(57)【要約】【課題】窒化物系化合物半導体の結晶成長後のプロセスにおける窒素抜け（欠陥形成）を防止し、窒化物系化合物半導体の結晶表面にダメージを与えることなく当該保護膜を除去する手法を提供すること。【解決手段】窒化物系化合物半導体の結晶成長に続いて、同一の結晶成長装置内で、ｐ型コンタクト層７の表面に保護層８を形成する。このときの成膜温度Ｔｇは、６５０℃≦Ｔｇ≦１０５０℃の範囲とする。この保護層は２以上の層を積層させたものであり、下層８ａと上層８ｂの２層で構成されている。保護層８は、Ｓｉ、Ａｌ、およびＮを含有する膜であり、例えば、下層８ａが厚さ１ｎｍ〜１００ｎｍ程度のＳｉＮｘ層（ｘ＞０）であり、上層８ｂが厚さ１ｎｍ〜２０ｎｍ程度のＡｌｙＧａ１−ｙＮ層（０．５≦ｙ≦１）とされる。保護層８の適正な総厚Ｌは保護層の組成に依存するが、２ｎｍ≦Ｌ≦１２０ｎｍの範囲で選択される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成された窒化物系化合物半導体層上にｐ型伝導を示し得るドーパントを含有するコンタクト層を形成する第１の工程と、前記第１の工程の直後に同一の結晶成長装置内で、前記コンタクト層の表面に２層以上の保護層を形成する第２の工程と、前記窒化物系化合物半導体層およびコンタクト層をアニールする第３の工程とを備えていることを特徴とする窒化物系化合物半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記保護層は、Ｓｉ、Ａｌ、およびＮを含有する請求項１に記載の窒化物系化合物半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記保護層は、ＳｉＮｘ層（ｘ＞０）とＡｌｙＧａ１−ｙＮ層（０．５≦ｙ≦１）の積層構造を有し、前記コンタクト層側にＳｉＮｘ層を、表面側にＡｌｙＧａ１−ｙＮ層を有している請求項２に記載の窒化物系化合物半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記保護層の厚みＬが２ｎｍ≦Ｌ≦１２０ｎｍである請求項１乃至３の何れか１項に記載の窒化物系化合物半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記第２の工程における保護層の形成温度Ｔｇが６５０℃≦Ｔｇ≦１０５０℃である請求項１乃至４の何れか１項に記載の窒化物系化合物半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記第３の工程におけるアニール温度Ｔａが４５０℃≦Ｔａ≦９５０℃である請求項１乃至５の何れか１項に記載の窒化物系化合物半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記第３の工程におけるアニールは、窒素ガスを含む雰囲気中で実行する請求項１乃至６の何れか１項に記載の窒化物系化合物半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記第１および第２の工程の成膜を、有機金属気相成長法によって連続して実行する請求項１乃至７の何れか１項に記載の窒化物系化合物半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記第３の工程のアニールを、前記第１および第２の工程を実行した同一成長炉内で実行する請求項１乃至８の何れか１項に記載の窒化物系化合物半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記窒化物系化合物半導体層は、前記基板上に、ｎ型クラッド層、活性層構造、ｐ型クラッド層が順次形成されたものである請求項１乃至９の何れか１項に記載の窒化物系化合物半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
前記第３の工程に続いて、前記保護層の一部を除去する第４の工程と、該保護層が一部除去された領域に電極形成する第５の工程を備えている請求項１乃至１０の何れか１項に記載の窒化物系化合物半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
前記第４の工程における保護層の一部の除去を、ウェットプロセスで実行する請求項１１に記載の窒化物系化合物半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は窒化物系化合物半導体装置の製造方法に関し、より詳細には、窒素をＶ族元素として含むIII−Ｖ族化合物半導体薄膜結晶からなる半導体装置の製造技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
青色発光素子と蛍光体との組み合わせにより得られる白色光源は、液晶ディスプレイなどのバックライト、発光ダイオード（ＬＥＤ）イルミネーション、自動車用照明、あるいは蛍光灯に代替する一般照明などとしての応用が盛んに研究されてきており、その一部は既に実用化されている。現在では、このような青色発光素子は主に、有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）や分子線エピタキシ法（ＭＢＥ法）などの手法により窒化ガリウム系半導体結晶の薄膜を成長させることにより作製されている。
【０００３】
図１（Ａ）〜（Ｆ）は、ＭＯＣＶＤ法で窒化ガリウム系半導体薄膜を積層成長させて青色ＬＥＤを作製する一般的な結晶成長プロセス例を説明するための図である。これらの図では、基板としてサファイヤ基板を用いた例が示されている。先ず、サファイヤ基板１０１を結晶成長用の反応炉内のサセプタに載置して炉内に水素ガスを供給し、１０００℃程度もしくはそれ以上の温度（この図では１０６０℃）で所定の時間保持して基板表面を清浄化（サーマルクリーニング）する（図１（Ａ））。
【０００４】
この表面清浄化処理の後、基板温度を５５０℃程度の比較的低温の領域まで一旦下げ、基板温度を充分に安定させた状態で炉内に結晶成長用のガスを供給させていわゆる低温バッファ層１０２を形成する。ここで用いられる結晶成長用ガスは、例えば、ガリウム供給源であるトリメチルガリウム（ＴＭＧ）と窒素供給源であるアンモニア（ＮＨ３）であり、これらの原料ガスが水素ガスをキャリヤガスとして供給され、ＧａＮのバッファ層１０２が得られる（図１（Ｂ））。
【０００５】
このバッファ層１０２の形成後、基板温度を再び１０００℃程度の高温領域まで上げ、基板温度が充分に安定した後に、トリメチルガリウム（ＴＭＧ）とアンモニア（ＮＨ３）を水素ガスをキャリヤガスとして供給してアンドープ（ｉ型）ＧａＮ層１０３を成膜する。そして、上記供給ガス中にＧａＮ結晶中でｎ型ドーパントとなるＳｉの供給源であるモノシランガス（ＳｉＨ４）を所定の流量だけ混入させて結晶成長を継続させて、上記ｉ型ＧａＮ層１０３の上にｎ型ＧａＮ層１０４を成膜する（図１（Ｃ））。
【０００６】
次に、基板温度を中間領域（この図では７５０℃）まで下げて基板温度が充分に安定した後に、この成長温度でＩｎＧａＮの量子井戸層とＧａＮの障壁層を交互に複数層積層させたＩｎＧａＮ／ＧａＮ多重量子井戸発光層１０５を形成する（図１（Ｄ））。ここで、ＧａＮの障壁層の成長はトリメチルガリウム（ＴＭＧ）とアンモニア（ＮＨ３）を窒素をキャリヤガスとして供給することで行われ、ＩｎＧａＮの量子井戸層の成長は上記ガスに、さらに所定流量のトリメチルインジウム（ＴＭＩ）を混入させて実行される。
【０００７】
続いて、基板温度を１０００℃付近の高温領域まで再度上げ、水素をキャリヤガスとして、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）、トリメチルガリウム（ＴＭＧ）、アンモニア（ＮＨ３）、およびｐ型ドーパントとなるＭｇの供給源であるシクロペンタジエニルマグネシウム（Ｃｐ２Ｍｇ）を供給してＭｇドープのＡｌＧａＮ層１０６を形成し（図１（Ｅ））、さらに、上記供給ガスのうちのトリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）の供給を断ってＭｇドープのＧａＮ層１０７を形成する（図１（Ｆ））。なお、ｐ型ドーパントはＭｇに変えてＺｎやＢｅ或いはＣとする場合もある。このようにして半導体基板が完成する。
【０００８】
その後、基板を反応炉内から取り出すが、これは以下のようになされる。先ず、III族原料とドーパント原料（この場合には、ＴＭＧとＣｐ２Ｍｇ）の供給を遮断した後に基板加熱用ヒータへの通電を遮断すると、基板温度が降下を始める。このときの基板温度の降下速度は、使用するサセプタの熱容量やガス流量に依存するが、概ね、２０分間で１０００℃から５００℃程度にまで下がる。そして、この温度にまで降下した時点でアンモニアガスの供給を遮断すると、反応炉内への供給ガスは水素キャリヤガスのみとなる。次に、安全性の観点から、反応炉内に供給するガスを水素ガスから窒素ガスに切り替え、炉内を完全に窒素ガスに置換する。そして、基板温度が約１００℃程度になるのを待ってから基板を炉外へと取り出す。
【０００９】
このようにして取り出された基板を、ｐ型キャリヤの活性化を目的として、窒素ガス中８００℃で１５分の条件でアニールした後、ドライエッチングによるメサ形成を行って、ｐ型電極およびｎ型電極を形成する。なお、このままの状態では、ＧａＮ層とサファイヤ基板との界面、ＧａＮ層と空気との界面、あるいはサファイヤ基板と空気との界面における屈折率差に起因して、内部から外部に取り出される光の「全反射」が生じてしまい、発光素子としての光取出効率が小さくなる。このため、上記の全反射の程度を軽減させ光取出効率を上げて光出力を向上させるために、表面に凹凸加工を施したりサファイヤ基板を剥離するなどの処理が施される。
【００１０】
ところで、窒化物系化合物半導体は、熱処理やプラズマプロセスなどの際に、結晶中の窒素が結晶表面から脱離して欠陥が導入されやすい。例えば、青色ＬＥＤに使用されるＩｎＧａＮ量子井戸活性層からのＰＬ発光は、ｐ型ドーパントの活性化アニールの前後で７０％から９０％以上も発光強度が低下してしまうことが知られているが、このような結晶性の劣化原因は、熱処理中に窒化物系化合物半導体結晶中の窒素が分解して生じる窒素抜け起因の欠陥であると一般に考えられている（特許文献１など参照）。そして、このような特性劣化によって、光出力の低下にとどまらず、素子の電圧上昇や故障が誘発されることともなる。
【００１１】
また、ドライエッチングプロセスにおけるプラズマエッチングガスに窒素ガスを混合しておき、エッチング面および側壁面の結晶表面を窒素終端固定し、当該窒素終端固定された表面層を例えば極薄の窒化膜としてこれを後工程の「保護膜」として利用する手法も提案されている（特許文献２）。
【００１２】
このような「保護膜」は、水分や酸素による腐食（酸化）の進行を防ぐという意味では結晶表面を保護する膜として機能するが、このような膜を形成する工程において結晶表面にダメージが加わることは避けられず、当該ダメージは結晶性を劣化させてしまう。また、窒化物系化合物半導体の素子製造プロセス中で結晶に最も欠陥導入が生じやすいのはＭＯＣＶＤ炉から外部へと基板を取り出す工程においてであるが、当該工程はドライエッチング工程前の工程であるため、上述のような「保護膜」を基板取出工程での降温中に生じる窒素抜けに利用することはできない。ｐ型活性化アニール工程も、通常はドライエッチング工程の前に行われるものであるため、当該アニール工程で生じる窒素抜けに上記「保護膜」を利用することはできない。
【００１３】
そこで、窒化物系化合物半導体の薄膜結晶の成長に引き続いて、ＳｉＮ膜を形成する手法が有効であると考えられる。反応炉からの取り出しに先立って、窒化物系化合物半導体結晶の最表面にＳｉＮ膜を炉内で形成して結晶表面を保護する手法は特許文献３にも開示されている。しかし、特許文献３に開示されている手法では、電極を保護膜であるＳｉＮ膜上に形成することとなるため、形成される電極がショットキ電極である場合には有効であるが、低抵抗であることが望ましいオーミック電極には不適切である。
【００１４】
なお、特許文献１では、保護膜として機能する「キャップ層」を、ｐ型不純物をドープした窒化ガリウム系化合物半導体層の上に形成させ、当該キャップ層を設けた状態でアニーリングを行ってもよいとされてはいるが、保護膜をどのように形成するかに関しての具体的な手法については言及されていない。
【００１５】
一般的なＳｉＮｘ膜は、１００Ｔｏｒｒ程度以下の減圧下で、温度３００℃〜５００℃のプラズマプロセスで薄膜形成可能なプラズマＣＶＤ装置を用いて成膜され、得られる薄膜は緻密な膜質のＳｉＮｘ膜である。しかし、窒素抜けを防止するための保護膜としてのＳｉＮｘ膜を形成する場合には、ＭＯＣＶＤ反応炉内での窒化ガリウム系化合物半導体膜のエピ成長に引き続いて成膜する必要があるため、単純にＳｉ含有原料（例えば、ＳｉＨ４やテトラエチルシラン(ＴＥＳｉ）)と窒素原料（例えば、ＮＨ３やジメチルヒドラジン）の供給を行っただけでは、緻密で空隙のないＳｉＮ膜を形成することはできない。
【００１６】
具体的には、特許文献４で言及されている「構造欠陥抑制物質」のように、表面の膜構造が離散的な「島状形状」の膜となる。これは、成長温度が高いあるいは成膜時の圧力が高いために、ＳｉとＮの反応が気相中で進行してしまうことが一因と考えられる。そして、このような「島状形状」の膜では、上述の窒素抜けを防止することは不可能である。
【００１７】
また、特許文献１では、ＡｌＮあるいはＡｌＧａＮを保護膜として用いる方法についての言及があるが、Ａｌを含む膜は大気中で速やかに酸化されてしまうため、その膜上に良好な低抵抗の電極を形成することは困難である。そこで、ｐ型キャリヤ活性化アニールを行った後にＡｌを含有する上記保護膜を除去する必要があるが、ＧａＡｓやＩｎＰ系半導体の混晶とは異なり、ＧａＮなどの窒化物系化合物半導体材料はウェットプロセスでエッチングすることが困難であるためドライエッチングで除去するほかないが、このドライエッチングの際に結晶表面にダメージが入ってしまうため、保護膜としての意味をもたなくなってしまう。
【特許文献１】特開平５−１８３１８９公報
【特許文献２】特開２００６−１８５９６４公報
【特許文献３】特開２００６−２４９２７公報
【特許文献４】特開２００１−１７６８０４号公報
【００１８】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、窒化物系化合物半導体の結晶成長後に、当該結晶が劣化を生じる前に保護膜を形成し、当該保護膜によってその後のプロセスにおける窒素抜け（欠陥形成）を防止し、かつ、窒化物系化合物半導体の結晶表面にダメージを与えることなく当該保護膜を除去する手法を提供し、これにより、接触抵抗の低い電極形成が可能な高品質の窒化物系化合物半導体からなる半導体装置を提供することにある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
かかる課題を解決するために、本発明の窒化物系化合物半導体装置の製造方法は、基板上に形成された窒化物系化合物半導体層上にｐ型伝導を示し得るドーパントを含有するコンタクト層を形成する第１の工程と、第１の工程の直後に同一の結晶成長装置内でコンタクト層の表面に２層以上の保護層を形成する第２の工程と、窒化物系化合物半導体層およびコンタクト層をアニールする第３の工程とを備えている。
【００２０】
保護層は、Ｓｉ、Ａｌ、およびＮを含有することが好ましく、例えば、ＳｉＮｘ層（ｘ＞０）とＡｌｙＧａ１−ｙＮ層（０．５≦ｙ≦１）の積層構造を有し、コンタクト層側にＳｉＮｘ層を、表面側にＡｌｙＧａ１−ｙＮ層を有しており、その厚みＬは２ｎｍ≦Ｌ≦１２０ｎｍとすることが好ましい。
【００２１】
本発明において、第２の工程における保護層の形成温度Ｔｇは６５０℃≦Ｔｇ≦１０５０℃、第３の工程におけるアニール温度Ｔａは４５０℃≦Ｔａ≦９５０℃とすることが好ましい。
【００２２】
第３の工程におけるアニールは窒素ガスを含む雰囲気中で実行すること、第１および第２の工程の成膜は有機金属気相成長法によって連続して実行することが好ましく、第３の工程のアニールを第１および第２の工程を実行した同一成長炉内で実行することが好ましい。
【００２３】
本発明において、窒化物系化合物半導体層は、例えば、基板上に、ｎ型クラッド層、活性層構造、ｐ型クラッド層が順次形成されたものである。
【００２４】
また、本発明は、第３の工程に続いて、保護層の一部を除去する第４の工程と、該保護層が一部除去された領域に電極形成する第５の工程を備える態様とすることができ、第４の工程における保護層の一部の除去はウェットプロセスで実行することが好ましい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、窒化物系化合物半導体の結晶成長後に、当該結晶が劣化を生じる前に保護膜を形成することとしたので、当該保護膜によってその後のプロセスにおける窒素抜け（欠陥形成）を防止することが可能となる。また、窒化物系化合物半導体の結晶表面にダメージを与えることなく当該保護膜を除去することとしたので、接触抵抗の低い電極形成が可能な高品質の窒化物系化合物半導体からなる半導体装置が提供されることとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に、実施例により、本発明の窒化物系化合物からなる半導体装置の製造方法について説明する。
【実施例】
【００２７】
図２および図３は、ＭＯＣＶＤ法（有機金属気相成長法）で窒化物系化合物からなる半導体装置（本実施例では、青色ＬＥＤ）の製造プロセスの概略を説明するための図である。本実施例では基板としてはサファイヤが用いられている。先ず、サファイヤ基板１を結晶成長用の反応炉内のサセプタに載置して炉内に水素ガスを供給し、１０２０℃もしくはそれ以上の温度（本実施例では１０６０℃）で所定の時間保持して基板表面を清浄化（サーマルクリーニング）する（図２（Ａ））。
【００２８】
この処理の後、基板温度を５５０℃程度の比較的低温の領域まで一旦下げ、基板温度を充分に安定させた状態で炉内に結晶成長用のガスを供給させていわゆる低温バッファ層２を形成する。ここで用いられる結晶成長用ガスは、例えば、ガリウム供給源であるトリメチルガリウム（ＴＭＧ）と窒素供給源であるアンモニア（ＮＨ３）であり、これらの原料ガスが水素ガスをキャリヤガスとして供給され、ＧａＮのバッファ層２が得られる（図２（Ｂ））。
【００２９】
このバッファ層２の形成後、基板温度を再び１０００℃程度の高温領域まで上げ、基板温度が充分に安定した後に、トリメチルガリウム（ＴＭＧ）とアンモニア（ＮＨ３）を水素ガスをキャリヤガスとして供給してアンドープＧａＮ層３を成膜し、さらに、上記供給ガス中にＧａＮ結晶中でｎ型ドーパントとなるＳｉの供給源であるモノシランガス（ＳｉＨ４）を所定の流量だけ混入させて結晶成長を継続させて、アンドープＧａＮ層３の上にｎ型クラッド層となるｎ型ＧａＮ層４を成膜する（図２（Ｃ））。
【００３０】
次に、基板温度を中間領域（本実施例では７５０℃）まで下げて基板温度が充分に安定した後に、この成長温度でＩｎＧａＮの量子井戸層とＧａＮの障壁層を交互に複数層積層させたＩｎＧａＮ／ＧａＮ多重量子井戸発光層５（活性層構造）を形成する（図２（Ｄ））。ここで、ＧａＮの障壁層の成長はトリメチルガリウム（ＴＭＧ）とアンモニア（ＮＨ３）を水素をキャリヤガスとして供給することで行われ、ＩｎＧａＮの量子井戸層の成長は上記ガスにさらに所定流量のトリメチルインジウム（ＴＭＩ）を混入させて実行される。
【００３１】
続いて、基板温度を１０００℃付近の高温領域まで再度上げ、水素をキャリヤガスとして、トリメチルガリウム（ＴＭＧ）を２０μｍｏｌ／分、アンモニアガス（ＮＨ３）を５リットル／分、ｐ型ドーパントとなるＭｇの供給源であるシクロペンタジエニルマグネシウム（Ｃｐ２Ｍｇ）を１．５μｍｏｌ／分で供給する条件下で１０秒間維持し、その後３００秒かけてＴＭＧ流量を２０μｍｏｌ／分から１００μｍｏｌ／分へと線形的に増加させる。その後４分間、原料供給条件を一定にした状態で結晶成長を継続し、ｐ型クラッド層となるＭｇドープのＧａＮ層６を１００ｎｍ形成し、さらに、同じくｐ型伝導を示すドーパントを含有するコンタクト層７（ｐ型コンタクト層）を形成する（図２（Ｅ））。なお、ＭｇドープのＧａＮ層６、コンタクト層７に含有させるｐ型ドーパントは、Ｍｇに代えて、ＺｎやＢｅ或いはＣとする場合もあり、これらの群から選択される複数の元素をドーパントとする場合もあり得る。
【００３２】
このような窒化物系化合物半導体の結晶成長に続いて、同一の結晶成長装置内で、ｐ型コンタクト層７の表面に保護層８を形成する（図３（Ａ））。このときの成膜温度Ｔｇは、窒化物系化合物半導体からの窒素抜けを抑制すべく上限を１０５０℃とし、好ましくは、６５０℃≦Ｔｇ≦１０５０℃の範囲とする。なお、この保護層は２以上の層を積層させたものであり、この図では、下層８ａと上層８ｂの２層で構成されている。保護層８は、Ｓｉ、Ａｌ、およびＮを含有する膜であり、本実施例のものは、下層８ａが厚さ１ｎｍ〜１００ｎｍ程度のＳｉＮｘ層（ｘ＞０）であり、上層８ｂが厚さ１ｎｍ〜２０ｎｍ程度のＡｌｙＧａ１−ｙＮ層（０．５≦ｙ≦１）とされている。
【００３３】
下層８ａのＳｉＮｘ層は、ＳｉＨ４とＮＨ３をキャリヤガスと共に炉内に供給して成膜される。このＳｉＮｘ層の厚みを１ｎｍ〜１００ｎｍとしたのは、窒化物系化合物半導体表面からの水素脱離を妨げず(上限)、かつ、窒化物系化合物半導体表面の露出部分をなくす（下限）に充分な厚みとするためである。
【００３４】
本実施例のように、下層８ａ（ＳｉＮｘ層）を成膜した状態の膜は、島状のＳｉＮ膜が多重に重なる形状の膜であり、その表面には結晶粒界等の多くの間隙が存在するため、保護層としては不充分である。そこで、この下層８ａの上から上層８ｂ（ＡｌｙＧａ１−ｙＮ層）を設けて、下層８ａ（ＳｉＮｘ層）の間隙を被覆して保護層の機能が充分に担保されるようにしている。このようなＡｌｙＧａ１−ｙＮ層は、ＴＭＡとＮＨ３を（ガリウム供給源と一緒に）炉内に導入することで得られる。
【００３５】
なお、ＡｌｙＧａ１−ｙＮ層の表面平坦性の観点から、Ａｌ組成を０．５以上（０．５≦ｙ≦１）としている。また、上層８ｂを厚さ１ｎｍ〜２０ｎｍ程度とするのは、下層８ａ（ＳｉＮｘ層）の間隙を埋め、かつ、歪により上層８ｂにクラック等が入らない程度の厚さとするためである。したがって、保護層８の適正な総厚Ｌは保護層の組成に依存するが、２ｎｍ≦Ｌ≦１２０ｎｍの範囲で選択されることとなる。
【００３６】
この保護膜形成に続いて、窒化物系化合物半導体結晶中のｐ型キャリヤを活性化させるために、窒化物系化合物半導体層（２−６）およびコンタクト層７をアニールする処理を施すこととなるが、コンタクト層７上に形成された保護層８によって、アニール中の窒素抜けが抑制される。このアニールは、温度Ｔａを４５０℃≦Ｔａ≦９５０℃の範囲に設定して実行され、アニール雰囲気中に窒素ガスを含有させて、結晶から窒素が抜け難くしている。なお、このアニールを、上述のコンタクト層の形成および保護層の形成を実行したものと同一の成長装置（炉）内で連続して実行することとすると、窒化物系化合物半導体結晶へのダメージが軽減される。
【００３７】
このようにして得られた窒化物系化合物半導体結晶基板は、窒素脱離が抑制され、その結果、当該結晶に電極形成した際の接触抵抗の増大やＰＬ強度の低下も顕著に抑制される。具体的には、ＰＬ発光スペクトルの積分強度は、ＭＯＣＶＤ炉から取り出した状態で、保護膜を形成しない場合よりも２０％高い値が得られた。また、アニール前後で、従来はＰＬ積分強度が１／２０に減少してしまっていたのに対し、保護膜を有するサンプルは元の８０％程度にしか減少しなかった。
【００３８】
このアニールに続いて、保護層８の一部をフォトレジスト９をマスクとして被覆し（図３（Ｂ））、被覆されていない部分の保護層８をウェットプロセスでエッチング除去し（図３（Ｃ））、当該領域にオーミック電極１０を形成する（図３（Ｄ））。なお、保護層８のエッチング除去は、バッファード弗酸（ＢＨＦ）などのエッチャントで実行可能である。これは、下層８ａのＳｉＮｘ層がエッチャントで溶かされる結果、上層８ｂのＡｌｙＧａ１−ｙＮ層も剥がれるためである。このようなウェットプロセスによれば、窒化物系化合物半導体結晶の表面にダメージを与えることがなく、電極の接触抵抗を低く保つことが可能になる。
【００３９】
このような基板を用いて青色ＬＥＤを作製したところ、従来は２０ｍＡ注入時の部分放射束が５ｍＷ程度であったのに対し、６．５ｍＷの良好な光出力が得られた。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
上述したように、本発明によれば、窒化物系化合物半導体の結晶成長後に、当該結晶が劣化を生じる前に保護膜を形成し、当該保護膜によってその後のプロセスにおける窒素抜け（欠陥形成）を防止し、かつ、窒化物系化合物半導体の結晶表面にダメージを与えることなく当該保護膜を除去する手法が提供され、これにより、接触抵抗の低い電極形成が可能な高品質の窒化物系化合物からなる半導体装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】ＭＯＣＶＤ法で窒化ガリウム系半導体薄膜を積層成長させて青色ＬＥＤを作製する一般的な結晶成長プロセス例を説明するための図である。
【図２】ＭＯＣＶＤ法で窒化物系化合物からなる半導体装置の製造プロセスの前半の概略を説明するための図である。
【図３】ＭＯＣＶＤ法で窒化物系化合物からなる半導体装置の製造プロセスの後半の概略を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４２】
１、１０１  サファイヤ基板
２、１０２  低温バッファ層
３、１０３  アンドープＧａＮ層
４、１０４  ｎ型ＧａＮ層
５、１０５  ＩｎＧａＮ／ＧａＮ多重量子井戸発光層
６、１０７  ＭｇドープＧａＮ層
７  コンタクト層
８  保護層
９  フォトレジスト
１０  電極
１０６  ＭｇドープのＡｌＧａＮ層
【図１】
2008277650.tif 000003
【図２】
2008277650.tif 000004
【図３】
2008277650.tif 000005