JP2001267692A - 窒化物系半導体素子およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 結晶欠陥が低減されかつ歩留りで製造可能な
窒化物系半導体素子およびその製造方法を提供すること
である。 【解決手段】 半導体レーザ素子５００においては、サ
ファイア基板１上にＡｌＧａＮバッファ層２、アンドー
プＧａＮ層３が形成され、さらにアンドープＧａＮ層３
上にストライプ状の酸化膜マスク５０が形成されてい
る。酸化膜マスク５０上およびアンドープＧａＮ層３上
において、アンドープＧａＮ層４が選択横方向成長す
る。さらに、アンドープＧａＮ層４上にＭｇドープＧａ
Ｎ層５が形成され、結晶成長表面が平坦化される。この
ＭｇドープＧａＮ層５上に半導体レーザ素子構造１００
が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＧａＮ（窒化ガリ
ウム）、ＡｌＮ（窒化アルミニウム）、ＩｎＮ（窒化イ
ンジウム）、ＢＮ（窒化ホウ素）もしくはＴｌＮ（窒化
タリウム）またはこれらの混晶等のIII −Ｖ族窒化物系
半導体（以下、窒化物系半導体と呼ぶ）およびこれら混
晶にＡｓ、ＰおよびＳｂのうち少なくとも１つの元素を
含む混晶等のIII −Ｖ族窒化物系半導体からなる化合物
半導体層を有する窒化物系半導体素子およびその製造方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】今日、ＧａＮ系半導体を利用した半導体
素子の開発が盛んに行われている。このようなＧａＮ系
半導体素子の製造の際には、ＧａＮからなる基板の製造
が困難であるため、サファイア、ＳｉＣ、Ｓｉ等からな
る基板上にＧａＮ系半導体層をエピタキシャル成長させ
ている。

【０００３】この場合、サファイア等の基板とＧａＮと
では格子定数が異なるため、サファイア等の基板上に成
長させたＧａＮ系半導体層においては、基板から上下方
向に延びる転位（格子欠陥）が存在している。このよう
なＧａＮ系半導体層における転位は、半導体素子の素子
特性の劣化および信頼性の低下を招く。

【０００４】ＧａＮ系半導体層の結晶性を向上させる方
法として、特開平１１−４０８９１号には、Ｍｇが添加
された層を介して基板上にＧａＮ系半導体層を形成する
方法が示されている。この方法によれば、Ｍｇが添加さ
れた層を設けることにより、その上に形成されたＧａＮ
系半導体層において結晶性の向上が図られる。

【０００５】また、窒化物系半導体の格子欠陥を低減す
る方法として、例えば特開平１０−３１２９７１号等に
選択横方向成長（ＥＬＯ；Epitaxial Lateral Over Gro
wth）が示されている。

【０００６】図１４は従来の選択横方向成長を用いた窒
化物系半導体の形成方法の例を示す模式的な工程断面図
である。

【０００７】図１４（ａ）に示すように、サファイア基
板６０１のＣ（０００１）面上に、ＭＯＶＰＥ法（有機
金属化学的気相成長法）により、ＧａＮ層６０２を形成
する。さらに、ＧａＮ層６０２上に、選択成長マスクと
して複数のストライプ状ＳｉＯ₂ 膜６１０を形成する。
なお、ＧａＮ層６０２にはｃ軸方向に伝播する転位が多
数存在する。

【０００８】図１４（ｂ）に示すように、ＳｉＯ₂ 膜６
１０の形成後、ＨＶＰＥ法（ハライド気相成長法）によ
り、再成長ＧａＮ層６０３を成長させる。ここで、Ｓｉ
Ｏ₂膜６１０上においてはＧａＮが成長しにくいため、
成長初期の再成長ＧａＮ層６０３はＳｉＯ₂ 膜６１０の
間で露出したＧａＮ層６０２上に選択的に成長する。こ
の場合、ＧａＮ層６０２上において、再成長ＧａＮ層６
０３は図中の矢印Ｙの方向（ｃ軸方向）に成長し、三角
形のファセット構造を形成する。このような成長におい
ては、ＧａＮ層６０２からｃ軸方向に転位が伝播する。

【０００９】図１４（ｃ）に示すように、上記のＧａＮ
層６０２上における再成長ＧａＮ層６０３の成長が進む
と、再成長ＧａＮ層６０３はさらに図中の矢印Ｘの方向
（横方向）にも成長する。このような再成長ＧａＮ層６
０３の横方向成長により、ＳｉＯ₂ 膜６１０上にも再成
長ＧａＮ層６０３が形成される。

【００１０】ここで、再成長ＧａＮ層６０３の横方向成
長においては、ステップフローモードで成長が起こる。
このため、ＧａＮ層６０２からｃ軸方向に伝播した転位
は、再成長ＧａＮ層６０３の横方向成長に伴って、横方
向すなわちサファイア基板６０１のＣ面と平行な方向に
折れ曲がる。それにより、再成長ＧａＮ層６０３におい
て、ｃ軸方向に伝播する転位が低減される。

【００１１】図１４（ｄ）に示すように、再成長ＧａＮ
層６０３の横方向成長が進むと、ファセット構造の各再
成長ＧａＮ層６０３が合体して連続膜となる。さらに、
ファセット構造が埋め込まれて表面が平坦化される膜厚
ｔ₃ まで再成長ＧａＮ層６０３を成長させる。このよう
にして形成された平坦な再成長ＧａＮ層６０３の表面付
近においては、転位が低減されている。

【００１２】以上のように、上記の窒化物系半導体の形
成方法においては、再成長ＧａＮ層６０３の選択横方向
成長を行うことにより、再成長ＧａＮ層６０３において
転位の低減を図ることが可能となる。

【００１３】上記の窒化物系半導体の形成方法を窒化物
系半導体素子の製造に適用する場合は、選択横方向成長
させた再成長ＧａＮ層６０３上に、さらに窒化物系半導
体層を成長させて素子構造を形成する。この場合、再成
長ＧａＮ層６０３の転位が低減されているため、再成長
ＧａＮ層６０３上に形成した窒化物系半導体層において
も転位の低減が図られ、良好な結晶性が実現される。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】再成長ＧａＮ層６０３
上に素子構造を形成するためには、再成長ＧａＮ層６０
３の表面が平坦である必要がある。前述のように、ファ
セット構造が埋め込まれて表面が平坦化される膜厚ｔ₃
まで再成長ＧａＮ層６０３を成長させることにより、再
成長ＧａＮ層６０３において平坦な表面を得ることが可
能となる。

【００１５】この場合、表面の平坦化に必要とされる再
成長ＧａＮ層６０３の膜厚ｔ₃ は、ＳｉＯ₂ 膜６１０の
間で露出したＧａＮ層６０２の幅に依存する。通常は、
平坦化のために数十μｍ以上の膜厚ｔ₃ で再成長ＧａＮ
層６０３を成長させる必要がある。このため、半導体素
子の製造における原料コストが大きくなる。

【００１６】ところで、窒化物系半導体層の成長に通常
用いられるＭＯＶＰＥ法は、窒化物系半導体層の成長速
度が数μｍ／時間である。このため、再成長ＧａＮ層６
０３を数十μｍ以上の膜厚ｔ₃ で成長させて平坦化する
場合、ＭＯＶＰＥ法では再成長ＧａＮ層６０３の成長に
時間がかかる。そこで、一般に、窒化物系半導体層の選
択横方向成長およびそれに続く平坦化の成長において
は、成長速度が数十μｍ／時間と大きいＨＶＰＥ法のよ
うな塩化物輸送法が用いられている。

【００１７】以上のように、再成長ＧａＮ層６０３上に
素子構造を形成して結晶欠陥の少ない半導体素子を作製
する場合においては、再成長ＧａＮ層６０３を塩化物輸
送法により成長させるとともに、ＧａＮ層６０２、およ
び再成長ＧａＮ層６０３上の層をＭＯＶＰＥ法により成
長させる。このため、半導体素子の作製には２種類の結
晶成長装置が必要となり、半導体素子の製造における装
置コストが大きくなる。

【００１８】また、窒化物系半導体素子においては、基
板と基板上に形成された窒化物系半導体層とで格子定数
および熱膨張係数が大きく異なるため、ウエハに反りが
生じる。特に、この場合においては再成長ＧａＮ層６０
３の膜厚ｔ₃ が大きいため、ウエハに大きな反りが生じ
る。このようなウエハの反りにより、窒化物系半導体層
の成長後のプロセスが困難となり、窒化物系半導体素子
の歩留りが低下する。

【００１９】本発明の目的は、結晶欠陥が低減されかつ
高い歩留りで製造可能な窒化物系半導体素子およびその
製造方法を提供することである。

【００２０】

【課題を解決するための手段および発明の効果】本発明
に係る窒化物系半導体素子は、表面に凹凸パターンを有
する下地と、下地上に形成されかつマグネシウムを含む
第１のIII 族窒化物系半導体層と、第１のIII 族窒化物
系半導体層上に形成されかつ素子領域を含む第２のIII
族窒化物系半導体層とを備えたものである。

【００２１】本発明に係る窒化物系半導体素子において
は、表面に凹凸パターンを有する下地上に、マグネシウ
ムを含み平坦な表面を有する第１のIII 族窒化物系半導
体層が形成されている。

【００２２】ここで、マグネシウムを含む第１のIII 族
窒化物系半導体層は、マグネシウムを含まないIII 族窒
化物系半導体層に比べて成長時における横方向成長の速
度が大きい。したがって、第１のIII 族窒化物系半導体
層の成長時においては横方向成長が促進される。このた
め、第１のIII 族窒化物系半導体層は小さな膜厚で平坦
化が可能である。

【００２３】このように、上記の窒化物系半導体素子に
おいては、小さな膜厚の第１のIII族窒化物系半導体層
を形成することにより、結晶成長表面を平坦化すること
ができる。

【００２４】以上のように第１のIII 族窒化物系半導体
層の薄膜化が図られることから、上記の窒化物系半導体
素子の製造時においては、製造プロセス時に発生するウ
エハの反りが低減される。特に、この窒化物系半導体素
子の製造時においては、第１のIII 族窒化物系半導体層
の薄膜化が図られるので、第１のIII 族窒化物系半導体
層および第２のIII 族窒化物系半導体層を同一の結晶成
長装置内で成長させることが可能であり、ウエハを外部
に取り出す回数を低減することができる。以上のことか
ら、上記の窒化物系半導体素子は高い歩留りで製造が可
能である。

【００２５】また、第１のIII 族窒化物系半導体層の薄
膜化が図られることから、上記の窒化物系半導体素子は
高い製造効率で製造することが可能であるとともに、原
料コストの低減化が図られる。さらに、第１のIII 族窒
化物系半導体層および第２のIII 族窒化物系半導体層を
同一の結晶成長装置内で成長させることが可能であるこ
とから、装置コストの低減化が図られる。

【００２６】一方、上記の窒化物系半導体素子において
は、凹凸パターンを有する下地上において第１のIII 族
窒化物系半導体層が横方向成長するため、第１のIII 族
窒化物系半導体層の転位密度が低減される。さらに、転
位密度が低減された第１のIII 族窒化物系半導体層上に
第２のIII 族窒化物系半導体層が形成されるので、第２
のIII 族窒化物系半導体層、特に素子領域において良好
な結晶性が実現される。したがって、上記の窒化物系半
導体素子においては、素子特性および信頼性の向上が図
られる。

【００２７】下地は、表面の少なくとも一部の領域がII
I 族窒化物系半導体からなってもよい。

【００２８】下地は、表面に凹凸パターンを有する第３
のIII 族窒化物系半導体層を含んでもよい。この場合、
表面に凹凸パターンを有する第３のIII 族窒化物系半導
体層上にマグネシウムを含む第１のIII 族窒化物系半導
体層が形成されて表面が平坦化される。

【００２９】このように表面に凹凸パターンを有する第
３のIII 族窒化物系半導体層上に第１のIII 族窒化物系
半導体層が形成される場合においては、結晶成長表面を
小さな膜厚で平坦化することが可能となる。

【００３０】第３のIII 族窒化物系半導体層は、第４の
III 族窒化物系半導体層上に選択成長マスクを用いて選
択的に成長させてもよい。このような第３のIII 族窒化
物系半導体層においては、選択成長マスクを用いた選択
横方向成長により、基板から縦方向に伝播する転位が横
方向に折れ曲がり、転位密度の低減が図られる。したが
って、第３のIII 族窒化物系半導体層上に形成された第
１のIII 族窒化物系半導体層および第２のIII 族窒化物
系半導体層において、良好な結晶性が実現される。

【００３１】あるいは、第３のIII 族窒化物系半導体層
は、表面に凹凸パターンを有する基板上に形成されても
よい。表面に凹凸パターンを有する基板上に成長させた
第３のIII 族窒化物系半導体層においては、基板の凹凸
パターンを起源とする凹凸パターンが表面に形成され
る。このような第３のIII 族窒化物系半導体層上に第１
のIII 族窒化物系半導体層を成長させると、第１のIII
族窒化物系半導体層の横方向成長が促進される。それに
より、凹凸パターンが徐々に埋められ、平坦な表面が形
成される。

【００３２】ここで、上記の第１のIII 族窒化物系半導
体層の横方向成長に伴って、基板から縦方向に伝播する
転位は横方向に折れ曲がる。それにより、第１のIII 族
窒化物系半導体層において転位の低減が図られ、良好な
結晶性が実現される。

【００３３】以上のように、上記の窒化物系半導体素子
においては、選択成長マスクを用いることなく第１のII
I 族窒化物系半導体層を横方向成長させることができる
ので、第１のIII 族窒化物系半導体層においては、選択
成長マスクとIII 族窒化物系半導体との熱膨張係数の差
により発生するクラックが防止されるとともに、ボイド
の発生が防止される。

【００３４】下地は、基板と、基板上に分散的に形成さ
れた複数の第３のIII 族窒化物系半導体層とを含んでも
よい。この場合、基板および第３のIII 族窒化物系半導
体層により下地の表面の凹凸パターンが形成される。そ
の凹凸パターン上に第１のIII 族窒化物系半導体層が形
成されて表面が平坦化される。

【００３５】このように、基板上および第３のIII 族窒
化物系半導体層上に第１のIII 族窒化物系半導体層が形
成されることにより、結晶成長表面を小さな膜厚で平坦
化することが可能となる。

【００３６】ここで、基板とIII 族窒化物系半導体とで
は格子定数が異なることから、第１のIII 族窒化物系半
導体層の成長時においては、第３のIII 族窒化物系半導
体層を介することなく第１のIII 族窒化物系半導体層を
基板上に成長させるのは困難である。このため、第１の
III 族窒化物系半導体層は、成長初期において第３のII
I 族窒化物系半導体層上に選択的に成長する。この場
合、第１のIII 族窒化物系半導体層は、第３のIII 族窒
化物系半導体層上において縦方向に成長する。

【００３７】第１のIII 族窒化物系半導体層の縦方向の
成長が進むと、第３のIII 族窒化物系半導体層上に成長
した第１のIII 族窒化物系半導体層はさらに横方向にも
成長する。それにより、第３のIII 族窒化物系半導体層
の間で露出した基板上に第１のIII 族窒化物系半導体層
が形成される。さらに、前述のように第１のIII 族窒化
物系半導体層は横方向における成長速度が大きいため、
第１のIII 族窒化物系半導体層において横方向成長が促
進される。それにより、第１のIII 族窒化物系半導体層
が連続膜となり、表面が平坦化される。

【００３８】上記のような第１のIII 族窒化物系半導体
層の横方向成長に伴って、基板から縦方向に伝播する転
位は横方向に折れ曲がる。それにより、第１のIII 族窒
化物系半導体層において縦方向に伝播する転位の低減が
図られ、良好な結晶性が実現される。

【００３９】以上のように、上記の窒化物系半導体素子
においては、選択成長マスクを用いることなく第１のII
I 族窒化物系半導体層を横方向成長させることができる
ので、第１のIII 族窒化物系半導体層においては、選択
成長マスクと窒化物系半導体との熱膨張係数の差により
発生するクラックが防止されるとともに、ボイドの発生
が防止される。

【００４０】下地は、第３のIII 族窒化物系半導体層
と、第３のIII 族窒化物系半導体層上に分散的に形成さ
れた複数の選択成長マスクとを含んでもよく、複数の選
択成長マスク上および複数の選択成長マスク間の第３の
III 族窒化物系半導体層上に第１のIII 族窒化物系半導
体層が形成されてもよい。この場合、第３のIII 族窒化
物系半導体層と選択成長マスクとにより下地の表面の凹
凸パターンが形成される。

【００４１】この場合、第１のIII 族窒化物系半導体層
は、第３のIII 族窒化物系半導体層上および選択成長マ
スク上において選択横方向成長する。このような第１の
III族窒化物系半導体層の横方向成長に伴って、基板か
ら縦方向に伝播する転位は横方向に折れ曲がる。それに
より、第１のIII 族窒化物系半導体層において転位密度
の低減が図られ、良好な結晶性が実現される。

【００４２】第１のIII 族窒化物系半導体層は単層構造
または多層構造を有してもよい。第１のIII 族窒化物系
半導体層が多層構造を有する場合は、マグネシウムを含
む層が少なくとも１層含まれていればよい。

【００４３】本発明に係る窒化物系半導体素子の製造方
法は、表面に凹凸パターンを有する下地を形成する工程
と、下地上にマグネシウムを含む第１のIII 族窒化物系
半導体層を形成する工程と、第１のIII 族窒化物系半導
体層上に素子領域を含む第２のIII 族窒化物系半導体層
を形成する工程とを備えたものである。

【００４４】本発明に係る窒化物系半導体素子の製造方
法においては、表面に凹凸パターンを有する下地上にマ
グネシウムを含む第１のIII 族窒化物系半導体層を形成
し、結晶成長表面を平坦化する。そして、この平坦な表
面を有する第１のIII 族窒化物系半導体層上に第２のII
I 族窒化物系半導体層を形成する。

【００４５】ここで、マグネシウムを含む第１のIII 族
窒化物系半導体層は、マグネシウムを含まないIII 族窒
化物系半導体層に比べて成長時における横方向成長の速
度が大きい。このため、マグネシウムを含む第１のIII
族窒化物系半導体層の成長時には横方向成長が促進され
る。それにより、第１のIII 族窒化物系半導体層は小さ
な膜厚で平坦化することが可能である。したがって、上
記の窒化物系半導体素子の製造方法によれば、第１のII
I 族窒化物系半導体層を形成することにより、小さな膜
厚で結晶成長表面を平坦化することができる。

【００４６】このように、上記の方法によれば第１のII
I 族窒化物系半導体素子の薄膜化が可能となることか
ら、製造プロセス時に発生するウエハの反りを低減する
ことができる。特に、この場合においては、第１のIII
族窒化物系半導体層の薄膜化が図られるので、第１のII
I 族窒化物系半導体層および第２のIII 族窒化物系半導
体層を同一の結晶成長装置内で成長させることが可能で
あり、ウエハを外部に取り出す回数を低減することがで
きる。

【００４７】以上のことから、上記の窒化物系半導体素
子の製造方法によれば、ウエハの反りを低減して高い歩
留りで窒化物系半導体素子を製造することが可能になる
とともに、均一な素子特性を有する窒化物系半導体素子
を製造することが可能となる。

【００４８】また、第１のIII 族窒化物系半導体層の薄
膜化が図られるため、窒化物系半導体素子の製造効率が
向上するとともに、原料コストの低減化が図られる。ま
た、第１のIII 族窒化物系半導体層および第２のIII 族
窒化物系半導体層を同一の結晶成長装置内で成長させる
ことが可能であることから、装置コストの低減化が図ら
れる。

【００４９】一方、上記の方法においては、凹凸パター
ンを有する下地上において第１のIII 族窒化物系半導体
層を横方向成長させるため、第１のIII 族窒化物系半導
体層において転位密度の低減が図られる。また、転位密
度が低減された第１のIII 族窒化物系半導体層上に第２
のIII 族窒化物系半導体層を形成するので、第２のIII
族窒化物系半導体層、特に素子領域において良好な結晶
性が実現される。

【００５０】以上のことから、上記の窒化物系半導体素
子の製造方法によれば、良好な素子特性を有するととも
に高い信頼性を有する窒化物系半導体素子を製造するこ
とが可能となる。

【００５１】下地は、表面の少なくとも一部の領域がII
I 族窒化物系半導体からなってもよい。

【００５２】下地を形成する工程は、表面に凹凸パター
ンを有する第３のIII 族窒化物層をを形成する工程を含
み、第１のIII 族窒化物系半導体層を形成する工程は、
第３のIII 族窒化物系半導体層上に第１のIII 族窒化物
系半導体層を形成する工程を含んでもよい。それによ
り、小さな膜厚で結晶成長表面を平坦化することが可能
となる。

【００５３】第３のIII 族窒化物系半導体層を形成する
工程は、第４のIII 族窒化物系半導体層を形成する工程
と、第４のIII 族窒化物系半導体層上に選択成長マスク
を形成する工程と、選択成長マスクを用いて選択的に第
３のIII 族窒化物系半導体層を成長させる工程を含んで
もよい。

【００５４】この場合、第３のIII 族窒化物系半導体層
は、第４のIII 族窒化物系半導体層上および選択成長マ
スク上において選択横方向成長する。この第３のIII 族
窒化物系半導体層の選択横方向成長に伴って、基板から
縦方向に伝播する転位は横方向に折れ曲がる。それによ
り、第３のIII 族窒化物系半導体層において転位密度の
低減が図られる。したがって、第３のIII 族窒化物系半
導体層上に形成された第１のIII 族窒化物系半導体層お
よび第２のIII 族窒化物系半導体層において良好な結晶
性が実現される。

【００５５】あるいは、第３のIII 族窒化物系半導体層
を形成する工程は、基板の表面に凹凸パターンを形成す
る工程と、基板の凹凸パターン上に第３のIII 族窒化物
系半導体層を成長させる工程を含んでもよい。表面に凹
凸パターンを有する基板上に第３のIII 族窒化物系半導
体層を成長させると、第３のIII 族窒化物系半導体層の
表面に、基板の凹凸パターンを起源とする凹凸パターン
が形成される。

【００５６】このようにして成長させた第３のIII 族窒
化物系半導体層上に第１のIII 族窒化物系半導体層を成
長させると、第１のIII 族窒化物系半導体層の横方向成
長が促進される。それにより、凹凸パターンが徐々に埋
められ、平坦な表面が形成される。

【００５７】ここで、上記の第１のIII 族窒化物系半導
体層の横方向成長に伴って、基板から縦方向に伝播する
転位は横方向に折れ曲がる。それにより、第１のIII 族
窒化物系半導体層において転位の低減が図られ、良好な
結晶性が実現される。

【００５８】以上のように、上記の窒化物系半導体素子
の製造方法においては、選択成長マスクを用いることな
く第１のIII 族窒化物系半導体層を横方向成長させるこ
とができる。このため、第１のIII 族窒化物系半導体層
においては、選択成長マスクと窒化物系半導体との熱膨
張係数の差により発生するクラックが防止されるととも
に、ボイドの発生が防止される。

【００５９】下地を形成する工程は、基板上に複数の第
３のIII 族窒化物系半導体層を分散的に形成する工程を
含み、第１のIII 族窒化物系半導体層を形成する工程
は、基板上および第３のIII 族窒化物系半導体層上に第
１のIII 族窒化物系半導体層を形成する工程を含んでも
よい。この場合、基板および第３のIII 族窒化物系半導
体層により下地の表面の凹凸パターンが形成される。こ
の凹凸パターン上に第１のIII 族窒化物系半導体層を形
成して表面を平坦化する。それにより、小さな膜厚で結
晶成長表面を平坦化することが可能となる。

【００６０】ここで、基板と窒化物系半導体とでは格子
定数が異なることから、第１のIII族窒化物系半導体層
の成長時においては、第３のIII 族窒化物系半導体層を
介することなく第１のIII 族窒化物系半導体層を基板上
に成長させるのは困難である。このため、第１のIII 族
窒化物系半導体層は、成長初期において第３のIII 族窒
化物系半導体層上に選択的に成長する。この場合、第１
のIII 族窒化物系半導体層は、第３のIII 族窒化物系半
導体層上において縦方向に成長する。

【００６１】第１のIII 族窒化物系半導体層の縦方向の
成長が進むと、第３のIII 族窒化物系半導体層上に成長
した第１のIII 族窒化物系半導体層はさらに横方向にも
成長する。それにより、第３のIII 族窒化物系半導体層
の間で露出した基板上に第１のIII 族窒化物系半導体層
が形成される。さらに、前述のように第１のIII 族窒化
物系半導体層は横方向における成長速度が大きいため、
第１のIII 族窒化物系半導体層において横方向成長が促
進される。それにより、第１のIII 族窒化物系半導体層
が連続膜となり、表面が平坦化される。

【００６２】上記のような第１のIII 族窒化物系半導体
層の横方向成長に伴って、基板から縦方向に伝播する転
位は横方向に折れ曲がる。それにより、第１のIII 族窒
化物系半導体層において縦方向に伝播する転位の低減が
図られ、良好な結晶性が実現される。

【００６３】上記の窒化物系半導体素子の製造方法にお
いては、選択成長マスクを用いることなく第１のIII 族
窒化物系半導体層を横方向成長させることができる。こ
のため、第１のIII 族窒化物系半導体層においては、選
択成長マスクと窒化物系半導体との熱膨張係数の差によ
り発生するクラックが防止されるとともに、ボイドの発
生が防止される。

【００６４】下地を形成する工程は、第３のIII 族窒化
物系半導体層を形成する工程と、第３のIII 族窒化物系
半導体層上に選択成長マスクを分散的に形成する工程と
を含み、第１のIII 族窒化物系半導体層を形成する工程
は、第３のIII 族窒化物系半導体層上および選択成長マ
スク上に第１のIII 族窒化物系半導体層を形成する工程
を含んでもよい。

【００６５】この場合、第３のIII 族窒化物系半導体層
と選択成長マスクとにより、下地の表面の凹凸パターン
が形成される。その凹凸パターン上に第１のIII 族窒化
物系半導体層を形成することにより、小さな膜厚で結晶
成長表面を平坦化することができる。

【００６６】この場合、第３のIII 族窒化物系半導体層
上および選択成長マスク上において第１のIII 族窒化物
系半導体層が選択横方向成長する。このような第１のII
I 族窒化物系半導体層の選択横方向成長に伴って、基板
から縦方向に伝播する転位は横方向に折れ曲がる。それ
により、第１のIII 族窒化物系半導体層において転位密
度の低減が図られ、良好な結晶性が実現される。

【００６７】第１のIII 族窒化物系半導体層は単層構造
または多層構造を有してもよい。多層構造を有する第１
のIII 族窒化物系半導体層を形成する場合は、マグネシ
ウムを含む層を少なくとも１層設ければよい。

【００６８】

【発明の実施の形態】以下においては、本発明に係る窒
化物系半導体素子として窒化物系半導体レーザ素子につ
いて説明する。

【００６９】図１〜図４は、本発明の一実施例における
半導体レーザ素子の製造方法を示す模式的な工程断面図
である。

【００７０】図１（ａ）に示すように、ＭＯＶＰＥ（有
機金属化学的気相成長）装置の反応管内において、ＭＯ
ＶＰＥ法により、基板温度を６００℃に保った状態でサ
ファイア基板１のＣ（０００１）面上に膜厚１５ｎｍ程
度のアンドープのＡｌＧａＮからなるＡｌＧａＮバッフ
ァ層２を成長させる。さらに、基板温度を１１５０℃に
保った状態で、ＡｌＧａＮバッファ層２上に膜厚０．５
μｍ程度のアンドープＧａＮ層３を成長させる。

【００７１】なお、このようにして成長させたＡｌＧａ
Ｎバッファ層２およびアンドープＧａＮ層３において
は、サファイア基板１から上下方向に延びる貫通転位が
存在する。

【００７２】上記の後、ＭＯＶＰＥ装置の反応管から一
旦ウエハを外部に取り出す。そして、ＥＢ（電子線ビー
ム）蒸着法またはスパッタ蒸着法等の蒸着技術と、フォ
トリソグラフィ技術とを用いて、複数のストライプ状の
開口部を有する酸化膜マスク５０をアンドープＧａＮ層
３上に形成し、開口部内にアンドープＧａＮ層３を露出
させる。

【００７３】この場合、酸化膜マスク５０の酸化膜部分
の幅Ｓ₁ は１〜１０μｍであり、酸化膜マスク５０の開
口部の幅Ｓ₂ は１〜１０μｍである。また、酸化膜マス
ク５０の膜厚は特に限定しないが、好ましくは２０００
Å程度である。このような酸化膜マスク５０は、ストラ
イプ状の開口部の長手方向がＧａＮの〈０１-1０〉方向
または〈１１-2０〉方向と一致するように形成する。

【００７４】なお、ＧａＮ系半導体は六方晶系であり、
［１１-2０］方向、［-2１１０］方向、［-1２-1０］方
向、［-1-1２０］方向、［２-1-1０］方向および［１-2
１０］方向が等価な面方位である。ここでは、このよう
な等価な面方位を〈１１-20〉で表す。また、ＧａＮ系
半導体においては［１０-1０］方向、［０１-1０］方
向、［-1１００］方向、［-1０１０］方向、［０-1１
０］方向および［１-1００］方向が等価な面方位であ
る。ここでは、このような等価な面方位を〈０１-1０〉
で表す。

【００７５】図１（ｂ）に示すように、再びウエハをＭ
ＯＶＰＥ装置の反応管に戻し、基板温度を１１５０℃に
保った状態でアンドープＧａＮ層４を成長させる。この
場合、アンドープＧａＮ層４は以下のようにして選択横
方向成長する。

【００７６】すなわち、酸化膜マスク５０上においては
ＧａＮが成長しにくいため、成長初期においてアンドー
プＧａＮ層４は酸化膜マスク５０上に成長せず、開口部
内に露出したアンドープＧａＮ層３上に選択的に成長す
る。

【００７７】ここで、開口部内のアンドープＧａＮ層３
上におけるアンドープＧａＮ層４の成長時には、ＧａＮ
の〈０００１〉方向（図中の矢印Ｙの方向）の成長速度
が最も大きくなるように成長条件を設定する。それによ
り、アンドープＧａＮ層４は、斜面に（１１０１）面が
露出した三角形状のファセット構造を形成しながら成長
する。さらに、成長が進むにつれてアンドープＧａＮ層
４は横方向（図中の矢印Ｘの方向）にも成長し、酸化膜
マスク５０上にもアンドープＧａＮ層４が形成される。

【００７８】ここで、アンドープＧａＮ層３からアンド
ープＧａＮ層４に伝播した多数の貫通転位は、アンドー
プＧａＮ層４の横方向成長に伴い、サファイア基板１の
表面（Ｃ面）に水平な方向、すなわち横方向に折り曲げ
られる。このため、開口部内に露出したアンドープＧａ
Ｎ層３上に成長したＧａＮにおいては、上下方向に伝播
する貫通転位の低減が図られる。

【００７９】貫通転位が全て横方向に折れ曲がるのに要
するアンドープＧａＮ層４の膜厚ｔ ₁ は、酸化膜マスク
５０の開口部の幅Ｓ₂ と同じ程度の大きさである。した
がって、このような膜厚ｔ₁ までアンドープＧａＮ層４
を成長させる。

【００８０】上記のようにして形成したアンドープＧａ
Ｎ層３上のアンドープＧａＮ層４の領域においては、貫
通転位が横方向に折り曲げられるため転位密度が低減さ
れる。また、酸化膜マスク５０上のアンドープＧａＮ層
４の領域においては、酸化膜マスク５０によりアンドー
プＧａＮ層３から伝播した貫通転位が止まるため、転位
密度が低減される。以上のことから、アンドープＧａＮ
層４の表面においては、転位密度の低減が図られる。

【００８１】なお、酸化膜マスク５０の開口部の幅Ｓ₂
と同じ程度の大きさの膜厚ｔ₁ で成長させたアンドープ
ＧａＮ層４は、ファセット構造を有しており、表面は平
坦でなく凹凸パターンを有する。このように、本例にお
いてはアンドープＧａＮ層４の表面を平坦化しないの
で、アンドープＧａＮ層４の膜厚ｔ₁ を大きくする必要
がない。したがって、アンドープＧａＮ層４をＭＯＶＰ
Ｅ法により成長させることができる。

【００８２】続いて、図１（ｃ）に示すように、基板温
度を１１５０℃に保った状態で、ファセット構造のアン
ドープＧａＮ層４上にＭｇドープＧａＮ層５を成長させ
る。このＭｇドープＧａＮ層５は、凹凸パターンが埋め
込まれて表面が平坦化されるまで成長させる。

【００８３】ここで、ＭｇドープＧａＮ層５において
は、Ｍｇがドープされているため、サファイア基板１の
面内方向、すなわち〈０００１〉方向以外の方向におけ
るＧａＮの横方向成長が促進される。このため、Ｍｇド
ープＧａＮ層５は、Ｍｇがドープされていない層を成長
させた場合に比べて、短い時間かつ小さな膜厚ｔ₂ で結
晶成長表面を平坦化することができる。このように薄膜
化が図られることから、ＭｇドープＧａＮ層５はＭＯＶ
ＰＥ法により成長させることができる。

【００８４】例えば、酸化膜マスク５０の酸化膜部分の
幅Ｓ₁ が１μｍであり、開口部の幅Ｓ₂ が２μｍであり
かつアンドープＧａＮ層４の膜厚ｔ₁ が約２μｍである
場合に、ＭＯＶＰＥ装置内に供給するＧａの１％の割合
でＧａとともにＭｇを供給して成長させたＭｇドープＧ
ａＮ層５は、約１μｍの膜厚ｔ₂ で表面を平坦化するこ
とができる。したがって、この場合においては、選択横
方向成長およびそれに続く平坦化成長に要する膜厚
ｔ₁ ，ｔ₂ は約３μｍとなる。

【００８５】これに対して、従来のように選択横方向成
長後も平坦化するまでアンドープＧａＮ層４を成長させ
た場合においては、選択横方向成長およびそれに続く平
坦化成長に要するアンドープＧａＮ層４の膜厚は例えば
１０μｍとなる。

【００８６】このように、表面が凹凸パターンを有する
アンドープＧａＮ層４上にＭｇドープＧａＮ層５を成長
させることにより、結晶成長表面の平坦化に要する膜厚
を大幅に低減することができる。

【００８７】続いて、以下のようにしてＭｇドープＧａ
Ｎ層５上に素子構造１００を作製する。

【００８８】図２（ｄ）に示すように、素子構造１００
の作製時には、まず、ＭＯＶＰＥ装置内において基板温
度を１１５０℃に保った状態で、膜厚４μｍ程度のｎ−
ＧａＮコンタクト層１０１、膜厚０．１μｍ程度のｎ−
ＡｌＧａＩｎＮクラック防止層１０２、膜厚０．４５μ
ｍ程度のｎ−ＡｌＧａＮ第２クラッド層１０３および厚
さ５０ｎｍ程度のｎ−ＧａＮ第１クラッド層１０４を順
に成長させる。さらに、基板温度を８８０℃に保った状
態で、ＩｎＧａＮからなるＭＱＷ（多重量子井戸）発光
層１０５を成長させる。

【００８９】このＭＱＷ発光層１０５は、膜厚が４ｎｍ
程度のアンドープＧａＮ障壁層と、膜厚が４ｎｍ程度の
圧縮歪みのアンドープＩｎＧａＮ井戸層とが交互に積層
されてなる多重量子井戸構造（ＭＱＷ構造）を有する。
この場合、例えば５つのアンドープＧａＮ障壁層と４つ
の圧縮歪みのアンドープＩｎＧａＮ井戸層とを交互に積
層してＭＱＷ発光層１０５を形成する。

【００９０】さらに、基板温度を１１５０℃に保った状
態で、ＭＱＷ発光層１０５上に厚さ４０ｎｍ程度のｐ−
ＧａＮ第１クラッド層１０６、厚さ０．４５μｍ程度の
ｐ−ＡｌＧａＮ第２クラッド層１０７および厚さ３〜５
μｍ程度のｐ−ＧａＮコンタクト層１０８を順に成長さ
せる。

【００９１】なお、本実施例の各層２〜５，１０１〜１
０８の成長時においては、原料ガスとしてトリメチルガ
リウム（ＴＭＧａ）、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ
ｌ）、トリメチルインジウム（ＴＭＩｎ）、ＮＨ₃ 、シ
ランガス（ＳｉＨ₄ ）およびシクロペンタジエニルマグ
ネシウム（Ｃｐ₂ Ｍｇ）を用いる。

【００９２】トリメチルガリウムはＧａ源であり、トリ
メチルアルミニウムはＡｌ源であり、トリメチルインジ
ウムはＩｎ源であり、ＮＨ₃ はＮ源である。また、シラ
ンガスおよびシクロペンタジエニルマグネシウムはドー
パントガスである。なお、本例においては、ｎ型ドーパ
ントとしてＳｉを用いており、ｐ型ドーパントとしてＭ
ｇを用いている。

【００９３】次に、図２（ｅ）に示すように、ＥＢ蒸着
法とリソグラフィ技術とを用いて、ｐ−ＧａＮコンタク
ト層１０８上の所定領域に膜厚３〜５μｍのＮｉ（図示
せず）をパターニングする。このＮｉをマスクとして用
いて、例えば反応性イオンエッチング法（ＲＩＥ法）に
より、マスクが形成されていない領域のｐ−ＧａＮコン
タクト層１０８からｎ−ＧａＮコンタクト層１０１まで
を除去し、ｎ−ＧａＮコンタクト層１０１を露出させ
る。その後、マスクとして用いたＮｉを塩酸等を用いて
除去する。このようにして、ｎ−ＧａＮコンタクト層１
０１からｐ−ＧａＮコンタクト層１０８に幅Ｗ₁ ３０μ
ｍのメサ構造を形成する。

【００９４】さらに、図３（ｆ）に示すように、ｐ−Ｇ
ａＮコンタクト層１０８上の所定領域に、上記と同様の
方法を用いて、厚さ３〜５μｍのＮｉ（図示せず）をパ
ターニングする。このＮｉをマスクとして用いて、例え
ば反応性イオンエッチング法により、マスクが形成され
ていない領域のｐ−ＧａＮコンタクト層１０８からｐ−
ＧａＮ第１クラッド層１０６までを除去し、ｐ−ＧａＮ
第１クラッド層１０６を露出させる。その後、マスクと
して用いたＮｉを塩酸等を用いて除去する。このように
して、ｐ−ＧａＮ第１クラッド層１０６からｐ−ＧａＮ
コンタクト層１０８に幅Ｗ₂ ２μｍのメサ構造をさらに
形成する。

【００９５】上記の後、図３（ｇ）に示すように、露出
したｎ−ＧａＮコンタクト層１０１の所定領域上にＴｉ
膜およびＡｕ膜を順に蒸着し、ｎ側電極６０を形成す
る。また、ｐ−ＧａＮコンタクト層１０８の所定領域上
にＰｄ膜およびＡｕ膜を順に蒸着し、ｐ側電極６１を形
成する。

【００９６】最後に、図４（ｈ）に示すように、ＥＢ蒸
着法またはスパッタ蒸着法等の蒸着技術と、フォトリソ
グラフィ技術とを用いて、ｎ−ＧａＮコンタクト層１０
１の上面、ｎ側電極６０およびｐ側電極６１の上面、な
らびにメサ構造を有するｎ−ＧａＮコンタクト層１０１
からｐ−ＧａＮコンタクト層１０８の側面にＳｉＯ₂膜
等の酸化膜からなる絶縁保護膜６２を形成する。

【００９７】その後、ｎ側電極６０およびｐ側電極６１
上面の絶縁保護膜６２に電極取り出し用の開口部を形成
する。それにより、開口部内にｎ側電極６０およびｐ側
電極６１を露出させ、ボンディングワイヤー用のスペー
スを形成する。

【００９８】以上のようにして、ＭｇドープＧａＮ層５
上に素子構造１００が形成されてなる半導体レーザ素子
５００が作製される。

【００９９】なお、半導体レーザ素子５００において
は、ＭｇドープＧａＮ層５が第１のIII 族窒化物系半導
体層に相当し、各層１０１〜１０８が第２のIII 族窒化
物系半導体層に相当する。また、この場合においては、
サファイア基板１および各層２〜４により下地が構成さ
れ、選択横方向成長したアンドープＧａＮ層４が第３の
III 族窒化物系半導体層に相当する。

【０１００】上記の半導体レーザ素子５００において
は、転位密度の低減が図られたアンドープＧａＮ層４上
に各層１０１〜１０８が形成されている。このため、各
層１０１〜１０８においても良好な結晶性が実現され
る。それにより、半導体レーザ素子５００は良好な素子
特性を有するとともに高い信頼性を有する。

【０１０１】上記の半導体レーザ素子の製造方法におい
ては、選択横方向成長して転位密度が低減されたファセ
ット構造のアンドープＧａＮ層４上に、ＭｇドープＧａ
Ｎ層５を表面が平坦化するまで成長させる。この場合、
アンドープＧａＮ層４の表面は平坦化しないので、アン
ドープＧａＮ層４の膜厚ｔ₁ を大きくする必要がない。
また、ＭｇがドープされたＭｇドープＧａＮ層５は、５
μｍ以下のような小さな膜厚ｔ₂ で表面を平坦化するこ
とが可能である。

【０１０２】このように、上記の方法によれば、アンド
ープＧａＮ層４の膜厚ｔ₁ およびＭｇドープＧａＮ層５
の膜厚ｔ₂ を低減できるので、製造プロセス時に発生す
るウエハの反りを低減することができる。それにより、
製造プロセスが容易となり、歩留りが向上する。

【０１０３】特に、この場合においては、アンドープＧ
ａＮ層４およびＭｇドープＧａＮ層５の薄膜化が図られ
ることから、アンドープＧａＮ層４およびＭｇドープＧ
ａＮ層５をＭＯＶＰＥ法により成長させることができ
る。このため、同一の結晶成長装置内で各層２〜５，１
０１〜１０８を成長させることが可能となり、ウエハを
結晶成長装置の外部に取り出す回数を低減することが可
能となる。

【０１０４】以上のことから、上記の半導体レーザ素子
の製造方法においては、ウエハの反りを低減して高い歩
留りで均一な特性を有する半導体レーザ素子５００を製
造することが可能となる。

【０１０５】また、上記の方法においては、アンドープ
ＧａＮ層４およびＭｇドープＧａＮ層５の薄膜化が図ら
れるため、半導体レーザ素子５００の製造効率が向上す
るとともに、原料コストの低減が図られる。さらに、Ｍ
ＯＶＰＥ装置により各層２〜５，１０１〜１０８の結晶
成長を行うことが可能であるため、従来の方法のように
ＭＯＶＰＥ装置の他に塩化物輸送成長装置を必要としな
い。このため、装置コストの低減が図られる。

【０１０６】なお、上記の実施例においてはＭｇがドー
プされた層がＧａＮから構成される場合について説明し
たが、Ｍｇがドープされた層の構成はこれ以外であって
もよい。

【０１０７】また、上記の実施例においてはＭｇがドー
プされた層が単層構造を有する場合について説明した
が、Ｍｇがドープされた層は多層構造を有してもよい。
Ｍｇがドープされた層が多層構造を有する場合は、少な
くとも１層にＭｇがドープされていればよい。

【０１０８】さらに、Ｍｇがドープされた層を設ける位
置は上記に限定されるものではない。例えば、上記の実
施例において、アンドープＧａＮ層４を介さずに、直
接、酸化膜マスク５０上およびアンドープＧａＮ層３上
にＭｇドープＧａＮ層５を再成長させてもよい。このよ
うな構造を有する半導体レーザ素子を図５に示す。図５
の半導体レーザ素子においては、サファイア基板１、各
層２，３および酸化マスク５０により下地が構成され、
アンドープＧａＮ層３が第３のIII 族窒化物系半導体層
に相当する。この半導体レーザ素子においても、上記の
実施例と同様の効果が得られる。

【０１０９】なお、転位密度の低減を図る上では、上記
の実施例のように酸化膜マスク５０の開口部の幅と同じ
程度の大きさの膜厚までアンドープの層を成長させ、そ
の上にＭｇがドープされた層を形成する方が好ましい。

【０１１０】次に、以下の方法により、ＭｇドープＧａ
Ｎ層５の成長時におけるＭｇの供給量と、表面の平坦化
に要するＭｇドープＧａＮ層５の膜厚ｔ₂ との関係を調
べた。

【０１１１】まず、図１（ａ）に示すように、サファイ
ア基板１上にＡｌＧａＮバッファ層２およびアンドープ
ＧａＮ層３を成長させた。さらに、アンドープＧａＮ層
３上に、幅Ｓ₂ ３μｍのストライプ状の開口部を９μｍ
の周期で有する酸化膜マスク５０を形成した。この場
合、酸化膜マスク５０の酸化膜部分の幅Ｓ₁ は６μｍで
ある。

【０１１２】さらに、図１（ｂ）に示すように、酸化膜
マスク５０の開口部内で露出したアンドープＧａＮ層３
上に、開口部の幅Ｓ₂ と同じ程度、すなわち約３μｍの
膜厚ｔ₁ でアンドープＧａＮ層４を成長させた。この場
合、アンドープＧａＮ層４は選択横方向成長してファセ
ット構造を形成する。このようなアンドープＧａＮ層４
においては、前述のようにアンドープＧａＮ層３から伝
播した貫通転位が低減される。

【０１１３】続いて、図１（ｃ）に示すように、ファセ
ット構造のアンドープＧａＮ層４上に、ＭｇドープＧａ
Ｎ層５を成長させた。ここでは、ＭｇドープＧａＮ層５
の成長時におけるＭｇの供給量を調整し、原料ガス中に
おけるＭｇとＧａとの比を種々変化させた。このように
してＭｇのドーピング量の異なる複数のＭｇドープＧａ
Ｎ層５を形成し、各々のＭｇドープＧａＮ層５につい
て、表面の平坦化に要する膜厚ｔ₂ を測定した。

【０１１４】また、比較のため、図１（ｃ）の工程にお
いて、ＭｇドープＧａＮ層５を形成する代わりに平坦化
するまでアンドープＧａＮ層４を成長させ、この場合に
表面の平坦化に要するアンドープＧａＮ層４の膜厚につ
いて測定を行った。

【０１１５】図５は、上記の測定結果を示す図である。
なお、図５においては、ＭｇドープＧａＮ層５の成長時
に供給される原料ガス中のＭｇとＧａとの比（Ｍｇ／Ｇ
ａ）を横軸にとり、表面の平坦化に要するＭｇドープＧ
ａＮ層５の膜厚と表面の平坦化に要するアンドープＧａ
Ｎ層４の膜厚との比を縦軸にとっている。

【０１１６】図５に示すように、ＭｇがドープされたＭ
ｇドープＧａＮ層５においては、アンドープＧａＮ層４
に比べて表面の平坦化に要する膜厚が低減される。ここ
で、成長時に供給されるＭｇとＧａとの比が約１．０％
以下の場合においては、Ｍｇの増加に伴って平坦化に要
するＭｇドープＧａＮ層５の膜厚が低減される。一方、
ＭｇとＧａとの比が約１．０％を超える場合には、Ｍｇ
が増加しても平坦化に要するＭｇドープＧａＮ層５の膜
厚はほとんど低減されなくなる。

【０１１７】一方、Ｍｇのドーピング量とＭｇドープＧ
ａＮ層５の結晶性とを検討したところ、Ｍｇのドーピン
グ量が多過ぎる場合においては、ＭｇドープＧａＮ層５
の結晶性が劣化することがわかった。

【０１１８】以上のことから、ＭｇドープＧａＮ層５の
結晶性と、図６に示す結果とを考慮すると、Ｍｇドープ
ＧａＮ層５の成長時におけるＭｇの供給量は、Ｇａの供
給量の１％以下とすることが好ましい。この場合、Ｍｇ
ドープＧａＮ層５において、良好な結晶性を維持しつつ
表面の平坦化に要する膜厚を効果的に低減することが可
能となる。

【０１１９】ＭｇドープＧａＮ層５上に作製される素子
構造は、半導体レーザ素子５００の素子構造１００に限
定されるものではない。素子構造１００以外の素子構造
を有する半導体レーザ素子について、以下に説明する。

【０１２０】図７は本発明の他の実施例における半導体
レーザ素子を示す模式的斜視図である。

【０１２１】図７に示す半導体レーザ素子５０１におい
ては、半導体レーザ素子５００と同様、サファイア基板
１上にＡｌＧａＮバッファ層２、アンドープＧａＮ層
３、アンドープＧａＮ層４およびＭｇドープＧａＮ層５
が順に形成されている。さらに、半導体レーザ素子５０
１のＭｇドープＧａＮ層５上には、以下のような素子構
造２００が形成されている。

【０１２２】素子構造２００においては、ｎ−ＧａＮコ
ンタクト層１０１、ｎ−ＡｌＧａＩｎＮクラック防止層
１０２、ｎ−ＡｌＧａＮ第２クラッド層１０３、ｎ−Ｇ
ａＮ第１クラッド層１０４、ＭＱＷ発光層１０５および
ｐ−ＧａＮ第１クラッド層１０６が順に積層されてい
る。ｐ−ＧａＮ第１クラッド層１０６上のストライプ状
の領域にはｐ−ＡｌＧａＮ第２クラッド層１０７が形成
されている。それにより、ｐ−ＡｌＧａＮ第２クラッド
層１０７からなるリッジ部が形成されるとともに、ｐ−
ＧａＮ第１クラッド層１０６からなる平坦部が形成され
る。

【０１２３】ｐ−ＧａＮ第１クラッド層１０６上および
ｐ−ＡｌＧａＮ第２クラッド層１０７の側面に、膜厚約
０．２μｍのｎ−ＧａＮ電流狭窄層１０９が形成されて
いる。この場合、ｐ−ＡｌＧａＮ第２クラッド層１０７
の上面にｎ−ＧａＮ電流狭窄層１０９のストライプ状の
開口部が形成されている。ｎ−ＧａＮ電流狭窄層１０９
の上面および側面、ならびにｐ−ＡｌＧａＮ第２クラッ
ド層１０７上にｐ−ＧａＮコンタクト層１０８が形成さ
れている。

【０１２４】なお、素子構造２００を構成する各層１０
１〜１０８の詳細については、素子構造１００において
前述した通りである。また、ｎ−ＧａＮ電流狭窄層１０
９は、基板温度を１１５０℃に保った状態でＭＯＶＰＥ
法により成長させる。ｎ−ＧａＮ電流狭窄層１０９の開
口部は例えばエッチングにより形成する。

【０１２５】ｐ−ＧａＮコンタクト層１０８からｎ−Ｇ
ａＮコンタクト層１０１までの一部領域がエッチングさ
れ、ｎ−ＧａＮコンタクト層１０１の所定領域が露出し
ている。この露出したｎ−ＧａＮコンタクト層１０１の
所定領域上にｎ側電極６０が形成されている。また、ｐ
−ＧａＮコンタクト層１０８上の所定領域にｐ側電極６
１が形成されている。露出したｐ−ＧａＮコンタクト層
１０８からｎ−第１コンタクト層１０１までの側面およ
びｎ−ＧａＮコンタクト層１０１の上面に、ＳｉＯ₂ 膜
からなる絶縁保護膜６２が形成されている。

【０１２６】なお、半導体レーザ素子５０１において
は、各層１０１〜１０９が第２のIII族窒化物系半導体
層に相当する。

【０１２７】上記の半導体レーザ素子５０１において
は、選択横方向成長して転位密度の低減が図られたアン
ドープＧａＮ層４上に各層１０１〜１０９が形成されて
いる。したがって、各層１０１〜１０９において良好な
結晶性が実現される。それにより、半導体レーザ素子５
０１は、良好な素子特性を有するとともに高い信頼性を
有する。

【０１２８】また、半導体レーザ素子５０１において
は、選択横方向成長して転位密度が低減されたファセッ
ト構造のアンドープＧａＮ層４上に、ＭｇドープＧａＮ
層５を表面が平坦化するまで成長させる。この場合、ア
ンドープＧａＮ層４の表面は平坦化しないので、アンド
ープＧａＮ層４の膜厚を大きくする必要がない。また、
ＭｇがドープされたＭｇドープＧａＮ層５は、横方向成
長の成長速度が大きいので、５μｍ以下のような小さな
膜厚で表面を平坦化することが可能である。

【０１２９】このように、半導体レーザ素子５０１にお
いては、アンドープＧａＮ層４の膜厚ｔ₁ およびＭｇド
ープＧａＮ層５の膜厚ｔ₂ が低減される。このため、半
導体レーザ素子５０１においては、製造プロセス時に発
生するウエハの反りが低減される。

【０１３０】特に、この場合においては、アンドープＧ
ａＮ層４およびＭｇドープＧａＮ層５の薄膜化が図られ
ることから、アンドープＧａＮ層４およびＭｇドープＧ
ａＮ層５をＭＯＶＰＥ法により成長させることができ
る。このため、同一の結晶成長装置内で各層２〜５，１
０１〜１０８を成長させることが可能となる。それによ
り、ウエハを結晶成長装置の外部に取り出す回数が低減
される。

【０１３１】以上のことから、上記の半導体レーザ素子
５０１は、高い歩留りで製造が可能であるとともに均一
な素子特性を有する。

【０１３２】また、半導体レーザ素子５０１において
は、アンドープＧａＮ層４およびＭｇドープＧａＮ層５
の薄膜化が図られるため、製造効率が向上するととも
に、原料コストの低減が図られる。さらに、ＭＯＶＰＥ
装置により各層２〜５，１０１〜１０９の結晶成長を行
うことが可能であるため、従来の方法のようにＭＯＶＰ
Ｅ装置の他に塩化物輸送成長装置を必要とせず、製造に
かかる装置コストの低減が図られる。

【０１３３】図８は本発明のさらに他の実施例における
半導体レーザ素子を示す模式的斜視図である。

【０１３４】図８に示す半導体レーザ素子５０２におい
ては、ｎ−Ｓｉ基板１Ａ上に、ｎ−ＡｌＧａＮバッファ
層２ａ、ｎ−ＧａＮ層３ａおよびｎ−ＧａＮ層４ａが順
に形成されている。さらにその上には、Ｍｇがドープさ
れるとともにｎ型不純物としてＳｉがドープされたｎ型
のＭｇドープＧａＮ層５ａが形成されている。各層２ａ
〜５ａは、ｎ型不純物をドーピングする点を除いて、図
１の方法と同様の方法によりｎ−Ｓｉ基板１Ａ上に形成
される。なお、ここでは、電流を流れやすくするため
に、ｎ型のＭｇドープＧａＮ層５ａを形成している。

【０１３５】ｎ型のＭｇドープＧａＮ層５ａ上には、ｎ
−ＡｌＧａＩｎＮクラック防止層１０２、ｎ−ＡｌＧａ
Ｎ第２クラッド層１０３、ｎ−ＧａＮ第１クラッド層１
０４、ＭＱＷ発光層１０５、ｐ−ＧａＮ第１クラッド層
１０６が順に形成されている。ｐ−ＧａＮ第１クラッド
層１０６上のストライプ状の領域にｐ−ＡｌＧａＮ第２
クラッド層１０７が形成されている。それにより、ｐ−
ＡｌＧａＮ第２クラッド層１０７からなるリッジ部が形
成されるとともに、ｐ−ＧａＮ第１クラッド層１０６か
らなる平坦部が形成される。

【０１３６】ｐ−ＧａＮ第１クラッド層１０６上および
ｐ−ＡｌＧａＮ第２クラッド層１０７の側面にｎ−Ｇａ
Ｎ電流狭窄層１０９が形成されている。この場合、ｐ−
ＡｌＧａＮ第２クラッド層１０７の上面にｎ−ＧａＮ電
流狭窄層１０９のストライプ状の開口部が形成されてい
る。ｎ−ＧａＮ電流狭窄層１０９およびｐ−ＡｌＧａＮ
第２クラッド層１０７上にｐ−ＧａＮコンタクト層１０
８が形成されている。この場合、ｐ−ＧａＮコンタクト
層１０８はリッジ部および平坦部を有する。ｎ−Ｓｉ基
板１Ａの裏面にｎ側電極６０が形成され、ｐ−ＧａＮコ
ンタクト層１０８のリッジ部の上面にｐ側電極６１が形
成されている。

【０１３７】なお、半導体レーザ素子５０２の各層１０
２〜１０９の詳細については、半導体レーザ素子５０１
の素子構造２００において前述した通りである。

【０１３８】このような半導体レーザ素子５０２におい
ては、ｎ型のＭｇドープＧａＮ層５ａが第１のIII 族窒
化物系半導体層に相当する。また、この場合において
は、ｎ−Ｓｉ基板１Ａおよび各層２ａ〜４ａにより下地
が構成され、ｎ−ＧａＮ層４ａが第３のIII 族窒化物系
半導体層に相当する。

【０１３９】上記の半導体レーザ素子５０２において
は、選択横方向成長により転位密度の低減が図られたｎ
−ＧａＮ層４ａ上に各層１０２〜１０９が形成されてい
る。したがって、各層１０２〜１０９において良好な結
晶性が実現される。それにより、半導体レーザ素子５０
２は、良好な素子特性を有するとともに高い信頼性を有
する。

【０１４０】また、上記の半導体レーザ素子５０２にお
いては、選択横方向成長してファセット構造が形成され
たｎ−ＧａＮ層４ａ上に、ｎ型のＭｇドープＧａＮ層５
を表面が平坦化するまで成長させる。この場合、ｎ−Ｇ
ａＮ層４ａの表面は平坦化しないので、ｎ−ＧａＮ層４
ａの膜厚を大きくする必要がない。また、Ｍｇがドープ
されたｎ型のＭｇドープＧａＮ層５ａは、横方向成長の
成長速度が大きいので、５μｍ以下のような小さな膜厚
で表面を平坦化することができる。

【０１４１】このように、半導体レーザ素子５０２にお
いては、ｎ−ＧａＮ層４ａの膜厚およびｎ型のＭｇドー
プＧａＮ層５ａの膜厚が低減されるので、半導体レーザ
素子の製造プロセス時に発生するウエハの反りが低減さ
れる。

【０１４２】特に、この場合においては、ｎ−ＧａＮ層
４ａおよびｎ型のＭｇドープＧａＮ層５ａの薄膜化が図
られることから、ｎ−ＧａＮ層４ａおよびｎ型のＭｇド
ープＧａＮ層５ａをＭＯＶＰＥ法により成長させること
ができる。このため、同一の結晶成長装置内で各層２ａ
〜５ａ，１０２〜１０９を成長させることが可能とな
る。それにより、ウエハを結晶成長装置の外部に取り出
す回数が低減される。

【０１４３】以上のことから、上記の半導体レーザ素子
５０２は、高い歩留りで製造が可能であるとともに、均
一な特性を有する。

【０１４４】また、半導体レーザ素子５０２において
は、ｎ−ＧａＮ層４ａおよびｎ型のＭｇドープＧａＮ層
５ａの薄膜化が図られるため、製造効率が向上するとと
もに、原料コストの低減が図られる。さらに、ＭＯＶＰ
Ｅ装置により各層２ａ〜５ａ，１０２〜１０９の結晶成
長を行うことが可能であるため、従来の方法のようにＭ
ＯＶＰＥ装置の他に塩化物輸送成長装置を必要とせず、
製造にかかる装置コストの低減が図られる。

【０１４５】なお、上記の半導体レーザ素子５００，５
０１においてはサファイア基板１を用いているが、サフ
ァイア以外に、スピネル等の絶縁体の基板を用いてもよ
い。

【０１４６】また、半導体レーザ素子５０２においては
ｎ−Ｓｉ基板１Ａを用いているが、Ｓｉ以外に、Ｇｅ等
のIV族半導体、ＳｉＣ等のIV−IV族半導体あるいはＺｎ
Ｓｅ等のII−VI族半導体からなる半導体基板や、半導体
基板の格子定数が窒化物系半導体層の格子定数と異なる
ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＧａＰ等のIII −Ｖ族半導体からな
る半導体基板を用いてもよい。半導体基板としては、絶
縁性、ｎ型、ｐ型のいずれの基板を用いてもよい。

【０１４７】また、半導体レーザ素子５００，５０１，
５０２においては、基板１，１Ａ上にｎ型半導体層およ
びｐ型半導体層が順に形成されているが、基板１，１Ａ
上にｐ型半導体層およびｎ型半導体層を順に形成しても
よい。

【０１４８】さらに、上記においては、Ｍｇがドープさ
れた層を、選択成長マスクを用いた選択横方向成長後の
結晶成長表面の平坦化に用いる場合について説明した
が、表面に凹凸パターンを有する基板または半導体層上
に半導体層を成長させた場合の結晶成長表面の平坦化に
Ｍｇがドープされた層を用いてもよい。この場合につい
て以下に説明する。

【０１４９】図９および図１０は、本発明のさらに他の
実施例における半導体レーザ素子の製造方法を示す模式
的工程断面図である。

【０１５０】まず、図９（ａ）に示すように、Ｃ面を基
板表面とするサファイア基板１１の所定領域を、ＲＩＥ
法（反応性イオンエッチング法）等によりエッチングす
る。このようにして、所定の方向に延びる複数のストラ
イプ状の凹部が形成されたサファイア基板１１を作製す
る。

【０１５１】この場合、凹部の幅Ｗ₃ は、数μｍ〜数十
μｍとするのが好ましく、凸部の幅ｂ₁ は数百ｎｍ〜数
十μｍとするのが好ましく、凹部の深さｄは、数ｎｍ〜
数μｍとするのが好ましい。例えば、本例においては凹
部の幅Ｗ₃ を約２９μｍとし、凸部の幅ｂ₁ を２μｍと
し、凹部の深さｄを約１μｍとしている。

【０１５２】また、サファイア基板１１のＣ面に対する
凹部側面の角度は、特に限定されるものではない。例え
ば、本例においては凹部側面がサファイア基板１１のＣ
面に対してほぼ垂直である。

【０１５３】さらに、ストライプ状の凹部を形成する方
向は、特に限定されるものではない。例えば、本例にお
いては〈０１-1０〉方向にストライプ状の凹部を形成す
る。なお、これ以外に、例えば〈１１-2０〉方向にスト
ライプ状の凹部を形成してもよい。

【０１５４】続いて、図９（ｂ）に示すように、基板温
度を６００℃に保った状態でＭＯＶＰＥ法により、サフ
ァイア基板１１の凸部上面、凹部底面および凹部側面
に、アンドープのＡｌＧａＮからなる膜厚約１５ｎｍの
ＡｌＧａＮバッファ層１２を成長させる。この場合、Ａ
ｌＧａＮバッファ層１２は、サファイア基板１１の凸部
上面、凹部底面および凹部側面において、図中の矢印Ｙ
の方向（ｃ軸方向）および矢印Ｘの方向（横方向）に成
長する。このようにして形成されたＡｌＧａＮバッファ
層１２の表面には、サファイア基板１１と同様の凹凸パ
ターンが形成される。

【０１５５】続いて、図１０（ｃ）に示すように、基板
温度を１１５０℃に保った状態でＭＯＶＰＥ法により、
ＡｌＧａＮバッファ層１２上にＭｇドープＧａＮ層１３
を成長させる。この場合、ＭｇドープＧａＮ層１３はＡ
ｌＧａＮバッファ層１２の凸部上面、凹部底面および凹
部側面において、図中の矢印Ｙの方向（ｃ軸方向）およ
び矢印Ｘの方向（横方向）に成長する。

【０１５６】ここで、ＭｇドープＧａＮ層１３はアンド
ープのＧａＮに比べて横方向成長の速度が大きいため、
図１０（ｄ）に示すように、凹部底面のＭｇドープＧａ
Ｎ層１３上において、凸部上面および凹部側面のＭｇド
ープＧａＮ層１３の横方向成長が促進される。それによ
り、ＭｇドープＧａＮ層１３の凹部が徐々に埋められて
いく。

【０１５７】上記のＭｇドープＧａＮ層１３の横方向成
長に伴って、サファイア基板１１付近で発生してｃ軸方
向に伝播した転位は、横方向（矢印Ｘの方向）すなわち
サファイア基板１１のＣ面に平行な方向に折れ曲がる。
それにより、ＭｇドープＧａＮ層１３において、ｃ軸方
向に伝播する転位が低減される。

【０１５８】図１０（ｅ）に示すように、表面が平坦化
するまでＭｇドープＧａＮ層１３を成長させる。この場
合、前述のようにＭｇドープＧａＮ層１３はアンドープ
のＧａＮに比べて横方向成長の速度が大きいため、凹凸
パターンが形成されたＡｌＧａＮバッファ層１２上にア
ンドープＧａＮ層を成長させる場合に比べて、Ｍｇドー
プＧａＮ層１３は小さな膜厚で表面を平坦化することが
可能である。このようにして平坦化されたＭｇドープＧ
ａＮ層１３の表面においては転位が低減されており、良
好な結晶性が得られる。

【０１５９】以上のように、上記の方法によれば、スト
ライプ状の凹部が形成されたサファイア基板１１を用い
ることにより、選択成長マスクを用いることなくＭｇド
ープＧａＮ層１３を横方向成長させ、転位を低減するこ
とが可能となる。それにより、良好な結晶性を有するＭ
ｇドープＧａＮ層１３を形成することができる。

【０１６０】この場合、選択成長マスクを用いていない
ため、選択成長マスク上におけるボイドの発生、および
選択成長マスクと半導体層との間の熱膨張係数の差によ
り発生するクラックが防止される。したがって、Ｍｇド
ープＧａＮ層１３の結晶性の向上がより図られる。

【０１６１】また、この場合、ＧａＮを成長させる工程
はＭｇドープＧａＮ層１３を形成する際の１回のみであ
る。このように、上記の方法によれば、１回のＧａＮの
成長により、転位が低減されたＭｇドープＧａＮ層１３
が容易に得られる。

【０１６２】本実施例においては、上記のようにして形
成したＭｇドープＧａＮ層１３上に、図２〜図４の方法
と同様の方法により素子構造１００を形成する。それに
より、半導体レーザ素子５００と同様の構造を有する半
導体レーザ素子を作製する。

【０１６３】なお、本実施例の半導体レーザ素子におい
ては、ＭｇドープＧａＮ層１３が第１のIII 族窒化物系
半導体層に相当し、各層１０１〜１０８が第２のIII 族
窒化物系半導体層に相当する。また、この場合において
は、サファイア基板１１およびＡｌＧａＮバッファ層１
２により下地が構成され、ＡｌＧａＮバッファ層１２が
第３のIII 族窒化物系半導体層に相当する。

【０１６４】上記の半導体レーザ素子の製造方法におい
ては、転位が低減されたＭｇドープＧａＮ層１３上に各
層１０１〜１０８を形成するので、各層１０１〜１０８
において良好な結晶性が得られる。このため、良好な素
子特性および高い信頼性を有する半導体レーザ素子が製
造可能となる。

【０１６５】また、上記の半導体レーザ素子の製造方法
によれば、ＭｇドープＧａＮ層１３の膜厚を低減できる
ので、製造プロセス時に発生するウエハの反りを低減す
ることができる。それにより、製造プロセスが容易とな
り、歩留りが向上する。

【０１６６】特に、この場合においては、ＭｇドープＧ
ａＮ層１３の薄膜化が図られることから、ＭｇドープＧ
ａＮ層１３をＭＯＶＰＥ法により成長させることができ
る。このため、同一の結晶成長装置内で各層１２，１
３，１０１〜１０８を成長させることが可能となる。そ
れにより、ウエハを結晶成長装置の外部に取り出す回数
が低減される。

【０１６７】以上のことから、上記の半導体レーザ素子
の製造方法によれば、ウエハの反りを低減して高い歩留
りで均一な特性を有する半導体レーザ素子を製造するこ
とが可能となる。

【０１６８】また、ＭｇドープＧａＮ層１３の薄膜化が
図られるため、半導体レーザ素子の製造効率が向上する
とともに、原料コストの低減が図られる。さらに、ＭＯ
ＶＰＥ装置により各層１２，１３，１０１〜１０８の結
晶成長を行うことが可能となるため、従来の方法のよう
にＭＯＶＰＥ装置の他に塩化物輸送成長装置を必要とし
ない。このため、装置コストの低減が図られる。

【０１６９】なお、上記においてはサファイア基板１１
を用いているが、スピネル等の絶縁体の基板を用いても
よい。あるいはＳｉ、Ｇｅ等のIV族半導体、ＳｉＣ等の
IV−IV族半導体あるいはＺｎＳｅ等のII−VI族半導体か
らなる半導体基板や、半導体基板の格子定数が窒化物系
半導体層の格子定数と異なるＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＧａＰ
等のIII −Ｖ族半導体からなる半導体基板を用いてもよ
い。半導体基板としては、絶縁性、ｎ型、ｐ型のいずれ
の基板を用いてもよい。

【０１７０】特に、Ｓｉ、ＧａＡｓまたはＳｉＣからな
る基板は、ＧａＮに比べてエッチングが容易である。し
たがって、Ｓｉ、ＧａＡｓまたはＳｉＣからなる基板を
用いた場合、エッチングにより基板に容易にストライプ
状の凹部を形成することができる。それにより、転位が
低減されたＭｇドープＧａＮ層１３を容易に形成するこ
とが可能となる。

【０１７１】また、上記においては、ＭｇドープＧａＮ
層１３上に素子構造１００を形成する場合について説明
したが、ＭｇドープＧａＮ層１３上に図７の素子構造２
００を形成し、半導体レーザ素子５０１と同様の構造を
有する半導体レーザ素子を作製してもよい。あるいは、
上記のような半導体基板を用いて、図８の半導体レーザ
素子５０２と同様の構造を有する半導体レーザ素子を作
製してもよい。この場合においても、素子構造１００が
形成された半導体レーザ素子と同様の効果が得られる。

【０１７２】また、上記においては基板上にストライプ
状の凹凸パターンを形成しているが、基板上に形成する
凹凸パターンは、ストライプ状以外であってもよい。さ
らに、円形、六角形、三角形等の形状を有する複数の凹
部または凸部が分散的に形成された基板であってもよ
い。

【０１７３】図１１および図１２は、本発明のさらに他
の実施例における半導体レーザ素子の製造方法を示す模
式的工程断面図である。

【０１７４】図１１（ａ）に示すように、サファイア基
板２１のＣ面から所定の方向に所定の角度傾斜したオフ
面を、ＲＩＥ法等によりエッチングする。それにより、
サファイア基板２１のオフ面に所定の方向にストライプ
状に延びる階段状の段差を形成する。この場合、サファ
イア基板２１の段差の底面においては、Ｃ面が露出して
いる。

【０１７５】エッチングにより形成された段差は、サフ
ァイア基板２１のオフ面に本来的に存在する原子オーダ
の段差に比べて大きなサイズを有する。サファイア基板
２１において、段差の底面の幅は数μｍ〜数十μｍとす
ることが好ましく、段差の高さは数ｎｍ〜数μｍとする
ことが好ましい。例えば、本例においては段差の底面の
幅を約２９μｍとし、段差の高さを約１μｍとする。

【０１７６】また、段差を形成する方向は、特に限定さ
れるものではない。例えば、本例においては、Ｃ面から
〈１１-2０〉方向に２°傾斜したサファイア基板のオフ
面をエッチングすることにより、〈０１-1０〉方向にス
トライプ状に延びる階段状の段差を形成する。なお、こ
れ以外に、例えば〈１１-2０〉方向にストライプ状に延
びる階段状の段差を形成してもよい。

【０１７７】図１１（ｂ）に示すように、サファイア基
板２１の段差の底面および側面に、基板温度を６００℃
に保った状態でＭＯＶＰＥ法により、アンドープのＡｌ
ＧａＮからなる膜厚１５ｎｍのＡｌＧａＮバッファ層２
２を形成する。この場合、ＡｌＧａＮバッファ層２２
は、サファイア基板２１の段差の底面および側面におい
て、図中の矢印Ｙの方向（ｃ軸方向）および矢印Ｘの方
向（横方向）に成長する。このようにして成長したＡｌ
ＧａＮバッファ層２２の表面は、サファイア基板２１と
同様のストライプ状に延びる階段状の段差を有する。

【０１７８】続いて、図１１（ｃ）に示すように、基板
温度１１５０℃に保った状態でＭＯＶＰＥ法により、Ａ
ｌＧａＮバッファ層２２の段差の底面および側面に、Ｍ
ｇドープＧａＮ層２３を成長させる。この場合、Ｍｇド
ープＧａＮ層２３は、ＡｌＧａＮバッファ層２２の段差
の底面および側面において矢印Ｙの方向および矢印Ｘの
方向に成長する。

【０１７９】ここで、ＭｇドープＧａＮ層２３はアンド
ープのＧａＮに比べて横方向成長の速度が大きいため、
図１２（ｄ）に示すように、段差の各段の底面のＭｇド
ープＧａＮ層２３上において、上段の底面および上段の
側面のＭｇドープＧａＮ層２３の横方向成長が促進され
る。それにより、ＭｇドープＧａＮ層２３の表面の段差
は徐々に埋められていく。

【０１８０】上記のＭｇドープＧａＮ層２３の横方向成
長に伴って、サファイア基板２１付近で発生してｃ軸方
向に伝播した転位は、横方向（矢印Ｘの方向）すなわち
ＭｇドープＧａＮ層２３の（０００１）面に平行な方向
に折れ曲がる。それにより、ＭｇドープＧａＮ層２３に
おいて、ｃ軸方向に伝播する転位が低減される。

【０１８１】図１２（ｅ）に示すように、表面が平坦化
するまでＭｇドープＧａＮ層２３を成長させる。この場
合、前述のようにＭｇドープＧａＮ層２３はアンドープ
のＧａＮに比べて横方向成長の速度が大きいので、段差
を有するＡｌＧａＮバッファ層２２上にアンドープのＧ
ａＮ層を成長させた場合に比べて、ＭｇドープＧａＮ層
２３は小さな膜厚で表面を平坦化することができる。こ
のようにして平坦化されたＭｇドープＧａＮ層２３の表
面においては転位が低減されており、良好な結晶性が得
られる。

【０１８２】以上のように、上記の方法によれば、サフ
ァイア基板２１に形成した階段状の段差を利用すること
により、選択成長マスクを用いることなくＭｇドープＧ
ａＮ層２３を横方向成長させ、転位を低減することが可
能となる。それにより、良好な結晶性を有するＭｇドー
プＧａＮ層２３を形成することができる。

【０１８３】この場合、選択成長マスクを用いていない
ため、選択成長マスク上におけるボイドの発生、および
選択成長マスクと半導体層との間の熱膨張係数の差によ
り発生するクラックが防止される。したがって、Ｍｇド
ープＧａＮ層１３の結晶性の向上がより図られる。

【０１８４】また、この場合、ＧａＮを成長させる工程
はＭｇドープＧａＮ層２３を形成する際の１回のみであ
る。このように、上記の方法によれば、１回のＧａＮの
成長により、転位が低減されたＭｇドープＧａＮ層２３
が容易に得られる。

【０１８５】本実施例においては、上記のようにして形
成したＭｇドープＧａＮ層２３上に、図２〜図４の方法
と同様の方法により素子構造１００を形成する。それに
より、半導体レーザ素子５００と同様の構造を有する半
導体レーザ素子を作製する。

【０１８６】このようにして作製した本実施例の半導体
レーザ素子においては、ＭｇドープＧａＮ層２３が第１
のIII 族窒化物系半導体層に相当し、各層１０１〜１０
８が第２のIII 族窒化物系半導体層に相当する。また、
この場合においては、サファイア基板２１およびＡｌＧ
ａＮバッファ層２２により下地が構成され、ＡｌＧａＮ
バッファ層２２が第３のIII 族窒化物系半導体層に相当
する。

【０１８７】上記の半導体レーザ素子の製造方法におい
ては、転位が低減されたＭｇドープＧａＮ層２３上に各
層１０１〜１０８を形成するので、各層１０１〜１０８
において良好な結晶性が得られる。このため、良好な素
子特性および高い信頼性を有する半導体レーザ素子が製
造可能となる。

【０１８８】また、上記の半導体レーザ素子の製造方法
によれば、ＭｇドープＧａＮ層２３の膜厚を低減できる
ので、製造プロセス時に発生するウエハの反りを低減す
ることができる。それにより、製造プロセスが容易とな
り、歩留りが向上する。

【０１８９】特に、この場合においては、ＭｇドープＧ
ａＮ層２３の薄膜化が図られることから、ＭｇドープＧ
ａＮ層２３をＭＯＶＰＥ法により成長させることができ
る。このため、同一の結晶成長装置内で各層２２，２
３，１０１〜１０８を成長させることが可能となる。そ
れにより、ウエハを結晶成長装置の外部に取り出す回数
が低減される。

【０１９０】以上のことから、上記の半導体レーザ素子
の製造方法によれば、ウエハの反りを低減して高い歩留
りで均一な特性を有する半導体レーザ素子を製造するこ
とが可能となる。

【０１９１】また、ＭｇドープＧａＮ層２３の薄膜化が
図られるため、半導体レーザ素子の製造効率が向上する
とともに、原料コストの低減が図られる。さらに、ＭＯ
ＶＰＥ装置により各層２２，２３，１０１〜１０８の結
晶成長を行うことが可能であるため、従来の方法のよう
にＭＯＶＰＥ装置の他に塩化物輸送成長装置を必要とし
ない。このため、装置コストの低減化が図られる。

【０１９２】なお、上記においては、サファイア基板２
１を用いているが、スピネル等の絶縁体の基板を用いて
もよい。あるいはＳｉ、Ｇｅ等のIV族半導体、ＳｉＣ等
のIV−IV族半導体あるいはＺｎＳｅ等のII−VI族半導体
からなる半導体基板や、半導体基板の格子定数が窒化物
系半導体層の格子定数と異なるＧａＡｓ、ＩｎＰ、Ｇａ
Ｐ等のIII −Ｖ族半導体からなる半導体基板を用いても
よい。半導体基板としては、絶縁性、ｎ型、ｐ型のいず
れの基板を用いてもよい。

【０１９３】特にＳｉ、ＧａＡｓ、ＳｉＣからなる基板
は、ＧａＮに比べて容易にエッチングされる。したがっ
て、上記のような階段状の段差を有する基板を容易に作
製することができる。

【０１９４】また、上記においては、ＭｇドープＧａＮ
層２３上に素子構造１００を形成する場合について説明
したが、ＭｇドープＧａＮ層２３上に図７の素子構造２
００を形成し、半導体レーザ素子５０１と同様の構造を
有する半導体レーザ素子を作製してもよい。あるいは、
上記のような半導体基板を用いて、図８の半導体レーザ
素子５０２と同様の構造を有する半導体レーザ素子を作
製してもよい。この場合においても、素子構造１００が
形成された半導体レーザ素子と同様の効果が得られる。

【０１９５】図１３は本発明のさらに他の実施例におけ
る半導体レーザ素子の製造方法を示す模式的工程断面図
である。

【０１９６】図１３（ａ）に示すように、サファイア基
板３１のＣ面上に、基板温度を６００℃に保った状態で
ＭＯＶＰＥ法により、アンドープのＡｌＧａＮからなる
膜厚１５ｎｍのＡｌＧａＮバッファ層３２を形成する。

【０１９７】続いて、図１３（ｂ）に示すように、Ａｌ
ＧａＮバッファ層３２の所定領域をＲＩＥ法等によりエ
ッチングする。ＡｌＧａＮバッファ層３２をエッチング
する幅ｗ₄ は２μｍ〜数十μｍが好ましく、残ったＡｌ
ＧａＮバッファ層３２の幅ｂ ₂ は２μｍ〜数十μｍが好
ましく、例えばｗ₄ ＝８μｍ、ｂ₂ ＝４μｍとする。そ
れにより、所定間隔で複数のストライプ状のＡｌＧａＮ
バッファ層３２ａを形成するとともに、ＡｌＧａＮバッ
ファ層３２ａの間にサファイア基板３１を露出させ、Ａ
ｌＧａＮバッファ層３２ａおよびサファイア基板３１か
ら構成される凹凸パターンを形成する。

【０１９８】さらに、図１３（ｃ）に示すように、基板
温度を１１５０℃に保った状態でＭＯＶＰＥ法により、
ＭｇドープＧａＮ層３３を成長させる。ここで、Ｍｇド
ープＧａＮ層３３の成長時には、ＧａＮとサファイア基
板３１とでは格子定数が異なるため、ＡｌＧａＮバッフ
ァ層３２ａを介さなければ、ＧａＮはサファイア基板３
１上に成長しにくい。したがって、成長初期において、
ＭｇドープＧａＮ層３３はＡｌＧａＮバッファ層３２ａ
上に選択的に成長する。この場合、ＭｇドープＧａＮ層
３３は図中の矢印Ｙの方向（ｃ軸方向）に成長し、ファ
セット構造となる。このようなＭｇドープＧａＮ層３３
には、サファイア基板３１の付近で発生した転位が多数
存在する。

【０１９９】図１３（ｄ）に示すように、矢印Ｙの方向
のＭｇドープＧａＮ層３３の成長が進むにつれて、Ａｌ
ＧａＮバッファ層３２ａ上に成長したＭｇドープＧａＮ
層３３は、矢印Ｘの方向（横方向）にも成長する。それ
により、ＡｌＧａＮバッファ層３２ａの間で露出したサ
ファイア基板３１上に、ＭｇドープＧａＮ層３３が形成
される。

【０２００】ここで、ＭｇドープＧａＮ層３３は、アン
ドープＧａＮに比べて横方向成長の速度が大きい。した
がって、成長が進むにつれて、ＭｇドープＧａＮ層３３
において、横方向成長が促進される。

【０２０１】上記のようなＭｇドープＧａＮ層３３の横
方向成長に伴い、ＭｇドープＧａＮ層３３中の転位は横
方向（矢印Ｘの方向）すなわちＭｇドープＧａＮ層３３
の（０００１）面に平行な方向に折れ曲がる。それによ
り、ＭｇドープＧａＮ層３３において、ｃ軸方向に伝播
する転位が低減される。

【０２０２】図１３（ｅ）に示すように、ＭｇドープＧ
ａＮ層３３がさらに成長すると、ファセット構造の各Ｍ
ｇドープＧａＮ層３３が合体して連続膜となり表面が平
坦化される。

【０２０３】ここで、前述のようにＭｇドープＧａＮ層
３３は横方向の成長速度がアンドープのＧａＮに比べて
大きいので、ＡｌＧａＮバッファ層３２ａ上にアンドー
プＧａＮ層を成長させる場合に比べて、ＭｇドープＧａ
Ｎ層３３は小さな膜厚で表面を平坦化することができ
る。このようにして平坦化されたＭｇドープＧａＮ層３
３の表面においては転位が低減されており、良好な結晶
性が得られる。

【０２０４】以上のように、上記の方法によれば、サフ
ァイア基板３１上に形成した複数のストライプ状のＡｌ
ＧａＮバッファ層３２ａを用いることにより、選択成長
マスクを用いることなくＭｇドープＧａＮ層３３を横方
向成長させ、転位を低減することが可能となる。それに
より、良好な結晶性を有するＭｇドープＧａＮ層３３を
形成することができる。

【０２０５】この場合、選択成長マスクを用いていない
ため、選択成長マスク上におけるボイドの発生、および
選択成長マスクと半導体層との間の熱膨張係数の差によ
り発生するクラックが防止される。したがって、Ｍｇド
ープＧａＮ層３３の結晶性の向上がより図られる。

【０２０６】また、この場合、ＡｌＧａＮバッファ層３
２は低温で成長するため非単結晶である。したがって、
ＡｌＧａＮバッファ層３２は、ＧａＮに比べて容易にエ
ッチングできる。さらに、上記の方法においては、Ｇａ
Ｎを成長させる工程はＭｇドープＧａＮ層３３を形成す
る際の１回のみである。したがって、上記の方法によれ
ば、転位が低減されたＭｇドープＧａＮ層３３を容易に
形成することができる。

【０２０７】本実施例においては、上記のようにして形
成したＭｇドープＧａＮ層３３上に、図２〜図４の方法
と同様の方法により素子構造１００を形成する。それに
より、半導体レーザ素子５００と同様の構造を有する半
導体レーザ素子を作製する。

【０２０８】このようにして作製した半導体レーザ素子
においては、ＭｇドープＧａＮ層３３が第１のIII 族窒
化物系半導体層に相当し、各層１０１〜１０８が第２の
III族窒化物系半導体層に相当する。また、この場合に
おいては、サファイア基板３１およびＡｌＧａＮバッフ
ァ層３２ａにより下地が構成され、ＡｌＧａＮバッファ
層３２ａが第３のIII 族窒化物系半導体層に相当する。

【０２０９】上記の半導体レーザ素子の製造方法におい
ては、転位が低減されたＭｇドープＧａＮ層３３上に各
層１０１〜１０８を形成するので、各層１０１〜１０８
において良好な結晶性が得られる。このため、良好な素
子特性および高い信頼性を有する半導体レーザ素子が製
造可能となる。

【０２１０】また、上記の方法によれば、ＭｇドープＧ
ａＮ層３３の膜厚を低減できるので、製造プロセス時に
発生するウエハの反りを低減することができる。それに
より、製造プロセスが容易となり、歩留りが向上する。

【０２１１】特に、この場合においては、ＭｇドープＧ
ａＮ層３３の薄膜化が図られることから、ＭｇドープＧ
ａＮ層３３をＭＯＶＰＥ法により成長させることができ
る。このため、同一の結晶成長装置内で各層３２，３
３，１０１〜１０８を成長させることが可能となる。そ
れにより、ウエハを結晶成長装置の外部に取り出す回数
が低減される。

【０２１２】以上のことから、上記の半導体レーザ素子
の製造方法によれば、ウエハの反りを低減して高い歩留
りで均一な特性を有する半導体レーザ素子を製造するこ
とが可能となる。

【０２１３】また、ＭｇドープＧａＮ層３３の薄膜化が
図られるため、半導体レーザ素子の製造効率が向上する
とともに、原料コストの低減が図られる。さらに、ＭＯ
ＶＰＥ装置により各層３２，３３，１０１〜１０８の結
晶成長を行うことが可能であるため、従来の方法のよう
にＭＯＶＰＥ装置の他に塩化物輸送成長装置を必要とし
ない。このため、装置コストの低減が図られる。

【０２１４】なお、上記においてはサファイア基板３１
を用いているが、スピネル等の絶縁体の基板を用いても
よい。あるいはＳｉ、Ｇｅ等のIV族半導体、ＳｉＣ等の
IV−IV族半導体あるいはＺｎＳｅ等のII−VI族半導体か
らなる半導体基板や、半導体基板の格子定数が窒化物系
半導体層の格子定数と異なる、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、Ｇａ
Ｐ等のIII −Ｖ族半導体からなる半導体基板を用いても
よい。半導体基板としては、絶縁性、ｎ型、ｐ型のいず
れの基板を用いてもよい。

【０２１５】Ｓｉ、Ｇｅ等のIV族半導体、ＳｉＣ等のIV
−IV族半導体あるいはＺｎＳｅ等のII−VI族半導体から
なる半導体基板や、半導体基板の格子定数が窒化物系半
導体層の格子定数と異なるＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＧａＰ等
のIII −Ｖ族半導体からなる半導体基板を用いる場合、
バッファ層３２として単結晶のバッファ層を形成しても
よいが、例えば、上記のように約６００℃で非単結晶の
バッファ層を形成しても同様の効果がある。

【０２１６】また、上記においては基板上に所定間隔で
複数のストライプ状のＡｌＧａＮバッファ層３２ａを形
成しているが、基板上に形成するＡｌＧａＮバッファ層
３２ａのパターンは、ストライプ状に限定されるもので
はない。

【０２１７】例えば、基板上に、円形、六角形、三角形
等の形状を有する複数のＡｌＧａＮバッファ層３２ａを
形成してもよい。あるいは、基板上に形成したＡｌＧａ
Ｎバッファ層３２において、円形、六角形、三角形等の
形状を有する複数の領域をエッチングにより除去し、円
形、六角形、三角形等の形状を有する複数の開口部をＡ
ｌＧａＮバッファ層３２に形成してもよい。

【０２１８】また、上記においては、ＭｇドープＧａＮ
層３３上に素子構造１００を形成する場合について説明
したが、ＭｇドープＧａＮ層３３上に図６の素子構造２
００を形成し、半導体レーザ素子５０１と同様の構造を
有する半導体レーザ素子を作製してもよい。あるいは、
上記のような半導体基板を用いて、図７の半導体レーザ
素子５０２と同様の構造を有する半導体レーザ素子を作
製してもよい。この場合においても、素子構造１００が
形成された半導体レーザ素子と同様の効果が得られる。

【０２１９】上記の実施例においては、本発明に係る窒
化物系半導体素子の製造方法を半導体レーザ素子に適用
する場合について説明したが、本発明の方法は、半導体
レーザ素子以外の半導体素子、例えば発光ダイオード等
の半導体発素子、フォトダイオード等の受光素子、トラ
ンジスタ等の電子素子の製造に適用することも可能であ
る。

【０２２０】また、本発明に係る窒化物系半導体素子の
各層の構成は、上記に限定されるものではなく、ＧａＮ
（窒化ガリウム）、ＡｌＮ（窒化アルミニウム）、Ｉｎ
Ｎ（窒化インジウム）、ＢＮ（窒化ホウ素）もしくはＴ
ｌＮ（窒化タリウム）またはこれらの混晶等のIII −Ｖ
族窒化物系半導体およびこれら混晶にＡｓ、ＰおよびＳ
ｂのうち少なくとも１つの元素を含む混晶等のIII −Ｖ
族窒化物系半導体から構成されていればよい。また、半
導体の結晶構造はウルツ鉱型であってもよく、あるいは
閃亜鉛鉱型であってもよい。

【０２２１】さらに、上記の実施例においてはＭＯＶＰ
Ｅ法により窒化物系半導体素子の各層を成長させている
が、ＭＯＶＰＥ法以外の方法により各層を成長させても
よい。この場合においても、上記と同様の効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における半導体レーザ素子の
製造方法を示す模式的工程断面図である。

【図２】本発明の一実施例における半導体レーザ素子の
製造方法を示す模式的工程断面図である。

【図３】本発明の一実施例における半導体レーザ素子の
製造方法を示す模式的工程断面図である。

【図４】本発明の一実施例における半導体レーザ素子の
製造方法を示す模式的工程断面図である。

【図５】本発明の他の実施例における半導体レーザ素子
の製造方法を示す模式的工程断面図である。

【図６】ＭｇドープＧａＮ層の成長時に供給される原料
ガス中のＭｇの割合と、平坦化に要するＭｇドープＧａ
Ｎ層の膜厚との関係を示す図である。

【図７】本発明のさらに他の実施例における半導体レー
ザ素子を示す模式的斜視図である。

【図８】本発明のさらに他の実施例における半導体レー
ザ素子を示す模式的斜視図である。

【図９】本発明のさらに他の実施例における半導体レー
ザ素子の製造方法を示す模式的な工程断面図である。

【図１０】本発明のさらに他の実施例における半導体レ
ーザ素子の製造方法を示す模式的な工程断面図である。

【図１１】本発明のさらに他の実施例における半導体レ
ーザ素子の製造方法を示す模式的な工程断面図である。

【図１２】本発明のさらに他の実施例における半導体レ
ーザ素子の製造方法を示す模式的な工程断面図である。

【図１３】本発明のさらに他の実施例における半導体レ
ーザ素子の製造方法を示す模式的な工程断面図である。

【図１４】従来の選択横方向成長を用いた窒化物系半導
体の形成方法の例を示す模式的な工程断面図である。

【符号の説明】

１，１１，２１，３１，６０１ サファイア基板 １Ａ ｎ−ＳｉＣ基板 ２，１２，２２，３２，３２ａ ＡｌＧａＮバッファ層 ３ アンドープＧａＮ層 ４ アンドープＧａＮ層 ５，１３，２３，３３ ＭｇドープＧａＮ層 ５０ 酸化膜マスク ６０ ｎ側電極 ６１ ｐ側電極 ６２ 絶縁保護膜 １００，２００ 半導体レーザ素子構造 １０１ ｎ−ＧａＮコンタクト層 １０２ ｎ−ＡｌＧａＩｎＮクラック防止層 １０３ ｎ−ＡｌＧａＮ第２クラッド層 １０４ ｎ−ＧａＮ第１クラッド層 １０５ ＭＱＷ発光層 １０６ ｐ−ＧａＮ第１クラッド層 １０７ ｐ−ＡｌＧａＮ第２クラッド層 １０８ ｐ−ＧａＮコンタクト層 １０９ ｎ−ＧａＮ電流狭窄層 ５００，５０１，５０２ 半導体レーザ素子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 畑 雅幸 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 Ｆターム(参考） 4G077 AA03 BE15 DB08 EB01 ED06 EF03 EF04 HA02 5F041 AA40 AA41 CA05 CA33 CA34 CA40 CA46 CA57 CA65 CA67 CB11 5F045 AA04 AB09 AB14 AB17 AF02 AF09 AF12 BB01 BB12 CA10 CA12 DA53 DB02 5F073 AA13 AA55 AA74 CA07 CB05 CB07 CB19 DA05 DA25

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面に凹凸パターンを有する下地と、 前記下地上に形成されかつマグネシウムを含む第１のII
   I 族窒化物系半導体層と、 前記第１のIII 族窒化物系半導体層上に形成されかつ素
   子領域を含む第２のIII 族窒化物系半導体層とを備えた
   ことを特徴とする窒化物系半導体素子。
2. 【請求項２】 前記下地は、前記表面の少なくとも一部
   の領域がIII 族窒化物系半導体からなることを特徴とす
   る請求項１記載の窒化物系半導体素子。
3. 【請求項３】 前記下地は、表面に凹凸パターンを有す
   る第３のIII 族窒化物系半導体層を含むことを特徴とす
   る請求項１または２記載の窒化物系半導体素子。
4. 【請求項４】 前記第３のIII 族窒化物系半導体層は、
   第４のIII 族窒化物系半導体層上に選択成長マスクを用
   いて選択的に成長させたことを特徴とする請求項３記載
   の窒化物系半導体素子。
5. 【請求項５】 前記第３のIII 族窒化物系半導体層は、
   表面に凹凸パターンを有する基板上に形成されたことを
   特徴とする請求項４記載の窒化物系半導体素子。
6. 【請求項６】 前記下地は、基板と、前記基板上に分散
   的に形成された複数の第３のIII 族窒化物系半導体層と
   を含むことを特徴とする請求項１または２記載の窒化物
   系半導体素子。
7. 【請求項７】 前記下地は、第３のIII 族窒化物系半導
   体層と、前記第３のIII 族窒化物系半導体層上に分散的
   に形成された複数の選択成長マスクとを含むことを特徴
   とする請求項１または２記載の窒化物系半導体素子。
8. 【請求項８】 前記複数の選択成長マスク上および前記
   複数の選択成長マスク間の前記第３のIII 族窒化物系半
   導体層上に前記第１のIII 族窒化物系半導体層が形成さ
   れたことを特徴とする請求項７記載の窒化物系半導体素
   子。
9. 【請求項９】 前記第１のIII 族窒化物系半導体層は単
   層構造または多層構造を有することを特徴とする請求項
   １〜８のいずれかに記載の窒化物系半導体素子。
10. 【請求項１０】 表面に凹凸パターンを有する下地を形
    成する工程と、 前記下地上にマグネシウムを含む第１のIII 族窒化物系
    半導体層を形成する工程と、 前記第１のIII 族窒化物系半導体層上に素子領域を含む
    第２のIII 族窒化物系半導体層を形成する工程とを備え
    たことを特徴とする窒化物系半導体素子の製造方法。
11. 【請求項１１】 前記下地は、前記表面の少なくとも一
    部の領域がIII 族窒化物系半導体からなることを特徴と
    する請求項１０記載の窒化物系半導体素子の製造方法。
12. 【請求項１２】 前記下地を形成する工程は、表面に凹
    凸パターンを有する第３のIII 族窒化物系半導体層を形
    成する工程を含み、 前記第１のIII 族窒化物系半導体層を形成する工程は、
    前記第３のIII 族窒化物系半導体層上に前記第１のIII
    族窒化物系半導体層を形成する工程を含むことを特徴と
    する請求項１０または１１記載の窒化物系半導体素子の
    製造方法。
13. 【請求項１３】 前記第３のIII 族窒化物系半導体層を
    形成する工程は、第４のIII 族窒化物系半導体層を形成
    する工程と、前記第４のIII 族窒化物系半導体層上に選
    択成長マスクを形成する工程と、前記選択成長マスクを
    用いて選択的に前記第３のIII 族窒化物系半導体層を成
    長させる工程とを含むことを特徴とする請求項１２記載
    の窒化物系半導体素子の製造方法。
14. 【請求項１４】 前記第３のIII 族窒化物系半導体層を
    形成する工程は、基板の表面に凹凸パターンを形成する
    工程と、前記基板の凹凸パターン上に前記第３のIII 族
    窒化物系半導体層を成長させる工程とを含むことを特徴
    とする請求項１２記載の窒化物系半導体素子の製造方
    法。
15. 【請求項１５】 前記下地を形成する工程は、基板上に
    複数の第３のIII 族窒化物系半導体層を分散的に形成す
    る工程を含み、 前記第１のIII 族窒化物系半導体層を形成する工程は、
    前記基板上および前記第３のIII 族窒化物系半導体層上
    に前記第１のIII 族窒化物系半導体層を形成する工程を
    含むことを特徴とする請求項１０または１１記載の窒化
    物系半導体素子の製造方法。
16. 【請求項１６】 前記下地を形成する工程は、第３のII
    I 族窒化物系半導体層を形成する工程と、前記第３のII
    I 族窒化物系半導体層上に選択成長マスクを分散的に形
    成する工程とを含み、 前記第１のIII 族窒化物系半導体層を形成する工程は、
    前記第３のIII 族窒化物系半導体層上および前記選択成
    長マスク上に前記第１のIII 族窒化物系半導体層を形成
    することを特徴とする請求項１０または１１記載の窒化
    物系半導体素子の製造方法。
17. 【請求項１７】 前記第１のIII 族窒化物系半導体層は
    単層構造または多層構造を有することを特徴とする請求
    項１０〜１６のいずれかに記載の窒化物系半導体素子の
    製造方法。