(57)【要約】【課題】製造段階における劣化の発生を防止する面発光型点光源発光ダイオードを提供する。【解決手段】被蝕刻底面である光取出面４８と被蝕刻周面である凹部５４の内周面５６との成す角θが、鈍角であることから、格子定数差のある半導体層相互間すなわちエッチング制御層３８と亜鉛拡散層４０との間に鋭角を成す部分が存在せず、局部的に応力集中が生じることがないため、所定位置に点状の非発光領域が発生するのを好適に抑制することができる。すなわち、製造段階における劣化の発生を防止する点光源ＬＥＤ２０を提供することができる。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に発光層を含む半導体層がエピタキシャル成長させられ、該半導体層の表面の一部が蝕刻されて形成された被蝕刻底面及び該被蝕刻底面の周縁に隣接する被蝕刻周面を備え、前記発光層で発生した光を所定の光取出面から取り出す形式の面発光型点光源発光ダイオードであって、
前記被蝕刻底面と被蝕刻周面との成す角は、鈍角であることを特徴とする面発光型点光源発光ダイオード。
【請求項２】
前記被蝕刻底面及び被蝕刻周面は、前記半導体層が蝕刻されて形成された凹部の底面及び内周面であり、前記被蝕刻底面は、前記光取出面を構成するものである請求項１の面発光型点光源発光ダイオード。
【請求項３】
前記基板は、ＧａＡｓ半導体単結晶から成り、前記半導体層は、ＡｌＧａＡｓ系半導体単結晶から成るものである請求項１又は２の面発光型点光源発光ダイオード。
【請求項４】
前記被蝕刻底面は、前記基板であるＧａＡｓ半導体単結晶の（１００）面に平行を成すものである請求項３の面発光型点光源発光ダイオード。
【請求項５】
基板上に発光層を含む半導体層を積層するエピタキシャル成長工程と、該エピタキシャル成長工程によって積層された該半導体層の一部を蝕刻して被蝕刻底面及び該被蝕刻底面の周縁に隣接する被蝕刻周面を形成するエッチング工程とを含む面発光型点光源発光ダイオードの製造方法であって、
前記エッチング工程は、前記被蝕刻底面と被蝕刻周面との成す角が、鈍角となるようにエッチング時間が定められた、所定のエッチング液によるウェット・エッチングであることを特徴とする面発光型点光源発光ダイオードの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、面発光型点光源発光ダイオード及びその製造方法に関し、特に製造段階における劣化の発生を防止する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
基板上に発光層を含む半導体層が積層されると共に、その基板の下面に下部電極を、積層された半導体層のうち最上部に位置するものの上面に上部電極をそれぞれ備え、それら下部電極と上部電極との間に電圧が印加されて通電することにより上記発光層にて発生した光を、所定の光取出面から取り出す形式の面発光型点光源発光ダイオード（以下、点光源ＬＥＤと称する）が知られている。かかる点光源ＬＥＤにおいては、上記光取出面からの光取出効率を高めるための電流狭窄構造が形成されていることが多い（例えば、特許文献１を参照）。すなわち、上記半導体層の一部に亜鉛などの不純物が拡散されたドーピング領域が形成され、上記光取出面の直下に位置する部分のみｐ型に変換されて通電可能とされる一方、それ以外の部分においてはｐ−ｎ接合面が残されて通電不能とされるなどして上記光取出面の直下に位置する部分のみ通電する構造とされることで、その光取出面から取り出される光の光強度が可及的に向上させられている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−２０４２２８号公報
【０００４】
前述の不純物拡散は、通常、前記積層された半導体層のうち最上部に位置するものの上面側から前記不純物を均一に拡散させる全面拡散で行われることから、その上面側からの拡散深さは略均一となるが、例えば、前記光取出部に対応する部分がエッチング技術などにより凹状に蝕刻されていることで、その光取出部の直下に位置する部分のみ他の部分より深くまで前記不純物が拡散されて、前述のような電流狭窄構造が形成されるのである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、点光源ＬＥＤにおいて、ＤＬＤ（Ｄａｒｋ  Ｌｉｎｅ  Ｄｅｆｅｃｔ）と呼ばれる劣化形態が知られている。これは、点光源ＬＥＤの製造段階において、あるいは一定期間使用した結果、前記光取出部に線状あるいは点状の非発光領域が発生する現象であり、かかる非発光領域の発現により、その光取出部からの発光効率が著しく低下するため、不良の原因となり歩留まりの低下に繋がっていた。このＤＬＤの発生を防止すべく各分野で研究が続けられているが、発現する劣化の態様はまちまちであり規則性に乏しいことに加え、その原因も判然としておらず、従って、実効ある劣化防止技術は未だ開発されていないのが現状である。
【０００６】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、製造段階における劣化の発生を防止する面発光型点光源発光ダイオード及びその製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための第１の手段】
本発明者等は、かかる目的を達成するため、鋭意研究を継続した結果、製造段階における劣化の発生にある規則性を新たに見出すに至った。図１は、そのようにして見出されたＡｌＧａＡｓ系点光源ＬＥＤに発生する劣化の典型例を示す図である。この図に示すように、ＡｌＧａＡｓ系半導体単結晶の（１００）面に対応する光取出面１０では、［０１１］方向を示す一点鎖線ａと、［１００］方向及び［０１１］方向に垂直な方向を示す一点鎖線ｂとにより４分割されたそれぞれの領域に１つずつ、光取出面１０の周縁部近傍における比較的一点鎖線ｂ寄りの位置に点状の非発光領域１２が生じる。これらの非発光領域１２は、点光源ＬＥＤの製造段階において発生するものであり、この劣化が発生した点光源ＬＥＤは不良とされる。
【０００８】
更に、図１に示す非発光領域１２の規則性に基づいて考察を進めた結果、かかる非発光領域１２が発生するのは、前記光取出面１０に対応する部分がエッチング技術などにより凹状に蝕刻されていることで形成される、その光取出面１０の周縁に隣接する内周面の構造によるものではないかと考えるに至った。すなわち、化合物半導体では、結晶方向によってエッチング速度が異なる異方性を有していることから、図２に示すように、（１００）ＧａＡｓ単結晶ウェハに、［１００］方向及び［０１１］方向に垂直な方向に長手状を成す溝１４と、［０１１］方向に長手状を成す溝１６とが形成されるようにレジスト１８を被覆した後、エッチング液（エッチャント）を用いたウェット・エッチングを行うと、それらの溝１４及び１６の断面は結晶方向により異なってくる。図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図であり、図４は、図２のＩＶ−ＩＶ断面図である。これらの図３及び図４に示すように、表面に平行方向のエッチング速度が垂直方向のそれよりも速い溝１４では、表面側ほどサイドエッチングが進行することから、断面形状が図３に示す順メサ（台形）形状に形成される一方、表面に平行方向のエッチング速度が垂直方向のそれよりも遅い溝１６では、内部側ほどサイドエッチングが進行することから、断面形状が図４に示す逆メサ（逆台形）形状に形成されるのである。
【０００９】
ここで、図４に示す溝１６では、（１１１）Ｂ面が光取出面である（１００）面の周縁に隣接しており、それらの面は互いに鈍角を成している。しかし、例えば、その表面でエッチングを停止させるためのエッチング制御層がその光取出面となる部分に予め設けられている場合などは、エッチングが進行することにより、（１１１）Ａ  面が光取出面である（１００）面の周縁に隣接することとなり、それらの面は互いに鋭角を成すことになる。従来の点光源ＬＥＤでは、エッチング時間を比較的長くしていたことにより、（１１１）Ａ  面が光取出面である（１００）面の周縁に隣接し、それらの面は互いに鋭角を成すのが一般的であった。本発明者等は、そのようにエッチングにより形成された被蝕刻底面（凹部の底面すなわち光取出面）と、同じくエッチングにより形成されてその底面の周縁に隣接する被蝕刻周面（凹部の内周面）とが鋭角を成す点光源ＬＥＤにおいて、図１に示す部分に非発光領域１２が発生する傾向にあることを新たに見出した。また、この傾向は、格子定数差のある半導体層相互間に鋭角を成す部分が存在することにより、局部的に応力集中が生じるためではないかと考えた。
【００１０】
かかる知見に基づいて為された、本第１発明の要旨とするところは、基板上に発光層を含む半導体層がエピタキシャル成長させられ、その半導体層の表面の一部が蝕刻されて形成された被蝕刻底面及びその被蝕刻底面の周縁に隣接する被蝕刻周面を備え、前記発光層で発生した光を所定の光取出面から取り出す形式の面発光型点光源発光ダイオードであって、前記被蝕刻底面と被蝕刻周面との成す角は、鈍角であることを特徴とするものである。
【００１１】
【第１発明の効果】
このようにすれば、前記被蝕刻底面と被蝕刻周面との成す角が、鈍角であることから、格子定数差のある半導体層相互間に鋭角を成す部分が存在せず、局部的に応力集中が生じることがないため、所定位置に点状の非発光領域が発生するのを好適に抑制することができる。すなわち、製造段階における劣化の発生を防止する面発光型点光源発光ダイオードを提供することができる。
【００１２】
【第１発明の他の態様】
ここで、好適には、前記被蝕刻底面及び被蝕刻周面は、前記半導体層が蝕刻されて形成された凹部の底面及び内周面であり、前記被蝕刻底面は、前記光取出面を構成するものである。このようにすれば、実用に即した態様の面発光型点光源発光ダイオードの劣化を防止することができるという利点がある。
【００１３】
また、好適には、前記基板は、ＧａＡｓ半導体単結晶から成り、前記半導体層は、ＡｌＧａＡｓ系半導体単結晶から成るものである。更に好適には、前記被蝕刻底面は、前記基板であるＧａＡｓ半導体単結晶の（１００）面に平行を成すものである。このようにすれば、表面に平行方向のエッチング速度が垂直方向のそれよりも遅いことにより、内部側ほどサイドエッチングが進行して逆メサ（逆台形）形状が形成される部分においても、前記被蝕刻底面と被蝕刻周面との成す角が鈍角とされ、専ら赤外光を放出するＡｌＧａＡｓ系面発光型点光源発光ダイオードの劣化を防止することができるという利点がある。
【００１４】
【課題を解決するための第２の手段】
また、前記課題を解決するために、本第２発明の要旨とするところは、基板上に発光層を含む半導体層を積層するエピタキシャル成長工程と、そのエピタキシャル成長工程によって積層されたその半導体層の一部を蝕刻して被蝕刻底面及びその被蝕刻底面の周縁に隣接する被蝕刻周面を形成するエッチング工程とを含む面発光型点光源発光ダイオードの製造方法であって、前記エッチング工程は、前記被蝕刻底面と被蝕刻周面との成す角が、鈍角となるようにエッチング時間が定められた、所定のエッチング液によるウェット・エッチングであることを特徴とするものである。
【００１５】
【第２発明の効果】
このようにすれば、前記エッチング工程は、前記被蝕刻底面と被蝕刻周面との成す角が、鈍角となるようにエッチング時間が定められた、所定のエッチング液によるウェット・エッチングであることから、格子定数差のある半導体層相互間に鋭角を成す部分が形成されず、局部的に応力集中が生じることがないため、所定位置に点状の非発光領域が発生するのを好適に抑制することができる。すなわち、製造段階における劣化の発生を防止する面発光型点光源発光ダイオードの製造方法を提供することができる。
【００１６】
【実施例】
以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明に用いる図面に関して、各部の寸法比等は必ずしも正確には描かれていない。
【００１７】
図５は、本発明の一実施例である面発光型点光源発光ダイオード（以下、点光源ＬＥＤと称する）２０の構成を示す図である。この図５に示すように、かかる点光源ＬＥＤ２０は、例えばＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：有機金属化学気相成長）法等によって、基板２２上に順次結晶成長させられたバッファ層２４、多層膜反射層２６、第１クラッド層２８、活性層３０、第２クラッド層３２、電流拡散層３４、電流ブロック層３６、エッチング制御層３８、亜鉛拡散層４０、及びキャップ層４２と、上記基板２２の下面及び上記キャップ層４２の上面にそれぞれ固着された下部電極４４及び上部電極４６とから構成されている。ここで、上記活性層３０が発光層に、上記バッファ層２４乃至キャップ層４２が半導体層にそれぞれ対応すると共に、上記亜鉛拡散層４０及びキャップ層４２の一部が蝕刻されて露出したエッチング制御層３８の表面が、上記活性層３０で発生した光を取り出すための光取出面４８として機能する。また、上記上部電極４６の一部を除いた点光源ＬＥＤ２０の上面及びメサエッチング等により形成されたメサ状側面５０は、保護膜５２により被覆されている。
【００１８】
上記基板２２は、例えば厚さ３５０μｍ程度のｎ−ＧａＡｓ単結晶から成る化合物半導体である。また、上記バッファ層２４は、例えば厚さ０．２μｍ程度のｎ−ＧａＡｓ単結晶からなる化合物半導体である。また、上記多層膜反射層２６は、例えば厚さ７０ｎｍ程度のｎ−ＡｌＡｓ単結晶から成る化合物半導体と、厚さ６０ｎｍ程度のｎ−Ａｌ０．２Ｇａ０．８Ａｓ単結晶から成る化合物半導体とが、前者が基板２２側となるように交互に例えば３０対積層されて構成される所謂ＤＢＲ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｂｒａｇｇ  Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ：分布反射型半導体多層膜反射層）である。かかる両半導体層の厚さは、上記活性層３０で発生して上記基板２２側に向かう光が、上記光取出面４８に向かって効率的に反射させられるように設定されている。また、上記バッファ層２４乃至キャップ層４２は、上記基板２２であるｎ−ＧａＡｓ単結晶の（１００）面上にエピタキシャル成長させられたものであり、上記光取出面４８は、かかるｎ−ＧａＡｓ単結晶の（１００）面に平行を成すものである。
【００１９】
また、前記第１クラッド層２８は、例えば厚さ２μｍ程度のｎ−Ａｌ０．４５Ｇａ０．５５Ａｓ単結晶から成る化合物半導体、前記活性層３０は、例えば厚さ１μｍ程度のｐ−ＧａＡｓ単結晶から成る化合物半導体、前記第２クラッド層３２は、例えば厚さ０．５μｍ程度のｐ−Ａｌ０．４５Ｇａ０．５５Ａｓ単結晶から成る化合物半導体、前記電流拡散層３４は、例えば厚さ２μｍ程度のｐ−Ａｌ０．１Ｇａ０．９Ａｓ単結晶から成る化合物半導体、前記電流ブロック層３６は、例えば厚さ１μｍ程度のｎ−Ａｌ０．１Ｇａ０．９Ａｓ単結晶から成る化合物半導体、前記エッチング制御層３８は、例えば厚さ０．２μｍ程度のｎ−Ａｌ０．４５Ｇａ０．５５Ａｓ単結晶から成る化合物半導体、前記亜鉛拡散層４０は、例えば厚さ２．５μｍ程度のｎ−Ａｌ０．１Ｇａ０．９Ａｓ単結晶から成る化合物半導体、前記キャップ層４２は、例えば厚さ０．１μｍ程度のｎ−ＧａＡｓ単結晶から成る化合物半導体である。
【００２０】
また、前記下部電極４４は、例えば前記基板２２の下面全面にその基板２２側から順にＡｕ−Ｇｅ合金、Ｎｉ、及びＡｕが積層形成されたものであり、前記上部電極４６は、前記光取出面４８に対応する直径１５０μｍ程度の円形部分を除く全面に、前記キャップ層４２側から順にＡｕ−Ｚｎ合金及びＡｕが積層形成されたものである。それら下部電極４４及び上部電極４６は、何れもオーミック電極である。また、前記保護膜５２は、例えば厚さ０．１μｍ程度のＳｉ３Ｎ４薄膜が被覆されたものである。
【００２１】
前述のように、前記点光源ＬＥＤ２０では、例えば所定のエッチング液によるウェット・エッチングにより、前記亜鉛拡散層４０及びキャップ層４２の一部が、前記エッチング制御層３８の表面に至るまで蝕刻されることで凹部５４が形成されている。この凹部５４の底面すなわち前記光取出面４８が被蝕刻底面に、その光取出面４８の周縁に隣接する内周面５６が被蝕刻周面にそれぞれ対応する。
【００２２】
そして、図５において斜線で示される領域すなわち前記キャップ層４２の表面から前記電流拡散層３４の厚み方向半ばまでの範囲で、前記キャップ層４２の全体及び前記亜鉛拡散層４０乃至電流ブロック層３６の所定部分に、ｐ型のドーパントである例えばＺｎなどの不純物が拡散させられてドーピング領域５８が形成されている。このドーピング領域５８においては、前記電流拡散層３４における不純物のドーピング濃度が高められて導電性が向上させられると共に、前記キャップ層４２乃至電流ブロック層３６の導電型が反転されてｐ型半導体すなわち前記第２クラッド層３２及び電流拡散層３４と同じ導電型にされている。これにより、前記点光源ＬＥＤ２０は、前記電流拡散層３４と第２電流ブロック層３６との間における通電可能領域が、両層の境界部におけるドーピング領域５８内のみとされた電流狭窄構造が形成されている。
【００２３】
以上のように構成された点光源ＬＥＤ２０では、前記下部電極４４と上部電極４６との間に所定の動作電圧が印加されることにより、前記活性層３０を通る経路で通電する。このとき、前記点光源ＬＥＤ２０には、上述のような電流狭窄構造が形成されているため、専ら前記活性層３０における前記光取出面４８の直下に位置する部分のみで光が発生させられ、結果としてその光取出面４８から取り出される光の光強度が可及的に向上させられている。なお、前記点光源ＬＥＤ２０は、専ら波長８８０ｎｍ程度の所謂赤外光を放出するものである。
【００２４】
ここで、被蝕刻底面である前記凹部５４の底面すなわち前記光取出面４８と被蝕刻周面である前記凹部５４の内周面５６とは、互いに隣接する全周において鈍角を成している。一般に、基板上に異なる格子定数を有する半導体層を積層形成した場合、その基板にはその格子定数差を原因とする応力により反りが生じる。例えばφ２インチ×ｔ３５０μｍ程度の寸法を備えた前記基板２２上に前記バッファ層２４乃至キャップ層４２をエピタキシャル成長させた場合、その基板２２の周縁部は、中央部から１００μｍ程度反り返る。被蝕刻底面である前記凹部５４の底面すなわち前記光取出面４８と被蝕刻周面である前記凹部５４の内周面５６とが互いに鈍角を成す部分と、互いに鋭角を成す部分とが存在する場合、それらの部分の境界付近において暗点（Ｄａｒｋ  Ｐｏｉｎｔ）状の非発光領域が発生する傾向にある。これは、かかる境界において局部的に応力集中が生じるためではないかと考えられ、前記点光源ＬＥＤ２０のように、互いに隣接する全周において鈍角を成す構成とすることで、そのような非発光領域の発生を未然に防止することができるのである。
【００２５】
図６は、本実施例の面発光型点光源発光ダイオードの製造工程を説明する工程図である。前記点光源ＬＥＤ２０の製造では、先ず、エピタキシャル成長工程Ｐ１において、前記基板２２上に前記バッファ層２４乃至キャップ層４２がＭＯＣＶＤ法等のエピタキシャル成長技術によって結晶成長させられる。次に、エッチング工程Ｐ２において、前記キャップ層４２の表面における光取出面４８に対応する部分を除いた全面に所定の厚さ寸法を有するレジスト膜６０が形成された後、例えばアンモニア・過酸化水素混合液等のエッチング液を用いたウェット・エッチングにより、そのレジスト膜６０が形成されていない部分における前記キャップ層４２及び亜鉛拡散層４０が蝕刻されて前記凹部５４が形成される。
【００２６】
図７は、上記エッチング工程Ｐ２におけるエッチング時間と被蝕刻周面の形状との関係を説明するために前記半導体層を（０１１）面で切断して示す断面図であり、（ａ）は、最適エッチング時間による被蝕刻周面の形状、（ｂ）は、許容される最長エッチング時間による被蝕刻周面の形状、（ｃ）は、オーバーエッチングによる被蝕刻周面の形状をそれぞれ示す。なお、図７（ｂ）及び（ｃ）の一点鎖線は、前記エッチング制御層３８が設けられていないと仮定した場合に前記電流ブロック層３６が蝕刻されて形成される被蝕刻底面及び被蝕刻周面の仮想形状を示す。
【００２７】
図７（ａ）では、表面に平行方向すなわち［１００］方向及び［０１１］方向に垂直な方向のエッチング速度が、表面に垂直方向すなわち［１００］方向のそれよりも遅く、内部側ほどサイドエッチングが進行することから、前記凹部５４の断面形状が逆メサ（逆台形）形状に形成されている。その凹部５４の内周面５６及び６２は、それぞれ（１１１）Ｂ面及び（１１１）Ａ面であり、それらの面の境界が前記エッチング制御層３８の上面とレジスト膜６０の下面との略半ばに位置している。この時点においては、前記内周面５６である（１１１）Ｂ面が前記光取出面４８に隣接しているため、それらの面は互いに鈍角を成している。
【００２８】
図７（ｂ）は、（ａ）よりも所定時間長くエッチングを継続した状態を示しており、表面に平行方向のサイドエッチングが更に進行することにより、前記内周面５６と６２との境界が前記エッチング制御層３８の近傍に位置している。しかし、この時点においては、依然として前記内周面５６である（１１１）Ｂ面が前記光取出面４８に隣接しているため、それらの面は互いに鈍角を成している。
【００２９】
図７（ｃ）は、（ｂ）よりも所定時間長くエッチングを継続した状態を示しており、表面に平行方向のサイドエッチングが更に進行することにより、前記内周面６２である（１１１）Ａ面が前記光取出面４８に隣接しており、それらの面は互いに鋭角を成している。この時点においては、被蝕刻底面である前記光取出面４８と被蝕刻周面である前記内周面６２とが互いに鈍角を成す部分と、互いに鋭角を成す部分とが存在するようになり、それらの部分の境界付近において暗点状の非発光領域が発生する蓋然性が高くなる。本実施例においては、遅くとも図７（ｂ）の時点においてエッチングを停止することで、被蝕刻底面である前記光取出面４８と被蝕刻周面である前記内周面５６とが互いに隣接する全周において鈍角を成す構成とされる。
【００３０】
そのようにして前記凹部５４が蝕刻形成されたウェハは、前記レジスト膜６０が除去された後、亜鉛拡散工程Ｐ３において、例えば拡散ソースであるＺｎＡｓ２と共に石英管内に真空封入され、例えば５９０℃程度の温度雰囲気にて１６時間程度加熱処理されること（すなわち封管法）により、拡散ソース中のＺｎが図５に示すように上面から所定の深さに至るまで拡散させられる。次に、電極形成工程Ｐ４において、前記下部電極４４及び上部電極４６が設けられた後、ダイシング工程Ｐ５において、ウェハが個々の素子に分離されることにより、前記点光源ＬＥＤ２０が製造される。
【００３１】
このように、本実施例によれば、前記被蝕刻底面と被蝕刻周面との成す角θが、鈍角であることから、格子定数差のある半導体層相互間すなわち前記エッチング制御層３８と亜鉛拡散層４０との間に鋭角を成す部分が存在せず、局部的に応力集中が生じることがないため、所定位置に点状の非発光領域が発生するのを好適に抑制することができる。すなわち、製造段階における劣化の発生を防止する点光源ＬＥＤ２０を提供することができる。
【００３２】
また、前記被蝕刻底面及び被蝕刻周面は、前記半導体層が蝕刻されて形成された凹部５４の底面及び内周面５６であり、前記被蝕刻底面は、前記光取出面４８を構成するものであるため、実用に即した態様の点光源ＬＥＤ２０の劣化を防止することができるという利点がある。
【００３３】
また、前記基板２２は、ＧａＡｓ半導体単結晶から、前記半導体層すなわち前記バッファ層２４乃至キャップ層４２は、ＡｌＧａＡｓ系半導体単結晶から成るものであり、前記被蝕刻底面は、前記基板２２であるＧａＡｓ半導体単結晶の（１００）面に平行を成すものであるため、表面に平行方向のエッチング速度が垂直方向のそれよりも遅いことにより、内部側ほどサイドエッチングが進行して逆メサ（逆台形）形状が形成される部分においても、前記被蝕刻底面と被蝕刻周面との成す角θが鈍角とされ、専ら赤外光を放出するＡｌＧａＡｓ系点光源ＬＥＤ２０の劣化を防止することができるという利点がある。
【００３４】
また、前記エッチング工程Ｐ２は、前記被蝕刻底面と被蝕刻周面との成す角θが、鈍角となるようにエッチング時間が定められた、所定のエッチング液によるウェット・エッチングであることから、格子定数差のある半導体層相互間すなわち前記エッチング制御層３８と亜鉛拡散層４０との間に鋭角を成す部分が形成されず、局部的に応力集中が生じることがないため、所定位置に点状の非発光領域が発生するのを好適に抑制することができる。すなわち、製造段階における劣化の発生を防止する点光源ＬＥＤ２０の製造方法を提供することができる。
【００３５】
以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、更に別の態様においても実施される。
【００３６】
例えば、前述の実施例では、前記半導体層が蝕刻されて形成された凹部５４の底面が前記光取出面４８とされた前記点光源ＬＥＤ２０について説明したが、例えば図８に示す点光源ＬＥＤ７０のように、半導体層が蝕刻されて形成された凸部７２の頂面が光取出面７４とされたものに本発明が適用されても構わない。この場合、凸部７２の外周面７６が被蝕刻周面に、上部電極が固着されているその外周面７６と相互に隣接する上面７８が被蝕刻底面にそれぞれ対応する。かかる構成においても、被蝕刻底面と被蝕刻周面との成す角が鈍角とされることで、製造段階における劣化の発生を防止することができるのである。
【００３７】
また、前述の実施例における点光源ＬＥＤ２０の構成は、あくまで好適な態様を説明するための一例に過ぎず、必要に応じて適宜変更されるものであることは言うまでもない。例えば、前記基板として、ＡｌＧａＡｓ単結晶が用いられてもよいし、前記半導体層は、ＡｌＩｎＧａＰ系半導体単結晶から成るものであっても構わない。
【００３８】
また、前述の実施例において説明に用いた面指数等は、あくまで前記基板２２にＧａＡｓ単結晶を用いた点光源ＬＥＤ２０を説明するためのものであり、その構成が変更されれば面指数等もまた異なってくることは言うまでもない。
【００３９】
また、前述の実施例では、前記光取出面４８は、円形を成すものであったが、例えば四隅が丸くされた矩形状、角部を有する矩形状、楕円形、又は多角形等、様々な光取出面が設けられた点光源ＬＥＤに広く用いられるものである。
【００４０】
その他、一々例示はしないが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明者等が見出したＡｌＧａＡｓ系点光源ＬＥＤに発生する劣化の典型例を示す図である。
【図２】化合物半導体における結晶方向のエッチング速度の異方性を説明するため、ウェット・エッチングにより互いに直交する方向に長手状を成す２本の溝を形成したＧａＡｓ半導体ウェハを示す図である。
【図３】図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
【図４】図２におけるＩＶ−ＩＶ断面図である。
【図５】本発明の一実施例である面発光型点光源発光ダイオードの構成を示す図である。
【図６】本実施例の面発光型点光源発光ダイオードの製造工程を説明する工程図である。
【図７】図６のエッチング工程におけるエッチング時間と被蝕刻周面の形状との関係を説明するために半導体層を（０１１）面で切断して示す断面図であり、（ａ）は、最適エッチング時間による被蝕刻周面の形状、（ｂ）は、許容される最長エッチング時間による被蝕刻周面の形状、（ｃ）は、オーバーエッチングによる被蝕刻周面の形状をそれぞれ示す。
【図８】本発明の他の実施例である面発光型点光源発光ダイオードを示す斜視図である。
【符号の説明】
２０、７０：面発光型点光源発光ダイオード
２２：基板
３０：活性層（発光層）
４８：光取出面（被蝕刻底面）
５４：凹部
５６：内周面（被蝕刻周面）
７４：光取出面
７６：外周面（被蝕刻周面）
７８：上面（被蝕刻底面）
Ｐ１：エピタキシャル成長工程
Ｐ２：エッチング工程
θ：被蝕刻底面と被蝕刻周面との成す角
【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７】
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【図８】
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