JP2830814B2 - 窒化ガリウム系化合物半導体の結晶成長方法、及び半導体レーザの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、窒化ガリウム系化
合物半導体の結晶成長方法、及び半導体レーザの製造方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】窒化ガリウム系化合物半導体は、立方晶
に比ベて六方晶が安定であり、従来は主としてサファイ
ア基板上の結晶成長が試みられてきた。サファイアｃ面
（（０，０，０，１）面）上の窒化ガリウム系化合物半
導体を用いることによって発光ダイオードも実現されて
いる。図１１は、従来技術による発光ダイオードの構造
を示す（例えば、S.Nakamura,Applid Physics Letters,
64,No.13,1687〜1689(1994)）。この発光ダイオードの
結晶部は、サファイア基板（５５）のｃ面上のＧａＮバ
ッファ層（５６）と、Ｓｉドープｎ型ＧａＮ層（５
７）、Ｓｉドープｎ型ＡｌＧａＮ層（５８）、ＩｎＧａ
Ｎ活性層（５９）、Ｍｇドープｐ型ＡｌＧａＮ層（６
０）、Ｍｇドープｐ型ＧａＮ層（６１）から成る。この
ｐ型ＧａＮ層（６１）上にはｐ電極（６２）が形成され
る。また、ｐ型ＧａＮ層（６１）からｎ型ＧａＮ層（５
７）にわたってドライエッチングが施され、ｎ型ＧａＮ
層（５７）上にｎ電極（６３）が形成されている。この
ような発光ダイオードからの出力光（６４）はｐ型Ｇａ
Ｎ層（６１）を通して上方に取り出される。

【０００３】また、サファイアｃ面上の結晶成長では、
成長層の平滑性に問題があることから、サファイアＡ面
（（１，１，−２，０）面）を用いた結晶成長（特開昭
６３−１８８９３８号公報）、サファイアＡ面を０．５
〜２度オフした基板を用いた結晶成長（特開平７−ｌ３
１０６８号公報）、サファイアＭ面（（０，１，−１，
０）面）を用いた結晶成長（特開平２−２１１６２０号
公報）、サファイアＲ面（（１，−１，０，２）面）を
用いた結晶成長（特開平６−２９５７４号公報）が試み
られ、いずれもサファイアｃ面に比ベて成長層の平滑性
が向上するとしている。その理由は、これらの基板面が
サファイアｃ面よりも高次の面であるため、基板面内の
結晶成長速度が大きくなり、その結果、基板面内での原
子のマイグレーションが増強されるためであると解釈さ
れている。

【０００４】一方、ＧａＡｓ等の立方晶の結晶基板上に
は、基板面が（１，１，１）面のときは六方晶の窒化ガ
リウムが、基板面が（０，０，１）面のときは立方晶の
窒化ガリウムが成長しやすいことが知られている。例え
ば、（０，０，１）面ＧａＡｓ基板上の立方晶窒化ガリ
ウムの成長が報告されている（J.N.Kuznia他,AppliedPh
ysics Letters,65,No19,2407〜2409(1994)等）。立方晶
結晶は容易にへき開できることから、半導体レーザのミ
ラ−面の形成などのデバイス加工にとって有利であると
いうメリットがある。

【０００５】基板上に成長した窒化ガリウム系化合物半
導体を用いて発光ダイオードを作製するためには、必要
なデバイス領域を残してその他の部分をエッチング除去
する必要がある。その際、窒化ガリウム系化合物半導体
では有効なウエットエッチャントが無いため、主にドラ
イエッチングが用いられている。例えば、前述の発光ダ
イオードではｎ電極（６３）を形成するためにドライエ
ッチングを行っている。

【０００６】このようなエッチングを行わないでデバイ
ス領域を形成するには、基板面の一部の領域に選択的に
結晶成長させる方法がとられる。この方法については、
サファイアｃ面上にＳｉＯ₂マスクを形成した窒化ガリ
ウム選択結晶成長の実験が報告されている（Y.Kato他、
Journal of Crystal Growth,l44,133〜140(1994)等）。
図１２に、このような従来の選択結晶成長を行った場合
に形成される窒化ガリウム層の形状を示す。図１２
（ａ）は結晶成長初期における窒化ガリウムの形状を表
し、図１２（ｂ）は充分な成長時間の後の窒化ガリウム
の形状を表す。サファイア基板（６５）のｃ面上にＳｉ
Ｏ₂等からなるマスク（６６）を設けて窒化ガリウムを
結晶成長させると、成長初期には図１２（ａ）のように
三角形状のＧａＮ層（６７）が不均一に形成される。そ
の際、ＧａＮ層の側面（６８、６９）は（１，−１，
０，１）面となりファセットが形成され、これは（１，
−１，０，１）面に垂直方向の結晶成長速度が遅いこと
を示している。長時間成長を継続すると、図１２（ａ）
に示した三角形状のＧａＮ層（６７）が大きくなり、さ
らに隣り合う三角形状のＧａＮ層と結合して、図１２
（ｂ）に示すように、より大きな三角形状のＧａＮ層
（７０）が形成される。その際も、ＧａＮ層（７０）の
側面（７１、７２）は（１，−１，０，１）面となる。
これも（１，−１，０，１）面に垂直方向の結晶成長速
度が遅いことを示している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
平滑性の向上のためにサファイア非ｃ面上に形成された
窒化ガリウム系化合物半導体は、サファイアｃ面上のも
のより結晶性に劣っている。

【０００８】また、ＧａＡｓ等の立方晶結晶基板上の窒
化ガリウムは、立方晶よりも六方晶のものが比較的よい
が、これらの結晶成長層は、いまだにその結晶性や平滑
性がサファイアｃ面上に形成された窒化ガリウム結晶層
に及ばないのが現状である。これは、立方晶結晶基板上
の窒化ガリウム成長では、六方晶と立方晶が混在しやす
く、しかもその結晶方位が様々な方向を向くためであ
る。

【０００９】さらに、前述のサフアイアｃ面上の選択結
晶成長においては、サフアイアｃ面内での結晶成長が不
均一であり、成長時間を増していくと（１，−１，０，
１）面で囲まれた先端のとがった形状になる（図１２参
照）。この形状では電極形成に必要な平滑面が得られ
ず、また結晶内には多くの積層欠陥が残留する。従っ
て、このような方法で得られる結晶は発光デバイスや電
子デバイス等に適していない。

【００１０】そこで本発明の目的は、結晶表面の平滑性
や結晶配向性に優れ、積層欠陥が少なく、さらに加工性
に富む窒化ガリウム系化合物半導体の結晶成長方法、及
び半導体レーザの製造方法を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成するために種々の検討を重ねた結果、本発明を
完成した。

【００１２】第１の発明は、六方晶結晶基板上に六方晶
窒化ガリウム系化合物半導体を形成する結晶成長方法で
あって、前記結晶基板の表面が、該結晶基板の（１，−
１，０，１）面方位と等価な面方位からの傾斜角が５度
以内の面方位を有することを特徴とする窒化ガリウム系
化合物半導体の結晶成長方法に関する。

【００１３】第２の発明は、マスクを形成することによ
って、六方晶結晶基板上に六方晶窒化ガリウム系化合物
半導体を位置選択的に形成する結晶成長方法であって、
前記結晶基板の表面が、該結晶基板の（１，−１，０，
１）面方位と等価な面方位からの傾斜角が５度以内の面
方位を有することを特徴とする窒化ガリウム系化合物半
導体の結晶成長方法に関する。

【００１４】第３の発明は、マスクを、六方晶結晶基板
の＜１，１，−２，０＞方向にストライプ状に形成する
第２の発明の窒化ガリウム系化合物半導体の結晶成長方
法に関する。

【００１５】第４の発明は、六方晶結晶基板上にバッフ
ァ層を設けて六方晶窒化ガリウム系化合物半導体を形成
する第１、第２又は第３の発明の窒化ガリウム系化合物
半導体の結晶成長方法に関する。

【００１６】第５の発明は、立方晶結晶基板上に六方晶
窒化ガリウム系化合物半導体を形成する結晶成長方法で
あって、前記結晶基板の表面が、該結晶基板の（−５，
７，−５）、（５，７，−５）、（１，１１，１１）、
（−５，−５，７）、（５，−５，７）、（−１１，
１，−１１）、（１１，１，−１１）、（７，５，
５）、（−１１，−１１，１）又は（１１，−１１，
１）面方位と等価な面方位からの傾斜角が５度以内の面
方位を有することを特徴とする窒化ガリウム系化合物半
導体の結晶成長方法に関する。

【００１７】第６の発明は、マスクを形成することによ
って、立方晶結晶基板上に六方晶窒化ガリウム系化合物
半導体を位置選択的に形成する結晶成長方法であって、
前記結晶基板の表面が、該結晶基板の（−５，７，−
５）、（５，７，−５）、（１，１１，１１）、（−
５，−５，７）、（５，−５，７）、（−１１，１，−
１１）、（１１，１，−１１）、（７，５，５）、（−
１１，−１１，１）又は（１１，−１１，１）面方位と
等価な面方位からの傾斜角が５度以内の面方位を有する
ことを特徴とする窒化ガリウム系化合物半導体の結晶成
長方法に関する。

【００１８】第７の発明は、マスクを、立方晶結晶基板
の＜１，１，０＞又は＜１，−１，０＞方向にストライ
プ状に形成する第６の発明の窒化ガリウム系化合物半導
体の結晶成長方法に関する。

【００１９】第８の発明は、立方晶結晶基板上にバッフ
ァ層を設けて六方晶窒化ガリウム系化合物半導体を形成
する第５、第６又は第７の発明の窒化ガリウム系化合物
半導体の結晶成長方法に関する。

【００２０】第９の発明は、六方晶結晶基板上に窒化ガ
リウム系化合物半導体の多層膜を形成する結晶成長工程
を含む半導体レーザの製造方法であって、前記結晶成長
工程が、活性層を含むダブルヘテロ構造の結晶を形成す
る第１の結晶成長工程と、マスクを形成することによっ
て前記ダブルヘテロ構造の結晶表面に六方晶窒化ガリウ
ム系化合物半導体を位置選択的に形成する第２の結晶成
長工程とを含み、且つ前記結晶基板表面が、該結晶基板
の（１，−１，０，１）面方位と等価な面方位からの傾
斜角が５度以内の面方位を有することを特徴とする半導
体レーザの製造方法に関する。

【００２１】第１０の発明は、マスクを、六方晶結晶基
板の＜１，１，−２，０＞方向にストライプ状に形成す
る第９の発明の半導体レーザの製造方法に関する。

【００２２】第１１の発明は、六方晶結晶基板上にバッ
ファ層を設けて窒化ガリウム系化合物半導体の多層膜を
形成する結晶成長工程を含む第９又は第１０の発明の半
導体レーザの製造方法に関する。

【００２３】第１２の発明は、立方晶結晶基板上に窒化
ガリウム系化合物半導体の多層膜を形成する結晶成長工
程を含む半導体レーザの製造方法であって、前記結晶成
長工程が、活性層を含むダブルヘテロ構造の結晶を形成
する第１の結晶成長工程と、マスクを形成することによ
って前記ダブルヘテロ構造の結晶表面に六方晶窒化ガリ
ウム系化合物半導体を位置選択的に形成する第２の結晶
成長工程とを含み、且つ前記結晶基板表面が、該結晶基
板の（−５，７，−５）、（５，７，−５）、（１，１
１，１１）、（−５，−５，７）、（５，−５，７）、
（−１１，１，−１１）、（１１，１，−１１）、
（７，５，５）、（−１１，−１１，１）又は（１１，
−１１，１）面方位と等価な面方位からの傾斜角が５度
以内の面方位を有することを特徴とする半導体レーザの
製造方法に関する。

【００２４】第１３の発明は、マスクを、立方晶結晶基
板の＜１，１，０＞又は＜１，−１，０＞方向にストラ
イプ状に形成する第１２の発明の半導体レーザの製造方
法に関する。

【００２５】第１４の発明は、立方晶結晶基板上にバッ
ファ層を設けて窒化ガリウム系化合物半導体の多層膜を
形成する結晶成長工程を含む第１２又は第１３の発明の
半導体レーザの製造方法に関する。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を用いて詳細
に説明する。

【００２７】図１は、本発明の結晶成長方法（実施形態
１）により形成された窒化ガリウム（ＧａＮ）系化合物
半導体の説明図である。

【００２８】図１の窒化ガリウム系化合物半導体は、例
えば、（１，−１，０，１）面を表面とするサファイア
基板（１）上に、５００℃でＧａＮバッファ層（２）を
結晶成長させ、この上に１０００℃でＧａＮ層（３）を
結晶成長させて形成する。ＧａＮ層（３）は、サファイ
ア基板（１）のｃ軸方向にｃ軸が向いた六方晶結晶とな
る。

【００２９】上記の実施形態１においては、（１，−
１，０，１）面方位のサファイア基板（１）上に結晶成
長させたＧａＮバッファ層（２）は、主にサファイア基
板（１）のｃ軸方向にｃ軸配向した多結晶状の六方晶Ｇ
ａＮになる。六方晶ＧａＮの（１，−１，０，１）面に
垂直方向の結晶成長速度は遅く、この面内での原子のマ
イグレーションが増強されるために、ＧａＮバッファ層
（２）は、サファイア基板（１）のｃ軸方向ヘのｃ軸配
向性がサファイア基板のｃ面の場合よりも向上する。こ
のＧａＮバッファ層（２）上に結晶成長するＧａＮ層
（３）は、基板（１）のｃ軸方向にｃ軸配向した六方晶
結晶になり、サファイア基板（１）面に平行に（１，−
１，０，１）面が形成される。この場合も、（１，−
１，０，１）面に垂直方向の成長速度は遅く、この面内
での原子のマイグレーションが増強されるために、基板
面に平行方向の面で平滑であり且つｃ軸配向方向のそろ
った六方晶ＧａＮ層が形成できる。ＧａＮバッファ層
（２）自体のｃ軸配向性がよいために、ＧａＮ層（３）
の平担性およびｃ軸配向性は優れ、積層欠陥の少ないも
のになる。平滑な結晶が得られることは量子井戸構造の
形成にとって極めて重要である。本発明の方法は、サフ
ァイア基板の場合に限らず、六方晶ＳｉＣ等その他の六
方晶結晶基板の場合にも適用できる。

【００３０】上記本発明の結晶成長方法によれば、六方
晶結晶基板の面方位を（１，−１，０，１）面に選ぶ
と、この基板上に成長する窒化ガリウム系化合物半導体
は、基板のｃ軸方向にｃ軸配向した六方晶結晶になり、
基板面に平行に（１，−１，０，１）面が形成される。
（１，−１，０，１）面に垂直方向の結晶成長速度は遅
く、この面内での原子のマイグレーションが増強される
ために、基板面に平行方向の面で平滑であり且つｃ軸配
向方向のそろった六方晶窒化ガリウム系化合物半導体が
形成される。以上の効果は、基板上にバッファ層を形成
する場合にも効果があり、平滑かつｃ軸配向方向のそろ
ったバッファ層が形成でき、このバッファ層上に成長す
る結晶は平滑性や結晶性がより良好なものとなる。ま
た、本発明の基板の面方位は、上記の（１，−１，０，
１）面方位から５度以内に傾いた面方位であっても同じ
効果がある。

【００３１】図２は、本発明の結晶成長方法（実施形態
２）により形成された窒化ガリウム（ＧａＮ）系化合物
半導体の説明図である。

【００３２】図２の窒化ガリウム系化合物半導体は、例
えば、（−１１，−１１，１）面を表面とするＧａＡｓ
基板（４）上に、５００℃でＧａＮバッファ層（５）を
結晶成長させ、この上に１０００℃でＧａＮ層（６）を
結晶成長させて形成する。ＧａＮ層（６）は、ＧａＡｓ
基板（４）の＜１，１，１＞方向にｃ軸が向いた六方晶
結晶となる。

【００３３】上記実施形態２においては、（−１１，−
１１，１）面方位のＧａＡｓ基板（４）上に結晶成長さ
せたＧａＮバッファ層（５）は、主にＧａＡｓ基板
（４）の＜１，１，１＞方向にｃ軸配向した多結晶状の
六方晶ＧａＮになる。基板（４）の（−１１，−１１，
１）面と一致した六方晶ＧａＮの（１，−１，０，１）
面に垂直方向の結晶成長速度は遅く、この面内での原子
のマイグレーションが増強されるために、ＧａＮバッフ
ァ層（５）は、ＧａＡｓ基板（４）の＜１，１，１＞方
向ヘのｃ軸配向性が優れている。このＧａＮバッファ層
（５）上に成長したＧａＮ層（６）は、ＧａＡｓ基板
（４）の＜１，１，１＞方向にｃ軸配向した六方晶結晶
になり、基板（４）面に平行に（１，−１，０，１）面
が形成される。この場合も、（１，−１，０，１）面に
垂直方向の結晶成長速度は遅く、この面内での原子のマ
イグレーションが増強されるために、基板面に平行方向
の面で平滑であり且つｃ軸配向方向のそろった六方晶Ｇ
ａＮ層が形成できる。ＧａＮバッファ層（５）自体のｃ
軸配向性がよいために、ＧａＮ層（６）の平滑性および
ｃ軸配向性は優れたものになる。平滑な結晶が得られる
ことは量子井戸構造の形成にとって極めて重要である。

【００３４】さらに、ＧａＡｓ基板（４）は（１，１，
０）面又は（１，−１，０）面で容易にへき開できる
が、ＧａＡｓ基板（４）の＜１，１，１＞方向にｃ軸配
向した六方晶ＧａＮ層（６）の（１，１，−２，０）面
は、ＧａＡｓ基板（４）の（１，１，０）ヘき開面と一
致するため、容易にへき開面を形成できる。このこと
は、半導体レーザのミラー面を形成するために非常に有
利な特徴である。

【００３５】本発明の方法は、ＧａＡｓ基板の場合に限
らず、立方晶ＳｉＣ等その他の立方晶結晶基板の場合に
も適用できる。

【００３６】上記本発明の結晶成長方法は、立方晶結晶
においてサファイア（０，−１，０，１）面に対応する
面方位は、（−５，７，−５）、（５，７，−５）、
（１，１１，１１）、（−５，−５，７）、（５，−
５，７）、（−１１，１，−１１）、（１１，１，−１
１）、（７，５，５）、（−１１，−１１，１）又は
（１１，−１１，１）面方位と等価な面方位であること
を利用する。すなわち、立方晶結晶基板の面方位を上記
の面方位のいずれかに選ぶと、この基板上に成長する窒
化ガリウム系化合物半導体は、立方晶結晶基板の＜１，
１，１＞又は＜１，−１，１＞方向にｃ軸配向した六方
晶結晶になり、基板面に平行に（１，−１，０，１）面
が形成される。（１，−１，０，１）面に垂直方向の結
晶成長速度は遅く、この面内での原子のマイグレーショ
ンが増強されるために、基板面に平行方向の面で平滑で
あり且つｃ軸配向方向のそろった積層欠陥の少ない六方
晶窒化ガリウム系化合物半導体が形成できる。以上の効
果は、基板上にバッファ層を形成する場合にも効果があ
り、平滑かつｃ軸配向方向のそろったバッファ層が形成
でき、このバッファ層上に成長する結晶は平滑性や結晶
性がより良好なものとなる。また、本発明の基板の面方
位は、上記の面方位から５度以内に傾いた面方位であっ
ても同じ効果がある。

【００３７】図３は、本発明の結晶成長方法（実施形態
３）により形成された窒化ガリウム（ＧａＮ）系化合物
半導体の説明図である。

【００３８】図３の窒化ガリウム系化合物半導体は、例
えば、（１，−１，０，１）面を表面とするサファイア
基板（７）上にＳｉＯ₂からなるマスク（８）を形成
し、５００℃でＧａＮバッファ層（９）を結晶成長さ
せ、この上に１０００℃でＧａＮ層（１０）を結晶成長
させて形成する。ＧａＮ層（１０）は、サファイア基板
（７）のｃ軸方向にｃ軸が向いた六方晶結晶となる。な
お、マスク（８）の形状は所望の形状にすることができ
る。

【００３９】上記の実施形態３においては、マスク
（８）を形成した後に（１，−１，０，１）面方位のサ
ファイア基板（７）上にＧａＮバッファ層（９）を結晶
成長させ、このＧａＮバッファ層上にＧａＮ層（１０）
を結晶成長させる。こうして形成されたＧａＮ層（１
０）は、前記の実施形態１と同様に、サファイア基板
（７）面に平行方向の面で平滑であり且つｃ軸配向方向
のそろった六方晶ＧａＮ層が形成される。前記従来技術
（図１２）のサファイア基板のｃ面上の選択結晶成長と
異なり、選択結晶成長領域が狭い場合においても核状に
結晶成長することなく、平滑で積層欠陥の少ない六方晶
ＧａＮ層が得られる。

【００４０】本発明の結晶成長方法は、上記の実施形態
３のように基板（７）上にマスク（８）を設ける場合で
も、また、実施形態１にかかる方法等により既に形成し
た窒化ガリウム系化合物半導体層上にマスクを設ける場
合でも同様に用いることができる。このような選択結晶
成長方法を用いれば、エッチング工程を必要とせずに必
要なデバイス構造、例えば図１１の構成の発光ダイオー
ドを形成することができる。本発明は、サファイア基板
の場合に限らず、六方晶ＳｉＣ等その他の六方晶結晶基
板の場合にも適用できる。

【００４１】上記本発明の選択結晶成長方法によれば、
六方晶結晶基板の面方位を（１，−１，０，１）面に選
び、マスクを形成した後、この基板上に窒化ガリウム系
化合物半導体を結晶成長させると、この窒化ガリウム系
化合物半導体は、基板のｃ軸方向にｃ軸配向した六方晶
結晶になり、その表面が（１，−１，０，１）面とな
る。（１，−１，０，１）面に垂直方向の結晶成長速度
は遅く、この面内での原子のマイグレーションが増強さ
れるために、平滑な（１，−１，０，１）面が形成さ
れ、かつｃ軸配向方向のそろった積層欠陥の少ない六方
品窒化ガリウム系化合物半導体が形成される。本発明に
おける基板の面方位は、上記の（１，−１，０，１）面
方位から５度以内に傾いた面方位であっても同じ効果が
ある。

【００４２】図４は、本発明の結晶成長方法（実施形態
４）により形成された窒化ガリウム（ＧａＮ）系化合物
半導体の説明図である。

【００４３】図４の窒化ガリウム系化合物半導体は、例
えば、（１，−１，０，１）面を表面とするサファイア
基板（７）上に、＜１，１，−２，０＞方向にストライ
プ状のＳｉＯ₂からなるマスク（１１）を形成し、５０
０℃でＧａＮバッファ層（９）を結晶成長させ、この上
に１０００℃でＧａＮ層（１０）を結晶成長させて形成
する。このＧａＮ層（１０）は、サファイア基板（７）
のｃ軸方向にｃ軸が向いた六方晶結晶となり、上面（１
２）が（１，−１，０，１）面、側面（１３）が（１，
−１，０，１）面、もう一方の側面（１４）が（０，
０，０，１）面（ｃ面）となる。

【００４４】上記の実施形態４のマスク（１１）は、前
記実施形態３におけるマスク（８）が、サファイア基板
（７）の＜１，１，−２，０＞方向にストライプ状に形
成されたものである。本実施形態４では、結晶成長領域
が狭い場合においても、前記の実施形態３と同様に、核
状に結晶成長することなく平滑な且つ積層欠陥の少ない
六方晶ＧａＮ層（１０）がＧａＮバッファ層（９）上に
得られる。さらに、ストライプ状に結晶成長したＧａＮ
層（１０）の側面（１３）が（１，−１，０，１）面、
他方のＧａＮ層の側面（１４）がｃ面となる。（１，−
１，０，１）面に垂直方向の結晶成長速度は遅く、この
面内での原子のマイグレーションが増強されるために、
平滑な（１，−１，０，１）面である側面（１３）が形
成される。側面（１４）のｃ面は（１，−１，０，１）
面ほど平滑性にすぐれないが、実用上充分な平滑性を有
したものとなる。

【００４５】本発明の結晶成長方法は、上記の実施形態
４のように基板（７）上にマスク（１１）を設ける場合
でも、また、実施形態１にかかる方法等により既に形成
した窒化ガリウム系化合物半導体層上にマスクを設ける
場合でも同様に用いることができる。このような選択結
晶成長を用いれば、エッチング工程を必要とせずに平滑
な面で囲まれたストライプ構造を形成できる。このよう
なストライプ構造は半導体レーザの光導波路等に用いる
ことができる。また、ストライプ構造頂上面は平滑であ
るため、この面に電極を容易に形成することができる。

【００４６】上記本発明は、サファイア基板の場合に限
らず、六方晶ＳｉＣ等その他の六方晶結晶基板の場合に
も適用できる。六方晶ＳｉＣ基板の場合には、ＳｉＣ基
板の（１，１，−２，０）面でのへき開を行えば、Ｇａ
Ｎ層（１０）のヘき開面を得ることができ、半導体レー
ザのミラー面を形成することができる。この場合、スト
ライプ方向とへき開ミラー面が垂直となるため、端面反
射率が最大となり、半導体レーザにとって有利である。

【００４７】図５は、本発明の結晶成長方法（実施形態
５）により形成された窒化ガリウム（ＧａＮ）系化合物
半導体の説明図である。

【００４８】図５の窒化ガリウム系化合物半導体は、例
えば、（−１１，−１１，１）面を表面とするＧａＡｓ
基板（１５）上にＳｉＯ₂からなるマスク（１６）を形
成し、５００℃でＧａＮバッファ層（１７）を結晶成長
させ、この上に１０００℃でＧａＮ層（１８）を結晶成
長させて形成する。ＧａＮ層（１８）は、ＧａＡｓ基板
（１５）の＜１，１，１＞方向にｃ軸が向いた六方晶結
晶となる。なお、マスク（１６）の形状は所望の形状に
することができる。

【００４９】上記の実施形態５においては、マスク（１
６）を形成した後に（−１１，−１１，１）面方位のＧ
ａＡｓ基板（１５）上にＧａＮバッファ層（１７）を結
晶成長させ、このＧａＮバッフア層上にＧａＮ層（１
８）を結晶成長させる。こうして形成されたＧａＮ層
（１８）は、前記の実施形態２と同様に、ＧａＡｓ基板
（１５）面に平行方向の面で平滑であり且つｃ軸配向方
向のそろった六方晶ＧａＮ層が形成される。前記従来技
術（図１２）のサファイア基板のｃ面上の選択結晶成長
と異なり、選択結晶成長領域が狭い場合においても核状
に結晶成長することなく、平滑で積層欠陥の少ない六方
晶ＧａＮ層が得られる。

【００５０】本発明の結晶成長方法は、上記の実施形態
５のように基板（１５）上にマスク（１６）を設ける場
合でも、また、実施形態２にかかる方法等により既に形
成した窒化ガリウム系化合物半導体層上にマスクを設け
る場合でも同様に用いることができる。このような選択
結晶成長を用いれば、エッチング工程を必要とせずに必
要なデバイス構造、例えば図１１の構成の発光ダイオー
ドを導電性のＧａＡｓ基板上に形成することができる。
さらに、ＧａＡｓ基板（１５）は、（１，１，０）面又
は（１，−１，０）面で容易にへき開できるが、ＧａＡ
ｓ基板（１５）の＜１，１，１＞方向にｃ軸配向した六
方晶ＧａＮ層（１８）の（１，１，−２，０）面は、Ｇ
ａＡｓ基板（１５）の（１，−１，０）ヘき開面と一致
するため、容易にへき開面を形成できる。このことは、
半導体レーザのミラー面を形成するために非常に有利な
特徴である。

【００５１】上記本発明の結晶成長方法においては、立
方晶結晶においてサファイア（０，−１，０，１）面に
対応する面方位は、（−５，７，−５）、（５，７，−
５）、（１，１１，１１）、（−５，−５，７）、
（５，−５，７）、（−１１，１，−１１）、（１１，
１，−１１）、（７，５，５）、（−１１，−１１，
１）又は（１１，−１１，１）面方位と等価な面方位で
あることを利用する。すなわち、立方晶結晶基板の面方
位を上記の面方位のいずれかに選び、マスクを形成した
後、この基板上に窒化ガリウム系化合物半導体を結晶成
長させると、この窒化ガリウム系化合物半導体は、立方
晶結晶基板の＜１，１，１＞又は＜１，−１，１＞方向
にｃ軸配向した六方晶結晶になり、その表面が（１，−
１，０，１）面と等価な面となる。（１，−１，０，
１）面に垂直方向の成長速度は遅く、この面内での原子
のマイグレーションが増強されるために、平滑な（１，
−１，０，１）面が形成され、かつｃ軸配向方向のそろ
った積層欠陥の少ない六方晶窒化ガリウム系化合物半導
体が形成できる。本発明における基板の面方位は、上記
の面方位から５度以内に傾いた面方位であっても同じ効
果がある。

【００５２】図６は、本発明の結晶成長方法（実施形態
６）により形成された窒化ガリウム（ＧａＮ）系化合物
半導体の説明図である。

【００５３】図６の窒化ガリウム系化合物半導体は、例
えば、（−１１，−１１，１）面を表面とするＧａＡｓ
基板（１５）上に、＜１，−１，０＞方向にストライプ
状のＳｉＯ₂からなるマスク（１９）を形成し、５００
℃でＧａＮバッファ層（１７）を結晶成長させ、この上
に１０００℃でＧａＮ層（１８）を結晶成長させて形成
する。このＧａＮ層（１８）は、ＧａＡｓ基板（１５）
の＜１，１，１＞方向にｃ軸が向いた六方晶結晶とな
り、上面（２０）が（１，−１，０，１）面、側面（２
１）が（１，−１，０，１）面、もう一方の側面（２
２）が（０，０，０，１）面（ｃ面）となる。

【００５４】上記の実施形態６のマスク（１９）は、前
記実施形態５におけるマスク（１６）が、ＧａＡｓ基板
（１５）の＜１，−１，０＞方向にストライプ状に形成
されたものである。本実施形態では、結晶成長領域が狭
い場合においても、前記の実施形態５と同様に、核状に
結晶成長することなく平滑な且つ積層欠陥の少ない六方
晶ＧａＮ層（１８）がＧａＮバッファ層（１７）上に得
られる。さらに、ストライプ状に結晶成長したＧａＮ層
（１８）の側面（２１）が（１，−１，０，１）面、他
方のＧａＮ層の側面（２２）がｃ面となる。（１，−
１，０，１）面に垂直方向の結晶成長速度は遅く、この
面内での原子のマイグレーションが増強されるために、
平滑な（１，−１，０，１）面である側面（２１）が形
成される。側面（２２）のｃ面は（１，−１，０，１）
面ほど平滑性にすぐれないが、実用上充分な平滑性を有
したものとなる。

【００５５】本発明の結晶成長方法は、上記実施形態６
のように基板（１５）上にマスク（１９）を設ける場合
でも、また、実施形態２にかかる方法等により既に形成
した窒化ガリウム系化合物半導体層上にマスクを設ける
場合でも同様に用いることができる。このような選択結
晶成長を用いれば、エッチング工程を必要とせずに平滑
な面で囲まれたストライプ構造を形成できる。このよう
なストライプ構造は半導体レーザの光導波路等に用いる
ことができる。また、ストライプ構造頂上面は平滑であ
るため、この面に電極を容易に形成することができる。

【００５６】さらに、ＧａＡｓ基板（１５）は（１，
１，０）面または（１，−１，０）面で容易にへき開で
きるが、ＧａＡｓ基板（１５）の＜１，１，１＞方向に
ｃ軸配向した六方晶ＧａＮ層（１８）の（１，１，−
２，０）面は、ＧａＡｓ基板（１５）の（１，−１，
０）ヘき開面と一致するため、容易にへき開面を形成で
きる。従って、前記ストライプ構造を光導波路として、
ＧａＮ層（１５）の（１，１，−２，０）ヘき開面をミ
ラーとする半導体レーザを形成することができる。この
場合、ストライプ方向とへき開ミラー面が垂直となるた
め、端面反射率が最大となり、半導体レーザにとって有
利である。

【００５７】上記本発明は、ＧａＡｓ基板の場合に限ら
ず、立方晶ＳｉＣ等その他の立方晶結晶基板の場合にも
適用できる。

【００５８】図７は、本発明の半導体レーザの製造方法
（実施形態７）の工程図である。

【００５９】まず初めに、（１，−１，０，１）面を表
面とするｎ型ＳｉＣからなる基板（２３）上に５００℃
でｎ型ＧａＮバッファ層（２４）を結晶成長させ、この
上に１０００℃でｎ型ＧａＮ層（２５）、８００℃でＩ
ｎＧａＮ活性層（２６）、１０００℃でｐ型ＡｌＧａＮ
層（２７）、１０００℃でｐ型ＧａＮ層（２８）を順次
結晶成長させる。これらの結晶成長層（２４、２５、２
６、２７、２８）は基板（２３）のｃ軸方向にｃ軸が向
いた六方晶となる（図７（ａ））。

【００６０】次に、上記ｐ型ＧａＮ層（２８）上に、ｎ
型ＳｉＣ基板（２３）の＜１，１，−２，０＞方向にス
トライプ状のＳｉＯ₂マスク（２９）を形成し、１００
０℃でｐ型ＧａＮ層（３０）を結晶成長させる。このｐ
型ＧａＮ層（３０）は、基板（２３）のｃ軸方向にｃ軸
が向いた六方晶となり、上面が（１，−１，０，１）
面、側面が（１，−１，０，１）面、もう一方の側面が
（０，０，０，１）面（ｃ面）となる（図７（ｂ））。

【００６１】続いて、マスク（２９）を除去して、電流
狭窄用ＳｉＯ₂マスク（３１）、ｐ電極（３２）及びｎ
電極（３３）を形成する（図７（ｃ））。最後に、基板
（２３）の（１，１，−２，０）面でへき開して半導体
レーザのミラー面を形成する。

【００６２】上記の実施形態７の半導体レーザの製造方
法においては、まず初めに、（１，−１，０，１）面を
表面とするｎ型ＳｉＣ基板（２３）上に、バッファ層
（２４）を設けた後ＩｎＧａＮ活性層（２６）を含むダ
ブルヘテロ構造の結晶層（２５〜２８）を形成する。実
施形態１と同様の効果により、平滑で積層欠陥の少ない
結晶層が得られる。次に、実施形態４と同様な方法を用
いて、ｎ型ＳｉＣ基板（２３）上の＜１，１，−２，０
＞方向にストライプ状のｐ型ＧａＮ層（３０）を形成す
る。実施形態４と同様な効果により、表面が平滑で積層
欠陥が少なく、かつ平滑な側面を有したストライプ状の
ｐ型ＧａＮ層（３０）が得られる。こうして得られたレ
ーザ結晶に、ｐ型ＧａＮ層（３０）上部の表面に窓の開
いたＳｉＯ ₂絶縁膜（３１）を形成してからｐ電極（３
２）を形成すれば、電流狭窄構造および光導波構造を有
した半導体レーザを形成することができる。ｎ型ＳｉＣ
基板（２３）の（１，１，−２，０）面でのへき開を行
えば、結晶成長層の（１，１，−２，０）ヘき開面を得
ることができ、半導体レーザのミラー面を形成すること
ができる。この製法によれば、エッチング工程を必要と
しないで電流狭窄構造、光導波構造およびレーザ端面を
形成することができる。

【００６３】図８は、本発明の半導体レーザの製造方法
（実施形態８）の工程図である。

【００６４】まず初めに、（１，−１，０，１）面を表
面とするｎ型ＳｉＣからなる基板（２３）上に５００℃
でｎ型ＧａＮバッファ層（２４）を結晶成長させ、この
上に１０００℃でｎ型ＧａＮ層（２５）、８００℃でＩ
ｎＧａＮ活性層（２６）、１０００℃でｐ型ＡｌＧａＮ
層（２７）、１０００℃でｐ型ＧａＮ層（２８）を順次
結晶成長させる。これらの結晶成長層（２４、２５、２
６、２７、２８）は基板（２３）のｃ軸方向にｃ軸が向
いた六方晶となる（図８（ａ））。

【００６５】次に、上記ｐ型ＧａＮ層（２８）上に、ｎ
型ＳｉＣ基板（２３）の＜１，１，−２，０＞方向にス
トライプ状のＳｉＯ₂マスク（３４）を形成し、８００
℃でＺｎドープ高抵抗ＩｎＧａＮ層（３５）を成長させ
る。このＩｎＧａＮ層（３５）は、基板（２３）のｃ軸
方向にｃ軸が向いた六方晶となり、上面が（１，−１，
０，１）面、側面が（１，−１，０，１）面、もう一方
の側面が（０，０，０，１）面（ｃ面）となる（図８
（ｂ））。Ｚｎドープ高抵抗ＩｎＧａＮ層（３５）のバ
ンドギャップはＩｎＧａＮ活性層（２６）より小さくし
て活性層（２６）の光を吸収させる。

【００６６】続いて、マスク（３４）を除去して、１０
００℃でｐ型ＧａＮ層（３６）を結晶成長させた後、ｐ
電極（３７）及びｎ電極（３８）を形成する（図８
（ｃ））。最後に、基板（２３）の（１，１，−２，
０）面でへき開して半導体レーザのミラー面を形成す
る。

【００６７】上記の実施形態８の半導体レーザの製造方
法においては、実施形態７と同様にバッファ層（２４）
を設けた後ダブルヘテロ構造の結晶層を形成する。次い
で、ｐ型ＧａＮ層（２８）上に、ｎ型ＳｉＣ基板（２
３）の＜１，１，−２，０＞方向にストライプ状の高抵
抗ＩｎＧａＮ層（３５）を８００℃で形成する。実施形
態４と同様な効果により、表面が平滑で積層欠陥が少な
く、かつ平滑な側面を有し、ストライプ状の窓の開いた
高抵抗ＩｎＧａＮ層（３５）が得られる。こうして得ら
れたレーザ結晶に、ｐ型ＧａＮ層（３６）を１０００℃
で形成してからｐ電極（３７）を形成すれば、電流狭窄
構造および損失導波による光導波構造を有した半導体レ
ーザを得ることができる。ｎ型ＳｉＣ基板（２３）の
（１，１，−２，０）面でのへき開を行えば、成長層の
（１，１，−２，０）ヘき開面を得ることができ、半導
体レーザのミラー面を形成することができる。この製法
によれば、エッチング工程を必要としないで電流狭窄構
造、光導波構造およびレーザ端面を形成することができ
る。

【００６８】図９は、本発明の半導体レーザの製造方法
（実施形態９）の工程図である。

【００６９】まず初めに、（−１１，−１１，１）面を
表面とするｎ型ＧａＡｓ基板（３９）上に５００℃でｎ
型ＧａＮバッファ層（４０）を結晶成長させ、この上に
１０００℃でｎ型ＧａＮ層（４１）、８００℃でＩｎＧ
ａＮ活性層（４２）、１０００℃でｐ型ＡｌＧａＮ層
（４３）、１０００℃でｐ型ＧａＮ層（４４）を順次結
晶成長させる。これらの結晶成長層（４０、４１，４
２，４３，４４）は基板（３９）の＜１，１，１＞方向
にｃ軸が向いた六方晶となる（図９（ａ））。

【００７０】次に、ｐ型ＧａＮ層（４４）上に、ｎ型Ｇ
ａＡｓ基板（３９）の＜１，−１，０＞方向にストライ
プ状のＳｉＯ₂マスク（４５）を形成し、１０００℃で
ｐ型ＧａＮ層（４６）を結晶成長させる。このｐ型Ｇａ
Ｎ層（４６）は、基板（３９）の＜１，１，１＞方向に
ｃ軸が向いた六方晶となり、上面が（１，−１，０，
１）面、側面が（１，−１，０，１）面、もう一方の側
面が（０，０，０，１）面（ｃ面）となる（図９
（ｂ））。

【００７１】続いて、マスク（４５）を除去して、電流
狭窄用ＳｉＯ₂マスク（４７）、ｐ電極（４８）及びｎ
電極（４９）を形成する（図９（ｃ））。最後に、基板
（３９）の（１、−１、０）面でへき開して半導体レー
ザのミラー面を形成する。

【００７２】上記の実施形態９の半導体レーザの製造方
法においては、まず初めに（−１１，−１１，１）面を
表面とするｎ型ＧａＡｓ基板（３９）上に、バッファ層
（４０）を設けた後ＩｎＧａＮ活性層（４２）を含むダ
ブルヘテロ構造の結晶層（４１〜４４）を形成する。実
施形態２と同様の効果により、平滑で積層欠陥の少ない
結晶層が得られる。次に、実施形態６と同様な方法を用
いて、ＧａＡｓ基板（３９）上の＜１，−１，０＞方向
にストライプ状のｐ型ＧａＮ層（４６）を形成する。実
施形態６と同様な効果により、表面が平滑で積層欠陥が
少なく、かつ平滑な側面を有したストライプ状のｐ型Ｇ
ａＮ層（４６）が得られる。こうして得られたレーザ結
晶に、ｐ型ＧａＮ層（４６）上部の表面に窓の開いたＳ
ｉＯ₂絶縁膜（４７）を形成してからｐ電極（４８）を
形成すれば、電流狭窄構造および光導波構造を有した半
導体レーザを形成することができる。ｎ型ＧａＡｓ基板
（３９）の（１，−１，０）面でのへき開を行えば、結
晶成長層の（１，１，−２，０）ヘき開面を得ることが
でき、半導体レーザのミラー面を形成することができ
る。この製法によれば、エッチング工程を必要としない
で電流狭窄構造、光導波構造およびレーザ端面を形成す
ることができる。

【００７３】図１０は、本発明の半導体レーザの製造方
法（実施形態１０）の工程図である。

【００７４】まず初めに、（−１１，−１１，１）面を
表面とするｎ型ＧａＡｓ基板（３９）上に５００℃でｎ
型ＧａＮバッファ層（４０）を結晶成長させ、この上に
１０００℃でｎ型ＧａＮ層（４１）、８００℃でＩｎＧ
ａＮ活性層（４２）、１０００℃でｐ型ＡｌＧａＮ層
（４３）、１０００℃でｐ型ＧａＮ層（４４）を順次結
晶成長させる。これらの結晶成長層（４０、４１、４
２、４３、４４）は基板（３９）の＜１，１，１＞方向
にｃ軸が向いた六方晶となる（図１０（ａ））。

【００７５】次に、上記ｐ型ＧａＮ層（４４）上に、ｎ
型ＧａＡｓ基板（３９）の＜１，―１，０＞方向にスト
ライプ状のＳｉＯ₂マスク（５０）を形成し、８００℃
でＺｎドープ高抵抗ＩｎＧａＮ層（５１）を結晶成長さ
せる。このＩｎＧａＮ層（５１）は、基板（３９）の＜
１，１，１＞方向にｃ軸が向いた六方晶となり、上面が
（１，−１，０，１）面、側面が（１，−１，０，１）
面、もう一方の側面が（０，０，０，１）面（ｃ面）と
なる（図１０（ｂ））。

【００７６】続いて、マスク（５０）を除去して、１０
００℃でｐ型ＧａＮ層（５２）を結晶成長させた後、ｐ
電極（５３）及びｎ電極（５４）を形成する（図１０
（ｃ））。最後に、基板（３９）の（１，−１，０）面
でへき開して半導体レーザのミラー面を形成する。

【００７７】上記の実施形態１０の半導体レーザの製造
方法においては、実施形態９と同様にバッファ層（４
０）を設けた後ダブルヘテロ構造の結晶層を形成する。
次いで、ｐ型ＧａＮ層（４４）上に、ｎ型ＧａＡｓ基板
（３９）の＜１，−１，０＞方向にストライプ状の高抵
抗ＩｎＧａＮ層（５１）を８００℃で形成する。実施形
態６と同様な効果により、表面が平滑で積層欠陥が少な
く、かつ平滑な側面を有し、ストライプ状の窓の開いた
高抵抗ＩｎＧａＮ層（５１）が得られる。Ｚｎドープ高
抵抗ＩｎＧａＮ層（５１）のバンドギャップはＩｎＧａ
Ｎ活性層（４２）より小さくして活性層（４２）の光を
吸収させる。こうして得られたレーザ結晶に、ｐ型Ｇａ
Ｎ層（５２）を形成してからｐ電極（５３）を形成すれ
ば、電流狭窄構造および光導波構造を有した半導体レー
ザを得ることができる。ｎ型ＧａＡｓ基板（３９）の
（１，−１，０）面でのへき開を行えば、結晶成長層の
（１，１，−２，０）ヘき開面を得ることができ、半導
体レーザのミラー面を形成することができる。この製法
によれば、エッチング工程を必要としないで電流狭窄構
造、損失導波による光導波構造およびレーザ端面を形成
することができる。

【００７８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、結晶表面の平滑性や結晶配向性に優れ、積層欠
陥が少なく、さらに加工性に富む窒化ガリウム系化合物
半導体及び半導体レーザを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の結晶成長方法（実施形態１）により形
成された窒化ガリウム系化合物半導体の説明図である。

【図２】本発明の結晶成長方法（実施形態２）により形
成された窒化ガリウム系化合物半導体の説明図である。

【図３】本発明の結晶成長方法（実施形態３）により形
成された窒化ガリウム系化合物半導体の説明図である。

【図４】本発明の結晶成長方法（実施形態４）により形
成された窒化ガリウム系化合物半導体の説明図である。

【図５】本発明の結晶成長方法（実施形態５）により形
成された窒化ガリウム系化合物半導体の説明図である。

【図６】本発明の結晶成長方法（実施形態６）により形
成された窒化ガリウム系化合物半導体の説明図である。

【図７】本発明の半導体レーザの製造方法（実施形態
７）の工程図である。

【図８】本発明の半導体レーザの製造方法（実施形態
８）の工程図である。

【図９】本発明の半導体レーザの製造方法（実施形態
９）の工程図である。

【図１０】本発明の半導体レーザの製造方法（実施形態
１０）の工程図である。

【図１１】従来の方法により形成された発光ダイオード
の層構造の説明図である。

【図１２】窒化ガリウム系化合物半導体の従来の結晶成
長方法の説明図である。

【符号の説明】

１、７、５５、６５ サファイア基板 ２、５、９、１７、２４、４０、５６ バッファ層 ３、６、１０、１８、６７、７０ ＧａＮ層 ４、１５ ＧａＡｓ基板 ８、１１、１６、１９、２９、３４、４５、５０、６６
マスク １２、２０ 上面 １３、１４、２１、２２、６８、６９、７１、７２ 側
面 ２３ ｎ型ＳｉＣ基板 ２５、４１、５７ ｎ型ＧａＮ層 ２６、４２、５９ ＩｎＧａＮ活性層 ２７、４３、６０ ｐ型ＡｌＧａＮ層 ２８、３０、３６、４４、４６、５２、６１ ｐ型Ｇａ
Ｎ層 ３１、４７ 絶縁膜 ３２、３７、４８、５３、６２ ｐ電極 ３３、３８、４９、５４、６３ ｎ電極 ３５、５１ Ｚｎドープ高抵抗ＩｎＧａＮ層 ３９ ｎ型ＧａＡｓ基板 ５８ ｎ型ＡｌＧａＮ層 ６４ 発光ダイオード出力光

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 敦史 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気 株式会社内 (56)参考文献 特開 平８−78728（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−201745（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01L 21/20 H01L 21/205 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)

Claims (14)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 六方晶結晶基板上に六方晶窒化ガリウム
   系化合物半導体を形成する結晶成長方法であって、前記
   結晶基板の表面が、該結晶基板の（１，−１，０，１）
   面方位と等価な面方位からの傾斜角が５度以内の面方位
   を有することを特徴とする窒化ガリウム系化合物半導体
   の結晶成長方法。
2. 【請求項２】 マスクを形成することによって、六方晶
   結晶基板上に六方晶窒化ガリウム系化合物半導体を位置
   選択的に形成する結晶成長方法であって、前記結晶基板
   の表面が、該結晶基板の（１，−１，０，１）面方位と
   等価な面方位からの傾斜角が５度以内の面方位を有する
   ことを特徴とする窒化ガリウム系化合物半導体の結晶成
   長方法。
3. 【請求項３】 マスクを、六方晶結晶基板の＜１，１，
   −２，０＞方向にストライプ状に形成する請求項２記載
   の窒化ガリウム系化合物半導体の結晶成長方法。
4. 【請求項４】 六方晶結晶基板上にバッファ層を設けて
   六方晶窒化ガリウム系化合物半導体を形成する請求項
   １、２又は３記載の窒化ガリウム系化合物半導体の結晶
   成長方法。
5. 【請求項５】 立方晶結晶基板上に六方晶窒化ガリウム
   系化合物半導体を形成する結晶成長方法であって、前記
   結晶基板の表面が、該結晶基板の（−５，７，−５）、
   （５，７，−５）、（１，１１，１１）、（−５，−
   ５，７）、（５，−５，７）、（−１１，１，−１
   １）、（１１，１，−１１）、（７，５，５）、（−１
   １，−１１，１）又は（１１，−１１，１）面方位と等
   価な面方位からの傾斜角が５度以内の面方位を有するこ
   とを特徴とする窒化ガリウム系化合物半導体の結晶成長
   方法。
6. 【請求項６】 マスクを形成することによって、立方晶
   結晶基板上に六方晶窒化ガリウム系化合物半導体を位置
   選択的に形成する結晶成長方法であって、前記結晶基板
   の表面が、該結晶基板の（−５，７，−５）、（５，
   ７，−５）、（１，１１，１１）、（−５，−５，
   ７）、（５，−５，７）、（−１１，１，−１１）、
   （１１，１，−１１）、（７，５，５）、（−１１，−
   １１，１）又は（１１，−１１，１）面方位と等価な面
   方位からの傾斜角が５度以内の面方位を有することを特
   徴とする窒化ガリウム系化合物半導体の結晶成長方法。
7. 【請求項７】 マスクを、立方晶結晶基板の＜１，１，
   ０＞又は＜１，−１，０＞方向にストライプ状に形成す
   る請求項６記載の窒化ガリウム系化合物半導体の結晶成
   長方法。
8. 【請求項８】 立方晶結晶基板上にバッファ層を設けて
   六方晶窒化ガリウム系化合物半導体を形成する請求項
   ５、６又は７記載の窒化ガリウム系化合物半導体の結晶
   成長方法。
9. 【請求項９】 六方晶結晶基板上に窒化ガリウム系化合
   物半導体の多層膜を形成する結晶成長工程を含む半導体
   レーザの製造方法であって、前記結晶成長工程が、活性
   層を含むダブルヘテロ構造の結晶を形成する第１の結晶
   成長工程と、マスクを形成することによって前記ダブル
   ヘテロ構造の結晶表面に六方晶窒化ガリウム系化合物半
   導体を位置選択的に形成する第２の結晶成長工程とを含
   み、且つ前記結晶基板表面が、該結晶基板の（１，−
   １，０，１）面方位と等価な面方位からの傾斜角が５度
   以内の面方位を有することを特徴とする半導体レーザの
   製造方法。
10. 【請求項１０】 マスクを、六方晶結晶基板の＜１，
    １，−２，０＞方向にストライプ状に形成する請求項９
    記載の半導体レーザの製造方法。
11. 【請求項１１】 六方晶結晶基板上にバッファ層を設け
    て窒化ガリウム系化合物半導体の多層膜を形成する結晶
    成長工程を含む請求項９又は１０記載の半導体レーザの
    製造方法。
12. 【請求項１２】 立方晶結晶基板上に窒化ガリウム系化
    合物半導体の多層膜を形成する結晶成長工程を含む半導
    体レーザの製造方法であって、前記結晶成長工程が、活
    性層を含むダブルヘテロ構造の結晶を形成する第１の結
    晶成長工程と、マスクを形成することによって前記ダブ
    ルヘテロ構造の結晶表面に六方晶窒化ガリウム系化合物
    半導体を位置選択的に形成する第２の結晶成長工程とを
    含み、且つ前記結晶基板表面が、該結晶基板の（−５，
    ７，−５）、（５，７，−５）、（１，１１，１１）、
    （−５，−５，７）、（５，−５，７）、（−１１，
    １，−１１）、（１１，１，−１１）、（７，５，
    ５）、（−１１，−１１，１）又は（１１，−１１，
    １）面方位と等価な面方位からの傾斜角が５度以内の面
    方位を有することを特徴とする半導体レーザの製造方
    法。
13. 【請求項１３】 マスクを、立方晶結晶基板の＜１，
    １，０＞又は＜１，−１，０＞方向にストライプ状に形
    成する請求項１２記載の半導体レーザの製造方法。
14. 【請求項１４】 立方晶結晶基板上にバッファ層を設け
    て窒化ガリウム系化合物半導体の多層膜を形成する結晶
    成長工程を含む請求項１２又は１３記載の半導体レーザ
    の製造方法。