WO2018042585A1 - 半導体装置の測定方法 - Google Patents

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conductivity type
anode
electrode
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幸史 大久野
鹿間　省三
陽一郎 樽井
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三菱電機株式会社
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    • H01L29/86—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable only by variation of the electric current supplied, or only the electric potential applied, to one or more of the electrodes carrying the current to be rectified, amplified, oscillated or switched
    • H01L29/861—Diodes
    • H01L29/872—Schottky diodes

Definitions

  • the technology disclosed in this specification relates to a method for measuring a semiconductor device.
  • Patent Document 1 As described in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2014-229651, spot breakage may occur due to crystal defects in SiC when a test is applied to apply a high voltage.
  • the conventional semiconductor chip has a uniform structure in which the current flows.
  • the spot destruction may occur near the probe needle for measurement.
  • This spot breakage occurs due to thermal breakage when a positive feedback occurs such that a high leak current is generated starting from a crystal defect and heat is generated, and the leak current is increased by the heat generation.
  • the present invention relates to a technique for suppressing the occurrence of spot breakage in the vicinity of a probe needle.
  • a first aspect of the technology disclosed in the specification of the present application is a method for measuring a semiconductor device in which a voltage is applied to the semiconductor device using a probe needle, and the semiconductor device is a semiconductor substrate of a first conductivity type. And an epitaxial layer of a first conductivity type formed on the upper surface of the semiconductor substrate, and at least one second conductivity type formed partially on the surface layer of the epitaxial layer with a contour.
  • a second conductivity type region a Schottky electrode formed over the upper surface of the epitaxial layer and the upper surface of the second conductivity type region; an anode electrode formed on the upper surface of the Schottky electrode; A cathode electrode formed on a lower surface, and the probe needle is in contact with the upper surface of the anode electrode in a range where the outline of at least one second conductivity type region is formed in a plan view.
  • a second aspect of the technology disclosed in the specification of the present application is a method for measuring a semiconductor device in which a voltage is applied to the semiconductor device using a probe needle, and the semiconductor device is of the first conductivity type.
  • a second Schottky electrode formed at least one and having a higher Schottky barrier to the epitaxial layer than the first Schottky electrode, an upper surface of the first Schottky electrode, and the second An anode electrode formed on the upper surface of the Schottky electrode, and a cathode electrode formed on the lower surface of the semiconductor substrate.
  • one of said second Schottky electrode is formed, in contact with the upper surface of the anode electrode, applying a voltage.
  • a first aspect of the technology disclosed in the specification of the present application is a method for measuring a semiconductor device in which a voltage is applied to the semiconductor device using a probe needle, and the semiconductor device is a semiconductor substrate of a first conductivity type. And an epitaxial layer of a first conductivity type formed on the upper surface of the semiconductor substrate, and at least one second conductivity type formed partially on the surface layer of the epitaxial layer with a contour.
  • a second conductivity type region a Schottky electrode formed over the upper surface of the epitaxial layer and the upper surface of the second conductivity type region; an anode electrode formed on the upper surface of the Schottky electrode; A cathode electrode formed on a lower surface, and the probe needle is in contact with the upper surface of the anode electrode in a range where the outline of at least one second conductivity type region is formed in a plan view.
  • a second aspect of the technology disclosed in the specification of the present application is a method for measuring a semiconductor device in which a voltage is applied to the semiconductor device using a probe needle, and the semiconductor device is of the first conductivity type.
  • a second Schottky electrode formed at least one and having a higher Schottky barrier to the epitaxial layer than the first Schottky electrode, an upper surface of the first Schottky electrode, and the second An anode electrode formed on the upper surface of the Schottky electrode, and a cathode electrode formed on the lower surface of the semiconductor substrate.
  • one of said second Schottky electrode is formed, in contact with the upper surface of the anode electrode, applying a voltage. According to such a configuration, it is possible to suppress the occurrence of spot breakage in the vicinity of the probe needle.
  • FIG. 1 is a plan view schematically illustrating a partial structure of a semiconductor device according to an embodiment. It is sectional drawing which illustrates schematically the whole structure of the semiconductor device regarding embodiment. It is sectional drawing for demonstrating the arrangement
  • FIG. 1 is a plan view schematically illustrating a structure of a semiconductor device according to an embodiment. It is a figure which illustrates the relationship between the magnitude
  • FIG. 29 is a plan view of the structure illustrated in FIG. 28.
  • the first conductivity type is n-type and the second conductivity type is p-type.
  • FIG. 28 is a cross-sectional view illustrating the state of the semiconductor device when spot destruction occurs.
  • FIG. 29 is a plan view of the structure illustrated in FIG.
  • FIG. 30 is a diagram illustrating the state of the spot destruction 22.
  • the semiconductor device includes an n + type silicon carbide semiconductor substrate 1, an n ⁇ type epitaxial layer 2 formed on the upper surface of n + type silicon carbide semiconductor substrate 1, and The Schottky electrode 11 formed on the upper surface of the epitaxial layer 2 and the anode electrode 12 formed on the upper surface of the Schottky electrode 11 are provided.
  • the semiconductor device includes a p-type termination breakdown voltage holding layer 91 formed on the surface layer of the epitaxial layer 2 with the Schottky electrode 11 in plan view.
  • the termination breakdown voltage holding layer 91 is joined to the Schottky electrode 11 in a part of the region.
  • the semiconductor device includes a termination protective film 92 formed so as to cover Schottky electrode 11 and anode electrode 12, and cathode electrode 13 formed on the lower surface of silicon carbide semiconductor substrate 1.
  • a plurality of probe needles 21 are in contact with the upper surface of the anode electrode 12 of the semiconductor device according to the present embodiment.
  • a spot break 22 may occur near the probe needle 21 in some cases.
  • FIG. 31, FIG. 32, and FIG. 33 are cross-sectional views for explaining the occurrence mechanism of spot destruction.
  • a plurality of probe needles 21 are in contact with the upper surface of the anode electrode 12 of the semiconductor device. Then, a high voltage is applied through the probe needle 21.
  • a high leakage current 24 is generated starting from the crystal defect 23.
  • the size of the arrow indicating the leakage current 24 indicates the approximate amount of leakage current.
  • the portion where the high leakage current is generated generates heat. Then, when a positive feedback that further leak current is generated at the location, thermal destruction, that is, spot destruction 22 occurs.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically illustrating a partial structure of a semiconductor device according to the present embodiment, specifically, a Schottky barrier diode (SBD).
  • FIG. 2 is a plan view schematically illustrating a partial structure of the semiconductor device according to the present embodiment.
  • FIG. 1 corresponds to the AB cross-sectional view of FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view schematically illustrating the entire structure of the semiconductor device according to this embodiment.
  • An area X surrounded by a dotted line in FIG. 3, that is, an effective area corresponds to the range of the partial structure illustrated in FIG.
  • the semiconductor device according to the present embodiment is formed on n + type silicon carbide semiconductor substrate 1, n ⁇ type epitaxial layer 2 formed on the upper surface of n + type silicon carbide semiconductor substrate 1, and on the upper surface of epitaxial layer 2.
  • the Schottky electrode 11 and an anode electrode 12 formed on the upper surface of the Schottky electrode 11 are provided.
  • the Schottky electrode 11 is made of, for example, Ti.
  • a silicon carbide semiconductor device will be described, but the semiconductor device is not limited to a silicon carbide semiconductor device.
  • the semiconductor device includes a p-type semiconductor layer formed while being entirely bonded to the Schottky electrode 11 in the inside including the surface of the epitaxial layer 2, that is, in a part of the surface layer of the epitaxial layer 2. That is, the anode p-type region 3 is provided.
  • the anode p-type region 3 is a p-type region as a whole in the outline in plan view.
  • the Schottky electrode 11 is formed so as to cover the upper surface of the epitaxial layer 2 and the upper surface of the anode p-type region 3.
  • the anode p-type region 3 is formed below the anode electrode 12, but in FIG. 2, for convenience of explanation, the anode p-type region 3 is illustrated in a transmitting manner.
  • a p-type termination withstand voltage holding layer formed on the surface layer of the epitaxial layer 2 with the anode p-type region 3 in plan view. 91 is provided.
  • the termination breakdown voltage holding layer 91 is joined to the Schottky electrode 11 in a part of the region.
  • the entire structure of the semiconductor device according to the present embodiment illustrated in FIG. 3 is formed on the bottom protective film 92 formed so as to cover the Schottky electrode 11 and the anode electrode 12 and the lower surface of the silicon carbide semiconductor substrate 1. And a cathode electrode 13.
  • a plurality of probe needles 21 are in contact with the upper surface of the anode electrode 12 of the semiconductor device according to the present embodiment illustrated in FIG.
  • the positions where the probe needles 21 are in contact with each other overlap with the region where the anode p-type region 3 is located in plan view, as illustrated in FIG.
  • At least one anode p-type region 3 exists in a part of the Schottky junction, that is, a part of the lower surface of the Schottky electrode 11.
  • the distance between adjacent anode p-type regions 3 is the width of a depletion layer extending from the anode p-type region 3 when a rated voltage in the direction opposite to the forward direction is applied. Greater than twice.
  • 4, 5, and 6 are cross-sectional views for explaining the arrangement interval of the anode p-type region 3. 4, 5, and 6, the depletion layer 4 that is generated when a rated voltage in a direction opposite to the forward direction is applied is illustrated.
  • the distance Y between the adjacent anode p-type regions 3 is the width of the depletion layer 4 extending from the anode p-type region 3 when a rated voltage in the direction opposite to the forward direction is applied. It is assumed that it is larger than twice W1.
  • the distance between the anode p-type region 3 and the terminal breakdown voltage holding layer 91 is also twice the width W1 of the depletion layer 4 extending from the anode p-type region 3 when a rated voltage in the direction opposite to the forward direction is applied. Bigger than.
  • the rated voltage is V
  • the epitaxial concentration is Nd
  • the width of the depletion layer 4 is W
  • the distance between adjacent anode p-type regions 3 is d
  • the dielectric constant of the semiconductor is ⁇
  • the elementary quantity is q
  • the depletion layer 4 extending in the in-plane direction of the semiconductor wafer reaches from the region where the anode p-type region 3 is formed, and the depletion in the region where the anode p-type region 3 is not formed.
  • the width W3 of the layer 4 is wider than the width W2 of the depletion layer 4 in FIG.
  • spot breakdown occurs due to thermal breakage due to leakage current. Therefore, spot breakdown can be suppressed with a structure that reduces the crystal defects that are the starting points of high leakage current and the leakage current in the vicinity thereof.
  • a silicon carbide semiconductor when an electrode having a low Schottky barrier that is practical as a Schottky barrier diode, for example, an electrode made of Ti or the like having a barrier height of about 0.95 eV is used, the difference in the barrier height of the junction Due to the difference in the generation mechanism of the leakage current, the pn junction having a barrier height of about 2.5 eV has a lower leakage current than the Schottky junction.
  • test for applying a high voltage refers to, for example, a test for applying a voltage of 50 V or more in the reverse direction.
  • the probe needle 21 When performing measurement by applying a high voltage to the semiconductor device, the probe needle 21 is placed within a range where the anode p-type region 3 exists immediately below the anode electrode 12, as illustrated in FIGS. Make contact. That is, the probe needle 21 is brought into contact with the upper surface of the anode electrode 12 within a range where the outline of the anode p-type region 3 is formed in plan view. As a result, spot breakage hardly occurs in the vicinity of the probe needle 21.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view schematically illustrating the structure of the semiconductor device according to this embodiment.
  • FIG. 8 is a plan view schematically illustrating the structure of the semiconductor device according to this embodiment.
  • FIG. 7 corresponds to the AB cross-sectional view of FIG.
  • the size of the anode p-type region 3 is preferably larger than the cross-sectional size of the probe needle 21.
  • FIG. 9 which is a diagram illustrating the relationship between the size of the anode p-type region 3 and the cross-sectional size of the probe needle 21, for example, the size of the range in which the spot breakdown 22 occurs is 100 ⁇ m in diameter. If the size of the contact region between the probe needle 21 and the anode electrode 12 is 200 ⁇ m in diameter and the positional accuracy of the probe needle 21 is 50 ⁇ m, the size of the anode p-type region 3 may be 400 ⁇ m or more.
  • the anode p-type region 3 has a higher on-voltage than the Schottky junction. For this reason, when a current flows in the forward direction, the on-resistance of the Schottky barrier diode is increased.
  • the size of the anode p-type region 3 is small, and it is desirable that the anode p-type region 3 has a minimum size that can protect the probe needle 21.
  • the probe needle 21 does not need to be in contact with the entire region where the anode p-type region 3 is located below the electrode, and is in contact with a part of the region where the anode p-type region 3 is located. Also good. However, as described above, since the anode p-type region 3 increases the on-resistance of the Schottky barrier diode, it is desirable that the number of the anode p-type regions 3 be small, and the minimum necessary to protect the probe needle 21. It is desirable to make the number of
  • 10 and 11 are cross-sectional views for explaining the arrangement interval of the anode p-type region 3. 10 and 11, the depletion layer 4 generated when a rated voltage in the direction opposite to the forward direction is applied is illustrated.
  • the distance Y between the adjacent anode p-type regions 3, and further the distance between the anode p-type region 3 and the termination breakdown voltage holding layer 91 may be adopted.
  • the distance Y between adjacent anode p-type regions 3 is larger than twice the film thickness W4 of the epitaxial layer 2 immediately below the anode p-type region 3, when a rated voltage in the direction opposite to the forward direction is applied.
  • the width W2 of the depletion layer is the same as that of the Schottky barrier diode that is not included in the anode p-type region 3 illustrated in FIG. An n-type region is partially formed.
  • the region where the Schottky barrier diode is operated can be widened by disposing the gap between the anode p-type regions 3 wide, the influence of the increase in on-resistance is minimized and the present embodiment is implemented. The effect of form can be obtained.
  • FIGS. 12 and 13 are cross-sectional views illustrating a state in which a test for applying a voltage is performed using the semiconductor device according to this embodiment.
  • the anode p-type region 3 was formed when measuring a large current at a low voltage such as forward measurement.
  • a measurement method in which the probe needle 25 is brought into contact may be used.
  • a large current at a low voltage for example, a voltage of 0 V or more and 5 V or less is applied in the forward direction, and a current of 1 A or more, which is a measure of the current capacity of one probe, is applied. When flowing.
  • probe needle 21 Since the amount of current that can be supplied to one probe needle 21 is determined in advance, a large number of probe needles 21 are required when measuring a large current. Except for initial failures such as short-circuit between the anode and cathode, spot breakdown does not occur when measuring a large current at a low voltage. An initial defective chip can be removed by screening.
  • the probe needle 21 when measuring a large current at a low voltage, it is not necessary to bring the probe needle 21 into contact only above the portion where the anode p-type region 3 is formed. That is, as illustrated in FIG. 13, in addition to contacting the probe needle 21, the probe needle 25 can be contacted.
  • the number of probe needles is set to be lower than the number of probe needles used when measuring a large current at a low voltage, as illustrated in FIG. Reduce the measurement.
  • the number of anode p-type regions 3 for suppressing concentration of leakage current can be reduced.
  • the on-resistance can be reduced.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view schematically illustrating the structure of the semiconductor device according to the present embodiment, specifically, the structure of a Schottky barrier diode (SBD).
  • the configuration illustrated in FIG. 14 is a high barrier shot that is an electrode having a higher Schottky barrier than the Schottky electrode 11 as an alternative to the anode p-type region 3 in the configuration illustrated in the first embodiment.
  • a key electrode 14 is provided.
  • the high barrier Schottky electrode 14 is formed on the upper surface of the epitaxial layer 2.
  • the high barrier Schottky electrode 14 may have a structure having a plurality of regions formed concentrically in a plan view. Further, the high barrier Schottky electrode 14 may have a structure composed of a single region formed concentrically in a plan view, that is, a structure having only a circular outline.
  • the high barrier Schottky electrode 14 has a lower leakage current than the Schottky electrode 11. Therefore, spot destruction is suppressed.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view schematically illustrating the structure of the semiconductor device according to the present embodiment.
  • titanium (Ti) having a barrier height of 0.95 eV against 4H—SiC can be cited.
  • the material of the high barrier Schottky electrode 14 may be nickel (Ni) having a barrier height of 1.62 eV against 4H—SiC.
  • the size of the high barrier Schottky electrode 14 is desirably larger than the cross-sectional size of the probe needle 21 as in the case of the first embodiment.
  • FIGS. 16 and 17 are cross-sectional views illustrating a state in which a test for applying a voltage is performed using the semiconductor device of this embodiment.
  • a high barrier Schottky electrode 14 is formed.
  • a measurement method in which the probe needle 25 is brought into contact with the region other than the region that has been formed may be used.
  • the number of probe needles is set to be less than the number of probe needles used when measuring a large current at a low voltage, as illustrated in FIG. Reduce the measurement.
  • the number of high barrier Schottky electrodes 14 for suppressing concentration of leakage current can be reduced.
  • the on-resistance can be reduced.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view schematically illustrating the structure of the semiconductor device according to the present embodiment, specifically, the structure of a Schottky barrier diode (SBD).
  • FIG. 19 is a plan view schematically illustrating the structure of the semiconductor device according to this embodiment. 18 corresponds to a cross-sectional view taken along AB in FIG.
  • the configuration illustrated in FIG. 18 includes a JBS region 5 as an alternative to the anode p-type region 3 in the configuration illustrated in the first embodiment.
  • JBS region 5 is formed below the anode electrode 12, in FIG. 19, for the convenience of explanation, the JBS region 5 is illustrated in a transparent manner.
  • the JBS region 5 is a p-type region formed in the surface layer of the epitaxial layer 2 while being joined to the Schottky electrode 11. As in the case illustrated in FIG. 6, the distance between adjacent JBS regions 5 is the width of the depletion layer extending from the JBS region 5 when a rated voltage in the direction opposite to the forward direction is applied. Smaller than twice.
  • the JBS region 5 is composed of a plurality of p-type regions 6 formed concentrically in a plan view. That is, JBS region 5 has an n-type region surrounded by the p-type region in plan view. However, the JBS region 5 may have a structure composed of a single region formed concentrically in a plan view, that is, a structure having only a circular outline.
  • the formation of the JBS region 5 reduces the Schottky junction area. Further, the depletion layer extending in the wafer in-plane direction from the p-type region 6 forming the JBS region 5 reduces the strength of the electric field applied to the Schottky junction in the JBS region 5. As a result, the leakage current is lowered. Therefore, spot destruction is suppressed in the JBS region 5.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view schematically illustrating the structure of the semiconductor device according to this embodiment.
  • the size of the JBS region 5 is larger than the cross-sectional size of the probe needle 21.
  • FIGS. 21 and 22 are cross-sectional views illustrating a state in which a test for applying a voltage is performed using the semiconductor device of this embodiment.
  • the number of probe needles is set to be less than the number of probe needles used when measuring a large current at a low voltage, as illustrated in FIG. Reduce the measurement.
  • the number of JBS regions 5 for suppressing the concentration of leak current can be reduced.
  • the on-resistance can be reduced.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view schematically illustrating the structure of the semiconductor device according to the present embodiment, specifically, the structure of a Schottky barrier diode (SBD).
  • FIG. 24 is a plan view schematically illustrating the structure of the semiconductor device according to this embodiment.
  • FIG. 23 corresponds to the AB cross-sectional view of FIG.
  • the JBS region 50 is formed at the Schottky junction.
  • the JBS region 50 is partially formed on the surface layer of the epitaxial layer 2.
  • p-type regions 60 that are in contact with the Schottky electrode 11 and n-type regions that are in contact with the Schottky electrode 11 are alternately formed in a cross-sectional view.
  • the p-type region 60 of the JBS region 50 has a stripe shape.
  • the formation width of the p-type region 60 forming the JBS region 50 is narrower than the formation width of the anode p-type region 3.
  • the dopant concentration in the p-type region 60 is the same as the dopant concentration in the anode p-type region 3 or higher than the dopant concentration in the anode p-type region 3.
  • the JBS region 50 and the anode p-type region 3 are formed below the anode electrode 12, but in FIG. 24, for convenience of explanation, the JBS region 50 and the anode p-type region 3 are shown in a transparent manner. ing.
  • the pn junction has a lower leakage current than the Schottky junction. Therefore, the anode p-type region 3 having a pn junction has a lower leakage current than the JBS region 50 having both a Schottky junction and a pn junction. Therefore, spot breakdown is suppressed in the anode p-type region 3.
  • FIG. 25 is a cross-sectional view schematically illustrating the structure of the semiconductor device according to this embodiment.
  • the dopant concentration of the anode p-type region 3 needs to be the same as the dopant concentration of the p-type region 60 forming the JBS region 50 or lower than the dopant concentration of the p-type region 60 forming the JBS region 50.
  • the range in which the anode p-type region 3 is formed is desirably larger than the probe needle 21 as in the first embodiment.
  • FIG. 26 and FIG. 27 are cross-sectional views illustrating a state in which a test for applying a voltage is performed using the semiconductor device of this embodiment.
  • the number of probe needles is set to be lower than the number of probe needles used when measuring a large current at a low voltage as illustrated in FIG. Reduce the measurement.
  • the number of JBS regions 50 for suppressing concentration of leak current can be reduced.
  • the on-resistance can be reduced.
  • the replacement may be made across a plurality of embodiments.
  • the configurations exemplified in different embodiments may be combined to produce the same effect.
  • the probe needle 21 is positioned on the upper surface of the anode electrode 12 within a range where the outline of at least one second conductivity type region is formed in plan view.
  • a voltage is applied in contact with.
  • the second conductivity type region corresponds to, for example, the anode p-type region 3.
  • the silicon carbide semiconductor device used for the measurement includes a silicon carbide semiconductor substrate 1 of the first conductivity type, an epitaxial layer 2 of the first conductivity type, and at least one anode p-type region 3 of the second conductivity type.
  • Epitaxial layer 2 is formed on the upper surface of silicon carbide semiconductor substrate 1.
  • the anode p-type region 3 is partially formed on the surface layer of the epitaxial layer 2 with a contour.
  • Schottky electrode 11 is formed to cover the upper surface of epitaxial layer 2 and the upper surface of anode p-type region 3.
  • the anode electrode 12 is formed on the upper surface of the Schottky electrode 11.
  • Cathode electrode 13 is formed on the lower surface of silicon carbide semiconductor substrate 1.
  • the probe needle 21 when performing a test for applying a high voltage, the probe needle 21 is brought into contact with a region where the anode p-type region 3 is located in plan view.
  • the concentration of the leakage current around the probe needle 21 can be suppressed. Therefore, spot breakage caused by the concentration of leak current is suppressed from occurring around the probe needle 21, so that damage due to spot breakage does not easily reach the probe needle 21. As a result, the interruption of the test and the work of replacing the probe needle 21 can be reduced.
  • the probe needle 21 when a voltage higher than the threshold value is applied to the silicon carbide semiconductor device, the probe needle 21 is formed of at least one anode p-type region 3 in plan view. The contact is made only with the upper surface of the anode electrode 12 within the range where the contour is formed. Further, when a voltage lower than the threshold value is applied to the silicon carbide semiconductor device, the probe needle 21 of the anode electrode 12 within a range where the outline of at least one anode p-type region 3 is formed in plan view. Further, the probe needle 25 is brought into contact with the upper surface of the anode electrode 12 in a range where the anode p-type region 3 is not formed in plan view.
  • the upper surface of the anode electrode 12 in a range where the anode p-type region 3 is not formed is seen in plan view.
  • the test can be performed with the probe needle 21 in contact, the number of locations where the anode p-type region 3 for suppressing the concentration of leak current can be reduced. As a result, the on-resistance of the silicon carbide semiconductor device can be reduced.
  • the anode p-type region 3 is a region in which the entirety in the outline is the second conductivity type in plan view. According to such a configuration, it is difficult for the leak current to concentrate on the periphery of the probe needle 21 that is in contact with the portion where the anode p-type region 3 is formed. Therefore, spot breakage caused by the concentration of leak current is suppressed from occurring around the probe needle 21, so that damage due to spot breakage does not easily reach the probe needle 21. As a result, the interruption of the test and the work of replacing the probe needle 21 can be reduced.
  • the silicon carbide semiconductor device includes at least one JBS region 50 of the second conductivity type.
  • the JBS region 50 is partially formed on the surface layer of the epitaxial layer 2. Further, the JBS region 50 has a second conductivity type region in contact with the Schottky electrode 11 and a first conductivity type region in contact with the Schottky electrode 11.
  • the formation width of the second conductivity type region in the JBS region 50 that is, the formation width of the p-type region 60 is smaller than the formation width of the anode p-type region 3.
  • the dopant concentration in the JBS region 50 is higher than the dopant concentration in the anode p-type region 3.
  • the second conductivity type region has the region of the first conductivity type surrounded by the region of the second conductivity type in plan view.
  • the second conductivity type region corresponds to, for example, the JBS region 5.
  • the leakage current is less likely to concentrate around the probe needle 21 that contacts the portion where the JBS region 5 is formed. Therefore, spot breakage caused by the concentration of leak current is suppressed from occurring around the probe needle 21, so that damage due to spot breakage does not easily reach the probe needle 21. As a result, the interruption of the test and the work of replacing the probe needle 21 can be reduced.
  • the probe needle 21 is placed on the anode electrode 12 within a range where at least one second Schottky electrode is formed in plan view.
  • a voltage is applied in contact with the top surface.
  • the second Schottky electrode corresponds to, for example, the high barrier Schottky electrode 14.
  • the silicon carbide semiconductor device used for the measurement includes a silicon carbide semiconductor substrate 1 of the first conductivity type, an epitaxial layer 2 of the first conductivity type, a first Schottky electrode, and a high barrier Schottky electrode 14. And an anode electrode 12 and a cathode electrode 13.
  • the first Schottky electrode corresponds to, for example, the Schottky electrode 11.
  • Epitaxial layer 2 of the first conductivity type is formed on the upper surface of silicon carbide semiconductor substrate 1.
  • At least one Schottky electrode 11 is formed on the upper surface of the epitaxial layer 2.
  • At least one high barrier Schottky electrode 14 is formed on the upper surface of the epitaxial layer 2.
  • the high barrier Schottky electrode 14 has a higher Schottky barrier between the epitaxial layer 2 and the Schottky electrode 11.
  • the anode electrode 12 is formed on the upper surface of the Schottky electrode 11 and the upper surface of the high barrier Schottky electrode 14.
  • Cathode electrode 13 is formed on the lower surface of silicon carbide semiconductor substrate 1.
  • the probe needle 21 is brought into contact with a region where the high barrier Schottky electrode 14 is located in a plan view. Since the pn junction can suppress the leakage current generated compared to the Schottky junction, the concentration of the leakage current around the probe needle 21 can be suppressed. Therefore, spot breakage caused by the concentration of leak current is suppressed from occurring around the probe needle 21, so that damage due to spot breakage does not easily reach the probe needle 21. As a result, the interruption of the test and the work of replacing the probe needle 21 can be reduced.
  • the probe needle 21 when a voltage higher than the threshold value is applied to the silicon carbide semiconductor device, the probe needle 21 is at least one high barrier Schottky electrode 14 in plan view. Is in contact with only the upper surface of the anode electrode 12 within the range where the sapphire is formed.
  • the probe needle 21 is viewed from above in an upper surface of the anode electrode 12 within a range where at least one high barrier Schottky electrode 14 is formed. Further, the probe needle 25 is brought into contact with the upper surface of the anode electrode 12 in a range where the high barrier Schottky electrode 14 is not formed in plan view.
  • the upper surface of anode electrode 12 in a range where high barrier Schottky electrode 14 is not formed in plan view since the test can be performed by bringing the probe needle 21 into contact, the number of places where the high barrier Schottky electrode 14 for suppressing the concentration of the leakage current is formed can be reduced. As a result, the on-resistance of the silicon carbide semiconductor device can be reduced.
  • each component in the embodiment described above is a conceptual unit, and one component is composed of a plurality of structures within the scope of the technique disclosed in this specification.
  • one component corresponds to a part of a structure and a case where a plurality of components are provided in one structure are included.
  • each component in the embodiment described above includes a structure having another structure or shape as long as the same function is exhibited.
  • the material when a material name or the like is described without being particularly specified, the material contains other additives, for example, an alloy or the like unless a contradiction arises. Shall be included.

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Abstract

半導体装置に高電圧を印加するテストの際に、プローブ針にダメージが及ぶことを防止するために、プローブ針の近傍でスポット破壊が発生することを抑制する技術に関する。半導体装置の測定方法は、半導体装置が、半導体基板（１）と、エピタキシャル層（２）と、エピタキシャル層の表層に、輪郭を有して部分的に形成される、少なくとも１つの第２の導電型の第２導電型領域（３）と、ショットキー電極（１１）と、アノード電極（１２）と、カソード電極（１３）とを備える。プローブ針（２１）を、平面視で少なくとも１つの第２導電型領域の輪郭が形成される範囲内の、アノード電極の上面に接触させて、電圧を印加する。

Description

半導体装置の測定方法
　本願明細書に開示される技術は、半導体装置の測定方法に関するものである。
　炭化珪素（ＳｉＣ）を用いたショットキーバリアダイオード（Ｓｃｈｏｔｔｋｙ　ｂａｒｒｉｅｒ　ｄｉｏｄｅ、すなわち、ＳＢＤ）、または、炭化珪素（ＳｉＣ）を用いたｊｕｎｃｔｉｏｎ　ｂａｒｒｉｅｒ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　ｓｃｈｏｔｔｋｙ　ｄｉｏｄｅ（ＪＢＳ）に、たとえば、特許文献１（特開２０１４－２２９６５１号公報）に記載されるように、高電圧を印加するテストを行うと、ＳｉＣ中の結晶欠陥のためにスポット破壊が生じる場合がある。
　従来の半導体チップでは、電流が流れる領域が均一な構造となっており、特に、測定用のプローブ針の近くで上記のスポット破壊が生じる場合がある。
　測定用のプローブ針の近くでスポット破壊が生じた場合、破壊時のダメージがプローブ針に及んでしまうため、テストを中断してプローブ針を交換する必要があった。
特開２０１４－２２９６５１号公報
　上記のように、従来のＳｉＣ－ＳＢＤ、または、ＳｉＣ－ＪＢＳでは、高電圧を印加するテストを行うと、ＳｉＣ中の結晶欠陥のためにスポット破壊が生じる場合がある。
　このスポット破壊は、結晶欠陥を起点に高リーク電流が発生して発熱し、さらに、当該発熱によってリーク電流が増加するといった正帰還が働いた場合に熱破壊によって発生する。
　この熱破壊がプローブ針の近傍で発生した場合は、電極が融解飛散してプローブ針に付着する、または、プローブ針自身が熱により変形するといった、プローブ針へのダメージが発生する。
　このようなダメージが残存した状態で測定を継続すると、たとえば、電極コンタクト痕が大きくなり組み立て不具合を起こす、または、電極下部の半導体装置表面を傷付けて機能不全となる、といった測定不具合が発生する。
　したがって、プローブ針の近傍でスポット破壊が生じた場合、テストを中断してプローブ針を交換する必要があった。特に、結晶欠陥が多数内在する半導体材料、たとえば、炭化珪素（ＳｉＣ）を用いた半導体装置のテストでは、スポット破壊が多数発生することによって、テスト中断頻度、および、プローブ針の交換頻度が高くなる。そのため、処理能力が低下するという問題がある。
　本願明細書に開示される技術は、以上に記載されたような問題を解決するためになされたものであり、半導体装置に高電圧を印加するテストの際に、プローブ針にダメージが及ぶことを防止するために、プローブ針の近傍でスポット破壊が発生することを抑制する技術に関するものである。
　本願明細書に開示される技術の第１の態様は、半導体装置に対しプローブ針を用いて電圧を印加する、半導体装置の測定方法であり、前記半導体装置は、第１の導電型の半導体基板と、前記半導体基板の上面に形成される、第１の導電型のエピタキシャル層と、前記エピタキシャル層の表層に、輪郭を有して部分的に形成される、少なくとも１つの第２の導電型の第２導電型領域と、前記エピタキシャル層の上面および前記第２導電型領域の上面を覆って形成されるショットキー電極と、前記ショットキー電極の上面に形成されるアノード電極と、前記半導体基板の下面に形成されるカソード電極とを備え、前記プローブ針を、平面視で少なくとも１つの前記第２導電型領域の前記輪郭が形成される範囲内の、前記アノード電極の上面に接触させて、電圧を印加する。
　また、本願明細書に開示される技術の第２の態様は、半導体装置に対しプローブ針を用いて電圧を印加する、半導体装置の測定方法であり、前記半導体装置は、第１の導電型の半導体基板と、前記半導体基板の上面に形成される、第１の導電型のエピタキシャル層と、前記エピタキシャル層の上面に少なくとも１つ形成される第１のショットキー電極と、前記エピタキシャル層の上面に少なくとも１つ形成され、かつ、前記第１のショットキー電極よりも前記エピタキシャル層との間のショットキー障壁が高い第２のショットキー電極と、前記第１のショットキー電極の上面および前記第２のショットキー電極の上面に形成されるアノード電極と、前記半導体基板の下面に形成されるカソード電極とを備え、前記プローブ針を、平面視で少なくとも１つの前記第２のショットキー電極が形成される範囲内の、前記アノード電極の上面に接触させて、電圧を印加する。
　本願明細書に開示される技術の第１の態様は、半導体装置に対しプローブ針を用いて電圧を印加する、半導体装置の測定方法であり、前記半導体装置は、第１の導電型の半導体基板と、前記半導体基板の上面に形成される、第１の導電型のエピタキシャル層と、前記エピタキシャル層の表層に、輪郭を有して部分的に形成される、少なくとも１つの第２の導電型の第２導電型領域と、前記エピタキシャル層の上面および前記第２導電型領域の上面を覆って形成されるショットキー電極と、前記ショットキー電極の上面に形成されるアノード電極と、前記半導体基板の下面に形成されるカソード電極とを備え、前記プローブ針を、平面視で少なくとも１つの前記第２導電型領域の前記輪郭が形成される範囲内の、前記アノード電極の上面に接触させて、電圧を印加するものである。このような構成によれば、プローブ針の近傍でスポット破壊が発生することを抑制することができる。
　また、本願明細書に開示される技術の第２の態様は、半導体装置に対しプローブ針を用いて電圧を印加する、半導体装置の測定方法であり、前記半導体装置は、第１の導電型の半導体基板と、前記半導体基板の上面に形成される、第１の導電型のエピタキシャル層と、前記エピタキシャル層の上面に少なくとも１つ形成される第１のショットキー電極と、前記エピタキシャル層の上面に少なくとも１つ形成され、かつ、前記第１のショットキー電極よりも前記エピタキシャル層との間のショットキー障壁が高い第２のショットキー電極と、前記第１のショットキー電極の上面および前記第２のショットキー電極の上面に形成されるアノード電極と、前記半導体基板の下面に形成されるカソード電極とを備え、前記プローブ針を、平面視で少なくとも１つの前記第２のショットキー電極が形成される範囲内の、前記アノード電極の上面に接触させて、電圧を印加する。このような構成によれば、プローブ針の近傍でスポット破壊が発生することを抑制することができる。
　本願明細書に開示される技術に関する目的と、特徴と、局面と、利点とは、以下に示される詳細な説明と添付図面とによって、さらに明白となる。
実施の形態に関する、半導体装置の部分的な構造を概略的に例示する断面図である。 実施の形態に関する、半導体装置の部分的な構造を概略的に例示する平面図である。 実施の形態に関する、半導体装置の全体構造を概略的に例示する断面図である。 実施の形態に関する、アノードｐ型領域の配置間隔を説明するための断面図である。 実施の形態に関する、アノードｐ型領域の配置間隔を説明するための断面図である。 実施の形態に関する、アノードｐ型領域の配置間隔を説明するための断面図である。 実施の形態に関する、半導体装置の構造を概略的に例示する断面図である。 実施の形態に関する、半導体装置の構造を概略的に例示する平面図である。 実施の形態に関する、アノードｐ型領域の大きさと、プローブ針の断面大きさとの関係を例示する図である。 実施の形態に関する、アノードｐ型領域の配置間隔を説明するための断面図である。 実施の形態に関する、アノードｐ型領域の配置間隔を説明するための断面図である。 実施の形態に関する半導体装置を用いて、電圧を印加するテストを行う様子を例示する断面図である。 実施の形態に関する半導体装置を用いて、電圧を印加するテストを行う様子を例示する断面図である。 実施の形態に関する、半導体装置の構造を概略的に例示する断面図である。 実施の形態に関する、半導体装置の構造を概略的に例示する断面図である。 実施の形態に関する半導体装置を用いて、電圧を印加するテストを行う様子を例示する断面図である。 実施の形態に関する半導体装置を用いて、電圧を印加するテストを行う様子を例示する断面図である。 実施の形態に関する、半導体装置の構造を概略的に例示する断面図である。 実施の形態に関する、半導体装置の構造を概略的に例示する平面図である。 実施の形態に関する、半導体装置の構造を概略的に例示する断面図である。 実施の形態に関する半導体装置を用いて、電圧を印加するテストを行う様子を例示する断面図である。 実施の形態に関する半導体装置を用いて、電圧を印加するテストを行う様子を例示する断面図である。 実施の形態に関する、半導体装置の構造を概略的に例示する断面図である。 実施の形態に関する、半導体装置の構造を概略的に例示する平面図である。 実施の形態に関する、半導体装置の構造を概略的に例示する断面図である。 実施の形態に関する半導体装置を用いて、電圧を印加するテストを行う様子を例示する断面図である。 実施の形態に関する半導体装置を用いて、電圧を印加するテストを行う様子を例示する断面図である。 実施の形態に関する、スポット破壊が生じた場合の半導体装置の様子を例示する断面図である。 図２８に例示される構造の平面図である。 実施の形態に関する、スポット破壊の様子を例示する図である。 実施の形態に関する、スポット破壊の発生メカニズムを説明するための断面図である。 実施の形態に関する、スポット破壊の発生メカニズムを説明するための断面図である。 実施の形態に関する、スポット破壊の発生メカニズムを説明するための断面図である。
　以下、添付される図面を参照しながら実施の形態について説明する。
　なお、図面は概略的に示されるものであり、説明の便宜のため、適宜、構成の省略、または、構成の簡略化がなされるものである。また、異なる図面にそれぞれ示される構成などの大きさおよび位置の相互関係は、必ずしも正確に記載されるものではなく、適宜変更され得るものである。
　また、以下に示される説明では、同様の構成要素には同じ符号を付して図示し、それらの名称と機能とについても同様のものとする。したがって、それらについての詳細な説明を、重複を避けるために省略する場合がある。
　また、以下に記載される説明において、「上」、「下」、「側」、「底」、「表」または「裏」などの特定の位置と方向とを意味する用語が用いられる場合があっても、これらの用語は、実施の形態の内容を理解することを容易にするために便宜上用いられるものであり、実際に実施される際の方向とは関係しないものである。
　また、以下に記載される説明において、「第１の」、または、「第２の」などの序数が用いられる場合があっても、これらの用語は、実施の形態の内容を理解することを容易にするために便宜上用いられるものであり、これらの序数によって生じ得る順序などに限定されるものではない。
　＜第１の実施の形態＞
　以下、本実施の形態に関する半導体装置の測定方法について説明する。説明の便宜上、まず、スポット破壊と、その発生メカニズムについて説明する。
　なお、以下の説明においては、第１の導電型がｎ型であり、第２の導電型がｐ型であるとする。
　図２８は、スポット破壊が生じた場合の半導体装置の様子を例示する断面図である。また、図２９は、図２８に例示される構造の平面図である。また、図３０は、スポット破壊２２の様子を例示する図である。
　図２８に例示されるように、本実施の形態に関する半導体装置は、ｎ＋型の炭化珪素半導体基板１と、ｎ＋型の炭化珪素半導体基板１の上面に形成されたｎ－型のエピタキシャル層２と、エピタキシャル層２の上面に形成されたショットキー電極１１と、ショットキー電極１１の上面に形成されたアノード電極１２とを備える。
　また、本実施の形態に関する半導体装置は、エピタキシャル層２の表層において、平面視でショットキー電極１１を挟んで形成される、ｐ型の終端耐圧保持層９１を備える。終端耐圧保持層９１は、一部の領域でショットキー電極１１と接合する。
　また、本実施の形態に関する半導体装置は、ショットキー電極１１およびアノード電極１２を覆って形成された終端保護膜９２と、炭化珪素半導体基板１の下面に形成されたカソード電極１３とを備える。
　また、本実施の形態に関する半導体装置のアノード電極１２の上面には、複数のプローブ針２１が接触する。
　上記のような構造である半導体装置の結晶欠陥２３に起因して、プローブ針２１の近くでスポット破壊２２が生じる場合がある。
　測定用のプローブ針２１の近くでスポット破壊２２が生じた場合、破壊時のダメージがプローブ針２１に及んでしまうため、テストを中断してプローブ針を交換する必要があった。
　ここで、スポット破壊の発生メカニズムについて説明する。
　図３１、図３２、および、図３３は、スポット破壊の発生メカニズムを説明するための断面図である。
　まず、図３１に例示されるように、半導体装置に結晶欠陥２３が存在する場合を想定する。このような半導体装置に対し、高電圧を印加するテストを行う。
　具体的には、図３２に例示されるように、半導体装置のアノード電極１２の上面に、複数のプローブ針２１が接触する。そして、当該プローブ針２１を介して高電圧が印加される。
　そうすると、図３２に例示されるように、結晶欠陥２３を起点として高いリーク電流２４が発生する。ここで、リーク電流２４を示す矢印の大きさは、リーク電流量のおおよその大きさを示すものとする。
　図３３に例示されるように、高リーク電流が発生した箇所が発熱する。そして、当該箇所にさらにリーク電流が発生するという正帰還が働いた場合に、熱破壊、すなわち、スポット破壊２２が生じる。
　＜半導体装置の構成について＞
　図１は、本実施の形態に関する半導体装置、具体的には、ショットキーバリアダイオード（ＳＢＤ）の部分的な構造を概略的に例示する断面図である。また、図２は、本実施の形態に関する半導体装置の部分的な構造を概略的に例示する平面図である。図１は、図２のＡＢ断面図に相当する。
　また、図３は、本実施の形態に関する半導体装置の全体構造を概略的に例示する断面図である。図３における点線で囲まれた領域Ｘ、すなわち、有効領域が、図１に例示された部分的な構造の範囲に対応する。
　なお、構成を理解しやすくする観点から、図１、図２、および、図３においては、一部の構成要素が省略、または、簡略化されて示される場合がある。
　本実施の形態に関する半導体装置は、ｎ＋型の炭化珪素半導体基板１と、ｎ＋型の炭化珪素半導体基板１の上面に形成されたｎ－型のエピタキシャル層２と、エピタキシャル層２の上面に形成されたショットキー電極１１と、ショットキー電極１１の上面に形成されたアノード電極１２とを備える。ここで、ショットキー電極１１は、たとえば、Ｔｉなどで構成される。なお、以下では、炭化珪素半導体装置である場合が説明されるが、半導体装置は、炭化珪素半導体装置に限られるものではない。
　また、本実施の形態に関する半導体装置は、エピタキシャル層２の表面を含む内部、すなわち、エピタキシャル層２の表層の一部において、ショットキー電極１１と全面接合しつつ形成されたｐ型の半導体層、すなわち、アノードｐ型領域３を備える。アノードｐ型領域３は、平面視における輪郭内の全体がｐ型の領域である。
　なお、ショットキー電極１１は、エピタキシャル層２の上面およびアノードｐ型領域３の上面を覆って形成される。
　ここで、アノードｐ型領域３は、アノード電極１２よりも下層に形成されるが、図２においては、説明の便宜上、透過する態様でアノードｐ型領域３が図示されている。
　また、図３に例示される本実施の形態に関する半導体装置の全体構造においては、エピタキシャル層２の表層において、平面視でアノードｐ型領域３を挟んで形成される、ｐ型の終端耐圧保持層９１が備えられる。終端耐圧保持層９１は、一部の領域でショットキー電極１１と接合する。
　また、図３に例示される本実施の形態に関する半導体装置の全体構造は、ショットキー電極１１およびアノード電極１２を覆って形成された終端保護膜９２と、炭化珪素半導体基板１の下面に形成されたカソード電極１３とを備える。
　また、図３に例示される本実施の形態に関する半導体装置のアノード電極１２の上面には、複数のプローブ針２１が接触する。
　ここで、それぞれのプローブ針２１が接触する位置は、図３に例示されるように、平面視において、アノードｐ型領域３が位置する領域と重なる位置である。
　アノードｐ型領域３は、ショットキー接合部の一部、すなわち、ショットキー電極１１の下面の一部において、少なくとも１つ存在する。複数のアノードｐ型領域３が存在する場合、隣り合うアノードｐ型領域３の間の距離は、順方向とは逆方向の定格電圧を印加した際にアノードｐ型領域３から延びる空乏層幅の２倍よりも大きい。
　図４、図５、および、図６は、アノードｐ型領域３の配置間隔を説明するための断面図である。図４、図５、および、図６においては、順方向とは逆方向の定格電圧が印加された際に生じる空乏層４が図示される。
　図４に例示されるように、隣り合うアノードｐ型領域３同士の間の距離Ｙは、順方向とは逆方向の定格電圧を印加した際にアノードｐ型領域３から延びる空乏層４の幅Ｗ１の２倍よりも大きいものとする。
　なお、アノードｐ型領域３と終端耐圧保持層９１との間の距離も、順方向とは逆方向の定格電圧を印加した際にアノードｐ型領域３から延びる空乏層４の幅Ｗ１の２倍よりも大きい。
　そうすることによって、図５のｐ型領域が設けられていない場合の構造と同様の空乏層４の幅Ｗ２となる領域Ｚが、図４に例示されるように形成される。
　具体的には、定格電圧をＶとし、エピタキシャル濃度をＮｄとし、空乏層４の幅をＷとし、隣り合うアノードｐ型領域３の間の距離をｄとし、半導体の誘電率をεとし、電機素量をｑとした場合に、以下の関係となる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　ここで、隣り合うアノードｐ型領域３の間の距離が、従来のＪＢＳと同様に短く設定された場合、すなわち、図６に例示される構造である場合、ＪＦＥＴ抵抗の増加によってオン抵抗が増加する。
　これは、順方向とは逆方向の定格電圧が印加された場合に、アノードｐ型領域３から半導体ウエハの面内方向に延びる空乏層４の影響が、アノードｐ型領域３が形成されない領域における空乏層４の幅にも及んでしまうためである。
　すなわち、アノードｐ型領域３が形成されない領域においても、アノードｐ型領域３が形成された領域から半導体ウエハの面内方向に延びる空乏層４が達し、アノードｐ型領域３が形成されない領域における空乏層４の幅Ｗ３が、図５における空乏層４の幅Ｗ２よりも広いものとなってしまう。
　上記のように、スポット破壊はリーク電流による熱破壊によって発生する。そのため、高リーク電流の起点となる結晶欠陥、および、その近傍のリーク電流を低減させる構造であれば、スポット破壊を抑制することができる。
　炭化珪素半導体において、ショットキーバリアダイオードとして実用性のあるショットキー障壁の低い電極、たとえば、障壁高さが０．９５ｅＶ程度となるＴｉなどからなる電極を用いた場合、接合の障壁高さの差、および、リーク電流の発生機構の違いによって、障壁高さが２．５ｅＶ程度であるｐｎ接合は、ショットキー接合に比べてリーク電流が低くなる。
　したがって、図１に例示されるように、ｎ型のショットキーバリアダイオードのショットキー接合部に、アノードｐ型領域３を導入した場合、ショットキー接合部と比べてアノードｐ型領域３によるｐｎ接合の方がリーク電流が低くなる。その結果、アノードｐ型領域３内におけるスポット破壊が抑制される。
　＜半導体装置のテスト動作について＞
　次に、本実施の形態に関する半導体装置にプローブ針を用いて高電圧を印加するテストを行う場合について述べる。ここで、高電圧を印加するテストとは、たとえば、逆方向に５０Ｖ以上の電圧を印加するテストをいう。
　半導体装置を高電圧を印加する測定を行う場合に、図７、および、図８に例示されるように、プローブ針２１を、アノード電極１２の直下にアノードｐ型領域３が存在する範囲内に接触させる。すなわち、プローブ針２１を、平面視でアノードｐ型領域３の輪郭が形成される範囲内の、アノード電極１２の上面に接触させる。その結果、スポット破壊がプローブ針２１の近傍で発生しにくくなる。
　なお、図７は、本実施の形態に関する半導体装置の構造を概略的に例示する断面図である。また、図８は、本実施の形態に関する半導体装置の構造を概略的に例示する平面図である。図７は、図８のＡＢ断面図に相当する。
　したがって、スポット破壊のダメージがプローブ針２１に及ぶことを抑制することができる。その結果、テストの中断、および、プローブ針２１の交換を不要とすることができる。
　アノードｐ型領域３の大きさは、プローブ針２１の断面大きさよりも大きいことが望ましい。アノードｐ型領域３の大きさと、プローブ針２１の断面大きさとの関係を例示する図である図９に例示されるように、たとえば、スポット破壊２２が生じる範囲の大きさが直径１００μｍであり、プローブ針２１とアノード電極１２との接触領域の大きさが直径２００μｍであり、プローブ針２１の位置精度が５０μｍであれば、アノードｐ型領域３の大きさは４００μｍ以上であればよい。
　アノードｐ型領域３は、ショットキー接合部に比べてオン電圧が高い。そのため、順方向に電流を流す際には、ショットキーバリアダイオードのオン抵抗を増大させる。
　したがって、アノードｐ型領域３の大きさは小さい方が望ましく、プローブ針２１を保護することができる必要最小限の大きさにすることが望ましい。
　また、測定の際プローブ針２１は、電極下部にアノードｐ型領域３が位置する領域すべてに接触する必要はなく、アノードｐ型領域３が位置する領域のうちの一部の領域で接触してもよい。ただし、上記のように、アノードｐ型領域３はショットキーバリアダイオードのオン抵抗を増大させるため、アノードｐ型領域３の個数は少ない方が望ましく、プローブ針２１を保護することができる必要最小限の個数にすることが望ましい。
　図１０、および、図１１は、アノードｐ型領域３の配置間隔を説明するための断面図である。図１０、および、図１１においては、順方向とは逆方向の定格電圧が印加された際に生じる空乏層４が図示される。
　本実施の形態に関する半導体装置は、図１０に例示されるように、隣り合うアノードｐ型領域３の間の距離Ｙ、さらには、アノードｐ型領域３と終端耐圧保持層９１との間の距離Ｙが、アノードｐ型領域３直下のエピタキシャル層２の膜厚Ｗ４の２倍よりも大きい構造としてもよい。
　隣り合うアノードｐ型領域３の間の距離Ｙが、アノードｐ型領域３直下のエピタキシャル層２の膜厚Ｗ４の２倍よりも大きい場合、順方向とは逆方向の定格電圧を印加した際に、アノードｐ型領域３からウエハ面内方向に延びる空乏層の影響を受けずに、図１１に例示される、アノードｐ型領域３が備えないショットキーバリアダイオードと同じ空乏層の幅Ｗ２となるｎ型の領域が部分的に形成される。
　アノードｐ型領域３同士の間の間隔を広く配置することによって、ショットキーバリアダイオードの動作をする領域を広くすることができるため、オン抵抗の増加の影響は最低限に抑えつつ、本実施の形態の効果を得ることができる。
　図１２、および、図１３は、本実施の形態における半導体装置を用いて、電圧を印加するテストを行う様子を例示する断面図である。
　本実施の形態における半導体装置を用いた測定方法としては、図１３に例示されるように、順方向測定のような低電圧で大電流を測定する際に、アノードｐ型領域３が形成された領域以外にもプローブ針２５を接触させる測定方法であってもよい。ここで、低電圧で大電流を測定する場合とは、たとえば、順方向に０Ｖ以上、かつ、５Ｖ以下の電圧が印加され、かつ、プローブ１本の電流容量の目安である１Ａ以上の電流が流れる場合をいう。
　１本のプローブ針２１に対して流せる電流量はあらかじめ決まっているので、大電流を測定する際には多数のプローブ針２１が必要である。アノードとカソードとが短絡するなどの初期不良を除けば、低電圧で大電流を測定する場合にはスポット破壊が発生しない。なお、初期不良のチップは、スクリーニングによって取り除くことが可能である。
　したがって、低電圧で大電流を測定する場合には、アノードｐ型領域３が形成される箇所の上方のみにプローブ針２１を接触させる必要はない。すなわち、図１３に例示されるように、プローブ針２１を接触させる他に、プローブ針２５を接触させることができる。
　一方で、スポット破壊が発生し得る高電圧を印加する測定においては、図１２に例示されるように、低電圧で大電流を測定する際に使用するプローブ針の本数よりもプローブ針の本数を減らして測定を行う。
　上記のようにすることで、リーク電流の集中を抑制するためのアノードｐ型領域３の個数を減らすことができる。その結果、オン抵抗を低減することができる。
　＜第２の実施の形態＞
　本実施の形態に関する半導体装置の測定方法について説明する。以下の説明においては、以上に記載された実施の形態で説明された構成と同様の構成については同じ符号を付して図示し、その詳細な説明については適宜省略するものとする。
　＜半導体装置の構成について＞
　図１４は、本実施の形態に関する半導体装置、具体的には、ショットキーバリアダイオード（ＳＢＤ）の構造を概略的に例示する断面図である。図１４に例示される構成は、第１の実施の形態において例示された構成のうち、アノードｐ型領域３の代替として、ショットキー電極１１よりもショットキー障壁が高い電極である、高障壁ショットキー電極１４を備える。高障壁ショットキー電極１４は、エピタキシャル層２の上面に形成される。なお、高障壁ショットキー電極１４は、平面視において、同心円状に形成された複数の領域を有する構造であってもよい。また、高障壁ショットキー電極１４は、平面視において、同心円状に形成された単一の領域からなる構造、すなわち、円形の輪郭のみの構造であってもよい。
　上記の構成において、高障壁ショットキー電極１４は、ショットキー電極１１と比べて生じるリーク電流が低い。そのため、スポット破壊が抑制される。
　したがって、半導体装置に高電圧を印加する測定を行う場合に、図１５に例示されるように、プローブ針２１を、アノード電極１２の直下に高障壁ショットキー電極１４が存在する位置に接触させる。その結果、スポット破壊がプローブ針２１の近傍で発生しにくくなる。ここで、図１５は、本実施の形態に関する半導体装置の構造を概略的に例示する断面図である。
　したがって、スポット破壊のダメージがプローブ針２１に及ぶことを抑制することができる。その結果、テストの中断、および、プローブ針２１の交換を不要とすることができる。
　ショットキー電極１１の材料としては、４Ｈ－ＳｉＣに対する障壁高さが０．９５ｅＶであるチタン（Ｔｉ）が挙げられる。また、高障壁ショットキー電極１４の材料としては、４Ｈ－ＳｉＣに対する障壁高さが１．６２ｅＶであるニッケル（Ｎｉ）が挙げられる。
　また、高障壁ショットキー電極１４の大きさは、第１の実施の形態における場合と同様に、プローブ針２１の断面大きさよりも大きいことが望ましい。
　図１６、および、図１７は、本実施の形態における半導体装置を用いて、電圧を印加するテストを行う様子を例示する断面図である。
　本実施の形態に関する半導体装置を用いた測定方法としては、図１７に例示されるように、順方向測定のような低電圧で大電流を測定する際には、高障壁ショットキー電極１４が形成された領域以外にもプローブ針２５を接触させる測定方法であってもよい。
　一方で、スポット破壊が発生し得る高電圧を印加する測定においては、図１６に例示されるように、低電圧で大電流を測定する際に使用するプローブ針の本数よりもプローブ針の本数を減らして測定を行う。
　上記のようにすることで、リーク電流の集中を抑制するための高障壁ショットキー電極１４の個数を減らすことができる。その結果、オン抵抗を低減することができる。
　＜第３の実施の形態＞
　本実施の形態に関する半導体装置の測定方法について説明する。以下の説明においては、以上に記載された実施の形態で説明された構成と同様の構成については同じ符号を付して図示し、その詳細な説明については適宜省略するものとする。
　＜半導体装置の構成について＞
　図１８は、本実施の形態に関する半導体装置、具体的には、ショットキーバリアダイオード（ＳＢＤ）の構造を概略的に例示する断面図である。また、図１９は、本実施の形態に関する半導体装置の構造を概略的に例示する平面図である。図１８は、図１９のＡＢ断面図に相当する。
　図１８に例示される構成は、第１の実施の形態において例示された構成のうち、アノードｐ型領域３の代替として、ＪＢＳ領域５を備える。
　ここで、ＪＢＳ領域５は、アノード電極１２よりも下層に形成されるが、図１９においては、説明の便宜上、透過する態様でＪＢＳ領域５が図示されている。
　ＪＢＳ領域５とは、エピタキシャル層２の表層において、ショットキー電極１１と接合しつつ形成されたｐ型領域である。そして、図６に例示される場合と同様に、隣り合うＪＢＳ領域５同士の間の距離は、順方向とは逆方向の定格電圧が印加された際にＪＢＳ領域５から延びる空乏層の幅の２倍よりも小さい。
　ＪＢＳ領域５は、平面視において、同心円状に形成された複数のｐ型領域６からなる。すなわち、ＪＢＳ領域５は、平面視において、ｐ型領域に囲まれるｎ型の領域を有する。ただし、ＪＢＳ領域５は、平面視において、同心円状に形成された単一の領域からなる構造、すなわち、円形の輪郭のみの構造であってもよい。ＪＢＳ領域５が形成されることによって、ショットキー接合面積が小さくなる。また、ＪＢＳ領域５を成すｐ型領域６からウエハ面内方向に延びる空乏層によって、ＪＢＳ領域５内のショットキー接合に加わる電界の強度が低減される。これらによって、リーク電流が低くなる。したがって、ＪＢＳ領域５内ではスポット破壊が抑制される。
　半導体装置を高電圧を印加する測定を行う場合に、図２０に例示されるように、プローブ針２１を、アノード電極１２の直下にＪＢＳ領域５が存在する位置に接触させる。その結果、スポット破壊がプローブ針２１の近傍で発生しにくくなる。なお、図２０は、本実施の形態に関する半導体装置の構造を概略的に例示する断面図である。
　したがって、スポット破壊のダメージがプローブ針２１に及ぶことを抑制することができる。その結果、テストの中断、および、プローブ針２１の交換を不要とすることができる。
　また、ＪＢＳ領域５の大きさは、プローブ針２１の断面大きさよりも大きいことが望ましい。
　図２１、および、図２２は、本実施の形態における半導体装置を用いて、電圧を印加するテストを行う様子を例示する断面図である。
　本実施の形態における半導体装置を用いた測定方法としては、図２２に例示されるように、順方向測定のような低電圧で大電流を測定する際に、ＪＢＳ領域５が形成された領域以外にもプローブ針２５を接触させる測定方法であってもよい。
　一方で、スポット破壊が発生し得る高電圧を印加する測定においては、図２１に例示されるように、低電圧で大電流を測定する際に使用するプローブ針の本数よりもプローブ針の本数を減らして測定を行う。
　上記のようにすることで、リーク電流の集中を抑制するためのＪＢＳ領域５の個数を減らすことができる。その結果、オン抵抗を低減することができる。
　＜第４の実施の形態＞
　本実施の形態に関する半導体装置の測定方法について説明する。以下の説明においては、以上に記載された実施の形態で説明された構成と同様の構成については同じ符号を付して図示し、その詳細な説明については適宜省略するものとする。
　＜半導体装置の構成について＞
　図２３は、本実施の形態に関する半導体装置、具体的には、ショットキーバリアダイオード（ＳＢＤ）の構造を概略的に例示する断面図である。また、図２４は、本実施の形態に関する半導体装置の構造を概略的に例示する平面図である。図２３は、図２４のＡＢ断面図に相当する。
　図２３に例示される構成は、第１の実施の形態において例示された構成に加え、ショットキー接合部にＪＢＳ領域５０が形成される。
　ＪＢＳ領域５０は、エピタキシャル層２の表層に部分的に形成される。また、ＪＢＳ領域５０は、ショットキー電極１１と接触するｐ型領域６０と、ショットキー電極１１と接触するｎ型の領域とが、断面視において交互に形成される。図２４に例示される場合では、ＪＢＳ領域５０のｐ型領域６０は、ストライプ形状である。
　ここで、ＪＢＳ領域５０を成すｐ型領域６０の形成幅は、アノードｐ型領域３の形成幅よりも狭い。また、ｐ型領域６０のドーパント濃度は、アノードｐ型領域３のドーパント濃度と同じ、または、アノードｐ型領域３のドーパント濃度よりも高い。
　なお、ＪＢＳ領域５０およびアノードｐ型領域３は、アノード電極１２よりも下層に形成されるが、図２４においては、説明の便宜上、透過する態様でＪＢＳ領域５０およびアノードｐ型領域３が図示されている。
　前述の通り、ｐｎ接合は、ショットキー接合と比べてリーク電流が低くなる。したがって、ｐｎ接合を有するアノードｐ型領域３は、ショットキー接合とｐｎ接合との両方を有するＪＢＳ領域５０と比べてリーク電流が低くなる。したがって、アノードｐ型領域３ではスポット破壊が抑制される。
　半導体装置を高電圧を印加する測定を行う場合に、図２５に例示されるように、プローブ針２１を、アノード電極１２の直下にアノードｐ型領域３が存在する位置に接触させる。その結果、スポット破壊がプローブ針２１の近傍で発生しにくくなる。なお、図２５は、本実施の形態に関する半導体装置の構造を概略的に例示する断面図である。
　したがって、スポット破壊のダメージがプローブ針２１に及ぶことを抑制することができる。その結果、テストの中断、および、プローブ針２１の交換を不要とすることができる。
　ただし、アノードｐ型領域３のドーパント濃度が高くなると、ｐｎ接合部の電界強度が高くなり、アノードｐ型領域３内のリーク電流が増加する。そのため、アノードｐ型領域３のドーパント濃度は、ＪＢＳ領域５０を成すｐ型領域６０のドーパント濃度と同じ、または、ＪＢＳ領域５０を成すｐ型領域６０のドーパント濃度よりも低くする必要がある。
　また、アノードｐ型領域３が形成される範囲は、第１の実施の形態と同様、プローブ針２１よりも大きいことが望ましい。
　図２６、および、図２７は、本実施の形態における半導体装置を用いて、電圧を印加するテストを行う様子を例示する断面図である。
　本実施の形態における半導体装置を用いた測定方法としては、図２７に例示されるように、順方向測定のような低電圧で大電流を測定する際に、ＪＢＳ領域５０が形成された領域以外にもプローブ針２５を接触させる測定方法であってもよい。
　一方で、スポット破壊が発生し得る高電圧を印加する測定においては、図２６に例示されるように、低電圧で大電流を測定する際に使用するプローブ針の本数よりもプローブ針の本数を減らして測定を行う。
　上記のようにすることで、リーク電流の集中を抑制するためのＪＢＳ領域５０の個数を減らすことができる。その結果、オン抵抗を低減することができる。
　＜以上に記載された実施の形態によって生じる効果について＞
　次に、以上に記載された実施の形態によって生じる効果を例示する。なお、以下の説明においては、以上に記載された実施の形態に例示された具体的な構成に基づいて当該効果が記載されるが、同様の効果が生じる範囲で、本願明細書に例示される他の具体的な構成と置き換えられてもよい。
　また、当該置き換えは、複数の実施の形態に跨ってなされてもよい。すなわち、異なる実施の形態において例示されたそれぞれの構成が組み合わされて、同様の効果が生じる場合であってもよい。
　以上に記載された実施の形態によれば、半導体装置の測定方法において、プローブ針２１を、平面視で少なくとも１つの第２導電型領域の輪郭が形成される範囲内の、アノード電極１２の上面に接触させて、電圧を印加する。ここで、第２導電型領域は、たとえば、アノードｐ型領域３に対応するものである。また、測定に用いられる炭化珪素半導体装置は、第１の導電型の炭化珪素半導体基板１と、第１の導電型のエピタキシャル層２と、少なくとも１つの第２の導電型のアノードｐ型領域３と、ショットキー電極１１と、アノード電極１２と、カソード電極１３とを備える。エピタキシャル層２は、炭化珪素半導体基板１の上面に形成される。アノードｐ型領域３は、エピタキシャル層２の表層に、輪郭を有して部分的に形成される。ショットキー電極１１は、エピタキシャル層２の上面およびアノードｐ型領域３の上面を覆って形成される。アノード電極１２は、ショットキー電極１１の上面に形成される。カソード電極１３は、炭化珪素半導体基板１の下面に形成される。
　このような構成によれば、プローブ針の近傍でスポット破壊が発生することを抑制することができる。具体的には、高電圧を印加するテストを行う際に、プローブ針２１を、平面視においてアノードｐ型領域３が位置する領域に接触させる。ここで、ｐｎ接合は、ショットキー接合に比べて発生するリーク電流を抑えることができるため、プローブ針２１の周辺において、リーク電流が集中することを抑制することができる。したがって、リーク電流の集中に起因するスポット破壊がプローブ針２１の周辺で生じることが抑制されるため、スポット破壊のダメージがプローブ針２１に及びにくくなる。その結果として、テストの中断、および、プローブ針２１を交換する作業を少なくすることができる。
　なお、これらの構成以外の本願明細書に例示される他の構成については適宜省略することができる。すなわち、これらの構成のみで、以上に記載された効果を生じさせることができる。
　しかしながら、本願明細書に例示される他の構成のうちの少なくとも１つを以上に記載された構成に適宜追加した場合、すなわち、以上に記載された構成としては記載されなかった本願明細書に例示される他の構成を以上に記載された構成に追加した場合でも、同様に以上に記載された効果を生じさせることができる。
　また、以上に記載された実施の形態によれば、炭化珪素半導体装置に対ししきい値よりも高い電圧を印加する場合、プローブ針２１を、平面視で、少なくとも１つのアノードｐ型領域３の輪郭が形成される範囲内の、アノード電極１２の上面にのみ接触させる。また、炭化珪素半導体装置に対ししきい値よりも低い電圧を印加する場合、プローブ針２１を、平面視で、少なくとも１つのアノードｐ型領域３の輪郭が形成される範囲内のアノード電極１２の上面に接触させ、さらに、プローブ針２５を、平面視で、アノードｐ型領域３が形成されない範囲のアノード電極１２の上面に接触させる。このような構成によれば、たとえば、炭化珪素半導体装置に対ししきい値よりも低い電圧を印加する場合には、平面視で、アノードｐ型領域３が形成されない範囲のアノード電極１２の上面にもプローブ針２１を接触させてテストを行うことができるため、リーク電流の集中を抑制するためのアノードｐ型領域３を形成する箇所を減らすことができる。その結果、炭化珪素半導体装置のオン抵抗を低減することができる。
　また、以上に記載された実施の形態によれば、アノードｐ型領域３は、平面視において、輪郭内の全体が第２の導電型である領域である。このような構成によれば、アノードｐ型領域３が形成される箇所に対応して接触するプローブ針２１の周辺にはリーク電流が集中しにくくなる。したがって、リーク電流の集中に起因するスポット破壊がプローブ針２１の周辺で生じることが抑制されるため、スポット破壊のダメージがプローブ針２１に及びにくくなる。その結果として、テストの中断、および、プローブ針２１を交換する作業を少なくすることができる。
　また、以上に記載された実施の形態によれば、炭化珪素半導体装置は、少なくとも１つの第２の導電型のＪＢＳ領域５０を備える。ＪＢＳ領域５０は、エピタキシャル層２の表層に部分的に形成される。また、ＪＢＳ領域５０は、ショットキー電極１１と接触する第２の導電型である領域と、ショットキー電極１１と接触する第１の導電型である領域とを有する。そして、ＪＢＳ領域５０における第２の導電型である領域、すなわち、ｐ型領域６０の形成幅は、アノードｐ型領域３の形成幅よりも小さい。また、ＪＢＳ領域５０のドーパント濃度は、アノードｐ型領域３のドーパント濃度よりも高い。このような構成によれば、アノードｐ型領域３が形成される箇所に対応して接触するプローブ針２１の周辺にはリーク電流が集中しにくくなる。したがって、リーク電流の集中に起因するスポット破壊がプローブ針２１の周辺で生じることが抑制されるため、スポット破壊のダメージがプローブ針２１に及びにくくなる。その結果として、テストの中断、および、プローブ針２１を交換する作業を少なくすることができる。
　また、以上に記載された実施の形態によれば、第２導電型領域は、平面視において、第２の導電型である領域に囲まれる第１の導電型である領域を有する。ここで、第２導電型領域は、たとえば、ＪＢＳ領域５に対応するものである。このような構成によれば、ＪＢＳ領域５が形成される箇所に対応して接触するプローブ針２１の周辺にはリーク電流が集中しにくくなる。したがって、リーク電流の集中に起因するスポット破壊がプローブ針２１の周辺で生じることが抑制されるため、スポット破壊のダメージがプローブ針２１に及びにくくなる。その結果として、テストの中断、および、プローブ針２１を交換する作業を少なくすることができる。
　また、以上に記載された実施の形態によれば、半導体装置の測定方法において、プローブ針２１を、平面視で少なくとも１つの第２のショットキー電極が形成される範囲内の、アノード電極１２の上面に接触させて、電圧を印加する。ここで、第２のショットキー電極は、たとえば、高障壁ショットキー電極１４に対応するものである。また、測定に用いられる炭化珪素半導体装置は、第１の導電型の炭化珪素半導体基板１と、第１の導電型のエピタキシャル層２と、第１のショットキー電極と、高障壁ショットキー電極１４と、アノード電極１２と、カソード電極１３とを備える。ここで、第１のショットキー電極は、たとえば、ショットキー電極１１に対応するものである。第１の導電型のエピタキシャル層２は、炭化珪素半導体基板１の上面に形成される。ショットキー電極１１は、エピタキシャル層２の上面に少なくとも１つ形成される。高障壁ショットキー電極１４は、エピタキシャル層２の上面に少なくとも１つ形成される。また、高障壁ショットキー電極１４は、ショットキー電極１１よりもエピタキシャル層２との間のショットキー障壁が高い。アノード電極１２は、ショットキー電極１１の上面および高障壁ショットキー電極１４の上面に形成される。カソード電極１３は、炭化珪素半導体基板１の下面に形成される。
　このような構成によれば、プローブ針の近傍でスポット破壊が発生することを抑制することができる。具体的には、高電圧を印加するテストを行う際に、プローブ針２１を、平面視において高障壁ショットキー電極１４が位置する領域に接触させる。ｐｎ接合は、ショットキー接合に比べて発生するリーク電流を抑えることができるため、プローブ針２１の周辺において、リーク電流が集中することを抑制することができる。したがって、リーク電流の集中に起因するスポット破壊がプローブ針２１の周辺で生じることが抑制されるため、スポット破壊のダメージがプローブ針２１に及びにくくなる。その結果として、テストの中断、および、プローブ針２１を交換する作業を少なくすることができる。
　なお、これらの構成以外の本願明細書に例示される他の構成については適宜省略することができる。すなわち、これらの構成のみで、以上に記載された効果を生じさせることができる。
　しかしながら、本願明細書に例示される他の構成のうちの少なくとも１つを以上に記載された構成に適宜追加した場合、すなわち、以上に記載された構成としては記載されなかった本願明細書に例示される他の構成を以上に記載された構成に追加した場合でも、同様に以上に記載された効果を生じさせることができる。
　また、特に制限がない限り、それぞれの処理が行われる順序は変更することができる。
　また、以上に記載された実施の形態によれば、炭化珪素半導体装置に対ししきい値よりも高い電圧を印加する場合、プローブ針２１を、平面視で、少なくとも１つの高障壁ショットキー電極１４が形成される範囲内の、アノード電極１２の上面にのみ接触させる。また、炭化珪素半導体装置に対ししきい値よりも低い電圧を印加する場合、プローブ針２１を、平面視で、少なくとも１つの高障壁ショットキー電極１４が形成される範囲内のアノード電極１２の上面に接触させ、さらに、プローブ針２５を、平面視で、高障壁ショットキー電極１４が形成されない範囲のアノード電極１２の上面に接触させる。このような構成によれば、たとえば、炭化珪素半導体装置に対ししきい値よりも低い電圧を印加する場合には、平面視で、高障壁ショットキー電極１４が形成されない範囲のアノード電極１２の上面にもプローブ針２１を接触させてテストを行うことができるため、リーク電流の集中を抑制するための高障壁ショットキー電極１４を形成する箇所を減らすことができる。その結果、炭化珪素半導体装置のオン抵抗を低減することができる。
　＜以上に記載された実施の形態における変形例について＞
　以上に記載された実施の形態では、それぞれの構成要素の材質、材料、寸法、形状、相対的配置関係または実施の条件などについても記載する場合があるが、これらはすべての局面において例示であって、本願明細書に記載されたものに限られることはないものとする。
　したがって、例示されていない無数の変形例、および、均等物が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。たとえば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの実施の形態における少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
　また、矛盾が生じない限り、以上に記載された実施の形態において「１つ」備えられるものとして記載された構成要素は、「１つ以上」備えられていてもよいものとする。
　さらに、以上に記載された実施の形態におけるそれぞれの構成要素は概念的な単位であって、本願明細書に開示される技術の範囲内には、１つの構成要素が複数の構造物から成る場合と、１つの構成要素がある構造物の一部に対応する場合と、さらには、複数の構成要素が１つの構造物に備えられる場合とを含むものとする。
　また、以上に記載された実施の形態におけるそれぞれの構成要素には、同一の機能を発揮する限り、他の構造または形状を有する構造物が含まれるものとする。
　また、本願明細書における説明は、本技術に関するすべての目的のために参照され、いずれも、従来技術であると認めるものではない。
　また、以上に記載された実施の形態において、特に指定されずに材料名などが記載された場合は、矛盾が生じない限り、当該材料に他の添加物が含まれた、たとえば、合金などが含まれるものとする。
　１　炭化珪素半導体基板、２　エピタキシャル層、３　アノードｐ型領域、４　空乏層、５，５０　ＪＢＳ領域、６，６０　ｐ型領域、１１　ショットキー電極、１２　アノード電極、１３　カソード電極、１４　高障壁ショットキー電極、２１，２５　プローブ針、２２　スポット破壊、２３　結晶欠陥、２４　リーク電流、９１　終端耐圧保持層、９２　終端保護膜、Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３　幅、Ｗ４　膜厚、Ｘ，Ｚ　領域、Ｙ　距離。

Claims (7)

  1. 　半導体装置に対しプローブ針（２１、２５）を用いて電圧を印加する、半導体装置の測定方法であり、
    　前記半導体装置は、
    　　第１の導電型の半導体基板（１）と、
    　　前記半導体基板（１）の上面に形成される、第１の導電型のエピタキシャル層（２）と、
    　　前記エピタキシャル層（２）の表層に、輪郭を有して部分的に形成される、少なくとも１つの第２の導電型の第２導電型領域（３、５）と、
    　　前記エピタキシャル層（２）の上面および前記第２導電型領域（３、５）の上面を覆って形成されるショットキー電極（１１）と、
    　　前記ショットキー電極（１１）の上面に形成されるアノード電極（１２）と、
    　　前記半導体基板（１）の下面に形成されるカソード電極（１３）とを備え、
    　前記プローブ針（２１）を、平面視で少なくとも１つの前記第２導電型領域（３、５）の前記輪郭が形成される範囲内の、前記アノード電極（１２）の上面に接触させて、電圧を印加する、
    　半導体装置の測定方法。
  2. 　前記半導体装置に対ししきい値よりも高い電圧を印加する場合、前記プローブ針（２１）を、平面視で、少なくとも１つの前記第２導電型領域（３、５）の前記輪郭が形成される範囲内の、前記アノード電極（１２）の上面にのみ接触させ、
    　前記半導体装置に対ししきい値よりも低い電圧を印加する場合、前記プローブ針（２１、２５）を、平面視で、少なくとも１つの前記第２導電型領域（３、５）の前記輪郭が形成される範囲内の前記アノード電極（１２）の上面に加え、平面視で、前記第２導電型領域（３、５）が形成されない範囲の前記アノード電極（１２）の上面にも接触させる、
    　請求項１に記載の半導体装置の測定方法。
  3. 　前記第２導電型領域（３）は、平面視において、前記輪郭内の全体が第２の導電型である領域である、
    　請求項１または請求項２に記載の半導体装置の測定方法。
  4. 　前記半導体装置は、さらに、
    　前記エピタキシャル層（２）の表層に部分的に形成され、かつ、前記ショットキー電極（１１）と接触する第２の導電型である領域と前記ショットキー電極（１１）と接触する第１の導電型である領域とを有する、少なくとも１つの第２の導電型のＪＢＳ領域（５０）を備え、
    　前記ＪＢＳ領域（５０）における第２の導電型である領域の形成幅は、前記第２導電型領域（３）の形成幅よりも小さく、
    　前記ＪＢＳ領域（５０）のドーパント濃度は、前記第２導電型領域（３）のドーパント濃度よりも高い、
    　請求項３に記載の半導体装置の測定方法。
  5. 　前記第２導電型領域（５）は、平面視において、第２の導電型である領域に囲まれる第１の導電型である領域を有する、
    　請求項１または請求項２に記載の半導体装置の測定方法。
  6. 　半導体装置に対しプローブ針（２１、２５）を用いて電圧を印加する、半導体装置の測定方法であり、
    　前記半導体装置は、
    　　第１の導電型の半導体基板（１）と、
    　　前記半導体基板（１）の上面に形成される、第１の導電型のエピタキシャル層（２）と、
    　　前記エピタキシャル層（２）の上面に少なくとも１つ形成される第１のショットキー電極（１１）と、
    　　前記エピタキシャル層（２）の上面に少なくとも１つ形成され、かつ、前記第１のショットキー電極（１１）よりも前記エピタキシャル層（２）との間のショットキー障壁が高い第２のショットキー電極（１４）と、
    　　前記第１のショットキー電極（１１）の上面および前記第２のショットキー電極（１４）の上面に形成されるアノード電極（１２）と、
    　　前記半導体基板（１）の下面に形成されるカソード電極（１３）とを備え、
    　前記プローブ針（２１）を、平面視で少なくとも１つの前記第２のショットキー電極（１４）が形成される範囲内の、前記アノード電極（１２）の上面に接触させて、電圧を印加する、
    　半導体装置の測定方法。
  7. 　前記半導体装置に対ししきい値よりも高い電圧を印加する場合、前記プローブ針（２１）を、平面視で、少なくとも１つの前記第２のショットキー電極（１４）が形成される範囲内の、前記アノード電極（１２）の上面にのみ接触させ、
    　前記半導体装置に対ししきい値よりも低い電圧を印加する場合、前記プローブ針（２１、２５）を、平面視で、少なくとも１つの前記第２のショットキー電極（１４）が形成される範囲内の前記アノード電極（１２）の上面に加え、平面視で、前記第２のショットキー電極（１４）が形成されない範囲の前記アノード電極（１２）の上面にも接触させる、
    　請求項６に記載の半導体装置の測定方法。
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