[发明专利]宽带隙半导体基板的缺陷检查方法和缺陷检查装置

说明书

提供如下的方法和缺陷检查装置：虽然采用了简单的装置结构，但能够迅速且可靠地检查产生在宽带隙半导体基板中的缺陷。具体而言，对产生在宽带隙半导体基板中的缺陷进行检查的方法或缺陷检查装置的特征在于，朝向所述宽带隙半导体基板照射激发光，对因所述激发光照射到所述宽带隙半导体基板而发出的可见光区域的光致发光进行拍摄，根据所拍摄的包含所述可见光区域的光致发光在内的图像中的、从所述宽带隙半导体基板的不存在缺陷的部位发出的光的强度与从该宽带隙半导体基板的缺陷部位发出的光的强度的差异，对产生在该宽带隙半导体基板中的缺陷进行检查。

技术领域

本发明涉及对产生在形成于宽带隙半导体基板上的外延层或者构成宽带隙半导体基板的材料本身中的缺陷进行检查的方法和装置。

背景技术

在SiC基板上形成了外延层的结构(所谓的SiC外延基板)是宽带隙半导体，是随着太阳能发电、混合动力汽车、电动汽车的普及而被关注的功率半导体器件。但是，SiC外延基板仍然存在大量的缺陷结晶，因此为了作为功率半导体器件来使用而需要进行全数检查。

其中，被称为基底面位错(dislocation)的结晶缺陷是作为pn接合型二极管的正向特性降低的要因的堆垛层错缺陷扩展的原因。因此，提出了降低包含基底面位错在内的结晶缺陷的密度的制造方法(例如，专利文献1)。

并且，以往，提出了通过光致发光(PL)法来检查SiC外延基板的结晶缺陷的技术(例如，专利文献2)。

或者，提出了使用X射线形貌术而非破坏性地检测缺陷的技术(例如，专利文献3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开WO2014/097448

专利文献2：日本特许3917154号公报

专利文献3：日本特开2009-44083号公报

发明内容

发明要解决的课题

第一，产生在SiC外延基板中的缺陷具有多个种类，根据缺陷的种类而对制造出的器件的寿命、性能带来的影响不同。因此，有时希望仅提取出特定的种类的缺陷。这是为了对制造方法的改善前后的缺陷的数量、大小进行比较并确认是否表现出改善的效果、或者实施出厂前的制品检查。

但是，在像专利文献2那样使用光致发光(PL)法由黑白照相机对红外光区域的波长进行拍摄的情况下，无法检测特定的种类的缺陷或者对缺陷的种类进行分类。并且，由于从缺陷部位发出的荧光发光的能量微弱，因此需要加长图像取得所需的时间，无法进行迅速的检查。

另一方面，在像专利文献3那样使用X射线形貌术的情况下，虽然能够以非破坏方式进行检查，但需要大量的检查时间，还需要用于照射高强度的X射线的大规模的特殊设施。

因此，本发明的第1目的在于，提供如下的缺陷检查方法和缺陷检查装置：虽然采用了简单的装置结构，但能够迅速地进行缺陷的检查，并且实现可靠地将特定的种类的缺陷作为对象的检查或缺陷种类的分类。

第二，产生在SiC外延基板中的缺陷具有多个种类，根据缺陷的种类而对制造出的器件的寿命、性能带来的影响不同。因此，有时希望仅提取出特定的种类的缺陷。这是为了对制造方法的改善前后的缺陷的数量、大小进行比较并确认是否表现出改善的效果、或者实施出厂前的制品检查。

但是，在像专利文献2那样使用光致发光(PL)法由黑白照相机对红外光区域的波长进行拍摄的情况下，无法可靠地对缺陷的种类进行分类。

另一方面，在像专利文献3那样使用X射线形貌术的情况下，虽然能够以非破坏的方式进行检查，但需要大量的检查时间，还需要用于照射高强度的X射线的大规模的特殊设施。