(57)【要約】【課題】集合種結晶基板上に結晶膜を成長させる技術において、隣り合う種結晶基板の当接部上に成長する結晶膜の結晶の質の向上を図ることができる技術を提供する。【解決手段】窒化物結晶基板の製造方法は、窒化物結晶からなり主面がｃ面である複数の種結晶基板を、隣り合う種結晶基板の側面が互いに当接するようにベースプレート上に並べて配置することで、集合種結晶基板を構成する第１工程と、集合種結晶基板上に結晶膜を成長させる第２工程と、を有し、第１工程では、種結晶基板の面内方向位置を規制する位置規制部によって種結晶基板の面内方向位置が規制された状態で種結晶基板がベースプレート上に配置され、少なくとも１つの種結晶基板が前記ベースプレートに対して非接着で配置される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
窒化物結晶からなり主面がｃ面である複数の種結晶基板を、隣り合う前記種結晶基板の側面が互いに当接するようにベースプレート上に並べて配置することで、集合種結晶基板を構成する第１工程と、
前記集合種結晶基板上に結晶膜を成長させる第２工程と、
を有し、
前記第１工程では、前記種結晶基板の面内方向位置を規制する位置規制部によって前記種結晶基板の面内方向位置が規制された状態で前記種結晶基板が前記ベースプレート上に配置され、少なくとも１つの前記種結晶基板が前記ベースプレートに対して非接着で配置される
窒化物結晶基板の製造方法。
【請求項２】
前記位置規制部として、前記集合種結晶基板の外周端面に当接するように前記ベースプレート上に配置され、前記ベースプレートの表層に接着された固定用部材を用い、
前記ベースプレートを構成する材料は、前記表層が剥離することで、接着された前記固定用部材が前記ベースプレートから分離される材料である
請求項１に記載の窒化物結晶基板の製造方法。
【請求項３】
前記固定用部材は、前記集合種結晶基板の外周端部に配置された第１の種結晶基板に当接する第１の固定用部材と、前記集合種結晶基板の外周端部に配置された第２の種結晶基板に当接する第２の固定用部材とを含み、
前記第１の種結晶基板と前記第２の種結晶基板とは、前記第１の種結晶基板と前記第２の種結晶基板との間に、前記固定用部材が当接しない種結晶基板を挟むように、前記集合種結晶基板の外周縁に沿って配置されており、
当該前記固定用部材が当接しない種結晶基板は、前記第１の固定用部材により前記集合種結晶基板の外周側方向への移動が規制された第１の種結晶基板と、前記第２の固定用部材により前記集合種結晶基板の外周側方向への移動が規制された第２の種結晶基板とに係止されることで、前記外周側方向への移動が規制される
請求項２に記載の窒化物結晶基板の製造方法。
【請求項４】
前記第１工程において、前記集合種結晶基板は、正六角形状の種結晶基板が平面上に充填された構造を、所定の正六角形状の種結晶基板の中心を中心とした円形状に切り取ったパターンで構成され、
前記パターンは、前記集合種結晶基板の外周縁である円周に沿って並んだ種結晶基板において、１つおきに扇形状の種結晶基板が配置されたパターンであり、
前記第１の種結晶基板および前記第２の種結晶基板は、前記扇形状の種結晶基板により構成されている
請求項３に記載の窒化物結晶基板の製造方法。
【請求項５】
前記位置規制部として、前記集合種結晶基板の外周端部に配置された種結晶基板であって、前記ベースプレートの表層に接着された固定用種結晶基板を用い、
前記ベースプレートを構成する材料は、前記表層が剥離することで、接着された前記固定用種結晶基板が前記ベースプレートから分離される材料である
請求項１に記載の窒化物結晶基板の製造方法。
【請求項６】
前記固定用種結晶基板は、第１の固定用種結晶基板と第２の固定用種結晶基板とを含み、
前記第１の固定用種結晶基板と前記第２の固定用種結晶基板とは、前記第１の固定用種結晶基板と前記第２の固定用種結晶基板との間に、前記ベースプレートに対して非接着で配置された種結晶基板を挟むように、前記集合種結晶基板の外周縁に沿って配置されており、
当該非接着で配置された種結晶基板は、前記第１の固定用種結晶基板と前記第２の固定用種結晶基板とに係止されることで、前記集合種結晶基板の外周側方向への移動が規制される
請求項５に記載の窒化物結晶基板の製造方法。
【請求項７】
前記第１工程において、前記集合種結晶基板は、正六角形状の種結晶基板が平面上に充填された構造を、ある正六角形状の種結晶基板の中心を中心とした円形状に切り取ったパターンで構成され、
前記パターンは、前記集合種結晶基板の外周縁である円周に沿って並んだ種結晶基板において、１つおきに扇形状の種結晶基板が配置されたパターンであり、
前記第１の固定用種結晶基板および前記第２の固定用種結晶基板は、前記扇形状の種結晶基板により構成されている
請求項６に記載の窒化物結晶基板の製造方法。
【請求項８】
前記ベースプレート上に、前記ベースプレートと前記種結晶基板との間に介在し、その上に前記種結晶基板が非接着で配置されるスペーサが設けられており、
前記スペーサは、前記ベースプレート上に前記スペーサを介在せずに前記種結晶基板が配置された場合と比べて、前記第２工程において、前記種結晶基板を傾斜する方向に動きやすくする
請求項１〜７のいずれか１項に記載の窒化物結晶基板の製造方法。
【請求項９】
前記位置規制部として、前記集合種結晶基板の外周端部に配置された種結晶基板を、外周側ほど高くなるよう傾斜した姿勢で支持する傾斜支持用部材を用いる
請求項１〜８のいずれか１項に記載の窒化物結晶基板の製造方法。
【請求項１０】
前記複数の種結晶基板の各々は、前記ｃ面の曲率半径が２０ｍ以上である低反りの基板である
請求項１〜９のいずれか１項に記載の窒化物結晶基板の製造方法。
【請求項１１】
窒化物結晶からなり主面がｃ面である複数の種結晶基板を、隣り合う前記種結晶基板の側面が互いに当接するように並べて配置することで構成された集合種結晶基板と、
前記集合種結晶基板上に成長した結晶膜と、
を有し、
前記結晶膜は、隣り合う前記種結晶基板の当接部上で、連続的なｃ面が形成されるように成長している
窒化物結晶積層体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、窒化物結晶基板の製造方法および窒化物結晶積層体に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光素子や高速トランジスタ等の半導体デバイスを作製する際、例えば窒化ガリウム結晶等の窒化物結晶からなる基板（以下、窒化物結晶基板）が用いられる。
【０００３】
窒化物結晶基板を大径、大面積で形成するための技術として、窒化物結晶からなる複数の種結晶基板を隣り合う種結晶基板の側面が互いに当接するように並べて配置した基板（以下、集合種結晶基板）上に、隣り合う種結晶基板上に成長した結晶膜が一体化するように、つまり、集合種結晶基板の全面に亘って一体的に成長した結晶膜が得られるように、結晶膜を成長させる技術が提案されている（例えば特許文献１）。しかしながら、このような技術において、隣り合う種結晶基板の当接部上に成長する結晶膜は、欠陥が生成されやすく、結晶の質を向上させることが難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−２２４１４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の一目的は、集合種結晶基板上に結晶膜を成長させる技術において、隣り合う種結晶基板の当接部上に成長する結晶膜の結晶の質の向上を図ることができる技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によれば、
窒化物結晶からなり主面がｃ面である複数の種結晶基板を、隣り合う前記種結晶基板の側面が互いに当接するようにベースプレート上に並べて配置することで、集合種結晶基板を構成する第１工程と、
前記集合種結晶基板上に結晶膜を成長させる第２工程と、
を有し、
前記第１工程では、前記種結晶基板の面内方向位置を規制する位置規制部によって前記種結晶基板の面内方向位置が規制された状態で前記種結晶基板が前記ベースプレート上に配置され、少なくとも１つの前記種結晶基板が前記ベースプレートに対して非接着で配置される
窒化物結晶基板の製造方法
が提供される。
【０００７】
本発明の他の態様によれば、
窒化物結晶からなり主面がｃ面である複数の種結晶基板を、隣り合う前記種結晶基板の側面が互いに当接するように並べて配置することで構成された集合種結晶基板と、
前記集合種結晶基板上に成長した結晶膜と、
を有し、
前記結晶膜は、隣り合う前記種結晶基板の当接部上で、連続的なｃ面が形成されるように成長している
窒化物結晶積層体
が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
集合種結晶基板上に結晶膜を成長させる技術において、隣り合う種結晶基板の当接部上に成長する結晶膜の結晶の質の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態において、ベースプレート上に配置された集合種結晶基板を示す概略平面図である。
【図２】図２（ａ）は、第１実施形態において、ベースプレート上に配置された集合種結晶基板を示す概略断面図であり、図２（ｂ）は、第１実施形態において、集合種結晶基板上に結晶膜が形成された状態を示す概略断面図である。
【図３】図３（ａ）および図３（ｂ）は、それぞれ、厚膜の結晶膜を成長させスライスして窒化物結晶基板を得る方法の一例および他の例を示す概略断面図である。
【図４】図４（ａ）は、第１実施形態の第１変形例において、ベースプレート上に配置された集合種結晶基板を示す概略平面図であり、図４（ｂ）は、第１実施形態の第１変形例において、集合種結晶基板上に結晶膜が形成された状態を示す概略断面図である。
【図５】図５は、第１実施形態の第２変形例において、ベースプレート上に配置された集合種結晶基板を示す概略平面図である。
【図６】図６（ａ）は、第１実施形態の第３変形例において、ベースプレート上に配置された集合種結晶基板を示す概略断面図であり、図６（ｂ）は、第１実施形態の第３変形例において、集合種結晶基板上に結晶膜が形成された状態を示す概略断面図である。
【図７】図７（ａ）は、第２実施形態において、ベースプレート上に配置された集合種結晶基板を示す概略断面図であり、図７（ｂ）は、第２実施形態において、集合種結晶基板上に結晶膜が形成された状態を示す概略断面図である。
【図８】図８（ａ）および図８（ｂ）は、それぞれ、第１実施形態に沿って窒化物結晶膜を成長させた実験における、ベースプレート上に載置された集合種結晶基板の結晶成長前および結晶成長後の写真である。
【図９】図９（ａ）は、第１実施形態に沿って窒化物結晶膜を成長させた実験における、集合種結晶基板上に形成された結晶膜の写真である。図９（ｂ）は、第１実施形態に沿って窒化物結晶膜を成長させた実験における、隣り合う種結晶基板の当接部上に成長した結晶膜の微分干渉像である。図９（ｃ）は、第１実施形態に沿って窒化物結晶膜を成長させた実験における、隣り合う種結晶基板の当接部上に成長した結晶膜のＸ線ロッキングカーブの測定結果を示すグラフである。
【図１０】図１０は、比較形態において、ベースプレート上に配置された集合種結晶基板を示す概略平面図である。
【図１１】図１１（ａ）は、比較形態において、ベースプレート上に配置された集合種結晶基板を示す概略断面図であり、図１１（ｂ）は、比較形態において、集合種結晶基板上に結晶膜が形成された状態を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜本発明の第１実施形態＞
本発明の第１実施形態による窒化物結晶基板の製造方法について説明する。
【００１１】
まず、図１および図２（ａ）を参照し、複数の種結晶基板１１０をベースプレート２００上に並べて配置することで、集合種結晶基板１００を構成する工程について説明する。
【００１２】
図１は、ベースプレート２００上に配置された集合種結晶基板１００を示す概略平面図である。集合種結晶基板１００は、窒化物結晶からなり主面がｃ面である複数の種結晶基板１１０を、隣り合う種結晶基板１１０の側面が互いに当接するようにベースプレート２００上に並べて配置することで、構成されている。
【００１３】
窒化物結晶として、ここでは窒化ガリウム（ＧａＮ）結晶を例として説明を進める。ただし、窒化物結晶は、ＧａＮ結晶に限定されず、例えば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）結晶、窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）結晶、窒化インジウム（ＩｎＮ）結晶、窒化インジウムガリウム（ＩｎＧａＮ）結晶、窒化アルミニウムインジウムガリウム（ＡｌＩｎＧａＮ）結晶等の窒化物結晶、すなわち、ＡｌｘＩｎｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ＋ｙ≦１）の組成式で表されるＩＩＩ族窒化物半導体の結晶であってよい。
【００１４】
基板の主面がｃ面、すなわち（０００１）面であるとは、主面の法線方向とｃ軸方向とのなす角が、±１°以内であることをいう。
【００１５】
「当接」とは、部材の面同士をなるべく隙間が生じないように近接して対向させることを意味し、部材の面同士が完全に、すなわち全く隙間なく接触することまでは意味しない。「近接」とは、対向した部分の最大の隙間が、室温（例えば２５℃）において、好ましくは１００μｍ以下、より好ましくは５０μｍ以下であることをいう。
【００１６】
種結晶基板１１０は、種結晶基板１１０の（ベースプレート２００の載置面２０１における）面内方向位置を規制する位置規制部２１０によって種結晶基板１１０の面内方向位置が規制された状態で、ベースプレート２００上に配置されている。また、少なくとも１つの種結晶基板１１０は、ベースプレート２００に対して非接着で配置されている。なお、種結晶基板１１０が「ベースプレート２００に対して非接着で配置」されていることを、単に、「非接着で配置」と呼ぶことがある。
【００１７】
第１実施形態では、位置規制部２１０として、集合種結晶基板１００の外周端面に当接するようにベースプレート２００上に配置され、ベースプレート２００の表層に接着された固定用部材２１１が用いられる。また、位置規制部２１０として種結晶基板１１０とは別体に用意された固定用部材２１１を用いることに伴い、集合種結晶基板１００を構成するすべての種結晶基板１１０は、非接着で配置されている。
【００１８】
固定用部材２１１の材料としては、種結晶基板１１０と同じ組成の窒化物結晶が、好ましく用いられる。後述の結晶膜１４０の成長時に、種結晶基板１１０上と同様に固定用部材２１１上に結晶膜１４０を成長させることで、種結晶基板１１０上に成長した結晶膜１４０に不要な応力が掛かることを抑制するためである。なお、固定用部材２１１の形状や大きさは、特に限定されない。
【００１９】
ベースプレート２００を構成する材料としては、後述の結晶膜１４０の成長工程における成膜温度、成膜雰囲気に耐えられる耐熱性、耐食性を有し、また、種結晶基板１１０や結晶膜１４０を構成する窒化物結晶と同等あるいはそれより小さい線膨張係数を有する材料を用いることが好ましい。ここでいう窒化物結晶の線膨張係数は、種結晶基板１１０のｃ面に平行な方向、すなわちａ軸方向における線膨張係数のことである。例えば、ＧａＮ結晶のａ軸方向における線膨張係数は、５．５９×１０−６／Ｋである。ベースプレート２００の構成材料の線膨張係数をこのように選択することで、結晶膜１４０の成長工程における昇温時に、隣り合う種結晶基板１１０間に形成された隙間が広がってしまうことを抑制できる。
【００２０】
ベースプレート２００を構成する材料としては、さらに、後述の結晶膜１４０の成長時等において、表層が剥離することで、接着された固定用部材２１１がベースプレート２００から外れる（分離される）材料であることが好ましい。
【００２１】
このような特性を有し、ベースプレート２００を構成するのに好ましい材料としては、例えば、異方性黒鉛（パイロリティックグラファイト（ＰＧ）等）、異方性窒化ホウ素（パイロリティック窒化ホウ素（ＰＢＮ）等）、雲母等が挙げられる。なお、このようなパイロリティックグラファイト等の材料で、ベースプレート２００の全体（全厚さ）が形成されていなくともよく、例えば、等方性黒鉛等からなる平板基材上にパイロリティックグラファイト等を被覆して載置面２０１を構成するようにした複合材料で、ベースプレート２００を構成することも可能である。
【００２２】
固定用部材２１１をベースプレート２００に接着する接着剤２２０としては、後述の結晶膜１４０の成長工程における成膜温度、成膜雰囲気に耐えられる耐熱性、耐食性を有し、また、種結晶基板１１０や結晶膜１４０を構成する窒化物結晶と近い線膨張係数を有する材料で構成されたものを用いることが好ましい。
【００２３】
このような接着剤２２０としては、例えば、ジルコニアやシリカ等を主成分とする加熱硬化型の接着剤を用いることができ、より具体的には例えば、東亞合成株式会社のアロンセラミック（登録商標）Ｃ剤やＥ剤が挙げられる。なお、加熱硬化型の接着剤を用いることで、接着剤の乾燥が完了するまでは、接着した部材の位置の微調整が可能であること等の利点がある。
【００２４】
図１に示す例において、集合種結晶基板１００は、正六角形状の種結晶基板１１０が平面上に充填された構造を、所定の種結晶基板１１０（１１１）の中心を中心とする円形状に切り取ったパターンで構成されている。さらに、このパターンは、集合種結晶基板１００の外周縁である円周に沿って並んだ種結晶基板１１０において、１つおきに扇形状の種結晶基板１１０（１１２）が配置されるように構成されたパターンとなっている。
【００２５】
各種結晶基板１１０の、正六角形の辺（つまり円弧部以外の直線的な縁）を画定する端面は、主面側にＭ面の劈開面が配置されるように構成されているか、または、主面側にａ面の劈開面が配置されるように構成されていることが好ましい。組み合わせると集合種結晶基板１００が構成されるように、各種結晶基板１１０は、例えば、市販の円形状の窒化物結晶基板より、主面と反対の裏面側からのレーザースクライブおよび劈開により切り出して、準備することができる。なお、円弧部を画定する端面は、レーザー照射によるフルカットで切り出すことができるが、レーザースクライブおよび劈開により切り出すことも可能である。
【００２６】
集合種結晶基板１００を円形状に構成することで、例えば、集合種結晶基板１００を後述のように結晶成長装置内で回転させて気相成長を行う際、集合種結晶基板１００が例えば矩形状やハニカム形状等の非円形状である場合と比べて、集合種結晶基板１００の周方向に関する原料ガス供給等の成長条件の均一性を高められる利点がある。
【００２７】
図１に示す例において、各固定用部材２１１は、各扇形状の種結晶基板１１２の外周端面に当接するように配置されている。これにより、各扇形状の種結晶基板１１２は、非接着で配置されていても、集合種結晶基板１００の外周外側に向かう方向（外周側方向）への移動が規制されて、面内方向位置が規制された状態となる。
【００２８】
集合種結晶基板１００の外周縁に沿って並んだ種結晶基板１１０において、最隣接する（最も近い）２つの扇形状の種結晶基板１１２の間に挟まれた種結晶基板１１０（１１３）は、固定用部材２１１が当接しないが、両側に隣接する扇形状の種結晶基板１１２に係止されることで、非接着で配置されていても、外周側方向への移動が規制されて、面内方向位置が規制された状態となる。
【００２９】
さらに、集合種結晶基板１００の外周縁に沿って並んだ種結晶基板１１２および１１３に取り囲まれた種結晶基板１１１は、種結晶基板１１２および１１３に係止されることで、非接着で配置されていても、外周側方向への移動が規制されて、面内方向位置が規制された状態となる。
【００３０】
このように、固定用部材２１１により、集合種結晶基１００を構成するすべての種結晶基板１１０を、非接着で配置されていても、面内方向位置が規制された状態でベースプレート２００上に配置することができる。
【００３１】
集合種結晶基板１００の外周端部に配置された扇形状の種結晶基板１１２の面内方向位置を規制することで、他の種結晶基板１１０の面内方向位置を規制することができる。扇形状の種結晶基板１１２の面内方向位置を規制するように、固定用部材２１１を配置することは、固定用部材２１１の配置箇所、つまり接着部の箇所を少なくできるため、好ましい。
【００３２】
図２（ａ）は、ベースプレート２００上に配置された集合種結晶基板１００を示す概略断面図である。集合種結晶基板１００における種結晶基板１１０の平面配置は、例えば図１に示したようなものである。なお、図示の煩雑さを避け説明を容易にするため、図２（ａ）における種結晶基板１１０と固定用部材２１１との位置関係は、図１とは異なっている。
【００３３】
現在の技術では、反りのない完全に平面状のｃ面を有する窒化物結晶を得ることは困難であり、種結晶基板１１０のｃ面１２０は、主面１３０に対して下方（ベースプレート２００側）に凸状の反りを有する。これに起因して、隣り合う種結晶基板１１０、例えば種結晶基板１１０ａ、１１０ｂにおいて、種結晶基板１１０ａが種結晶基板１１０ｂに当接する縁部のｃ軸方向１２１ａと、種結晶基板１１０ｂが種結晶基板１１０ａに当接する縁部のｃ軸方向１２１ｂとは、反りの大きさに応じた所定の角度をなしてずれている。種結晶基板１１０ａ、１１０ｂ以外の、他の隣り合う種結晶基板１１０同士についても、同様にして、ｃ軸方向のずれが存在している。
【００３４】
次に、さらに図２（ｂ）を参照し、集合種結晶基板１００上に結晶膜（窒化物結晶膜）１４０を成長させる工程について説明する。
【００３５】
図２（ｂ）は、集合種結晶基板１００上に結晶膜１４０が形成された状態を示す概略断面図である。
【００３６】
図２（ａ）に示したようにベースプレート２００上に配置された集合種結晶基板１００は、結晶成長装置内に搬入され、サセプタ上に水平な姿勢で保持される。結晶成長装置としては、例えば、ハイドライド気相成長（ＨＶＰＥ）装置が用いられる。集合種結晶基板１００を、成膜温度、例えば、１０００℃から１１００℃程度まで昇温させ、原料ガスとして、例えば、塩化ガリウム（ＧａＣｌ）ガスおよびアンモニア（ＮＨ３）ガスを供給することで、集合種結晶基板１００上に結晶膜１４０を成長させる。なお、結晶膜１４０の膜厚均一性を高めるために、サセプタを回転させた状態で、結晶膜１４０を成長させることが好ましい。
【００３７】
集合種結晶基板１００は、図２（ａ）に示したような状態から昇温される。昇温時には、各種結晶基板１１０が熱膨張して、集合種結晶基板１００が外周側方向へ熱膨張する。ただし、隣り合う種結晶基板１１０は側面が互いに当接して配置されているものの、側面は実際には完全な平面ではなく、側面同士の間には（接触部があっても）ある程度の隙間が存在する。昇温時の熱膨張は、この隙間が狭まる程度のものであり、集合種結晶基板１００の外周側方向への熱膨張は過度ではなく、集合種結晶基板１００に押されて固定用部材２１１のベースプレート２００に対する接着が外れてしまうほどではない。つまり、固定用部材２１１により種結晶基板１１０の面内方向位置が規制された状態は、昇温を行っても維持される。
【００３８】
このように、固定用部材２１１を用いることで、集合種結晶基板１００を結晶成長装置内に搬入する際に生じる衝撃や、集合種結晶基板１００を回転させる際に生じる振動等により、各種結晶基板１１０が面内方向にずれることを抑制し、隣り合う種結晶基板１１０が適切に当接した状態で、結晶膜１４０の成長を開始させることができる。
【００３９】
各種結晶基板１１０は、ベースプレート２００に対して非接着で配置されているため、主面１３０が傾斜する方向（傾斜方向）への動きが許容される（厚さ方向への動きが許容される、ということもできる）。このため、隣り合う種結晶基板１１０、例えば種結晶基板１１０ａ、１１０ｂは、それらのｃ軸方向１２１ａ、１２１ｂのずれを低減させるように、少なくとも一方が（本例では種結晶基板１１０ａが）傾斜方向に自発的に動くことができる。種結晶基板１１０ａが傾斜方向に自発的に動くことで、隣り合う種結晶基板１１０ａ、１１０ｂのｃ軸方向１２１ａ、１２１ｂが一致するように、つまり、種結晶基板１１０ａのｃ面１２０と種結晶基板１１０ｂのｃ面１２０とが同一球面上に配置されるようにして、種結晶基板１１０ａ、１１０ｂ上に結晶膜１４０を成長させることができる。なお、図２（ｂ）等において、図示を容易にするために傾斜角度を誇張して示している。
【００４０】
これにより、隣り合う種結晶基板１１０ａ、１１０ｂの当接部上で、種結晶基板１１０ａ上から種結晶基板１１０ｂ上に亘って連続的なｃ面が形成されるように結晶膜１４０を成長させることができ、結晶膜１４０の表面に凹凸（後述の比較形態におけるＶ溝）が形成されてしまうことを抑制できる。
【００４１】
種結晶基板１１０ａ、１１０ｂ以外の、他の隣り合う種結晶基板１１０同士についても、同様にして、結晶膜１４０を成長させることができ、集合種結晶基板１００の全面に亘って一体的に成長した結晶膜１４０を得ることができる。
【００４２】
図２（ａ）および図２（ｂ）に示す例では、集合種結晶基板１００の中心に配置された種結晶基板１１０ｂを挟んで、集合種結晶基板１００の外周側に、種結晶基板１１０ａと種結晶基板１１０ｃとが対称的に配置されている。このため、種結晶基板１１０ｂを中心として、種結晶基板１１０ａと種結晶基板１１０ｃとが対称的に、傾斜方向へ動く例となっている。種結晶基板１１０ａ、１１０ｃは、それぞれ、種結晶基板１１０ａ、１１０ｃの外周側部分が中心側部分に対して高くなるように、傾斜方向へ動く。
【００４３】
集合種結晶基板１００を構成する種結晶基板１１０ごとの、ｃ面の曲率半径のばらつきを小さくすることで、すべての隣り合う種結晶基板１１０に関して、連続的なｃ面が形成されるよう結晶膜１４０を成長させることができる。
【００４４】
種結晶基板１１０の傾斜方向への動きを少なく抑え、また、形成される結晶膜１４０の平坦性を高める(反りを小さくする)ために、集合種結晶基板１００を構成する種結晶基板１１０の平均的なｃ面の曲率半径は、大きいほど好ましい。つまり、集合種結晶基板１００を構成する種結晶基板１１０は、低反りの基板であるほど好ましい。集合種結晶基板１００を構成する種結晶基板１１０の平均的なｃ面の曲率半径は、例えば、１０ｍ以上であることが好ましく、２０ｍ以上であることがより好ましい。
【００４５】
以上説明したように、固定用部材２１１（位置規制部２１０）を用いることにより、種結晶基板１１０の面内方向位置を規制した状態で、結晶膜１４０の成長を開始させることができる。つまり、隣り合う種結晶基板１１０が適切に当接して位置ずれが抑制された状態で、結晶膜１４０の成長を開始させることができる。
【００４６】
そして、種結晶基板１１０が非接着で配置されて傾斜方向への動きが許容されていることにより、隣り合う種結晶基板１１０の当接部上で連続的なｃ面が形成されて凹凸（Ｖ溝）形成が抑制されるように、結晶膜１４０を成長させることができる。つまり、集合種結晶基板１００の全面に亘って連続的なｃ面を有するとともに表面の凹凸（Ｖ溝）が抑制されているという高い品質を有し、大径、大面積の結晶膜１４０を得ることができる。
【００４７】
ここで、図１０〜図１１（ｂ）を参照して、比較形態による窒化物結晶基板の製造方法について説明する。
【００４８】
図１０および図１１（ａ）は、それぞれ、ベースプレート４００上に配置された集合種結晶基板３００を示す概略平面図および概略断面図である。図１１（ｂ）は、集合種結晶基板３００上に結晶膜３４０が形成された状態を示す概略断面図である。
【００４９】
第１実施形態と異なる点は、すべての種結晶基板３１０が接着剤４２０によりベースプレート４００に接着されていることである。このため、すべての種結晶基板３１０は、面内方向位置が規制されているとともに、傾斜方向への動きが規制されている。
【００５０】
したがって、比較形態では、図１１（ｂ）に示すように、結晶膜３４０の成長時に種結晶基板３１０が傾斜方向に動くことができず、隣り合う種結晶基板３１０、例えば種結晶基板３１０ａ、３１０ｂのｃ軸方向３２１ａ、３２１ｂがずれたままで、結晶膜３４０が成長する。この結果、隣り合う種結晶基板３１０の当接部上で、ｃ面が不連続的な結晶膜３４０が成長し、結晶膜３４０の表面にＶ溝（凹凸）が形成されてしまう。
【００５１】
再び図１〜図２（ｂ）を参照して、第１実施形態についてさらに説明を進める。
【００５２】
上述のように、隣り合う種結晶基板１１０に亘って結晶膜１４０が成長することで、集合種結晶基板１００の全面上に一体的に成長した結晶膜１４０が得られる。つまり、結晶膜１４０を介して、隣り合う種結晶基板１１０は（集合種結晶基板１００は）一体的に接合される。したがって、結晶膜１４０の成長が開始した後は、隣り合う種結晶基板１１０の位置ずれは生じなくなり、固定用部材２１１による面内方向位置の規制は不要となる。
【００５３】
固定用部材２１１は、固定用部材２１１上にも結晶膜１４０が形成することで、固定用部材２１１が当接している種結晶基板１１０、例えば種結晶基板１１０ａと固着する。このため、種結晶基板１１０ａ上への結晶膜１４０の成長に伴い、種結晶基板１１０ａが傾斜方向に動く際、固定用部材２１１には、上方（ベースプレート２００と反対側）に持ち上げられるような力が働く。そして、この力によって、接着剤２２０を介し固定用部材２１１が接着されたベースプレート２００の表層２０２が剥離して（犠牲層となって）、固定用部材２１１がベースプレート２００から外れる（分離される）。なお、接着剤２２０を介してベースプレート２００の表層２０２に接着された部材が、表層２０２が剥離することでベースプレート２００から外れることを、当該部材の「接着が外れる」と呼ぶこととする。
【００５４】
このように、固定用部材２１１がベースプレート２００から外れると、種結晶基板１１０の面内方向位置を規制する機能が失われるが、結晶膜１４０の成長が開始した後は、面内方向位置は規制されなくてもよいので、問題は特に生じない。また、結晶膜１４０の成長開始後に固定用部材２１１がベースプレート２００から外れることが可能な構成とすることで、固定用部材２１１が当接する種結晶基板１１０の傾斜方向への動きが阻害されにくく、高品質な結晶膜１４０を得ることが容易になる。種結晶基板１１０の傾斜方向への動きが阻害されにくくするために、固定用部材２１１の配置箇所、つまり接着部の箇所は、少ない方が好ましい。
【００５５】
固定用部材２１１をベースプレート２００から外すために要する力は、つまり、表層２０２を剥離するために要する力は、剥離される表層２０２が広いほど、つまり、接着剤２２０の配置された面積（接着面積）が広いほど、大きくなる。したがって、接着剤２２０の接着面積を調整することで、結晶膜１４０の成長の開始時には、固定用部材２１１がベースプレート２００に接着されており（固定用部材２１１により種結晶基板１１０の面内方向位置が規制された状態が維持されており）、結晶膜１４０の成長開始後には、固定用部材２１１がベースプレート２００から外れることが可能となるように、固定用部材２１１のベースプレート２００からの外れやすさを、適当に調整することができる。
【００５６】
なお、種結晶基板１１０の反りが非常に小さい場合、固定用部材２１１の接着が結晶膜１４０の成長時に上方に外れない場合もあり得る。このような場合、結晶膜１４０の成長後の降温時、集合種結晶基板１００および結晶膜１４０の積層体（窒化物結晶積層体）１５０が熱収縮する際に、固定用部材２１１が中心側に向け側方に移動することで、表層２０２が剥離して、固定用部材２１１の接着が外れることもあり得る。また、結晶膜１４０の成長後の降温が終了しても、固定用部材２１１の接着が外れていない場合もあり得る。このような場合、積層体１５０を固定用部材２１１とともにベースプレート２００から引き剥すことで、固定用部材２１１の接着を外すことができる（つまり、積層体１５０をベースプレート２００から外して自立させることができる）。
【００５７】
集合種結晶基板１００の全面に亘るように形成された結晶膜１４０上に、さらに結晶膜を成長させることで、所望の厚さの結晶膜１４０を得ることができる。一体的に接合された集合種結晶基板１００を、つまり積層体１５０を、自立させられる（独立して洗浄等の処理に供することができる）強度を有する厚さに達した結晶膜１４０を、接合用薄膜１４１と呼ぶこととする。接合用薄膜１４１の厚さは、例えば３５０μm以上である。
【００５８】
所望の厚さに成長された厚膜の結晶膜１４０をスライスすることで、窒化物結晶基板を得ることができる。以下、さらに図３（ａ）および図３（ｂ）を参照して、窒化物結晶基板を得る方法のいくつかを例示的に説明する。
【００５９】
図３（ａ）は、１つ目の方法を示す概略断面図である。図２（ｂ）に示した状態から、同じ結晶成長装置（例えばＨＶＰＥ装置）をそのまま使用して、結晶膜１４０をより厚く成長させ、厚膜となった結晶膜１４０をスライスすることで、窒化物結晶基板１６０を得ることができる。
【００６０】
図３（ｂ）は、２つ目の方法を示す概略断面図である。図２（ｂ）に示したように結晶膜１４０（接合用薄膜１４１）を成長させた後、結晶成長装置から、ベースプレート２００と、集合種結晶基板１００および接合用薄膜１４１の積層体１５０とを搬出する。集合種結晶基板１００および接合用薄膜１４１の積層体１５０を、結晶成長用基板１５１と呼ぶことがある。
【００６１】
結晶成長装置から搬出した時点の結晶成長用基板１５１は、外周に固定用部材２１１が固着している。結晶成長用基板１５１から固定用部材２１１を取り外し、必要な洗浄処理等を行った後、他の結晶成長装置、例えば、アモノサーマル法による結晶成長装置に、結晶成長用基板１５１を搬入し、接合用薄膜１４１上にさらに結晶膜を成長させ、厚膜となった結晶膜１４０をスライスすることで、窒化物結晶基板１６０を得ることができる。
【００６２】
＜第１実施形態の第１変形例＞
次に、図４（ａ）および図４（ｂ）を参照し、第１実施形態の第１変形例による窒化物結晶基板の製造方法について説明する。
【００６３】
図４（ａ）は、ベースプレート２００上に配置された集合種結晶基板１００を示す概略平面図である。図４（ｂ）は、集合種結晶基板１００上に結晶膜１４０が形成された状態を示す概略断面図である。
【００６４】
上述の第１実施形態では、位置規制部２１０として、種結晶基板１１０とは別体に用意された固定用部材２１１を用い、集合種結晶基１００を構成するすべての種結晶基板１１０が非接着で配置される例について説明した。
【００６５】
第１変形例では、位置規制部２１０として、集合種結晶基板１００の外周端部に配置された種結晶基板１１０であって、ベースプレート２００の表層２０２に接着された固定用種結晶基板２１２が用いられる。また、位置規制部２１０として固定用種結晶基板２１２を用いることに伴い、集合種結晶基１００を構成する種結晶基板１１０のうち、固定用種結晶基板２１２の他の種結晶基板１１０が、非接着で配置されている。
【００６６】
固定用種結晶基板２１２として、好ましくは、集合種結晶基板１００の外周縁である円周に沿って並んだ種結晶基板１１０において、１つおきに配置された扇形状の種結晶基板１１２が用いられる。
【００６７】
扇形状の種結晶基板１１２を、接着して配置すること、つまり、面内方向位置が規制された状態で配置することで、他の種結晶基板１１０（１１３、１１１）は、非接着で配置されていても、上述の第１実施形態で説明したように、面内方向位置が規制された状態となる。
【００６８】
固定用種結晶基板２１２は、ベースプレート２００に接着された位置規制部２１０として構成されているが、一方、集合種結晶基板１００の一部を構成しているため、結晶膜１４０の成長時には接着が外れて（ベースプレート２００の表層２０２が剥離して）、傾斜方向に動けるようになることが好ましい。
【００６９】
固定用種結晶基板２１２をベースプレート２００に接着する接着剤２２０の接着面積を調整することで、結晶膜１４０の成長の開始時には、固定用種結晶基板２１２がベースプレート２００に接着されており（固定用種結晶基板２１２により他の種結晶基板１１０の面内方向位置が規制された状態が維持されており）、結晶膜１４０の成長開始に伴い、固定用種結晶基板２１２がベースプレート２００から外れることが可能となるように、固定用種結晶基板２１２のベースプレート２００からの外れやすさを、適当に調整することができる。なお、接着剤２２０としては、上述の第１実施形態と同様なものを用いることができる。
【００７０】
位置規制部２１０として固定用種結晶基板２１２を、つまり、種結晶基板１１０を用いることで、位置規制部２１０のために種結晶基板１１０と別体の部材を用意しなくて済む。
【００７１】
固定用種結晶基板２１２として扇形状の種結晶基板１１２を用いることは、非接着で配置された他の種結晶基板１１０の面内方向位置を規制するために要する固定用種結晶基板２１２の配置箇所、つまり接着部の箇所を少なくできるため、好ましい。固定用種結晶基板２１２の傾斜方向への動きが阻害されにくくするために、固定用種結晶基板２１２の配置箇所、つまり接着部の箇所は、少ない方が好ましい。
【００７２】
第１変形例によっても、上述の第１実施形態と同様に、固定用種結晶基板２１２（位置規制部２１０）により種結晶基板１１０の面内方向位置を規制した状態で、結晶膜１４０の成長を開始させることができる。
【００７３】
そして、固定用種結晶基板２１２の他の種結晶基板１１０は非接着で配置され、固定用種結晶基板２１２は結晶膜１４０の成長開始に伴い接着が外れることで、傾斜方向への動きが許容されていることにより、隣り合う種結晶基板１１０の当接部上で連続的なｃ面が形成されて凹凸（Ｖ溝）形成が抑制されるように、結晶膜１４０を成長させることができる。
【００７４】
＜第１実施形態の第２変形例＞
次に、図５を参照し、第１実施形態の第２変形例による窒化物結晶基板の製造方法について説明する。
【００７５】
図５は、ベースプレート２００上に配置された、第２変形例による集合種結晶基板１００を示す概略平面図である。
【００７６】
図５に示す例は、集合種結晶基板１００のパターンの他の例である。つまり、図５は、正六角形状の種結晶基板１１０が平面上に充填された構造を、所定の種結晶基板１１０（１１１）の中心を中心とする円形状に切り取ったパターンであって、集合種結晶基板１００の外周縁である円周に沿って並んだ種結晶基板１１０において、１つおきに扇形状の種結晶基板１１０（１１２）が配置されるように構成されたパターンの、他の例を示すものである。なおここで「扇形状」とは、中心角を画定する２辺を円弧状の曲線で繋いだ形状をいい、中心角を画定する２辺の長さが等しくないものも含む。
【００７７】
このように、集合種結晶基板１００のパターンは、図１に示したパターンに限定されず、例えば、図５に示す第２変形例のようなパターンであってもよい。例えば、第１実施形態に適用する場合、第２変形例のパターンでの扇形状の種結晶基板１１２に当接するように、固定用部材２１１を配置することができる。また例えば、第１実施形態の第１変形例に適用する場合、第２変形例のパターンでの扇形状の種結晶基板１１２を、固定用種結晶基板２１２として用いることができる。
【００７８】
＜第１実施形態の第３変形例＞
次に、図６（ａ）および図６（ｂ）を参照し、第１実施形態の第３変形例による窒化物結晶基板の製造方法について説明する。
【００７９】
図６（ａ）は、ベースプレート２００上に配置された集合種結晶基板１００を示す概略断面図である。図６（ｂ）は、集合種結晶基板１００上に結晶膜１４０が形成された状態を示す概略断面図である。
【００８０】
上述のように、種結晶基板１１０の傾斜方向への動きが許容されることで、隣り合う種結晶基板１１０のｃ軸方向のずれを低減させて、結晶膜１４０を成長させることができる。上述の第１実施形態では、図２（ｂ）に示したように、種結晶基板１１０ａ等の外周側部分が、高さの変わらない中心側部分に対して持ち上がるように、傾斜方向への動きが生じている。つまり、傾斜方向への動きは、上方のみへの動きとなっている。
【００８１】
第３変形例は、傾斜方向に動く種結晶基板１１０の下方に、傾斜方向への動きを容易にするスペーサ２３０を設けた変形例である。以下、詳しく説明する。
【００８２】
図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、スペーサ２３０は、ベースプレート２００上に、ベースプレート２００と種結晶基板１１０との間に介在するように設けられており、スペーサ２３０上に、種結晶基板１１０が非接着で配置される。集合種結晶基板１００がベースプレート２００上に構成された時点では、スペーサ２３０上に配置された種結晶基板１１０ａ等は、（傾斜方向に動く前の）水平な姿勢で配置されている。
【００８３】
スペーサ２３０は、傾斜方向への動きに関し傾斜が最も大きい方向、つまり、集合種結晶基板１００の中心側と外周側とを結ぶ方向について、傾斜方向に動く種結晶基板１１０ａ等よりも幅狭の部材として構成されている。スペーサ２３０の幅、高さ、平面形状や、面内での配置の位置、向き等は、その上に配置される種結晶基板１１０ａ等の傾斜後の姿勢に合わせるように、適宜調整することができる。
【００８４】
スペーサ２３０が上述のような幅狭の部材として構成されていることで、その上に配置された種結晶基板１１０ａ等は、中心側部分が下方に落ち込むことで外周側部分が持ち上がるように、傾斜方向へ動くことができるようになる。つまり、傾斜方向への動きとして、重力を利用した下方への動きを利用することができるようになり、結晶膜１４０の成長時における種結晶基板１１０ａ等の傾斜方向への自発的な動きを、ベースプレート２００上にスペーサ２３０を介在せずに種結晶基板１１０ａ等が配置された場合と比べて、起こりやすくすることができる。
【００８５】
＜本発明の第２実施形態＞
次に、図７（ａ）および図７（ｂ）を参照し、第２実施形態による窒化物結晶基板の製造方法について説明する。
【００８６】
図７（ａ）は、ベースプレート２００上に配置された集合種結晶基板１００を示す概略断面図である。図７（ｂ）は、集合種結晶基板１００上に結晶膜１４０が形成された状態を示す概略断面図である。
【００８７】
第１実施形態とその第１変形例および第３変形例で説明した例では、集合種結晶基板１００がベースプレート２００上に構成された時点においては、各種結晶基板１１０が水平な姿勢で配置されている。つまり、隣り合う種結晶基板１１０は、ｃ軸方向同士のずれが大きい状態で配置されている。
【００８８】
一方、結晶膜１４０の成長後は、各種結晶基板１１０が（必要に応じて）傾斜方向に動いたことで、各種結晶基板１１０のｃ面は、同一球面上に配置されている。
【００８９】
第２実施形態は、結晶膜１４０の成長後の、各種結晶基板１１０のｃ面が同一球面上に配置された状態に予め近づけるように、集合種結晶基板１００を構成することで、種結晶基板１１０の自発的な傾斜方向への動きが少なくて済むようにした実施形態である。以下、詳しく説明する。
【００９０】
図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、第２実施形態におけるベースプレート２００は、載置面２０１が、下方に凸状の球面状の曲面を有している。載置面２０１の曲面の曲率半径を、種結晶基板１１０のｃ面の曲率半径に近い値とすることで、各種結晶基板１１０をベースプレート２００上に配置した際に、各種結晶基板１１０のｃ面が同一球面上に配置された状態に近づけて、集合種結晶基板１００を構成することができる。つまり、結晶膜１４０の成長時における種結晶基板１１０の自発的な傾斜方向への動きが少なくて済むようにできる。
【００９１】
第２実施形態におけるベースプレート２００の、仮想的な水平面２０３から上方に突き出して、載置面２０１を構成している部分を、傾斜支持用部材２１３と呼ぶこととする。第２実施形態におけるベースプレート２００は、水平面２０３以下の部分を構成する基台部材２０４上に、傾斜支持用部材２１３を設けた構造と捉えることができる。
【００９２】
傾斜支持用部材２１３は、集合種結晶基板１００の（少なくとも）外周端部に配置された種結晶基板１１０ａ等を、外周側ほど高くなるよう傾斜した姿勢で支持する。傾斜支持用部材２１３は、上述のように各種結晶基板１１０のｃ面を同一球面上に配置された状態に近づける働きを持つとともに、以下に説明するように、位置規制部２１０としての働きも持ち、位置規制部２１０として傾斜支持用部材２１３を用いることに伴い、集合種結晶基１００を構成するすべての種結晶基板１１０が、ベースプレート２００に対して非接着で配置されている。
【００９３】
傾斜支持用部材２１３が、集合種結晶基板１００の（少なくとも）外周端部に配置された種結晶基板１１０ａ等を外周側ほど高くなるよう傾斜した姿勢で支持することで、傾斜した姿勢で配置された種結晶基板１１０ａ等には、重力により、載置面２０１に沿って集合種結晶基板１００の中心側へ引き付けられる力が掛かる。これにより、傾斜した姿勢で配置された種結晶基板１１０ａ等、および、種結晶基板１１０ａ等と直接的または間接的に当接し中心側に配置された他の種結晶基板１１０は、非接着で配置されていても、外周側方向への移動が規制されて、面内方向位置が規制された状態となる。このように、傾斜支持用部材２１３は、位置規制部２１０としても働く。
【００９４】
第２実施形態では、傾斜支持用部材２１３が、つまり、種結晶基板１１０を載置するベースプレート２００自体が、位置規制部２１０となっている。これにより、位置規制部２１０を構成するために、第１実施形態およびその第１変形例で説明したような、接着剤２２０の使用せずに済む。
【００９５】
また、接着剤２２０を使用しないことで、ベースプレート２００の表層２０２を剥離させて位置規制部２１０の接着が外れるようにしなくてもよい。このため、第２実施形態では、ベースプレート２００を構成する材料の選択の自由度が高くなる。第２実施形態におけるベースプレート２００を構成する材料としては、例えば、焼結炭化ケイ素（ＳｉＣ）、ＳｉＣコートグラファイト、パイロリティックグラファイト等を用いることができる。ベースプレート２００の載置面２０１を形成するための加工としては、公知の機械加工等を適宜用いることができる。
【００９６】
なお、図７（ａ）および図７（ｂ）には、傾斜支持用部材２１３として球面状の曲面を例示しているが、傾斜支持用部材２１３は他の形状で構成してもよい。例えば、曲面でなく階段状の面としてもよい。また例えば、第１実施形態の第３変形例で説明したスペーサ２３０を、傾斜支持用部材２１３として利用してもよい。つまり、スペーサ２３０上に、予め傾斜させた姿勢で種結晶基板１１０を配置するようにしてもよい。
【００９７】
なお、第１実施形態では、厚膜の結晶膜１４０をスライスすることで窒化物結晶基板を得る工程まで説明したが、第１実施形態の第１変形例、第３変形例、および、第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、結晶膜１４０を所望の厚さの厚膜に成長させ、厚膜の結晶膜１４０をスライスすることで、窒化物結晶基板を得ることができる。
【００９８】
なお、第１実施形態の第２変形例において、第２変形例による集合種結晶基板１００のパターンを、第１実施形態やその第１変形例に適用する場合について説明したが、第２変形例による集合種結晶基板１００のパターンは、第１実施形態の第３変形例や、第２実施形態に適用してもよい。
【００９９】
なお、上述の実施形態および変形例で説明した窒化物結晶基板の製造方法は、窒化物結晶膜の製造方法と捉えることもできる。
【０１００】
以上、実施形態および変形例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。
【実施例】
【０１０１】
以下、図８（ａ）〜図９（ｃ）を参照して、第１実施形態に沿って窒化物結晶膜を成長させた実験について説明する。
【０１０２】
図８（ａ）および図８（ｂ）は、それぞれ、ベースプレート上に載置された集合種結晶基板の結晶成長前および結晶成長後の写真である。ＧａＮからなりｃ面の曲率半径が２０ｍである低反りの種結晶基板を用いて、直径が１２５ｍｍの円形状の集合種結晶基板を構成した。ベースプレートとしては、載置面がパイロリティックグラファイトで構成されたものを用いた。集合種結晶基板の外周端部に配置された扇形状の種結晶基板の各々に当接するように、ＧａＮ端材からなる固定用部材を配置した。固定用部材は、アロンセラミックＣ剤を用いてベースプレート上に接着した。ＨＶＰＥ装置により、１０５０℃で３時間の成長を行って、厚さ１ｍｍのＧａＮ結晶膜を形成した。
【０１０３】
図９（ａ）は、結晶膜の成長後に、ベースプレートから取り外され、固定用部材が取り外された集合種結晶基板の写真、つまり、集合種結晶基板上に形成された結晶膜の写真である。得られた結晶膜の表面は、全面に亘って平坦性が高く鏡面状に形成されていることがわかる。
【０１０４】
図９（ｂ）は、隣り合う種結晶基板の当接部上に成長した結晶膜の微分干渉像である。図９（ｂ）の微分干渉像から、当接部上の結晶膜が、高い平坦性で（鏡面状に）形成されていることがわかる。
【０１０５】
図９（ｃ）は、隣り合う種結晶基板の当接部上に成長した結晶膜のＸ線ロッキングカーブの測定結果を示すグラフである。隣り合う種結晶基板の当接部上で、一方の種結晶基板上から他方の種結晶基板上に亘って、ピーク角度が連続的に変化していることがわかる。つまり、隣り合う種結晶基板の当接部上で、連続的なｃ面が形成されるように結晶膜が成長していることがわかる。
【０１０６】
このように、本実験によれば、集合種結晶基板の全面に亘って連続的なｃ面を有するとともに表面の凹凸が抑制されているという高い品質を有し、大径、大面積の結晶膜を得ることができることがわかった。
【０１０７】
＜本発明の好ましい態様＞
以下、本発明の好ましい態様について付記する。
【０１０８】
（付記１）
窒化物結晶からなり主面がｃ面である複数の種結晶基板を、隣り合う前記種結晶基板の側面が互いに当接するようにベースプレート上に並べて配置することで、集合種結晶基板を構成する第１工程と、
前記集合種結晶基板上に結晶膜を成長させる第２工程と、
を有し、
前記第１工程では、前記種結晶基板の面内方向位置を規制する位置規制部によって前記種結晶基板の面内方向位置が規制された状態で前記種結晶基板が前記ベースプレート上に配置され、少なくとも１つの前記種結晶基板が前記ベースプレートに対して非接着で配置される
窒化物結晶基板の製造方法（窒化物結晶膜の製造方法）。
【０１０９】
（付記２）
前記位置規制部として、前記集合種結晶基板の外周端面に当接するように前記ベースプレート上に配置され、前記ベースプレートの表層に接着された固定用部材を用い、
前記ベースプレートを構成する材料は、前記表層が剥離することで、接着された前記固定用部材が前記ベースプレートから分離される材料である
付記１に記載の窒化物結晶基板の製造方法。
【０１１０】
（付記３）
前記固定用部材は、前記集合種結晶基板の外周端部に配置された第１の種結晶基板に当接する第１の固定用部材と、前記集合種結晶基板の外周端部に配置された第２の種結晶基板に当接する第２の固定用部材とを含み、
前記第１の種結晶基板と前記第２の種結晶基板とは、前記第１の種結晶基板と前記第２の種結晶基板との間に、前記固定用部材が当接しない種結晶基板を挟むように、前記集合種結晶基板の外周縁に沿って配置されており、
当該前記固定用部材が当接しない種結晶基板は、前記第１の固定用部材により前記集合種結晶基板の外周側方向への移動が規制された第１の種結晶基板と、前記第２の固定用部材により前記集合種結晶基板の外周側方向への移動が規制された第２の種結晶基板とに係止されることで、前記外周側方向への移動が規制される
付記２に記載の窒化物結晶基板の製造方法。
【０１１１】
（付記４）
前記第１工程において、前記集合種結晶基板は、正六角形状の種結晶基板が平面上に充填された構造を、所定の正六角形状の種結晶基板の中心を中心とした円形状に切り取ったパターンで構成され、
前記パターンは、前記集合種結晶基板の外周縁である円周に沿って並んだ種結晶基板において、１つおきに扇形状の種結晶基板が配置されたパターンであり、
前記第１の種結晶基板および前記第２の種結晶基板は、前記扇形状の種結晶基板により構成されている
付記３に記載の窒化物結晶基板の製造方法。
【０１１２】
（付記５）
前記位置規制部として、前記集合種結晶基板の外周端部に配置された種結晶基板であって、前記ベースプレートの表層に接着された固定用種結晶基板を用い、
前記ベースプレートを構成する材料は、前記表層が剥離することで、接着された前記固定用種結晶基板が前記ベースプレートから分離される材料である
付記１に記載の窒化物結晶基板の製造方法。
【０１１３】
（付記６）
前記固定用種結晶基板は、第１の固定用種結晶基板と第２の固定用種結晶基板とを含み、
前記第１の固定用種結晶基板と前記第２の固定用種結晶基板とは、前記第１の固定用種結晶基板と前記第２の固定用種結晶基板との間に、前記ベースプレートに対して非接着で配置された種結晶基板を挟むように、前記集合種結晶基板の外周縁に沿って配置されており、
当該非接着で配置された種結晶基板は、前記第１の固定用種結晶基板と前記第２の固定用種結晶基板とに係止されることで、前記集合種結晶基板の外周側方向への移動が規制される
付記５に記載の窒化物結晶基板の製造方法。
【０１１４】
（付記７）
前記第１工程において、前記集合種結晶基板は、正六角形状の種結晶基板が平面上に充填された構造を、ある正六角形状の種結晶基板の中心を中心とした円形状に切り取ったパターンで構成され、
前記パターンは、前記集合種結晶基板の外周縁である円周に沿って並んだ種結晶基板において、１つおきに扇形状の種結晶基板が配置されたパターンであり、
前記第１の固定用種結晶基板および前記第２の固定用種結晶基板は、前記扇形状の種結晶基板により構成されている
付記６に記載の窒化物結晶基板の製造方法。
【０１１５】
（付記８）
前記ベースプレート上に、前記ベースプレートと前記種結晶基板との間に介在し、その上に前記種結晶基板が非接着で配置されるスペーサが設けられており、
前記スペーサは、前記ベースプレート上に前記スペーサを介在せずに前記種結晶基板が配置された場合と比べて、前記第２工程において、前記種結晶基板を傾斜する方向に動きやすくする
付記１〜７のいずれか１つに記載の窒化物結晶基板の製造方法。
【０１１６】
（付記９）
前記位置規制部として、前記集合種結晶基板の外周端部に配置された種結晶基板を、外周側ほど高くなるよう傾斜した姿勢で支持する傾斜支持用部材を用いる
付記１〜８のいずれか１つに記載の窒化物結晶基板の製造方法。
【０１１７】
（付記１０）
前記複数の種結晶基板の各々は、前記ｃ面の曲率半径が２０ｍ以上である低反りの基板である
付記１〜９のいずれか１つに記載の窒化物結晶基板の製造方法。
【０１１８】
（付記１１）
窒化物結晶からなり主面がｃ面である複数の種結晶基板を、隣り合う前記種結晶基板の側面が互いに当接するように並べて配置することで構成された集合種結晶基板と、
前記集合種結晶基板上に成長した結晶膜と、
を有し、
前記結晶膜は、隣り合う前記種結晶基板の当接部上で、連続的なｃ面が形成されるように成長している
窒化物結晶積層体。
【符号の説明】
【０１１９】
１００  集合種結晶基板
１１０、１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１１、１１２、１１３  種結晶基板
１２０  ｃ面
１２１ａ、１２１ｂ  ｃ軸方向  
１３０  主面
１４０  結晶膜
１５０  窒化物結晶積層体
１６０  窒化物結晶基板
２００  ベースプレート
２０１  載置面
２０２  （ベースプレートの）表層
２１０  位置規制部
２１１  固定用部材
２１２  固定用種結晶基板
２１３  傾斜支持用部材
２２０  接着剤
２３０  スペーサ
【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】
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【図１０】
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【図１１】
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