氮化物系半導體元件及其制造方法

專利名稱：氮化物系半導體元件及其制造方法
技術領域：
本發明涉及一種氮化物半導體元件及其制造方法。特別地，本發明涉及一種從紫外到藍色、綠色、橙色以及白色等的可見光區域整個波段中的發光二極管、激光二極管等的GaN系半導體發光元件。這種發光元件被期待應用于顯示、照明以及光信息處理等領域。此夕卜，本發明還涉及一種用于氮化物系半導體元件中的電極的制造方法。
背景技術：
具有作為V族元素的氮(N)的氮化物半導體由于其帶隙(b an dgap)大小的緣故而有望作為短波長發光元件的材料。其中，氮化鎵系化合物半導體(GaN系半導體AlxGayInzN(x+y+z = Ι,χ彡0、y彡0、z彡O))的研究尤為盛行,藍色發光二極管(LED)、綠色LED以及以GaN系半導體為材料的半導體激光器也正在應用到實際中。GaN系半導體具有纖鋅礦(wurtzite)型結晶結構。圖I示意性地表示GaN單位晶格。在AlxGayInzN(x+y+z = I, x彡O、y彡O、z彡O)半導體結晶中，圖I所示的Ga的一部分能夠被置換為Al以及/或者In。圖2表示為了以4指數標記(六方晶指數)來表現纖鋅礦型結晶結構的面一般所采用的四個向量al、a2、a3和C。基本向量c在
方向上延伸，該方向被稱為“c軸”。與c軸垂直的面(plane)被稱為“c面”或“(0001)面”。此外，“c軸”以及“c面”有時也分別標記為“C軸”以及“C面”。在使用GaN系半導體制作半導體元件的情況下，作為使GaN系半導體結晶生長的襯底，使用以C面、S卩(0001)面為表面的襯底。然而，由于在C面中，Ga的原子層和氮的原子層的位置在c軸方向上略有偏離，因此形成極化(Electrical Polarization)。因而，“c”面也被稱為“極性面”。極化的結果會在活性層的InGaN的量子阱方向上沿著c軸方向產生壓電(piezo)電場。如果在發生層中產生這種壓電電場，則由于載流子的量子限制斯塔克效應(stark effect)，活性層內的電子以及空穴的分布中產生位置偏離，因此內部量子效率降低。因而，如果是半導體激光器，則引起閾值電流的增大。如果是LED，則引起耗電增大以及發光效率的降低。此外，隨著注入載流子密度的上升會引起壓電電場的屏蔽(screening),還會產生發光波長的變化。因此，為了解決這些課題，正在研究使用表面具有非極性面、例如與[10-10]方向垂直的被稱為m面的(10-10)面的襯底。在此，在表示密勒指數(Miller index)的括號內的數字左側標注的表示橫杠。如圖2所示，m面是與c軸(基本向量c)平行的面，而且與c面正交。由于在m面中Ga原子和氮原子存在于同一個原子面上，因此，在與m面垂直的方向上不會產生極化。其結果是，如果在與m面垂直的方向上形成半導體層疊結構，則在活性層中也不會產生壓電電場，因此能夠解決上述課題。m 面是(10-10)面、(-1010)面、(1-100)面、(-1100)面、(01-10)面和(0-110)面的總稱。此外，在本說明書中，“X面生長”是指在與六方晶纖鋅礦結構的X面(X = c、m)垂直的方向上產生外延生長。在X面生長中，有時將X面稱為“生長面”。另外，有時將通過X面生長所形成的半導體的層稱為“X面半導體層”。現有技術文獻專利文獻專利文獻I JP特開2005-197631號公報

發明內容
發明要解決的技術課題如上所述，雖然在m面襯底上生長的GaN系半導體元件與在c面襯底上生長的GaN系半導體元件相比具有顯著的效果，但存在以下的問題。即，與在c面襯底上生長的GaN系半導體元件相比，在m面襯底上生長的GaN系半導體元件的接觸電阻高，這在使用在m面襯底上生長的GaN系半導體元件方面會成為很大的技術障礙。
在這種狀況下，本申請發明人為了解決在作為非極性面的m面上生長的GaN系半導體元件所具有的接觸電阻高的這一問題，進行刻苦研究，結果發現了能夠降低接觸電阻的方法。本發明就是鑒于這一點而實現的，其主要目的是提供一種降低表面為m面的GaN系半導體元件中的接觸電阻的結構以及制造方法。解決技術課題的手段本發明的氮化物系半導體發光元件的制造方法包括工序(a)，用于準備襯底；工序(b)，在上述襯底上形成具有P型半導體區域的氮化物系半導體層疊結構，該P型半導體區域由AlxInyGazN(x+y+z = l,x^ 0、y ^ 0、z ^ O)半導體形成并且表面是m面；工序(c),在上述P型半導體區域的表面上形成包括Mg以及Zn的至少一個的金屬層并進行加熱處理；工序(d)，除去上述金屬層；以及工序(e)，在上述P型半導體區域的表面上形成P型電極，通過上述工序(c)的加熱處理，上述P型半導體區域中的N濃度變成高于Ga濃度。在某一實施方式中，通過上述工序(C)的加熱處理，上述P型半導體區域中的Ga空穴濃度變成高于N空穴濃度。在某一實施方式中，通過上述工序(C)的加熱處理，幾乎沒有Mg或Zn從上述金屬層擴散到上述P型半導體區域，。在某一實施方式中，上述P型電極包括Ag或Ag合金。在某一實施方式中，上述工序(e)包括在400°C以上600°C以下的溫度下加熱上述
金屬層的工序。在某一實施方式中，在上述工序(C)中，形成包括Mg層的上述金屬層，上述Mg層是通過脈沖式照射電子束從而在上述P型半導體區域蒸鍍Mg所形成的。在某一實施方式中，在上述金屬層是Mg層的情況下，上述工序(C)中的上述加熱處理是在550°C以上800°C以下的溫度下進行的；在上述金屬層是Zn層或Mg以及Zn的合金層的情況下，上述工序(c)中的上述加熱處理是在400°C以上700°C以下的溫度下進行的在某一實施方式中，上述工序(C)中的上述加熱處理是在惰性氣體的氣氛中進行的。在某一實施方式中，包括在上述工序(b)之后除去上述襯底的工序。本發明的氮化物系半導體發光元件包括本發明的具有表面是m面的P型半導體區域的氮化物系半導體層疊結構和在上述P型半導體區域上設置的電極，上述P型半導體區域由AlxInyGazN(x+y+z = l,x^ 0、y彡0、z彡O)半導體形成,上述p型半導體區域中的N濃度高于Ga濃度。在某一實施方式中，上述P型半導體區域中的Ga孔穴濃度高于N空穴濃度。在某一實施方式中，上述電極包括Ag或Ag合金。發明效果根據本發明的氮化物半導體發光元件及其制造方法，在P型半導體層上形成的Ga空穴發揮作為載流子的作用，由此，能夠降低P型半導體層的電阻。


圖I是示意性地表示GaN的單位晶格的立體圖。 圖2是表不纖鋒礦型結晶結構的基本并進向量a” a2、a3的立體圖。圖3A是第一實施方式的氮化物系半導體發光元件100的剖面示意圖。圖3B是表示m面的結晶結構的圖。圖3C是表示c面的結晶結構的圖。圖3D是第一實施方式的氮化物系半導體發光元件100的剖面示意圖。圖3E是第一實施方式的氮化物系半導體發光元件100的剖面示意圖。圖4(a)到(C)的剖面圖表示的是第一實施方式的氮化物系半導體發光元件100的制造工序中的在P型半導體層上形成金屬層的工序，在最合適的溫度下進行熱處理的工序以及除去金屬層的工序。圖5A是經過SMS分析的m面GaN/Mg/Pt中的Ga的深度方向的分析圖。圖5B是經過SMS分析的m面GaN/Mg/Pt中的N的深度方向的分析圖。圖5C是經過SMS分析的m面GaN/Mg/Pt中的Pt的深度方向的分析圖。 圖是經過SMS分析的m面GaN/Mg/Pt中的Mg的深度方向的分析圖。圖6A的圖表表示的是在P型半導體層上形成的由Ag/Pt層構成的電極(比較例)的固有接觸電阻對熱處理溫度的依賴性。圖6B的圖表表示的是在P型半導體層上形成Mg層進行熱處理，在除去Mg層之后所形成的由Ag/Pt層構成的電極(實施例)的固有接觸電阻對熱處理溫度的依賴性。圖6C的圖表表示的是對比較例以及實施例的電極不進行熱處理的狀態和在最佳溫度下進行熱處理的狀態的固有接觸電阻。圖6D是TLM電極圖案。圖7是表不圖4(a)所不的金屬層28中所使用的金屬和接觸電阻的關系的圖表；(b)是表示電流-電壓特性的測定結果的圖表。圖8(a)、(b)和(C)是第二實施方式中的氮化物系半導體發光元件IOOb的剖面示意圖。圖9是表示白色光源的剖面圖。
具體實施例方式(第一實施方式)
以下，參照附圖對本發明的氮化物系半導體發光元件的第一實施方式進行說明。在以下的附圖中，為了簡化說明，用相同的參照標記表示實質上具有同一功能的構成要素。另外，本發明不局限于以下的實施方式。圖3A是示意性表示第一實施方式的氮化物系半導體發光元件100的剖面圖。圖3A所示的氮化物系半導體發光元件100是由GaN系半導體構成的半導體裝置，具有氮化物系半導體層疊結構。本實施方式的氮化物系半導體發光元件100具有以m面作為表面(生長面)12的GaN系襯底10、在GaN系襯底10上形成的半導體層疊結構20以及在半導體層疊結構20上形成的電極30。在本實施方式中，半導體層疊結構20是通過m面生長所形成的m面半導體層疊結構，其表面是m面。另外，由于也存在在r面藍寶石襯底上生長a面GaN的例子，因此，根據生長條件的不同，不一定需要GaN系襯底10的表面是m面。在本發明的構成中，至少半導體層疊結構20中的與電極接觸的半導體區域的表面是m面即可。 雖然本實施方式的氮化物系半導體發光元件100具有支撐半導體層疊結構20的GaN系襯底10，但也可以用其它的襯底代替GaN系襯底10，也能夠在去除襯底的狀態下使用。圖3B示意性地表示表面為m面的氮化物系半導體的剖面(與襯底表面垂直的剖面)中的結晶結構。Ga原子和氮原子存在于與m面平行的同一原子面上，因此，在與m面垂直的方向上不發生極化。即，m面是非極性面，在與m面垂直的方向上生長的活性層內不發生壓電電場。另外，所添加的In以及Al位于Ga的位置將Ga替換。即使Ga的至少一部分被In或Al替換，在與m面垂直的方向上也不會發生極化。表面具有m面的GaN系襯底在本說明書中被稱為“m面GaN系襯底”。為了獲得在與m面垂直的方向上生長的m面氮化物系半導體層疊結構，比較典型的是使用m面GaN系襯底，在該襯底的m面上生長半導體即可。因為GaN系襯底的表面的面取向反映在半導體層疊結構的面取向上。但是，如上所述，不一定需要襯底的表面是m面，另外，也不需要襯底留在最終的裝置上。作為參考，圖3C不意性地表不表面為c面的氮化物系半導體的剖面(與襯底表面垂直的剖面)中的結晶結構。Ga原子和氮原子不存在于與c面平行的同一原子面上。其結果是，在與c面垂直的方向上自然地產生極化。在本說明書中將表面具有c面的GaN系襯底稱為“c面GaN系襯底”。c面GaN系襯底是用于生長GaN系半導體結晶的一般襯底。由于與c面平行的Ga的原子層和氮的原子層的位置在c軸方向上稍稍偏離，因此，沿著c軸方向形成了極化。再次參照圖3A。在m面GaN系襯底10的表面(m面)12上形成半導體層疊結構20。半導體層疊結構20包括具有AlaInbGaeN層(a+b+c = I, a ^ O, b ^ O, c ^ O)的活性層24和AldGaeN層(d+e = 1，d彡O、e彡O) 26。AldGaeN層26以活性層24為基準，位于M面12 —側的相反一側。在此，活性層24是氮化物系半導體發光元件100中的電子注入區域。本實施方式的活性層24具有Gaa9InaiN阱層(例如，厚度為9nm)和GaN障礙層(例如，厚度為9nm)相互層疊的GalnN/GaN多重量子阱(MQW)結構(例如，厚度為81nm)。本實施方式的半導體層疊結構20也包括其他的層，在活性層24和GaN系襯底10之間形成AluGavInwN層(u+v+w = I, u彡O、v彡O、w彡O) 22。本實施方式的AluGavInwN層22是第一導電型(η)型的AluGavInwN層22。另外，在活性層24和AldGaeN層26之間也可以設置未摻雜的GaN層。P型AldGaeN層26的厚度是例如O. 2 2 μ m。在AldGaeN層26中，Al的成分比率d不需要保持在厚度方向相同。在AldGaeN層26中，Al的成分比率d可以在厚度方向上連續或階段性變化。即，AldGaeN層26既可以具有層疊了 Al的成分比率d不同的多個層的多層結構，摻雜劑的濃度也可以在厚度方向上變化。在AldGaeN層26中摻雜有第二導電型(P型)的摻雜劑。雖然一般使用Mg作為p型摻雜劑，但也可以摻雜例如Zn和Be等。另外，從降低接觸電阻的觀點來看，在AldGaeN層26的上部(與電極30相接的部分)，A1的成分比優選為O。在這種情況下，如圖3A所示，作為AldGaeN層26，可以形成例如厚度為70nm的P-Al0.14Ga0.86N層26A和厚度為O. 5 μ m的p型GaN層26B。在該p型GaN層 26B中可以包括濃度比AldGaeN層26的其他部分(p-AlQ.14GaQ.86N層26A)還高的p型雜質。在AldGaeN層26的上部(與電極30相接的部分)，Al成分d可以不是0，例如，也能夠使用Al成分設為O. 05左右的Alatl5Gaa95I在AldGaeN層26的表面側存在表面改性層27。表面改性層27是AldGaeN層26的一部分，無需成為具有明確界限的層疊結構。表面改性層27與AldGaeN層26的其他區域相比存在多個Ga的空穴。因此，具有在Ga的位置置換的活性摻雜劑的量變多，載流子濃度變高，電阻低的性質。雖然表面改性層27的厚度沒有特殊限定，但優選5nm以上50nm以內。在圖3A的例子中，在GaN層26B的上部形成表面改性層27。GaN層26B和表面改性層27的位置關系不局限于圖3A所示的形式。即，既可以是表面改性層27比GaN層26B存在于更深的區域，也可以是表面改性層27的厚度和GaN層26B的厚度幾乎一致。電極30與表面改性層27接觸，發揮P型電極(p側電極)的功能。在本實施方式中，電極30中的與表面改性層27相接的部分由Ag或Ag合金構成。為了從發光元件100有效地取出光，優選如本實施方式所示選擇光吸收少、即對光具有高反射率的Ag或Ag合金作為電極30的材料。例如，在用藍色光的反射率進行比較的情況下，Ag為大約97%，Pt為大約55%，Au為大約40%。在此，Ag合金是指例如以Ag為主，添加一種以上的微量的其他的金屬(例如，Mg、N i、Cu、Z η、Ga、Pd、In、Sn、N d、Sm、Pt、Au和Bi等)進行合金化的合金。在Ag合金中，根據所添加的金屬的種類不同，與純Ag相比，耐氧化性或耐硫化性提高，反射率的變差得到抑制。電極30既可以是由Ag或Ag合金構成的單層，也可以是由Ag或Ag合金構成的層與Ag以外的金屬層的層疊結構。不過，電極30中的Ag或Ag合金層優選以和表面改性層27相接的方式形成。 在用于電極30的第二層之后的金屬中優選選擇不會擴散到Ag層形成光反射率低的合金，或不會擴散到半導體層疊結構20使接觸電阻變差的金屬。即，作為優選在電極30的第二層之后使用的金屬，選擇Fe和W這樣的很難與Ag層混合的金屬，或者Pd、Pt、Ni和Mo這樣的很難在AlxGayInzN(x+y+z = l,x^ 0、y彡0、z彡O)中擴散或者即使擴散也不會與摻雜劑相抵消的金屬。
如果電極30的層厚過薄，則在后面提到的熱處理中會發生凝集，成為島狀；如果過厚，則產生歪斜變得容易剝落。因此，本實施方式的電極30的厚度優選在例如20nm以上500nm以下的范圍內。在本實施方式中設計成Ag或Ag合金層與表面改性層27相接。因此，在GaN系半導體和金屬電極之間的接觸界面抑制了金屬的光吸收。由此，能夠獲得光取出效率高的氮化物系半導體發光元件。特愿2009-091506號(以下，成為在先申請)公開了通過在以m面為表面的P型GaN層上設置由Mg-Ag構成的電極結構，從而降低接觸電阻以及光吸收損失的內容。在在先申請的發明中，Mg層與P型GaN層相接，來自活性層的光被該Mg層吸收。相比之下，在本實施方式中，反射率高的Ag層與表面改性層27相接，因此，與在先申請相比，能夠更加顯著地降低光吸收損耗。為了在半導體元件的運行環境下抑制電極30的變差，優選使用很難與電極30進行反應的材料覆蓋電極30。例如，如圖3D所示，可以用金屬層31覆蓋電極30。另外，如圖3E所示，也可以在電極30的上表面設置布線層33，用電介質層32覆蓋電極30的外周部 (電極30的表面上的沒有用布線層33覆蓋的部分)。作為金屬層31以及布線層33，如上所述，優選使用Fe、W以及由Pd、Pt、Ni和Mo構成的金屬層或合金層,但也可以形成由這些金屬以外的金屬或合金構成的電極層或布線層。作為電介質層32能夠使用SiOj^P SiN等。另外，具有m面的表面12的GaN系襯底10的厚度為例如100 400 μ m。這是因為如果是大概100 μ m以上的襯底厚度的話則在晶片的處理中不會出現障礙。另外，本實施方式的GaN系襯底10如果具有由GaN系材料構成的m面的表面12，則也可以具有層疊結構。S卩，本實施方式的GaN系襯底10也包括至少在表面12存在m面的襯底，因此，整個襯底既可以是GaN系，也可以是和其他材料的組合。在本實施方式的構成中，在GaN系襯底10上的η型AluGavInwN層(例如，厚度為O. 2 2μπι)22的一部分上形成電極40 (η型電極)。在圖中所示的例子中，在半導體層疊結構20中的形成電極40的區域中，以η型AluGavInwN層22的一部分露出的方式形成凹部42。在該凹部42中露出的η型AluGavInwN層22的表面設有電極40。電極40由例如Ti層和Al層和Pt層的層疊結構構成，電極40的厚度為例如100 200nm。接下來，繼續參照附圖3和4對本實施方式的氮化物系半導體發光元件100的制造方法進行說明。首先，準備m面GaN系襯底10。在本實施方式中，作為GaN系襯底10使用GaN襯底。本實施方式的GaN襯底能夠使用HVPE((氫化物氣相外延)Hydride Vapor Phase Epitaxy)法獲得。例如，首先在c面藍寶石襯底上生長數mm級別的厚膜GaN。然后，通過在與c面垂直的方向、m面上切出厚膜GaN能夠獲得m面GaN襯底。GaN襯底的制作方法不僅限于此，例如，可以是使用鈉排出法(sodium flux)等液相生長或氨熱法(Ammono thermal)等的溶液生長方法制作塊狀GaN錠，將其以m面進行切出的方法。作為GaN系襯底10，能夠使用GaN襯底。除此之外，作為襯底，能夠使用例如氧化鎵、SiC襯底、Si襯底和藍寶石襯底等。為了在襯底上外延生長由m面構成的GaN系半導體，SiC或藍寶石襯底的面取向也最好是m面。不過，由于也有在r面藍寶石襯底上生長a面GaN的例子，因此，根據生長條件的不同，有時生長用表面并不一定是m面。至少半導體層疊結構20的表面是m面即可。在本實施方式中，利用MOCVD (金屬有機化學氣相沉積Metal Organic Chemical Vapor Deposition)法在GaN系襯底10上按順序形成結晶層。接下來，在m面GaN系襯底10上形成AluGavInwN層22。作為AluGavInwN層22，形成例如厚度為3 μ m的AlGaN 。在形成GaN的情況下，通過在m面GaN系襯底10上以1100提供 TMG (Ga (CH3) 3)、TMA (Al (CH3) 3)以及 NH3 從而沉積 GaN 層。接下來，在AluGavInwN層22上形成活性層24。在該例子中，活性層24具有厚度為9nm的Gaa9InaiN講層和厚度為9nm的GaN障礙層相互層疊的厚度為81nm的GalnN/GaN多重量子阱(MQW)結構。當形成Gaa9InaiN阱層時，為了進行I η的獲取而優選將生長溫度降低到800。接下來，在活性層24上沉積例如厚度為30nm的未摻雜GaN層。接下來，在未摻雜GaN層上形成AldGaeN層26。在此，作為AldGaeN層26，形成例如厚度70nm的p_Ala 14Ga0.86N層26A和厚度O. 5 μ m的P型GaN層26B。在這種情況下，為了首先形成p_Al0.14Ga0.86N層26A，例如，提供Cp2Mg ( 二茂鎂)作為TMG、NH3> TMA, TMI以及p型雜質的原料。接下來，為了形成P型GaN層26B，停止提供作為Al的原料氣體的TMA。另外，增加作為P型雜質的原料的Cp2Mg的量。由此，能夠在P-Alai4Gaa86N層26A上形成p型GaN層 26B。接下來，參照圖4(a)到(C)對用于降低AldGaeN層26和p型電極30之間的接觸電阻的工序進行說明。首先，在AldGaeN層26中的P型GaN層26B上利用真空蒸鍍法(電阻加熱法和電子束法等)沉積例如厚度為IOnm的金屬層28。金屬層28包括Mg以及Zn中的至少一個。金屬層28既可以是單層的Mg層也可以是單層的Zn層，還可以是由Mg和Zn構成的合金層。另外，在金屬層28中，在發揮本實施方式的效果的范圍內，也可以包括Mg以及Zn以外的金屬作為雜質。金屬層28的厚度優選是例如5nm以上500nm以下。這是因為如果金屬層28的厚度不到5nm，則很難均勻成膜，如果大于500nm，則會引起應力應變導致的剝落。金屬層28無需在厚度方向上具有均勻的成分分布，可以是例如Mg/Zn這樣的層疊結構。在金屬層28具有Mg層的情況下,Mg層優選通過一邊使原料金屬(Mg)脈沖性地蒸發一邊進行蒸鍍的方法(脈沖式蒸鍍法)形成。這是因為由脈沖式蒸鍍法形成的Mg層致密且平均，也同時具有當熱處理時抑制Pt擴散到半導體層的效果。在金屬層28由Mg以及Zn的合金構成的情況下，在形成Mg層之后形成Zn層(或者在形成Zn層之后形成Mg層)，然后，進行熱處理，由此，可以進行Mg層和Zn層的合金化。另外，可以通過在將Mg和Zn的混合物或化合物作為蒸鍍源進行蒸鍍之后進行熱處理來形成。金屬層28 (包括Mg以及Zn中的至少一種的層)的上表面(與AldGaeN層26相對的一側)可以用其它的金屬層覆蓋。作為覆蓋包括Mg以及Zn中的至少一種的層的金屬層，使用例如Pd、Pt、Ni、Mo和Ag等，為了不擴散到半導體層一側形成高電阻層，需要決定層厚度或層疊結構。然后，如圖4(b)所示，例如，在氮氣氛等惰性氣氛中以600°C的溫度進行10分鐘的熱處理。由于在將金屬層28形成在P型GaN層26B上的狀態下進行熱處理，因此，Ga從P型GaN層26B移動到金屬層28，在AldGaeN層26內產生Ga空穴。由此，形成具有Ga空穴的表面改性層27。后面將對該機理進行說明。在形成Mg層作為金屬層28的情況下，如果在形成金屬層28的狀態下進行的熱處理的溫度成為500°C以上，則會充分地進行Ga的擴散。在600°C的溫度下會進一步進行Ga的擴散。如果超過700°C成為規定溫度(例如800°C)以上，則電極或GaN層的膜質會發生退化，因此，熱處理溫度的上限優選為800°C以下，550°C以上700°C以下的溫度范圍更優選。而且，600°C附近(例如600°C ±50°C)是 更合適的熱處理溫度(PCT/JP2009/002532)。在形成Zn層作為金屬層28的情況下，如果在形成金屬層28的狀態下進行的熱處理的溫度為400°C以上，則會充分地進行Ga的擴散。如果熱處理溫度超過700°C成為規定溫度(例如800°C)以上，則電極或GaN層的膜質會發生退化，因此，熱處理溫度的上限優選為700°C以下，400°C以上650°C以下的溫度范圍更優選。450°C以上600°C以下是更合適的熱處理溫度(PCT/JP2010/001921)。在形成Mg和Zn的合金層作為金屬層28的情況下，如果在形成金屬層28的狀態下進行的熱處理的溫度為400°C以上，則會充分地進行Ga的擴散。如果熱處理溫度超過700°C成為規定溫度(例如800°C)以上，則電極或GaN層的膜質會發生退化，因此，上限優選為700°C以下，并且，600°C附近(例如600°C ±50°C )是更合適的熱處理溫度(特愿2010-008376 號)。由于Mg是容易被氧化的金屬，因此，如果在例如氧氣氛中進行熱處理，則有可能Mg被氧化。因此，進行熱處理時的氣氛優選在氮等的惰性氣氛中進行。接下來，如圖4(c)所示，利用蝕刻等除去金屬層28。此時，金屬層28中包括由表面改性層27擴散來的Ga原子。金屬層28是通過浸潰在例如稀釋到10%的硝酸水溶液中的濕式蝕刻法除去的。當在金屬層28上被膜Pt等的離子化傾向低的金屬時，可以利用干式蝕刻除去該被膜以及金屬層28。在這種情況下也在不會對表面改性層27造成傷害的條件下進行。例如，可以利用干式蝕刻只除去金屬層28的上部，利用濕式蝕刻除去金屬層28的下部的Mg或Zn層。金屬層28不必完全除去，可以留有一部分。不過，為了避免光被殘留的部分吸收而使光的反射率降低，在蝕刻工序之后，金屬層28殘留的部分的厚度優選是Inm以下。另外，如果在濕式蝕刻工序中使用的蝕刻液和金屬層28反應產生鈍化，則半導體元件的串聯電阻升高。因此，需要選擇很難形成鈍化的蝕刻條件。具體而言，例如在形成Mg層作為金屬層28的情況下，優選使用氟酸和銨溶液等。另外，在形成Zn層的情況下，優選使用硝酸等。另外，在使用Mg以及Zn兩者的情況下，優選使用這兩者的蝕刻液。另外，在經過蝕刻工序之后，可以留下非膜狀，而是島狀(island shape)或多孔狀(porous)的金屬層28。表面改性層27是形成了 Ga空穴的P型GaN，有時也包括金屬層28的一部分殘渣。然后，用SiO2等覆蓋表面改性層27的表面，形成光致抗蝕圖，利用氯系干式蝕刻除去包括表面改性層27在內的AldGaeN層26、非摻雜GaN層以及活性層24的一部分。由此，形成凹部42，使AlxGayInzN層22的η型電極形成區域露出。接下來，在位于凹部42的底部的η型電極形成區域上形成Ti/Al/Pt層作為η型電極40。而且，在表面改性層27上使用真空蒸鍍法(電阻加熱法以及電子束法等)按照Ag和Pt的順序層疊金屬。接下來，在氮氣氛下進行600°C的加熱處理。另外，然后，可以使用激光剝離、蝕刻和研磨等方法將GaN系襯底10、AluGayInwN層22的一部分除去。此時，既可以只除去GaN系襯底10，也可以選擇性地除去GaN系襯底10以及AluGavInwN層22的僅僅一部分。當然，也可以不除去GaN系襯底10和AluGavInwN層22而留下。通過以上工序形成本實施方式的氮化物系半導體發光元件100。在本實施方式的氮化物系半導體發光元件100中，如果對η型電極40和P型電極30之間施加電壓，則電子空穴由P型電極30向活性層24注入，電子由η型電極40向活性層24注入，產生例如450nm波長的發光。另外，Ag或者Ag合金容易引起遷移，而且容易被大氣中的硫(S)成分硫化，因此，在作為實際應用的半導體發光元件的電極使用的情況下，優選在Ag層或Ag合金層上用由與其不同的金屬(例如，Ti、Pt、Mo、Pd、Au和W等)構成的保護電極覆蓋。不過，這些金屬與Ag相比光吸收損失大，因此，通過將Ag層或Ag合金層的厚度設成作為光的侵入長度的 IOnm以上，從而使所有的光被Ag層或Ag合金層反射，使光不透過到保護電極。另一方面，在使用光吸收損失比較小的金屬作為保護電極的情況下，該保護電極也同時具有反射膜的效果，因此，Ag的厚度不一定是IOnm以上。另外，保護Ag層或Ag合金層的膜可以不是金屬，例如也能夠使用電介質(SiO2或SiN等)。它們具有低折射率，而且能夠獲得更高的反射率。而且，在上述金屬保護電極或電介質保護膜上也可以形成布線用的金屬(Au、AuSn
坐^
寸/ ο接下來，通過附圖5A到圖對利用本實施方式能夠獲得接觸電阻低的P型電極的原理進行詳細說明。圖5A到圖是表示Ga、N、Pt和Mg各自的SMS ( 二次離子微探針質譜儀Secondary Ion-micro probe Mass Spectrometer)分析結果的圖表。在圖 5A 到圖的測定中所使用的試樣是通過將由Mg層構成的金屬層28和覆蓋在金屬層28上的Pt層層疊并在氮氣氛下進行10分鐘600°C的熱處理而形成的。該測定是在除去金屬層28之前的狀態下進行的。金屬層28中的Mg層是通過一邊脈沖性地蒸發原料金屬(Mg) —邊進行蒸鍍的方法(脈沖式蒸鍍法)形成的。通過將Cs+作為一次離子入射到試樣中并測定被濺射的二次離子的質量，從而能夠獲得與構成試樣的兀素以及量有關的深度方向的信息。圖5A到圖中的橫軸表不試樣中的位置(深度)。橫軸的位置是根據SIMS測定后的濺射痕的深度將濺射速率假定為恒定而計算出的值。圖5A、圖5B和圖5C的縱軸分別表示Ga、N、Pt的任意單位的檢測強度。為了在熱處理前后容易進行比較，作為圖5A、圖5B、圖5C的縱軸，表示以Ga的最大檢測強度為I對Ga、N以及Pt的檢測強度進行了規格化的值。圖的縱軸表示將檢測出的強度換算成Mg的濃度的值。另夕卜，縱軸所示的“1.0E+01”表示“^如”/‘巧^”表示“^川-1”，“^-。〗”表示 “ I X 10_2”，即，“ 1E+X” 表示 “ I X 10x”。將Ga的強度減少一半的位置定義為金屬層28/半導體界面，將該位置設為圖5A到圖的橫軸的距離為零(橫軸的值=0. 00)。S卩，橫軸的負值一側表示金屬層28，正值一側表示半導體層中的位置。熱處理前的Mg層的厚度為7nm，Pt層的厚度為75nm。在圖5A到圖中，“〇”表示熱處理前的as-cbpo的狀態的情況，“·”表示600°C的熱處理后的狀態的情況。如圖5A所示，雖然as-cbpo的狀態下的金屬層28中的Ga強度是背景水平，但600°C的熱處理后的強度變得比熱處理前大一位數以上。由該結果明確的是，通過進行熱處理從而Ga原子從半導體層中擴散到金屬層28 —側。相比之下，如圖5B所示，N的情況在熱處理前后幾乎沒有變化。由該結果可知，在本實施方式中，通過將金屬層28沉積在表面改性層27上并進行熱處理，只有Ga原子從半導體層疊結構一側向金屬層28 —側擴散，氮原子幾乎不擴散。由于只有Ga原子向金屬層28 一側擴散，因此，在表面改性層27的最表面能夠實現Ga原子不足的狀態，即形成Ga空穴的狀態。(圖4(b))。

在只有Ga原子向金屬層28 —側擴散的情況下，在接近與P型GaN的金屬層28之間的界面處N濃度變得高于Ga濃度。即，可以認為在接近與P型GaN的金屬層28之間的界面處，Ga空穴濃度變得高于N空穴濃度。Ga空穴具有受體的性質，因此，如果金屬層28和P型GaN之間的界面的Ga空穴濃度變高，則利用隧穿使該界面的肖特基勢壘變得容易讓正孔通過。相比之下，如果N原子也和Ga原子一起擴散到金屬層28 —側，則在表面改性層27的最表面也形成N不足的狀態，S卩N空穴。N空穴具有給體的性質，因此，在和Ga空穴之間引起電荷補償。因此，在這種情況下，可以預料不能獲得降低接觸電阻的效果。另外，由圖5C和圖所示的測定結果可以確認，構成金屬層28的Mg和覆蓋金屬層28的Pt幾乎不向表面改性層27 —側擴散。另外，本申請發明人在c面氮化物系半導體層上形成由Mg/Pt構成的電極，進行同樣的試驗(參照特愿2009-536554號公報)。在該試驗中確認了不只是Ga原子，N原子也向電極一側擴散。另外確認了構成電極的Mg以及Pt向氮化物半導體層一側擴散。如上所述，在c面和m面中,各元素(Mg、Ga、N、Pt)的活動大不相同。另外，可以推斷在電極接觸的GaN層中，即使Ga的一部分被Al或I η置換，也同樣產生這種各元素的活動。另外，可以推斷當在Mg層接觸的GaN系半導體層中摻雜Mg以外的元素作為摻雜劑的情況下也是同樣的情況。而且，還推斷在使用Mg和Zn的合金層或Zn層作為金屬層28的情況下，或者在Zn層上被膜其他金屬(Mg以及Zn以外的金屬層)的情況下也是同樣的情況。接下來，參照圖6進一步對本實施方式的特征進行說明。圖6Α和圖6Β是表示固有接觸電阻Rc(Q · cm2)的測定結果的圖表。固有接觸電阻Re是進行圖6D所示的電極圖案間的電流-電壓測定，使用TLM(Transmission LineMethod)法進行評估的結果。一般來講，接觸電阻與接觸面積S(cm2)成反比。在此，如果將接觸電阻設為R(Q)，則R = Rc/S的關系成立。比例常數Re被稱為固有接觸電阻，相當于接觸面積S為Icm2時的接觸電阻R。即，固有接觸電阻的大小與接觸面積S無關，是用于評估接觸特性的指標。以下，有時會將“固有接觸電阻”簡稱為“接觸電阻”。圖6A表示比較例的試樣的固有接觸電阻和熱處理溫度的關系。圖6A的試樣是不進行如圖4(a)到(c)所示的一系列的前處理，在P型的m面GaN層上依次形成Ag層(IOOnm)以及Pt層(40nm)的m面GaN(Ag/Pt)電極。圖6A的橫軸所示的熱處理溫度是在形成Ag層以及Pt層之后進行的熱處理的溫度。
如圖6A所示，不進行熱處理的as-cbpo的固有接觸電阻(在圖6A中，橫軸中大約20°C的位置表示的值)為平均7.5Χ10_2(Ω * cm2) 0如果進行600的熱處理，則降低到平均6. 0Χ10_3(Ω · cm2)。如果再升溫到700，則接觸電阻上升。因此，作為m面GaN(Ag/Pt)電極的熱處理溫度，例如優選400以上。如果超過700成為規定溫度(例如800°C)以上，則產生電極或GaN層的膜質的退化，因此，上限優選700以下。并且，600附近(例如，6000C ±50°C )是更合適的熱處理溫度。圖6B表示本實施方式的試樣的固有接觸電阻和熱處理溫度的關系。圖6B的試樣是通過以下方式形成的m面GaN(Mg-Ag/Pt)電極即，使用脈沖式蒸鍍法在p型的m面GaN層上沉積Mg層(7nm)，在氮氣氛中進行10分鐘600的加熱處理，使用10%硝酸將Mg層濕式蝕刻除去之后，按順序形成Ag層(IOOnm)以及Pt層(40nm)。圖6B的橫軸所示的熱處理溫度是形成Ag層以及Pt層之后進行的熱處理的溫度。在本實施方式中，m面以及c面上的Mg層都是通過脈沖式蒸鍍法沉積的。另一方面，Mg以外的金屬(Pt和Ag等)都是利用通常的電子束蒸鍍法沉積的。 如圖6B所示，m面GaN(Mg-Ag/Pt)電極的as_cbpo的固有接觸電阻(在圖6B中，橫軸中大約20°C的位置所表示的值)為平均2.3Χ10_2(Ω ^cm2),變得比圖6Α所示的m面GaN (Ag/Pt)電極的as-depo的固有接觸電阻低。而且，如果對m面GaN(Mg-Ag/Pt)電極進行熱處理，則在熱處理溫度為400°C的情況下，固有接觸電阻降低到平均I. 2X 10_2(Ω · cm2)，在熱處理溫度為500°C的情況下，固有接觸電阻降低到平均2.0Χ10_3(Ω μπι2)。而且，與熱處理溫度為500°C的情況相比，熱處理溫度為600°C的情況下的固有接觸電阻增加，成為平均1.5Χ10_2(Ω μπι2)。如果熱處理溫度成為600°C以上，則隨著溫度的上升固有接觸電阻的值也增加。因此，形成電極30之后的熱處理溫度優選為400°C以上600°C以下。而且，在500°C附近(450°C以上550°C以下)更為優選。可以推斷這種熱處理溫度的優選范圍即使在使用Zn代替Mg的情況、Ag單膜的情況、Ag合金的情況以及代替形成在Ag上的Pt而使用與Pt不同的金屬的情況下也同樣。圖6C的圖表表示的是m面GaN (Ag/Pt)電極(比較例)和m面GaN (Mg-Ag/Pt)電極(本實施方式)的as-cbpo的固有接觸電阻“Λ”和進行最佳溫度熱處理的情況下的接觸電阻“ ”。如圖6C所示，在不進行熱處理的as-cbpo的狀態下，本實施方式的試樣顯示了低于比較例的固有接觸電阻。本實施方式在具有Ag/Pt電極這一點上與比較例相同。本實施方式與比較例的不同之處在于，在形成Ag/Pt電極之前，且在m面GaN層上形成Mg層之后進行熱處理，除去Mg層的這一系列的前處理。由該結果可知，根據本實施方式的一系列的處理，m面GaN的表面狀態在發生變化。另外，作為本實施方式的測定結果，與形成了 Ag/Pt電極的狀態(as-deop)相比，熱處理后的m面GaN(Mg-Ag/Pt)電極的固有接觸電阻進一步降低。由該結果可知，通過在形成Ag/Pt電極之后進行熱處理，從而m面GaN層的表面的歐姆性進一步提高。如上所示，在圖6C所示的TLM測定結果中能夠看到固有接觸電阻存在明顯的差異。之所以得到這樣的結果可以認為是由于通過在m面GaN層上沉積Mg層并進行熱處理從而m面GaN層中的Ga原子向Mg層一側移動，產生了 Ga空穴。這一點能夠通過上述S IMS測定結果(圖5A所示的Ga的活動)進行說明。另外，專利文獻I公開了一種與本發明的實施方式本質上不同的構成作為關聯的結構。但是，專利文獻I中完全沒有GaN系半導體層的結晶面為m面的記載，專利文獻I所公開的是關于在c面的GaN系半導體層上形成電極的技術。另外，專利文獻I中記載了以下內容Φ型GaN系半導體層的Ga元素不僅固溶在金屬層上，而且從由Au、Mg、Mn、Mo、Pd、Pt、Sn、Ti以及Zn組成的組中選擇的至少一個金屬層的元素也向P型GaN系半導體擴散，元素相互置換，由此，接觸電阻變低。但是，利用這種方法的話，金屬層的元素在半導體層形成深的帶內水平，電荷補償Ga空穴，因此，不能充分地發揮低電阻化效果。相比之下，在本實施方式中，如圖所示，金屬層的元素(Mg)實質上不擴散到P型GaN系半導體層,如圖5A所不,只有P型GaN系半導體層的Ga兀素向金屬層一側移動,P型GaN系半導體層內形成空穴。如上所述，本實施方式與專利文獻I完全不同。Ga的空穴的形成對于m面P型GaN的接觸電阻降低非常重要這一點是本申請發明人發現的。另外，在本發明中，通過形成Ga的空穴從而形成受體，正孔由于隧道效應(tunneling)變得容易通過，接觸電阻能夠降低這一機理非常重要。因此，如本發明那樣，除了沉積金屬層進行熱處理的方法以外，例如，通過將P型GaN的最表面的結晶生長條件設定為合適的條件，例如，通過降低V/III原料氣體供應比等方式，從而在外延生長過程中形 成Ga的空穴的方法或通過氮離子照射等方式形成Ga的空穴的方法等也能夠期待相同的效果O圖7(a)是表示用于圖4(a)所示的金屬層28中的金屬和接觸電阻的關系的圖表。樣品(I)是形成金屬層28，不進行在進行熱處理之后除去金屬層28的一系列前處理的樣品。樣品(II)是形成厚度為20nm的鎳層作為金屬層28進行前處理的樣品。樣品(III)是形成厚度為7nm的Mg層作為金屬層28進行前處理的樣品，樣品(IV)是形成厚度為20nm的Zn層作為金屬層28進行前處理的樣品。在樣品(II)到(IV)的任意一個中，前處理中的熱處理都是在氮氣氛下在600°C進行10分鐘。在樣品(I)到(IV)的任意一個中，都是在形成Ag(厚度IOOnm)/Pt (厚度為40nm)電極作為p型電極30之后,在最合適的溫度(600°C )下在氮氣氛中進行10分鐘的熱處理。另外，樣品⑴和(III)與用于圖6C所示的測定的樣品相同，樣品(I)和(III)的固有接觸電阻與圖6C的結果相同。如圖7(a)所示，使用鎳作為金屬層28的情況下的固有接觸電阻與使用Mg層以及Zn層的情況相比是更高的值。圖7(b)是表示電流-電壓特性的測定結果的圖表。圖7(b)的信息(a)是通過使用圖7(a)的樣品(II)而獲得的。信息(b)是使用圖7(a)的樣品(III)而獲得的。樣品
(II)和(III)的電極之間的距離(圖6D所示的距離)為8μπι。如圖7(b)所示，在使用鎳作為金屬層28的情況下的信息(a)中，低電流區域中的電壓大。由該結果可知，P型GaN系半導體層和P型電極之間的界面成為肖特基接觸。由圖7(a)和(b)所示的結果可知，在使用鎳層作為前處理的金屬層28的情況下，與使用Mg層或Zn層的情況相比，接觸電阻也高，P型GaN系半導體層和p型電極之間的界面的肖特基性也變高。由這些結果可知，在本申請發明的前處理中所使用的金屬并不是什么都可以，需要是Mg或Zn。(第二實施方式)接下來，對本發明的氮化物系半導體發光元件的第二實施方式進行說明。圖8(a)到(C)是表示第二實施方式的氮化物系半導體發光元件IOOb的剖面圖。本實施方式的氮化物系半導體發光元件IOOb的主要特征部分為電極30b由Ag以及A g合金以外的金屬形成。除此之外的構成與氮化物系半導體發光元件100相同，因此，省略其說明。電極30b可以由Ag以及Ag合金以外的任何金屬或合金形成。例如，能夠使用Al、Ni、Pd、Pt和Ir等金屬或合金。例如，在使用Al的情況下，藍色光的反射率高達92%，能夠降低光吸收損耗。另外，電極30b無需是單層，可以由多層構成。另外，在電極30b上可以形成由這些金屬以外的金屬或合金構成的電極層或布線層。
在本實施方式中，與第一實施方式相同，進行如下工序，即在形成電極30b之前，在表面改性層27的表面上形成包括Mg或Zn的至少一方的金屬層并進行加熱處理，利用蝕刻除去該金屬層的工序。在具有這種結構的化合物系半導體發光元件IOOb中表面改性層27也具有電荷沒有保障的Ga空穴，因此，能夠大幅度降低接觸電阻。第一和第二實施方式的發光兀件可以直接作為光源使用。但是，第一和第二實施方式的發光元件如果與具有用于波長變換的熒光物質的樹脂等組合，則能夠很好地應用作為波長波段擴大了的光源(例如白色光源)。圖9是表不這種白色光源的一個例子的不意圖。圖9的光源具備具有圖3A所不的構成的發光元件100 (另外圖8所示的發光元件100b)和分散有將從該發光元件100放射的光的波長轉換成更長的波長的突光體(例如，YAG Yttrium Alumninum Garnet)的樹脂層200。發光元件100安裝在布線圖案形成于表面上的支撐部件220上，在支撐部件220上以將發光元件100包圍的方式設置反射部件240。樹脂層200以覆蓋發光元件100的方式形成。另外，雖然對與電極30接觸的P型AldGaeN層(p型半導體區域)26由GaN或AlGaN構成的情況進行了說明，但也可以是包括I η的層、例如InGaN。在這種情況下，能夠使用將In的成分設為例如O. 2的“Ιηα26&α8Ν”作為與電極30相連接的ρ型半導體區域。通過在GaN中包含In，能夠使AlaGabN(a+b = I, a彡O, > O)的帶隙小于GaN的帶隙,所以，能夠降低接觸電阻。由以上內容可知，電極30相接的ρ型半導體區域由AlxInyGazN(x+y+z = 1，X彡O, y彡O, z彡O)半導體形成即可。理所當然地，接觸電阻降低的效果在LED以外的發光元件(半導體激光)或發光元件以外的裝置(例如晶體管或光接收元件)中也能夠獲得。另外，實際的m面可以不用是相對于m面完全平行的面，可以與m面以規定的角度傾斜。傾斜角度由氮化物半導體層的實際主面的法線和m面(不傾斜的情況下的m面)的法線所形成的角度確定。實際的主面能夠從m面(不傾斜的情況下的m面)向由c軸方向以及a軸方向所表示的向量的方向傾斜。傾斜角度Θ的絕對值在c軸方向上可以為5°以下，優選1°以下的范圍。另外，在a軸方向可以為5°以下，優選1°以下的范圍。即，在本發明中，“m面”包括在±5°的范圍內從m面(不傾斜的情況下的m面)向規定方向傾斜的面。如果在這種傾斜角度的范圍內，則氮化物半導體層的主面從整體上看與m面傾斜，但從微觀上來看，可以認為露出多個m面區域。由此，可以認為與m面以絕對值5°以下的角度傾斜的面具有與m面相同的性質。另外，如果傾斜角度Θ的絕對值變得大于5°，則由于壓電電場的緣故，內部量子效率降低。因此，將傾斜角度Θ的絕對值設定為5°以下。產業上的可利用性
根據本發明，在于m面襯底上結晶生長的GaN系半導體元件或以m面為表面的GaN系半導體層疊結構中，能夠大幅降低其接觸電阻。符號說明
10襯底((；a\系村底)
12襯底的表面(In面)
20半導體層疊結構
22AluGa'-InwN 層
24活性層
26AldGaeN 層
26Λρ-Al。. 14Ga0.S6N 層
261 ρ 型(；a\ JJ
27表面改性層
28金屬層
30、JOb P型電極
40η型電極
42凹部
100、I OOb 氮化物系半導體發光元件
200分散了變換波長的熒光體的樹脂層
220支撐部件
240反射部件
權利要求
1.一種氮化物系半導體發光元件的制造方法，包括 工序(a)，用于準備襯底； 工序(b)，在上述襯底上形成具有P型半導體區域的氮化物系半導體層疊結構，該P型半導體區域由AlxInyGazN(x+y+z = I, x彡O、y彡O、z彡O)半導體形成,并且表面是m面；工序(c)，在上述P型半導體區域的表面上形成包括Mg以及Zn的至少一個的金屬層并進行加熱處理； 工序(d)，除去上述金屬層；以及 工序(e)，在上述P型半導體區域的表面上形成P型電極， 通過上述工序(c)的加熱處理，上述P型半導體區域中的N濃度變成高于Ga濃度。
2.根據權利要求I所述的氮化物系半導體發光元件的制造方法，其特征在于， 通過上述工序(c)的加熱處理，上述P型半導體區域中的Ga空穴濃度變成高于N空穴濃度。
3.根據權利要求I或2所述的氮化物系半導體發光元件的制造方法，其特征在于， 通過上述工序(c)的加熱處理，幾乎沒有Mg或Zn從上述金屬層擴散到上述P型半導體區域。
4.根據權利要求I到3的任意一項所述的氮化物系半導體發光元件的制造方法，其特征在于， 上述P型電極包括Ag或Ag合金。
5.根據權利要求I到4的任意一項所述的氮化物系半導體發光元件的制造方法，其特征在于， 上述工序(e)包括在400°C以上600°C以下的溫度下加熱上述金屬層的工序。
6.根據權利要求I到5的任意一項所述的氮化物系半導體發光元件的制造方法，其特征在于， 在上述工序(c)中，形成包括Mg層的上述金屬層， 上述Mg層是通過脈沖式地照射電子束從而在上述P型半導體區域蒸鍍Mg所形成的。
7.根據權利要求I到6的任意一項所述的氮化物系半導體發光元件的制造方法，其特征在于， 在上述金屬層是Mg層的情況下，上述工序(c)中的上述加熱處理是在550°C以上800°C以下的溫度下進行的； 在上述金屬層是Zn層或Mg以及Zn的合金層的情況下，上述工序(c)中的上述加熱處理是在400°C以上700°C以下的溫度下進行的。
8.根據權利要求I到7的任意一項所述的氮化物系半導體發光元件的制造方法，其特征在于， 上述工序(c)中的上述加熱處理是在惰性氣體的氣氛中進行的。
9.根據權利要求I到8的任意一項所述的氮化物系半導體發光元件的制造方法，其特征在于， 包括在上述工序(b)之后除去上述襯底的工序。
10.一種氮化物系半導體發光元件，包括具有表面是m面的P型半導體區域的氮化物系半導體層疊結構和在上述P型半導體區域上設置的電極，上述P型半導體區域由AlxInyGazN(x+y+z = I, x≥O、y≥O、z≥O)半導體形成，上述P型半導體區域中的N濃度高于Ga濃度。
11.根據權利要求10所述的氮化物系半導體發光元件，其特征在于，上述P型半導體區域中的Ga空穴濃度高于N空穴濃度。
12.根據權利要求10或11所述的氮化物系半導體發光元件，其特征在于，上述電極包括Ag或Ag合金。
全文摘要
本發明的氮化物系半導體發光元件的制造方法包括準備襯底(10)的工序；在襯底上形成具有由AlxInyGazN(x+y+z＝1，x≥0、y≥0、z≥0)半導體形成并且表面是m面的p型AldGaeN層(p型半導體區域)(26)的氮化物系半導體層疊結構的工序；在p型AldGaeN層(26)的表面上形成包括Mg以及Zn的至少一個的金屬層(28)并進行加熱處理的工序；除去金屬層(28)的工序；以及在p型的AldGaeN層(26)的表面上形成p型電極的工序，通過加熱處理，p型的AldGaeN層(26)中的N濃度變成高于Ga濃度。
文檔編號H01L33/32GK102859724SQ20118002093
公開日2013年1月2日 申請日期2011年4月28日 優先權日2010年4月28日
發明者安杖尚美, 橫川俊哉 申請人:松下電器產業株式會社