CN110168701B - Iii族氮化物半导体基板及iii族氮化物半导体基板的制造方法 - Google Patents

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Abstract

III族氮化物半导体基板的制造方法，包括：蓝宝石基板准备工序(S10)，准备具有作为主表面的{10‑10}面或{10‑10}面在规定的方向上以规定角度倾斜的面的蓝宝石基板；热处理工序(S20)，一边进行氮化处理一边对蓝宝石基板进行热处理、或者在不进行氮化处理的情况下对蓝宝石基板进行热处理；缓冲层形成工序(S30)，在热处理后的蓝宝石基板的主表面上形成缓冲层；生长工序(S40)，在缓冲层上形成生长面成为规定的面方位的III族氮化物半导体层，对蓝宝石基板的主表面的面方位、热处理时的氮化处理的有无、以及缓冲层形成工序中的生长温度中的至少一个进行调整，使III族氮化物半导体层的生长面成为规定的面方位。

Description

III族氮化物半导体基板及III族氮化物半导体基板的制造 方法
技术领域
本发明涉及一种III族氮化物半导体基板及III族氮化物半导体基板的制造方法。
背景技术
相关技术公开于专利文献1。如专利文献1所公开的那样，当在III族氮化物半导体结晶的c面上形成设备(例如光设备、电子设备等)时，压电电场会引起内部量子效率降低。因此，尝试在所谓的半极性面(与极性面和非极性面不同的面)上形成设备。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-160755号公报。
发明内容
发明所要解决的课题
如果在半极性面上形成设备，则与在c面上形成设备相比，能够提高内部量子效率。本发明的课题在于，提供一种以所期望的半极性面作为生长面而使III族氮化物半导体外延生长的新技术。
用于解决课题的手段
根据本发明，提供一种III族氮化物半导体基板的制造方法，其包括：
蓝宝石基板准备工序，准备蓝宝石基板，该蓝宝石基板具有作为主表面的{10-10}面或{10-10}面在规定的方向上以规定角度倾斜的面；
热处理工序，一边进行氮化处理一边对所述蓝宝石基板进行热处理、或者在不进行所述氮化处理的情况下对所述蓝宝石基板进行热处理；
缓冲层形成工序，在所述热处理后的所述蓝宝石基板的所述主表面上形成缓冲层；以及
生长工序，在所述缓冲层上形成生长面成为规定的面方位的III族氮化物半导体层，
对所述蓝宝石基板的所述主表面的面方位、所述热处理时的所述氮化处理的有无以及所述缓冲层形成工序中的生长温度中的至少一个进行调整，使所述III族氮化物半导体层的所述生长面成为所述规定的面方位。
另外，根据本发明，提供一种III族氮化物半导体基板的制造方法，其包括：
蓝宝石基板准备工序，准备蓝宝石基板，该蓝宝石基板具有作为主表面的{10-10}面或{10-10}面在规定的方向上以规定角度倾斜的面；
热处理工序，一边对所述蓝宝石基板进行氮化处理一边在1060℃以上且1120℃以下的温度条件下进行热处理、或者在不进行所述氮化处理的情况下在1060℃以上且1120℃以下的温度下对所述蓝宝石基板进行热处理；
缓冲层形成工序，在800℃以上且1125℃以下的生长温度条件下在所述热处理后的所述蓝宝石基板的所述主表面上形成缓冲层；以及
生长工序，在所述缓冲层上形成III族氮化物半导体层。
另外，根据本发明，提供一种III族氮化物半导体基板，其中，
其具有III族氮化物半导体层，所述III族氮化物半导体层由III族氮化物半导体结晶构成，并且生长面的面方位为{10-15}面和{10-15}面以大于0°且0.5°以下范围内的任意角度倾斜的面中的任意的面。
发明的效果
根据本发明，实现了以所期望的半极性面作为生长面而使III族氮化物半导体外延生长的新技术。
附图说明
通过如下所述的适宜的实施方式及其附带的以下附图进一步阐明上述目的、及其他目的、特征及优点。
图1是表示本实施方式的III族氮化物半导体基板的制造方法的处理流程的一个例子的流程图。
图2是表示本实施方式的III族氮化物半导体基板的制造方法的处理流程的一个例子的工序图。
图3是表示本实施方式的III族氮化物半导体基板的制造方法的处理流程的一个例子的流程图。
图4是表示本实施方式的III族氮化物半导体基板的一个例子的侧面示意图。
图5是表示本实施方式的III族氮化物半导体基板的制造方法的处理流程的一个例子的工序图。
具体实施方式
下面，使用附图对本发明的III族氮化物半导体基板及III族氮化物半导体基板的制造方法的实施方式进行说明。需要说明的是，图仅仅是用于说明发明的构成的概略图，各构件的大小、形状、数量、不同构件的大小比例等不限定于图示。
＜第一实施方式＞
首先，说明本实施方式的III族氮化物半导体基板的制造方法的一个例子。图1是表示本实施方式的III族氮化物半导体基板的制造方法的处理流程的一个例子的流程图。如图所示，本实施方式的III族氮化物半导体基板的制造方法包括：蓝宝石基板准备工序S10、热处理工序S20、缓冲层形成工序S30、以及生长工序S40。
在蓝宝石基板准备工序S10中，准备具有作为主表面的{10-10}面或{10-10}面在规定的方向上以规定角度倾斜的面的蓝宝石基板。图2(1)示出了该工序中准备的蓝宝石基板10的侧面示意图的一个例子。蓝宝石基板10的直径例如为1英寸以上。另外，蓝宝石基板10的厚度例如为300μm以上。
主表面11是{10-10}面或{10-10}面在规定的方向上以规定角度倾斜的面。
{10-10}面在规定的方向上以规定角度倾斜的面，例如可以为{10-10}面在任意方向上以大于0°且为0.5°以下范围内的任意角度倾斜的面。
另外，{10-10}面在规定的方向上以规定角度倾斜的面也可以是{10-10}面在与a面平行的方向上以大于0°且为30°以下范围内的任意角度倾斜的面。或者，{10-10}面在规定的方向上以规定角度倾斜的面也可以是{10-10}面在与a面平行的方向上以大于12.5°且为22.5°以下范围内的任意角度倾斜的面。例如，{10-10}面在规定的方向上以规定角度倾斜的面也可以是{10-10}面在与a面平行的方向上以1.5°以上且2.5°以下、4.5°以上且5.5°以下、9.5°以上且10.5°以下、14.5°以上且15.5°以下、以及19.5°以上且20.5°以下范围内的任意角度倾斜的面。
另外，{10-10}面在规定的方向上以规定角度倾斜的面也可以是{10-10}面在与c面平行的方向上以大于0°且为60°以下范围内的任意角度倾斜的面。或者，{10-10}面在规定的方向上以规定角度倾斜的面也可以是{10-10}面在与c面平行的方向上以大于12.5°且为22.5°以下范围内的任意角度倾斜的面。例如，{10-10}面在规定的方向上以规定角度倾斜的面也可以是{10-10}面在与c面平行的方向上以1.5°以上且2.5°以下、4.5°以上且5.5°以下、9.5°以上且10.5°以下、14.5°以上且15.5°以下、以及19.5°以上且20.5°以下范围内的任意角度倾斜的面。
另外，{10-10}面在规定的方向上以规定角度倾斜的面也可以是{10-10}面在与c面平行的方向和与a面平行的方向两个方向上分别以上述举例中的任意角度倾斜的面。
另外，{10-10}面在规定的方向上以规定角度倾斜的面也可以是{10-10}面在与第一面平行的方向上以9.5°以上且10.5°以下、14.5°以上且15.5°以下、以及19.5°以上且20.5°以下范围内的任意角度倾斜的面。第一面是c面在与a面平行的方向上以44.5°以上且45.5°以下倾斜的面。
另外，{10-10}面在规定的方向上以规定角度倾斜的面也可以是{10-10}面在与a面平行的方向上以29.5°以上且30.5°以下范围内的任意角度倾斜的面进一步在与c面平行的方向上以27.5°以上且30.5°以下范围内的任意角度倾斜的面。
蓝宝石基板10的主表面11的面方位是用于调整在其上外延生长的III族氮化物半导体层的生长面的面方位的一个因子(第一因子)。即，通过调整蓝宝石基板10的主表面11的面方位，能够调整在其上外延生长的III族氮化物半导体层的生长面的面方位。
另外，蓝宝石基板10的主表面11的面方位也是用于调整在其上外延生长的III族氮化物半导体层的生长面的表面状态的因子。即，通过调整蓝宝石基板10的主表面11的面方位，能够调整在其上外延生长的III族氮化物半导体层的生长面的表面状态。
下面，说明第一因子与III族氮化物半导体层的生长面的面方位和表面状态的关系。
返回至图1，在热处理工序S20中，一边进行氮化处理一边对蓝宝石基板10进行热处理、或者在不进行氮化处理的情况下对蓝宝石基板10进行热处理。热处理的条件如下所述。
温度：800℃以上且1120℃以下。
压力：50torr以上且250torr以下。
热处理时间：10～15分钟。
载气：H2、N2。
H2(载气)供给量：3.0slm以上且12.0slm以下。
N2(载气)供给量：1.0slm以上且4.5slm以下。
此外，当一边进行氮化处理一边进行热处理时，在热处理时供给30slm以下的NH3。当在不进行氮化处理的情况下进行热处理时，在热处理时不供给NH3。
有时在上述条件下的热处理时的氮化处理的有无是用于调整在蓝宝石基板10上外延生长的III族氮化物半导体层的生长面的面方位的一个因子(第二因子)。即，有时通过调整上述条件下的热处理时的氮化处理的有无，能够调整在蓝宝石基板10上外延生长的III族氮化物半导体层的生长面的面方位。
另外，有时上述条件下的热处理时的氮化处理的有无是用于调整在蓝宝石基板10上外延生长的III族氮化物半导体层的生长面的表面状态的因子。即，有时通过调整上述条件下的热处理时的氮化处理的有无，能够调整在其上外延生长的III族氮化物半导体层的生长面的表面状态。
下面，说明第二因子与III族氮化物半导体层的生长面的面方位和表面状态的关系。
返回至图1，在缓冲层形成工序S30中，如图2(2)所示，在热处理后的蓝宝石基板10的主表面11上形成缓冲层20。形成的缓冲层20的厚度例如为50nm以上且300nm以下。
缓冲层20例如为AlN层。例如，也可以在以下的条件下使AlN结晶外延生长而形成缓冲层20。
生长方法：MOCVD法。
生长温度：800℃以上且1125℃以下。
压力：90torr以上且110torr以下。
V/III比：3000以上且6000以下。
TMAl供给量：40ccm以上且100ccm以下。
NH3供给量：1slm以上且10slm以下。
载气：H2。
H2(载气)供给量：3.0slm以上且12.0slm以下。
有时在上述条件下形成缓冲层20时的生长温度是用于调整在蓝宝石基板10上外延生长的III族氮化物半导体层的生长面的面方位的一个因子(第三因子)。即，有时通过调整在上述条件下形成缓冲层20时的生长温度，能够调整在蓝宝石基板10上外延生长的III族氮化物半导体层的生长面的面方位。
另外，有时在上述条件下形成缓冲层20时的生长温度是用于调整在蓝宝石基板10上外延生长的III族氮化物半导体层的生长面的表面状态的因子。即，有时通过调整在上述条件下形成缓冲层20时的生长温度，能够调整在其上外延生长的III族氮化物半导体层的生长面的表面状态。
下面，说明第三因子与III族氮化物半导体层的生长面的面方位和表面状态的关系。
返回至图1，在生长工序S40中，如图2(3)所示，在以下的生长条件下使III族氮化物半导体结晶(例如GaN结晶)在缓冲层20上外延生长，形成生长面31成为规定的面方位的III族氮化物半导体层30。III族氮化物半导体层30的厚度例如为1μm以上且20μm以下。
在以下的生长条件下使III族氮化物半导体结晶在缓冲层20上外延生长的本实施方式的情况下，生长面31的面方位能够通过上述第一至第三因子来调整。另外，生长面31的表面状态也能够通过上述第一至第三因子来调整。下面，说明第一至第三因子与III族氮化物半导体层30的生长面31的面方位和表面状态的关系。
生长方法：MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition，金属有机气相沉积)法。
生长温度：950℃以上且1110℃以下。
压力：100torr以上且500torr以下。
V/III比：500以上且2000以下。
TMGa供给量：200ccm以上且750ccm以下。
NH3供给量：2slm以上且25slm以下。
载气：H2、N2。
H2(载气)供给量：13.0slm以上且14.0slm以下。
N2(载气)供给量：1.0slm以上且2.0slm以下。
如上所述地，能够制造如图2(3)所示那样的具有蓝宝石基板10、缓冲层20以及III族氮化物半导体层30的III族氮化物半导体基板1。在如图所示的例子的情况下，III族氮化物半导体层30的生长面31成为III族氮化物半导体基板1的表面(露出面)的一部分。
此外，如图3所示，本实施方式的III族氮化物半导体基板的制造方法，除了包括蓝宝石基板准备工序S10、热处理工序S20、缓冲层形成工序S30以及生长工序S40以外，还可以包括除去工序S50。
在除去工序S50中，在生长工序S40后，除去蓝宝石基板10。例如，通过研磨、切片等从图2(3)的层叠体除去蓝宝石基板10。在除去工序S50中，还可以除去缓冲层20。其结果是，能得到如图4所示那样的由III族氮化物半导体层30构成的III族氮化物半导体基板1。在如图所示的例子的情况下，III族氮化物半导体层30的生长面31成为III族氮化物半导体基板1的表面(露出面)的一部分。
本实施方式的III族氮化物半导体基板1也可以作为用于在III族氮化物半导体层30上形成电子设备、光设备等设备的基板使用。另外，也可以通过切片等从III族氮化物半导体层30切出一部分，从而得到复数个基板。
在本实施方式的III族氮化物半导体基板1的制造方法的情况下，对蓝宝石基板10的主表面11的面方位(第一因子)、热处理时的氮化处理的有无(第二因子)、以及缓冲层形成工序S30中的生长温度(第三因子)中的至少一个进行调整，使III族氮化物半导体层30的生长面31成为规定的面方位。
换言之，对于通过本实施方式的III族氮化物半导体基板1的制造方法制造的III族氮化物半导体基板1而言，III族氮化物半导体层30的生长面31的面方位与第一至第三因子中的至少一个呈规定的关系。
另外，在本实施方式的III族氮化物半导体基板1的制造方法的情况下，对第一至第三因子中的至少一个进行调整，使III族氮化物半导体层30的生长面31成为规定的表面状态。
换言之，对于通过本实施方式的III族氮化物半导体基板1的制造方法制造的III族氮化物半导体基板1而言，III族氮化物半导体层30的生长面31的表面状态与第一至第三因子中的至少一个呈规定的关系。
在表1至表6中示出了第一至第三因子与III族氮化物半导体层30的生长面31的面方位和表面状态之间的上述规定的关系的一个例子。
表1
表2
表3
表4
表5
表6
在表1至表6中，“蓝宝石主表面”、“升温时的氮化处理”、“缓冲层生长温度”、“III族氮化物半导体层的生长面”和“表面状态”相互对应。
在表中的“蓝宝石主表面”栏中示出了第一因子的详细情况，即蓝宝石基板10的主表面11的面方位。在“升温时的氮化处理”栏中示出了第二因子的详细情况，即热处理时的氮化处理的有无(“有”或“无”)。在“缓冲层生长温度”栏中示出了第三因子的详细情况，即缓冲层形成工序S30中的生长温度。
在“III族氮化物半导体层的生长面”栏中示出了III族氮化物半导体层30的生长面31的面方位。在“表面状态”栏中示出了III族氮化物半导体层30的生长面31的表面状态。
表面状态“○”是指在微分干涉显微镜观察下表面具有镜面结构且不能明确地观察到颗粒(结晶粒)的边界的状态。表面状态“△”是指在微分干涉显微镜观察下表面具有镜面结构但观察到颗粒(结晶粒)的边界的状态。表面状态“×”是指表面未观察到镜面的状态。
根据表1至表6，可知通过调整第一至第三因子，能够调整III族氮化物半导体层30的生长面31的面方位和表面状态。另外，根据表1至表6所示的第一至第三因子与III族氮化物半导体层30的生长面31的面方位和表面状态之间的关系，例如，读取以下的关系。
根据表1和表2，可知在使蓝宝石基板10的主表面11成为从{10-10}面在与a面平行的方向上以大于0°且为12.5°以下倾斜的面的情况下，如果在热处理时进行氮化处理，则{11-22}面成分的生长成为支配地位。而且，可知III族氮化物半导体层30的生长面31成为{11-22}面在与m面平行的方向上以与蓝宝石基板10的主表面11从{10-10}面倾斜的角度大致相等的角度倾斜的面。
另外，根据表2，可知在使蓝宝石基板10的主表面11成为从{10-10}面在与a面平行的方向上以大于12.5°且为22.5°以下倾斜的面的情况下，无论在热处理时有无氮化处理，{10-1X}面或{20-2X}面成分的生长都成为支配地位。
另外，根据表3，可知在使蓝宝石基板10的主表面11成为从{10-10}面在与c面平行的方向上以大于0°且为12.5°以下倾斜的面的情况下，如果在热处理时不进行氮化处理，则{11-22}面成分的生长成为支配地位。而且，可知III族氮化物半导体层30的生长面31成为{11-22}面在与a面平行的方向上以与蓝宝石基板10的主表面11从{10-10}面倾斜的角度大致相等的角度倾斜的面。
另外，根据表4，可知在使蓝宝石基板10的主表面11成为从{10-10}面在与c面平行的方向上以大于12.5°且为22.5°以下倾斜的面的情况下，无论在热处理时有无氮化处理，{10-1X}面或{20-2X}面成分的生长都成为支配地位。
另外，根据表5，可知在使蓝宝石基板10的主表面11成为在与第一面平行的方向上倾斜的面的情况下，如果在热处理时进行氮化处理而且在较高温度下形成缓冲层20，则{11-22}面成分的生长成为支配地位。
另外，根据表6，可知在使蓝宝石基板10的主表面11成为{10-10}面在与a面平行的方向上以29.5°以上且30.5°以下的任意角度倾斜的面进一步在与c面平行的方向上以27.5°以上且30.5°以下的任意角度倾斜的面的情况下，如果在热处理时进行氮化处理，则{11-23}面成分的生长成为支配地位。
对于通过本实施方式的III族氮化物半导体基板的制造方法得到的III族氮化物半导体基板1而言，第一至第三因子与III族氮化物半导体层30的生长面31的面方位，满足例如上述规定的关系。
另外，对于通过本实施方式的III族氮化物半导体基板的制造方法得到的III族氮化物半导体基板1而言，第一至第三因子与III族氮化物半导体层30的生长面31的面方位和表面状态，满足例如表1至表6所示的规定的关系。即，在本实施方式的III族氮化物半导体基板的制造方法中，将第一至第三因子调整成满足例如表1至表6中相互对应的复数个组合中的任意情形。接着，形成具有表1至表6中与该组合对应的面方位和表面状态的生长面31的III族氮化物半导体层30。
此处，举例了形成生长面31成为规定的面方位且生长面31的表面状态良好的III族氮化物半导体层30的条件。
例如，参照表1和表2，在蓝宝石基板准备工序S10中，准备具有作为主表面11的{10-10}面在与a面平行的方向上以4.5°以上且5.5°以下、9.5°以上且10.5°以下、14.5°以上且15.5°以下、以及19.5°以上且20.5°以下范围内的任意角度倾斜的面的蓝宝石基板10，在缓冲层形成工序S30中，当将生长温度设为1060℃以上且1120℃以下时，能够形成生长面31成为规定的面方位且生长面31的表面状态良好的III族氮化物半导体层30。
另外，参照表2，在蓝宝石基板准备工序S10中，准备具有作为主表面11的{10-10}面在与a面平行的方向上以9.5°以上且10.5°以下范围内的任意角度倾斜的面的蓝宝石基板10，在热处理工序S20中，在不进行氮化处理的情况下进行热处理，在缓冲层形成工序S30中，当将生长温度设为1060℃以上且1120℃以下时，能够形成生长面31为{10-15}面和{10-15}面以大于0°且为0.5°以下范围内的任意角度倾斜的面中的任意的面且生长面31的表面状态良好的III族氮化物半导体层30。
另外，参照表1，在蓝宝石基板准备工序S10中，准备具有作为主表面11的{10-10}面在与a面平行的方向上以1.5°以上且2.5°以下范围内的任意角度倾斜的面的蓝宝石基板10，在热处理工序S20中，一边进行氮化处理一边进行热处理，在缓冲层形成工序S30中，当将生长温度设为1055℃以上且1120℃以下时，能够形成生长面31成为规定的面方位且生长面31的表面状态良好的III族氮化物半导体层30。
另外，参照表1，在蓝宝石基板准备工序S10中，准备具有作为主表面11的{10-10}面或{10-10}面以大于0°且为0.5°以下范围内的任意角度倾斜的面的蓝宝石基板10，在热处理工序S20中，在不进行氮化处理的情况下进行热处理，在缓冲层形成工序S30中，当将生长温度设为1060℃以上且1120℃以下时，能够形成生长面31成为规定的面方位且生长面31的表面状态良好的III族氮化物半导体层30。
另外，参照表3，在蓝宝石基板准备工序S10中，准备具有作为主表面11的{10-10}面在与c面平行的方向上以1.5°以上且2.5°以下范围内的任意角度倾斜的面的蓝宝石基板10，在缓冲层形成工序S30中，当将生长温度设为800℃以上且1120℃以下时，能够形成生长面31成为规定的面方位且生长面31的表面状态良好的III族氮化物半导体层30。
另外，参照表3，在蓝宝石基板准备工序S10中，准备具有作为主表面11的{10-10}面在与c面平行的方向上以4.5°以上且5.5°以下范围内的任意角度倾斜的面的蓝宝石基板10，在热处理工序S20中，在不进行氮化处理的情况下进行热处理，在缓冲层形成工序S30中，当将生长温度设为1060℃以上且1120℃以下时，能够形成生长面31成为规定的面方位且生长面31的表面状态良好的III族氮化物半导体层30。
另外，参照表5，在蓝宝石基板准备工序S10中，准备具有作为主表面11的{10-10}面在与第一面(c面在与a面平行的方向上以44.5°以上且45.5°以下倾斜的面)平行的方向上以9.5°以上且10.5°以下范围内的任意角度倾斜的面的蓝宝石基板10，在热处理工序S20中，一边进行氮化处理一边进行热处理，在缓冲层形成工序S30中，当将生长温度设为1075℃以上且1125℃以下时，能够形成生长面31成为规定的面方位且生长面31的表面状态良好的III族氮化物半导体层30。
另外，参照表5，在蓝宝石基板准备工序S10中，准备具有作为主表面11的{10-10}面在与第一面(c面在与a面平行的方向上以44.5°以上且45.5°以下倾斜的面)平行的方向上以19.5°以上且20.5°以下范围内的任意角度倾斜的面的蓝宝石基板10，在热处理工序S20中，一边进行氮化处理一边进行热处理，在缓冲层形成工序S30中，当将生长温度设为1075℃以上且1125℃以下时，能够形成生长面31成为规定的面方位且生长面31的表面状态良好的III族氮化物半导体层30。
如上所述，根据本实施方式，实现了以所期望的半极性面作为生长面而使III族氮化物半导体外延生长的新技术。
根据本实施方式，通过调整蓝宝石基板10的主表面11的面方位(第一因子)、热处理时的氮化处理的有无(第二因子)以及缓冲层形成工序S30中的生长温度(第三因子)中的至少一个，能够调整III族氮化物半导体层30的生长面31的面方位。
对于通过本实施方式的III族氮化物半导体基板1的制造方法制造的III族氮化物半导体基板1而言，III族氮化物半导体层30的生长面31的面方位与第一至第三因子中的至少一个成为规定的关系(例如，表1至表6所示的关系)。
此外，以半极性面成为切断面的方式从以+c面作为生长面而外延生长的III族氮化物半导体结晶切出的基板(以下，“比较对象基板”)，与本实施方式的III族氮化物半导体基板1不同。对于比较对象基板而言，由于生长面为+c面，并不是半极性面，因此，与本实施方式的III族氮化物半导体基板1明显不同。
对于以+c面作为生长面的外延生长和以{X0-XY}面(X和Y是除0以外的正整数)作为生长面的外延生长而言，表面形态不同。因此，如果使用微分干涉显微镜观察表面，则能够识别比较对象基板和本实施方式的III族氮化物半导体基板1。
具体而言，基于以+c面作为生长面的外延生长的得到的比较对象基板，其表面呈不具有特有的结构的镜面结构，相对于此，以{X0-XY}面(X和Y是除0以外的正整数)作为生长面的本实施方式的III族氮化物半导体基板1，其表面呈伴随在a轴方向上延伸的条状结构的镜面结构、或者成为具有凹凸的非镜面结构。
通过在半极性面露出的本实施方式的III族氮化物半导体基板1上形成电子设备、光设备等设备，与在c面上形成设备的情况相比能够提高内部量子效率。
另外，根据本实施方式，通过调整蓝宝石基板10的主表面11的面方位(第一因子)、热处理时的氮化处理的有无(第二因子)以及缓冲层形成工序S30中的生长温度(第三因子)中的至少一个，能够调整III族氮化物半导体层30的生长面31的表面状态。
对于通过本实施方式的III族氮化物半导体基板1的制造方法制造的III族氮化物半导体基板1而言，III族氮化物半导体层30的生长面31的表面状态与第一至第三因子中的至少一个成为规定的关系(例如，表1至表6所示的关系)。
如果采用生长面31的表面状态良好的III族氮化物半导体层，则并不影响在其上制成的III族氮化物半导体设备的结晶性、电特性，特性良好。
另外，根据本实施方式，通过调整蓝宝石基板10的主表面11的面方位(第一因子)、热处理时的氮化处理的有无(第二因子)以及缓冲层形成工序S30中的生长温度(第三因子)中的至少一个，能得到具有生长面31成为规定的面方位的III族氮化物半导体层30的III族氮化物半导体基板1。
例如，能得到具有生长面31的面方位为{10-15}面和{10-15}面以大于0°且为0.5°以下范围内的任意角度倾斜的面中的任意的面的III族氮化物半导体层30的III族氮化物半导体基板1(参照图2(3)和图4)。
本发明人等确认了通过本实施方式的制造方法得到的“具有生长面31的面方位为{10-15}面和{10-15}面以大于0°且为0.5°以下范围内的任意角度倾斜的面中的任意的面的III族氮化物半导体层30的III族氮化物半导体基板1”的表面形态平坦且构成III族氮化物半导体层30的III族氮化物半导体的结晶性良好(与c面生长的III族氮化物半导体相同)。
根据这种III族氮化物半导体基板1，能够制造内部量子效率高且高品质的设备。
除此之外，能得到具有生长面31的面方位为{11-22}面或{11-23}面的III族氮化物半导体层30的III族氮化物半导体基板1(参照图2(3)和图4)。这种III族氮化物半导体基板1的表面平坦性差，但是由于侧面部或其倾斜面为m面，因此，通过以该面解理并制作光学镜子结构，能够较简便地制作激光设备。
＜第一实施例＞
准备复数个主表面11的面方位(第一因子)是各种各样的蓝宝石基板10。蓝宝石基板10的厚度为430μm，直径为2英寸。
接着，在以下的条件下对准备的各蓝宝石基板10进行热处理。
温度：950℃～1100℃。
压力：200torr。
热处理时间：10分钟或15分钟。
载气：H2、N2。
H2(载气)供给量：4.0slm～9.0slm。
N2(载气)供给量：1.5slm。
此外，制作使热处理时的氮化处理的有无(第二因子)不同的样品。具体而言，制成了两种样品：热处理时供给30slm以下的NH3进行氮化处理的样品和热处理时未供给NH3未进行氮化处理的样品。
热处理后，在以下的条件下在蓝宝石基板10的主表面11(露出面)上形成厚度约150nm的缓冲层20(AlN缓冲层)。
生长方法：MOCVD法。
压力：100torr。
V/III比：5184。
TMAl供给量：50sccm～100sccm。
NH3供给量：1～5slm。
载气：H2。
H2(载气)供给量：4.0slm～9.0slm。
N2(载气)供给量：1.5slm。
需要说明的是，使每个样品的生长温度(第三因子)在800℃以上且1120℃以下的范围内变化。
接着，在以下的条件下在缓冲层20上形成厚度约15μm的III族氮化物半导体层30(GaN层)。
生长方法：MOCVD法。
生长温度：1000℃～1080℃。
压力：100～500torr。
V/III比：200～900。
TMGa供给量：50～500ccm(连续变化)。
NH3供给量：2～16slm(连续变化)。
载气：H2、N2。
H2(载气)供给量：13.5slm。
N2(载气)供给量：1.5slm。
如上所述地制造了按照蓝宝石基板10、缓冲层20、III族氮化物半导体层30的顺序层叠而成的III族氮化物半导体基板1。
在表7至表12中示出了蓝宝石基板10的主表面11的面方位(第一因子)、热处理时的氮化处理的有无(第二因子)、缓冲层20形成时的生长温度(第三因子)与得到的III族氮化物半导体层30的生长面31的面方位和表面状态的关系。
表7
表8
表9
表10
表11
表12
表面状态“○”是指在微分干涉显微镜观察下表面具有镜面结构且不能明确地观察到颗粒(结晶粒)的边界的状态。表面状态“△”是指在微分干涉显微镜观察下表面具有镜面结构但观察到颗粒(结晶粒)的边界的状态。表面状态“×”是指表面未观察到镜面的状态。
在表7至表12中示出了与表1至表6同样的对应关系。根据该结果，确认了如果调整蓝宝石基板10的主表面11的面方位(第一因子)、热处理时的氮化处理的有无(第二因子)以及缓冲层形成工序S30中的生长温度(第三因子)中的至少一个，则通过表1至表6所示那样的相关性能够调整III族氮化物半导体层30的生长面31的面方位和表面状态。
＜第二实施方式＞
图5是表示本实施方式的III族氮化物半导体基板的制造方法的处理流程的一个例子的流程图。如图所示，本实施方式的III族氮化物半导体基板的制造方法，包括蓝宝石基板准备工序S10、热处理工序S20、预流工序S25、缓冲层形成工序S30以及生长工序S40。还可以包括除去工序S50。根据本实施方式，以所期望的N极性侧的半极性面作为生长面而使III族氮化物半导体外延生长，能够形成III族氮化物半导体层30。下面，对各工序进行说明。
蓝宝石基板准备工序S10与第一实施方式相同。
在热处理工序S20中，一边进行氮化处理一边对蓝宝石基板10进行热处理、或者在不进行氮化处理的情况下对蓝宝石基板10进行热处理。热处理的条件如下所述。
温度：800℃以上且1200℃以下。
压力：30torr以上且760torr以下。
热处理时间：5分钟以上且20分钟以下。
载气：H2、或者H2和N2(H2比率为0～100％)。
载气供给量：3slm以上且50slm以下。
需要说明的是，当一边进行氮化处理一边进行热处理时，在热处理时供给30slm以下的NH3。当在不进行氮化处理的情况下进行热处理时，在热处理时不供给NH3。
在预流工序S25中，在缓冲层形成工序S30前，在以下的条件下向蓝宝石基板10上供给三甲基铝。
温度：500℃以上且1000℃以下。
压力：30torr以上且200torr以下。
三甲基铝供给量、供给时间：20ccm以上且500ccm以下，1秒以上且60秒以下。
载气：H2、或者H2和N2(H2比率为0～100％)。
载气供给量：3slm以上且50slm以下。
上述条件有时是供给作为有机金属原料的三甲基铝、三乙基铝作为含金属气体。在该工序中，也可以供给含其他金属的含金属气体来替代三甲基铝、三乙基铝，从而在蓝宝石基板的主表面上形成钛膜、钒膜、铜膜等其他的金属膜来代替铝膜。另外，也可以在蓝宝石基板的主表面上形成由有机金属原料生成的作为与甲烷、乙烯、乙烷等烃化合物的反应膜的碳化铝、碳化钛、碳化钒、碳化铜等其他的碳化金属膜。
在缓冲层形成工序S30中，如图2(2)所示，在热处理后的蓝宝石基板10的主表面11上形成缓冲层20。形成的缓冲层20的厚度例如为20nm以上且300nm以下。
缓冲层20例如为AlN层。例如，也可以在以下的条件下使AlN结晶外延生长，形成缓冲层20。
生长方法：MOCVD法。
生长温度：800℃以上且1000℃以下。
压力：30torr以上且200torr以下。
V/III比：3000以上且6000以下。
TMAl供给量：20ccm以上且500ccm以下。
NH3供给量：0.5slm以上且10slm以下。
载气：H2、或者H2和N2(H2比率为0～100％)。
载气供给量：50slm以下。
缓冲层形成工序S30中的生长条件(较低的生长温度、较低的压力)是用于一边保持N极性一边使AlN生长的条件。即，缓冲层形成工序S30中的生长条件是用于使生长工序S40中生长的III族氮化物半导体层30的生长面31的面方位成为N极性侧的面的复数个要素中的一个。
在生长工序S40中，如图2(3)所示，在以下的生长条件下使III族氮化物半导体结晶(例如GaN结晶)在缓冲层20上外延生长，形成生长面31成为规定的面方位的III族氮化物半导体层30。III族氮化物半导体层30的厚度例如为1μm以上且20μm以下。
生长方法：MOCVD法。
生长温度：800℃以上且1050℃以下。
压力：30torr以上且200torr以下。
V/III比：200以上且900以下。
TMGa供给量：50ccm以上且1000ccm以下。
NH3供给量：1slm以上且20slm以下。
生长速度(growth rate)：10μm/h以上。
载气：H2和N2(H2比率为0～100％)。
载气供给量：50slm以下。
生长工序S40中的生长条件(较低的生长温度、较低的压力、较快的生长速度)是用于一边保持N极性一边使GaN生长的条件。即，生长工序S40中的生长条件是用于使在生长工序S40中生长的III族氮化物半导体层30的生长面31的面方位成为N极性侧的面的复数个要素中的一个。
除去工序S50与第一实施方式相同。
根据以上说明的本实施方式，通过预流工序S25的实施以及生长工序S40中的生长条件的调整等，能够使III族氮化物半导体层30的生长面31的面方位成为N极性侧的面。另外，通过上述的第一至第三因子的调整，能够将III族氮化物半导体层30的生长面31的面方位调整为所期望的面方位。
另外，根据本实施方式，能够形成使N极性侧的半极性面成为生长面31的III族氮化物半导体层30。在该情况下，不仅能够减少压电极化，而且也能够减少自发极化。其结果是，能够抑制由内部电场引起的斯塔克效应。
＜第二实施例＞
准备主表面11的面方位(第一因子)为m面在与a面方向平行的方向上以2°倾斜的面的蓝宝石基板10。蓝宝石基板10的厚度为430μm，直径为2英寸。
接着，在以下的条件下对准备的各蓝宝石基板10进行热处理。
温度：800℃以上且1120℃以下。
压力：200torr。
热处理时间：10分钟或15分钟。
载气：H2、N2。
H2(载气)供给量：4.0slm～20slm。
NH3供给量：20slm以下。
热处理后，在以下的条件下，向蓝宝石基板10的主表面11(露出面)上供给三甲基铝。
温度：900～930℃。
压力：100torr。
三甲基铝供给量、供给时间：90sccm，10秒。
载气：H2、N2。
载气供给量：15slm。
供给三甲基铝后，在以下的条件下在蓝宝石基板10的主表面11(露出面)上形成厚度约150nm的缓冲层20(AlN缓冲层)。
生长方法：MOCVD法。
压力：100torr。
V/III比：5184。
TMAl供给量：50ccm。
NH3供给量：1～5slm。
载气：H2。
H2(载气)供给量：4.0slm～15slm。
生长温度：800℃以上且930℃以下。
接着，在以下的条件下，在缓冲层20上形成厚度约15μm的III族氮化物半导体层30(GaN层)。
生长方法：MOCVD法。
压力：100torr。
V/III比：321。
TMGa供给量：50sccm～500sccm(连续变化)。
NH3供给量：5slm～10slm(连续变化)。
载气：H2、N2。
H2(载气)供给量：13.5slm。
N2(载气)供给量：1.5slm。
制成了在生长温度为1050℃以下的条件下形成III族氮化物半导体层30的样品1和在生长温度大于1050℃的条件下形成III族氮化物半导体层30的样品2。
样品1的III族氮化物半导体层30的生长面的面方位是(-1-12-3)面在与m面平行的方向上以10°以下倾斜的面。另一方面，样品2的III族氮化物半导体层30的生长面的面方位是(11-23)面在与m面平行的方向上以10°以下倾斜的面。即，确认了通过预流工序S25的实施以及生长工序S40中的生长条件(特别是生长温度)的调整等，能够使氮化物半导体层30的生长面31的面方位成为N极性侧的面。
下面，附上参考方式的例子。
1.一种III族氮化物半导体基板的制造方法，其中，
其包括：
蓝宝石基板准备工序，该工序准备蓝宝石基板，该蓝宝石基板具有作为主表面的{10-10}面或{10-10}面在规定的方向上以规定角度倾斜的面；
热处理工序，该工序一边进行氮化处理一边对所述蓝宝石基板进行热处理、或者在不进行所述氮化处理的情况下对所述蓝宝石基板进行热处理；
缓冲层形成工序，该工序在所述热处理后的所述蓝宝石基板的所述主表面上形成缓冲层；以及
生长工序，该工序在所述缓冲层上形成生长面成为规定的面方位的III族氮化物半导体层，
对所述蓝宝石基板的所述主表面的面方位、所述热处理时的所述氮化处理的有无、以及所述缓冲层形成工序中的生长温度中的至少一个进行调整，使所述III族氮化物半导体层的所述生长面成为所述规定的面方位。
2.一种III族氮化物半导体基板的制造方法，其中，其包括：
蓝宝石基板准备工序，该工序准备蓝宝石基板，该蓝宝石基板具有作为主表面的{10-10}面或{10-10}面在规定的方向上以规定角度倾斜的面；
热处理工序，该工序一边对所述蓝宝石基板进行氮化处理一边在1060℃以上且1120℃以下的温度条件下进行热处理、或者在不进行所述氮化处理的情况下在1060℃以上且1120℃以下的温度条件下对所述蓝宝石基板进行热处理；
缓冲层形成工序，该工序在800℃以上且1125℃以下的生长温度条件下在所述热处理后的所述蓝宝石基板的所述主表面上形成缓冲层；以及
生长工序，该工序在所述缓冲层上形成III族氮化物半导体层。
3.在1或2所述的III族氮化物半导体基板的制造方法中，
在所述蓝宝石基板准备工序中，准备所述蓝宝石基板，所述蓝宝石基板具有作为所述主表面的{10-10}面在与a面平行的方向上以4.5°以上且5.5°以下、9.5°以上且10.5°以下、14.5°以上且15.5°以下、以及19.5°以上且20.5°以下范围内的任意角度倾斜的面，
在所述缓冲层形成工序中，将所述生长温度设为1060℃以上且1120℃以下。
4.在1或2所述的III族氮化物半导体基板的制造方法中，
在所述蓝宝石基板准备工序中，准备所述蓝宝石基板，所述蓝宝石基板具有作为所述主表面的{10-10}面在与a面平行的方向上以1.5°以上且2.5°以下范围内的任意角度倾斜的面，
在所述热处理工序中，一边进行所述氮化处理一边进行所述热处理，
在所述缓冲层形成工序中，将所述生长温度设为1055℃以上且1120℃以下。
5.在1或2所述的III族氮化物半导体基板的制造方法中，
在所述蓝宝石基板准备工序中，准备所述蓝宝石基板，所述蓝宝石基板具有作为所述主表面的{10-10}面或{10-10}面以大于0°且为0.5°以下范围内的任意角度倾斜的面，
在所述热处理工序中，在不进行所述氮化处理的情况下进行所述热处理，
在所述缓冲层形成工序中，将所述生长温度设为1060℃以上且1120℃以下。
6.在1或2所述的III族氮化物半导体基板的制造方法中，
在所述蓝宝石基板准备工序中，准备所述蓝宝石基板，所述蓝宝石基板具有作为所述主表面的{10-10}面在与c面平行的方向上以1.5°以上且2.5°以下范围内的任意角度倾斜的面，
在所述缓冲层形成工序中，将所述生长温度设为800℃以上且1120℃以下。
7.在1或2所述的III族氮化物半导体基板的制造方法中，
在所述蓝宝石基板准备工序中，准备所述蓝宝石基板，所述蓝宝石基板具有作为所述主表面的{10-10}面在与c面平行的方向上以4.5°以上且5.5°以下范围内的任意角度倾斜的面，
在所述热处理工序中，在不进行所述氮化处理的情况下进行所述热处理，
在所述缓冲层形成工序中，将所述生长温度设为1060℃以上且1120℃以下。
8.在1或2所述的III族氮化物半导体基板的制造方法中，
在所述蓝宝石基板准备工序中，准备所述蓝宝石基板，所述蓝宝石基板具有作为所述主表面的{10-10}面在与第一面平行的方向上以9.5°以上且10.5°以下范围内的任意角度倾斜的面，
在所述热处理工序中，一边进行所述氮化处理一边进行所述热处理，
在所述缓冲层形成工序中，将所述生长温度设为1075℃以上且1125℃以下，
所述第一面是c面在与a面平行的方向上以44.5°以上且45.5°以下倾斜的面。
9.在1或2所述的III族氮化物半导体基板的制造方法中，
在所述蓝宝石基板准备工序中，准备所述蓝宝石基板，所述蓝宝石基板具有作为所述主表面的{10-10}面在与第一面平行的方向上以19.5°以上且20.5°以下范围内的任意角度倾斜的面，
在所述热处理工序中，一边进行所述氮化处理一边进行所述热处理，
在所述缓冲层形成工序中，将所述生长温度设为1075℃以上且1125℃以下，
所述第一面是c面在与a面平行的方向上以44.5°以上且45.5°以下倾斜的面。
10.在1或2所述的III族氮化物半导体基板的制造方法中，
在所述蓝宝石基板准备工序中，准备所述蓝宝石基板，所述蓝宝石基板具有作为所述主表面的{10-10}面在与a面平行的方向上以29.5°以上且30.5°以下的任意角度倾斜的面进一步在与c面平行的方向上以27.5°以上且30.5°以下的任意角度倾斜的面，
在所述热处理工序中，一边进行所述氮化处理一边进行所述热处理，
在所述缓冲层形成工序中，将所述生长温度设为800℃以上且950℃以下。
11.在1～10中任一项所述的III族氮化物半导体基板的制造方法中，
在所述生长工序后，还包括除去工序，该工序除去所述蓝宝石基板。
12.在1所述的III族氮化物半导体基板的制造方法中，
在所述热处理工序后且所述缓冲层形成工序前，还包括预流工序，该工序向所述蓝宝石基板上供给含金属气体，
在所述生长工序中，在800℃以上且1050℃以下的生长温度条件下形成III族氮化物半导体层。
13.一种III族氮化物半导体基板，其中，其具有III族氮化物半导体层，所述III族氮化物半导体层由III族氮化物半导体结晶构成，并且生长面的面方位为{10-15}面和{10-15}面以大于0°且为0.5°以下范围内的任意角度倾斜的面中的任意的面。
14.在13所述的III族氮化物半导体基板中，
所述生长面成为所述III族氮化物半导体层的表面的一部分，
所述III族氮化物半导体基板还具有蓝宝石基板，所述蓝宝石基板位于与所述生长面相反的表面侧，并且与所述III族氮化物半导体层成为一体。
15.在14所述的III族氮化物半导体基板中，
所述蓝宝石基板具有主表面，所述主表面是{10-10}面在与a面平行的方向上以9.5°以上且10.5°以下范围内的任意角度倾斜的面，
所述III族氮化物半导体层位于所述主表面上。
本申请是基于2017年1月10日申请的日本特愿2017-1758号提出的申请，在此要求该日本专利申请的优先权，该日本专利申请的全部内容在此引入本申请。

Claims (16)

1.一种III族氮化物半导体基板的制造方法，其中，
其包括：
蓝宝石基板准备工序，该工序准备蓝宝石基板；
热处理工序，该工序一边进行氮化处理一边对所述蓝宝石基板进行热处理、或者在不进行所述氮化处理的情况下对所述蓝宝石基板进行热处理；
缓冲层形成工序，该工序在所述热处理后的所述蓝宝石基板的主表面上形成缓冲层；以及
生长工序，该工序在所述缓冲层上形成生长面成为规定的面方位的III族氮化物半导体层，
在所述蓝宝石基板准备工序中，准备所述蓝宝石基板，所述蓝宝石基板具有作为所述主表面的{10-10}面在与a面平行的方向上以4.5°以上且5.5°以下、9.5°以上且10.5°以下、14.5°以上且15.5°以下以及19.5°以上且20.5°以下范围内的任意角度倾斜的面，
在所述缓冲层形成工序中，将生长温度设为1060℃以上且1120℃以下。
2.一种III族氮化物半导体基板的制造方法，其中，
其包括：
蓝宝石基板准备工序，该工序准备蓝宝石基板；
热处理工序，该工序一边对所述蓝宝石基板进行氮化处理一边在1060℃以上且1120℃以下的温度条件下进行热处理、或者在不进行所述氮化处理的情况下在1060℃以上且1120℃以下的温度条件下对所述蓝宝石基板进行热处理；
缓冲层形成工序，该工序在800℃以上且1125℃以下的生长温度条件下在所述热处理后的所述蓝宝石基板的主表面上形成缓冲层；以及
生长工序，该工序在所述缓冲层上形成III族氮化物半导体层，
在所述蓝宝石基板准备工序中，准备所述蓝宝石基板，所述蓝宝石基板具有作为所述主表面的{10-10}面在与a面平行的方向上以4.5°以上且5.5°以下、9.5°以上且10.5°以下、14.5°以上且15.5°以下以及19.5°以上且20.5°以下范围内的任意角度倾斜的面，
在所述缓冲层形成工序中，将生长温度设为1060℃以上且1120℃以下。
3.一种III族氮化物半导体基板的制造方法，其中，
其包括：
蓝宝石基板准备工序，该工序准备蓝宝石基板；
热处理工序，该工序对所述蓝宝石基板进行热处理；
缓冲层形成工序，该工序在所述热处理后的所述蓝宝石基板的主表面上形成缓冲层；以及
生长工序，该工序在所述缓冲层上形成生长面成为规定的面方位的III族氮化物半导体层，
在所述蓝宝石基板准备工序中，准备所述蓝宝石基板，所述蓝宝石基板具有作为所述主表面的{10-10}面在与a面平行的方向上以1.5°以上且2.5°以下范围内的任意角度倾斜的面，
在所述热处理工序中，一边进行氮化处理一边进行所述热处理，
在所述缓冲层形成工序中，将生长温度设为1055℃以上且1120℃以下。
4.一种III族氮化物半导体基板的制造方法，其中，
其包括：
蓝宝石基板准备工序，该工序准备蓝宝石基板；
热处理工序，该工序在1060℃以上且1120℃以下的温度条件下对所述蓝宝石基板进行热处理；
缓冲层形成工序，该工序在800℃以上且1125℃以下的生长温度条件下在所述热处理后的所述蓝宝石基板的主表面上形成缓冲层；以及
生长工序，该工序在所述缓冲层上形成III族氮化物半导体层，
在所述蓝宝石基板准备工序中，准备所述蓝宝石基板，所述蓝宝石基板具有作为所述主表面的{10-10}面在与a面平行的方向上以1.5°以上且2.5°以下范围内的任意角度倾斜的面，
在所述热处理工序中，一边进行氮化处理一边进行所述热处理，
在所述缓冲层形成工序中，将生长温度设为1055℃以上且1120℃以下。
5.一种III族氮化物半导体基板的制造方法，其中，
其包括：
蓝宝石基板准备工序，该工序准备蓝宝石基板；
热处理工序，该工序对所述蓝宝石基板进行热处理；
缓冲层形成工序，该工序在所述热处理后的所述蓝宝石基板的主表面上形成缓冲层；以及
生长工序，该工序在所述缓冲层上形成生长面成为规定的面方位的III族氮化物半导体层，
在所述蓝宝石基板准备工序中，准备所述蓝宝石基板，所述蓝宝石基板具有作为所述主表面的{10-10}面以大于0°且为0.5°以下范围内的任意角度倾斜的面，
在所述热处理工序中，在不进行氮化处理的情况下进行所述热处理，
在所述缓冲层形成工序中，将生长温度设为1060℃以上且1120℃以下。
6.一种III族氮化物半导体基板的制造方法，其中，
其包括：
蓝宝石基板准备工序，该工序准备蓝宝石基板；
热处理工序，该工序在1060℃以上且1120℃以下的温度条件下对所述蓝宝石基板进行热处理；
缓冲层形成工序，该工序在800℃以上且1125℃以下的生长温度条件下在所述热处理后的所述蓝宝石基板的主表面上形成缓冲层；以及
生长工序，该工序在所述缓冲层上形成III族氮化物半导体层，
在所述蓝宝石基板准备工序中，准备所述蓝宝石基板，所述蓝宝石基板具有作为所述主表面的{10-10}面以大于0°且为0.5°以下范围内的任意角度倾斜的面，
在所述热处理工序中，在不进行氮化处理的情况下进行所述热处理，
在所述缓冲层形成工序中，将生长温度设为1060℃以上且1120℃以下。
7.一种III族氮化物半导体基板的制造方法，其中，
其包括：
蓝宝石基板准备工序，该工序准备蓝宝石基板；
热处理工序，该工序一边进行氮化处理一边对所述蓝宝石基板进行热处理、或者在不进行所述氮化处理的情况下对所述蓝宝石基板进行热处理；
缓冲层形成工序，该工序在所述热处理后的所述蓝宝石基板的主表面上形成缓冲层；以及
生长工序，该工序在所述缓冲层上形成生长面成为规定的面方位的III族氮化物半导体层，
在所述蓝宝石基板准备工序中，准备所述蓝宝石基板，所述蓝宝石基板具有作为所述主表面的{10-10}面在与c面平行的方向上以1.5°以上且2.5°以下范围内的任意角度倾斜的面，
在所述缓冲层形成工序中，将生长温度设为800℃以上且1120℃以下。
8.一种III族氮化物半导体基板的制造方法，其中，
其包括：
蓝宝石基板准备工序，该工序准备蓝宝石基板；
热处理工序，该工序一边对所述蓝宝石基板进行氮化处理一边在1060℃以上且1120℃以下的温度条件下进行热处理、或者在不进行所述氮化处理的情况下在1060℃以上且1120℃以下的温度条件下对所述蓝宝石基板进行热处理；
缓冲层形成工序，该工序在800℃以上且1125℃以下的生长温度条件下在所述热处理后的所述蓝宝石基板的主表面上形成缓冲层；以及
生长工序，该工序在所述缓冲层上形成III族氮化物半导体层，
在所述蓝宝石基板准备工序中，准备所述蓝宝石基板，所述蓝宝石基板具有作为所述主表面的{10-10}面在与c面平行的方向上以1.5°以上且2.5°以下范围内的任意角度倾斜的面，
在所述缓冲层形成工序中，将生长温度设为800℃以上且1120℃以下。
9.一种III族氮化物半导体基板的制造方法，其中，
其包括：
蓝宝石基板准备工序，该工序准备蓝宝石基板；
热处理工序，该工序对所述蓝宝石基板进行热处理；
缓冲层形成工序，该工序在所述热处理后的所述蓝宝石基板的主表面上形成缓冲层；以及
生长工序，该工序在所述缓冲层上形成生长面成为规定的面方位的III族氮化物半导体层，
在所述蓝宝石基板准备工序中，准备所述蓝宝石基板，所述蓝宝石基板具有作为所述主表面的{10-10}面在与c面平行的方向上以4.5°以上且5.5°以下范围内的任意角度倾斜的面，
在所述热处理工序中，在不进行氮化处理的情况下进行所述热处理，
在所述缓冲层形成工序中，将生长温度设为1060℃以上且1120℃以下。
10.一种III族氮化物半导体基板的制造方法，其中，
其包括：
蓝宝石基板准备工序，该工序准备蓝宝石基板；
热处理工序，该工序在1060℃以上且1120℃以下的温度条件下对所述蓝宝石基板进行热处理；
缓冲层形成工序，该工序在800℃以上且1125℃以下的生长温度条件下在所述热处理后的所述蓝宝石基板的主表面上形成缓冲层；以及
生长工序，该工序在所述缓冲层上形成III族氮化物半导体层，
在所述蓝宝石基板准备工序中，准备所述蓝宝石基板，所述蓝宝石基板具有作为所述主表面的{10-10}面在与c面平行的方向上以4.5°以上且5.5°以下范围内的任意角度倾斜的面，
在所述热处理工序中，在不进行氮化处理的情况下进行所述热处理，
在所述缓冲层形成工序中，将生长温度设为1060℃以上且1120℃以下。
11.一种III族氮化物半导体基板的制造方法，其中，
其包括：
蓝宝石基板准备工序，该工序准备蓝宝石基板；
热处理工序，该工序对所述蓝宝石基板进行热处理；
缓冲层形成工序，该工序在所述热处理后的所述蓝宝石基板的主表面上形成缓冲层；以及
生长工序，该工序在所述缓冲层上形成生长面成为规定的面方位的III族氮化物半导体层，
在所述蓝宝石基板准备工序中，准备所述蓝宝石基板，所述蓝宝石基板具有作为所述主表面的{10-10}面在与第一面平行的方向上以9.5°以上且10.5°以下范围内的任意角度倾斜的面，
在所述热处理工序中，一边进行氮化处理一边进行所述热处理，
在所述缓冲层形成工序中，将生长温度设为1075℃以上且1125℃以下，
所述第一面是c面在与a面平行的方向上以44.5°以上且45.5°以下倾斜的面。
12.一种III族氮化物半导体基板的制造方法，其中，
其包括：
蓝宝石基板准备工序，该工序准备蓝宝石基板；
热处理工序，该工序在1060℃以上且1120℃以下的温度条件下对所述蓝宝石基板进行热处理；
缓冲层形成工序，该工序在800℃以上且1125℃以下的生长温度条件下在所述热处理后的所述蓝宝石基板的主表面上形成缓冲层；以及
生长工序，该工序在所述缓冲层上形成III族氮化物半导体层，
在所述蓝宝石基板准备工序中，准备所述蓝宝石基板，所述蓝宝石基板具有作为所述主表面的{10-10}面在与第一面平行的方向上以9.5°以上且10.5°以下范围内的任意角度倾斜的面，
在所述热处理工序中，一边进行氮化处理一边进行所述热处理，
在所述缓冲层形成工序中，将生长温度设为1075℃以上且1125℃以下，
所述第一面是c面在与a面平行的方向上以44.5°以上且45.5°以下倾斜的面。
13.一种III族氮化物半导体基板的制造方法，其中，
其包括：
蓝宝石基板准备工序，该工序准备蓝宝石基板；
热处理工序，该工序对所述蓝宝石基板进行热处理；
缓冲层形成工序，该工序在所述热处理后的所述蓝宝石基板的主表面上形成缓冲层；以及
生长工序，该工序在所述缓冲层上形成生长面成为规定的面方位的III族氮化物半导体层，
在所述蓝宝石基板准备工序中，准备所述蓝宝石基板，所述蓝宝石基板具有作为所述主表面的将{10-10}面在与a面平行的方向上以29.5°以上且30.5°以下的任意角度倾斜得到的面再在与c面平行的方向上以27.5°以上且30.5°以下的任意角度倾斜而得到的面，
在所述热处理工序中，一边进行氮化处理一边进行所述热处理，
在所述缓冲层形成工序中，将生长温度设为800℃以上且950℃以下。
14.一种III族氮化物半导体基板的制造方法，其中，
其包括：
蓝宝石基板准备工序，该工序准备蓝宝石基板；
热处理工序，该工序在1060℃以上且1120℃以下的温度条件下对所述蓝宝石基板进行热处理；
缓冲层形成工序，该工序在800℃以上且1125℃以下的生长温度条件下在所述热处理后的所述蓝宝石基板的主表面上形成缓冲层；以及
生长工序，该工序在所述缓冲层上形成III族氮化物半导体层，
在所述蓝宝石基板准备工序中，准备所述蓝宝石基板，所述蓝宝石基板具有作为所述主表面的将{10-10}面在与a面平行的方向上以29.5°以上且30.5°以下的任意角度倾斜得到的面再在与c面平行的方向上以27.5°以上且30.5°以下的任意角度倾斜而得到的面，
在所述热处理工序中，一边进行氮化处理一边进行所述热处理，
在所述缓冲层形成工序中，将生长温度设为800℃以上且950℃以下。
15.如权利要求1～14中任一项所述的III族氮化物半导体基板的制造方法，其中，
在所述生长工序后，还包括除去工序，该工序除去所述蓝宝石基板。
16.一种III族氮化物半导体基板，其中，
其具有III族氮化物半导体层和蓝宝石基板，
所述III族氮化物半导体层由III族氮化物半导体结晶构成，并且生长面的面方位为{10-15}面和{10-15}面以大于0°且为0.5°以下范围内的任意角度倾斜的面中的任意的面，
所述蓝宝石基板位于与所述生长面相反的表面侧，并且与所述III族氮化物半导体层成为一体，
所述生长面成为所述III族氮化物半导体层的表面的一部分，
所述蓝宝石基板具有主表面，所述主表面是{10-10}面在与a面平行的方向上以9.5°以上且10.5°以下范围内的任意角度倾斜的面，
所述III族氮化物半导体层位于所述主表面上。
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