JP2003063895A - 窒化物半導体基板、及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】酸化およびゴミの付着による汚染を抑制するこ
とにより結晶性が良好であり、かつ低転位である窒化物
半導体基板、及びその成長方法を提供する。 【解決手段】基板１上に、第１の窒化物半導体２を成長
させ、第１の窒化物半導体２に凹凸を形成する工程と、
気相成長させる反応装置内において、第１の窒化物半導
体２の凹部に空洞を形成し、第１の窒化物半導体２上に
第２の窒化物半導体３を形成させる工程とを有する窒化
物半導体基板の成長方法とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は窒化物半導体（Ｉｎ
_XＡｌ_YＧａ_1-X-YＮ、０≦X、０≦Y、X＋Y≦１）の成長
方法に関し、特に、窒化物半導体基板、及びその窒化物
半導体の成長方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、転位密度の低い窒化物半導体基板
を製造するために、サファイア、スピネル、炭化ケイ
素、Ｓｉのような窒化物半導体と異なる異種基板上に、
窒化物半導体を横方向に選択成長させることにより、転
位の少ない窒化物半導体を形成する方法（ＥＬＯＧ(Epi
taxially laterally overgrown GaN)成長法）が種々検
討されている。転位密度の低い窒化物半導体基板を製造
することができれば、窒化物半導体素子を長寿命化する
ことができる。

【０００３】かかるＥＬＯＧ成長法として、例えば、Ｊ
ｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｖｏｌ．３７（１９９
８）ｐｐ．Ｌ３０９−Ｌ３１２には、サファイアのｃ面
上に成長させた窒化物半導体上にＳｉＯ₂等のマスクを
部分的（例えばストライプ形状）に形成し、この上に窒
化物半導体を成長させることにより、窒化物半導体を横
方向に選択成長することが開示されている。ＳｉＯ₂上
には窒化物半導体が直接成長しないため、窒化物半導体
の露出した領域を核として横方向に窒化物半導体が成長
する。窒化物半導体の成長起点となる界面において発生
した転位は、その成長と共に横方向には進行するが、縦
方向には進行しないため、ＳｉＯ₂上に低転位密度の窒
化ガリウムを成長させることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記方法にお
いては、ＳｉＯ₂等の保護膜が、窒化物半導体の成長時
に分解する場合があり、ＳｉＯ₂が分解すると、ＳｉＯ₂
上から窒化物半導体が異常成長したり、分解したＳｉや
Ｏ等が窒化物半導体に入りＧａＮを汚染したりして、結
晶性の低下を招くことがある。一方、ＳｉＯ₂の分解を
考慮して比較的低温で窒化物半導体を成長させると、窒
化物半導体が良好な単結晶となりにくく、窒化物半導体
層の結晶性が低下する。

【０００５】そこで、本発明は、窒化物半導体の横方向
の成長過程において、該窒化物半導体がエピタキシャル
成長不可能な基板が露出していることによる上記問題点
を解決し、結晶性の良好な窒化物半導体層を安定して形
成することのできる窒化物半導体の成長方法を提供する
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、下記構
成（１）〜（７）によって上記本発明の目的を達成する
ことができる。 （１） 基板上に窒化物半導体層を有する窒化物半導体
基板であって、基板上に、部分的に断面形状が凸型であ
る空洞と、該凸型空洞の両横側に窒化物半導体核とを有
し、該窒化物半導体核を成長起点とする窒化物半導体層
の表面には転位密度１×１０^７個／ｃｍ^２以下の低転位
領域を有することを特徴とする窒化物半導体基板。 （２） 前記窒化物半導体基板において、前記低転位領
域は、前記凸型空洞の上部および前記窒化物半導体核の
斜面領域上部であることを特徴とする。 （３） 前記窒化物半導体基板において、前記凸型空洞
の平面形状は、ストライプ状、ドット状、格子状、又は
多角形状であることを特徴とする。 （４） 前記基板は、サファイア、スピネル、シリコ
ン、又は炭化珪素であることを特徴とする。 （５） 気相成長法を用いて、基板上に窒化物半導体を
形成する窒化物半導体基板の成長方法であって、基板上
に、第１の窒化物半導体を成長させ、該第１の窒化物半
導体に凹凸を形成する工程と、その後、気相成長させる
反応装置内において前記第１の窒化物半導体の凹部に空
洞を形成し、前記第１の窒化物半導体上に第２の窒化物
半導体を形成する工程とを有する。 （６） 前記窒化物半導体基板の成長方法において、前
記第２の窒化物半導体の成長前、及び／または成長時
に、窒素原料の流量を低減させることを特徴とする。 （７） 前記窒化物半導体基板の成長方法において、前
記第２の窒化物半導体の成長前、及び／または成長時
に、窒素原料を一時的に流さないことを特徴とする。

【０００７】以上に示すように、本発明における窒化物
半導体基板の成長方法としては、窒化物半導体に凹凸を
形成後、気相成長させる反応装置内において、基板を露
出させ、窒化物半導体の再成長時に空洞を形成する。こ
の基板の露出部は、窒化物半導体の凹部が分解すること
により形成されるものである。その後、前記凸部の窒化
物半導体を核として窒化物半導体が再成長する。凹部と
同時に凸部の窒化物半導体も分解があるものの、凹部に
比べて厚膜であるために凸型形状として残り、再成長を
行うことができる。この再成長は隣り合う凸型の窒化物
半導体核を成長起点として第２の窒化物半導体を成長さ
せるものであり、縦方向の成長だけでなく、該窒化物半
導体核からの斜め方向、及び横方向への成長もする。そ
のため、窒化物半導体の成長と同時に転位も斜め方向や
横方向に進み、転位同士がループを形成し集束する。こ
の転位の集束は図１（ｄ）に示す第１の領域の中央部で
ある。また、第２の領域には縦方向に成長した転位が転
位密度１×１０^８個／ｃｍ ^２以上存在する。低転位領域
としては、第１の領域において中央部を除いた範囲であ
り、転位の具体的数値としては転位密度１×１０^７個／
ｃｍ^２以下である。

【０００８】また、窒化物半導体の成長時の分解方法と
しては、気相成長における前記第２の窒化物半導体の成
長時に、窒素原料の流量を低減させるか、又は一時的に
流さないことにより分解を行う。ＭＯＣＶＤ装置におけ
る窒化物半導体の成長であれば、窒素原料には、例えば
アンモニアを使用する。そのため、このアンモニアの流
量を低減させることにより窒化物半導体表面の分解を行
う。これは、凹凸を形成した後の工程であり、分解によ
り凹部に空洞を形成し、さらに基板を露出するか、又は
凹部を深く形成し、凸部と凹部との高低差を設けること
ができる。その後、窒素原料の流量を第１の窒化物半導
体と同程度に戻し、第２の窒化物半導体を成長させるこ
とで空洞を有する窒化物半導体基板を形成することがで
きる。

【０００９】このように、本発明では第１の窒化物半導
体に凹凸を形成後は、反応装置内での連続反応でありウ
ェハーを反応装置から取り出すことはない。ドライエッ
チングやウェットエッチングによる凹凸を形成後に再成
長を行う場合には、表面の酸化による劣化や、ゴミの付
着による結晶特性の低下が心配されている。特に基板を
露出させた後、再成長をさせる場合には基板と窒化物の
成長界面を露出させたことによる該成長界面の劣化が発
生し、クラックや転位等の問題となる。しかしながら、
本発明では、凹凸形成を全ての範囲においてドライエッ
チングやウェットエッチングだけで行うのではなく、反
応装置内での分解を行うものであり、その後、第２の窒
化物半導体の成長を行うものである。そのため、分解に
より基板を露出させたとしても、ウェハーは窒化物半導
体基板を形成するまでは反応装置から取り出す必要はな
く、大気に触れることでの窒化物半導体の酸化やクラッ
クの発生をなくすことができる。以上より、結晶性の良
好な窒化物半導体基板を得ることができる。

【００１０】また、この窒化物半導体基板は第１の窒化
物半導体の凸部を窒化物半導体核として成長させ、転位
を低減させることができる。これは、前記窒化物半導体
核の表面である上面と側面からの窒化物半導体の成長に
より転位成長方向を曲げて転位同士がループを形成し、
集束させるためである。そのためには窒化物半導体核の
側面形状が階段形状や斜面形状をしていることが転位を
容易に曲げられるため好ましい。以上より、基板と窒化
物半導体との格子定数差や熱膨張係数差から生じた転位
を大幅に低減することができる。具体的数値としては、
転位密度が１×１０^６個／ｃｍ^２以下である低転位領域
を形成する。また、前記凸型空間の平面形状は、特に限
定するものではないが、ストライプ状、ドット状、格子
状、又は多角形状であれば再成長により表面が平坦かつ
鏡面である窒化物半導体基板を得ることができ好まし
い。

【００１１】本発明における基板としては、窒化物半導
体がエピタキシャル成長して基板上に積層できるもので
ある。また、この基板は１２００℃程度の成長温度に耐
えられるものでなければならない。さらに、窒化物半導
体から成る単体基板を得るためには、この基板を除去す
る必要がある。そのため、基板を研削により除去する場
合には、基板の裏面からの研削時に発生するクラックが
少ないものが好ましい。これは、基板に発生したクラッ
クが窒化物半導体まで伸びれば、窒化物半導体の特性低
下や電流リークが発生するからである。またレーザー照
射により基板を除去する場合、窒化物半導体を成長させ
た基板の裏面側からレーザーを照射することにより基板
を除去する。これは、レーザー照射によるレーザー光が
基板を透過することにより、基板と窒化物半導体との界
面にエネルギーを有するため、界面での基板剥離ができ
るのである。そのため、基板としては、上記特性を有す
るサファイア、スピネル、シリコン、又は炭化珪素とす
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図を用いて本発明を詳細に
説明する。 実施形態１．本実施の形態においては、本発明に係る窒
化物半導体基板について説明する。図１（ａ）〜図１
（ｄ）は、本発明における窒化物半導体基板の製造方法
の一例を段階的に示した模式図である。

【００１３】図１（ａ）は基板１上に第１の窒化物半導
体２を成長させたものである。この基板１としては、窒
化物半導体基板や窒化物半導体と異なる異種基板が挙げ
られる。基板１が異種基板である場合には、Ｃ面、Ｒ
面、及びＡ面のいずれかを主面とするサファイア（Ａｌ
_２Ｏ_３）、スピネル（ＭｇＡｌ_２Ｏ_４）のような絶縁性
基板、ＳｉＣ（６Ｈ、４Ｈ、３Ｃ）を用いることができ
る。その他にＺｎＳ、ＺｎＯ、ＧａＡｓ、Ｓｉ、または
窒化物半導体と格子接合する酸化物基板等も用いること
ができる。

【００１４】基板の主面からオフアングルした主面を有
する異種基板について説明する。サファイア基板であれ
ば、表面をステップ状にオフアングルした基板であり、
ほぼ水平なテラス部分と、段差部分とを有している。テ
ラス部分の表面凹凸は平均でおよそ０．５オングストロ
ーム、最大でおよそ２オングストローム程度に調整さ
れ、ほぼ規則正しく形成されている。一方、段差部分の
高さはおよそ１５オングストローム程度に調整されてい
る。なおオフ角θとしては、成長面の水平面に対して、
０．１゜〜０．５゜程度しか傾斜していない。このよう
なオフ角を有するステップ状部分は、基板全体に渡って
連続して形成されていることが望ましいが、特に部分的
に形成されていても良い。オフ角θとは、複数の段差の
底部を結んだ直線と、最上層のステップの水平面との角
度を指すものとする。ステップ段差は３０オングストロ
ーム以下、さらに好ましくは２５オングストローム以
下、最も好ましくは２０オングストローム以下にする。
下限は２オングストローム以上が望ましい。

【００１５】また、オフアングルのオフ角θが０．０１
°〜０．５°、好ましくは０．０５°〜０．３°である
と、素子の寿命特性等が良好となるような表面モフォロ
ジーの改質の点で好ましい。また（１１２−０）面[Ａ
面]を主面とするサファイアであるとき、前記凹凸のス
トライプ形状はそのサファイアの（１１−０２）面[Ｒ
面]に対して垂直なストライプ形状を有していることが
好ましく、また（１１１）面を主面とするスピネルであ
るとき、前記凹凸のストライプ形状はそのスピネルの
（１１０）面に対して垂直なストライプ形状を有してい
ることが好ましい。

【００１６】サファイアＣ面上に窒化物半導体を選択成
長させた場合、窒化物半導体は面内ではＡ面に対して平
行な方向で成長しやすく、垂直な方向では成長しにくい
傾向にある。従ってＡ面に対して垂直な方向でストライ
プを設けると、窒化物半導体核同士の間の窒化物半導体
がつながって成長しやすくなり、結晶成長が容易に可能
となる。更に、前記したように凹凸をストライプ形状と
する場合にはウェハーのオリフラ面に対する垂直方向か
ら０°〜０．５°の範囲委にずらして形成すると表面モ
フォロジーがよく、ピットが発生せず好ましい。

【００１７】次に、Ａ面を主面とするサファイア基板を
用いた場合、上記Ｃ面を主面とする場合と同様に、例え
ばオリフラ面をＲ面とすると、Ｒ面に対して垂直方向
（好ましくは、わずかにずらす）に、互いに平行なスト
ライプを形成することにより、ストライプ幅方向に対し
て窒化物半導体が成長しやすい傾向にあるため、転位の
少ない窒化物半導体を成長させることができる。基板１
となる材料の好ましい形態について更に説明する。基板
となる材料の主面をオフアングルさせた基板、さらにス
テップ状にオフアングルさせた基板を用いたほうが好ま
しい。オフアングルさせた基板を用いると、表面に３次
元成長が見られず、ステップ成長があらわれ表面が平坦
になり易い。更にステップ状にオフアングルされている
サファイア基板のステップに沿う方向（段差方向）が、
サファイアのＡ面に対して垂直に形成されていると、こ
の窒化物半導体基板上にレーザ素子を形成した場合に窒
化物半導体のステップ面がレーザの共振器方向と一致
し、レーザ光が表面粗さにより乱反射されることが少な
くなり好ましい。

【００１８】また次に、スピネル（ＭｇＡｌ₂Ｏ₄）に対
しても、窒化物半導体の成長は異方性があり、窒化物半
導体の成長面を（１１１）面とし、オリフラ面を（１１
０）面とすると、窒化物半導体は（１１０）面に対して
平行方向に成長しやすい傾向がある。従って、（１１
０）面に対して垂直方向にストライプを形成すると窒化
物半導体層と隣接する窒化物半導体同士が保護膜の上部
でつながって、転位の少ない結晶を成長できる。

【００１９】また、基板１上に形成する第１の窒化物半
導体２を成長させる前に、基板１上に緩衝層としてバッ
ファ層（図示されない）を薄膜であれば形成することも
できる。バッファ層としては、ＡｌＮ、ＧａＮ、Ａｌ_ｘ
Ｇａ_１−ｘＮ（０≦Ｘ≦１）、Ｉｎ_ｘＧａ_１−ｘＮ（０
≦Ｘ≦１）等が用いられる。バッファ層は３００℃〜９
００℃の温度で、膜厚１０オングストローム〜５μｍ、
好ましくは１０オングストローム〜０．５μｍで成長さ
せる。また、バッファ層を多層膜で成長させてもよい。
このバッファ層は基板１と第１の窒化物半導体２との格
子定数を緩和する効果がある。そのため、第１の窒化物
半導体を成長させる成長起点からの貫通転位の発生を低
減させることができる。

【００２０】第１の窒化物半導体２としては、次工程で
凹凸を形成した後、さらに熱分解を行うことができる膜
厚を有するものであり、具体的には膜厚２μｍ以上とす
る。この第１の窒化物半導体２は、一般式Ｉｎ_ｘＡｌ_ｙ
Ｇａ_{１−ｘ−ｙ}Ｎ（０≦Ｘ＜１、０≦Ｙ＜１、０≦Ｘ＋
Ｙ＜１）で表すことができる。成長方法としては、ＭＯ
ＣＶＤ装置での成長であれば、成長温度を１０００℃以
上で、原料にはＩＩＩ族源にはＴＭＧ（トリメチルガリ
ウム）やＴＭＡ（トリメチルアルミニウム）、ＴＭＩ
（トリメチルインジウム）等を用い、窒素源としてアン
モニアを用いることで窒化物半導体を形成する。また、
ノンドープ、ｐ型不純物ドープ、ｎ型不純物ドープ、ｐ
型不純物とｎ型不純物を同時ドープしたものがある。こ
れにより、後工程において基板をラッピング等により除
去し、窒化物半導体の単体基板とした場合に、この基板
除去面をｎ型窒化物半導体層、又はｐ型窒化物半導体層
とすることができる。そのため、この基板の除去面にｎ
電極、又はｐ電極を形成した半導体発光素子を形成する
ことができる。

【００２１】次に、図１（ｂ）に示すように基板１上に
形成した第１の窒化物半導体２に部分的に凹凸を形成す
る。ここでの凹凸形成は基板を露出させるのではなく、
反応装置内において熱分解によって基板を露出できる程
度にエッチングされていればよい。そのため、ここでの
エッチング法としては特に限定せず、ドライエッチング
やウェットエッチング等を行うことができる。

【００２２】パターン形状の凹凸とするにはマスクを用
い、凹凸を形成する。まず、第１の窒化物半導体２上に
パターン上の保護膜を形成する。その後、エッチングに
より第１の窒化物半導体２に凹凸を形成する。さらに、
保護膜を除去することで、第１の窒化物半導体とする。
保護膜としては、例えば、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸
化チタン、酸化ジルコニウム等の酸化物、窒化物、又は
これらの多層膜を用いることができる。また、この他
に、１２００℃以上の融点を有する金属であるタングス
テンやモリブデン等も保護膜とすることができる。

【００２３】この保護膜の形成方法としては、ＣＶＤ、
スパッタリング及び、蒸着法を用い、保護膜を第１の窒
化物半導体２上に成膜し、その後、レジストを塗布し
て、フォトリソグラフィによりマスクを所定のパターン
形状であるストライプ状、ドット状、格子状、又は多角
形状にするためにエッチングする。また、マスクの幅と
しては、ストライプ幅であれば５〜５０μｍとし、格子
幅も同様に５〜５０μｍとできる。ここでの保護膜の開
口部が第１の窒化物半導体２における凹部である。この
開口部は広すぎれば、第２の窒化物半導体同士が合わさ
ることができず、また狭すぎれば横方向に転位を曲げた
範囲が狭くなり低転位領域をウェハー上に広範囲で得る
ことができない。そのため、開口部の幅としては上記に
示す５〜５０μｍが好ましい範囲である。以上により形
成した第１の窒化物半導体の凸部と凹部との比は凹部を
広くするものとする。これは、第１の窒化物半導体上に
成長させる第２の窒化物半導体において、前記凹部上は
窒化物半導体が横方向成長している領域であり、低欠陥
領域となる。そのため、この領域を広範囲で形成するこ
とが望ましいためである。

【００２４】その後、エッチングにより凹凸を形成した
後、マスクを除去する。第１の窒化物半導体２の膜厚と
しては、窒化物半導体核を形成できる膜厚であればよく
３μｍ以上とする。例えば、第１の窒化物半導体２の膜
厚が１０μｍであれば、８μｍ程度のエッチングが必要
である。後工程において、窒化物半導体の分解による基
板露出をするのであれば、第１の窒化物半導体２の凹部
の膜厚が２μｍ以下、好ましくは０．５μｍ以下であ
る。これは、反応装置内での分解時間を短時間とするた
めである。以上よりエッチングの深さではなく、凹部の
膜厚が２μｍ以下、好ましくは０．５μｍ以下とする。

【００２５】また、保護膜の平面形状を多角形状、また
は多角形状抜きとすれば、第２の窒化物半導体３の成長
時に転位を多角形の中心部に集束させることができる。
例えば、保護膜が六角形とした場合、ウェハー上に転位
が点在することとなる。このように基板の表面上に転位
を均等に散らすことができれば、基板と窒化物半導体と
の歪みにより発生する反りを大幅に緩和することができ
る。その他、保護膜の平面形状が円形であっても同様の
効果を有する。

【００２６】次に、ウェハーを反応装置に移動させ、空
洞を有する第２の窒化物半導体３の成長を行う。まず、
ウェハーを反応装置に準備する。ここで、第１の窒化物
半導体２を分解させるには、分解条件としては、第２の
窒化物半導体の成長時に、窒素原料の流量を低減させる
か、又は一時的に流さないことである。反応装置がＭＯ
ＣＶＤ装置である場合には、窒素源であるアンモニアの
流量を低減させる。具体的には毎分当たりのアンモニア
の流量を８リットル以下、好ましくは４リットル以下と
し、最も好ましくは毎分当たりの流量を０．１リットル
とする。アンモニアの流量が少なければ、分解は促進さ
れるが流すのを止めれば表面がメタル化してしまう。そ
のため、上記に示す一時的とは１分以下とする。この範
囲であれば分解のみ起こりメタル化することもない。こ
の条件により、第１の窒化物半導体２の分解が促進され
る。以上により、第１の窒化物半導体２の凹部底面が除
去され図１（ｃ）に示すように基板が露出する。その
後、成長条件を第１の窒化物半導体２と同様にして第２
の窒化物半導体３を成長させることで図１（ｄ）に示す
ような表面が平坦である窒化物半導体基板を得ることが
できる。ここで、第１の領域を低転位領域とする。また
第２の領域は転位が多く、後工程においてレーザ素子を
形成することは困難である。

【００２７】この第２の窒化物半導体３としては、一般
式Ｉｎ_ｘＡｌ_ｙＧａ_{１−ｘ−ｙ}Ｎ（０≦Ｘ＜１、０≦Ｙ
＜１、０≦Ｘ＋Ｙ＜１）で表すことができる。また、ノ
ンドープ、ｐ型不純物ドープ、ｎ型不純物ドープ、ｐ型
不純物とｎ型不純物を同時ドープしたものが挙げられ
る。第２の窒化物半導体３は、第１の窒化物半導体２上
の成長であると同時に、図１（ｄ）における第１の領域
は空間部上の成長でもある。そのため、保護膜上での連
続成長で窒化物半導体の平坦面を形成するＥＬＯ法では
選択性が低いために用いることができなかったＡｌ_ｘＧ
ａ_１−ｘＮ（０≦Ｘ＜１）を用いることもできる。以上
により、転位が低減された窒化物半導体基板とすること
ができる。

【００２８】実施形態２．実施形態１において、第１の
窒化物半導体に凹凸を形成後、反応装置内において分解
をさせる工程で基板を露出させないで、第２の窒化物半
導体を再成長させるものである。その他の条件は実施形
態１と同様とする。実施形態２における窒化物半導体基
板の断面図を図２に示す。また、実施形態１及び２にお
ける平面図を図３に示す。ここで得られる窒化物半導体
基板も窒化物半導体層の表面の転位密度が１×１０^７個
／ｃｍ^２以下となる低転位領域を有する窒化物半導体基
板である。

【００２９】実施形態１または実施形態２において、窒
化物半導体基板を形成した後、この平坦化された窒化物
半導体基板上に窒化物半導体素子を成長させる。例え
ば、上記で得られた窒化物半導体基板の表面上に、ｎ−
コンタクト層、クラック防止層、ｎ−クラッド層、ｎ−
光ガイド層、量子井戸構造から成る活性層、キャップ
層、ｐ−光ガイド層、ｐ−クラッド層、ｐ−コンタクト
層と積層し、窒化物半導体レーザ素子とする。

【００３０】ｎ−コンタクト層としては、ＴＭＧ（トリ
メチルガリウム）、ＴＭＡ（トリメチルアルミニウ
ム）、アンモニア、不純物ガスにシランガスを用い、成
長温度を１０００℃〜１０５０℃でＳｉドープのＡｌ_ｘ
Ｇａ_１−ｘＮ（０≦Ｘ＜１）を膜厚５μｍで成長させ
る。クラック防止層としては、ＴＭＧ、ＴＭＩ（トリメ
チルインジウム）、アンモニアを用い、温度を１０００
℃以下にしてＩｎ_ｘＧａ_{１− ｘ}Ｎ（０≦Ｘ＜１）を膜厚
０．１５μｍで成長させる。ｎ−クラッド層としては、
成長温度を１０００℃以上にして、原料ガスにＴＭＡ、
ＴＭＧ及びアンモニアを用い、アンドープのＡｌ_ｘＧａ
_１−ｘＮ（０≦Ｘ＜１）より成るＡ層、シランガスをド
ープしたＳｉを１×１０^１８／ｃｍ^３〜５×１０^１９／
ｃｍ^３ドープしたＧａＮよりなるＢ層をそれぞれ１０〜
１００Åの膜厚で５〜２００回繰り返して積層し、総膜
厚１μｍの超格子多層膜とする。ｎ−光ガイド層は、同
温でアンドープのＧａＮを膜厚０．１５μｍで成長させ
る。

【００３１】活性層は、シランガスをドープしたＩｎ_ｘ
Ｇａ_１−ｘＮ（０≦Ｘ＜１）を障壁層（Ｂ）、アンドー
プのＩｎ_ｘＧａ_１−ｘＮ（０≦Ｘ＜１）を井戸層（Ｗ）
として、障壁層を１４０Å、井戸層を４０Åとして、
（Ｂ）／（Ｗ）／（Ｂ）／（Ｗ）〜／（Ｂ）として総膜
厚を約５００Åの多重量子井戸構造（ＭＱＷ）とする。
また、上記に示す順に積層し、最終障壁層をノンドー
プ、又は他の障壁層よりも厚膜で形成することで寿命特
性を向上することができる。

【００３２】キャップ層には不純物ガスとしてＣｐ_２Ｍ
ｇ（シクロペンタジエニルマグネシウム）を用い、Ｍｇ
を約１×１０^１８／ｃｍ^３〜５×１０^１９／ｃｍ^３ドー
プしたＡｌ_ｘＧａ_１−ｘＮ（０≦Ｘ＜１）を膜厚１００
Åで成長させる。ｐ−光ガイド層としては、成長温度を
約１０００℃とし、アンドープＧａＮを膜厚０．１５μ
ｍで成長させる。続いて、１０００℃でアンドープのＡ
ｌ_ｘＧａ_１−ｘＮ（０≦Ｘ＜１）より成るＡ層、Ｍｇド
ープＧａＮより成るＢ層をそれぞれ１０〜１００Åで成
長させ、この積層を５〜１００回繰り返し行い、 総膜
厚を約０．５μｍで成長させる。ｐ−コンタクト層とし
てはＭｇドープのＧａＮで、膜厚が約１５０Åとする。

【００３３】以上により、得られた窒化物半導体の単体
基板上に成長させた窒化物半導体素子は室温においてし
きい値２．８ｋＡ／ｃｍ２、５〜７０ｍＷの出力におい
て発振波長４０５ｎｍの連続発振が得られる。レーザ素
子を形成後、リッジを形成し、絶縁保護膜、ｐ型電極、
及びｎ型電極、さらにパッド電極を前記両電極に形成す
る。 このレーザ素子の素子寿命は、１０００時間以上
を示し、３００００時間を越えるものも提供できる。さ
らに、本発明により得られる窒化物半導体基板から単体
基板は容易に得ることができる。これは、異種基板との
成長界面は第１の窒化物半導体の転位密度が多い柱（第
２の領域）のみだからである。そのため、基板を研削や
ラッピング、その他に電子線や電磁波照射によって除去
することが可能となる。単体基板は電極の対極構造を可
能とし、ｐ型電極とｎ型電極とを対極面に形成すること
ができる。

【００３４】本発明において、窒化物半導体の一般式と
しては、Ｉｎ_ｘＡｌ_ｙＧａ_{１−ｘ− ｙ}Ｎ（０≦Ｘ＜１、
０≦Ｙ＜１、０≦Ｘ＋Ｙ＜１）で表される。また、ＩＩ
Ｉ族元素にＢを用いたり、Ｖ族元素であるＮの一部をＡ
ｓ、Ｐで置換した混晶物を用いることができる。

【００３５】本発明の窒化物半導体を成長させる方法と
しては、ＭＯＣＶＤ（有機金属化学気相成長法）の他
に、ＨＶＰＥ（ハライド気相成長法）、ＭＢＥ（分子線
エピタキシー法）等、窒化物半導体を成長させるのに公
知である方法を適用することができる。

【００３６】また、窒化物半導体の成長時に用いるｎ型
不純物としては、具体的にはＳｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓ、
Ｏ、Ｔｉ、Ｚｒ等のＩＶ族、若しくはＶＩ族元素を用い
ることができ、ｐ型不純物としては、Ｂｅ、Ｚｎ、Ｍ
ｎ、Ｃｒ、Ｍｇ、Ｃａ等が挙げられる。また、第２の窒
化物半導体層を成長させるとき、ｎ型導電性を得るには
良好なオーミック性を確保する必要がある。それにはｎ
型不純物は、５×１０^１６／ｃｍ^３〜５×１０^２１／ｃ
ｍ^３の範囲でドープすることが好ましい。 又は、窒化
物半導体の原料となるＩＩＩ族とＶ族の成分のモル比
（ＩＩＩ／Ｖのモル比）を調整して成長させる等によ
り、横方向の成長を縦方向の成長に比べて促進させ転位
を低減させる点で好ましく、さらに窒化物半導体の表面
の面状態を良好にする点で好ましい。

【００３７】

【実施例】以下に本発明の実施例を示すが本発明はこれ
に限定されない。 ［実施例１］Ｃ面を主面とし、オリフラ面をＡ面とする
２インチφのサファイア基板を基板１に用い、このサフ
ァイア基板１を反応容器内にセットし、温度を５１０℃
にして、キャリアガスに水素、原料ガスにアンモニアと
ＴＭＧ（トリメチルガリウム）とを用い、サファイア基
板１上にＭＯＣＶＤ法により、ＧａＮよりなるバッファ
層を２００オングストロームの膜厚で成長させる。

【００３８】次に、温度を１０５０℃にしてＭＯＣＶＤ
法により、原料ガスにＴＭＧ、アンモニアを用い、アン
ドープの窒化ガリウムよりなる第１の窒化物半導体２を
５μｍの膜厚で成長させる。ここでのアンモニアは４．
０リットル／分で流す。

【００３９】次に、ＭＯＣＶＤ装置からウェハーを取り
出し、ＣＶＤ装置に移す。ＣＶＤ法により、ＳｉＯ_２保
護膜を膜厚０．５μｍで成膜し、１０μｍ間隔のストラ
イプ形状とする。さらに、この保護膜をマスクとしてエ
ッチングにより第１の窒化物半導体２に凹凸を形成す
る。ここで凹部の膜厚は０．５μｍとする。次に、ドラ
イエッチングである等方性エッチングにより、温度１２
０℃で、エッチングガスに酸素、ＣＦ_４を用い、ＳｉＯ
_２保護膜を取り除く。

【００４０】この凹凸を形成した第１の窒化物半導体２
を再度、ＭＯＣＶＤ装置に移動させ、第２の窒化物半導
体３を成長させる。まず、凹部の分解を行うために成長
温度を１０５０℃でアンモニアの流量を０．１リットル
／分をして１時間反応させる。ここで、凹部の窒化物半
導体は分解され基板を露出する。

【００４１】次に、アンモニアの流量を４．０リットル
／分、ＴＭＧを１４０ｃｃとすることで第２の窒化物半
導体３を膜厚１５μｍで形成する。ここで得られる窒化
物半導体基板は表面が鏡面であり平坦な基板である。第
１の窒化物半導体の凹部は基板形成後は空洞となり、窒
化物半導体基板に生じる反りを抑制することができる。

【００４２】以上により得られた窒化物半導体基板の表
面を、ＣＬ（カソードルミネセンス）により観測する
と、第１の窒化物半導体の凸部には転位が見られるが、
前記空洞上部は転位が１×１０^７／ｃｍ^２以下の低欠陥
領域となる。

【００４３】［実施例２］Ｃ面を主面とし、オリフラ面
をＡ面とする２インチφのサファイア基板を基板１に用
い、このサファイア基板１を反応容器内にセットし、温
度を５１０℃にして、キャリアガスに水素、原料ガスに
アンモニアとＴＭＧ（トリメチルガリウム）とを用い、
サファイア基板１上にＭＯＣＶＤ法により、ＧａＮより
なるバッファ層を２００オングストロームの膜厚で成長
させる。

【００４４】次に、温度を１０５０℃にしてＭＯＣＶＤ
法により、原料ガスにＴＭＧ、アンモニアを用い、アン
ドープの窒化ガリウムよりなる第１の窒化物半導体２を
５μｍの膜厚で成長させる。ここでのアンモニアは４．
０リットル／分で流す。

【００４５】次に、ＭＯＣＶＤ装置からウェハーを取り
出し、ＣＶＤ装置に移す。ＣＶＤ法により、ＳｉＯ_２保
護膜を膜厚０．５μｍで成膜し、１０μｍ間隔のストラ
イプ形状とする。さらに、この保護膜をマスクとしてエ
ッチングにより第１の窒化物半導体２に凹凸を形成す
る。ここで凹部の膜厚は０．５μｍとする。次に、ドラ
イエッチングである等方性エッチングにより、温度１２
０℃で、エッチングガスに酸素、ＣＦ_４を用い、ＳｉＯ
_２保護膜を取り除く。

【００４６】この凹凸を形成した第１の窒化物半導体２
を再度、ＭＯＣＶＤ装置に移動させ、第２の窒化物半導
体３を成長させる。まず、凹部の分解を行うために成長
温度を１０５０℃でアンモニアの流量を０．１リットル
／分をして１時間反応させる。ここで、凹部の窒化物半
導体は分解され基板を露出する。

【００４７】次に、アンモニアの流量を４．０リットル
／分、ＴＭＧを１４０ｃｃとし、Ｍｇを５×１０^１６／
ｃｍ^３〜５×１０^２１／ｃｍ^３の範囲内でドープするこ
とで横方向成長を促進させ、第２の窒化物半導体３を膜
厚１０μｍで形成する。ここで得られる窒化物半導体基
板は実施例１と同様に表面が鏡面であり平坦な基板とす
ることができる。

【００４８】以上により得られた窒化物半導体基板の表
面を、ＣＬ（カソードルミネセンス）により観測する
と、第１の窒化物半導体の凸部には転位が見られるが、
前記空洞上部は転位が１×１０^７／ｃｍ^２以下の低欠陥
領域となる。

【００４９】［実施例３］上記実施例１において、第２
の窒化物半導体の成長時にＳｉを５×１０^１６／ｃｍ^３
〜５×１０^２１／ｃｍ^３の範囲内でドープする以外は同
様の条件として窒化物半導体基板を成長させる。ここで
得られる窒化物半導体基板はサファイアを研削除去する
ことにより窒化物半導体から成るｎ型を示す単体基板と
なる。この単体基板の表面の低転位領域は１×１０^７／
ｃｍ^２以下とすることができる。

【００５０】［実施例４］上記実施例１において、第２
の窒化物半導体の成長時にＳｉを実施例３における範囲
内でドープし、Ｍｇを実施例２における範囲内でドープ
する以外は実施例１と同様の条件として窒化物半導体基
板を成長させる。ここで得られる窒化物半導体基板の表
面における低転位領域は単位面積あたりの転位密度を１
×１０^７／ｃｍ^２以下とすることができる。

【００５１】［実施例５］上記実施例１で得られた窒化
物半導体基板上に窒化物半導体から成るレーザ素子を図
４に示すようにｐ型電極とｎ型電極とを同一面上に形成
する。

【００５２】（アンドープｎ型コンタクト層２０１）ま
ず、窒化物半導体基板をＭＯＣＶＤ装置の反応容器内に
セットし、１０５０℃で窒化物半導体に、ＴＭＧ（トリ
メチルガリウム）、ＴＭＡ（トリメチルアルミニウ
ム）、アンモニアを用い、Ａｌ_０．０５Ｇａ_０．９５Ｎ
よりなるアンドープｎ型コンタクト層２０１を１μｍの
膜厚で成長させる。この層は、ＧａＮからなる窒化物半
導体基板とｎ型コンタクト層をはじめとする半導体素子
との間で、緩衝層としての機能を有する。

【００５３】（ｎ型コンタクト層２０２）次に得られた
バッファ層１０１上にＴＭＧ、ＴＭＡ、アンモニア、不
純物ガスとしてシランガスを用い、１０５０℃でＳｉド
ープしたＡｌ_０．０５Ｇａ_{０．９ ５}Ｎよりなるｎ型コン
タクト層２０２を４μｍの膜厚で成長させる。

【００５４】（クラック防止層２０３）次に、ＴＭＧ、
ＴＭＩ（トリメチルインジウム）、アンモニアを用い、
温度を９００℃にしてＩｎ_０．０７Ｇａ_０．９３Ｎより
なるクラック防止層２０３を０．１５μｍの膜厚で成長
させる。なお、このクラック防止層は省略可能である。

【００５５】（ｎ型クラッド層２０４）次に、温度を１
０５０℃にして、原料ガスにＴＭＡ、ＴＭＧ及びアンモ
ニアを用い、アンドープのＡｌ_０．０５Ｇａ_０．９５Ｎ
よりなるＡ層を２５Åの膜厚で成長させ、続いて、ＴＭ
Ａを止め、不純物ガスとしてシランガスを用い、Ｓｉを
５×１０^１８／ｃｍ^３ドープしたＧａＮよりなるＢ層を
２５Åの膜厚で成長させる。この操作を２００回繰り返
しＡ層とＢ層との積層構造とし、総膜厚１μｍの多層膜
（超格子構造）よりなるｎ型クラッド層を成長させる。

【００５６】（ｎ型ガイド層２０５）次に、同様の温度
で、原料ガスにＴＭＧ及びアンモニアを用い、アンドー
プのＧａＮよりなるｎ型ガイド層２０５を０．１５μｍ
の膜厚で成長させる。このｎ型ガイド層２０５は、ｎ型
不純物をドープしてもよい。

【００５７】（活性層２０６）次に、温度を９００℃に
し、原料ガスにＴＭＩ（トリメチルインジウム）、ＴＭ
Ｇ及びアンモニアを用い、不純物ガスとしてシランガス
を用い、Ｓｉを５×１０^１８／ｃｍ^３ドープしたＩｎ
_０．０５Ｇａ_０．９５Ｎよりなる障壁層を１４０Åの膜
厚、シランガスを止め、アンドープのＩｎ_０．１３Ｇａ
_０．８７Ｎよりなる井戸層を４０Åの膜厚で、障壁層／
井戸層／障壁層／井戸層の順に積層し、最後に障壁層と
して、ＴＭＩ、ＴＭＧ及びアンモニアを用い、アンドー
プのＩｎ_{０ ．０５}Ｇａ_０．９５Ｎを成長させる。活性層
２０６は、総膜厚５００Åの多重量子井戸構造（ＭＱ
Ｗ）となる。

【００５８】（ｐ型電子閉じ込め層２０７）次に、活性
層と同じ温度で、原料ガスにＴＭＡ、ＴＭＧ及びアンモ
ニアを用い、不純物ガスとしてＣｐ_２Ｍｇ（シクロペン
タジエニルマグネシウム）を用い、Ｍｇを１×１０^１９
／ｃｍ^３ドープしたＡｌ_０．３Ｇａ_０．７Ｎよりなるｐ
型電子閉じ込め層２０７を１００Åの膜厚で成長させ
る。

【００５９】（ｐ型ガイド層２０８）次に、温度を１０
５０℃にして、原料ガスにＴＭＧ及びアンモニアを用
い、アンドープのＧａＮよりなるｐ型ガイド層２０８を
０．１５μｍの膜厚で成長させる。このｐ型ガイド層
は、ｐ型不純物をドープしてもよい。

【００６０】（ｐ型クラッド層２０９）次に、１０５０
℃でアンドープＡｌ_０．０５Ｇａ_０．９５ＮよりなるＡ
層を２５Åの膜厚で成長させ、続いてＴＭＡを止め、Ｃ
ｐ_２Ｍｇを用いて、ＭｇドープＧａＮよりなるＢ層を２
５Åの膜厚で成長させ、それを９０回繰り返して総膜厚
０．４５μｍの超格子層よりなるｐ型クラッド層２０９
を成長させる。ｐ型クラッド層は、ＧａＮとＡｌＧａＮ
とを積層した超格子構造とする。ｐ型クラッド層１０９
を超格子構造とすることによって、クラッド層全体のＡ
ｌ混晶比を上げることができるので、クラッド層自体の
屈折率が小さくなり、さらにバンドギャップエネルギー
が大きくなるので、しきい値を低下させる上で非常に有
効である。

【００６１】（ｐ型コンタクト層２１０）最後に、１０
５０℃で、ｐ型クラッド層２０９の上に、ＴＭＧ、アン
モニア、Ｃｐ_２Ｍｇを用い、Ｍｇを１×１０^２０／ｃｍ
^３ドープしたｐ型ＧａＮよりなるｐ型コンタクト層２１
０を１５０Åの膜厚で成長させる。反応終了後、反応容
器内において、ウェハを窒素雰囲気中、７００℃でアニ
ーリングを行い、ｐ型層をさらに低抵抗化する。

【００６２】アニーリング後、窒化物半導体レーザ素子
を積層させた窒化物半導体基板を反応容器から取り出
し、最上層のｐ型コンタクト層の表面にＳｉＯ_２よりな
る保護膜を形成して、ＲＩＥ（反応性イオンエッチン
グ）を用いてＣＦ_４ガスによりエッチングすることによ
り、ストライプ状の導波路領域としてリッジストライプ
を形成する。

【００６３】次にリッジストライプ形成後、Ｚｒ酸化物
（主としてＺｒＯ_２）よりなる絶縁保護膜を、エッチン
グにより露出したｐ型ガイド層２０８上に０．５μｍの
膜厚で形成する。

【００６４】ｐ型コンタクト層上にｐ型電極をＮｉとＡ
ｕより形成し、また、ｐ型電極と平行してｎ型コンタク
ト層上にＴｉとＡｌよりｎ型電極を形成する。電極形成
後、基板の裏面をスクライブして、ストライプ状のｐ型
電極に垂直な方向でバー状に劈開し、劈開面にＳｉ
Ｏ_２、ＴｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５（酸化ニオブ）等からなる
共振器ミラーを成膜する。その後、ｐ型電極に平行な方
向で、バーを切断してレーザチップとする。

【００６５】次に、ＳｉＯ_２とＴｉＯ_２よりなる誘電体
多層膜を設けた後、ｐ型電極上にはＲｈＯ／Ｐｔ／Ａｕ
（３０００Å−１５００Å−６０００Å）よりなるパッ
ト電極、及びｎ型電極上にはＮｉ−Ｔｉ−Ａｕ（１００
０Å−１０００Å−８０００Å）よりなるパット電極を
それぞれ設けた。この時、共振器面（反射面側）にもＳ
ｉＯ_２とＴｉＯ_２よりなる誘電体多層膜が設けられてい
る。

【００６６】以上のようにして得られたレーザ素子は、
室温においてしきい値２．８ｋＡ／ｃｍ^２、３０ｍＷの
出力において発振波長４０５ｎｍの連続発振のレーザ素
子が得られる。得られるレーザ素子の素子寿命は、５０
００時間以上が期待できる。

【００６７】［実施例６］上記実施例３で得られた窒化
物半導体から成る単体基板上に窒化物半導体から成るレ
ーザ素子を形成する。ここで、前記窒化物半導体基板上
に形成するレーザ素子は実施例５と同様とする。

【００６８】ｐ型コンタクト層１１０を成長させ、反応
終了後、反応容器内において、基板を窒素雰囲気中、７
００℃でアニーリングを行い、ｐ型層をさらに低抵抗化
する。

【００６９】アニーリング後、窒化物半導体レーザ素子
を積層させたＧａＮから成る単体基板を反応容器から取
り出し、最上層のｐ型コンタクト層の表面にＳｉＯ_２よ
りなる保護膜を形成して、ＲＩＥ（反応性イオンエッチ
ング）を用いてＣＦ_４ガスによりエッチングすることに
より、ストライプ状の導波路領域としてリッジストライ
プを形成する。

【００７０】次にリッジストライプ形成後、Ｚｒ酸化物
（主としてＺｒＯ_２）よりなる絶縁保護膜を、エッチン
グにより露出したｐ型ガイド層１０８上に０．５μｍの
膜厚で形成する。

【００７１】ｐ型コンタクト層上にｐ型電極をＮｉとＡ
ｕより形成する。その後、ｐ型電極と対極するように裏
面となる第１の窒化ガリウム系化合物半導体層にはＴｉ
とＡｌよりｎ型電極を形成する。このｐ型電極は、リッ
ジ上にストライプ形成されており、同じくストライプ形
成されているｎ型電極とは対極であり平行な方向で形成
する。

【００７２】電極形成後、ｎ型電極側をスクライブし
て、ストライプ状のｐ型電極に垂直な方向でバー状に劈
開し、劈開面にＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２等からなる共振器ミ
ラーを成膜する。その後、ｐ型電極に平行な方向で、バ
ーを切断してレーザチップとする。

【００７３】次に、ＳｉＯ_２とＴｉＯ_２よりなる誘電体
多層膜を設けた後、ｐ型電極上にはＲｈＯ／Ｐｔ／Ａｕ
（３０００Å−１５００Å−６０００Å）、ｎ型電極上
にＮｉ−Ｔｉ−Ａｕ（１０００Å−１０００Å−８００
０Å）よりなるパット電極をそれぞれ設けた。この時、
共振器面（反射面側）にもＳｉＯ_２とＴｉＯ_２よりなる
誘電体多層膜が設けられている。

【００７４】以上のようにして得られたレーザ素子は、
図５に示すものであり、室温においてしきい値２．８ｋ
Ａ／ｃｍ^２、５〜６０ｍＷの出力において発振波長４０
５ｎｍの連続発振のレーザ素子が得られる。得られるレ
ーザ素子の素子寿命は、１０００〜３００００時間が期
待できる。

【００７５】

【発明の効果】以上に示すように、本発明によれば、結
晶性の劣化等を抑制した低転位の窒化物半導体基板を提
供することができる。また、基板を除去することにより
窒化物から成る単体基板とすることもできるため、裏面
電極構造を可能とし、工程の簡略化による歩留まり向
上、放熱性の向上が期待できる。そのため、寿命特性等
の素子性能が良好な窒化物半導体が期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）から（ｄ）は、本発明の製造方法を
模式的に示す工程断面図である。

【図２】図２は、本発明の一実施形態を示す模式的断面
図である。

【図３】図３は、本発明の一実施形態を示す平面図であ
る。

【図４】本発明の一実施形態に係る窒化物半導体レーザ
素子構造を示す模式断面図である。

【図５】本発明の一実施形態に係る窒化物半導体レーザ
素子構造を示す模式断面図である。

【符号の説明】

１・・・・基板 ２・・・・第１の窒化物半導体 ３・・・・第２の窒化物半導体 １０１・・・第１の領域 １０２・・・第２の領域 ２０１・・・アンドープｎ型コンタクト層 ２０２・・・ｎ型コンタクト層 ２０３・・・クラック防止層 ２０４・・・ｎ型クラッド層 ２０５・・・ｎ型ガイド層 ２０６・・・活性層 ２０７・・・ｐ型電子閉じ込め層 ２０８・・・ｐ型ガイド層 ２０９・・・ｐ型クラッド層 ２１０・・・ｐ型コンタクト層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前川 仁志 徳島県阿南市上中町岡491番地100 日亜化 学工業株式会社内 Ｆターム(参考） 4G077 AA03 AB01 BE11 DB08 EE05 EF03 TB05 TC13 TC17 5F041 AA43 CA05 CA40 CA65 CA74 CA82 5F045 AA05 AB14 AB17 AB18 AC08 AC12 AF02 AF03 AF09 EE17 HA02 HA12 5F073 AA13 AA45 AA51 AA74 AA83 CA07 CB05 CB20 CB22 EA28

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に窒化物半導体層を有する窒化物
   半導体基板であって、 基板上に、部分的に断面形状が凸型である空洞と、該凸
   型空洞の両横側に窒化物半導体核とを有し、該窒化物半
   導体核を成長起点とする窒化物半導体層の表面には転位
   密度１×１０^７個／ｃｍ^２以下の低転位領域を有するこ
   とを特徴とする窒化物半導体基板。
2. 【請求項２】 前記低転位領域は、前記凸型空洞の上部
   および前記窒化物半導体核の斜面領域上部であることを
   特徴とする請求項１に記載の窒化物半導体基板。
3. 【請求項３】 前記凸型空間の平面形状は、ストライプ
   状、ドット状、格子状、又は多角形状であることを特徴
   とする請求項１記載の窒化物半導体基板。
4. 【請求項４】 前記基板は、サファイア、スピネル、シ
   リコン、又は炭化珪素であることを特徴とする請求項１
   記載の窒化物半導体基板。
5. 【請求項５】 気相成長法を用いて、基板上に窒化物半
   導体を形成する窒化物半導体基板の成長方法であって、 基板上に、第１の窒化物半導体を成長させ、該第１の窒
   化物半導体に凹凸を形成する工程と、その後、気相成長
   させる反応装置内において前記第１の窒化物半導体の凹
   部に空洞を形成し、第１の窒化物半導体上に第２の窒化
   物半導体を形成する工程とを有する窒化物半導体基板の
   成長方法。
6. 【請求項６】 前記第２の窒化物半導体の成長前、及び
   ／又は成長時に、窒素原料の流量を低減させることを特
   徴とする請求項５記載の窒化物半導体基板の成長方法。
7. 【請求項７】 前記第２の窒化物半導体の成長前、及び
   ／又は成長時に、窒素原料を一時的に流さないことを特
   徴とする請求項５記載の窒化物半導体基板の成長方法。