(57)【要約】      （修正有）【課題】簡便なプロセスによりＩＩＩ族窒化物半導体自立基板を低コストで製造することができる製造方法及びＩＩＩ族窒化物半導体層成長用基板を提供する。【解決手段】基材１０上にＩｎを含む第一のＩＩＩ族窒化物半導体層１２を第一の成長温度でエピタキシャル成長させた後、成長させた第一のＩＩＩ族窒化物半導体層１２の上に第二のＩＩＩ族窒化物半導体層１３を第一の成長温度より高温の第二の成長温度でエピタキシャル成長させて、成長させた第二のＩＩＩ族窒化物半導体層１３を基材から剥離させることにより第二のＩＩＩ族窒化物半導体からなる自立基板１４を製造するＩＩＩ族窒化物半導体自立基板１４の製造方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、基材上にＩｎを含む第一のＩＩＩ族窒化物半導体層を第一の成長温度でエピタキシャル成長させた後、該成長させた第一のＩＩＩ族窒化物半導体層の上に第二のＩＩＩ族窒化物半導体層を第一の成長温度より高温の第二の成長温度でエピタキシャル成長させて、該成長させた第二のＩＩＩ族窒化物半導体層を前記基材から剥離させることにより第二のＩＩＩ族窒化物半導体からなる自立基板を製造することを特徴とするＩＩＩ族窒化物半導体自立基板の製造方法。
【請求項２】
前記Ｉｎを含む第一のＩＩＩ族窒化物半導体層を、ＩｎｘＧａ１−ｘＮ（ｘ＞０）の層とすることを特徴とする請求項１に記載のＩＩＩ族窒化物半導体自立基板の製造方法。
【請求項３】
前記Ｉｎを含む第一のＩＩＩ族窒化物半導体層をＭＯＶＰＥ法で成長させて、前記第二のＩＩＩ族窒化物半導体層をＨＶＰＥ法で成長させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のＩＩＩ族窒化物半導体自立基板の製造方法。
【請求項４】
前記基材上にバッファ層を成長させた後、前記成長させたバッファ層上に前記Ｉｎを含む第一のＩＩＩ族窒化物半導体層をエピタキシャル成長させることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のＩＩＩ族窒化物半導体自立基板の製造方法。
【請求項５】
前記第二のＩＩＩ族窒化物半導体層を、ＧａＮの層とすることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のＩＩＩ族窒化物半導体自立基板の製造方法。
【請求項６】
前記Ｉｎを含む第一のＩＩＩ族窒化物半導体層を成長させた後、該成長させたＩｎを含む第一のＩＩＩ族窒化物半導体層上にＧａＮの層をＭＯＶＰＥ法で成長させて、該成長させたＧａＮの層上に前記第二のＩＩＩ族窒化物半導体層としてＧａＮの層をＨＶＰＥ法で成長させることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載のＩＩＩ族窒化物半導体自立基板の製造方法。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載のＩＩＩ族窒化物半導体自立基板の製造方法により製造されたものであることを特徴とするＩＩＩ族窒化物半導体自立基板。
【請求項８】
ＩＩＩ族窒化物半導体層をエピタキシャル成長させるための基板であって、少なくとも、前記ＩＩＩ族窒化物半導体層をエピタキシャル成長させる側の基材上の表面に、Ｉｎを含むＩＩＩ族窒化物半導体の単結晶層を有するものであることを特徴とするＩＩＩ族窒化物半導体層成長用基板。
【請求項９】
前記Ｉｎを含むＩＩＩ族窒化物半導体の単結晶層上に、ＭＯＶＰＥ法で成長されたＧａＮの層を有するものであることを特徴とする請求項８に記載のＩＩＩ族窒化物半導体層成長用基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＩＩ族窒化物半導体自立基板を製造する方法とＩＩＩ族窒化物半導体自立基板を製造するためのＩＩＩ族窒化物半導体層成長用基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
窒化物半導体材料は、禁制帯幅が充分大きく、バンド間遷移も直接遷移型であるため、短波長発光素子への適用が盛んに検討されている。また、電子の飽和ドリフト速度が大きいこと、ヘテロ接合による２次元キャリアガスの利用が可能なこと等から、電子素子への応用も期待されている。
【０００３】
これらの素子を構成する窒化物半導体層は、有機金属気相成長法（ＭＯＶＰＥ：Ｍｅｔａｌ−Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｖａｐｏｒ  Ｐｈａｓｅ  Ｅｐｉｔａｘｙ）、分子線気相成長法（ＭＢＥ：Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｂｅａｍ  Ｅｐｉｔａｘｙ）、ハイドライド気相成長法（ＨＶＰＥ：Ｈｙｄｒｉｄｅ  Ｖａｐｏｒ  Ｐｈａｓｅ  Ｅｐｉｔａｘｙ）等の気相成長法を用いて、下地基板上にエピタキシャル成長を行うことにより得られる。ところが、この窒化物半導体層と格子定数の整合する下地基板が存在しないため、良質の成長層を得ることが困難であり、得られる窒化物半導体層中には多くの結晶欠陥が含まれていた。この結晶欠陥は、素子特性の向上を阻害する要因となることから、これまで、窒化物半導体層中の結晶欠陥を低減する検討が盛んに行われてきた。
【０００４】
結晶欠陥の比較的少ないＩＩＩ族元素窒化物系結晶を得るための方法として、サファイア等の異種基板上に低温堆積緩衝層（バッファ層）を形成し、その上にエピタキシャル成長層を形成する方法が知られている。この低温堆積緩衝層を用いた結晶成長法では、まず、サファイア等の基板上にＡｌＮ又はＧａＮを５００℃付近で堆積させ、アモルファス状の膜ないし一部多結晶を含む連続膜を形成する。これを１０００℃付近に昇温することで一部を蒸発させ、また結晶化することで、密度の高い結晶核を形成する。これを成長の核として比較的結晶性のよいＧａＮ膜が得られる。しかしながら、低温堆積緩衝層を形成する方法を用いても、貫通転位や空孔パイプなどの結晶欠陥が相当程度存在し、現在望まれているような高性能の素子を得るには不充分であった。
【０００５】
そこで、結晶成長用の基板としてＧａＮ等のＩＩＩ族窒化物半導体基板を用い、この上に素子部を構成する半導体多層膜を形成する手法が盛んに検討されている。以下、こうした結晶成長用の基板を、自立基板と称する。例えば、ＧａＮの自立基板を得るための手法として、ＥＬＯ（Ｅｐｉｔａｘｉａｌ  Ｌａｔｅｒａｌ  Ｏｖｅｒｇｒｏｗｔｈ）技術が知られている。ＥＬＯとは、下地基板にストライプ状開口部を有するマスクを形成し、開口部からラテラル成長させることにより転位の少ないＧａＮ層を得る技術である。特許文献１では、このＥＬＯ技術を用いてサファイア基板上にＧａＮ層を形成した後、サファイア基板をエッチング等により除去し、ＧａＮ自立基板を得ることが提案されている。
【０００６】
一方、ＥＬＯの手法をさらに発展させた手法としてＦＩＥＬＯ（Ｆａｃｅｔ−Ｉｎｉｔｉａｔｅｄ  Ｅｐｉｔａｘｉａｌ  Ｌａｔｅｒａｌ  Ｏｖｅｒｇｒｏｗｔｈ）技術（非特許文献１参照）が開発されている。この技術は、酸化シリコンマスクを用いて選択成長を行う点でＥＬＯと共通するが、その際、マスク開口部にファセットを形成する点で相違している。ファセットを形成することにより、転位の伝搬方向を変え、エピタキシャル成長層の上部に至る貫通転位を低減するものである。この方法を用いることにより、たとえばサファイア等の下地基板上に厚膜のＧａＮ層を成長させ、その後下地基板を除去することにより、結晶欠陥の比較的少ない良質のＧａＮ自立基板を得ることができる。
【０００７】
また別の技術として、特許文献２には、空隙を利用してＧａＮ自立基板を得る手法が開示されている。この手法では、サファイアＣ面（（０００１）面）基板上にＧａＮ層を形成した後、その上にチタン膜を形成する。次いで水素ガス又は水素含有化合物ガスを含む雰囲気中で基板を熱処理してＧａＮ層中に空隙を形成する。その後、ＧａＮ層上に新たに厚膜のＧａＮ層を形成することによって反りの少ない良質のＧａＮ自立基板を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−２５１２５３号公報
【特許文献２】特開２００３−１７８９８４号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】Ａ．  Ｕｓｕｉ  ｅｔ  ａｌ．，  Ｊｐｎ．Ｊ．  Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．  Ｖｏｌ．３６（１９９７）  ｐｐ．Ｌ．８９９−Ｌ．９０２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述したような従来技術で、比較的良質なＧａＮ等のＩＩＩ族窒化物半導体の自立基板が得られるようになったが、サファイア等の異種基板を除去・剥離したり、金属膜やパターン形成等の複雑な工程が必要となり、製造コストが高くなるという問題があった。このため、現状では、例えばＧａＮの自立基板はＧａＮ系半導体レーザーダイオード等に用いられ、ＩＩＩ族窒化物半導体の自立基板は特に付加価値が高いデバイスにしか採用されていない。
【００１１】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、簡便なプロセスによりＩＩＩ族窒化物半導体自立基板を低コストで製造することができる製造方法及びＩＩＩ族窒化物半導体層成長用基板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明は、少なくとも、基材上にＩｎを含む第一のＩＩＩ族窒化物半導体層を第一の成長温度でエピタキシャル成長させた後、該成長させた第一のＩＩＩ族窒化物半導体層の上に第二のＩＩＩ族窒化物半導体層を第一の成長温度より高温の第二の成長温度でエピタキシャル成長させて、該成長させた第二のＩＩＩ族窒化物半導体層を前記基材から剥離させることにより第二のＩＩＩ族窒化物半導体からなる自立基板を製造することを特徴とするＩＩＩ族窒化物半導体自立基板の製造方法を提供する。
【００１３】
このように、Ｉｎを含む第一のＩＩＩ族窒化物半導体層を成長させ、その上に第二の窒化物半導体層をより高温で成長させることで、良質な第二の窒化物半導体層を成長させて、成長後の降温時には第一のＩＩＩ族窒化物半導体層が良好な剥離層として機能し、第二の半導体層を容易に剥離させることができるため、自立基板を効率的に得ることができる。また、エピタキシャル成長させた単結晶の第一のＩＩＩ族窒化物半導体層上に成長させるため、第二のＩＩＩ族窒化物半導体層は結晶性良く成長させることができ、さらにはエピタキシャル成長させる方法は限定されず、自立基板になり得るような厚膜の第二のＩＩＩ族窒化物半導体層を効率的に成長させることができる。
以上より、本発明の製造方法によれば、剥離層として、金属膜やマスクパターン形成の必要が無く、Ｉｎを含むＩＩＩ族窒化物半導体層を成長させるのみであるため、簡便な工程により良質なＩＩＩ族窒化物半導体自立基板を低コストで製造することができる。
【００１４】
このとき、前記Ｉｎを含む第一のＩＩＩ族窒化物半導体層を、ＩｎｘＧａ１−ｘＮ（ｘ＞０）の層とすることが好ましい。
ＩｎｘＧａ１−ｘＮ（ｘ＞０）の層であれば、基材上に比較的簡易に成長させることができ、さらに本発明によりＧａＮ自立基板を製造するのに好適である。
【００１５】
このとき、前記Ｉｎを含む第一のＩＩＩ族窒化物半導体層をＭＯＶＰＥ法で成長させて、前記第二のＩＩＩ族窒化物半導体層をＨＶＰＥ法で成長させることが好ましい。
このように、ＭＯＶＰＥ法であれば、熱膨張係数の異なる基材上に、比較的低温で良好なＩｎを含む第一のＩＩＩ族窒化物半導体層を成長させることができ、ＨＶＰＥ法であれば、厚膜の第二のＩＩＩ族窒化物半導体層を効率的に成長させることができる。
【００１６】
このとき、前記基材上にバッファ層を成長させた後、前記成長させたバッファ層上に前記Ｉｎを含む第一のＩＩＩ族窒化物半導体層をエピタキシャル成長させることが好ましい。
このように、バッファ層を成長させることで、高温時でも基材の熱膨張による歪みが第一の窒化物半導体層に伝わりにくく、その上に成長させられる第二の窒化物半導体層もより良好な品質のものが形成される。
【００１７】
前記第二のＩＩＩ族窒化物半導体層を、ＧａＮの層とすることが好ましい。
本発明であれば、製造が困難で、付加価値の高い、良質なＧａＮの自立基板を低コストで製造することができるため、好適である。
【００１８】
このとき、前記Ｉｎを含む第一のＩＩＩ族窒化物半導体層を成長させた後、該成長させたＩｎを含む第一のＩＩＩ族窒化物半導体層上にＧａＮの層をＭＯＶＰＥ法で成長させて、該成長させたＧａＮの層上に前記第二のＩＩＩ族窒化物半導体層としてＧａＮの層をＨＶＰＥ法で成長させることが好ましい。
このように、Ｉｎを含む第一のＩＩＩ族窒化物半導体層上にＭＯＶＰＥ法で結晶性良くＧａＮの層を成長させ、その上にＨＶＰＥ法で厚いＧａＮの層を成長させることによって、より結晶性の良いＧａＮの自立基板を効率的に製造することができる。
【００１９】
また、本発明のＩＩＩ族窒化物半導体自立基板の製造方法により製造されたものであることを特徴とするＩＩＩ族窒化物半導体自立基板を提供する。
このように、本発明の製造方法により製造されたＩＩＩ族窒化物半導体自立基板であれば、安価で、高品質の自立基板となる。
【００２０】
また、本発明は、ＩＩＩ族窒化物半導体層をエピタキシャル成長させるための基板であって、少なくとも、前記ＩＩＩ族窒化物半導体層をエピタキシャル成長させる側の基材上の表面に、Ｉｎを含むＩＩＩ族窒化物半導体の単結晶層を有するものであることを特徴とするＩＩＩ族窒化物半導体層成長用基板を提供する。
このような、ＩＩＩ族窒化物半導体層成長用基板であれば、Ｉｎを含むＩＩＩ族窒化物半導体の単結晶層上に良質のＩＩＩ族窒化物半導体層を成長させることができ、その後の剥離も容易であるため、簡便に高品質のＩＩＩ族窒化物半導体自立基板を製造することができる。
【００２１】
このとき、前記Ｉｎを含むＩＩＩ族窒化物半導体の単結晶層上に、ＭＯＶＰＥ法で成長されたＧａＮの層を有するものであることが好ましい。
このような、ＭＯＶＰＥ法で剥離が生じない程度に比較的低温で成長されたＧａＮの層を有するものであれば、そのＧａＮの層上に、より良質のＧａＮの層を厚く効率的に成長させることができるため、より高品質のＩＩＩ族窒化物半導体自立基板を製造することができる。
【発明の効果】
【００２２】
以上のように、本発明の製造方法又はＩＩＩ族窒化物半導体層成長用基板によれば、簡便なプロセスにより高品質のＩＩＩ族窒化物半導体自立基板を低コストで製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明のＩＩＩ族窒化物半導体自立基板の製造方法の実施態様の一例を示すフロー図である。
【図２】本発明のＩＩＩ族窒化物半導体層成長用基板の一例を示す概略図である。
【図３】本発明のＩＩＩ族窒化物半導体層成長用基板の他の一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の骨子は、熱的に弱いＩｎを含むＩＩＩ族窒化物半導体層を剥離層として利用することにある。剥離層として窒化物半導体の一種を用いることができるので、従来技術と比較して格別に簡易な一環プロセスの中で剥離層を組み込み、剥離を実施することが可能となる。
【００２５】
以下、本発明のＩＩＩ族窒化物半導体自立基板の製造方法及びＩＩＩ族窒化物半導体層成長用基板について、実施態様の一例を、図を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
図１は、本発明のＩＩＩ族窒化物半導体自立基板の製造方法の一例を示すフロー図である。図２、３は、本発明のＩＩＩ族窒化物半導体層成長用基板の一例を示す概略図である。
【００２６】
図２に示すように、本発明のＩＩＩ族窒化物半導体層成長用基板１５は、ＩＩＩ族窒化物半導体層をエピタキシャル成長させる側の基材１０上の表面にＩｎを含むＩＩＩ族窒化物半導体の単結晶層１２を有する。
このような、ＩＩＩ族窒化物半導体層成長用基板であれば、Ｉｎを含むＩＩＩ族窒化物半導体の単結晶層上に良質のＩＩＩ族窒化物半導体層を成長させることができ、成長後の降温によってＩｎを含むＩＩＩ族窒化物半導体の単結晶層１２が剥離層として機能するため、簡便にＩＩＩ族窒化物半導体自立基板を製造することができる。また、最表層が単結晶であるため、その上にＩＩＩ族窒化物半導体層を結晶性良くエピタキシャル成長させることができ、成長させるＩＩＩ族窒化物半導体の種類や成長方法も限定されない。また、図２に示すように、基材１０上にバッファ層１１が形成されてもよく、その上にＩｎを含むＩＩＩ族窒化物半導体の単結晶層１２を有することにより、より良質の単結晶層が形成されるため、成長させるＩＩＩ族窒化物半導体層の欠陥をより低減でき、好ましい。
【００２７】
また、図３に示すように、Ｉｎを含むＩＩＩ族窒化物半導体の単結晶層１２上に、ＭＯＶＰＥ法で成長されたＧａＮの層１６を有するＩＩＩ族窒化物半導体層成長用基板１５であることが好ましい。
このような、ＭＯＶＰＥ法で剥離が生じない程度に比較的低温で成長された薄いＧａＮの層を有するものであれば、そのＧａＮの層上に、より良質のＧａＮの層を厚く効率的に成長させることができるため、より高品質のＩＩＩ族窒化物半導体自立基板を製造することができる。このＭＯＶＰＥ法で成長されたＧａＮの層の厚さとしては、特に限定されないが、１μｍ以下であれば、高コストにならず、剥離も生じにくいため好ましい。
【００２８】
本発明のＩＩＩ族窒化物半導体自立基板の製造方法は、図１（ａ）に示すように、まず基材１０となる基板を準備する。
準備する基板としては、特に限定されず、例えばサファイア基板を準備することができる。
【００２９】
次に、図１（ｂ）に示すように、準備した基材１０上にバッファ層１１を成長させることが好ましい。バッファ層１１としては、特に限定されず、二層以上成長させてもよく、例えばＧａＮやＡｌＮ等をＭＯＶＰＥ法等で成長させることができる。
このように、バッファ層を成長させることで、高温時でも基材の熱膨張による歪みが第一の窒化物半導体層に伝わりにくく、良質な層が形成され、その上に成長させられる第二の窒化物半導体層も欠陥が低減された、より良好なものが形成される。
【００３０】
次に、図１（ｃ）に示すように、基材１０のバッファ層１１上に、Ｉｎを含む第一のＩＩＩ族窒化物半導体層１２を第一の成長温度でエピタキシャル成長させることにより、本発明のＩＩＩ族窒化物半導体層成長用基板１５を作製する。
このとき成長させる第一のＩＩＩ族窒化物半導体層としては、Ｉｎを含むものであれば特に限定されず、例えばＩｎｘＧａ１−ｘＮ（ｘ＞０）の層をＭＯＶＰＥ法によりエピタキシャル成長させることが好ましい。ＩｎｘＧａ１−ｘＮ（ｘ＞０）の層であれば、基材上に比較的簡易に成長させることができる。
また、第一のＩＩＩ族窒化物半導体層１２中のＩｎの濃度としては、Ｉｎの濃度が高い方が、より良好な剥離が生じるため好ましい。
【００３１】
このとき、Ｉｎを含む第一のＩＩＩ族窒化物半導体層１２を成長させる方法として、ＭＯＶＰＥ法であれば、熱膨張係数の異なる基材上に、比較的低温で良好なＩｎを含む第一のＩＩＩ族窒化物半導体層を成長させることができるため好ましい。また、第一の成長温度としても特に限定されず、例えば６００℃〜８００℃とすることができ、低温であるほど、基材上に、より良好なＩＩＩ族窒化物半導体層が形成される。
【００３２】
次に、図１（ｄ）に示すように、成長させたＩｎを含む第一のＩＩＩ族窒化物半導体層１２の上に第二のＩＩＩ族窒化物半導体層１３を第一の成長温度より高温の第二の成長温度でエピタキシャル成長させる。
第一のＩＩＩ族窒化物半導体層に含まれるＩｎは熱に弱いため、第二のＩＩＩ族窒化物半導体層の高温下での成長時には良好なバッファ層として機能し、また、単結晶である第一のＩＩＩ族窒化物半導体層上に成長させることができるため、欠陥が低減されたＩＩＩ族窒化物半導体層を成長させることができる。
【００３３】
このとき、第二のＩＩＩ族窒化物半導体層１３としては、特には限定されず、ＡｌＧａＮやＡｌＮ等の層とすることができるが、ＧａＮの層とすることが好ましい。
本発明であれば、製造が困難で、付加価値の高い、良質なＧａＮの自立基板を低コストで製造することができるため、好適である。
【００３４】
このとき第二のＩＩＩ族窒化物半導体層を成長させる方法としては、特に限定されないが、ＨＶＰＥ法で成長させることが好ましい。
ＨＶＰＥ法であれば、厚膜のＩＩＩ族窒化物半導体層を効率的に成長させることができるため、剥離して自立基板を製造するのに好適である。
【００３５】
また、成長させたＩｎを含む第一のＩＩＩ族窒化物半導体層１２上にＧａＮの層１６をＭＯＶＰＥ法で成長させて、図３に示すようなＩＩＩ族窒化物半導体層成長用基板１５を作製し、そのＧａＮの層１６上に第二のＩＩＩ族窒化物半導体層１３としてＧａＮの層をＨＶＰＥ法で成長させることが好ましい。
このように、Ｉｎを含む第一のＩＩＩ族窒化物半導体層上にＭＯＶＰＥ法により比較的低温で結晶性良くＧａＮの層を成長させて、その上にＨＶＰＥ法で厚いＧａＮの層を成長させることにより、ＧａＮの厚い層を同じ組成の層上に成長させることができるため、より結晶性良く成長させることができる。このときの、ＭＯＶＰＥ法により成長させるＧａＮの層１６の厚さとしては、特に限定されず、１μｍ以下であれば、高コストにならず、剥離を起こさないように成長させることができるため好ましい。
なお、このＭＯＶＰＥ法で成長させる薄い層としては、ＧａＮ以外も成長させることができ、特に限定されないが、第二のＩＩＩ族窒化物半導体層として成長させる層と同じ組成の層を成長させることが好ましい。
【００３６】
次に、図１（ｅ）に示すように、成長させた第二のＩＩＩ族窒化物半導体層１３を基材１０から剥離させることにより、第二のＩＩＩ族窒化物半導体からなる自立基板１４を製造する。このとき、第二のＩＩＩ族窒化物半導体層１３成長後の降温時に自然剥離するか、又は降温時に自然剥離しなかった場合でも、降温後でも容易に剥離させることができる。
このように、Ｉｎを含む第一のＩＩＩ族窒化物半導体層が剥離層として機能するため、従来のような金属膜の形成やパターン形成等の複雑な工程が不要であり、上記のように単結晶上に結晶性良く成長した第二のＩＩＩ族窒化物半導体層を自然剥離させることができるため、高品質のＩＩＩ族窒化物半導体の自立基板を簡便な方法で効率的に得ることができる。
【００３７】
以上のような本発明の製造方法により製造されたＩＩＩ族窒化物半導体自立基板１４であれば、安価で結晶性の良いＩＩＩ族窒化物半導体自立基板となる。
【実施例】
【００３８】
以下、実施例及び比較例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
（実施例）
まず、ＴＭＧａ、ＴＭＩｎ、ＮＨ３を原料に用いてＭＯＶＰＥ法によりサファイア基板上に５００〜６００℃程度の低温でＧａＮ第一バッファ層を成長させた後、成長温度を１０００〜１１００℃に上げてＧａＮ第二バッファ層を成長させた。
その後、成長温度を６００〜８００℃程度に下げて、第一のＩＩＩ族窒化物半導体層としてＩｎＧａＮ／ＧａＮ多重量子井戸構造を成長させた。このＭＯＶＰＥウェーハを洗浄した後、ＨＶＰＥ装置に仕込んで第二のＩＩＩ族窒化物半導体層として厚いＧａＮ膜を１０００℃で成長させた。ＨＶＰＥ装置中ではＩＩＩ族元素のハロゲン化物であるＧａＣｌとＮＨ３を原料として、例えば１００（μｍ／ｈ）程度の高速でＧａＮ層を成長させることが可能である。本実施例では、このような成長速度で約８００μｍの厚膜ＧａＮ層を成長させ、ウェーハをＨＶＰＥ装置から取り出したところ、サファイア基板と厚膜ＧａＮ層が容易に剥離して、ＧａＮの自立基板が得られた。
発明者らが鋭意検討した結果、ＭＯＶＰＥ法で成長させたＩｎＧａＮ層中のＩｎ濃度が高い程、より良好な剥離が生じることが判明した。
【００３９】
（比較例）
実施例と同様に、但し、ＩｎＧａＮ／ＧａＮ多重量子井戸構造を成長させないで、Ｉｎを含まないＧａＮバッファ層上に厚膜ＧａＮ層をＨＶＰＥ装置で成長させた。
この場合、１００μｍ程度の膜厚を成長させた時点でクラックが発生してウェーハが割れる結果となった。
【００４０】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【符号の説明】
【００４１】
１０…基材、  １１…バッファ層、
１２…Ｉｎを含む第一のＩＩＩ族窒化物半導体層、
１３…第二のＩＩＩ族窒化物半導体層、  １４…自立基板、
１５…ＩＩＩ族窒化物半導体層成長用基板、
１６…ＧａＮの層。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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