[发明专利]III族氮化物结晶的制造方法

说明书

本发明提供一种表面平坦、高品质且大尺寸的III族氮化物结晶的制造方法，其包括：在基板上准备作为种晶的多个III族氮化物的种晶准备工序；以及，通过在包含氮气的气氛下使种晶的表面接触包含碱金属和选自镓、铝和铟中的至少1种III族元素的熔液，从而使上述III族元素与上述氮在熔液中发生反应，使III族氮化物结晶生长的结晶生长工序，结晶生长工序包括：由多个种晶分别生长截面为三角形或梯形的多个第一III族氮化物结晶的第一结晶生长工序；使第二III族氮化物结晶在多个第一III族氮化物结晶的间隙中生长的第二结晶生长工序。

技术领域

本申请涉及III族氮化物结晶的制造方法。

背景技术

近年来，GaN等III族氮化物的结晶作为发光二极管等的材料而备受关注。作为这样的III族氮化物的结晶的制造方法之一，已知使III族元素与氮在Na等碱金属熔液(熔剂)中发生反应，使结晶缺陷(位错)少的高品质结晶生长的熔剂法(例如参照专利文献1)。此外，还公开了如下方法：为了获得大尺寸的III族氮化物结晶，将利用有机金属气相生长法(MOCVD：Metal-Organic Chemical Vapor Deposition)等在蓝宝石基板上形成的III族氮化物层的多个部分选作种晶，使上述种品接触碱金属熔液而使III族氮化物结晶生长的方法(例如参照专利文献2和3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第4538596号公报

专利文献2：日本特许第4588340号公报

专利文献3：日本特许第5904421号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，在使用专利文献3中公开的现有制造方法的情况下，如图9所示，由于由多个种晶2生长的III族氮化物结晶3a作为整体结合地生长，因此按照显现出(10-11)面等倾斜面的生长模式进行生长。因此，所得到的棱锥形状的III族氮化物结晶3a存在下述课题：向结晶中混入的杂质变多，发生着色。此外，有时在利用熔剂法形成的III族氮化物结晶上使用HVPE(Hydride Vapor Phase Epitaxy)法、MOCVD法形成器件制造所必需的III族氮化物结晶层。此时存在如下课题：因含有的杂质量的差别而产生晶格的失配，无法形成良好的III族氮化物结晶层。此外，利用熔剂法形成的III族氮化物结晶的表面凹凸较大。因此存在如下课题：为了制造表面平坦的III族氮化物结晶基板，表面的加工量变大，成品率降低、制造成本增大。

因而，本申请的目的在于，提供表面平坦、高品质且大尺寸的III族氮化物结晶的制造方法。

用于解决课题的方法

为了实现上述目的，本申请所述的III族氮化物结晶的制造方法的特征在于，其包括：在基板上准备作为种晶的多个III族氮化物的种晶准备工序；以及

通过在包含氮气的气氛下，使上述种晶的表面接触包含碱金属和选自镓、铝和铟中的至少1种III族元素的熔液，从而使上述III族元素与上述氮在上述熔液中发生反应，使III族氮化物结晶生长的结晶生长工序，

上述结晶生长工序包括：

由上述多个种晶分别生长截面为三角形或梯形的多个第一III族氮化物结晶的第一结晶生长工序；以及

使第二III族氮化物结晶在上述多个第一III族氮化物结晶的间隙中生长的第二结晶生长工序。

发明的效果