紫外光発光ダイオード装置及びその製造方法
本発明は、ＵＶＬＥＤ装置及びその製造方法を提供する。この装置は、基板（１）上に下から上への順で設けられたＡｌＮ核層（２、３）、真性ＡｌＧａＮエピタキシャル層（４）、ｎ−型ＡｌＧａＮバリア層（５）、活性領域（６）、第１のｐ−型ＡｌＧａＮバリア層（７）、第２のｐ−型ＡｌＧａＮバリア層（８）、及びｐ−型ＧａＮキャップ層（９）を含備える。ｐ−型ＧａＮキャップ層には、発生した光を発するためのウインド領域（１０、Ｗ、Ａ）をエッチングしている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオード（以下、ＬＥＤと略称する）装置及びその製造方法に関し、特に出射光の強度を向上できるＡｌＧａＮ多重量子井戸の紫外光ＬＥＤ装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体材料は、第三世代半導体材料の立派な代表として、優れた特性を多く有し、特に光学応用の面では、Ｇａ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｎからなる合金｛Ｇａ（Ａｌ，Ｉｎ）Ｎ｝は、全可視光領域と近紫外光領域をカバーすることができる。さらに、ウルツ鉱構造のＩＩＩ族窒化物は、何れも直接バンドギャップであり、光電子装置の応用に非常に適合する。特に、紫外光領域において、ＡｌＧａＮ多重量子井戸の紫外光ＬＥＤ装置は、巨大な優位を示し、現在の紫外光電子装置の開発のホットスポットの一つとなる。しかし、ＬＥＤ装置の発光波長が短くなるに従い、ＧａＮ ＬＥＤ装置の活性層におけるＡｌ組成がますます高くなり、高品質のＡｌＧａＮ材料の製造に大きな難度を有し、特に、ＡｌＧａＮ材料による紫外光の吸収が激しいので、紫外光ＬＥＤ装置の外部量子効率と光強度が何れも低くなる。これは、紫外光ＬＥＤ装置の発展バリアとなっており、その問題の解決は当面の急務である。
【０００３】
ＡｌＧａＮ多重量子井戸の紫外光ＬＥＤ装置は、広い応用未来を有する。まず、ＧａＮ青緑光ＬＥＤ装置は、飛躍的な進展がなされており、現在、高輝度青緑光ＬＥＤ装置は実用化されており、景観照明、大画面のバックライト光源、光通信などの分野において巨大な潜在力を示している。次に、白光ＬＥＤ装置の固体照明は、勢いが激しくなり、第三回目の照明革命を引き起こした。さらに、可視光領域の日一日と成熟するに従い、研究者は、研究の重点をますます波長の短い紫外光に移転し、紫外光は、シルクスクリーン印刷、ポリマーの硬化、環境保護、白光照明、及び軍事探測などの分野において重大な応用価値を有する。
【０００４】
現在、国内外では、主に幾つかの新規の材料成長方法、又は新規の構造を採用することで応力によるＡｌＧａＮ材料の品質への破壊を減少し、ＡｌＧａＮ材料の成長品質を向上することにより、紫外光ＬＥＤ装置の発光性能を向上している。上記方法は以下の通りである。即ち、
2002年、アメリカ、サウスカロライナ州立大学は世界の先頭を切って３００ｎｍより低い紫外光ＬＥＤ装置を実現し、サファイア基板上に波長２８５ｎｍのＬＥＤ装置を製造し、２００μ×２００μのチップは、４００ｍＡのパルス電流でのパワーが０．１５ｍＷであり、ｐ型とｎ型の接触抵抗を改善した後、最大パワーが０．２５ｍＷに達した。文献：V. Adivarahan, J. P. Zhang, A. Chitnis, et al, “sub-Milliwatt Power III-N Light Emitting Diodes at 285nm,” Jpn J Appl Phy, 2002, 41: L435を参照されたい。次に、一連の飛躍的な進展がなされており、順に２８０ｎｍ、２６９ｎｍ、２６５ｎｍの発光波長を実現し、ＬＥＤ装置の最大パワーは１ｍＷを超えた。文献：W H Sun, J P Zhang, V Adivarahan, et al. “AlGaN-based 280nm light-emitting diodes with continuous wave powers in excess of 1.5mW” Appl Phys Lett, 2004, 85（4）:531；V Adivarahan, S Wu, J P Zhang, et al. “High-efficiency 269nm emission deep ultraviolet light-emitting diodes” Appl Phys Lett, 2004,84（23）:4762; Y Bilenko, A Lunev, X Hu, et al. “10 Milliwatt Pulse Operation of 265nm AlGaN Light Emitting Diodes” Jpn J Appl Phys, 2005, 44:L98を参照されたい。電流伝達を改善し、熱効果を低下するために、１００μｍ×１００μｍの面積の小さいチップに対し、２×２アレイのモードで接続され、ｆｌｉｐ−ｃｈｉｐ構造を用い、２８０ｎｍ波長のパワーは２４ｍＷに達することができ、最大の外部量子効率が０．３５％である。文献：W H Sun, J P Zhang, V Adivarahan, et al. “AlGaN-based 280nm light-emitting diodes with continuous wave powers in excess of 1.5mW” Appl Phys Lett, 2004, 85（4）:531を参照されたい。2004年に、さらに２５０ｎｍのＬＥＤ装置を製造し、２００μ×２００μのチップの最大パワーは０．６ｍＷに近付いたが、外部量子効率が０.０１％だけである。文献：V Adivarahan, W H Sun, A Chitnis, et al. “250nm AlGaN light-emitting diodes” Appl Phys Lett, 2004,85（12）:2175を参照されたい。
【０００５】
2004年、アメリカ、ノースウエスタン大学、カンザス大学も、深紫外光、特に２８０〜２９０ｎｍ波長帯に大きな進展がなされている。文献：Fischer A J, Allerman A A, et al. Room-temperature direct current operation of 290nm Light-emitting diodes with milliwatt power level [J]. Appl Phys Lett, 2004,84（17）:3394を参照されたい。ワイヤ挿入状接触によりチップ内部の電流広がりを改善し、フリップチップボンディング構造によりＬＥＤ装置の放熱能力を向上し、１ｍｍ×１ｍｍの高パワーの紫外光ＬＥＤ装置を製造し、発光波長２９０ｎｍ、３００ｍＡの直流での発光パワーが１.３４ｍＷに達し、外部量子効率が０.１１％である。文献：Kim K H, Fan Z Y, Khizar M, et al. AlGaN-based ultraviolet light-emitting diodes grown on AlN epilayers [J]. Appl Phys Lett, 2004, 85（20）:4777を参照されたい。
【０００６】
同年、アメリカ、サウスカロライナ州立大学は、さらに２５０と２５５ｎｍの深紫外光ＬＥＤ装置を開発し、その底部バッファ層は、ＡｌＧａＮ／ＡｌＮの超格子構造を用い、高品質のＡｌＧａＮバリア層を成長し、２００×２００μｍの深紫外光ＬＥＤ装置を製造し、３００ｍＡと１０００ｍＡのパルス電流で、その発光パワーはそれぞれ０.１６ｍＷと０.５７ｍＷに達したが、底部光取り出しの方式を用いたので、その発光効率はやはり比較的に低い。文献：V Adivarahan, W H Sun, A Chitnis, M Shatalov, S Wu, H P Maruska, M Asif Khan. “250nm AlGaN light-emitting diodes” Appl Phys Lett, 2004, 85（12）：2175を参照されたい。
【０００７】
2007年、日本の埼玉大学も、２３１〜２６１ｎｍ波長帯の深紫外光ＬＥＤ装置の研究に進展がなされており、ＡｌＮバッファ層をパルスで成長するため、ＡｌＮ層の転位欠陥密度をいっそう減少したので、高Ａｌ組成のＡｌＧａＮ層を成長し、２６１ｎｍの深紫外光ＬＥＤ装置の光パワーと外部量子効率の分布は、１.６５ｍＷと０.２３％に達した。文献：Hirayama Hideki，Yatabe Tohru, Noguchi Norimichi, Ohashi Tomoaki, Kamata Norihiko. “231-261nm AlGaN deep-ultraviolet light-emitting diodes fabricated on AlN multilayer buffers grown by ammonia pulse-flow method on sapphire” Appl Phys Lett, 2007, 91（7）: 071901-1を参照されたい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】ＷＯ２００７／００５９８４号公報
【特許文献２】ＣＮ１９００３８６号公報
【特許文献３】ＣＮ１０１１３２０２２号公報
【特許文献４】ＵＳ２００８／０２５８１３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述の内容をまとめると、現在、国際的にＡｌＧａＮ深紫外光ＬＥＤ装置の製造は、全てボトムエミッション方式を用い、トップエミッション方式に対する研究が少ない。発光波長の減少に従い、底部バッファ層による紫外光の吸収がますます多くなり、出射光のパワー及び外部量子効率に酷く影響を与える。現在、ものに装置の構造を改善することにより、エピタキシャル層の品質を向上しているが、従来のボトムエミッション技術は、（１）光取り出しの経路が長すぎ、その途中の光損失が多すぎるので、常に光の外部量子効率が低すぎることになり、（２）底部ＡｌＮバッファ層の結晶品質が比較的に悪いので、材料の非輻射再結合中心が多くなり、紫外光の吸収が多くなり、（３）底部バッファ層が静電応力による作用で、光子を捕捉するとの欠陥が大きくなり、装置の信頼性に酷く影響を与える。
【００１０】
本発明は、上述の従来の技術の欠陥を解消するために、信頼性が高く、コストが低く、プロセスが簡単であり、光の出射経路を変更し、光の出力パワー及び外部量子効率を向上する紫外光ＬＥＤ装置及びその製造方法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】
【００１１】
本発明に係る紫外光ＬＥＤ装置は、基板（１）上に順に成長したＡｌＮ核層（２、３）、真性ＡｌＧａＮエピタキシャル層（４）、第１導電型ＡｌＧａＮバリア層（５）、活性領域（６）、第２導電型の第１のＡｌＧａＮバリア層（７）、第２導電型の第２のＡｌＧａＮバリア層（８）、及び第２導電型ＧａＮキャップ層（９）を含み、第２導電型ＧａＮキャップ層（９）には、発生した光を発するためのウインド（１０、Ｗ、Ａ）を設けていることを特徴とする。その中、前記ウインド（１０、Ｗ、Ａ）は、略円錐状、半球状、又は円柱状の何れかである。
【００１２】
その中、前記基板（１）は、ＳｉＣ基板又はサファイア基板である。前記基板がＳｉＣ基板である場合に、前記ＳｉＣ基板の裏面には第１導電型の電極が形成され、第２導電型ＧａＮキャップ層（９）には第２導電型の電極が形成される。前記基板がサファイア基板である場合に、前記第１導電型ＡｌＧａＮバリア層（５）には第１導電型の電極が形成され、第２導電型ＧａＮキャップ層（９）には第２導電型の電極が形成される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、以下の技術効果を有する。
本発明に係る装置は、トップウインド構造を用いるため、出射光の取り出し孔径を向上するだけでなく、出射光をウインドに強め、静電応力により装置のＡｌＮバッファ層中の欠陥を多くしたとしても、出射光のパワーに影響を及ぼさないので、ＡｌＧａＮ ＳｉＣ基板の紫外光ＬＥＤ装置の実用化をかなり推進する。
【００１４】
また、本発明に係るトップウインド構造の製造は、ｐ−ＧａＮキャップ層からｐ型ＡｌＧａＮバリア層までを光援助湿式エッチングによりエッチングして、半球状、円錐状などの形状のウインドを形成することにより、発した紫外光がトップから放射し、光の出力パワー及び装置の外部量子効率を効果的に向上した。
また、本発明は、ウインドをドライエッチングによりエッチングしたので、ウインドの底部に位置する電子バリア層ｐ−ＡｌＧａＮの表面が粗く、光の取り出し効率がいっそう向上した。
【００１５】
また、本発明に係る装置の製造プロセスは、成熟の青色光ＧａＮ ＬＥＤ装置の製造プロセスと両立できるので、コストが低く、プロセスが簡単である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１Ａ】本発明に係る紫外光ＬＥＤ装置の断面構造を示す図である。
【図１Ｂ】本発明に係る紫外光ＬＥＤ装置の断面構造を示す図である。
【図１Ｃ】本発明に係る紫外光ＬＥＤ装置の断面構造を示す図である。
【図１Ｄ】本発明に係る紫外光ＬＥＤ装置の断面構造を示す図である。
【図１Ｅ】本発明に係る紫外光ＬＥＤ装置の断面構造を示す図である。
【図１Ｆ】本発明に係る紫外光ＬＥＤ装置の断面構造を示す図である。
【図２Ａ】本発明に係る紫外光ＬＥＤ装置の一の実施例（ＳｉＣ基板、円柱状ウインド）の製造流れ図である。
【図２Ｂ】本発明に係る紫外光ＬＥＤ装置の一の実施例（ＳｉＣ基板、円柱状ウインド）の製造流れ図である。
【図３Ａ】本発明に係る紫外光ＬＥＤ装置の他の実施例（サファイア基板、円柱状ウインド）の製造流れ図である。
【図３Ｂ】本発明に係る紫外光ＬＥＤ装置の他の実施例（サファイア基板、円柱状ウインド）の製造流れ図である。
【図３Ｃ】本発明に係る紫外光ＬＥＤ装置の他の実施例（サファイア基板、円柱状ウインド）の製造流れ図である。
【図４】本発明に係る紫外光ＬＥＤ装置の他の実施例（ＳｉＣ基板、円錐状ウインド）の製造流れ図である。
【図５】本発明に係る紫外光ＬＥＤ装置の他の実施例（サファイア基板、円錐状ウインド）の製造流れ図である。
【図６Ａ】本発明に係る紫外光ＬＥＤ装置の他の実施例（ＳｉＣ基板、半球状ウインド）の製造流れ図である。
【図６Ｂ】本発明に係る紫外光ＬＥＤ装置の他の実施例（ＳｉＣ基板、半球状ウインド）の製造流れ図である。
【図６Ｃ】本発明に係る紫外光ＬＥＤ装置の他の実施例（ＳｉＣ基板、半球状ウインド）の製造流れ図である。
【図７Ａ】本発明に係る紫外光ＬＥＤ装置の他の実施例（サファイア基板、半球状ウインド）の製造流れ図である。
【図７Ｂ】本発明に係る紫外光ＬＥＤ装置の他の実施例（サファイア基板、半球状ウインド）の製造流れ図である。
【図７Ｃ】本発明に係る紫外光ＬＥＤ装置の他の実施例（サファイア基板、半球状ウインド）の製造流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
〈紫外光ＬＥＤ装置の構造及びその変化例〉
図１Ａは本発明に係る紫外光ＬＥＤ装置の断面構造を示す図である。
図１Ａに示すように、本発明に係る紫外光ＬＥＤ装置は、ｎ型ＳｉＣ基板１を有し、ＳｉＣ基板１に低温ＡｌＮ核層２を成長し、低温ＡｌＮ核層２に高温ＡｌＮ核層３を成長し、高温ＡｌＮ核層３にＡｌＧａＮエピタキシャル層４を成長し、ＡｌＧａＮエピタキシャル層４にｎ型ＡｌＧａＮバリア層５を成長し、ｎ型ＡｌＧａＮバリア層５に多重量子井戸構造のＡｌｘＧａ１−ｘＮ／ＡｌｙＧａ１−ｙＮからなる活性領域６を成長し、活性領域６に高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層７を成長し、ｐ型ＡｌＧａＮバリア層７に低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層８を成長し、ｐ型ＡｌＧａＮバリア層８にｐ型ＧａＮキャップ層９を成長した。ｐ型ＧａＮキャップ層９には略円錐状のウインド１０を設けることにより、本発明に係る紫外光ＬＥＤ装置から発生した光をｐ型ＧａＮキャップ層９から放射する。
【００１８】
また、ＳｉＣ基板１の低温ＡｌＮ核層２を成長した側とは反対側にｎ型電極を堆積した。ｐ型ＧａＮキャップ層９にｐ型電極を堆積した。
以上、図１Ａに示す本発明に係る紫外光ＬＥＤ装置の構造を説明したが、本発明はこれに限らず、本発明の主旨に基づいて様々な変化を行ってもよい。以下、図１Ｂ〜図１Ｆを参照しながら各種の変化例を例として説明する。
【００１９】
図１Ａに示す紫外光ＬＥＤ装置は、その基板がｎ型ＳｉＣであり、ウインドの形状が円錐状である。しかし、本発明はこれに限らず、その他の材料の基板例えばサファイア基板（例えば図１Ｂ、図１Ｄ、図１Ｆ）、その他の形状例えば円柱状（例えば図１Ｅ、図１Ｆ）又は半球状（例えば図１Ｃ、図１Ｄ）のウインドであってもよい。
図１Ｂ、図１Ｄ、図１Ｆに示す紫外光ＬＥＤ装置は、サファイア基板を有し、ｎ型ＡｌＧａＮバリア層５にｎ型電極を形成し、ｐ型ＧａＮキャップ層９にｐ型電極を形成した。
【００２０】
また、ウインドの深さについては、紫外光ＬＥＤ装置から発生した光を射出できればよく、ウインド１０がｐ型ＧａＮキャップ層９及び低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層８を貫通し高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層７に達することは好ましい。当然ながら、ウインドの形状に従い異なる深さを好適に選択してもよい。
例えば、ウインドの形状が略円錐状である場合に、ウインドの底部が高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層７の２／３深さの箇所に位置することは好ましい。
【００２１】
ウインドの形状が略半球状である場合に、ウインドの底部が高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層７の４／５深さの箇所に位置することは好ましく、また、ウインドの上部の幅と底部の幅との比が２：１であることは好ましい。
ウインドの形状が略円柱状である場合に、ウインドの底部が高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層７の略３／４深さの箇所に位置することは好ましく、また、ウインドの深さと幅との比が１：１０００であることは好ましい。
【００２２】
〈紫外光ＬＥＤ装置の製造方法〉
（実施例１）
以下、図２Ａ及び図２Ｂを参照しながら、図１Ｅに示す基板がＳｉＣ基板でウインドが円柱状である紫外光ＬＥＤ装置を製造する製造方法を説明する。
まず、図２Ａは材料の成長工程を示す：
工程１：ＭＯＣＶＤプロセスによりＳｉＣ基板に低温ＡｌＮ核層を成長する。
【００２３】
基板の温度を６００℃まで低下し、成長圧力を５０Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量２８μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源を導入し、厚み３ｎｍの低温ＡｌＮ核層を成長する。
工程２：低温ＡｌＮ核層に高温ＡｌＮ核層を成長する。
【００２４】
成長温度を１０５０℃まで昇温し、成長圧力を５０Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量２８μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源を導入し、厚み２０ｎｍの高温ＡｌＮ核層を成長する。
工程３：高温ＡｌＮ核層にＡｌＧａＮエピタキシャル層を成長する。
【００２５】
成長温度を１０５０℃に保持し、成長圧力を１１０Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１１００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量５０μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源及び８０μｍｏｌ／ｍｉｎのガリウム源を導入し、厚み１２００ｎｍのノンドーピングＡｌＧａＮエピタキシャル層を成長する。
工程４：ＡｌＧａＮエピタキシャル層にＳｉドーピングｎ型ＡｌＧａＮバリア層を成長する。
【００２６】
成長温度を１０５０℃に保持し、成長圧力を１１０Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量５５μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源、６５μｍｏｌ／ｍｉｎのガリウム源、及び１〜３μｍｏｌ／ｍｉｎのＳｉ源を同時に導入し、厚み６００ｎｍのＳｉドーピングＡｌＧａＮバリア層を成長する。
【００２７】
工程５：ｎ型ＡｌＧａＮバリア層に多重量子井戸ＡｌｘＧａ１−ｘＮ／ＡｌｙＧａ１−ｙＮ層（ｘ＜ｙ）、つまり活性領域６を成長する。
成長温度を１０５０℃に保持し、成長圧力を１２０Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量６５μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源及び８０μｍｏｌ／ｍｉｎのガリウム源を同時に導入し、厚み２〜７ｎｍのＡｌｘＧａ１−ｘＮポテンシャル井戸層を成長する。成長温度を１０５０℃に保持し、成長圧力を７０Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量８０μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源、６５μｍｏｌ／ｍｉｎのガリウム源を同時に導入し、厚み２〜１０ｎｍのＡｌｙＧａ１−ｙＮバリア層を成長し、量子井戸の周期は３〜５個である。
【００２８】
工程６：多重量子井戸ＡｌｘＧａ１−ｘＮ／ＡｌｙＧａ１−ｙＮ層に４０％〜６０％（モル比。以下も同様である）の高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層７を成長する。
成長温度を１０００℃に保持し、成長圧力を１００Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量１００μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源、７０μｍｏｌ／ｍｉｎのガリウム源、及び３〜５μｍｏｌ／ｍｉｎのＭｇ源を同時に導入し、厚み７０ｎｍの高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層を成長する。
【００２９】
工程７：ｐ型バリア層に１０％〜２５％（モル比。以下も同様である）の低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層を成長する。
成長温度を１０００℃に保持し、成長圧力を１００Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量８０μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源、１２０μｍｏｌ／ｍｉｎのガリウム源、及び３〜５μｍｏｌ／ｍｉｎのＭｇ源を同時に導入し、厚み６０ｎｍの低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層を成長する。
【００３０】
工程８：低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層にｐ型ＧａＮキャップ層を成長する。
成長温度を９５０℃に保持し、成長圧力を７０Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量６５μｍｏｌ／ｍｉｎのガリウム源、及び３〜５μｍｏｌ／ｍｉｎのＭｇ源を同時に導入し、厚み６０ｎｍのｐ型ＧａＮキャップ層を成長する。
【００３１】
次に、図２Ｂは装置の製造工程を示す：
工程１：ｐ型ＧａＮキャップ層に円形ウインドをフォトエッチングし、ＩＣＰ（プラズマエッチング）によりウインドを高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までエッチングし、円柱状のウインドＡを形成する。
（１）まず、基板に塗布したポジ型フォトレジストを、レジストスピンナの回転数が５０００ｒｐｍで振り切り、その後、９０℃のオーブン内で１５ｍｉｎ乾燥し、フォトエッチング及び現像によりエッチングに必要なウインドを形成する。
【００３２】
（２）次に、ＩＣＰによりｐ型ＧａＮキャップ層を高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、円柱状のウインドＡを形成する。エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングの深さが１３５ｎｍであり、エッチングに用いられる電極パワーが２４０Ｗで、バイアス電圧が８０Ｖで、圧力が１Ｐａで、エッチング時間が１８０ｓである。
【００３３】
工程２：ｎ型ＳｉＣ基板の裏面にｎ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより電極のパターン領域にｎ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｎ型電極を形成する。
（１）まず、金属がもっとよく剥離するように、基板に塗布した接着剤を、回転数が８０００ｒｐｍで、時間が３０ｓで振り切り、温度が１６０℃の高温オーブン内で２０ｍｉｎ乾燥し、その後、当該基板に塗布したポジ型フォトレジストを、回転数が５０００ｒｐｍで振り切り、最後に、温度が８０℃の高温オーブン内で１０ｍｉｎ乾燥し、フォトエッチングによりｎ型電極のパターンを取得する。
【００３４】
（２）次に、ＤＱ−５００プラズマレジスト剥離装置によりパターン領域における現像し切らないフォトレジスト被膜を除去し、当該工程は剥離の歩留まりを大きく向上し、その後、ＶＰＣ−１０００電子ビーム蒸着装置によりＮｉ／Ａｕの両層の金属を堆積する。
（３）次に、アセトンに４０ｍｉｎ以上浸漬した後、超音波処理を行い、その後、窒素ガスで吹いて乾燥する。
【００３５】
（４）最後に、基板を高速焼鈍炉内に入れ、焼鈍炉内に窒素ガスを約１０ｍｉｎ導入し、その後、窒素ガス雰囲気で、温度が１０００℃の条件下、６５ｓの高温焼鈍を行い、ｎ型電極を形成する。
工程３：ｐ型ＧａＮキャップ層にｐ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより電極のパターン領域にｐ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｐ型電極を形成する。
【００３６】
（１）まず、基板に塗布した接着剤を、レジストスピンナの回転数が８０００ｒｐｍで、時間が３０ｓで振り切り、それを温度が１６０℃の高温オーブン内に入れて２０ｍｉｎ乾燥し、その後、当該基板に塗布したポジ型フォトレジストを、レジストスピンナの回転数が５０００ｒｐｍで振り切り、温度が８０℃の高温オーブン内に入れて１０ｍｉｎ乾燥し、フォトエッチングによりｐ型電極のパターンを取得する。
【００３７】
（２）次に、ＤＱ−５００プラズマレジスト剥離装置によりパターン領域における現像し切らないフォトレジスト被膜を除去し、ＶＰＣ−１１００電子ビーム蒸着装置によりｐ型電極のパターンにＮｉ／Ａｕの両層の金属をｐ型電極として蒸着する。
（３）次に、上述の処理を行った基板をアセトンに入れて２０ｍｉｎ以上浸漬した後、超音波処理を行い、その後、窒素ガスで吹いて乾燥し、その後、当該基板を高速焼鈍炉内に入れ、空気雰囲気で、温度が５６０℃の条件下、１０ｍｉｎの高温焼鈍を行い、ｐ型電極を形成し、装置の製造を完成する。
【００３８】
以上は実施例１を説明し、次に、実施例１の変化例１〜５を説明する。変化例１〜５も、材料成長と装置製造との二つの工程を含むが、材料成長工程は実施例１と同一であり、ここに、同一の工程の説明を省略した。
（実施例１の変化例１）
本変化例と実施例１との相違点は、装置の製造工程の工程１の（２）において、ＩＣＰによりｐ型ＧａＮキャップ層を高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、円柱状のウインドＡを形成することにある。エッチングの深さが１３５ｎｍであり、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングに用いられる電極パワーが４５０Ｗで、バイアス電圧が６０Ｖで、圧力が２Ｐａで、エッチング時間が１４０ｓである。
【００３９】
（実施例１の変化例２）
本変化例と実施例１との相違点は、装置の製造工程の工程１の（２）において、ＩＣＰによりｐ型ＧａＮキャップ層を高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、円柱状のウインドＡを形成することにある。エッチングの深さが１３５ｎｍであり、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングに用いられる電極パワーが６００Ｗで、バイアス電圧が０Ｖで、圧力が３Ｐａで、エッチング時間が１００ｓである。
【００４０】
（実施例１の変化例３）
本変化例と実施例１との相違点は、具体的に以下の通りである。
装置の製造工程において、
工程１：ｐ型ＧａＮキャップ層に円形ウインドをフォトエッチングし、ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）によりウインドを高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までエッチングし、円柱状のウインドＡを形成する。
【００４１】
（１）基板の表面にポジ型フォトレジストを塗布し、回転数が５０００ｒｐｍのレジストスピンナでレジストを振り切り、その後、９０℃のオーブン内で１５ｍｉｎ乾燥し、フォトエッチング及び現像によりエッチングに必要なウインドを形成する。
（２）ＲＩＥによりｐ型ＧａＮキャップ層を高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、底部がｐ型ＡｌＧａＮバリア層にある円柱状のウインドＡを形成する。エッチングの深さが１３５ｎｍであり、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングに用いられる電極パワーが１５０Ｗで、バイアス電圧が２３０Ｖで、圧力が１０ｍＴで、エッチング時間が２４０ｓである。
【００４２】
工程２：ｎ型ＳｉＣ基板の裏面にｎ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより電極のパターン領域にｎ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｎ型電極を形成する。
（１）〜（３）は、実施例１と略同一であり、その具体的な説明を省略した。
（４）基板を高速焼鈍炉内に入れ、まず、焼鈍炉内に窒素ガスを約１０ｍｉｎ導入し、次に、窒素ガス雰囲気で、温度が１０００℃の条件下、５５ｓの高温焼鈍を行い、ｎ型電極を形成する。
【００４３】
工程３は、実施例１と略同一であり、その具体的な説明を省略した。
（実施例１の変化例４）
本変化例と実施例１の変化例３との相違点は、装置の製造工程の工程１の（２）において、ＲＩＥによりｐ型ＧａＮキャップ層を高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、底部がｐ型ＡｌＧａＮバリア層にある円柱状のウインドＡを形成することにある。エッチングの深さが１３５ｎｍであり、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングに用いられる電極パワーが３２０Ｗで、バイアス電圧が４１０Ｖで、圧力が８ｍＴで、エッチング時間が１８０ｓである。
【００４４】
（実施例１の変化例５）
本変化例と実施例１の変化例３との相違点は、装置の製造工程の工程１の（２）において、ＲＩＥによりｐ型ＧａＮキャップ層を高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、底部がｐ型ＡｌＧａＮバリア層にある円柱状のウインドＡを形成することにある。エッチングの深さが１３５ｎｍであり、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングに用いられる電極パワーが４００Ｗで、バイアス電圧が５５０Ｖで、圧力が５ｍＴで、エッチング時間が１００ｓである。
【００４５】
（実施例２）
以下、図３Ａ〜図３Ｃを参照しながら、図１Ｆに示す基板がサファイア基板でウインドが円柱状である紫外光ＬＥＤ装置を製造する製造方法を説明する。
まず、図３Ａは材料の成長工程を示す：
工程１：ＭＯＣＶＤプロセスによりサファイア基板に低温ＡｌＮ核層を成長する。
【００４６】
基板の温度を６００℃まで低下し、成長圧力を５０Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量２８μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源を導入し、厚み５ｎｍの低温ＡｌＮ核層を成長する。
工程２：低温ＡｌＮ核層に高温ＡｌＮ核層を成長する。
【００４７】
成長温度を１０５０℃まで昇温し、成長圧力を５０Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量２８μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源を導入し、厚み２００ｎｍの高温ＡｌＮ核層を成長する。
工程３：高温ＡｌＮ核層にＡｌＧａＮエピタキシャル層を成長する。
【００４８】
成長温度を１０５０℃に保持し、成長圧力を１１０Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量５０μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源及び８０μｍｏｌ／ｍｉｎのガリウム源を導入し、厚み１２００ｎｍのノンドーピングＡｌＧａＮエピタキシャル層を成長する。
工程４：ＡｌＧａＮエピタキシャル層にＳｉドーピングｎ型ＡｌＧａＮバリア層を成長する。
【００４９】
成長温度を１０５０℃に保持し、成長圧力を１１０Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量６０μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源、７０μｍｏｌ／ｍｉｎのガリウム源、及び１〜３μｍｏｌ／ｍｉｎのＳｉ源を同時に導入し、厚み７００ｎｍのＳｉドーピングＡｌＧａＮバリア層を成長する。
【００５０】
工程５：ｎ型ＡｌＧａＮバリア層に多重量子井戸ＡｌｘＧａ１−ｘＮ／ＡｌｙＧａ１−ｙＮ層（ｘ＜ｙ）を成長する。
実施例１と略同一であり、その具体的な説明を省略した。
工程６：多重量子井戸ＡｌｘＧａ１−ｘＮ／ＡｌｙＧａ１−ｙＮ層に４０％〜６０％の高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層を成長する。
【００５１】
成長温度を１０００℃に保持し、成長圧力を１００Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量１１０μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源、８０μｍｏｌ／ｍｉｎのガリウム源、及び３〜５μｍｏｌ／ｍｉｎのＭｇ源を同時に導入し、厚み６５ｎｍの高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層を成長する。
【００５２】
工程７：ｐ型バリア層に１０％〜２５％の低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層を成長する。
実施例１と略同一であり、その具体的な説明を省略した。
工程８：低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層にｐ型ＧａＮキャップ層を成長する。
実施例１と略同一であり、その具体的な説明を省略した。
【００５３】
次に、図３Ｂは装置の製造工程を示す：
工程１：ＩＣＰ又はＲＩＥプロセスによりｐ型ＧａＮキャップ層にテーブル面をｎ型ＡｌＧａＮ層までエッチングする。
電子ビーム蒸着装置により厚みが約３００ｎｍのＳｉＯ２層をエッチングマスク層として堆積する。ＡｌＧａＮ材料に対するエッチングレートが比較的に遅いので、当該工程を増加することは、基板上にＳｉＯ２とフォトレジストが共同で機能する二重層マスクパターンを形成することにより、エッチングしない領域の表面を保護するのに有利となるからである。
【００５４】
基板に塗布したポジ型フォトレジストを、回転数が５０００ｒｐｍで振り切り、その後、温度が９０℃のオーブン内で１５ｍｉｎ乾燥し、フォトエッチング及び現像によりエッチングに必要なウインドを形成する。
ＩＣＰドライエッチングによりテーブル面を形成し、エッチング時に用いられる電極パワーが５５０Ｗで、バイアス電圧が１１０Ｖで、圧力が１．５Ｐａで、エッチング時間が４００ｓである。
【００５５】
アセトンにより、エッチング後のポジ型フォトレジストを除去し、その後、ＢＯＥに１ｍｉｎ浸漬してＳｉＯ２マスクを除去し、最後に、脱イオン水により洗浄し窒素ガスで吹いて乾燥し、エッチング後のマスク層を除去する。
工程２：ｐ型ＧａＮキャップ層に円形ウインドをフォトエッチングし、ＩＣＰによりウインドを高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層まで二次エッチングし、円柱状のウインドＡを形成する。
【００５６】
（１）基板に塗布したポジ型フォトレジストを、回転数が５０００ｒｐｍで振り切り、その後、９０℃のオーブン内で１５ｍｉｎ乾燥し、フォトエッチング及び現像によりエッチングに必要なウインドを形成する。
（２）ＩＣＰによりｐ型ＧａＮキャップ層を高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、円柱状のウインドＡを形成する。エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングの深さが１３５ｎｍであり、エッチングに用いられる電極パワーが２４０Ｗで、バイアス電圧が８０Ｖで、圧力が１Ｐａで、エッチング時間が１８０ｓである。
【００５７】
工程３：ｎ型ＡｌＧａＮ層にｎ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより電極のパターン領域にｎ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｎ型電極を形成する。
金属がもっとよく剥離するように、まず、基板に塗布した接着剤を、回転数が８０００ｒｐｍで、時間が３０ｓで振り切り、温度が１６０℃の高温オーブン内で２０ｍｉｎ乾燥し、次に、当該基板にさらに塗布したポジ型フォトレジストを、回転数が５０００ｒｐｍで振り切り、最後に、温度が８０℃の高温オーブン内で１０ｍｉｎ乾燥し、フォトエッチングによりｎ型電極のパターンを取得する。
【００５８】
ＤＱ−５００プラズマレジスト剥離装置によりパターン領域における現像し切らないフォトレジスト被膜を除去し、当該工程は剥離の歩留まりを大きく向上し、その後、ＶＰＣ−１０００電子ビーム蒸着装置によりＴｉ／Ａｌ／Ｔｉ／Ａｕの四層の金属を堆積する。
アセトンに４０ｍｉｎ以上浸漬した後、超音波処理を行い、その後、窒素ガスで吹いて乾燥する。基板を高速焼鈍炉内に入れ、まず、焼鈍炉内に窒素ガスを約１０ｍｉｎ導入し、次に、窒素ガス雰囲気で、温度が８７０℃の条件下、４０ｓの高温焼鈍を行い、ｎ型電極を形成する。
【００５９】
工程４：ｐ型ＧａＮキャップ層にｐ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより電極のパターン領域にｐ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｐ型電極を形成する。
まず、基板に塗布した接着剤を、レジストスピンナの回転数が８０００ｒｐｍで、時間が３０ｓで振り切り、それを温度が１６０℃の高温オーブン内で２０ｍｉｎ乾燥し、次に、当該基板にさらに塗布したポジ型フォトレジストを、レジストスピンナの回転数が５０００ｒｐｍで振り切り、温度が８０℃の高温オーブン内に入れて１０ｍｉｎ乾燥し、フォトエッチングによりｐ型電極のパターンを取得する。
【００６０】
ＤＱ−５００プラズマレジスト剥離装置によりパターン領域における現像し切らないフォトレジスト被膜を除去し、ＶＰＣ−１１００電子ビーム蒸着装置によりｐ型電極のパターンにＮｉ／Ａｕの両層の金属をｐ型電極として蒸着する。
上述の処理を行った基板をアセトンに入れて２０ｍｉｎ以上浸漬した後、超音波処理を行い、その後、窒素ガスで吹いて乾燥し、その後、当該基板を高速焼鈍炉内に入れ、空気雰囲気で、温度が５６０℃の条件下、高温焼鈍を１０ｍｉｎ行い、ｐ型電極を形成し、装置の製造を完成する。
【００６１】
以上は実施例２を説明し、次に、実施例２の変化例１〜５を説明し、ここに、同一の工程の説明を省略した。
（実施例２の変化例１）
本変化例（図３Ｂ参照）と実施例２との相違点は、装置の製造工程の工程２の（２）において、ＩＣＰによりｐ型ＧａＮキャップ層を高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、円柱状のウインドを形成することにある。エッチングの深さが１３５ｎｍであり、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングに用いられる電極パワーが４５０Ｗで、バイアス電圧が６０Ｖで、圧力が２Ｐａで、エッチング時間が１４０ｓである。
【００６２】
（実施例２の変化例２）
本変化例（図３Ｂ参照）と実施例２との相違点は、装置の製造工程の工程２の（２）において、ＩＣＰによりｐ型ＧａＮキャップ層を高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、円柱状のウインドを形成することにある。エッチングの深さが１３５ｎｍであり、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングに用いられる電極パワーが６００Ｗで、バイアス電圧が０Ｖで、圧力が３Ｐａで、エッチング時間が１００ｓである。
【００６３】
（実施例２の変化例３）
本変化例（図３Ｃ参照）と実施例２との相違点は、以下の通りである。
装置の製造工程において、
工程１：ｐ型ＧａＮキャップ層に円形ウインドをフォトエッチングし、ＲＩＥによりウインドを高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層まで二次エッチングし、円柱状のウインドＡを形成する。
【００６４】
（１）基板の表面にフォトレジストを塗布し、回転数が５０００ｒｐｍのレジストスピンナでレジストを振り切り、その後、９０℃のオーブン内で１５ｍｉｎ乾燥し、フォトエッチング及び現像によりエッチングに必要なウインドを形成する。
（２）ＲＩＥによりｐ型ＧａＮキャップ層を高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、底部がｐ型ＡｌＧａＮバリア層にある円柱状のウインドを形成する。エッチングの深さが１３５ｎｍであり、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングに用いられる電極パワーが１５０Ｗで、バイアス電圧が２３０Ｖで、圧力が１０ｍＴで、エッチング時間が２４０ｓである。
【００６５】
工程２：ＩＣＰ又はＲＩＥプロセスによりｐ型ＧａＮキャップ層にテーブル面をｎ型ＡｌＧａＮ層までエッチングする。
電子ビーム蒸着装置により厚みが約３００ｎｍのＳｉＯ２層をエッチングマスク層として堆積する。ＡｌＧａＮ材料に対するエッチングレートが比較的に遅いので、当該工程を増加することは、基板上にＳｉＯ２とフォトレジストが共同で機能する二重層マスクパターンを形成することにより、エッチングしない領域の表面を保護するのに有利となるからである。
【００６６】
基板に塗布したポジ型フォトレジストを、回転数が５０００ｒｐｍで振り切り、その後、温度が９０℃のオーブン内で１５ｍｉｎ乾燥し、フォトエッチング及び現像によりエッチングに必要なウインドを形成する。
ＩＣＰドライエッチングによりテーブル面を形成し、エッチング時に用いられる電極パワーが５５０Ｗで、バイアス電圧が１１０Ｖで、圧力が１．５Ｐａで、エッチング時間が４００ｓである。
【００６７】
アセトンにより、エッチング後のポジ型フォトレジストを除去し、その後、ＢＯＥに１ｍｉｎ浸漬してＳｉＯ２マスクを除去し、最後に、脱イオン水により洗浄し窒素ガスで吹いて乾燥し、エッチング後のマスク層を除去する。
（実施例２の変化例４）
本変化例と実施例１の変化例３との相違点は、装置の製造工程の工程１の（２）において、ＲＩＥによりｐ型ＧａＮキャップ層を高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、底部がｐ型ＡｌＧａＮバリア層にある円柱状のウインドを形成することにある。エッチングの深さが１３５ｎｍであり、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングに用いられる電極パワーが３２０Ｗで、バイアス電圧が４１０Ｖで、圧力が８ｍＴで、エッチング時間が１８０ｓである。
【００６８】
（実施例２の変化例５）
本変化例と実施例１の変化例３との相違点は、装置の製造工程の工程１の（２）において、ＲＩＥによりｐ型ＧａＮキャップ層を高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、底部がｐ型ＡｌＧａＮバリア層にある円柱状のウインドを形成することにある。エッチングの深さが１３５ｎｍであり、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングに用いられる電極パワーが４００Ｗで、バイアス電圧が５５０Ｖで、圧力が５ｍＴで、エッチング時間が１００ｓである。
【００６９】
（実施例３）
以下、図４を参照しながら、図１Ａに示す基板がＳｉＣ基板でウインドが円錐状である紫外光ＬＥＤ装置を製造する製造方法を説明する。ＳｉＣ基板１に、ＩＣＰドライエッチングとウェットエッチングにより円錐状に類似するウインドを製造する。その工程は以下の通りである。
【００７０】
工程１：ＭＯＣＶＤプロセスによりＳｉＣ基板に低温ＡｌＮ核層２を成長する。
基板の温度を６００℃まで低下し、成長圧力を５０Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量２８μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源を導入し、厚み１０ｎｍの低温ＡｌＮ核層を成長する。
【００７１】
工程２：低温ＡｌＮ核層２に高温ＡｌＮ核層３を成長する。
成長温度を１０５０℃まで昇温し、成長圧力を５０Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量２８μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源を導入し、厚み２８０ｎｍの高温ＡｌＮ核層を成長する。
【００７２】
工程３：高温ＡｌＮ核層３にＡｌＧａＮエピタキシャル層４を成長する。
成長温度を１０５０℃に保持し、成長圧力を１１０Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量５０μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源及び８０μｍｏｌ／ｍｉｎのガリウム源を導入し、厚み１５００ｎｍのノンドーピングＡｌＧａＮエピタキシャル層を成長する。
【００７３】
工程４：ＡｌＧａＮエピタキシャル層４にＳｉドーピングｎ型ＡｌＧａＮバリア層５を成長する。
成長温度を１０５０℃に保持し、成長圧力を１１０Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量６０μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源、７０μｍｏｌ／ｍｉｎのガリウム源、及び１〜３μｍｏｌ／ｍｉｎのＳｉ源を同時に導入し、厚み７００ｎｍのＳｉドーピングＡｌＧａＮバリア層を成長する。
【００７４】
工程５：ｎ型ＡｌＧａＮバリア層５に多重量子井戸ＡｌｘＧａ１−ｘＮ／ＡｌｙＧａ１−ｙＮ層６（ｘ＜ｙ）を成長する。
成長温度を１０５０℃に保持し、成長圧力を１３０Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量６０μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源及び８０μｍｏｌ／ｍｉｎのガリウム源を同時に導入し、厚み２〜７ｎｍのＡｌｘＧａ１−ｘＮバリア層を成長する。成長温度を１０５０℃に保持し、成長圧力を７０Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量８０μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源、及び６０μｍｏｌ／ｍｉｎのガリウム源を同時に導入し、厚み２〜１０ｎｍのＡｌｙＧａ１−ｙＮバリア層を成長し、量子井戸の周期は３〜５個である。
【００７５】
工程６：多重量子井戸ＡｌｘＧａ１−ｘＮ／ＡｌｙＧａ１−ｙＮ層６に４０％〜６０％の高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層７を成長する。
成長温度を１０００℃に保持し、成長圧力を１００Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量１１０μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源、７０μｍｏｌ／ｍｉｎのガリウム源、及び３〜５μｍｏｌ／ｍｉｎのＭｇ源を同時に導入し、厚み６０ｎｍの高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層を成長する。
【００７６】
工程７：ｐ型ＡｌＧａＮバリア層７に１０％〜２５％の低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層８を成長する。
成長温度を１０００℃に保持し、成長圧力を１００Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量９０μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源、１３０μｍｏｌ／ｍｉｎのガリウム源、及び３〜５μｍｏｌ／ｍｉｎのＭｇ源を同時に導入し、厚み６０ｎｍの低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層を成長する。
【００７７】
工程８：上記低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層８にｐ型ＧａＮキャップ層９を成長する。
成長温度を９５０℃に保持し、成長圧力を７０Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量７０μｍｏｌ／ｍｉｎのガリウム源、及び３〜５μｍｏｌ／ｍｉｎのＭｇ源を同時に導入し、厚み６０ｎｍのｐ型ＧａＮキャップ層を成長する。
【００７８】
工程９：ｐ型ＧａＮキャップ層９に円形ウインドをフォトエッチングし、ＩＣＰによりウインドを高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層７までエッチングする。
（９ａ）ウインドのフォトエッチング：基板に塗布したポジ型フォトレジストを、回転数が５０００ｒｐｍで振り切り、その後、９０℃のオーブン内で１５ｍｉｎ乾燥し、フォトエッチング及び現像によりエッチングに必要なウインドを形成する。
【００７９】
（９ｂ）ウインドのＩＣＰエッチング：ＩＣＰによりｐ型ＧａＮキャップ層を高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、円柱状のウインドを形成する。エッチングの深さが１４０ｎｍであり、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングに用いられる電極パワーが２００Ｗで、バイアス電圧が１００Ｖで、圧力が１Ｐａで、エッチング時間が２００ｓである。
【００８０】
工程１０：形成した円柱状ウインドをＮａＯＨ溶液によりウェットエッチングし、円錐状に類似するウインド１０を形成する。
二次エッチングした基板を、１００℃のＮａＯＨ溶液に入れてウェットエッチングし、時間が４ｍｉｎであり、ウインドが円柱状から円錐状に類似する形状になり、装置全体のウインドを拡大する。
【００８１】
工程１１：ｎ型ＳｉＣ基板１の裏面にｎ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより電極のパターン領域にｎ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｎ型電極を形成する。
（１１ａ）ｎ型電極のパターンのフォトエッチング：金属がもっとよく剥離するように、まず、基板に塗布した接着剤を、回転数が８０００ｒｐｍで、時間が３０ｓで振り切り、温度が１６０℃の高温オーブン内で２０ｍｉｎ乾燥し、次に、当該基板にさらに塗布したポジ型フォトレジストを、回転数が５０００ｒｐｍで振り切り、最後に、温度が８０℃の高温オーブン内で１０ｍｉｎ乾燥し、フォトエッチングによりｎ型電極のパターンを取得する。
【００８２】
（１１ｂ）ベース膜の除去：ＤＱ−５００プラズマレジスト剥離装置によりパターン領域における現像し切らないフォトレジスト被膜を除去し、当該工程は剥離の歩留まりを大きく向上する。
（１１ｃ）ｎ型電極金属の蒸着：ＶＰＣ−１０００電子ビーム蒸着装置によりＮｉ／Ａｕの両層の金属を堆積する。
【００８３】
（１１ｄ）ｎ型金属の剥離及び焼鈍：アセトンに４０ｍｉｎ以上浸漬した後、超音波処理を行い、その後、基板を高速焼鈍炉内に入れ、まず、焼鈍炉内に窒素ガスを約１０ｍｉｎ導入し、次に、窒素ガス雰囲気で、温度が９５０℃の条件下、７０ｓの高温焼鈍を行い、ｎ型電極を形成する。
工程１２：ｐ型ＧａＮキャップ層９にｐ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより電極のパターン領域にｐ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｐ型電極を形成する。
【００８４】
（１２ａ）ｐ型電極のパターンのフォトエッチング：まず、基板に塗布した接着剤を、レジストスピンナの回転数が８０００ｒｐｍで、時間が３０ｓで振り切り、それを温度が１６０℃の高温オーブン内で２０ｍｉｎ乾燥し、次に、当該基板にさらに塗布したポジ型フォトレジストを、レジストスピンナの回転数が５０００ｒｐｍで振り切り、温度が８０℃の高温オーブン内に入れて１０ｍｉｎ乾燥し、フォトエッチングによりｐ型電極のパターンを取得する。
【００８５】
（１２ｂ）ＶＰＣ−１１００電子ビーム蒸着装置によりｐ型電極のパターンにＮｉ／Ａｕの両層の金属をｐ型電極として蒸着する。
（１２ｃ）上述の処理を行った基板をアセトンに入れて２０ｍｉｎ以上浸漬した後、超音波処理を行い、その後、窒素ガスで吹いて乾燥し、その後、当該基板を高速焼鈍炉内に入れ、空気雰囲気で、温度が５６０℃の条件下、１０ｍｉｎの高温焼鈍を行い、ｐ型電極を形成し、装置の製造を完成する。
【００８６】
以上は実施例３を説明し、次に、実施例３の変化例１〜５を説明し、ここに、同一の工程の説明を省略した。
（実施例３の変化例１）
本変化例と実施例３は、工程１〜８、工程１１〜１２が略同一であり、その相違点は、以下の通りである。
【００８７】
工程９の（９ｂ）において、ウインドのＩＣＰエッチング：ＩＣＰによりｐ型ＧａＮキャップ層を高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、円柱状のウインドを形成する。エッチングの深さが１４０ｎｍであり、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングに用いられる上部電極パワーが４００Ｗで、バイアス電圧が５０Ｖで、圧力が２Ｐａで、エッチング時間が１５０ｓである。
【００８８】
工程１０において、二次エッチングした基板を、１３０℃のＮａＯＨ溶液に入れてウェットエッチングし、時間が２ｍｉｎであり、ウインドが円柱状から円錐状に類似する形状になり、装置全体のウインドを拡大する。
（実施例３の変化例２）
本変化例と実施例３は、工程１〜８、工程１１〜１２が略同一であり、その相違点は、以下の通りである。
【００８９】
工程９の（９ｂ）において、ウインドのＩＣＰエッチング：ＩＣＰによりｐ型ＧａＮキャップ層を高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、円柱状のウインドを形成する。エッチングの深さが１４０ｎｍであり、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングに用いられる上部電極パワーが６００Ｗで、バイアス電圧が０Ｖで、圧力が３Ｐａで、エッチング時間が１００ｓである。
【００９０】
工程１０において、二次エッチングした基板を、１５０℃のＮａＯＨ溶液に入れてウェットエッチングし、時間が１ｍｉｎであり、ウインドが円柱状から円錐状に類似する形状になり、装置全体のウインドを拡大する。
（実施例３の変化例３）
本変化例と実施例３との同一の工程については、その具体的な説明を省略した。ＳｉＣ基板に、ＲＩＥドライエッチングとウェットエッチングにより円錐状に類似するウインドを製造する。その工程は以下の通りである。
【００９１】
工程１〜８は実施例３と略同一であり、その具体的な説明を省略した。
工程９：ｐ型ＧａＮキャップ層９に円形ウインドをフォトエッチングし、ＲＩＥによりウインドを高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層７までエッチングする。
（９ａ）基板の表面にフォトレジストを塗布し、回転数が５０００ｒｐｍであり、回転数が５０００ｒｐｍのレジストスピンナでレジストを振り切り、その後、９０℃のオーブン内で１５ｍｉｎ乾燥し、フォトエッチング及び現像によりエッチングに必要なウインドを形成する。
【００９２】
（９ｂ）ＲＩＥによりｐ型ＧａＮキャップ層を高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、底部がｐ型ＡｌＧａＮバリア層にある円柱状のウインドを形成する。エッチングの深さが１４０ｎｍであり、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングに用いられる電極パワーが５０Ｗで、バイアス電圧が１００Ｖで、圧力が１０ｍＴで、エッチング時間が２００ｓである。
【００９３】
工程１０において、二次エッチングした基板を、１００℃のＮａＯＨ溶液に入れてウェットエッチングし、時間が４ｍｉｎであり、ウインドが円柱状から円錐状に類似する形状になり、装置全体のウインドを拡大する。
工程１１〜１２は実施例３と略同一であり、その具体的な説明を省略した。
（実施例３の変化例４）
本変化例と実施例３の変化例３は、工程１〜８、工程１１〜１２が同一であり、その相違点は、以下の通りである。
【００９４】
工程９の（９ｂ）において、ＲＩＥによりｐ型ＧａＮキャップ層を高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、円柱状のウインドを形成する。エッチングの深さが１４０ｎｍであり、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングに用いられる電極パワーが３００Ｗで、バイアス電圧が４００Ｖで、圧力が７ｍＴで、エッチング時間が１５０ｓである。
【００９５】
工程１０において、二次エッチングした基板を、１２０℃のＮａＯＨ溶液に入れてウェットエッチングし、時間が２ｍｉｎであり、ウインドが円柱状から円錐状に類似する形状になり、装置全体のウインドを拡大する。
（実施例３の変化例５）
本変化例と実施例３の変化例３は、工程１〜８、工程１１〜１２が同一であり、その相違点は、以下の通りである。
【００９６】
工程９の（９ｂ）において、ＲＩＥによりｐ型ＧａＮキャップ層を高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、円柱状のウインドを形成する。エッチングの深さが１４０ｎｍであり、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングに用いられる電極パワーが５００Ｗで、バイアス電圧が６００Ｖで、圧力が５ｍＴで、エッチング時間が１００ｓである。
【００９７】
工程１０において、二次エッチングした基板を、１５０℃のＮａＯＨ溶液に入れてウェットエッチングし、時間が１ｍｉｎであり、ウインドが円柱状から円錐状に類似する形状になり、装置全体のウインドを拡大する。
（実施例４）
以下、図５を参照しながら、図１Ｂに示す基板がサファイア基板でウインドが円錐状である紫外光ＬＥＤ装置を製造する製造方法を説明する。サファイア基板に、ＩＣＰドライエッチングとウェットエッチングにより円錐状に類似するウインドを製造する。その工程は以下の通りである。
【００９８】
工程１：ＭＯＣＶＤプロセスによりサファイア基板に低温ＡｌＮ核層２を成長する。
プロセス及び流れは、実施例３の工程１と略同一である。
工程２〜工程８は、実施例３の工程２〜工程８と略同一である。
工程９：ｐ型ＧａＮキャップ層９にＩＣＰ又はＲＩＥプロセスによりテーブル面をｎ型ＡｌＧａＮバリア層５までエッチングする。
【００９９】
（９ａ）二酸化珪素ＳｉＯ２の堆積：電子ビーム蒸着装置により厚みが約３００ｎｍのＳｉＯ２層を堆積する。ＡｌＧａＮ材料に対するエッチングレートが比較的に遅いので、当該工程を増加することは、基板上にＳｉＯ２とフォトレジストが共同で機能する二重層マスクパターンを形成することにより、エッチングしない領域の表面を保護するのに有利となるからである。
【０１００】
（９ｂ）テーブル面のフォトエッチング：基板に塗布したポジ型フォトレジストを、回転数が５０００ｒｐｍで振り切り、その後、温度が９０℃のオーブン内で１５ｍｉｎ乾燥し、フォトエッチング及び現像によりエッチングに必要なウインドを形成する。
（９ｃ）ＩＣＰエッチング：ＩＣＰドライエッチングによりテーブル面を形成する。エッチング時に用いられる電極パワーが５５０Ｗで、バイアス電圧が１１０Ｖで、圧力が１．５Ｐａで、エッチング時間が４００ｓである。
【０１０１】
（９ｄ）エッチング後のマスクの除去：アセトンによりエッチング後のポジ型フォトレジストを除去し、その後、ＢＯＥに１ｍｉｎ浸漬してＳｉＯ２マスクを除去し、最後に、脱イオン水により洗浄し窒素ガスで吹いて乾燥する。
工程１０：ｐ型ＧａＮキャップ層９に円形ウインドをフォトエッチングし、ＩＣＰによりウインドを高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層７まで二次エッチングする。プロセス及び流れは、実施例３の工程９と略同一である。
【０１０２】
工程１１：形成した円柱状ウインドをＮａＯＨ溶液によりウェットエッチングし、円錐状に類似するウインド１０を形成する。
二次エッチングした基板を、８０℃のＮａＯＨ溶液に入れてウェットエッチングし、時間が２ｍｉｎであり、ウインドが円柱状から円錐状に類似する形状になり、装置全体のウインドを拡大する。
【０１０３】
工程１２：ｎ型ＡｌＧａＮバリア層５にｎ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより電極のパターン領域にｎ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｎ型電極を形成する。
（１２ａ）金属がもっとよく剥離するように、まず、基板に塗布した接着剤を、回転数が８０００ｒｐｍのレジストスピンナで３０ｓ振り切り、温度が１６０℃の高温オーブン内で２０ｍｉｎ乾燥し、次に、当該基板の表面にフォトレジストを塗布し、回転数が５０００ｒｐｍのレジストスピンナでレジストを振り切り、最後に、温度が８０℃の高温オーブン内で１０ｍｉｎ乾燥し、フォトエッチングによりｎ型電極のパターンを取得する。
【０１０４】
（１２ｂ）ＤＱ−５００プラズマレジスト剥離装置によりパターン領域における現像し切らないフォトレジスト被膜を除去し、当該工程は剥離の歩留まりを大きく向上する。
（１２ｃ）ＶＰＣ−１０００電子ビーム蒸着装置によりＴｉ／Ａｌ／Ｔｉ／Ａｕの四層の金属をｎ型電極として堆積する。
（１２ｄ）アセトンに４０ｍｉｎ以上浸漬した後、超音波処理を行い、その後、窒素ガスで吹いて乾燥し、基板を高速焼鈍炉内に入れ、まず、焼鈍炉内に窒素ガスを１０ｍｉｎ導入し、次に、窒素ガス雰囲気で、温度が８７０℃の条件下、４０ｓの高温焼鈍を行い、ｎ型電極を形成する。
【０１０５】
工程１３：ｐ型ＧａＮキャップ層９にｐ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより電極のパターン領域にｐ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｐ型電極を形成する。
（１３ａ）まず、基板に塗布した接着剤を、回転数が８０００ｒｐｍのレジストスピンナで３０ｓ振り切り、さらに、それを温度が１６０℃の高温オーブン内に入れて２０ｍｉｎ乾燥し、次に、当該基板に塗布したポジ型フォトレジストを、回転数が５０００ｒｐｍのレジストスピンナで振り切り、温度が８０℃の高温オーブン内に入れて１０ｍｉｎ乾燥し、フォトエッチングによりｐ型電極のパターンを取得する。
【０１０６】
（１３ｂ）ＶＰＣ−１１００電子ビーム蒸着装置によりｐ型電極のパターンにＮｉ／Ａｕの両層の金属をｐ型電極として蒸着する。
（１３ｃ）上述の処理を行った基板をアセトンに入れて２０ｍｉｎ浸漬し、超音波処理を行い、その後、窒素ガスで吹いて乾燥し、その後、当該基板を高速焼鈍炉内に入れ、空気雰囲気で、温度が５６０℃の条件下、１０ｍｉｎの高温焼鈍を行い、ｐ型電極を形成し、装置の製造を完成する。
【０１０７】
以上は実施例４を説明し、次に、実施例４の変化例１〜５を説明し、ここに、同一の工程の説明を省略した。
（実施例４の変化例１）
本変化例と実施例４は、工程１〜９、工程１２〜１３が略同一であり、その相違点は、以下の通りである。
【０１０８】
工程１０の（１０ｂ）において、ウインドのＩＣＰエッチング：ＩＣＰによりｐ型ＧａＮキャップ層を高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、円柱状のウインドを形成する。エッチングの深さが１４０ｎｍであり、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングに用いられる上部電極パワーが４００Ｗで、バイアス電圧が５０Ｖで、圧力が２Ｐａで、エッチング時間が１５０ｓである。
【０１０９】
工程１１において、二次エッチングした基板を、１００℃のＮａＯＨ溶液に入れてウェットエッチングし、時間が１ｍｉｎであり、ウインドが円柱状から円錐状に類似する形状になり、装置全体のウインドを拡大する。
（実施例４の変化例２）
本変化例と実施例４は、工程１〜９、工程１２〜１３が略同一であり、その相違点は、以下の通りである。
【０１１０】
工程１０の（１０ｂ）において、ウインドのＩＣＰエッチング：ＩＣＰによりｐ型ＧａＮキャップ層を高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、円柱状のウインドを形成する。エッチングの深さが１４０ｎｍであり、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングに用いられる上部電極パワーが６００Ｗで、バイアス電圧が０Ｖで、圧力が３Ｐａで、エッチング時間が１００ｓである。
【０１１１】
工程１１において、二次エッチングした基板を、１２０℃のＮａＯＨ溶液に入れてウェットエッチングし、時間が０．５ｍｉｎであり、ウインドが円柱状から円錐状に類似する形状になり、装置全体のウインドを拡大する。
（実施例４の変化例３）
本変化例と実施例４との同一の工程については、その具体的な説明を省略した。
【０１１２】
サファイア基板に、ＲＩＥドライエッチングとウェットエッチングにより円錐状に類似するウインドを製造する。その工程は以下の通りである。
工程１：ＭＯＣＶＤプロセスによりサファイア基板１に低温ＡｌＮ核層２を成長する。
プロセス及び流れは、実施例３の変化例３の工程１と略同一である。
工程２〜工程９は、実施例４の工程２〜工程９と略同一である。
【０１１３】
工程１０：ｐ型ＧａＮキャップ層９に円形ウインドをフォトエッチングし、ＲＩＥによりウインドを高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層７まで二次エッチングする。
（１０ａ）基板の表面にフォトレジストを塗布し、回転数が５０００ｒｐｍのレジストスピンナでレジストを振り切り、その後、９０℃のオーブン内で１５ｍｉｎ乾燥し、フォトエッチング及び現像によりエッチングに必要なウインドを形成する。
【０１１４】
（１０ｂ）ＲＩＥによりｐ型ＧａＮキャップ層を高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、底部がｐ型ＡｌＧａＮバリア層にある円柱状のウインドを形成する。エッチングの深さが１４０ｎｍであり、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングに用いられる電極パワーが５０Ｗで、バイアス電圧が１００Ｖで、圧力が１０ｍＴで、エッチング時間が２００ｓである。
【０１１５】
工程１１：形成した円柱状ウインドをＮａＯＨ溶液によりウェットエッチングし、円錐状に類似するウインド１０を形成する。
二次エッチングした基板を、８０℃のＮａＯＨ溶液に入れて２ｍｉｎウェットエッチングし、ウインドが円柱状から円錐状に類似する形状になり、装置全体のウインドを拡大する。
【０１１６】
工程１２〜１３は実施例４の工程１２〜１３と略同一である。
（実施例４の変化例４）
本変化例と実施例４の変化例３は、工程１〜９、工程１２〜１３が同一であり、その相違点は、以下の通りである。
工程１０の（１０ｂ）において、ＲＩＥによりｐ型ＧａＮキャップ層を高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、円柱状のウインドを形成する。エッチングの深さが１４０ｎｍであり、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングに用いられる電極パワーが３００Ｗで、バイアス電圧が４００Ｖで、圧力が７ｍＴで、エッチング時間が１５０ｓである。
【０１１７】
工程１１において、二次エッチングした基板を、１００℃のＮａＯＨ溶液に入れてウェットエッチングし、時間が１ｍｉｎであり、ウインドが円柱状から円錐状に類似する形状になり、装置全体のウインドを拡大する。
（実施例４の変化例５）
本変化例と実施例４の変化例３は、工程１〜９、工程１２〜１３が同一であり、その相違点は、以下の通りである。
【０１１８】
工程１０の（１０ｂ）において、ＲＩＥによりｐ型ＧａＮキャップ層を高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、円柱状のウインドを形成する。エッチングの深さが１４０ｎｍであり、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングに用いられる電極パワーが５００Ｗで、バイアス電圧が６００Ｖで、圧力が５ｍＴで、エッチング時間が１００ｓである。
【０１１９】
工程１１において、二次エッチングした基板を、１２０℃のＮａＯＨ溶液に入れてウェットエッチングし、時間が０．５ｍｉｎであり、ウインドが円柱状から円錐状に類似する形状になり、装置全体のウインドを拡大する。
（実施例５）
以下、図６Ａ〜図６Ｃを参照しながら、図１Ｃに示す基板がＳｉＣ基板でウインドが半球状である紫外光ＬＥＤ装置を製造する製造方法を説明する。この方法は、材料成長、ウインド製造及び電極製造の三つの部分を含む。
【０１２０】
まず、図６Ａは材料の成長工程を示す：
工程１：ＭＯＣＶＤプロセスによりＳｉＣ基板に低温ＡｌＮ核層を成長する。
基板の温度を６００℃まで低下し、成長圧力を５０Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量２３μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源を導入し、厚み７ｎｍの低温ＡｌＮ核層を成長する。
【０１２１】
工程２：低温ＡｌＮ核層に高温ＡｌＮ核層を成長する。
成長温度を１０５０℃まで昇温し、成長圧力を５０Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量２６μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源を導入し、厚み５０ｎｍの高温ＡｌＮ核層を成長する。
【０１２２】
工程３：高温ＡｌＮ核層にＡｌＧａＮエピタキシャル層を成長する。
成長温度を１０５０℃に保持し、成長圧力を１１０Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量４２μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源及び７５μｍｏｌ／ｍｉｎのガリウム源を導入し、厚み８００ｎｍのノンドーピングＡｌＧａＮエピタキシャル層を成長する。
【０１２３】
工程４：ＡｌＧａＮエピタキシャル層にＳｉドーピングｎ型ＡｌＧａＮバリア層を成長する。
成長温度を１０５０℃に保持し、成長圧力を１１０Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量５５μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源、６０μｍｏｌ／ｍｉｎのガリウム源、及び２〜４μｍｏｌ／ｍｉｎのＳｉ源を同時に導入し、厚み５００ｎｍのＳｉドーピングＡｌＧａＮバリア層を成長する。
【０１２４】
工程５：ｎ型ＡｌＧａＮバリア層に多重量子井戸ＡｌｘＧａ１−ｘＮ／ＡｌｙＧａ１−ｙＮ層（ｘ＜ｙ）を成長する。
成長温度を１０５０℃に保持し、成長圧力を１２０Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量６５μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源及び８０μｍｏｌ／ｍｉｎのガリウム源を同時に導入し、厚み２〜７ｎｍのＡｌｘＧａ１−ｘＮポテンシャル井戸層を成長する。成長温度を１０５０℃に保持し、成長圧力を７０Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量８０μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源、６５μｍｏｌ／ｍｉｎのガリウム源を同時に導入し、厚み２〜１０ｎｍのＡｌｙＧａ１−ｙＮバリア層を成長し、量子井戸の周期は３〜５個である。
【０１２５】
工程６：多重量子井戸ＡｌｘＧａ１−ｘＮ／ＡｌｙＧａ１−ｙＮ層に４０％〜６０％の高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層を成長する。
成長温度を１０００℃に保持し、成長圧力を１００Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量１１０μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源、８０μｍｏｌ／ｍｉｎのガリウム源、及び３〜５μｍｏｌ／ｍｉｎのＭｇ源を同時に導入し、厚み６５ｎｍの高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層を成長する。
【０１２６】
工程７：ｐ型バリア層に１０％〜２５％の低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層を成長する。
成長温度を１０００℃に保持し、成長圧力を１００Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量７０μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源、１１０μｍｏｌ／ｍｉｎのガリウム源、及び３〜５μｍｏｌ／ｍｉｎのＭｇ源を同時に導入し、厚み６０ｎｍの低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層を成長する。
【０１２７】
工程８：上記低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層にｐ型ＧａＮキャップ層を成長する。
成長温度を９５０℃に保持し、成長圧力を７０Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量７０μｍｏｌ／ｍｉｎのガリウム源、及び３〜５μｍｏｌ／ｍｉｎのＭｇ源を同時に導入し、厚み６０ｎｍのｐ型ＧａＮキャップ層を成長する。
【０１２８】
次に、図６Ｂはウインドの製造工程を示す：
工程１：ｐ型ＧａＮキャップ層に円形ウインドをフォトエッチングし、ＩＣＰによりウインドを低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層の厚みの半分までエッチングし、円柱状のウインドを形成する。
（１）基板に塗布したポジ型フォトレジストを、回転数が５０００ｒｐｍで振り切り、その後、９０℃のオーブン内で１５ｍｉｎ乾燥し、フォトエッチング及び現像によりエッチングに必要なウインドを形成する。
【０１２９】
（２）ＩＣＰによりｐ型ＧａＮキャップ層を低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、円柱状のウインドＡを形成する。エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングの深さが９０ｎｍであり、エッチングに用いられる電極パワーが１８０Ｗで、バイアス電圧が１５０Ｖで、圧力が１Ｐａで、エッチング時間が２３０ｓである。
【０１３０】
工程２：紫外光支援ウエットエッチングプロセスにより、略半球状のウインドＷを形成する。
（１）ｎ型ＡｌＧａＮテーブル面とｐ型ＧａＮキャップ層に、ウェットエッチングのマスクパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより、マスクパターン領域にウェットエッチングマスク金属層Ｔｉを蒸着する。
【０１３１】
（２）基板を７０℃のＫＯＨ溶液に入れて３ｍｉｎ浸漬し、ウェットエッチング前の前処理を行う。
（３）ＫＯＨ電解液を用いて基板に対し紫外光支援ウエットエッチングを行い、そのウェットエッチングプロセスのパラメータはそれぞれ、３２５ｎｍのＨｅ−Ｃｄレーザ光照射、−２Ｖのバイアス電圧、１５ｍｉｎのエッチング時間であり、略半球状のウィンドを形成する。
【０１３２】
（４）最後に、基板を１：１０のＨＦ溶液に入れて金属マスク層Ｔｉを水洗し除去する。
次に、図６Ｃは電極の製造工程を示す：
１）ｎ型ＳｉＣ基板の裏面にｎ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより電極のパターン領域にｎ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｎ型電極を形成する。
【０１３３】
金属がもっとよく剥離するように、まず、基板に塗布した接着剤を、回転数が８０００ｒｐｍで、時間が３０ｓで振り切り、温度が１６０℃の高温オーブン内で２０ｍｉｎ乾燥し、その後、当該基板に塗布したポジ型フォトレジストを、回転数が５０００ｒｐｍで振り切り、最後に、温度が８０℃の高温オーブン内で１０ｍｉｎ乾燥し、フォトエッチングによりｎ型電極のパターンを取得する。
【０１３４】
ＤＱ−５００プラズマレジスト剥離装置によりパターン領域における現像し切らないフォトレジスト被膜を除去し、当該工程は剥離の歩留まりを大きく向上し、その後、ＶＰＣ−１０００電子ビーム蒸着装置によりＮｉ／Ａｕの両層の金属を堆積する。
アセトンに４０ｍｉｎ以上浸漬した後、超音波処理を行い、その後、窒素ガスで吹いて乾燥する。基板を高速焼鈍炉内に入れ、まず、焼鈍炉内に窒素ガスを約１０ｍｉｎ導入し、その後、窒素ガス雰囲気で、温度が１０００℃の条件下、６０ｓの高温焼鈍を行い、ｎ型電極を形成する。
【０１３５】
２）ｐ型ＧａＮキャップ層にｐ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより電極のパターン領域にｐ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｐ型電極を形成する。
まず、基板に塗布した接着剤を、レジストスピンナの回転数が８０００ｒｐｍで、時間が３０ｓで振り切り、それを温度が１６０℃の高温オーブン内に入れて２０ｍｉｎ乾燥し、その後、当該基板に塗布したポジ型フォトレジストを、レジストスピンナの回転数が５０００ｒｐｍで振り切り、温度が８０℃の高温オーブン内に入れて１０ｍｉｎ乾燥し、フォトエッチングによりｐ型電極のパターンを取得する。
【０１３６】
次に、ＤＱ−５００プラズマレジスト剥離装置によりパターン領域における現像し切らないフォトレジスト被膜を除去し、ＶＰＣ−１１００電子ビーム蒸着装置によりｐ型電極のパターンにＮｉ／Ａｕの両層の金属をｐ型電極として蒸着する。
最後に、上述の処理を行った基板をアセトンに入れて２０ｍｉｎ以上浸漬した後、超音波処理を行い、窒素ガスで吹いて乾燥し、その後、当該基板を高速焼鈍炉内に入れ、空気雰囲気で、温度が６００℃の条件下、１０ｍｉｎの高温焼鈍を行い、ｐ型電極を形成し、装置の製造を完成する。
【０１３７】
以上は実施例５を説明し、次に、実施例５の変化例１〜５を説明し、ここに、同一の工程の説明を省略した。
（実施例５の変化例１）
本変化例と実施例５との相違点は、以下の通りである。
装置の製造工程の工程１の（２）において、ＩＣＰによりｐ型ＧａＮキャップ層を低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、円柱状のウインドを形成する。エッチングの深さが９０ｎｍであり、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングに用いられる電極パワーが４００Ｗで、バイアス電圧が９０Ｖで、圧力が２Ｐａで、エッチング時間が１６０ｓである。
【０１３８】
装置の製造工程の工程２の（３）において、ＫＯＨ電解液を用いて基板に対し紫外光支援ウエットエッチングを行い、そのウェットエッチングプロセスのパラメータはそれぞれ、３２５ｎｍのＨｅ−Ｃｄレーザ光照射、−３Ｖのバイアス電圧、１２ｍｉｎのエッチング時間であり、略半球状のウィンドを形成する。
３．電極の製造工程：当該電極の製造工程は実施例５と同一である。
【０１３９】
（実施例５の変化例２）
本変化例と実施例５との相違点は、以下の通りである。
装置の製造工程の工程１の（２）において、ＩＣＰによりｐ型ＧａＮキャップ層を低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、円柱状のウインドを形成する。エッチングの深さが９０ｎｍであり、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングに用いられる電極パワーが６００Ｗで、バイアス電圧が０Ｖで、圧力が３Ｐａで、エッチング時間が１００ｓである。
【０１４０】
装置の製造工程の工程２の（３）において、ＫＯＨ電解液を用いて基板に対し紫外光支援ウエットエッチングを行い、そのウェットエッチングプロセスのパラメータはそれぞれ、３２５ｎｍのＨｅ−Ｃｄレーザ光照射、−４Ｖのバイアス電圧、１０ｍｉｎのエッチング時間であり、略半球状のウィンドを形成する。
３．電極の製造工程：当該電極の製造工程は実施例５と同一である。
【０１４１】
（実施例５の変化例３）
本変化例と実施例５との相違点は、以下の通りである。
装置の製造工程において、
工程１：ｐ型ＧａＮキャップ層に円形ウインドをフォトエッチングし、ＲＩＥによりウインドを低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層の厚みの半分までエッチングし、円柱状のウインドを形成する。
【０１４２】
（１）基板にフォトレジストを塗布し、回転数が５０００ｒｐｍのレジストスピンナでレジストを振り切り、その後、９０℃のオーブン内で１５ｍｉｎ乾燥し、フォトエッチング及び現像によりエッチングに必要なウインドを形成する。
（２）ＲＩＥによりｐ型ＧａＮキャップ層を低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、円柱状のウインドＡを形成する。エッチングの深さが９０ｎｍであり、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングに用いられる電極パワーが８０Ｗで、バイアス電圧が２１０Ｖで、圧力が１０ｍＴで、エッチング時間が２１０ｓである。
【０１４３】
工程２：紫外光支援ウエットエッチングプロセスにより、略半球状のウインドＷを形成する。
（１）ｎ型ＡｌＧａＮテーブル面とｐ型ＧａＮキャップ層に、ウェットエッチングのマスクパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより、マスクパターン領域にウェットエッチングマスク金属層Ｔｉを蒸着する。
【０１４４】
（２）基板を８０℃のＫＯＨ溶液に入れて３ｍｉｎ浸漬し、ウェットエッチング前の前処理を行う。
（３）ＫＯＨ電解液を用いて基板に対し紫外光支援ウエットエッチングを行い、そのウェットエッチングプロセスのパラメータはそれぞれ、３２５ｎｍのＨｅ−Ｃｄレーザ光照射、−４Ｖのバイアス電圧、１３ｍｉｎのエッチング時間であり、略半球状のウィンドを形成する。
【０１４５】
（４）基板を１：１０のＨＦ溶液に入れて金属マスク層Ｔｉを水洗し除去する。
（実施例５の変化例４）
本変化例と実施例５の変化例３との相違点は、以下の通りである。
装置の製造工程の工程１の（２）において、ＲＩＥによりｐ型ＧａＮキャップ層を低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、円柱状のウインドを形成する。エッチングの深さが９０ｎｍであり、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングに用いられる電極パワーが３５０Ｗで、バイアス電圧が４８５Ｖで、圧力が７ｍＴで、エッチング時間が１５５ｓである。
【０１４６】
工程２の（３）において、ＫＯＨ電解液を用いて基板に対し紫外光支援ウエットエッチングを行い、そのウェットエッチングプロセスのパラメータはそれぞれ、３２５ｎｍのＨｅ−Ｃｄレーザ光照射、−５Ｖのバイアス電圧、１０ｍｉｎのエッチング時間であり、略半球状のウィンドを形成する。
（実施例５の変化例５）
本変化例と実施例５の変化例３との相違点は、以下の通りである。
【０１４７】
装置の製造工程の工程１の（２）において、ＲＩＥによりｐ型ＧａＮキャップ層を低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、円柱状のウインドを形成する。エッチングの深さが９０ｎｍであり、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングに用いられる電極パワーが４００Ｗで、バイアス電圧が６２０Ｖで、圧力が５ｍＴで、エッチング時間が８０ｓである。
【０１４８】
工程２の（３）において、ＫＯＨ電解液を用いて基板に対し紫外光支援ウエットエッチングを行い、そのウェットエッチングプロセスのパラメータはそれぞれ、３２５ｎｍのＨｅ−Ｃｄレーザ光照射、−６Ｖのバイアス電圧、８ｍｉｎのエッチング時間であり、略半球状のウィンドを形成する。
（実施例６）
以下、図７Ａ〜図７Ｃを参照しながら、図１Ｄに示す基板がサファイア基板でウインドが半球状である紫外光ＬＥＤ装置を製造する製造方法を説明する。この方法は、材料成長、ウインド製造及び電極製造の三つの部分を含む。
【０１４９】
まず、図７Ａは材料の成長工程を示す：
１．図２を参照すると、材料の成長工程は以下の通りである。
工程１：ＭＯＣＶＤプロセスによりサファイア基板に低温ＡｌＮ核層を成長する。
基板の温度を６００℃まで低下し、成長圧力を５０Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量２３μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源を導入し、厚み７ｎｍの低温ＡｌＮ核層を成長する。
【０１５０】
工程２：低温ＡｌＮ核層に高温ＡｌＮ核層を成長する。
成長温度を１０５０℃まで昇温し、成長圧力を５０Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量２６μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源を導入し、厚み１８０ｎｍの高温ＡｌＮ核層を成長する。
【０１５１】
工程３：高温ＡｌＮ核層にＡｌＧａＮエピタキシャル層を成長する。
成長温度を１０５０℃に保持し、成長圧力を１１０Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量４２μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源及び７５μｍｏｌ／ｍｉｎのガリウム源を導入し、厚み１３００ｎｍのノンドーピングＡｌＧａＮエピタキシャル層を成長する。
【０１５２】
工程４：ＡｌＧａＮエピタキシャル層にＳｉドーピングｎ型ＡｌＧａＮバリア層を成長する。
成長温度を１０５０℃に保持し、成長圧力を１１０Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量５５μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源、６０μｍｏｌ／ｍｉｎのガリウム源、及び２〜４μｍｏｌ／ｍｉｎのＳｉ源を同時に導入し、厚み６００ｎｍのＳｉドーピングＡｌＧａＮバリア層を成長する。
【０１５３】
工程５：ｎ型ＡｌＧａＮバリア層に多重量子井戸ＡｌｘＧａ１−ｘＮ／ＡｌｙＧａ１−ｙＮ層（ｘ＜ｙ）を成長する。
成長温度を１０５０℃に保持し、成長圧力を１２０Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量６５μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源及び８０μｍｏｌ／ｍｉｎのガリウム源を同時に導入し、厚み２〜７ｎｍのＡｌｘＧａ１−ｘＮポテンシャル井戸層を成長する。成長温度を１０５０℃に保持し、成長圧力を７０Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量８０μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源、６５μｍｏｌ／ｍｉｎのガリウム源を同時に導入し、厚み２〜１０ｎｍのＡｌｙＧａ１−ｙＮバリア層を成長し、量子井戸の周期は３〜５個である。
【０１５４】
工程６：多重量子井戸ＡｌｘＧａ１−ｘＮ／ＡｌｙＧａ１−ｙＮ層に４０％〜６０％の高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層を成長する。
成長温度を１０００℃に保持し、成長圧力を１００Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量１１０μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源、８０μｍｏｌ／ｍｉｎのガリウム源、及び３〜５μｍｏｌ／ｍｉｎのＭｇ源を同時に導入し、厚み５０ｎｍの高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層を成長する。
【０１５５】
工程７：ｐ型バリア層に１０％〜２５％の低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層を成長する。
成長温度を１０００℃に保持し、成長圧力を１００Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量８０μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源、１２０μｍｏｌ／ｍｉｎのガリウム源、及び３〜５μｍｏｌ／ｍｉｎのＭｇ源を同時に導入し、厚み６０ｎｍの低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層を成長する。
【０１５６】
工程８：上記低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層にｐ型ＧａＮキャップ層を成長する。
成長温度を９５０℃に保持し、成長圧力を７０Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量６５μｍｏｌ／ｍｉｎのガリウム源、及び３〜５μｍｏｌ／ｍｉｎのＭｇ源を同時に導入し、厚み６０ｎｍのｐ型ＧａＮキャップ層を成長する。
【０１５７】
次に、図７Ｂは装置のウインドの製造工程を示す：
工程１：ＩＣＰ又はＲＩＥプロセスによりｐ型ＧａＮキャップ層にテーブル面をｎ型ＡｌＧａＮ層までエッチングする。
電子ビーム蒸着装置により厚みが約３００ｎｍのＳｉＯ２層をエッチングマスク層として堆積する。ＡｌＧａＮ材料に対するエッチングレートが比較的に遅いので、当該工程を増加することは、基板上にＳｉＯ２とフォトレジストが共同で機能する二重層マスクパターンを形成することにより、エッチングしない領域の表面を保護するのに有利となるからである。
【０１５８】
基板に塗布したポジ型フォトレジストを、回転数が５０００ｒｐｍで振り切り、その後、温度が９０℃のオーブン内で１５ｍｉｎ乾燥し、フォトエッチング及び現像によりエッチングに必要なウインドを形成する。
ＩＣＰドライエッチングによりテーブル面を形成し、エッチング時に用いられる電極パワーが５５０Ｗで、バイアス電圧が１１０Ｖで、圧力が１．５Ｐａで、エッチング時間が４００ｓである。
【０１５９】
アセトンにより、エッチング後のポジ型フォトレジストを除去し、その後、ＢＯＥに１ｍｉｎ浸漬してＳｉＯ２マスクを除去し、最後に、脱イオン水により洗浄し窒素ガスで吹いて乾燥し、エッチング後のマスク層を除去する。
工程２：ｐ型ＧａＮキャップ層に円形ウインドをフォトエッチングし、ＩＣＰによりウインドを低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層の厚みの半分まで二次エッチングし、円柱状のウインドを形成する。
【０１６０】
（１）基板に塗布したポジ型フォトレジストを、回転数が５０００ｒｐｍで振り切り、その後、９０℃のオーブン内で１５ｍｉｎ乾燥し、フォトエッチング及び現像によりエッチングに必要なウインドを形成する。
（２）ＩＣＰによりｐ型ＧａＮキャップ層を低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、円柱状のウインドＡを形成する。エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングの深さが９０ｎｍであり、エッチングに用いられる電極パワーが１８０Ｗで、バイアス電圧が１５０Ｖで、圧力が１Ｐａで、エッチング時間が２３０ｓである。
【０１６１】
工程３：紫外光支援ウエットエッチングプロセスにより、略半球状のウインドＷを形成する。
まず、ｎ型ＡｌＧａＮテーブル面とｐ型ＧａＮキャップ層に、ウェットエッチングのマスクパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより、マスクパターン領域にウェットエッチングマスク金属層Ｔｉを蒸着し、次に、それを７０℃のＫＯＨ溶液に入れて３ｍｉｎ浸漬し、ウェットエッチング前の前処理を行い、次に、ＫＯＨ電解液を用いてそれに対し紫外光支援ウエットエッチングを行い、そのウェットエッチングプロセスのパラメータはそれぞれ、３２５ｎｍのＨｅ−Ｃｄレーザ光照射、−２Ｖのバイアス電圧、１５ｍｉｎのエッチング時間であり、略半球状のウィンドを形成し、最後に、それを１：１０のＨＦ溶液に入れて金属マスク層Ｔｉを水洗し除去する。
【０１６２】
最後に、図７Ｄは電極の製造工程を示す：
１）ｎ型ＡｌＧａＮ層にｎ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより電極のパターン領域にｎ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｎ型電極を形成する。
金属がもっとよく剥離するように、まず、基板に塗布した接着剤を、回転数が８０００ｒｐｍで、時間が３０ｓで振り切り、温度が１６０℃の高温オーブン内で２０ｍｉｎ乾燥し、その後、当該基板に塗布したポジ型フォトレジストを、回転数が５０００ｒｐｍで振り切り、最後に、温度が８０℃の高温オーブン内で１０ｍｉｎ乾燥し、フォトエッチングによりｎ型電極のパターンを取得する。
【０１６３】
ＤＱ−５００プラズマレジスト剥離装置によりパターン領域における現像し切らないフォトレジスト被膜を除去し、当該工程は剥離の歩留まりを大きく向上し、その後、ＶＰＣ−１０００電子ビーム蒸着装置によりＴｉ／Ａｌ／Ｔｉ／Ａｕの四層の金属を堆積する。
アセトンに４０ｍｉｎ以上浸漬した後、超音波処理を行い、その後、窒素ガスで吹いて乾燥する。基板を高速焼鈍炉内に入れ、まず、焼鈍炉内に窒素ガスを約１０ｍｉｎ導入し、その後、窒素ガス雰囲気で、温度が８７０℃の条件下、４０ｓの高温焼鈍を行い、ｎ型電極を形成する。
【０１６４】
２）ｐ型ＧａＮキャップ層にｐ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより電極のパターン領域にｐ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｐ型電極を形成する。
まず、基板に塗布した接着剤を、レジストスピンナの回転数が８０００ｒｐｍで、時間が３０ｓで振り切り、それを温度が１６０℃の高温オーブン内に入れて２０ｍｉｎ乾燥し、その後、当該基板に塗布したポジ型フォトレジストを、レジストスピンナの回転数が５０００ｒｐｍで振り切り、温度が８０℃の高温オーブン内に入れて１０ｍｉｎ乾燥し、フォトエッチングによりｐ型電極のパターンを取得する。
【０１６５】
次に、ＤＱ−５００プラズマレジスト剥離装置によりパターン領域における現像し切らないフォトレジスト被膜を除去し、ＶＰＣ−１１００電子ビーム蒸着装置によりｐ型電極のパターンにＮｉ／Ａｕの両層の金属をｐ型電極として蒸着する。
最後に、上述の処理を行った基板をアセトンに入れて２０ｍｉｎ以上浸漬した後、超音波処理を行い、窒素ガスで吹いて乾燥し、その後、当該基板を高速焼鈍炉内に入れ、空気雰囲気で、温度が５６０℃の条件下、１０ｍｉｎの高温焼鈍を行い、ｐ型電極を形成し、装置の製造を完成する。
【０１６６】
以上は実施例６を説明し、次に、実施例６の変化例１〜５を説明し、ここに、同一の工程の説明を省略した。
（実施例６の変化例１）
本変化例と実施例６との相違点は、以下の通りである。
装置の製造工程の工程２の（２）において、ＩＣＰによりｐ型ＧａＮキャップ層を低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、円柱状のウインドを形成する。エッチングの深さが９０ｎｍであり、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングに用いられる電極パワーが４００Ｗで、バイアス電圧が９０Ｖで、圧力が２Ｐａで、エッチング時間が１６０ｓである。
【０１６７】
装置の製造工程の工程３において、まず、ｎ型ＡｌＧａＮテーブル面とｐ型ＧａＮキャップ層に、ウェットエッチングのマスクパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより、マスクパターン領域にウェットエッチングマスク金属層Ｔｉを蒸着し、次に、それを７０℃のＫＯＨ溶液に入れて３ｍｉｎ浸漬し、ウェットエッチング前の前処理を行い、次に、ＫＯＨ電解液を用いてそれに対し紫外光支援ウエットエッチングを行い、そのウェットエッチングプロセスのパラメータはそれぞれ、３２５ｎｍのＨｅ−Ｃｄレーザ光照射、−３Ｖのバイアス電圧、１２ｍｉｎのエッチング時間であり、略半球状のウィンドを形成し、最後に、それを１：１０のＨＦ溶液に入れて金属マスク層Ｔｉを水洗し除去する。
【０１６８】
（実施例６の変化例２）
本変化例と実施例６との相違点は、以下の通りである。
装置の製造工程の工程２の（２）において、ＩＣＰによりｐ型ＧａＮキャップ層を低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、円柱状のウインドを形成する。エッチングの深さが９０ｎｍであり、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングに用いられる電極パワーが６００Ｗで、バイアス電圧が０Ｖで、圧力が３Ｐａで、エッチング時間が１００ｓである。
【０１６９】
装置の製造工程の工程３において、まず、ｎ型ＡｌＧａＮテーブル面とｐ型ＧａＮキャップ層に、ウェットエッチングのマスクパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより、マスクパターン領域にウェットエッチングマスク金属層Ｔｉを蒸着し、次に、それを７０℃のＫＯＨ溶液に入れて３ｍｉｎ浸漬し、ウェットエッチング前の前処理を行い、次に、ＫＯＨ電解液を用いてそれに対し紫外光支援ウエットエッチングを行い、そのウェットエッチングプロセスのパラメータはそれぞれ、３２５ｎｍのＨｅ−Ｃｄレーザ光照射、−４Ｖのバイアス電圧、１０ｍｉｎのエッチング時間であり、略半球状のウィンドを形成し、最後に、それを１：１０のＨＦ溶液に入れて金属マスク層Ｔｉを水洗し除去する。
【０１７０】
（実施例６の変化例３）
本変化例と実施例６との相違点は、装置ウインドの製造工程の工程２、工程３は具体的に以下の通りであることにある。
工程２：ｐ型ＧａＮキャップ層に円形ウインドをフォトエッチングし、ＲＩＥによりウインドを低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層の厚みの半分まで二次エッチングし、円柱状のウインドを形成する。
【０１７１】
基板の表面にフォトレジストを塗布し、回転数が５０００ｒｐｍのレジストスピンナでレジストを振り切り、その後、９０℃のオーブン内で１５ｍｉｎ乾燥し、フォトエッチング及び現像によりエッチングに必要なウインドを形成する。
ＲＩＥによりｐ型ＧａＮキャップ層を低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、円柱状のウインドを形成する。エッチングの深さが９０ｎｍであり、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングに用いられる電極パワーが８０Ｗで、バイアス電圧が２１０Ｖで、圧力が１０ｍＴで、エッチング時間が２１０ｓである。
【０１７２】
工程３：紫外光支援ウエットエッチングプロセスにより、略半球状のウインドＷを形成する。
まず、ｎ型ＡｌＧａＮテーブル面とｐ型ＧａＮキャップ層に、ウェットエッチングのマスクパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより、マスクパターン領域にウェットエッチングマスク金属層Ｔｉを蒸着し、次に、それを８０℃のＫＯＨ溶液に入れて３ｍｉｎ浸漬し、ウェットエッチング前の前処理を行い、次に、ＫＯＨ電解液を用いてそれに対し紫外光支援ウエットエッチングを行い、そのウェットエッチングプロセスのパラメータはそれぞれ、３２５ｎｍのＨｅ−Ｃｄレーザ光照射、−４Ｖのバイアス電圧、１３ｍｉｎのエッチング時間であり、略半球状のウィンドを形成し、最後に、それを１：１０のＨＦ溶液に入れて金属マスク層Ｔｉを水洗し除去する。
【０１７３】
（実施例６の変化例４）
本変化例と実施例６との相違点は、装置ウインドの製造工程の工程２、工程３は具体的に以下の通りであることにある。
工程２：ｐ型ＧａＮキャップ層に円形ウインドをフォトエッチングし、ＲＩＥによりウインドを低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層の厚みの半分まで二次エッチングし、円柱状のウインドを形成する。
【０１７４】
基板の表面にフォトレジストを塗布し、回転数が５０００ｒｐｍのレジストスピンナでレジストを振り切り、その後、９０℃のオーブン内で１５ｍｉｎ乾燥し、フォトエッチング及び現像によりエッチングに必要なウインドを形成する。
ＲＩＥによりｐ型ＧａＮキャップ層を低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、円柱状のウインドを形成する。エッチングの深さが９０ｎｍであり、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングに用いられる電極パワーが３５０Ｗで、バイアス電圧が４８５Ｖで、圧力が７ｍＴで、エッチング時間が１５５ｓである。
【０１７５】
工程３：紫外光支援ウエットエッチングプロセスにより、略半球状のウインドＷを形成する。
まず、ｎ型ＡｌＧａＮテーブル面とｐ型ＧａＮキャップ層に、ウェットエッチングのマスクパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより、マスクパターン領域にウェットエッチングマスク金属層Ｔｉを蒸着し、次に、それを８０℃のＫＯＨ溶液に入れて３ｍｉｎ浸漬し、ウェットエッチング前の前処理を行い、次に、ＫＯＨ電解液を用いてそれに対し紫外光支援ウエットエッチングを行い、そのウェットエッチングプロセスのパラメータはそれぞれ、３２５ｎｍのＨｅ−Ｃｄレーザ光照射、−５Ｖのバイアス電圧、１０ｍｉｎのエッチング時間であり、略半球状のウィンドを形成し、最後に、それを１：１０のＨＦ溶液に入れて金属マスク層Ｔｉを水洗し除去する。
【０１７６】
（実施例６の変化例５）
本変化例と実施例６との相違点は、装置ウインドの製造工程の工程２、工程３は具体的に以下の通りであることにある。
工程２：ｐ型ＧａＮキャップ層に円形ウインドをフォトエッチングし、ＲＩＥによりウインドを低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層の厚みの半分まで二次エッチングし、円柱状のウインドを形成する。
【０１７７】
基板の表面にフォトレジストを塗布し、回転数が５０００ｒｐｍのレジストスピンナでレジストを振り切り、その後、９０℃のオーブン内で１５ｍｉｎ乾燥し、フォトエッチング及び現像によりエッチングに必要なウインドを形成する。
ＲＩＥによりｐ型ＧａＮキャップ層を低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、円柱状のウインドを形成する。エッチングの深さが９０ｎｍであり、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングに用いられる電極パワーが４００Ｗで、バイアス電圧が６２０Ｖで、圧力が５ｍＴで、エッチング時間が８０ｓである。
【０１７８】
工程３：紫外光支援ウエットエッチングプロセスにより、略半球状のウインドＷを形成する。
まず、ｎ型ＡｌＧａＮテーブル面とｐ型ＧａＮキャップ層に、ウェットエッチングのマスクパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより、マスクパターン領域にウェットエッチングマスク金属層Ｔｉを蒸着し、次に、それを８０℃のＫＯＨ溶液に入れて３ｍｉｎ浸漬し、ウェットエッチング前の前処理を行い、次に、ＫＯＨ電解液を用いてそれに対し紫外光支援ウエットエッチングを行い、そのウェットエッチングプロセスのパラメータはそれぞれ、３２５ｎｍのＨｅ−Ｃｄレーザ光照射、−６Ｖのバイアス電圧、８ｍｉｎのエッチング時間であり、略半球状のウィンドを形成し、最後に、それを１：１０のＨＦ溶液に入れて金属マスク層Ｔｉを水洗し除去する。
【０１７９】
上述のような実施例５、実施例６及びその変化例において、ウインドを低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層（８）までエッチングした後に、エッチングレートが比較的に速い光支援ウェットエッチング法によりエッチングすることにより、最終に形成した半球状のウインドの深さが深すぎないことを保証することができるだけでなく、高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層（７）に達することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１８０】
本発明に係るＬＥＤ装置及びその製造方法は、水処理、医療及び生物医学、並びに白光照明の分野に用いられる。
【符号の説明】
【０１８１】
１ 基板
２，３ ＡｌＮ核層
４ 真性ＡｌＧａＮエピタキシャル層
５ 第１導電型ＡｌＧａＮバリア層
６ 活性領域
７ 第２導電型の第１のＡｌＧａＮバリア層
８ 第２導電型の第２のＡｌＧａＮバリア層
９ 第２導電型ＧａＮキャップ層
１０ ウインド
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオード（以下、ＬＥＤと略称する）装置及びその製造方法に関し、特に出射光の強度を向上できるＡｌＧａＮ多重量子井戸の紫外光ＬＥＤ装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体材料は、第三世代半導体材料の立派な代表として、優れた特性を多く有し、特に光学応用の面では、Ｇａ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｎからなる合金｛Ｇａ（Ａｌ，Ｉｎ）Ｎ｝は、全可視光領域と近紫外光領域をカバーすることができる。さらに、ウルツ鉱構造のＩＩＩ族窒化物は、何れも直接バンドギャップであり、光電子装置の応用に非常に適合する。特に、紫外光領域において、ＡｌＧａＮ多重量子井戸の紫外光ＬＥＤ装置は、巨大な優位を示し、現在の紫外光電子装置の開発のホットスポットの一つとなる。しかし、ＬＥＤ装置の発光波長が短くなるに従い、ＧａＮ ＬＥＤ装置の活性層におけるＡｌ組成がますます高くなり、高品質のＡｌＧａＮ材料の製造に大きな難度を有し、特に、ＡｌＧａＮ材料による紫外光の吸収が激しいので、紫外光ＬＥＤ装置の外部量子効率と光強度が何れも低くなる。これは、紫外光ＬＥＤ装置の発展バリアとなっており、その問題の解決は当面の急務である。
【０００３】
ＡｌＧａＮ多重量子井戸の紫外光ＬＥＤ装置は、広い応用未来を有する。まず、ＧａＮ青緑光ＬＥＤ装置は、飛躍的な進展がなされており、現在、高輝度青緑光ＬＥＤ装置は実用化されており、景観照明、大画面のバックライト光源、光通信などの分野において巨大な潜在力を示している。次に、白光ＬＥＤ装置の固体照明は、勢いが激しくなり、第三回目の照明革命を引き起こした。さらに、可視光領域の日一日と成熟するに従い、研究者は、研究の重点をますます波長の短い紫外光に移転し、紫外光は、シルクスクリーン印刷、ポリマーの硬化、環境保護、白光照明、及び軍事探測などの分野において重大な応用価値を有する。
【０００４】
現在、国内外では、主に幾つかの新規の材料成長方法、又は新規の構造を採用することで応力によるＡｌＧａＮ材料の品質への破壊を減少し、ＡｌＧａＮ材料の成長品質を向上することにより、紫外光ＬＥＤ装置の発光性能を向上している。上記方法は以下の通りである。即ち、
2002年、アメリカ、サウスカロライナ州立大学は世界の先頭を切って３００ｎｍより低い紫外光ＬＥＤ装置を実現し、サファイア基板上に波長２８５ｎｍのＬＥＤ装置を製造し、２００μ×２００μのチップは、４００ｍＡのパルス電流でのパワーが０．１５ｍＷであり、ｐ型とｎ型の接触抵抗を改善した後、最大パワーが０．２５ｍＷに達した。文献：V. Adivarahan, J. P. Zhang, A. Chitnis, et al, “sub-Milliwatt Power III-N Light Emitting Diodes at 285nm,” Jpn J Appl Phy, 2002, 41: L435を参照されたい。次に、一連の飛躍的な進展がなされており、順に２８０ｎｍ、２６９ｎｍ、２６５ｎｍの発光波長を実現し、ＬＥＤ装置の最大パワーは１ｍＷを超えた。文献：W H Sun, J P Zhang, V Adivarahan, et al. “AlGaN-based 280nm light-emitting diodes with continuous wave powers in excess of 1.5mW” Appl Phys Lett, 2004, 85（4）:531；V Adivarahan, S Wu, J P Zhang, et al. “High-efficiency 269nm emission deep ultraviolet light-emitting diodes” Appl Phys Lett, 2004,84（23）:4762; Y Bilenko, A Lunev, X Hu, et al. “10 Milliwatt Pulse Operation of 265nm AlGaN Light Emitting Diodes” Jpn J Appl Phys, 2005, 44:L98を参照されたい。電流伝達を改善し、熱効果を低下するために、１００μｍ×１００μｍの面積の小さいチップに対し、２×２アレイのモードで接続され、ｆｌｉｐ−ｃｈｉｐ構造を用い、２８０ｎｍ波長のパワーは２４ｍＷに達することができ、最大の外部量子効率が０．３５％である。文献：W H Sun, J P Zhang, V Adivarahan, et al. “AlGaN-based 280nm light-emitting diodes with continuous wave powers in excess of 1.5mW” Appl Phys Lett, 2004, 85（4）:531を参照されたい。2004年に、さらに２５０ｎｍのＬＥＤ装置を製造し、２００μ×２００μのチップの最大パワーは０．６ｍＷに近付いたが、外部量子効率が０.０１％だけである。文献：V Adivarahan, W H Sun, A Chitnis, et al. “250nm AlGaN light-emitting diodes” Appl Phys Lett, 2004,85（12）:2175を参照されたい。
【０００５】
2004年、アメリカ、ノースウエスタン大学、カンザス大学も、深紫外光、特に２８０〜２９０ｎｍ波長帯に大きな進展がなされている。文献：Fischer A J, Allerman A A, et al. Room-temperature direct current operation of 290nm Light-emitting diodes with milliwatt power level [J]. Appl Phys Lett, 2004,84（17）:3394を参照されたい。ワイヤ挿入状接触によりチップ内部の電流広がりを改善し、フリップチップボンディング構造によりＬＥＤ装置の放熱能力を向上し、１ｍｍ×１ｍｍの高パワーの紫外光ＬＥＤ装置を製造し、発光波長２９０ｎｍ、３００ｍＡの直流での発光パワーが１.３４ｍＷに達し、外部量子効率が０.１１％である。文献：Kim K H, Fan Z Y, Khizar M, et al. AlGaN-based ultraviolet light-emitting diodes grown on AlN epilayers [J]. Appl Phys Lett, 2004, 85（20）:4777を参照されたい。
【０００６】
同年、アメリカ、サウスカロライナ州立大学は、さらに２５０と２５５ｎｍの深紫外光ＬＥＤ装置を開発し、その底部バッファ層は、ＡｌＧａＮ／ＡｌＮの超格子構造を用い、高品質のＡｌＧａＮバリア層を成長し、２００×２００μｍの深紫外光ＬＥＤ装置を製造し、３００ｍＡと１０００ｍＡのパルス電流で、その発光パワーはそれぞれ０.１６ｍＷと０.５７ｍＷに達したが、底部光取り出しの方式を用いたので、その発光効率はやはり比較的に低い。文献：V Adivarahan, W H Sun, A Chitnis, M Shatalov, S Wu, H P Maruska, M Asif Khan. “250nm AlGaN light-emitting diodes” Appl Phys Lett, 2004, 85（12）：2175を参照されたい。
【０００７】
2007年、日本の埼玉大学も、２３１〜２６１ｎｍ波長帯の深紫外光ＬＥＤ装置の研究に進展がなされており、ＡｌＮバッファ層をパルスで成長するため、ＡｌＮ層の転位欠陥密度をいっそう減少したので、高Ａｌ組成のＡｌＧａＮ層を成長し、２６１ｎｍの深紫外光ＬＥＤ装置の光パワーと外部量子効率の分布は、１.６５ｍＷと０.２３％に達した。文献：Hirayama Hideki，Yatabe Tohru, Noguchi Norimichi, Ohashi Tomoaki, Kamata Norihiko. “231-261nm AlGaN deep-ultraviolet light-emitting diodes fabricated on AlN multilayer buffers grown by ammonia pulse-flow method on sapphire” Appl Phys Lett, 2007, 91（7）: 071901-1を参照されたい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】ＷＯ２００７／００５９８４号公報
【特許文献２】ＣＮ１９００３８６号公報
【特許文献３】ＣＮ１０１１３２０２２号公報
【特許文献４】ＵＳ２００８／０２５８１３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述の内容をまとめると、現在、国際的にＡｌＧａＮ深紫外光ＬＥＤ装置の製造は、全てボトムエミッション方式を用い、トップエミッション方式に対する研究が少ない。発光波長の減少に従い、底部バッファ層による紫外光の吸収がますます多くなり、出射光のパワー及び外部量子効率に酷く影響を与える。現在、ものに装置の構造を改善することにより、エピタキシャル層の品質を向上しているが、従来のボトムエミッション技術は、（１）光取り出しの経路が長すぎ、その途中の光損失が多すぎるので、常に光の外部量子効率が低すぎることになり、（２）底部ＡｌＮバッファ層の結晶品質が比較的に悪いので、材料の非輻射再結合中心が多くなり、紫外光の吸収が多くなり、（３）底部バッファ層が静電応力による作用で、光子を捕捉するとの欠陥が大きくなり、装置の信頼性に酷く影響を与える。
【００１０】
本発明は、上述の従来の技術の欠陥を解消するために、信頼性が高く、コストが低く、プロセスが簡単であり、光の出射経路を変更し、光の出力パワー及び外部量子効率を向上する紫外光ＬＥＤ装置及びその製造方法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】
【００１１】
本発明に係る紫外光ＬＥＤ装置は、基板（１）上に順に成長したＡｌＮ核層（２、３）、真性ＡｌＧａＮエピタキシャル層（４）、第１導電型ＡｌＧａＮバリア層（５）、活性領域（６）、第２導電型の第１のＡｌＧａＮバリア層（７）、第２導電型の第２のＡｌＧａＮバリア層（８）、及び第２導電型ＧａＮキャップ層（９）を含み、第２導電型ＧａＮキャップ層（９）には、発生した光を発するためのウインド（１０、Ｗ、Ａ）を設けていることを特徴とする。その中、前記ウインド（１０、Ｗ、Ａ）は、略円錐状、半球状、又は円柱状の何れかである。
【００１２】
その中、前記基板（１）は、ＳｉＣ基板又はサファイア基板である。前記基板がＳｉＣ基板である場合に、前記ＳｉＣ基板の裏面には第１導電型の電極が形成され、第２導電型ＧａＮキャップ層（９）には第２導電型の電極が形成される。前記基板がサファイア基板である場合に、前記第１導電型ＡｌＧａＮバリア層（５）には第１導電型の電極が形成され、第２導電型ＧａＮキャップ層（９）には第２導電型の電極が形成される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、以下の技術効果を有する。
本発明に係る装置は、トップウインド構造を用いるため、出射光の取り出し孔径を向上するだけでなく、出射光をウインドに強め、静電応力により装置のＡｌＮバッファ層中の欠陥を多くしたとしても、出射光のパワーに影響を及ぼさないので、ＡｌＧａＮ ＳｉＣ基板の紫外光ＬＥＤ装置の実用化をかなり推進する。
【００１４】
また、本発明に係るトップウインド構造の製造は、ｐ−ＧａＮキャップ層からｐ型ＡｌＧａＮバリア層までを光援助湿式エッチングによりエッチングして、半球状、円錐状などの形状のウインドを形成することにより、発した紫外光がトップから放射し、光の出力パワー及び装置の外部量子効率を効果的に向上した。
また、本発明は、ウインドをドライエッチングによりエッチングしたので、ウインドの底部に位置する電子バリア層ｐ−ＡｌＧａＮの表面が粗く、光の取り出し効率がいっそう向上した。
【００１５】
また、本発明に係る装置の製造プロセスは、成熟の青色光ＧａＮ ＬＥＤ装置の製造プロセスと両立できるので、コストが低く、プロセスが簡単である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１Ａ】本発明に係る紫外光ＬＥＤ装置の断面構造を示す図である。
【図１Ｂ】本発明に係る紫外光ＬＥＤ装置の断面構造を示す図である。
【図１Ｃ】本発明に係る紫外光ＬＥＤ装置の断面構造を示す図である。
【図１Ｄ】本発明に係る紫外光ＬＥＤ装置の断面構造を示す図である。
【図１Ｅ】本発明に係る紫外光ＬＥＤ装置の断面構造を示す図である。
【図１Ｆ】本発明に係る紫外光ＬＥＤ装置の断面構造を示す図である。
【図２Ａ】本発明に係る紫外光ＬＥＤ装置の一の実施例（ＳｉＣ基板、円柱状ウインド）の製造流れ図である。
【図２Ｂ】本発明に係る紫外光ＬＥＤ装置の一の実施例（ＳｉＣ基板、円柱状ウインド）の製造流れ図である。
【図３Ａ】本発明に係る紫外光ＬＥＤ装置の他の実施例（サファイア基板、円柱状ウインド）の製造流れ図である。
【図３Ｂ】本発明に係る紫外光ＬＥＤ装置の他の実施例（サファイア基板、円柱状ウインド）の製造流れ図である。
【図３Ｃ】本発明に係る紫外光ＬＥＤ装置の他の実施例（サファイア基板、円柱状ウインド）の製造流れ図である。
【図４】本発明に係る紫外光ＬＥＤ装置の他の実施例（ＳｉＣ基板、円錐状ウインド）の製造流れ図である。
【図５】本発明に係る紫外光ＬＥＤ装置の他の実施例（サファイア基板、円錐状ウインド）の製造流れ図である。
【図６Ａ】本発明に係る紫外光ＬＥＤ装置の他の実施例（ＳｉＣ基板、半球状ウインド）の製造流れ図である。
【図６Ｂ】本発明に係る紫外光ＬＥＤ装置の他の実施例（ＳｉＣ基板、半球状ウインド）の製造流れ図である。
【図６Ｃ】本発明に係る紫外光ＬＥＤ装置の他の実施例（ＳｉＣ基板、半球状ウインド）の製造流れ図である。
【図７Ａ】本発明に係る紫外光ＬＥＤ装置の他の実施例（サファイア基板、半球状ウインド）の製造流れ図である。
【図７Ｂ】本発明に係る紫外光ＬＥＤ装置の他の実施例（サファイア基板、半球状ウインド）の製造流れ図である。
【図７Ｃ】本発明に係る紫外光ＬＥＤ装置の他の実施例（サファイア基板、半球状ウインド）の製造流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
〈紫外光ＬＥＤ装置の構造及びその変化例〉
図１Ａは本発明に係る紫外光ＬＥＤ装置の断面構造を示す図である。
図１Ａに示すように、本発明に係る紫外光ＬＥＤ装置は、ｎ型ＳｉＣ基板１を有し、ＳｉＣ基板１に低温ＡｌＮ核層２を成長し、低温ＡｌＮ核層２に高温ＡｌＮ核層３を成長し、高温ＡｌＮ核層３にＡｌＧａＮエピタキシャル層４を成長し、ＡｌＧａＮエピタキシャル層４にｎ型ＡｌＧａＮバリア層５を成長し、ｎ型ＡｌＧａＮバリア層５に多重量子井戸構造のＡｌｘＧａ１−ｘＮ／ＡｌｙＧａ１−ｙＮからなる活性領域６を成長し、活性領域６に高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層７を成長し、ｐ型ＡｌＧａＮバリア層７に低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層８を成長し、ｐ型ＡｌＧａＮバリア層８にｐ型ＧａＮキャップ層９を成長した。ｐ型ＧａＮキャップ層９には略円錐状のウインド１０を設けることにより、本発明に係る紫外光ＬＥＤ装置から発生した光をｐ型ＧａＮキャップ層９から放射する。
【００１８】
また、ＳｉＣ基板１の低温ＡｌＮ核層２を成長した側とは反対側にｎ型電極を堆積した。ｐ型ＧａＮキャップ層９にｐ型電極を堆積した。
以上、図１Ａに示す本発明に係る紫外光ＬＥＤ装置の構造を説明したが、本発明はこれに限らず、本発明の主旨に基づいて様々な変化を行ってもよい。以下、図１Ｂ〜図１Ｆを参照しながら各種の変化例を例として説明する。
【００１９】
図１Ａに示す紫外光ＬＥＤ装置は、その基板がｎ型ＳｉＣであり、ウインドの形状が円錐状である。しかし、本発明はこれに限らず、その他の材料の基板例えばサファイア基板（例えば図１Ｂ、図１Ｄ、図１Ｆ）、その他の形状例えば円柱状（例えば図１Ｅ、図１Ｆ）又は半球状（例えば図１Ｃ、図１Ｄ）のウインドであってもよい。
図１Ｂ、図１Ｄ、図１Ｆに示す紫外光ＬＥＤ装置は、サファイア基板を有し、ｎ型ＡｌＧａＮバリア層５にｎ型電極を形成し、ｐ型ＧａＮキャップ層９にｐ型電極を形成した。
【００２０】
また、ウインドの深さについては、紫外光ＬＥＤ装置から発生した光を射出できればよく、ウインド１０がｐ型ＧａＮキャップ層９及び低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層８を貫通し高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層７に達することは好ましい。当然ながら、ウインドの形状に従い異なる深さを好適に選択してもよい。
例えば、ウインドの形状が略円錐状である場合に、ウインドの底部が高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層７の２／３深さの箇所に位置することは好ましい。
【００２１】
ウインドの形状が略半球状である場合に、ウインドの底部が高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層７の４／５深さの箇所に位置することは好ましく、また、ウインドの上部の幅と底部の幅との比が２：１であることは好ましい。
ウインドの形状が略円柱状である場合に、ウインドの底部が高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層７の略３／４深さの箇所に位置することは好ましく、また、ウインドの深さと幅との比が１：１０００であることは好ましい。
【００２２】
〈紫外光ＬＥＤ装置の製造方法〉
（実施例１）
以下、図２Ａ及び図２Ｂを参照しながら、図１Ｅに示す基板がＳｉＣ基板でウインドが円柱状である紫外光ＬＥＤ装置を製造する製造方法を説明する。
まず、図２Ａは材料の成長工程を示す：
工程１：ＭＯＣＶＤプロセスによりＳｉＣ基板に低温ＡｌＮ核層を成長する。
【００２３】
基板の温度を６００℃まで低下し、成長圧力を５０Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量２８μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源を導入し、厚み３ｎｍの低温ＡｌＮ核層を成長する。
工程２：低温ＡｌＮ核層に高温ＡｌＮ核層を成長する。
【００２４】
成長温度を１０５０℃まで昇温し、成長圧力を５０Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量２８μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源を導入し、厚み２０ｎｍの高温ＡｌＮ核層を成長する。
工程３：高温ＡｌＮ核層にＡｌＧａＮエピタキシャル層を成長する。
【００２５】
成長温度を１０５０℃に保持し、成長圧力を１１０Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１１００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量５０μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源及び８０μｍｏｌ／ｍｉｎのガリウム源を導入し、厚み１２００ｎｍのノンドーピングＡｌＧａＮエピタキシャル層を成長する。
工程４：ＡｌＧａＮエピタキシャル層にＳｉドーピングｎ型ＡｌＧａＮバリア層を成長する。
【００２６】
成長温度を１０５０℃に保持し、成長圧力を１１０Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量５５μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源、６５μｍｏｌ／ｍｉｎのガリウム源、及び１〜３μｍｏｌ／ｍｉｎのＳｉ源を同時に導入し、厚み６００ｎｍのＳｉドーピングＡｌＧａＮバリア層を成長する。
【００２７】
工程５：ｎ型ＡｌＧａＮバリア層に多重量子井戸ＡｌｘＧａ１−ｘＮ／ＡｌｙＧａ１−ｙＮ層（ｘ＜ｙ）、つまり活性領域６を成長する。
成長温度を１０５０℃に保持し、成長圧力を１２０Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量６５μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源及び８０μｍｏｌ／ｍｉｎのガリウム源を同時に導入し、厚み２〜７ｎｍのＡｌｘＧａ１−ｘＮポテンシャル井戸層を成長する。成長温度を１０５０℃に保持し、成長圧力を７０Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量８０μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源、６５μｍｏｌ／ｍｉｎのガリウム源を同時に導入し、厚み２〜１０ｎｍのＡｌｙＧａ１−ｙＮバリア層を成長し、量子井戸の周期は３〜５個である。
【００２８】
工程６：多重量子井戸ＡｌｘＧａ１−ｘＮ／ＡｌｙＧａ１−ｙＮ層に４０％〜６０％（モル比。以下も同様である）の高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層７を成長する。
成長温度を１０００℃に保持し、成長圧力を１００Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量１００μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源、７０μｍｏｌ／ｍｉｎのガリウム源、及び３〜５μｍｏｌ／ｍｉｎのＭｇ源を同時に導入し、厚み７０ｎｍの高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層を成長する。
【００２９】
工程７：ｐ型バリア層に１０％〜２５％（モル比。以下も同様である）の低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層を成長する。
成長温度を１０００℃に保持し、成長圧力を１００Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量８０μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源、１２０μｍｏｌ／ｍｉｎのガリウム源、及び３〜５μｍｏｌ／ｍｉｎのＭｇ源を同時に導入し、厚み６０ｎｍの低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層を成長する。
【００３０】
工程８：低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層にｐ型ＧａＮキャップ層を成長する。
成長温度を９５０℃に保持し、成長圧力を７０Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量６５μｍｏｌ／ｍｉｎのガリウム源、及び３〜５μｍｏｌ／ｍｉｎのＭｇ源を同時に導入し、厚み６０ｎｍのｐ型ＧａＮキャップ層を成長する。
【００３１】
次に、図２Ｂは装置の製造工程を示す：
工程１：ｐ型ＧａＮキャップ層に円形ウインドをフォトエッチングし、ＩＣＰ（プラズマエッチング）によりウインドを高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までエッチングし、円柱状のウインドＡを形成する。
（１）まず、基板に塗布したポジ型フォトレジストを、レジストスピンナの回転数が５０００ｒｐｍで振り切り、その後、９０℃のオーブン内で１５ｍｉｎ乾燥し、フォトエッチング及び現像によりエッチングに必要なウインドを形成する。
【００３２】
（２）次に、ＩＣＰによりｐ型ＧａＮキャップ層を高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、円柱状のウインドＡを形成する。エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングの深さが１３５ｎｍであり、エッチングに用いられる電極パワーが２４０Ｗで、バイアス電圧が８０Ｖで、圧力が１Ｐａで、エッチング時間が１８０ｓである。
【００３３】
工程２：ｎ型ＳｉＣ基板の裏面にｎ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより電極のパターン領域にｎ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｎ型電極を形成する。
（１）まず、金属がもっとよく剥離するように、基板に塗布した接着剤を、回転数が８０００ｒｐｍで、時間が３０ｓで振り切り、温度が１６０℃の高温オーブン内で２０ｍｉｎ乾燥し、その後、当該基板に塗布したポジ型フォトレジストを、回転数が５０００ｒｐｍで振り切り、最後に、温度が８０℃の高温オーブン内で１０ｍｉｎ乾燥し、フォトエッチングによりｎ型電極のパターンを取得する。
【００３４】
（２）次に、ＤＱ−５００プラズマレジスト剥離装置によりパターン領域における現像し切らないフォトレジスト被膜を除去し、当該工程は剥離の歩留まりを大きく向上し、その後、ＶＰＣ−１０００電子ビーム蒸着装置によりＮｉ／Ａｕの両層の金属を堆積する。
（３）次に、アセトンに４０ｍｉｎ以上浸漬した後、超音波処理を行い、その後、窒素ガスで吹いて乾燥する。
【００３５】
（４）最後に、基板を高速焼鈍炉内に入れ、焼鈍炉内に窒素ガスを約１０ｍｉｎ導入し、その後、窒素ガス雰囲気で、温度が１０００℃の条件下、６５ｓの高温焼鈍を行い、ｎ型電極を形成する。
工程３：ｐ型ＧａＮキャップ層にｐ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより電極のパターン領域にｐ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｐ型電極を形成する。
【００３６】
（１）まず、基板に塗布した接着剤を、レジストスピンナの回転数が８０００ｒｐｍで、時間が３０ｓで振り切り、それを温度が１６０℃の高温オーブン内に入れて２０ｍｉｎ乾燥し、その後、当該基板に塗布したポジ型フォトレジストを、レジストスピンナの回転数が５０００ｒｐｍで振り切り、温度が８０℃の高温オーブン内に入れて１０ｍｉｎ乾燥し、フォトエッチングによりｐ型電極のパターンを取得する。
【００３７】
（２）次に、ＤＱ−５００プラズマレジスト剥離装置によりパターン領域における現像し切らないフォトレジスト被膜を除去し、ＶＰＣ−１１００電子ビーム蒸着装置によりｐ型電極のパターンにＮｉ／Ａｕの両層の金属をｐ型電極として蒸着する。
（３）次に、上述の処理を行った基板をアセトンに入れて２０ｍｉｎ以上浸漬した後、超音波処理を行い、その後、窒素ガスで吹いて乾燥し、その後、当該基板を高速焼鈍炉内に入れ、空気雰囲気で、温度が５６０℃の条件下、１０ｍｉｎの高温焼鈍を行い、ｐ型電極を形成し、装置の製造を完成する。
【００３８】
以上は実施例１を説明し、次に、実施例１の変化例１〜５を説明する。変化例１〜５も、材料成長と装置製造との二つの工程を含むが、材料成長工程は実施例１と同一であり、ここに、同一の工程の説明を省略した。
（実施例１の変化例１）
本変化例と実施例１との相違点は、装置の製造工程の工程１の（２）において、ＩＣＰによりｐ型ＧａＮキャップ層を高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、円柱状のウインドＡを形成することにある。エッチングの深さが１３５ｎｍであり、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングに用いられる電極パワーが４５０Ｗで、バイアス電圧が６０Ｖで、圧力が２Ｐａで、エッチング時間が１４０ｓである。
【００３９】
（実施例１の変化例２）
本変化例と実施例１との相違点は、装置の製造工程の工程１の（２）において、ＩＣＰによりｐ型ＧａＮキャップ層を高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、円柱状のウインドＡを形成することにある。エッチングの深さが１３５ｎｍであり、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングに用いられる電極パワーが６００Ｗで、バイアス電圧が０Ｖで、圧力が３Ｐａで、エッチング時間が１００ｓである。
【００４０】
（実施例１の変化例３）
本変化例と実施例１との相違点は、具体的に以下の通りである。
装置の製造工程において、
工程１：ｐ型ＧａＮキャップ層に円形ウインドをフォトエッチングし、ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）によりウインドを高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までエッチングし、円柱状のウインドＡを形成する。
【００４１】
（１）基板の表面にポジ型フォトレジストを塗布し、回転数が５０００ｒｐｍのレジストスピンナでレジストを振り切り、その後、９０℃のオーブン内で１５ｍｉｎ乾燥し、フォトエッチング及び現像によりエッチングに必要なウインドを形成する。
（２）ＲＩＥによりｐ型ＧａＮキャップ層を高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、底部がｐ型ＡｌＧａＮバリア層にある円柱状のウインドＡを形成する。エッチングの深さが１３５ｎｍであり、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングに用いられる電極パワーが１５０Ｗで、バイアス電圧が２３０Ｖで、圧力が１０ｍＴで、エッチング時間が２４０ｓである。
【００４２】
工程２：ｎ型ＳｉＣ基板の裏面にｎ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより電極のパターン領域にｎ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｎ型電極を形成する。
（１）〜（３）は、実施例１と略同一であり、その具体的な説明を省略した。
（４）基板を高速焼鈍炉内に入れ、まず、焼鈍炉内に窒素ガスを約１０ｍｉｎ導入し、次に、窒素ガス雰囲気で、温度が１０００℃の条件下、５５ｓの高温焼鈍を行い、ｎ型電極を形成する。
【００４３】
工程３は、実施例１と略同一であり、その具体的な説明を省略した。
（実施例１の変化例４）
本変化例と実施例１の変化例３との相違点は、装置の製造工程の工程１の（２）において、ＲＩＥによりｐ型ＧａＮキャップ層を高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、底部がｐ型ＡｌＧａＮバリア層にある円柱状のウインドＡを形成することにある。エッチングの深さが１３５ｎｍであり、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングに用いられる電極パワーが３２０Ｗで、バイアス電圧が４１０Ｖで、圧力が８ｍＴで、エッチング時間が１８０ｓである。
【００４４】
（実施例１の変化例５）
本変化例と実施例１の変化例３との相違点は、装置の製造工程の工程１の（２）において、ＲＩＥによりｐ型ＧａＮキャップ層を高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、底部がｐ型ＡｌＧａＮバリア層にある円柱状のウインドＡを形成することにある。エッチングの深さが１３５ｎｍであり、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングに用いられる電極パワーが４００Ｗで、バイアス電圧が５５０Ｖで、圧力が５ｍＴで、エッチング時間が１００ｓである。
【００４５】
（実施例２）
以下、図３Ａ〜図３Ｃを参照しながら、図１Ｆに示す基板がサファイア基板でウインドが円柱状である紫外光ＬＥＤ装置を製造する製造方法を説明する。
まず、図３Ａは材料の成長工程を示す：
工程１：ＭＯＣＶＤプロセスによりサファイア基板に低温ＡｌＮ核層を成長する。
【００４６】
基板の温度を６００℃まで低下し、成長圧力を５０Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量２８μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源を導入し、厚み５ｎｍの低温ＡｌＮ核層を成長する。
工程２：低温ＡｌＮ核層に高温ＡｌＮ核層を成長する。
【００４７】
成長温度を１０５０℃まで昇温し、成長圧力を５０Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量２８μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源を導入し、厚み２００ｎｍの高温ＡｌＮ核層を成長する。
工程３：高温ＡｌＮ核層にＡｌＧａＮエピタキシャル層を成長する。
【００４８】
成長温度を１０５０℃に保持し、成長圧力を１１０Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量５０μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源及び８０μｍｏｌ／ｍｉｎのガリウム源を導入し、厚み１２００ｎｍのノンドーピングＡｌＧａＮエピタキシャル層を成長する。
工程４：ＡｌＧａＮエピタキシャル層にＳｉドーピングｎ型ＡｌＧａＮバリア層を成長する。
【００４９】
成長温度を１０５０℃に保持し、成長圧力を１１０Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量６０μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源、７０μｍｏｌ／ｍｉｎのガリウム源、及び１〜３μｍｏｌ／ｍｉｎのＳｉ源を同時に導入し、厚み７００ｎｍのＳｉドーピングＡｌＧａＮバリア層を成長する。
【００５０】
工程５：ｎ型ＡｌＧａＮバリア層に多重量子井戸ＡｌｘＧａ１−ｘＮ／ＡｌｙＧａ１−ｙＮ層（ｘ＜ｙ）を成長する。
実施例１と略同一であり、その具体的な説明を省略した。
工程６：多重量子井戸ＡｌｘＧａ１−ｘＮ／ＡｌｙＧａ１−ｙＮ層に４０％〜６０％の高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層を成長する。
【００５１】
成長温度を１０００℃に保持し、成長圧力を１００Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量１１０μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源、８０μｍｏｌ／ｍｉｎのガリウム源、及び３〜５μｍｏｌ／ｍｉｎのＭｇ源を同時に導入し、厚み６５ｎｍの高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層を成長する。
【００５２】
工程７：ｐ型バリア層に１０％〜２５％の低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層を成長する。
実施例１と略同一であり、その具体的な説明を省略した。
工程８：低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層にｐ型ＧａＮキャップ層を成長する。
実施例１と略同一であり、その具体的な説明を省略した。
【００５３】
次に、図３Ｂは装置の製造工程を示す：
工程１：ＩＣＰ又はＲＩＥプロセスによりｐ型ＧａＮキャップ層にテーブル面をｎ型ＡｌＧａＮ層までエッチングする。
電子ビーム蒸着装置により厚みが約３００ｎｍのＳｉＯ２層をエッチングマスク層として堆積する。ＡｌＧａＮ材料に対するエッチングレートが比較的に遅いので、当該工程を増加することは、基板上にＳｉＯ２とフォトレジストが共同で機能する二重層マスクパターンを形成することにより、エッチングしない領域の表面を保護するのに有利となるからである。
【００５４】
基板に塗布したポジ型フォトレジストを、回転数が５０００ｒｐｍで振り切り、その後、温度が９０℃のオーブン内で１５ｍｉｎ乾燥し、フォトエッチング及び現像によりエッチングに必要なウインドを形成する。
ＩＣＰドライエッチングによりテーブル面を形成し、エッチング時に用いられる電極パワーが５５０Ｗで、バイアス電圧が１１０Ｖで、圧力が１．５Ｐａで、エッチング時間が４００ｓである。
【００５５】
アセトンにより、エッチング後のポジ型フォトレジストを除去し、その後、ＢＯＥに１ｍｉｎ浸漬してＳｉＯ２マスクを除去し、最後に、脱イオン水により洗浄し窒素ガスで吹いて乾燥し、エッチング後のマスク層を除去する。
工程２：ｐ型ＧａＮキャップ層に円形ウインドをフォトエッチングし、ＩＣＰによりウインドを高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層まで二次エッチングし、円柱状のウインドＡを形成する。
【００５６】
（１）基板に塗布したポジ型フォトレジストを、回転数が５０００ｒｐｍで振り切り、その後、９０℃のオーブン内で１５ｍｉｎ乾燥し、フォトエッチング及び現像によりエッチングに必要なウインドを形成する。
（２）ＩＣＰによりｐ型ＧａＮキャップ層を高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、円柱状のウインドＡを形成する。エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングの深さが１３５ｎｍであり、エッチングに用いられる電極パワーが２４０Ｗで、バイアス電圧が８０Ｖで、圧力が１Ｐａで、エッチング時間が１８０ｓである。
【００５７】
工程３：ｎ型ＡｌＧａＮ層にｎ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより電極のパターン領域にｎ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｎ型電極を形成する。
金属がもっとよく剥離するように、まず、基板に塗布した接着剤を、回転数が８０００ｒｐｍで、時間が３０ｓで振り切り、温度が１６０℃の高温オーブン内で２０ｍｉｎ乾燥し、次に、当該基板にさらに塗布したポジ型フォトレジストを、回転数が５０００ｒｐｍで振り切り、最後に、温度が８０℃の高温オーブン内で１０ｍｉｎ乾燥し、フォトエッチングによりｎ型電極のパターンを取得する。
【００５８】
ＤＱ−５００プラズマレジスト剥離装置によりパターン領域における現像し切らないフォトレジスト被膜を除去し、当該工程は剥離の歩留まりを大きく向上し、その後、ＶＰＣ−１０００電子ビーム蒸着装置によりＴｉ／Ａｌ／Ｔｉ／Ａｕの四層の金属を堆積する。
アセトンに４０ｍｉｎ以上浸漬した後、超音波処理を行い、その後、窒素ガスで吹いて乾燥する。基板を高速焼鈍炉内に入れ、まず、焼鈍炉内に窒素ガスを約１０ｍｉｎ導入し、次に、窒素ガス雰囲気で、温度が８７０℃の条件下、４０ｓの高温焼鈍を行い、ｎ型電極を形成する。
【００５９】
工程４：ｐ型ＧａＮキャップ層にｐ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより電極のパターン領域にｐ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｐ型電極を形成する。
まず、基板に塗布した接着剤を、レジストスピンナの回転数が８０００ｒｐｍで、時間が３０ｓで振り切り、それを温度が１６０℃の高温オーブン内で２０ｍｉｎ乾燥し、次に、当該基板にさらに塗布したポジ型フォトレジストを、レジストスピンナの回転数が５０００ｒｐｍで振り切り、温度が８０℃の高温オーブン内に入れて１０ｍｉｎ乾燥し、フォトエッチングによりｐ型電極のパターンを取得する。
【００６０】
ＤＱ−５００プラズマレジスト剥離装置によりパターン領域における現像し切らないフォトレジスト被膜を除去し、ＶＰＣ−１１００電子ビーム蒸着装置によりｐ型電極のパターンにＮｉ／Ａｕの両層の金属をｐ型電極として蒸着する。
上述の処理を行った基板をアセトンに入れて２０ｍｉｎ以上浸漬した後、超音波処理を行い、その後、窒素ガスで吹いて乾燥し、その後、当該基板を高速焼鈍炉内に入れ、空気雰囲気で、温度が５６０℃の条件下、高温焼鈍を１０ｍｉｎ行い、ｐ型電極を形成し、装置の製造を完成する。
【００６１】
以上は実施例２を説明し、次に、実施例２の変化例１〜５を説明し、ここに、同一の工程の説明を省略した。
（実施例２の変化例１）
本変化例（図３Ｂ参照）と実施例２との相違点は、装置の製造工程の工程２の（２）において、ＩＣＰによりｐ型ＧａＮキャップ層を高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、円柱状のウインドを形成することにある。エッチングの深さが１３５ｎｍであり、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングに用いられる電極パワーが４５０Ｗで、バイアス電圧が６０Ｖで、圧力が２Ｐａで、エッチング時間が１４０ｓである。
【００６２】
（実施例２の変化例２）
本変化例（図３Ｂ参照）と実施例２との相違点は、装置の製造工程の工程２の（２）において、ＩＣＰによりｐ型ＧａＮキャップ層を高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、円柱状のウインドを形成することにある。エッチングの深さが１３５ｎｍであり、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングに用いられる電極パワーが６００Ｗで、バイアス電圧が０Ｖで、圧力が３Ｐａで、エッチング時間が１００ｓである。
【００６３】
（実施例２の変化例３）
本変化例（図３Ｃ参照）と実施例２との相違点は、以下の通りである。
装置の製造工程において、
工程１：ｐ型ＧａＮキャップ層に円形ウインドをフォトエッチングし、ＲＩＥによりウインドを高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層まで二次エッチングし、円柱状のウインドＡを形成する。
【００６４】
（１）基板の表面にフォトレジストを塗布し、回転数が５０００ｒｐｍのレジストスピンナでレジストを振り切り、その後、９０℃のオーブン内で１５ｍｉｎ乾燥し、フォトエッチング及び現像によりエッチングに必要なウインドを形成する。
（２）ＲＩＥによりｐ型ＧａＮキャップ層を高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、底部がｐ型ＡｌＧａＮバリア層にある円柱状のウインドを形成する。エッチングの深さが１３５ｎｍであり、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングに用いられる電極パワーが１５０Ｗで、バイアス電圧が２３０Ｖで、圧力が１０ｍＴで、エッチング時間が２４０ｓである。
【００６５】
工程２：ＩＣＰ又はＲＩＥプロセスによりｐ型ＧａＮキャップ層にテーブル面をｎ型ＡｌＧａＮ層までエッチングする。
電子ビーム蒸着装置により厚みが約３００ｎｍのＳｉＯ２層をエッチングマスク層として堆積する。ＡｌＧａＮ材料に対するエッチングレートが比較的に遅いので、当該工程を増加することは、基板上にＳｉＯ２とフォトレジストが共同で機能する二重層マスクパターンを形成することにより、エッチングしない領域の表面を保護するのに有利となるからである。
【００６６】
基板に塗布したポジ型フォトレジストを、回転数が５０００ｒｐｍで振り切り、その後、温度が９０℃のオーブン内で１５ｍｉｎ乾燥し、フォトエッチング及び現像によりエッチングに必要なウインドを形成する。
ＩＣＰドライエッチングによりテーブル面を形成し、エッチング時に用いられる電極パワーが５５０Ｗで、バイアス電圧が１１０Ｖで、圧力が１．５Ｐａで、エッチング時間が４００ｓである。
【００６７】
アセトンにより、エッチング後のポジ型フォトレジストを除去し、その後、ＢＯＥに１ｍｉｎ浸漬してＳｉＯ２マスクを除去し、最後に、脱イオン水により洗浄し窒素ガスで吹いて乾燥し、エッチング後のマスク層を除去する。
（実施例２の変化例４）
本変化例と実施例１の変化例３との相違点は、装置の製造工程の工程１の（２）において、ＲＩＥによりｐ型ＧａＮキャップ層を高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、底部がｐ型ＡｌＧａＮバリア層にある円柱状のウインドを形成することにある。エッチングの深さが１３５ｎｍであり、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングに用いられる電極パワーが３２０Ｗで、バイアス電圧が４１０Ｖで、圧力が８ｍＴで、エッチング時間が１８０ｓである。
【００６８】
（実施例２の変化例５）
本変化例と実施例１の変化例３との相違点は、装置の製造工程の工程１の（２）において、ＲＩＥによりｐ型ＧａＮキャップ層を高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、底部がｐ型ＡｌＧａＮバリア層にある円柱状のウインドを形成することにある。エッチングの深さが１３５ｎｍであり、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングに用いられる電極パワーが４００Ｗで、バイアス電圧が５５０Ｖで、圧力が５ｍＴで、エッチング時間が１００ｓである。
【００６９】
（実施例３）
以下、図４を参照しながら、図１Ａに示す基板がＳｉＣ基板でウインドが円錐状である紫外光ＬＥＤ装置を製造する製造方法を説明する。ＳｉＣ基板１に、ＩＣＰドライエッチングとウェットエッチングにより円錐状に類似するウインドを製造する。その工程は以下の通りである。
【００７０】
工程１：ＭＯＣＶＤプロセスによりＳｉＣ基板に低温ＡｌＮ核層２を成長する。
基板の温度を６００℃まで低下し、成長圧力を５０Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量２８μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源を導入し、厚み１０ｎｍの低温ＡｌＮ核層を成長する。
【００７１】
工程２：低温ＡｌＮ核層２に高温ＡｌＮ核層３を成長する。
成長温度を１０５０℃まで昇温し、成長圧力を５０Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量２８μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源を導入し、厚み２８０ｎｍの高温ＡｌＮ核層を成長する。
【００７２】
工程３：高温ＡｌＮ核層３にＡｌＧａＮエピタキシャル層４を成長する。
成長温度を１０５０℃に保持し、成長圧力を１１０Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量５０μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源及び８０μｍｏｌ／ｍｉｎのガリウム源を導入し、厚み１５００ｎｍのノンドーピングＡｌＧａＮエピタキシャル層を成長する。
【００７３】
工程４：ＡｌＧａＮエピタキシャル層４にＳｉドーピングｎ型ＡｌＧａＮバリア層５を成長する。
成長温度を１０５０℃に保持し、成長圧力を１１０Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量６０μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源、７０μｍｏｌ／ｍｉｎのガリウム源、及び１〜３μｍｏｌ／ｍｉｎのＳｉ源を同時に導入し、厚み７００ｎｍのＳｉドーピングＡｌＧａＮバリア層を成長する。
【００７４】
工程５：ｎ型ＡｌＧａＮバリア層５に多重量子井戸ＡｌｘＧａ１−ｘＮ／ＡｌｙＧａ１−ｙＮ層６（ｘ＜ｙ）を成長する。
成長温度を１０５０℃に保持し、成長圧力を１３０Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量６０μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源及び８０μｍｏｌ／ｍｉｎのガリウム源を同時に導入し、厚み２〜７ｎｍのＡｌｘＧａ１−ｘＮバリア層を成長する。成長温度を１０５０℃に保持し、成長圧力を７０Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量８０μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源、及び６０μｍｏｌ／ｍｉｎのガリウム源を同時に導入し、厚み２〜１０ｎｍのＡｌｙＧａ１−ｙＮバリア層を成長し、量子井戸の周期は３〜５個である。
【００７５】
工程６：多重量子井戸ＡｌｘＧａ１−ｘＮ／ＡｌｙＧａ１−ｙＮ層６に４０％〜６０％の高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層７を成長する。
成長温度を１０００℃に保持し、成長圧力を１００Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量１１０μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源、７０μｍｏｌ／ｍｉｎのガリウム源、及び３〜５μｍｏｌ／ｍｉｎのＭｇ源を同時に導入し、厚み６０ｎｍの高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層を成長する。
【００７６】
工程７：ｐ型ＡｌＧａＮバリア層７に１０％〜２５％の低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層８を成長する。
成長温度を１０００℃に保持し、成長圧力を１００Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量９０μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源、１３０μｍｏｌ／ｍｉｎのガリウム源、及び３〜５μｍｏｌ／ｍｉｎのＭｇ源を同時に導入し、厚み６０ｎｍの低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層を成長する。
【００７７】
工程８：上記低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層８にｐ型ＧａＮキャップ層９を成長する。
成長温度を９５０℃に保持し、成長圧力を７０Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量７０μｍｏｌ／ｍｉｎのガリウム源、及び３〜５μｍｏｌ／ｍｉｎのＭｇ源を同時に導入し、厚み６０ｎｍのｐ型ＧａＮキャップ層を成長する。
【００７８】
工程９：ｐ型ＧａＮキャップ層９に円形ウインドをフォトエッチングし、ＩＣＰによりウインドを高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層７までエッチングする。
（９ａ）ウインドのフォトエッチング：基板に塗布したポジ型フォトレジストを、回転数が５０００ｒｐｍで振り切り、その後、９０℃のオーブン内で１５ｍｉｎ乾燥し、フォトエッチング及び現像によりエッチングに必要なウインドを形成する。
【００７９】
（９ｂ）ウインドのＩＣＰエッチング：ＩＣＰによりｐ型ＧａＮキャップ層を高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、円柱状のウインドを形成する。エッチングの深さが１４０ｎｍであり、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングに用いられる電極パワーが２００Ｗで、バイアス電圧が１００Ｖで、圧力が１Ｐａで、エッチング時間が２００ｓである。
【００８０】
工程１０：形成した円柱状ウインドをＮａＯＨ溶液によりウェットエッチングし、円錐状に類似するウインド１０を形成する。
二次エッチングした基板を、１００℃のＮａＯＨ溶液に入れてウェットエッチングし、時間が４ｍｉｎであり、ウインドが円柱状から円錐状に類似する形状になり、装置全体のウインドを拡大する。
【００８１】
工程１１：ｎ型ＳｉＣ基板１の裏面にｎ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより電極のパターン領域にｎ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｎ型電極を形成する。
（１１ａ）ｎ型電極のパターンのフォトエッチング：金属がもっとよく剥離するように、まず、基板に塗布した接着剤を、回転数が８０００ｒｐｍで、時間が３０ｓで振り切り、温度が１６０℃の高温オーブン内で２０ｍｉｎ乾燥し、次に、当該基板にさらに塗布したポジ型フォトレジストを、回転数が５０００ｒｐｍで振り切り、最後に、温度が８０℃の高温オーブン内で１０ｍｉｎ乾燥し、フォトエッチングによりｎ型電極のパターンを取得する。
【００８２】
（１１ｂ）ベース膜の除去：ＤＱ−５００プラズマレジスト剥離装置によりパターン領域における現像し切らないフォトレジスト被膜を除去し、当該工程は剥離の歩留まりを大きく向上する。
（１１ｃ）ｎ型電極金属の蒸着：ＶＰＣ−１０００電子ビーム蒸着装置によりＮｉ／Ａｕの両層の金属を堆積する。
【００８３】
（１１ｄ）ｎ型金属の剥離及び焼鈍：アセトンに４０ｍｉｎ以上浸漬した後、超音波処理を行い、その後、基板を高速焼鈍炉内に入れ、まず、焼鈍炉内に窒素ガスを約１０ｍｉｎ導入し、次に、窒素ガス雰囲気で、温度が９５０℃の条件下、７０ｓの高温焼鈍を行い、ｎ型電極を形成する。
工程１２：ｐ型ＧａＮキャップ層９にｐ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより電極のパターン領域にｐ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｐ型電極を形成する。
【００８４】
（１２ａ）ｐ型電極のパターンのフォトエッチング：まず、基板に塗布した接着剤を、レジストスピンナの回転数が８０００ｒｐｍで、時間が３０ｓで振り切り、それを温度が１６０℃の高温オーブン内で２０ｍｉｎ乾燥し、次に、当該基板にさらに塗布したポジ型フォトレジストを、レジストスピンナの回転数が５０００ｒｐｍで振り切り、温度が８０℃の高温オーブン内に入れて１０ｍｉｎ乾燥し、フォトエッチングによりｐ型電極のパターンを取得する。
【００８５】
（１２ｂ）ＶＰＣ−１１００電子ビーム蒸着装置によりｐ型電極のパターンにＮｉ／Ａｕの両層の金属をｐ型電極として蒸着する。
（１２ｃ）上述の処理を行った基板をアセトンに入れて２０ｍｉｎ以上浸漬した後、超音波処理を行い、その後、窒素ガスで吹いて乾燥し、その後、当該基板を高速焼鈍炉内に入れ、空気雰囲気で、温度が５６０℃の条件下、１０ｍｉｎの高温焼鈍を行い、ｐ型電極を形成し、装置の製造を完成する。
【００８６】
以上は実施例３を説明し、次に、実施例３の変化例１〜５を説明し、ここに、同一の工程の説明を省略した。
（実施例３の変化例１）
本変化例と実施例３は、工程１〜８、工程１１〜１２が略同一であり、その相違点は、以下の通りである。
【００８７】
工程９の（９ｂ）において、ウインドのＩＣＰエッチング：ＩＣＰによりｐ型ＧａＮキャップ層を高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、円柱状のウインドを形成する。エッチングの深さが１４０ｎｍであり、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングに用いられる上部電極パワーが４００Ｗで、バイアス電圧が５０Ｖで、圧力が２Ｐａで、エッチング時間が１５０ｓである。
【００８８】
工程１０において、二次エッチングした基板を、１３０℃のＮａＯＨ溶液に入れてウェットエッチングし、時間が２ｍｉｎであり、ウインドが円柱状から円錐状に類似する形状になり、装置全体のウインドを拡大する。
（実施例３の変化例２）
本変化例と実施例３は、工程１〜８、工程１１〜１２が略同一であり、その相違点は、以下の通りである。
【００８９】
工程９の（９ｂ）において、ウインドのＩＣＰエッチング：ＩＣＰによりｐ型ＧａＮキャップ層を高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、円柱状のウインドを形成する。エッチングの深さが１４０ｎｍであり、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングに用いられる上部電極パワーが６００Ｗで、バイアス電圧が０Ｖで、圧力が３Ｐａで、エッチング時間が１００ｓである。
【００９０】
工程１０において、二次エッチングした基板を、１５０℃のＮａＯＨ溶液に入れてウェットエッチングし、時間が１ｍｉｎであり、ウインドが円柱状から円錐状に類似する形状になり、装置全体のウインドを拡大する。
（実施例３の変化例３）
本変化例と実施例３との同一の工程については、その具体的な説明を省略した。ＳｉＣ基板に、ＲＩＥドライエッチングとウェットエッチングにより円錐状に類似するウインドを製造する。その工程は以下の通りである。
【００９１】
工程１〜８は実施例３と略同一であり、その具体的な説明を省略した。
工程９：ｐ型ＧａＮキャップ層９に円形ウインドをフォトエッチングし、ＲＩＥによりウインドを高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層７までエッチングする。
（９ａ）基板の表面にフォトレジストを塗布し、回転数が５０００ｒｐｍであり、回転数が５０００ｒｐｍのレジストスピンナでレジストを振り切り、その後、９０℃のオーブン内で１５ｍｉｎ乾燥し、フォトエッチング及び現像によりエッチングに必要なウインドを形成する。
【００９２】
（９ｂ）ＲＩＥによりｐ型ＧａＮキャップ層を高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、底部がｐ型ＡｌＧａＮバリア層にある円柱状のウインドを形成する。エッチングの深さが１４０ｎｍであり、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングに用いられる電極パワーが５０Ｗで、バイアス電圧が１００Ｖで、圧力が１０ｍＴで、エッチング時間が２００ｓである。
【００９３】
工程１０において、二次エッチングした基板を、１００℃のＮａＯＨ溶液に入れてウェットエッチングし、時間が４ｍｉｎであり、ウインドが円柱状から円錐状に類似する形状になり、装置全体のウインドを拡大する。
工程１１〜１２は実施例３と略同一であり、その具体的な説明を省略した。
（実施例３の変化例４）
本変化例と実施例３の変化例３は、工程１〜８、工程１１〜１２が同一であり、その相違点は、以下の通りである。
【００９４】
工程９の（９ｂ）において、ＲＩＥによりｐ型ＧａＮキャップ層を高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、円柱状のウインドを形成する。エッチングの深さが１４０ｎｍであり、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングに用いられる電極パワーが３００Ｗで、バイアス電圧が４００Ｖで、圧力が７ｍＴで、エッチング時間が１５０ｓである。
【００９５】
工程１０において、二次エッチングした基板を、１２０℃のＮａＯＨ溶液に入れてウェットエッチングし、時間が２ｍｉｎであり、ウインドが円柱状から円錐状に類似する形状になり、装置全体のウインドを拡大する。
（実施例３の変化例５）
本変化例と実施例３の変化例３は、工程１〜８、工程１１〜１２が同一であり、その相違点は、以下の通りである。
【００９６】
工程９の（９ｂ）において、ＲＩＥによりｐ型ＧａＮキャップ層を高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、円柱状のウインドを形成する。エッチングの深さが１４０ｎｍであり、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングに用いられる電極パワーが５００Ｗで、バイアス電圧が６００Ｖで、圧力が５ｍＴで、エッチング時間が１００ｓである。
【００９７】
工程１０において、二次エッチングした基板を、１５０℃のＮａＯＨ溶液に入れてウェットエッチングし、時間が１ｍｉｎであり、ウインドが円柱状から円錐状に類似する形状になり、装置全体のウインドを拡大する。
（実施例４）
以下、図５を参照しながら、図１Ｂに示す基板がサファイア基板でウインドが円錐状である紫外光ＬＥＤ装置を製造する製造方法を説明する。サファイア基板に、ＩＣＰドライエッチングとウェットエッチングにより円錐状に類似するウインドを製造する。その工程は以下の通りである。
【００９８】
工程１：ＭＯＣＶＤプロセスによりサファイア基板に低温ＡｌＮ核層２を成長する。
プロセス及び流れは、実施例３の工程１と略同一である。
工程２〜工程８は、実施例３の工程２〜工程８と略同一である。
工程９：ｐ型ＧａＮキャップ層９にＩＣＰ又はＲＩＥプロセスによりテーブル面をｎ型ＡｌＧａＮバリア層５までエッチングする。
【００９９】
（９ａ）二酸化珪素ＳｉＯ２の堆積：電子ビーム蒸着装置により厚みが約３００ｎｍのＳｉＯ２層を堆積する。ＡｌＧａＮ材料に対するエッチングレートが比較的に遅いので、当該工程を増加することは、基板上にＳｉＯ２とフォトレジストが共同で機能する二重層マスクパターンを形成することにより、エッチングしない領域の表面を保護するのに有利となるからである。
【０１００】
（９ｂ）テーブル面のフォトエッチング：基板に塗布したポジ型フォトレジストを、回転数が５０００ｒｐｍで振り切り、その後、温度が９０℃のオーブン内で１５ｍｉｎ乾燥し、フォトエッチング及び現像によりエッチングに必要なウインドを形成する。
（９ｃ）ＩＣＰエッチング：ＩＣＰドライエッチングによりテーブル面を形成する。エッチング時に用いられる電極パワーが５５０Ｗで、バイアス電圧が１１０Ｖで、圧力が１．５Ｐａで、エッチング時間が４００ｓである。
【０１０１】
（９ｄ）エッチング後のマスクの除去：アセトンによりエッチング後のポジ型フォトレジストを除去し、その後、ＢＯＥに１ｍｉｎ浸漬してＳｉＯ２マスクを除去し、最後に、脱イオン水により洗浄し窒素ガスで吹いて乾燥する。
工程１０：ｐ型ＧａＮキャップ層９に円形ウインドをフォトエッチングし、ＩＣＰによりウインドを高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層７まで二次エッチングする。プロセス及び流れは、実施例３の工程９と略同一である。
【０１０２】
工程１１：形成した円柱状ウインドをＮａＯＨ溶液によりウェットエッチングし、円錐状に類似するウインド１０を形成する。
二次エッチングした基板を、８０℃のＮａＯＨ溶液に入れてウェットエッチングし、時間が２ｍｉｎであり、ウインドが円柱状から円錐状に類似する形状になり、装置全体のウインドを拡大する。
【０１０３】
工程１２：ｎ型ＡｌＧａＮバリア層５にｎ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより電極のパターン領域にｎ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｎ型電極を形成する。
（１２ａ）金属がもっとよく剥離するように、まず、基板に塗布した接着剤を、回転数が８０００ｒｐｍのレジストスピンナで３０ｓ振り切り、温度が１６０℃の高温オーブン内で２０ｍｉｎ乾燥し、次に、当該基板の表面にフォトレジストを塗布し、回転数が５０００ｒｐｍのレジストスピンナでレジストを振り切り、最後に、温度が８０℃の高温オーブン内で１０ｍｉｎ乾燥し、フォトエッチングによりｎ型電極のパターンを取得する。
【０１０４】
（１２ｂ）ＤＱ−５００プラズマレジスト剥離装置によりパターン領域における現像し切らないフォトレジスト被膜を除去し、当該工程は剥離の歩留まりを大きく向上する。
（１２ｃ）ＶＰＣ−１０００電子ビーム蒸着装置によりＴｉ／Ａｌ／Ｔｉ／Ａｕの四層の金属をｎ型電極として堆積する。
（１２ｄ）アセトンに４０ｍｉｎ以上浸漬した後、超音波処理を行い、その後、窒素ガスで吹いて乾燥し、基板を高速焼鈍炉内に入れ、まず、焼鈍炉内に窒素ガスを１０ｍｉｎ導入し、次に、窒素ガス雰囲気で、温度が８７０℃の条件下、４０ｓの高温焼鈍を行い、ｎ型電極を形成する。
【０１０５】
工程１３：ｐ型ＧａＮキャップ層９にｐ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより電極のパターン領域にｐ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｐ型電極を形成する。
（１３ａ）まず、基板に塗布した接着剤を、回転数が８０００ｒｐｍのレジストスピンナで３０ｓ振り切り、さらに、それを温度が１６０℃の高温オーブン内に入れて２０ｍｉｎ乾燥し、次に、当該基板に塗布したポジ型フォトレジストを、回転数が５０００ｒｐｍのレジストスピンナで振り切り、温度が８０℃の高温オーブン内に入れて１０ｍｉｎ乾燥し、フォトエッチングによりｐ型電極のパターンを取得する。
【０１０６】
（１３ｂ）ＶＰＣ−１１００電子ビーム蒸着装置によりｐ型電極のパターンにＮｉ／Ａｕの両層の金属をｐ型電極として蒸着する。
（１３ｃ）上述の処理を行った基板をアセトンに入れて２０ｍｉｎ浸漬し、超音波処理を行い、その後、窒素ガスで吹いて乾燥し、その後、当該基板を高速焼鈍炉内に入れ、空気雰囲気で、温度が５６０℃の条件下、１０ｍｉｎの高温焼鈍を行い、ｐ型電極を形成し、装置の製造を完成する。
【０１０７】
以上は実施例４を説明し、次に、実施例４の変化例１〜５を説明し、ここに、同一の工程の説明を省略した。
（実施例４の変化例１）
本変化例と実施例４は、工程１〜９、工程１２〜１３が略同一であり、その相違点は、以下の通りである。
【０１０８】
工程１０の（１０ｂ）において、ウインドのＩＣＰエッチング：ＩＣＰによりｐ型ＧａＮキャップ層を高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、円柱状のウインドを形成する。エッチングの深さが１４０ｎｍであり、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングに用いられる上部電極パワーが４００Ｗで、バイアス電圧が５０Ｖで、圧力が２Ｐａで、エッチング時間が１５０ｓである。
【０１０９】
工程１１において、二次エッチングした基板を、１００℃のＮａＯＨ溶液に入れてウェットエッチングし、時間が１ｍｉｎであり、ウインドが円柱状から円錐状に類似する形状になり、装置全体のウインドを拡大する。
（実施例４の変化例２）
本変化例と実施例４は、工程１〜９、工程１２〜１３が略同一であり、その相違点は、以下の通りである。
【０１１０】
工程１０の（１０ｂ）において、ウインドのＩＣＰエッチング：ＩＣＰによりｐ型ＧａＮキャップ層を高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、円柱状のウインドを形成する。エッチングの深さが１４０ｎｍであり、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングに用いられる上部電極パワーが６００Ｗで、バイアス電圧が０Ｖで、圧力が３Ｐａで、エッチング時間が１００ｓである。
【０１１１】
工程１１において、二次エッチングした基板を、１２０℃のＮａＯＨ溶液に入れてウェットエッチングし、時間が０．５ｍｉｎであり、ウインドが円柱状から円錐状に類似する形状になり、装置全体のウインドを拡大する。
（実施例４の変化例３）
本変化例と実施例４との同一の工程については、その具体的な説明を省略した。
【０１１２】
サファイア基板に、ＲＩＥドライエッチングとウェットエッチングにより円錐状に類似するウインドを製造する。その工程は以下の通りである。
工程１：ＭＯＣＶＤプロセスによりサファイア基板１に低温ＡｌＮ核層２を成長する。
プロセス及び流れは、実施例３の変化例３の工程１と略同一である。
工程２〜工程９は、実施例４の工程２〜工程９と略同一である。
【０１１３】
工程１０：ｐ型ＧａＮキャップ層９に円形ウインドをフォトエッチングし、ＲＩＥによりウインドを高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層７まで二次エッチングする。
（１０ａ）基板の表面にフォトレジストを塗布し、回転数が５０００ｒｐｍのレジストスピンナでレジストを振り切り、その後、９０℃のオーブン内で１５ｍｉｎ乾燥し、フォトエッチング及び現像によりエッチングに必要なウインドを形成する。
【０１１４】
（１０ｂ）ＲＩＥによりｐ型ＧａＮキャップ層を高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、底部がｐ型ＡｌＧａＮバリア層にある円柱状のウインドを形成する。エッチングの深さが１４０ｎｍであり、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングに用いられる電極パワーが５０Ｗで、バイアス電圧が１００Ｖで、圧力が１０ｍＴで、エッチング時間が２００ｓである。
【０１１５】
工程１１：形成した円柱状ウインドをＮａＯＨ溶液によりウェットエッチングし、円錐状に類似するウインド１０を形成する。
二次エッチングした基板を、８０℃のＮａＯＨ溶液に入れて２ｍｉｎウェットエッチングし、ウインドが円柱状から円錐状に類似する形状になり、装置全体のウインドを拡大する。
【０１１６】
工程１２〜１３は実施例４の工程１２〜１３と略同一である。
（実施例４の変化例４）
本変化例と実施例４の変化例３は、工程１〜９、工程１２〜１３が同一であり、その相違点は、以下の通りである。
工程１０の（１０ｂ）において、ＲＩＥによりｐ型ＧａＮキャップ層を高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、円柱状のウインドを形成する。エッチングの深さが１４０ｎｍであり、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングに用いられる電極パワーが３００Ｗで、バイアス電圧が４００Ｖで、圧力が７ｍＴで、エッチング時間が１５０ｓである。
【０１１７】
工程１１において、二次エッチングした基板を、１００℃のＮａＯＨ溶液に入れてウェットエッチングし、時間が１ｍｉｎであり、ウインドが円柱状から円錐状に類似する形状になり、装置全体のウインドを拡大する。
（実施例４の変化例５）
本変化例と実施例４の変化例３は、工程１〜９、工程１２〜１３が同一であり、その相違点は、以下の通りである。
【０１１８】
工程１０の（１０ｂ）において、ＲＩＥによりｐ型ＧａＮキャップ層を高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、円柱状のウインドを形成する。エッチングの深さが１４０ｎｍであり、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングに用いられる電極パワーが５００Ｗで、バイアス電圧が６００Ｖで、圧力が５ｍＴで、エッチング時間が１００ｓである。
【０１１９】
工程１１において、二次エッチングした基板を、１２０℃のＮａＯＨ溶液に入れてウェットエッチングし、時間が０．５ｍｉｎであり、ウインドが円柱状から円錐状に類似する形状になり、装置全体のウインドを拡大する。
（実施例５）
以下、図６Ａ〜図６Ｃを参照しながら、図１Ｃに示す基板がＳｉＣ基板でウインドが半球状である紫外光ＬＥＤ装置を製造する製造方法を説明する。この方法は、材料成長、ウインド製造及び電極製造の三つの部分を含む。
【０１２０】
まず、図６Ａは材料の成長工程を示す：
工程１：ＭＯＣＶＤプロセスによりＳｉＣ基板に低温ＡｌＮ核層を成長する。
基板の温度を６００℃まで低下し、成長圧力を５０Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量２３μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源を導入し、厚み７ｎｍの低温ＡｌＮ核層を成長する。
【０１２１】
工程２：低温ＡｌＮ核層に高温ＡｌＮ核層を成長する。
成長温度を１０５０℃まで昇温し、成長圧力を５０Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量２６μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源を導入し、厚み５０ｎｍの高温ＡｌＮ核層を成長する。
【０１２２】
工程３：高温ＡｌＮ核層にＡｌＧａＮエピタキシャル層を成長する。
成長温度を１０５０℃に保持し、成長圧力を１１０Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量４２μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源及び７５μｍｏｌ／ｍｉｎのガリウム源を導入し、厚み８００ｎｍのノンドーピングＡｌＧａＮエピタキシャル層を成長する。
【０１２３】
工程４：ＡｌＧａＮエピタキシャル層にＳｉドーピングｎ型ＡｌＧａＮバリア層を成長する。
成長温度を１０５０℃に保持し、成長圧力を１１０Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量５５μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源、６０μｍｏｌ／ｍｉｎのガリウム源、及び２〜４μｍｏｌ／ｍｉｎのＳｉ源を同時に導入し、厚み５００ｎｍのＳｉドーピングＡｌＧａＮバリア層を成長する。
【０１２４】
工程５：ｎ型ＡｌＧａＮバリア層に多重量子井戸ＡｌｘＧａ１−ｘＮ／ＡｌｙＧａ１−ｙＮ層（ｘ＜ｙ）を成長する。
成長温度を１０５０℃に保持し、成長圧力を１２０Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量６５μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源及び８０μｍｏｌ／ｍｉｎのガリウム源を同時に導入し、厚み２〜７ｎｍのＡｌｘＧａ１−ｘＮポテンシャル井戸層を成長する。成長温度を１０５０℃に保持し、成長圧力を７０Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量８０μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源、６５μｍｏｌ／ｍｉｎのガリウム源を同時に導入し、厚み２〜１０ｎｍのＡｌｙＧａ１−ｙＮバリア層を成長し、量子井戸の周期は３〜５個である。
【０１２５】
工程６：多重量子井戸ＡｌｘＧａ１−ｘＮ／ＡｌｙＧａ１−ｙＮ層に４０％〜６０％の高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層を成長する。
成長温度を１０００℃に保持し、成長圧力を１００Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量１１０μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源、８０μｍｏｌ／ｍｉｎのガリウム源、及び３〜５μｍｏｌ／ｍｉｎのＭｇ源を同時に導入し、厚み６５ｎｍの高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層を成長する。
【０１２６】
工程７：ｐ型バリア層に１０％〜２５％の低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層を成長する。
成長温度を１０００℃に保持し、成長圧力を１００Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量７０μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源、１１０μｍｏｌ／ｍｉｎのガリウム源、及び３〜５μｍｏｌ／ｍｉｎのＭｇ源を同時に導入し、厚み６０ｎｍの低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層を成長する。
【０１２７】
工程８：上記低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層にｐ型ＧａＮキャップ層を成長する。
成長温度を９５０℃に保持し、成長圧力を７０Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量７０μｍｏｌ／ｍｉｎのガリウム源、及び３〜５μｍｏｌ／ｍｉｎのＭｇ源を同時に導入し、厚み６０ｎｍのｐ型ＧａＮキャップ層を成長する。
【０１２８】
次に、図６Ｂはウインドの製造工程を示す：
工程１：ｐ型ＧａＮキャップ層に円形ウインドをフォトエッチングし、ＩＣＰによりウインドを低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層の厚みの半分までエッチングし、円柱状のウインドを形成する。
（１）基板に塗布したポジ型フォトレジストを、回転数が５０００ｒｐｍで振り切り、その後、９０℃のオーブン内で１５ｍｉｎ乾燥し、フォトエッチング及び現像によりエッチングに必要なウインドを形成する。
【０１２９】
（２）ＩＣＰによりｐ型ＧａＮキャップ層を低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、円柱状のウインドＡを形成する。エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングの深さが９０ｎｍであり、エッチングに用いられる電極パワーが１８０Ｗで、バイアス電圧が１５０Ｖで、圧力が１Ｐａで、エッチング時間が２３０ｓである。
【０１３０】
工程２：紫外光支援ウエットエッチングプロセスにより、略半球状のウインドＷを形成する。
（１）ｎ型ＡｌＧａＮテーブル面とｐ型ＧａＮキャップ層に、ウェットエッチングのマスクパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより、マスクパターン領域にウェットエッチングマスク金属層Ｔｉを蒸着する。
【０１３１】
（２）基板を７０℃のＫＯＨ溶液に入れて３ｍｉｎ浸漬し、ウェットエッチング前の前処理を行う。
（３）ＫＯＨ電解液を用いて基板に対し紫外光支援ウエットエッチングを行い、そのウェットエッチングプロセスのパラメータはそれぞれ、３２５ｎｍのＨｅ−Ｃｄレーザ光照射、−２Ｖのバイアス電圧、１５ｍｉｎのエッチング時間であり、略半球状のウィンドを形成する。
【０１３２】
（４）最後に、基板を１：１０のＨＦ溶液に入れて金属マスク層Ｔｉを水洗し除去する。
次に、図６Ｃは電極の製造工程を示す：
１）ｎ型ＳｉＣ基板の裏面にｎ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより電極のパターン領域にｎ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｎ型電極を形成する。
【０１３３】
金属がもっとよく剥離するように、まず、基板に塗布した接着剤を、回転数が８０００ｒｐｍで、時間が３０ｓで振り切り、温度が１６０℃の高温オーブン内で２０ｍｉｎ乾燥し、その後、当該基板に塗布したポジ型フォトレジストを、回転数が５０００ｒｐｍで振り切り、最後に、温度が８０℃の高温オーブン内で１０ｍｉｎ乾燥し、フォトエッチングによりｎ型電極のパターンを取得する。
【０１３４】
ＤＱ−５００プラズマレジスト剥離装置によりパターン領域における現像し切らないフォトレジスト被膜を除去し、当該工程は剥離の歩留まりを大きく向上し、その後、ＶＰＣ−１０００電子ビーム蒸着装置によりＮｉ／Ａｕの両層の金属を堆積する。
アセトンに４０ｍｉｎ以上浸漬した後、超音波処理を行い、その後、窒素ガスで吹いて乾燥する。基板を高速焼鈍炉内に入れ、まず、焼鈍炉内に窒素ガスを約１０ｍｉｎ導入し、その後、窒素ガス雰囲気で、温度が１０００℃の条件下、６０ｓの高温焼鈍を行い、ｎ型電極を形成する。
【０１３５】
２）ｐ型ＧａＮキャップ層にｐ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより電極のパターン領域にｐ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｐ型電極を形成する。
まず、基板に塗布した接着剤を、レジストスピンナの回転数が８０００ｒｐｍで、時間が３０ｓで振り切り、それを温度が１６０℃の高温オーブン内に入れて２０ｍｉｎ乾燥し、その後、当該基板に塗布したポジ型フォトレジストを、レジストスピンナの回転数が５０００ｒｐｍで振り切り、温度が８０℃の高温オーブン内に入れて１０ｍｉｎ乾燥し、フォトエッチングによりｐ型電極のパターンを取得する。
【０１３６】
次に、ＤＱ−５００プラズマレジスト剥離装置によりパターン領域における現像し切らないフォトレジスト被膜を除去し、ＶＰＣ−１１００電子ビーム蒸着装置によりｐ型電極のパターンにＮｉ／Ａｕの両層の金属をｐ型電極として蒸着する。
最後に、上述の処理を行った基板をアセトンに入れて２０ｍｉｎ以上浸漬した後、超音波処理を行い、窒素ガスで吹いて乾燥し、その後、当該基板を高速焼鈍炉内に入れ、空気雰囲気で、温度が６００℃の条件下、１０ｍｉｎの高温焼鈍を行い、ｐ型電極を形成し、装置の製造を完成する。
【０１３７】
以上は実施例５を説明し、次に、実施例５の変化例１〜５を説明し、ここに、同一の工程の説明を省略した。
（実施例５の変化例１）
本変化例と実施例５との相違点は、以下の通りである。
装置の製造工程の工程１の（２）において、ＩＣＰによりｐ型ＧａＮキャップ層を低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、円柱状のウインドを形成する。エッチングの深さが９０ｎｍであり、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングに用いられる電極パワーが４００Ｗで、バイアス電圧が９０Ｖで、圧力が２Ｐａで、エッチング時間が１６０ｓである。
【０１３８】
装置の製造工程の工程２の（３）において、ＫＯＨ電解液を用いて基板に対し紫外光支援ウエットエッチングを行い、そのウェットエッチングプロセスのパラメータはそれぞれ、３２５ｎｍのＨｅ−Ｃｄレーザ光照射、−３Ｖのバイアス電圧、１２ｍｉｎのエッチング時間であり、略半球状のウィンドを形成する。
３．電極の製造工程：当該電極の製造工程は実施例５と同一である。
【０１３９】
（実施例５の変化例２）
本変化例と実施例５との相違点は、以下の通りである。
装置の製造工程の工程１の（２）において、ＩＣＰによりｐ型ＧａＮキャップ層を低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、円柱状のウインドを形成する。エッチングの深さが９０ｎｍであり、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングに用いられる電極パワーが６００Ｗで、バイアス電圧が０Ｖで、圧力が３Ｐａで、エッチング時間が１００ｓである。
【０１４０】
装置の製造工程の工程２の（３）において、ＫＯＨ電解液を用いて基板に対し紫外光支援ウエットエッチングを行い、そのウェットエッチングプロセスのパラメータはそれぞれ、３２５ｎｍのＨｅ−Ｃｄレーザ光照射、−４Ｖのバイアス電圧、１０ｍｉｎのエッチング時間であり、略半球状のウィンドを形成する。
３．電極の製造工程：当該電極の製造工程は実施例５と同一である。
【０１４１】
（実施例５の変化例３）
本変化例と実施例５との相違点は、以下の通りである。
装置の製造工程において、
工程１：ｐ型ＧａＮキャップ層に円形ウインドをフォトエッチングし、ＲＩＥによりウインドを低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層の厚みの半分までエッチングし、円柱状のウインドを形成する。
【０１４２】
（１）基板にフォトレジストを塗布し、回転数が５０００ｒｐｍのレジストスピンナでレジストを振り切り、その後、９０℃のオーブン内で１５ｍｉｎ乾燥し、フォトエッチング及び現像によりエッチングに必要なウインドを形成する。
（２）ＲＩＥによりｐ型ＧａＮキャップ層を低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、円柱状のウインドＡを形成する。エッチングの深さが９０ｎｍであり、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングに用いられる電極パワーが８０Ｗで、バイアス電圧が２１０Ｖで、圧力が１０ｍＴで、エッチング時間が２１０ｓである。
【０１４３】
工程２：紫外光支援ウエットエッチングプロセスにより、略半球状のウインドＷを形成する。
（１）ｎ型ＡｌＧａＮテーブル面とｐ型ＧａＮキャップ層に、ウェットエッチングのマスクパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより、マスクパターン領域にウェットエッチングマスク金属層Ｔｉを蒸着する。
【０１４４】
（２）基板を８０℃のＫＯＨ溶液に入れて３ｍｉｎ浸漬し、ウェットエッチング前の前処理を行う。
（３）ＫＯＨ電解液を用いて基板に対し紫外光支援ウエットエッチングを行い、そのウェットエッチングプロセスのパラメータはそれぞれ、３２５ｎｍのＨｅ−Ｃｄレーザ光照射、−４Ｖのバイアス電圧、１３ｍｉｎのエッチング時間であり、略半球状のウィンドを形成する。
【０１４５】
（４）基板を１：１０のＨＦ溶液に入れて金属マスク層Ｔｉを水洗し除去する。
（実施例５の変化例４）
本変化例と実施例５の変化例３との相違点は、以下の通りである。
装置の製造工程の工程１の（２）において、ＲＩＥによりｐ型ＧａＮキャップ層を低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、円柱状のウインドを形成する。エッチングの深さが９０ｎｍであり、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングに用いられる電極パワーが３５０Ｗで、バイアス電圧が４８５Ｖで、圧力が７ｍＴで、エッチング時間が１５５ｓである。
【０１４６】
工程２の（３）において、ＫＯＨ電解液を用いて基板に対し紫外光支援ウエットエッチングを行い、そのウェットエッチングプロセスのパラメータはそれぞれ、３２５ｎｍのＨｅ−Ｃｄレーザ光照射、−５Ｖのバイアス電圧、１０ｍｉｎのエッチング時間であり、略半球状のウィンドを形成する。
（実施例５の変化例５）
本変化例と実施例５の変化例３との相違点は、以下の通りである。
【０１４７】
装置の製造工程の工程１の（２）において、ＲＩＥによりｐ型ＧａＮキャップ層を低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、円柱状のウインドを形成する。エッチングの深さが９０ｎｍであり、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングに用いられる電極パワーが４００Ｗで、バイアス電圧が６２０Ｖで、圧力が５ｍＴで、エッチング時間が８０ｓである。
【０１４８】
工程２の（３）において、ＫＯＨ電解液を用いて基板に対し紫外光支援ウエットエッチングを行い、そのウェットエッチングプロセスのパラメータはそれぞれ、３２５ｎｍのＨｅ−Ｃｄレーザ光照射、−６Ｖのバイアス電圧、８ｍｉｎのエッチング時間であり、略半球状のウィンドを形成する。
（実施例６）
以下、図７Ａ〜図７Ｃを参照しながら、図１Ｄに示す基板がサファイア基板でウインドが半球状である紫外光ＬＥＤ装置を製造する製造方法を説明する。この方法は、材料成長、ウインド製造及び電極製造の三つの部分を含む。
【０１４９】
まず、図７Ａは材料の成長工程を示す：
１．図２を参照すると、材料の成長工程は以下の通りである。
工程１：ＭＯＣＶＤプロセスによりサファイア基板に低温ＡｌＮ核層を成長する。
基板の温度を６００℃まで低下し、成長圧力を５０Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量２３μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源を導入し、厚み７ｎｍの低温ＡｌＮ核層を成長する。
【０１５０】
工程２：低温ＡｌＮ核層に高温ＡｌＮ核層を成長する。
成長温度を１０５０℃まで昇温し、成長圧力を５０Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量２６μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源を導入し、厚み１８０ｎｍの高温ＡｌＮ核層を成長する。
【０１５１】
工程３：高温ＡｌＮ核層にＡｌＧａＮエピタキシャル層を成長する。
成長温度を１０５０℃に保持し、成長圧力を１１０Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量４２μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源及び７５μｍｏｌ／ｍｉｎのガリウム源を導入し、厚み１３００ｎｍのノンドーピングＡｌＧａＮエピタキシャル層を成長する。
【０１５２】
工程４：ＡｌＧａＮエピタキシャル層にＳｉドーピングｎ型ＡｌＧａＮバリア層を成長する。
成長温度を１０５０℃に保持し、成長圧力を１１０Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量５５μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源、６０μｍｏｌ／ｍｉｎのガリウム源、及び２〜４μｍｏｌ／ｍｉｎのＳｉ源を同時に導入し、厚み６００ｎｍのＳｉドーピングＡｌＧａＮバリア層を成長する。
【０１５３】
工程５：ｎ型ＡｌＧａＮバリア層に多重量子井戸ＡｌｘＧａ１−ｘＮ／ＡｌｙＧａ１−ｙＮ層（ｘ＜ｙ）を成長する。
成長温度を１０５０℃に保持し、成長圧力を１２０Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量６５μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源及び８０μｍｏｌ／ｍｉｎのガリウム源を同時に導入し、厚み２〜７ｎｍのＡｌｘＧａ１−ｘＮポテンシャル井戸層を成長する。成長温度を１０５０℃に保持し、成長圧力を７０Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量８０μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源、６５μｍｏｌ／ｍｉｎのガリウム源を同時に導入し、厚み２〜１０ｎｍのＡｌｙＧａ１−ｙＮバリア層を成長し、量子井戸の周期は３〜５個である。
【０１５４】
工程６：多重量子井戸ＡｌｘＧａ１−ｘＮ／ＡｌｙＧａ１−ｙＮ層に４０％〜６０％の高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層を成長する。
成長温度を１０００℃に保持し、成長圧力を１００Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量１１０μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源、８０μｍｏｌ／ｍｉｎのガリウム源、及び３〜５μｍｏｌ／ｍｉｎのＭｇ源を同時に導入し、厚み５０ｎｍの高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層を成長する。
【０１５５】
工程７：ｐ型バリア層に１０％〜２５％の低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層を成長する。
成長温度を１０００℃に保持し、成長圧力を１００Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量８０μｍｏｌ／ｍｉｎのアルミニウム源、１２０μｍｏｌ／ｍｉｎのガリウム源、及び３〜５μｍｏｌ／ｍｉｎのＭｇ源を同時に導入し、厚み６０ｎｍの低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層を成長する。
【０１５６】
工程８：上記低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層にｐ型ＧａＮキャップ層を成長する。
成長温度を９５０℃に保持し、成長圧力を７０Ｔｏｒｒに保持し、水素ガスの流量を１５００ｓｃｃｍとし、アンモニアガスの流量を１５００ｓｃｃｍとして、反応室へ流量６５μｍｏｌ／ｍｉｎのガリウム源、及び３〜５μｍｏｌ／ｍｉｎのＭｇ源を同時に導入し、厚み６０ｎｍのｐ型ＧａＮキャップ層を成長する。
【０１５７】
次に、図７Ｂは装置のウインドの製造工程を示す：
工程１：ＩＣＰ又はＲＩＥプロセスによりｐ型ＧａＮキャップ層にテーブル面をｎ型ＡｌＧａＮ層までエッチングする。
電子ビーム蒸着装置により厚みが約３００ｎｍのＳｉＯ２層をエッチングマスク層として堆積する。ＡｌＧａＮ材料に対するエッチングレートが比較的に遅いので、当該工程を増加することは、基板上にＳｉＯ２とフォトレジストが共同で機能する二重層マスクパターンを形成することにより、エッチングしない領域の表面を保護するのに有利となるからである。
【０１５８】
基板に塗布したポジ型フォトレジストを、回転数が５０００ｒｐｍで振り切り、その後、温度が９０℃のオーブン内で１５ｍｉｎ乾燥し、フォトエッチング及び現像によりエッチングに必要なウインドを形成する。
ＩＣＰドライエッチングによりテーブル面を形成し、エッチング時に用いられる電極パワーが５５０Ｗで、バイアス電圧が１１０Ｖで、圧力が１．５Ｐａで、エッチング時間が４００ｓである。
【０１５９】
アセトンにより、エッチング後のポジ型フォトレジストを除去し、その後、ＢＯＥに１ｍｉｎ浸漬してＳｉＯ２マスクを除去し、最後に、脱イオン水により洗浄し窒素ガスで吹いて乾燥し、エッチング後のマスク層を除去する。
工程２：ｐ型ＧａＮキャップ層に円形ウインドをフォトエッチングし、ＩＣＰによりウインドを低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層の厚みの半分まで二次エッチングし、円柱状のウインドを形成する。
【０１６０】
（１）基板に塗布したポジ型フォトレジストを、回転数が５０００ｒｐｍで振り切り、その後、９０℃のオーブン内で１５ｍｉｎ乾燥し、フォトエッチング及び現像によりエッチングに必要なウインドを形成する。
（２）ＩＣＰによりｐ型ＧａＮキャップ層を低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、円柱状のウインドＡを形成する。エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングの深さが９０ｎｍであり、エッチングに用いられる電極パワーが１８０Ｗで、バイアス電圧が１５０Ｖで、圧力が１Ｐａで、エッチング時間が２３０ｓである。
【０１６１】
工程３：紫外光支援ウエットエッチングプロセスにより、略半球状のウインドＷを形成する。
まず、ｎ型ＡｌＧａＮテーブル面とｐ型ＧａＮキャップ層に、ウェットエッチングのマスクパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより、マスクパターン領域にウェットエッチングマスク金属層Ｔｉを蒸着し、次に、それを７０℃のＫＯＨ溶液に入れて３ｍｉｎ浸漬し、ウェットエッチング前の前処理を行い、次に、ＫＯＨ電解液を用いてそれに対し紫外光支援ウエットエッチングを行い、そのウェットエッチングプロセスのパラメータはそれぞれ、３２５ｎｍのＨｅ−Ｃｄレーザ光照射、−２Ｖのバイアス電圧、１５ｍｉｎのエッチング時間であり、略半球状のウィンドを形成し、最後に、それを１：１０のＨＦ溶液に入れて金属マスク層Ｔｉを水洗し除去する。
【０１６２】
最後に、図７Ｄは電極の製造工程を示す：
１）ｎ型ＡｌＧａＮ層にｎ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより電極のパターン領域にｎ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｎ型電極を形成する。
金属がもっとよく剥離するように、まず、基板に塗布した接着剤を、回転数が８０００ｒｐｍで、時間が３０ｓで振り切り、温度が１６０℃の高温オーブン内で２０ｍｉｎ乾燥し、その後、当該基板に塗布したポジ型フォトレジストを、回転数が５０００ｒｐｍで振り切り、最後に、温度が８０℃の高温オーブン内で１０ｍｉｎ乾燥し、フォトエッチングによりｎ型電極のパターンを取得する。
【０１６３】
ＤＱ−５００プラズマレジスト剥離装置によりパターン領域における現像し切らないフォトレジスト被膜を除去し、当該工程は剥離の歩留まりを大きく向上し、その後、ＶＰＣ−１０００電子ビーム蒸着装置によりＴｉ／Ａｌ／Ｔｉ／Ａｕの四層の金属を堆積する。
アセトンに４０ｍｉｎ以上浸漬した後、超音波処理を行い、その後、窒素ガスで吹いて乾燥する。基板を高速焼鈍炉内に入れ、まず、焼鈍炉内に窒素ガスを約１０ｍｉｎ導入し、その後、窒素ガス雰囲気で、温度が８７０℃の条件下、４０ｓの高温焼鈍を行い、ｎ型電極を形成する。
【０１６４】
２）ｐ型ＧａＮキャップ層にｐ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより電極のパターン領域にｐ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｐ型電極を形成する。
まず、基板に塗布した接着剤を、レジストスピンナの回転数が８０００ｒｐｍで、時間が３０ｓで振り切り、それを温度が１６０℃の高温オーブン内に入れて２０ｍｉｎ乾燥し、その後、当該基板に塗布したポジ型フォトレジストを、レジストスピンナの回転数が５０００ｒｐｍで振り切り、温度が８０℃の高温オーブン内に入れて１０ｍｉｎ乾燥し、フォトエッチングによりｐ型電極のパターンを取得する。
【０１６５】
次に、ＤＱ−５００プラズマレジスト剥離装置によりパターン領域における現像し切らないフォトレジスト被膜を除去し、ＶＰＣ−１１００電子ビーム蒸着装置によりｐ型電極のパターンにＮｉ／Ａｕの両層の金属をｐ型電極として蒸着する。
最後に、上述の処理を行った基板をアセトンに入れて２０ｍｉｎ以上浸漬した後、超音波処理を行い、窒素ガスで吹いて乾燥し、その後、当該基板を高速焼鈍炉内に入れ、空気雰囲気で、温度が５６０℃の条件下、１０ｍｉｎの高温焼鈍を行い、ｐ型電極を形成し、装置の製造を完成する。
【０１６６】
以上は実施例６を説明し、次に、実施例６の変化例１〜５を説明し、ここに、同一の工程の説明を省略した。
（実施例６の変化例１）
本変化例と実施例６との相違点は、以下の通りである。
装置の製造工程の工程２の（２）において、ＩＣＰによりｐ型ＧａＮキャップ層を低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、円柱状のウインドを形成する。エッチングの深さが９０ｎｍであり、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングに用いられる電極パワーが４００Ｗで、バイアス電圧が９０Ｖで、圧力が２Ｐａで、エッチング時間が１６０ｓである。
【０１６７】
装置の製造工程の工程３において、まず、ｎ型ＡｌＧａＮテーブル面とｐ型ＧａＮキャップ層に、ウェットエッチングのマスクパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより、マスクパターン領域にウェットエッチングマスク金属層Ｔｉを蒸着し、次に、それを７０℃のＫＯＨ溶液に入れて３ｍｉｎ浸漬し、ウェットエッチング前の前処理を行い、次に、ＫＯＨ電解液を用いてそれに対し紫外光支援ウエットエッチングを行い、そのウェットエッチングプロセスのパラメータはそれぞれ、３２５ｎｍのＨｅ−Ｃｄレーザ光照射、−３Ｖのバイアス電圧、１２ｍｉｎのエッチング時間であり、略半球状のウィンドを形成し、最後に、それを１：１０のＨＦ溶液に入れて金属マスク層Ｔｉを水洗し除去する。
【０１６８】
（実施例６の変化例２）
本変化例と実施例６との相違点は、以下の通りである。
装置の製造工程の工程２の（２）において、ＩＣＰによりｐ型ＧａＮキャップ層を低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、円柱状のウインドを形成する。エッチングの深さが９０ｎｍであり、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングに用いられる電極パワーが６００Ｗで、バイアス電圧が０Ｖで、圧力が３Ｐａで、エッチング時間が１００ｓである。
【０１６９】
装置の製造工程の工程３において、まず、ｎ型ＡｌＧａＮテーブル面とｐ型ＧａＮキャップ層に、ウェットエッチングのマスクパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより、マスクパターン領域にウェットエッチングマスク金属層Ｔｉを蒸着し、次に、それを７０℃のＫＯＨ溶液に入れて３ｍｉｎ浸漬し、ウェットエッチング前の前処理を行い、次に、ＫＯＨ電解液を用いてそれに対し紫外光支援ウエットエッチングを行い、そのウェットエッチングプロセスのパラメータはそれぞれ、３２５ｎｍのＨｅ−Ｃｄレーザ光照射、−４Ｖのバイアス電圧、１０ｍｉｎのエッチング時間であり、略半球状のウィンドを形成し、最後に、それを１：１０のＨＦ溶液に入れて金属マスク層Ｔｉを水洗し除去する。
【０１７０】
（実施例６の変化例３）
本変化例と実施例６との相違点は、装置ウインドの製造工程の工程２、工程３は具体的に以下の通りであることにある。
工程２：ｐ型ＧａＮキャップ層に円形ウインドをフォトエッチングし、ＲＩＥによりウインドを低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層の厚みの半分まで二次エッチングし、円柱状のウインドを形成する。
【０１７１】
基板の表面にフォトレジストを塗布し、回転数が５０００ｒｐｍのレジストスピンナでレジストを振り切り、その後、９０℃のオーブン内で１５ｍｉｎ乾燥し、フォトエッチング及び現像によりエッチングに必要なウインドを形成する。
ＲＩＥによりｐ型ＧａＮキャップ層を低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、円柱状のウインドを形成する。エッチングの深さが９０ｎｍであり、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングに用いられる電極パワーが８０Ｗで、バイアス電圧が２１０Ｖで、圧力が１０ｍＴで、エッチング時間が２１０ｓである。
【０１７２】
工程３：紫外光支援ウエットエッチングプロセスにより、略半球状のウインドＷを形成する。
まず、ｎ型ＡｌＧａＮテーブル面とｐ型ＧａＮキャップ層に、ウェットエッチングのマスクパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより、マスクパターン領域にウェットエッチングマスク金属層Ｔｉを蒸着し、次に、それを８０℃のＫＯＨ溶液に入れて３ｍｉｎ浸漬し、ウェットエッチング前の前処理を行い、次に、ＫＯＨ電解液を用いてそれに対し紫外光支援ウエットエッチングを行い、そのウェットエッチングプロセスのパラメータはそれぞれ、３２５ｎｍのＨｅ−Ｃｄレーザ光照射、−４Ｖのバイアス電圧、１３ｍｉｎのエッチング時間であり、略半球状のウィンドを形成し、最後に、それを１：１０のＨＦ溶液に入れて金属マスク層Ｔｉを水洗し除去する。
【０１７３】
（実施例６の変化例４）
本変化例と実施例６との相違点は、装置ウインドの製造工程の工程２、工程３は具体的に以下の通りであることにある。
工程２：ｐ型ＧａＮキャップ層に円形ウインドをフォトエッチングし、ＲＩＥによりウインドを低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層の厚みの半分まで二次エッチングし、円柱状のウインドを形成する。
【０１７４】
基板の表面にフォトレジストを塗布し、回転数が５０００ｒｐｍのレジストスピンナでレジストを振り切り、その後、９０℃のオーブン内で１５ｍｉｎ乾燥し、フォトエッチング及び現像によりエッチングに必要なウインドを形成する。
ＲＩＥによりｐ型ＧａＮキャップ層を低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、円柱状のウインドを形成する。エッチングの深さが９０ｎｍであり、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングに用いられる電極パワーが３５０Ｗで、バイアス電圧が４８５Ｖで、圧力が７ｍＴで、エッチング時間が１５５ｓである。
【０１７５】
工程３：紫外光支援ウエットエッチングプロセスにより、略半球状のウインドＷを形成する。
まず、ｎ型ＡｌＧａＮテーブル面とｐ型ＧａＮキャップ層に、ウェットエッチングのマスクパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより、マスクパターン領域にウェットエッチングマスク金属層Ｔｉを蒸着し、次に、それを８０℃のＫＯＨ溶液に入れて３ｍｉｎ浸漬し、ウェットエッチング前の前処理を行い、次に、ＫＯＨ電解液を用いてそれに対し紫外光支援ウエットエッチングを行い、そのウェットエッチングプロセスのパラメータはそれぞれ、３２５ｎｍのＨｅ−Ｃｄレーザ光照射、−５Ｖのバイアス電圧、１０ｍｉｎのエッチング時間であり、略半球状のウィンドを形成し、最後に、それを１：１０のＨＦ溶液に入れて金属マスク層Ｔｉを水洗し除去する。
【０１７６】
（実施例６の変化例５）
本変化例と実施例６との相違点は、装置ウインドの製造工程の工程２、工程３は具体的に以下の通りであることにある。
工程２：ｐ型ＧａＮキャップ層に円形ウインドをフォトエッチングし、ＲＩＥによりウインドを低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層の厚みの半分まで二次エッチングし、円柱状のウインドを形成する。
【０１７７】
基板の表面にフォトレジストを塗布し、回転数が５０００ｒｐｍのレジストスピンナでレジストを振り切り、その後、９０℃のオーブン内で１５ｍｉｎ乾燥し、フォトエッチング及び現像によりエッチングに必要なウインドを形成する。
ＲＩＥによりｐ型ＧａＮキャップ層を低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までドライエッチングし、円柱状のウインドを形成する。エッチングの深さが９０ｎｍであり、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３であり、エッチングに用いられる電極パワーが４００Ｗで、バイアス電圧が６２０Ｖで、圧力が５ｍＴで、エッチング時間が８０ｓである。
【０１７８】
工程３：紫外光支援ウエットエッチングプロセスにより、略半球状のウインドＷを形成する。
まず、ｎ型ＡｌＧａＮテーブル面とｐ型ＧａＮキャップ層に、ウェットエッチングのマスクパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより、マスクパターン領域にウェットエッチングマスク金属層Ｔｉを蒸着し、次に、それを８０℃のＫＯＨ溶液に入れて３ｍｉｎ浸漬し、ウェットエッチング前の前処理を行い、次に、ＫＯＨ電解液を用いてそれに対し紫外光支援ウエットエッチングを行い、そのウェットエッチングプロセスのパラメータはそれぞれ、３２５ｎｍのＨｅ−Ｃｄレーザ光照射、−６Ｖのバイアス電圧、８ｍｉｎのエッチング時間であり、略半球状のウィンドを形成し、最後に、それを１：１０のＨＦ溶液に入れて金属マスク層Ｔｉを水洗し除去する。
【０１７９】
上述のような実施例５、実施例６及びその変化例において、ウインドを低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層（８）までエッチングした後に、エッチングレートが比較的に速い光支援ウェットエッチング法によりエッチングすることにより、最終に形成した半球状のウインドの深さが深すぎないことを保証することができるだけでなく、高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層（７）に達することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１８０】
本発明に係るＬＥＤ装置及びその製造方法は、水処理、医療及び生物医学、並びに白光照明の分野に用いられる。
【符号の説明】
【０１８１】
１ 基板
２，３ ＡｌＮ核層
４ 真性ＡｌＧａＮエピタキシャル層
５ 第１導電型ＡｌＧａＮバリア層
６ 活性領域
７ 第２導電型の第１のＡｌＧａＮバリア層
８ 第２導電型の第２のＡｌＧａＮバリア層
９ 第２導電型ＧａＮキャップ層
１０ ウインド
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板（１）上に順に成長したＡｌＮ核層（２、３）、真性ＡｌＧａＮエピタキシャル層（４）、第１導電型ＡｌＧａＮバリア層（５）、活性領域（６）、第２導電型の第１のＡｌＧａＮバリア層（７）、第２導電型の第２のＡｌＧａＮバリア層（８）、及び第２導電型ＧａＮキャップ層（９）を含み、
第２導電型ＧａＮキャップ層（９）には、発生した光を発するためのウインド（１０、Ｗ、Ａ）を設けていることを特徴とする紫外光発光ダイオード装置。
【請求項２】
前記基板（１）は、ＳｉＣ基板又はサファイア基板であり、
前記基板がＳｉＣ基板である場合に、前記ＳｉＣ基板の裏面には第１導電型の電極が形成され、第２導電型ＧａＮキャップ層（９）には第２導電型の電極が形成され、
前記基板がサファイア基板である場合に、前記第１導電型ＡｌＧａＮバリア層（５）には第１導電型の電極が形成され、第２導電型ＧａＮキャップ層（９）には第２導電型の電極が形成されることを特徴とする請求項１記載の紫外光発光ダイオード装置。
【請求項３】
ＡｌＮ核層（２、３）は、基板（１）側から、それぞれ５５０℃〜６５０℃の低温核層（２）と９２０℃〜１０５０℃の高温核層（３）であることを特徴とする請求項１記載の紫外光発光ダイオード装置。
【請求項４】
前記ウインド（１０、Ｗ、Ａ）は、略円錐状、半球状、又は円柱状の何れかであることを特徴とする請求項１記載の紫外光発光ダイオード装置。
【請求項５】
前記ウインド（１０、Ｗ、Ａ）は、第２導電型ＧａＮキャップ層（９）及び第２のＡｌＧａＮバリア層（８）を貫通し第１のＡｌＧａＮバリア層（７）に達することを特徴とする請求項１記載の紫外光発光ダイオード装置。
【請求項６】
前記ウインド（１０）が略円錐状である場合に、前記ウインド（１０）の底部が第１のＡｌＧａＮバリア層（７）の略２／３深さの箇所に位置し、
前記ウインド（Ｗ）が略半球状である場合に、前記ウインド（Ｗ）の底部が第１のＡｌＧａＮバリア層（７）の略４／５深さの箇所に位置し、
前記ウインド（Ａ）が略円柱状である場合に、前記ウインド（Ａ）の底部が第１のＡｌＧａＮバリア層（７）の略３／４深さの箇所に位置することを特徴とする請求項４又は５に記載の紫外光発光ダイオード装置。
【請求項７】
前記ウインドが略半球状である場合に、前記ウインドの上部の幅と底部の幅との比が略２：１であり、
前記ウインドが略円柱状である場合に、前記ウインド（Ｗ）の深さと幅との比が略１：１０００であることを特徴とする請求項４又は５に記載の紫外光発光ダイオード装置。
【請求項８】
ＭＯＣＶＤプロセスにより基板（１）上に、ＡｌＮ核層（２、３）、真性ＡｌＧａＮエピタキシャル層（４）、第１導電型ＡｌＧａＮバリア層（５）、活性領域（６）、第２導電型の第１のＡｌＧａＮバリア層（７）、第２導電型の第２のＡｌＧａＮバリア層（８）、及び第２導電型ＧａＮキャップ層を順に成長する工程と、
第２導電型ＧａＮキャップ層（９）にはエッチングにより円形ウインドを形成する工程と、
前記円形ウインドを第１のＡｌＧａＮバリア層（７）までエッチングして、円柱状のウインドを形成する工程とを含むことを特徴とする紫外光発光ダイオード装置の製造方法。
【請求項９】
前記基板は、ＳｉＣ基板又はサファイア基板であり、
前記基板がＳｉＣ基板である場合に、前記ＳｉＣ基板の裏面には第１導電型の電極が形成され、第２導電型ＧａＮキャップ層（９）には第２導電型の電極が形成され、
前記基板がサファイア基板である場合に、前記第１導電型ＡｌＧａＮバリア層（５）には第１導電型の電極が形成され、第２導電型ＧａＮキャップ層（９）には第２導電型の電極が形成されることを特徴とする請求項８記載の紫外光発光ダイオード装置の製造方法。
【請求項１０】
前記円柱状のウインドをウェットエッチングすることにより、半球状又は円錐状のウインドを形成することを特徴とする請求項８記載の紫外光発光ダイオード装置の製造方法。
【請求項１１】
以下の工程を含む紫外光発光ダイオード装置の製造方法：
Ａ．材料成長工程：ＭＯＣＶＤプロセスによりＳｉＣ基板上に、低温ＡｌＮ核層、高温ＡｌＮ核層、ＡｌＧａＮエピタキシャル層、ｎ−ＡｌＧａＮバリア層、活性領域、モル比４０％〜６０％の高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層、モル比１０％〜２５％の低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層、及びｐ型ＧａＮキャップ層を、下から上への順で成長し、
Ｂ．ウインド（Ｗ）製造工程：
（Ｂ１）まず、ｐ型ＧａＮキャップ層に位置する円形ウインドをフォトエッチングし、次に、塩素ベースＩＣＰプロセスによりウインドを低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までエッチングし、円柱状のウインドを形成し、そのエッチングプロセスのパラメータはそれぞれ、１８０Ｗ〜６００Ｗの上部電極パワー、０〜１５０Ｖのバイアス電圧、１〜３Ｐａの圧力、１００〜２３０ｓのエッチング時間であり、
（Ｂ２）ｎ−ＳｉＣ基板の裏面とｐ型ＧａＮキャップ層に、ウェットエッチングのマスクパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより、マスクパターン領域にウェットエッチングマスク金属層Ｔｉを蒸着し、その後、それを７０℃のＫＯＨ溶液に入れて３ｍｉｎ浸漬し、ウェットエッチング前の前処理を行い、
（Ｂ３）ＫＯＨ電解液を用いて前処理された基板に対し光支援ウエットエッチングを行い、略半球状のウィンドを形成し、そのウェットエッチングプロセスのパラメータはそれぞれ、３２５ｎｍのＨｅ−Ｃｄレーザ光照射、−２Ｖ〜−４Ｖのバイアス電圧、１０〜１５ｍｉｎのエッチング時間であり、その後、それを１：１０のＨＦ溶液に入れて金属マスク層Ｔｉを水洗し除去し、
Ｃ．電極の製造工程：
（Ｃ１）ｎ−ＳｉＣ基板の裏面にｎ型電極のパターンをフォトエッチングし、電極のパターン領域にｎ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｎ型電極を形成し、
（Ｃ２）ｐ型ＧａＮキャップ層にｐ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより電極のパターン領域にｐ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｐ型電極を形成し、装置の製造を完成することを特徴とする紫外光発光ダイオード装置の製造方法。
【請求項１２】
以下の工程を含む紫外光発光ダイオード装置の製造方法：
Ａ．材料成長工程：ＭＯＣＶＤプロセスによりＳｉＣ基板上に、低温ＡｌＮ核層、高温ＡｌＮ核層、ＡｌＧａＮエピタキシャル層、ｎ−ＡｌＧａＮバリア層、活性領域、モル比４０％〜６０％の高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層、モル比１０％〜２５％の低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層、及びｐ型ＧａＮキャップ層を、下から上への順で成長し、
Ｂ．ウインド（Ｗ）製造工程：
（Ｂ１）ｐ型ＧａＮキャップ層に、まず円形ウインドをフォトエッチングし、次に、塩素ベースＲＩＥプロセスによりウインドを低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までエッチングし、円柱状のウインドを形成し、そのエッチングプロセスのパラメータはそれぞれ、８０Ｗ〜４００Ｗの電極パワー、２１０〜６２０Ｖのバイアス電圧、５〜１０ｍＴの反応室圧力、８０〜２１０ｓのエッチング時間であり、
（Ｂ２）ｎ−ＳｉＣ基板の裏面とｐ型ＧａＮキャップ層に、ウェットエッチングのマスクパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより、マスクパターン領域にウェットエッチングマスク金属層Ｔｉを蒸着し、その後、それを８０℃のＫＯＨ溶液に入れて３ｍｉｎ浸漬し、ウェットエッチング前の前処理を行い、
（Ｂ３）ＫＯＨ電解液を用いて前処理された基板に対し光支援ウエットエッチングを行い、略半球状のウィンドを形成し、そのウェットエッチングプロセスのパラメータはそれぞれ、３２５ｎｍのＨｅ−Ｃｄレーザ光照射、−４Ｖ〜−６Ｖのバイアス電圧、８〜１３ｍｉｎのエッチング時間であり、その後、それを１：１０のＨＦ溶液に入れて金属マスク層Ｔｉを水洗し除去し、
Ｃ．電極の製造工程：
（Ｃ１）ｎ−ＳｉＣ基板の裏面にｎ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスによりウインドにｎ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｎ型電極を形成し、
（Ｃ２）ｐ型ＧａＮキャップ層にｐ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスによりウインドにｐ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｐ型電極を形成し、装置の製造を完成することを特徴とする紫外光発光ダイオード装置の製造方法。
【請求項１３】
以下の工程を含む紫外光発光ダイオード装置の製造方法：
Ａ．材料成長工程：ＭＯＣＶＤプロセスによりＳｉＣ基板上に、低温ＡｌＮ核層、高温ＡｌＮ核層、ＡｌＧａＮエピタキシャル層、ｎ−ＡｌＧａＮバリア層、活性領域、モル比４０％〜６０％の高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層、モル比１０％〜２５％の低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層、及びｐ型ＧａＮキャップ層を順に成長し、
Ｂ．装置製造工程：
（Ｂ１）まず、ｐ型ＧａＮキャップ層に位置する円形ウインドをフォトエッチングし、次に、塩素ベースＩＣＰプロセスによりウインドを高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までエッチングし、円柱状のウインドを形成し、そのエッチングプロセスのパラメータはそれぞれ、２４０Ｗ〜６００Ｗの上部電極パワー、０〜８０Ｖのバイアス電圧、１〜３Ｐａの圧力、１００〜１８０ｓのエッチング時間であり、
（Ｂ２）ｎ型ＳｉＣ基板の裏面にｎ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより電極のパターン領域にｎ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｎ型電極を形成し、
（Ｂ３）ｐ型ＧａＮキャップ層にｐ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより電極のパターン領域にｐ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｐ型電極を形成し、装置の製造を完成することを特徴とする紫外光発光ダイオード装置の製造方法。
【請求項１４】
以下の工程を含む紫外光発光ダイオード装置の製造方法：
Ａ．材料成長工程：ＭＯＣＶＤプロセスによりＳｉＣ基板上に、低温ＡｌＮ核層、高温ＡｌＮ核層、ＡｌＧａＮエピタキシャル層、ｎ−ＡｌＧａＮバリア層、活性領域、モル比４０％〜６０％の高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層、モル比１０％〜２５％の低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層、及びｐ型ＧａＮキャップ層を順に成長し、
Ｂ．装置製造工程：
（Ｂ１）ｐ型ＧａＮキャップ層に、まず円形ウインドをフォトエッチングし、次に、塩素ベースＲＩＥプロセスによりウインドを高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までエッチングし、円柱状のウインドを形成し、そのエッチングプロセスのパラメータはそれぞれ、１５０Ｗ〜４００Ｗの電極パワー、２３０〜５５０Ｖのバイアス電圧、５〜１０ｍＴの反応室圧力、１００〜２４０ｓのエッチング時間であり、
（Ｂ２）ｎ型ＳｉＣ基板の裏面にｎ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスによりウインドにｎ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｎ型電極を形成し、
（Ｂ３）ｐ型ＧａＮキャップ層にｐ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスによりウインドにｐ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｐ型電極を形成し、装置の製造を完成することを特徴とする紫外光発光ダイオード装置の製造方法。
【請求項１５】
以下の工程を含む紫外光発光ダイオード装置の製造方法：
１）ＭＯＣＶＤプロセスによりＳｉＣ基板に低温ＡｌＮ核層を成長し、
２）低温ＡｌＮ核層に高温ＡｌＮ核層を成長し、
３）高温ＡｌＮ核層にＡｌＧａＮエピタキシャル層を成長し、
４）ＡｌＧａＮエピタキシャル層にＳｉドーピングｎ型ＡｌＧａＮバリア層を成長し、
５）ｎ型ＡｌＧａＮバリア層に多重量子井戸ＡｌｘＧａ１−ｘＮ／ＡｌｙＧａ１−ｙＮ層（ｘ＜ｙ）を成長し、
６）多重量子井戸ＡｌｘＧａ１−ｘＮ／ＡｌｙＧａ１−ｙＮ層にモル比４０％〜６０％の高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層を成長し、
７）ｐ型バリア層にモル比１０％〜２５％の低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層を成長し、
８）上記低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層にｐ型ＧａＮキャップ層を成長し、
９）ｐ型ＧａＮキャップ層に、まず円形ウインドをフォトエッチングし、次にＩＣＰによりウインドを高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までエッチングし、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３で、上部電極パワーが２００Ｗ〜６００Ｗで、バイアス電圧が０〜１００Ｖで、圧力が１〜３Ｐａで、エッチング時間が１００〜２００ｓであり、
１０）形成したエッチングウインドを１００℃〜１５０℃のＮａＯＨ溶液によりウェットエッチングし、エッチング時間が１〜４ｍｉｎであり、円錐状に類似するウインドを形成し、
１１）ｎ型ＳｉＣ基板の裏面にｎ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより電極のパターン領域にｎ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｎ型電極を形成し、
１２）ｐ型ＧａＮキャップ層にｐ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより電極のパターン領域にｐ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｐ型電極を形成し、装置の製造を完成することを特徴とする紫外光発光ダイオード装置の製造方法。
【請求項１６】
以下の工程を含む紫外光発光ダイオード装置の製造方法：
１）ＭＯＣＶＤプロセスによりＳｉＣ基板に低温ＡｌＮ核層を成長し、
２）低温ＡｌＮ核層に高温ＡｌＮ核層を成長し、
３）高温ＡｌＮ核層にＡｌＧａＮエピタキシャル層を成長し、
４）ＡｌＧａＮエピタキシャル層にＳｉドーピングｎ型ＡｌＧａＮバリア層を成長し、
５）ｎ型ＡｌＧａＮバリア層に多重量子井戸ＡｌｘＧａ１−ｘＮ／ＡｌｙＧａ１−ｙＮ層（ｘ＜ｙ）を成長し、
６）多重量子井戸ＡｌｘＧａ１−ｘＮ／ＡｌｙＧａ１−ｙＮ層にモル比４０％〜６０％の高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層を成長し、
７）ｐ型バリア層にモル比１０％〜２５％の低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層を成長し、
８）上記低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層にｐ型ＧａＮキャップ層を成長し、
９）ｐ型ＧａＮキャップ層に、まず円形ウインドをフォトエッチングし、次にＲＩＥによりウインドを高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までエッチングし、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３で、電極パワーが５０Ｗ〜５００Ｗで、バイアス電圧が１００〜６００Ｖで、圧力が５〜１０ｍＴで、エッチング時間が１００〜２００ｓであり、
１０）形成したエッチングウインドを１００℃〜１５０℃のＮａＯＨ溶液によりウェットエッチングし、エッチング時間が１〜４ｍｉｎであり、円錐状のウインドを形成し、
１１）ｎ型ＳｉＣ基板の裏面にｎ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスによりウインドにｎ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｎ型電極を形成し、
１２）ｐ型ＧａＮキャップ層にｐ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスによりウインドにｐ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｐ型電極を形成し、装置の製造を完成することを特徴とする紫外光発光ダイオード装置の製造方法。
【請求項１７】
以下の工程を含む紫外光発光ダイオード装置の製造方法：
Ａ．材料成長工程：ＭＯＣＶＤプロセスによりサファイア基板上に、低温ＡｌＮ核層、高温ＡｌＮ核層、ＡｌＧａＮエピタキシャル層、ｎ−ＡｌＧａＮバリア層、活性領域、モル比４０％〜６０％の高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層、モル比１０％〜２５％の低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層、及びｐ型ＧａＮキャップ層を、下から上への順で成長し、
Ｂ．ウインド（Ｗ）製造工程：
（Ｂ１）ＩＣＰ又はＲＩＥプロセスにより上部のｐ型ＧａＮキャップ層からｎ型ＡｌＧａＮ層までエッチングし、ｎ型ＡｌＧａＮテーブル面を形成し、
（Ｂ２）まず、ｐ型ＧａＮキャップ層に位置する円形ウインドをフォトエッチングし、次に、塩素ベースＩＣＰプロセスによりウインドを低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層まで二次エッチングし、円柱状のウインドを形成し、そのエッチングプロセスのパラメータはそれぞれ、１８０Ｗ〜６００Ｗの上部電極パワー、０〜１５０Ｖのバイアス電圧、１〜３Ｐａの圧力、１００〜２３０ｓのエッチング時間であり、
（Ｂ３）ｎ型ＡｌＧａＮテーブル面とｐ型ＧａＮキャップ層に、ウェットエッチングのマスクパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより、マスクパターン領域にウェットエッチングマスク金属層Ｔｉを蒸着し、その後、それを７０℃のＫＯＨ溶液に入れて３ｍｉｎ浸漬し、ウェットエッチング前の前処理を行い、
（Ｂ４）ＫＯＨ電解液を用いて前処理された基板に対し光支援ウエットエッチングを行い、略半球状のウィンドを形成し、そのウェットエッチングプロセスのパラメータはそれぞれ、３２５ｎｍのＨｅ−Ｃｄレーザ光照射、−２Ｖ〜−４Ｖのバイアス電圧、１０〜１５ｍｉｎのエッチング時間であり、その後、それを１：１０のＨＦ溶液に入れて金属マスク層Ｔｉを水洗し除去し、
Ｃ．電極製造工程：
（Ｃ１）ｎ型ＡｌＧａＮテーブル面にｎ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより電極のパターン領域にｎ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｎ型電極を形成し、
（Ｃ２）ｐ型ＧａＮキャップ層にｐ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより電極のパターン領域にｐ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｐ型電極を形成し、装置の製造を完成することを特徴とする紫外光発光ダイオード装置の製造方法。
【請求項１８】
以下の工程を含む紫外光発光ダイオード装置の製造方法：
Ａ．材料成長工程：ＭＯＣＶＤプロセスによりサファイア基板上に、低温ＡｌＮ核層、高温ＡｌＮ核層、ＡｌＧａＮエピタキシャル層、ｎ−ＡｌＧａＮバリア層、活性領域、モル比４０％〜６０％の高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層、モル比１０％〜２５％の低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層、及びｐ型ＧａＮキャップ層を、下から上への順で成長し、
Ｂ．ウインド（Ｗ）製造工程：
（Ｂ１）ＩＣＰ又はＲＩＥプロセスにより上部のｐ型ＧａＮキャップ層からｎ型ＡｌＧａＮ層までエッチングし、ｎ型ＡｌＧａＮテーブル面を形成し、
（Ｂ２）ｐ型ＧａＮキャップ層に、まず、円形ウインドをフォトエッチングし、次に、塩素ベースＲＩＥプロセスによりウインドを低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層まで二次エッチングし、円柱状のウインドを形成し、そのエッチングプロセスのパラメータはそれぞれ、８０Ｗ〜４００Ｗの電極パワー、２１０〜６２０Ｖのバイアス電圧、５〜１０ｍＴの反応室圧力、８０〜２１０ｓのエッチング時間であり、
（Ｂ３）ｎ型ＡｌＧａＮテーブル面とｐ型ＧａＮキャップ層に、ウェットエッチングのマスクパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより、マスクパターン領域にウェットエッチングマスク金属層Ｔｉを蒸着し、その後、それを８０℃のＫＯＨ溶液に入れて３ｍｉｎ浸漬し、ウェットエッチング前の前処理を行い、
（Ｂ４）ＫＯＨ電解液を用いて前処理された基板に対し光支援ウエットエッチングを行い、略半球状のウィンドを形成し、そのウェットエッチングプロセスのパラメータはそれぞれ、３２５ｎｍのＨｅ−Ｃｄレーザ光照射、−４Ｖ〜−６Ｖのバイアス電圧、８〜１３ｍｉｎのエッチング時間であり、その後、それを１：１０のＨＦ溶液に入れて金属マスク層Ｔｉを水洗し除去し、
Ｃ．電極製造工程：
（Ｃ１）ｎ型ＡｌＧａＮテーブル面にｎ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスによりウインドにｎ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｎ型電極を形成し、
（Ｃ２）ｐ型ＧａＮキャップ層にｐ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスによりウインドにｐ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｐ型電極を形成し、装置の製造を完成することを特徴とする紫外光発光ダイオード装置の製造方法。
【請求項１９】
以下の工程を含む紫外光発光ダイオード装置の製造方法：
Ａ．材料成長工程：ＭＯＣＶＤプロセスによりサファイア基板上に、低温ＡｌＮ核層、高温ＡｌＮ核層、ＡｌＧａＮエピタキシャル層、ｎ−ＡｌＧａＮバリア層、活性領域、モル比４０％〜６０％の高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層、モル比１０％〜２５％の低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層、及びｐ型ＧａＮキャップ層を順に成長し、
Ｂ．装置製造工程：
（Ｂ１）ＩＣＰ又はＲＩＥプロセスにより上部のｐ型ＧａＮキャップ層からｎ型ＡｌＧａＮ層までエッチングし、ｎ型ＡｌＧａＮテーブル面を形成し、
（Ｂ２）まず、ｐ型ＧａＮキャップ層に位置する円形ウインドをフォトエッチングし、次に、塩素ベースＩＣＰプロセスによりウインドを高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層まで二次エッチングし、円柱状のウインドを形成し、そのエッチングプロセスのパラメータはそれぞれ、２４０Ｗ〜６００Ｗの上部電極パワー、０〜８０Ｖのバイアス電圧、１〜３Ｐａの圧力、１００〜１８０ｓのエッチング時間であり、
（Ｂ３）ｎ型ＡｌＧａＮテーブル面にｎ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスによりウインドにｎ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｎ型電極を形成し、
（Ｂ４）ｐ型ＧａＮキャップ層にｐ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより電極のパターン領域にｐ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｐ型電極を形成し、装置の製造を完成することを特徴とする紫外光発光ダイオード装置の製造方法。
【請求項２０】
以下の工程を含む紫外光発光ダイオード装置の製造方法：
Ａ．材料成長工程：ＭＯＣＶＤプロセスによりサファイア基板上に、低温ＡｌＮ核層、高温ＡｌＮ核層、ＡｌＧａＮエピタキシャル層、ｎ−ＡｌＧａＮバリア層、活性領域、モル比４０％〜６０％の高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層、モル比１０％〜２５％の低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層、及びｐ型ＧａＮキャップ層を順に成長し、
Ｂ．装置製造工程：
（Ｂ１）ｐ型ＧａＮキャップ層に、まず円形ウインドをフォトエッチングし、次に、塩素ベースＲＩＥプロセスによりウインドを高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層まで二次エッチングし、円柱状のウインドを形成し、そのエッチングプロセスのパラメータはそれぞれ、１５０Ｗ〜４００Ｗの電極パワー、２３０〜５５０Ｖのバイアス電圧、５〜１０ｍＴの反応室圧力、１００〜２４０ｓのエッチング時間であり、
（Ｂ２）ＩＣＰ又はＲＩＥプロセスにより上部のｐ型ＧａＮキャップ層からｎ型ＡｌＧａＮ層までエッチングし、ｎ型ＡｌＧａＮテーブル面を形成し、
（Ｂ３）ｎ型ＡｌＧａＮテーブル面にｎ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスによりウインドにｎ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｎ型電極を形成し、
（Ｂ４）ｐ型ＧａＮキャップ層にｐ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスによりウインドにｐ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｐ型電極を形成し、装置の製造を完成することを特徴とする紫外光発光ダイオード装置の製造方法。
【請求項２１】
以下の工程を含む紫外光発光ダイオード装置の製造方法：
１）ＭＯＣＶＤプロセスによりサファイア基板に低温ＡｌＮ核層を順に成長し、
２）低温ＡｌＮ核層に高温ＡｌＮ核層を成長し、
３）高温ＡｌＮ核層にＡｌＧａＮエピタキシャル層を成長し、
４）ＡｌＧａＮエピタキシャル層にＳｉドーピングｎ型ＡｌＧａＮバリア層を成長し、
５）ｎ型ＡｌＧａＮバリア層に多重量子井戸ＡｌｘＧａ１−ｘＮ／ＡｌｙＧａ１−ｙＮ層（ｘ＜ｙ）を成長し、
６）多重量子井戸ＡｌｘＧａ１−ｘＮ／ＡｌｙＧａ１−ｙＮ層にモル比４０％〜６０％の高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層を成長し、
７）ｐ型バリア層にモル比１０％〜２５％の低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層を成長し、
８）上記低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層にｐ型ＧａＮキャップ層を成長し、
９）ｐ型ＧａＮキャップ層に、ＩＣＰ又はＲＩＥプロセスによりテーブル面をｎ型ＡｌＧａＮ層までエッチングし、
１０）ｐ型ＧａＮキャップ層に、まず円形ウインドをフォトエッチングし、次にＩＣＰによりウインドを高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層まで二次エッチングし、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３で、上部電極パワーが２００Ｗ〜６００Ｗで、バイアス電圧が０〜１００Ｖで、圧力が１〜３Ｐａで、エッチング時間が１００〜２００ｓであり、
１１）形成したエッチングウインドを８０℃〜１２０℃のＮａＯＨ溶液によりウェットエッチングし、エッチング時間が０．５〜２ｍｉｎであり、円錐状に類似するウインドを形成し、
１２）ｎ型ＡｌＧａＮ層にｎ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより電極のパターン領域にｎ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｎ型電極を形成し、
１３）ｐ型ＧａＮキャップ層にｐ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより電極のパターン領域にｐ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｐ型電極を形成し、装置の製造を完成することを特徴とする紫外光発光ダイオード装置の製造方法。
【請求項２２】
以下の工程を含む紫外光発光ダイオード装置の製造方法：
１）ＭＯＣＶＤプロセスによりサファイア基板に低温ＡｌＮ核層を成長し、
２）低温ＡｌＮ核層に高温ＡｌＮ核層を成長し、
３）高温ＡｌＮ核層にＡｌＧａＮエピタキシャル層を成長し、
４）ＡｌＧａＮエピタキシャル層にＳｉドーピングｎ型ＡｌＧａＮバリア層を成長し、
５）ｎ型ＡｌＧａＮバリア層に多重量子井戸ＡｌｘＧａ１−ｘＮ／ＡｌｙＧａ１−ｙＮ層（ｘ＜ｙ）を成長し、
６）多重量子井戸ＡｌｘＧａ１−ｘＮ／ＡｌｙＧａ１−ｙＮ層にモル比４０％〜６０％の高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層を成長し、
７）ｐ型バリア層にモル比１０％〜２５％の低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層を成長し、
８）上記低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層にｐ型ＧａＮキャップ層を成長し、
９）ｐ型ＧａＮキャップ層に、ＩＣＰ又はＲＩＥプロセスによりテーブル面をｎ型ＡｌＧａＮ層までエッチングし、
１０）ｐ型ＧａＮキャップ層に、まず円形ウインドをフォトエッチングし、次にＲＩＥによりウインドを高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層まで二次エッチングし、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３で、電極パワーが５０Ｗ〜５００Ｗで、バイアス電圧が１００〜６００Ｖで、圧力が５〜１０ｍＴで、エッチング時間が１００〜２００ｓであり、
１１）形成したエッチングウインドを８０℃〜１２０℃のＮａＯＨ溶液によりウェットエッチングし、エッチング時間が０．５〜２ｍｉｎであり、円錐状のウインドを形成し、
１２）ｎ型ＡｌＧａＮ層にｎ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスによりウインドにｎ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｎ型電極を形成し、
１３）ｐ型ＧａＮキャップ層にｐ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスによりウインドにｐ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｐ型電極を形成し、装置の製造を完成することを特徴とする紫外光発光ダイオード装置の製造方法。
【請求項１】
基板（１）上に順に成長したＡｌＮ核層（２、３）、真性ＡｌＧａＮエピタキシャル層（４）、第１導電型ＡｌＧａＮバリア層（５）、活性領域（６）、第２導電型の第１のＡｌＧａＮバリア層（７）、第２導電型の第２のＡｌＧａＮバリア層（８）、及び第２導電型ＧａＮキャップ層（９）を含み、
第２導電型ＧａＮキャップ層（９）には、発生した光を発するためのウインド（１０、Ｗ、Ａ）を設けていることを特徴とする紫外光発光ダイオード装置。
【請求項２】
前記基板（１）は、ＳｉＣ基板又はサファイア基板であり、
前記基板がＳｉＣ基板である場合に、前記ＳｉＣ基板の裏面には第１導電型の電極が形成され、第２導電型ＧａＮキャップ層（９）には第２導電型の電極が形成され、
前記基板がサファイア基板である場合に、前記第１導電型ＡｌＧａＮバリア層（５）には第１導電型の電極が形成され、第２導電型ＧａＮキャップ層（９）には第２導電型の電極が形成されることを特徴とする請求項１記載の紫外光発光ダイオード装置。
【請求項３】
ＡｌＮ核層（２、３）は、基板（１）側から、それぞれ５５０℃〜６５０℃の低温核層（２）と９２０℃〜１０５０℃の高温核層（３）であることを特徴とする請求項１記載の紫外光発光ダイオード装置。
【請求項４】
前記ウインド（１０、Ｗ、Ａ）は、略円錐状、半球状、又は円柱状の何れかであることを特徴とする請求項１記載の紫外光発光ダイオード装置。
【請求項５】
前記ウインド（１０、Ｗ、Ａ）は、第２導電型ＧａＮキャップ層（９）及び第２のＡｌＧａＮバリア層（８）を貫通し第１のＡｌＧａＮバリア層（７）に達することを特徴とする請求項１記載の紫外光発光ダイオード装置。
【請求項６】
前記ウインド（１０）が略円錐状である場合に、前記ウインド（１０）の底部が第１のＡｌＧａＮバリア層（７）の略２／３深さの箇所に位置し、
前記ウインド（Ｗ）が略半球状である場合に、前記ウインド（Ｗ）の底部が第１のＡｌＧａＮバリア層（７）の略４／５深さの箇所に位置し、
前記ウインド（Ａ）が略円柱状である場合に、前記ウインド（Ａ）の底部が第１のＡｌＧａＮバリア層（７）の略３／４深さの箇所に位置することを特徴とする請求項４又は５に記載の紫外光発光ダイオード装置。
【請求項７】
前記ウインドが略半球状である場合に、前記ウインドの上部の幅と底部の幅との比が略２：１であり、
前記ウインドが略円柱状である場合に、前記ウインド（Ｗ）の深さと幅との比が略１：１０００であることを特徴とする請求項４又は５に記載の紫外光発光ダイオード装置。
【請求項８】
ＭＯＣＶＤプロセスにより基板（１）上に、ＡｌＮ核層（２、３）、真性ＡｌＧａＮエピタキシャル層（４）、第１導電型ＡｌＧａＮバリア層（５）、活性領域（６）、第２導電型の第１のＡｌＧａＮバリア層（７）、第２導電型の第２のＡｌＧａＮバリア層（８）、及び第２導電型ＧａＮキャップ層を順に成長する工程と、
第２導電型ＧａＮキャップ層（９）にはエッチングにより円形ウインドを形成する工程と、
前記円形ウインドを第１のＡｌＧａＮバリア層（７）までエッチングして、円柱状のウインドを形成する工程とを含むことを特徴とする紫外光発光ダイオード装置の製造方法。
【請求項９】
前記基板は、ＳｉＣ基板又はサファイア基板であり、
前記基板がＳｉＣ基板である場合に、前記ＳｉＣ基板の裏面には第１導電型の電極が形成され、第２導電型ＧａＮキャップ層（９）には第２導電型の電極が形成され、
前記基板がサファイア基板である場合に、前記第１導電型ＡｌＧａＮバリア層（５）には第１導電型の電極が形成され、第２導電型ＧａＮキャップ層（９）には第２導電型の電極が形成されることを特徴とする請求項８記載の紫外光発光ダイオード装置の製造方法。
【請求項１０】
前記円柱状のウインドをウェットエッチングすることにより、半球状又は円錐状のウインドを形成することを特徴とする請求項８記載の紫外光発光ダイオード装置の製造方法。
【請求項１１】
以下の工程を含む紫外光発光ダイオード装置の製造方法：
Ａ．材料成長工程：ＭＯＣＶＤプロセスによりＳｉＣ基板上に、低温ＡｌＮ核層、高温ＡｌＮ核層、ＡｌＧａＮエピタキシャル層、ｎ−ＡｌＧａＮバリア層、活性領域、モル比４０％〜６０％の高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層、モル比１０％〜２５％の低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層、及びｐ型ＧａＮキャップ層を、下から上への順で成長し、
Ｂ．ウインド（Ｗ）製造工程：
（Ｂ１）まず、ｐ型ＧａＮキャップ層に位置する円形ウインドをフォトエッチングし、次に、塩素ベースＩＣＰプロセスによりウインドを低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までエッチングし、円柱状のウインドを形成し、そのエッチングプロセスのパラメータはそれぞれ、１８０Ｗ〜６００Ｗの上部電極パワー、０〜１５０Ｖのバイアス電圧、１〜３Ｐａの圧力、１００〜２３０ｓのエッチング時間であり、
（Ｂ２）ｎ−ＳｉＣ基板の裏面とｐ型ＧａＮキャップ層に、ウェットエッチングのマスクパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより、マスクパターン領域にウェットエッチングマスク金属層Ｔｉを蒸着し、その後、それを７０℃のＫＯＨ溶液に入れて３ｍｉｎ浸漬し、ウェットエッチング前の前処理を行い、
（Ｂ３）ＫＯＨ電解液を用いて前処理された基板に対し光支援ウエットエッチングを行い、略半球状のウィンドを形成し、そのウェットエッチングプロセスのパラメータはそれぞれ、３２５ｎｍのＨｅ−Ｃｄレーザ光照射、−２Ｖ〜−４Ｖのバイアス電圧、１０〜１５ｍｉｎのエッチング時間であり、その後、それを１：１０のＨＦ溶液に入れて金属マスク層Ｔｉを水洗し除去し、
Ｃ．電極の製造工程：
（Ｃ１）ｎ−ＳｉＣ基板の裏面にｎ型電極のパターンをフォトエッチングし、電極のパターン領域にｎ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｎ型電極を形成し、
（Ｃ２）ｐ型ＧａＮキャップ層にｐ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより電極のパターン領域にｐ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｐ型電極を形成し、装置の製造を完成することを特徴とする紫外光発光ダイオード装置の製造方法。
【請求項１２】
以下の工程を含む紫外光発光ダイオード装置の製造方法：
Ａ．材料成長工程：ＭＯＣＶＤプロセスによりＳｉＣ基板上に、低温ＡｌＮ核層、高温ＡｌＮ核層、ＡｌＧａＮエピタキシャル層、ｎ−ＡｌＧａＮバリア層、活性領域、モル比４０％〜６０％の高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層、モル比１０％〜２５％の低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層、及びｐ型ＧａＮキャップ層を、下から上への順で成長し、
Ｂ．ウインド（Ｗ）製造工程：
（Ｂ１）ｐ型ＧａＮキャップ層に、まず円形ウインドをフォトエッチングし、次に、塩素ベースＲＩＥプロセスによりウインドを低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までエッチングし、円柱状のウインドを形成し、そのエッチングプロセスのパラメータはそれぞれ、８０Ｗ〜４００Ｗの電極パワー、２１０〜６２０Ｖのバイアス電圧、５〜１０ｍＴの反応室圧力、８０〜２１０ｓのエッチング時間であり、
（Ｂ２）ｎ−ＳｉＣ基板の裏面とｐ型ＧａＮキャップ層に、ウェットエッチングのマスクパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより、マスクパターン領域にウェットエッチングマスク金属層Ｔｉを蒸着し、その後、それを８０℃のＫＯＨ溶液に入れて３ｍｉｎ浸漬し、ウェットエッチング前の前処理を行い、
（Ｂ３）ＫＯＨ電解液を用いて前処理された基板に対し光支援ウエットエッチングを行い、略半球状のウィンドを形成し、そのウェットエッチングプロセスのパラメータはそれぞれ、３２５ｎｍのＨｅ−Ｃｄレーザ光照射、−４Ｖ〜−６Ｖのバイアス電圧、８〜１３ｍｉｎのエッチング時間であり、その後、それを１：１０のＨＦ溶液に入れて金属マスク層Ｔｉを水洗し除去し、
Ｃ．電極の製造工程：
（Ｃ１）ｎ−ＳｉＣ基板の裏面にｎ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスによりウインドにｎ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｎ型電極を形成し、
（Ｃ２）ｐ型ＧａＮキャップ層にｐ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスによりウインドにｐ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｐ型電極を形成し、装置の製造を完成することを特徴とする紫外光発光ダイオード装置の製造方法。
【請求項１３】
以下の工程を含む紫外光発光ダイオード装置の製造方法：
Ａ．材料成長工程：ＭＯＣＶＤプロセスによりＳｉＣ基板上に、低温ＡｌＮ核層、高温ＡｌＮ核層、ＡｌＧａＮエピタキシャル層、ｎ−ＡｌＧａＮバリア層、活性領域、モル比４０％〜６０％の高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層、モル比１０％〜２５％の低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層、及びｐ型ＧａＮキャップ層を順に成長し、
Ｂ．装置製造工程：
（Ｂ１）まず、ｐ型ＧａＮキャップ層に位置する円形ウインドをフォトエッチングし、次に、塩素ベースＩＣＰプロセスによりウインドを高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までエッチングし、円柱状のウインドを形成し、そのエッチングプロセスのパラメータはそれぞれ、２４０Ｗ〜６００Ｗの上部電極パワー、０〜８０Ｖのバイアス電圧、１〜３Ｐａの圧力、１００〜１８０ｓのエッチング時間であり、
（Ｂ２）ｎ型ＳｉＣ基板の裏面にｎ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより電極のパターン領域にｎ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｎ型電極を形成し、
（Ｂ３）ｐ型ＧａＮキャップ層にｐ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより電極のパターン領域にｐ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｐ型電極を形成し、装置の製造を完成することを特徴とする紫外光発光ダイオード装置の製造方法。
【請求項１４】
以下の工程を含む紫外光発光ダイオード装置の製造方法：
Ａ．材料成長工程：ＭＯＣＶＤプロセスによりＳｉＣ基板上に、低温ＡｌＮ核層、高温ＡｌＮ核層、ＡｌＧａＮエピタキシャル層、ｎ−ＡｌＧａＮバリア層、活性領域、モル比４０％〜６０％の高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層、モル比１０％〜２５％の低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層、及びｐ型ＧａＮキャップ層を順に成長し、
Ｂ．装置製造工程：
（Ｂ１）ｐ型ＧａＮキャップ層に、まず円形ウインドをフォトエッチングし、次に、塩素ベースＲＩＥプロセスによりウインドを高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までエッチングし、円柱状のウインドを形成し、そのエッチングプロセスのパラメータはそれぞれ、１５０Ｗ〜４００Ｗの電極パワー、２３０〜５５０Ｖのバイアス電圧、５〜１０ｍＴの反応室圧力、１００〜２４０ｓのエッチング時間であり、
（Ｂ２）ｎ型ＳｉＣ基板の裏面にｎ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスによりウインドにｎ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｎ型電極を形成し、
（Ｂ３）ｐ型ＧａＮキャップ層にｐ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスによりウインドにｐ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｐ型電極を形成し、装置の製造を完成することを特徴とする紫外光発光ダイオード装置の製造方法。
【請求項１５】
以下の工程を含む紫外光発光ダイオード装置の製造方法：
１）ＭＯＣＶＤプロセスによりＳｉＣ基板に低温ＡｌＮ核層を成長し、
２）低温ＡｌＮ核層に高温ＡｌＮ核層を成長し、
３）高温ＡｌＮ核層にＡｌＧａＮエピタキシャル層を成長し、
４）ＡｌＧａＮエピタキシャル層にＳｉドーピングｎ型ＡｌＧａＮバリア層を成長し、
５）ｎ型ＡｌＧａＮバリア層に多重量子井戸ＡｌｘＧａ１−ｘＮ／ＡｌｙＧａ１−ｙＮ層（ｘ＜ｙ）を成長し、
６）多重量子井戸ＡｌｘＧａ１−ｘＮ／ＡｌｙＧａ１−ｙＮ層にモル比４０％〜６０％の高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層を成長し、
７）ｐ型バリア層にモル比１０％〜２５％の低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層を成長し、
８）上記低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層にｐ型ＧａＮキャップ層を成長し、
９）ｐ型ＧａＮキャップ層に、まず円形ウインドをフォトエッチングし、次にＩＣＰによりウインドを高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までエッチングし、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３で、上部電極パワーが２００Ｗ〜６００Ｗで、バイアス電圧が０〜１００Ｖで、圧力が１〜３Ｐａで、エッチング時間が１００〜２００ｓであり、
１０）形成したエッチングウインドを１００℃〜１５０℃のＮａＯＨ溶液によりウェットエッチングし、エッチング時間が１〜４ｍｉｎであり、円錐状に類似するウインドを形成し、
１１）ｎ型ＳｉＣ基板の裏面にｎ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより電極のパターン領域にｎ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｎ型電極を形成し、
１２）ｐ型ＧａＮキャップ層にｐ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより電極のパターン領域にｐ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｐ型電極を形成し、装置の製造を完成することを特徴とする紫外光発光ダイオード装置の製造方法。
【請求項１６】
以下の工程を含む紫外光発光ダイオード装置の製造方法：
１）ＭＯＣＶＤプロセスによりＳｉＣ基板に低温ＡｌＮ核層を成長し、
２）低温ＡｌＮ核層に高温ＡｌＮ核層を成長し、
３）高温ＡｌＮ核層にＡｌＧａＮエピタキシャル層を成長し、
４）ＡｌＧａＮエピタキシャル層にＳｉドーピングｎ型ＡｌＧａＮバリア層を成長し、
５）ｎ型ＡｌＧａＮバリア層に多重量子井戸ＡｌｘＧａ１−ｘＮ／ＡｌｙＧａ１−ｙＮ層（ｘ＜ｙ）を成長し、
６）多重量子井戸ＡｌｘＧａ１−ｘＮ／ＡｌｙＧａ１−ｙＮ層にモル比４０％〜６０％の高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層を成長し、
７）ｐ型バリア層にモル比１０％〜２５％の低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層を成長し、
８）上記低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層にｐ型ＧａＮキャップ層を成長し、
９）ｐ型ＧａＮキャップ層に、まず円形ウインドをフォトエッチングし、次にＲＩＥによりウインドを高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層までエッチングし、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３で、電極パワーが５０Ｗ〜５００Ｗで、バイアス電圧が１００〜６００Ｖで、圧力が５〜１０ｍＴで、エッチング時間が１００〜２００ｓであり、
１０）形成したエッチングウインドを１００℃〜１５０℃のＮａＯＨ溶液によりウェットエッチングし、エッチング時間が１〜４ｍｉｎであり、円錐状のウインドを形成し、
１１）ｎ型ＳｉＣ基板の裏面にｎ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスによりウインドにｎ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｎ型電極を形成し、
１２）ｐ型ＧａＮキャップ層にｐ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスによりウインドにｐ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｐ型電極を形成し、装置の製造を完成することを特徴とする紫外光発光ダイオード装置の製造方法。
【請求項１７】
以下の工程を含む紫外光発光ダイオード装置の製造方法：
Ａ．材料成長工程：ＭＯＣＶＤプロセスによりサファイア基板上に、低温ＡｌＮ核層、高温ＡｌＮ核層、ＡｌＧａＮエピタキシャル層、ｎ−ＡｌＧａＮバリア層、活性領域、モル比４０％〜６０％の高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層、モル比１０％〜２５％の低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層、及びｐ型ＧａＮキャップ層を、下から上への順で成長し、
Ｂ．ウインド（Ｗ）製造工程：
（Ｂ１）ＩＣＰ又はＲＩＥプロセスにより上部のｐ型ＧａＮキャップ層からｎ型ＡｌＧａＮ層までエッチングし、ｎ型ＡｌＧａＮテーブル面を形成し、
（Ｂ２）まず、ｐ型ＧａＮキャップ層に位置する円形ウインドをフォトエッチングし、次に、塩素ベースＩＣＰプロセスによりウインドを低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層まで二次エッチングし、円柱状のウインドを形成し、そのエッチングプロセスのパラメータはそれぞれ、１８０Ｗ〜６００Ｗの上部電極パワー、０〜１５０Ｖのバイアス電圧、１〜３Ｐａの圧力、１００〜２３０ｓのエッチング時間であり、
（Ｂ３）ｎ型ＡｌＧａＮテーブル面とｐ型ＧａＮキャップ層に、ウェットエッチングのマスクパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより、マスクパターン領域にウェットエッチングマスク金属層Ｔｉを蒸着し、その後、それを７０℃のＫＯＨ溶液に入れて３ｍｉｎ浸漬し、ウェットエッチング前の前処理を行い、
（Ｂ４）ＫＯＨ電解液を用いて前処理された基板に対し光支援ウエットエッチングを行い、略半球状のウィンドを形成し、そのウェットエッチングプロセスのパラメータはそれぞれ、３２５ｎｍのＨｅ−Ｃｄレーザ光照射、−２Ｖ〜−４Ｖのバイアス電圧、１０〜１５ｍｉｎのエッチング時間であり、その後、それを１：１０のＨＦ溶液に入れて金属マスク層Ｔｉを水洗し除去し、
Ｃ．電極製造工程：
（Ｃ１）ｎ型ＡｌＧａＮテーブル面にｎ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより電極のパターン領域にｎ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｎ型電極を形成し、
（Ｃ２）ｐ型ＧａＮキャップ層にｐ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより電極のパターン領域にｐ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｐ型電極を形成し、装置の製造を完成することを特徴とする紫外光発光ダイオード装置の製造方法。
【請求項１８】
以下の工程を含む紫外光発光ダイオード装置の製造方法：
Ａ．材料成長工程：ＭＯＣＶＤプロセスによりサファイア基板上に、低温ＡｌＮ核層、高温ＡｌＮ核層、ＡｌＧａＮエピタキシャル層、ｎ−ＡｌＧａＮバリア層、活性領域、モル比４０％〜６０％の高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層、モル比１０％〜２５％の低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層、及びｐ型ＧａＮキャップ層を、下から上への順で成長し、
Ｂ．ウインド（Ｗ）製造工程：
（Ｂ１）ＩＣＰ又はＲＩＥプロセスにより上部のｐ型ＧａＮキャップ層からｎ型ＡｌＧａＮ層までエッチングし、ｎ型ＡｌＧａＮテーブル面を形成し、
（Ｂ２）ｐ型ＧａＮキャップ層に、まず、円形ウインドをフォトエッチングし、次に、塩素ベースＲＩＥプロセスによりウインドを低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層まで二次エッチングし、円柱状のウインドを形成し、そのエッチングプロセスのパラメータはそれぞれ、８０Ｗ〜４００Ｗの電極パワー、２１０〜６２０Ｖのバイアス電圧、５〜１０ｍＴの反応室圧力、８０〜２１０ｓのエッチング時間であり、
（Ｂ３）ｎ型ＡｌＧａＮテーブル面とｐ型ＧａＮキャップ層に、ウェットエッチングのマスクパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより、マスクパターン領域にウェットエッチングマスク金属層Ｔｉを蒸着し、その後、それを８０℃のＫＯＨ溶液に入れて３ｍｉｎ浸漬し、ウェットエッチング前の前処理を行い、
（Ｂ４）ＫＯＨ電解液を用いて前処理された基板に対し光支援ウエットエッチングを行い、略半球状のウィンドを形成し、そのウェットエッチングプロセスのパラメータはそれぞれ、３２５ｎｍのＨｅ−Ｃｄレーザ光照射、−４Ｖ〜−６Ｖのバイアス電圧、８〜１３ｍｉｎのエッチング時間であり、その後、それを１：１０のＨＦ溶液に入れて金属マスク層Ｔｉを水洗し除去し、
Ｃ．電極製造工程：
（Ｃ１）ｎ型ＡｌＧａＮテーブル面にｎ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスによりウインドにｎ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｎ型電極を形成し、
（Ｃ２）ｐ型ＧａＮキャップ層にｐ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスによりウインドにｐ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｐ型電極を形成し、装置の製造を完成することを特徴とする紫外光発光ダイオード装置の製造方法。
【請求項１９】
以下の工程を含む紫外光発光ダイオード装置の製造方法：
Ａ．材料成長工程：ＭＯＣＶＤプロセスによりサファイア基板上に、低温ＡｌＮ核層、高温ＡｌＮ核層、ＡｌＧａＮエピタキシャル層、ｎ−ＡｌＧａＮバリア層、活性領域、モル比４０％〜６０％の高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層、モル比１０％〜２５％の低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層、及びｐ型ＧａＮキャップ層を順に成長し、
Ｂ．装置製造工程：
（Ｂ１）ＩＣＰ又はＲＩＥプロセスにより上部のｐ型ＧａＮキャップ層からｎ型ＡｌＧａＮ層までエッチングし、ｎ型ＡｌＧａＮテーブル面を形成し、
（Ｂ２）まず、ｐ型ＧａＮキャップ層に位置する円形ウインドをフォトエッチングし、次に、塩素ベースＩＣＰプロセスによりウインドを高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層まで二次エッチングし、円柱状のウインドを形成し、そのエッチングプロセスのパラメータはそれぞれ、２４０Ｗ〜６００Ｗの上部電極パワー、０〜８０Ｖのバイアス電圧、１〜３Ｐａの圧力、１００〜１８０ｓのエッチング時間であり、
（Ｂ３）ｎ型ＡｌＧａＮテーブル面にｎ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスによりウインドにｎ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｎ型電極を形成し、
（Ｂ４）ｐ型ＧａＮキャップ層にｐ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより電極のパターン領域にｐ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｐ型電極を形成し、装置の製造を完成することを特徴とする紫外光発光ダイオード装置の製造方法。
【請求項２０】
以下の工程を含む紫外光発光ダイオード装置の製造方法：
Ａ．材料成長工程：ＭＯＣＶＤプロセスによりサファイア基板上に、低温ＡｌＮ核層、高温ＡｌＮ核層、ＡｌＧａＮエピタキシャル層、ｎ−ＡｌＧａＮバリア層、活性領域、モル比４０％〜６０％の高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層、モル比１０％〜２５％の低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層、及びｐ型ＧａＮキャップ層を順に成長し、
Ｂ．装置製造工程：
（Ｂ１）ｐ型ＧａＮキャップ層に、まず円形ウインドをフォトエッチングし、次に、塩素ベースＲＩＥプロセスによりウインドを高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層まで二次エッチングし、円柱状のウインドを形成し、そのエッチングプロセスのパラメータはそれぞれ、１５０Ｗ〜４００Ｗの電極パワー、２３０〜５５０Ｖのバイアス電圧、５〜１０ｍＴの反応室圧力、１００〜２４０ｓのエッチング時間であり、
（Ｂ２）ＩＣＰ又はＲＩＥプロセスにより上部のｐ型ＧａＮキャップ層からｎ型ＡｌＧａＮ層までエッチングし、ｎ型ＡｌＧａＮテーブル面を形成し、
（Ｂ３）ｎ型ＡｌＧａＮテーブル面にｎ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスによりウインドにｎ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｎ型電極を形成し、
（Ｂ４）ｐ型ＧａＮキャップ層にｐ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスによりウインドにｐ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｐ型電極を形成し、装置の製造を完成することを特徴とする紫外光発光ダイオード装置の製造方法。
【請求項２１】
以下の工程を含む紫外光発光ダイオード装置の製造方法：
１）ＭＯＣＶＤプロセスによりサファイア基板に低温ＡｌＮ核層を順に成長し、
２）低温ＡｌＮ核層に高温ＡｌＮ核層を成長し、
３）高温ＡｌＮ核層にＡｌＧａＮエピタキシャル層を成長し、
４）ＡｌＧａＮエピタキシャル層にＳｉドーピングｎ型ＡｌＧａＮバリア層を成長し、
５）ｎ型ＡｌＧａＮバリア層に多重量子井戸ＡｌｘＧａ１−ｘＮ／ＡｌｙＧａ１−ｙＮ層（ｘ＜ｙ）を成長し、
６）多重量子井戸ＡｌｘＧａ１−ｘＮ／ＡｌｙＧａ１−ｙＮ層にモル比４０％〜６０％の高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層を成長し、
７）ｐ型バリア層にモル比１０％〜２５％の低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層を成長し、
８）上記低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層にｐ型ＧａＮキャップ層を成長し、
９）ｐ型ＧａＮキャップ層に、ＩＣＰ又はＲＩＥプロセスによりテーブル面をｎ型ＡｌＧａＮ層までエッチングし、
１０）ｐ型ＧａＮキャップ層に、まず円形ウインドをフォトエッチングし、次にＩＣＰによりウインドを高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層まで二次エッチングし、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３で、上部電極パワーが２００Ｗ〜６００Ｗで、バイアス電圧が０〜１００Ｖで、圧力が１〜３Ｐａで、エッチング時間が１００〜２００ｓであり、
１１）形成したエッチングウインドを８０℃〜１２０℃のＮａＯＨ溶液によりウェットエッチングし、エッチング時間が０．５〜２ｍｉｎであり、円錐状に類似するウインドを形成し、
１２）ｎ型ＡｌＧａＮ層にｎ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより電極のパターン領域にｎ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｎ型電極を形成し、
１３）ｐ型ＧａＮキャップ層にｐ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスにより電極のパターン領域にｐ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｐ型電極を形成し、装置の製造を完成することを特徴とする紫外光発光ダイオード装置の製造方法。
【請求項２２】
以下の工程を含む紫外光発光ダイオード装置の製造方法：
１）ＭＯＣＶＤプロセスによりサファイア基板に低温ＡｌＮ核層を成長し、
２）低温ＡｌＮ核層に高温ＡｌＮ核層を成長し、
３）高温ＡｌＮ核層にＡｌＧａＮエピタキシャル層を成長し、
４）ＡｌＧａＮエピタキシャル層にＳｉドーピングｎ型ＡｌＧａＮバリア層を成長し、
５）ｎ型ＡｌＧａＮバリア層に多重量子井戸ＡｌｘＧａ１−ｘＮ／ＡｌｙＧａ１−ｙＮ層（ｘ＜ｙ）を成長し、
６）多重量子井戸ＡｌｘＧａ１−ｘＮ／ＡｌｙＧａ１−ｙＮ層にモル比４０％〜６０％の高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層を成長し、
７）ｐ型バリア層にモル比１０％〜２５％の低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層を成長し、
８）上記低Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層にｐ型ＧａＮキャップ層を成長し、
９）ｐ型ＧａＮキャップ層に、ＩＣＰ又はＲＩＥプロセスによりテーブル面をｎ型ＡｌＧａＮ層までエッチングし、
１０）ｐ型ＧａＮキャップ層に、まず円形ウインドをフォトエッチングし、次にＲＩＥによりウインドを高Ａｌ組成のｐ型ＡｌＧａＮバリア層まで二次エッチングし、エッチングに用いられるガスはＣｌ２／ＢＣｌ３で、電極パワーが５０Ｗ〜５００Ｗで、バイアス電圧が１００〜６００Ｖで、圧力が５〜１０ｍＴで、エッチング時間が１００〜２００ｓであり、
１１）形成したエッチングウインドを８０℃〜１２０℃のＮａＯＨ溶液によりウェットエッチングし、エッチング時間が０．５〜２ｍｉｎであり、円錐状のウインドを形成し、
１２）ｎ型ＡｌＧａＮ層にｎ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスによりウインドにｎ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｎ型電極を形成し、
１３）ｐ型ＧａＮキャップ層にｐ型電極のパターンをフォトエッチングし、電子ビーム蒸着プロセスによりウインドにｐ型オーミックコンタクト金属を蒸着し、ｐ型電極を形成し、装置の製造を完成することを特徴とする紫外光発光ダイオード装置の製造方法。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図１Ｃ】
【図１Ｄ】
【図１Ｅ】
【図１Ｆ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図７Ｃ】
【図１Ｂ】
【図１Ｃ】
【図１Ｄ】
【図１Ｅ】
【図１Ｆ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図７Ｃ】
【公表番号】特表２０１２−５２２３８８（Ｐ２０１２−５２２３８８Ａ）
【公表日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５０２４２１（Ｐ２０１２−５０２４２１）
【出願日】平成２１年８月２６日（２００９．８．２６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＣＮ２００９／０７３５１９
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／１１１８５４
【国際公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【出願人】（５１１２３５９３９）西安▲電▼子科技大学 (1)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月２６日（２００９．８．２６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＣＮ２００９／０７３５１９
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／１１１８５４
【国際公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【出願人】（５１１２３５９３９）西安▲電▼子科技大学 (1)
【Ｆターム（参考）】
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