(57)【要約】【課題】低転位密度の部分を含むＧａＮ基板を製造する方法を提供する。【解決手段】ＧａＮ基板の製造方法は、表面に、Ｇａ極性ＧａＮ成長部１１と、相互に間隔をおいて設けられた複数のＮ極性ＧａＮ成長部１２とを有する下地基板１０を準備し、下地基板１０の表面上に、Ｇａ極性ＧａＮ成長部１１からＧａ極性ＧａＮの結晶を成長させると同時に、Ｎ極性ＧａＮ成長部１２からＮ極性ＧａＮの結晶を成長させて第１ＧａＮ層２０を形成する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に、Ｇａ極性ＧａＮ成長部と、相互に間隔をおいて設けられた複数のＮ極性ＧａＮ成長部と、が構成された下地基板を準備し、
前記下地基板の表面上に、前記Ｇａ極性ＧａＮ成長部からＧａ極性ＧａＮの結晶を成長させると同時に、前記Ｎ極性ＧａＮ成長部からＮ極性ＧａＮの結晶を成長させて第１ＧａＮ層を形成するＧａＮ基板の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載されたＧａＮ基板の製造方法において、
前記第１ＧａＮ層上に、前記第１ＧａＮ層を覆うようにＧａ極性ＧａＮの結晶を成長させて第２ＧａＮ層を形成するＧａＮ基板の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載されたＧａＮ基板の製造方法において、
前記下地基板は、基板本体と、前記基板本体上に相互に間隔をおいて設けられた複数の極性バリア層と、前記複数の極性バリア層のそれぞれの上に積層されたＮ極性形成層と、を有し、
前記Ｇａ極性ＧａＮ成長部は、前記基板本体の表面における前記極性バリア層及び前記Ｎ極性形成層が設けられていない部分で構成されているとともに、前記Ｎ極性ＧａＮ成長部は、前記Ｎ極性形成層の表面で構成されているＧａＮ基板の製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載されたＧａＮ基板の製造方法において、
前記極性バリア層がＳｉＮで形成されているＧａＮ基板の製造方法。
【請求項５】
請求項３又は４に記載されたＧａＮ基板の製造方法において、
前記Ｎ極性形成層がＮ極性ＡｌＮで形成されているＧａＮ基板の製造方法。
【請求項６】
請求項３乃至５のいずれかに記載されたＧａＮ基板の製造方法において、
前記基板本体は、サファイア基板と、前記サファイア基板を被覆するように設けられたＧａＮ膜と、を有するＧａＮ基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＧａＮ基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤやレーザ等の半導体デバイスを製造する際に用いられるＧａＮ基板は、半導体デバイスの性能向上の観点から、転位密度が低いことが求められる。例えば、特許文献１には、ストライプ状のマスクパターンを設けた下地基板上にＧａＮを結晶成長させ、このとき、マスクパターン上に、ＧａＮのファセット面で構成されたＶ溝を形成させ、このＶ溝の底部に転位を集めて、それ以外の部分を低転位密度化することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−５７２７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、低転位密度の部分を含むＧａＮ基板を製造する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、表面に、Ｇａ極性ＧａＮ成長部と、相互に間隔をおいて設けられた複数のＮ極性ＧａＮ成長部と、が構成された下地基板を準備し、前記下地基板の表面上に、前記Ｇａ極性ＧａＮ成長部からＧａ極性ＧａＮの結晶を成長させると同時に、前記Ｎ極性ＧａＮ成長部からＮ極性ＧａＮの結晶を成長させて第１ＧａＮ層を形成するＧａＮ基板の製造方法である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、下地基板の表面上に、Ｇａ極性ＧａＮ成長部からＧａ極性ＧａＮの結晶を成長させると同時に、Ｎ極性ＧａＮ成長部からＮ極性ＧａＮの結晶を成長させて第１ＧａＮ層を形成するとき、Ｇａ極性ＧａＮ成長部に成長するＧａ極性ＧａＮに含まれる転位が伝播してＮ極性ＧａＮ成長部に対応する部分に集められ、その結果、第１ＧａＮ層には、Ｇａ極性ＧａＮ成長部に対応する部分において低転位密度を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１Ａ】実施形態１における下地基板の平面図である。
【図１Ｂ】図１ＡにおけるIB-IB断面図である。
【図２】実施形態１における下地基板の変形例の断面図である。
【図３Ａ】実施形態１における下地基板の別の変形例の平面図である。
【図３Ｂ】図３ＡにおけるIIIB-IIIB断面図である。
【図４】実施形態１における下地基板の他の別の変形例の要部拡大断面図である。
【図５】実施形態１における第１ＧａＮ層形成ステップを示す図である。
【図６】第１ＧａＮ層を形成した実例を示す蛍光顕微鏡像を示す写真である。
【図７】実施形態１における第１ＧａＮ層形成ステップでの転位の伝播形態を示す図である。
【図８】実施形態１における第２ＧａＮ層形成ステップを示す図である。
【図９Ａ】実施形態２における下地基板の平面図である。
【図９Ｂ】図９ＡにおけるIXB-IXB断面図である。
【図１０Ａ】実施形態２における第１ＧａＮ層形成ステップを示す図である。
【図１０Ｂ】実施形態２における第２ＧａＮ層形成ステップを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、実施形態について詳細に説明する。
【０００９】
（実施形態１）
実施形態１に係るＧａＮ基板の製造方法は、下地基板準備ステップ、第１ＧａＮ層形成ステップ、及び第２ＧａＮ層形成ステップを含む。
【００１０】
＜下地基板準備ステップ＞
下地基板準備ステップでは、  図１Ａ及びＢに示すような下地基板１０を準備する。
【００１１】
下地基板１０は、基板本体１１と、その基板本体１１上に相互に間隔をおいて並行にストライプ状に延びるように設けられた複数の極性バリア層１２と、それらの複数の極性バリア層１２のそれぞれの上に積層されたＮ極性形成層１３とを有する。そして、下地基板１０では、その表面に、基板本体１１の表面における極性バリア層１２及びＮ極性形成層１３が設けられていない部分によりＧａ極性ＧａＮ成長部１０１が構成されているとともに、Ｎ極性形成層１３の表面によりＮ極性ＧａＮ成長部１０２が構成されている。次の第１ＧａＮ層形成ステップにおいて、下地基板１０上に、構造の安定した第１ＧａＮ層２０を形成させる観点から、Ｇａ極性ＧａＮ成長部１０１の幅、つまり、隣接するＮ極性ＧａＮ成長部１０２間の間隔は、好ましくは５０μｍ以上２．０ｍｍ以下、より好ましくは５０μｍ以上５００μｍ以下である。同様の観点から、Ｎ極性ＧａＮ成長部１０２の幅は、Ｇａ極性ＧａＮ成長部１０１の幅よりも小さいことが好ましく、具体的には、好ましくは５μｍ以上１００μｍ以下、より好ましくは１０μｍ以上５０μｍ以下である。
【００１２】
ここで、本出願における「Ｇａ極性」とは、後述の第１ＧａＮ層２０等の厚さ方向に直交する結晶成長する側の面が、Ｇａ極性面（ＧａＮの＋ｃ面）、又は、Ｇａ極性面から傾斜し且つＧａ極性面を主体として含む半極性面であることをいう。本出願における「Ｎ極性」とは、同様に、第１ＧａＮ層２０等の厚さ方向に直交する結晶成長する側の面が、Ｎ極性面（ＧａＮでは−ｃ面）、又は、Ｎ極性面から傾斜し且つＮ極性面を主体として含む半極性面であることをいう。
【００１３】
基板本体１１は、単一材基板１１ａと、その単一材基板１１ａを被覆するように設けられたＧａＮ膜１１ｂとを有する。単一材基板１１ａとしては、例えば、サファイア基板、Ｓｉ基板、ＳｉＣ基板、ＧａＡｓ基板等が挙げられる。安価であるという観点から、単一材基板１１ａは、サファイア基板が好ましい。次の第１ＧａＮ層形成ステップにおいて、下地基板１０上に、構造の安定した第１ＧａＮ層２０を形成させる観点から、単一材基板１１ａの表面は、Ｇａ極性を有することが好ましい。同様の観点から、ＧａＮ膜１１ｂは、単一材基板１１ａの表面からＧａＮの結晶がエピタキシャル成長したものであることが好ましく、Ｇａ極性を有することが好ましい。ＧａＮ膜１１ｂの厚さは、例えば２００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下である。
【００１４】
極性バリア層１２は、基板本体１１の表面の極性（Ｇａ極性）を遮断し、無極性面又は逆極性面（Ｎ極性）の表面を形成する。極性バリア層１２の形成材料としては、例えば、ＳｉＮ、ＳｉＯ２等が挙げられる。次の第１ＧａＮ層形成ステップにおいて、下地基板１０上に、構造の安定した第１ＧａＮ層２０を形成させる観点から、極性バリア層１２は、これらのうちのＳｉＮで形成されていることが好ましい。極性バリア層１２の厚さは、好ましくは１ｎｍ以上１０００ｎｍ以下、より好ましくは５ｎｍ以上１００ｎｍ以下である。
【００１５】
Ｎ極性形成層１３は、Ｎ極性ＧａＮが結晶成長するＮ極性ＧａＮ成長部１０２を構成する表面を形成する。Ｎ極性形成層１３の形成材料としては、例えば、Ｎ極性ＡｌＮ、Ｃ等が挙げられる。次の第１ＧａＮ層形成ステップにおいて、下地基板１０上に、構造の安定した第１ＧａＮ層２０を形成させる観点から、Ｎ極性形成層１３は、これらのうちのＮ極性ＡｌＮで形成されていることが好ましい。Ｎ極性形成層１３の厚さは、好ましくは１ｎｍ以上１０００ｎｍ以下、より好ましくは５ｎｍ以上１００ｎｍ以下である。Ｎ極性形成層１３の厚さは、極性バリア層１２の厚さよりも厚くてもよく、また、薄くてもよい。
【００１６】
極性バリア層１２及びＮ極性形成層１３は、フォトリソグラフィ法を用いた成膜及びエッチングにより形成することができる。極性バリア層１２及びＮ極性形成層１３の成膜方法としては、例えば、プラズマ気相成長法（ＰＥＣＶＤ）、有機金属気相成長法（ＭＯＶＰＥ）、ハイドライド気相成長法（ＨＶＰＥ）、分子線結晶成長法（ＭＢＥ）、熱気相成長法などの化学的気相法（ＣＶＤ）；スパッタリグ法、蒸着法などの物理的気相法（ＰＶＤ）等が挙げられる。極性バリア層１２及びＮ極性形成層１３の成膜方法は、同一であってもよく、また、異なっていてもよい。
【００１７】
例えば、極性バリア層１２をプラズマ気相成長法（ＰＥＣＶＤ）等の気相成長法で成膜する場合、極性バリア層１２がＳｉＯ２のとき、基板本体１１の表面にＳｉ源ガス及びＯ源ガスを接触させる。Ｓｉ源としては、例えばＳｉＨ４等が挙げられる。Ｏ源としては、例えばＮ２Ｏ等が挙げられる。また、極性バリア層１２がＳｉＮのとき、基板本体１１の表面にＳｉ源ガス及びＮ源ガスを接触させる。Ｓｉ源としては、例えばＳｉＨ４等が挙げられる。Ｎ源としては、例えばＮ２等が挙げられる。Ｓｉ源ガス及びＯ源ガス又はＮ源ガスは、Ｈ２やＮ２等のキャリアガスと混合して基板本体１１の表面に接触させることが好ましい。
【００１８】
Ｎ極性形成層１３をプラズマ気相成長法（ＰＥＣＶＤ）等の気相成長法で成膜する場合、Ｎ極性形成層１３がＮ極性ＡｌＮのとき、極性バリア層１２の表面にＡｌ源ガス及びＮ源ガスを接触させる。Ａｌ源としては、例えばＴＭＡ、ＴＥＡ等が挙げられる。Ｎ源としては、例えばＮＨ３等が挙げられる。Ａｌ源ガス及びＮ源ガスは、Ｈ２やＮ２等のキャリアガスと混合して極性バリア層１２の表面に接触させることが好ましい。このとき、Ｎ極性形成層１３の形成時におけるＡｌ源ガス流量に対するＮ源ガス流量の比（Ｖ／III）は、例えば５０以上１５０以下である。Ｎ極性形成層１３の形成時における結晶成長温度は、例えば１４００℃以上１５００℃以下である。Ｎ極性形成層１３の形成時における結晶成長圧力は、例えば１０ｋＰａ以上３０ｋＰａ以下である。Ｎ極性形成層１３の形成時における結晶成長時間は、例えば０．５時間以上１．５時間以下である。
【００１９】
なお、下地基板１０は、図２Ａ及びＢに示すように、基板本体１１が単一材基板１１ａで構成されたものであってもよい。単一材基板１１ａとしては、例えば、サファイア基板、Ｓｉ基板、ＳｉＣ基板、ＧａＡｓ基板等が挙げられる。安価であるという観点から、単一材基板１１ａは、サファイア基板が好ましい。単一材基板１１ａの表面は、Ｇａ極性であることが好ましい。
【００２０】
また、下地基板１０は、図３Ａ及びＢに示すように、ドット状の複数のＮ極性ＧａＮ成長部１０２が、下地基板１０の表面の法線方向を軸とする回転対称（例えば６回対称）に設けられたものであってもよい。次の第１ＧａＮ層形成ステップにおいて、下地基板１０上に、構造の安定した第１ＧａＮ層２０を形成させる観点から、Ｎ極性ＧａＮ成長部１０２の外径は、好ましくは１μｍ以上１００μｍ以下、より好ましくは１０μｍ以上５０μｍ以下である。同様の観点から、隣接するＮ極性ＧａＮ成長部１０２間の最短の間隔は、Ｎ極性ＧａＮ成長部１０２の外径よりも大きいことが好ましく、具体的には、好ましくは５０μｍ以上２．０ｍｍ以下、より好ましくは１００μｍ以上５００μｍ以下である。
【００２１】
さらに、下地基板１０は、図４に示すように、基板本体１１の表面に設けられた凹部１１ｃの側面及び底面に極性バリア層１２及びＮ極性形成層１３が順に積層されるように成膜されてＮ極性ＧａＮ成長部１０２が構成されたものであってもよい。
【００２２】
＜第１ＧａＮ層形成ステップ＞
第１ＧａＮ層形成ステップでは、まず、下地基板１０の表面にＮ源ガスを接触させて窒化処理を行うことが好ましい。Ｎ源としては、例えばＮＨ３等が挙げられる。Ｎ源ガスは、Ｈ２やＮ２等のキャリアガスと混合して下地基板１０の表面に接触させることが好ましい。構造の安定した第１ＧａＮ層２０を形成させる観点から、窒化処理温度は、次の第１ＧａＮ層２０の形成時における結晶成長温度よりもやや高いことが好ましく、好ましくは９５０℃以上１１５０℃以下、より好ましくは１０００℃以上１１００℃以下である。窒化処理圧力は、例えば１０ｋＰａ以上１２０ｋＰａ以下である。構造の安定した第１ＧａＮ層２０を形成させる観点から、窒化処理時間は、好ましくは１０秒以上１２００秒以下、である。
【００２３】
その後、結晶成長条件を調整して、図５に示すように、下地基板１０の表面上に、Ｇａ極性ＧａＮ成長部１０１から、実質的にそれと同幅のＧａ極性ＧａＮの結晶をエピタキシャル成長させると同時に、Ｎ極性ＧａＮ成長部１０２から、実質的にそれと同幅のＮ極性ＧａＮの結晶をエピタキシャル成長させて第１ＧａＮ層２０を形成する。第１ＧａＮ層２０の厚さは、例えば２００μｍ以上１０００μｍ以下である。なお、図６は、サファイア基板の単一材基板１１ａをＧａＮ膜１１ｂで被覆した基板本体１１上にストライプ状のＳｉＮの極性バリア層１２及びＡｌＮのＮ極性形成層１３を設けた下地基板１０を用いて形成した第１ＧａＮ層２０の実例を示す。
【００２４】
この実施形態に係るＧａＮ基板の製造方法によれば、Ｇａ極性ＧａＮよりもＮ極性ＧａＮの方が結晶の成長速度が遅いので、Ｇａ極性ＧａＮ成長部１０１に対応して、Ｇａ極性ＧａＮが結晶成長して三角ファセット２１が形成されるとともに、相互に隣接する一対の三角ファセット２１のファセット面２１ａでＶ溝状の凹部２１ａが構成され、Ｎ極性ＧａＮ成長部１０２に対応して、Ｎ極性ＧａＮが結晶成長して、その凹部２１ａの底面が形成される。したがって、第１ＧａＮ層２０は、Ｇａ極性ＧａＮとＮ極性ＧａＮとが交互に配設され、複数のＧａ極性ＧａＮの三角ファセット２１がＮ極性ＧａＮで連結された構造が形成される。そして、このとき、図７に示すように、Ｇａ極性ＧａＮ成長部１０１に成長するＧａ極性ＧａＮに含まれる転位Ｄは、Ｇａ極性ＧａＮの結晶成長に伴うファセット面２１ａの上昇とともに上方に伝播し、ファセット面２１ａに達した後には、凹部２１ａの中心、つまり、Ｎ極性ＧａＮ成長部１０２に対応する凹部２１ａの底の部分の位置に向かって水平方向に伝播して集められる。その結果、第１ＧａＮ層２０には、Ｇａ極性ＧａＮ成長部１０１に対応する部分において低転位密度を得ることができる。具体的には、その部分での転位密度は、例えば１０５ｃｍ−２のオーダー以下であり、より低い部分では１０４ｃｍ−２のオーダー以下となり得る。
【００２５】
第１ＧａＮ層２０の形成方法としては、例えば、ハイドライド気相成長法（ＨＶＰＥ）、有機金属気相成長法（ＭＯＶＰＥ）、プラズマ気相成長法（ＰＥＣＶＤ）、分子線結晶成長法（ＭＢＥ）、熱気相成長法などの化学的気相法（ＣＶＤ）；スパッタリグ法、蒸着法などの物理的気相法（ＰＶＤ）等が挙げられる。速い結晶成長速度で厚い第１ＧａＮ層２０を形成することができるという観点から、これらのうちのハイドライド気相成長法（ＨＶＰＥ）が好ましい。
【００２６】
例えば第１ＧａＮ層２０をハイドライド気相成長法（ＨＶＰＥ）で形成する場合、下地基板１０の表面にＧａ源ガス及びＮ源ガスを接触させる。Ｇａ源としては、例えばＧａ原料及びＨＣｌの混合材料等が挙げられる。Ｎ源としては、例えばＮＨ３等が挙げられる。Ｇａ源ガス及びＮ源ガスは、Ｈ２やＮ２等のキャリアガスと混合して下地基板１０の表面に接触させることが好ましい。
【００２７】
このとき、構造の安定した第１ＧａＮ層２０を形成させる観点から、第１ＧａＮ層２０の形成時におけるＧａ源ガス流量に対するＮ源ガス流量の比（Ｖ／III）は、好ましくは２０以上１００以下、より好ましくは５０以上７０以下である。同様の観点から、第１ＧａＮ層２０の形成時における結晶成長温度は、好ましくは９００℃以上１１００℃以下、より好ましくは９５０℃以上１０５０℃以下である。第１ＧａＮ層２０の形成時における結晶成長圧力は、例えば５０ｋＰａ以上１２０ｋＰａ以下である。第１ＧａＮ層２０の形成時における結晶成長時間は、例えば２００秒以上５００秒以下である。
【００２８】
＜第２ＧａＮ層形成ステップ＞
第２ＧａＮ層形成ステップでは、結晶成長条件を調整して、図８に示すように、第１ＧａＮ層２０上に、Ｇａ極性ＧａＮの結晶をエピタキシャル成長させて第２ＧａＮ層３０を形成する。第２ＧａＮ層３０の厚さは、例えば２００μｍ以上１０ｍｍ以下である。
【００２９】
このとき、Ｇａ極性ＧａＮは、三角ファセット２１間の凹部２１ａを埋めるとともに、三角ファセット２１を消失させ、且つ第１ＧａＮ層２０を覆うように結晶成長する。その結果、第２ＧａＮ層３０は、第１ＧａＮ層２０にあったＮ極性ＧａＮが消失し、その表面全体がＧａ極性で且つ低転位密度化された単結晶で形成されることとなり、転位が集中した第１ＧａＮ層２０の凹部２１ａに対応する部分でも低転位化を実現することができる。具体的には、第２ＧａＮ層３０の転位密度は、例えば１０５ｃｍ−２のオーダー以下であり、より低い部分では１０４ｃｍ−２のオーダー以下となり得る。
【００３０】
第２ＧａＮ層３０の形成方法としては、例えば、ハイドライド気相成長法（ＨＶＰＥ）、プラズマ気相成長法（ＰＥＣＶＤ）、有機金属気相成長法（ＭＯＶＰＥ）、分子線結晶成長法（ＭＢＥ）、熱気相成長法などの化学的気相法（ＣＶＤ）；スパッタリグ法、蒸着法などの物理的気相法（ＰＶＤ）等が挙げられる。速い結晶成長速度で厚い第２ＧａＮ層３０を形成することができるという観点から、これらのうちのハイドライド気相成長法（ＨＶＰＥ）が好ましい。第１及び第２ＧａＮ層２０，３０の形成方法は、同一であることが好ましく、第１ＧａＮ層２０の形成に続いて、第２ＧａＮ層３０を形成することが好ましい。
【００３１】
例えば第２ＧａＮ層３０をハイドライド気相成長法（ＨＶＰＥ）で形成する場合、第１ＧａＮ層２０の表面にＧａ源ガス及びＮ源ガスを接触させる。Ｇａ源としては、例えばＧａ原料及びＨＣｌの混合材料等が挙げられる。Ｎ源としては、例えばＮＨ３等が挙げられる。Ｇａ源ガス及びＮ源ガスは、Ｈ２やＮ２等のキャリアガスと混合して第１ＧａＮ層２０の表面に接触させることが好ましい。
【００３２】
このとき、構造の安定した第２ＧａＮ層３０を形成させる観点から、第２ＧａＮ層３０の形成時におけるＧａ源ガス流量に対するＮ源ガス流量の比（Ｖ／III）は、第１ＧａＮ層２０の形成時におけるＧａ源ガス流量に対するＮ源ガス流量の比（Ｖ／III）よりも小さいことが好ましい。第２ＧａＮ層３０の形成時におけるＧａ源ガス流量に対するＮ源ガス流量の比（Ｖ／III）は、第１ＧａＮ層２０の形成時におけるＧａ源ガス流量に対するＮ源ガス流量の比（Ｖ／III）に対して、１／３以下であることが好ましく、１／５以下であることがより好ましい。第２ＧａＮ層３０の形成時におけるＧａ源ガス流量に対するＮ源ガス流量の比（Ｖ／III）は、好ましくは５以上２０以下、より好ましくは５以上１５以下である。
【００３３】
同様の観点から、第２ＧａＮ層３０の形成時における結晶成長温度は、第１ＧａＮ層２０の形成時における結晶成長温度よりも高いことが好ましく、具体的には、３０℃以上２００℃以下高いことが好ましく、５０℃以上１５０℃以下高いことがより好ましい。第２ＧａＮ層３０の形成時における結晶成長温度は、好ましくは８００℃以上１２００℃以下、より好ましくは１０５０℃以上１１５０℃以下である。
【００３４】
第２ＧａＮ層３０の形成時における結晶成長圧力は、例えば５０ｋＰａ以上１２０ｋＰａ以下である。第２ＧａＮ層３０の形成時における結晶成長時間は、例えば１時間以上である。
【００３５】
以上の実施形態１に係るＧａＮ基板の製造方法により、下地基板１０上に第１及び第２ＧａＮ層２０，３０が形成されたＧａＮ基板を得ることができる。また、下地基板１０から第１及び第２ＧａＮ層２０，３０を分離し、それをＧａＮ基板としてもよい。ＧａＮ基板は、必要に応じて第２ＧａＮ層３０の表面を研磨等して平滑化してもよい。
【００３６】
得られたＧａＮ基板は、縦型デバイス及び横型デバイスのいずれの製造にも用いることができ、特に縦型デバイスの製造に好適である。
【００３７】
（実施形態２）
実施形態２に係るＧａＮ基板の製造方法では、下地基板１０として、図９Ａ及びＢに示すような、単一材基板１１ａを被覆するようにＧａＮ膜１１ｂが設けられた基板本体１１において、ＧａＮ膜１１ｂに、相互に間隔をおいて並行にストライプ状に延びるように凹溝１４が形成され、それらの底面に単一材基板１１ａが露出したものを用いる。この下地基板１０では、表面のＧａＮ膜１１ｂの部分によりＧａ極性ＧａＮ成長部１０１が構成されているとともに、凹溝１４の底部の単一材基板１１ａの部分によりＮ極性ＧａＮ成長部１０２が構成されている。下地基板１０の単一材基板１１ａ及びＧａＮ膜１１ｂは、実施形態１の下地基板１０のものと同様の構成を有する。
【００３８】
実施形態２に係るＧａＮ基板の製造方法では、実施形態１と同様、第１ＧａＮ層形成ステップにおいて、結晶成長条件を調整して、図１０Ａに示すように、下地基板１０の表面上に、Ｇａ極性ＧａＮ成長部１０１からＧａ極性ＧａＮ及びＮ極性ＧａＮ成長部１０２からＮ極性ＧａＮをそれぞれ結晶成長させて第１ＧａＮ層２０を形成する。また、第２ＧａＮ層形成ステップにおいて、結晶成長条件を調整して、図１０Ｂに示すように、第１ＧａＮ層２０上に、Ｇａ極性ＧａＮを結晶成長させて第２ＧａＮ層３０を形成する。
【００３９】
その他の構成及び作用効果は実施形態１と同一である。
【００４０】
（その他の実施形態）
上記実施形態１及び２では、第１及び第２ＧａＮ層２０，３０を含むＧａＮ基板を得たが、特にこれに限定されるものではなく、製造するデバイスのサイズがＧａ極性ＧａＮ成長部１０１の幅に納まる程度であれば、表面にＮ極性ＧａＮが露出していてもよく、したがって、第２ＧａＮ層３０を形成せずに、下地基板１０上に第１ＧａＮ層２０のみを形成したもの、或いは、その下地基板１０から第１ＧａＮ層２０を分離したものについて、三角ファセット２１を研磨等して平坦化したものをＧａＮ基板としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、ＧａＮ基板の製造方法の技術分野について有用である。
【符号の説明】
【００４２】
１０  下地基板
１０１  Ｇａ極性ＧａＮ成長部
１０２  Ｎ極性ＧａＮ成長部
１１  基板本体
１１ａ  単一材基板
１１ｂ  ＧａＮ膜
１１ｃ  凹部
１２  極性バリア層
１３  Ｎ極性形成層
１４  凹溝
２０  第１ＧａＮ層
２１  三角ファセット
２１ａ  ファセット面
２２  凹部
３０  第２ＧａＮ層
Ｄ  転位
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
2019081671.tif 000005
【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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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９Ａ】
2019081671.tif 000013
【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
2019081671.tif 000015
【図１０Ｂ】
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