(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の半導体基体の製造方法において、
該方法は少なくとも次の工程（ａ）〜（ｇ）を有しており：
（ａ）  ケイ素、炭化ケイ素またはサファイアを含んでいる基板（１）の上に直接、該基板（１）に対して複数のウィンドウ（４）を有している、ＳｉＮから成るマスク層（３）を形成し、ここで、該マスク層の上では後続の工程にて基板（１）上に成長すべき半導体材料（５）が実質的に成長しないか、当該の成長が基板（１）に比べて著しく劣っており、
（ｂ）  基板（１）のエッチバックをウィンドウ（４）にて行って、該ウィンドウから出発して基板（１）にトレンチ（４１）を形成し、
（ｃ）  基板（１）に半導体材料（５）を成長させ、ここでは、ラテラルな成長が優先され、半導体材料がまず最初にトレンチ（４１）の側縁（４３）から出発してその中央（４２）に向かって成長し、そこで融合領域（６１）が形成され、その結果トレンチ（４１）の側縁（４３）にぶつかる基板（１）の欠陥が、半導体材料中をトレンチ（４１）の中央に向かって曲がり、続いてウィンドウ（４）から出発して前記マスク層（３）を越えて成長し、隣接するウィンドウ（４）間でそれぞれ前記マスク層（３）の上方に成長し、そこで別の融合層（６２）を形成し、
（ｄ）  半導体材料（５）上に該半導体材料（５）に対する複数のウィンドウを有する、ＳｉＮから成る第２のマスク層を被着させ、
（ｅ）  前記第２のマスク層のウィンドウにて半導体材料（５）のトレンチをエッチングし、
（ｆ）  前記第２のマスク層のウィンドウにて半導体材料上に第２の半導体材料を成長させ、ここでは、第２の半導体材料が前記第２のマスク層の上方に成長し、それぞれ２つの隣接するウィンドウの間で融合層が形成され、
（ｇ）  第２の半導体材料上に素子の層列（８）を成長させることを特徴とする、
複数の半導体基体の製造方法。
【請求項２】
有機金属気相成長エピタキシー型リアクタを用いて半導体材料（５）の成長を行い、前記の閉じられていないマスク層（３）が生じるようにエピタキシー型リアクタ（９）においてマスク材料を基板（１）に被着させて、前記閉じられていないマスク層（３）に基板（１）に対するウィンドウ（４）が前記マスク層（３）の堆積の期間に既に形成されるようにする
請求項１記載の複数の半導体基体の製造方法。
【請求項３】
トレンチ（４１）における基板平面に対して垂直方向に存在する横断面はＶ形状またはＵ形状に実現されている
請求項１または２記載の複数の半導体基体の製造方法。
【請求項４】
半導体材料（５）は種々異なっている組成の複数の層を有している
請求項１から３までのいずれか１項記載の複数の半導体基体の製造方法。
【請求項５】
ＥＬＯＧ技術を使用して半導体材料（５）を成長させる
請求項１から４までのいずれか１項記載の複数の半導体基体の製造方法。
【請求項６】
成長される半導体材料（５）はほぼ平坦な表面（７）を有している
請求項１から５までのいずれか１項記載の複数の半導体基体の製造方法。
【請求項７】
前記マスク層（３）は格子形式または網形式のストラクチャを有している
請求項１から６までのいずれか１項記載の複数の半導体基体の製造方法。
【請求項８】
半導体基体は窒化物の化合物半導体材料をベースとしている
請求項１から７までのいずれか１項記載の複数の半導体基体の製造方法。
【請求項９】
半導体材料（５）および素子の層列、またはそのどちらか一方が第３族および第５族の元素の化合物を含んでいる
請求項１から８までのいずれか１項記載の複数の半導体基体の製造方法。
【請求項１０】
半導体材料（５）および素子の層列（８）、またはそのどちらか一方が窒化物化合物半導体材料を含んでいる
請求項１から９までのいずれか１項記載の複数の半導体基体の製造方法。
【請求項１１】
半導体材料（５）は０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１およびｘ＋ｙ≦１を有する系ＩｎｘＡｌｙＧａ１-ｘ-ｙＮから成る組成を含んでいる
請求項１から１０までのいずれか１項記載の複数の半導体基体の製造方法。
【請求項１２】
請求項１から１１までのいずれか１項記載の複数の半導体基体の製造方法に従って製造される
ことを特徴とする電子的な半導体基体。
【請求項１３】
放射放出半導体チップである
請求項１２記載の電子的な半導体基体。
【請求項１４】
放射放出半導体チップは発光ダイオードチップまたはレーザダイオードチップである
請求項１３記載の電子的な半導体基体。
【請求項１５】
基板（１）、ＳｉＮから成るマスク層（３）、ＳｉＮから成る第２のマスク層、半導体材料（５）、第２の半導体材料および素子の層列（８）を有する半導体基体において、
前記基板（１）は、ケイ素、炭化ケイ素またはサファイアを含んでおり、
前記半導体材料（５）は、前記マスク層（３）の上では実質的に成長しないか、前記基板（１）に比べて著しく成長が劣っており、
前記マスク層（３）は、前記基板（１）の上に直接形成され、
前記マスク層は、前記基板（１）をエッチバックする、該基板（１）に対する複数のウィンドウ（４）を有しており、当該の複数のウィンドウ（４）から出発して前記基板（１）にトレンチ（４１）が形成され、
前記半導体材料（５）は前記基板（１）上に成長し、当該の成長によって、該半導体材料がまず最初に前記トレンチ（４１）の側縁（４３）から出発してその中央（４２）に向かって成長し、そこで融合領域（６１）が形成され、その結果前記トレンチ（４１）の側縁（４３）にぶつかる基板（１）の欠陥が、前記半導体材料中を前記トレンチ（４１）の中央に向かって曲がり、前記ウィンドウ（４）から出発して前記マスク層（３）を越えて前記半導体材料（５）を用いて成長し、前記の隣接するウィンドウ（４）間でそれぞれ前記マスク層（３）の上方に成長し、そこで別の融合層（６２）が形成され、
前記半導体材料（５）上には、該半導体材料（５）に対する複数のウィンドウを有する前記の第２のマスク層が被着されており、
前記の第２のマスク層のウィンドウにて前記半導体材料（５）のトレンチがエッチングされており、
前記の第２のマスク層のウィンドウにて前記半導体材料上に前記の第２の半導体材料が成長し、当該の第２の半導体材料が前記の第２のマスク層の上方に成長してそれぞれ２つの隣接するウィンドウの間で融合層が形成されており、
前記の素子の層列（８）は第２の半導体材料上に成長していることを特徴とする、
基板（１）、マスク層（３）、第２のマスク層、半導体材料（５）、第２の半導体材料および素子の層列（８）を有する半導体基体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この特許出願はドイツ連邦共和国の特許出願第１０３２０１６０．２号および第１０３１９５５５．６号並びにヨーロッパ特許出願第０３００３４４２．５号の優先権を主張し、これを以てこれらの開示内容はそれぞれここに取り込まれる。
【０００２】
本発明は、基板または初期層に殊に、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１およびｘ＋ｙ≦１を有する系ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮから成る窒化物の化合物半導体材料を成長させるための方法に関する。これは殊に、光電素子並びにパワートランジスタに対する相応の放射放出および／または放射検出する半導体チップの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
窒化物の化合物半導体材料は、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１およびｘ＋ｙ≦１を有する系ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮから成る既に挙げたような材料のように、窒素を含んでいる化合物半導体材料である。窒化物化合物半導体材料をベースとした放射放出および／または放射検出半導体チップのグループには、ここでは殊に、普通は種々異なっている個別層から成る層列を有しているエピタキシャル製造される半導体層が窒化物化合物半導体材料系から成る材料を有している少なくとも１つの個別層を含んでいるような半導体チップがある。半導体層は例えば、従来のｐｎ接合、二重ヘテロ構造、単一量子井戸構造（ＳＱＷストラクチャ）または多重量子井戸構造（ＭＱＷストラクチャ）を有している。この種の構造は当業者には周知であるので、ここでは詳しく説明しない。このようなＭＱＷストラクチャに対する例は刊行物ＷＯ０１／３９２８２、ＷＯ９８／３１０５５、ＵＳ５８３１２７７、ＥＰ１０１７１１３およびＵＳ５６８４３０９に記載されており、これら刊行物の開示内容はこれをもってここに関連付けて取り込まれる。
【０００４】
半導体材料を、改善された結晶品質および僅かな結晶欠陥が得られるように格子定数が半導体材料の格子定数に整合されている基板にエピタキシャル成長させることは公知である。窒化物の化合物半導体材料の場合、これまで、この種の半導体チップの大量生産にも十分に適している格子整合された基板は公知ではない。それ故に、格子定数が窒化物化合物半導体材料の格子定数に最適に整合されていないにも拘わらず、サファイア、炭化ケイ素またはスパイネルをベースとした基板が使用されることが多い。
【０００５】
窒化物化合物半導体を用いて光電素子、殊に半導体レーザの製造が意図されており、かつこれら素子は個別例に応じて高い熱的な損失電力を生じるので、材料サファイアは熱伝導率が悪いためにパワーレーザダイオードの製造のためには極端にも制限されてしか適していない。基板材料として炭化ケイ素を使用する場合には熱伝導率は良好であるという利点を有している。
【０００６】
更に、半導体材料中の欠陥密度を低減するために特有な堆積法を使用することが公知である。ＬＥＯ法（Lateral Epitaxial Overgrowth）またはＥＬＯＧ法（Epitaxial Lateral Overgrowth）と称されることもあるこのようなラテラルな過成長法の例は、Song et al., phys. stat. sol. (a) 180, 247(2000) から公知であり、その内容はこれを以てここに参照され取り込まれる。
【０００７】
ここに説明されている、サファイア基板に窒化ガリウム層を製造するための方法では、サファイア基板にまず、薄い初期層（seed layer）が成長されかつこの層の上にストライプ形状の窒化ケイ素のマスク層が被着される。トリメチルガリウムおよびアンモニアを後から堆積する際にまずマスクストライプ間に多数の窒化ガリウム層が成長する。窒化ガリウム層がマスク層の厚みに達するや否や、バーチカルな成長の他にラテラルな成長が生じるので、窒化ガリウム層はマスク層を越えてラテラルに成長していく（過成長）。このプロセスは、閉じられた窒化ガリウム層が生じるまで続けられる。
【０００８】
ラテラルな過成長によって製造される窒化ガリウム層における転位密度は有利にも僅かでありかつサファイア基板に直接成長される層に比べて殊に、結晶品質が一層高いという点で優れていることが分かっている。
【特許文献１】ＷＯ０１／３９２８２
【特許文献２】ＷＯ９８／３１０５５
【特許文献３】ＵＳ５８３１２７７
【特許文献４】ＥＰ１０１７１１３
【特許文献５】ＵＳ５６８４３０９
【非特許文献１】Song et al., phys. stat. sol. (a) 180, 247(2000)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の課題は、素子層列における欠陥低減を可能にする多数の半導体チップの製造方法を提供することである。更に相応に製造される電子半導体チップも提供したい。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この課題は請求項１に記載の構成要件を有している方法によって並びに請求項１３に記載の構成要件を有している電子的な半導体基体によって解決される。
【００１１】
本発明の方法および半導体基体の有利な実施形態および有利な発展形態は従属請求項に記載されている。
【００１２】
本発明が基礎としている、殊に窒化化合物半導体材料をベースとした複数の半導体基体の製造方法は次の工程を有している：
（ａ）  基板の上または初期層の上に、基板ないし初期層に対して複数のウィンドウを有しているマスク層を形成しかつ該マスク層の上で後続の工程において基板上に成長されるべき半導体材料が実質的に成長しないまたは基板に比べて著しく悪く成長するようにし、
（ｂ）  基板ないし初期層のエッチバックをウィンドウにおいて行って、該ウィンドウから出発して基板または初期層にトレンチが形成されるようにし、
（ｃ）  基板および／または必要に応じて初期層に半導体材料を成長させて、ラテラルな成長が優先されかつ半導体材料が
○  まず最初にトレンチの側縁（またはファセット）から出発してその中央に向かって成長しかつそこで融合領域が形成され、その結果トレンチの側縁にぶつかる、基板ないし初期層における欠陥が半導体材料中をトレンチの中央に向かって曲がりかつ融合領域で終わるかまたは該領域に入り込み、かつ
○  続いてウィンドウから出発してマスク層を越えて過成長しかつ隣接するウィンドウ間でそれぞれ、マスク層の上方で一緒に成長するようになり（いかこのような現象を「癒合」と表すことにする）かつそこに別の融合領域が形成されるようにし、
（ｄ）  半導体材料上に素子の層列を成長させ、かつ
（ｅ）  基板、マスク層、半導体材料および素子の層列から成る構造体を個別半導体チップに個別化する。
【００１３】
完全性を期すために指摘しておくが、例えば従来のチップストラクチャから公知のバッファ層によって実現することができる初期層が存在している場合には、トレンチはこの層にだけ実現されていてもよいしまたは初期層を貫通しかつ基板まで達することができる。
【００１４】
ケイ素、炭化ケイ素、スピネルまたはサファイアのような材料は例えば、基板材料として適している。有利には、ケイ素から成る基板ないしケイ素を含んでいる基板、例えばＳｉＣ基板が使用される。ケイ素はコスト面で有利でありかつ多数の他の半導体材料に比べて有利にも、従来使用されている窒化物−化合物半導体材料より著しく小さな熱膨張係数を有している。
【００１５】
有利には、半導体材料の成長のためにＥＬＯＧ法が使用される。ラテラルな成長および基板および／または場合によっては初期層の種々異なっている領域からの半導体材料の癒合によって、半導体材料中に融合領域（Koaleszensbereich）が形成される。この融合領域は、少なくとも２つの異なった領域がぶつかりかつ癒合する領域である。
【００１６】
有利には半導体材料および／または素子の層列はＭＯＶＰＥ法を用いて成長される。例えば圧力、温度、Ｖ／III比および／またはＣｐ２ＭｇまたはＴＭＩｎの添加のような成長条件の適当な調整設定によって、ラテラルな成長が優先される。従ってここでは優先成長はトレンチのファセット方向において実現され、すなわち半導体材料の主要な成長は実質的に、トレンチのファセットに対して垂直方向に延在している方向において行われる。従ってファセット間の領域はラテラルな成長によって満たされ、このために最終的にトレンチにおいてトレンチの側縁から出て半導体材料が癒合されることになる。次に半導体材料はウィンドウにおいて成長しかつその後にこのウィンドウからマスク層を越えてラテラル方向に過成長し、ついには半導体材料から成る閉じられた層が存在する。
【００１７】
有利には半導体材料は癒合後、ほぼ平坦な表面を有する。従って有利にも、結晶障害ないし欠陥の少ないほぼ格子整合された半導体材料が素子層列の成長に対する基礎として用意される。
【００１８】
半導体材料の成長の前に、基板に初期またはバッファ層を被着させることができる。この種の初期またはバッファ層はとりわけ、後で成長される半導体材料の結晶品質を改善するために用いられる。この種の層はマスク層の被着の前または後で基板に被着させることができる。これがマスク層の前に被着される場合、このことは有利には基板の前面において行われかつマスク層はこのバッファ層に被着される。これに対してこの種の層がマスク層の後で被着される場合、このことは例えば単にマスク層のウィンドウにおいてだけ基板に対して行われる。
【００１９】
有利には、窒化ケイ素（ＳｉＮ）を含んでいるマスク層が使用される。ＳｉＮはこの関係において並びに以下において、存在するすべての窒化ケイ素ＳｉｘＮｙ、すなわち例えばＳｉ３Ｎ４であってもよい。
【００２０】
別の有利な実施形態においてマスク層は格子形式もしくは網形式の構造を有している。
【００２１】
半導体材料は唯一のエピタキシー層または種々の半導体化合物から成る複数のエピタキシー層を有することができる。
【００２２】
別の実施形態において工程（ａ）ないし（ｃ）に従って、第１の半導体材料を成長させかつその後に第２のマスク層を有利にはこの第１の半導体材料上に被着させる。第２のマスク層は第１の半導体材料に対するウィンドウを有している。次いで第２の半導体材料を第２のマスク層のウィンドウにおいて第１の半導体材料に被着させる。第２の半導体材料は第２のマスク層の上方に成長しかつステップ（ｃ）と類似して、マスク層の上方でそれぞれ２つの隣接するウィンドウの間で融合層を形成する。有利には第２の半導体材料は癒合および場合によっては半導体材料の更なる成長後に平坦な表面を有し、この表面は素子層列の成長に対して用意されている。第２の半導体材料の成長後、第１の半導体材料において第２のマスク層のウィンドウにステップ（ｄ）に類似してトレンチをエッチングすることができる。
【００２３】
素子層列の成長の前に、上に説明したステップを複数回繰り返すことができる。異なっている半導体材料は同じまたは異なった組成および／または厚さを有していることができる。
【００２４】
素子層列は有利には、作動中電磁ビームを放出する少なくとも１つの活性領域、有利には発光ダイオードストラクチャまたはレーザダイオードストラクチャを含んでいる。
【００２５】
本発明の方法は、第３族および第５族の元素の化合物、特別有利には例えばＧａＮ、ＡｌＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＮおよび／またはＡｌＩｎＧａＮのような窒化物の化合物半導体材料を含んでいる素子層列の成長のために特別適している。しかし本発明の方法は基本的に、例えばＩｎＧａＡｌＰをベースとした材料のような別の半導体材料の成長のためにも適している。
【００２６】
半導体材料は有利には唯一の半導体層としてまたは半導体層列として実現されている。有利には、マスク層、半導体材料および素子層列はｉｎ−ｓｉｔｕでエピタキシーリアクタにおいてエピタキシー過程の期間にエピタキシャル成長される。その際必要に応じて初期層またはバッファ層も成長される。しかしこれらは既にその前に基板に被着されているようにしてもよい。
【００２７】
本発明の方法によって、一方において欠陥の垂直方向の拡がりはマスク層によりマスクされた領域においてストップされかつ他方において基板中および／または場合によっては初期層中の、トレンチファセットにぶつかる欠陥はトレンチにおいてラテラルな成長に基づいて実質的にその中央に向かって転向されかつ癒合領域で終わるかまたはそこに注ぎ込む。
【００２８】
本発明の方法は有利には、特別な工程を用いてエピタキシャル成長の期間にｉｎ−ｓｉｔｕに、素子層列中の欠陥低減を行うことになる。エピタキシーリアクタの外でのマスク層の被着のようなｅｘ−ｓｉｔｕ手段、ホトリソグラフィーおよびエッチングは本発明の工程に対しては必要ではない。ウェハはすべての本発明のプロセスステップにおいてエピタキシーリアクタ内に留まっていることができる。
【００２９】
本発明の方法は、例えば出願人によるヨーロッパ特許出願０３００３４４２．５号に記載されているようなＧａＮをベースとしている半導体素子の製造に使用されるのに適している。このヨーロッパ特許出願はこれでもって文字通りここに取り込まれる。
【００３０】
本発明の方法および電子半導体基体の別の利点、有利な実施形態および発展形態は図１ａないし図４と関連して説明する実施例から明らかである。
【実施例】
【００３１】
次に本発明を図示の実施例に付き図面を用いて詳細に説明する。
【００３２】
実施例および各図において同じまたは同じ働きをする構成部分にはそれぞれ、同じ参照番号が付されている。図示の層厚は縮尺通りにはなっていない。よりよく理解できるように誇張して厚く示されていることもあり、相互に実際に有する厚さの関係で示されているわけではない。
【００３３】
図１ａないし図１ｄに略示されているプロセスシーケンスではまず、ＳｉＣをベースにしている、殊にＳｉＣから成る基板１に、ＡｌＧａＮをベースにしているまたはＡｌＧａＮから成るバッファ層の形の初期層２が製造され（図１ａ）かつ次にこの上に閉じられていない、ＳｉＮをベースとしたまたはＳｉＮから成っているマスク層３が製造される（図１ｂａおよび１ｂｂ）。緩衝層２およびマスク層３は、ｉｎ−ｓｉｔｕで同一のＭＯＶＰＥ（Metal Organic Vapor Phase Epitaxy）エピタキシャルリアクタ（鎖線９によって示されている）において製造される。
【００３４】
閉じられていないＳｉＮ層の製造は適当なリアクタ温度において例えば、ＳｉＨ４およびＮＨ３の添加によって行われる。この種の方法は例えば、Hageman, P. R. et al, phys. stst. sol. (a) 188, No.2 (2001), 659-662 および Wang, T. et al, (a) 188, No.2 (2001), 188-192 に記載されており、これを以てここに参照して取り込む。択一的に、Ｓｉ源として、テトラエチルーシリコン（Ｓｉ（Ｃ２Ｈ５）４）またはエピタキシャルに適している類似のＳｉ含有化合物も使用することができる。
【００３５】
マスク層３はランダムに分配されてた多数の基本的に種々異なった大きさおよび種々異なって成形されているウィンドウ４を有している。
【００３６】
次いで、ｉｎ−ｓｉｔｕでマスク層３のウィンドウ４において初期層２にトレンチ４１がエッチングされる（図１ｃ）。このことは例えばＮＨ３雰囲気でかつ温度を初期層２の脱離温度以上に上げてエピタキシャルリアクタにおいて行われる。択一選択的にエッチングはＮＨ３雰囲気なしで温度を脱離温度以上に上げることによってまたは適当なリアクタ温度においてＨＣｌのような択一的なエッチングガスまたは別の塩素または水素を含むガスを導入することによって行うことができる。
【００３７】
トレンチ４１、ひいては初期層２のエッチングされるファセットの形状は例えばリアクタ圧力、温度および／またはガス組成の変化によって意図的に調整され（このために図２ａ、図３および図４が参考になる）、その結果後続の過成長の際に欠陥が垂直方向に拡がるのをできるだけ良好に阻止することができる。例えば、垂直な、急峻な、平坦なおよび／または多段のファセットを有するトレンチを実現することができる。
【００３８】
トレンチ４１のエッチングの後に例えば０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１およびｘ＋ｙ≦１を有する組成ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮの半導体材料５がウィンドウ４への有機金属気相成長エピタキシーを用いて初期層２に成長される（図１ｄ参照）。例えば圧力、温度、Ｖ／III比および／またはＣｐ２ＭｇまたはＴＭＩｎの組成のような成長条件の適当な調整設定によって、ラテラルな成長が優先的になされる。従ってここで、トレンチ４１のファセット方向に優先的な成長が実現され、すなわち半導体材料５の主要な成長は実質的に、トレンチ４１のファセット４３に対して垂直方向に延在している方向において行われる。従ってファセット４３間の領域はラテラルな成長によって充填され、このために最終的にトレンチ４１の側面からトレンチ４１において半導体材料５が癒合することになる。更に、ウィンドウ４における半導体材料５が成長しかつ次いで、このウィンドウからマスク層３の上でラテラル方向に過成長して、ついには半導体材料から成る閉じられた層が生じることになる。この手法では一方においてマスク層３によってマスクされた領域で欠陥８１の垂直方向の拡がりがストップされかつ他方においてトレンチにおけるラテラルな成長に基づいてトレンチにぶつかる欠陥８２がトレンチの中央にまで曲げられることになる（図１ｄおよび２ｂ参照）。
【００３９】
ラテラルな成長方法は例えば刊行物 Beaumont, B. et al, Phys. Stat. Sol. (b) 227(2001), No. 1, p 1 - 43; Li, X. et al, Applied Physics Letters (1998), Vol. 73, Muber 9, p.1179 -1181; Song, Y. H. et al, Phys. Stat. Sol. (a) 180(2000), p. 247-250; および T. S. et al., MRS Internet J. Nitride Semicond. Res. 4S1, G3. 38(1999) に記載されており、これらをこれを以てここに取り込む。
【００４０】
すなわち半導体材料５はまず最初に、トレンチ４１のファセット４３から出発してその中心４２にまで成長しかつそこで融合領域（Koaleszenzbereich）６１を形成する。矢印１０はこれに関する成長方向を示している。トレンチ４１のファセット４３にぶつかる、初期層２の欠陥８２は半導体材料５においてトレンチ中央４２に向かって曲がりかつ融合領域６１で終わるかまたはこの領域に注ぎ込む。次いで、ウィンドウ４から出発して、半導体材料５はマスク層３の上方に成長しかつ隣接するウィンドウ４の間にそれぞれ、マスク層３の上方に別の融合領域６２を形成する。従ってマスク層３の上方において半導体材料５は隣接するウィンドウ４から癒合していく。矢印１１はこれに関する成長方向を指示している。
【００４１】
例えばＥＬＯＧのような別のエピタキシャル成長方法または類似の成長を可能にする方法を択一的に設定することができる。
【００４２】
マスク層３の上方での半導体材料５の癒合後、半導体材料５の更なる成長によって、素子の層列８の成長に適している有利には平坦なまたはほぼ平坦な、半導体材料５の表面７が形成される。基板１とは反対側の、半導体材料５のこの表面７に続いて素子の層列８が成長される（図１ｄ）。この層列は例えば、既に冒頭で説明されたように、窒化化合物半導体材料をベースとしている。素子の層列８は例えば発光ダイオードストラクチャまたはレーザダイオードストラクチャを有している。この種の素子ストラクチャは当業者には公知であり、例えば従来のｐｎ接合、ダブルヘテロ構造、単一量子井戸構造（ＳＱＷストラクチャ）または多重井戸構造（ＭＱＷストラクチャ）を有している。この種のＭＱＷストラクチャに対する例は、刊行物ＷＯ９８／３１０５５、ＵＳ５８３１２７７，ＥＰ１０１７１１３およびＵＳ５６８４３０９に記載されており、その開示内容はこれを以てここに参照して取り入れることにする。
【００４３】
それから基板１、初期層２，マスク層３、半導体材料５および素子の層列８から成る構成体は今や場合に応じて、従来の方法を用いてコンタクトストラクチャ部および／またはコンタクト金属化部を被着した後で、例えば半導体基体に対するソーイングまたはスクライブおよび割折りを用いて個別化することができる。
【００４４】
実施例の変形形態において初期層２は省略されかつマスク層３が基板１に直接被着される。
【００４５】
特に断りのない限り、第１の実施例に対する上述の実施の形態は以下に説明する別の実施例に対しても当てはまる。
【００４６】
図２ａおよび２ｂには第２の実施例による択一的な方法のシーケンスの工程が示されており、これらは工程１ｃおよび１ｄに相応している。第２の実施例は第１の実施例とは殊に、エッチバックの際にエッチングパラメータの意図的に変更された調整設定により、斜めの側縁を有するトレンチ４１が生成され、その結果トレンチ４１は深さが増すにつれて狭くなっていくという点で相異している。その他、基本的な方法は第１の実施例とは変わっていない。
【００４７】
図３および４に示されている、トレンチ４１のエッチング後のウェハ１，２，３の断面図は２つの異なっているトレンチ形状を用いて、エッチングパラメータの変更によって種々異なって実現することができるという事実を表している。図３のウェハではトレンチ４１の側面４３はマスク層３との境界から出発して最初は平坦に延在しかつ進むにつれて一層急峻になる。図４のウェハではトレンチ４１の側面４３はまず急峻に経過し、それから再び急峻になりかつぶつかる前に比較的平坦な経過に移行する。
【００４８】
本発明の方法を用いて、結晶品質が高い半導体基体を製造することができる。
【００４９】
任意選択的に素子の層列の成長の前に、図１ａないし１ｄの工程および別の実施例の相応する工程を素子の層列８の成長まで複数回繰り返すことができる。その際交番的に、複数のマスク層および半導体材料層が重ねられて生成される。これにより、半導体材料における転位を一層低減して、素子の層列の成長のための一段と改善された基礎を作り出すことができる。
【００５０】
実施例に基づいた方法の説明は勿論、本発明のこれら実施例に制限するものではない。それどころか本発明の方法は、類似の問題設定が存在している別の材料系においても使用することができる。本発明は更に、それぞれの新しい特徴並びに特徴のそれぞれの組み合わせを含んでおり、このことは殊に、たとえ特許請求の範囲にこれら組み合わせが明示的に記載されていないときも、特許請求の範囲おける特徴事項のいずれの組み合わせも含んでいるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１ａ】第１実施例の方法のある段階でのウェハの斜視図
【図１ｂａ】第１実施例の方法の別の段階でのウェハの斜視図
【図１ｂｂ】第１実施例の方法の別の段階でのウェハの断面図
【図１ｃ】第１実施例の方法の別の段階でのウェハの断面図
【図１ｄ】第１実施例の方法の別の段階でのウェハの断面図
【図２ａ】第２実施例の方法のある段階でのウェハの断面図
【図２ｂ】第２実施例の方法の別の段階でのウェハの断面図
【図３】第３実施例の方法の所定の段階でのウェハの断面図
【図４】第４実施例の方法の所定の段階でのウェハの断面図
【符号の説明】
【００５２】
１  基板
２  初期層
３  マスク層
４  ウィンドウ
５  半導体材料
９  リアクタ
４１  トレンチ
４２  トレンチの中央
４３  トレンチの側縁
６１，６２  融合領域
８１，８２  欠陥
【図１ａ】
0004773057.tif 000002
【図１ｂａ】
0004773057.tif 000003
【図１ｂｂ】
0004773057.tif 000004
【図１ｃ】
0004773057.tif 000005
【図１ｄ】
0004773057.tif 000006
【図２ａ】
0004773057.tif 000007
【図２ｂ】
0004773057.tif 000008
【図３】
0004773057.tif 000009
【図４】
0004773057.tif 000010