JP2003209062A - 化合物半導体層の結晶成長方法及び半導体素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】結晶欠陥を有効に抑制して結晶性に優れた半導
体発光素子を形成するのに好適な化合物半導体層の結晶
成長方法を提供する。 【解決手段】閃亜鉛鉱構造化合物半導体基板に（１１
１）面、（１１１）面に対する傾斜が±１０°以内の
面、若しくはこれらと結晶学的に等価な面を選択成長基
準面として形成し、選択成長により前記選択成長基準面
からウルツ鉱構造の化合物半導体層を結晶成長させて
（１−１０１）面、（１−１０１）面に対する傾斜が±
１０°以内の面、若しくはこれらと結晶学的に等価な面
を形成させ、結晶性に優れた平坦な（１−１０１）面を
基板上に形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は閃亜鉛鉱構造化合物
半導体基板上にウルツ鉱構造の化合物半導体層を結晶成
長させる化合物半導体層の結晶成長方法及びその結晶成
長方法によって形成される半導体素子に関し、特に結晶
性に優れた半導体発光素子を形成するのに好適な化合物
半導体層の結晶成長方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】窒化ガリウム（ＧａＮ）はそのバンドギ
ャップが比較的大きいことから、青色光から紫外光にか
けての半導体発光素子、例えば発光ダイオードやレーザ
ーダイオードなどへの応用が期待されている。従来、窒
化ガリウム層は所要なサファイア基板の上に結晶成長に
よって形成されるのが一般的であり、例えば発光ダイオ
ードを形成する場合、サファイア基板上に、５１０℃で
形成された厚さ３０ｎｍの窒化ガリウム低温バッファ
層、１０２０℃で形成され珪素が添加された厚さ４μｍ
のｎ型窒化ガリウム層、１０２０℃で形成され珪素が添
加された厚さ０．１５μｍのｎ型Ａｌ_０．１５Ｇａ
_０．８５Ｎ層、８００℃で形成され亜鉛と珪素が添加さ
れた厚さ１００ｎｍのＩｎ_０．０６Ｇａ_０．９４Ｎ層、
１０２０℃で形成されマグネシウムが添加された厚さ
０．１５μｍのｐ型Ａｌ_０．１５Ｇａ_{０．８ ５}Ｎ層、及
び１０２０℃で形成されマグネシウムが添加された厚さ
０．５μｍのｐ型窒化ガリウム層を順次積層した構成と
なっているものが知られている（例えば、S. Nakamura:
J. Val. Sci. Technol. A, Vol. 13, No.3, P705 May/
Jun 1995参照）。この構造の発光ダイオードに対して
は、ｐ電極とｎ電極がそれぞれ取り付けられる構造とさ
れており、ｐ型窒化ガリウム層に対してニッケルと金の
2層からなるｐ電極が設けられ、ｎ型窒化ガリウム層に
対してチタンとアルミ二ウムの２層からなるｎ電極が設
けられている。

【０００３】このようなサファイア基板を用いて結晶成
長させた窒化ガリウム層には、他の基板上に形成したも
のに比べて表面の平坦性が良く結晶性に優れているとい
う利点がある。しかしながら、サファイア基板が導電性
を持たないことやへき開ができないことに起因する問題
点があり、さらにＧａＡｓなどのＩＩＩ−Ｖ族系化合物
半導体で培われてきたプロセス技術を利用できないと言
う問題点がある。

【０００４】そこで、ＩＩＩ−Ｖ族系化合物半導体で培
われてきたプロセス技術を利用するために、窒化ガリウ
ム層の結晶成長をＧａＡｓ基板などの閃亜鉛鉱構造化合
物半導体基板上で行うことが試みられている。例えば特
開平９−１９４２９９号公報に開示される窒化ガリウム
の結晶成長方法では、（１００）面に対して予め傾いた
表面を用い、その傾斜した表面に窒化ガリウム膜を形成
して各種発光素子を形成するための窒化ガリウム層を形
成する。このような傾斜した表面を利用することで、窒
化ガリウム膜の結晶性を（１００）面や（１１１）Ｂ面
に対して成膜する場合よりも良好なものにできるという
利点がある。また、同様に、（１００）基板に対して傾
斜した面を用いて閃亜鉛鉱構造化合物半導体基板上に窒
化ガリウム系化合物半導体層を形成する技術として、特
開平９−１９１１２８号公報に記載される技術が知られ
ている。

【０００５】更に、導電性があり且つへき開が可能なＧ
ａＡｓ基板上に良質な窒化ガリウム膜を形成するため
に、例えば特開平９−２５５４９６号公報に開示される
ように、基板表面にＧａ過剰面を形成する技術も知られ
る。このＧａ過剰面を形成する際には、Ｖ族元素を含む
原料を供給することもなく６００〜７００℃の低温で熱
処理を行う。この熱処理によって、後からＶ族原料を供
給した際には、ＧａＡｓの表面を十分に初期窒化するこ
とができ、平坦性に優れた窒化ガリウム層を結晶成長さ
せることが可能となる。

【０００６】また、半導体プロセス技術においては、最
も一般的なシリコン基板を用い、シリコン基板上に窒化
ガリウム層を結晶成長させる技術も知られており、（０
０１）面と数度の角度をなすシリコン基板上に異方性エ
ッチングを行い、[１、１、１]方向に窒化ガリウム系化
合物半導体層の[０、０、０、１]方向が配向するように
構成された平坦な窒化ガリウム系化合物半導体層の（１
−１０１）面を形成する技術も知られている（Proceedi
ngs 2001 Korea-Japan Joint Workshop on Advanced Se
miconductor Process and Equipments, pp.84-88）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】通常、窒化ガリウム系
化合物半導体を結晶成長させる場合には、（０００１）
面を利用することが行われているが、（０００１）面は
窒素原子を捉えるためのダングリングボンドの数として
は他の面、例えばＳ面（（１−１０１）面）よりもその
数が少なくなることが知られており、製造される半導体
発光素子の発光特性などは必ずしも十分ではないという
側面を有している。しかしながら、現状のプロセス技術
においては、Ｓ面（（１−１０１）面を基板上の平坦な
主面とすることは困難であり、Ｓ面（（１−１０１）面
は素子構造上、最終的には傾斜した面となってしまう。

【０００８】同様に、ＧａＡｓ基板などの閃亜鉛鉱構造
化合物半導体基板を用いた場合では、基板が導電性を有
し、且つへき開なども実現可能であるが、特開平９−１
９４２９９号公報や特開平９−１９１１２８号公報に開
示される技術にように、単に予め傾いた表面を結晶成長
の基準に用いる場合には、その傾いた角度で結晶面が決
定されてしまうため、逆に精度良く傾斜させなければデ
バイス特性にばらつきが発生するというような新たな問
題も発生する。

【０００９】また、特開平９−２５５４９６号公報に開
示されるようにＧａ過剰面を形成する技術では、表面平
坦性の改善策としては注目すべきではあるが、Ｇａ過剰
な領域が半導体発光素子に残存することもあり、製造さ
れる半導体発光素子の発光特性などが劣化するという問
題が発生する。

【００１０】前述のようにシリコン基板を用いて平坦な
窒化ガリウム系化合物半導体層の（１−１０１）面を形
成する技術では、窒化ガリウム層の成長初期段階におい
て、シリコン基板の表面に被着する原子がガリウム原子
か窒素原子かが特定されないと言う問題が発生する。す
なわち、シリコン基板上に堆積される窒化ガリウム系化
合物半導体の[０、０、０、１]方向では、窒化ガリウム
系化合物半導体は極性を有しているが、これに対してシ
リコン基板自体はダイヤモンド構造基板であり、その
[１、１、１]方向は無極性である。従って、無極性のシ
リコン基板上では堆積がガリウム原子か窒素原子のいず
れかから始まるかは特定されず、仮に異なる原子で堆積
が始まった結晶層同士が衝突した場合には、歪などが生
じて欠陥を生じ易くなる。

【００１１】そこで、本発明は上述の技術的な課題に鑑
み、結晶欠陥を有効に抑制して結晶性に優れた半導体発
光素子を形成するのに好適な化合物半導体層の結晶成長
方法の提供及びその化合物半導体層の結晶成長方法によ
って形成される半導体素子の提供を目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上述の技術的な課題を解
決するため、本発明の化合物半導体層の結晶成長方法
は、閃亜鉛鉱構造化合物半導体基板に（１１１）面、
（１１１）面に対する傾斜が±１０°以内の面、若しく
はこれらと結晶学的に等価な面を選択成長基準面として
形成し、選択成長により前記選択成長基準面からウルツ
鉱構造の化合物半導体層を結晶成長させて（１−１０
１）面、（１−１０１）面に対する傾斜が±１０°以内
の面、若しくはこれらと結晶学的に等価な面を形成させ
ることを特徴とする。

【００１３】本発明の化合物半導体層の結晶成長方法に
よれば、閃亜鉛鉱構造化合物半導体基板上にウルツ鉱構
造の化合物半導体層が結晶成長されるが、その成長方法
は選択成長によるものであり、その選択成長は選択成長
基準面から開始する。この選択成長基準面を閃亜鉛鉱構
造化合物半導体基板の（１１１）面、（１１１）面に対
する傾斜が±１０°以内の面、若しくはこれらと結晶学
的に等価な面に選ぶことで、選択成長を施すことで（１
−１０１）面、（１−１０１）面に対する傾斜が±１０
°以内の面、若しくはこれらと結晶学的に等価な面を有
するウルツ鉱構造の化合物半導体層を得ることができ
る。閃亜鉛鉱構造化合物半導体基板自体は、前述のよう
に極性を有する材料からなるため、欠陥密度を低減で
き、選択成長により形成される（１−１０１）面は表面
のダングリングボンド密度が高いため良質の結晶を堆積
させる。

【００１４】このような結晶面の選択によって結晶性に
優れた結晶層が得られることについて、例えば閃亜鉛鉱
構造化合物半導体基板としてＧａＡｓ基板を選び、ウル
ツ鉱構造の化合物半導体層としてＧａＮ層を形成する場
合を例にして説明すると、ＧａＡｓ基板の[１、１、１]
方向はＧａＮ層の[０、０、０、1]方向と平行に配向す
ることとなり、ＧａＡｓ基板の（１１１）面を選択成長
基準面としながら所要の選択成長を行った場合にはＧａ
Ａｓ基板の本来の主面[０、０、１]方向とＧａＮ層の
[１、−１、０、１]方向が約７度以下の傾斜角を以って
揃うことになる。従って、ＧａＡｓ基板の本来の主面
[０、０、１]方向と略同方向での結晶面の形成が可能で
あり、欠陥も少なく良質な結晶が得られる。

【００１５】また、本発明の半導体素子は、閃亜鉛鉱構
造化合物半導体基板に（１１１）面、（１１１）面に対
する傾斜が±１０°以内の面、若しくはこれらと結晶学
的に等価な面を選択成長基準面として形成し、選択成長
により前記選択成長基準面から結晶成長させて（１−１
０１）面、（１−１０１）面に対する傾斜が±１０°以
内の面、若しくはこれらと結晶学的に等価な面を有して
ウルツ鉱構造の化合物半導体層を形成し、前記ウルツ鉱
構造の化合物半導体層に第１の導電型層、第２の導電型
層、及び活性層を形成してなることを特徴とする。

【００１６】前述の本発明の化合物半導体層の結晶成長
方法によれば、結晶欠陥の少ない良質なウルツ鉱構造の
化合物半導体層が形成されるため、そのウルツ鉱構造の
化合物半導体層を用いて第１の導電型層、第２の導電型
層、及び活性層を形成することで、発光特性に優れた素
子などを形成することが可能である。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
ついて図面を参照しながら説明する。本発明にかかる化
合物半導体層の結晶成長方法は、閃亜鉛鉱構造化合物半
導体基板に（１１１）面、（１１１）面に対する傾斜が
±１０°以内の面、若しくはこれらと結晶学的に等価な
面を選択成長基準面として形成し、選択成長により前記
選択成長基準面からウルツ鉱構造の化合物半導体層を結
晶成長させて（１−１０１）面、（１−１０１）面に対
する傾斜が±１０°以内の面、若しくはこれらと結晶学
的に等価な面を形成させることを特徴とする。

【００１８】本発明に使用される基板は、閃亜鉛鉱構造
化合物半導体基板であり、例えば砒化ガリウム（ＧａＡ
ｓ）に代表されるようなＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体から
なるように構成することができ、更には閃亜鉛鉱構造化
合物半導体基板はbeta-SiC、BN、BP、AlP、AlAS、GaP、
GaAs、GaSb、beta-ZnS、ZnSe、ZnTe、beta-HgS、HgSe、
HgTe、InP、InAs、InSbから選ばれた材料の中の１つ若
しくは幾つかを組み合わせた構成であっても良い。ま
た、後述するようなへき開工程を含まない素子の製造方
法においては、ガラス基板や、シリコン基板、サファイ
ア基板などの各種基板上に、これらの閃亜鉛鉱構造化合
物層を積層させて基板を構成しても良い。

【００１９】このような閃亜鉛鉱構造化合物半導体基板
には、（１１１）面、（１１１）面に対する傾斜が±１
０°以内の面、若しくはこれらと結晶学的に等価な面を
選択成長基準面となるように加工を施す。基板の主面は
典型的には（００１）面を有し、このような主面を（０
０１）面とする閃亜鉛鉱構造化合物半導体基板を用いる
場合においては、（１１１）面を臨ませる目的で、異方
性エッチングなどの方法によって基板の主面に凹凸を形
成し、（００１）面に対して傾斜した段差部となって現
れる（１１１）面を形成することが可能である。このよ
うな（１１１）面は、エッチングのマスクを利用して選
択的な異方性エッチングを施すことで任意のパターンに
形成でき、そのマスクの形状を制御することで、凹凸の
凹部若しくは凸部はストライプ状若しくは多角形形状に
することも可能である。

【００２０】例えば、異方性エッチングなどの方法によ
って基板の主面に凹部を形成して、後述するように、そ
の側面を傾斜した（１１１）面とする場合では、その対
向する側面が（−１−１１）面となり、これら（１１
１）面と（−１−１１）面の双方から結晶成長を図った
場合では、これら（１１１）面と（−１−１１）面から
それぞれ成長した結晶同士がぶつかり合いこととなるこ
とから、一方の（１１１）面のみが開口部から臨むよう
な成長阻害膜が選択成長に先立って形成される。成長阻
害膜は、その膜上での結晶成長を阻害させるための膜で
あり、選択的に形成された開口部には成長阻害膜が存在
しないことから、所要の選択成長が行われる。この成長
阻害膜は、例えば酸化シリコン膜や窒化シリコン膜など
の絶縁膜からなるマスク材料が使用される。このマスク
の開口部の形状は、一例としてストライプ状とされる
が、へき開をしない素子の場合やへき開する場合であっ
てもへき開に問題が生じない形状とされていれば良く、
例えば曲線状、円形状、楕円形状、三角形状、五角形状
又は六角形状などの多角形形状、若しくはこれらの複合
体であっても良い。また、通常の半導体プロセスのよう
に、複数個の開口部を形成することが可能である。

【００２１】このように選択成長基準面となる面は（１
１１）面を中心に、（１１１）面に対する傾斜が±１０
°以内の面や、これらと結晶学的に等価な面も含まれ
る。正確に（１１１）面でなくとも実験結果等によれば
（１１１）面に対する傾斜が±１０°以内の面でも或る
程度同様な結晶成長が可能であり、このような傾斜した
基板や領域を用いても良い。また、これらと結晶学的に
等価な面（例えば（−１‐1‐1）面）も同様に含めて考
えることができる。

【００２２】このような選択成長のマスクとなる成長阻
害膜等を形成したところで、（１１１）面、（１１１）
面に対する傾斜が±１０°以内の面、若しくはこれらと
結晶学的に等価な面を成長阻害膜の開口部から臨ませな
がら選択的な結晶成長によってウルツ鉱構造の化合物半
導体層を結晶成長させる。選択成長させる化合物半導体
層としてはウルツ鉱型の結晶構造を有する窒化物半導
体、ＢｅＭｇＺｎＣｄＳ系化合物半導体、およびＢｅＭ
ｇＺｎＣｄＯ系化合物半導体などが好ましい。窒化物半
導体からなる結晶層としては、例えばＩＩＩ族系化合物
半導体を用いることができ、更には窒化ガリウム（Ｇａ
Ｎ）系化合物半導体、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）系化
合物半導体、窒化インジウム（ＩｎＮ）系化合物半導
体、窒化インジウムガリウム（ＩｎＧａＮ）系化合物半
導体、窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）系化合
物半導体を好ましくは形成することができ、特に窒化ガ
リウム系化合物半導体が好ましい。

【００２３】なお、本発明において、ＩｎＧａＮ、Ａｌ
ＧａＮ、ＧａＮなどは必ずしも、３元混晶のみ、２元混
晶のみの窒化物半導体を指すのではなく、例えばＩｎＧ
ａＮでは、ＩｎＧａＮの作用を変化させない範囲での微
量のＡｌ、その他の不純物を含んでいても本発明の範囲
であることはいうまでもない。また、Ｓ面に実質的に等
価な面とは、Ｓ面に対して５乃至６度の範囲で傾いた面
方位を含むものである。ここで本明細書中、窒化物とは
Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、ＴａをＩＩＩ族とし、Ｖ族にＮ
を含む化合物を指し、全体の１％以内若しくは１ｘ１０
^２０ｃｍ^３以下の不純物の混入を含む場合もある。

【００２４】この化合物半導体層の成長方法としては、
種々の気相成長法を挙げることができ、例えば有機金属
化合物気相成長法（ＭＯＣＶＤ（ＭＯＶＰＥ）法）や分
子線エピタキシー法（ＭＢＥ法）などの気相成長法や、
ハイドライド気相成長法（ＨＶＰＥ法）を用いることが
できる。その中でもＭＯＶＰＥ法によると、迅速に結晶
性の良いものが得られる。ＭＯＶＰＥ法では、Ｇａソー
スとしてＴＭＧ（トリメチルガリウム）、ＴＥＧ（トリ
エチルガリウム）、ＡｌソースとしてはＴＭＡ（トリメ
チルアルミニウム）、ＴＥＡ（トリエチルアルミニウ
ム）、Ｉｎソースとしては、ＴＭＩ（トリメチルインジ
ウム）、ＴＥＩ（トリエチルインジウム）などのアルキ
ル金属化合物が多く使用され、窒素源としてはアンモニ
ア、ヒドラジンなどのガスが使用される。また、不純物
ソースとしてはＳｉであればシランガス、Ｇｅであれば
ゲルマンガス、ＭｇであればＣｐ２Ｍｇ（シクロペンタ
ジエニルマグネシウム）、ＺｎであればＤＥＺ（ジエチ
ルジンク）などのガスが使用される。ＭＯＶＰＥ法で
は、これらのガスを例えば６００°Ｃ以上に加熱された
基板の表面に供給して、ガスを分解することにより、Ｉ
ｎＡｌＧａＮ系化合物半導体をエピタキシャル成長させ
ることができる。

【００２５】前述のように、（１１１）面を中心に、
（１１１）面に対する傾斜が±１０°以内の面や、これ
らと結晶学的に等価な面を選択成長の成長開始面である
選択成長基準面として選択成長を行った場合では、Ｓ面
（（１−１０１）面）、（１−１０１）面に対する傾斜
が±１０°以内の面、若しくはこれらと結晶学的に等価
な面を有するウルツ鉱構造の化合物半導体層が平坦な面
として現れる。Ｓ面はこのような選択成長した際に見ら
れる安定面であり、比較的得やすい面である。

【００２６】Ｓ面ついては、窒化ガリウム系化合物半導
体を用いて結晶層を構成した場合には、Ｓ面上、Ｇａか
らＮへのボンド数が２または３とＣ−面の次に多くな
る。ここでＣ−面はＣ＋面の上には事実上得ることがで
きないので、Ｓ面でのボンド数は最も多いものとなる。
例えば、Ｃ＋面を主面に有するサファイア基板に窒化物
を成長した場合、一般にウルツ鉱型の窒化物の表面はＣ
＋面になるが、上述に如き選択成長を利用することで平
坦なＳ面を安定して形成することができ、Ｃ＋面に平行
な面では脱離しやすい傾向をもつＮのボンドがＧａから
一本のボンドで結合しているのに対し、Ｓ面では少なく
とも一本以上のポンドで結合することになる。従って、
実効的にV/III 比が上昇することになり、積層構造の結
晶性の向上に有利である。また、Ｓ面自体は選択成長基
準面と異なる方位であることから、転位がＳ面に対して
曲がることにもなり、欠陥の低減にも有利となる。ま
た、選択成長のマスクも基板転位の低減に寄与する。

【００２７】また、化合物半導体層を選択成長させる開
始面としては、極性を有する閃亜鉛鉱構造化合物半導体
基板が用いられることから、その上に化合物半導体層を
積層する場合には該極性に起因する原子の整列が起こ
り、結晶の規則性を高めて欠陥密度を低く抑えることが
できる。即ち、無極性のシリコン基板と対比してみる
と、堆積がガリウム原子か窒素原子のいずれかから始ま
るかは特定されず、仮に異なる原子で堆積が始まった結
晶層同士が衝突した場合には歪などが生じて欠陥を生じ
易くなると言う問題がシリコン基板では発生していた
が、そのような問題は異なる原子が層毎に積層され表面
に極性を有する閃亜鉛鉱構造化合物半導体基板では発生
しないことになる。

【００２８】選択成長させるウルツ鉱型の結晶構造を有
する化合物半導体層には、素子を例えば発光素子として
機能させるために、第１導電型半導体層、活性層、およ
び第２導電型半導体層が積層される。第１導電型半導体
層は下層の化合物半導体層と連続的に形成しても良い。
第１導電型半導体層、活性層、および第２導電型半導体
層において、第１導電型はｐ型又はｎ型であり、第２導
電型はその反対の導電型である。例えば結晶層をシリコ
ンドープの窒化ガリウム系化合物半導体層によって構成
した場合では、ｎ型半導体層をシリコンドープの窒化ガ
リウム系化合物半導体層によって構成し、その上にＩｎ
ＧａＮ層を活性層として形成し、さらにその上にｐ型半
導体層としてマグネシウムドープの窒化ガリウム系化合
物半導体層を形成してダブルヘテロ構造を形成すること
ができる。活性層であるＩｎＧａＮ層をＡｌＧａＮ層で
挟む構造や片側だけにＡｌＧａＮ層を形成する構造とす
ることも可能である。また、活性層は単一のバルク活性
層で構成することも可能であるが、単一量子井戸（ＳＱ
Ｗ）構造、二重量子井戸（ＤＱＷ）構造、多重量子井戸
（ＭＱＷ）構造などの量子井戸構造を形成したものであ
っても良い。量子井戸構造には必要に応じて量子井戸の
分離のために障壁層が併用される。活性層をＩｎＧａＮ
層とした場合には、特に製造工程上も製造し易い構造と
なり、素子の発光特性を良くすることができる。さらに
このＩｎＧａＮ層は、窒素原子の脱離しにくい構造であ
るＳ面の上での成長では特に結晶化しやすくしかも結晶
性も良くなり、発光効率を上げることが出来る。

【００２９】なお、窒化物半導体はノンドープでも結晶
中にできる窒素空孔のためにｎ型となる性質があるが、
通常Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｅなどのドナー不純物を結晶成長中
にドープすることで、キャリア濃度の好ましいｎ型とす
ることができる。また、窒化物半導体をｐ型とするに
は、結晶中にＭｇ、Ｚｎ、Ｃ、Ｂｅ、Ｃａ、Ｂａなどの
アクセプター不純物をドープすることによって得られる
が、高キャリア濃度のｐ層を得るためには、アクセプタ
ー不純物のドープ後、窒素、アルゴンなどの不活性ガス
雰囲気で４００℃以上でアニーリングを行うことが好ま
しく、電子線照射などにより活性化する方法もあり、マ
イクロ波照射、光照射などで活性化する方法もある。

【００３０】第１導電型半導体層と第２導電型半導体層
には、ｎ側電極（若しくはｎ電極）とｐ側電極（ｐ電
極）が形成される。ｎ側電極としてはＴｉ／Ａｌ／Ｐｔ
／Ａｕなどの金属材料を蒸着したり、或いはＩＴＯなど
の透明電極を形成しても良い。ｐ側電極は例えばＮｉ／
Ｐｔ／ＡｕまたはＮｉ（Ｐｔ）／Ｐｔ／Ａｕの積層構造
としたり、或いは薄いＮｉ膜を接触抵抗を下げるための
コンタクトメタルとしながらＡｇやアルミニウムなどの
薄膜で電極層を形成しても良い。複数のレーザー素子の
間でｐ電極またはｎ電極の一方は共通化することもで
き、これらの電極層は一般的に各電極は多層の金属膜を
蒸着などによって被着して形成されるが、素子ごとに区
分するためにフォトリソグラフィーを用いてリフトオフ
などにより微細加工することができる。

【００３１】本発明の化合物半導体層の結晶成長方法を
用いて半導体素子を形成する場合、特に半導体レーザー
素子を形成する場合には、ストライプ状の結晶成長部の
端面などに共振器が形成される。よく知られているよう
に、共振器は結晶のへき開によって形成することがで
き、一例としてはストライプ状の開口部の長手方向に実
質的に垂直な面に共振面をへき開などによって形成する
ことができる。この場合において、（１１１）面を選択
成長基準面として選択成長された化合物半導体層の（１
−１２０）面は、閃亜鉛鉱構造化合物半導体基板の（１
−１０）面と平行となり、共に結晶面で割る場合に極め
て有効とされる。なお、へき開によって共振面を形成し
ない場合でもエッチング法などによって共振面を形成し
ても良い。

【００３２】また、本発明の化合物半導体層の結晶成長
方法により形成される半導体レーザー素子を複数個配列
させるように形成することで、表示装置や照明装置を構
成することができる。このような半導体レーザー素子を
複数個配列させた表示装置においては、高密度に発光素
子を配置することができ、電極の共通化による製造の容
易性も向上する。また、単色の発光による表示装置に限
らず、多色の発光による表示装置を構成することも可能
である。

【００３３】以下、本発明を各実施形態を参照しながら
更に詳細に説明する。なお、本発明の化合物半導体層の
結晶成長方法は、その要旨を逸脱しない範囲で変形、変
更などが可能であり、本発明は以下の各実施形態に限定
されるものではない。

【００３４】[第１の実施形態]本実施形態の化合物半導
体層の結晶成長方法は、閃亜鉛鉱構造化合物半導体基板
の例として（００１）面を主面とするＧａＡｓ基板を使
用し、その上に積層する化合物半導体層をＧａＮ層とす
る例である。

【００３５】図１の（ａ）に示すように、（００１）面
を主面１１ａとするＧａＡｓ基板１１が用意される。こ
のＧａＡｓ基板１１は閃亜鉛鉱構造化合物半導体基板の
一例であり、図１に示す断面１１ｃが（１−１０）面と
され、後述するようなへき開工程で結晶のへき開を行う
場合には、当該（１−１０）面をへき開面とすることが
でき、容易にへき開をすることができる。なお、図１の
（ｂ）は基板の主面の面方位と断面の面方位を図示した
ものであり、明細書本文のマイナス記号はバー記号で図
示している。なお、本実施形態では、（００１）面を主
面１１ａとするＧａＡｓ基板１１が閃亜鉛鉱構造化合物
半導体基板として用いられるが、これに限らず、（１０
０）面に対する傾斜が±１５°以内の面、若しくはこれ
らと結晶学的に等価な面を主面とするような閃亜鉛鉱構
造化合物半導体基板、例えば傾斜基板等を用いても良
い。

【００３６】次に、ＧａＡｓ基板１１の主面１１ａ全面
にフォトレジスト膜を形成し、そのフォトレジスト膜を
ストライプ状の開口パターンとなるように選択的に露光
し現像する。次に異方性エッチングを行って、フォトレ
ジスト膜の開口部の底部に臨むＧａＡｓ基板１１の主面
１１aを削り、図２に示すような凹部１２をＧａＡｓ基
板１１の主面１１ａに形成する。凹部１２の形状は約４
５度に傾いた一対の傾斜側面と底面を伴う構造とされ、
一対の傾斜側面はそれぞれ[−１、−１、１]方向と
[１、１、１]方向の面方位を有しており、[１、１、１]
方向の面方位を有する（１１１）面及び[−１、−１、
１]方向の面方位を有する（−１−１１）面が上側から
見ると帯状に延長され、その帯状の（１１１）面が所定
のピッチで平行に並べられたパターンを形成する。な
お、本実施形態では、異方性エッチングを底面が残るよ
うな形状で終了させているが、更に深くエッチングして
底面を無くして断面Ｖ字状としたり、エッチングの種類
を変えたり、或いは傾斜基板を用いることで、一対の傾
斜側面が対称に現れないように制御することも可能であ
る。

【００３７】次に、凹部１２が形成されたＧａＡｓ基板
１１の主面１１ａ全面に薄いシリコン酸化膜が気相成長
法などによって成長阻害膜１３として形成される。この
成長阻害膜１３は凹部１２内の一対の傾斜側面及び底面
にも沿って形成され、この凹部１２の内部を一旦被覆す
る。続いて、成長阻害膜１３上にフォトレジスト膜が形
成され、該フォトレジスト膜をストライプ状の開口パタ
ーンとなるように選択的に露光し現像する。この開口パ
ターンは、各（１１１）面が開口してフォトレジスト膜
の底部に（１１１）面が露出するようなパターンとされ
る。すなわち、その帯状の（１１１）面が所定のピッチ
で平行に並べられた繰り返しパターンとなっていること
から、フォトレジスト膜の開口部も帯状のものが所定の
ピッチで平行に並べられた繰り返しパターンとなる。フ
ォトレジスト膜の選択的な露光及び現像によって、フォ
トレジスト膜の開口部の底部には成長阻害膜１３の表面
が臨み、その成長阻害膜１３をエッチングにより選択的
に除去して、（１１１）面からなる選択成長基準面１４
を形成する。ここで形成される選択成長基準面１４は本
実施形態では（１１１）面であるが、これに限定され
ず、（１１１）面に対する傾斜が±１０°以内の面やこ
れらと結晶学的に等価な面であっても良い。

【００３８】次に、図４に示すように、選択成長によっ
てウルツ鉱型結晶構造の化合物半導体層としてシリコン
ドープのｎ型ＧａＮコンタクト層１５を形成する。この
シリコンドープのｎ型ＧａＮコンタクト層１５は、選択
成長基準面１４である（１１１）面から選択的に成長
し、仮に原料ガスが成長阻害膜１３上に堆積された場合
でも容易に該成長阻害膜１３上では蒸発してしまう。こ
のシリコンドープのｎ型ＧａＮコンタクト層１５は略断
面正三角形状を維持するように成長し、基板主面の法線
方向から見た場合では図示の断面に垂直な方向を長手方
向とする帯状のパターンに成長する。

【００３９】図５はさらにシリコンドープのｎ型ＧａＮ
コンタクト層１５の成長が進んだ状態を示しており、略
断面正三角形状のシリコンドープのｎ型ＧａＮコンタク
ト層１５の一部はその高さ（基板主面の法線方向の位
置）が成長阻害膜１３を越えたところで、該成長阻害膜
１３の上にも延在される。その結果、シリコンドープの
ｎ型ＧａＮコンタクト層１５の基板主面の上側には、平
坦で比較的に大きな（１−１０１）面（即ちＳ面）１５
ｓが現れる。また、シリコンドープのｎ型ＧａＮコンタ
クト層１５の底面側は（０００１）面とされ、ｎ型Ｇａ
Ｎコンタクト層１５の（０００１）面と（１−１０１）
面とで稜線が形成される。

【００４０】更に選択成長を続けることで、（１−１０
１）面１５ｓがさらに成長し、隣接するシリコンドープ
のｎ型ＧａＮコンタクト層１５同士が統合して行き、図
６の（ａ）に示すように平坦な１つの面を構成するよう
に大きく結晶成長する。本例では（１１１）面側に対向
する傾斜側面の（−１−１１）面上には空洞部が形成さ
れるが、必ずしも空洞部を構成しなくとも良い。

【００４１】図６の（ｂ）に示すように、シリコンドー
プのｎ型ＧａＮコンタクト層１５の（１−１０１）面は
ＧａＡｓ基板１１の（００１）面と略７度程度の角度差
を持っているだけであり、このためＧａＡｓ基板１１の
主面とほぼ揃った面を有するシリコンドープのｎ型Ｇａ
Ｎコンタクト層１５が形成される。なお、図６の（ｂ）
は図６の（ａ）の断面１１ｃにおける面方位を示す図で
あり、図６の（ｂ）で該断面１１ｃに垂直なＧａＡｓ基
板の面方位[１、−１、０]方向とＧａＮの[１-１２０]
方向は一致する。

【００４２】次に、シリコンドープのｎ型ＧａＮコンタ
クト層１５の（１−１０１）面を基礎として、図７に示
すように、半導体レーザーなどの発光素子として機能さ
せるための各半導体層を順次積層する。先ず、シリコン
ドープのｎ型ＧａＮコンタクト層１５上には、ｎ型Ａｌ
ＧａＮクラッド層１６が形成され、そのｎ型ＡｌＧａＮ
クラッド層１６上にはｎ型ＧａＮガイド層１７が形成さ
れる。ｎ型ＧａＮガイド層１７上にはＩｎＧａＮ／Ｇａ
Ｎからなる多重量子井戸（ＭＱＷ）層１８が形成され、
この多重量子井戸（ＭＱＷ）層１８上にはｐ型ＡｌＧａ
Ｎ層１９が形成され、該ｐ型ＡｌＧａＮ層１９の上にｐ
型ＧａＮガイド層２０が形成される。このｐ型ＧａＮガ
イド層２０の上にはｐ型ＡｌＧａＮクラッド層２１、及
びｐ型ＧａＮコンタクト層２２が形成される。

【００４３】このような各化合物半導体層を形成した
後、例えばレーザー発振の共振面を形成する目的でへき
開が行われる。へき開は結晶構造体を所定の結晶面に沿
って割ることであり、本実施形態では図７の点線で示す
へき開線３０がＧａＡｓ基板の面方位[１、−１、０]方
向とＧａＮの[１-１２０]方向が平行に配向したそれぞ
れＧａＡｓ基板の（１−１０）面とＧａＮ系半導体層の
（１−１２０）面であり、図８に示すように、これらの
面で同時のへき開が容易に行われる。

【００４４】次に、図９に示すように、ＧａＡｓ基板１
１及びマスク材として機能した成長阻害膜１３が除去さ
れる。これらＧａＡｓ基板１１と成長阻害膜１３の除去
には、エッチング法や、研磨法、レーザーアブレーショ
ンなどの各種の手法を用いることができる。

【００４５】成長阻害膜１３は凹部１２に形成した凹凸
のある表面を有しており、その成長阻害膜１３を除去し
た後のｎ型ＧａＮコンタクト層１５の裏面も、該成長阻
害膜１３の形状を反映して凹凸を有した形状となる。そ
こで、本実施形態においては、ｎ型ＧａＮコンタクト層
１５の裏面が研磨されて、図１０に示すように、ｎ型Ｇ
ａＮコンタクト層１５の裏面が平坦面とされる。この裏
面の平坦化の後、素子分離やｐ電極、ｎ電極の形成が行
われて、半導体発光素子が形成される。

【００４６】以上の如き、本実施形態の化合物半導体層
の結晶成長方法によれば、ＧａＡｓ基板１１自体は、前
述のように極性を有する材料からなるため、欠陥密度を
低減できる。また、選択成長により形成される（１−１
０１）面は表面のダングリングボンド密度が高いことか
ら、良質の結晶を堆積させることができ、しかも（１−
１０１）面は平坦な面を構成することから、各種の化合
物半導体層を積層して素子を形成する場合に有利であ
る。

【００４７】また、前述の結晶面の選択からは、選択成
長のマスクの間で臨むＧａＡｓ基板１１の（１１１）面
は基板の主面の法線方向でみた場合には傾斜した面であ
り、この傾斜した（１１１）面を結晶成長の開始面であ
る選択成長基準面１４とすることで、基板転位の低減を
図ることも可能である。さらに、ＧａＡｓ基板の面方位
[１、−１、０]方向とＧａＮの[１-１２０]方向が平行
に配向したそれぞれＧａＡｓ基板の（１−１０）面とＧ
ａＮ系半導体層の（１−１２０）面をへき開面とするこ
とで、これらの面が平行であることから、容易にへき開
作業を進めることができ、良好な共振面を形成すること
が可能である。

【００４８】[第２の実施形態]図１１は、前述の化合物
半導体層の結晶成長方法を用いて形成した半導体発光素
子の一例を示す図である。この半導体発光素子は、レー
ザー素子であり、前述のへき開面５１を共振面に有する
素子である。

【００４９】シリコンドープのｎ型ＧａＮコンタクト層
４２は選択成長基準面から成長した化合物半導体膜であ
り、そのｎ型ＧａＮコンタクト層４２の上面は（１−１
０１）面とされる。この（１−１０１）面を介して連続
するようにｎ型ＡｌＧａＮクラッド層４３が形成され、
そのｎ型ＡｌＧａＮクラッド層４３上にはｎ型ＧａＮガ
イド層４４が形成される。ｎ型ＧａＮガイド層４４上に
はＩｎＧａＮ／ＧａＮからなる多重量子井戸（ＭＱＷ）
層４５が形成され、この多重量子井戸（ＭＱＷ）層４５
上にはｐ型ＡｌＧａＮ層４６が形成され、該ｐ型ＡｌＧ
ａＮ層４６の上にｐ型ＧａＮガイド層４７が形成され
る。このｐ型ＧａＮガイド層４７の上にはｐ型ＡｌＧａ
Ｎクラッド層４８、及び例えばマグネシウムドープとさ
れるｐ型ＧａＮコンタクト層４９が形成される。

【００５０】また、ｎ型ＧａＮコンタクト層４２の裏面
には、ｎ電極４１が形成され、ｐ型ＧａＮコンタクト層
４９の上にはｐ電極５０が形成される。ここでｎ電極４
１としてはＴｉ／Ａｌ／Ｐｔ／Ａｕなどの金属材料を蒸
着したり、或いはＩＴＯなどの透明電極を形成しても良
い。ｐ電極５０は例えばＮｉ／Ｐｔ／ＡｕまたはＮｉ
（Ｐｔ）／Ｐｔ／Ａｕの積層構造としたり、或いは薄い
Ｎｉ膜を接触抵抗を下げるためのコンタクトメタルとし
ながらＡｇやアルミニウムなどの薄膜で電極層を形成し
ても良い。

【００５１】このような本実施形態に半導体発光素子に
おいては、ウルツ鉱型の化合物半導体層として形成され
るＧａＮ層が極めて良好な結晶性を有していることか
ら、その発光特性が改善され、その寿命も長くさせるこ
とができる。また、前述のように、ＧａＡｓ基板の（１
−１０）面とＧａＮ系半導体層の（１−１２０）面を同
時にへき開したへき開面５１を共振面とすることから、
その製造も容易であり、へき開を用いた精度の高い共振
面が当該半導体発光素子のレーザ発振に寄与することに
なる。

【００５２】なお、本実施形態では、半導体素子を半導
体レーザーなどの半導体発光素子としたが、これに限定
されず、半導体素子をトランジスタ、受光素子、その他
の機能素子としても良い。また、半導体発光素子も発光
ダイオードなどであっても良い。

【００５３】

【発明の効果】上述の本発明の化合物半導体層の結晶成
長方法によれば、閃亜鉛鉱構造化合物半導体基板自体
は、前述のように極性を有する材料からなるため、欠陥
密度を低減できる。また、選択成長により形成される
（１−１０１）面は表面のダングリングボンド密度が高
いことから、良質の結晶を堆積させることができ、しか
も（１−１０１）面は平坦な面を構成することから、各
種の化合物半導体層を積層して素子を形成する場合に有
利である。

【００５４】また、前述の結晶面の選択からは、選択成
長のマスクの間で臨む閃亜鉛鉱構造化合物半導体基板の
（１１１）面は基板の主面の法線方向でみた場合には傾
斜した面であり、この傾斜した（１１１）面を結晶成長
の開始面である選択成長基準面とすることで、基板転位
の低減を図ることも可能である。さらに、閃亜鉛鉱構造
化合物半導体基板の面方位[１、−１、０]方向とＧａＮ
の[１-１２０]方向が平行に配向したそれぞれ閃亜鉛鉱
構造化合物半導体基板の（１−１０）面とＧａＮ系半導
体層の（１−１２０）面をへき開面とすることで、これ
らの面が平行であることから、容易にへき開作業を進め
ることができ、レーザー素子を形成する場合に良好な共
振面を形成することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施形態の化合物半導体層の
結晶成長方法にかかる工程斜視断面図であって、（ａ）
はＧａＡｓ基板を示す工程斜視断面図であり、（ｂ）は
その断面における面方位を示す図である。

【図２】 本発明の第１の実施形態の化合物半導体層の
結晶成長方法にかかる工程斜視断面図であって、ＧａＡ
ｓ基板上に凹部を形成した工程を示す工程斜視断面図で
ある。

【図３】 本発明の第１の実施形態の化合物半導体層の
結晶成長方法にかかる工程斜視断面図であって、成長阻
害膜を形成したところを示す工程斜視断面図である。

【図４】 本発明の第１の実施形態の化合物半導体層の
結晶成長方法にかかる工程斜視断面図であって、成長阻
害膜をマスクとして選択成長をしているところを示す工
程斜視断面図である。

【図５】 本発明の第１の実施形態の化合物半導体層の
結晶成長方法にかかる工程斜視断面図であって、前記選
択成長を進めた段階の工程斜視断面図である。

【図６】 本発明の第１の実施形態の化合物半導体層の
結晶成長方法にかかる工程斜視断面図であって、選択成
長により平坦面を形成したところを示す工程斜視断面図
である。

【図７】 本発明の第１の実施形態の化合物半導体層の
結晶成長方法にかかる工程斜視断面図であって、窒化ガ
リウム系半導体層を積層したところを示す工程斜視断面
図である。

【図８】 本発明の第１の実施形態の化合物半導体層の
結晶成長方法にかかる工程斜視断面図であって、へき開
工程を示す工程斜視断面図である。

【図９】 本発明の第１の実施形態の化合物半導体層の
結晶成長方法にかかる工程斜視断面図であって、基板及
び成長阻害膜の除去工程を示す工程斜視断面図である。

【図１０】 本発明の第１の実施形態の化合物半導体層
の結晶成長方法にかかる工程斜視断面図であって、窒化
ガリウム系半導体層の裏面側の研磨工程を示す工程斜視
断面図である。

【図１１】 本発明の第２の実施形態の半導体発光素子
の斜視断面図である。

【符号の説明】

１１ ＧａＡｓ基板 １２ 凹部 １３ 成長阻害膜 １４ 選択成長基準面 １５、４２ ｎ型ＧａＮコンタクト層 １６、４３ ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層 １７、４４ ｎ型ＧａＮガイド層 １８、４５ 多重量子井戸（ＭＱＷ）層 １９、４６ ｐ型ＡｌＧａＮ層 ２０、４７ ｐ型ＧａＮガイド層 ２１、４８ ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層 ２２、４９ ｐ型ＧａＮコンタクト層 ４１ ｎ電極 ５０ ｐ電極 ５１ へき開面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4G077 AA03 BE15 DB01 DB08 ED05 ED06 HA02 5F045 AA04 AA05 AB14 AB17 AC07 AC12 AF02 AF04 AF06 AF13 BB12 CA12 DA53 DB02 HA02 5F073 AA45 AA51 AA55 AA74 AA89 BA09 CA02 CA07 CA17 CB02 CB04 CB05 DA05 DA16 DA21 DA32 DA35 EA28 EA29

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 閃亜鉛鉱構造化合物半導体基板に（１１
   １）面、（１１１）面に対する傾斜が±１０°以内の
   面、若しくはこれらと結晶学的に等価な面を選択成長基
   準面として形成し、選択成長により前記選択成長基準面
   からウルツ鉱構造の化合物半導体層を結晶成長させて
   （１−１０１）面、（１−１０１）面に対する傾斜が±
   １０°以内の面、若しくはこれらと結晶学的に等価な面
   を形成させることを特徴とする化合物半導体層の結晶成
   長方法。
2. 【請求項２】 前記（１−１０１）面若しくはこれと結
   晶学的に等価な面は平坦な面とされることを特徴とする
   請求項１記載の化合物半導体層の結晶成長方法。
3. 【請求項３】 前記選択成長基準面においては選択成長
   するウルツ鉱構造の化合物半導体層の［０，０，０，
   １］方向が前記閃亜鉛鉱構造化合物半導体基板の［１，
   １，１］方向に配向することを特徴とする請求項１記載
   の化合物半導体層の結晶成長方法。
4. 【請求項４】 前記選択成長基準面が前記閃亜鉛鉱構造
   化合物半導体基板の（１１１）面若しくは（１１１）面
   に対する傾斜が±１０°以内の面、若しくはこれらと結
   晶学的に等価な面であることを特徴とする請求項１記載
   の化合物半導体層の結晶成長方法。
5. 【請求項５】 前記閃亜鉛鉱構造化合物半導体基板の選
   択成長の際の主面は、（１００）面、（１００）面に対
   する傾斜が±１５°以内の面、若しくはこれらと結晶学
   的に等価な面であることを特徴とする請求項１記載の化
   合物半導体層の結晶成長方法。
6. 【請求項６】 前記閃亜鉛鉱構造化合物半導体基板の選
   択成長が施される面は、凹凸が形成された面であること
   を特徴とする請求項１記載の化合物半導体層の結晶成長
   方法。
7. 【請求項７】 前記凹凸は前記閃亜鉛鉱構造化合物半導
   体基板の主面に対して選択的な異方性エッチングを施す
   ことで形成されることを特徴とする請求項６記載の化合
   物半導体層の結晶成長方法。
8. 【請求項８】 前記凹凸の凹部若しくは凸部はストライ
   プ状若しくは多角形形状に形成されることを特徴とする
   請求項６記載の化合物半導体層の結晶成長方法。
9. 【請求項９】 前記選択成長は前記選択成長基準面以外
   を覆う成長阻害膜を用いることを特徴とする請求項１記
   載の化合物半導体層の結晶成長方法。
10. 【請求項１０】 前記選択成長により形成される前記ウ
    ルツ鉱構造の化合物半導体層は、前記閃亜鉛鉱構造化合
    物半導体基板の主面の全部若しくは一部を被覆するよう
    に形成されることを特徴とする請求項１記載の化合物半
    導体層の結晶成長方法。
11. 【請求項１１】 前記閃亜鉛鉱構造化合物半導体基板は
    ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体からなることを特徴とする請
    求項１記載の化合物半導体層の結晶成長方法。
12. 【請求項１２】 前記閃亜鉛鉱構造化合物半導体基板は
    beta-SiC、BN、BP、AlP、AlAS、GaP、GaAs、GaSb、beta
    -ZnS、ZnSe、ZnTe、beta-HgS、HgSe、HgTe、InP、InA
    s、及びInSbから選ばれた材料の１つ若しくは組み合わ
    せより構成されることを特徴とする請求項１記載の化合
    物半導体層の結晶成長方法。
13. 【請求項１３】 前記選択成長基準面がＩＩＩ族原子か
    らなる面によって構成されることを特徴とする請求項１
    記載の化合物半導体層の結晶成長方法。
14. 【請求項１４】 前記ウルツ鉱構造の化合物半導体層は
    窒化物化合物半導体層であることを特徴とする請求項１
    記載の化合物半導体層の結晶成長方法。
15. 【請求項１５】 前記窒化物化合物半導体層は窒化ガリ
    ウム系化合物半導体層であることを特徴とする請求項１
    ４記載の化合物半導体層の結晶成長方法。
16. 【請求項１６】 閃亜鉛鉱構造化合物半導体基板に（１
    １１）面、（１１１）面に対する傾斜が±１０°以内の
    面、若しくはこれらと結晶学的に等価な面を選択成長基
    準面として形成し、選択成長により前記選択成長基準面
    から結晶成長させて（１−１０１）面、（１−１０１）
    面に対する傾斜が±１０°以内の面、若しくはこれらと
    結晶学的に等価な面を有してウルツ鉱構造の化合物半導
    体層を形成し、前記ウルツ鉱構造の化合物半導体層に第
    １の導電型層、第２の導電型層、及び活性層を形成して
    なることを特徴とする半導体素子。
17. 【請求項１７】 前記活性層からは光が取り出されるこ
    とを特徴とする請求項１６記載の半導体素子。
18. 【請求項１８】 前記前記ウルツ鉱構造の化合物半導体
    層はへき開され、そのへき開面が共振器端面として用い
    られることを特徴とする請求項１６記載の半導体素子。