【事件の表示】
　特許第３１２２６４４号「半導体発光素子の製造方法」の請求項１に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３１２２６４４号の請求項１に係る特許を維持する。
【理　由】
１．手続の経緯
　本件特許第３１２２６４４号は、平成４年７月３０日の出願である特願平４−２０４０２７号の一部を平成１０年９月１０日に新たな特許出願としたものであり、平成１２年１０月２０日に特許権の設定登録がなされたが、宮城理佐より特許異議の申立てがなされ、取消理由の通知がなされ、その指定期間内である平成１３年１１月１３日に訂正請求がなされたがこの訂正請求は後に取り下げられ、再度、取消理由の通知がなされ、その指定期間内である平成１４年２月５日に訂正請求がなされたものである。
　
２．訂正の適否についての判断
（１）訂正の内容
　訂正の内容は、次のａ及びｂのとおりである。
ａ．特許請求の範囲の請求項１を
「基板上にＩｎＧａＮ系材料からなる半導体層を積層した半導体発光素子の製造方法であって、
ＩｎｘＧａ１−ｘＮ（０≦ｘ≦１）からなる第１半導体層上に、
　前記第１半導体層よりも低い温度で成長させたＡｌＮあるいはＩｎｙＧａ１−ｙＮ（０≦ｙ≦１）からなるバッファ層として第２半導体層を形成させ、
　前記第２半導体層上に、前記第２半導体層よりも高い温度で成長させたＩｎｚＧａ１−ｚＮ（０≦ｚ≦１）からなる第３半導体層を形成させることを特徴とする半導体発光素子の製造方法。」と訂正する。
ｂ．明細書の段落【０００７】を
「【０００７】
　【課題を解決するための手段】
　本発明に係る半導体発光素子の製造方法では、基板上にＩｎＧａＮ系材料からなる半導体層を積層した半導体発光素子の製造方法であって、ＩｎｘＧａ１−ｘＮ（０≦ｘ≦１）からなる第１半導体層上に、前記第１半導体層よりも低い温度で成長させたＡｌＮあるいはＩｎｙＧａ１−ｙＮ（０≦ｙ≦１）からなるバッファ層として第２半導体層を形成させ、前記第２半導体層上に、前記第２半導体層よりも高い温度で成長させたＩｎｚＧａ１−ｚＮ（０≦ｚ≦１）からなる第３半導体層を形成させることを特徴とする。」と訂正する。
（２）訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否
　上記訂正ａは、明細書の特許請求の範囲において「ＡｌＮあるいはＩｎｙＧａ１−ｙＮ（０≦ｙ≦１）からなる第２半導体層を形成させ、」を「ＡｌＮあるいはＩｎｙＧａ１−ｙＮ（０≦ｙ≦１）からなるバッファ層として第２半導体層を形成させ、」と第２半導体層がバッファ層であることを限定するとともに明りょうにするものであり、特許請求の範囲の減縮及び不明りょうな記載の釈明を目的とするものであり、また、この訂正は、特許明細書の第９段落、１０段落、第１３段落の「ＡｌＮまたはＧａＮからなるバッファ層２」との記載、第１６段落の「本発明の半導体素子は各半導体層の間にＡｌＮまたはＧａＮからなるバッファ層を介装している。そのバッファ層により、上記格子歪を緩和することができる。」との記載、第１８段落の「各半導体層バッファ層」との記載、第２２段落の「実施例２の半導体発光素子のバッファ層４０ａ、４０ｂ、４０ｃ」との記載、第２６段落の「このバッファ層は超格子構造になっているため、実施例１のバッファ層より、さらに格子歪の緩和効果が高く」との記載、第２８段落の「図５（ｂ）はその半導体発光素子のバッファ層を示す断面図」との記載、第２９段落の「実施例３の半導体発光素子のバッファ層５０ａ、５０ｂ、５０ｃ」との記載、第３０段落の「この半導体発光素子は、バッファ層として、ＡｌＮ層５１とＩｎｙＧａ１−ｙＮ（０≦ｙ≦１）層５２、５３、５４・・・５５、５６とを交互に積層させた」との記載等に基づくもので、願書に添付した明細書又は図面に記載された範囲内での訂正である。さらに、この訂正は、実質上特許請求の範囲を拡張し又は変更するものでもない。
　上記訂正ｂは、上記訂正ａに伴い特許請求の範囲と発明の詳細な説明の整合をとるためのものであり、明りょうでない記載の釈明を目的とするものであり、また、願書に添付した明細書又は図面に記載された範囲内での訂正であり、さらに、実質上特許請求の範囲を拡張し又は変更するものでもない。
（３）むすび
　以上のとおりであるから、上記の訂正は、特許法第１２０条の４第２項の規定並びに同条第３項で準用する特許法第１２６条第２項及び第３項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
　
３．特許異議申立ての理由の概要
　申立ての理由の概要は、およそ次の（１）ないし（３）である。
（１）本件発明は、特願平５−１１４５４１号の公開公報である特開平６−１７７４２３号公報（以下、「先願公報」という。）及び特願平５−１１４５４１号が優先権主張の基礎としている特願平４−２０４３７１号の願書に最初に添付した明細書又は図面（以下、「先願優先明細書」という。）に記載された発明と同一であるから、特許法第２９条の２の規定により特許を受けることができないものである。
（２）本件特許発明に係る半導体層の成長温度条件について、バッファ層に係るもの以外は本件特許明細書の何れにも記載されていないから、本件特許明細書は、平成５年改正前特許法第３６条第５項第１号の「特許を受けようとする発明が発明の詳細な説明に記載したものであること。」との要件に違反している。
（３）本件分割出願は、原出願である特願平４−２０４０２７号に包含されていない発明を対象にしており、分割要件を満たしていないので、本件特許発明の出願日は、現実の出願日である平成１０年９月１０日とされるべきであり、この場合、本件発明は、上記特開平６−１７７４２３号に記載された発明と同一であり、特許法第２９条第１項第３号の発明に該当し、特許を受けることができないものである。
　
４．本件発明
　本件発明は、訂正明細書の請求項１に記載された次のとおりのものである。
「基板上にＩｎＧａＮ系材料からなる半導体層を積層した半導体発光素子の製造方法であって、
ＩｎｘＧａ１−ｘＮ（０≦ｘ≦１）からなる第１半導体層上に、
　前記第１半導体層よりも低い温度で成長させたＡｌＮあるいはＩｎｙＧａ１−ｙＮ（０≦ｙ≦１）からなるバッファ層として第２半導体層を形成させ、
　前記第２半導体層上に、前記第２半導体層よりも高い温度で成長させたＩｎｚＧａ１−ｚＮ（０≦ｚ≦１）からなる第３半導体層を形成させることを特徴とする半導体発光素子の製造方法。」
　
５．先願優先明細書及び先願公報の記載
　先願優先明細書には次のように記載されている。
「【０００７】図１に本発明の青色発光素子の構造を示す。１は基板、２はＧａＮバッファ層、３はｎ型ＧａＮ層、４はｎ型ＩｎXＧａ１−ＸＮ層、５はｐ型ＧａＮ層であり。これらが順に積層されたダブルヘテロ構造となっている。この構造の青色発光素子において、発光層はｎ型ＩｎXＧａ１−ＸＮ層４であり、ｐ型ＧａＮ層５はクラッド層である。」
「【００１５】　【実施例】以下有機金属気相成長法により、本発明の青色発光素子を製造する方法を述べる。
【００１６】　［実施例１］まず、よく洗浄したサファイア基板を反応容器内にセットし、反応容器内を水素で十分置換した後、水素を流しながら、基板の温度を１０５０℃まで上昇させ、２０分間保持しサファイア基板のクリーニングを行う。
【００１７】続いて、温度を５１０℃まで下げ、反応ガスとしてアンモニア（ＮＨ3）４リットル／分と、ＴＭＧ（トリメチルガリウム）を２７×１０−６モル／分、キャリアガスとして水素を２リットル／分で、基板表面に流しながら、１分間保持して、サファイア基板上にＧａＮバッファー層を約２００オングストロームの膜厚で成長させる。
【００１８】バッファ層成長後、ＴＭＧのみ止めて、温度を１０３０℃まで上昇させる。１０３０℃になったら、同じく水素をキャリアガスとして、ＴＭＧを５４×１０−６モル／分と、シランガスを２×１０−９モル／分で流して３０分間成長させ、Ｓｉドープｎ型ＧａＮ層を２μｍ成長させる。
【００１９】ｎ型ＧａＮ層成長後、原料ガスを止め、温度を８００℃にして、キャリアガスを窒素に切り替え、窒素を２リットル／分、原料ガスとしてＴＭＧを２×１０−６モル／分と、ＴＭＩ（トリメチルインジウム）を１×１０−５モル／分、シランガスを２×１０−９モル／分、アンモニアを４リットル／分で１０分間流しながら、Ｓｉドープｎ型Ｉｎ0.14Ｇａ0.86Ｎ層を２００オングストローム成長させる。
【００２０】Ｓｉドープｎ型Ｉｎ0.14Ｇａ0.86Ｎ層成長後、原料ガスを止め、再び温度を１０２０℃まで上昇させ、ＴＭＧを５４×１０−６モル／分、Ｃｐ2Ｍｇ（シクロペンタジエニルマグネシウム）を３．６×１０−６モル／分、アンモニアを４リットル／分で流しながら、ｐ型ＧａＮ層を０．８μｍ成長させる。」
　なお、先願公報には、次のような記載がなされており、先願優先明細書の上記の内容は、先願公報に記載され、公開されている。
「【０００７】図１に本発明の青色発光素子の一構造を示す。１は基板、２はＧａＮよりなるバッファ層、３はｎ型ＧａＮ層、４はｎ型ＩｎXＧａ１−ＸＮ層、５はｐ型ＧａＮ層であり、これらが順に積層されたダブルヘテロ構造となっている。この構造の青色発光素子において、発光層はｎ型ＩｎXＧａ１−ＸＮ層４であり、ｎ型ＧａＮ層３とｐ型ＧａＮ層５はクラッド層である。」
「【００１６】【実施例】以下有機金属気相成長法により、本発明の青色発光素子を製造する方法を述べる。
【００１７】［実施例１］まず、よく洗浄したサファイア基板を反応容器内にセットし、反応容器内を水素で十分置換した後、水素を流しながら、基板の温度を１０５０℃まで上昇させ、２０分間保持しサファイア基板のクリーニングを行う。
【００１８】続いて、温度を５１０℃まで下げ、反応ガスとしてアンモニア（ＮＨ3）４リットル／分と、ＴＭＧ（トリメチルガリウム）を２７×１０−６モル／分、キャリアガスとして水素を２リットル／分で、基板表面に流しながら、１分間保持して、サファイア基板上にＧａＮバッファー層を約２００オングストロームの膜厚で成長させる。
【００１９】バッファ層成長後、ＴＭＧのみ止めて、温度を１０３０℃まで上昇させる。１０３０℃になったら、同じく水素をキャリアガスとして、ＴＭＧを５４×１０−６モル／分と、シランガスを２×１０−９モル／分、アンモニアを４リットル／分で流して３０分間成長させ、Ｓｉドープｎ型ＧａＮ層を２μｍ成長させる。
【００２０】ｎ型ＧａＮ層成長後、原料ガスを止め、温度を８００℃にして、キャリアガスを窒素に切り替え、窒素を２リットル／分、原料ガスとしてＴＭＧを２×１０−６モル／分と、ＴＭＩ（トリメチルインジウム）を１×１０−５モル／分、シランガスを２×１０−９モル／分、アンモニアを４リットル／分で１０分間流しながら、Ｓｉドープｎ型Ｉｎ0.14Ｇａ0.86Ｎ層を２００オングストローム成長させる。
【００２１】　Ｓｉドープｎ型Ｉｎ0.14Ｇａ0.86Ｎ層成長後、原料ガスを止め、再び温度を１０２０℃まで上昇させ、ＴＭＧを５４×１０−６モル／分、Ｃｐ2Ｍｇ（シクロペンタジエニルマグネシウム）を３．６×１０−６モル／分、アンモニアを４リットル／分で流しながら、ｐ型ＧａＮ層を０．８μｍ成長させる。」
　
６．異議申立てについての判断
（１）特許法第２９条の２の適用について
　本件発明と先願優先明細書に記載された発明を対比するに、先願優先明細書には、基板上にＩｎＧａＮ系材料からなる半導体層を積層した半導体発光素子の製造方法について記載されていることが明らかであり、後者の「１０３０℃で成長されたｎ型ＧａＮ層」、「８００℃で成長されたｎ型Ｉｎ0.14Ｇａ0.86Ｎ層」及び「１０２０℃で成長されたｐ型ＧａＮ層」がそれぞれ、本件発明の「第１半導体層」、「第２半導体層」及び「第３半導体層」に対応するところであり、両者はともに、
「基板上にＩｎＧａＮ系材料からなる半導体層を積層した半導体発光素子の製造方法であって、
ＩｎｘＧａ１−ｘＮ（０≦ｘ≦１）からなる第１半導体層上に、
　前記第１半導体層よりも低い温度で成長させたＡｌＮあるいはＩｎｙＧａ１−ｙＮ（０≦ｙ≦１）からなる第２半導体層を形成させ、
　前記第２半導体層上に、前記第２半導体層よりも高い温度で成長させたＩｎｚＧａ１−ｚＮ（０≦ｚ≦１）からなる第３半導体層を形成させる半導体発光素子の製造方法。」の発明である点で一致するものの、第２半導体層が本件発明では、「バッファ層」であるのに対し、先願優先明細書に記載のものは、発光層である点で相違する。
　この点についてさらに検討するに、先願優先明細書の発光層は、発光機能を有するものであるが、本件発明のバッファ層は、本件明細書の記載から明らかなように発光機能を有するものではない。
　また、本件発明のバッファ層は、本件明細書第１６段落の記載等からも明らかなように第１半導体層と第３半導体層の格子定数の違いによる格子歪を緩和するものであるが、先願優先明細書に記載のものは、第１半導体層も第３半導体層もともにＧａＮであり、これらの間に格子定数の違いによる格子歪はないから、第２半導体が本件発明のように格子歪の緩和という機能を奏するものでもない。
　以上のとおり、本件発明と先願優先明細書に記載された発明では、その第２半導体層に明らかな相違があるから、本件発明が先願優先明細書に記載された発明と同一であるとはいえず、本件発明を特許法第２９条の２の規定により特許を受けることができないとすることはできない。
（２）特許法第３６条第５項第１項の要件について
　上記訂正により本件発明の第２半導体層が「バッファ層として」と限定されたことから、本件訂正明細書の第１０段落の記載における８００℃で成長させたＭｇドープ高抵抗ＩｎｘＧａ１−ｘＮ層４、６００℃で成長させたＡｌＮまたはＧａＮからなるバッファ層２及び８００℃で成長させたＳｉドープｎ−ＩｎｘＧａ１−ｘＮ層５がそれぞれ、訂正明細書の特許請求の範囲の第１半導体層、第２半導体層及び第３半導体層に相当していることが明らかであり、また、第２２段落に記載されるＡｌＮ層４１とＩｎｙＧａ１−ｙＮ（０≦ｙ≦１）層４２とを交互に積層してなるバッファ層４０ａ、４０ｂを間に含む３層が訂正明細書の特許請求の範囲の第１半導体層、第２半導体層及び第３半導体層に相当していることも明らかであるから、特許請求の範囲に記載される特許を受けようとする発明が発明の詳細な説明に記載されているものと認められ、本件訂正明細書が特許法第３６条第５項第１項に規定する要件を満たしていないとはいえない。
　なお、上記のものの外、第１０段落に記載されるＭｇドープ高抵抗ＩｎｘＧａ１−ｘＮ層６、ＡｌＮまたはＧａＮからなるバッファ層２及びＳｉドープｎ−ＩｎｘＧａ１−ｘＮ層７、また、図５、図６に示されるバッファ層５０ａ、５０ｂ、６０ａ、６０ｂを間に含む３層も訂正明細書の特許請求の範囲の第１半導体層、第２半導体層及び第３半導体層に相当するものと認められる。
（３）分割要件について
　本件の原出願である特願平４−２０４０２７号の願書に最初に添付された明細書の第１９段落及び第３１段落には、それぞれ、上記の本件訂正明細書の第１０段落及び２２段落とほぼ同じ内容の記載がなされており、本件訂正明細書の特許請求の範囲に記載された発明が本件の原出願の願書に最初に添付された明細書に記載されていることは明らかであるから、本件出願の出願日は、原出願の出願日である平成４年７月３０日とみなされる。
　したがって、本件の出願日を現実の出願日である平成１０年９月１０日とした上で、本件発明が特許法第２９条第１項第３号の規定に該当する旨の申立人の主張は採用できない。
　
７．むすび
　以上のとおりであり、特許異議申立ての理由及び証拠によっては、本件発明の特許を取り消すことはできない。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１４年２月７日（２００２．２．７）
【訂正の要旨】
　訂正の要旨
ａ．特許請求の範囲の請求項１を
「基板上にＩｎＧａＮ系材料からなる半導体層を積層した半導体発光素子の製造方法であって、ＩｎｘＧａ１−ｘＮ（０≦ｘ≦１）からなる第１半導体層上に、前記第１半導体層よりも低い温度で成長させたＡｌＮあるいはＩｎｙＧａ１−ｙＮ（０≦ｙ≦１）からなるバッファ層として第２半導体層を形成させ、前記第２半導体層上に、前記第２半導体層よりも高い温度で成長させたＩｎｚＧａ１−ｚＮ（０≦ｚ≦１）からなる第３半導体層を形成させることを特徴とする半導体発光素子の製造方法。」と訂正する。
ｂ．明細書の段落【０００７】を
「【０００７】
　【課題を解決するための手段】
　本発明に係る半導体発光素子の製造方法では、基板上にＩｎＧａＮ系材料からなる半導体層を積層した半導体発光素子の製造方法であって、ＩｎｘＧａ１−ｘＮ（０≦ｘ≦１）からなる第１半導体層上に、前記第１半導体層よりも低い温度で成長させたＡｌＮあるいはＩｎｙＧａ１−ｙＮ（０≦ｙ≦１）からなるバッファ層として第２半導体層を形成させ、前記第２半導体層上に、前記第２半導体層よりも高い温度で成長させたＩｎｚＧａ１−ｚＮ（０≦ｚ≦１）からなる第３半導体層を形成させることを特徴とする。」と訂正する。
（５４）【発明の名称】
半導体発光素子の製造方法
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　基板上にＩｎＧａＮ系材料からなる半導体層を積層した半導体発光素子の製造方法であって、
ＩｎｘＧａ１−ｘＮ（０≦ｘ≦１）からなる第１半導体層上に、
　前記第１半導体層よりも低い温度で成長させたＡｌＮあるいはＩｎｙＧａ１−ｙＮ（０≦ｙ≦１）からなるバッファ層として第２半導体層を形成させ、
　前記第２半導体層上に、前記第２半導体層よりも高い温度で成長させたＩｎｚＧａ１−ｚＮ（０≦ｚ≦１）からなる第３半導体層を形成させることを特徴とする半導体発光素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【発明の属する技術分野】
　本発明は、高輝度、高精細の半導体発光素子の製造方法に関する。
　【０００２】
　【従来の技術】
　発光ダイオード（ＬＥＤ）は、明るいところでも見やすく、各種表示ランプなどのディスプレイ装置に広く用いられている。緑、黄緑のＬＥＤとしては発光部にＮをドープしたＧａＰを用いた素子、黄色のＬＥＤとしては発光部にＮをドープしたＧａＡｓＰを用いた素子、赤のＬＥＤとしては発光部にＺｎ−ＯをドープしたＧａＡｓＰまたはＡｌＧａＡｓを用いた素子があり、それぞれ製品化されている。
　【０００３】
　しかし、上記ＬＥＤは、以下のような欠点を有する。すなわち、ＧａＰ，ＧａＡｓＰは間接遷移型の半導体であり、不純物を添加して発光中心を形成しているため、この発光中心の濃度が低くなる。従って、電流を増加すると発光出力がすぐに飽和してしまい、高輝度が得られない。また、ＡｌｘＧａ１−ｘＡｓ（０≦ｘ≦１）は、ストップランプなどの高輝度ＬＥＤとして使用されているが、Ａｌ組成比ｘが０．４５より大きくなると間接遷移となる。よって、Ａｌ組成比が増大するほど、すなわち発光波長が短くなるほど効率が低下する。さらに、ＧａＰ、ＧａＡｓＰ、ＡｌＧａＡｓ系の半導体では、青色発光が得られない。
　【０００４】
　全波長領域で直接遷移型である半導体材料として、ＩｎＧａＮ系材料の研究が進められている。ＩｎＧａＮでは、図７に示すようにＩＩＩ族の組成を変えることにより赤から紫外の発光を得ることができる。特に、サファイア基板とＧａＮを用いてなる素子の研究が進められている。例えば、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．４８（１９８６）ｐ．３５３に示されるように、サファイア基板とＧａＮの間にＡｌＮからなるバッファ層を導入することにより、良好なＧａＮの結晶が得られる。また、Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．３０（１９９１）Ｌ１７０５に示されるように、サファイア基板とＧａＮとの間に低温成長のＧａＮからなるバッファ層を導入することにより良好なＧａＮの結晶が得られる。さらに、Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．２８（１９８９）Ｌ２１１２に示されるように、ＭｇドープＧａＮに電子線を照射することにより、ｐ型ＧａＮが得られ、高輝度の青色ＬＥＤが得られている。
　【０００５】
　【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような直接遷移型のＩｎＧａＮを用いた発光素子を実現するためには、複数の化合物半導体層を連続成長させる必要がある。複数のＩＩＩ族の組成の異なる半導体層を連続成長させていくと、生じた格子歪が格子欠陥を誘発し、ピット（穴）、クラック（ひび割れ）により発光効率が低下する。特に、窒化物系化合物半導体層の場合には、原子間の結合力が強いので、積層すればするほど格子歪みによる格子欠陥が多くなる問題があった。
　【０００６】
　本発明は、上記問題点を解決しようとするものであり、化合物半導体層を連続成長させる時の格子歪を緩和して積層させ、高輝度、高精細の半導体発光素子の製造方法を提供することを目的とする。
　【０００７】
　【課題を解決するための手段】
　本発明に係る半導体発光素子の製造方法では、基板上にＩｎＧａＮ系材料からなる半導体層を積層した半導体発光素子の製造方法であって、ＩｎｘＧａ１−ｘＮ（０≦ｘ≦１）からなる第１半導体層上に、前記第１半導体層よりも低い温度で成長させたＡｌＮあるいはＩｎｙＧａ１−ｙＮ（０≦ｙ≦１）からなるバッファ層として第２半導体層を形成させ、前記第２半導体層上に、前記第２半導体層よりも高い温度で成長させたＩｎｚＧａ１−ｚＮ（０≦ｚ≦１）からなる第３半導体層を形成させることを特徴とする。
　【０００８】
　【発明の実施の形態】
　以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
　【０００９】
　（実施例１）
　図３は本発明の実施例１の半導体発光素子を示す断面図である。この半導体素子は、サファイア基板１の（０００１）面上に、ＡｌＮまたはＧａＮからなるバッファ層２、Ｓｉドープｎ−ＩｎｘＧａ１−ｘＮ層３、Ｍｇドープ高抵抗ＩｎｘＧａ１−ｘＮ層４、ＡｌＮまたはＧａＮからなるバッファ層２、Ｓｉドープｎ−ＩｎｘＧａ１−ｘＮ層５、Ｍｇドープ高抵抗ＩｎｘＧａ１−ｘＮ層６、ＡｌＮまたはＧａＮからなるバッファ層２、Ｓｉドープｎ−ＩｎｘＧａ１−ｘＮ層７およびＭｇドープ高抵抗ＩｎｘＧａ１−ｘＮ層８が積層形成されている。該ＡｌＮまたはＧａＮからなるバッファ層２、Ｓｉドープｎ−ＩｎｘＧａ１−ｘＮ層５、Ｍｇドープ高抵抗ＩｎｘＧａ１−ｘＮ層６、ＡｌＮまたはＧａＮからなるバッファ層２、Ｓｉドープｎ−ＩｎＮ層７およびＭｇドープ高抵抗ＩｎＮ層８は、Ｍｇドープ高抵抗ＩｎｘＧａ１−ｘＮ層４およびＭｇドープ高抵抗ＩｎｘＧａ１−ｘＮ層６が露出するように部分的に除去されている。Ｍｇドープ高抵抗ＩｎｘＧａ１−ｘＮ層８の一部、Ｍｇドープ高抵抗ＩｎｘＧａ１−ｘＮ層４およびＭｇドープ高抵抗ＩｎｘＧａ１−ｘＮ層６の露出部分は、ｐ型領域４ａ、６ａ、８ａとして形成され、ｐ型領域４ａ、６ａ、８ａの上には、ｐ型Ａｌ電極１０、１１、１２が設けられ、半導体を露出させなかった方の側面には、ｎ型Ａｌ電極９が設けられている。
　【００１０】
　実施例１の半導体素子を図１から３を参照して説明する。まず、図１に示すように、サファイア基板１を基板温度１１５０℃でサーマルクリーニングした。その後、基板温度を６００℃に下げ、サファイア基板１の（０００１）面上に、ＡｌＮまたはＧａＮからなるバッファ層２を成長させ、続いて、基板温度を８００℃に上げ、Ｓｉドープｎ−ＩｎｘＧａ１−ｘＮ層３およびＭｇドープ高抵抗ＩｎｘＧａ１−ｘＮ層４を成長させた。次に、基板温度を６００℃に下げ、ＡｌＮまたはＧａＮからなるバッファ層２を成長させ、続いて、基板温度を８００℃に上げ、Ｓｉドープｎ−ＩｎｘＧａ１−ｘＮ層５およびＭｇドープ高抵抗ＩｎｘＧａ１−ｘＮ層６を成長させた。さらに、基板温度を６００℃に下げ、ＡｌＮまたはＧａＮからなるバッファ層２を成長させ、続いて、基板温度を８００℃に上げ、Ｓｉドープｎ−ＩｎｘＧａ１−ｘＮ層７およびＭｇドープ高抵抗ＩｎｘＧａ１−ｘＮ層８を成長させた。
　【００１１】
　上記各半導体層の成長方法としては、ＭＯＣＶＤ法（有機金属化合物気相成長法）、ガスソースＭＢＥ法（分子線エピタキシー法）が好ましい。上記各半導体層を形成する原子のソースおよびドーパント材料としては、以下の化合物を用いることができる。
　【００１２】
　Ｇａソース：トリメチルガリウム（ＴＭＧ）またはトリエチルガリウム（ＴＥＧ）など、Ａｌソース：トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）またはトリエチルアルミニウム（ＴＥＡ）など、Ｉｎソース：トリメチルインジウム（ＴＭＩ）またはトリエチルインジウム（ＴＥＩ）など、Ｎソース：アンモニア（ＮＨ３）など、ドーパント材料：シラン（ＳｉＨ４）（ｎ型ドーパント用）およびビスシクロペンタジエニルマグネシウム（Ｃｐ２Ｍｇ）（ｐ型ドーパント用）など。
　【００１３】
　次に、図２に示すようにドライエッチングまたは選択エッチングにより、ＡｌＮまたはＧａＮからなるバッファ層２、Ｓｉドープｎ−ＩｎｘＧａ１−ｘＮ層５、Ｍｇドープ高抵抗ＩｎｘＧａ１−ｘＮ層６、ＡｌＮまたはＧａＮからなるバッファ層２、Ｓｉドープｎ−ＩｎｘＧａ１−ｘＮ層７およびＭｇドープ高抵抗ＩｎｘＧａ１−ｘＮ層８を、Ｍｇドープ高抵抗ＩｎｘＧａ１−ｘＮ層４およびＭｇドープ高抵抗ＩｎｘＧａ１−ｘＮ層６が露出するように部分的に除去した。
　【００１４】
　さらに、Ｍｇドープ局抵抗ＩｎｘＧａ１−ｘＮ層８の一部、Ｍｇドープ高抵抗ＩｎｘＧａ１−ｘＮ層４およびＭｇドープ高抵抗ＩｎｘＧａ１−ｘＮ層６の露出部分に、電子の到達深さが０．５μｍ程度になるように電子線を照射し、ｐ型領域４ａ、６ａ、８ａを形成した。
　【００１５】
　続いて、図３に示すように、ｐ型領域４ａ、６ａ、８ａの上に、５００μｍφのｐ型Ａｌ電極１０、１１、１２を、また、半導体層を露出させなかった方の側面に、ｎ型Ａｌ電極９を蒸着する。各Ａｌ電極形成後、ダイシングによりチップに分割し、半導体発光素子とした。
　【００１６】
　上記のような直接遷移型のＩｎＧａＮを用いて多波長発光素子を実現するためには、ＩＩＩ族の組成が異なる半導体層を連続成長させる必要がある。しかし、図７に示すように、格子定数に違いがあるため、連続成長させた場合には格子歪が生じる。格子歪は格子欠陥を誘発し、ピット（穴）、クラック（ひび割れ）により発光効率が低下する。そこで、本発明の半導体素子は各半導体層の間にＡｌＮまたはＧａＮからなるバッファ層を介装している。そのバッファ層により、上記格子歪を緩和することができる。
　【００１７】
　また、各半導体層を連続成長させた場合、各層の発光を分離、制御するための素子構造が必要である。そこで、本発明の半導体発光素子の製造方法では、上方の半導体層の一部を欠落させて下方の半導体層を露出させるエッチング工程と、露出された部分に荷電粒子を照射する工程とを含む。このため、各半導体層の発光部が分離独立して形成され、よって、発光を分離制御することができる。
　【００１８】
　各半導体層バッファ層の詳細は以下の通りとした。
　【００１９】
　ＡｌＮバッファ層２：厚み５００オングストローム
　Ｓｉドープｎ−ＩｎｘＧａ１−ｘＮ層３：Ｉｎ０．３Ｇａ０．７Ｎ、厚み２μｍ
　Ｍｇドープ高抵抗ＩｎｘＧａ１−ｘＮ層４：Ｉｎ０．３Ｇａ０．７Ｎ、厚み０．５μｍ
　Ｓｉドープｎ−ＩｎｘＧａ１−ｘＮ層５：Ｉｎ０．７Ｇａ０．３Ｎ、厚み１μｍ
　Ｍｇドープ高抵抗ＩｎｘＧａ１−ｘＮ層６：Ｉｎ０．７Ｇａ０．３Ｎ、厚み０．５μｍ
　Ｓｉドープｎ−ＩｎｘＧａ１−ｘＮ層層７：ＩｎＮ、厚み１μｍ
　Ｍｇドープ高抵抗ＩｎｘＧａ１−ｘＮ層８：ＩｎＮ、厚み０．５μｍ
各半導体層は、ピット、クラックなどの格子欠陥が見られなかった。
　【００２０】
　本実施例の半導体発光素子においては、赤、緑、青の高効率、高輝度な発光が得られた。
　【００２１】
　（実施例２）
　図４（ａ）は本発明の実施例２の半導体発光素子の露出部分を形成する前の状態を示す断面図であり、図４（ｂ）はその半導体発光素子のバッファ層を示す断面図である。
　【００２２】
　実施例２の半導体発光素子のバッファ層４０ａ、４０ｂ、４０ｃは、２０オングストロームのＡｌＮ層４１と２０オングストロームのＩｎｙＧａ１−ｙＮ（０≦ｙ≦１）層４２とを交互に積層してなる多層体である。
　【００２３】
　この実施例では、ｙの値は、バッファ層４０ａでは０．３、バッファ層４０ｂでは０．７、バッファ層４０ｃでは１．０としてある。
　【００２４】
　この半導体発光素子は、バッファ層として、ＡｌＮバッファ層４１とＩｎｙＧａ１−ｙＮ（０≦ｙ≦１）バッファ層４２とを交互に積層させた以外は、実施例１と同様の構成とし、同様の成長方法で作成した。
　【００２５】
　各半導体層は、ピット、クラックなどの格子欠陥が見られなかった。
　【００２６】
　このバッファ層は超格子構造になっているため、実施例１のバッファ層より、さらに格子歪の緩和効果が高く、また、サーマルクリーニングなどによって除去されない不純物などが基板上に残留していても、その不純物は超格子にトラップされるので、その悪影響を除くことができる。
　【００２７】
　本実施例の半導体発光素子においては、赤、緑、青の高効率、高輝度な発光が得られた。
　【００２８】
　（実施例３）
　図５（ａ）は本発明の実施例３の半導体発光素子の露出部分を形成する前の状態を示す断面図であり、図５（ｂ）はその半導体発光素子のバッファ層を示す断面図である。
　【００２９】
　実施例３の半導体発光素子のバッファ層５０ａ、５０ｂ、５０ｃは、ＩｎＧａＮ層の厚みを変えた以外は実施例２の半導体発光素子のバッファ層４０ａ、４０ｂ、４０ｃと同様の構成である。具体的には、以下のような構成となっている。ＡｌＮ層５１の上のＩｎｙＧａ１−ｙＮ（０≦ｙ≦１）層５２は２０オングストロームであり、その上のＡｌＮ層５１の上のＩｎｙＧａ１−ｙＮ（０≦ｙ≦１）層５３は３０オングストロームであり、その上のＡｌＮ層５１の上のＩｎｙＧａ１−ｙＮ（０≦ｙ≦１）層５４は４０オングストロームであり、その上のＡｌＮ層５１の上のＩｎｙＧａ１−ｙＮ（０≦ｙ≦１）層５５は９０オングストロームであり、その上のＡｌＮ層５１の上のＩｎｙＧａ１−ｙＮ（０≦ｙ≦１）層５６は１００オングストロームというように、ＡｌＮ層５１とＩｎｙＧａ１−ｙＮ層（０≦ｙ≦１）とを積層してなる。
　【００３０】
　この半導体発光素子は、バッファ層として、ＡｌＮ層５１とＩｎｙＧａ１−ｙＮ（０≦ｙ≦１）層５２、５３、５４・・・５５、５６とを交互に積層させた以外は、実施例１と同様にして作成した。
　【００３１】
　各半導体層は、ピット、クラックなどの格子欠陥が見られなかった。このバッファ層は実施例２と同様に、超格子構造になっているため、実施例１のバッファ層より、さらに格子歪の緩和効果が高い。本実施例の半導体発光素子においては、赤、緑、青の高効率、高輝度な発光が得られた。
　【００３２】
　（実施例４）
　図６（ａ）は本発明の実施例４の半導体発光素子の露出部分を形成する前の状態を示す断面図であり、図６（ｂ）はその半導体発光素子のバッファ層を示す断面図である。
　【００３３】
　実施例４の半導体発光素子のバッファ層６０ａ、６０ｂ、６０ｃは、ＡｌＮまたはＧａＮからなる層６１とＡｌＮ層６２およびＩｎｙＧａ１−ｙＮ（０≦ｙ≦１）層６３とを積層してなる。この実施例では、ｙの値は、バッファ層４０ａでは０．３、バッファ層４０ｂでは０．７、バッファ層４０ｃでは１．０としてある。
　【００３４】
　この半導体発光素子は、バッファ層として、ＡｌＮ層６１と、ＡｌＮ層６２およびＩｎｙＧａ１−ｙＮ（０≦ｙ≦１）層６３とを交互に積層させた以外は、実施例１と同様にして作成した。
　【００３５】
　各半導体層は、ピット、クラックなどの格子欠陥が見られなかった。
　【００３６】
　このバッファ層は実施例２と同様に、超格子構造になっているため、実施例１のバッファ層より、さらに格子歪の緩和効果が高い。
　【００３７】
　本実施例の半導体発光素子においては、赤、緑、青の高効率、高輝度な発光が得られた。
　【００３８】
　なお、上記実施例では、赤、緑、青の三原色の半導体発光素子について述べたが、半導体層のＩＩＩ族元素の組成を変えることにより、赤から紫外領域までの発光が得られる。例えば、ｘ＝０．７５ならば、黄色の半導体発光素子が、ｘ＝０．９ならば、オレンジ色の半導体発光素子が、ｘ＝０ならば、紫外域の半導体発光素子が得られる。
　【００３９】
　また、基板としては、サファイア基板を用いたが、それ以外に半絶縁性のＺｎＯ基板またはＳｉＣ基板などを用いることができる。
　【００４０】
　【発明の効果】
　以上の説明で明らかなように、本発明によれば、直接遷移型のＩｎＧａＮを格子歪みを緩和して積層できるので、高輝度、高効率の発光が得られる半導体発光素子の製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
　【図１】
　本発明の実施例１の半導体発光素子の製造工程を示す図である。
　【図２】
　本発明の実施例１の半導体発光素子の製造工程を示す図である。
　【図３】
　本発明の実施例１の半導体発光素子を示す断面図である。
　【図４】
　（ａ）は本発明の実施例２の半導体発光素子の露出部分を形成する前の状態を示す断面図であり、（ｂ）は本発明の実施例２の半導体発光素子のバッファ層を示す断面図である。
　【図５】
　（ａ）は本発明の実施例３の半導体発光素子の露出部分を形成する前の状態を示す断面図であり、（ｂ）は本発明の実施例３の半導体発光素子のバッファ層を示す断面図である。
　【図６】
　（ａ）は本発明の実施例４の半導体発光素子の露出部分を形成する前の状態を示す断面図であり、（ｂ）は本発明の実施例４の半導体発光素子のバッファ層を示す断面図である。
　【図７】
　ＩｎｘＧａ１−ｘＮのＩＩＩ族元素の組成と格子定数との関係およびエネルギーギャップとの関係を表す図である。
　【符号の説明】
６０ａ、６０ｂ、６０ｃ　ＡｌＮまたはＧａＮからなる層とＡｌＮ層／ＩｎｙＧａ１−ｙＮ（０≦ｙ≦１）層の周期的多層体とからなるバッファ層
４１、５１、６１、６３　ＡｌＮバッファ層
４２、５２、５３、５４、５５、５６、６２　ＩｎｙＧａ１−ｙＮ（０≦ｙ≦１）バッファ層