m2的电极图案芯片。
[0158]实例2
[0159]实例2对应于第二实施例中的SBD和第七实施例中的制造SBD的方法。
[0160]1.形成III族氮化物膜、形成具有开口的绝缘膜、形成肖特基接触金属膜
[0161]参照图10(A)至(C)，形成III族氮化物膜20，形成从平面图看具有带弧形顶点的正方形开口的1000 μ mX 1000 μ m的形状的绝缘膜30，弧形顶点的半径曲率是100 μ m，在绝缘膜30的开口下方的III族氮化物膜上和绝缘膜的一部分上形成肖特基接触金属膜40，使得肖特基接触金属膜40的绝缘接触部分40b具有30 μm的宽度，类似于实例I。
[0162]2.形成嵌入金属膜
[0163]参照图10(D)，在肖特基接触金属膜40的凹进部分上，通过光刻形成抗蚀剂掩膜(未示出)，通过EB气相沉积，连续地形成厚度为4500埃的Ni层和厚度为500埃的Au层，从而形成从平面图看具有带弧形顶点的正方形形状的990 μ mX 990 μ m的嵌入金属膜80，弧形顶点的半径曲率是95 μ mo
[0164]3.形成接合衬底、从接合衬底去除基础复合衬底、形成第一电极和第二电极
[0165]参照图10 (E)至(G)，形成接合衬底100，从接合衬底100去除基础复合衬底10，形成第一电极72和第二电极75，类似于实例I。另外，将它制造成芯片，因此得到具有1500 μ mX 1500 μ m的主表面的SBD芯片。
[0166]用曲线量测仪测量由此得到的SBD芯片。它具有600V或更大的对反向偏置的击穿电压。在正向偏置操作中，可以使5A或更大电流成功流动通过Imm2的电极图案芯片。
[0167]实例3
[0168]实例3对应于第三实施例中的SBD和第八实施例中的制造SBD的方法。
[0169]1.形成III族氮化物膜、形成具有开口的绝缘膜、形成肖特基接触金属膜、形成嵌入金属膜
[0170]参照图1l(A)至(D)，形成III族氮化物膜20，形成从平面图看具有带弧形顶点的正方形开口的1000 μ mX 1000 μ m的形状的绝缘膜30，弧形顶点的半径曲率是100 μ m，在绝缘膜30的开口下方的III族氮化物膜上和绝缘膜的一部分上形成肖特基接触金属膜40，使得肖特基接触金属膜40的绝缘接触部分40b具有30 μ m的宽度，形成从平面图看具有带弧形顶点的990 μ mX 990 μ m的正方形形状的嵌入金属膜80，弧形顶点的半径曲率是95 μ m，类似于实例2。
[0171]2.形成防扩散金属膜
[0172]参照图11 (E)，在肖特基接触金属膜40上和嵌入金属膜80上，应用EB气相沉积，以连续形成厚度为500埃的Ni层、厚度为4000埃的Pt层，厚度为500埃的Au层，从而形成防扩散金属膜90。
[0173]3.形成接合衬底、从接合衬底去除基础复合衬底、形成第一电极和第二电极
[0174]参照图11 (F)至(H)，形成接合衬底100，从接合衬底100去除基础复合衬底10，形成第一电极72和第二电极75，类似于实例I。另外，将它制造成芯片，因此得到具有1500 μ mX 1500 μ m的主表面的SBD芯片。
[0175]用曲线量测仪测量由此得到的SBD芯片。它具有600V或更大的对反向偏置的击穿电压。在正向偏置操作中，可以使5A或更大电流成功流动通过Imm2的电极图案芯片。
[0176]实例4
[0177]实例4对应于第四实施例中的SBD和第九实施例中的制造SBD的方法。
[0178]1.形成III族氮化物膜、形成具有开口的绝缘膜、形成肖特基接触金属膜
[0179]参照图12(A)至(C)，形成III族氮化物膜20，形成从平面图看具有带弧形顶点的矩形开口的200 μ mX 5000 μ m的形状的绝缘膜30，弧形顶点的半径曲率是50 μ m，在绝缘膜30的开口下方的III族氮化物膜上和绝缘膜的一部分上形成肖特基接触金属膜40，使得肖特基接触金属膜40的绝缘接触部分40b具有15 μm的宽度，类似于实例I。
[0180]2.形成防扩散金属膜
[0181]参照图12(D)，在肖特基接触金属膜40上，应用EB气相沉积，以连续形成厚度为500埃的Ni层、厚度为4000埃的Pt层，厚度为500埃的Au层，从而形成防扩散金属膜90。
[0182]3.形成接合衬底、从接合衬底去除基础复合衬底、形成第一电极和第二电极
[0183]参照图12 (E)至(G)，形成接合衬底100，从接合衬底100去除基础复合衬底10，形成第一电极72和第二电极75，类似于实例I。另外，将它制造成芯片，因此得到具有400 μ mX 5200 μ m的主表面的SBD芯片。
[0184]用曲线量测仪测量由此得到的SBD芯片。它具有600V或更大的对反向偏置的击穿电压。在正向偏置操作中，可以使5A或更大电流成功流动通过Imm2的电极图案芯片。
[0185]实例5
[0186]实例5对应于第五实施例中的SBD和第十实施例中的制造SBD的方法。
[0187]1.形成III族氮化物膜、形成具有开口的绝缘膜、形成肖特基接触金属膜、形成防扩散金属膜
[0188]参照图13(A)至(D)，形成III族氮化物膜20，形成从平面图看具有带弧形顶点的正方形开口的1000 μ mX 1000 μ m的形状的绝缘膜30，弧形顶点的半径曲率是100 μ m，在绝缘膜30的开口下方的III族氮化物膜上和绝缘膜的一部分上形成肖特基接触金属膜40，使得肖特基接触金属膜40的绝缘接触部分40b具有30 μ m的宽度，形成防扩散金属膜90，类似于实例4。
[0189]2.形成嵌入金属膜
[0190]参照图13(E)，在肖特基接触金属膜40的凹进部分上，通过光刻形成抗蚀剂掩膜(未示出)，通过EB气相沉积，连续地形成厚度为4500埃的Ni层和厚度为500埃的Au层，从而形成从平面图看具有弧形顶点的990 ymX990 ym的正方形形状的嵌入金属膜80，弧形顶点的半径曲率是95 μπι。
[0191]3.形成接合衬底、从接合衬底去除基础复合衬底、形成第一电极和第二电极
[0192]参照图13 (F)至(H)，形成接合衬底100，从接合衬底100去除基础复合衬底10，形成第一电极72和第二电极75，类似于实例I。另外，将它制造成芯片，因此得到具有1500 μ mX 1500 μ m的主表面的SBD芯片。
[0193]用曲线量测仪测量由此得到的SBD芯片。它具有600V或更大的对反向偏置的击穿电压。在正向偏置操作中，可以使5A或更大电流成功流动通过Imm2的电极图案芯片。
[0194]应该理解，本文中公开的实施例和实例在所有方面都是以例证方式而非限制方式提供的。本发明的范围旨在由权利要求书而不是由以上的说明书限定，并且涵盖含义和范围与权利要求书等同的所有修改形式和变形形式。
[0195]参考符号列表
[0196]10基础复合衬底；11基础支撑衬底；llm、13n主表面；12、12a、12b基础接合膜；13基础III族氮化物膜；13D基础III族氮化物膜母衬底；13i离子注入区；20 III族氮化物膜；21 n+GaN层；22 η型GaN层；30绝缘膜；40肖特基接触金属膜；40a肖特基接触部分；40b绝缘接触部分；50导电支撑衬底；60接合金属膜；72第一电极；75第二电极；80嵌入金属膜；90防扩散金属膜；100接合衬底。
【主权项】
1.一种肖特基势皇二极管，包括在从第一主表面侧到第二主表面侧的方向上依次布置的:第一电极、III族氮化物膜、具有开口的绝缘膜、肖特基接触金属膜、接合金属膜、导电支撑衬底、以及第二电极。
2.根据权利要求1所述的肖特基势皇二极管，其中所述肖特基接触金属膜的一部分在所述绝缘膜的一部分上延伸。
3.根据权利要求2所述的肖特基势皇二极管，进一步包括嵌入金属膜，所述嵌入金属膜设置在所述肖特基接触金属膜的凹进部分和所述接合金属膜之间，所述肖特基接触金属膜的所述凹进部分由于所述绝缘膜存在所述开口而形成。
4.根据权利要求3所述的肖特基势皇二极管，进一步包括防扩散金属膜，所述防扩散金属膜设置在所述肖特基接触金属膜和所述接合金属膜之间以及所述嵌入金属膜和所述接合金属膜之间。
5.根据权利要求2所述的肖特基势皇二极管，进一步包括防扩散金属膜，所述防扩散金属膜设置在所述肖特基接触金属膜和所述接合金属膜之间。
6.根据权利要求5所述的肖特基势皇二极管，进一步包括嵌入金属膜，所述嵌入金属膜设置在所述防扩散金属膜的凹进部分和所述接合金属膜之间，所述防扩散金属膜的所述凹进部分由于所述绝缘膜存在所述开口而形成。
7.根据权利要求2所述的肖特基势皇二极管，其中所述第一电极位于所述III族氮化物膜的主表面的一部分上。
8.一种制造肖特基势皇一■极管的方法，包括以下步骤: 在基础复合衬底的基础III族氮化物膜上形成III族氮化物膜，所述基础复合衬底包括基础支撑衬底和所述基础III族氮化物膜，所述基础III族氮化物膜接合到所述基础支撑衬底的一个主表面侧； 在所述III族氮化物膜上，形成具有开口的绝缘膜； 在所述绝缘膜的开口下面的所述III族氮化物膜上以及在所述绝缘膜上，形成肖特基接触金属膜； 通过将导电支撑衬底接合到所述肖特基接触金属膜上，来获得接合衬底，其中使接合金属膜插入在所述导电支撑衬底和所述肖特基接触金属膜之间； 从所述接合衬底去除所述基础复合衬底；以及 在所述III族氮化物膜上形成第一电极并且在所述导电支撑衬底上形成第二电极。
9.根据权利要求8所述的制造肖特基势皇二极管的方法，其中在形成肖特基接触金属膜的所述步骤中，所述肖特基接触金属膜被形成为所述肖特基接触金属膜的一部分在所述绝缘膜的一部分上延伸。
10.根据权利要求9所述的制造肖特基势皇二极管的方法，进一步包括在形成肖特基接触金属膜的所述步骤之后和获得接合衬底的所述步骤之前，在所述肖特基接触金属膜的凹进部分上形成嵌入金属膜的步骤，其中 通过将所述导电支撑衬底接合到所述肖特基接触金属膜上以及将所述导电支撑衬底接合到所述嵌入金属膜上，来执行获得接合衬底的步骤，其中使所述接合金属膜插入在所述导电支撑衬底和所述肖特基接触金属膜之间以及所述导电支撑衬底和所述嵌入金属膜之间。
11.根据权利要求10所述的制造肖特基势皇二极管的方法，进一步包括在形成嵌入金属膜的所述步骤之后和获得接合衬底的所述步骤之前，在所述肖特基接触金属膜上以及在所述嵌入金属膜上形成防扩散金属膜的步骤，其中 通过将所述导电支撑衬底接合到所述防扩散金属膜上，来执行获得接合衬底的所述步骤，其中使所述接合金属膜插入在所述导电支撑衬底和所述防扩散金属膜之间。
12.根据权利要求9所述的制造肖特基势皇二极管的方法，进一步包括在形成肖特基接触金属膜的所述步骤之后和获得接合衬底的所述步骤之前，在所述肖特基接触金属膜上形成防扩散金属膜的步骤，其中 通过将所述导电支撑衬底接合到所述防扩散金属膜上，来执行获得接合衬底的所述步骤，其中使所述接合金属膜插入在所述导电支撑衬底和所述防扩散金属膜之间。
13.根据权利要求12所述的制造肖特基势皇二极管的方法，进一步包括在形成防扩散金属膜的所述步骤之后和获得接合衬底的所述步骤之前，在所述防扩散金属膜的凹进部分上形成嵌入金属膜的步骤，其中 通过将所述导电支撑衬底接合到所述防扩散金属膜上以及将所述导电支撑衬底接合到所述嵌入金属膜上，来执行获得接合衬底的所述步骤，其中使所述接合金属膜插入在所述导电支撑衬底和所述防扩散金属膜之间以及所述导电支撑衬底和所述嵌入金属膜之间。
14.根据权利要求9所述的制造肖特基势皇二极管的方法，其中所述第一电极形成在所述III族氮化物膜的主表面的一部分上。
【专利摘要】肖特基势垒二极管包括在从第一主表面侧到第二主表面侧的方向上依次布置的：第一电极(72)；III族氮化物膜(20)；绝缘膜(30)，其具有开口；肖特基接触金属膜(40)；接合金属膜(60)；导电支撑衬底(50)；和第二电极(75)。肖特基接触金属膜(40)的一部分可在绝缘膜(30)的一部分上延伸。肖特基势垒二极管还可包括设置在肖特基接触金属膜(40)的凹进部分和接合金属膜(60)之间的嵌入金属膜。因此，能够提供具有高击穿电压并且允许大电流从中流过的低成本肖特基势垒二极管及其制造方法。
【IPC分类】H01L29-47, H01L21-329, H01L21-20, H01L29-872
【公开号】CN104798182
【申请号】CN201380060425
【发明人】石原邦亮
【申请人】住友电气工业株式会社
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2013年11月13日
【公告号】WO2014080820A1