半導体発光装置の製造方法
【課題】本発明は、エッチングを行わずにメサ構造を形成して電流リークを低減することを可能にする。
【解決手段】エピタキシャル成長法によって、基板１１上にｎ型コンタクト層１２を形成する工程と、ｎ型コンタクト層１２上に、本体部１６が形成される領域上に開口部２２を設けた無機マスク２１を形成する工程と、エピタキシャル成長法によって、無機マスク２１の開口部２２内のｎ型コンタクト層１２上に、ｎ型層１３、活性層１４、ｐ型層１５を順に形成してメサ構造の本体部１６を形成する工程と、無機マスク２１を除去する工程と、ｎ型コンタクト層１２上および本体部１６表面に電極形成層２３を形成する工程と、電極形成層２３をパターニングして、ｎ型コンタクト層１２上にｎ電極１７を形成し、ｐ型層１５上にｐ電極１８を形成する工程を有する。
【解決手段】エピタキシャル成長法によって、基板１１上にｎ型コンタクト層１２を形成する工程と、ｎ型コンタクト層１２上に、本体部１６が形成される領域上に開口部２２を設けた無機マスク２１を形成する工程と、エピタキシャル成長法によって、無機マスク２１の開口部２２内のｎ型コンタクト層１２上に、ｎ型層１３、活性層１４、ｐ型層１５を順に形成してメサ構造の本体部１６を形成する工程と、無機マスク２１を除去する工程と、ｎ型コンタクト層１２上および本体部１６表面に電極形成層２３を形成する工程と、電極形成層２３をパターニングして、ｎ型コンタクト層１２上にｎ電極１７を形成し、ｐ型層１５上にｐ電極１８を形成する工程を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体発光装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術の発光ダイオード（ＬＥＤ）の電極を形成する方法は、以下のような製造工程による。その一例を、図４の製造工程断面図によって説明する。
【０００３】
図４（１）に示すように、エピタキシャル成長法によって、基板１１１上に、ｎ型コンタクト層１１２、ｎ型層（ｎ型クラッド層等）１１３、活性層１１４、ｐ型層（ｐ型クラッド層、ｐ型コンタクト層等）１１５を積層する。
【０００４】
次に、図４（２）に示すように、上記ｐ型層１１５上にｐ電極１１６を形成する。
【０００５】
次に、図４（３）に示すように、ドライエッチングもしくはイオンミリングによって、上記ｐ電極１１６、ｐ型層１１５、活性層１１４、ｎ型層１１３を加工してメサ構造１１７を形成する。このとき、上記加工をｎ型コンタクト層１１２上で止めることで、ｎ電極を形成する領域が形成される。
【０００６】
次に、図４（４）に示すように、上記ｎ型コンタクト層１１２上にｎ電極１１８を形成する（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
または、以下のような図５の製造工程断面図に示した製造方法がある。
【０００８】
図５（１）に示すように、エピタキシャル成長法によって、基板１１１上に、ｎ型コンタクト層１１２、ｎ型層（ｎ型クラッド層等）１１３、活性層１１４、ｐ型層（ｐ型クラッド層、ｐ型コンタクト層等）１１５を積層する。
【０００９】
次に、図５（２）に示すように、ドライエッチングもしくはイオンミリングによって、上記ｐ型層１１５、活性層１１４、ｎ型層１１３を加工してメサ構造１１７を形成する。このとき、上記加工をｎ型コンタクト層１１２上で止めることで、ｎ電極を形成する領域が形成される。
【００１０】
次に、図５（３）に示すように、全面に電極形成膜１２１を形成する。
【００１１】
次に、図５（４）に示すように、レジストマスク（図示せず）を用いたウエットエッチングにより上記電極形成膜１２１を加工して、上記ｐ型層１１５上にｐ電極１１６を形成し、ｎ型コンタクト層１１２上にｎ電極１１８を形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００７-５９８７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
解決しようとする問題点は、ドライエッチングでメサ構造を形成すると、メサ構造の側面にエッチングダメージが入り、そのエッチングダメージが入った微小領域が電流リークの原因となる点である。
【００１４】
本発明は、エッチングを行わずにメサ構造を形成して電流リークを低減することを可能にする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の半導体発光装置の製造方法は、エピタキシャル成長法によって、基板上にｎ型コンタクト層を形成する工程と、前記ｎ型コンタクト層上に、本体部が形成される領域上に開口部を設けた無機マスクを形成する工程と、エピタキシャル成長法によって、前記無機マスクの開口部内の前記ｎ型コンタクト層上に、ｎ型層、活性層、ｐ型層を順に形成してメサ構造の本体部を形成する工程と、前記無機マスクを除去する工程と、前記ｎ型コンタクト層上および前記本体部表面に電極形成層を形成する工程と、前記電極形成層をパターニングして、前記ｎ型コンタクト層上にｎ電極を形成し、前記ｐ型層上にｐ電極を形成する工程を有する。
【００１６】
本発明の半導体発光装置の製造方法では、本体部が形成される領域上に開口部を設けた無機マスクがｎ型コンタクト層上に形成され、この無機マスクを用いたエピタキシャル成長法によって、開口部に本体部を形成した後、無機マスクを除去する。このため、無機マスクの開口部によって、メサ構造の本体部を形成する領域が確定されるとともに、ｎ型コンタクト層上が無機マスクに被覆されていることで、ｎ型コンタクト層上にｎ電極の形成領域が確保される。そして、本体部がエピタキシャル成長法によって形成されるので、上記本体部の側面がドライエッチングによって形成されない。このため、上記本体部の側面にエッチングダメージが入らないので、電流リークの発生を防止することができる。
【００１７】
本発明の半導体発光装置の製造方法は、エピタキシャル成長法によって、基板上にｎ型コンタクト層を形成する工程と、前記ｎ型コンタクト層上に、本体部が形成される領域上に開口部を設けた無機マスクを形成する工程と、エピタキシャル成長法によって、前記無機マスクの開口部内の前記ｎ型コンタクト層上に、ｎ型層、活性層、ｐ型層を順に形成してメサ構造の本体部を形成する工程と、前記無機マスクを除去する工程と、前記ｎ型コンタクト層上および前記本体部表面にマスク層を形成し、前記ｎ型コンタクト層上の前記マスク層に第１開口部を形成するとともに前記ｐ型層上の前記マスク層に第２開口部を形成する工程と、前記第１開口部内および前記第２開口部内を含む前記マスク層上に電極形成層を形成する工程と、前記マスク層を除去するとともに前記マスク層上の前記電極形成層を除去して、前記第１開口部の位置に残した前記電極形成層でｎ電極を形成するとともに、前記第２開口部の位置に残した前記電極形成層でｐ電極を形成する工程とを有する。
【００１８】
本発明の半導体発光装置の製造方法では、本体部が形成される領域上に開口部を設けた無機マスクがｎ型コンタクト層上に形成され、この無機マスクを用いたエピタキシャル成長法によって、開口部に本体部を形成した後、無機マスクを除去する。このため、無機マスクの開口部によって、メサ構造の本体部を形成する領域が確定されるとともに、ｎ型コンタクト層上が無機マスクに被覆されていることで、ｎ型コンタクト層上にｎ電極の形成領域が確保される。そして、活性層を含む本体部がエピタキシャル成長法によって形成されるので、上記本体部の側面がドライエッチングによって形成されない。このため、上記本体部の側面にエッチングダメージが入らないので、電流リークの発生を防止することができる。
また、ｎ電極、ｐ電極を形成する際に、本体部の側面はマスク層に被覆され、電極形成層の金属が直接接触しないので、本体部が金属汚染されることがない。また、電極形成層のパターニングがリフトオフ法によることから、本体部の側壁にエッチングダメージが入らない。このため、電流リークをさらに低減することが可能になる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の半導体発光装置の製造方法は、電流リークを低減することが可能になるため、信頼性の高い半導体発光装置を製造できるので、歩留まりの向上を図ることができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施の形態に係る半導体発光装置の製造方法の第１例を示した製造工程断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る半導体発光装置の製造方法の第２例を示した製造工程断面図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る半導体発光装置の製造方法の第２例を示した製造工程断面図である。
【図４】従来の半導体発光装置の製造方法の一例を示した製造工程断面図である。
【図５】従来の半導体発光装置の製造方法の一例を示した製造工程断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、発明を実施するための形態（以下、実施の形態とする）について説明する。
【００２２】
＜１．実施の形態＞
［半導体発光装置の製造方法の第１例］
本発明の第１実施の形態に係る半導体発光装置の製造方法の第１例を、図１の製造工程断面図によって説明する。
【００２３】
図１（１）に示すように、基板１１上にｎ型コンタクト層１２を形成する。上記基板１１には、例えばサファイア基板を用いる。もちろん、窒化ガリウム基板等、サファイア基板以外の基板を用いることもできる。そしてエピタキシャル成長法によって、上記基板１１上に上記ｎ型コンタクト層１２を形成する。このｎ型コンタクト層１２は、例えばｎ型の窒化ガリウムを成長させて形成する。
【００２４】
次に、図１（２）に示すように、上記ｎ型コンタクト層１２上に無機マスク２１を形成する。
この工程では、まず上記ｎ型コンタクト層１２表面に無機膜を形成する。この無機膜は、例えば化学気相成長法によって、酸化シリコン膜で形成される。その膜厚は、例えば１μｍ程度とする。この無機膜の成膜方法は、電子ビーム蒸着法であってもよく、その成膜方法は問わない。
また、上記無機膜は、下地の上記ｎ型コンタクト層１２に対して選択的にウエットエッチング加工が可能であれば、酸化シリコン膜に限定されない。例えば窒化シリコン膜であってもよい。
次いで、通常のレジスト塗布技術によって、上記無機膜上にレジスト膜を形成した後、通常のリソグラフィー技術によって、半導体発光装置の本体部が形成される領域を除く領域にレジスト膜が残るようにパターニングを行う。続いて、このパターニングされたレジスト膜をエッチングマスクに用いて、上記無機膜をエッチングして、本体部が形成される領域上に開口部２２を有する無機マスク２１を形成する。ここでは、フッ酸系のウエットエッチングによりエッチングを行う。また、無機膜が窒化シリコン膜で形成されている場合には、例えば熱リン酸によるウエットエッチングにてエッチングを行う。
その後、上記レジスト膜を除去し、上記ｎ型コンタクト層１２表面を洗浄する。
【００２５】
次に、図１（３）に示すように、上記無機マスク２１の開口部２２内の上記ｎ型コンタクト層１２上に、エピタキシャル成長法によって、ｎ型層１３、活性層１４、ｐ型層１５を順に成長させて、メサ構造の本体部１６を形成する。例えば、上記ｎ型層１３は、例えばｎ型クラッド層を形成してなり、上記ｐ型層１５は、例えば下層よりｐ型クラッド層、ｐ型コンタクト層を形成してなる。
上記ｎ型層１３、活性層１４、ｐ型層１５は、例えば、アルミニウム、インジウム、ガリウムのうちから選択された元素および窒素からなる化合物半導体で形成される。
【００２６】
また、上記活性層１４は、例えば量子井戸層と障壁層とを交互に積層してなる多重量子井戸構造を有する。例えば、アンドープＡｌcＩｎdＧａ1-c-dＮ（ただし、０＜ｃ＜１、０＜ｄ＜１）からなる量子井戸層と、アンドープＡｌeＩｎfＧａ1-e-fＮ（ただし、０＜ｅ＜１、０＜ｆ＜１）からなる障壁層を一組として、それを複数に積層して構成される。
なお、活性層１４のインジウム（Ｉｎ）の組成値ｃ、ｄは、発光波長や発光波長幅、光密度などを勘案して決定される。具体的には、量子井戸層のインジウムの組成値ｃは、０％より大きく５０％以下であることが望ましく、障壁層のインジウムの組成値ｄは、０％より大きく４０％以下であることが望ましい。また、量子井戸層の厚さは、１ｎｍ以上２０ｎｍ以下であることが望ましく、障壁層の厚さは、４ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることが望ましい。また、活性層１４全体の厚さは、６ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であることが望ましい。
【００２７】
次に、図１（４）に示すように、上記無機マスク２１（前記図１（３）参照）を除去する。この無機マスク２１の除去は、上記無機マスク２１が例えば、酸化シリコン膜で形成されている場合にはフッ酸系のウエットエッチングにより行う。このとき、ｐ型層１５上に形成された自然酸化膜も除去される。したがって、電極形成層を形成する前の前洗浄を兼ねることができる。
また、上記無機マスク２１が窒化シリコン膜で形成されている場合には熱リン酸系のウエットエッチングにより行う。
【００２８】
次に、図１（５）に示すように、上記ｎ型コンタクト層１２上におよび上記本体部１６表面に電極形成層２３を形成する。
【００２９】
上記電極形成層２３は、例えば、銀（Ａｇ）もしくはインジウムスズオキサイド（ＩＴＯ）で形成される。例えば、銀（Ａｇ）の仕事関数は、４．２６ｅＶであるが、光反射特性に優れているので、電極形成層２３として用いた。また、ＩＴＯの仕事関数は４．４ｅＶ４．５ｅＶであるが、ｐ電極１９側より光を射出するような場合には有効である。
また、銀、インジウムスズオキサイドが上記仕事関数を有することから、銀、インジウムスズオキサイドでｎ電極を形成した場合にはオーミックコンタクトとなる。
上記電極形成層２３として用いるその他の金属としては、ニッケル（Ｎｉ）（仕事関数値＝５．１５ｅＶ）、白金（Ｐｔ）（仕事関数値＝５．６５ｅＶ）、パラジウム（Ｐｄ）（仕事関数値＝５．１２ｅＶ）が挙げられる。これらの金属材料は、ｐ型層１５とオーミックコンタクトをとることができる。
また、インジウムスズオキサイドの代わりに、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、アルミニウム亜鉛酸化物（ＡＺＯ）、亜鉛酸化物（ＺｎＯ）、インジウムガリウム亜鉛酸化物（ＩＧＺＯ）、インジウム亜鉛スズ酸化物（ＩＺＴＯ）等の透明金属酸化物を用いることもできる。
【００３０】
次に、図１（６）に示すように、通常のレジスト塗布技術によって、上記電極形成層２３の表面にレジスト膜（図示せず）を形成した後、通常のリソグラフィー技術によって、電極形成領域上に上記レジスト膜を残してレジストパターン（図示せず）を形成する。次いで、そのレジストパターンをエッチングマスクに用いたエッチングによって、上記電極形成層２３をパターニングして、上記ｎ型コンタクト層１２上にｎ電極１７を形成し、上記ｐ型層１５上にｐ電極１８を形成する。
このようにして、半導体発光装置１が製造される。
【００３１】
上記第１例の製造方法では、本体部１６が形成される領域上に開口部２２を設けた無機マスク２１がｎ型コンタクト層１２上に形成され、この無機マスク２１を用いたエピタキシャル成長法によって、開口部２２に本体部１６を形成した後、無機マスク２１を除去する。このため、無機マスク２１の開口部２２によって、メサ構造の本体部１６を形成する領域が確定されるとともに、ｎ型コンタクト層１２上が無機マスク２１に被覆されていることで、ｎ型コンタクト層１２上にｎ電極１７の形成領域が確保される。
また上記本体部１６はエピタキシャル成長法によって形成されるので、上記本体部１６の側面がドライエッチングによって形成されない。このため、上記本体部１６の側面にエッチングダメージが入らないので、電流リークの発生を防止することができる。
よって、信頼性の高い半導体発光装置を製造できるので、歩留まりの向上を図ることができるという利点がある。
【００３２】
［半導体発光装置の製造方法の第２例］
次に、本発明の一実施の形態に係る半導体発光装置の製造方法の第２例を、図２〜図３の製造工程断面図によって説明する。
【００３３】
図２（１）に示すように、基板１１上にｎ型コンタクト層１２を形成する。上記基板１１には、例えばサファイア基板を用いる。もちろん、窒化ガリウム基板等、サファイア基板以外の基板を用いることもできる。そしてエピタキシャル成長法によって、上記基板１１上に上記ｎ型コンタクト層１２を形成する。このｎ型コンタクト層１２は、例えばｎ型の窒化ガリウムを成長させて形成する。
【００３４】
次に、図２（２）に示すように、上記ｎ型コンタクト層１２上に無機マスク２１を形成する。
この工程では、まず上記ｎ型コンタクト層１２表面に無機膜を形成する。この無機膜は、例えば化学気相成長法によって、酸化シリコン膜で形成される。この無機膜の成膜方法は、電子ビーム蒸着法であってもよく、その成膜方法は問わない。
また、上記無機膜は、下地の上記ｎ型コンタクト層１２に対して選択的にウエットエッチング加工が可能であれば、酸化シリコン膜に限定されない。例えば窒化シリコン膜であってもよい。
次いで、通常のレジスト塗布技術によって、上記無機膜上にレジスト膜を形成した後、通常のリソグラフィー技術によって、半導体発光装置の本体部が形成される領域を除く領域にレジスト膜が残るようにパターニングを行う。続いて、このパターニングされたレジスト膜をエッチングマスクに用いて、上記無機膜をエッチングして、本体部が形成される領域上に開口部２２を有する無機マスク２１を形成する。ここでは、フッ酸系のウエットエッチングによりエッチングを行う。また、無機膜が窒化シリコン膜で形成されている場合には、例えば熱リン酸によるウエットエッチングにてエッチングを行う。
その後、上記レジスト膜を除去し、上記ｎ型コンタクト層１２表面を洗浄する。
【００３５】
次に、図２（３）に示すように、上記無機マスク２１の開口部２２内の上記ｎ型コンタクト層１２上に、エピタキシャル成長法によって、ｎ型層１３、活性層１４、ｐ型層１５を順に成長させて、メサ構造の本体部１６を形成する。例えば、上記ｎ型層１３は、例えばｎ型クラッド層を形成してなり、上記ｐ型層１５は、例えば下層よりｐ型クラッド層、ｐ型コンタクト層を形成してなる。
上記ｎ型層１３、活性層１４、ｐ型層１５は、例えば、アルミニウム、インジウム、ガリウムのうちから選択された元素および窒素からなる化合物半導体（以下ＡｌＩｎＧａＮと記す）で形成される。
【００３６】
また、上記活性層１４は、例えば量子井戸層と障壁層とを交互に積層してなる多重量子井戸構造を有する。例えば、アンドープＡｌcＩｎdＧａ1-c-dＮ（ただし、０＜ｃ＜１、０＜ｄ＜１）からなる量子井戸層と、アンドープＡｌeＩｎfＧａ1-e-fＮ（ただし、０＜ｅ＜１、０＜ｆ＜１）からなる障壁層を一組として、それを複数に積層して構成される。
なお、活性層１４のインジウム（Ｉｎ）の組成値ｃ、ｄは、発光波長や発光波長幅、光密度などを勘案して決定される。
具体的には、上記量子井戸層のインジウムの組成値ｃは、インジウムを少なくとも含み５０％以下であることが望ましく、より望ましくは５％以上３０％以下とする。
また上記障壁層のインジウムの組成値ｄは、インジウムを少なくとも含み４０％以下であることが望ましい。
また、量子井戸層の厚さは、１ｎｍ以上２０ｎｍ以下であることが望ましく、障壁層の厚さは、４ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることが望ましい。また、活性層１４全体の厚さは、６ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であることが望ましい。
【００３７】
次に、図２（４）に示すように上記無機マスク２１（前記図２（３）参照）を除去する。この無機マスク２１の除去は、上記無機マスク２１が例えば、酸化シリコン膜で形成されている場合にはフッ酸系のウエットエッチングにより行う。このとき、ｐ型層１５上に形成された自然酸化膜も除去される。したがって、電極形成層を形成する前の前洗浄を兼ねることができる。
また、上記無機マスク２１が窒化シリコン膜で形成されている場合には熱リン酸系のウエットエッチングにより行う。
【００３８】
次に、図３（５）に示すように、通常のレジスト塗布技術によって、上記ｎ型コンタクト層１２上におよび上記本体部１６表面にマスク層３１を形成する。このマスク層３１は、例えばレジスト膜で形成される。マスク層３１は、次工程で形成される電極形成層の膜厚よりも厚く形成しておくことが必要である。
【００３９】
続いて図３（６）に示すように、通常のリソグラフィー技術によって、ｎ電極形成領域上の上記マスク層３１に第１開口部３２を形成し、ｐ電極形成領域上の上記マスク層３１に第２開口部３３を形成する。
【００４０】
次に、図３（７）に示すように、スパッタ法もしくは蒸着法によって、上記第１開口部３２内の上記ｎ型コンタクト層１２上、および上記第２開口部３３内の上記ｐ型層１５上に電極形成層２３を形成する。このとき、上記マスク層３１上にも電極形成層２３が形成される。
【００４１】
上記電極形成層２３は、例えば、銀（Ａｇ）もしくはインジウムスズオキサイド（ＩＴＯ）で形成される。例えば、銀（Ａｇ）の仕事関数は、４．２６ｅＶであるが、光反射特性に優れているので、電極形成層２３として用いた。また、ＩＴＯの仕事関数は４．４ｅＶ４．５ｅＶであるが、ｐ電極側より光を射出するような場合には有効である。
また、銀、インジウムスズオキサイドが上記仕事関数を有することから、銀、インジウムスズオキサイドでｎ電極を形成した場合にはオーミックコンタクトとなる。
上記電極形成層２３として用いるその他の金属としては、ニッケル（Ｎｉ）（仕事関数値＝５．１５ｅＶ）、白金（Ｐｔ）（仕事関数値＝５．６５ｅＶ）、パラジウム（Ｐｄ）（仕事関数値＝５．１２ｅＶ）が挙げられる。これらの金属材料は、ｐ型層１５とオーミックコンタクトをとることができる。
また、インジウムスズオキサイドの代わりに、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、アルミニウム亜鉛酸化物（ＡＺＯ）、亜鉛酸化物（ＺｎＯ）、インジウムガリウム亜鉛酸化物（ＩＧＺＯ）、インジウム亜鉛スズ酸化物（ＩＺＴＯ）等の透明金属酸化物を用いることもできる。
【００４２】
次に、図３（８）に示すように、上記マスク層３１（前記図３（７）参照）とともに、このマスク層３１上に形成された電極形成層２３（前記図３（７）参照）を除去する。その結果、上記第１開口部３２の位置に上記電極形成層２３からなるｎ電極１７が形成され、上記第２開口部３３の位置に上記電極形成層２３からなるｐ電極１８が形成される。
このようにして、半導体発光装置１が製造される。
【００４３】
上記第２例の製造方法では、本体部１６が形成される領域上に開口部２２を設けた無機マスク２１がｎ型コンタクト層１２上に形成され、この無機マスク２１を用いたエピタキシャル成長法によって、開口部２２に本体部１６を形成した後、無機マスク２１を除去する。このため、無機マスク２１の開口部２２によって、メサ構造の本体部１６を形成する領域が確定されるとともに、ｎ型コンタクト層１２上が無機マスク２１に被覆されていることで、ｎ型コンタクト層１２上にｎ電極１７の形成領域が確保される。
上記本体部１６はエピタキシャル成長法によって形成されるので、上記本体部１６の側面がドライエッチングによって形成されない。このため、上記本体部１６の側面にエッチングダメージが入らないので、電流リークの発生を防止することができる。
また、ｎ電極１７、ｐ電極１８を形成する際に、本体部１６の側面はマスク層３１に被覆され、電極形成層２３の金属が直接接触しないので、本体部１６が金属汚染されることがない。また、電極形成層２３のパターニングがリフトオフ法によることから、本体部１６の側壁にエッチングダメージが入らない。このため、上記第１例よりさらに電流リークの低減が可能になる。
よって、信頼性の高い半導体発光装置を製造できるので、歩留まりの向上を図ることができるという利点がある。
【００４４】
上記各実施例におけるエピタキシャル成長は、例えば有機金属化学気相成長（ＭＯＣＶＤ）法を用いる。
【００４５】
また上記各実施例における化合物半導体は、上記説明した化合物半導体に限定されることはなく、例えば１３族と１５族からなる２元系化合物半導体、３元系化合物半導体もしくは４元系化合物半導体であってもよい。
【００４６】
また、上記各実施例において、エピタキシャル成長によって形成されたｎ型窒化ガリウムからなるｎ型コンタクト層１２上にＡｌＩｎＧａＮ結晶を再エピタキシャル成長する際に以下のような問題が生じることがある。例えば、ｎ型コンタクト層１２のｎ型窒化ガリウムを高温水素雰囲気にさらすとピットが発生する。また窒素雰囲気でエピタキシャル成長を開始すると１００μｍオーダーの黒点が発生する。
そこで、これらの問題を解決する手段として、エピタキシャル成長を開始する前に、ｎ型窒化ガリウムからなるｎ型コンタクト層１２表面を、酸またはアルカリで前処理する。上記酸には、例えばフッ酸、王水、燐酸、ピロリン酸などを用いる。また上記アルカリには、例えば水酸化カリウム水溶液、水酸化ナトリウム水溶液、有機アルカリ(例えば、フルウチ化学株式会社製セミコクリーン)などを用いる。このような前処理を行うことで、酸化膜、およびエピタキシャル成長プロセス中に付着したパーティクルを除去し、かつ再エピタキシャル成長を窒素雰囲気で開始することで、再エピタキシャル成長時の界面を問題なく接合することができる。
【００４７】
さらに、上記各実施例において、ｎ型をｐ型とし、ｐ型をｎ型とした構成においても、本発明の半導体発光装置の製造方法を適用することができる。したがって、この場合、ｎ型コンタクト層はｐ型のｐ型コンタクト層になる。またｎ電極はｐ電極になり、ｐ電極はｎ電極になる。
【符号の説明】
【００４８】
１…半導体発光装置、１１…基板、１２…ｎ型コンタクト層、１３…ｎ型層、１４…活性層、１５…ｐ型層、１６…本体部、１７…ｎ電極、１８…ｐ電極、２１…無機マスク、２２…開口部、２３…電極形成膜、３１…マスク層、３２…第１開口部、３３…第２開口部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体発光装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術の発光ダイオード（ＬＥＤ）の電極を形成する方法は、以下のような製造工程による。その一例を、図４の製造工程断面図によって説明する。
【０００３】
図４（１）に示すように、エピタキシャル成長法によって、基板１１１上に、ｎ型コンタクト層１１２、ｎ型層（ｎ型クラッド層等）１１３、活性層１１４、ｐ型層（ｐ型クラッド層、ｐ型コンタクト層等）１１５を積層する。
【０００４】
次に、図４（２）に示すように、上記ｐ型層１１５上にｐ電極１１６を形成する。
【０００５】
次に、図４（３）に示すように、ドライエッチングもしくはイオンミリングによって、上記ｐ電極１１６、ｐ型層１１５、活性層１１４、ｎ型層１１３を加工してメサ構造１１７を形成する。このとき、上記加工をｎ型コンタクト層１１２上で止めることで、ｎ電極を形成する領域が形成される。
【０００６】
次に、図４（４）に示すように、上記ｎ型コンタクト層１１２上にｎ電極１１８を形成する（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
または、以下のような図５の製造工程断面図に示した製造方法がある。
【０００８】
図５（１）に示すように、エピタキシャル成長法によって、基板１１１上に、ｎ型コンタクト層１１２、ｎ型層（ｎ型クラッド層等）１１３、活性層１１４、ｐ型層（ｐ型クラッド層、ｐ型コンタクト層等）１１５を積層する。
【０００９】
次に、図５（２）に示すように、ドライエッチングもしくはイオンミリングによって、上記ｐ型層１１５、活性層１１４、ｎ型層１１３を加工してメサ構造１１７を形成する。このとき、上記加工をｎ型コンタクト層１１２上で止めることで、ｎ電極を形成する領域が形成される。
【００１０】
次に、図５（３）に示すように、全面に電極形成膜１２１を形成する。
【００１１】
次に、図５（４）に示すように、レジストマスク（図示せず）を用いたウエットエッチングにより上記電極形成膜１２１を加工して、上記ｐ型層１１５上にｐ電極１１６を形成し、ｎ型コンタクト層１１２上にｎ電極１１８を形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００７-５９８７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
解決しようとする問題点は、ドライエッチングでメサ構造を形成すると、メサ構造の側面にエッチングダメージが入り、そのエッチングダメージが入った微小領域が電流リークの原因となる点である。
【００１４】
本発明は、エッチングを行わずにメサ構造を形成して電流リークを低減することを可能にする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の半導体発光装置の製造方法は、エピタキシャル成長法によって、基板上にｎ型コンタクト層を形成する工程と、前記ｎ型コンタクト層上に、本体部が形成される領域上に開口部を設けた無機マスクを形成する工程と、エピタキシャル成長法によって、前記無機マスクの開口部内の前記ｎ型コンタクト層上に、ｎ型層、活性層、ｐ型層を順に形成してメサ構造の本体部を形成する工程と、前記無機マスクを除去する工程と、前記ｎ型コンタクト層上および前記本体部表面に電極形成層を形成する工程と、前記電極形成層をパターニングして、前記ｎ型コンタクト層上にｎ電極を形成し、前記ｐ型層上にｐ電極を形成する工程を有する。
【００１６】
本発明の半導体発光装置の製造方法では、本体部が形成される領域上に開口部を設けた無機マスクがｎ型コンタクト層上に形成され、この無機マスクを用いたエピタキシャル成長法によって、開口部に本体部を形成した後、無機マスクを除去する。このため、無機マスクの開口部によって、メサ構造の本体部を形成する領域が確定されるとともに、ｎ型コンタクト層上が無機マスクに被覆されていることで、ｎ型コンタクト層上にｎ電極の形成領域が確保される。そして、本体部がエピタキシャル成長法によって形成されるので、上記本体部の側面がドライエッチングによって形成されない。このため、上記本体部の側面にエッチングダメージが入らないので、電流リークの発生を防止することができる。
【００１７】
本発明の半導体発光装置の製造方法は、エピタキシャル成長法によって、基板上にｎ型コンタクト層を形成する工程と、前記ｎ型コンタクト層上に、本体部が形成される領域上に開口部を設けた無機マスクを形成する工程と、エピタキシャル成長法によって、前記無機マスクの開口部内の前記ｎ型コンタクト層上に、ｎ型層、活性層、ｐ型層を順に形成してメサ構造の本体部を形成する工程と、前記無機マスクを除去する工程と、前記ｎ型コンタクト層上および前記本体部表面にマスク層を形成し、前記ｎ型コンタクト層上の前記マスク層に第１開口部を形成するとともに前記ｐ型層上の前記マスク層に第２開口部を形成する工程と、前記第１開口部内および前記第２開口部内を含む前記マスク層上に電極形成層を形成する工程と、前記マスク層を除去するとともに前記マスク層上の前記電極形成層を除去して、前記第１開口部の位置に残した前記電極形成層でｎ電極を形成するとともに、前記第２開口部の位置に残した前記電極形成層でｐ電極を形成する工程とを有する。
【００１８】
本発明の半導体発光装置の製造方法では、本体部が形成される領域上に開口部を設けた無機マスクがｎ型コンタクト層上に形成され、この無機マスクを用いたエピタキシャル成長法によって、開口部に本体部を形成した後、無機マスクを除去する。このため、無機マスクの開口部によって、メサ構造の本体部を形成する領域が確定されるとともに、ｎ型コンタクト層上が無機マスクに被覆されていることで、ｎ型コンタクト層上にｎ電極の形成領域が確保される。そして、活性層を含む本体部がエピタキシャル成長法によって形成されるので、上記本体部の側面がドライエッチングによって形成されない。このため、上記本体部の側面にエッチングダメージが入らないので、電流リークの発生を防止することができる。
また、ｎ電極、ｐ電極を形成する際に、本体部の側面はマスク層に被覆され、電極形成層の金属が直接接触しないので、本体部が金属汚染されることがない。また、電極形成層のパターニングがリフトオフ法によることから、本体部の側壁にエッチングダメージが入らない。このため、電流リークをさらに低減することが可能になる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の半導体発光装置の製造方法は、電流リークを低減することが可能になるため、信頼性の高い半導体発光装置を製造できるので、歩留まりの向上を図ることができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施の形態に係る半導体発光装置の製造方法の第１例を示した製造工程断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る半導体発光装置の製造方法の第２例を示した製造工程断面図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る半導体発光装置の製造方法の第２例を示した製造工程断面図である。
【図４】従来の半導体発光装置の製造方法の一例を示した製造工程断面図である。
【図５】従来の半導体発光装置の製造方法の一例を示した製造工程断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、発明を実施するための形態（以下、実施の形態とする）について説明する。
【００２２】
＜１．実施の形態＞
［半導体発光装置の製造方法の第１例］
本発明の第１実施の形態に係る半導体発光装置の製造方法の第１例を、図１の製造工程断面図によって説明する。
【００２３】
図１（１）に示すように、基板１１上にｎ型コンタクト層１２を形成する。上記基板１１には、例えばサファイア基板を用いる。もちろん、窒化ガリウム基板等、サファイア基板以外の基板を用いることもできる。そしてエピタキシャル成長法によって、上記基板１１上に上記ｎ型コンタクト層１２を形成する。このｎ型コンタクト層１２は、例えばｎ型の窒化ガリウムを成長させて形成する。
【００２４】
次に、図１（２）に示すように、上記ｎ型コンタクト層１２上に無機マスク２１を形成する。
この工程では、まず上記ｎ型コンタクト層１２表面に無機膜を形成する。この無機膜は、例えば化学気相成長法によって、酸化シリコン膜で形成される。その膜厚は、例えば１μｍ程度とする。この無機膜の成膜方法は、電子ビーム蒸着法であってもよく、その成膜方法は問わない。
また、上記無機膜は、下地の上記ｎ型コンタクト層１２に対して選択的にウエットエッチング加工が可能であれば、酸化シリコン膜に限定されない。例えば窒化シリコン膜であってもよい。
次いで、通常のレジスト塗布技術によって、上記無機膜上にレジスト膜を形成した後、通常のリソグラフィー技術によって、半導体発光装置の本体部が形成される領域を除く領域にレジスト膜が残るようにパターニングを行う。続いて、このパターニングされたレジスト膜をエッチングマスクに用いて、上記無機膜をエッチングして、本体部が形成される領域上に開口部２２を有する無機マスク２１を形成する。ここでは、フッ酸系のウエットエッチングによりエッチングを行う。また、無機膜が窒化シリコン膜で形成されている場合には、例えば熱リン酸によるウエットエッチングにてエッチングを行う。
その後、上記レジスト膜を除去し、上記ｎ型コンタクト層１２表面を洗浄する。
【００２５】
次に、図１（３）に示すように、上記無機マスク２１の開口部２２内の上記ｎ型コンタクト層１２上に、エピタキシャル成長法によって、ｎ型層１３、活性層１４、ｐ型層１５を順に成長させて、メサ構造の本体部１６を形成する。例えば、上記ｎ型層１３は、例えばｎ型クラッド層を形成してなり、上記ｐ型層１５は、例えば下層よりｐ型クラッド層、ｐ型コンタクト層を形成してなる。
上記ｎ型層１３、活性層１４、ｐ型層１５は、例えば、アルミニウム、インジウム、ガリウムのうちから選択された元素および窒素からなる化合物半導体で形成される。
【００２６】
また、上記活性層１４は、例えば量子井戸層と障壁層とを交互に積層してなる多重量子井戸構造を有する。例えば、アンドープＡｌcＩｎdＧａ1-c-dＮ（ただし、０＜ｃ＜１、０＜ｄ＜１）からなる量子井戸層と、アンドープＡｌeＩｎfＧａ1-e-fＮ（ただし、０＜ｅ＜１、０＜ｆ＜１）からなる障壁層を一組として、それを複数に積層して構成される。
なお、活性層１４のインジウム（Ｉｎ）の組成値ｃ、ｄは、発光波長や発光波長幅、光密度などを勘案して決定される。具体的には、量子井戸層のインジウムの組成値ｃは、０％より大きく５０％以下であることが望ましく、障壁層のインジウムの組成値ｄは、０％より大きく４０％以下であることが望ましい。また、量子井戸層の厚さは、１ｎｍ以上２０ｎｍ以下であることが望ましく、障壁層の厚さは、４ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることが望ましい。また、活性層１４全体の厚さは、６ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であることが望ましい。
【００２７】
次に、図１（４）に示すように、上記無機マスク２１（前記図１（３）参照）を除去する。この無機マスク２１の除去は、上記無機マスク２１が例えば、酸化シリコン膜で形成されている場合にはフッ酸系のウエットエッチングにより行う。このとき、ｐ型層１５上に形成された自然酸化膜も除去される。したがって、電極形成層を形成する前の前洗浄を兼ねることができる。
また、上記無機マスク２１が窒化シリコン膜で形成されている場合には熱リン酸系のウエットエッチングにより行う。
【００２８】
次に、図１（５）に示すように、上記ｎ型コンタクト層１２上におよび上記本体部１６表面に電極形成層２３を形成する。
【００２９】
上記電極形成層２３は、例えば、銀（Ａｇ）もしくはインジウムスズオキサイド（ＩＴＯ）で形成される。例えば、銀（Ａｇ）の仕事関数は、４．２６ｅＶであるが、光反射特性に優れているので、電極形成層２３として用いた。また、ＩＴＯの仕事関数は４．４ｅＶ４．５ｅＶであるが、ｐ電極１９側より光を射出するような場合には有効である。
また、銀、インジウムスズオキサイドが上記仕事関数を有することから、銀、インジウムスズオキサイドでｎ電極を形成した場合にはオーミックコンタクトとなる。
上記電極形成層２３として用いるその他の金属としては、ニッケル（Ｎｉ）（仕事関数値＝５．１５ｅＶ）、白金（Ｐｔ）（仕事関数値＝５．６５ｅＶ）、パラジウム（Ｐｄ）（仕事関数値＝５．１２ｅＶ）が挙げられる。これらの金属材料は、ｐ型層１５とオーミックコンタクトをとることができる。
また、インジウムスズオキサイドの代わりに、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、アルミニウム亜鉛酸化物（ＡＺＯ）、亜鉛酸化物（ＺｎＯ）、インジウムガリウム亜鉛酸化物（ＩＧＺＯ）、インジウム亜鉛スズ酸化物（ＩＺＴＯ）等の透明金属酸化物を用いることもできる。
【００３０】
次に、図１（６）に示すように、通常のレジスト塗布技術によって、上記電極形成層２３の表面にレジスト膜（図示せず）を形成した後、通常のリソグラフィー技術によって、電極形成領域上に上記レジスト膜を残してレジストパターン（図示せず）を形成する。次いで、そのレジストパターンをエッチングマスクに用いたエッチングによって、上記電極形成層２３をパターニングして、上記ｎ型コンタクト層１２上にｎ電極１７を形成し、上記ｐ型層１５上にｐ電極１８を形成する。
このようにして、半導体発光装置１が製造される。
【００３１】
上記第１例の製造方法では、本体部１６が形成される領域上に開口部２２を設けた無機マスク２１がｎ型コンタクト層１２上に形成され、この無機マスク２１を用いたエピタキシャル成長法によって、開口部２２に本体部１６を形成した後、無機マスク２１を除去する。このため、無機マスク２１の開口部２２によって、メサ構造の本体部１６を形成する領域が確定されるとともに、ｎ型コンタクト層１２上が無機マスク２１に被覆されていることで、ｎ型コンタクト層１２上にｎ電極１７の形成領域が確保される。
また上記本体部１６はエピタキシャル成長法によって形成されるので、上記本体部１６の側面がドライエッチングによって形成されない。このため、上記本体部１６の側面にエッチングダメージが入らないので、電流リークの発生を防止することができる。
よって、信頼性の高い半導体発光装置を製造できるので、歩留まりの向上を図ることができるという利点がある。
【００３２】
［半導体発光装置の製造方法の第２例］
次に、本発明の一実施の形態に係る半導体発光装置の製造方法の第２例を、図２〜図３の製造工程断面図によって説明する。
【００３３】
図２（１）に示すように、基板１１上にｎ型コンタクト層１２を形成する。上記基板１１には、例えばサファイア基板を用いる。もちろん、窒化ガリウム基板等、サファイア基板以外の基板を用いることもできる。そしてエピタキシャル成長法によって、上記基板１１上に上記ｎ型コンタクト層１２を形成する。このｎ型コンタクト層１２は、例えばｎ型の窒化ガリウムを成長させて形成する。
【００３４】
次に、図２（２）に示すように、上記ｎ型コンタクト層１２上に無機マスク２１を形成する。
この工程では、まず上記ｎ型コンタクト層１２表面に無機膜を形成する。この無機膜は、例えば化学気相成長法によって、酸化シリコン膜で形成される。この無機膜の成膜方法は、電子ビーム蒸着法であってもよく、その成膜方法は問わない。
また、上記無機膜は、下地の上記ｎ型コンタクト層１２に対して選択的にウエットエッチング加工が可能であれば、酸化シリコン膜に限定されない。例えば窒化シリコン膜であってもよい。
次いで、通常のレジスト塗布技術によって、上記無機膜上にレジスト膜を形成した後、通常のリソグラフィー技術によって、半導体発光装置の本体部が形成される領域を除く領域にレジスト膜が残るようにパターニングを行う。続いて、このパターニングされたレジスト膜をエッチングマスクに用いて、上記無機膜をエッチングして、本体部が形成される領域上に開口部２２を有する無機マスク２１を形成する。ここでは、フッ酸系のウエットエッチングによりエッチングを行う。また、無機膜が窒化シリコン膜で形成されている場合には、例えば熱リン酸によるウエットエッチングにてエッチングを行う。
その後、上記レジスト膜を除去し、上記ｎ型コンタクト層１２表面を洗浄する。
【００３５】
次に、図２（３）に示すように、上記無機マスク２１の開口部２２内の上記ｎ型コンタクト層１２上に、エピタキシャル成長法によって、ｎ型層１３、活性層１４、ｐ型層１５を順に成長させて、メサ構造の本体部１６を形成する。例えば、上記ｎ型層１３は、例えばｎ型クラッド層を形成してなり、上記ｐ型層１５は、例えば下層よりｐ型クラッド層、ｐ型コンタクト層を形成してなる。
上記ｎ型層１３、活性層１４、ｐ型層１５は、例えば、アルミニウム、インジウム、ガリウムのうちから選択された元素および窒素からなる化合物半導体（以下ＡｌＩｎＧａＮと記す）で形成される。
【００３６】
また、上記活性層１４は、例えば量子井戸層と障壁層とを交互に積層してなる多重量子井戸構造を有する。例えば、アンドープＡｌcＩｎdＧａ1-c-dＮ（ただし、０＜ｃ＜１、０＜ｄ＜１）からなる量子井戸層と、アンドープＡｌeＩｎfＧａ1-e-fＮ（ただし、０＜ｅ＜１、０＜ｆ＜１）からなる障壁層を一組として、それを複数に積層して構成される。
なお、活性層１４のインジウム（Ｉｎ）の組成値ｃ、ｄは、発光波長や発光波長幅、光密度などを勘案して決定される。
具体的には、上記量子井戸層のインジウムの組成値ｃは、インジウムを少なくとも含み５０％以下であることが望ましく、より望ましくは５％以上３０％以下とする。
また上記障壁層のインジウムの組成値ｄは、インジウムを少なくとも含み４０％以下であることが望ましい。
また、量子井戸層の厚さは、１ｎｍ以上２０ｎｍ以下であることが望ましく、障壁層の厚さは、４ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることが望ましい。また、活性層１４全体の厚さは、６ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であることが望ましい。
【００３７】
次に、図２（４）に示すように上記無機マスク２１（前記図２（３）参照）を除去する。この無機マスク２１の除去は、上記無機マスク２１が例えば、酸化シリコン膜で形成されている場合にはフッ酸系のウエットエッチングにより行う。このとき、ｐ型層１５上に形成された自然酸化膜も除去される。したがって、電極形成層を形成する前の前洗浄を兼ねることができる。
また、上記無機マスク２１が窒化シリコン膜で形成されている場合には熱リン酸系のウエットエッチングにより行う。
【００３８】
次に、図３（５）に示すように、通常のレジスト塗布技術によって、上記ｎ型コンタクト層１２上におよび上記本体部１６表面にマスク層３１を形成する。このマスク層３１は、例えばレジスト膜で形成される。マスク層３１は、次工程で形成される電極形成層の膜厚よりも厚く形成しておくことが必要である。
【００３９】
続いて図３（６）に示すように、通常のリソグラフィー技術によって、ｎ電極形成領域上の上記マスク層３１に第１開口部３２を形成し、ｐ電極形成領域上の上記マスク層３１に第２開口部３３を形成する。
【００４０】
次に、図３（７）に示すように、スパッタ法もしくは蒸着法によって、上記第１開口部３２内の上記ｎ型コンタクト層１２上、および上記第２開口部３３内の上記ｐ型層１５上に電極形成層２３を形成する。このとき、上記マスク層３１上にも電極形成層２３が形成される。
【００４１】
上記電極形成層２３は、例えば、銀（Ａｇ）もしくはインジウムスズオキサイド（ＩＴＯ）で形成される。例えば、銀（Ａｇ）の仕事関数は、４．２６ｅＶであるが、光反射特性に優れているので、電極形成層２３として用いた。また、ＩＴＯの仕事関数は４．４ｅＶ４．５ｅＶであるが、ｐ電極側より光を射出するような場合には有効である。
また、銀、インジウムスズオキサイドが上記仕事関数を有することから、銀、インジウムスズオキサイドでｎ電極を形成した場合にはオーミックコンタクトとなる。
上記電極形成層２３として用いるその他の金属としては、ニッケル（Ｎｉ）（仕事関数値＝５．１５ｅＶ）、白金（Ｐｔ）（仕事関数値＝５．６５ｅＶ）、パラジウム（Ｐｄ）（仕事関数値＝５．１２ｅＶ）が挙げられる。これらの金属材料は、ｐ型層１５とオーミックコンタクトをとることができる。
また、インジウムスズオキサイドの代わりに、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、アルミニウム亜鉛酸化物（ＡＺＯ）、亜鉛酸化物（ＺｎＯ）、インジウムガリウム亜鉛酸化物（ＩＧＺＯ）、インジウム亜鉛スズ酸化物（ＩＺＴＯ）等の透明金属酸化物を用いることもできる。
【００４２】
次に、図３（８）に示すように、上記マスク層３１（前記図３（７）参照）とともに、このマスク層３１上に形成された電極形成層２３（前記図３（７）参照）を除去する。その結果、上記第１開口部３２の位置に上記電極形成層２３からなるｎ電極１７が形成され、上記第２開口部３３の位置に上記電極形成層２３からなるｐ電極１８が形成される。
このようにして、半導体発光装置１が製造される。
【００４３】
上記第２例の製造方法では、本体部１６が形成される領域上に開口部２２を設けた無機マスク２１がｎ型コンタクト層１２上に形成され、この無機マスク２１を用いたエピタキシャル成長法によって、開口部２２に本体部１６を形成した後、無機マスク２１を除去する。このため、無機マスク２１の開口部２２によって、メサ構造の本体部１６を形成する領域が確定されるとともに、ｎ型コンタクト層１２上が無機マスク２１に被覆されていることで、ｎ型コンタクト層１２上にｎ電極１７の形成領域が確保される。
上記本体部１６はエピタキシャル成長法によって形成されるので、上記本体部１６の側面がドライエッチングによって形成されない。このため、上記本体部１６の側面にエッチングダメージが入らないので、電流リークの発生を防止することができる。
また、ｎ電極１７、ｐ電極１８を形成する際に、本体部１６の側面はマスク層３１に被覆され、電極形成層２３の金属が直接接触しないので、本体部１６が金属汚染されることがない。また、電極形成層２３のパターニングがリフトオフ法によることから、本体部１６の側壁にエッチングダメージが入らない。このため、上記第１例よりさらに電流リークの低減が可能になる。
よって、信頼性の高い半導体発光装置を製造できるので、歩留まりの向上を図ることができるという利点がある。
【００４４】
上記各実施例におけるエピタキシャル成長は、例えば有機金属化学気相成長（ＭＯＣＶＤ）法を用いる。
【００４５】
また上記各実施例における化合物半導体は、上記説明した化合物半導体に限定されることはなく、例えば１３族と１５族からなる２元系化合物半導体、３元系化合物半導体もしくは４元系化合物半導体であってもよい。
【００４６】
また、上記各実施例において、エピタキシャル成長によって形成されたｎ型窒化ガリウムからなるｎ型コンタクト層１２上にＡｌＩｎＧａＮ結晶を再エピタキシャル成長する際に以下のような問題が生じることがある。例えば、ｎ型コンタクト層１２のｎ型窒化ガリウムを高温水素雰囲気にさらすとピットが発生する。また窒素雰囲気でエピタキシャル成長を開始すると１００μｍオーダーの黒点が発生する。
そこで、これらの問題を解決する手段として、エピタキシャル成長を開始する前に、ｎ型窒化ガリウムからなるｎ型コンタクト層１２表面を、酸またはアルカリで前処理する。上記酸には、例えばフッ酸、王水、燐酸、ピロリン酸などを用いる。また上記アルカリには、例えば水酸化カリウム水溶液、水酸化ナトリウム水溶液、有機アルカリ(例えば、フルウチ化学株式会社製セミコクリーン)などを用いる。このような前処理を行うことで、酸化膜、およびエピタキシャル成長プロセス中に付着したパーティクルを除去し、かつ再エピタキシャル成長を窒素雰囲気で開始することで、再エピタキシャル成長時の界面を問題なく接合することができる。
【００４７】
さらに、上記各実施例において、ｎ型をｐ型とし、ｐ型をｎ型とした構成においても、本発明の半導体発光装置の製造方法を適用することができる。したがって、この場合、ｎ型コンタクト層はｐ型のｐ型コンタクト層になる。またｎ電極はｐ電極になり、ｐ電極はｎ電極になる。
【符号の説明】
【００４８】
１…半導体発光装置、１１…基板、１２…ｎ型コンタクト層、１３…ｎ型層、１４…活性層、１５…ｐ型層、１６…本体部、１７…ｎ電極、１８…ｐ電極、２１…無機マスク、２２…開口部、２３…電極形成膜、３１…マスク層、３２…第１開口部、３３…第２開口部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エピタキシャル成長法によって、基板上にｎ型コンタクト層を形成する工程と、
前記ｎ型コンタクト層上に、本体部が形成される領域上に開口部を設けた無機マスクを形成する工程と、
エピタキシャル成長法によって、前記無機マスクの開口部内の前記ｎ型コンタクト層上に、ｎ型層、活性層、ｐ型層を順に形成してメサ構造の本体部を形成する工程と、
前記無機マスクを除去する工程と、
前記ｎ型コンタクト層上および前記本体部表面に電極形成層を形成する工程と、
前記電極形成層をパターニングして、前記ｎ型コンタクト層上にｎ電極を形成し、前記ｐ型層上にｐ電極を形成する工程を有する
半導体発光装置の製造方法。
【請求項２】
エピタキシャル成長法によって、基板上にｎ型コンタクト層を形成する工程と、
前記ｎ型コンタクト層上に、本体部が形成される領域上に開口部を設けた無機マスクを形成する工程と、
エピタキシャル成長法によって、前記無機マスクの開口部内の前記ｎ型コンタクト層上に、ｎ型層、活性層、ｐ型層を順に形成してメサ構造の本体部を形成する工程と、
前記無機マスクを除去する工程と、
前記ｎ型コンタクト層上および前記本体部表面にマスク層を形成し、前記ｎ型コンタクト層上の前記マスク層に第１開口部を形成するとともに前記ｐ型層上の前記マスク層に第２開口部を形成する工程と、
前記第１開口部内および前記第２開口部内を含む前記マスク層上に電極形成層を形成する工程と、
前記マスク層を除去するとともに前記マスク層上の前記電極形成層を除去して、前記第１開口部の位置に残した前記電極形成層でｎ電極を形成するとともに、前記第２開口部の位置に残した前記電極形成層でｐ電極を形成する工程とを有する
半導体発光装置の製造方法。
【請求項３】
前記無機マスクは酸化シリコンで形成される
請求項１または請求項２記載の半導体発光装置の製造方法。
【請求項４】
前記本体部を形成するエピタキシャル成長の前に、前記ｎ型コンタクト層表面を、酸もしくはアルカリにて前洗浄を行い、前記本体部を形成するエピタキシャル成長を窒素雰囲気にて開始する
請求項１または請求項２記載の半導体発光装置の製造方法。
【請求項５】
前記電極形成層は、銀もしくはインジウムスズオキサイドで形成される
請求項１または請求項２記載の半導体発光装置の製造方法。
【請求項１】
エピタキシャル成長法によって、基板上にｎ型コンタクト層を形成する工程と、
前記ｎ型コンタクト層上に、本体部が形成される領域上に開口部を設けた無機マスクを形成する工程と、
エピタキシャル成長法によって、前記無機マスクの開口部内の前記ｎ型コンタクト層上に、ｎ型層、活性層、ｐ型層を順に形成してメサ構造の本体部を形成する工程と、
前記無機マスクを除去する工程と、
前記ｎ型コンタクト層上および前記本体部表面に電極形成層を形成する工程と、
前記電極形成層をパターニングして、前記ｎ型コンタクト層上にｎ電極を形成し、前記ｐ型層上にｐ電極を形成する工程を有する
半導体発光装置の製造方法。
【請求項２】
エピタキシャル成長法によって、基板上にｎ型コンタクト層を形成する工程と、
前記ｎ型コンタクト層上に、本体部が形成される領域上に開口部を設けた無機マスクを形成する工程と、
エピタキシャル成長法によって、前記無機マスクの開口部内の前記ｎ型コンタクト層上に、ｎ型層、活性層、ｐ型層を順に形成してメサ構造の本体部を形成する工程と、
前記無機マスクを除去する工程と、
前記ｎ型コンタクト層上および前記本体部表面にマスク層を形成し、前記ｎ型コンタクト層上の前記マスク層に第１開口部を形成するとともに前記ｐ型層上の前記マスク層に第２開口部を形成する工程と、
前記第１開口部内および前記第２開口部内を含む前記マスク層上に電極形成層を形成する工程と、
前記マスク層を除去するとともに前記マスク層上の前記電極形成層を除去して、前記第１開口部の位置に残した前記電極形成層でｎ電極を形成するとともに、前記第２開口部の位置に残した前記電極形成層でｐ電極を形成する工程とを有する
半導体発光装置の製造方法。
【請求項３】
前記無機マスクは酸化シリコンで形成される
請求項１または請求項２記載の半導体発光装置の製造方法。
【請求項４】
前記本体部を形成するエピタキシャル成長の前に、前記ｎ型コンタクト層表面を、酸もしくはアルカリにて前洗浄を行い、前記本体部を形成するエピタキシャル成長を窒素雰囲気にて開始する
請求項１または請求項２記載の半導体発光装置の製造方法。
【請求項５】
前記電極形成層は、銀もしくはインジウムスズオキサイドで形成される
請求項１または請求項２記載の半導体発光装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−２８７６３７（Ｐ２０１０−２８７６３７Ａ）
【公開日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１３８７４５（Ｐ２００９−１３８７４５）
【出願日】平成２１年６月１０日（２００９．６．１０）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月１０日（２００９．６．１０）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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