(57)【要約】【課題】電極として透光性が良好で、長期間の使用によっても電極自体が劣化せず、半導体発光層から放出された発光出力を向上させることができる半導体発光素子及びその製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】  窒化物半導体層と、該窒化物半導体層に接続された導電性酸化物膜とを含んで構成される半導体素子の製造方法であって、表面の最大高さと最小高さとの中間高さよりも表面高さが低い領域が、表面高さが高い領域より多く占める凸優勢の導電性酸化物膜を形成し、該凸優勢の導電性酸化物膜表面を、表面の最大高さと最小高さとの中間高さよりも表面高さが高い領域が、表面高さが低い領域より多く占める凹優勢の導電性酸化物膜に加工することを含む半導体発光素子の製造方法。【選択図】  図１
2007173482.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
窒化物半導体層と、該窒化物半導体層に接続された導電性酸化物膜とを含んで構成される半導体素子であって、
前記導電性酸化物膜が、表面に凹凸を有し、該表面の最大高さと最小高さとの中間高さよりも表面高さが高い領域が、表面高さが低い領域より多く占める凹優勢の導電性酸化物膜であることを特徴とする半導体発光素子。
【請求項２】
凹優勢の導電性酸化物膜が、表面の最大高さと最小高さとの中間高さにおける累積度数分布が５０％より大きい請求項１に記載の半導体発光素子。
【請求項３】
凹優勢の導電性酸化物膜が、凹部の底が２以上の異なる高さを有する請求項１又は２に記載の半導体発光素子。
【請求項４】
凹優勢の導電性酸化物膜が、不規則な凹凸である請求項１〜３のいずれか１つに記載の半導体発光素子。
【請求項５】
凹優勢の導電性酸化物膜が、中間高さよりも底面の高さが高い凹部を有する請求項１〜４のいずれか１つに記載の半導体発光素子。
【請求項６】
導電性酸化物膜が、亜鉛、インジウム、スズ、ガリウム及びマグネシウムからなる群から選択される少なくとも１種の元素を含んでなる請求項１〜５のいずれか１つに記載の半導体発光素子。
【請求項７】
導電性酸化物膜が、ｐ型窒化物半導体層上に形成されてなる請求項１〜６のいずれか１つに記載の半導体発光素子。
【請求項８】
窒化物半導体層と、該窒化物半導体層に接続された導電性酸化物膜とを含んで構成される半導体素子の製造方法であって、
表面の最大高さと最小高さとの中間高さよりも表面高さが低い領域が、表面高さが高い領域より多く占める凹凸を有する凸優勢の導電性酸化物膜の表面を、表面の最大高さと最小高さとの中間高さよりも表面高さが高い領域が、表面高さが低い領域より多く占める凹凸を有する凹優勢の導電性酸化物膜に加工することを含む半導体発光素子の製造方法。
【請求項９】
凸優勢の導電性酸化物膜は、表面の最大高さと最小高さとの中間高さにおける累積度数分布が５０％より小さく、凹優勢の導電性酸化物膜は、表面の最大高さと最小高さとの中間高さにおける累積度数分布が５０％より大きい請求項８に記載の半導体発光素子の製造方法。
【請求項１０】
凹優勢の導電性酸化物膜は、凹部の底が２以上の異なる高さを有する請求項８又は９に記載の半導体発光素子の製造方法。
【請求項１１】
凹優勢の導電性酸化物膜が、不規則な凹凸である請求項８〜１０のいずれか１つに記載の半導体発光素子の製造方法。
【請求項１２】
凹優勢の導電性酸化物膜は、中間高さよりも底面の高さが高い凹部を有する請求項８〜１１のいずれか１つに記載の半導体発光素子の製造方法。
【請求項１３】
加工を、ウェットエッチング、ドライエッチング及び熱処理から選択される少なくとも１つの方法により行う請求項８〜１２のいずれか１つに記載の半導体発光素子の製造方法。
【請求項１４】
加工を、ドライエッチングにより行う請求項８〜１３のいずれか１つに記載の半導体発光素子の製造方法。
【請求項１５】
導電性酸化物膜を、亜鉛、インジウム、スズ、ガリウム及びマグネシウムからなる群から選択される少なくとも１種の元素を含んで形成する請求項８〜１４のいずれか１つに記載の半導体発光素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体発光素子及びその製造方法に関し、より詳細には、発光出力が良好な半導体発光素子及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、半導体発光素子として、基板上にｎ型半導体層およびｐ型半導体が積層され、ｎ型およびｐ型の半導体層のそれぞれと電気的に接続する電極が形成された構造が知られている。また、ｐ型の半導体層と電気的に接続する電極として、ｐ型半導体層上全面に透光性材料による電極を形成し、その上に金属電極を形成する構造が知られている。
このような構成の半導体発光素子では、ｐ型半導体層上の全面電極として、Ｎｉ／Ａｕ電極等の透明な金属薄膜や、ＩＴＯ、ＺｎＯ、Ｉｎ2Ｏ3、ＳｎＯ2等の導電性酸化物膜が用いられている（例えば、特許文献１及び２）。
【０００３】
しかし、金属薄膜は光の透過率が悪く、発光出力を向上させるには限界がある。また、導電性酸化物膜は、その種類、導電型、成膜方法等の種々の要因に起因して、その表面で反射成分が存在することとなり、発光素子表面での発光出力を低下させることがあるという問題があり、さらなる低消費電力及び高発光効率が要求されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１６４９２２号公報
【特許文献２】特開２００１−２１０８６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、電極として透光性が良好で、長期間の使用によっても電極自体が劣化せず、半導体発光層から放出された発光出力を向上させることができる半導体発光素子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】
【０００６】
本発明の半導体発光素子は、窒化物半導体層と、該窒化物半導体層に接続された導電性酸化物膜とを含んで構成される半導体素子であって、
前記導電性酸化物膜が、表面の最大高さと最小高さとの中間高さよりも表面高さが高い領域が、表面高さが低い領域より多く占める凹凸を有する凹優勢の導電性酸化物膜であることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の半導体発光素子の製造方法は、窒化物半導体層と、該窒化物半導体層に接続された導電性酸化物膜とを含んで構成される半導体素子の製造方法であって、
表面の最大高さと最小高さとの中間高さよりも表面高さが低い領域が、表面高さが高い領域より多く占める凹凸を有する凸優勢の導電性酸化物膜の表面を、表面の最大高さと最小高さとの中間高さよりも表面高さが高い領域が、表面高さが低い領域より多く占める凹凸を有する凹優勢の導電性酸化物膜に加工することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、電極として透光性が良好で、かつ、導電性酸化物膜の表面の加工によって、導電性酸化物膜の部分的に脆弱な部分を除去することができるため、長期間の使用によっても電極における劣化を最小限に抑えることができ、長寿命の半導体発光素子を得ることができる。また、半導体発光層から放出された光を、導電性酸化物膜の表面において乱反射させることにより、発光出力をより向上させることができ、高輝度の半導体発光素子を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の半導体素子の製造方法では、予め窒化物半導体層に接続された導電性酸化物膜を形成する。
導電性酸化物膜は、通常、半導体発光素子を構成する基板上に、窒化物半導体層を積層し、その上に形成する。
ここで、基板としては、例えば、サファイア、スピネル、ＳｉＣ、ＧａＮ、ＧａＡｓ等の公知の絶縁性基板及び導電性基板を用いることができる。なかでも、サファイア基板が好ましい。絶縁性基板は、最終的に取り除いてもよいし、取り除かなくてもよい。絶縁性基板を取り除く場合、ｐ電極及びｎ電極は、同一面側に形成されていてもよいし、異なる面に形成されていてもよい。絶縁性基板を取り除かない場合、通常、ｐ電極およびｎ電極はいずれも窒化物半導体層上の同一面側に形成されることになる。なお、基板としては、その表面が平坦であるもののみならず、発光層で発生した光を乱反射することができる程度の高低差等が規則的又は不規則的に形成されていてもよい。
【００１０】
窒化物半導体層としては、特に限定されるものではないが、例えば、ＩｎXＡｌYＧａ1-X-YＮ（０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）等の窒化ガリウム系化合物半導体が好適に用いられる。窒化物半導体層は、単層構造でもよいが、ＭＩＳ接合、ＰＩＮ接合又はＰＮ接合を有したホモ構造、ヘテロ構造又はダブルへテロ構造等の積層構造であってもよく、超格子構造や、量子効果が生ずる薄膜を積層した単一量子井戸構造又は多重量子井戸構造であってもよい。通常、基板上から、ｎ型窒化物半導体層、発光層、ｐ型窒化物半導体層がこの順に積層される。この窒化物半導体層は、例えば、有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ）、ハイドライド気相成長法（ＨＶＰＥ）、分子線エピタキシャル成長法（ＭＢＥ）、スパッタ法、イオンプレーティング法、電子シャワー法等の公知の技術により形成することができる。窒化物半導体層の膜厚は特に限定されるものではなく、種々の膜厚のものを適用することができる。
【００１１】
窒化物半導体層上に、まず、導電性酸化物膜を、凸優勢の導電性酸化物膜として形成する。
ここで、「凸優勢の導電性酸化物膜」とは、例えば、図１（ａ）に示すように、膜表面に凹凸を有しており、その膜表面の凹凸において、表面の最大高さＬと最小高さＳとの中間高さＺを基準として、表面高さが低い領域Ｂが、表面高さが高い領域Ａより多く（広い面積で）占められている膜、つまり、膜表面において凸部が全体に対して少ないために、その凸部が際立って現れている膜を意味する。言い換えると、中間高さＺにおける累積度数分布が５０％より小さいことを意味する。さらに、４５％以下、４０％以下、３０％以下、２０％以下であることがより適している。
【００１２】
なお、最大高さＬ、最小高さＳ、それらの中間高さＺは、例えば、走査プローブ顕微鏡（例えば、ＳＩＩ社製、ＳＰＩ３８００Ｎ）によって測定することができる。任意の領域において、表面高さの最も高い値を最大高さＬ、最も低い値を最小高さＳとし、（Ｌ＋Ｓ）／２で算出される値を中間高さとする。Ｚ値をこの中間高さの値に設定すると、中間高さが示す高さにおける累積度数分布を得ることができる。なお、累積度数分布は、抜き取った領域内における、Ｚ値が示す高さの平面において、導電性酸化物膜の占める割合を示す。
【００１３】
導電性酸化物膜としては、種々のものが挙げられ、例えば、亜鉛、インジウム、スズ、ガリウム及びマグネシウムからなる群から選択される少なくとも１種の元素を含むものが挙げられる。具体的には、ＩＴＯ（ＳｎドープＩｎ2Ｏ3）、Ｉｎ2Ｏ3、ＩＦＯ（ＦドープＩｎ2Ｏ3）、ＳｎＯ2、ＡＴＯ（ＳｂドープＳｎＯ2）、ＦＴＯ（ＦドープＳｎＯ2）、ＣＴＯ（ＣｄドープＳｎＯ2）、ＡＺＯ（ＡｌドープＺｎＯ）、ＩＺＯ（ＩｎドープＺｎＯ）、ＧＺＯ（ＧａドープＺｎＯ）等である。なかでも、可視光（可視領域）において高い光透過性を有し、導電率の高い材料であるＩＴＯ膜が好ましい。
【００１４】
このような導電性酸化物膜は、例えば、スパッタ法、反応性スパッタ法、真空蒸着法、イオンビームアシスト蒸着法、イオンプレーティング法、レーザアブレーション法、ＣＶＤ法、スプレー法、スピンコート法、ディップ法又はこれらの方法と熱処理の組み合わせ等、種々の方法を任意の条件で利用することができる。形成に際しては、種々のスパッタリング装置を利用することができる。導電性酸化物膜の膜厚は、特に限定されるものではなく、種々の膜厚のものを適用することができる。例えば、１０００〜１００００Å程度が適当である。
【００１５】
そして、凸優勢の導電性酸化物膜の表面を、凹優勢の導電性酸化物膜に加工する。
ここで、「凹優勢の導電性酸化物膜」とは、例えば、図１（ｂ）に示すように、この膜表面が凹凸を有しており、その膜表面の凹凸において、表面の最大高さＬと最小高さＳとの中間高さＺを基準として、表面高さが高い領域Ａが、表面高さが低い領域Ｂより多く占められている膜、つまり、膜表面において凹部が全体に対して少ないために、その凹部が際立って現れている膜を意味する。言い換えると、中間高さＺにおける累積度数分布が５０％より大きいことを意味する。特に、凸優勢の導電性酸化物膜から凹優勢の導電性酸化物膜に加工する場合は、５５％より以上、６０％以上、６５％以上、７０％以上であることが好ましい。これにより、光の乱反射を容易にすることができる。つまり、図８（ａ）に示すように、凸優勢の導電性酸化物膜は、凸部がシャープでその幅が狭いために、光の波長の大きさと凹凸の幅との関係によって、凸部の傾斜面（つまり、窒化物半導体層の表面に対して傾斜した面、以下「側面」という場合がある）に当る光がより少なく、その光の進行方向を変える影響が少ない。一方、図８（ｂ）に示すように、凹優勢の導電性酸化物膜は、凹部がシャープであり、凸部の幅が広いために、凸部の側面に当る光がより多く、その光の反射による影響がより顕著に現れ、乱反射をより顕在化することができる。
【００１６】
加工とは、例えば、ウェットエッチング、ドライエッチング、導電性酸化物膜の一部の元素（例えば、Ｉｎ）を揮発させるような温度での熱処理及びこれら方法の組み合わせ等が挙げられる。なかでも、スパッタ法、反応性スパッタ法等のドライエッチング法が好ましい。なお、一般に、電極等をパターニングした後、エッチングガスやエッチング残留物等より電極等の表面に堆積物又は汚染物質等が残存することがあり、これを清浄するために、スパッタリング等を行うことがあるが、本発明における加工は、単に、電極等の表面に残存する不要物質を除去するために行うものではなく、導電性酸化物膜表面の脆弱化した部分を積極的に除去するために、導電性酸化物膜自体を加工又は処理によって薄膜化するものである。このような薄膜化の程度は、加工方法の条件を適宜調整することにより調節することができる。例えば、スパッタ法、反応性スパッタ法においては、ＲＦエネルギーを増減する方法、スパッタ時間を増減する方法、ウェットエッチングにおいては、エッチャントの種類又は濃度を増減する方法、熱処理においては、熱処理時間及び温度を増減する方法が挙げられる。この加工による薄膜化は、元の膜厚に対して、１０％程度以上、１５％程度以上、１７％程度以上、２０％程度以上の範囲とすることが適当である。ただし、脆弱化した部分を有効に除去するためには、５００Å程度以上除去することが好ましい。また、最終的に残存する膜厚を、５００Å程度以上にすることが好ましい。
【００１７】
また、凹優勢の導電性酸化物膜は、図１（ｂ）におけるｂ〜ｄに示すように、凹部の底が２以上の異なる高さを有するように加工することが好ましい。これにより、凹部の底が不規則な高さを有することにより、光が乱反射しやすくなり、発光出力を向上することができる。また、凹優勢の導電性酸化物膜は、不規則な凹凸であることが好ましい。さらに、凹優勢の導電性酸化物膜は、中間高さよりも底面の高さが高い凹部を有することが好ましい。これにより、光の乱反射をより容易にすることができる。
【００１８】
このように、凸優勢の導電性酸化物膜を凹優勢の導電性酸化物膜に加工するという簡便かつ容易な方法によって、導電性酸化物膜の脆弱な部分を除去することができ、このため、長期間にわたる電極使用時の劣化を防止することが可能になる。しかも、例えば、凸優勢の又は凹優勢の中間程度の導電性酸化物膜の表面を加工等して凹優勢にする場合、凹優勢の導電性酸化物膜の表面を加工等して凹優勢を維持する場合等では得られないような、発光出力を、予想外にも得ることができる。
【００１９】
本発明の半導体発光素子は、通常、半導体素子が実装用基板にダイボンディングされて構成され、導電性酸化物膜がパッド電極を介して又は介さないで、外部配線とボンディング材料によって接続されるが、そのような場合において、導電性酸化物膜の表面粗さが調整されることにより、密着性が良好となる。
以下に、本発明の半導体発光素子及びその製造方法の実施例を説明する。
【００２０】
実施例１：半導体発光素子及びその製造方法
この実施例の半導体発光素子を図１に示す。
半導体発光素子１０は、サファイア基板１の上に、Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎよりなるバッファ層（図示せず）、ノンドープＧａＮ層（図示せず）が積層され、その上に、ｎ型半導体層２として、ＳｉドープＧａＮよりなるｎ型コンタクト層、ＧａＮ層（４０Å）とＩｎＧａＮ層（２０Å）とを交互に１０回積層させた超格子のｎ型クラッド層が積層され、さらにその上に、ＧａＮ層（２５０Å）とＩｎＧａＮ層（３０Å）とが交互に３〜６回積層された多重量子井戸構造の活性層３、ｐ型半導体層４として、ＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎ層（４０Å）とＭｇドープＩｎＧａＮ層（２０Å）とが交互に１０回積層された超格子のｐ型クラッド層、ＭｇドープＧａＮよりなるｐ型コンタクト層がこの順に積層されて構成される。
【００２１】
ｎ型半導体層２の一部の領域においては、その上に積層された活性層３及びｐ型半導体層４が除去され、さらにｎ型半導体層２自体の厚さ方向の一部が除去されて露出しており、その露出したｎ型半導体層２上にｎ電極７が形成されている。
ｐ型半導体層３上には、ほぼ全面に、ＩＴＯからなる導電性酸化物膜５が形成されており、この導電性酸化物膜５の一部上にパッド電極６が形成されている。
このような半導体発光素子は、以下の製造方法により形成することができる。
【００２２】
＜半導体層の形成＞
２インチφのサファイア基板１の上に、ＭＯＶＰＥ反応装置を用い、Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎよりなるバッファ層を１００Å、ノンドープＧａＮ層を１．５μｍ、ｎ型半導体層２として、ＳｉドープＧａＮよりなるｎ型コンタクト層を２．１６５μｍ、ＧａＮ層（４０Å）とＩｎＧａＮ層（２０Å）とを交互に１０回積層させた超格子のｎ型クラッド層５を６４０Å、ＧａＮ層（２５０Å）とＩｎＧａＮ層（３０Å）とを交互に３〜６回積層させた多重量子井戸構造の活性層３、ｐ型半導体層４として、ＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎ層（４０Å）とＭｇドープＩｎＧａＮ層（２０Å）とを交互に１０回積層させた超格子のｐ型クラッド層を０．２μｍ、ＭｇドープＧａＮよりなるｐ型コンタクト層を０．５μｍの膜厚でこの順に成長させ、ウェハを作製した。
【００２３】
＜エッチング＞
得られたウェハを反応容器内で、窒素雰囲気中、６００℃にてアニールし、ｐ型クラッド層及びｐ型コンタクト層をさらに低抵抗化した。
アニール後、ウェハを反応容器から取り出し、最上層のｐ型コンタクト層の表面に所定の形状のマスクを形成し、エッチング装置でマスクの上からエッチングし、ｎ型コンタクト層の一部を露出させた。
【００２４】
＜ＩＴＯ膜の形成＞
マスクを除去した後、スパッタ装置にウェハを設置し、Ｉｎ2Ｏ3とＳｎＯ2とを混合した焼結体からなる酸化物ターゲットとし、スパッタ法によって、ガス圧力、温度、成膜圧力、ＲＦパワーを調整して、ウェハのｐ型コンタクト層８のほぼ全面に、ＩＴＯからなる凸優勢の導電性酸化物膜５を３０００Åの膜厚で成膜した。
この導電性酸化物膜５の表面状態を、１．０μｍ×１．０μｍの測定範囲でＳＰＩ３８００Ｎの原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）にて測定した。その結果、図３（ａ）に示すような表面粗さプロファイルが得られた。なお、図３（ａ）における一断面図は、図３（ｂ）に示すようになる。また、測定範囲におけるこの導電性酸化物膜のＺ値は１９．０ｎｍ、このＺ値での累積度数分布は８．５３％であった。
【００２５】
次いで、スパッタ装置に、導電性酸化物膜５が形成されたウェハを設置し、アルゴンガス流量を調整し、ＲＦパワー１００Ｗでスパッタリングし、導電性酸化物膜５の表面を加工した。この際、導電性酸化物膜５の表面が若干エッチングされ、膜厚が７００Å程度減少した。
この加工した導電性酸化物膜５についても、上記と同様にＡＦＭにて測定した。その結果、図４（ａ）に示すような表面粗さプロファイルが得られた。なお、図４（ａ）における一断面図は、図４（ｂ）に示すようになる。また、測定範囲におけるこの導電性酸化物膜のＺ値は７．４８ｎｍ、このＺ値での累積度数分布は８２．８％であった。
【００２６】
＜パッド電極の形成＞
導電性酸化物膜５上に、リフトオフ法により、ボンディング用のパッド電極６を形成した。
その後、ｎ型コンタクト層の上に、ｎ電極７を形成した。
得られたウェハを所定の箇所で分割することにより、半導体発光素子１０を得た。
なお、比較のために、上述した工程において、導電性酸化物膜の加工を行わずに、上述した半導体発光素子と同様の素子を作製した。この素子においては、薄膜化による発光出力向上の効果を差し引くため、加工後の導電性酸化物膜の膜厚と同じ膜厚となるように導電性酸化物膜を成膜した。
これらの半導体発光素子について、発光出力を測定した。その結果、２０ｍＡ、印加時間１０ｍｓ、光取り出し波長４６０ｎｍにおいて、導電性酸化物膜の加工を行わないものに対して、実施例の素子は、約５％の発光出力の向上が認められた。
また、長期間の使用においても、劣化及び電極剥がれ等が発生せず、高寿命が認められた。
【００２７】
実施例２：半導体発光素子及びその製造方法
この実施例では、導電性酸化物膜５の加工を、ＲＦパワー４００Ｗに変更した以外、実質的に実施例１と同様の製造方法で、同様の発光素子を作製した。
この発光素子の加工後の導電性酸化物膜５の表面のＡＦＭでの測定においては、図５（ａ）に示すような表面粗さプロファイルが得られた。なお、図５（ａ）における一断面図は、図５（ｂ）に示すようになる。また、測定範囲におけるこの導電性酸化物膜のＺ値は２７．４ｎｍ、このＺ値での累積度数分布は８１．０％であった。
この発光素子においても、実施例１と同様に、発光出力が向上しており、高寿命化が認められた。
【００２８】
比較例１：半導体発光素子の製造方法
この比較例では、ＩＴＯ膜の形成を、蒸着法によって所望の膜が得られるように条件等を調整して形成する以外、実質的に実施例１と同様の製造方法で、同様の発光素子を作製した。
得られた導電性酸化物膜について、実施例１と同様に、表面状態を観察した。
その結果、図６（ａ）に示すような表面粗さプロファイルが得られた。なお、図６（ａ）における一断面図は、図６（ｂ）に示すようになる。また、測定範囲におけるこの導電性酸化物膜のＺ値は８．０９ｎｍ、このＺ値での累積度数分布は５２．８％であった。
【００２９】
次いで、スパッタ装置に、導電性酸化物膜５が形成されたウェハを設置し、実施例１と同様に、導電性酸化物膜５の表面を加工した。この際、導電性酸化物膜５の表面が若干エッチングされた。
この加工した導電性酸化物膜５についても、上記と同様にＡＦＭで測定した。その結果、図７（ａ）に示すような表面粗さプロファイルが得られた。なお、図７（ａ）における一断面図は、図７（ｂ）に示すようになる。測定範囲におけるこの導電性酸化物膜のＺ値は５．８５ｎｍ、このＺ値での累積度数分布は７５．３％であり、凹優勢の膜であった。
【００３０】
一方、上述した工程において、導電性酸化物膜の加工を行わずに、上述した半導体発光素子と同様の構成の半導体発光素子を作製した。この発光素子においては、導電性酸化物膜の加工に起因する薄膜化による発光出力向上の効果を差し引くため、上述した加工後の導電性酸化物膜の膜厚と同じ膜厚となるように導電性酸化物膜を成膜した。
これらの半導体発光素子について、発光出力を測定した。その結果、２０ｍＡ、印加時間１０ｍｓ、光取り出し波長４６０ｎｍでの発光出力は、導電性酸化物膜の加工の有無にかかわらず、ほとんど変化しなかった。
【００３１】
実施例３：半導体発光素子
実施例１と同様に、サファイア基板の上に、半導体層を成長させてウェハを作製し、アニールした後、ｐ型コンタクト層の表面に所定の形状のマスクを形成し、エッチングによりｎ型コンタクト層の一部を露出させた。
マスクを除去した後、ウェハのｐ型コンタクト層のほぼ全面に、ＩＴＯからなる導電性酸化物膜を成膜した。
次いで、ウェハの導電性酸化物膜の表面をドライエッチングにより加工して、凹優勢の導電性酸化物膜とした。
比較のために、上述した工程において、加工の条件のみを変更して、導電性酸化物膜の加工を行い、導電性酸化物膜が凹優勢でも凸優勢でもない発光素子を作製した。
これらの発光素子について、発光出力を比較したところ、凹優勢導電性酸化物膜の方が、発光出力が高かった。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明の半導体発光素子及びその製造方法は、各種照明器具、車両搭載用照明、ディスプレイ、インジケータ等の発光素子を用いる全ての分野に利用することができる。また、受光装置、パワーデバイスに利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の半導体発光素子における導電性酸化物膜の表面状態を説明するための模式図である。
【図２】本発明の半導体発光素子の構造を説明するための要部の概略断面図である。
【図３ａ】本発明の半導体発光素子の実施例１における導電性酸化物膜の加工前の表面状態をＡＦＭで測定して得られた像である。
【図３ｂ】本発明の半導体発光素子の実施例１における導電性酸化物膜の加工前の表面粗さのプロファイルを示す図である。
【図４ａ】本発明の半導体発光素子の実施例１における導電性酸化物膜の加工後の表面状態をＡＦＭで測定して得られた像である。
【図４ｂ】本発明の半導体発光素子の実施例１における導電性酸化物膜の加工後の表面粗さのプロファイルを示す図である。
【図５ａ】本発明の半導体発光素子の実施例２における導電性酸化物膜の加工後の表面状態をＡＦＭで測定して得られた像である。
【図５ｂ】本発明の半導体発光素子の実施例２における導電性酸化物膜の加工後の表面粗さのプロファイルを示す図である。
【図６ａ】比較例における半導体発光素子の導電性酸化物膜の加工前の表面状態をＡＦＭで測定して得られた像である。
【図６ｂ】比較例における半導体発光素子の導電性酸化物膜の加工前の表面粗さのプロファイルを示す図である。
【図７ａ】比較例における半導体発光素子の導電性酸化物膜の加工後の表面状態をＡＦＭで測定して得られた像である。
【図７ｂ】比較例における半導体発光素子の導電性酸化物膜の加工後の表面粗さのプロファイルを示す図である。
【図８】本発明の半導体発光素子における導電性酸化物膜の表面における光の反射を説明するための模式図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  基板
２  ｎ型半導体層
３  活性層
４  ｐ型半導体層
５  導電性酸化物膜
６  パッド電極
７  ｎ電極
１０  半導体発光素子
【図１】
2007173482.tif 000003
【図２】
2007173482.tif 000004
【図３ａ】
2007173482.tif 000005
【図３ｂ】
2007173482.tif 000006
【図４ａ】
2007173482.tif 000007
【図４ｂ】
2007173482.tif 000008
【図５ａ】
2007173482.tif 000009
【図５ｂ】
2007173482.tif 000010
【図６ａ】
2007173482.tif 000011
【図６ｂ】
2007173482.tif 000012
【図７ａ】
2007173482.tif 000013
【図７ｂ】
2007173482.tif 000014
【図８】
2007173482.tif 000015