对于基板的厚度，考虑各层的外延生长后的翘曲量等而适宜设 定，例如为500~2000ym的范围内。
[0034] 作为构成初期层14的典型的材料，可以列举出AlGaN或A1N，尤其是将初期层14 的基板接触部分设为A1N层，从而可以抑制与Si基板11的反应、提高纵向耐压。此外，初 期层14在膜厚方向上没有必要为均一组成，若将基板接触部分设为A1N层，可以在该A1N 层上形成AlGaN层等设为不同组成的多层的层叠、或也可以使其组成倾斜。此外，在A1N与 Si单晶基板的界面部分可以插入Si的氮化膜/氧化膜/碳化膜等薄膜，或也可以插入这 样的膜与A1N反应的薄膜。进而，对于初期层14,可以以不损害晶体品质的范围的厚度，形 成例如低温缓冲层那样的非晶层、多晶层。初期层14的厚度例如为10~500nm的范围内。 这是由于，不足l〇nm时，存在作为上层原料的一部分的Ga与Si基板反应从而产生缺陷的 可能性，超过500nm时，存在在形成初期层时产生裂纹的可能性。
[0035] 本实施方式中，在如下方面为特征结构：第1超晶格层15A的第2层15A2的A1 组成比0为0.10,第2超晶格层15B的第2层15B2的A1组成比0为0.15,第2层的A1 组成比0越远离Si基板11越增加。如此，本发明人等发现：在高A1组成比a的AlGaN 层（包含A1N)与低A1组成比0的AlGaN层的超晶格层叠体中，通过使低A1组成比0的 AlGaN层的A1组成比0越远离Si基板越增加，从而可以减少形成主层叠体13之后的III 族氮化物外延基板10的翘曲。其结果，可以减少针对主层叠体的装置形成工序中的装置不 良的可能性。
[0036] 本发明人等预想到本发明通过以下那样的作用而得到上述的效果。即、在A1组成 比低的层上形成A1组成比高的层时，考虑晶片面内的晶格常数的情况下，通过在面内晶格 常数大的层（例如GaN= 3. 19)之上形成面内晶格常数小的层（例如A1N= 3. 11)，从而 在A1组成比高的层中引发拉伸应力。进而，在引发该拉伸应力的A1组成比高的层之上形 成A1组成比低的层时，反之在A1组成比低的层中引发压缩应力。因此，简单地重复时，整 体上这些应力被抵消而变小。然而，在高A1组成比的AlGaN层（包含A1N)与低A1组成比 的AlGaN层的超晶格层叠体中，使低A1组成比的AlGaN层的A1组成比越远离Si基板越增 加时，晶格常数差变小，结果可以产生拉伸应力。结果，与除此以外的层中产生的压缩应力 抵消，从而可以减少应力的总和。因此，对于本发明的超晶格层叠体15,在与主层叠体13之 间使应力相互抵消，能够减少形成主层叠体13之后的III族氮化物外延基板10的翘曲。
[0037] 此外，第2层的A1组成比0越远离Si基板11越增加的本实施方式中，与其相反 地第2层的A1组成比越远离Si基板越减少的情况相比，还实现纵向耐压提高的效果。对 于III族氮化物半导体，A1组成比越高带隙越大，材料自身具有的固有的电阻变高。本实 施方式中，认为通过增加在超晶格层中使用A1组成比高的层的比例，从而可以提高缓冲层 的电阻，具有减少漏电流/耐压提高的效果。但是，超晶格层叠体整体产生的压缩应力变得 过大时，带来裂纹的产生，因此需要适宜设定组成差。
[0038] 主层叠体13通过在缓冲层12上使至少包含AlGaN层以及GaN层这2层的III族 氮化物层外延生长而形成。本实施方式中，主层叠体13包括：形成于第2超晶格层15B上 的AlGaN层16 ;形成于AlGaN层16上的包含GaN的通道层17 ;以及形成于通道层17上、与 通道层相比带隙大的包含AlGaN的电子供给层18。为了避免在2维电子气体产生部分的 合金散射，主层叠体13中的GaN层最优选如本实施方式那样地位于电子供给层18侧。对 于超晶格层叠体15正上的层，优选以在该层上施加压缩应力的方式，设置与超晶格层叠体 15中的最上侧的第2层相比具有低A1组成比的AlGaN或GaN。本发明中，主层叠体13的 厚度优选为〇. 1~5ym的范围内。这是由于，不足0. 1ym时，存在产生凹坑等缺陷的可能 性，超过5ym时，存在在主层叠体13中产生裂纹的可能性。对于通道层16以及电子供给 层17的厚度，在装置设计方面适宜设定即可。
[0039] 本实施方式的III族氮化物外延基板10可以用于任意的电子装置（LED、LD、晶体 管、二极管等）、特别优选用于HEMT(HighElectronMobilityTransistor)。
[0040] 作为将本发明的III族氮化物外延基板10装置化的工序，可以列举出在基板10 上形成电极的工序，为了单片化氮化物半导体层而用蚀刻形成沟的工序，形成表面钝化膜 的工序，分离元件的工序等，在各工序间进行元件的搬送。
[0041](实施方式2 :III族氮化物外延基板20)
[0042] 作为本发明的另外的实施方式的III族氮化物外延基板20,如图2所示，具有Si 基板21、和在该Si基板21上形成的缓冲层22。并且，在该缓冲层22上可以具有使III族氮化物层外延生长从而形成的主层叠体23。缓冲层22具有与Si基板11连接的初期层 24、和形成于该初期层24上、交替地层叠包含AlaGai_aN(0. 5〈a彡1)的第1层以及包含 AlpGagMCKe<0.5)的第2层而成的超晶格层叠体25。本实施方式中，超晶格层叠体 25具有：例如交替地层叠包含A1N的第1层25Al(a= 1)以及包含A1组成比0取固定值 0. 10的的第2层25A2而成的第1超晶格层25A，例如交替地层叠包含A1N的 第1层25Bl(a=1)以及包含A1组成比0取固定值0. 12的AlQ.12GaQ. 88N的第2层25B2 而成的第2超晶格层25B，例如交替地层叠包含A1N的第1层25C1 ( a = 1)以及包含A1组 成比0取固定值0. 14的Alai4Gaa86N的第2层25C2而成的第3超晶格层25C，例如交替地 层叠包含A1N的第1层25Dl(a =1)以及包含A1组成比0取固定值0. 16的Alai6GaQ.84N 的第2层25D2而成的第4超晶格层25D，例如交替地层叠包含A1N的第1层25E1 (a= 1) 以及包含A1组成比0取固定值0. 18的AlQ.18Gaa82N的第2层25E2而成的第5超晶格层 25E这5层的超晶格层。
[0043] 在本实施方式中，5个超晶格层25A~25E中的第2层25A2~25E2的A1组成比 0为0. 10〈0. 12〈0. 14〈0. 16〈0. 18时，越远离Si基板21越增加，与实施方式1同样，可以减 少形成主层叠体23之后的III族氮化物外延基板20的翘曲、并且可以提高纵向耐压。
[0044] 对于Si基板21、初期层24、AlGaN层26、通道层27、电子供给层28与实施方式1 同样。
[0045] (其它的实施方式）
[0046] 上述的实施方式均为表示代表性的实施方式的例子，本发明并不限于实施方式， 例如也包含以下那样的实施方式。
[0047] 实施方式1、2的超晶格层叠体15、25显示了如下的例子，设置多个超晶格层，在各 超晶格层中，第1层设为A1N，使各超晶格层中的包含AlpGagN的第2层的固定的A1组成 比0越远离基板越增加。然而，作为超晶格层叠体中的A1组成比变化的方式，例如可以为 以下这样的方式。
[0048] 例如，在交替形成多组包含A1N的第1层和包含AlpGa^N的第2层的超晶格层 叠体中，可以使该第2层的A1组成比0越远离基板越逐渐增加。在此，逐渐增加是指连续 或阶梯状地增加，利用上述的多个超晶格层使第2层的A1组成比0阶梯状地增加，除此以 外，也包括第2层的A1组成比0越远离Si基板越连续地持续增加的情况。可知这种情况 下也实现实施方式1中说明的作用效果。
[0049] 此外，本发明中的第2层的A1组成比0为〇〈0 < 0. 5,第1层的A1组成比a为 0. 5〈a< 1，因此所有第2层不论距元件是远是近，都一定具有比第1层低的A1组成比。因 此，本发明中，不论第1层距元件的距离，都没有必要限定为相同的组成（实施方式1、2中 为A1N)，多个第1层之间使A1组成比在0. 5〈a< 1的范围内变化即可。
[0050]