JP5980024B2 - 炭化珪素半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Description
図1は、本実施形態に関する炭化珪素半導体装置の検査方法を含む、炭化珪素半導体装置の製造方法の手順を示すフローチャートである。また、図2は、本発明の前提技術となる、炭化珪素半導体装置作製後の電流通電試験を含むフローチャートである。電流通電試験では、順方向電流を流すことにより特性劣化するチップを選別する。なお、図1と図2とで同じ参照番号が付されている工程は、同様の工程である。
本発明に関する実施形態によれば、炭化珪素半導体装置の検査方法は、(a)SiCウェハ31上に、SiCドリフト層32をエピタキシャル成長させる工程と、(b)SiCドリフト層32表面にマーカー22を形成する工程と、(c)マーカー22を形成したSiCドリフト層32上に、炭化珪素のバンドギャップエネルギーよりも大きなエネルギーを有する紫外光23を照射する工程と、(d)紫外光23を照射したSiCドリフト層32において、積層欠陥を、マーカー22に基づく位置情報とともに検出する工程と、(e)積層欠陥が検出された位置情報に基づいて、SiCウェハ31の良品および不良品の選別を行う工程とを備える。
本実施形態に関する炭化珪素半導体装置の検査方法は、図1に示される積層欠陥検出工程(ステップS4)に関して、半導体チップの構造を示す上面図である図5に示されるように第1導電型(N型)のSiCドリフト層32とイオン注入によって形成された第2導電型(P型)の層とのPN接合があり、チップの特性変動に影響のある有効領域40をマーカー22のマーク位置を基準に求め、その領域の積層欠陥41のみを検出するものである。
本発明に関する実施形態によれば、(d)紫外光23を照射したSiCドリフト層32において、積層欠陥を、マーカー22に基づく位置情報とともに検出する工程が、マーカー22を形成した位置に基づき特定されるSiCドリフト層32上の有効領域内においてのみ、積層欠陥を検出する工程である。
本実施形態に関する炭化珪素半導体装置の検査方法は、積層欠陥を拡張する紫外光照射工程(ステップS3)に関して、マーカー形成工程(ステップS2)において形成されたマーカー22に基づいて、チップの特性変動に影響のある有効領域40を精度よく認識し、半導体ウェハの有効領域40を示す上面図である図6に示されるように、有効領域40(例えば、第1導電型(N型)の層と第2導電型(P型)の層とによるPN接合が形成される領域)にのみ、積層欠陥を拡張させるための紫外光を照射するものである。
本発明に関する実施形態によれば、(c)マーカー22を形成したSiCドリフト層32上に、炭化珪素のバンドギャップエネルギーよりも大きなエネルギーを有する紫外光23を照射する工程が、マーカー22を形成した位置に基づき特定されるSiCドリフト層32上の有効領域内においてのみ、紫外光23を照射する工程である。
本実施形態に関する炭化珪素半導体装置の検査方法は、積層欠陥を拡張する紫外光照射工程(ステップS3)に関して、積層欠陥拡張の具体例を示す図である図7に示されるように、紫外光源を用いてSiCドリフト層32全面を一括して紫外光23を照射するものである。
本発明に関する実施形態によれば、(c)マーカー22を形成したSiCドリフト層32上に、炭化珪素のバンドギャップエネルギーよりも大きなエネルギーを有する紫外光23を照射する工程が、SiCドリフト層32に、紫外光23を一括照射する工程である。
本実施形態に関する炭化珪素半導体装置の検査方法は、紫外光源としてレーザーを用いる場合、レーザースキャン方向と積層欠陥拡張方向とを一致させるものである。
本発明に関する実施形態によれば、(c)マーカー22を形成したSiCドリフト層32上に、炭化珪素のバンドギャップエネルギーよりも大きなエネルギーを有する紫外光23を照射する工程が、SiCドリフト層32に、紫外光23を積層欠陥の拡張方向に沿って照射する工程である。
Claims (10)
- (a)炭化珪素半導体ウェハ上に、炭化珪素ドリフト層をエピタキシャル成長させる工程と、
(b)前記炭化珪素ドリフト層表面にマーカーを形成する工程と、
(c)前記マーカーを形成した前記炭化珪素ドリフト層上に、前記炭化珪素のバンドギャップエネルギーよりも大きなエネルギーを有する積層欠陥を拡張させるエネルギー密度の紫外光を照射する工程と、
(d)前記紫外光を照射した前記炭化珪素ドリフト層において、積層欠陥を、紫外光源を励起光源として用いた検出方法により前記マーカーに基づく位置情報とともに検出する工程と、
(e)前記積層欠陥が検出された位置情報に基づいて、前記炭化珪素半導体ウェハの良品および不良品の選別を行う工程とを備えることを特徴とする、
炭化珪素半導体装置の製造方法。 - 前記工程(a)の前記炭化珪素ドリフト層が4H−SiCであり、
前記工程(c)の前記紫外光の波長が380nm以上であることを特徴とする、
請求項1に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。 - 前記工程(a)の前記炭化珪素ドリフト層が4H−SiCであり、
前記工程(c)の前記紫外光のエネルギー密度が250J/cm 2 以上であることを特徴とする、
請求項1または請求項2に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。 - 前記工程(d)の前記紫外光源を励起光源として用いた検出方法は、フォトルミネッセンス法であることを特徴とする、
請求項1または請求項2に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。 - (f)前記炭化珪素ドリフト層にPN接合を形成する工程をさらに備えることを特徴とする、
請求項1から請求項4のうちのいずれか1項に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。 - 前記工程(c)が、前記炭化珪素ドリフト層に、前記紫外光を一括照射する工程であることを特徴とする、
請求項1から請求項5のうちのいずれか1項に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。 - 前記工程(c)が、前記炭化珪素ドリフト層に、前記紫外光を前記積層欠陥の拡張方向に沿って照射する工程であることを特徴とする、
請求項1から請求項5のうちのいずれか1項に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。 - 前記工程(d)が、前記マーカーを形成した位置に基づき特定される前記炭化珪素ドリフト層上の有効領域内においてのみ、前記積層欠陥を検出する工程であることを特徴とする、
請求項1から請求項7のうちのいずれか1項に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。 - 前記工程(c)が、前記マーカーを形成した位置に基づき特定される前記炭化珪素ドリフト層上の有効領域内においてのみ、前記紫外光を照射する工程であることを特徴とする、
請求項1から請求項8のうちのいずれか1項に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。 - 前記工程(e)が、前記積層欠陥が前記炭化珪素ドリフト層上の有効領域内に位置するか否かに基づいて、前記炭化珪素半導体ウェハの良品および不良品の選別を行う工程であることを特徴とする、
請求項1から請求項9のうちのいずれか1項に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
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