(57)【要約】【課題】光取出し効率の向上を図ることができる構造を有する発光素子を提供する。【解決手段】発光素子１は、第１のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体（但し、Ｖ族元素はリンである）から成り、第１導電型を有する第１化合物半導体層１１、（ｂ）第２のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体（但し、Ｖ族元素はリンである）から成る活性層１２、及び、（ｃ）第３のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体（但し、Ｖ族元素はリンである）から成り、第１導電型とは異なる第２導電型を有する第２化合物半導体層１３から構成された積層構造体を備え、積層構造体の形状は切頭六角錐であり、切頭六角錐の頂面に相当する第２化合物半導体層１３の頂面は｛１００｝面であり、切頭六角錐の６つの側面の内、対向する第１側面及び第４側面は｛１１１｝面であり、残りの第２側面、第３側面、第５側面及び第６側面は｛２２１｝面である。【選択図】  図１
2008118024.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）第１のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体（但し、Ｖ族元素はリンである）から成り、第１導電型を有する第１化合物半導体層、
（ｂ）第２のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体（但し、Ｖ族元素はリンである）から成る活性層、及び、
（ｃ）第３のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体（但し、Ｖ族元素はリンである）から成り、第１導電型とは異なる第２導電型を有する第２化合物半導体層、
から構成された積層構造体を備え、
積層構造体の形状は切頭六角錐であり、
切頭六角錐の頂面に相当する第２化合物半導体層の頂面は｛１００｝面であり、
切頭六角錐の６つの側面の内、対向する第１側面及び第４側面は｛１１１｝面であり、残りの第２側面、第３側面、第５側面及び第６側面は｛２２１｝面である発光素子の製造方法であって、
（Ａ）基体上に、第１化合物半導体層、活性層、第２化合物半導体層を、順次、形成した後、第２化合物半導体層上にパターニングされたエッチング用マスク層を形成し、次いで、
（Ｂ）エッチング用マスク層を用いて、第２化合物半導体層、活性層、第１化合物半導体層をエッチングする、
工程を具備し、
エッチング用マスク層の平面形状は、第１の方向に沿って延びる短辺、及び、第１の方向と直交する第２の方向に延びる長辺を有する長方形であり、
第１の方向は、積層構造体の軸線を通り、第１側面及び第４側面に対して垂直な仮想平面と平行であることを特徴とする発光素子の製造方法。
【請求項２】
エッチング用マスク層の短辺の長さ（ＬM_S）は、エッチング完了後の第１の方向に沿った第２化合物半導体層の頂面の長さと略等しく、
エッチング用マスク層の長辺の長さ（ＬM_L）は、エッチング完了後の第２の方向に沿った第２化合物半導体層の頂面の長さよりも長い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】
ＬM_S／ＬM_L≦１を満足することを特徴とする請求項２に記載の発光素子の製造方法。
【請求項４】
前記工程（Ｂ）におけるエッチングは、−３０゜Ｃ乃至５゜Ｃの塩酸をエッチング液として用いたウェットエッチング法に基づく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５】
前記工程（Ｂ）において、第２化合物半導体層、活性層、第１化合物半導体層をエッチングして、基体を露出させ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６】
前記工程（Ｂ）の後、
（Ｃ）エッチング用マスク層上に第２電極を形成し、若しくは、エッチング用マスク層を除去し、露出した第２化合物半導体層上に第２電極を形成し、
（Ｄ）第２電極を介して発光素子を仮固定用基板に仮固定した後、
（Ｅ）発光素子を基体から剥離し、次いで、
（Ｆ）露出した第１化合物半導体層の底面に第１電極を形成する、
工程を含むことを特徴とする請求項５に記載の発光素子の製造方法。
【請求項７】
発光素子は発光ダイオードから成ることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の発光素子の製造方法。
【請求項８】
（ａ）第１のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体（但し、Ｖ族元素はリンである）から成り、第１導電型を有する第１化合物半導体層、
（ｂ）第２のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体（但し、Ｖ族元素はリンである）から成る活性層、及び、
（ｃ）第３のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体（但し、Ｖ族元素はリンである）から成り、第１導電型とは異なる第２導電型を有する第２化合物半導体層、
から構成された積層構造体を備えた発光素子の製造方法であって、
（Ａ）基体上に、第１化合物半導体層、活性層、第２化合物半導体層を、順次、形成した後、第２化合物半導体層上にパターニングされたエッチング用マスク層を形成し、次いで、
（Ｂ）エッチング用マスク層を用いて、第２化合物半導体層、活性層、第１化合物半導体層をエッチングする、
工程を具備し、
エッチング用マスク層の平面形状は、第１の方向に沿って延びる短辺、及び、第１の方向と直交する第２の方向に延びる長辺を有する長方形であり、
エッチング用マスク層の短辺の長さ（ＬM_S）は、エッチング完了後の第１の方向に沿った第２化合物半導体層の頂面の長さと略等しく、
エッチング用マスク層の長辺の長さ（ＬM_L）は、エッチング完了後の第２の方向に沿った第２化合物半導体層の頂面の長さよりも長いことを特徴とする発光素子の製造方法。
【請求項９】
ＬM_S／ＬM_L≦１を満足することを特徴とする請求項８に記載の発光素子の製造方法。
【請求項１０】
前記工程（Ｂ）におけるエッチングは、−３０゜Ｃ乃至５゜Ｃの塩酸をエッチング液として用いたウェットエッチング法に基づくことを特徴とする請求項８に記載の発光素子の製造方法。
【請求項１１】
前記工程（Ｂ）において、第２化合物半導体層、活性層、第１化合物半導体層をエッチングして、基体を露出させることを特徴とする請求項８に記載の発光素子の製造方法。
【請求項１２】
前記工程（Ｂ）の後、
（Ｃ）エッチング用マスク層上に第２電極を形成し、若しくは、エッチング用マスク層を除去し、露出した第２化合物半導体層上に第２電極を形成し、
（Ｄ）第２電極を介して発光素子を仮固定用基板に仮固定した後、
（Ｅ）発光素子を基体から剥離し、次いで、
（Ｆ）露出した第１化合物半導体層の底面に第１電極を形成する、
工程を含むことを特徴とする請求項１１に記載の発光素子の製造方法。
【請求項１３】
発光素子は発光ダイオードから成ることを特徴とする請求項８乃至請求項１２のいずれか１項に記載の発光素子の製造方法。
【請求項１４】
（ａ）第１のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体（但し、Ｖ族元素はリンである）から成り、第１導電型を有する第１化合物半導体層、
（ｂ）第２のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体（但し、Ｖ族元素はリンである）から成る活性層、及び、
（ｃ）第３のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体（但し、Ｖ族元素はリンである）から成り、第１導電型とは異なる第２導電型を有する第２化合物半導体層、
から構成された積層構造体を備えた発光素子であって、
積層構造体の形状は切頭六角錐であり、
切頭六角錐の頂面に相当する第２化合物半導体層の頂面は｛１００｝面であり、
切頭六角錐の６つの側面の内、対向する第１側面及び第４側面は｛１１１｝面であり、残りの第２側面、第３側面、第５側面及び第６側面は｛２２１｝面であることを特徴とする発光素子。
【請求項１５】
積層構造体の軸線を通り、第１側面及び第４側面に対して垂直な仮想平面の面方位は、＜１１０＞であることを特徴とする請求項１４に記載の発光素子。
【請求項１６】
第２化合物半導体層の頂面の上には第２電極が形成されており、第１化合物半導体層の底面には第１電極が形成されていることを特徴とする請求項１４に記載の発光素子。
【請求項１７】
発光ダイオードから成ることを特徴とする請求項１４乃至請求項１６のいずれか１項に記載の発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板上に複数の化合物半導体層を積層して成る発光素子が知られている。例えば、赤色発光ダイオードは、基板上にエピタキシャル成長によって形成されたインジウム・リン（ＩｎＰ）系等のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層の積層構造体から成る発光層を備えている。そして、発光素子の製造において、基板上に複数の化合物半導体層を積層した後、ウェットエッチング法に基づき、各化合物半導体層をエッチングして、各発光素子の発光領域をメサ構造としたり、発光素子間の素子分離を行う方法が、屡々、用いられている。エッチングに用いられるエッチング液（エッチャント）は、エッチングしようとする化合物半導体層の構成元素に応じて適宜選択される。
【０００３】
リン（Ｐ）を構成元素とするＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層のウェットエッチングにおいて、塩酸（ＨＣｌ）と酢酸の混合液をエッチング液として使用することが、例えば、特開２００３−３１８４３や特開２００２−１９８６１６から周知である。リン（Ｐ）を構成元素とするＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層のウェットエッチングにおいて、エッチング液として塩酸のみを用いると、エッチング速度が早すぎ、エッチング後の化合物半導体層の形状の制御性が良くない。然るに、バッファとして酢酸を塩酸に添加することで、エッチング速度を低下させることができる結果、エッチング後の化合物半導体層の形状の制御性の向上を図ることができるとされている。
【０００４】
リン（Ｐ）を構成元素とした、閃亜鉛鉱型結晶構造を有するＩｎＰ系のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層の積層構造体から成る発光層を備えた発光素子としての発光ダイオード（ＬＥＤ）にあっては、化合物半導体の屈折率が高いため、発光ダイオード内部の光の多くが、発光ダイオードと外部との界面で、発光ダイオード内部に向かって反射される。そのため、発光層で発生した光が、発光ダイオード内部を多数回、循環する結果、発光ダイオードにおいて発生した光を光取出し面から効率良く外部に取り出すことが困難である。即ち、光取出し効率が低いといった問題がある。このような問題は、発光ダイオードにおいて、平行に対向する側面（垂直面）が存在する場合、特に顕著に発生する。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３１８４３
【特許文献２】特開２００２−１９８６１６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述のエッチング液を用いたウェットエッチングを発明者らが試みたところ、エッチング後の化合物半導体層の形状の制御性の一層の向上を図ることを目的として、塩酸と酢酸の混合液から成るエッチング液を低温（例えば、５゜Ｃ）にしてエッチングを行うと、エッチング液に凝固が生じてしまった。
【０００７】
また、上記の特許公開公報には、発光ダイオードにおける光取出し効率の向上を図るための技術については、何ら、言及されていない。
【０００８】
従って、本発明の第１の目的は、光取出し効率の向上を図ることができる構造を有する発光素子及びその製造方法を提供することにある。また、本発明の第２の目的は、第１の目的に加え、エッチング後の化合物半導体層の形状の制御性の一層の向上を図ることを可能とする発光素子の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の第１の目的を達成するための本発明の第１の態様に係る発光素子の製造方法は、
（ａ）第１のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体（但し、Ｖ族元素はリンである）から成り、第１導電型を有する第１化合物半導体層、
（ｂ）第２のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体（但し、Ｖ族元素はリンである）から成る活性層、及び、
（ｃ）第３のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体（但し、Ｖ族元素はリンである）から成り、第１導電型とは異なる第２導電型を有する第２化合物半導体層、
から構成された積層構造体を備え、
積層構造体の形状は切頭六角錐であり、
切頭六角錐の頂面に相当する第２化合物半導体層の頂面は｛１００｝面であり、
切頭六角錐の６つの側面の内、対向する第１側面及び第４側面は｛１１１｝面であり、残りの第２側面、第３側面、第５側面及び第６側面は｛２２１｝面である発光素子の製造方法であって、
（Ａ）基体上に、第１化合物半導体層、活性層、第２化合物半導体層を、順次、形成した後、第２化合物半導体層上にパターニングされたエッチング用マスク層を形成し、次いで、
（Ｂ）エッチング用マスク層を用いて、第２化合物半導体層、活性層、第１化合物半導体層をエッチングする、
工程を具備し、
エッチング用マスク層の平面形状は、第１の方向に沿って延びる短辺、及び、第１の方向と直交する第２の方向に延びる長辺を有する長方形であり、
第１の方向は、積層構造体の軸線を通り、第１側面及び第４側面に対して垂直な仮想平面と平行であることを特徴とする。
【００１０】
本発明の第１の態様に係る発光素子の製造方法にあっては、エッチング用マスク層の短辺の長さ（ＬM_S）は、エッチング完了後の第１の方向に沿った第２化合物半導体層の頂面の長さと略等しく、エッチング用マスク層の長辺の長さ（ＬM_L）は、エッチング完了後の第２の方向に沿った第２化合物半導体層の頂面の長さよりも長い構成とすることが、上記の構成を有する発光素子を確実に製造するといった観点から望ましい。尚、エッチング用マスク層の短辺の長さ（ＬM_S）は、エッチング完了後の第１の方向に沿った第２化合物半導体層の頂面の長さと略等しいが、ここで、「略等しい」とは、エッチング状態のバラツキ等によって、エッチング用マスク層の短辺の長さ（ＬM_S）が、エッチング完了後の第１の方向に沿った第２化合物半導体層の頂面の長さと、厳密には等しくならない場合があることを意味する。以下においても同様である。
【００１１】
上記の第１の目的を達成するための本発明の第２の態様に係る発光素子の製造方法は、
（ａ）第１のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体（但し、Ｖ族元素はリンである）から成り、第１導電型を有する第１化合物半導体層、
（ｂ）第２のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体（但し、Ｖ族元素はリンである）から成る活性層、及び、
（ｃ）第３のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体（但し、Ｖ族元素はリンである）から成り、第１導電型とは異なる第２導電型を有する第２化合物半導体層、
から構成された積層構造体を備えた発光素子の製造方法であって、
（Ａ）基体上に、第１化合物半導体層、活性層、第２化合物半導体層を、順次、形成した後、第２化合物半導体層上にパターニングされたエッチング用マスク層を形成し、次いで、
（Ｂ）エッチング用マスク層を用いて、第２化合物半導体層、活性層、第１化合物半導体層をエッチングする、
工程を具備し、
エッチング用マスク層の平面形状は、第１の方向に沿って延びる短辺、及び、第１の方向と直交する第２の方向に延びる長辺を有する長方形であり、
エッチング用マスク層の短辺の長さ（ＬM_S）は、エッチング完了後の第１の方向に沿った第２化合物半導体層の頂面の長さと略等しく、
エッチング用マスク層の長辺の長さ（ＬM_L）は、エッチング完了後の第２の方向に沿った第２化合物半導体層の頂面の長さよりも長いことを特徴とする。
【００１２】
上記の好ましい構成を含む本発明の第１の態様に係る発光素子の製造方法、あるいは、本発明の第２の態様に係る発光素子の製造方法（以下、これらを総称して、単に、本発明の発光素子の製造方法と呼ぶ場合がある）において、ＬM_S／ＬM_L≦１、望ましくは、ＬM_S／ＬM_L≦０．７を満足することが好ましい。尚、ＬM_Sの具体的な値として、限定するものではないが、７μｍ≦ＬM_Sを例示することができる。
【００１３】
上記の第２の目的を達成するために、本発明の製造方法において、前記工程（Ｂ）におけるエッチングは、−３０゜Ｃ乃至５゜Ｃ、好ましくは−１５゜Ｃ乃至−５゜Ｃの塩酸をエッチング液として用いたウェットエッチング法に基づくことが望ましい。このような低温の塩酸をエッチング液として用いたウェットエッチングにより、エッチング後の化合物半導体層の形状の制御性の一層の向上を図ることができる。塩酸の規定数として、最大１２Ｎ（３７重量％の濃塩酸）を例示することができる。尚、水で希釈しすぎると、エッチングレートが遅くなり過ぎる場合がある。また、塩酸から成るエッチング液には、例えば、微量のリン酸や、溶液の凝固点が５゜Ｃ以下のものが含まれていてもよい。但し、Ｈ2Ｏ2はＧａＡｓ層をエッチングしてしまうので、エッチング液に添加してはならない。
【００１４】
以上の好ましい構成、形態を含む本発明の発光素子の製造方法における前記工程（Ｂ）にあっては、第２化合物半導体層、活性層、第１化合物半導体層をエッチングして、基体を露出させることが好ましい。これによって、所謂メサ構造を有する発光素子を得ることができる。
【００１５】
そして、この場合、前記工程（Ｂ）の後、限定するものではないが、
（Ｃ）エッチング用マスク層上に第２電極を形成し、若しくは、エッチング用マスク層を除去し、露出した第２化合物半導体層上に第２電極を形成し、
（Ｄ）第２電極を介して発光素子を仮固定用基板に仮固定した後、
（Ｅ）発光素子を基体から剥離し、次いで、
（Ｆ）露出した第１化合物半導体層の底面に第１電極を形成する、
工程を含むことが好ましい。尚、露出した第１化合物半導体層の底面は｛１００｝面である。
【００１６】
上記の第１の目的を達成するための本発明の発光素子は、
（ａ）第１のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体（但し、Ｖ族元素はリンである）から成り、第１導電型を有する第１化合物半導体層、
（ｂ）第２のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体（但し、Ｖ族元素はリンである）から成る活性層、及び、
（ｃ）第３のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体（但し、Ｖ族元素はリンである）から成り、第１導電型とは異なる第２導電型を有する第２化合物半導体層、
から構成された積層構造体を備えた発光素子であって、
積層構造体の形状は切頭六角錐であり、
切頭六角錐の頂面に相当する第２化合物半導体層の頂面は｛１００｝面であり、
切頭六角錐の６つの側面の内、対向する第１側面及び第４側面は｛１１１｝面であり、残りの第２側面、第３側面、第５側面及び第６側面は｛２２１｝面であることを特徴とする。
【００１７】
ここで、  積層構造体の軸線を通り、第１側面及び第４側面に対して垂直な仮想平面の面方位は、＜１１０＞であることが好ましい。
【００１８】
上記の好ましい構成を含む本発明の発光素子にあっては、限定するものではないが、第２化合物半導体層の頂面の上には第２電極が形成されており、第１化合物半導体層の底面には第１電極が形成されている構成とすることが望ましい。尚、第１電極が形成された第１化合物半導体層の面は｛１００｝面である。第２電極は、第２化合物半導体層の上に直接形成されている場合もあるし、第２化合物半導体層上に形成されたエッチング用マスク層の上に形成されている場合もある。
【００１９】
更には、以上の好ましい構成、形態を含む本発明の発光素子の製造方法あるいは本発明の発光素子において、発光素子は発光ダイオード、より具体的には、発光波長が０．５μｍ乃至１．５μｍの赤色発光ダイオードから成ることが望ましい。
【００２０】
以上に説明した好ましい形態、構成を含む本発明の発光素子の製造方法あるいは本発明の発光素子（以下、これらを総称して、単に、本発明と呼ぶ場合がある）において、第１化合物半導体層、活性層、第２化合物半導体層は、閃亜鉛鉱型結晶構造を有し、その結晶系は立方晶系である。第１のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体、第２のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体、第３のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体を構成する材料として、ＧａＩｎＰ、ＡｌＧａＩｎＰ等の閃亜鉛鉱型結晶構造を有するＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体であれば、如何なるＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体とすることもでき、ＩＩＩ元素としてＡｌ、Ｇａ、Ｉｎを挙げることができるし、リン以外のＶ族元素を含む場合、係るＶ族元素としてＡｓ、Ｓｂを挙げることができる。第１のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体を構成する材料、第２のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体を構成する材料、第３のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体を構成する材料のそれぞれは、所望とする発光素子が得られるような材料から適宜選択すればよい。また、エッチング用マスク層を構成する材料として、リン以外のＶ族元素を含む閃亜鉛鉱型結晶構造を有するＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体であれば、如何なるＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体（第２導電型を有する場合を含む）とすることもでき、具体的には、ＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ、ＡｌＧａＩｎＡｓを例示することができる。これらの化合物半導体から成る各層の形成方法（成膜方法）として、有機金属化学的気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）や分子線エピタキシー法（ＭＢＥ法）、ハロゲンが輸送あるいは反応に寄与するハイドライド気相成長法を挙げることができる。エッチング用マスク層のパターニング方法として、エッチング用マスク層を構成する材料にも依るが、リソグラフィ技術とエッチング技術との組合せを挙げることができる。第１導電型がｎ型である場合には、第２導電型はｐ型であり、第１導電型がｐ型である場合には、第２導電型はｎ型である。
【００２１】
本発明において、基体として、ＧａＡｓ基板、ＡｌＩｎＰ基板、ＺｎＳ基板、これらの基板の表面（主面）に下地層やバッファ層が形成されたものを挙げることができる。
【００２２】
第１電極を構成する材料として、Ａｕ／Ｐｔ／Ｔｉ／Ａｕ／ＡｕＧｅ／Ｐｄ、Ａｌ、Ａｇ、銀・カーボン合金（ＡＧＣ）、これらを含む合金材料を例示することができる。また、第２電極を構成する材料として、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＡｕＺｎ、Ａｌ、Ａｇ、銀・カーボン合金（ＡＧＣ）、これらを含む合金材料を例示することができる。尚、「／」の前に記載された材料から構成された層が、より一層、基体の近くに位置する（即ち、下側に位置する）。以下においても同様である。第１電極あるいは第２電極の形成方法として、真空蒸着法やスパッタリング法といったＰＶＤ法、各種のＣＶＤ法、メッキ法を挙げることができる。第２電極を光反射材料から構成する場合であって、発光ダイオードから発光素子を構成する場合、発光ダイオードはフリップチップ構造を有する。一方、第２電極を透明電極材料から構成する場合であって、発光ダイオードから発光素子を構成する場合、発光ダイオードはフェイスアップ構造を有する。
【００２３】
仮固定用基板として、ガラス板、金属板、合金板、セラミックス板、プラスチック板を挙げることができる。発光素子を仮固定用基板へ仮固定する方法として、接着剤を用いる方法、金属接合法、半導体接合法、金属・半導体接合法を例示することができる。発光素子を基体から剥離する方法として、レーザ・アブレーション法や加熱法、エッチング法を挙げることができる。
【００２４】
本発明の発光素子を応用した電子機器、あるいは、本発明の発光素子の製造方法に基づき得られる電子機器として、限定するものではないが、例えば、発光ダイオード表示装置、発光ダイオードを用いたバックライト、発光ダイオード照明装置を例示することができる。電子機器は、基本的にはどのようなものであってもよく、携帯型のものと据え置き型のものとの双方を含む。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の第１の態様に係る発光素子の製造方法あるいは本発明の発光素子にあっては、得られた発光素子は、切頭六角錐の形状を有する積層構造体から成る発光層を備えており、平行に対向する側面（垂直面）が本質的に存在しない。また、本発明の第２の態様に係る発光素子の製造方法にあっては、エッチング用マスク層の平面形状が規定されているので、最終的に、平行に対向する側面（垂直面）が存在しない発光素子を得ることができる。従って、発光層で発生した光が発光素子内部を循環する割合が少なくなり、高い光取出し効率を達成することができる。また、切頭六角錐の各側面の傾斜角度のバラツキ、切頭六角錐の形状のバラツキ発生を抑制することができ、発光素子の特性の均一化、安定化を図ることができる。更には、エッチング液として低温の塩酸を用いることで、エッチング後の化合物半導体層の形状の制御性の一層の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面を参照して、実施例に基づき本発明を説明する。尚、立方晶系における例えば以下に例示する結晶面の表記、
2008118024.tif 000003
を、便宜上、本明細書においては、｛ｈｋｌ｝面、｛ｈ−ｋｌ｝面と表記し、以下に例示する方向の表記、
2008118024.tif 000004
を、便宜上、本明細書においては、＜ｈｋｌ＞方向、＜ｈ−ｋｌ＞方向と表記する。また、立方晶系の結晶面を説明するための結晶構造の模式図を図１５に示す。尚、図１５においては、（００１）面を頂面とし、８つの傾斜した面を示す。
【実施例１】
【００２７】
実施例１は、本発明の第１の態様に係る発光素子の製造方法、本発明の第２の態様に係る発光素子の製造方法、及び、本発明の発光素子に関する。実施例１においては、発光素子は、発光ダイオード（ＬＥＤ）、より具体的には、マイクロ・赤色発光ダイオード（発光波長：６３５ｎｍ）から成る。尚、以下の説明においては、発光素子という用語の代わりに、発光ダイオードという用語を用いる場合がある。
【００２８】
エッチング用マスク層の模式的な平面図を図１の（Ａ）に示し、製造工程途中（エッチング完了時）における発光素子（発光ダイオード）を上方から眺めた模式図を図１の（Ｂ）に示す。また、図１の（Ａ）の矢印Ａ−Ａに沿ったと同様の発光素子（発光ダイオード）の模式的な一部断面図を図５の（Ａ）及び図６に示し、図１の（Ａ）の矢印Ｂ−Ｂに沿ったと同様の発光素子（発光ダイオード）の模式的な一部断面図を図５の（Ｂ）に示す。尚、図５の（Ａ）及び（Ｂ）に示す発光ダイオードの構造は、製造工程途中（エッチング完了時）における構造を示しており、図６に示す発光ダイオードの構造は、最終的に得られる構造を示している。また、図１の（Ｂ）及び後述する図１４の（Ｂ）においては、エッチング用マスク層の図示を省略しており、図１の（Ａ）及び後述する図１４の（Ａ）における点線は、第２化合物半導体層の頂面の位置を模式的に示している。
【００２９】
実施例１の発光素子（発光ダイオード）１は、
（ａ）第１のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体（但し、Ｖ族元素はリンであり、具体的には、ＡｌＧａＩｎＰ）から成り、第１導電型（実施例１にあっては、具体的には、ｎ型）を有する第１化合物半導体層１１、
（ｂ）第２のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体（但し、Ｖ族元素はリンである）から成る活性層１２、及び、
（ｃ）第３のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体（但し、Ｖ族元素はリンであり、具体的には、ＡｌＧａＩｎＰ）から成り、第１導電型とは異なる第２導電型（実施例１にあっては、具体的には、ｐ型）を有する第２化合物半導体層１３、
から構成された積層構造体を備えている。
【００３０】
更に、第２化合物半導体層１３の上には、ｐ型のＧａＡｓから成るエッチング用マスク層１４が形成されている。活性層１２は、井戸層を構成するＡｌＧａＩｎＰ層と障壁層を構成するＧａＩｎＰ層とが多数、交互に積層された、多重量子井戸（ＭＱＷ）から成る。積層構造体は、基体１０上に形成されている。ここで、基体１０は、ＧａＡｓ基板から成る基板１０Ａ、及び、基板１０Ａの主面に形成されたｎ型のＧａＡｓから成る下地層１０Ｂから構成されている。また、基板１０Ａと下地層１０Ｂとの間には、図示しないＡｌＧａＩｎＰ層がエッチングストップ層として形成されている。場合によっては、第２化合物半導体層１３の上に、ＧａＩｎＰから成るバッファ層を形成してもよい。バッファ層は、４元素構成の第２化合物半導体層１３から２元素構成のエッチング用マスク層１４への移行のために設けられ、３元素構成の化合物半導体層である。
【００３１】
積層構造体の形状は切頭六角錐である。即ち、頂面と底面とを有し、頂面と底面とが平行で、頂面が底面よりも小さい、六角柱である。そして、切頭六角錐の頂面に相当する第２化合物半導体層１３の頂面は｛１００｝面、より具体的には、（００１）面である。切頭六角錐の底面に相当する第１化合物半導体層１１の底面は（００−１）面である。一方、切頭六角錐の６つの側面の内、対向する第１側面及び第４側面は｛１１１｝面であり、残りの第２側面、第３側面、第５側面及び第６側面は｛２２１｝面である。ここで、各側面は、第１化合物半導体層１１の露出した傾斜面、活性層１２の露出した傾斜面、及び、第２化合物半導体層１３の露出した傾斜面から構成されている。より具体的には、第１側面、第２側面、第３側面、第４側面、第５側面及び第６側面の面（ミラー指数）は以下のとおりである。
【００３２】
第１側面：（１１１）
第２側面：（１−２２）
第３側面：（２−１２）
第４側面：（−１−１１）
第５側面：（−１２２）
第６側面：（１−２２）
【００３３】
積層構造体の軸線Ａｘ（厚さ方向の軸線であり、図１の（Ｂ）参照）を通り、第１側面及び第４側面に対して垂直な仮想平面の面方位は、＜１１０＞、より具体的には、［−１１０］あるいは［１−１０］である。
【００３４】
更には、図６に示すように、第２化合物半導体層１３の頂面の上（具体的には、エッチング用マスク層１４の上）には第２電極（ｐ側電極）１５が形成されており、第１化合物半導体層１１の底面には第１電極（ｎ側電極）１６が形成されている。
【００３５】
以下、実施例１の発光素子（発光ダイオード）の製造方法を説明する。尚、実施例１にあっては、更には、電子機器として発光ダイオード表示装置を製造する。
【００３６】
［工程−１００］
先ず、ＧａＡｓ基板から成る基板１０Ａの主面に、周知のＭＯＣＶＤ法に基づき、ＡｌＧａＩｎＰから成るエッチングストップ層（図示せず）、及び、ｎ型のＧａＡｓから成る下地層１０Ｂを、順次、形成（成膜）する。次いで、基体１０上に、より具体的には、下地層１０Ｂ上に、周知のＭＯＣＶＤ法に基づき、第１化合物半導体層１１、活性層１２、及び、第２化合物半導体層１３を、順次、形成（成膜）する。
【００３７】
［工程−１１０］
その後、周知のＭＯＣＶＤ法に基づき、エッチング用マスク層１４を、第２化合物半導体層１３上に、形成（成膜）する。尚、第１化合物半導体層１１、活性層１２、第２化合物半導体層１３の合計厚さを２．５μｍとし、第２化合物半導体層１３の厚さを１．０μｍとした。次いで、リソグラフィ技術に基づきレジスト材料から成るマスクをエッチング用マスク層１４上に形成し、ウェットエッチング法に基づきエッチング用マスク層１４をウェットエッチングすることで、第２化合物半導体層１３上にパターニングされたエッチング用マスク層１４を形成することができる。エッチング用マスク層１４のウェットエッチング条件を、以下に例示する。
【００３８】
エッチング液        リン酸：過酸化水素水：水＝６：２：１００
エッチング時間      ９０秒
【００３９】
ここで、本発明の第１の態様に係る発光素子の製造方法に沿って説明すれば、図１の（Ａ）に示すように、エッチング用マスク層１４の平面形状は、第１の方向に沿って延びる短辺、及び、第１の方向と直交する第２の方向に延びる長辺を有する長方形である。そして、第１の方向は、積層構造体の軸線Ａｘを通り、第１側面及び第４側面に対して垂直な仮想平面と平行である。具体的には、長辺は［−１１０］あるいは［１−１０］方向に延び、短辺は［１１０］あるいは［−１−１０］方向に延びている。
【００４０】
エッチング用マスク層１４の短辺の長さ（ＬM_S）は、エッチング完了後の第１の方向に沿った第２化合物半導体層１３の頂面の長さ（Ｌ2_S）と略等しく、エッチング用マスク層１４の長辺の長さ（ＬM_L）は、エッチング完了後の第２の方向に沿った第２化合物半導体層１３の頂面の長さ（Ｌ2_L）よりも長い。
【００４１】
あるいは又、本発明の第２の態様に係る発光素子の製造方法に沿って説明すれば、エッチング用マスク層１４の平面形状は、第１の方向に沿って延びる短辺、及び、第１の方向と直交する第２の方向に延びる長辺を有する長方形である。そして、エッチング用マスク層１４の短辺の長さ（ＬM_S）は、エッチング完了後の第１の方向に沿った第２化合物半導体層１３の頂面の長さ（Ｌ2_S）と略等しく、エッチング用マスク層１４の長辺の長さ（ＬM_L）は、エッチング完了後の第２の方向に沿った第２化合物半導体層１３の頂面の長さ（Ｌ2_L）よりも長い。具体的な数値を表１に例示する。尚、比較例１については、後述する。
【００４２】
［表１］    
実施例１                  比較例１
ＬM_S（μｍ）         ７．５                  ７．５
ＬM_L（μｍ）       １４                      ７．７
Ｌ2_S（μｍ）         ７．５                  ７．５
Ｌ2_L（μｍ）         ７．７                  ７．７
ＬM_S／ＬM_L          ０．５３                ０．９７
【００４３】
［工程−１２０］
そして、エッチング用マスク層１４を用いて、第２化合物半導体層１３、活性層１２、第１化合物半導体層１１をエッチングして、基体である下地層１０Ｂを露出させ、これによって、所謂メサ構造を有する発光ダイオード１を得る。具体的には、−１５゜Ｃ、１２Ｎ（３７重量％の濃塩酸）の塩酸をエッチング液として用いたウェットエッチング法に基づき、第２化合物半導体層１３、活性層１２、第１化合物半導体層１１をエッチングする。こうして、図１の（Ｂ）、図５の（Ａ）及び（Ｂ）に示す積層構造体を得ることができる。低温の塩酸をエッチング液として用いたウェットエッチングを行うことで、エッチング速度が遅くなり、長い時間をかけてエッチングを行うことができる結果、エッチングによる各化合物半導体層の除去量を良好に、しかも、容易に制御することができる。尚、エッチング中にエッチング液中で基体を揺動させるなどの操作の必要はない。また、ＧａＡｓから成る下地層１０Ｂは、塩酸から成るエッチング液とは反応しないので、エッチングストップ層として機能し、［００−１］方向へのエッチングは、下地層１０Ｂが露出した時点で停止する。
【００４４】
エッチング時間によって、どのように積層構造体が得られるかを、模式的に図２の（Ａ）及び（Ｂ）、図３の（Ａ）及び（Ｂ）、図４の（Ａ）及び（Ｂ）、図５の（Ａ）及び（Ｂ）、図７の（Ａ）及び（Ｂ）、並びに、図８の（Ａ）〜（Ｄ）に示す。尚、図７の（Ａ）の左側の顕微鏡写真は、エッチング完了時における実施例１のエッチング用マスク層１４を上から眺めた顕微鏡写真であり、図７の（Ａ）の右側の顕微鏡写真は、エッチング完了時における実施例１の発光ダイオードの顕微鏡写真である。また、図７の（Ｂ）の左側の顕微鏡写真は、エッチング完了時における比較例１のエッチング用マスク層１１４を上から眺めた顕微鏡写真であり、図７の（Ｂ）の右側の顕微鏡写真は、エッチング完了時における比較例１の発光ダイオードの顕微鏡写真である。更には、図８の（Ａ）〜（Ｄ）の顕微鏡写真は、製造中間工程（エッチング中及びエッチング完了時）におけるエッチング用マスク層１４を上から眺めた顕微鏡写真である。尚、Ｘ−Ｘは第１の方向を示し、Ｙ−Ｙは第２の方向を示す。ここで、図２の（Ａ）、（Ｂ）及び図８の（Ｄ）に示した状態はエッチング開始から６０秒が経過したときの状態であり、図３の（Ａ）、（Ｂ）及び図８の（Ｃ）に示した状態はエッチング開始から１２０秒が経過したときの状態であり、図４の（Ａ）、（Ｂ）及び図８の（Ｂ）に示した状態はエッチング開始から１５０秒が経過したときの状態であり、図５の（Ａ）及び（Ｂ）及び図８の（Ａ）に示した状態はエッチング開始から２４０秒が経過したときの状態（エッチング完了時）である。また、図２の（Ａ）、図３の（Ａ）及び図４の（Ａ）は、図１の（Ａ）の矢印Ａ−Ａに沿ったと同様の発光素子（発光ダイオード）の模式的な一部断面図であり、図２の（Ｂ）、図３の（Ｂ）及び図４の（Ｂ）は、図１の（Ｂ）の矢印Ｂ−Ｂに沿ったと同様の発光素子（発光ダイオード）の模式的な一部断面図である。
【００４５】
積層構造体の軸線Ａｘを通り、第１側面及び第４側面に対して垂直な仮想平面によって積層構造体を切断したと想定したときの第１側面の傾斜角度を測定したところ、以下のとおりとなった。この結果から、エッチング開始から２４０秒が経過した時点でエッチングを完了すればよいことが判る。
【００４６】
エッチング開始からの経過時間      傾斜角度
１５０秒                  ３６度
２１０秒                  ４０度
２４０秒                  ４４度
２７０秒                  ４４度
６００秒                  ４５度
【００４７】
第２化合物半導体層１３、活性層１２、第１化合物半導体層１１のウェットエッチングにおいては、面方位によってエッチング速度が相違し、その結果、面方位に即した形状にエッチングされる。具体的には、｛１１１｝面のエッチング速度は、｛１１０｝面のエッチング速度の約１／１００程度である。従って、［−１１０］あるいは［１−１０］方向に延びているエッチング用マスク層１４の長辺の近傍に位置する第２化合物半導体層１３、活性層１２、第１化合物半導体層１１の部分は、｛１１１｝面のエッチング速度に基づきエッチング状態が規定される。即ち、エッチング用マスク層１４の長辺の近傍に位置する第２化合物半導体層１３、活性層１２、第１化合物半導体層１１の部分は、｛１１１｝面（より具体的には、（１１１）面及び（−１−１１）面）が生じるようにエッチングされていく。そして、エッチング完了時には、（１１１）面から成る第１側面、及び、（−１−１１）面から成る第４側面が形成される。
【００４８】
一方、［１１０］あるいは［−１−１０］方向に延びているエッチング用マスク層１４の短辺の近傍に位置する第２化合物半導体層１３、活性層１２、第１化合物半導体層１１の部分は、１１１面が１１０面と平行になっているためエッチング速度が減速されず、即ち、エッチング用マスク層１４が無い箇所にあっては、｛１１１｝面のエッチングより｛１１０｝面のエッチングが支配的となり、｛１１１｝面でエッチングが停止されず、エッチング用マスク層１４の短辺の下方の部分までエッチングされるので、エッチング用マスク層１４の短辺の近傍に位置する第２化合物半導体層１３、活性層１２、第１化合物半導体層１１の部分は、垂直面（具体的には、（−１１０）面及び（１−１０）面）に近づく。
【００４９】
また、エッチング用マスク層１４の四隅の近傍に位置する第２化合物半導体層１３、活性層１２、第１化合物半導体層１１の部分は、＜２２１＞方向に向かうサイドエッチングが進行する。
【００５０】
実施例１にあっては、エッチング開始から１５０秒が経過した時点で、基体である下地層１０Ｂが露出し、（−１１０）面及び（１−１０）面は無くなっていた。この時点においては、まだ、第１側面及び第４側面にエッチング残りが存在しているため、第１側面及び第４側面の斜面角度は一定に定まっていない。それ故、所望の傾斜角度に安定させるために、更に９０秒間のエッチングを行う。ここで、エッチング開始から１５０秒経過後から、エッチング完了の２４０秒経過後までの間は、第２化合物半導体層１３、活性層１２、第１化合物半導体層１１の［００−１］方向のエッチングは完了しているので、専ら、＜２２１＞方向に向かうサイドエッチングが進行する。こうして、ウェットエッチングが完了し、図５の（Ａ）、（Ｂ）、図７の（Ａ）に示す発光ダイオードを得ることができた。
【００５１】
［工程−１３０］
その後、エッチング用マスク層１４上に第２電極１５を形成する。具体的には、リソグラフィ技術に基づき、全面にレジスト層を形成し、第２電極１５を設けるべき第２化合物半導体層１３の上の（より具体的には、エッチング用マスク層１４の上の）レジスト層の部分に開口を形成する。そして、真空蒸着法やスパッタリング法といったＰＶＤ法に基づき、全面に、例えば、チタン、白金、及び、金がこの順に積層されたＴｉ／Ｐｔ／Ａｕの３層構造から成る第２電極１５を形成した後、レジスト層及びその上のＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ層を除去する。こうして、エッチング用マスク層１４上に第２電極１５を形成することができる。
【００５２】
［工程−１４０］
次いで、第２電極１５を介して発光ダイオード１を仮固定用基板２０に仮固定する。具体的には、表面に未硬化の接着剤から成る接着層２１が形成されたガラス基板から成る仮固定用基板２０を準備する。そして、発光ダイオード１と接着層２１とを貼り合わせ、接着層２１を硬化させることで、発光ダイオード１を仮固定用基板２０に仮固定することができる（図９の（Ａ）及び（Ｂ）参照）。
【００５３】
［工程−１５０］
その後、発光ダイオード１を基体１０から剥離する（図１０の（Ａ）参照）。具体的には、ＧａＡｓから成る基板１０Ａを裏面からラッピング処理によって薄くし、次いで、アンモニア水と過酸化水素水の混合液を用いて基板１０ＡをＡｌＧａＩｎＰから成るエッチングストップ層までエッチングすることで基板１０Ａを除去し、次いで、エッチングストップ層を−５゜Ｃの塩酸をエッチング液として用いたウェットエッチングに基づき除去する。こうして、第１化合物半導体層１１を露出させることができる。
【００５４】
尚、仮固定用基板２０を構成する材料として、ガラス基板の他、金属板、合金板、セラミックス板、プラスチック板を挙げることができる。発光素子の仮固定用基板２０への仮固定方法として、接着剤を用いる方法の他、金属接合法、半導体接合法、金属・半導体接合法を挙げることができる。また、基体１０を発光素子から除去する方法として、エッチング法の他、レーザ・アブレーション法、加熱法を挙げることができる。
【００５５】
［工程−１６０］
次に、露出した第１化合物半導体層１１の底面に第１電極１６を形成する。具体的には、リソグラフィ技術に基づき、全面にレジスト層を形成し、第１電極１６を設けるべき第１化合物半導体層１１の底面上のレジスト層の部分に開口を形成する。そして、真空蒸着法やスパッタリング法といったＰＶＤ法に基づき、全面に、例えば、Ａｕ／Ｐｔ／Ｔｉ／Ａｕ／ＡｕＧｅ／Ｐｄがこの順に積層された多層構造膜から成る第１電極１６を形成した後、レジスト層及びその上の多層構造膜を除去する。
【００５６】
［工程−１７０］
シリコーンゴムから成る微粘着層３１が形成された中継基板３０、及び、ガラス基板から成り、予め所定の位置に金属薄膜等から成るアライメントマーク（図示せず）が形成され、表面には未硬化の感光性樹脂から成る接着剤層４１が形成された実装用基板４０を準備する。
【００５７】
接着剤層４１は、光（特に紫外線等）、放射線（Ｘ線等）、電子線等といったエネルギー線の照射によって接着機能を発揮する材料、熱や圧力等を加えることによって接着機能を発揮する材料等、何らかの方法に基づき接着機能を発揮する材料である限り、基本的にはどのような材料から構成されていてもよい。ここで、容易に形成することができ、しかも、接着機能を発揮する材料として、樹脂系の接着剤層、特に、感光性接着剤、熱硬化性接着剤、又は、熱可塑性接着剤を挙げることができる。例えば、感光性接着剤を用いる場合、接着剤層に光や紫外線を照射することによって、あるいは又、加熱することによって、接着剤層に接着機能を発揮させることができる。また、熱硬化性接着剤を用いる場合、光の照射等により接着剤層を加熱することによって、接着剤層に接着機能を発揮させることができる。更には、熱可塑性接着剤を用いる場合、光の照射等により接着剤層の一部分を選択的に加熱することによって係る一部分を溶融し、流動性を持たせることができる。接着剤層として、その他、例えば、感圧性接着剤層（例えば、アクリル系樹脂等から成る）等を挙げることもできる。
【００５８】
そして、発光ダイオード１がアレイ状（２次元マトリクス状）に残された仮固定用基板２０上の発光ダイオード１に、微粘着層３１を押し当てる（図１０の（Ｂ）及び図１１の（Ａ）参照）。中継基板３０を構成する材料として、ガラス板、金属板、合金板、セラミックス板、半導体基板、プラスチック板を挙げることができる。また、中継基板３０は、図示しない位置決め装置に保持されている。位置決め装置の作動によって、中継基板３０と仮固定用基板２０との位置関係を調整することができる。次いで、実装すべき発光ダイオード１に対して、仮固定用基板２０の裏面側から、例えば、エキシマレーザを照射する（図１１の（Ｂ）参照）。これによって、レーザ・アブレーションが生じ、エキシマレーザが照射された発光ダイオード１は、仮固定用基板２０から剥離する。その後、中継基板３０と発光ダイオード１との接触を解くと、仮固定用基板２０から剥離した発光ダイオード１は、微粘着層３１に付着した状態となる（図１２の（Ａ）参照）。
【００５９】
次いで、発光ダイオード１を接着剤層４１の上に配置（移動あるいは転写）する（図１２の（Ｂ）及び図１３参照）。具体的には、実装用基板４０上に形成されたアライメントマークを基準に、発光ダイオード１を中継基板３０から実装用基板４０の接着剤層４１の上に配置する。発光ダイオード１は微粘着層３１に弱く付着しているだけなので、発光ダイオード１を接着剤層４１と接触させた（押し付けた）状態で中継基板３０を実装用基板４０から離れる方向に移動させると、発光ダイオード１は接着剤層４１の上に残される。更には、発光ダイオード１をローラー等で接着剤層４１に深く埋入することで、発光ダイオードを実装用基板４０に実装することができる。
【００６０】
このような中継基板３０を用いた方式を、便宜上、ステップ転写法と呼ぶ。そして、このようなステップ転写法を所望の回数、繰り返すことで、所望の個数の発光ダイオード１が、微粘着層３１に２次元マトリクス状に付着し、実装用基板４０上に転写される。具体的には、実施例１にあっては、１回のステップ転写において、１６０×１２０個の発光ダイオード１を、微粘着層３１に２次元マトリクス状に付着させ、実装用基板４０上に転写する。従って、（１９２０×１０８０）／（１６０×１２０）＝１０８回のステップ転写法を繰り返すことで、１９２０×１０８０個の発光ダイオード１を、実装用基板４０上に転写することができる。そして、以上のような工程を、都合、３回、繰り返すことで、所定の数の赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、青色発光ダイオードを、所定の間隔、ピッチで実装用基板４０に実装することができる。
【００６１】
その後、発光ダイオード１が配置された感光性樹脂から成る接着剤層４１に紫外線を照射することで、接着剤層４１を構成する感光性樹脂を硬化させる。こうして、発光ダイオード１が接着剤層４１に固定された状態となる。次いで、第１電極１６を介して発光ダイオード１を第２の仮固定用基板に仮固定する。具体的には、表面に未硬化の接着剤から成る接着層が形成されたガラス基板から成る第２の仮固定用基板を準備する。そして、発光ダイオード１と接着層とを貼り合わせ、接着層を硬化させることで、発光ダイオード１を第２の仮固定用基板に仮固定することができる。次いで、接着剤層４１及び実装用基板４０を適切な方法で発光ダイオード１から除去する。この状態にあっては、発光ダイオード１の第２電極１５が露出した状態である。
【００６２】
［工程−１８０］
次いで、全面に第２の絶縁層５１を形成し、発光素子の第２電極１５の上方の第２の絶縁層５１に開口部５２を形成し、第２の配線５３を、第２電極１５上から開口部５２、第２の絶縁層５１の上にかけて形成する。次に、第２の配線５３を含む第２の絶縁層５１とガラス基板から成る支持基板５５とを、接着層５４を介して貼り合わせることで、発光素子１を支持基板５５に固定することができる。次いで、例えば、第２の仮固定用基板の裏面側から、例えば、エキシマレーザを照射する。これによって、レーザ・アブレーションが生じ、エキシマレーザが照射された発光ダイオード１は、第２の仮固定用基板から剥離する。この状態にあっては、発光ダイオード１の第１電極１６が露出した状態である。次に、全面に第１の絶縁層５６を形成し、発光素子１の第１電極１６の上方の第１の絶縁層５６に開口部５７を形成し、第１の配線５８を、第１電極１６上から開口部５７、第１の絶縁層５６の上にかけて形成する。この状態を、図６の模式的な一部断面図に示す。そして、第１の配線、第２の配線を駆動回路と適切な方法に基づき接続することによって、発光ダイオード表示装置を完成させることができる。発光ダイオード１は、フリップチップ構造を有し、活性層１２において生成した光は、図６の下側方向に出射される。
【００６３】
比較例１として、以下のエッチング用マスク層１１４を用いて発光ダイオードを製造した。即ち、比較例１におけるエッチング用マスク層１１４の平面形状は、第１の方向に沿って延びる短辺、及び、第１の方向と直交する第２の方向に延びる長辺を有する長方形である。そして、エッチング用マスク層１１４の短辺の長さ（ＬM_S）は、エッチング完了後の第１の方向に沿った第２化合物半導体層１３の頂面の長さ（Ｌ2_S）と略等しい。しかしながら、実施例１と異なり、エッチング用マスク層１１４の長辺の長さ（ＬM_L）は、エッチング完了後の第２の方向に沿った第２化合物半導体層１３の頂面の長さ（Ｌ2_L）と同じである。具体的な数値を表１に例示する。
【００６４】
比較例１におけるエッチング用マスク層１１４の模式的な平面図を図１４の（Ａ）に示し、製造工程途中（エッチング完了時）における発光素子（発光ダイオード）を上方から眺めた模式図を、図１４の（Ｂ）に示す。また、図７の（Ｂ）に、製造工程途中（エッチング完了時）における比較例１のエッチング用マスク層１１４及び発光ダイオードの顕微鏡写真を示す。
【００６５】
比較例１においては、エッチング完了時の発光ダイオードの形状は、切頭八角錐であり、実施例１と同じ第１側面〜第６側面以外に、（１−１０）面である第７側面、及び、（−１０）面である第８側面が残されていた。尚、この第７側面及び第８側面は、略垂直面である。
【００６６】
比較例１にあっては、第１側面及び第４側面の斜面角度が安定する前に、＜２２１＞方向に向かうサイドエッチングが進行してしまい、第１側面及び第４側面の斜面角度が安定せず、形状にバラツキの少ない発光ダイオードを得ることが困難であった。即ち、製造ロット間の形状均一性が良くなかった。
【００６７】
一方、実施例１の発光ダイオードにあっては、エッチング用マスク層１４の形状等を規定することで、第１側面及び第４側面の斜面角度が安定した発光ダイオード、形状にバラツキの少ない発光ダイオードを得ることができ、製造ロット間の形状均一性の向上を図ることができた。即ち、＜２２１＞方向に進行するサイドエッチングの速度からサイドエッチングによって損失する化合物半導体層の体積を概算し、それに応じて、エッチングマージン（エッチング裕度）分の長さを長辺方向に上乗せした形状を有するエッチング用マスク層とすることで、＜２２１＞方向に進行するサイドエッチングの定量的な制御が可能となり、発光素子（発光ダイオード）における第１側面及び第４側面の安定な斜面角度を得ることができ、発光素子の形状の均一化を図ることができた。
【００６８】
そして、＜２２１＞方向に向かうサイドエッチングが進行し、｛２２１｝面がエッチング用マスク層１４の短辺の二等分線上で交合するので、比較例１のような垂直面が形成されず、捩れをもった緩斜面である｛２２１｝面が形成される。そして、この緩斜面によって、＜１１０＞方向の光取出し効率は、光線追跡法で計算した結果によれば、比較例１の２０．４％に比較して、２２．６％となり、約１．１倍の増加を図ることができる。
【００６９】
以上、本発明を好ましい実施例に基づき説明したが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。実施例において挙げた数値、材料、構成、構造、形状、各種基板、原料、プロセス等はあくまでも例示に過ぎず、必要に応じて、これらと異なる数値、材料、構成、構造、形状、基板、原料、プロセス等を用いることができる。
【００７０】
例えば、［工程−１２０］のウェットエッチングが完了した後、エッチング用マスク層１４を除去してもよい。実施例においては、発光ダイオードをフリップチップ構造としたが、代替的に、フェイスアップ構造とすることもできる。更には、図６に示した発光ダイオードの構造（例えば、支持基板５５と発光ダイオードの配置関係、第１の配線や第２の配線の構成等）は、発光ダイオードに要求される仕様に応じて、適宜変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】図１の（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、実施例１におけるエッチング用マスク層の模式的な平面図、及び、実施例１の製造工程途中における発光素子を上方から眺めた模式図である。
【図２】図２の（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、図１の（Ａ）の矢印Ａ−Ａ及び矢印Ｂ−Ｂに沿った、製造中間工程（エッチング中）における発光素子の模式的な一部断面図である。
【図３】図３の（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、図２の（Ａ）及び（Ｂ）に引き続き、図１の（Ａ）の矢印Ａ−Ａ及び矢印Ｂ−Ｂに沿った、製造中間工程（エッチング中）における発光素子の模式的な一部断面図である。
【図４】図４の（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、図３の（Ａ）及び（Ｂ）に引き続き、図１の（Ａ）の矢印Ａ−Ａ及び矢印Ｂ−Ｂに沿った、製造中間工程（エッチング中）における発光素子の模式的な一部断面図である。
【図５】図５の（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、図４の（Ａ）及び（Ｂ）に引き続き、図１の（Ａ）の矢印Ａ−Ａ及び矢印Ｂ−Ｂに沿った、製造中間工程（エッチング完了時）における発光素子の模式的な一部断面図である。
【図６】図６は、図１の（Ａ）の矢印Ａ−Ａに沿った、最終的に得られる発光素子の模式的な一部断面図である。
【図７】図７の（Ａ）及び（Ｂ）は、実施例１及び比較例１にて得られた製造工程途中（エッチング完了時）における発光素子の図面代用写真である。
【図８】図８の（Ａ）〜（Ｄ）は、製造中間工程（エッチング中及びエッチング完了時）における発光素子を上から眺めた図面代用写真である。
【図９】図９の（Ａ）及び（Ｂ）は、実施例１の発光ダイオードの製造方法を説明するための、発光ダイオード等の模式的な一部断面図である。
【図１０】図１０の（Ａ）及び（Ｂ）は、図９の（Ｂ）に引き続き、実施例１の発光ダイオードの製造方法を説明するための、発光ダイオード等の模式的な一部断面図である。
【図１１】図１１の（Ａ）及び（Ｂ）は、図１０の（Ｂ）に引き続き、実施例１の発光ダイオードの製造方法を説明するための、発光ダイオード等の模式的な一部断面図である。
【図１２】図１２の（Ａ）及び（Ｂ）は、図１１の（Ｂ）に引き続き、実施例１の発光ダイオードの製造方法を説明するための、発光ダイオード等の模式的な一部断面図である。
【図１３】図１３は、図１２の（Ｂ）に引き続き、実施例１の発光ダイオードの製造方法を説明するための、発光ダイオード等の模式的な一部断面図である。
【図１４】図１４の（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、比較例１におけるエッチング用マスク層の模式的な平面図、及び、比較例１の製造工程途中における発光素子を上方から眺めた模式図である。
【図１５】図１５は、立方晶系の結晶面を説明するための、（００１）面を頂面とする結晶構造の模式図である。
【符号の説明】
【００７２】
１・・・発光素子（発光ダイオード）、１０・・・基体、１０Ａ・・・基板、１０Ｂ・・・下地層、１１・・・第１化合物半導体層、１２・・・活性層、１３・・・第２化合物半導体層、１４・・・エッチング用マスク層、１５・・・第２電極、１６・・・第１電極、２０・・・仮固定用基板、２１・・・接着層、３０・・・中継基板、３１・・・微粘着層、４０・・・実装用基板、４１・・・接着剤層、５１，５６・・・絶縁層、５２，５７・・・開口部、５３，５８・・・配線、５４・・・接着層、５５・・・支持基板
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図７】
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【図８】
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