CN109563642A - 导电性C面GaN基板 - Google Patents

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Abstract

导电性C面GaN基板可优选用于氮化物半导体器件的制造等。在室温下导电性C面GaN基板的电阻率为2×10‑2Ωcm以下或n型载流子浓度为1×1018cm‑3以上，进而在至少一个主表面上能够绘制至少一条满足下述条件(A1)和(B1)中的至少一者的长度40mm的作为假想线段的第一线段。(A1)在该第一线段上，使各ω扫描时的X射线入射面平行于该第一线段并以1mm间隔测定(004)反射的XRC时，在全部测定点间的XRC的FWHM的最大值小于30arcsec；(B1)在该第一线段上，使各ω扫描时的X射线入射面平行于该第一线段并以1mm间隔测定(004)反射的XRC时，在全部测定点间的XRC的峰角度的最大值与最小值之差小于0.2°。

Description

导电性C面GaN基板
技术领域
本发明主要涉及导电性C面GaN基板。
背景技术
GaN(氮化镓)是III-V族化合物半导体中的一种，其具备属于六方晶系的纤锌矿型的晶体结构。
近年来，作为氮化物半导体器件用的半导体基板，GaN单晶基板引起了人们的注意。
氮化物半导体也被称为氮化物系III-V族化合物半导体、III族氮化物系化合物半导体、GaN系半导体等，除了包含GaN以外，还包含GaN的镓的一部分或全部被其他周期表第13族元素(B、AL、In等)置换而成的化合物。
有用性高的GaN单晶基板中的一种为C面GaN基板。C面GaN基板是指具有与C面平行或稍倾斜于C面的主表面的GaN单晶基板。
C面GaN基板具有作为[0001]侧的主表面的镓极性表面、以及作为[000-1]侧的主表面的氮极性表面。目前在氮化物半导体器件的形成中使用的主要是镓极性表面。
已经报道了由通过氨热法生长的GaN单晶制作C面GaN基板的情况(非专利文献1、非专利文献2)。
在专利文献1中，在设有条纹型的图案掩模的C面GaN基板上通过氨热法使GaN结晶生长。其中，作为矿化剂单独使用NH4F(氟化铵)，通过图案掩模，具有平坦的上表面的厚度为160～580μm的GaN结晶膜进行了生长。其中并未明确在镓极性表面和氮极性表面中的哪一者形成了图案掩模。
在专利文献2中，在将条纹型的图案掩模设于氮极性表面上的C面GaN基板上通过氨热法使GaN单晶生长。其中，作为矿化剂合用NH4F和NH4I(碘化铵)，GaN结晶在通过了图案掩模后也不合并(聚结)，沿[000-1]方向进行生长直至c轴方向的尺寸为毫米数量级为止。
在非专利文献3中报道了在氨热法中使用各种卤化铵矿化剂时的GaN结晶的生长速率。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-111527号公报
专利文献2：日本特开2014-208571号公报
非专利文献
非专利文献1：R.Dwilinski,R.Doradzinski,J.Garczynski,L.P.Sierzputowski,A.Puchalski,Y.Kanbara,K.Yagi,H.MiNakuchi,H.Hayashi,“Excellent crystallinityof truly bulk ammonothermal GaN(真正的块状氨热GaN的优异结晶性)”,Journal ofCrystal Growth 310(2008)3911-3916
非专利文献2：R.Dwilinski,R.Doradzinski,J.Garczynski,L.Sierzputowski,R.Kucharski,M.Zajac,M.Rudzinski,R.Kudrawiec,J.serafnczuk,W.Strupinski,“Recentachievements in AMMONO-bulk method(含氨块状法的近期进展)”,Journal of CrystalGrowth 312(2010)2499-2502
非专利文献3：Quanxi Bao,Makoto Saito,Kouji Hazu,Kentaro Furusawa,YujiKagamitani,Rinzo Kayano,Daisuke Tomida,Kun Qiao,Tohru Ishiguro,ChiakiYokoyama,Shigefusa F.Chichibu,“Ammonothermal Crystal Growth of GaN Using anNH4F Mineralizer(使用NH4F矿化剂进行的GaN氨热结晶生长)”,Crystal Growth&Design4158-4161(2013)13
发明内容
发明所要解决的课题
本发明的主要目的在于提供一种可优选用于氮化物半导体器件的制造等的新型导电性C面GaN基板。
用于解决课题的手段
本发明的实施方式包括以下方面。
[1]一种导电性C面GaN基板，在室温下其电阻率为2×10-2Ωcm以下或n型载流子浓度为1×1018cm-3以上，进而在其至少一个主表面上能够绘制至少一条满足下述条件(A1)和(B1)中的至少一者的长度40mm的作为假想线段的第一线段，
(A1)在该第一线段上，使各ω扫描时的X射线入射面平行于该第一线段并以1mm间隔测定(004)反射的XRC时，在全部测定点间的XRC的FWHM的最大值小于30arcsec；
(B1)在该第一线段上，使各ω扫描时的X射线入射面平行于该第一线段并以1mm间隔测定(004)反射的XRC时，在全部测定点间的XRC的峰角度的最大值与最小值之差小于0.2°。
[2]如上述[1]中所述的导电性C面GaN基板，其中，上述第一线段满足上述条件(A1)。
[3]如上述[2]中所述的导电性C面GaN基板，其中，上述第一线段除了满足上述条件(A1)以外还满足下述条件(A2)，
(A2)由上述条件(A1)中所说的XRC测定所得到的在第一线段上的全部测定点间的XRC的FWHM的平均值小于20arcsec。
[4]如上述[2]中所述的导电性C面GaN基板，其中，上述第一线段除了满足上述条件(A1)以外还满足下述条件(A3)，
(A3)由上述条件(A1)中所说的XRC测定得到的在第一线段上的全部测定点间的XRC的FWHM的平均值和标准偏差分别为小于12arcsec和小于5arcsec。
[5]如上述[1]～[4]中任一项所述的导电性C面GaN基板，其中，在其能够绘制上述第一线段的主表面上能够绘制至少一条满足下述条件(C1)和(D1)中的至少一者的长度40mm的作为假想线段的第二线段，
(C1)第二线段与上述第一线段中的至少一条正交，并且在该第二线段上，使各ω扫描时的X射线入射面平行于该第二线段并以1mm间隔测定(004)反射的XRC时，在全部测定点间的XRC的FWHM的最大值小于30arcsec；
(D1)第二线段与上述第一线段中的至少一条正交，并且在该第二线段上，使各ω扫描时的X射线入射面平行于该第二线段并以1mm间隔测定(004)反射的XRC时，在全部测定点间的XRC的峰角度的最大值与最小值之差小于0.2°。
[6]如上述[5]中所述的导电性C面GaN基板，其中，上述第二线段满足上述条件(C1)。
[7]如上述[6]中所述的导电性C面GaN基板，其中，上述第二线段除了满足上述条件(C1)以外还满足下述条件(C2)，
(C2)由上述条件(C1)中所说的XRC测定所得到的在第二线段上的全部测定点间的XRC的FWHM的平均值小于20arcsec。
[8]如上述[6]中所述的导电性C面GaN基板，其中，上述第二线段除了满足上述条件(C1)以外还满足下述条件(C3)，
(C3)由上述条件(C1)中所说的XRC测定所得到的在第二线段上的全部测定点间的XRC的FWHM的平均值和标准偏差分别为小于12arcsec和小于5arcsec。
[9]如上述[1]～[8]中任一项所述的导电性C面GaN基板，在其能够绘制上述第一线段的主表面上具有周期性地配置的2个以上的位错阵列。
[10]如上述[9]中所述的导电性C面GaN基板，其中，上述主表面上的上述2个以上的位错阵列的配置为二维的。
[11]如上述[10]中所述的导电性C面GaN基板，其中，上述主表面上的上述2个以上的位错阵列的配置在2个以上的方向具有周期性。
[12]如上述[1]～[11]中任一项所述的导电性C面GaN基板，其中，在室温下其电阻率为2×10-2Ωcm以下。
[13]如上述[1]～[12]中任一项所述的导电性C面GaN基板，其中，在室温下其n型载流子浓度为1×1018cm-3以上。
[14]如上述[1]～[13]中任一项所述的导电性C面GaN基板，其具有比在室温下的n型载流子浓度高的O浓度。
[15]如上述[14]中所述的导电性C面GaN基板，其中，室温下的n型载流子浓度为O浓度的20～70％。
[16]如上述[1]～[15]中任一项所述的导电性C面GaN基板，其中，Li、Na、K、Mg和Ca的浓度均小于1×1016atoms/cm3。
[17]如上述[16]中所述的导电性C面GaN基板，其含有F。
[18]如上述[17]中所述的导电性C面GaN基板，其中，除了F以外，还含有选自Cl、Br和I中的一种以上的卤素。
[19]如上述[18]中所述的导电性C面GaN基板，其含有F和I。
[20]如上述[1]～[19]中任一项所述的导电性C面GaN基板，其中，H浓度为5×1017atoms/cm3以上1×1020atoms/cm3以下。
[21]如上述[1]～[20]中任一项所述的导电性C面GaN基板，其由在3140～3200cm-1具有归属于镓空位-氢复合体的红外吸收峰的GaN结晶形成。
[22]如上述[1]～[21]中任一项所述的导电性C面GaN基板，其中，[1-100]方向、[10-10]方向和[01-10]方向的尺寸均为45mm以上。
[23]如上述[1]～[22]中任一项所述的导电性C面GaN基板，其为圆盘形、直径为45mm以上。
[24]如上述[1]～[23]中任一项所述的导电性C面GaN基板，其中，镓极性表面的取向相对于[0001]为5°以内。
[25]一种氮化物半导体器件的制造方法，其包括下述步骤：准备上述[1]～[24]中任一项所述的导电性C面GaN基板的步骤；以及使一种以上的氮化物半导体在该准备出的导电性C面GaN基板上外延生长的步骤。
[26]一种外延基板的制造方法，其包括下述步骤：准备上述[1]～[24]中任一项所述的导电性C面GaN基板的步骤；以及使一种以上的氮化物半导体在该准备出的导电性C面GaN基板上外延生长的步骤。
[27]一种块状氮化物半导体结晶的制造方法，其包括下述步骤：准备上述[1]～[24]中任一项所述的导电性C面GaN基板的步骤；以及使一种以上的氮化物半导体结晶在该准备出的导电性C面GaN基板上外延生长的步骤。
[28]一种GaN层接合基板的制造方法，其包括下述步骤：准备上述[1]～[24]中任一项所述的导电性C面GaN基板的步骤；以及使该准备出的导电性C面GaN基板与不同组成基板接合的步骤。
发明的效果
根据本发明的一个实施方式，可提供能够优选用于氮化物半导体器件的制造等的新型导电性C面GaN基板。
附图说明
图1示出实施方式的导电性C面GaN基板的形状例，图1(a)是立体图，图1(b)是侧视图。
图2(a)～图2(c)是分别示出实施方式的导电性C面GaN基板可以具有的形状的立体图。
图3是实施方式的导电性C面GaN基板的俯视图。
图4示出GaN结晶生长方法的流程图。
图5(a)是示出GaN晶种的立体图，图5(b)是示出在氮极性表面上配置图案掩模后的该GaN晶种的立体图。
图6是示出配置图案掩模后的GaN晶种的氮极性表面侧的一部分的俯视图。
图7是示出配置图案掩模后的GaN晶种的氮极性表面侧的一部分的俯视图。
图8(a)～图8(d)是分别示出在氮极性表面上配置了图案掩模的GaN晶种的俯视图。
图9(e)～图9(h)是分别示出在氮极性表面上配置了图案掩模的GaN晶种的俯视图。
图10(i)～图10(l)是分别示出在氮极性表面上配置了图案掩模的GaN晶种的俯视图。
图11(a)～图11(f)是分别示出形成在GaN晶种的氮极性表面上的图案掩模的一部分的俯视图。
图12(a)～图12(f)是分别示出形成在GaN晶种的氮极性表面上的图案掩模的一部分的俯视图。
图13(a)～图13(e)是示出GaN结晶生长的过程的截面图。
图14(a)是示出配置了线状开口形成连续的交叉部的图案掩模后的GaN晶种的氮极性表面侧的一部分的俯视图，图14(b)是示出通过图14(a)所示的图案掩模而生长的初期生长阶段的GaN结晶的俯视图。
图15(a)是示出配置了线状开口形成不连续的交叉部的图案掩模后的GaN晶种的氮极性表面侧的一部分的俯视图，图15(b)是示出通过图15(a)所示的图案掩模而生长的初期生长阶段的GaN结晶的俯视图。
图16示出可在利用氨热法的GaN结晶的生长中使用的结晶生长装置。
图17(a)和图17(b)是分别示出GaN结晶的切片位置的截面图。
具体实施方式
在GaN结晶中，将平行于[0001]和[000-1]的结晶轴称为c轴、平行于<10-10>的结晶轴称为m轴、平行于<11-20>的结晶轴称为a轴。将与c轴正交的结晶面称为C面(C-plane)、与m轴正交的结晶面称为M面(M-plane)、与a轴正交的结晶面称为A面(A-plane)。
在本说明书中，在提到结晶轴、结晶面、晶体取向等的情况下，只要不特别声明，是指GaN结晶的结晶轴、结晶面、晶体取向等。
下面适宜地参照附图对本发明的实施方式进行说明。
1.导电性C面GaN基板
本发明的一个实施方式涉及导电性C面GaN基板。
1.1.形状和尺寸
实施方式的导电性C面GaN基板具有板的形状，该板具备一面侧的主表面和其相反侧的主表面，该基板的厚度方向平行或大致平行于c轴。该2个主表面中的一个为镓极性表面、另一个为氮极性表面。对主表面的形状没有特别限定。
图1例示出了实施方式的导电性C面GaN基板的形状，图1(a)为立体图、图1(b)为侧视图。
参照图1，导电性C面GaN基板10呈圆盘形，作为[0001]侧的主表面的镓极性表面11和作为[000-1]侧的主表面的氮极性表面12的形状为圆形。镓极性表面11和氮极性表面12藉由侧面13连接。
图2(a)～图2(c)为分别例示出实施方式的导电性C面GaN基板可以具有的其他形状的立体图。图2中，对于与图1所示的构成相对应的构成赋以与图1相同的符号(在后述的图3中也是同样的)。
在图2(a)～图2(c)中，导电性C面GaN基板10所具有的主表面(镓极性表面11和氮极性表面12)的形状分别为四边形、六边形和八边形。
实施方式的导电性C面GaN基板所具有的主表面的面积可以优选为15cm2以上、15cm2以上且小于50cm2、50cm2以上且小于100cm2、100cm2以上且小于200cm2、200cm2以上且小于350cm2、350cm2以上且小于500cm2、500cm2以上且小于750cm2等。
在实施方式的导电性C面GaN基板中，镓极性表面的取向相对于[0001]为10°以内。这是指镓极性表面的法线矢量与[0001]所成的角度为10°以内。
镓极性表面的法线矢量倾斜于[0001]的情况下，优选的倾斜方向为相对于m轴方向或a轴方向中的任一者为±10°的范围内，但并不受到限制。
在实施方式的导电性C面GaN基板中，镓极性表面的取向相对于[0001]优选为5°以内、更优选为2°以内。该取向也可以相对于[0001]为1°以内。
在实施方式的导电性C面GaN基板中，氮极性表面的取向相对于[000-1]为10°以内、优选为5°以内、更优选为2°以内。该取向也可以相对于[000-1]为1°以内。
氮极性表面的法线矢量倾斜于[0001]的情况下，优选的倾斜方向为相对于m轴方向或a轴方向中的任一者为±10°的范围内，但并不受到限制。
尽管不受限制，但镓极性表面与氮极性表面优选相互平行。
实施方式的导电性C面GaN基板为圆盘形时，其直径可以为例如45mm以上、305mm以下。该直径代表性地为45～55mm(约2英寸)、95～105mm(约4英寸)、145～155mm(约6英寸)、195～205mm(约8英寸)、295～305mm(约12英寸)等。
实施方式的导电性C面GaN基板具有矩形的主表面的情况下，该主表面的纵横各自的尺寸可以为例如5cm以上、15cm以下。
实施方式的导电性C面GaN基板的厚度可以优选为100μm以上、150μm以上且小于250μm、250μm以上且小于300μm、300μm以上且小于400μm、400μm以上且小于500μm、500μm以上且小于750μm、750μm以上且小于1mm、1mm以上且小于2mm、2mm以上且小于5mm等。该厚度没有特别的上限，通常为20mm以下。
在实施方式的导电性C面GaN基板中，镓极性表面与侧面的边界可以形成倒角。对于氮极性表面与侧面的边界也是相同的。
在实施方式的导电性C面GaN基板可以根据需要设置表示结晶取向的定向平面或缺口、用于容易识别镓极性表面与氮极性表面的指数平面等各种标记。
1.2.电学特性
实施方式的导电性C面GaN基板在室温下的电阻率优选为2.0×10-2Ωcm以下。
从电学特性的方面出发，该电阻率没有下限。在特别需要考虑掺杂剂的添加对构成基板的GaN结晶的品质所带来的影响的情况下，该电阻率优选设定为2×10-3Ωcm以上、更优选设定为5×10-3Ωcm以上。
在实施方式的导电性C面GaN基板中，基于利用范德堡法的霍尔效应测定求出的室温下的n型载流子浓度优选为1×1018cm-3以上、更优选为2×1018cm-3以上、进一步优选为3×1018cm-3以上。该n型载流子浓度可以为5×1018cm-3以上。
从电学特性的方面出发，该载流子浓度无上限。在特别需要考虑掺杂剂的添加对构成基板的GaN结晶的品质所带来的影响的情况下，该载流子浓度优选设定为1×1020cm-3以下、更优选设定为5×1019cm-3以下、进一步优选设定为2×1019cm-3以下。
在一例中，可以按照霍尔迁移率(Hall mobility)优选为120cm2/V·s以上、更优选为150cm2/V·s以上的方式设定上述的电阻率和载流子浓度。
1.3.杂质
GaN结晶所含有的各种杂质的浓度通常利用SIMS(二次离子质谱法，SecondaryIon Mass Spectrometry)进行测定。下面提到的杂质浓度是通过SIMS测定的、距离基板表面的深度为1μm以上的部分的值。
对实施方式的导电性C面GaN基板可以含有的n型杂质没有限定，例如可以为O(氧)、Si(硅)、Ge(锗)、S(硫)等。
在一例中，实施方式的导电性C面GaN基板可以具有比室温下的n型载流子浓度高的O浓度，这种情况下，该载流子浓度通常为O浓度的20～70％。
实施方式的导电性C面GaN基板含有O的情况下，在主表面测定的O浓度的最大值与最小值之比优选小于10。作为参考，由沿[0001]方向生长的GaN结晶构成的C面GaN基板在主表面具有通过在C面小面上的结晶生长形成的区域和通过在非C面小面上的结晶生长形成的区域时，在这些区域间通常存在O浓度的差异，该差异为10倍以上、差异大时甚至达到100倍以上。
在实施方式的导电性C面GaN基板中，碱金属和碱土金属的浓度优选小于1×1016atoms/cm3、更优选小于1×1015atoms/cm3。
实施方式的导电性C面GaN基板可以由下述的GaN结晶构成，该GaN结晶是在矿化剂中使用NH4F、NH4Cl(氯化铵)、NH4Br(溴化铵)和NH4I之类的卤化铵并在Pt(铂)制造的密封容器内进行氨热生长而成的。在该GaN结晶中，只要未有意进行添加，则Li(锂)、Na(钠)和K(钾)之类的碱金属、Mg(镁)和Ca(钙)之类的碱土金属的浓度通常各元素均小于1×1016atoms/cm3。
将卤化铵用于矿化剂进行氨热生长得到的GaN结晶可能含有来自矿化剂的卤素。例如，将NH4F用于矿化剂生长得到的GaN结晶有时以5×1014atoms/cm3以上且小于1×1016atoms/cm3、1×1016atoms/cm3以上且小于1×1017atoms/cm3等的浓度含有F(氟)。
本发明人通过实验确认到，在矿化剂中使用NH4F和NH4I进行氨热生长得到的GaN结晶中的I(碘)浓度通常小于1×1016atoms/cm3。
将卤化铵用于矿化剂进行氨热生长得到的GaN结晶可能以5×1017atoms/cm3以上的浓度含有H(氢)。该GaN结晶中的H浓度通常可以为1021atoms/cm3以下、5×1020atoms/cm3以下、1×1020atoms/cm3以下、或者5×1019atoms/cm3以下。
氨热生长的GaN结晶通常在3140～3200cm-1具有归属于镓空位-氢复合体(Galliumvacancy-hydrogen complex)的红外吸收峰。在通过HVPE法或Na助熔剂法生长的GaN结晶中，未观测到该红外吸收峰。
1.4.结晶性
在实施方式的导电性C面GaN基板的至少一个主表面上能够绘制至少一条满足下述条件(A1)和(B1)中的至少一者、优选满足两者的长度40mm的作为假想线段的第一线段。
(A1)在该第一线段上，使各ω扫描时的X射线入射面平行于该第一线段并以1mm间隔测定(004)反射的XRC时，在全部测定点间的XRC的FWHM的最大值小于30arcsec。
(B1)在该第一线段上，使各ω扫描时的X射线入射面平行于该第一线段并以1mm间隔测定(004)反射的XRC时，在全部测定点间的XRC的峰角度的最大值与最小值之差小于0.2°。
此处所说的XRC是指X射线摇摆曲线(或X射线衍射摇摆曲线)。在GaN结晶的XRC测定中，通常使用CuKα作为射线源。
XRC的FWHM(半峰全宽：Full Width at Half Maximum)是在结晶的品质评价中通常使用的指标。
上述条件(B1)中所说的XRC的峰角度的最大值与最小值之差是表示c轴方向在第一线段上有多少变动的指标。
在优选例中，上述第一线段除了满足上述条件(A1)以外还满足下述条件(A2)。
(A2)由上述条件(A1)中所说的XRC测定所得到的在第一线段上的全部测定点间的XRC的FWHM的平均值小于20arcsec。
在更优选的实例中，上述第一线段除了满足上述条件(A1)以外还满足下述条件(A3)。
(A3)由上述条件(A1)中所说的XRC测定得到的在第一线段上的全部测定点间的XRC的FWHM的平均值和标准偏差分别为小于12arcsec和小于5arcsec。
在实施方式的导电性C面GaN基板中，上述第一线段可以在镓极性表面和氮极性表面中的至少一个表面上进行绘制。根据情况，主表面的一面进行了粗糙面加工、可能不适于XRC测定。在两主表面加工成能够进行XRC测定的基板中，若在一个主表面能够绘制第一线段，则多数情况下在另一主表面也能够绘制第一线段。
在实施方式的导电性C面GaN基板的主表面上能够绘制的上述第一线段中，优选至少一条穿过该主表面的中心(重心)，但并不受到限制。
在实施方式的导电性C面GaN基板中，优选在能够绘制上述第一线段的主表面上能够绘制至少一条满足下述条件(C1)和(D1)的中至少一者、优选满足两者的长度40mm的作为假想线段的第二线段。
(C1)第二线段与上述第一线段中的至少一条正交，并且，在该第二线段上，使各ω扫描时的X射线入射面平行于该第二线段并以1mm间隔测定(004)反射的XRC时，在全部测定点间的XRC的FWHM的最大值小于30arcsec。
(D1)第二线段与上述第一线段中的至少一条正交，并且，在该第二线段上，使各ω扫描时的X射线入射面平行于该第二线段并以1mm间隔测定(004)反射的XRC时，在全部测定点间的XRC的峰角度的最大值与最小值之差小于0.2°。
在优选例中，上述第二线段除了满足上述条件(C1)以外还满足下述条件(C2)。
(C2)由上述条件(C1)中所说的XRC测定所得到的在第二线段上的全部测定点间的XRC的FWHM的平均值小于20arcsec。
在更优选例中，上述第二线段除了满足上述条件(C1)以外还满足下述条件(C3)。
(C3)由上述条件(C1)中所说的XRC测定所得到的在第二线段上的全部测定点间的XRC的FWHM的平均值和标准偏差分别为小于12arcsec和小于5arcsec。
在实施方式的导电性C面GaN基板的主表面上能够绘制的上述第二线段中，优选至少一条穿过该主表面的中心(重心)，但并不受到限制。
图3中示出了在主表面上能够绘制分别相当于上述的第一线段和第二线段的2条线段的导电性C面GaN基板的一例。
图3所示的导电性C面GaN基板10呈圆盘形，其直径为45～55mm的范围内。在导电性C面GaN基板10的镓极性表面11上能够绘制相当于第一线段的线段LS1和相当于第二线段的线段LS2。
相互正交的线段LS1和线段LS2的长度均为40mm，并且均穿过镓极性表面11的大致中心。线段LS1和线段LS2分别在其中点处与对方线段相交。
在线段LS1上，能够使各ω扫描时的X射线入射面平行于线段LS1并以1mm间隔测定(004)反射的XRC。X射线入射面与线段LS1平行时，X射线相对于C面GaN基板10的入射方向与垂直于包含线段LS1的C面的平面平行。
由该XRC测定得到的在线段LS1上的40个测定点间的XRC的FWHM的最大值小于30arcsec、优选小于25arcsec、更优选小于20arcsec。
在该40个测定点间的XRC的FWHM的平均值优选小于20arcsec、更优选小于16arcsec、进一步优选小于12arcsec。
进一步优选在该40个测定点间的XRC的FWHM的平均值小于12arcsec、标准偏差小于5arcsec。
在该40个测定点间的XRC的峰角度的最大值与最小值之差优选小于0.2°、更优选小于0.15°、进一步优选小于0.1°。
在线段LS2上，能够使各ω扫描时的X射线入射面平行于线段LS2并以1mm间隔测定(004)反射的XRC-FWHM。X射线入射面与线段LS2平行时，X射线相对于C面GaN基板10的入射方向与垂直于包含线段LS2的C面的平面平行。
由该XRC测定得到的在线段LS2上的40个测定点间的XRC的FWHM的最大值小于30arcsec、优选小于25arcsec、更优选小于20arcsec。
在该40个测定点间的XRC的FWHM的平均值优选小于20arcsec、更优选小于16arcsec、进一步优选小于12arcsec。
进一步优选在该40个测定点间的XRC的FWHM的平均值小于12arcsec、标准偏差小于5arcsec。
在该40个测定点间的XRC的峰角度的最大值与最小值之差优选小于0.2°、更优选小于0.15°、进一步优选小于0.1°。
1.5.位错阵列
实施方式的导电性C面GaN基板有时在主表面具有线状排列的位错群、即具有位错阵列。此处所说的位错为穿透位错(刃型位错、螺旋位错和混合位错)的端点。
在实施方式的导电性C面GaN基板的主表面可以周期性地配置2个以上的位错阵列。该2个以上的位错阵列的配置可以为二维的，进而也可以在2个以上的方向具有周期性。
关于在C面GaN基板的主表面的线状位错阵列的存在与否、形状、配置等，可以在适当的条件下对该主表面进行蚀刻，在穿透位错的端点形成蚀坑，由此利用光学显微镜进行确认。确认在镓极性表面和氮极性表面中的至少一者进行即可。
例如，在镓极性表面的情况下，可以通过在刻蚀剂中使用加热至270℃的89％硫酸并进行1小时以上的蚀刻，由此形成与该表面存在的全部种类的穿透位错对应的蚀坑。
实施方式的导电性C面GaN基板在主表面可以具有周期性地配置的2个以上的位错阵列的情况例如为在构成该基板的GaN结晶的生长中使用了后述的2.1.节的GaN结晶生长方法的情况、或者在使构成该基板的GaN结晶生长时所使用的GaN晶种的制造中使用了后述的2.1.节的GaN结晶生长方法的情况。
1.6.用途
(1)氮化物半导体器件
实施方式的导电性C面GaN基板可以优选用于氮化物半导体器件的制造中。
通常使一种以上的氮化物半导体在导电性C面GaN基板上外延生长，形成具备半导体器件结构的外延基板。作为外延生长法，优选可以使用适于薄膜的形成的MOCVD法、MBE法、脉冲蒸镀法等气相法，但并不受到限制。
半导体器件结构被形成在能够绘制上述的第一线段的主表面上。
在实行了包含蚀刻加工和赋予电极、保护膜等结构物的半导体工艺后，将外延基板切断，制成氮化物半导体器件芯片。
作为可以使用实施方式的导电性C面GaN基板制造的氮化物半导体器件的具体例，可以举出发光二极管、激光二极管等发光器件、整流器、双极性晶体管、场效应晶体管、HEMT(高电子迁移率晶体管，High Electron Mobility Transistor)等电子器件、温度传感器、压力传感器、放射线传感器、可见-紫外光检测器等半导体传感器、太阳能电池等。
此外，实施方式的导电性C面GaN基板还能够用于SAW(表面声波，SurfaceAcoustic Wave)器件、振子、共振子、振荡器、MEMS(微电子机械系统，Micro ElectroMechanical System)部件、压电致动器、人工光合成器件用电极等用途中。
(2)GaN层接合基板
在一例中，可以使用实施方式的导电性C面GaN基板制造GaN层接合基板。
GaN层接合基板是指具有在不同组成基板(其与GaN具有不同的化学组成)上接合GaN层而成的结构的复合基板，可用于发光器件及其他的半导体器件的制造。作为不同组成基板，可示例出蓝宝石基板、AlN基板、SiC基板、ZnSe基板、Si基板、ZnO基板、ZnS基板、石英基板、尖晶石基板、碳基板、金刚石基板、Ga2O3基板、ZrB2基板、Mo基板、W基板、陶瓷基板等。
关于GaN层接合基板的结构、制造方法、用途等的详细内容可以参照日本特开2006-210660号公报、日本特开2011-44665号公报等。
GaN层接合基板代表性地通过依序实行下述工序来进行制造：向GaN基板的主表面附近注入离子的工序；使该GaN基板的该主表面侧与不同组成基板接合的工序；以及通过以进行了离子注入的区域为界将该GaN基板分成2个部分而形成与不同组成基板接合的GaN层的工序。
作为不进行离子注入的GaN层接合基板的制造方法，还开发出了下述方法：将GaN基板与不同组成基板接合后，将该GaN基板机械切断，形成与不同组成基板接合的GaN层。
无论利用哪种方法进行制造，在材料中使用实施方式的导电性C面GaN基板的情况下，均可得到从该C面GaN基板分离出的GaN层与不同组成基板接合的结构的GaN层接合基板。
(3)晶种
实施方式的导电性C面GaN基板能够优选用于块状氮化物半导体结晶、特别是块状GaN结晶的制造。
具体地说，在利用各种方法使块状氮化物半导体结晶生长时，可以使用实施方式的导电性C面GaN基板作为晶种。
作为块状氮化物半导体结晶的生长方法，除了HVPE(氢化物气相生长法)法、升华法、氨热法和Na助熔剂法以外，还可以优选使用THVPE(三卤化物气相外延法，Tri-HalideVapor Phase Epitaxy)法、OVPE(氧化物气相外延法，Oxide Vapor Phase Epitaxy)法等。
THVPE法是在原料中使用GaCl3、AlCl3之类的13族元素的三氯化物与NH3之类的含氮化合物的氮化物半导体结晶的气相生长方法，关于其详细内容，例如可以参照国际公开WO2015/037232号公报。在使用THVPE法的块状GaN结晶的制造中，使GaN结晶在实施方式的导电性C面GaN基板的氮极性表面上外延生长。
OVPE法是在原料中使用Ga2O和NH3的GaN的气相生长方法，关于其详细内容，例如可以参照M.Imade,et al.,Journal of Crystal Growth,312(2010)676-679。
2.导电性C面GaN基板的制造方法
2.1.GaN结晶的生长方法
对实施方式的导电性C面GaN基板的制造中可以优选使用的GaN结晶的生长方法进行说明。如图4的流程图所示，该GaN结晶生长方法包括下述3个步骤S1～S3。
S1：准备具有氮极性表面的GaN晶种的步骤。
S2：在由步骤S1准备的GaN晶种的氮极性表面上设置图案掩模的步骤。
S3：通过由步骤S2配置的图案掩模使GaN结晶在由步骤S1准备的GaN晶种的氮极性表面上氨热生长的步骤。
以下对各步骤进行详细说明。
(1)步骤S1
在步骤S1中，准备具有氮极性表面的GaN晶种。
优选的GaN晶种为对通过HVPE法或酸性氨热法生长的块状GaN结晶进行加工得到的C面GaN基板，可以由通过本2.1.节中说明的方法生长的块状GaN结晶进行制作。在C面GaN基板中，[0001]侧的主表面为镓极性表面、[000-1]侧的主表面为氮极性表面。
GaN晶种的氮极性表面的取向优选相对于[000-1]为2°以内、更优选相对于[000-1]为1°以内。
GaN晶种的氮极性表面的面积可以优选为15cm2以上、15cm2以上且小于50cm2、50cm2以上且小于100cm2、100cm2以上且小于200cm2、200cm2以上且小于350cm2、350cm2以上且小于500cm2、500cm2以上且小于750cm2等。
GaN晶种的氮极性表面为圆形时，其直径优选为45mm以上。该直径代表性地为45～55mm(约2英寸)、95～105mm(约4英寸)、145～155mm(约6英寸)、195～205mm(约8英寸)、295～305mm(约12英寸)等。
例如在GaN晶种为直径50mm的C面GaN基板的情况下，其厚度优选为300μm以上，若直径大于此，则其厚度的优选下限值也进一步增大。GaN晶种的厚度没有特别的上限，通常为20mm以下。
GaN晶种的尺寸考虑到将要在后述步骤S3中生长的GaN结晶的尺寸来确定。
例如，在试图从所生长的GaN结晶切出[1-100]方向、[10-10]方向和[01-10]方向的尺寸均为45mm的C面GaN基板的情况下，需要使该GaN结晶按照[1-100]方向、[10-10]方向和[01-10]方向的尺寸均为45mm以上的方式进行生长。为了使[1-100]方向、[10-10]方向和[01-10]方向的尺寸均为45mm的GaN结晶进行生长，作为GaN晶种优选使用[1-100]方向、[10-10]方向和[01-10]方向的尺寸均为45mm以上的晶种。
GaN晶种的氮极性表面利用研磨或磨削平坦化。优选通过CMP(化学机械抛光，Chemical Mechanical Polishing)和/或蚀刻从该氮极性表面除去由平坦化加工导入的损伤层。
(2)步骤S2
在步骤S2中，在由步骤S1准备的GaN晶种的氮极性表面上配置图案掩模。
形成图案掩模的表面的材料优选为铂族金属、即选自Ru(钌)、Rh(铑)、Pd(钯)、Os(锇)、Ir(铱)和Pt(铂)中的金属，特别优选为Pt。图案掩模可以为由铂族金属或其合金构成的单层膜，但优选为多层膜，该多层膜是在由与GaN结晶的密合性优于铂族金属的金属构成的底层上层积作为表层的铂族金属层而成的。作为该底层的材料，可示例出W(钨)、Mo(钼)、Ti(钛)和包含选自它们中的1种以上的合金，但并不受到限制。
在图案掩模中设置由线状开口构成的周期性开口图案。参照图5和图6对一例进行说明。
图5(a)为示出GaN晶种的立体图。GaN晶种20为圆盘形的C面GaN基板，具有镓极性表面21、氮极性表面22和侧面23。
图5(b)为示出在氮极性表面22上配置图案掩模30后的GaN晶种20的立体图。在图案掩模30中设有相互平行配置的2个以上的线状开口31。线状开口31所形成的周期性开口图案为条纹图案。
图6为示出配置图案掩模30后的GaN晶种20的氮极性表面22侧的一部分的俯视图。
参照图6，在图案掩模30中以一定的间距P相互平行地设有2个以上的线状开口31，GaN晶种20的氮极性表面22在各线状开口31的内侧露出。间距是指将图案掩模的非开口部夹在中间且相邻的平行的线状开口间的中心线间距离。
为了减少在后述步骤S3中生长的GaN结晶从GaN晶种20继承的位错缺陷，线状开口31的线宽W较窄是有利的。因此，该线宽W优选为0.5mm以下、更优选为0.2mm以下、进一步优选为0.1mm以下。
从制造效率的方面出发，线状开口31的线宽W优选适度地宽。这是由于在后述步骤S3中GaN结晶生长时，可提高初期阶段的生长速率。因此，该线宽W优选为5μm以上、更优选为20μm以上、进一步优选为40μm以上。
为了减少在后述步骤S3中生长的GaN结晶从GaN晶种20继承的位错缺陷，线状开口31间的间距P较大是有利的。因此，该间距P优选为1mm以上、更优选为2mm以上、进一步优选为3mm以上、进而优选为4mm以上。
线状开口31间的间距P越大，在后述步骤S3中使GaN结晶生长时，在图案掩模的非开口部的上方产生的贯通孔至闭合为止的时间越长。因此，从制造效率的方面出发，该间距P优选为10mm以下，可以小于4mm、小于3mm、进而也可以小于2mm。
将GaN晶种20中的氮极性表面22与M面[(1-100)面、(10-10)面或(01-10)面]的交线的方向作为基准方向时，线状开口31的长度方向与该基准方向所成的角度θ优选为12°±5°。该角度θ可以为12°±3°、12°±2°或12°±1°。线状开口像这样进行取向时，在后述步骤S3中使GaN结晶生长时，在图案掩模的非开口部的上方产生的贯通孔容易闭合。
在图案掩模中可以设置由线状开口构成、包含交叉部的周期性开口图案。参照图7对一例进行说明。
图7为示出配置图案掩模30后的GaN晶种20的氮极性表面22侧的一部分的俯视图。
在图案掩模30中设有线状开口31，GaN晶种的氮极性表面22在该线状开口31的内侧露出。
设于图案掩模30的线状开口31为两种，即为长度方向相互不同的第一线状开口311和第二线状开口312。由2个以上的该第一线状开口311和2个以上的该第二线状开口312构成四角格子图案。
第一线状开口311间的间距P1和第二线状开口312间的间距P2分别是一定的。间距是指将图案掩模的非开口部夹在中间且相邻的、相互平行的线状开口间的中心线间距离。
间距P1与间距P2可以相同，但本发明人通过实验发现，在间距P1与间距P2不同时，在后述步骤S3中使GaN结晶生长时具有在图案掩模的非开口部的上方产生的贯通孔容易闭合的倾向。因此，间距P1和p2优选一者为另一者的1.5倍以上、更优选为2倍以上。
设于图案掩模30的四角格子图案包含在第一线状开口311与第二线状开口312之间形成的交叉部K。如下文所述，在开口图案设置交叉部有利于在后述步骤S3中使GaN结晶生长时促进在图案掩模的非开口部的上方产生的贯通孔的闭合。从这方面考虑，图案掩模所包含的交叉部的数密度优选为1cm-2以上。
另一方面，考虑到为了提高交叉部的数密度，需要提高线状开口的密度；并且随着线状开口的密度的提高，在后述步骤S3中生长的GaN结晶从GaN晶种继承的位错缺陷增加；交叉部的数密度优选为20cm-2以下、更优选为15cm-2以下、进一步优选为10cm-2以下。
为了减少在后述步骤S3中生长的GaN结晶从GaN晶种20继承的位错缺陷，第一线状开口311的线宽W1和第二线状开口312的线宽W2较窄是有利的。因此，该线宽W1和W2优选为0.5mm以下、更优选为0.2mm以下、进一步优选为0.1mm以下。该线宽W1和W2可以相同、也可以不同。
从制造效率的方面出发，第一线状开口311的线宽W1和第二线状开口312的线宽W2优选适度地宽。这是由于在后述步骤S3中GaN结晶生长时，可提高初期阶段的生长速率。因此，该线宽W1和W2优选为5μm以上、更优选为20μm以上、进一步优选为40μm以上。
为了减少在后述步骤S3中生长的GaN结晶从GaN晶种20继承的位错缺陷，第一线状开口311间的间距P1和第二线状开口312间的间距P2较大是有利的。因此，该间距P1和P2优选为1mm以上、更优选为2mm以上、进一步优选为3mm以上、进而优选为4mm以上。
该间距P1和P2越大，在后述步骤S3中使GaN结晶生长时，在图案掩模的非开口部的上方产生的贯通孔至闭合为止所需要的时间越长。因此，从制造效率的方面出发，优选使间距P1和间距P2中的至少一者为10mm以下。在一例中，可以使间距P1和P2中的一者或两者小于4mm、小于3mm、进而小于2mm。
在适宜例中，考虑到降低所继承的位错缺陷和改善制造效率这两方面，可以仅使间距P1和P2中的任一者小于4mm、小于3mm或小于2mm。
关于第一线状开口311和第二线状开口312的取向，在将氮极性表面22与M面的交线的方向中的一者设为第一基准方向、另一者设为第二基准方向来表示时是方便的。例如，在第一基准方向为氮极性表面22与(1-100)面的交线的方向时，第二基准方向为(10-10)面或(01-10)面与氮极性表面22的交线的方向。
在一个适宜例中，可以使第一线状开口311的长度方向与第一基准方向所成的角度θ1以及第二线状开口312的长度方向与该二基准方向所成的角度θ2中的至少一者为12°±5°。
在第一线状开口311的总延长为第二线状开口312的总延长的同等以上时，优选至少角度θ1为12°±5°。换言之，优选线状开口31的总延长的50％以上的部分的长度方向相对于GaN晶种的氮极性表面与M面的交线的方向形成12°±5°的角度。
在更优选例中，角度θ1和角度θ2这两者为12±5°，即线状开口31的全部部分的长度方向相对于GaN晶种的氮极性表面与M面的交线的方向形成12±5°的角度。
角度θ1和θ2可以为12±3°、12±2°、12±1°。
若使线状开口如上所述进行取向，则在后述步骤S3中使GaN结晶生长时，在图案掩模的非开口部的上方产生的贯通孔容易闭合。
不排除角度θ1和θ2中的任一者或两者小于7°的情况。在一例中，可以使角度θ1和θ2中的任一者或两为±3°、±2°、±1°等。根据本发明人的发现，在使线状开口的长度方向大致平行于GaN晶种的M面进行取向时，在后述步骤S3中使GaN结晶生长时产生了在结晶中穿透位错沿横向弯曲的效果。
第一线状开口与第二线状开口所成的角度θ12例如可以为30°以上且小于45°、45°以上且小于75°、或75°以上且为90°以下。该角度θ12可以为60°±10°、60°±5°、60°±3°、60°±1°等。
可以设于在步骤S2中配置在GaN晶种的氮极性表面上的图案掩模的周期性开口图案并不限于上述的条纹图案、四角格子图案。
图8～10中包含的各附图是示出在氮极性表面22上配置图案掩模30后的GaN晶种20的俯视图，例示出了可设于图案掩模的各种周期性开口图案，但可采用的开口图案并不限于这些。
图8(a)中，线状开口31形成了之字形条纹图案。
图8(b)中，线状开口31形成了一种格子图案。
图8(c)中，线状开口31形成了倾斜的砖格图案。
图8(d)中，线状开口31形成了倾斜的四角格子图案。
图9(e)中，线状开口31形成了人字形格子图案。
图9(f)中，线状开口31形成了倾斜的砖格和倾斜的四角格子折衷的格子图案。
图9(g)中，线状开口31形成了三角格图案。
图9(h)中，线状开口31形成了扁平蜂窝格图案。
图10(i)中，线状开口31形成了毘沙门龟甲格图案。
图10(j)和图10(k)中，线状开口31分别形成了立方体图案。
图10(l)中，线状开口31形成了Y字形图案。
在图8～10所示的任一例中，设于图案掩模30的周期性开口图案均包含交叉部。交叉部的几种类型如图11(a)～图11(f)和图12(a)～图12(f)所示。
在本说明书，包含图11(a)～图11(f)所示的类型，将长度方向相互不同的2个以上的线状开口间被连接起来的交叉部称为连续的交叉部。
只要不特别声明，本说明书中所说的交叉部不仅包含连续的交叉部，还包含图12(a)～图12(f)中例示的不连续的交叉部。不连续的交叉部可以被视为对连续的交叉部施加了将线状开口间的连接断开的变更而成的交叉部。
不连续的交叉部中，由非开口部隔开的2个线状开口间的距离为300μm以下、优选为200μm以下。
在图8～图10中，除图8(b)以外的全部示例中的周期性开口图案中包含的交叉部的配置为二维的。
若周期性开口图案中包含交叉部，则在后述步骤S3中使GaN结晶生长时，在图案掩模的非开口部的上方产生的贯通孔容易闭合。该效果在周期性开口图案中的交叉部的配置为二维时显著，进而通过提高交叉部的数密度，该效果更为显著。
因此，周期性开口图案中的交叉部的配置优选为二维的，此时图案掩模所包含的交叉部的数密度优选为1cm-2以上。但是，考虑到为了提高交叉部的数密度，需要提高线状开口的密度；并且随着线状开口的密度的提高，在后述步骤S3中生长的GaN结晶从GaN晶种继承的位错缺陷增加；交叉部的数密度优选为20cm-2以下、更优选为15cm-2以下、进一步优选为10cm-2以下。
将图8～图10所示的各种周期性开口图案设于图案掩模时的线状开口的取向、线宽和间距相关的优选设计如下。
优选在线状开口的至少一部分，其长度方向相对于GaN晶种的氮极性表面与M面的交线的方向形成12±5°的角度。更优选在该线状开口的占总延长的50％以上的部分、进而在该线状开口的全部部分，长度方向相对于GaN晶种的氮极性表面与M面的交线的方向形成12±5°的角度。
线状开口的线宽优选为0.5mm以下、更优选为0.2mm以下、进一步优选为0.1mm以下，并且优选为5μm以上、更优选为20μm以上、进一步优选为40μm以上。线状开口的全部部分的线宽不必相同。
在图案掩模的单位图案所包含的非开口部全部为四边形或全部为六边形时，关于线状开口间的间距可以如下所述。
从降低在GaN晶种上生长的GaN结晶从该GaN晶种继承的位错缺陷的方面出发，图案掩模优选不包含以小于1mm的间距配置的线状开口，更优选不包含以小于2mm的间距配置的线状开口，进一步优选不包含以小于3mm的间距配置的线状开口，进而优选不包含以小于4mm的间距配置的线状开口。
另一方面，从改善制造效率的方面出发，优选图案掩模包含以10mm以下的间距配置的线状开口，进而可以包含以小于4mm、小于3mm或小于2mm的间距配置的线状开口。
考虑到上述两方面的观点，在图案掩模中可以设置以1mm以上且小于4mm的间距配置的线状开口和以4mm以上的间距配置的线状开口，或者可以设置以1mm以上且小于3mm的间距配置的线状开口和以3mm以上的间距配置的线状开口，或者可以设置以1mm以上且小于2mm的间距配置的线状开口和以2mm以上的间距配置的线状开口。在这些的任一情况下均可在图案掩模中设置以4mm以上的间距配置的线状开口。
在图8～10所示的示例中，图案掩模的单位图案所包含的非开口部全部为四边形的示例为图8(c)和图8(d)、图9(e)和图9(f)、图10(j)和图10(k)。在周期性开口图案为扁平蜂窝图案的图9(h)的示例中，图案掩模的单位图案所包含的非开口部全部为六边形。
(3)步骤S3
在步骤S3中，通过由步骤S2形成的图案掩模使GaN结晶在由步骤S1准备的GaN晶种的氮极性表面上氨热生长。
参照图13对步骤S3中的GaN结晶的生长过程进行说明。
图13(a)是示出结晶生长开始前的状态的截面图。在GaN晶种20的氮极性表面22上设置具有线状开口31的图案掩模30。
图13(b)示出了GaN结晶40在氮极性表面22上开始生长的情况，该氮极性表面22是在设于图案掩模30的线状开口31的内侧露出的表面。
在穿过图案掩模30后，如图13(c)所示，GaN结晶40不仅在[000-1]方向生长、而且在横向方向(平行于氮极性表面22的方向)也生长，在GaN结晶40与图案掩模30之间形成间隙G。其结果，由于与图案掩模30的接触而可能引起的GaN结晶40的取向混乱受到抑制。
在图13(c)所示的生长阶段，GaN结晶40在图案掩模30的非开口部的上方具有贯通孔T。
通过GaN结晶40进一步的生长，间隙G慢慢地被填埋，但未被完全填埋，如图13(d)所示，贯通孔T以残留有空隙V的状态闭合。
贯通孔T闭合后，如图13(e)所示，GaN结晶40沿[000-1]方向进一步生长。据信，GaN晶种20与GaN结晶40之间产生的应力被空隙V缓和，进而GaN结晶40的应变降低。
贯通孔T闭合后的GaN结晶40在[000-1]方向的生长量优选为1mm以上、更优选为2mm以上、进一步优选为3mm以上，没有特别上限。
要注意的是，在步骤S3中，GaN结晶在GaN晶种20的镓极性表面21上也生长，但在图13中省略图示。
在图13(d)的阶段在贯通孔T闭合时，出于下述任一个或两个理由，在从图13(e)的阶段所形成的GaN结晶切出的C面GaN基板的主表面上出现位错阵列，所述理由为在合并(聚结)面发生位错、或者在合并面位错一齐向[000-1]方向弯曲。关于该位错阵列的形状，粗略地说，为该合并面沿[000-1]方向延长的延长面与该C面GaN基板的主表面所形成的交线的形状。该交线可以包含笔直的部分、弯曲部分、屈曲和分支。
由于上述的合并面在图案掩模的非开口部的上方形成，因而在图案掩模具有2个以上的闭合的非开口部时，在上述的C面GaN基板的主表面离散地出现2个以上的位错阵列。在图案掩模中的2个以上的闭合的非开口部的配置具有周期性时，在上述的C面GaN基板的主表面中该2个以上的位错阵列的配置也是周期性的。在图案掩模中2个以上的闭合的非开口部的配置为二维的情况下，上述的C面GaN基板的主表面中的该2个以上的位错阵列的配置也是二维的。
闭合的非开口部是指周围被线状开口包围的非开口部，也可以说是自身的轮廓线形成环的非开口部。在图8～图10所示的各种示例中图案掩模具有闭合的非开口部的示例为图8(c)和图8(d)、图9(e)～图9(h)、图10(i)～图10(k)。在这些示例中，图案掩模中的闭合的非开口部的配置为周期性的且为二维的。
若就设于图案掩模30的线状开口31的取向对于GaN结晶40的生长带来的影响进行说明，则如下所述。
本发明人通过实验得知，在设于图案掩模30的开口图案为条纹型的情况下，GaN结晶40的生长从图13(c)的阶段最确实地进展到图13(d)的阶段的情况、即GaN结晶40中产生的贯通孔T最容易闭合的情况是线状开口31的长度方向相对于氮极性表面22与M面的交线的方向倾斜约12°时。该倾斜接近0°以及接近30°时，贯通孔T均不容易闭合。
另一方面，在线状开口31所形成的图案导入交叉部时，即使线状开口31的长度方向平行于M面或A面，在GaN结晶40产生的贯通孔T也容易发生闭合。
关于其理由，本发明人认为以下说明的凹角效应是相关的。
图14(a)是示出配置了线状开口形成交叉部的图案掩模的GaN晶种的氮极性表面侧的一部分的俯视图。在图案掩模30中设有长度方向不同的第一线状开口311和第二线状开口312，该两种线状开口间形成连续的交叉部。
图14(b)示出了在图14(a)所示的GaN晶种上形成处于图13(c)的生长阶段的GaN结晶40的状态。GaN结晶40沿着线状开口31生长。由虚线表示的是隐藏在GaN结晶40的下方的线状开口31的轮廓。
图14(b)中的4个箭头分别是指在线状开口311和312所形成的交叉部上生长的GaN结晶40的侧部所形成的凹陷部。箭头的方向表示凹陷部的凹陷方向。
通过该凹陷部的形成产生凹角效应(re-entrant angle effect)，促进GaN结晶40向着与箭头相反的方向生长。即，通过凹角效应产生使GaN结晶生长的驱动力，以使得在图案掩模的非开口部的上方产生的贯通孔闭合。
即使在线状开口不形成连续的交叉部而形成不连续的交叉部的情况下，也可能发生同样的机理。参照图15对这一点进行说明。
图15(a)是示出配置有线状开口形成不连续的交叉部的图案掩模的GaN晶种的氮极性表面侧的一部分的俯视图。通过第一线状开口311和分割成2段的第二线状开口312形成不连续的交叉部。
GaN结晶在该GaN晶种上生长时，不连续的交叉部中的第一线状开口311与第二线状开口312之间的距离小，因而图13(c)的生长阶段中的GaN结晶的形状与在连续的交叉部上生长时是同样的。即，如图15(b)所示，在不连续的交叉部上生长的GaN结晶40的侧部形成由箭头所示的凹陷部。其结果，由所产生的凹角效应促进GaN结晶40向着与箭头相反的方向生长。
本领域技术人员可以理解，GaN结晶在图11和图12例示的各种交叉部上生长时，可以发生以上说明的凹角效应。
步骤S3中的基于氨热法的GaN结晶的生长可以优选使用图16所示类型的结晶生长装置。
参照图16，结晶生长装置100具备高压釜101和设置在其中的Pt制造的密封容器(capsule)102。
密封容器102在内部具有被Pt制造的挡板103相互分隔开的原料溶解区102a和结晶生长区102b。在原料溶解区102a放置原材料FS。在结晶生长区102b设置由Pt线104悬挂的晶种S。
真空泵105、氨储瓶106和氮储瓶107所连接的气体管线藉由阀108与高压釜101和密封容器102连接。在密封容器102中加入NH3(氨)时，能够利用质量流量计109确认由氨储瓶106供给的NH3的量。
在原材料中，可以优选使用利用下述方法制造出的多晶GaN，该方法为在加热下使HCl(氯化氢)气体与单质Ga(金属镓)接触，使所得到的气体GaCl与NH3气体反应的方法。
用于促进原材料的溶解的矿化剂优选将选自NH4Cl(氯化铵)、NH4Br(溴化铵)和NH4I(碘化铵)中的一种以上的卤化铵与NH4F(氟化铵)组合使用。特别优选合用NH4F和NH4I。
在使用650℃以下的生长温度的情况下，作为矿化剂不推荐仅使用NH4F以外的卤化铵。其原因是，GaN结晶的生长方向实质上仅为[000-1]方向，不会发生横向生长。
另一方面，在矿化剂中单独使用NH4F的情况下，可强烈促进横向生长。若过分促进GaN结晶的横向方向的生长，则难以在图13所示的形态下使GaN结晶生长、即难以按照在与图案掩模之间形成间隙的方式使GaN结晶生长。
使GaN结晶在晶种S上生长时，NH3也进入到高压釜101与密封容器102之间的空间中，之后利用加热器(未图示)从高压釜101的外侧进行加热，使密封容器102内成为超临界状态或亚临界状态。
在原材料FS充分溶解至溶剂达到饱和状态为止的期间，在晶种S的表面也发生蚀刻。在必要的情况下，在生长开始前，为了促进晶种S的回蚀，也可以设置使原料溶解区102a和结晶生长区102b之间的温度梯度与结晶生长时相反的温度反转期间。
生长温度优选为550℃以上。使用1000℃以上的生长温度也无妨，但即使为700℃以下也能够生长出足够高品质的GaN结晶。
生长压力可以在例如100～250MPa的范围内进行设定，但并不受到限制。
作为一例，可以将作为矿化剂的NH4F和NH4I按照相对于NH3的摩尔比分别为0.5％和4.0％进行使用并在压力为约220MPa、原料溶解区的温度Ts与结晶生长区的温度Tg的平均值为约600℃、这2个区间的温度差Ts-Tg为约5℃(Ts>Tg)的条件下使GaN生长。
通过增大原料溶解区与结晶生长区的温度差，能够提高GaN结晶的生长速率，但生长速率过高的情况下，GaN结晶的生长难以从图13(c)的阶段进展到图13(d)的阶段，即可能产生GaN结晶的贯通孔难以闭合的问题。
在步骤S3中，可以在每次原材料耗尽时更换密封容器，反复进行GaN结晶的再生长。
通过将步骤S3中生长的GaN结晶平行或大致平行于C面进行切片，能够制作出C面GaN基板。
例如，在图17(a)中由虚线所示的位置将GaN结晶40切片时，由于所得到的C面GaN基板不具有贯通孔，因而除了能够适当地用作半导体器件用的基板以外，还能够在使块状GaN结晶生长时作为晶种使用、或者用于GaN层接合基板的制造。
另一方面，在图17(b)中由虚线所示的位置将GaN结晶40切片的情况下，由于所得到的C面GaN基板具有贯通孔，因而不适于用作半导体器件用的基板，但能够作为在使用含有F(氟)的酸性矿化剂使块状GaN结晶进行氨热生长时的晶种使用。这是由于，在酸性矿化剂含有F时，即使在晶种中具有贯通孔，也可按照使其闭合的方式进行GaN结晶的生长。作为含有F的酸性矿化剂，除了上述的NH4F以外，还可优选示例出GaF3(氟化镓)。
在一例中，在步骤S3中，可以在贯通孔T的全部或一部分未闭合而仍残留的状态下终止GaN结晶40的生长，但在这样的情况下，在步骤S4，即使在任何位置对生长成的GaN结晶40进行切片，也仅能得到具有贯通孔的C面GaN基板。该具有贯通孔的C面GaN基板能够作为在使用含有F的酸性矿化剂使块状GaN结晶进行氨热生长时的晶种使用。
2.2.导电性C面GaN基板的制造方法
以下例示出用于制造实施方式的导电性C面GaN基板的几种方法。
(1)第一制造方法
第一制造方法包括下述的两个步骤S11和S12。
S11：使用上述2.1.节中记载的GaN结晶生长方法，使O(氧)浓度为2×1018atoms/cm3以上的块状GaN结晶生长的步骤。
S12：对步骤S11中生长的块状GaN结晶进行加工，得到目的导电性C面GaN基板的步骤。
为了对于通过上述2.1.节中记载的生长方法生长的GaN结晶利用O进行掺杂，可以在该生长方法的步骤S3中以水分的形态向生长容器(图16的示例中为密封容器102)内导入O，或者对用于原材料的多晶GaN进行O掺杂。也能够将两种手段合用。
在将O的大部分以水分的形态导入到生长容器内的情况下，降低矿化剂浓度可能对在晶种上析出的GaN结晶中的O浓度的提高是有效的。其原因是，由于GaN的溶解量依赖于矿化剂浓度，因而在矿化剂浓度降低使GaN的溶解量减少时，溶剂中的O相对于GaN的浓度比提高。
本发明人通过实验发现，利用上述2.1.节中记载的方法生长的O掺杂GaN结晶的n型载流子浓度为O浓度的20～70％，通常低于30％。因此，为了通过第一制造方法制造n型载流子浓度为1×1018cm-3以上的C面GaN基板，优选利用上述2.1.节中记载的方法使O浓度为至少2×1018atoms/cm3、优选4×1018atoms/cm3以上的块状GaN结晶进行生长。
利用上述2.1.节中记载的方法生长的GaN结晶其整体可以以2×1018atoms/cm3以上的浓度进行O掺杂。
在一例中，在利用上述2.1.节中记载的方法生长的GaN结晶中，可以仅将利用步骤S12加工成导电性C面GaN基板的部分以2×1018atoms/cm3以上的浓度进行O掺杂。例如，截至图13(d)的阶段，在不特意向生长容器内导入O的条件下使GaN结晶生长，接下来更换生长容器，在图13(e)的阶段中特意向生长容器内导入O，使GaN再生长。
在步骤S12中，通过将步骤S11中生长的块状GaN结晶沿图17(a)中由虚线所示的位置进行切片，得到无贯通孔的导电性C面GaN基板。
块状GaN结晶可以使用例如线状锯进行切片。截面的平坦化可以通过磨碎和磨光中的任一者或两者进行。从截面除去损伤层可以通过CMP和蚀刻中的任一者或两者进行。
(2)第二制造方法
第二制造方法包括下述三个步骤S21～S24。
S21：使用上述2.1.节中记载的GaN结晶生长方法使块状GaN结晶生长的步骤。
S22：对步骤S21中生长的块状GaN结晶进行加工，得到C面GaN基板的步骤。
S23：在步骤S22中得到的C面GaN基板的氮极性表面上使O浓度为2×1018atoms/cm3以上的块状GaN结晶氨热生长的步骤。
S24：对步骤S23中生长的块状GaN结晶进行加工，得到目的导电性C面GaN基板的步骤。
步骤S21中生长的块状GaN结晶不必特意地用O进行掺杂，但并不受到限制。
在步骤S22中，对于步骤S21中生长的块状GaN结晶进行切片的位置可以为图17(a)所示的位置，也可以为图17(b)所示的位置。在图17(b)所示的位置进行切片得到的C面GaN基板具有贯通孔，在后述步骤S23中，通过使用含有F的酸性矿化剂，能够按照使该贯通孔闭合的方式使GaN结晶生长。
块状GaN结晶的切片中可以使用例如线状锯。截面的平坦化可以通过磨碎和磨光中的任一者或两者进行。从截面除去损伤层可以通过CMP和蚀刻中的任一者或两者进行。
下面对步骤S23进行说明。
在步骤S23中，在导入了充分量的O的生长容器内使GaN结晶氨热生长。关于晶种，可以将步骤S22中得到的C面GaN基板在主表面不配置图案掩模等的情况下直接进行使用。
生长装置可以优选使用图16所示类型的装置。
原材料可以优选使用利用下述方法制造的多晶GaN，该方法为在加热下使HCl气体与单质Ga接触，使所得到的气体GaCl与NH3气体反应的方法。
矿化剂使用NH4F之类的含有F的酸性矿化剂。可以将选自NH4Cl、NH4Br和NH4I中的一种以上的卤化铵与NH4F合用，特别优选将NH4F与NH4I合用。
NH4F的浓度以相对于NH3的摩尔比计优选为0.1～1％。NH4F以外的卤化铵的浓度以相对于NH3的摩尔比计优选为1～5％。
压力和温度可以在例如100～250MPa的范围内和550～650℃的范围内分别设定，但并不受到限制。
本发明人已经确认，在相同的酸性氨热条件下，在C面GaN基板的氮极性表面上和镓极性表面上，杂质浓度不同的GaN结晶进行生长。在本发明人进行的某一实验中，在氮极性表面上生长的GaN结晶的O浓度为1.2×1019cm-3、H浓度为1.5×1019cm-3，与之相对，在相同的条件下，在镓极性表面上生长的GaN结晶的O浓度为3×1017cm-3、H浓度为2×1019cm-3。
在一例中，在步骤S23中的块状GaN结晶的生长中也可以使用上述2.1.节所述的方法。这种情况下，优选在步骤S22中制作的晶种用的C面GaN基板没有贯通孔。
在步骤S24中，将步骤S23中生长的块状GaN结晶使用例如线状锯进行切片。GaN结晶的截面的平坦化可以通过磨碎和磨光中的任一者或两者进行。从截面除去损伤层可以通过CMP和蚀刻中的任一者或两者进行。
以上对第一制造方法和第二制造方法进行了说明，但实施方式的导电性C面GaN基板的制造方法并不限于这两种。
3.实验结果
3.1.实验1
(1)导电性C面GaN基板的制作
作为一次GaN晶种，准备出从利用HVPE法生长的GaN结晶切出的C面GaN基板。该C面GaN基板具有分别进行了CMP精加工的氮极性表面和镓极性表面。氮极性表面的取向相对于[000-1]为1°以内。
在该C面GaN基板的氮极性表面上利用浮脱法形成图案掩模，该图案掩模是由在100nm厚的TiW层上具有100nm厚的Pt层的层积膜构成的。该图案掩模中设有由线状开口构成的条纹图案。线状开口的线宽为50μm、线状开口间的间距为4mm。条纹方向相对于该一次GaN晶种中的M面与氮极性表面的交线倾斜12°。
在形成图案掩模后，使用图16所示类型的结晶生长装置，在该一次GaN晶种上利用酸性氨热法使GaN结晶生长。
原材料使用利用下述方法合成出的多晶GaN，该方法是在加热下使HCl气体与单质Ga接触，使所得到的气体GaCl与NH3气体反应的方法。
矿化剂合用NH4F和NH4I。NH4F和NH4I的量以相对于NH3的摩尔比计分别为0.5％和4.0％。NH4I通过在加入NH3后的Pt制密封容器内导入HI(碘化氢)来合成。
通过使用吸湿的NH4F，在密封容器内导入了以相对于氨的重量比计至少约为100ppm的O。
关于生长条件，设结晶生长区的温度Tg与原料溶解区的温度Ts的平均值为598℃、结晶生长区与原料溶解区的温度差为5℃(Ts>Tg)、压力为220MPa。
从生长开始起经过了35天后打开密封容器取出GaN晶种，观察在该[000-1]侧生长的GaN结晶，结果生长前沿达到了图案掩模的上方。但是，横向方向的生长速率在面内不一样，图案掩模的非开口部的上方的贯通孔仅一部分闭合，大部分未闭合。
在观察后，将GaN晶种转移到新准备的密封容器中，再次在相同的氨热生长条件下进行再生长。从开始再生长起经过35天后终止生长。
在再生长期间，GaN结晶的上述贯通孔完全闭合，生长前沿平坦化。
将所生长的GaN结晶与GaN晶种分离并对其[0001]侧(与GaN晶种结合的一侧)的表面进行观察时，以等间隔形成了相互平行的2个以上的V槽。
V槽的长度方向与设于图案掩模的线状开口的长度方向相同，另外，V槽间的间距与该线状开口间的间距相同。这表示该GaN结晶以图13所示的形态生长，以及作为其结果，所形成的空隙的残留为该V槽。
利用激光显微镜测量的该V槽的深度在最深部为1.9mm。结合再生长前的观察结果，可以考虑在生长中的GaN结晶中产生的上述贯通孔在GaN结晶沿[000-1]方向生长了1～2mm的时刻开始闭合。
对氨热生长得到的上述GaN结晶进行加工，制作厚度330μm的C面GaN基板。具体地说，使用多线锯将GaN结晶沿C面平行地切片，对所得到的空白基板的两个主表面进行磨削将其平坦化后，进一步进行CMP精加工，除去损伤层。
在该C面GaN基板的镓极性表面侧，利用SIMS在截至距离表面的深度10μm的范围内测定O浓度，结果在深度1μm以上的部分为1×1018atoms/cm3。
接下来，将该C面GaN基板用作二次GaN晶种，利用酸性氨热法使GaN结晶生长。
结晶生长装置使用图16所示类型的装置。
原材料使用利用下述方法合成出的多晶GaN，该方法为在加热下使HCl气体与单质Ga接触，使所得到的气体GaCl与NH3气体反应的方法。
矿化剂使用NH4F和NH4I。NH4F和NH4I的量以相对于NH3的摩尔比计分别为1.0％。NH4I通过向加入NH3后的Pt制密封容器内导入HI来合成。
通过使用吸湿的NH4F，在密封容器内导入了以相对于氨的重量比计至少约为370ppm的O。
关于生长条件，设结晶生长区的温度Tg与原料溶解区的温度Ts的平均值为605～610℃、结晶生长区与原料溶解区的温度差为5～10℃(Ts>Tg)、压力为220MPa。
通过28天的生长，在二次GaN晶种的氮极性表面上沿[000-1]方向生长了1.8mm的GaN结晶。
接下来，对生长的GaN结晶进行加工，制作直径50mm的导电性C面GaN基板。对于该GaN基板的主表面，将两侧均经磨削进行平坦化后，进一步进行CMP精加工除去损伤层。最终基板厚度为350μm。
(2)导电性C面GaN基板的评价
(i)电学特性
对上述(1)中制作的导电性C面GaN基板进行切割，以厚度350μm制作出主表面为1×1cm2的正方形的板状的试验片。使用铟焊料在该试验片的4角粘接引线，进行基于范德堡法的霍尔效应测定。由该测定确认到载流子为n型。基于该测定求出的室温下的载流子浓度为2×1018cm-3。
由该n型载流子浓度和另外测定的该试验片在室温下的电阻率1.7×10-2Ω·cm求出空穴迁移率，结果为178cm2/V·s。
(ii)(004)反射的XRC
使用将CuKα用于射线源的X射线衍射装置[Spectris(株式会社)制造PANalyticalX’Pert Pro MRD]对上述(1)中制作的导电性C面GaN基板的镓极性表面的(004)反射的XRC进行测定。入射侧光学系统使用1/2狭缝、X射线反射镜、Ge(440)4晶体单色仪和w0.2mm×h1mm的交叉狭缝。受光光学系统使用作为半导体像素检测器的PIXcel3D(注册商标)的0D模式。光学系统的分辨率为5～6arcsec。
关于试样表面的X射线的光束尺寸，在X射线的入射角为90°(X射线的入射方向与试样表面正交)的情况下按照其为0.2mm×5mm来进行设定。在测定时，使该光束尺寸为5mm的方向与X射线入射面正交。
首先在穿过镓极性表面的大致中心且平行于m轴的长度48mm的线段上以1mm间隔进行ω扫描。在各ω扫描中，X射线入射面与m轴平行。即，从与a轴正交的方向对试样的镓极性表面入射X射线。
全部测定点的(004)反射的XRC的峰角度和FWHM如下表1所示。
[表1]
表1
全部测定点间的FWHM的最大值、平均值和标准偏差分别为17.5arcsec、10.2arcsec和2.3arcsec。
全部测定点间的峰角度的最大值与最小值之差为0.08°。
若对包括从测定点No.5到测定点No.44的40个测定点的长度40mm的区间进行观察，则FWHM的最大值、平均值和标准偏差分别为12.6arcsec、9.6arcsec和1.4arcsec，峰角度的最大值与最小值之差为0.07°。
接着在穿过镓极性表面的大致中心且平行于a轴的长度49mm的线段上以1mm间隔进行ω扫描。在各ω扫描中，X射线入射面与a轴平行。即，从与m轴正交的方向对试样的镓极性表面入射X射线。
全部测定点的(004)反射的XRC的峰角度和FWHM如下表2所示。
[表2]
表2
全部测定点间的FWHM的最大值、平均值和标准偏差分别为18.2arcsec、9.5arcsec和2.5arcsec。
全部测定点间的峰角度的最大值与最小值之差为0.07°。
若对包括从测定点No.5到测定点No.44的40个测定点的长度40mm的区间进行观察，则FWHM的最大值、平均值和标准偏差分别为18.2arcsec、9.5arcsec和2.7arcsec，峰角度的最大值与最小值之差为0.06°。
(iii)杂质浓度
在上述(1)中制作的导电性C面GaN基板的镓极性表面侧，利用SIMS在截至距离表面的深度10μm的范围内测定F(氟)、I(碘)、O(氧)和H(氢)的浓度。关于深度1μm以上的部分的浓度，F为4×1015atoms/cm3、I为4×1015atoms/cm3、O为7×1018atoms/cm3、H为9×1018atoms/cm3。
(iv)红外吸收光谱
对上述(1)中制作的导电性C面GaN基板的红外吸收光谱进行测定，结果在3140～3200cm-1观察到了归属于镓空位-氢复合体的2个以上的吸收峰。
3.2.实验2
(1)导电性C面GaN基板的制作
作为一次GaN晶种，准备出从利用HVPE法生长的GaN结晶切出的C面GaN基板。该C面GaN基板具有分别进行了CMP精加工的氮极性表面和镓极性表面。氮极性表面的取向相对于[000-1]为1°以内。
在该一次GaN晶种的氮极性表面上利用浮脱法形成图案掩模，该图案掩模是由在100nm厚的TiW层上具有100nm厚的Pt层的层积膜构成的。该图案掩模设有由线状开口构成的倾斜的四角格子图案。
该倾斜的四角格子图案由相互成60°角度的第一线状开口和第二线状开口构成。各线状开口的线宽为50μm。第一线状开口间的间距为4mm、第二线状开口间的间距为2mm。
第一线状开口和第二线状开口的长度方向分别相对于一次GaN晶种中的M面与氮极性表面的交线倾斜12°。
在形成图案掩模后，使用图16所示类型的结晶生长装置，利用酸性氨热法使GaN结晶在该一次GaN晶种上生长。
原材料使用利用下述方法合成出的多晶GaN，该方法是在加热下使HCl气体与单质Ga接触，使所得到的气体GaCl与NH3气体反应的方法。
矿化剂合用NH4F和NH4I。NH4F和NH4I的量以相对于NH3的摩尔比计分别为0.5％和4.0％。NH4I通过在加入NH3后的Pt制密封容器内导入HI(碘化氢)来合成。
关于生长条件，设结晶生长区的温度Tg与原料溶解区的温度Ts的平均值为605～610℃、结晶生长区与原料溶解区的温度差为3～8℃(Ts>Tg)、压力为220MPa。
通过22天的生长，GaN结晶沿[000-1]方向在一次GaN晶种的氮极性表面上生长了3.2mm。
对氨热生长得到的上述GaN结晶进行加工，制作厚度430μm的C面GaN基板。具体地说，使用多线锯将GaN结晶沿C面平行地切片，对所得到的空白基板的两个主表面进行磨削将其平坦化后，进一步进行CMP精加工，除去损伤层。
接下来，使用浮脱法在该C面GaN基板的氮极性表面上形成与设于一次GaN晶种的图案掩模相同的图案掩模。设于图案掩模的倾斜的四角格子图案的取向也与设于一次GaN晶种的图案掩模的该取向相同。
在形成图案掩模后，将该C面GaN基板用作二次GaN晶种，利用酸性氨热法使GaN结晶生长。
结晶生长装置使用图16所示类型的装置。
原材料使用利用下述方法合成出的多晶GaN，该方法为在加热下使HCl气体与单质Ga接触，使所得到的气体GaCl与NH3气体反应的方法。
矿化剂合用NH4F和NH4I。NH4F和NH4I的量以相对于NH3的摩尔比计分别为1.0％。NH4I通过向加入NH3后的Pt制密封容器内导入HI(碘化氢)来合成。
通过使用吸湿的NH4F，在密封容器内导入了以相对于氨的重量比计至少约为365ppm的O。
关于生长条件，设结晶生长区的温度Tg与原料溶解区的温度Ts的平均值为605～610℃、结晶生长区与原料溶解区的温度差为5～10℃(Ts>Tg)、压力为220MPa。
通过28天的生长，在二次GaN晶种的氮极性表面上沿[000-1]方向生长了2.0mm的GaN结晶。
接下来，对生长的GaN结晶进行加工，制作直径50mm的导电性C面GaN基板。对于该GaN基板的主表面，将两侧均经磨削进行平坦化后，进一步进行CMP精加工除去损伤层。最终基板厚度为309μm。
(2)导电性C面GaN基板的评价
(i)电学特性
与上述实验1.同样地从上述(1)中制作的导电性C面GaN基板制作试验片，进行基于范德堡法的霍尔效应测定。由该测定确认到载流子为n型。基于该测定求出的室温下的载流子浓度为8×1018cm-3。
由该n型载流子浓度和另外测定的该试验片在室温下的电阻率6.1×10-3Ω·cm求出空穴迁移率，结果为135cm2/V·s。
(ii)(004)反射的XRC
与实验1同样地测定上述(1)中制作的导电性C面GaN基板的镓极性表面的(004)反射的XRC。
首先在穿过镓极性表面的大致中心且平行于m轴的长度47mm的线段上以1mm间隔进行ω扫描。在各ω扫描中，X射线入射面与m轴平行。即，从与a轴正交的方向对试样的镓极性表面入射X射线。
全部测定点的(004)反射的XRC的峰角度和FWHM如下表3所示。
[表3]
表3
全部测定点间的FWHM的最大值、平均值和标准偏差分别为19.7arcsec、11.2arcsec和2.7arcsec。
全部测定点间的峰角度的最大值与最小值之差为0.10°。
若对包括从测定点No.4到测定点No.43的40个测定点的长度40mm的区间进行观察，则FWHM的最大值、平均值和标准偏差分别为19.7arcsec、11.2arcsec和3.1arcsec，峰角度的最大值与最小值之差为0.10°。
接着在穿过镓极性表面的大致中心且平行于a轴的长度46mm的线段上以1mm间隔进行ω扫描。在各ω扫描中，X射线入射面与a轴平行。即，从与m轴正交的方向对试样的镓极性表面入射X射线。
全部测定点的(004)反射的XRC的峰角度和FWHM如下表4所示。
[表4]
表4
全部测定点间的FWHM的最大值、平均值和标准偏差分别为18.8arcsec、10.6arcsec和2.1arcsec。
全部测定点间的峰角度的最大值与最小值之差为0.11°。
若对包括从测定点No.4到测定点No.43的40个测定点的长度40mm的区间进行观察，则FWHM的最大值、平均值和标准偏差分别为18.8arcsec、10.6arcsec和2.1arcsec，峰角度的最大值与最小值之差为0.10°。
(iii)杂质浓度
在上述(1)中制作的导电性C面GaN基板的镓极性表面侧，利用SIMS在截至距离表面的深度10μm的范围内测定F、I、O和H的浓度。关于深度1μm以上的部分的浓度，F为1×1016atoms/cm3、I为2×1015atoms/cm3、O为1×1019atoms/cm3、H为1×1019atoms/cm3。
4.附注
本说明书中还公开了下述的C面GaN基板制造方法，附注如下。
[101]一种C面GaN基板制造方法，其包括下述步骤：第一步骤，准备具有氮极性表面的GaN晶种；第二步骤，其是在该GaN晶种的该氮极性表面上配置图案掩模的步骤，在该图案掩模中，以小于3mm的间距相互平行地设置2个以上的线状开口；第三步骤，其是通过该图案掩模使GaN结晶在该GaN晶种的该氮极性表面上氨热生长的步骤，在该GaN结晶与该图案掩模的上表面之间形成间隙；以及第四步骤，对该GaN结晶进行加工，得到C面GaN基板。
[102]如上述[101]中所述的制造方法，其中，设于上述图案掩模的上述2个以上的线状开口间的间距为1mm以上。
[103]如上述[101]或[102]中所述的制造方法，其中，在上述第二步骤中，按照上述2个以上的线状开口的长度方向相对于上述氮极性表面与M面的交线的方向形成12°±5°的角度的方式配置上述图案掩模。
[104]一种C面GaN基板制造方法，其包括下述步骤：第一步骤，准备具有氮极性表面的GaN晶种；第二步骤，其是在该GaN晶种的该氮极性表面上配置图案掩模的步骤，在该图案掩模中设置由线状开口构成、包含交叉部的周期性开口图案；第三步骤，其是通过该图案掩模使GaN结晶在该GaN晶种的该氮极性表面上氨热生长的步骤，在该GaN结晶与该图案掩模之间形成间隙；以及第四步骤，对该GaN结晶进行加工，得到C面GaN基板。
[105]如上述[104]中所述的制造方法，其中，上述交叉部为连续的交叉部。
[106]如上述[104]或[105]中所述的制造方法，其中，上述周期性开口图案中的上述交叉部的配置为二维的。
[107]如上述[106]中所述的制造方法，其中，上述图案掩模以1cm-2以上的数密度包含上述交叉部。
[108]如上述[106]或[107]中所述的制造方法，其中，上述图案掩模的单位图案中包含的非开口部全部为四边形或六边形，并且上述图案掩模不包含以小于1mm的间距配置的线状开口。
[109]如上述[108]中所述的制造方法，其中，上述图案掩模包含以10mm以下的间距配置的线状开口。
[110]如上述[108]中所述的制造方法，其中，上述图案掩模包含以小于2mm的间距配置的线状开口和以2mm以上的间距配置的线状开口，或者包含以小于3mm的间距配置的线状开口和以3mm以上的间距配置的线状开口，或者包含以小于4mm的间距配置的线状开口和以4mm以上的间距配置的线状开口。
[111]如上述[110]中所述的制造方法，其中，上述图案掩模包含以4mm以上的间距配置的线状开口。
[112]如上述[104]～[111]中任一项所述的制造方法，其中，上述周期性开口图案为四角格子图案，在上述第二步骤中，在上述图案掩模中设置长度方向相互不同的第一线状开口和第二线状开口。
[113]如上述[112]中所述的制造方法，其中，上述第一线状开口间的间距和上述第二线状开口间的间距中的一者为另一者的1.5倍以上。
[114]如上述[104]～[113]中任一项所述的制造方法，其中，在上述第二步骤中，按照上述线状开口的至少一部分的长度方向相对于上述氮极性表面与M面的交线的方向形成12°±5°的角度的方式配置上述图案掩模。
[115]如上述[104]～[114]中任一项所述的制造方法，其中，在上述第二步骤中，按照上述线状开口的占总延长的50％以上的部分的长度方向相对于上述氮极性表面与M面的交线的方向形成12°±5°的角度的方式配置上述图案掩模。
[116]如上述[104]～[115]中任一项所述的制造方法，其中，在上述第二步骤中，按照上述线状开口的全部部分的长度方向相对于上述氮极性表面与M面的交线的方向形成12°±5°的角度的方式配置上述图案掩模。
[117]如上述[101]～[116]中任一项所述的制造方法，其中，在上述第三步骤中，在上述GaN结晶与上述图案掩模之间形成空隙。
[118]如上述[117]中所述的制造方法，其中，在上述第三步骤中，按照在上述图案掩模的非开口部的上方不留有贯通孔的方式使上述GaN结晶生长。
[119]如上述[101]～[118]中任一项所述的制造方法，其中，上述第三步骤中使用的矿化剂包含选自NH4Cl、NH4Br和NH4I中的一种以上的卤化铵、以及NH4F。
[120]如上述[119]中所述的制造方法，其中，上述第三步骤中使用的矿化剂包含NH4I和NH4F。
[121]如上述[120]中所述的制造方法，其中，上述GaN结晶含有F和I。
[122]如上述[101]～[121]中任一项所述的制造方法，其中，上述GaN晶种在[1-100]方向、[10-10]方向和[01-10]方向的尺寸均为45mm以上。
[123]如上述[101]～[122]中任一项所述的制造方法，其中，上述GaN结晶在[1-100]方向、[10-10]方向和[01-10]方向的尺寸均为45mm以上。
[124]如上述[101]～[123]中任一项所述的制造方法，其中，上述C面GaN基板在[1-100]方向、[10-10]方向和[01-10]方向的尺寸均为45mm以上。
[125]如上述[101]～[124]中任一项所述的制造方法，其中，上述第4步骤包括将上述GaN结晶与C面平行或大致平行地进行切片的亚步骤。
通过使用上述[101]～[125]中所述的制造方法，能够制造出包括用于制造氮化物半导体器件的基板、用于使块状GaN结晶生长的晶种等的用于各种用途的C面GaN基板。
下述事项也包含在本说明书所公开的发明中，附注如下。
[126]一种C面GaN基板，在其至少一个主表面上能够绘制至少一条满足下述条件(A1)和(B1)中的至少一者的长度40mm的作为假想线段的第一线段，
(A1)在该第一线段上，使各ω扫描时的X射线入射面平行于该第一线段并以1mm间隔测定(004)反射的XRC时，在全部测定点间的XRC的FWHM的最大值小于30arcsec、优选小于25arcsec、更优选小于20arcsec；
(B1)在该第一线段上，使各ω扫描时的X射线入射面平行于该第一线段并以1mm间隔测定(004)反射的XRC时，在全部测定点间的XRC的峰角度的最大值与最小值之差小于0.2°、优选小于0.15°、更优选小于0.1°。
[127]如上述[126]中所述的C面GaN基板，其O浓度为1×1018cm-3以上、优选为2×1018cm-3以上。该C面GaN基板的至少一个主表面中的O浓度的最大值与最小值之比优选小于10。
[128]如上述[126]或[127]中所述的C面GaN基板，其O浓度小于1×1019cm-3、优选小于8×1018cm-3。该C面GaN基板的至少一个主表面中的O浓度的最大值与最小值之比优选小于10。
[129]如上述[126]～[128]中任一项所述的C面GaN基板，其为n型半导体。
[130]如上述[129]中所述的C面GaN基板，其中，n型载流子的空穴迁移率大于120cm2/V·s、优选大于150cm2/V·s、更优选大于160cm2/V·s、进一步优选大于170cm2/V·s。
[131]如上述[126]～[130]中任一项所述的C面GaN基板，其中，Li、Na、K、Mg和Ca的浓度均小于1×1016atoms/cm3。
[132]如上述[126]～[131]中任一项所述的C面GaN基板，其含有F。
[133]如上述[132]中所述的C面GaN基板，其中，除了F以外，还含有选自Cl、Br和I中的一种以上的卤素。
[134]如上述[133]中所述的C面GaN基板，其含有F和I。
[135]如上述[126]～[134]中任一项所述的C面GaN基板，其中，H浓度为5×1017atoms/cm3以上且为1×1020atoms/cm3以下、优选为5×1019atoms/cm3以下。
[136]如上述[126]～[135]中任一项所述的C面GaN基板，其由在3140～3200cm-1具有归属于镓空位-氢复合体的红外吸收峰的GaN结晶构成。
[137]如上述[126]～[136]中任一项所述的C面GaN基板，其中，上述第一线段满足上述条件(A1)。
[138]如上述[137]中所述的C面GaN基板，其中，上述第一线段除了满足上述条件(A1)以外还满足下述条件(A2)，
(A2)由上述条件(A1)中所说的XRC测定所得到的在第一线段上的全部测定点间的XRC的FWHM的平均值小于20arcsec、优选小于16arcsec、更优选小于12arcsec。
[139]如上述[137]中所述的C面GaN基板，其中，上述第一线段除了满足上述条件(A1)以外还满足下述条件(A3)，
(A3)由上述条件(A1)中所说的XRC测定得到的在第一线段上的全部测定点间的XRC的FWHM的平均值和标准偏差分别为小于12arcsec和小于5arcsec。
[140]如上述[126]～[139]中任一项所述的C面GaN基板，其中，在能够绘制上述第一线段的主表面上能够绘制至少一条满足下述条件(C1)和(D1)中的至少一者的长度40mm的作为假想线段的第二线段，
(C1)第二线段与上述第一线段中的至少一条正交，并且在该第二线段上，使各ω扫描时的X射线入射面平行于该第二线段并以1mm间隔测定(004)反射的XRC时，在全部测定点间的XRC的FWHM的最大值小于30arcsec、优选小于25arcsec、更优选小于20arcsec；
(D1)第二线段与上述第一线段中的至少一条正交，并且在该第二线段上，使各ω扫描时的X射线入射面平行于该第二线段并以1mm间隔测定(004)反射的XRC时，在全部测定点间的XRC的峰角度的最大值与最小值之差小于0.2°、优选小于0.15°、更优选小于0.1°。
[141]如上述[140]中所述的C面GaN基板，其中，上述第二线段满足上述条件(C1)。
[142]如上述[141]中所述的C面GaN基板，其中，上述第二线段除了满足上述条件(C1)以外还满足下述条件(C2)，
(C2)由上述条件(C1)中所说的XRC测定所得到的在第二线段上的全部测定点间的XRC的FWHM的平均值小于20arcsec、优选小于16arcsec、更优选小于12arcsec。
[143]如上述[141]中所述的C面GaN基板，其中，上述第二线段除了满足上述条件(C1)以外还满足下述条件(C3)，
(C3)由上述条件(C1)中所说的XRC测定所得到的在第二线段上的全部测定点间的XRC的FWHM的平均值和标准偏差分别为小于12arcsec和小于5arcsec。
[144]如上述[126]～[143]中任一项所述的C面GaN基板，其中，在能够绘制上述第一线段的主表面上具有周期性地配置的2个以上的位错阵列。
[145]如上述[144]中所述的C面GaN基板，其中，上述主表面上的上述2个以上的位错阵列的配置为二维的。
[146]如上述[145]中所述的C面GaN基板，其中，上述主表面上的上述2个以上的位错阵列的配置在2个以上的方向具有周期性。
[147]如上述[126]～[146]中任一项所述的C面GaN基板，其在[1-100]方向、[10-10]方向和[01-10]方向的尺寸均为45mm以上。
[148]如上述[126]～[147]中任一项所述的C面GaN基板，其为圆盘形、直径为45mm以上。
[149]如上述[126]～[148]中任一项所述的C面GaN基板，其中，镓极性表面的取向相对于[0001]为5°以内。
[150]一种氮化物半导体器件的制造方法，其包括下述步骤：准备上述[126]～[149]中任一项所述的C面GaN基板的步骤；以及使一种以上的氮化物半导体在该准备出的C面GaN基板上外延生长的步骤。
[151]一种外延基板的制造方法，其包括下述步骤：准备上述[126]～[149]中任一项所述的C面GaN基板的步骤；以及使一种以上的氮化物半导体在该准备出的C面GaN基板上外延生长的步骤。
[152]一种块状氮化物半导体结晶的制造方法，其包括下述步骤：准备上述[126]～[149]中任一项所述的C面GaN基板的步骤；以及使一种以上的氮化物半导体结晶在该准备出的C面GaN基板上外延生长的步骤。
[153]一种GaN层接合基板的制造方法，其包括下述步骤：准备上述[126]～[149]中任一项所述的C面GaN基板的步骤；以及使该准备出的C面GaN基板与不同组成基板接合的步骤。
以上根据具体的实施方式对本发明进行了说明，但各实施方式是作为示例呈现的，并不限定本发明的范围。本说明书中记载的各实施方式可以在不脱离发明宗旨的范围内进行各种变形，并且可在能够实施的范围内与通过其他实施方式说明的特征进行组合。
符号说明
10 导电性C面GaN基板
11 镓极性表面
12 氮极性表面
13 侧面
20 GaN晶种
21 镓极性表面
22 氮极性表面
23 侧面
30 图案掩模
31 线状开口
311 第一线状开口
312 第二线状开口
40 GaN结晶
G 间隙
T 贯通孔
V 空隙
K 交叉部
LS1 第一线段
LS2 第二线段
100 结晶生长装置
101 高压釜
102 密封容器
102a 原料溶解区
102b 结晶生长区
103 挡板
104 Pt线
105 真空泵
106 氨储瓶
107 氮储瓶
108 阀
109 质量流量计
S 晶种
FS 原材料

Claims (53)

1.一种导电性C面GaN基板，在室温下其电阻率为2×10-2Ωcm以下或n型载流子浓度为1×1018cm-3以上，进而在其至少一个主表面上能够绘制至少一条满足下述条件(A1)和(B1)中的至少一者的长度40mm的作为假想线段的第一线段，
(A1)在该第一线段上，使各ω扫描时的X射线入射面平行于该第一线段并以1mm间隔测定(004)反射的XRC时，在全部测定点间的XRC的FWHM的最大值小于30arcsec；
(B1)在该第一线段上，使各ω扫描时的X射线入射面平行于该第一线段并以1mm间隔测定(004)反射的XRC时，在全部测定点间的XRC的峰角度的最大值与最小值之差小于0.2°。
2.如权利要求1所述的导电性C面GaN基板，其中，所述第一线段满足所述条件(A1)。
3.如权利要求2所述的导电性C面GaN基板，其中，所述第一线段除了满足所述条件(A1)以外还满足下述条件(A2)，
(A2)由所述条件(A1)中所说的XRC测定所得到的在第一线段上的全部测定点间的XRC的FWHM的平均值小于20arcsec。
4.如权利要求2所述的导电性C面GaN基板，其中，所述第一线段除了满足所述条件(A1)以外还满足下述条件(A3)，
(A3)由所述条件(A1)中所说的XRC测定所得到的在第一线段上的全部测定点间的XRC的FWHM的平均值和标准偏差分别为小于12arcsec和小于5arcsec。
5.如权利要求1～4中任一项所述的导电性C面GaN基板，其中，在能够绘制所述第一线段的主表面上能够绘制至少一条满足下述条件(C1)和(D1)中的至少一者的长度40mm的作为假想线段的第二线段，
(C1)第二线段与所述第一线段中的至少一条正交，并且，在该第二线段上，使各ω扫描时的X射线入射面平行于该第二线段并以1mm间隔测定(004)反射的XRC时，在全部测定点间的XRC的FWHM的最大值小于30arcsec；
(D1)第二线段与所述第一线段中的至少一条正交，并且，在该第二线段上，使各ω扫描时的X射线入射面平行于该第二线段并以1mm间隔测定(004)反射的XRC时，在全部测定点间的XRC的峰角度的最大值与最小值之差小于0.2°。
6.如权利要求5所述的导电性C面GaN基板，其中，所述第二线段满足所述条件(C1)。
7.如权利要求6所述的导电性C面GaN基板，其中，所述第二线段除了满足所述条件(C1)以外还满足下述条件(C2)，
(C2)由所述条件(C1)中所说的XRC测定所得到的在第二线段上的全部测定点间的XRC的FWHM的平均值小于20arcsec。
8.如权利要求6所述的导电性C面GaN基板，其中，所述第二线段除了满足所述条件(C1)以外还满足下述条件(C3)，
(C3)由所述条件(C1)中所说的XRC测定所得到的在第二线段上的全部测定点间的XRC的FWHM的平均值和标准偏差分别为小于12arcsec和小于5arcsec。
9.如权利要求1～8中任一项所述的导电性C面GaN基板，其中，在能够绘制所述第一线段的主表面上具有周期性地配置的2个以上的位错阵列。
10.如权利要求9所述的导电性C面GaN基板，其中，所述主表面上的所述2个以上的位错阵列的配置为二维的。
11.如权利要求10所述的导电性C面GaN基板，其中，所述主表面上的所述2个以上的位错阵列的配置在2个以上的方向具有周期性。
12.如权利要求1～11中任一项所述的导电性C面GaN基板，其中，在室温下该基板的电阻率为2×10-2Ωcm以下。
13.如权利要求1～12中任一项所述的导电性C面GaN基板，其中，在室温下该基板的n型载流子浓度为1×1018cm-3以上。
14.如权利要求1～13中任一项所述的导电性C面GaN基板，其中，该基板具有比室温下的n型载流子浓度高的O浓度。
15.如权利要求14所述的导电性C面GaN基板，其中，室温下的n型载流子浓度为O浓度的20％～70％。
16.如权利要求1～15中任一项所述的导电性C面GaN基板，其中，Li、Na、K、Mg和Ca的浓度均小于1×1016atoms/cm3。
17.如权利要求16所述的导电性C面GaN基板，其中，该基板含有F。
18.如权利要求17所述的导电性C面GaN基板，其中，除了F以外，该基板还含有选自Cl、Br和I中的一种以上的卤素。
19.如权利要求18所述的导电性C面GaN基板，其中，该基板含有F和I。
20.如权利要求1～19中任一项所述的导电性C面GaN基板，其中，H浓度为5×1017atoms/cm3以上1×1020atoms/cm3以下。
21.如权利要求1～20中任一项所述的导电性C面GaN基板，其中，该基板由在3140cm-1～3200cm-1具有归属于镓空位-氢复合体的红外吸收峰的GaN结晶形成。
22.如权利要求1～21中任一项所述的导电性C面GaN基板，其中，[1-100]方向、[10-10]方向和[01-10]方向的尺寸均为45mm以上。
23.如权利要求1～22中任一项所述的导电性C面GaN基板，其中，该基板为圆盘形、直径为45mm以上。
24.如权利要求1～23中任一项所述的导电性C面GaN基板，其中，镓极性表面的取向相对于[0001]为5°以内。
25.一种氮化物半导体器件的制造方法，其包括下述步骤：准备权利要求1～24中任一项所述的导电性C面GaN基板的步骤；以及，使一种以上的氮化物半导体在该准备出的导电性C面GaN基板上进行外延生长的步骤。
26.一种外延基板的制造方法，其包括下述步骤：准备权利要求1～24中任一项所述的导电性C面GaN基板的步骤；以及，使一种以上的氮化物半导体在该准备出的导电性C面GaN基板上进行外延生长的步骤。
27.一种块状氮化物半导体结晶的制造方法，其包括下述步骤：准备权利要求1～24中任一项所述的导电性C面GaN基板的步骤；以及，使一种以上的氮化物半导体结晶在该准备出的导电性C面GaN基板上进行外延生长的步骤。
28.一种GaN层接合基板的制造方法，其包括下述步骤：准备权利要求1～24中任一项所述的导电性C面GaN基板的步骤；以及，使该准备出的导电性C面GaN基板与不同组成基板接合的步骤。
29.一种C面GaN基板制造方法，其包括下述步骤：
第一步骤，准备具有氮极性表面的GaN晶种；
第二步骤，其是在该GaN晶种的该氮极性表面上配置图案掩模的步骤，在该图案掩模中，以小于3mm的间距相互平行地设置2个以上的线状开口；
第三步骤，其是通过该图案掩模使GaN结晶在该GaN晶种的该氮极性表面上氨热生长的步骤，在该GaN结晶与该图案掩模的上表面之间形成间隙；以及
第四步骤，对该GaN结晶进行加工，得到C面GaN基板。
30.如权利要求29所述的制造方法，其中，设于所述图案掩模的所述2个以上的线状开口间的间距为1mm以上。
31.如权利要求29或30所述的制造方法，其中，在所述第二步骤中，按照所述2个以上的线状开口的长度方向相对于所述氮极性表面与M面的交线的方向形成12°±5°的角度的方式配置所述图案掩模。
32.一种C面GaN基板制造方法，其包括下述步骤：
第一步骤，准备具有氮极性表面的GaN晶种；
第二步骤，其是在该GaN晶种的该氮极性表面上配置图案掩模的步骤，在该图案掩模中设置由线状开口构成、包含交叉部的周期性开口图案；
第三步骤，其是通过该图案掩模使GaN结晶在该GaN晶种的该氮极性表面上氨热生长的步骤，在该GaN结晶与该图案掩模之间形成间隙；以及
第四步骤，对该GaN结晶进行加工，得到C面GaN基板。
33.如权利要求32所述的制造方法，其中，所述交叉部为连续的交叉部。
34.如权利要求32或33所述的制造方法，其中，所述周期性开口图案中的所述交叉部的配置为二维的。
35.如权利要求34所述的制造方法，其中，所述图案掩模以1cm-2以上的数密度包含所述交叉部。
36.如权利要求34或35所述的制造方法，其中，所述图案掩模的单位图案中包含的非开口部全部为四边形或六边形，并且所述图案掩模不包含以小于1mm的间距配置的线状开口。
37.如权利要求36所述的制造方法，其中，所述图案掩模包含以10mm以下的间距配置的线状开口。
38.如权利要求36所述的制造方法，其中，所述图案掩模包含以小于2mm的间距配置的线状开口和以2mm以上的间距配置的线状开口，或者包含以小于3mm的间距配置的线状开口和以3mm以上的间距配置的线状开口，或者包含以小于4mm的间距配置的线状开口和以4mm以上的间距配置的线状开口。
39.如权利要求38所述的制造方法，其中，所述图案掩模包含以4mm以上的间距配置的线状开口。
40.如权利要求32～39中任一项所述的制造方法，其中，所述周期性开口图案为四角格子图案，在所述第二步骤中，在所述图案掩模中设置长度方向相互不同的第一线状开口和第二线状开口。
41.如权利要求40所述的制造方法，其中，所述第一线状开口间的间距和所述第二线状开口间的间距中的一者为另一者的1.5倍以上。
42.如权利要求32～41中任一项所述的制造方法，其中，在所述第二步骤中，按照所述线状开口的至少一部分的长度方向相对于所述氮极性表面与M面的交线的方向形成12°±5°的角度的方式配置所述图案掩模。
43.如权利要求32～42中任一项所述的制造方法，其中，在所述第二步骤中，按照所述线状开口的占总延长的50％以上的部分的长度方向相对于所述氮极性表面与M面的交线的方向形成12°±5°的角度的方式配置所述图案掩模。
44.如权利要求32～43中任一项所述的制造方法，其中，在所述第二步骤中，按照所述线状开口的全部部分的长度方向相对于所述氮极性表面与M面的交线的方向形成12°±5°的角度的方式配置所述图案掩模。
45.如权利要求29～44中任一项所述的制造方法，其中，在所述第三步骤中，在所述GaN结晶与所述图案掩模之间形成空隙。
46.如权利要求45所述的制造方法，其中，在所述第三步骤中，按照在所述图案掩模的非开口部的上方不留有贯通孔的方式使所述GaN结晶生长。
47.如权利要求29～46中任一项所述的制造方法，其中，所述第三步骤中使用的矿化剂包含选自NH4Cl、NH4Br和NH4I中的一种以上的卤化铵、以及NH4F。
48.如权利要求47所述的制造方法，其中，所述第三步骤中使用的矿化剂包含NH4I和NH4F。
49.如权利要求48所述的制造方法，其中，所述GaN结晶含有F和I。
50.如权利要求29～49中任一项所述的制造方法，其中，所述GaN晶种在[1-100]方向、[10-10]方向和[01-10]方向的尺寸均为45mm以上。
51.如权利要求29～50中任一项所述的制造方法，其中，所述GaN结晶在[1-100]方向、[10-10]方向和[01-10]方向的尺寸均为45mm以上。
52.如权利要求29～51中任一项所述的制造方法，其中，所述C面GaN基板在[1-100]方向、[10-10]方向和[01-10]方向的尺寸均为45mm以上。
53.如权利要求29～52中任一项所述的制造方法，其中，所述第四步骤包括与C面平行或大致平行地将所述GaN结晶切片的亚步骤。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110691867A (zh) * 2017-05-29 2020-01-14 赛奥科思有限公司 氮化物晶体基板、半导体层叠物、半导体层叠物的制造方法以及半导体装置的制造方法
CN113840949A (zh) * 2019-05-27 2021-12-24 信越化学工业株式会社 Iii族化合物基板的制造方法和iii族化合物基板
CN114026274A (zh) * 2019-07-01 2022-02-08 三菱化学株式会社 块状GaN晶体、c面GaN晶片及块状GaN晶体的制造方法

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109563641B (zh) * 2016-08-08 2021-08-27 三菱化学株式会社 GaN结晶生长方法和C面GaN基板
JPWO2020036047A1 (ja) * 2018-08-17 2021-08-10 三菱ケミカル株式会社 ｎ型ＧａＮ結晶、ＧａＮウエハ、ならびに、ＧａＮ結晶、ＧａＮウエハおよび窒化物半導体デバイスの製造方法
EP3929336A4 (en) 2019-02-22 2022-09-14 Mitsubishi Chemical Corporation GAN CRYSTAL AND SUBSTRATE
JP2021195279A (ja) * 2020-06-12 2021-12-27 パナソニック株式会社 Ｉｉｉ族窒化物結晶、ｉｉｉ族窒化物基板、及びｉｉｉ族窒化物結晶の製造方法
EP4202090A4 (en) 2020-08-21 2024-02-21 Mitsubishi Chem Corp GAN CRYSTAL AND GAN SUBSTRATE
CN116918032A (zh) * 2021-02-26 2023-10-20 京瓷株式会社 模板基板及其制造方法、制造装置、半导体基板及其制造方法、制造装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002231647A (ja) * 2000-11-28 2002-08-16 Nichia Chem Ind Ltd 窒化物半導体成長基板
JP2014111527A (ja) * 2012-11-26 2014-06-19 Soraa Inc Ｉｉｉ族金属窒化物結晶およびその形成方法
JP2014208571A (ja) * 2013-02-22 2014-11-06 三菱化学株式会社 周期表第１３族金属窒化物結晶およびその製造方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4791524A (en) 1987-11-18 1988-12-13 International Business Machines Corporation Electrostatic discharge protection for electronic packages
EP2234142A1 (en) * 1997-04-11 2010-09-29 Nichia Corporation Nitride semiconductor substrate
JPH1143398A (ja) * 1997-07-22 1999-02-16 Mitsubishi Cable Ind Ltd ＧａＮ系結晶成長用基板およびその用途
JP2001288000A (ja) 2000-04-04 2001-10-16 Hitachi Ltd 半導体薄膜結晶の製造方法
FR2842832B1 (fr) 2002-07-24 2006-01-20 Lumilog Procede de realisation par epitaxie en phase vapeur d'un film de nitrure de gallium a faible densite de defaut
JP4178936B2 (ja) 2002-12-11 2008-11-12 日本電気株式会社 Ｉｉｉ族窒化物自立基板およびそれを用いた半導体素子ならびにそれらの製造方法
JP4849296B2 (ja) 2005-04-11 2012-01-11 日立電線株式会社 ＧａＮ基板
JP5024722B2 (ja) 2005-06-06 2012-09-12 住友電気工業株式会社 窒化物半導体基板とその製造方法
KR20060127743A (ko) 2005-06-06 2006-12-13 스미토모덴키고교가부시키가이샤 질화물 반도체 기판과 그 제조 방법
WO2008048303A2 (en) 2005-12-12 2008-04-24 Kyma Technologies, Inc. Group iii nitride articles and methods for making same
JP2007161534A (ja) * 2005-12-14 2007-06-28 Sumitomo Electric Ind Ltd 窒化物半導体結晶基板の製造方法
US9909230B2 (en) * 2006-04-07 2018-03-06 Sixpoint Materials, Inc. Seed selection and growth methods for reduced-crack group III nitride bulk crystals
JP2009126723A (ja) * 2007-11-20 2009-06-11 Sumitomo Electric Ind Ltd Ｉｉｉ族窒化物半導体結晶の成長方法、ｉｉｉ族窒化物半導体結晶基板の製造方法およびｉｉｉ族窒化物半導体結晶基板
JP2011051849A (ja) 2009-09-03 2011-03-17 Hitachi Cable Ltd 窒化物半導体自立基板とその製造方法
WO2012128263A1 (ja) 2011-03-22 2012-09-27 三菱化学株式会社 窒化物結晶の製造方法
EP2743966B1 (en) * 2012-12-14 2020-11-25 Seoul Viosys Co., Ltd. Epitaxial layer wafer having void for separating growth substrate therefrom and semiconductor device fabricated using the same
EP3255181A4 (en) 2015-02-06 2018-01-10 Mitsubishi Chemical Corporation GaN SINGLE CRYSTAL AND METHOD FOR MANUFACTURING GaN SINGLE CRYSTAL

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002231647A (ja) * 2000-11-28 2002-08-16 Nichia Chem Ind Ltd 窒化物半導体成長基板
JP2014111527A (ja) * 2012-11-26 2014-06-19 Soraa Inc Ｉｉｉ族金属窒化物結晶およびその形成方法
JP2014208571A (ja) * 2013-02-22 2014-11-06 三菱化学株式会社 周期表第１３族金属窒化物結晶およびその製造方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110691867A (zh) * 2017-05-29 2020-01-14 赛奥科思有限公司 氮化物晶体基板、半导体层叠物、半导体层叠物的制造方法以及半导体装置的制造方法
US11339500B2 (en) 2017-05-29 2022-05-24 Sciocs Company Limited Nitride crystal substrate, semiconductor laminate, method of manufacturing semiconductor laminate and method of manufacturing semiconductor device
CN113840949A (zh) * 2019-05-27 2021-12-24 信越化学工业株式会社 Iii族化合物基板的制造方法和iii族化合物基板
CN114026274A (zh) * 2019-07-01 2022-02-08 三菱化学株式会社 块状GaN晶体、c面GaN晶片及块状GaN晶体的制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP7156027B2 (ja) 2022-10-19
JPWO2018030311A1 (ja) 2019-06-20
US10796904B2 (en) 2020-10-06
JP2022058801A (ja) 2022-04-12
US10903072B2 (en) 2021-01-26
CN109563642B (zh) 2021-04-13
US20190189438A1 (en) 2019-06-20
US20210090886A1 (en) 2021-03-25
US20200350163A1 (en) 2020-11-05
JP7347555B2 (ja) 2023-09-20
WO2018030311A1 (ja) 2018-02-15
KR20190034593A (ko) 2019-04-02
KR102426231B1 (ko) 2022-07-29
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