WO2014080820A1 - 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

ショットキーバリアダイオードおよびその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2014080820A1
WO2014080820A1 PCT/JP2013/080678 JP2013080678W WO2014080820A1 WO 2014080820 A1 WO2014080820 A1 WO 2014080820A1 JP 2013080678 W JP2013080678 W JP 2013080678W WO 2014080820 A1 WO2014080820 A1 WO 2014080820A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
metal film
film
bonding
substrate
schottky contact
Prior art date
Application number
PCT/JP2013/080678
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
邦亮 石原
Original Assignee
住友電気工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 住友電気工業株式会社 filed Critical 住友電気工業株式会社
Priority to US14/440,824 priority Critical patent/US20150287839A1/en
Priority to JP2014548531A priority patent/JPWO2014080820A1/ja
Priority to CN201380060425.5A priority patent/CN104798182A/zh
Publication of WO2014080820A1 publication Critical patent/WO2014080820A1/ja

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02365Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518Deposited layers
    • H01L21/02521Materials
    • H01L21/02538Group 13/15 materials
    • H01L21/0254Nitrides
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/28Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
    • H01L21/283Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current
    • H01L21/285Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation
    • H01L21/28506Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers
    • H01L21/28575Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers on semiconductor bodies comprising AIIIBV compounds
    • H01L21/28581Deposition of Schottky electrodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/28Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
    • H01L21/283Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current
    • H01L21/285Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation
    • H01L21/28506Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers
    • H01L21/28575Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers on semiconductor bodies comprising AIIIBV compounds
    • H01L21/28587Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers on semiconductor bodies comprising AIIIBV compounds characterised by the sectional shape, e.g. T, inverted T
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/06Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
    • H01L29/0603Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by particular constructional design considerations, e.g. for preventing surface leakage, for controlling electric field concentration or for internal isolations regions
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/06Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
    • H01L29/0603Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by particular constructional design considerations, e.g. for preventing surface leakage, for controlling electric field concentration or for internal isolations regions
    • H01L29/0642Isolation within the component, i.e. internal isolation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/12Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
    • H01L29/20Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed including, apart from doping materials or other impurities, only AIIIBV compounds
    • H01L29/2003Nitride compounds
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/40Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/43Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
    • H01L29/47Schottky barrier electrodes
    • H01L29/475Schottky barrier electrodes on AIII-BV compounds
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66007Multistep manufacturing processes
    • H01L29/66075Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
    • H01L29/66083Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by variation of the electric current supplied or the electric potential applied, to one or more of the electrodes carrying the current to be rectified, amplified, oscillated or switched, e.g. two-terminal devices
    • H01L29/66196Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by variation of the electric current supplied or the electric potential applied, to one or more of the electrodes carrying the current to be rectified, amplified, oscillated or switched, e.g. two-terminal devices with an active layer made of a group 13/15 material
    • H01L29/66204Diodes
    • H01L29/66212Schottky diodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/86Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable only by variation of the electric current supplied, or only the electric potential applied, to one or more of the electrodes carrying the current to be rectified, amplified, oscillated or switched
    • H01L29/861Diodes
    • H01L29/872Schottky diodes

Definitions

  • the present invention relates to a Schottky barrier diode capable of flowing a large current with a high breakdown voltage and a manufacturing method thereof.
  • Patent Document 1 discloses a Schottky barrier diode using a group III nitride film grown on a silicon substrate.
  • An SBD (Schottky barrier diode) disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-156457 (Patent Document 1) has a group III nitride film used for SBD on a silicon substrate having a chemical composition different from that of group III nitride. Therefore, it is difficult to maintain a high breakdown voltage because the dislocation density of the film is as high as 1 ⁇ 10 8 cm ⁇ 2 or more.
  • a group III nitride buffer film having low crystallinity is grown on the silicon substrate, and the group III nitride buffer film is formed on the group III nitride buffer film. It is necessary to grow a group nitride film.
  • the group III nitride buffer film has a high resistance, it is difficult to use it for an SBD having a vertical structure capable of flowing a large current.
  • An object of the present invention is to solve the above problems and provide a low-cost Schottky barrier diode capable of flowing a large current with a high breakdown voltage and a method for manufacturing the same.
  • a first electrode, a group III nitride film, and an opening are sequentially arranged in one direction from the first main surface side to the second main surface side.
  • the Schottky barrier diode includes an insulating film, a Schottky contact metal film, a bonding metal film, a conductive support substrate, and a second electrode.
  • a part of the Schottky contact metal film can run on a part of the insulating film.
  • the Schottky barrier diode according to this aspect of the present invention further includes a buried metal film disposed between the concave portion of the Schottky contact metal film that is present when the insulating film has an opening and the bonding metal film. be able to. Further, the diffusion barrier metal film may be further included between the Schottky contact metal film and the buried metal film and the bonding metal film.
  • the Schottky barrier diode according to this aspect of the present invention may further include a diffusion prevention metal film disposed between the Schottky contact metal film and the junction metal film.
  • the insulating film may further include a buried metal film disposed between the concave portion of the diffusion preventing metal film and the bonding metal film which are present due to the opening.
  • the first electrode can be positioned on a part of the main surface of the group III nitride film.
  • a group III nitride is formed on a base group III nitride film of a base composite substrate including a base support substrate and a base group III nitride film bonded to one main surface side of the base support substrate.
  • a step of forming a nitride film; a step of forming an insulating film having an opening on the group III nitride film; and a Schottky contact metal film on the group III nitride film and the insulating film in the opening of the insulating film Forming a bonding substrate by bonding a conductive support substrate with a bonding metal film interposed on the Schottky contact metal film, removing the base composite substrate from the bonding substrate, and group III Forming a first electrode on the nitride film and forming a second electrode on the conductive support substrate.
  • the Schottky contact in the step of forming the Schottky contact metal film, is so formed that a part of the Schottky contact metal film runs on a part of the insulating film.
  • a metal film can be formed.
  • the buried metal film on the recess of the Schottky contact metal film can be performed by bonding the conductive support substrate to the Schottky contact metal film and the buried metal film with the bonded metal film interposed therebetween. Furthermore, after the step of forming the buried metal film and before the step of obtaining the bonding substrate, the method further includes the step of forming a diffusion prevention metal film on the Schottky contact metal film and the buried metal film to obtain the bonding substrate. Can be performed by bonding a conductive support substrate with a bonding metal film interposed on the diffusion preventing metal film.
  • the diffusion preventing metal on the Schottky contact metal film may further include the step of obtaining a bonded substrate by bonding the conductive support substrate with the bonded metal film interposed on the diffusion preventing metal film.
  • the method further includes a step of forming a buried metal film on the concave portion of the diffusion preventing metal film, and the step of obtaining the bonding substrate is diffusion prevention. This can be performed by bonding a conductive support substrate with a bonding metal film interposed between the metal film and the embedded metal film.
  • the first electrode can be further formed on a part of the main surface of the group III nitride film.
  • the present invention it is possible to provide a low-cost Schottky barrier diode capable of flowing a large current with a high breakdown voltage and a method for manufacturing the same.
  • an SBD Schottky barrier diode that is an embodiment of the present invention is sequentially arranged in one direction from the first main surface side to the second main surface side.
  • the SBD of this embodiment includes a first electrode 72, a group III nitride film 20, an insulating film 30 having an opening, a Schottky contact metal film 40, a bonding metal film 60, a conductive support substrate 50, and a second Since the electrodes 75 are arranged in this order, a large current can flow with a high breakdown voltage.
  • the Schottky contact metal film 40 rides on a part of the insulating film 30. .
  • the Schottky contact metal film 40 is on the vicinity of the Schottky contact portion 40 a located on the group III nitride film 20 in the opening of the insulating film 30 and the periphery of the opening that is a part of the insulating film 30.
  • an insulating contact portion 40b located in contact with the substrate.
  • the width W of a part where a part of the Schottky contact metal film 40 rides on a part of the insulating film 30 (that is, the width W of the insulating contact part 40b of the Schottky contact metal film 40). ) Is necessary to ensure adhesion between a part of the Schottky contact metal film 40 riding on the part of the insulating film 30 and a part of the insulating film 30 and not to contribute to the current. From the viewpoint of not occupying a large area, it is preferably 1 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less, and more preferably 5 ⁇ m or more and 30 ⁇ m or less.
  • the planar shape of the opening of the insulating film 30 and the shape of the main surface of the Schottky contact metal film 40 are not particularly limited, but the Schottky contact metal From the viewpoint of reducing the electric field concentration on the end of the Schottky contact portion 40a of the film 40 and increasing the area of the operation main surface, at least one of a polygon, a circle, and an ellipse having an apex portion is preferable.
  • the apex portion is an arc-shaped square (FIG. 6)
  • the apex portion is an arc-shaped rectangle (FIG. 7), a circle (FIG. 8), or the like.
  • the plane size of the opening portion of the insulating film 30 allows the opening portion of the insulating film 30 to be stably manufactured, and the processing margin when chipping with the insulating contact portion 40b of the Schottky contact metal film 40 is reduced.
  • the shortest distance or shortest diameter is preferably 50 ⁇ m or more, more preferably 200 ⁇ m or more, and the longest distance or longest diameter is preferably (chip width ⁇ 60) ⁇ m or less (chip) More preferably, the width is ⁇ 100) ⁇ m or less.
  • the longest distance is preferably 1440 ⁇ m or less, and more preferably 1400 ⁇ m or less. Specific embodiments will be described below.
  • the SBD according to the first embodiment of the present invention includes a first electrode 72, which is sequentially arranged in one direction from the first main surface side to the second main surface side, and III Group nitride film 20, insulating film 30 having an opening, Schottky contact metal film 40, bonding metal film 60, conductive support substrate 50, and second electrode 75 are included. Further, a part of the Schottky contact metal film 40 rides on a part of the insulating film 30. As described above, the SBD of the first embodiment can flow a large current with a high breakdown voltage.
  • the first electrode 72 is not particularly limited, but from the viewpoint of obtaining a good electrical connection between the group III nitride film 20 and an external electrode (not shown), the Al layer and the group III nitride film 20 side An electrode structure including an Au layer is preferable.
  • a four-layer structure of the group III nitride film 20 including a Ti layer, an Al layer, a Ti layer, and an Au layer is formed.
  • the second electrode 75 is not particularly limited, but from the viewpoint of obtaining good electrical connection with the conductive support substrate 50 and the external electrode (not shown), the Ti layer from the conductive support substrate 50 side, A three-layer structure of a Pt layer and an Au layer was adopted.
  • the group III nitride film 20 is not particularly limited, but preferably has a dislocation density of 1 ⁇ 10 6 cm ⁇ 2 or less from the viewpoint of increasing the breakdown voltage.
  • the group III nitride film 20 having such a low dislocation density is For example, as shown in Embodiment 6 to be described later, on the base group III nitride film of the base composite substrate including the base support substrate and the base group III nitride film bonded to one main surface side of the base support substrate. It is obtained by growing.
  • the group III nitride film 20 has a group III nitride film for the purpose of forming a Schottky junction with the Schottky contact metal film 40 and simultaneously forming an ohmic junction with the first electrode 72.
  • the n + -III nitride layer 21 having a relatively high donor concentration is formed on the first electrode 72 side of 20, and the n-III nitride layer 22 having a relatively low donor concentration is formed on the opposite side. It is preferable.
  • the insulating film 30 having an opening is not particularly limited, but an SiO 2 film, an Si 3 N 4 film, or the like is preferable from the viewpoint of improving the insulating property of the insulating film 30 that is a non-opening.
  • the Schottky contact metal film 40 is not particularly limited as long as the Schottky contact metal film 40 is a metal film that forms a Schottky contact with the group III nitride film 20, but the metal work function forming the metal film and the group III nitride film are formed. Ni / Au film, Ti / Au film, Pt / Au film, etc. are preferable from the viewpoint of making the difference between the group III nitride and the Fermi level appropriate.
  • the bonding metal film 60 is not particularly limited, but preferably includes an Au—Sn alloy layer from the viewpoint of enhancing bonding properties with the Schottky contact metal film 40 and a buried metal film and a diffusion prevention metal film described later. Further, the bonding metal film 60 is formed between the Au—Sn alloy layer of the bonding metal film 60 and the conductive support substrate 50 from the viewpoint of preventing the diffusion of Sn from the Au—Sn alloy layer to the conductive support substrate 50. It is preferable to have three layers of a Ni layer, a Pt layer, and an Au layer arranged in this order from the conductive support substrate 50 side.
  • the conductive support substrate 50 is not particularly limited, but is preferably a silicon (Si) substrate, a germanium (Ge) substrate, a silicon carbide (SiC) substrate, or the like from the viewpoint of high conductivity, and also has high thermal conductivity.
  • a copper (Cu) substrate, a molybdenum (Mo) substrate, a tungsten (W) substrate, a copper-tungsten (Cu—W) alloy substrate and the like are also preferable.
  • the Schottky contact metal film 40 is disposed on the insulating film 30 having an opening disposed on the group III nitride film 20 and a part of the Schottky contact metal film 40.
  • the Schottky contact portion 40 a located in contact with the group III nitride film 20 in the opening of the insulating film 30 in the Schottky contact metal film 40 is insulated. It is recessed compared to the insulating contact portion 40 b located on and in contact with the film 30.
  • the concave portion of the Schottky contact metal film 40 is filled with the bonding metal film 60.
  • the concave portion of the Schottky contact metal film 40 is completely filled with the bonding metal film 60.
  • the SBD according to the second embodiment of the present invention includes a first electrode 72, which is sequentially arranged in one direction from the first main surface side to the second main surface side, and III Group nitride film 20, insulating film 30 having an opening, Schottky contact metal film 40, buried metal film 80, bonding metal film 60, conductive support substrate 50, second electrode 75, including. Further, a part of the Schottky contact metal film 40 rides on a part of the insulating film 30.
  • the SBD of the second embodiment is the same as the SBD of the first embodiment, in which the embedded insulating film 30 is disposed between the concave portion of the Schottky contact metal film 40 and the bonding metal film 60 that are present due to the opening.
  • a metal film 80 is further included.
  • the SBD of the second embodiment can pass a large current with a high withstand voltage, similar to the SBD of the first embodiment.
  • the second electrode 75 includes the first electrode 72, the group III nitride film 20, the insulating film 30 having an opening, the Schottky contact metal film 40, the bonding metal film 60, and the conductive support substrate 50 in the SBD of the first embodiment. , And the second electrode 75, respectively.
  • the Schottky contact metal film 40 is disposed on the insulating film 30 having an opening disposed on the group III nitride film 20 and a part of the Schottky contact metal film 40.
  • the Schottky contact portion 40 a located in contact with the group III nitride film 20 in the opening of the insulating film 30 in the Schottky contact metal film 40 is insulated. Since it is recessed as compared with the insulating contact portion 40 b located on and in contact with the film 30, when the opening of the insulating film 30 is large, a gap is generated between the recess of the Schottky contact metal film 40 and the bonding metal film 60.
  • a buried metal film 80 is disposed between the concave portion of the Schottky contact metal film 40 and the bonding metal film 60, and the gap between the concave portion of the Schottky contact metal film 40 and the bonding metal film 60 is completely buried with the buried metal film 80. Therefore, it is possible to prevent the generation of voids between them. Thereby, the on-resistance of the SBD, the breakdown voltage, the appearance yield such as the presence or absence of peeling of the group III nitride film 20 and the like can be improved.
  • the embedded metal film 80 is not particularly limited, but from the viewpoint of having a work function close to that of the Schottky contact metal film 40, the embedded metal film 80 preferably has a two-layer structure of an Ni layer and an Au layer from the Schottky contact metal film 40 side.
  • the SBD according to the third embodiment of the present invention includes a first electrode 72, which is sequentially arranged in one direction from the first main surface side to the second main surface side, and III Group nitride film 20, insulating film 30 having an opening, Schottky contact metal film 40, buried metal film 80, diffusion prevention metal film 90, bonding metal film 60, conductive support substrate 50, A second electrode 75. Further, a part of the Schottky contact metal film 40 rides on a part of the insulating film 30. That is, the SBD of the third embodiment further includes the diffusion prevention metal film 90 disposed between the Schottky contact metal film 40 and the buried metal film 80 and the bonding metal film 60 in the SBD of the second embodiment.
  • the SBD of the third embodiment can flow a large current with a high breakdown voltage like the SBD of the first embodiment, and is bonded to the concave portion of the Schottky contact metal film 40 by the embedded metal film 80, similar to the SBD of the second embodiment. Since the gap between the metal film 60 and the metal film 60 can be completely prevented from being generated, the on-resistance of the SBD, the breakdown voltage, the appearance yield such as the presence or absence of peeling of the group III nitride film 20, etc. Can improve.
  • the second electrode 75 includes the first electrode 72, the group III nitride film 20, the insulating film 30 having an opening, the Schottky contact metal film 40, the bonding metal film 60, and the conductive support substrate 50 in the SBD of the first embodiment.
  • the second electrode 75 respectively.
  • the buried metal film 80 in the SBD of the third embodiment is the same as the buried metal film 80 in the SBD of the second embodiment.
  • the diffusion preventing metal film 90 is disposed between the Schottky contact metal film 40 and the buried metal film 80 and the bonding metal film 60, the Schottky contact metal from the bonding metal film 60 is used. Since diffusion of metal atoms in the bonding metal film 60 to the film 40 and the buried metal film 80 can be prevented, the forward threshold voltage, on-resistance, breakdown voltage, etc. of the SBD are improved.
  • the diffusion preventing metal film 90 is not particularly limited.
  • the bonding metal film 60 includes an Au—Sn alloy layer
  • the Schottky contact metal film 40 is used to prevent Sn from diffusing from the Au—Sn alloy layer.
  • the SBD according to the fourth embodiment of the present invention includes a first electrode 72, which is sequentially arranged in one direction from the first main surface side to the second main surface side, and III Group nitride film 20, insulating film 30 having an opening, Schottky contact metal film 40, diffusion prevention metal film 90, bonding metal film 60, conductive support substrate 50, second electrode 75, ,including. Further, a part of the Schottky contact metal film 40 rides on a part of the insulating film 30. That is, the SBD of the fourth embodiment further includes the diffusion preventing metal film 90 disposed between the Schottky contact metal film 40 and the bonding metal film 60 in the SBD of the first embodiment.
  • the SBD of the fourth embodiment can flow a large current with a high breakdown voltage.
  • the second electrode 75 includes the first electrode 72, the group III nitride film 20, the insulating film 30 having an opening, the Schottky contact metal film 40, the bonding metal film 60, and the conductive support substrate 50 in the SBD of the first embodiment. , And the second electrode 75, respectively.
  • the diffusion preventing metal film 90 is disposed between the Schottky contact metal film 40 and the bonding metal film 60, the bonding from the bonding metal film 60 to the Schottky contact metal film 40 is performed. Since diffusion of metal atoms in the metal film 60 can be prevented, the SBD forward threshold voltage, on-resistance, breakdown voltage, and the like are improved.
  • the diffusion prevention metal film 90 in the SBD of the fourth embodiment is the same as the diffusion prevention metal film 90 in the SBD of the third embodiment.
  • the insulating film 30 having an opening is disposed on the group III nitride film 20
  • the Schottky contact metal film 40 is disposed on the insulating film 30 having the opening, and the Schottky contact metal film is formed.
  • An anti-diffusion metal film 90 is disposed on 40.
  • a part of the Schottky contact metal film 40 rides on a part of the insulating film 30. Therefore, the Schottky contact portion 40 a located in contact with the group III nitride film 20 in the opening of the insulating film 30 in the Schottky contact metal film 40 becomes the insulating contact portion 40 b located in contact with the insulating film 30.
  • the portion of the diffusion preventing metal film 90 formed on the concave portion of the Schottky contact metal film 40 is concave as compared with the portion formed on the portion other than the concave portion.
  • the concave portion of the diffusion preventing metal film 90 is filled with the bonding metal film 60.
  • the concave portion of the diffusion preventing metal film 90 is completely filled with the bonding metal film 60.
  • the SBD according to the fifth embodiment of the present invention includes a first electrode 72, which is sequentially arranged in one direction from the first main surface side to the second main surface side, and III Group nitride film 20, insulating film 30 having an opening, Schottky contact metal film 40, diffusion preventing metal film 90, buried metal film 80, bonding metal film 60, conductive support substrate 50, A second electrode 75. Further, a part of the Schottky contact metal film 40 rides on a part of the insulating film 30.
  • the SBD of the fifth embodiment is the same as the SBD of the fourth embodiment in that the embedded metal disposed between the concave portion of the diffusion preventing metal film 90 and the bonding metal film 60 that are present when the insulating film 30 has the opening. Further included is a membrane 80.
  • the SBD of the fifth embodiment can flow a large current with a high breakdown voltage as in the SBD of the fourth embodiment, and the metal atoms in the bonding metal film 60 from the bonding metal film 60 to the Schottky contact metal film 40 Since diffusion can be prevented, the forward threshold voltage, on-resistance, breakdown voltage, etc. of the SBD are improved.
  • the second electrode 75 includes the first electrode 72, the group III nitride film 20, the insulating film 30 having an opening, the Schottky contact metal film 40, the bonding metal film 60, and the conductive support substrate 50 in the SBD of the first embodiment.
  • the second electrode 75 respectively.
  • the diffusion preventing metal film 90 in the SBD of the fifth embodiment is the same as the diffusion preventing metal film 90 in the SBD of the fourth embodiment.
  • the insulating film 30 having an opening is disposed on the group III nitride film 20
  • the Schottky contact metal film 40 is disposed on the insulating film 30 having the opening
  • the Schottky contact metal film is formed.
  • a diffusion preventing metal film 90 is disposed on the semiconductor layer 40, and a part of the Schottky contact metal film 40 runs on a part of the insulating film 30. Therefore, the Schottky contact portion 40 a located in contact with the group III nitride film 20 in the opening of the insulating film 30 in the Schottky contact metal film 40 becomes the insulating contact portion 40 b located in contact with the insulating film 30.
  • the portion of the diffusion preventing metal film 90 formed on the concave portion of the Schottky contact metal film 40 is concave as compared with the portion formed on the portion other than the concave portion. For this reason, when the opening of the insulating film 30 is large, a gap may be generated between the concave portion of the diffusion preventing metal film 90 and the bonding metal film 60. Therefore, by disposing the buried metal film 80 between the concave portion of the diffusion preventing metal film 90 and the bonding metal film 60, the gap between the concave portion of the diffusion preventing metal film 90 and the bonding metal film 60 is buried by the buried metal film 80.
  • the buried metal film 80 in the SBD of the fifth embodiment is the same as the buried metal film 80 in the SBD of the second embodiment.
  • the first electrode 72 is the main group III nitride film 20 from the viewpoint of facilitating alignment during chip formation. It is preferable that the 1st electrode 72 is patterned so that it may be located on a part of surface. When the first electrode 72 is formed on the entire surface of the group III nitride film 20, the arrangement of the Schottky contact metal film 40 becomes invisible and alignment during chip formation becomes difficult.
  • a manufacturing method of an SBD (Schottky barrier diode) which is another embodiment of the present invention is a base support substrate 11 and a base bonded to one main surface side of the base support substrate 11.
  • a step of forming a group III nitride film 20 on the base group III nitride film 13 of the base composite substrate 10 including the group III nitride film 13 (FIG. 9 to FIG. 13A), and group III nitride Step of forming insulating film 30 having an opening on material film 20 (FIG. 9 to FIG.
  • the step of forming the Schottky contact metal film 40 (FIG. 9 to FIG. 13C) and the conductive support substrate 50 are bonded on the Schottky contact metal film 40 with the bonding metal film 60 interposed therebetween.
  • the manufacturing method of the SBD of this embodiment can manufacture a Schottky barrier diode capable of flowing a large current with a high breakdown voltage at a low cost by including the above-described steps.
  • a part of the Schottky contact metal film 40 is formed. It is preferable to form the Schottky contact metal film 40 so as to run on a part of the insulating film 30. At this time, the Schottky contact metal film 40 is on the vicinity of the Schottky contact portion 40 a located on the group III nitride film 20 in the opening of the insulating film 30 and the periphery of the opening that is a part of the insulating film 30. And an insulating contact portion 40b located in contact with the substrate.
  • the SBD manufacturing method according to the sixth embodiment of the present invention is a method for manufacturing the SBD according to the first embodiment, and is bonded to one main surface side of the base support substrate 11 and the base support substrate 11.
  • the manufacturing method of the SBD of the sixth embodiment includes the above-described steps, whereby a Schottky barrier diode that can flow a large current with a high breakdown voltage can be manufactured at a low cost.
  • the base composite substrate 10 used in the step of forming the group III nitride film 20 on the base group III nitride film 13 of the base composite substrate 10 can be manufactured at a low cost. Since the base III nitride film 13 is bonded to one main surface side of the support substrate 11, the base composite substrate 10 is a low cost, and the dislocation density is low on the base III nitride film 13. A highly reliable group III nitride film can be grown.
  • the step of preparing the base composite substrate 10 is not particularly limited, but the base group III nitride has a low dislocation density and high crystallinity on the one main surface 11 m side of the base support substrate 11.
  • a sub-process for forming the base bonding film 12a on the main surface 11m of the base support substrate 11, and the main group III nitride film base material substrate 13D
  • Sub-step of forming base bonding film 12b on surface 13n and forming ion implantation region 13i at a predetermined depth from main surface 13n of base group III nitride film base material substrate 13D (FIG. 14B)
  • a sub-process (FIG. 14A) for forming the base bonding film 12a on the main surface 11m of the base support substrate 11, and the main group III nitride film base material substrate 13D
  • the base support substrate 11 of the base composite substrate 10 is not particularly limited. However, the group III nitride film 20 having a low dislocation density and high crystallinity is cracked on the base group III nitride film 13 of the base composite substrate 10. From the viewpoint of growth without any problem, the thermal expansion coefficient of the underlying support substrate 11 is the same as the thermal expansion coefficient of the underlying group III nitride film 13 and the thermal expansion coefficient of the group III nitride film 20, or the absolute difference between the thermal expansion coefficients. The value is preferably 2 ⁇ 10 ⁇ 6 K ⁇ 1 or less. Specifically, the underlying support substrate is preferably a molybdenum substrate, a mullite (Al 2 O 3 —SiO 2 ) substrate, an yttria-stabilized zirconia-mullite substrate, or the like.
  • the method for forming the group III nitride film 20 on the base group III nitride film 13 of the base composite substrate 10 is not particularly limited. However, the viewpoint of epitaxially growing the group III nitride film 20 having a low dislocation density and high crystallinity. Therefore, HVPE (hydride vapor phase epitaxy) method, MOCVD (metal organic chemical vapor deposition) method, MBE (molecular beam vapor phase epitaxy) method and the like are preferable.
  • HVPE hydrogen vapor phase epitaxy
  • MOCVD metal organic chemical vapor deposition
  • MBE molecular beam vapor phase epitaxy
  • the step of forming insulating film 30 having an opening on group III nitride film 20 is not particularly limited, but the sub-step of forming insulating film 30 includes insulating film 30. It is preferable to include a sub-process for forming the opening.
  • a method for forming the insulating film 30 is not particularly limited, and a plasma CVD (chemical vapor deposition) method, a sputtering method, or the like can be applied.
  • a method for forming the opening in the insulating film 30 is not particularly limited, and a method of etching the insulating film 30 using a resist mask (not shown) formed by a photolithography method can be applied.
  • Schottky contact metal film 40 is formed.
  • the method of forming is not particularly limited, and a resist mask (not shown) is formed by photolithography, and a metal film composed of a plurality of layers by EB (electron beam) vapor deposition, resistance heating, sputtering, etc.
  • EB electron beam
  • the Schottky contact metal film 40 thus obtained is formed on the group III nitride film 20 and the insulating film 30 in the opening of the insulating film 30, and a part of the Schottky contact metal film 40 is formed. Since the Schottky contact metal film 40 is formed so as to run on a part of the insulating film 30, the Schottky contact portion located on the group III nitride film 20 in the opening of the insulating film 30 in the Schottky contact metal film 40. 40a is recessed compared to the insulating contact portion 40b located on and in contact with the insulating film 30.
  • a sub-process for forming the bonding metal film 60 on the conductive support substrate 50 by an EB vapor deposition method, a resistance heating method, a sputtering method, or the like, and a Schottky using a wafer bonder It is preferable to include a sub-step of bonding by bonding the contact metal film 40 and the bonding metal film 60 together.
  • the concave portion of the Schottky contact metal film 40 is filled with the bonding metal film 60.
  • the concave portion of the Schottky contact metal film 40 is completely filled with the bonding metal film 60.
  • the process of removing the base composite substrate 10 from the joint substrate 100 is not particularly limited.
  • the base support substrate 11, the base joint film 12 and the base III constituting the base composite substrate 10 are not limited. This is done by removing group nitride film 13.
  • the method of removing the base support substrate 11, the base bonding film 12, and the base group III nitride film 13 differs depending on the types of materials constituting them.
  • the base support substrate 11 is removed by etching with nitric acid in the case of a molybdenum substrate, or by etching with hydrofluoric acid in the case of a mullite substrate or a yttria stabilized zirconia-mullite substrate.
  • Removal of the base bonding film 12 is performed by etching with hydrofluoric acid or the like in the case of a SiO 2 film or a Si 3 N 4 film.
  • the removal of the base group III nitride film 13 is performed by ICP (inductive coupling type) -RIE (reactive ion etching) using chlorine gas as an etching gas.
  • the first electrode 72 is formed.
  • the method of forming the metal film There is no particular limitation on the method of forming the metal film.
  • a metal film composed of a plurality of layers is formed by EB vapor deposition, resistance heating, sputtering, or the like using a resist mask (not shown) formed by photolithography. And then annealing.
  • the first electrode 72 is formed by patterning so as to be located on a part of the main surface of the group III nitride film 20.
  • the method of forming the second electrode 75 is not particularly limited.
  • the second electrode 75 is formed by annealing after forming a metal film having a plurality of layers by EB vapor deposition, resistance heating, sputtering, or the like.
  • the SBD of the first embodiment can be obtained by making the deposited film substrate obtained by the above process into chips.
  • the SBD manufacturing method according to the seventh embodiment of the present invention is a method for manufacturing the SBD according to the second embodiment, and is bonded to one main surface side of the base support substrate 11 and the base support substrate 11.
  • Forming a group III nitride film 20 on the base group III nitride film 13 of the base composite substrate 10 including the base group III nitride film 13 formed (FIG. 10A), and group III nitride A step of forming an insulating film 30 having an opening on the film 20 (FIG.
  • a step of forming the first electrode 72 on the group III nitride film 20 and the second electrode 75 on the conductive support substrate 50 (FIG. 10G), including.
  • the Schottky contact metal film 40 is formed so that a part of the Schottky contact metal film runs on a part of the insulating film. To do.
  • the SBD manufacturing method of the seventh embodiment is the same as the SBD manufacturing method of the sixth embodiment, after the step of forming the Schottky contact metal film 40 and before the step of obtaining the bonding substrate 100.
  • the step of obtaining the bonding substrate 100 further includes the step of forming the buried metal film 80 on the concave portion 40, and the step of obtaining the bonding substrate 100 includes the bonding metal film 60 interposed on the Schottky contact metal film 40 and the buried metal film 80. This is performed by bonding the conductive support substrate 50.
  • the manufacturing method of the SBD of the seventh embodiment includes the above-described steps, and manufactures a Schottky barrier diode that can flow a large current with a high breakdown voltage at a low cost, similar to the manufacturing method of the SBD of the sixth embodiment. be able to.
  • the Schottky contact metal film 40 disposed on the insulating film 30 having the opening disposed on the group III nitride film 20 is the Schottky contact metal film 40.
  • the Schottky contact portion 40a located in contact with the group III nitride film 20 in the opening of the insulating film 30 is recessed as compared with the insulating contact portion 40b located in contact with the insulating film 30, so that the shot is performed as it is.
  • the step of disposing the buried metal film 80 between the recess of the Schottky contact metal film 40 and the bonding metal film 60 causes the buried metal film 80 to form the recess of the Schottky contact metal film 40 and the bonding metal film 60.
  • FIG. 10A shows a step of forming a group III nitride film 20 on the base group III nitride film 13 of the base composite substrate 10 in the SBD manufacturing method of the seventh embodiment (FIG. 10A), opening on the group III nitride film 20 Forming the insulating film 30 having a portion (FIG. 10B), and forming the Schottky contact metal film 40 on the group III nitride film 20 and the insulating film 30 in the opening of the insulating film 30 (FIG. FIG. 10C shows a step of forming a group III nitride film 20 on the base group III nitride film 13 of the base composite substrate 10 in the SBD manufacturing method of Embodiment 6 (FIG.
  • Step of forming insulating film 30 having an opening on group III nitride film 20 (FIG. 9B), and Schottky on group III nitride film 20 and insulating film 30 in the opening of insulating film 30 Contour Forming a preparative metal film 40 is the same as that (FIG. 9 (C)).
  • the method for forming the buried metal film 80 is not particularly limited, and is a photolithography method.
  • a method of forming a resist mask (not shown), forming a metal film of a plurality of layers by EB (electron beam) vapor deposition, resistance heating, sputtering, or the like from the resist mask (not shown) and then lifting off can be applied.
  • the step of forming the buried metal film 80 on the concave portion of the Schottky contact metal film 40 reduces or flattens the concave portion of the Schottky contact metal film 40.
  • the bonding metal film 60 is bonded without a gap.
  • the step of bonding the conductive support substrate 50 via the bonding metal film 60 is the same as the step of bonding the conductive support substrate 50 via the bonding metal film 60 in the SBD manufacturing method of the sixth embodiment. It is preferable to include similar sub-steps.
  • the step of forming the second electrode 75 on the substrate 50 is a step of removing the base composite substrate 10 from the bonding substrate 100 in the SBD manufacturing method of Embodiment 6 (FIG. 9E). ), And the step of forming the first electrode 72 on the group III nitride film 20 and the second electrode 75 on the conductive support substrate 50 (FIG. 9F).
  • the SBD manufacturing method according to the eighth embodiment of the present invention is a method for manufacturing the SBD according to the third embodiment, and is bonded to one main surface side of the base support substrate 11 and the base support substrate 11.
  • a step of forming the film 40 (FIG. 11C), a step of forming the buried metal film 80 on the concave portion of the Schottky contact metal film 40 (FIG. 11D), and the Schottky contact metal film 40 And buried metal film 8
  • a bonding substrate is formed by bonding a conductive support substrate 50 on the diffusion preventing metal film 90 with a bonding metal film 60 interposed on the diffusion preventing metal film 90 (FIG. 11E).
  • 100 (FIG. 11F), a step of removing the base composite substrate 10 from the bonded substrate 100 (FIG.
  • a first electrode 72 is formed on the group III nitride film 20.
  • a step of forming the second electrode 75 on the conductive support substrate 50 (FIG. 11H).
  • the Schottky contact metal film 40 in the step of forming the Schottky contact metal film 40 (FIG. 11C), the Schottky contact metal film 40 so that a part of the Schottky contact metal film 40 rides on a part of the insulating film 30.
  • the SBD manufacturing method of the eighth embodiment is the same as the SBD manufacturing method of the seventh embodiment on the Schottky contact metal film 40 after the step of forming the buried metal film 80 and before the step of obtaining the bonding substrate 100.
  • a step of forming the diffusion preventing metal film 90 on the buried metal film 80, and the step of obtaining the bonding substrate 100 is performed by interposing the bonding metal film 60 on the diffusion preventing metal film 90. 50 is joined.
  • the manufacturing method of the SBD of the eighth embodiment includes the above-described steps, and manufactures a Schottky barrier diode that can flow a large current with a high breakdown voltage at a low cost, similar to the manufacturing method of the SBD of the seventh embodiment.
  • the gap between the concave portion of the Schottky contact metal film 40 and the bonding metal film 60 is completely filled with the buried metal film 80, it is possible to prevent the generation of voids therebetween.
  • the appearance yield such as the presence or absence of peeling of the group III nitride film 20 can be improved.
  • the step of forming the diffusion prevention metal film 90 on the Schottky contact metal film 40 and the buried metal film 80, and the bonding metal film 60 on the diffusion prevention metal film 90 are formed.
  • the diffusion preventing metal film 90 is formed between the Schottky contact metal film 40 and the buried metal film 80 and the bonding metal film 60 by the step of obtaining the bonding substrate 100 by bonding the conductive support substrate 50 with the interposition. Therefore, diffusion of metal atoms in the junction metal film 60 from the junction metal film 60 to the Schottky contact metal film 40 and the buried metal film 80 can be prevented, so that the forward threshold voltage, on-resistance, breakdown voltage, etc. of the SBD are increased. Improve.
  • a step of forming a group III nitride film 20 on the base group III nitride film 13 of the base composite substrate 10 in the SBD manufacturing method of the eighth embodiment (FIG. 11A), opening on the group III nitride film 20 Forming the insulating film 30 having a portion (FIG. 11B), forming the Schottky contact metal film 40 on the group III nitride film 20 and the insulating film 30 in the opening of the insulating film 30 (FIG. 11).
  • 11 (C)) and the step of forming the buried metal film 80 on the concave portion of the Schottky contact metal film 40 (FIG. 11D) are performed on the underlying composite substrate 10 in the SBD manufacturing method of Embodiment 7, respectively.
  • a step of forming a group III nitride film 20 on the underlying group III nitride film 13 (FIG. 10A), a step of forming an insulating film 30 having an opening on the group III nitride film 20 (FIG. 10A).
  • B ) A step of forming Schottky contact metal film 40 on group III nitride film 20 and insulating film 30 in the opening of insulating film 30 (FIG. 10C), and on the recess of Schottky contact metal film 40
  • the process is similar to the step of forming the buried metal film 80 (FIG. 10D).
  • the method for forming diffusion preventing metal film 90 is not particularly limited.
  • a method of forming a metal film composed of a plurality of layers by EB (electron beam) vapor deposition, resistance heating, sputtering, or the like can be applied.
  • the bonding metal film 60 is formed.
  • the method of bonding the conductive support substrate 50 by interposing is the same as the step of bonding the conductive support substrate 50 by interposing the bonding metal film 60 in the SBD manufacturing method of the sixth embodiment.
  • the step of forming the second electrode 75 on the substrate 50 (FIG. 11H) is a step of removing the base composite substrate 10 from the bonding substrate 100 in the SBD manufacturing method of Embodiment 6 (FIG. 9E). ), And the step of forming the first electrode 72 on the group III nitride film 20 and the second electrode 75 on the conductive support substrate 50 (FIG. 9F).
  • the SBD manufacturing method according to the ninth embodiment of the present invention is a method for manufacturing the SBD according to the fourth embodiment, and is bonded to one main surface side of the base support substrate 11 and the base support substrate 11.
  • the SBD manufacturing method of the ninth embodiment is the same as the SBD manufacturing method of the sixth embodiment, after the step of forming the Schottky contact metal film 40 and before the step of obtaining the bonding substrate 100.
  • the step of obtaining the bonding substrate 100 further includes the step of forming the diffusion preventing metal film 90 on the substrate 40, and the step of obtaining the bonding substrate 100 is to bond the conductive support substrate 50 to the diffusion preventing metal film 90 with the bonding metal film 60 interposed therebetween. Is to be performed.
  • the manufacturing method of the SBD of the ninth embodiment includes the above-described steps, thereby manufacturing a Schottky barrier diode that can flow a large current with a high breakdown voltage at a low cost, similar to the manufacturing method of the SBD of the sixth embodiment. be able to.
  • the step of forming the diffusion prevention metal film 90 on the Schottky contact metal film 40 and the conductive support by interposing the bonding metal film 60 on the diffusion prevention metal film 90 are performed. Since the diffusion preventing metal film 90 is formed between the Schottky contact metal film 40 and the bonding metal film 60 by the step of obtaining the bonding substrate 100 by bonding the substrate 50, the Schottky from the bonding metal film 60 is obtained. Since diffusion of metal atoms in the bonding metal film 60 to the contact metal film 40 can be prevented, the SBD forward threshold voltage, on-resistance, breakdown voltage, and the like are improved.
  • FIG. 12A shows a step of forming a group III nitride film 20 on the base group III nitride film 13 of the base composite substrate 10 in the SBD manufacturing method of Embodiment 9 (FIG. 12A), an opening on the group III nitride film 20 Forming the insulating film 30 having a portion (FIG. 12B), and forming the Schottky contact metal film 40 on the group III nitride film 20 and the insulating film 30 in the opening of the insulating film 30 (FIG. FIG. 12C shows a step of forming a group III nitride film 20 on the base group III nitride film 13 of the base composite substrate 10 in the SBD manufacturing method of Embodiment 6 (FIG.
  • Step of forming insulating film 30 having an opening on group III nitride film 20 (FIG. 9B), and Schottky on group III nitride film 20 and insulating film 30 in the opening of insulating film 30 Contour Forming a preparative metal film 40 is the same as that (FIG. 9 (C)).
  • the method of forming the diffusion prevention metal film 90 is the diffusion prevention metal film in the SBD of the eighth embodiment. This is similar to the method of forming 90.
  • the diffusion preventing metal film 90 thus obtained has an insulating contact portion 40b in which the Schottky contact portion 40a formed on the group III nitride film 20 in the opening of the insulating film 30 is formed on the insulating film 30. Therefore, the portion of the diffusion prevention metal film 90 that is formed on the recess of the Schottky contact metal film 40 is recessed as compared with the other portions. It is out.
  • the bonding metal film 60 is formed.
  • the step of bonding the conductive support substrate 50 through the interposition includes the same sub-step as the step of bonding the conductive support substrate 50 through the bonding metal film 60 in the SBD manufacturing method of the sixth embodiment. Is preferred.
  • the concave portion of the diffusion preventing metal film 90 is filled with the bonding metal film 60.
  • the concave portion of the diffusion preventing metal film 90 is completely filled with the bonding metal film 60.
  • the step of forming the second electrode 75 on the substrate 50 is a step of removing the base composite substrate 10 from the bonded substrate 100 in the SBD manufacturing method of Embodiment 6 (FIG. 9E).
  • the step of forming the first electrode 72 on the group III nitride film 20 and the second electrode 75 on the conductive support substrate 50 (FIG. 9F).
  • the SBD manufacturing method according to the tenth embodiment of the present invention is a method for manufacturing the SBD according to the fifth embodiment, and is bonded to one main surface side of the base support substrate 11 and the base support substrate 11.
  • the first electrode 72 is formed on the group III nitride film 20, and the conductive support substrate 50 is formed. Forming a second electrode 75 (FIG. 13H).
  • the Schottky contact metal film 40 is so formed that a part of the Schottky contact metal film 40 rides on a part of the insulating film 30. Form.
  • the SBD manufacturing method according to the tenth embodiment is the same as the SBD manufacturing method according to the ninth embodiment, after the step of forming the diffusion preventing metal film 90 and before the step of obtaining the bonded substrate 100.
  • the step of forming the buried metal film 80 on the concave portion further includes the step of obtaining the bonding substrate 100 by providing the bonding metal film 60 on the diffusion preventing metal film 90 and the buried metal film 80 to provide conductive support. This is performed by bonding the substrate 50.
  • the manufacturing method of the SBD of the tenth embodiment includes the above-described steps, and manufactures a Schottky barrier diode that can flow a large current with a high breakdown voltage at a low cost, similar to the manufacturing method of the SBD of the ninth embodiment.
  • the diffusion preventing metal film 90 is formed between the Schottky contact metal film 40 and the bonding metal film 60, the metal in the bonding metal film 60 from the bonding metal film 60 to the Schottky contact metal film 40. Since atom diffusion can be prevented, the forward threshold voltage, on-resistance, breakdown voltage, etc. of SBD are improved.
  • the diffusion preventing metal film 90 has the Schottky contact portion 40 a formed on the group III nitride film 20 in the opening of the insulating film 30 formed on the insulating film 30. It is formed on the Schottky contact metal film 40 that is recessed compared to the insulated contact portion 40b. For this reason, the portion of the diffusion preventing metal film 90 formed on the concave portion of the Schottky contact metal film 40 is recessed as compared with the portion formed on the other portion.
  • the gap between the concave portion of the diffusion preventing metal film 90 and the bonding metal film 60 is completely filled with the buried metal film 80, thereby generating voids therebetween. Therefore, it is possible to improve the on-resistance of the SBD, the breakdown voltage, the appearance yield such as the presence or absence of peeling of the group III nitride film 20, and the like.
  • a step of forming a group III nitride film 20 on the base group III nitride film 13 of the base composite substrate 10 in the SBD manufacturing method of Embodiment 10 (FIG. 13A), opening on the group III nitride film 20 Forming the insulating film 30 having a portion (FIG. 13B), forming the Schottky contact metal film 40 on the group III nitride film 20 and the insulating film 30 in the opening of the insulating film 30 (FIG. 13).
  • 13 (C)) and the step of forming the diffusion prevention metal film 90 on the Schottky contact metal film 40 are performed on the base III of the base composite substrate 10 in the SBD manufacturing method of Embodiment 9, respectively.
  • Step of forming group III nitride film 20 on group nitride film 13 (FIG. 12A), step of forming insulating film 30 having an opening on group III nitride film 20 (FIG. 12B) ), Step of forming Schottky contact metal film 40 on group III nitride film 20 and insulating film 30 in the opening of edge film 30 (FIG. 12C), and diffusion preventing metal on Schottky contact metal film 40 This is similar to the step of forming the film 90 (FIG. 12D).
  • the method of forming the buried metal film 80 is the same as the method of manufacturing the SBD according to the seventh embodiment. This is the same as the method for forming the metal film 80.
  • the concave portion of the diffusion preventing metal film 90 is reduced or flattened.
  • the bonding metal film 60 is bonded without a gap.
  • the step of bonding the conductive support substrate 50 via the bonding metal film 60 is the same as the step of bonding the conductive support substrate 50 via the bonding metal film 60 in the SBD manufacturing method of the sixth embodiment. It is preferable to include similar sub-steps.
  • a step of removing base composite substrate 10 from bonded substrate 100 in the SBD manufacturing method of Embodiment 10 (FIG. 13G), and first electrode 72 is formed on group III nitride film 20 to provide conductive support.
  • the step of forming the second electrode 75 on the substrate 50 (FIG. 13H) is a step of removing the base composite substrate 10 from the bonding substrate 100 in the SBD manufacturing method of Embodiment 6 (FIG. 9E).
  • the step of forming the first electrode 72 on the group III nitride film 20 and the second electrode 75 on the conductive support substrate 50 (FIG. 9F).
  • the first electrode 72 is located on a part of the main surface of the group III nitride film 20.
  • the method for patterning the first electrode 72 is not particularly limited, but a photolithography method or the like is preferable from the viewpoint of efficient patterning.
  • Example 1 is an example corresponding to the manufacturing method of the SBD of the first embodiment and the SBD of the sixth embodiment.
  • a base bonding film comprising a base support substrate 11 having a thickness of 450 ⁇ m and a SiO 2 film having a thickness of 400 nm disposed on one main surface thereof.
  • the main surface of the underlying group III nitride film was a Ga atom plane that is a (0001) plane. As shown in FIG.
  • the base composite substrate 10 is bonded to the base support substrate 11 and the base group III nitride film base material substrate 13D on which the ion implantation region is formed, with the base bonding film 12 interposed therebetween.
  • the base group III nitride film base material substrate 13D is obtained by separating the base group III nitride film 13 and the base base group III nitride film base material substrate 30E in the ion implantation region 13i.
  • the underlying group III nitride film 13 had a low dislocation density of 1 ⁇ 10 5 cm ⁇ 2 and high crystallinity.
  • the base composite substrate 10 three types of base composite substrates each including the following three types of substrates were prepared as the base support substrate 11.
  • the base support substrate 11 was three types of substrates: a molybdenum substrate, a mullite substrate, and a yttria stabilized zirconia-mullite substrate.
  • the chemical composition of the mullite substrate was 64 mol% and 36 mol% for Al 2 O 3 and SiO 2 , respectively.
  • the chemical composition of the yttria stabilized zirconia-mullite substrate is 30% by weight and 70% by weight for yttria stabilized zirconia and mullite, respectively, and the chemical composition of yttria stabilized zirconia is 10 mol% for Y 2 O 3 and ZrO 2 respectively.
  • the chemical composition of mullite was 60 mol% and 40 mol% for Al 2 O 3 and SiO 2 , respectively.
  • Each of these base support substrates 11 has a diameter of 2 inches (5.08 cm), a thickness of 450 ⁇ m, and a main surface having a roughness Ra (where roughness Ra is an arithmetic defined in JIS B0601: 2001).
  • the average roughness Ra was precisely mirror-polished to less than 10 nm.
  • the thermal expansion coefficients of the molybdenum substrate and the yttria-stabilized zirconia-mullite substrate were the same as those of GaN from room temperature (25 ° C.) to 1200 ° C.
  • the thermal expansion coefficient of the mullite substrate was 80% of the thermal expansion coefficient of GaN from room temperature (25 ° C.) to 1200 ° C.
  • n + having a donor concentration of 1 ⁇ m in thickness of 1.5 ⁇ 10 18 cm ⁇ 3 is formed as a group III nitride film 20 on the base group III nitride film 13 of the base composite substrate 10 by MOCVD.
  • An n + -III nitride layer 21 composed of a -GaN layer, an n-III nitride layer 22 composed of an n-GaN layer having a donor concentration of 7 ⁇ m and a donor concentration of 5.5 ⁇ 10 15 cm ⁇ 3 Formed.
  • the obtained group III nitride film 20 was not cracked, and the dislocation density was as low as 10 5 cm ⁇ 2 as measured by CL (cathode luminescence).
  • a 500 nm-thickness is formed on group III nitride film 20 by plasma CVD using silane gas and ammonia gas as source gases.
  • An insulating film 30 made of a Si 3 N 4 film was formed.
  • annealing was performed at 600 ° C. for 3 minutes in a nitrogen atmosphere using an RTA (fast annealing furnace).
  • buffered hydrofluoric acid a 50% by mass hydrofluoric acid aqueous solution and a 40% by mass ammonium fluoride aqueous solution in a mass ratio of 1: 5 is used.
  • the insulating film 30 in the resist mask opening was removed by etching for 15 minutes. After etching, the resist mask was removed using acetone.
  • an insulating film 30 having an arcuate rectangular opening having a planar shape of 200 ⁇ m ⁇ 5000 ⁇ m and a vertex radius of curvature of 50 ⁇ m was formed as a field plate.
  • a resist mask is formed on the insulating film 30 having the opening by photolithography, and the group III nitride in the opening of the insulating film 30 is formed.
  • a Ni layer having a thickness of 500 mm and an Au layer having a thickness of 3000 mm were sequentially formed by EB vapor deposition, and patterned by lifting off using acetone.
  • an alloy was formed by annealing at 400 ° C. for 3 minutes in a nitrogen atmosphere using an RTA (fast annealing furnace), and a part of the Schottky contact metal film 40 ran over a part of the insulating film 30.
  • a Schottky contact metal film 40 was formed.
  • the width of the part of the Schottky contact metal film 40 overlying the part of the insulating film 30 (hereinafter referred to as the width of the insulating contact part 40b of the Schottky contact metal film 40) was 15 ⁇ m.
  • a Si substrate having a thickness of 2 inches (5.08 cm) and a thickness of 320 ⁇ m was prepared as the conductive support substrate 50.
  • This Si substrate had a resistivity of less than 0.001 ⁇ cm and was doped p-type.
  • a 500 nm thick Ni layer, a 4000 mm thick Pt layer, and a 500 mm thick Au layer are formed as a bonding metal film 60 on the conductive support substrate 50 by EB vapor deposition.
  • an Au—Sn layer (chemical composition was 70 mass% Au and 30 mass% Sn) was formed by resistance heating vapor deposition.
  • the bonding substrate 100 was obtained by bonding the Au layer of the Schottky contact metal film 40 and the Au—Sn layer of the bonding metal film 60 using a wafer bonder.
  • the bonding conditions were a vacuum atmosphere of less than 1 Pa, a temperature of 300 ° C., and a bonding time of 10 minutes. After joining, it was confirmed by an ultrasonic microscope that there were no defects (residual voids) on the joining surface.
  • the base support substrate 11 was a molybdenum substrate
  • a sapphire substrate (not shown) having a diameter of 3 inches (7.62 cm) and a thickness of 500 ⁇ m was prepared.
  • the Si substrate side of the conductive support substrate 50 of the bonding substrate 100 was attached to the sapphire substrate with wax interposed, and the outer peripheral side surface was also protected with wax.
  • a 35 mass% nitric acid aqueous solution was prepared.
  • the bonding substrate 100 bonded to the sapphire substrate in an aqueous nitric acid solution stirred at 200 rpm for 40 minutes the molybdenum substrate which is the base support substrate was removed by etching.
  • the obtained substrate was washed with hydrochloric acid and pure water.
  • the SiO 2 film as the base bonding film 12 was removed by etching by dipping in buffered hydrofluoric acid for 10 minutes.
  • the underlying GaN film as the underlying III-nitride film 13 was exposed.
  • the mullite substrate which is the base support substrate 11 of the bonding substrate 100
  • the mullite substrate was ground using a surface grinder to a thickness of 40 ⁇ m.
  • a sapphire substrate (not shown) having a diameter of 3 inches (7.62 cm) and a thickness of 500 ⁇ m was prepared.
  • the Si substrate side of the conductive support substrate 50 of the bonding substrate 100 was attached to the sapphire substrate with wax interposed, and the outer peripheral side surface was also protected with wax.
  • a 50 mass% hydrofluoric acid aqueous solution was prepared.
  • the SiO 2 film which is the base bonding film 12
  • the SiO 2 film is removed by etching.
  • a mullite substrate was lifted off.
  • the underlying GaN film as the underlying III-nitride film 13 was exposed.
  • the base support substrate 11 is a yttria-stabilized zirconia-mullite substrate
  • the yttria-stabilized zirconia-mullite substrate which is the base support substrate 11 of the bonding substrate 100
  • a sapphire substrate (not shown) having a diameter of 3 inches (7.62 cm) and a thickness of 500 ⁇ m was prepared.
  • the Si substrate side of the conductive support substrate 50 of the bonding substrate 100 was attached to the sapphire substrate with wax interposed, and the outer peripheral side surface was also protected with wax.
  • a 50 mass% hydrofluoric acid aqueous solution was prepared.
  • the SiO 2 film as the underlying bonding film 12 is removed by etching, whereby the underlying support substrate 11 A mullite substrate was lifted off.
  • the underlying GaN film as the underlying III-nitride film 13 was exposed.
  • the underlying GaN film which is the underlying group III nitride film 13 exposed on the obtained substrate, was removed by ICP-RIE using chlorine gas as an etching gas.
  • a resist mask is formed on the group III nitride film 20 of the obtained substrate by a photolithography method, and then Then, a 200 ⁇ m thick Ti layer, a 300 mm thick Al layer, a 200 mm thick Ti layer, and a 3000 ⁇ m thick Au layer are formed in this order by the EB vapor deposition method, and the planar shape is 300 ⁇ m ⁇ 5100 ⁇ m.
  • a rectangular first electrode 72 was formed.
  • the second layer is formed by sequentially forming a Ti layer having a thickness of 200 mm, a Pt layer having a thickness of 300 mm, and an Au layer having a thickness of 3000 mm on the conductive support substrate 50 of the obtained substrate by EB vapor deposition.
  • the electrode 75 was formed.
  • the first electrode 72 and the second electrode 75 were annealed at 250 ° C. for 3 minutes in a nitrogen atmosphere.
  • the SBD obtained in this way is attached on the UV curable dicing tape with the first electrode 72 formed on the group III nitride film 20 facing down, and conductively matched to the chip pattern with a dicer.
  • the Si substrate which is the conductive support substrate 50 was cut from the main surface to a depth of 300 ⁇ m.
  • the cut portion was broken by a break device, whereby the remaining portion was separated and formed into an SBD chip having a main surface of 400 ⁇ m ⁇ 5200 ⁇ m.
  • the withstand voltage against reverse bias was 600 V or more, and 5 A or more was successfully passed with a 1 mm 2 electrode pattern chip during forward bias operation.
  • Example 2 is an example corresponding to the manufacturing method of the SBD of the second embodiment and the SBD of the seventh embodiment.
  • group III nitridation is performed in the same manner as in Example 1. Formation of the material film 20, formation of the insulating film 30 having an arc-shaped square opening having a planar shape of 1000 ⁇ m ⁇ 1000 ⁇ m and a radius of curvature of the apex of 100 ⁇ m, and a group III nitride film in the opening of the insulating film 30 Further, the Schottky contact metal film 40 in which the width of the insulating contact portion 40b of the Schottky contact metal film 40 is 30 ⁇ m on a part of the insulating film was formed.
  • a resist mask (not shown) is formed by photolithography on the concave portion of Schottky contact metal film 40, and EB (electron beam) deposition is performed thereon.
  • EB electron beam
  • the withstand voltage against reverse bias was 600 V or more, and 5 A or more was successfully passed with a 1 mm 2 electrode pattern chip during forward bias operation.
  • Example 3 is an example corresponding to the manufacturing method of the SBD of the third embodiment and the SBD of the eighth embodiment.
  • a Ni layer having a thickness of 500 mm and a thickness of 4000 mm are formed on the Schottky contact metal film 40 and the buried metal film 80 by EB (electron beam) evaporation.
  • the diffusion preventing metal film 90 was formed by sequentially forming a Pt layer and an Au layer having a thickness of 500 mm.
  • the withstand voltage against reverse bias was 600 V or more, and 5 A or more was successfully passed with a 1 mm 2 electrode pattern chip during forward bias operation.
  • Example 4 is an example corresponding to the manufacturing method of the SBD of the fourth embodiment and the SBD of the ninth embodiment.
  • group III nitridation is performed in the same manner as in Example 1. Formation of the material film 20, formation of the insulating film 30 having an arcuate rectangular opening having a planar shape of 200 ⁇ m ⁇ 5000 ⁇ m and a radius of curvature of the apex of 50 ⁇ m, and the group III nitride film in the opening of the insulating film 30 Further, the Schottky contact metal film 40 in which the width of the insulating contact portion 40b of the Schottky contact metal film 40 is 15 ⁇ m on a part of the insulating film was formed.
  • an EB (electron beam) vapor deposition method is used to form a Ni layer having a thickness of 500 mm, a Pt layer having a thickness of 4000 mm, and a thickness.
  • a diffusion preventing metal film 90 was formed by sequentially forming a 500-thick Au layer.
  • the withstand voltage against reverse bias was 600 V or more, and 5 A or more was successfully passed with a 1 mm 2 electrode pattern chip during forward bias operation.
  • Example 5 is an example corresponding to the manufacturing method of the SBD of the fifth embodiment and the SBD of the tenth embodiment.
  • Example 4 Formation of Group III Nitride Film, Formation of Insulating Film with Opening, Formation of Schottky Contact Metal Film, and Formation of Diffusion Prevention Metal Film Referring to FIGS. 13A to 13D, Example 4 Similarly, formation of group III nitride film 20, formation of insulating film 30 having an arc-shaped square opening having a planar shape of 1000 ⁇ m ⁇ 1000 ⁇ m and a radius of curvature of the apex of 100 ⁇ m, in the opening of insulating film 30 Formation of the Schottky contact metal film 40 in which the width of the insulating contact portion 40b of the Schottky contact metal film 40 is 30 ⁇ m and the formation of the diffusion prevention metal film 90 on the group III nitride film and a part of the insulating film. I did it.
  • a resist mask (not shown) is formed by photolithography on the concave portion of diffusion preventing metal film 90, and EB (electron beam) vapor deposition is performed thereon.
  • EB electron beam
  • bonding is performed in the same manner as in Example 1.
  • the substrate 100 By forming the substrate 100, removing the base composite substrate 10 from the bonding substrate 100, forming the first electrode 72 and the second electrode 75, and further forming a chip, an SBD having a main surface of 1500 ⁇ m ⁇ 1500 ⁇ m I got a chip.
  • the withstand voltage against reverse bias was 600 V or more, and 5 A or more was successfully passed with a 1 mm 2 electrode pattern chip during forward bias operation.
  • Base composite substrate 11 Base support substrate, 11m, 13n Main surface, 12, 12a, 12b Base bonding film, 13 Base group III nitride film, 13D Base group III nitride film base material substrate, 13i Ion implantation region, 20 Group III nitride film, 21 n + -GaN layer, 22 n-GaN layer, 30 insulating film, 40 Schottky contact metal film, 40a Schottky contact part, 40b insulating contact part, 50 conductive support substrate, 60 junction metal Film, 72 first electrode, 75 second electrode, 80 buried metal film, 90 diffusion preventing metal film, 100 bonding substrate.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

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

ショットキーバリアダイオードおよびその製造方法
 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、Si34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2×10-6-1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(Al23-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Si34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Al23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Y23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Al23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Si34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。
PCT/JP2013/080678 2012-11-26 2013-11-13 ショットキーバリアダイオードおよびその製造方法 WO2014080820A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/440,824 US20150287839A1 (en) 2012-11-26 2013-11-13 Schottky barrier diode and method of manufacturing the same
JP2014548531A JPWO2014080820A1 (ja) 2012-11-26 2013-11-13 ショットキーバリアダイオードおよびその製造方法
CN201380060425.5A CN104798182A (zh) 2012-11-26 2013-11-13 肖特基势垒二极管及其制造方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012257194 2012-11-26
JP2012-257194 2012-11-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014080820A1 true WO2014080820A1 (ja) 2014-05-30

Family

ID=50776003

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2013/080678 WO2014080820A1 (ja) 2012-11-26 2013-11-13 ショットキーバリアダイオードおよびその製造方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20150287839A1 (ja)
JP (1) JPWO2014080820A1 (ja)
CN (1) CN104798182A (ja)
WO (1) WO2014080820A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020512698A (ja) * 2017-03-29 2020-04-23 クロミス,インコーポレイテッド 垂直窒化ガリウムショットキーダイオード

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06104424A (ja) * 1992-09-18 1994-04-15 Seiko Instr Inc ショットキバリヤ型ダイオード及びその製造方法
JP2003257973A (ja) * 2002-03-04 2003-09-12 Sumitomo Electric Ind Ltd ヴィアホールの形成方法
JP2007129166A (ja) * 2005-11-07 2007-05-24 Toshiba Corp 半導体装置及びその製造方法
JP2010177353A (ja) * 2009-01-28 2010-08-12 Sumitomo Electric Ind Ltd 窒化ガリウム系半導体電子デバイスを作製する方法
JP2010182936A (ja) * 2009-02-06 2010-08-19 Sumitomo Electric Ind Ltd 複合基板、エピタキシャル基板、半導体デバイス及び複合基板の製造方法
JP2012069798A (ja) * 2010-09-24 2012-04-05 Toyota Motor Corp 半導体装置の製造方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5531959B2 (ja) * 2008-08-05 2014-06-25 住友電気工業株式会社 ショットキーバリアダイオードおよびショットキーバリアダイオードの製造方法
US7998836B1 (en) * 2010-10-27 2011-08-16 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Method for fabricating gallium nitride based semiconductor electronic device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06104424A (ja) * 1992-09-18 1994-04-15 Seiko Instr Inc ショットキバリヤ型ダイオード及びその製造方法
JP2003257973A (ja) * 2002-03-04 2003-09-12 Sumitomo Electric Ind Ltd ヴィアホールの形成方法
JP2007129166A (ja) * 2005-11-07 2007-05-24 Toshiba Corp 半導体装置及びその製造方法
JP2010177353A (ja) * 2009-01-28 2010-08-12 Sumitomo Electric Ind Ltd 窒化ガリウム系半導体電子デバイスを作製する方法
JP2010182936A (ja) * 2009-02-06 2010-08-19 Sumitomo Electric Ind Ltd 複合基板、エピタキシャル基板、半導体デバイス及び複合基板の製造方法
JP2012069798A (ja) * 2010-09-24 2012-04-05 Toyota Motor Corp 半導体装置の製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020512698A (ja) * 2017-03-29 2020-04-23 クロミス,インコーポレイテッド 垂直窒化ガリウムショットキーダイオード
JP7190245B2 (ja) 2017-03-29 2022-12-15 クロミス,インコーポレイテッド 垂直窒化ガリウムショットキーダイオード

Also Published As

Publication number Publication date
CN104798182A (zh) 2015-07-22
US20150287839A1 (en) 2015-10-08
JPWO2014080820A1 (ja) 2017-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5220916B2 (ja) 発光素子及びその製造方法
CN103069589B (zh) 发光器件、发光结构及其制造方法
CN102037575B (zh) 发光元件及其制造方法
CN108538711B (zh) 用于使用工程化衬底的氮化镓电子器件的方法和系统
KR101525076B1 (ko) 발광 소자의 제조 방법
JP5423390B2 (ja) Iii族窒化物系化合物半導体素子及びその製造方法
JP2011517085A (ja) 発光素子及びその製造方法
JP2014241401A (ja) 半導体発光素子およびその製造方法
JP2007129166A (ja) 半導体装置及びその製造方法
TWI754710B (zh) 用於垂直功率元件之方法及系統
US20190334015A1 (en) Vertical gallium nitride schottky diode
US20110250736A1 (en) Schottky barrier diode and method for making the same
CN104488086A (zh) 含有焊料的半导体器件、安装的含有焊料的半导体器件、含有焊料的半导体器件的制造方法和安装方法
JP2007036010A (ja) ショットキーバリアダイオード装置及びその製造方法
US8546207B2 (en) Method for fabricating semiconductor wafers for the integration of silicon components with HEMTs, and appropriate semiconductor layer arrangement
WO2021124650A1 (ja) ショットキーバリアダイオード
WO2014080820A1 (ja) ショットキーバリアダイオードおよびその製造方法
CN112652659A (zh) 高电子迁移率晶体管及其制作方法
CN106486545A (zh) 半导体单元
CN111063656A (zh) 半导体装置的制造方法
JP2014175335A (ja) 複合積層基板およびiii族窒化物半導体デバイスの製造方法
JP6179329B2 (ja) 半導体装置
JP2012227228A (ja) 半導体デバイスおよび半導体デバイスの製造方法
US20240038844A1 (en) High electron mobility transistor and method for fabricating the same
JP2016174070A (ja) ショットキーバリアダイオードおよびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13857357

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2014548531

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14440824

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 13857357

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1