(57)【要約】【課題】簡易にかつ非破壊で欠陥を特定することができる炭化珪素基板又は炭化珪素半導体素子の検査方法を提供する。また、性能が改善した炭化珪素基板又は炭化珪素半導体素子の製造方法を提供する。【解決手段】炭化珪素基板又は炭化珪素半導体素子である被検査体１にレーザを照射し、レーザにより被検査体１から放射された蛍光を受光し、被検査体１の発光状態を表す画像を形成し、その画像に基づいて被検査体１に存在するＴＥＤのバーガーズベクトルの方向を特定する。さらに、当該バーガーズベクトルによる歪み及び応力を解析し、その歪み及び応力の発生が抑制される製造条件を特定し、当該製造条件で炭化珪素基板又は炭化珪素半導体素子を製造する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭化珪素基板又は炭化珪素半導体素子である被検査体に励起光を照射し、
前記励起光により前記被検査体から放射された蛍光を受光し、前記被検査体の発光状態を表す画像を形成し、
前記画像中に特定された欠陥の発光状態の形状・方向・強度から貫通刃状転位のバーガーズベクトルの方向を判定する
ことを特徴とする炭化珪素基板又は炭化珪素半導体素子の検査方法。
【請求項２】
請求項１に記載する炭化珪素基板又は炭化珪素半導体素子の検査方法において、
Ray-tracingシミュレーションにより、前記被検査体の表面に現れた貫通刃状転位のシミュレーション画像を形成するとともに、当該シミュレーション画像の貫通刃状転位のバーガーズベクトルを解析し、
前記画像に特定された欠陥の発光状態の形状・方向・強度に相関する前記シミュレーション画像を特定し、前記画像に特定された欠陥の発光状態は、当該シミュレーション画像のバーガーズベクトルの方向を有する貫通刃状転位であると判定する
ことを特徴とする炭化珪素基板又は炭化珪素半導体素子の検査方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載する炭化珪素基板又は炭化珪素半導体素子の検査方法により特定された貫通刃状転位のバーガーズベクトルの方向を分析することで、当該バーガーズベクトルによる歪み及び応力を解析し、
前記歪み及び応力の発生が抑制される製造条件を特定し、当該製造条件で前記炭化珪素基板又は前記炭化珪素半導体素子を製造する
ことを特徴とする炭化珪素基板又は炭化珪素半導体素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炭化珪素基板又は炭化珪素半導体素子の検査方法及び炭化珪素基板又は炭化珪素半導体素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
炭化珪素（ＳｉＣ）は、シリコンと比べてバンドギャップが約３倍、飽和ドリフト速度が約２倍、絶縁破壊電界強度が約１０倍と優れた物性値を有し、大きな熱伝導率を有する半導体であることから、現在用いられているシリコン単結晶半導体の性能を大きく凌駕する次世代の高電圧・低損失半導体素子を実現する材料として期待されている。炭化珪素の単結晶を製造する方法としては、昇華法やＣＶＤ法が用いられている。
【０００３】
炭化珪素は、通常の圧力では液相を持たず、また、昇華温度が極めて高いこと等から、従来の昇華法やＣＶＤ法により、転位や積層欠陥等の結晶欠陥を含まないような高品質の結晶成長を行うことが困難である。
【０００４】
現在市販されている炭化珪素基板には、１０２cm−２〜１０３cm−２程度のｃ軸方向に伝播する貫通らせん転位、１０２cm−２〜１０４cm−２程度のｃ軸方向に伝播する貫通刃状転位、１０２cm−２〜１０４cm−２程度のｃ軸と垂直方向に伝播する転位（基底面転位）が存在している。これらの転位密度は、その基板の品質によって大きく異なる。
【０００５】
炭化珪素基板に内在しているこれらの転位は、基板上にエピタキシャル膜を成長させる際に、このエピタキシャル膜中に伝播する。このとき、一部の転位は、エピタキシャル膜中に伝播する際にその伸張方向（伝播方向）を変える場合もあることが知られている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００６】
例えば、基底面転位（以下、ＢＰＤとも称する。）は、基板の表面にその一端若しくは両端が現れている。その基板にエピタキシャル膜を結晶成長させると、基板内のＢＰＤの多くは基板とエピタキシャル膜との界面近傍で貫通刃状転位（以下、ＴＥＤとも称する。）に転換され、ＢＰＤの一部はＢＰＤのままエピタキシャル膜中に伝播する。
【０００７】
このようなＢＰＤやＴＥＤなどの欠陥を観察するためには、Ｘ線を用いたトポグラフィー法が用いられている（例えば、特許文献１参照）。他にも、ＫＯＨなどで炭化珪素基板をエッチングする方法が用いられる。このような方法によれば、欠陥が選択的に深くエッチングされエッチピットが生じるため、欠陥を観察しやすくなる。
【０００８】
しかしながら、Ｘ線トポグラフィー法では装置構成が大きくなり、また、撮像したフィルムや乾板を現像するのに時間がかかるという問題がある。エッチングする方法は、欠陥以外にも炭化珪素基板の一部が除去される破壊検査であり、非破壊で欠陥の検査を行えない。
【０００９】
ＴＥＤには、バーガーズベクトルの相違により６種類存在する。Ｘ線トポグラフィー法では、それらの種類を判別するために、高額で高品質なＸ線を照射する装置が必要となる。また、エッチングする方法で形成したエッチピットを観察しても、バーガーズベクトルの種類を判別することまでは非常に難しい。
【００１０】
なお、このような問題は、エピタキシャル成長させて形成した炭化珪素基板のみならず、炭化珪素基板に形成された半導体素子についても同様に存在する。
【００１１】
また、ＴＥＤのバーガーズベクトルの方向は、炭化珪素基板の歪みや応力に関係することが知られている。したがって、バーガーズベクトルの方向を特定することができれば、炭化珪素基板の歪みや応力の状況を得ることができる。そのような歪みや応力の状況に基づけば、炭化珪素基板及び炭化珪素基板に形成された半導体素子の製造条件や製造工程を改善することも可能となり、歪みや応力が低減されて性能が向上した炭化珪素基板や炭化珪素半導体素子の製造が可能になると期待される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００９−４４０８３号公報
【非特許文献】
【００１３】
【非特許文献１】S. Ha, P. Mieszkowski, M. Skowronski, and L. B. Rowland: J.Cryst. Growth 244(2002)257.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、上記事情に鑑み、簡易にかつ非破壊で貫通刃状転位のバーガーズベクトルの方向を特定することができる炭化珪素基板又は炭化珪素半導体素子の検査方法を提供することを目的とする。また、本発明は、性能が改善した炭化珪素基板又は炭化珪素半導体素子の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するための第１の態様は、炭化珪素基板又は炭化珪素半導体素子である被検査体に励起光を照射し、前記励起光により前記被検査体から放射された蛍光を受光し、前記被検査体の発光状態を表す画像を形成し、前記画像中に特定された欠陥の発光状態の形状・方向・強度から貫通刃状転位のバーガーズベクトルの方向を判定することを特徴とする炭化珪素基板又は炭化珪素半導体素子の検査方法にある。
【００１６】
かかる第１の態様では、炭化珪素基板や炭化珪素半導体素子である被検査体に励起光を照射するとともに、被検査体の画像を形成する。そして、この画像に基づいて貫通刃状転位のバーガーズベクトルの方向を簡易に特定することができる。従来のＸ線トポグラフィー法と比較して、Ｘ線照射装置や現像処理が不要であるため、検査工程を簡易にかつ迅速に行うことができる。さらに、本検査方法は非破壊で検査を行うことができる。
【００１７】
本発明の第２の態様は、第１の態様に記載する炭化珪素基板又は炭化珪素半導体素子の検査方法において、Ray-tracingシミュレーションにより、前記被検査体の表面に現れた貫通刃状転位のシミュレーション画像を形成するとともに、当該シミュレーション画像の貫通刃状転位のバーガーズベクトルを解析し、前記画像に特定された欠陥の発光状態の形状・方向・強度に相関する前記シミュレーション画像を特定し、前記画像に特定された欠陥の発光状態は、当該シミュレーション画像のバーガーズベクトルの方向を有する貫通刃状転位であると判定することを特徴とする炭化珪素基板又は炭化珪素半導体素子の検査方法にある。
【００１８】
かかる第２の態様では、シミュレーション画像との比較により、画像に現れた貫通刃状転位のバーガーズベクトルの方向を特定することができる。
【００１９】
本発明の第３の態様は、第１又は第２の態様に記載する炭化珪素基板又は炭化珪素半導体素子の検査方法により特定された貫通刃状転位のバーガーズベクトルの方向を分析することで、当該バーガーズベクトルによる歪み及び応力を解析し、前記歪み及び応力の発生が抑制される製造条件を特定し、当該製造条件で前記炭化珪素基板又は前記炭化珪素半導体素子を製造することを特徴とする炭化珪素基板又は炭化珪素半導体素子の製造方法にある。
【００２０】
かかる第３の態様では、歪みや応力が低減され、性能が向上した炭化珪素基板又は炭化珪素半導体素子を製造することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、簡易にかつ非破壊で貫通刃状転位のバーガーズベクトルの方向を特定することができる炭化珪素基板又は炭化珪素半導体素子の検査方法が提供される。また、本発明によれば、性能が向上した炭化珪素基板又は炭化珪素半導体素子の製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本検査方法に用いる装置の構成を示す概略図である。
【図２】本検査方法により形成された被検査体の画像及び従来技術（Ｘ線トポグラフィー法）により形成された被検査体の画像である。
【図３】本検査方法により形成された被検査体の断面図及びその模式図である。
【図４】６種類のＴＥＤの模式図とそれぞれのＴＥＤに対応するRay-tracingによるシミュレーション像・本発明での実施例のＸ線トポグラフィー像・本発明での実施例の画像と特徴（発光強度・ＰＬ像方向）である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本実施形態に係る炭化珪素基板又は炭化珪素半導体素子の検査方法（以下、単に検査方法とも称する）は、炭化珪素基板又は炭化珪素半導体素子を被検査体とし、被検査体に生じたＴＥＤのバーガーズベクトルの方向を簡易かつ非破壊で特定する方法である。
【００２４】
被検査体となる炭化珪素基板は、炭化珪素からなる基板であり、単結晶や多結晶の何れでもよい。また、炭化珪素基板の製造方法やポリタイプ、オフ角度なども特に限定されない。さらに、炭化珪素基板は、結晶成長後の完成品であってもよいし、結晶成長をさせている最中のものであってもよい。
【００２５】
被検査体となる炭化珪素半導体素子は、炭化珪素基板又は炭化珪素基板をスライスした炭化珪素ウェハに形成された半導体素子である。被検査体としては、完成品としての炭化珪素半導体素子でもよいし、製造途中にある炭化珪素半導体素子でもよい。
【００２６】
炭化珪素半導体素子としては、例えば、ＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）、ＪＦＥＴ（Junction Field Effect Transistor）、ＢＪＴ（Bipolar junction transistor）、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、ＧＴＯ（Gate Turn-Off thyristor）、ＧＣＴサイリスタ（Gate Commutated Turn-off thyristor）、サイリスタ、ショットキーダイオード、ＪＢＳ（Junction Barrier Schottky）ダイオード、ＭＰＤ（Merged pn ダイオード）、ｐｎダイオードなどを挙げることができる。
【００２７】
図１は、本検査方法に用いる装置の構成を示す概略図である。図示するように、試料台１０の上には、被検査体１が載置されている。被検査体１には、レーザ光源２０から励起光としてレーザが照射される。
【００２８】
レーザ光源２０は、励起光としてレーザを照射する装置である。レーザとしては、Ａｒレーザ、Ｋｒレーザ、ＣＯ２レーザ、ＹＡＧレーザ、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ、ＹＶＯ４レーザ、ＹＬＦレーザ、ＹＡｌＯ３レーザ、ＧｄＶＯ４レーザ、Ｙ２Ｏ３レーザ、ルビーレーザ、アレキサンドライトレーザ、チタンサファイアレーザ、ヘリウムカドミウムレーザ等がある。
【００２９】
レーザ光源２０には、直接サンプルに照射するか、光ファイバ２１が接続してレーザを任意の位置に導いて被検査体１に照射できるようになっている。レーザの波長によってサンプルへの侵入長が異なるため、レーザの種類によって表面からの観察位置を変えることができる。
【００３０】
被検査体１に対向して画像形成装置３０が配置されている。画像形成装置３０は、撮像機能を有する顕微鏡装置である。具体的には、対物レンズ３１、バンドパスフィルタ３２及びＣＣＤカメラ３３から構成されている。
【００３１】
対物レンズ３１は、被検査体１に対して焦点を合わせるために用いられる。
【００３２】
バンドパスフィルタ３２は、特定波長の光だけを透過させるフィルタである。ここでは、被検査体１から放射される蛍光がバンドパスフィルタ３２を透過するようにその波長が設定されている。具体的には、特定の波長の光を透過させるバンドパスフィルタ３２が設定されている。
【００３３】
ＣＣＤカメラ３３は、対物レンズ３１及びバンドパスフィルタ３２を介して入射した光を撮像する装置である。ＣＣＤカメラ３３により、被検査体１の表面の画像が形成される。
【００３４】
特に図示しないが、画像形成装置３０には、パーソナルコンピュータなどの情報処理装置が接続されている。情報処理装置は、ＣＣＤカメラ３３で形成された画像を取り込み、種々の画像処理を行う機能を有している。
【００３５】
本検査方法は、まず、上述したレーザ光源２０からレーザを被検査体１に照射させる。被検査体１にレーザが照射されると、被検査体１に存在する欠陥から蛍光が生じる。
【００３６】
なお、レーザの波長は、レーザが被検査体１に進入する深さに関係する。したがって、レーザの波長を調整することで、被検査体１の表面から任意の深さまでレーザを照射し、その位置で蛍光を生じさせることができる。本実施形態では、被検査体１の表面で蛍光が生じるようにレーザの波長を調整してある。
【００３７】
一方、画像形成装置３０に被検査体１の表面を撮像させる。すなわち、対物レンズ３１の焦点を被検査体１の表面に合わせ、ＣＣＤカメラ３３に撮像させ、被検査体１の表面の画像を形成させる。なお、上述したようにレーザの波長を調整し、被検査体１の表面よりも深い位置における画像を形成する場合には、対物レンズ３１の焦点もその深さに合わせる。
【００３８】
図２（ａ）は、上述したような画像形成装置３０で形成された画像である。図２（ｂ）は、図２（ｂ）は、Ｘ線によるトポグラフィー法により得られた画像である。両画像は、同一の被検査体１の同じ領域を画像化したものであり、この被検査体１は、オフ角度が８度である４Ｈ−ＳｉＣエピタキシャル膜（炭化珪素基板）である。
【００３９】
また、図２（ａ）の画像は、Ａｒイオンレーザ（３６３．８ｎｍ）を用い、９００ｎｍのバンドパスフィルタ３２を用いて形成したものである。また、図２（ｂ）の画像は、ｇ＝１１−２８、λ＝１．５４１Åとし、ＳＰｒｉｎｇ−８放射光を用いて形成したものである。
【００４０】
図２（ａ）に示すように、被検査体１からは、欠陥の有無により異なる波長の蛍光が発せられる。すなわち、被検査体１の画像には、欠陥が存在しない部分を表す一様な模様部分（黒色）と、欠陥が存在する部分を表す点状の模様部分（白色）とが含まれる。画像中の色が白いほどレーザによる蛍光の発光強度が強いことを示す。
【００４１】
このような画像を観察し、又は情報処理装置で所定の画像処理を施した上で観察し、被検査体１に存在する欠陥（ＴＥＤ、貫通らせん転位（ＴＳＤ））の位置を特定する。
【００４２】
ここで、ＴＳＤやＴＥＤから発せられる蛍光は、それらの欠陥が無い部分よりも発光強度が強い。このため、画像としては点状の模様部分は、一様な模様部分よりも輝度が高く現れる。したがって、画像中に、周囲よりも高い輝度で発光する点状の高輝度領域を欠陥として特定する。例えば、ＴＳＤは形状が比較的大きいため、図２（ａ）の画像中に現れた比較的大きな丸い高輝度の領域（同図中のＳ）を、ＴＳＤとして特定する。同様に、図２（ａ）の画像中に現れた比較的小さな丸い高輝度の領域（同図中のＥ）、又は線状の高輝度の領域（同図中のＥ’）をＴＥＤとして特定する。
【００４３】
一方、図２（ｂ）には、従来のＸ線トポグラフィー法により得られた被検査体１の表面画像に基づいて特定されたＴＳＤやＴＥＤが示されている。図２（ａ）及び（ｂ）の画像を比較すると、同じ位置に各種欠陥が表示されていることが分かる。すなわち、図２の画像によれば、本検査方法による画像中の高輝度の領域は各種の転位を示すことが確認された。
【００４４】
なお、情報処理装置で輝度のコントラストを強くする画像処理を画像に施してもよい。これにより、高輝度領域とその他の領域の輝度の差が確認しやすくなり、高輝度領域を欠陥として特定しやすくすることができる。
【００４５】
図３は、図２（ａ）の断面試料写真及びその模式図である。図３に示すように、基板の底面側から表面に向かってＴＳＤ（模式図のＳ）及びＴＥＤ（模式図のＥ及びＥ’）が伝播している。これらの転位線（模式図の上下に延びる実線）は、ｃ軸からステップフロー方向に傾いている。
【００４６】
ｃ軸から８度傾いているＴＳＤやＴＥＤ、すなわちエピタキシャル膜表面に垂直なＴＳＤやＴＥＤ（図の符号Ａ）は、図２（ａ）の平面画像において丸い高輝度領域として現れる。
【００４７】
一方、ｃ軸から８度よりも大きく傾いているＴＳＤやＴＥＤ（図の符号Ｂ）は、図２（ａ）の平面画像において線状の高輝度領域として現れる。
【００４８】
このように、被検査体１の断面と、その表面の画像とを照らし合わせた結果、傾いたＴＥＤは、平面画像としては線状の高輝度領域として現れることが確認された。
【００４９】
上述したように、被検査体１にレーザを照射するとともに、被検査体１の画像を形成する。この画像には、ＴＥＤやＴＳＤが存在する箇所が高輝度で現れる。このため、画像中の高輝度領域を特定することで、被検査体１に存在するＴＥＤやＴＳＤの位置を特定することができる。
【００５０】
そして、画像中に特定されたＴＥＤは、その形状、方向及び強度に基づいてバーガーズベクトルの方向を特定することができる。以下、ＴＥＤの形状、方向及び強度に基づくバーガーズベクトルの方向の特定について詳細に説明する。
【００５１】
図４は、６種類のＴＥＤの模式図とそれぞれのＴＥＤに対応するRay-tracingによるシミュレーション像・本発明での実施例のＸ線トポグラフィー像・本発明での実施例の画像と特徴（発光強度・ＰＬ像方向）をまとめたものである。６種類のＴＥＤを個別に説明する際には、それぞれＡ〜Ｆとして呼称する。
【００５２】
一行目には、６種類のＴＥＤのバーガーズベクトルｂが模式的に表されている。二行目には、６種類のＴＥＤについてRay-tracingによるシミュレーション画像が示されている。同画像の符号「ｂ」は、ＴＥＤのバーガーズベクトルの方向を示している。なお、そのシミュレーションによるバーガーズベクトルの方向を得る解析方法は、非特許文献「I. Kamata, M. Nagano, H. Tsuchida, Yi. Chen, M. Dudley: J.Cryst. Growth 311 (2009) 1415-1462.」に記載されている。
【００５３】
三行目には、Ｘ線トポグラフィー法による画像が示されている。これらは、６種類のＴＥＤの近傍を撮像したものである。これらの図に示すように、Ｘ線トポグラフィー法による画像（Ｘ線トポグラフィー像）をそのまま用いて６種類のＴＥＤを判別することは難しい。
【００５４】
四行目には、本検査方法により得られた画像が示されている。各画像は６種類のＴＥＤの近傍を撮像したものであり、白色に発光している部分をＴＥＤのＰＬ像（Photoluminescence）と称する。五行目には、それらの画像の発光強度を相対的に「強」（Ａ，Ｂ）「中」（Ｃ，Ｄ）「弱」（Ｅ，Ｆ）と評価したものである。六行目は、ステップフロー方向を右方向としたときの、ＰＬ像の方向を目視で判定したものである。
【００５５】
本検査方法は、ＰＬ画像に基づいてＴＥＤのバーガーズベクトルを特定する。具体的には、ＰＬ画像と、シミュレーション画像及びＸ線トポグラフィー像とを比較し、それらに相関があるか否かを判定する。この相関があるか否かの判定は、各画像の強度、形状及び方向が略同一であるか否かを判定することにより行う。
【００５６】
そして、シミュレーション画像はバーガーズベクトルｂが特定されているので（図４の二行目）、ＰＬ画像に表されたＴＥＤの方向は、そのＰＬ画像に相関があるシミュレーション画像のバーガーズベクトルｂの方向であると判別する。以下、Ａ〜Ｆについて具体例を示す。
【００５７】
発光強度が高いＡ、Ｂについては、ＰＬ像はそれぞれ左下から右上に向かう大きな発光形状、左上から右下に向かう大きな発光形状を有していることが明確に確認できる。ＡのＰＬ画像の強度、形状及び方向（以下、形状等）は、二行目のシミュレーション画像と三行目のＸ線トポグラフィー像と比較すると、それらの像の形状等と相関がある。したがって、ＡのＰＬ像に現れたＴＥＤの方向を、Ａのシミュレーション画像のバーガーズベクトルｂの方向と判別する。Ｂについても同様である。
【００５８】
発光強度が中であるＣ、Ｄについては、ＰＬ像はやや右上に向かう発光形状と、やや右下に向かう発光形状を有していることが確認できる。ＣのＰＬ画像の形状等は、二行目のシミュレーション画像と三行目のＸ線トポグラフィー像と比較すると、それらの像の形状等と相関がある。したがって、ＣのＰＬ像に現れたＴＥＤの方向を、Ｃのシミュレーション画像のバーガーズベクトルｂの方向と判別する。Ｄについても同様である。
【００５９】
発光強度が弱であるＥ、Ｆについては、ＰＬ像はやや右上に向かう発光形状と、やや右下に向かう発光形状を有していることが若干確認できる。ＥのＰＬ画像の形状等は、二行目のシミュレーション画像と三行目のＸ線トポグラフィー像と比較すると、それらの像の形状等と相関がある。したがって、ＥのＰＬ像に現れたＴＥＤの方向を、Ｅのシミュレーション画像のバーガーズベクトルｂの方向と判別する。Ｆについても同様である。
【００６０】
ある特定の方向、強度及び形状を有するＰＬ画像について、一度、シミュレーション画像との対比を通してバーガーズベクトルの方向を特定することができれば、同様のＰＬ画像については、シミュレーション画像との対比を不要としてもよい。つまり、ある特定の方向、強度及び形状を有するＰＬ画像と、バーガーズベクトルの方向と関連づけられれば、当該ＰＬ画像と同様の方向、強度、形状を有するＰＬ画像は、同じバーガーズベクトルｂを有すると判別することができる。
【００６１】
このように、ＴＥＤからの蛍光の形状・傾き・強度はバーガーズベクトルｂの向きと相関があり、６種類のＴＥＤのバーガーズベクトルを判別できる事が分かった。
【００６２】
したがって、本実施形態に係る本検査方法では、被検査体１から得られた画像について、高輝度領域（ＰＬ像）を特定し、その形状・方向・強度からバーガーズベクトルの方向を判定する。このように、本検査方法によれば、上記文献のような解析方法を用いずとも、画像からＴＥＤのバーガーズベクトルの方向を簡易に特定することができる。
【００６３】
また、本検査方法は、Ｘ線トポグラフィー法のようにＸ線照射装置や現像処理が不要であるため、簡易にかつ迅速に行うことができる。さらに、本検査方法は、被検査体１にレーザを照射し、その蛍光から画像を得るため、非破壊で検査を行うことができる。
【００６４】
さらに、レーザ光源２０や画像形成装置３０は、エピタキシャル成長中の炭化珪素基板や、製造工程中の炭化珪素半導体素子を対象としてもよい。これにより、本検査方法によれば、炭化珪素基板や炭化珪素半導体素子の製造中においても、欠陥が生じているか否かを検査することができる。また、被検査体１に照射されるレーザの波長を調整することで、被検査体１の任意の深さにおける蛍光を画像化し、その深さにおける欠陥の位置を特定することができる。
【００６５】
ここで、バーガーズベクトルの方向は、被検査体１の歪みや応力に関係することが知られている。したがって、バーガーズベクトルの方向を解析することで、被検査体１に生じた歪みや応力を検出することが可能となる。
【００６６】
このようなバーガーズベクトルの方向に基づく歪みや応力の解析を応用すれば、性能を改善することができる炭化珪素基板や炭化珪素半導体素子の製造方法が提供される。
【００６７】
例えば、炭化珪素基板又は炭化珪素半導体素子を製造する各工程において、画像を形成してバーガーズベクトルの方向を分析し、その歪みや応力を解析する。その解析結果に基づいて、どの製造工程で歪みや応力が被検査体１に生じているかを分析し、当該製造工程の製造条件等を改善する。そして、その製造条件で炭化珪素基板や炭化珪素半導体素子を製造する。これにより、改善後の製造条件により製造された炭化珪素基板又は炭化珪素半導体素子は、歪みや応力が低減されたものとすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、炭化珪素基板又は炭化珪素半導体素子を検査又は製造する産業分野で利用することができる。
【符号の説明】
【００６９】
１     被検査体
１０   試料台
２０   レーザ光源
２１   光ファイバ
３０   画像形成装置
３１   対物レンズ
３２   バンドパスフィルタ
３３   ＣＣＤカメラ
【図１】
2014169944.tif 000003
【図２】
2014169944.tif 000004
【図３】
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【図４】
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