III族氮化物半導體及其制造方法與流程

本發明涉及iii族氮化物半導體及制造方法。

背景技術：

以往，已知使用scalmgo4基板的gan系激光元件的制造方法(例如參照專利文獻1)。scalmgo4與gan的晶格常數的失配(不匹配率(gan的晶格常數-scalmgo4的晶格常數)/gan的晶格常數))為-1.9％，與藍寶石基板的不匹配率(+16％)相比較小。因此，若將scalmgo4基板作為種基板，使gan結晶生長，則可以得到與藍寶石基板相比缺陷密度少的gan結晶。專利文獻1中示出了，在scalmgo4基板上以600℃左右的低溫形成無定形或多晶的緩沖層后，利用有機金屬氣相生長法(metalorganicchemicalvapordeposition：以下稱為mocvd法)，以1050℃的高溫形成gan單晶薄膜的方法。

另外，專利文獻2中公開了，在藍寶石基板等與gan不同的異種基板的一部分區域形成掩模，在該掩模上使gan結晶選擇橫向生長的手法。該專利文獻2中，通過氨熱(ammonothermal)橫向外延生長法，以650～690℃左右的溫度，在藍寶石基板或scalmgo4基板上使gan結晶生長。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2015-178448號公報

專利文獻2：日本特開2014-111527號公報

技術實現要素：

發明要解決的問題

然而，專利文獻1和專利文獻2的任一技術中，都存在晶格常數的失配，有在生長的結晶與種基板的界面應力集中的問題。向界面的應力集中成為結晶軸的傾斜、翹曲的發生等結晶品質降低的原因。因此，本發明的課題在于得到比以往更高品質的包含iii族氮化物結晶的iii族氮化物半導體、及其制造方法的實現。

本發明解決了上述課題，目的在于提供高品質的iii族氮化物半導體及其制造方法。

用于解決問題的手段

為了達成上述目的，本發明提供一種iii族氮化物半導體，其具有：包含通式ramo4所表示的單晶體(通式中，r表示選自sc、in、y、和鑭系元素中的一個或多個三價元素，a表示選自fe(iii)、ga、和al中的一個或多個三價元素，m表示選自mg、mn、fe(ii)、co、cu、zn、和cd中的一個或多個二價元素)的ramo4基板；在所述ramo4基板上形成、由不同于所述ramo4基板的材料構成、且具有多個開口的異種膜；和在所述異種膜上和所述異種膜的開口內形成、由不同于所述異種膜的材料構成、且含有上述通式中m表示的元素的iii族氮化物結晶。

發明效果

根據本發明，能夠提供高品質的包含iii族氮化物結晶的iii族氮化物半導體及其制造方法。

附圖說明

圖1為本發明的實施方式涉及的iii族氮化物半導體的工序截面圖。

圖2為本發明的實施方式的變形例涉及的iii族氮化物半導體的截面示意圖。

圖3為本發明的實施方式涉及的iii族氮化物半導體的截面示意圖。

圖4為表示利用二次離子質量分析法測定本發明的實施方式涉及的iii族氮化物結晶中的元素濃度的分布的圖表。

圖5為表示向gan摻雜mg時的晶格常數(a軸晶格常數)的mg原子濃度依存性的圖表。

具體實施方式

以下對本發明的實施方式參照附圖進行說明。

(實施方式)

將本發明涉及的iii族氮化物半導體100示于圖3。iii族氮化物半導體100包括包含通式ramo4所表示的大致單晶體的ramo4基板001，在該ramo4基板001上，隔著異種膜002層疊有iii族氮化物結晶004。本實施方式中，在iii族氮化物半導體的制作時，將ramo4基板001作為種基板，iii族氮化物結晶004的一部分外延生長。上述通式中，r表示選自sc、in、y、和鑭系元素(原子序號67-71)中的一個或多個三價元素，a表示選自fe(iii)、ga、和al中的一個或多個三價元素，m表示選自mg、mn、fe(ii)、co、cu、zn、和cd中的一個或多個二價元素。另外，ramo4的大致單晶體是指，構成使iii族氮化物外延生長的面(外延生長面)的ramo4包含90at％以上，且關注于任意的結晶軸時，在外延生長面的任何部分其方向都相同那樣的結晶質固體。但是，結晶軸的方向局部地改變的結晶、包含局部的晶格缺陷的結晶也視為單晶體。需要說明的是，上述通式中，o為氧。另外，上述通式中，期望r為sc、a為al、m為mg。

另外，構成iii族氮化物結晶的iii族元素金屬最優選鎵(ga)，但可以為例如鋁(al)、銦(in)、鉈(tl)等。另外，本實施方式中，iii族氮化物結晶包含上述通式中m表示的元素。需要說明的是，iii族氮化物結晶無需全部包含上述m表示的元素，只要一部分包含該元素即可。

以下，以上述通式中的r為sc、a為al、m為mg、即ramo4為scalmgo4、并且iii族氮化物為gan的情況為例進行說明，但本發明不限于該實施方式。

如前所述，本實施方式的iii族氮化物半導體100具有包含scalmgo4單晶體的scalmgo4基板001(參照圖3)。在scalmgo4基板001上，配置有由不同于scalmgo4基板001的材料構成、且具有多個開口008的異種膜(以下，也稱“掩模層”)002。掩模層002由覆蓋scalmgo4基板001的多個凸部009、和在凸部009間形成且scalmgo4基板001露出的多個開口008構成。另外，在掩模層002上，配置有由不同于掩模層002的材料構成的gan結晶004。

本實施方式的iii族氮化物半導體100中，在scalmgo4基板001上隔著掩模層002形成有gan結晶004，因此即使將scalmgo4基板001用作種基板，也能夠形成高品質的gan結晶004。

在此，期望掩模層002與scalmgo4基板001直接接觸。若掩模層002與scalmgo4基板001接觸，則在掩模層002的開口008內，能夠以scalmgo4基板001為種基板使gan外延生長。

在此，期望掩模層002的凸部009由電介質或金屬構成。若凸部009由電介質或金屬構成，則在gan的氣相生長法中，能夠使gan選擇性地生長，可以得到高品質的gan結晶。

作為構成掩模層002的凸部009的電介質的具體例，可以舉出氮化硅、氧化硅、氧化氮化硅、氧化鋁、氮化氧化鋁、氧化鈦、氧化鋯、和氧化鈮，這些可以單獨使用，也可以并用2種以上。

另外特別優選掩模層002的凸部009由高熔點金屬或高熔點金屬化合物構成。用于形成gan結晶004的mocvd等氣相生長法中，一般在高溫(例如1000℃左右)下進行結晶生長，而高熔點金屬或高熔點金屬化合物即使在這樣的高溫氣氛中也難以分解，難以產生雜質。作為高熔點金屬或高熔點金屬化合物的具體例，可以舉出鎢、鉬、鈮、鎢硅化物、鉬硅化物、和鈮硅化物等，這些可以單獨使用，也可以并用2種以上。

期望掩模層002的凸部009的膜厚為10nm以上且100nm以下。若存在比10nm更薄的區域，則有時gan難以選擇生長。另一方面，若凸部009的膜厚比100nm更厚，則gan結晶004橫向生長時，在與凸部009接觸的區域，有時產生空孔、缺陷，gan結晶004的品質有時降低。

優選凸部009的寬度較寬。若凸部009的寬度較寬，則在凸部009上形成的、缺陷少的gan結晶004的面積充分變大。作為凸部009的寬度，具體來說期望為3μm以上且30μm以下。

另一方面，期望開口008的寬度為1μm以上且100μm以下。若開口008的寬度過寬，則相對地凸部009的寬度變窄，在凸部009上形成的、缺陷少的gan結晶004的面積變窄。該情況下，缺陷降低效果減小。另一方面，若開口008的寬度過窄，則在開口008內難以形成足夠尺寸的gan結晶。

需要說明的是，凸部009的形狀若為在掩模層002具備多個開口008的形狀則沒有特別限制，例如可以為條狀，也可以為此外的形狀。另外，開口008的形狀也沒有特別限制，例如可以為條狀，也可以為點狀。但是，開口008優選在凸部009之間周期性地配置。

在此，優選gan結晶004經由多個開口008與scalmgo4基板001直接接觸。若它們直接接觸，則gan能夠以scalmgo4基板001為種基板進行外延生長。需要說明的是，本實施方式中，由于部分地形成有掩模(凸部009)，因此gan結晶004和scalmgo4基板001只是部分地接觸。因此，在它們的界面產生的應力與在整個區域接觸的情況相比降低。其結果是，難以在gan結晶004中產生翹曲，進而界面缺陷的產生也被抑制。并且，這樣的gan結晶004可以作為更高品質的iii族氮化物結晶的模板。

接著，對本實施方式的iii族氮化物半導體100的制造方法利用圖1進行說明。

首先，進行準備作為單晶體的scalmgo4基板001的工序(圖1(a)。接著，進行在scalmgo4基板001上堆積包含掩模層的材料的層002a的工序(圖1(b))。然后，進行在該層002a的上面涂布抗蝕劑膜003(圖1(c))，通過光刻法將涂布的抗蝕劑膜圖案化為條狀的工序(圖1(d))。通過該工序，在層002a上形成抗蝕劑圖案013。

其后，進行將層002a的一部分蝕刻除去的工序(圖1(e))、和將殘留的抗蝕劑圖案013除去的工序(圖1(f))。由此，形成具有多個條狀的凸部009、和多個開口008的掩模層002。蝕刻方法沒有特別限制，可以為例如干式蝕刻等。另外，本實施方式中形成的掩模層002重復具有由截面寬度約為3μm的開口008部、和截面寬度約為12μm的凸部009構成的圖案。

接著，進行在掩模層002上形成gan結晶004的工序(圖1(g)和圖1(h))。作為形成gan結晶004的方法，可以利用例如有機金屬氣相生長法(以下、mocvd法)。mpcvd法中，在900～1000℃左右的高溫氣氛下使gan結晶生長。本實施方式中，將三甲基鎵(tmga)和氨用作原料。對于載氣使用氫和氮的混合氣體。本工序中，嚴格來說，以在掩模層002的多個開口008露出的scalmgo4基板001為起點，使gan分別結晶生長。即，gan結晶004按照在scalmgo4基板001上直接接觸的方式形成。但是，隨著結晶生長的進行，gan結晶004在掩模層002的凸部009上直接接觸。并且，若gan結晶004進一步生長，則在掩模層002的凸部009的上面，gan結晶004沿橫(面)向延伸。由此，形成多個具有薄膜結構的gan結晶004(圖1(g))。

若成為薄膜結構的多個gan結晶004進一步生長，則在位于凸部009的大致中央的結合部006鄰接的gan結晶004彼此結合，而一體化(圖1(h)。如此，在scalmgo4基板001上，形成由單晶體構成的gan結晶004，制造出具有高品質的gan結晶004的gan半導體。

在此，對于本方法中制造的iii族氮化物半導體的iii族氮化物結晶變成高品質的理由，在以下進行說明。

如前所述，與scalmgo4相比，gan的晶格常數小。因此，在上述scalmgo4基板001與gan結晶004之間，晶格的不匹配率存在-1.9％。因此，在它們的界面附近形成的gan結晶004中，產生缺陷313(穿透位錯threadingdislocation)。該缺陷313與gan結晶004的生長方向基本平行地傳播。因此，若像本實施方式那樣使gan結晶生長，則缺陷313在掩模層002的開口008附近集中。另一方面，在掩模層002的凸部009上橫向生長的gan結晶004中，作為缺陷313的位錯難以傳播。即，能夠使缺陷313局部地集中于掩模層002的開口008附近，在該區域外，可以得到缺陷313少的高品質的結晶。

需要說明的是，使用藍寶石作為種基板，使gan異質外延生長的情況下，藍寶石與gan的晶格的不匹配率的絕對值較大為16％。因此，即使像本實施方式那樣，在作為種基板的藍寶石基板上形成掩模層，使gan的結晶生長，也難以抑制位錯的傳播。也就是說，將藍寶石等用作種基板的情況下，在基板與掩模層之間，需要進一步設置非晶質aln等低溫緩沖層。

與此相對，若像本實施方式那樣使用scalmgo4基板作為種基板，則即使在scalmgo4基板001上直接形成掩模層002，也能夠如上述那樣制作高品質的結晶。也就是說，在進行gan(iii族氮化物結晶)的異質外延生長時，沒有必要一定設置非晶質aln等低溫緩沖層等，就能夠高效地形成更高品質的gan(iii族氮化物)結晶。

接著，利用圖3，對本實施方式的iii族氮化物半導體的制造方法的技術意義進行更具體的說明。如上所述，本實施方式的制造方法中，在scalmgo4基板001上形成具有多個開口008的掩模層002。并且，以在該掩模層002的多個開口008露出的scalmgo4基板001為起點，使gan結晶004生長。并且，若gan結晶004生長，則多個微小的gan結晶004選擇性地橫向生長，鄰接的gan結晶004彼此在凸部009的中央附近合體。而且，若gan結晶004生長，則平坦的結晶面沿c軸方向生長。需要說明的是，gan結晶004的表面(與scalmgo4基板001相反側)為c面。另外，gan結晶004的膜厚可以為例如5μm。

如上所述，本實施方式的制造方法中得到的gan結晶004中，缺陷313集中在多個開口008的中央區域，形成缺陷多的區域317。另一方面，在掩模層002的凸部009上部的區域，形成缺陷少的區域318。對于gan結晶004中的缺陷少的區域318彼此而言，scalmgo4基板001與gan結晶004的晶格不匹配的影響小，它們不會翹曲或傾斜而能夠平滑地合體。因此，在該區域318基本不產生新的缺陷。因此，除掩模層002的開口008的附近，可以使gan結晶004的位錯密度為1×10⁶m^-2以下。

在此，若在900～1000℃左右的高溫的氣氛十利用mocvd法使gan結晶生長，則scalmgo4基板001中的mg原子一部分分解、蒸發，向gan結晶004中擴散。對于掩模層002的開口008附近(圖3的320所示的區域)的scalmgo4基板001和開口008內的gan結晶004，將利用二次離子質量分析法(sims；secondaryionmassspectrometry)測定深度方向的mg濃度的分布的結果示于圖4。如圖4所示，開口008內的gan結晶004的mg濃度(圖3的區域317的mg濃度)為7×10¹⁷[原子/cm³(atoms/cm³)]以上，可知在gan結晶004中包含mg。另外，如圖4所示，越接近scalmgo4基板001，則mg濃度越高，可以說mg原子從scalmgo4基板001擴散。需要說明的是，若開口008內的gan結晶004的mg濃度超過5×10²¹[原子/cm³]，則計算上晶格常數變大，但置換iii族元素的mg濃度超過iii族氮化物結晶的全部構成原子的10％，發生iii族氮化物半導體本身的結晶品質降低的問題。因此，該mg濃度優選為7×10¹⁷～5×10²¹[原子/cm³]。

需要說明的是，對于在掩模層002的凸部009上(圖3中的區域318)形成的gan結晶004，也同樣地測定mg濃度，結果該區域gan結晶004中不含mg原子，實質上沒有確認到mg原子的擴散。

在上述區域317，若在gan結晶004中混入一定程度(例如7×10¹⁷～5×10²¹[原子/cm³])的mg原子，則在該區域形成的gan結晶004的晶格常數變大。其結果是，gan結晶004的晶格常數變得與scalmgo4基板001的晶格常數更接近，gan結晶004與scalmgo4基板001的界面處的應力減小，結晶軸的傾斜、翹曲變小。也就是說，像本實施方式那樣，通過采用在高溫下進行結晶生長的mocvd法，能夠在區域317形成翹曲、結晶軸的傾斜少的gan結晶4。

進而，更優選開口008內的gan結晶004的mg濃度為1×10²⁰～5×10²¹[原子/cm³]。對于其理由，利用圖5所示的、在gan中摻雜mg時的、晶格常數(a軸晶格常數)的mg原子濃度依存性圖表進行說明。本圖表是基于mg置換gan結晶中的ga原子位置時的ga-mg之間的鍵長的值，發明人等通過計算平均晶格常數而得到的。在計算ga與n的鍵長的變化時，將gan結晶中位于ga位點的ga的電荷假定為0(中性)。另外，本圖表的晶格常數為結晶生長的c面即(0001)面內的晶格常數(垂直于c軸的方向的晶格常數)。由此可知，若gan結晶中的mg濃度為1×10²⁰[原子/cm³]以上則gan的晶格常數顯著變大。因此，通過將gan結晶004的mg濃度設為1×10²⁰～5×10²¹[原子/cm³]，可以使種基板與在其上生長的iii族氮化物結晶的晶格常數之差更小，并且得到結晶品質好的iii族氮化物。

在此，由與scalmgo4基板001的界面產生的位錯(缺陷313)集中在區域317的gan結晶中，憑借位錯而mg原子的擴散被促進。由此，與scalmgo4基板001相接的區域整體的gan結晶004與其它區域相比晶格常數變大。并且，對于這樣的gan結晶004而言，即使沿厚膜生長也難以發生翹曲。

另一方面，在圖3中的區域317以外的區域、即與區域317鄰接的區域318等，難以發生mg的擴散。因此，該區域的mg的含有濃度實質上為零。這也可以由例如以下報告等得到證實，在japanesejournalofappliedphysics44號(2005年)6495-6504頁中報告，在沒有位錯的情況下，與有位錯的情況相比，原子的擴散系數減小3個數量級左右。因此，可以判斷在與區域317鄰接的gan結晶004(區域317以外的區域的gan結晶)中，實質上不發生mg的擴散。

在此，對于mg擴散了的gan結晶004，若進一步使結晶生長，則發生位錯的聚集，緩緩地mg原子的擴散也被抑制。并且，接近具有均勻的晶格常數的gan模板。即，圖3中的區域317的gan結晶004中，scalmgo4基板側的mg濃度變高，相反側的面的mg濃度變低。

根據以上，若利用本實施方式的制造方法制造iii族氮化物半導體，則在iii族氮化物結晶(gan結晶)的一部分中，可以使ramo4基板中包含的二價原子(本實施方式中，scalmgo4基板的mg原子)在iii族氮化物結晶中部分包含。這樣的部分包含二價原子的iii族氮化物結晶與ramo4基板的晶格常數相近，翹曲和結晶軸的傾斜少。并且，通過將部分包含二價原子的iii族氮化物結晶作為模板，進一步使結晶生長，從而可以得到缺陷少的、具有高品質的iii族氮化物結晶的iii族氮化物半導體。

需要說明的是，以往公開的氨熱橫向外延生長中，使gan結晶生長時的溫度為650～690℃左右而較低。因此，即使使用scalmgo4基板使gan結晶生長，mg原子也基本不向gan結晶004中擴散。例如，若使用solid-stateelectronics43(1999年)621～623頁的gan中的mg擴散的活化能來計算擴散系數，則與基于mocvd法的gan生長時的mg擴散系數相比，基于氨熱法的gan生長時的mg擴散系數小10～30倍左右。因此，利用氨熱法使gan結晶生長的情況下，實質上不發生mg的擴散。因此，以往公開的氨熱橫向外延生長中結晶生長的gan結晶中，實質上不含mg。

在此，若利用上述方法制作gan結晶，則能夠使區域318的gan結晶的位錯密度為1×10⁶m^-2以下，與此相對，若不設掩模層002而使gan結晶生長，則gan結晶(膜厚為2μm左右)的位錯密度為3～5×10⁷cm^-2左右。另外，若代替scalmgo4基板而將藍寶石基板作為種基板使gan外延生長，則生長的gan結晶的位錯密度進一步變大1～2個數量級左右。

gan結晶的位錯因種基板相對于進行生長的gan結晶(iii族氮化物結晶)的晶格不匹配、以及熱膨脹不匹配而被導入。因此，只要是異質外延，就難以完全消除位錯。在此，若gan的位錯密度超過1×10⁷cm^-2，則作為照明用、汽車用前照燈用發光二極管、激光二極管的基板來說品質不充分。因此，實用上要求位錯密度為1×10⁶m^-2以下的gan結晶，根據本實施方式涉及的iii族氮化物半導體，能夠滿足這一要求。

(變形例)

本發明的iii族氮化物半導體如圖2所示，在scalmgo4基板001與gan結晶004之間，可以具有alxga1-xn層007(0≤x＜1)。圖2為變形例涉及的iii族氮化物半導體101的截面示意圖。

alxga1-xn層007可以利用例如以下方法形成。在此，將alxgal-xn層007的膜厚設為2μm。另外，al的組成x設為0.02(2atm％)。

首先，準備作為種基板的scalmgo4基板001。將準備的基板在1000℃左右的氫氣氛中熱清潔后，在600℃左右的低溫以20～50nm左右的膜厚形成緩沖層。然后，以1050℃利用mocvd法使alxga1-xn層007生長。通過形成緩沖層，可以得到更高品質的結晶。緩沖層的組成優選與alxga1-xn層007相同。

alxga1-xn層007的al的組成若為2atm％以上且10atm％以下，則不會與gan的晶格常數過于偏離，因此沒有問題。形成alxga1-xn層007后，形成上述實施方式中說明的掩模層002。需要說明的是，該變形例中，掩模層002按照具有條狀的開口008的方式形成，但掩模層002的開口008的形狀不限于該形狀。在此，上述實施方式中scalmgo4基板001在掩模層002的開口008直接露出，與此相對，在該變形例中，alxga1-xn層007在掩模層002的開口008露出。并且，該變形例中，以露出的alxga1-xn層007為起點使gan結晶004生長。

該變形例中，也在多個開口008附近形成的alxga1-xn層007和gan結晶004中產生缺陷313，但這些僅集中在掩模層002的開口008附近，因此缺陷沒有傳播到gan結晶004的大部分區域。因此，在掩模層002的凸部009上形成的gan結晶004顯示出高結晶性。

在此，若在種基板(scalmgo4基板001)與生長的gan結晶004之間大量存在晶格不匹配、熱膨脹不匹配，則有時因殘留應力的影響而生長的gan結晶004發生翹曲，以結合部316結合時不會以原子層水平平滑地結合，在該區域產生新的缺陷。該新的缺陷伴隨gan的進一步生長，向周邊部分散，最終成為gan結晶004整體的位錯密度增加的要因。與此相對，通過像該變形例那樣，設置alxga1-xn層007，能夠減小晶格不匹配和熱膨脹不匹配的影響。因此，在除了缺陷多的區域317的大致整面，能夠形成缺陷更少的區域318。缺陷少的區域318的位錯密度可以為小于1×10⁶m^-2。

該變形例中，mg從scalmgo4基板001向alxga1-xn層007和gan結晶004擴散而增大晶格常數的效果也與上述實施方式同樣。也就是說，在掩模層002的開口008附近的區域319中，mg原子從scalmgo4基板001向gan結晶004側擴散。其結果是，gan結晶004的翹曲減少，可以得到高品質的gan結晶004。

需要說明的是，還可以使用包含添加了in的alxgayin1-x-yn(0≤x＜1、x+y＝1)混晶的層來代替上述alxga1-xn層007。

(其他)

本發明的iii族氮化物半導體可以用于各種用途。例如，本發明的iii族氮化物半導體還可以用于各種發光元件的基板等。該情況下，利用mocvd法等使作為波長范圍為紫外～紅色帶的發光二極管、激光二極管的發光層的algainn系的結晶，在上述的iii族氮化物結晶上生長。通過使用本發明的iii族氮化物半導體形成這樣的發光層，從而發光層的缺陷密度變低。其結果是，能夠大幅提高發光元件的發光效率和工作壽命。

另外，在上述實施方式中，說明了利用mocvd法制作gan結晶，也可以利用例如氫化物氣相生長法(hydridevaporphaseepitaxy：hvpe法)、氧化鎵法(oxidevaporphaseepitaxy：ovpe法)等方法制作gan結晶。需要說明的是，hvpe法和ovpe法都與mocvd法同樣，結晶生長時的基板溫度為1000℃左右以上，從scalmgo4基板發生mg原子的擴散。另外，可以在利用上述mocvd法制作的iii族氮化物半導體的gan結晶上，利用hvpe法、ovpe法，進一步形成數百微米～數mm的gan層后，利用研磨等手法除去scalmgo4基板，來制作gan的自支撐基板。

另外，上述說明中，對形成gan結晶作為iii族氮化物結晶的例子進行了說明，但本實施方式中形成的iii族氮化物結晶不限于gan結晶。例如，可以通過與上述同樣的方法，在900～1000℃左右的高溫下形成alxga1-xn(0≤x≤1)。但是，若al組成變高，則aln的多晶堆積在掩模層002上，結晶的選擇生長性降低。因此，該結晶中含有的al的濃度優選為超過0atm％且10atm％以下，更優選為超過0atm％且5atm％以下。

需要說明的是，可以在利用上述方法制作gan結晶后，除去scalmgo4基板(ramo4基板)和異種膜，取出iii族氮化物結晶，將其用作iii族氮化物半導體。scalmgo4基板(ramo4基板)和異種膜的除去通過磨削或研磨等加工來實施。

在此，若利用本發明的方法制作iii族氮化物半導體，則可以得到具有iii族氮化物結晶的iii族氮化物半導體，所述iii族氮化物結晶中，在構成結晶的同一面內，含有選自mg、mn、fe(ii)、co、cu、zn、和cd中的一個或多個二價元素的區域、與不含該二價元素的區域交替分布。該iii族氮化物半導體由于包含含有上述二價元素的區域，因此成為在iii族氮化物結晶的制作時產生的ramo4基板與iii族氮化物結晶的晶格常數的失配被改善的高品質的iii族氮化物半導體。需要說明的是，含有上述二價元素的區域的二價元素的濃度優選為7×10¹⁷～5×10²¹[原子/cm³]，更優選為1×10²⁰～5×10²¹[原子/cm³]。通過含有該范圍的濃度的二價元素，從而成為高品質的iii族氮化物半導體。另外，如前所述，使用scalmgo4作為制作上述iii族氮化物半導體時的基板的情況下，上述二價元素成為mg。另外，這樣的iii族氮化物半導體中的iii族氮化物結晶優選為gan結晶。

產業上的可利用性

本發明的iii族氮化物半導體可以用作照明和汽車用前照燈等中使用的白色led和半導體激光二極管的結晶生長用種基板等。

符號說明

001scalmgo4基板(ramo4基板)

002掩模層(異種膜)

003抗蝕劑膜

004gan結晶(iii族氮化物結晶)

006結合部

007alxga1-xn層

008開口

009凸部

313缺陷

316結合部

317缺陷多的區域

318缺陷少的區域

319、320發生mg的擴散的區域