JP2002217115A - 結晶膜、結晶基板および半導体装置 - Google Patents

結晶膜、結晶基板および半導体装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 転位の存在する結晶下地を用いて、低転位密
度の結晶膜，結晶基板および半導体装置が得られるよう
にする。 【解決手段】 成長用基板１１の一面側にバッファ層１
２を介して結晶層１３が設けられている。結晶層１３に
は、下から伸びる各転位Ｄ1 の終端に空間部１３ａ，１
３ｂが形成されている。空間部１３ａ，１３ｂにより転
位Ｄ1 と上層部は隔てられ、上層部側への各転位Ｄ1 の
伝播が阻止されている。空間部１３ａ，１３ｂはまた、
バーガース・ベクトルで表される転位Ｄ1 の変位が保存
されて新たに転位が生じる場合に、その変位の向きを変
化させる。転位Ｄ1 は空間部１３ａ，１３ｂによって一
様に遮断され、空間部１３ａ，１３ｂより上層部では低
転位密度の結晶層が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、結晶膜および結晶
基板並びにこれらを用いた半導体装置に係り、特に、窒
化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物よりなる結晶膜、結晶基板お
よび半導体レーザ等の半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、緑色から青色の可視領域、更には
近紫外域に到る発光が可能な材料として、アルミニウム
（Ａｌ），ガリウム（Ｇａ）あるいはインジウム（Ｉ
ｎ）などの３Ｂ族元素と、窒素（Ｎ）を含む５Ｂ族元素
とからなる窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体が注目さ
れており、これを用いた半導体レーザ(laser diode；Ｌ
Ｄ）あるいは発光ダイオード（light emitting diode；
ＬＥＤ）などの半導体装置が開発されている。そのう
ち、特に半導体レーザにおいては、連続発振が実現さ
れ、更なる長寿命化を実現するために窒化物系ＩＩＩ−
Ｖ族化合物半導体層の結晶性の改善が必要とされてい
る。
【０００３】ところが、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半
導体では、結晶成長に好適な基板が未だ得られていな
い。ＧａＮなど窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体は、
格子定数が他の半導体結晶等に比べて小さく、格子定数
や熱膨張係数が似通ったものが従来より一般的な基板に
存在せず、また、最も成長に適しているはずのＧａＮ基
板においても結晶中にクラックや転位の多いものしか未
だ得られていない。そのため、従来より、サファイア
（α−Ａｌ2 Ｏ3 ）に代表される各種の異種基板が代替
に用いられており、これらの基板上に９００℃以下の低
温でＡｌＮあるいはＡｌx Ｇａ1-x Ｎ（０≦ｘ＜１）よ
りなる緩衝層を堆積させることにより格子不整合に起因
する転位を低減する方法が一般的であった（特開昭６３
−１８８９３８号公報および特公平８−８２１７号公報
など）。しかし、高品質の結晶膜を得るには限界があ
り、より貫通転位密度の低い結晶膜を得るための技術が
要求されてきた。
【０００４】これに応えるべく結晶性を向上させるため
の技術が検討されるなか、近年では、結晶を横方向に成
長させる方法が注目されている。例えば、特開平１０−
３１２９７１号公報には、結晶膜の下層部を成長させた
後、２次元的にパターニングしたストライプ状等のマス
クを形成し、このマスク上に結晶膜の上層部を横方向成
長させる方法が開示されている。この方法を用いれば、
マスクの開口から上層部に貫通した転位は横方向成長に
よってマスク上へ屈曲して、上層部のうち特にマスクの
上部において貫通転位密度が低減する。また、同公報に
は、マスク位置を互い違いにずらすようにして複数回横
方向成長を繰り返すことにより、貫通転位密度を更に低
減することができることも開示されている。
【０００５】また、結晶成長面によって成長速度が異な
ることを利用して転位を屈曲させ、目的とする領域に転
位密度の低い領域を設ける方法も提案されている（例え
ば、特開平１１−１３０５９７号公報参照）。
【０００６】更に、横方向成長を利用した技術として
は、成長用基板の上に種結晶膜を形成し、この種結晶膜
を基礎として結晶膜を成長させる方法も提案されている
（例えば、MRS Internet J. Nitride Semicond. Res. 4
S1, G3.38(1999) 、MRS Internet J. Nitride Semicon
d. Res. 4S1, G4.9(1999)あるいは第４６回応用物理学
関係連合講演会’９９春講演予稿集31p-N-8,中村他）。
この方法を用いれば、種結晶膜の側面から横方向に結晶
膜が成長し、それに伴って結晶膜に含まれる転位が屈曲
するために、上面に貫通転位密度が低い領域が形成され
る。
【０００７】また、種結晶膜をエッチングしてリセス構
造とし、結晶膜を再成長させることによって欠陥が少な
い領域を形成する方法（第４６回応用物理学関係連合講
演会’９９春講演会予稿集30p-M17,石田他）が報告され
ている。このリセス構造は、側面と基底面とに窒化ケイ
素（ＳｉＮx ）膜を成膜すると更に結晶中の欠陥低減が
期待できる（第４６回応用物理学関係連合講演会’９９
春講演会予稿集28p-YQ-4, 石橋他）。そのほか、結晶膜
の表面にシラン（ＳｉＨ4 ）を用いた処理を施すことに
より、島状の種結晶を自己組織化させて形成する方法も
報告されている（H.Lahreche, P.Vennegues, B.Beaumon
t and P.Gibart; J.Crystal Growth 205, 245(1999)
）。この方法によれば、エッチング等の工程を経ずに
種結晶を簡易に形成することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
殆どの方法においては、マスク部あるいは種結晶膜を設
ける際にマスク形成工程を要することや、複数回の結晶
成長が必要であることなどのために工程数が多く、生産
性に問題があった。
【０００９】また、マスクあるいは種結晶膜のパターニ
ングは表面の転位分布に関係なく行なわれており、マス
クの間の領域あるいは種結晶膜の上面から転位が少なか
らず伝播していた。その上、転位自体は屈曲して結晶中
に留まっており、転位同士が交差しなければ変位が合成
されて転位が減少することもない。場合によっては、別
の方向の変位に転換される可能性があり、転位同士が交
差しても必ずしも相殺されるわけではない。このよう
に、従来の横方向成長を用いた技術では、転位密度の低
減に限界があった。
【００１０】これらの方法で作製された結晶基板では、
上面にマスクの間隙や結晶膜からの貫通転位と、会合部
からの貫通転位が存在する。通常、マスクや結晶膜の間
隔は一定とするので、それに応じて貫通転位は周期的に
発生している。そこで、従来では、なるべく転位のない
結晶で半導体装置を作製するために、半導体層のうち主
要な機能部分（例えばレーザでは発光領域）を上記のよ
うな結晶基板の貫通転位密度が低い領域に成長させ、致
命的な転位を避けるようにして半導体層を形成してい
た。そのためには、基板と素子の各部の形成領域とを極
めて精度よく位置合わせする必要があり、そこに位置合
わせの手間と、素子の設計寸法に限定がつくという問題
が生じていた。
【００１１】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、転位密度を効率よく低減することが
できる結晶膜，結晶基板およびこれらを用いた半導体装
置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明による結晶膜は、
転位が存在する下地層上に成長させる結晶膜であって、
下地層から上層側へ伝播しようとする転位の終端位置に
対応して空間部が形成されているものである。
【００１３】本発明による他の結晶膜は、下地層から上
層側へ伝播しようとする転位の終端位置に対応して転位
の伝播を遮断するための転位遮断部が形成されている。
【００１４】本発明による結晶基板および本発明による
半導体装置は、下地層から上層側へ伝播しようとする転
位の終端位置に対応して空間部もしくは転位の伝播を遮
断するための転位遮断部が形成された結晶膜を備えてい
る。
【００１５】本発明による結晶膜では、個々の転位の終
端部に空間部が設けられているので、空間部より上層に
形成された部分の転位密度が減少している。
【００１６】本発明による他の結晶膜では、個々の転位
の終端部に転位遮断部が設けられているので、空間部よ
り上層に形成された部分の転位密度が減少している。
【００１７】本発明による結晶基板および半導体装置で
は、本発明の結晶膜を備えるようにしたので、基板の上
層部分の転位密度が低減されている。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】［第１の実施の形態］図１（Ａ）は本発明
の第１の実施の形態に係る結晶基板１０の断面構造を表
すものであり、図１（Ｂ）は図１（Ａ）に示した結晶基
板１０における転位の様子を模式的に表すものである。
この結晶基板１０は、成長用基板１１の一面側に、例え
ばバッファ層１２を介して結晶層１３が積層された構成
を有している。
【００２０】成長用基板１１は、例えば、サファイア，
炭化ケイ素（ＳｉＣ），窒化ガリウム（ＧａＮ），砒化
ガリウム（ＧａＡｓ），ケイ素（Ｓｉ）あるいはマグネ
シウム・アルミニウム複合酸化物（ＭｇＡｌ2 Ｏ4 ；ス
ピネル）やリチウム・ガリウム複合酸化物（ＬｉＧａＯ
2 ）などの結晶性材料により構成されており、その厚さ
は例えば４００μｍである。成長用基板１１は、また、
３Ｂ族元素のうちの少なくとも１種と５Ｂ族元素のうち
の少なくともヒ素（Ａｓ）またはリン（Ｐ）とを含むＩ
ＩＩ−Ｖ族化合物により構成されていてもよく、更に、
転位の存在する結晶基板であれば、広く適用可能であ
る。
【００２１】バッファ層１２は、結晶層１３を成長させ
る際の核となる層であり、例えば、厚さ３０ｎｍのＧａ
Ｎにより構成される。なお、バッファ層１２には結晶層
１３へと伝播する貫通転位Ｄ1 が存在している。貫通転
位Ｄ1 は、成長用基板１１とバッファ層１２との格子不
整合あるいは熱膨張係数の差などに起因して発生したも
のであり、その密度は、例えば３×１０8 ｃｍ-2程度で
ある。
【００２２】結晶層１３は、例えば、ウルツ鉱型構造の
結晶により構成されている。ウルツ鉱型構造の結晶とし
ては、例えば、短周期率表における３Ｂ族元素のうちの
少なくとも１種と５Ｂ族元素のうちの少なくとも窒素
（Ｎ）とを含む窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物が挙げられ
る。なお、この結晶層１３が本発明の「結晶膜」の一具
体例に対応している。
【００２３】この結晶層１３では、下層のバッファ層１
２から転位Ｄ1 が貫通しており、個々の転位Ｄ1 の終端
に空間部１３ａが形成されている。また、転位Ｄ1 の密
度によっては空間部１３ａ同士が連通し、空間部１３ｂ
が形成されている。ここで、転位Ｄ1 は、これら空間部
１３ａ，１３ｂの基底部に通じ、空間部１３ａ，１３ｂ
により上層部へ伝播することが阻止される。
【００２４】空間部１３ａの形状は、例えば、貫通転位
Ｄ1 と通じている部分を頂点とする多角錐、あるいは貫
通転位Ｄ1 と通じている部分を中心とするすり鉢状であ
り、多角錐型の具体例としては、外１に示した６つの面
（Ｓ面）からなる倒立六角錐がある。また、空間部１３
ｂは、空間部１３ａが連結された形状であり、例えば、
その断面が転位Ｄ1 と通じている部分を中心とする逆三
角形をのこぎり刃状に連続させた形状である場合や、転
位Ｄ1 と通じている部分を中心とするすり鉢状の空間が
連続して構成される場合がある。空間部１３ａ，１３ｂ
に通じている転位Ｄ1 の密度をｂとすると、転位Ｄ1 間
の平均距離はｂ-1/2となるので、個々の転位Ｄ1 に対応
する空間部１３ａを連通させて１つの空間部１３ｂとす
るためには、例えば、各転位Ｄ1 に対応する空間部１３
ａを、その径がｂ-1/2以上となるように形成すればよ
い。
【００２５】
【外１】
【００２６】なお、横方向に結晶成長させる場合に、横
方向に成長した結晶同士の会合部に空洞が形成されるこ
とがあるが、空間部１３ａ，１３ｂはこの空洞とは異な
るものである。また、空間部１３ａ，１３ｂは、３次元
的に結晶が不連続になる領域であり、内部は真空状態で
ある場合のほか、少なくとも１部に非晶質様の材料が結
晶化せずに取り残された状態や、ガスあるいは液体が充
填されている状態、またはそれらの複合状態になってい
る場合もある。
【００２７】この結晶層１３においては、その結晶成長
過程において空間部１３ａ，１３ｂから新たに転位が派
生するときには、新たな転位は、転位Ｄ1 が持つ変位の
合計すなわちバーガース・ベクトルの和に相当する変位
を持つ。しかしながら、例えば空間部１３ｂでは、転位
Ｄ1 の変位の総和が０になれば転位は発生せず、上層へ
の転位の伝播をなくすことが可能である。また、転位Ｄ
1 の変位の合計が０以外の値となった場合においても、
転位Ｄ1 が持つ変位は、通常は転位Ｄ1 が連結するよう
に合成され、転位Ｄ1 の数よりも空間部１３ａ，１３ｂ
から新たに発生する転位の数の方が少なくなる。更に、
空間部１３ａ，１３ｂは、後述するようにその上部が横
方向成長によって構成されているので、結晶成長過程に
おいて転位Ｄ1 が持つ変位の向きを変化させ、新たに発
生する転位Ｄ2 を横方向に伝播させることが可能であ
り、空間部１３ａ，１３ｂから上層までの領域において
転位の伝播をなくすことが可能である。従って、結晶層
１３の上層における転位密度は下層の転位密度よりも低
くなる。なお、各転位Ｄ1 に対応する空間部１３ｂの径
を３０ｎｍ以上とすれば、より多くの転位の合成が可能
となり、バーガース・ベクトル同士が相殺される確率が
高くなるので好ましい。
【００２８】この結晶基板１０は、次のようにして製造
することができる。
【００２９】まず、図２に示したように、成長用基板１
１を用意し、この成長用基板１１の一面（成長用基板１
１がサファイアよりなる場合には、例えばｃ面）に、例
えば、ＭＯＣＶＤ（Metalorganic Chemical Vapor Depo
sition；有機金属化学気相成長）法によりＧａＮよりな
るバッファ層１２を成長させる。その際、成長用基板１
１の温度（成長温度）は例えば５２０℃とする。次に、
バッファ層１２の上に、例えば窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化
合物よりなる結晶層１３の下層部１３ｃを１０００℃で
成長させる。このとき、下層部１３ｃには転位Ｄ1 が存
在している。
【００３０】なお、ＭＯＣＶＤを行う際に、３Ｂ族元素
の原料ガスとしては、例えば、ガリウムの原料ガスとし
てトリメチルガリウム（（ＣＨ3 ）3 Ｇａ）、アルミニ
ウムの原料ガスとしてトリメチルアルミニウム（（ＣＨ
3 ）3 Ａｌ）、インジウムの原料ガスとしてトリメチル
インジウム（（ＣＨ3 ）3 Ｉｎ）、ホウ素の原料ガスと
してトリメチルホウ素（（ＣＨ3 ）3 Ｂ）をそれぞれ用
いる。また、５Ｂ族元素の原料ガスとしては、窒素の原
料ガスとして例えばアンモニア（ＮＨ3 ）を用いる。ま
た、キャリアガスには、例えば、水素（Ｈ2 ）および窒
素（Ｎ2 ）を用いる。更に、結晶層１３（下層部１３ｃ
および後述する上層部）を成長させる際には、必要に応
じてケイ素（Ｓｉ）あるいはマグネシウム（Ｍｇ）など
の不純物を添加して成長させることも可能である。その
場合、ケイ素の原料ガスとしては例えばモノシラン（Ｓ
ｉＨ4 ）を用い、マグネシウムの原料ガスとしては例え
ばビス＝シクロペンタジエニルマグネシウム（（Ｃ5 Ｈ
5 ）2 Ｍｇ）を用いる。
【００３１】次に、例えば、３Ｂ族元素の原料ガスの供
給を停止し、水素を含む雰囲気中で１０００℃以上（例
えば１０２０℃）の温度で所定の時間（例えば３分間）
加熱する。このとき、転位Ｄ1 付近は強度が弱いため
に、この部分に熱と水素ガスによるエッチングが集中的
に進行する。従って、下層部１３ｃの表面には、個々の
転位Ｄ1 に自発的に対応するエッチピット１３ａ1 ，１
３ｂ1 が形成される。ここでいう自発的に対応すると
は、リソグラフィなどによるパターンニングを必要とせ
ず、自ずと転位Ｄ1 に通ずることを意味する。エッチピ
ット１３ａ1 ，１３ｂ1 の形成は、転位密度ｂに対応す
る径がｂ-1/2以上となるように成長条件を調整して行
い、複数の転位Ｄ1 と通じたエッチピット１３ｂ1 とす
ることが好ましい。また、エッチピット１３ａ1 ，１３
ｂ1 の深さは、例えば３０ｎｍ以上、好ましくは１００
ｎｍ以上とする。ちなみに、ここでのエッチングは、成
長用基板１１との界面まで行うようにしてもよい。
【００３２】更に、例えば、３Ｂ族元素の原料ガスの供
給を再開し、結晶層１３の上層部を成長させる。このと
き、下層部１３ｃの表面では、エッチピット１３ａ1 ，
１３ｂ1 の上よりも成長速度が速く、エッチピット１３
ａ1 ，１３ｂ1 を覆うように横方向にも成長が進み、空
間部１３ａ，１３ｂが形成される。これにより、個々の
転位Ｄ1 の終端に空間部１３ａ，１３ｂが設けられ、転
位Ｄ1 が上層部から遮断される。
【００３３】また、ここで空間部１３ｂ（エッチピット
１３ｂ1 ）に通ずる転位Ｄ1 の変位の合計が０になれば
新たに転位は発生せず、転位Ｄ1 の変位の合計が０以外
の値となった場合においても、通常、転位Ｄ1 が持つ変
位が転位Ｄ1 が連結するように合成され、転位Ｄ1 の数
よりも空間部１３ｂから新たに発生する転位の数の方が
少なくなる。また、空間部１３ａ，１３ｂ（エッチピッ
ト１３ａ1 ，１３ｂ1）により転位Ｄ1 が持つ変位の向
きが変化した場合には、空間部１３ａ，１３ｂから新た
に発生する転位（例えば、図１に示した転位Ｄ2 ）を横
方向に伝播させることが可能であり、空間部１３ａ，１
３ｂから結晶層１３の表面までの領域（すなわち、上層
部）における転位密度が低減する。
【００３４】上層部を一定時間以上成長させると、成長
面は実質的に平坦となる。これにより、図１（Ａ），
（Ｂ）に示した結晶層１３および結晶基板１０が得られ
る。
【００３５】このように本実施の形態では、結晶層１３
に個々の転位Ｄ1 に対応した空間部１３ａ，１３ｂを設
けるようにしたので、この空間部１３ａ，１３ｂにより
転位Ｄ1 の上層部への伝播が阻止され、上層部を転位密
度が低い結晶で構成することができる。よって、簡易な
構成で、上層部における転位密度が一様に低減された結
晶層１３を得ることができる。特に、空間部１３ｂで
は、各転位Ｄ1 の変位が合成される確率が高くなり、転
位をより効率的に低減することができる。
【００３６】従って、転位の分布とは無関係にパターニ
ングされるために、マスクあるいは種結晶から転位が伝
播するという従来の問題が解消し、また、このような結
晶基板１０を用いて半導体装置を作製するようにすれ
ば、基板の位置合わせが不要となる。なお、このような
観点から、本発明の結晶基板は、従来の結晶基板に比べ
てより有効的に転位が低減されていることがわかる。
【００３７】また、エッチピット１３ａ1 ，１３ｂ1 な
いしは空間部１３ａ，１３ｂが自発的に形成されるの
で、結晶層１３の上層部における貫通転位密度を効率よ
く簡便に低減することができる。更に、エッチピット１
３ａ1 ，１３ｂ1 の形成をＭＯＣＶＤ装置内で行うよう
にしたので、結晶層１３を少ない製造工程数で容易に得
ることができる。
【００３８】（変形例）上記第１の実施の形態では、エ
ッチピット１３ａ1 ，１３ｂ1 を形成し、これを利用し
て空間部１３ａ，１３ｂを形成するようにしたが、図３
に示したように、エッチピット１３ａ1 ，１３ｂ1 に代
えて成長ピット１３ａ2 ，１３ｂ2 を形成するようにし
てもよい。
【００３９】成長ピット１３ａ2 ，１３ｂ2 は、例えば
以下のようにして形成する。すなわち、１０００℃以上
の成長温度で下層部１３ｃを成長させたのち、３Ｂ族元
素の原料ガスの供給を一旦停止し、成長温度を８５０℃
に下げ、再び３Ｂ族元素の原料ガスを供給することによ
り結晶層１３の中層部１３ｄを、１０ｎｍ以上、好まし
くは３０ｎｍ以上、より好ましくは５０ｎｍ以上、例え
ば１００ｎｍ成長させる。その際、中層部１３ｄには、
個々の転位Ｄ1 に対応して成長ピット１３ａ2，１３ｂ
2 が自発的に形成される。その積層方向における深さ
は、例えば１０ｎｍ〜１００ｎｍである。なお、成長ピ
ット１３ａ2 ，１３ｂ2 が転位Ｄ1 に対応して自発的に
形成されるのは、一般にＭＯＣＶＤ法により１０００℃
以下の成長温度で成長させた結晶膜は成長ピットを生じ
やすいからである。また、成長ピット１３ａ2 ，１３ｂ
2 の形状は、例えばエッチピット１３ａ1 ，１３ｂ1 と
同様である。なお、成長ピット１３ａ2 ，１３ｂ2 は、
成長速度を急激に低下させて中層部１３ｄを成長させる
ことによって形成することもできる。成長速度を変化さ
せるには、例えば、３Ｂ族元素の原料ガスの供給量を変
化させたり、３Ｂ族元素の原料ガスの供給量と５Ｂ族元
素の原料ガス全体の供給量との比を変化させたりすると
よい。更に、成長ピット１３ａ2 ，１３ｂ2 は成長時の
ＭＯＣＶＤ装置内の圧力（成長圧力）を変化させること
によっても形成することができ、上記複数の成長条件を
同時に変化させるようにしてもよい。
【００４０】次に、このようにして形成した成長ピット
１３ａ2 ，１３ｂ2 の上部を覆うように結晶層１３（図
１参照）を成長させて空間部を形成する。空間部の形成
方法としては、成長速度を急激に速くし、横方向成長を
促進させる方法があり、これにより上部を覆うように結
晶が成長し、内部に空間が形成される。成長速度を変化
させるには、例えば、３Ｂ族元素の原料ガスの供給量を
変化させたり、３Ｂ族元素の原料ガスの供給量と５Ｂ族
元素の原料ガス全体の供給量との比を変化させたりする
とよい。更に、成長ピット１３ａ2 ，１３ｂ2 は成長時
のＭＯＣＶＤ装置内の圧力（成長圧力）を変化させるこ
とによっても形成することができる。ちなみに、上記複
数の成長条件を同時に変化させるようにしてもよい。
【００４１】以下、その他の実施の形態について説明す
るが、第１の実施の形態と同一の構成要素については同
一の符号を付してその詳細な説明は適宜省略する。
【００４２】［第２の実施の形態］図４（Ａ）は第２の
実施の形態の形態に係る結晶基板２０の断面構造を表す
ものであり、図４（Ｂ）は図４（Ａ）に示した結晶基板
２０の転位の様子を模式的に表すものである。この結晶
基板２０は、第１の実施の形態の結晶層１３に替えて結
晶層２３を備えることを除けば、第１の実施の形態の結
晶基板１０と同様の構成を有している。
【００４３】本実施の形態の結晶層２３は、第１の実施
の形態の空間部１３ａ，１３ｂと同様の空間部２３ａ，
２３ｂを有している。但し、本実施の形態では、空間部
２３ａ，２３ｂの内側表面に、例えば酸素，窒素，フッ
素あるいは炭素のうちの少なくとも１種を含む被膜２１
が設けられている。被膜２１は、その上に結晶が成長し
にくいように非晶質であることが好ましい。被膜２１の
材料としては、アルミニウム（Ａｌ），ガリウム（Ｇ
ａ），インジウム（Ｉｎ），マグネシウム（Ｍｇ），ジ
ルコニウム（Ｚｒ）あるいはチタン（Ｔｉ）などの金属
材料、またはケイ素（Ｓｉ）の酸化物，窒化物，フッ化
物あるいは炭化物等が挙げられる。なお、被膜２１は、
上記の金属材料あるいはケイ素の単体、またはレジスト
あるいはその他の有機材料で構成されていてもよい。
【００４４】この結晶基板２０を製造する場合には、ま
ず、図５（Ａ）に示したように、例えば第１の実施の形
態と同様にしてエッチピット２３ａ1 ，２３ｂ1 を形成
したのち、例えば、３Ｂ族元素および５Ｂ族元素の原料
ガスの供給を中断してケイ素および酸素を含むガスをそ
れぞれ供給する。これにより、エッチピット２３ａ1，
２３ｂ1 の内部にケイ素と酸素とを含む被膜２１が形成
される。その際、エッチピット２３ａ1 ，２３ｂ1 の深
さ方向に進むに従って被膜５１の厚さが厚くなるように
することが好ましい。
【００４５】なお、上述した方法以外にも、例えば、酸
素を含むガスを供給することによりガリウムの酸化物よ
りなる被膜２１を形成するようにしてもよい。また、ケ
イ素を含むガスを供給することにより、ケイ素の窒化物
よりなる被膜２１を形成するようにしてもよい。
【００４６】被膜２１を形成したのち、図５（Ｂ）に示
したように、例えば、水素を含む雰囲気中においてＲＩ
Ｅなどのドライエッチングを行う。その際、下層部２３
ｃの表面領域はエッチングガスと接触しやすいために、
エッチピット２３ａ1 ，２３ｂ1 の部分よりもエッチン
グが進行しやすい。従って、このエッチングにより、皮
膜２１の下層部２３ｃの表面に形成されている部分が選
択的に除去される。このとき、エッチピット２３ａ1 ，
２３ｂ1 の深さ方向に被膜２１の厚みが厚くなっている
と、被膜２１の除去を容易に行うことができる。なお、
ここでのエッチングはドライエッチングに限らず、ウェ
ットエッチングを行うようにしてもよい。
【００４７】次に、例えば第１の実施の形態と同様にし
て、エッチピット２３ａ1 ，２３ｂ 1 の上に上層部を成
長させて空間部２３ａ，２３ｂを形成する。これによ
り、図４（Ａ），（Ｂ）に示した結晶層２３および結晶
基板２０が完成する。ここでは、エッチピット２３
ａ1 ，２３ｂ1 の内側表面に被膜２１が設けられている
ので、空間部２３ａ，２３ｂを形成するための成長条件
の制御が容易になる。
【００４８】このように本実施の形態によれば、エッチ
ピット２３ａ1 ，２３ｂ1 の表面に被膜２１を設けるよ
うにしたので、そののち、上層部を成長させ空間部２３
ａ，２３ｂを形成する際に成長条件の自由度を大きくす
ることができ、その形成を容易なものとすることができ
る。
【００４９】［第３の実施の形態］図６（Ａ）は第３の
実施の形態の形態に係る結晶基板３０の断面構造を表す
ものであり、図６（Ｂ）は図６（Ａ）に示した結晶基板
３０の状態を模式的に表すものである。この結晶基板３
０は、第１の実施の形態の結晶層１３に替えて結晶層３
３を備えることを除いては、第１の実施の形態の結晶基
板１０と同様の構成を有している。この結晶基板３０は
以下に説明する方法によって作製される。
【００５０】まず、図７に示したように、第１の実施の
形態と同様にして、下層部３３ｃの表面にエッチピット
３３ａ1 ，３３ｂ1 を形成する。次いで、エッチピット
３３ａ1 ，３３ｂ1 を含む下層部３３ｃの表面に対し
て、例えば、酸化，窒化，フッ化および炭化のうちの少
なくとも１種の処理を施し、表面処理領域３３ｃ1 を形
成する。なお、この表面処理領域３３ｃ1 は、厚さ方向
に例えば１ｎｍとなるようにする。具体的には、例え
ば、３Ｂ族元素および窒素の原料ガスの供給を中断して
酸素を含むガスを供給することにより、この酸素と下層
部３３ｃの３Ｂ族元素とを反応させて３Ｂ族元素の酸化
物よりなる表面処理領域３３ｃ1 を形成する。その他の
方法としては、ケイ素を含むガスを供給することによ
り、このケイ素と下層部３３ｃの窒素とを反応させてケ
イ素の窒化物よりなる表面処理領域３３ｃ1 を形成する
ようにしてもよく、フッ素あるいは炭素を含むガスを供
給することにより、フッ素あるいは炭素と下層部３３ｃ
のガリウムとを反応させてガリウムのフッ化物あるいは
炭化物よりなる表面処理領域３３ｃ1 を形成するように
してもよい。
【００５１】次に、例えば、第２の実施の形態と同様に
してドライエッチングまたはウェットエッチングを行
い、表面処理領域３３ｃ1 の一部を選択的に除去する。
それ以降の工程は、第２の実施の形態と同様である。こ
れにより、図６（Ａ），（Ｂ）に示した結晶層３３およ
び結晶基板３０が完成する。
【００５２】このように本実施の形態によれば、エッチ
ピット３３ａ1 ，３３ｂ1 の表面に表面処理を施して表
面処理領域３３ｃを設けるようにしたので、そののち、
上層部を成長させ空間部３３ａ，３３ｂを形成する際、
成長条件の自由度を大きくすることができ、空間部３３
ａ，３３ｂを容易に形成することができる。
【００５３】［第４の実施の形態］図８（Ａ）は第４の
実施の形態の形態に係る結晶基板４０の断面構造を表す
ものであり、図８（Ｂ）は図８（Ａ）に示した結晶基板
４０の状態を模式的に表すものである。この結晶基板４
０は、第１の実施の形態の結晶層１３において、層内の
空間部１３ａ，１３ｂが形成されている面上にマスク部
４１が設けられたものである。この結晶基板４０は以下
に説明する方法によって作製される。
【００５４】図８（Ａ），（Ｂ）に示したように、まず
下層部１３ｃを形成し、下層部１３ｃの上に、例えば、
酸化ケイ素（ＳｉＯx ）膜あるいは窒化ケイ素（ＳｉＮ
y ）膜またはこれらの積層膜を形成し、ＲＩＥ（Reacti
ve Ion Etching；反応性イオンエッチング）などのドラ
イエッチングを行って、ストライプ状にパターニングさ
れたマスク部４１を形成する。その際、マスク部４１の
幅は、例えば５μｍとし、その間隔は、例えば５０ｎｍ
〜１０ｍｍとする。この間隔は、例えば、一定であって
もよいし、周期的でなくてもよい。なお、マスク部４１
のパターンは、ストライプ以外の形状としてもよく、具
体的には、矩形状，格子状，六角形状，三角形状あるい
は円形状などとしてもよい。
【００５５】次に、例えば第１の実施の形態と同様にし
てエッチピット１３ａ1 ，１３ｂ1を形成する。ここで
は、主にマスク部４１以外の開口領域において表面がエ
ッチングされ、エッチピット１３ａ1 ，１３ｂ1 とな
る。そののち、上層部を成長させ、空間部１３ｂを形成
する。ここでは、上層部は、マスク部４１の間の開口領
域において成長し始め、マスク部４１の上に横方向成長
する。その際、転位Ｄ1は、開口領域において空間部１
３ｂにより遮断されているため、マスク部４１の上へ伝
播するものも低減される。よって、上層部全体が低転位
密度となる。これにより、結晶層１３および結晶基板４
０が完成する。
【００５６】このように本実施の形態では、空間部１３
ｂが設けられているので、マスク部４１に関係なく一様
に貫通転位密度が低い結晶基板４０が得られる。なお、
ここでは下層部１３ｃの上にマスク部４１を介して横方
向成長させるようにしたので、空間部１３ｂに遮断され
なかった転位Ｄ1 があったとしても横方向に屈曲される
ために、上層部の転位密度が更に低くなる。
【００５７】また、マスク部４１を設けることで、エッ
チピット１３ａ1 ，１３ｂ1 の形成領域が小さくて済
み、例えば成長速度を高速化するなど上層部の成長条件
を厳しくすることが可能である。なお、エッチピット１
３ａ1 ，１３ｂ1 の形成と、マスク部４１の形成の順番
は逆であってもよく、両者の形成位置は自由に選ぶこと
ができる。
【００５８】［第５の実施の形態］図９は第５の実施の
形態の形態に係る結晶基板５０の断面構造を表してい
る。この結晶基板５０は、第１の実施の形態の結晶層１
３において、下層部を種結晶５１を基礎とした横方向成
長により形成したものである。この結晶基板５０は以下
に説明する方法によって作製される。
【００５９】まず、成長用基板１１の上にバッファ層１
２を成長させ、バッファ層１２の上に、例えば、ＭＯＣ
ＶＤ法によりＧａＮからなる種結晶膜を２μｍ程度成長
させる。次いで、種結晶膜の上に、例えばストライプ状
にパターニングされた窒化ケイ素膜あるいは二酸化ケイ
素膜（図示せず）を形成する。続いて、このパターンを
マスクとして例えばＲＩＥを行い、種結晶膜から不要部
分を除去する。次いで、同じくこのマスクを用いたＲＩ
Ｅを行い、成長用基板１１に、横方向成長時の結晶が基
板１１と接触することがないように溝部１１ａを形成す
る。その後、例えばウェットエッチングを行って図示し
ないマスクを除去する。これにより、種結晶５１が形成
される。
【００６０】次に、種結晶５１を基礎として例えばＭＯ
ＣＶＤ法により結晶層１３の下層部を成長させる。下層
部の成長は、種結晶５１の上面から上方向に、側壁面か
ら横方向に進行する。その際、貫通転位Ｄ1 が種結晶５
１の上部に伝播する。それ以外の部分では、横方向成長
に伴い、会合部に転位が生じるものの貫通転位Ｄ1 はほ
とんど存在しない。なお、横方向成長の速度は上面にお
ける成長速度よりも大きく、一定時間経過すると成長面
が実質的に平坦となる。
【００６１】次に、例えば第１の実施の形態と同様にし
て下層部の表面にエッチピット１３ａ1 ，１３ｂ1 を形
成する。ここでは、上述したように種結晶５１の上部で
は貫通転位密度が高く、エッチピット１３ａ1 ，１３ｂ
1 が多数形成される。また、会合部に発生した貫通転位
Ｄ1 に対応してエッチピット１３ａ1 ，１３ｂ1 が形成
される。次いで、上層部を成長させ、エッチピット１３
ａ1 ，１３ｂ1 の位置に空間部１３ａ，１３ｂを形成す
る。上層部の成長を更に続けると、成長面は実質的に平
坦となる。これにより、結晶層１３および結晶基板５０
が完成する。
【００６２】このように、結晶層１３は下部層が種結晶
５１を利用した横方向成長領域となっており、下部層に
おいても貫通転位密度が低いので、上層部において貫通
転位密度がより低減したものとすることができる。
【００６３】［第６の実施の形態］図１０は、第６の実
施の形態の形態に係る結晶基板６０を模式的に表すもの
である。この結晶基板６０は、第１の実施の形態の結晶
層１３に替えて結晶層６３を備えたことを除いては、第
１の実施の形態の結晶基板１０と同様の構成である。こ
の結晶基板６０は以下に説明する方法によって作製され
る。
【００６４】まず、図１１（Ａ）に示したように、第１
の実施の形態と同様にして下層部６３ａを成長させたの
ち、例えば、３Ｂ族元素の原料ガスの供給を停止し、成
長温度を７５０℃に下げる。そののち、例えば、ガリウ
ムの原料ガスとインジウムの原料ガスとを所望の割合で
供給し、下層部６３ａの上に、例えば、Ｉｎp Ｇａ1- p
Ｎ（ｐ≧０．０５）混晶よりなる中層部６３ｂを５ｎｍ
成長させる。このようにインジウムの組成比が５％以上
程度に高いＩｎＧａＮ混晶を成長させると、図１１
（Ｂ）に拡大して示したように、転位Ｄ1 に自発的に対
応して金属インジウムが析出し、金属インジウムよりな
る転位遮断部６３ｃが形成される。
【００６５】次に、図１２に示したように、例えば、イ
ンジウムの原料ガスの供給を停止し、成長温度を１０２
０℃まで上昇させ、中層部６３ｂの上に窒化物系ＩＩＩ
−Ｖ族化合物よりなる上層部６３ｄを成長させる。転位
遮断部６３ｃからは、中層部６３ｂおよび成長した上層
部６３ｄからよりもＧａＮの結晶成長が起こりにくく、
その上には成長した上層部６３ｄからの横方向成長が進
行し（図１２（Ｂ））、転位Ｄ1 の伝播が遮断される。
上層部６３ｄの成長を更に続けると、成長面は実質的に
平坦となり（図１２（Ｃ））、結晶層６３および結晶基
板６０が完成する。
【００６６】このように本実施の形態によれば、中層部
６３ｂに個々の貫通転位Ｄ1 に対応した転位遮断部６３
ｃを設けるようにしたので、この転位遮断部６３ｃによ
り貫通転位Ｄ1 がそれぞれ遮断され、上層部を転位密度
が低い結晶で構成することができる。よって、簡易な構
成で、上層部における貫通転位密度が一様に低減された
結晶層６３を得ることができる。
【００６７】また、ここでは、転位遮断部６３ｃが自発
的に形成されるので、結晶層６３の上層部における貫通
転位密度を効率よく簡便に低減することができる。
【００６８】以上に説明した本発明の結晶膜および結晶
基板は、全て半導体装置等に用いることができる。な
お、上記実施の形態の結晶基板１０〜６０から成長用基
板１１等を除去して得られる結晶層１３〜６３あるいは
その一部からなる薄膜は、例えば窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族
化合物基板として半導体装置等に用いることができる。
その際には、成長用基板１１やバッファ層１２などを研
削，ドライエッチング、あるいはウェットエッチング等
により除去すればよい。また、第１の実施の形態の結晶
層１３には、空間部１３ａ，１３ｂが面状に分布してお
り、この部分では機械的強度が弱くなっているので、こ
の面で結晶層１３を分割して下層部以下を除去するよう
にしてもよい。結晶層１３における分割は、例えば、レ
ーザ照射，ランプ照射，超音波の付与，急冷あるいは急
加熱を施して行う。その他、機械的に変形させ、空間部
１３ａ，１３ｂを利用して上層部を剥離するようにして
もよい。また、上層部を剥離したのち、上層部の一部
（剥離部分）を研磨することにより空間部１３ａ，１３
ｂを完全に含まない結晶層（結晶膜）としてもよい。な
お、この剥離部分の研磨工程は、結晶層（結晶膜）の段
階で実行してもよく、また後述のように結晶膜の上に半
導体レーザ等のデバイスを形成したのちに実行するよう
にしてもよい。これらのことは、第２の実施の形態ない
し第５の実施の形態の結晶基板２０〜５０を用いる場合
も同様である。
【００６９】［第７の実施の形態］この第７の実施の形
態では、上記の各実施の形態において製造される結晶基
板を用いた半導体装置について説明する。なお、結晶基
板の内部構造の違いは考慮する必要がないので、上記実
施の形態の結晶基板がいずれも同じように用いられる。
よって、ここでは一例として、結晶基板４０を用いた半
導体レーザについて説明する。
【００７０】図１３は結晶基板４０を用いた半導体レー
ザ１の断面構成を表している。この半導体レーザ１は、
リッジ導波型のＳＣＨ（Separate Confinement Heteros
tructure）構造であり、結晶基板４０の結晶層１３側の
面に、ｎ側コンタクト層１０１，ｎ型クラッド層１０
２，ｎ型ガイド層１０３，活性層１０４，結晶劣化防止
層１０５，ｐ型ガイド層１０６，ｐ型クラッド層１０７
およびｐ側コンタクト層１０８からなる半導体層１００
が設けられている。このうち、結晶基板４０は、例え
ば、厚さ４００μｍのサファイアよりなる成長用基板１
１，厚さ３０ｎｍのＧａＮよりなるバッファ層１２およ
び厚さ２μｍのＧａＮよりなる結晶層１３により構成さ
れている。この結晶基板４０は、マスク部４１の間に空
間部１３ｂが設けられた構造となっているために上層部
の貫通転位密度が一様に低くなっている。
【００７１】半導体層１００は、例えば次のように構成
することができる。ｎ側コンタクト層１０１は、厚さが
２μｍであり、ｎ型不純物としてケイ素を添加したｎ型
ＧａＮにより構成されている。ｎ型クラッド層１０２
は、厚さが１μｍであり、ｎ型不純物としてケイ素を添
加したｎ型ＡｌＧａＮ混晶により構成されている。ｎ型
ガイド層１０３は、厚さが０．１μｍであり、ｎ型不純
物としてケイ素を添加したｎ型ＧａＮにより構成されて
いる。活性層１０４は、厚さが３０ｎｍであり、Ｇａx
Ｉｎ1-x Ｎ混晶層とＧａy Ｉｎ1-y Ｎ（但し、ｘ≠ｙ）
混晶層とを積層した多重量子井戸構造を有している。
【００７２】結晶劣化防止層１０５は、厚さが２０ｎｍ
であり、ｐ型不純物としてマグネシウムを添加したｐ型
ＡｌＧａＮ混晶により構成されている。ｐ型ガイド層１
０６は、厚さが０．１μｍであり、ｐ型不純物としてマ
グネシウムを添加したｐ型ＧａＮにより構成されてい
る。ｐ型クラッド層１０７は、厚さが０．８μｍであ
り、ｐ型不純物としてマグネシウムを添加したｐ型Ａｌ
ＧａＮ混晶により構成されている。ｐ側コンタクト層１
０８は、厚さが０．５μｍであり、ｐ型不純物としてマ
グネシウムを添加したｐ型ＧａＮにより構成されてい
る。なお、ｐ側コンタクト層１０８およびｐ型クラッド
層１０７の一部は、紙面に対して垂直方向に延長された
細い帯状となっており、電流狭窄部を構成している。よ
って、活性層１０４のうち電流狭窄部に対応した部分
が、発光部となっている。
【００７３】また、ここでは、ｎ側コンタクト層１０１
の一部にｎ型クラッド層１０２からｐ側コンタクト層１
０８までの各層が積層されている。これらの積層部分
は、図１３において紙面に垂直な方向に展延するストラ
イプ形状となっている。
【００７４】更に、ｎ側コンタクト層１０１からｐ側コ
ンタクト層１０８の表面は、例えば二酸化ケイ素よりな
る絶縁膜１１１で覆われている。この絶縁膜１１１に
は、ｎ側コンタクト層１０１およびｐ側コンタクト層１
０８の上にあたる部位に開口がそれぞれ設けられてお
り、これらの開口にｎ側電極１１２およびｐ側電極１１
３がそれぞれ形成されている。ｎ側電極１１２は、例え
ばチタン（Ｔｉ）およびアルミニウム（Ａｌ）を順次積
層した構造を有しており、ｎ側コンタクト層１０１と電
気的に接続されている。ｐ側電極１１３は、例えばパラ
ジウム（Ｐｄ），白金（Ｐｔ）および金（Ａｕ）が順次
積層された構造を有しており、ｐ側コンタクト層１０８
と電気的に接続されている。
【００７５】また、この半導体レーザ１では、半導体層
１００の延長方向に垂直であり、互いに対向する一対の
側面が共振器端面となっており、この一対の共振器端面
に図示しない一対の反射鏡膜がそれぞれ形成されてい
る。これら一対の反射鏡膜のうち一方の反射鏡膜の反射
率は低くなるように、他方の反射鏡膜の反射率は高くな
るようにそれぞれ調整されている。これにより、活性層
１０４において発生した光は一対の反射鏡膜の間を往復
して増幅され、一方の反射鏡膜からレーザビームとして
出射するようになっている。なお、この半導体レーザ１
は、例えば、図示しないパッケージの内部に収納されて
用いられる。
【００７６】この半導体レーザ１は、例えば次のように
して製造することができる。
【００７７】まず、例えば、複数の半導体レーザ形成領
域を有する結晶基板４０を用意し、この結晶基板４０の
上に、例えばＭＯＣＶＤ法によりｎ側コンタクト層１０
１，ｎ型クラッド層１０２，ｎ型ガイド層１０３，活性
層１０４，結晶脱離防止層１０５，ｐ型ガイド層１０
６，ｐ型クラッド層１０７およびｐ側コンタクト層１０
８を順次成長させ、半導体層１００を形成する。一般
に、発光特性の劣化防止あるいは向上のためには、少な
くとも発光部に転位が伝播せず、この部分が低転位密度
領域であることが好ましい。ここでは、表面が一様に低
転位密度となっている結晶基板４０を用いるので、半導
体層１００に伝播する転位数も均一に低減する。これに
より、発光部が確実に低転位密度領域となる。
【００７８】次いで、ｐ側コンタクト層１０８，ｐ型ク
ラッド層１０７，ｐ型ガイド層１０６，結晶劣化防止層
１０５，活性層１０４，ｎ型ガイド層１０３，ｎ型クラ
ッド層１０２およびｎ側コンタクト層１０１の一部を順
次エッチングして、ｎ側コンタクト層１０１を表面に露
出させる。続いて、ｐ側コンタクト層１０８の上に図示
しないマスクを形成し、このマスクを利用してｐ側コン
タクト層１０８およびｐ型クラッド層１０７の一部を選
択的にエッチングすることにより、ｐ型クラッド層１０
７の上部およびｐ側コンタクト層１０８を細い帯状と
し、電流狭窄部を形成する。
【００７９】次に、露出面全体に、例えば蒸着法により
二酸化ケイ素よりなる絶縁膜１１１を形成し、ｐ側コン
タクト層１０８に対応して開口を設け、ｐ側コンタクト
層１０８を表面に露出させる。また、絶縁膜１１１のｎ
側コンタクト層１０１上の領域に開口を形成し、この開
口部位に、例えばチタン，アルミニウム，白金および金
を順次蒸着し、合金化してｎ側電極１１２を形成する。
また、露出させたｐ側コンタクト層１０８に対応して、
例えばパラジウム，白金および金を順次蒸着し、ｐ側電
極１１３を形成する。
【００８０】次に、成長用基板１１を例えば８０μｍ程
度の厚さとなるように研削する。そののち、結晶基板４
０をｐ側コンタクト層１０８の長さ方向に対して垂直に
分割する。これにより、各半導体レーザ１の一対の共振
器端面が形成される。そののち、共振器端面に図示しな
い反射鏡膜をそれぞれ形成する。続いて、各半導体レー
ザ１の形成領域に応じて、結晶基板４０を半導体層１０
０を延長方向に分割する。これにより、図１３に示した
半導体レーザ１が複数完成する。更に、完成した半導体
レーザ１を、例えば図示しないパッケージに実装する。
【００８１】この半導体レーザ１では、ｎ側電極１１２
とｐ側電極１１３との間に所定の電圧が印加されると、
活性層１０４に電流が注入され、電子−正孔再結合によ
り発光が起こる。ここでは、表面における転位密度が低
い結晶層１３の上に半導体層１００が設けられており、
ｎ側コンタクト層１０１〜ｐ側コンタクト層１０８層に
おける転位密度も低くなっている。よって、半導体レー
ザ１は、発光特性に優れると共に寿命が延長される。
【００８２】このように本実施の形態によれば、第４の
実施の形態に係る結晶基板４０の上に半導体層１００を
設けるようにしたので、半導体層１００は転位密度が極
めて低く、良好な結晶性を有する。従って、半導体レー
ザ１は発光特性の劣化が防止することができると同時
に、長寿命化および信頼性の向上を図ることができる。
【００８３】また、第４の実施の形態に係る結晶基板４
０を用いることにより、低転位密度の基板を簡易な製造
方法で得ることができる。よって、半導体レーザ１の生
産性の向上、低コスト化を図ることができる。なお、結
晶基板４０は、一様に表面上の転位が低減しており、そ
の上では半導体層１００を形成領域を選ばず形成するこ
とができ、基板の位置合わせが不要となる。ちなみに、
通常の横方向成長を利用した結晶基板にはマスク間から
延びる貫通転位が多数存在している。そこで、貫通転位
を避け、マスクの上部に発光部を設けるように位置合わ
せを行ったのちに、半導体層の加工を行なっていた。
【００８４】［第８の実施の形態］この第８の実施の形
態では、上記の各実施の形態において製造される結晶膜
を用いた半導体装置について説明する。結晶膜は、いず
れの方法で作製されていてもよい。ここでは一例とし
て、結晶基板１０を分割して得た結晶層１３の上層部を
窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物基板８１として用いた半導
体レーザ２について説明する。なお、半導体レーザ２
は、電流狭窄部の両側に電流ブロック層１２０が設けら
れていること、およびｐ側電極１１３，ｎ側電極１１２
の構成以外は、半導体レーザ１と同一の構成を有してい
る。
【００８５】図１４は第８の実施の形態に係る半導体レ
ーザ２の断面構造を表している。この半導体レーザ２
は、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物基板（以下、基板と略
記）８１の一面にｎ側コンタクト層１０１からｐ側コン
タクト層１０８までが順次積層された構成を有してい
る。また、電流狭窄部の両側には電流ブロック層１２０
が設けられており、ｐ側コンタクト層１０８とこの電流
ブロック層１２０の全面にｐ側電極１１３が形成されて
いる。更に、基板８１の裏面側にｎ側電極１１２が形成
されている。
【００８６】基板８１は、結晶基板１０（図１３）か
ら、成長用基板１１，バッファ層１２および結晶層１３
の下層部を除去したものである。例えば、空間部１３
ａ，１３ｂが分布する面は強度が弱いので、ここにレー
ザ照射，ランプ照射，超音波の付与，または急冷あるい
は急加熱を行い、この面を境に結晶層１３を分割し、下
部層以下を除去するとよい。また、機械的に変形させ、
空間部１３ａ，１３ｂが分布する面で結晶層１３の上層
部を剥離するようにしてもよい。なお、成長用基板１１
等に、研削，ドライエッチングまたはウェットエッチン
グ（化学エッチング）を施して除去することもできる。
【００８７】電流ブロック層１２０は、周囲との絶縁性
を保つものであり、例えばケイ素などのｎ型不純物を添
加したｎ型ＡｌＧａＮ混晶により構成されている。よっ
て、この半導体レーザ２においても、活性層１０４のう
ち電流狭窄部に対応した部分が発光部となっている。な
お、電流ブロック層１２０は、例えば、ｐ型クラッド層
１０７の上部およびｐ側コンタクト層１０８を細い帯状
としたのち、ｐ型クラッド層１０７の上に再成長させる
ことにより形成する。
【００８８】この半導体レーザ２は、基板の裏面側に電
極が形成されている通常のＡｌＧａＡｓ系あるいはＡｌ
ＧａＩｎＰ系半導体レーザと同様の構成を有しているの
で、これらを製造する際のプロセスと同様のプロセスで
製造することができる。例えば、半導体層１００の各層
を成長させた後に、ｐ型クラッド層１０７の上部および
ｐ側コンタクト層１０８を細い帯状とし、その上にレジ
スト膜を形成する。次いで、半導体層１００の全面に絶
縁材料を形成し、レジスト膜と共にその上の絶縁材料を
除去して（リフトオフ）、電流ブロック層１２０を形成
する。更に、その上面全体にｐ側電極１１３を形成し、
基板８１の裏面側にｎ側電極１１２を形成する。なお、
このようにして作製された半導体レーザ２は、パッケー
ジについても通常のＡｌＧａＡｓ系あるいはＡｌＧａＩ
ｎＰ系半導体レーザと同じ形状のものを利用することが
できる。
【００８９】ここでは、全体に転位密度が低い基板８１
の上に半導体層１００が設けられており、ｎ側コンタク
ト層１０１〜ｐ側コンタクト層１０８層における転位密
度も低くなっている。よって、半導体レーザ２は、発光
特性に優れると共に寿命が延長される。
【００９０】このように本実施の形態では、基板８１の
上に半導体層１００を設けるようにしたので、半導体層
１００は転位密度が極めて低く、良好な結晶性を有す
る。従って、半導体レーザ２は発光特性の劣化が防止す
ることができると同時に、長寿命化および信頼性の向上
を図ることができる。
【００９１】また、導電性の基板８１を用い、その裏面
側にｎ側電極１１２を設けるようにしたために、半導体
レーザ１に比べて簡易な構成とすることができ、量産性
に優れたものとなる。更に、半導体レーザ２では、基板
８１を厚みの薄いものとすることができ、レーザ構造が
簡易であることとあいまって、サイズの縮小化を図るこ
とができる。
【００９２】以上、実施の形態を挙げて本発明を説明し
たが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではな
く、種々変形可能である。例えば、上記第２の実施の形
態ないし第５の実施の形態では、エッチピット１３ａ1
〜３３ａ1 ，１３ｂ1 〜３３ｂ1 を形成し、これを利用
して空間部を形成するようにしたが、エッチピット１３
ａ1 〜３３ａ1 ，１３ｂ1 〜３３ｂ1 に代えて成長ピッ
ト１３ａ2 ，１３ｂ2を形成し、この成長ピットを利用
して空間部１３ａ，１３ｂを形成するようにしてもよ
い。また、第４の実施の形態および第５の実施の形態で
は、第１の実施の形態と同様の空間部１３ａ，１３ｂを
設けるようにしたが、第２の実施の形態または第３の実
施の形態のように、被膜２１あるいは表面処理領域３３
ｃが付設されていても構わない。このように、本発明
は、上記実施の形態の範囲内で各種の組み合わせを行な
うことが可能である。
【００９３】また、上記実施の形態では、面上に分布す
る空間部を１層だけ設けるようにしたが、エッチピット
（または成長ピット）形成工程とその後の結晶成長工程
とをそれぞれ２回以上行い、空間部を複数層設けるよう
にしてもよい。これにより、結晶膜の上層部における転
位密度の低減化の効率を更に高めることができる。
【００９４】また、上記実施の形態では、窒化物系ＩＩ
Ｉ−Ｖ族化合物よりなる結晶層１３，５３，６３，７３
を例に挙げて説明したが、結晶膜をＧａＡｓあるいはＩ
ｎＰなどの他のＩＩＩ−Ｖ族化合物で構成するようにし
てもよい。また、本発明は、ＩＩＩ−Ｖ族化合物以外の
結晶膜、結晶基板およびこれらを用いる半導体装置に対
しても同様に適用することができる。
【００９５】また、上記第７の実施の形態および第８の
実施の形態では、半導体装置として半導体レーザ１，２
を具体例に挙げて説明したが、本発明は、発光ダイオー
ドあるいは電界効果トランジスタ等の他の半導体装置に
ついても適用することができる。
【００９６】
【発明の効果】以上説明したように請求項１ないし請求
項２０のいずれか１項に記載の結晶膜によれば、個々の
転位の終端に空間部が形成されているようにしたので、
それより上層に伝播する転位数が減少し、上層部におけ
る転位密度を効率よく一様に低減することができる。特
に、請求項１４または請求項１５に記載の結晶膜によれ
ば、空間部が分布している面で分割され、上層部の少な
くとも一部からなるようにしたので、均質で良好な結晶
性を有する結晶薄膜を得ることができる。
【００９７】また、請求項２１または請求項２２に記載
の結晶膜によれば、個々の転位の終端に転位の伝播を遮
断するための転位遮断部が形成されているようにしたの
で、これにより各転位が遮断され、上層部における転位
密度を効率よく一様に低減することができる。
【００９８】また、請求項２３ないし請求項２５に記載
の結晶基板によれば、本発明の結晶膜を備えるようにし
たので、上面側の転位密度を効率よく一様に低減するこ
とができる。
【００９９】更に、請求項２６ないし請求項２８に記載
の半導体装置によれば、本発明の結晶膜を備えるように
したので、性能および生産性を向上させることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る結晶基板の構
成を表すもので、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は（Ａ）に示
した結晶基板の転位の発生状態を表す模式図である。
【図２】図１に示した結晶基板の製造方法を説明するた
めの模式図である。
【図３】図１に示した結晶基板の他の製造方法を説明す
るための模式図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る結晶基板の構
成を表すもので、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は（Ａ）に示
した結晶基板の転位の発生状態を表す模式図である。
【図５】図４に示した結晶基板の製造方法を説明するた
めの模式図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態に係る結晶基板の構
成を表すもので、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は（Ａ）に示
した結晶基板の転位の発生状態を表す模式図である。
【図７】図６に示した結晶基板の製造方法を説明するた
めの模式図である。
【図８】本発明の第４の実施の形態に係る結晶基板の構
成を表すもので、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は（Ａ）に示
した結晶基板の転位の発生状態を表す模式図である。
【図９】本発明の第５の実施の形態に係る結晶基板の構
成を表す断面図である。
【図１０】本発明の第６の実施の形態に係る結晶基板の
構成を表す模式図である。
【図１１】図１０に示した結晶基板の製造方法を説明す
るための模式図である。
【図１２】図１１に続く製造工程を説明するための模式
図である。
【図１３】図８に示した結晶基板を用いた半導体装置の
構成を表す断面図である。
【図１４】本発明の第１の実施の形態に係る結晶基板を
利用した半導体装置の構成を表す断面図である。
【符号の説明】
１，２…半導体レーザ、１０，２０，３０，４０，５０
…結晶基板、１１…成長用基板、１２…バッファ層、１
３，２３，３３，６３…結晶層、１３ａ，１３ｂ，２３
ａ，２３ｂ，３３ａ，３３ｂ…空間部、１３ａ1 ，１３
ｂ1 ，２３ａ1，２３ｂ1 ，３３ａ1 ，３３ｂ1 …エッ
チピット、１３ａ2 ，１３ｂ2 …成長ピット、１３ｃ，
６３ａ…下層部、１３ｄ，６３ｂ…中層部、２１…被
膜、３３ｃ 1 …表面処理領域、４１…マスク部、５１…
種結晶、６３ｃ…転位遮断部、１００…半導体層、１０
１…ｎ側コンタクト層、１０２…ｎ型クラッド層、１０
３…ｎ型ガイド層、１０４…活性層、１０５…結晶劣化
防止層、１０６…ｐ型ガイド層、１０７…ｐ型クラッド
層、１０８…ｐ側コンタクト層、１１１…絶縁膜、１１
２…ｎ側電極、１１３…ｐ側電極、８１…窒化物系ＩＩ
Ｉ−Ｖ族化合物基板、１２０…電流ブロック層、Ｄ1 ，
Ｄ2 …転位
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 琵琶 剛志 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 奥山 浩之 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 土居 正人 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 大畑 豊治 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 5F045 AA04 AB14 AB17 AC08 AC18 AC19 AD09 AD11 AD14 AF04 AF07 BB12 CA12 DA53 DA67 DB01 5F073 AA74 CA07 CB05 DA05

Claims (28)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 転位が存在する下地層上に成長させる結
    晶膜であって、 前記下地層から上層側へ伝播しようとする転位の終端位
    置に対応して空間部が形成されていることを特徴とする
    結晶膜。
  2. 【請求項２】 前記空間部は、成長過程において成長面
    に形成された成長ピットまたはエッチピットにより構成
    されていることを特徴とする請求項１記載の結晶膜。
  3. 【請求項３】 前記空間部は転位と通じている部分を頂
    点とする倒立多角錐状の空間で構成されていることを特
    徴とする請求項１記載の結晶膜。
  4. 【請求項４】 前記空間部は転位と通じている部分を中
    心とするすり鉢状の空間で構成されていることを特徴と
    する請求項１記載の結晶膜。
  5. 【請求項５】 前記空間部より下層における転位の密度
    をｂとしたとき、個々の前記転位に対応した空間部の径
    がｂ-1/2以上であることを特徴とする請求項１記載の結
    晶膜。
  6. 【請求項６】 前記空間部は個々の転位に対応する複数
    の空間部が通連して形成されていることを特徴とする請
    求項１記載の結晶膜。
  7. 【請求項７】 前記空間部の径が３０ｎｍ以上であるこ
    とを特徴とする請求項１記載の結晶膜。
  8. 【請求項８】 前記空間部は内部表面を被膜で覆われて
    いることを特徴とする請求項１記載の結晶膜。
  9. 【請求項９】 前記被膜は非晶質材料よりなることを特
    徴とする請求項８記載の結晶膜。
  10. 【請求項１０】 前記被膜は酸素，窒素，フッ素および
    炭素のうちの少なくとも１種を含んでいることを特徴と
    する請求項８記載の結晶膜。
  11. 【請求項１１】 前記空間部は内部表面に表面処理領域
    を有することを特徴とする請求項１記載の結晶膜。
  12. 【請求項１２】 前記表面処理領域が酸素，窒素，フッ
    素および炭素のうちの少なくとも１種を含んでいること
    を特徴とする請求項１１記載の結晶膜。
  13. 【請求項１３】 前記空間部が層面に平行な面上に複数
    形成されていることを特徴とする請求項１記載の結晶
    膜。
  14. 【請求項１４】 前記空間部が複数形成される面で上層
    部と下層部とに分割された後の、前記上層部の少なくと
    も一部を含むことを特徴とする請求項１記載の結晶膜。
  15. 【請求項１５】 前記上層部のうち前記空間部を含まな
    い部分からなることを特徴とする請求項１４記載の結晶
    膜。
  16. 【請求項１６】 結晶を横方向成長させるためのマスク
    部が設けられていることを特徴とする請求項１記載の結
    晶膜。
  17. 【請求項１７】 前記空間部が種結晶を基礎として横方
    向成長させた結晶膜の上に設けられていることを特徴と
    する請求項１記載の結晶膜。
  18. 【請求項１８】 前記空間部が複数形成される面が２面
    以上設けられていることを特徴とする請求項１記載の結
    晶膜。
  19. 【請求項１９】 ウルツ鉱型構造の結晶により構成され
    ていることを特徴とする請求項１記載の結晶膜。
  20. 【請求項２０】 ３Ｂ族元素のうちの少なくとも１種と
    ５Ｂ属元素のうちの少なくとも窒素（Ｎ）とを含む窒化
    物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物よりなることを特徴とする請求
    項１記載の結晶膜。
  21. 【請求項２１】 転位が存在する下地層上に成長させる
    結晶膜であって、 前記下地層から上層側へ伝播しようとする転位の終端位
    置に対応して前記転位の伝播を遮断するための転位遮断
    部が形成されていることを特徴とする結晶膜。
  22. 【請求項２２】 前記転位遮断部はインジウム（Ｉｎ）
    を含むことを特徴とする請求項２１記載の結晶膜。
  23. 【請求項２３】 下地層から上層側へ伝播しようとする
    転位の終端に対応する位置に空間部もしくは前記転位の
    伝播を遮断するための転位遮断部が形成されている結晶
    膜を備えたことを特徴とする結晶基板。
  24. 【請求項２４】 前記結晶膜は、前記空間部が複数形成
    される面で上層部と下層部とに分割された後の、前記上
    層部の少なくとも一部を含むことを特徴とする請求項２
    ３記載の結晶基板。
  25. 【請求項２５】 前記結晶膜は、前記上層部のうち前記
    空間部を含まない部分からなることを特徴とする請求項
    ２４記載の結晶基板。
  26. 【請求項２６】 下地層から上層側へ伝播しようとする
    転位の終端に対応する位置に空間部もしくは前記転位の
    伝播を遮断するための転位遮断部が形成されている結晶
    膜を備えたことを特徴とする半導体装置。
  27. 【請求項２７】 前記結晶膜は、前記空間部が複数形成
    される面で上層部と下層部とに分割された後の、前記上
    層部の少なくとも一部を含むことを特徴とする請求項２
    ６記載の半導体装置。
  28. 【請求項２８】 前記結晶膜は、前記上層部のうち前記
    空間部を含まない部分からなることを特徴とする請求項
    ２７記載の半導体装置。
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PCT/JP2002/000332 WO2002058120A1 (en) 2001-01-18 2002-01-18 Crystal film, crystal substrate, and semiconductor device
KR1020037009054A KR100917260B1 (ko) 2001-01-18 2002-01-18 결정막, 결정기판 및 반도체장치
US10/466,607 US7364805B2 (en) 2001-01-18 2002-01-18 Crystal film, crystal substrate, and semiconductor device
US11/699,999 US7727331B2 (en) 2001-01-18 2007-01-31 Crystal firm, crystal substrate, and semiconductor device
US11/976,246 US8741451B2 (en) 2001-01-18 2007-10-23 Crystal film, crystal substrate, and semiconductor device
US14/259,874 US20140235037A1 (en) 2001-01-18 2014-04-23 Crystal film, crystal substrate, and semiconductor device

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Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002246698A (ja) * 2001-02-15 2002-08-30 Sharp Corp 窒化物半導体発光素子とその製法
JP2002261027A (ja) * 2001-03-02 2002-09-13 Mitsubishi Cable Ind Ltd ＧａＮ系半導体基材およびその製造方法
JP2003124128A (ja) * 2001-10-12 2003-04-25 Toyoda Gosei Co Ltd Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体の製造方法
JP2003142414A (ja) * 2001-11-02 2003-05-16 Nichia Chem Ind Ltd 窒化物半導体の成長方法
JP2003178984A (ja) * 2001-03-27 2003-06-27 Nec Corp Ｉｉｉ族窒化物半導体基板およびその製造方法
JP2004311986A (ja) * 2003-03-25 2004-11-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体装置及びその製造方法
WO2004107516A1 (ja) * 2003-05-30 2004-12-09 Sharp Kabushiki Kaisha 窒化物半導体発光素子
JP2005532692A (ja) * 2002-07-11 2005-10-27 ユニバーシティ・カレッジ・コークーナショナル・ユニバーシティ・オブ・アイルランド，コーク 半導体材料における欠陥の減少
JP2006147942A (ja) * 2004-11-22 2006-06-08 Sumitomo Electric Ind Ltd 窒化物半導体素子を製造する方法および窒化物半導体素子
JP2006147714A (ja) * 2004-11-17 2006-06-08 Sumitomo Electric Ind Ltd エピタキシャルウエハ、エピタキシャルウエハを作製する方法およびｉｉｉ族窒化物半導体素子
JP2006169029A (ja) * 2004-12-15 2006-06-29 Ricoh Co Ltd Ｉｉｉ族窒化物結晶成長方法およびｉｉｉ族窒化物結晶成長装置およびｉｉｉ族窒化物結晶
JP2006169024A (ja) * 2004-12-14 2006-06-29 Ricoh Co Ltd Ｉｉｉ族窒化物結晶、成長方法、該結晶を用いたデバイスおよびモジュール
JP2007221142A (ja) * 2006-02-14 2007-08-30 Samsung Electro Mech Co Ltd 半導体発光素子及びその製造方法
JP2009038327A (ja) * 2007-08-06 2009-02-19 Sanyo Electric Co Ltd 半導体素子の製造方法および半導体素子
JP2012038955A (ja) * 2010-08-09 2012-02-23 Sanken Electric Co Ltd 化合物半導体層の形成方法
US8148252B1 (en) 2011-03-02 2012-04-03 S.O.I. Tec Silicon On Insulator Technologies Methods of forming III/V semiconductor materials, and semiconductor structures formed using such methods
JP2012142473A (ja) * 2011-01-05 2012-07-26 Shogen Koden Kofun Yugenkoshi 光電素子及びその製造方法
WO2012157670A1 (ja) * 2011-05-18 2012-11-22 Hoya株式会社 炭化珪素基板
JP2013517620A (ja) * 2010-01-15 2013-05-16 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 光抽出構造を含む半導体発光装置
US9093605B2 (en) 2010-12-02 2015-07-28 Epistar Corporation Optoelectronic device and method for manufacturing the same
JP2015527292A (ja) * 2012-08-23 2015-09-17 シックスポイント マテリアルズ， インコーポレイテッド 窒化ガリウムおよび金属酸化物の複合基板
JP2015185809A (ja) * 2014-03-26 2015-10-22 住友電気工業株式会社 半導体基板の製造方法及び半導体装置
WO2017082126A1 (ja) * 2015-11-12 2017-05-18 株式会社Sumco Ｉｉｉ族窒化物半導体基板の製造方法及びｉｉｉ族窒化物半導体基板

Families Citing this family (57)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3587081B2 (ja) 1999-05-10 2004-11-10 豊田合成株式会社 Ｉｉｉ族窒化物半導体の製造方法及びｉｉｉ族窒化物半導体発光素子
JP3555500B2 (ja) 1999-05-21 2004-08-18 豊田合成株式会社 Ｉｉｉ族窒化物半導体及びその製造方法
US6580098B1 (en) 1999-07-27 2003-06-17 Toyoda Gosei Co., Ltd. Method for manufacturing gallium nitride compound semiconductor
JP4432180B2 (ja) 1999-12-24 2010-03-17 豊田合成株式会社 Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体の製造方法、ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体素子及びｉｉｉ族窒化物系化合物半導体
JP2001185493A (ja) 1999-12-24 2001-07-06 Toyoda Gosei Co Ltd Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体の製造方法及びｉｉｉ族窒化物系化合物半導体素子
JP2001267242A (ja) 2000-03-14 2001-09-28 Toyoda Gosei Co Ltd Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体及びその製造方法
TW518767B (en) 2000-03-31 2003-01-21 Toyoda Gosei Kk Production method of III nitride compound semiconductor and III nitride compound semiconductor element
JP2001313259A (ja) 2000-04-28 2001-11-09 Toyoda Gosei Co Ltd Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体基板の製造方法及び半導体素子
US7619261B2 (en) 2000-08-07 2009-11-17 Toyoda Gosei Co., Ltd. Method for manufacturing gallium nitride compound semiconductor
KR20030074824A (ko) 2001-02-14 2003-09-19 도요다 고세이 가부시키가이샤 반도체 결정의 제조 방법 및 반도체 발광 소자
JP2002280314A (ja) 2001-03-22 2002-09-27 Toyoda Gosei Co Ltd Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体の製造方法、及びそれに基づくｉｉｉ族窒化物系化合物半導体素子
US20040169192A1 (en) * 2001-06-04 2004-09-02 Hisaki Kato Method for producing group III nitride compounds semiconductor
TW587346B (en) * 2003-03-28 2004-05-11 United Epitaxy Co Ltd Optoelectronic device made by semiconductor compound
JP4229005B2 (ja) * 2003-06-26 2009-02-25 住友電気工業株式会社 ＧａＮ基板及びその製造方法、並びに窒化物半導体素子
US7622318B2 (en) * 2004-03-30 2009-11-24 Sony Corporation Method for producing structured substrate, structured substrate, method for producing semiconductor light emitting device, semiconductor light emitting device, method for producing semiconductor device, semiconductor device, method for producing device, and device
US20050221515A1 (en) * 2004-03-30 2005-10-06 Katsunori Yanashima Method for producing semiconductor light emitting device, method for producing semiconductor device, method for producing device, method for growing nitride type III-V group compound semiconductor layer, method for growing semiconductor layer, and method for growing layer
JP4901477B2 (ja) * 2004-10-15 2012-03-21 パナソニック株式会社 窒化化合物半導体素子およびその製造方法
US20070145386A1 (en) * 2004-12-08 2007-06-28 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Semiconductor light emitting device and method of manufacturing the same
KR100624449B1 (ko) * 2004-12-08 2006-09-18 삼성전기주식회사 요철 구조를 포함하는 발광 소자 및 그 제조 방법
FI20045482A0 (fi) 2004-12-14 2004-12-14 Optogan Oy Matalamman dislokaatiotiheyden omaava puolijohdesubstraatti, ja menetelmä sen valmistamiseksi
JP4554469B2 (ja) * 2005-08-18 2010-09-29 日本碍子株式会社 Ｉｉｉ族窒化物結晶の形成方法、積層体、およびエピタキシャル基板
TWI256157B (en) * 2005-09-22 2006-06-01 Epitech Technology Corp Method for manufacturing light-emitting diode
KR100818452B1 (ko) * 2006-10-31 2008-04-01 삼성전기주식회사 Ⅲ족 질화물 반도체 박막 제조방법 및 이를 이용한 질화물반도체 소자 제조방법
JP5332168B2 (ja) * 2006-11-17 2013-11-06 住友電気工業株式会社 Ｉｉｉ族窒化物結晶の製造方法
US9064706B2 (en) 2006-11-17 2015-06-23 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Composite of III-nitride crystal on laterally stacked substrates
JP5165264B2 (ja) * 2007-03-22 2013-03-21 浜松ホトニクス株式会社 窒化物半導体基板
US8236593B2 (en) * 2007-05-14 2012-08-07 Soitec Methods for improving the quality of epitaxially-grown semiconductor materials
US8574968B2 (en) * 2007-07-26 2013-11-05 Soitec Epitaxial methods and templates grown by the methods
JP4945725B2 (ja) * 2007-07-26 2012-06-06 ソイテック 改善されたエピタキシャル材料を製造するための方法
US8318612B2 (en) * 2008-05-14 2012-11-27 Soitec Methods for improving the quality of group III-nitride materials and structures produced by the methods
KR101101780B1 (ko) * 2008-09-08 2012-01-05 서울대학교산학협력단 질화물 박막 구조 및 그 형성 방법
TWI401729B (zh) * 2008-10-16 2013-07-11 Advanced Optoelectronic Tech 阻斷半導體差排缺陷之方法
EP2364504B1 (en) * 2008-11-14 2019-08-28 Soitec Methods for improving the quality of structures comprising semiconductor materials
US8329565B2 (en) 2008-11-14 2012-12-11 Soitec Methods for improving the quality of structures comprising semiconductor materials
FR2944137A1 (fr) * 2009-04-06 2010-10-08 Soitec Silicon On Insulator Methodes et structures epitaxiales pour reduire la densite de dislocations de surface dans des materiaux semi-conducteu rs
US8178427B2 (en) * 2009-03-31 2012-05-15 Commissariat A. L'energie Atomique Epitaxial methods for reducing surface dislocation density in semiconductor materials
WO2010112540A1 (en) * 2009-03-31 2010-10-07 S.O.I.Tec Silicon On Insulator Technologies Epitaxial methods and structures for reducing surface dislocation density in semiconductor materials
WO2011004904A1 (ja) * 2009-07-07 2011-01-13 日本碍子株式会社 Iii族金属窒化物単結晶の製造方法
DE102009060750A1 (de) 2009-12-30 2011-07-07 OSRAM Opto Semiconductors GmbH, 93055 Optoelektronischer Halbleiterchip und Verfahren zu dessen Herstellung
US8716049B2 (en) * 2010-02-23 2014-05-06 Applied Materials, Inc. Growth of group III-V material layers by spatially confined epitaxy
RU2013122654A (ru) * 2010-10-21 2014-11-27 Общество с ограниченной ответственностью "Совершенные кристаллы" Способ получения кристалла нитрида iii группы с низкой плотностью дислокаций
FR2969815B1 (fr) * 2010-12-27 2013-11-22 Soitec Silicon On Insulator Tech Procédé de fabrication d'un dispositif semi-conducteur
FR2969813B1 (fr) 2010-12-27 2013-11-08 Soitec Silicon On Insulator Procédé de fabrication d'un dispositif semi-conducteur
US8975165B2 (en) 2011-02-17 2015-03-10 Soitec III-V semiconductor structures with diminished pit defects and methods for forming the same
JP5825017B2 (ja) * 2011-09-29 2015-12-02 富士通株式会社 化合物半導体装置及びその製造方法
JP6301259B2 (ja) * 2011-11-21 2018-03-28 サン‐ゴバン、クリストー、エ、デテクトゥールＳａｉｎｔ−Ｇｏｂａｉｎ Ｃｒｉｓｔａｕｘ ＆ Ｄｅｔｅｃｔｅｕｒｓ 半導体基板および形成方法
KR101466037B1 (ko) * 2011-12-15 2014-11-28 서울대학교산학협력단 반도체 소자용 기판, 이를 이용한 질화물 박막 구조 및 그 형성 방법
CN103165434A (zh) * 2013-01-28 2013-06-19 华中科技大学 一种利用H2腐蚀和SiNx掩埋提高AlGaN材料质量的方法
KR102015914B1 (ko) * 2013-05-08 2019-08-29 엘지전자 주식회사 이종 기판, 질화물 반도체 발광 소자 및 그 제조 방법
KR102122366B1 (ko) 2013-06-14 2020-06-12 삼성전자주식회사 질화물 반도체 박막 제조방법 및 이를 이용한 질화물 반도체 소자 제조방법
CN104603959B (zh) * 2013-08-21 2017-07-04 夏普株式会社 氮化物半导体发光元件
US9385267B2 (en) * 2014-08-28 2016-07-05 Mikro Mesa Technology Co., Ltd. Light-emitting diode
US9184342B1 (en) * 2014-08-28 2015-11-10 Mikro Mesa Technology Co., Ltd. Light-emitting diode
KR20180069403A (ko) * 2016-12-15 2018-06-25 삼성전자주식회사 질화 갈륨 기판의 제조 방법
JP6712405B2 (ja) * 2017-03-29 2020-06-24 豊田合成株式会社 半導体素子の製造方法
US11767609B2 (en) 2018-02-09 2023-09-26 Sixpoint Materials, Inc. Low-dislocation bulk GaN crystal and method of fabricating same
WO2019157313A1 (en) * 2018-02-09 2019-08-15 Sixpoint Materials, Inc. Low-dislocation bulk gan crystal and method of fabricating same

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4255207A (en) * 1979-04-09 1981-03-10 Harris Corporation Fabrication of isolated regions for use in self-aligning device process utilizing selective oxidation
US4479846A (en) * 1982-06-23 1984-10-30 Massachusetts Institute Of Technology Method of entraining dislocations and other crystalline defects in heated film contacting patterned region
US4963949A (en) * 1988-09-30 1990-10-16 The United States Of America As Represented Of The United States Department Of Energy Substrate structures for InP-based devices
JP2704181B2 (ja) * 1989-02-13 1998-01-26 日本電信電話株式会社 化合物半導体単結晶薄膜の成長方法
JPH10326912A (ja) 1997-03-25 1998-12-08 Mitsubishi Cable Ind Ltd 無転位ＧａＮ基板の製造方法及びＧａＮ基材
JPH11130597A (ja) 1997-10-24 1999-05-18 Mitsubishi Cable Ind Ltd 転位線の伝搬方向の制御方法およびその用途
CA2258080C (en) * 1997-04-11 2007-06-05 Nichia Chemical Industries, Ltd. Nitride semiconductor growth method, nitride semiconductor substrate, and nitride semiconductor device
US6015979A (en) * 1997-08-29 2000-01-18 Kabushiki Kaisha Toshiba Nitride-based semiconductor element and method for manufacturing the same
JP3925753B2 (ja) * 1997-10-24 2007-06-06 ソニー株式会社 半導体素子およびその製造方法ならびに半導体発光素子
WO1999023693A1 (en) * 1997-10-30 1999-05-14 Sumitomo Electric Industries, Ltd. GaN SINGLE CRYSTALLINE SUBSTRATE AND METHOD OF PRODUCING THE SAME
JP4018786B2 (ja) * 1998-01-09 2007-12-05 本田技研工業株式会社 車両用駆動力制御装置
JPH11198686A (ja) * 1998-01-09 1999-07-27 Honda Motor Co Ltd 車両用駆動力制御装置
EP0967304B1 (en) * 1998-05-29 2004-04-07 Denso Corporation Method for manufacturing single crystal of silicon carbide
US6368733B1 (en) * 1998-08-06 2002-04-09 Showa Denko K.K. ELO semiconductor substrate
JP4032538B2 (ja) * 1998-11-26 2008-01-16 ソニー株式会社 半導体薄膜および半導体素子の製造方法
JP3594826B2 (ja) 1999-02-09 2004-12-02 パイオニア株式会社 窒化物半導体発光素子及びその製造方法
JP3550070B2 (ja) 1999-03-23 2004-08-04 三菱電線工業株式会社 ＧａＮ系化合物半導体結晶、その成長方法及び半導体基材
JP3791246B2 (ja) 1999-06-15 2006-06-28 日亜化学工業株式会社 窒化物半導体の成長方法、及びそれを用いた窒化物半導体素子の製造方法、窒化物半導体レーザ素子の製造方法
JP4145437B2 (ja) * 1999-09-28 2008-09-03 住友電気工業株式会社 単結晶ＧａＮの結晶成長方法及び単結晶ＧａＮ基板の製造方法と単結晶ＧａＮ基板
TW504754B (en) * 2000-03-24 2002-10-01 Sumitomo Chemical Co Group III-V compound semiconductor and method of producing the same
TW518767B (en) * 2000-03-31 2003-01-21 Toyoda Gosei Kk Production method of III nitride compound semiconductor and III nitride compound semiconductor element
US6635901B2 (en) * 2000-12-15 2003-10-21 Nobuhiko Sawaki Semiconductor device including an InGaAIN layer
JP2002270516A (ja) * 2001-03-07 2002-09-20 Nec Corp Ｉｉｉ族窒化物半導体の成長方法、ｉｉｉ族窒化物半導体膜およびそれを用いた半導体素子
JP3690326B2 (ja) * 2001-10-12 2005-08-31 豊田合成株式会社 Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体の製造方法
TW587346B (en) * 2003-03-28 2004-05-11 United Epitaxy Co Ltd Optoelectronic device made by semiconductor compound
US7560364B2 (en) * 2006-05-05 2009-07-14 Applied Materials, Inc. Dislocation-specific lateral epitaxial overgrowth to reduce dislocation density of nitride films
US7459380B2 (en) * 2006-05-05 2008-12-02 Applied Materials, Inc. Dislocation-specific dielectric mask deposition and lateral epitaxial overgrowth to reduce dislocation density of nitride films
US8450190B2 (en) * 2010-03-23 2013-05-28 Academia Sinica Fabrication of GaN substrate by defect selective passivation

Cited By (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002246698A (ja) * 2001-02-15 2002-08-30 Sharp Corp 窒化物半導体発光素子とその製法
JP4703014B2 (ja) * 2001-02-15 2011-06-15 シャープ株式会社 窒化物半導体発光素子、光学装置、および半導体発光装置とその製造方法
JP2002261027A (ja) * 2001-03-02 2002-09-13 Mitsubishi Cable Ind Ltd ＧａＮ系半導体基材およびその製造方法
JP2003178984A (ja) * 2001-03-27 2003-06-27 Nec Corp Ｉｉｉ族窒化物半導体基板およびその製造方法
JP2003124128A (ja) * 2001-10-12 2003-04-25 Toyoda Gosei Co Ltd Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体の製造方法
JP2003142414A (ja) * 2001-11-02 2003-05-16 Nichia Chem Ind Ltd 窒化物半導体の成長方法
JP2005532692A (ja) * 2002-07-11 2005-10-27 ユニバーシティ・カレッジ・コークーナショナル・ユニバーシティ・オブ・アイルランド，コーク 半導体材料における欠陥の減少
JP2004311986A (ja) * 2003-03-25 2004-11-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体装置及びその製造方法
US7903710B2 (en) 2003-05-30 2011-03-08 Sharp Kabushiki Kaisha Nitride semiconductor light-emitting device
WO2004107516A1 (ja) * 2003-05-30 2004-12-09 Sharp Kabushiki Kaisha 窒化物半導体発光素子
CN100370661C (zh) * 2003-05-30 2008-02-20 夏普株式会社 氮化物半导体发光器件
US7903707B2 (en) 2003-05-30 2011-03-08 Sharp Kabushiki Kaisha Nitride semiconductor light-emitting device
US7692200B2 (en) 2003-05-30 2010-04-06 Sharp Kabushiki Kaisha Nitride semiconductor light-emitting device
JP2006147714A (ja) * 2004-11-17 2006-06-08 Sumitomo Electric Ind Ltd エピタキシャルウエハ、エピタキシャルウエハを作製する方法およびｉｉｉ族窒化物半導体素子
JP4543894B2 (ja) * 2004-11-17 2010-09-15 住友電気工業株式会社 エピタキシャルウエハを作製する方法
JP2006147942A (ja) * 2004-11-22 2006-06-08 Sumitomo Electric Ind Ltd 窒化物半導体素子を製造する方法および窒化物半導体素子
JP4543898B2 (ja) * 2004-11-22 2010-09-15 住友電気工業株式会社 窒化物半導体素子を製造する方法および窒化物半導体素子
JP2006169024A (ja) * 2004-12-14 2006-06-29 Ricoh Co Ltd Ｉｉｉ族窒化物結晶、成長方法、該結晶を用いたデバイスおよびモジュール
JP2006169029A (ja) * 2004-12-15 2006-06-29 Ricoh Co Ltd Ｉｉｉ族窒化物結晶成長方法およびｉｉｉ族窒化物結晶成長装置およびｉｉｉ族窒化物結晶
JP2007221142A (ja) * 2006-02-14 2007-08-30 Samsung Electro Mech Co Ltd 半導体発光素子及びその製造方法
US8445303B2 (en) 2007-08-06 2013-05-21 Future Light, Llc Method of manufacturing semiconductor device and semiconductor device
US8134171B2 (en) 2007-08-06 2012-03-13 Sanyo Electric Co., Ltd. Method of manufacturing semiconductor device and semiconductor device
JP2009038327A (ja) * 2007-08-06 2009-02-19 Sanyo Electric Co Ltd 半導体素子の製造方法および半導体素子
JP2013517620A (ja) * 2010-01-15 2013-05-16 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 光抽出構造を含む半導体発光装置
JP2016167607A (ja) * 2010-01-15 2016-09-15 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． 光抽出構造を含む半導体発光装置及び方法
CN105405944A (zh) * 2010-01-15 2016-03-16 皇家飞利浦电子股份有限公司 包括光抽取结构的iii-v发光器件
JP2012038955A (ja) * 2010-08-09 2012-02-23 Sanken Electric Co Ltd 化合物半導体層の形成方法
US9093605B2 (en) 2010-12-02 2015-07-28 Epistar Corporation Optoelectronic device and method for manufacturing the same
JP2012142473A (ja) * 2011-01-05 2012-07-26 Shogen Koden Kofun Yugenkoshi 光電素子及びその製造方法
US8329571B2 (en) 2011-03-02 2012-12-11 Soitec Deposition methods for the formation of III/V semiconductor materials, and related structures
US8742428B2 (en) 2011-03-02 2014-06-03 Soitec Deposition methods for the formation of III/V semiconductor materials, and related structures
US8148252B1 (en) 2011-03-02 2012-04-03 S.O.I. Tec Silicon On Insulator Technologies Methods of forming III/V semiconductor materials, and semiconductor structures formed using such methods
US9276070B2 (en) 2011-03-02 2016-03-01 Soitec Semiconductor structures including stacks of indium gallium nitride layers
WO2012157670A1 (ja) * 2011-05-18 2012-11-22 Hoya株式会社 炭化珪素基板
JP2015527292A (ja) * 2012-08-23 2015-09-17 シックスポイント マテリアルズ， インコーポレイテッド 窒化ガリウムおよび金属酸化物の複合基板
JP2015185809A (ja) * 2014-03-26 2015-10-22 住友電気工業株式会社 半導体基板の製造方法及び半導体装置
WO2017082126A1 (ja) * 2015-11-12 2017-05-18 株式会社Sumco Ｉｉｉ族窒化物半導体基板の製造方法及びｉｉｉ族窒化物半導体基板
TWI623062B (zh) * 2015-11-12 2018-05-01 Sumco Corp Ｉｉｉ族氮化物半導體基板之製造方法及ｉｉｉ族氮化物半導體基板
KR20180061287A (ko) * 2015-11-12 2018-06-07 가부시키가이샤 사무코 Ⅲ족 질화물 반도체 기판의 제조 방법 및 ⅲ족 질화물 반도체 기판
JPWO2017082126A1 (ja) * 2015-11-12 2018-08-30 株式会社Sumco Ｉｉｉ族窒化物半導体基板の製造方法及びｉｉｉ族窒化物半導体基板
JP2019089704A (ja) * 2015-11-12 2019-06-13 株式会社Sumco Ｉｉｉ族窒化物半導体基板の製造方法
KR102041283B1 (ko) * 2015-11-12 2019-11-06 가부시키가이샤 사무코 Ⅲ족 질화물 반도체 기판의 제조 방법 및 ⅲ족 질화물 반도체 기판
US10777704B2 (en) 2015-11-12 2020-09-15 Sumco Corporation Manufacturing method for group III nitride semiconductor substrate and group III nitride semiconductor substrate

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