【手続補正書】
【提出日】平成21年8月12日(2009.8.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サファイア、シリコン（Ｓｉ）、亜鉛酸化物（ＺｎＯ）、またはガリウム砒素（ＧａＡｓ）を含む最初の基板（ＦＳ）と、
前記最初基板の上部に形成されるシード物質層（ＳＭＬ）と、
前記シード物質層上に積層される多機能性基板（ＭＳ）と、
前記多機能性基板（ＭＳ）の上部に形成され、良質の３族元素と窒素（Ｎ２）で構成されるホモエピタキシャル成長のための単結晶窒化物系半導体薄膜層または発光素子用発光構造体とを具備し、
前記多機能性基板（ＭＳ）の上部に形成された窒化物系半導体薄膜層は６００℃以下の温度と水素及びアンモニアガス雰囲気で成長した低温バッファ層と、１０００℃以上の高温と水素（Ｈ２）及びアンモニア（ＮＨ３）ガスなどの還元雰囲気で成長した単結晶窒化物系多層薄膜または窒化物系低温バッファ層の上部にｎ型の窒化物系クラッド層、窒化物系活性層及びｐ型の窒化物系クラッド層が順次に積層されて形成されることを特徴とする窒化物系発光素子。
【請求項２】
前記３族元素はガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、アルミニウム（Ａｌ）またはボロン（Ｂ）を含むことを特徴とする請求項１に記載の窒化物系発光素子。
【請求項３】
ウェットエッチングは酸性溶液または塩基溶液を用いて行われ、ドライエッチングは前記多機能性基板（ＭＳ）の上部に、前記窒化物系バッファ層を含む前記単結晶窒化物系半導体層が形成された状態で水素イオンを用いて行われ、前記最初の基板と、前記亜鉛酸化物系層と、前記シード物質層とを完全に除去し、ホモエピタキシャル成長の為の基板を提供することを特徴とする請求項１に記載の窒化物系発光素子。
【請求項４】
サファイア 、シリコン（Ｓｉ）、亜鉛酸化物（ＺｎＯ）、またはガリウム砒素（ＧａＡｓ）を含む最初の基板（ＦＳ）と、
前記最初基板の上部に形成される亜鉛酸化物系薄膜層と、
前記亜鉛酸化物系薄膜層上に形成されるシード物質層（ＳＭＬ）と、
前記シード物質層上に積層される多機能性基板（ＭＳ）と、
前記多機能性基板（ＭＳ）の上部に形成され、良質の３族元素と窒素（Ｎ２）で構成され、ホモエピタキシャル成長のための単結晶窒化物系薄膜層または発光素子用発光構造体とを具備し、
前記多機能性基板（ＭＳ）の上部に形成された窒化物系半導体薄膜層は６００℃以下の温度と水素（Ｈ２）及びアンモニア（ＮＨ３）ガス雰囲気で成長した低温バッファ層と、１０００℃以上の高温と水素及びアンモニアガスなどの還元雰囲気で成長した良質の基板用単結晶窒化物系多層薄膜または窒化物系低温バッファ層の上部にｎ型の窒化物系クラッド層、窒化物系活性層及びｐ型の窒化物系クラッド層が順次に積層されて形成されることを特徴とする窒化物系発光素子。
【請求項５】
前記３族元素はガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、アルミニウム（Ａｌ）またはボロン（Ｂ）を含むことを特徴とする請求項４に記載の窒化物系発光素子。
【請求項６】
前記多機能性基板（ＭＳ）の上部に窒化物系低温バッファ層を含んだ良質の単結晶窒化物系半導体薄膜層が形成された状態で、酸または塩基溶液などを用いてエッチングするウェットエッチングまたは少なくとも水素ガスイオンを含んだドライエッチング方法を用いて前記最初の基板（ＦＳ）、亜鉛酸化物系薄膜層及びシード物質層（ＳＭＬ）を完全に除去して、ホモエピタキシャル成長用基板を提供することを特徴とする請求項１または請求項４に記載の窒化物系発光素子。
【請求項７】
前記多機能性基板（ＭＳ）は、アルミニウム酸化物（Ａｌ−Ｏ）、アルミニウム窒化物（Ａｌ−Ｎ）、アルミニウム窒素酸化物（Ａｌ−Ｎ−Ｏ）、ガリウム窒化物（Ｇａ−Ｎ）、ボロン窒化物（Ｂ−Ｎ）、シリコンカーバイド（Ｓｉ−Ｃ）、またはシリコンカーボン窒化物（Ｓｉ−Ｃ−Ｎ）を含み、 六方晶構造を有する単結晶、または多結晶構造で形成されることを特徴とする請求項６に記載の窒化物系発光素子。
【請求項８】
前記多機能性基板（ＭＳ）は次のような金属、例えばシリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、インジウム（Ｉｎ）、リチウム（Ｌｉ）、ガリウム（Ｇａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、ベリリウム（Ｂｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、バナジウム（Ｖ）、銅（Ｃｕ）、イリジウム（Ｉｒ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、タングステン（Ｗ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、マンガン（Ｍｎ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）、ランタン（Ｌａ）のうちのの少なくとも一つの成分を含む酸化物または窒化物を添加して結晶性及び電子濃度を調節すると同時に、前記多機能性基板（ＭＳ）の上部に積層成長された単結晶窒化物系半導体薄膜層内に存在する電位濃度を最大限減らし、単結晶窒化物系薄膜層内に存在する電位濃度を調節するために上記の金属、金属酸化物、または金属窒素酸化物の噴射状のナノ相の状態で存在することを特徴とする請求項７に記載の窒化物系発光素子。
【請求項９】
前記多機能性基板（ＭＳ）に添加される前記元素の量は重量％で０．１％乃至４９％であることを特徴とする請求項８に記載の窒化物系発光素子。
【請求項１０】
前記多機能性基板（ＭＳ）は２０μm以下の厚さで形成されることを特徴とする請求項８に記載の窒化物系発光素子。
【請求項１１】
前記シード物質層（ＳＭＬ）は金属、酸化物、窒化物、カーバイド、ホウ酸化物、オキシナイトライド、カーボンナイトライド、またはシリサイドを含み、少なくとも一層以上で形成され、１０ミクロン以下の厚さを有することを特徴とする請求項６に記載の窒化物系発光素子。
【請求項１２】
前記金属は Ｔｉ、Ｓｉ、Ｗ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｓｃ、Ｍｇ、Ｇｅ、Ｃｕ、Ｂｅ、Ｚｒ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｈｆ、Ｉｒ、Ｏｓ、Ｖ、Ｐｄ、Ｙ、Ｔａ、Ｔｃ、Ｌａ、または希土類金属を含み、前記酸化物は ＢｅＯ、ＣｅＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、ＨｆＯ２、Ｌａ２Ｏ３、ＭｇＯ、Ｎｂ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＴｈＯ２、ＴｉＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＺｒＳｉＯ２のうちのいずれか一つを含み、前記窒化物はＡｌＮ、ＧａＮ、ＩｎＮ、ＢＮ、Ｂｅ３Ｎ２、Ｃｒ２Ｎ、ＨｆＮ、ＭｏＮ、ＮｂＮ、Ｓｉ３Ｎ４、ＴａＮ、Ｔａ２Ｎ、Ｔｈ２Ｎ３、ＴｉＮ、ＷＮ２、Ｗ２Ｎ、ＶＮ、ＺｒＮのうちのいずれか一つを含み、前記カーバイドはＢ４Ｃ、Ｃｒ３Ｃ２、ＨｆＣ、ＬａＣ２、Ｍｏ２Ｃ、Ｎｂ２Ｃ、ＳｉＣ、Ｔａ２Ｃ、ＴｈＣ３、ＴｉＣ、Ｗ２Ｃ、ＷＣ、Ｖ２Ｃ、ＺｒＣのうちのいずれか一つを含み、前記ホウ酸化物はＡｌＢ２、ＢｅＢ２、ＣｒＢ２、ＨｆＢ２、ＬａＢ２、ＭｏＢ２、ＭｏＢ、ＮｂＢ４、ＳｉＢ６、ＴａＢ２、ＴｈＢ４、ＴｉＢ２、ＷＢ、ＶＢ２、ＺｒＢ２のうちのいずれか一つを含み、前記オキシナイトライドはＡｌＯＮ、ＳｉＯＮのうちのいずれか一つを含み、前記カーボンナイトライドはＳｉＣＮを含み、前記シリサイドはＣｒＳｉ２、Ｃｒ２Ｓｉ、ＨｆＳｉ２、ＭｏＳｉ２、ＮｂＳｉ２、ＴａＳｉ２、Ｔａ５Ｓｉ３、ＴｈＳｉ２、Ｔｉ５Ｓｉ３、ＷＳｉ２、Ｗ５Ｓｉ３、Ｖ３Ｓｉ、ＺｒＳｉ２のうちのいずれか一つを含むことを特徴とする請求項１１に記載の窒化物系発光素子。
【請求項１３】
前記亜鉛酸化物系薄膜層はシリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、インジウム（Ｉｎ）、リチウム（Ｌｉ）、ガリウム（Ｇａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、ベリリウム（Ｂｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、バナジウム（Ｖ）、銅（Ｃｕ）、イリジウム（Ｉｒ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、タングステン（Ｗ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、マンガン（Ｍｎ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）、ランタン（Ｌａ）のうちの少なくとも一つの成分を亜鉛酸化物に添加して形成されることを特徴とする請求項４に記載の窒化物系発光素子。
【請求項１４】
前記ｎ型の窒化物系クラッド層及びｐ型の窒化物系クラッド層の上部にそれぞれ活性層で生成された光を外部に追い出す方式により高透明または高反射性オーミックコンタクト電極を形成させたことを特徴とする請求項６に記載の窒化物系発光素子。
【請求項１５】
最初の基板（ＦＳ）に前記亜鉛酸化物系薄膜層、シード物質層（ＳＭＬ）、多機能性基板（ＭＳ）、及びｎ型及びｐ型のオーミック接触電極を形成する工程は常温乃至１５００℃の間の温度範囲内で行われ、化学反応を利用した化学蒸気蒸着法（ＣＶＤ）及び／または物理的蒸着（ＰＶＤ）方法を用いて行われることを特徴とする請求項１４に記載の窒化物系発光素子。
【請求項１６】
前記化学蒸気蒸着法は金属有機化学蒸気蒸着法（ＭＯＣＶＤ）及びプラズマ増加蒸気蒸着法（ＰＥＣＶＤ）を含み、前記物理的蒸着方法は熱またはＥビーム蒸着、高いエネルギーを有するレーザビームを利用した蒸着、酸素、窒素、またはアルゴンなどのガスイオンを用いたスパッタリング蒸着、または二つ以上のスパッタリングガンを利用したコ・スパッタリング蒸着を含むことを特徴とする請求項１５に記載の窒化物系発光素子。