(57)【要約】      （修正有）【課題】従来のオリエンテーションフラットやインデックスフラットよりも容易に作製することができ且つ視認ができる表裏の判別手段を備えた半導体形成用基板、窒化物系半導体基板およびその製造方法を提供すること。【解決手段】基板の周辺部に、前記基板の表面から裏面へ貫通する貫通孔５を設け、その貫通孔の数の相違をもって又は中心からの距離の相違をもって、表裏の判別を可能とする。上記貫通孔の形成は、窒化物半導体の気相成長において、元となる種結晶表面の任意の位置に、ＧａＮ以外の材料（例えばカーボン片）を付け、または凹凸をつけることで、その上部に正常に成長しない領域を形成した状態でエピタキシャル層を成長させることにより、成長と同時に貫通孔が形成される。【選択図】図１
2007049047.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体をエピタキシャル成長させる土台となる基板において、
前記基板の表面から裏面へ貫く貫通孔を、基板全面において、少なくても１つ以上有していることを特徴とする半導体形成用基板。
【請求項２】
III−Ｖ族窒化物系半導体結晶からなる自立したIII−Ｖ族窒化物系半導体基板であって、
前記基板の表面から裏面へ貫く貫通孔を、基板全面において、少なくても１つ以上有していることを特徴とする窒化物系半導体基板。
【請求項３】
請求項２記載の窒化物系半導体基板において、
前記基板の裏面から該基板が吸収する波長の光を入れた際に、前記基板の表面で前記波長の光が検出されることを特徴とする窒化物系半導体基板。
【請求項４】
III−Ｖ族窒化物系半導体結晶からなる自立したIII−Ｖ族窒化物系半導体基板であって、
結晶方位や表裏の判別又は位置合わせの判別手段として、前記基板の周辺部に、前記基板の表面から裏面へ貫通する１つ以上の貫通孔を有することを特徴とする窒化物系半導体基板。
【請求項５】
請求項４記載の窒化物系半導体基板において、
前記貫通孔を、前記基板の周辺部に数の異なる２群に分けて３つ以上有し、表裏の判別が可能であることを特徴とする窒化物系半導体基板。
【請求項６】
請求項４記載の窒化物系半導体基板において、
前記貫通孔を、前記基板の周辺部に中心からの距離の相違をもって３つ以上有し、表裏の判別が可能であることを特徴とする窒化物系半導体基板。
【請求項７】
請求項２の窒化物系半導体基板を製造する方法において、
前記基板を製造する際、その元となる種結晶上の任意の位置に、製造する前記半導体基板以外の材料を載せ、当該部分の正常な成長を妨げることにより、表裏を貫く貫通孔を形成することを特徴とする窒化物系半導体基板の製造方法。
【請求項８】
請求項７記載の窒化物系半導体基板の製造方法において、
前記半導体基板以外の材料は、直径５０μｍ以上の大きさで、塗布、転写、蒸着、スパッタリングのいずれかの手段により設けることを特徴とする窒化物系半導体基板の製造方法。
【請求項９】
請求項７又は８記載の窒化物系半導体基板の製造方法において、
前記半導体基板以外の材料として、炭素、ニッケル、金、銀、銅、白金、鉄、チタン、シリコン、タンタルのうちの一つ又はこれらのいずれかを含んでいる材料を用いることを特徴とする窒化物系半導体基板の製造方法。
【請求項１０】
請求項２の窒化物系半導体基板を製造する方法において、
前記基板を製造する際、その元となる種結晶上の任意の位置に凹凸を形成し、当該部分の正常な成長を妨げることにより、表裏を貫く貫通孔を形成することを特徴とする窒化物系半導体基板の製造方法。
【請求項１１】
請求項１０記載の窒化物系半導体基板の製造方法において、
前記凹凸は、エッチングにより、直径５０μｍ以上段差０．１μｍ以上の円形の凹部を形成することを特徴とする窒化物系半導体基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体形成用基板、III−Ｖ族窒化物系化合物半導体の結晶基板およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
窒化ガリウム（ＧａＮ）、窒化インジウムガリウム（ＩｎＧａＮ）、窒化ガリウムアルミニウム（ＡｌＧａＮ）等のＧａＮ系化合物半導体は、青色発光ダイオード（ＬＥＤ）やレーザーダイオード（ＬＤ）用材料として利用され、更に、耐熱性や耐環境性が良いという特徴を活かして、電子デバイス用素子への応用開発も始まっている。
【０００３】
現在、広く実用化されているＧａＮ成長用の基板はサファイアであるが、サファイア基板はＧａＮと格子定数が異なるため、サファイア基板上に直接ＧａＮを成長させたのでは単結晶膜を成長させることができない。このため、サファイア基板上に一旦低温でＧａＮやＡｌＧａＮのバッファ層を成長させ、この低温成長バッファ層で格子の歪みを緩和させてからその上にＧａＮを成長させる方法が考案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
この低温成長窒化物層をバッファ層として用いることで、ＧａＮの単結晶エピタキシャル成長は可能になった。しかし、この方法でも、やはり基板と結晶の格子のずれは如何ともし難く、ＧａＮは無数の欠陥を有している。この欠陥は、ＧａＮ系ＬＤを製作する上で障害となる。
【０００５】
そこで自立ＧａＮ基板の出現が切望されていたが、低転位のＧａＮ基板が市場にも出回り始めてきたことから、最近では自立ＧａＮ基板の使用が検討され始めている。
【特許文献１】特公平８−８２１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ＧａＮの単結晶は可視光を透過するため、可視光下では透明で表裏の判別が難しい。
【０００７】
そのため、結晶方位を示すため及び表裏を判定するため、図７に示すように、半導体基板１の外周にオリエンテーションフラット２、インデックスフラット３を外形研摩加工や劈開によって付けるが、ＧａＮ系化合物半導体基板は硬く脆い材料であるため、加工性や精度、作業効率などで問題が多く残っている。
【０００８】
また、フォトリソグラフィーなどで、基板上に所望のパターンを転写する場合などは、基板表面へ焦点を合わせることが非常に難しいという問題がある。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、従来のオリエンテーションフラットやインデックスフラットよりも容易に作製することができ且つ視認ができる表裏の判別手段を備えた半導体形成用基板、窒化物系半導体基板およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明は、次のように構成したものである。
【００１１】
請求項１の発明に係る半導体形成用基板は、半導体をエピタキシャル成長させる土台となる基板において、前記基板の表面から裏面へ貫く貫通孔を、基板全面において、少なくても１つ以上有していることを特徴とする。
【００１２】
請求項２の発明に係る窒化物系半導体基板は、III−Ｖ族窒化物系半導体結晶からなる自立したIII−Ｖ族窒化物系半導体基板であって、前記基板の表面から裏面へ貫く貫通孔を、基板全面において、少なくても１つ以上有していることを特徴とする。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項２記載の窒化物系半導体基板において、前記基板の裏面から該基板が吸収する波長の光を入れた際に、前記基板の表面で前記波長の光が検出されることを特徴とする。
【００１４】
窒化物系半導体基板がＧａＮ基板の場合は、基板が吸収する波長は４００ｎｍ以下の光となる。
【００１５】
請求項４の発明に係る窒化物系半導体基板は、III−Ｖ族窒化物系半導体結晶からなる自立したIII−Ｖ族窒化物系半導体基板であって、結晶方位や表裏の判別又は位置合わせの判別手段として、前記基板の周辺部に、前記基板の表面から裏面へ貫通する１つ以上の貫通孔を有することを特徴とする。
【００１６】
請求項５の発明は、請求項４記載の窒化物系半導体基板において、前記貫通孔を、前記基板の周辺部に数の異なる２群に分けて３つ以上有し、表裏の判別が可能であることを特徴とする。
【００１７】
これには、前記貫通孔を、基板の周辺部に奇数個と偶数個の相違をもって３つ以上有し、表裏の判別が可能である形態が含まれる。
【００１８】
請求項６の発明は、請求項４記載の窒化物系半導体基板において、前記貫通孔を、前記基板の周辺部に中心からの距離の相違をもって３つ以上有し、表裏の判別が可能であることを特徴とする。
【００１９】
請求項７の発明は、請求項２の窒化物系半導体基板を製造する方法において、
【００２０】
前記基板を製造する際、その元となる種結晶上の任意の位置に、製造する前記半導体基板以外の材料を載せ、当該部分の正常な成長を妨げることにより、表裏を貫く貫通孔を形成することを特徴とする。
【００２１】
ここで、半導体基板以外の材料を載せる位置は、元となる種結晶上の任意の位置であるが、これは、サファイア基板上に下地ＧａＮ層、Ｔｉ膜を形成し、熱処理してＴｉＮナノマスクとし且つ下地ＧａＮ層にボイドを多数形成した後、その上にＧａＮ厚膜を形成した構造の場合、サファイア基板上であってもよいし、下地ＧａＮ層上であってもよいし、ＴｉＮナノマスク上であってもよい。
【００２２】
請求項８の発明は、請求項７記載の窒化物系半導体基板の製造方法において、
【００２３】
前記半導体基板以外の材料は、直径５０μｍ以上の大きさで、塗布、転写、蒸着、スパッタリングのいずれかの手段により設けることを特徴とする。
【００２４】
請求項９の発明は、請求項７又は８記載の窒化物系半導体基板の製造方法において、前記半導体基板以外の材料として、炭素、ニッケル、金、銀、銅、白金、鉄、チタン、シリコン、タンタルのうちの一つ又はこれらのいずれかを含んでいる材料を用いることを特徴とする。
【００２５】
請求項１０の発明は、請求項２の窒化物系半導体基板を製造する方法において、前記基板を製造する際、その元となる種結晶上の任意の位置に凹凸を形成し、当該部分の正常な成長を妨げることにより、表裏を貫く貫通孔を形成することを特徴とする。
【００２６】
請求項１１の発明は、請求項１０記載の窒化物系半導体基板の製造方法において、前記凹凸は、エッチングにより、直径５０μｍ以上段差０．１μｍ以上の円形の凹部を形成することを特徴とする。
【００２７】
本発明のIII−Ｖ族窒化物系化合物半導体の結晶基板の製造方法では、ハイドライド気相成長（ＨＶＰＥ）法による窒化物半導体の成長において、元となる種結晶表面の任意の位置に、ＧａＮ以外の材料を付ける、または凹凸をつけることで、その上部に正常に成長しない領域を形成し、貫通孔を形成している。
【００２８】
この方法を用いれば、基板の表裏や結晶方位を判別し確認するための目印又はパターン転写時の位置合わせの目印といった判別手段を、成長後のオリエンテーションフラット、インデックスフラットの加工を必要とせずに、これらと同様の機能を持った図１に示すような目印を、エピタキシャル層の成長と同時に設けることができる。
【００２９】
通常、自立基板に適用できるくらいの３００μｍ以上の厚い膜を成長すると、下地の種結晶に異物、欠陥があっても、成長の過程で埋まってしまうことが多い。
【００３０】
しかし、本発明者は、実際の成長において、種結晶の表面に５０μｍ以上の大きさのＧａＮと異なる異物、または、凹凸があると、それに対応した位置に、表裏を貫通する孔が形成されることを確認した。
【００３１】
但し、この貫通孔があることで、基板自身が割れたり、変形したりしては問題になる。また貫通孔の周辺が、他の貫通孔のない領域に比べ、結晶性や電気特性、転位密度などに大きな差を有してはならない。
【００３２】
そこで、本発明者は、貫通孔のある直径約６．３５ｃｍ（φ２．５インチ）のＧａＮ単結晶基板を作製し、結晶性、電気特性、転位密度に大きな差が無いことを確認した。また、種結晶表面に５０μｍ以上の大きな異物のあるものを数十回成長したが、基板自身が割れたり、変形したりするようなことが無いことを確認した。
【００３３】
任意の位置にＧａＮ以外の材料を塗布、転写、蒸着、スパッタリングする場合の材料に関しては、高温下での成長のため、成長しているＧａＮ中に混入し難いもの、または混入しても問題ないものを選択する必要がある。前述の条件を満たすものとして選択されたのが、炭素、ニッケル、金、銀、銅、白金、鉄、チタン、シリコン、タンタルである。これらの材料はＧａＮの成長温度領域８００〜１２００℃で融解することがないものである。
【００３４】
また本発明者は、上記したＧａＮと異なる異物を設けるのと同様の効果は、エッチングにより、直径５０μｍ以上段差０．１μｍ以上の円形の凹部を設けることによっても、得られることを確認した。
【００３５】
オリエンテーションフラット、インデックスフラットに替わる目印としては、図１に示すように、半導体基板４の周辺部に、貫通孔５を数の異なる２群に分けて、例えば奇数個と偶数個の相違をもって３つ以上設け、偶数個の貫通孔５の位置、奇数個の貫通孔５の位置との組み合わせで、表裏の判別を可能とすることができる。勿論、このうちの一方の群を所定の結晶の方位に合致させれば、結晶の方位をも示す判別手段として機能させることができる。
【００３６】
また、図２に示すように、半導体基板６に３つの貫通孔７、８、９（Ａ、Ｂ、Ｃ）を中心Ｏからの距離ＯＡ、ＯＢ、ＯＣが異なるように、それぞれ所定の結晶方位に合わせて配置することで判別を実現できる。この場合も、これらの貫通孔の１つを、所定の結晶の方位に合致させれば、結晶の方位をも示す判別手段として機能させることができる。
【００３７】
さらにまた、図３に示すように、フォトリソグラフィーのフォトマスク１１に、半導体基板１０の貫通孔７、８、９に対応する位置にて、位置合わせマーク１２を配設し、裏面から紫外光を入れ、貫通孔７、８、９にのみ紫外光が通るようにすれば、パターンの転写時の位置合わせにも利用することができる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、次のような優れた効果が得られる。
【００３９】
請求項１〜５に記載の発明によれば、表裏や結晶方位の判別又は位置合わせ等の判別手段として、基板の周辺部に、前記基板の表面から裏面へ貫通する貫通孔を、数の異なる二群に分け又は中心からの距離の相違をもって配置して、表裏の判別を可能としたので、従来のオリエンテーションフラットやインデックスフラットと同じ機能を発揮させることができる。
【００４０】
また、請求項６〜１０に記載の発明によれば、窒化物半導体の気相成長において、元となる種結晶表面の任意の位置に、ＧａＮ以外の材料を付ける、または凹凸をつけることで、その上部に正常に成長しない領域を形成して、エピタキシャル層の成長と同時に貫通孔を形成するので、従来の如く、成長後のオリエンテーションフラット、インデックスフラットの加工を必要とせずに、これらと同様の機能を持った目印（判別手段）として貫通孔を形成することができる。従って、本発明によれば、窒化物系半導体基板の成長後の外形加工の手間を省き、大幅に製造工程、製造コストを減らすことを可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
【００４２】
図１は、本発明の窒化物系半導体基板の第一の実施形態を示したもので、III−Ｖ族窒化物系半導体結晶からなる自立したIII−Ｖ族窒化物系半導体基板４は、結晶方位や表裏の判別又は位置合わせ等の判別手段として、基板の周辺部に、基板の表面から裏面へ貫通する３つの貫通孔５を有する。この３つの貫通孔５は、数の異なる２群に分けられており、そのうち、数の多い偶数個（ここでは２個）の貫通孔５ａからなる群は結晶方位を示すものとして所定の結晶方位に合致して配置され、また他の数の少ない奇数個（ここでは１個）の貫通孔５ｂからなる群は、基板の表裏の判別を決定づける手段となるように、これから９０°離れた位置に設けられている。判別の仕方としては、例えば、２個の貫通孔５ａで結晶方位を示し、図１の如く、この２個の貫通孔５ａを下にした状態で、左側に貫通孔５ｂが位置する場合、基板の表（オモテ）面を見ていると定義する。
【００４３】
図２は、本発明の窒化物系半導体基板の第二の実施形態を示したもので、III−Ｖ族窒化物系半導体結晶からなる自立したIII−Ｖ族窒化物系半導体基板６は、結晶方位や表裏の判別又は位置合わせ等の判別手段として、基板の周辺部に、基板の表面から裏面へ貫通する３つの貫通孔７、８、９を有する。この３つの貫通孔７、８、９（Ａ、Ｂ、Ｃ）は、基板の周辺部に中心Ｏからの半径方向距離ＯＡ、ＯＢ、ＯＣが少しずつ異なっている。すなわち、貫通孔７、８、９（Ａ、Ｂ、Ｃ）は中心Ｏからの半径方向距離ＯＡ、ＯＢ、ＯＣがこの順序で長くなっている。従って、判別の仕方としては、例えば、最も半径方向距離の短い貫通孔７（Ａ）で結晶方位を示し、図２の如く右回りに、順次に中心Ｏからの距離ＯＡ、ＯＢ、ＯＣが長くなって行く貫通孔の配置関係の場合に、基板の表（オモテ）面を見ていると定義する。
【００４４】
図３は、本発明の窒化物系半導体基板の第三の実施形態を示したもので、本発明の貫通孔をパターンの転写時の位置合わせに利用するものである。すなわち、III−Ｖ族窒化物系半導体結晶からなる自立したIII−Ｖ族窒化物系半導体基板１０の貫通孔７、８、９に対応する位置にて、フォトリソグラフィーのフォトマスク１１に位置合わせマーク１２を配設し、裏面から紫外光を入れ、貫通孔７、８、９にのみ紫外光が通るようにして、パターンの転写時の位置合わせに利用する。
【００４５】
（実施例１）
図４に本発明の製造方法の第一の実施例を示す。
【００４６】
はじめに、直径約５．０８ｃｍ（２インチ）、厚さ６５０μｍのｃ面単結晶サファイア基板１３の表面に、厚さ３００ｎｍのＧａＮ層１４をＭＯＶＰＥ（有機金属気相成長法）を用いて成長した。
【００４７】
この表面の所定の位置、つまり上記貫通孔を設けるべき位置に、直径φ０．２ｍｍのカーボン片１７を載せ、その上に、後に剥離層となるＴｉ膜１５を２０ｎｍ真空蒸着にて堆積した。
【００４８】
その後、アンモニア及び水素の混合雰囲気中において、１０６０℃での熱処理を３０分施し、網目状のＴｉＮナノマスクと、Ｔｉ／ＧａＮ界面に多数のボイドとを発生させた。すなわち、Ｔｉ膜１５は窒化されてＴｉＮ層になるのと同時に、数十ｎｍ程度の多数の微細孔を有するメッシュ状の構造（ＴｉＮナノマスク）に変化した。一方、ＧａＮ層１４はエッチングされ、サファイア基板１３まで到達するボイドが多数形成された。このとき、表面に載せたカーボン片１７の周囲には、ＴｉＮナノマスクと、Ｔｉ／ＧａＮ界面のボイドとが発生しない領域ができた。
【００４９】
この上に、ハイドライド気相エピタキシー（ＨＶＰＥ）装置を用いて、厚さ８００μｍのＧａＮ厚膜１６を１０６０℃で成長した。成長に用いた原料はＮＨ3とＧａＣｌである。また、供給ガス中のＧａＣｌ分圧、ＮＨ3分圧は、それぞれ、８×１０-3ａｔｍ、８×１０-2ａｔｍである。成長は常圧で行い、キャリアガスとしてＮ2を用いた。
【００５０】
成長終了後の冷却過程においてＧａＮ厚膜１６が自然に剥離した。すなわち、ＧａＮ厚膜（ＨＶＰＥ）−ＧａＮ／Ｔｉ界面から、ＧａＮ厚膜１６が容易に剥離し、ｃ面を主面とする自立ＧａＮ基板が得られた。このとき、ＧａＮ基板には、カーボン片１７を載せた位置に、目視で確認できる直径１００μｍ程度の貫通孔１８ａが生じ、任意の位置に貫通孔１８を有する自立ＧａＮ基板を得ることが出来た。
【００５１】
このＧａＮ基板の諸特性を評価したところ、転位密度は正常な成長面が４．０×１０6ｃｍ-2であるのに対し、貫通孔周辺部でも４．２×１０7ｃｍ-2と大差なく、ほぼ均一であり、キャリア濃度は正常な成長面が１×１０18ｃｍ-3であるのに対し、貫通孔周辺部でも１．３×１０18ｃｍ-3とほぼ均一であった。
【００５２】
（実施例２）
図５に本発明の製造方法の第二の実施例を示す。これは、ＧａＮ層１４の上ではなく、直接サファイア基板１３の表面に、同様のカーボン片１７を載せた実施例である。
【００５３】
まず、直径約５．０８ｃｍ（２インチ）、厚さ６５０μｍのｃ面単結晶サファイア基板１３における表面の所定の位置、つまり上記貫通孔を設けるべき位置に、直径φ０．２ｍｍのカーボン片１７を載せ、このサファイア基板１３上にＭＯＶＰＥ法を用いてＧａＮ層１４を成長した。このようにＧａＮ層１４の上でなく、直接サファイア基板１３の表面に同様のカーボン片１７を載せ、ＧａＮ層１４を成長したところ、その周辺のＧａＮ層がクレーターのような形状になった。
【００５４】
その後、実施例１と同様に、後に剥離層となるＴｉ膜１５を２０ｎｍ真空蒸着にて堆積した。次いで、アンモニア及び水素の混合雰囲気中において、１０６０℃での熱処理を３０分施し、網目状のＴｉＮナノマスクと、Ｔｉ／ＧａＮ界面に多数のボイドとを発生させた。このとき、実施例１よりも大きな範囲で、カーボン片１７を載せた周囲に、ＴｉＮナノマスクと、Ｔｉ／ＧａＮ界面のボイドが発生しない領域ができた。
【００５５】
この上にハイドライド気相エピタキシー（ＨＶＰＥ）装置を用いて厚さ８００μｍのＧａＮ厚膜を１０６０℃で成長した。成長終了後の冷却過程においてＧａＮ厚膜１６が自然に剥離し、ｃ面を主面とする自立ＧａＮ基板が得られた。このとき、ＧａＮ基板には、実施例１よりもひと回り大きい直径１００μｍを超える貫通孔１８ｂが生じ、任意の位置に目視で確認できる貫通孔を有する自立ＧａＮ基板を得ることが出来た。
【００５６】
（実施例３）
図６に本発明の第三の製造方法の実施例を示す。これはＴｉ膜１５の上に、同様のカーボン片１７を載せた実施例である。
【００５７】
実施例１と同様にして、直径約５．０８ｃｍ（２インチ）、厚さ６５０μｍのｃ面単結晶サファイア基板１３の表面に、厚さ３００ｎｍのＧａＮ層１４をＭＯＶＰＥ法を用いて成長した。その上に、Ｔｉ膜１５を２０ｎｍ真空蒸着にて堆積した。
【００５８】
その後、このＴｉ膜１５上の所定の位置、つまり上記貫通孔を設けるべき位置に、直径φ０．２ｍｍのカーボン片１７を載せ、アンモニア及び水素の混合雰囲気中において、１０６０℃での熱処理を３０分施し、網目状のＴｉＮナノマスクと、Ｔｉ／ＧａＮ界面に多数のボイドを発生させた。このとき、実施例１と同等の大きな範囲でカーボンを載せた周囲に、ＴｉＮナノマスクと、Ｔｉ／ＧａＮ界面のボイドが発生しない領域ができた。
【００５９】
この上に、ハイドライド気相エピタキシー（ＨＶＰＥ）装置を用いて厚さ８００μｍのＧａＮ厚膜１６を１０６０℃で成長した。成長終了後の冷却過程においてＧａＮ厚膜１６が自然に剥離し、ｃ面を主面とする自立ＧａＮ基板が得られた。
【００６０】
このとき、ＧａＮ基板には、カーボン片１７を載せた位置に、実施例１と同等の目視で確認できる直径８０μｍ程度の貫通孔１８ｃが生じ、任意の位置に貫通孔を有する自立ＧａＮ基板を得ることが出来た。
【００６１】
（実施例４）
実施例１〜３のようにして作製した貫通孔のある自立ＧａＮ基板の表裏を研摩した後、当該基板上にＭＯＶＰＥ法で発光ダイオード構造のエピタキシャル層を成長し、青色発光ダイオード（ＬＥＤ）用エピタキシャルウェハを作製した。活性層はＩｎＧａＮ／ＡｌＧａＮの多重量子井戸構造であり、これをＡｌＧａＮのクラッド層が挟む構造とした。
【００６２】
このＬＥＤ用エピタキシャルウェハの最表面を観察すると、貫通孔の周囲はエピタキシャル層の盛り上がりが見られ、一部使用できない領域があるが、オリエンテーションフラット、インデックスフラットで削り落とす領域に比べると、非常に小さいため、１枚当りから取得できる発光ダイオードの取得数は増えると考えられる。
【００６３】
また、これから切り出したチップにより多数のＬＥＤを作製したところ、得られた総てのＬＥＤの発光波長は充分な均一性を有していた。それゆえ、このＬＥＤ用エピタキシャルウェハの全面積のうち、９０％以上が規格内に入っていた。このことから、本発明の貫通孔があることで、電気特性に影響を及ぼすことはないと推定できる。
（他の応用例、変形例）
【００６４】
以上述べた実施例においては、本発明をＧａＮ基板の製造方法に適用した例について説明したが、窒化アルミニウムガリウムや窒化ガリウムインジウムなどの３元混晶の単結晶自立基板の製造や、Ｍｇ等をドープしたｐ型ＧａＮ基板の製造に適用することもできる。
【００６５】
また、本発明は、自立基板の製造のみならず、サファイアなどの異種基板がついたままのものについても適用可能である。
【００６６】
同様に、本発明は、窒化物系以外の基板、例えば可視光下で透明なサファイアなどの酸化物基板に対しても適用することが可能である。すなわち、可視光下で透明な窒化物系半導体又は酸化物からなる基板において、結晶方位や表裏の判別又は位置合わせ等の判別手段として、基板の周辺部に、前記基板の表面から裏面へ貫通する１つ以上の貫通孔を設けた透明基板とする形態である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の窒化物系半導体基板における第一の実施形態の結晶方位と表裏を示す貫通孔の配置例を示した上面図である。
【図２】本発明の窒化物系半導体基板における第二の実施形態の結晶方位と表裏を示す貫通孔の他の配置例を示した上面図である。
【図３】本発明の窒化物系半導体基板における第三の実施形態の貫通孔のフォトリソグラフィーへの適用例を示したもので、（ａ）は半導体基板の貫通孔を、（ｂ）はフォトマスクの貫通孔を示した図である。
【図４】本発明の製造方法の第一の実施例に係る窒化物系半導体基板の製造過程における断面構造を示した図である。
【図５】本発明の製造方法の第二の実施例に係る窒化物系半導体基板の製造過程における断面構造を示した図である。
【図６】本発明の製造方法の第三の実施例に係る窒化物系半導体基板の製造過程における断面構造を示した図である。
【図７】従来の窒化物系半導体基板の形状を示した上面図である。
【符号の説明】
【００６８】
４  窒化物系半導体基板
５、５ａ、５ｂ  貫通孔
６  半導体基板
７、８、９  貫通孔
１０  半導体基板
１１  フォトマスク
１２  位置合わせマーク
１３  サファイア基板
１４  ＧａＮ層（ＭＯＶＰＥ法）
１５  Ｔｉ膜（蒸着）
１６  ＧａＮ厚膜（ＨＶＰＥ法）
１７  カーボン片
１８ａ、１８ｂ、１８ｃ  貫通孔
【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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