光元件的制造方法类似的步骤。图8是例示对应于图3(a)的、在此实施方式中在形成易蚀刻部分的步骤之后η型半导体层11的表面的截面图，图3(a)为示出在第一实施方式中形成易蚀刻部分的步骤之后的状态的图。
[0071]此实施方式特征在于，在形成易蚀刻部分的步骤中在η型半导体层11的表面(C—面)上形成具有包括多个开口30Β的开口图案的金属膜30。在此实施方式中，使用Ag作为金属膜30的材料。使用溅射技术来形成金属膜30。金属膜30的开口 30B通过例如光刻按照类似于第一实施方式中的非等离子体照射部分20B的配置构造来形成。
[0072]在此实施方式中，难蚀刻部分是金属膜30的形成了金属材料的部分30A，并且易蚀刻部分是从金属膜30中的开口30B露出的η型半导体层11的部分。另外，易蚀刻部分以点的图案形成。
[0073]在此实施方式中，使用金属材料来形成难蚀刻部分。在此情况下，在难蚀刻部分中几乎不进行蚀刻。因而，在此实施方式中在蚀刻步骤中蚀刻仅从易蚀刻部分(η型半导体层的露出部分)进行。这要求比第一实施方式长的蚀刻时间，但是仍能如第一实施方式一样解决突起的稳定形成的问题。
[0074]此外，尽管此实施方式描述了采用Ag作为金属膜30的材料的情况，金属膜30的材料不限于Ag。例如，可以使用诸如Pt、Ti或Au的材料代替Ag作为金属膜的材料。另外，虽然描述了采用溅射技术来形成金属膜的情况，但可以使用诸如电子束沉积技术的形成方法来形成金属膜。
[0075]另外，虽然此实施方式描述了使用金属材料来形成难蚀刻部分的情况，但是这种形成不限于采用金属材料。例如，可以形成由诸如Si02或SiN的绝缘材料或诸如聚酰亚胺的树脂膜制成的绝缘膜代替金属膜30以形成难蚀刻部分。
[0076]另外，虽然此实施方式描述了形成具有点状开口30B(即，要成为易蚀刻部分的部分)的金属膜30的情况，但是如第一实施方式的变形例一样，可以形成具有蜂窝图案的金属膜。
[0077]虽然以上描述的实施方式描述了以点的图案形成圆形易蚀刻部分的情况，但是点状易蚀刻部分的形状不限于圆形。例如，易蚀刻部分可以具有多边形形状或椭圆形状。
[0078]另外，虽然描述了点状易蚀刻部分20B的直径是300nm的情况，易蚀刻部分20B的直径不限于300nm。鉴于微椎体的形状和大小的可控制性，易蚀刻部分20B优选地具有在50?1 OOOnm范围内的直径。这是因为如果易蚀刻部分20B的直径小于例如50nm则蚀刻速率明显减慢，并且如果易蚀刻部分20B的直径大于lOOOnm则会不稳定地形成微椎体。
[0079]另外，虽然以上描述的实施方式描述了关于具有六方晶体结构的GaN基半导体发光元件的情况，本发明可以类似地应用于基于其它晶体的半导体发光元件的制造方法。
[0080]如上所述，根据此实施方式的半导体发光元件的制造方法包括:在半导体结构层的表面上形成基于半导体结构层的表面上的晶体方向配置的易蚀刻部分的步骤;使半导体结构层的表面经受湿蚀刻以在半导体结构层的表面上形成包括由于半导体结构层的晶体结构导致的多个突起的凹凸结构面的步骤。
[0081]因而，能够均一且稳定地形成规则排列且均一大小的突起，因而使得能够提供具有高光提取效率的高辉度半导体发光元件。另外，通过防止由于例如蚀刻的过度进行或漏电流的出现导致的可靠性劣化，能够提供高度可靠的半导体发光元件。
[0082]附图标记说明
[0083]10半导体发光元件
[0084]14半导体结构层
[0085]20B、30B易蚀刻部分
[0086]20 突起
[0087]21凹凸结构面
[0088]LUL1A第一直线组
[0089]L2、L2A 第二直线组
[0090]L3、L3A第三直线组
[0091]GD单位格子
【主权项】
1.一种包括半导体结构层的半导体发光元件的制造方法，该制造方法包括以下步骤: 在所述半导体结构层的表面上形成基于所述半导体结构层的所述表面的晶体方向配置的易蚀刻部分；以及 对所述半导体结构层的所述表面进行湿蚀刻，在所述半导体结构层的所述表面上形成包括由于所述半导体结构层的晶体结构导致的多个突起的凹凸结构面。2.根据权利要求1所述的半导体发光元件的制造方法，其中， 所述半导体结构层具有六方晶系的晶体结构，并且所述半导体结构层的所述表面是C—面，并且 当通过第一直线组、第二直线组和第三直线组将所述表面细分为包括等边三角形格子的网格状时，所述易蚀刻部分形成在所述等边三角形格子的各个中心处，所述第一直线组包括与所述半导体结构层的所述表面的晶体方向中的[11-20]方向平行且等间隔排列的多条直线，所述第二直线组包括与[2-1-10]方向平行且以与所述第一直线组相同的间隔排列的多条直线，所述第三直线组包括与[1-210]方向平行且以与所述第一直线组和所述第二直线组相同的间隔排列的多条直线。3.根据权利要求1所述的半导体发光元件的制造方法，其中， 所述半导体结构层具有六方晶系的晶体结构，并且所述半导体结构层的所述表面是C—面，并且 当通过第一直线组、第二直线组和第三直线组将所述表面细分为包括等边三角形格子的网格状时，所述易蚀刻部分形成在所述等边三角形格子的各个中心处，所述第一直线组包括与所述半导体结构层的所述表面的所述晶体方向中的[1-100]方向平行且等间隔排列的多条直线，所述第二直线组包括与[10-10]方向平行且以与所述第一直线组相同的间隔排列的多条直线，所述第三直线组包括与[0-110]方向平行且以与所述第一直线组和所述第二直线组相同的间隔排列的多条直线。4.根据权利要求2或3所述的半导体发光元件的制造方法，其中， 所述易蚀刻部分形成为具有通过用直线连接每个所述易蚀刻部分和与其相邻的所述易蚀刻部分而得到的蜂窝形状的图案。5.根据权利要求1至4中任一项所述的半导体发光元件的制造方法，其中，形成所述易蚀刻部分的步骤包括以下步骤: 在所述半导体结构层的所述表面上形成具有与所述易蚀刻部分的形成位置对应的掩模部分的掩模层； 对从所述掩模层露出的所述半导体结构层的所述表面进行惰性气体的等离子体照射；以及 去除所述掩模层。6.根据权利要求1至4中任一项所述的半导体发光元件的制造方法，其中，形成所述易蚀刻部分的步骤包括以下步骤: 在所述半导体结构层的所述表面上形成具有与所述易蚀刻部分的形成位置对应的开口部的金属膜、绝缘膜或树脂膜。7.—种半导体发光元件，所述半导体发光元件包括具有六方晶系的晶体结构的半导体结构层，其中 所述半导体结构层的表面是C—面， 当通过第一直线组、第二直线组和第三直线组将所述表面细分为包括等边三角形格子的网格状时，所述半导体结构层的所述表面具有包括六角锥状突起的凹凸表面结构，各六角锥状突起具有正六角形的底边，所述正六角形以所述等边三角形格子的各个顶点为中心，所述第一直线组包括与所述半导体结构层的所述表面的晶体方向中的[11-20]方向平行且等间隔排列的多条直线，所述第二直线组包括与[2-1-10]方向平行且以与所述第一直线组相同的间隔排列的多条直线，所述第三直线组包括与[1-210]方向平行且以与所述第一直线组和所述第二直线组相同的间隔排列的多条直线，并且每个所述突起的侧边部分具有凹陷结构。
【专利摘要】本发明包括以下步骤：在半导体结构层的表面上形成基于半导体结构层的表面的晶体方向布置的易蚀刻部分的步骤；以及对半导体结构层的表面进行湿蚀刻并且在半导体结构层的表面上形成包括由于半导体结构层的晶体结构导致的多个突起的凹凸结构面的步骤。
【IPC分类】H01L33/32, H01L33/22
【公开号】CN105453279
【申请号】CN201480044676
【发明人】赤木孝信, 斋藤龙舞
【申请人】斯坦雷电气株式会社
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2014年8月1日
【公告号】EP3032592A1, US20160204309, WO2015019969A1