(57)【要約】【課題】ＩＩＩ族窒化物材料を用いるＩＩＩ族窒化物半導体において加工形状および深さなどを安定的に制御してエッチングを行なうことのできるＩＩＩ族窒化物半導体のエッチング方法を提供する。【解決手段】ＩＩＩ族窒化物半導体のエッチング方法は、アルミニウムを相対的に多く有する層と、アルミニウムを相対的に少なく有する層とを含むＩＩＩ族窒化物半導体のベース部を準備する工程と、ベース部に対してヨウ素原子を含むエッチングガスによりエッチングを行なう工程とを備えている。エッチングを行なう工程では、アルミニウムを相対的に多く含む層がエッチングストップ層となることを特徴としている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウムを相対的に多く有する層と、アルミニウムを相対的に少なく有する層とを含むＩＩＩ族窒化物半導体のベース部を準備する工程と、
前記ベース部に対してヨウ素原子を含むガスによりエッチングを行なう工程とを備え、
前記エッチングを行なう工程では、前記アルミニウムを相対的に多く有する層がエッチングストップ層となることを特徴とする、ＩＩＩ族窒化物半導体のエッチング方法。
【請求項２】
前記ガスが、ヨウ化水素を含むことを特徴とする、請求項１に記載のＩＩＩ族窒化物半導体のエッチング方法。
【請求項３】
前記アルミニウムを相対的に多く有する層が、Ａｌ（ｘ）Ｇａ（１−ｘ）Ｎ（ｘ＞０．１０）であることを特徴とする、請求項１または２に記載のＩＩＩ族窒化物半導体のエッチング方法。
【請求項４】
前記アルミニウムを相対的に多く有する層が、Ａｌ（ｘ）Ｇａ（１−ｘ）Ｎ（ｘ＞０．１８）であることを特徴とする、請求項１または２に記載のＩＩＩ族窒化物半導体のエッチング方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のＩＩＩ族窒化物半導体のエッチング方法により製造される、ＩＩＩ族窒化物半導体素子。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のＩＩＩ族窒化物半導体のエッチング方法により製造される、フォトニック結晶構造を有する素子。
【請求項７】
ｎ型クラッド層とｐ型ブロック層との間に活性層が配置されるＩＩＩ族窒化物半導体素子であって、
前記ｎ型クラッド層および前記ｐ型ブロック層の少なくともいずれか一方がＡｌ（ｘ）Ｇａ（１−ｘ）Ｎ（ｘ＞０．１０）であり、
ヨウ素原子を含むガスにより前記Ａｌ（ｘ）Ｇａ（１−ｘ）Ｎ（ｘ＞０．１０）である層がエッチングストップ層となるようなエッチングを行なう工程により形成されてなる、ＩＩＩ族窒化物半導体素子。
【請求項８】
請求項７に記載のＩＩＩ族窒化物半導体素子を用いて形成されるリッジ構造のレーザであって、
前記リッジ構造と活性層との最も近接する距離が２００ｎｍ以下である、レーザ。
【請求項９】
請求項７に記載のＩＩＩ族窒化物半導体素子を用いて形成されるフォトニック結晶レーザであって、
活性層とフォトニック結晶層との最も近接する距離が２００ｎｍ以下である、フォトニック結晶レーザ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＩＩ族窒化物半導体のエッチング方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＩＩＩ族窒化物系の材料をエッチングするためには、ウエットエッチングではエッチングがほとんど進行しないため、主として塩素系ガスによるＲＩＥ（Reactive Ion Etching：反応性イオンエッチング）によってエッチングを行なう方法が採用されている。このようなエッチングをＩＩＩ族窒化物半導体素子に行なうと、選択エッチングができないため、たとえば図１３に示すように、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１０８の一部がエッチングできないなどにより加工形状および深さなどを安定的に制御することが困難である。なお、図１３は、従来のＩＩＩ族窒化物半導体を示す断面図である。図１３において、従来のＩＩＩ族窒化物半導体１００は、たとえばＧａＮ基板１０１と、ｎ型ＧａＮ層１０２と、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層１０３と、アンドープＧａＮガイド層１０４と、活性層１０５と、ｐ型電子ブロック層１０６と、ｐ型ＧａＮ層１０７と、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１０８と、ｐ型ＧａＮコンタクト層１０９と、ｎ型電極１２１と、ｐ型電極１２２と、絶縁体膜１２３とを備えている。
【０００３】
そこで、たとえば特開平１０−３２６９４０号公報（特許文献１）に、ＲＩＥによる選択エッチングを行なうための方法が開示されている。上記特許文献１では、半導体発光素子を製造する際に、Ｉｎを含むＩＩＩ族窒化物系の材料に対しては、塩素系ガスによるＲＩＥによって選択的エッチングを行なう方法が開示されている。
【特許文献１】特開平１０−３２６９４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に開示の半導体発光素子では、選択的エッチングをある程度は行なうことはできるものの、加工形状および深さなどを安定的に制御することは十分でない。
【０００５】
その理由としては、従来用いられる塩素系ガスとＩＩＩ族窒化物材料の組み合わせでは、材料との違いによる物理的強度および反応生成物の沸点の差が小さい。そのために、エッチングされる材料と、エッチングされない材料とのエッチングレートの差を大きくすることができないからである。
【０００６】
それゆえ本発明の目的は、ＩＩＩ族窒化物材料を用いるＩＩＩ族窒化物半導体において加工形状および深さなどを安定的に制御してエッチングを行なうことのできるＩＩＩ族窒化物半導体のエッチング方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願発明者は、ヨウ素原子を含むガスによるエッチングについて鋭意研究した結果、アルミニウム（Ａｌ）についてのある組成条件を満たす、ＩＩＩ族窒化物系材料が著しくエッチングされにくいことを見出した。すなわち、ヨウ素原子を含むエッチングガスに対するエッチングレートは被エッチング材料のアルミニウムの組成に依存するため、アルミニウムを相対的に多く有する層がエッチングストップ層となることを見出した。
【０００８】
そこで、本発明にしたがったＩＩＩ族窒化物半導体のエッチング方法は、アルミニウムを相対的に多く有する層と、アルミニウムを相対的に少なく有する層とを含むＩＩＩ族窒化物半導体のベース部を準備する工程と、ベース部に対してヨウ素原子を含むエッチングガスによりエッチングを行なう工程とを備えている。エッチングを行なう工程では、アルミニウムを相対的に多く有する層がエッチングストップ層となることを特徴としている。
【０００９】
本発明のＩＩＩ族窒化物半導体のエッチング方法によれば、アルミニウムを相対的に多く有する層がエッチングストップ層となるため、ＩＩＩ族窒化物材料を用いるＩＩＩ族窒化物半導体において加工形状および深さなどを安定的に制御してエッチングを行なうことができる。
【００１０】
上記ＩＩＩ族窒化物半導体のエッチング方法において好ましくは、ガスが、ヨウ化水素を含むことを特徴としている。
【００１１】
これにより、アルミニウムを相対的に多く有する層がよりエッチングされにくくなる。よって、ＩＩＩ族窒化物半導体において加工形状および深さなどをより安定的に制御してエッチングを行なうことができる。
【００１２】
上記ＩＩＩ族窒化物半導体のエッチング方法において好ましくは、アルミニウムを相対的に多く有する層が、Ａｌ（ｘ）Ｇａ（１−ｘ）Ｎ（ｘ＞０．１０）であることを特徴としている。上記ＩＩＩ族窒化物半導体のエッチング方法においてより好ましくは、アルミニウムを相対的に多く有する層が、Ａｌ（ｘ）Ｇａ（１−ｘ）Ｎ（ｘ＞０．１８）であることを特徴としている。
【００１３】
アルミニウムを相対的に多く有する層をＡｌ（ｘ）Ｇａ（１−ｘ）Ｎ（ｘ＞０．１０）にすると、エッチングレートがより小さいことを本願発明者は見出した。よって、ＩＩＩ族窒化物半導体において加工形状および深さなどをより安定的に制御してエッチングを行なうことができる。また、アルミニウムを相対的に多く有する層をＡｌ（ｘ）Ｇａ（１−ｘ）Ｎ（ｘ＞０．１８）にすると、エッチングレートがより一層小さいことを本願発明者は見出した。よって、ＩＩＩ族窒化物半導体において加工形状および深さなどをより一層安定的に制御してエッチングを行なうことができる。
【００１４】
従来、塩素系ガスと、インジウムを含まないＩＩＩ族窒化物半導体との組み合わせでは材料の違いによる反応生成物の物理的強度および反応生成物の沸点の差が小さいことが知られている。そのために、これらの組み合わせでは材料の違いによってエッチングレートの差を大きくすることができなかった。しかし、本発明では、インジウムを含まずアルミニウムを含むＩＩＩ族窒化物半導体において、エッチングレートの差を大きくできる方法を見出した。
【００１５】
本発明の一の局面におけるＩＩＩ族窒化物半導体素子は、上記ＩＩＩ族窒化物半導体のエッチング方法により製造される。
【００１６】
本発明の一の局面におけるＩＩＩ族窒化物半導体素子によれば、加工形状および深さなどを安定的に制御してエッチングを行なって製造されるので、加工形状および深さなど所望のＩＩＩ族窒化物半導体素子を得ることができる。
【００１７】
本発明のフォトニック結晶構造を有する素子によれば、上記ＩＩＩ族窒化物半導体のエッチング方法により製造される。
【００１８】
これにより、アルミニウムを相対的に多く有する層をエッチングストップ層とすることを利用して、垂直性および平坦性を良好に制御してエッチングを行なってフォトニック結晶を製造することができる。その結果、フォトニック結晶を有する素子を製造できる。
【００１９】
本発明の他の局面におけるＩＩＩ族窒化物半導体素子によれば、ｎ型クラッド層とｐ型ブロック層との間に活性層が配置されるＩＩＩ族窒化物半導体素子であって、ｎ型クラッド層およびｐ型ブロック層の少なくともいずれか一方がＡｌ（ｘ）Ｇａ（１−ｘ）Ｎ（ｘ＞０．１０）であり、ヨウ素原子を含むガスによりＡｌ（ｘ）Ｇａ（１−ｘ）Ｎ（ｘ＞０．１０）である層がエッチングストップ層となるようなエッチングを行なう工程により形成されてなる。
【００２０】
本発明の他の局面におけるＩＩＩ族窒化物半導体素子によれば、Ａｌ（ｘ）Ｇａ（１−ｘ）Ｎ（ｘ＞０．１０）である層により安定してエッチングを制御できる。よって、加工形状および深さなど所望のＩＩＩ族窒化物半導体素子を得ることができる。
【００２１】
本発明のレーザは、上記ＩＩＩ族窒化物半導体素子を用いて形成されるリッジ構造のレーザであって、リッジ構造と活性層との最も近接する距離が２００ｎｍ以下である。
【００２２】
本発明のレーザによれば、リッジ構造を活性層に近い部分に形成できるので、活性層部分での電流密度の低下を抑える電流挟窄の効果を高める、優れた特性のレーザとすることができる。
【００２３】
本発明のフォトニック結晶レーザは、上記ＩＩＩ族窒化物半導体素子を用いて形成されるフォトニック結晶レーザであって、活性層とフォトニック結晶層との最も近接する距離が２００ｎｍ以下である。
【００２４】
本発明のフォトニック結晶レーザは、活性層とフォトニック結晶層とを近づけて形成できるので、活性層での発光をフォトニック結晶層に効率的に取り出すことができる。
【発明の効果】
【００２５】
このように、本発明のＩＩＩ族窒化物半導体のエッチング方法によれば、アルミニウムを相対的に多く有する層がエッチングストップ層となるので、ＩＩＩ族窒化物材料を用いるＩＩＩ族窒化物半導体において加工形状および深さなどを安定的に制御してエッチングを行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照符号を付しその説明は繰り返さない。
【００２７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるＩＩＩ族窒化物半導体のエッチング方法のフローチャートである。図１を用いて本発明の実施の形態１におけるＩＩＩ族窒化物半導体のエッチング方法について説明する。
【００２８】
図１に示すように、まず、アルミニウムを相対的に多く有する層と、アルミニウムを相対的に少なく有する層とを含むＩＩＩ族窒化物半導体のベース部を準備する工程（Ｓ１０）を実施する。準備する工程（Ｓ１０）では、たとえば基板をＭＯＣＶＤ（Metal-organic  chemical  vapor  deposition）法によりエピタキシャル成長させてベース部を形成する。
【００２９】
準備する工程（Ｓ１０）において、アルミニウムを相対的に多く有する層は、Ａｌ（ｘ）Ｇａ（１−ｘ）Ｎ（ｘ＞０．１０）とすることが好ましく、さらに好ましくはＡｌ（ｘ）Ｇａ（１−ｘ）Ｎ（ｘ＞０．１８）である。
【００３０】
次に、ベース部に対してヨウ素原子を含むガスによりエッチングを行なう工程（Ｓ２０）を実施する。エッチングを行なう工程（Ｓ２０）では、準備する工程（Ｓ１０）で形成したベース部に対して、たとえばＲＩＥ（Reactive Ion Etching：反応性イオンエッチング）を行なう。エッチングガスは、ヨウ化水素（ＨＩ）を含むことが好ましい。エッチングを行なう工程（Ｓ２０）では、アルミニウムを相対的に多く有する層がエッチングストップ層となる。エッチングを行なう工程（Ｓ２０）では、たとえばドライエッチングにより行なうことができる。
【００３１】
本発明の実施の形態１におけるＩＩＩ族窒化物半導体は、ＩＩＩ族窒化物半導体のエッチング方法（Ｓ１０，Ｓ２０）により製造することができる。
【００３２】
次に、上述した実施の形態１におけるＩＩＩ族窒化物半導体のエッチング方法を実施することにより、エッチングを行なう工程（Ｓ２０）でアルミニウムを相対的に多く有する層がエッチングストップ層となることについて、以下説明する。
【００３３】
まず、準備する工程（Ｓ１０）では、ＧａＮ基板上に形成されるアルミニウムを相対的に多く有する層としてアルミニウムの組成（ｘの値）を変えたＡｌ（ｘ）Ｇａ（１−ｘ）Ｎ層を含むベース部を５つ準備した。そして、エッチングを行なう工程（Ｓ２０）では、ヨウ化水素とキセノン（Ｘｅ）との比が０．８：１．０となるようなエッチングガスで、０．３Ｐａ、ＲＦ出力ＩＣＰ／ｂｉａｓ＝８０／１５０Ｗの条件で、それぞれのベース部に対してＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma：誘導結合プラズマ）−ＲＩＥを行なった。具体的には、当該条件下で、被エッチング物を載置した電極に高周波電力を印加し、発生した負の自己バイアス電圧により、プラズマから生成されたイオンを加速して被エッチング物に衝撃させた。その結果を図２に示す。
【００３４】
図２は、アルミニウムの組成に対するエッチングレートを示す図である。図２において、縦軸はエッチングレート（単位：ｎｍ／ｍｉｎ）を示し、横軸はＡｌ（ｘ）Ｇａ（１−ｘ）Ｎのｘの値（単位：なし）を示す。図２に示すように、Ａｌ（ｘ）Ｇａ（１−ｘ）Ｎ（ｘ＞０．１０）とすると、エッチングレートが２０ｎｍ／ｍｉｎ以下と下がった。Ａｌ（ｘ）Ｇａ（１−ｘ）Ｎ（ｘ＞０．１８）とすると、エッチングレートは０ｎｍ／ｍｉｎに極めて近づき、エッチングレートが著しく下がった。そのため、アルミニウムが０．１以上含有されるＡｌＧａＮは、ＧａＮと比べて著しくエッチングされにくいということがわかった。このことは、本願発明者がヨウ素原子を含むガスを用いたＲＩＥエッチングのエッチングレートをアルミニウムの組成を変えて測定した結果見出した。
【００３５】
ヨウ素原子を含むガスを用いることで選択エッチングが可能となる理由は、アルミニウムとヨウ素との化合物の沸点がガリウム（Ｇａ）とヨウ素との化合物の沸点に比べて高いためである。そのため、アルミニウムとヨウ素との化合物からなる不動態が被エッチング材料の表面を覆っていくことにより、エッチングレートが低下する。よって、アルミニウムを相対的に多く有する層は、エッチングストップ層の役割を果たすことがわかった。
【００３６】
以上説明したように、本発明の実施の形態１におけるＩＩＩ族窒化物半導体のエッチング方法によれば、アルミニウムを相対的に多く有する層と、アルミニウムを相対的に少なく有する層とを含むＩＩＩ族窒化物半導体のベース部を準備する工程（Ｓ１０）と、ベース部に対してヨウ素原子を含むガスによりエッチングを行なう工程（Ｓ２０）とを備え、エッチングを行なう工程（Ｓ２０）では、アルミニウムを相対的に多く有する層がエッチングストップ層となることを特徴としている。アルミニウムを相対的に多く有する層とアルミニウムを相対的に少なく有する層とのエッチングレートの差を大きくできるので、アルミニウムを相対的に多く有する層がエッチングストップ層となる。そのため、基板に対して非常に垂直性の高いエッチングや効果的なエッチングストップ層を実現できる。また、アルミニウムを相対的に多く有する層をエッチングの進行をストップさせる位置に配置することにより、所望の形状にすることができる。よって、加工形状および深さなどを安定的に制御してエッチングや、基板に対して非常に垂直性の高いエッチングを実現できる。
【００３７】
上記ＩＩＩ族窒化物半導体のエッチング方法において好ましくは、ガスが、ヨウ化水素を含む。これにより、アルミニウムを相対的に多く有する層をよりエッチングされにくくすることができる。
【００３８】
上記ＩＩＩ族窒化物半導体のエッチング方法において好ましくは、アルミニウムを相対的に多く有する層が、Ａｌ（ｘ）Ｇａ（１−ｘ）Ｎ（ｘ＞０．１０）である。さらに好ましくはアルミニウムを相対的に多く有する層が、Ａｌ（ｘ）Ｇａ（１−ｘ）Ｎ（ｘ＞０．１８）である。これにより、図２に示すように、アルミニウムを相対的に多く有する層のエッチングレートを著しく遅くできるため、アルミニウムを相対的に多く有する層はエッチングストップ層としての役割を果たすことができる。
【００３９】
また、ＡｌＧａＮはそのバンドギャップがＧａＮに比べて大きく、屈折率などの点からも半導体光学素子中で活性層に隣接または近接して用いられることが多い材料である。そのため、ＡｌＧａＮがアルミニウムを相対的に多く有する層であり、ＧａＮがアルミニウムを相対的に少なく有する層となり、上記ＡｌＧａＮ層をエッチングストップ層として利用することにより、エッチングを行なう工程（Ｓ２０）でＧａＮ層を選択的にエッチングすることが可能となる。
【００４０】
本発明の実施の形態１におけるＩＩＩ族窒化物半導体素子は、上記ＩＩＩ族窒化物半導体のエッチング方法により製造される。アルミニウムを相対的に多く含む層をエッチングストップ層とすることにより、加工形状および深さなどを安定的に制御してエッチングを行なって製造されるので、加工形状および深さなど所望のＩＩＩ族窒化物半導体素子を得ることができる。
【００４１】
（実施の形態２）
次に、図１および図３〜図６を参照して、本発明の実施の形態２におけるファブリ・ペロー・レーザを説明する。図３は、本発明の実施の形態２におけるファブリ・ペロー・レーザを示す断面図である。図４は、本発明の実施の形態２におけるファブリ・ペロー・レーザを製造するための準備する工程での断面図である。図５は、本発明の実施の形態２におけるファブリ・ペロー・レーザを製造するためのエッチングを行なう工程での断面図である。図６は、本発明の実施の形態２におけるファブリ・ペロー・レーザを製造するための絶縁体膜を形成する工程での断面図である。実施の形態２におけるファブリ・ペロー・レーザはリッジ構造を有している。
【００４２】
実施の形態２におけるファブリ・ペロー・レーザ１０は、図３に示すように、ｎ型クラッド層１３とｐ型ブロック層１６との間に活性層１５が配置されるＩＩＩ族窒化物半導体素子であって、ｎ型クラッド層１３およびｐ型ブロック層１６の少なくともいずれか一方がＡｌ（ｘ）Ｇａ（１−ｘ）Ｎ（ｘ＞０．１０）であり、ヨウ素原子を含むガスによりＡｌ（ｘ）Ｇａ（１−ｘ）Ｎ（ｘ＞０．１０）である層がエッチングストップ層となるようなエッチングを行なう工程により形成されてなる、ＩＩＩ族窒化物半導体である。なお、ｎ型クラッド層１３およびｐ型ブロック層１６の少なくともいずれか一方は、Ａｌ（ｘ）Ｇａ（１−ｘ）Ｎ（ｘ＞０．１８）とすることがより好ましい。また、リッジ構造１０ａと活性層１５との最も近接する距離Ｌ１が２００ｎｍ以下であることが好ましい。
【００４３】
具体的には、図３に示すように、ファブリ・ペロー・レーザ１０は、ＧａＮ基板１１と、ｎ型ＧａＮ層１２と、ｎ型クラッド層１３と、アンドープガイド層１４と、活性層（ＭＱＷ）１５と、ｐ型ブロック層１６と、ｐ型ガイド層１７と、ｐ型クラッド層１８と、ｐ型コンタクト層１９とが、この順序で積層されている。ファブリ・ペロー・レーザ１０は、ｐ型コンタクト層１９からｐ型ガイド層１７にかけてテーパ状のリッジ構造１０ａを有している。絶縁体膜２３は、ｐ型ブロック層１６上、ｐ型ガイド層１７、ｐ型クラッド層１８、およびｐ型コンタクト層１９の側壁（リッジ構造１０ａ）を覆うように形成されている。ｐ型コンタクト層１９上および端部を除く絶縁体膜２３上にはｐ型電極２２が設けられている。ＧａＮ基板１１の裏面１１ａには、一面に（裏面１１ａ全体を覆うように）ｎ型電極２１が設けられている。ｐ型電極２２およびｎ型電極２１は、たとえばＡｕ（金）などよりなっている。
【００４４】
また、リッジ構造１０ａと活性層１５との最も近接する距離Ｌ１が２００ｎｍ以下であることが好ましい。なお、図１３に示す従来のリッジ構造を有するファブリ・ペロー・レーザ１００の距離Ｌ２と比較して距離Ｌ１は短い。また、実施の形態２のファブリ・ペロー・レーザ１０のリッジ構造１０ａの形状は、図１３に示す従来のリッジ構造を有するファブリ・ペロー・レーザ１００のリッジ構造１００ａと比較して垂直性の高い側壁である。
【００４５】
活性層１５は、たとえばＩｎＧａＮ／ＧａＮよりなる多重量子井戸構造により構成されている。なお、単一の半導体材料よりなっていてもよい。
【００４６】
図３に示すように、ｎ型クラッド層１３はたとえばｎ型ＡｌＧａＮよりなっている。アンドープガイド層１４はたとえばアンドープＧａＮよりなっている。ｐ型ブロック層１６はたとえばｐ型ＡｌＧａＮよりなっている。ｐ型ブロック層１６はアルミニウムの組成は１８％（Ａｌ（ｘ）Ｇａ（１−ｘ）Ｎ（ｘ＝０．１８））とし、アルミニウムを相対的に多く有する層、すなわちエッチングストップ層としている。ｐ型ガイド層１７はたとえばｐ型ＧａＮよりなっている。ｐ型クラッド層１８はたとえばアルミニウムを２〜１０％有するｐ型ＡｌＧａＮよりなっている。ｎ型クラッド層１３およびｐ型クラッド層１８は、活性層１５に与えられるべきキャリアが伝導する導電層として機能する。このため、ｎ型クラッド層１３およびｐ型クラッド層１８は、活性層１５を挟むように設けられている。また、ｎ型クラッド層１３、ｐ型ブロック層１６、およびｐ型クラッド層１８は、それぞれ、活性層１５にキャリア（電子および正孔）を閉じ込める閉じ込め層として機能する。つまり、ｎ型クラッド層１３、活性層１５、ｐ型ブロック層１６、およびｐ型クラッド層１８は、ダブルヘテロ接合を形成している。このため、発光に寄与するキャリアを活性層１５に集中させることができる。
【００４７】
ｐ型コンタクト層１９は、ｐ型電極２２との接触をオーミック接触にするために形成される。ｐ型コンタクト層１９はたとえばｐ型のＧａＮよりなっている。絶縁体膜２３は、たとえばＳｉＯ2よりなっている。
【００４８】
また、実施の形態２におけるファブリ・ペロー・レーザ１０の各部分の寸法を例示的に以下に列挙すると、ＧａＮ基板１１の厚さはたとえば１５０μｍであり、ｎ型ＧａＮ層１２の厚さはたとえば２μｍであり、ｎ型クラッド層１３およびｐ型クラッド層１８の各々の厚さはたとえば４００ｎｍであり、アンドープガイド層１４の厚さはたとえば１００ｎｍであり、活性層１５の厚さはたとえば３ｎｍと１５ｎｍとが３層積層（計５４ｎｍ）されており、ｐ型ブロック層１６の厚さはたとえば２０ｎｍであり、ｐ型ガイド層１７の厚さはたとえば１００ｎｍである。
【００４９】
次に、実施の形態２におけるファブリ・ペロー・レーザ１０の製造方法について、図３〜６を参照して説明する。
【００５０】
まず、図４に示すように、アルミニウムを相対的に多く有する層と、アルミニウムを相対的に少なく有する層とを含むＩＩＩ族窒化物半導体のベース部２０を準備する工程（Ｓ１０）を実施する。
【００５１】
準備する工程（Ｓ１０）では、具体的には導電性ＧａＮからなるＧａＮ基板１１を準備する。そして、たとえばＧａＮ基板１１の（０００１）面上にＭＯＣＶＤ法を用いて、ｎ型ＧａＮ層１２、ｎ型クラッド層１３、アンドープガイド層１４、活性層１５、ｐ型ブロック層１６、ｐ型ガイド層１７、ｐ型クラッド層１８、およびｐ型コンタクト層１９よりなるエピタキシャル成長層をこの順序でＧａＮ基板１１上にエピタキシャル成長させて、図４に示すようにベース部２０を準備する。なお、準備する工程（Ｓ１０）では、たとえば成膜装置を使用できる。
【００５２】
次に、図５に示すように、ベース部２０に対してヨウ素原子を含むガスによりエッチングを行なう工程（Ｓ２０）を実施する。エッチングを行なう工程（Ｓ２０）では、アルミニウムを相対的に多く有する層がエッチングストップ層となる。実施の形態２では、アルミニウムを相対的に多く有する層をｐ型ブロック層１６としている。ｐ型ブロック層１６は、アルミニウムを１０％以上含有することが好ましく、たとえば１８％含有するように形成する。
【００５３】
エッチングを行なう工程（Ｓ２０）では、たとえば準備する工程（Ｓ１０）で使用した成膜装置（たとえばエピタキシャル成長炉）から取り出して、ＲＩＥ装置でエッチングを行なう。エッチングガスはヨウ素原子を含んでいれば特に限定されないが、ヨウ化水素を含んでいることが好ましい。
【００５４】
詳細には、エッチングを行なう工程（Ｓ２０）では、たとえばマスク層を形成する工程と、露光を行なう工程と、現像を行なう工程と、ドライエッチングを行なう工程とを実施する。具体的には、以下のような処理を行なう。
【００５５】
まず、ベース部２０上にマスク層を形成する工程を実施する。この工程では、マスク層としては、たとえば、ＥＢ（電子ビーム）露光用レジストを用いることができる。なお、この工程では、マスク層としてＥＢ露光用レジストを用いているが、特にこれに限定されない。たとえば、ＳｉＮなどの絶縁膜などにＥＢ描写パターンをエッチング転写してマスクとすることもできる。また、多層のマスクを用いることもできる。
【００５６】
次に、露光を行なう工程を実施する。露光は、たとえば、ＥＢ（電子ビーム）露光によってベース部２０上に塗布された露光用レジストに直接レジストマスクパターンを描写する。このレジストマスクパターンは所定形状とし、本実施の形態では、平面形状が円形状のマスクがベース部２０の上端面（図４におけるｐ型コンタクト層１９の表面）上の中央部分に相当するようにしている。
【００５７】
次いで、現像を行なう工程を実施する。この工程では、ＥＢで露光された部分を溶かす。本実施の形態では、上記レジストマスクの形状から、ベース部２０の上方に平面形状が円形状のマスク層が形成されている。
【００５８】
次いで、ドライエッチングを行なう工程を実施する。この工程では、たとえば、所定の割合のヨウ化水素（ＨＩ）ガスとキセノン（Ｘｅ）ガスとの雰囲気下で上述したマスク層をマスクとしてＩＣＰエッチングを行なう。所定の割合とは、０．１≦Ｘｅ／（ＨＩ＋Ｘｅ）≦０．９が好ましく、さらに好ましくは０．３≦Ｘｅ／（ＨＩ＋Ｘｅ）≦０．６である。Ｘｅ／（ＨＩ＋Ｘｅ）を０．９以下とすることによって、ヨウ化水素とアルミニウムとが不動態を形成して被エッチング材料の表面を覆うため、アルミニウムを相対的に多く有する層のエッチングレートを低下させることができる。０．６以下とすることによって、アルミニウムを相対的に多く有する層のエッチングレートをより低下させることができる。一方、Ｘｅ／（ＨＩ＋Ｘｅ）を０．１以上とすることによって、キセノンの物理的にエッチングを進行する性質を利用して、エッチングを施したい箇所のエッチングレートを高めることができる。０．３以上とすることによって、エッチングを施したい箇所のエッチングレートをより高めることができる。なお、所定の割合は、バイアスパワーを調整することや、加工断面の形状や、アルミニウムを相対的に多く有する層のアルミニウムの含有量によって決められるものであり、エッチングガスはヨウ素原子を含んでいればこれに特に限定されない。たとえば、加工断面をテーパ状にする場合には、上記所定の割合よりも低い割合としてもよいし、ヨウ化水素ガスにアルゴンガスなどの不活性ガスを混ぜてもよい。
【００５９】
また、ＩＣＰエッチングは、たとえば、雰囲気圧力を０．３Ｐａ〜１Ｐａとし、２００Ｗのバイアスを印加することにより行なう。なお、エッチングを行なう工程（Ｓ２０）は、ドライエッチング工程であればＩＣＰエッチングに特に限定されず、たとえば、平行平板ＲＩＥエッチングを行なってもよい。
【００６０】
エッチングを行なう工程（Ｓ２０）では、マスク層に覆われていない部分においてエッチングが進行して、図５に示すリッジ構造１０ａを有する形状とできる。
【００６１】
なお、上記のマスク層を除去するために、ドライエッチングを行なった後に、たとえばウエットエッチングを行なうこともできる。
【００６２】
次に、図６に示すように、絶縁体膜２３を形成する工程を実施する。絶縁体膜２３は、たとえば電子ビーム蒸着法により形成する。
【００６３】
次に、図３に示すように、ｎ型電極２１およびｐ型電極２２を形成する工程を実施する。これにより、実施の形態２におけるファブリ・ペロー・レーザ１０を製造することができる。
【００６４】
以上の工程（Ｓ１０，Ｓ２０）を実施することにより、実施の形態２におけるファブリ・ペロー・レーザ１０を製造することができる。
【００６５】
以上説明したように、本発明の実施の形態２におけるＩＩＩ族窒化物半導体素子の一例としてのファブリ・ペロー・レーザ１０によれば、ｎ型クラッド層１３とｐ型ブロック層１６との間に活性層１５が配置されるファブリ・ペロー・レーザ１０であって、ｎ型クラッド層１３およびｐ型ブロック層１６の少なくともいずれか一方がＡｌ（ｘ）Ｇａ（１−ｘ）Ｎ（ｘ＞０．１０）であり、ヨウ素原子を含むガスによりＡｌ（ｘ）Ｇａ（１−ｘ）Ｎ（ｘ＞０．１０）である層（ｐ型ブロック層１６）がエッチングストップ層となるようなエッチングを行なう工程（Ｓ２０）により形成されてなる。ｐ型ブロック層１６がエッチングストップ層となることにより、所望の形状にエッチングを施すことができる。そのため、活性層１５に近い部分にリッジ構造１０ａを有するファブリ・ペロー・レーザ１０とすることができる。よって、活性層１５部分での電流密度の低下を抑える電流挟窄の効果を高めることができる。
【００６６】
また、実施の形態２は、ＩＩＩ族窒化物半導体素子を用いて形成されるリッジ構造のレーザの一例であるファブリ・ペロー・レーザ１０であって、リッジ構造１０ａと活性層１５との最も近接する距離Ｌ１が２００ｎｍ以下である。Ｌ１を短くすることにより、活性層１５部分での電流密度の低下を抑える電流挟窄の効果をより高めることができる。なお、図１３に示す従来のファブリ・ペロー・レーザ１００について距離Ｌ２を短くすると、活性層１０４にダメージを与えてしまうため距離Ｌ２よりも短くすることが難しかったが、実施の形態２におけるファブリ・ペロー・レーザ１０における距離Ｌ１は活性層１５にダメージを与えることなく距離Ｌ１を２００ｎｍ以下とすることができる。
【００６７】
（実施の形態３）
図７は、本発明の実施の形態３におけるフォトニック結晶構造を有する素子を示す図であり、（Ａ）は、上面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）における線分ＶＩＩ（Ｂ）−ＶＩＩ（Ｂ）における断面図である。図８は、本発明の実施の形態３におけるフォトニック結晶構造を有する素子を製造するための準備する工程を示す断面図である。図７および図８を用いて、実施の形態３におけるフォトニック結晶構造を有する素子について説明する。
【００６８】
図７（Ａ）および図７（Ｂ）に示すように、フォトニック結晶構造を有する素子３０は、基板３１と、基板３１の上に形成されるＡｌＧａＮ層３２と、ＡｌＧａＮ層３２上に形成されるフォトニック結晶層３３とを備えている。フォトニック結晶層３３は、本体部３３ａと孔部３３ｂとを有している。本体部３３ａはＧａＮからなっている。孔部３３ｂは、互いに略同一の形状であり、一定の向きに整列している。実施の形態３では、一定の向きを図７（Ａ）において左右方向および上下方向に延びる方向としている。つまり、フォトニック結晶層３３の孔部３３ｂは、四角格子を形成している。ここで、四角格子とは、任意の孔部３３ｂと近接（または隣接）する孔部３３ｂの数が４となる場合を意味する。
【００６９】
なお、フォトニック結晶層３３は、四角格子に特に限定されず、たとえば三角格子としてもよい。また、本体部３３ａは第１の屈折率（ＧａＮの場合２．５４）を有し、周期的に形成された孔部３３ｂは第２の屈折率（空気の場合１）を有しているが、孔部３３ｂには本体部３３ａと異なる物質を埋め込むこともできる。実施の形態３では、第１の屈折率と第２の屈折率との差を大きくとるために、孔部３３ｂには何も埋め込まない状態（気体、たとえば空気が存在する状態）としている。このように屈折率の差を大きくとると、第１の屈折率の媒質内に光を閉じ込めることができる。なお、孔部３３ｂを充填する材料としては本体部３３ａと孔部３３ｂとの屈折率が異なっていれば特にこれに限定されず、たとえば、低屈折率の誘電体材料としてシリコン酸化膜（ＳｉＯ2）などを用いてもよい。
【００７０】
また、基板３１は、たとえばサファイヤ基板としている。ＡｌＧａＮ層３２のアルミニウム含有量は１０％以上が好ましく、さらに好ましくは１８％以上である。
【００７１】
次に、実施の形態３におけるフォトニック結晶構造を有する素子３０の製造方法について説明する。基本的には実施の形態１におけるＩＩＩ族窒化物半導体のエッチング方法により行なう。
【００７２】
まず、アルミニウムを相対的に多く有する層と、アルミニウムを相対的に少なく有する層とを含むＩＩＩ族窒化物半導体のベース部を準備する工程（Ｓ１０）を実施する。準備する工程（Ｓ１０）では、基板３１上にＡｌＧａＮ層３２、およびＧａＮ層３４をこの順でたとえばＭＯＣＶＤ法により図８に示すようにベース部を形成する。このとき、ＡｌＧａＮ層３２は、アルミニウムの組成を１０％以上とすることが好ましく、さらに好ましくは１８％以上とする。
【００７３】
次に、ベース部に対してヨウ素原子を含むガスによりエッチングを行なう工程（Ｓ２０）を実施する。エッチングを行なう工程（Ｓ２０）では、たとえばマスク層を形成する工程と、露光を行なう工程と、現像を行なう工程と、ドライエッチングを行なう工程とを実施の形態２と同様に実施した。マスク層を形成する工程は実施の形態２と同様であるので、その説明は繰り返さない。
【００７４】
次いで、露光を行なう工程では、レジストマスクパターンは略同一で一定の方向に整列した円形が抜けた形状としている。また、隣接する円形の中心間の距離であるピッチは、たとえば３５０ｎｍ、円形の直径は、たとえば１５０ｎｍと微細にしている。
【００７５】
次いで、現像を行なう工程では、上記レジストマスクの形状から、略同一で一定の方向に整列した平面形状が円形の複数の孔を有するマスク層が形成されている。
【００７６】
次いで、エッチングを行なう工程では、実施の形態２と同様にヨウ化水素とキセノンとを含むエッチングガスで行なう。円形の孔が形成されたマスク層により、マスク層に覆われていない円形部分においてエッチングが進行しＡｌＧａＮ層３２のＧａＮ層３４と接する側の表面に到達する深さまでエッチングは進行する。これにより、ＧａＮ層３４においてフォトニック結晶構造の孔部３３ｂを空けることができる。また、孔部３３ｂは、径が１５０ｎｍで深さが２００ｎｍとなる。これにより、ＧａＮ層３４にエッチングを行なって、フォトニック結晶層３３とすることができる。次いで、マスク層を除去する。
【００７７】
以上の工程（Ｓ１０，Ｓ２０）を実施することにより、実施の形態３におけるフォトニック結晶構造を有する素子３０を製造することができる。
【００７８】
以上説明したように、実施の形態３におけるフォトニック結晶構造を有する素子３０によれば、エッチングを行なう工程（Ｓ２０）で１０％以上のアルミニウムを含有するＡｌＧａＮ層３２がエッチングストップ層として機能するので、フォトニック結晶層３３の孔部３３ｂの側壁を垂直に近く、かつ孔部３３ｂの底面を平坦にエッチングを行なうことができる。
【００７９】
（実施の形態４）
図１および図７〜図１１を参照して本発明の実施の形態４におけるフォトニック結晶レーザを説明する。図９は、本発明の実施の形態４におけるフォトニック結晶レーザを示す断面図である。図１０は、本発明の実施の形態４におけるフォトニック結晶レーザの準備する工程を示す断面図である。図１１は、本発明の実施の形態４におけるフォトニック結晶レーザのエッチングを行なう工程を示す断面図である。図１２は、本発明の実施の形態４におけるフォトニック結晶レーザのエッチング後のエピタキシャル成長させる工程を示す断面図である。
【００８０】
実施の形態４におけるフォトニック結晶レーザ４０は、フォトニック結晶構造を有するフォトニック結晶レーザ（２次元ＤＦＢレーザ）素子である。フォトニック結晶レーザ４０は、図９に示すように、ＧａＮ基板４１と、ｎ型クラッド層４２と、アンドープガイド層４３と、活性層４４と、ｐ型ブロック層４５と、フォトニック結晶層３３と、ｐ型クラッド層４７と、ｐ型コンタクト層４８とが、この順序で積層されている。ｐ型コンタクト層４８の表面４８ａ上には円形状のｐ型電極５２が設けられており、ＧａＮ基板４１の裏面４１ａ上には、一面にｎ型電極５１が設けられている。
【００８１】
活性層４４はたとえばＩｎＧａＮ／ＧａＮよりなる多重量子井戸構造により構成されていることは実施の形態２と同様であるのでその説明は繰り返さない。
【００８２】
フォトニック結晶層３３は、たとえば上述した実施の形態３におけるフォトニック結晶構造を有する素子３０のフォトニック結晶層３３と同様であるので、その説明は繰り返さない。
【００８３】
図９に示すように、ｎ型クラッド層４２はたとえばｎ型ＡｌＧａＮよりなっており、アンドープガイド層４３はたとえばアンドープＧａＮよりなっており、ｐ型ブロック層４５はたとえばｐ型ＡｌＧａＮよりなっており、ｐ型クラッド層４７はたとえばｐ型のＡｌＧａＮよりなっている。ｐ型ブロック層４５は、アルミニウムを１０％以上含有していることが好ましく、さらに好ましくは１８％以上である。
【００８４】
また、ｐ型ブロック層４５は、フォトニック結晶層３３への電子の進入をブロックするブロック層としても機能する。これにより、フォトニック結晶層３３内で電子と正孔とが非発光再結合するのを抑止することができる。特に、孔部３３ｂに空気が充填されている場合には、孔部３３ｂの表面において非発光再結合が起こりやすくなるので、ブロック層としての機能が重要になる。
【００８５】
また、実施の形態４におけるフォトニック結晶レーザ４０の各部分の寸法を例示的に以下に列挙すると、ＧａＮ基板４１の厚さはたとえば１００μｍであり、フォトニック結晶層３３の厚さはたとえば０．２μｍであり、ｎ型クラッド層４２およびｐ型クラッド層４７の各々の厚みはたとえば０．５μｍであり、アンドープガイド層４３、活性層４４およびｐ型ブロック層４５の各々の厚みはたとえば０．１μｍである。すなわち、活性層４４とフォトニック結晶層３３との最も近接する距離を０．１μｍとして、活性層４４の近傍にフォトニック結晶層３３を設けている。なお、活性層４４とフォトニック結晶層３３との最も近接する距離は、２００ｎｍ以下とすることが好ましい。
【００８６】
次に、実施の形態４におけるフォトニック結晶レーザ４０の製造方法について説明する。基本的には実施の形態２のファブリ・ペロー・レーザ１０と同様である。
【００８７】
まず、アルミニウムを相対的に多く有する層と、アルミニウムを相対的に少なく有する層とを含むＩＩＩ族窒化物半導体のベース部を準備する工程（Ｓ１０）を実施する。準備する工程（Ｓ１０）では、図１０に示すように、ＧａＮ基板４１上に、たとえばＭＯＣＶＤ法によりｎ型クラッド層４２と、アンドープガイド層４３と、活性層４４と、ｐ型ブロック層４５と、ＧａＮ層３４とをエピタキシャル成長させる。この際、ｐ型ブロック層４５のアルミニウムは１０％以上有していることが好ましく、１８％以上有していることがさらに好ましい。
【００８８】
次に、ＧａＮ層３４を実施の形態３におけるフォトニック結晶構造とするために、ベース部に対してヨウ素原子を含むガスにエッチングを行なう工程（Ｓ２０）を実施する。エッチングを行なう工程（Ｓ２０）では、図１１に示すように、ｐ型ブロック層４５をエッチングストップ層としてＧａＮ層３４にエッチングを行なう。これにより、良好なフォトニック結晶層３３が得られる。また、ｐ型ブロック層４５はエッチングを行なう際の活性層４４へのダメージを防ぐこともできる。
【００８９】
次に、たとえばエピタキシャル成長させる工程をさらに実施する。具体的には、図１２に示すようにフォトニック結晶層３３上にｐ型クラッド層４７およびｐ型コンタクト層４８をたとえばＭＯＣＶＤ法により形成する。
【００９０】
次に、図９に示すように、ＧａＮ基板４１およびｐ型コンタクト層４８上にｎ型電極５１およびｐ型電極５２を形成する。
【００９１】
以上の工程（Ｓ１０，Ｓ２０）を実施することにより、実施の形態４におけるフォトニック結晶レーザ４０を得ることができる。
【００９２】
次に、製造したフォトニック結晶レーザ４０の発光方法について、図９を用いて説明する。
【００９３】
ｐ型電極５２に正電圧を印加すると、ｐ型クラッド層４７から活性層４４へ正孔が注入され、アンドープガイド層４３から活性層４４へ電子が注入される。活性層４４へ正孔および電子（キャリア）が注入されると、キャリアの再結合が起こり、光が発生される。発生される光の波長は、活性層４４が備える半導体層のバンドギャップによって規定される。
【００９４】
活性層４４において発生された光は、アンドープガイド層４３およびｐ型クラッド層４７によって活性層４４内に閉じ込められるが、一部の光はエバネッセント光としてフォトニック結晶層３３に到達する。フォトニック結晶層３３に到達したエバネッセント光の波長と、フォトニック結晶層３３が有する所定の周期とが一致する場合には、その周期に対応する波長において光は回折を繰り返し、定在波が発生し、位相条件が規定される。フォトニック結晶層３３によって位相が規定された光は、活性層４４内の光にフィードバックされ、やはり定在波を発生させる。この定在波は、フォトニック結晶層３３において規定される光の波長および位相条件を満足している。
【００９５】
このような現象は、活性層４４およびフォトニック結晶層３３が２次元的に広がりをもって形成されているので、ｐ型電極５２を中心にした領域およびその付近において生じうる。十分な量の光がこの状態に蓄積された場合、波長および位相条件の揃った光が、フォトニック結晶層３３の主面に垂直な方向（図９において上下方向）から誘導放出される。
【００９６】
以上説明したように、本発明の実施の形態４におけるフォトニック結晶レーザ４０は、ＩＩＩ族窒化物半導体を用いて形成されるフォトニック結晶レーザであって、活性層４４とフォトニック結晶層３３との最も近接する距離が２００ｎｍ以下とすることができる。加工ダメージを受けることなく活性層４４とフォトニック結晶層３３とを近づけて配置できるので、活性層４４での発光をフォトニック結晶層に効率的に取り出すことができる。
【実施例】
【００９７】
［実施例１］
実施例１では、実施の形態２にしたがってファブリ・ペロー・レーザを製造した。具体的には、アルミニウムを相対的に多く有する層と、アルミニウムを相対的に少なく有する層とを含むＩＩＩ族窒化物半導体のベース部を準備する工程（Ｓ１０）で、ｐ型ブロック層１６は、アルミニウムを１８％含有するように形成した。そして、ベース部に対してヨウ素原子を含むガスによりエッチングを行なう工程（Ｓ２０）で、ヨウ化水素とキセノンとの比が０．８：１．０の環境下でエッチングを行なった。上記工程（Ｓ１０，Ｓ２０）を実施することにより、実施例１におけるファブリ・ペロー・レーザを製造した。
【００９８】
そして、実施例１におけるファブリ・ペロー・レーザについて発振のための閾値を測定したところ、２．３ｋＡ／ｃｍ2と低い値となった。一方、図１３における従来のファブリ・ペロー・レーザについて発振のための閾値を測定したところ、３．０ｋＡ／ｃｍ2であった。これにより、実施例１におけるファブリ・ペロー・レーザは、活性層へのダメージが少なく、かつ電流挟窄の効果が高まったことが確認できた。
【００９９】
［実施例２］
実施例２では、実施の形態３にしたがってフォトニック結晶構造を有する素子を製造した。具体的には、アルミニウムを相対的に多く有する層と、アルミニウムを相対的に少なく有する層とを含むＩＩＩ族窒化物半導体のベース部を準備する工程（Ｓ１０）で、ＡｌＧａＮ層３２は、厚みを２００ｎｍ、アルミニウムの組成を１５％とした。そして、ベース部に対してヨウ素原子を含むガスによりエッチングを行なう工程（Ｓ２０）で、ヨウ化水素とキセノンとの比が０．８：１．０の環境下でエッチングを行なった。工程（Ｓ１０，Ｓ２０）を実施することにより、実施例２におけるフォトニック結晶構造を有する素子を製造した。なお、実施例２では、孔部３３ｂは、径を１５０ｎｍ、深さを２００ｎｍとした。
【０１００】
上記工程（Ｓ１０，Ｓ２０）により実施例２におけるフォトニック結晶構造を有する素子を製造した。実施例２におけるフォトニック結晶構造を有する素子は、製造する際に、エッチングを行なう工程（Ｓ２０）で１０％以上のアルミニウムを含有するＡｌＧａＮ層３２（Ａｌ組成１５％）がエッチングストップ層として機能した。その結果、フォトニック結晶層３３の孔部３３ｂの側壁を垂直に近く、かつ孔部３３ｂの底面を平坦にエッチングを行なうことができた。垂直性および平坦性を良好に制御してエッチングを行なったことにより、フォトニック結晶構造を有する素子の特性を向上させることができた。
【０１０１】
［実施例３］
実施例３では、実施の形態４にしたがってフォトニック結晶レーザを製造した。具体的には、アルミニウムを相対的に多く有する層と、アルミニウムを相対的に少なく有する層とを含むＩＩＩ族窒化物半導体のベース部を準備する工程（Ｓ１０）で、ｐ型ブロック層４５は、Ａｌ（ｘ）Ｇａ（１−ｘ）Ｎ（ｘ＝０．１５）となるように形成した。そして、ベース部に対してヨウ素原子を含むガスによりエッチングを行なう工程（Ｓ２０）で、ヨウ化水素とキセノンとの比が０．８：１．０の環境下でエッチングを行なった。工程（Ｓ１０，Ｓ２０）を実施することにより、実施例３におけるフォトニック結晶レーザを製造した。
【０１０２】
そして、製造したフォトニック結晶レーザついて発振のための閾値を測定した。すると、その値は２．５ｋＡ／ｃｍ2と低い値となった。一方、本発明を用いない従来のフォトニック結晶レーザについて発振のための閾値を測定したところ、３．０ｋＡ／ｃｍ2であった。なお、従来のフォトニック結晶レーザは、エッチングを行なう工程（Ｓ２０）で塩素ガスによりエッチングを行なって作製した点を除き、実施例３のフォトニック結晶レーザと同様の構造である。塩素ガスでは選択エッチングができないため、従来のフォトニック結晶レーザでは、そのフォトニック結晶層の加工性が悪く、エッチングによる活性層へのダメージが入ったと考えられる。これにより、実施例３におけるフォトニック結晶レーザは、加工ダメージを受けることなく活性層とフォトニック結晶層とを近づけて配置できたので、活性層での発光がフォトニック結晶層に効率的に取り出されたことが確認できた。
【０１０３】
今回開示された実施の形態および実施例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の形態ではなくて特許請求の範囲によって示され、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ことが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明の実施の形態１におけるＩＩＩ族窒化物半導体のエッチング方法のフローチャートである。
【図２】アルミニウムの組成に対するエッチングレートを示す図である。
【図３】本発明の実施の形態２におけるリッジ構造を有するファブリ・ペロー・レーザを示す断面図である。
【図４】本発明の実施の形態２におけるファブリ・ペロー・レーザを製造するための準備する工程での断面図である。
【図５】本発明の実施の形態２におけるファブリ・ペロー・レーザを製造するためのエッチングを行なう工程での断面図である。
【図６】本発明の実施の形態２におけるファブリ・ペロー・レーザを製造するための絶縁体膜を形成する工程での断面図である。
【図７】本発明の実施の形態３におけるフォトニック結晶構造を有する素子を示す図であり、（Ａ）は、上面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）における線分ＶＩＩ（Ｂ）−ＶＩＩ（Ｂ）における断面図である。
【図８】本発明の実施の形態３におけるフォトニック結晶構造を有する素子を製造するための準備する工程を示す断面図である。
【図９】本発明の実施の形態４におけるフォトニック結晶レーザを示す断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態４におけるフォトニック結晶レーザの準備する工程を示す断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態４におけるフォトニック結晶レーザのエッチングを行なう工程を示す断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態４におけるフォトニック結晶レーザのエッチング後のエピタキシャル成長させる工程を示す断面図である。
【図１３】従来のＩＩＩ族窒化物半導体を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１０５】
１０  ファブリ・ペロー・レーザ、１０ａ  リッジ構造、１１  ＧａＮ基板、１１ａ，４１ａ  裏面、１２  ｎ型ＧａＮ層、１３，４２  ｎ型クラッド層、１４，４３  アンドープガイド層、１５，４４  活性層、１６  ｐ型ブロック層、１７  ｐ型ガイド層、１８，４７  ｐ型クラッド層、１９，４８  ｐ型コンタクト層、２０  ベース部、２１，５１  ｎ型電極、２２，５２  ｐ型電極、２３  絶縁体膜、３０  フォトニック結晶構造を有する素子、３１  基板、３２  ＡｌＧａＮ層、３３  フォトニック結晶層、３３ａ  本体部、３３ｂ  孔部、３４  ＧａＮ層、４０  フォトニック結晶レーザ、４１  ＧａＮ基板、４５  ｐ型電子ブロック層、Ｌ１，Ｌ２  距離。
【図１】
2008159684.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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