CN110387581A - Iii族氮化物结晶的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种得到抑制装置的腐蚀、并且抑制冷却中的由基底基板对III族氮化物单晶的应力的III族氮化物单晶的III族氮化物结晶的制造方法。一种III族氮化物结晶的制造方法，其包括：(i)准备将蓝宝石作为基底基板且在所述基底基板上设置有III族氮化物层的种基板的工序；(ii)在由钽构成的盛具中准备锂或锂化合物的工序；(iii)使用III族元素与碱金属的混合熔液，使III族氮化物结晶生长于设置于种基板的III族氮化物层的工序；和(iv)将锂或锂化合物投入混合熔液，使其与基底基板反应的工序。

Description

III族氮化物结晶的制造方法
技术领域
本发明涉及III族氮化物结晶的制造方法。
背景技术
氮化镓等III族氮化物单晶半导体作为功率半导体领域等的异质结高速电子器件、发出蓝色光、紫外光的半导体元件的材料而受到关注。蓝色激光二极管(LD)应用于高密度光盘、显示器，并且蓝色发光二极管(LED)应用于显示器、照明等。另外，紫外线LD被期待应用于生物技术等中，紫外线LED被期待用作荧光灯的紫外线源。
III族氮化物单晶半导体(例如、氮化镓)的基板通常利用气相外延生长而形成。例如，使用在由蓝宝石构成的基底基板上使III族氮化物结晶异质外延生长而得的基板等。然而，蓝宝石基板与氮化镓单晶的晶格常数具有13.8％的差值，线膨胀系数也具有25.8％的差值。因此，由气相外延生长得到的氮化镓单晶薄膜的结晶性不充分。利用该方法得到的结晶的位错密度通常为1e+8cm-2～1e+9cm-2，位错密度的减少成为重要的课题。为了解决该课题，进行降低位错密度的努力，例如开发了ELOG(Epitaxial lateral overgrowth)法。根据该方法，能够将位错密度降低至1e+5cm-2～1e+6cm-2左右，但制作工序复杂。
另一方面，还研究了不进行气相外延生长、而是在液相中进行结晶生长的方法。以往，氮化镓单晶、氮化铝单晶等III族氮化物单晶的熔点下的氮的平衡蒸气压为1000MPa以上，因此为了使氮化镓在液相中生长需要1200℃且800MPa的条件。针对于此，提出了使用利用与钠熔液的混合熔液来溶解氮的钠助熔剂法。明确可知，利用该钠助熔剂法，能够在870℃、4MPa这样的较低温低压的条件下合成氮化镓单晶。
另外，在包含铵的氮气气氛下使镓与钠的混合物在800℃、5MPa下熔融，使用该熔液以96小时的育成时间得到最大结晶尺寸为1.2mm左右的单晶(例如参照专利文献1)。
另外，还报道了以下方法：在蓝宝石基板上利用有机金属气相生长(MOCVD：MetalOrganic Chemical Vapor Deposition)法成膜氮化镓单晶层后，利用液相生长(LPE：Liquid phase epitaxy)法来使单晶生长的方法。
在这些方法中，由蓝宝石构成的基底基板与III族氮化物单晶之间的热膨胀系数存在差异。因此，若使用由蓝宝石构成的基底基板来使III族氮化物单晶生长，则会有在育成后的冷却工序中III族氮化物单晶产生变形、翘曲的情况。其结果，所得的III族氮化物单晶基板容易破损，使用其的器件的制造变困难。另外，该情况的应力随着基板具有大口径而变大。因此，报道了包括在由蓝宝石构成的基底基板与III族氮化物单晶基板之间制作空隙的工序的制造方法。由此，可以制造仅包含优质的III族氮化物单晶、且翘曲小的III族氮化物单晶基板。
另外，作为减少上述翘曲的其他方法，还报道了在产生因热膨胀系数差而导致的应力之前利用蓝宝石制基底基板与金属锂的化学反应，将由蓝宝石构成的基底基板熔解的方法(例如参照非专利文献1)。由此，降低所育成的III族氮化物单晶基板与由蓝宝石构成的基底基板之间起作用的应力。在该方法中，在放置于用于进行结晶生长的温度和压力环境(870℃、40大气压等)的放有金属原料的混合熔液的坩埚的内部且与原料的混合熔液不接触的位置，配置金属锂。然后，在III族氮化物结晶生长工序之后，在实施冷却之前，在放有在蓝宝石制基底基板上育成的III族氮化物结晶基板的原料混合熔液中投入金属锂。由此，使金属锂与构成基底基板的蓝宝石反应，将III族氮化物结晶基板从基底基板分离。
图2示出了以往的III族氮化物单晶的制造方法的构成例。
(a)在以往的基于钠助熔剂法的III族氮化物单晶的制造方法中，在由氧化铝构成的坩埚容器100内部放有III族元素的熔液与钠熔液的混合熔液101，在混合熔液中配置有种结晶基板104。种结晶基板104中，在由蓝宝石构成的基底基板102设置有III族氮化物单晶的种结晶层103。
(b)将上述构成的制造装置内的坩埚容器100、混合熔液101、种结晶基板104设置于840℃至900℃、氮气40个大气压的环境下。由此，溶解于混合熔液101中的氮在基底基板102上的III族氮化物单晶层103与混合熔液101中的镓反应，生成氮化镓单晶(参照下述式(I)。)。
Ga+N→GaN (I)
(c)利用锂将构成基底基板102的蓝宝石熔解，为了减少对所育成的III族氮化物结晶基板的应力，结晶育成中，在坩埚容器100内部不接触混合熔液101的状态下，利用盛具(jig、金属锂保持具)110来保持金属锂111。
(d)氮化镓单晶在基底基板102上生成后，在实施冷却前，在放有在蓝宝石制基底基板上育成的III族氮化物结晶基板和混合熔液101的坩埚容器100内投入金属锂111。由此，使金属锂111与构成基底基板102的蓝宝石反应，将III族氮化物结晶基板从基底基板102分离。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-234800号公报
非专利文献
非专利文献1：Takumi Yamada et al 2016 Appl.Phys.Express 9 071002
发明内容
发明要解决的课题
在上述以往的利用金属锂熔解蓝宝石的方法中，在III族氮化物单晶的育成中，在放有混合熔液的坩埚内，等待中的锂在育成环境内无法稳定地存在，在育成温度下锂和锂化合物的一部分会气化。另外，会有气化的锂腐蚀存在于坩埚内的由氧化铝(Al2O3)或氧化钇(Y2O3)构成的构件的问题。可认为这是由金属锂的反应性高所导致的。
因此，本发明的目的是，提供一种得到抑制装置的腐蚀、并且抑制冷却中的由基底基板对III族氮化物单晶的应力的III族氮化物单晶的III族氮化物结晶的制造方法。
用于解决课题的手段
为了实现上述目的，在本发明所述的III族氮化物结晶的制造方法中，包括以下工序：
(i)准备将蓝宝石作为基底基板且在所述基底基板上设置有III族氮化物层的种基板的工序；
(ii)在由钽构成的盛具中准备锂或锂化合物的工序；
(iii)使用III族元素与碱金属的混合熔液，使III族氮化物结晶生长于设置于所述种基板的所述III族氮化物层的工序；和
(iv)将所述锂或锂化合物投入所述混合熔液，使其与所述基底基板反应的工序。
另外，本发明所述的III族氮化物结晶的制造装置具备：
能够保持III族元素与碱金属的混合熔液的钽制坩埚容器、和
在所述坩埚容器内在所述混合熔液的液面更上方能够保持锂或锂化合物的钽制锂保持具。
发明效果
根据本发明所述的III族氮化物结晶的制造方法，能够抑制装置的腐蚀，育成III族氮化物单晶。
附图说明
图1A是示出在实施方式1所述的III族氮化物结晶的制造方法中，III族氮化物结晶的生长工序的一例的示意图。
图1B是示出在实施方式1所述的III族氮化物结晶的制造方法中，将氧化锂投入混合熔液使其与基底基板反应的工序的一例的示意图。
图1C是示出在实施方式1所述的III族氮化物结晶的制造方法中，基底基板从III族氮化物结晶剥离了的状态的一例的示意图。
图2是示出非专利文献1所记载的III族氮化物结晶的制造方法的装置构成的主要部件的一例的示意图。
图3是示出实施例1的装置构成的主要部件的一例的示意图。
具体实施方式
第1方案所述的本发明的制造方法包括：
(i)准备将蓝宝石作为基底基板且在所述基底基板上设置有III族氮化物层的种基板的工序；
(ii)在由钽构成的盛具中准备锂或锂化合物的工序；
(iii)使用III族元素与碱金属的混合熔液，使III族氮化物结晶生长于设置于所述种基板的所述III族氮化物层的工序；和
(iv)将所述锂或锂化合物投入所述混合熔液，使其与所述基底基板反应的工序。
关于上述各工序的顺序，例如为以下顺序：
(1)准备将蓝宝石作为基底基板且在基底基板上设置有III族氮化物层的种基板的工序；
(2)在坩埚内准备构成原料的混合熔液的金属和添加物的工序；
(3)在坩埚内上部的钽制的锂保持具中准备锂或锂化合物的工序；
(4)在装置中准备坩埚的工序；
(5)使装置内成为育成条件的温度和压力环境下的工序；
(6)结晶生长工序；
(7)将在坩埚上部预先准备的锂或锂化合物投入至原料的混合熔液内的工序；
(8)锂与蓝宝石的反应(熔解)工序；
(9)冷却工序。
对于第2方案所述的III族氮化物结晶的制造方法，在上述第1方案中，在所述(iii)工序中，
所述III族元素可以为镓，所述碱金属可以为选自钠、钾中的至少一种，所述III族氮化物结晶可以为GaN结晶。
对于第3方案所述的III族氮化物结晶的制造方法，在上述第1或第2方案中，在所述(ii)工序中，
所述锂或锂化合物的量以锂原子的质量换算可以为所述种基板的重量的4重量％以上且15重量％以下。
对于第4方案所述的III族氮化物结晶的制造方法，在上述第1至第3中的任一个方案中，在所述(iii)工序中，
所述混合熔液可以还包含碱土金属。
根据上述构成，会有得到通过包含碱土金属来抑制多晶化的效果的情况。
对于第5方案所述的III族氮化物结晶的制造方法，在上述第1至第4中的任一个方案中，可以还包含(v)使生长的所述III族氮化物结晶冷却的工序。
第6方案所述的III族氮化物结晶的制造装置具备：
能够保持III族元素与碱金属的混合熔液的钽制坩埚容器、和
在所述坩埚容器内在所述混合熔液的液面更上方能够保持锂或锂化合物的钽制锂保持具。
对于第7方案所述的III族氮化物结晶的制造装置，在上述第6方案中，可以还具备覆盖所述钽制坩埚容器的开口部的钽制坩埚盖。
对于第8方案所述的III族氮化物结晶的制造装置，在上述第6或第7的方案中，所述钽制坩埚容器可以为源自块材的切削加工品或放电加工品。
以下，对于实施方式所述的III族氮化物结晶的制造方法，一边参照附图一边进行说明。需要说明的是，对于附图中实质上相同的构件赋予相同的符号。另外，在全部附图中，会有各构成构件的大小、比率等与实际情况不同的情况。
(实施方式1)
<III族氮化物结晶的制造方法>
以下，举例对实施方式1所述的III族氮化物结晶的制造方法进行说明。图1A是示出在实施方式1所述的III族氮化物结晶的制造方法中，III族氮化物结晶的生长工序的一例的示意图。图1B是示出在实施方式1所述的III族氮化物结晶的制造方法中，将锂或锂化合物111投入至混合熔液101使其与基底基板102反应的工序的一例的示意图。图1C是示出在实施方式1所述的III族氮化物结晶的制造方法中，基底基板102从III族氮化物结晶112剥离了的状态的一例的示意图。
(a)在该方法中，首先，在由蓝宝石构成的基底基板102上，形成组成式AluGavIn1-u-vN(其中，0≤u≤1、0≤v≤1)所示的第一III族氮化物单晶层103。由基底基板102、和在其上设置的第一III族氮化物层103构成种结晶基板104(图1A)。第一III族氮化物单晶层103例如可以由MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition)法、MIBE(Moleculer Beam Epitaxy)法或HVPE(Hydrogen Vapor Phase Epitaxy)法形成。期望该第一III族氮化物层103的主面(上表面)为(0001)面(+c面)的单晶。
(b)接下来，进行在含氮的气氛下(优选为100个大气压以下的加压气氛)，使用混合熔液101，使III族氮化物结晶在第一III族氮化物单晶层103生长的工序(图1A)。混合熔液101包含选自镓、铝和铟中的至少1种III族元素以及碱金属。在该工序中，使由所选择的III族元素的氮化物构成的III族氮化物单晶层103的育成面侧表面接触混合熔液101。由此，使混合熔液101中的至少1种III族元素与经加压而溶解的氮发生反应，使III族氮化物结晶在III族氮化物单晶层103上生长。作为含氮的气氛下，可以应用例如氮气、含铵的氮气气氛。碱金属可使用选自钠、钾的至少1种、即它们中的1种或它们的混合物，它们通常以助熔剂的状态使用。为了使通过加压供给的氮气中的氮分子为了结晶生长反应而分离为氮原子并溶于混合熔液101中，作为构成混合熔液101的碱金属，例如可以使用钠。本实施方式1中，使用钠助熔剂法使III族氮化物结晶生长。
图1A的混合熔液101例如通过将原料投入坩埚容器100并加热来制备。此时，关于坩埚容器100，由于在将由蓝宝石构成的基底基板102熔解的工序中投入了锂，因此优选由不会被锂腐蚀的构件构成。实施方式1的特征在于，作为坩埚容器100的材料，例如使用钽。
需要说明的是，作为难以被锂腐蚀的材料，也考虑了钨、钼。然而，本发明人等发现：在将钨或钼制成坩埚容器的情况下，无法利用钠助熔剂法对III族氮化物基板进行育成。即，作为坩埚容器的材料，优选使用钽。进而，此时，关于钽制坩埚的制作方法，优选不是源自钽板材的旋压加工，而是源自棒材等块材的切削加工或放电加工。虽然原因尚不明确，但在利用旋压加工制作的坩埚容器中，得到了III族氮化物结晶无法生长的结果(比较例4)。将利用源自钽板材的旋压加工制作的钽坩埚通过EDX进行评价，由评价可知坩埚表面的氧浓度高。即，可认为：在旋压加工中钽表面发生氧化、或含氧的杂质附着而产生影响。因此，作为坩埚容器100，优选源自块材的切削加工品或放电加工品。
对于经加热的钽制坩埚容器100内的混合熔液101，为了促进混合，在坩埚容器100中可以进行摇动运动或旋转运动、或这两者结合的运动。制作所述混合熔液101后，通过使所述混合熔液101成为过饱和的状态而使III族氮化物单晶生长。为了促进氮的供给并提高反应速度，作为含氮气氛，优选为加压气氛。材料的熔融和结晶生长例如在温度为700℃～1100℃左右、压力为0.1帕斯卡～5兆帕斯卡左右的环境下进行。需要说明的是，混合熔液101也可以还包含碱土金属。作为碱土金属，可以使用例如钙、镁、锶、钡、铍等。通过使用这些碱土金属，具有抑制多晶生成的效果。
通过该方法，可使组成式AlsGatInl-s-tN(其中，0≤s≤1、0≤t≤1)所示的III族氮化物结晶112在由蓝宝石构成的基底基板102上生长(图1B)。所生长的III族氮化物结晶112的结晶方位(0001)面(+c面)为生长面(主面)。基底基板102的蓝宝石与上述组成式AlsGatInl-s-tN(其中，0≤s≤1、0≤t≤1)所示的III族氮化物结晶之间的热膨胀系数存在显著差异。由该工序，若为了取出基板而降低温度，则由于热膨胀系数差而从由蓝宝石构成的基底基板对III族氮化物结晶施加应力。其结果，III族氮化物结晶发生翘曲，应力大的情况下会引起裂纹、断裂。
(c)因此，在冷却前将锂或锂化合物111投入混合熔液101，使构成基底基板102的蓝宝石与锂或锂化合物111反应(图1B)。例如，能够使基底基板102的全部或一部分熔解。由此，能够将基底基板102从III族氮化物结晶剥离除去、或使基底基板102与III族氮化物结晶112之间的结合弱化(图1C)。
此时，投入的锂或锂化合物的量相对于与其反应的由蓝宝石构成的基底基板102的重量，按照锂原子的质量换算，期望为4重量％以上且15重量％以下。少于4重量％的情况下，蓝宝石的反应(熔解)量不充分，III族氮化物结晶无法从由蓝宝石构成的基底基板102剥离，对III族氮化物结晶施加了来自由蓝宝石构成的基底基板102的应力，发生III族氮化物结晶的翘曲。另外，多于15重量％的情况下，虽然能够期待基于由蓝宝石构成的基底基板的熔解带来的对于III族氮化物基板的应力减少的效果，但其以上的量对于由蓝宝石构成的基底基板102的反应(熔解)而言是过剩的，因此不优选。另外，为了使蓝宝石熔解反应加速，也可以使环境温度比III族氮化物结晶的育成温度高。需要说明的是，在相对于混合熔液的锂浓度为5mol％至15mol％的范围时，得到没有观察到由锂浓度带来的影响的结果。因此，可推测：无论锂浓度如何，所熔解的锂的总量为上述范围内即可。
在本方法中，在进行基于氮的加压、升温时，为了防止由混合熔液的蒸发导致的炉内污染，在用于结晶育成的放有混合熔液的坩埚容器100中，除了用于向混合熔液内101的种结晶基板104供给氮的直径1毫米(1mm)左右的通气口以外，没有设置间隙。
需要说明的是，为了覆盖坩埚容器100的开口部而设置坩埚盖108。该坩埚盖108也优选包含与锂或锂化合物的反应性差的材料。坩埚盖108例如可以为钽制。
另外，为了将锂或锂化合物111投入至混合熔液101，如图1A所示，在包含混合熔液101的坩埚容器100的内部的混合熔液101的附近预先配置锂或锂化合物111。作为锂或锂化合物111，可以为例如选自金属锂、金属锂与镓的合金、氧化锂、氮化锂中的至少一种。需要说明的是，锂或锂化合物111不限于上述例示。并且，在将III族氮化物结晶育成后将锂或锂化合物111投入至混合熔液101。具体而言，结晶育成中，在混合熔液101的上方将锂或锂化合物111用盛具(锂保持具)110预先保持(图1A)。然后，在将由蓝宝石构成的基底基板102熔解的工序中，可以通过倾斜盛具110、或将盛具110浸入混合熔液101中来将锂或锂化合物111投入混合熔液101内(图1B)。此时，盛具110优选由对锂或锂化合物111的反应性差的材质构成。本实施方式1的特征在于，作为在与蓝宝石的反应(熔解)工序中难以被锂蒸气腐蚀的盛具(锂保持具)110的材料，例如使用钽。此外，与投入了锂的混合熔液101接触的坩埚容器及基板保持具(未图示)也由钽构成。
根据该方法，可得到组成式AlsGatInl-s-tN(其中，0≤s≤1、0≤t≤1)所示的III族氮化物结晶。例如，作为成为材料的III族元素仅使用镓，从而可得到氮化镓结晶。另外，例如，作为成为材料的III族元素使用镓和铝，从而可得到组成式AlsGal-sN(其中，0≤s≤1)所示的结晶。
<III族氮化物结晶的制造装置>
实施方式1所述的III族氮化物结晶的制造装置如图1A所示地，例如具备钽制坩埚容器和钽制锂保持具。钽制坩埚容器能够保持III族元素与碱金属的混合熔液。另外，钽制锂保持具能够在坩埚容器内在混合熔液的液面更上方保持锂或锂化合物。进而还可以具备覆盖钽制坩埚容器的开口部的钽制坩埚盖。钽制坩埚容器可以为源自块材的切削加工品或放电加工品。
根据该III族氮化物结晶的制造装置，由于使用了与锂或锂化合物的反应性差的钽制坩埚容器及钽制锂保持具，因此能够抑制由锂导致的腐蚀。所述锂或锂化合物是在与蓝宝石制的基底基板的反应(熔解)工序中投入的。
另外，对于该III族氮化物结晶的制造装置，使坩埚容器内设置为氮气氛下且在0.1帕斯卡～5兆帕斯卡的压力下，还可以具备加压氮源、耐压容器和压力控制装置。此外，还可以具备将坩埚容器加热至700℃～1100℃的温度的加热装置。
进而，为了在冷却前将锂或锂化合物111投入至混合熔液101，还可以具备将锂保持具110倾斜、或使锂保持具110浸入混合熔液101中的锂保持具可动装置。
(实施例1)
本实施例1的构成示于图3。以下对于实施例1的制造方法进行说明。
(1)本实施例1中，使用钽制的坩埚容器(外径19毫米、内径17毫米、内深49毫米)100。在所述坩埚容器100中加入成为混合熔液的原料的镓2.0克和钠2.6克，以4.0兆帕斯卡的氮进行加压，在870℃保持24小时。由此，上述原料在坩埚容器100内成为混合熔液。
(2)然后，准备种基板(短边10毫米、长边20毫米、蓝宝石制基底基板102(厚1毫米)、氮化镓外延膜103(5微米))104。如图3所示，将该种结晶基板104保持于在混合熔液101中仅浸渍长边的一半的位置。在该状态下保持48小时，使氮化镓结晶生长。
(3)然后，将金属锂(111)0.15克投入混合熔液101，升温至900℃，保持24小时。
对于在本实施例1中使用的钽制的坩埚容器的制造工序进行说明。
(i)对于在本实施例1中使用的钽制的坩埚容器，通过将钽纯度3N(99.9％)的长50毫米的棒材进行车床加工而使外径为19毫米，将棒材的内侧利用车床加工而切削49毫米，使内径为17毫米。即，钽制的坩埚容器为源自块材的切削加工品。
(ii)另外，锂保持具110通过将钽纯度3N(99.9％)的厚100微米的板材利用拉伸加工而加工成坩埚状来制作。
(比较例1)
作为锂保持具，不是使用钽制的锂保持具，而是使用氧化铝制的容器，除此以外，设为与实施例1相同的条件。
(比较例2)
作为坩埚容器，不是使用钽制的坩埚容器，而是使用氧化铝制的坩埚容器，除此以外，设为与实施例1相同的条件。
(比较例3)
作为锂保持具，不是使用钽制的锂保持具，而是使用氧化钇制的容器，除此以外，设为与实施例1相同的条件。
关于在上述实施例1及比较例1至3的条件下的由锂导致的氧化铝构件的腐蚀，将进行评价的结果示于表1。
[表1]
由以上的实验，确认了：通过使用钽制的坩埚容器、钽制的锂保持具，从而能够防止坩埚容器的腐蚀和锂保持具的腐蚀。
(比较例4)
在本比较例4中，使用了钽制的坩埚容器(外径19毫米、内径17毫米、内深30毫米)。本比较例4的坩埚容器不是实施例1的由棒材加工得到，而是通过将厚1毫米的钽板材进行旋压加工而制作。除此以外的条件设为与实施例1相同。
关于通过在上述比较例4的条件下的旋压加工制作的钽制的坩埚容器的影响，将进行评价的结果示于表2。
[表2]
样品 评价结果
比较例4 结晶未育成。
由该结果可知：钽制的坩埚容器的制作方法也是有条件的，利用旋压加工制作的坩埚容器无法使结晶育成。其原因尚不明确，但由评价可知利用旋压加工而加工的坩埚表面的氧浓度高。即，可认为在旋压加工中钽表面发生氧化或含氧的杂质附着而产生影响。
另外，对于未实施蓝宝石的熔解而进行冷却的III族氮化物单晶基板，曲率半径为1米，与此相对，成功剥离的III族氮化物单晶基板的翘曲换算为曲率半径时，降低至20米。
需要说明的是，在本发明中，还包括将所述各种实施方式和/或实施例中的任意实施方式和/或实施例适当组合的技术方案，能够发挥各实施方式和/或实施例所具有的效果。
产业上的可利用性
如上所述，通过使用本发明所述的III族氮化物结晶的制造方法，能够得到可应用于功率半导体领域等的异质结高速电子器件、LED、激光领域等的光电子器件等的III族氮化物结晶。
附图标记说明
100 坩埚容器
101 混合熔液
102 基底基板
103 III族氮化物单晶层
104 种结晶基板
105 含锂的混合熔液
108 坩埚盖
110 锂保持具
111 金属锂或锂·镓合金
112 III族氮化物结晶
120 坩埚容器
121 锂保持具
122 坩埚盖

Claims (8)

1.一种III族氮化物结晶的制造方法，其包括：
(i)准备将蓝宝石作为基底基板且在所述基底基板上设置有III族氮化物层的种基板的工序；
(ii)在由钽构成的盛具中准备锂或锂化合物的工序；
(iii)使用III族元素与碱金属的混合熔液，使III族氮化物结晶生长于设置于所述种基板的所述III族氮化物层的工序；和
(iv)将所述锂或锂化合物投入所述混合熔液，使其与所述基底基板反应的工序。
2.根据权利要求1所述的III族氮化物结晶的制造方法，其中，在所述(iii)工序中，
所述III族元素为镓，所述碱金属为选自钠、钾中的至少一种，所述III族氮化物结晶为GaN结晶。
3.根据权利要求1所述的III族氮化物结晶的制造方法，其中，在所述(ii)工序中，
所述锂或锂化合物的量以锂原子的质量换算为所述种基板的重量的4重量％以上且15重量％以下。
4.根据权利要求1所述的III族氮化物结晶的制造方法，其中，在所述(iii)工序中，
所述混合熔液还包含碱土金属。
5.根据权利要求1所述的III族氮化物结晶的制造方法，其还包含(v)使生长的所述III族氮化物结晶冷却的工序。
6.一种III族氮化物结晶的制造装置，其具备：
能够保持III族元素与碱金属的混合熔液的钽制坩埚容器、和
在所述坩埚容器内在所述混合熔液的液面更上方能够保持锂或锂化合物的钽制锂保持具。
7.根据权利要求6所述的III族氮化物结晶的制造装置，其还具备覆盖所述钽制坩埚容器的开口部的钽制坩埚盖。
8.根据权利要求6所述的III族氮化物结晶的制造装置，其中，所述钽制坩埚容器为源自块材的切削加工品或放电加工品。
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