(57)【要約】【課題】低価格でオン抵抗が低いパワーデバイスおよびその製造方法を提供する。【解決手段】本パワーデバイスは、金属製支持基板１０と、金属製支持基板１０の一方の主面１０ｍ側に順次形成されているＩＩＩ族窒化物導電層２０、ＩＩＩ族窒化物能動層３０および電極４０と、を含む。また、本パワーデバイスの製造方法は、金属製支持基板１０にＩＩＩ族窒化物導電層２０が接合された導電層接合金属製支持基板１２を準備する工程と、ＩＩＩ族窒化物導電層２０上にＩＩＩ族窒化物能動層３０を形成する工程と、ＩＩＩ族窒化物能動層３０上に電極４０を形成する工程と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製支持基板と、前記金属製支持基板の一方の主面側に順次形成されているＩＩＩ族窒化物導電層、ＩＩＩ族窒化物能動層および電極と、を含むパワーデバイス。
【請求項２】
前記金属製支持基板は、前記金属製支持基板の熱膨張係数と前記ＩＩＩ族窒化物導電層の熱膨張係数との差が４．５×１０-6Ｋ-1以下であり、融点が１１００℃より高く、１１００℃以下の雰囲気でＮＨ3ガスおよびＨ2ガスに対して化学的に安定である請求項１に記載のパワーデバイス。
【請求項３】
前記金属製支持基板は、Ｍｏ、ＷおよびＴａからなる群から選ばれるいずれかの金属を含む請求項２に記載のパワーデバイス。
【請求項４】
前記金属製支持基板は、金属基礎基板と、前記金属基礎基板の一方の主面に形成されている少なくとも１層の金属層と、を含む請求項１に記載のパワーデバイス。
【請求項５】
前記金属基礎基板は、Ｍｏ、ＷおよびＴａからなる群から選ばれるいずれかの金属を含み、
前記金属層は、Ｗ、ＴｉおよびＴａから選ばれるいずれかの元素を含む請求項４に記載のパワーデバイス。
【請求項６】
前記ＩＩＩ族窒化物導電層の厚さは、０．０５μｍ以上１００μｍ以下である請求項１から請求項５までに記載のパワーデバイス。
【請求項７】
金属製支持基板にＩＩＩ族窒化物導電層が接合された導電層接合金属製支持基板を準備する工程と、前記ＩＩＩ族窒化物導電層上にＩＩＩ族窒化物能動層を形成する工程と、前記ＩＩＩ族窒化物能動層上に電極を形成する工程と、を備えるパワーデバイスの製造方法。
【請求項８】
前記ＩＩＩ族窒化物能動層の形成温度は、７００℃以上である請求項７に記載のパワーデバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＩＩ族窒化物層を含むパワーデバイスおよびその製造方法に関し、詳しくは低価格でオン抵抗が低いパワーデバイスおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＧａＮなどのＩＩＩ族窒化物材料を用いたパワーデバイスの開発が活発に行われている。かかるＩＩＩ族窒化物パワーデバイスは、シリコン材料を用いたパワーデバイスに比べて、低損失（低オン抵抗）および高温動作可能な点で優れている。また、パワーデバイスは、大電流化および高耐圧化に有利な点、さらには配線の取り回しの容易さの点から、両側の主面にそれぞれ電極部が形成されている縦型構造が好ましい。このため、ショットキーバリアダイオード（以下、ＳＢＤという）、ＰＮダイオード（以下、ＰＮＤという）、ＭＯＳ（金属−酸化物−半導体）電界効果トランジスタ（以下、ＭＯＳＦＥＴという）などの縦型デバイス（縦型構造を有するデバイスをいう。以下同じ。）は、導電性ＧａＮ基板の主面上に能動層（デバイス作用を発現する層をいう。以下同じ。）が形成されていた。
【０００３】
たとえば、田辺達也，他３名，「ＧａＮ基板上ＧａＮエピタキシャル成長とパワーデバイスへの応用」，ＳＥＩテクニカルレビュー，住友電気工業株式会社，第１７０号，２００７年１月，ｐｐ３４−３９（以下、非特許文献１という）は、導電性ＧａＮ基板の主面上に能動層が形成された縦型構造のＳＢＤおよびＰＮＤを開示する。また、Hirotaka Otake, 他４名,“Vertical GaN-Based Trench Gate Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistors GaN Bulk Substrates”, Applied Physics Express, 1, The Japan Society of Applied Physics, 2008, pp011105-1−011105-3（以下、非特許文献２という）は、導電性ＧａＮ基板の主面上に能動層が形成された縦型構造のＭＯＳＦＥＴを開示する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】田辺達也，他３名，「ＧａＮ基板上ＧａＮエピタキシャル成長とパワーデバイスへの応用」，ＳＥＩテクニカルレビュー，住友電気工業株式会社，第１７０号，２００７年１月，ｐｐ３４−３９
【非特許文献２】Hirotaka Otake, 他４名,“Vertical GaN-Based Trench Gate Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistors GaN Bulk Substrates”, The Japan Society of Applied Physics, Applied Physics Express, 1, 2008, pp011105-1−011105-3
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記の非特許文献１および２に開示された縦型デバイス（ＳＢＤ、ＰＮＤおよびＭＯＳＦＥＴ）は、いずれも導電性ＧａＮ基板として自立基板を用いているため、基板の自立性を確保するのに十分な厚さを必要とする。ここで、導電性自立ＧａＮ基板の自立性を確保するのに十分な厚さは、基板のサイズにも依存するが、たとえば直径２インチ（５０．８ｍｍ）の基板では、２００μｍ程度以上、好ましくは３００μｍ程度以上である。また、導電性自立ＧａＮ基板は、導電性といえども通常１×１０-2Ω・ｃｍ程度の比抵抗を有する。このため、基板として導電性自立ＧａＮ基板を用いた縦型デバイスは、導電性自立ＧａＮ基板の抵抗成分を無視することができず、オン抵抗を低減することが困難であった。また、ＧａＮ結晶の成長速度は小さいため、導電性自立ＧａＮ基板は高価であり、このため基板として導電性自立ＧａＮ基板を用いた縦型デバイスは、コストを低減する
ことが困難であった。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決して、低価格でオン抵抗が低いパワーデバイスおよびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、金属製支持基板と、金属製支持基板の一方の主面側に順次形成されているＩＩＩ族窒化物導電層、ＩＩＩ族窒化物能動層および電極と、を含むパワーデバイスである。
【０００８】
本発明にかかるパワーデバイスにおいて、金属製支持基板は、金属製支持基板の熱膨張係数とＩＩＩ族窒化物導電層の熱膨張係数との差が４．５×１０-6Ｋ-1以下であり、融点が１１００℃より高く、１１００℃以下の雰囲気でＮＨ3ガスおよびＨ2ガスに対して化学的に安定とすることができる。ここで、金属製支持基板は、Ｍｏ、ＷおよびＴａからなる群から選ばれるいずれかの金属を含むことができる。
【０００９】
また、本発明にかかるパワーデバイスにおいて、金属製支持基板は、金属基礎基板と、金属基礎基板の一方の主面に形成されている少なくとも１層の金属層と、を含むことができる。ここで、金属基礎基板は、Ｍｏ、ＷおよびＴａからなる群から選ばれるいずれかの金属を含み、金属層は、Ｗ、ＴｉおよびＴａから選ばれるいずれかの元素を含むことができる。
【００１０】
また、本発明にかかるパワーデバイスにおいて、ＩＩＩ族窒化物導電層の厚さは、０．０５μｍ以上１００μｍ以下とすることができる。
【００１１】
また、本発明は、金属製支持基板にＩＩＩ族窒化物導電層が接合された導電層接合金属製支持基板を準備する工程と、ＩＩＩ族窒化物導電層上にＩＩＩ族窒化物能動層を形成する工程と、ＩＩＩ族窒化物能動層上に電極を形成する工程と、を備えるパワーデバイスの製造方法である。ここで、ＩＩＩ族窒化物能動層の形成温度は、７００℃以上とすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、低価格でオン抵抗が低いパワーデバイスおよびその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明にかかるパワーデバイスの基本構造を示す概略断面図である。
【図２】従来の典型的なパワーデバイスの基本構造を示す概略断面図である。
【図３】本発明にかかるパワーデバイスの一例を示す概略断面図である。
【図４】従来の典型的なパワーデバイスの一例を示す概略断面図である。
【図５】本発明にかかるパワーデバイスの他の例を示す概略断面図である。
【図６】従来の典型的なパワーデバイスの他の例を示す概略断面図である。
【図７】本発明にかかるパワーデバイスのさらに他の例を示す概略断面図である。
【図８】従来の典型的なパワーデバイスのさらに他の例を示す概略断面図である。
【図９】本発明にかかるパワーデバイスの製造方法の例を示すフローチャートである。
【図１０】従来の典型的なパワーデバイスの製造方法の例を示すフローチャートである。
【図１１】本発明にかかるパワーデバイスの製造方法において、導電層接合金属製支持基板を準備する工程の一例を示す概略断面図である。ここで、（ａ）は接合サブ工程を示し、（ｂ）は分離サブ工程を示す。
【図１２】本発明にかかるパワーデバイスの製造方法において、導電層接合金属製支持基板を準備する工程の他の例を示す概略断面図である。ここで、（ａ）はイオン注入サブ工程を示し、（ｂ）は接合サブ工程を示し、（ｃ）は分離サブ工程を示す。
【図１３】本発明にかかるパワーデバイスおよび従来の典型的なパワーデバイスの順方向の電流−電圧特性を示すグラフである。
【図１４】本発明にかかるパワーデバイスおよび従来の典型的なパワーデバイスの逆方向の電流−電圧特性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（実施形態１）
図１を参照して、本発明にかかるパワーデバイスの一実施形態は、金属製支持基板１０と、金属製支持基板１０の一方の主面１０ｍ側に順次形成されているＩＩＩ族窒化物導電層２０、ＩＩＩ族窒化物能動層３０および電極４０と、を含む。ここで、能動層とは、そのパワーデバイスの作用を発現する層をいい、単層であっても、複層であってもよい。また、ＩＩＩ族窒化物とは、ＩＩＩ族元素の窒化物をいい、ＧａＮ、ＡｌＮ、ＡｌpＧａ1-pＮ（０＜ｐ＜１）、ＩｎＮ、ＩｎqＧａ1-qＮ（０＜ｑ＜１）などが挙げられる。
【００１５】
一方、図２を参照して、従来の典型的なパワーデバイスは、導電性自立ＩＩＩ族窒化物基板１２０（たとえば導電性自立ＧａＮ基板）の一方の主面１２０ｍ側に順次形成されているＩＩＩ族窒化物能動層１３０および能動層側電極１４０と、導電性自立ＩＩＩ族窒化物基板１２０の他方の主面１２０ｎ側に形成されている基板側電極１５０と、を含む。ここで、導電性自立ＩＩＩ族窒化物基板は、自立性を確保するために十分な厚さを有する。たとえば、直径２インチ（５０．８ｍｍ）の導電性自立ＩＩＩ族窒化物基板は、２００μｍ程度以上の厚さ、好ましくは３００μｍ程度以上の厚さを有する。また、導電性自立ＩＩＩ族窒化物基板は、導電性といえども通常１×１０-3Ω・ｃｍ〜１Ω・ｃｍ程度の比抵抗を有する。このため、従来の典型的なパワーデバイスは、導電性自立ＧａＮ基板の抵抗成分を無視することができず、オン抵抗を低減することが困難であった。また、ＩＩＩ族窒化物結晶の成長速度は小さいため、導電性自立ＩＩＩ族窒化物基板は高価であり、このため従来の典型的なパワーデバイスは、コストを低減することが困難であった。
【００１６】
図１および図２を参照して、上記の従来の典型的なパワーデバイスに比べて、本実施形態のパワーデバイスは、導電性ＩＩＩ族窒化物に比べて比抵抗が極めて小さい金属製支持基板１０を含むため、従来の典型的なパワーデバイスに含まれていた導電性自立ＩＩＩ族窒化物基板１２０を含まなくても、金属製支持基板１０により厚さの小さなＩＩＩ族窒化物導電層２０、ＩＩＩ族窒化物能動層３０および電極４０をいずれも支持することができる。ここで、金属製支持基板１０は導電性ＩＩＩ族窒化物（たとえば導電性ＧａＮ）に比べて比抵抗が通常（範囲）１×１０-6Ω・ｃｍ〜１×１０-4Ω・ｃｍと極めて低く、厚さが大きくても抵抗が低い。また、高価格で１×１０-3Ω・ｃｍ〜１Ω・ｃｍ程度の比抵抗を有するＩＩＩ族窒化物導電層２０は導電性自立ＩＩＩ族窒化物基板１２０に比べて厚さが極めて小さい。このため、本実施形態のパワーデバイスは、従来の典型的なパワーデバイスに比べて、低価格でオン抵抗が低い。ここで、比抵抗はホール測定装置により測定され、オン抵抗は半導体パラメータアナライザーにより測定される。
【００１７】
本実施形態のパワーデバイスにおいて、ＩＩＩ族窒化物導電層２０の厚さは、特に制限はないが、金属製支持基板１０の主面１０ｍ上に接合によりＩＩＩ族窒化物導電層２０を形成させやすい観点から、０．０５μｍ以上が好ましく、０．１μｍ以上がより好ましい。また、ＩＩＩ族窒化物導電層２０の厚さは、特に制限はないが、パワーデバイスのオン抵抗を低減する観点から、１００μｍ以下が好ましく、３０μｍ以下がより好ましく、１０μｍ以下がさらに好ましい。
【００１８】
本実施形態のパワーデバイスにおいて、金属製支持基板１０は、金属製支持基板１０とＩＩＩ族窒化物導電層２０との接合を確保する観点から、金属製支持基板１０の熱膨張係数とＩＩＩ族窒化物導電層２０の熱膨張係数との差が４．５×１０-6Ｋ-1以下であることが好ましい。また、金属製支持基板１０は、ＩＩＩ族窒化物導電層２０の主面２０ｍ上にＩＩＩ族窒化物能動層３０を形成する際に融解しない観点から、融点が１１００℃より高いことが好ましく１２００℃より高いことがより好ましい。また、金属製支持基板１０は、ＩＩＩ族窒化物導電層２０の主面２０ｍ上にＩＩＩ族窒化物能動層３０を形成する際にＩＩＩ族窒化物導電層２０およびＩＩＩ族窒化物能動層３０への混入を防止する観点から、１１００℃以下、好ましくは１２００℃以下の雰囲気でＮＨ3ガスおよびＨ2ガスに対して化学的に安定であることが好ましい。ここで、ＮＨ3ガスおよびＨ2ガスに対して化学的に安定とは、ＮＨ3ガスおよびＨ2ガスにより基板の表面から内部にわたって分解、化学反応などを起こさず、またはＮＨ3ガスおよびＨ2ガスにより基板の表面が化学反応を起こしてもその化学反応による生成物が分解、化学反応などを起こさず、ＮＨ3ガスおよびＨ2ガスに対して耐性を有することをいう。
【００１９】
【表１】
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【００２０】
ここで、表１に本実施形態のパワーデバイスに用いられるＩＩＩ族窒化物および金属の諸物性値をまとめた。表１を参照して、上記の条件を満たし、金属製支持基板１０に好適に用いられる金属としては、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａおよびそれらの合金などが挙げられる。すなわち、金属製支持基板１０は、Ｍｏ、ＷおよびＴａからなる群から選ばれるいずれかの金属を含むことが好ましい。
【００２１】
また、本実施形態のパワーデバイスにおいて、金属製支持基板１０とＩＩＩ族窒化物導電層２０との接合性を高める観点から、金属製支持基板１０は、金属基礎基板１０ｂと、金属基礎基板１０ｂの一方の主面に形成されている少なくとも１層の金属層１０ａと、を含むことが好ましい。
【００２２】
金属製支持基板１０が金属基礎基板１０ｂおよび金属層１０ａを含む場合、通常金属基礎基板１０ｂは金属層１０ａに比べて極めて厚さが大きい。このため、金属製支持基板１０の物性は、ほぼ金属基礎基板１０ｂの物性により決まる。かかる観点から、金属基礎基板１０ｂは、金属製支持基板１０に適した物性を有すること、すなわち、金属基礎基板の熱膨張係数とＩＩＩ族窒化物導電層の熱膨張係数との差が４．５×１０-6Ｋ-1以下であり、融点が１１００℃より高く、１１００℃以下の雰囲気でＮＨ3ガスおよびＨ2ガスに対して化学的に安定であることが好ましい。かかる観点から、金属基礎基板１０ｂに用いられ
る金属としては、金属製支持基板１０に好適に用いられる金属が好ましい。したがって、金属基礎基板１０ｂに好適に用いられる金属としては、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａおよびそれらの合金などが挙げられる。すなわち、金属製基礎基板１０ｂは、Ｍｏ、ＷおよびＴａからなる群から選ばれるいずれかの金属を含むことが好ましい。
【００２３】
金属層１０ａは、ＩＩＩ族窒化物導電層２０に接合するため、融解しても問題がない観点から融点が１１００℃以下であってもよく、ＩＩＩ族窒化物能動層の形成の際ＮＨ3ガスまたはＨ2ガスに接触することがない観点からＮＨ3ガスおよびＨ2ガスに対して化学的に安定でなくてもよい。かかる観点から、金属層１０ａに用いられる金属としては、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｈｆおよびそれらの合金などの他に、Ａｌ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｇａ、Ｙおよびそれらの合金などが挙げられる。さらに、ＩＩＩ族窒化物半導体で形成されるＩＩＩ族窒化物導電層との接合強度が高い観点から、金属層１０ａは、Ｗ、ＴｉおよびＴａからなる群から選ばれるいずれかの金属を含むことが好ましく、Ｗ、Ｔｉ、Ｔａおよびこれらの合金であることがより好ましい。
【００２４】
図１を参照して、本実施形態のパワーデバイスは、具体的には、金属製支持基板１０の一方の主面１０ｍ上に形成されているＩＩＩ族窒化物導電層２０と、ＩＩＩ族窒化物導電層２０の主面２０ｍ上に形成されているＩＩＩ族窒化物能動層３０と、ＩＩＩ族窒化物能動層３０上に形成されている電極４０とを含む。
【００２５】
ここで、ＩＩＩ族窒化物導電層２０の形成方法には、特に制限はないが、厚さが小さく結晶性のよいＩＩＩ族窒化物導電層２０を形成する観点から、図１１および図１２を参照して、ＩＩＩ族窒化物導電基板の一方の主面２ｎを金属製支持基板の一方の主面１０ｍ上に接合した後、ＩＩＩ族窒化物導電基板２を一方の主面２ｎから所定の深さＴの位置で分離することが好ましい。また、ＩＩＩ族窒化物能動層３０の形成方法には、特に制限はないが、厚さが小さく結晶性のよいＩＩＩ族窒化物能動層３０を形成する観点から、ＩＩＩ族窒化物導電層２０の主面２０ｍ上にＩＩＩ族窒化物能動層３０をエピタキシャル成長させることが好ましい。また、電極４０の形成方法には、特に制限はないが、ＩＩＩ族窒化物能動層３０との良好な電気的接触を形成する観点から、ＩＩＩ族窒化物能動層上に、真空蒸着法、スパッタ法などにより形成することが好ましい。なお、金属製支持基板１０は、金属基礎基板１０ｂと金属基礎基板１０ｂの一方の主面に形成されている少なくとも１層の金属層１０ａとを含んでいてもよい。
【００２６】
図３を参照して、本実施形態のパワーデバイスの一例であるＳＢＤは、金属製支持基板１０の一方の主面１０ｍ上にＩＩＩ族窒化物導電層２０として形成されているｎ+−ＧａＮ層と、ｎ+−ＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物導電層２０）の主面２０ｍ上にＩＩＩ族窒化物能動層３０として順次形成されているｎ+−ＧａＮ層３１およびｎ−ＧａＮ層３２と、ｎ−ＧａＮ層３２上に電極４０として形成されているショットキー電極と、を含む。ここで、ｎ+−ＧａＮ層３１は省略することができる。本ＳＢＤは、金属製支持基板１０がカソードＣとして、ショットキー電極（電極４０）がアノードＡとして接続される。
【００２７】
図５を参照して、本実施形態のパワーデバイスの他の例であるＰＮＤは、金属製支持基板１０の一方の主面１０ｍ上にＩＩＩ族窒化物導電層２０として形成されているｎ+−ＧａＮ層と、ｎ+−ＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物導電層２０）の主面２０ｍ上にＩＩＩ族窒化物能動層３０として順次形成されているｎ+−ＧａＮ層３１、ｎ−ＧａＮ層３２、ｐ−ＧａＮ層３３およびｐ+−ＧａＮ層３４と、ｐ+−ＧａＮ層３４上に電極４０として形成されているｐ−オーミック電極と、を含む。ここで、ｎ+−ＧａＮ層３１は省略することができる。本ＰＮＤは、金属製支持基板１０がカソードＣとして、ｐ−オーミック電極（電極４０）がアノードＡとして接続される。
【００２８】
図７を参照して、本実施形態のパワーデバイスのさらに他の例であるＭＩＳ（金属−絶縁体−半導体）トランジスタは、金属製支持基板１０の一方の主面１０ｍ上にＩＩＩ族窒化物導電層２０として形成されているｎ+−ＧａＮ層と、ｎ+−ＧａＮ層（ＩＩＩ族窒化物導電層２０）の主面２０ｍ上にＩＩＩ族窒化物能動層３０として順次形成されているｎ+−ＧａＮ層３１、ｎ−ＧａＮ層３２、ｐ−ＧａＮ層３３およびｎ+−ＧａＮ層３６と、ＩＩＩ族窒化物能動層３０上に電極４０として形成されているソース電極４１およびゲート電極４２と、を含む。ここで、ソース電極４１はｎ+−ＧａＮ層３６の主面の一部分に形成されている。また、ＩＩＩ族窒化物能動層３０のｎ+−ＧａＮ層３６、ｐ−ＧａＮ層３３およびｎ−ＧａＮ層３２がメサ状にエッチングされ、そのエッチング部分に絶縁層５０が形成され、絶縁層５０上にゲート電極４２が形成されている。また、ｎ+−ＧａＮ層３１は省略することができる。また、本ＭＩＳトランジスタは、金属製支持基板１０がドレインＤとして、ソース電極４１がソースＳとして、ゲート電極４２がゲートＧとして接続される。
【００２９】
（実施形態２）
図１および図９を参照して、本発明にかかるパワーデバイスの製造方法は、金属製支持基板１０にＩＩＩ族窒化物導電層２０が接合された導電層接合金属製支持基板１２を準備する工程（Ｓ１）と、ＩＩＩ族窒化物導電層２０上にＩＩＩ族窒化物能動層３０を形成する工程（Ｓ２）と、ＩＩＩ族窒化物能動層３０上に電極４０を形成する工程（Ｓ３）と、を備える。本実施形態のパワーデバイスの製造方法により、低価格でオン抵抗が低いパワーデバイスが得られる。
【００３０】
本実施形態のパワーデバイスは、導電層接合金属製支持基板１２の準備工程（Ｓ１）を備える。本工程により、結晶性のよい導電層を有する導電層接合金属製支持基板１２が低価格で得られる。導電層接合金属製支持基板１２の準備工程（Ｓ１）には、特に制限はないが、導電層の厚さを均一にし易い観点から、以下の２つの例が好ましく行われる。
【００３１】
図１１を参照して、導電層接合金属製支持基板１２の準備工程の一例は、図１１（ａ）に示すようにＩＩＩ族窒化物導電基板２の一方の主面２ｎと金属製支持基板１０の一方の主面１０ｍとを貼り合わせて接合する接合サブ工程と、図１１（ｂ）に示すようにＩＩＩ族窒化物導電基板２の主面２ｎから深さＴの面（主面２ｎに平行な面）でＩＩＩ族窒化物導電基板２を分離する分離サブ工程とを含む。かかる工程により、金属製支持基板１０の主面１０ｍ上に厚さＴのＩＩＩ族窒化物導電層２０が接合された導電層接合金属製支持基板１２が得られる。
【００３２】
ここで、ＩＩＩ族窒化物導電基板２の一方の主面２ｎと金属製支持基板１０の一方の主面１０ｍとを接合する方法には、特に制限はないが、貼り合わせる面の表面を洗浄して直接貼り合わせ、貼り合わせ後６００℃〜１２００℃に昇温して接合することによる直接接合法、プラズマやイオンなどで貼り合わせ面を活性化させ接合することによる表面活性化法などが好ましく用いられる。
【００３３】
ここで、主面２ｎから深さＴの面（主面２ｎに平行な面）でＩＩＩ族窒化物導電基板２を分離する方法には、特に制限はなく、放電加工機、ワイヤーソー、内周刃、外周刃、レーザ照射などにより機械的に分離することができる。このような機械的な分離方法は、金属製支持基板１０上のＩＩＩ族窒化物導電層２０の厚さＴを１０μｍ以下にすることは困難であり、通常、ＩＩＩ族窒化物導電層２０の厚さが１０μｍよりも大きい導電層接合金属製支持基板１２を製造するのに適した方法である。
【００３４】
図１２を参照して、導電層接合金属製支持基板１２の準備工程の他の例は、図１２（ａ）に示すようにＩＩＩ族窒化物導電基板２の一方の主面２ｎから深さＴIの面２ｉ（主面
２ｎに平行な面）に水素、ヘリウム、窒素、酸素、アルゴンなどのイオンＩを注入するイオン注入サブ工程と、図１２（ｂ）に示すようにイオンが注入されたＩＩＩ族窒化物導電基板２の一方の主面２ｎと金属製支持基板１０の一方の主面１０ｍとを接合する接合サブ工程と、図１２（ｃ）に示すように金属製支持基板１０およびＩＩＩ族窒化物導電基板２に力を加えて、主面２ｎから深さＴIの面（主面２ｎに平行な面）でＩＩＩ族窒化物導電基板２を分離する分離サブ工程とを含む。
【００３５】
上記の工程により、金属製支持基板１０の主面１０ｍ上に厚さＴのＩＩＩ族窒化物導電層２０が接合された導電層接合金属製支持基板１２が得られる。ここで、導電層接合金属製支持基板１２のＩＩＩ族窒化物導電層２０の厚さＴの大きさは上記イオンの注入深さＴIの大きさにほぼ等しい。また、上記イオン注入サブ工程においては、基板へのダメージを小さくする観点から、半径の小さいイオンが好ましく、水素イオンが最も好ましい。また、分離サブ工程において、金属製支持基板１０およびＩＩＩ族窒化物導電層２０に加えられる力には、直接的な力の他、熱処理によって生じる応力などの間接的な力も含まれる。
【００３６】
かかる方法は、ＩＩＩ族窒化物導電基板２中のイオンが注入された部分が脆化することを利用したものであり、イオンの注入深さＴIは精度よく調節することができるため、厚さＴの小さい、たとえば、０．０５μｍ〜３０μｍ程度のＩＩＩ族窒化物導電層２０を有する導電層接合金属支持機基板を製造するのに適した方法である。
【００３７】
また、図１１および図１２を参照して、金属製支持基板１０が金属基礎基板１０ｂと少なくとも１層の金属層１０ａとを含む場合であっても、上記と同様にして、導電層接合金属製支持基板１２が得られる。
【００３８】
本実施形態のパワーデバイスは、ＩＩＩ族窒化物能動層の形成工程（Ｓ２）を備える。本工程により、結晶性のよいＩＩＩ族窒化物導電層２０上に結晶性のよいＩＩＩ族窒化物能動層３０が形成される。ＩＩＩ族窒化物能動層３０の形成方法は、特に制限はないが、結晶性のよいＩＩＩ族窒化物能動層３０を成長させる観点から、ＭＯＣＶＤ（有機金属化学気相堆積）法、ＨＶＰＥ（ハイドライド気相成長）法、ＭＢＥ（分子線成長）法などの気相法が好ましく用いられる。さらに、ＩＩＩ族窒化物能動層３０の成長速度の調節が容易な観点から、ＭＯＣＶＤ法がより好ましく用いられる。ＩＩＩ族窒化物能動層３０の形成温度は、ＩＩＩ族窒化物の化学組成によって異なり特に制限はないが、結晶性のよい能動層が得られる観点から、７００℃以上が好ましく、９５０℃以上がより好ましい。
【００３９】
ここで、パワーデバイスの種類により、形成されるＩＩＩ族窒化物能動層３０が異なる。図３および図９を参照して、ＳＢＤを製造する場合には、ＩＩＩ族窒化物導電層２０の主面２０ｍ上に、ＩＩＩ族窒化物能動層３０として、ｎ+−ＧａＮ層３１およびｎ−ＧａＮ層３２を順次成長させる。また、図５および図９を参照して、ＰＮＤを製造する場合には、ＩＩＩ族窒化物導電層２０の主面２０ｍ上に、ＩＩＩ族窒化物能動層３０として、ｎ+−ＧａＮ層３１、ｎ−ＧａＮ層３２、ｐ−ＧａＮ層３３およびｐ+−ＧａＮ層３４を順次成長させる。また、図７および図９を参照して、ＭＩＳトランジスタを製造する場合には、ＩＩＩ族窒化物導電層２０の主面２０ｍ上に、ＩＩＩ族窒化物能動層３０として、ｎ+−ＧａＮ層３１、ｎ−ＧａＮ層３２、ｐ−ＧａＮ層３３およびｎ+−ＧａＮ層３６を順次成長させる。なお、図３のＳＢＤ、図５のＰＮＤおよび図７のＭＩＳトランジスタの製造において、ｎ+−ＧａＮ層３１は省略することができる。
【００４０】
本実施形態のパワーデバイスの製造方法は、電極の形成工程（Ｓ３）を備える。本工程により形成される電極は、ＩＩＩ族窒化物能動層３０の主面上に形成される電極４０を意味する。かかる電極４０の形成方法は、特に制限はないが、電極厚さの制御が容易で、か
つ電極厚さを均一にし易い観点から、電子ビーム（ＥＢ）蒸着法、抵抗加熱蒸着法、スパッタ法などが好ましい。本実施形態の製造方法により製造されるパワーデバイスは、ＩＩＩ族窒化物導電層２０に接合する金属製支持基板１０を含んでいるため、基板側の電極は不要となる。このため、基板側の電極を形成する工程が不要となる。
【００４１】
ここで、パワーデバイスの種類により、形成される電極４０が異なる。図３および図９を参照して、ＳＢＤを製造する場合には、ＩＩＩ族窒化物能動層３０のｎ−ＧａＮ層３２上に電極４０としてショットキー電極を形成する。図５および図９を参照して、ＰＮＤを製造する場合には、ＩＩＩ族窒化物能動層３０のｐ+−ＧａＮ層３４上に電極４０としてｐ−オーミック電極を形成する。図７および図９を参照して、ＭＩＳトランジスタを製造する場合には、電極４０として、ＩＩＩ族窒化物能動層３０のｎ+−ＧａＮ層３６上の一部にソース電極４１を形成するとともに、ＩＩＩ族窒化物能動層３０のｎ+−ＧａＮ層３６、ｐ−ＧａＮ層３３およびｎ−ＧａＮ層３２をメサ状にエッチングして、そのエッチング部分に絶縁層５０を形成し、絶縁層５０上にゲート電極４２を形成する。
【実施例】
【００４２】
［実施例Ａ］
実施例Ａとして、パワーデバイスとしてＳＢＤを製造した実施例について説明する。実施例Ａは、以下の実施例Ａ１〜Ａ９および比較例ＲＡ１を含む。
【００４３】
（実施例Ａ１）
１．導電層接合金属製支持基板の準備
まず、図１１を参照して、以下のようにして、ＧａＮ導電層（ＩＩＩ族窒化物導電層２０）がＭｏ支持基板（金属製支持基板１０）に接合されたＧａＮ導電層接合Ｍｏ支持基板（導電層接合金属製支持基板１２）を準備した（導電層接合金属製支持基板Ｓ１）。
【００４４】
まず、ＨＶＰＥ法によりＧａＮインゴットを成長させた。ＧａＮインゴットは、酸素がドープされたｎ型ＧａＮ結晶で形成されており、キャリア濃度は約５×１０18ｃｍ-3であった。ＧａＮインゴットの直径は２インチ（５０．８ｍｍ）、厚さは１ｍｍ、主面は（０００１）面に対して０．５°のオフ角を有していた。ここで、キャリア濃度は、ホール測定装置により測定した。
【００４５】
その後、ＧａＮインゴットの外周を円筒研削により整形した。さらに、ＧａＮインゴットの表主面（Ｇａ面）の鏡面研磨を行った後、裏主面（Ｎ面）の鏡面研磨を行った。鏡面研磨では、ダイヤモンドスラリーを使用したメカニカル研磨を行った後、ケミカルメカニカル研磨を行った。表面粗さＲａ（ＪＩＳ  Ｂ０６０１に規定する算術平均粗さＲａをいう。以下同じ。）が２ｎｍ以下、表面粗さＰ−Ｖ（Peak To Valley。表面において最も高い場所と最も低い場所との高低さをいう。以下同じ。）が１０ｎｍ以下、全厚み変動ばらつきＴＴＶ（基板の一方の主面を真空吸着してできた平面を基準面とし、その基準面から他方の主面の最も高い場所と最も低い場所との差をいう。以下同じ。）が３０μｍ以下、反りが３０μｍ以下となるように加工した。ここで、ＧａＮ基板の表面粗さＲａおよびＰ−Ｖは菱化システム社のマイクロマップにより８０μｍ角の範囲内で測定し、全厚み変動ばらつきＴＴＶはニデック社のフラットネステスターにより測定した。
【００４６】
次に、ＧａＮインゴットを洗浄した。まず、６０℃に加熱したＩＰＡ（イソプロピルアルコール。以下同じ）を用いた超音波洗浄を１０分間行った。次いで、７０℃に加熱したＳＣ−１液（ＮＨ4ＯＨ／Ｈ2Ｏ2／Ｈ2Ｏ混合液）を用いた洗浄を１０分間行った。次いで、純水リンスを１０分間行った。次いで、７０℃に加熱したＳＣ−２液（ＨＣｌ／Ｈ2Ｏ2／Ｈ2Ｏ混合液）を用いた洗浄を１０分間行った。次いで、純水リンスを１０分間行った。次いで、希フッ酸洗浄を５分間行った。次いで、王水洗浄を５分間行った。次いで、純
水リンスを１０分間行った。次いで、ＩＰＡの蒸気乾燥を１０分間行った。
【００４７】
次に、洗浄後のＧａＮインゴットの裏主面（Ｎ面）（主面２ｎ）をＲＩＥ（反応性イオンエッチング）により活性化した。すなわち、１Ｐａの圧力下でアルゴンプラズマによりＧａＮインゴットの裏主面の表面層を１ｎｍエッチングした。次に、両主面研磨した厚さ５００μｍのＭｏ支持基板（金属製支持基板１０）の一方の主面をアルゴンプラズマでエッチングした。
【００４８】
次に、ＧａＮインゴット（ＩＩＩ族窒化物導電基板２）のアルゴンプラズマでエッチングした裏主面（Ｎ面）（主面２ｎ）と、Ｍｏ支持基板（金属製支持基板１０）のアルゴンプラズマでエッチングした主面と、を接合させた。具体的には、ＧａＮインゴットとＭｏ支持基板とを貼り合わせ、１００℃の雰囲気温度下、１０００Ｎ／ｃｍ2の圧力で５分間保持した。さらに、窒素雰囲気下、１１００℃で３０分以上アニールを行った。ここで、アニールは、１００℃／分以下の速度で昇温および降温を行った。
【００４９】
次に、Ｍｏ支持基板上に厚さ１２０μｍのＧａＮ導電層が形成されるようにＧａＮインゴットをスライスした。スライスは、直径０．０７ｍｍのブラスメッキワイヤーを有するアッパーカット式マルチワイヤソーを用いて、高濃度の油性ダイヤモンドスラリーを使用しながら行った。ワイヤー速度は平均５００ｍ／ｍｉｎとして、インゴットの送り速度は１〜１．５ｍｍ／ｈｒとした。また、ワイヤーエテンションは１０Ｎとした。このようにして、ＧａＮ導電層接合Ｍｏ支持基板を得た。得られたＧａ導電層接合Ｍｏ支持基板について、支持基板と導電層との接合強度は、引張試験により測定したところ５ＭＰａ以上（接合界面におけるＧａＮ導電層破壊）と良好であった。
【００５０】
次に、ＧａＮ導電層接合Ｍｏ支持基板の表主面（Ｇａ面）の鏡面研磨を行った。鏡面研磨では、ダイヤモンドスラリーを使用したメカニカル研磨の後、ケミカルメカニカル研磨を行った。研磨後の表面粗さＲａが１．５ｎｍとなるように加工した。これにより、Ｍｏ支持基板上のＧａＮ導電層の厚さを１００μｍとした。メカニカル研磨では、直径４５０ｍｍの錫製定盤を用いた。定盤の回転数は４０ｒｐｍとした。加工液としては、水溶性の多結晶ダイヤモンドスラリーを用いた。スラリー中の砥粒の粒度は０．５μｍ以下とした。荷重は２５０ｇｆ／ｃｍ2とした。ケミカルメカニカル研磨では、直径４５０ｍｍの定盤を用いた。研磨パッドとしては、不織布を用いた。定盤の回転数は４０ｒｐｍとした。加工液としては、コロイダルシリカとナノダイヤモンドとの混合液を用いた。荷重は２５０ｇｆ／ｃｍ2とした。
【００５１】
次に、ＧａＮ導電層の表面を洗浄した。具体的には、まず６０℃に加熱したＩＰＡを用いた超音波洗浄を１０分間行った。次いで、７０℃に加熱したＳＣ−１液（ＮＨ4ＯＨ／Ｈ2Ｏ2／Ｈ2Ｏ混合液）を用いた洗浄を１０分間行った。次いで、純水リンスを１０分間行った。次いで、７０℃に加熱したＳＣ−２液（ＨＣｌ／Ｈ2Ｏ2／Ｈ2Ｏ混合液）を用いた洗浄を１０分間行った。次いで、純水リンスを１０分間行った。次いで、希フッ酸洗浄を５分間行った。次いで、純水リンスを１０分間行った。次いで、ＩＰＡの蒸気乾燥を１０分間行った。このようにして、ＧａＮ導電層の厚さが１００μｍであるＧａＮ導電層接合Ｍｏ支持基板（導電層接合金属製支持基板１２）が準備された。
【００５２】
２．能動層の形成
次に、図３および図９を参照して、ＧａＮ導電層接合Ｍｏ支持基板（導電層接合金属製支持基板１２）の表主面（Ｇａ面）（主面２０ｍ）上に、ＭＯＣＶＤ法により、ＩＩＩ族窒化物能動層３０として、ストップ層の機能を有するキャリア濃度が１×１０18ｃｍ-3で厚さ０．５μｍのｎ+−ＧａＮ層３１と、ドリフト層の機能を有するキャリア濃度が７×１０15ｃｍ-3で厚さ５μｍのｎ−ＧａＮ層３２と、を順次成長させた（能動層の形成工程
Ｓ２）。上記能動層の成長において、成長温度は１０５０℃、成長圧力は２００Ｔｏｒｒ（２６．７ｋＰａ）、原料ガスとしてはＴＭＧ（トリメチルガリウム）およびＮＨ3（アンモニア）ガスを用い、ドーパントガスとしてはＳｉＨ4（シラン）ガスを用い、キャリアガスとしてはＨ2ガスを用いた。
【００５３】
３．電極の形成
次に、図３および図９を参照して、ｎ−ＧａＮ層３２上に電極４０を形成した（電極の形成工程Ｓ３）。まず、ｎ−ＧａＮ層３２の表面を有機洗浄した。具体的には、アセトンを用いた超音波洗浄を５分間、ＩＰＡを用いた超音波洗浄を５分間、純水を用いた超音波洗浄を５分間、を順次行った後、窒素ガスブローにより乾燥させた。次いで、フォトリソグラフィー、１０質量％塩酸水溶液による表面の前処理、Ｎｉ／Ａｕ（Ｎｉ層厚さ５０ｎｍ、Ａｕ層厚さ３００ｎｍ）のＥＢ蒸着およびリフトオフにより、ｎ−ＧａＮ層３２上に電極４０として直径２００μｍのショットキー電極を形成した。このようにして、パワーデバイスたるＳＢＤが得られた。
【００５４】
４．パワーデバイスの物性
得られたＳＢＤについて、オン抵抗は半導体パラメータアナライザーを用いて測定したところ１．１８ｍΩ・ｃｍ2と低く、電流密度が５００Ａ／ｃｍ2における順方向電圧Ｖｆは半導体パラメータアナライザーを用いたＩ−Ｖ（電流−電圧）測定から１．３３Ｖと低く、リーク電流密度が１×１０-3Ａ／ｃｍ2における逆方向耐電圧は半導体パラメータアナライザーを用いたＩ−Ｖ（電流−電圧）測定から３５４Ｖと高かった。結果を表２にまとめた。
【００５５】
（実施例Ａ２）
スライス後のＧａＮ導電層（ＩＩＩ族窒化物導電層２０）の厚さを５０μｍ、研磨後のＧａＮ導電層の厚さを３０μｍとしたこと以外は、実施例Ａ１と同様にして、ＧａＮ導電層接合Ｍｏ支持基板（導電層接合金属製支持基板１２）を準備した。得られたＧａ導電層接合Ｍｏ支持基板について、支持基板と導電層との接合強度は５ＭＰａ以上（接合界面におけるＧａＮ導電層破壊）と良好であった。次に、実施例Ａ１と同様にして、ＧａＮ導電層接合Ｍｏ支持基板（導電層接合金属製支持基板１２）の表主面（Ｇａ面）（主面２０ｍ）上に、ＩＩＩ族窒化物能動層３０（キャリア濃度が１×１０18ｃｍ-3で厚さ０．５μｍのｎ+−ＧａＮ層３１およびキャリア濃度が７×１０15ｃｍ-3で厚さ５μｍのｎ−ＧａＮ層３２）を成長させた。次に、実施例Ａ１と同様にして、ｎ−ＧａＮ層３２上に電極４０（直径２００μｍのショットキー電極）を形成して、パワーデバイスたるＳＢＤを得た。得られたＳＢＤについて、オン抵抗は１．１１ｍΩ・ｃｍ2と低く、電流密度が５００Ａ／ｃｍ2における順方向電圧Ｖｆは１．２８Ｖと低く、リーク電流密度が１×１０-3Ａ／ｃｍ2における逆方向耐電圧は３３０Ｖと高かった。結果を表２にまとめた。
【００５６】
（実施例Ａ３）
１．導電層接合金属製支持基板の準備
まず、図１２を参照して、以下のようにして、ＧａＮ導電層（ＩＩＩ族窒化物導電層２０）がＭｏ支持基板（金属製支持基板１０）に接合されたＧａＮ導電層接合Ｍｏ支持基板（導電層接合金属製支持基板１２）を準備した。
【００５７】
実施例Ａ１と同様にＨＶＰＥ法により成長させ洗浄し両主面を鏡面研磨した、酸素がドープされた直径が２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さが５００μｍのＧａＮ導電基板（ＩＩＩ族窒化物導電基板２）を準備した。このＧａＮ導電基板は、主面が（０００１）面に対して０．５°のオフ角を有しており、キャリア濃度は約５×１０18ｃｍ-3であった。
【００５８】
このＧａＮ導電基板（ＩＩＩ族窒化物導電基板２）の裏主面（Ｎ面）（主面２ｎ）側か
ら水素イオン（イオンＩ）を注入した。加速電圧は１００ｅＶとし、ドーズ量は２．５×１０17ｃｍ-2とした。イオン流入のピーク位置（面２ｉ）は、裏主面（主面２ｎ）から約０．９μｍの深さであった。水素イオン注入後、ＧａＮ導電基板の表面を洗浄した。
【００５９】
水素イオン注入し洗浄した後のＧａＮ導電基板（ＩＩＩ族窒化物導電基板２）の裏主面（Ｎ面）をＡｒ（アルゴン）ガス中で放電させたプラズマに接触させて清浄面とした。一方、両面研磨した厚さ５００μｍのＭｏ支持基板（金属製支持基板１０）の主面をＡｒガス中で放電させたプラズマに接触させて清浄面とした。ここで、Ａｒガス中でのプラズマ放電条件は、ＲＦパワーが１００Ｗ、Ａｒガス流量が５０ｓｃｃｍ、圧力が５．９Ｐａであった。次いで、清浄面とされたＧａＮ導電基板の裏主面（Ｎ面）と清浄面とされたＭｏ支持基板の主面とを大気中で貼り合わせることにより接合した。貼り合わせ後は接合強度が弱いため、接合させた基板をＮ2ガス中３００℃で２時間加熱することにより、接合強度を増大させた。
【００６０】
さらに、９００℃で２時間、Ｎ2ガス中で加熱することにより、ＧａＮ導電基板（ＩＩＩ族窒化物導電基板２）が裏主面（主面２ｎ）から約０．９μｍの深さの面（主面２ｎに平行な面）で分離して、Ｍｏ支持基板（金属製支持基板１０）にＧａＮ導電層（ＩＩＩ族窒化物導電層２０）が接合したＧａＮ導電層接合Ｍｏ支持基板（導電層接合金属製支持基板１２）が得られた。次いで、研磨によりＧａＮ導電層の厚さが０．３μｍのＧａＮ導電層接合Ｍｏ支持基板を得た。得られたＧａ導電層接合Ｍｏ支持基板について、支持基板と導電層との接合強度は５ＭＰａ以上（接合界面におけるＧａＮ導電層破壊）と良好であった。
【００６１】
２．能動層の形成
次に、実施例Ａ１と同様にして、ＧａＮ導電層接合Ｍｏ支持基板（導電層接合金属製支持基板１２）の表主面（Ｇａ面）（主面２０ｍ）上に、ＩＩＩ族窒化物能動層３０（キャリア濃度が１×１０18ｃｍ-3で厚さ０．５μｍのｎ+−ＧａＮ層３１およびキャリア濃度が７×１０15ｃｍ-3で厚さ５μｍのｎ−ＧａＮ層３２）を成長させた。
【００６２】
３．電極の形成
次に、実施例Ａ１と同様にして、ｎ−ＧａＮ層３２上に電極４０（直径２００μｍのショットキー電極）を形成して、パワーデバイスたるＳＢＤを得た。
【００６３】
４．パワーデバイスの物性
得られたＳＢＤについて、オン抵抗は１．０８ｍΩ・ｃｍ2と低く、電流密度が５００Ａ／ｃｍ2における順方向電圧Ｖｆは１．２６Ｖと低く、リーク電流密度が１×１０-3Ａ／ｃｍ2における逆方向耐電圧は３０１Ｖと高かった。結果を表２にまとめた。
【００６４】
（比較例ＲＡ１）
１．導電性自立ＩＩＩ族窒化物基板の準備
まず、図４および図１０を参照して、実施例Ａ１と同様にＨＶＰＥ法により成長させ洗浄し両主面を鏡面研磨した、酸素がドープされた直径が２インチ（５０．８ｍｍ）で厚さが３５０μｍの導電性自立ＧａＮ基板（導電性自立ＩＩＩ族窒化物基板１２０）を準備した（導電性自立ＩＩＩ族窒化物基板の準備工程Ｓ１１）。この導電性自立ＧａＮ基板は、主面が（０００１）面に対して０．５のオフ角を有しており、キャリア濃度が約５×１０18ｃｍ-3であった。
【００６５】
２．能動層の形成
次に、図４および図１０を参照して、導電性自立ＧａＮ基板（導電性自立ＩＩＩ族窒化物基板１２０）の一方の主面１２０ｍ上に、実施例Ａ１と同様にして、ＩＩＩ族窒化物能
動層１３０（キャリア濃度が１×１０18ｃｍ-3で厚さ０．５μｍのｎ+−ＧａＮ層１３１およびキャリア濃度が７×１０15ｃｍ-3で厚さ５μｍのｎ−ＧａＮ層１３２）を成長させた（能動層の成形工程Ｓ１２）。
【００６６】
３．電極の形成
次に、図４および図１０を参照して、以下のようにして、導電性自立ＧａＮ基板（導電性自立ＩＩＩ族窒化物基板１２０）の他方の主面１２０ｎ上に基板側電極１５０としてオーミック電極を形成し（基板側電極の形成工程Ｓ３３）、ｎ−ＧａＮ層３２上に能動層側電極１４０としてショットキー電極を形成した（能動層側電極の形成工程Ｓ３４）。
【００６７】
まず、導電性自立ＧａＮ基板の裏主面（Ｎ面）（主面１２０ｎ）を有機洗浄した。具体的には、アセトンを用いた超音波洗浄を５分間、ＩＰＡを用いた超音波洗浄を５分間、純水を用いた超音波洗浄を５分間、を順次行った後、窒素ガスブローにより乾燥させた。次いで、導電性自立ＧａＮ基板の裏主面（Ｎ面）の全面に、ＥＢ蒸着法により、Ｔｉ／Ａｌ／Ｔｉ／Ａｕがそれぞれ２０ｎｍ／１００ｎｍ／２０ｎｍ／３００ｎｍの厚さの層を形成し、Ｎ2ガス中６００℃で１分間熱処理して、オーミック電極（基板側電極１５０）を得た。次いで、実施例Ａ１と同様にして、ｎ−ＧａＮ層３２上に直径２００μｍのショットキー電極（能動層側電極１４０）を形成して、パワーデバイスたるＳＢＤを得た。このように、比較例ＲＡ１においては、ショットキー電極（能動層側電極１４０）のみならず、オーミック電極（基板側電極１５０）をも形成する必要があった。
【００６８】
４．パワーデバイスの物性
得られたＳＢＤについて、オン抵抗は１．３８ｍΩ・ｃｍ2と高く、電流密度が５００Ａ／ｃｍ2における順方向電圧Ｖｆは１．４２Ｖと高く、リーク電流密度が１×１０-3Ａ／ｃｍ2における逆方向耐電圧は３４２Ｖと高かった。結果を表２にまとめた。
【００６９】
（実施例Ａ４）
金属製支持基板１０として、厚さ５００μｍのＭｏ基礎基板（金属基礎基板１０ｂ）の一方の主面上に厚さ０．２μｍのＷ層（金属層１０ａ）が形成されているＷ／Ｍｏ支持基板を用いたこと以外は、実施例Ａ１と同様にして、実施例Ａ１と同様にして、ＧａＮ導電層接合Ｗ／Ｍｏ支持基板（導電層接合金属製支持基板１２）を準備した。得られたＧａ導電層接合Ｗ／Ｍｏ支持基板について、支持基板と導電層との接合強度は１０ＭＰａ以上（接合界面におけるＧａＮ導電層破壊）と優れていた。次に、実施例Ａ１と同様にして、ＧａＮ導電層接合Ｗ／Ｍｏ支持基板（導電層接合金属製支持基板１２）の表主面（Ｇａ面）（主面２０ｍ）上に、ＩＩＩ族窒化物能動層３０（キャリア濃度が１×１０18ｃｍ-3で厚さ０．５μｍのｎ+−ＧａＮ層３１およびキャリア濃度が７×１０15ｃｍ-3で厚さ５μｍのｎ−ＧａＮ層３２）を成長させた。次に、実施例Ａ１と同様にして、ｎ−ＧａＮ層３２上に電極４０（直径２００μｍのショットキー電極）を形成して、パワーデバイスたるＳＢＤを得た。得られたＳＢＤについて、オン抵抗は１．１０ｍΩ・ｃｍ2と低く、電流密度が５００Ａ／ｃｍ2における順方向電圧Ｖｆは１．２７Ｖと低く、リーク電流密度が１×１０-3Ａ／ｃｍ2における逆方向耐電圧は３２０Ｖと高かった。結果を表２にまとめた。
【００７０】
（実施例Ａ５）
金属製支持基板１０として、厚さ５００μｍのＭｏ基礎基板（金属基礎基板１０ｂ）の一方の主面上に厚さ０．２μｍのＴｉ層（金属層１０ａ）が形成されているＴｉ／Ｍｏ支持基板を用いたこと以外は、実施例Ａ１と同様にして、ＧａＮ導電層接合Ｔｉ／Ｍｏ支持基板（導電層接合金属製支持基板１２）を準備した。得られたＧａ導電層接合Ｔｉ／Ｍｏ支持基板について、支持基板と導電層との接合強度は１０ＭＰａ以上（接合界面におけるＧａＮ導電層破壊）と優れていた。次に、実施例Ａ１と同様にして、ＧａＮ導電層接合Ｔ
ｉ／Ｍｏ支持基板（導電層接合金属製支持基板１２）の表主面（Ｇａ面）（主面２０ｍ）上に、ＩＩＩ族窒化物能動層３０（キャリア濃度が１×１０18ｃｍ-3で厚さ０．５μｍのｎ+−ＧａＮ層３１およびキャリア濃度が７×１０15ｃｍ-3で厚さ５μｍのｎ−ＧａＮ層３２）を成長させた。次に、実施例Ａ１と同様にして、ｎ−ＧａＮ層３２上に電極４０（直径２００μｍのショットキー電極）を形成して、パワーデバイスたるＳＢＤを得た。得られたＳＢＤについて、オン抵抗は１．１１ｍΩ・ｃｍ2と低く、電流密度が５００Ａ／ｃｍ2における順方向電圧Ｖｆは１．２８Ｖと低く、リーク電流密度が１×１０-3Ａ／ｃｍ2における逆方向耐電圧は３２５Ｖと高かった。結果を表２にまとめた。
【００７１】
（実施例Ａ６）
金属製支持基板１０として、厚さ５００μｍのＭｏ基礎基板（金属基礎基板１０ｂ）の一方の主面上に厚さ０．２μｍのＴａ層（金属層１０ａ）が形成されているＴａ／Ｍｏ支持基板を用いたこと以外は、実施例Ａ１と同様にして、実施例Ａ１と同様にして、ＧａＮ導電層接合Ｔａ／Ｍｏ支持基板（導電層接合金属製支持基板１２）を準備した。得られたＧａ導電層接合Ｔａ／Ｍｏ支持基板について、支持基板と導電層との接合強度は１０ＭＰａ以上（接合界面におけるＧａＮ導電層破壊）と優れていた。次に、実施例Ａ１と同様にして、ＧａＮ導電層接合Ｔａ／Ｍｏ支持基板（導電層接合金属製支持基板１２）の表主面（Ｇａ面）（主面２０ｍ）上に、ＩＩＩ族窒化物能動層３０（キャリア濃度が１×１０18ｃｍ-3で厚さ０．５μｍのｎ+−ＧａＮ層３１およびキャリア濃度が７×１０15ｃｍ-3で厚さ５μｍのｎ−ＧａＮ層３２）を成長させた。次に、実施例Ａ１と同様にして、ｎ−ＧａＮ層３２上に電極４０（直径２００μｍのショットキー電極）を形成して、パワーデバイスたるＳＢＤを得た。得られたＳＢＤについて、オン抵抗は１．１２ｍΩ・ｃｍ2と低く、電流密度が５００Ａ／ｃｍ2における順方向電圧Ｖｆは１．３０Ｖと低く、リーク電流密度が１×１０-3Ａ／ｃｍ2における逆方向耐電圧は３２３Ｖと高かった。結果を表２にまとめた。
【００７２】
（実施例Ａ７）
金属製支持基板１０として、厚さ５００μｍのＷ支持基板を用いたこと以外は、実施例Ａ１と同様にして、実施例Ａ１と同様にして、ＧａＮ導電層接合Ｗ支持基板（導電層接合金属製支持基板１２）を準備した。得られたＧａ導電層接合Ｗ支持基板について、支持基板と導電層との接合強度は５ＭＰａ以上（接合界面におけるＧａＮ導電層破壊）と良好であった。次に、実施例Ａ１と同様にして、ＧａＮ導電層接合Ｗ支持基板（導電層接合金属製支持基板１２）の表主面（Ｇａ面）（主面２０ｍ）上に、ＩＩＩ族窒化物能動層３０（キャリア濃度が１×１０18ｃｍ-3で厚さ０．５μｍのｎ+−ＧａＮ層３１およびキャリア濃度が７×１０15ｃｍ-3で厚さ５μｍのｎ−ＧａＮ層３２）を成長させた。次に、実施例Ａ１と同様にして、ｎ−ＧａＮ層３２上に電極４０（直径２００μｍのショットキー電極）を形成して、パワーデバイスたるＳＢＤを得た。得られたＳＢＤについて、オン抵抗は１．１３ｍΩ・ｃｍ2と低く、電流密度が５００Ａ／ｃｍ2における順方向電圧Ｖｆは１．３０Ｖと低く、リーク電流密度が１×１０-3Ａ／ｃｍ2における逆方向耐電圧は３３０Ｖと高かった。結果を表２にまとめた。
【００７３】
（実施例Ａ８）
金属製支持基板１０として、厚さ５００μｍのＴａ支持基板を用いたこと以外は、実施例Ａ１と同様にして、実施例Ａ１と同様にして、ＧａＮ導電層接合Ｔａ支持基板（導電層接合金属製支持基板１２）を準備した。得られたＧａ導電層接合Ｔａ支持基板について、支持基板と導電層との接合強度は５ＭＰａ以上（接合界面におけるＧａＮ導電層破壊）と良好であった。次に、実施例Ａ１と同様にして、ＧａＮ導電層接合Ｔａ支持基板（導電層接合金属製支持基板１２）の表主面（Ｇａ面）（主面２０ｍ）上に、ＩＩＩ族窒化物能動層３０（キャリア濃度が１×１０18ｃｍ-3で厚さ０．５μｍのｎ+−ＧａＮ層３１およびキャリア濃度が７×１０15ｃｍ-3で厚さ５μｍのｎ−ＧａＮ層３２）を成長させた。次に
、実施例Ａ１と同様にして、ｎ−ＧａＮ層３２上に電極４０（直径２００μｍのショットキー電極）を形成して、パワーデバイスたるＳＢＤを得た。得られたＳＢＤについて、オン抵抗は１．１０ｍΩ・ｃｍ2と低く、電流密度が５００Ａ／ｃｍ2における順方向電圧Ｖｆは１．２８Ｖと低く、リーク電流密度が１×１０-3Ａ／ｃｍ2における逆方向耐電圧は３２０Ｖと高かった。結果を表２にまとめた。
【００７４】
【表２】
2010205918.tif 000004
【００７５】
表２を参照して、ＳＢＤにおいて、基板として従来の典型的な導電性自立ＧａＮ基板に替えて金属製支持基板を用いることにより、逆方向耐電圧の高さを維持しながらオン抵抗を低減した結果、順方向電圧Ｖｆを低減することができた（比較例ＲＡ１、実施例Ａ１〜Ａ８）。また、ＧａＮ導電層の厚さが小さくなるほど、オン抵抗および順方向電圧Ｖｆが
低減した（実施例Ａ１〜Ａ３）。さらに、金属製支持基板として金属基礎基板の一方の主面に金属層が形成されている金属／金属支持基板を用いたものは、支持基板と導電層との接合強度が優れていた（実施例Ａ４〜Ａ６）。
【００７６】
ここで、実施例Ａ１および比較例ＲＡ１において作製されたＳＢＤの順方向の電流−電圧特性を図１３に示し、逆方向の電流−電圧特性を図１４に示した。図１３を参照して、実施例Ａ１においては比較例ＲＡ１に比べて、オン抵抗が約０．２ｍΩ・ｃｍ2低く、電流密度が５００Ａ／ｃｍ2における順方向電圧Ｖｆが約１Ｖ低いＳＢＤが得られた。これは、比較例ＲＡ１に比べて実施例Ａ１のＳＢＤはＧａＮ導電層（基板）の厚さが小さいこと、支持基板と抵抗が著しく低いＭｏ支持基板を有するためと考えられる。一方、リーク電流密度が１×１０-3Ａ／ｃｍ2における逆方向耐電圧については、実施例Ａ１は比較例ＲＡ１と同等であった。
【００７７】
［実施例Ｂ］
実施例Ｂとして、パワーデバイスとしてＰＮＤを製造した実施例について説明する。実施例Ｂは、以下の実施例Ｂ１および比較例ＲＢ１を含む。
【００７８】
（実施例Ｂ１）
１．導電性接合金属製支持基板の準備
図９を参照して、実施例Ａ２と同様にして、ＧａＮ導電層接合Ｍｏ支持基板（導電層接合金属製支持基板１２）を準備した（導電性接合金属製支持基板の準備工程Ｓ１）。かかるＧａ導電層接合Ｍｏ支持基板について、支持基板と導電層との接合強度は５ＭＰａ以上（接合界面におけるＧａＮ導電層破壊）と良好であった。
【００７９】
２．能動層の形成
次に、図５および図９を参照して、ＧａＮ導電層接合Ｍｏ支持基板（導電層接合金属製支持基板１２）の一方の主面２０ｍ上に、ＭＯＣＶＤ法により、ＩＩＩ族窒化物能動層３０として、厚さ０．５μｍのｎ+−ＧａＮ層３１（キャリア濃度：１×１０18ｃｍ-3）、厚さ７μｍのｎ−ＧａＮ層３２（キャリア濃度：３×１０16ｃｍ-3）、厚さ０．５μｍのｐ−ＧａＮ層３３（Ｍｇ濃度：７×１０17ｃｍ-3）およびコンタクト層たる厚さ７５ｎｍのｐ+−ＧａＮ層３４（Ｍｇ濃度：１×１０19ｃｍ-3）を成長させた（能動層の形成工程Ｓ２）。ここで、Ｍｇ濃度はＳＩＭＳ（２次イオン質量分析法）により測定した。上記能動層の成長において、成長温度は１０５０℃、成長圧力は２００Ｔｏｒｒ（２６．７ｋＰａ）とし、原料ガスとしてはＴＭＧ（トリメチルガリウム）およびＮＨ3（アンモニア）ガスを用い、ドーパントガスとしてはＳｉＨ4（シラン）ガスおよびＣＰ2Ｍｇ（シクロペンタジエニルマグネシウム）ガスを用い、キャリアガスとしてはＨ2ガスを用いた。
【００８０】
３．電極の形成
次に、図５および図９を参照して、ｐ+−ＧａＮ層３４上に、フォトリソグラフィーによりパターン化されたレジストマスクを形成し（図示せず）、ｐ+−ＧａＮ層３４およびｐ−ＧａＮ層３３の一部をＲＩＥ（反応性イオンエッチング）してメサ形状を形成した。次いで、ｐ+−ＧａＮ層３４の表面を有機洗浄した。具体的には、アセトンを用いた超音波洗浄を５分間、ＩＰＡを用いた超音波洗浄を５分間、純水を用いた超音波洗浄を５分間、を順次行った後、窒素ガスブローにより乾燥させた。次いで、フォトリソグラフィー、１０質量％塩酸水溶液による表面の前処理、Ｎｉ／Ａｕ（Ｎｉ層厚さ５０ｎｍ、Ａｕ層厚さ１００ｎｍ）を抵抗加熱蒸着およびリフトオフにより形成し、Ｎ2ガス中７００℃で合金化させて、ｐ+−ＧａＮ層３４上に電極４０としてｐ−オーミック電極を形成した（電極の形成工程Ｓ３）。電極部およびその近傍部の大きさは、ｐ−オーミック電極が直径５０μｍ、メサ形状部を構成するｐ+−ＧａＮ層３４およびｐ−ＧａＮ層３３が直径６０μｍであった。このようにして、パワーデバイスたるＰＮＤが得られた。
【００８１】
４．パワーデバイスの物性
得られたＰＮＤについて、電流密度が５００Ａ／ｃｍ2におけるオン抵抗は０．６０ｍΩ・ｃｍ2と低く、電流密度が５００Ａ／ｃｍ2における順方向電圧Ｖｆは４．１０Ｖと低く、リーク電流密度が１×１０-3Ａ／ｃｍ2における逆方向耐電圧は８３０Ｖであった。結果を表３にまとめた。
【００８２】
（比較例ＲＢ１）
１．導電性自立ＩＩＩ族窒化物基板の準備
まず、図６および図１０を参照して、比較例ＲＡ１と同様の導電性自立ＧａＮ基板（導電性自立ＩＩＩ族窒化物基板１２０）を準備した（導電性自立ＩＩＩ族窒化物基板の準備工程Ｓ１１）。
【００８３】
２．能動層の形成
次に、図６および図１０を参照して、導電性自立ＧａＮ基板（導電性自立ＩＩＩ族窒化物基板１２０）の一方の主面１２０ｍ上に、実施例Ｂ１と同様にして、ＩＩＩ族窒化物能動層１３０（厚さ０．５μｍのｎ+−ＧａＮ層１３１（キャリア濃度：１×１０18ｃｍ-3）、厚さ７μｍのｎ−ＧａＮ層１３２（キャリア濃度：３×１０16ｃｍ-3）、厚さ０．５μｍのｐ−ＧａＮ層１３３（Ｍｇ濃度：７×１０17ｃｍ-3）および厚さ７５ｎｍのｐ+−ＧａＮ層１３４（Ｍｇ濃度：１×１０19ｃｍ-3））を成長させた（能動層の成形工程Ｓ１２）。
【００８４】
３．電極の形成
次に、図６および図１０を参照して、実施例Ｂ１と同様にして、ｐ+−ＧａＮ層３４上に能動層側電極１４０としてｐ−オーミック電極を形成した（能動層側電極の形成工程Ｓ４３）。次いで、導電性自立ＧａＮ基板の裏主面（Ｎ面）の全面に、ＥＢ蒸着法により、Ｔｉ／Ａｌ／Ｔｉ／Ａｕがそれぞれ２０ｎｍ／１００ｎｍ／２０ｎｍ／３００ｎｍの厚さの層を形成し、Ｎ2ガス中６００℃で１分間熱処理して、基板側電極１５０としてｎ−オーミック電極を形成した（基板側電極の形成工程Ｓ４４）。このようにして、パワーデバイスたるＰＮＤを得た。このように、比較例ＲＢ１においては、ｐ−オーミック電極（能動層側電極１４０）のみならず、ｎ−オーミック電極（基板側電極１５０）をも形成する必要があった。
【００８５】
４．パワーデバイスの物性
得られたＰＮＤについて、電流密度が５００Ａ／ｃｍ2におけるオン抵抗は０．８７ｍΩ・ｃｍ2と高く、電流密度が５００Ａ／ｃｍ2における順方向電圧Ｖｆは４．２５Ｖと高く、リーク電流密度が１×１０-3Ａ／ｃｍ2における逆方向耐電圧は８５０Ｖであった。結果を表３にまとめた。
【００８６】
【表３】
2010205918.tif 000005
【００８７】
表３を参照して、ＰＮＤにおいても、基板として従来の典型的な導電性自立ＧａＮ基板に替えて金属製支持基板を用いることにより、逆方向耐電圧の高さを維持しながらオン抵抗および順方向電圧Ｖｆを低減することができた（比較例ＲＢ１、実施例Ｂ１）。
【００８８】
［実施例Ｃ］
実施例Ｃとして、パワーデバイスとしてＭＩＳトランジスタを製造した実施例について説明する。実施例Ｃは、以下の実施例Ｃ１および比較例ＲＣ１を含む。
【００８９】
（実施例Ｃ１）
１．導電性接合金属製支持基板の準備
図９を参照して、実施例Ａ２と同様にして、ＧａＮ導電層接合Ｍｏ支持基板（導電層接合金属製支持基板１２）を準備した（導電性接合金属製支持基板の準備工程Ｓ１）。
【００９０】
２．能動層の形成
次に、図７および図９を参照して、ＧａＮ導電層接合Ｍｏ支持基板（導電層接合金属製支持基板１２）の一方の主面２０ｍ上に、ＭＯＣＶＤ法により、ＩＩＩ族窒化物能動層３０として、厚さ０．５μｍのｎ+−ＧａＮ層３１（キャリア濃度：１×１０18ｃｍ-3）、厚さ７μｍのｎ−ＧａＮ層３２（キャリア濃度：３×１０16ｃｍ-3）、厚さ０．５μｍのｐ−ＧａＮ層３３（Ｍｇ濃度：７×１０17ｃｍ-3）および厚さ０．５μｍのｎ+−ＧａＮ層３６（キャリア濃度：１×１０18ｃｍ-3）を成長させた（能動層の形成工程Ｓ２）。上記能動層の成長において、成長温度は１０５０℃、成長圧力は２００Ｔｏｒｒ（２６．７ｋＰａ）とし、原料ガスとしてはＴＭＧ（トリメチルガリウム）およびＮＨ3（アンモニア）ガスを用い、ドーパントガスとしてはＳｉＨ4（シラン）ガスおよびＣＰ2Ｍｇ（シクロペンタジエニルマグネシウム）ガスを用い、キャリアガスとしてはＨ2ガスを用いた。
【００９１】
３．電極の形成
次に、図７および図９を参照して、ｎ+−ＧａＮ層３６の表面を有機洗浄した。具体的には、アセトンを用いた超音波洗浄を５分間、ＩＰＡを用いた超音波洗浄を５分間、純水を用いた超音波洗浄を５分間、を順次行った後、窒素ガスブローにより乾燥させた。次いで、フォトリソグラフィー、１０質量％塩酸水溶液による表面の前処理、Ｔｉ／Ａｌ／Ｔｉ／Ａｕをそれぞれ２０ｎｍ／１００ｎｍ／２０ｎｍ／３００ｎｍの厚さでＥＢ蒸着およびリフトオフにより形成して、Ｎ2ガス中６００℃で１分間熱処理することにより、ｎ+−ＧａＮ層３６上の一部分に電極４０の一つであるソース電極４１を形成した。次に、ソース電極４１が形成されていないＩＩＩ族窒化物能動層３０の一部分において、ＲＩＥにより、ｎ+−ＧａＮ層３６、ｐ−ＧａＮ層３３およびｎ−ＧａＮ層３２をメサ状にエッチングした。そのエッチング部分（メサ斜面）上に、ｐ−ＣＶＤ（プラズマ化学気相堆積）法
により、絶縁層５０として厚さ１００ｎｍのＳｉＯ2層を形成した。次いで、Ｎ2ガス中１０００℃で３０分間熱処理することにより、ＳｉＯ2層とＧａＮ層との界面欠陥を低減させた。次いで、ＳｉＯ2層（絶縁層５０）上に、Ｎｉ／Ａｕ（Ｎｉ層厚さ５０ｎｍ／Ａｕ層厚さ１００ｎｍ）を抵抗加熱蒸着およびリフトオフすることにより、電極４０の一つとしてゲート電極を形成した（電極の形成工程Ｓ３）。このようにして、パワーデバイスたるＭＩＳトランジスタが得られた。
【００９２】
（比較例ＲＣ１）
１．導電性自立ＩＩＩ族窒化物基板の準備
まず、図８および図１０を参照して、比較例ＲＡ１と同様の導電性自立ＧａＮ基板（導電性自立ＩＩＩ族窒化物基板１２０）を準備した（導電性自立ＩＩＩ族窒化物基板の準備工程Ｓ１１）。
【００９３】
２．能動層の形成
次に、図８および図１０を参照して、導電性自立ＧａＮ基板（導電性自立ＩＩＩ族窒化物基板１２０）の一方の主面１２０ｍ上に、実施例Ｃ１と同様にして、ＭＯＣＶＤ法により、ＩＩＩ族窒化物能動層１３０として、厚さ０．５μｍのｎ+−ＧａＮ層１３１（キャリア濃度：１×１０18ｃｍ-3）、厚さ７μｍのｎ−ＧａＮ層１３２（キャリア濃度：３×１０16ｃｍ-3）、厚さ０．５μｍのｐ−ＧａＮ層１３３（Ｍｇ濃度：７×１０17ｃｍ-3）および厚さ０．５μｍのｎ+−ＧａＮ層１３６（キャリア濃度：１×１０18ｃｍ-3）を成長させた（能動層の形成工程Ｓ１２）。
【００９４】
３．電極の形成
次に、図８および図１０を参照して、実施例Ｃ１と同様にして、ｎ+−ＧａＮ層３６上およびメサ状に形成されたＳｉＯ2層（絶縁層５０）上に能動層側電極１４０としてそれぞれソース電極１４１およびゲート電極１４２を形成した（能動層側電極の形成工程Ｓ４３）。次いで、導電性自立ＧａＮ基板の裏主面（Ｎ面）の全面に、ＥＢ蒸着法により、Ｔｉ／Ａｌ／Ｔｉ／Ａｕがそれぞれ２０ｎｍ／１００ｎｍ／２０ｎｍ／３００ｎｍの厚さの層を形成することにより、基板側電極１５０としてドレイン電極を形成した（基板側電極の形成工程Ｓ４４）。このようにして、パワーデバイスたるＭＩＳトランジスタを得た。このように、比較例ＲＢ１においては、ソース電極１４１およびゲート電極１４２（能動層側電極１４０）のみならず、ドレイン電極（基板側電極１５０）をも形成する必要があった。
【００９５】
得られたＭＩＳトランジスタの特性について。実施例Ｃ１と比較例ＲＣ１とを比べると、ゲート電圧１０Ｖにおけるオン抵抗は、比較例ＲＣ１に比べて実施例Ｃ１のほうが約０．２ｍΩ・ｃｍ2低かった。このように、導電性自立ＧａＮ基板に替えて金属製支持基板を用いることによりオン抵抗を低減することができた。
【００９６】
今回開示された実施の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特許請求の範囲によって示され、特許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。
【符号の説明】
【００９７】
２  ＩＩＩ族窒化物導電基板、２ｉ  面、１０  金属製支持基板、１０ａ  金属層、１０ｂ  金属基礎基板、２ｎ，１０ｍ，２０ｍ，１２０ｍ，１２０ｎ  主面、１２  導電層接合金属製支持基板、２０  ＩＩＩ族窒化物導電層、３０，１３０  ＩＩＩ族窒化物能動層、３１，１３１  ｎ+−ＧａＮ層、３２，１３２  ｎ−ＧａＮ層、３３，１３３  ｐ−ＧａＮ層、３４，１３４  ｐ+−ＧａＮ層、３６，１３６  ｎ+−ＧａＮ層、４０  電極、
４１，１４１  ソース電極、４２，１４２  ゲート電極、５０  絶縁層、１２０  導電性自立ＩＩＩ族窒化物基板、１４０  能動層側電極、１５０  基板側電極。
【図１】
2010205918.tif 000006
【図２】
2010205918.tif 000007
【図３】
2010205918.tif 000008
【図４】
2010205918.tif 000009
【図５】
2010205918.tif 000010
【図６】
2010205918.tif 000011
【図７】
2010205918.tif 000012
【図８】
2010205918.tif 000013
【図９】
2010205918.tif 000014
【図１０】
2010205918.tif 000015
【図１１】
2010205918.tif 000016
【図１２】
2010205918.tif 000017
【図１３】
2010205918.tif 000018
【図１４】
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