JP4920152B2 - 構造基板の製造方法および半導体素子の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、構造基板の製造方法に関し、例えば、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体を用いた半導体レーザや発光ダイオードあるいは電子走行素子の製造に適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＧａＩｎＮ、ＡｌＧａＩｎＮなどの窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体は、ＡｌＧａＩｎＡｓ系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体やＡｌＧａＩｎＰ系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体に比べてバンドギャップＥ_g が大きく、かつ直接遷移の半導体材料であるという特徴を有している。このため、これらの窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体は、紫外線から緑色に当たる短波長の光の発光が可能な半導体レーザや、紫外線から赤色まで、および白色という広い発光波長範囲をカバーできる発光ダイオード（ＬＥＤ）などの半導体発光素子を構成する材料として注目されており、高密度光ディスクやフルカラーディスプレイ、さらには環境・医療分野など、広く応用が考えられている。
【０００３】
また、これらの窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体は、例えばＧａＮの高電界における飽和速度が大きいこと、例えば４００℃程度までの高温動作が可能であること、および、例えばＭＩＳ（Metal-Insulator-Semiconductor)構造における絶縁層の材料にＡｌＮを用いることで半導体層および絶縁層の形成を結晶成長により連続して行うことができるなどの特徴を有している。このため、これらの窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体は、高温動作可能な高出力の高周波電子素子を構成する材料としても期待されている。
【０００４】
このほか、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体の長所としては、以下のことが挙げられる。
（１）熱伝導性がＧａＡｓ系半導体などよりも高く、高温・高出力動作の素子向きである。
（２）材料が化学的に安定であり、また硬度も高く、高い信頼性を得やすい。
（３）環境への負荷が小さい化合物半導体材料である。すなわち、ＡｌＧａＩｎＮ系半導体は、構成材料や原料に環境への影響が大きい環境汚染物質や毒物を含まない。具体的には、ＡｌＧａＡｓ系半導体におけるヒ素（Ａｓ）、ＺｎＣｄＳＳｅ系半導体におけるカドミウム（Ｃｄ）などに相当する材料およびその原料（アルシン（ＡｓＨ₃ ））などを使用しない。
【０００５】
しかしながら、従来、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体を用いた素子においては、高い信頼性を得るのに適当な基板材料がないという問題があった。
窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体の基板材料として、特に高品質の結晶を得るために、以下の問題や状況がある。
（１）構成材料のＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＧａＩｎＮが格子定数の異なる全歪み系である。そのため、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体同士および基板との間に、クラックなどを生じない範囲および良質の結晶膜が得られる範囲に組成や厚さなどを抑えるなど、設計上の制限がある。
（２）ＧａＮに格子整合する高品質基板がまだ開発されていない。ＧａＡｓ系半導体やＧａＩｎＰ系半導体に格子整合する高品質ＧａＡｓ基板や、ＧａＩｎＡｓ系半導体に格子整合する高品質ＩｎＰ基板があるように、例えば高品質なＧａＮ基板は開発途上であり、格子定数差の比較的小さいＳｉＣ基板は、高価であり、大口径化も困難であり、結晶膜に引っ張り歪みが発生するためクラックが発生しやすい、などの問題があり、またこれら以外にはＧａＮに格子整合する基板がない。
（３）窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体の基板材料の必要条件に、約１０００℃の高い結晶成長温度およびＶ族原料のアンモニア雰囲気で変質・腐食されないことがある。
【０００６】
以上のような理由により、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体の基板としては総合的な判断でサファイア基板を使用する場合が多い。
サファイア基板は、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体の結晶成長温度で安定で、高品質の２または３インチ基板が安定に供給される利点があるが、その一方でＧａＮとの格子不整合が大きい（約１３％）。このため、サファイア基板上に低温成長によりＧａＮやＡｌＮからなるバッファ層を形成し、その上に窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体を成長させている。これによれば、単結晶の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体を成長させることが可能であるが、その欠陥密度は格子不整合を反映して例えば１０⁸ 〜１０⁹ （ｃｍ^-2）程度もあり、例えば半導体レーザにおいては長時間の信頼性を得ることは困難であった。
【０００７】
サファイア基板にはこのほかに、（１）劈開性がないため、鏡面性が高いレーザ端面の安定な形成が困難、（２）サファイアが絶縁性のため基板上面からｐ側電極およびｎ側電極の取り出しが必須、（３）結晶成長膜が厚いと、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体とサファイアとの熱膨張係数の差により、室温での基板の反りが大きく、素子形成プロセスに支障を来す、などの問題がある。
【０００８】
サファイア基板のように格子定数の異なる基板上に成長させる半導体結晶の高品質化の目的では、横方向選択成長（Epitaxial Lateral Overgrowth; ＥＬＯ）を用いる方法がある。ＥＬＯでは、周期的に高結晶品質領域（横方向成長領域）と低結晶品質あるいは高欠陥密度領域（種結晶上やその境界、会合部など）とが現れるが、素子の活性領域（例えば、発光素子では発光領域、電子走行素子では電子が走行する領域）のサイズが大きくない場合、ＥＬＯの周期は、半導体レーザのストライプやトランジスタのエミッタ領域／コレクタ領域（またはソース領域／ドレイン領域）間隔より大きくとることができる。例えば、ＥＬＯの周期１０〜２０μｍに対し、素子の活性領域のサイズは数μｍ程度であるため、高品質領域内に活性領域を設計することが可能である。
【０００９】
サファイア基板上にＥＬＯを利用して素子を形成する場合には、上述の劈開性の悪さなどサファイア自身の性質に起因する問題以外にも、例えば以下のような問題があった。
（１）ＥＬＯに必要な工程数が多いことにより歩留まりが低下する。
（２）ＥＬＯに必要な分だけ結晶膜厚が増大することにより、基板に熱応力による大きな反りが発生し、結晶成長工程やウェハプロセスの制御性を低下させる。
（３）素子サイズの制限がある。ＬＥＤやフォトディテクタ（ＰＤ）および集積素子など、ＥＬＯ周期より大きい、例えば数百μｍ角以上の活性領域を持つ素子では、全素子領域を高結晶品質領域とすることができないため、ＥＬＯの効果を発揮できない。
【００１０】
以上の諸問題は、高品質のＧａＮ基板が得られれば解決することが可能であるが、これまでの試みでは、高品質で大口径のＧａＮ基板が得られなかった。これは、ＧａＮはＨＶＰＥ（ハライド気相成長）によっても、一般に高温（高圧）成長による良質な種結晶を得にくい、などの理由で、単結晶成長を安定に行うことができず、高品質基板の製造が困難なことによる。
【００１１】
特開２００１−１０２３０７号公報にはこの問題の改善を図ることを目的とした単結晶ＧａＮ基板の製造方法が提案されている。これによれば、高欠陥密度のＧａＮ種基板を形成後、一部に３次元的なファセットを形成し、ファセットを閉じない条件で成長を続けることで、このコア部に結晶転位を集中させて、結果として広い領域が高品質な基板を製造している。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開２００１−１０２３０７号公報に開示された技術は、特に貫通転位を成長層のある領域に集中させることにより、他の領域の貫通転位を減少させるものであるため、得られた単結晶ＧａＮ基板には低欠陥密度の領域と高欠陥密度の領域とが混在しており、しかも高欠陥密度の領域が発生する位置は制御することができず、ランダムに発生する。このため、この単結晶ＧａＮ基板上に窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を成長させて半導体素子、例えば半導体レーザを製造する場合、高欠陥密度の領域が発光領域に形成されてしまうのを避けることができず、半導体レーザの発光特性や信頼性の低下を招いていた。
【００１３】
したがって、この発明が解決しようとする課題は、発光特性などの特性が良好で信頼性も高く長寿命の半導体発光素子や特性が良好で信頼性も高く長寿命の半導体素子を容易に製造することができる構造基板の製造方法および構造基板を提供することにある。
【００１４】
この発明が解決しようとする他の課題は、発光特性などの特性が良好で信頼性も高く長寿命の半導体発光素子およびそのような半導体発光素子を容易に製造することができる半導体発光素子の製造方法を提供することにある。
【００１５】
この発明が解決しようとする他の課題は、特性が良好で信頼性も高く長寿命の半導体素子およびそのような半導体素子を容易に製造することができる半導体素子の製造方法を提供することにある。
【００１６】
この発明が解決しようとする他の課題は、特性が良好で信頼性も高く長寿命の各種の素子およびそのような素子を容易に製造することができる素子の製造方法を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討を行った。その概要について説明すると、次のとおりである。
【００１８】
本発明者は、特開２００１−１０２３０７号公報に開示された技術の改良を重ねた結果、低欠陥密度領域中に発生する高欠陥密度領域の位置を制御することに成功した。すなわち、高欠陥密度領域を結晶成長中に自然に凝集させて形成するのではなく、人為的にＧａＡｓ基板などの適当な基板上に種結晶等を例えば円形で規則的、例えば周期的に形成し、その上に結晶成長を行うことにより高欠陥密度領域の形成位置を制御することができ、結晶品質の改善や良質の結晶領域を広げることが可能となる。この場合、種結晶等の配置により、高欠陥密度領域の配列パターンを自由自在に変えることができる。
【００１９】
ここで、種結晶等とは、例えば多結晶、非晶質（アモルファス）または単結晶のＧａＮや、ＡｌＧａＩｎＮなどのＧａＮ以外の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体や、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体以外の材料で形成されるが、結晶欠陥集中位置を規定する核（コア）となる構造であればどのような構造であってもよい。
【００２０】
このような基板を用いて半導体レーザなどの半導体発光素子、より一般的には半導体素子を製造する場合、基板に存在する高欠陥密度領域が素子に及ぼす悪影響を排除する必要がある。すなわち、基板上に半導体層を成長させると、この半導体層に下地基板の高欠陥密度領域から欠陥が伝播するため、この欠陥に起因する素子の特性の劣化や信頼性の低下などを防止する必要がある。そのための手法について種々検討を行った結果、以下の手法が有効であることを見い出した。
【００２１】
すなわち、上記の基板においては、高欠陥密度領域は規則的に配列させることができることから、この配列に応じて素子の活性領域（例えば、発光素子にあっては発光領域）の位置の設計を行うことができる。そして、この設計により、素子の活性領域が高欠陥密度領域の上を通らないようにすることができる。このようにすれば、基板の高欠陥密度領域が素子に悪影響を及ぼさないようにすることができるため、欠陥に起因する素子の特性の劣化や信頼性の低下などを防止することができる。
【００２２】
上記の手法は、素子に使用する半導体と同質で低欠陥密度の基板を得ることが困難である場合、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体以外の半導体を用いた半導体素子の製造にも有効である。より一般的には、素子に使用する材料と同質で低欠陥密度の基板を得ることが困難である場合、そのような素子の製造に有効である。
この発明は、本発明者による以上の検討に基づいてさらに検討を行った結果、案出されたものである。
【００２３】
すなわち、上記課題を解決するために、この発明の第１の発明は、
第１の平均転位密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均転位密度より高い第２の平均転位密度を有する複数の第２の領域が規則的に配列している窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板を用いて構造基板を製造するようにした構造基板の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように構造基板の構造を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【００２４】
ここで、構造基板には、バルクの窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板に直接構造を形成したものと、バルクの窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板上に窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を成長させ、この窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層に構造を形成したものとの両者を含む。
【００２５】
構造基板の構造は、第２の領域の上を通らないようにその位置および方位を決める。複数の第２の領域は、典型的には周期的に配列され、具体的には、例えば、六方格子状、長方形格子状、正方格子状に設けられる。これらの二種類以上の配列パターンが混在していてもよい。さらには、第２の領域が周期的な配列で設けられた部分と、第２の領域が規則的ではあるが、周期的ではない配列で設けられた部分とが混在していてもよい。
【００２６】
典型的には、構造基板の構造および複数の第２の領域はそれぞれ周期的に配列される。構造基板の構造の周期をｗ₁ 、複数の第２の領域の周期をｗ₂ としたとき、ｗ₁ 、ｗ₂ の大小関係に応じて、ｗ₂ ＝ｎ×ｗ₁ （ただし、ｎは自然数）あるいはｗ₁ ＝ｎ×ｗ₂ （ただし、ｎは自然数）とすることにより、構造基板の面内全体で構造が第２の領域の上を通らないようにすることができる。
【００２７】
構造基板の構造は、この構造基板に半導体素子が作り込まれる場合には、その半導体素子の活性領域である。半導体素子には、発光ダイオードや半導体レーザのような発光素子のほか、受光素子、さらには高電子移動度トランジスタなどの電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）やヘテロ接合バイポーラトランジスタ（ＨＢＴ）のような電子走行素子が含まれる（以下同様）。ここで、活性領域とは、半導体発光素子においては発光領域、半導体受光素子においては受光領域、電子走行素子においては電子が走行する領域を意味する（以下同様）。構造基板の構造はこのほか、例えば、横方向選択成長に用いられるマスクパターンが基板上に形成されている場合に、このマスクパターンで覆われていない部分である。
【００２８】
互いに隣接する二つの第２の領域の間隔あるいは第２の領域の配列周期は、素子の大きさなどに応じて選ばれるが、一般的には２０μｍ以上あるいは５０μｍ以上あるいは１００μｍ以上である。この第２の領域の間隔あるいは第２の領域の配列周期の上限は必ずしも明確なものは存在しないが、一般的には１０００μｍ程度である。この第２の領域は、典型的には、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板を貫通している。また、この第２の領域は、種結晶の形状にもよるが、典型的には不定多角柱状の形状を有する。第１の領域と第２の領域との間には、第１の平均転位密度より高く、かつ第２の平均転位密度より低い第３の平均転位密度を有する第３の領域が遷移領域として存在することも多く、この場合、最も好適には、これらの第２の領域および第３の領域の上を通らないように構造基板の構造を形成する。
【００２９】
第２の領域の直径は、典型的には１０μｍ以上１００μｍ以下、より典型的には２０μｍ以上５０μｍ以下である。また、第３の領域が存在する場合、その直径は典型的には第２の領域の直径より２０μｍ以上２００μｍ以下より大きく、より典型的には４０μｍ以上１６０μｍ以下大きく、最も典型的には６０μｍ以上１４０μｍ以下大きい。
【００３０】
第２の領域の平均転位密度は一般的には第１の領域の転位密度の５倍以上である。典型的には、第１の領域の平均転位密度は２×１０⁶ ｃｍ^-2以下、第２の領域の平均転位密度は１×１０⁸ ｃｍ^-2以上である。第３の領域が存在する場合、その平均転位密度は、典型的には１×１０⁸ ｃｍ^-2より小さく、２×１０⁶ ｃｍ^-2より大きい。
【００３１】
構造基板の構造、例えば半導体素子の活性領域は、平均転位密度が高い第２の領域による悪影響を防止するために、第２の領域から好適には１μｍ以上、より好適には１０μｍ以上、さらに好適には１００μｍ以上離す。第３の領域が存在する場合、最も好適には、構造基板の構造、例えば半導体素子の活性領域が第２の領域および第３の領域の上を通らないようにする。より具体的には、例えば半導体レーザの場合、ストライプ状電極を介して駆動電流が流される領域は第２の領域から好適には１μｍ以上、より好適には１０μｍ以上、さらに好適には１００μｍ以上離す。第３の領域が存在する場合、最も好適には、ストライプ状電極を介して駆動電流が流される領域が第２の領域および第３の領域の上を通らないようにする。ストライプ状電極、すなわちレーザストライプの数は一つまたは複数設けてよく、その幅も必要に応じて選ぶことができる。
【００３２】
必要に応じて、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板に第２の領域の間隔および／または配列が周囲の部分と異なる部分を複数箇所設けてもよい。この場合には、これらの部分をアライメントマークとして用いてマスク合わせを行うことができる。
【００３３】
窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板あるいは窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層は、最も一般的にはＡｌ_X Ｂ_y Ｇａ_1-x-y-z Ｉｎ_z Ａｓ_u Ｎ_1-u-v Ｐ_v （ただし、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｚ≦１、０≦ｕ≦１、０≦ｖ≦１、０≦ｘ＋ｙ＋ｚ＜１、０≦ｕ＋ｖ＜１）からなり、より具体的にはＡｌ_X Ｂ_y Ｇａ_1-x-y-z Ｉｎ_z Ｎ（ただし、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｚ≦１、０≦ｘ＋ｙ＋ｚ＜１）からなり、典型的にはＡｌ_X Ｇａ_1-x-z Ｉｎ_z Ｎ（ただし、０≦ｘ≦１、０≦ｚ≦１）からなる。窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板は、最も典型的にはＧａＮからなる。
この発明の第１の発明に関連して述べた以上のことは、その性質に反しない限り、以下の発明についても成立するものである。
【００３４】
この発明の第２の発明は、
第１の平均転位密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均転位密度より高い第２の平均転位密度を有する複数の第２の領域が規則的に配列している窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板を用いた構造基板であって、
第２の領域の上を通らないように構造基板の構造が形成されている
ことを特徴とするものである。
【００３５】
この発明の第３の発明は、
第１の平均欠陥密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均欠陥密度より高い第２の平均欠陥密度を有する複数の第２の領域が規則的に配列している窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板を用いて構造基板を製造するようにした構造基板の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように構造基板の構造を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【００３６】
この発明の第４の発明は、
第１の平均欠陥密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均欠陥密度より高い第２の平均欠陥密度を有する複数の第２の領域が規則的に配列している窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板を用いた構造基板であって、
第２の領域の上を通らないように構造基板の構造が形成されている
ことを特徴とするものである。
【００３７】
この発明の第３および第４の発明において、「平均欠陥密度」とは、素子の特性や信頼性などに悪影響を及ぼす格子欠陥全体の平均密度を意味し、欠陥には転位や積層欠陥や点欠陥などあらゆるものが含まれる（以下同様）。
【００３８】
この発明の第５の発明は、
結晶からなる第１の領域中にこの第１の領域より結晶性が悪い複数の第２の領域が規則的に配列している窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板を用いて構造基板を製造するようにした構造基板の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように構造基板の構造を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【００３９】
この発明の第６の発明は、
結晶からなる第１の領域中にこの第１の領域より結晶性が悪い複数の第２の領域が規則的に配列している窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板を用いた構造基板であって、
第２の領域の上を通らないように構造基板の構造が形成されている
ことを特徴とするものである。
【００４０】
この発明の第５および第６の発明において、典型的には、結晶からなる第１の領域は単結晶であり、この第１の領域より結晶性が悪い第２の領域は単結晶、多結晶もしくは非晶質またはこれらの二以上が混在したものである（以下同様）。これは、第２の領域の平均転位密度あるいは平均欠陥密度が第１の領域の平均転位密度あるいは平均欠陥密度より高い場合と対応するものである。
【００４１】
この発明の第７の発明は、
第１の平均転位密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均転位密度より高い第２の平均転位密度を有する複数の第２の領域が規則的に配列している窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板を用いて半導体発光素子を製造するようにした半導体発光素子の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように半導体発光素子の発光領域を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【００４２】
この発明の第８の発明は、
第１の平均転位密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均転位密度より高い第２の平均転位密度を有する複数の第２の領域が規則的に配列している窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板を用いた半導体発光素子であって、
第２の領域の上を通らないように半導体発光素子の発光領域が形成されている
ことを特徴とするものである。
【００４３】
この発明の第９の発明は、
第１の平均欠陥密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均欠陥密度より高い第２の平均欠陥密度を有する複数の第２の領域が規則的に配列している窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板を用いて半導体発光素子を製造するようにした半導体発光素子の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように半導体発光素子の発光領域を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【００４４】
この発明の第１０の発明は、
第１の平均欠陥密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均欠陥密度より高い第２の平均欠陥密度を有する複数の第２の領域が規則的に配列している窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板を用いた半導体発光素子であって、
第２の領域の上を通らないように半導体発光素子の発光領域が形成されている
ことを特徴とするものである。
【００４５】
この発明の第１１の発明は、
結晶からなる第１の領域中にこの第１の領域より結晶性が悪い複数の第２の領域が規則的に配列している窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板を用いて半導体発光素子を製造するようにした半導体発光素子の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように半導体発光素子の発光領域を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【００４６】
この発明の第１２の発明は、
結晶からなる第１の領域中にこの第１の領域より結晶性が悪い複数の第２の領域が規則的に配列している窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板を用いた半導体発光素子であって、
第２の領域の上を通らないように半導体発光素子の発光領域が形成されている
ことを特徴とするものである。
【００４７】
この発明の第１３の発明は、
第１の平均転位密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均転位密度より高い第２の平均転位密度を有する複数の第２の領域が規則的に配列している窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板を用いて半導体素子を製造するようにした半導体素子の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように半導体素子の活性領域を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【００４８】
この発明の第１４の発明は、
第１の平均転位密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均転位密度より高い第２の平均転位密度を有する複数の第２の領域が規則的に配列している窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板を用いた半導体素子であって、
第２の領域の上を通らないように半導体素子の活性領域が形成されている
ことを特徴とするものである。
【００４９】
この発明の第１５の発明は、
第１の平均欠陥密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均欠陥密度より高い第２の平均欠陥密度を有する複数の第２の領域が規則的に配列している窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板を用いて半導体素子を製造するようにした半導体素子の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように半導体素子の活性領域を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【００５０】
この発明の第１６の発明は、
第１の平均欠陥密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均欠陥密度より高い第２の平均欠陥密度を有する複数の第２の領域が規則的に配列している窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板を用いた半導体素子であって、
第２の領域の上を通らないように半導体素子の活性領域が形成されている
ことを特徴とするものである。
【００５１】
この発明の第１７の発明は、
結晶からなる第１の領域中にこの第１の領域より結晶性が悪い複数の第２の領域が規則的に配列している窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板を用いて半導体素子を製造するようにした半導体素子の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように半導体素子の活性領域を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【００５２】
この発明の第１８の発明は、
結晶からなる第１の領域中にこの第１の領域より結晶性が悪い複数の第２の領域が規則的に配列している窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板を用いた半導体素子であって、
第２の領域の上を通らないように半導体素子の活性領域が形成されている
ことを特徴とするものである。
【００５３】
この発明の第１９の発明は、
第１の平均転位密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均転位密度より高い第２の平均転位密度を有する複数の第２の領域が規則的に配列している半導体基板を用いて構造基板を製造するようにした構造基板の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように構造基板の構造を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【００５４】
この発明の第２０の発明は、
第１の平均転位密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均転位密度より高い第２の平均転位密度を有する複数の第２の領域が規則的に配列している半導体基板を用いた構造基板であって、
第２の領域の上を通らないように構造基板の構造が形成されている
ことを特徴とするものである。
【００５５】
この発明の第２１の発明は、
第１の平均欠陥密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均欠陥密度より高い第２の平均欠陥密度を有する複数の第２の領域が規則的に配列している半導体基板を用いて構造基板を製造するようにした構造基板の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように構造基板の構造を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【００５６】
この発明の第２２の発明は、
第１の平均欠陥密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均欠陥密度より高い第２の平均欠陥密度を有する複数の第２の領域が規則的に配列している半導体基板を用いた構造基板であって、
第２の領域の上を通らないように構造基板の構造が形成されている
ことを特徴とするものである。
【００５７】
この発明の第２３の発明は、
結晶からなる第１の領域中にこの第１の領域より結晶性が悪い複数の第２の領域が規則的に配列している半導体基板を用いて構造基板を製造するようにした構造基板の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように構造基板の構造を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【００５８】
この発明の第２４の発明は、
結晶からなる第１の領域中にこの第１の領域より結晶性が悪い複数の第２の領域が規則的に配列している半導体基板を用いた構造基板であって、
第２の領域の上を通らないように構造基板の構造が形成されている
ことを特徴とするものである。
【００５９】
この発明の第２５の発明は、
第１の平均転位密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均転位密度より高い第２の平均転位密度を有する複数の第２の領域が規則的に配列している半導体基板を用いて半導体発光素子を製造するようにした半導体発光素子の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように半導体発光素子の発光領域を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【００６０】
この発明の第２６の発明は、
第１の平均転位密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均転位密度より高い第２の平均転位密度を有する複数の第２の領域が規則的に配列している半導体基板を用いた半導体発光素子であって、
第２の領域の上を通らないように半導体発光素子の発光領域が形成されている
ことを特徴とするものである。
【００６１】
この発明の第２７の発明は、
第１の平均欠陥密度を有する結晶からなる第１の領域中に記第１の平均欠陥密度より高い第２の平均欠陥密度を有する複数の第２の領域が規則的に配列している半導体基板を用いて半導体発光素子を製造するようにした半導体発光素子の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように半導体発光素子の発光領域を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【００６２】
この発明の第２８の発明は、
第１の平均欠陥密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均欠陥密度より高い第２の平均欠陥密度を有する複数の第２の領域が規則的に配列している半導体基板を用いた半導体発光素子であって、
第２の領域の上を通らないように半導体発光素子の発光領域が形成されている
ことを特徴とするものである。
【００６３】
この発明の第２９の発明は、
結晶からなる第１の領域中にこの第１の領域より結晶性が悪い複数の第２の領域が規則的に配列している半導体基板を用いて半導体発光素子を製造するようにした半導体発光素子の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように半導体発光素子の発光領域を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【００６４】
この発明の第３０の発明は、
結晶からなる第１の領域中にこの第１の領域より結晶性が悪い複数の第２の領域が規則的に配列している半導体基板を用いた半導体発光素子であって、
第２の領域の上を通らないように半導体発光素子の発光領域が形成されている
ことを特徴とするものである。
【００６５】
この発明の第３１の発明は、
第１の平均転位密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均転位密度より高い第２の平均転位密度を有する複数の第２の領域が規則的に配列している半導体基板を用いて半導体素子を製造するようにした半導体素子の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように半導体素子の活性領域を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【００６６】
この発明の第３２の発明は、
第１の平均転位密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均転位密度より高い第２の平均転位密度を有する複数の第２の領域が規則的に配列している半導体基板を用いた半導体素子であって、
第２の領域の上を通らないように半導体素子の活性領域が形成されている
ことを特徴とするものである。
【００６７】
この発明の第３３の発明は、
第１の平均欠陥密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均欠陥密度より高い第２の平均欠陥密度を有する複数の第２の領域が規則的に配列している半導体基板を用いて半導体素子を製造するようにした半導体素子の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように半導体素子の活性領域を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【００６８】
この発明の第３４の発明は、
第１の平均欠陥密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均欠陥密度より高い第２の平均欠陥密度を有する複数の第２の領域が規則的に配列している半導体基板を用いた半導体素子であって、
第２の領域の上を通らないように半導体素子の活性領域が形成されている
ことを特徴とするものである。
【００６９】
この発明の第３５の発明は、
結晶からなる第１の領域中にこの第１の領域より結晶性が悪い複数の第２の領域が規則的に配列している半導体基板を用いて半導体素子を製造するようにした半導体素子の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように半導体素子の活性領域を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【００７０】
この発明の第３６の発明は、
結晶からなる第１の領域中にこの第１の領域より結晶性が悪い複数の第２の領域が規則的に配列している半導体基板を用いた半導体素子であって、
第２の領域の上を通らないように半導体素子の活性領域が形成されている
ことを特徴とするものである。
【００７１】
この発明の第１９〜第３６の発明において、半導体基板あるいは半導体層の材料は、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体のほか、ウルツ鉱型（wurtzit)構造、より一般的には、六方晶系の結晶構造を有する他の半導体、例えばＺｎＯ、α−ＺｎＳ、α−ＣｄＳ、α−ＣｄＳｅなどであってもよく、さらには他の結晶構造を有する各種の半導体であってもよい。
【００７２】
この発明の第３７の発明は、
第１の平均転位密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均転位密度より高い第２の平均転位密度を有する複数の第２の領域が規則的に配列している基板を用いて構造基板を製造するようにした構造基板の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように構造基板の構造を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【００７３】
この発明の第３８の発明は、
第１の平均転位密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均転位密度より高い第２の平均転位密度を有する複数の第２の領域が規則的に配列している基板を用いた構造基板であって、
第２の領域の上を通らないように構造基板の構造が形成されている
ことを特徴とするものである。
【００７４】
この発明の第３９の発明は、
第１の平均欠陥密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均欠陥密度より高い第２の平均欠陥密度を有する複数の第２の領域が規則的に配列している基板を用いて構造基板を製造するようにした構造基板の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように構造基板の構造を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【００７５】
この発明の第４０の発明は、
第１の平均欠陥密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均欠陥密度より高い第２の平均欠陥密度を有する複数の第２の領域が規則的に配列している基板を用いた構造基板であって、
第２の領域の上を通らないように構造基板の構造が形成されている
ことを特徴とするものである。
【００７６】
この発明の第４１の発明は、
結晶からなる第１の領域中にこの第１の領域より結晶性が悪い複数の第２の領域が規則的に配列している基板を用いて構造基板を製造するようにした構造基板の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように構造基板の構造を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【００７７】
この発明の第４２の発明は、
結晶からなる第１の領域中にこの第１の領域より結晶性が悪い複数の第２の領域が規則的に配列している基板を用いた構造基板であって、
第２の領域の上を通らないように構造基板の構造が形成されている
ことを特徴とするものである。
【００７８】
この発明の第４３の発明は、
第１の平均転位密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均転位密度より高い第２の平均転位密度を有する複数の第２の領域が規則的に配列している基板を用いて素子を製造するようにした素子の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように素子の活性領域を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【００７９】
この発明の第４４の発明は、
第１の平均転位密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均転位密度より高い第２の平均転位密度を有する複数の第２の領域が規則的に配列している基板を用いた素子であって、
第２の領域の上を通らないように素子の活性領域が形成されている
ことを特徴とするものである。
【００８０】
この発明の第４５の発明は、
第１の平均欠陥密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均欠陥密度より高い第２の平均欠陥密度を有する複数の第２の領域が規則的に配列している基板を用いて素子を製造するようにした素子の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように素子の発光領域を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【００８１】
この発明の第４６の発明は、
第１の平均欠陥密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均欠陥密度より高い第２の平均欠陥密度を有する複数の第２の領域が規則的に配列している基板を用いた素子であって、
第２の領域の上を通らないように素子の活性領域が形成されている
ことを特徴とするものである。
【００８２】
この発明の第４７の発明は、
結晶からなる第１の領域中にこの第１の領域より結晶性が悪い複数の第２の領域が規則的に配列している基板を用いて素子を製造するようにした素子の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように素子の活性領域を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【００８３】
この発明の第４８の発明は、
結晶からなる第１の領域中にこの第１の領域より結晶性が悪い複数の第２の領域が規則的に配列している基板を用いた素子であって、
第２の領域の上を通らないように素子の活性領域が形成されている
ことを特徴とするものである。
【００８４】
この発明の第４３〜第４８の発明において、素子は、半導体素子（発光素子、受光素子、電子走行素子など）のほか、圧電素子、焦電素子、光学素子（非線形光学結晶を用いる第２次高調波発生素子など）、誘電体素子（強誘電体素子を含む）、超伝導素子などである。この場合、基板あるいは層の材料は、半導体素子では上記のような各種の半導体を用いることができ、圧電素子、焦電素子、光学素子、誘電体素子、超伝導素子などでは例えば酸化物などの各種の材料を用いることができる。酸化物材料については、例えばJournal of the Society of Japan Vol.103,No.11(1995)pp.1099-1111 やMaterials Science and Engineering B41(1996)166-173に開示されたものなど、多くのものがある。
【００８５】
この発明の第４９の発明は、
第１の平均転位密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均転位密度より高い第２の平均転位密度を有する複数の第２の領域が第１の方向に第１の間隔で規則的に配列し、第１の方向と直交する第２の方向に第１の間隔より小さい第２の間隔で規則的に配列している窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板を用いて構造基板を製造するようにした構造基板の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように構造基板の構造を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【００８６】
この発明の第５０の発明は、
第１の平均転位密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均転位密度より高い第２の平均転位密度を有する複数の第２の領域が第１の方向に第１の間隔で規則的に配列し、第１の方向と直交する第２の方向に第１の間隔より小さい第２の間隔で規則的に配列している窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板を用いた構造基板であって、
第２の領域の上を通らないように構造基板の構造が形成されている
ことを特徴とするものである。
【００８７】
この発明の第５１の発明は、
第１の平均欠陥密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均欠陥密度より高い第２の平均欠陥密度を有する複数の第２の領域が第１の方向に第１の間隔で規則的に配列し、第１の方向と直交する第２の方向に第１の間隔より小さい第２の間隔で規則的に配列している窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板を用いて構造基板を製造するようにした構造基板の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように構造基板の構造を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【００８８】
この発明の第５２の発明は、
第１の平均欠陥密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均欠陥密度より高い第２の平均欠陥密度を有する複数の第２の領域が第１の方向に第１の間隔で規則的に配列し、第１の方向と直交する第２の方向に第１の間隔より小さい第２の間隔で規則的に配列している窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板を用いた構造基板であって、
第２の領域の上を通らないように構造基板の構造が形成されている
ことを特徴とするものである。
【００８９】
この発明の第５３の発明は、
結晶からなる第１の領域中にこの第１の領域より結晶性が悪い複数の第２の領域が第１の方向に第１の間隔で規則的に配列し、第１の方向と直交する第２の方向に第１の間隔より小さい第２の間隔で規則的に配列している窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板を用いて構造基板を製造するようにした構造基板の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように構造基板の構造を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【００９０】
この発明の第５４の発明は、
結晶からなる第１の領域中にこの第１の領域より結晶性が悪い複数の第２の領域が第１の方向に第１の間隔で規則的に配列し、第１の方向と直交する第２の方向に第１の間隔より小さい第２の間隔で規則的に配列している窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板を用いた構造基板であって、
第２の領域の上を通らないように構造基板の構造が形成されている
ことを特徴とするものである。
【００９１】
この発明の第５５の発明は、
第１の平均転位密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均転位密度より高い第２の平均転位密度を有する直線状に延在する複数の第２の領域が互いに平行に規則的に配列している窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板を用いて構造基板を製造するようにした構造基板の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように構造基板の構造を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【００９２】
この発明の第５６の発明は、
第１の平均転位密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均転位密度より高い第２の平均転位密度を有する直線状に延在する複数の第２の領域が互いに平行に規則的に配列している窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板を用いた構造基板であって、
第２の領域の上を通らないように構造基板の構造が形成されている
ことを特徴とするものである。
【００９３】
この発明の第５７の発明は、
第１の平均欠陥密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均欠陥密度より高い第２の平均欠陥密度を有する直線状に延在する複数の第２の領域が互いに平行に規則的に配列している窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板を用いて構造基板を製造するようにした構造基板の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように構造基板の構造を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【００９４】
この発明の第５８の発明は、
第１の平均欠陥密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均欠陥密度より高い第２の平均欠陥密度を有する直線状に延在する複数の第２の領域が互いに平行に規則的に配列している窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板を用いた構造基板であって、
第２の領域の上を通らないように構造基板の構造が形成されている
ことを特徴とするものである。
【００９５】
この発明の第５９の発明は、
結晶からなる第１の領域中にこの第１の領域より結晶性が悪い直線状に延在する複数の第２の領域が互いに平行に規則的に配列している窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板を用いて構造基板を製造するようにした構造基板の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように構造基板の構造を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【００９６】
この発明の第６０の発明は、
結晶からなる第１の領域中にこの第１の領域より結晶性が悪い直線状に延在する複数の第２の領域が互いに平行に規則的に配列している窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板を用いた構造基板であって、
第２の領域の上を通らないように構造基板の構造が形成されている
ことを特徴とするものである。
【００９７】
この発明の第６１の発明は、
第１の平均転位密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均転位密度より高い第２の平均転位密度を有する複数の第２の領域が第１の方向に第１の間隔で規則的に配列し、第１の方向と直交する第２の方向に第１の間隔より小さい第２の間隔で規則的に配列している窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板を用いて半導体発光素子を製造するようにした半導体発光素子の製造方法であって、第２の領域の上を通らないように半導体発光素子の発光領域を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【００９８】
この発明の第６２の発明は、
第１の平均転位密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均転位密度より高い第２の平均転位密度を有する複数の第２の領域が第１の方向に第１の間隔で規則的に配列し、第１の方向と直交する第２の方向に第１の間隔より小さい第２の間隔で規則的に配列している窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板を用いた半導体発光素子であって、
第２の領域の上を通らないように半導体発光素子の発光領域が形成されている
ことを特徴とするものである。
【００９９】
この発明の第６３の発明は、
第１の平均欠陥密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均欠陥密度より高い第２の平均欠陥密度を有する複数の第２の領域が第１の方向に第１の間隔で規則的に配列し、第１の方向と直交する第２の方向に第１の間隔より小さい第２の間隔で規則的に配列している窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板を用いて半導体発光素子を製造するようにした半導体発光素子の製造方法であって、第２の領域の上を通らないように半導体発光素子の発光領域を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【０１００】
この発明の第６４の発明は、
第１の平均欠陥密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均欠陥密度より高い第２の平均欠陥密度を有する複数の第２の領域が第１の方向に第１の間隔で規則的に配列し、第１の方向と直交する第２の方向に第１の間隔より小さい第２の間隔で規則的に配列している窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板を用いた半導体発光素子であって、
第２の領域の上を通らないように半導体発光素子の発光領域が形成されている
ことを特徴とするものである。
【０１０１】
この発明の第６５の発明は、
結晶からなる第１の領域中にこの第１の領域より結晶性が悪い複数の第２の領域が第１の方向に第１の間隔で規則的に配列し、第１の方向と直交する第２の方向に第１の間隔より小さい第２の間隔で規則的に配列している窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板を用いて半導体発光素子を製造するようにした半導体発光素子の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように半導体発光素子の発光領域を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【０１０２】
この発明の第６６の発明は、
結晶からなる第１の領域中にこの第１の領域より結晶性が悪い複数の第２の領域が第１の方向に第１の間隔で規則的に配列し、第１の方向と直交する第２の方向に第１の間隔より小さい第２の間隔で規則的に配列している窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板を用いた半導体発光素子であって、
第２の領域の上を通らないように半導体発光素子の発光領域が形成されている
ことを特徴とするものである。
【０１０３】
この発明の第６７の発明は、
第１の平均転位密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均転位密度より高い第２の平均転位密度を有する直線状に延在する複数の第２の領域が互いに平行に規則的に配列している窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板を用いて半導体発光素子を製造するようにした半導体発光素子の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように半導体発光素子の発光領域を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【０１０４】
この発明の第６８の発明は、
第１の平均転位密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均転位密度より高い第２の平均転位密度を有する直線状に延在する複数の第２の領域が互いに平行に規則的に配列している窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板を用いた半導体発光素子であって、
第２の領域の上を通らないように半導体発光素子の発光領域が形成されている
ことを特徴とするものである。
【０１０５】
この発明の第６９の発明は、
第１の平均欠陥密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均欠陥密度より高い第２の平均欠陥密度を有する直線状に延在する複数の第２の領域が互いに平行に規則的に配列している窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板を用いて半導体発光素子を製造するようにした半導体発光素子の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように半導体発光素子の発光領域を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【０１０６】
この発明の第７０の発明は、
第１の平均欠陥密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均欠陥密度より高い第２の平均欠陥密度を有する直線状に延在する複数の第２の領域が互いに平行に規則的に配列している窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板を用いた半導体発光素子であって、
第２の領域の上を通らないように半導体発光素子の発光領域が形成されている
ことを特徴とするものである。
【０１０７】
この発明の第７１の発明は、
結晶からなる第１の領域中にこの第１の領域より結晶性が悪い直線状に延在する複数の第２の領域が互いに平行に規則的に配列している窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板を用いて半導体発光素子を製造するようにした半導体発光素子の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように半導体発光素子の発光領域を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【０１０８】
この発明の第７２の発明は、
結晶からなる第１の領域中にこの第１の領域より結晶性が悪い直線状に延在する複数の第２の領域が互いに平行に規則的に配列している窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板を用いた半導体発光素子であって、
第２の領域の上を通らないように半導体発光素子の発光領域が形成されている
ことを特徴とするものである。
【０１０９】
この発明の第７３の発明は、
第１の平均転位密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均転位密度より高い第２の平均転位密度を有する複数の第２の領域が第１の方向に第１の間隔で規則的に配列し、第１の方向と直交する第２の方向に第１の間隔より小さい第２の間隔で規則的に配列している窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板を用いて半導体素子を製造するようにした半導体素子の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように半導体素子の活性領域を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【０１１０】
この発明の第７４の発明は、
第１の平均転位密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均転位密度より高い第２の平均転位密度を有する複数の第２の領域が第１の方向に第１の間隔で規則的に配列し、第１の方向と直交する第２の方向に第１の間隔より小さい第２の間隔で規則的に配列している窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板を用いた半導体素子であって、
第２の領域の上を通らないように半導体素子の活性領域が形成されている
ことを特徴とするものである。
【０１１１】
この発明の第７５の発明は、
第１の平均欠陥密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均欠陥密度より高い第２の平均欠陥密度を有する複数の第２の領域が第１の方向に第１の間隔で規則的に配列し、第１の方向と直交する第２の方向に第１の間隔より小さい第２の間隔で規則的に配列している窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板を用いて半導体素子を製造するようにした半導体素子の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように半導体素子の活性領域を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【０１１２】
この発明の第７６の発明は、
第１の平均欠陥密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均欠陥密度より高い第２の平均欠陥密度を有する複数の第２の領域が第１の方向に第１の間隔で規則的に配列し、第１の方向と直交する第２の方向に第１の間隔より小さい第２の間隔で規則的に配列している窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板を用いた半導体素子であって、
第２の領域の上を通らないように半導体素子の活性領域が形成されている
ことを特徴とするものである。
【０１１３】
この発明の第７７の発明は、
結晶からなる第１の領域中にこの第１の領域より結晶性が悪い複数の第２の領域が第１の方向に第１の間隔で規則的に配列し、第１の方向と直交する第２の方向に第１の間隔より小さい第２の間隔で規則的に配列している窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板を用いて半導体素子を製造するようにした半導体発光素子の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように半導体素子の活性領域を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【０１１４】
この発明の第７８の発明は、
結晶からなる第１の領域中にこの第１の領域より結晶性が悪い複数の第２の領域が第１の方向に第１の間隔で規則的に配列し、第１の方向と直交する第２の方向に第１の間隔より小さい第２の間隔で規則的に配列している窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板を用いた半導体素子であって、
第２の領域の上を通らないように半導体素子の活性領域が形成されている
ことを特徴とするものである。
【０１１５】
この発明の第７９の発明は、
第１の平均転位密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均転位密度より高い第２の平均転位密度を有する直線状に延在する複数の第２の領域が互いに平行に規則的に配列している窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板を用いて半導体素子を製造するようにした半導体素子の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように半導体素子の活性領域を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【０１１６】
この発明の第８０の発明は、
第１の平均転位密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均転位密度より高い第２の平均転位密度を有する直線状に延在する複数の第２の領域が互いに平行に規則的に配列している窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板を用いた半導体素子であって、
第２の領域の上を通らないように半導体素子の活性領域が形成されている
ことを特徴とするものである。
【０１１７】
この発明の第８１の発明は、
第１の平均欠陥密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均欠陥密度より高い第２の平均欠陥密度を有する直線状に延在する複数の第２の領域が互いに平行に規則的に配列している窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板を用いて半導体素子を製造するようにした半導体素子の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように半導体素子の活性領域を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【０１１８】
この発明の第８２の発明は、
第１の平均欠陥密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均欠陥密度より高い第２の平均欠陥密度を有する直線状に延在する複数の第２の領域が互いに平行に規則的に配列している窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板を用いた半導体素子であって、
第２の領域の上を通らないように半導体素子の活性領域が形成されている
ことを特徴とするものである。
【０１１９】
この発明の第８３の発明は、
結晶からなる第１の領域中にこの第１の領域より結晶性が悪い直線状に延在する複数の第２の領域が互いに平行に規則的に配列している窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板を用いて半導体素子を製造するようにした半導体素子の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように半導体素子の活性領域を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【０１２０】
この発明の第８４の発明は、
結晶からなる第１の領域中にこの第１の領域より結晶性が悪い直線状に延在する複数の第２の領域が互いに平行に規則的に配列している窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板を用いた半導体素子であって、
第２の領域の上を通らないように半導体素子の活性領域が形成されている
ことを特徴とするものである。
【０１２１】
この発明の第８５の発明は、
第１の平均転位密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均転位密度より高い第２の平均転位密度を有する複数の第２の領域が第１の方向に第１の間隔で規則的に配列し、第１の方向と直交する第２の方向に第１の間隔より小さい第２の間隔で規則的に配列している半導体基板を用いて構造基板を製造するようにした構造基板の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように構造基板の構造を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【０１２２】
この発明の第８６の発明は、
第１の平均転位密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均転位密度より高い第２の平均転位密度を有する複数の第２の領域が第１の方向に第１の間隔で規則的に配列し、第１の方向と直交する第２の方向に第１の間隔より小さい第２の間隔で規則的に配列している半導体基板を用いた構造基板であって、
第２の領域の上を通らないように構造基板の構造が形成されている
ことを特徴とするものである。
【０１２３】
この発明の第８７の発明は、
第１の平均欠陥密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均欠陥密度より高い第２の平均欠陥密度を有する複数の第２の領域が第１の方向に第１の間隔で規則的に配列し、第１の方向と直交する第２の方向に第１の間隔より小さい第２の間隔で規則的に配列している半導体基板を用いて構造基板を製造するようにした構造基板の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように構造基板の構造を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【０１２４】
この発明の第８８の発明は、
第１の平均欠陥密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均欠陥密度より高い第２の平均欠陥密度を有する複数の第２の領域が第１の方向に第１の間隔で規則的に配列し、第１の方向と直交する第２の方向に第１の間隔より小さい第２の間隔で規則的に配列している半導体基板を用いた構造基板であって、
第２の領域の上を通らないように構造基板の構造が形成されている
ことを特徴とするものである。
【０１２５】
この発明の第８９の発明は、
結晶からなる第１の領域中にこの第１の領域より結晶性が悪い複数の第２の領域が第１の方向に第１の間隔で規則的に配列し、第１の方向と直交する第２の方向に第１の間隔より小さい第２の間隔で規則的に配列している半導体基板を用いて構造基板を製造するようにした構造基板の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように構造基板の構造を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【０１２６】
この発明の第９０の発明は、
結晶からなる第１の領域中にこの第１の領域より結晶性が悪い複数の第２の領域が第１の方向に第１の間隔で規則的に配列し、第１の方向と直交する第２の方向に第１の間隔より小さい第２の間隔で規則的に配列している半導体基板を用いた構造基板であって、
第２の領域の上を通らないように構造基板の構造が形成されている
ことを特徴とするものである。
【０１２７】
この発明の第９１の発明は、
第１の平均転位密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均転位密度より高い第２の平均転位密度を有する直線状に延在する複数の第２の領域が互いに平行に規則的に配列している半導体基板を用いて構造基板を製造するようにした構造基板の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように構造基板の構造を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【０１２８】
この発明の第９２の発明は、
第１の平均転位密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均転位密度より高い第２の平均転位密度を有する直線状に延在する複数の第２の領域が互いに平行に規則的に配列している半導体基板を用いた構造基板であって、
第２の領域の上を通らないように構造基板の構造が形成されている
ことを特徴とするものである。
【０１２９】
この発明の第９３の発明は、
第１の平均欠陥密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均欠陥密度より高い第２の平均欠陥密度を有する直線状に延在する複数の第２の領域が互いに平行に規則的に配列している半導体基板を用いて構造基板を製造するようにした構造基板の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように構造基板の構造を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【０１３０】
この発明の第９４の発明は、
第１の平均欠陥密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均欠陥密度より高い第２の平均欠陥密度を有する直線状に延在する複数の第２の領域が互いに平行に規則的に配列している半導体基板を用いた構造基板であって、
第２の領域の上を通らないように構造基板の構造が形成されている
ことを特徴とするものである。
【０１３１】
この発明の第９５の発明は、
結晶からなる第１の領域中にこの第１の領域より結晶性が悪い直線状に延在する複数の第２の領域が互いに平行に規則的に配列している半導体基板を用いて構造基板を製造するようにした構造基板の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように構造基板の構造を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【０１３２】
この発明の第９６の発明は、
結晶からなる第１の領域中にこの第１の領域より結晶性が悪い直線状に延在する複数の第２の領域が互いに平行に規則的に配列している半導体基板を用いた構造基板であって、
第２の領域の上を通らないように構造基板の構造が形成されている
ことを特徴とするものである。
【０１３３】
この発明の第９７の発明は、
第１の平均転位密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均転位密度より高い第２の平均転位密度を有する複数の第２の領域が第１の方向に第１の間隔で規則的に配列し、第１の方向と直交する第２の方向に第１の間隔より小さい第２の間隔で規則的に配列している半導体基板を用いて半導体発光素子を製造するようにした半導体発光素子の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように半導体発光素子の発光領域を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【０１３４】
この発明の第９８の発明は、
第１の平均転位密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均転位密度より高い第２の平均転位密度を有する複数の第２の領域が第１の方向に第１の間隔で規則的に配列し、第１の方向と直交する第２の方向に第１の間隔より小さい第２の間隔で規則的に配列している半導体基板を用いた半導体発光素子であって、
第２の領域の上を通らないように半導体発光素子の発光領域が形成されている
ことを特徴とするものである。
【０１３５】
この発明の第９９の発明は、
第１の平均欠陥密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均欠陥密度より高い第２の平均欠陥密度を有する複数の第２の領域が第１の方向に第１の間隔で規則的に配列し、第１の方向と直交する第２の方向に第１の間隔より小さい第２の間隔で規則的に配列している半導体基板を用いて半導体発光素子を製造するようにした半導体発光素子の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように半導体発光素子の発光領域を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【０１３６】
この発明の第１００の発明は、
第１の平均欠陥密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均欠陥密度より高い第２の平均欠陥密度を有する複数の第２の領域が第１の方向に第１の間隔で規則的に配列し、第１の方向と直交する第２の方向に第１の間隔より小さい第２の間隔で規則的に配列している半導体基板を用いた半導体発光素子であって、
第２の領域の上を通らないように半導体発光素子の発光領域が形成されている
ことを特徴とするものである。
【０１３７】
この発明の第１０１の発明は、
結晶からなる第１の領域中にこの第１の領域より結晶性が悪い複数の第２の領域が第１の方向に第１の間隔で規則的に配列し、第１の方向と直交する第２の方向に第１の間隔より小さい第２の間隔で規則的に配列している半導体基板を用いて半導体発光素子を製造するようにした半導体発光素子の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように半導体発光素子の発光領域を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【０１３８】
この発明の第１０２の発明は、
結晶からなる第１の領域中にこの第１の領域より結晶性が悪い複数の第２の領域が第１の方向に第１の間隔で規則的に配列し、第１の方向と直交する第２の方向に第１の間隔より小さい第２の間隔で規則的に配列している半導体基板を用いた半導体発光素子であって、
第２の領域の上を通らないように半導体発光素子の発光領域が形成されている
ことを特徴とするものである。
【０１３９】
この発明の第１０３の発明は、
第１の平均転位密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均転位密度より高い第２の平均転位密度を有する直線状に延在する複数の第２の領域が互いに平行に規則的に配列している半導体基板を用いて半導体発光素子を製造するようにした半導体発光素子の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように半導体発光素子の発光領域を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【０１４０】
この発明の第１０４の発明は、
第１の平均転位密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均転位密度より高い第２の平均転位密度を有する直線状に延在する複数の第２の領域が互いに平行に規則的に配列している半導体基板を用いた半導体発光素子であって、
第２の領域の上を通らないように半導体発光素子の発光領域が形成されている
ことを特徴とするものである。
【０１４１】
この発明の第１０５の発明は、
第１の平均欠陥密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均欠陥密度より高い第２の平均欠陥密度を有する直線状に延在する複数の第２の領域が互いに平行に規則的に配列している半導体基板を用いて半導体発光素子を製造するようにした半導体発光素子の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように半導体発光素子の発光領域を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【０１４２】
この発明の第１０６の発明は、
第１の平均欠陥密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均欠陥密度より高い第２の平均欠陥密度を有する直線状に延在する複数の第２の領域が互いに平行に規則的に配列している半導体基板を用いた半導体発光素子であって、
第２の領域の上を通らないように半導体発光素子の発光領域が形成されている
ことを特徴とするものである。
【０１４３】
この発明の第１０７の発明は、
結晶からなる第１の領域中にこの第１の領域より結晶性が悪い直線状に延在する複数の第２の領域が互いに平行に規則的に配列している半導体基板を用いて半導体発光素子を製造するようにした半導体発光素子の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように半導体発光素子の発光領域を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【０１４４】
この発明の第１０８の発明は、
結晶からなる第１の領域中にこの第１の領域より結晶性が悪い直線状に延在する複数の第２の領域が互いに平行に規則的に配列している半導体基板を用いた半導体発光素子であって、
第２の領域の上を通らないように半導体発光素子の発光領域が形成されている
ことを特徴とするものである。
【０１４５】
この発明の第１０９の発明は、
第１の平均転位密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均転位密度より高い第２の平均転位密度を有する複数の第２の領域が第１の方向に第１の間隔で規則的に配列し、第１の方向と直交する第２の方向に第１の間隔より小さい第２の間隔で規則的に配列している半導体基板を用いて半導体素子を製造するようにした半導体素子の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように半導体素子の活性領域を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【０１４６】
この発明の第１１０の発明は、
第１の平均転位密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均転位密度より高い第２の平均転位密度を有する複数の第２の領域が第１の方向に第１の間隔で規則的に配列し、第１の方向と直交する第２の方向に第１の間隔より小さい第２の間隔で規則的に配列している半導体基板を用いた半導体素子であって、
第２の領域の上を通らないように半導体素子の活性領域が形成されている
ことを特徴とするものである。
【０１４７】
この発明の第１１１の発明は、
第１の平均欠陥密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均欠陥密度より高い第２の平均欠陥密度を有する複数の第２の領域が第１の方向に第１の間隔で規則的に配列し、第１の方向と直交する第２の方向に第１の間隔より小さい第２の間隔で規則的に配列している半導体基板を用いて半導体素子を製造するようにした半導体素子の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように半導体素子の活性領域を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【０１４８】
この発明の第１１２の発明は、
第１の平均欠陥密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均欠陥密度より高い第２の平均欠陥密度を有する複数の第２の領域が第１の方向に第１の間隔で規則的に配列し、第１の方向と直交する第２の方向に第１の間隔より小さい第２の間隔で規則的に配列している半導体基板を用いた半導体素子であって、
第２の領域の上を通らないように半導体素子の活性領域が形成されている
ことを特徴とするものである。
【０１４９】
この発明の第１１３の発明は、
結晶からなる第１の領域中にこの第１の領域より結晶性が悪い複数の第２の領域が第１の方向に第１の間隔で規則的に配列し、第１の方向と直交する第２の方向に第１の間隔より小さい第２の間隔で規則的に配列している半導体基板を用いて半導体素子を製造するようにした半導体素子の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように半導体素子の活性領域を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【０１５０】
この発明の第１１４の発明は、
結晶からなる第１の領域中にこの第１の領域より結晶性が悪い複数の第２の領域が第１の方向に第１の間隔で規則的に配列し、第１の方向と直交する第２の方向に第１の間隔より小さい第２の間隔で規則的に配列している半導体基板を用いた半導体素子であって、
第２の領域の上を通らないように半導体素子の活性領域が形成されている
ことを特徴とするものである。
【０１５１】
この発明の第１１５の発明は、
第１の平均転位密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均転位密度より高い第２の平均転位密度を有する直線状に延在する複数の第２の領域が互いに平行に規則的に配列している半導体基板を用いて半導体素子を製造するようにした半導体素子の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように半導体素子の活性領域を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【０１５２】
この発明の第１１６の発明は、
第１の平均転位密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均転位密度より高い第２の平均転位密度を有する直線状に延在する複数の第２の領域が互いに平行に規則的に配列している半導体基板を用いた半導体素子であって、
第２の領域の上を通らないように半導体素子の活性領域が形成されている
ことを特徴とするものである。
【０１５３】
この発明の第１１７の発明は、
第１の平均欠陥密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均欠陥密度より高い第２の平均欠陥密度を有する直線状に延在する複数の第２の領域が互いに平行に規則的に配列している半導体基板を用いて半導体素子を製造するようにした半導体素子の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように半導体素子の活性領域を形成するようにしたことを特徴とするものである。
【０１５４】
この発明の第１１８の発明は、
第１の平均欠陥密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均欠陥密度より高い第２の平均欠陥密度を有する直線状に延在する複数の第２の領域が互いに平行に規則的に配列している半導体基板を用いた半導体素子であって、
第２の領域の上を通らないように半導体素子の活性領域が形成されている
ことを特徴とするものである。
【０１５５】
この発明の第１１９の発明は、
結晶からなる第１の領域中にこの第１の領域より結晶性が悪い直線状に延在する複数の第２の領域が互いに平行に規則的に配列している半導体基板を用いて半導体素子を製造するようにした半導体素子の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように半導体素子の活性領域を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【０１５６】
この発明の第１２０の発明は、
結晶からなる第１の領域中にこの第１の領域より結晶性が悪い直線状に延在する複数の第２の領域が互いに平行に規則的に配列している半導体基板を用いた半導体素子であって、
第２の領域の上を通らないように半導体素子の活性領域が形成されている
ことを特徴とするものである。
【０１５７】
この発明の第１２１の発明は、
第１の平均転位密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均転位密度より高い第２の平均転位密度を有する複数の第２の領域が第１の方向に第１の間隔で規則的に配列し、第１の方向と直交する第２の方向に第１の間隔より小さい第２の間隔で規則的に配列している基板を用いて構造基板を製造するようにした構造基板の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように構造基板の構造を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【０１５８】
この発明の第１２２の発明は、
第１の平均転位密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均転位密度より高い第２の平均転位密度を有する複数の第２の領域が第１の方向に第１の間隔で規則的に配列し、第１の方向と直交する第２の方向に第１の間隔より小さい第２の間隔で規則的に配列している基板を用いた構造基板であって、
第２の領域の上を通らないように構造基板の構造が形成されている
ことを特徴とするものである。
【０１５９】
この発明の第１２３の発明は、
第１の平均欠陥密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均欠陥密度より高い第２の平均欠陥密度を有する複数の第２の領域が第１の方向に第１の間隔で規則的に配列し、第１の方向と直交する第２の方向に第１の間隔より小さい第２の間隔で規則的に配列している基板を用いて構造基板を製造するようにした構造基板の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように構造基板の構造を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【０１６０】
この発明の第１２４の発明は、
第１の平均欠陥密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均欠陥密度より高い第２の平均欠陥密度を有する複数の第２の領域が第１の方向に第１の間隔で規則的に配列し、第１の方向と直交する第２の方向に第１の間隔より小さい第２の間隔で規則的に配列している基板を用いた構造基板であって、
第２の領域の上を通らないように構造基板の構造が形成されている
ことを特徴とするものである。
【０１６１】
この発明の第１２５の発明は、
結晶からなる第１の領域中にこの第１の領域より結晶性が悪い複数の第２の領域が第１の方向に第１の間隔で規則的に配列し、第１の方向と直交する第２の方向に第１の間隔より小さい第２の間隔で規則的に配列している基板を用いて構造基板を製造するようにした構造基板の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように構造基板の構造を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【０１６２】
この発明の第１２６の発明は、
結晶からなる第１の領域中にこの第１の領域より結晶性が悪い複数の第２の領域が第１の方向に第１の間隔で規則的に配列し、第１の方向と直交する第２の方向に第１の間隔より小さい第２の間隔で規則的に配列している基板を用いた構造基板であって、
第２の領域の上を通らないように構造基板の構造が形成されている
ことを特徴とするものである。
【０１６３】
この発明の第１２７の発明は、
第１の平均転位密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均転位密度より高い第２の平均転位密度を有する直線状に延在する複数の第２の領域が互いに平行に規則的に配列している基板を用いて構造基板を製造するようにした構造基板の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように構造基板の構造を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【０１６４】
この発明の第１２８の発明は、
第１の平均転位密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均転位密度より高い第２の平均転位密度を有する直線状に延在する複数の第２の領域が互いに平行に規則的に配列している基板を用いた構造基板であって、
第２の領域の上を通らないように構造基板の構造が形成されている
ことを特徴とするものである。
【０１６５】
この発明の第１２９の発明は、
第１の平均欠陥密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均欠陥密度より高い第２の平均欠陥密度を有する直線状に延在する複数の第２の領域が互いに平行に規則的に配列している基板を用いて構造基板を製造するようにした構造基板の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように構造基板の構造を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【０１６６】
この発明の第１３０の発明は、
第１の平均欠陥密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均欠陥密度より高い第２の平均欠陥密度を有する直線状に延在する複数の第２の領域が互いに平行に規則的に配列している基板を用いた構造基板であって、
第２の領域の上を通らないように構造基板の構造が形成されている
ことを特徴とするものである。
【０１６７】
この発明の第１３１の発明は、
結晶からなる第１の領域中にこの第１の領域より結晶性が悪い直線状に延在する複数の第２の領域が互いに平行に規則的に配列している基板を用いて構造基板を製造するようにした構造基板の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように構造基板の構造を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【０１６８】
この発明の第１３２の発明は、
結晶からなる第１の領域中にこの第１の領域より結晶性が悪い直線状に延在する複数の第２の領域が互いに平行に規則的に配列している基板を用いた構造基板であって、
第２の領域の上を通らないように構造基板の構造が形成されている
ことを特徴とするものである。
【０１６９】
この発明の第１３３の発明は、
第１の平均転位密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均転位密度より高い第２の平均転位密度を有する複数の第２の領域が第１の方向に第１の間隔で規則的に配列し、第１の方向と直交する第２の方向に第１の間隔より小さい第２の間隔で規則的に配列している基板を用いて素子を製造するようにした素子の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように素子の活性領域を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【０１７０】
この発明の第１３４の発明は、
第１の平均転位密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均転位密度より高い第２の平均転位密度を有する複数の第２の領域が第１の方向に第１の間隔で規則的に配列し、第１の方向と直交する第２の方向に第１の間隔より小さい第２の間隔で規則的に配列している基板を用いた素子であって、
第２の領域の上を通らないように素子の活性領域が形成されている
ことを特徴とするものである。
【０１７１】
この発明の第１３５の発明は、
第１の平均欠陥密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均欠陥密度より高い第２の平均欠陥密度を有する複数の第２の領域が第１の方向に第１の間隔で規則的に配列し、第１の方向と直交する第２の方向に第１の間隔より小さい第２の間隔で規則的に配列している基板を用いて素子を製造するようにした素子の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように素子の活性領域を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【０１７２】
この発明の第１３６の発明は、
第１の平均欠陥密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均欠陥密度より高い第２の平均欠陥密度を有する複数の第２の領域が第１の方向に第１の間隔で規則的に配列し、第１の方向と直交する第２の方向に第１の間隔より小さい第２の間隔で規則的に配列している基板を用いた半導体素子であって、
第２の領域の上を通らないように素子の活性領域が形成されている
ことを特徴とするものである。
【０１７３】
この発明の第１３７の発明は、
結晶からなる第１の領域中にこの第１の領域より結晶性が悪い複数の第２の領域が第１の方向に第１の間隔で規則的に配列し、第１の方向と直交する第２の方向に第１の間隔より小さい第２の間隔で規則的に配列している基板を用いて素子を製造するようにした素子の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように素子の活性領域を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【０１７４】
この発明の第１３８の発明は、
結晶からなる第１の領域中にこの第１の領域より結晶性が悪い複数の第２の領域が第１の方向に第１の間隔で規則的に配列し、第１の方向と直交する第２の方向に第１の間隔より小さい第２の間隔で規則的に配列している基板を用いた素子であって、
第２の領域の上を通らないように素子の活性領域が形成されている
ことを特徴とするものである。
【０１７５】
この発明の第１３９の発明は、
第１の平均転位密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均転位密度より高い第２の平均転位密度を有する直線状に延在する複数の第２の領域が互いに平行に規則的に配列している基板を用いて素子を製造するようにした素子の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように素子の活性領域を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【０１７６】
この発明の第１４０の発明は、
第１の平均転位密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均転位密度より高い第２の平均転位密度を有する直線状に延在する複数の第２の領域が互いに平行に規則的に配列している基板を用いた素子であって、
第２の領域の上を通らないように素子の活性領域が形成されている
ことを特徴とするものである。
【０１７７】
この発明の第１４１の発明は、
第１の平均欠陥密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均欠陥密度より高い第２の平均欠陥密度を有する直線状に延在する複数の第２の領域が互いに平行に規則的に配列している基板を用いて素子を製造するようにした素子の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように素子の活性領域を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【０１７８】
この発明の第１４２の発明は、
第１の平均欠陥密度を有する結晶からなる第１の領域中に第１の平均欠陥密度より高い第２の平均欠陥密度を有する直線状に延在する複数の第２の領域が互いに平行に規則的に配列している基板を用いた素子であって、
第２の領域の上を通らないように素子の活性領域が形成されている
ことを特徴とするものである。
【０１７９】
この発明の第１４３の発明は、
結晶からなる第１の領域中にこの第１の領域より結晶性が悪い直線状に延在する複数の第２の領域が互いに平行に規則的に配列している基板を用いて素子を製造するようにした素子の製造方法であって、
第２の領域の上を通らないように素子の活性領域を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
【０１８０】
この発明の第１４４の発明は、
結晶からなる第１の領域中にこの第１の領域より結晶性が悪い直線状に延在する複数の第２の領域が互いに平行に規則的に配列している基板を用いた素子であって、
第２の領域の上を通らないように素子の活性領域が形成されている
ことを特徴とするものである。
【０１８１】
この発明の第４９〜第１４４の発明において、第１の方向の第２の領域の間隔（第１の間隔）あるいは直線状に延在する第２の領域の間隔は、この発明の第１の発明に関連して述べた第２の領域の間隔あるいは第２の領域の配列間隔と同様である。また、第１の方向の第２の領域の間隔（第１の間隔）あるいは直線状に延在する第２の領域の間隔は、典型的には５０μｍ以上であることを除いて、この発明の第１の発明に関連して述べた第２の領域の間隔あるいは第２の領域の配列間隔と同様である。この発明の第４９〜第５４、第６１〜第６６、第７３〜第７８、第８５〜第９０、第９７〜第１０２、第１０９〜第１１４、第１２１〜第１２６、第１３３〜第１３８の発明において、第２の方向の第２の領域の間隔は、基本的には第１の間隔より小さい範囲で自由に選ぶことができものであり、第２の領域の大きさにもよるが、一般的には１０μｍ以上１０００μｍ以下、典型的には２０μｍ以上２００μｍ以下である。さらに、最終的に基板のスクライビングによりチップとなる領域（以下「素子領域」という。）には、典型的には、第２の方向の第２の領域の列あるいは直線状に延在する第２の領域は実質的に７本以上含まれない。ここで、第２の方向の第２の領域の列あるいは直線状に延在する第２の領域の数の上限を７本としたのは、第２の方向の第２の領域の列あるいは直線状に延在する第２の領域の間隔によっては、素子のチップサイズとの関係で素子領域に７本程度含まれることもあり得ることを考慮したものである。この第２の方向の第２の領域の列あるいは直線状に延在する第２の領域の数は、一般にチップサイズが小さい半導体発光素子では、典型的には３本以下である。
【０１８２】
この発明の第４９〜第１４４の発明においては、上記以外のことは、その性質に反しない限り、この発明の第１〜第４８の発明に関連して述べたことが成立する。
【０１８３】
上述のように構成されたこの発明においては、第１の領域より平均転位密度が高い、あるいは平均欠陥密度が高い、あるいは結晶性が悪い第２の領域の上を通らないように窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板、あるいは半導体基板、あるいは基板上に構造、例えば半導体素子では活性領域、半導体発光素子では発光領域を形成するようにしているので、これらの活性領域あるいは発光領域に第２の領域による悪影響が及ぶのを防止することができる。
【０１８４】
また、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板、あるいは半導体基板あるいは基板に第２の領域の間隔および／または配列が周囲の部分と異なる部分を複数箇所設け、これらの部分をアライメントマークとして用いてマスク合わせを行うことにより、マスク合わせを高精度で行うことができる。
【０１８５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１および図２はこの発明の第１の実施形態において用いるＧａＮ基板１を示し、図１Ａは斜視図、図１Ｂは領域Ｂの最近接方向の断面図、図２は平面図である。このＧａＮ基板１はｎ型で（０００１）面（Ｃ面）方位である。ただし、ＧａＮ基板１はＲ面、Ａ面またはＭ面方位のものであってもよい。このＧａＮ基板１においては、平均転位密度が低い結晶からなる領域Ａの中に平均転位密度が高い結晶からなる領域Ｂが六方格子状に周期的に配列している。あるいは、領域Ｂは、最密充填の正三角形の頂点位置に配列していると言い換えることもできる。ここで、領域Ｂは不定多角柱状の形状を有するのが一般的であるが、図１Ａにおいては、簡略化して円柱形状としてある（以下同様）。この場合、最近接の領域Ｂ同士を結ぶ直線は、ＧａＮの〈１１−２０〉方向およびそれと等価な方向と一致し、これと直交する方向はＧａＮの〈１−１００〉方向およびそれと等価な方向と一致している。ただし、最近接の領域Ｂ同士を結ぶ直線を、ＧａＮの〈１−１００〉方向およびそれと等価な方向と一致し、これと直交する方向はＧａＮの〈１１−２０〉方向およびそれと等価な方向と一致するようにしてもよい。領域ＢはＧａＮ基板１を貫通している。このＧａＮ基板１の厚さは例えば２００〜６００μｍである。なお、図２の破線は領域Ｂの相対的な位置関係を示すためのものにすぎず、実在する（物理的な意味のある）線ではない（以下同様）。
【０１８６】
領域Ｂの配列周期（最近接の領域Ｂの中心同士の間隔）は例えば４００μｍ、その直径は例えば２０μｍである。また、領域Ａの平均転位密度は例えば２×１０⁶ ｃｍ^-2、領域Ｂの平均転位密度は例えば１×１０⁸ ｃｍ^-2である。領域Ｂの中心から半径方向の転位密度の分布の一例を図３に示す。
このＧａＮ基板１は、結晶成長技術を用いて例えば次のようにして製造することができる。
このＧａＮ基板１の製造に用いる基本的な結晶成長メカニズムは、ファセット面からなる斜面を有して成長させ、そのファセット面斜面を維持して成長させることで転位を伝播させ、所定の位置に集合させるものである。このファセット面により成長した領域は、転位の移動により、低密度の欠陥領域となる。そのファセット面斜面下部には、明確な境界を持った高密度の欠陥領域を有して成長が行われ、転位は、高密度の欠陥領域の境界あるいはその内部に集合し、ここで消滅あるいは蓄積する。
この高密度の欠陥領域の形状によって、ファセット面の形状も異なる。欠陥領域がドット状の場合は、そのドットを底として、ファセット面が取り巻き、ファセット面からなるピットを形成する。また、欠陥領域がストライプ状の場合は、ストライプを谷底として、その両側にファセット面斜面を有し、横に倒した三角形のプリズム状のファセット面となる。
その後、成長層の表面に研削、研磨を施すことにより、表面を平坦化し、基板として使用することができる形態とすることができる。
また、上記の高密度の欠陥領域は、いくつかの状態があり得る。例えば、多結晶からなる場合がある。また、単結晶であるが、周りの低密度欠陥領域に対して微傾斜している場合もある。また、周りの低密度欠陥領域に対して、Ｃ軸が反転している場合もある。こうして、この高密度欠陥領域は、明確な境界を有しており、周りと区別される。
この高密度欠陥領域を有して成長させることにより、その周りのファセット面を埋め込むことなく、ファセット面を維持して成長を進行することができる。
この高密度欠陥領域は、下地基板上にＧａＮを結晶成長させる際に、高密度欠陥領域を形成する場所に、種をあらかじめ形成しておくことにより、発生させることができる。その種としては、非晶質あるいは多結晶の層を形成する。その上から、ＧａＮを成長させることで、ちょうどその種の領域に、高密度欠陥領域を形成することができる。
このＧａＮ基板１の具体的な製造方法は次のとおりである。まず、下地基板を用意する。この下地基板としては種々の基板を用いることができ、一般的なサファイア基板でもよいが、後工程で除去することを考慮すると、除去しやすいＧａＡｓ基板などを用いることが好ましい。そして、この下地基板上に、例えばＳｉＯ₂ 膜からなる種を形成する。この種の形状は、例えばドット状またはストライプ状とすることができる。この種は規則正しく、多数個形成することができる。より具体的には、この場合、種は、図２に示す領域Ｂの配置に対応した配置で形成する。その後、例えばハイドライド気相エピタキシー（ＨＶＰＥ）により、ＧａＮを厚膜成長させる。成長後、ＧａＮの厚膜層の表面には、種のパターン形状に応じたファセット面が形成される。この第１の実施形態のように種がドット状のパターンの場合は、ファセット面からなるピットが規則正しく形成される。一方、種がストライプ状のパターンの場合は、プリズム状のファセット面が形成される。
その後、下地基板を除去し、さらにＧａＮの厚膜層を研削加工、研磨加工し、表面を平坦化する。これによって、ＧａＮ基板１を製造することができる。ここで、ＧａＮ基板１の厚さは、自由に設定することができる。
このようにして製造されたＧａＮ基板１は、Ｃ面が主面であり、その中に、所定のサイズのドット状（あるいはストライプ状）の高密度欠陥領域、すなわち領域Ｂが規則正しく形成された基板となっている。領域Ｂ以外の単結晶領域、すなわち領域Ａは、領域Ｂに比べて低転位密度となっている。
【０１８７】
図４に示すように、最近接の領域Ｂ同士の間隔を２ａ、領域Ｂの直径をＡ₀ とする。
図５はこのＧａＮ基板１を用いた構造基板の一例を示し、ＧａＮ基板１の主面に〈１−１００〉方向に延在する幅ｗのリッジＲが間隔ｂで形成されたものである。この構造は、ＧａＮ基板１の主面を選択的にエッチングすることにより形成することができる。ここで、このリッジＲは、バルク基板としてのＧａＮ基板１そのものに形成されたものであっても、ＧａＮ基板１上に成長させたＧａＮ系半導体層に形成されたものであってもよい。前者の場合には、例えばリッジＲ上を素子領域として用いることができる。すなわち、リッジＲ上に素子構造、例えばレーザ構造を形成するＧａＮ系半導体層を成長させてレーザ素子を形成する。後者の場合には、例えば、ＧａＮ基板１上にレーザ構造を形成するＧａＮ系半導体層を成長させ、その最上層にレーザストライプ部となるリッジＲを形成する。これについては、後に具体例で詳述する。なお、図５に示す例ではリッジＲの断面形状は長方形であるが、これに限定されるものではなく、他の形状（例えば、三角形）であってもよい。
【０１８８】
まず、リッジＲの延在方向と領域Ｂの特定の配列方向とをいずれも〈１−１００〉方向とし、この方向にリッジＲを周期的に形成することで、領域ＢとリッジＲとの相対位置を基板面内で一様に設定することができる。
【０１８９】
さらにここで、ｂ≧ａの場合、ｂ＝ｎａ（ただし、ｎは自然数）であれば、〈１１−２０〉方向にも周期性が得られるので、領域ＢとリッジＲとが基板面内どこでも同じ位置関係に設定することができる。例えば、リッジＲの上部に素子を形成する場合、領域Ｂを避けた領域Ａの位置にリッジＲを形成することで、信頼性の高い素子を形成することができる。また、リッジＲの底部に素子を形成する場合には、この素子の活性領域を結晶品質の高い領域Ａに位置させることができる。
【０１９０】
次に、ｂ≦ａの場合、ａ＝ｎｂ（ただし、ｎは自然数）であれば、やはり〈１１−２０〉方向にも周期性が得られる。単純な理論では、領域Ｂの直径Ａ₀ が、リッジＲの幅ｗに対し、Ａ₀ ＜ａ−ｗであるならば、基板全面にわたり、リッジＲを領域Ｂの直上を通過しないで形成することができる。
【０１９１】
または、仮に基板全面にわたり領域ＡにリッジＲを形成することができない場合でも、上記の関係（ａ＝ｎｂ）、特にｎが２や３と小さい場合には、任意の配置あるいはａとｂとの関係に比較して良好な素子を周期的に多く形成することができる。
【０１９２】
以上のＧａＮ基板１においては、領域Ａの中に領域Ｂが周期的に配列している場合について説明したが、図６に示すように、領域Ａと領域Ｂとの間にそれらの中間的な平均転位密度（例えば、１×１０⁷ ｃｍ^-2程度）を有する領域Ｃが存在することも多い。この場合には、上記と同様にリッジＲが領域Ｂの上を通らないようにするが、領域Ｂおよび領域Ｃの上を通らないようにリッジＲを形成するのが、良好な素子を形成する上で最も望ましい。領域Ｃが大きく、基板全面にわたり領域Ａ上にリッジＲを形成することができない場合でも、上記の関係（ａ＝ｎｂ）、特にｎが２や３と小さい場合には、任意の配置あるいはａとｂとの関係に比較して良好な素子を周期的に多く形成することができる。
【０１９３】
この第１の実施形態をＧａＮ系半導体レーザに適用した具体例を挙げると、次のとおりである。ここでは、リッジ構造およびＳＣＨ（Separate Confinement Heterostructure）構造を有するＧａＮ系半導体レーザについて説明する。
【０１９４】
すなわち、図７に示すように、まず、ＧａＮ基板１の表面をサーマルクリーニングなどにより清浄化した後、その上にＭＯＣＶＤ法により、ｎ型ＧａＮバッファ層５、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層６、ｎ型ＧａＮ光導波層７、アンドープのＧａ_1-x Ｉｎ_x Ｎ／Ｇａ_1-y Ｉｎ_y Ｎ多重量子井戸構造の活性層８、アンドープＩｎＧａＮ劣化防止層９、ｐ型ＡｌＧａＮキャップ層１０、ｐ型ＧａＮ光導波層１１、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１２およびｐ型ＧａＮコンタクト層１３を順次エピタキシャル成長させる。
【０１９５】
ここで、ｎ型ＧａＮバッファ層５は厚さが例えば０．０５μｍであり、ｎ型不純物として例えばＳｉがドープされている。ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層６は厚さが例えば１．０μｍであり、ｎ型不純物として例えばＳｉがドープされ、Ａｌ組成は例えば０．０８である。ｎ型ＧａＮ光導波層７は厚さが例えば０．１μｍであり、ｎ型不純物として例えばＳｉがドープされている。アンドープＩｎ_x Ｇａ_1-x Ｎ／Ｉｎ_y Ｇａ_1-y Ｎ多重量子井戸構造の活性層８は、例えば、井戸層としてのＩｎ_x Ｇａ_1-x Ｎ層の厚さが３．５ｎｍでｘ＝０．１４、障壁層としてのＩｎ_y Ｇａ_1-y Ｎ層の厚さが７ｎｍでｙ＝０．０２、井戸数が３である。
【０１９６】
アンドープＩｎＧａＮ劣化防止層９は、活性層８に接している面から、ｐ型ＡｌＧａＮキャップ層９に接している面に向かってＩｎ組成が徐々に単調減少するグレーディッド構造を有し、活性層８に接している面におけるＩｎ組成は活性層８の障壁層としてのＩｎ_y Ｇａ_1-y Ｎ層のＩｎ組成ｙと一致しており、ｐ型ＡｌＧａＮキャップ層１０に接している面におけるＩｎ組成は０となっている。このアンドープＩｎＧａＮ劣化防止層９の厚さは例えば２０ｎｍである。
【０１９７】
ｐ型ＡｌＧａＮキャップ層１０は厚さが例えば１０ｎｍであり、ｐ型不純物として例えばマグネシウム（Ｍｇ）がドープされている。このｐ型ＡｌＧａＮキャップ層１０のＡｌ組成は例えば０．２である。このｐ型ＡｌＧａＮキャップ層１０は、ｐ型ＧａＮ光導波層１１、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１２およびｐ型ＧａＮコンタクト層１３の成長時に活性層８からＩｎが脱離して劣化するのを防止するとともに、活性層８からのキャリア（電子）のオーバーフローを防止するためのものである。ｐ型ＧａＮ光導波層１１は厚さが例えば０．１μｍであり、ｐ型不純物として例えばＭｇがドープされている。ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１２は厚さが例えば０．５μｍであり、ｐ型不純物として例えばＭｇがドープされ、Ａｌ組成は例えば０．０８である。ｐ型ＧａＮコンタクト層１３は厚さが例えば０．１μｍであり、ｐ型不純物として例えばＭｇがドープされている。
【０１９８】
また、Ｉｎを含まない層であるｎ型ＧａＮバッファ層５、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層６、ｎ型ＧａＮ光導波層７、ｐ型ＡｌＧａＮキャップ層１０、ｐ型ＧａＮ光導波層１１、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１２およびｐ型ＧａＮコンタクト層１３の成長温度は例えば１０００℃程度とし、Ｉｎを含む層であるＧａ_1-x Ｉｎ_x Ｎ／Ｇａ_1-y Ｉｎ_y Ｎ多重量子井戸構造の活性層８の成長温度は例えば７００〜８００℃、例えば７３０℃とする。アンドープＩｎＧａＮ劣化防止層９の成長温度は、成長開始時点は活性層８の成長温度と同じく例えば７３０℃に設定し、その後例えば直線的に上昇させ、成長終了時点でｐ型ＡｌＧａＮキャップ層１０の成長温度と同じく例えば８３５℃になるようにする。
【０１９９】
これらのＧａＮ系半導体層の成長原料は、例えば、Ｇａの原料としてはトリメチルガリウム（（ＣＨ₃ ）₃ Ｇａ、ＴＭＧ）、Ａｌの原料としてはトリメチルアルミニウム（（ＣＨ₃ ）₃ Ａｌ、ＴＭＡ）、Ｉｎの原料としてはトリメチルインジウム（（ＣＨ₃ ）₃ Ｉｎ、ＴＭＩ）を、Ｎの原料としてはＮＨ₃ を用いる。また、キャリアガスとしては、例えば、Ｈ₂ を用いる。ドーパントについては、ｎ型ドーパントとしては例えばモノシラン（ＳｉＨ₄ ）を、ｐ型ドーパントとしては例えばビス＝メチルシクロペンタジエニルマグネシウム（（ＣＨ₃ Ｃ₅ Ｈ₄ ）₂ Ｍｇ）あるいはビス＝シクロペンタジエニルマグネシウム（（Ｃ₅ Ｈ₅ ）₂ Ｍｇ）を用いる。
【０２００】
次に、上述のようにしてＧａＮ系半導体層を成長させたＧａＮ基板１をＭＯＣＶＤ装置から取り出す。そして、ｐ型ＧａＮコンタクト層１３の全面に例えばＣＶＤ法、真空蒸着法、スパッタリング法などにより例えば厚さが０．１μｍのＳｉＯ₂ 膜（図示せず）を形成した後、このＳｉＯ₂ 膜上にリソグラフィーによりリッジ部の形状に対応した所定形状のレジストパターン（図示せず）を形成し、このレジストパターンをマスクとして、例えばフッ酸系のエッチング液を用いたウエットエッチング、または、ＣＦ₄ やＣＨＦ₃ などのフッ素を含むエッチングガスを用いたＲＩＥ法によりＳｉＯ₂ 膜をエッチングし、リッジ部に対応する形状とする。
【０２０１】
次に、このＳｉＯ₂ 膜をマスクとしてＲＩＥ法によりｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１２の厚さ方向の所定の深さまでエッチングを行うことにより、図８に示すように、〈１−１００〉方向に延在するリッジ１４を形成する。このリッジ１４の幅は例えば３μｍである。このＲＩＥのエッチングガスとしては例えば塩素系ガスを用いる。
【０２０２】
次に、エッチングマスクとして用いたＳｉＯ₂ 膜をエッチング除去した後、基板全面に例えばＣＶＤ法、真空蒸着法、スパッタリング法などにより例えば厚さが０．３μｍのＳｉＯ₂ 膜のような絶縁膜１５を成膜する。この絶縁膜１５は電気絶縁および表面保護のためのものである。
【０２０３】
次に、リソグラフィーによりｐ側電極形成領域を除いた領域の絶縁膜１５の表面を覆うレジストパターン（図示せず）を形成する。
次に、このレジストパターンをマスクとして絶縁膜１５をエッチングすることにより、開口１５ａを形成する。
【０２０４】
次に、レジストパターンを残したままの状態で、基板全面に例えば真空蒸着法により例えばＰｄ膜、Ｐｔ膜およびＡｕ膜を順次形成した後、レジストパターンをその上に形成されたＰｄ膜、Ｐｔ膜およびＡｕ膜とともに除去する（リフトオフ）。これによって、絶縁膜１５の開口１５ａを通じてｐ型ＧａＮコンタクト層１３にコンタクトしたｐ側電極１６が形成される。ここで、このｐ側電極１６を構成するＰｄ膜、Ｐｔ膜およびＡｕ膜の厚さは例えばそれぞれ１０ｎｍ、１００ｎｍおよび３００ｎｍとする。次に、ｐ側電極１６をオーミック接触させるためのアロイ処理を行う。
【０２０５】
次に、ＧａＮ基板１の裏面に例えば真空蒸着法により例えばＴｉ膜、Ｐｔ膜およびＡｕ膜を順次形成し、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ構造のｎ側電極１７を形成する。ここで、このｎ側電極１７を構成するＴｉ膜、Ｐｔ膜およびＡｕ膜の厚さは例えばそれぞれ１０ｎｍ、５０ｎｍおよび１００ｎｍとする。次に、ｎ側電極１７をオーミック接触させるためのアロイ処理を行う。
【０２０６】
次に、図９に示すように、素子領域２（太い実線で囲まれた一区画）の輪郭線に沿って、上述のようにしてレーザ構造が形成されたＧａＮ基板１のスクライビングを劈開により行ってレーザバー４に加工して両共振器端面を形成する。次に、これらの共振器端面に端面コーティングを施した後、再びこのレーザバー４のスクライビングを劈開などにより行ってチップ化する。
【０２０７】
図９においては、グレーの長方形が一つのＧａＮ系半導体レーザを表し、その中央付近に描かれた直線がリッジ１４、すなわちレーザストライプ３であり、これが発光領域の位置に相当する。さらに、それらが連なった破線で描かれた長方形がレーザバー４を表していて、このレーザバー４の長辺が共振器端面に相当する。
【０２０８】
図９に示す例においては、ＧａＮ系半導体レーザのサイズが例えば６００μｍ×３４６μｍであり、横方向（長辺方向）は領域Ｂを結ぶ直線に沿って、縦方向（短辺方向）は領域Ｂを通らない直線に沿って、それぞれ基板のスクライビンを行うことによってそのサイズのＧａＮ系半導体レーザに分離する。
【０２０９】
この場合、領域Ｂは各ＧａＮ系半導体レーザの長辺の端面部分にのみ存在することになるので、レーザストライプ３が短辺の中点同士を結ぶ直線の近傍に位置するように素子の設計を行うことにより、領域Ｂの影響が発光領域に及ぶことを避けることができる。
共振器のミラーについては、図９中の縦方向の直線に沿って、劈開などにより基板のスクライビングを行うことにより端面に形成されるが、その直線が領域Ｂを通らないので、領域Ｂにおける転位の影響を受けることはない。したがって、発光特性が良く、信頼性が高いＧａＮ系半導体レーザを得ることができる。
以上により、図１０に示すように、目的とするリッジ構造およびＳＣＨ構造を有するＧａＮ系半導体レーザが製造される。
【０２１０】
以上のように、この第１の実施形態によれば、平均転位密度が低い領域Ａの中に平均転位密度が高い領域Ｂが六方格子状に周期的に配列しているＧａＮ基板１上にレーザ構造を形成するＧａＮ系半導体層を成長させ、領域Ｂの上を通らない位置におけるｐ型ＧａＮコンタクト層１３およびｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１２にリッジ１４を形成しているので、ＧａＮ系半導体レーザの発光領域に領域Ｂによる悪影響が及ばないようにすることができる。このため、発光特性が良好で、信頼性が高く長寿命のＧａＮ系半導体レーザを実現することができる。
【０２１１】
加えて、この第１の実施形態によれば、活性層８に接してアンドープＩｎＧａＮ劣化防止層９が設けられ、このアンドープＩｎＧａＮ劣化防止層９に接してｐ型ＡｌＧａＮキャップ層１０が設けられているので、アンドープＩｎＧａＮ劣化防止層９により、ｐ型ＡｌＧａＮキャップ層１０により活性層８に発生する応力を大幅に緩和することができるとともに、ｐ型層のｐ型ドーパントとして用いられるＭｇが活性層７に拡散するのを有効に抑制することができる。
【０２１２】
次に、この発明の第２の実施形態について説明する。
第１の実施形態においては、それ自身に凹凸が形成された構造基板について説明したが、構造基板は、絶縁膜などからなるパターンにより基板表面が部分的に覆われたようなものであってもよい。そこで、この第２の実施形態においては、そのような例としてＥＬＯにおける成長マスク、すなわちＥＬＯパターンがＧａＮ基板１上に形成されている構造基板について説明する。
【０２１３】
図１１にこの構造基板の三つの例を示す。図１１Ａに示す例では、ＧａＮ基板１の主面上に、領域Ｂを覆うように、例えばＳｉＯ₂ 膜などの絶縁膜１８からなるＥＬＯパターンが〈１−１００〉方向に延在するストライプ形状に形成されている。そして、この絶縁膜１８をマスクとしてＧａＮ基板１の上部が所定深さまでエッチングされている。この場合、第１の実施形態と同様に、領域Ｂの配列方向とＥＬＯパターンの延在方向とを一致させ、かつａ＝ｎｂが成立するようにする。図１１Ｂに示す例では、ＧａＮ基板１の上部が〈１−１００〉方向に延在するストライプ形状に形成されており、このストライプ部を除いた部分におけるＧａＮ基板１上に、領域Ｂを覆うように、例えばＳｉＯ₂ 膜などの絶縁膜１８が形成されている。この場合、第１の実施形態と同様に、領域Ｂの配列方向とＥＬＯパターンの延在方向とを一致させ、かつａ＝ｎｂが成立するようにする。図１１Ｃに示す例では、ＧａＮ基板１の主面上に、〈１−１００〉方向に延在するストライプ形状の開口を有するＳｉＯ₂ 膜などの絶縁膜１８が、領域Ｂを覆うように形成されている。この場合、第１の実施形態と同様に、領域Ｂの配列方向とＥＬＯパターンの延在方向とを一致させ、かつａ＝ｎｂが成立するようにする。
【０２１４】
これらの図１１Ａ、図１１Ｂおよび図１１Ｃに示す例では、領域Ｂの直径Ａ₀ とＥＬＯパターンの幅Ａ₁ との関係がＡ₁ ≧Ａ₀ ならば、基板全面にわたり絶縁膜１８の下に領域Ｂを配置することが可能になる。そして、この構造基板上にＥＬＯによりＧａＮ系半導体層を横方向成長させた場合には、ＥＬＯの原理どおりこの絶縁膜１８で覆われた部分では、領域Ｂの結晶欠陥が成長層に伝播しないため、基板全面に良質のＧａＮ系半導体層を成長させることができる。
【０２１５】
なお、Ａ₁ ≦Ａ₀ の場合には、絶縁膜１８により領域Ｂの全面を覆うことはできないが、この場合でも、ＧａＮ基板１上の任意の位置に絶縁膜１８を形成する場合に比較すると、成長層の結晶品質を向上させることができることは言うまでもない。
【０２１６】
また、ＥＬＯパターンの周期は一般的にｂ≒数〜２０μｍ、領域Ｂの周期は一般的に２ａ≒１００〜１０００μｍであり、これらの大小関係から、ｂ＝ｎａの場合は示していないが、仮にこれらに相当するＥＬＯパターンがあれば、当然これらも含まれる。
【０２１７】
この構造基板を用いて第１の実施形態と同様なＧａＮ系半導体レーザを製造する場合には、例えば、図１１Ａ、図１１Ｂおよび図１１Ｃに示すいずれかの構造基板上にまず、ＥＬＯによりｎ型ＧａＮ層を十分な厚さに成長させた後、このｎ型ＧａＮ層上にレーザ構造を形成するＧａＮ系半導体層を成長させる。
上記以外のことは第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
この第２の実施形態によっても、第１の実施形態と同様な利点を得ることができる。
【０２１８】
次に、この発明の第３の実施形態について説明する。
第１および第２の実施形態においては、ＧａＮ基板１の領域Ｂは基板全面にわたり、最密充填の正三角形頂点位置に配列している。
【０２１９】
ところで、構造基板の製造時や素子形成時には、領域Ｂの配置に方位を合わせてパターニングを行う必要がある。このパターニングのプロセスには、レジストの露光工程が含まれるが、この露光時にはマスク合わせのためにアライメントマークが必要である。そこで、この第３の実施形態においては、このアライメントマークの形成およびアライメントの方法について説明する。
【０２２０】
すなわち、ＧａＮ基板１は透明であるため、領域Ｂはその起源となる種結晶とバルク成長層との境界が光学顕微鏡観察などでＧａＮ基板１を通して目視可能であることにより、領域Ｂの配置を外部から検出することができる。したがって、この領域Ｂを用いれば、アライメントを行うことが可能である。
【０２２１】
ところが、領域Ｂが基板全面にわたって周期的に形成されていると、どの二つの領域Ｂをもってそれらを結ぶ直線が求める方位であるかを間違えやすく、例えば一列ずらしてしまうこともありうる。
そこで、この第３の実施形態においては、図１２に示すように、領域ＢをＧａＮ基板１の全面にわたって周期的に配列するのではなく、例えば、特定の列だけある長さにわたり領域Ｂの間隔を半分（領域Ｂの密度としては２倍）にし、この部分を方位を示すアライメントマーク１９とする。図１２においては、図２に示す例に比べて付加された領域Ｂに矢印を付した。
【０２２２】
なお、ＧａＮ基板１を種結晶からの成長により得る上では、領域Ｂの間隔が広すぎると成長層同士が良好に合体しないなどの問題が起こりうるが、図１２に示すように特定の列の領域Ｂの間隔を狭くする場合には一般に問題は生じない。
【０２２３】
図１２に示すようなアライメントマーク１９を図１３に示すように、ＧａＮ基板１上に複数箇所、例えば５箇所に形成する。
構造基板の製造時や素子形成時のパターニングプロセスにおけるレジストの露光工程では、これらのアライメントマーク１９を用いてマスク合わせを精度良く行うことができる。
【０２２４】
なお、上記のアライメントマーク１９は、方位合わせのみならず、基板内の座標の規定などにも用いることができることは言うまでもない。
【０２２５】
上記以外のことは第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
この第３の実施形態によれば、第１の実施形態と同様な利点に加えて、構造基板製造時およびその後の素子形成時に行う露光工程においてマスク合わせを高精度で行うことができ、ＧａＮ系半導体レーザの製造歩留まりの向上を図ることができるという利点も得ることができる。
【０２２６】
次に、この発明の第４の実施形態について説明する。
図１４はこの第４の実施形態において用いるＧａＮ基板を示す平面図である。図１４に示すように、この第４の実施形態においては、領域Ｂがレーザストライプ３に含まれないように素子領域２が画定される。ここで、レーザストライプ３は領域Ｂから５０μｍ以上離れている。この場合、素子領域２には２個の領域Ｂが含まれることになる。
上記以外のことは第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
この第４の実施形態によれば、第１の実施形態と同様な利点を得ることができる。
【０２２７】
次に、この発明の第５の実施形態について説明する。
図１５はこの第５の実施形態において用いるＧａＮ基板を示す平面図である。このＧａＮ基板１はｎ型でＣ面方位である。ただし、ＧａＮ基板１はＲ面、Ａ面またはＭ面方位のものであってもよい。このＧａＮ基板１においては、平均転位密度が低い結晶からなる領域Ａの中に平均転位密度が高い結晶からなる領域ＢがＧａＮの〈１１−２０〉方向に例えば４００μｍ間隔で周期的に配列し、〈１１−２０〉方向と直交する〈１−１００〉方向に例えば２０〜１００μｍ間隔で周期的に配列している。ただし、〈１１−２０〉方向と〈１−１００〉方向とを入れ替えてもよい。
【０２２８】
この第５の実施形態においては、図１６に示すように、レーザストライプ３に平行な一対の端面が〈１−１００〉方向の領域Ｂの列を通り、かつ、レーザストライプ３がこの領域Ｂの列の間の領域の中央付近に位置するように素子領域２が画定される。この場合、素子領域２には領域Ｂの列は実質的に含まれない。
上記以外のことは第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
この第５の実施形態によれば、第１の実施形態と同様な利点を得ることができる。
【０２２９】
次に、この発明の第６の実施形態について説明する。
図１７に示すように、この第６の実施形態においては、第５の実施形態と同様なＧａＮ基板１を用いるが、レーザストライプ３に平行な一つの端面が〈１−１００〉方向の領域Ｂの列を通り、他方の端面がこの領域Ｂの列から離れた位置を通る点で、第２３の実施形態と異なる。この場合、素子領域２には領域Ｂの列は実質的に含まれない。
上記以外のことは第１８および第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
この第６の実施形態によれば、第１の実施形態と同様な利点を得ることができる。
【０２３０】
次に、この発明の第７の実施形態について説明する。
図１８に示すように、この第７の実施形態においては、第５の実施形態と同様なＧａＮ基板１を用いるが、レーザストライプ３に平行な一対の端面がいずれも〈１−１００〉方向の領域Ｂの列の間に位置し、かつ、レーザストライプ３がこの領域Ｂの列の間の領域の中央付近に位置するように素子領域２が画定される点で、第５の実施形態と異なる。この場合、素子領域２には領域Ｂの列は実質的に含まれない。
上記以外のことは第５および第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
この第７の実施形態によれば、第１の実施形態と同様な利点を得ることができる。
【０２３１】
次に、この発明の第８の実施形態について説明する。
図１９に示すように、この第８の実施形態においては、第５の実施形態と同様なＧａＮ基板１を用いるが、レーザストライプ３に平行な一つの端面が〈１−１００〉方向の領域Ｂの列を通り、他方の端面がこの領域Ｂの列に直ぐ隣接する領域Ｂの列とその次の領域Ｂの列との間に位置し、かつ、レーザストライプ３が領域Ｂの列から５０μｍ以上離れた位置を通る点で、第５の実施形態と異なる。この場合、素子領域２には領域Ｂの列は１本含まれる。
上記以外のことは第５および第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
この第８の実施形態によれば、第１の実施形態と同様な利点を得ることができる。
【０２３２】
次に、この発明の第９の実施形態について説明する。
図２０に示すように、この第９の実施形態においては、第５の実施形態と同様なＧａＮ基板１を用いるが、レーザストライプ３に平行な一つの端面が〈１−１００〉方向の領域Ｂの列から離れた位置を通り、他方の端面がこの領域Ｂの列に直ぐ隣接する領域Ｂの列とその次の領域Ｂの列との間に位置し、かつ、レーザストライプ３が領域Ｂの列から５０μｍ以上離れた位置を通る点で、第５の実施形態と異なる。この場合、素子領域２には領域Ｂの列は１本含まれる。
上記以外のことは第５および第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
この第９の実施形態によれば、第１の実施形態と同様な利点を得ることができる。
【０２３３】
次に、この発明の第１０の実施形態について説明する。
図２１はこの第１０の実施形態において用いるＧａＮ基板１を示す平面図である。このＧａＮ基板１は、領域ＢがＧａＮの〈１１−２０〉方向に例えば２００μｍ間隔で周期的に配列していることを除いて、第５の実施形態において用いたＧａＮ基板１と同様である。この場合、素子領域２には領域Ｂの列は２本含まれる。
【０２３４】
図２１に示すように、この第１０の実施形態においては、レーザストライプ３が隣接する領域Ｂの列の間の領域の中央付近に位置し、かつ、レーザストライプ３に平行な一対の端面がこれらの領域Ｂの列とそれらの直ぐ外側の領域Ｂの列との間の領域の中央付近に位置する。
上記以外のことは第５および第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
この第１０の実施形態によれば、第１の実施形態と同様な利点を得ることができる。
【０２３５】
次に、この発明の第１１の実施形態について説明する。
図２２はこの第１１の実施形態において用いるＧａＮ基板を示す平面図である。このＧａＮ基板１はｎ型でＣ面方位である。ただし、ＧａＮ基板１はＲ面、Ａ面またはＭ面方位のものであってもよい。このＧａＮ基板１においては、平均転位密度が低い結晶からなる領域Ａの中に、平均転位密度が高い結晶からなり、ＧａＮの〈１−１００〉方向に線状に延在する領域Ｂが〈１−１００〉方向と直交する〈１１−２０〉方向に例えば４００μｍ間隔で周期的に配列している。ただし、〈１−１００〉方向と〈１１−２０〉方向とを入れ替えてもよい。
【０２３６】
この第１１の実施形態においては、図２３に示すように、レーザストライプ３に平行な一対の端面が領域Ｂを通り、かつ、レーザストライプ３がこの領域Ｂの間の領域の中央付近に位置するように素子領域２が画定される。この場合、素子領域２には領域Ｂの列は実質的に含まれない。
上記以外のことは第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
この第１１の実施形態によれば、第１の実施形態と同様な利点を得ることができる。
【０２３７】
次に、この発明の第１２の実施形態について説明する。
図２４に示すように、この第１２の実施形態においては、第１１の実施形態と同様なＧａＮ基板１を用いるが、レーザストライプ３に平行な一つの端面が領域Ｂを通り、他方の端面がこの領域Ｂの列から離れた位置を通る点で、第１１の実施形態と異なる。この場合、素子領域２には領域Ｂの列は実質的に含まれない。
上記以外のことは第１１および第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
この第１２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様な利点を得ることができる。
【０２３８】
次に、この発明の第１３の実施形態について説明する。
図２５に示すように、この第１３の実施形態においては、第１１の実施形態と同様なＧａＮ基板１を用いるが、レーザストライプ３に平行な一対の端面がいずれも領域Ｂの間に位置し、かつ、レーザストライプ３がこの領域Ｂの間の領域の中央付近に位置するように素子領域２が画定される点で、第１１の実施形態と異なる。この場合、素子領域２には領域Ｂの列は実質的に含まれない。
上記以外のことは第１１および第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
この第１３の実施形態によれば、第１の実施形態と同様な利点を得ることができる。
【０２３９】
次に、この発明の第１４の実施形態について説明する。
図２６に示すように、この第１４の実施形態においては、第１１の実施形態と同様なＧａＮ基板１を用いるが、レーザストライプ３に平行な一つの端面が領域Ｂを通り、他方の端面がこの領域Ｂの列に直ぐ隣接する領域Ｂとその次の領域Ｂとの間に位置し、かつ、レーザストライプ３が領域Ｂから５０μｍ以上離れた位置を通る点で、第１１の実施形態と異なる。この場合、素子領域２には領域Ｂは１本含まれる。
上記以外のことは第１１および第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
この第１４の実施形態によれば、第１の実施形態と同様な利点を得ることができる。
【０２４０】
次に、この発明の第１５の実施形態について説明する。
図２７に示すように、この第１５の実施形態においては、第１１の実施形態と同様なＧａＮ基板１を用いるが、レーザストライプ３に平行な一つの端面が領域Ｂから離れた位置を通り、他方の端面がこの領域Ｂに直ぐ隣接する領域Ｂとその次の領域Ｂとの間に位置し、かつ、レーザストライプ３が領域Ｂから５０μｍ以上離れた位置を通る点で、第１１の実施形態と異なる。この場合、素子領域２には領域Ｂの列は１本含まれる。
上記以外のことは第１１および第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
この第１５の実施形態によれば、第１の実施形態と同様な利点を得ることができる。
【０２４１】
次に、この発明の第１６の実施形態について説明する。
図２８はこの第１６の実施形態において用いるＧａＮ基板１を示す平面図である。このＧａＮ基板１は、領域ＢがＧａＮの〈１１−２０〉方向に例えば２００μｍ間隔で周期的に配列していることを除いて、第１１の実施形態において用いたＧａＮ基板１と同様である。この場合、素子領域２には領域Ｂの列は２本含まれる。
【０２４２】
図２８に示すように、この第１６の実施形態においては、レーザストライプ３が隣接する領域Ｂの間の領域の中央付近に位置し、かつ、レーザストライプ３に平行な一対の端面がこれらの領域Ｂとそれらの直ぐ外側の領域Ｂとの間の領域の中央付近に位置する。
上記以外のことは第１１および第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
この第１６の実施形態によれば、第１の実施形態と同様な利点を得ることができる。
【０２４３】
以上、この発明の実施形態について具体的に説明したが、この発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
【０２４４】
例えば、上述の実施形態において挙げた数値、構造、基板、結晶方位、原料、プロセスなどはあくまでも例に過ぎず、必要に応じて、これらと異なる数値、構＋、基板、結晶方位、原料、プロセスなどを用いてもよい。
【０２４５】
具体的には、例えば、上述の実施形態においては、この発明をＳＣＨ構造のＧａＮ系半導体レーザの製造に適用した場合について説明したが、この発明は、例えば、ＤＨ（Double Heterostructure）構造のＧａＮ系半導体レーザの製造に適用してもよいことはもちろん、ＧａＮ系発光ダイオードの製造に適用してもよく、さらにはＧａＮ系ＦＥＴやＧａＮ系ヘテロ接合バイポーラトランジスタ（ＨＢＴ）などの窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体を用いた電子走行素子に適用してもよい。
【０２４６】
さらに、上述の実施形態においては、ＭＯＣＶＤ法により成長を行う際のキャリアガスとしてＨ₂ ガスを用いているが、必要に応じて、他のキャリアガス、例えばＨ₂ とＮ₂ あるいはＨｅ、Ａｒガスなどとの混合ガスを用いてもよい。
また、上述の実施形態においては、劈開により共振器端面を形成しているが、共振器端面は例えばＲＩＥのようなドライエッチングにより形成してもよい。
【０２４７】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、第１の領域より転位密度が高い、あるいは平均欠陥密度が高い、あるいは結晶性が悪い第２の領域の上を通らないように窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板、あるいは半導体基板、あるいは基板上に構造、例えば半導体素子では活性領域、半導体発光素子では発光領域を形成するようにしているので、これらの活性領域あるいは発光領域に第２の領域による悪影響が及ぶのを防止することができる。このため、発光特性などの特性が良好で信頼性も高く長寿命の半導体発光素子あるいは特性が良好で信頼性も高く長寿命の半導体素子あるいは特性が良好で信頼性も高く長寿命の各種の素子を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態において用いるＧａＮ基板を示す斜視図および断面図である。
【図２】この発明の第１の実施形態において用いるＧａＮ基板を示す平面図である。
【図３】この発明の第１の実施形態において用いるＧａＮ基板の領域Ｂの近傍における転位密度の分布の一例を示す略線図である。
【図４】この発明の第１の実施形態において用いるＧａＮ基板を示す略線図である。
【図５】この発明の第１の実施形態において用いる構造基板を示す断面図である。
【図６】この発明の第１の実施形態において用いるＧａＮ基板の他の例を示す平面図である。
【図７】この発明の第１の実施形態によるＧａＮ系半導体レーザの製造方法を説明するための断面図である。
【図８】この発明の第１の実施形態によるＧａＮ系半導体レーザの製造方法を説明するための断面図である。
【図９】この発明の第１の実施形態によるＧａＮ系半導体レーザの製造方法を説明するための平面図である。
【図１０】この発明の第１の実施形態によるＧａＮ系半導体レーザの製造方法を説明するための断面図である。
【図１１】この発明の第２の実施形態において用いる構造基板を示す断面図である。
【図１２】この発明の第３の実施形態において用いるＧａＮ基板を示す平面図である。
【図１３】この発明の第３の実施形態において用いるＧａＮ基板を示す平面図である。
【図１４】この発明の第４の実施形態によるＧａＮ系半導体レーザの製造方法を説明するための平面図である。
【図１５】この発明の第４の実施形態によるＧａＮ系半導体レーザの製造方法を説明するための平面図である。
【図１６】この発明の第５の実施形態によるＧａＮ系半導体レーザの製造方法を説明するための平面図である。
【図１７】この発明の第６の実施形態によるＧａＮ系半導体レーザの製造方法を説明するための平面図である。
【図１８】この発明の第７の実施形態によるＧａＮ系半導体レーザの製造方法を説明するための平面図である。
【図１９】この発明の第８の実施形態によるＧａＮ系半導体レーザの製造方法を説明するための平面図である。
【図２０】この発明の第９の実施形態によるＧａＮ系半導体レーザの製造方法を説明するための平面図である。
【図２１】この発明の第１０の実施形態によるＧａＮ系半導体レーザの製造方法を説明するための平面図である。
【図２２】この発明の第１１の実施形態によるＧａＮ系半導体レーザの製造方法を説明するための平面図である。
【図２３】この発明の第１１の実施形態によるＧａＮ系半導体レーザの製造方法を説明するための平面図である。
【図２４】この発明の第１２の実施形態によるＧａＮ系半導体レーザの製造方法を説明するための平面図である。
【図２５】この発明の第１３の実施形態によるＧａＮ系半導体レーザの製造方法を説明するための平面図である。
【図２６】この発明の第１４の実施形態によるＧａＮ系半導体レーザの製造方法を説明するための平面図である。
【図２７】この発明の第１５の実施形態によるＧａＮ系半導体レーザの製造方法を説明するための平面図である。
【図２８】この発明の第１６の実施形態によるＧａＮ系半導体レーザの製造方法を説明するための平面図である。
【符号の説明】
１・・・ＧａＮ基板、２・・・素子領域、３・・・レーザストライプ、５・・・ｎ型ＧａＮバッファ層、６・・・ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層、７・・・ｎ型ＧａＮ光導波層、８・・・活性層、９・・・アンドープＩｎＧａＮ劣化防止層、１０・・・ｐ型ＡｌＧａＮキャップ層、１１・・・ｐ型ＧａＮ光導波層、１２・・・ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層、１３・・・ｐ型ＧａＮコンタクト層、１４・・・リッジ、１５、１８・・・絶縁膜、１６・・・ｎ側電極、１７・・・ｐ側電極、１９・・・アライメントマーク

Claims (26)

1. 下地基板上に非晶質または多結晶の層からなる種を５０μｍ以上の間隔で規則的に形成し、この種が形成された上記下地基板上に窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体をファセット面からなる斜面を有して成長させ、そのファセット面からなる斜面を維持して成長させることで転位を伝播させ、上記種の領域に集合させた後、上記下地基板を除去し、さらに上記窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体の表面を平坦化することにより製造された、第１の平均転位密度を有する単結晶からなる第１の領域中に上記第１の平均転位密度より高い第２の平均転位密度を有し、直径または大きさが１０μｍ以上１００μｍ以下の複数の第２の領域が上記種の領域に規則的に配列しており、上記第２の領域が上記第１の領域に対してＣ軸が反転している単結晶からなる窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板を用いて構造基板を製造する際に、上記第２の領域の上を通らないように上記構造基板の構造を形成するようにした構造基板の製造方法。
2. 上記第２の領域の上を通らないように上記構造基板の構造の位置および方位を決めるようにした請求項１記載の構造基板の製造方法。
3. 上記複数の第２の領域は周期的に配列している請求項１または２記載の構造基板の製造方法。
4. 上記構造基板の構造および上記複数の第２の領域はそれぞれ周期的に配列している請求項１〜３のいずれか一項記載の構造基板の製造方法。
5. 上記構造基板の構造の周期をｗ₁ 、上記複数の第２の領域の周期をｗ₂ としたとき、ｗ₂ ＝ｎ×ｗ₁ （ただし、ｎは自然数）である請求項４記載の構造基板の製造方法。
6. 上記構造基板の構造の周期をｗ₁ 、上記複数の第２の領域の周期をｗ₂ としたとき、ｗ₁ ＝ｎ×ｗ₂ （ただし、ｎは自然数）である請求項４記載の構造基板の製造方法。
7. 上記構造基板の構造は素子の活性領域である請求項１〜６のいずれか一項記載の構造基板の製造方法。
8. 上記複数の第２の領域は六方格子状、長方形格子状または正方格子状に周期的に配列している請求項３記載の構造基板の製造方法。
9. 上記第２の領域は上記窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板を貫通している請求項１〜８のいずれか一項記載の構造基板の製造方法。
10. 上記第１の領域と上記第２の領域との間に上記第１の平均転位密度より高く、かつ上記第２の平均転位密度より低い第３の平均転位密度を有する第３の領域が設けられている請求項１〜９のいずれか一項記載の構造基板の製造方法。
11. 上記第２の領域および上記第３の領域の上を通らないように上記構造基板の構造を形成するようにした請求項１０記載の構造基板の製造方法。
12. 上記第２の領域の平均転位密度は上記第１の領域の平均転位密度の５倍以上である請求項１〜１１のいずれか一項記載の構造基板の製造方法。
13. 上記構造基板の構造が上記第２の領域から１μｍ以上離れている請求項１〜１２のいずれか一項記載の構造基板の製造方法。
14. 上記窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板上に窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を成長させたものに上記構造を形成するようにした請求項１〜１３のいずれか一項記載の構造基板の製造方法。
15. 上記窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板はＣ面方位である請求項１〜１４のいずれか一項記載の構造基板の製造方法。
16. 上記窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板はＧａＮからなる請求項１〜１５のいずれか一項記載の構造基板の製造方法。
17. 第１の平均転位密度を有する結晶からなる第１の領域中に上記第１の平均転位密度より高い第２の平均転位密度を有する複数の第２の領域が規則的に配列している窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板を用いて構造基板を製造する際に、上記第２の領域の上を通らないように上記構造基板の構造を形成するとともに、上記第２の領域の間隔および／または配列が周囲の部分と異なる部分を複数箇所設け、これらの部分をアライメントマークとして用いてマスク合わせを行うようにした構造基板の製造方法。。
18. 下地基板上に非晶質または多結晶の層からなる種を５０μｍ以上の間隔で規則的に形成し、この種が形成された上記下地基板上に窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体をファセット面からなる斜面を有して成長させ、そのファセット面からなる斜面を維持して成長させることで転位を伝播させ、上記種の領域に集合させた後、上記下地基板を除去し、さらに上記窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体の表面を平坦化することにより製造された、第１の平均転位密度を有する単結晶からなる第１の領域中に上記第１の平均転位密度より高い第２の平均転位密度を有し、直径または大きさが１０μｍ以上１００μｍ以下の複数の第２の領域が上記種の領域に規則的に配列しており、上記第２の領域が上記第１の領域に対してＣ軸が反転している単結晶からなる窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板を用いて半導体素子を製造する際に、上記第２の領域の上を通らないように上記半導体素子の活性領域を形成するようにした半導体素子の製造方法。
19. 上記複数の第２の領域は六方格子状、長方形格子状または正方格子状に周期的に配列している請求項１８記載の半導体素子の製造方法。
20. 上記第２の領域は上記窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板を貫通している請求項１８または１９記載の半導体素子の製造方法。
21. 上記窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板はＣ面方位である請求項１８〜２０のいずれか一項記載の半導体素子の製造方法。
22. 上記窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板はＧａＮからなる請求項１８〜２１のいずれか一項記載の半導体素子の製造方法。
23. 上記半導体素子は半導体発光素子である請求項１８〜２２のいずれか一項記載の半導体素子の製造方法。
24. 上記半導体発光素子は半導体レーザである請求項２３記載の半導体素子の製造方法。
25. 上記半導体発光素子は発光ダイオードである請求項２３記載の半導体素子の製造方法。
26. 第１の平均転位密度を有する結晶からなる第１の領域中に上記第１の平均転位密度より高い第２の平均転位密度を有する複数の第２の領域が規則的に配列している窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板を用いて半導体素子を製造する際に、上記第２の領域の上を通らないように上記半導体素子の活性領域を形成するとともに、上記第２の領域の間隔および／または配列が周囲の部分と異なる部分を複数箇所設け、これらの部分をアライメントマークとして用いてマスク合わせを行うようにした半導体素子の製造方法。

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