JPWO2014080820A1 - ショットキーバリアダイオードおよびその製造方法 - Google Patents

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Abstract

本ショットキーバリアダイオードは、第１の主面側から第２の主面側への一方向に順に配置されている、第１の電極（７２）と、ＩＩＩ族窒化物膜（２０）と、開口部を有する絶縁膜（３０）と、ショットキーコンタクト金属膜（４０）と、接合金属膜（６０）と、導電性支持基板（５０）と、第２の電極（７５）と、を含む。ここで、ショットキーコンタクト金属膜（４０）の一部は絶縁膜（３０）の一部の上に乗り上げることができる。また、本ショットキーバリアダイオードは、ショットキーコンタクト金属膜（４０）の凹部と接合金属膜（６０）との間に配置されている埋め込み金属膜をさらに含むことができる。これにより、高耐圧で大電流を流すことができる低コストのショットキーバリアダイオードおよびその製造方法を提供する。

Description

本発明は、高耐圧で大電流を流すことができるショットキーバリアダイオードおよびその製造方法に関する。
ＩＩＩ族窒化物膜を用いたショットキーバリアダイオード（以下、ＳＢＤともいう）は、高周波特性、耐圧特性、低スイッチング損失性などに優れることから、近年注目されている。たとえば、特開２００６−１５６４５７号公報（特許文献１）は、シリコン基板上に成長させたＩＩＩ族窒化物膜を用いたショットキーバリアダイオードを開示する。
特開２００６−１５６４５７号公報
特開２００６−１５６４５７号公報（特許文献１）で開示されたＳＢＤ（ショットキーバリアダイオード）は、ＳＢＤに用いられているＩＩＩ族窒化物膜が、ＩＩＩ族窒化物と化学組成が異なるシリコン基板上で成長されたことから、膜の転位密度が１×１０8ｃｍ-2以上と高いため、高い耐圧を保持することが難しい。また、シリコン基板上に化学組成の異なるＩＩＩ族窒化物膜を成長させるためには、シリコン基板上に結晶性の低いＩＩＩ族窒化物バッファ膜を成長させ、そのＩＩＩ族窒化物バッファ膜上にＩＩＩ族窒化物膜を成長させる必要がある。ここで、ＩＩＩ族窒化物バッファ膜は、高抵抗であるため、大電流を流せる縦型構造のＳＢＤに用いることが困難である。
ＩＩＩ族窒化物膜を成長させるための下地基板としてＩＩＩ族窒化物基板を用いると、上記の問題を解決することができるが、ＩＩＩ族窒化物基板が高価であるため、ＳＢＤの製造コストが高くなる。
本発明は、上記の問題を解決して、高耐圧で大電流を流すことができる低コストのショットキーバリアダイオードおよびその製造方法を提供することを目的とする。
本発明は、ある局面に従えば、第１の主面側から第２の主面側への一方向に順に配置されている、第１の電極と、ＩＩＩ族窒化物膜と、開口部を有する絶縁膜と、ショットキーコンタクト金属膜と、接合金属膜と、導電性支持基板と、第２の電極と、を含むショットキーバリアダイオードである。
本発明のかかる局面に従うショットキーバリアダイオードにおいて、ショットキーコンタクト金属膜の一部が絶縁膜の一部の上に乗り上げることができる。
本発明のかかる局面に従うショットキーバリアダイオードにおいて、さらに、絶縁膜が開口部を有することにより存在するショットキーコンタクト金属膜の凹部と接合金属膜との間に配置されている埋め込み金属膜をさらに含むことができる。さらに、ショットキーコンタクト金属膜および埋め込み金属膜と接合金属膜との間に配置されている拡散防止金属膜をさらに含むことができる。
また、本発明のかかる局面に従うショットキーバリアダイオードにおいて、さらに、ショットキーコンタクト金属膜と接合金属膜との間に配置されている拡散防止金属膜をさらに含むことができる。さらに、絶縁膜が開口部を有することにより存在する拡散防止金属膜の凹部と接合金属膜との間に配置されている埋め込み金属膜をさらに含むことができる。
本発明のかかる局面に従うショットキーバリアバイオードにおいて、さらに、第１の電極はＩＩＩ族窒化物膜の主面の一部上に位置することができる。
本発明は、別の局面に従えば、下地支持基板と下地支持基板の一主面側に接合された下地ＩＩＩ族窒化物膜とを含む下地複合基板の下地ＩＩＩ族窒化物膜上にＩＩＩ族窒化物膜を形成する工程と、ＩＩＩ族窒化物膜上に開口部を有する絶縁膜を形成する工程と、絶縁膜の開口部におけるＩＩＩ族窒化物膜上および絶縁膜上にショットキーコンタクト金属膜を形成する工程と、ショットキーコンタクト金属膜上に接合金属膜を介在させて導電性支持基板を接合することにより接合基板を得る工程と、接合基板から下地複合基板を除去する工程と、ＩＩＩ族窒化物膜上に第１の電極を形成し、導電性支持基板上に第２の電極を形成する工程と、を含むショットキーバリアダイオードの製造方法である。
本発明のかかる局面に従うショットキーバリアダイオードの製造方法においては、ショットキーコンタクト金属膜を形成する工程において、ショットキーコンタクト金属膜の一部が絶縁膜の一部の上に乗り上げるようにショットキーコンタクト金属膜を形成することができる。
本発明のかかる局面に従うショットキーバリアダイオードの製造方法において、さらに、ショットキーコンタクト金属膜を形成する工程の後、接合基板を得る工程の前に、ショットキーコンタクト金属膜の凹部上に埋め込み金属膜を形成する工程をさらに含み、接合基板を得る工程は、ショットキーコンタクト金属膜上および埋め込み金属膜上に、接合金属膜を介在させて、導電性支持基板を接合することにより行なうことができる。さらに、埋め込み金属膜を形成する工程の後、接合基板を得る工程の前に、ショットキーコンタクト金属膜上および埋め込み金属膜上に拡散防止金属膜を形成する工程をさらに含み、接合基板を得る工程は拡散防止金属膜上に接合金属膜を介在させて導電性支持基板を接合することにより行なうことができる。
また、本発明のかかる局面に従うショットキーバリアダイオードの製造方法において、さらに、ショットキーコンタクト金属膜を形成する工程の後、接合基板を得る工程の前に、ショットキーコンタクト金属膜上に拡散防止金属膜を形成する工程をさらに含み、接合基板を得る工程は拡散防止金属膜上に接合金属膜を介在させて導電性支持基板を接合することにより行なうことができる。さらに、拡散防止金属膜を形成する工程の後、接合基板を得る工程の前に、拡散防止金属膜の凹部上に、埋め込み金属膜を形成する工程をさらに含み、接合基板を得る工程は拡散防止金属膜上および埋め込み金属膜上に接合金属膜を介在させて導電性支持基板を接合することにより行なうことができる。
本発明のかかる局面に従うショットキーバリアバイオードの製造方法において、さらに、第１の電極を、ＩＩＩ族窒化物膜の主面の一部上に形成することができる。
本発明によれば、高耐圧で大電流を流すことができる低コストのショットキーバリアダイオードおよびその製造方法を提供できる。
本発明にかかるショットキーバリアダイオードのある例を示す概略断面図である。 本発明にかかるショットキーバリアダイオードの別の例を示す概略断面図である。 本発明にかかるショットキーバリアダイオードのさらに別の例を示す概略断面図である。 本発明にかかるショットキーバリアダイオードのさらに別の例を示す概略断面図である。 本発明にかかるショットキーバリアダイオードのさらに別の例を示す概略断面図である。 本発明にかかるショットキーバリアダイオードにおけるＩＩＩ族窒化物膜、開口部を有する絶縁膜およびショットキーバリア金属膜の配置状態のある例を示す概略平面図である。 本発明にかかるショットキーバリアダイオードにおけるＩＩＩ族窒化物膜、開口部を有する絶縁膜およびショットキーバリア金属膜の配置状態の別の例を示す概略平面図である。 本発明にかかるショットキーバリアダイオードにおけるＩＩＩ族窒化物膜、開口部を有する絶縁膜およびショットキーバリア金属膜の配置状態のさらに別の例を示す概略平面図である。 本発明にかかるショットキーバリアダイオードの製造方法のある例を示す概略断面図である。 本発明にかかるショットキーバリアダイオードの製造方法の別の例を示す概略断面図である。 本発明にかかるショットキーバリアダイオードの製造方法のさらに別の例を示す概略断面図である。 本発明にかかるショットキーバリアダイオードの製造方法のさらに別の例を示す概略断面図である。 本発明にかかるショットキーバリアダイオードの製造方法のさらに別の例を示す概略断面図である。 本発明にかかるショットキーバリアダイオードの製造方法において用いられる下地複合基板の製造方法のある例を示す概略断面図である。
［ショットキーバリアダイオード］
図１〜図５を参照して、本発明の一実施形態であるＳＢＤ（ショットキーバリアダイオード）は、第１の主面側から第２の主面側への一方向に順に配置されている、第１の電極７２と、ＩＩＩ族窒化物膜２０と、開口部を有する絶縁膜３０と、ショットキーコンタクト金属膜４０と、接合金属膜６０と、導電性支持基板５０と、第２の電極７５と、を含む。
本実施形態のＳＢＤは、第１の電極７２、ＩＩＩ族窒化物膜２０、開口部を有する絶縁膜３０、ショットキーコンタクト金属膜４０、接合金属膜６０、導電性支持基板５０、および第２の電極７５がこの順に配置されているため、高耐圧で大電流を流すことができる。
図１〜図５に加えて図６〜図８も参照して、本実施形態のＳＢＤは、ショットキーコンタクト金属膜４０の一部が絶縁膜３０の一部の上に乗り上げていることが好ましい。このとき、ショットキーコンタクト金属膜４０は、絶縁膜３０の開口部におけるＩＩＩ族窒化物膜２０上に接して位置するショットキーコンタクト部分４０ａと絶縁膜３０の一部である開口部の周囲近傍上に接して位置する絶縁コンタクト部分４０ｂとを有する。これにより、ショットキーコンタクト金属膜４０のショットキーコンタクト部分４０ａの端部への電界集中が緩和されるとともに、ショットキーコンタクト金属膜４０と絶縁膜３０との間に隙間が生じることがないため、高耐圧のＳＢＤが得られる。ショットキーコンタクト金属膜４０の一部が絶縁膜の一部の上に乗り上げていない場合は、ショットキーコンタクト金属膜４０の端部に電界集中が生じるとともに、ショットキーコンタクト金属膜４０と絶縁膜３０との間に隙間が生じて、かかる隙間は接着性が高い仕事関数の小さい金属材料（たとえばＳｎ合金）で埋め込まれ、かかる金属材料とＩＩＩ族窒化物膜との接触部分がオーミックコンタクトに近くなることから、ＳＢＤの耐圧向上が阻害される。
本実施形態のＳＢＤにおいて、ショットキーコンタクト金属膜４０の一部が絶縁膜３０の一部の上に乗り上げている部分の幅Ｗ（すなわち、ショットキーコンタクト金属膜４０の絶縁コンタクト部分４０ｂの幅Ｗ）は、ショットキーコンタクト金属膜４０の一部が絶縁膜３０の一部の上に乗り上げている部分と絶縁膜３０の一部の間の密着性を確保し、かつ、電流に寄与しない不必要な面積を占有しない観点から、１μｍ以上１００μｍ以下が好ましく、５μｍ以上３０μｍ以下がより好ましい。
図６〜図８を参照して、本実施形態のＳＢＤにおいて、絶縁膜３０の開口部の平面形状およびショットキーコンタクト金属膜４０の主面の形状は、特に制限はないが、ショットキーコンタクト金属膜４０のショットキーコンタクト部分４０ａの端部への電界集中が緩和されるとともに、作動主面の面積を大きくする観点から、頂点部分が弧状の多角形、円、および楕円の少なくともいずれかが好ましく、たとえば、頂点部が弧状の正方形（図６）、頂点部が弧状の長方形（図７）、円（図８）などであることが好ましい。また、絶縁膜３０の開口部の平面の大きさは、絶縁膜３０の開口部を安定して作製でき、かつ、ショットキーコンタクト金属膜４０の絶縁コンタクト部分４０ｂとチップ化する際の加工しろを確保する観点から、対向する辺間の距離または径のうち、最短距離または最短径で５０μｍ以上が好ましく２００μｍ以上がより好ましく、最長距離または最長径で（チップ幅−６０）μｍ以下が好ましく（チップ幅−１００）μｍ以下がより好ましい。たとえば、チップサイズがチップ幅１５００μｍ×チップ幅１５００μｍの正方形状の場合、最長距離は１４４０μｍ以下が好ましく、１４００μｍ以下がより好ましい。以下に、具体的な実施形態を説明する。
（実施形態１）
図１を参照して、本発明の実施形態１であるＳＢＤは、第１の主面側から第２の主面側への一方向に順に配置されている、第１の電極７２と、ＩＩＩ族窒化物膜２０と、開口部を有する絶縁膜３０と、ショットキーコンタクト金属膜４０と、接合金属膜６０と、導電性支持基板５０と、第２の電極７５と、を含む。また、ショットキーコンタクト金属膜４０の一部が絶縁膜３０の一部の上に乗り上げている。上述のように、実施形態１のＳＢＤは、高耐圧で大電流を流すことができる。
第１の電極７２は、特に制限はないが、ＩＩＩ族窒化物膜２０および外部電極（図示せず）との良好な電気的接続を得る観点から、ＩＩＩ族窒化物膜２０側からＡｌ層およびＡｕ層を含む電極構造とすることが好ましい。ここではＩＩＩ族窒化物膜２０、第１の電極７２および外部電極間の密着性を考え、ＩＩＩ族窒化物膜２０からＴｉ層、Ａｌ層、Ｔｉ層、およびＡｕ層の４層構造とした。また、第２の電極７５は、特に制限はないが、導電性支持基板５０および外部電極（図示せず）との良好な電気的接続を得る観点から、導電性支持基板５０側からＴｉ層、Ｐｔ層およびＡｕ層の３層構造とした。
ＩＩＩ族窒化物膜２０は、特に制限はないが、耐圧を高くする観点から転位密度が１×１０6ｃｍ-2以下のものが好ましく、このような低い転位密度のＩＩＩ族窒化物膜２０は、たとえば、後述する実施形態６に示すように、下地支持基板と下地支持基板の一主面側に接合された下地ＩＩＩ族窒化物膜とを含む下地複合基板の下地ＩＩＩ族窒化物膜上に成長させることにより得られる。また、ＩＩＩ族窒化物膜２０は、ショットキーコンタクト金属膜４０との間にショットキー接合を形成し、同時に第１の電極７２との間にオーミック接合を形成する目的から、ＩＩＩ族窒化物膜２０の第１の電極７２側にドナー濃度が相対的に高いｎ+−ＩＩＩ族窒化物層２１を形成し、反対側にドナー濃度が相対的に低いｎ−ＩＩＩ族窒化物層２２を形成することが好ましい。
開口部を有する絶縁膜３０は、特に制限はないが、非開口部である絶縁膜３０の絶縁性を高める観点から、ＳｉＯ2膜、Ｓｉ3Ｎ4膜などが好ましい。
ショットキーコンタクト金属膜４０は、ＩＩＩ族窒化物膜２０とショットキーコンタクトを形成する金属膜であれば、特に制限はないが、金属膜を形成する金属の仕事関数とＩＩＩ族窒化物膜を形成するＩＩＩ族窒化物のフェルミレベルとの間の差を適正にする観点から、Ｎｉ／Ａｕ膜、Ｔｉ／Ａｕ膜、Ｐｔ／Ａｕ膜などが好ましい。
接合金属膜６０は、特に制限はないが、ショットキーコンタクト金属膜４０ならびに後述する埋め込み金属膜および拡散防止金属膜との接合性を高める観点から、Ａｕ−Ｓｎ合金層を含むことが好ましい。また、接合金属膜６０は、Ａｕ−Ｓｎ合金層からの導電性支持基板５０へのＳｎの拡散を防止する観点から、接合金属膜６０のＡｕ−Ｓｎ合金層と導電性支持基板５０との間に導電性支持基板５０側から順に配置されたＮｉ層、Ｐｔ層およびＡｕ層の３層を有することが好ましい。
導電性支持基板５０は、特に制限はないが、高い導電性を有する観点から、シリコン（Ｓｉ）基板、ゲルマニウム（Ｇｅ）基板、炭化ケイ素（ＳｉＣ）基板などが好ましく、さらには高い熱伝導性も併せ持つ銅（Ｃｕ）基板、モリブデン（Ｍｏ）基板、タングステン（Ｗ）基板、銅−タングステン（Ｃｕ−Ｗ）合金基板などが好ましい。
実施形態１のＳＢＤにおいて、ショットキーコンタクト金属膜４０は、ＩＩＩ族窒化物膜２０上に配置されている開口部を有する絶縁膜３０上に配置され、また、ショットキーコンタクト金属膜４０の一部が絶縁膜３０の一部の上に乗り上げていることから、ショットキーコンタクト金属膜４０のうち絶縁膜３０の開口部におけるＩＩＩ族窒化物膜２０上に接して位置するショットキーコンタクト部分４０ａは絶縁膜３０上に接して位置する絶縁コンタクト部分４０ｂに比べて凹んでいる。しかし、かかるショットキーコンタクト金属膜４０の凹部は、接合金属膜６０により埋められる。特に、絶縁膜３０の開口部が小さい場合は、ショットキーコンタクト金属膜４０の凹部は、接合金属膜６０により完全に埋められる。
（実施形態２）
図２を参照して、本発明の実施形態２であるＳＢＤは、第１の主面側から第２の主面側への一方向に順に配置されている、第１の電極７２と、ＩＩＩ族窒化物膜２０と、開口部を有する絶縁膜３０と、ショットキーコンタクト金属膜４０と、埋め込み金属膜８０と、接合金属膜６０と、導電性支持基板５０と、第２の電極７５と、を含む。また、ショットキーコンタクト金属膜４０の一部が絶縁膜３０の一部の上に乗り上げている。すなわち、実施形態２のＳＢＤは、実施形態１のＳＢＤにおいて、絶縁膜３０が開口部を有することにより存在するショットキーコンタクト金属膜４０の凹部と接合金属膜６０との間に配置されている埋め込み金属膜８０をさらに含む。
実施形態２のＳＢＤは、実施形態１のＳＢＤと同様に高耐圧で大電流を流すことができる。ここで、実施形態２のＳＢＤにおける第１の電極７２、ＩＩＩ族窒化物膜２０、開口部を有する絶縁膜３０、ショットキーコンタクト金属膜４０、接合金属膜６０、導電性支持基板５０、および第２の電極７５は、実施形態１のＳＢＤにおける第１の電極７２、ＩＩＩ族窒化物膜２０、開口部を有する絶縁膜３０、ショットキーコンタクト金属膜４０、接合金属膜６０、導電性支持基板５０、および第２の電極７５とそれぞれ同様である。
実施形態２のＳＢＤにおいて、ショットキーコンタクト金属膜４０は、ＩＩＩ族窒化物膜２０上に配置されている開口部を有する絶縁膜３０上に配置され、また、ショットキーコンタクト金属膜４０の一部が絶縁膜３０の一部の上に乗り上げていることから、ショットキーコンタクト金属膜４０のうち絶縁膜３０の開口部におけるＩＩＩ族窒化物膜２０上に接して位置するショットキーコンタクト部分４０ａは絶縁膜３０上に接して位置する絶縁コンタクト部分４０ｂに比べて凹んでいるため、絶縁膜３０の開口部が大きい場合はショットキーコンタクト金属膜４０の凹部と接合金属膜６０との間に空隙が発生する可能性がある。ショットキーコンタクト金属膜４０の凹部と接合金属膜６０との間に埋め込み金属膜８０を配置し、埋め込み金属膜８０でショットキーコンタクト金属膜４０の凹部と接合金属膜６０との間を完全に埋め込むことにより、それらの間に空隙が発生することを防止できる。これにより、ＳＢＤのオン抵抗、耐圧、ＩＩＩ族窒化物膜２０の剥がれの有無などの外観歩留などを改善できる。
埋め込み金属膜８０は、特に制限はないが、ショットキーコンタクト金属膜４０と近い仕事関数を持つ観点から、ショットキーコンタクト金属膜４０側からＮｉ層およびＡｕ層の２層構造を有することが好ましい。
（実施形態３）
図３を参照して、本発明の実施形態３であるＳＢＤは、第１の主面側から第２の主面側への一方向に順に配置されている、第１の電極７２と、ＩＩＩ族窒化物膜２０と、開口部を有する絶縁膜３０と、ショットキーコンタクト金属膜４０と、埋め込み金属膜８０と、拡散防止金属膜９０と、接合金属膜６０と、導電性支持基板５０と、第２の電極７５と、を含む。また、ショットキーコンタクト金属膜４０の一部が絶縁膜３０の一部の上に乗り上げている。すなわち、実施形態３のＳＢＤは、実施形態２のＳＢＤにおいて、ショットキーコンタクト金属膜４０および埋め込み金属膜８０と接合金属膜６０との間に配置されている拡散防止金属膜９０をさらに含む。
実施形態３のＳＢＤは、実施形態１のＳＢＤと同様に高耐圧で大電流を流すことができるとともに、実施形態２のＳＢＤと同様に埋め込み金属膜８０でショットキーコンタクト金属膜４０の凹部と接合金属膜６０との間を完全に埋め込むことによりそれらの間に空隙が発生することを防止できるため、ＳＢＤのオン抵抗、耐圧、ＩＩＩ族窒化物膜２０の剥がれの有無などの外観歩留などを改善できる。
ここで、実施形態３のＳＢＤにおける第１の電極７２、ＩＩＩ族窒化物膜２０、開口部を有する絶縁膜３０、ショットキーコンタクト金属膜４０、接合金属膜６０、導電性支持基板５０、および第２の電極７５は、実施形態１のＳＢＤにおける第１の電極７２、ＩＩＩ族窒化物膜２０、開口部を有する絶縁膜３０、ショットキーコンタクト金属膜４０、接合金属膜６０、導電性支持基板５０、および第２の電極７５とそれぞれ同様である。実施形態３のＳＢＤにおける埋め込み金属膜８０は、実施形態２のＳＢＤにおける埋め込み金属膜８０と同様である。
実施形態３のＳＢＤにおいて、拡散防止金属膜９０がショットキーコンタクト金属膜４０および埋め込み金属膜８０と接合金属膜６０との間に配置されていることから、接合金属膜６０からのショットキーコンタクト金属膜４０および埋め込み金属膜８０への接合金属膜６０中の金属原子の拡散を防止できるため、ＳＢＤの順方向閾値電圧、オン抵抗、耐圧などが改善する。
拡散防止金属膜９０は、特に制限はなく、接合金属膜６０中にＡｕ−Ｓｎ合金層を含む場合は、Ａｕ−Ｓｎ合金層からのＳｎの拡散を防止するために、ショットキーコンタクト金属膜４０および埋め込み金属膜８０側から順に配置されたＮｉ層、Ｐｔ層およびＡｕ層の３層を有することが好ましい。
（実施形態４）
図４を参照して、本発明の実施形態４であるＳＢＤは、第１の主面側から第２の主面側への一方向に順に配置されている、第１の電極７２と、ＩＩＩ族窒化物膜２０と、開口部を有する絶縁膜３０と、ショットキーコンタクト金属膜４０と、拡散防止金属膜９０と、接合金属膜６０と、導電性支持基板５０と、第２の電極７５と、を含む。また、ショットキーコンタクト金属膜４０の一部が絶縁膜３０の一部の上に乗り上げている。すなわち、実施形態４のＳＢＤは、実施形態１のＳＢＤにおいて、ショットキーコンタクト金属膜４０と接合金属膜６０との間に配置されている拡散防止金属膜９０をさらに含む。
実施形態４のＳＢＤは、実施形態１のＳＢＤと同様に高耐圧で大電流を流すことができる。ここで、実施形態４のＳＢＤにおける第１の電極７２、ＩＩＩ族窒化物膜２０、開口部を有する絶縁膜３０、ショットキーコンタクト金属膜４０、接合金属膜６０、導電性支持基板５０、および第２の電極７５は、実施形態１のＳＢＤにおける第１の電極７２、ＩＩＩ族窒化物膜２０、開口部を有する絶縁膜３０、ショットキーコンタクト金属膜４０、接合金属膜６０、導電性支持基板５０、および第２の電極７５とそれぞれ同様である。
実施形態４のＳＢＤにおいて、拡散防止金属膜９０がショットキーコンタクト金属膜４０と接合金属膜６０との間に配置されていることから、接合金属膜６０からのショットキーコンタクト金属膜４０への接合金属膜６０中の金属原子の拡散を防止できるため、ＳＢＤの順方向閾値電圧、オン抵抗、耐圧などが改善する。
ここで、実施形態４のＳＢＤにおける拡散防止金属膜９０は、実施形態３のＳＢＤにおける拡散防止金属膜９０と同様である。
実施形態４のＳＢＤにおいて、ＩＩＩ族窒化物膜２０上に開口部を有する絶縁膜３０が配置され、開口部を有する絶縁膜３０上にショットキーコンタクト金属膜４０が配置され、ショットキーコンタクト金属膜４０上に拡散防止金属膜９０が配置されている。また、ショットキーコンタクト金属膜４０の一部が絶縁膜３０の一部の上に乗り上げている。このため、ショットキーコンタクト金属膜４０のうち絶縁膜３０の開口部におけるＩＩＩ族窒化物膜２０上に接して位置するショットキーコンタクト部分４０ａは絶縁膜３０上に接して位置する絶縁コンタクト部分４０ｂに比べて凹んでおり、拡散防止金属膜９０のうちショットキーコンタクト金属膜４０の凹部上に形成された部分はその凹部以外の部分上に形成された部分に比べて凹んでいる。しかし、かかる拡散防止金属膜９０の凹部は、接合金属膜６０により埋められる。特に、絶縁膜３０の開口部が小さい場合は、拡散防止金属膜９０の凹部は、接合金属膜６０により完全に埋められる。
（実施形態５）
図５を参照して、本発明の実施形態５であるＳＢＤは、第１の主面側から第２の主面側への一方向に順に配置されている、第１の電極７２と、ＩＩＩ族窒化物膜２０と、開口部を有する絶縁膜３０と、ショットキーコンタクト金属膜４０と、拡散防止金属膜９０と、埋め込み金属膜８０と、接合金属膜６０と、導電性支持基板５０と、第２の電極７５と、を含む。また、ショットキーコンタクト金属膜４０の一部が絶縁膜３０の一部の上に乗り上げている。すなわち、実施形態５のＳＢＤは、実施形態４のＳＢＤにおいて、絶縁膜３０が開口部を有することにより存在する拡散防止金属膜９０の凹部と接合金属膜６０との間に配置されている埋め込み金属膜８０をさらに含む。
実施形態５のＳＢＤは、実施形態４のＳＢＤと同様に高耐圧で大電流を流すことができるとともに、接合金属膜６０からのショットキーコンタクト金属膜４０への接合金属膜６０中の金属原子の拡散を防止できるため、ＳＢＤの順方向閾値電圧、オン抵抗、耐圧などが改善する。
ここで、実施形態５のＳＢＤにおける第１の電極７２、ＩＩＩ族窒化物膜２０、開口部を有する絶縁膜３０、ショットキーコンタクト金属膜４０、接合金属膜６０、導電性支持基板５０、および第２の電極７５は、実施形態１のＳＢＤにおける第１の電極７２、ＩＩＩ族窒化物膜２０、開口部を有する絶縁膜３０、ショットキーコンタクト金属膜４０、接合金属膜６０、導電性支持基板５０、および第２の電極７５とそれぞれ同様である。また、実施形態５のＳＢＤにおける拡散防止金属膜９０は、実施形態４のＳＢＤにおける拡散防止金属膜９０と同様である。
実施形態５のＳＢＤにおいて、ＩＩＩ族窒化物膜２０上に開口部を有する絶縁膜３０が配置され、開口部を有する絶縁膜３０上にショットキーコンタクト金属膜４０が配置され、ショットキーコンタクト金属膜４０上に拡散防止金属膜９０が配置され、また、ショットキーコンタクト金属膜４０の一部が絶縁膜３０の一部の上に乗り上げている。このため、ショットキーコンタクト金属膜４０のうち絶縁膜３０の開口部におけるＩＩＩ族窒化物膜２０上に接して位置するショットキーコンタクト部分４０ａは絶縁膜３０上に接して位置する絶縁コンタクト部分４０ｂに比べて凹んでおり、拡散防止金属膜９０のうちショットキーコンタクト金属膜４０の凹部上に形成された部分はその凹部以外の部分上に形成された部分に比べて凹んでいる。このため、絶縁膜３０の開口部が大きい場合は拡散防止金属膜９０の凹部と接合金属膜６０との間に空隙が発生する可能性がある。このため、拡散防止金属膜９０の凹部と接合金属膜６０との間に埋め込み金属膜８０を配置することにより、埋め込み金属膜８０で拡散防止金属膜９０の凹部と接合金属膜６０との間を完全に埋め込むことにより、それらの間に空隙が発生することを防止できるため、ＳＢＤのオン抵抗、耐圧、ＩＩＩ族窒化物膜２０の剥がれの有無などの外観歩留などを改善できる。
ここで、実施形態５のＳＢＤにおける埋め込み金属膜８０は、実施形態２のＳＢＤにおける埋め込み金属膜８０と同様である。
図１〜図８を参照して、上記の実施形態１〜実施形態５のＳＢＤにおいて、チップ化の際のアライメントを容易にする観点から、第１の電極７２がＩＩＩ族窒化物膜２０の主面の一部上に位置するように、第１の電極７２がパターニングされていることが好ましい。第１の電極７２がＩＩＩ族窒化物膜２０の全面に形成されると、ショットキーコンタクト金属膜４０の配置が見えなくなり、チップ化の際のアライメントが難しくなる。
［ショットキーバリアダイオードの製造方法］
図９〜図１３を参照して、本発明の別の実施形態であるＳＢＤ（ショットキーバリアダイオード）の製造方法は、下地支持基板１１と下地支持基板１１の一主面側に接合された下地ＩＩＩ族窒化物膜１３とを含む下地複合基板１０の下地ＩＩＩ族窒化物膜１３上に、ＩＩＩ族窒化物膜２０を形成する工程（図９〜図１３の（Ａ））と、ＩＩＩ族窒化物膜２０上に、開口部を有する絶縁膜３０を形成する工程（図９〜図１３の（Ｂ））と、絶縁膜３０の開口部におけるＩＩＩ族窒化物膜２０上および絶縁膜３０上に、ショットキーコンタクト金属膜４０を形成する工程（図９〜図１３の（Ｃ））と、ショットキーコンタクト金属膜４０上に、接合金属膜６０を介在させて、導電性支持基板５０を接合することにより接合基板１００を得る工程（図９（Ｄ）、図１０（Ｅ）、図１１（Ｆ）、図１２（Ｅ）、および図１３（Ｆ））と、接合基板１００から下地複合基板１０を除去する工程（図９（Ｅ）、図１０（Ｆ）、図１１（Ｇ）、図１２（Ｆ）、および図１３（Ｇ））と、ＩＩＩ族窒化物膜２０上に第１の電極７２を形成し、導電性支持基板５０上に第２の電極７５を形成する工程（図９（Ｆ）、図１０（Ｇ）、図１１（Ｈ）、図１２（Ｇ）、および図１３（Ｈ））と、を含む。
本実施形態のＳＢＤの製造方法は、上記の工程を含むことにより、高耐圧で大電流を流すことができるショットキーバリアダイオードを低コストで製造することができる。
図９〜図１３に加えて図６〜図８も参照して、本実施形態のＳＢＤの製造方法においては、ショットキーコンタクト金属膜を形成する工程において、ショットキーコンタクト金属膜４０の一部が絶縁膜３０の一部の上に乗り上げるようにショットキーコンタクト金属膜４０を形成することが好ましい。このとき、ショットキーコンタクト金属膜４０は、絶縁膜３０の開口部におけるＩＩＩ族窒化物膜２０上に接して位置するショットキーコンタクト部分４０ａと絶縁膜３０の一部である開口部の周囲近傍上に接して位置する絶縁コンタクト部分４０ｂとを有する。これにより、ショットキーコンタクト金属膜４０のショットキーコンタクト部分４０ａの端部への電界集中が緩和されるとともに、ショットキーコンタクト金属膜４０と絶縁膜３０との間に隙間が生じることがないため、高耐圧のＳＢＤが得られる。ショットキーコンタクト金属膜４０の一部が絶縁膜の一部の上に乗り上げていない場合は、ショットキーコンタクト金属膜４０の端部に電界集中が生じるとともに、ショットキーコンタクト金属膜４０と絶縁膜３０との間に隙間が生じて、かかる隙間は接着性が高い仕事関数の小さい金属材料（たとえばＳｎ合金）で埋め込まれ、かかる金属材料とＩＩＩ族窒化物膜との接触部分がオーミックコンタクトに近くなることから、ＳＢＤの耐圧向上が阻害される。以下に、具体的な実施形態を説明する。
（実施形態６）
図９を参照して、本発明の実施形態６であるＳＢＤの製造方法は、実施形態１のＳＢＤを製造する方法であって、下地支持基板１１と下地支持基板１１の一主面側に接合された下地ＩＩＩ族窒化物膜１３とを含む下地複合基板１０の下地ＩＩＩ族窒化物膜１３上に、ＩＩＩ族窒化物膜２０を形成する工程（図９（Ａ））と、ＩＩＩ族窒化物膜２０上に、開口部を有する絶縁膜３０を形成する工程（図９（Ｂ））と、絶縁膜３０の開口部におけるＩＩＩ族窒化物膜２０上および絶縁膜３０上に、ショットキーコンタクト金属膜４０を形成する工程（図９（Ｃ））と、ショットキーコンタクト金属膜４０上に、接合金属膜６０を介在させて、導電性支持基板５０を接合することにより接合基板１００を得る工程（図９（Ｄ））と、接合基板１００から下地複合基板１０を除去する工程（図９（Ｅ））と、ＩＩＩ族窒化物膜２０上に第１の電極７２を形成し、導電性支持基板５０上に第２の電極７５を形成する工程（図９（Ｆ））と、を含む。ここで、ショットキーコンタクト金属膜４０を形成する工程（図９（Ｃ））において、ショットキーコンタクト金属膜４０の一部が絶縁膜３０の一部の上に乗り上げるようにショットキーコンタクト金属膜４０を形成する。
実施形態６のＳＢＤの製造方法は、上記の工程を含むことにより、高耐圧で大電流を流すことができるショットキーバリアダイオードを低コストで製造することができる。
図９（Ａ）を参照して、下地複合基板１０の下地ＩＩＩ族窒化物膜１３上に、ＩＩＩ族窒化物膜２０を形成する工程において用いられる下地複合基板１０は、低コストで製造できる下地支持基板１１の一主面側に下地ＩＩＩ族窒化物膜１３が接合されたものであるため、低コストな下地複合基板１０であり、その下地ＩＩＩ族窒化物膜１３上に転位密度が低く結晶性の高いＩＩＩ族窒化物膜を成長させることができる。
ここで、図１４を参照して、下地複合基板１０を準備する工程は、特に制限はないが、下地支持基板１１の一主面１１ｍ側に転位密度が低く結晶性が高い下地ＩＩＩ族窒化物膜１３を効率よく接合させる観点から、下地支持基板１１の主面１１ｍ上に下地接合膜１２ａを形成するサブ工程（図１４（Ａ））と、下地ＩＩＩ族窒化物膜母材基板１３Ｄの主面１３ｎ上に下地接合膜１２ｂを形成し、下地ＩＩＩ族窒化物膜母材基板１３Ｄの主面１３ｎから所定の深さの位置にイオン注入領域１３ｉを形成するサブ工程（図１４（Ｂ））と、下地支持基板１１に形成された下地接合膜１２ａと下地ＩＩＩ族窒化物膜母材基板１３Ｄに形成された下地接合膜１２ｂとを貼り合わせるサブ工程（図１４（Ｃ））と、下地ＩＩＩ族窒化物膜母材基板１３Ｄをイオン注入領域１３ｉにおいて下地ＩＩＩ族窒化物膜１３と残りの下地ＩＩＩ族窒化物膜母材基板１３Ｅとに分離することにより、下地支持基板１１の一主面１１ｍ上に下地接合膜１２を介在させて下地ＩＩＩ族窒化物膜１３が接合された下地複合基板１０を形成するサブ工程（図１４（Ｄ））と、を含むことが好ましい。
下地複合基板１０の下地支持基板１１は、特に制限はないが、下地複合基板１０の下地ＩＩＩ族窒化物膜１３上に転位密度が低く結晶性の高いＩＩＩ族窒化物膜２０を割れを発生させることなく成長させる観点から、下地支持基板１１の熱膨張係数は、下地ＩＩＩ族窒化物膜１３の熱膨張係数およびＩＩＩ族窒化物膜２０の熱膨張係数と同じかまたは熱膨張係数の差の絶対値が２×１０-6Ｋ-1以下であることが好ましい。具体的には、下地支持基板は、モリブデン基板、ムライト（Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2）基板、イットリア安定化ジルコニア−ムライト基板などが好ましい。
下地複合基板１０の下地ＩＩＩ族窒化物膜１３上にＩＩＩ族窒化物膜２０を形成する方法は、特に制限はないが、転位密度が低く結晶性の高いＩＩＩ族窒化物膜２０をエピタキシャル成長させる観点から、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（分子線気相成長）法などが好ましい。
図９（Ｂ）を参照して、ＩＩＩ族窒化物膜２０上に開口部を有する絶縁膜３０を形成する工程は、特に制限はないが、絶縁膜３０を形成するサブ工程、絶縁膜３０に開口部を形成するサブ工程を含むことが好ましい。絶縁膜３０を形成する方法は、特に制限はなく、プラズマＣＶＤ（化学気相堆積）法、スパッタ法などが適用できる。絶縁膜３０に開口部を形成する方法は、特に制限はなく、フォトリソグラフィー法で形成したレジストマスク（図示せず）を用いて絶縁膜３０をエッチングする方法などが適用できる。
図９（Ｃ）を参照して、絶縁膜３０の開口部におけるＩＩＩ族窒化物膜２０上および絶縁膜３０上に、ショットキーコンタクト金属膜４０を形成する工程において、ショットキーコンタクト金属膜４０を形成する方法は、特に制限はなく、フォトリソグラフィー法でレジストマスク（図示せず）を形成し、その上からＥＢ（電子線）蒸着法、抵抗加熱法、スパッタ法などにより複数層からなる金属膜を形成し、さらにリフトオフすることによりパターンニングした後、複数層からなる金属膜をアニールすることにより合金化する方法などが適用できる。
このようにして得られたショットキーコンタクト金属膜４０は、絶縁膜３０の開口部におけるＩＩＩ族窒化物膜２０上および絶縁膜３０上に形成され、また、ショットキーコンタクト金属膜４０の一部が絶縁膜３０の一部の上に乗り上げるように形成されていることから、ショットキーコンタクト金属膜４０のうち絶縁膜３０の開口部におけるＩＩＩ族窒化物膜２０上に接して位置するショットキーコンタクト部分４０ａは絶縁膜３０上に接して位置する絶縁コンタクト部分４０ｂに比べて凹んでいる。
図９（Ｄ）を参照して、ショットキーコンタクト金属膜４０上に、接合金属膜６０を介在させて、導電性支持基板５０を接合することにより接合基板１００を得る工程は、特に制限はないが、効率よく接合基板１００を得る観点から、導電性支持基板５０上に、ＥＢ蒸着法、抵抗加熱法、スパッタ法などにより接合金属膜６０を形成するサブ工程と、ウエハボンダーを用いてショットキーコンタクト金属膜４０と接合金属膜６０とを貼り合わせることにより接合するサブ工程と、を含むことが好ましい。このとき、ショットキーコンタクト金属膜４０の凹部は、接合金属膜６０により埋められる。特に、絶縁膜３０の開口部が小さい場合は、ショットキーコンタクト金属膜４０の凹部は、接合金属膜６０により完全に埋められる。
図９（Ｅ）を参照して、接合基板１００から下地複合基板１０を除去する工程は、特に制限はなく、たとえば、下地複合基板１０を構成する下地支持基板１１、下地接合膜１２および下地ＩＩＩ族窒化物膜１３を除去することにより行なう。下地支持基板１１、下地接合膜１２および下地ＩＩＩ族窒化物膜１３を除去する方法は、それらを構成する材料の種類によって異なる。たとえば、下地支持基板１１の除去は、モリブデン基板の場合は硝酸などによるエッチングにより行ない、ムライト基板またはイットリア安定化ジルコニア−ムライト基板の場合はフッ化水素酸などによるエッチングにより行なう。下地接合膜１２の除去は、ＳｉＯ2膜またはＳｉ3Ｎ4膜の場合はフッ化水素酸などによるエッチングにより行なう。下地ＩＩＩ族窒化物膜１３の除去は、塩素ガスをエッチングガスとして用いたＩＣＰ（誘導結合型）−ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）などにより行なう。
図９（Ｆ）を参照して、ＩＩＩ族窒化物膜２０上に第１の電極７２を形成し、導電性支持基板５０上に第２の電極７５を形成する工程において、第１の電極７２を形成する方法は、特に制限はなく、たとえば、フォトリソグラフィー法で形成したレジストマスク（図示せず）を用いて、ＥＢ蒸着法、抵抗加熱法、スパッタ法などにより複数層からなる金属膜を形成した後アニールすることにより行なう。このようにして、第１の電極７２がＩＩＩ族窒化物膜２０の主面の一部上に位置するようにパタニーングされて形成される。また、第２の電極７５を形成する方法は、特に制限なく、たとえば、ＥＢ蒸着法、抵抗加熱法、スパッタ法などにより複数層からなる金属膜を形成した後アニールすることにより行なう。
さらに、上記の工程により得られた積膜基板をチップ化することにより、実施形態１のＳＢＤが得られる。
（実施形態７）
図１０を参照して、本発明の実施形態７であるＳＢＤの製造方法は、実施形態２のＳＢＤを製造する方法であって、下地支持基板１１と下地支持基板１１の一主面側に接合された下地ＩＩＩ族窒化物膜１３とを含む下地複合基板１０の下地ＩＩＩ族窒化物膜１３上に、ＩＩＩ族窒化物膜２０を形成する工程（図１０（Ａ））と、ＩＩＩ族窒化物膜２０上に、開口部を有する絶縁膜３０を形成する工程（図１０（Ｂ））と、絶縁膜３０の開口部におけるＩＩＩ族窒化物膜２０上および絶縁膜３０上に、ショットキーコンタクト金属膜４０を形成する工程（図１０（Ｃ））と、ショットキーコンタクト金属膜４０の凹部上に、埋め込み金属膜８０を形成する工程（図１０（Ｄ））と、ショットキーコンタクト金属膜４０上および埋め込み金属膜８０上に、接合金属膜６０を介在させて、導電性支持基板５０を接合することにより接合基板１００を得る工程（図１０（Ｅ））と、接合基板１００から下地複合基板１０を除去する工程（図１０（Ｆ））と、ＩＩＩ族窒化物膜２０上に第１の電極７２を形成し、導電性支持基板５０上に第２の電極７５を形成する工程（図１０（Ｇ））と、を含む。ここで、ショットキーコンタクト金属膜４０を形成する工程（図１０（Ｃ））において、ショットキーコンタクト金属膜の一部が絶縁膜の一部の上に乗り上げるようにショットキーコンタクト金属膜４０を形成する。
すなわち、実施形態７のＳＢＤの製造方法は、実施形態６のＳＢＤの製造方法において、ショットキーコンタクト金属膜４０を形成する工程の後、接合基板１００を得る工程の前に、ショットキーコンタクト金属膜４０の凹部上に、埋め込み金属膜８０を形成する工程をさらに含み、接合基板１００を得る工程は、ショットキーコンタクト金属膜４０上および埋め込み金属膜８０上に、接合金属膜６０を介在させて、導電性支持基板５０を接合することにより行なうものである。
実施形態７のＳＢＤの製造方法は、上記の工程を含むことにより、実施形態６のＳＢＤの製造方法と同様に、高耐圧で大電流を流すことができるショットキーバリアダイオードを低コストで製造することができる。
さらに、実施形態７のＳＢＤの製造方法においては、ＩＩＩ族窒化物膜２０上に配置された開口部を有する絶縁膜３０上に配置されたショットキーコンタクト金属膜４０は、ショットキーコンタクト金属膜４０のうち絶縁膜３０の開口部におけるＩＩＩ族窒化物膜２０上に接して位置するショットキーコンタクト部分４０ａが絶縁膜３０上に接して位置する絶縁コンタクト部分４０ｂに比べて凹んでいるため、そのままショットキーコンタクト金属膜４０と導電性支持基板５０とを接合金属膜６０を介在させて接合すると、絶縁膜３０の開口部が大きい場合はショットキーコンタクト金属膜４０の凹部と接合金属膜６０との間に空隙が発生する可能性がある。このため、ショットキーコンタクト金属膜４０の凹部と接合金属膜６０との間に埋め込み金属膜８０を配置する工程により、埋め込み金属膜８０でショットキーコンタクト金属膜４０の凹部と接合金属膜６０との間を完全に埋め込むことにより、それらの間に空隙が発生することを防止できるため、ＳＢＤのオン抵抗、耐圧、ＩＩＩ族窒化物膜２０の剥がれの有無などの外観歩留などを改善できる。
実施形態７のＳＢＤの製造方法における下地複合基板１０の下地ＩＩＩ族窒化物膜１３上にＩＩＩ族窒化物膜２０を形成する工程（図１０（Ａ））、ＩＩＩ族窒化物膜２０上に開口部を有する絶縁膜３０を形成する工程（図１０（Ｂ））、および絶縁膜３０の開口部におけるＩＩＩ族窒化物膜２０上および絶縁膜３０上にショットキーコンタクト金属膜４０を形成する工程（図１０（Ｃ））は、それぞれ実施形態６のＳＢＤの製造方法における下地複合基板１０の下地ＩＩＩ族窒化物膜１３上にＩＩＩ族窒化物膜２０を形成する工程（図９（Ａ））、ＩＩＩ族窒化物膜２０上に開口部を有する絶縁膜３０を形成する工程（図９（Ｂ））、および絶縁膜３０の開口部におけるＩＩＩ族窒化物膜２０上および絶縁膜３０上にショットキーコンタクト金属膜４０を形成する工程（図９（Ｃ））と同様である。
図１０（Ｄ）を参照して、ショットキーコンタクト金属膜４０の凹部上に、埋め込み金属膜８０を形成する工程において、埋め込み金属膜８０を形成する方法は、特に制限はなく、フォトリソグラフィー法でレジストマスク（図示せず）を形成し、その上からＥＢ（電子線）蒸着法、抵抗加熱法、スパッタ法などにより複数層からなる金属膜を形成し、さらにリフトオフする方法などが適用できる。ショットキーコンタクト金属膜４０の凹部上に埋め込み金属膜８０を形成する工程により、ショットキーコンタクト金属膜４０の凹部が低減または平坦化される。
図１０（Ｅ）を参照して、ショットキーコンタクト金属膜４０上および埋め込み金属膜８０上に、接合金属膜６０を介在させて、導電性支持基板５０を接合することにより接合基板１００を得る工程において、埋め込み金属膜８０の形成によりショットキーコンタクト金属膜４０の凹部が低減または平坦化されているため、接合金属膜６０により空隙なく接合される。なお、接合金属膜６０を介在させて導電性支持基板５０を接合する工程は、実施形態６のＳＢＤの製造方法における接合金属膜６０を介在させて導電性支持基板５０を接合する工程の場合と同様のサブ工程を含むことが好ましい。
実施形態７のＳＢＤの製造方法における接合基板１００から下地複合基板１０を除去する工程（図１０（Ｆ））、およびＩＩＩ族窒化物膜２０上に第１の電極７２を形成し、導電性支持基板５０上に第２の電極７５を形成する工程（図１０（Ｇ））は、それぞれ実施形態６のＳＢＤの製造方法における接合基板１００から下地複合基板１０を除去する工程（図９（Ｅ））、およびＩＩＩ族窒化物膜２０上に第１の電極７２を形成し、導電性支持基板５０上に第２の電極７５を形成する工程（図９（Ｆ））と同様である。
（実施形態８）
図１１を参照して、本発明の実施形態８であるＳＢＤの製造方法は、実施形態３のＳＢＤを製造する方法であって、下地支持基板１１と下地支持基板１１の一主面側に接合された下地ＩＩＩ族窒化物膜１３とを含む下地複合基板１０の下地ＩＩＩ族窒化物膜１３上に、ＩＩＩ族窒化物膜２０を形成する工程（図１１（Ａ））と、ＩＩＩ族窒化物膜２０上に、開口部を有する絶縁膜３０を形成する工程（図１１（Ｂ））と、絶縁膜３０の開口部におけるＩＩＩ族窒化物膜２０上および絶縁膜３０上に、ショットキーコンタクト金属膜４０を形成する工程（図１１（Ｃ））と、ショットキーコンタクト金属膜４０の凹部上に、埋め込み金属膜８０を形成する工程（図１１（Ｄ））と、ショットキーコンタクト金属膜４０上および埋め込み金属膜８０上に、拡散防止金属膜９０を形成する工程（図１１（Ｅ））と、拡散防止金属膜９０上に、接合金属膜６０を介在させて、導電性支持基板５０を接合することにより接合基板１００を得る工程（図１１（Ｆ））と、接合基板１００から下地複合基板１０を除去する工程（図１１（Ｇ））と、ＩＩＩ族窒化物膜２０上に第１の電極７２を形成し、導電性支持基板５０上に第２の電極７５を形成する工程（図１１（Ｈ））と、を含む。ここで、ショットキーコンタクト金属膜４０を形成する工程（図１１（Ｃ））において、ショットキーコンタクト金属膜４０の一部が絶縁膜３０の一部の上に乗り上げるようにショットキーコンタクト金属膜４０を形成する。
すなわち、実施形態８のＳＢＤの製造方法は、実施形態７のＳＢＤの製造方法において、埋め込み金属膜８０を形成する工程の後、接合基板１００を得る工程の前に、ショットキーコンタクト金属膜４０上および埋め込み金属膜８０上に、拡散防止金属膜９０を形成する工程をさらに含み、接合基板１００を得る工程は、拡散防止金属膜９０上に、接合金属膜６０を介在させて、導電性支持基板５０を接合することにより行なうものである。
実施形態８のＳＢＤの製造方法は、上記の工程を含むことにより、実施形態７のＳＢＤの製造方法と同様に、高耐圧で大電流を流すことができるショットキーバリアダイオードを低コストで製造するとともに、埋め込み金属膜８０でショットキーコンタクト金属膜４０の凹部と接合金属膜６０との間を完全に埋め込むことにより、それらの間に空隙が発生することを防止できるため、ＳＢＤのオン抵抗、耐圧、ＩＩＩ族窒化物膜２０の剥がれの有無などの外観歩留などを改善できる。
さらに、実施形態８のＳＢＤの製造方法においては、ショットキーコンタクト金属膜４０上および埋め込み金属膜８０上に拡散防止金属膜９０を形成する工程、および拡散防止金属膜９０上に接合金属膜６０を介在させて導電性支持基板５０を接合することにより接合基板１００を得る工程により、拡散防止金属膜９０がショットキーコンタクト金属膜４０および埋め込み金属膜８０と接合金属膜６０との間に形成されることから、接合金属膜６０からのショットキーコンタクト金属膜４０および埋め込み金属膜８０への接合金属膜６０中の金属原子の拡散を防止できるため、ＳＢＤの順方向閾値電圧、オン抵抗、耐圧などが改善する。
実施形態８のＳＢＤの製造方法における下地複合基板１０の下地ＩＩＩ族窒化物膜１３上にＩＩＩ族窒化物膜２０を形成する工程（図１１（Ａ））、ＩＩＩ族窒化物膜２０上に開口部を有する絶縁膜３０を形成する工程（図１１（Ｂ））、絶縁膜３０の開口部におけるＩＩＩ族窒化物膜２０上および絶縁膜３０上にショットキーコンタクト金属膜４０を形成する工程（図１１（Ｃ））、およびショットキーコンタクト金属膜４０の凹部上に、埋め込み金属膜８０を形成する工程（図１１（Ｄ））は、それぞれ実施形態７のＳＢＤの製造方法における下地複合基板１０の下地ＩＩＩ族窒化物膜１３上にＩＩＩ族窒化物膜２０を形成する工程（図１０（Ａ））、ＩＩＩ族窒化物膜２０上に開口部を有する絶縁膜３０を形成する工程（図１０（Ｂ））、絶縁膜３０の開口部におけるＩＩＩ族窒化物膜２０上および絶縁膜３０上にショットキーコンタクト金属膜４０を形成する工程（図１０（Ｃ））、およびショットキーコンタクト金属膜４０の凹部上に、埋め込み金属膜８０を形成する工程（図１０（Ｄ））と同様である。
図１１（Ｅ）を参照して、ショットキーコンタクト金属膜４０上および埋め込み金属膜８０上に拡散防止金属膜９０を形成する工程において、拡散防止金属膜９０を形成する方法は、特に制限はなく、ＥＢ（電子線）蒸着法、抵抗加熱法、スパッタ法などにより複数層からなる金属膜を形成する方法などが適用できる。
図１１（Ｆ）を参照して、拡散防止金属膜９０上に、接合金属膜６０を介在させて、導電性支持基板５０を接合することにより接合基板１００を得る工程において、接合金属膜６０を介在させて導電性支持基板５０を接合する方法は、実施形態６のＳＢＤの製造方法における接合金属膜６０を介在させて導電性支持基板５０を接合する工程と同様である。
実施形態８のＳＢＤの製造方法における接合基板１００から下地複合基板１０を除去する工程（図１１（Ｇ））、およびＩＩＩ族窒化物膜２０上に第１の電極７２を形成し、導電性支持基板５０上に第２の電極７５を形成する工程（図１１（Ｈ））は、それぞれ実施形態６のＳＢＤの製造方法における接合基板１００から下地複合基板１０を除去する工程（図９（Ｅ））、およびＩＩＩ族窒化物膜２０上に第１の電極７２を形成し、導電性支持基板５０上に第２の電極７５を形成する工程（図９（Ｆ））と同様である。
（実施形態９）
図１２を参照して、本発明の実施形態９であるＳＢＤの製造方法は、実施形態４のＳＢＤを製造する方法であって、下地支持基板１１と下地支持基板１１の一主面側に接合された下地ＩＩＩ族窒化物膜１３とを含む下地複合基板１０の下地ＩＩＩ族窒化物膜１３上に、ＩＩＩ族窒化物膜２０を形成する工程（図１２（Ａ））と、ＩＩＩ族窒化物膜２０上に、開口部を有する絶縁膜３０を形成する工程（図１２（Ｂ））と、絶縁膜３０の開口部におけるＩＩＩ族窒化物膜２０上および絶縁膜３０上に、ショットキーコンタクト金属膜４０を形成する工程（図１２（Ｃ））と、ショットキーコンタクト金属膜４０上に拡散防止金属膜９０を形成する工程（図１２（Ｄ））と、拡散防止金属膜９０上に、接合金属膜６０を介在させて、導電性支持基板５０を接合することにより接合基板１００を得る工程（図１２（Ｅ））と、接合基板１００から下地複合基板１０を除去する工程（図１２（Ｆ））と、ＩＩＩ族窒化物膜２０上に第１の電極７２を形成し、導電性支持基板５０上に第２の電極７５を形成する工程（図１２（Ｇ））と、を含む。ここで、ショットキーコンタクト金属膜４０を形成する工程（図１２（Ｃ））において、ショットキーコンタクト金属膜４０の一部が絶縁膜３０の一部の上に乗り上げるようにショットキーコンタクト金属膜４０を形成する。
すなわち、実施形態９のＳＢＤの製造方法は、実施形態６のＳＢＤの製造方法において、ショットキーコンタクト金属膜４０を形成する工程の後、接合基板１００を得る工程の前に、ショットキーコンタクト金属膜４０上に拡散防止金属膜９０を形成する工程をさらに含み、接合基板１００を得る工程は、拡散防止金属膜９０上に、接合金属膜６０を介在させて、導電性支持基板５０を接合することにより行なうものである。
実施形態９のＳＢＤの製造方法は、上記の工程を含むことにより、実施形態６のＳＢＤの製造方法と同様に、高耐圧で大電流を流すことができるショットキーバリアダイオードを低コストで製造することができる。
さらに、実施形態９のＳＢＤの製造方法においては、ショットキーコンタクト金属膜４０上に拡散防止金属膜９０を形成する工程、および拡散防止金属膜９０上に接合金属膜６０を介在させて導電性支持基板５０を接合することにより接合基板１００を得る工程により、拡散防止金属膜９０がショットキーコンタクト金属膜４０と接合金属膜６０との間に形成されることから、接合金属膜６０からのショットキーコンタクト金属膜４０への接合金属膜６０中の金属原子の拡散を防止できるため、ＳＢＤの順方向閾値電圧、オン抵抗、耐圧などが改善する。
実施形態９のＳＢＤの製造方法における下地複合基板１０の下地ＩＩＩ族窒化物膜１３上にＩＩＩ族窒化物膜２０を形成する工程（図１２（Ａ））、ＩＩＩ族窒化物膜２０上に開口部を有する絶縁膜３０を形成する工程（図１２（Ｂ））、および絶縁膜３０の開口部におけるＩＩＩ族窒化物膜２０上および絶縁膜３０上にショットキーコンタクト金属膜４０を形成する工程（図１２（Ｃ））は、それぞれ実施形態６のＳＢＤの製造方法における下地複合基板１０の下地ＩＩＩ族窒化物膜１３上にＩＩＩ族窒化物膜２０を形成する工程（図９（Ａ））、ＩＩＩ族窒化物膜２０上に開口部を有する絶縁膜３０を形成する工程（図９（Ｂ））、および絶縁膜３０の開口部におけるＩＩＩ族窒化物膜２０上および絶縁膜３０上にショットキーコンタクト金属膜４０を形成する工程（図９（Ｃ））と同様である。
図１２（Ｄ）を参照して、ショットキーコンタクト金属膜４０上に拡散防止金属膜９０を形成する工程において、拡散防止金属膜９０を形成する方法は、実施形態８のＳＢＤにおける拡散防止金属膜９０を形成する方法と同様である。
このようにして得られた拡散防止金属膜９０は、絶縁膜３０の開口部におけるＩＩＩ族窒化物膜２０上に形成されたショットキーコンタクト部分４０ａが絶縁膜３０上に形成された絶縁コンタクト部分４０ｂに比べて凹んでいるショットキーコンタクト金属膜４０上に形成されることから、拡散防止金属膜９０においてショットキーコンタクト金属膜４０の凹部上に形成されている部分はそれ以外の部分に比べて凹んでいる。
図１２（Ｅ）を参照して、拡散防止金属膜９０上に、接合金属膜６０を介在させて、導電性支持基板５０を接合することにより接合基板１００を得る工程において、接合金属膜６０を介在させて導電性支持基板５０を接合する工程は、実施形態６のＳＢＤの製造方法における接合金属膜６０を介在させて導電性支持基板５０を接合する工程の場合と同様のサブ工程を含むことが好ましい。このとき、拡散防止金属膜９０の凹部は、接合金属膜６０により埋められる。特に、絶縁膜３０の開口部が小さい場合は、拡散防止金属膜９０の凹部は、接合金属膜６０により完全に埋められる。
実施形態９のＳＢＤの製造方法における接合基板１００から下地複合基板１０を除去する工程（図１２（Ｆ））、およびＩＩＩ族窒化物膜２０上に第１の電極７２を形成し、導電性支持基板５０上に第２の電極７５を形成する工程（図１２（Ｇ））は、それぞれ実施形態６のＳＢＤの製造方法における接合基板１００から下地複合基板１０を除去する工程（図９（Ｅ））、およびＩＩＩ族窒化物膜２０上に第１の電極７２を形成し、導電性支持基板５０上に第２の電極７５を形成する工程（図９（Ｆ））と同様である。
（実施形態１０）
図１３を参照して、本発明の実施形態１０であるＳＢＤの製造方法は、実施形態５のＳＢＤを製造する方法であって、下地支持基板１１と下地支持基板１１の一主面側に接合された下地ＩＩＩ族窒化物膜１３とを含む下地複合基板１０の下地ＩＩＩ族窒化物膜１３上に、ＩＩＩ族窒化物膜２０を形成する工程（図１３（Ａ））と、ＩＩＩ族窒化物膜２０上に、開口部を有する絶縁膜３０を形成する工程（図１３（Ｂ））と、絶縁膜３０の開口部におけるＩＩＩ族窒化物膜２０上および絶縁膜３０上に、ショットキーコンタクト金属膜４０を形成する工程（図１３（Ｃ））と、ショットキーコンタクト金属膜４０上に拡散防止金属膜９０を形成する工程（図１３（Ｄ））と、拡散防止金属膜９０の凹部上に埋め込み金属膜８０を形成する工程（図１３（Ｅ））と、拡散防止金属膜９０上および埋め込み金属膜８０上に、接合金属膜６０を介在させて、導電性支持基板５０を接合することにより接合基板１００を得る工程（図１３（Ｆ））と、接合基板１００から下地複合基板１０を除去する工程（図１３（Ｇ））と、ＩＩＩ族窒化物膜２０上に第１の電極７２を形成し、導電性支持基板５０上に第２の電極７５を形成する工程（図１３（Ｈ））と、を含む。ここで、ショットキーコンタクト金属膜４０を形成する工程（図１３（Ｃ））において、ショットキーコンタクト金属膜４０の一部が絶縁膜３０の一部の上に乗り上げるようにショットキーコンタクト金属膜４０を形成する。
すなわち、実施形態１０のＳＢＤの製造方法は、実施形態９のＳＢＤの製造方法において、拡散防止金属膜９０を形成する工程の後、接合基板１００を得る工程の前に、拡散防止金属膜９０の凹部上に、埋め込み金属膜８０を形成する工程をさらに含み、接合基板１００を得る工程は、拡散防止金属膜９０上および埋め込み金属膜８０上に、接合金属膜６０を介在させて、導電性支持基板５０を接合することにより行なうものである。
実施形態１０のＳＢＤの製造方法は、上記の工程を含むことにより、実施形態９のＳＢＤの製造方法と同様に、高耐圧で大電流を流すことができるショットキーバリアダイオードを低コストで製造するとともに、拡散防止金属膜９０がショットキーコンタクト金属膜４０と接合金属膜６０との間に形成されることから、接合金属膜６０からのショットキーコンタクト金属膜４０への接合金属膜６０中の金属原子の拡散を防止できるため、ＳＢＤの順方向閾値電圧、オン抵抗、耐圧などが改善する。
さらに、実施形態１０のＳＢＤの製造方法においては、拡散防止金属膜９０は、絶縁膜３０の開口部におけるＩＩＩ族窒化物膜２０上に形成されたショットキーコンタクト部分４０ａが絶縁膜３０上に形成された絶縁コンタクト部分４０ｂに比べて凹んでいるショットキーコンタクト金属膜４０上に形成される。このため、拡散防止金属膜９０のうちショットキーコンタクト金属膜４０の凹部上に形成された部分はそれ以外の部分上に形成された部分に比べて凹んでいるため、そのまま拡散防止金属膜９０と導電性支持基板５０とを接合金属膜６０を介在させて接合すると、絶縁膜３０の開口部が大きい場合、すなわち、ショットキーコンタクト金属膜４０の凹部が大きい場合は拡散防止金属膜９０の凹部と接合金属膜６０との間に空隙が発生する可能性がある。このため、拡散防止金属膜９０の凹部上に埋め込み金属膜８０を形成する工程と、拡散防止金属膜９０上および埋め込み金属膜８０上に、接合金属膜６０を介在させて、導電性支持基板５０を接合することにより接合基板１００を得る工程とにより、埋め込み金属膜８０で拡散防止金属膜９０の凹部と接合金属膜６０との間を完全に埋め込むことにより、それらの間に空隙が発生することを防止できるため、ＳＢＤのオン抵抗、耐圧、ＩＩＩ族窒化物膜２０の剥がれの有無などの外観歩留などを改善できる。
実施形態１０のＳＢＤの製造方法における下地複合基板１０の下地ＩＩＩ族窒化物膜１３上にＩＩＩ族窒化物膜２０を形成する工程（図１３（Ａ））、ＩＩＩ族窒化物膜２０上に開口部を有する絶縁膜３０を形成する工程（図１３（Ｂ））、絶縁膜３０の開口部におけるＩＩＩ族窒化物膜２０上および絶縁膜３０上にショットキーコンタクト金属膜４０を形成する工程（図１３（Ｃ））、およびショットキーコンタクト金属膜４０上に拡散防止金属膜９０を形成する工程（図１３（Ｄ））は、それぞれ実施形態９のＳＢＤの製造方法における下地複合基板１０の下地ＩＩＩ族窒化物膜１３上にＩＩＩ族窒化物膜２０を形成する工程（図１２（Ａ））、ＩＩＩ族窒化物膜２０上に開口部を有する絶縁膜３０を形成する工程（図１２（Ｂ））、絶縁膜３０の開口部におけるＩＩＩ族窒化物膜２０上および絶縁膜３０上にショットキーコンタクト金属膜４０を形成する工程（図１２（Ｃ））、およびショットキーコンタクト金属膜４０上に拡散防止金属膜９０を形成する工程（図１２（Ｄ））と同様である。
図１３（Ｅ）を参照して、拡散防止金属膜９０の凹部上に、埋め込み金属膜８０を形成する工程において、埋め込み金属膜８０を形成する方法は、実施形態７のＳＢＤの製造方法における埋め込み金属膜８０を形成する方法と同様である。拡散防止金属膜９０の凹部上に埋め込み金属膜８０を形成する工程により、拡散防止金属膜９０の凹部が低減または平坦化される。
図１３（Ｆ）を参照して、拡散防止金属膜９０上および埋め込み金属膜８０上に、接合金属膜６０を介在させて、導電性支持基板５０を接合することにより接合基板１００を得る工程において、埋め込み金属膜８０の形成により拡散防止金属膜９０の凹部が低減または平坦化されているため、接合金属膜６０により空隙なく接合される。なお、接合金属膜６０を介在させて導電性支持基板５０を接合する工程は、実施形態６のＳＢＤの製造方法における接合金属膜６０を介在させて導電性支持基板５０を接合する工程の場合と同様のサブ工程を含むことが好ましい。
実施形態１０のＳＢＤの製造方法における接合基板１００から下地複合基板１０を除去する工程（図１３（Ｇ））、およびＩＩＩ族窒化物膜２０上に第１の電極７２を形成し、導電性支持基板５０上に第２の電極７５を形成する工程（図１３（Ｈ））は、それぞれ実施形態６のＳＢＤの製造方法における接合基板１００から下地複合基板１０を除去する工程（図９（Ｅ））、およびＩＩＩ族窒化物膜２０上に第１の電極７２を形成し、導電性支持基板５０上に第２の電極７５を形成する工程（図９（Ｆ））と同様である。
図９（Ｆ）、図１０（Ｇ）、図１１（Ｈ）、図１２（Ｇ）、および図１３（Ｈ）を参照して、上記の実施形態６〜実施形態１０のＳＢＤの製造方法において、チップ化の際のアライメントを容易にする観点から、第１の電極７２がＩＩＩ族窒化物膜２０の主面の一部上に位置するように、第１の電極７２をパターニングすることが好ましい。第１の電極７２をパターニングする方法は、特に制限はないが、効率よくパターニングする観点から、フォトリソグラフィー法などが好適である。
（実施例１）
実施例１は、実施形態１のＳＢＤおよび実施形態６のＳＢＤの製造方法に対応する実施例である。
１．ＩＩＩ族窒化物膜の形成
まず、図９（Ａ）を参照して、厚さ４５０μｍの下地支持基板１１と、その一主面上に配置された厚さ４００ｎｍのＳｉＯ2膜からなる下地接合膜１２と、その上に配置された厚さ１５０ｎｍのＧａＮ膜からなる下地ＩＩＩ族窒化物膜１３と、を含む下地複合基板１０を準備した。下地ＩＩＩ族窒化物膜の主面は、（０００１）面であるＧａ原子面であった。かかる下地複合基板１０は、図１４に示すように、下地支持基板１１とイオン注入領域が形成された下地ＩＩＩ族窒化物膜母材基板１３Ｄとを下地接合膜１２を介在させて貼り合わせた後、下地ＩＩＩ族窒化物膜母材基板１３Ｄをイオン注入領域１３ｉにおいて下地ＩＩＩ族窒化物膜１３と残りの下地ＩＩＩ族窒化物膜母材基板３０Ｅとに分離することにより得られたものであり、下地ＩＩＩ族窒化物膜１３は、その転位密度が１×１０5ｃｍ-2台と低く高い結晶性を有していた。
ここで、下地複合基板１０としては、下地支持基板１１として以下の３種類の基板をそれぞれ含む３種類の下地複合基板を準備した。下地支持基板１１は、モリブデン基板、ムライト基板、およびイットリア安定化ジルコニア−ムライト基板の３種類の基板であった。ここで、ムライト基板の化学組成はＡｌ2Ｏ3およびＳｉＯ2がそれぞれ６４モル％および３６モル％であった。イットリア安定化ジルコニア−ムライト基板の化学組成はイットリア安定化ジルコニアおよびムライトがそれぞれ３０質量％および７０質量％であり、イットリア安定化ジルコニアの化学組成はＹ2Ｏ3およびＺｒＯ2がそれぞれ１０モル％および９０モル％であり、ムライトの化学組成はＡｌ2Ｏ3およびＳｉＯ2がそれぞれ６０モル％および４０モル％であった。これらの下地支持基板１１は、いずれも、直径が２インチ（５．０８ｃｍ）、厚さが４５０μｍ、主面がその粗さＲａ（ここで、粗さＲａは、ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１で規定する算術平均粗さＲａを意味する。以下同じ。）が１０ｎｍ未満に精密鏡面研磨されていた。また、モリブデン基板およびイットリア安定化ジルコニア−ムライト基板の熱膨張係数は、室温（２５℃）から１２００℃まで、ＧａＮの熱膨張係数と同じであった。また、ムライト基板の熱膨張係数は、室温（２５℃）から１２００℃まで、ＧａＮの熱膨張係数の８０％であった。
次に、下地複合基板１０の下地ＩＩＩ族窒化物膜１３上に、ＭＯＣＶＤ法により、ＩＩＩ族窒化物膜２０として、厚さ１μｍのドナー濃度が１．５×１０18ｃｍ-3であるｎ+−ＧａＮ層からなるｎ+−ＩＩＩ族窒化物層２１と、厚さ７μｍのドナー濃度が５．５×１０15ｃｍ-3であるｎ−ＧａＮ層からなるｎ−ＩＩＩ族窒化物層２２と、を形成した。得られたＩＩＩ族窒化物膜２０について、割れは発生せず、転位密度はＣＬ（カソードルミネッセンス）により測定したところ１０5ｃｍ-2台と低かった。
２．開口部を有する絶縁膜の形成
次に、図９（Ｂ）を参照して、ＩＩＩ族窒化物膜２０上に、プラズマＣＶＤ法により、シランガスとアンモニアガスを原料ガスとして用いて、厚さ５００ｎｍのＳｉ3Ｎ4膜からなる絶縁膜３０を形成した。次いで、ＲＴＡ（高速アニール炉）を用いて、窒素雰囲気下６００℃で３分間アニールした。
次に、絶縁膜３０上にフォトリソグラフィー法で形成したレジストマスクを用いて、バッファードフッ酸（５０質量％フッ化水素酸水溶液と４０質量％フッ化アンモニウム水溶液とを１：５の質量比で混合したものをいう。）で１５分間エッチングし、レジストマスク開口部における絶縁膜３０を除去した。エッチング後、アセトンを用いてレジストマスクを除去した。こうして、フィールドプレートとして、平面形状が２００μｍ×５０００μｍで頂点部の曲率半径が５０μｍの弧状の長方形状の開口部を有する絶縁膜３０を形成した。
３．ショットキーコンタクト金属膜の形成
次に、図９（Ｃ）を参照して、開口部を有する絶縁膜３０上にフォトリソグラフィー法でレジストマスクを形成し、絶縁膜３０の開口部におけるＩＩＩ族窒化物膜２０上および絶縁膜３０上に、ＥＢ蒸着法により、厚さ５００ÅのＮｉ層、厚さ３０００ÅのＡｕ層を順次形成し、アセトンを用いてリフトオフすることにより、パターンニングした。次に、ＲＴＡ（高速アニール炉）を用い、窒素雰囲気下４００℃で３分間アニールすることにより、合金化して、ショットキーコンタクト金属膜４０の一部が絶縁膜３０の一部の上に乗り上げたショットキーコンタクト金属膜４０を形成した。ショットキーコンタクト金属膜４０の一部が絶縁膜３０の一部の上に乗り上げている部分の幅（以下、ショットキーコンタクト金属膜４０の絶縁コンタクト部分４０ｂの幅という）は、１５μｍであった。
４．接合基板の形成
次に、図９（Ｄ）を参照して、導電性支持基板５０として、厚さ２インチ（５．０８ｃｍ）で厚さ３２０μｍのＳｉ基板を準備した。このＳｉ基板は、抵抗率が０．００１Ωｃｍ未満であり、ｐ型にドープされていた。
次に、導電性支持基板５０上に、接合金属膜６０として、ＥＢ蒸着法により、厚さ５００ÅのＮｉ層、厚さ４０００ÅのＰｔ層、および厚さ５００ÅのＡｕ層を形成し、さらにその上に、抵抗加熱蒸着法により、厚さ５μｍのＡｕ−Ｓｎ層（化学組成はＡｕが７０質量％でＳｎが３０質量％）を形成した。
次に、ショットキーコンタクト金属膜４０のＡｕ層と接合金属膜６０のＡｕ−Ｓｎ層とをウエハボンダーを用いて接合することにより、接合基板１００が得られた。接合条件は、１Ｐａ未満の真空雰囲気下、温度は３００℃で、接合時間は１０分間とした。接合後は超音波顕微鏡で接合面に不良（空隙の残留）などが無いことを確認した。
５．接合基板からの下地複合基板の除去
次に、図９（Ｅ）を参照して、接合基板１００から、下地支持基板１１、下地接合膜１２、および下地ＩＩＩ族窒化物膜１３を除去することにより、下地複合基板１０を除去した。
下地支持基板１１がモリブデン基板の場合は、直径３インチ（７．６２ｃｍ）で厚さ５００μｍのサファイア基板（図示せず）を準備した。このサファイア基板にワックスを介在させて接合基板１００の導電性支持基板５０のＳｉ基板側を貼り付けて、外周側面もワックスで保護した。次に、３５質量％硝酸水溶液を準備した。２００ｒｐｍで撹拌されている硝酸水溶液中に、サファイア基板に貼り合わされた接合基板１００を４０分間浸漬することにより、下地支持基板であるモリブデン基板をエッチング除去した。得られた基板を塩酸および純水で洗浄した。次いで、バッファードフッ酸に１０分間浸漬することにより、下地接合膜１２であるＳｉＯ2膜をエッチング除去した。こうして得られた基板は、下地ＩＩＩ族窒化物膜１３である下地ＧａＮ膜が露出していた。
また、下地支持基板１１がムライト基板の場合は、接合基板１００の下地支持基板１１であるムライト基板を平面研削機を用いて厚さが４０μｍになるまで研削した。次に、直径３インチ（７．６２ｃｍ）で厚さ５００μｍのサファイア基板（図示せず）を準備した。このサファイア基板にワックスを介在させて接合基板１００の導電性支持基板５０のＳｉ基板側を貼り付けて、外周側面もワックスで保護した。次に、５０質量％フッ化水素酸水溶液を準備した。２００ｒｐｍで撹拌したフッ化水素酸水溶液中に、サファイア基板に貼り合わされた接合基板１００を３０分間浸漬することにより、下地接合膜１２であるＳｉＯ2膜をエッチング除去することにより、下地支持基板１１であるムライト基板をリフトオフした。このようにして得られた基板は、下地ＩＩＩ族窒化物膜１３である下地ＧａＮ膜が露出していた。
また、下地支持基板１１がイットリア安定化ジルコニア−ムライト基板の場合は、接合基板１００の下地支持基板１１であるイットリア安定化ジルコニア−ムライト基板を平面研削機を用いて厚さが４０μｍになるまで研削した。次に、直径３インチ（７．６２ｃｍ）で厚さ５００μｍのサファイア基板（図示せず）を準備した。このサファイア基板にワックスを介在させて接合基板１００の導電性支持基板５０のＳｉ基板側を貼り付けて、外周側面もワックスで保護した。次に、５０質量％フッ化水素酸水溶液を準備した。２００ｒｐｍで撹拌したフッ化水素酸水溶液中に、サファイア基板に貼り合わされた接合基板１００を８時間浸漬することにより、下地接合膜１２であるＳｉＯ2膜をエッチング除去することにより、下地支持基板１１であるムライト基板をリフトオフした。このようにして得られた基板は、下地ＩＩＩ族窒化物膜１３である下地ＧａＮ膜が露出していた。
次に、得られた基板に露出していた下地ＩＩＩ族窒化物膜１３である下地ＧａＮ膜を、塩素ガスをエッチングガスとして用いたＩＣＰ−ＲＩＥ法により、エッチング除去した。
６．第１の電極および第２の電極の形成
次に、図９（Ｆ）を参照して、得られた基板のＩＩＩ族窒化物膜２０上に、フォトリソグラフィー法によりレジストマスクを形成し、その上からＥＢ蒸着法により、厚さ２００ÅのＴｉ層、厚さ３００ÅのＡｌ層、ふたたび厚さ２００ÅのＴｉ層、最後に厚さ３０００ÅのＡｕ層を順に形成することにより、平面形状が３００μｍ×５１００μｍの長方形状の第１の電極７２を形成した。また、得られた基板の導電性支持基板５０上に、ＥＢ蒸着法により、厚さ２００ÅのＴｉ層、厚さ３００ÅのＰｔ層、および厚さ３０００ÅのＡｕ層を順に形成することにより、第２の電極７５を形成した。次に、ＲＴＡを用いて、第１の電極７２および第２の電極７５を、窒素雰囲気下２５０℃で３分間アニールした。
次に、このようにして得られたＳＢＤを、ＩＩＩ族窒化物膜２０に形成された第１の電極７２を下にしてＵＶ硬化性ダイシングテープ上に貼り付け、ダイサーでチップパターンに合わせて導電性支持基板５０であるＳｉ基板をその主面から３００μｍの深さまでカットした。次いで、ブレーク装置でカット部をブレークすることにより、残った部分を分離して、主面が４００μｍ×５２００μｍのＳＢＤチップにチップ化した。
このようにして得られたＳＢＤチップをカーブトレーサで測定したところ、逆バイアスに対する耐圧が６００Ｖ以上を示し、順バイアス動作時には１ｍｍ2の電極パターンチップで５Ａ以上を流すことに成功した。
（実施例２）
実施例２は、実施形態２のＳＢＤおよび実施形態７のＳＢＤの製造方法に対応する実施例である。
１．ＩＩＩ族窒化物膜の形成、開口部を有する絶縁膜の形成、およびショットキーコンタクト金属膜の形成
図１０（Ａ）〜（Ｃ）を参照して、実施例１と同様にして、ＩＩＩ族窒化物膜２０の形成、平面形状が１０００μｍ×１０００μｍで頂点部の曲率半径が１００μｍの弧状の正方形状の開口部を有する絶縁膜３０の形成、および絶縁膜３０の開口部におけるＩＩＩ族窒化物膜上および絶縁膜の一部上へのショットキーコンタクト金属膜４０の絶縁コンタクト部分４０ｂの幅が３０μｍであるショットキーコンタクト金属膜４０の形成を行なった。
２．埋め込み金属膜の形成
図１０（Ｄ）を参照して、ショットキーコンタクト金属膜４０の凹部上に、フォトリソグラフィー法でレジストマスク（図示せず）を形成し、その上からＥＢ（電子線）蒸着法により、厚さ４５００ÅのＮｉ層および厚さ５００ÅのＡｕ層を順次形成することにより、平面形状が９９０μｍ×９９０μｍで頂点部の曲率半径が９５μｍの弧状の正方形状の埋め込み金属膜８０を形成した。
３．接合基板の形成、接合基板からの下地複合基板の除去、ならびに第１の電極および第２の電極の形成
図１０（Ｅ）〜（Ｇ）を参照して、実施例１と同様にして、接合基板１００の形成、接合基板１００からの下地複合基板１０の除去、ならびに第１の電極７２および第２の電極７５の形成を行ない、さらにチップ化を行なうことにより、主面が１５００μｍ×１５００μｍのＳＢＤチップを得た。
このようにして得られたＳＢＤチップをカーブトレーサで測定したところ、逆バイアスに対する耐圧が６００Ｖ以上を示し、順バイアス動作時には１ｍｍ2の電極パターンチップで５Ａ以上を流すことに成功した。
（実施例３）
実施例３は、実施形態３のＳＢＤおよび実施形態８のＳＢＤの製造方法に対応する実施例である。
１．ＩＩＩ族窒化物膜の形成、開口部を有する絶縁膜の形成、ショットキーコンタクト金属膜の形成、および埋め込み金属膜の形成
図１１（Ａ）〜（Ｄ）を参照して、実施例２と同様にして、ＩＩＩ族窒化物膜２０の形成、平面形状が１０００μｍ×１０００μｍで頂点部の曲率半径が１００μｍの弧状の正方形状の開口部を有する絶縁膜３０の形成、絶縁膜３０の開口部におけるＩＩＩ族窒化物膜上および絶縁膜の一部上へのショットキーコンタクト金属膜４０の絶縁コンタクト部分４０ｂの幅が３０μｍであるショットキーコンタクト金属膜４０の形成、および平面形状が９９０μｍ×９９０μｍで頂点部の曲率半径が９５μｍの弧状の正方形状の埋め込み金属膜８０の形成を行なった。
２．拡散防止金属膜の形成
図１１（Ｅ）を参照して、ショットキーコンタクト金属膜４０上および埋め込み金属膜８０上に、ＥＢ（電子線）蒸着法により、厚さ５００ÅのＮｉ層、厚さ４０００ÅのＰｔ層、および厚さ５００ÅのＡｕ層を順次形成することにより、拡散防止金属膜９０を形成した。
３．接合基板の形成、接合基板からの下地複合基板の除去、ならびに第１の電極および第２の電極の形成
図１１（Ｆ）〜（Ｈ）を参照して、実施例１と同様にして、接合基板１００の形成、接合基板１００からの下地複合基板１０の除去、ならびに第１の電極７２および第２の電極７５の形成を行ない、さらにチップ化を行なうことにより、主面が１５００μｍ×１５００μｍのＳＢＤチップを得た。
このようにして得られたＳＢＤチップをカーブトレーサで測定したところ、逆バイアスに対する耐圧が６００Ｖ以上を示し、順バイアス動作時には１ｍｍ2の電極パターンチップで５Ａ以上を流すことに成功した。
（実施例４）
実施例４は、実施形態４のＳＢＤおよび実施形態９のＳＢＤの製造方法に対応する実施例である。
１．ＩＩＩ族窒化物膜の形成、開口部を有する絶縁膜の形成、およびショットキーコンタクト金属膜の形成
図１２（Ａ）〜（Ｃ）を参照して、実施例１と同様にして、ＩＩＩ族窒化物膜２０の形成、平面形状が２００μｍ×５０００μｍで頂点部の曲率半径が５０μｍの弧状の長方形状の開口部を有する絶縁膜３０の形成、および絶縁膜３０の開口部におけるＩＩＩ族窒化物膜上および絶縁膜の一部上へのショットキーコンタクト金属膜４０の絶縁コンタクト部分４０ｂの幅が１５μｍであるショットキーコンタクト金属膜４０の形成を行なった。
２．拡散防止金属膜の形成
図１２（Ｄ）を参照して、ショットキーコンタクト金属膜４０上に、ＥＢ（電子線）蒸着法により、厚さ５００ÅのＮｉ層、厚さ４０００ÅのＰｔ層、および厚さ５００ÅのＡｕ層を順次形成することにより、拡散防止金属膜９０を形成した。
３．接合基板の形成、接合基板からの下地複合基板の除去、ならびに第１の電極および第２の電極の形成
図１２（Ｅ）〜（Ｇ）を参照して、実施例１と同様にして、接合基板１００の形成、接合基板１００からの下地複合基板１０の除去、ならびに第１の電極７２および第２の電極７５の形成を行ない、さらにチップ化を行なうことにより、主面が４００μｍ×５２００μｍのＳＢＤチップを得た。
このようにして得られたＳＢＤチップをカーブトレーサで測定したところ、逆バイアスに対する耐圧が６００Ｖ以上を示し、順バイアス動作時には１ｍｍ2の電極パターンチップで５Ａ以上を流すことに成功した。
（実施例５）
実施例５は、実施形態５のＳＢＤおよび実施形態１０のＳＢＤの製造方法に対応する実施例である。
１．ＩＩＩ族窒化物膜の形成、開口部を有する絶縁膜の形成、ショットキーコンタクト金属膜の形成、および拡散防止金属膜の形成
図１３（Ａ）〜（Ｄ）を参照して、実施例４と同様にして、ＩＩＩ族窒化物膜の２０形成、平面形状が１０００μｍ×１０００μｍで頂点部の曲率半径が１００μｍの弧状の正方形状の開口部を有する絶縁膜３０の形成、絶縁膜３０の開口部におけるＩＩＩ族窒化物膜上および絶縁膜の一部上へのショットキーコンタクト金属膜４０の絶縁コンタクト部分４０ｂの幅が３０μｍであるショットキーコンタクト金属膜４０の形成、および拡散防止金属膜９０の形成を行なった。
２．埋め込み金属膜の形成
図１３（Ｅ）を参照して、拡散防止金属膜９０の凹部上に、フォトリソグラフィー法でレジストマスク（図示せず）を形成し、その上からＥＢ（電子線）蒸着法により、厚さ４５００ÅのＮｉ層および厚さ５００ÅのＡｕ層を順次形成することにより、平面形状が９９０μｍ×９９０μｍで頂点部の曲率半径が９５μｍの弧状の正方形状の埋め込み金属膜８０を形成した。
３．接合基板の形成、接合基板からの下地複合基板の除去、ならびに第１の電極および第２の電極の形成
図１３（Ｆ）〜（Ｈ）を参照して、実施例１と同様にして、接合基板１００の形成、接合基板１００からの下地複合基板１０の除去、ならびに第１の電極７２および第２の電極７５の形成を行ない、さらにチップ化を行なうことにより、主面が１５００μｍ×１５００μｍのＳＢＤチップを得た。
このようにして得られたＳＢＤチップをカーブトレーサで測定したところ、逆バイアスに対する耐圧が６００Ｖ以上を示し、順バイアス動作時には１ｍｍ2の電極パターンチップで５Ａ以上を流すことに成功した。
今回開示された実施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請求の範囲によって示され、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 下地複合基板、１１ 下地支持基板、１１ｍ，１３ｎ 主面、１２，１２ａ，１２ｂ 下地接合膜、１３ 下地ＩＩＩ族窒化物膜、１３Ｄ 下地ＩＩＩ族窒化物膜母材基板、１３ｉ イオン注入領域、２０ ＩＩＩ族窒化物膜、２１ ｎ+−ＧａＮ層、２２ ｎ−ＧａＮ層、３０ 絶縁膜、４０ ショットキーコンタクト金属膜、４０ａ ショットキーコンタクト部分、４０ｂ 絶縁コンタクト部分、５０ 導電性支持基板、６０ 接合金属膜、７２ 第１の電極、７５ 第２の電極、８０ 埋め込み金属膜、９０ 拡散防止金属膜、１００ 接合基板。

Claims (14)

  1. 第１の主面側から第２の主面側への一方向に順に配置されている、第１の電極と、ＩＩＩ族窒化物膜と、開口部を有する絶縁膜と、ショットキーコンタクト金属膜と、接合金属膜と、導電性支持基板と、第２の電極と、を含むショットキーバリアダイオード。
  2. 前記ショットキーコンタクト金属膜の一部が前記絶縁膜の一部の上に乗り上げている請求項１に記載のショットキーバリアダイオード。
  3. 前記絶縁膜が前記開口部を有することにより存在する前記ショットキーコンタクト金属膜の凹部と前記接合金属膜との間に配置されている埋め込み金属膜をさらに含む請求項２に記載のショットキーバリアダイオード。
  4. 前記ショットキーコンタクト金属膜および前記埋め込み金属膜と前記接合金属膜との間に配置されている拡散防止金属膜をさらに含む請求項３に記載のショットキーバリアダイオード。
  5. 前記ショットキーコンタクト金属膜と前記接合金属膜との間に配置されている拡散防止金属膜をさらに含む請求項２に記載のショットキーバリアダイオード。
  6. 前記絶縁膜が開口部を有することにより存在する前記拡散防止金属膜の凹部と前記接合金属膜との間に配置されている埋め込み金属膜をさらに含む請求項５に記載のショットキーバリアダイオード。
  7. 前記第１の電極が前記ＩＩＩ族窒化物膜の主面の一部上に位置する請求項２に記載のショットキーバリアダイオード。
  8. 下地支持基板と前記下地支持基板の一主面側に接合された下地ＩＩＩ族窒化物膜とを含む下地複合基板の前記下地ＩＩＩ族窒化物膜上に、ＩＩＩ族窒化物膜を形成する工程と、
    前記ＩＩＩ族窒化物膜上に、開口部を有する絶縁膜を形成する工程と、
    前記絶縁膜の開口部における前記ＩＩＩ族窒化物膜上および前記絶縁膜上に、ショットキーコンタクト金属膜を形成する工程と、
    前記ショットキーコンタクト金属膜上に、接合金属膜を介在させて、導電性支持基板を接合することにより接合基板を得る工程と、
    前記接合基板から前記下地複合基板を除去する工程と、
    前記ＩＩＩ族窒化物膜上に第１の電極を形成し、前記導電性支持基板上に第２の電極を形成する工程と、を含むショットキーバリアダイオードの製造方法。
  9. 前記ショットキーコンタクト金属膜を形成する工程において、前記ショットキーコンタクト金属膜の一部が前記絶縁膜の一部の上に乗り上げるように前記ショットキーコンタクト金属膜を形成する請求項８に記載のショットキーバリアダイオードの製造方法。
  10. 前記ショットキーコンタクト金属膜を形成する工程の後、前記接合基板を得る工程の前に、前記ショットキーコンタクト金属膜の凹部上に、埋め込み金属膜を形成する工程をさらに含み、
    前記接合基板を得る工程は、前記ショットキーコンタクト金属膜上および前記埋め込み金属膜上に、前記接合金属膜を介在させて、前記導電性支持基板を接合することにより行なう請求項９に記載のショットキーバリアダイオードの製造方法。
  11. 前記埋め込み金属膜を形成する工程の後、前記接合基板を得る工程の前に、前記ショットキーコンタクト金属膜上および前記埋め込み金属膜上に、拡散防止金属膜を形成する工程をさらに含み、
    前記接合基板を得る工程は、前記拡散防止金属膜上に、前記接合金属膜を介在させて、前記導電性支持基板を接合することにより行なう請求項１０に記載のショットキーバリアダイオードの製造方法。
  12. 前記ショットキーコンタクト金属膜を形成する工程の後、前記接合基板を得る工程の前に、前記ショットキーコンタクト金属膜上に拡散防止金属膜を形成する工程をさらに含み、
    前記接合基板を得る工程は、前記拡散防止金属膜上に、前記接合金属膜を介在させて、前記導電性支持基板を接合することにより行なう請求項９に記載のショットキーバリアダイオードの製造方法。
  13. 前記拡散防止金属膜を形成する工程の後、前記接合基板を得る工程の前に、前記拡散防止金属膜の凹部上に、埋め込み金属膜を形成する工程をさらに含み、
    前記接合基板を得る工程は、前記拡散防止金属膜上および前記埋め込み金属膜上に、前記接合金属膜を介在させて、前記導電性支持基板を接合することにより行なう請求項１２に記載のショットキーバリアダイオードの製造方法。
  14. 前記第１の電極は、前記ＩＩＩ族窒化物膜の主面の一部上に形成する請求項９に記載のショットキーバリアダイオードの製造方法。
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