长度来确定。例如，凸部11均匀地配置在蓝宝石基板10的整个面上。凸部11的长度优选长边方向的长度为短边方向的长度的2倍以上。
[0035]如图4Α及图4Β所示，凸部11形成为俯视下为长条形状。另外，如图4Α及图4Β所示，凸部11的长边方向的两端各自可以形成为大致相同形状，可以形成为俯视下各自为半圆形状。并且，如图4D及图4Ε所示，凸部11在短边方向上的截面(与短边方向平行的截面)的上部可以呈非平面的尖突形状(作为“尖突形状”，如图4D及图4Ε所示，可以例示出具有曲率的变化呈不连续的部分(角部)的形状)。S卩，关于短边方向的截面形状，凸部11可以形成为从高度的规定位置朝向顶部形成锐角的三角形顶部。
[0036]在此，凸部11的截面形状为梯形等具有上平面的形状的情况下，氮化物半导体也会从其上平面(c面)开始生长。并且，从该上表面开始生长的氮化物半导体在横向上几乎不生长，因此导致在生长方向上产生的多个位错不收敛，氮化物半导体表面的位错密度增大。另一方面，如上所述在凸部11的截面形状中不存在上平面的情况下，从凸部11的上部开始的生长被抑制而氮化物半导体在横向上生长。因此，该凸部11使得在生长方向上产生的多个位错收敛，位错密度降低。
[0037]另外，在晶体生长中，比较稳定的结晶面趋于以小面的方式出现，六方晶的氮化物半导体(例如GaN)以从氮化物半导体的a面略微倾斜的面作为小面进行晶体生长。因此，凸部11的长边方向的前端俯视下为半圆形状时，可以使各小面以大致均等的宽度生长，可以使氮化物半导体朝向该半圆的中心附近接合。另外，凸部11的长边方向的长度优选为短边方向的长度的2倍以上，由此，如后所述可以使由蓝宝石基板10的c面区域(未形成凸部11的平坦的区域)产生的位错在横向上行进，可以减少在氮化物半导体的表面上出现的贯通位错的数量。另外，凸部11的长边方向的长度优选不要过长以便从凸部11的两侧生长的氮化物半导体容易在凸部11上接合。具体而言，凸部11的长边方向的长度优选为短边方向的长度的20倍以下，进一步优选为10倍以下。从其他观点出发，凸部11的长边方向的长度优选为至少从蓝宝石基板10的一端不会到达另一端程度的长度，进一步优选从氮化物半导体元件的一端不会到达另一端程度的长度。
[0038]如图3所示，凸部11在俯视下其长条形状的长边方向的外缘(与外缘的长边方向大致平行的部分)适宜向第1方向延伸。该第1方向是指相对于上述蓝宝石基板10的a面(参照图2)成-10°?+10°的角度的范围内的方向。需要说明的是，此处的a面可以为与ai轴、a 2轴、a 3轴中任一轴正交的a面。
[0039]如此，通过在蓝宝石基板10上形成凸部11，如图5A的虚线箭头所示，在氮化物半导体的晶体生长时，氮化物半导体主要从蓝宝石基板10的C面(未形成凸部11的平坦面)开始生长，因此可以使其在横向上也生长从而在凸部11汇合(从蓝宝石基板的不同部分生长出的氮化物半导体彼此在凸部11上接合)。
[0040]返回图1对氮化物半导体元件1的构成继续说明。缓冲层20用于缓冲蓝宝石基板10与在该蓝宝石基板10上生长的氮化物半导体的晶格常数差。缓冲层20形成在蓝宝石基板10与氮化物半导体层30之间。该缓冲层20例如由A1N构成。如后所述，缓冲层20可以通过在氮化物半导体元件用基板的制造方法的缓冲层形成工序中例如在规定条件下进行溅射来形成。缓冲层20例如为如图1所示的覆盖蓝宝石基板10的层状，也可以在一部分露出蓝宝石基板10。
[0041]在氮化物半导体元件1为LED芯片等发光元件的情况下，氮化物半导体层30构成发光部。这种情况下，如图1所示，氮化物半导体层30隔着缓冲层20形成在蓝宝石基板10的c面(主面)上，可以具有从下依次层叠η型半导体层31、活性层32和ρ型半导体层33而成的结构。活性层32例如为具有阱层(发光层)和势皇层的量子阱结构。
[0042]氮化物半导体层30由GaN、AlN或InN、或者作为它们的混晶的II1-V族氮化物半导体(InxAlYGai XYN(0彡X、0彡Y、Χ+Υ彡1))构成。III族元素可以部分或全部使用B，V族元素可以是用P、As、Sb置换N的一部分后的混晶。
[0043]在此，参照图5A及图5B，对晶体生长和位错进行说明。使用未形成凸部11的平坦的蓝宝石基板10的情况下，氮化物半导体不能在横向上生长，但如上所述在蓝宝石基板10上形成有凸部11的情况下，在氮化物半导体生长时，氮化物半导体在横向上也能够生长。位错基本上在结晶的生长方向上行进，因此如图5A及图5B所示，氮化物半导体朝向凸部11上在横向上生长，由此氮化物半导体中的位错也朝向凸部11上在横向上行进。然后，氮化物半导体在凸部11上接合，由此位错也收敛于凸部11上，最终氮化物半导体的表面的位错减少。如此，氮化物半导体在维持露出小面的状态的同时缓慢地接合，由此还能够抑制在凸部11上产生新的位错，最终氮化物半导体层30的位错密度降低。此时，如图5A及图5B所示，氮化物半导体处于露出小面的状态的时间越长(在露出小面的状态下生长出的膜厚越厚)，则位错越容易收敛，越容易减小位错的数量。需要说明的是，在图5A及图5B中，横向生长中的位错的行进方向为单方向，但有时位错的行进方向在途中发生变化。例如，有时初期向上方行进，从途中向横向或斜上方行进。
[0044]使凸部11为其长边方向的外缘向相对于蓝宝石基板10的a面成_10°?+10°的角度的范围内的方向延伸的形状，由此能够延长到氮化物半导体在凸部11上汇合为止的时间。对此，以下，以作为氮化物半导体的代表之一的GaN为例进行说明。
[0045]六方晶系的GaN以上方作为c轴方向进行晶体生长。并且，在横向上，m轴方向比a轴方向难以生长，因此趋于维持小面而生长，该小面是俯视下以与GaN的a面(与蓝宝石基板10的c面垂直交叉的面)等价的面和蓝宝石基板10的c面的交线为底边。此时，GaN的a面与蓝宝石基板10的m面位于同一平面。即，GaN倾向于维持以俯视下与蓝宝石基板10的m面一致的线为底边的小面而生长。因此，在蓝宝石基板10的表面上配置有长边方向的外缘沿着与蓝宝石基板10的m面不同的面(典型地为a面)延伸的长条形状的凸部11。由此，凸部11的长边方向的外缘与GaN的a面变得不一致，小面的底边与凸部11的长边方向的外缘为非平行。
[0046]其结果是，与凸部11的长边方向的外缘与GaN的a面一致的情况、S卩小面的底边与凸部11的长边方向的外缘平行的情况相比，在凸部11的短边方向上的GaN的生长速度变慢。因此，在凸部11上进行横向生长的时间变长，位错容易收敛，因此能够降低位错密度。另外，氮化物半导体容易生长的方向(a轴方向)与凸部11的短边方向一致时，从凸部11的两侧生长出的氮化物半导体从正面接合，因此有可能在接合时产生新的刃型位错。因此，认为通过将凸部11的短边方向与氮化物半导体容易生长的a轴方向错开配置，则在a轴方向上生长的氮化物半导体不会从正面接合，GaN的结晶在凸部11接合时，能够抑制新的刃型位错的产生。
[0047]另外，对于氮化物半导体元件1，如上所述氮化物半导体的生长面与凸部11的长边方向的外缘不一致，因此氮化物半导体慢慢地从前端部附近接合，在凸部11的中心附近收敛。因此，如图6A的粗线所示，趋于俯视下残留有位错的范围小(狭窄)、位错密度也小。另一方面，例如如图6B所示，凸部111的长边方向的外缘没有向相对于蓝宝石基板10的a面成-10°?+10°的范围内的方向延伸的情况下(例如向与第1方向正交的方向延伸的情况下)，凸部111的长边方向的外缘与氮化物半导体的生长面基本一致，因此氮化物半导体几乎在凸部111的长边方向的中心线附近同时汇合，不能进一步在横向上生长。因此，如图6B的粗线所示，趋于俯视下残留有位错的范围大(宽广)、位错密度也大。
[0048]接着，将使GaN在设置有长条形状的凸部的蓝宝石基板上生长的示例示于图7A?图7D中。图7A?图7D是以在蓝宝石基板上形成缓冲层并使GaN生长的状态的扫描电子显微镜(SEM)照片为基础制作出的示意图。凸部11和凸部111分别是长边方向的长度约为10μm、短边方向的长度约为2.6μm、高度约为1.4 μπι。图7Α及图7Β是凸部11的长边方向的外缘向蓝宝石基板的a面方向延伸的示例，对于GaN的膜厚，图7A约为0.5μπκ图7Β约为1.5 μπι。粗线所围成的在图中的横向延伸的区域为凸部11，其以外的区域为GaN。如图7B所示，该例中凸部11的长边方向的外缘与GaN的生长面不一致，因此GaN在凸部11的前端部开始汇合，但在凸部11的中心附近，GaN的小面间的距离还很大，GaN的小面间的距离并不恒定。使该GaN进一步生长时，GaN慢慢地从凸部11的前端附近开始汇合，在凸部11的中心附近收敛。
[0049]另一方面，图7C及图7D是凸部111的长边方向的外缘向蓝宝石基板的m面方向延伸的示例，对于GaN的膜厚，图7C约为0.5 μ m、图7D约为1.5 μ m。如图7D所示，在该例中，凸部111的长边方向的外缘与GaN的生长面一致，因此GaN从凸部111的长边方向的两侧几乎平行地生长，GaN的小面间的距离大致恒定。使该GaN进一步生长时，从两侧生长出的GaN几乎