(57)【要約】【課題】結晶性のよいＩＩＩ族窒化物半導体による周期分極反転構造を持つ特性のよい素子が、より容易に作製できるようにする。【解決手段】第１基板１０１の上に窒化物半導体からなる第１半導体層１０２を、＋ｃ軸方向にエピタキシャル成長して成長表面をＩＩＩ族極性面として形成する。次に、第２基板１０３の上に、窒化物半導体を＋ｃ軸方向に結晶成長し、成長表面をＩＩＩ族極性面として第２半導体層１０４を形成する。次に、第２基板１０３を除去（剥離）し、第２半導体層１０４のＶ族極性面を露出させる（第４工程）。次に、第２半導体層１０４に配列されて第２半導体層１０４を貫通する複数の溝部１０４ａを形成する。次に、複数の溝部１０４ａの各々の底面より窒化物半導体を＋ｃ軸方向にエピタキシャル成長し、複数の溝部１０４ａ内の各々に成長表面をＩＩＩ族極性面として第３半導体層１０８を形成する。【選択図】  図１Ｉ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板の上に主表面をＩＩＩ族極性面とした第１半導体層が形成された状態とする第１工程と、
第２基板の上に窒化物半導体を＋ｃ軸方向に結晶成長して成長表面をＩＩＩ族極性面として第２半導体層を形成する第２工程と、
前記第１半導体層のＩＩＩ族極性面と前記第２半導体層のＩＩＩ族極性面とを向かい合わせた状態で前記第１基板と前記第２基板とを貼り合わせる第３工程と、
前記第３工程の後で、前記第２基板を除去して前記第２半導体層のＶ族極性面を露出させる第４工程と、
前記第４工程の後で、前記第２半導体層に配列されて前記第２半導体層を貫通する複数の溝部を形成する第５工程と、
前記複数の溝部の各々の底面より窒化物半導体を＋ｃ軸方向にエピタキシャル成長し、前記複数の溝部内の各々に成長表面をＩＩＩ族極性面として第３半導体層を形成する第６工程と
を備えることを特徴とする窒化物半導体素子の作製方法。
【請求項２】
請求項１記載の窒化物半導体素子の作製方法において、
前記第１工程では、前記第１基板の上に窒化物半導体を＋ｃ軸方向に結晶成長して成長表面をＩＩＩ族極性面として前記第１半導体層を形成する
ことを特徴とする窒化物半導体素子の作製方法。
【請求項３】
請求項１または２記載の窒化物半導体素子の作製方法において、
前記第１基板は、シリコン、サファイア、および炭化シリコンのいずれかから構成し、
前記第１工程において、前記第１半導体層は、厚さ４１０ｎｍ以上に形成する
ことを特徴とする窒化物半導体素子の作製方法。
【請求項４】
請求項１記載の窒化物半導体素子の作製方法において、
前記第１基板は、主表面をＩＩＩ族極性面としたＩＩＩ族の窒化物から構成し、前記第１基板の一部を前記第１半導体層とすることを特徴とする窒化物半導体素子の作製方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の窒化物半導体素子の作製方法において、
前記第６工程の後で、前記第２半導体層および前記第３半導体層をパターニングし、前記第２半導体層と前記第３半導体層とが複数の前記溝部の配列方向に交互に並んで接続し、複数の前記溝部の配列方向に延在した所定の幅のリブパターンを形成する第７工程
を更に備えることを特徴とする窒化物半導体素子の作製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、窒化物半導体から構成した窒化物半導体素子の作製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＧａＮやＡｌＮ、ＩｎＧａＮなどＩＩＩ族窒化物の結晶がｃ軸方向に反転対称性を持たないことを利用した素子の中には、光学素子である周期分極反転窒化ガリウムのようにＩＩＩ族極性の結晶とＮ極性（Ｖ族極性）の結晶を面内に周期的に配列させたデバイスが存在する。
【０００３】
このような周期分極反転（periodically poled：ＰＰ）素子は、非線形光学効果を有する材料をある特定の周期で分極が反転するよう配列することで作製される光学素子であり、例えば第２高調波発生や光パラメトリック発振、差周波発生などに応用されている。この周期構造は、素子出力光の出力強度を得るための疑似位相整合（quasi phase matching：ＱＰＭ）を目的に形成されるものであり、ターゲットとなる光の波長によって周期は異なる。
【０００４】
材料としては、非線形光学効果が大きいニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）やタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）などが使用され、周期分極反転ニオブ酸リチウム（periodically poled ＬｉＮｂＯ3）はＰＰＬＮ、周期分極反転タンタル酸リチウム（periodically poled ＬｉＴａＯ3）はＰＰＬＴといった略称が用いられている。材料として窒化ガリウム（ＧａＮ）を利用する場合は、ＰＰＧａＮという略称となる。
【０００５】
ＧａＮをはじめＩＩＩ族窒化物半導体を使うことの利点は、３つある。１つは、広い波長領域で透過性を有することである。例えば、ＬｉＮｂＯ3が３５０ｎｍ〜５μｍの範囲でのみ透過性を有するのに対し、ＧａＮは３６５ｎｍ〜１３μｍの広範囲で透過性を有している。更にＡｌＧａＮやＡｌＮを用いれば、透過波長をより短波側に拡張することができる。このことは、様々な波長の光に対応した素子をＩＩＩ族窒化物半導体のみで作製できることを意味する。
【０００６】
２つ目は、フォトリフラクティブ効果を持たないことである。このため、ＰＰＧａＮはＰＰＬＮと異なり、動作中の温度制御を必要とせず、室温で動作させることができる。３つ目は、光損傷閾値が高いことである。例えば、ＬｉＮｂＯ3の光損傷閾値が０.３ＧＷ／ｃｍ2程度であるのに対して、ＧａＮの光損傷閾値は３４ＴＷ／ｃｍ2である。このため、高出力素子を作製することが可能である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】S. Pezzagna et al., "Submicron periodic poling and chemical patterning of GaN", Applied Physics Letters, vol. 87, no. 6, 062106, 2005.
【非特許文献２】A. Chowdhury et al., "Second-harmonic generation in periodically poled GaN", Applied Physics Letters, vol. 83, no. 6, pp. 1077-1079, 2003.
【非特許文献３】R. Das, "Ultra-broadband optical parametric amplification by tailoring the group-velocity dispersion of Bragg reflection waveguides", Journal of Physics D: Applied Physics, vol. 42, pp. 1-7, 2009.
【非特許文献４】S. A. Smith et al., "High rate and selective etching of GaN, AlGaN, and AlN using an inductively coupled plasma", Applied Physics Letters, vol. 71, no. 25, pp. 3631-3633, 1997.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前述したように、ＩＩＩ族窒化物半導体を用いた周期分極反転素子には従来使用されてきたＬｉＮｂＯ3などに比べて優れた点が存在することが分かっているが、素子作製にあたって課題がある。
【０００９】
ＩＩＩ族窒化物半導体は、ＬｉＮｂＯ3などの材料と異なり、自身が備えている分極は外部からの電界や熱処理などによっては変えることができない。このため、周期的に分極反転した構造を作製するためには、ＩＩＩ族極性の結晶とＶ族極性の結晶を、各々成長する必要がある。例えば、非特許文献１においては、ＩＩＩ族極性結晶に多量のＭｇをドーピングすると分極が反転し、この上に成長した結晶がＶ族極性になることを利用している。
【００１０】
この製造方法では、表面がＶ族極性の結晶になった時点で一度成長を止め、フォトリソグラフィーを用いて周期構造を有するマスクで一部を覆い、マスクの無い部分のＶ族極性結晶を反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）によって除去し、ＩＩＩ族極性の結晶を露出させる。この後、再び結晶成長を行うことで、周期的にＩＩＩ族極性とＶ族極性が並んだ構造を得ている。
【００１１】
また、非特許文献２においては、分子線エピタキシー法（ＭＢＥ）ではＡｌＮの緩衝層があるとＩＩＩ族極性の結晶が、ＡｌＮの緩衝層がないとＶ族極性の結晶が成長できることを利用している。この製造方法では、まず、ＡｌＮ緩衝層を作製し、次いで、この一部をマスクし、誘導結合プラズマ型ＲＩＥ（ＩＣＰ−ＲＩＥ）によってマスクの無い部分のＡｌＮ緩衝層を除去している。この基板の上にＭＢＥでＩＩＩ族窒化物半導体を成長することで、ＩＩＩ族極性とＶ族極性の結晶とが周期的に並んだ構造を成長している。
【００１２】
以上２つの製造方法を始め、従来のＩＩＩ族窒化物の周期分極反転構造の作製方法においては、成長面をＶ族極性とした結晶成長を必須の工程として含んでいる。このＶ族極性の結晶は、成長に際して、成長面をＩＩＩ族極性とした結晶に比べて欠陥が多く含まれ、また結晶表面が六角錐、六角柱状の多数の凹凸によって覆われることで粗くなるという問題点を有する。特に、異種基板上に成長面をＶ族極性として成長したＩＩＩ族窒化物は、結晶品質が高くなく、成長面をＩＩＩ族極性として成長した結晶に比べて欠陥が多く、表面の粗い結晶しか得られていない。これらのことは、デバイス性能にとって制約となり、例えば周期分極反転窒化ガリウムにおいて波長変換効率の低下の要因などになる。
【００１３】
また、従来の製造方法では、異種基板上界面近傍に周期分極反転構造成長のための層を作製した後は、ＩＩＩ族極性の結晶とＶ族極性の結晶とを同時に成長していく。この時、２種の極性の結晶成長レートには差が存在し、一般にＩＩＩ族極性の成長レートが速い。このため、層を厚くしていくとＩＩＩ族極性結晶が凸型に成長してしまう。上記のような周期分極反転構造表面の粗さ、内部の欠陥は光学素子の特性劣化につながることが知られており、例えば、導波路型ＰＰにおいては導波路の長手方向に形状が均一であることが求められ、表面に凹凸がある場合、つまり導波路の厚みが導波路長手方向に変動している場合には光の有効屈折率を変化させることから波長変換効率を低下させることが知られている。また、結晶内部の多量の欠陥は動作可能波長領域を狭めることになる。
【００１４】
これらの凹凸はＣＭＰなどの研磨によって平坦化することが可能であるが、ＩＩＩ族極性結晶はＶ族極性結晶に比べて化学的に不活性であり、ＩＩＩ族極性結晶からなる凸部をＶ族極性結晶と同じ高さとなるように研磨する場合には、Ｖ族極性結晶の研磨も大きく進むことから素子厚みの制御性は高くない。
【００１５】
以上に説明したように、従来の技術では、結晶性のよいＩＩＩ族窒化物半導体による周期分極反転構造を持つ特性のよい素子が、容易に作製することが困難であるという問題があった。
【００１６】
本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、結晶性のよいＩＩＩ族窒化物半導体による周期分極反転構造を持つ特性のよい素子が、より容易に作製できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明に係る窒化物半導体素子の作製方法は、第１基板の上に主表面をＩＩＩ族極性面とした第１半導体層が形成された状態とする第１工程と、第２基板の上に窒化物半導体を＋ｃ軸方向に結晶成長して成長表面をＩＩＩ族極性面として第２半導体層を形成する第２工程と、第１半導体層のＩＩＩ族極性面と第２半導体層のＩＩＩ族極性面とを向かい合わせた状態で第１基板と第２基板とを貼り合わせる第３工程と、第３工程の後で、第２基板を除去して第２半導体層のＶ族極性面を露出させる第４工程と、第４工程の後で、第２半導体層に配列されて第２半導体層を貫通する複数の溝部を形成する第５工程と、複数の溝部の各々の底面より窒化物半導体を＋ｃ軸方向にエピタキシャル成長し、複数の溝部内の各々に成長表面をＩＩＩ族極性面として第３半導体層を形成する第６工程とを備える。
【００１８】
上記窒化物半導体素子の作製方法において、第１工程では、第１基板の上に窒化物半導体を＋ｃ軸方向に結晶成長して成長表面をＩＩＩ族極性面として第１半導体層を形成する。
【００１９】
上記窒化物半導体素子の作製方法において、第１基板は、シリコン、サファイア、および炭化シリコンのいずれかから構成し、第１工程において、第１半導体層は、厚さ４１０ｎｍ以上に形成すればよい。
【００２０】
上記窒化物半導体素子の作製方法において、第１基板は、主表面をＩＩＩ族極性面としたＩＩＩ族の窒化物から構成し、第１基板の一部を第１半導体層としてもよい。
【００２１】
上記窒化物半導体素子の作製方法において、第６工程の後で、第２半導体層および第３半導体層をパターニングし、第２半導体層と第３半導体層とが複数の溝部の配列方向に交互に並んで接続し、複数の溝部の配列方向に延在した所定の幅のリブパターンを形成する第７工程を更に備えるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように、本発明によれば、成長面をＩＩＩ族極性として形成した第１半導体層と第２半導体層とを、これらのＩＩＩ族極性面同士を向かい合わせて一体とし、第２半導体層の表面は、Ｖ族極性面とし、個のＶ族極性面と同じ方向を向く第１半導体層の表面はＩＩＩ族極性面としたので、結晶性のよいＩＩＩ族窒化物半導体による周期分極反転構造を持つ特性のよい素子が、より容易に作製できるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１Ａ】図１Ａは、本発明の実施の形態１における製造方法を説明するための途中工程の状態を示す断面図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、本発明の実施の形態１における製造方法を説明するための途中工程の状態を示す断面図である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、本発明の実施の形態１における製造方法を説明するための途中工程の状態を示す断面図である。
【図１Ｄ】図１Ｄは、本発明の実施の形態１における製造方法を説明するための途中工程の状態を示す断面図である。
【図１Ｅ】図１Ｅは、本発明の実施の形態１における製造方法を説明するための途中工程の状態を示す断面図である。
【図１Ｆ】図１Ｆは、本発明の実施の形態１における製造方法を説明するための途中工程の状態を示す断面図である。
【図１Ｇ】図１Ｇは、本発明の実施の形態１における製造方法を説明するための途中工程の状態を示す断面図である。
【図１Ｈ】図１Ｈは、本発明の実施の形態１における製造方法を説明するための途中工程の状態を示す断面図である。
【図１Ｉ】図１Ｉは、本発明の実施の形態１における製造方法を説明するための途中工程の状態を示す断面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、本発明の実施の形態２における製造方法を説明するための途中工程の状態を示す断面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本発明の実施の形態２における製造方法を説明するための途中工程の状態を示す断面図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、本発明の実施の形態２における製造方法を説明するための途中工程の状態を示す断面図である。
【図２Ｄ】図２Ｄは、本発明の実施の形態２における製造方法を説明するための途中工程の状態を示す断面図である。
【図２Ｅ】図２Ｅは、本発明の実施の形態２における製造方法を説明するための途中工程の状態を示す断面図である。
【図３Ａ】図３Ａは、本発明の実施の形態３における製造方法を説明するための途中工程の状態を示す断面図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、本発明の実施の形態３における製造方法を説明するための途中工程の状態を示す断面図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、本発明の実施の形態３における製造方法を説明するための途中工程の状態を示す断面図である。
【図３Ｄ】図３Ｄは、本発明の実施の形態３における製造方法を説明するための途中工程の状態を示す断面図である。
【図３Ｅ】図３Ｅは、本発明の実施の形態３における製造方法を説明するための途中工程の状態を示す断面図である。
【図３Ｆ】図３Ｆは、本発明の実施の形態３における製造方法を説明するための途中工程の状態を示す断面図である。
【図３Ｇ】図３Ｇは、本発明の実施の形態３における製造方法を説明するための途中工程の状態を示す断面図である。
【図３Ｈ】図３Ｈは、本発明の実施の形態３における製造方法を説明するための途中工程の状態を示す断面図である。
【図３Ｉ】図３Ｉは、本発明の実施の形態３における製造方法を説明するための途中工程の状態を示す断面図である。
【図４Ａ】図４Ａは、本発明の実施の形態４における製造方法を説明するための途中工程の状態を示す斜視図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本発明の実施の形態４における製造方法を説明するための途中工程の状態を示す斜視図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、本発明の実施の形態４における製造方法を説明するための途中工程の状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００２５】
［実施の形態１］
はじめに、本発明の実施の形態１における窒化物半導体素子の作製方法について、図１Ａ〜図１Ｉを参照して説明する。以下では、周期分極反転素子を作製する場合を例に説明する。
【００２６】
まず、図１Ａに示すように、第１基板１０１の上に窒化物半導体からなる第１半導体層１０２を形成する（第１工程）。ここで、窒化物半導体は、＋ｃ軸方向に結晶成長（エピタキシャル成長）して成長表面をＩＩＩ族極性面として第１半導体層１０２を形成する。
【００２７】
第１基板１０１は、ＧａＮなどの窒化物半導体を成長するために一般的に用いられている基板でよく、例えばＳｉ、サファイア、ＳｉＣ、ＧａＮなどであればよい。実施の形態１では、第１基板１０１としてサファイア基板を用いる。サファイア基板上のＧａＮの成長には、低温で成長したＧａＮ核形成層などを基板上に形成した後に、成長温度を上げてＧａＮを成長する方法が一般的に用いられている。エピタキシャル成長法としては、有機金属化学気相成長法（ＭＯＣＶＤ）や分子線エピタキシー法（ＭＢＥ）などを用いれば良い。これらの堆積方法によって得られる第１半導体層１０２は、成長表面がＩＩＩ族極性となる条件で成長する。
【００２８】
ここで、第１半導体層１０２の厚さは、以下の２点を考慮する必要がある。第１に、第１半導体層１０２は、再成長時のテンプレートとなる層である。第１半導体層１０２は、素子作製の最終工程にてＩＩＩ族極性でＩＩＩ族窒化物を成長するためのテンプレートとなるため、再成長時に高品質な層が１００ｎｍ程度以上は存在することが望ましい。第１基板１０１が、実施の形態１で想定しているサファイア基板のように異種基板であった場合、第１基板１０１との界面から２００ｎｍ程度は欠陥の多い層である。このことも考慮される必要がある。層厚を決める第２の要因は、素子作製過程で削られる分の厚さである。第１半導体層１０２は、素子作製工程で表面を合計１１０ｎｍ以上削られる。以上のことから、第１半導体層１０２の層厚は４１０ｎｍ以上が望ましい。
【００２９】
一方で、周期分極反転構造の下部に屈折率の等しいＧａＮ層が存在することは、周期分極反転構造内部への光閉じ込め効果が弱まり、第２高調波発生において好ましくないため、第１半導体層１０２の層厚を数μｍ以上とすることは好ましくない。厚い層を用いる場合、ＧａＮの層上にＡｌＧａＮやＡｌＮの層を挿入して周期分極反転構造材料との屈折率差を生じさせたり、非特許文献３に示されているようにＡｌＧａＮやＧａＮなどの複数材料によって周期多層構造を作製したりして周期分極反転構造内部に光を閉じ込める構造を作製することが望ましい。
【００３０】
また、第１基板１０１として主表面がＩＩＩ族極性のＩＩＩ族窒化物基板を用い、この上にエピタキシャル成長による層を形成せず、第１基板１０１の一部を第１半導体層１０２としてもよい。この場合も、基板と周期分極反転構造の屈折率とが等しくなることを避けるために、屈折率の異なる層や周期多層構造のような周期分極反転構造内部へ光を閉じ込める構造を作製することが望ましい。
【００３１】
また、上述では第１半導体層１０２をＧａＮから構成したが、ＡｌＧａＮやＡｌＮ、ＩｎＧａＮなどから構成してもよく、またこれらの材料を組み合わせた積層構造でも良い。重要な点は、第１半導体層１０２が、成長表面をＩＩＩ族極性として成長され、主表面がＩＩＩ族極性面となっていることである。
【００３２】
次に、図１Ｂに示すように、第２基板１０３の上に、窒化物半導体を＋ｃ軸方向に結晶成長し、成長表面をＩＩＩ族極性面として第２半導体層１０４を形成する（第２工程）。
【００３３】
第２基板１０３も、第１基板１０１と同様に、ＧａＮを成長するために一般的に用いられている基板でよく、例えばＳｉ、サファイア、ＳｉＣ、ＧａＮなどから構成すればよい。実施の形態１では、第２基板１０３としてサファイア基板を用いる。前述したように、サファイア基板上のＧａＮの成長には、低温で成長したＧａＮ核形成層などを基板上に形成した後に、成長温度を上げてＧａＮを成長する方法が一般的に用いられている。エピタキシャル成長法としては、ＭＯＣＶＤやＭＢＥなどを用いれば良い。これらの方法によって得られる第２半導体層１０４も、成長面がＩＩＩ族極性となるように成長する。
【００３４】
第２半導体層１０４の厚さは下記２点を考慮して決定される。第１に、素子の厚さである。周期分極反転素子とする場合の素子厚さは、入力する光の波長や求める出力パワーによって数百ｎｍから数十μｍと幅広い値が想定される。入力する波長が小さい場合にマルチモードの伝搬を避けるならば、素子は薄い方が良い。一方で、出力を大きくするためには、素子を厚くして入力パワーを大きくする必要がある。これらは、応用例に応じて設計する必要がある。
【００３５】
厚さを決める第２の要因は、素子作製過程で削られる分の厚さである。第２半導体層１０４は、素子作製工程で複数回削られ、合計で３００ｎｍ以上削られる。以上のことから、第２半導体層１０４は、素子の厚みに加えて３００ｎｍ以上成長することが望ましい。
【００３６】
次に、図１Ｃに示すように、第１半導体層１０２のＩＩＩ族極性面と第２半導体層１０４のＩＩＩ族極性面とを向かい合わせた状態で、第１基板１０１と第２基板１０３とを貼り合わせる（第３工程）。実施の形態１では、第１半導体層１０２のＩＩＩ族極性面と第２半導体層１０４のＩＩＩ族極性面とが接合される。この貼り合わせの方法は、常温接合や表面活性化接合法(ＳＡＢ)など、公知の貼り合わせ方法を用いればよい。
【００３７】
ところで、第１半導体層１０２の表面にはエピタキシャル成長によって形成した時点で算術平均荒さＲａが〜数ｎｍ程度の表面粗さが残存する場合がある。この場合、第１半導体層１０２の表面を化学機械研磨（ＣＭＰ）などの方法で研磨して平坦化してから上述の接合を行うとよい。良好な貼り合わせを得るためには、Ｒａが〜数１００ｐｍ以下まで第１半導体層１０２の表面を平坦化することが望ましい。ＣＭＰによる平坦化の際には、１００ｎｍ程度のＧａＮ結晶を削るため、第１半導体層１０２はこの時削られる分を加味した膜厚とする必要がある。
【００３８】
次に、第３工程の後で、第２基板１０３を除去（剥離）し、図１Ｄに示すように、第２半導体層１０４のＶ族極性面を露出させる（第４工程）。第２基板１０３の除去は、公知の方法を用いればよい。例えば、バックグラインドによって基板を削って薄層化し、ＣＭＰによって第２半導体層１０４を露出させ、平坦化するといった方法が考えられる。
【００３９】
ここで、第２半導体層１０４と第２基板１０３との界面は、前述のＧａＮ核形成層のような結晶品質の低い層が存在する場合がある。この層は、一般に数十ｎｍ程度の厚みを有する。また、核形成層上部の結晶は欠陥を多数含んでおり、デバイス応用には適していない。このため、第２基板１０３と第２半導体層１０４の界面から、第２半導体層１０４を更に２００ｎｍ程度削り、十分に結晶品質の高い結晶を表面とすることが望ましい。ここで、露出させた第２半導体層１０４の主表面は、ＩＩＩ族極性で成長したＧａＮ結晶を反転させているため、Ｖ族極性のＧａＮ結晶となり、Ｖ族極性面となっている。
【００４０】
次に、上述したように第２基板１０３を除去した後で、図１Ｅに示すように、第２半導体層１０４の露出させたＶ族極性面の上に、レジストパターン１０６を形成する。レジストパターン１０６には、周期的に配列された複数の開口部１０６ａを備える。複数の開口部１０６ａは、所定の方向に延在している溝である。例えば、一般的に用いられているフォトレジストを第２半導体層１０４の上に塗布して塗布膜を形成する。この塗布膜を、公知のフォトリソグラフィー技術によりパターニングするとで、複数の開口部１０６ａを備えるレジストパターン１０６が形成できる。
【００４１】
ここで作製するレジストパターン１０６における複数の開口部１０６ａの周期は、光学素子として動作させる際にターゲットとなる光の波長によって調整することが必要となる。一般に、短波長の光をターゲットとする場合の方が、周期が短くなる。例えば、通信波長帯１５５０ｎｍの光を入力して第２高調波を得る素子を考えると、８μｍ程度ごとに分極を反転させれば良く、これに合わせて周期的に複数の開口部１０６ａを形成すればよい。この形状は、フォトリソグラフィーの精度で十分に加工が可能である。
【００４２】
次に、形成したレジストパターン１０６をマスクとして第２半導体層１０４を選択的にエッチングすることで、図１Ｆに示すように、第２半導体層１０４に配列されて第２半導体層１０４を貫通する複数の溝部１０４ａを形成する（第５工程）。実施の形態１では、複数の溝部１０４ａの底面に、第１半導体層１０２のＩＩＩ族極性面１０７を露出させる。このとき、第１半導体層１０２の表面で上述したエッチングを止めず、第１半導体層１０２も厚さ方向に１０ｎｍ以上削ることが望ましい。
【００４３】
第１半導体層１０２もある程度エッチングする理由は、接合界面１０５の周囲には接合に際して生じるダメージが入っている可能性が高いためである。ダメージの入った層は厚さが１０ｎｍ程度と想定される。また、第１半導体層１０２と第２半導体層１０４とが同一材料である場合には、界面でエッチングを確実に停止することが容易ではなく、第１半導体層１０２までエッチングしてしまうことも想定される。
【００４４】
エッチングの方法としては、第２半導体層１０４であるＶ族極性ＧａＮ結晶を溶解するのにＫＯＨ水溶液やＮａＯＨ水溶液を用い、第１半導体層１０２をエッチングするのにＩＣＰ−ＲＩＥを用いる方法がある。また、第２半導体層１０４および第１半導体層１０２ともにＩＣＰ−ＲＩＥでエッチングする方法などが考えられる。
【００４５】
次に、レジストパターン１０６を除去し、図１Ｇに示すように、複数の溝部１０４ａが形成された第２半導体層１０４を露出させる。例えば、アセトンおよびエタノールによりレジストパターン１０６を溶解することで除去することが可能である。
【００４６】
次に、複数の溝部１０４ａの各々の底面より窒化物半導体を＋ｃ軸方向にエピタキシャル成長し、複数の溝部１０４ａ内の各々に成長表面をＩＩＩ族極性面として第３半導体層１０８を形成する（第６工程）。実施の形態１では、複数の溝部１０４ａの各々の底面に第１半導体層１０２のＩＩＩ族極性面１０７を露出させているので、このＩＩＩ族極性面１０７より窒化物半導体を＋ｃ軸方向にエピタキシャル成長し、図１Ｈに示すように、複数の溝部１０４ａ内の各々に第３半導体層１０８を形成する。
【００４７】
第３半導体層１０８は、成長面をＩＩＩ族極性として成長する。例えば、ＧａＮをエピタキシャル成長させればよい。これにより、溝部１０４ａの配列方向に、上面（表面）がＩＩＩ族極性面とされた第３半導体層１０８と、上面がＶ族極性とされた第２半導体層１０４の部分とが、交互に並んで接続した周期分極反転構造が得られる。
【００４８】
実施の形態１では、第１半導体層１０２であるＧａＮと同じＧａＮを第３半導体層１０８として成長しているが、第３半導体層１０８はＡｌＧａＮやＡｌＮ、ＩｎＧａＮでもよく、またはこれらの材料を組み合わせた積層構造でも良い。重要な点は、第３半導体層１０８がエッチングによって露出したＩＩＩ族極性の第１半導体層１０２の上のエピタキシャル成長によってＩＩＩ族極性によって成長されることである。
【００４９】
なお、実施の形態１では、溝部１０４ａの部分に加え、溝部１０４ａ以外の領域の第２半導体層１０４の上にも、第４半導体層１０９が成長する。第４半導体層１０９は、成長面をＶ族極性として成長する。
【００５０】
次に、第２半導体層１０４上に成長したＶ族極性の第４半導体層１０９をＣＭＰなどの方法によって除去し、図１Ｉに示すように、第３半導体層１０８表面と合わせて第２半導体層１０４の表面の平坦化を行う。
【００５１】
前述したように、第３半導体層１０８の成長中に第２半導体層１０４の上にＶ族極性の第４半導体層１０９が成長する。これにより、第２半導体層１０４の表面が粗くなり、また、第２半導体層１０４と第３半導体層１０８との間に段差が発生することが想定される。第２半導体層１０４の凸部は第３半導体層１０８と同じ高さまで平坦化する。周期分極構造の表面には、大きな凹凸のない状態にすることが重要となる。
【００５２】
以上に説明した実施の形態１によれば、成長面をＶ族極性とした結晶成長がないので、結晶性のよいＩＩＩ族窒化物半導体による周期分極反転構造を持つ特性のよい素子が作製できる。また、実施の形態１によれば、例えば、ＩＩＩ族極性結晶が凸となっている状態の平坦化などがなく、複雑な工程を用いることなく、より容易に上記素子が作製できる。
【００５３】
［実施の形態２］
次に、本発明の実施の形態２における窒化物半導体素子の作製方法について、図２Ａ〜図２Ｅを参照して説明する。以下でも、周期分極反転素子を作製する場合を例に説明する。
【００５４】
まず、実施の形態１と同様に、第１工程として、第１基板１０１の上に窒化物半導体からなる第１半導体層１０２を形成する（図１Ａ）。ここで、窒化物半導体は、＋ｃ軸方向に結晶成長（エピタキシャル成長）して成長表面をＩＩＩ族極性面として第１半導体層１０２を形成する。次に、やはり前述した実施の形態１と同様に、第２工程として、第２基板１０３の上に、窒化物半導体を＋ｃ軸方向に結晶成長し、成長表面をＩＩＩ族極性面として第２半導体層１０４を形成する（図１Ｂ）。
【００５５】
次に、第３工程として、第１半導体層１０２のＩＩＩ族極性面と第２半導体層１０４のＩＩＩ族極性面とを向かい合わせた状態で、第１基板１０１と第２基板１０３とを貼り合わせる（図１Ｃ）。
【００５６】
次に、図２Ａに示すように、第２基板１０３の方向からレーザーを照射することによるレーザーリフトオフによって第２基板１０３を除去し、第２半導体層１０４のＶ族極性面を露出させる。レーザーの照射では、第２基板１０３との界面近傍の第２半導体層１０４が破壊される。このため、第２半導体層１０４は、素子となる部位を成長する前に数μｍ程度の窒化物半導体（例えばＧａＮ）の層を剥離犠牲層として成長しておく。
【００５７】
また、レーザーリフトオフ後の結晶表面は、Ｒａ＞数十ｎｍ以上の表面粗さが残存する。従って、ＣＭＰなどの方法によって、露出した第２半導体層１０４のＶ族極性面を平坦化する必要がある。平坦化は、Ｒａが〜数１００ｐｍ程度まで行われることが望ましい。通常、ＣＭＰによって前述のレベルの表面粗さを平坦化するには、数百ｎｍ程度の窒化物半導体の結晶を削る必要がある。以上のことから、実施の形態２では、第２半導体層１０４の厚さを３μｍ程度以上としておくことが望ましい。
【００５８】
次に、上述したように第２基板１０３を除去した後で、図２Ｂに示すように、第２半導体層１０４の露出させたＶ族極性面の上に、例えば酸化シリコンから構成した無機マスク１１６を形成する。無機マスク１１６には、前述したレジストパターン１０６と同様に、周期的に配列された複数の開口部１１６ａを備える。複数の開口部１１６ａは、所定の方向に延在している溝である。
【００５９】
例えば、第２半導体層１０４のＶ族極性面とした表面上に、開口部１１６ａの部分にパターンが配置され、開口部１１６ａ以外の領域に開口部を備えるリフトオフマスクを形成する。リフトオフマスクは、よく知られたフォトレジストをフォトリソグラフィー技術によりパターニングすることで形成すればよい。次いで、リフトオフマスクの上に、よく知られたスパッタ法などの堆積法により酸化シリコンを厚さ数十ｎｍ程度堆積し、酸化シリコン層を形成する。この後、リフトオフマスクを除去する（リフトオフする）ことで、酸化シリコンからなる無機マスク１１６が形成できる。
【００６０】
次に、形成した無機マスク１１６をマスクとして第２半導体層１０４を選択的にエッチングすることで、図２Ｃに示すように、第２半導体層１０４に配列されて第２半導体層１０４を貫通する複数の溝部１０４ａを形成する（第５工程）。実施の形態２でも、複数の溝部１０４ａの底面に、第１半導体層１０２のＩＩＩ族極性面１０７を露出させる。このとき、実施の形態１と同様に、第１半導体層１０２の表面で上述したエッチングを止めず、第１半導体層１０２も厚さ方向に１０ｎｍ以上削ることが望ましい。
【００６１】
次に、複数の溝部１０４ａの各々の底面の第１半導体層１０２のＩＩＩ族極性面１０７より窒化物半導体を＋ｃ軸方向にエピタキシャル成長し、図２Ｄに示すように、複数の溝部１０４ａ内の各々に第３半導体層１０８を形成する（第６工程）。第３半導体層１０８は、成長面をＩＩＩ族極性として成長する。例えば、ＧａＮをエピタキシャル成長させればよい。これにより、溝部１０４ａの配列方向に、上面（表面）がＩＩＩ族極性面とされた第３半導体層１０８と、上面がＶ族極性とされた第２半導体層１０４の部分とが、交互に並んで接続した周期分極反転構造が得られる。
【００６２】
ここで、実施の形態２では、無機マスク１１６が形成されている状態で、第３半導体層１０８を成長させている、このため、よく知られているように、無機マスク１１６が選択成長マスクとなり、開口部１１６ａ以外の無機マスク１１６の上では、窒化物半導体の成長が阻まれ、複数の溝部１０４ａの底部のＩＩＩ族極性面１０７にのみ、第３半導体層１０８が再成長する。従って、実施の形態２によれば、第２半導体層１０４の層厚を制御することによって素子の厚さを制御することが可能となる。第２半導体層１０４は、ＩＩＩ族極性のエピタキシャル成長によって作製しているため、数ｎｍのオーダーで厚さの制御性を得ることが可能である。
【００６３】
次に、無機マスク１１６を除去し、図２Ｅに示すように、第３半導体層１０８表面と合わせて第２半導体層１０４の表面の平坦化を行う。例えば、酸化シリコンから構成した無機マスク１１６は、フッ酸をエッチング液としてエッチングすることで、他の窒化物半導体層に対して選択的に除去することができる。
【００６４】
以上に説明した実施の形態２においても、成長面をＶ族極性とした結晶成長がないので、結晶性のよいＩＩＩ族窒化物半導体による周期分極反転構造を持つ特性のよい素子が作製できる。また、実施の形態２によれば、例えば、ＩＩＩ族極性結晶が凸となっている状態の平坦化などがなく、複雑な工程を用いることなく、より容易に上記素子が作製できる。
【００６５】
［実施の形態３］
次に、本発明の実施の形態３における窒化物半導体素子の作製方法について、図３Ａ〜図３Ｉを参照して説明する。以下でも、周期分極反転素子を作製する場合を例に説明する。
【００６６】
まず、図３Ａに示すように、第１基板１０１の上に窒化物半導体からなる第１半導体層１０２を形成する（第１工程）。ここで、窒化物半導体は、＋ｃ軸方向に結晶成長（エピタキシャル成長）して成長表面をＩＩＩ族極性面として第１半導体層１０２を形成する。これは、実施の形態１，２と同様である。
【００６７】
引き続き、第１半導体層１０２の上に、エッチング停止層２０１および接合層２０２を、エピタキシャル成長させる。接合層２０２は、接合を行った際の結晶に生じるダメージを受ける層である。更に接合前には前述した平坦化ＣＭＰを実施する場合もあることから、接合層２０２は１１０ｎｍ以上であることが望ましい。
【００６８】
エッチング停止層２０１は、後述する第２半導体層１０４および接合層２０２のエッチング加工時に、エッチングを止める層である。また、後述する第３半導体層１１８をエピタキシャル成長によって再成長する際の下地にもなる。従って、エッチング停止層２０１は、ＩＩＩ族窒化物であり、かつ接合層２０２とは異なる物質でありエッチングレートが大きく異なる材料であることが望ましい。
【００６９】
例えば、ＧａＮに対してＡｌＮは、Ｃｌ系のガスを用いたＩＣＰ−ＲＩＥにおけるエッチングレート比が、３８：１程度になるとの報告がある（非特許文献４参照）。従って、接合層２０２をＧａＮから構成し、エッチング停止層２０１をＡｌＮから構成することで、エッチングをエッチング停止層２０１表面で止めることが可能となる。実施の形態３では、接合層２０２をＧａＮから構成し、エッチング停止層２０１をＡｌＮから構成する。実施の形態３によれば、第１半導体層１０２は接合前の研磨や接合ダメージを考慮する必要がないため、３００ｎｍ程度以上であれば良い。これらの層は全て成長面をＩＩＩ族極性として成長されていることが重要である。
【００７０】
次に、前述した実施の形態１，２と同様に、図３Ｂに示すように、第２基板１０３の上に、窒化物半導体を＋ｃ軸方向に結晶成長し、成長表面をＩＩＩ族極性面として第２半導体層１０４を形成する（第２工程）。
【００７１】
次に、図３Ｃに示すように、第１半導体層１０２のＩＩＩ族極性面と第２半導体層１０４のＩＩＩ族極性面とを向かい合わせた状態で、第１基板１０１と第２基板１０３とを貼り合わせる（第３工程）。実施の形態３では、接合層２０２のＩＩＩ族極性面と第２半導体層１０４のＩＩＩ族極性面とが接合される。
【００７２】
次に、第３工程の後で、前述した実施の形態１と同様に、第２基板１０３を除去（剥離）し、図３Ｄに示すように、第２半導体層１０４のＶ族極性面を露出させる（第４工程）。露出させた第２半導体層１０４の主表面は、ＩＩＩ族極性で成長したＧａＮ結晶を反転させているため、Ｖ族極性のＧａＮ結晶となり、Ｖ族極性面となっている。
【００７３】
次に、上述したように第２基板１０３を除去した後で、図３Ｅに示すように、前述した実施の形態１と同様に、第２半導体層１０４の露出させたＶ族極性面の上に、レジストパターン１０６を形成する。レジストパターン１０６には、周期的に配列された複数の開口部１０６ａを備える。
【００７４】
次に、形成したレジストパターン１０６をマスクとして第２半導体層１０４および接合層２０２を選択的にエッチングすることで、図３Ｆに示すように、第２半導体層１０４に配列されて第２半導体層１０４を貫通する複数の溝部１０４ａを形成する（第５工程）。実施の形態３では、接合層２０２も貫通させて複数の溝部１０４ａを形成し、複数の溝部１０４ａの底面に、エッチング停止層２０１のＩＩＩ族極性面を露出させる。実施の形態３では、エッチング停止層２０１を設けているので、上述したエッチングがエッチング停止層２０１で自動的に停止する。
【００７５】
例えば、エッチング停止層２０１と接合層２０２とでエッチングレートが大きく異なるエッチング方法を用いればよい。例えば、エッチング停止層２０１をＡｌＮから構成した場合、まず、Ｖ族極性である第２半導体層１０４を、ＫＯＨなどを用いたウェットエッチングによってエッチングし、接合層２０２のＩＩＩ族極性面を露出させる。次いで、ＧａＮから構成した接合層２０２とＡｌＮから構成したエッチング停止層２０１とのエッチングレートの差が大きい塩素系のガスを用いたＩＣＰ−ＲＩＥによって、接合層２０２を選択的にエッチング除去する。また、第２半導体層１０４から接合層２０２までを一貫して、Ｃｌ系のガスを用いたＩＣＰ−ＲＩＥによってエッチングするようにしてもよい。
【００７６】
次に、レジストパターン１０６を除去し、図３Ｇに示すように、複数の溝部１０４ａが形成された第２半導体層１０４を露出させる。なお、実施の形態２で説明したように、無機マスクを用いる場合、無機マスクは除去しない。
【００７７】
次に、複数の溝部１０４ａの各々の底面より窒化物半導体を＋ｃ軸方向にエピタキシャル成長し、図３Ｈに示すように、複数の溝部１０４ａ内の各々に成長表面をＩＩＩ族極性面として第３半導体層１１８を形成する（第６工程）。実施の形態３では、複数の溝部１０４ａの底面に露出しているエッチング停止層２０１のＩＩＩ族極性面に、第３半導体層１１８を再成長させる。例えば、ＧａＮをエピタキシャル成長させればよい。これにより、溝部１０４ａの配列方向に、上面（表面）がＩＩＩ族極性面とされた第３半導体層１１８と、上面がＶ族極性とされた第２半導体層１０４の部分とが、交互に並んで接続した周期分極反転構造が得られる。
【００７８】
実施の形態３では、エッチング停止層２０１でエッチングを止めるために、第３半導体層１１８の成長前に第２半導体層１０４と第３半導体層１１８とが周期的に配列する素子の厚さと、第３半導体層１１８の成長膜厚の関係を知ることができる。このことから、成長させる層の厚さを制御することで素子厚みを制御することが可能である。実施の形態１，２では、素子作製工程の序盤である第２半導体層１０４の成長段階で素子厚みを制御するため、素子作製工程中の研磨工程などにより、計画した素子厚みから作製された素子厚みがずれることが想定される。一方で、実施の形態３では素子作製工程終盤である第３半導体層１１８の層厚によって素子厚みを制御するため、制御性の向上が期待される。
【００７９】
なお、上述したようにレジストパターン１０６を用いる場合、レジストパターン１０６を除去してから再成長を行うので、溝部１０４ａの部分に加え、溝部１０４ａ以外の領域の第２半導体層１０４の上にも、第４半導体層１０９が成長する。第４半導体層１０９は、成長面をＶ族極性として成長する。
【００８０】
次に、第２半導体層１０４上に成長したＶ族極性の第４半導体層１０９をＣＭＰなどの方法によって除去し、図３Ｉに示すように、第３半導体層１１８表面と合わせて第２半導体層１０４の表面の平坦化を行う。この工程で第３半導体層１１８が削られるため、第３半導体層１１８はこの工程を考慮した膜厚分成長しておくことが望ましい。なお、実施の形態２で説明した無機マスクを用いる場合、ＣＭＰなどの研磨で削る厚さを最小限に留めることができるため、第３半導体層１１８による素子厚みの制御性が向上することが期待できる。
【００８１】
以上に説明した実施の形態３においても、成長面をＶ族極性とした結晶成長がないので、結晶性のよいＩＩＩ族窒化物半導体による周期分極反転構造を持つ特性のよい素子が作製できる。また、実施の形態１によれば、例えば、ＩＩＩ族極性結晶が凸となっている状態の平坦化などがなく、複雑な工程を用いることなく、より容易に上記素子が作製できる。
【００８２】
［実施の形態４］
次に、本発明の実施の形態４における窒化物半導体素子の作製方法について、図４Ａ〜図４Ｃを参照して説明する。以下では、導波路型の周期分極反転素子を作製する場合を例に説明する。
【００８３】
まず、前述した実施の形態１で説明したように、第１工程〜第６工程により、図４Ａに示すように、表面をＩＩＩ族極性面とした第２半導体層１０４と、表面をＩＩＩ族極性面とした第３半導体層１０８とが、第１半導体層１０２の上に交互に配列された周期分極反転素子を形成する。
【００８４】
次に、交互に配列している第２半導体層１０４および第３半導体層１０８の上に、配列方向に延在して所定の幅とされたマスクパターン３０１を形成する。例えば、フォトレジストを塗布してレジスト膜を形成し、形成したレジスト膜を公知のフォトリソグラフィー技術によりパターニングすることで、マスクパターン３０１を形成すればよい。
【００８５】
次に、マスクパターン３０１をマスクとして第２半導体層１０４および第３半導体層１０８をエッチングすることで第２半導体層１０４および第３半導体層１０８をパターニングし、図４Ｂに示すように、第２半導体層１０４と第３半導体層１０８とが交互に並んで配列して接続し、これらの配列方向に延在した所定の幅のリブパターン３０２を形成する（第７工程）。この後、マスクパターン３０１を除去すれば、図４Ｃに示すように、リブパターン３０２をコアとする導波路型の周期分極反転素子が得られる。例えば、アセトンおよびエタノールにより、マスクパターン３０１を溶解することで除去することが可能である。
【００８６】
ここで、第２半導体層１０４と第３半導体層１０８とによる分極反転の周期は、一般に導波路コアサイズや入力する光の波長によって変動する。このため、前述した実施の形態に示したような導波路構造をとらない場合の周期分極反転素子と異なった周期にする必要がある。
【００８７】
リブパターン３０２をコアとした導波路は、長いほど相互作用長が大きくなり、第２高調波の出力は増大する。しかしながら、導波路の導波方向に均一な分極反転周期の実現、均一な導波路コアサイズなどが実現できない場合には、第２高調波発生効率の低下をもたらす。また、導波路長の増大は、対応帯域を狭めることとなり、応用によって長さを設計することが求められる。
【００８８】
導波路の幅は、導波路のコアサイズ（リブパターン３０２の幅）を決める因子であるため、入力する光の波長やパワーを考慮して設定することが必要である。コアサイズを小さくするとシングルモードのみ伝搬させることができ、変換効率の向上が期待できる。しかしながらこの場合、パワー密度が上がるために素子破壊を防ぐためには入力パワーを大きくすることができず、出力パワーを大きくとることができない。以上の関係から、導波路型の周期構造反転素子を作製する場合には導波路構造を設計したうえで分極反転周期を決定することが重要となる。
【００８９】
以上に説明したように、本発明によれば、成長面をＩＩＩ族極性として形成した第１半導体層と第２半導体層とを、これらのＩＩＩ族極性面同士を向かい合わせて一体とし、第２半導体層の表面は、Ｖ族極性面とし、個のＶ族極性面と同じ方向を向く第１半導体層の表面はＩＩＩ族極性面としたので、結晶性のよいＩＩＩ族窒化物半導体による周期分極反転構造を持つ特性のよい素子が、より容易に作製できるようになる。
【００９０】
本発明によれば、まず、表面側がＶ族極性である第２半導体層１０４内部の欠陥量を、ＩＩＩ族極性面を成長面として成長させた結晶と同等にまで減らすことが可能となり、高品質化につながることである。特に、第２基板１０３に主表面をＩＩＩ族極性面としたＩＩＩ族窒化物基板を用いた場合には、ＩＩＩ族窒化物結晶をホモエピタキシャル成長によって作製できるため、Ｖ族極性結晶品質が従来に比べて大幅に向上することが期待できる。
【００９１】
また、ＩＩＩ族極性面を成長面とした成長のみで構成することで、不純物濃度を低く、かつ均一にできることである。ＩＩＩ族窒化物結晶の成長においてＩＩＩ族極性面を成長面とした場合（ＩＩＩ族極性成長）と、Ｖ族極性面を成長面とした場合（Ｖ族極性成長）とでは、不純物の取り込み量に差があり、一般にＶ族極性の結晶の方が不純物を多く取り込む。実施の形態１では、Ｖ族極性成長を行わないため、光の散乱源となる不純物濃度を低くすることができる。
【００９２】
更に本発明においては、従来のようにＩＩＩ族極性とＶ族極性の結晶を同時に成長せず、第２半導体層の表面側をＶ族極性面とした後で、ＩＩＩ族極性（第３半導体層）の成長を行い、周期構造を作製する。このため、ＩＩＩ族極性成長とＶ族極性成長とで成長レートが異なることから生じる厚さの不均一を考慮する必要がない。周期分極反転構造状に凹凸が生じる場合にも凸部がＶ族極性結晶からなるため、研磨過程で素子厚みの変動をほとんど受けずにＩＩＩ族極性結晶と同じ高さの平坦な表面を得ることができる。このため、エピタキシャル成長によって制御性良く再成長したＩＩＩ族極性結晶の厚さによって均一な厚みを有する周期分極反転構造を作製することが可能である。
【００９３】
なお、本発明は以上に説明した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で、当分野において通常の知識を有する者により、多くの変形および組み合わせが実施可能であることは明白である。
【符号の説明】
【００９４】
１０１…第１基板、１０２…第１半導体層、１０３…第２基板、１０４…第２半導体層、１０４ａ…溝部、１０５…接合界面、１０６…レジストパターン、１０６ａ…開口部、１０７…ＩＩＩ族極性面、１０８…第３半導体層、１０９…第４半導体層。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
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【図１Ｆ】
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【図１Ｇ】
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【図１Ｈ】
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【図１Ｉ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図３Ｆ】
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【図３Ｇ】
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【図３Ｈ】
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【図３Ｉ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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