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特開2024-101345垂直共振器面発光レーザ素子の製造方法及び垂直共振器面発光レーザ素子
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024101345
(43)【公開日】2024-07-29
(54)【発明の名称】垂直共振器面発光レーザ素子の製造方法及び垂直共振器面発光レーザ素子
(51)【国際特許分類】
H01S 5/183 20060101AFI20240722BHJP
H01S 5/343 20060101ALI20240722BHJP
【ＦＩ】
H01S5/183
H01S5/343 610
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023005286
(22)【出願日】2023-01-17
(71)【出願人】
【識別番号】000226057
【氏名又は名称】日亜化学工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000202
【氏名又は名称】弁理士法人新樹グローバル・アイピー
(72)【発明者】
【氏名】嶋津 亮真
(72)【発明者】
【氏名】寺尾 顕一
【テーマコード（参考）】
5F173
【Ｆターム（参考）】
5F173AC03
5F173AC04
5F173AC14
5F173AC35
5F173AC42
5F173AH22
5F173AK22
5F173AP05
5F173AP33
5F173AP61
5F173AP66
5F173AR99
(57)【要約】
【課題】垂直共振器面発光レーザ素子について、電流狭窄領域における高い絶縁性を実現して、より一層の長寿命化を図ることを目的とする。
【解決手段】ｎ側半導体層、活性層及びｐ側半導体層をこの順に有する窒化物半導体層を準備する工程と、前記ｐ側半導体層の表面の少なくとも一部に、マスク部材を形成する工程と、前記マスク部材を形成した前記ｐ側半導体層を、アルミニウムを含む部材又は石英部材と共に酸素雰囲気下に配置し、前記マスク部材から露出した前記ｐ側半導体層の表面に反応性イオンエッチングを施す工程と、得られた前記ｐ側半導体層を酸素雰囲気下で熱処理する工程と、前記熱処理する工程後、前記マスク部材を除去する工程と、前記反応性イオンエッチングを施した前記ｐ側半導体層の表面から前記マスク部材を除去した前記ｐ側半導体層の表面にわたって電極を形成する工程と、を有する垂直共振器面発光レーザ素子の製造方法。
【選択図】なし
【解決手段】ｎ側半導体層、活性層及びｐ側半導体層をこの順に有する窒化物半導体層を準備する工程と、前記ｐ側半導体層の表面の少なくとも一部に、マスク部材を形成する工程と、前記マスク部材を形成した前記ｐ側半導体層を、アルミニウムを含む部材又は石英部材と共に酸素雰囲気下に配置し、前記マスク部材から露出した前記ｐ側半導体層の表面に反応性イオンエッチングを施す工程と、得られた前記ｐ側半導体層を酸素雰囲気下で熱処理する工程と、前記熱処理する工程後、前記マスク部材を除去する工程と、前記反応性イオンエッチングを施した前記ｐ側半導体層の表面から前記マスク部材を除去した前記ｐ側半導体層の表面にわたって電極を形成する工程と、を有する垂直共振器面発光レーザ素子の製造方法。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ｎ側半導体層、活性層及びｐ側半導体層をこの順に有する窒化物半導体層を準備する工程と、
前記ｐ側半導体層の表面の少なくとも一部に、マスク部材を形成する工程と、
前記マスク部材を形成した前記ｐ側半導体層を、アルミニウムを含む部材又は石英部材と共に酸素雰囲気下に配置し、前記マスク部材から露出した前記ｐ側半導体層の表面に反応性イオンエッチングを施す工程と、
得られた前記ｐ側半導体層を酸素雰囲気下で熱処理する工程と、
前記熱処理する工程後、前記マスク部材を除去する工程と、
前記反応性イオンエッチングを施した前記ｐ側半導体層の表面から前記マスク部材を除去した前記ｐ側半導体層の表面にわたって電極を形成する工程と、を有する垂直共振器面発光レーザ素子の製造方法。
前記ｐ側半導体層の表面の少なくとも一部に、マスク部材を形成する工程と、
前記マスク部材を形成した前記ｐ側半導体層を、アルミニウムを含む部材又は石英部材と共に酸素雰囲気下に配置し、前記マスク部材から露出した前記ｐ側半導体層の表面に反応性イオンエッチングを施す工程と、
得られた前記ｐ側半導体層を酸素雰囲気下で熱処理する工程と、
前記熱処理する工程後、前記マスク部材を除去する工程と、
前記反応性イオンエッチングを施した前記ｐ側半導体層の表面から前記マスク部材を除去した前記ｐ側半導体層の表面にわたって電極を形成する工程と、を有する垂直共振器面発光レーザ素子の製造方法。
【請求項2】
前記アルミニウムを含む部材又は石英部材が、アルミナから形成される支持部材である請求項１に記載の製造方法。
【請求項3】
前記熱処理する工程における温度が７００℃以上である請求項１に記載の製造方法。
【請求項4】
前記マスク部材をウェットエッチングによって除去する工程をさらに有する請求項１に記載の製造方法。
【請求項5】
前記反応性イオンエッチングを施した前記ｐ側半導体層の表面には、ガリウムを含む酸化物層が形成される請求項１～４のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項6】
さらに、前記酸化物層の表面に酸化ケイ素膜を形成し、窒素雰囲気下で熱処理を行い、熱処理後に前記酸化ケイ素膜を除去する工程を有する請求項５に記載の製造方法。
【請求項7】
ｎ側半導体層、活性層及びｐ側半導体層をこの順に有する窒化ガリウム系の窒化物半導体層と、
前記ｐ側半導体層の表面の一部に設けられたガリウムを含む酸化物層と、
前記ｐ側半導体層の表面のうち前記酸化物層から露出した領域と、前記酸化物層とにわたって配置された電極を備え、
前記酸化物層は、少なくとも一部にアルミニウムを有し、
前記ｐ側半導体層の表面と前記酸化物層は平坦な平面である垂直共振器面発光レーザ素子。
前記ｐ側半導体層の表面の一部に設けられたガリウムを含む酸化物層と、
前記ｐ側半導体層の表面のうち前記酸化物層から露出した領域と、前記酸化物層とにわたって配置された電極を備え、
前記酸化物層は、少なくとも一部にアルミニウムを有し、
前記ｐ側半導体層の表面と前記酸化物層は平坦な平面である垂直共振器面発光レーザ素子。
【請求項8】
前記ｐ側半導体層は、ｐ型窒化ガリウム層である請求項７に記載の垂直共振器面発光レーザ素子。
【請求項9】
前記酸化物層は、ガリウムに対する酸素のモル比が０．５０～４．８０の範囲にある請求項７に記載の垂直共振器面発光レーザ素子。
【請求項10】
前記酸化物層の厚みは、１０ｎｍ以下である請求項７～９のいずれか一項に記載の垂直共振器面発光レーザ素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、垂直共振器面発光レーザ素子の製造方法及び垂直共振器面発光レーザ素子に関する。
【背景技術】
【0002】
半導体素子の一例である垂直共振器面発光レーザ素子は、不純物をイオン注入し、半導体層の表面の一部に電流狭窄層を形成している（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】国際公開公報２０１８／０９６８５０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
一方、垂直共振器面発光レーザ素子においては、さらなる寿命特性の改善が求められている。このような状況下、本願においては、電流狭窄層における高い絶縁性を実現して、より一層の長寿命化を図ることができる垂直共振器面発光レーザ素子の製造方法及び垂直共振器面発光レーザ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】
【0005】
本開示の一形態に係る垂直共振器面発光レーザ素子の製造方法は、ｎ側半導体層、活性層及びｐ側半導体層をこの順に有する窒化物半導体層を準備する工程と、前記ｐ側半導体層の表面の少なくとも一部に、マスク部材を形成する工程と、前記マスク部材を形成した前記ｐ側半導体層を、アルミニウムを含む部材又は石英部材と共に酸素雰囲気下に配置し、前記マスク部材から露出した前記ｐ側半導体層の表面に反応性イオンエッチングを施す工程と、得られた前記ｐ側半導体層を酸素雰囲気下で熱処理する工程と、前記熱処理する工程後、前記マスク部材を除去する工程と、前記反応性イオンエッチングを施した前記ｐ側半導体層の表面から前記マスク部材を除去した前記ｐ側半導体層の表面にわたって電極を形成する工程と、を有する。
【0006】
本開示の一実施形態に係る垂直共振器面発光レーザ素子は、ｎ側半導体層、活性層及びｐ側半導体層をこの順に有する窒化ガリウム系の窒化物半導体層と、前記ｐ側半導体層の表面の一部に設けられたガリウムを含む酸化物層と、前記ｐ側半導体層の表面のうち前記酸化物層から露出した領域と、前記酸化物層とにわたって配置された電極を備え、前記酸化物層は、少なくとも一部にアルミニウムを有し、前記ｐ側半導体層の表面と前記酸化物層は平坦な平面である。
【発明の効果】
【0007】
本開示の一実施形態によれば、電流狭窄領域における高い絶縁性を実現して、より一層の長寿命化を図ることができる垂直共振器面発光レーザ素子の製造方法及び垂直共振器面発光レーザ素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1A】本開示の一実施形態に係る垂直共振器面発光レーザ素子の製造方法を示す概略断面工程図である。
【図1B】本開示の一実施形態に係る垂直共振器面発光レーザ素子の製造方法を示す概略断面工程図である。
【図1C】本開示の一実施形態に係る垂直共振器面発光レーザ素子の製造方法を示す概略断面工程図である。
【図1D】本開示の一実施形態に係る垂直共振器面発光レーザ素子の製造方法を示す概略断面工程図である。
【図1E】本開示の一実施形態に係る垂直共振器面発光レーザ素子の製造方法を示す概略断面工程図である。
【図1F】本開示の一実施形態に係る垂直共振器面発光レーザ素子の製造方法を示す概略断面工程図である。
【図1G】本開示の一実施形態に係る垂直共振器面発光レーザ素子の製造方法を示す概略断面工程図である。
【図2A】本開示の一実施形態に係る垂直共振器面発光レーザ素子を示す概略断面工程図である。
【図2B】本開示の一実施形態に係る垂直共振器面発光レーザ素子を示す概略断面工程図である。
【図3】試験例１～３及び比較例１～３におけるＩ－Ｖ特性を測定するための半導体層の構造を示す概略断面図である。
【図4】試験例１～３及び比較例１～３で用いた試料から計測したＩ－Ｖ測定において、１０μＡ通電時点での電圧の違いを示すグラフである。
【図5A】試験例１に係る試料のＸＰＳナロースペクトル図である。
【図5B】試験例２に係る試料のＸＰＳナロースペクトル図である。
【図5C】試験例３に係る試料のＸＰＳナロースペクトル図である。
【図7】試験例１に係る試料の断面写真とそのＴＥＭ分析の結果を示す表である。
【図8】参考例に係る試料の断面写真とそのＴＥＭ分析の結果を示す表である。
【図9】比較例１に係る試料の断面写真とそのＴＥＭ分析の結果を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下に示す形態は、本発明の技術思想を具体化するための例示であって、本発明を以下に限定するものではない。また、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするために誇張していることがある。さらに、同一の名称、符号については、原則として同一もしくは同質の部材を示しており、重複した説明は適宜省略する。
【0010】
（垂直共振器面発光レーザ素子の製造方法）
以下で、図１Ａ～図１Ｇを参照して、本開示の一実施形態に係る垂直共振器面発光レーザ素子の製造方法を説明する。図１Ａ～図１Ｇは、本開示の一実施形態に係る垂直共振器面発光レーザ素子の製造方法の各工程を例示する概略断面図である。
以下で、図１Ａ～図１Ｇを参照して、本開示の一実施形態に係る垂直共振器面発光レーザ素子の製造方法を説明する。図１Ａ～図１Ｇは、本開示の一実施形態に係る垂直共振器面発光レーザ素子の製造方法の各工程を例示する概略断面図である。
【0011】
（窒化物半導体層の準備）
まず、図１Ａに示すように、窒化物半導体層５を準備する。窒化物半導体層５は、ｎ側半導体層２、活性層３、及びｐ側半導体層４をこの順に有する積層構造を有する。ｎ側半導体層２は、ｎ型半導体層を含む。ｐ側半導体層４は、ｐ型半導体層を含む。ここで、ｎ型半導体層とは、ｎ型不純物を含む半導体層を指し、ｐ型半導体層とは、ｐ型不純物を含む半導体層を指す。なお、ｎ側半導体層２及びｐ側半導体層４は、一部にアンドープの層を有していてもよい。窒化物半導体層５を構成する材料としては、例えば、一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１－ｘ－ｙＮ（０≦ｘ、０≦ｙ、ｘ＋ｙ≦１）の窒化物半導体が挙げられる。ＩｎＡｌＧａＮの窒化物半導体としては、ＡｌＮ、ＩｎＮ、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＩｎＮ、ＡｌＩｎＧａＮ等が挙げられる。本実施形態における窒化物半導体層５は、ｎ側半導体層２、活性層３及びｐ側半導体層４をこの順に有する窒化ガリウム系の窒化物半導体層であることが好ましい。
まず、図１Ａに示すように、窒化物半導体層５を準備する。窒化物半導体層５は、ｎ側半導体層２、活性層３、及びｐ側半導体層４をこの順に有する積層構造を有する。ｎ側半導体層２は、ｎ型半導体層を含む。ｐ側半導体層４は、ｐ型半導体層を含む。ここで、ｎ型半導体層とは、ｎ型不純物を含む半導体層を指し、ｐ型半導体層とは、ｐ型不純物を含む半導体層を指す。なお、ｎ側半導体層２及びｐ側半導体層４は、一部にアンドープの層を有していてもよい。窒化物半導体層５を構成する材料としては、例えば、一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１－ｘ－ｙＮ（０≦ｘ、０≦ｙ、ｘ＋ｙ≦１）の窒化物半導体が挙げられる。ＩｎＡｌＧａＮの窒化物半導体としては、ＡｌＮ、ＩｎＮ、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＩｎＮ、ＡｌＩｎＧａＮ等が挙げられる。本実施形態における窒化物半導体層５は、ｎ側半導体層２、活性層３及びｐ側半導体層４をこの順に有する窒化ガリウム系の窒化物半導体層であることが好ましい。
【0012】
ｎ側半導体層２は、単層又は多層であり、ｎ型不純物、例えば、Ｓｉ又はＧｅ等をドープしたｎ型半導体層を１層以上有する。活性層３は、多重量子井戸構造または単一量子井戸構造を有する。例えば、ＩｎＧａＮよりなる量子井戸層と、ＧａＮよりなる障壁層とを交互に積層した積層構造が挙げられる。積層数は所望の特性により適宜設定することができる。障壁層としてはＧａＮの他に量子井戸層のＩｎＧａＮよりＩｎ組成の低いＩｎＧａＮ等を用いてもよい。ｐ側半導体層４は、ｐ側クラッド層と、その上に配置されたｐ側コンタクト層を有することができる。ｐ側コンタクト層は、ｐ型不純物、例えば、Ｍｇ等がドープされた層である。ｐ側クラッド層は、ｐ型不純物を、ｐ側コンタクト層よりもｐ型不純物を低濃度でドープした層又はアンドープの層とすることができる。この場合、ｐ側コンタクト層はｐ側半導体層４の最上層である。ｐ側コンタクト層は、例えばｐ型の不純物を含有する窒化ガリウム層である。
【0013】
ｎ側半導体層２、活性層３及びｐ側半導体層４の各厚みは、適宜設定することができる。後述する第１反射層１１の上面から後述する第２反射層８の下面までの全膜厚をλ／（２ｎｅｑ）（ｎｅｑは導波路の等価屈折率である）の整数倍とし、その間に定在波が生じるように設定する。そして、定在波の腹の部分が活性層３に、定在波の節の部分が、後述する透光性のｐ電極６に位置するように配置することが好ましい。このような設定にすることで、閾値電流を低減することができる。なお、閾値電流とはレーザ発振に必要な最小電流を意味する。
【0014】
本実施形態において、ｐ側半導体層４の表面（上面）は平坦な平面である。具体的には、ｐ側半導体層４の、活性層３とは反対側の面が平坦な平面（上面）である。このようにｐ側半導体層４の表面を平坦な平面とすることにより、その上に形成される電極を平坦に配置することができるために、電極の折れ曲がり等に起因する電流集中を回避することができる。ここでの平坦とは、例えば、ｐ側半導体層４の表面の算術平均粗さが１ｎｍ以下であることを意味する。このような平坦な平面とすることにより、後述する第２反射層８を平坦に形成することができる。窒化物半導体層５は、例えば、半導体成長用の基板１上に、さらに第１反射層１１上に、当該分野で公知の方法、例えば、有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ：Metal organic chemical Vapor Deposition）等を利用して、エピタキシャル成長により形成することができる。半導体成長用の基板１及び第１反射層１１については、後述する。
【0015】
（マスク部材の形成）
次に、図１Ｂに示すように、窒化物半導体層５のｐ側半導体層４の表面の少なくとも一部に、マスク部材１２を形成する。マスク部材１２は、後に電流狭窄領域４ｂとして機能する領域以外の領域を被覆するように形成する。具体的には、マスク部材１２となる材料層を、ｐ側半導体層４の全表面に形成した後、パターニング等で一部を取り除くことによって、所望の形状に形成することができる。
次に、図１Ｂに示すように、窒化物半導体層５のｐ側半導体層４の表面の少なくとも一部に、マスク部材１２を形成する。マスク部材１２は、後に電流狭窄領域４ｂとして機能する領域以外の領域を被覆するように形成する。具体的には、マスク部材１２となる材料層を、ｐ側半導体層４の全表面に形成した後、パターニング等で一部を取り除くことによって、所望の形状に形成することができる。
【0016】
マスク部材１２を形成する材料として、例えば、ＳｉＯ２を含むＳｉＯｘ系材料、ＳｉＮ等のＳｉＮｙ系材料、ＳｉＯｘＮｙ材料、Ｔａ２Ｏ５、ＺｒＯ２、ＡｌＮ、Ａｌ２Ｏ３、Ｇａ２Ｏ３等の無機材料が挙げられる。本実施形態において、マスク部材１２の材料として、ＳｉＯ２を用いる。マスク部材１２の厚みは、形成する材料によって適宜調整することができ、例えば、０．１μｍ以上１μｍ以下となるように設けることができる。
【0017】
マスク部材１２の形状は、平面視、例えば、円形、楕円形、三角形、四角形、六角形等の多角形、これらを組み合わせた形状等、種々の形状とすることができる。なかでも、円形、楕円形であることが好ましい。マスク部材１２の形状が円形、または楕円形であることで、得られる垂直共振器面発光レーザ素子の電流狭窄領域の形状も円形となり、電流集中やそれによる素子の劣化を低減することができる。マスク部材１２の大きさとして、例えば、一辺又は直径の大きさを１μｍ以上３０μｍ以下とすることができる。なお、小型化の観点から１μｍ以上１０μｍ以下とすることが好ましい。マスク部材１２の位置は、上面視において、ｐ側半導体層４の表面の中央又はその周辺に設定することができる。これにより、窒化物半導体層５に対して、面内において均一に電流を注入することが可能となる。
【0018】
（反応性イオンエッチング）
次に、図１Ｃに示すように、マスク部材１２を形成したｐ側半導体層４を、アルミニウムを含む部材または石英を含む部材１３と共に酸素雰囲気下に配置し、マスク部材１２から露出したｐ側半導体層４の表面に反応性イオンエッチングを施す。なお、ここでの酸素含有ガスによる反応性イオンエッチング処理は、一部が削られるなどによってｐ側半導体層４の表面が除去されることが含まれる必要はない。少なくともｐ側半導体層４の表面状態が変化すればよく、例えばｐ側半導体層４の表面の酸素濃度が増加させられればよい。酸素濃度の増加とは、ｐ側半導体層４に酸素がドープされた形態や、ｐ側半導体層４の一部が酸化された形態を含む。アルミニウムを含む部材または石英を含む部材１３は、反応性イオンエッチング(Reactive Ion Etching)を行う装置内に、窒化物半導体層５とともに導入する部材である。部材１３として、例えば窒化物半導体層５を載置する部材、窒化物半導体層５とは別個に側方に配置する部材等、種々の部材が挙げられる。具体的には、アルミナ又は石英から形成される支持部材が挙げられ、例えば、トレイ等が挙げられる。なお、部材１３としては、後述するようにアルミナを含む部材であることが好ましい。
次に、図１Ｃに示すように、マスク部材１２を形成したｐ側半導体層４を、アルミニウムを含む部材または石英を含む部材１３と共に酸素雰囲気下に配置し、マスク部材１２から露出したｐ側半導体層４の表面に反応性イオンエッチングを施す。なお、ここでの酸素含有ガスによる反応性イオンエッチング処理は、一部が削られるなどによってｐ側半導体層４の表面が除去されることが含まれる必要はない。少なくともｐ側半導体層４の表面状態が変化すればよく、例えばｐ側半導体層４の表面の酸素濃度が増加させられればよい。酸素濃度の増加とは、ｐ側半導体層４に酸素がドープされた形態や、ｐ側半導体層４の一部が酸化された形態を含む。アルミニウムを含む部材または石英を含む部材１３は、反応性イオンエッチング(Reactive Ion Etching)を行う装置内に、窒化物半導体層５とともに導入する部材である。部材１３として、例えば窒化物半導体層５を載置する部材、窒化物半導体層５とは別個に側方に配置する部材等、種々の部材が挙げられる。具体的には、アルミナ又は石英から形成される支持部材が挙げられ、例えば、トレイ等が挙げられる。なお、部材１３としては、後述するようにアルミナを含む部材であることが好ましい。
【0019】
酸素雰囲気としては、大気雰囲気であってもよいが、大気中の酸素濃度よりも酸素の割合が高い雰囲気が好ましい。例えば、酸素の含有率が１０％以上の酸素雰囲気下で反応性イオンエッチングを行う。本実施形態において、酸素の含有率は８０％以上であることがより好ましい。このような濃度とすることで、後述する酸化物層の形成をよりしやすくすることができる。なお、酸素雰囲気には、酸素以外に、アルゴン、窒素等の不活性ガスを含んでいてもよい。
酸素雰囲気下での反応性イオンエッチングは、例えば、その圧力を５Ｐａ～５０Ｐａで行うことができる。また、その時間は、３０秒～３０分間である。
酸素雰囲気下での反応性イオンエッチングは、例えば、その圧力を５Ｐａ～５０Ｐａで行うことができる。また、その時間は、３０秒～３０分間である。
【0020】
このように、アルミニウムを含む部材または石英を含む部材１３が配置された酸素雰囲気下で、反応性イオンエッチングを施すことにより、窒化物半導体層５のｐ側半導体層４の表面に、酸素イオンを添加することができる。これによって、ｐ側半導体層４の表面に酸化物を含む層を形成することができる。例えば、ｐ側半導体層４がガリウムを含む半導体層によって形成されている場合には、ｐ側半導体層４の表面にガリウムを含む酸化物層４ｃ、例えば、Ｇａ２Ｏ３、ＧａＯＮ等を含む層を形成することができる。また、ｐ側半導体層４の表面におけるガリウムを含む酸化物を含む層において、アルミニウムまたはシリコンの酸化物が添加される。
【0021】
（熱処理）
図１Ｄに示すように、上述した反応性イオンエッチングを施した窒化物半導体層５、特に、ｐ側半導体層４の表面を酸素雰囲気下で熱処理する。ここでの熱処理は、マスク部材１２をｐ側半導体層４上に配置したまま行う。熱処理を行うことにより、ｐ側半導体層４の表面において、酸化ムラを低減して均一な酸化度を実現し、高抵抗を実現したガリウムの酸化物を含む酸化物層４ｃを形成することができる。以下、酸化物層４ｃを、電流狭窄領域４ｂということがある。
図１Ｄに示すように、上述した反応性イオンエッチングを施した窒化物半導体層５、特に、ｐ側半導体層４の表面を酸素雰囲気下で熱処理する。ここでの熱処理は、マスク部材１２をｐ側半導体層４上に配置したまま行う。熱処理を行うことにより、ｐ側半導体層４の表面において、酸化ムラを低減して均一な酸化度を実現し、高抵抗を実現したガリウムの酸化物を含む酸化物層４ｃを形成することができる。以下、酸化物層４ｃを、電流狭窄領域４ｂということがある。
【0022】
酸素雰囲気としては、反応性イオンエッチングを施したものと同様の雰囲気であってもよいし、異なる雰囲気であってもよく、例えば、上述した酸素濃度の酸素雰囲気のなかから適宜設定することができる。本実施形態において、熱処理は、例えば６００℃以上の温度で行うことができる。さらに、酸化物層４ｃの均一化の観点から、熱処理を７００℃以上の温度で行うことが好ましい。熱処理は、例えば１分間以上行うことが挙げられる。本実施形態においては、熱処理を３分間以上、好ましくは５分間以上行う。なお、熱処理の時間は上述の時間に限定されず、例えば、１０分間程度熱処理を行ってもよい。なお、この熱処理は、水蒸気を含む酸素雰囲気下で行ってもよい。
【0023】
酸化物層４ｃには、前述の反応性イオンエッチング時に導入されたアルミニウムまたはシリコンの酸化物が含まれる。これらの酸化物は、例えば、アルミナ、ＳｉＯ２、ＳｉＯ、アモルファス状態のＳｉＯｘ等である。
【0024】
酸化物層４ｃの厚みは、例えば１０ｎｍ以下である。さらに、本実施形態においては、例えば１ｎｍ程度としている。また、酸化物層４ｃの厚みは、０．１ｎｍ以上とすることができる。酸化物層４ｃの厚みは、上述した反応性イオンエッチング及び／又は熱処理の条件の１以上を適宜調整することにより、調整することができる。熱処理後の酸化物層４ｃは、十分な絶縁性を確保することができ、良好な電流狭窄領域４ｂを形成することができる。このように、十分な絶縁性を有する酸化物層４ｃが形成されることにより、電流注入領域４ａ以外の領域において、電流のリークを抑制することができる。これにより、後述する垂直共振器面発光レーザ素子において、より一層の長寿命化を実現することができる。
【0025】
（酸化ケイ素膜の形成及び熱処理）
上述した熱処理を行った後、マスク部材１２を除去する前に、任意に、図１Ｅに示すように、マスク部材１２を含む、窒化物半導体層５のｐ側半導体層４の酸化物層４ｃの表面に酸化ケイ素膜１４を形成してもよい。酸化ケイ素膜１４の例として、ＳｉＯ２、ＳｉＯ、アモルファス状態のＳｉＯｘ等が挙げられる。酸化ケイ素膜１４の厚みとしては、例えば５０ｎｍ以上１５００ｎｍ以下とすることができる。より好ましくは、１５０ｎｍ以上６００ｎｍ以下である。酸化ケイ素膜１４の厚さを１５０ｎｍ以上とすることにより、後述の窒素雰囲気下での熱処理時に、酸化ケイ素膜１４から酸化物層４ｃの表面へ酸素イオンを十分に添加することができる。また、６００ｎｍ以下とすることにより、酸化ケイ素膜１４の形成時間、及び後述する除去の時間を、酸化ケイ素膜１４をより厚く形成する場合と比べ短縮できる。酸化ケイ素膜１４は、ｐ側半導体層４の表面において、一部に厚膜又は薄膜の部位があってもよいし、均一な膜厚で形成してもよい。
上述した熱処理を行った後、マスク部材１２を除去する前に、任意に、図１Ｅに示すように、マスク部材１２を含む、窒化物半導体層５のｐ側半導体層４の酸化物層４ｃの表面に酸化ケイ素膜１４を形成してもよい。酸化ケイ素膜１４の例として、ＳｉＯ２、ＳｉＯ、アモルファス状態のＳｉＯｘ等が挙げられる。酸化ケイ素膜１４の厚みとしては、例えば５０ｎｍ以上１５００ｎｍ以下とすることができる。より好ましくは、１５０ｎｍ以上６００ｎｍ以下である。酸化ケイ素膜１４の厚さを１５０ｎｍ以上とすることにより、後述の窒素雰囲気下での熱処理時に、酸化ケイ素膜１４から酸化物層４ｃの表面へ酸素イオンを十分に添加することができる。また、６００ｎｍ以下とすることにより、酸化ケイ素膜１４の形成時間、及び後述する除去の時間を、酸化ケイ素膜１４をより厚く形成する場合と比べ短縮できる。酸化ケイ素膜１４は、ｐ側半導体層４の表面において、一部に厚膜又は薄膜の部位があってもよいし、均一な膜厚で形成してもよい。
【0026】
酸化ケイ素膜１４を形成した後、酸化ケイ素膜１４が設けられている側の面を、窒素雰囲気下で熱処理する。熱処理は、例えば、５００℃以上８００℃以下で行うことができる。熱処理の時間は、その温度によって適宜調整することができ、例えば、１分間以上６０分間以下である。このような熱処理により、ｐ側半導体層４の表面において、酸化ケイ素膜１４が接触していた酸化物層４ｃにおいて、酸化ケイ素膜１４からｐ側半導体層４に酸素が拡散する。これにより、酸素が拡散された部分の抵抗をより均一に上昇させることができ、さらに良好な電流狭窄領域４ｂを形成することができる。また、電流狭窄領域４ｂが形成されることにより、マスク部材１２が被覆していたｐ側半導体層４の表面領域は、相対的に抵抗の低い領域（電流注入領域４ａ）となる。これにより、平坦なｐ側半導体層４を維持しつつ、電流狭窄領域４ｂの絶縁性をより高めることができるため、信頼性がより向上した垂直共振器面発光レーザ素子を製造することができる。なお、本実施形態の垂直共振器面発光レーザ素子の製造方法においては、酸素雰囲気下の熱処理後に、酸化ケイ素膜１４の形成及び熱処理を行わず、後述のマスク部材１２を除去してもよい。
【0027】
（マスク部材の除去）
図１Ｆに示すように、酸素雰囲気下での熱処理工程の後、マスク部材１２を除去する。マスク部材１２の除去は、用いた材料によって、ウェットエッチング、ドライエッチング、研磨、ポリッシング等当該分野で公知の方法を適宜選択して行うことができる。
なお、上述したように、マスク部材１２を含むｐ側半導体層４の表面に酸化ケイ素膜１４を形成した場合、マスク部材１２と酸化ケイ素膜１４との除去を別々に行ってもよいし、連続して行ってもよい。別々に又は連続して除去する場合のいずれにおいても、同じ方法で行ってもよいし、異なる方法で行ってもよい。なかでも、酸化ケイ素膜１４とともに、マスク部材１２を連続して除去することが好ましい。
図１Ｆに示すように、酸素雰囲気下での熱処理工程の後、マスク部材１２を除去する。マスク部材１２の除去は、用いた材料によって、ウェットエッチング、ドライエッチング、研磨、ポリッシング等当該分野で公知の方法を適宜選択して行うことができる。
なお、上述したように、マスク部材１２を含むｐ側半導体層４の表面に酸化ケイ素膜１４を形成した場合、マスク部材１２と酸化ケイ素膜１４との除去を別々に行ってもよいし、連続して行ってもよい。別々に又は連続して除去する場合のいずれにおいても、同じ方法で行ってもよいし、異なる方法で行ってもよい。なかでも、酸化ケイ素膜１４とともに、マスク部材１２を連続して除去することが好ましい。
【0028】
マスク部材１２としてＳｉＯ２を用いた場合は、ウェットエッチングによって、任意に酸化ケイ素膜１４とともに、マスク部材１２を除去することが挙げられる。具体的には、エッチャントとして、加熱又は非加熱のＨＣｌ、リン酸（Ｈ３ＰＯ４）、硝酸（ＨＮＯ３）、酢酸（ＣＨ３ＣＯＯＨ）、王水、フッ化水素酸（ＨＦ）又はバッファードフッ酸（ＢＨＦ）、硫酸、過酸化水素水の単独又は２以上の酸系の溶液又は混合液、水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）、ＮａＯＨ（水酸化ナトリウム）等のアルカリ系の溶液又は混合液等を任意の濃度で調整して用いることが挙げられる。具体的には、マスク部材１２がＳｉＯ２、ＳｉＮの場合、バッファードフッ酸（ＢＨＦ）を用いることが挙げられる。この際のエッチャントの温度は、例えば５℃以上１００℃以下とすることができ、１０℃以上８０℃以下が挙げられる。エッチャントとマスク部材１２との接触方法は、浸漬、滴下、噴霧等が挙げられる。
【0029】
マスク部材１２を、任意に酸化ケイ素膜１４とともに、除去することにより、電流注入領域４ａを、ｐ側半導体層４の表面において、電流狭窄領域４ｂと同一平面で形成することができる。つまり、電流注入領域４ａから電流狭窄領域４ｂにわたって平坦とすることができる。ここでの同一平面及び平坦とは、例えば、１ｎｍ程度の高低差又は凹凸は許容される。
【0030】
（電極の形成）
次に、図１Ｇに示すように、得られた窒化物半導体層５のｐ側半導体層４の表面に電極を形成する。言い換えると、窒化物半導体層５の表面のうち反応性イオンエッチングが行われていない領域、つまり、酸素雰囲気下で熱処理されていない領域と電気的に接続するように電極を形成する。以下、この電極をｐ電極６と呼ぶ。
次に、図１Ｇに示すように、得られた窒化物半導体層５のｐ側半導体層４の表面に電極を形成する。言い換えると、窒化物半導体層５の表面のうち反応性イオンエッチングが行われていない領域、つまり、酸素雰囲気下で熱処理されていない領域と電気的に接続するように電極を形成する。以下、この電極をｐ電極６と呼ぶ。
【0031】
ｐ電極６は、上記工程においてマスク部材１２を形成していた領域、つまり、電流注入領域４ａ及びその周辺において、平坦なｐ側半導体層４に接触していることが好ましい。ｐ電極６上面の表面積は、例えば、電流注入領域４ａの表面積よりも大きく、平面視においてｐ側半導体層４の上面の外縁より内側にｐ電極６の外縁が配置されるか、それらが一致する大きさとすることができる。これにより、後述するように、平面視において第２反射層８と重ならないようにｐパッド電極９ｐを形成しやすくなる。
【0032】
ｐ電極６は、垂直共振器面発光レーザ素子の発振するレーザ光のピーク波長の光に対する透過率が８０％以上、好ましくは９９％以上である透光性の材料によって形成することができる。透光性の材料としては、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）等の酸化物を母材とする透明導電材料が挙げられる。ｐ電極６の厚みは、例えば、５ｎｍ以上１００ｎｍ以下である。より好ましくは、２０ｎｍ以上３０ｎｍ以下である。ｐ電極６の厚みをこの範囲とすることにより、ｐ電極６による光の吸収を低減し、閾値電流を低減することができる。なお、ｐ電極６の形成は、後述するｎ側半導体層２を露出させる工程後に行うことができる。
【0033】
（その他の工程）
上述した垂直共振器面発光レーザ素子の製造方法は、さらに以下の工程を含んでもよい。例えば、ｎ側半導体層２、活性層３及びｐ側半導体層４をこの順に有する窒化物半導体層５を積層する前に、基板１に第１反射層１１を形成する。なお、窒化物半導体層５を積層したのちに、第１反射層１１を形成してもよい。基板１の上には、第１反射層１１、ｎ側半導体層２、活性層３及びｐ側半導体層４がこの順に積層される。また、ｐ電極６を含むｐ側半導体層４の表面に、第２反射層８をさらに形成することを含む。さらに、ｎ側半導体層２に接触する電極９ｎ（以下、ｎ電極ということがある）を形成することを含む。これらの工程に加えて、さらに、反射防止膜を形成すること、放熱基板に接合することを含んでもよい。
上述した垂直共振器面発光レーザ素子の製造方法は、さらに以下の工程を含んでもよい。例えば、ｎ側半導体層２、活性層３及びｐ側半導体層４をこの順に有する窒化物半導体層５を積層する前に、基板１に第１反射層１１を形成する。なお、窒化物半導体層５を積層したのちに、第１反射層１１を形成してもよい。基板１の上には、第１反射層１１、ｎ側半導体層２、活性層３及びｐ側半導体層４がこの順に積層される。また、ｐ電極６を含むｐ側半導体層４の表面に、第２反射層８をさらに形成することを含む。さらに、ｎ側半導体層２に接触する電極９ｎ（以下、ｎ電極ということがある）を形成することを含む。これらの工程に加えて、さらに、反射防止膜を形成すること、放熱基板に接合することを含んでもよい。
【0034】
（第１反射層の形成）
図２Ａに示すように、第１反射層１１を形成する。第１反射層１１は、例えば、上述した窒化物半導体層５を形成する前に形成することができる。つまり、半導体成長用の基板１を準備し、基板１上に第１反射層１１を形成し、その後、第１反射層１１の上面に、ｎ側半導体層２、活性層３及びｐ側半導体層４をこの順に積層することができる。また、半導体成長用の基板１上に窒化物半導体層５を形成し、その後、窒化物半導体層５から半導体成長用の基板１を除去し、除去によって露出した窒化物半導体層５の表面に第１反射層１１を形成してもよい。半導体成長用の基板１としては、例えば、ＧａＮに代表される窒化物基板、サファイア、ＳｉＣ等の基板が挙げられる。
図２Ａに示すように、第１反射層１１を形成する。第１反射層１１は、例えば、上述した窒化物半導体層５を形成する前に形成することができる。つまり、半導体成長用の基板１を準備し、基板１上に第１反射層１１を形成し、その後、第１反射層１１の上面に、ｎ側半導体層２、活性層３及びｐ側半導体層４をこの順に積層することができる。また、半導体成長用の基板１上に窒化物半導体層５を形成し、その後、窒化物半導体層５から半導体成長用の基板１を除去し、除去によって露出した窒化物半導体層５の表面に第１反射層１１を形成してもよい。半導体成長用の基板１としては、例えば、ＧａＮに代表される窒化物基板、サファイア、ＳｉＣ等の基板が挙げられる。
【0035】
第１反射層１１は、所望の反射率を得るために、各層を構成する材料、膜厚、積層数等を適宜選択することができる。第１反射層１１は、例えば、半導体多層膜、誘電体多層膜を含んで構成することができる。屈折率が異なる２種以上の膜を交互に積層することにより、第１反射層１１を得ることができる。半導体多層膜としては、ＡｌＩｎＧａＮ化合物半導体等の窒化物半導体層が挙げられる。具体的には、ＡｌＮ、ＩｎＮ、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＩｎＮ、ＡｌＩｎＧａＮが挙げられる。なかでも、ＧａＮと、それと格子整合するＡｌＩｎＮとの組み合わせが好ましい。誘電体多層膜としては、Ｓｉ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｓｃ、Ｔａ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｙ、Ｂ、Ｔｉ等の酸化物、窒化物又はフッ化物等が挙げられ、具体的には、ＳｉＯ２／Ｎｂ２Ｏ５、ＳｉＯ２／Ｔａ２Ｏ５、ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３が挙げられる。多層膜を構成する各層の厚さはλ／（４ｎ）（但し、λはレーザ素子の発振波長、ｎは各層を構成する媒質の屈折率である）であり、発振波長λにおける用いる材料の屈折率ｎによって適宜設定することができる。具体的には、λ／（４ｎ）の奇数倍とすることが好ましい。例えば、発振波長λが４５０ｎｍの発光素子において、第１反射層１１を、ＧａＮ／ＡｌＩｎＮによって構成する場合、各層の厚みは、４０ｎｍ以上７０ｎｍ以下が挙げられる。多層膜の積層数は、意図する特性により適宜設定することができる。多層膜の積層数は、２層以上が挙げられ、例えば５層以上１００層以下とすることができる。第１反射層１１の全体の厚みは、例えば、０．０８μｍ以上７μｍ以下とすることができる。第１反射層１１は、レーザ素子の発光部を覆う限り、大きさ及び形状は、適宜設計することができる。
【0036】
半導体成長用の基板１は、第１反射層１１、窒化物半導体層５を形成した後、任意の段階で、第１反射層１１と反対側の面を薄膜化して、薄膜化された基板１とすることができる。基板１の薄膜化又は除去は、当該分野で公知の研磨方法、エッチング方法等を利用して行うことができる。
【0037】
（第２反射層の形成）
図２Ａに示すように、ｐ電極６を含むｐ側半導体層４の表面に、第２反射層８を形成することが好ましい。第２反射層８は、例えばｐ電極６の上にのみ形成する。第２反射層８が、ｐ電極６の上にのみ形成される場合、第２反射層８をより平坦に形成することが可能である。これにより、発振するレーザ光の形状を制御しやすくなる。なお、ｐ電極６の上からｐ電極６が設けられないｐ側半導体層４の表面にわたって形成してもよい。
図２Ａに示すように、ｐ電極６を含むｐ側半導体層４の表面に、第２反射層８を形成することが好ましい。第２反射層８は、例えばｐ電極６の上にのみ形成する。第２反射層８が、ｐ電極６の上にのみ形成される場合、第２反射層８をより平坦に形成することが可能である。これにより、発振するレーザ光の形状を制御しやすくなる。なお、ｐ電極６の上からｐ電極６が設けられないｐ側半導体層４の表面にわたって形成してもよい。
【0038】
さらに、第２反射層８は、ｐ電極６の表面において、電流注入領域４ａの直上とその周辺の電流狭窄領域４ｂ上にわたって形成される。これにより、第２反射層８の形成時のパターンの位置合わせが容易になり、生産性を向上させることができる。なお、第２反射層８は、電流注入領域４ａの直上のみに形成されてもよい。また、第２反射層８は、電流注入領域４ａの上側に位置し、平坦なｐ電極６上に形成されるために、凹凸による影響を受けることを抑制することができる。これにより、比較的広範囲の領域で反射率をある程度均一にすることができる。その結果、発振するレーザ光の形状がより安定化されるために、より容易に制御することが可能となる。
【0039】
第２反射層８は、上面視で、電流注入領域４ａの直径（又は一辺）の長さよりもその直径（又は一辺）の長さが大きい。第２反射層８の直径（一辺）の長さは、例えば電流注入領域４ａの直径（一辺）の長さの１．１倍～１．５倍とすることができる。また、第２反射層８は、誘電体多層膜を含んで構成することができる。第２反射層８は、例えば上述した第１反射層１１で例示した誘電体多層膜と同様の構成とすることができる。また、第２反射層８を、ＳｉＯ２／Ｎｂ２Ｏ５等から構成する場合、各層は、４０ｎｍ以上１００ｎｍ以下が挙げられる。多層膜の積層数は、２層以上が挙げられ、例えば５層以上２０層以下とすることができる。第２反射層８の全体の厚みは、例えば、０．０８μｍ以上２．５μｍ以下が挙げられ、０．６μｍ以上１．７μｍ以下とすることができる。
【0040】
第２反射層８は、後述する絶縁膜７とは離隔して形成することが好ましい。言い換えると、第２反射層８は、平面視において、後述する絶縁膜７と重ならないように配置されていることが好ましい。これにより、段差が少ない第２反射層８を形成することができる。なお、この第２反射層８の形成は、後述する絶縁膜７、ｐパッド電極９ｐ、及びｎ電極９ｎの形成後に行うことができる。
【0041】
（絶縁膜７、ｐパッド電極９ｐ、ｎ電極９ｎの形成）
まず、ｐ側半導体層４、活性層３、及びｎ側半導体層２の一部を厚み方向に除去し、ｎ側半導体層２を一部露出させる。これらの半導体層を除去する方法としては、例えばフォトリソグラフィ及びエッチングなどの方法を利用することができる。この露出工程は、前述したｐ電極６を形成する前に行うことができる。これにより、ｐ側半導体層４上にｐ電極６を形成した後に露出工程を行う場合と比べ、ｐ電極６を除去する必要がないため、露出工程をより容易に行うことができる。
まず、ｐ側半導体層４、活性層３、及びｎ側半導体層２の一部を厚み方向に除去し、ｎ側半導体層２を一部露出させる。これらの半導体層を除去する方法としては、例えばフォトリソグラフィ及びエッチングなどの方法を利用することができる。この露出工程は、前述したｐ電極６を形成する前に行うことができる。これにより、ｐ側半導体層４上にｐ電極６を形成した後に露出工程を行う場合と比べ、ｐ電極６を除去する必要がないため、露出工程をより容易に行うことができる。
【0042】
次に、露出させたｎ側半導体層２の一部上並びにｐ側半導体層４、活性層３及びｎ側半導体層２の側面において、絶縁膜７を形成することが好ましい。この絶縁膜７は、ｐ側半導体層４の上面を被覆していてもよいが、少なくとも上述した第２反射層８が設けられるｐ側半導体層４の電流注入領域４ａとは離して形成することが好ましい。絶縁膜７は、ＳｉＯ２を含むＳｉＯｘ系材料、ＳｉＮ等のＳｉＮｙ系材料、ＳｉＯｘＮｙ材料、Ｔａ２Ｏ５、ＺｒＯ２、ＡｌＮ、Ａｌ２Ｏ３、Ｇａ２Ｏ３等の無機材料等によって形成することができる。絶縁膜７の厚みは、適宜設定することができる。
【0043】
さらに、ｐ電極６上にｐパッド電極９ｐを形成する。ｐパッド電極９ｐは、電流注入領域４ａの外周を取り囲む形状で、ｐ電極６に接触するように形成することが好ましい。これにより、ｐパッド電極９ｐからｐ電極６を介して、ｐ側半導体層４により均一に電流を注入することができる。また、ｐパッド電極９ｐは、前述した第２反射層８と上面視で重なるように配置される。より詳細には、ｐパッド電極９ｐが配置された後に、第２反射層８が形成されるため、上面視で第２反射層８の外周部に重なるようにｐパッド電極９ｐを形成する。
【0044】
さらに、前述の露出工程により露出したｎ側半導体層２の上に、ｎ電極９ｎを形成する。これにより、レーザ素子に電流を供給するｐ電極６及びｎ電極９ｎを窒化物半導体層５の同一面側に配置することができる。ｐパッド電極９ｐ及びｎ電極９ｎは、同じ材料によって、単層又は積層構造で形成してもよい。ｎ電極９ｎ及びｐパッド電極９ｐを同じ材料によって同じ積層構造で形成する場合、ｎ電極９ｎ及びｐパッド電極９ｐを同一工程で形成することができる。これにより、レーザ素子に電流を供給するｐ電極６及びｎ電極９ｎを窒化物半導体層５の同一面側に配置することができる。ｐパッド電極９ｐ及びｎ電極９ｎは、当該分野において通常電極として用いられる導電性材料の何れによって形成してもよい。例えば、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ、Ｔｉ／Ｒｈ／Ａｕ等が挙げられる。
【0045】
（反射防止膜の形成）
図２Ｂに示すように、基板１の第１反射層１１と反対側の面に、さらに反射防止膜２４を形成してもよい。基板１を完全除去する場合は、反射防止膜２４は第１反射層１１の表面に形成してよい。反射防止膜２４は、上述した第１反射層１１で例示した誘電体多層膜と同様の材料を用いることができる。反射防止膜２４の厚みは、例えば、０．１μｍ以上５μｍ以下が挙げられる。
図２Ｂに示すように、基板１の第１反射層１１と反対側の面に、さらに反射防止膜２４を形成してもよい。基板１を完全除去する場合は、反射防止膜２４は第１反射層１１の表面に形成してよい。反射防止膜２４は、上述した第１反射層１１で例示した誘電体多層膜と同様の材料を用いることができる。反射防止膜２４の厚みは、例えば、０．１μｍ以上５μｍ以下が挙げられる。
【0046】
（放熱基板への接合）
図２Ｂに示すように、得られた窒化物半導体層５を、金属膜２５を有する放熱基板２２に接合層２３を介して、接合してもよい。接合層２３は、ｐパッド電極９ｐ及びｎ電極９ｎにそれぞれに接合し、放熱基板２２の金属膜２５とそれぞれ接合するように配置することができる。放熱基板２２と得られた窒化物半導体層５との間、つまり窒化物半導体層５における接合層２３が配置される領域以外の領域は、空洞のままであってもよいし、絶縁性の放熱部材等によって埋め込んでもよい。なお、放熱基板２２への窒化物半導体層５の接合は、基板１の薄膜化等及び／又は反射防止膜２４の形成の前に行ってもよい。また、第１反射層１１の形成は第２反射層８の形成の後に行ってもよい。例えば、基板１の一部又は全部を除去し、その除去によって露出した面に第１反射層１１を形成することができる。
図２Ｂに示すように、得られた窒化物半導体層５を、金属膜２５を有する放熱基板２２に接合層２３を介して、接合してもよい。接合層２３は、ｐパッド電極９ｐ及びｎ電極９ｎにそれぞれに接合し、放熱基板２２の金属膜２５とそれぞれ接合するように配置することができる。放熱基板２２と得られた窒化物半導体層５との間、つまり窒化物半導体層５における接合層２３が配置される領域以外の領域は、空洞のままであってもよいし、絶縁性の放熱部材等によって埋め込んでもよい。なお、放熱基板２２への窒化物半導体層５の接合は、基板１の薄膜化等及び／又は反射防止膜２４の形成の前に行ってもよい。また、第１反射層１１の形成は第２反射層８の形成の後に行ってもよい。例えば、基板１の一部又は全部を除去し、その除去によって露出した面に第１反射層１１を形成することができる。
【0047】
放熱基板２２としては、ＡｌＮ等のセラミックス、ＳｉＣ等の半導体からなる半導体基板、金属単体基板又は２種以上の金属の複合体からなる金属基板等が挙げられる。例えば、絶縁性のＡｌＮセラミックスを母材とし、その表面に複数の金属膜２５が形成された基板を放熱基板２２として用いることができる。金属膜２５は、それぞれ、ｐパッド電極９ｐ及びｎ電極９ｎと電気的に接続される。ｐパッド電極９ｐとｎ電極９ｎが窒化物半導体層５を挟んで配置されている場合や、第１反射層１１の側を放熱基板２２に接合する場合等は、ｐ電極とｎ電極の両方を放熱基板２２に電気的に接続しなくともよい。その場合は、放熱基板２２として金属基板などの導電性の基板を用いてもよい。放熱基板２２の厚みは、例えば、５０μｍ以上５００μｍ以下が挙げられる。放熱基板２２の形成方法は、当該分野で通常使用される方法を利用することができる。
【0048】
（垂直共振器面発光レーザ素子）
本実施形態の垂直共振器面発光レーザ素子は、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、ｎ側半導体層２、活性層３及びｐ側半導体層４をこの順に有する窒化ガリウム系の窒化物半導体層５と、ｐ側半導体層４の表面の一部に設けられたガリウムを含む酸化物層４ｃと、ｐ側半導体層４の表面のうち酸化物層４ｃから露出した領域である電流注入領域４ａとにわたって配置されたｐ電極６とを備える。酸化物層４ｃは、少なくとも一部にアルミニウムを有する。また、ｐ側半導体層４の表面と酸化物層４ｃとは平坦な平面を構成している。上述したように、ｐ側半導体層４は、ｐ型窒化ガリウム層であることが好ましい。また、酸化物層４ｃは、ガリウムに対する酸素のモル比が０．５～４．８０の範囲にあることが好ましい。酸化物層４ｃの厚みは、１０ｎｍ以下であることが好ましい。なお、ここでの同一平面及び平坦とは、例えば、１ｎｍ程度の高低差又は凹凸は許容される。これは、例えばＴＥＭ等の断面分析により、ｐ側半導体層４（電流注入領域４ａ）のｐ電極６側の面と酸化物層４ｃ（電流狭窄領域４ｂ）のｐ電極６側の面との、窒化物半導体層５の積層方向における距離が、１．５ｎｍ以下であることを確認できれば、同一平面あるいは平坦であるとみなす。ＴＥＭ分析を行う場合は、例えばｐ側半導体層４の電流注入領域４ａと電流狭窄領域４ｂの境界付近を分析すればよい。なお、上述の距離は、より好ましくは１ｎｍ以下である。
本実施形態の垂直共振器面発光レーザ素子は、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、ｎ側半導体層２、活性層３及びｐ側半導体層４をこの順に有する窒化ガリウム系の窒化物半導体層５と、ｐ側半導体層４の表面の一部に設けられたガリウムを含む酸化物層４ｃと、ｐ側半導体層４の表面のうち酸化物層４ｃから露出した領域である電流注入領域４ａとにわたって配置されたｐ電極６とを備える。酸化物層４ｃは、少なくとも一部にアルミニウムを有する。また、ｐ側半導体層４の表面と酸化物層４ｃとは平坦な平面を構成している。上述したように、ｐ側半導体層４は、ｐ型窒化ガリウム層であることが好ましい。また、酸化物層４ｃは、ガリウムに対する酸素のモル比が０．５～４．８０の範囲にあることが好ましい。酸化物層４ｃの厚みは、１０ｎｍ以下であることが好ましい。なお、ここでの同一平面及び平坦とは、例えば、１ｎｍ程度の高低差又は凹凸は許容される。これは、例えばＴＥＭ等の断面分析により、ｐ側半導体層４（電流注入領域４ａ）のｐ電極６側の面と酸化物層４ｃ（電流狭窄領域４ｂ）のｐ電極６側の面との、窒化物半導体層５の積層方向における距離が、１．５ｎｍ以下であることを確認できれば、同一平面あるいは平坦であるとみなす。ＴＥＭ分析を行う場合は、例えばｐ側半導体層４の電流注入領域４ａと電流狭窄領域４ｂの境界付近を分析すればよい。なお、上述の距離は、より好ましくは１ｎｍ以下である。
【0049】
（試験例１～３）
次に、上述した垂直共振器面発光レーザ素子の製造方法のうち、特に電流狭窄構造の製造方法によって形成した電流狭窄領域４ｂの絶縁性及び組成を評価した。評価には、図３に示す、ＧａＮからなるｐ側半導体層４ｘと、ＩＴＯからなる透光性の一対のｐ電極６ｘとを有する構造を形成して用いた。ｐ側半導体層４ｘは、上述したように、表面において、電流狭窄領域として酸化物層４ｂｘを有する。この酸化物層４ｂｘは、図１Ａ～図１Ｄ及び図１Ｇに示す方法に準じて形成し、一対のｐ電極６ｘを酸化物層４ｂｘの上面に接触するように形成した。
次に、上述した垂直共振器面発光レーザ素子の製造方法のうち、特に電流狭窄構造の製造方法によって形成した電流狭窄領域４ｂの絶縁性及び組成を評価した。評価には、図３に示す、ＧａＮからなるｐ側半導体層４ｘと、ＩＴＯからなる透光性の一対のｐ電極６ｘとを有する構造を形成して用いた。ｐ側半導体層４ｘは、上述したように、表面において、電流狭窄領域として酸化物層４ｂｘを有する。この酸化物層４ｂｘは、図１Ａ～図１Ｄ及び図１Ｇに示す方法に準じて形成し、一対のｐ電極６ｘを酸化物層４ｂｘの上面に接触するように形成した。
【0050】
具体的には、ＧａＮからなる基板１上にｐ側半導体層（ｐ－ＧａＮ層）４ｘを形成し、得られたｐ側半導体層４ｘを、それぞれアルミナ、石英又はＳｉＣからなる支持部材１３上に載置して、ｐ側半導体層４ｘの全面に、酸素雰囲気下にて７００℃の温度で５分間反応性イオンエッチング処理を施した。続いて、酸素雰囲気下で熱処理を、７００℃にて５分間行った。このようにして、電流狭窄領域として、ｐ側半導体層４ｘの表面に酸化物層４ｂｘを形成した。そして、この酸化物層４ｂｘ上に、一対のｐ電極６ｘ（ＩＴＯ膜、厚み２００ｎｍ）をスパッタリング法によって形成した。このような構成において、一対のｐ電極６ｘを介して、プローブ１８から、室温にて電圧を印加して、Ｉ－Ｖ特性を評価した。以下、試験例１は、アルミナ製の支持部材１３を用いて、ｐ側半導体層４ｘに反応性イオンエッチングを施し、その後、酸素雰囲気下、７００℃にて５分間熱処理した試料を示す。試験例２は、石英製の支持部材１３を用いて、ｐ側半導体層４ｘに反応性イオンエッチングを施し、その後、酸素雰囲気下、７００℃にて５分間熱処理した試料を示す。試験例３は、ＳｉＣ製の支持部材１３を用いて、ｐ側半導体層４ｘに反応性イオンエッチングを施し、その後、酸素雰囲気下、７００℃にて５分間熱処理した試料を示す。
【0051】
（比較例１～３）
比較例として、上述した電流狭窄構造の製造方法において、それぞれアルミナ、石英又はＳｉＣからなる支持部材１３上に載置して、ｐ側半導体層４ｘに反応性イオンエッチングを施した後、熱処理を行わずに、その表面に一対のｐ電極６ｘを形成した。このような構成において、同様に、一対のｐ電極６ｘを介して、プローブ１８から、室温にて電圧を印加して、Ｉ－Ｖ特性を評価した。以下、比較例１は、アルミナ製の支持部材１３を用いて、ｐ側半導体層４ｘに反応性イオンエッチングを施し、その後、熱処理を行わなかった試料を示す。比較例２は、石英製の支持部材１３を用いて、ｐ側半導体層４ｘに反応性イオンエッチングを施し、その後、熱処理を行わなかった試料を示す。比較例３は、ＳｉＣ製の支持部材１３を用いて、ｐ側半導体層４ｘに反応性イオンエッチングを施し、その後、熱処理を行わなかった試料を示す。
比較例として、上述した電流狭窄構造の製造方法において、それぞれアルミナ、石英又はＳｉＣからなる支持部材１３上に載置して、ｐ側半導体層４ｘに反応性イオンエッチングを施した後、熱処理を行わずに、その表面に一対のｐ電極６ｘを形成した。このような構成において、同様に、一対のｐ電極６ｘを介して、プローブ１８から、室温にて電圧を印加して、Ｉ－Ｖ特性を評価した。以下、比較例１は、アルミナ製の支持部材１３を用いて、ｐ側半導体層４ｘに反応性イオンエッチングを施し、その後、熱処理を行わなかった試料を示す。比較例２は、石英製の支持部材１３を用いて、ｐ側半導体層４ｘに反応性イオンエッチングを施し、その後、熱処理を行わなかった試料を示す。比較例３は、ＳｉＣ製の支持部材１３を用いて、ｐ側半導体層４ｘに反応性イオンエッチングを施し、その後、熱処理を行わなかった試料を示す。
【0052】
図４は、試験例１～３及び比較例１～３を用いたＩ－Ｖ特性の評価の結果を示している。図４から、試験例１では、１０μＡ時点の電圧（Ｖｆ）を、８．４Ｖに向上させることができることが確認できる。試験例２では、１０μＡ時点の電圧を、６．７Ｖに向上させることができることが確認できる。なお、試験例３については、１０μＡ時点の電圧は、１．９Ｖであり、良好な結果を得られなかった。一方で、比較例１乃至３では、いずれも、１０μＡ時点の電圧は、３．１Ｖ、３．４Ｖ、３．１Ｖにとどまることが確認された。
【0053】
従って、アルミナ及び石英製の支持部材を用いて、反応性イオンエッチング及び熱処理を行った試験例１及び２に関しては、十分に絶縁性が向上させることができ、垂直共振器面発光レーザ素子の信頼性の向上を図ることができることが分かる。アルミナを含む支持部材１３を用いて、反応性イオンエッチング及び熱処理を行った試験例１に関しては、特に良好な結果が得られた。これは、アルミニウムを含む部材１３とともにｐ側半導体層４表面に反応性イオンエッチングを行うことにより、部材１３が含むアルミニウムが、ｐ側半導体層４の表面の酸化（あるいは酸素イオンの添加）を促進するためである可能性が考えられる。一方、ＳｉＣを含む支持部材１３を用いて、反応性イオンエッチング及び熱処理を行った試験例３では、良好な結果は得られなかった。また、比較例１～３の結果から、いずれの支持部材１３を用いても、反応性イオンエッチングの後に熱処理を行わない比較例１～３からは、良好な結果は得られなかった。
【0054】
（垂直共振器面発光レーザ素子）
上述した方法によって得られた試験例１乃至３について、その酸化物層４ｂｘ表面のＸＰＳナロースペクトルを測定した。測定条件は、Ｘ線源としてＡｌ－Ｋα(エネルギー１４８６．６ｅＶ)を用い、励起パワー５０Ｗ、分析エリアΦ２００μｍとした。
上述した方法によって得られた試験例１乃至３について、その酸化物層４ｂｘ表面のＸＰＳナロースペクトルを測定した。測定条件は、Ｘ線源としてＡｌ－Ｋα(エネルギー１４８６．６ｅＶ)を用い、励起パワー５０Ｗ、分析エリアΦ２００μｍとした。
【0055】
その結果を図５Ａ～図５Ｃに示す。図５Ａ～図５Ｃの結果は、それぞれ試験例１～３に対応する。図５Ａ～図５Ｃにおいて、丸で囲む箇所がカウント数（強度）のピークである。図５Ｂの（ｉ）および図５Ｃの（ｉ）には、明確なピークが確認されなかったため、ピークを示す丸を付していない。図５Ａの（ｉ）から、結合エネルギー７２～７４ｅＶ付近において、カウント数（強度）のピークが見られる。これは、特に良好な特性結果が得られた試験例１における酸化物層４ｂｘに関して、Ａｌが検出されたことを示す。さらに、試験例１で検出されたＡｌは、ピークを示す結合エネルギー値から、酸化物層４ｂｘ内における化学状態はアルミナであることが推定される。これに対して、図５Ｂの（ｉ）、図５Ｃの（ｉ）の結果から、試験例２、３における酸化物層４ｂｘについて、カウント数のピークは見られない。つまり、試験例２、３における試料から、Ａｌの検出は認められなかった。一方で、図５Ａの（ｉｉ）、（ｉｉｉ）、図５Ｂの（ｉｉ）、（ｉｉｉ）、及び図５Ｃの（ｉｉ）、（ｉｉｉ）の結果から、いずれも結合エネルギー値が１８～２２、５３０～５３４付近においてカウント数のピークが見られる。いずれの試験例においても、ガリウム及び酸素が検出されたことが示されている。
【0056】
（ＴＥＭ分析）
図６は、図２Ａの部分Ｘを拡大した拡大断面図である。試験例１と同じ試料のｐ側半導体層４の表面に、さらにｐ電極６を設けた試料における断面のＴＥＭ分析を行った。ここでのｐ電極６はＩＴＯを用いた。図７は、試験例１に係る試料の断面写真及びＴＥＭ分析の結果を示す表である。図７の断面写真は、図６に示す拡大断面図に対応する。また、図７の断面写真内のＡ１～Ａ３は、図６のＡ１～Ａ３に対応する。Ａ１は、ｐ電極６（ＩＴＯ）の中央部分の領域である。Ａ２は、ｐ側半導体層４の酸化物層４ｃの領域である。Ａ３は、ｐ側半導体層４の酸化物層４ｃよりも下方に位置する領域である。なお、断面写真におけるＡ２、Ａ３については、見やすさのために白枠で示している。また、図６では、酸化物層４ｃを明瞭にするため、酸化物層４ｃの厚みを試験例１のＴＥＭ写真よりも厚く示している。
図６は、図２Ａの部分Ｘを拡大した拡大断面図である。試験例１と同じ試料のｐ側半導体層４の表面に、さらにｐ電極６を設けた試料における断面のＴＥＭ分析を行った。ここでのｐ電極６はＩＴＯを用いた。図７は、試験例１に係る試料の断面写真及びＴＥＭ分析の結果を示す表である。図７の断面写真は、図６に示す拡大断面図に対応する。また、図７の断面写真内のＡ１～Ａ３は、図６のＡ１～Ａ３に対応する。Ａ１は、ｐ電極６（ＩＴＯ）の中央部分の領域である。Ａ２は、ｐ側半導体層４の酸化物層４ｃの領域である。Ａ３は、ｐ側半導体層４の酸化物層４ｃよりも下方に位置する領域である。なお、断面写真におけるＡ２、Ａ３については、見やすさのために白枠で示している。また、図６では、酸化物層４ｃを明瞭にするため、酸化物層４ｃの厚みを試験例１のＴＥＭ写真よりも厚く示している。
【0057】
図７の分析結果によると、領域Ａ１からインジウム、酸素、及び微量のアルミニウムが検出された。領域Ａ１からは、窒素及びガリウムは検出されなかった。また、領域Ａ２からガリウム、酸素、窒素、及び少量のアルミニウムが検出された。領域Ａ２からは、インジウムは検出されなかった。領域Ａ３からは、ガリウム、窒素、少量の酸素、及び微量のアルミニウムが検出された。領域Ａ３からは、インジウムは検出されなかった。これらの結果から、試験例１において、ｐ電極６（ＩＴＯ）と窒化物半導体層（ＧａＮ）との間にガリウム酸化物層が形成されていることが確認できる。本試料におけるガリウム酸化物層は酸化ガリウム（Ｇａ２Ｏ３）層、酸窒化ガリウム（ＧａＮＯ）層、あるいはその混合物であると考えられる。本試料においては、ガリウム酸化物層がＡｌを含有している。また、ガリウム酸化物層は１．０ｎｍ程度であるが、均一に形成されていた。これにより、ｐ電極６と窒化物半導体層５を絶縁しているものと考えられる。このように、絶縁性を有する電流狭窄領域が形成されていることにより、電流注入領域以外の領域からの電流のリークを抑制できる。これにより、例えばこの電流狭窄の構造を用いた垂直共振器面発光レーザ素子は、より一層の長寿命化を実現することができる。
【0058】
例えば、本明細書において、ガリウム酸化物層とＧａＮ層とを、ガリウムに対する酸素のモル比によって区別する場合がある。これは、酸化物層が設けられない窒化物半導体層と本実施形態の酸化物層とを区別する為である。参考例として、ガリウム酸化物層が設けられない窒化物半導体層（ＧａＮ）と電極（ＩＴＯ）の断面写真と、ＧａＮとＩＴＯの境界におけるＴＥＭ分析の結果を図８に示す。断面写真において、ＴＥＭ分析を行った領域を白枠で示している。図８の結果から、ＧａＮ層とＩＴＯとの境界においても、ガリウムに対する酸素のモル比は、０．５を超えない。つまり、本実施形態において、ガリウム酸化物層とは、ガリウムに対する酸素のモル比が、０．５以上の層を指すものとする。
同様に、本明細書において、ガリウム酸化物層とＩＴＯとを、ガリウムに対する酸素のモル比によって区別する場合がある。これは、例えば酸化物層が均一に設けられず、酸化物層とＩＴＯが混合した層を有する窒化物半導体層と本実施形態の酸化物層とを区別する為である。図９は、ｐ側半導体層に酸素雰囲気下で反応性イオンエッチングを行った後に、酸素雰囲気下で熱処理を行わずに電極（ＩＴＯ）を設けた比較例１の試料の断面写真とＴＥＭ分析を行った結果である。断面写真内のそれぞれのＢ１～Ｂ３は、図６のＡ１～Ａ３に対応する。当該試料では、酸素雰囲気下で熱処理を行わなかったため、ガリウム酸化物が一部のみに形成されている。これにより、領域Ｂ２においては、ＩＴＯとガリウム酸化物が混合した層となっているものと考えられる。このとき、ガリウムに対する酸素のモル比は、４．８倍を超えている。つまり、本実施形態において、ガリウム酸化物層とは、ガリウムに対する酸素のモル比が４．８以下の層を指し、この混合した層と区別するものとする。
同様に、本明細書において、ガリウム酸化物層とＩＴＯとを、ガリウムに対する酸素のモル比によって区別する場合がある。これは、例えば酸化物層が均一に設けられず、酸化物層とＩＴＯが混合した層を有する窒化物半導体層と本実施形態の酸化物層とを区別する為である。図９は、ｐ側半導体層に酸素雰囲気下で反応性イオンエッチングを行った後に、酸素雰囲気下で熱処理を行わずに電極（ＩＴＯ）を設けた比較例１の試料の断面写真とＴＥＭ分析を行った結果である。断面写真内のそれぞれのＢ１～Ｂ３は、図６のＡ１～Ａ３に対応する。当該試料では、酸素雰囲気下で熱処理を行わなかったため、ガリウム酸化物が一部のみに形成されている。これにより、領域Ｂ２においては、ＩＴＯとガリウム酸化物が混合した層となっているものと考えられる。このとき、ガリウムに対する酸素のモル比は、４．８倍を超えている。つまり、本実施形態において、ガリウム酸化物層とは、ガリウムに対する酸素のモル比が４．８以下の層を指し、この混合した層と区別するものとする。
【0059】
以上の実施形態に加えて、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）
ｎ側半導体層、活性層及びｐ側半導体層をこの順に有する窒化物半導体層を準備する工程と、
前記ｐ側半導体層の表面の少なくとも一部に、マスク部材を形成する工程と、
前記マスク部材を形成した前記ｐ側半導体層を、アルミニウムを含む部材または石英部材と共に酸素雰囲気下に配置し、前記マスク部材から露出した前記ｐ側半導体層の表面に反応性イオンエッチングを施す工程と、
得られた前記ｐ側半導体層を酸素雰囲気下で熱処理する工程と、
前記熱処理する工程後、前記マスク部材を除去する工程と、
前記反応性イオンエッチングを施した前記ｐ側半導体層の表面から前記マスク部材を除去した前記ｐ側半導体層表面にわたって電極を形成する工程とを有する垂直共振器面発光レーザ素子の製造方法。
（付記２）
前記アルミニウムを含む部材又は石英部材が、アルミナから形成される支持部材である（付記１）に記載の製造方法。
（付記３）
前記熱処理する工程における温度が７００℃以上である（付記１）又は（付記２）に記載の製造方法。
（付記４）
前記マスク部材をウェットエッチングによって除去する工程をさらに有する（付記１）～（付記３）のいずれか１に記載の製造方法。
（付記５）
前記反応性イオンエッチングを施した前記ｐ側半導体層の表面には、ガリウムを含む酸化物層が形成される（付記１）～（付記４）のいずれか１に記載の製造方法。
（付記６）
さらに、前記酸化物層の表面に酸化ケイ素膜を形成し、窒素雰囲気下で熱処理を行い、熱処理後に前記酸化ケイ素膜を除去する工程を有する（付記５）に記載の製造方法。
（付記７）
ｎ側半導体層、活性層及びｐ側半導体層をこの順に有する窒化ガリウム系の窒化物半導体層と、
前記ｐ側半導体層の表面の一部に設けられたガリウムを含む酸化物層と、
前記ｐ側半導体層の表面のうち前記酸化物層から露出した領域と、前記酸化物層とにわたって配置された電極を備え、
前記酸化物層は、少なくとも一部にアルミニウムを有し、
前記ｐ側半導体層の表面と前記酸化物層は平坦な平面である垂直共振器面発光レーザ素子。
（付記８）
前記ｐ側半導体層は、ｐ型窒化ガリウム層である（付記７）に記載の垂直共振器面発光レーザ素子。
（付記９）
前記酸化物層は、ガリウムに対する酸素のモル比が０．５～４．８０の範囲にある（付記７）又は（付記８）に記載の垂直共振器面発光レーザ素子。
（付記１０）
前記酸化物層の厚みは、１０ｎｍ以下である（付記７）～（付記９）のいずれか１に記載の垂直共振器面発光レーザ素子。
（付記１）
ｎ側半導体層、活性層及びｐ側半導体層をこの順に有する窒化物半導体層を準備する工程と、
前記ｐ側半導体層の表面の少なくとも一部に、マスク部材を形成する工程と、
前記マスク部材を形成した前記ｐ側半導体層を、アルミニウムを含む部材または石英部材と共に酸素雰囲気下に配置し、前記マスク部材から露出した前記ｐ側半導体層の表面に反応性イオンエッチングを施す工程と、
得られた前記ｐ側半導体層を酸素雰囲気下で熱処理する工程と、
前記熱処理する工程後、前記マスク部材を除去する工程と、
前記反応性イオンエッチングを施した前記ｐ側半導体層の表面から前記マスク部材を除去した前記ｐ側半導体層表面にわたって電極を形成する工程とを有する垂直共振器面発光レーザ素子の製造方法。
（付記２）
前記アルミニウムを含む部材又は石英部材が、アルミナから形成される支持部材である（付記１）に記載の製造方法。
（付記３）
前記熱処理する工程における温度が７００℃以上である（付記１）又は（付記２）に記載の製造方法。
（付記４）
前記マスク部材をウェットエッチングによって除去する工程をさらに有する（付記１）～（付記３）のいずれか１に記載の製造方法。
（付記５）
前記反応性イオンエッチングを施した前記ｐ側半導体層の表面には、ガリウムを含む酸化物層が形成される（付記１）～（付記４）のいずれか１に記載の製造方法。
（付記６）
さらに、前記酸化物層の表面に酸化ケイ素膜を形成し、窒素雰囲気下で熱処理を行い、熱処理後に前記酸化ケイ素膜を除去する工程を有する（付記５）に記載の製造方法。
（付記７）
ｎ側半導体層、活性層及びｐ側半導体層をこの順に有する窒化ガリウム系の窒化物半導体層と、
前記ｐ側半導体層の表面の一部に設けられたガリウムを含む酸化物層と、
前記ｐ側半導体層の表面のうち前記酸化物層から露出した領域と、前記酸化物層とにわたって配置された電極を備え、
前記酸化物層は、少なくとも一部にアルミニウムを有し、
前記ｐ側半導体層の表面と前記酸化物層は平坦な平面である垂直共振器面発光レーザ素子。
（付記８）
前記ｐ側半導体層は、ｐ型窒化ガリウム層である（付記７）に記載の垂直共振器面発光レーザ素子。
（付記９）
前記酸化物層は、ガリウムに対する酸素のモル比が０．５～４．８０の範囲にある（付記７）又は（付記８）に記載の垂直共振器面発光レーザ素子。
（付記１０）
前記酸化物層の厚みは、１０ｎｍ以下である（付記７）～（付記９）のいずれか１に記載の垂直共振器面発光レーザ素子。
【符号の説明】
【0060】
１ 基板
２ ｎ側半導体層
３ 活性層
４ ｐ側半導体層
４ａ 電流注入領域
４ｂ 電流狭窄領域
４ｂｘ、４ｃ 酸化物層
５ 窒化物半導体層
６、６ｘ ｐ電極（ＩＴＯ）
７ 絶縁膜
８ 第２反射層
９ｎ ｎ電極
９ｐ ｐパッド電極
１１ 第１反射層
１２ マスク部材
１３ 部材（支持部材）
１４ 酸化ケイ素膜
１８ プローブ
２２ 放熱基板
２３ 接合層
２４ 反射防止膜
２５ 金属膜
２ ｎ側半導体層
３ 活性層
４ ｐ側半導体層
４ａ 電流注入領域
４ｂ 電流狭窄領域
４ｂｘ、４ｃ 酸化物層
５ 窒化物半導体層
６、６ｘ ｐ電極（ＩＴＯ）
７ 絶縁膜
８ 第２反射層
９ｎ ｎ電極
９ｐ ｐパッド電極
１１ 第１反射層
１２ マスク部材
１３ 部材（支持部材）
１４ 酸化ケイ素膜
１８ プローブ
２２ 放熱基板
２３ 接合層
２４ 反射防止膜
２５ 金属膜
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図1D】
【図1E】
【図1F】
【図1G】
【図2A】
【図2B】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
