[發(fā)明專利]SiC器件的制造方法及評價方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910572047.8
• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN110739239B
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭玲
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社力森諾科
• 主分類號: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66;H01L21/04
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 張軼楠;段承恩

本發(fā)明提供一種能夠容易地檢測工藝過程中產(chǎn)生的缺陷的SiC器件的制造方法。本發(fā)明的一個技術(shù)方案涉及的SiC器件的制造方法包括：離子注入工序，對具有外延層的SiC外延晶片的所述外延層進行離子注入；和評價工序，在所述離子注入工序后，對所述SiC外延晶片的缺陷進行評價，所述評價工序包括：表面檢查工序，進行所述SiC外延晶片的表面檢查；PL檢查工序，對所述SiC外延晶片的表面照射激發(fā)光，進行光致發(fā)光測定；以及判定工序，根據(jù)通過所述表面檢查檢測出的表面缺陷像以及通過所述PL檢查工序檢測出的PL缺陷像，判定所述缺陷的程度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及SiC器件的制造方法及評價方法。本申請基于2018年7月19日在日本提出申請的特愿2018-136251要求優(yōu)先權(quán)，在此援用其內(nèi)容。

背景技術(shù)

碳化硅(SiC)具有特征性的特性。例如與硅(Si)相比，絕緣擊穿電場大一個數(shù)量級，帶隙大3倍，熱導(dǎo)率高3倍左右。因此，碳化硅(SiC)被期待著應(yīng)用于功率器件、高頻器件、高溫工作器件等。

但是，SiC器件還存在應(yīng)該解決的許多課題。

作為課題之一，有制造工藝的高效化，另外，良率的改善也是課題之一。SiC的晶體生長技術(shù)當(dāng)前仍處在發(fā)展過程中，因此，基板中存在許多晶體缺陷。這些晶體缺陷成為使SiC器件的特性劣化的器件致命缺陷，成為阻礙良率的重大因素。

作為晶體缺陷使SiC器件的特性劣化的例子，有耐壓不良、氧化膜擊穿等。專利文獻1所記載的發(fā)明包括確定SiC外延晶片的缺陷部的位置的工序。缺陷部的位置通過光致發(fā)光測定來確定。確定了缺陷部的SiC外延晶片在安裝元件后進行耐壓測定。

在專利文獻1所記載的發(fā)明以外，也正進行以改善半導(dǎo)體薄膜制造的良率為目的的發(fā)明。專利文獻2記載了預(yù)測以及推定氧化物半導(dǎo)體薄膜的遷移率以及應(yīng)力(stress)耐性的評價裝置。這些評價通過光致發(fā)光測定來進行。

專利文獻3記載了對SiC塊狀(bulk)單晶基板中的包含了6H型的堆垛結(jié)構(gòu)的缺陷區(qū)域進行判別的缺陷評價方法。該缺陷評價通過光致發(fā)光測定來進行。6H型的堆垛結(jié)構(gòu)已知是會產(chǎn)生電流泄漏(current?leak)的原因的缺陷。

專利文獻4記載了通過光致發(fā)光測定來確定晶體缺陷的位置的缺陷檢測方法。在該缺陷檢測方法中，特征在于，對半導(dǎo)體試料照射激發(fā)光，使半導(dǎo)體試料相對于激發(fā)光進行掃描。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻1：日本特開2016-25241號公報

專利文獻2：日本特開2015-56583號公報

專利文獻3：日本特開2011-220744號公報

專利文獻4：日本特開2017-11100號公報

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的技術(shù)問題

然而，在專利文獻1以及2所記載的光致發(fā)光測定中，無法充分地確定會對器件產(chǎn)生影響的缺陷。例如，無法發(fā)現(xiàn)氧化膜因損傷等而被擊穿的缺陷。發(fā)生了氧化膜擊穿的缺陷部成為泄漏(leak)的原因。

另外，專利文獻3以及4所記載的光致發(fā)光測定是對SiC錠或者SiC晶片進行的。因此，無法確定在SiC晶片上形成器件的過程中產(chǎn)生的工藝缺陷。

本發(fā)明的目的在于獲得能夠容易地檢測在工藝過程中產(chǎn)生的缺陷的SiC器件的制造方法。

用于解決問題的技術(shù)方案

本發(fā)明人進行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了通過對通過進行表面檢查來檢測出的表面缺陷像和通過PL檢查工序檢測出的PL缺陷像進行對照，能夠?qū)Ρ砻嫒毕菹裰械挠赡蛪翰涣肌⒀趸舸┮鸬娜毕莺筒皇怯赡蛪翰涣肌⒀趸舸┮鸬娜毕葸M行分類。本發(fā)明為了解決上述問題而提供以下的技術(shù)方案。