【手続補正書】
【提出日】平成21年5月19日(2009.5.19)
【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】
無極性および半極性のＩＩＩ族窒化物における貫通転位密度を低減する方法であって、
パターニングされたマスクを通してエッチングされたテンプレート材料の側壁から、無極性または半極性ＩＩＩ族窒化物材料の選択横方向エピタキシャル成長を行うことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記材料が無極性または半極性の任意の結晶方位を持つＩＩＩ族窒化物材料であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
（１）前記テンプレート材料上に前記パターニングされたマスクを形成する工程と、
（２）前記テンプレート材料内に、前記側壁を画定する１つ以上の溝または柱を形成するために、パターニングされたマスク内の１つ以上の開口を通して前記テンプレート材料をエッチングする工程と、および
（３）無極性または半極性ＩＩＩ族窒化物を前記側壁の上部から横方向に、および前記溝の底から垂直に成長する工程と、をさらに備え、
前記溝の底から垂直に成長する前記ＩＩＩ族窒化物材料が前記側壁の上部に到達する前に、前記側壁の上部から横方向に成長する前記ＩＩＩ族窒化物材料が合体することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記側壁の上部から横方向に成長する前記無極性または半極性ＩＩＩ族窒化物材料が、前記溝の底から垂直に成長する無極性または半極性ＩＩＩ族窒化物材料の成長を妨げることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記開口が引き続いて行われる横方向成長工程において平坦な側壁を形成するように配列されることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
横方向と垂直方向の成長速度の競合関係を補償するために、前記テンプレート材料が前記開口の寸法に比べて同等か、あるいは該寸法と関連して決定された厚さを持つことを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項７】
前記エッチング工程では、前記溝の底から成長する前記無極性または半極性ＩＩＩ族窒化物材料が前記側壁の上部に到達する前に、前記側壁の上部から横方向に成長する前記無極性または半極性ＩＩＩ族窒化物材料が合体するように、前記開口の寸法と同等、または該寸法と関連して決定された１つ以上のエッチング深さまでエッチングを行うことを特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記無極性または半極性ＩＩＩ族窒化物材料は合体した後、前記開口を通って垂直方向上方に成長することを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項９】
前記無極性または半極性ＩＩＩ族窒化物材料は合体した後、前記開口を通って成長し、次いでパターニングされたマスク上を横方向に成長して、横方向成長の無極性または半極性ＩＩＩ族窒化物薄膜を形成することを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項１０】
前記横方向成長の無極性または半極性ＩＩＩ族窒化物材料内の欠陥を除去又は低減することによって転位密度が低減することを特徴とする、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
従来の単一工程の選択横方向エピタキシャル成長を用いたＩＩＩ族窒化物材料で得られる転位密度よりも、転位密度を少なくとも１桁低減させる工程を更に備えることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項１２】
横方向および垂直方向の成長速度を制御するために、ａ｛１１−２０｝面窒化ガリウム（ＧａＮ）薄膜の成長条件は、横方向成長速度が垂直方向の成長速度よりも大きくなるような成長条件であって、異なる成長段階においては、温度は１，０００〜１，２５０℃の範囲、反応炉内圧力は２０〜７６０Ｔｏｒｒの範囲、Ｖ／ＩＩＩ族比は１００〜３，５００の範囲のように規定されることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項１３】
前記無極性または半極性ＩＩＩ族窒化物材料は露出したテンプレート材料の領域からだけ成長し、前記パターニングされたマスク上には成長しないことを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項１４】
前記無極性ＩＩＩ族窒化物材料のガリウム（Ｇａ）面上の成長速度を促進して、前記無極性ＩＩＩ族窒化物材料の窒素（Ｎ）面上の成長速度を制限することによって、従来の単一工程の選択横方向エピタキシャル成長を用いた窒化物材料で得られる値よりも、積層欠陥密度を少なくとも１桁低減させ、積層欠陥をＮ面に限定させるという、異方性因子で積層欠陥密度を低減する工程を更に備えることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項１５】
基板までエッチングを施すか、または前記溝の底上に付加的なマスクを成膜することによって、前記溝の底からの成長を防止する工程を更に備えることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項１６】
請求項１に記載の方法を用いて作製されるデバイス、ウェーハ、基板またはテンプレート。
【請求項１７】
エピタキシャル成長の無極性または半極性ＩＩＩ族窒化物の薄膜、デバイス、或いは基板の中の貫通転位密度を低減する方法であって、該方法が、
パターニングされたマスクを通してエッチングされたテンプレート材料の側壁からエピタキシャル材料を選択横方向エピタキシャル成長させるステップを備え、該ステップが
（１）前記テンプレート材料上に前記パターニングされたマスクを形成する工程と、
（２）前記テンプレート材料内に、側壁と該側壁の上部と１つ以上の底とを備えた１つ以上の溝または柱を形成するために、前記パターニングされたマスクの１つ以上の開口を通して前記テンプレート材料をエッチングする工程と、および
（３）前記１つ以上の底から垂直方向に成長するエピタキシャル材料が前記上部に到達する前に、前記エピタキシャル材料を前記上部から横方向に成長して合体させる工程と、
（４）前記（３）の成長と合体の工程の後に、前記１つ以上の開口を通して前記エピタキシャル材料を垂直方向に上方に成長させる工程と、
（５）前記（３）の成長と合体の工程の後に、前記パターニングされたマスクの上を横方向にエピタキシャル材料を成長させ、連続薄膜を形成し得る横方向成長材料を形成する工程と、を備えており、
上記工程（３）と（５）における成長は横方向成長技術を用いて行うことを特徴とする方法。
【請求項１８】
前記無極性または半極性ＩＩＩ族窒化物材料は、無極性ａ−｛１１−２０｝面、無極性ｍ−｛１−１００｝面、または半極性｛１０−１ｎ｝面ＩＩＩ窒化物材料であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
（ａ）柱、柱の間の溝、および柱の側壁を有するテンプレート材料と、
（ｂ）前記溝にまたがるブリッジ構造を形成する側壁の上の無極性または半極性材料と、
（ｃ）前記ブリッジ構造の上に成膜され、柱の上で横方向に広がる付加的な無極性または半極性材料と、
を備える無極性または半極性ＩＩＩ族窒化物デバイス。
【請求項２０】
前記テンプレート材料の上に成膜されるパターニングされたマスクをさらに備え、前記溝がエッチングされた溝であり、前記無極性または半極性材料が、前記パターニングされたマスクの窓の中に成膜され、前記パターニングされたマスクの上で横方向に広がることを特徴とする、請求項１９に記載のデバイス。
【請求項２１】
前記付加的な無極性または半極性材料が、合体した薄膜を形成することを特徴とする、請求項１９に記載のデバイス。
【請求項２２】
前記付加的な無極性または半極性材料は、実質的に無欠陥であることを特徴とする、請求項１９に記載のデバイス。
【請求項２３】
前記ブリッジ構造の上に成膜される付加的な無極性または半極性材料は、転位密度が１０10ｃｍ-2より低く、積層欠陥密度が３．８×１０5 ｃｍ-1より低いことを特徴とする、請求項１９に記載のデバイス。
【請求項２４】
前記無極性または半極性材料は、無極性ａ−｛１１−２０｝面、無極性ｍ−｛１−１００｝面、または半極性｛１０−１ｎ｝面ＩＩＩ窒化物材料であることを特徴とする、請求項１９に記載のデバイス。