(57)【要約】【課題】  白色光に近い光、または可視領域とほぼ同等もしくはそれに近い波長領域を得られる窒化物半導体発光素子を提供する。【解決手段】    基板上の第１窒化物半導体層に、基板に垂直な断面における基板表面に対する傾斜角が滑らかに変化する部分を有するレジストパターンを形成する工程と、レジストパターンをマスクとして基板にエッチングを施して、第１窒化物半導体層にレジストパターンを転写する工程と、パターニングした第１窒化物半導体層上に発光層を成長させる工程とを含む方法により窒化物半導体発光素子を製造する。【選択図】  図１
2008053608.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）基板上の第１窒化物半導体層に、該基板に垂直な断面における基板表面に対する傾斜角が滑らかに変化する部分を有するレジストパターンを形成する工程と、
（ｂ）前記レジストパターンをマスクとして基板にエッチングを施して、前記第１窒化物半導体層にパターンを転写する工程と、
（ｃ）パターニングした前記第１窒化物半導体層上に活性層を形成する工程と
を含む窒化物半導体結晶ないしそれを用いた発光素子の製造方法。
【請求項２】
前記工程（ａ）は、
（ａ−１）前記第１窒化物半導体層にレジストを塗布する工程と、
（ａ−２）マスクを用いて露光し、その後現像して、前記基板に垂直な断面における傾斜角が滑らかに変化する部分を有するレジストパターンを形成する工程と
を含む請求項１に記載の窒化物半導体結晶ないしそれを用いた発光素子の製造方法。
【請求項３】
前記活性層が、互いに異なる発光波長域を持つ複数の発光部を含む請求項２に記載の窒化物半導体結晶ないしそれを用いた発光素子の製造方法。
【請求項４】
前記傾斜角がａ軸方向に０°〜３０°である、又は、ｍ軸方向に０°〜９０°である請求項２または３に記載の窒化物半導体結晶ないしそれを用いた発光素子の製造方法。
【請求項５】
前記レジストパターンが複数の突起を有する形態である請求項２から４のいずれか１項に記載の窒化物半導体結晶ないしそれを用いた発光素子の製造方法。
【請求項６】
前記突起が稠密充填配置に分布されている請求項５に記載の窒化物半導体結晶ないしそれを用いた発光素子の製造方法。
【請求項７】
前記突起が畝である請求項５に記載の窒化物半導体結晶ないしそれを用いた発光素子の製造方法。
【請求項８】
前記工程（ａ−２）において、コンタクト露光法を用いる請求項２から７のいずれか１項に記載の窒化物半導体結晶ないしそれを用いた発光素子の製造方法。
【請求項９】
前記工程（ａ−２）において、プロキシミティ露光法を用いる請求項２から７のいずれか１項に記載の窒化物半導体結晶ないしそれを用いた発光素子の製造方法。
【請求項１０】
基板と、
前記基板上に積層され、前記基板に垂直な断面における基板表面に対する傾斜角が滑らかに変化する部分を含んだ表面を持つ活性層と
を有する窒化物半導体結晶ないしそれを用いた発光素子。  
【請求項１１】
前記活性層が、ｎ型窒化物半導体層、ｐ型窒化物半導体層を含み、互いに異なる発光波長域を持つ複数の発光部を含む請求項１０に記載の窒化物半導体結晶ないしそれを用いた発光素子。
【請求項１２】
前記傾斜角がａ軸方向に０°〜３０°である、又は、ｍ軸方向に０°〜９０°である請求項１０または１１に記載の窒化物半導体結晶ないしそれを用いた発光素子。
【請求項１３】
前記表面が、複数の突起を有する請求項１０から１２のいずれか１項に記載の窒化物半導体結晶ないしそれを用いた発光素子。
【請求項１４】
前記突起が稠密充填配置に分布されている請求項１３に記載の窒化物半導体結晶ないしそれを用いた発光素子。
【請求項１５】
前記突起が畝である請求項１３に記載の窒化物半導体結晶ないしそれを用いた発光素子。
【請求項１６】
前記活性層を形成する材料として、組成式ＡｌｘＩｎｙＧａ（１−ｘ−ｙ）Ｎ［０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１］で表される窒化物半導体を含む請求項１０から１５のいずれか１項に記載の窒化物半導体結晶ないしそれを用いた発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体結晶ないしそれを用いた発光素子及びその製造方法に関し、特に窒化物半導体結晶ないしそれを用いた発光素子及びその製造方法に関する。ここで、窒化物半導体とは、組成式ＡｌｘＧａｙＩｎ（１−ｘ−ｙ）Ｎ［０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１］で表される、ＧａＮ（窒化ガリウム）をベースとして任意にＡｌ（アルミニウム）、インジウム（Ｉｎ）がＧａサイトに入った混晶を含む半導体を指す。
【背景技術】
【０００２】
近年、発光ダイオード（ＬＥＤ）の性能向上によりＬＥＤの用途が広がっているが、更なる性能向上が望まれている。
【０００３】
特に、白色発光する半導体発光装置の性能向上が望まれ、種々の提案がなされている。
【０００４】
例えば、青色ＬＥＤをマウントしたパッケージに蛍光体の混入した樹脂を封入して、蛍光体を青色光励起することにより擬似白色光を得る物や、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色のＬＥＤをパッケージにマウントし、ＲＧＢ混色により白色光を得る物が良く知られている。蛍光体を用いる場合はそれを樹脂に混入する工程がある。３原色の単色ＬＥＤを用いる場合、実装工程が複雑になる。従って、より簡便化された白色ＬＥＤが望まれている。
【０００５】
特開平１１−２８９１０８号公報では、発光層におけるＩｎ組成にばらつきを持たせることで発光波長の広域化を行い、白色に近い発光を行う窒化ガリウム系化合物半導体発光素子が提案されている。
【０００６】
特開２０００−２８６５０６号公報には、ｎ型ＧａＮ層に、製造工程で角度が調整可能なＶ字溝を形成することで、複数の波長の光を発光し、その混色により白色に近い光を得るＧａＮ系発光素子が提案されている。
【０００７】
特開２００３−１０１１５６号公報では、ある傾斜角を持った複数の窒化物半導体層を基板上に形成し、複数の波長の光を発光し、その混色により白色に近い光を得るＧａＮ系発光素子が提案されている。
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−２８９１０８号公報
【特許文献２】特開２０００−２８６５０６号公報
【特許文献３】特開２００３−１０１１５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記の特許文献による方法では、発光波長が複数ではあるが広域性は十分とは言えず、演色性の良い白色発光をする発光素子や、可視領域と同等もしくはそれに近い発光波長領域を持つ発光素子の実現が望まれている。
【００１０】
本発明の目的は、白色光に近い光を発するか、可視領域と同等もしくはそれに近い発光波長領域を持つ窒化物半導体発光素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一観点によれば、（ａ）基板上の第１窒化物半導体層に、該基板に垂直な断面における基板表面に対する傾斜角が滑らかに変化する部分を有するレジストパターンを形成する工程と、（ｂ）前記レジストパターンをマスクとして基板にエッチングを施して、前記第１窒化物半導体層にパターンを転写する工程と、（ｃ）パターニングした前記第１窒化物半導体層上に活性層を形成する工程とを含む窒化物半導体結晶ないしそれを用いた発光素子の製造方法が提供される。
【００１２】
本発明の他の観点によれば、基板と、前記基板上に積層され、前記基板に垂直な断面における基板表面に対する傾斜角が滑らかに変化する部分を含んだ表面を持つ活性層とを有する窒化物半導体結晶ないしそれを用いた発光素子が提供される。
【発明の効果】
【００１３】
発光波長の連続的広がりにより、白色光に近い発光か、可視領域と同等もしくはそれに近い発光波長領域を持つ窒化物半導体発光素子が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１Ａ〜図１Ｆを参照して、第１の実施例による窒化物半導体結晶ないしそれを用いた発光素子の製造方法について説明する。
【００１５】
窒化物半導体層を成長させるための基板１として、一般的にはサファイアなどを用いる。本実施例においては２インチのサファイア基板を用いる。その他の基板としてＳｉＣ、Ｇａ２Ｏ３、ＺｎＯなどを用いてもよい。基板１の厚さは例えば４３０μｍで、片面が研磨されている。
【００１６】
まず、基板１を有機化学気相堆積（ＭＯＣＶＤ）装置に導入する。
【００１７】
基板１を１０００℃に昇温し、水素雰囲気下に７分間置くことにより、基板１の表面に付着している酸素分子やＯＨ基などを熱処理により除去する、いわゆるサーマルクリーニングを行う。
【００１８】
図１Ａに示すように、上記処理を行った基板１の上に、第１窒化物半導体層２を形成する。第１窒化物半導体層２として、例えばＧａＮを用いる。まず、ＧａＮの結晶性の向上のために、基板１の上にバッファ層を形成する。ＴＭＧ（トリメチルガリウム）を１０．４μｍｏｌ／ｍｉｎ、ＮＨ３（アンモニア）を３．３ＬＭ（２５℃、１気圧）供給し、水素と窒素の混合雰囲気下、基板温度５２５℃で３分間結晶性の低いアモルファス的なバッファ層を成長させる。
【００１９】
次に、成長速度を抑えて、不純物を添加しない第１ＧａＮ層を成長させる。ＴＭＧを２３μｍｏｌ／ｍｉｎ、ＮＨ３を２．２ＬＭ供給し、水素と窒素の混合雰囲気下で基板温度を１０００℃にして１５分間、厚さ０．３μｍまで第１ＧａＮ層を成長させる。
【００２０】
さらに、成長速度を高めて、不純物を添加しない第２ＧａＮ層を成長させる。ＴＭＧを４５μｍｏｌ／ｍｉｎ、ＮＨ３を４．４ＬＭ供給し、水素と窒素の混合雰囲気下で基板温度を１０００℃にして４３分間、厚さ２μｍまで第２ＧａＮ層を成長させる。
【００２１】
さらに、Ｓｉ（シリコン）を添加した第１ｎ型ＧａＮ層を成長させる。ＴＭＧを４５μｍｏｌ／ｍｉｎ、ＮＨ３を４．４ＬＭ、ＳｉソースとしてＳｉＨ４を２．７ｎｍｏｌ／ｍｉｎ供給し、水素と窒素の混合雰囲気下で基板温度を１０００℃にして７７分間、厚さ３．５μｍまで第１ｎ型ＧａＮ層を成長させる。添加するＳｉのＴＭＧに対する分子（原子）数の比Ｓｉ／ＴＭＧは６Ｅ−５（６×１０−５、ａ×１０ｎをａＥｎと表記）である。こうして、第１窒化物半導体層２が形成される。
【００２２】
図１Ａ中左に、点線で囲んだＡ部分の部分拡大図を示す。図示のように、第１窒化物半導体層２は、バッファ層２ｂ、第１ＧａＮ層２ｇ１、第２ＧａＮ層２ｇ２、第１ｎ型ＧａＮ層２ｎ１がこの順に積層した構造である。
【００２３】
第１窒化物半導体層２を形成したら、上記の窒化物半導体層が積層した基板１を一旦ＭＯＣＶＤ装置から取り出す。まず、ＴＭＧの供給を止めた後、水素と窒素の混合雰囲気下でＮＨ３を４．４ＬＭ供給しつつ、降温レート２００℃／ｍｉｎで基板温度を下げていき、５００℃になった時点でＮＨ３の供給を終了する。基板温度が１５０℃〜２５０℃になったら、基板１を取り出す。
【００２４】
第１窒化物半導体層２の上に、レジストパターン３ｐを形成する。まず、取り出した基板１をアセトンもしくはＩＰＡ（イソプロピルアルコール）と超音波を用いて洗浄する。
【００２５】
図１Ｂに示すように、その後、フォトレジスト３を塗布する。基板上にＡＺ５２１４反転型レジストを回転数６０００ｒｐｍでスピンコートする。レジストの厚さはおおよそ１μｍである。その後、９０℃で６０秒プリベークする。続いて、フォトレジスト３のパターニングを行う。
【００２６】
図２Ａおよび図２Ｂに、フォトレジスト３のパターニング方法を示す。図２Ａおよび図２Ｂに示すように、フォトレジストのパターニングは露光、現像にて行う。
【００２７】
図２Ａに示したコンタクト露光法によるパターニングについて説明する。例えば石英などからなるマスク基板８ｓの下面に所定のパターンの金属パターン８ｍを形成したマスク８を、金属パターン８ｍがフォトレジスト３と接するように配置する。
【００２８】
図３に、マスク８における金属パターン８ｍの一例を表した平面図を示す。図示のように、マスクパターンは、直径２．５μｍの円形状のドット（開口）９が稠密充填（ここではヘキサゴナル）配置された構造である。ドット間の距離は５μｍである。露光量が５０ｍＪ／ｃｍ２となるようにマスク基板に紫外（ＵＶ）光を照射する。このドット９を通過した光がレジストに照射される。その後、現像を行う。現像液にＡＺ−Ｄｅｖｅｌｏｐｅｒを用い、室温で６０秒現像する。本実施例では反転型レジストを用いているので、その光が照射された部分のレジストが現像時に残る。図示のように、平面上ドット周辺にも多少の光が照射され、図示の形のように、ドット位置で突起が急峻に盛り上がったパターンのレジストとなる。
【００２９】
なお、図２Ｂに示すように、露光方法として、マスク８とフォトレジスト３との間にギャップを設ける、プロキシミティ露光法を用いることも出来る。
【００３０】
図１に戻って工程の説明を続ける。図１Ｃに示すように、１２０℃で１２０秒ポストベークを行い、レジストパターン３ｐが形成される。
【００３１】
図１Ｄに示すように、レジストパターン３ｐの上からＩＣＰ（誘導結合プラズマ）によるドライエッチングを行う。ドライエッチングは、例えばＣｌ２ガスを用い、圧力１Ｐａ、周波数１３．５６ＭＨｚ、パワー１００Ｗの条件下で行う。レジストと第１窒化物半導体層２のエッチング選択比は１：１であり、第１窒化物半導体層２エッチング深度は１．０μｍである。こうして、表面がパターニングされた第１窒化物半導体層２が形成される。
【００３２】
図４Ａ〜図４Ｃに、パターニングされた第１窒化物半導体層２の表面形状の例をＡＦＭ（原子間力顕微鏡）にて撮影したＡＦＭ像を示す。
【００３３】
図４Ａに示すように、上記のような方法で第１窒化物半導体層２のパターニングを行うと、例えば突起が稠密充填配置され、基板に垂直な断面の基板表面に対する傾斜角が滑らかに変化するパターンが得られる。
【００３４】
また、露光量の調節やプロキシミティ露光などにより露光方法を変えることで、図４Ｂに示すような、高さの違う複数種類の突起を持つパターンや、図４Ｃに示すような、凹凸がほぼ規則的に配置されたパターンを得ることも可能である。
【００３５】
図５に、第１窒化物半導体層２の表面パターンの他の形態を表した斜視図を示す。図５に示すように、第１窒化物半導体層２の表面パターンの他の形態として、畝状の突起が１以上配置されたストライプ状のパターンニングも可能であろう。
【００３６】
上記のように、マスクパターンおよび露光条件の調整により、表面の傾斜角分布が滑らかに変化する様々なパターンの第１窒化物半導体層２が得られる。それらの表面のパターンの傾斜角は実用上０°〜３０°が妥当であろう。
【００３７】
図１に戻って説明する。窒化物半導体の積層した基板１を酸処理、有機洗浄する。酸処理には王水、硫酸過酸化水素、塩酸過酸化水素などを用い、有機洗浄にはアセトンもしくはＩＰＡと超音波を組み合わせたものを用いる。
【００３８】
再びＭＯＣＶＤ装置に基板１を導入し、ＮＨ３を４．４ＬＭ供給しつつ、基板温度を１０００℃まで昇温する。
【００３９】
図１Ｅに示すように、第１窒化物半導体層２の上に、窒化物半導体層（再成長層）２ｒを積層する。まず、Ｓｉを添加した第２ｎ型ＧａＮ層を成長させる。ＴＭＧを４５μｍｏｌ／ｍｉｎ、ＮＨ３を４．４ＬＭ、ＳｉソースとしてＳｉＨ４を０．４６ｎｍｏｌ／ｍｉｎ供給し、水素と窒素の混合雰囲気下で基板温度を１０００℃にして厚さ０．２μｍまで第２ｎ型ＧａＮ層を成長させる。添加するＳｉのＴＭＧに対する分子（原子）数の比Ｓｉ／ＴＭＧは１Ｅ−５である。
【００４０】
続いて、Ｓｉを添加した第３ｎ型ＧａＮ層を成長させる。ＴＭＧを２３μｍｏｌ／ｍｉｎ、ＮＨ３を４．４ＬＭ、ＳｉソースとしてＳｉＨ４を０．２３ｎｍｏｌ／ｍｉｎ供給し、水素と窒素の混合雰囲気下で基板温度を４分間で７２０℃まで降温して第３ｎ型ＧａＮ層を成長させる。添加するＳｉのＴＭＧに対する分子（原子）数の比Ｓｉ／ＴＭＧは１Ｅ−５である。
【００４１】
次に、第３ｎ型ＧａＮ層の上に、クラッド層としてのｎ型ＡｌＧａＮ層２ｃを成長させる。こうして、再成長層２ｒが形成される。
【００４２】
図１Ｅ中左に、点線で囲んだＢ部分の部分拡大図を示す。図示のように、再成長層２ｒは、第２ｎ型ＧａＮ層２ｎ２、第３ｎ型ＧａＮ層２ｎ３、ｎ型ＡｌＧａＮ層２ｃがこの順に積層した構造である。
【００４３】
図１Ｅに示すように、再成長層２ｒの上に、発光層を形成する。ここではＭＱＷ（多重量子井戸）層を形成する。ウェル層４としてＩｎＧａＮ（インジウムガリウムナイトライド）層、バリア層５としてＳｉを添加したＧａＮ層を成長させる。
【００４４】
ウェル層４を形成するために、ＴＭＧを３．６μｍｏｌ／ｍｉｎ、ＴＭＩ（トリメチルインジウム）を２０μｍｏｌ／ｍｉｎ、ＮＨ３を４．４ＬＭ供給し、窒素雰囲気下で基板温度を７１０℃にして４１秒間、ＩｎＧａＮ層を成長させる。
【００４５】
バリア層５を形成するために、ＴＭＧを３．６μｍｏｌ／ｍｉｎ、ＮＨ３を４．４ＬＭ、ＳｉソースとしてＳｉＨ４を０．０１６ｎｍｏｌ／ｍｉｎ供給し、窒素雰囲気下で基板温度を７１０℃にして３２０秒間、ＧａＮ層を成長させる。添加するＳｉのＴＭＧに対する分子（原子）数の比Ｓｉ／ＴＭＧは４．５Ｅ−６である。
【００４６】
本実施例ではウェル層４から成長させ、ＧａＮと交互に計５層の量子井戸を成長させる。こうして、発光層が形成される。
【００４７】
図１Ｅに示すように、５層の発光層は、下層ほど傾斜角変化が急であり、上層は傾斜角変化が緩やかになっている。このような様々な傾斜角分布を持った発光層により、発光波長の広域化が可能となる。
【００４８】
図１Ｆに示すように、第２窒化物半導体層６を成長させる。まず、Ｍｇ（マグネシウム）を添加したｐ型ＡｌＧａＮ（アルミガリウムナイトライド）層を成長させる。ＴＭＧを８．１μｍｏｌ／ｍｉｎ、ＴＭＡ（トリメチルアルミニウム）を７．５６μｍｏｌ／ｍｉｎ、ＮＨ３を４．４ＬＭ、ＭｇソースとしてＣｐ２Ｍｇを０．１４９μｍｏｌ／ｍｉｎ供給し、水素と窒素の混合雰囲気下で、基板温度を８７０℃にして５分間、厚さ４０ｎｍまでｐ型ＡｌＧａＮ層を成長させる。添加するＭｇのＴＭＧに対する分子（原子）数の比Ｍｇ／ＴＭＧは０．０１８４である。
【００４９】
次に、Ｍｇを添加した第１ｐ型ＧａＮ層を成長させる。ＴＭＧを１８μｍｏｌ／ｍｉｎ、ＮＨ３を４．４ＬＭ、ＭｇソースとしてＣｐ２Ｍｇを０．１９８μｍｏｌ／ｍｉｎ供給し、水素と窒素の混合雰囲気下で基板温度を８７０℃にして４分間、厚さ１００ｎｍまで第１ｐ型ＧａＮ層を成長させる。添加するＭｇのＴＭＧに対する分子（原子）数の比Ｍｇ／ＴＭＧは０．０１１である。
【００５０】
次に、第１ｐ型ＧａＮ層よりＭｇの添加量が多い第２ｐ型ＧａＮ層を成長させる。ＴＭＧを１８μｍｏｌ／ｍｉｎ、ＮＨ３を４．４ＬＭ、ＭｇソースとしてＣｐ２Ｍｇを０．２３４μｍｏｌ／ｍｉｎ供給し、水素と窒素の混合雰囲気下で基板温度を８７０℃にして２分間、厚さ５０ｎｍまで第２ｐ型ＧａＮ層を成長させる。添加するＭｇのＴＭＧに対する分子（原子）数の比Ｍｇ／ＴＭＧは０．０１３である。こうして、第２窒化物半導体層６が形成される。
【００５１】
図１Ｅ、図１Ｆに示したように、積層した発光層、第１窒化物半導体層２の一部および第２窒化物半導体層６の一部を含む活性層は、各層ごとに基板表面に垂直な断面における、基板表面に対する傾斜角が異なっており、上層に行くほどその傾斜角は緩やかである。こうして、発光層は幅広い傾斜角分布を持つことが可能となる。
【００５２】
次に、不純物活性化熱処理をする。窒素雰囲気下８５０℃で一分間行う。
【００５３】
図１Ｆに示すように、ｎ型電極７ｎ、ｐ型電極７ｐを形成する。まず、第２窒化物半導体層６側から、第１窒化物半導体層２の一部が露出するように第２窒化物半導体層６、発光層、第１窒化物半導体層２の一部をドライエッチングにより除去する。エッチングの際のマスク材には、一般的なレジストもしくは金属膜を用い、エッチングのガスには塩素系ガスを用いる。またエッチング装置はＩＣＰドライエッチング装置を用いるが、平行平板ドライエッチング装置でも構わない。
【００５４】
露出した第１窒化物半導体層２に電気的に接触するｎ型電極７ｎを形成する。
【００５５】
第２窒化物半導体層６に電気的に接触するｐ型電極７ｐを形成する。
【００５６】
電極材料には導電性が高く、比較的安価で耐久性の良い金属が用いられる。例えばｎ型電極７ｎにはＴｉ／Ａｌ、ｐ型電極７ｐにはＮｉ／Ａｕが用いられる。
【００５７】
最後に、スクライブ、クリービングなどによりチップ化して、本実施例による窒化物半導体発光素子が完成する。
【００５８】
図６に、本実施例の図４Ａに示した活性層のパターンを持つ窒化物半導体発光素子の発光層の蛍光スペクトルを示す。２ｍＷ、２．５ｍｍφのＨｅ−Ｃｄレーザ（３２５ｎｍ）を励起光源として、そのレーザ光でウエハ状態の窒化物半導体を励起し、その半導体からの発光を分光光度装置を用いて観測した。
【００５９】
図６に示すように、広範囲の波長にわたって発光が観測され、その発光半値幅は１６８ｎｍであった。一方、本実施例の窒化物半導体発光素子と同様の組成で、活性層が平坦な参照サンプル（発光ピーク波長４９８ｎｍ）の発光スペクトルの半値幅は２８ｎｍであり、本実施例による素子の発光半値幅は、参照サンプルの発光半値幅に対して約６倍となっている。
【００６０】
図７に、第２の実施例による活性層の形態を表した斜視図を示す。本実施例による窒化物半導体発光素子においては、活性層を図示のように加工する。
【００６１】
具体的に説明すると、図７中の発光装置は３種類の発光波長域を持つ発光部１０１、１０２、１０３からなる。
【００６２】
発光部１０３は、第１の実施例における参照サンプルのように活性層が平坦であるが、参照サンプルとは組成を変えた窒化物半導体結晶である。本実施例では緑色領域（５００ｎｍ〜５４０ｎｍ）の発光が得られるように組成を調整する。
【００６３】
第１窒化物半導体層２を第１の実施例と同様にパターニングしたレジストのエッチングマスクを用いて露光することにより、表面パターンとして、ａ軸方向、Ｍ軸方向にそれぞれ最大傾斜角θ１、θ２を持つ滑らかな畝が周期的に並んだ発光部１０１、１０２が形成される。
【００６４】
発光部１０１は、表面がａ軸方向に角度分布を持つ活性層を備えている。ａ軸に対する傾斜角の分布範囲は０°〜３°である。発光部１０１は青色の発光領域（４４０ｎｍ〜５００ｎｍ）をもつ発光層となる。
【００６５】
発光部１０２は、表面がＭ軸方向に角度分布を持つ活性層を備えている。Ｍ軸に対する傾斜角の分布範囲は０°〜３０°である。発光部１０２は赤色の発光領域（５４０ｎｍ〜６４０ｎｍ）を持つ発光層となる。
【００６６】
これら発光部１０１〜１０３を、条件の異なるレジスト−エッチングを２回（発光部１０１と発光部１０２の形成に一回ずつ）行うことで形成し、図示のように並べて配置することで、取り出される光の波長域（４４０ｎｍ〜６４０ｎｍ）が可視全域に近い窒化物発光素子を実現することが出来るであろう。
【００６７】
なお、その他の形成プロセスは、第１の実施例と同様である。
【００６８】
また、各発光部の表面パターンは畝の集合に限定されるものではなく、第１の実施例で示したパターンなどでも良い。
【００６９】
上記のように、本実施例による窒化物半導体発光素子を用いることで、発光波長のスペクトル分布が可視域に近い、演色性の良い発光を得られる。  
【００７０】
以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、フォトレジスト３のパターニングの際、露光量、マスクの金属パターン８ｍなどを工夫することにより、ポジタイプのレジストを使用することも可能であろう。
【００７１】
その他、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】図１Ａ〜図１Ｆは、第１の実施例による窒化物半導体発光素子の製造方法を表した概略断面図である。
【図２】図２Ａは、コンタクト露光法による第１窒化物半導体層の露光方法を表した概略断面図であり、図２Ｂは、プロキシミティ露光法による第１窒化物半導体層の露光方法を表した概略断面図である。
【図３】図３は、マスクパターンの例を表した平面図である。
【図４】図４Ａ〜図４Ｃは、本実施例による第１窒化物半導体層の表面パターンの例を測定したＡＦＭ像である。
【図５】図５は、第１窒化物半導体層の表面パターンの他の形態を表した斜視図である。
【図６】図６は、本実施例の窒化物半導体発光素子の発光層の蛍光スペクトルを表したグラフである。
【図７】図７は、第２の実施例による窒化物半導体発光素子の形態を表した斜視図である。
【符号の説明】
【００７３】
１  基板
２  第１窒化物半導体層（テンプレート）
２ｒ  再成長層
３  フォトレジスト
３ｐ  レジストパターン
４  ウェル層
５  バリア層
６  第２窒化物半導体層
７ｎ  ｎ型電極
７ｐ  ｐ型電極
８  マスク
８ｍ  金属パターン
８ｓ  マスク基板
９  ドット（開口）
１０１  青色発光部
１０２  赤色発光部
１０３  緑色発光部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図４】
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