(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｎ型基板上にＮ型ＧａＮバッファ層及びＮ型ＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ＜１）第一クラッド層を順次形成する工程と、
該第一クラッド層上にＩｎyＧａ1-yＮ（０≦ｙ≦１：ｘ＝０のときｙ≠０）活性層を形成する工程と、
該活性層上にＰ型ＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ＜１）第二クラッド層を形成する工程と、
該第二クラッド層上にＰ型又はＮ型ＩｎzＧａ1-zＮ（０＜ｚ≦１）再蒸発層を形成する工程と、
該再蒸発層上にＮ型又は高抵抗のＡｌw'Ｇａ1-w'Ｎ（０＜ｗ’＜１）蒸発防止層を形成する工程と、
該蒸発防止層上にＮ型又は高抵抗のＡｌwＧａ1-wＮ（０≦ｗ≦１）内部電流阻止層を形成する工程と、
該内部電流阻止層および該蒸発防止層の積層構造の一部を、反応性イオンエッチングまたは電子サイクロトロン共鳴を用いた反応性イオンビームエッチングによってエッチングして凸状に形成することにより、該再蒸発層を露出させる工程と、
次いで、Ｎ２雰囲気中で、露出した該再蒸発層を再蒸発させ、該第二クラッド層の表面を露出させる工程と、
その後、該再蒸発層と該蒸発防止層と該内部電流阻止層との積層構造を覆うように、該第二クラッド層上にＰ型Ａｌx'Ｇａ1-x'Ｎ（０≦ｘ’＜１）コンタクト層を形成する工程と
を包含し、
該蒸発防止層を形成する工程における基板温度が４００℃以上、好ましくは４００℃〜５５０℃である、窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の製造方法。
【請求項２】
Ｐ型基板上にＰ型ＧａＮバッファ層及びＰ型ＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ＜１）第一クラッド層を順次形成する工程と、
該第一クラッド層上にＩｎyＧａ1-yＮ（０≦ｙ≦１：ｘ＝０のときｙ≠０）活性層を形成する工程と、
該活性層上にＮ型ＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ＜１）第二クラッド層を形成する工程と、
該第二クラッド層上にＮ型又はＰ型ＩｎzＧａ1-zＮ（０＜ｚ≦１）再蒸発層を形成する工程と、
該再蒸発層上にＰ型又は高抵抗のＡｌw'Ｇａ1-w'Ｎ（０＜ｗ’＜１）蒸発防止層を形成する工程と、
該蒸発防止層上にＰ型又は高抵抗のＡｌwＧａ1-wＮ（０≦ｗ≦１）内部電流阻止層を形成する工程と、
該内部電流阻止層および該蒸発防止層の積層構造の一部を、反応性イオンエッチングまたは電子サイクロトロン共鳴を用いた反応性イオンビームエッチングによってエッチングして凸状に形成することにより、該再蒸発層を露出させる工程と、
次いで、Ｎ２雰囲気中で、露出した該再蒸発層を再蒸発させ、該第二クラッド層の表面を露出させる工程と、
その後、該再蒸発層と該蒸発防止層と該内部電流阻止層との積層構造を覆うように、該第二クラッド層上にＮ型Ａｌx'Ｇａ1-x'Ｎ（０≦ｘ’＜１）コンタクト層を形成する工程と
を包含し、
該蒸発防止層を形成する工程における基板温度が４００℃以上、好ましくは４００℃〜５５０℃である、窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の製造方法。
【請求項３】
非導電型基板上にＡｌdＧａ1-dＮ（０≦ｄ≦１）第一バッファ層、Ｎ型ＧａＮ第二バッファ層及びＮ型ＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ＜１）第一クラッド層を順次形成する工程と、
該第一クラッド層上にＩｎyＧａ1-yＮ（０≦ｙ≦１：ｘ＝０のときｙ≠０）活性層を形成する工程と、
該活性層上にＰ型ＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ＜１）第二クラッド層を形成する工程と、
該第二クラッド層上にＰ型又はＮ型ＩｎzＧａ1-zＮ（０＜ｚ≦１）再蒸発層を形成する工程と、
該再蒸発層上にＮ型又は高抵抗のＡｌw'Ｇａ1-w'Ｎ（０＜ｗ’＜１）蒸発防止層を形成する工程と、
該蒸発防止層上にＮ型又は高抵抗のＡｌwＧａ1-wＮ（０≦ｗ≦１）内部電流阻止層を形成する工程と、
該内部電流阻止層および該蒸発防止層の積層構造の一部を、反応性イオンエッチングまたは電子サイクロトロン共鳴を用いた反応性イオンビームエッチングによってエッチングして凸状に形成することにより、該再蒸発層を露出させる工程と、
次いで、Ｎ２雰囲気中で、露出した該再蒸発層を再蒸発させ、該第二クラッド層の表面を露出させる工程と、
その後、該再蒸発層と該蒸発防止層と該内部電流阻止層との積層構造を覆うように、該第二クラッド層上にＰ型Ａｌx'Ｇａ1-x'Ｎ（０≦ｘ’＜１）コンタクト層を形成する工程と
を包含し、
該蒸発防止層を形成する工程における基板温度が４００℃以上、好ましくは４００℃〜５５０℃である、窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の製造方法。
【請求項４】
非導電型基板上にＡｌdＧａ1-dＮ（０≦ｄ≦１）第一バッファ層、Ｐ型ＧａＮ第二バッファ層及びＰ型ＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ＜１）第一クラッド層を順次形成する工程と、
該第一クラッド層上にＩｎyＧａ1-yＮ（０≦ｙ≦１：ｘ＝０のときｙ≠０）活性層を形成する工程と、
該活性層上にＮ型ＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ＜１）第二クラッド層を形成する工程と、
該第二クラッド層上にＮ型又はＰ型ＩｎzＧａ1-zＮ（０＜ｚ≦１）再蒸発層を形成する工程と、
該再蒸発層上にＰ型又は高抵抗のＡｌw'Ｇａ1-w'Ｎ（０＜ｗ’＜１）蒸発防止層を形成する工程と、
該蒸発防止層上にＰ型又は高抵抗のＡｌwＧａ1-wＮ（０≦ｗ≦１）内部電流阻止層を形成する工程と、
該内部電流阻止層および該蒸発防止層の積層構造の一部を、反応性イオンエッチングまたは電子サイクロトロン共鳴を用いた反応性イオンビームエッチングによってエッチングして凸状に形成することにより、該再蒸発層を露出させる工程と、
次いで、Ｎ２雰囲気中で、該再蒸発層を再蒸発させ、該第二クラッド層の表面を露出する工程と、
その後、該再蒸発層と該蒸発防止層と該内部電流阻止層との積層構造を覆うように、該第二クラッド層上にＮ型Ａｌx'Ｇａ1-x'Ｎ（０≦ｘ’＜１）コンタクト層を形成する工程と
を包含し、
該蒸発防止層を形成する工程における基板温度が４００℃以上、好ましくは４００℃〜５５０℃である、窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の製造方法。
【請求項５】
Ｎ型基板上にＮ型ＧａＮバッファ層及びＮ型ＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ＜１）第一クラッド層を順次形成する工程と、
該第一クラッド層上にＩｎyＧａ1-yＮ（０≦ｙ≦１：ｘ＝０のときｙ≠０）活性層を形成する工程と、
該活性層上にＰ型ＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ＜１）第二クラッド層を形成する工程と、
該第二クラッド層上にＰ型又はＮ型ＩｎzＧａ1-zＮ（０＜ｚ≦１）再蒸発層を形成する工程と、
該再蒸発層上にＮ型又は高抵抗のＡｌwＧａ1-wＮ（０≦ｗ≦１）内部電流阻止層を形成する工程と、
該内部電流阻止層を、反応性イオンエッチングまたは電子サイクロトロン共鳴を用いた反応性イオンビームエッチングによってエッチングして凸状に形成することにより、該再蒸発層を露出させる工程と、
次いで、Ｎ２雰囲気中で、露出した該再蒸発層を再蒸発させ、該第二クラッド層の表面を露出させる工程と、
その後、該再蒸発層および該内部電流阻止層の積層構造を覆うように、該第二クラッド層上にＰ型Ａｌx'Ｇａ1-x'Ｎ（０≦ｘ’＜１）表面保護層を形成する工程と、
その後、該表面保護層上にＰ型ＧａＮコンタクト層を形成する工程と
を包含し、
該表面保護層を形成する工程における基板温度が４００℃〜６５０℃である、窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の製造方法。
【請求項６】
Ｐ型基板上にＰ型ＧａＮバッファ層及びＰ型ＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ＜１）第一クラッド層を順次形成する工程と、
該第一クラッド層上にＩｎyＧａ1-yＮ（０≦ｙ≦１：ｘ＝０のときｙ≠０）活性層を形成する工程と、
該活性層上にＮ型ＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ＜１）第二クラッド層を形成する工程と、
該第二クラッド層上にＮ型又はＰ型ＩｎzＧａ1-zＮ（０＜ｚ≦１）再蒸発層を形成する工程と、
該再蒸発層上にＰ型又は高抵抗のＡｌwＧａ1-wＮ（０≦ｗ≦１）内部電流阻止層を形成する工程と、
該内部電流阻止層を、反応性イオンエッチングまたは電子サイクロトロン共鳴を用いた反応性イオンビームエッチングによってエッチングして凸状に形成することにより、該再蒸発層を露出させる工程と、
次いで、Ｎ２雰囲気中で、露出した該再蒸発層を再蒸発させ、該第二クラッド層の表面を露出させる工程と、
その後、該再蒸発層および該内部電流阻止層の積層構造を覆うように、該第二クラッド層上にＮ型Ａｌx'Ｇａ1-x'Ｎ（０≦ｘ’＜１）表面保護層を形成する工程と、
その後、該表面保護層上にＮ型ＧａＮコンタクト層を形成する工程と
を包含し、
該表面保護層を形成する工程における基板温度が４００℃〜６５０℃である、窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の製造方法。
【請求項７】
非導電型基板上にＡｌdＧａ1-dＮ（０≦ｄ≦１）第一バッファ層、Ｎ型ＧａＮ第二バッファ層及びＮ型ＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ＜１）第一クラッド層を順次形成する工程と、
該第一クラッド層上にＩｎyＧａ1-yＮ（０≦ｙ≦１：ｘ＝０のときｙ≠０）活性層を形成する工程と、
該活性層上にＰ型ＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ＜１）第二クラッド層を形成する工程と、
該第二クラッド層上にＰ型又はＮ型ＩｎzＧａ1-zＮ（０＜ｚ≦１）再蒸発層を形成する工程と、
該再蒸発層上にＮ型又は高抵抗のＡｌwＧａ1-wＮ（０≦ｗ≦１）内部電流阻止層を形成する工程と、
該内部電流阻止層を、反応性イオンエッチングまたは電子サイクロトロン共鳴を用いた反応性イオンビームエッチングによってエッチングして凸状に形成することにより、該再蒸発層を露出させる工程と、
次いで、Ｎ２雰囲気中で、露出した該再蒸発層を再蒸発させ、該第二クラッド層の表面を露出する工程と、
その後、該再蒸発層および該内部電流阻止層の積層構造を覆うように、該第二クラッド層上にＰ型Ａｌx'Ｇａ1-x'Ｎ（０≦ｘ’＜１）表面保護層を形成する工程と、
その後、該表面保護層上にＰ型ＧａＮコンタクト層を形成する工程と
を包含し、
該表面保護層を形成する工程における基板温度が４００℃〜６５０℃である、窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の製造方法。
【請求項８】
非導電型基板上にＡｌdＧａ1-dＮ（０≦ｄ≦１）第一バッファ層、Ｐ型ＧａＮ第二バッフア層及びＰ型ＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ＜１）第一クラッド層を順次形成する工程と、
該第一クラッド層上にＩｎyＧａ1-yＮ（０≦ｙ≦１：ｘ＝０のときｙ≠０）活性層を形成する工程と、
該活性層上にＮ型ＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ＜１）第二クラッド層を形成する工程と、
該第二クラッド層上にＮ型又はＰ型ＩｎzＧａ1-zＮ（０＜ｚ≦１）再蒸発層を形成する工程と、
該再蒸発層上にＰ型又は高抵抗のＡｌwＧａ1-wＮ（０≦ｗ≦１）内部電流阻止層を形成する工程と、
該内部電流阻止層を、反応性イオンエッチングまたは電子サイクロトロン共鳴を用いた反応性イオンビームエッチングによってエッチングして凸状に形成することにより、該再蒸発層を露出させる工程と、
次いで、Ｎ２雰囲気中で、露出した該再蒸発層を再蒸発させ、該第二クラッド層の表面を露出させる工程と、
その後、該再蒸発層および該内部電流阻止層の積層構造を覆うように、該第二クラッド層上にＮ型Ａｌx'Ｇａ1-x'Ｎ（０≦ｘ’＜１）表面保護層を形成する工程と、
その後、該表面保護層上にＮ型ＧａＮコンタクト層を形成する工程と
を包含し、
該表面保護層を形成する工程における基板温度が４００℃〜６５０℃である、窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の製造方法。
【請求項９】
前記内部電流阻止層を形成する工程において、基板温度が、前記蒸発防止層を形成する工程における基板温度から１０５０℃程度にまで昇温される、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の窒化ガリウム系化合物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、窒化ガリウム系化合物半導体発光素子及びその製造方法に関し、より詳しくは、例えば青色領域から紫外光領域で発光可能な窒化ガリウム系化合物半導体レーザ等として好適な窒化ガリウム系化合物半導体発光素子及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内部電流阻止層を有するＩｎＧａＡｌＰ系化合物半導体発光素子の一従来例として、特開平３−８９５６８号公報に開示されたものがある。図１９は、このＩｎＧａＡｌＰ系化合物半導体発光素子の断面構造を示す。以下にその構造を概略製造プロセスとともに説明する。
【０００３】
ＭＯＣＶＤ装置内で、Ｎ型ＧａＡｓ基板２００上にＮ型ＧａＡｓバッファ層２０１、Ｎ型ＩｎＧａＡｌＰクラッド層２０２、ＩｎＧａＡｌＰ活性層２０３、Ｐ型ＩｎＧａＡｌＰ第１クラッド層２０４、Ｎ型ＩｎＧａＡｌＰ内部電流阻止層２０７、Ｐ型ＩｎＧａＡｌＰ第２クラッド層２０６及びＰ型ＩｎＧａＰコンタクト層２０９を積層する。
【０００４】
次に、前記の積層構造が形成されたＮ型ＧａＡｓ基板２００、即ちウエハーをＭＯＣＶＤ装置内から取り出し、熱処理することにより、Ｎ型ＩｎＧａＡｌＰ内部電流阻止層２０７の一部（両側部）をＰ型の導電型２０５に変化させる。
【０００５】
なお、図中の符号２０８はＰ型ＩｎＧａＰコンタクト層、２０９はＰ型用電極、２１１はＮ型用電極である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、内部電流阻止層を有する半導体発光素子としては、上記のＩｎＧａＡｌＰ系化合物半導体発光素子の他に、例えば窒化ガリウム系化合物半導体発光素子が知られているが、このようなＩｎＧａＡｌＰ系化合物半導体発光素子の素子構造及び製法を窒化ガリウム系化合物半導体発光素子に適用しようとすれば、以下に示す問題点がある。
【０００７】
窒化ガリウム系化合物半導体層をウエットエッチング又はドライエッチング法を用いてエッチングする際に、エッチングによって露出した下地層表面が大気中にさらされることになるため、露出表面が酸化されたり、或いは露出表面に汚染物が付着する等の不具合が発生する。
【０００８】
このため、露出表面上に再成長層を積層すると、良好な再成長界面を得ることができない。
【０００９】
加えて、ドライエッチング法においては、エッチング表面にダメージが発生したり、或いはエッチングガス種の混入等の問題が発生する。このため、露出表面上に再成長層を積層すると、この点においても、良好な再成長界面を得ることができない。
【００１０】
それ故、上記構造を適用した窒化ガリウム系化合物半導体発光素子においては、再成長界面のキャリヤ枯渇による高抵抗化のために電気的特性が劣化する、或いは再成長層の結晶性の劣化に起因して光学的特性が劣化するという問題がある。
【００１１】
このような事情により、良好な再成長界面を有し、電気的特性及び光学的特性が優れ、信頼性の高い内部電流阻止層を有する窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の実現が切に要請されているのが現状である。
【００１２】
本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであり、良好な再成長界面を有し、電気的特性及び光学的特性が優れ、信頼性の高い内部電流阻止層を有する窒化ガリウム系化合物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。
【００２９】
【課題を解決するための手段】
本発明の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の製造方法は、Ｎ型基板上にＮ型ＧａＮバッファ層及びＮ型ＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ＜１）第一クラッド層を順次形成する工程と、該第一クラッド層上にＩｎyＧａ1-yＮ（０≦ｙ≦１：ｘ＝０のときｙ≠０）活性層を形成する工程と、該活性層上にＰ型ＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ＜１）第二クラッド層を形成する工程と、該第二クラッド層上にＰ型又はＮ型ＩｎzＧａ1-zＮ（０＜ｚ≦１）再蒸発層を形成する工程と、該再蒸発層上にＮ型又は高抵抗のＡｌw'Ｇａ1-w'Ｎ（０＜ｗ’＜１）蒸発防止層を形成する工程と、該蒸発防止層上にＮ型又は高抵抗のＡｌwＧａ1-wＮ（０≦ｗ≦１）内部電流阻止層を形成する工程と、該内部電流阻止層および該蒸発防止層の積層構造の一部を、反応性イオンエッチングまたは電子サイクロトロン共鳴を用いた反応性イオンビームエッチングによってエッチングして凸状に形成することにより、該再蒸発層を露出させる工程と、次いで、Ｎ２雰囲気中で、露出した該再蒸発層を再蒸発させ、該第二クラッド層の表面を露出させる工程と、その後、該再蒸発層と該蒸発防止層と該内部電流阻止層との積層構造を覆うように、該第二クラッド層上にＰ型Ａｌx'Ｇａ1-x'Ｎ（０≦ｘ’＜１）コンタクト層を形成する工程とを包含し、該蒸発防止層を形成する工程における基板温度が４００℃以上、好ましくは４００℃〜５５０℃であり、そのことにより上記目的が達成される。
【００３０】
また、本発明の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の製造方法は、Ｐ型基板上にＰ型ＧａＮバッファ層及びＰ型ＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ＜１）第一クラッド層を順次形成する工程と、該第一クラッド層上にＩｎyＧａ1-yＮ（０≦ｙ≦１：ｘ＝０のときｙ≠０）活性層を形成する工程と、該活性層上にＮ型ＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ＜１）第二クラッド層を形成する工程と、該第二クラッド層上にＮ型又はＰ型ＩｎzＧａ1-zＮ（０＜ｚ≦１）再蒸発層を形成する工程と、該再蒸発層上にＰ型又は高抵抗のＡｌw'Ｇａ1-w'Ｎ（０＜ｗ’＜１）蒸発防止層を形成する工程と、該蒸発防止層上にＰ型又は高抵抗のＡｌwＧａ1-wＮ（０≦ｗ≦１）内部電流阻止層を形成する工程と、該内部電流阻止層および該蒸発防止層の積層構造の一部を、反応性イオンエッチングまたは電子サイクロトロン共鳴を用いた反応性イオンビームエッチングによってエッチングして凸状に形成することにより、該再蒸発層を露出させる工程と、次いで、Ｎ２雰囲気中で、露出した該再蒸発層を再蒸発させ、該第二クラッド層の表面を露出させる工程と、その後、該再蒸発層と該蒸発防止層と該内部電流阻止層との積層構造を覆うように、該第二クラッド層上にＮ型Ａｌx'Ｇａ1-x'Ｎ（０≦ｘ’＜１）コンタクト層を形成する工程とを包含し、該蒸発防止層を形成する工程における基板温度が４００℃以上、好ましくは４００℃〜５５０℃であり、そのことにより上記目的が達成される。
【００３１】
また、本発明の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の製造方法は、非導電型基板上にＡｌdＧａ1-dＮ（０≦ｄ≦１）第一バッファ層、Ｎ型ＧａＮ第二バッファ層及びＮ型ＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ＜１）第一クラッド層を順次形成する工程と、該第一クラッド層上にＩｎyＧａ1-yＮ（０≦ｙ≦１：ｘ＝０のときｙ≠０）活性層を形成する工程と、該活性層上にＰ型ＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ＜１）第二クラッド層を形成する工程と、該第二クラッド層上にＰ型又はＮ型ＩｎzＧａ1-zＮ（０＜ｚ≦１）再蒸発層を形成する工程と、該再蒸発層上にＮ型又は高抵抗のＡｌw'Ｇａ1-w'Ｎ（０＜ｗ’＜１）蒸発防止層を形成する工程と、該蒸発防止層上にＮ型又は高抵抗のＡｌwＧａ1-wＮ（０≦ｗ≦１）内部電流阻止層を形成する工程と、該内部電流阻止層および該蒸発防止層の積層構造の一部を、反応性イオンエッチングまたは電子サイクロトロン共鳴を用いた反応性イオンビームエッチングによってエッチングして凸状に形成することにより、該再蒸発層を露出させる工程と、次いで、Ｎ２雰囲気中で、露出した該再蒸発層を再蒸発させ、該第二クラッド層の表面を露出させる工程と、その後、該再蒸発層と該蒸発防止層と該内部電流阻止層との積層構造を覆うように、該第二クラッド層上にＰ型Ａｌx'Ｇａ1-x'Ｎ（０≦ｘ’＜１）コンタクト層を形成する工程とを包含し、該蒸発防止層を形成する工程における基板温度が４００℃以上、好ましくは４００℃〜５５０℃であり、そのことにより上記目的が達成される。
【００３２】
また、本発明の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の製造方法は、非導電型基板上にＡｌdＧａ1-dＮ（０≦ｄ≦１）第一バッファ層、Ｐ型ＧａＮ第二バッファ層及びＰ型ＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ＜１）第一クラッド層を順次形成する工程と、該第一クラッド層上にＩｎyＧａ1-yＮ（０≦ｙ≦１：ｘ＝０のときｙ≠０）活性層を形成する工程と、該活性層上にＮ型ＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ＜１）第二クラッド層を形成する工程と、該第二クラッド層上にＮ型又はＰ型ＩｎzＧａ1-zＮ（０＜ｚ≦１）再蒸発層を形成する工程と、該再蒸発層上にＰ型又は高抵抗のＡｌw'Ｇａ1-w'Ｎ（０＜ｗ’＜１）蒸発防止層を形成する工程と、該蒸発防止層上にＰ型又は高抵抗のＡｌwＧａ1-wＮ（０≦ｗ≦１）内部電流阻止層を形成する工程と、該内部電流阻止層および該蒸発防止層の積層構造の一部を、反応性イオンエッチングまたは電子サイクロトロン共鳴を用いた反応性イオンビームエッチングによってエッチングして凸状に形成することにより、該再蒸発層を露出させる工程と、次いで、Ｎ２雰囲気中で、該再蒸発層を再蒸発させ、該第二クラッド層の表面を露出する工程と、その後、該再蒸発層と該蒸発防止層と該内部電流阻止層との積層構造を覆うように、該第二クラッド層上にＮ型Ａｌx'Ｇａ1-x'Ｎ（０≦ｘ’＜１）コンタクト層を形成する工程とを包含し、該蒸発防止層を形成する工程における基板温度が４００℃以上、好ましくは４００℃〜５５０℃であり、そのことにより上記目的が達成される。
【００３３】
また、本発明の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の製造方法は、Ｎ型基板上にＮ型ＧａＮバッファ層及びＮ型ＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ＜１）第一クラッド層を順次形成する工程と、該第一クラッド層上にＩｎyＧａ1-yＮ（０≦ｙ≦１：ｘ＝０のときｙ≠０）活性層を形成する工程と、該活性層上にＰ型ＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ＜１）第二クラッド層を形成する工程と、該第二クラッド層上にＰ型又はＮ型ＩｎzＧａ1-zＮ（０＜ｚ≦１）再蒸発層を形成する工程と、該再蒸発層上にＮ型又は高抵抗のＡｌwＧａ1-wＮ（０≦ｗ≦１）内部電流阻止層を形成する工程と、該内部電流阻止層を、反応性イオンエッチングまたは電子サイクロトロン共鳴を用いた反応性イオンビームエッチングによってエッチングして凸状に形成することにより、該再蒸発層を露出させる工程と、次いで、Ｎ２雰囲気中で、露出した該再蒸発層を再蒸発させ、該第二クラッド層の表面を露出させる工程と、その後、該再蒸発層および該内部電流阻止層の積層構造を覆うように、該第二クラッド層上にＰ型Ａｌx'Ｇａ1-x'Ｎ（０≦ｘ’＜１）表面保護層を形成する工程と、その後、該表面保護層上にＰ型ＧａＮコンタクト層を形成する工程とを包含し、該表面保護層を形成する工程における基板温度が４００℃〜６５０℃であり、そのことにより上記目的が達成される。
【００３４】
また、本発明の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の製造方法は、Ｐ型基板上にＰ型ＧａＮバッファ層及びＰ型ＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ＜１）第一クラッド層を順次形成する工程と、該第一クラッド層上にＩｎyＧａ1-yＮ（０≦ｙ≦１：ｘ＝０のときｙ≠０）活性層を形成する工程と、該活性層上にＮ型ＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ＜１）第二クラッド層を形成する工程と、該第二クラッド層上にＮ型又はＰ型ＩｎzＧａ1-zＮ（０＜ｚ≦１）再蒸発層を形成する工程と、該再蒸発層上にＰ型又は高抵抗のＡｌwＧａ1-wＮ（０≦ｗ≦１）内部電流阻止層を形成する工程と、該内部電流阻止層を、反応性イオンエッチングまたは電子サイクロトロン共鳴を用いた反応性イオンビームエッチングによってエッチングして凸状に形成することにより、該再蒸発層を露出させる工程と、次いで、Ｎ２雰囲気中で、露出した該再蒸発層を再蒸発させ、該第二クラッド層の表面を露出させる工程と、その後、該再蒸発層および該内部電流阻止層の積層構造を覆うように、該第二クラッド層上にＮ型Ａｌx'Ｇａ1-x'Ｎ（０≦ｘ’＜１）表面保護層を形成する工程と、その後、該表面保護層上にＮ型ＧａＮコンタクト層を形成する工程とを包含し、該表面保護層を形成する工程における基板温度が４００℃〜６５０℃であり、そのことにより上記目的が達成される。
【００３５】
また、本発明の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の製造方法は、非導電型基板上にＡｌdＧａ1-dＮ（０≦ｄ≦１）第一バッファ層、Ｎ型ＧａＮ第二バッファ層及びＮ型ＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ＜１）第一クラッド層を順次形成する工程と、該第一クラッド層上にＩｎyＧａ1-yＮ（０≦ｙ≦１：ｘ＝０のときｙ≠０）活性層を形成する工程と、該活性層上にＰ型ＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ＜１）第二クラッド層を形成する工程と、該第二クラッド層上にＰ型又はＮ型ＩｎzＧａ1-zＮ（０＜ｚ≦１）再蒸発層を形成する工程と、該再蒸発層上にＮ型又は高抵抗のＡｌwＧａ1-wＮ（０≦ｗ≦１）内部電流阻止層を形成する工程と、該内部電流阻止層を、反応性イオンエッチングまたは電子サイクロトロン共鳴を用いた反応性イオンビームエッチングによってエッチングして凸状に形成することにより、該再蒸発層を露出させる工程と、次いで、Ｎ２雰囲気中で、露出した該再蒸発層を再蒸発させ、該第二クラッド層の表面を露出する工程と、その後、該再蒸発層および該内部電流阻止層の積層構造を覆うように、該第二クラッド層上にＰ型Ａｌx'Ｇａ1-x'Ｎ（０≦ｘ’＜１）表面保護層を形成する工程と、その後、該表面保護層上にＰ型ＧａＮコンタクト層を形成する工程とを包含し、該表面保護層を形成する工程における基板温度が４００℃〜６５０℃であり、そのことにより上記目的が達成される。
【００３６】
また、本発明の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の製造方法は、非導電型基板上にＡｌdＧａ1-dＮ（０≦ｄ≦１）第一バッファ層、Ｐ型ＧａＮ第二バッフア層及びＰ型ＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ＜１）第一クラッド層を順次形成する工程と、該第一クラッド層上にＩｎyＧａ1-yＮ（０≦ｙ≦１：ｘ＝０のときｙ≠０）活性層を形成する工程と、該活性層上にＮ型ＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ＜１）第二クラッド層を形成する工程と、該第二クラッド層上にＮ型又はＰ型ＩｎzＧａ1-zＮ（０＜ｚ≦１）再蒸発層を形成する工程と、該再蒸発層上にＰ型又は高抵抗のＡｌwＧａ1-wＮ（０≦ｗ≦１）内部電流阻止層を形成する工程と、該内部電流阻止層を、反応性イオンエッチングまたは電子サイクロトロン共鳴を用いた反応性イオンビームエッチングによってエッチングして凸状に形成することにより、該再蒸発層を露出させる工程と、次いで、Ｎ２雰囲気中で、露出した該再蒸発層を再蒸発させ、該第二クラッド層の表面を露出させる工程と、その後、該再蒸発層および該内部電流阻止層の積層構造を覆うように、該第二クラッド層上にＮ型Ａｌx'Ｇａ1-x'Ｎ（０≦ｘ’＜１）表面保護層を形成する工程と、その後、該表面保護層上にＮ型ＧａＮコンタクト層を形成する工程とを包含し、該表面保護層を形成する工程における基板温度が４００℃〜６５０℃であり、そのことにより上記目的が達成される。
【００４０】
好ましくは、前記内部電流阻止層を形成する工程において、基板温度が、前記蒸発防止層を形成する工程における基板温度から１０５０℃程度にまで昇温される。
【００４２】
以下に本発明の作用を説明する。
【００４３】
ウエットエッチング又はドライエッチング法にてエッチングをＩｎｚＧａ１−ｚＮ蒸発層（Ｚ≠０）まで行うと、露出表面の酸化、汚染物の付着、エッチング表面にダメージ発生、エッチングガス種の混入等といった問題はＩｎｚＧａ１−ｚＮ蒸発層（Ｚ≠０）において発生する。
【００４４】
しかるに、本発明では、再蒸発層を設け、例えば、ＭＯＣＶＤ装置内のＮ2雰囲気中でこの再蒸発層を除去する。このため、清浄な第２クラッド層表面を露出させることができ、露出表面が酸化されたり、汚染物が付着する等の不具合を生じない。従って、第二クラッド層の露出表面上に再成長層を積層しても良好な再成長界面が得られる。
【００４５】
ここで、ＩｎｚＧａ１−ｚＮ蒸発層（Ｚ≠０）の再蒸発に必要な基板温度は、十分に低い基板温度で可能であるため、第二クラッド層及び内部電流阻止層は、この再蒸発温度領域において温度による影響を受けることなく容易に再蒸発層を除去できる結果、清浄な第二クラッド層表面を容易に露出させることが可能となる。
【００４６】
また、再蒸発層を低温にて再蒸発させることが可能な素子構造により、内部電流阻止型窒化ガリウム系化合物半導体発光素子又は半導体レーザの作製が可能となり、信頼性の優れた窒化ガリウム系化合物半導体発光素子が実現できる。
【００４７】
また、再蒸発層上に内部電流阻止層を直接高温、例えば１０５０℃にて積層すると、下地ＩｎＧａＮ系再蒸発層の層厚及び組成の制御が困難となるが、ＩｎＧａＮ系再蒸発層上に、例えばＡｌＧａＮ系蒸発防止層を形成する構成によれば、上記問題点が解決される。
【００４８】
ここで、ＡｌＧａＮ系蒸発防止層の積層条件は、基板温度４００℃以上、好ましくは４００〜５５０℃の温度範囲にて積層するか又は基板温度を約４００〜１０５０℃に昇温しながら蒸発防止層と内部電流阻止層を積層すればよい。
【００４９】
また、表面保護層を設ける構成によれば、例えば、１０５０℃にて積層すると、クラッド層表面から不純物、Ｇａ、Ｎの抜けが発生するが、低温で形成された表面保護層で覆うことによりこれらの抜けが防止される。従って、この構成によれば、その分、より一層良好な再成長界面を確実に得ることができる。
【００５０】
また、ボンデイング電極の配置位置を電流阻止層の中心の真上に形成する構成によれば、活性層からの光を遮ることがないので、外部発光効率を向上できる。
【００５１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づき具体的に説明する。なお、本発明でいう窒化ガリウム系半導体とは、ＧａcＡｌeＩｎ1-c-eＮ（０＜ｃ≦１，０≦ｅ＜１，０＜ｃ＋ｅ≦１）をも含む概念である。また、本発明でいう窒化ガリウム系化合物半導体発光素子とは、半導体レーザや発光ダイオードをいう。
【００５２】
（実施形態１）
図１及び図２は本発明窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の実施形態１を示す。本実施形態１の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子は、有機金属化合物気相成長法（以下ＭＯＣＶＤ法と称する）を用いて作製され、基板としてＮ型ＳｉＣ基板、Ｖ族原料としてアンモニアＮＨ3、III族原料としてトリメチルガリウム（ＴＭＧ）、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）、トリメチルインジウム（ＴＭＩ）、Ｐ型不純物としてビスシクロペンタデイエニルマグネシウム（Ｃｐ2Ｍｇ）及びＮ型不純物としてモノシラン（ＳｉＨ4）を用い、キャリヤガスとしてＨ2及びＮ2を用いる。
【００５３】
なお、基板以外のＶ族原料、III族原料、Ｐ型不純物、Ｎ型不純物及びキャリヤガスについては後述の実施形態２〜実施形態１２においても同様のものを用いている。
【００５４】
図１は本実施形態１の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の素子構造を示す。この窒化ガリウム系化合物半導体発光素子は、図２（ａ）〜（ｇ）に示す製造プロセスを経て作製される。以下に、本実施形態１の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の構造を製造プロセスとともに説明する。
【００５５】
まず、１回目の結晶成長を行うため、Ｎ型ＳｉＣ基板（ウエハー）１をＭＯＣＶＤ装置のサセプタ上に導入し、基板温度１２００℃程度まで昇温し、表面処理を施す。次に、Ｎ型ＳｉＣ基板１の基板温度を５００℃〜６５０℃程度まで降温し、Ｎ型ＳｉＣ基板１上にＮ型ＡｌＧａＮバッファ層２を１０ｎｍ〜１００ｎｍ程度成長させる。
【００５６】
続いて、基板温度１０５０℃程度まで昇温し、Ｎ型ＡｌＧａＮバッファ層２上にＮ型ＧａＮ層３を０．５μｍ〜４μｍ程度成長させる。続いて、その上にＮ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層４を０．１μｍ〜０．３μｍ程度成長させる。
【００５７】
次に、基板温度を８００℃〜８５０℃程度に降温し、Ｎ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層４上にノンドープＩｎ0.15Ｇａ0.85Ｎ活性層５を３ｎｍ〜８０ｎｍ成長させる。次に、基板温度を１０５０℃程度まで昇温し、ノンドープＩｎ0.15Ｇａ0.85Ｎ活性層５上にＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層６を０．１μｍ〜０．３μｍ程度成長させる。続いて、その上に、Ｍｇドープ又はＮ型Ｉｎ0.95Ｇａ0.05Ｎ再蒸発層６０を１０ｎｍ〜１００ｎｍ成長させる。次に、その上に、Ｎ型又は高抵抗Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ内部電流阻止層７を０．５μｍ成長させる（同図（ａ）参照）。
【００５８】
次に、一旦、ウエハーを成長室から取り出し、Ｎ型又は高抵抗Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ内部電流阻止層７の上にレジストマスク１００（或いはＳｉＯx又はＳｉＮxからなる絶縁膜）を形成し、通常のフォトリソグラフィ技術を用いて、Ｎ型又は高抵抗Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ内部電流阻止層７の上のレジストマスク１００の一部を、例えば円形状に形成する（同図（ｂ）参照）。
【００５９】
なお、本実施形態１では、レジストマスク１００の一部を円形状に形成しているが、円形以外の任意の形状にすることも可能であり、この点に関しては、後述のいずれの実施形態についても同様である。
【００６０】
次に、ウエハーをウエットエッチング又はドライエッチングにより、Ｍｇドープ又はＮ型Ｉｎ0.95Ｇａ0.05Ｎ再蒸発層６０表面が露出するまでエッチング１６を施し、フッ酸系エッチング液又は有機溶剤にてレジストマスク１００を除去する（同図（ｃ）参照）。
【００６１】
上記エッチング工程は、より具体的には、例えば反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）又は電子サイクロトロン共鳴を用いた反応性イオンビームエッチング（ＥＣＲ‐ＲｌＢＥ）においてＢＣｌ3／Ａｒ又はＣＣｌ2Ｆ2／Ａｒ等のガスを用いてＭｇドープ又はＮ型Ｉｎ0.95Ｇａ0.05Ｎ再蒸発層６０表面が露出するまでエッチング１６を施す。なお、このエッチング工程は、後述の各実施形態においても同様に行われるが、ここで具体例について代表して説明しておき、以後の実施形態ではその説明を省略する。
【００６２】
次に、再び、ウエハーをＭＯＣＶＤ装置のサセプタ上に導入し、２回目の結晶成長を行う。
【００６３】
この成長工程では、まず、基板温度約４００℃以上、Ｎ2雰囲気中でＭｇドープ又はＮ型Ｉｎ0.95Ｇａ0.05Ｎ再蒸発層６０、即ち再蒸発層６０の内、Ｎ型又は高抵抗Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ内部電流阻止層７によって覆われていない部分を蒸発させ、清浄なＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層６表面を露出１７させる（同図（ｄ）参照）。
【００６４】
次に、基板温度を１０５０℃程度まで昇温し、Ｍｇドープ又はＮ型Ｉｎ0.95Ｇａ0.05Ｎ再蒸発層６０及びＮ型又は高抵抗Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ内部電流阻止層７を覆うように、ＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層６上にＭｇドープＧａＮコンタクト層８を０．５μｍ〜１μｍ程度成長させる（同図（ｅ）参照）。
【００６５】
次に、ウエハーをＭＯＣＶＤ装置から取り出し、Ｎ2雰囲気中で、８００℃にて熱処理を行い、Ｍｇドープ層をＰ型に変化させる。そして、Ｐ型ＧａＮコンタクト層８の上にＰ型用電極９を形成する。また、Ｎ型ＳｉＣ基板１の底面にＮ型用電極１１を形成する（同図（ｆ）参照）。
【００６６】
次に、Ｐ型用電極９の所望の位置にボンデイング電極（Ａｕ）１０を厚さ５００ｎｍ〜８００ｎｍ形成する（同図（ｇ）参照）。
【００６７】
ここで、ボンデイング電極１０の配置位置は電流阻止層７の中心の真上に形成することが好ましい。即ち、そのようにすれば、活性層５からの光を遮ることがなく、発光効率を向上できるからである。このような配置位置については、後述の実施形態２〜実施形態１２についても同様である。従って、後述のいずれの実施形態も同様の効果を奏することができる。
【００６８】
以上の製造プロセスを経て、図１に示す素子構造を有する本実施形態１の内部電流阻止型窒化ガリウム系化合物半導体発光素子が作製される。
【００６９】
本実施形態１の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子によれば、ＭＯＣＶＤ装置内のＮ2雰囲気中にて、Ｍｇドープ又はＮ型Ｉｎ0.95Ｇａ0.05Ｎ再蒸発層６０を蒸発させて除去しているので、清浄なＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層６表面を露出させることができる。このため、露出表面に酸化及び汚染物の付着等の発生がないので、ＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層６表面上にＭｇドープＧａＮコンタクト層８、即ち再成長層を積層しても良好な再成長界面が得られる。
【００７０】
ここで、Ｍｇドープ又はＮ型Ｉｎ0.95Ｇａ0.05Ｎ再蒸発層６０の再蒸発に必要な基板温度は、十分に低い基板温度で可能であるため、ＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層６及びＮ型又は高抵抗Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ内部電流阻止層７が、この再蒸発温度領域において、温度による影響を受けることなく容易に再蒸発層を除去できるので、清浄なＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層６表面を容易に露出させることが可能となる。
【００７１】
このように、本実施形態１の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子によれば、結晶欠陥の少ない良好な再成長層を得ることができるので、本発明者等の実験結果によれば、従来の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子に比べて、輝度を約２倍に改善できることを確認できた。
【００７２】
以上のように、本実施形態１の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子によれば、品質の高い再成長界面を持つ、電気的特性及び外部発光効率に優れ、高信頼性の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子を実現することができる。
【００７３】
（実施形態２）
図３は、本発明窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の実施形態２を示す。本実施形態２の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子は、基板としてＰ型ＳｉＣ基板を用いている。以下に図３（ａ）〜（ｇ）に基づきその製造プロセスについて説明する。
【００７４】
まず、１回目の結晶成長を行うため、Ｐ型ＳｉＣ基板１ｐをＭＯＣＶＤ装置のサセプタ上に導入し、基板温度１２００℃程度まで昇温し、表面処理を施す。次に、Ｐ型ＳｉＣ基板１ｐの基板温度を５００℃〜６５０℃程度まで降温し、Ｐ型ＳｉＣ基板１ｐ上にＭｇドープＡｌＧａＮバッファ層２２を１０ｎｍ〜１００ｎｍ程度成長させる。続いて、基板温度１０５０℃程度まで昇温し、ＭｇドープＡｌＧａＮバッファ層２２上にＭｇドープＧａＮ層３３を０．５μｍ〜４μｍ程度成長させる。次に、その上にＭｇドープＡ１0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層４４を０．１μｍ〜０．３μｍ程度成長させる。
【００７５】
次に、基板温度を８００℃〜８５０℃程度に降温し、ＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層４４上にノンドープＩｎ0.15Ｇａ0.85Ｎ活性層５を３ｎｍ〜８０ｎｍ成長させる。次に、基板温度を１０５０℃程度まで昇温し、ノンドープＩｎ0.15Ｇａ0.85Ｎ活性層５上にＮ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層６６を０．１μｍ〜０．３μｍ程度成長させ、続いて、その上にＭｇドープ又はＮ型Ｉｎ0.95Ｇａ0.05Ｎ再蒸発層６１を１０ｎｍ〜１００ｎｍ成長させる。次に、Ｍｇドープ又はＮ型Ｉｎ0.95Ｇａ0.05Ｎ再蒸発層６１上にＭｇドープ又は高抵抗Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ内部電流阻止層７７を０．５μｍ成長させる（同図（ａ）参照）。
【００７６】
次に、一旦、ウエハーを成長室から取り出し、Ｍｇドープ又は高抵抗Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ内部電流阻止層７７上にレジストマスク１００（或いはＳｉＯx又はＳｉＮxからなる絶縁膜）を形成し、通常のフォトリソグラフィ技術を用いてＭｇドープ又は高抵抗Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ内部電流阻止層７７の上のレジストマスク１００の一部を、例えば円形状に形成する（同図（ｂ）参照）。
【００７７】
次に、このウエハーをウエットエッチング又はドライエッチングにより、Ｍｇドープ又はＮ型Ｉｎ0.95Ｇａ0.05Ｎ再蒸発層６１の表面が露出するまでエッチング１６を施し、続いて、フッ酸系エッチング液又は有機溶剤にてレジストマスク１００を除去する（同図（ｃ）参照）。
【００７８】
次に、再び、ウエハーをＭＯＣＶＤ装置のサセプタ上に導入し、２回目の結晶成長を行う。
【００７９】
この成長工程では、まず、基板温度約４００℃以上、Ｎ2雰囲気中で、Ｍｇドープ又はＮ型Ｉｎ0.95Ｇａ0.05Ｎ再蒸発層６１を蒸発させ、清浄なＮ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層６６の表面を露出１７させる（同図（ｄ）参照）。
【００８０】
次に、基板温度を１０５０℃程度まで昇温し、Ｍｇドープ又はＮ型Ｉｎ0.95Ｇａ0.05Ｎ再蒸発層６１及びＭｇドープ又は高抵抗Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ内部電流阻止層７７を覆うようにＮ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層６６上にＮ型ＧａＮコンタクト層８８を０．５μｍ〜１μｍ程度成長させる（同図（ｅ）参照）。
【００８１】
次に、ウエハーをＭＯＣＶＤ装置から取り出し、Ｎ2雰囲気中で、８００℃にて熱処理を行い、Ｍｇドープ層をＰ型に変化させる。そして、Ｎ型ＧａＮコンタクト層８８の上にＮ型用電極１１を形成する。また、Ｐ型ＳｉＣ基板１ｐの底面にＰ型用電極９を形成する（同図（ｆ）参照）。
【００８２】
次に、Ｎ型用電極１１の所望の位置にボンデイング電極（Ａｕ）１０を厚さ５００ｎｍ〜８００ｎｍ形成する（同図（ｇ）参照）。以上の製造プロセスを経て、本実施形態２の内部電流阻止型窒化ガリウム系化合物半導体発光素子が作製される。
【００８３】
本実施形態２においても、Ｍｇドープ又はＮ型Ｉｎ0.95Ｇａ0.05Ｎ再蒸発層６１を蒸発させて除去しており、清浄なＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層６６の表面を露出させることができるので、実施形態１同様に、品質の高い再成長界面を持つ、電気的特性及び外部発光効率に優れ、高信頼性の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子を実現することができる。
【００８４】
（実施形態３）
図４及び図５は本発明窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の実施形態３を示す。本実施形態３の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子は、基板としてサファイヤ基板１’を用い、かつＮ型ＧａＮ層３の一部をエッチングにより露出し、この露出面にＮ型用電極１１を形成している。以下に図５（ａ）〜（ｇ）に基づきその製造プロセスの詳細を説明する。
【００８５】
まず、１回目の結晶成長を行うため、サファイヤ基板１’をＭＯＣＶＤ装置のサセプタ上に導入し、基板温度１２００℃程度まで昇温し、表面処理を施す。次に、サファイヤ基板１’の基板温度を４００℃〜６５０℃程度まで降温し、サファイヤ基板１’上にＡｌ0.05Ｇａ0.95Ｎバッファ層２’を２０ｎｍ〜１００ｎｍ成長させる。
【００８６】
次に、基板温度１０５０℃程度まで昇温し、Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎバッファ層２’上にＮ型ＧａＮ層３を０．５ｎｍ〜４ｎｍ程度成長させ、続いて、その上にＮ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層４を０．１ｎｍ〜０．３ｎｍ程度成長させる。
【００８７】
次に、基板温度を８００℃〜８５０℃程度に降温し、Ｎ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層４上にノンドープＩｎ0.15Ｇａ0.85Ｎ活性層５を３ｎｍ〜８０ｎｍ成長させる。次に、基板温度を１０５０℃程度まで昇温し、ノンドープＩｎ0.15Ｇａ0.85Ｎ活性層５上にＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層６を０．１μｍ〜０．３μｍ程度成長させ、続いて、その上にＭｇドープ又はＮ型Ｉｎ0.95Ｇａ0.05Ｎ再蒸発層６０を１０ｎｍ〜１００ｎｍ成長させる。次に、Ｍｇドープ又はＮ型Ｉｎ0.95Ｇａ0.05Ｎ再蒸発層６０上にＮ型又は高抵抗Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ内部電流阻止層７を０．５μｍ成長させる（同図（ａ）参照）。
【００８８】
次に、一旦、ウエハーを成長室から取り出し、Ｎ型又は高抵抗Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ内部電流阻止層７の上にレジストマスク１００（或いはＳｉＯx又はＳｉＮxからなる絶縁膜）を形成し、続いて、通常のフォトリソグラフィ技術を用いて、Ｎ型又は高抵抗Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ内部電流阻止層７の上のレジストマスク１００の一部を、例えば円形状にする（同図（ｂ）参照）。
【００８９】
次に、このウエハーをウエットエッチング又はドライエッチングにより、Ｍｇドープ又はＮ型Ｉｎ0.95Ｇａ0.05Ｎ再蒸発層６０表面が露出するまでエッチング１６を施し、フッ酸系エッチング液又は有機溶剤にてレジストマスク１００を除去する（同図（ｃ）参照）。
【００９０】
次に、再び、ウエハーをＭＯＣＶＤ装置のサセプタ上に導入し、２回目の結晶成長を行う。
【００９１】
この成長工程では、まず、基板温度約４００℃以上、Ｎ2雰囲気中で、Ｍｇドープ又はＮ型Ｉｎ0.95Ｇａ0.05Ｎ再蒸発層６０を蒸発させ、清浄なＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層６表面を露出１７させる（同図（ｄ）参照）。
【００９２】
次に、基板温度を１０５０℃程度まで昇温し、Ｍｇドープ又はＮ型Ｉｎ0.95Ｇａ0.05Ｎ再蒸発層６０及びＮ型又は高抵抗Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ内部電流阻止層７を覆うようにＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層６上にＭｇドープＧａＮコンタクト層８を０．５ｎｍ〜１ｎｍ程度成長させる（同図（ｅ）参照）。
【００９３】
次に、ウエハーをＭＯＣＶＤ装置から取り出し、Ｎ2雰囲気中で、８００℃にて熱処理を行い、Ｍｇドープ層をＰ型に変化させる。次に、Ｎ型用電極付けを行うために、Ｎ型ＧａＮ層３の表面が露出するまでエッチング２０を施す（同図（ｆ）参照）。
【００９４】
次に、Ｐ型ＧａＮコンタクト層８の上にＰ型用電極９を形成し、またＮ型ＧａＮ層３の露出した表面上にＮ型用電極１１を形成する。続いて、Ｐ型用電極９の所望の位置にボンデイング電極（Ａｕ）１０を厚さ５００ｎｍ〜８００ｎｍ形成する（同図（ｇ）参照）。以上の製造プロセスを経て、本実施形態３の内部電流阻止型窒化ガリウム系化合物半導体発光素子が作製される。
【００９５】
本実施形態３においても、Ｍｇドープ又はＮ型Ｉｎ0.95Ｇａ0.05Ｎ再蒸発層６０を蒸発させて除去しており、清浄なＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層６の表面を露出させることができるので、実施形態１及び実施形態２同様に、品質の高い再成長界面を持つ、電気的特性及び外部発光効率に優れ、高信頼性の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子を実現することができる。
【００９６】
（実施形態４）
図６は本発明窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の実施形態４を示す。本実施形態４の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子は、基板としてサファイヤ基板１’を用い、かつＭｇドープＧａＮ層３３の一部をエッチングにより露出し、この露出面にＰ型用電極９を形成している。以下に図６（ａ）〜（ｇ）に基づきその製造プロセスを説明する。
【００９７】
まず、１回目の結晶成長を行うため、サファイヤ基板１’をＭＯＣＶＤ装置のサセプタ上に導入し、基板温度１２００℃程度まで昇温し、表面処理を施す。次に、サファイヤ基板１’の基板温度を４００℃〜６５０℃程度まで降温し、サファイヤ基板１’上にＡｌ0.05Ｇａ0.95Ｎバッファ層２’を２０ｎｍ〜１００ｎｍ成長させる。
【００９８】
次に、基板温度１０５０℃程度まで昇温し、Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎバッファ層２’上にＭｇドープＧａＮ層３３を０．５μｍ〜４μｍ程度成長させ、続いて、その上にＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層４４を０．１μｍ〜０．３μｍ程度成長させる。次に、基板温度を８００℃〜８５０℃程度に降温し、ＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層４４上にノンドープＩｎ0.15Ｇａ0.85Ｎ活性層５を３ｎｍ〜８０ｎｍ成長させる。
【００９９】
次に、基板温度を１０５０℃程度まで昇温し、ノンドープＩｎ0.15Ｇａ0.85Ｎ活性層５上にＮ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層６６を０．１μｍ〜０．３μｍ程度成長させ、続いて、その上にＭｇドープ又はＮ型Ｉｎ0.95Ｇａ0.05Ｎ再蒸発層６１を１０ｎｍ〜１００ｎｍ成長させる。次に、Ｍｇドープ又はＮ型Ｉｎ0.95Ｇａ0.05Ｎ再蒸発層６１上にＭｇドープ又は高抵抗Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ内部電流阻止層７７を０．５μｍ成長させる（同図（ａ）参照）。
【０１００】
次に、一旦、ウエハーを成長室から取り出し、Ｍｇドープ又は高抵抗Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ内部電流阻止層７７上にレジストマスク１００（或いはＳｉＯx又はＳｉＮxからなる絶縁膜）を形成し、続いて、通常のフォトリソグラフィ技術を用いて、Ｍｇドープ又は高低抗Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ内部電流阻止層７７の上のレジストマスク１００の一部を、例えば円形状にする（同図（ｂ）参照）。
【０１０１】
次に、このウエハーをウエットエッチング又はドライエッチングによりＭｇドープ又はＮ型Ｉｎ0.95Ｇａ0.05Ｎ再蒸発層６１表面が露出するまでエッチング１６を施し、フッ酸系エッチング液又は有機溶剤にてレジストマスク１００を除去する（同図（ｃ）参照）。
【０１０２】
次に、再び、ウエハーをＭＯＣＶＤ装置のサセプタ上に導入し、２回目の結晶成長を行う。
【０１０３】
この成長工程では、まず、基板温度約４００℃以上、Ｎ2雰囲気中で、Ｍｇドープ又はＮ型Ｉｎ0.95Ｇａ0.05Ｎ再蒸発層６０を蒸発させ、清浄なＮ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層６６表面を露出１７させる（同図（ｄ）参照）。
【０１０４】
次に、基板温度を１０５０℃程度まで昇温し、Ｍｇドープ又はＮ型Ｉｎ0.95Ｇａ0.05Ｎ再蒸発層６０及びＭｇドープ又は高抵抗Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ内部電流阻止層７７を覆うようにＮ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層６６上にＮ型ＧａＮコンタクト層８８を０．５μｍ〜１μｍ程度成長させる（同図（ｅ）参照）。
【０１０５】
次に、ウエハーをＭＯＣＶＤ装置から取り出し、Ｎ2雰囲気中で、８００℃にて熱処理を行い、Ｍｇドープ層をＰ型に変化させる。次に、Ｐ型電極付けを行うために、Ｐ型ＧａＮ層３３の表面が露出するまでエッチング２０を施す（同図（ｆ）参照）。
【０１０６】
次に、Ｎ型ＧａＮコンタクト層８８の上にＮ型用電極１１を形成する。また、Ｐ型ＧａＮ層３３の露出面にＰ型用電極９を形成する。続いて、Ｎ型用電極１１の所望の位置にボンデイング電極（Ａｕ）１０を厚さ５００ｎｍ〜８００ｎｍ形成する（同図（ｇ）参照）。以上の製造プロセスを経て、本実施形態４の内部電流阻止型窒化ガリウム系化合物半導体発光素子が作製される。
【０１０７】
本実施形態４においても、Ｍｇドープ又はＮ型Ｉｎ0.95Ｇａ0.05Ｎ再蒸発層６０を蒸発させて除去しており、清浄なＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層６６の表面を露出させることができるので、実施形態１〜実施形態３同様に、品質の高い再成長界面を持つ、電気的特性及び外部発光効率に優れ、高信頼性の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子を実現することができる。
【０１０８】
（実施形態５）
図７及び図８は本発明窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の実施形態５を示す。本実施形態５の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子は、再蒸発層の上に蒸発防止層を形成してなり、この点が上記実施形態１〜実施形態４の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子とは大きく異なっている。なお、後述の実施形態６〜実施形態８の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子も、本実施形態５の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子同様に再蒸発層の上に蒸発防止層を形成してある。
【０１０９】
図７は本実施形態５の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の素子構造を示す。この窒化ガリウム系化合物半導体発光素子は、図８（ａ）〜（ｇ）に示す製造プロセスを経て作製される。以下に、本実施形態５の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の構造を製造プロセスとともに説明する。
【０１１０】
まず、１回目の結晶成長を行うため、Ｎ型ＳｉＣ基板１をＭＯＣＶＤ装置のサセプタ上に導入し、基板温度１２００℃程度まで昇温し、表面処理を施す。次に、Ｎ型ＳｉＣ基板１の基板温度を５００℃〜６５０℃程度まで降温し、Ｎ型ＳｉＣ基板１上にＮ型ＡｌＧａＮバッファ層２を１０ｎｍ〜１００ｎｍ程度成長させる。
【０１１１】
次に、基板温度１０５０℃程度まで昇温し、Ｎ型ＡｌＧａＮバッファ層２上にＮ型ＧａＮ層３を０．５μｍ〜４μｍ程度成長させ、続いて、その上にＮ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層４を０．１μｍ〜０．３μｍ程度成長させる。
【０１１２】
次に、基板温度を８００℃〜８５０℃程度に降温し、Ｎ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層４上にノンドープＩｎ0.15Ｇａ0.85Ｎ活性層５を３ｎｍ〜８０ｎｍ成長させる。次に、基板温度を１０５０℃程度まで昇温し、ノンドープＩｎ0.15Ｇａ0.85Ｎ活性層５上にＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層６を０．１μｍ〜０．３μｍ程度成長させ、続いて、その上にＭｇドープ又はＮ型ＩｎＮ再蒸発層６０を１０ｎｍ〜１００ｎｍ成長させる。
【０１１３】
次に、基板温度を４００℃〜５５０℃程度まで降温し、Ｍｇドープ又はＮ型ＩｎＮ再蒸発層６０上にＮ型又は高抵抗Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ蒸発防止層７１を１０ｎｍ〜１００ｎｍ成長させる。次に、基板温度１０５０℃程度まで昇温し、Ｎ型又は高抵抗Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ蒸発防止層７１上にＮ型又は高抵抗Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎ電流阻止層７を０．５μｍ成長させる（同図（ａ）参照）。
【０１１４】
ここで、Ｎ型又は高抵抗Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ蒸発防止層７１及びＮ型又は高抵抗Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎ電流阻止層７は、基板温度を４００℃〜５５０℃程度まで降温し、１０５０℃程度まで昇温しながら連続的に成長させることも可能である。
【０１１５】
次に、一旦、ウエハーを成長室から取り出し、Ｎ型又は高抵抗Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎ電流阻止層７上にレジストマスク１００（或いはＳｉＯx又はＳｉＮxからなる絶縁膜）を形成し、続いて、通常のフォトリソグラフィ技術を用いて、Ｎ型又は高抵抗Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎ電流阻止層７の上のレジストマスク１００の一部を、例えば円形状に形成する（同図（ｂ）参照）。
【０１１６】
次に、このウエハーをウエットエッチング又はドライエッチングにより、Ｍｇドープ又はＮ型Ｉｎ0.95Ｇａ0.05Ｎ再蒸発層６０表面が露出するまでエッチング１６を施し、続いて、フッ酸系エッチング液又は有機溶剤にてレジストマスク１００を除去する（同図（ｃ）参照）。
【０１１７】
次に、再び、ウエハーをＭＯＣＶＤ装置のサセプタ上に導入し、２回目の結晶成長を行う。
【０１１８】
この成長工程では、基板温度約５５０℃以上、Ｎ2雰囲気中で、Ｍｇドープ又はＮ型ＩｎＮ再蒸発層６０を蒸発させ、清浄なＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層６表面を露出１７させる（同図（ｄ）参照）。次に、基板温度を１０５０℃程度まで昇温し、Ｍｇドープ又はＮ型Ｉｎ0.95Ｇａ0.05Ｎ再蒸発層６０、Ｎ型又は高抵抗Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ蒸発防止層７１及びＮ型又は高抵抗Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎ電流阻止層７を覆うようにＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層６上にＭｇドープＧａＮコンタクト層８を０．５μｍ〜１μｍ程度成長させる（同図（ｅ）参照）。
【０１１９】
次に、ウエハーをＭＯＣＶＤ装置から取り出し、Ｎ2雰囲気中で、８００℃にて熱処理を行い、Ｍｇドープ層をＰ型に変化させる。次に、Ｐ型ＧａＮコンタクト層８の上にＰ型用電極９を形成する。また、Ｎ型ＳｉＣ基板１の底面にＮ型用電極１１を形成する（同図（ｆ）参照）。
【０１２０】
次に、Ｐ型用電極９の所望の位置にボンデイング電極（Ａｕ）１０を厚さ５００ｎｍ〜８００ｎｍ形成する（同図（ｇ）参照）。以上の製造プロセスを経て、本実施形態５の内部電流阻止型窒化ガリウム系化合物半導体発光素子が作製される。
【０１２１】
以上の本実施形態５の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子によれば、再蒸発層を備えているので、上記実施形態１〜実施形態４同様の効果を奏することができる。加えて、本実施形態５の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子は、この再蒸発層の上にＡｌＧａＮ蒸発防止層を積層してあるので、再蒸発層の層厚及び組成比を精度よく制御できる利点がある。よって、その分、より一層、品質の高い再成長界面を持つ、電気的特性及び外部発光効率に優れ、高信頼性の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子を容易に作製できる利点がある。
【０１２２】
（実施形態６）
図９は本発明窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の実施形態６を示す。本実施形態６の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子は、実施形態５同様の構造の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子において、基板としてＰ型ＳｉＣ基板を用いている。以下に図９（ａ）〜（ｇ）に基づきその製造プロセスを説明する。
【０１２３】
まず、１回目の結晶成長を行うため、Ｐ型ＳｉＣ基板１ｐをＭＯＣＶＤ装置のサセプタ上に導入し、基板温度１２００℃程度まで昇温し、表面処理を施す。次に、Ｐ型ＳｉＣ基板１ｐの基板温度を５００℃〜６５０℃程度まで降温し、Ｐ型ＳｉＣ基板１ｐ上にＭｇドープＡｌＧａＮバッファ層２２を１０ｎｍ〜１００ｎｍ程度成長させる。
【０１２４】
次に、基板温度１０５０℃程度まで昇温し、ＭｇドープＡｌＧａＮバッファ層２２上にＭｇドープＧａＮ層３３を０．５μｍ〜４μｍ程度成長させ、続いて、その上にＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層４４を０．１μｍ〜０．３μｍ程度成長させる。
【０１２５】
次に、基板温度を８００℃〜８５０℃程度に降温し、ＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層４４上にノンドープＩｎ0.15Ｇａ0.85Ｎ活性層５を３ｎｍ〜８０ｎｍ成長させる。次に、基板温度を１０５０℃程度まで昇温し、ノンドープＩｎ0.15Ｇａ0.85Ｎ活性層５上にＮ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層６６を０．１μｍ〜０．３μｍ程度成長させ、続いて、その上にＮ型又はＭｇドープＩｎ0.95Ｇａ0.05Ｎ再蒸発層６１を１０ｎｍ〜１００ｎｍ成長させる。
【０１２６】
次に、基板温度を４００℃〜５５０℃程度まで降温し、Ｎ型又はＭｇドープＩｎ0.95Ｇａ0.05Ｎ再蒸発層６１上にＮ型又は高抵抗Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ蒸発防止層７２を１０ｎｍ〜１００ｎｍ成長させる。次に、基板温度１０５０℃程度まで昇温し、Ｍｇドープ又は高抵抗Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ蒸発防止層７２上にＭｇドープ又は高抵抗Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ内部電流阻止層７７を０．５μｍ成長させる（同図（ａ）参照）。
【０１２７】
次に、一旦、ウエハーを成長室から取り出し、Ｍｇドープ又は高抵抗Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ電流阻止層７７の上にレジストマスク１００（或いはＳｉＯx又はＳｉＮxからなる絶縁膜）を形成し、続いて、通常のフォトリソグラフィ技術を用いて、Ｍｇドープ又は高抵抗Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ電流阻止層７７の上のレジストマスク１００の一部を、例えば円形状に形成する（同図（ｂ）参照）。
【０１２８】
次に、このウエハーをウエットエッチング又はドライエッチングにより、Ｍｇドープ又はＮ型Ｉｎ0.95Ｇａ0.05Ｎ再蒸発層６１表面が露出するまでエッチング１６を施し、続いて、フッ酸系エッチング液又は有機溶剤にてレジストマスク１００を除去する（同図（ｃ）参照）。
【０１２９】
次に、再び、ウエハーをＭＯＣＶＤ装置のサセプタ上に導入し、２回目の結晶成長を行う。
【０１３０】
この成長工程では、まず、基板温度約６００℃以上、Ｎ2雰囲気中で、Ｍｇドープ又はＮ型Ｉｎ0.95Ｇａ0.05Ｎ再蒸発層６０を蒸発させ、清浄なＮ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層６６表面を露出１７させる（同図（ｄ）参照）。
【０１３１】
次に、基板温度を１０５０℃程度まで昇温し、Ｍｇドープ又はＮ型Ｉｎ0.95Ｇａ0.05Ｎ再蒸発層６１、Ｍｇドープ又は高抵抗Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ蒸発防止層７２及びＭｇドープ又は高抵抗Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ内部電流阻止層７７を覆うようにＮ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層６６上にＮ型ＧａＮコンタクト層８８を０．５μｍ〜１μｍ程度成長させる（同図（ｅ）参照）。
【０１３２】
次に、ウエハーをＭＯＣＶＤ装置から取り出し、Ｎ2雰囲気中で、８００℃にて熱処理を行い、Ｍｇドープ層をＰ型に変化させる。続いて、Ｎ型ＧａＮコンタクト層８８の上にＮ型用電極１１を形成し、またＰ型ＳｉＣ基板１ｐの底面にＰ型用電極９を形成する（同図（ｆ）参照）。
【０１３３】
次に、Ｎ型用電極１１の所望の位置にボンデイング電極（Ａｕ）１０を厚さ５００ｎｍ〜８００ｎｍ形成する（同図（ｇ）参照）。以上の製造プロセスを経て、本実施形態６の内部電流阻止型窒化ガリウム系化合物半導体発光素子が作製される。
【０１３４】
以上の本実施形態６の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子においても、実施形態５の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子同様に、再蒸発層及びＡｌＧａＮ蒸発防止層を備えているので、実施形態５の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子同様の効果を奏することができる。
【０１３５】
（実施形態７）
図１０及び図１１は本発明窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の実施形態７を示す。本実施形態７の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子は、Ｎ型ＧａＮ層３の一部をエッチングにより露出し、この露出面にＮ型用電極１１を形成する点が実施形態５及び実施形態６と主として異なっている。
【０１３６】
図１０は本実施形態７の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の断面構造を示し、この窒化ガリウム系化合物半導体発光素子は図１１（ａ）〜（ｇ）に示す製造プロセスを経て作製される。なお、この窒化ガリウム系化合物半導体発光素子は、基板としてサファイヤ基板１’を用いている。以下にその詳細を説明する。
【０１３７】
まず、１回目の結晶成長を行うため、サファイヤ基板１’をＭＯＣＶＤ装置のサセプタ上に導入し、基板温度１２００℃程度まで昇温し、表面処理を施す。次に、サファイヤ基板１’の基板温度を４００℃〜６５０℃程度まで降温し、サファイヤ基板１’上にＡｌ0.05Ｇａ0.95Ｎバッファ層２’を２０ｎｍ〜１００ｎｍ成長させる。
【０１３８】
次に、基板温度１０５０℃程度まで昇温し、Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎバッファ層２’上にＮ型ＧａＮ層３を０．５μｍ〜４μｍ程度成長させ、続いて、その上にＮ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層４を０．１μｍ〜０．３μｍ程度成長させる。
【０１３９】
次に、基板温度を８００℃〜８５０℃程度に降温し、Ｎ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層４上にノンドープＩｎ0.15Ｇａ0.85Ｎ活性層５を３ｎｍ〜８０ｎｍ成長させる。次に、基板温度を１０５０℃程度まで昇温し、ノンドープＩｎ0.15Ｇａ0.85Ｎ活性層５上にＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層６を０．１μｍ〜０．３μｍ程度成長させ、続いて、その上にＭｇドープ又はＮ型ＩｎＮ再蒸発層６０を１０ｎｍ〜１００ｎｍ成長させる。
【０１４０】
次に、基板温度を４００℃〜５５０℃程度まで降温し、Ｍｇドープ又はＮ型ＩｎＮ再蒸発層６０上にＮ型又は高抵抗Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ蒸発防止層７１を１０ｎｍ〜１００ｎｍ成長させる。次に、基板温度１０５０℃程度まで昇温し、Ｎ型又は高抵抗Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ蒸発防止層７１上にＮ型又は高抵抗Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎ電流阻止層７を０．５μｍ成長させる（同図（ａ）参照）。
【０１４１】
次に、一旦、ウエハーを成長室から取り出し、Ｎ型又は高抵抗Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ内部電流阻止層７の上にレジストマスク１００（或いはＳｉＯx又はＳｉＮxからなる絶縁膜）を形成し、続いて、通常のフォトリソグラフィ技術を用いて、Ｎ型又は高抵抗Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ内部電流阻止層７の上のレジストマスク１００の一部を、例えば円形状にする（同図（ｂ）参照）。
【０１４２】
次に、このウエハーをウエットエッチング又はドライエッチングにより、Ｍｇドープ又はＮ型ＩｎＮ再蒸発層６０表面が露出するまでエッチング１６を施し、続いて、フッ酸系エッチング液又は有機溶剤にてレジストマスク１００を除去する（同図（ｃ）参照）。
【０１４３】
次に、再び、ウエハーをＭＯＣＶＤ装置のサセプタ上に導入し、２回目の結晶成長を行う。
【０１４４】
この成長工程では、まず、基板温度約５５０℃以上、Ｎ2雰囲気中で、Ｍｇドープ又はＮ型ＩｎＮ再蒸発層６０を蒸発させ、清浄なＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層６表面を露出１７させる（同図（ｄ）参照）。
【０１４５】
次に、基板温度を１０５０℃程度まで昇温し、Ｍｇドープ又はＮ型ＩｎＮ再蒸発層６０、Ｎ型又は高抵抗Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ蒸発防止層７１及びＮ型又は高抵抗Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎ電流阻止層７を覆うようにＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層６上にＭｇドープＧａＮコンタクト層８を０．５μｍ〜１μｍ程度成長させる（同図（ｅ）参照）。
【０１４６】
次に、ウエハーをＭＯＣＶＤ装置から取り出し、Ｎ2雰囲気中で、８００℃にて熱処理を行い、Ｍｇドープ層をＰ型に変化させる。次に、Ｎ型電極付けを行うために、Ｎ型ＧａＮ層３の表面が露出するまでエッチング２０を施す（同図（ｆ）参照）。
【０１４７】
次に、Ｐ型ＧａＮコンタクト層８の上にＰ型用電極９を形成する。また、Ｎ型ＧａＮ層３の露出面にＮ型用電極１１を形成する。続いて、Ｐ型用電極９の所望の位置にボンデイング電極（Ａｕ）ｌ０を厚さ５００ｎｍ〜８００ｎｍ形成する（同図（ｇ）参照）。以上の製造プロセスを経て、本実施形態７の内部電流阻止型窒化ガリウム系化合物半導体発光素子が作製される。
【０１４８】
以上の本実施形態７の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子においても、実施形態５の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子同様に、再蒸発層及びＡｌＧａＮ蒸発防止層を備えているので、実施形態５の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子同様の効果を奏することができる。
【０１４９】
（実施形態８）
図１２は本発明窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の実施形態８を示す。本実施形態８の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子は、実施形態７同様の構造の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子であるが、実施形態７とは以下の点で異なっている。以下にその製造プロセスを図１２（ａ）〜（ｇ）に基づき詳細に説明する。
【０１５０】
まず、１回目の結晶成長を行うため、サファイヤ基板１’をＭＯＣＶＤ装置のサセプタ上に導入し、基板温度１２００℃程度まで昇温し、表面処理を施す。次に、サファイヤ基板１’の基板温度を４００℃〜６５０℃程度まで降温し、サファイヤ基板１’上にＡｌ0.05Ｇａ0.95Ｎバッファ層２’を２０ｎｍ〜１００ｎｍ成長させる。
【０１５１】
次に、基板温度１０５０℃程度まで昇温し、Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎバッファ層２’上にＭｇドープＧａＮ層３３を０．５μｍ〜４μｍ程度成長させ、続いて、その上にＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層４４を０．１μｍ〜０．３μｍ程度成長させる。
【０１５２】
次に、基板温度を８００℃〜８５０℃程度に降温し、ＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層４４上にノンドープＩｎ0.15Ｇａ0.85Ｎ活性層５を３ｎｍ〜８０ｎｍ成長させる。次に、基板温度を１０５０℃程度まで昇温し、ノンドープＩｎ0.15Ｇａ0.85Ｎ活性層５上にＮ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層６６を０．１μｍ〜０．３μｍ程度成長させ、続いて、その上にＭｇドープ又はＮ型Ｉｎ0.95Ｇａ0.05Ｎ再蒸発層６１を１０ｎｍ〜１００ｎｍ成長させる。
【０１５３】
次に、基板温度を４００℃〜５５０℃程度まで降温し、Ｍｇドープ又はＮ型Ｉｎ0.95Ｇａ0.05Ｎ再蒸発層６１上にＭｇドープ又は高抵抗Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ蒸発防止層７２を１０ｎｍ〜１００ｎｍ成長させる。次に、基板温度１０５０℃程度まで昇温し、Ｍｇドープ又は高抵抗Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ蒸発防止層７２上にＭｇドープ又は高抵抗Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ内部電流阻止層７７を０．５μｍ成長させる（同図（ａ）参照）。
【０１５４】
次に、一旦、ウエハーを成長室から取り出し、Ｍｇドープ又は高抵抗Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ電流阻止層７７の上にレジストマスク１００（或いはＳｉＯx又はＳｉＮxからなる絶縁膜）を形成し、続いて、通常のフォトリソグラフィ技術を用いて、Ｍｇドープ又は高抵抗Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ電流阻止層７７の上のレジストマスク１００の一部を、例えば円形状にする（同図（ｂ）参照）。
【０１５５】
次に、このウエハーをウエットエッチング又はドライエッチングにより、Ｍｇドープ又はＮ型Ｉｎ0.95Ｎ0.05再蒸発層６１表面が露出するまでエッチング１６を施し、続いて、フッ酸系エッチング液又は有機溶剤にてレジストマスク１００を除去する（同図（ｃ）参照）。
【０１５６】
次に、再び、ウエハーをＭＯＣＶＤ装置のサセプタ上に導入し、２回目の結晶成長を行う。
【０１５７】
この成長工程では、基板温度約６００℃以上、Ｎ2雰囲気中で、Ｍｇドープ又はＮ型Ｉｎ0.95Ｇａ0.05Ｎ再蒸発層６１を蒸発させ、清浄なＮ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層６６表面を露出１７させる（同図（ｄ）参照）。
【０１５８】
次に、基板温度を１０５０℃程度まで昇温し、Ｍｇドープ又はＮ型Ｉｎ0.95Ｇａ0.05Ｎ再蒸発層６１、Ｍｇドープ又は高抵抗Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ蒸発防止層７２及びＭｇドープ又は高抵抗Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ内部電流阻止層７７を覆うようにＮ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層６６上にＮ型ＧａＮコンタクト層８８を０．５μｍ〜１μｍ程度成長させる（同図（ｅ）参照）。
【０１５９】
次に、ウエハーをＭＯＣＶＤ装置から取り出し、Ｎ2雰囲気中で、８００℃にて熱処理を行い、Ｍｇドープ層をＰ型に変化させる。次に、Ｐ型電極付けを行うために、Ｐ型ＧａＮ層３３の表面が露出するまでエッチング２０を施す（同図（ｆ）参照）。
【０１６０】
次に、Ｎ型ＧａＮコンタクト層８８の上にＮ型用電極１１を形成する。また、Ｐ型ＧａＮ層３３の露出面にＰ型用電極９を形成する。続いて、Ｎ型用電極１１の所望の位置にボンデイング電極（Ａｕ）１０を厚さ５００ｎｍ〜８００ｎｍ形成する（同図（ｇ）参照）。以上の製造プロセスを経て、本実施形態８の内部電流阻止型窒化ガリウム系化合物半導体発光素子が作製される。
【０１６１】
以上の本実施形態８の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子においても、実施形態５の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子同様に、再蒸発層及びＡｌＧａＮ蒸発防止層を備えているので、実施形態５の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子同様の効果を奏することができる。
【０１６２】
（実施形態９）
図１３及び図１４は本発明窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の実施形態９を示す。本実施形態９の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子は、再蒸発層及び内部電流阻止層を覆うように表面保護層を形成してなり、この点が上記実施形態１〜実施形態８の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子とは大きく異なっている。なお、後述の実施形態１０〜実施形態１２の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子も、本実施形態９の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子同様に再蒸発層及び内部電流阻止層を覆うように表面保護層を形成してある。
【０１６３】
図１３は本実施形態９の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の素子構造を示す。この窒化ガリウム系化合物半導体発光素子は、図１４（ａ）〜（ｇ）に示す製造プロセスを経て作製される。以下に、本実施形態９の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の構造を製造プロセスとともに説明する。なお、本実施形態９の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子は、基板としてＮ型ＳｉＣ基板を用いている。
【０１６４】
まず、１回目の結晶成長を行うため、Ｎ型ＳｉＣ基板１をＭＯＣＶＤ装置のサセプタ上に導入し、基板温度１２００℃程度まで昇温し、Ｎ2又はＨ2雰囲気中にさらす。次に、Ｎ型ＳｉＣ基板１の基板温度を５００℃〜６５０℃程度まで降温し、Ｎ型ＳｉＣ基板１上にＮ型ＡｌＧａＮバッファ層２を１０ｎｍ〜１００ｎｍ程度成長させる。
【０１６５】
次に、基板温度１０５０℃程度まで昇温し、Ｎ型ＡｌＧａＮバッファ層２上にＮ型ＧａＮ層３を０．５μｍ〜４μｍ程度成長させ、続いて、その上にＮ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層４を０．１μｍ〜０．３μｍ程度成長させる。
【０１６６】
次に、基板温度を８００℃〜８５０℃程度に降温し、Ｎ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層４上にノンドープＩｎ0.15Ｇａ0.85Ｎ活性層５を３ｎｍ〜８０ｎｍ成長させる。次に、基板温度１０５０℃程度まで昇温し、ノンドープＩｎ0.15Ｇａ0.85Ｎ活性層５上にＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層６を０．１μｍ〜０．３μｍ程度成長させる。
【０１６７】
次に、基板温度４００℃程度にて、Ｍｇドープ又はＮ型ＩｎＮ再蒸発層６０を１０ｎｍ〜１００ｎｍ成長させる。次に、基板温度１０５０℃程度まで昇温し、Ｎ型又は高抵抗Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎ内部電流阻止層７を０．５ｎｍ成長させる（同図（ａ）参照）。
【０１６８】
ここで、再蒸発層６０は下地クラッド層、即ち、ＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層６がＭｇ不純物層より構成されているため、より低温にて再蒸発が可能なＩｎＮ再蒸発層６０を用いている。
【０１６９】
次に、一旦、ウエハーを成長室から取り出し、Ｎ型又は高抵抗Ａｌ0.1Ｇａ0.9N内部電流阻止層７の上にレジストマスク１００（或いは、ＳｉＯx又はＳｉＮxからなる絶縁膜）を形成し、続いて、通常のフォトリソグラフィ技術を用いて、Ｎ型又は高抵抗Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎ内部電流阻止層７の上のレジストマスク１００の一部を、例えば円形状に形成する（同図（ｂ）参照）。
【０１７０】
次に、このウエハーをウエットエッチング又はドライエッチングにより、Ｍｇドープ又はＮ型Ｉｎ0.95Ｇａ0.05Ｎ再蒸発層６０表面が露出するまでエッチング１６を施し、続いて、フッ酸系エッチング液又は有機溶剤にてレジストマスク１００を除去する（同図（ｃ）参照）。
【０１７１】
次に、再び、ウエハーをＭＯＣＶＤ装置のサセプタ上に導入し、２回目の結晶成長を行う。
【０１７２】
この成長工程では、まず、基板温度約４００℃以上、Ｎ2雰囲気中で、Ｍｇドープ又はＮ型ＩｎＮ再蒸発層６０を蒸発させ、清浄なＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層６表面を露出させる（同図（ｄ）参照）。
【０１７３】
次に、基板温度を４００℃〜６５０℃程度まで降温し、Ｍｇドープ又はＮ型ＩｎＮ再蒸発層６０及びＮ型又は高抵抗Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎ内部電流阻止層７を覆うようにＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層６上にＭｇドープＡｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ表面保護層８０を１０ｎｍ〜１００ｎｍ成長させる。次に、基板温度を１０５０℃程度まで昇温し、ＭｇドープＡｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ表面保護層８０上にＭｇドープＧａＮコンタクト層８を０．５μｍ〜１μｍ程度成長させる（同図（ｅ）参照）。
【０１７４】
なお、ＭｇドープＡｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ表面保護層８０とＭｇドープＧａＮコンタクト層８は、基板温度を４００℃〜６５０℃から１０５０℃程度まで昇温しながら連続的に成長することも可能であり、この点に関しては、後述の実施形態１０〜実施形態１２においても同様である。
【０１７５】
次に、ウエハーをＭＯＣＶＤ装置から取り出し、Ｎ2雰囲気中で、８００℃にて熱処理を行い、Ｍｇドープ層をＰ型に変化させる。続いて、Ｐ型ＧａＮコンタクト層８の上にＰ型用電極９を形成する。また、Ｎ型ＳｉＣ基板１の底面にＮ型用電極１１を形成する（同図（ｆ）参照）。
【０１７６】
次に、Ｐ型用電極９の所望の位置にボンデイング電極（Ａｕ）１０を厚さ５００ｎｍ〜８００ｎｍ形成する（同図（ｇ）参照）。以上の製造プロセスを経て、本実施形態９の内部電流阻止型窒化ガリウム系化合物半導体発光素子が作製される。
【０１７７】
本実施形態９の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子によれば、再蒸発層６０を備えているので、上記実施形態１〜実施形態４同様の効果を奏することができる。加えて、本実施形態９の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子は、この再蒸発層６０及び内部電流阻止層７を覆うようにして表面保護層８０が形成されているため、より一層良好な再成長界面を有する窒化ガリウム系化合物半導体発光素子を確実に得ることができる。
【０１７８】
即ち、清浄な表面を有するクラッド層６の表面上に内部電流阻止層７を直接、例えば、１０５０℃にて積層すると、クラッド層６表面から不純物、Ｇａ、Ｎの抜けが発生するが、低温で形成された表面保護層８０で覆うことによりこれらの抜けが防止され、その分、より一層良好な再成長界面を確実に得ることができるからである。
【０１７９】
よって、本実施形態９の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子によれば、より一層良好な再成長界面が得られることにより、電気的特性及び外部発光効率に優れ、より一層高信頼性の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子を作製できる利点がある。
【０１８０】
（実施形態１０）
図１５は本発明窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の実施形態１０を示す。本実施形態１０の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子は、実施形態９の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子と同様に表面保護層を備えているが、本実施形態１０では、基板としてＰ型ＳｉＣ基板を用いている。以下に図１５（ａ）〜（ｇ）に基づきその製造プロセスを詳細に説明する。
【０１８１】
まず、１回目の結晶成長を行うため、Ｐ型ＳｉＣ基板１ｐをＭＯＣＶＤ装置のサセプタ上に導入し、基板温度１２００℃程度まで昇温し、Ｎ2又はＨ2雰囲気中にさらす。次に、Ｐ型ＳｉＣ基板１ｐの基板温度を５００℃〜６５０℃程度まで降温し、Ｐ型ＳｉＣ基板１ｐ上にＭｇドープＡｌＧａＮバッファ層２２を１０ｎｍ〜１００ｎｍ程度成長させる。
【０１８２】
次に、基板温度１０５０℃程度まで昇温し、ＭｇドープＡｌＧａＮバッファ層２２上にＭｇドープＧａＮ層３３を０．５μｍ〜４μｍ程度成長させ、続いて、その上にＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層４４を０．１μｍ〜０．３μｍ程度成長させる。
【０１８３】
次に、基板温度を８００℃〜８５０℃程度に降温し、ＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層４４上にノンドープＩｎ0.15Ｇａ0.85Ｎ活性層５を３〜８０ｎｍ成長させる。次に、基板温度を１０５０℃程度まで昇温し、ノンドープＩｎ0.15Ｇａ0.85Ｎ活性層５上にＮ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層６６を０．１μｍ〜０．３μｍ程度成長させる。
【０１８４】
次に、基板温度４００℃程度にてＮ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層６６上にＮ型又ＭｇドープＩｎ0.95Ｇａ0.05Ｎ再蒸発層６１を１０ｎｍ〜１００ｎｍ成長させ、続いて、その上にＭｇドープ又は高抵抗Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ内部電流阻止層７７を０．５μｍ成長させる（同図（ａ）参照）。
【０１８５】
次に、一旦、ウエハーを成長室から取り出し、Ｍｇドープ又は高抵抗Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ内部電流阻止層７７の上にレジストマスク１００（或いは、ＳｉＯx又はＳｉＮxからなる絶縁膜）を形成する。続いて、通常のフォトリソグラフィ技術を用いて、Ｍｇドープ又は高抵抗Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ内部電流阻止層７７の上のレジストマスク１００の一部を、例えば円形状に形成する（同図（ｂ）参照）。
【０１８６】
次に、このウエハーをウエットエッチング又はドライエッチングにより、Ｍｇドープ又はＮ型Ｉｎ0.95Ｇａ0.05Ｎ再蒸発層６１表面が露出するまでエッチング１６を施し、続いて、フッ酸系エッチング液又は有機溶剤にてレジストマスク１００を除去する（同図（ｃ）参照）。
【０１８７】
次に、再び、ウエハーをＭＯＣＶＤ装置のサセプタ上に導入し、２回目の結晶成長を行う。
【０１８８】
この成長工程では、まず、基板温度約５００℃以上、Ｎ2雰囲気中で、Ｎ型又はＭｇドープＩｎ0.95Ｇａ0.05Ｎ再蒸発層６１を蒸発させ、清浄なＮ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層６６表面を露出させる（同図（ｄ）参照）。
【０１８９】
次に、基板温度を４００℃〜６５０℃程度まで降温し、Ｎ型又はＭｇドープＩｎ0.95Ｇａ0.05Ｎ再蒸発層６１及びＭｇドープ又は高抵抗Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ内部電流阻止層７７を覆うようにＮ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層６６上にＮ型Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ表面保護層８１を１０ｎｍ〜１００ｎｍ成長させる。次に、基板温度を１０５０℃程度まで昇温し、Ｎ型Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ表面保護層８１上にＮ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層６７及びＮ型ＧａＮコンタクト層９９を０．５μｍ〜１μｍ程度成長させる（同図（ｅ）参照）。
【０１９０】
ここで、Ｎ型Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ表面保護層８１、Ｎ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層６７及びＮ型ＧａＮコンタクト層９９は、基板温度を４００℃〜６５０℃から１０５０℃程度まで昇温しながら連続的に成長させることも可能である。
【０１９１】
次に、ウエハーをＭＯＣＶＤ装置から取り出し、Ｎ2雰囲気中で、８００℃にて熱処理を行い、Ｍｇドープ層をＰ型に変化させる。続いて、Ｎ型ＧａＮコンタクト層９９の上にＮ型用電極１１を形成する。また、Ｐ型ＳｉＣ基板１ｐの底面にＰ型用電極９を形成する（同図（ｆ）参照）。
【０１９２】
次に、Ｎ型用電極１１の所望の位置にボンデイング電極（Ａｕ）１０を厚さ５００ｎｍ〜８００ｎｍ形成する（同図（ｇ）参照）。以上の製造プロセスを経て、本実施形態１０の内部電流阻止型窒化ガリウム系化合物半導体発光素子が作製される。
【０１９３】
本実施形態１０の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子は、実施形態９の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子同様に、再蒸発層６１を備え、かつ表面保護層８１を備えているので、実施形態９同様の効果を奏することができる。
【０１９４】
（実施形態１１）
図１６及び図１７は本発明窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の実施形態１１を示す。本実施形態１１の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子も表面保護層を備えているが、本実施形態１１の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子は、Ｎ型ＧａＮ層３のエッチングにより露出してなる表面にＮ型用電極１１を形成してある。また、基板としてサファイヤ基板１’を用いている。図１６はこの窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の素子構造を示す。この窒化ガリウム系化合物半導体発光素子は、図１７（ａ）〜（ｇ）に示す製造プロセスを経て作製される。以下にその構造を製造プロセスとともに説明する。
【０１９５】
まず、１回目の結晶成長を行うため、サファイヤ基板１’をＭＯＣＶＤ装置のサセプタ上に導入し、基板温度１２００℃程度まで昇温し、Ｎ2又はＨ2雰囲気にさらす。次に、サファイヤ基板１’の基板温度を５００℃〜６５０℃程度まで降温し、サファイヤ基板１’上にＡｌ０．０５Ｇａ０．９５Ｎバッファ層２’を１０ｎｍ〜１００ｎｍ程度成長させる。
【０１９６】
次に、基板温度１０５０℃程度まで昇温し、Ａｌ０．０５Ｇａ０．９５Ｎバッファ層２’上にＮ型ＧａＮ層３を０．５μｍ〜４μｍ程度成長させ、続いて、その上にＮ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層４を０．１μｍ〜０．３μｍ程度成長させる。
【０１９７】
次に、基板温度を８００℃〜８５０℃程度に降温し、Ｎ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層４上にノンドープＩｎ0.15Ｇａ0.85Ｎ活性層５を３ｎｍ〜８０ｎｍ成長させる。次に、基板温度を１０５０℃程度まで昇温し、ノンドープＩｎ0.15Ｇａ0.85Ｎ活性層５上にＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層６を０．１μｍ〜０．３μｍ程度成長させる。
【０１９８】
次に、基板温度４００℃程度にてＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層６上にＭｇドープ又はＮ型ＩｎＮ再蒸発層６０を１０ｎｍ〜１００ｎｍ成長させる。次に、基板温度１０５０℃程度まで昇温し、Ｍｇドープ又はＮ型ＩｎＮ再蒸発層６０上にＮ型又は高抵抗Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎ内部電流阻止層７を０．５μｍ成長させる（同図（ａ）参照）。
【０１９９】
なお、本実施形態１１においても、再蒸発層６０は、下地クラッド層６がＭｇ不純物層より構成されているため、より低温にて再蒸発が可能なＩｎＮ再蒸発層６０を用いている。
【０２００】
次に、一旦、ウエハーを成長室から取り出し、Ｎ型又は高抵抗Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ内部電流阻止層７の上にレジストマスク１００（或いは、ＳｉＯx又はＳｉＮxからなる絶縁膜）を形成し、続いて、通常のフォトリソグラフィ技術を用いて、Ｎ型又は高抵抗Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ内部電流阻止層７の上のレジストマスク１００の一部を、例えば円形状にする（同図（ｂ）参照）。
【０２０１】
次に、このウエハーをウエットエッチング又はドライエッチングにより、Ｍｇドープ又はＮ型ＩｎＮ再蒸発層６０表面が露出するまでエッチング１６を施し、続いて、フッ酸系エッチング液又は有機溶剤にてレジストマスク１００を除去する（同図（ｃ）参照）。
【０２０２】
次に、再び、ウエハーをＭＯＣＶＤ装置のサセプタ上に導入し、２回目の結晶成長を行う。
【０２０３】
この成長工程では、まず、基板温度約４００℃以上、Ｎ2雰囲気中で、Ｍｇドープ又はＮ型ＩｎＮ再蒸発層６０を蒸発させ、清浄なＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層６表面を露出させる（同図（ｄ）参照）。
【０２０４】
次に、基板温度を４００℃〜６５０℃程度まで降温し、Ｎ型ＩｎＮ再蒸発層６０及びＮ型又は高抵抗Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ内部電流阻止層７を覆うようにＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層６上にＭｇドープＡｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ表面保護層８０を１０ｎｍ〜１００ｎｍ成長させる。次に、基板温度を１０５０℃程度まで昇温し、ＭｇドープＡｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ表面保護層８０上にＭｇドープＧａＮコンタクト層８を０．５μｍ〜１μｍ程度成長する（同図（ｅ）参照）。
【０２０５】
なお、本実施形態１１においても、ＭｇドープＡｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ表面保護層８０とＭｇドープＧａＮコンタクト層８は、基板温度を４００℃〜６５０℃から１０５０℃程度まで昇温視ながら連続的に成長させることも可能である。
【０２０６】
次に、ウエハーをＭＯＣＶＤ装置から取り出し、Ｎ2雰囲気中で、８００℃にて熱処理を行い、Ｍｇドープ層をＰ型に変化させる。次に、Ｎ型電極付けを行うために、Ｎ型ＧａＮ層３の一部をその表面が露出するまでエッチング２０を施す（同図（ｆ）参照）。
【０２０７】
次に、Ｐ型ＧａＮコンタクト層８の上にＰ型用電極９を形成する。また、Ｎ型ＧａＮ層３の露出面にＮ型用電極１１を形成する。続いて、Ｐ型用電極９の所望の位置にボンデイング電極（Ａｕ）１０を厚さ５００ｎｍ〜８００ｎｍ形成する（同図（ｇ）参照）。以上の製造プロセスを経て、本実施形態１１の内部電流阻止型窒化ガリウム系化合物半導体発光素子が作製される。
【０２０８】
本実施形態１１の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子は、実施形態９の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子同様に、再蒸発層６０を備え、かつ表面保護層８０を備えているので、実施形態９同様の効果を奏することができる。
【０２０９】
（実施形態１２）
図１８は本発明窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の実施形態１２を示す。本実施形態１２の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子は、Ｐ型ＧａＮ層のエッチングにより露出した表面にＰ型用電極を形成する点が実施形態１１の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子と主として異なっている。なお、本実施形態１２の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子も、基板としてサファイヤ基板１’を用いている。以下にその製造プロセスを図１８（ａ）〜（ｇ）に基づき詳細に説明する。
【０２１０】
まず、１回目の結晶成長を行うため、サファイヤ基板１’をＭＯＣＶＤ装置のサセプタ上に導入し、基板温度１２００℃程度まで昇温し、Ｎ2又はＨ2雰囲気中にさらす。次に、サファイヤ基板１’の基板温度を４００℃〜６５０℃程度まで降温し、サファイヤ基板１’上にＡｌ0.05Ｇａ0.95Ｎバッファ層２’を２０ｎｍ〜１００ｎｍ成長させる。
【０２１１】
次に、基板温度１０５０℃程度まで昇温し、ＭｇドープＧａＮ層３３を０．５μｍ〜４μｍ程度成長させ、続いて、その上にＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層４４を０．１μｍ〜０．３μｍ程度成長させる。次に、基板温度を８００℃〜８５０℃程度に降温し、ＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層４４上にノンドープＩｎ0.15Ｇａ0.85Ｎ活性層５を３ｎｍ〜８０ｎｍ成長させる。
【０２１２】
次に、基板温度を１０５０℃程度まで昇温し、ノンドープＩｎ0.15Ｇａ0.85Ｎ活性層５上にＮ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層６６を０．１μｍ〜０．３μｍ程度成長させる。次に、基板温度４００℃程度にて、Ｎ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層６６上にＮ型又はＭｇドープＩｎ0.95Ｇａ0.05Ｎ再蒸発層６１を１０ｎｍ〜１００ｎｍ成長させる。次に、基板温度１０５０℃程度まで昇温し、Ｎ型又はＭｇドープＩｎ0.95Ｇａ0.05Ｎ再蒸発層６１上にＭｇドープ又は高抵抗Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ内部電流阻止層７７を０．５μｍ成長させる（同図（ａ）参照）。
【０２１３】
次に、一旦、ウエハーを成長室から取り出し、Ｍｇドープ又は高抵抗Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ電流阻止層７７の上にレジストマスク１００（或いは、ＳｉＯx又はＳｉＮxからなる絶縁膜）を形成し、続いて、通常のフォトリソグラフィ技術を用いて、Ｍｇドープ又は高抵抗Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ電流阻止層７７の上のレジストマスク１００の一部を、例えば円形状にする（同図（ｂ）参照）。
【０２１４】
次に、このウエハーをウエットエッチング又はドライエッチングにより、Ｎ型又はＭｇドープＩｎ0.95Ｇａ0.05Ｎ再蒸発層６１表面が露出するまでエッチング１６を施し、続いて、フッ酸系エッチング液又は有機溶剤にてレジストマスク１００を除去する（同図（ｃ）参照）。
【０２１５】
次に、再び、ウエハーをＭＯＣＶＤ装置のサセプタ上に導入し、２回目の結晶成長を行う。
【０２１６】
この成長工程では、まず、基板温度約５００℃以上、Ｎ2雰囲気中で、Ｎ型又はＭｇドープＩｎ0.95Ｇａ０．０５Ｎ再蒸発層６１を蒸発させ、清浄なＮ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層６６表面を露出させる（同図（ｄ）参照）。
【０２１７】
次に、基板温度を４００℃〜６５０℃程度まで降温し、Ｎ型又はＭｇドープＩｎ0.95Ｇａ０．０５Ｎ再蒸発層６１及びＭｇドープ又は高抵抗Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ電流阻止層７７を覆うようにＮ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層６６上にＮ型Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ表面保護層８１を１０ｎｍ〜１００ｎｍ成長させる。次に、基板温度を１０５０℃程度まで昇温し、Ｎ型Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ表面保護層８１上にＮ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層６７及びＮ型ＧａＮコンタクト層９９を０．５μｍ〜１μｍ程度成長させる（同図（ｅ）参照）。
【０２１８】
なお、本実施形態１２においても、Ｎ型Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ表面保護層８１、Ｎ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層６７及びＮ型ＧａＮコンタクト層９９は、基板温度を４００℃〜６５０℃から１０５０℃程度まで昇温しながら連続的に成長させることも可能である。
【０２１９】
次に、ウエハーをＭＯＣＶＤ装置から取り出し、Ｎ2雰囲気中で、８００℃にて熱処理を行い、Ｍｇドープ層をＰ型に変化させる。次に、Ｐ型電極付けを行うために、Ｐ型ＧａＮ層３３の一部の表面が露出するまでエッチング２０を施す（同図（ｆ）参照）。
【０２２０】
次に、Ｎ型ＧａＮコンタクト層９９上にＮ型用電極１１を形成する。また、Ｐ型ＧａＮ層３３の露出面にＰ型用電極９を形成する。続いて、Ｎ型用電極１１の所望の位置にボンデイング電極（Ａｕ）１０を厚さ５００ｎｍ〜８００ｎｍ形成する（同図（ｇ）参照）。以上の製造プロセスを経て、本実施形態１２の内部電流阻止型窒化ガリウム系化合物半導体発光素子が作製される。
【０２２１】
本実施形態１２の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子も、実施形態９の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子同様に、再蒸発層６１を備え、かつ表面保護層８１を備えているので、実施形態９同様の効果を奏することができる。
【０２２２】
【発明の効果】
以上の本発明窒化ガリウム系化合物半導体発光素子によれば、再蒸発層を備えているので、清浄なクラッド層表面を露出させることができる。このため、露出表面が酸化されたり、汚染物が付着することがないので、結晶欠陥の少ない良好な再成長層を得ることができる。この結果、品質の高い再成長界面を持つ、電気的特性及び外部発光効率に優れ、高信頼性の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子を実現することができる。
【０２２３】
また、特に再蒸発層の上に蒸発防止層を設ける構成の本発明によれば、再蒸発層の層厚及び組成比を精度よく制御することができる。よって、その分、より一層、品質の高い再成長界面を持つ、電気的特性及び外部発光効率に優れ、高信頼性の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子を容易に作製できる利点がある。
【０２２４】
また、表面保護層を設ける構成の本発明によれば、例えば、１０５０℃にて積層すると、クラッド層表面から不純物、Ｇａ、Ｎの抜けが発生するが、低温で形成された表面保護層で覆うことによりこれらの抜けが防止される。従って、この構成によれば、その分、より一層良好な再成長界面を確実に得ることができる。
【０２２５】
また、ボンデイング電極の配置位置を電流阻止層の中心の真上に形成する構成の本発明によれば、活性層からの光を遮ることがないので、外部発光効率を向上できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の実施形態１を示す、素子断面図。
【図２】本発明窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の実施形態１を示す、その製造工程図。
【図３】本発明窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の実施形態２を示す、その製造工程図。
【図４】本発明窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の実施形態３を示す、素子断面図。
【図５】本発明窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の実施形態３を示す、その製造工程図。
【図６】本発明窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の実施形態４を示す、その製造工程図。
【図７】本発明窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の実施形態５を示す、素子断面図。
【図８】本発明窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の実施形態５を示す、その製造工程図。
【図９】本発明窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の実施形態６を示す、その製造工程図。
【図１０】本発明窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の実施形態７を示す、素子断面図。
【図１１】本発明窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の実施形態７を示す、その製造工程図。
【図１２】本発明窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の実施形態８を示す、その製造工程図。
【図１３】本発明窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の実施形態９を示す、素子断面図。
【図１４】本発明窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の実施形態９を示す、その製造工程図。
【図１５】本発明窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の実施形態１０を示す、その製造工程図。
【図１６】本発明窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の実施形態１１を示す、素子断面図。
【図１７】本発明窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の実施形態１１を示す、その製造工程図。
【図１８】本発明窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の実施形態１２を示す、その製造工程図。
【図１９】化合物半導体発光素子の従来例を示す、素子断面図。
【符号の説明】
１  Ｎ型ＳｉＣ基板
１’  サファイヤ基板
１Ｐ  Ｐ型ＳｉＣ基板
２  Ｎ型ＡｌＧａＮバッファ層
２’ＡｌＧａＮバッファ層
２２  Ｐ型ＡｌＧａＮバッファ層
３  Ｎ型ＧａＮ層
３３  Ｐ型ＧａＮ層
４  Ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層
４４  Ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層
５  ノンドープＩｎＧａＮ活性層
６  ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層
６０  Ｎ型又はＰ型ＩｎＧａＮ再蒸発層
６１  Ｐ型又はＮ型ＩｎＧａＮ再蒸発層
６６  Ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層
７  Ｎ型又は高抵抗ＡｌＧａＮ内部電流阻止層
７１  ＡｌＧａＮ蒸発防止層
７７  Ｐ型又は高抵抗ＡｌＧａＮ内部電流阻止層
８  Ｐ型ＧａＮコンタクト層
８０  ＡｌＧａＮ表面保護層
８８  Ｎ型ＧａＮコンタクト層
９  Ｐ型ｐ型用電極
１０  ボンデイング電極
１１  Ｎ型用電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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