專利名稱：：氮化鎵系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法、氮化鎵系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件以及使用...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及氮化鎵系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法，特別是涉及具有優(yōu)異發(fā)光特性的氮化鎵系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法、氮化鎵系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件以及使用它的燈。本申請(qǐng)基于在2006年3月23曰在曰本提出申請(qǐng)的日本特愿2006-080883號(hào)要求優(yōu)先權(quán)，將其內(nèi)容援引于其中。
背景技術(shù)：
：近年來(lái)，作為短波長(zhǎng)光發(fā)光元件用的半導(dǎo)體材料，作為氮化物系半導(dǎo)體的GaN系化合物半導(dǎo)體材料受到關(guān)注。GaN系化合物半導(dǎo)體，是以藍(lán)寶石單晶為首的各種氧化物、IH族V族化合物為基板，在該基板上通過(guò)金屬有機(jī)物化學(xué)氣相淀積方法(MOCVD法)和分子束外延方法(MBE法)等形成的。作為GaN系化合物半導(dǎo)體材料的特性，可舉出在橫向上的電流擴(kuò)散較小。因此，僅向電極正下方的半導(dǎo)體注入電流，在發(fā)光層發(fā)出的光被電極遮擋而不能取出到外部。因此，在這樣的發(fā)光元件中，通?？墒褂猛腹庑哉偶?，通過(guò)透光性正才及取出光。以往的透光性正極為將Ni、Co等的氧化物與作為接觸金屬的Au等組合的層結(jié)構(gòu)。另外，近年來(lái)通過(guò)使用ITO等導(dǎo)電性更高的氧化物，可采用極力減薄接觸金屬的膜厚度、且提高了透光性的層結(jié)構(gòu)作為正極，制成可高效率將來(lái)自發(fā)光層的光取出至外部的結(jié)構(gòu)。作為用于提高這樣的發(fā)光元件的輸出功率的指標(biāo)，可以使用外部量子效率。如果該外部量子效率較高，則可稱為輸出功率高的發(fā)光元件。外部量子效率是作為內(nèi)部量子效率與光取出效率的乘積來(lái)表示。所謂內(nèi)部量子效率，為注入到元件的電流的能量中轉(zhuǎn)換成光的比例。另一方面，所謂光取出效率，為在半導(dǎo)體晶體內(nèi)部產(chǎn)生的光中可以取出到外部的比例。椐說(shuō)上述的發(fā)光元件的內(nèi)部量子效率通過(guò)改善結(jié)晶狀態(tài)和研討結(jié)構(gòu)，已經(jīng)提高到70%~80%左右，相對(duì)于注入電流量可得到充分效果。然而，不僅GaN系化合物半導(dǎo)體，在發(fā)光二極管(LED)中，一般地相對(duì)于注入電流的光取出效率普遍低，很難說(shuō)可以將與注入電流對(duì)應(yīng)的內(nèi)部發(fā)光充分取出到外部。光取出效率低的原因是GaN系化合物半導(dǎo)體中的發(fā)光層的折射率約為2.5，相比于空氣的折射率1是非常高的，臨界角約為25。C，較小，因此在晶體內(nèi)反復(fù)進(jìn)行反射和吸收，導(dǎo)致光不能取出到外部。為了提高發(fā)光元件的光取出效率，曾提出以下方案，即通過(guò)將發(fā)光取出面進(jìn)行粗面化，在光取出面上設(shè)置各種角度，來(lái)提高光取出效率(例如專利文獻(xiàn)l)。然而，專利文獻(xiàn)l中記載的發(fā)光元件存在以下問題由于干蝕刻損傷而在透光性正極與p型半導(dǎo)體層之間產(chǎn)生較大的電阻，驅(qū)動(dòng)電壓極端地增大。專利文獻(xiàn)1:日本特開平6-291368號(hào)公報(bào)
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的，其目的是提供可得到光取出效率優(yōu)異、且能夠在低的驅(qū)動(dòng)電壓下工作的氮化鎵系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法、氮化鎵系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件以及使用它的燈。本發(fā)明人為了解決上述問題而進(jìn)行深入研究的結(jié)果，完成了本發(fā)明。即，本發(fā)明涉及下述方案[1一種氮化鎵系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法，其特征在于，包括第一結(jié)晶生長(zhǎng)工序，在基板上順序地層疊由氮化鎵系化合物半導(dǎo)體形成的n型半導(dǎo)體層、發(fā)光層和第一p型半導(dǎo)體層；第二結(jié)晶生長(zhǎng)工序，進(jìn)一步層疊由氮化鎵系化合物半導(dǎo)體形成的第二p型半導(dǎo)體層，在上述第一結(jié)晶生長(zhǎng)工序與第二結(jié)晶生長(zhǎng)工序之間具備在上述第一p型半導(dǎo)體層表面形成凹凸的凹凸形成工序、和在該凹凸形成工序之后進(jìn)行熱處理的熱處理工序。[21如[ll所述的氮化鎵系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法，其特征在于，在氧氣氛下進(jìn)^f于上述熱處理工序。3如11或21所述的氫化鎵系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法，其特征在于，上述熱處理工序中的熱處理溫度為250。C以上。[4如1I或[21所述的氮化鎵系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法，其特征在于，上述熱處理工序中的熱處理溫度為500。C以上。[5]如1~[4]的任一項(xiàng)所述的氮化鎵系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法，其特征在于，上述凹凸形成工序具備下述(a)和(b)的中工序，(a)在第一p型半導(dǎo)體層上形成掩^t的工序；(b)干蝕刻第一p型半導(dǎo)體層表面的工序。6如[5]所述的氮化鎵系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法，其特征在于，上述工序(a)是在上述第一p型半導(dǎo)體層上使用抗蝕劑材料進(jìn)行圖案形成，從而形成掩才莫。7]如[5所述的氮化鎵系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法，其特征在于，上述工序(a)具備在上述第一p型半導(dǎo)體層上形成金屬薄膜的小工序；和，在金屬薄膜形成后進(jìn)行熱處理的小工序。[8如7]所述的氮化鎵系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法，其特征在于，上述工序(b)中的干蝕刻之后，在上述工序(a)中形成的上述金屬薄膜殘存于上述第一p型半導(dǎo)體層中或表面。[9]如[7]或[8]所述的氮化鎵系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法，其特征在于，上述金屬薄膜為熔點(diǎn)為100'C450。C的溫度的低熔點(diǎn)金屬或低熔點(diǎn)合金。[10如[7或[8I所述的氮化鎵系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法，其特征在于，上述金屬薄膜為Ni或Ni合金。[11]如[7~[10的任一項(xiàng)所述的氮化鎵系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法，其特征在于，上述金屬薄膜為選自Ni、Au、Sn、Ge、Pb、Sb、Bi、Cd和In中的低熔點(diǎn)金屬或至少包含這些金屬中的一種的低熔點(diǎn)合金。[12一種氮化鎵系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件，其特征在于，在基板上順序地層疊有由氮化鎵系化合物半導(dǎo)體形成的ii型半導(dǎo)體層、發(fā)光層和第一p型半導(dǎo)體層，還層疊有由氮化鎵系化合物半導(dǎo)體形成的第二p型半導(dǎo)體層，在上述第一p型半導(dǎo)體層表面形成有凹凸。[13如[12所述的氮化鎵系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件，其特征在于，在上述第二p型半導(dǎo)體層上層疊有透光性正極，沿著在上述第一p型半導(dǎo)體層表面形成的凹凸，第二p型半導(dǎo)體層和上述透光性正極凹凸地形成。[14]一種采用上述[ll~[lll的任一項(xiàng)所述的制造方法得到的氮化鎵系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件。[15]—種燈，其特征在于，使用了上述[12~[14的任一項(xiàng)所述的氮化鎵系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明的氮化鎵系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法，通過(guò)將第一p型半導(dǎo)體層表面制成特定形狀的粗糙面的方法，可得到光取出效率優(yōu)異、可在低的驅(qū)動(dòng)電壓下工作的氮化鎵系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件。另外，本發(fā)明的制造方法特別具有以下(1)和(2)所示的效果。(1)可在第一p型半導(dǎo)體層表面形成沒有干蝕刻損傷的凹凸。(2)由于層疊、再生長(zhǎng)出第二p型半導(dǎo)體層，因此相對(duì)于基板法線方向傾斜的晶面在表面露出。由此透光性正極的階梯覆蓋(stepcoverage)性提高。利用這些效果，可得到光取出效率優(yōu)異、可在低的驅(qū)動(dòng)電壓下工作的氮化鎵系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件。另外，本發(fā)明的燈是使用了本發(fā)明的氮化鎵系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件的燈，因此可得到具有高的可靠性和優(yōu)異發(fā)光特性的燈。圖1是模式地說(shuō)明本發(fā)明的發(fā)光元件的一例的圖，是表示截面結(jié)構(gòu)的圖2是^=莫式地說(shuō)明本發(fā)明的發(fā)光元件的圖，是表示圖1所示發(fā)光元件的平面結(jié)構(gòu)的概略圖。圖3是模式地說(shuō)明本發(fā)明的燈的一例的圖，是表示截面結(jié)構(gòu)的概略圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明l...發(fā)光元件、2…燈、11…基板、12…緩沖層、13…1i型半導(dǎo)體層、14...發(fā)光層、15…第一p型半導(dǎo)體層、16…p接觸層(第二p型半導(dǎo)體層)、17…透光性正極、18…正極焊盤(bondingpad)、19...負(fù)極焊盤具體實(shí)施方式以下，適當(dāng)?shù)貐⒄請(qǐng)D1~3來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的氮化鎵系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件(以下有時(shí)簡(jiǎn)稱為發(fā)光元件)的制造方法、氮化鎵系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件以及使用它的燈的一實(shí)施方式。但本發(fā)明并不限于以下各實(shí)施方式，例如也可以將這些實(shí)施方式的構(gòu)成要素彼此進(jìn)行適當(dāng)組合。本發(fā)明的氮化鎵系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法，包括在如圖1所示的基板11上順序?qū)盈B由氮化鎵系化合物半導(dǎo)體形成的n型半導(dǎo)體層13、發(fā)光層14和第一p型半導(dǎo)體層15的第一結(jié)晶生長(zhǎng)工序；和，進(jìn)一步層疊由氮化鎵系化合物半導(dǎo)體形成的p接觸層(第二p型半導(dǎo)體層)16的第二結(jié)晶生長(zhǎng)工序；在上述第一結(jié)晶生長(zhǎng)工序和第二結(jié)晶生長(zhǎng)工序之間，具有在上述第一p型半導(dǎo)體層15表面形成凹凸的凹凸形成工序、和該凹凸形成工序之后進(jìn)行熱處理的熱處理工序。本發(fā)明的發(fā)光元件的制造方法，通過(guò)使之為在光取出面即第一p型半導(dǎo)體層15表面形成沒有蝕刻損傷的凹凸表面的方法，來(lái)降低發(fā)光元件的驅(qū)動(dòng)電壓，使光取出效率提高。作為蝕刻損傷的主要現(xiàn)象，可舉出例如p型半導(dǎo)體層表面的雜質(zhì)濃度極端降低。為了恢復(fù)該損傷，已提出各種方案，例如有記載于日本特開2000-196152號(hào)公報(bào)中的方法等。但是，日本特開2000-196152號(hào)公報(bào)中提出的方法中，沒有達(dá)到完全恢復(fù)損傷，驅(qū)動(dòng)電壓上升。本申請(qǐng)發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過(guò)以下說(shuō)明的方法，可充分地恢復(fù)蝕刻損傷，且驅(qū)動(dòng)電壓下降。[氮化鎵系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件的構(gòu)成圖l是模式地表示本發(fā)明所得到的發(fā)光元件的截面的圖。在圖1中，符號(hào)ll為基板、12為緩沖層、13為n型半導(dǎo)體層、14為發(fā)光層、15為第一p型半導(dǎo)體層、16為p接觸層(第二p型半導(dǎo)體層)、17為透光性正極、18為正極焊盤、19為負(fù)極焊盤。本發(fā)明的發(fā)光元件，如圖l所示例那樣，在第一p型半導(dǎo)體層15表面形成有凹凸，進(jìn)而層疊有p接觸層16。另外，在圖示例中，沿著在第一p型半導(dǎo)體層15表面形成的凹凸，第二p型半導(dǎo)體層16和透光性正極呈凹凸地形成。以下，詳述本發(fā)明的發(fā)光元件。"基板，，作為基板11，已公知有藍(lán)寶石單晶(A1203;A面、C面、M面、R面)、尖晶石單晶(MgAl204)、ZnO單晶、LiA102單晶、LiGaO;j單晶、MgO單晶等的氧化物單晶、Si單晶、SiC單晶、GaAs單晶、A1N單晶、GaN單晶及ZrB2等的硼化物單晶等的基板材料。在本發(fā)明中，可以沒有任何限制地使用包括這些眾所周知的基板材料在內(nèi)的任何的基板材料。其中，特別優(yōu)選使用藍(lán)寶石單晶和SiC單晶。另外，對(duì)基板的面取向沒有特別限制。另外，既可以是相對(duì)于結(jié)晶取向面沒有傾斜角的基板(Just基板)，又可以是帶有傾斜角的基板。"氮化鎵系化合物半導(dǎo)體"在上述的基板11上，通常介有緩沖層12而層疊有由氮化鎵系化合物半導(dǎo)體形成的n型半導(dǎo)體層13、發(fā)光層14和p型半導(dǎo)體層15。另外，根據(jù)所使用的基板或外延層的生長(zhǎng)條件，有時(shí)不需要緩沖層12。另外，本發(fā)明的發(fā)光元件，如圖l所示例那樣，在第一p型半導(dǎo)體層15表面形成有凹凸，在該在第一p型半導(dǎo)體層15上進(jìn)一步層疊有p接觸層(第二p型半導(dǎo)體層)16。作為氮化鎵系化合物半導(dǎo)體，已知多數(shù)的例如由通式AlxGaYInzN1AMA(0￡X￡1，0^Y￡l，O^Z^l,JLX+Y+Z=1，符號(hào)M表示與氮(N)不同的第V族元素，0SA<1)表示的氮化鎵系化合物半導(dǎo)體。在本發(fā)明中，可以沒有任何限制地使用包括這些眾所周知的氮化鎵系化合物半導(dǎo)體在內(nèi)的由通式AlxGaYlnzN^MA(0￡X^1，0￡Y￡l，O^Z^l,且X+Y+Z=l，符號(hào)M表示與氮(N)不同的第V族元素，0SA〈)表示的氮化鎵系化合物半導(dǎo)體。除了Al、Ga和In之外，氮化鎵系化合物半導(dǎo)體還可以包含其它的III族元素。根據(jù)需要可以包含Ge、Si、Mg、Ca、Zn、Be、P、As和B等元素。進(jìn)而，不限于有意添加的元素，有時(shí)包含依賴于成膜條件而必須包含的雜質(zhì)以及在原料、反應(yīng)管材質(zhì)中所含的微量雜質(zhì)。對(duì)于氮化鎵系化合物半導(dǎo)體的生長(zhǎng)方法沒有特別的限定，可以使用MOCVD(金屬有機(jī)物化學(xué)氣相淀積法)、HVPE(氫化物氣相生長(zhǎng)法)、MBE(分子束外延法)等使氮化物半導(dǎo)體生長(zhǎng)的已知的所有辦法。從膜厚控制性和生產(chǎn)率的觀點(diǎn)考慮，作為優(yōu)選的生長(zhǎng)方法為MOCVD法。在MOCVD法中，作為載氣，可以使用氫(H2)或氮(N2)，作為III族原料即Ga源，可以使用三甲基鎵(TMG)或三乙基鎵(TEG)，作為Al源可以4吏用三曱基鋁(TMA)或三乙基鋁(TEA)，作為In源可以使用三甲基銦(TMI)或三乙基銦(TEI),作為V族原料即N源，可以使用氨(NH3)、聯(lián)氨(N2EU)用。另外，作為摻雜劑，在n型中作為Si原料可以使用曱硅烷(SiH4)或乙硅烷(Si2H6)，作為Ge原料可以使用鍺烷氣(GeHj、四甲基鍺((CH3)4Ge)、四乙基鍺((C2H5)4Ge)等有機(jī)鍺化合物。在MBE法中，元素態(tài)的鍺也可以用作為摻雜源。在p型中，作為Mg原料可以使用雙環(huán)戊二烯基鎂(Cp2Mg)或雙乙基環(huán)戊二烯基鎂(EtCp2Mg)。(n型半導(dǎo)體層)n型半導(dǎo)體層13通常由基底層、n接觸層和n覆層構(gòu)成。n接觸層可以兼作基底層和/或n覆層?；讓觾?yōu)選由AlxGaixN層(0￡x^l，優(yōu)選0^x^0.5，進(jìn)一步優(yōu)選05x^0.1)構(gòu)成?；讓拥哪ず駜?yōu)選為O.lum以上，更優(yōu)選為0.5nm以上，最優(yōu)選為ljim以上。通過(guò)使膜厚為ljim以上，可以更容易地得到結(jié)晶性良好的AlxGa^N層。在基底層中可以在lxl0"lxl0"/cm3的范圍內(nèi)摻雜n型雜質(zhì)，但從保持良好的結(jié)晶性的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選未摻雜(<lxl017/cm3)。作為n型雜質(zhì)沒有特別的限定，可舉出例如Si、Ge及Sn等，優(yōu)選Si和Ge。使基底層生長(zhǎng)時(shí)的生長(zhǎng)溫度優(yōu)選為800~1200°C,更優(yōu)選調(diào)節(jié)成1000~1200。C的范圍。如果使其在該溫度范圍內(nèi)生長(zhǎng)，則可以得到結(jié)晶性良好的基底層。另夕卜，優(yōu)選將MOCVD生長(zhǎng)爐內(nèi)的壓力調(diào)節(jié)成15~40kPa。作為n接觸層，與基底層同樣，優(yōu)選由AlxGai.xN層(0￡x^l,優(yōu)選0Sx^).5，進(jìn)一步優(yōu)選02￡0.1)構(gòu)成。另外，優(yōu)選摻雜有n型雜質(zhì)，當(dāng)以lxio17~lxio19/cm3、優(yōu)選以lxlO"lxio力cm3的濃度含有n型雜質(zhì)時(shí)，在保持與負(fù)極的良好的歐姆接觸、抑制裂統(tǒng)發(fā)生、保持良好的結(jié)晶性的方面是優(yōu)選的。作為n型雜質(zhì)沒有特別的限制，可以舉出例如Si、Ge及Sn等，優(yōu)選Si和Ge。生長(zhǎng)溫度與基底層同樣。構(gòu)成n接觸層的氮化鎵系化合物半導(dǎo)體，優(yōu)選為與基底層相同的組成，它們的合計(jì)膜厚設(shè)定為l~20fim、優(yōu)選設(shè)定為2~15fim、進(jìn)一步優(yōu)選設(shè)定為312nm的范圍。如果n接觸層和基底層的合計(jì)膜厚在該范圍內(nèi)，則可以良好地保持半導(dǎo)體的結(jié)晶性。優(yōu)選在n接觸層與發(fā)光層14之間設(shè)置n覆層。通過(guò)設(shè)置n覆層，可以填埋在n接觸層的最表面產(chǎn)生的平坦性惡化了的部位。n覆層可以由AlGaN、GaN、GalnN等形成。另夕卜，可以形成為它們的結(jié)構(gòu)的異質(zhì)接合、多次層疊的超晶格結(jié)構(gòu)。在為GalnN時(shí)，優(yōu)選大于發(fā)光層的GalnN的帶隙。對(duì)n覆層的膜厚沒有特別限制，但優(yōu)選為0.005~0.5pm的范圍，更優(yōu)選為0.005~0.1nm的范圍。另外，n覆層的n型摻雜劑濃度優(yōu)選在1x1017~lxl02G/cm3的范圍，更優(yōu)選在lxl018~lxl019/cm3的范圍。如果摻雜劑濃度在該范圍內(nèi)，則在保持良好的結(jié)晶性和降低發(fā)光元件的工作電壓方面是優(yōu)選的。(發(fā)光層)作為層疊在n型半導(dǎo)體層13上的發(fā)光層14，通?？墒褂糜傻壪祷衔锇雽?dǎo)體、優(yōu)選由Gai-sInsN(0<s<0.4)的氮化鎵系化合物半導(dǎo)體形成的發(fā)光層。作為發(fā)光層14的膜厚沒有特別限定，但優(yōu)選為可以得到量子效應(yīng)的程度的膜厚即臨界膜厚，例如為l~10nm的范圍，更優(yōu)選為2~6nm的范圍。當(dāng)膜厚在上述范圍時(shí)，在發(fā)光輸出功率方面是優(yōu)選的。另外，發(fā)光層除了可以為上述的單一量子阱(SQW)結(jié)構(gòu)以外，還可以為以上述Gai-sInsN層為阱層，包含該阱層和帶隙能量比該阱層大的AlcGai-cN(0￡c<0.3，且b〉c)勢(shì)壘層的多量子阱(MQW)結(jié)構(gòu)。另外，阱層和勢(shì)壘層中可以摻雜雜質(zhì)。AlcGa^N勢(shì)壘層的生長(zhǎng)溫度優(yōu)選為700。C以上，當(dāng)在8001100。C的溫度下生長(zhǎng)時(shí)，結(jié)晶性變得良好，因而更優(yōu)選。另夕卜，GalnN阱層在600900°C、優(yōu)選在700900。C的溫度下生長(zhǎng)。即，為了使MQW的結(jié)晶性良好，優(yōu)選在層間改變生長(zhǎng)溫度。(第一p型半導(dǎo)體層)第一p型半導(dǎo)體層15通常由p覆層和p接觸層構(gòu)成。然而，p接觸層也可以兼作p覆層。作為p覆層，為比發(fā)光層的帶隙能量大的組成，只要是可以將載流子限制在發(fā)光層14中的層，就沒有特別限制，但可優(yōu)選舉出AldGa,.dN(0<d^).4，優(yōu)選為0.1$d50.3)的p覆層。從將載流子限制在發(fā)光層14中的方面來(lái)看，優(yōu)選p覆層由這樣的AlGaN形成。對(duì)p覆層的膜厚沒有特別限定，優(yōu)選為l~400nm，更優(yōu)選為5~IOO腿。p覆層的p型摻雜劑濃度優(yōu)選為lxl018~lxl021/cm3，更優(yōu)選為lxl019~lxl02G/cm3。如果p型摻雜劑濃度在上述范圍，則不會(huì)降低結(jié)晶性并可以得到良好的p型晶體。p接觸層優(yōu)選是至少包含AleGa^N(0^e<0.5，優(yōu)選為0^e￡0.2，更優(yōu)選為O^e^O.l)而成的氮化鎵系化合物半導(dǎo)體層。如果Al組分在上述范圍，則在保持良好的結(jié)晶性和與p歐姆電極的良好的歐姆接觸方面是優(yōu)選的。另外，如果以lxlO"lxlO"/ci^的范圍的濃度含有p型摻雜劑，則在保持良好的歐姆接觸、防止裂纟文發(fā)生、保持良好的結(jié)晶性方面是優(yōu)選的，更優(yōu)選在5xl019~5xl0力cm3的范圍。作為p型雜質(zhì)沒有特別的限定，例如，可以優(yōu)選舉出Mg。對(duì)p接觸層的膜厚沒有特別的限定，但優(yōu)選為0.2~4nm、更優(yōu)選為0.42nm的范圍。當(dāng)膜厚在上述范圍時(shí)，在發(fā)光輸出功率方面是優(yōu)選的。(第一p型半導(dǎo)體層表面的凹凸)本發(fā)明的發(fā)光元件，如圖1所示例那樣在第一p型半導(dǎo)體層表面形成有凹凸。在本發(fā)明中，通過(guò)制成在作為光取出面的第一p型半導(dǎo)體層15表面形成有凹凸的構(gòu)成，可降低發(fā)光元件的驅(qū)動(dòng)電壓，另外，光取出效率提高，可以實(shí)現(xiàn)發(fā)光特性優(yōu)異的發(fā)光元件。(第二p型半導(dǎo)體層)本發(fā)明的發(fā)光元件，如上所述，在表面形成有凹凸的第一p型半導(dǎo)體層15上，層疊有p接觸層(第二p型半導(dǎo)體層)16。另外，在圖l所示例中，沿著在第一p型半導(dǎo)體層15表面形成的凹凸，p接觸層16呈凹凸地形成。p接觸層16的優(yōu)選的膜厚，根據(jù)在該p接觸層16所層疊的第一p型半導(dǎo)體層表面上形成凹凸的工序中所使用方法不同而不同。例如，在利用光刻法以任意的圖案形狀制作一般的抗蝕劑掩模，進(jìn)行凹凸形成的場(chǎng)合，膜厚優(yōu)選在50nm~500nm的范圍。p接觸層16的膜厚過(guò)大時(shí)，凹凸會(huì)平坦化，在光取出方面不優(yōu)選。p接觸層16的膜厚過(guò)小時(shí)，不出現(xiàn)傾斜的晶面，在透光性正極的階梯覆蓋性方面不優(yōu)選。"透光性正極"透光性正極17，如圖1所示例那樣，在p接觸層16的正上方、或p接觸層16上介有金屬層等而形成。另外，在圖l所示例中，沿著在第一p型半導(dǎo)體層15表面形成的凹凸，透光性正極17與p型半導(dǎo)體層16—同地呈凹凸地形成。透光性正極17可使用例如Au、Ni、Co、Cu、Pd、Pt、Rh、Os、Ir、Ru等金屬。另夕卜，還可以包含ITO、NiO、CoO等透明氧化物。作為包含透明氧化物的形態(tài)，既可以以塊的形式包含在上述金屬膜中，又可以作為層狀與上述金屬膜重疊而形成，可以沒有任何限制地^f吏用這些眾所周知的材料、結(jié)構(gòu)的透光性正極。另外，作為在透光性正極17中使用的透明氧化物，可以采用該
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中熟知的慣用手段設(shè)置例如包含ITO(In203-Sn02)、AZnO(ZnO-Al203)、IZnO(In203-ZnO)、GZO(ZnOGe02)等中至少一種的材料。另外，其結(jié)構(gòu)，可以沒有任何限制地使用包括以往公知的結(jié)構(gòu)在內(nèi)的任何結(jié)構(gòu)。透光性正極17可以形成為其覆蓋p接觸層16上的大致整個(gè)面，還可以開有間隙地以格子狀、樹形狀而形成。在形成透光性正極17之后，有時(shí)實(shí)施以合金化和透明化為目的的熱退火，但也可以不實(shí)施。另外，作為發(fā)光元件的形態(tài)，如圖1所示，可以是使用透光性正極從半導(dǎo)體側(cè)取出所發(fā)出的光的所謂面朝上(FU)型，還可以是使用反射型的正極從基板側(cè)取出所發(fā)出的光的所謂倒裝片(FC)型。"正極焊盤和負(fù)極焊盤"正極焊盤18如圖1所示的例子那樣，設(shè)置在透光性正極17上。作為正極焊盤18的材料，眾所周知有使用了例如Au、Al、Ni和Cu等的各種結(jié)構(gòu)，可以沒有任何限制地使用這些公知的材料、結(jié)構(gòu)的正極焊盤。正極焊盤18的厚度，優(yōu)選在100~1000nm的范圍內(nèi)。另外，在焊盤的特性上，其厚度大時(shí)，接合能力增高，因此正極焊盤18的厚度更優(yōu)選為300nm以上。進(jìn)而，從制造成本的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選為500nm以下。負(fù)極焊盤19，如圖1所示的例子那樣，被形成使得與n型半導(dǎo)體層13接觸。為此，在形成負(fù)極焊盤19時(shí)，去除發(fā)光層14和p型半導(dǎo)體層15的一部分，使n型半導(dǎo)體層13的n接觸層露出，在其上形成負(fù)極焊盤19。作為負(fù)極焊盤19的材料，各種組成和結(jié)構(gòu)的負(fù)極是眾所周知的。可以毫無(wú)限制地使用這些公知的負(fù)極，可以利用在該
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中熟知的慣用手段來(lái)設(shè)置。氮化鎵系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法]本發(fā)明的氮化鎵系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法，如上所述，包括在圖1所示的基板11上順序?qū)盈B由氮化鎵系化合物半導(dǎo)體形成的n型半導(dǎo)體層13、發(fā)光層14和第一p型半導(dǎo)體層15的第一結(jié)晶生長(zhǎng)工序；和，進(jìn)一步層疊由氮化鎵系化合物半導(dǎo)體形成的p接觸層(第二p型半導(dǎo)體層)16的第二結(jié)晶生長(zhǎng)工序，在上述第一結(jié)晶生長(zhǎng)工序和第二結(jié)晶生長(zhǎng)工序之間具有在上述第一p型半導(dǎo)體層15表面形成凹凸的凹凸形成工序、和在該凹凸形成工序之后進(jìn)行熱處理的熱處理工序。本發(fā)明的發(fā)光元件的制造方法中，在結(jié)束了上述第一結(jié)晶生長(zhǎng)工序的晶片上形成凹凸(凹凸形成工序)。然后，實(shí)施熱處理工序，再實(shí)施僅層疊p型半導(dǎo)體層的第二結(jié)晶生長(zhǎng)工序。本發(fā)明的制造方法中，熱處理工序和笫二結(jié)晶生長(zhǎng)工序，對(duì)于因干蝕刻而雜質(zhì)濃度降低了的部分，起到了使雜質(zhì)再次擴(kuò)散的作用。"凹凸形成工序"本發(fā)明的凹凸形成工序，可為具有下述(a)和(b)的中工序的構(gòu)成，(a)在第一p型半導(dǎo)體層上形成掩模的工序；(b)干蝕刻第一p型半導(dǎo)體層表面的工序。另外，本發(fā)明的凹凸形成工序，其上述工序(a)可為具有在第一p型半導(dǎo)體層上形成金屬薄膜的小工序、和在金屬薄膜形成后進(jìn)行熱處理的小工序的構(gòu)成。以下，使用圖1所示的發(fā)光元件1的例子來(lái)具體說(shuō)明在第一p型半導(dǎo)體層表面形成凹凸的方法。首先，在基板11上介有緩沖層12而順序?qū)盈B有由氮化鎵系化合物半導(dǎo)體形成的n型半導(dǎo)體層13、發(fā)光層14和第一p型半導(dǎo)體層15的晶片上，利用光刻法以任意的圖案形狀制作一般的抗蝕劑掩^=莫。此時(shí)的形狀相應(yīng)于發(fā)光元件的大小、形狀、發(fā)光波長(zhǎng)等來(lái)選擇圓形、橢圓形、多邊形、條帶形等。然后，使用一般的干蝕刻裝置來(lái)蝕刻第一p型半導(dǎo)體層15。蝕刻深度優(yōu)選為第一p型半導(dǎo)體層15的膜厚以下。干蝕刻后通過(guò)有4幾洗滌等來(lái)剝離抗蝕劑掩模。再者，除了抗蝕劑掩模以外還可以使用金屬掩模(金屬薄膜)。在使用金屬掩模的場(chǎng)合，有采用與上述的抗蝕劑掩模同樣的使用方法的情況、和利用金屬的凝聚效應(yīng)形成為粒狀的方法這兩種。利用凝聚效應(yīng)形成掩模時(shí)，金屬材料優(yōu)選為選自Ni、Au、Sn、Ge、Pb、Sb、Bi、Cd和In中的低熔點(diǎn)金屬或至少包含這些金屬中的一種的低熔點(diǎn)合金。另外，上述低熔點(diǎn)金屬和低熔點(diǎn)合金優(yōu)選為熔點(diǎn)為100°C450'C的溫度的金屬。使用這些金屬，用蒸鍍、濺射等一般的成膜方法以任意的圖案在晶片上形成，然后，實(shí)施與材料相應(yīng)的熱處理來(lái)使其凝聚。例如，在使用Ni或Ni合金的場(chǎng)合，優(yōu)選在氧存在下在300~600。C的溫度范圍進(jìn)行熱處理。如果在該條件下進(jìn)行熱處理，則可得到在光取出方面令人滿意的形狀。其后，通過(guò)進(jìn)行干蝕刻，在第一p型半導(dǎo)體層表面形成與粒狀掩模相應(yīng)的凹凸。另外，本發(fā)明的發(fā)光元件的制造方法中，可為下述構(gòu)成在上述工序(b)中的干蝕刻之后，在上述工序(a)中形成的金屬薄膜殘存于第一p型半導(dǎo)體層15中或表面。通過(guò)使金屬薄膜殘存，可更加降低第一p型半導(dǎo)體層15與p接觸層(第二p型半導(dǎo)體層)16之間的接觸電阻。"熱處理工序"以下對(duì)于熱處理工序進(jìn)行說(shuō)明。本發(fā)明的熱處理工序，其處理溫度優(yōu)選為250。C以上，進(jìn)一步優(yōu)選為50(TC以上。另外，熱處理工序優(yōu)選在氧存在下進(jìn)行。但是，當(dāng)熱處理溫度為1100。C以上時(shí)，對(duì)MQW造成損傷的可能性變高，往往對(duì)逆向電壓特性造成不良影響。通過(guò)在上述的條件下進(jìn)行熱處理，可得到驅(qū)動(dòng)電壓低的元件。另外，雖然該熱處理工序中的氧的作用不明確，但在實(shí)驗(yàn)上可得到良好的結(jié)果(參照后述的實(shí)施例)。在安全方面并不優(yōu)選在使用氫的MOCVD爐內(nèi)實(shí)施在氧存在下的熱處理工序，因此優(yōu)選熱處理工序采用MOCVD爐以外的加熱裝置進(jìn)行。"第二結(jié)晶生長(zhǎng)工序"以下對(duì)于第二結(jié)晶生長(zhǎng)工序進(jìn)行詳述。本發(fā)明中，在第一結(jié)晶生長(zhǎng)工序中層疊的第一p型半導(dǎo)體層15表面，通過(guò)上述凹凸形成工序和熱處理工序形成凹凸之后，在第二結(jié)晶生長(zhǎng)工序中進(jìn)一步層疊p接觸層(第二p型半導(dǎo)體層)。在本發(fā)明的第二結(jié)晶生長(zhǎng)工序中層疊的p接觸層，如上所述，是至少包含AleGa!-eN(0￡e<0.5,優(yōu)選為0^0.2，更優(yōu)選為O^eSO.l)而成的氮化鎵系化合物半導(dǎo)體層。在保持良好的結(jié)晶性和與p歐姆電極的良好的歐姆接觸方面，優(yōu)選A1組成為上述范圍。另外，在保持良好的歐姆接觸、防止裂紋發(fā)生、保持良好的結(jié)晶性方面，優(yōu)選以lxl018~lxl021/cm3的范圍的濃度含有p型摻雜劑，更優(yōu)選在5xl019~5xl(P/cm3的范圍。作為p型雜質(zhì)沒有特別的限定，例如，可優(yōu)選舉出Mg。p接觸層的膜厚，根據(jù)在該p接觸層所層疊的第一p型半導(dǎo)體層表面上的凹凸形成工序中使用的方法的不同而不同。例如，在利用光刻法以任意的圖案形狀制作一般的抗蝕劑掩模，并進(jìn)行凹凸形成的情況下，膜厚優(yōu)選為50nm~500nm的范圍。p接觸層的膜厚過(guò)大時(shí)，凹凸會(huì)平坦化，在光取出方面不優(yōu)選。p接觸層的膜厚過(guò)小時(shí)，不出現(xiàn)傾斜的晶面，在透光性正極的階梯覆蓋性方面不優(yōu)選。根據(jù)本發(fā)明的氮化鎵系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法，通過(guò)上述構(gòu)成可得到光取出效率優(yōu)異、能在低的驅(qū)動(dòng)電壓下工作的氮化鎵系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件。另外，本發(fā)明的制造方法，特別地具有以下(1)和(2)所示的效果。(1)可在第一p型半導(dǎo)體層表面形成沒有干蝕刻損傷的凹凸；(2)由于使第二p型半導(dǎo)體層層疊地再生長(zhǎng)，因此相對(duì)于基板法線方向傾斜的晶面露出到表面。由此透光性正極的階梯覆蓋性提高。利用這些效果，可得到光取出效率優(yōu)異、能在低的驅(qū)動(dòng)電壓下工作的氮化鎵系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件。燈的構(gòu)成本發(fā)明的氮化鎵系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件，例如可以通過(guò)本領(lǐng)域眾所周知的手段來(lái)設(shè)置透明罩從而構(gòu)成燈。另外，可以將本發(fā)明的氮化鎵系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件和具有熒光體的罩組合來(lái)制作白熾燈。圖3是模式地表示本發(fā)明的燈的一例的截面圖，該燈2,是將圖1所示的本發(fā)明的面朝上型的由氮化鎵系化合物半導(dǎo)體形成的發(fā)光元件1安裝成炮彈型而成的。在圖3中，符號(hào)21、22表示框，符號(hào)23、24表示接合線，符號(hào)25表示塑模。燈2可使用圖1所示的本發(fā)明的發(fā)光元件1通過(guò)以往公知的方法來(lái)制造。具體地說(shuō)，例如利用樹脂等將發(fā)光元件1與兩個(gè)框21、22中的一個(gè)(圖3中為框21)粘接，用由金屬等材質(zhì)制成的接合線23和24將該發(fā)光元件1的正極和負(fù)極(參照?qǐng)D1所示的符號(hào)18、19)分別與框21、22接合后，用由透明樹脂形成的塑模25將發(fā)光元件1的周邊進(jìn)行模塑來(lái)制成圖3所示的炮彈型的燈。另外，本發(fā)明的燈可用于一般用途的炮彈型、便攜的背光用途的側(cè)面發(fā)光(sideview)型、在顯示器中使用的頂部發(fā)光(topview)型燈等的任何用途。本發(fā)明的發(fā)光元件其光取出效率優(yōu)異，因此可以實(shí)現(xiàn)發(fā)光特性優(yōu)異的燈。實(shí)施例接著，通過(guò)實(shí)施例更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的發(fā)光元件和使用它的燈，但本發(fā)明并不僅限于這些實(shí)施例。[實(shí)施例1]圖1示出本實(shí)施例所制作的氮化鎵系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件的截面模式圖，圖2示出其平面模式圖。"氮化鎵系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制作"在由藍(lán)寶石制成的基板ll上，介有由A1N形成的緩沖層12層疊了氮化鎵系化合物半導(dǎo)體層。該氮化鎵系化合物半導(dǎo)體層包括n型半導(dǎo)體層13、發(fā)光層14以及第一p型半導(dǎo)體層15，是將各層順序地層疊而形成的。所述n型半導(dǎo)體層13是順序地層疊8jim厚的由未摻雜GaN形成的基底層、2nm厚的摻雜Ge的n型GaN接觸層和0.02nm厚的n型IncuGa。.9N覆層而成的n型半導(dǎo)體層；所述發(fā)光層14是將16nm厚的摻雜Si的GaN勢(shì)壘層和2.5nm厚的IiK^Gao^N阱層層疊5次，最后設(shè)置了勢(shì)壘層的多量子阱結(jié)構(gòu)的發(fā)光層；所述第一p型半導(dǎo)體層15是順序地層疊O.Olnm厚的摻雜Mg的p型Alo.07Gao.93N覆層和0.5nm厚的摻雜Mg的p型Alo.o2Gao.98N接觸層而成的第一p型半導(dǎo)體層。光取出面在半導(dǎo)體側(cè)。(凹凸的形成)接著，利用一般的光刻法在上述p接觸層上以點(diǎn)(dot)狀形成抗蝕劑掩模。然后，以0.4jim的深度進(jìn)行干蝕刻后，通過(guò)有機(jī)洗滌來(lái)剝離抗蝕劑。然后，在氧濃度1。/。的氣氛中實(shí)施60(TC、l分鐘的退火。(p接觸層的層疊)接著，在表面形成有凹凸的第一p型半導(dǎo)體層15上進(jìn)一步層疊了O.lnm厚的摻雜Mg的p型Alo.o2Ga0.98N接觸層16。在該結(jié)構(gòu)中，n型GaN接觸層的載流子濃度為lxlO"cnT3，GaN勢(shì)壘層的Si摻雜量為lxl017cnT3，p型AlGaN接觸層的載流子濃度為5xl018cnT3,p型AlGaN覆層的Mg摻雜量為5xl019cnT3。另外，氮化鎵系化合物半導(dǎo)體層的層疊(圖1的符號(hào)12、13、14、15、16)通過(guò)MOCVD法在該
技術(shù)領(lǐng)域：
為人所熟知的條件下進(jìn)行。然后，在該氮化鎵系化合物半導(dǎo)體層上通過(guò)反應(yīng)性離子蝕刻法使形成負(fù)極的區(qū)域的n型GaN接觸層露出。首先，在抗蝕劑掩模的形成中，將抗蝕劑均勻地涂布到p型半導(dǎo)體層整個(gè)面上后，利用公知的光刻技術(shù)從負(fù)極形成區(qū)域中去除抗蝕劑。然后，將其放置在真空蒸鍍裝置中，在4xlO"Pa以下的壓力下通過(guò)電子束法來(lái)層疊Ni和Ti使得膜厚分別約為50nm和300nm。隨后，通過(guò)剝離技術(shù)將負(fù)極形成區(qū)域以外的金屬膜與抗蝕劑一起去除。接著，將半導(dǎo)體層疊基板放置在反應(yīng)性離子蝕刻裝置的蝕刻室內(nèi)的電極上，將蝕刻室減壓至10"Pa后，供給Cl2作為蝕刻氣體，進(jìn)行蝕刻直到n型GaN接觸層露出。在蝕刻之后，從反應(yīng)性離子蝕刻裝置中取出，利用硝酸和氫氟酸去除上述的抗蝕劑掩模。(透光性正極的形成)接著，利用公知的光刻技術(shù)和剝離技術(shù)，僅在p型AlGaN接觸層16上的形成正極的區(qū)域形成lnm厚的Ni接觸金屬層、由ITO形成的電流擴(kuò)散層。在電流擴(kuò)散層的形成中，首先將層疊有氮化鎵系化合物半導(dǎo)體層的基板放置在真空濺射裝置中，并在Ni接觸金屬層上層疊lnm厚的ITO。然后，從真空室取出之后，實(shí)施用于透明化的熱處理，制成透光性正極17。(正極焊盤的形成)接著，根據(jù)通常被稱為剝離的眾所周知的工序來(lái)進(jìn)行處理，進(jìn)而采用同樣的方法在透光性正極上的一部分上順序地層疊由Au形成的第一層、由Ti形成的第二層、由A1形成的第三層、由Ti形成的第四層、由Au形成的第五層，從而形成了正極焊盤18。(負(fù)極焊盤的形成)接著，按照下述順序在露出的n型GaN接觸層上形成了負(fù)極焊盤19。將抗蝕劑均勻地涂布于整個(gè)面上后，利用公知的光刻技術(shù)，從露出的n型GaN接觸層上的負(fù)極形成部分去除抗蝕劑，采用通常所用的真空蒸鍍法，從半導(dǎo)體側(cè)順序地形成包含100nm厚的Ti、200nm厚的Au的負(fù)極19。然后，采用公知的方法去除抗蝕劑。(元件的分割)將這樣地形成了正極和負(fù)極的晶片，通過(guò)磨削和研磨基板ll背面，將基板的板厚度減薄到80nm，利用激光劃片器從半導(dǎo)體層疊側(cè)劃線之后，壓開，切成350fim見方的芯片。(發(fā)光元件的評(píng)價(jià))將如上所述得到的芯片進(jìn)行管座安裝(stemmount)，測(cè)定在電流施加值20mA下的正向電壓，結(jié)果為3.3V。發(fā)光輸出功率為13mW。然后，安裝在TO-18管殼中，利用測(cè)試儀來(lái)測(cè)量發(fā)光輸出功率，在施加電流20mA下的發(fā)光輸出功率顯示為20mW。發(fā)光輸出功率，相對(duì)于在p型半導(dǎo)體層上未形成凹凸的芯片約為1.3倍。另外，其發(fā)光面的發(fā)光分布可確認(rèn)在正極上的整個(gè)面都發(fā)光。[實(shí)施例2~6、比較例1除了將熱處理?xiàng)l件變更成下述表1所示的條件以外，與實(shí)施例1同樣地操作，制作了實(shí)施例2~6和比較例1的發(fā)光元件。然后，進(jìn)行與實(shí)施例1同樣的評(píng)價(jià)，將結(jié)果示于下述表l。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>如表1所示，在本發(fā)明的制造方法所規(guī)定的條件下在第一p型半導(dǎo)體層15表面形成凹凸和實(shí)施熱處理，進(jìn)而層疊了p接觸層16的實(shí)施例2~6的發(fā)光元件，發(fā)光輸出功率均為12mW以上，另夕卜，驅(qū)動(dòng)電壓為3.3~3.8V的范圍。與此相對(duì)，在第一p型半導(dǎo)體層表面形成凹凸后未進(jìn)行熱處理的比較例1的發(fā)光元件，與各實(shí)施例的發(fā)光元件相比，發(fā)光輸出功率較低，為10mW,另夕卜，驅(qū)動(dòng)電壓較高，為4.0V。[實(shí)施例7]通過(guò)與實(shí)施例1同樣的方法，在藍(lán)寶石基板上層疊了A1N緩沖層12和氮化鎵系化合物半導(dǎo)體層1315。然后，裝入蒸鍍裝置中，在p接觸層上的整個(gè)面上層疊了150nm厚的Ni。接著，在氧濃度0.2%的氣氛中、600。C的溫度下進(jìn)行熱處理，使上述M的薄膜凝聚，形成包含金屬粒子的掩模后，以0.4nm的深度進(jìn)行干蝕刻。用顯微鏡觀察干蝕刻后的表面，結(jié)果確認(rèn)了殘存有很少量的Ni。接著，在氧濃度1。/。的氣氛中實(shí)施600。C、l分鐘的退火。進(jìn)而在其后層疊O.ljim厚的摻雜Mg的p型Al。.o2Ga。.98N接觸層。以下，正極和負(fù)極的形成方法、基板背面的磨削和研磨、與芯片的分離方法與實(shí)施例l同樣。將得到的芯片進(jìn)行管座安裝(stemmount)，測(cè)定在電流施加值20mA下的正向電壓，結(jié)果為3.2V。積分^求輸出功率為14mW。然后，安裝在TO-18管殼中，利用測(cè)試儀來(lái)測(cè)量發(fā)光輸出功率，在施加電流20mA下的發(fā)光輸出功率顯示為22mW。另外，其發(fā)光面的發(fā)光分布，可確認(rèn)在正極的整個(gè)面上發(fā)光。由以上結(jié)果可明確知道，采用本發(fā)明的制造方法得到的發(fā)光元件，光取出效率優(yōu)異，具有較高的元件特性。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明可用于氮化鎵系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法，特別是可用于具有優(yōu)異發(fā)光特性的氮化鎵系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法、氮化鎵系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件及使用它的燈。本發(fā)明中表示范圍的"以上，，和"以下"均包括本數(shù)。權(quán)利要求1.一種氮化鎵系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法，其特征在于，包括第一結(jié)晶生長(zhǎng)工序，在基板上至少順序地層疊由氮化鎵系化合物半導(dǎo)體形成的n型半導(dǎo)體層、發(fā)光層和第一p型半導(dǎo)體層；第二結(jié)晶生長(zhǎng)工序，進(jìn)一步層疊由氮化鎵系化合物半導(dǎo)體形成的第二p型半導(dǎo)體層，在所述第一結(jié)晶生長(zhǎng)工序與第二結(jié)晶生長(zhǎng)工序之間具備在所述第一p型半導(dǎo)體層表面形成凹凸的凹凸形成工序、和在該凹凸形成工序之后進(jìn)行熱處理的熱處理工序。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化鎵系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法，其特征在于，在氧氣氛下進(jìn)行所述熱處理工序。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氮化鎵系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法，其特征在于，所述熱處理工序中的熱處理溫度為25(TC以上。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氮化鎵系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法，其特征在于，所述熱處理工序中的熱處理溫度為500。C以上。5.根據(jù)權(quán)利要求1~4的任一項(xiàng)所述的氮化鎵系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法，其特征在于，所述凹凸形成工序具備下述(a)和(b)所示的中工序，(a)在第一p型半導(dǎo)體層上形成掩模的工序；(b)干蝕刻笫一p型半導(dǎo)體層表面的工序。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氮化鎵系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法，其特征在于，所述工序(a)是在所述第一p型半導(dǎo)體層上使用抗蝕劑材料進(jìn)行圖案形成，從而形成掩模。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氮化鎵系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法，其特征在于，所述工序(a)具備在所述第一p型半導(dǎo)體層上形成金屬薄膜的小工序；和，在金屬薄膜形成后進(jìn)行熱處理的小工序。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的氮化鎵系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法，其特征在于，在所述工序(b)中的干蝕刻之后，在所述工序(a)中形成的所述金屬薄膜殘存于所述第一p型半導(dǎo)體層中或表面。9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的氮化鎵系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法，其特征在于，所述金屬薄膜為熔點(diǎn)為100°C-450。C的溫度的低熔點(diǎn)金屬或低熔點(diǎn)合金。10.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的氮化鎵系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法，其特征在于，所述金屬薄膜為Ni或Ni合金。11.根據(jù)權(quán)利要求7~10的任一項(xiàng)所述的氮化鎵系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法，其特征在于，所述金屬薄膜為選自Ni、Au、Sn、Ge、Pb、Sb、Bi、Cd和In中的低熔點(diǎn)金屬或至少包含這些金屬中的一種的低熔點(diǎn)合金。12.—種氮化鎵系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件，其特征在于，在基板上至少順序地層疊有由氮化鎵系化合物半導(dǎo)體形成的n型半導(dǎo)體層、發(fā)光層和第一p型半導(dǎo)體層，還層疊有由氮化鎵系化合物半導(dǎo)體形成的第二p型半導(dǎo)體層，在所述第一p型半導(dǎo)體層表面形成有凹凸。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的氮化鎵系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件，其特征在于，在所述第二p型半導(dǎo)體層上層疊有透光性正極，沿著在所述第一p型半導(dǎo)體層表面形成的凹凸，第二p型半導(dǎo)體層和所述透光性正極凹凸地形成。14.一種采用權(quán)利要求1~11的任一項(xiàng)所述的制造方法得到的氮化鎵系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件。15.—種燈，其特征在于，使用了權(quán)利要求1214的任一項(xiàng)所述的氮化鎵系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件。全文摘要本發(fā)明提供一種可得到光取出效率優(yōu)異、且可在低的驅(qū)動(dòng)電壓下工作的氮化鎵系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法、氮化鎵系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件以及使用它的燈。所述氮化鎵系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法，包括第一結(jié)晶生長(zhǎng)工序，在基板(11)上順序地層疊由氮化鎵系化合物半導(dǎo)體形成的n型半導(dǎo)體層(13)、發(fā)光層(14)和第一p型半導(dǎo)體層(15)；第二結(jié)晶生長(zhǎng)工序，進(jìn)一步層疊由氮化鎵系化合物半導(dǎo)體形成的第二p型半導(dǎo)體層(16)，在所述第一結(jié)晶生長(zhǎng)工序與第二結(jié)晶生長(zhǎng)工序之間具備在所述第一p型半導(dǎo)體層(15)表面形成凹凸的凹凸形成工序、和在該凹凸形成工序之后進(jìn)行熱處理的熱處理工序。文檔編號(hào)H01L33/60GK101405879SQ20078001033公開日2009年4月8日申請(qǐng)日期2007年3月23日優(yōu)先權(quán)日2006年3月23日發(fā)明者大澤弘,村木典孝,篠原裕直申請(qǐng)人:昭和電工株式會(huì)社