JP2009012986A - Ｉｉｉ族窒化物結晶の製造方法およびｉｉｉ族窒化物結晶基板 - Google Patents

Abstract

【課題】下地基板の表面の転位密度を低減させて、その下地基板上に転位密度が低く結晶性の高いＩＩＩ族窒化物結晶を成長させるＩＩＩ族窒化物結晶の製造方法およびＩＩＩ族窒化物結晶基板を提供する。
【解決手段】本ＩＩＩ族窒化物結晶の製造方法は、溶液３中でＩＩＩ族元素と窒素とを反応させてＩＩＩ族窒化物結晶２０を成長させるＩＩＩ族窒化物結晶の製造方法であって、少なくとも表面層１０ａおよび表面層１０ａに隣接する表面側部分１０ｂがＩＩＩ族窒化物種結晶で形成されている下地基板１０の表面層１０ａをメルトバックする工程と、メルトバックされた下地基板１０上にＩＩＩ族窒化物結晶２０を成長させる工程と、ＩＩＩ族窒化物結晶２０の表面層２０ａのメルトバックおよびＩＩＩ族窒化物結晶２０の成長を１サイクルとする結晶メルトバック成長サイクルを１サイクル以上含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＩＩＩ族窒化物結晶の製造方法およびＩＩＩ族窒化物結晶基板に関する。かかるＩＩＩ族窒化物結晶およびＩＩＩ族窒化物結晶基板は、発光素子、電子素子、半導体センサなどの各種半導体デバイスに好ましく用いられる。

各種半導体デバイスに用いられるＩＩＩ族窒化物結晶およびＩＩＩ族窒化物結晶基板は、その半導体デバイスの特性を向上させる観点から、転位密度が低く結晶性の高いものが求められる。

かかるＩＩＩ族窒化物結晶およびＩＩＩ族窒化物結晶基板の製造方法として、たとえば、特開２００５−７２５７２号公報（特許文献１）は、表面にＩＩＩ族窒化物結晶の薄膜が形成されたテンプレート基板上に、フラックス法によりＩＩＩ族窒化物結晶を成長させ、成長させたＩＩＩ族窒化物結晶の表面処理をメルトバックまたはメカノケミカル研磨によって行なう方法を提案する。ここで、特開２００５−７２５７２号公報においては、メルトバックまたはメカノケミカル研磨により結晶の表面粗さをおよび表面加工層を低減して、平坦で結晶性の高い表面を有するＩＩＩ族窒化物結晶およびＩＩＩ族窒化物結晶基板を得ることを目的としている。

また、特開２００６−１３１４５４号公報（特許文献２）は、表面にＩＩＩ族窒化物結晶の薄膜が形成されたテンプレート基板上に、フラックス法によりＩＩＩ族窒化物結晶を育成させる際に、育成温度より低い保持温度で保持する保持工程および育成温度でＩＩＩ族窒化物結晶を育成する育成工程を有することを提案する。ここで、特開２００６−１３１４５４号公報は、フラックス法によりＩＩＩ族窒化物結晶を育成する際、育成の初期においてメルトバックの発生を防止することにより、結晶性の高いＩＩＩ族窒化物結晶を安定して育成することを目的とする。

しかし、いずれの方法も、ＩＩＩ族窒化物結晶の成長のために用いられる基板（テンプレート基板）自体の結晶性を高めるものではなく、いずれの方法により製造されたＩＩＩ族窒化物結晶およびＩＩＩ族窒化物結晶基板においても、更なる結晶性の向上が求められている。
特開２００５−７２５７２号公報 特開２００６−１３１４５４号公報

本発明者らは、転位密度が低く結晶性の高いＩＩＩ族窒化物結晶を成長させるために、下地基板の表面または表面層の結晶性を高める方法について検討を試みた。下地基板の表面または表面層の結晶性を高めるためには、下地基板が形成される際に生じる表面の荒れおよび表面加工層により結晶性が低下した表面層を如何にして除去するかが課題となる。

特開２００５−７２５７２号公報および特開２００６−１３１４５４号公報においては、フラックス法においてＩＩＩ族窒化物結晶を成長される際に生じるメルトバックがＩＩＩ族窒化物結晶の安定な成長を阻害してその結晶性を低下させることが記載されている。さらに、特開２００６−１３１４５４号公報においては、フラックス法によるＩＩＩ族窒化物結晶の育成において、下地基板のメルトバックを防止する方法が記載されている。

しかし、上記文献の記載にも拘わらず、発明者は、フラックス法において生じ得るメルトバック現象を下地基板の結晶性が低下した表面層の除去に適用するために検討を重ねた。

そして、ＩＩＩ族窒化物結晶の製造に際して、メルトバックにより下地基板の結晶性が低下した表面層の除去を可能とし、メルトバックされた下地基板の上にＩＩＩ族窒化物結晶を成長させることにより結晶性が高い結晶を得ることを可能とする製造方法、製造条件を初めて提案するに至ったものである。

すなわち、本発明は、上記状況に鑑みて、下地基板の表面の転位密度を低減させて、かかる転位密度が低減した下地基板上に転位密度が低く結晶性の高いＩＩＩ族窒化物結晶を成長させることができるＩＩＩ族窒化物結晶の製造方法およびかかる製造方法により得られるＩＩＩ族窒化物結晶基板を提供することを目的とする。

本発明は、溶液中でＩＩＩ族元素と窒素とを反応させてＩＩＩ族窒化物結晶を成長させるＩＩＩ族窒化物結晶の製造方法であって、少なくとも表面層および表面層に隣接する表面側部分がＩＩＩ族窒化物種結晶で形成されている下地基板の表面層をメルトバックする工程と、メルトバックされた下地基板上にＩＩＩ族窒化物結晶を成長させる工程とを含むＩＩＩ族窒化物結晶の製造方法である。ここで、下地基板の表面層をメルトバックする工程の後に続けてＩＩＩ族窒化物結晶を成長させる工程を行なうことができる。

また、本発明にかかるＩＩＩ族窒化物結晶の製造方法において、さらに、ＩＩＩ族窒化物結晶の表面層をメルトバックする工程と、メルトバックされたＩＩＩ族窒化物結晶をさらに成長させる工程とを１サイクルとする結晶メルトバック成長サイクルを１サイクル以上含むことができる。ここで、ＩＩＩ族窒化物結晶の表面層をメルトバックする工程の後に続けてＩＩＩ族窒化物結晶をさらに成長させる工程を行なうことができる。

また、本発明にかかるＩＩＩ族窒化物結晶の製造方法において、下地基板の表面層をメルトバックする工程において、下地基板がそのメルトバック前の表面から０．１μｍ以上の深さまで溶解され得る。また、ＩＩＩ族窒化物結晶の表面層をメルトバックする工程において、ＩＩＩ族窒化物結晶がそのメルトバック前の表面から０．１μｍ以上の深さまで溶解され得る。

また、本発明にかかるＩＩＩ族窒化物結晶の製造方法において、溶液は１種類以上のアルカリ金属元素を含むことができる。

また、本発明にかかるＩＩＩ族窒化物結晶の製造方法においては、下地基板の表面層をメルトバックする工程において溶液に供給される窒素含有ガスの分圧を、ＩＩＩ族窒化物結晶を成長させる工程において溶液に供給される窒素含有ガスの分圧に比べて低くすることができる。また、ＩＩＩ族窒化物結晶の表面層をメルトバックする工程において溶液に供給される窒素含有ガスの分圧を、ＩＩＩ族窒化物結晶をさらに成長させる工程において溶液に供給される窒素含有ガスの分圧に比べて低くすることができる。

また、本発明にかかるＩＩＩ族窒化物結晶の製造方法において、下地基板の表面層をメルトバックする工程における溶液の温度を、ＩＩＩ族窒化物結晶を成長させる工程における溶液の温度に比べて高くすることができる。また、ＩＩＩ族窒化物結晶の表面層をメルトバックする工程における溶液の温度を、ＩＩＩ族窒化物結晶をさらに成長させる工程における溶液の温度に比べて高くすることができる。

また、本発明にかかるＩＩＩ族窒化物結晶の製造方法において、下地基板の表面層をメルトバックする工程は、溶液をＩＩＩ族窒化物結晶を成長させる工程における溶液の温度まで昇温させる際に行なうことができる。また、ＩＩＩ族窒化物結晶の表面層をメルトバックする工程は、溶液をＩＩＩ族窒化物結晶をさらに成長させる工程における溶液の温度まで昇温させる際に行なうことができる。

また、本発明は、上記の製造方法により製造されたＩＩＩ族窒化物結晶を加工して得られる転位密度が１×１０⁷ｃｍ^-2未満のＩＩＩ族窒化物結晶基板である。

本発明によれば、下地基板の表面の転位密度を低減させて、かかる転位密度が低減した下地基板上に転位密度が低く結晶性の高いＩＩＩ族窒化物結晶を成長させることができるＩＩＩ族窒化物結晶の製造方法およびかかる製造方法により得られるＩＩＩ族窒化物結晶基板を提供することができる。

（実施形態１）
本発明にかかるＩＩＩ族窒化物結晶の製造方法の一実施形態は、図１および図２を参照して、溶液３中でＩＩＩ族元素と窒素とを反応させてＩＩＩ族窒化物結晶２０を成長させるＩＩＩ族窒化物結晶２０の製造方法であって、少なくとも表面層１０ａおよび表面層１０ａに隣接する表面側部分１０ｂがＩＩＩ族窒化物種結晶で形成されている下地基板１０の表面層１０ａをメルトバックする工程（図１（ｂ）、図２の下地基板の表面層のメルトバック工程Ｓ１１）と、メルトバックされた下地基板１０上にＩＩＩ族窒化物結晶２０を成長させる工程（図１（ｃ）、図２の下地基板上へのＩＩＩ族窒化物結晶の成長工程Ｓ１２）とを含む。ここで、下地基板１０の表面層１０ａのメルトバックとは、下地基板１０の表面層１０ａが溶液３に溶解して除去されることをいう。かかる方法により、下地基板の表面における転位密度が低減し、転位密度が低く結晶性の高いＩＩＩ族窒化物結晶が得られる。

本実施形態のＩＩＩ族窒化物結晶の製造方法において、下地基板１０の表面層１０ａをメルトバックする工程（下地基板の表面層のメルトバック工程Ｓ１１）の後に続けてメルトバックされた下地基板１０上にＩＩＩ族窒化物結晶２０を成長させる工程（下地基板上へのＩＩＩ族窒化物結晶の成長工程Ｓ１２）を行なうことが好ましい。メルトバックにより、表面に加工変質層、結晶成長終了時の条件変動による品質劣化層、または不純物が存在する下地基板の表面状態を改善し、その上にＩＩＩ族窒化物結晶を成長させることにより、転位密度が低く結晶性の高いＩＩＩ族窒化物結晶が容易に得られる。

本実施形態のＩＩＩ族窒化物結晶の製造方法において用いられる下地基板１０は、少なくともメルトバックされる表面層１０ａおよびその表面層１０ａに隣接する表面側部分１０ｂがＩＩＩ族窒化物種結晶で形成されていればよい。メルトバックにより表面層１０ａが除去された転位密度の低いＩＩＩ族窒化物種結晶で形成されている表面側部分１０ｂ上にＩＩＩ族窒化物結晶を成長させることにより、転位密度の低いＩＩＩ族窒化物結晶を成長させることができるからである。この場合、表面側部分１０ｂに隣接する下地側部分１０ｃは、特に制限はないが、ＩＩＩ族窒化物種結晶と結晶整合性が高いサファイア、ＳｉＣなどで形成されていることが好ましい。また、転位密度が低く結晶性の高いＩＩＩ族窒化物種結晶が得られる観点から、下地側部分１０ｃもＩＩＩ族窒化物種結晶で形成されていること、すなわち、下地基板１０の全体がＩＩＩ族窒化物種結晶で形成されていることが好ましい。

本実施形態のＩＩＩ族窒化物結晶の製造方法においては、図１（ｂ）を参照して、下地基板１０の表面層１０ａをメルトバックする工程において、メルトバック前の表面１０ｐから溶解させる深さＤは、０．１μｍ以上が好ましく、１．０μｍがより好ましく、１０．０μｍ以上がさらに好ましい。メルトバックにおいて溶解させる深さＤが０．１μｍ未満であると、表面粗さの低減および／または表面変質層の除去などの表面状態の改善が不十分となるからである。

図１（ｂ）を参照して、本実施形態のＩＩＩ族窒化物結晶の製造方法において下地基板１０の表面層１０ａをメルトバックするために用いられる溶液３は、１種類以上のアルカリ金属元素を含む溶液（具体的には融液）であることが好ましい。アルカリ金属はＩＩＩ族窒化物をよく溶解するフラックス（溶媒）だからである。また、溶液３は、２種類以上のアルカリ金属元素を含む溶液（具体的には融液）であることがより好ましい。フラックスとして２種類以上のアルカリ金属元素を用いることにより、ＩＩＩ族窒化物の溶解が促進されるからである。たとえば、Ｎａに微量のＬｉが添加された融液などが好ましく用いられる。

また、本実施形態のＩＩＩ族窒化物結晶の製造方法においては、下地基板１０の表面層１０ａをメルトバックする工程（図１（ｂ））において溶液３に供給される窒素含有ガス５の分圧は、ＩＩＩ族窒化物結晶２０を成長させる工程（図１（ｃ））において溶液３に供給される窒素含有ガス５の分圧に比べて低いことが好ましい。ここで、窒素含有ガス５は、特に制限はないが、溶液と下地基板上に形成されているＩＩＩ族窒化物結晶との、熱化学的な平衡状態に近い未飽和状態を実現でき、かつ取扱いが容易である観点から、窒素ガス（Ｎ₂ガス）が好ましく用いられる。下地基板の表面層をメルトバックする工程における溶液において窒素を未飽和状態とすることにより、下地基板の表面層のメルトバックを促進するためである。かかる観点から、下地基板１０の表面層１０ａをメルトバックする工程（図１（ｂ））において溶液３に供給される窒素含有ガス５の分圧は、ＩＩＩ族窒化物結晶２０を成長させる工程（図１（ｃ））において溶液３に供給される窒素含有ガス５の分圧に比べて、０．５ＭＰａ以上低いことがより好ましく、１．５ＭＰａ以上低いことがさらに好ましい。

窒素含有ガスの分圧調整の方法には、制限はなく、窒素含有ガスの圧力を単独で調整してもよいし、窒素含有ガスと窒素以外のガスとを混合して窒素含有ガスの分圧を調整してもよい。ここで、窒素以外のガスは、特に制限はないが、ＩＩＩ族元素および窒素に対して化学的に安定である観点から、アルゴンガス（Ａｒガス）が好ましく用いられる。

また、本実施形態のＩＩＩ族窒化物結晶の製造方法においては、下地基板１０の表面層１０ａをメルトバックする工程（図１（ｂ））における溶液３の温度は、ＩＩＩ族窒化物結晶２０を成長させる工程（図１（ｃ））における溶液３の温度に比べて高いことが好ましい。下地基板の表面層をメルトバックする工程における溶液において窒素を未飽和状態とすることにより、下地基板の表面層のメルトバックを促進するためである。かかる観点から、下地基板１０の表面層１０ａをメルトバックする工程（図１（ｂ））における溶液３の温度は、ＩＩＩ族窒化物結晶２０を成長させる工程（図１（ｃ））における溶液３の温度に比べて、２５℃以上高いことがより好ましく、５０℃以上高いことがさらに好ましい。

また、本実施形態のＩＩＩ族窒化物結晶の製造方法においては、下地基板１０の表面層１０ａをメルトバックする工程（図１（ｂ））は、溶液３をＩＩＩ族窒化物結晶２０を成長させる工程（図１（ｃ））における溶液３の温度まで昇温させる際に行なうことができる。溶液３を短時間で昇温させることにより、溶液中への窒素の溶解が昇温に追随できず、昇温中および昇温後しばらくの間は、溶液３の窒素が未飽和状態となり、下地基板１０の表面層１０ａのメルトバックが促進される。かかる観点から、好ましくは５時間以内、より好ましくは２時間以内で、溶液３の温度を室温（たとえば２０℃）から８００℃以上に昇温することにより、下地基板１０の表面層１０ａのメルトバックが促進される。

本実施形態の場合、昇温中、および昇温完了直後の温度と窒素含有ガスの分圧との関係について、それぞれの温度において、その時の分圧で十分な時間（たとえば１０時間以上）保持した場合には、ＩＩＩ族窒化物結晶の成長が進行するような、高い分圧の窒素含有ガスが供給されていてもよい。その様な高い分圧の窒素含有ガスが供給されていても、昇温速度が速ければ、溶液３への窒素の溶解が追随できず、溶液は未飽和状態となり、メルトバックを進行させることが可能になる。

（実施形態２）
本発明にかかるＩＩＩ族窒化物結晶の製造方法の他の一実施形態は、図１および図２を参照して、上記実施形態１の製造方法の工程に、さらに、ＩＩＩ族窒化物結晶２０の表面層をメルトバックする工程（図１（ｄ）、図２のＩＩＩ族窒化物結晶の表面層のメルトバック工程Ｓ２１）と、メルトバックされたＩＩＩ族窒化物結晶をさらに成長させる工程（図１（ｅ）、図２のＩＩＩ族窒化物結晶のさらなる成長工程Ｓ２２）とを１サイクルとする結晶メルトバック成長サイクルＣを１サイクル以上含む。ここで、ＩＩＩ族窒化物結晶２０の表面層２０ａのメルトバックとは、ＩＩＩ族窒化物結晶２０の表面層２０ａが溶液３に溶解して除去されることをいう。

本実施形態においては、実施形態１の製造方法の工程に加えて、ＩＩＩ族窒化物結晶の表面層のメルトバック工程Ｓ２１およびＩＩＩ族窒化物結晶のさらなる成長工程Ｓ２２とを１サイクルとする結晶メルトバック成長サイクルＣを１サイクル以上繰り返すことにより、ＩＩＩ族窒化物結晶の各成長工程における表面２０ｐの転位密度を低減して、ＩＩＩ族窒化物結晶の結晶性をさらに高くすることができる。

本実施形態のＩＩＩ族窒化物結晶の製造方法において、ＩＩＩ族窒化物結晶２０の表面層２０ａをメルトバックする工程（ＩＩＩ族窒化物結晶の表面層のメルトバック工程Ｓ２１）の後に続けてメルトバックされたＩＩＩ族窒化物結晶２０をさらに成長させる工程（ＩＩＩ族窒化物結晶のさらなる成長工程Ｓ２２）を行なうことが好ましい。メルトバックにより表面の転位密度が低減したＩＩＩ族窒化物結晶の表面状態を劣化させることなくその上にさらにＩＩＩ族窒化物結晶を成長させることにより、さらに転位密度が低く結晶性の高いＩＩＩ族窒化物結晶が容易に得られる。

本実施形態のＩＩＩ族窒化物結晶の製造方法においては、図１（ｄ）を参照して、ＩＩＩ族窒化物結晶２０の表面層２０ａをメルトバックする工程において、メルトバック前の表面２０ｐから溶解させる深さＤは、０．１μｍ以上が好ましく、１．０μｍがより好ましく、１０．０μｍ以上がさらに好ましい。メルトバックにおいて溶解させる深さＤが０．１μｍ未満であると、メルトバック後のＩＩＩ族窒化物結晶２０の表面２０ｑにおける転位密度の低減が不十分となるからである。

図１（ｄ）を参照して、本実施形態のＩＩＩ族窒化物結晶の製造方法においてＩＩＩ族窒化物結晶２０の表面層２０ａをメルトバックするために用いられる溶液３は、１種類以上のアルカリ金属元素を含む溶液（具体的には融液）であることが好ましい。アルカリ金属はＩＩＩ族窒化物をよく溶解するフラックス（溶媒）だからである。また、溶液３は、２種類以上のアルカリ金属元素を含む溶液（具体的には融液）であることがより好ましい。フラックスとして２種類以上のアルカリ金属元素を用いることにより、ＩＩＩ族窒化物の溶解が促進されるからである。たとえば、Ｎａに微量のＬｉが添加された融液などが好ましく用いられる。

また、本実施形態のＩＩＩ族窒化物結晶の製造方法においては、ＩＩＩ族窒化物結晶２０の表面層２０ａをメルトバックする工程（図１（ｄ））において溶液に供給される窒素含有ガス５の分圧は、ＩＩＩ族窒化物結晶２０をさらに成長させる工程（図１（ｅ））において溶液に供給される窒素含有ガス５の分圧に比べて低いことが好ましい。ここで、窒素含有ガス５は、特に制限はないが、溶液と下地基板上に形成されているＩＩＩ族窒化物結晶との、熱化学的な平衡状態に近い未飽和状態を実現でき、かつ取扱いが容易である観点から、窒素ガスが好ましく用いられる。下地基板の表面層をメルトバックする工程における溶液において窒素を未飽和状態とすることにより、ＩＩＩ族窒化物結晶の表面層のメルトバックを促進するためである。かかる観点から、ＩＩＩ族窒化物結晶２０の表面層２０ａをメルトバックする工程（図１（ｄ））において溶液に供給される窒素含有ガス５の分圧は、ＩＩＩ族窒化物結晶２０をさらに成長させる工程（図１（ｅ））において溶液に供給される窒素含有ガス５の分圧に比べて、０．５ＭＰａ以上低いことがより好ましく、１．５ＭＰａ以上低いことがさらに好ましい。

窒素含有ガスの分圧調整の方法には、制限はなく、窒素含有ガスの圧力を単独で調整してもよいし、窒素含有ガスと窒素以外のガスとを混合して窒素含有ガスの分圧を調整してもよい。ここで、窒素以外のガスは、特に制限はないが、ＩＩＩ族元素および窒素に対して化学的に安定である観点から、アルゴンガス（Ａｒガス）が好ましく用いられる。

また、本実施形態のＩＩＩ族窒化物結晶の製造方法においては、ＩＩＩ族窒化物結晶２０の表面層２０ａをメルトバックする工程（図１（ｄ））における溶液３の温度は、ＩＩＩ族窒化物結晶２０をさらに成長させる工程（図１（ｅ））における溶液３の温度に比べて高いことが好ましい。ＩＩＩ族窒化物結晶の表面層をメルトバックする工程における溶液においてＩＩＩ族元素および窒素を未飽和状態とすることにより、ＩＩＩ族窒化物結晶の表面層のメルトバックを促進するためである。かかる観点から、ＩＩＩ族窒化物結晶２０の表面層２０ａをメルトバックする工程（図１（ｄ））における溶液３の温度は、ＩＩＩ族窒化物結晶２０をさらに成長させる工程（図１（ｅ））における溶液３の温度に比べて、２５℃以上高いことがより好ましく、５０℃以上高いことがさらに好ましい。

また、本実施形態のＩＩＩ族窒化物結晶の製造方法においては、ＩＩＩ族窒化物結晶２０の表面層２０ａをメルトバックする工程（図１（ｄ））は、溶液３をＩＩＩ族窒化物結晶２０をさらに成長させる工程（図１（ｅ））における溶液３の温度まで昇温させる際に行なわれることが好ましい。溶液３を短時間で昇温させることにより、溶液３中への窒素の溶解が昇温に追随できず、昇温中および昇温後しばらくの間は、溶液の窒素が未飽和状態となり、ＩＩＩ族窒化物結晶２０の表面層２０ａのメルトバックが促進される。かかる観点から、好ましくは５時間以内、より好ましくは２時間以内で、溶液３の温度を室温（たとえば２０℃）から８００℃以上に昇温することにより、ＩＩＩ族窒化物結晶２０の表面層２０ａのメルトバックが促進される。

（実施形態３）
本発明にかかるＩＩＩ族窒化物結晶基板の一実施形態は、図３および図４を参照して、実施形態１または実施形態２の製造方法により製造されたＩＩＩ族窒化物結晶を加工して得られる、転位密度が１×１０⁷ｃｍ^-2未満のＩＩＩ族窒化物結晶基板２０ｓである。実施形態１または実施形態２の製造方法により、転位密度が１×１０⁷ｃｍ^-2未満と低く結晶性の高いＩＩＩ族窒化物結晶が得られるため、かかるＩＩＩ族窒化物結晶を加工することにより転位密度が１×１０⁷ｃｍ^-2未満と低く結晶性の高いＩＩＩ族窒化物結晶基板が得られる。

ここで、ＩＩＩ族窒化物結晶２０を加工する方法には、特に制限はなく、図３および図４を参照して、バンドソー、内周刃スライサー、外周刃スライサー、またはレーザなどにより、ＩＩＩ族窒化物結晶２０を所定の厚さに切り出し、その主面を研削および／または研磨することにより、ＩＩＩ族窒化物結晶基板２０ｓが得られる。

（実施例１）
１．下地基板の準備工程
下地基板として、特許第３１３９４４５号に開示されている方法に基づいて自立性のあるＧａＮ種結晶基板を準備した。具体的には、以下の通りである。直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さ３００μｍのサファイア基板の（０００１）主面上に、ＭＯＣＶＤ（有機金属化学気相堆積）法により、厚さ１μｍのＧａＮ膜を形成した。このＧａＮ膜上に、ＣＶＤ（化学気相堆積）法により、ＳｉＯ₂膜からなるマスクを形成した。フォトリソグラフィーとウエットエッチングにより、マスクがストライプ状になるように、マスクを部分的に除去した。残されたストライプ状マスクの長手方向は、ＧａＮ膜を形成するＧａＮ結晶の＜１１−２０＞方向であり、マスクのピッチは７μｍ、マスクの幅は５μｍとなるようにした。

このストライプ状マスク付きの基板をＨＶＰＥ（ハイドライド気相成長）装置内に配置した。Ｈ₂ガス雰囲気中で１０００℃に昇温し、ＧａＣｌガスを２０ｓｃｃｍ、ＮＨ₃ガスを１０００ｓｃｃｍで２５分間ＨＶＰＥ装置内に供給することにより、マスクの開口部から成長したＧａＮ結晶をマスク上に横方向成長させた。さらに、１０時間成長させることにより、全面に平坦で、厚さ４００μｍのＧａＮ結晶を成長させた。

このＧａＮ結晶を冷却後ＨＶＰＥ装置から取り出し、サファイア基板側である裏面側からイットリウム・アルミニウム・ガーネットレーザ（ＹＡＧレーザ）の第３高調波（波長３５５ｎｍ）を全面に照射することにより、サファイア基板とＧａＮ結晶の界面に存在するＧａＮ膜の結晶を分解し、サファイア基板とＧａＮ結晶を分離した。さらに、ＧａＮ結晶の両側の主表面を研磨することにより、直径５０．８ｍｍで厚さ３６０μｍのＧａＮ自立種結晶を得た。このＧａＮ自立種結晶を燐酸と硫酸の混合溶液に漬け、２５０℃に加熱して１時間エッチングし、光学顕微鏡により転位に対応するエッチピットの密度を計測した結果、転位密度は１×１０⁷ｃｍ^-2〜１×１０⁸ｃｍ^-2であることが確認された。この転位密度の評価後、ＧａＮ自立種結晶の主表面を、表面のエッチピットが消滅するように、再度平坦に研磨し、下地基板として直径５０．８ｍｍで厚さ３５０μｍのＧａＮ自立種結晶基板（以下、ＧａＮ自立下地基板という）を得た。

２．下地基板の表面層のメルトバック工程
図１（ｂ）を参照して、下地基板１０である上記ＧａＮ自立下地基板の表面層１０ａを、アルカリ金属元素を含む溶液３中でメルトバックした。具体的には、以下の通りである。

内径５２ｍｍ、高さ４０ｍｍのアルミナ製の坩堝（反応容器１）内の底に上記のＧａＮ自立下地基板（下地基板１０）を配置し、さらに、６０ｇの金属Ｇａと５２．８ｇの金属Ｎａを入れた後、坩堝（反応容器１）内に１．５ＭＰａのＮ₂ガス（窒素含有ガス５）を供給し、この坩堝（反応容器１）を室温（たとえば２５℃）から８５０℃まで５時間かけて加熱して、その後８５０℃で１時間保持することにより、ＧａＮ自立下地基板をＧａ−Ｎａ融液（溶液３）中でメルトバックした。

冷却後に一旦坩堝（反応容器１）を取り出し、エタノールで残留する金属Ｎａなどを除去し、さらに塩酸で残留する金属ＧａおよびＧａ−Ｎａ合金を除去し、ＧａＮ自立下地基板（下地基板１０）を観察した結果、メルトバック前の表面１０ｐから０．５μｍの深さまで溶解していた。

３．下地基板上へのＩＩＩ族窒化物結晶の成長工程
メルトバック後のＧａＮ自立下地基板（下地基板１０）をアセトンおよびイソプロパノール中で超音波洗浄し、図１（ｃ）を参照して、フラックス法によりＧａＮ自立下地基板（下地基板１０）上にＧａＮ結晶（ＩＩＩ族窒化物結晶２０）を成長させた。具体的には、以下の通りである。

内径５２ｍｍで高さが４０ｍｍのアルミナ製の坩堝（反応容器１）内の底にＧａＮ自立下地基板（下地基板１０）を配置し、さらに、６０ｇの金属Ｇａと５２．８ｇの金属Ｎａを入れて、３ＭＰａのＮ₂ガス（窒素含有ガス５）を坩堝（反応容器１）内に供給し、この坩堝（反応容器１）を室温（たとえば２５℃）から８５０℃まで５時間かけて加熱し、その後１２０時間、融液（溶液）温度とＮ₂ガス圧力を保持することで、Ｇａ−Ｎａ融液（溶液３）中に窒素を溶解させて、ＧａＮ結晶（ＩＩＩ族窒化物結晶２０）を成長させた。

冷却後に一旦坩堝（反応容器１）を取り出し、エタノールで残留する金属Ｎａなどを除去し、さらに塩酸で残留する金属ＧａおよびＧａ−Ｎａ合金を除去し、成長したＧａＮ結晶（ＩＩＩ族窒化物結晶２０）を取り出した。こうして、ＧａＮ自立下地基板（下地基板１０）上に成長した厚さ３５０μｍのＧａＮ結晶（ＩＩＩ族窒化物結晶２０）が得られた。このＧａＮ結晶は表面が平坦であったので、燐酸と硫酸の混合溶液に浸漬し、２５０℃に加熱して１時間エッチングした。光学顕微鏡により転位に対応するエッチピットの密度を計測した結果、ＧａＮ結晶（ＩＩＩ族窒化物結晶２０）の転位密度は５×１０⁶ｃｍ^-2とＧａＮ自立下地基板（下地基板１０）に比べて大幅に低減していることが確認された。

（比較例１）
１．下地基板の準備工程
下地基板として、実施例１と同様の手順で気相法による直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さ３５０μｍのＧａＮ自立下地基板を準備した。

２．下地基板上へのＩＩＩ族窒化物結晶の成長工程
上記ＧａＮ自立下地基板をメルトバックすることなく、フラックス法により実施例１と同様の条件で、ＧａＮ自立下地基板上にＧａＮ結晶（ＩＩＩ族窒化物結晶）を成長させた。具体的には、融液（溶液）温度８５０℃でＮ₂ガス圧力３ＭＰａの条件で１２０時間結晶成長を行ない、厚さ３５０μｍのＧａＮ結晶が得られた。このＧａＮ結晶の転位密度は５×１０⁷ｃｍ^-2〜１×１０⁸ｃｍ^-2であり、下地基板に比べて同程度または増加していることが確認された。

（実施例２）
１．下地基板の準備工程
下地基板として、実施例１と同様の手順で気相法による直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さ３５０μｍのＧａＮ自立下地基板を準備した。

２．下地基板の表面層のメルトバック工程
上記ＧａＮ自立下地基板の表面層を、実施例１と同様の条件で、メルトバックした。

３．下地基板上へのＩＩＩ族窒化物結晶の成長工程
メルトバック後のＧａＮ自立下地基板を反応容器から取り出すことなく、実施例１と同様の条件で、ＧａＮ自立下地基板上にＧａＮ結晶（ＩＩＩ族窒化物結晶）を成長させた。具体的には、実施例１のメルトバック条件である温度８５０℃、Ｎ₂ガス圧力１．５ＭＰａで１時間保持し、その後連続して温度を８５０℃で保持したままで、圧力を実施例１の結晶成長条件である３ＭＰａに変えた後、ＧａＮ結晶を成長させた。その結果、実施例１と同様に、１２０時間で厚さ３５０μｍのＧａＮ結晶がＧａＮ自立下地基板上に成長した。このＧａＮ結晶の転位密度は５×１０⁶ｃｍ^-2であり、下地基板の転位密度に比べて低減していることが確認された。

４．ＩＩＩ族窒化物結晶のメルトバックおよび成長サイクル
上記ＧａＮ結晶を反応容器から取り出して洗浄した後、このＧａＮ結晶に対して、実施例１と同様の条件で、ＩＩＩ族窒化物結晶の表面層をメルトバックする工程およびＩＩＩ族窒化物結晶をさらに成長させる工程とを１サイクルとするＩＩＩ族窒化物結晶のメルトバック成長サイクルを４サイクル繰り返した。この結果、成長したＧａＮ結晶の厚さは１．７５ｍｍとなり、そのＧａＮ結晶の表面の転位密度は１×１０⁶ｃｍ^-2と大きく低減した。

５．ＩＩＩ族窒化物結晶基板の製造工程
この下地基板と一体化したＧａＮ結晶を、内周刃スライサーを用いて、下地基板の主面に平行な面でスライスし、スライス後の表面を研磨することで、厚さ３００μｍのＧａＮ基板を５枚得ることができた。これらのＩＩＩ族窒化物結晶基板の転位密度は、１×１０⁶ｃｍ^-2〜５×１０⁶ｃｍ^-2であり、一層低減していることが確認された。

（実施例３）
１．下地基板の準備工程
下地基板として、実施例１と同様の手順で気相法による直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さ３５０μｍのＧａＮ自立下地基板を準備した。

２．下地基板の表面層のメルトバック工程
上記ＧａＮ自立下地基板の表面層を、溶液としてＧａ−Ｎａ−Ｌｉ融液を用いたこと以外は、実施例１と同様の条件で、メルトバックした。具体的には、内径５２ｍｍで高さ４０ｍｍのアルミナ製の坩堝（反応容器）内の底に上記ＧａＮ自立下地基板を配置し、さらに、６０ｇの金属Ｇａと５２．８ｇの金属Ｎａと０．４９ｇの金属Ｌｉを入れて、１．５ＭＰａのＮ₂ガス（窒素含有ガス）を坩堝内に供給して、この坩堝を室温（たとえば２５℃）から８５０℃まで５時間かけて加熱し、その後８５０℃で１０時間保持することにより、ＧａＮ自立下地基板をＧａ−Ｎａ−Ｌｉ融液中でメルトバックした。

冷却後に一旦坩堝を取り出し、エタノールで残留する金属Ｎａ、金属Ｌｉなどを除去し、さらに塩酸で残留する金属ＧａおよびＧａ−Ｎａ−Ｌｉ合金を除去し、ＧａＮ自立下地基板を観察した結果、メルトバック前の表面から１μｍの深さまで溶解していた。

３．下地基板上へのＩＩＩ族窒化物結晶の成長工程
メルトバック後のＧａＮ自立下地基板を実施例１と同様にして洗浄し、溶液としてＧａ−Ｎａ−Ｌｉ融液を用いたこと以外は実施例１と同様にしてＧａＮ自立下地基板上にＧａＮ結晶（ＩＩＩ族窒化物結晶）を成長させた。具体的には、以下の通りである。

内径５２ｍｍで高さが４０ｍｍのアルミナ製の坩堝（反応容器）内の底にＧａＮ自立下地基板を配置し、さらに、６０ｇの金属Ｇａと５２．８ｇの金属Ｎａと０．４９ｇの金属Ｌｉを入れて、３ＭＰａのＮ₂ガス（窒素含有ガス）を坩堝内に供給し、この坩堝を室温（たとえば２５℃）から８５０℃まで５時間かけて加熱し、その後１２０時間、融液（溶液）温度とＮ₂ガス圧力を保持することで、Ｇａ−Ｎａ−Ｌｉ融液（溶液）中に窒素を溶解させて、ＧａＮ結晶を成長させた。

冷却後に一旦坩堝を取り出し、エタノールで残留する金属Ｎａ、金属Ｌｉなどを除去し、さらに塩酸で残留する金属ＧａおよびＧａ−Ｎａ−Ｌｉ合金を除去し、成長したＧａＮ結晶を取り出した。こうして、ＧａＮ自立下地基板上に成長した厚さ３５０μｍのＧａＮ結晶が得られた。このＧａＮ結晶を、燐酸と硫酸の混合溶液に浸漬し、２５０℃に加熱して１時間エッチングした。光学顕微鏡により転位に対応するエッチピットの密度を計測した。この結果、ＧａＮ結晶の転位密度は３×１０⁶ｃｍ^-2であり、実施例１に比べて、さらに低減していることが確認された。

（実施例４）
１．下地基板の準備工程
下地基板として、実施例１と同様の手順で気相法による直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さ３５０μｍのＧａＮ自立下地基板を準備した。

２．下地基板の表面層のメルトバック工程
上記ＧａＮ自立下地基板の表面層を、融液（溶液）温度を８７５℃としＮ₂ガス（窒素含有ガス）の圧力を３ＭＰａとしたこと以外は、実施例１と同様にしてメルトバックした。具体的には、内径５２ｍｍで高さ４０ｍｍのアルミナ製の坩堝（反応容器）内の底に上記ＧａＮ自立下地基板を配置し、さらに、６０ｇの金属Ｇａと５２．８ｇの金属Ｎａを入れて、３．０ＭＰａのＮ₂ガス（窒素含有ガス）を坩堝内に供給して、この坩堝を室温（たとえば２５℃）から８７５℃まで５時間かけて加熱し、その後８７５℃で１０時間保持することにより、ＧａＮ自立下地基板をＧａ−Ｎａ融液（溶液）中でメルトバックした。このメルトバックの条件は、ＧａＮ結晶の成長条件に比べて、Ｎ₂ガス（窒素含有ガス）の圧力が同じで融液（溶液）温度が２５℃高い条件であった。

冷却後に一旦坩堝を取り出し、エタノールで残留する金属Ｎａなどを除去し、さらに塩酸で残留する金属Ｇａ、Ｇａ−Ｎａ合金などを除去し、ＧａＮ自立下地基板を観察した結果、メルトバック前の表面から１μｍの深さまで溶解していた。

３．下地基板上へのＩＩＩ族窒化物結晶の成長工程
メルトバック後のＧａＮ自立下地基板を実施例１と同様にして洗浄し、実施例１と同様にして融液（液体）温度８５０℃、Ｎ₂ガス（窒素含有ガス）圧力３ＭＰａの条件でＧａＮ自立下地基板上にＧａＮ結晶（ＩＩＩ族窒化物結晶）を成長させた。その結果、１２０時間で厚さ３５０μｍのＧａＮ結晶がＧａＮ自立下地基板上に成長した。このＧａＮ結晶の転位密度は５×１０⁶ｃｍ^-2であり、下地基板に比べて低減していることが確認された。

（実施例５）
１．下地基板の準備工程
下地基板として、実施例１と同様の手順で気相法による直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さ３５０μｍのＧａＮ自立下地基板を準備した。

２．下地基板の表面層のメルトバック工程
上記ＧａＮ自立下地基板の表面層を、融液（溶液）温度を９００℃としＮ₂ガス（窒素含有ガス）の圧力を３ＭＰａとしたこと以外は、実施例１と同様にしてメルトバックした。具体的には、内径５２ｍｍで高さ４０ｍｍのアルミナ製の坩堝（反応容器）内の底に上記ＧａＮ自立下地基板を配置し、さらに、６０ｇの金属Ｇａと５２．８ｇの金属Ｎａを入れて、３．０ＭＰａのＮ₂ガス（窒素含有ガス）を坩堝内に供給して、この坩堝を室温（たとえば２５℃）から９００℃まで５時間かけて加熱し、その後９００℃で１０時間保持することにより、ＧａＮ自立下地基板をＧａ−Ｎａ融液（溶液）中でメルトバックした。このメルトバックの条件は、ＧａＮ結晶の成長条件に比べて、Ｎ₂ガス（窒素含有ガス）の圧力が同じで融液（溶液）温度が５０℃高い条件であった。

冷却後に一旦坩堝を取り出し、エタノールで残留する金属Ｎａなどを除去し、さらに塩酸で残留する金属Ｇａ、Ｇａ−Ｎａ合金などを除去し、ＧａＮ自立下地基板を観察した結果、メルトバック前の表面から１０μｍの深さまで溶解していた。

３．下地基板上へのＩＩＩ族窒化物結晶の成長工程
メルトバック後のＧａＮ自立下地基板を実施例１と同様にして洗浄し、実施例１と同様にして融液（液体）温度８５０℃、Ｎ₂ガス（窒素含有ガス）圧力３ＭＰａの条件でＧａＮ自立下地基板上にＧａＮ結晶（ＩＩＩ族窒化物結晶）を成長させた。その結果、１２０時間で厚さ３５０μｍのＧａＮ結晶がＧａＮ自立下地基板上に成長した。このＧａＮ結晶の転位密度は２×１０⁶ｃｍ^-2であり、下地基板に比べて低減していることが確認された。

（実施例６）
１．下地基板の準備工程
下地基板として、実施例１と同様の手順で気相法による直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さ３５０μｍのＧａＮ自立下地基板を準備した。

２．下地基板の表面層のメルトバック工程
上記ＧａＮ自立下地基板の表面層を、融液（溶液）温度８５０℃Ｎ₂ガス（窒素含有ガス）圧力３ＭＰａにおいて融液（溶液）温度８５０℃まで急速に昇温することによりメルトバックした。具体的には、内径５２ｍｍで高さ４０ｍｍのアルミナ製の坩堝（反応容器）内の底に上記ＧａＮ自立下地基板を配置し、さらに、６０ｇの金属Ｇａと５２．８ｇの金属Ｎａを入れて、３．０ＭＰａのＮ₂ガス（窒素含有ガス）を坩堝内に供給して、この坩堝を室温（たとえば２５℃）から８５０℃まで２時間で昇温し、その後８５０℃で３時間保持することにより、ＧａＮ自立下地基板をＧａ−Ｎａ融液（溶液）中でメルトバックした。

冷却後に一旦坩堝を取り出し、エタノールで残留する金属Ｎａなどを除去し、さらに塩酸で残留する金属Ｇａ、Ｇａ−Ｎａ合金などを除去し、ＧａＮ自立下地基板を観察した結果、メルトバック前の表面から０．１μｍの深さまで溶解していた。

ここで、融液（溶液）温度８５０℃でＮ₂ガス（窒素含有ガス）圧力３ＭＰａというメルトバック条件は、結晶成長条件と同じであるが、急速に融液（溶液）温度を昇温することで、溶液中の窒素が未飽和となり、結晶成長よりもメルトバックが起こったものと考えられる。

３．下地基板上へのＩＩＩ族窒化物結晶の成長工程
メルトバック後のＧａＮ自立下地基板を実施例１と同様にして洗浄し、実施例１と同様にして融液（液体）温度８５０℃、Ｎ₂ガス（窒素含有ガス）圧力３ＭＰａの条件でＧａＮ自立下地基板上にＧａＮ結晶（ＩＩＩ族窒化物結晶）を成長させた。その結果、１２０時間で厚さ３５０μｍのＧａＮ結晶がＧａＮ自立下地基板上に成長した。このＧａＮ結晶の転位密度は５×１０⁶ｃｍ^-2であり、下地基板に比べて低減していることが確認された。

（実施例７）
実施例１〜６においてそれぞれ得られたＧａＮ結晶（ＩＩＩ族窒化物結晶）を内周刃スライサーを用いて下地基板の主面に平行な面でスライスして、その表面を研磨することにより、直径２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さ３００μｍの自立したＧａＮ結晶基板（ＩＩＩ族窒化物結晶基板）が得られた。これらのＧａＮ結晶基板の転位密度は、いずれも１×１０⁷ｃｍ^-2未満であった。したがって、これらのＧａＮ結晶基板は、各種半導体デバイスの好適な基板として用いることが可能である。

今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明でなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内のすべての変更が含まれることが意図される。

本発明にかかるＩＩＩ族窒化物結晶の製造方法を示す概略断面図である。ここで、（ａ）は準備された下地基板を示し、（ｂ）は下地基板の表面層のメルトバック工程を示し、（ｃ）は下地基板上へのＩＩＩ族窒化物結晶の成長工程を示し、（ｄ）はＩＩＩ族窒化物結晶の表面層のメルトバック工程を示し、（ｅ）はＩＩＩ族窒化物結晶のさらなる成長工程を示す。 本発明にかかるＩＩＩ族窒化物結晶の製造方法を示すフローチャートである。 本発明にかかるＩＩＩ族窒化物結晶基板を製造する一例を示す概略断面図である。（ａ）は下地基板上に成長されたＩＩＩ族窒化物結晶を示し、（ｂ）はＩＩＩ族窒化物結晶を加工して得られるＩＩＩ族窒化物結晶基板を示す。 本発明にかかるＩＩＩ族窒化物結晶基板を製造する他の例を示す概略断面図である。（ａ）は下地基板上に成長されたＩＩＩ族窒化物結晶を示し、（ｂ）はＩＩＩ族窒化物結晶を加工して得られるＩＩＩ族窒化物結晶基板を示す。

符号の説明

１ 反応容器、３ 溶液、５ 窒素含有ガス、１０ 下地基板、１０ａ，２０ａ 表面層、１０ｂ 表面側部分、１０ｃ 下地側部分、１０ｐ，２０ｐ メルトバック前の表面、１０ｑ，２０ｑ メルトバック後の表面、２０ ＩＩＩ族窒化物結晶、２０ｓ ＩＩＩ族窒化物結晶基板。

Claims (14)

1. 溶液中でＩＩＩ族元素と窒素とを反応させてＩＩＩ族窒化物結晶を成長させるＩＩＩ族窒化物結晶の製造方法であって、
   少なくとも表面層および前記表面層に隣接する表面側部分がＩＩＩ族窒化物種結晶で形成されている下地基板の前記表面層をメルトバックする工程と、メルトバックされた前記下地基板上に前記ＩＩＩ族窒化物結晶を成長させる工程とを含むＩＩＩ族窒化物結晶の製造方法。
2. 前記下地基板の前記表面層をメルトバックする工程の後に続けて前記ＩＩＩ族窒化物結晶を成長させる工程を行なう請求項１に記載のＩＩＩ族窒化物結晶の製造方法。
3. さらに、前記ＩＩＩ族窒化物結晶の表面層をメルトバックする工程と、メルトバックされた前記ＩＩＩ族窒化物結晶をさらに成長させる工程とを１サイクルとする結晶メルトバック成長サイクルを１サイクル以上含む請求項１に記載のＩＩＩ族窒化物結晶の製造方法。
4. 前記ＩＩＩ族窒化物結晶の前記表面層をメルトバックする工程の後に続けて前記ＩＩＩ族窒化物結晶をさらに成長させる工程を行なう請求項３に記載のＩＩＩ族窒化物結晶の製造方法。
5. 前記下地基板の前記表面層をメルトバックする工程において、前記下地基板が、そのメルトバック前の表面から０．１μｍ以上の深さまで溶解される請求項１から請求項４までのＩＩＩ族窒化物結晶の製造方法。
6. 前記ＩＩＩ族窒化物結晶の前記表面層をメルトバックする工程において、前記ＩＩＩ族窒化物結晶が、そのメルトバック前の表面から０．１μｍ以上の深さまで溶解される請求項３から請求項５までのＩＩＩ族窒化物結晶の製造方法。
7. 前記溶液は１種類以上のアルカリ金属元素を含む請求項１から請求項６までのいずれかに記載のＩＩＩ族窒化物結晶の製造方法。
8. 前記下地基板の前記表面層をメルトバックする工程において前記溶液に供給される窒素含有ガスの分圧は、前記ＩＩＩ族窒化物結晶を成長させる工程において前記溶液に供給される前記窒素含有ガスの分圧に比べて、低いことを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれかに記載のＩＩＩ族窒化物結晶の製造方法。
9. 前記ＩＩＩ族窒化物結晶の前記表面層をメルトバックする工程において前記溶液に供給される窒素含有ガスの分圧は、前記ＩＩＩ族窒化物結晶をさらに成長させる工程において前記溶液に供給される前記窒素含有ガスの分圧に比べて、低いことを特徴とする請求項３から請求項８までのいずれかに記載のＩＩＩ族窒化物結晶の製造方法。
10. 前記下地基板の前記表面層をメルトバックする工程における前記溶液の温度は、前記ＩＩＩ族窒化物結晶を成長させる工程における前記溶液の温度に比べて、高いことを特徴とする請求項１から請求項９までのいずれかに記載のＩＩＩ族窒化物結晶の製造方法。
11. 前記ＩＩＩ族窒化物結晶の前記表面層をメルトバックする工程における前記溶液の温度は、前記ＩＩＩ族窒化物結晶をさらに成長させる工程における前記溶液の温度に比べて、高いことを特徴とする請求項３から請求項１０までのいずれかに記載のＩＩＩ族窒化物結晶の製造方法。
12. 前記下地基板の前記表面層をメルトバックする工程は、前記溶液を前記ＩＩＩ族窒化物結晶を成長させる工程における前記溶液の温度まで昇温させる際に行なわれる請求項１から請求項７までのいずれかに記載のＩＩＩ族窒化物結晶の製造方法。
13. 前記ＩＩＩ族窒化物結晶の前記表面層をメルトバックする工程は、前記溶液を前記ＩＩＩ族窒化物結晶をさらに成長させる工程における前記溶液の温度まで昇温させる際に行なわれる請求項３から請求項７までおよび請求項１２のいずれかに記載のＩＩＩ族窒化物結晶の製造方法。
14. 請求項１から請求項１３までの製造方法により製造されたＩＩＩ族窒化物結晶を加工して得られる、転位密度が１×１０⁷ｃｍ^-2未満のＩＩＩ族窒化物結晶基板。

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