(57)【要約】【課題】ＩＩＩ族窒化物の製造においてＲＡＭＯ４基板を容易に再利用すること。【解決手段】一般式ＲＡＭＯ４で表される単結晶体（一般式において、Ｒは、Ｓｃ、Ｉｎ、Ｙ、およびランタノイド系元素からなる群から選択される一つまたは複数の三価の元素を表し、Ａは、Ｆｅ（ＩＩＩ）、Ｇａ、およびＡｌからなる群から選択される一つまたは複数の三価の元素を表し、Ｍは、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｆｅ（ＩＩ）、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｚｎ、およびＣｄからなる群から選択される一つまたは複数の二価の元素を表す）からなり、側部に切り欠きを有するＲＡＭＯ４基板を準備する工程と、前記ＲＡＭＯ４基板上にＩＩＩ族窒化物結晶を成長させる工程と、前記切り欠きを起点に前記ＲＡＭＯ４基板を劈開させる工程と、を有する、ＩＩＩ族窒化物結晶製造方法。【選択図】図１
2018145091.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式ＲＡＭＯ４で表される単結晶体（一般式において、Ｒは、Ｓｃ、Ｉｎ、Ｙ、およびランタノイド系元素からなる群から選択される一つまたは複数の三価の元素を表し、Ａは、Ｆｅ（ＩＩＩ）、Ｇａ、およびＡｌからなる群から選択される一つまたは複数の三価の元素を表し、Ｍは、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｆｅ（ＩＩ）、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｚｎ、およびＣｄからなる群から選択される一つまたは複数の二価の元素を表す）からなり、側部に切り欠きを有するＲＡＭＯ４基板を準備する工程と、
前記切り欠きを有する前記ＲＡＭＯ４基板上にＩＩＩ族窒化物結晶を成長させる工程と、
前記ＩＩＩ族窒化物結晶を成長させた後に前記切り欠きを起点に前記ＲＡＭＯ４基板を劈開させる工程と、を有し、
前記切り欠きの深さは０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下、円周方向の幅は０．１ｍｍ以上１５ｍｍ以下である、ＩＩＩ族窒化物結晶製造方法。
【請求項２】
前記切り欠きを起点に劈開された前記ＲＡＭＯ４基板を再利用して、前記ＲＡＭＯ４基板上に新たにＩＩＩ族窒化物結晶を成長させる工程を更に含む、請求項１に記載のＩＩＩ族窒化物結晶製造方法。
【請求項３】
前記ＲＡＭＯ４基板は、ＳｃＡｌＭｇＯ４基板である、請求項１または２に記載のＩＩＩ族窒化物結晶製造方法。
【請求項４】
前記ＩＩＩ族窒化物結晶は、ＧａＮである、請求項１〜３のいずれか一項に記載のＩＩＩ族窒化物結晶製造方法。
【請求項５】
一般式ＲＡＭＯ４で表される単結晶体（一般式において、Ｒは、Ｓｃ、Ｉｎ、Ｙ、およびランタノイド系元素からなる群から選択される一つまたは複数の三価の元素を表し、Ａは、Ｆｅ（ＩＩＩ）、Ｇａ、およびＡｌからなる群から選択される一つまたは複数の三価の元素を表し、Ｍは、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｆｅ（ＩＩ）、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｚｎ、およびＣｄからなる群から選択される一つまたは複数の二価の元素を表す）からなるＲＡＭＯ４基板において、
側部に切り欠きを有し、
前記切り欠きの深さは０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下、円周方向の幅は０．１ｍｍ以上１５ｍｍ以下である、ＲＡＭＯ４基板。
【請求項６】
表面上にＩＩＩ族窒化物結晶を更に備える、請求項５に記載のＲＡＭＯ４基板。
【請求項７】
前記単結晶体は、ＳｃＡｌＭｇＯ４である、請求項５または６に記載のＲＡＭＯ４基板。
【請求項８】
前記ＩＩＩ族窒化物結晶は、ＧａＮである、請求項６または７に記載のＲＡＭＯ４基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＩＩＩ族窒化物結晶製造方法及びＲＡＭＯ４基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般式ＲＡＭＯ４で表される基板（一般式において、Ｒは、Ｓｃ、Ｉｎ、Ｙ、およびランタノイド系元素からなる群から選択される一つまたは複数の三価の元素を表し、Ａは、Ｆｅ（ＩＩＩ）、Ｇａ、およびＡｌからなる群から選択される一つまたは複数の三価の元素を表し、Ｍは、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｆｅ（ＩＩ）、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｚｎ、およびＣｄからなる群から選択される一つまたは複数の二価の元素を表す）の一例としてＳｃＡｌＭｇＯ４基板が知られている。ＳｃＡｌＭｇＯ４基板は、ＧａＮ等の窒化物半導体の成長基板として用いられている（例えば、特許文献１参照。）。図１１は、特許文献１に記載された従来のＳｃＡｌＭｇＯ４基板製造方法の工程を示す図である。Ｓ２０１工程の単結晶形成において、ＳｃＡｌＭｇＯ４のバルク材料が形成される。Ｓ２０２工程の成長基板作製においてバルク材料を劈開することにより基板が形成される。Ｓ２０３のＧａＮ層形成において、前記基板上にＧａＮ層が形成される。Ｓ２０４工程の成長基板除去において、成長基板であるＳｃＡｌＭｇＯ４基板が、緩衝弗酸等を用いてエッチングによって除去されたり、ＳｃＡｌＭｇＯ４基板の一部を劈開後、さらにエッチングや研磨により成長基板が除去されたりする。これらの工程を行うことで、最終的に、ＧａＮ基板が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１７８４４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のように、特許文献１では、ＧａＮ基板を製造する際、Ｓ２０４工程においてＲＡＭＯ４基板をエッチングや研磨によって除去している。また、ＲＡＭＯ４基板の一部を、劈開によって除去した場合には、除去したＲＡＭＯ４基板を一度溶解させてから再度単結晶体とすることで、再利用している。しかしながら、近年、ＧａＮ基板作製のコストや製造効率等を勘案し、除去したＲＡＭＯ４基板を容易に再利用することが求められている。つまり、本開示は、ＩＩＩ族窒化物を製造する際に、成長基板であるＲＡＭＯ４基板の使用効率を向上させる方法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】
【０００５】
上記目的を達成するために、本開示は、一般式ＲＡＭＯ４で表される単結晶体（一般式において、Ｒは、Ｓｃ、Ｉｎ、Ｙ、およびランタノイド系元素からなる群から選択される一つまたは複数の三価の元素を表し、Ａは、Ｆｅ（ＩＩＩ）、Ｇａ、およびＡｌからなる群から選択される一つまたは複数の三価の元素を表し、Ｍは、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｆｅ（ＩＩ）、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｚｎ、およびＣｄからなる群から選択される一つまたは複数の二価の元素を表す）からなり、側部に切り欠きを有するＲＡＭＯ４基板を準備する工程と、前記ＲＡＭＯ４基板上にＩＩＩ族窒化物結晶を成長させる工程と、前記切り欠きを起点に前記ＲＡＭＯ４基板を劈開させる工程と、を有する、ＩＩＩ族窒化物結晶製造方法を提供する。
また、本開示は、一般式ＲＡＭＯ４で表される単結晶体（一般式において、Ｒは、Ｓｃ、Ｉｎ、Ｙ、およびランタノイド系元素からなる群から選択される一つまたは複数の三価の元素を表し、Ａは、Ｆｅ（ＩＩＩ）、Ｇａ、およびＡｌからなる群から選択される一つまたは複数の三価の元素を表し、Ｍは、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｆｅ（ＩＩ）、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｚｎ、およびＣｄからなる群から選択される一つまたは複数の二価の元素を表す）からなるＲＡＭＯ４基板において、側部に切り欠きを有する、ＲＡＭＯ４基板を提供する。
【発明の効果】
【０００６】
本開示によれば、ＲＡＭＯ４基板を容易に再利用し、ＩＩＩ族窒化物を製造する方法およびＲＡＭＯ４基板を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本開示の実施の形態１におけるＩＩＩ族窒化物基板の製造工程の図
【図２】図２Ａは、本開示の実施の形態１におけるＳｃＡｌＭｇＯ４インゴットの外形加工後の形状を表す斜視図、図２Ｂ、図２Ｃは本開示の実施の形態１におけるＳｃＡｌＭｇＯ４インゴットの切り欠きの形状を表す側面図、図２Ｄは本開示の実施の形態１におけるＳｃＡｌＭｇＯ４インゴットの上面図
【図３】図３Ａ、図３Ｂは本開示の実施の形態１における劈開に用いる刃の形状を示す
【図４】従来の劈開のみで形成したエピタキシャル成長面の平面度測定結果の図
【図５】図５Ａは本開示の実施の形態１における劈開後の切り欠き付きＳｃＡｌＭｇＯ４基板の平面図および側面図、図５Ｂは実施の形態１におけるＳｃＡｌＭｇＯ４基板上にＧａＮ層を形成した側面図、図５Ｃは実施の形態１におけるＳｃＡｌＭｇＯ４基板を除去したときの側面図、図５Ｄは実施の形態１において形成したＧａＮ基板の側面図
【図６】本開示の実施の形態１における粗凹凸形成工程後の平面度測定結果の図
【図７】本開示の実施の形態１における微少凹凸形成工程後の平面度測定結果の図
【図８】本開示の実施の形態１における微少凹凸形成工程後のＡＦＭ測定結果の図
【図９】本開示の実施の形態２におけるＩＩＩ族窒化物基板の製造工程の図
【図１０】図１０Ａは実施の形態２におけるＳｃＡｌＭｇＯ４基板上にＧａＮ層を形成した側面図、図１０Ｂは実施の形態２おけるデバイスを形成した基板の側面図
【図１１】従来のＳｃＡｌＭｇＯ４基板の製造工程の図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図１０を参照しながら説明する。実施の形態において、ＩＩＩ族窒化物をＧａＮとし、ＲＡＭＯ４基板をＳｃＡｌＭｇＯ４として説明を行なう。
【０００９】
（実施の形態１）
図５に本開示の実施の形態１に係る、ＩＩＩ族窒化物を製造する方法の各工程を示す。本方法は、ＳｃＡｌＭｇＯ４単結晶からなり、側部に切り欠き２ｂを有するＳｃＡｌＭｇＯ４基板１０を準備する工程（図５Ａ）と、ＳｃＡｌＭｇＯ４基板１０上にＩＩＩ族窒化物結晶４を成長させる工程（図５Ｂ）と、切り欠き２ｂを起点にＳｃＡｌＭｇＯ４基板１０を劈開させる工程（図５Ｃ）と、を有する、ＩＩＩ族窒化物結晶製造方法である。
【００１０】
図５Ａの上図は、ＳｃＡｌＭｇＯ４基板１０の主面を平面視した図であり、下図は、ＳｃＡｌＭｇＯ４基板１０の厚み方向の側面図であり、特に、ＳｃＡｌＭｇＯ４基板１０の側部の一部を拡大した図である。ＳｃＡｌＭｇＯ４基板１０の主面は、ＳｃＡｌＭｇＯ４単結晶の劈開面であり、切り欠き２ｂは、ＳｃＡｌＭｇＯ４基板１０の側部に、劈開面と略平行に配されている。図５Ｂの工程で、ＳｃＡｌＭｇＯ４基板１０を種基板としてその主面上にＩＩＩ族窒化物結晶を成長させる。その後、ＳｃＡｌＭｇＯ４基板１０は、切り欠き２ｂを起点に、ＩＩＩ族窒化物結晶の形成された側１０ｂと、ＩＩＩ族窒化物結晶の形成されていない側１０ａとに容易に分離される。このため、容易に、ＩＩＩ族窒化物結晶の形成されていない側１０ａを再利用することが可能である。例えば、ＩＩＩ族窒化物結晶の形成されていない側１０ａを再利用して、その主面上にＩＩＩ族窒化物結晶を成長させても良い。
【００１１】
次に、ＳｃＡｌＭｇＯ４基板１０を製造する方法を含めたＩＩＩ族窒化物結晶製造方法の詳細について説明する。説明に際し、ＩＩＩ族窒化物としてＧａＮ（窒化ガリウム）を例示する。
【００１２】
本方法の詳細は、図１に示すように、単結晶ＳｃＡｌＭｇＯ４を生成するＳｃＡｌＭｇＯ４インゴット準備工程と、単結晶ＳｃＡｌＭｇＯ４インゴットの外形を加工し、側部に複数の切り欠き２ａ、２ｂを有する円筒状のＳｃＡｌＭｇＯ４インゴット１を準備するＳｃＡｌＭｇＯ４インゴット外形加工工程と、インゴット１を基板状に加工し、側部に切り欠き２ｂを有するＳｃＡｌＭｇＯ４基板１０を準備するＳｃＡｌＭｇＯ４基板準備工程と、ＳｃＡｌＭｇＯ４基板１０のエピタキシャル成長面に対応する面（主面）の凹凸を除去する凹凸除去工程と、ＳｃＡｌＭｇＯ４基板１０の主面上にＧａＮ層４を成長させるＧａＮ結晶成長工程と、切り欠き２ｂを起点にＳｃＡｌＭｇＯ４基板を除去するＳｃＡｌＭｇＯ４除去工程と、ＧａＮ基板４ａの主面をエピレディ面化加工するＧａＮ基板加工工程と、を含む。以下、各工程の詳細を説明する。
【００１３】
ＳｃＡｌＭｇＯ４インゴット準備工程では、例えば、高周波誘導加熱型チョクラルスキー炉を用いて製造された単結晶ＳｃＡｌＭｇＯ４インゴットを準備する。インゴットの製造方法の一例として、直径５０ｍｍのインゴットを生成する方法を説明する。まず出発原料として純度が４Ｎ（９９．９９％）であるＳｃ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３およびＭｇＯを、所定のモル比で配合する。そして、直径１００ｍｍのイリジウム製の坩堝に、当該出発原料３４００ｇを投入する。次に、原料を投入した坩堝を、高周波誘導加熱型チョクラルスキー炉（育成炉）に投入し、この炉内を真空にする。その後、炉内に窒素を導入し、炉内が大気圧となった時点で坩堝の加熱を開始する。そして、ＳｃＡｌＭｇＯ４の融点に達するまで１２時間かけて徐々に加熱して材料を溶融させる。次に、（０００１）方位に切り出したＳｃＡｌＭｇＯ４単結晶を種結晶として用い、この種結晶を坩堝内の融液近くまで降下させる。そして種結晶を一定の回転速度で回転させながら徐々に降下させ、種結晶の先端を融液に接触させて温度を徐々に降下させながら、引き上げ速度０．５ｍｍ／ｈの速度で種結晶を上昇させて（０００１軸方向に引き上げ）、結晶成長させる。これにより、直径５０ｍｍ、直胴部の長さ５０ｍｍの単結晶インゴットが得られる。
【００１４】
ＳｃＡｌＭｇＯ４インゴット外形加工工程では、引き上げられたインゴットを、円柱状に加工し、さらに円柱の側部に切り欠き加工を行う。まず、インゴットの両端部（トップとテール）をバンドソー、内周刃や外周刃によるスライサー、シングルワイヤソーなどを用いて切断する。引き上げられたＳｃＡｌＭｇＯ４インゴットは整った円形にはなっていないのでダイヤモンドホイールなどによる外周研削加工や研摩布による研摩を行い、円柱化する。円柱化されたＳｃＡｌＭｇＯ４インゴット１の斜視図を図２Ａに示す。
【００１５】
ここで、ＳｃＡｌＭｇＯ４単結晶について説明する。ＳｃＡｌＭｇＯ４単結晶は、岩塩型構造（１１１）面的なＳｃＯ２層と、六方晶（０００１）面的なＡｌＭｇＯ２層とが交互に積層した構造となっている。六方晶（０００１）面的な２層は、ウルツ鉱型構造と比較して平面的になっており、面内の結合と比較して、上下層間の結合は、０．０３ｎｍほど長く、結合の力が弱い。このため、ＳｃＡｌＭｇＯ４単結晶は、（０００１）面で劈開することができる。この特性を利用し、ＳｃＡｌＭｇＯ４基板準備工程で、円柱化されたＳｃＡｌＭｇＯ４インゴット１を決められた厚みに基板化する。この場合、劈開させるための起点が必要であるため、ＳｃＡｌＭｇＯ４インゴット外形加工工程でインゴットの側部に切り欠き２ａ、２ｂを形成する。起点の形成方法について図２Ｂ、２Ｃを用いて説明する。
【００１６】
図２Ｂ、図２Ｃに示すように、ＳｃＡｌＭｇＯ４基板準備工程で、最終的なＳｃＡｌＭｇＯ４基板の厚みをｔ１とする場合には、ｔ１間隔で起点となる切り欠き２ａを形成する。さらに、切り欠き２ｂ付き基板を形成するために、ｔ１の起点から同方向にｔ２離れた位置に切り欠きを設ける。切り欠き２ａは、インゴットから基板化する際の劈開の起点であり、切り欠き２ｂは、ＳｃＡｌＭｇＯ４基板を再利用する際の劈開の起点である。例えばｔ１＝５００μｍ、ｔ２＝１００μｍとして形成する。
【００１７】
次に切り欠きの形成方法について説明する。図２Ｂはダイシングやレーザー加工により形成した切り欠き形状である。ダイシング加工する場合は、例えば直径１００ｍｍ、砥石粒径３０μｍ、粒度＃６００のブレードを１８００ｍｉｎ−１で回転させて加工を行う。レーザー加工の場合は、パルス幅がナノ秒のＹＡＧレーザーであれば、例えば波長４００ｎｍ以下、パルス幅１００ｎｓｅｃ以下のレーザーを用いることができる。また、パルス幅が１ｎｓｅｃ以下の超短パルスレーザーであれば、赤外線や可視光のレーザーを用いることができる。ダイシングやレーザー加工により形成された切り欠きは、図２Ｂに示すように、マクロ的にみて、切り欠きの先端部が鋭利な形状となる。一方、図２Ｃはワイヤソーで加工した場合の切り欠き形状である。ワイヤソーにより、切り欠きを１箇所ずつ形成する場合はシングルワイヤソーを用い、同時に複数個所加工する場合はマルチワイヤソーを用いる。使用するワイヤの線径が細い程、幅の狭い切り欠き形状が形成できる。ワイヤソーには、例えばコア径８０μｍ、砥粒サイズ８〜１６μｍのダイヤを電着した固定砥粒ワイヤを使用することができる。マルチワイヤソーを使って切り欠きを形成する場合は、まずｔ１のピッチで複数の切り欠き２ａを形成した後、ｔ２の距離だけ、インゴットまたはワイヤ位置をずらして切り欠き２ｂを形成する。ワイヤソーで形成された切り欠きは、図２Ｃに示すように、マクロ的にみて、切り欠きの先端がＲ形状となる。
【００１８】
図２ＤはＳｃＡｌＭｇＯ４インゴット１を円形面（上面）から見た図である。図２Ｄに示す切り欠きの深さｄや円周方向の幅ｗは、ｄは０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下、ｗは０．１ｍｍ以上１５ｍｍ以下とすることが好ましい。例えばＳｃＡｌＭｇＯ４インゴット１が２インチ（直径５０ｍｍ）の円柱である場合、切り欠きの深さｄが０．１ｍｍであれば、円周方向の幅ｗは幾何学的に決まり、４．４６ｍｍとなる。また、ＳｃＡｌＭｇＯ４インゴット１が４インチ（直径１００ｍｍ）の円柱である場合、切り欠きの深さｄが０．１ｍｍであれば、円周方向の幅ｗは６．３２ｍｍとなる。ＳｃＡｌＭｇＯ４インゴット１が円柱でない場合には、切り欠きの深さｄおよび幅ｗをそれぞれ形状に応じて決める。切り欠きの深さｄが深すぎると、基板の有効面積が減るため、基板の有効面積で許容できる範囲とする。基板の有効面積で許容できる範囲（切り欠きの深さｄ）とは、具体的には、５ｍｍ以下である。円柱であれば、前述のように深さが決まると幅も幾何学的に決まる。このため、ｗは、１５ｍｍ以下となる。
【００１９】
ＳｃＡｌＭｇＯ４インゴット１を実際に劈開する場合には、図３に示す刃３の形状を切り欠き２ａ、２ｂにあて劈開を行なう。そのため、切り欠きの形状は、刃先が鋭く入り込む形状であることが好ましく、図２Ｂに示すように、切り欠きの先端部（インゴット１の内部側の先端部）が、鋭利な形状であるが好ましい。
切り欠き２ｂは同一面内で複数個所設けることも考えられるが、位置合わせが不十分のまま、複数の箇所から劈開すると劈開面に段差が生じてしまう。したがって、同一面内に切り欠きを複数個所設ける場合には、原子レベルでの位置合わせが必要であり、実質的に困難なため、同一面内には、１箇所設ければよい。
【００２０】
次に、ＳｃＡｌＭｇＯ４基板準備工程を説明する。本工程では、切り欠きを有するＳｃＡｌＭｇＯ４基板１０を得るために、図３に示す刃３を切り欠き２ａにあて、劈開方向に力を加えることにより劈開を行ない、円柱状のインゴット１から厚みｔ１のＳｃＡｌＭｇＯ４基板１０を得る。刃３の材質は鋼製である。刃３の代表的な形状を図３Ａ、図３Ｂに示す。図３Ａに示すように、刃３は、片刃であってもよく、図３Ｂに示すように、両刃であってもよい。刃３の刃先の角度（図３Ａにおいてθ１、図３Ｂにおいてθ２で表される角度）は３０°以下であることが望ましい。刃３の形状は図３Ａおよび図３Ｂで示される形状に限らず、例えば両刃の場合、図３Ｂにおいてθ２で示される角度が、刃先の中心から非対称であってもよく、角度が複数段つけられていてもよい。
【００２１】
ＳｃＡｌＭｇＯ４バルク材料を劈開したときの劈開面（ＳｃＡｌＭｇＯ４基板のエピタキシャル成長面）の平面度測定データを図４に示す。当該データはφ４０ｍｍのＳｃＡｌＭｇＯ４基板の同一平面内で直交するＸＹ軸でレーザー反射式測長機（三鷹光器製ＮＨ−３ＭＡ）を用いて取得したデータである。図４において、矢印で示すように、バルク材料を劈開した劈開面には、５００ｎｍ以上の凹凸部が存在する。ＳｃＡｌＭｇＯ４基板では、劈開時の劈開方向の剥がし力がばらつくことで、同一原子層での劈開が起こらず、結果的に、５００ｎｍ以上の段差からなる凹凸部が生じると考えられる。高さ５００ｎｍ以上の段差部分がエピタキシャル成長面に存在すると、基板上に結晶をエピタキシャル成長させる際に不具合が発生する。基板のエピタキシャル成長面に高さ５００ｎｍ以上の段差が存在する場合の弊害について説明する。高さ５００ｎｍ以上の段差が存在するエピタキシャル成長面にＧａＮ等の結晶を作製すると、高さ５００ｎｍ以上の段差部分で違う結晶方位となる。例えば、エピタキシャル成長面上にＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法でＬＥＤ発光層に用いられるＩｎＧａＮ層を形成すると、インジウムの組成が段差部分と平坦部とで変化してしまう。そしてインジウムの組成が変わると、ＬＥＤ素子としての発光波長と輝度が変わる。その結果、ＬＥＤ素子として発光ムラが発生し、輝度低下が起きてしまう。
【００２２】
劈開で生じた５００ｎｍ以上の凹凸を除去するのは容易ではない。特に、ＳｃＡｌＭｇＯ４基板の劈開面の加工の難しさは、劈開で生じた凹凸を除去しようとしても、全体に占める平坦面の割合が大きいと、平坦面を加工する際に、一部の領域（凹凸）に加工負荷が集中しやすくなり、表面ではなく、より表面から深い内部で劈開による割れが発生する。そのため、割れ部分が除去されることによって新しい凹凸が形成されると考えられる。また、平坦面の割合が高い場合に、内部で劈開しないような荷重を加えただけでは、劈開工程で生じた凹凸をほとんど除去出来ない。
【００２３】
そこでＳｃＡｌＭｇＯ４材料の特徴に鑑み、以下に詳述する加工方法（粗凹凸形成工程および微少凹凸形成工程）を見出した。これが本開示の凹凸除去工程である。具体的には、ＳｃＡｌＭｇＯ４基板のエピタキシャル成長面とする領域全面に一定の高さの凹凸形状を形成する（粗凹凸形成工程）。次いで、段階的に加圧力を小さくしていくことで、加圧力のばらつきの絶対量を小さくして内部での劈開を防止しつつ、全面に形成した一定の高さの凹凸形状を徐々に小さくする（微少凹凸形成工程）。すなわち、ＳｃＡｌＭｇＯ４単結晶体を切り欠き２ａを起点として劈開面で劈開して、図５Ａの上図に示すＳｃＡｌＭｇＯ４基板１０を準備する。そして、ＳｃＡｌＭｇＯ４基板１０の主面上に高さ５００ｎｍ以上の凹凸を形成する粗凹凸形成工程と、高さ５００ｎｍ以上の凹凸を研磨して、高さ５００ｎｍ未満の凹凸を形成する微少凹凸形成工程と、を少なくとも行う。
【００２４】
粗凹凸形成工程では、連続して表面粗さが５００ｎｍ以下である領域（以下、「平坦部」とも称する）の面積がいずれも１ｍｍ２以下となるように、エピタキシャル成長面とする領域の全面に凹凸形状を分布させる。粗凹凸形成工程で１ｍｍ２より大きい平坦部を形成してしまうと、微少凹凸形成工程において、加工負荷の集中によって内部で劈開し、５００ｎｍよりも大きい凹凸が発生するからである。また、粗凹凸形成工程で形成する複数の凹凸の凸部の高さの差は、±０．５μｍ以下の範囲に収まることが好ましい。高さのばらつきがこの範囲内に入るような、均一な高さの凹凸を全面に形成することで、微少凹凸形成工程によって徐々に凹凸の高さを低くでき、面内に均一な平坦部を形成できる。
【００２５】
具体的には、粗凹凸形成工程において、高さ５００ｎｍ以上の凹凸を、第１砥粒を用いて形成し、微少凹凸形成工程において、高さ５００ｎｍ未満の凹凸を、前記第１砥粒よりも硬度の低い第２砥粒を用いて形成する。
【００２６】
より詳細には、一定の高さの凹凸形状を加工する凹凸形成工程では、砥粒サイズの大きいダイヤモンド固定砥粒を用いた研削加工を行う。砥粒サイズとしては♯３００以上♯２００００以下（好ましくは＃６００）のダイヤモンド砥粒を使用する。この範囲のサイズのダイヤモンド砥粒を用いた加工によれば、加工面の凹凸の高さの差を±５μｍ以下の範囲に収められる。また、粗凹凸形成工程における加工条件は、砥石回転数５００ｍｉｎ―１以上５００００ｍｉｎ―１以下（好ましくは１８００ｍｉｎ―１）、ＳｃＡｌＭｇＯ４基板回転数１０ｍｉｎ―１以上３００ｍｉｎ―１以下（好ましくは１００ｍｉｎ―１）、加工速度０．０１μｍ／秒以上１μｍ／秒以下（好ましくは０．３μｍ／秒）、加工除去量１μｍ以上３００μｍ以下（好ましくは２０μｍ）とすることが好ましい。図６に、♯６００のダイヤモンド砥粒を用い、砥石回転数１８００ｍｉｎ―１、ＳｃＡｌＭｇＯ４基板回転数１００ｍｉｎ―１、加工速度０．３μｍ／秒、加工除去量２０μｍで加工した結果を示す。図６は、加工面のＸ方向の平面度を、前述と同様の方法で測定した結果である。図６に示されるように、エピタキシャル成長面とする領域に１ｍｍ２以上の平坦部（凹凸の高さが５００ｎｍ以下である領域が１ｍｍ２以上連続した箇所）が生じず、規則正しい凹凸形状を形成することが出来ている。
【００２７】
次に粗凹凸形成工程で形成した凹凸を徐々に除去する微少凹凸形成工程を説明する。微少凹凸形成工程において、前記高さ５００ｎｍ以上の凹凸を除去しつつ、高さ５００ｎｍ未満の凹凸を、加圧力を段階的に弱めた研磨により形成する。微少凹凸形成工程では、砥粒としてコロイダルシリカを主成分とするスラリーを用い、回転数１０ｍｉｎ−１以上１０００ｍｉｎ−１以下（好ましくは６０ｍｉｎ−１）、スラリー供給量０．０２ｍｌ／分以上２ｍｌ／分以下（好ましくは０．５ｍｌ／分）、研磨パッドは不織布パッドとすることが好ましい。スラリー供給量は基板面積により量を変える。具体的には、基板面積が大きくなる程スラリー供給量を増やすことが好ましい。凹凸が多い場合、凸部に加工力が選択的に集中しやすい。そこで、加圧量は、微少凹凸形成工程の初期には１００００Ｐａ以上２００００Ｐａ以下の範囲とし、凸部が平坦になってくるにつれて５０００Ｐａ以上１００００Ｐａ未満とし、最終的には１０００Ｐａ以上５０００Ｐａ以下の範囲とすることが好ましい。このように段階的に加圧力を低減することで、内部での劈開を生じさせることなくエピタキシャル成長面とする領域から高さ５００ｎｍ以上の凹凸を除去することが出来る。
【００２８】
微少凹凸形成工程において、最初に加圧力を１５０００Ｐａで３分間研磨加工を行い、次に加圧力を８０００Ｐａに下げて５分間研磨加工を行い、最後に加圧力を１０００Ｐａに下げて１０分間研磨加工を行った結果を図７に示す。図７は加工後のエピタキシャル成長面のＸ方向の平面度を前述と同様の方法で測定した表面形状測定結果である。また、図８にエピタキシャル成長面の１０μｍ角の範囲についてＡＦＭ（原子間力顕微鏡）によって測定した表面形状測定結果を示す。図８に示されるように、１０μｍ角の範囲において高さ５００ｎｍ以上の凹凸は無く、最大高さを示すＲｍａｘが６．４２ｎｍであるように高さ５０ｎｍ以上の凹凸も観察されない。なおＲｑは０．１７９ｎｍである。さらに詳細に形状分析を行った図８より１００μｍ２の微小な領域において表面粗さＲａが０．１３９ｎｍであり、５０ｎｍ以上の凹凸のない極平滑面を形成できていることがわかる。ここで、得られたエピタキシャル成長面の表面粗さＲａは０．０８ｎｍ以上０．５ｎｍ以下である。なお表面粗さＲａは、ＢＲＵＫＥＲ社のＤｉｍｅｎｓｉｏｎ  Ｉｃｏｎで、ＩＳＯ１３５６５−１に準拠して測定した。以上によりエピレディ面を有するＳｃＡｌＭｇＯ４基板１０が準備される。
【００２９】
次にＧａＮ結晶成長工程について説明する。ＧａＮ単結晶成長法はＶ族及びＩＩＩ族の原料ガスを反応させ合成する気相成長法と、溶液もしくは融液を用いる液相成長法がある。気相成長法としてはＨＶＰＥ（Ｈｙｄｒｉｄｅ  Ｖａｐｏｒ  Ｐｈａｓｅ  Ｅｐｉｔａｘｙ）法やＯＶＰＥ（Ｏｘｉｄｅ  Ｖａｐｏｒ  Ｐｈａｓｅ  Ｅｐｉｔａｘｙ）法を用いることができる。液相成長法としてＮａフラックス（Ｓｏｄｉｕｍ  Ｆｌｕｘ）法などを用いることができる。
【００３０】
ＨＶＰＥ法はＩＩＩ族源としてＧａＣｌを用いる方法である。具体的には、石英管炉内の原料ガス生成部で金属ＧａとＨＣｌガスを反応させＧａＣｌガスを生成する。この際の反応効率を高めると、ＨＣｌのほぼ１００％が反応してＧａＣｌガスを生成する。ＧａＣｌガスは種基板（ＳｃＡｌＭｇＯ４基板１０）が設置された成長部へと輸送される。そして、ＧａＣｌガスが、１０００〜１１００℃程度でＮＨ３ガスと反応することにより、ＧａＮが生成される。ＨＶＰＥ法の特徴はＧａＮの高速成長が可能なことであり、数百ｎｍ〜数ｍｍのＧａＮ自立基板の形成が可能となる。本開示では、ＳｃＡｌＭｇＯ４基板１０を種基板として、図５Ｂに示すようにＳｃＡｌＭｇＯ４基板１０にＧａＮ層４を形成することができる。
【００３１】
ＧａＮ層４の別の形成方法であるＯＶＰＥ法について説明する。ＯＶＰＥ法はＧａ２ＯをＧａ源として用いる。当該方法では、Ｇａ２Ｏガスを発生させ、成長部でＧａ２ＯガスとＮＨ３を反応させることでＧａＮ結晶を成長させる。当該方法では、副生成物が水素や水蒸気であることから、排気系をつまらせることがなく、原理的に長時間の連続成長が可能である。
【００３２】
なお、ＨＶＰＥ法やＯＶＰＥ法による装置が横方向からガスを流すタイプの装置であれば、切り欠き２ｂをガス流れの下流側にするようにＳｃＡｌＭｇＯ４基板１０を設置することが好ましい。
【００３３】
さらにＧａＮ層４形成の別の方法としてＮａフラックス法がある。Ｎａフラックス法では、高温のＧａ−Ｎａ融液へ窒素を溶かしこむことで過飽和状態を生じさせて、ＧａＮを成長させる。種基板（ＳｃＡｌＭｇＯ４基板１０）及びＧａとＮａが設置された坩堝をステンレスチューブに入れ、３〜４ＭＰａの窒素圧をかけつつヒーターにより８００〜９００℃に加熱する。加熱されたＧａ−Ｎａ融液に窒素が溶解することによりＧａＮ結晶がＳｃＡｌＭｇＯ４基板１０上に成長する。Ｎａフラックス法の特徴は、成長速度はＨＶＰＥ法と比較して遅いが、転位密度が小さく、欠陥の少ない高品質なＧａＮ結晶を得ることができる。
【００３４】
次にＳｃＡｌＭｇＯ４除去工程について説明する。従来のように、種基板にサファイア基板を用いる場合には、サファイア基板とＧａＮ層との熱膨張差の違いによる伸縮で、前記ＧａＮ結晶成長プロセスの降温段階で、サファイア基板とＧａＮ基板が分離される。しかし、ＳｃＡｌＭｇＯ４とＧａＮの熱膨張係数が近いため、本開示では、ＧａＮ結晶成長プロセスが完了してもＳｃＡｌＭｇＯ４基板１０とＧａＮ層４は分離されない。そのため、分離プロセスが必要となる。
【００３５】
ＧａＮ結晶成長工程で生成されたＧａＮ層４は、外周形状がいびつな形状となるため、外周を円形にする円筒加工を行う。例えば、円形加工は、回転砥石を用いて研削する。次に、ＳｃＡｌＭｇＯ４基板の一部（図５において、１０ａで示される部分）を除去するため、ＳｃＡｌＭｇＯ４基板１０の側部に形成された切り欠き２ｂを刃３（図３Ａまたは図３Ｂに示される刃３）をあてる。そして、切り欠き２ｂを起点に、ＳｃＡｌＭｇＯ４基板１０の劈開方向に力を加えることにより、図５Ｂに示すように、ＳｃＡｌＭｇＯ４基板１０を、ＧａＮ層４を含むＳｃＡｌＭｇＯ４基板１０ｂと、ＳｃＡｌＭｇＯ４基板１０ａとに分離する。分離されたＳｃＡｌＭｇＯ４基板１０ａは、凹凸除去工程で説明したプロセスを行うことにより、再度種基板として再生することができる。
【００３６】
次にＧａＮ基板加工工程について説明する。本工程では、ＧａＮ層４のエピタキシャル成長面であるＧａ面２０とＳｃＡｌＭｇＯ４が存在するＮ面２１とを研削・研摩し、エピタキシャル成長できるＧａＮ自立基板４ａに仕上げる。研削は固定砥粒を用いたグラインディングや遊離砥粒を用いたラッピングにより行なわれる。Ｇａ面２０の研磨は遊離砥粒を小さくしたラッピングの後、ＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｌｏｉｓｈｉｎｇ）により結晶のダメージである加工変質層を除去する方法とすることができる。一方、Ｎ面２１はＳｃＡｌＭｇＯ４基板１０ｂを研削により除去し、Ｎ面２１を研摩により仕上げる。これにより、図５Ｄに示すように、エピタキシャル成長が可能なＧａＮ自立基板４ａが形成される。
【００３７】
本開示では、ＳｃＡｌＭｇＯ４除去工程で分離された、ＳｃＡｌＭｇＯ４基板１０ａについて、再度凹凸除去工程を行うことにより、ＳｃＡｌＭｇＯ４基板１０ａを種基板として使用することができる。つまり、再生されたＳｃＡｌＭｇＯ４基板１０ａを再度用いてＧａＮ自立基板の形成が可能である。したがって、ＳｃＡｌＭｇＯ４を効率的に使用することができ、材料歩留まりを向上させることができる。なお、ＳｃＡｌＭｇＯ４基板１０の切り欠き２ｂは一箇所である必要はなく、種基板の再生回数に応じて、切り欠きを有するＳｃＡｌＭｇＯ４基板準備工程において、基板の厚み方向に複数個所形成することができる。
【００３８】
（実施の形態２）
図９に本開示の実施の形態２に係る、ＩＩＩ族窒化物を製造する方法の各工程を示す。本開示の実施の形態２に係る製造方法は、単結晶ＳｃＡｌＭｇＯ４を生成するＳｃＡｌＭｇＯ４インゴット準備工程と、単結晶ＳｃＡｌＭｇＯ４から円筒のインゴットを生成し、さらにインゴットの側部に切り欠きを設けるＳｃＡｌＭｇＯ４インゴット外形加工工程と、インゴットを基板状に加工し、切り欠きを有するＳｃＡｌＭｇＯ４基板を準備するＳｃＡｌＭｇＯ４基板準備工程と、ＳｃＡｌＭｇＯ４基板のエピタキシャル成長面に対応する面の凹凸を除去する凹凸除去工程と、ＳｃＡｌＭｇＯ４基板上にＩＩＩ族窒化物結晶（例えば、ＧａＮ結晶）をエピタキシャル成長させるＩＩＩ族窒化物結晶成長工程と、デバイスを形成するデバイス形成工程とを含む。前記デバイス形成工程には、切り欠きを起点にＳｃＡｌＭｇＯ４を除去するＳｃＡｌＭｇＯ４除去を含む。
【００３９】
実施の形態１との違いは、ＳｃＡｌＭｇＯ４基板上にＩＩＩ族窒化物結晶のエピタキシャル成長を行い、さらにデバイスを形成することである。なお、凹凸除去工程までは実施の形態１と同様であるので、ＩＩＩ族窒化物結晶成長工程以降を説明する。ただし、凹凸除去工程において、実施の形態１ではエピタキシャル成長面は、ＳｃＡｌＭｇＯ４基板の一方の面（表側）のみに形成すれば良いが、実施の形態２においては、ＳｃＡｌＭｇＯ４基板の両面にエピタキシャル成長面を形成してもよい。この場合、両面にＧａＮ等のＩＩＩ族窒化物結晶（ＩＩＩ族窒化物半導体）のエピタキシャル成長を行うことができる。また、上述の加工技術を用いることにより、例えば本基板のエピタキシャル成長面にＬＥＤ発光層を形成した場合に、前述したような組成の変化やそれによるＬＥＤ素子の発光ムラや輝度低下といった問題が生じない。さらに、凹凸除去工程により、ＳｃＡｌＭｇＯ４基板のエピタキシャル成長面の凹凸の高さを５０ｎｍ以下とすることにより、例えばエピタキシャル成長面にＬＥＤ発光層を形成した後の電極形成時に、凹凸に起因した形成不良（段差部でのエッチング残りなど）が抑制される。そのため、本基板を用いて製造するＬＥＤなどのデバイスの製造歩留りが向上する。
【００４０】
実施の形態２の結晶成長工程では、ＳｃＡｌＭｇＯ４基板１０のエピタキシャル成長面に例えばＭＯＣＶＤ法でＩＩＩ族窒化物の気相成長を行い、図１０Ａに示すＩＩＩ族窒化物結晶層５を形成する。ＳｃＡｌＭｇＯ４基板上に例えばＭＯＣＶＤ法でＩＩＩ族窒化物の気相成長を行うと、ＩＩＩ族窒化物の原料は、エピタキシャル成長面の劈開面である（０００１）面を移動（マイグレーション）する。そして、安定な位置があればその位置に止まってエピタキシャル成長していく。
【００４１】
ＩＩＩ族窒化物結晶層形成工程では、例えばｎ型窒化物半導体層、活性層、ｐ型窒化物半導体層の積層体からなるＩＩＩ族窒化物結晶層５（ＬＥＤデバイスの発光層）を形成することができる。ｎ型窒化物半導体層としては、例えばｎ型のＡｌｕＧａｖＩｎｗＮ（但し、ｕ＋ｖ＋ｗ＝１、ｕ≧０、ｖ≧０、ｗ≧０である。）半導体から形成される層とすることができる。ｎ型ドーパントとして、例えばシリコン（Ｓｉ）を用いてもよい。ｎ型ドーパントとして、Ｓｉの他に例えば酸素（Ｏ）等を用いてもよい。活性層としては、例えば、厚さが３ｎｍ〜２０ｎｍ程度のＧａ１−ｘＩｎｘＮ井戸層（但し、０＜ｘ＜１である。）と、厚さが５ｎｍ〜３０ｎｍ程度のＧａＮバリア層とが交互に積層されたＧａＩｎＮ／ＧａＮからなる多重量子井戸（ＭＱＷ）構造を有する層（井戸層）とすることができる。ＬＥＤデバイスが出射する光の波長は、活性層を構成する窒化物半導体のバンドギャップの大きさ、具体的には井戸層の半導体組成であるＧａ１−ｘＩｎｘＮ半導体におけるＩｎの組成ｘによって決まる。ｐ型窒化物半導体層は、例えば、ｐ型のＡｌｓＧａｔＮ（但し、ｓ＋ｔ＝１、ｓ≧０、ｔ≧０である。）半導体から形成されている層とすることができる。ｐ型ドーパントして、例えばマグネシウム（Ｍｇ）を用いることができる。ｐ型ドーパントには、Ｍｇの他に例えば亜鉛（Ｚｎ）、ベリリウム（Ｂｅ）等を用いてもよい。
【００４２】
次にデバイス形成工程について説明する。デバイス形成工程では、ＩＩＩ族窒化物結晶成長工程で積層されたＩＩＩ族窒化物結晶層５を、リソグラフィ法およびドライエッチング法等により所望の形状に加工する。例えば、ｐ型窒化物半導体層、活性層、ｎ型窒化物半導体の一部が除去された凹部６を形成し、電極を形成できるようにする。そして、ｎ型窒化物半導体層と電気的に接続されたｎ側電極８と、ｐ型窒化物半導体層と電気的に接続されたｐ側電極７とを形成する。ｎ側電極８は、例えばチタン（Ｔｉ）層及び白金（Ｐｔ）層からなる積層構造（Ｔｉ／Ｐｔ）等により形成される。この他に、チタン（Ｔｉ）層及びアルミニウム（Ａｌ）層からなる積層構造（Ｔｉ／Ａｌ）を用いてもよい。ｐ側電極７は、例えばパラジウム（Ｐｄ）層および白金（Ｐｔ）層からなる積層構造（Ｐｄ／Ｐｔ）等により形成される。この他に、銀（Ａｇ）層を用いてもよい。
【００４３】
次にＩＩＩ族窒化物結晶層５の結晶成長面と逆側に形成されているＳｃＡｌＭｇＯ４１０ａを除去する。具体的には、ＳｃＡｌＭｇＯ４基板１０の側部に形成された切り欠き２ｂに刃をあて、切り欠き２ｂを起点に、ＳｃＡｌＭｇＯ４基板１０の劈開方向に力を加えることにより、ＳｃＡｌＭｇＯ４基板１０を、図１０Ｂに示すＩＩＩ族窒化物結晶層５および電極等からなるデバイス構造を含むＳｃＡｌＭｇＯ４基板１０ｂとＳｃＡｌＭｇＯ４基板１０ａとに分離する。分離されたＳｃＡｌＭｇＯ４基板１０ａは、実施の形態１で説明した凹凸除去工程を行うことにより、再度種基板として再生することができる。したがって、本実施の形態においても、ＳｃＡｌＭｇＯ４を効率的に使用し、材料歩留まりを向上させることができる。なお、ＳｃＡｌＭｇＯ４基板１０の切り欠き２ｂは一箇所である必要はなく、ＳｃＡｌＭｇＯ４基板１０の再生回数に応じて、ＳｃＡｌＭｇＯ４基板１０の厚み方向に複数個所形成されていてもよい。つまり、ＳｃＡｌＭｇＯ４基板準備工程において、複数個所に切り欠きを形成することで、ＳｃＡｌＭｇＯ４基板１０を複数回利用することができる。なお、ＳｃＡｌＭｇＯ４基板１０ａの再生時には、ＳｃＡｌＭｇＯ４基板１０ａが所定の厚みになるように研摩を行う。さらに、凹凸除去工程の微少凹凸形成工程で、微細な凹凸構造を形成することにより、光取り出しの効率向上が可能となる。
【００４４】
（その他）
なお、上述の実施の形態１及び２では、一般式ＲＡＭＯ４で表される単結晶体からなる基板のうち、ＳｃＡｌＭｇＯ４の単結晶体から得られる基板について説明したが、本開示は、これに限定されない。具体的には、本開示のＳｃＡｌＭｇＯ４に代表される基板は、一般式ＲＡＭＯ４で表されるほぼ単一結晶材料から構成される。上記一般式において、Ｒは、Ｓｃ、Ｉｎ、Ｙ、およびランタノイド系元素（原子番号６７−７１）から選択される一つまたは複数の三価の元素を表し、Ａは、Ｆｅ（ＩＩＩ）、Ｇａ、およびＡｌから選択される一つまたは複数の三価の元素を表し、ＭはＭｇ、Ｍｎ、Ｆｅ（ＩＩ），Ｃｏ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｃｄから選択される一つまたは複数の二価の元素を表す。なお、ほぼ単一結晶材料とは、エピタキシャル成長面を構成するＲＡＭＯ４が９０ａｔ％以上含まれ、かつ、任意の結晶軸に注目したとき、エピタキシャル成長面のどの部分においてもその向きが同一であるような結晶質固体をいう。ただし、局所的に結晶軸の向きが変わっているものや、局所的な格子欠陥が含まれるものも、単結晶として扱う。なお、Ｏは酸素である。ただし、上記の通り、ＲはＳｃ、ＡはＡｌ、ＭはＭｇとするのが望ましい。
【００４５】
また、上記単結晶体からなる基板上に結晶成長させるＩＩＩ族窒化物についても、ＧａＮやｎ型窒化物半導体層、活性層、ｐ型窒化物半導体層等に限定されない。ＩＩＩ族窒化物を構成するＩＩＩ族元素金属としては、ガリウム（Ｇａ）が最も良いが、例えば、ＩＩＩ族元素金属の他の例としては、アルミニウム（Ａｌ）、インジウム（Ｉｎ）、タリウム（Ｔｌ）等が挙げられ、ＩＩＩ族窒化物には当該ＩＩＩ族元素金属を、１種類のみでも２種類以上併用しても良い。例えば、ＩＩＩ族元素金属として、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、およびインジウム（Ｉｎ）からなる群から選択される少なくとも一つを用いても良い。この場合、製造されるＩＩＩ族窒化物結晶の組成は、ＡｌｓＧａｔＩｎ｛１−（ｓ＋ｔ）｝Ｎ（ただし、０≦ｓ≦１、０≦ｔ≦１、ｓ＋ｔ≦１）で表され、実施の形態１においては、ＧａＮをＩＩＩ族窒化物とするのが良い。なお、２種類以上のＩＩＩ族元素金属を用いて製造される三元系以上の窒化物結晶としては、例えば、ＧａｘＩｎ１−ｘＮ（０＜ｘ＜１）の結晶があげられる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
基板上へＭＯＣＶＣ気相成長時でＬＥＤ発光層を成長されＬＥＤ素子を製造するにあたり、本開示に係る基板を利用することで、種基板材料の材料効率を向上させながら、ＬＥＤ素子として発光ムラが発生し、輝度の低下を防ぐことが出来る。
【符号の説明】
【００４７】
１  インゴット
２ａ、２ｂ  切り欠き
３  刃
４  ＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物結晶層）
５  ＩＩＩ族窒化物結晶層
６  凹部
７  ｐ側電極
８  ｎ側電極
１０、１０ａ、１０ｂ  ＳｃＡｌＭｇＯ４基板
２０  Ｇａ面（エピタキシャル成長面）
２１  Ｎ面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2018145091.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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