(57)【要約】【課題】発光層で発光した光の光取り出し層表面での反射率を従来より減らすことができる程度に表面を粗面化することができる、すなわち従来よりも更に光取り出し効率を向上させることが可能な発光素子の製造方法を提供する。【解決手段】少なくとも、光取り出し層がＧａＰ、ＧａＡｓＰ、ＧａＡｌＡｓのいずれかからなる発光素子基板をダイシングして発光素子チップを形成し、該発光素子チップの表面を、少なくともヨウ素酸を含む第１エッチング液でエッチングした後、少なくともフッ酸を含む第２エッチング液で順次エッチングして粗面化する粗面化エッチング工程を有することを特徴とする発光素子の製造方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、
光取り出し層がＧａＰ、ＧａＡｓＰ、ＧａＡｌＡｓのいずれかからなる発光素子基板をダイシングして発光素子チップを形成し、
該発光素子チップの表面を、少なくともヨウ素酸を含む第１エッチング液でエッチングした後、少なくともフッ酸を含む第２エッチング液で順次エッチングして粗面化する粗面化エッチング工程を有することを特徴とする発光素子の製造方法。
【請求項２】
前記発光素子基板を、
少なくとも組成式（ＡｌｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙＰ（ただし、０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１）にて表される化合物にて各々構成された第一導電型クラッド層、活性層、第二導電型クラッド層がこの順序で積層されたダブルへテロ構造からなる発光層に、前記光取り出し層が積層または貼り合わされたものとすることを特徴とする請求項１に記載の発光素子の製造方法。
【請求項３】
前記第１エッチング液を、前記ヨウ素酸に加え、更に硝酸及び酢酸を含むものとすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の発光素子の製造方法。
【請求項４】
前記第２エッチング液を、前記フッ酸に加え、更に酢酸を含むものとすることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の発光素子の製造方法。
【請求項５】
前記粗面化エッチング工程を、前記発光素子の表面粗さ（Ｒａ）を１．４μｍ以上とするものとすることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の発光素子の製造方法。
【請求項６】
少なくとも、光取り出し層がＧａＰ、ＧａＡｓＰ、ＧａＡｌＡｓのいずれかからなる発光素子であって、
該発光素子の表面粗さ（Ｒａ）が、１．４μｍ以上であることを特徴とする発光素子。
【請求項７】
前記発光素子は、
少なくとも組成式（ＡｌｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙＰ（ただし、０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１）にて表される化合物にて各々構成された第一導電型クラッド層、活性層、第二導電型クラッド層がこの順序で積層されたダブルへテロ構造からなる発光層に、前記光取り出し層が積層または貼り合わされたものであることを特徴とする請求項６に記載の発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子の製造方法及び発光素子に関し、特に発光素子の発光層での光を外部に取り出すのに好適な発光素子の製造方法および発光素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
（ＡｌｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙＰ混晶（ただし、０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１；以下、ＡｌＧａＩｎＰ混晶、あるいは単にＡｌＧａＩｎＰとも記載する）により発光層部が形成された発光素子は、薄いＡｌＧａＩｎＰ活性層を、それよりもバンドギャップの大きいｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層とｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層とによりサンドイッチ状に挟んだダブルへテロ構造を採用することにより、例えば緑色から赤色までの広い波長域において高輝度の素子を実現できる。
【０００３】
ここで、発光層部への通電は、素子表面に形成された金属電極を介して行われる。金属電極は遮光体として作用するため、例えば発光層部の第一主表面の中央部のみを覆う形で形成することが多く、その周囲の電極非形成領域から光を取り出すようにする。
この場合、金属電極の面積をなるべく小さくしたほうが電極の周囲に形成される光取り出し領域の面積を大きくできるため、光取り出し効率を向上させる観点において有利である。
【０００４】
従来、電極形状の工夫により、素子内に効果的に電流を拡げて光取り出し量を増加させる試みがなされているが、この場合も電極面積の増大はいずれにしろ避けがたく、従って光取り出し領域の面積の減少により却って光取り出し量が制限されるジレンマに陥っている。
【０００５】
また、クラッド層のドーパントのキャリア濃度、ひいては導電率は、活性層内でのキャリアの発光再結合を最適化するために多少低めに抑えられており、面内方向には電流が広がりにくい傾向がある。これによって、電極被覆領域に電流密度が集中し、光取り出し領域における実質的な光取り出し量が低下してしまうことになる。
【０００６】
そこで、クラッド層と電極との間に、クラッド層よりもドーパント濃度を高めた低抵抗率のＧａＰ等の光取り出し層を形成する方法が採用されている。
このＧａＰ等の光取り出し層は、一定以上に厚みを増加させた層となるように形成すれば、素子面内の電流拡散効果が向上するばかりでなく、層側面からの光取り出し量も増加するので、光取り出し効率をより高めることができるようになる。
光取り出し層は、発光光束を効率よく透過させ、光取り出し効率を高めることができるよう、発光光束の光量子エネルギーよりもバンドギャップエネルギーの大きい化合物半導体で形成する必要がある。特にＧａＰはバンドギャップエネルギーが大きく、また発光光束の吸収が小さいので、ＡｌＧａＩｎＰ系発光素子の光取り出し層として多用されている。
【０００７】
また、発光層の形成に用いるＧａＡｓ基板は光吸収性基板（つまり不透明基板）なので、発光層の成長後にＧａＡｓ基板を研削やエッチングで取り除き、代わりにＧａＰ透明基板層を、ＧａＰ単結晶基板の貼り合わせや気相成長法により形成することも行われている。
また従来から、透明性の高いＧａＰ基板に、ＧａＰ発光層、その上に３０〜１００μｍ程度の取り出し層としてのＧａＰエピタキシャル層を気相成長させ、光取り出し効率を高めてきた。
【０００８】
同様にＡｌＧａＩｎＰの発光ダイオードにおいても、発光層部の第二主表面側の不透明基板がＧａＰ透明基板層で置き換わり、その透明基板の側面からも光が取り出せるようになるし、また該ＧａＰ透明基板の第二主表面側で反射層や電極により光を反射させ、その反射光を第一主表面側からの直接光束と合わせて取り出すこともできるので、素子全体の光取り出し効率を高めることができる。
また、ＧａＰの他にＧａＡｓＰやＧａＡｌＡｓ等によってもＧａＰ同様な効果を得ることができる。
【０００９】
しかしながら、このように透明性の高い結晶を発光層の上下両側または一方に配しても、表面での多重反射などによって光が内部で吸収され、外部に光が出ないことがある。
これを改善するために、特許文献１には、発光素子の表面をＩ２＋ＨＮＯ３＋ＨＦ＋ＣＨ３ＣＯＯＨからなるエッチング液に浸漬させて、表面に凹凸を形成して粗面化することで光取り出し効率を上げる発光素子の製造方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−３１７６６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし上述の特許文献１に記載の発光素子の製造方法では、ある程度光取り出し効率を上げることはできるものの、到達できる表面粗さに限界があり、光取り出し効率の改善が頭打ちになっていた。
そして発光強度が更に強い発光素子が求められてきており、新たな粗面化の方法が求められてきた。
【００１２】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、発光層で発光した光の光取り出し層表面での反射率を従来より減らすことができる程度に表面を粗面化することができる、すなわち従来よりも更に光取り出し効率を向上させることが可能な発光素子の製造方法と発光素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するため、本発明では、少なくとも、光取り出し層がＧａＰ、ＧａＡｓＰ、ＧａＡｌＡｓのいずれかからなる発光素子基板をダイシングして発光素子チップを形成し、該発光素子チップの表面を、少なくともヨウ素酸を含む第１エッチング液でエッチングした後、少なくともフッ酸を含む第２エッチング液で順次エッチングして粗面化する粗面化エッチング工程を有することを特徴とする発光素子の製造方法を提供する。
【００１４】
このように光取り出し効率を向上させるために、発光素子チップの表面を、少なくともヨウ素酸を含む第１エッチング液でエッチングした後、少なくともフッ酸を含む第２エッチング液で順次エッチングして粗面化することによって、従来の粗面化エッチングに比べて表面粗さを大きくすることができ、光取り出し効率を従来に比べて向上させることができる。
【００１５】
ここで、前記発光素子基板を、少なくとも組成式（ＡｌｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙＰ（ただし、０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１）にて表される化合物にて各々構成された第一導電型クラッド層、活性層、第二導電型クラッド層がこの順序で積層されたダブルへテロ構造からなる発光層に、前記光取り出し層が積層または貼り合わされたものとすることが好ましい。
このような構造の発光素子基板を用いて発光素子を製造することよって、光取り出し効率が極めて高い発光層がＡｌＧａＩｎＰからなる発光素子を製造することができる。
【００１６】
また、前記第１エッチング液を、前記ヨウ素酸に加え、更に硝酸及び酢酸を含むものとすることが好ましい。
このように、第１エッチング液を、ヨウ素酸に加え、更に硝酸及び酢酸を含むものとすることによって、ＧａＰ、ＧａＡｓＰまたはＧａＡｌＡｓからなる光取り出し層の表面を従来より更に粗面化することができ、光取り出し効率をより向上させることができる。
【００１７】
そして、前記第２エッチング液を、前記フッ酸に加え、更に酢酸を含むものとすることが好ましい。
このように、第２エッチング液を、フッ酸に加え、更に酢酸を含むものとすることによって、光取り出し層の表面粗さを更に増加させることができ、よって光取り出し効率を更に向上させることができる。
【００１８】
更に、前記粗面化エッチング工程を、前記発光素子の表面粗さ（Ｒａ）を１．４μｍ以上とするものとすることが好ましい。
このように、粗面化エッチング工程を、発光素子の表面粗さ（Ｒａ）を１．４μｍ以上とするものとすることによって、発光層から発せられた光の光取り出し層表面での反射率を十分に低下させることができ、従来よりも更に発光出力の強い発光素子を製造することができる。
【００１９】
また、本発明では、少なくとも、光取り出し層がＧａＰ、ＧａＡｓＰ、ＧａＡｌＡｓのいずれかからなる発光素子であって、該発光素子の表面粗さ（Ｒａ）が、１．４μｍ以上であることを特徴とする発光素子を提供する。
【００２０】
このように、その表面の表面粗さ（Ｒａ）が１．４μｍ以上の発光素子であれば、光取り出し層の表面が大きく荒れたものとなっているため、発光層からの光が、光取り出し層の表面で反射する反射率を従来に比べて大幅に低下させることができる。よって、従来よりも発光効率が高い発光素子とすることができる。
【００２１】
ここで、前記発光素子は、少なくとも組成式（ＡｌｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙＰ（ただし、０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１）にて表される化合物にて各々構成された第一導電型クラッド層、活性層、第二導電型クラッド層がこの順序で積層されたダブルへテロ構造からなる発光層に、前記光取り出し層が積層または貼り合わされたものであることが好ましい。
上述のような構造の発光素子とすることによって、極めて発光効率の高い発光素子とすることができる。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように、本発明によれば、発光層で発光した光の光取り出し層表面での反射率を従来より減らすことができる程度に表面を粗面化することができる、すなわち従来よりも更に光取り出し効率を向上させることが可能な発光素子の製造方法と発光素子が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の発光素子の製造方法の一例を示した工程フローである。
【図２】本発明の発光素子の製造方法の製造過程における発光素子用基板の概略を示した図である。
【図３】本発明の発光素子の製造方法の製造過程において、ＧａＡｓ基板及びＧａＡｓバッファ層が除去された発光素子用基板の概略を示した図である。
【図４】本発明の発光素子の製造方法の製造過程において、ｎ型ＧａＰ層が形成された発光素子基板の概略を示した図である。
【図５】本発明の実施形態での発光素子の製造方法の電極形成工程から後の工程における図４のような発光素子基板のＷＳ部分を拡大した図である。
【図６】本発明の発光素子の概略の一例を示した概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明についてより具体的に説明する。
上述の特許文献１に記載されているように、発光素子の表面を粗面化して光取り出し効率を上げる方法が知られている。この効果としては、１０％以上の発光量の増加が達成される。
しかしながら従来の粗面化エッチングには限界があり、更なる光取り出し効率の向上が求められていた。
【００２５】
本発明者は、更に光取り出し効率を向上させるべく、粗面化エッチングの方法について鋭意検討を重ねたところ、従来の粗面化エッチング液を用いた場合に到達できる粗さに限界が生じるのは、表面がある程度削れると残った凸部が優先して溶解するようになり、結果として表面形状が鈍ってしまうためであることが判明した。
【００２６】
そこで、材料表面をＩ２より溶解し易くなる成分であるヨウ素酸（ＨＩＯ３）に変える第１エッチング液と、溶解させる成分を含む第２エッチング液とに機能を分けて、二段階に分けて浸漬させてエッチングすることにより、表面粗度を飛躍的に向上できることが判った。
具体的には、まずヨウ素酸を含む第１エッチング液でエッチングした後、フッ酸を含む第２のエッチング液での２段階エッチングを行うことで、従来に比べて表面の粗さを大きな値とすることができ、よって光取り出し効率が向上することが判り、この知見を基に本発明を完成させた。
【００２７】
以下、本発明について図を参照して詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。図６は、本発明の発光素子の概略の一例を示した図である。
本発明の発光素子１０は、少なくとも、例えばｎ型ＧａＰよりなる厚さ５０μｍ以上５００μｍ以下（例えば２００μｍ）のｎ型光取り出し層２０と、ＡｌＧａＩｎＰからなるｎ型接続層１３と、発光層１７と、例えばＧａＰからなるｐ型接続層１８と、ｐ型ＧａＰよりなる厚さ５μｍ以上２００μｍ以下（例えば４０μｍ）のｐ型光取り出し層１９と、ｎ型光取り出し層２０の第二主表面に形成された接合合金化層２５ａとこれを覆うような裏面電極２５と、ｐ型光取り出し層１９の第一主表面に形成された接合合金化層２４ａとこれを覆うような光取り出し領域側電極２４と、光取り出し領域側電極２４に接続されたボンディングワイヤ２８と、さらにエポキシ樹脂からなる図示しないモールド部が形成されたものである。
【００２８】
そして、少なくともｐ型光取り出し層１９の主表面、側面及びｎ型光取り出し層２０の側面が粗面化され、発光素子１０の表面粗さ（Ｒａ）が１．４μｍ以上となっているものである。
【００２９】
その表面粗さ（Ｒａ）が１．４μｍ以上の本発明の発光素子は、従来の発光素子（表面粗さ（Ｒａ＝０．４μｍ程度））に比べて、表面が格段に粗くなっている。
そのため、発光層から発せられた光の表面での反射率が従来に比べて小さなものとなっている。すなわち、光取り出し効率が従来に比べて格段に向上した発光素子、つまり高輝度な発光素子となっている。
【００３０】
また、更に発光層１７は、例えば、少なくとも、組成が各々（ＡｌｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙＰ（ただし０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１）よりなる、厚さ０．８μｍ以上４μｍ以下（例えば１μｍ）のｎ型クラッド層（第一導電型クラッド層）１４（ｎ型ドーパントはＳｉ）と、厚さ０．４μｍ以上２μｍ以下（例えば０．６μｍ）の活性層１５（ノンドープ）と、厚さ０．８μｍ以上４μｍ以下（例えば１μｍ）のｐ型クラッド層（第二導電型クラッド層）１６（ｐ型ドーパントはＭｇ：有機金属分子からのＣもｐ型ドーパントとして寄与しうる）とからなるものとすることができる。
【００３１】
これによって、緑色から赤色までの広い波長域において、従来に比べて更に高輝度の発光素子とすることができる。
【００３２】
以上、光取り出し層がＧａＰの場合について説明したが、この光取り出し層は、組成がＧａＡｓＰやＧａＡｌＡｓであってもよく、その場合、ＧａＰ光取り出し層の部分をＧａＡｓＰ、ＧａＡｌＡｓに置き換えたものとすればよい。
【００３３】
上記のような本発明の発光素子は、以下に示すような本発明の発光素子の製造方法によって製造することができるが、これに限定されるものではない。
以下図１〜６を参照して説明する。
【００３４】
図１は本発明の発光素子の製造方法の一例を示した工程フロー、図２は本発明の発光素子の製造方法の製造過程における発光素子用基板の概略を示した図、図３は本発明の発光素子の製造方法の製造過程において、ＧａＡｓ基板及びＧａＡｓバッファ層が除去された発光素子用基板の概略を示した図、図４は本発明の発光素子の製造方法の製造過程において、ｎ型ＧａＰ層が形成された発光素子基板の概略を示した図、図５は本発明の発光素子の製造方法の電極形成工程から後の工程における図４のような発光素子基板のＷＳ部分を拡大した図である。
【００３５】
まず、図１の工程１に示すように、成長用基板として、ｎ型のＧａＡｓ単結晶基板を用意する。
【００３６】
次に、図１の工程２および図２に示すように、そのｎ型ＧａＡｓ単結晶基板１１の主表面に、ｎ型ＧａＡｓバッファ層１２を例えば０．５μｍエピタキシャル成長させ、次いで、ＡｌＧａＩｎＰからなるｎ型接続層１３をエピタキシャル成長させる。
【００３７】
その後、発光層１７として、各々（ＡｌｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙＰ（ただし０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１）よりなる、厚さ０．８μｍ以上４μｍ以下（例えば１μｍ）のｎ型クラッド層（第一導電型クラッド層）１４（ｎ型ドーパントはＳｉ）、厚さ０．４μｍ以上２μｍ以下（例えば０．６μｍ）の活性層１５（ノンドープ）、及び厚さ０．８μｍ以上４μｍ以下（例えば１μｍ）のｐ型クラッド層（第二導電型クラッド層）１６（ｐ型ドーパントはＭｇ：有機金属分子からのＣもｐ型ドーパントとして寄与しうる）を、この順序にてエピタキシャル成長させる。
ここで、ｐ型クラッド層１６とｎ型クラッド層１４の各々のドーパント濃度は、例えば１×１０１７／ｃｍ３以上２×１０１８／ｃｍ３以下とすることが望ましい。
【００３８】
さらに、図１の工程３に示すように、ｐ型クラッド層１６上に、例えばＧａＰからなるｐ型接続層１８をエピタキシャル成長させる。
【００３９】
上記各層のエピタキシャル成長は、公知のＭＯＶＰＥ法により行うことができる。
また、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ（インジウム）、Ｐ（リン）の各成分源となる原料ガスとしては以下のようなものを使用することができる。
・Ａｌ源ガス；トリメチルアルミニウム（ＴＭＡｌ）、トリエチルアルミニウム（ＴＥＡｌ）など、
・Ｇａ源ガス；トリメチルガリウム（ＴＭＧａ）、トリエチルガリウム（ＴＥＧａ）など、
・Ｉｎ源ガス；トリメチルインジウム（ＴＭＩｎ）、トリエチルインジウム（ＴＥＩｎ）など、
・Ｐ源ガス：トリメチルリン（ＴＭＰ）、トリエチルリン（ＴＥＰ）、ホスフィン（ＰＨ３）などが挙げられる。
【００４０】
次いで、図１の工程４に進み、ｐ型のＧａＰよりなる厚さ５μｍ以上２００μｍ以下（例えば４０μｍ）のｐ型光取り出し層１９を、ＨＶＰＥ法により成長させる。
【００４１】
このＨＶＰＥ法は、具体的には、容器内にてＩＩＩ族元素であるＧａを所定の温度に加熱保持しながら、そのＧａ上に塩化水素を導入することにより、下記（１）式の反応によりＧａＣｌを生成させ、キャリアガスであるＨ２ガスとともに基板上に供給する。
Ｇａ（液体）＋ＨＣｌ（気体）  →  ＧａＣｌ（気体）＋１／２Ｈ２‥‥（１）
成長温度は例えば６４０℃以上８６０℃以下に設定する。また、Ｖ族元素であるＰは、ＰＨ３をキャリアガスであるＨ２とともに基板上に供給する。さらに、ｐ型ドーパントとしてＺｎを用いる場合、ＺｎはＤＭＺｎ（ジメチルＺｎ）の形で供給する。ＧａＣｌはＰＨ３との反応性に優れ、下記（２）式の反応により、効率よくＧａＰ光取り出し層を成長させることができる。
ＧａＣｌ（気体）＋ＰＨ３（気体）
→ＧａＰ（固体）＋ＨＣｌ（気体）＋Ｈ２（気体）‥‥（２）
この段階で図２に示す発光素子用基板となる。
【００４２】
ｐ型光取り出し層１９の成長が終了したら、図１の工程５に進み、図３に示すように、ｎ型ＧａＡｓ単結晶基板１１およびｎ型ＧａＡｓバッファ層１２を、例えばアンモニア／過酸化水素混合液などのエッチング液を用いて化学エッチングすることにより除去する。
【００４３】
そして、図１の工程６に進み、図４に示すように、ｎ型ＧａＡｓ単結晶基板１１およびｎ型ＧａＡｓバッファ層１２が除去された発光層１７の第二主表面側（ｎ型接続層１３の第二主表面側）に、別途用意された厚さ５０μｍ以上５００μｍ以下（例えば２００μｍ）のｎ型ＧａＰ単結晶基板を貼り合わせてｎ型光取り出し層２０とする。
なお、ｎ型光取り出し層２０は、ＧａＰ単結晶基板を貼り合わせる代わりに、エピタキシャル成長により形成することもできる。
以上のような工程によって、発光素子基板２１を作製する。
【００４４】
以上の工程が終了すれば、図１の工程７や図５（ａ）、図６に示すように、スパッタリングや真空蒸着法により、ｐ型光取り出し層１９の第一主表面及びｎ型光取り出し層２０の第二主表面に、接合合金化層形成用の金属層をそれぞれ形成し、更に合金化の熱処理（いわゆるシンター処理）を行うことにより、接合合金化層２４ａ，２５ａとする。
そして、これら接合合金化層２４ａ，２５ａをそれぞれ覆うように、光取り出し領域側電極２４及び裏面電極２５を形成し、発光素子用ウエーハとする。
【００４５】
ここで図５は図４のＷＳ部分を拡大した図であり、図５（ａ）は光取り出し領域側電極２４が形成された状態を示す。
【００４６】
次に、図１の工程８に進み、図５（ｂ）に示すように、発光素子チップサイズに合わせてダイシングを行って、発光素子チップとする。
例えばこのダイシング工程は、ハーフダイシングした後、プローブで電気特性を検査し、その後、フルダイシングしてシート上にチップを保持するようにすることができる。
なお、ハーフダイシング後にフルダイシングしない方法もある。しかし、フルダイシングすることによって、後の粗面化エッチングで発光素子のｐ型光取り出し層の側面部だけでなくｎ型光取り出し層の側面も粗面化することができ、ハーフダイシングする場合に比べて発光効率を上昇させることができるため、フルダイシングがより望ましい。
【００４７】
またこのダイシング時には、結晶欠陥密度の比較的高い加工ダメージ層がダイシングによって露出した側面部に形成される。
この加工ダメージ層に含まれる多数の結晶欠陥は、発光通電時において電流リークや散乱の原因となるため、図１の工程９に示すように、加工ダメージ層を、ダメージ層除去用エッチング液を用いた化学エッチングにより除去することが望ましい。
【００４８】
このダメージ層除去用エッチング液としては、例えば硫酸−過酸化水素水溶液を使用することができる。
また、例えば硫酸：過酸化水素：水の質量配合比率が３：１：１のものを使用でき、液温は４０℃以上６０℃以下に調整され、６分程度のエッチングを必要とするものとすることができる。
【００４９】
その後、図１の工程１０や図５（ｃ）に示すように、加工ダメージ層を除去した発光素子チップの主表面及び側面に、粗面化用エッチング液を接触させ、ｐ型光取り出し層１９の主表面、側面及びｎ型光取り出し層２０の側面を粗面化する粗面化エッチングを行う。
【００５０】
この粗面化エッチング工程は、まず、少なくともヨウ素酸を含む第１エッチング液でエッチングした後、少なくともフッ酸を含む第２エッチング液で順次エッチングする工程とする。
【００５１】
このような粗面化エッチング工程を行うことによって、発光素子の表面粗さはＲａ＝１．４μｍ以上となり、従来の粗面化エッチングで達成される表面粗さ（Ｒａ＝０．４μｍ程度）に比べて格段に粗くすることができる。すなわち、発光層からの光の表面での反射量を従来より少なくすることができ、光取り出し効率を従来より大きくでき、高輝度の発光素子を製造することができる。
【００５２】
ここで、少なくともヨウ素酸を含む第１エッチング液は、ヨウ素酸の他に硝酸と酢酸を含有するものとすることができる。また、その混合比は、ヨウ素酸１ｍｏｌに対して硝酸を３０〜１３００ｍｏｌ、酢酸を９０〜１２００００ｍｏｌ、水を５０〜３３００ｍｏｌとすることができる。また、硝酸に代えて過酸化水素を含有してもよい。
第１エッチング液を上述のような組成とすることによって、後の第２エッチング液によるエッチングで光取り出し層の表面をより粗面化させることができ、よってより高輝度の発光素子を製造することができる。
【００５３】
そして、第２エッチング液としては、フッ酸の他に酢酸を含有することが好ましい。
さらに、その混合比はフッ酸１ｍｏｌに対して０〜２０ｍｏｌ、好ましくは２〜４ｍｏｌとすることができる。また、水を１〜２ｍｏｌとすることができる。
このような組成の第２エッチング液を用いることによって、第１エッチング液に浸漬させた後の光取り出し層の表面を、従来より更に粗面化することができ、従って、光取り出し効率を更に向上させた発光素子を製造することができる。
【００５４】
その後、分離後の発光素子チップに対して、第二主表面側（裏面電極２５の表面）をＡｇペースト層を介して金属ステージに接着し、更に、光取り出し領域側電極２４にボンディングワイヤ２８を接続し、さらにエポキシ樹脂からなる図示しないモールド部を形成すれば、図６に示すような発光素子１０が完成する。
【００５５】
以上のような本発明の発光素子の製造方法によって、発光層で発光した光の表面での反射率を従来より減少させることができ、よって従来よりも更に光取り出し効率を向上させた発光素子を製造することができる。
【００５６】
以上、光取り出し層としてＧａＰ層を形成する場合を説明したが、この光取り出し層はＧａＡｓＰやＧａＡｌＡｓとすることもできる。
この場合、ＧａＰ層を形成する工程を、ＧａＡｓＰ層やＧａＡｌＡｓ層を形成する工程とすればよい。
【実施例】
【００５７】
以下、実施例及び比較例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
（実施例１）
図１に示すような工程に従い、図４に示すような発光素子基板を作製した。
そしてダイシングにより発光素子チップ化した後、組成をヨウ素酸：硝酸：酢酸：水＝１：１２０：５２０：２００（ｍｏｌ比）とした第１エッチング液に該発光素子チップを浸漬させ、温度４０℃で１０分間保った。その後、組成をフッ酸：酢酸＝１：２．８（ｍｏｌ比）とした第２エッチング液に前記発光素子チップを常温で５分間浸漬させることによって表面を粗面化させて、発光素子を作製した。
【００５８】
（実施例２）
第１エッチング液の組成をヨウ素酸：硝酸：酢酸：水＝１：６０：２６０：１００（ｍｏｌ比）にした以外は実施例１と同じ条件で発光素子を作製した。
【００５９】
（比較例１）
実施例１において、図４に示すような発光素子基板をダイシングにより発光素子チップ化した後、粗面化エッチングすることなく発光素子を作製した。
【００６０】
（比較例２）
実施例１において、粗面化エッチング工程において用いるエッチング液として、組成がヨウ素：フッ酸：硝酸：酢酸：水＝１：１９０：６０：９７０：３１０（ｍｏｌ比）となるように混合したエッチング液を準備し、液温５０℃で２分間エッチングを行うことで発光素子チップの表面を粗面化し、発光素子を作製した。
【００６１】
上記実施例１，２、比較例１，２の発光素子の表面粗さを評価した。また発光出力を、直流電流２０ｍＡを流した時の全方位光出力を積分球にて測定することによって評価した。
その結果を表１にまとめる。なお、発光出力は、粗面化エッチングを行わなかった比較例１の発光素子の発光出力を１．０とした相対値で示した。
【００６２】
【表１】
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【００６３】
実施例１の発光素子は、表面粗さＲａは１．４μｍと比較例１，２の発光素子に比べて非常に大きくなった。また発光出力は、従来の粗面化エッチングを行った比較例２の発光素子と比較して３２％向上し、また粗面化されていない比較例１の発光素子の２．５倍の出力であった。
また、実施例２のチップの表面粗さはＲａ＝１．６μｍと実施例１より更に粗くなった。そして発光出力はこれによって従来の粗面化エッチングを行った比較例２の発光素子と比較して３７％向上した。
これに対し比較例２の発光素子の表面粗さはＲａ＝０．４μｍで、発光出力は粗面化エッチングを行わない比較例１に比べて約１．９倍となったものの、実施例１，２の発光出力の８０％以下で、及ばなかった。
【００６４】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【符号の説明】
【００６５】
１０…発光素子、
１１…成長用基板（ｎ型ＧａＡｓ単結晶基板）、  １２…ｎ型ＧａＡｓバッファ層、  １３…ｎ型接続層、  １４…第一導電型クラッド層（ｎ型クラッド層）、  １５…活性層、  １６…第二導電型クラッド層（ｐ型クラッド層）、  １７…発光層、  １８…ｐ型接続層、
１９…ｐ型光取り出し層（ｐ型ＧａＰ層）、  ２０…ｎ型光取り出し層（ｎ型ＧａＰ層）、  ２１…発光素子基板、
２４…（光取り出し領域側）電極、  ２４ａ…接合合金化層、
２５…裏面電極、  ２５ａ…接合合金化層、
２８…ボンディングワイヤ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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