(57)【要約】【課題】  転位密度を低減した窒化ガリウム系化合物半導体を用いて内部量子効率を向上させた発光素子の製造方法、また基板の凹凸構造の形成工程を簡易化して発光素子にクラックが生ずるのを回避し、光の取り出し効率の向上した発光素子を製造できる製造方法を提供すること。【解決手段】  結晶構造が六方晶からなる半金属的性質をもつ単結晶基板１０の一主面に凹凸構造を形成する工程（１）、単結晶基板１０上に所定の化学式で表される窒化ガリウム系化合物半導体から成る一導電型半導体層１３と、所定の化学式で表される窒化ガリウム系化合物半導体から成る活性層１４と、所定の化学式で表される窒化ガリウム系化合物半導体から成る逆導電型半導体層１５とを積層した発光素子を作製する工程（２）、単結晶基板１０を選択的にエッチングすることにより発光素子から除去する工程（３）を具備する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
結晶構造が六方晶からなる半金属的性質をもつ単結晶基板の一主面に凹凸構造を形成する工程（１）、前記工程（１）により作製した単結晶基板上に化学式Ｇａ１−ｘ１−ｙ１Ｉｎｙ１Ａｌｘ１Ｎ（ただし、０≦ｘ１＋ｙ１≦１，ｘ１≧０，ｙ１≧０とする）で表される窒化ガリウム系化合物半導体から成る一導電型半導体層と、化学式Ｇａ１−ｘ２−ｙ２Ｉｎｙ２Ａｌｘ２Ｎ（ただし、０≦ｘ２＋ｙ２≦１，ｘ２≧０，ｙ２≧０とする）で表される窒化ガリウム系化合物半導体から成る活性層と、化学式Ｇａ１−ｘ３−ｙ３Ｉｎｙ３Ａｌｘ３Ｎ（ただし、０≦ｘ３＋ｙ３≦１，ｘ３≧０，ｙ３≧０とする）で表される窒化ガリウム系化合物半導体から成る逆導電型半導体層とを積層した発光素子を作製する工程（２）、その後前記単結晶基板を選択的にエッチングすることにより前記発光素子から除去する工程（３）を具備することを特徴とする発光素子の製造方法。
【請求項２】
前記工程（１）において、前記単結晶基板をアンモニア雰囲気中で熱処理することにより前記単結晶基板の一主面に窒化膜を形成し、前記単結晶基板の一主面及び前記窒化膜をエッチングすることにより凹凸構造を形成することを特徴とする請求項１記載の発光素子の製造方法。
【請求項３】
前記単結晶基板は、化学式ＸＢ２（ただし、ＸはＴｉ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｈｆ及びＺｒのうち少なくとも１種を含む。）で表される二硼化物単結晶からなることを特徴とする請求項１または２記載の発光素子の製造方法。
【請求項４】
前記窒化膜は化学式ＸＢａＮ１−ａ（０≦ａ≦１）で表されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の発光素子の製造方法。
【請求項５】
前記単結晶基板の一主面及び前記窒化膜をエッチングすることにより凹凸構造を形成するに際して、エッチング液として硫酸（Ｈ２ＳＯ４）及び過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）を含む混合液を用いることを特徴とする請求項２記載の発光素子の製造方法。
【請求項６】
前記工程（１）において、前記単結晶基板の一主面に、ＨＣｌ，Ｈ２ＳＯ４及びＨＮＯ３のうちの少なくとも１種と、ＨＦ及びＮＨ４ＨＦ２の少なくとも１種とを混合したエッチング液を用いたウェットエッチング工程を施すことによって、単結晶基板の一主面に凹凸構造を形成することを特徴とする請求項１または３記載の発光素子の製造方法。
【請求項７】
前記工程（３）において、ＨＣｌ，Ｈ２ＳＯ４及びＨＮＯ３のうちの少なくとも１種と、ＨＦ及びＮＨ４ＨＦ２の少なくとも１種とを混合したエッチング液を用いたウェットエッチング工程を施すことによって、前記単結晶基板を選択的にエッチングすることにより前記発光素子から除去することを特徴とする請求項１または３記載の発光素子の製造方法。
【請求項８】
結晶構造が六方晶からなる半金属的性質をもつ単結晶基板であって、その一主面に表面に凹凸構造が設けられた窒化膜が形成されていることを特徴とする単結晶基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、窒化ガリウム系化合物半導体を用いた発光素子の製造方法及び窒化ガリウム系化合物半導体を成長させるための単結晶基板に関し、特に結晶構造が六方晶からなるとともに半金属的性質をもつ単結晶基板上に窒化ガリウム系化合物半導体を成長させて製造する発光素子の製造方法及び単結晶基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
窒化ガリウム（ＧａＮ），窒化インジウム（ＩｎＮ），窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等の窒化ガリウム系化合物半導体は、直接遷移型の化合物半導体であり、また広いバンドギャップ（ワイドバンドギャップ）を持つため、青色光、青紫色光または紫色光の発光ダイオードやレーザダイオードなどの発光素子、フォトディテクターや火炎センサー等の受光素子として利用されている。
【０００３】
また、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ：Field Effect Transistor），ＭＥＳＦＥＴ（Metal-Semiconductor  ＦＥＴ），ＭＩＳＦＥＴ（Metal-Insulator-Semiconductor  ＦＥＴ），高電子移動度トランジスタ（ＨＥＭＴ：High Electron Mobility transistor）等の電子素子では、窒化ガリウム系化合物半導体はＧａＡｓに近いキャリア輸送特性を有し、ワイドバンドギャップを持ち、破壊電界が高いことから、高周波高出力トランジスタの材料として有望視されている。
【０００４】
特に、近年では青色光発光素子、紫色光発光素子、紫外光発光素子等の窒化ガリウム系化合物半導体からなる発光素子からの光を受け、光を発する蛍光体及び燐光体を設けた固体照明装置の開発が進んでいる。このような固体照明装置では、発光素子の外部量子効率、蛍光体及び燐光体の発光効率を向上させることが重要課題となっている。
【０００５】
発光素子の外部量子効率を向上させるには、内部量子効率を向上させることと、発光素子からの光の取り出し効率を向上させることが重要である。内部量子効率を向上させるには、非発光再結合中心となる結晶欠陥を低減した窒化ガリウム系化合物半導体を成長させる必要がある。また、光の取り出し効率を向上させるには、発光素子表面の半導体層と発光素子外部の媒質との界面（屈折率差や界面の凹凸等の表面性状）を工夫する必要がある。
【０００６】
ところで、現在、窒化ガリウム系化合物半導体を成長させる基板において、窒化ガリウム系化合物半導体と格子整合する基板がないため、サファイア基板等の格子整合性が劣る基板を用いて、窒化ガリウム系化合物半導体をエピタキシャル成長している。
【０００７】
しかしながら、例えばサファイア基板とＧａＮでは格子不整合が１３．８％、熱膨張係数の差が３．２×１０−６／Ｋであり、これらの不整合から生じる問題として、サファイア基板とＧａＮ層との界面に生じた結晶欠陥に伴い、ＧａＮ膜に１×１０８〜１×１０１０ｃｍ−２の転位密度が生じる。また、この結晶欠陥と熱歪からＧａＮ膜に反りが生じ、その結晶性を著しく劣化させる。
【０００８】
そこで、窒化ガリウム系化合物半導体層に生じる転位を低減する方法として、ＥＬＯ成長方法（Epitaxial Lateral Overgrowth：エピタキシャル横成長方法）が提案されている。ＥＬＯ成長方法を図２に例示する。図２（ａ）に示すように、サファイア基板２０上にＡｌＮバッファ層２２を成長させた後、図２（ｂ）に示す第１のＧａＮ層２３を成長させる。
【０００９】
その後、図２（ｃ）に示すように、第１のＧａＮ層２３上にＳｉＯ２膜２５を成膜し、図２（ｄ）に示すように、マスク処理により＜１１−２０＞方向にＳｉＯ２のスリットラインを形成する。
【００１０】
そして、図２（ｅ）に示すように、第２のＧａＮ層２４を成長させる。第２のＧａＮ層２４はＳｉＯ２スリットライン間のスリット窓の部分から選択的に成長するものであり、また、第２のＧａＮ層２４は＜０００１＞方向の成長速度に比べ、＜１−１００＞方向の横成長の方が早いため、ＳｉＯ２スリットラインを完全に埋め込み、平坦な層となる。
【００１１】
ＳｉＯ２スリットラインの上方においては第２のＧａＮ層２４の横成長に伴って転位は横方向に湾曲するため、第２のＧａＮ層２４によって完全に埋め込まれたＳｉＯ２スリットラインの上方の第２のＧａＮ層２４の領域では、貫通転位（縦方向に貫通する転位）は低減している。しかしながら、スリット窓の部分での第２のＧａＮ層２４の領域では横方向へ転位が湾曲しないため、貫通転位が集中している。
【００１２】
このように成長した窒化ガリウム系化合物半導体の結晶層を有する発光素子を作製する場合、フォトリソグラフィー工程において、貫通転位が低減しているＳｉＯ２スリットライン上部の領域が発光領域になるように発光素子を作製できるフォトマスクを用意して、行わなければならない。
【００１３】
しかしながら、ＳｉＯ２スリットラインは第２のＧａＮ層２４内に埋め込まれているため、ＳｉＯ２スリットライン上部の領域が発光領域になるように発光素子のフォトマスクを形成することは困難である。また、ＳｉＯ２スリットラインは第２のＧａＮ層２４内に埋め込まれた状態であるため、第２のＧａＮ層２４から更にＧａＮ系化合物半導体層の成長を行った場合、ＳｉＯ２スリットラインを構成するＳｉ原子が第２のＧａＮ層２４及びその上部のＧａＮ系化合物半導体層へ拡散する。更に、ＳｉＯ２スリットラインは１２００℃程度で昇華するため、高温で成長するＡｌＧａＮ層を形成する場合、ＳｉＯ２スリットラインを用いたＥＬＯ成長ができない。またこのようなＥＬＯ成長では、サファイア基板上にＧａＮ層を成長させた後に、ＳｉＯ２スリットラインを形成し、ＧａＮ層の再成長を行うという複雑な成長工程を経ることになる。
【００１４】
他方、発光素子の光の取り出し効率を向上させる試みとして、例えば特許文献１に記載されているごとく、窒化ガリウム系化合物半導体の最上層に凹凸構造を付ける技術が提案されている。この構成によれば、表面に凹凸構造を付けることにより、ミクロに見ると光の取り出し面にさまざまな角度を有する凹凸構造が形成され、これにより、有効立体角度が大きくなり、発光素子表面での多重反射を抑制し、光の取り出し効率が向上する。
【００１５】
また、特許文献２に記載されているごとく、窒化ガリウム系化合物半導体に凹凸構造を形成することに代えて、サファイア基板の裏面に凹凸構造を付けることにより、光の取り出し効率を向上させていた。しかしながら、凹凸構造の形成については、窒化ガリウム系化合物半導体を含めてサファイア，窒化珪素（ＳｉＣ）等の物質は堅牢なため、研削等の機械的加工による形成が難しく、長時間の加工時間を要する。また、これらの物質は耐薬品性が強いために、容易にウェットエッチングによる凹凸形成ができず、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）やイオンミリング等のドライエッチングで行わなくてはならず、エッチング速度が遅いため、凹凸構造の形成に長時間を要する。
【００１６】
また、凹凸構造の形成加工時に、サファイア基板等の異種基板（窒化ガリウム系化合物半導体に対して格子定数及び熱膨張係数の整合性がよくない基板）と窒化ガリウム系化合物半導体との界面に、これら格子定数及び熱膨張係数の差に起因する応力が生じるために、発光素子にクラックが生じていた。
【特許文献１】特開平６−２９１３６８号公報
【特許文献２】特開２００２−３６８２６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
上記の通り、従来の発光素子においては、外部量子効率を向上させる手段として、内部量子効率を向上させる手段と、発光素子からの光の取り出し効率を向上させる手段とがある。
【００１８】
内部量子効率を向上させる手段の場合、上記の通り、窒化ガリウム系化合物半導体の転位を低減するために、サファイア基板上にＧａＮ層を成長させた後にＳｉＯ２スリットラインを形成し再成長を行っているため、複雑な成長工程を経るという問題点があった。また、成長した窒化ガリウム系化合物半導体はＳｉＯ２スリットラインを内包するため、窒化ガリウム系化合物半導体内でＳｉ原子の拡散が生じる。更に、ＳｉＯ２は１２００℃近傍で昇華するため、ＡｌＧａＮ層等を高温で横方向成長する場合において、ＳｉＯ２スリットラインは材料として持たない。
【００１９】
他方、発光素子の光取り出し効率を向上させる手段として、発光素子の光取り出し面に凹凸構造を形成する構成があるが、この凹凸構造の形成工程において、ＲＩＥやイオンミリング等のエッチング法及び研削法等の加工を行うと、その処理時間が長くなっていた。また、凹凸構造の形成加工時に、異種基板と窒化ガリウム系化合物半導体の格子定数及び熱膨張係数の差に起因する応力が発生することにより、作製した発光素子にクラックが生じる等の問題点もあった。
【００２０】
従って、本発明は上記従来の技術における問題点に鑑みて完成されたものであり、その目的は、Ｓｉ等の不純物の拡散等の問題を生じさせることなく、また結晶成長工程を複雑化することなく、基板に形成した凹凸構造により選択的に転位密度を低減した窒化ガリウム系化合物半導体を用いて内部量子効率を向上させた発光素子の製造方法を提供することである。また、基板の凹凸構造の形成工程を簡易化して発光素子にクラックが生ずるのを回避し、光の取り出し効率の向上した発光素子を製造できる発光素子の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明の発光素子の製造方法は、結晶構造が六方晶からなる半金属的性質をもつ単結晶基板の一主面に凹凸構造を形成する工程（１）、前記工程（１）により作製した単結晶基板上に化学式Ｇａ１−ｘ１−ｙ１Ｉｎｙ１Ａｌｘ１Ｎ（ただし、０≦ｘ１＋ｙ１≦１，ｘ１≧０，ｙ１≧０とする）で表される窒化ガリウム系化合物半導体から成る一導電型半導体層と、化学式Ｇａ１−ｘ２−ｙ２Ｉｎｙ２Ａｌｘ２Ｎ（ただし、０≦ｘ２＋ｙ２≦１，ｘ２≧０，ｙ２≧０とする）で表される窒化ガリウム系化合物半導体から成る活性層と、化学式Ｇａ１−ｘ３−ｙ３Ｉｎｙ３Ａｌｘ３Ｎ（ただし、０≦ｘ３＋ｙ３≦１，ｘ３≧０，ｙ３≧０とする）で表される窒化ガリウム系化合物半導体から成る逆導電型半導体層とを積層した発光素子を作製する工程（２）、その後前記単結晶基板を選択的にエッチングすることにより前記発光素子から除去する工程（３）を具備することを特徴とする。
【００２２】
本発明の発光素子の製造方法は好ましくは、前記工程（１）において、前記単結晶基板をアンモニア雰囲気中で熱処理することにより前記単結晶基板の一主面に窒化膜を形成し、前記単結晶基板の一主面及び前記窒化膜をエッチングすることにより凹凸構造を形成することを特徴とする。
【００２３】
また、本発明の発光素子の製造方法は好ましくは、前記単結晶基板は、化学式ＸＢ２（ただし、ＸはＴｉ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｈｆ及びＺｒのうち少なくとも１種を含む。）で表される二硼化物単結晶からなることを特徴とする。
【００２４】
また、本発明の発光素子の製造方法は好ましくは、前記窒化膜は化学式ＸＢａＮ１−ａ（０≦ａ≦１）で表されることを特徴とする。
【００２５】
また、本発明の発光素子の製造方法は好ましくは、前記単結晶基板の一主面及び前記窒化膜をエッチングすることにより凹凸構造を形成するに際して、エッチング液として硫酸（Ｈ２ＳＯ４）及び過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）を含む混合液を用いることを特徴とする。
【００２６】
また、本発明の発光素子の製造方法は好ましくは、前記工程（１）において、前記単結晶基板の一主面に、ＨＣｌ，Ｈ２ＳＯ４及びＨＮＯ３のうちの少なくとも１種と、ＨＦ及びＮＨ４ＨＦ２の少なくとも１種とを混合したエッチング液を用いたウェットエッチング工程を施すことによって、単結晶基板の一主面に凹凸構造を形成することを特徴とする。
【００２７】
また、本発明の発光素子の製造方法は好ましくは、前記工程（３）において、ＨＣｌ，Ｈ２ＳＯ４及びＨＮＯ３のうちの少なくとも１種と、ＨＦ及びＮＨ４ＨＦ２の少なくとも１種とを混合したエッチング液を用いたウェットエッチング工程を施すことによって、前記単結晶基板を選択的にエッチングすることにより前記発光素子から除去することを特徴とする。
【００２８】
本発明の単結晶基板は、結晶構造が六方晶からなる半金属的性質をもつ単結晶基板であって、その一主面に表面に凹凸構造が設けられた窒化膜が形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の発光素子の製造方法は、結晶構造が六方晶からなる半金属的性質をもつ単結晶基板の一主面に凹凸構造を形成する工程（１）、工程（１）により作製した単結晶基板上に化学式Ｇａ１−ｘ１−ｙ１Ｉｎｙ１Ａｌｘ１Ｎ（ただし、０≦ｘ１＋ｙ１≦１，ｘ１≧０，ｙ１≧０とする）で表される窒化ガリウム系化合物半導体から成る一導電型半導体層と、化学式Ｇａ１−ｘ２−ｙ２Ｉｎｙ２Ａｌｘ２Ｎ（ただし、０≦ｘ２＋ｙ２≦１，ｘ２≧０，ｙ２≧０とする）で表される窒化ガリウム系化合物半導体から成る活性層と、化学式Ｇａ１−ｘ３−ｙ３Ｉｎｙ３Ａｌｘ３Ｎ（ただし、０≦ｘ３＋ｙ３≦１，ｘ３≧０，ｙ３≧０とする）で表される窒化ガリウム系化合物半導体から成る逆導電型半導体層とを積層した発光素子を作製する工程（２）、その後単結晶基板を選択的にエッチングすることにより発光素子から除去する工程（３）を具備することから、工程（２）を経た発光素子の窒化ガリウム系化合物半導体層（以下、一導電型半導体層、活性層、逆導電型半導体層を総称していう場合、「窒化ガリウム系化合物半導体層」という）と単結晶基板との界面には凹凸構造が形成されており、単結晶基板を選択的にエッチングして除去することにより、窒化ガリウム系化合物半導体層に凹凸構造が転写されて残るため、結晶成長過程において窒化ガリウム系化合物半導体層に凹凸構造が形成されることとなり、結晶成長後にＲＩＥ法やイオンミリング法等のエッチング法や研削法等で凹凸構造を形成するよりも短時間で形成できる。
【００３０】
また、発光素子の作製後にＲＩＥ法やイオンミリング法等のエッチング法や研削法等を実施することがないため、凹凸構造の形成加工時に発生する機械的応力により発光素子にクラック等が発生しない。
【００３１】
そして、このように作製した凹凸構造により、活性層で生じた光は発光素子の光の取り出し面においてさまざまな角度を有して出射することから、出射角度としての有効立体角度が大きくなり、発光素子の表面での多重反射を抑制し、光の取り出し効率が向上する。
【００３２】
また、本発明の発光素子は好ましくは、工程（１）において、単結晶基板をアンモニア雰囲気中で熱処理することにより単結晶基板の一主面に窒化膜を形成し、単結晶基板の一主面及び窒化膜をエッチングすることにより凹凸構造を形成することから、ＳｉＯ２よりも昇華温度が高い窒化膜を単結晶基板上に簡易に形成し、窒化膜に対して選択的にエッチングを施し、凹凸構造（スリットライン）の窒化膜を形成することから、結晶成長温度が高い窒化ガリウム系化合物半導体層を成長させる際に、凹凸構造の窒化膜が高温で昇華して消滅することがなく、窒化ガリウム系化合物半導体層を横方向成長させることができ、窒化ガリウム系化合物半導体層の単結晶基板との界面に形成された凹凸構造を保持することができる。
【００３３】
また、本発明の発光素子の製造方法は好ましくは、単結晶基板が化学式ＸＢ２（ただし、ＸはＴｉ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｈｆ及びＺｒのうち少なくとも１種を含む。）で表される二硼化物単結晶からなることから、例えば、単結晶基板がＺｒＢ２単結晶基板からなり、その（０００１）面を成長面として窒化ガリウム系化合物半導体層であるＧａＮ層を成長させる場合、ＺｒＢ２の格子定数ａ＝３．１７０Åは、ウルツアイト構造のＧａＮの格子定数ａ＝３．１８９Åとの格子不整合は０．６％であり、熱膨張係数の差も２．７×１０−６／Ｋとなって、極めて整合性の高い組み合わせとなる。その結果、格子欠陥が少なく、単結晶基板と窒化ガリウム系化合物半導体層との間に生ずる応力が小さい良質な窒化ガリウム系化合物半導体層を成長できることから、発光素子の内部量子効率が向上する。
【００３４】
また、本発明の発光素子の製造方法は好ましくは、窒化膜は化学式ＸＢａＮ１−ａ（０≦ａ≦１）で表されることから、例えばＺｒＢ２単結晶からなる単結晶基板の表面にアンモニア雰囲気中で熱処理を施すことにより、ＺｒＢＮからなる窒化膜を容易に形成できる。
【００３５】
また、本発明の発光素子の製造方法は好ましくは、単結晶基板の一主面及び窒化膜をエッチングすることにより凹凸構造を形成するに際して、エッチング液として硫酸（Ｈ２ＳＯ４）及び過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）を含む混合液を用いることから、ＺｒＢＮからなる窒化膜は、ＺｒＢ２単結晶からなる単結晶基板をエッチングすることなく、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）−過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）系の混合液で選択的にエッチングすることができ、容易に凹凸構造を形成することができる。
【００３６】
また、本発明の発光素子の製造方法は好ましくは、工程（１）において、単結晶基板の一主面に、ＨＣｌ，Ｈ２ＳＯ４及びＨＮＯ３のうちの少なくとも１種と、ＨＦ及びＮＨ４ＨＦ２の少なくとも１種とを混合したエッチング液を用いたウェットエッチング工程を施すことによって、単結晶基板の一主面に凹凸構造を形成することから、ＺｒＢ２単結晶からなる単結晶基板の表面に凹凸構造を容易に形成できる。
【００３７】
また、本発明の発光素子の製造方法は好ましくは、工程（３）において、ＨＣｌ，Ｈ２ＳＯ４及びＨＮＯ３のうちの少なくとも１種と、ＨＦ及びＮＨ４ＨＦ２の少なくとも１種とを混合したエッチング液を用いたウェットエッチング工程を施すことによって、単結晶基板を選択的にエッチングすることにより発光素子から除去することから、ＺｒＢ２単結晶からなる単結晶基板と窒化ガリウム系化合物半導体層を選択的にエッチングすることができ、窒化ガリウム系化合物半導体層から単結晶基板を容易に剥離し除去することができる。
【００３８】
本発明の単結晶基板は、結晶構造が六方晶からなる半金属的性質をもつ単結晶基板であって、その一主面に表面に凹凸構造が設けられた窒化膜が形成されていることから、ＳｉＯ２よりも昇華温度が高い窒化膜を単結晶基板上に形成し、窒化膜に対して選択的にエッチングを施し、凹凸構造（スリットライン）の窒化膜を形成できる。その結果、結晶成長温度が高い窒化ガリウム系化合物半導体層を成長させる際に、凹凸構造の窒化膜が高温で昇華して消滅することがなく、窒化ガリウム系化合物半導体層を横方向成長させることができ、窒化ガリウム系化合物半導体層の単結晶基板との界面に形成された凹凸構造を保持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
本発明の発光素子の実施の形態を図１に基いて説明する。
【００４０】
本発明の発光素子の製造方法は、結晶構造が六方晶からなる半金属的性質をもつ単結晶基板１０の一主面に凹凸構造を形成する工程（１）、工程（１）により作製した単結晶基板１０上に化学式Ｇａ１−ｘ１−ｙ１Ｉｎｙ１Ａｌｘ１Ｎ（ただし、０≦ｘ１＋ｙ１≦１，ｘ１≧０，ｙ１≧０とする）で表される窒化ガリウム系化合物半導体から成る一導電型半導体層１３と、化学式Ｇａ１−ｘ２−ｙ２Ｉｎｙ２Ａｌｘ２Ｎ（ただし、０≦ｘ２＋ｙ２≦１，ｘ２≧０，ｙ２≧０とする）で表される窒化ガリウム系化合物半導体から成る活性層１４と、化学式Ｇａ１−ｘ３−ｙ３Ｉｎｙ３Ａｌｘ３Ｎ（ただし、０≦ｘ３＋ｙ３≦１，ｘ３≧０，ｙ３≧０とする）で表される窒化ガリウム系化合物半導体から成る逆導電型半導体層１５とを積層した発光素子を作製する工程（２）、その後単結晶基板１０を選択的にエッチングすることにより発光素子から除去する工程（３）を具備する構成である。
【００４１】
本発明でいう半金属的性質とは、電気抵抗の温度変化は金属と同じで、温度が下がるほど電気抵抗は低くなるものであり、電気抵抗値は数μΩ・ｃｍであり、金属の電気抵抗値より電気抵抗値が２桁〜３桁高いという性質である。
【００４２】
単結晶基板１０の一主面に形成される凹凸構造は、凹凸の周期が１〜１０μｍ程度であり、この範囲内であれば、横方向成長を行ったときに、転位密度が１×１０８ｃｍ−２以下にすることができる。また、凹凸構造の凹凸の高低差（算術平均粗さ）は０．５〜３μｍ程度であり、この範囲内であれば、窒化ガリウム系化合物半導体の横方向成長により、サファイア基板上に直接成長した場合の転位密度１×１０８〜１×１０１０ｃｍ−２より低くなるという効果がある。
【００４３】
また、化学式Ｇａ１−ｘ１−ｙ１Ｉｎｙ１Ａｌｘ１Ｎ（ただし、０≦ｘ１＋ｙ１≦１，ｘ１≧０，ｙ１≧０とする）で表される窒化ガリウム系化合物半導体から成る一導電型半導体層１３は、具体的には例えばＡｌ0.15Ｇａ0.85Ｎ層からなる。
【００４４】
化学式Ｇａ１−ｘ２−ｙ２Ｉｎｙ２Ａｌｘ２Ｎ（ただし、０≦ｘ２＋ｙ２≦１，ｘ２≧０，ｙ２≧０とする）で表される窒化ガリウム系化合物半導体から成る活性層１４は、具体的には例えばＧａＮ層からなる。
【００４５】
化学式Ｇａ１−ｘ３−ｙ３Ｉｎｙ３Ａｌｘ３Ｎ（ただし、０≦ｘ３＋ｙ３≦１，ｘ３≧０，ｙ３≧０とする）で表される窒化ガリウム系化合物半導体から成る逆導電型半導体層１５は、具体的には例えばＡｌ0.21Ｇａ0.79Ｎ層からなる。
【００４６】
また、一導電型半導体層１３、活性層１４、逆導電型半導体層１５の他に、単結晶基板１０と一導電型半導体層１３との間にＡｌ0.24Ｇａ0.76Ｎからなるバッファ層１１を形成してもよく、その他逆導電型半導体層１５と金属電極との間にオーミック接触をとるための逆導電型ＧａＮコンタクト層１６を形成してもよい。
【００４７】
本発明の単結晶基板１０としては、ＺｒＢ２単結晶等からなる二硼化物単結晶基板を用いるとよく、そしてＺｒＢ２単結晶基板である場合、その（０００１）面を主面（窒化ガリウム系化合物半導体層の成長面）とするのが好ましい。ＺｒＢ２の格子定数ａ＝３．１７０Åは、ウルツアイト構造のＧａＮの格子定数ａ＝３．１８９Åとの格子不整合が０．６％であり、熱膨張係数の差も２．７×１０−６／Ｋと小さく、極めて整合性の高い組み合わせとなる。その結果、格子欠陥が少なく、単結晶基板１０と窒化ガリウム系化合物半導体層との間に生じる応力が小さい、良質な窒化ガリウム系化合物半導体層が得られる。参考までにＺｒＢ２の結晶構造を図３に示す。
【００４８】
この単結晶基板１０の主面に凹凸構造を形成するが、形成方法は単結晶基板１０に機械的な応力を与えないエッチング法等の方法が好ましい。
【００４９】
そして、単結晶基板１０の一主面上に凹凸構造を形成した後、一導電型半導体層１３、活性層（発光層）１４及び逆導電型半導体層１５を順次積層し、一導電型半導体層１３の一部をエッチング法により露出させ、その露出部分に一導電型電極１８を形成し、また逆導電型半導体層１５上に逆導電型電極１７を形成する。
【００５０】
本発明の窒化ガリウム系化合物半導体層を結晶成長させる方法としては、分子線エピタキシー（ＭＢＥ）法、有機金属エピタキシー（ＭＯＣＶＤ）法、ハイドライド気相エピタキシー（ＨＶＰＥ）法、昇華法等が利用される。なお、これらの方法を組み合わせてもよい。例えば、初期のエピタキシー成長は、表面状態を制御して成長できるＭＢＥ法、ＭＯＣＶＤ法により成長するのが好ましい。
【００５１】
各窒化ガリウム系化合物半導体層は下記のようにして形成する。
【００５２】
単結晶基板１０に最初に形成されるバッファ層１１は、５００〜６００℃の成長温度で結晶成長を行う。このときヒーター等により加熱された、単結晶基板１０を載置したサセプターからの熱伝導により、単結晶基板１０が加熱される。サセプターからの熱エネルギーは、熱接触により単結晶基板１０へ熱伝導する。また、熱接触以外に、サセプター表面からの熱輻射（赤外光）として放出される熱エネルギーも、単結晶基板１０の加熱に利用される。この熱輻射は、半金属的性質をもつ単結晶基板１０によって効率的に吸収され、単結晶基板１０が速やかに加熱される。
【００５３】
次に、成長温度を９００〜１０００℃に昇温した後、一導電型半導体層１３、活性層１４及び逆導電型半導体層１５を成長させる。
【００５４】
一導電型半導体層（例えばｎ型半導体層）１３は、シリコン（Ｓｉ）等の一導電型（ｎ型）不純物を含有する。活性層１４は半導体不純物を含有しない。逆導電型半導体層（例えばｐ型半導体層）１５はマグネシウム（Ｍｇ），亜鉛（Ｚｎ）等の逆導電型（ｐ型）不純物を含有する。
【００５５】
その後、成長させた窒化ガリウム系化合物半導体層の積層体のうち逆導電型半導体層１５の一部を、一導電型半導体層１３の一部が露出するまでエッチングを行う。そして、フォトリソグラフィー技術を用いてマスク処理をし、露出部に、蒸着法、スパッタリング法等により一導電型電極１８となる導体層を形成し、リフトオフ工程にてフォトレジスト層を剥離することにより余分な導体層を除去することにより、一導電型電極１８を形成する。このような一導電型電極１８は、金（Ａｕ），アルミニウム（Ａｌ），クロム（Ｃｒ），チタン（Ｔｉ），ニッケル（Ｎｉ）等の金属層を、単層または複数層を積層して形成される。
【００５６】
同様に、フォトリソグラフィー技術を用いてマスク処理をし、逆導電型半導体層１５上に、蒸着法、スパッタリング法等により逆導電型電極となる導体層を形成し、リフトオフ工程にてフォトレジスト層を剥離することにより余分な導体層を除去することにより、逆導電型電極１７を形成する。このような逆導電型電極１７は、金（Ａｕ），アルミニウム（Ａｌ），クロム（Ｃｒ），チタン（Ｔｉ），ニッケル（Ｎｉ）等の金属層を、単層または複数層を積層して形成される。
【００５７】
最後に単結晶基板１０を、エッチング法によって窒化ガリウム系化合物半導体層の積層体から剥離する。
【００５８】
かくして、本発明の発光素子の製造方法によれば、上述した各工程を経ることで、発光素子の光取り出し面に凹凸構造を簡易的に形成でき、発光素子のクラックを回避でき、光の取り出し効率の向上した発光素子が得られる。
【００５９】
本発明の製造方法において好ましくは、工程（１）において、単結晶基板１０をアンモニア雰囲気中で熱処理することにより単結晶基板１０の一主面に窒化膜を形成し、単結晶基板１０の一主面及び窒化膜をエッチングすることにより凹凸構造を形成する。
【００６０】
この場合、単結晶基板１０をアンモニア雰囲気中で熱処理する際の温度は４００〜１２００℃であり、４００℃未満では単結晶基板１０表面に窒化膜が形成されない。また１２００℃を超えると、単結晶基板１０がニホウ化物単結晶からなる場合にその表面から硼素が離脱する。
【００６１】
そして、単結晶基板１０をアンモニア雰囲気中で熱処理することにより、厚み０．５〜３μｍ程度の窒化膜を形成することができる。
【００６２】
また、本発明の製造方法において好ましくは、単結晶基板１０は、化学式ＸＢ２（ただし、ＸはＴｉ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｈｆ及びＺｒのうち少なくとも１種を含む。）で表される二硼化物単結晶からなる。具体的には、単結晶基板１０は、ＴｉＢ２，ＭｇＢ２，ＡｌＢ２，ＨｆＢ２，ＺｒＢ２等からなるが、これらのうちＺｒＢ２が、窒化ガリウム系化合物半導体層との格子整合性及び熱膨張係数の整合性の点で好ましい。
【００６３】
また、本発明の製造方法において好ましくは、窒化膜は化学式ＸＢａＮ１−ａ（０≦ａ≦１）で表される。また、本発明の製造方法において好ましくは、単結晶基板１０の一主面及び窒化膜をエッチングすることにより凹凸構造を形成するに際して、エッチング液として硫酸（Ｈ２ＳＯ４）及び過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）を含む混合液を用いる。この場合、混合液における硫酸と過酸化水素との比は、1：1〜1：１０（体積比）を用いると、サイドエッチングの影響が少なく、きれいな凹凸構造を形成することができる。
【００６４】
また、本発明の製造方法において好ましくは、工程（１）において、単結晶基板１０の一主面に、ＨＣｌ，Ｈ２ＳＯ４及びＨＮＯ３のうちの少なくとも１種と、ＨＦ及びＮＨ４ＨＦ２の少なくとも１種とを混合したエッチング液を用いたウェットエッチング工程を施すことによって、単結晶基板１０の一主面に凹凸構造を形成する。この場合、エッチング液の具体的な組成としては、ＨＮＯ３が３０体積%、ＨＦが２３体積％であるものを用いると、サイドエッチングの影響が少なく、きれいな凹凸構造を形成することができる。
【００６５】
また、本発明の製造方法において好ましくは、工程（３）において、ＨＣｌ，Ｈ２ＳＯ４及びＨＮＯ３のうちの少なくとも１種と、ＨＦ及びＮＨ４ＨＦ２の少なくとも１種とを混合したエッチング液を用いたウェットエッチング工程を施すことによって、単結晶基板１０を選択的にエッチングすることにより発光素子から除去する。この場合、エッチング液の具体的な組成としては、ＨＮＯ３が３０体積%、ＨＦが２３体積％のものを用いると、短時間で単結晶基板１０のみを選択的に除去することができる。
【００６６】
本発明の発光素子の製造方法について、以下により具体的に説明する。
【００６７】
図１（ａ）〜（ｆ）は、本発明の製造方法の各工程の断面図である。図１の例では、六方晶からなる半金属的性質の単結晶基板１０としてＺｒＢ２単結晶基板を用い、発光素子として紫外光を発光する発光素子を製造した例である。また、図１の例では、活性層としてＧａＮ層を用いているが、活性層としてＡｌＧａＮ層とＧａＮ層とを交互に積層した多重量子井戸構造のものを用いても良い。
【００６８】
はじめに単結晶基板１０の主面としてのＺｒＢ２の（０００１）面に、凹凸構造を形成する。フォトリソグラフィー工程にて上記主面に、図１（ａ）に示すような平面視でストライプ状のスリットラインパターンを形成する。スリットラインパターンは、＜１−１００＞方向に平行に形成した。その後、硝酸（ＨＮＯ３）：弗酸（ＨＦ）：水（Ｈ２Ｏ）＝１：１：４（体積比）の混合液にてエッチングを行い、レジストを剥離することにより、ピッチ３μｍ、深さ３μｍのスリットラインパターンを形成する。＜１−１００＞方向に平行にスリットラインを入れた場合、窒化ガリウム系化合物半導体層は、＜１１−２０＞方向の成長速度が＜０００１＞方向の成長速度より速くなる。従って、単結晶基板１０の主面に対して横方向の成長が促進される。
【００６９】
次に、ＭＯＣＶＤ成長炉内に、ＺｒＢ２単結晶の（０００１）面を主面とする単結晶基板１０をセットし、高真空中において、単結晶基板１０の温度を８００℃まで昇温させた後、温度を６００℃まで降温して、バッファ層１１の成長を行う。このバッファ層１１は、ＡｌＧａＮからなり、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）、トリメチルガリウム（ＴＭＧ）及びアンモニアガスを原料とし、２０ｎｍの厚さまで成長させる。
【００７０】
次に、成長温度を１０５０℃まで上昇させ、この成長温度にて一導電型半導体層（一導電型クラッド層）１３、活性層１４、逆導電型半導体層（逆導電型クラッド層）１５、逆導電型コンタクト層１６を順次成長させる。
【００７１】
一導電型クラッド層１３は、一導電型不純物としてシリコン（Ｓｉ）を含有するＡｌＧａＮからなり、ＴＭＡ、ＴＭＧ及びアンモニアガスを原料とし、一導電型不純物原料としてシランガス（ＳｉＨ４）を用い、３μｍの厚さまで成長させる。このとき、＜１１−２０＞方向への横成長が促進され、特に凹凸構造の間隔が５μｍ以下の場合、図１（ｂ）に示すように、凹凸構造の凸部に成長した窒化ガリウム系化合物半導体層は凹凸構造の凹部を塞ぐように成長する。
【００７２】
活性層１４は、ＧａＮからなり、ＴＭＧとアンモニアガスを原料として１００ｎｍの厚さまで成長させる。
【００７３】
逆導電型クラッド層１５は、逆導電型不純物としてマグネシウム（Ｍｇ）を含有するＡｌＧａＮからなり、ＴＭＡ、ＴＭＧ及びアンモニアガスを原料とし、逆導電型不純物の原料としてビスシクロペンタジエニルマグネシウム（ＣＰ２Ｍｇ）を用い、２００ｎｍの厚さまで成長させる。
【００７４】
逆導電型コンタクト層１６は、逆導電型不純物としてマグネシウム（Ｍｇ）を含有するＧａＮからなり、ＴＭＧとアンモニアガスを原料とし、逆導電型不純物の原料としてＣＰ２Ｍｇを用い、２０ｎｍの厚さまで成長させる。図１（ｃ）に窒化ガリウム系化合物半導体成長後の単結晶基板１０を示す。
【００７５】
次に、結晶成長後の単結晶基板１０を熱拡散法にて不純物活性化のためのアニールを行う。このアニールは８２５℃の温度で５分間行う。
【００７６】
その後、単結晶基板１０にフォトレジスト層をスピンコーターで塗布した後、露光機によって露光し、現像を行い、マスク処理をする。
【００７７】
マスク処理された単結晶基板１０に対して真空蒸着機によってＮｉ層（厚み１０００Å）蒸着し、リフトオフ工程を経ることにより、Ｎｉ製のメタルマスクを形成する。
【００７８】
メタルマスクが形成された単結晶基板１０を反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）装置によって、図１（ｄ）に示すように、窒化ガリウム系化合物半導体層の一部分を一導電型クラッド層１３が露出するまでエッチングを行う。その後、リフトオフ工程を経て一導電型電極１８を形成する。
【００７９】
この一導電型電極１８は、それが形成される部位以外の部位についてフォトリソグラフィー工程でレジストマスク処理を施し、真空蒸着機によって一導電型クラッド層１３の露出部に、Ｔｉ層（厚み３００Å）、Ａｌ層（厚み１０００Å）、Ａｕ層（厚み１０００Å）を順次蒸着し、リフトオフ工程を経た後、熱拡散炉によって５００℃の温度で５分間アニール処理をすることにより、形成される。
【００８０】
逆導電型電極１７は、それが形成される部位以外の部位についてフォトリソグラフィー工程でレジストマスク処理を施し、真空蒸着機によって逆導電型コンタクト層１６上に、Ｎｉ層（厚み５００Å）、Ａｕ層（厚み２０００Å）を順次蒸着し、リフトオフ工程を経た後、熱拡散炉によって５５０℃の温度で５分間アニール処理をすることにより、形成される。このようにして作製した発光素子用の単結晶基板１０を図１（ｅ）に示す。
【００８１】
次に、単結晶基板１０の窒化ガリウム系化合物半導体層の表面にレジスト層を塗布し後、硝酸（ＨＮＯ３）：弗酸（ＨＦ）：水（Ｈ２Ｏ）＝１：１：４（体積比）の混合液によりエッチングを行い、窒化ガリウム系化合物半導体層をＺｒＢ２単結晶からなる単結晶基板１０から剥離する。硝酸−弗酸系の混合液は、窒化ガリウム系化合物半導体とＺｒＢ２単結晶とに対して選択性があり、エッチングレートは約１００倍以上異なり、ＺｒＢ２単結晶に対するエッチングレートが窒化ガリウム系化合物半導体対するエッチングレートよりもはるかに大きい。そのため、窒化ガリウム系化合物半導体層にダメージを与えることなく、容易に単結晶基板１０から剥離することができる。このようにして図１（ｆ）に示すような目的とする発光素子を得ることができる。
【００８２】
上記の工程を経て作製された発光素子は、光の取り出し面に凹凸構造が形成されることにより、ミクロに見ると光の取り出し面にさまざまな角度を有する凹凸が形成され、これにより、有効立体角度が大きくなり、発光素子の表面での多重反射を抑制し、光の取り出し効率が向上する。
【００８３】
また、六方晶からなる半金属的性質の単結晶基板をＺｒＢ２単結晶基板とし、転位を低減した窒化ガリウム系化合物半導体を有する発光素子の他の製造方法を、図４に示す。
【００８４】
ＺｒＢ２単結晶の（０００１）面を成長面とする単結晶基板４０を熱拡散炉にセットし、水素雰囲気にて５分間、１１５０℃の温度でアニールする。その後、アンモニアガスを流し、３０分間、１１５０℃の温度に保ってアニールを行い、図４（ａ）に示すように、単結晶基板１０の表面にＺｒＢ１−ｘＮｘの窒化膜４１を形成する。
【００８５】
次に、図４（ｂ）に示すように、スピンコーターによりフォトレジストを塗布し、その後ベークを行い、露光機によりマスクパターンを露光し、現像液により現像を行うことにより、窒化膜４１上にレジストマスクパターン４２を形成する。このマスクパターンは、＜１１−２０＞方向に平行なスリットラインパターンであり、ラインピッチは３μｍである。
【００８６】
その後、単結晶基板４０について、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）：過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）：水（Ｈ２Ｏ）が１：１：４（体積比）のエッチング液により、窒化膜４１を１分間エッチングした後、フォトレジストを剥離することにより、単結晶基板４０の表面に窒化膜４１のラインパターン４３が形成される。
【００８７】
窒化膜４１のラインパターン４３が形成された単結晶基板１０上に、ＭＯＣＶＤ法により温度６００℃でＴＭＡ、ＴＭＧ及びアンモニアガスを原料とし、図４（ｄ）に示すＡｌ０．２６Ｇａ０．７４Ｎから成るバッファ層４４を、２０ｎｍの厚さまで成長させる。
【００８８】
その後、単結晶基板４０の温度を１１００℃まで上昇させ、ＴＭＧ、ＴＭＡ及びアンモニアガスを原料とし、一導電型不純物の原料としてシランガス（ＳｉＨ４）を用い、ＡｌＧａＮ層からなる一導電型クラッド層４５を、厚み２μｍまで成長させる。このとき、図４（ｅ）に示すように、｛１−１０１｝ファセット面４６が形成され、＜０００１＞方向の成長が減少し、＜１−１００＞方向の横成長が促進される。最終的に図４（ｆ）のように、スリットラインパターンが完全に埋め込まれて平坦な膜が形成され、ＡｌＧａＮ層からなる低転位の一導電型クラッド層４５が形成される。
【００８９】
その後、ＧａＮ層からなる活性層４７を、ＴＭＧとアンモニアガスを原料とし、１００ｎｍの厚さまで成長させる。
【００９０】
次に、逆導電型クラッド層４８を形成するが、その逆導電型クラッド層４８は逆導電型不純物としてマグネシウム（Ｍｇ）を含有するＡｌＧａＮからなり、ＴＭＡ、ＴＭＧ及びアンモニアガスを原料とし、逆導電型不純物の原料としてＣＰ２Ｍｇを用い、２００ｎｍの厚さまで成長させる。
【００９１】
次に、逆導電型コンタクト層４９を形成するが、その逆導電型コンタクト層４９は逆導電型不純物としてマグネシウム（Ｍｇ）を含有するＧａＮからなり、ＴＭＧとアンモニアガスを原料とし、逆導電型不純物の原料としてＣＰ２Ｍｇを用い、２０ｎｍの厚さまで成長させる。図４（ｇ）に、窒化ガリウム系化合物半導体層を成長させた後の単結晶基板４０を示す。
【００９２】
次に、結晶成長後の単結晶基板４０について、熱拡散法により不純物活性化のためのアニールを行う。このアニールは８２５℃の温度で５分間行う。
【００９３】
その後、単結晶基板４０にフォトレジストをスピンコーターで塗布した後、露光機にて露光し、現像を行い、マスク処理をする。マスク処理された単結晶基板４０に対して真空蒸着機によりＮｉ層（厚み１０００Å）を蒸着し、リフトオフ工程を経ることにより、Ｎｉ製のメタルマスクを形成する。メタルマスクが形成された単結晶基板４０について、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）装置により、図４（ｈ）に示すように、窒化ガリウム系化合物半導体層の一部分に対して、一導電型クラッド層４５の一部が露出するまでエッチングを行う。その後、その露出部にリフトオフ工程を経て一導電型電極５０を形成する。
【００９４】
一導電型電極５０は、それが形成される部位以外の部位についてフォトリソグラフィー工程でレジストマスク処理を施し、真空蒸着機により一導電型クラッド層４５の露出部にＴｉ層（厚み３００Å）、Ａｌ層（厚み１０００Å）、Ａｕ層（厚み１０００Å）を蒸着し、リフトオフ工程を経た後、熱拡散炉により５００℃の温度で５分間アニール処理をすることにより、形成される。
【００９５】
逆導電型電極５１は、それが形成される部位以外の部位についてフォトリソグラフィー工程でレジストマスク処理を施し、真空蒸着機により逆導電型コンタクト層４９上にＮｉ層（厚み５００Å）、Ａｕ層（厚み２０００Å）を蒸着し、リフトオフ工程を経た後、熱拡散炉により５５０℃の温度で５分間アニール処理をすることにより、形成される。
【００９６】
このように作製した発光素子用の単結晶基板４０を図４（ｉ）に示す。この単結晶基板４０の窒化ガリウム系化合物半導体層の表面にレジストを塗布し後、硝酸（ＨＮＯ３）：弗酸（ＨＦ）：水（Ｈ２Ｏ）＝１：１：４（体積比）の混合液にてエッチングを行い、窒化ガリウム系化合物半導体層を単結晶基板４０から剥離する。硝酸−弗酸系の混合液は、窒化ガリウム系化合物半導体とＺｒＢ２単結晶とに対して選択性があり、エッチングレートは約１００倍以上異なるため、窒化ガリウム系化合物半導体層にダメージを与えることなく、容易にＺｒＢ２単結晶からなる単結晶基板４０から剥離することができる。このようにして、図４（ｊ）に示すような目的とする発光素子を得ることができる。
【００９７】
本発明の単結晶基板１０（４０）は、結晶構造が六方晶からなる半金属的性質をもつ単結晶基板１０（４０）であって、その一主面に表面に凹凸構造が設けられた窒化膜が形成されている構成である。この場合、半金属的性質をもつ単結晶基板１０（４０）とは、上記の製造方法で述べた単結晶基板１０（４０）であり、凹凸構造の周期、高低差、窒化膜の厚み等も上記の製造方法で述べた通りである。
【００９８】
そして、本発明の単結晶基板１０（４０）は、結晶成長温度が高い窒化ガリウム系化合物半導体層を成長させる際に、凹凸構造の窒化膜が高温で昇華して消滅することがなく、窒化ガリウム系化合物半導体層を横方向成長させることができ、窒化ガリウム系化合物半導体層の単結晶基板１０（４０）との界面に形成された凹凸構造を保持することができるものである。
【００９９】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種の変更や改良等を施しても何等差し支えない。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】（ａ）〜（ｆ）は、本発明の発光素子の製造方法について実施の形態の１例を示し、工程ごとの断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｅ）は従来の発光素子窒の製造方法の各工程を示す断面図である。
【図３】ＺｒＢ２の結晶構造を示す斜視図である。
【図４】（ａ）〜（ｊ）は、本発明の発光素子の製造方法について実施の形態の他例を示し、工程ごとの断面図である。
【符号の説明】
【０１０１】
１０：単結晶基板（ＺｒＢ２単結晶基板）
１１：バッファ層（ＡｌＧａＮバッファ層）
１３：一導電型半導体層（一導電型ＡｌＧａＮクラッド層）
１４：活性層（ＧａＮ活性層）
１５：逆導電型半導体層（逆導電型ＡｌＧａＮクラッド層）
１６：逆導電型ＧａＮコンタクト層
１７：逆導電型電極
１８：一導電型電極
【図１】
2007173568.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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