JP7013685B2 - 炭化珪素半導体装置の選別方法 - Google Patents
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Description
図1は、実施の形態にかかる炭化珪素半導体装置の選別方法を示すフローチャートである。以下では、炭化珪素半導体装置として、縦型MOSFET(以下、単にMOSFETと称する)を例に説明する。炭化珪素半導体装置の選別方法において、まず、MOSFETの温度を設定する(ステップS1)。
2 n型炭化珪素エピタキシャル層
3 p+型ベース領域
3a 第2p+型領域
4 p型ベース層
5 n+型ソース領域
6 p+型コンタクト領域
7 n型ウェル領域
8 ゲート絶縁膜
9 ゲート電極
10 ソース電極
11 ドレイン電極
18 トレンチ
100 炭化珪素半導体素子
110 炭化珪素半導体ウェハ
200 個体化切断面
201 無効領域
210 エッジ終端領域
211 活性領域
212 ゲートパッド領域
220 表面側の歪
221 裏面側の歪
222 切断面側の歪
240 熱応力により拡大化した切断面の歪
Claims (7)
- 炭化珪素基板のおもて面側にカソード電極と、前記炭化珪素基板の裏面側にアノード電極とを備える炭化珪素半導体装置の選別方法であって、
前記炭化珪素半導体装置の温度を20℃以上230℃以下に設定する第1工程と、
前記アノード電極に電圧を印加する第2工程と、
所定時間経過後、前記電圧の印加を停止する第3工程と、
前記第3工程の前後において、前記アノード電極の漏れ電流を測定する第4工程と、
前記測定したアノード電極の漏れ電流から前記アノード電極の漏れ電流の変化率を算出する第5工程と、
前記算出した漏れ電流の変化率が1%より低い前記炭化珪素半導体装置を選別する第6工程と、
を含むことを特徴とする炭化珪素半導体装置の選別方法。 - 炭化珪素基板のおもて面側にソース電極と、前記炭化珪素基板の裏面側にドレイン電極と、ゲート電極とを備える炭化珪素半導体装置の選別方法であって、
前記炭化珪素半導体装置の温度を20℃以上230℃以下に設定する第1工程と、
前記ドレイン電極に電圧を印加する第2工程と、
前記ゲート電極に閾値以上の電圧を印加する第3工程と、
所定時間経過後、前記閾値以上の電圧の印加を停止する第4工程と、
前記第4工程の前後において、ドレイン漏れ電流およびゲート漏れ電流を測定する第5工程と、
前記測定したドレイン漏れ電流および前記測定したゲート漏れ電流から、前記ドレイン漏れ電流の変化率および前記ゲート漏れ電流の変化率を算出する第6工程と、
前記算出したドレイン漏れ電流の変化率および前記算出したゲート漏れ電流の変化率の両方が1%より低い前記炭化珪素半導体装置を選別する第7工程と、
を含むことを特徴とする炭化珪素半導体装置の選別方法。 - 前記第2工程では、前記ドレイン電極に電流密度が20A/cm2以上で400V以上の電圧を印加することを特徴とする請求項2に記載の炭化珪素半導体装置の選別方法。
- 前記第3工程と前記第4工程は、複数回行われることを特徴とする請求項2または3に記載の炭化珪素半導体装置の選別方法。
- 前記ゲート電極に周波数が1kHz以上100kHz以下のパルス信号を印加することで、前記第3工程の電圧の印加と、前記第4工程の電圧の印加の停止とを制御することを特徴とする請求項2~4のいずれか一つに記載の炭化珪素半導体装置の選別方法。
- 前記炭化珪素半導体装置は、
炭化珪素基板のおもて面に設けられた第1導電型の第1半導体層と、
前記第1半導体層の、前記炭化珪素基板側に対して反対側に設けられた第2導電型の第2半導体層と、
前記第2半導体層の内部に選択的に設けられた、前記炭化珪素基板よりも不純物濃度の高い第1導電型の第1半導体領域と、
前記第2半導体層に接触するゲート絶縁膜と、
をさらに備え、
前記ゲート電極は、前記ゲート絶縁膜の前記第2半導体層と接触する面と反対側の表面に設けられ、
前記ソース電極は、前記第1半導体領域と前記第2半導体層の表面に設けられ、
前記ドレイン電極は、前記炭化珪素基板の裏面に設けられることを特徴とする請求項2~5のいずれか一つに記載の炭化珪素半導体装置の選別方法。 - 前記炭化珪素半導体装置は、
前記第2半導体層を貫通して、前記第1半導体層に達するトレンチをさらに備え、
前記ゲート電極は、前記トレンチの内部に前記ゲート絶縁膜を介して設けられていることを特徴とする請求項6に記載の炭化珪素半導体装置の選別方法。
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