JP2014086665A - Ｉｉｉ族窒化物ドナー複合基板およびその製造方法、ならびにｉｉｉ族窒化物複合基板およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】反りが少なくＩＩＩ族窒化物半導体層の主面における面方位のばらつきが小さいＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板およびその製造方法などを提供する。
【解決手段】本ＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板の製造方法においては、下地基板１０上にＩＩＩ族窒化物膜２０を成長させた第Ａ１積層板Ａ１を第Ａ１ホルダ３１に貼り付けることにより平坦に保持された状態で第Ａ１積層板Ａ１のＩＩＩ族窒化物膜２０の主面を平坦化させ、第Ａ１積層板Ａ１のＩＩＩ族窒化物膜２０と第Ａ１仮支持基板４１とを第Ａ１仮接合膜５１を介在させて貼り合わせた第Ａ２積層板Ａ２から下地基板１０を除去することにより第Ａ３積層板Ａ３を形成して、第Ａ１仮支持基板４１とＩＩＩ族窒化物膜２０とが第Ａ１仮接合膜５１を介在させて貼り合わされ平坦に保持された第１のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄ１を形成する。
【選択図】図２
【解決手段】本ＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板の製造方法においては、下地基板１０上にＩＩＩ族窒化物膜２０を成長させた第Ａ１積層板Ａ１を第Ａ１ホルダ３１に貼り付けることにより平坦に保持された状態で第Ａ１積層板Ａ１のＩＩＩ族窒化物膜２０の主面を平坦化させ、第Ａ１積層板Ａ１のＩＩＩ族窒化物膜２０と第Ａ１仮支持基板４１とを第Ａ１仮接合膜５１を介在させて貼り合わせた第Ａ２積層板Ａ２から下地基板１０を除去することにより第Ａ３積層板Ａ３を形成して、第Ａ１仮支持基板４１とＩＩＩ族窒化物膜２０とが第Ａ１仮接合膜５１を介在させて貼り合わされ平坦に保持された第１のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄ１を形成する。
【選択図】図２
Description
本発明は、ＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板およびその製造方法、ならびにかかるＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板を用いて得られるＩＩＩ族窒化物複合基板およびその製造方法に関する。
発光デバイス、電子デバイスなどの半導体デバイスに好適に用いられるＧａＮ基板などのＩＩＩ族窒化物基板は、通常、サファイア基板、ＧａＡｓ基板などの下地基板上に結晶成長させることにより得られる。しかしながら、ＩＩＩ族窒化物基板の熱膨張係数に比べて、下地基板であるサファイア基板およびＧａＡｓ基板の熱膨張係数が大きい。このため、かかる下地基板上に高温でＩＩＩ族窒化物結晶を成長させた後、室温まで冷却すると、ＩＩＩ族窒化物結晶側が凸状である大きな反りが発生し、ＩＩＩ族窒化物結晶の主面における面方位のばらつきが大きい。
ＩＩＩ族窒化物結晶の主面における面方位のばらつきを低減するために、特開２００９−１２６７２７号公報（特許文献１）は、ＧａＮ単結晶からなる基板の表面を、当該基板表面における結晶軸の方向のばらつきに基づいて凹型の球面状に加工されたＧａＮ基板およびその製造方法を開示する。また、特開２００９−１６７０５７号公報（特許文献２）は、下地基板上に窒化物半導体層を形成し、下地基板から分離した窒化物半導体層を用いて自立した窒化物半導体基板を作製する窒化物半導体基板の製造方法であって、下地基板の反り量を、下地基板の中心位置と下地基板の中心から距離Ｒの位置とにおける結晶成長面である表面の高さの差（ただし、表面の高さの差の正負は、下地基板の表面が凸形状の場合をマイナス、凹形状の場合をプラスとする）と定義したとき、下地基板は、Ｒ＝２５ｍｍに換算した場合の反り量が−１００μｍ以上−２０μｍ以下の範囲にある窒化物半導体基板の製造方法を開示する。
さらに、高価なＩＩＩ族窒化物結晶の使用量を減らして基板のコストを低減するために、特開２０１０−２３２６２５号公報（特許文献３）は、第１仮支持基板に第１緩衝膜を介してＩＩＩ族窒化物半導体基板を貼り合わせた後、ＩＩＩ族窒化物半導体基板を分離することにより、第１仮支持基板に第１緩衝膜を介してＩＩＩ族窒化物半導体層が貼り合わされた基板の製造方法を開示する。貼り合わせ基板の製造方法においても、反りが少なく主面における面方位のばらつきが小さいＩＩＩ族窒化物半導体基板が必要とされる。
特開２００９−１２６７２７号公報（特許文献１）に開示されたＧａＮ基板は、基板表面における結晶軸の方向のばらつきが低減されているが、基板表面が凹型の球面状に加工されており、また、基板の膜厚にばらつきがあるため、基板上に均一な半導体層を形成することが困難であり、均一な物性を有する半導体デバイスを得ることが困難であるという問題点がある。
特開２００９−１６７０５７号公報（特許文献２）に開示された窒化物半導体基板の製造方法は、Ｒ＝２５ｍｍに換算した場合の反り量が−１００μｍ以上−２０μｍ以下の範囲にある下地基板を作製するための相当の工程と時間を要するとともに、反りのある下地基板上に均一な半導体基板を成長させることが困難であるという問題点がある。
したがって、特開２０１０−２３２６２５号公報（特許文献３）に開示された貼り合わせ基板の製造方法に、上記のＩＩＩ族窒化物基板を用いても、反りが少なくＩＩＩ族窒化物半導体層の主面における面方位のばらつきが小さい貼り合わせ基板を得ることは困難である。
本発明は、上記問題点を解決して、反りが少なくＩＩＩ族窒化物半導体層の主面における面方位のばらつきが小さいＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板およびその製造方法、ならびにＩＩＩ族窒化物複合基板およびその製造方法を提供することを目的とする。
なお、本発明において、ＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板とは、仮支持基板とＩＩＩ族窒化物膜とを仮接合膜を介在させて貼り合わせた基板であって、ＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板のＩＩＩ族窒化物膜の一部を分離ＩＩＩ族窒化物膜として分離して、かかる分離ＩＩＩ族窒化物膜を支持基板に接合膜を介在させて貼り合わせることによりＩＩＩ族窒化物複合基板を形成することができる基板をいう。すなわち、ＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板とは、ＩＩＩ族窒化物複合基板の分離ＩＩＩ族窒化物膜を提供する基板を意味する。また、ＩＩＩ族窒化物複合基板とは、支持基板と分離ＩＩＩ族窒化物膜とを接合膜を介在させて貼り合わせた基板をいい、その分離ＩＩＩ族窒化物膜上に結晶性の高いＩＩＩ族窒化物膜をさらにエピタキシャル成長させることができる。
本発明のある局面に従うＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板の製造方法は、下地基板上にＩＩＩ族窒化物膜を成長させることにより第Ａ１積層板を形成する工程と、第Ａ１積層板の下地基板を第Ａ１ホルダに貼り付けることにより第Ａ１積層板が平坦に保持された状態で、第Ａ１積層板のＩＩＩ族窒化物膜の主面を平坦化する工程と、第Ａ１積層板のＩＩＩ族窒化物膜と第Ａ１仮支持基板とを第Ａ１仮接合膜を介在させて貼り合わせることにより平坦に保持された第Ａ２積層板を形成する工程と、第Ａ２積層板の下地基板を第Ａ１ホルダから分離するとともに、第Ａ２積層板の第Ａ１仮支持基板を第Ａ２ホルダに貼り付けることにより第Ａ２積層板を平坦に保持する工程と、第Ａ２積層板から下地基板を除去することにより平坦に保持された第Ａ３積層板を形成する工程と、第Ａ３積層板の第Ａ１仮支持基板を第Ａ２ホルダから分離することにより、第Ａ１仮支持基板とＩＩＩ族窒化物膜とが第Ａ１仮接合膜を介在させて貼り合わされ平坦に保持された第１のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板を形成する工程と、を含む。
本発明のある局面に従うＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板の製造方法において、第Ａ２ホルダに貼り付けられた第Ａ３積層板および第Ａ２ホルダから分離された後に第Ａ３ホルダが第Ａ１仮支持基板に貼り付けられた第Ａ３積層板のいずれかのＩＩＩ族窒化物膜と第Ａ２仮支持基板とを第Ａ２仮接合膜を介在させて貼り合わされ平坦に保持された第Ａ４積層板を形成する工程と、第Ａ４積層板の第Ａ１仮支持基板を第Ａ２ホルダおよび第Ａ３ホルダのいずれかから分離するとともに、第Ａ４積層板の第Ａ２仮支持基板を第Ａ４ホルダに貼り付けることにより第Ａ４積層板を平坦に保持する工程と、第Ａ４積層板から第Ａ１仮支持基板および第Ａ１仮接合膜を除去することにより平坦に保持された第Ａ５積層板を形成する工程と、第Ａ５積層板の第Ａ２仮支持基板を第Ａ４ホルダから分離することにより、第Ａ２仮支持基板とＩＩＩ族窒化物膜とが第Ａ２仮接合膜を介在させて貼り合わされ平坦に保持された第２のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板を形成する工程と、を含むことができる。
また、本発明のある局面に従うＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板の製造方法において、第Ａ５積層板のＩＩＩ族窒化物膜をさらに成長させることにより第Ａ６積層板を形成する工程と、第Ａ６積層板の第Ａ２仮支持基板を第Ａ５ホルダに貼り付けることにより第Ａ６積層板が平坦に保持された状態で、第Ａ６積層板のＩＩＩ族窒化物膜の主面を平坦化する工程と、第Ａ６積層板のＩＩＩ族窒化物膜と第Ａ３仮支持基板とを第Ａ３仮接合膜を介在させて貼り合わせることにより平坦に保持された第Ａ７積層板を形成する工程と、第Ａ７積層板の第Ａ２仮支持基板を第Ａ５ホルダから分離するとともに、第Ａ７積層板の第Ａ３仮支持基板を第Ａ６ホルダに貼り付けることにより第Ａ７積層板を平坦に保持する工程と、第Ａ７積層板から第Ａ２仮支持基板および第Ａ２仮接合膜を除去することにより平坦に保持された第Ａ８積層板を形成する工程と、第Ａ８積層板の第Ａ３仮支持基板を第Ａ６ホルダから分離することにより、第Ａ３仮支持基板とＩＩＩ族窒化物膜とが第Ａ３仮接合膜を介在させて貼り合わされ平坦に保持された第３のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板を形成する工程と、を含むことができる。
本発明の別の局面に従うＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板の製造方法は、下地基板上にＩＩＩ族窒化物膜を成長させることにより第Ｂ１積層板を形成する工程と、第Ｂ１積層板のＩＩＩ族窒化物膜と金属製仮支持基板とを金属製仮接合膜を介在させて貼り合わせることにより平坦に保持された第Ｂ２積層板を形成する工程と、第Ｂ２積層板から下地基板を除去することにより平坦に保持された第Ｂ３積層板を形成する工程と、第Ｂ３積層板のＩＩＩ族窒化物膜と第Ｂ１仮支持基板とを第Ｂ１仮接合膜を介在させて貼り合わせることにより平坦に保持された第Ｂ４積層板を形成する工程と、第Ｂ４積層板から金属製仮支持基板および金属製仮接合膜を除去することにより、平坦に保持された第Ｂ５積層板として、第Ｂ１仮支持基板とＩＩＩ族窒化物膜とが第Ｂ１仮接合膜を介在させて貼り合わされ平坦に保持された第４のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板を形成する工程と、を含む。
本発明のさらに別の局面に従うＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板は、上記の製造方法により得られた第１のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板、第２のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板、第３のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板、および第４のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板のいずれかのＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板であって、ＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板の直径が５０ｍｍ以上であり、ＩＩＩ族窒化物膜（２０）の主面の任意の点における面方位と＜０００１＞方向との間のずれ角の絶対値が０．１°以下である。
本発明のさらに別の局面に従うＩＩＩ族窒化物複合基板の製造方法は、上記の製造方法により得られた第１のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板、第２のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板、第３のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板、および第４のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板のいずれかのＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板のＩＩＩ族窒化物膜の主面から所定の深さの位置にイオン注入領域を形成するとともに、ＩＩＩ族窒化物膜と支持基板とを接合膜を介在させて貼り合わせることにより、平坦に保持された積層基板を形成する工程と、積層基板のＩＩＩ族窒化物膜をそのイオン注入領域において分離ＩＩＩ族窒化物膜と残りのＩＩＩ族窒化物膜とに分離することにより、支持基板と分離ＩＩＩ族窒化物膜とが接合膜を介在させて貼り合わされ平坦に保持されたＩＩＩ族窒化物複合基板を形成する工程と、を含む。
本発明のさらに別の局面に従うＩＩＩ族窒化物複合基板は、上記の製造方法により得られたＩＩＩ族窒化物複合基板であって、ＩＩＩ族窒化物複合基板の直径が５０ｍｍ以上であり、分離ＩＩＩ族窒化物膜（２０）の主面の任意の点における面方位と＜０００１＞方向との間のずれ角の絶対値が０．１°以下である。
本発明によれば、反りが少なくＩＩＩ族窒化物半導体層の主面における面方位のばらつきが小さいＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板およびその製造方法、ならびにＩＩＩ族窒化物複合基板およびその製造方法を提供できる。
［実施形態１：ＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板］
図１を参照して、本発明の一実施形態であるＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄは、仮支持基板４０とＩＩＩ族窒化物膜２０とを仮接合膜５０を介在させて貼り合わされた基板である。また、本実施形態のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄは、後述する製造方法により製造されるため、直径が５０ｍｍ以上であっても、ＩＩＩ族窒化物膜（２０）の主面の任意の点における面方位と＜０００１＞方向との間のずれ角の絶対値が０．１°以下である。ここで、ＩＩＩ族窒化物膜（２０）の主面の任意の点における面方位と＜０００１＞方向との間のずれ角は、Ｘ線回折法により測定される。
図１を参照して、本発明の一実施形態であるＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄは、仮支持基板４０とＩＩＩ族窒化物膜２０とを仮接合膜５０を介在させて貼り合わされた基板である。また、本実施形態のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄは、後述する製造方法により製造されるため、直径が５０ｍｍ以上であっても、ＩＩＩ族窒化物膜（２０）の主面の任意の点における面方位と＜０００１＞方向との間のずれ角の絶対値が０．１°以下である。ここで、ＩＩＩ族窒化物膜（２０）の主面の任意の点における面方位と＜０００１＞方向との間のずれ角は、Ｘ線回折法により測定される。
また、図７を参照して、本実施形態のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄは、そのＩＩＩ族窒化物膜２０の一部を分離ＩＩＩ族窒化物膜２０ｐとして分離して、かかる分離ＩＩＩ族窒化物膜２０ｐを支持基板８０に接合膜９０を介在させて貼り合わせることによりＩＩＩ族窒化物複合基板Ｃを形成することができる。すなわち、ＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄは、ＩＩＩ族窒化物複合基板Ｃに分離ＩＩＩ族窒化物膜２０ｐを提供するドナー基板である。
本実施形態のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄは、直径が５０ｍｍ以上であり、そのＩＩＩ族窒化物膜２０の主面の任意の点における面方位と＜０００１＞方向との間のずれ角の絶対値が０．１°以下であるため、結晶性の高い分離ＩＩＩ族窒化物膜２０ｐをＩＩＩ族窒化物複合基板Ｃに提供することができる。
後述するように、本実施形態のＩＩＩ族窒化物複合基板Ｄの例としては、図２（Ｇ）に示すような第Ａ１仮支持基板４１とＩＩＩ族窒化物膜２０とが第Ａ１仮接合膜５１を介在させて貼り合わされた第１のＩＩＩ族窒化物複合基板Ｄ１、図３（Ｅ）に示すような第Ａ２仮支持基板４２とＩＩＩ族窒化物膜２０とが第Ａ２仮接合膜５２を介在させて貼り合わされた第２のＩＩＩ族窒化物複合基板Ｄ２、図４（Ｇ）に示すような第Ａ３仮支持基板４３とＩＩＩ族窒化物膜２０とが第Ａ３仮接合膜５３を介在させて貼り合わされた第３のＩＩＩ族窒化物複合基板Ｄ３、および図５（Ｈ）に示すような第Ｂ１仮支持基板４４とＩＩＩ族窒化物膜２０とが第Ｂ１仮接合膜５４を介在させて貼り合わされた第４のＩＩＩ族窒化物複合基板Ｄ４などが好適に挙げられる。
［実施形態２：ＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板の製造方法］
図２〜５を参照して、本発明の別の実施形態であるＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板の製造方法は、下地基板１０上に成長させたＩＩＩ族窒化物膜２０を平坦に保持した状態でＩＩＩ族窒化物膜２０の主面を平坦にすること、および、かかるＩＩＩ族窒化物膜２０を平坦な状態で第Ａ１仮支持基板４１、第Ａ２仮支持基板４２、第Ａ３仮支持基板４３および第Ｂ１仮支持基板のいずれかに貼り合わせることにより、反りが少なくＩＩＩ族窒化物膜（２０）の主面の任意の点における面方位と＜０００１＞方向との間のずれ角が小さい（たとえば、ずれ角の絶対値が０．１°以下の）ＩＩＩ族窒化物膜２０を有するＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板（たとえば、第１のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄ１、第２のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄ２、第３のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄ３、および第４のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄ４）を製造する方法である。本実施形態のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板の製造方法によれば、反りが少なくＩＩＩ族窒化物半導体層の主面における面方位のばらつきが小さいＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板が得られる。以下、具体的な実施形態について説明する。
図２〜５を参照して、本発明の別の実施形態であるＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板の製造方法は、下地基板１０上に成長させたＩＩＩ族窒化物膜２０を平坦に保持した状態でＩＩＩ族窒化物膜２０の主面を平坦にすること、および、かかるＩＩＩ族窒化物膜２０を平坦な状態で第Ａ１仮支持基板４１、第Ａ２仮支持基板４２、第Ａ３仮支持基板４３および第Ｂ１仮支持基板のいずれかに貼り合わせることにより、反りが少なくＩＩＩ族窒化物膜（２０）の主面の任意の点における面方位と＜０００１＞方向との間のずれ角が小さい（たとえば、ずれ角の絶対値が０．１°以下の）ＩＩＩ族窒化物膜２０を有するＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板（たとえば、第１のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄ１、第２のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄ２、第３のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄ３、および第４のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄ４）を製造する方法である。本実施形態のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板の製造方法によれば、反りが少なくＩＩＩ族窒化物半導体層の主面における面方位のばらつきが小さいＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板が得られる。以下、具体的な実施形態について説明する。
（実施形態２Ａ：第１のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板の製造方法）
図２を参照して、本実施形態のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板の製造方法の一例は、図２（Ａ）に示すように下地基板１０上にＩＩＩ族窒化物膜２０を成長させることにより第Ａ１積層板Ａ１を形成する工程と、図２（Ｂ）に示すように第Ａ１積層板Ａ１の下地基板１０を第Ａ１ホルダ３１に貼り付けることにより第Ａ１積層板Ａ１が平坦に保持された状態で、第Ａ１積層板Ａ１のＩＩＩ族窒化物膜２０の主面を平坦化する工程と、図２（Ｃ）〜（Ｄ）に示すように第Ａ１積層板Ａ１のＩＩＩ族窒化物膜２０と第Ａ１仮支持基板４１とを第Ａ１仮接合膜５１を介在させて貼り合わせることにより平坦に保持された第Ａ２積層板Ａ２を形成する工程と、図２（Ｅ）に示すように第Ａ２積層板Ａ２の下地基板１０を第Ａ１ホルダ３１から分離するとともに、第Ａ２積層板Ａ２の第Ａ１仮支持基板４１を第Ａ２ホルダ３２に貼り付けることにより第Ａ２積層板Ａ２を平坦に保持する工程と、図２（Ｆ）に示すように第Ａ２積層板Ａ２から下地基板１０を除去することにより平坦に保持された第Ａ３積層板Ａ３を形成する工程と、図２（Ｇ）に示すように第Ａ３積層板Ａ３の第Ａ１仮支持基板４１を第Ａ２ホルダ３２から分離することにより、第Ａ１仮支持基板４１とＩＩＩ族窒化物膜２０とが第Ａ１仮接合膜５１を介在させて貼り合わされ平坦に保持された第１のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄ１を形成する工程と、を含む。
図２を参照して、本実施形態のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板の製造方法の一例は、図２（Ａ）に示すように下地基板１０上にＩＩＩ族窒化物膜２０を成長させることにより第Ａ１積層板Ａ１を形成する工程と、図２（Ｂ）に示すように第Ａ１積層板Ａ１の下地基板１０を第Ａ１ホルダ３１に貼り付けることにより第Ａ１積層板Ａ１が平坦に保持された状態で、第Ａ１積層板Ａ１のＩＩＩ族窒化物膜２０の主面を平坦化する工程と、図２（Ｃ）〜（Ｄ）に示すように第Ａ１積層板Ａ１のＩＩＩ族窒化物膜２０と第Ａ１仮支持基板４１とを第Ａ１仮接合膜５１を介在させて貼り合わせることにより平坦に保持された第Ａ２積層板Ａ２を形成する工程と、図２（Ｅ）に示すように第Ａ２積層板Ａ２の下地基板１０を第Ａ１ホルダ３１から分離するとともに、第Ａ２積層板Ａ２の第Ａ１仮支持基板４１を第Ａ２ホルダ３２に貼り付けることにより第Ａ２積層板Ａ２を平坦に保持する工程と、図２（Ｆ）に示すように第Ａ２積層板Ａ２から下地基板１０を除去することにより平坦に保持された第Ａ３積層板Ａ３を形成する工程と、図２（Ｇ）に示すように第Ａ３積層板Ａ３の第Ａ１仮支持基板４１を第Ａ２ホルダ３２から分離することにより、第Ａ１仮支持基板４１とＩＩＩ族窒化物膜２０とが第Ａ１仮接合膜５１を介在させて貼り合わされ平坦に保持された第１のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄ１を形成する工程と、を含む。
図２（Ａ）を参照して、第Ａ１積層板Ａ１を形成する工程において、下地基板１０は、ＩＩＩ族窒化物膜２０を成長させるのに適した基板であれば特に制限はないが、格子整合性が高く結晶性の高いＩＩＩ族窒化物膜２０をエピタキシャル成長させる観点から、サファイア基板、ＧａＡｓ基板、ＩＩＩ族窒化物基板（たとえばＧａＮ基板）などが好ましい。また、ＩＩＩ族窒化物膜２０を成長させる方法は、特に制限はないが、結晶性の高いＩＩＩ族窒化物膜２０をエピタキシャル成長させる観点から、ＨＶＰＥ（ハイドライド気相成長）法、ＭＯＣＶＤ（有機金属化学気相堆積）法、ＭＢＥ（分子線成長）法などが好ましい。また、より結晶性の高いＩＩＩ族窒化物膜２０をエピタキシャル成長させる観点から、下地基板１０上に下地ＩＩＩ族窒化物膜を成長させ、下地ＩＩＩ族窒化物膜上に開口部を有するマスクを形成し、開口部を有するマスク上にＩＩＩ族窒化物膜を成長させることがより好ましい。
ここで、第Ａ１積層板Ａ１は、高温において下地基板１０上にＩＩＩ族窒化物膜２０を成長させた後室温まで冷却することにより得られるものであり、一般的に、下地基板１０の熱膨張係数がＩＩＩ族窒化物膜２０の熱膨張係数よりも大きいことから、ＩＩＩ族窒化物膜２０側が凸状になるように反っている。このため、かかる第Ａ１積層板Ａ１の反りを矯正して平坦に保持するために以下の工程が必要となる。
図２（Ｂ）を参照して、第Ａ１積層板Ａ１のＩＩＩ族窒化物膜２０の主面を平坦化する工程において、第Ａ１積層板Ａ１の下地基板１０を第Ａ１ホルダ３１に貼り付ける方法は、特に制限はないが、第Ａ１積層板Ａ１を平坦に保持できるとともに第Ａ１ホルダ３１の着脱が容易な観点から、加圧状態下でワックスを用いて固定する方法が好ましい。第Ａ１ホルダ３１は、主面が平坦なものであれば特に制限はないが、耐熱性、耐衝撃性、耐エッチング性、および機械的強度が高い観点から、多結晶アルミナなどのセラミック材料で形成されているものが好ましい。また、ＩＩＩ族窒化物膜２０の主面を平坦化する方法は、特に制限は無いが、ＩＩＩ族窒化物膜２０の成長による膜厚さのばらつきを低減する観点から研磨（たとえば、ＣＭＰ（化学機械的研磨））などが好ましい。
図２（Ｃ）〜（Ｄ）を参照して、平坦に保持された第Ａ２積層板Ａ２を形成する工程は、特に制限はないが、第Ａ１積層板Ａ１のＩＩＩ族窒化物膜２０と第Ａ１仮支持基板４１との接合性を高くする観点から、第Ａ１積層板Ａ１のＩＩＩ族窒化物膜２０上に膜側仮接合膜５１ａを形成するサブ工程と、第Ａ１仮支持基板４１上に基板側仮接合膜５１ｂを形成するサブ工程と、膜側仮接合膜５１ａと基板側仮接合膜５１ｂとを貼り合わせることにより一体化した第Ａ１仮接合膜５１とするサブ工程とを含むことが好ましい。第Ａ１仮支持基板４１は、第Ａ１積層板Ａ１を平坦に保持する観点から、その熱膨張係数がＩＩＩ族窒化物膜２０の熱膨張係数と同じまたは近似していることが好ましい。定量的には、第Ａ１仮支持基板４１の熱膨張係数とＩＩＩ族窒化物膜２０の熱膨張係数との差の絶対値が１×１０-6Ｋ-1以下であることが好ましい。第Ａ１仮支持基板４１は、たとえばムライト（３Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2〜２Ａｌ2Ｏ3・ＳｉＯ2、またはＡｌ6Ｏ13Ｓｉ2）基板、ムライト−ＹＳＺ（イットリア安定化ジルコニア）基板などが好ましい。膜側仮接合膜５１ａ、基板側仮接合膜５１ｂおよび第Ａ１仮接合膜５１は、接合性を高める観点から、ＳｉＯ2膜、Ｓｉ3Ｎ4膜、ＳｉＯＮ膜などが好ましい。膜側仮接合膜５１ａおよび基板側仮接合膜５１ｂを形成する方法は、スパッタ法、ＣＶＤ（化学気相堆積）法、真空蒸着法などが好ましい。膜側仮接合膜５１ａと基板側仮接合膜５１ｂとを貼り合わせて一体化した第Ａ１仮接合膜５１を形成する方法は、貼り合わせ面を洗浄しそのまま貼り合わせた後６００℃〜１２００℃程度に昇温して接合する直接接合法、貼り合わせ面を洗浄しプラズマやイオンなどで活性させた後に室温（たとえば２５℃）〜４００℃程度の低温で接合する表面活性化法などが好ましい。
図２（Ｅ）を参照して、第Ａ２積層板Ａ２を平坦に保持する工程において、第Ａ１ホルダ３１からの第Ａ２積層板Ａ２の下地基板１０の分離、第Ａ２ホルダ３２への第Ａ２積層板Ａ２の第Ａ１仮支持基板４１の貼り付けは、いずれが先であってよく、また同時であってもよい。第Ａ２積層板Ａ２の下地基板１０を第Ａ１ホルダ３１から分離する方法は、特に制限はなく、ワックスを用いて固定している場合は、加熱によりワックスを融解させる方法などが好適である。第Ａ２積層板Ａ２の第Ａ１仮支持基板４１を第Ａ２ホルダ３２に貼り付ける方法および第Ａ２ホルダ３２の材料などについては、上述の第Ａ１ホルダ３１の貼り付けの場合と同様である。
図２（Ｆ）を参照して、平坦に保持された第Ａ３積層板Ａ３を形成する工程において、第Ａ２積層板Ａ２から下地基板１０を除去する方法は、特に制限はなく、エッチング、研削、および研磨などが好適に挙げられる。
図２（Ｇ）を参照して、第１のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄ１を形成する工程において、第Ａ３積層板Ａ３の第Ａ１仮支持基板４１を第Ａ２ホルダ３２から分離方法は、上述の第Ａ１ホルダ３１の分離の場合と同様である。
ここで、下地基板１０上に成長されたＩＩＩ族窒化物膜２０は、六方晶系のウルツ鉱型の結晶構造を有するため、＜０００１＞方向に極性を有し、＜０００１＞方向に垂直でかつ互いに反対の極性を有する第１極性面と第２極性面とを有する。一般に下地基板１０であるサファイア基板の（０００１）面である主面、ＧａＡｓ基板の（１１１）面である主面、またはＧａＮ基板の（０００１）面上にエピタキシャル成長されたＩＩＩ族窒化物膜２０は、結晶成長面である露出している主面が（０００１）面であるＩＩＩ族元素原子面となり、下地基板１０と接している主面が（０００１）面であるＮ原子面となる。これらの原子面について、ＩＩＩ族元素原子面を第１極性面とすると、Ｎ原子面は第２極性面となる。
本例により得られる第１のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄ１のＩＩＩ族窒化物膜２０について、露出している主面は下地基板１０と接していた主面であったことから第２極性面に該当し、第Ａ１仮接合膜５１に接している主面は結晶成長面を平坦化した面であったことから第１極性面に該当する。
（実施形態２Ｂ：第２のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板の製造方法）
図３を参照して、本実施形態のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板の製造方法の別の例は、図３（Ａ）〜（Ｂ）に示すように第Ａ２ホルダ３２に貼り付けられた第Ａ３積層板Ａ３および第Ａ２ホルダ３２から分離された後に第Ａ３ホルダ３３が第Ａ１仮支持基板４１に貼り付けられた第Ａ３積層板Ａ３のいずれかのＩＩＩ族窒化物膜２０と第Ａ２仮支持基板４２とを第Ａ２仮接合膜５２を介在させて貼り合わされ平坦に保持された第Ａ４積層板Ａ４を形成する工程と、図３（Ｃ）に示すように第Ａ４積層板Ａ４の第Ａ１仮支持基板４１を第Ａ２ホルダ３２および第Ａ３ホルダ３３のいずれかから分離するとともに、第Ａ４積層板Ａ４の第Ａ２仮支持基板４２を第Ａ４ホルダ３４に貼り付けることにより第Ａ４積層板Ａ４を平坦に保持する工程と、図３（Ｄ）に示すように第Ａ４積層板Ａ４から第Ａ１仮支持基板４１および第Ａ１仮接合膜５１を除去することにより平坦に保持された第Ａ５積層板Ａ５を形成する工程と、図３（Ｅ）に示すように第Ａ５積層板Ａ５の第Ａ２仮支持基板４２を第Ａ４ホルダ３４から分離することにより、第Ａ２仮支持基板４２とＩＩＩ族窒化物膜２０とが第Ａ２仮接合膜５２を介在させて貼り合わされ平坦に保持された第２のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄ２を形成する工程と、を含む。
図３を参照して、本実施形態のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板の製造方法の別の例は、図３（Ａ）〜（Ｂ）に示すように第Ａ２ホルダ３２に貼り付けられた第Ａ３積層板Ａ３および第Ａ２ホルダ３２から分離された後に第Ａ３ホルダ３３が第Ａ１仮支持基板４１に貼り付けられた第Ａ３積層板Ａ３のいずれかのＩＩＩ族窒化物膜２０と第Ａ２仮支持基板４２とを第Ａ２仮接合膜５２を介在させて貼り合わされ平坦に保持された第Ａ４積層板Ａ４を形成する工程と、図３（Ｃ）に示すように第Ａ４積層板Ａ４の第Ａ１仮支持基板４１を第Ａ２ホルダ３２および第Ａ３ホルダ３３のいずれかから分離するとともに、第Ａ４積層板Ａ４の第Ａ２仮支持基板４２を第Ａ４ホルダ３４に貼り付けることにより第Ａ４積層板Ａ４を平坦に保持する工程と、図３（Ｄ）に示すように第Ａ４積層板Ａ４から第Ａ１仮支持基板４１および第Ａ１仮接合膜５１を除去することにより平坦に保持された第Ａ５積層板Ａ５を形成する工程と、図３（Ｅ）に示すように第Ａ５積層板Ａ５の第Ａ２仮支持基板４２を第Ａ４ホルダ３４から分離することにより、第Ａ２仮支持基板４２とＩＩＩ族窒化物膜２０とが第Ａ２仮接合膜５２を介在させて貼り合わされ平坦に保持された第２のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄ２を形成する工程と、を含む。
図３（Ａ）〜（Ｂ）を参照して、平坦に保持された第Ａ４積層板Ａ４を形成する工程において、第Ａ２ホルダ３２に貼り付けられた第Ａ３積層板Ａ３とは、図２（Ｆ）に示される第Ａ３積層板Ａ３に対応するものである。また、第Ａ２ホルダ３２から分離された後に第Ａ３ホルダ３３が第Ａ１仮支持基板４１に貼り付けられた第Ａ３積層板Ａ３とは、図２（Ｇ）に示される第Ａ３積層板Ａ３の第Ａ１仮支持基板４１に第Ａ３ホルダが貼り付けられた第Ａ３積層板Ａ３に対応するものである。ここで、第Ａ３積層板Ａ３の第Ａ１仮支持基板４１を第Ａ３ホルダ３３に貼り付ける方法および第Ａ３ホルダ３３の材料などについては、上述の第Ａ１ホルダ３１の貼り付けの場合と同様である。
また、図７を参照して、第３積層板であるＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄに替えて、かかるＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板ＤのＩＩＩ族窒化物膜２０から後述のような分離ＩＩＩ族窒化物膜２０ｐが分離された残りのＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄｑを用いることは、ＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板からのＩＩＩ族窒化物複合基板の製造が連続的に行ない得る観点から、好ましい。
また、図３（Ａ）〜（Ｂ）を参照して、第Ａ４積層板Ａ４を形成する工程は、特に制限はないが、第Ａ３積層板Ａ３のＩＩＩ族窒化物膜２０と第Ａ２仮支持基板４２との接合性を高くする観点から、第Ａ３積層板Ａ３のＩＩＩ族窒化物膜２０上に膜側仮接合膜５２ａを形成するサブ工程と、第Ａ２仮支持基板４２上に基板側仮接合膜５２ｂを形成するサブ工程と、膜側仮接合膜５２ａと基板側仮接合膜５２ｂとを貼り合わせることにより一体化した第Ａ２仮接合膜５２とするサブ工程とを含むことが好ましい。第Ａ２仮支持基板４２の特性および材料は、上述の第Ａ１仮支持基板と同様である。膜側仮接合膜５２ａ、基板側仮接合膜５２ｂおよび第Ａ２仮接合膜５２の材料、膜側仮接合膜５２ａおよび基板側仮接合膜５２ｂを形成する方法、および膜側仮接合膜５１ａと基板側仮接合膜５１ｂとを貼り合わせて一体化した第Ａ２仮接合膜５２を形成する方法は、上述の第Ａ１仮接合膜５１の形成の場合と同様である。
図３（Ｃ）を参照して、第Ａ４積層板Ａ４を平坦に保持する工程において、第Ａ２ホルダ３２および第Ａ３ホルダ３３のいずれかからの第Ａ３積層板Ａ３の第Ａ１仮支持基板４１の分離、第Ａ４ホルダ３４への第Ａ３積層板Ａ３の第Ａ２仮支持基板４２の貼り付けは、いずれが先であってよく、また同時であってもよい。第Ａ４積層板Ａ４の第Ａ１仮支持基板４１を第Ａ２ホルダ３２および第Ａ３ホルダ３３のいずれかから分離する方法は、上述の第Ａ１ホルダ３１の分離の場合と同様である。第Ａ４積層板Ａ４の第Ａ２仮支持基板４２を第Ａ４ホルダ３４に貼り付ける方法および第Ａ４ホルダ３４の材料などについては、上述の第Ａ１ホルダ３１の貼り付けの場合と同様である。
図３（Ｄ）を参照して、平坦に保持された第Ａ５積層板Ａ５を形成する工程において、第Ａ４積層板Ａ４から第Ａ１仮支持基板４１および第Ａ１仮接合膜５１を除去する方法は、特に制限はなく、エッチング、研削、および研磨などが好適に挙げられる。
図３（Ｅ）を参照して、第２のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄ２を形成する工程において、第Ａ５積層板Ａ５の第Ａ２仮支持基板４２を第Ａ２ホルダ３２から分離する方法は、上述の第Ａ１ホルダ３１の分離の場合と同様である。
本例により得られる第２のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄ２のＩＩＩ族窒化物膜２０について、露出している主面は第Ａ１仮接合膜５１と接していた主面であったことから第１極性面に該当し、第Ａ２仮接合膜５２に接している主面は第２極性面に該当する。すなわち、第２のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄ２のＩＩＩ族窒化物膜２０の極性は、第１のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄ１のＩＩＩ族窒化物膜２０の極性と反対となる。また、第２のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄ２のＩＩＩ族窒化物膜２０の主面は、ＩＩＩ族窒化物膜２０の結晶成長面と極性が同じ第１極性面であるため、その上にＩＩＩ族窒化物膜２０をさらにエピタキシャル成長させることができる。
（実施形態２Ｃ：第３のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板の製造方法）
図４を参照して、本実施形態のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板の製造方法のさらに別の例は、図４（Ａ）に示すように第Ａ５積層板Ａ５のＩＩＩ族窒化物膜２０をさらに成長させることにより第Ａ６積層板Ａ６を形成する工程と、図４（Ｂ）に示すように第Ａ６積層板Ａ６の第Ａ２仮支持基板４２を第Ａ５ホルダ３５に貼り付けることにより第Ａ６積層板Ａ６が平坦に保持された状態で、第Ａ６積層板Ａ６のＩＩＩ族窒化物膜２０の主面を平坦化する工程と、図４（Ｃ）〜（Ｄ）に示すように第Ａ６積層板Ａ６のＩＩＩ族窒化物膜２０と第Ａ３仮支持基板４２とを第Ａ３仮接合膜５３を介在させて貼り合わせることにより平坦に保持された第Ａ７積層板Ａ７を形成する工程と、図４（Ｅ）に示すように第Ａ７積層板Ａ７の第Ａ２仮支持基板４２を第Ａ５ホルダ３５から分離するとともに、第Ａ７積層板Ａ７の第Ａ３仮支持基板４３を第Ａ６ホルダ３６に貼り付けることにより第Ａ７積層板Ａ７を平坦に保持する工程と、図４（Ｆ）に示すように第Ａ７積層板Ａ７から第Ａ２仮支持基板４２および第Ａ２接合膜５２を除去することにより平坦に保持された第Ａ８積層板Ａ８を形成する工程と、図４（Ｇ）に示すように第Ａ８積層板Ａ８の第Ａ３仮支持基板４３を第Ａ６ホルダ３６から分離することにより、第Ａ３仮支持基板４３とＩＩＩ族窒化物膜２０とが第Ａ３仮接合膜５３を介在させて貼り合わされ平坦に保持された第３のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄ３を形成する工程と、を含む。
図４を参照して、本実施形態のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板の製造方法のさらに別の例は、図４（Ａ）に示すように第Ａ５積層板Ａ５のＩＩＩ族窒化物膜２０をさらに成長させることにより第Ａ６積層板Ａ６を形成する工程と、図４（Ｂ）に示すように第Ａ６積層板Ａ６の第Ａ２仮支持基板４２を第Ａ５ホルダ３５に貼り付けることにより第Ａ６積層板Ａ６が平坦に保持された状態で、第Ａ６積層板Ａ６のＩＩＩ族窒化物膜２０の主面を平坦化する工程と、図４（Ｃ）〜（Ｄ）に示すように第Ａ６積層板Ａ６のＩＩＩ族窒化物膜２０と第Ａ３仮支持基板４２とを第Ａ３仮接合膜５３を介在させて貼り合わせることにより平坦に保持された第Ａ７積層板Ａ７を形成する工程と、図４（Ｅ）に示すように第Ａ７積層板Ａ７の第Ａ２仮支持基板４２を第Ａ５ホルダ３５から分離するとともに、第Ａ７積層板Ａ７の第Ａ３仮支持基板４３を第Ａ６ホルダ３６に貼り付けることにより第Ａ７積層板Ａ７を平坦に保持する工程と、図４（Ｆ）に示すように第Ａ７積層板Ａ７から第Ａ２仮支持基板４２および第Ａ２接合膜５２を除去することにより平坦に保持された第Ａ８積層板Ａ８を形成する工程と、図４（Ｇ）に示すように第Ａ８積層板Ａ８の第Ａ３仮支持基板４３を第Ａ６ホルダ３６から分離することにより、第Ａ３仮支持基板４３とＩＩＩ族窒化物膜２０とが第Ａ３仮接合膜５３を介在させて貼り合わされ平坦に保持された第３のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄ３を形成する工程と、を含む。
図４（Ａ）を参照して、第Ａ６積層板Ａ６を形成する工程において、第Ａ５積層板Ａ５のＩＩＩ族窒化物膜２０をさらに成長させる方法は、特に制限はないが、結晶性の高いＩＩＩ族窒化物膜２０をエピタキシャル成長させる観点から、ＨＶＰＥ法、ＭＯＣＶＤ法、ＭＢＥ法などが好ましい。第２のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄ２を構成する第Ａ５積層板Ａ５（図３（Ｅ）を参照）のＩＩＩ族窒化物膜２０の露出している主面は第１極性面であるため、かかる主面上にさらに成長するＩＩＩ族窒化物膜２０の結晶成長面の主面の第１極性面となる。すなわち、第Ａ６積層板Ａ６のＩＩＩ族窒化物膜２０において、成長前ＩＩＩ族窒化物膜２０ｓの主面および成長ＩＩＩ族窒化物膜２０ｔの主面はいずれも第１極性面となる。また、成長ＩＩＩ族窒化物膜２０ｔは成長前ＩＩＩ族窒化物膜２０ｓに比べて転位密度が低く結晶性が高くなる。
図４（Ｂ）を参照して、第Ａ６積層板Ａ６のＩＩＩ族窒化物膜２０の主面を平坦化する工程において、第Ａ６積層板Ａ６の第Ａ２仮支持基板４２を第Ａ５ホルダ３５に貼り付ける方法は、特に制限はないが、第Ａ６積層板Ａ６を平坦に保持できるとともに第Ａ５ホルダ３５の着脱が容易な観点から、加圧状態下でワックスを用いて固定する方法が好ましい。第Ａ５ホルダ３５の材料は、上述の第Ａ１ホルダの貼り付けの場合と同様である。また、ＩＩＩ族窒化物膜２０の主面を平坦化する方法は、特に制限は無いが、ＩＩＩ族窒化物膜２０のさらなる成長による膜厚さのばらつきを低減する観点から研磨（たとえば、ＣＭＰ（化学機械的研磨））などが好ましい。
図４（Ｃ）〜（Ｄ）を参照して、平坦に保持された第Ａ７積層板Ａ７を形成する工程は、特に制限はないが、第Ａ６積層板Ａ６のＩＩＩ族窒化物膜２０と第Ａ３仮支持基板４３との接合性を高くする観点から、第Ａ６積層板Ａ６のＩＩＩ族窒化物膜２０上に膜側仮接合膜５３ａを形成するサブ工程と、第Ａ３仮支持基板４３上に基板側仮接合膜５３ｂを形成するサブ工程と、膜側仮接合膜５３ａと基板側仮接合膜５３ｂとを貼り合わせることにより一体化した第Ａ３仮接合膜５３とするサブ工程とを含むことが好ましい。第Ａ３仮支持基板４３の特性および材料は、上述の第Ａ１仮支持基板と同様である。膜側仮接合膜５３ａ、基板側仮接合膜５３ｂおよび第Ａ３仮接合膜５３の材料、膜側仮接合膜５３ａおよび基板側仮接合膜５３ｂを形成する方法、および膜側仮接合膜５３ａと基板側仮接合膜５３ｂとを貼り合わせて一体化した第Ａ３仮接合膜５３を形成する方法は、上述の第Ａ１仮接合膜５１の形成の場合と同様である。
図４（Ｅ）を参照して、第Ａ７積層板Ａ７を平坦に保持する工程において、第Ａ５ホルダ３５からの第Ａ７積層板Ａ７の第Ａ２仮支持基板４２の分離、第Ａ６ホルダ３６への第Ａ７積層板Ａ７の第Ａ３仮支持基板４３の貼り付けは、いずれが先であってよく、また同時であってもよい。第Ａ７積層板Ａ７の第Ａ２仮支持基板４２を第Ａ５ホルダ３５から分離する方法は、上述の第Ａ１ホルダ３１の分離の場合と同様である。第Ａ７積層板Ａ７の第Ａ３仮支持基板４３を第Ａ６ホルダ３６に貼り付ける方法および第Ａ６ホルダ３６の材料などについては、上述の第Ａ１ホルダ３１の貼り付けの場合と同様である。
図４（Ｆ）を参照して、平坦に保持された第Ａ８積層板Ａ８を形成する工程において、第Ａ７積層板Ａ７から第Ａ２仮支持基板４２および第Ａ２仮接合膜５２を除去する方法は、特に制限はなく、エッチング、研削、および研磨などが好適に挙げられる。
図４（Ｇ）を参照して、平坦に保持された第３のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄ３を形成する工程において、第Ａ８積層板Ａ８の第Ａ３仮支持基板４３を第Ａ６ホルダ３６から分離方法は、上述の第Ａ１ホルダ３１の分離の場合と同様である。
本例により得られる第３のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄ３のＩＩＩ族窒化物膜２０について、露出している主面は第Ａ２仮接合膜５２と接していた主面であったことから第２極性面に該当し、第Ａ３仮接合膜５３に接している主面は第１極性面に該当する。すなわち、第３のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄ３のＩＩＩ族窒化物膜２０の極性は、第２のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄ２のＩＩＩ族窒化物膜２０の極性と反対となり、第１のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄ１のＩＩＩ族窒化物膜２０の極性と同じとなる。また、第３のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄ３のＩＩＩ族窒化物膜２０は、成長前ＩＩＩ族窒化物膜２０ｓより転位密度が低く結晶性が高い成長ＩＩＩ族窒化物膜２０ｔを含んでいるため、第１のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄ１に比べて、転位密度が低く結晶性が高いＩＩＩ族窒化物膜２０を提供することができる。
実施形態２Ａ〜２Ｃの第１〜３のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板の製造方法においては、積層板を平坦に矯正するためにホルダを用いる。下地基板１０として厚さ３００μｍ以上のサファイア基板上にＩＩＩ族窒化物膜２０を成長させた第Ａ１積層板Ａ１においては、ＩＩＩ族窒化物膜の厚さが２００μｍ以下、好ましくは１００μｍ以下の場合は、ホルダを用いることにより確実に平坦に矯正できる。
（実施形態２Ｄ：第４のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板の製造方法）
図５を参照して、本実施形態のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板の製造方法のさらに別の例は、図５（Ａ）に示すように下地基板１０上にＩＩＩ族窒化物膜２０を成長させて第Ｂ１積層板Ｂ１を形成する工程と、図５（Ｂ）〜（Ｃ）に示すように第Ｂ１積層板Ｂ１のＩＩＩ族窒化物膜２０と金属製仮支持基板６０とを金属製仮接合膜７０を介在させて貼り合わせることにより平坦に保持された第Ｂ２積層板Ｂ２を形成する工程と、図５（Ｄ）に示すように第Ｂ２積層板から下地基板１０を除去することにより平坦に保持された第Ｂ３積層板Ｂ３を形成する工程と、図５（Ｅ）〜（Ｆ）に示すように第Ｂ３積層板Ｂ３のＩＩＩ族窒化物膜２０と第Ｂ１仮支持基板４４とを第Ｂ１仮接合膜５４を介在させて貼り合わせることにより平坦に保持された第Ｂ４積層板Ｂ４を形成する工程と、図５（Ｇ）〜（Ｈ）に示すように第Ｂ４積層板Ｂ４から金属製仮支持基板６０および金属製仮接合膜７０を除去することにより、平坦に保持された第Ｂ５積層板Ｂ５として、第Ｂ１仮支持基板４４とＩＩＩ族窒化物膜２０とが第Ｂ１仮接合膜５４を介在させて貼り合わされ平坦に保持された第４のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄ４を形成する工程と、を含む。
図５を参照して、本実施形態のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板の製造方法のさらに別の例は、図５（Ａ）に示すように下地基板１０上にＩＩＩ族窒化物膜２０を成長させて第Ｂ１積層板Ｂ１を形成する工程と、図５（Ｂ）〜（Ｃ）に示すように第Ｂ１積層板Ｂ１のＩＩＩ族窒化物膜２０と金属製仮支持基板６０とを金属製仮接合膜７０を介在させて貼り合わせることにより平坦に保持された第Ｂ２積層板Ｂ２を形成する工程と、図５（Ｄ）に示すように第Ｂ２積層板から下地基板１０を除去することにより平坦に保持された第Ｂ３積層板Ｂ３を形成する工程と、図５（Ｅ）〜（Ｆ）に示すように第Ｂ３積層板Ｂ３のＩＩＩ族窒化物膜２０と第Ｂ１仮支持基板４４とを第Ｂ１仮接合膜５４を介在させて貼り合わせることにより平坦に保持された第Ｂ４積層板Ｂ４を形成する工程と、図５（Ｇ）〜（Ｈ）に示すように第Ｂ４積層板Ｂ４から金属製仮支持基板６０および金属製仮接合膜７０を除去することにより、平坦に保持された第Ｂ５積層板Ｂ５として、第Ｂ１仮支持基板４４とＩＩＩ族窒化物膜２０とが第Ｂ１仮接合膜５４を介在させて貼り合わされ平坦に保持された第４のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄ４を形成する工程と、を含む。
図５（Ａ）を参照して、第Ｂ１積層板Ｂ１を形成する工程において、下地基板１０の材料、ＩＩＩ族窒化物膜２０を成長させる方法などは、上述の第１のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄ１の第Ａ１積層板Ａ１の場合と同様である。
ここで、第Ｂ１積層板Ｂ１は、高温において下地基板１０上にＩＩＩ族窒化物膜２０を成長させた後室温まで冷却することにより得られるものであり、一般的に、下地基板１０の熱膨張係数がＩＩＩ族窒化物膜２０の熱膨張係数よりも大きいことから、ＩＩＩ族窒化物膜２０側が凸状になるように反っている。このため、かかる第Ｂ１積層板Ｂ１の反りを矯正して平坦に保持するために以下の工程が必要となる。
図５（Ｂ）〜（Ｃ）を参照して、平坦に保持された第Ｂ２積層板Ｂ２を形成する工程において、特に制限はないが、第Ｂ２積層板Ｂ２のＩＩＩ族窒化物膜２０と金属製仮支持基板６０との接合性を高くする観点から、第Ｂ２積層板Ｂ２のＩＩＩ族窒化物膜２０上に膜側金属製仮接合膜７０ａを形成するサブ工程と、金属製仮支持基板６０上に基板側金属製仮接合膜７０ｂを形成するサブ工程と、膜側金属製仮接合膜７０ａと基板側金属製仮接合膜７０ｂとを貼り合わせることにより一体化した金属製仮接合膜７０とするサブ工程とを含むことが好ましい。金属製仮支持基板６０は、第Ｂ２積層板Ｂ２を平坦に保持する観点から、その熱膨張係数がＩＩＩ族窒化物膜２０の熱膨張係数と同じまたは近似していることが好ましい。定量的には、金属製仮支持基板６０の熱膨張係数とＩＩＩ族窒化物膜２０の熱膨張係数との差の絶対値が１×１０-6Ｋ-1以下であることが好ましい。金属製仮支持基板６０は、たとえばＣｕＷ基板、Ｍｏ基板、ＣｕＭｏ基板などが好ましい。膜側金属製仮接合膜７０ａ、基板側金属製仮接合膜７０ｂおよび金属製仮接合膜７０は、接合性を高める観点から、Ａｕ／Ｓｎ膜、Ａｌ膜、Ａｕ／Ｎｉ膜などが好ましい。膜側金属製仮接合膜７０ａおよび基板側金属製仮接合膜７０ｂを形成する方法は、スパッタ法、真空蒸着法、めっき法などが好ましい。膜側金属製仮接合膜７０ａと基板側金属製仮接合膜７０ｂとを貼り合わせて一体化した金属製仮接合膜７０を形成する方法は、融点の低い合金を接着材として接合する合金法（ロウ着ともいう）、母材を溶融させることなく加熱・加圧保持し、接合面を横切って接合界面の原子を拡散させ、金属学的に完全な接合部を得る拡散接合法などが好ましい。
図５（Ｄ）を参照して、平坦に保持された第Ｂ３積層板Ｂ３を形成する工程において、第Ｂ２積層板Ｂ２から下地基板１０を除去する方法は、特に制限はなく、下地基板１０がサファイア基板のような透明基板の場合はレーザリフトオフ法が効率的な除去の観点から好ましい。
図５（Ｅ）〜（Ｆ）を参照して、平坦に保持された第Ｂ４積層板Ｂ４を形成する工程は、特に制限はないが、第Ｂ４積層板Ｂ４のＩＩＩ族窒化物膜２０と第Ｂ１仮支持基板４４との接合性を高くする観点から、第Ｂ３積層板Ｂ３のＩＩＩ族窒化物膜２０上に膜側仮接合膜５４ａを形成するサブ工程と、第Ｂ１仮支持基板４４上に基板側仮接合膜５４ｂを形成するサブ工程と、膜側仮接合膜５４ａと基板側仮接合膜５４ｂとを貼り合わせることにより一体化した第Ｂ１仮接合膜５４とするサブ工程とを含むことが好ましい。第Ｂ１仮支持基板４４の特性および材料は、上述の第Ａ１仮支持基板と同様である。膜側仮接合膜５４ａ、基板側仮接合膜５４ｂおよび第Ｂ１仮接合膜５４の材料、膜側仮接合膜５４ａおよび基板側仮接合膜５４ｂを形成する方法、および膜側仮接合膜５４ａと基板側仮接合膜５４ｂとを貼り合わせて一体化した第Ｂ１仮接合膜５４を形成する方法は、上述の第Ａ１仮接合膜５１の形成の場合と同様である。
図５（Ｇ）〜（Ｈ）を参照して、平坦に保持された第４のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄ４を形成する工程において、第Ｂ４積層板Ｂ４から金属製仮支持基板６０および金属製仮接合膜７０を除去する方法は、特に制限はなく、たとえば金属製仮支持基板６０および金属製仮接合膜７０を溶解できるエッチャントを用いてエッチングすることができる。
本例により得られる第４のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄ４のＩＩＩ族窒化物膜２０について、露出している主面は金属製仮接合膜７０と接していた主面、すなわちＩＩＩ族窒化物膜２０の結晶成長面の主面であったことから第１極性面に該当し、第Ｂ１仮接合膜５４に接している主面は第２極性面に該当する。すなわち、第４のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄ３のＩＩＩ族窒化物膜２０の極性は、第１のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄ１のＩＩＩ族窒化物膜２０の極性と反対となる。
実施形態２Ｄの第４のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板の製造方法においては、実施形態２ＡのＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板の製造方法において用いた積層板を平坦に矯正するためのホルダを用いていない。これは、第Ｂ１積層板Ｂ１において下地基板１０上に成長させたＩＩＩ族窒化物層の厚さが小さいため、第Ｂ１積層板Ｂ１の反りが小さくなるためである。下地基板１０として厚さ３００μｍ以上のサファイア基板上にＩＩＩ族窒化物膜２０を成長させた第Ｂ１積層板Ｂ１においては、ＩＩＩ族窒化物膜の厚さが１０μｍ以下、好ましくは５μｍ以下の場合は、ホルダを用いずに支持基板に貼り合わせることにより平坦に矯正できる。
本実施形態のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板の製造方法において、第１のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板または第４のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板を製造した後、第２のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板の製造方法および第３のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板の製造方法をそれぞれ１回以上繰り返すことができる。
［実施形態３：ＩＩＩ族窒化物複合基板］
図６を参照して、本発明のさらに別の実施形態であるＩＩＩ族窒化物複合基板Ｃは、支持基板８０とＩＩＩ族窒化物膜２０とを接合膜９０を介在させて貼り合わされた基板である。また、本実施形態のＩＩＩ族窒化物複合基板Ｃは、後述する製造方法により製造されるため、直径が５０ｍｍ以上であっても、分離ＩＩＩ族窒化物膜２０ｐの主面の任意の点における面方位と＜０００１＞方向との間のずれ角の絶対値が０．１°以下である。ここで、ＩＩＩ族窒化物膜２０ｐの主面の任意の点における面方位と＜０００１＞方向との間のずれ角は、Ｘ線回折法により測定される。
図６を参照して、本発明のさらに別の実施形態であるＩＩＩ族窒化物複合基板Ｃは、支持基板８０とＩＩＩ族窒化物膜２０とを接合膜９０を介在させて貼り合わされた基板である。また、本実施形態のＩＩＩ族窒化物複合基板Ｃは、後述する製造方法により製造されるため、直径が５０ｍｍ以上であっても、分離ＩＩＩ族窒化物膜２０ｐの主面の任意の点における面方位と＜０００１＞方向との間のずれ角の絶対値が０．１°以下である。ここで、ＩＩＩ族窒化物膜２０ｐの主面の任意の点における面方位と＜０００１＞方向との間のずれ角は、Ｘ線回折法により測定される。
また、本実施形態のＩＩＩ族窒化物複合基板Ｄは、そのＩＩＩ族窒化物膜２０上に、少なくとも１層のＩＩＩ族窒化物層を成長させて、所望の半導体デバイスを形成することができる。ここで、本実施形態のＩＩＩ族窒化物複合基板Ｃは、直径が５０ｍｍ以上であり、その分離ＩＩＩ族窒化物膜２０ｐの主面の任意の点における面方位と＜０００１＞方向との間のずれ角の絶対値が０．１°以下であるため、その分離ＩＩＩ族窒化物膜２０ｐ上に結晶性の高いＩＩＩ族窒化物層を成長させることができる。
［実施形態４：ＩＩＩ族窒化物複合基板の製造方法］
図７を参照して、本発明のさらに別の実施形態であるＩＩＩ族窒化物複合基板の製造方法は、図７（Ａ）〜（Ｃ）に示すように実施形態２の製造方法により得られた実施形態１のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板ＤのＩＩＩ族窒化物膜２０の主面から所定の深さの位置にイオン注入領域２０ｉを形成するとともに、ＩＩＩ族窒化物膜２０と支持基板８０とを接合膜９０を介在させて貼り合わせることにより、平坦に保持された積層基板ＬＳを形成する工程と、図７（Ｄ）に示すように積層基板ＬＳのＩＩＩ族窒化物膜２０をそのイオン注入領域２０ｉにおいて分離ＩＩＩ族窒化物膜２０ｐと残りのＩＩＩ族窒化物膜２０ｑとに分離することにより、支持基板８０と分離ＩＩＩ族窒化物膜２０ｐとが接合膜９０を介在させて貼り合わされ平坦に保持されたＩＩＩ族窒化物複合基板Ｃを形成する工程と、を含む。
図７を参照して、本発明のさらに別の実施形態であるＩＩＩ族窒化物複合基板の製造方法は、図７（Ａ）〜（Ｃ）に示すように実施形態２の製造方法により得られた実施形態１のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板ＤのＩＩＩ族窒化物膜２０の主面から所定の深さの位置にイオン注入領域２０ｉを形成するとともに、ＩＩＩ族窒化物膜２０と支持基板８０とを接合膜９０を介在させて貼り合わせることにより、平坦に保持された積層基板ＬＳを形成する工程と、図７（Ｄ）に示すように積層基板ＬＳのＩＩＩ族窒化物膜２０をそのイオン注入領域２０ｉにおいて分離ＩＩＩ族窒化物膜２０ｐと残りのＩＩＩ族窒化物膜２０ｑとに分離することにより、支持基板８０と分離ＩＩＩ族窒化物膜２０ｐとが接合膜９０を介在させて貼り合わされ平坦に保持されたＩＩＩ族窒化物複合基板Ｃを形成する工程と、を含む。
本実施形態のＩＩＩ族窒化物複合基板の製造方法においては、実施形態２の製造方法により得られた実施形態１の反りが少なくＩＩＩ族窒化物半導体層の主面における面方位のばらつきが小さいＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄを用いているため、反りが少なくＩＩＩ族窒化物半導体層の主面における面方位のばらつきが小さいＩＩＩ族窒化物複合基板が得られる。
図７（Ａ）〜（Ｃ）を参照して、平坦に保持された積層基板ＬＳを形成する工程は、特に制限はないが、積層基板ＬＳを効率的に製造する観点から、図７（Ａ）に示すようなＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板ＤのＩＩＩ族窒化物膜２０の主面上に膜側接合膜９０ａを形成し、ＩＩＩ族窒化物膜２０の主面から所定の深さの位置にイオン注入領域２０ｉを形成するサブ工程と、図７（Ｂ）に示すような支持基板８０上に基板側接合膜９０ｂを形成するサブ工程と、図７（Ｃ）に示すような膜側接合膜９０ａと基板側接合膜９０ｂとを貼り合わせることにより一体化した接合膜９０とするサブ工程とを含むことが好ましい。
支持基板８０は、得られるＩＩＩ族窒化物複合基板Ｃ上に結晶性のよい少なくとも１層のＩＩＩ族窒化物層を成長させる観点から、その熱膨張係数がＩＩＩ族窒化物膜２０の熱膨張係数と同じまたは近似していることが好ましい。定量的には、支持基板８０の熱膨張係数とＩＩＩ族窒化物膜２０の熱膨張係数との差の絶対値が１×１０-6Ｋ-1以下であることが好ましい。支持基板８０は、たとえばムライト（３Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2〜２Ａｌ2Ｏ3・ＳｉＯ2、またはＡｌ6Ｏ13Ｓｉ2）基板、ムライト−ＹＳＺ（イットリア安定化ジルコニア）基板などが好ましい。膜側接合膜９０ａ、基板側接合膜９０ｂおよび接合膜９０は、接合性を高める観点から、ＳｉＯ2膜、Ｓｉ3Ｎ4膜、ＳｉＯＮ膜などが好ましい。膜側接合膜９０ａおよび基板側接合膜９０ｂを形成する方法は、スパッタ法、ＣＶＤ法、真空蒸着法などが好ましい。膜側接合膜９０ａと基板側接合膜９０ｂとを貼り合わせて一体化した接合膜９０を形成する方法は、貼り合わせ面を洗浄しそのまま貼り合わせた後６００℃〜１２００℃程度に昇温して接合する直接接合法、貼り合わせ面を洗浄しプラズマやイオンなどで活性させた後に室温（たとえば２５℃）〜４００℃程度の低温で接合する表面活性化法などが好ましい。
図７（Ｄ）を参照して、ＩＩＩ族窒化物複合基板Ｃを形成する工程において、積層基板ＬＳのＩＩＩ族窒化物膜２０をそのイオン注入領域２０ｉにおいて分離ＩＩＩ族窒化物膜２０ｐと残りのＩＩＩ族窒化物膜２０ｑとに分離する方法は、イオン注入領域２０ｉになんらかのエネルギーを与える方法であれば特に制限なく、イオン注入領域２０ｉに、応力を加える方法、熱を加える方法、光を照射する方法、および超音波を印加する方法などが挙げられる。
このようにして、支持基板８０と分離ＩＩＩ族窒化物膜２０ｐとが接合膜９０を介在させて貼り合わされたＩＩＩ族窒化物複合基板Ｃが得られる。また、同時に、仮支持基板４０に残りのＩＩＩ族窒化物膜２０ｑとが仮接合膜５０を介在させて貼り合わされた残りのＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄｑが得られる。
ここで、残りのＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄｑは、ＩＩＩ族窒化物膜２０の主面を研磨することにより、再びＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板として新たなＩＩＩ族窒化物複合基板の製造に用いることができる。
また、得られたＩＩＩ族窒化物複合基板Ｃは、その分離ＩＩＩ族窒化物膜２０ｐにおける上記の分離によるダメージを除去するために、分離ＩＩＩ族窒化物膜２０ｐの主面をＲＩＥ（反応性イオンエッチング）により処理することが好ましい。
（実施例１）
本実施例は、実施形態２Ａの第１のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板の製造に対応するものである。
本実施例は、実施形態２Ａの第１のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板の製造に対応するものである。
１−１．第Ａ１積層板の形成
図２（Ａ）を参照して、下地基板１０として、主面が（０００１）面で直径が５０ｍｍで厚さが４００μｍのサファイア基板を準備した。次いで、下地基板１０上に、原料ガスとしてＴＭＧ（トリメチルガリウム）ガスとＮＨ3（アンモニア）ガスとを用いたＭＯＣＶＤ法により、下地ＩＩＩ族窒化物膜として厚さ２μｍのＧａＮ薄膜を成長させた。次いで、下地ＩＩＩ族窒化物膜上に、スパッタ法により厚さ１００ｎｍのＳｉＯ2膜を形成しフォトリソグラフィおよびエッチングにより２μｍ×２μｍの開口部が５μｍのピッチで三角格子点上に配置されたＳｉＯ2膜マスクを形成した。次いで、下地ＩＩＩ族窒化物膜およびＳｉＯ2膜マスク上に、ＨＶＰＥ法により、ＩＩＩ族窒化物膜２０として厚さ１００μｍのＧａＮ膜を成長させて、下地基板１０およびＩＩＩ族窒化物膜２０で構成される第Ａ１積層板Ａ１を得た。得られた第Ａ１積層板Ａ１は、ＩＩＩ族窒化物膜２０側が凸状に反り、反り量は２００μｍであった。ここで、反り量は、その第Ａ１積層板の下地基板１９側面における高低差をいう。第Ａ１積層板Ａ１のＩＩＩ族窒化物膜２０の主面における転位密度は、ＣＬ（カソードルミネッセンス）法により測定したところ、３×１０7ｃｍ-2であった。
図２（Ａ）を参照して、下地基板１０として、主面が（０００１）面で直径が５０ｍｍで厚さが４００μｍのサファイア基板を準備した。次いで、下地基板１０上に、原料ガスとしてＴＭＧ（トリメチルガリウム）ガスとＮＨ3（アンモニア）ガスとを用いたＭＯＣＶＤ法により、下地ＩＩＩ族窒化物膜として厚さ２μｍのＧａＮ薄膜を成長させた。次いで、下地ＩＩＩ族窒化物膜上に、スパッタ法により厚さ１００ｎｍのＳｉＯ2膜を形成しフォトリソグラフィおよびエッチングにより２μｍ×２μｍの開口部が５μｍのピッチで三角格子点上に配置されたＳｉＯ2膜マスクを形成した。次いで、下地ＩＩＩ族窒化物膜およびＳｉＯ2膜マスク上に、ＨＶＰＥ法により、ＩＩＩ族窒化物膜２０として厚さ１００μｍのＧａＮ膜を成長させて、下地基板１０およびＩＩＩ族窒化物膜２０で構成される第Ａ１積層板Ａ１を得た。得られた第Ａ１積層板Ａ１は、ＩＩＩ族窒化物膜２０側が凸状に反り、反り量は２００μｍであった。ここで、反り量は、その第Ａ１積層板の下地基板１９側面における高低差をいう。第Ａ１積層板Ａ１のＩＩＩ族窒化物膜２０の主面における転位密度は、ＣＬ（カソードルミネッセンス）法により測定したところ、３×１０7ｃｍ-2であった。
１−２．第Ａ１積層板を平坦にした状態でＩＩＩ族窒化物膜を平坦化
図２（Ｂ）を参照して、第Ａ１積層板Ａ１の反りを矯正し平坦になるように、第Ａ１積層板Ａ１の下地基板１０側を、多結晶アルミナで形成された厚さ３ｍｍの第Ａ１ホルダ３１に、２０ｋｇｆ／ｃｍ2の圧力を加えながら、ワックス（日化精工株式会社製スペースリキッドＴＲ−５０１６）で固定した。こうして、第Ａ１積層板Ａ１を平坦にした状態で、ＩＩＩ族窒化物膜２０の膜厚のばらつきがなくなるようにその主面を研磨により平坦化した。研磨後のＩＩＩ族窒化物膜２０の厚さは８０μｍであった。
図２（Ｂ）を参照して、第Ａ１積層板Ａ１の反りを矯正し平坦になるように、第Ａ１積層板Ａ１の下地基板１０側を、多結晶アルミナで形成された厚さ３ｍｍの第Ａ１ホルダ３１に、２０ｋｇｆ／ｃｍ2の圧力を加えながら、ワックス（日化精工株式会社製スペースリキッドＴＲ−５０１６）で固定した。こうして、第Ａ１積層板Ａ１を平坦にした状態で、ＩＩＩ族窒化物膜２０の膜厚のばらつきがなくなるようにその主面を研磨により平坦化した。研磨後のＩＩＩ族窒化物膜２０の厚さは８０μｍであった。
１−３．第Ａ２積層板の形成
図２（Ｃ）を参照して、第Ａ１ホルダ３１に貼り付けられた第Ａ１積層板Ａ１のＩＩＩ族窒化物膜２０上、および、第Ａ１仮支持基板４１である厚さ５００μｍのムライト基板上、のそれぞれにスパッタ法により、仮接合膜として厚さ１．２μｍのＳｉＯ2膜を形成し、それぞれをアルカリ性のコロイダルシリカ（株式会社フジミインコーポレッド製ＣＯＭＰＯＬ２０）を用いて、それぞれの主面の粗さＲａ（ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１に規定する算術平均粗さＲａをいう。以下同じ。）が０．５ｎｍになるまで研磨した。それぞれのＳｉＯ2膜の厚さは０．８μｍであった。このようにして、第Ａ１積層板Ａ１のＩＩＩ族窒化物膜２０上に膜側仮接合膜５１ａとして厚さ０．８μｍのＳｉＯ2膜を形成し、第Ａ１仮支持基板４１上に基板側仮接合膜５１ｂとして厚さ０．８μｍのＳｉＯ2膜を形成した。
図２（Ｃ）を参照して、第Ａ１ホルダ３１に貼り付けられた第Ａ１積層板Ａ１のＩＩＩ族窒化物膜２０上、および、第Ａ１仮支持基板４１である厚さ５００μｍのムライト基板上、のそれぞれにスパッタ法により、仮接合膜として厚さ１．２μｍのＳｉＯ2膜を形成し、それぞれをアルカリ性のコロイダルシリカ（株式会社フジミインコーポレッド製ＣＯＭＰＯＬ２０）を用いて、それぞれの主面の粗さＲａ（ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１に規定する算術平均粗さＲａをいう。以下同じ。）が０．５ｎｍになるまで研磨した。それぞれのＳｉＯ2膜の厚さは０．８μｍであった。このようにして、第Ａ１積層板Ａ１のＩＩＩ族窒化物膜２０上に膜側仮接合膜５１ａとして厚さ０．８μｍのＳｉＯ2膜を形成し、第Ａ１仮支持基板４１上に基板側仮接合膜５１ｂとして厚さ０．８μｍのＳｉＯ2膜を形成した。
図２（Ｄ）を参照して、膜側仮接合膜５１ａと基板側仮接合膜５１ｂとを、互いに向かい合わせに接触させて、荷重を加えずに室温（たとえば２５℃）で貼り合わせることにより、ＯＨ結合により両仮結合膜が一体化して第Ａ１仮接合膜５１となり、第Ａ２積層板Ａ２を得た。
１−４．第Ａ２積層板を平坦に保持
図２（Ｅ）を参照して、第Ａ２積層板Ａ２を、加熱によりワックスを融解させて第Ａ１ホルダ３１から分離し、第Ａ１仮支持基板４１側を、多結晶アルミナで形成された厚さ３ｍｍの第Ａ２ホルダ３２に、１０ｋｇｆ／ｃｍ2の圧力を加えながら、ワックス（日化精工株式会社製スペースリキッドＴＲ−５０１６）で固定した。
図２（Ｅ）を参照して、第Ａ２積層板Ａ２を、加熱によりワックスを融解させて第Ａ１ホルダ３１から分離し、第Ａ１仮支持基板４１側を、多結晶アルミナで形成された厚さ３ｍｍの第Ａ２ホルダ３２に、１０ｋｇｆ／ｃｍ2の圧力を加えながら、ワックス（日化精工株式会社製スペースリキッドＴＲ−５０１６）で固定した。
１−５．第Ａ３積層板の形成
図２（Ｆ）を参照して、第Ａ２積層板Ａ２の下地基板１０を研削と研磨により除去し、第Ａ３積層板Ａ３を得た。
図２（Ｆ）を参照して、第Ａ２積層板Ａ２の下地基板１０を研削と研磨により除去し、第Ａ３積層板Ａ３を得た。
１−６．第１のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板の形成
図２（Ｇ）を参照して、第Ａ３積層板Ａ３を第Ａ２ホルダ３２から分離することにより、第１のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄ１を得た。得られた第１のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄ１のＩＩＩ族窒化物膜２０について、その厚さは５０μｍであり、その主面はＮ原子面であり、その主面における転位密度は５×１０7ｃｍ-2であり、その主面内における面方位と＜０００１＞方向との間のずれ角の絶対値は０．１°以下であった。
図２（Ｇ）を参照して、第Ａ３積層板Ａ３を第Ａ２ホルダ３２から分離することにより、第１のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄ１を得た。得られた第１のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄ１のＩＩＩ族窒化物膜２０について、その厚さは５０μｍであり、その主面はＮ原子面であり、その主面における転位密度は５×１０7ｃｍ-2であり、その主面内における面方位と＜０００１＞方向との間のずれ角の絶対値は０．１°以下であった。
ここで、ＩＩＩ族窒化物膜２０の主面の原子面の種類は、２ＮのＫＯＨ水溶液によりエッチングされた主面の状態を光学顕微鏡で観察することにより判別した。すなわち、エッチングされた主面について、粗さが小さい主面がＧａ原子面であり、粗さが大きい面がＮ原子面であった。また、ＩＩＩ族窒化物膜２０の主面内における面方位と＜０００１＞方向との間のずれ角は、ＩＩＩ族窒化物膜２０の主面の中心点および中心点を重心とする正方形の頂点に位置する中心点から２０ｍｍ離れた４点の５点において、Ｘ線回折法により、回折面を（００２）面（これは、六方晶のＩＩＩ族窒化物膜の（０００２）面に相当）とするオメガスキャンにより測定された回折強度ピークの位置から算出した。また、ＩＩＩ族窒化物膜の主面を９０°回転させて同様に測定された回折強度ピークの位置から算出した場合も、５点における面方位と＜０００１＞方向との間のずれ角の絶対値は０．１°以下であった。
（実施例２）
本実施例は、実施形態２Ｂの第２のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板の製造に対応するものである。
本実施例は、実施形態２Ｂの第２のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板の製造に対応するものである。
２−１．第Ａ４積層板の形成
図３を参照して、実施例１と同様にして、図２（Ｆ）に示すように第Ａ２ホルダ３２に貼り付けられた第Ａ３積層板Ａ３を得た。ここで、第Ａ３積層板Ａ３のＩＩＩ族窒化物膜２０は、その主面から７０μｍの深さまで研磨した。
図３を参照して、実施例１と同様にして、図２（Ｆ）に示すように第Ａ２ホルダ３２に貼り付けられた第Ａ３積層板Ａ３を得た。ここで、第Ａ３積層板Ａ３のＩＩＩ族窒化物膜２０は、その主面から７０μｍの深さまで研磨した。
図３（Ａ）を参照して、第Ａ２ホルダ３２に貼り付けられた第Ａ３積層板Ａ３のＩＩＩ族窒化物膜２０上、および、第Ａ２仮支持基板４２である厚さ５００μｍのムライト基板上、のそれぞれにスパッタ法により、仮接合膜として厚さ１．２μｍのＳｉＯ2膜を形成し、それぞれをアルカリ性のコロイダルシリカ（株式会社フジミインコーポレッド製ＣＯＭＰＯＬ２０）を用いて、それぞれの主面の粗さＲａが０．５ｎｍになるまで研磨した。それぞれのＳｉＯ2膜の厚さは０．８μｍであった。このようにして、第Ａ３積層板Ａ３のＩＩＩ族窒化物膜２０上に膜側仮接合膜５２ａとして厚さ０．８μｍのＳｉＯ2膜を形成し、第Ａ２仮支持基板４２上に基板側仮接合膜５２として厚さ０．８μｍのＳｉＯ2膜を形成した。
図３（Ｂ）を参照して、膜側仮接合膜５２ａと基板側仮接合膜５２ｂとを、互いに向かい合わせに接触させて、荷重を加えずに室温（たとえば２５℃）で貼り合わせることにより、ＯＨ結合により両仮結合膜が一体化して第Ａ２仮接合膜５２となり、第Ａ４積層板Ａ４を得た。
２−２．第Ａ４積層板を平坦に保持
図３（Ｃ）を参照して、第Ａ４積層板Ａ４を加熱によりワックスを融解させて第Ａ２ホルダ３２から分離し、第Ａ４積層板Ａ４の第Ａ２仮支持基板４２側を、多結晶アルミナで形成された厚さ３ｍｍの第Ａ４ホルダ３４に、１０ｋｇｆ／ｃｍ2の圧力を加えながら、ワックス（日化精工株式会社製スペースリキッドＴＲ−５０１６）で固定した。
図３（Ｃ）を参照して、第Ａ４積層板Ａ４を加熱によりワックスを融解させて第Ａ２ホルダ３２から分離し、第Ａ４積層板Ａ４の第Ａ２仮支持基板４２側を、多結晶アルミナで形成された厚さ３ｍｍの第Ａ４ホルダ３４に、１０ｋｇｆ／ｃｍ2の圧力を加えながら、ワックス（日化精工株式会社製スペースリキッドＴＲ−５０１６）で固定した。
２−３．第Ａ５積層板の形成
図３（Ｄ）を参照して、第Ａ４積層板Ａ４の第Ａ１仮支持基板４１および第Ａ１仮接合膜５１を、研削、研磨および５０質量％のフッ化水素酸水溶液によるエッチングにより除去し、ＩＩＩ族窒化物膜２０をその主面から６０μｍの深さまで研磨することにより、第Ａ５積層板Ａ５を得た。
図３（Ｄ）を参照して、第Ａ４積層板Ａ４の第Ａ１仮支持基板４１および第Ａ１仮接合膜５１を、研削、研磨および５０質量％のフッ化水素酸水溶液によるエッチングにより除去し、ＩＩＩ族窒化物膜２０をその主面から６０μｍの深さまで研磨することにより、第Ａ５積層板Ａ５を得た。
２−４．第２のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板の形成
図３（Ｅ）を参照して、第Ａ５積層板Ａ５を第Ａ４ホルダ３４から分離することにより、第２のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄ２を得た。得られた第２のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄ２のＩＩＩ族窒化物膜２０について、その厚さは１０μｍであり、その主面はＧａ原子面であり、その主面における転位密度は４×１０7ｃｍ-2であり、その主面内における面方位と＜０００１＞方向との間のずれ角の絶対値は０．１°以下であった。
図３（Ｅ）を参照して、第Ａ５積層板Ａ５を第Ａ４ホルダ３４から分離することにより、第２のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄ２を得た。得られた第２のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄ２のＩＩＩ族窒化物膜２０について、その厚さは１０μｍであり、その主面はＧａ原子面であり、その主面における転位密度は４×１０7ｃｍ-2であり、その主面内における面方位と＜０００１＞方向との間のずれ角の絶対値は０．１°以下であった。
また、得られた第２のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄ２のＩＩＩ族窒化物膜２０にＨＶＰＥ法によりさらに厚さ１００μｍのＧａＮ膜を成長させると、ＩＩＩ族窒化物膜２０の主面における転位密度は８×１０6ｃｍ-2に低下し結晶性が高くなった。なお、このとき、ＩＩＩ族窒化物膜２０の下地基板１０に接していた面からの延べ成長厚さは１８０μｍとなった。
（実施例３）
本実施例は、実施形態２Ｃの第３のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板の製造に対応するものである。
本実施例は、実施形態２Ｃの第３のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板の製造に対応するものである。
３−１．第Ａ６積層板の形成
図４（Ａ）を参照して、第Ａ５積層板Ａ５のＩＩＩ族窒化物膜２０である成長前ＩＩＩ族窒化物膜２０ｓ上に、ＨＶＰＥ法により、成長ＩＩＩ族窒化物膜２０ｔとしてさらに厚さ１００μｍのＧａＮ膜をホモエピタキシャル成長させて、ＩＩＩ族窒化物膜２０として厚さ１１０μｍのＧａＮ膜を有する第Ａ６積層板Ａ６を得た。なお、このとき、ＩＩＩ族窒化物膜２０の下地基板１０に接していた面からの延べ成長厚さは１８０μｍとなった。
図４（Ａ）を参照して、第Ａ５積層板Ａ５のＩＩＩ族窒化物膜２０である成長前ＩＩＩ族窒化物膜２０ｓ上に、ＨＶＰＥ法により、成長ＩＩＩ族窒化物膜２０ｔとしてさらに厚さ１００μｍのＧａＮ膜をホモエピタキシャル成長させて、ＩＩＩ族窒化物膜２０として厚さ１１０μｍのＧａＮ膜を有する第Ａ６積層板Ａ６を得た。なお、このとき、ＩＩＩ族窒化物膜２０の下地基板１０に接していた面からの延べ成長厚さは１８０μｍとなった。
３−２．第Ａ６積層板を平坦にした状態でＩＩＩ族窒化物膜を平坦化
図４（Ｂ）を参照して、第Ａ６積層板Ａ６の反りを矯正し平坦になるように、第Ａ６積層板Ａ６の第Ａ２仮支持基板４２側を、多結晶アルミナで形成された厚さ３ｍｍの第Ａ５ホルダ３５に、２０ｋｇｆ／ｃｍ2の圧力を加えながら、ワックス（日化精工株式会社製スペースリキッドＴＲ−５０１６）で固定した。こうして、第Ａ６積層板Ａ６を平坦にした状態で、ＩＩＩ族窒化物膜２０の膜厚のばらつきがなくなるようにその主面を研磨により平坦化した。研磨後のＩＩＩ族窒化物膜２０の厚さは８０μｍであった。
図４（Ｂ）を参照して、第Ａ６積層板Ａ６の反りを矯正し平坦になるように、第Ａ６積層板Ａ６の第Ａ２仮支持基板４２側を、多結晶アルミナで形成された厚さ３ｍｍの第Ａ５ホルダ３５に、２０ｋｇｆ／ｃｍ2の圧力を加えながら、ワックス（日化精工株式会社製スペースリキッドＴＲ−５０１６）で固定した。こうして、第Ａ６積層板Ａ６を平坦にした状態で、ＩＩＩ族窒化物膜２０の膜厚のばらつきがなくなるようにその主面を研磨により平坦化した。研磨後のＩＩＩ族窒化物膜２０の厚さは８０μｍであった。
３−３．第Ａ７積層板の形成
図４（Ｃ）を参照して、第Ａ５ホルダ３５に貼り付けられた第Ａ６積層板Ａ６のＩＩＩ族窒化物膜２０上、および、第Ａ３仮支持基板４３である厚さ５００μｍのムライト基板上、のそれぞれにスパッタ法により、仮接合膜として厚さ１．２μｍのＳｉＯ2膜を形成し、それぞれをアルカリ性のコロイダルシリカ（株式会社フジミインコーポレッド製ＣＯＭＰＯＬ２０）を用いて、それぞれの主面の粗さＲａが０．５ｎｍになるまで研磨した。それぞれのＳｉＯ2膜の厚さは０．８μｍであった。このようにして、第Ａ６積層板Ａ６のＩＩＩ族窒化物膜２０上に膜側仮接合膜５３ａとして厚さ０．８μｍのＳｉＯ2膜を形成し、第Ａ３仮支持基板４３上に基板側仮接合膜５３ｂとして厚さ０．８μｍのＳｉＯ2膜を形成した。
図４（Ｃ）を参照して、第Ａ５ホルダ３５に貼り付けられた第Ａ６積層板Ａ６のＩＩＩ族窒化物膜２０上、および、第Ａ３仮支持基板４３である厚さ５００μｍのムライト基板上、のそれぞれにスパッタ法により、仮接合膜として厚さ１．２μｍのＳｉＯ2膜を形成し、それぞれをアルカリ性のコロイダルシリカ（株式会社フジミインコーポレッド製ＣＯＭＰＯＬ２０）を用いて、それぞれの主面の粗さＲａが０．５ｎｍになるまで研磨した。それぞれのＳｉＯ2膜の厚さは０．８μｍであった。このようにして、第Ａ６積層板Ａ６のＩＩＩ族窒化物膜２０上に膜側仮接合膜５３ａとして厚さ０．８μｍのＳｉＯ2膜を形成し、第Ａ３仮支持基板４３上に基板側仮接合膜５３ｂとして厚さ０．８μｍのＳｉＯ2膜を形成した。
図４（Ｄ）を参照して、膜側仮接合膜５３ａと基板側仮接合膜５３ｂとを、互いに向かい合わせに接触させて、荷重を加えずに室温（２５℃）で貼り合わせることにより、ＯＨ結合により両仮結合膜が一体化して第Ａ３仮接合膜５３となり、第Ａ７積層板Ａ７を得た。
３−４．第Ａ７積層板を平坦に保持
図４（Ｅ）を参照して、第Ａ７積層板Ａ７を加熱によりワックスを融解させて第Ａ５ホルダ３５から分離し、第Ａ７積層板Ａ４の第Ａ２仮支持基板４２側を、多結晶アルミナで形成された厚さ３ｍｍの第Ａ６ホルダ３６に、１０ｋｇｆ／ｃｍ2の圧力を加えながら、ワックス（日化精工株式会社製スペースリキッドＴＲ−５０１６）で固定した。
図４（Ｅ）を参照して、第Ａ７積層板Ａ７を加熱によりワックスを融解させて第Ａ５ホルダ３５から分離し、第Ａ７積層板Ａ４の第Ａ２仮支持基板４２側を、多結晶アルミナで形成された厚さ３ｍｍの第Ａ６ホルダ３６に、１０ｋｇｆ／ｃｍ2の圧力を加えながら、ワックス（日化精工株式会社製スペースリキッドＴＲ−５０１６）で固定した。
３−５．第Ａ８積層板の形成
図４（Ｆ）を参照して、第Ａ７積層板Ａ７の第Ａ２仮支持基板４２および第Ａ２仮接合膜５２を、研削、研磨、および５０質量％のフッ化水素酸水溶液によるエッチングにより除去し、さらにＩＩＩ族窒化物膜２０を主面から７０μｍの深さまで研磨することにより、第Ａ８積層板Ａ８を得た。
図４（Ｆ）を参照して、第Ａ７積層板Ａ７の第Ａ２仮支持基板４２および第Ａ２仮接合膜５２を、研削、研磨、および５０質量％のフッ化水素酸水溶液によるエッチングにより除去し、さらにＩＩＩ族窒化物膜２０を主面から７０μｍの深さまで研磨することにより、第Ａ８積層板Ａ８を得た。
３−６．第３のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板の形成
図４（Ｇ）を参照して、第Ａ８積層板Ａ８を第Ａ６ホルダ３６から分離することにより、第３のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄ３を得た。得られた第３のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄ３のＩＩＩ族窒化物膜２０について、その厚さは１０μｍであり、その主面はＮ原子面であり、その主面における転位密度は９×１０6ｃｍ-2であり、その主面内における面方位と＜０００１＞方向との間のずれ角の絶対値は０．１°以下であった。
図４（Ｇ）を参照して、第Ａ８積層板Ａ８を第Ａ６ホルダ３６から分離することにより、第３のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄ３を得た。得られた第３のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄ３のＩＩＩ族窒化物膜２０について、その厚さは１０μｍであり、その主面はＮ原子面であり、その主面における転位密度は９×１０6ｃｍ-2であり、その主面内における面方位と＜０００１＞方向との間のずれ角の絶対値は０．１°以下であった。
（実施例４）
本実施例は、実施形態２Ｃに示す工程により実施例３で得られた第３のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板に実施形態２Ｂと同様の工程を加えた第５のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板の製造に対応するものである。
本実施例は、実施形態２Ｃに示す工程により実施例３で得られた第３のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板に実施形態２Ｂと同様の工程を加えた第５のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板の製造に対応するものである。
４−１．第Ａ９積層板の形成
実施例３と同様にして、図４（Ｆ）に示すように第Ａ６ホルダ３６に貼り付けられた第Ａ８積層板Ａ８を得た。
実施例３と同様にして、図４（Ｆ）に示すように第Ａ６ホルダ３６に貼り付けられた第Ａ８積層板Ａ８を得た。
次いで、第Ａ６ホルダに貼り付けられた第Ａ８積層板のＩＩＩ族窒化物膜上、および、第Ａ４仮支持基板である厚さ５００μｍのムライト基板上、のそれぞれにスパッタ法により、仮接合膜として厚さ１．２μｍのＳｉＯ2膜を形成し、それぞれをアルカリ性のコロイダルシリカ（株式会社フジミインコーポレッド製ＣＯＭＰＯＬ２０）を用いて、それぞれの主面の粗さＲａが０．５ｎｍになるまで研磨した。それぞれのＳｉＯ2膜の厚さは０．８μｍであった。このようにして、第Ａ８積層板のＩＩＩ族窒化物膜上に膜側仮接合膜として厚さ０．８μｍのＳｉＯ2膜を形成し、第Ａ４仮支持基板上に基板側仮接合膜として厚さ０．８μｍのＳｉＯ2膜を形成した。
次いで、膜側仮接合膜と基板側仮接合膜とを、互いに向かい合わせに接触させて、荷重を加えずに室温（たとえば２５℃）で貼り合わせることにより、ＯＨ結合により両仮結合膜が一体化して第ｉ仮接合膜となり、第Ａ９積層板を得た。
４−２．第Ａ９積層板を平坦に保持
次に、第Ａ９積層板を加熱によりワックスを融解させて第Ａ６ホルダから分離し、第Ａ９積層板の第Ａ４仮支持基板側を、多結晶アルミナで形成された厚さ３ｍｍの第Ａ７ホルダに、１０ｋｇｆ／ｃｍ2の圧力を加えながら、ワックス（日化精工株式会社製スペースリキッドＴＲ−５０１６）で固定した。
次に、第Ａ９積層板を加熱によりワックスを融解させて第Ａ６ホルダから分離し、第Ａ９積層板の第Ａ４仮支持基板側を、多結晶アルミナで形成された厚さ３ｍｍの第Ａ７ホルダに、１０ｋｇｆ／ｃｍ2の圧力を加えながら、ワックス（日化精工株式会社製スペースリキッドＴＲ−５０１６）で固定した。
４−３．第Ａ１０積層板の形成
次に、第Ａ９積層板の第Ａ３仮支持基板および第Ａ３仮接合膜を、研削、研磨および５０質量％のフッ化水素酸水溶液によるエッチングにより除去し、ＩＩＩ族窒化物膜２０をその主面から６０μｍの深さまで研磨することにより、第Ａ１０積層板を得た。
次に、第Ａ９積層板の第Ａ３仮支持基板および第Ａ３仮接合膜を、研削、研磨および５０質量％のフッ化水素酸水溶液によるエッチングにより除去し、ＩＩＩ族窒化物膜２０をその主面から６０μｍの深さまで研磨することにより、第Ａ１０積層板を得た。
４−４．第５のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板の形成
次に、第Ａ１０積層板を第Ａ７ホルダから分離することにより、第５のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板を得た。得られた第５のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板のＩＩＩ族窒化物膜について、その厚さは１０μｍであり、その主面はＧａ原子面であり、その主面における転位密度は８×１０6ｃｍ-2であり、その主面内における面方位と＜０００１＞方向との間のずれ角の絶対値は０．１°以下であった。また、得られた第５のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄ２のＩＩＩ族窒化物膜２０にＨＶＰＥ法によりさらに厚さ１００μｍのＧａＮ膜を成長させると、ＩＩＩ族窒化物膜２０の主面における転位密度は７×１０6ｃｍ-2に低下し結晶性がさらに高くなった。なお、このとき、ＩＩＩ族窒化物膜２０の下地基板１０に接していた面からの延べ成長厚さは２８０μｍとなった。
次に、第Ａ１０積層板を第Ａ７ホルダから分離することにより、第５のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板を得た。得られた第５のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板のＩＩＩ族窒化物膜について、その厚さは１０μｍであり、その主面はＧａ原子面であり、その主面における転位密度は８×１０6ｃｍ-2であり、その主面内における面方位と＜０００１＞方向との間のずれ角の絶対値は０．１°以下であった。また、得られた第５のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄ２のＩＩＩ族窒化物膜２０にＨＶＰＥ法によりさらに厚さ１００μｍのＧａＮ膜を成長させると、ＩＩＩ族窒化物膜２０の主面における転位密度は７×１０6ｃｍ-2に低下し結晶性がさらに高くなった。なお、このとき、ＩＩＩ族窒化物膜２０の下地基板１０に接していた面からの延べ成長厚さは２８０μｍとなった。
なお、実施例４により得られた第５のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板に、実施形態２Ｂに示す工程および実施形態２Ｃに示す工程をさらに交互に繰り返して新たなＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板を形成することにより、ＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板のＩＩＩ族族窒化物膜の主面における転位密度が低下して結晶性が高くなることがわかった。
（実施例５）
本実施例は、実施形態２Ｄの第４のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板の製造に対応するものである。
本実施例は、実施形態２Ｄの第４のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板の製造に対応するものである。
５−１．第Ｂ１積層板の形成
図５（Ａ）を参照して、下地基板１０として、主面が（０００１）面で直径が５０ｍｍで厚さが４００μｍのサファイア基板を準備した。次いで、下地基板１０上に、原料ガスとしてＴＭＧ（トリメチルガリウム）ガスとＮＨ3（アンモニア）ガスとを用いたＭＯＣＶＤ法により、ＩＩＩ族窒化物膜２０として厚さ５μｍのＧａＮ膜を成長させて、下地基板１０およびＩＩＩ族窒化物膜２０で構成される第Ｂ１積層板Ｂ１を得た。得られた第Ｂ１積層板Ｂ１は、ＩＩＩ族窒化物膜２０側が凸状に反り、反り量は３０μｍであった。ここで、反り量は、その第Ｂ１積層板Ｂ１の下地基板１０側面における高低差をいう。第Ｂ１積層板Ｂ１のＩＩＩ族窒化物膜２０の主面における転位密度は、ＣＬ（カソードルミネッセンス）法により測定したところ、２×１０8ｃｍ-2であった。
図５（Ａ）を参照して、下地基板１０として、主面が（０００１）面で直径が５０ｍｍで厚さが４００μｍのサファイア基板を準備した。次いで、下地基板１０上に、原料ガスとしてＴＭＧ（トリメチルガリウム）ガスとＮＨ3（アンモニア）ガスとを用いたＭＯＣＶＤ法により、ＩＩＩ族窒化物膜２０として厚さ５μｍのＧａＮ膜を成長させて、下地基板１０およびＩＩＩ族窒化物膜２０で構成される第Ｂ１積層板Ｂ１を得た。得られた第Ｂ１積層板Ｂ１は、ＩＩＩ族窒化物膜２０側が凸状に反り、反り量は３０μｍであった。ここで、反り量は、その第Ｂ１積層板Ｂ１の下地基板１０側面における高低差をいう。第Ｂ１積層板Ｂ１のＩＩＩ族窒化物膜２０の主面における転位密度は、ＣＬ（カソードルミネッセンス）法により測定したところ、２×１０8ｃｍ-2であった。
５−２．第Ｂ２積層板の形成
図５（Ｂ）を参照して、第Ａ１ホルダ３１に貼り付けられた第Ｂ１積層板Ｂ１のＩＩＩ族窒化物膜２０上、および、金属製仮支持基板６０である厚さ５００μｍのＣｕＷ基板上、のそれぞれにスパッタ法により、金属製仮接合膜として厚さ３００ｎｍのＡｕ膜および厚さ１００ｎｍのＳｎ膜を形成した。このようにして、第Ａ１積層板Ａ１のＩＩＩ族窒化物膜２０上に膜側金属製仮接合膜７０ａとして厚さ４００ｎｍのＡｕ／Ｓｎ膜を形成し、金属製仮支持基板６０上に基板側金属製仮接合膜７０ｂとして厚さ４００ｎｍのＡｕ／Ｓｎ膜を形成した。
図５（Ｂ）を参照して、第Ａ１ホルダ３１に貼り付けられた第Ｂ１積層板Ｂ１のＩＩＩ族窒化物膜２０上、および、金属製仮支持基板６０である厚さ５００μｍのＣｕＷ基板上、のそれぞれにスパッタ法により、金属製仮接合膜として厚さ３００ｎｍのＡｕ膜および厚さ１００ｎｍのＳｎ膜を形成した。このようにして、第Ａ１積層板Ａ１のＩＩＩ族窒化物膜２０上に膜側金属製仮接合膜７０ａとして厚さ４００ｎｍのＡｕ／Ｓｎ膜を形成し、金属製仮支持基板６０上に基板側金属製仮接合膜７０ｂとして厚さ４００ｎｍのＡｕ／Ｓｎ膜を形成した。
図５（Ｃ）を参照して、膜側金属製仮接合膜７０ａと基板側金属製仮接合膜７０ｂとを、互いに向かい合わせに接触させて、３０ｋｇｆ／ｃｍ2の圧力を加えながら４００℃まで加熱することにより合金化させ、その圧力を加えた状態で室温（たとえば２５℃）まで冷却して貼り合わせることにより、合金化により両金属仮結合膜が一体化して金属製仮接合膜７１となり、第Ｂ２積層板Ｂ２を得た。
５−３．第３Ｂ積層板の形成
図５（Ｄ）を参照して、第２Ｂ積層板Ｂ２の下地基板１０側から、波長が２６６ｎｍのレーザ（１Ｗ、１１ｋＨｚ）を照射することにより、第２Ｂ積層板２Ｂから下地基板１０を分離することにより除去して、第３Ｂ積層板Ｂ３を得た。
図５（Ｄ）を参照して、第２Ｂ積層板Ｂ２の下地基板１０側から、波長が２６６ｎｍのレーザ（１Ｗ、１１ｋＨｚ）を照射することにより、第２Ｂ積層板２Ｂから下地基板１０を分離することにより除去して、第３Ｂ積層板Ｂ３を得た。
５−４．第Ｂ４積層板の形成
図５（Ｅ）を参照して、第Ｂ３積層板Ｂ３のＩＩＩ族窒化物膜２０上、および、第Ｂ１仮支持基板４４である厚さ５００μｍのムライト基板上、のそれぞれにスパッタ法により、仮接合膜として厚さ１．２μｍのＳｉＯ2膜を形成し、それぞれをアルカリ性のコロイダルシリカ（株式会社フジミインコーポレッド製ＣＯＭＰＯＬ２０）を用いて、それぞれの主面の粗さＲａが０．５ｎｍになるまで研磨した。それぞれのＳｉＯ2膜の厚さは０．８μｍであった。このようにして、第Ｂ３積層板Ｂ３のＩＩＩ族窒化物膜２０上に膜側仮接合膜５４ａとして厚さ０．８μｍのＳｉＯ2膜を形成し、第Ｂ１仮支持基板４４上に基板側仮接合膜５４ｂとして厚さ０．８μｍのＳｉＯ2膜を形成した。
図５（Ｅ）を参照して、第Ｂ３積層板Ｂ３のＩＩＩ族窒化物膜２０上、および、第Ｂ１仮支持基板４４である厚さ５００μｍのムライト基板上、のそれぞれにスパッタ法により、仮接合膜として厚さ１．２μｍのＳｉＯ2膜を形成し、それぞれをアルカリ性のコロイダルシリカ（株式会社フジミインコーポレッド製ＣＯＭＰＯＬ２０）を用いて、それぞれの主面の粗さＲａが０．５ｎｍになるまで研磨した。それぞれのＳｉＯ2膜の厚さは０．８μｍであった。このようにして、第Ｂ３積層板Ｂ３のＩＩＩ族窒化物膜２０上に膜側仮接合膜５４ａとして厚さ０．８μｍのＳｉＯ2膜を形成し、第Ｂ１仮支持基板４４上に基板側仮接合膜５４ｂとして厚さ０．８μｍのＳｉＯ2膜を形成した。
図５（Ｆ）を参照して、膜側仮接合膜５４ａと基板側仮接合膜５４ｂとを、互いに向かい合わせに接触させて、荷重を加えずに室温（たとえば２５℃）で貼り合わせることにより、ＯＨ結合により両仮結合膜が一体化して第Ｂ１仮接合膜５４となり、第Ｂ４積層板Ｂ４を得た。
５−５．第４のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板の形成
図５（Ｇ）〜（Ｈ）を参照して、第Ｂ４積層板Ｂ４の金属製仮支持基板６０および金属製仮接合膜７０を、王水によるエッチングにより除去することにより、第Ｂ５積層板Ｂ５である第４のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄ４を得た。得られた第４のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄ４のＩＩＩ族窒化物膜２０について、その厚さは４μｍであり、その主面はＧａ原子面であり、その主面における転位密度は３×１０8ｃｍ-2であり、その主面内における面方位と＜０００１＞方向との間のずれ角の絶対値は０．１°以下であった。
図５（Ｇ）〜（Ｈ）を参照して、第Ｂ４積層板Ｂ４の金属製仮支持基板６０および金属製仮接合膜７０を、王水によるエッチングにより除去することにより、第Ｂ５積層板Ｂ５である第４のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄ４を得た。得られた第４のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄ４のＩＩＩ族窒化物膜２０について、その厚さは４μｍであり、その主面はＧａ原子面であり、その主面における転位密度は３×１０8ｃｍ-2であり、その主面内における面方位と＜０００１＞方向との間のずれ角の絶対値は０．１°以下であった。
また、得られた第４のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄ４のＩＩＩ族窒化物膜２０にＨＶＰＥ法によりさらに厚さ１００μｍのＧａＮ膜を成長させると、ＩＩＩ族窒化物膜２０の主面における転位密度は９×１０6ｃｍ-2に低下し結晶性が高くなった。
（実施例６）
本実施例は、実施形態２Ｄに示す工程により実施例５で得られた第４のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板に実施形態２Ｃと同様の工程を加えた第６のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板の製造に対応するものである。
本実施例は、実施形態２Ｄに示す工程により実施例５で得られた第４のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板に実施形態２Ｃと同様の工程を加えた第６のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板の製造に対応するものである。
６−１．第Ｂ６積層板の形成
図５（Ｈ）に示す第Ｂ５積層板Ｂ５のＩＩＩ族窒化物膜２０である成長前ＩＩＩ族窒化物膜上に、ＨＶＰＥ法により、成長ＩＩＩ族窒化物膜としてさらに厚さ１００μｍのＧａＮ膜をホモエピタキシャル成長させて、ＩＩＩ族窒化物膜として厚さ１０４μｍのＧａＮ膜を有する第Ｂ６積層板を得た。
図５（Ｈ）に示す第Ｂ５積層板Ｂ５のＩＩＩ族窒化物膜２０である成長前ＩＩＩ族窒化物膜上に、ＨＶＰＥ法により、成長ＩＩＩ族窒化物膜としてさらに厚さ１００μｍのＧａＮ膜をホモエピタキシャル成長させて、ＩＩＩ族窒化物膜として厚さ１０４μｍのＧａＮ膜を有する第Ｂ６積層板を得た。
６−２．第Ｂ６積層板を平坦にした状態でＩＩＩ族窒化物膜を平坦化
次に、第Ｂ６積層板の反りを矯正し平坦になるように、第Ｂ６積層板の第Ｂ１支持基板側を、多結晶アルミナで形成された厚さ３ｍｍの第Ｂ１ホルダに、２０ｋｇｆ／ｃｍ2の圧力を加えながら、ワックス（日化精工株式会社製スペースリキッドＴＲ−５０１６）で固定した。こうして、第Ｂ６積層板を平坦にした状態で、厚さ１０４μｍのＩＩＩ族窒化物膜の膜厚のばらつきがなくなるようにその主面を研磨により平坦化した。研磨後のＩＩＩ族窒化物膜２０の厚さは８０μｍであった。
次に、第Ｂ６積層板の反りを矯正し平坦になるように、第Ｂ６積層板の第Ｂ１支持基板側を、多結晶アルミナで形成された厚さ３ｍｍの第Ｂ１ホルダに、２０ｋｇｆ／ｃｍ2の圧力を加えながら、ワックス（日化精工株式会社製スペースリキッドＴＲ−５０１６）で固定した。こうして、第Ｂ６積層板を平坦にした状態で、厚さ１０４μｍのＩＩＩ族窒化物膜の膜厚のばらつきがなくなるようにその主面を研磨により平坦化した。研磨後のＩＩＩ族窒化物膜２０の厚さは８０μｍであった。
６−３．第Ｂ７積層板の形成
次に、第Ｂ１ホルダに貼り付けられた第Ｂ６積層板のＩＩＩ族窒化物膜上、および、第Ｂ２仮支持基板である厚さ５００μｍのムライト基板上、のそれぞれにスパッタ法により、仮接合膜として厚さ１．２μｍのＳｉＯ2膜を形成し、それぞれをアルカリ性のコロイダルシリカ（株式会社フジミインコーポレッド製ＣＯＭＰＯＬ２０）を用いて、それぞれの主面の粗さＲａが０．５ｎｍになるまで研磨した。それぞれのＳｉＯ2膜の厚さは０．８μｍであった。このようにして、第Ｂ６積層板Ｌ６のＩＩＩ族窒化物膜２０上に膜側仮接合膜として厚さ０．８μｍのＳｉＯ2膜を形成し、第Ｂ２仮支持基板上に基板側仮接合膜として厚さ０．８μｍのＳｉＯ2膜を形成した。
次に、第Ｂ１ホルダに貼り付けられた第Ｂ６積層板のＩＩＩ族窒化物膜上、および、第Ｂ２仮支持基板である厚さ５００μｍのムライト基板上、のそれぞれにスパッタ法により、仮接合膜として厚さ１．２μｍのＳｉＯ2膜を形成し、それぞれをアルカリ性のコロイダルシリカ（株式会社フジミインコーポレッド製ＣＯＭＰＯＬ２０）を用いて、それぞれの主面の粗さＲａが０．５ｎｍになるまで研磨した。それぞれのＳｉＯ2膜の厚さは０．８μｍであった。このようにして、第Ｂ６積層板Ｌ６のＩＩＩ族窒化物膜２０上に膜側仮接合膜として厚さ０．８μｍのＳｉＯ2膜を形成し、第Ｂ２仮支持基板上に基板側仮接合膜として厚さ０．８μｍのＳｉＯ2膜を形成した。
次に、膜側仮接合膜と基板側仮接合膜とを、互いに向かい合わせに接触させて、荷重を加えずに室温（たとえば２５℃）で貼り合わせることにより、ＯＨ結合により両仮結合膜が一体化して第Ｂ２仮接合膜となり、第Ｂ７積層板を得た。
６−４．第Ｂ７積層板を平坦に保持
次に、第Ｂ７積層板を加熱によりワックスを融解させて第Ｂ１ホルダから分離し、第Ｂ７積層板Ｌ４の第Ｂ３仮支持基板側を、多結晶アルミナで形成された厚さ３ｍｍの第Ｂ２ホルダに、１０ｋｇｆ／ｃｍ2の圧力を加えながら、ワックス（日化精工株式会社製スペースリキッドＴＲ−５０１６）で固定した。
次に、第Ｂ７積層板を加熱によりワックスを融解させて第Ｂ１ホルダから分離し、第Ｂ７積層板Ｌ４の第Ｂ３仮支持基板側を、多結晶アルミナで形成された厚さ３ｍｍの第Ｂ２ホルダに、１０ｋｇｆ／ｃｍ2の圧力を加えながら、ワックス（日化精工株式会社製スペースリキッドＴＲ−５０１６）で固定した。
６−５．第Ｂ８積層板の形成
次に、第Ｂ７積層板の第Ｂ１仮支持基板および第Ｂ１仮接合膜５２を、研削、研磨、および５０質量％のフッ化水素酸水溶液によるエッチングにより除去し、さらにＩＩＩ族窒化物膜２０を主面から７０μｍの深さまで研磨することにより、第Ｂ８積層板を得た。
次に、第Ｂ７積層板の第Ｂ１仮支持基板および第Ｂ１仮接合膜５２を、研削、研磨、および５０質量％のフッ化水素酸水溶液によるエッチングにより除去し、さらにＩＩＩ族窒化物膜２０を主面から７０μｍの深さまで研磨することにより、第Ｂ８積層板を得た。
６−６．第６のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板の形成
次に、第Ｂ８積層板を第Ｂ２ホルダから分離することにより、第６のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板を得た。得られた第６のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板のＩＩＩ族窒化物膜２０について、その厚さは１０μｍであり、その主面はＮ原子面であり、その主面における転位密度は５×１０7ｃｍ-2であり、その主面内における面方位と＜０００１＞方向との間のずれ角の絶対値は０．１°以下であった。
次に、第Ｂ８積層板を第Ｂ２ホルダから分離することにより、第６のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板を得た。得られた第６のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板のＩＩＩ族窒化物膜２０について、その厚さは１０μｍであり、その主面はＮ原子面であり、その主面における転位密度は５×１０7ｃｍ-2であり、その主面内における面方位と＜０００１＞方向との間のずれ角の絶対値は０．１°以下であった。
（実施例７）
本実施例は、実施例６で得られた第６のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板に実施形態２Ｂと同様の工程を加えた第７のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板の製造に対応するものである。
本実施例は、実施例６で得られた第６のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板に実施形態２Ｂと同様の工程を加えた第７のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板の製造に対応するものである。
７−１．第Ｂ９積層板の形成
実施例６と同様にして、第Ｂ２ホルダに貼り付けられた第Ｂ８積層板を得た。ここで、第Ｂ８積層板のＩＩＩ族窒化物膜２０は、その主面から７０μｍの深さまで研磨した。
実施例６と同様にして、第Ｂ２ホルダに貼り付けられた第Ｂ８積層板を得た。ここで、第Ｂ８積層板のＩＩＩ族窒化物膜２０は、その主面から７０μｍの深さまで研磨した。
次に、第Ｂ２ホルダに貼り付けられた第Ｂ８積層板のＩＩＩ族窒化物膜２０上、および、第Ｂ３仮支持基板である厚さ５００μｍのムライト基板上、のそれぞれにスパッタ法により、仮接合膜として厚さ１．２μｍのＳｉＯ2膜を形成し、それぞれをアルカリ性のコロイダルシリカ（株式会社フジミインコーポレッド製ＣＯＭＰＯＬ２０）を用いて、それぞれの主面の粗さＲａが０．５ｎｍになるまで研磨した。それぞれのＳｉＯ2膜の厚さは０．８μｍであった。このようにして、第Ｂ８積層板のＩＩＩ族窒化物膜２０上に膜側仮接合膜として厚さ０．８μｍのＳｉＯ2膜を形成し、第Ｂ３仮支持基板上に基板側仮接合膜として厚さ０．８μｍのＳｉＯ2膜を形成した。
次に、膜側仮接合膜と基板側仮接合膜とを、互いに向かい合わせに接触させて、荷重を加えずに室温（たとえば２５℃）で貼り合わせることにより、ＯＨ結合により両仮結合膜が一体化して第Ｂ３仮接合膜となり、第Ｂ９積層板を得た。
７−２．第Ｂ９積層板を平坦に保持
次に、第Ｂ９積層板を加熱によりワックスを融解させて第Ｂ２ホルダから分離し、第Ｂ９積層板の第Ｂ３仮支持基板側を、多結晶アルミナで形成された厚さ３ｍｍの第Ｂ３ホルダに、１０ｋｇｆ／ｃｍ2の圧力を加えながら、ワックス（日化精工株式会社製スペースリキッドＴＲ−５０１６）で固定した。
次に、第Ｂ９積層板を加熱によりワックスを融解させて第Ｂ２ホルダから分離し、第Ｂ９積層板の第Ｂ３仮支持基板側を、多結晶アルミナで形成された厚さ３ｍｍの第Ｂ３ホルダに、１０ｋｇｆ／ｃｍ2の圧力を加えながら、ワックス（日化精工株式会社製スペースリキッドＴＲ−５０１６）で固定した。
７−３．第Ｂ１０積層板の形成
次に、第Ｂ９積層板の第Ｂ２仮支持基板および第Ｂ２仮接合膜を、研削、研磨および５０質量％のフッ化水素酸水溶液によるエッチングにより除去し、ＩＩＩ族窒化物膜２０をその主面から６０μｍの深さまで研磨することにより、第Ｂ１０積層板を得た。
次に、第Ｂ９積層板の第Ｂ２仮支持基板および第Ｂ２仮接合膜を、研削、研磨および５０質量％のフッ化水素酸水溶液によるエッチングにより除去し、ＩＩＩ族窒化物膜２０をその主面から６０μｍの深さまで研磨することにより、第Ｂ１０積層板を得た。
７−４．第７のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板の形成
次に、第Ｂ１０積層板を第Ｂ３４ホルダから分離することにより、第７のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板を得た。得られた第７のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄ２のＩＩＩ族窒化物膜２０について、その厚さは１０μｍであり、その主面はＧａ原子面であり、その主面における転位密度は６×１０7ｃｍ-2であり、その主面内における面方位と＜０００１＞方向との間のずれ角の絶対値は０．１°以下であった。
次に、第Ｂ１０積層板を第Ｂ３４ホルダから分離することにより、第７のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板を得た。得られた第７のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄ２のＩＩＩ族窒化物膜２０について、その厚さは１０μｍであり、その主面はＧａ原子面であり、その主面における転位密度は６×１０7ｃｍ-2であり、その主面内における面方位と＜０００１＞方向との間のずれ角の絶対値は０．１°以下であった。
また、得られた第７のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板のＩＩＩ族窒化物膜２０にＨＶＰＥ法によりさらに厚さ１００μｍのＧａＮ膜を成長させると、ＩＩＩ族窒化物膜２０の主面における転位密度は８×１０6ｃｍ-2に低下し結晶性が高くなった。
なお、実施例７により得られた第７のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板に、実施形態２Ｃに示す工程および実施形態２Ｂに示す工程をさらに交互に繰り返して新たなＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板を形成することにより、ＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板のＩＩＩ族族窒化物膜の主面における転位密度が低下して結晶性が高くなることがわかった。
（実施例８）
本実施例は、実施形態２Ａの製造方法により実施例１で得られた第１のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板を用いた実施形態４のＩＩＩ族窒化物複合基板の製造に対応するものである。
本実施例は、実施形態２Ａの製造方法により実施例１で得られた第１のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板を用いた実施形態４のＩＩＩ族窒化物複合基板の製造に対応するものである。
８−１．積層基板の形成
図７（Ａ）を参照して、実施例１で得られたＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板ＤのＩＩＩ族窒化物膜２０上に、プラズマＣＶＤ（化学気相堆積）法により、膜側接合膜９０ａとして厚さ５００ｎｍのＳｉＯ2膜を形成し、その後イオンＩとして水素イオンを注入し、ＩＩＩ族窒化物膜２０の膜側接合膜９０ａとの界面から１μｍの深さの位置にイオン注入領域を形成した。
図７（Ａ）を参照して、実施例１で得られたＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板ＤのＩＩＩ族窒化物膜２０上に、プラズマＣＶＤ（化学気相堆積）法により、膜側接合膜９０ａとして厚さ５００ｎｍのＳｉＯ2膜を形成し、その後イオンＩとして水素イオンを注入し、ＩＩＩ族窒化物膜２０の膜側接合膜９０ａとの界面から１μｍの深さの位置にイオン注入領域を形成した。
図７（Ｂ）を参照して、支持基板８０である厚さ５００μｍのムライト基板上に、プラズマＣＶＤ法により、膜側接合膜９０ａとして厚さ５００ｎｍのＳｉＯ2膜を形成した。
図７（Ｃ）を参照して、膜側接合膜９０ａと基板側接合膜９０ｂとを、互いに向かい合わせに接触させて、荷重を加えずに室温（たとえば２５℃）で貼り合わせることにより、ＯＨ結合により両仮結合膜が一体化して接合膜９０となり、積層基板ＬＳを得た。
８−２．ＩＩＩ族窒化物複合基板の形成
図７（Ｄ）を参照して、積層基板ＬＳを８００℃でアニールすることにより、イオン注入領域２０ｉに注入された水素イオンが水素分子となって脱離することにより、ＩＩＩ族窒化物膜２０がイオン注入領域２０ｉにおいて分離ＩＩＩ族窒化物膜２０ｐと残りのＩＩＩ族窒化物膜２０ｑとに分離した。こうして、支持基板８０と分離ＩＩＩ族窒化物膜２０ｐとが接合膜９０を介在させて貼り合わされたＩＩＩ族窒化物複合基板Ｃが得られた。また、同時に、仮支持基板４０に残りのＩＩＩ族窒化物膜２０ｑとが仮接合膜５０を介在させて貼り合わされた残りのＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄｑが得られた。
図７（Ｄ）を参照して、積層基板ＬＳを８００℃でアニールすることにより、イオン注入領域２０ｉに注入された水素イオンが水素分子となって脱離することにより、ＩＩＩ族窒化物膜２０がイオン注入領域２０ｉにおいて分離ＩＩＩ族窒化物膜２０ｐと残りのＩＩＩ族窒化物膜２０ｑとに分離した。こうして、支持基板８０と分離ＩＩＩ族窒化物膜２０ｐとが接合膜９０を介在させて貼り合わされたＩＩＩ族窒化物複合基板Ｃが得られた。また、同時に、仮支持基板４０に残りのＩＩＩ族窒化物膜２０ｑとが仮接合膜５０を介在させて貼り合わされた残りのＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板Ｄｑが得られた。
得られたＩＩＩ族窒化物複合基板Ｃの分離ＩＩＩ族窒化物膜２０ｐにおける上記の分離によるダメージを除去するために、分離ＩＩＩ族窒化物膜２０ｐの主面をＲＩＥ（反応性イオンエッチング）により処理することにより、分離ＩＩＩ族窒化物膜２０ｐ上にＩＩＩ族窒化物層をエピタキシャル成長させることができる状態とした。このときの、分離ＩＩＩ族窒化物膜２０ｐの厚さは、２００ｎｍであった。
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。
１０ 下地基板、２０ ＩＩＩ族窒化物膜、２０ｐ 分離ＩＩＩ族窒化物膜、２０ｑ 残りのＩＩＩ族窒化物膜、２０ｓ 成長前ＩＩＩ族窒化物膜、２０ｔ 成長ＩＩＩ族窒化物膜、３１ 第Ａ１ホルダ、３２ 第Ａ２ホルダ、３３ 第Ａ３ホルダ、３４ 第Ａ４ホルダ、３５ 第Ａ５ホルダ、３６ 第Ａ６ホルダ、４０ 仮支持基板、４１ 第Ａ１仮支持基板、４２ 第Ａ２仮支持基板、４３ 第Ａ３仮支持基板、４４ 第Ｂ１仮支持基板、５０ 仮接合膜、５１ 第Ａ１仮接合膜、５２ 第Ａ２仮接合膜、５３ 第Ａ３仮接合膜、５４ 第Ｂ１仮接合膜、５０ａ，５１ａ，５２ａ，５３ａ，５４ａ，５５ａ 膜側仮接合膜、５０ｂ，５１ｂ，５２ｂ，５３ｂ，５４ｂ，５５ｂ 基板側仮接合膜、６０ 金属製仮支持基板、７０ 金属製仮接合膜、７０ａ 膜側金属製仮接合膜、７０ｂ 基板側金属製仮接合膜、８０ 支持基板、９０ 接合膜、９０ａ 膜側接合膜、９０ｂ 基板側接合膜、Ａ１ 第Ａ１積層板、Ａ２ 第Ａ２積層板、Ａ３ 第Ａ３積層板、Ａ４ 第Ａ４積層板、Ａ５ 第Ａ５積層板、Ａ６ 第Ａ６積層板、Ａ７ 第Ａ７積層板、Ａ８ 第Ａ８積層板、Ｂ１ 第Ｂ１積層板、Ｂ２ 第Ｂ２積層板、Ｂ３ 第Ｂ３積層板、Ｂ４ 第Ｂ４積層板、Ｂ５ 第Ｂ５積層板、Ｃ ＩＩＩ族窒化物複合基板、Ｄ ＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板、Ｄｑ 残りのＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板、Ｄ１ 第１のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板、Ｄ２ 第２のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板、Ｄ３ 第３のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板、Ｄ４ ＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板、ＬＳ 積層基板。
Claims (7)
- 下地基板上にＩＩＩ族窒化物膜を成長させることにより第Ａ１積層板を形成する工程と、
前記第Ａ１積層板の前記下地基板を第Ａ１ホルダに貼り付けることにより前記第Ａ１積層板が平坦に保持された状態で、前記第Ａ１積層板の前記ＩＩＩ族窒化物膜の主面を平坦化する工程と、
前記第Ａ１積層板の前記ＩＩＩ族窒化物膜と第Ａ１仮支持基板とを第Ａ１仮接合膜を介在させて貼り合わせることにより平坦に保持された第Ａ２積層板を形成する工程と、
前記第Ａ２積層板の前記下地基板を前記第Ａ１ホルダから分離するとともに、前記第Ａ２積層板の前記第Ａ１仮支持基板を第Ａ２ホルダに貼り付けることにより前記第Ａ２積層板を平坦に保持する工程と、
前記第Ａ２積層板から前記下地基板を除去することにより平坦に保持された第Ａ３積層板を形成する工程と、
前記第Ａ３積層板の前記第Ａ１仮支持基板を前記第Ａ２ホルダから分離することにより、前記第Ａ１仮支持基板と前記ＩＩＩ族窒化物膜とが前記第Ａ１仮接合膜を介在させて貼り合わされ平坦に保持された第１のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板を形成する工程と、を含むＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板の製造方法。 - 前記第Ａ２ホルダに貼り付けられた前記第Ａ３積層板および前記第Ａ２ホルダから分離された後に第Ａ３ホルダが前記第Ａ１仮支持基板に貼り付けられた前記第Ａ３積層板のいずれかの前記ＩＩＩ族窒化物膜と第Ａ２仮支持基板とを第Ａ２仮接合膜を介在させて貼り合わされ平坦に保持された第Ａ４積層板を形成する工程と、
前記第Ａ４積層板の前記第Ａ１仮支持基板を前記第２ホルダおよび前記第３ホルダのいずれかから分離するとともに、前記第Ａ４積層板の前記第Ａ２仮支持基板を第Ａ４ホルダに貼り付けることにより前記第Ａ４積層板を平坦に保持する工程と、
前記第Ａ４積層板から前記第Ａ１仮支持基板および前記第Ａ１仮接合膜を除去することにより平坦に保持された第Ａ５積層板を形成する工程と、
前記第Ａ５積層板の前記第Ａ２仮支持基板を前記第Ａ４ホルダから分離することにより、前記第Ａ２仮支持基板と前記ＩＩＩ族窒化物膜とが前記第Ａ２仮接合膜を介在させて貼り合わされ平坦に保持された第２のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板を形成する工程と、を含む請求項１に記載のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板の製造方法。 - 前記第Ａ５積層板の前記ＩＩＩ族窒化物膜をさらに成長させることにより第Ａ６積層板を形成する工程と、
前記第Ａ６積層板の前記第Ａ２仮支持基板を第Ａ５ホルダに貼り付けることにより前記第Ａ６積層板が平坦に保持された状態で、前記第Ａ６積層板の前記ＩＩＩ族窒化物膜の主面を平坦化する工程と、
前記第Ａ６積層板の前記ＩＩＩ族窒化物膜と第Ａ３仮支持基板とを第Ａ３仮接合膜を介在させて貼り合わせることにより平坦に保持された第Ａ７積層板を形成する工程と、
前記第Ａ７積層板の前記第Ａ２仮支持基板を前記第Ａ５ホルダから分離するとともに、前記第Ａ７積層板の前記第Ａ３仮支持基板を第Ａ６ホルダに貼り付けることにより前記第Ａ７積層板を平坦に保持する工程と、
前記第Ａ７積層板から前記第Ａ２仮支持基板および第Ａ２仮接合膜を除去することにより平坦に保持された第Ａ８積層板を形成する工程と、
前記第Ａ８積層板の前記第Ａ３仮支持基板を前記第Ａ６ホルダから分離することにより、前記第Ａ３仮支持基板と前記ＩＩＩ族窒化物膜とが前記第Ａ３仮接合膜を介在させて貼り合わされ平坦に保持された第３のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板を形成する工程と、を含む請求項２に記載のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板の製造方法。 - 下地基板上にＩＩＩ族窒化物膜を成長させることにより第Ｂ１積層板を形成する工程と、
前記第Ｂ１積層板の前記ＩＩＩ族窒化物膜と金属製仮支持基板とを金属製仮接合膜を介在させて貼り合わせることにより平坦に保持された第Ｂ２積層板を形成する工程と、
前記第Ｂ２積層板から前記下地基板を除去することにより平坦に保持された第Ｂ３積層板を形成する工程と、
前記第Ｂ３積層板の前記ＩＩＩ族窒化物膜と第Ｂ１仮支持基板とを第Ｂ１仮接合膜を介在させて貼り合わせることにより平坦に保持された第Ｂ４積層板を形成する工程と、
前記第Ｂ４積層板から前記金属製仮支持基板および前記金属製仮接合膜を除去することにより、平坦に保持された第Ｂ５積層板として、前記第Ｂ１仮支持基板と前記ＩＩＩ族窒化物膜とが前記第Ｂ１仮接合膜を介在させて貼り合わされ平坦に保持された第４のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板を形成する工程と、を含むＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板の製造方法。 - 請求項１から４のいずれかに記載の製造方法により得られた前記第１のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板、前記第２のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板、前記第３のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板、および第４のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板のいずれかのＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板であって、
前記ＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板の直径が５０ｍｍ以上であり、
前記ＩＩＩ族窒化物膜の主面の任意の点における面方位と＜０００１＞方向との間のずれ角の絶対値が０．１°以下であるＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板。 - 請求項１から４のいずれかに記載の製造方法により得られた前記第１のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板、前記第２のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板、前記第３のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板、および前記第４のＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板のいずれかのＩＩＩ族窒化物ドナー複合基板の前記ＩＩＩ族窒化物膜の主面から所定の深さの位置にイオン注入領域を形成するとともに、前記ＩＩＩ族窒化物膜と支持基板とを接合膜を介在させて貼り合わせることにより、平坦に保持された積層基板を形成する工程と、
前記積層基板の前記ＩＩＩ族窒化物膜を前記イオン注入領域において分離ＩＩＩ族窒化物膜と残りのＩＩＩ族窒化物膜とに分離することにより、前記支持基板と前記分離ＩＩＩ族窒化物酸化物膜とが前記接合膜を介在させて貼り合わされ平坦に保持されたＩＩＩ族窒化物複合基板を形成する工程と、を含むＩＩＩ族窒化物複合基板の製造方法。 - 請求項６に記載の製造方法により得られたＩＩＩ族窒化物複合基板であって、
前記ＩＩＩ族窒化物複合基板の直径が５０ｍｍ以上であり、
前記分離ＩＩＩ族窒化物膜の主面の任意の点における面方位と＜０００１＞方向との間のずれ角の絶対値が０．１°以下であるＩＩＩ族窒化物複合基板。
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| WO2019013212A1 (ja) * | 2017-07-14 | 2019-01-17 | 信越化学工業株式会社 | 高熱伝導性のデバイス基板およびその製造方法 |
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