(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）第１面、及び、第１面と対向した第２面を備え、第１面に形成された凹部、及び、第１面上から凹部内に亙り形成された導電材料層を有する支持基板、並びに、
（Ｂ）発光素子、
を備えた発光素子組立体であって、
発光素子は、
（Ｂ−１）第１導電型を有し、第１面、及び、該第１面と対向する第２面を備えた第１化合物半導体層、
（Ｂ−２）第１化合物半導体層の第１面側に積層された発光部、及び、
（Ｂ−３）発光部に積層され、第２導電型を有する第２化合物半導体層、
の積層構造体から成り、少なくとも第２化合物半導体層及び発光部から構成されたメサ構造を具備し、
発光素子は、更に、
（Ｂ−４）少なくともメサ構造の側面から第１化合物半導体層の第１面に亙り形成された絶縁層、
（Ｂ−５）第２化合物半導体層の頂面から絶縁層に亙り形成された第２電極、及び、
（Ｂ−６）第１化合物半導体層の第２面上に形成された第１電極、
を具備しており、
発光素子におけるメサ構造は、導電材料層と第２電極とが少なくとも一部において接した状態で凹部内に納められており、
発光部からの光は、第１化合物半導体層の第２面側から出射され、
凹部の軸線方向に沿ったメサ構造の射影像内には、第１電極は形成されていないことを特徴とする発光素子組立体。
【請求項２】
第１化合物半導体層は、絶縁層を介して支持基板の第１面に対面して延びている第１の部分、及び、第１の部分から突出した第２の部分から構成されており、
第１化合物半導体層の第１の部分に第１電極が形成されており、
第１化合物半導体層の第２の部分は、凹部の軸線方向に沿ったメサ構造の射影像内に含まれており、
発光部からの光は、第１化合物半導体層の第２の部分から出射されることを特徴とする請求項１に記載の発光素子組立体。
【請求項３】
（Ａ）第１面、及び、第１面と対向した第２面を備え、第１面に形成された凹部、及び、第１面上から凹部内に亙り形成された導電材料層を有する支持基板、並びに、
（Ｂ）発光素子、
を備えた発光素子組立体であって、
発光素子は、
（Ｂ−１）第１導電型を有し、第１面、及び、該第１面と対向する第２面を備えた第１化合物半導体層、
（Ｂ−２）第１化合物半導体層の第１面側に積層された発光部、及び、
（Ｂ−３）発光部に積層され、第２導電型を有する第２化合物半導体層、
の積層構造体から成り、少なくとも第２化合物半導体層及び発光部から構成されたメサ構造を具備し、
発光素子は、更に、
（Ｂ−４）少なくともメサ構造の側面から第１化合物半導体層の第１面に亙り形成された絶縁層、
（Ｂ−５）第２化合物半導体層の頂面から絶縁層に亙り形成された第２電極、及び、
（Ｂ−６）第１化合物半導体層の第２面上に形成された第１電極、
を具備しており、
発光素子におけるメサ構造は、導電材料層と第２電極とが少なくとも一部において接した状態で凹部内に納められており、
発光部からの光は、第１化合物半導体層の第２面側から出射され、
支持基板の第２面には第３電極が形成されており、
支持基板は導電性を有し、
第３電極と第１電極との間に電流が流されることで、発光部が発光することを特徴とする発光素子組立体。
【請求項４】
発光素子は面発光レーザ素子から成ることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の発光素子組立体。
【請求項５】
（ａ）第１面、及び、第１面と対向した第２面を備え、第１面に形成された凹部、及び、第１面上から凹部内に亙り形成された導電材料層を有する支持基板を準備しておき、
（ｂ）発光素子製造用基板上に、第１導電型を有する第１化合物半導体層、発光部、及び、第２導電型を有する第２化合物半導体層を、順次、形成した後、
（ｃ）少なくとも第２化合物半導体層及び発光部を選択的に除去することで、少なくとも第２化合物半導体層及び発光部から構成されたメサ構造を形成し、次いで、
（ｄ）メサ構造の頂面から側面、更には、露出した第１化合物半導体層の第１面上に絶縁層を形成し、メサ構造の頂面上に位置する絶縁層の部分を除去することで第２化合物半導体層の頂面を露出させ、次いで、露出した第２化合物半導体層の頂面から、メサ構造の側面上に位置する絶縁層の部分、更には、第１化合物半導体層の第１面上に位置する絶縁層の部分の上に亙り、第２電極を形成し、次いで、
（ｅ）発光素子におけるメサ構造を、導電材料層と第２電極とが少なくとも一部において接した状態で凹部内に納めた後、
（ｆ）発光素子製造用基板を除去し、その後、
（ｇ）化合物半導体層の第１面と対向した露出した第１化合物半導体層の第２面に第１電極を形成する、
各工程を備えており、
凹部の軸線方向に沿ったメサ構造の射影像内においては、第１電極を形成しないことを特徴とする発光素子組立体の製造方法。
【請求項６】
前記工程（ｆ）に引き続き、第１化合物半導体層の一部を厚さ方向に除去する工程を備え、
第１化合物半導体層の一部の厚さ方向における除去によって、第１化合物半導体層は、絶縁層を介して支持基板の第１面に対面して延びる第１の部分、及び、第１の部分から突出した第２の部分から構成され、
第１化合物半導体層の第１の部分に第１電極が形成されており、
第１化合物半導体層の第２の部分は、凹部の軸線方向に沿ったメサ構造の射影像内に含まれており、
発光部からの光は、第１化合物半導体層の第２の部分から出射されることを特徴とする請求項５に記載の発光素子組立体の製造方法。
【請求項７】
支持基板の第２面には第３電極が形成されており、
支持基板は導電性を有することを特徴とする請求項５に記載の発光素子組立体の製造方法。
【請求項８】
発光素子は面発光レーザ素子から成ることを特徴とする請求項５に記載の発光素子組立体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子組立体及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
面発光レーザ素子においては、基板上に上下方向に設けられた２つのミラー層（Distributed Bragg Reflector 層、ＤＢＲ層）によって挟まれたキャビティ内に、例えば、多重量子井戸構造を有する活性層を設け、電流注入によって活性層（発光部）で発光した光を閉じ込めて、レーザ発振を得る。ここで、面発光レーザ素子にあっては、通常、例えば、特開２００１−２１０９０８に開示されているように、円柱形のメサ構造が採用されている。具体的には、例えば、ドライエッチング法等に基づき、直径３０μｍ程度の円柱形のメサ構造を得る。このメサ構造は、例えば、ｎ型化合物半導体層、活性層（発光部）、ｐ型化合物半導体層の積層構造から構成されている。次いで、ｐ型化合物半導体層の一部分をメサ構造の側面から酸化することで、ｐ型化合物半導体層の中央部分に電流狭窄領域を設ける。そして、その後、メサ構造を絶縁層で被覆し、ｐ型化合物半導体層の頂面の一部を除去し、ｐ型化合物半導体層の頂面の外周部にリング状のｐ側電極を形成する。併せて、基板の裏面にｎ側電極を形成する。このような電流狭窄領域を設けることで活性層への電流の高効率注入を図ることができ、このような構造を有する面発光レーザ素子は、活性層に電流が効率良く注入され、高効率のレーザ発振が可能となる。
【０００３】
ところで、活性層への電流注入は、活性層の上下方向に設けられた化合物半導体層から成る２つのミラー層を介して行われる。然るに、係るミラー層は熱伝導率の値が低く、活性層で発生した熱を効果的に放熱できない。そして、その結果、面発光レーザ素子の発光効率が低下するといった問題が生じる。そこで、従来の技術にあっては、例えば、特開２００３−０８６８９５の図４及び段落番号［００４８］に開示されているように、ｐ側電極２１０を下にして、ヒートシンクであるサブマウント２１３上に、半田材２１２によってマウントした構造を有する。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２１０９０８
【特許文献２】特開２００３−０８６８９５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特開２００３−０８６８９５に開示された技術にあっては、発光素子が形成されたウエハを個々のチップに分割した後、エッチング溝が半田材２１２により完全に埋まるように、サブマウント２１３上にマウントすることで、特開２００３−０８６８９５の図４に示す垂直共振器型発光素子を形成している（特開２００３−０８６８９５の段落番号［００５８］参照）。
【０００６】
しかしながら、このようなウエハをチップに分割した後にサブマウントにマウントするといった組み立て作業は、極めて煩雑な作業であるし、コストのかかる作業である。また、活性層２０６と半田材２１２との間には距離があるので、活性層２０６の放熱が十分ではない虞がある。更には、活性層２０６からの光は、ＤＢＲミラー２０４を介して、直接、出射されるのではなく、ｎ型ＧａＰ基板２０２を介して出射されるので、発光波長に対して透明な基板を用いる必要があり、設計自由度が低くなるといった問題もある。
【０００７】
従って、本発明の第１の目的は、発光部にて発生した熱を効果的に放熱することができ、組み立て作業が容易である構成、構造を有する発光素子組立体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、発光波長に対して透明な基板を用いる必要がなく、設計自由度が高い構成、構造を有する発光素子組立体及びそ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】
【０００８】
上記の第１の目的及び第２の目的を達成するための本発明の発光素子組立体は、
（Ａ）第１面、及び、第１面と対向した第２面を備え、第１面に形成された凹部、及び、第１面上から凹部内に亙り形成された導電材料層を有する支持基板、並びに、
（Ｂ）発光素子、
を備えた発光素子組立体であって、
発光素子は、
（Ｂ−１）第１導電型を有し、第１面、及び、該第１面と対向する第２面を備えた第１化合物半導体層、
（Ｂ−２）第１化合物半導体層の第１面側に積層された発光部、及び、
（Ｂ−３）発光部に積層され、第２導電型を有する第２化合物半導体層、
の積層構造体から成り、少なくとも第２化合物半導体層及び発光部から構成されたメサ構造を具備し、
発光素子は、更に、
（Ｂ−４）少なくともメサ構造の側面から第１化合物半導体層の第１面に亙り形成された絶縁層、
（Ｂ−５）第２化合物半導体層の頂面から絶縁層に亙り形成された第２電極、及び、
（Ｂ−６）第１化合物半導体層の第２面上に形成された第１電極、
を具備しており、
発光素子におけるメサ構造は、導電材料層と第２電極とが少なくとも一部において接した状態で凹部内に納められており、
発光部からの光は、第１化合物半導体層の第２面側から出射されることを特徴とする。
【０００９】
本発明の発光素子組立体にあっては、
第１化合物半導体層は、絶縁層を介して支持基板の第１面に対面して延びている第１の部分、及び、第１の部分から突出した第２の部分から構成されており、
第１化合物半導体層の第１の部分に第１電極が形成されており、
第１化合物半導体層の第２の部分は、凹部の軸線方向に沿ったメサ構造の射影像内に含まれており、
発光部からの光は、第１化合物半導体層の第２の部分から出射される構成とすることができる。尚、このような構成を、便宜上、『第１の構成の発光素子組立体』と呼ぶ。ここで、凹部の軸線とは、凹部の底面の中央を通り、支持基板の厚さ方向と平行な直線、あるいは又、凹部の底面の中央を通る法線を意味する。以下においても同様である。第１化合物半導体層の第２の部分は、凹部の軸線方向に沿ったメサ構造の射影像（以下、単に、『メサ構造の射影像』と呼ぶ場合がある）内に含まれているが、第１化合物半導体層の第２の部分の平面形状はメサ構造の射影像の形状と同形であることが望ましい。製造上のバラツキに起因して第１化合物半導体層の第２の部分の平面形状の方がメサ構造の射影像よりも大きくなってしまう場合もあり得るが、このような場合も、第１化合物半導体層の第２の部分はメサ構造の射影像内に含まれているとする。以下のおいても同様である。
【００１０】
あるいは又、本発明の発光素子組立体にあっては、凹部の軸線方向に沿ったメサ構造の射影像内には第１電極は形成されていない構成とすることができる。尚、このような構成を、便宜上、『第２の構成の発光素子組立体』と呼ぶ。尚、この場合、第１化合物半導体層は、第１の構成の発光素子組立体のように、第１の部分と第２の部分に分かれている必要はない。メサ構造の射影像内には第１電極は形成されていないが、係る第１電極の縁部の平面形状はメサ構造の射影像の形状と同形であることが望ましい。製造上のバラツキに起因してメサ構造の射影像内に第１電極が形成されてしまう場合もあり得るが、このような場合も、メサ構造の射影像内には第１電極は形成されていないとする。以下のおいても同様である。
【００１１】
以上に説明した各種好ましい構成を含む本発明の発光素子組立体にあっては、
支持基板の第２面には第３電極が形成されており、
支持基板は導電性を有し、
第３電極と第１電極との間に電流が流されることで、発光部が発光する形態とすることができる。
【００１２】
また、以上に説明した各種好ましい構成、形態を含む本発明の発光素子組立体にあっては、導電材料層と第２電極とは接合されていることが好ましい。更には、発光素子は、面発光レーザ素子（垂直共振器レーザ、ＶＣＳＥＬ）から成る形態とすることができるし、発光ダイオード（ＬＥＤ）から成る形態とすることもできる。
【００１３】
上記の第１の目的及び第２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組立体の製造方法は、
（ａ）第１面、及び、第１面と対向した第２面を備え、第１面に形成された凹部、及び、第１面上から凹部内に亙り形成された導電材料層を有する支持基板を準備しておき、
（ｂ）発光素子製造用基板上に、第１導電型を有する第１化合物半導体層、発光部、及び、第２導電型を有する第２化合物半導体層を、順次、形成した後、
（ｃ）少なくとも第２化合物半導体層及び発光部を選択的に除去することで、少なくとも第２化合物半導体層及び発光部から構成されたメサ構造を形成し、次いで、
（ｄ）メサ構造の頂面から側面、更には、露出した第１化合物半導体層の第１面上に絶縁層を形成し、メサ構造の頂面上に位置する絶縁層の部分を除去することで第２化合物半導体層の頂面を露出させ、次いで、露出した第２化合物半導体層の頂面から、メサ構造の側面上に位置する絶縁層の部分、更には、第１化合物半導体層の第１面上に位置する絶縁層の部分の上に亙り、第２電極を形成し、次いで、
（ｅ）発光素子におけるメサ構造を、導電材料層と第２電極とが少なくとも一部において接した状態で凹部内に納めた後、
（ｆ）発光素子製造用基板を除去し、その後、
（ｇ）化合物半導体層の第１面と対向した露出した第１化合物半導体層の第２面に第１電極を形成する、
各工程を備えていることを特徴とする。
【００１４】
本発明の第１の態様に係る発光素子組立体の製造方法にあっては、
前記工程（ｆ）に引き続き、第１化合物半導体層の一部を厚さ方向に除去する工程を備え、
第１化合物半導体層の一部の厚さ方向における除去によって、第１化合物半導体層は、絶縁層を介して支持基板の第１面に対面して延びる第１の部分、及び、第１の部分から突出した第２の部分から構成され、
第１化合物半導体層の第１の部分に第１電極が形成されており、
第１化合物半導体層の第２の部分は、凹部の軸線方向に沿ったメサ構造の射影像内に含まれており、
発光部からの光は、第１化合物半導体層の第２の部分から出射される構成とすることができ、これによって、第１の構成の発光素子組立体を得ることができる。
【００１５】
あるいは又、本発明の第１の態様に係る発光素子組立体の製造方法にあっては、凹部の軸線方向に沿ったメサ構造の射影像内においては第１電極を形成しない構成とすることができ、これによって、第２の構成の発光素子組立体を得ることができる。
【００１６】
上記の第２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組立体の製造方法は、
（ａ）第１面、及び、第１面と対向した第２面を備え、第１面に導電材料層が形成された支持基板を準備しておき、
（ｂ）発光素子製造用基板上に、第１導電型を有する第１化合物半導体層、発光部、及び、第２導電型を有する第２化合物半導体層を、順次、形成した後、
（ｃ）第２化合物半導体層上に第２電極を形成し、次いで、
（ｄ）第２電極と、支持基板の第１面に形成された導電材料層とを接合し、その後、
（ｅ）発光素子製造用基板を除去し、次いで、
（ｆ）少なくとも第１化合物半導体層及び発光部から構成されたメサ構造を形成した後、
（ｇ）第１化合物半導体層の頂面に第１電極を形成する、
各工程を備えていることを特徴とする。
【００１７】
本発明の第２の態様に係る発光素子組立体の製造方法にあっては、前記工程（ｆ）の後、メサ構造の頂面から側面、更には、露出した第２化合物半導体層上に絶縁層を形成し、メサ構造の頂面上に位置する絶縁層の部分を除去することで第１化合物半導体層の頂面を露出させる工程を実行してもよい。
【００１８】
以上に説明した各種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組立体の製造方法、あるいは又、本発明の第２の態様に係る発光素子組立体の製造方法にあっては、支持基板の第２面には第３電極が形成されており、支持基板は導電性を有する構成とすることができる。そして、更には、以上に説明した各種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組立体の製造方法にあっては、発光素子は面発光レーザ素子から成る構成とすることができるし、以上に説明した各種好ましい構成を含む本発明の第２の態様に係る発光素子組立体の製造方法にあっては、発光素子は、露出した第１化合物半導体層の頂面から光を出射する面発光レーザ素子から成る構成とすることができる。尚、発光素子を発光ダイオード（ＬＥＤ）から構成してもよい。
【００１９】
以上に説明した各種の好ましい構成、形態を含む本発明の発光素子組立体、あるいは、以上に説明した各種の好ましい構成、形態を含む本発明の第１の態様あるいは第２の態様に係る発光素子組立体の製造方法（以下、これらを総称して、単に、『本発明』と呼ぶ場合がある）においては、発光部に電流が注入されることで発光部が発光するが、電流の流れに関して発光部より上流に位置する化合物半導体層の一部に、電流が狭窄される領域（電流狭窄領域）を形成することが好ましい。電流狭窄領域は、化合物半導体層の一部に絶縁化処理を施すことで形成された絶縁領域によって囲まれた構成、構造とすることができる。
【００２０】
ここで、絶縁化処理は、メサ構造の側面における化合物半導体層の露出した部分からこの化合物半導体層の内部に向かっての酸化処理とすることができる。但し、このような処理に限定するものではなく、窒化処理でもよいし、化合物半導体層の一部分を無秩序化する処理であってもよいし、化合物半導体層の一部にイオン注入を行った後、熱処理を施すことで、不純物を化合物半導体層の一部分に拡散させる処理であってもよい。更には、絶縁化処理を酸化処理とする場合、酸化処理は高温の水蒸気を用いた処理（例えば、５０゜Ｃ乃至１００゜Ｃの水蒸気を１容積％乃至５０容積％含む大気雰囲気）とすることができ、更には、この場合、化合物半導体層は、発光部側から、下層、中層（電流狭窄領域）及び上層の３層構造を有し、少なくとも中層は、ＩＩＩ族原子としてアルミニウム（Ａｌ）を含むＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体から構成されており、絶縁領域及び電流狭窄領域は中層に形成され、中層における化合物半導体組成中のアルミニウム（Ａｌ）の原子百分率（Atomic %）の値は、下層及び上層における化合物半導体組成中のアルミニウム（Ａｌ）の原子百分率（Atomic %）の値よりも高い構成とすることができる。尚、ＩＩＩ族原子として、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）を挙げることができるし、Ｖ族原子として、ヒ素（Ａｓ）、リン（Ｐ）、アンチモン（Ｓｂ）を挙げることができる。より具体的には、（中層／下層及び上層）を構成する化合物半導体の組成の組合せとして、（ＡｌＡｓ／ＧａＡｓ）、（ＡｌＡｓ／ＩｎＡｓ）、（ＡｌＡｓ／ＡｌＧａＡｓ）、（ＡｌＡｓ／ＡｌＩｎＡｓ）、（ＡｌＡｓ／ＡｌＡｓＰ）、（ＡｌＡｓ／ＧａＩｎＡｓ）、（ＡｌＡｓ／ＡｌＧａＩｎＡｓ）、（ＡｌＡｓ／ＧａＩｎＡｓＰ）、（ＡｌＰ／ＧａＰ）、（ＡｌＰ／ＩｎＰ）、（ＡｌＰ／ＡｌＧａＰ）、（ＡｌＰ／ＡｌＩｎＰ）、（ＡｌＰ／ＡｌＡｓＰ）、（ＡｌＰ／ＡｌＧａＩｎＰ）、（ＡｌＳｂ／ＡｌＩｎＳｂ）、（ＡｌＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ）、（ＡｌＩｎＡｓ／ＡｌＩｎＧａＡｓ）、（ＡｌＩｎＡｓ／ＡｌＧａＡｓ）、（ＡｌＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓＰ）、（ＡｌＩｎＡｓＰ／ＡｌＧａＡｓＰ）、（ＡｌＮ／ＡｌＧａＮ）を例示することができる。
【００２１】
また、絶縁化処理が施されていない化合物半導体層（絶縁化処理が施されている化合物半導体層が第２化合物半導体層である場合には、第１化合物半導体層であり、絶縁化処理が施されている化合物半導体層が第１化合物半導体層である場合には、第２化合物半導体層である）を構成する化合物半導体として、ＡｌＡｓ、ＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ、ＡｌＰ、ＧａＰ、ＧａＩｎＰ、ＡｌＩｎＰ、ＡｌＧａＩｎＰ、ＡｌＡｓＰ、ＧａＡｓＰ、ＡｌＧａＡｓＰ、ＡｌＩｎＡｓＰ、ＧａＩｎＡｓＰ、ＡｌＩｎＡｓ、ＧａＩｎＡｓ、ＡｌＧａＩｎＡｓ、ＡｌＡｓＳｂ、ＧａＡｓＳｂ、ＡｌＧａＡｓＳｂ、ＡｌＮ、ＧａＮ、ＩｎＮ、ＡｌＧａＮを挙げることができるし、発光部を構成する化合物半導体として、ＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ、ＧａＩｎＡｓ、ＧａＩｎＡｓＰ、ＧａＩｎＰ、ＧａＳｂ、ＧａＡｓＳｂ、ＧａＮ、ＩｎＮ、ＧａＩｎＮを挙げることができる。
【００２２】
これらの層の形成方法（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。
【００２３】
本発明の発光素子組立体あるいは本発明の第１の態様に係る発光素子組立体の製造方法においては、少なくとも、第２化合物半導体層及び発光部の一部を選択的に除去することで、第１化合物半導体層の一部を露出させ（この露出した部分が第１化合物半導体層の第１面となる）、且つ、少なくとも、第２化合物半導体層及び発光部が残された柱状（例えば、円筒状や円柱状）のメサ構造を形成するが、第２化合物半導体層及び発光部が選択的に除去されるだけでなく、第１化合物半導体層も、厚さ方向に一部、選択的に除去された状態とされてもよい。ここで、この場合にあっても、この露出した部分が第１化合物半導体層の第１面となる。即ち、メサ構造は、少なくとも第２化合物半導体層及び発光部が、例えば、一種、島状に残された構造を有するが、第２化合物半導体層、発光部、及び、第１化合物半導体層の一部が、例えば、一種、島状に残された構造を有していてもよい。絶縁領域及び電流狭窄領域は、第２化合物半導体層に形成されていてもよいし、第１化合物半導体層に形成されていてもよい。
【００２４】
また、本発明の第２の態様に係る発光素子組立体の製造方法においては、少なくとも、第１化合物半導体層及び発光部の一部を選択的に除去することで、第２化合物半導体層の一部を露出させ、且つ、少なくとも、第１化合物半導体層及び発光部が残された柱状（例えば、円筒状や円柱状）のメサ構造を形成するが、第１化合物半導体層及び発光部が選択的に除去されるだけでなく、第２化合物半導体層も、厚さ方向に一部、選択的に除去された状態とされてもよい。即ち、メサ構造は、少なくとも第１化合物半導体層及び発光部が、例えば、一種、島状に残された構造を有するが、第１化合物半導体層、発光部、及び、第２化合物半導体層の一部が、例えば、一種、島状に残された構造を有していてもよい。絶縁領域及び電流狭窄領域は、第１化合物半導体層に形成されていてもよいし、第２化合物半導体層に形成されていてもよい。
【００２５】
本発明の第１の態様あるいは第２の態様に係る発光素子組立体の製造方法（以下、これらを総称して、単に、『本発明の発光素子組立体の製造方法』と呼ぶ場合がある）において、メサ構造の形成は、例えば、周知のリソグラフィ技術とドライエッチング技術あるいはウェットエッチング技術との組合せに基づき行うことができる。
【００２６】
本発明の発光素子組立体あるいは本発明の第１の態様に係る発光素子組立体の製造方法において、発光素子におけるメサ構造は、導電材料層と第２電極とが少なくとも一部において接した状態で凹部内に納められているが、導電材料層と第２電極との接触状態として、より具体的には、以下の形態を挙げることができる。
（１）支持基板の第１面上に形成された導電材料層の部分と、支持基板の第１面に対面して位置する絶縁層の部分に形成された第２電極の部分
（２）支持基板に形成された凹部の側面上に形成された導電材料層の部分と、メサ構造の側面上に位置する絶縁層の部分に形成された第２電極の部分
（３）支持基板に形成された凹部の底部に形成された導電材料層の部分と、メサ構造の頂面（第２化合物半導体層）に形成された第２電極の部分
【００２７】
そして、上記（１）の形態であってもよいし、上記（２）の形態であってもよいし、上記（３）の形態であってもよいし、上記（１）及び（２）の形態であってもよいし、上記（２）及び（３）の形態であってもよいし、上記（１）及び（３）の形態であってもよいし、上記（１）、（２）及び（３）の形態であってもよい。
【００２８】
本発明の発光素子組立体の製造方法における発光素子製造用基板として、サファイア基板、ＧａＡｓ基板、ＧａＮ基板、ＳｉＣ基板、アルミナ基板、ＺｎＳ基板、ＺｎＯ基板、ＡｌＮ基板、ＬｉＭｇＯ基板、ＬｉＧａＯ2基板、ＭｇＡｌ2Ｏ4基板、ＩｎＰ基板、Ｓｉ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。また、本発明における支持基板として、発光素子製造用基板として挙げた基板を挙げることができる。支持基板における凹部の形成は、支持基板を構成する材料に依り、リソグラフィ技術と適切なエッチング技術との組合せに基づき行うことができる。凹部の形状は、メサ構造の形状と相補的な形状とすればよい。即ち、メサ構造の形状が柱状（例えば、円筒状や円柱状）である場合には、凹部の形状も、柱状（例えば、円筒状や円柱状）とすればよい。
【００２９】
支持基板が導電性を有する場合には、第３電極と第１電極との間に電流を流せばよい。このように支持基板は導電性を有することが望ましいが、これに限定するものではなく、絶縁性を有していてもよい。そして、この場合には、第２電極あるいは導電材料層と第１電極との間に電流を流せばよいし、あるいは又、第３電極と導電材料層との間にスルーホールを設けることでも、第３電極と第１電極との間に電流を流すことができる。
【００３０】
本発明において、第１導電型をｎ型とし、第２導電型をｐ型とすることができるし、これとは逆に、第１導電型をｐ型とし、第２導電型をｎ型とすることもできる。化合物半導体層に添加されるｎ型不純物として、例えば、ケイ素（Ｓｉ）やセレン（Ｓｅ）を挙げることができ、ｐ型不純物として、亜鉛（Ｚｎ）や、マグネシウム（Ｍｇ）、ベリリウム（Ｂｅ）を挙げることができる。
【００３１】
本発明において、第２化合物半導体層の下層（発光部に近い層）を、例えば、第２クラッド層とすることができるし、第２化合物半導体層の上層（発光部から遠い層）を、例えば、第２ＤＢＲ層とすることができる。また、第１化合物半導体層は、例えば、発光部から遠くに位置する第１ＤＢＲ層と、発光部の近くに位置する第１クラッド層の積層構造とすることができる。そして、この場合には、発光部は活性層から構成されている。あるいは又、第２化合物半導体層を第２ＤＢＲ層とし、第１化合物半導体層を第１ＤＢＲ層とすることができ、この場合には、発光部は、第２化合物半導体層側から、第２クラッド層、活性層、第１クラッド層の積層構造を有する。一般に、ＤＢＲ層を構成する層の光学的厚さは、λ／４（λは発振波長）である。活性層は、例えば、単一量子井戸構造（ＳＱＷ）を有し、あるいは、多重量子井戸構造（ＭＱＷ）を有する。
【００３２】
第１電極を構成する材料は、第１電極を形成する下地層としての第１化合物半導体層の導電型によって決定すればよく、例えば、第１化合物半導体層の導電型がｐ型である場合、銀（Ｉｎ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｐｔを含有する銀合金を包含する）、Ｔｉ／Ａｕ、Ｃｒ／Ａｕ等から構成することができるし、第１化合物半導体層の導電型がｎ型である場合、チタン（Ｔｉ）、ＴｉＷやＴｉＭｏといったチタン合金から成る電極（例えば、ＴｉＷ層、Ｔｉ層／Ｎｉ層／Ａｕ層等）、アルミニウム（Ａｌ）やアルミニウム合金、ＡｕＧｅ、ＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕ等から構成することができる。また、第１電極を透明にする必要がある場合には、電極をＩＴＯ等の透明電極材料から構成すればよい。尚、第１電極が積層構造を有する場合、「／」の前の材料が、発光部を基準として、発光部より遠い所に位置する。また、第１電極に対して、必要に応じて、例えば、Ｔｉ層／Ｐｔ層／Ａｕ層等といった［接着層（Ｔｉ層やＣｒ層等）］／［バリアメタル層（Ｐｔ層、Ｎｉ層、ＴｉＷ層やＭｏ層等）］／［実装に対して融和性の良い金属層（例えばＡｕ層）］のような積層構成とした多層メタル層から成るコンタクト部（パッド部）を設けてもよい。
【００３３】
また、第２電極を構成する材料として、第１電極を構成する材料と同様の材料を挙げることができる。また、導電材料層（放熱層として機能する）を構成する材料として、Ａｕ、Ａｇ、Ｔｉ、Ｗ、Ｃｒ、Ｉｎ、Ａｌ、Ｂ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｍｇを挙げることができる。第２電極と導電材料層との接合方法として、例えば、１気圧乃至１０気圧程度の圧力を加えた状態で加熱するといった金属−金属接合法を挙げることができる。また、第２電極と導電材料層との間に、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ａｇ等を含んだ接着用部材を介在させて、第２電極と導電材料層とを接合してもよい。導電材料層には、回路が形成されていてもよい。更には、第３電極を構成する材料も、第１電極を構成する材料と同様の材料を挙げることができる。
【００３４】
電極、導電材料層、コンタクト部（パッド部）は、例えば、真空蒸着法やスパッタリング法といった各種のＰＶＤ法、メッキ法によって形成することができる。
【００３５】
絶縁層を構成する材料として、ＳｉＯ2を含むＳｉＯX系材料、ＳｉＮY系材料、ＳｉＯXＮY系材料、Ｔａ2Ｏ5、ＺｒＯ2、ＡｌＮ、Ａｌ2Ｏ3を例示することができるし、あるいは又、ポリイミド樹脂等の有機材料を挙げることもできる。絶縁層の形成方法として、例えば真空蒸着法やスパッタリング法といったＰＶＤ法、あるいは、ＣＶＤ法を挙げることができるし、塗布法に基づき形成することもできる。メサ構造の頂面上に位置する絶縁層の部分を除去するとき、メサ構造の頂面上に位置する全ての絶縁層の部分を除去してもよいし、メサ構造の頂面の中央部に位置する絶縁層の部分を除去し、メサ構造の頂面の縁部に位置する絶縁層の部分を残してもよい。絶縁層の選択的な除去は、例えば、リソグラフィ技術及びエッチング技術に基づき行うことができるし、感光性を有する材料から絶縁層を構成する場合（例えば、感光性ポリイミド樹脂にて絶縁層を構成する場合）、露光、現像によって絶縁層の選択的な除去を行うことができる。即ち、メサ構造の頂面から側面、更には、露出した第１化合物半導体層の第１面上に絶縁層を形成し、メサ構造の頂面上に位置する絶縁層の部分を除去する工程は、露出した第１化合物半導体層の第１面上に絶縁層を形成した後、メサ構造の頂面上に位置する絶縁層の部分を除去する工程としてもよいし、露出した第１化合物半導体層の第１面上に絶縁層を形成すると同時に、メサ構造の頂面上に位置する絶縁層の部分を除去する工程としてもよい。あるいは又、メサ構造の頂面から側面、更には、露出した第２化合物半導体層上に絶縁層を形成し、メサ構造の頂面上に位置する絶縁層の部分を除去する工程は、メサ構造の頂面から側面、更には、露出した第２化合物半導体層上に絶縁層を形成した後、メサ構造の頂面上に位置する絶縁層の部分を除去してもよいし、メサ構造の頂面から側面、更には、露出した第２化合物半導体層上に絶縁層を形成すると同時に、メサ構造の頂面上に位置する絶縁層の部分を除去する工程としてもよい。
【００３６】
発光素子製造用基板の除去方法として、アンモニア溶液＋過酸化水素水、硫酸溶液＋過酸化水素水、塩酸溶液＋過酸化水素水、リン酸溶液＋過酸化水素水等を用いたウェットエッチング法や、レーザを用いたリフトオフ法を挙げることができる。
【００３７】
本発明の発光素子組立体の製造方法にあっては、工程（ｇ）を経ることで、支持基板上に複数の発光素子組立体を得ることができるので、その後、発光素子組立体を適切な方法で、個々別々に、あるいは、所定の数に、分離すればよい。
【発明の効果】
【００３８】
本発明の発光素子組立体、あるいは又、本発明の第１の態様に係る発光素子組立体の製造方法によって得られた発光素子組立体にあっては、発光素子におけるメサ構造は、導電材料層と第２電極とが少なくとも一部において接した状態で凹部内に納められている。このように、発光部の近傍に導電材料層が存在するが故に、発光部で発生した熱を効率良く放熱することができる。その結果、発光素子の発光効率が低下するといった問題が生じることを効果的に防止することができるし、使用温度範囲の拡大を図ることができる。また、発光素子製造用基板と支持基板とを貼り合わせるので、ウエハをチップに分割した後にサブマウントにマウントするといった煩雑な組み立て作業が不要であり、組み立て作業の簡素化を図ることができる。
【００３９】
更には、本発明にあっては、発光部からの光は、第１化合物半導体層の第２面側から出射されるが、発光素子製造用基板が除去されているので、出射された光が基板によって吸収されることが無く、発光素子製造用基板の材料選択自由度が高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下、図面を参照して、実施例に基づき本発明を説明する。
【実施例１】
【００４１】
実施例１は、本発明の発光素子組立体に関し、具体的には、第１の構成の発光素子組立体に関し、更には、本発明の第１の態様に係る発光素子組立体の製造方法に関する。尚、実施例１、あるいは、後述する実施例２〜実施例３において、第１導電型をｎ型、第２導電型をｐ型とする。また、実施例１、あるいは、後述する実施例２〜実施例３において、発光素子は、第１化合物半導体層を介して光を出射する面発光レーザ素子（垂直共振器レーザ、ＶＣＳＥＬ）から成る。
【００４２】
実施例１の発光素子組立体の模式的な一部断面図を図１の（Ａ）に示し、支持基板の模式的な一部平面図を図１の（Ｂ）に示す。実施例１の発光素子組立体は、支持基板４０及び発光素子を備えている。ここで、支持基板４０は、第１面４０Ａ、及び、第１面４０Ａと対向した第２面４０Ｂを備えており、第１面４０Ａに形成された凹部４１、及び、第１面４０Ａ上から凹部４１内に亙り形成された導電材料層４２（放熱層として機能する）を有する。具体的には、支持基板４０はＧａＡｓから成り、導電材料層４２は真空蒸着法にて形成されたＡｕＧｅ層／Ｎｉ層／Ａｕ層と、Ｔｉ層／Ｐｔ層／Ａｕ層とが順次積層された積層構造を有する。ここで、「／」の前の層ほど、支持基板４０の近くに位置する。更には、支持基板４０の第２面４０Ｂには、ＡｕＧｅ層／Ｎｉ層／Ａｕ層から成る第３電極４３が真空蒸着法に基づき形成されている。
【００４３】
一方、発光素子は、第１化合物半導体層２１、発光部２３、及び、第２化合物半導体層２２の積層構造体から成る。ここで、第１化合物半導体層２１は、第１導電型（具体的には，ｎ型）を有し、第１面２１Ｃ、及び、この第１面２１Ｃと対向する第２面２１Ｄを備えている。また、発光部２３は、第１化合物半導体層２１の第１面２１Ｃ側に積層されている。更には、第２化合物半導体層２２は、発光部２３に積層され、第２導電型（具体的にはｐ型）を有する。そして、発光素子は、少なくとも第２化合物半導体層２２及び発光部２３（より具体的には、第２化合物半導体層２２、発光部２３及び第１化合物半導体層２１の一部）から構成されたメサ構造２５を具備している。尚、化合物半導体層の上下関係は、便宜上、第１化合物半導体層側を下層、第２化合物半導体層側を上層として表現している。従って、「Ａ層の上にＢ層を形成する」といった表現におけるＡ層とＢ層との上下関係も、これに従って判断すればよく、図面を見るとき、Ａ層の下にＢ層が存在する場合もある。
【００４４】
第１化合物半導体層２１は、発光部２３から遠い側から、以下の組成を有する第１ＤＢＲ層２１Ａ及び第１クラッド層２１Ｂの積層構造から構成されている。また、発光部２３は、以下の組成を有する多重量子井戸構造を有する活性層から成る。更には、第２化合物半導体層２２は、発光部２３に近い側から、以下の組成を有する下層（第２クラッド層）２２Ａ、中層（電流狭窄領域）２２Ｂ、及び、上層（第２ＤＢＲ層）２２Ｃの積層構造から構成されている。中層（電流狭窄領域）２２Ｂは、メサ構造２５の側面からメサ構造２５の中心部に向かって形成された絶縁領域２２Ｄによって囲まれている。電流狭窄領域２２Ｂの平面形状は、概ね円形であり、直径約１０μｍである。また、メサ構造２５は円柱形であり、その直径は３０μｍであり、高さは３μｍ〜５μｍ程度である。尚、電流狭窄領域２２Ｂの平面形状は、例えば、ＦＦＰ（Far Field Pattern）や横モード、縦モードに影響を与える。
【００４５】
0004895993.tif 000002
【００４６】
発光素子は、更に、少なくともメサ構造２５の側面（より具体的には、メサ構造２５の側面上及び頂面の一部）から第１化合物半導体層２１の第１面２１Ｃに亙り形成された絶縁層２６、第２化合物半導体層２２の頂面から絶縁層２６に亙り形成された第２電極３２、並びに、第１化合物半導体層２１の第２面２１Ｄ上に形成された第１電極３１を具備している。ここで、絶縁層２６はＳｉＮから成り、第１電極３１は、ＡｕＧｅ層／Ｎｉ層／Ａｕ層の積層構造から成り、第２電極３２は、Ａｕ層／Ｐｔ層／Ｔｉ層と、Ａｕ層／Ｎｉ層／ＡｕＧｅ層とが順次積層された積層構造を有する。尚、「／」の前の層ほど、凹部４１の底部側に位置する。
【００４７】
そして、発光素子におけるメサ構造２５は、導電材料層４２と第２電極３２とが少なくとも一部において接した状態で凹部４１内に納められており、発光部２３からの光は、第１化合物半導体層２１の第２面側から出射される。
【００４８】
より具体的には、実施例１にあっては、第１化合物半導体層２１は、絶縁層２６を介して支持基板４０の第１面４０Ａに対面して延びている第１の部分２１Ｅ、及び、第１の部分２１Ｅから突出した第２の部分２１Ｆから構成されている。そして、第１化合物半導体層２１の第１の部分２１Ｅに第１電極３１が形成されており、第１化合物半導体層２１の第２の部分２１Ｆは、凹部４１の軸線方向に沿ったメサ構造２５の射影像内に含まれている。発光部２３からの光は、第１化合物半導体層２１の第２の部分２１Ｆから出射される。実施例１において、第１化合物半導体層２１の第２の部分２１Ｆの平面形状は、メサ構造２５の射影像の形状と実質的に同形である。
【００４９】
支持基板４０は導電性を有し、第３電極４３と第１電極３１との間に電流が流されることで、発光部２３が発光する。後述する実施例２〜実施例３においても同様である。また、以上の説明した実施例１の発光素子組立体の構成要素、部材を構成する材料等は、基本的に、後述する実施例２〜実施例３に適用することができる。
【００５０】
以下、積層構造体等の模式的な一部端面図である図２の（Ａ）、（Ｂ）、図３の（Ａ）、（Ｂ）、図４〜図７を参照して、実施例１の発光素子の製造方法の概要を説明する。尚、各層は、例えば、ＭＯＣＶＤ法により形成することができる。この際、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体の原料としては、例えば、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）、トリメチルガリウム（ＴＭＧ）、アルシン（ＡｓＨ3）を用い、ドナー不純物の原料としては、例えば、Ｈ2Ｓｅを用い、アクセプタ不純物の原料としては、例えば、ジメチルジンク（ＤＭＺ）を用いる。また、例えば、塩素系エッチングガスによるドライエッチング技術によって各層のエッチングを行うことができる。
【００５１】
［工程−１００］
先ず、ｎ−ＧａＡｓから成る発光素子製造用基板１０の主面上に、周知のＭＯＣＶＤ技術を用いて、ＡｌＧａＩｎＰから成るエッチングストップ層（図示せず）、第１導電型（具体的には、ｎ型）を有する第１化合物半導体層２１（第１ＤＢＲ層２１Ａ及び第１クラッド層２１Ｂ）、発光部（活性層）２３、及び、第２導電型（具体的には、ｐ型）を有する第２化合物半導体層２２（下層（第２クラッド層）２２Ａ、中層２２Ｅ、及び、上層（第２ＤＢＲ層）２２Ｃ）を、順次、成膜する（図２の（Ａ）参照）。
【００５２】
［工程−１１０］
次に、少なくとも第２化合物半導体層２２及び発光部２３を選択的に除去することで、少なくとも第２化合物半導体層２２及び発光部２３から構成されたメサ構造２５を形成する。具体的には、リソグラフィ技術及びエッチング技術（例えば、塩素系エッチングガスを用いたＲＩＥ法）に基づき、第２化合物半導体層２２、発光部２３、第１化合物半導体層２１の一部を選択的に除去することで、第１化合物半導体層２１の一部を露出させ、第１化合物半導体層２１の第１面２１Ｃとし、且つ、少なくとも、第２化合物半導体層２２及び発光部２３が、一種、島状に残された柱状（例えば、円筒状や円柱状）のメサ構造２５を得ることができる（図２の（Ｂ）参照）。メサ構造２５は、より具体的には、下から、第１化合物半導体層２１の一部、発光部２３、及び、第２の化合物半導体層２２から構成されている。そして、メサ構造２５は、露出した第１化合物半導体層２１によって取り囲まれている。
【００５３】
次いで、水蒸気雰囲気中において高温での酸化処理を行い、メサ構造２５の側面に露出した中層２２Ｅの部分から中層２２Ｅの内部に亙り、選択的に酸化することで、絶縁領域２２Ｄによって囲まれた電流狭窄領域２２Ｂを得ることができる（図３の（Ａ）参照）。
【００５４】
［工程−１２０］
その後、メサ構造２５の頂面から側面、更には、露出した第１化合物半導体層２１の第１面２１Ｃ上に、例えばＳｉＮから成る絶縁層２６をＣＶＤ法に基づき形成する。そして、リソグラフィ技術及びエッチング技術に基づき、メサ構造２５の頂面上に位置する絶縁層２６の部分を除去することで第２化合物半導体層２２の頂面を露出させる（図３の（Ｂ）参照）。次いで、露出した第２化合物半導体層２２の頂面から、メサ構造２５の側面上に位置する絶縁層２６の部分、更には、第１化合物半導体層２１の第１面２１Ｃ上に位置する絶縁層２６の部分の上に亙り、真空蒸着法にて第２電極３２を形成する（図４参照）。
【００５５】
［工程−１３０］
一方、第１面４０Ａ、及び、第１面４０Ａと対向した第２面４０Ｂを備え、第１面４０Ａに形成された凹部４１、及び、第１面４０Ａ上から凹部４１内に亙り形成された導電材料層４２を有する支持基板４０を準備しておく（図５参照）。リソグラフィ技術及びエッチング技術に基づき、凹部４１を支持基板４０に形成することができるし、真空蒸着法に基づき導電材料層４２を形成することができる。尚、支持基板４０の第２面４０Ｂには、第３電極４３が真空蒸着法に基づき形成されている。
【００５６】
そして、発光素子におけるメサ構造２５を、導電材料層４２と第２電極３２とが少なくとも一部において接した状態で凹部４１内に納める。具体的には、発光素子におけるメサ構造２５を凹部４１内に納めた後、発光素子製造用基板１０と支持基板４０との間に１×１０3Ｎ〜５×１０3Ｎ程度の力を加え、これらの基板１０，４０を約３００゜Ｃ〜６００゜Ｃに加熱する状態を約１時間保持することで、導電材料層４２と第２電極３２との間に金属−金属接合を形成することができる。こうして、図６に示す構造を得ることができる。
【００５７】
［工程−１４０］
その後、ｎ−ＧａＡｓから成る発光素子製造用基板１０を、アンモニア過水を用いたウェットエッチング法に基づき除去し（図７参照）、更に、図示しないエッチングストップ層を、塩酸を用いたウェットエッチング法に基づき除去する。
【００５８】
［工程−１５０］
次いで、化合物半導体層２１の第１面２１Ｃと対向した露出した第１化合物半導体層２１の第２面２１Ｄに第１電極３１を形成する。具体的には、リソグラフィ技術及びエッチング技術に基づき、第１化合物半導体層２１の一部を厚さ方向に除去する。これによって、第１化合物半導体層２１は、絶縁層２６を介して支持基板４０の第１面４０Ａに対面して延びる第１の部分２１Ｅ、及び、第１の部分２１Ｅから突出した第２の部分２１Ｆから構成され、第１化合物半導体層２１の第１の部分２１Ｅの表面が第１化合物半導体層２１の第２面２１Ｄに該当し、第１化合物半導体層２１の第２の部分２１Ｆは、凹部４１の軸線方向に沿ったメサ構造２５の射影像内に含まれており、発光部２３からの光は、第１化合物半導体層２１の第２の部分２１Ｆから出射される構造を得ることができる。その後、所謂リフトオフ法及び真空蒸着法に基づき、第１化合物半導体層２１の第１の部分２１Ｅの上に、即ち、第１化合物半導体層２１の第２面２１Ｄに、第１電極３１を形成する。こうして、図１に示した構造を得ることができる。
【００５９】
［工程−１６０］
その後、第１電極３１の合金化処理を行った後、例えば、ダイシング法にて、発光素子組立体を個別化（分離）すればよい。
【００６０】
実施例１の発光素子組立体において、発光素子におけるメサ構造２５は、導電材料層４２と第２電極３２とが少なくとも一部において接した状態で凹部内に納められており、発光部２３の近傍に導電材料層４２が存在するので、発光部２３で発生した熱を効率良く放熱することができる。その結果、発光素子の発光効率が低下するといった問題が生じることを効果的に防止することができるし、使用温度範囲の拡大を図ることができる。また、発光部２３からの光は、第１化合物半導体層２１の第２面側から出射されるが、発光素子製造用基板１０が除去されているので、出射された光が基板によって吸収されることが無く、発光素子製造用基板の材料選択自由度が高い。
【実施例２】
【００６１】
実施例２は、実施例１の変形であり、第２の構成の発光素子組立体に関する。
【００６２】
図８に模式的な一部断面図を示すように、実施例２の発光素子組立体にあっては、凹部４１の軸線方向に沿ったメサ構造２５の射影像内に、第１電極３２が形成されていない。尚、第１化合物半導体層２１は、実施例１と異なり、第１の部分と第２の部分に分かれていない。第１電極３１の縁部３１Ａの平面形状は、メサ構造２５の射影像の形状と同形である。
【００６３】
この点を除き、実施例２の発光素子組立体の構成、構造は、実施例１の発光素子組立体の構成、構造と同様とすることができるので詳細な説明は省略する。尚、実施例２の発光素子組立体は、実施例１の［工程−１５０］と同様の工程において、化合物半導体層２１の第１面２１Ｃと対向した露出した第１化合物半導体層２１の第２面２１Ｄに、所謂リフトオフ法及び真空蒸着法に基づき、第１電極３１を形成すればよい。
【実施例３】
【００６４】
実施例３は、本発明の第２の態様に係る発光素子組立体の製造方法に関する。以下、積層構造体等の模式的な一部端面図である図９、図１０、図１１、図１２及び図１３を参照して、実施例３の発光素子の製造方法の概要を説明する。
【００６５】
［工程−３００］
先ず、実施例１の［工程−１００］と同様にして、ｎ−ＧａＡｓから成る発光素子製造用基板１０の主面上に、周知のＭＯＣＶＤ技術を用いて、エッチングストップ層（図示せず）、第１導電型（具体的には、ｎ型）を有する第１化合物半導体層２１（第１ＤＢＲ層２１Ａ及び第１クラッド層２１Ｂ）、発光部（活性層）２３、及び、第２導電型（具体的には、ｐ型）を有する第２化合物半導体層２２（下層（第２クラッド層）２２Ａ、中層２２Ｅ、及び、上層（第２ＤＢＲ層）２２Ｃ）を、順次、成膜し、更に、第２化合物半導体層２２の上に、真空蒸着法にて第２電極３２を形成する。こうして、図９に示す構造を得ることができる。
【００６６】
［工程−３１０］
一方、実施例１の［工程−１３０］と同様にして、第１面１４０Ａ、及び、第１面１４０Ａと対向した第２面１４０Ｂを備え、第１面１４０Ａに導電材料層１４２が形成された支持基板１４０を準備しておく。尚、支持基板１４０の第２面１４０Ｂには、第３電極１４３が形成されている。そして、実施例１の［工程−１３０］と同様にして、第２電極３２と、支持基板１４０の第１面１４０Ａに形成された導電材料層１４２とを接合し、導電材料層１４２と第２電極３２との間に金属−金属接合を形成する。こうして、図１０に示す構造を得ることができる。
【００６７】
［工程−３２０］
その後、実施例１の［工程−１４０］と同様にして、発光素子製造用基板１０を除去し（図１１参照）、更に、エッチングストップ層を除去する。
【００６８】
［工程−３３０］
次いで、少なくとも第１化合物半導体層２１及び発光部２３から構成されたメサ構造１２５を形成する。即ち、少なくとも第１化合物半導体層２１及び発光部２３を選択的に除去することで、少なくとも第１化合物半導体層２１及び発光部２３から構成されたメサ構造１２５を形成する。具体的には、リソグラフィ技術及びエッチング技術（例えば、塩素系エッチングガスを用いたＲＩＥ法）に基づき、第１化合物半導体層２１、発光部２３、第２化合物半導体層２２の一部を選択的に除去することで、第２化合物半導体層２２の一部を露出させ、少なくとも、第１化合物半導体層２１及び発光部２３が、一種、島状に残された柱状（例えば、円筒状や円柱状）のメサ構造１２５を得ることができる（図１２参照）。メサ構造１２５は、より具体的には、下から、第２化合物半導体層２２の一部、発光部２３、及び、第１の化合物半導体層２１から構成されている。そして、メサ構造１２５は、露出した第２化合物半導体層２２によって取り囲まれている。
【００６９】
次いで、水蒸気雰囲気中において高温での酸化処理を行い、メサ構造１２５の側面に露出した中層２２Ｅの部分から中層２２Ｅの内部に亙り、選択的に酸化することで、絶縁領域２２Ｄによって囲まれた電流狭窄領域２２Ｂを得ることができる。
【００７０】
［工程−３４０］
その後、メサ構造１２５の頂面から側面、更には、露出した第２化合物半導体層２２の表面上に、例えばＳｉＮから成る絶縁層２６をＣＶＤ法に基づき形成する。そして、リソグラフィ技術及びエッチング技術に基づき、メサ構造１２５の頂面上に位置する絶縁層２６の部分を除去することで第１化合物半導体層２１の頂面を露出させる。次いで、露出した第１化合物半導体層２１の頂面上に、リフトオフ法及び真空蒸着法にて第１電極３１を形成する。こうして、図１３に示す構造を有する発光素子組立体を得ることができる。
【００７１】
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い。実施例において説明した発光素子や発光素子組立体の構成、構造、発光素子や発光素子組立体を構成する材料や組成等は例示であり適宜変更することができる。発光素子製造用基板側から、第２化合物半導体層、発光部、第１化合物半導体層の積層構造とすることもできる。即ち、適切な発光素子製造用基板上に、実施例１〜実施例３において説明した発光素子の積層構造の天地を逆にした積層構造（第２化合物半導体層２２の第２ＤＢＲ層２２Ｃを最下層とし、第１化合物半導体層２１の第１ＤＢＲ層２１Ａを最上層とする積層構造）を形成してもよい。また、発光素子を発光ダイオード（ＬＥＤ）とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】図１の（Ａ）及び（Ｂ）は、実施例１の発光素子組立体の模式的な一部断面図、及び、支持基板の模式的な一部平面図である。
【図２】図２の（Ａ）及び（Ｂ）は、実施例１の発光素子組立体の製造方法を説明するための積層構造体等の模式的な一部断面図である。
【図３】図３の（Ａ）及び（Ｂ）は、図２の（Ｂ）に引き続き、実施例１の発光素子組立体の製造方法を説明するための積層構造体等の模式的な一部断面図である。
【図４】図４は、図３の（Ｂ）に引き続き、実施例１の発光素子組立体の製造方法を説明するための積層構造体等の模式的な一部断面図である。
【図５】図５は、図４に引き続き、実施例１の発光素子組立体の製造方法を説明するための積層構造体等の模式的な一部断面図である。
【図６】図６は、図５に引き続き、実施例１の発光素子組立体の製造方法を説明するための積層構造体等の模式的な一部断面図である。
【図７】図７は、図６に引き続き、実施例１の発光素子組立体の製造方法を説明するための積層構造体等の模式的な一部断面図である。
【図８】図８は、実施例２の発光素子組立体の製造方法を説明するための積層構造体等の模式的な一部断面図である。
【図９】図９は、実施例３の発光素子組立体の製造方法を説明するための積層構造体等の模式的な一部断面図である。
【図１０】図１０は、図９に引き続き、実施例３の発光素子組立体の製造方法を説明するための積層構造体等の模式的な一部断面図である。
【図１１】図１１は、図１０に引き続き、実施例３の発光素子組立体の製造方法を説明するための積層構造体等の模式的な一部断面図である。
【図１２】図１２は、図１１に引き続き、実施例３の発光素子組立体の製造方法を説明するための積層構造体等の模式的な一部断面図である。
【図１３】図１３は、図１２に引き続き、実施例３の発光素子組立体の製造方法を説明するための積層構造体等の模式的な一部断面図である。
【符号の説明】
【００７３】
１０・・・発光素子製造用基板、２１・・・第１化合物半導体層、２１Ａ・・・第１ＤＢＲ層、２１Ｂ・・・第１クラッド層、２１Ｃ・・・第１化合物半導体層の第１面、２１Ｄ・・・第１化合物半導体層の第２面、２１Ｅ・・・第１化合物半導体層の第１の部分、２１Ｆ・・・第１化合物半導体層の第２の部分、２２・・・第２化合物半導体層、２２Ａ・・・下層（第２クラッド層）、２２Ｂ・・・中層（電流狭窄領域）、２２Ｃ・・・上層（第２ＤＢＲ層）、２２Ｄ・・・絶縁領域、２２Ｅ・・・中層、２３・・・発光部（活性層）、２５，１２５・・・メサ構造、２６・・・絶縁層、３１・・・第１電極、３２・・・第２電極、４０，１４０・・・支持基板、４０Ａ，１４０Ａ・・・第１面、４０Ｂ，１４０Ｂ・・・第２面、４１・・・凹部、４２，１４２・・・導電材料層、４３，１４３・・・第３電極
【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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【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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