(57)【要約】【課題】ガードリングによる耐圧向上の効果を高めることができるショットキーバリアダイオードの製造方法およびショットキーバリアダイオードを提供する。【解決手段】窒化ガリウムから作られたドリフト層２２と、ドリフト層２２上に設けられた積層膜５０とが準備される。積層膜５０は、ドリフト層２２上に設けられＩｎx1Ａｌy1Ｇａz1Ｎ（０＜ｘ１＋ｙ１）から作られた中間層５１と、中間層５１上に設けられＩｎx2Ａｌy2Ｇａz2Ｎから作られたガードリング層５２とを含む。マスク層６０を用いて積層膜５０がエッチングされる。積層膜５０をエッチングする工程は、中間層５１をエッチングすることによってドリフト層２２を露出する工程と、ドリフト層２２が露出したことを検知する工程と、ドリフト層２２が露出したことを検知する工程の後にエッチングを停止する工程とを含む。【選択図】図６
2015005602.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｎ型半導体の窒化ガリウムから作られたドリフト層と、前記ドリフト層上に設けられた積層膜とを準備する工程を備え、前記積層膜は、前記ドリフト層上に設けられｐ型半導体および真正半導体のいずれかのＩｎx1Ａｌy1Ｇａz1Ｎ（ｘ１＋ｙ１＋Ｚ１＝１、０＜ｘ１＋ｙ１≦１）から作られた中間層と、前記中間層上に設けられｐ型半導体のＩｎx2Ａｌy2Ｇａz2Ｎ（ｘ２＋ｙ２＋Ｚ２＝１、０≦ｘ２＋ｙ２＜ｘ１＋ｙ１）から作られたガードリング層とを含み、さらに
前記積層膜上に、開口部を有するマスク層を形成する工程と、
前記マスク層を用いて前記積層膜をエッチングする工程とを備え、前記積層膜をエッチングする工程は、前記中間層をエッチングすることによって前記ドリフト層を露出する工程と、前記ドリフト層が露出したことを検知する工程と、前記ドリフト層が露出したことを検知する工程の後にエッチングを停止する工程とを含み、さらに
前記積層膜をエッチングする工程の後に、前記ドリフト層に接するショットキー電極を形成する工程を備える、ショットキーバリアダイオードの製造方法。
【請求項２】
前記ガードリング層は窒化ガリウムから作られている、請求項１に記載のショットキーバリアダイオードの製造方法。
【請求項３】
前記中間層はｐ型半導体から作られている、請求項１または２に記載のショットキーバリアダイオードの製造方法。
【請求項４】
前記検知する工程は、エッチングされた物質に対する質量分析を行う工程を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載のショットキーバリアダイオードの製造方法。
【請求項５】
前記検知する工程は、エッチングにより生じた光に対する分光分析を行う工程を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載のショットキーバリアダイオードの製造方法。
【請求項６】
ｎ型半導体の窒化ガリウムから作られたドリフト層と、
前記ドリフト層上に設けられ、開口部を有する積層膜とを備え、前記積層膜は、前記ドリフト層上に設けられｐ型半導体および真正半導体のいずれかのＩｎx1Ａｌy1Ｇａz1Ｎ（ｘ１＋ｙ１＋Ｚ１＝１、０＜ｘ１＋ｙ１≦１）から作られた中間層と、前記中間層上に設けられたｐ型半導体のＩｎx2Ａｌy2Ｇａz2Ｎ（ｘ２＋ｙ２＋Ｚ２＝１、０≦ｘ２＋ｙ２＜ｘ１＋ｙ１）から作られたガードリング層とを含み、さらに
前記開口部において前記ドリフト層に接するショットキー電極とを備える、ショットキーバリアダイオード。
【請求項７】
前記ガードリング層は窒化ガリウムから作られている、請求項６に記載のショットキーバリアダイオード。
【請求項８】
前記中間層はｐ型半導体から作られている、請求項６または７に記載のショットキーバリアダイオード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ショットキーバリアダイオードの製造方法およびショットキーバリアダイオードに関し、特に窒化ガリウムから作られたドリフト層を有しかつガードリングが設けられたショットキーバリアダイオードの製造方法およびショットキーバリアダイオードに関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２００８−１７７３６９号公報（特許文献１）によれば、窒化ガリウム系半導体を用いたショットキーバリアダイオードが開示されている。このダイオードは、耐圧を高めるために、ｐ型のガードリングを有する。
【０００３】
窒化ガリウム系材料においては、シリコン材料または炭化珪素材料と異なり、ｐ型領域をイオン注入により形成する技術が確立していない。このため、ガードリングをイオン注入により簡便に形成することができない。そこで上記公報において一例として示された製造方法においては、ｎ型層上にｐ型層が気相成長法によって成長させられた後に、マスクを用いたプラズマエッチングによってｐ型層がパターニングされることで、ｐ型のガードリングが形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１７７３６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記技術において、ｐ型層のパターニングのためのエッチングが不十分であると、ガードリングの内側においてもｐ型層が残存してしまうので、ガードリングの内側においてｎ型層が十分に露出されない。この場合、ガードリングの内側におけるｎ型層とショットキー電極との接触が不十分となってしまう。そこで工業的に十分な歩留まりを得るためには、オーバーエッチングを十分に行う必要がある。これによりｎ型層の表面が大きくオーバーエッチングされる結果、ガードリングの形状に対応した突起がｎ型層に形成されてしまう。この突起に起因した電界集中によって、ガードリングによる耐圧向上効果が相殺されてしまう。
【０００６】
本発明は、上記の問題点を解決して、ガードリングによる耐圧向上の効果を高めることができるショットキーバリアダイオードの製造方法およびショットキーバリアダイオード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】
本発明のショットキーバリアダイオードの製造方法は、以下の工程を有する。
ｎ型半導体の窒化ガリウムから作られたドリフト層と、ドリフト層上に設けられた積層膜とが準備される。積層膜は、ドリフト層上に設けられｐ型半導体および真正半導体のいずれかのＩｎx1Ａｌy1Ｇａz1Ｎ（ｘ１＋ｙ１＋Ｚ１＝１、０＜ｘ１＋ｙ１≦１）から作られた中間層と、中間層上に設けられｐ型半導体のＩｎx2Ａｌy2Ｇａz2Ｎ（ｘ２＋ｙ２＋Ｚ２＝１、０≦ｘ２＋ｙ２＜ｘ１＋ｙ１）から作られたガードリング層とを含む。積層膜上に、開口部を有するマスク層が形成される。マスク層を用いて積層膜がエッチングされる。積層膜をエッチングする工程は、中間層をエッチングすることによってドリフト層を露出する工程と、ドリフト層が露出したことを検知する工程と、ドリフト層が露出したことを検知する工程の後にエッチングを停止する工程とを含む。積層膜がエッチングされた後に、ドリフト層に接するショットキー電極が形成される。
【０００８】
本発明のショットキーバリアダイオードは、ドリフト層と、積層膜と、ショットキー電極とを有する。ドリフト層はｎ型半導体の窒化ガリウムから作られている。積層膜は、ドリフト層上に設けられており、開口部を有する。積層膜は中間層およびガードリング層を有する。中間層は、ドリフト層上に設けられており、ｐ型半導体および真正半導体のいずれかのＩｎx1Ａｌy1Ｇａz1Ｎ（ｘ１＋ｙ１＋Ｚ１＝１、０＜ｘ１＋ｙ１≦１）から作られている。ガードリング層は、中間層上に設けられており、ｐ型半導体のＩｎx2Ａｌy2Ｇａz2Ｎ（ｘ２＋ｙ２＋Ｚ２＝１、０≦ｘ２＋ｙ２＜ｘ１＋ｙ１）から作られている。ショットキー電極は、開口部においてドリフト層に接している。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ガードリングによる耐圧向上の効果を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１におけるショットキーバリアダイオードの構成を概略的に示す図であり、図２の線Ｉ−Ｉに沿う断面図である。
【図２】図１の上面図である。
【図３】本発明の実施の形態１におけるショットキーバリアダイオードの製造方法の第１工程を概略的に示す断面図である。
【図４】本発明の実施の形態１におけるショットキーバリアダイオードの製造方法の第２工程を概略的に示す断面図である。
【図５】本発明の実施の形態１におけるショットキーバリアダイオードの製造方法の第３工程を概略的に示す断面図である。
【図６】本発明の実施の形態１におけるショットキーバリアダイオードの製造方法の第４工程を概略的に示す断面図である。
【図７】本発明の実施の形態１におけるショットキーバリアダイオードの製造方法の第５工程を概略的に示す断面図である。
【図８】比較例のショットキーバリアダイオードの製造方法の一工程を示す断面図である。
【図９】比較例のショットキーバリアダイオードの断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態１におけるショットキーバリアダイオードの製造装置の第１の例を示す模式図である。
【図１１】本発明の実施の形態１におけるショットキーバリアダイオードの製造装置の第２の例を示す模式図である。
【図１２】図１の変形例を示す断面図である。
【図１３】本発明の実施の形態２におけるショットキーバリアダイオードの構成を概略的に示す図であり、図２の線Ｉ−Ｉに沿う断面図である。
【図１４】本発明の実施の形態２におけるショットキーバリアダイオードの製造方法の第１工程を概略的に示す断面図である。
【図１５】本発明の実施の形態２におけるショットキーバリアダイオードの製造方法の第２工程を概略的に示す断面図である。
【図１６】本発明の実施の形態２におけるショットキーバリアダイオードの製造方法の第３工程を概略的に示す断面図である。
【図１７】本発明の実施の形態２におけるショットキーバリアダイオードの製造方法の第４工程を概略的に示す断面図である。
【図１８】本発明の実施の形態２におけるショットキーバリアダイオードの製造方法の第５工程を概略的に示す断面図である。
【図１９】本発明の実施の形態２におけるショットキーバリアダイオードの製造方法の第６工程を概略的に示す断面図である。
【図２０】本発明の実施の形態２の変形例におけるショットキーバリアダイオードの製造方法の第１工程を概略的に示す断面図である。
【図２１】本発明の実施の形態２の変形例におけるショットキーバリアダイオードの製造方法の第２工程を概略的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。なお、以下の図面において、同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さない。
【００１２】
はじめに概要について、以下の(i)〜(viii)において説明する。
(i)  ショットキーバリアダイオード１０１、１０２の製造方法は、以下の工程を有する。
【００１３】
ｎ型半導体の窒化ガリウムから作られたドリフト層２２と、ドリフト層２２上に設けられた積層膜５０とが準備される。積層膜５０は、ドリフト層２２上に設けられｐ型半導体および真正半導体のいずれかのＩｎx1Ａｌy1Ｇａz1Ｎ（ｘ１＋ｙ１＋Ｚ１＝１、０＜ｘ１＋ｙ１≦１）から作られた中間層５１と、中間層５１上に設けられｐ型半導体のＩｎx2Ａｌy2Ｇａz2Ｎ（ｘ２＋ｙ２＋Ｚ２＝１、０≦ｘ２＋ｙ２＜ｘ１＋ｙ１）から作られたガードリング層５２とを含む。積層膜５０上に、開口部ＯＰを有するマスク層６０が形成される。マスク層６０を用いて積層膜５０がエッチングされる。積層膜５０をエッチングする工程は、中間層５１をエッチングすることによってドリフト層２２を露出する工程と、ドリフト層２２が露出したことを検知する工程と、ドリフト層２２が露出したことを検知する工程の後にエッチングを停止する工程とを含む。積層膜５０がエッチングされた後に、ドリフト層２２に接するショットキー電極４０が形成される。
【００１４】
この製造方法によれば、ドリフト層２２の材料と異なる材料から作られた中間層５１が設けられる。よってガードリング構造の形成のために積層膜５０がパターニングされる際に、エッチングされる材料が中間層５１の材料からドリフト層２２の材料へと移行することを検知することで、エッチングを精度よく停止させることができる。これによりドリフト層２２のオーバーエッチングを最小限に抑制することができる。よって、ガードリングの形状に対応した突起がドリフト層２２に形成されにくくなる。これにより、この突起により生じる電界集中に起因した、ガードリングによる耐圧向上効果の相殺が抑制される。言い換えれば、ガードリングによる耐圧向上の効果を高めることができる。
【００１５】
(ii)  上記(i)において好ましくは、ガードリング層５２は窒化ガリウムから作られている。これにより、ガードリング層５２の材料をドリフト層２２の材料と同様のものとすることができる。よってガードリング層５２とドリフト層２２との間での格子整合が高められる。
【００１６】
(iii)  上記(i)または(ii)において好ましくは、中間層５１はｐ型半導体から作られている。これにより、中間層５１が真正半導体から作られている場合に比して、中間層５１とドリフト層２２との界面に空乏層をより進展させることができる。よって耐圧がより高められる。
【００１７】
(iv)  上記(i)〜(iii)において、検知する工程において、エッチングされた物質に対する質量分析が行われてもよい。これにより質量分析を用いて、エッチングの終点検出を行うことができる。
【００１８】
(v)  上記(i)〜(iii)において、検知する工程において、エッチングにより生じた光に対する分光分析が行われてもよい。これにより分光分析を用いて、エッチングの終点検出を行うことができる。
【００１９】
(vi)  ショットキーバリアダイオード１０１、１０２は、ドリフト層２２と、積層膜５０と、ショットキー電極４０とを有する。ドリフト層２２はｎ型半導体の窒化ガリウムから作られている。積層膜５０は、ドリフト層２２上に設けられており、開口部ＯＰを有する。積層膜５０は中間層５１およびガードリング層５２を有する。中間層５１は、ドリフト層２２上に設けられており、ｐ型半導体および真正半導体のいずれかのＩｎx1Ａｌy1Ｇａz1Ｎ（ｘ１＋ｙ１＋Ｚ１＝１、０＜ｘ１＋ｙ１≦１）から作られている。ガードリング層５２は、中間層５１上に設けられており、ｐ型半導体のＩｎx2Ａｌy2Ｇａz2Ｎ（ｘ２＋ｙ２＋Ｚ２＝１、０≦ｘ２＋ｙ２＜ｘ１＋ｙ１）から作られている。ショットキー電極４０は、開口部ＯＰにおいてドリフト層２２に接している。
【００２０】
このショットキーバリアダイオード１０１、１０２によれば、ドリフト層２２と中間層５１との材料が異なる。よってガードリング構造の形成のために積層膜５０がパターニングされる際に、エッチングされる材料が中間層５１の材料からドリフト層２２の材料へと移行することを検知することで、エッチングを精度よく停止させることができる。これによりドリフト層２２のオーバーエッチングを最小限に抑制することができる。よって、ガードリングの形状に対応した突起がドリフト層２２に形成されにくくなる。これにより、この突起により生じる電界集中に起因した、ガードリングによる耐圧向上効果の相殺が抑制される。言い換えれば、ガードリングによる耐圧向上の効果を高めることができる。
【００２１】
(vii)  上記(vi)において好ましくは、ガードリング層５２は窒化ガリウムから作られている。これにより、ガードリング層５２の材料をドリフト層２２の材料と同様のものとすることができる。よってガードリング層５２とドリフト層２２との間での格子整合が高められる。
【００２２】
(viii)  上記(vi)または(vii)において好ましくは、中間層５１はｐ型半導体から作られている。これにより、中間層５１が真正半導体から作られている場合に比して、中間層５１とドリフト層２２との界面に空乏層をより進展させることができる。よって耐圧がより高められる。
【００２３】
次に、より詳細な内容について、以下の実施の形態１および２において説明する。
（実施の形態１）
図１および図２に示すように、ショットキーバリアダイオード１０１は、単結晶基板２０と、ドリフト層２２と、積層膜５０と、ショットキー電極４０と、オーミック電極７２とを有する。
【００２４】
単結晶基板２０は、自立基板であることが好ましく、たとえば４００μｍ程度の厚さを有する。単結晶基板２０はＧａＮ基板であることが好ましい。単結晶基板２０はｎ型を有する。単結晶基板２０は、ドリフト層２２のキャリア濃度よりも高いキャリア濃度を有することが好ましく、たとえば５×１０18ｃｍ-3のキャリア濃度を有する。
【００２５】
ドリフト層２２は窒化ガリウム（ＧａＮ）から作られている。ドリフト層２２は、ｎ型半導体から作られており、たとえば５×１０15ｃｍ-3のキャリア濃度を有する。ドリフト層２２の厚さは、たとえば１０μｍ程度である。
【００２６】
積層膜５０は、ドリフト層２２上に設けられている。積層膜５０は、開口部ＯＰを有しており、たとえば図２に示すように円環状の形状を有してもよい。積層膜５０は中間層５１およびガードリング層５２を有する。中間層５１は、ドリフト層２２上に設けられている。ガードリング層５２は、中間層５１上に設けられている。言い換えれば、ガードリング層５２は、中間層５１を介してドリフト層２２上に設けられている。
【００２７】
中間層５１は、ｐ型半導体および真正半導体のいずれかから作られており、ｐ型半導体から作られていることが好ましい。中間層５１はＩｎx1Ａｌy1Ｇａz1Ｎ（ｘ１＋ｙ１＋Ｚ１＝１）から作られている。組成に関して、０＜ｘ１＋ｙ１≦１が満たされており、好ましくは０．０１≦ｘ１＋ｙ１≦０．１が満たされている。中間層５１の厚さは、１ｎｍ以上５０ｎｍ以下が好ましく、たとえば１０ｎｍ程度である。
【００２８】
ガードリング層５２はｐ型半導体から作られている。ｐ型を得るためのドーパントとしてはＭｇを用い得る。ドーパント濃度は、たとえば４×１０17ｃｍ-3である。ガードリング層５２は、Ｉｎx2Ａｌy2Ｇａz2Ｎ（ｘ２＋ｙ２＋Ｚ２＝１）から作られている。組成に関して、０≦ｘ２＋ｙ２＜ｘ１＋ｙ１が満たされており、好ましくはｚ２＝１が満たされている。ｚ２＝１の場合、ガードリング層５２はＧａＮから作られている。ガードリング層５２の厚さは、たとえば５０ｎｍ程度である。
【００２９】
ショットキー電極４０は、積層膜５０の開口部ＯＰにおいてドリフト層２２に接している。ショットキー電極４０は積層膜５０から離れている。ショットキー電極４０は、ドリフト層２２に接するショットキー層を有しており、その上に付加層が設けられていてもよい。ショットキー層は、たとえばＮｉ層またはＴｉ層である。ショットキー層の厚さは、たとえば５０ｎｍ程度である。付加層は、たとえば、厚さ３００ｎｍ程度のＡｕ層である。
【００３０】
オーミック電極７２は、ドリフト層２２の１対の主面のうちショットキー電極４０が設けられた面と反対の面（図中、裏面）上に単結晶基板２０を介して設けられている。オーミック電極７２は、たとえば、ドリフト層２２に近い順にＴｉ（２０ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）／Ｔｉ（２０ｎｍ）／Ａｕ（３００ｎｍ）が積層された構造（括弧内の寸法は各層の厚さ）を有する。
【００３１】
次にショットキーバリアダイオード１０１の製造方法について、以下に説明する。
図３に示すように、単結晶基板２０と、単結晶基板２０上に設けられたドリフト層２２と、ドリフト層２２上に設けられた積層膜５０（すなわち中間層５１およびガードリング層５２）とが準備される。具体的には、単結晶基板２０上におけるエピタキシャル成長により、ドリフト層２２、中間層５１およびガードリング層５２が順に形成される。エピタキシャル成長は、たとえば有機金属気相成長法により行われる。
【００３２】
図４に示すように、積層膜５０上に、開口部ＯＰを有するマスク層６０が形成される。マスク層６０の材料は、たとえば、厚さ３００ｎｍの窒化珪素（ＳｉＮ）である。マスク層６０の形成は、たとえば、化学気相成長法による成膜と、フォトリソグラフィおよびエッチングによるパターニングとにより行い得る。エッチングは、たとえば、バッファードフッ化水素酸（ＢＨＦ）を用いたウエットエッチングにより行い得る。
【００３３】
図５および図６に示すように、マスク層６０を用いて積層膜５０がエッチングされる。これによりマスク層６０の開口部ＯＰが積層膜５０に転写される。このエッチングは、ドライエッチングにより行われ、たとえば、塩素ガスを用いたＩＣＰ（Inductively  coupled  plasma）エッチング法により行われる。
【００３４】
積層膜５０をエッチングする工程は、中間層５１をエッチングすることによってドリフト層２２を露出する工程（図５から図６にかけての工程）と、ドリフト層２２が露出したこと（図６）を検知する工程と、ドリフト層２２が露出したことを検知する工程の後にエッチングを停止する工程とを含む。言い換えれば、ドリフト層２２の露出を検知することにより行われる終点検出を用いることで、エッチングが精度よく停止される。終点検出の方法としては、エッチングされた物質に対する質量分析を行う方法、または、エッチングにより生じた光に対する分光分析を行う方法が用いられ得る。終点検出の方法の詳細は後述する。次にマスク層６０が除去される。
【００３５】
図７に示すように、次に、開口部ＯＰ内においてドリフト層２２に接するショットキー電極４０が形成される。再び図１を参照して、オーミック電極７２が形成される。これによりショットキーバリアダイオード１０１が得られる。
【００３６】
次に比較例の製造方法について説明する。この比較例においては、図８に示すように、中間層５１（図６）が設けられない。この場合、ガードリング層５２がエッチングされることでドリフト層２２が露出したことを検知することは難しい。なぜならば、ガードリング層５２の材料と、ドリフト層２２の材料とは、同じかまたは極めて類似しているからである。よって、ドリフト層２２の露出を検知することによりエッチングの終点検出を行うことは困難である。
【００３７】
終点検出なしにドリフト層２２を確実に露出するためには、オーバーエッチングを十分に行う必要がある。この場合ドリフト層２２の表面が大きくオーバーエッチングされるので、マスク層６０のパターンに対応した突起（図８および図９の範囲ＯＥ）がドリフト層２２に形成されてしまう。この突起により生じる電界集中に起因して、比較例のショットキーバリアダイオード１０９においてはガードリング層５２による耐圧向上効果が相殺されてしまう。
【００３８】
これに対して本実施の形態によれば、ドリフト層２２の材料と異なる材料から作られた中間層５１が設けられる。よってガードリング構造の形成のために積層膜５０がパターニングされる際に（図４〜図６）、エッチングされる材料が中間層５１の材料からドリフト層２２の材料へと移行することを検知することで、エッチングを精度よく停止させることができる。これによりドリフト層２２のオーバーエッチングを最小限に抑制することができる。よって、ガードリングの形状に対応した突起がドリフト層２２に形成されにくくなる。これにより、この突起により生じる電界集中に起因した、ガードリングによる耐圧向上効果の相殺が抑制される。言い換えれば、ガードリングによる耐圧向上の効果を高めることができる。
【００３９】
エッチングされる材料が中間層５１の材料からドリフト層２２の材料へと移行することを検知するためには、検知可能な程度に材料組成が異なっていなければならない。言い換えれば、中間層５１の材料（Ｉｎx1Ａｌy1Ｇａz1Ｎ）は、ドリフト層２２の材料（ＧａＮ）と十分に相違していなければならない。この観点で、Ｉｎx1Ａｌy1Ｇａz1ＮにおいてＧａがＩｎまたはＡｌによって置換されている割合、すなわちｘ１＋ｙ１は、０．０１以上であることが好ましい。またこの割合は、エピタキシャル性を十分に確保するために、０．１以下であることが好ましい。
【００４０】
エッチングされる材料が中間層５１の材料からドリフト層２２の材料へと移行することを検知するためには、まず中間層５１の材料がエッチングされていることを検知する必要がある。中間層５１の厚さが１ｎｍ程度以上とされることで、中間層５１の材料がエッチングされていることをより確実に検知することができる。また中間層５１の厚さは、その上に成長されるガードリング層５２の品質を維持する上で、５０ｎｍ程度以下が好ましい。
【００４１】
好ましくは、ガードリング層５２はＧａＮから作られている。これにより、ガードリング層５２の材料をドリフト層２２の材料と同様のものとすることができる。よってガードリング層５２とドリフト層２２との間での格子整合が高められる。
【００４２】
好ましくは、中間層５１はｐ型半導体から作られている。これにより、中間層５１が真正半導体から作られている場合に比して、中間層５１とドリフト層２２との界面に空乏層をより進展させることができる。よって耐圧がより高められる。
【００４３】
検知する工程において、エッチングされた物質に対する質量分析が行われてもよい。これにより質量分析を用いて、エッチングの終点検出を行うことができる。
【００４４】
検知する工程において、エッチングにより生じた光に対する分光分析が行われてもよい。これにより分光分析を用いて、エッチングの終点検出を行うことができる。
【００４５】
次にエッチングの終点検出の方法について説明する。終点検出の方法としては、典型的には、質量分析によるもの（図１０）と、分光分析によるもの（図１１）とがある。
【００４６】
図１０に示すように、質量分析による終点検出システムを有するドライエッチング装置８０は、たとえば、処理室８１と、ターボ分子ポンプ８２と、ドライポンプ８３と、四重極質量分析計８４とを有する。処理室８１中へ導入されたプロセスガス（矢印ＧＩ）は排気系によって（矢印ＧＯ）排気される。排気されるガス中にはエッチングされた物質が含まれるので、排気系に設けられた四重極質量分析計８４によって、その時点でエッチングされている材料の種類を特定することができる。よってエッチングされている材料の変化を検知することができる。
【００４７】
図１１に示すように、分光分析による終点検出システムを有するドライエッチング装置９０は、たとえば、プラズマエッチングを行うための本体９１と、終点検出系９２とを有する。本体９１は、光を透過するビューポート９１ｂが設けられた処理室９１ａを有する。終点検出系９２は、光学式センサ９２ａと、光ファイバ９２ｂと、入射部９２ｃとを有する。プラズマエッチングにともなって生じる光の波長は、エッチングされる材料に依存している。よってこの光が入射部９２ｃおよび光ファイバ９２ｂを通って光学式センサ９２ａに導かれて分光分析されることで、その時点でエッチングされている材料の種類を特定することができる。よってエッチングされている材料の変化を検知することができる。
【００４８】
次に変形例（図１２）のショットキーバリアダイオード１０１Ｖについて説明する。ショットキーバリアダイオード１０１Ｖはショットキー電極４０Ｖを有する。ショットキー電極４０Ｖは、ショットキー電極４０（図１）と異なり、積層膜５０に接している。本変形例によれば、ショットキー電極４０Ｖとの接触によって、積層膜５０、特にガードリング層５２、の電位が安定化され得る。
【００４９】
（実施の形態２）
図１３に示すように、ショットキーバリアダイオード１０２は、単結晶基板２０（図１）の代わりにコンタクト層２１を有する。コンタクト層２１はｎ型を有する。コンタクト層２１はドリフト層２２のキャリア濃度よりも高いキャリア濃度を有する。コンタクト層２１はＩＩＩ族窒化物から作られている。
【００５０】
なお、上記以外の構成については、上述した実施の形態１の構成とほぼ同じであるため、同一または対応する要素について同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。
【００５１】
次にショットキーバリアダイオード１０２の製造方法について、以下に説明する。
図１４に示すように、自立基板１１上に接合膜１２ａが形成される。自立基板１１の材料は、ドリフト層２２の熱膨張係数との差が２×１０-6Ｋ-1以下であることが好ましく、たとえば、モリブデン基板、ムライト（Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ）、またはイットリア安定化ジルコニア−ムライトが好ましい。接合膜１２ａは酸化珪素または窒化珪素から作られ得る。
【００５２】
図１５を参照して、高い品質のＩＩＩ族窒化物から作られたＩＩＩ族窒化物基板１３Ｄが準備される。ＩＩＩ族窒化物基板１３Ｄ上に接合膜１２ｂが形成される。接合膜１２ｂは、接合膜１２ａと同様の材料から作られ得る。またＩＩＩ族窒化物基板１３Ｄの主面１３ｎから所定の深さの位置に、イオン注入（図中、矢印Ｉ）によって注入領域１３ｉが形成される。
【００５３】
図１６に示すように、接合膜１２ａ（図１４）と接合膜１２ｂ（図１５）とが貼り合わされることにより、接合膜１２が形成される。貼り合わせの方法としては、たとえば、直接接合法、表面活性化接合法、高圧接合法、または超高真空接合法を用い得る。
【００５４】
図１７に示すように、ＩＩＩ族窒化物基板１３Ｄが注入領域１３ｉで分割される。これによりＩＩＩ族窒化物基板１３Ｄの一部が、接合膜１２上に位置するＩＩＩ族窒化物膜１３となり、他部１３Ｅが除かれる。なお他部１３Ｅは、ＩＩＩ族窒化物基板１３Ｄ（図１５）として再利用可能である。
【００５５】
図１８に示すように、ＩＩＩ族窒化物膜１３上に、コンタクト層２１と、ドリフト層２２と、積層膜５０とが順に形成される。この後、実施の形態１の図４〜図７と同様の工程が行われる。
【００５６】
図１９に示すように、自立基板１１、接合膜１２およびＩＩＩ族窒化物膜１３が除去される。自立基板１１の除去は、モリブデンの場合は硝酸エッチングが適しており、ムライトまたはイットリア安定化ジルコニア−ムライトの場合はフッ化水素酸エッチングが適している。接合膜１２の除去は、フッ化水素酸エッチングにより行い得る。ＩＩＩ族窒化物膜１３の除去は、塩素ガスを用いたＩＣＰ−ＲＩＥ（Reactive  Ion  Etching）が適している。
【００５７】
再び図１３を参照して、オーミック電極７２が形成される。これによりショットキーバリアダイオード１０２が得られる。
【００５８】
次に変形例の製造方法について、以下に説明する。
図２０に示すように、自立基板１１とＩＩＩ族窒化物基板１３Ｄとが接合膜１２によって接合された構造が準備される。この構造を得るには、図１４〜図１６と同様の工程が、イオン注入（図１５の矢印Ｉ）が省略されつつ行われればよい。
【００５９】
図２１に示すように、ＩＩＩ族窒化物基板１３Ｄが、接合膜１２から所定の深さの一でスライスされる（図中、破線ＳＬ）。これによりＩＩＩ族窒化物基板１３Ｄの一部が、接合膜１２上に位置するＩＩＩ族窒化物膜１３となり、他部１３Ｅが除かれる。なお他部１３Ｅは、ＩＩＩ族窒化物基板１３Ｄ（図１５）として再利用可能である。これにより図１７とほぼ同様の構成が得られる。この後の工程は、前述した工程と同様である。
【００６０】
本実施の形態においても、実施の形態１と同様の作用効果が得られる。またショットキーバリアダイオード１０２は基板を有しないので、その分だけ厚さを低減することができる。またＩＩＩ族窒化物基板１３Ｄを複数回使用することができるので、基板に要するコストを低減することができる。
【００６１】
今回開示された実施の形態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。本発明の特許請求の範囲は上記した説明ではなくて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で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】
【００６２】
１１  自立基板
１２，１２ａ，１２ｂ  接合膜
１３  ＩＩＩ族窒化物膜
１３Ｄ  ＩＩＩ族窒化物基板
１３Ｅ  他部
１３ｉ  注入領域
１３ｎ  主面
２０  単結晶基板
２１  コンタクト層
２２  ドリフト層
４０，４０Ｖ  ショットキー電極
５０  積層膜
５１  中間層
５２  ガードリング層
６０  マスク層
７２  オーミック電極
８０，９０  ドライエッチング装置
８１，９１ａ  処理室
８２  ターボ分子ポンプ
８３  ドライポンプ
８４  質量分析計
９１  本体
９１ｂ  ビューポート
９２  終点検出系
９２ａ  光学式センサ
９２ｂ  光ファイバ
９２ｃ  入射部
１０１，１０１Ｖ，１０２  ショットキーバリアダイオード
ＯＰ  開口部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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