JP4513421B2

JP4513421B2 - ＡｌｘＧａｙＩｎ１−ｘ−ｙＮ結晶の製造方法

Info

Publication number: JP4513421B2
Application number: JP2004161763A
Authority: JP
Inventors: 智喜上村; 伸介藤原; 充嶋津
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2004-05-31
Filing date: 2004-05-31
Publication date: 2010-07-28
Anticipated expiration: 2024-05-31
Also published as: JP2005343705A

Description

本発明は、Ａｌ_xＧａ_yＩｎ_1-x-yＮ（０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）結晶の製造方法、その製造方法を用いて得られるＡｌ_xＧａ_yＩｎ_1-x-yＮ（０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）結晶基板および半導体デバイスに関する。

Ａｌ_xＧａ_yＩｎ_1-x-yＮ（０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）結晶の中でもＡｌＮ結晶（窒化アルミニウム結晶）は、６．２ｅＶのエネルギバンドギャップ、約３．３ＷＫ^-1ｃｍ^-1の熱伝導率および高い電気抵抗を有しているため、光デバイスや電子デバイスなどの半導体デバイス用の基板材料として注目されている。

このＡｌＮ結晶の従来の製造方法としては、ＨＶＰＥ（Hydride Vapor Phase Epitaxy）法を用いる方法がある。図２に、ＨＶＰＥ法を用いた従来のＡｌＮ結晶の製造方法に用いられる製造装置の一例の模式的な構成を示す。この製造装置は、石英反応管１と、石英反応管１の内部にガスを導入するためのガス導入管２、３と、石英反応管１の外部に設置されているヒータ４、５と、石英反応管１に連結されている排ガス処理装置７とを含む。

そして、この石英反応管１の内部に下地基板６を設置し、キャリアガス（Ｎ₂、ＡｒまたはＨ₂など）、塩化アルミニウムガス（ＡｌＣｌまたはＡｌＣｌ₃）およびアンモニアガス（ＮＨ₃）をガス導入管２、３を通して石英反応管１の内部に導入して、ヒータ４、５によって約１０００℃に下地基板６を加熱する。これにより、塩化アルミニウムガスとアンモニアガスとが反応し、下地基板６の表面上にＡｌＮ結晶１１が成長する。ＡｌＮ結晶１１の成長後は、ヒータ４、５による加熱を中止し、ＡｌＮ結晶１１および下地基板６の温度を室温程度まで降下させる。その後、ＡｌＮ結晶１１および下地基板６を石英反応管１から取り出し、下地基板６を研削により除去することでＡｌＮ結晶１１が製造される。
W.M.Yim et al., "Epitaxially grown AlN and its optical band gap", J.Appl.Phys,Vol.44, No.1, January 1973, pp.292-296

上記における従来のＨＶＰＥ法を用いたＡｌＮ結晶の製造方法においては、ヒータ４、５による加熱温度を１１００℃よりも高い温度にした場合には、石英反応管１が溶融してしまう。しかしながら、ヒータ４、５による加熱温度を１１００℃以下とした温度条件でＡｌＮ結晶を成長させようとすると結晶成長速度を３０μｍ／ｈ程度までにしか上昇させることができず、これ以上の結晶成長速度で成長させた場合には多結晶のＡｌＮ結晶が成長するという問題があった。非特許文献１においては、ＨＶＰＥ法によってサファイア基板上にＡｌＮ結晶を成長させているが、その結晶成長速度は最高でも１５μｍ／ｈである（非特許文献１のＴａｂｌｅＩ参照）。

本発明の目的は、結晶成長速度を向上させたＡｌ_xＧａ_yＩｎ_1-x-yＮ（０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）結晶の製造方法、その製造方法を用いて得られるＡｌ_xＧａ_yＩｎ_1-x-yＮ（０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）結晶基板および半導体デバイスを提供することにある。

本発明は、石英反応管の内部におけるハロゲン化アルミニウムガスとアンモニアガスとを含む原料ガスの反応によって下地基板の表面上にＡｌ_ｘＧａ_ｙＩｎ_{１−ｘ−ｙ}Ｎ（０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）結晶を成長させるＡｌ_ｘＧａ_ｙＩｎ_{１−ｘ−ｙ}Ｎ（０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）結晶の製造方法であって、Ａｌ_ｘＧａ_ｙＩｎ_{１−ｘ−ｙ}Ｎ（０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）結晶の成長時に、前記下地基板は前記石英反応管の外部からの加熱に加えて局所的に加熱手段によって加熱され、前記石英反応管の温度は８００℃以上１１００℃以下とし、前記下地基板の温度は１３００℃以上１４００℃以下とするＡｌ_ｘＧａ_ｙＩｎ_{１−ｘ−ｙ}Ｎ（０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）結晶の製造方法である。ここで、Ａｌ_ｘＧａ_ｙＩｎ_{１−ｘ−ｙ}Ｎ（０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）結晶は、アルミニウム（Ａｌ）を含む窒化物結晶のことであり、アルミニウムおよび窒素に加えて、ガリウム（Ｇａ）および／またはインジウム（Ｉｎ）を含んでいてもよい。

また、本発明のＡｌ_xＧａ_yＩｎ_1-x-yＮ（０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）結晶の製造方法においては、下地基板の裏面側にヒータを設置することによって、下地基板を局所的に加熱することが好ましい。

また、本発明のＡｌ_xＧａ_yＩｎ_1-x-yＮ（０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）結晶の製造方法においては、下地基板が、シリコン、サファイア、炭化シリコン、窒化ガリウムまたは窒化アルミニウムのいずれかからなることが好ましい。

また、本発明のＡｌ_xＧａ_yＩｎ_1-x-yＮ（０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）結晶の製造方法においては、ハロゲン化アルミニウムガスが、ＡｌＣｌおよびＡｌＣｌ₃の少なくとも一方であることが好ましい。

また、本発明のＡｌ_xＧａ_yＩｎ_1-x-yＮ（０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）結晶の製造方法においては、不純物濃度が１×１０¹⁸ｃｍ^-3以下であるＡｌ_xＧａ_yＩｎ_1-x-yＮ（０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）結晶を成長させることができる。

また、本発明のＡｌ_xＧａ_yＩｎ_1-x-yＮ（０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）結晶の製造方法においては、ｎ型不純物がドーピングされたＡｌ_xＧａ_yＩｎ_1-x-yＮ（０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）結晶を成長させることができる。

また、本発明のＡｌ_xＧａ_yＩｎ_1-x-yＮ（０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）結晶の製造方法においては、ｎ型不純物が、酸素およびシリコンの少なくとも一方であることが好ましい。

また、本発明のＡｌ_xＧａ_yＩｎ_1-x-yＮ（０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）結晶の製造方法においては、２００μｍ以上の厚さのＡｌ_xＧａ_yＩｎ_1-x-yＮ（０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）結晶を成長させることができる。

また、本発明は、上記のいずれかに記載の製造方法により得られたＡｌ_xＧａ_yＩｎ_1-x-yＮ（０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）結晶からなる、Ａｌ_xＧａ_yＩｎ_1-x-yＮ（０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）結晶基板である。

さらに、本発明は、上記のＡｌ_xＧａ_yＩｎ_1-x-yＮ（０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）結晶基板を含有する半導体デバイスである。

本発明によれば、結晶成長速度を向上させたＡｌ_xＧａ_yＩｎ_1-x-yＮ（０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）結晶の製造方法、その製造方法を用いて得られるＡｌ_xＧａ_yＩｎ_1-x-yＮ（０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）結晶基板および半導体デバイスを提供することができる。

以下、本発明の一例としてＧａＮ結晶基板の表面上にＡｌＮ結晶を製造する場合について説明する。なお、本願の図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表わすものとする。

図１に、本発明のＡｌ_xＧａ_yＩｎ_1-x-yＮ（０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）結晶の製造方法に用いられる製造装置の好ましい一例の模式的な構成を示す。図１に示す製造装置は、反応容器としての石英反応管１と、石英反応管１の内部にガスを導入するためのガス導入管２、３と、石英反応管１の外部に設置されているヒータ４、５と、石英反応管１に連結されている排ガス処理装置７とを含む。

このような構成の製造装置の石英反応管１の内部に下地基板６を設置し、下地基板６の裏面側に局所加熱ヒータ１０を設置する。ここで、局所加熱ヒータ１０は、たとえばＰｔからなる配線９を介して電源８に接続される。

そして、ガス導入管２、３を通して石英反応管１の内部にキャリアガスを導入しながら、石英反応管１の外部に設置されているヒータ４、５の加熱温度を４００℃以上１１００℃以下、より好ましくは７００℃以上１１００℃以下、さらに好ましくは８００℃以上１１００℃以下に上昇させるとともに、下地基板６の裏面側に設置されている局所加熱ヒータ１０の加熱温度を１１００℃以上１４００℃以下、より好ましくは１２００℃以上１４００℃以下、さらに好ましくは１３００℃以上１４００℃以下に上昇させる。これにより、ヒータ４、５による石英反応管１の外部からの加熱によって石英反応管１が溶融するのを防止しつつ、局所加熱ヒータ１０による下地基板６の局所的な加熱によって下地基板６の表面温度をヒータ４、５の加熱温度および石英反応管１の溶融温度よりもさらに高い温度に上昇させることができる。

次いで、ガス導入管３を通してたとえばハロゲン化アルミニウムガスとしてのＡｌＣｌおよびＡｌＣｌ₃の少なくとも一方のガスを、ガス導入管２を通してアンモニアガスをそれぞれキャリアガスとともに石英反応管１の内部に導入する。そして、ハロゲン化アルミニウムガスとアンモニアガスとを含む原料ガスが上記のように加熱された下地基板６の表面に到達し、原料ガスの反応（たとえば、３ＡｌＣｌ＋ＮＨ₃→３ＡｌＮ＋３ＨＣｌ、ＡｌＣｌ₃＋ＮＨ₃→ＡｌＮ＋３ＨＣｌ）によって下地基板６の表面上にＡｌＮ結晶１１が成長する。ここで、ハロゲン化アルミニウムガスの流量とアンモニアガスの流量との比（ハロゲン化アルミニウムガスの流量／アンモニアガスの流量）が１／１０〜１／１０００に設定されている場合には、ＡｌＮ結晶１１の成長速度を速くできる傾向にある点で好ましい。また、キャリアガスとしては、たとえばＮ₂、ＡｒおよびＨ₂からなる群のうち少なくとも１種類のガスを用いることができる。

ここで、本発明においては、局所加熱ヒータ１０の加熱により下地基板６の表面温度をヒータ４、５による石英反応管１の外部の加熱温度（石英反応管１の溶融温度よりも低い温度）よりも高い温度にすることができることから、ハロゲン化アルミニウムガスとアンモニアガスとを含む原料ガスの反応が促進されるため、ＡｌＮ結晶１１の結晶成長速度を向上することができるのである。

そして、ＡｌＮ結晶１１の成長後は、ＡｌＮ結晶１１の温度を室温付近まで降下させ、下地基板６の表面上に成長したＡｌＮ結晶１１が石英反応管１から取り出される。次いで、下地基板６を研削などによって除去することでＡｌＮ結晶１１が製造される。このようにして得られたＡｌＮ結晶１１について鏡面研磨した後、研磨によるダメージ層の除去を行なうことによってＡｌＮ結晶基板を製造することができる。また、ＡｌＮ結晶１１を所定の厚みに切断した後に鏡面研磨し、さらに研磨によるダメージ層の除去を行なうことによってもＡｌＮ結晶基板を製造することができる。ここで、ＡｌＮ結晶１１の切断方向は特に限定されず、除去前の下地基板６の表面に対して平行な方向または任意に傾いた方向とすることができる。

なお、上記においてはＡｌＮ結晶を製造する場合について説明したが、本発明においてはハロゲン化アルミニウムガスおよびアンモニアガスに加えて、ハロゲン化ガリウムガスおよび／またはハロゲン化インジウムガスを含む原料ガスを導入することによって、ＡｌＮ結晶以外のＡｌ_xＧａ_yＩｎ_1-x-yＮ（０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）結晶を製造することもできる。

また、本発明に用いられる下地基板としては、シリコン、サファイア、炭化シリコン、窒化ガリウムまたは窒化アルミニウムのいずれかからなる基板が用いられることが好ましい。特に、下地基板が窒化ガリウムまたは窒化アルミニウムのいずれかからなる場合には、Ａｌ_xＧａ_yＩｎ_1-x-yＮ（０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）結晶との格子整合性が良好であるため、より結晶性の高いＡｌ_xＧａ_yＩｎ_1-x-yＮ（０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）結晶を製造することができる。

また、本発明におけるＡｌ_xＧａ_yＩｎ_1-x-yＮ（０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）結晶の不純物濃度は、純度を高くする観点からは１×１０¹⁸ｃｍ^-3以下であることが好ましい。

また、ＡｌＮ結晶の場合と同様にして、Ａｌ_xＧａ_yＩｎ_1-x-yＮ（０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）結晶からＡｌ_xＧａ_yＩｎ_1-x-yＮ（０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）結晶基板を製造することができることは言うまでもない。

また、Ａｌ_xＧａ_yＩｎ_1-x-yＮ（０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）結晶基板を製造する観点からは、本発明におけるＡｌ_xＧａ_yＩｎ_1-x-yＮ（０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）結晶の厚さは２００μｍ以上であることが好ましい。

また、上記においては下地基板の表面上にＡｌＮ結晶を成長させているが、本発明においては下地基板の表面上に何らかの中間層を形成した後にＡｌＮ結晶を成長させることもできる。

また、本発明においては、上記の原料ガスにｎ型不純物を含むガスを加えて導入することによって、ｎ型不純物がドーピングされたＡｌ_xＧａ_yＩｎ_1-x-yＮ（０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）結晶を成長させることもできる。ここで、ｎ型不純物は特に限定されないが、酸素およびシリコンの少なくとも一方であることが好ましい。

本発明におけるＡｌ_xＧａ_yＩｎ_1-x-yＮ（０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）結晶からなるＡｌ_xＧａ_yＩｎ_1-x-yＮ（０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）結晶基板は、光デバイス（発光ダイオード、レーザダイオードなど）、電子デバイス（整流器、バイポーラトランジスタ、電界効果トランジスタ、ＨＥＭＴなど）、半導体センサ（温度センサ、圧力センサ、放射線センサ、可視−紫外光検出器など）またはＳＡＷデバイスなどの半導体デバイス用の基板として用いることが可能である。すなわち、本発明におけるＡｌ_xＧａ_yＩｎ_1-x-yＮ（０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）結晶基板の表面上に半導体層や金属層などを積層することなどによって、たとえば上記のような半導体デバイスを製造することができる。

（実施例１）
図１に示す石英反応管１の内部に、鏡面研磨後に研磨によるダメージ層が除去された六方晶のサファイアからなる下地基板６を設置した。この下地基板６の口径は２インチで厚さは４００μｍであった。また、下地基板６の表面の面方位は（０００１）面であった。

そして、ガス導入管２、３を通して石英反応管１の内部にキャリアガスとして高純度の窒素ガスを導入しながらヒータ４、５の加熱温度を１０００℃に上昇させるとともに下地基板６の裏面側に設置された局所加熱ヒータ１０の加熱温度を１３００℃に上昇させた。続いて、ガス導入管３を通してＡｌＣｌ₃を、ガス導入管２を通してアンモニアガス（ＮＨ₃）をそれぞれキャリアガスとともに導入した。ここで、ＡｌＣｌ₃およびＮＨ₃の流量をＡｌＮ結晶１１の結晶成長速度が変化するように調整したところ、多結晶が成長しない最速の結晶成長速度は２００μｍ／ｈであることが確認された。

この結晶成長速度で４００μｍの厚さのＡｌＮ結晶１１を成長させた後、ＡｌＮ結晶１１の温度を室温まで降下させた。その後、下地基板６の表面上に成長したＡｌＮ結晶１１を石英反応管１から取り出した。そして、下地基板６を研削により除去して得られたＡｌＮ結晶１１を鏡面研磨した後、研磨によるダメージ層を除去することによって、ＡｌＮ結晶基板を製造した。

このＡｌＮ結晶基板の表面粗さは、１０μｍ角の範囲でのＲＭＳ測定値で５０ｎｍ以下であり良好であった。また、このＡｌＮ結晶基板は無色透明であるため、不純物の混入が少なく高純度であることが確認された。また、このＡｌＮ結晶基板について、ＳＩＭＳ（二次イオン質量分析）による分析を行なったところ、最も多く含まれていた不純物である酸素の濃度は２×１０¹⁷ｃｍ^-3程度であって、ＡｌＮ結晶基板に含まれる不純物の濃度をすべて合わせても１×１０¹⁸ｃｍ^-3以下であった。

（実施例２）
実施例１と同様の方法によって、図１に示すＡｌＮ結晶１１を５ｍｍの厚さに成長させた後に六方晶のサファイアからなる下地基板６を研削により完全に除去した。そして、ＡｌＮ結晶１１を除去前の下地基板６の表面に対して平行な方向にスライスして５００μｍの厚さのＡｌＮ結晶を４枚製造した。そして、これら４枚のＡｌＮ結晶をそれぞれ鏡面研磨した後に研磨によるダメージ層を除去し、４枚のＡｌＮ結晶基板を製造した。

これら４枚のＡｌＮ結晶基板の表面粗さは、それぞれ１０μｍ角の範囲でのＲＭＳ測定値で５０ｎｍ以下であり良好であった。また、これら４枚のＡｌＮ結晶基板は無色透明であり、それぞれ不純物の混入が少なく高純度であることが確認された。また、これら４枚のＡｌＮ結晶基板について、ＳＩＭＳによる分析を行なったところ、それぞれのＡｌＮ結晶基板に最も多く含まれていた不純物は酸素であって、その濃度はそれぞれ２×１０¹⁷ｃｍ^-3程度であった。また、それぞれのＡｌＮ結晶基板について、含有されるすべての不純物の合計濃度を算出したところ、それぞれ１×１０¹⁸ｃｍ^-3以下であった。

（実施例３）
ＡｌＣｌ₃およびＮＨ₃などの原料ガスに加えてシリコンを含むガスを導入したこと以外は実施例１と同様にして、図１に示す六方晶のサファイアからなる下地基板６の表面上にｎ型不純物としてシリコンを含むＡｌＮ結晶１１を成長させた。そして、下地基板６を除去することによって、シリコンを含む厚さ４００μｍのＡｌＮ結晶１１を製造した。

また、このＡｌＮ結晶１１を鏡面研磨した後に、研磨によるダメージ層を除去することによってＡｌＮ結晶基板を製造した。

このＡｌＮ結晶基板について、ＳＩＭＳによる分析を行なったところ、不純物としてシリコンが最も多く含まれており、そのシリコンの濃度は１×１０¹⁸ｃｍ^-3程度であった。

（比較例１）
図２に示す製造装置を用いたこと以外は実施例１と同様にして結晶成長速度を２００μｍ／ｈとしてＡｌＮ結晶を成長させたところ、多結晶のＡｌＮ結晶が成長した。この結果から、本発明においては、石英反応管を外部から加熱するとともに下地基板を局所的に加熱することによって、結晶成長速度を向上できることが確認された。

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は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でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明は、Ａｌ_xＧａ_yＩｎ_1-x-yＮ（０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）結晶、Ａｌ_xＧａ_yＩｎ_1-x-yＮ（０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）結晶基板およびＡｌ_xＧａ_yＩｎ_1-x-yＮ（０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）結晶基板を含有する半導体デバイスの製造に利用することができる。特に、本発明は、ＡｌＮ結晶の製造、ＡｌＮ結晶基板の製造およびＡｌＮ結晶基板を含有する半導体デバイスの製造に好適に利用することができる。

本発明のＡｌ_xＧａ_yＩｎ_1-x-yＮ（０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）結晶の製造方法に用いられる製造装置の好ましい一例の模式的な構成を示す図である。従来のＡｌＮ結晶の製造方法に用いられる製造装置の一例の模式的な構成を示す図である。

符号の説明

１石英反応管、２，３ガス導入管、４，５ヒータ、６下地基板、７排ガス処理装置、８電源、９配線、１０局所加熱ヒータ、１１ＡｌＮ結晶。

Claims

石英反応管の内部におけるハロゲン化アルミニウムガスとアンモニアガスとを含む原料ガスの反応によって下地基板の表面上にＡｌ_ｘＧａ_ｙＩｎ_{１−ｘ−ｙ}Ｎ（０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）結晶を成長させるＡｌ_ｘＧａ_ｙＩｎ_{１−ｘ−ｙ}Ｎ（０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）結晶の製造方法であって、前記Ａｌ_ｘＧａ_ｙＩｎ_{１−ｘ−ｙ}Ｎ（０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）結晶の成長時に、前記下地基板は前記石英反応管の外部からの加熱に加えて局所的に加熱手段によって加熱され、前記石英反応管の温度は８００℃以上１１００℃以下とし、前記下地基板の温度は１３００℃以上１４００℃以下とすることを特徴とする、Ａｌ_ｘＧａ_ｙＩｎ_{１−ｘ−ｙ}Ｎ（０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）結晶の製造方法。
前記下地基板の裏面側にヒータを設置することによって、前記下地基板を局所的に加熱することを特徴とする、請求項１に記載のＡｌ_ｘＧａ_ｙＩｎ_{１−ｘ−ｙ}Ｎ（０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）結晶の製造方法。
前記下地基板が、シリコン、サファイア、炭化シリコン、窒化ガリウムまたは窒化アルミニウムのいずれかからなることを特徴とする、請求項１または２に記載のＡｌ_ｘＧａ_ｙＩｎ_{１−ｘ−ｙ}Ｎ（０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）結晶の製造方法。
前記ハロゲン化アルミニウムガスが、ＡｌＣｌおよびＡｌＣｌ_３の少なくとも一方であることを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載のＡｌ_ｘＧａ_ｙＩｎ_{１−ｘ−ｙ}Ｎ（０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）結晶の製造方法。
不純物濃度が１×１０^１８ｃｍ^−３以下であるＡｌ_ｘＧａ_ｙＩｎ_{１−ｘ−ｙ}Ｎ（０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）結晶を成長させることを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載のＡｌ_ｘＧａ_ｙＩｎ_{１−ｘ−ｙ}Ｎ（０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）結晶の製造方法。
ｎ型不純物がドーピングされたＡｌ_ｘＧａ_ｙＩｎ_{１−ｘ−ｙ}Ｎ（０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）結晶を成長させることを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載のＡｌ_ｘＧａ_ｙＩｎ_{１−ｘ−ｙ}Ｎ（０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）結晶の製造方法。
前記ｎ型不純物が、酸素およびシリコンの少なくとも一方であることを特徴とする、請求項６に記載のＡｌ_ｘＧａ_ｙＩｎ_{１−ｘ−ｙ}Ｎ（０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）結晶の製造方法。
２００μｍ以上の厚さのＡｌ_ｘＧａ_ｙＩｎ_{１−ｘ−ｙ}Ｎ（０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）結晶を成長させることを特徴とする、請求項１から７のいずれかに記載のＡｌ_ｘＧａ_ｙＩｎ_{１−ｘ−ｙ}Ｎ（０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）結晶の製造方法。