窒化物系半導体の形成方法に関する。窒化物系半導体を成長させる技術が知られている。窒化物系半導体の1つであるGaNの結晶成長では、格子整合する基板が少ないために、サファイア基板などの基板上に成長させている。GaNを成長させるために、従来、基板とGaN層との間に、低温成長によるバッファ層を挿入する技術が知られている。【0003】しかしながら、上記のような低温バッファ層を用いた場合であっても、低減できる欠陥の密度には限界があり、さらに転位を低減するのは困難である。Overgrowth:ELOG)法によって転位を低減する技術が提案されている。4巻(1998年)の第53頁〜第58頁および第210頁〜第215頁などに開示されている。【0004】図29は、従来の選択横方向成長を用いた窒化物系半導体の形成方法を説明するための断面図である。base3を成長させる。2などからなるストライプ状(細長状)のマスク層104を形成する。rear,マスク層104上を横方向に成長する。この横方向成長によって、c軸方向に延びていた転位は横方向に曲げられるので、転位はGaN層105の上面付近には達しない。これにより、最終的に形成される平坦な上面を有するGaN層105の上面に到達する転位は、下地層を構成するGaN層103に比べて大幅に減少される。overgrowthaN層105の転位を低減することは可能であるが、結晶成長方向であるc軸がずれるという問題点があった。deviated.すなわち、GaN層105を選択横方向成長させる際に、GaN層105がマスク層104上を横方向に成長するとき、その成長層に応力がかかるため、成長層に歪みが発生する。このため、サファイア基板101に対して垂直な方向のc軸が、図29の矢印に示すように、最大で2°程度ずれる(傾く)という問題点があった。poor,その結果、素子特性が悪化するという問題点があった。【0007】そこで、従来、c軸のずれを抑制するために、図30に示すような方法が提案されている。GaN層113を形成する。マスク層114を選択成長マスクとして、下地となるGaN層113の凸部上にGaN層115を選択横方向成長させる。114と選択横方向成長されたGaN層115との間には空洞部120が形成されるので、GaN層115がマスク層114上を横方向成長する際に、GaN層115とマスク層114との接触面積が少なくなる。これにより、GaN層115がマスク層114上を横方向成長する際に、GaN層115に応力がかかりにくくなるので、GaN層115の歪みが緩和される。result,図30の矢印に示すように、c軸のずれを図29に示した従来例と比較して緩和することができる。【0008】しかしながら、図30に示した従来の提案された方法では、下地層としてのGaN層113の表面を凹凸形状にするために、GaN層113をエッチングする必要がある。この場合、GaN層113のエッチングには、長時間かかるため、プロセス時間が長くなるという問題点があった。【0009】また、図30に示した従来の提案された方法では、図31に示すように、GaN層115の横方向成長中に、転位116が途中で曲がり、表面まで到達しない。一部の転位116は曲がらずにそのまま表面に到達する。このため、従来の提案された方法では、転位をより低減するのは困難であるという問題点もあった。おいて、選択横方向成長される窒化物系半導体層の転位をより低減することである。【0012】この発明のさらにもう1つの目的は、長時間のエッチングプロセスを行うことなく、結晶性の良好な窒化物系半導体層を容易に形成することが可能な窒化物系半導体の形成方法を提供することである。【0013】この発明の他の目的は、上記の窒化物系半導体の形成方法において、窒化物系半導体の表面に達する転位をより有効に低減することである。マスク層上に横方向成長させる際に、マスク層の凹部上に空洞を有して窒化物系半導体層が形成される。c軸(結晶軸)のずれを抑制することができる。下地を、実質的に平坦な形状に形成することによって、従来のように窒化物系半導体などからなる下地に凹凸形状を形成するために長時間エッチングする必要がない。c軸(結晶軸)のずれを抑制することができる。その結果、長時間のエッチングプロセスを行うことなく、結晶性の良好な窒化物系半導体層を得ることができる。