[发明专利]通电检查装置、半导体装置的制造方法以及通电方法

说明书

一种通电检查装置(200)具备冷却板(21)、设置在冷却板(21)上的绝缘板(22)、设置在绝缘板(22)上的测定用电极(24)、以及设置在测定用电极(24)的上方且位于离开了测定用电极(24)的位置的测定用电极(26)和测定用电极(27)。绝缘板(22)具有可变热阻机构。能够在测定用电极(24)与测定用电极(26)之间、以及在测定用电极(24)与测定用电极(27)之间设置半导体装置(100)。

技术领域

本发明涉及通电检查装置、半导体装置的制造方法以及通电方法，特别涉及用于分选使用了碳化硅基板的半导体装置的通电检查装置、使用了该通电检查装置的半导体装置的制造方法以及使用了该通电检查装置的通电方法。

背景技术

在作为功率半导体装置之一的场效应晶体管(MISFET：Metal InsulatorSemiconductor Field Effect Transistor：金属绝缘体半导体场效应晶体管)中，以往，使用了硅(Si)基板的功率MISFET(Si功率MISFET)是主流。但是，碳化硅(SiC)的针对绝缘击穿的电场强度与Si的电场强度相比，约大1个数量级。

因此，在使用了SiC基板的功率MISFET(SiC功率MISFET)中，与Si功率MISFET相比，能够将用于保持耐压的漂移层的厚度减薄至约1/10，将上述漂移层的杂质浓度提高100倍左右。其结果，在SiC功率MISFET中，理论上能够使元件电阻降低3个数量级以上。另外，SiC相对于Si带隙约大3倍，因此SiC功率MISFET能够降低同等耐压下的导通电阻，还能够在高温环境下工作。因此，期待SiC功率MISFET具有超过Si功率MISFET的性能。

而且，在SiC功率MISFET中，有时应用在SiC基板的背面侧设置了漏电极，在SiC基板的表面侧设置了源电极以及栅电极的垂直平面构造。这样的垂直MISFET在源电极与漏电极之间包含由p型的体区以及n型的SiC外延层构成的寄生pn二极管来作为内置二极管。该内置二极管能够用作在逆变器中使用的回流二极管。

然而，在n型的SiC基板中有时含有缺陷。在该情况下，当电流流过内置二极管时，在n型的SiC基板的内部或者在n型的SiC基板上形成的n型的SiC外延层的内部，产生电子与空穴的再结合。通过此时产生的再结合能量，SiC基板中存在的作为晶体缺陷一种的基面位错产生移动，间隔在2个基面位错的层叠缺陷生长。

由于层叠缺陷难以流过电流，所以如果层叠缺陷生长，则SiC功率MISFET的导通电阻以及内置二极管的正向电压上升。由于层叠缺陷累积性地生长，所以若这样的动作继续，则在逆变器电路中产生的损失随时间增加，发热量也变大，成为半导体装置(半导体芯片)的故障原因。

因此，使用了以下的检查方法，该检查方法进行具有SiC功率MISFET的半导体装置的筛选来分选没有或几乎没有层叠缺陷的半导体装置。

例如，在专利文献1中，首先，向内置二极管通入正向电流，设定SiC功率MISFET的接合温度。然后，测定导通电压Von0，向内置二极管通入正向电流，再次测定导通电压Von1，计算导通电压Von0和导通电压Von1的变化值，由此来分选半导体装置是否为不合格品。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2020-150181号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在进行专利文献1那样的分选方法的通电检查装置中，通常在SiC功率MISFET的漏电极侧设置了用于施加漏极电压的测定用电极和用于冷却半导体装置的冷却板。另外，为了使测定用电极和冷却板电绝缘，在测定用电极与冷却板之间设置有绝缘板。