[发明专利]SiC器件的制造方法及评价方法

说明书

本发明提供一种能够容易地检测工艺过程中产生的缺陷的SiC器件的制造方法。本发明的一个技术方案涉及的SiC器件的制造方法包括：离子注入工序，对具有外延层的SiC外延晶片的所述外延层进行离子注入；和评价工序，在所述离子注入工序后，对所述SiC外延晶片的缺陷进行评价，所述评价工序包括：表面检查工序，进行所述SiC外延晶片的表面检查；PL检查工序，对所述SiC外延晶片的表面照射激发光，进行光致发光测定；以及判定工序，根据通过所述表面检查检测出的表面缺陷像以及通过所述PL检查工序检测出的PL缺陷像，判定所述缺陷的程度。

技术领域

本发明涉及SiC器件的制造方法及评价方法。本申请基于2018年7月19日在日本提出申请的特愿2018-136251要求优先权，在此援用其内容。

背景技术

碳化硅(SiC)具有特征性的特性。例如与硅(Si)相比，绝缘击穿电场大一个数量级，带隙大3倍，热导率高3倍左右。因此，碳化硅(SiC)被期待着应用于功率器件、高频器件、高温工作器件等。

但是，SiC器件还存在应该解决的许多课题。

作为课题之一，有制造工艺的高效化，另外，良率的改善也是课题之一。SiC的晶体生长技术当前仍处在发展过程中，因此，基板中存在许多晶体缺陷。这些晶体缺陷成为使SiC器件的特性劣化的器件致命缺陷，成为阻碍良率的重大因素。

作为晶体缺陷使SiC器件的特性劣化的例子，有耐压不良、氧化膜击穿等。专利文献1所记载的发明包括确定SiC外延晶片的缺陷部的位置的工序。缺陷部的位置通过光致发光测定来确定。确定了缺陷部的SiC外延晶片在安装元件后进行耐压测定。

在专利文献1所记载的发明以外，也正进行以改善半导体薄膜制造的良率为目的的发明。专利文献2记载了预测以及推定氧化物半导体薄膜的迁移率以及应力(stress)耐性的评价装置。这些评价通过光致发光测定来进行。

专利文献3记载了对SiC块状(bulk)单晶基板中的包含了6H型的堆垛结构的缺陷区域进行判别的缺陷评价方法。该缺陷评价通过光致发光测定来进行。6H型的堆垛结构已知是会产生电流泄漏(current leak)的原因的缺陷。

专利文献4记载了通过光致发光测定来确定晶体缺陷的位置的缺陷检测方法。在该缺陷检测方法中，特征在于，对半导体试料照射激发光，使半导体试料相对于激发光进行扫描。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2016-25241号公报

专利文献2：日本特开2015-56583号公报

专利文献3：日本特开2011-220744号公报

专利文献4：日本特开2017-11100号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

然而，在专利文献1以及2所记载的光致发光测定中，无法充分地确定会对器件产生影响的缺陷。例如，无法发现氧化膜因损伤等而被击穿的缺陷。发生了氧化膜击穿的缺陷部成为泄漏(leak)的原因。

另外，专利文献3以及4所记载的光致发光测定是对SiC锭或者SiC晶片进行的。因此，无法确定在SiC晶片上形成器件的过程中产生的工艺缺陷。

本发明的目的在于获得能够容易地检测在工艺过程中产生的缺陷的SiC器件的制造方法。

用于解决问题的技术方案

本发明人进行了深入研究，结果发现了通过对通过进行表面检查来检测出的表面缺陷像和通过PL检查工序检测出的PL缺陷像进行对照，能够对表面缺陷像中的由耐压不良、氧化膜击穿引起的缺陷和不是由耐压不良、氧化膜击穿引起的缺陷进行分类。本发明为了解决上述问题而提供以下的技术方案。