JP2002335051A - 窒化物系半導体素子および窒化物系半導体の形成方法 - Google Patents
窒化物系半導体素子および窒化物系半導体の形成方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】薄い厚みで、かつ、低転位の窒化物系半導体層
を形成することが可能な窒化物系半導体の形成方法を提
供する。 【解決手段】この窒化物系半導体の形成方法は、第１Ｇ
ａＮ層３の上面上に、第２ＧａＮ層５を選択横方向成長
させる工程と、選択横方向成長された第２ＧａＮ層５上
に、量子ドット６を形成する工程とを備えている。
を形成することが可能な窒化物系半導体の形成方法を提
供する。 【解決手段】この窒化物系半導体の形成方法は、第１Ｇ
ａＮ層３の上面上に、第２ＧａＮ層５を選択横方向成長
させる工程と、選択横方向成長された第２ＧａＮ層５上
に、量子ドット６を形成する工程とを備えている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、窒化物系半導体
素子および窒化物系半導体の形成方法に関し、より特定
的には、ＧａＮ（窒化ガリウム）、ＡｌＮ（窒化アルミ
ニウム）、ＩｎＮ（窒化インジウム）、ＢＮ（窒化ホウ
素）もしくはＴｌＮ（窒化タリウム）、または、これら
の混晶などのIII−Ｖ族窒化物系半導体（以下、窒化物
系半導体と呼ぶ）、および、これらの混晶にＡｓ、Ｐお
よびＳｂの少なくとも１つの元素を含む混晶などのIII
−Ｖ族窒化物系半導体からなる化合物半導体層を有する
窒化物系半導体素子および窒化物系半導体の形成方法に
関する。
素子および窒化物系半導体の形成方法に関し、より特定
的には、ＧａＮ（窒化ガリウム）、ＡｌＮ（窒化アルミ
ニウム）、ＩｎＮ（窒化インジウム）、ＢＮ（窒化ホウ
素）もしくはＴｌＮ（窒化タリウム）、または、これら
の混晶などのIII−Ｖ族窒化物系半導体（以下、窒化物
系半導体と呼ぶ）、および、これらの混晶にＡｓ、Ｐお
よびＳｂの少なくとも１つの元素を含む混晶などのIII
−Ｖ族窒化物系半導体からなる化合物半導体層を有する
窒化物系半導体素子および窒化物系半導体の形成方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、発光ダイオード素子などの半導体
発光素子やトランジスタなどの電子素子に用いられる半
導体素子として、ＧａＮ系化合物半導体を利用した半導
体素子の開発が盛んに行われている。このようなＧａＮ
系半導体素子の製造の際には、ＧａＮからなる基板の製
造が困難であるため、サファイア、ＳｉＣ、Ｓｉまたは
ＧａＡｓなどからなる基板上に、ＧａＮ系半導体層をエ
ピタキシャル成長させている。
発光素子やトランジスタなどの電子素子に用いられる半
導体素子として、ＧａＮ系化合物半導体を利用した半導
体素子の開発が盛んに行われている。このようなＧａＮ
系半導体素子の製造の際には、ＧａＮからなる基板の製
造が困難であるため、サファイア、ＳｉＣ、Ｓｉまたは
ＧａＡｓなどからなる基板上に、ＧａＮ系半導体層をエ
ピタキシャル成長させている。
【０００３】この場合、サファイアなどの基板とＧａＮ
とでは、格子定数が異なるため、サファイアなどの基板
上に成長させたＧａＮ系半導体層では、基板から上下方
向に延びる貫通転位（格子欠陥）が存在している。この
格子欠陥の転位密度は、１０ 9ｃｍ-2程度である。この
ようなＧａＮ系半導体層における転位は、半導体素子の
素子特性の劣化および信頼性の低下を招く。
とでは、格子定数が異なるため、サファイアなどの基板
上に成長させたＧａＮ系半導体層では、基板から上下方
向に延びる貫通転位（格子欠陥）が存在している。この
格子欠陥の転位密度は、１０ 9ｃｍ-2程度である。この
ようなＧａＮ系半導体層における転位は、半導体素子の
素子特性の劣化および信頼性の低下を招く。
【０００４】そこで、上記のようなＧａＮ系半導体層に
おける転位を低減する方法として、従来、選択横方向成
長（ＥＬＯ：Ｅｐｉｔａｘｙｉａｌ Ｌａｔｅｒａｌ
Ｏｖｅｒｇｒｏｗｔｈ）が提案されている。この選択横
方向成長については、たとえば、応用電子物性分科会誌
第４巻（１９９８）の第５３頁〜第５８頁および第２１
０頁〜第２１５頁などに開示されている。
おける転位を低減する方法として、従来、選択横方向成
長（ＥＬＯ：Ｅｐｉｔａｘｙｉａｌ Ｌａｔｅｒａｌ
Ｏｖｅｒｇｒｏｗｔｈ）が提案されている。この選択横
方向成長については、たとえば、応用電子物性分科会誌
第４巻（１９９８）の第５３頁〜第５８頁および第２１
０頁〜第２１５頁などに開示されている。
【０００５】上記のような選択横方向成長を用いたＧａ
Ｎ系半導体層の形成方法としては、まず、下地上の所定
領域に、選択成長用マスクを形成する。そして、下地の
露出した部分からＧａＮ系半導体層を選択横方向成長さ
せる。この場合、下地の露出した部分から、断面が三角
形状のファセット構造を有するＧａＮ系半導体層が上方
向に成長された後、そのファセットが選択成長マスク上
を横方向成長する。それによって、ファセットが選択成
長マスク上で合体して、連続膜となる。これにより、下
地および選択成長用マスク上に、平坦なＧａＮ系半導体
層が形成される。このような選択横方向成長によって得
られるＧａＮ系半導体層には、下地の結晶欠陥が一部し
か伝播しないため、転位密度を１０7ｃｍ-2程度まで低
減することができる。
Ｎ系半導体層の形成方法としては、まず、下地上の所定
領域に、選択成長用マスクを形成する。そして、下地の
露出した部分からＧａＮ系半導体層を選択横方向成長さ
せる。この場合、下地の露出した部分から、断面が三角
形状のファセット構造を有するＧａＮ系半導体層が上方
向に成長された後、そのファセットが選択成長マスク上
を横方向成長する。それによって、ファセットが選択成
長マスク上で合体して、連続膜となる。これにより、下
地および選択成長用マスク上に、平坦なＧａＮ系半導体
層が形成される。このような選択横方向成長によって得
られるＧａＮ系半導体層には、下地の結晶欠陥が一部し
か伝播しないため、転位密度を１０7ｃｍ-2程度まで低
減することができる。
【０００６】また、従来、量子ドットによる転位ループ
効果を利用してＧａＮ系半導体層の転位を低減する方法
が開発されている。この方法は、たとえば、Ｊｐｎ．
Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｖｏｌ．３９（２０００）Ｌ
８３１−８３４などに開示されている。上記した従来の
量子ドットによる転位ループ効果を利用した方法では、
下地の転位は、量子ドットにループ状に閉じ込められる
ことによって、ＧａＮ半導体層には一部しか伝播されな
い。これにより、転位の低減されたＧａＮ系半導体層を
形成することができる。
効果を利用してＧａＮ系半導体層の転位を低減する方法
が開発されている。この方法は、たとえば、Ｊｐｎ．
Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｖｏｌ．３９（２０００）Ｌ
８３１−８３４などに開示されている。上記した従来の
量子ドットによる転位ループ効果を利用した方法では、
下地の転位は、量子ドットにループ状に閉じ込められる
ことによって、ＧａＮ半導体層には一部しか伝播されな
い。これにより、転位の低減されたＧａＮ系半導体層を
形成することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の選択横方向成長を用いて窒化物系半導体の転位
を低減する方法および量子ドットを用いて転位を低減す
る方法では、以下のような問題点があった。
た従来の選択横方向成長を用いて窒化物系半導体の転位
を低減する方法および量子ドットを用いて転位を低減す
る方法では、以下のような問題点があった。
【０００８】まず、上記した従来の選択横方向成長を用
いて窒化物系半導体の転位密度を低減する方法では、選
択成長マスクの中央部上で窒化物系半導体層の横方向成
長層（ファセット）が合体（結合）するため、選択成長
マスクの中央部上方（ファセットの結合部上方）に転位
密度の比較的高い部分が形成されるという不都合があっ
た。また、ファセットの頂点部付近の転位密度が比較的
高いため、選択成長マスクの開口部の中央上方（ファセ
ットの頂点部付近）に比較的転位密度の高い部分が形成
されるされるという不都合もあった。
いて窒化物系半導体の転位密度を低減する方法では、選
択成長マスクの中央部上で窒化物系半導体層の横方向成
長層（ファセット）が合体（結合）するため、選択成長
マスクの中央部上方（ファセットの結合部上方）に転位
密度の比較的高い部分が形成されるという不都合があっ
た。また、ファセットの頂点部付近の転位密度が比較的
高いため、選択成長マスクの開口部の中央上方（ファセ
ットの頂点部付近）に比較的転位密度の高い部分が形成
されるされるという不都合もあった。
【０００９】そこで、従来、上記のような不都合を解決
するため、選択横方向成長を繰り返すことによって、転
位をより低減する方法が、たとえば、Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐ
ｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｖｏｌ．３９（２０００）Ｌ６４７−
６５０などに提案されている。この従来の提案された方
法では、下地上に形成された選択成長マスク上に、１回
目の選択横方向成長により第１ＧａＮ系半導体層を形成
した後、その第１ＧａＮ系半導体層上に選択成長マスク
層を形成する。そして、この第１ＧａＮ系半導体層上
に、２回目の選択横方向成長により第２ＧａＮ系半導体
層を形成することによって、第１ＧａＮ系半導体層に比
べて、さらに転位密度が低減された第２ＧａＮ系半導体
層を形成することができる。上記のような選択横方向成
長を繰り返して行うことによって、より転位の低減され
たＧａＮ系半導体層を形成することができる。
するため、選択横方向成長を繰り返すことによって、転
位をより低減する方法が、たとえば、Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐ
ｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｖｏｌ．３９（２０００）Ｌ６４７−
６５０などに提案されている。この従来の提案された方
法では、下地上に形成された選択成長マスク上に、１回
目の選択横方向成長により第１ＧａＮ系半導体層を形成
した後、その第１ＧａＮ系半導体層上に選択成長マスク
層を形成する。そして、この第１ＧａＮ系半導体層上
に、２回目の選択横方向成長により第２ＧａＮ系半導体
層を形成することによって、第１ＧａＮ系半導体層に比
べて、さらに転位密度が低減された第２ＧａＮ系半導体
層を形成することができる。上記のような選択横方向成
長を繰り返して行うことによって、より転位の低減され
たＧａＮ系半導体層を形成することができる。
【００１０】しかしながら、上記した従来の提案された
方法では、選択横方向成長を繰り返し行う必要があるた
め、ＧａＮ系半導体層を形成する工程が複雑になるとい
う問題点があった。
方法では、選択横方向成長を繰り返し行う必要があるた
め、ＧａＮ系半導体層を形成する工程が複雑になるとい
う問題点があった。
【００１１】また、上記した従来の提案された方法で
は、選択横方向成長を繰り返し行うことによって、複数
のＧａＮ系半導体層を形成する必要があった。このた
め、ウェハの膜厚が大きくなるので、ウェハの反りを招
くという不都合が生じる。それによって、後の工程で、
ウェハの反りに起因した不良が増加し、その結果、歩留
まりが低下するという問題点があった。
は、選択横方向成長を繰り返し行うことによって、複数
のＧａＮ系半導体層を形成する必要があった。このた
め、ウェハの膜厚が大きくなるので、ウェハの反りを招
くという不都合が生じる。それによって、後の工程で、
ウェハの反りに起因した不良が増加し、その結果、歩留
まりが低下するという問題点があった。
【００１２】また、上記した従来の量子ドットによる転
位ループ効果を利用してＧａＮ系半導体層の転位を低減
する方法では、転位密度を１０8ｃｍ-2程度までしか低
減することができないという問題点があった。
位ループ効果を利用してＧａＮ系半導体層の転位を低減
する方法では、転位密度を１０8ｃｍ-2程度までしか低
減することができないという問題点があった。
【００１３】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたものであり、この発明の１つの目的は、
薄い厚みで、かつ、低転位の窒化物系半導体層を形成す
ることが可能な窒化物系半導体の形成方法を提供するこ
とである。
ためになされたものであり、この発明の１つの目的は、
薄い厚みで、かつ、低転位の窒化物系半導体層を形成す
ることが可能な窒化物系半導体の形成方法を提供するこ
とである。
【００１４】この発明のもう１つの目的は、薄い厚み
で、かつ、低転位の窒化物系半導体層を含む良好な素子
特性を有する窒化物系半導体素子を提供することであ
る。
で、かつ、低転位の窒化物系半導体層を含む良好な素子
特性を有する窒化物系半導体素子を提供することであ
る。
【００１５】
【課題を解決するための手段】この発明の一の局面によ
る窒化物系半導体の形成方法は、下地の上面上に、窒化
物系半導体層を選択横方向成長させる工程と、選択横方
向成長された窒化物系半導体層上に、量子ドットを形成
する工程とを備えている。
る窒化物系半導体の形成方法は、下地の上面上に、窒化
物系半導体層を選択横方向成長させる工程と、選択横方
向成長された窒化物系半導体層上に、量子ドットを形成
する工程とを備えている。
【００１６】この一の局面による窒化物系半導体の形成
方法では、上記のように、下地の上面上に窒化物系半導
体層を選択横方向成長させるとともに、その選択横方向
成長された窒化物系半導体層上に量子ドットを形成する
ことによって、選択横方向成長により低減された転位
を、量子ドットによる転位ループ効果によりさらに低減
することができる。これにより、選択横方向成長のみに
よって転位低減を行う場合に比べて、より低転位の窒化
物系半導体を形成することができる。その結果、転位の
少ない高品質な窒化物系半導体を形成することができ
る。また、選択横方向成長の転位低減効果と量子ドット
の転位低減効果とによって、１回の選択横方向成長で
も、十分に転位を低減することができるので、十分な転
位低減効果を得るために選択横方向成長を繰り返す必要
がない。これにより、選択横方向成長を繰り返す場合に
比べて、窒化物系半導体層の膜厚を低減することができ
るので、ウェハの反りを少なくすることができる。その
結果、ウェハの反りに起因する後の工程での不良を低減
することができるので、歩留まりを向上させることがで
きる。
方法では、上記のように、下地の上面上に窒化物系半導
体層を選択横方向成長させるとともに、その選択横方向
成長された窒化物系半導体層上に量子ドットを形成する
ことによって、選択横方向成長により低減された転位
を、量子ドットによる転位ループ効果によりさらに低減
することができる。これにより、選択横方向成長のみに
よって転位低減を行う場合に比べて、より低転位の窒化
物系半導体を形成することができる。その結果、転位の
少ない高品質な窒化物系半導体を形成することができ
る。また、選択横方向成長の転位低減効果と量子ドット
の転位低減効果とによって、１回の選択横方向成長で
も、十分に転位を低減することができるので、十分な転
位低減効果を得るために選択横方向成長を繰り返す必要
がない。これにより、選択横方向成長を繰り返す場合に
比べて、窒化物系半導体層の膜厚を低減することができ
るので、ウェハの反りを少なくすることができる。その
結果、ウェハの反りに起因する後の工程での不良を低減
することができるので、歩留まりを向上させることがで
きる。
【００１７】上記一の局面による窒化物系半導体の形成
方法において、好ましくは、下地の上面上に、下地の上
面の一部が露出するように、マスク層を形成する工程を
さらに備え、窒化物系半導体層を選択横方向成長させる
工程は、マスク層間に露出された下地の上面上に、窒化
物系半導体層を選択横方向成長させることによって、窒
化物系半導体層からなるファセットを形成する工程を含
み、量子ドットを形成する工程は、窒化物系半導体層か
らなるファセットの表面上に量子ドットを形成する工程
を含む。このように構成すれば、ファセットによって一
部曲げられた転位を量子ドットによる転位ループ効果に
より低減することができるので、転位低減のために大き
なファセットを形成する必要がない。これにより、より
薄い膜厚で十分転位を低減することができるので、ウェ
ハの反りをより少なくすることができる。その結果、ウ
ェハの反りに起因する後の工程での不良をより低減する
ことができるので、歩留まりをより向上させることがで
きる。また、ファセットの頂点部に残留する転位を量子
ドットによる転位ループ効果により低減することができ
るので、マスク間の開口部の中央上方に存在する転位を
低減することができる。
方法において、好ましくは、下地の上面上に、下地の上
面の一部が露出するように、マスク層を形成する工程を
さらに備え、窒化物系半導体層を選択横方向成長させる
工程は、マスク層間に露出された下地の上面上に、窒化
物系半導体層を選択横方向成長させることによって、窒
化物系半導体層からなるファセットを形成する工程を含
み、量子ドットを形成する工程は、窒化物系半導体層か
らなるファセットの表面上に量子ドットを形成する工程
を含む。このように構成すれば、ファセットによって一
部曲げられた転位を量子ドットによる転位ループ効果に
より低減することができるので、転位低減のために大き
なファセットを形成する必要がない。これにより、より
薄い膜厚で十分転位を低減することができるので、ウェ
ハの反りをより少なくすることができる。その結果、ウ
ェハの反りに起因する後の工程での不良をより低減する
ことができるので、歩留まりをより向上させることがで
きる。また、ファセットの頂点部に残留する転位を量子
ドットによる転位ループ効果により低減することができ
るので、マスク間の開口部の中央上方に存在する転位を
低減することができる。
【００１８】上記一の局面による窒化物系半導体の形成
方法において、好ましくは、下地の上面上に、下地の上
面の一部が露出するように、マスク層を形成する工程を
さらに備え、窒化物系半導体層を選択横方向成長させる
工程は、マスク層間に露出された下地の上面上およびマ
スク層上に、窒化物系半導体層を選択横方向成長させる
ことによって、実質的に平坦な上面を有する窒化物系半
導体層を形成する工程を含み、量子ドットを形成する工
程は、窒化物系半導体層の実質的に平坦な上面上の少な
くともマスク層の中央部上方およびマスク層間の中央部
上方に量子ドットを形成する工程を含む。このように構
成すれば、窒化物系半導体層の選択横方向成長によって
発生したマスク層の中央部上方とマスク間の開口部の中
央部上方とに存在する転位を、量子ドットによる転位ル
ープにより低減することができる。これにより、選択横
方向成長を繰り返すことなく、１回の選択横方向成長で
ウェハ全面の転位を低減することができる。このため、
薄い膜厚で十分転位を低減することができるので、ウェ
ハの反りを少なくすることができる。その結果、ウェハ
の反りに起因する後の工程での不良を低減することがで
きるので、歩留まりを向上させることができる。
方法において、好ましくは、下地の上面上に、下地の上
面の一部が露出するように、マスク層を形成する工程を
さらに備え、窒化物系半導体層を選択横方向成長させる
工程は、マスク層間に露出された下地の上面上およびマ
スク層上に、窒化物系半導体層を選択横方向成長させる
ことによって、実質的に平坦な上面を有する窒化物系半
導体層を形成する工程を含み、量子ドットを形成する工
程は、窒化物系半導体層の実質的に平坦な上面上の少な
くともマスク層の中央部上方およびマスク層間の中央部
上方に量子ドットを形成する工程を含む。このように構
成すれば、窒化物系半導体層の選択横方向成長によって
発生したマスク層の中央部上方とマスク間の開口部の中
央部上方とに存在する転位を、量子ドットによる転位ル
ープにより低減することができる。これにより、選択横
方向成長を繰り返すことなく、１回の選択横方向成長で
ウェハ全面の転位を低減することができる。このため、
薄い膜厚で十分転位を低減することができるので、ウェ
ハの反りを少なくすることができる。その結果、ウェハ
の反りに起因する後の工程での不良を低減することがで
きるので、歩留まりを向上させることができる。
【００１９】この発明の他の局面による窒化物系半導体
の形成方法は、下地の上面上に、下地の上面の一部が露
出するように、マスク層を形成する工程と、マスク層間
に露出された下地の上面上に量子ドットを形成する工程
と、露出された下地の上面上に形成された量子ドットの
上に、窒化物系半導体層を選択横方向成長させる工程と
を備える。
の形成方法は、下地の上面上に、下地の上面の一部が露
出するように、マスク層を形成する工程と、マスク層間
に露出された下地の上面上に量子ドットを形成する工程
と、露出された下地の上面上に形成された量子ドットの
上に、窒化物系半導体層を選択横方向成長させる工程と
を備える。
【００２０】この他の局面による窒化物系半導体の形成
方法では、上記のように、窒化物系半導体層の選択横方
向成長前に、窒化物系半導体層の選択横方向成長界面で
あるマスク層間に露出された下地の上面上に量子ドット
が形成されるので、量子ドットによる転位ループ効果に
よって低減された転位を、その後の選択横方向成長によ
ってより低減することができる。これにより、選択横方
向成長のみによって転位低減を行う場合に比べて、より
低転位の窒化物系半導体を形成することができる。その
結果、転位の少ない高品質な窒化物系半導体を形成する
ことができる。また、選択横方向成長の転位低減効果と
量子ドットの転位低減効果とによって、１回の選択横方
向成長でも、十分に転位を低減することができるので、
十分な転位低減効果を得るために、選択横方向成長を繰
り返す必要がない。これにより、選択横方向成長を繰り
返す場合に比べて、窒化物系半導体層の膜厚を低減する
ことができるので、ウェハの反りを少なくすることがで
きる。その結果、ウェハの反りに起因する後の工程での
不良を低減することができるので、歩留まりを向上させ
ることができる。
方法では、上記のように、窒化物系半導体層の選択横方
向成長前に、窒化物系半導体層の選択横方向成長界面で
あるマスク層間に露出された下地の上面上に量子ドット
が形成されるので、量子ドットによる転位ループ効果に
よって低減された転位を、その後の選択横方向成長によ
ってより低減することができる。これにより、選択横方
向成長のみによって転位低減を行う場合に比べて、より
低転位の窒化物系半導体を形成することができる。その
結果、転位の少ない高品質な窒化物系半導体を形成する
ことができる。また、選択横方向成長の転位低減効果と
量子ドットの転位低減効果とによって、１回の選択横方
向成長でも、十分に転位を低減することができるので、
十分な転位低減効果を得るために、選択横方向成長を繰
り返す必要がない。これにより、選択横方向成長を繰り
返す場合に比べて、窒化物系半導体層の膜厚を低減する
ことができるので、ウェハの反りを少なくすることがで
きる。その結果、ウェハの反りに起因する後の工程での
不良を低減することができるので、歩留まりを向上させ
ることができる。
【００２１】上記した窒化物系半導体の形成方法のいず
れかの構成において、好ましくは、量子ドットは、窒化
物系半導体を含む。このように構成すれば、量子ドット
を容易に作成することができる。
れかの構成において、好ましくは、量子ドットは、窒化
物系半導体を含む。このように構成すれば、量子ドット
を容易に作成することができる。
【００２２】上記した窒化物系半導体の形成方法のいず
れかの構成において、好ましくは、窒化物系半導体層上
に、素子領域を有する窒化物系半導体素子層を成長させ
る工程をさらに備える。このように構成すれば、薄い膜
厚で良好に転位が低減された窒化物系半導体層を下地層
として、素子領域を有する窒化物系半導体素子層が形成
されるので、良好な素子特性を有する窒化物系半導体素
子を容易に形成することができる。
れかの構成において、好ましくは、窒化物系半導体層上
に、素子領域を有する窒化物系半導体素子層を成長させ
る工程をさらに備える。このように構成すれば、薄い膜
厚で良好に転位が低減された窒化物系半導体層を下地層
として、素子領域を有する窒化物系半導体素子層が形成
されるので、良好な素子特性を有する窒化物系半導体素
子を容易に形成することができる。
【００２３】この発明のさらに他の局面による窒化物系
半導体素子は、下地の上面上に選択横方向成長により形
成された窒化物系半導体層と、窒化物系半導体層上に形
成された量子ドットと、窒化物系半導体層上に形成さ
れ、素子領域を有する窒化物系半導体素子層とを備えて
いる。
半導体素子は、下地の上面上に選択横方向成長により形
成された窒化物系半導体層と、窒化物系半導体層上に形
成された量子ドットと、窒化物系半導体層上に形成さ
れ、素子領域を有する窒化物系半導体素子層とを備えて
いる。
【００２４】このさらに他の局面による窒化物系半導体
素子では、上記のように、選択横方向成長された窒化物
系半導体層と、窒化物系半導体層上に形成された量子ド
ットとを設けることにより、選択横方向成長により低減
された窒化物系半導体層の転位を、量子ドットによる転
位ループ効果によってさらに低減することができる。こ
れにより、選択横方向成長のみによって転位低減を行う
場合に比べて、より低転位の窒化物系半導体を形成する
ことができる。その結果、転位の少ない高品質な窒化物
系半導体を形成することができる。また、選択横方向成
長の転位低減効果と量子ドットの転位低減効果とによっ
て、１回の選択横方向成長でも、十分に転位を低減する
ことができるので、十分な転位低減効果を得るために選
択横方向成長を繰り返す必要がない。これにより、選択
横方向成長を繰り返す場合に比べて、窒化物系半導体層
の膜厚を低減することができるので、ウェハの反りを少
なくすることができる。その結果、ウェハの反りに起因
する後の工程での不良を低減することができるので、歩
留まりを向上させることができる。そして、そのような
転位の少ない高品質な窒化物系半導体層上に、素子領域
を有する窒化物系半導体素子層を成長させれば、容易
に、良好な素子特性を有する窒化物系半導体素子を得る
ことができる。
素子では、上記のように、選択横方向成長された窒化物
系半導体層と、窒化物系半導体層上に形成された量子ド
ットとを設けることにより、選択横方向成長により低減
された窒化物系半導体層の転位を、量子ドットによる転
位ループ効果によってさらに低減することができる。こ
れにより、選択横方向成長のみによって転位低減を行う
場合に比べて、より低転位の窒化物系半導体を形成する
ことができる。その結果、転位の少ない高品質な窒化物
系半導体を形成することができる。また、選択横方向成
長の転位低減効果と量子ドットの転位低減効果とによっ
て、１回の選択横方向成長でも、十分に転位を低減する
ことができるので、十分な転位低減効果を得るために選
択横方向成長を繰り返す必要がない。これにより、選択
横方向成長を繰り返す場合に比べて、窒化物系半導体層
の膜厚を低減することができるので、ウェハの反りを少
なくすることができる。その結果、ウェハの反りに起因
する後の工程での不良を低減することができるので、歩
留まりを向上させることができる。そして、そのような
転位の少ない高品質な窒化物系半導体層上に、素子領域
を有する窒化物系半導体素子層を成長させれば、容易
に、良好な素子特性を有する窒化物系半導体素子を得る
ことができる。
【００２５】上記さらに他の局面による窒化物系半導体
素子において、好ましくは、窒化物系半導体層は、選択
横方向成長により形成された窒化物系半導体層からなる
ファセットを含み、量子ドットは、窒化物系半導体層か
らなるファセットの表面上に形成されている。このよう
に構成すれば、ファセットによって一部曲げられた転位
を量子ドットによる転位ループ効果により低減すること
ができるので、転位低減のために大きなファセットを形
成する必要がない。これにより、より薄い膜厚で十分転
位を低減することができるので、ウェハの反りをより少
なくすることができる。その結果、歩留まりをより向上
させることができる。また、ファセットの頂点部に残留
する転位を量子ドットによる転位ループ効果により低減
することができるので、マスク間の開口部の中央上方に
存在する転位を低減することができる。
素子において、好ましくは、窒化物系半導体層は、選択
横方向成長により形成された窒化物系半導体層からなる
ファセットを含み、量子ドットは、窒化物系半導体層か
らなるファセットの表面上に形成されている。このよう
に構成すれば、ファセットによって一部曲げられた転位
を量子ドットによる転位ループ効果により低減すること
ができるので、転位低減のために大きなファセットを形
成する必要がない。これにより、より薄い膜厚で十分転
位を低減することができるので、ウェハの反りをより少
なくすることができる。その結果、歩留まりをより向上
させることができる。また、ファセットの頂点部に残留
する転位を量子ドットによる転位ループ効果により低減
することができるので、マスク間の開口部の中央上方に
存在する転位を低減することができる。
【００２６】上記さらに他の局面による窒化物系半導体
素子において、好ましくは、下地の上面上に、下地の上
面の一部が露出するように形成されたマスク層をさらに
備え、窒化物系半導体層は、選択横方向成長により形成
された実質的に平坦な上面を有する窒化物系半導体層を
含み、量子ドットは、窒化物系半導体層の実質的に平坦
な上面上の少なくともマスク層の中央部上方およびマス
ク層間の中央部上方に形成されている。このように構成
すれば、窒化物系半導体層の選択横方向成長によって発
生したマスク層の中央部上方とマスク開口部上方とに存
在する転位を、量子ドットによる転位ループにより低減
することができるので、選択横方向成長を繰り返すこと
なく、１回の選択横方向成長でウェハ全面の転位を低減
することができる。このため、薄い膜厚で十分転位を低
減することができるので、ウェハの反りを少なくするこ
とができる。その結果、ウェハの反りに起因する後の工
程での不良を低減することができるので、歩留まりを向
上させることができる。
素子において、好ましくは、下地の上面上に、下地の上
面の一部が露出するように形成されたマスク層をさらに
備え、窒化物系半導体層は、選択横方向成長により形成
された実質的に平坦な上面を有する窒化物系半導体層を
含み、量子ドットは、窒化物系半導体層の実質的に平坦
な上面上の少なくともマスク層の中央部上方およびマス
ク層間の中央部上方に形成されている。このように構成
すれば、窒化物系半導体層の選択横方向成長によって発
生したマスク層の中央部上方とマスク開口部上方とに存
在する転位を、量子ドットによる転位ループにより低減
することができるので、選択横方向成長を繰り返すこと
なく、１回の選択横方向成長でウェハ全面の転位を低減
することができる。このため、薄い膜厚で十分転位を低
減することができるので、ウェハの反りを少なくするこ
とができる。その結果、ウェハの反りに起因する後の工
程での不良を低減することができるので、歩留まりを向
上させることができる。
【００２７】この発明の別の局面による窒化物系半導体
素子は、下地の上面上に、下地の上面の一部が露出する
ように形成されたマスク層と、マスク層間に露出された
下地の上面上に形成された量子ドットと、露出された下
地の上面上に形成された量子ドットの上に、選択横方向
成長させることによって形成された窒化物系半導体層と
を備えている。
素子は、下地の上面上に、下地の上面の一部が露出する
ように形成されたマスク層と、マスク層間に露出された
下地の上面上に形成された量子ドットと、露出された下
地の上面上に形成された量子ドットの上に、選択横方向
成長させることによって形成された窒化物系半導体層と
を備えている。
【００２８】この別の局面による窒化物系半導体素子で
は、上記のように、窒化物系半導体層の選択横方向成長
界面であるマスク層間に露出された下地の上面上に量子
ドットを形成することによって、量子ドットによる転位
ループ効果によって低減された転位を、その後の選択横
方向成長によってより低減することができる。これによ
り、選択横方向成長のみによって転位低減を行う場合に
比べて、より低転位の窒化物系半導体を形成することが
できる。その結果、転位の少ない高品質な窒化物系半導
体を形成することができる。また、選択横方向成長の転
位低減効果と量子ドットの転位低減効果とによって、１
回の選択横方向成長でも、十分に転位を低減することが
できるので、十分な転位低減効果を得るために選択横方
向成長を繰り返す必要がない。これにより、選択横方向
成長を繰り返す場合に比べて、窒化物系半導体層の膜厚
を低減することができるので、ウェハの反りを少なくす
ることができる。その結果、ウェハの反りに起因する後
の工程での不良を低減することができるので、歩留まり
を向上させることができる。
は、上記のように、窒化物系半導体層の選択横方向成長
界面であるマスク層間に露出された下地の上面上に量子
ドットを形成することによって、量子ドットによる転位
ループ効果によって低減された転位を、その後の選択横
方向成長によってより低減することができる。これによ
り、選択横方向成長のみによって転位低減を行う場合に
比べて、より低転位の窒化物系半導体を形成することが
できる。その結果、転位の少ない高品質な窒化物系半導
体を形成することができる。また、選択横方向成長の転
位低減効果と量子ドットの転位低減効果とによって、１
回の選択横方向成長でも、十分に転位を低減することが
できるので、十分な転位低減効果を得るために選択横方
向成長を繰り返す必要がない。これにより、選択横方向
成長を繰り返す場合に比べて、窒化物系半導体層の膜厚
を低減することができるので、ウェハの反りを少なくす
ることができる。その結果、ウェハの反りに起因する後
の工程での不良を低減することができるので、歩留まり
を向上させることができる。
【００２９】上記した窒化物系半導体素子のいずれかの
構成において、好ましくは、量子ドットは、窒化物系半
導体を含む。このように構成すれば、量子ドットを容易
に作成することができる。
構成において、好ましくは、量子ドットは、窒化物系半
導体を含む。このように構成すれば、量子ドットを容易
に作成することができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施形
態を図面に基づいて説明する。
態を図面に基づいて説明する。
【００３１】（第１実施形態）図１〜図５は、本発明の
第１実施形態による窒化物系半導体の形成方法を説明す
るための断面図である。図１〜図５を参照して、第１実
施形態による窒化物系半導体の形成方法について説明す
る。
第１実施形態による窒化物系半導体の形成方法を説明す
るための断面図である。図１〜図５を参照して、第１実
施形態による窒化物系半導体の形成方法について説明す
る。
【００３２】まず、図１に示すように、サファイア基板
１のＣ（０００１）面上に、ＭＯＣＶＤ法（Ｍｅｔａｌ
Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄ
ｅｐｏｓｉｔｉｏｎ；有機金属気相成長法）またはＨＶ
ＰＥ法（Ｈｙｄｒｉｄｅ Ｖａｐｅｒ Ｐｈａｓｅ Ｅ
ｐｉｔａｘｙ；ハライド気相成長法）などを用いて、数
十ｎｍの膜厚を有するＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ≦１）か
らなるバッファ層２、および、約３μｍ〜約４μｍの膜
厚を有するＧａＮからなる第１ＧａＮ層３を順次形成す
る。そして、その第１ＧａＮ層３上に、選択成長マスク
として、約２００ｎｍの膜厚を有するＳｉＯ2からなる
ストライプ状（細長状）のマスク層４を形成する。な
お、第１ＧａＮ層３は、本発明の「下地」の一例であ
る。
１のＣ（０００１）面上に、ＭＯＣＶＤ法（Ｍｅｔａｌ
Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄ
ｅｐｏｓｉｔｉｏｎ；有機金属気相成長法）またはＨＶ
ＰＥ法（Ｈｙｄｒｉｄｅ Ｖａｐｅｒ Ｐｈａｓｅ Ｅ
ｐｉｔａｘｙ；ハライド気相成長法）などを用いて、数
十ｎｍの膜厚を有するＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ≦１）か
らなるバッファ層２、および、約３μｍ〜約４μｍの膜
厚を有するＧａＮからなる第１ＧａＮ層３を順次形成す
る。そして、その第１ＧａＮ層３上に、選択成長マスク
として、約２００ｎｍの膜厚を有するＳｉＯ2からなる
ストライプ状（細長状）のマスク層４を形成する。な
お、第１ＧａＮ層３は、本発明の「下地」の一例であ
る。
【００３３】次に、図２に示すように、再成長のため
に、ＭＯＣＶＤ装置またはＨＶＰＥ装置にウェハを導入
した後、ＧａＮからなる第２ＧａＮ層５を形成する。こ
の場合、ＳｉＯ2からなるマスク層４上には、ＧａＮ層
は成長しにくい。このため、成長初期の第２ＧａＮ層５
は、ＳｉＯ2からなるマスク層４の間に露出した第１Ｇ
ａＮ層３上に、上方向（ｃ軸方向）に選択的に成長す
る。これにより、ＳｉＯ2からなるマスク層４の間に露
出した第１ＧａＮ層３上にのみ、図２に示されるよう
な、断面が三角形状のファセット構造を有する第２Ｇａ
Ｎ層５が形成される。
に、ＭＯＣＶＤ装置またはＨＶＰＥ装置にウェハを導入
した後、ＧａＮからなる第２ＧａＮ層５を形成する。こ
の場合、ＳｉＯ2からなるマスク層４上には、ＧａＮ層
は成長しにくい。このため、成長初期の第２ＧａＮ層５
は、ＳｉＯ2からなるマスク層４の間に露出した第１Ｇ
ａＮ層３上に、上方向（ｃ軸方向）に選択的に成長す
る。これにより、ＳｉＯ2からなるマスク層４の間に露
出した第１ＧａＮ層３上にのみ、図２に示されるよう
な、断面が三角形状のファセット構造を有する第２Ｇａ
Ｎ層５が形成される。
【００３４】そして、さらに、第２ＧａＮ層５の成長が
進むと、第２ＧａＮ層５は、横方向に成長する。この横
方向成長によって、マスク層４上にも第２ＧａＮ層５が
形成される。そして、最終的には、ファセット構造の各
第２ＧａＮ層５が合体する。上記のような選択横方向成
長によって、図３に示されるような、上面が平坦な連続
膜からなる第２ＧａＮ層５が形成される。この第２Ｇａ
Ｎ層５では、第１ＧａＮ層３に比べて、全体的な転位は
低減される。しかし、ファセットが合体するマスク層４
の中央部上方、および、ファセットの頂点部付近である
マスク層４間の開口部の中央部上方に転位が残留してい
る。なお、この第２ＧａＮ層５が、本発明の「窒化物系
半導体層」の一例である。
進むと、第２ＧａＮ層５は、横方向に成長する。この横
方向成長によって、マスク層４上にも第２ＧａＮ層５が
形成される。そして、最終的には、ファセット構造の各
第２ＧａＮ層５が合体する。上記のような選択横方向成
長によって、図３に示されるような、上面が平坦な連続
膜からなる第２ＧａＮ層５が形成される。この第２Ｇａ
Ｎ層５では、第１ＧａＮ層３に比べて、全体的な転位は
低減される。しかし、ファセットが合体するマスク層４
の中央部上方、および、ファセットの頂点部付近である
マスク層４間の開口部の中央部上方に転位が残留してい
る。なお、この第２ＧａＮ層５が、本発明の「窒化物系
半導体層」の一例である。
【００３５】ここで、Ｇａの供給源であるＴＭＧ（トリ
メチルガリウム）の供給を停止した後、シランガス（Ｓ
ｉＨ4）などのＳｉ源を導入する。それによって、第２
ＧａＮ層５の最表面の状態が変化する。これにより、第
２ＧａＮ層５の最表面は、後の工程で形成するＧａＮか
らなる量子ドット６（図４参照）が形成されやすい状態
となる。
メチルガリウム）の供給を停止した後、シランガス（Ｓ
ｉＨ4）などのＳｉ源を導入する。それによって、第２
ＧａＮ層５の最表面の状態が変化する。これにより、第
２ＧａＮ層５の最表面は、後の工程で形成するＧａＮか
らなる量子ドット６（図４参照）が形成されやすい状態
となる。
【００３６】次に、ＴＭＧを適当な条件で導入すること
によって、上記のような前処理を施した第２ＧａＮ層５
の表面上に、図４に示されるようなＧａＮからなる量子
ドット６を形成する。
によって、上記のような前処理を施した第２ＧａＮ層５
の表面上に、図４に示されるようなＧａＮからなる量子
ドット６を形成する。
【００３７】さらに、図５に示すように、結晶成長条件
を調整することによって、第２ＧａＮ層５上に、量子ド
ット６を埋め込むように、第３ＧａＮ層７を形成する。
この場合、マスク層４の中央部上方とマスク層４間の開
口部の中央部上方とに残留する転位は、量子ドット６に
よってループ状に閉じ込められる。それによって、転位
密度が１０5ｃｍ-2〜１０6ｃｍ-2程度に低減された第３
ＧａＮ層７が得られる。
を調整することによって、第２ＧａＮ層５上に、量子ド
ット６を埋め込むように、第３ＧａＮ層７を形成する。
この場合、マスク層４の中央部上方とマスク層４間の開
口部の中央部上方とに残留する転位は、量子ドット６に
よってループ状に閉じ込められる。それによって、転位
密度が１０5ｃｍ-2〜１０6ｃｍ-2程度に低減された第３
ＧａＮ層７が得られる。
【００３８】第１実施形態では、上記のように、選択横
方向成長により第２ＧａＮ層５を形成するとともに、そ
の第２ＧａＮ層５上に量子ドット６を形成した後、第２
ＧａＮ層５および量子ドット６上に、第３ＧａＮ層７を
形成することによって、選択横方向成長により第２Ｇａ
Ｎ層５において低減された転位を、量子ドット６による
転位ループ効果によりさらに低減することができる。こ
れにより、選択横方向成長のみによって転位低減を行う
場合に比べて、より低転位の第３ＧａＮ層７を形成する
ことができる。その結果、転位の少ない高品質な第３Ｇ
ａＮ層７を形成することができる。
方向成長により第２ＧａＮ層５を形成するとともに、そ
の第２ＧａＮ層５上に量子ドット６を形成した後、第２
ＧａＮ層５および量子ドット６上に、第３ＧａＮ層７を
形成することによって、選択横方向成長により第２Ｇａ
Ｎ層５において低減された転位を、量子ドット６による
転位ループ効果によりさらに低減することができる。こ
れにより、選択横方向成長のみによって転位低減を行う
場合に比べて、より低転位の第３ＧａＮ層７を形成する
ことができる。その結果、転位の少ない高品質な第３Ｇ
ａＮ層７を形成することができる。
【００３９】また、第１実施形態では、選択横方向成長
の転位低減効果と、量子ドット６の転位低減効果とによ
って、１回の選択横方向成長でも、十分に転位を低減す
ることができるので、十分な転位低減効果を得るために
選択横方向成長を繰り返す必要がない。これにより、選
択横方向成長を繰り返す場合に比べて、窒化物系半導体
層（ＧａＮ層）の膜厚を低減することができるので、ウ
ェハの反りを少なくすることができる。その結果、ウェ
ハの反りに起因する後の工程での不良を低減することが
できるので、歩留まりを向上させることができる。
の転位低減効果と、量子ドット６の転位低減効果とによ
って、１回の選択横方向成長でも、十分に転位を低減す
ることができるので、十分な転位低減効果を得るために
選択横方向成長を繰り返す必要がない。これにより、選
択横方向成長を繰り返す場合に比べて、窒化物系半導体
層（ＧａＮ層）の膜厚を低減することができるので、ウ
ェハの反りを少なくすることができる。その結果、ウェ
ハの反りに起因する後の工程での不良を低減することが
できるので、歩留まりを向上させることができる。
【００４０】したがって、第１実施形態では、薄い厚み
で、かつ、低転位の窒化物系半導体を形成することがで
きる。
で、かつ、低転位の窒化物系半導体を形成することがで
きる。
【００４１】図６は、上記した第１実施形態の窒化物系
半導体の形成方法を用いて製造した半導体レーザ素子を
示した断面図である。次に、図６を参照して、第１実施
形態の窒化物系半導体の形成方法を用いて製造した半導
体レーザ素子の構造について説明する。
半導体の形成方法を用いて製造した半導体レーザ素子を
示した断面図である。次に、図６を参照して、第１実施
形態の窒化物系半導体の形成方法を用いて製造した半導
体レーザ素子の構造について説明する。
【００４２】第１実施形態の半導体レーザ素子の構造と
しては、図５に示した第１実施形態による第３ＧａＮ層
７上に、図６に示すように、ｎ型ＧａＮからなるｎ型コ
ンタクト層８、ｎ型ＡｌＧａＮからなるｎ型クラッド層
９および発光層１０が形成されている。発光層１０上に
は、ｐ型ＡｌＧａＮからなるｐ型クラッド層１１が凸部
を有するように形成されている。ｐ型クラッド層１１の
凸部の上面上の全面と接触するように、ｐ型ＧａＮから
なるｐ型コンタクト層１２が形成されている。また、ｐ
型コンタクト層１２の露出された上面上には、ｐ側電極
１３が形成されている。また、ｐ型クラッド層１２から
ｎ型コンタクト層８までの一部領域が除去されている。
そのｎ型コンタクト層８の露出した表面には、ｎ側電極
１４が形成されている。
しては、図５に示した第１実施形態による第３ＧａＮ層
７上に、図６に示すように、ｎ型ＧａＮからなるｎ型コ
ンタクト層８、ｎ型ＡｌＧａＮからなるｎ型クラッド層
９および発光層１０が形成されている。発光層１０上に
は、ｐ型ＡｌＧａＮからなるｐ型クラッド層１１が凸部
を有するように形成されている。ｐ型クラッド層１１の
凸部の上面上の全面と接触するように、ｐ型ＧａＮから
なるｐ型コンタクト層１２が形成されている。また、ｐ
型コンタクト層１２の露出された上面上には、ｐ側電極
１３が形成されている。また、ｐ型クラッド層１２から
ｎ型コンタクト層８までの一部領域が除去されている。
そのｎ型コンタクト層８の露出した表面には、ｎ側電極
１４が形成されている。
【００４３】なお、ｎ型コンタクト層８、ｎ型クラッド
層９、発光層１０、ｐ型クラッド層１１およびｐ型コン
タクト層１２は、本発明の「素子領域を有する窒化物系
半導体素子層」の一例である。
層９、発光層１０、ｐ型クラッド層１１およびｐ型コン
タクト層１２は、本発明の「素子領域を有する窒化物系
半導体素子層」の一例である。
【００４４】上記した第１実施形態の半導体レーザ素子
では、図１〜図５に示した第１実施形態の窒化物系半導
体の形成方法を用いて形成された転位の少ない高品質な
第３ＧａＮ層７を下地層として、その上に各層８〜１２
を形成することによって、各層８〜１２において良好な
結晶性を実現することができる。これにより、第１実施
形態では、良好な素子特性を有する半導体レーザ素子を
得ることができる。
では、図１〜図５に示した第１実施形態の窒化物系半導
体の形成方法を用いて形成された転位の少ない高品質な
第３ＧａＮ層７を下地層として、その上に各層８〜１２
を形成することによって、各層８〜１２において良好な
結晶性を実現することができる。これにより、第１実施
形態では、良好な素子特性を有する半導体レーザ素子を
得ることができる。
【００４５】（第２実施形態）図７および図８は、本発
明の第２実施形態による窒化物系半導体の形成方法を説
明するための断面図である。この第２実施形態では、第
１実施形態の第２ＧａＮ層５の上面上の、マスク層４の
中央部上方およびマスク層４間の開口部の中央部上方に
のみ量子ドット１６を形成した例を示している。以下、
図７および図８を参照して、第２実施形態による窒化物
系半導体の形成方法について説明する。
明の第２実施形態による窒化物系半導体の形成方法を説
明するための断面図である。この第２実施形態では、第
１実施形態の第２ＧａＮ層５の上面上の、マスク層４の
中央部上方およびマスク層４間の開口部の中央部上方に
のみ量子ドット１６を形成した例を示している。以下、
図７および図８を参照して、第２実施形態による窒化物
系半導体の形成方法について説明する。
【００４６】まず、第１実施形態の図１〜図３に示すプ
ロセスと同様のプロセスを用いて、サファイア基板１上
に、ＡｌＧａＮからなるバッファ層２、ＧａＮからなる
第１ＧａＮ層３、および、ＳｉＯ2からなるマスク層４
を順次形成する。そして、第１ＧａＮ層３およびマスク
層４上に、選択横方向成長によりＧａＮからなる第２Ｇ
ａＮ層５を形成する。
ロセスと同様のプロセスを用いて、サファイア基板１上
に、ＡｌＧａＮからなるバッファ層２、ＧａＮからなる
第１ＧａＮ層３、および、ＳｉＯ2からなるマスク層４
を順次形成する。そして、第１ＧａＮ層３およびマスク
層４上に、選択横方向成長によりＧａＮからなる第２Ｇ
ａＮ層５を形成する。
【００４７】この後、第２実施形態では、図７に示すよ
うに、電子ビーム蒸着装置内で、フォトリソグラフィ技
術を用いて、第２ＧａＮ層５上に、約３０ｎｍの膜厚を
有するＳｉＯ2からなるストライプ状のマスク層１５を
形成する。このマスク層１５は、第２ＧａＮ層５におい
て、マスク層４の中央部上方およびマスク層４間の開口
部の中央部上方の比較的転位密度の高い部分以外の部分
を覆うように形成する。そして、第２ＧａＮ層５上のマ
スク層１５が形成されていない部分、すなわち、マスク
層４の中央部上方およびマスク層４間の開口部の上方の
比較的転位密度の高い部分を覆うように、ＧａＮからな
る量子ドット１６を形成する。その後、約１２００℃以
上の温度に上昇させて、水素を流すことによって、Ｓｉ
Ｏ2からなるマスク層１５のみを除去する。
うに、電子ビーム蒸着装置内で、フォトリソグラフィ技
術を用いて、第２ＧａＮ層５上に、約３０ｎｍの膜厚を
有するＳｉＯ2からなるストライプ状のマスク層１５を
形成する。このマスク層１５は、第２ＧａＮ層５におい
て、マスク層４の中央部上方およびマスク層４間の開口
部の中央部上方の比較的転位密度の高い部分以外の部分
を覆うように形成する。そして、第２ＧａＮ層５上のマ
スク層１５が形成されていない部分、すなわち、マスク
層４の中央部上方およびマスク層４間の開口部の上方の
比較的転位密度の高い部分を覆うように、ＧａＮからな
る量子ドット１６を形成する。その後、約１２００℃以
上の温度に上昇させて、水素を流すことによって、Ｓｉ
Ｏ2からなるマスク層１５のみを除去する。
【００４８】次に、図８に示すように、結晶成長条件を
調整することによって、第２ＧａＮ層５上に、量子ドッ
ト１６を埋め込むように、第３ＧａＮ層１７を形成す
る。この場合、マスク層４の中央部上方とマスク層４間
の開口部の中央部上方とに残留する転位は、量子ドット
１６によってループ状に閉じ込められる。それによっ
て、転位密度が１０5ｃｍ-2〜１０6ｃｍ-2程度に低減さ
れた第３ＧａＮ層１７が得られる。
調整することによって、第２ＧａＮ層５上に、量子ドッ
ト１６を埋め込むように、第３ＧａＮ層１７を形成す
る。この場合、マスク層４の中央部上方とマスク層４間
の開口部の中央部上方とに残留する転位は、量子ドット
１６によってループ状に閉じ込められる。それによっ
て、転位密度が１０5ｃｍ-2〜１０6ｃｍ-2程度に低減さ
れた第３ＧａＮ層１７が得られる。
【００４９】第２実施形態では、上記のように、第２Ｇ
ａＮ層５上の、マスク層４の中央部上方およびマスク層
４間の開口部の中央部上方に量子ドット１６を形成する
ことによって、第２ＧａＮ層５の選択横方向成長により
発生したマスク層４の中央部上方およびマスク層４間の
開口部の中央部上方とに存在する転位を、量子ドット１
６による転位ループ効果により低減することができる。
これにより、選択横方向成長を繰り返すことなく、１回
の選択横方向成長でウェハ全面の転位を低減することが
できる。このため、薄い膜厚で十分転位を低減すること
ができるので、ウェハの反りを少なくすることができ
る。その結果、ウェハの反りに起因する後の工程での不
良を低減することができるので、歩留まりを向上させる
ことができる。
ａＮ層５上の、マスク層４の中央部上方およびマスク層
４間の開口部の中央部上方に量子ドット１６を形成する
ことによって、第２ＧａＮ層５の選択横方向成長により
発生したマスク層４の中央部上方およびマスク層４間の
開口部の中央部上方とに存在する転位を、量子ドット１
６による転位ループ効果により低減することができる。
これにより、選択横方向成長を繰り返すことなく、１回
の選択横方向成長でウェハ全面の転位を低減することが
できる。このため、薄い膜厚で十分転位を低減すること
ができるので、ウェハの反りを少なくすることができ
る。その結果、ウェハの反りに起因する後の工程での不
良を低減することができるので、歩留まりを向上させる
ことができる。
【００５０】また、第２実施形態では、上記のように、
選択横方向成長により第２ＧａＮ層５を形成するととも
に、その第２ＧａＮ層５上に、第２ＧａＮ層５の比較的
転位密度の高い部分を覆うように、量子ドット１６を形
成した後、第２ＧａＮ層５および量子ドット１６上に、
第３ＧａＮ層１７を形成することによって、選択横方向
成長により第２ＧａＮ層５において低減された転位を、
量子ドット１６による転位ループ効果によりさらに低減
することができる。これにより、選択横方向成長のみに
よって転位低減を行う場合に比べて、より低転位の第３
ＧａＮ層１７を形成することができる。その結果、転位
の少ない高品質な第３ＧａＮ層１７を形成することがで
きる。
選択横方向成長により第２ＧａＮ層５を形成するととも
に、その第２ＧａＮ層５上に、第２ＧａＮ層５の比較的
転位密度の高い部分を覆うように、量子ドット１６を形
成した後、第２ＧａＮ層５および量子ドット１６上に、
第３ＧａＮ層１７を形成することによって、選択横方向
成長により第２ＧａＮ層５において低減された転位を、
量子ドット１６による転位ループ効果によりさらに低減
することができる。これにより、選択横方向成長のみに
よって転位低減を行う場合に比べて、より低転位の第３
ＧａＮ層１７を形成することができる。その結果、転位
の少ない高品質な第３ＧａＮ層１７を形成することがで
きる。
【００５１】したがって、第２実施形態では、薄い厚み
で、かつ、低転位の窒化物系半導体を形成することがで
きる。
で、かつ、低転位の窒化物系半導体を形成することがで
きる。
【００５２】図９は、上記した第２実施形態の窒化物系
半導体の形成方法を用いて製造した半導体レーザ素子を
示した断面図である。次に、図９を参照して、第２実施
形態の窒化物系半導体の形成方法を用いて製造した半導
体レーザ素子の構造について説明する。
半導体の形成方法を用いて製造した半導体レーザ素子を
示した断面図である。次に、図９を参照して、第２実施
形態の窒化物系半導体の形成方法を用いて製造した半導
体レーザ素子の構造について説明する。
【００５３】第２実施形態の半導体レーザ素子の構造と
しては、図８に示した第２実施形態による第３ＧａＮ層
１７上に、第１実施形態と同様、ｎ型コンタクト層８、
ｎ型クラッド層９、発光層１０、ｐ型クラッド層１１お
よびｐ型コンタクト層１２が形成されている。なお、各
層８〜１２の組成は、第１実施形態と同様である。
しては、図８に示した第２実施形態による第３ＧａＮ層
１７上に、第１実施形態と同様、ｎ型コンタクト層８、
ｎ型クラッド層９、発光層１０、ｐ型クラッド層１１お
よびｐ型コンタクト層１２が形成されている。なお、各
層８〜１２の組成は、第１実施形態と同様である。
【００５４】また、ｐ型コンタクト層１２の上面上に
は、ｐ側電極１３が形成されるとともに、一部領域が除
去されて露出されたｎ型コンタクト層８の表面には、ｎ
側電極１４が形成されている。
は、ｐ側電極１３が形成されるとともに、一部領域が除
去されて露出されたｎ型コンタクト層８の表面には、ｎ
側電極１４が形成されている。
【００５５】上記した第２実施形態の半導体レーザ素子
では、図７および図８に示した第２実施形態の窒化物系
半導体の形成方法を用いて形成された転位の少ない高品
質な第３ＧａＮ層１７を下地層として、その上に各層８
〜１２を形成することによって、各層８〜１２において
良好な結晶性を実現することができる。これにより、第
２実施形態では、良好な素子特性を有する半導体レーザ
素子を得ることができる。
では、図７および図８に示した第２実施形態の窒化物系
半導体の形成方法を用いて形成された転位の少ない高品
質な第３ＧａＮ層１７を下地層として、その上に各層８
〜１２を形成することによって、各層８〜１２において
良好な結晶性を実現することができる。これにより、第
２実施形態では、良好な素子特性を有する半導体レーザ
素子を得ることができる。
【００５６】（第３実施形態）図１０〜図１２は、本発
明の第３実施形態による窒化物系半導体の形成方法を説
明するための断面図である。この第３実施形態では、選
択成長マスクとしてのマスク層２４間に露出した第１Ｇ
ａＮ層２３上に、量子ドット２５を形成した後、選択横
方向成長により第２ＧａＮ層２６を形成した例を示して
いる。以下、図１０〜図１２を参照して、第３実施形態
による窒化物系半導体の形成方法について説明する。
明の第３実施形態による窒化物系半導体の形成方法を説
明するための断面図である。この第３実施形態では、選
択成長マスクとしてのマスク層２４間に露出した第１Ｇ
ａＮ層２３上に、量子ドット２５を形成した後、選択横
方向成長により第２ＧａＮ層２６を形成した例を示して
いる。以下、図１０〜図１２を参照して、第３実施形態
による窒化物系半導体の形成方法について説明する。
【００５７】まず、図１０に示すように、ＭＯＣＶＤ法
またはＨＶＰＥ法などを用いて、第１実施形態と同様、
サファイア基板２１上に、ＡｌＧａＮからなるバッファ
層２２およびＧａＮからなる第１ＧａＮ層２３を順次形
成する。そして、その第１ＧａＮ層２３上に、ＳｉＯ2
からなるストライプ状のマスク層２４を形成する。な
お、第１ＧａＮ層２３は、本発明の「下地」の一例であ
る。
またはＨＶＰＥ法などを用いて、第１実施形態と同様、
サファイア基板２１上に、ＡｌＧａＮからなるバッファ
層２２およびＧａＮからなる第１ＧａＮ層２３を順次形
成する。そして、その第１ＧａＮ層２３上に、ＳｉＯ2
からなるストライプ状のマスク層２４を形成する。な
お、第１ＧａＮ層２３は、本発明の「下地」の一例であ
る。
【００５８】この後、第３実施形態では、再成長のため
に、ＭＯＣＶＤ装置またはＨＶＰＥ装置にウェハを導入
した後、マスク層２４間に露出された第１ＧａＮ層２３
の上面上に、量子ドット２５を形成する。
に、ＭＯＣＶＤ装置またはＨＶＰＥ装置にウェハを導入
した後、マスク層２４間に露出された第１ＧａＮ層２３
の上面上に、量子ドット２５を形成する。
【００５９】次に、図１１に示すように、第１ＧａＮ層
２３上に、ＧａＮからなる第２ＧａＮ層２６を形成す
る。この場合、ＳｉＯ2からなるマスク層２４上には、
ＧａＮ層は成長しにくい。このため、成長初期の第２Ｇ
ａＮ層２６は、量子ドット２５間に露出された第１Ｇａ
Ｎ層２３から、上方向（ｃ軸方向）に選択的に成長す
る。これにより、ＳｉＯ2からなるマスク層２４間の開
口部の第１ＧａＮ層２３上にのみ、図１１に示されるよ
うな、断面が三角形状のファセット構造を有する第２Ｇ
ａＮ層２６が形成される。
２３上に、ＧａＮからなる第２ＧａＮ層２６を形成す
る。この場合、ＳｉＯ2からなるマスク層２４上には、
ＧａＮ層は成長しにくい。このため、成長初期の第２Ｇ
ａＮ層２６は、量子ドット２５間に露出された第１Ｇａ
Ｎ層２３から、上方向（ｃ軸方向）に選択的に成長す
る。これにより、ＳｉＯ2からなるマスク層２４間の開
口部の第１ＧａＮ層２３上にのみ、図１１に示されるよ
うな、断面が三角形状のファセット構造を有する第２Ｇ
ａＮ層２６が形成される。
【００６０】そして、さらに、第２ＧａＮ層２６の成長
が進むと、第２ＧａＮ層２６は、横方向に成長する。こ
の横方向成長によって、マスク層２４上にも第２ＧａＮ
層２６が形成される。そして、最終的には、ファセット
構造の各第２ＧａＮ層２６が合体する。上記のような選
択横方向成長によって、図１２に示されるような、上面
が平坦な連続膜からなる第２ＧａＮ層２６が、量子ドッ
ト２５を埋め込むように形成される。なお、この第２Ｇ
ａＮ層２６が、本発明の「窒化物系半導体層」の一例で
ある。
が進むと、第２ＧａＮ層２６は、横方向に成長する。こ
の横方向成長によって、マスク層２４上にも第２ＧａＮ
層２６が形成される。そして、最終的には、ファセット
構造の各第２ＧａＮ層２６が合体する。上記のような選
択横方向成長によって、図１２に示されるような、上面
が平坦な連続膜からなる第２ＧａＮ層２６が、量子ドッ
ト２５を埋め込むように形成される。なお、この第２Ｇ
ａＮ層２６が、本発明の「窒化物系半導体層」の一例で
ある。
【００６１】第３実施形態では、上記のように、第２Ｇ
ａＮ層２６の選択横方向成長前に、第２ＧａＮ層２６の
選択横方向成長界面であるマスク層２４間に露出された
第１ＧａＮ層２３の上面上に、量子ドット２５を形成す
ることによって、量子ドット２５による転位ループ効果
によって低減された転位を、その後の選択横方向成長に
よってより低減することができる。これにより、選択横
方向成長のみによって転位低減を行う場合に比べて、よ
り低転位の第２ＧａＮ層２６を形成することができる。
その結果、転位の少ない高品質な第２ＧａＮ層２６を形
成することができる。
ａＮ層２６の選択横方向成長前に、第２ＧａＮ層２６の
選択横方向成長界面であるマスク層２４間に露出された
第１ＧａＮ層２３の上面上に、量子ドット２５を形成す
ることによって、量子ドット２５による転位ループ効果
によって低減された転位を、その後の選択横方向成長に
よってより低減することができる。これにより、選択横
方向成長のみによって転位低減を行う場合に比べて、よ
り低転位の第２ＧａＮ層２６を形成することができる。
その結果、転位の少ない高品質な第２ＧａＮ層２６を形
成することができる。
【００６２】また、第３実施形態では、上記のように、
選択横方向成長の転位低減効果と量子ドット２５の転位
低減効果とによって、１回の選択横方向成長でも、十分
に転位を低減することができるので、十分な転位低減効
果を得るために、選択横方向成長を繰り返す必要がな
い。これにより、選択横方向成長を繰り返す場合に比べ
て、窒化物系半導体層（ＧａＮ層）の膜厚を低減するこ
とができるので、ウェハの反りを少なくすることができ
る。その結果、ウェハの反りに起因する後の工程での不
良を低減することができるので、歩留まりを向上させる
ことができる。
選択横方向成長の転位低減効果と量子ドット２５の転位
低減効果とによって、１回の選択横方向成長でも、十分
に転位を低減することができるので、十分な転位低減効
果を得るために、選択横方向成長を繰り返す必要がな
い。これにより、選択横方向成長を繰り返す場合に比べ
て、窒化物系半導体層（ＧａＮ層）の膜厚を低減するこ
とができるので、ウェハの反りを少なくすることができ
る。その結果、ウェハの反りに起因する後の工程での不
良を低減することができるので、歩留まりを向上させる
ことができる。
【００６３】したがって、第３実施形態では、薄い厚み
で、かつ、低転位の窒化物系半導体を形成することがで
きる。
で、かつ、低転位の窒化物系半導体を形成することがで
きる。
【００６４】図１３は、上記した第３実施形態の窒化物
系半導体の形成方法を用いて製造した半導体レーザ素子
を示した断面図である。次に、図１３を参照して、第３
実施形態の窒化物系半導体の形成方法を用いて製造した
半導体レーザ素子の構造について説明する。
系半導体の形成方法を用いて製造した半導体レーザ素子
を示した断面図である。次に、図１３を参照して、第３
実施形態の窒化物系半導体の形成方法を用いて製造した
半導体レーザ素子の構造について説明する。
【００６５】第３実施形態の半導体レーザ素子の構造と
しては、図１２に示した第３実施形態による第２ＧａＮ
層２６上に、第１実施形態と同様、ｎ型コンタクト層
８、ｎ型クラッド層９、発光層１０、ｐ型クラッド層１
１およびｐ型コンタクト層１２が形成されている。な
お、各層８〜１２の組成は、第１実施形態と同様であ
る。
しては、図１２に示した第３実施形態による第２ＧａＮ
層２６上に、第１実施形態と同様、ｎ型コンタクト層
８、ｎ型クラッド層９、発光層１０、ｐ型クラッド層１
１およびｐ型コンタクト層１２が形成されている。な
お、各層８〜１２の組成は、第１実施形態と同様であ
る。
【００６６】また、ｐ型コンタクト層１２の上面上に
は、ｐ側電極１３が形成されるとともに、一部領域が除
去されて露出されたｎ型コンタクト層８の表面には、ｎ
側電極１４が形成されている。
は、ｐ側電極１３が形成されるとともに、一部領域が除
去されて露出されたｎ型コンタクト層８の表面には、ｎ
側電極１４が形成されている。
【００６７】上記した第３実施形態の半導体レーザ素子
では、図１０〜図１２に示した第３実施形態の窒化物系
半導体の形成方法を用いて形成された転位の少ない高品
質な第２ＧａＮ層２６を下地層として、その上に各層８
〜１２を形成することによって、各層８〜１２において
良好な結晶性を実現することができる。これにより、第
３実施形態では、良好な素子特性を有する半導体レーザ
素子を得ることができる。
では、図１０〜図１２に示した第３実施形態の窒化物系
半導体の形成方法を用いて形成された転位の少ない高品
質な第２ＧａＮ層２６を下地層として、その上に各層８
〜１２を形成することによって、各層８〜１２において
良好な結晶性を実現することができる。これにより、第
３実施形態では、良好な素子特性を有する半導体レーザ
素子を得ることができる。
【００６８】（第４実施形態）図１４〜図１６は、本発
明の第４実施形態による窒化物系半導体の形成方法を説
明するための断面図である。この第４実施形態では、選
択横方向成長において、第２ＧａＮ層３５からなるファ
セットを形成する際に、形成途中の台形状のファセット
の表面に量子ドット３６を形成した例を示している。以
下、図１４〜図１６を参照して、第４実施形態による窒
化物系半導体の形成方法について説明する。
明の第４実施形態による窒化物系半導体の形成方法を説
明するための断面図である。この第４実施形態では、選
択横方向成長において、第２ＧａＮ層３５からなるファ
セットを形成する際に、形成途中の台形状のファセット
の表面に量子ドット３６を形成した例を示している。以
下、図１４〜図１６を参照して、第４実施形態による窒
化物系半導体の形成方法について説明する。
【００６９】まず、図１４に示すように、ＭＯＣＶＤ法
またはＨＶＰＥ法などを用いて、第１実施形態と同様、
サファイア基板３１上に、ＡｌＧａＮからなるバッファ
層３２およびＧａＮからなる第１ＧａＮ層３３を順次形
成する。そして、その第１ＧａＮ層３３上に、ＳｉＯ2
からなるストライプ状のマスク層３４を形成する。な
お、第１ＧａＮ層３３は、本発明の「下地」の一例であ
る。
またはＨＶＰＥ法などを用いて、第１実施形態と同様、
サファイア基板３１上に、ＡｌＧａＮからなるバッファ
層３２およびＧａＮからなる第１ＧａＮ層３３を順次形
成する。そして、その第１ＧａＮ層３３上に、ＳｉＯ2
からなるストライプ状のマスク層３４を形成する。な
お、第１ＧａＮ層３３は、本発明の「下地」の一例であ
る。
【００７０】次に、再成長のために、ＭＯＣＶＤ装置ま
たはＨＶＰＥ装置にウェハを導入した後、ＧａＮからな
る第２ＧａＮ層３５を成長させる。この場合、ＳｉＯ2
からなるマスク層３４上には、ＧａＮ層は成長しにくい
ため、成長初期の第２ＧａＮ層３５は、ＳｉＯ2からな
るマスク層３４の間に露出した第１ＧａＮ層３３上に、
上方向（ｃ軸方向）に選択的に成長する。これにより、
ＳｉＯ2からなるマスク層３４の間に露出した第１Ｇａ
Ｎ層３３上にのみ、図１４および図１５に示されるよう
な、第２ＧａＮ層３５からなる断面が台形状のファセッ
トが形成される。なお、この第２ＧａＮ層３５が、本発
明の「窒化物系半導体層」の一例である。
たはＨＶＰＥ装置にウェハを導入した後、ＧａＮからな
る第２ＧａＮ層３５を成長させる。この場合、ＳｉＯ2
からなるマスク層３４上には、ＧａＮ層は成長しにくい
ため、成長初期の第２ＧａＮ層３５は、ＳｉＯ2からな
るマスク層３４の間に露出した第１ＧａＮ層３３上に、
上方向（ｃ軸方向）に選択的に成長する。これにより、
ＳｉＯ2からなるマスク層３４の間に露出した第１Ｇａ
Ｎ層３３上にのみ、図１４および図１５に示されるよう
な、第２ＧａＮ層３５からなる断面が台形状のファセッ
トが形成される。なお、この第２ＧａＮ層３５が、本発
明の「窒化物系半導体層」の一例である。
【００７１】この後、Ｇａの供給源であるＴＭＧの供給
を停止した後、シランガスを導入する。それによって、
第２ＧａＮ層３５からなるファセットの最表面の状態が
変化する。これにより、第２ＧａＮ層３５からなるファ
セットの最表面は、後の工程で形成するＧａＮからなる
量子ドット３６（図１５参照）が形成されやすい状態と
なる。
を停止した後、シランガスを導入する。それによって、
第２ＧａＮ層３５からなるファセットの最表面の状態が
変化する。これにより、第２ＧａＮ層３５からなるファ
セットの最表面は、後の工程で形成するＧａＮからなる
量子ドット３６（図１５参照）が形成されやすい状態と
なる。
【００７２】次に、ＴＭＧを適当な条件で導入すること
によって、上記のような前処理を施した第２ＧａＮ層３
５からなるファセットの表面上に、図１５に示されるよ
うなＧａＮからなる量子ドット３６を形成する。
によって、上記のような前処理を施した第２ＧａＮ層３
５からなるファセットの表面上に、図１５に示されるよ
うなＧａＮからなる量子ドット３６を形成する。
【００７３】さらに、図１６に示すように、結晶成長条
件を調整することによって、第２ＧａＮ層３５上および
マスク層３４上に、量子ドット３６を埋め込むように、
第３ＧａＮ層３７を成長させる。この場合、ファセット
によって一部曲げられた第２ＧａＮ層３５の転位は、量
子ドット３６によってループ状に閉じ込められる。それ
によって、転位密度が１０5ｃｍ-2〜１０6ｃｍ-2程度に
低減された第３ＧａＮ層３７が得られる。
件を調整することによって、第２ＧａＮ層３５上および
マスク層３４上に、量子ドット３６を埋め込むように、
第３ＧａＮ層３７を成長させる。この場合、ファセット
によって一部曲げられた第２ＧａＮ層３５の転位は、量
子ドット３６によってループ状に閉じ込められる。それ
によって、転位密度が１０5ｃｍ-2〜１０6ｃｍ-2程度に
低減された第３ＧａＮ層３７が得られる。
【００７４】第４実施形態では、上記のように、第２Ｇ
ａＮ層３５からなる形成途中のファセットの表面上に、
量子ドット３６を形成することによって、ファセットに
よって一部曲げられた転位を量子ドット３６による転位
ループ効果により低減することができるので、転位低減
のために大きなファセットを形成する必要がない。これ
により、より薄い膜厚で十分転位を低減することができ
るので、ウェハの反りをより少なくすることができる。
その結果、ウェハの反りに起因する後の工程での不良を
より低減することができるので、歩留まりをより向上さ
せることができる。
ａＮ層３５からなる形成途中のファセットの表面上に、
量子ドット３６を形成することによって、ファセットに
よって一部曲げられた転位を量子ドット３６による転位
ループ効果により低減することができるので、転位低減
のために大きなファセットを形成する必要がない。これ
により、より薄い膜厚で十分転位を低減することができ
るので、ウェハの反りをより少なくすることができる。
その結果、ウェハの反りに起因する後の工程での不良を
より低減することができるので、歩留まりをより向上さ
せることができる。
【００７５】また、第４実施形態では、上記のように、
ファセットによって一部曲げられた転位を量子ドット３
６による転位ループ効果により低減することができるの
で、選択横方向成長のみによって転位低減を行う場合に
比べて、より低転位の第３ＧａＮ層３７を形成すること
ができる。その結果、転位の少ない高品質な第３ＧａＮ
層３７を形成することができる。
ファセットによって一部曲げられた転位を量子ドット３
６による転位ループ効果により低減することができるの
で、選択横方向成長のみによって転位低減を行う場合に
比べて、より低転位の第３ＧａＮ層３７を形成すること
ができる。その結果、転位の少ない高品質な第３ＧａＮ
層３７を形成することができる。
【００７６】したがって、第４実施形態では、薄い厚み
で、かつ、低転位の窒化物系半導体を形成することがで
きる。
で、かつ、低転位の窒化物系半導体を形成することがで
きる。
【００７７】図１７は、上記した第４実施形態の窒化物
系半導体の形成方法を用いて製造した半導体レーザ素子
を示した断面図である。次に、図１７を参照して、第４
実施形態の窒化物系半導体の形成方法を用いて製造した
半導体レーザ素子の構造について説明する。
系半導体の形成方法を用いて製造した半導体レーザ素子
を示した断面図である。次に、図１７を参照して、第４
実施形態の窒化物系半導体の形成方法を用いて製造した
半導体レーザ素子の構造について説明する。
【００７８】第４実施形態の半導体レーザ素子の構造と
しては、図１６に示した第４実施形態による第３ＧａＮ
層３７上に、第１実施形態と同様、ｎ型コンタクト層
８、ｎ型クラッド層９、発光層１０、ｐ型クラッド層１
１およびｐ型コンタクト層１２が形成されている。な
お、各層８〜１２の組成は、第１実施形態と同様であ
る。
しては、図１６に示した第４実施形態による第３ＧａＮ
層３７上に、第１実施形態と同様、ｎ型コンタクト層
８、ｎ型クラッド層９、発光層１０、ｐ型クラッド層１
１およびｐ型コンタクト層１２が形成されている。な
お、各層８〜１２の組成は、第１実施形態と同様であ
る。
【００７９】また、ｐ型コンタクト層１２の上面上に
は、ｐ側電極１３が形成されるとともに、一部領域が除
去されて露出されたｎ型コンタクト層８の表面には、ｎ
側電極１４が形成されている。
は、ｐ側電極１３が形成されるとともに、一部領域が除
去されて露出されたｎ型コンタクト層８の表面には、ｎ
側電極１４が形成されている。
【００８０】上記した第４実施形態の半導体レーザ素子
では、図１４〜図１６に示した第４実施形態の窒化物系
半導体の形成方法を用いて形成された転位の少ない高品
質な第３ＧａＮ層３７を下地層として、その上に各層８
〜１２を形成することによって、各層８〜１２において
良好な結晶性を実現することができる。これにより、第
４実施形態では、良好な素子特性を有する半導体レーザ
素子を得ることができる。
では、図１４〜図１６に示した第４実施形態の窒化物系
半導体の形成方法を用いて形成された転位の少ない高品
質な第３ＧａＮ層３７を下地層として、その上に各層８
〜１２を形成することによって、各層８〜１２において
良好な結晶性を実現することができる。これにより、第
４実施形態では、良好な素子特性を有する半導体レーザ
素子を得ることができる。
【００８１】（第５実施形態）図１８〜図２０は、本発
明の第５実施形態による窒化物系半導体の形成方法を説
明するための断面図である。この第５実施形態では、選
択横方向成長を用いて、第２ＧａＮ層４５からなる三角
形状のファセットを形成し、その三角形状のファセット
の表面上に量子ドット４６を形成した例を示している。
以下、図１８〜図２０を参照して、第５実施形態による
窒化物系半導体の形成方法について説明する。
明の第５実施形態による窒化物系半導体の形成方法を説
明するための断面図である。この第５実施形態では、選
択横方向成長を用いて、第２ＧａＮ層４５からなる三角
形状のファセットを形成し、その三角形状のファセット
の表面上に量子ドット４６を形成した例を示している。
以下、図１８〜図２０を参照して、第５実施形態による
窒化物系半導体の形成方法について説明する。
【００８２】まず、図１８に示すように、ＭＯＣＶＤ法
またはＨＶＰＥ法などを用いて、第１実施形態と同様、
サファイア基板４１上に、ＡｌＧａＮからなるバッファ
層４２およびＧａＮからなる第１ＧａＮ層４３を順次形
成する。そして、その第１ＧａＮ層４３上に、ＳｉＯ2
からなるストライプ状のマスク層４４を形成する。な
お、第１ＧａＮ層４３は、本発明の「下地」の一例であ
る。
またはＨＶＰＥ法などを用いて、第１実施形態と同様、
サファイア基板４１上に、ＡｌＧａＮからなるバッファ
層４２およびＧａＮからなる第１ＧａＮ層４３を順次形
成する。そして、その第１ＧａＮ層４３上に、ＳｉＯ2
からなるストライプ状のマスク層４４を形成する。な
お、第１ＧａＮ層４３は、本発明の「下地」の一例であ
る。
【００８３】次に、再成長のために、ＭＯＣＶＤ装置ま
たはＨＶＰＥ装置にウェハを導入した後、ＧａＮからな
る第２ＧａＮ層４５を成長させる。この場合、成長初期
の第２ＧａＮ層４５は、マスク層４４間に露出した第１
ＧａＮ層４３上に、上方向（ｃ軸方向）に選択的に成長
する。これにより、マスク層４４の間に露出した第１Ｇ
ａＮ層４３上にのみ、図１８に示されるような、第２Ｇ
ａＮ層４５からなる断面が三角形状のファセットが形成
される。なお、この第２ＧａＮ層４５が、本発明の「窒
化物系半導体層」の一例である。
たはＨＶＰＥ装置にウェハを導入した後、ＧａＮからな
る第２ＧａＮ層４５を成長させる。この場合、成長初期
の第２ＧａＮ層４５は、マスク層４４間に露出した第１
ＧａＮ層４３上に、上方向（ｃ軸方向）に選択的に成長
する。これにより、マスク層４４の間に露出した第１Ｇ
ａＮ層４３上にのみ、図１８に示されるような、第２Ｇ
ａＮ層４５からなる断面が三角形状のファセットが形成
される。なお、この第２ＧａＮ層４５が、本発明の「窒
化物系半導体層」の一例である。
【００８４】ここで、Ｇａの供給源であるＴＭＧの供給
を停止した後、シランガスを導入する。それによって、
第２ＧａＮ層４５からなるファセットの最表面の状態が
変化する。これにより、第２ＧａＮ層４５からなるファ
セットの最表面は、後の工程で形成するＧａＮからなる
量子ドット４６（図１９参照）が形成されやすい状態と
なる。
を停止した後、シランガスを導入する。それによって、
第２ＧａＮ層４５からなるファセットの最表面の状態が
変化する。これにより、第２ＧａＮ層４５からなるファ
セットの最表面は、後の工程で形成するＧａＮからなる
量子ドット４６（図１９参照）が形成されやすい状態と
なる。
【００８５】次に、ＴＭＧを適当な条件で導入すること
によって、上記のような前処理を施した第２ＧａＮ層４
５からなる三角形状のファセットの表面上に、図１９に
示されるようなＧａＮからなる量子ドット４６を形成す
る。
によって、上記のような前処理を施した第２ＧａＮ層４
５からなる三角形状のファセットの表面上に、図１９に
示されるようなＧａＮからなる量子ドット４６を形成す
る。
【００８６】さらに、図２０に示すように、結晶成長条
件を調整することによって、第２ＧａＮ層４５上に、量
子ドット４６を埋め込むように、第３ＧａＮ層４７を成
長させる。この場合、ファセットの頂点部付近では、転
位は曲げられにくいので、転位が残留する。このファセ
ットの頂点部付近に残留する転位と、ファセットによっ
て一部曲げられた転位とが、量子ドット４６によってル
ープ状に閉じ込められる。それによって、転位密度が１
０5ｃｍ-2〜１０6ｃｍ-2程度に低減された第３ＧａＮ層
４７が得られる。
件を調整することによって、第２ＧａＮ層４５上に、量
子ドット４６を埋め込むように、第３ＧａＮ層４７を成
長させる。この場合、ファセットの頂点部付近では、転
位は曲げられにくいので、転位が残留する。このファセ
ットの頂点部付近に残留する転位と、ファセットによっ
て一部曲げられた転位とが、量子ドット４６によってル
ープ状に閉じ込められる。それによって、転位密度が１
０5ｃｍ-2〜１０6ｃｍ-2程度に低減された第３ＧａＮ層
４７が得られる。
【００８７】第５実施形態では、上記のように、第２Ｇ
ａＮ層４５からなる三角形状のファセットの表面上に、
量子ドット４６を形成することによって、ファセットの
頂点部に残留する転位を量子ドット４６による転位ルー
プ効果により低減することができるので、マスク層４４
間の開口部の上方に存在する転位を低減することができ
る。
ａＮ層４５からなる三角形状のファセットの表面上に、
量子ドット４６を形成することによって、ファセットの
頂点部に残留する転位を量子ドット４６による転位ルー
プ効果により低減することができるので、マスク層４４
間の開口部の上方に存在する転位を低減することができ
る。
【００８８】また、第５実施形態では、第４実施形態と
同様、ファセットによって一部曲げられた転位を量子ド
ット４６による転位ループ効果により低減することがで
きるので、転位低減のために大きなファセットを形成す
る必要がない。これにより、より薄い膜厚で十分転位を
低減することができるので、ウェハの反りをより少なく
することができる。その結果、ウェハの反りに起因する
後の工程での不良をより低減することができるので、歩
留まりをより向上させることができる。
同様、ファセットによって一部曲げられた転位を量子ド
ット４６による転位ループ効果により低減することがで
きるので、転位低減のために大きなファセットを形成す
る必要がない。これにより、より薄い膜厚で十分転位を
低減することができるので、ウェハの反りをより少なく
することができる。その結果、ウェハの反りに起因する
後の工程での不良をより低減することができるので、歩
留まりをより向上させることができる。
【００８９】また、第５実施形態では、第４実施形態と
同様、ファセットによって一部曲げられた転位を量子ド
ット４６による転位ループ効果により低減することがで
きるので、選択横方向成長のみによって転位低減を行う
場合に比べて、より低転位の第３ＧａＮ層４７を形成す
ることができる。その結果、転位の少ない高品質な第３
ＧａＮ層４７を形成することができる。
同様、ファセットによって一部曲げられた転位を量子ド
ット４６による転位ループ効果により低減することがで
きるので、選択横方向成長のみによって転位低減を行う
場合に比べて、より低転位の第３ＧａＮ層４７を形成す
ることができる。その結果、転位の少ない高品質な第３
ＧａＮ層４７を形成することができる。
【００９０】したがって、第５実施形態では、薄い厚み
で、かつ、低転位の窒化物系半導体を形成することがで
きる。
で、かつ、低転位の窒化物系半導体を形成することがで
きる。
【００９１】図２１は、上記した第５実施形態の窒化物
系半導体の形成方法を用いて製造した半導体レーザ素子
を示した断面図である。次に、図２１を参照して、第５
実施形態の窒化物系半導体の形成方法を用いて製造した
半導体レーザ素子の構造について説明する。
系半導体の形成方法を用いて製造した半導体レーザ素子
を示した断面図である。次に、図２１を参照して、第５
実施形態の窒化物系半導体の形成方法を用いて製造した
半導体レーザ素子の構造について説明する。
【００９２】第５実施形態の半導体レーザ素子の構造と
しては、図２０に示した第５実施形態による第３ＧａＮ
層４７上に、第１実施形態と同様、ｎ型コンタクト層
８、ｎ型クラッド層９、発光層１０、ｐ型クラッド層１
１およびｐ型コンタクト層１２が形成されている。な
お、各層８〜１２の組成は、第１実施形態と同様であ
る。
しては、図２０に示した第５実施形態による第３ＧａＮ
層４７上に、第１実施形態と同様、ｎ型コンタクト層
８、ｎ型クラッド層９、発光層１０、ｐ型クラッド層１
１およびｐ型コンタクト層１２が形成されている。な
お、各層８〜１２の組成は、第１実施形態と同様であ
る。
【００９３】また、ｐ型コンタクト層１２の上面上に
は、ｐ側電極１３が形成されるとともに、一部領域が除
去されて露出されたｎ型コンタクト層８の表面には、ｎ
側電極１４が形成されている。
は、ｐ側電極１３が形成されるとともに、一部領域が除
去されて露出されたｎ型コンタクト層８の表面には、ｎ
側電極１４が形成されている。
【００９４】上記した第５実施形態の半導体レーザ素子
では、図１８〜図２０に示した第５実施形態の窒化物系
半導体の形成方法を用いて形成された転位の少ない高品
質な第３ＧａＮ層４７を下地層として、その上に各層８
〜１２を形成することによって、各層８〜１２において
良好な結晶性を実現することができる。これにより、第
５実施形態では、良好な素子特性を有する半導体レーザ
素子を得ることができる。
では、図１８〜図２０に示した第５実施形態の窒化物系
半導体の形成方法を用いて形成された転位の少ない高品
質な第３ＧａＮ層４７を下地層として、その上に各層８
〜１２を形成することによって、各層８〜１２において
良好な結晶性を実現することができる。これにより、第
５実施形態では、良好な素子特性を有する半導体レーザ
素子を得ることができる。
【００９５】なお、今回開示された実施形態は、すべて
の点で例示であって制限的なものではないと考えられる
べきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明
ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請
求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が
含まれる。
の点で例示であって制限的なものではないと考えられる
べきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明
ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請
求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が
含まれる。
【００９６】たとえば、上記第１〜第５実施形態では、
サファイア基板を基板として用いたが、本発明はこれに
限らず、ＳｉＣ基板、Ｓｉ基板、ＧａＡｓ基板またはス
ピネル基板などを用いても同様の効果を得ることができ
る。
サファイア基板を基板として用いたが、本発明はこれに
限らず、ＳｉＣ基板、Ｓｉ基板、ＧａＡｓ基板またはス
ピネル基板などを用いても同様の効果を得ることができ
る。
【００９７】また、上記第１〜第５実施形態では、マス
ク層をＳｉＯ2によって形成したが、本発明はこれに限
らず、ＳｉＯ2以外のＳｉＮなどの誘電体や高融点金属
によってマスク層を形成しても同様の効果を得ることが
できる。この場合の高融点金属は、特に、融点が、１０
００℃以上のものであることが好ましい。さらに、マス
ク層は、ＳｉＮなどの誘電体や高融点金属からなる多層
膜を用いてもよい。
ク層をＳｉＯ2によって形成したが、本発明はこれに限
らず、ＳｉＯ2以外のＳｉＮなどの誘電体や高融点金属
によってマスク層を形成しても同様の効果を得ることが
できる。この場合の高融点金属は、特に、融点が、１０
００℃以上のものであることが好ましい。さらに、マス
ク層は、ＳｉＮなどの誘電体や高融点金属からなる多層
膜を用いてもよい。
【００９８】また、上記第１〜第５実施形態では、横方
向成長技術として、選択横方向成長を用いたが、本発明
はこれに限らず、たとえば、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅ
ｔｔ．Ｖｏｌ．７５，Ｎｏ．２，１２ Ｊｕｌｙ １９
９９などに開示されているペンデオ成長（Ｐｅｎｄｅｏ
ｅｐｉｔａｘｙ）などの他の横方向成長技術を用いても
よい。
向成長技術として、選択横方向成長を用いたが、本発明
はこれに限らず、たとえば、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅ
ｔｔ．Ｖｏｌ．７５，Ｎｏ．２，１２ Ｊｕｌｙ １９
９９などに開示されているペンデオ成長（Ｐｅｎｄｅｏ
ｅｐｉｔａｘｙ）などの他の横方向成長技術を用いても
よい。
【００９９】また、上記第１〜第５実施形態では、バッ
ファ層、第１ＧａＮ層、第２ＧａＮ層および第３ＧａＮ
層に不純物元素のドーピングを行っていないが、本発明
はこれに限らず、バッファ層、第１ＧａＮ層、第２Ｇａ
Ｎ層および第３ＧａＮ層にｎ型不純物のドーピングを行
うことによってｎ型の層としてもよい。
ファ層、第１ＧａＮ層、第２ＧａＮ層および第３ＧａＮ
層に不純物元素のドーピングを行っていないが、本発明
はこれに限らず、バッファ層、第１ＧａＮ層、第２Ｇａ
Ｎ層および第３ＧａＮ層にｎ型不純物のドーピングを行
うことによってｎ型の層としてもよい。
【０１００】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、薄い厚
みで、かつ、低転位の窒化物系半導体層を形成すること
が可能な窒化物系半導体の形成方法を提供することがで
きる。また、薄い厚みで、かつ、低転位の窒化物系半導
体層上に形成された良好な素子特性を有する窒化物系半
導体素子層を含む窒化物系半導体素子を提供することが
できる。
みで、かつ、低転位の窒化物系半導体層を形成すること
が可能な窒化物系半導体の形成方法を提供することがで
きる。また、薄い厚みで、かつ、低転位の窒化物系半導
体層上に形成された良好な素子特性を有する窒化物系半
導体素子層を含む窒化物系半導体素子を提供することが
できる。
【図１】本発明の第１実施形態による窒化物系半導体の
形成方法を説明するための断面図である。
形成方法を説明するための断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態による窒化物系半導体の
形成方法を説明するための断面図である。
形成方法を説明するための断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態による窒化物系半導体の
形成方法を説明するための断面図である。
形成方法を説明するための断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態による窒化物系半導体の
形成方法を説明するための断面図である。
形成方法を説明するための断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態による窒化物系半導体の
形成方法を説明するための断面図である。
形成方法を説明するための断面図である。
【図６】図１〜図５に示した第１実施形態の窒化物系半
導体の形成方法を用いて形成した半導体レーザ素子を示
した断面図である。
導体の形成方法を用いて形成した半導体レーザ素子を示
した断面図である。
【図７】本発明の第２実施形態による窒化物系半導体の
形成方法を説明するための断面図である。
形成方法を説明するための断面図である。
【図８】本発明の第２実施形態による窒化物系半導体の
形成方法を説明するための断面図である。
形成方法を説明するための断面図である。
【図９】図７および図８に示した第２実施形態の窒化物
系半導体の形成方法を用いて形成した半導体レーザ素子
を示した断面図である。
系半導体の形成方法を用いて形成した半導体レーザ素子
を示した断面図である。
【図１０】本発明の第３実施形態による窒化物系半導体
の形成方法を説明するための断面図である。
の形成方法を説明するための断面図である。
【図１１】本発明の第３実施形態による窒化物系半導体
の形成方法を説明するための断面図である。
の形成方法を説明するための断面図である。
【図１２】本発明の第３実施形態による窒化物系半導体
の形成方法を説明するための断面図である。
の形成方法を説明するための断面図である。
【図１３】図１０〜図１２に示した第３実施形態の窒化
物系半導体の形成方法を用いて形成した半導体レーザ素
子を示した断面図である。
物系半導体の形成方法を用いて形成した半導体レーザ素
子を示した断面図である。
【図１４】本発明の第４実施形態による窒化物系半導体
の形成方法を説明するための断面図である。
の形成方法を説明するための断面図である。
【図１５】本発明の第４実施形態による窒化物系半導体
の形成方法を説明するための断面図である。
の形成方法を説明するための断面図である。
【図１６】本発明の第４実施形態による窒化物系半導体
の形成方法を説明するための断面図である。
の形成方法を説明するための断面図である。
【図１７】図１４〜図１６に示した第４実施形態の窒化
物系半導体の形成方法を用いて形成した半導体レーザ素
子を示した断面図である。
物系半導体の形成方法を用いて形成した半導体レーザ素
子を示した断面図である。
【図１８】本発明の第５実施形態による窒化物系半導体
の形成方法を説明するための断面図である。
の形成方法を説明するための断面図である。
【図１９】本発明の第５実施形態による窒化物系半導体
の形成方法を説明するための断面図である。
の形成方法を説明するための断面図である。
【図２０】本発明の第５実施形態による窒化物系半導体
の形成方法を説明するための断面図である。
の形成方法を説明するための断面図である。
【図２１】図１８〜図２０に示した第５実施形態の窒化
物系半導体の形成方法を用いて形成した半導体レーザ素
子を示した断面図である。
物系半導体の形成方法を用いて形成した半導体レーザ素
子を示した断面図である。
３、２３、３３、４３ 第１ＧａＮ層（下地） ４、２４、３４、４４ マスク層 ５、２６、３５、４５ 第２ＧａＮ層（窒化物系半導体
層） ６、１６、２５、３６、４６ 量子ドット ７、１７、３７、４７ 第３ＧａＮ層 ８ ｎ型コンタクト層（窒化物系半導体素子層） ９ ｎ型クラッド層（窒化物系半導体素子層） １０ 発光層（窒化物系半導体素子層） １１ ｐ型クラッド層（窒化物系半導体素子層） １２ ｐ型コンタクト層（窒化物系半導体素子層）
層） ６、１６、２５、３６、４６ 量子ドット ７、１７、３７、４７ 第３ＧａＮ層 ８ ｎ型コンタクト層（窒化物系半導体素子層） ９ ｎ型クラッド層（窒化物系半導体素子層） １０ 発光層（窒化物系半導体素子層） １１ ｐ型クラッド層（窒化物系半導体素子層） １２ ｐ型コンタクト層（窒化物系半導体素子層）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 狩野 隆司 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 大保 広樹 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 畑 雅幸 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5F045 AA02 AA04 AB14 AB17 AC01 AC08 BB12 CA12 DA53 DA67 DB05 5F073 CA07 CB02 DA05 DA07 EA29
Claims (11)
- 【請求項１】 下地の上面上に、窒化物系半導体層を選
択横方向成長させる工程と、 前記選択横方向成長された窒化物系半導体層上に、量子
ドットを形成する工程とを備えた、窒化物系半導体の形
成方法。 - 【請求項２】 前記下地の上面上に、前記下地の上面の
一部が露出するように、マスク層を形成する工程をさら
に備え、 前記窒化物系半導体層を選択横方向成長させる工程は、 前記マスク層間に露出された下地の上面上に、前記窒化
物系半導体層を選択横方向成長させることによって、前
記窒化物系半導体層からなるファセットを形成する工程
を含み、 前記量子ドットを形成する工程は、 前記窒化物系半導体層からなるファセットの表面上に前
記量子ドットを形成する工程を含む、請求項１に記載の
窒化物系半導体の形成方法。 - 【請求項３】 前記下地の上面上に、前記下地の上面の
一部が露出するように、マスク層を形成する工程をさら
に備え、 前記窒化物系半導体層を選択横方向成長させる工程は、 前記マスク層間に露出された下地の上面上および前記マ
スク層上に、前記窒化物系半導体層を選択横方向成長さ
せることによって、実質的に平坦な上面を有する前記窒
化物系半導体層を形成する工程を含み、 前記量子ドットを形成する工程は、 前記窒化物系半導体層の実質的に平坦な上面上の少なく
とも前記マスク層の中央部上方および前記マスク層間の
中央部上方に、前記量子ドットを形成する工程を含む、
請求項１に記載の窒化物系半導体の形成方法。 - 【請求項４】 下地の上面上に、前記下地の上面の一部
が露出するように、マスク層を形成する工程と、 前記マスク層間に露出された下地の上面上に量子ドット
を形成する工程と、 前記露出された下地の上面上に形成された量子ドットの
上に、窒化物系半導体層を選択横方向成長させる工程と
を備えた、窒化物系半導体の形成方法。 - 【請求項５】 前記量子ドットは、窒化物系半導体を含
む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の窒化物系半導
体の形成方法。 - 【請求項６】 前記窒化物系半導体層上に、素子領域を
有する窒化物系半導体素子層を成長させる工程をさらに
備える、請求項１〜５のいずれか１項に記載の窒化物系
半導体の形成方法。 - 【請求項７】 下地の上面上に選択横方向成長により形
成された窒化物系半導体層と、 前記窒化物系半導体層上に形成された量子ドットと、 前記窒化物系半導体層上に形成され、素子領域を有する
窒化物系半導体素子層とを備えた、窒化物系半導体素
子。 - 【請求項８】 前記窒化物系半導体層は、選択横方向成
長により形成された窒化物系半導体層からなるファセッ
トを含み、 前記量子ドットは、前記窒化物系半導体層からなるファ
セットの表面上に形成されている、請求項７に記載の窒
化物系半導体素子。 - 【請求項９】 前記下地の上面上に、前記下地の上面の
一部が露出するように形成されたマスク層をさらに備
え、 前記窒化物系半導体層は、選択横方向成長により形成さ
れた実質的に平坦な上面を有する窒化物系半導体層を含
み、 前記量子ドットは、前記窒化物系半導体層の実質的に平
坦な上面上の少なくとも前記マスク層の中央部上方およ
び前記マスク層間の中央部上方に形成されている、請求
項７に記載の窒化物系半導体素子。 - 【請求項１０】 下地の上面上に、前記下地の上面の一
部が露出するように形成されたマスク層と、 前記マスク層間に露出された下地の上面上に形成された
量子ドットと、 前記露出された下地の上面上に形成された量子ドットの
上に、選択横方向成長させることによって形成された窒
化物系半導体層とを備えた、窒化物系半導体素子。 - 【請求項１１】 前記量子ドットは、窒化物系半導体を
含む、請求項７〜１０のいずれか１項に記載の窒化物系
半導体の形成方法。
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