(57)【要約】【課題】  本発明の目的は、電気的な特性劣化を招く欠陥のみを限定して検査することができ、かつ検査結果が良好であれば被検体としての半導体基板を利用可能な半導体基板の検査方法を提供する。【解決手段】  本発明の半導体基板１の検査方法は、第１導電型の半導体基板の一方の面に、試料液を供給すること、供給後に前記一方の面と前記半導体基板の他方の面との間に電位差を与えるべく、前記第１導電型の多数キャリアと同じ極性の電位を、前記試料液を介して前記一方の面に印加することを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１導電型の半導体基板の一方の面に、試料液を供給すること、
供給後に、前記一方の面と前記半導体基板の他方の面との間に電位差を与えるべく、前記第１導電型の多数キャリアと同じ極性の電位を、前記試料液を介して前記一方の面に印加することを特徴とする半導体基板の検査方法。
【請求項２】
前記試料液は、フッ酸を含む溶液であることを特徴とする請求項１記載の半導体基板の検査方法。
【請求項３】
更に、前記試料液は、過酸化水素水を含むことを特徴とする請求項２記載の半導体基板の検査方法。
【請求項４】
前記電位差は、前記半導体基板の破壊耐量未満の電圧であることあることを特徴とする請求項１記載の半導体基板の検査方法。
【請求項５】
前記電圧は、半導体基板を用いて製造される半導体装置の仕様に定められた逆方向電圧に対応する電圧であることを特徴とする請求項４記載の半導体基板の検査方法。
【請求項６】
前記電圧は、４００ボルト未満であることを特徴とする請求項４記載の半導体基板の検査方法。
【請求項７】
前記半導体基板は、ワイドバンドギャップ半導体基板であることを特徴とする請求項１記載の半導体基板の検査方法。
【請求項８】
前記ワイドバンドギャップ半導体基板は、炭化珪素もしくは窒化ガリウムであることを特徴とする請求項７記載の半導体基板の検査方法。
【請求項９】
検査に先立ち前記半導体基板の一方の面上の形状を確認しておき、前記電位差を与えた後の前記半導体基板の一方の面上の形状を確認し、これらの形状確認における差異を欠陥として判断することを特徴とする請求項１記載の半導体基板の検査方法。
【請求項１０】
検査に先立ち第１導電型の炭化珪素半導体基板の一方の面上の形状を確認すること、
前記一方の面に、フッ酸および過酸化水素水を含む試料液を供給すること、
供給後に、前記一方の面と前記炭化珪素半導体基板の他方の面との間に電位差を与えるべく、前記第１導電型の多数キャリアと同じ極性で４００ボルト未満の電位を、前記試料液を介して前記一方の面に印加すること、
前記試料液を取除いた前記半導体基板の一方の面上の形状を確認すること、
電位差を与える前に行なった形状確認および電位差を与えた後に行なった形状確認における差異を欠陥として判断することを特徴とする半導体基板の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体基板の検査方法に関するものであり、特に電気特性の劣化を招く半導体基板面の欠陥を把握可能な検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体基板を用いて製造される半導体装置は、例えば逆方向バイアスでの漏れ電流の低減化が望まれており、そのための技術開発が行なわれている。しかしながら、せっかくの技術も、製造材である半導体基板そのものに問題があると、その効果を得ることができない。
【０００３】
そこで、半導体基板に問題がないか検査が行なわれる。
例えば特許文献１には半導体基板の検査方法が、面検査方法として開示されている。特許文献１に開示された半導体基板の検査方法は、半導体基板における被検面からの回折光を複数の受光光学系で受光して画像処理することで、半導体基板における異物や異常などを検査する方法を開示している。
【０００４】
また、非特許文献１および非特許文献２には電界エッチング方法が開示されており、該電界エッチン方法を用いて半導体基板を検査することも考えられる。
【０００５】
これらの非特許文献には、ｐ型の半導体基板のエッチング面に試料液を滴下して、当該半導体基板の多数キャリアと逆極性（負極）の電位を、前記一方の面に印加することを開示している（非特許文献１のＦｉｇ１（ｂ）に示された半導体の順方向特性を示すグラフ参照）。
【０００６】
つまり、ｐ型の半導体基板の多数キャリアにおける逆電極の負の電位をエッチング面に印加することにより、ｐ型半導体基板の多数キャリアである正孔が電界誘引され、当該正孔がエッチング面から当該エッチング面の対向面に向かって移動することで電流が流れる。この電流により、常温でもエッチング面のエッチングが促されることになる。
【０００７】
前記した電界エッチングでは、半導体基板において何らかの原因で生じた結晶欠陥などの部位で電流が流れ易くなり、結果的に欠陥を有する部位においてエッチングが促されて、当該部位が顕在化される。これにより、半導体基板を検査することができる。
【特許文献１】特開平１１−２６５３０
【非特許文献１】Ｍ．Ｋａｙａｍｂａｋｉ，Ｋ．Ｚｅｋｅｎｔｅｓ；Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｓｃｉｎｅｃｅ  Ｆｏｒｕｍ  Ｖｏｌｓ．３３８−３４２（２０００）ｐｐ．１０６１−１０６４；Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉａｌ  Ｃ−Ｖ  Ｐｒｏｆｉｌｉｎｇ  ｏｆ  ｐ−ｔｙｐｅ  ６Ｈ−ＳｉＣ
【非特許文献２】Ｍ．Ｋａｙａｍｂａｋｉ，Ｋ．Ｚｅｋｅｎｔｅｓ，Ｋ．Ｔｓａｇａｒａｋｉ，Ｅ．Ｐｅｒｎｏｔ，Ｒ．Ｙａｋｉｍｏｖａ；Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｓｃｉｎｅｃｅ  Ｆｏｒｕｍ  Ｖｏｌｓ．３５３−３５６（２００１）ｐｐ．６１９−６２２；Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉａｌ  Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｐ−ｔｙｐｅ  Ｈｅｘａｇｏｎａｌ  ＳｉＣ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、前記した電界エッチングを用いた半導体基板の検査方法は、非特許文献２のＦｉｇ５の電界エッチング後の写真に示されているように、試料液の流出を防ぐＯリング跡から明らかなように、結晶欠陥を有する部位のみに限らず、それ以外の全面に亘って均一的に電界エッチングが施されることとなり、このような検査後の半導体基板は使用することができない。
【０００９】
更に、電界エッチングを用いた半導体基板の検査方法や光学的な半導体基板の検査方法では、何らかの問題となる結晶欠陥を漠然と検査することができるものの、例えば漏れ電流などの誘因となる電気的な特性劣化のみを限定してそれを検出することができず、これが問題となっていた。
【００１０】
従って、本発明は上記した事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、電気的な特性劣化を招く欠陥のみを限定して把握することができ、かつ良好な検査結果であれば当該半導体基板を利用して半導体装置を製造可能な半導体基板の検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、前記目的を達成するために創案されたものであり、第１導電型の半導体基板の一方の面に、試料液を供給すること、供給後に、一方の面と前記半導体基板の他方の面との間に電位差を与えるべく、第１導電型の多数キャリアと同じ極性の電位を、試料液を介して一方の面に印加することを特徴とする。
【００１２】
試料液は、フッ酸を含む溶液であってもよい。
更に、試料液は、過酸化水素水を含むことができる。
電位差は、半導体基板の破壊耐量未満の電圧であることあることを特徴とする。
電圧は、半導体基板を用いて製造される半導体装置の仕様に定められた逆方向電圧に対応する電圧であることを特徴とする。
【００１３】
電圧は、４００ボルト未満であることを特徴とする。
半導体基板は、ワイドバンドギャップ半導体基板であることを特徴とする。
ワイドバンドギャップ半導体基板は、炭化珪素もしくは窒化ガリウムであることを特徴とする。
【００１４】
検査に先立ち前記半導体基板の一方の面上の形状を確認しておき、電位差を与えた後の前記半導体基板の一方の面上の形状を確認し、これらの形状確認における差異を欠陥として判断することができる。
【００１５】
検査に先立ち第１導電型の炭化珪素半導体基板の一方の面上の形状を確認すること、一方の面に、フッ酸および過酸化水素水を含む試料液を供給すること、供給後に、一方の面と炭化珪素半導体基板の他方の面との間に電位差を与えるべく、第１導電型の多数キャリアと同じ極性で４００ボルト未満の電位を、試料液を介して一方の面に印加すること、試料液を取除いた半導体基板の一方の面上の形状を確認すること、電位差を与える前に行なった形状確認および電位差を与えた後に行なった形状確認における差異を欠陥として判断することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の半導体基板の検査方法は、第１導電型の半導体基板の一方の面に、試料液を供給した後、当該一方の面と前記半導体基板の他方の面との間に電位差を与えるべく、第１導電型の多数キャリアと同じ極性の電位を、試料液を介して一方の面に印加する。これにより、特に逆バイアスを印加した際に生じるもれ電流などの電気経路が顕在化され、電気的な特性劣化を顕在化することができる。また本発明の半導体基板の検査方法は、電気的な特性劣化を選択的に顕在化することから、試料液により半導体基板の表面全体がエッチングされることがなく、検査結果が良好であれば検査後の半導体基板を用いて半導体装置を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を用いて、本発明の実施形態を詳細に説明するが、以下の説明では、実施の形態に用いる図面について同一の構成要素は同一の符号を付し、かつ重複する説明は可能な限り省略する。
【００１８】
ところで、本発明の半導体基板の検査方法は、検査対象としてシリコンなどの半導体基板や、窒化ガリウム半導体基板および炭化珪素半導体基板などのワイドバンドギャップ半導体基板などの検査に適用することができるが、以下の実施例では第１導電型としてｎ型の炭化珪素半導体基板（以降、ＳｉＣ基板と称する）を検査する方法を例に説明を行なう。
【実施例１】
【００１９】
検査対象のＳｉＣ基板１はｎ型の４Ｈ−ＳｉＣであり、図１に示すように上層および下層から成る多層構造である。
下層は約３５０μｍの層厚寸法を有し、ｎ型の不純物を１Ｅ１９ｃｍ−３で示される濃度を有している。尚、以降の説明では下層をｎ＋層２と称する。
【００２０】
一方、上層は約１０μｍの層厚寸法を有し、ｎ型の不純物を１Ｅ１６ｃｍ−３で示される濃度を有しており、ｎ＋層２上に従来から知られている化学気相成長法で形成される。尚、以降の説明では上層をｎ−層３と称する。
【００２１】
次に、前記したＳｉＣ基板１の検査、特に電気的特性を検査する装置を説明する。
検査装置１０は、図１に示すように、ＳｉＣ基板１が配置され当該ＳｉＣ基板１と電気的接続を得るための第１電極１１と、ＳｉＣ基板のｎ−層３上の所定の位置に配置されるＯリング１２と、該Ｏリング１２を覆うべく当該Ｏリング１２上に配置される第２電極１３と、該第２電極１３に負極および前記した第１電極１１に正極の電圧を印加するための電源部１４とを備える。
【００２２】
第１電極１１は、ＳｉＣ基板１の底面全体、すなわちｎ＋層２における底面全体と均一的に接触可能な面積を有しており、Ｐｔ（プラチナ）、Ａｕ（金）又はこれらの合金などの導電性の部材で形成されている。
【００２３】
Ｏリング１２は、後述する試料液をシールすべく、当該試料液により腐食されることのないバイトン（Ｖｉｔｏｎ）と称されるフッ素系樹脂で形成されており、内径がＳｉＣ基板１の外形よりも狭い環状形状を有している。
【００２４】
第２電極１３は、ｎ−層３上に配置されたＯリング１２と共に、該Ｏリング１２の環内に供給される試料液を封止しており、当該試料液をＯリング１２環内のｎ−層３上に供給するための試料液供給口１５と、該試料液供給口１５から供給される試料液量に応じた気体（空気）を抜くためのエア抜き口１６とを備える。
【００２５】
試料液供給口１５から供給される試料液は、エア抜き口１６から全ての気体が抜け出るまで供給されており、これにより第２電極１３およびＯリング１２環内のｎ−層３の表面は試料液を介して接する。この状態で第２電極１３に電圧が印加されると、試料液を介してＯリング１２環内のｎ−層３表面に電圧を印加することができる。
【００２６】
ｎ−層２に試料液を介して電圧を印加するための第２電極１３は、試料液に対する耐腐食性を有しており、例えばＰｔ、Ａｕ、Ｐｄ（パラジウム）、Ｉｒ（イリジウム）又はこれらの合金などの導電性の部材で形成されている。
【００２７】
ところで、ＳｉＣ基板において試料液と直接的に接するＯリング１２環内のｎ−層２が、検査の対象となる領域である。
【００２８】
電源部１４は直流電源であり、ｎ型のＳｉＣ基板１における少数キャリアに対応する正極が第１電極１１に接続され、ｎ型のＳｉＣ基板１における多数キャリアに対応する負極が第２電極１３に接続されている。電源部１４で電源がＯＮ制御されることにより、第１電極１１上のＳｉＣ基板のｎ＋層２側に正および第２電極１３下の試料液を介してＳｉＣ基板のｎ−層３に負の電位が印加される。
【００２９】
電源部１４は、ＳｉＣ基板の破壊耐圧以下になるように電圧制御を行なっており、具体的には約１０秒間で電圧が０Ｖから４００Ｖまで直線的に上昇するように電圧を制御する。尚、本発明では、図２に示すように約１０秒間に亘って０Ｖから４００Ｖまで次第に電圧を上げた後、電源ＯＦＦの制御が行なわれる。これを、所定の回数繰り返す。尚、本実施例では、５回乃至６回繰り返される。
【００３０】
ここで、試料液について説明を行なう。
試料液は、濃度が５０パーセントのフッ酸（ＨＦ）水溶液と、濃度が３０パーセントの過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）水溶液とを１：１の割合で混合した溶液である。
【００３１】
試料液に含まれるＨＦにより、腐食によって形成される絶縁物である酸化シリコンを除去することができる。更に試料液に含まれるＨ２Ｏ２により、酸化を促進することができる。
【００３２】
ところで、本発明における試料液は、ＳｉＣ基板を積極的にエッチングするためのものでないことから、従来から知られたエッチング液と比較して腐食性が低い。これにより、検査後のＳｉＣ基板は、検査領域の全域に亘ってエッチングされることなく、後述する電気的な欠陥箇所のみが顕在化される。
【００３３】
次に、検査内容を説明する。
尚、当該実施例におけるＳｉＣ基板１の検査は、１気圧の室温での大気中で検査が行なわれた例で説明を行なう。
先ず、図１に示す検査装置１０で検査を行なうために、検査対象のＳｉＣ基板が所定位置に配置され、Ｏリング１２および第２電極１３が順に所定位置に配置された後、試料液が試料液供給口１５から所定量供給される。これにより、図１に示す検査装置１０が構成される。
【００３４】
その後、ＳｉＣ基板のｎ＋層２に正極およびｎ−層３に負極の電圧を印加する。具体的には、電源部１４の電源がＯＮ制御されると、図２に示すように約１０秒間で０Ｖから４００Ｖまで電圧が上がった後、電圧をＯＦＦ制御する。これを５回乃至６回繰り返す。
【００３５】
その後、試料液をＳｉＣ基板１のｎ−層３上から取除いた後、該ｎ−層３の表面を洗浄し、乾燥させる。
その後、ｎ−層３の表面を確認する。これにより、ｎ−層３の表面において電気的特性の劣化を招く欠陥が、図３および図４に示すように、顕在化されていることを確認することができる。
【００３６】
顕在化される欠陥は、例えば図３に示されているように縺れた紐状に形成されたり、図４に示されているように、転位によって生じる楔形状のキャロット欠陥の上に縦縞状に形成される。尚、顕在化される欠陥の詳細は後述する。
【００３７】
ここで、発明者が電気的特性の劣化を招く欠陥が顕在化されることを見出すに至った実験内容を説明する。
発明者は、図５に示す従来から知られた構造の半導体装置を製造して漏れ電流を測定することを繰り返した。
【００３８】
測定対象の半導体装置は、厚さ寸法が３５０μｍを有し１Ｅ１９ｃｍ−３で示される濃度でｎ型の不純物を有するｎ＋層２上に、化学気相成長法でエピ成長させて厚さ寸法が１０μｍを有し１Ｅ１６ｃｍ−３で示される濃度でｎ型の不純物を有するｎ−層３が積層されたＳｉＣ基板１を用いて製造されている。
【００３９】
具体的には、測定対象の半導体装置２０は、図５に示すように、ＳｉＣ基板１の底面すなわちにｎ＋層２の底面にカソード電極２１と、ＳｉＣ基板の表面近傍すなわちｎ−層３の表面近傍に所定の間隔を有して対向し、第２導電型としてｐ型の不純物を有するガードリング２２と、ＳｉＣ基板表面に形成されており対向する各ガードリング２２と電気的に接続されたショットキ電極（アノード電極）２３とを備えており、ショットキバリアダイオードと一般的に称されている半導体装置である。
【００４０】
製造する半導体装置２０のガードリング２２は、図５の（ｂ）に示す断面図で示すように横幅寸法が２０乃至１００μｍ、深さ寸法が０．５μｍ、対向するガードリング間隔（ショットキー接合部）が約１ｍｍを有しており、図５の（ａ）の平面図で示すように環状形状を有している。
【００４１】
前記した構造の半導体装置２０を製造して漏れ電流を測定することを繰り返した発明者は、良好な漏れ電流特性を示す半導体装置に混じって、漏れ電流特性の悪い半導体装置が含まれることを確認しており、その内容を漏れ電流における累積確率として纏めた。
【００４２】
漏れ電流における累積確率は、図６に示すように、１ｋＶにおける漏れ電流の累積確率として纏められており、図中のＡ群の黒丸は漏れ電流特性の良好な半導体装置の累積確率を示し、図中のＢ群の白丸は漏れ電流特性の悪い半導体装置の累積確率を示している。
【００４３】
発明者は、同じように製造しても漏れ電流特性の悪い半導体装置がでてしまう原因が、ＳｉＣ基板にあるのではないかと考え、前述したｎ−層３の表面に顕在化される欠陥と因果関係があるのではないかと考えた。
【００４４】
そこで、発明者は漏れ電流特性の悪い半導体装置において、カソード電極２１およびショットキ電極２３などを取除き、これらの電極を取除いたＳｉＣ基板１を本発明の半導体基板の検査方法を用いて検査した。
この検査により、発明者は電気的特性の悪い半導体装置のｎ−層３の表面には、図７に示す欠陥が顕在化されることを確認した。尚、発明者は前記した確認と併せて、電気的特性の良好な半導体装置のｎ−層３の表面には欠陥が顕在化されないことも確認した。
【００４５】
ここで、顕在化された欠陥について詳細に説明する。
図５に示すショットキダイオード構造の半導体装置２０を製造して、漏れ電流を計測した後、カソード電極２１およびショットキ電極２３を取除いたＳｉＣ基板１を前記した本発明の半導体基板の検査方法で検査した。その結果の一例が図７に示されている。
【００４６】
図７には、ガードリングの一部がコの字状に示されている。本来ならば環状のガードリングを確認できるはずであるが、積層欠陥によってガードリングの一部だけがコの字状に明示されている。尚、積層欠陥は、漏れ電流を誘因するものではないことが、従来から知られており、例えばＨ．Ｆｕｊｉｗａｒａ，Ｔ．Ｋｉｍｏｔｏ，Ｔ．Ｔｏｊｏ，Ｈ．Ｍａｔｓｕｎａｍｉ；Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ，Ｖｏｌ．８７（２００５）ｐ．５１９１２；Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｉｎ−ｇｒｏｗｎ  ｓｔａｃｋｉｎｇ  ｆａｕｌｔｓ  ｉｎ  ４Ｈ−ＳｉＣ（０００１）  ｅｐｉｔａｘｉａｌ  ｌａｙｅｒｓ  ａｎｄ  ｉｔｓ  ｉｍｐａｃｔｓ  ｏｎ  ｈｉｇｈ−ｖｏｌｔａｇｅ  Ｓｃｈｏｔｔｋｙ  ｂａｒｒｉｅｒ  ｄｉｏｄｅｓに開示されている。
【００４７】
図７では、ガードリング上において複数の細線が束になり縦縞状に顕在化されている欠陥を確認することができる。尚、図７における縦縞状の欠陥を拡大したものが図８に示されている。
【００４８】
更に、発明者は本発明における電圧印加前のＳｉＣ基板１のｎ−層３の表面の状態と、電圧印加後のＳｉＣ基板１のｎ−層３の表面の状態との差異を確認することを繰り返し、図９に示す連鎖球状の欠陥ができることも見出した。
【００４９】
また、発明者はＳＥＭと称される走査電子顕微鏡を用いて、本発明における電圧印加前のＳｉＣ基板１のｎ−層３の表面の状態と電圧印加後のＳｉＣ基板１のｎ−層３表面との差異を確認することを繰り返し、図８に示す縦縞状の欠陥が図１０に示すように穿孔されていることも見出した。
【００５０】
更に、発明者は、ＳＥＭを用いて本発明における電圧印加前のＳｉＣ基板１のｎ−層３の表面の状態と電圧印加後のＳｉＣ基板１のｎ−層３表面との差異を確認することを繰り返し、図１１に示すようにショットキ電極２３が形成されていた部位にも欠陥が顕在化されていることも見出した。
【００５１】
尚、発明者は、いずれの結果においても、ＳｉＣ基板１のｎ−層３表面全体がエッチングされることがないことも確認している。
【００５２】
以上、図示した各結果で明らかなように、本発明の半導体基板の検査方法は、検査後のＳｉＣ基板１が全面に亘ってエッチングされることなく、ＳｉＣ基板１における電気的な欠陥、より具体的には漏れ電流の原因となる欠陥のみを顕在化させることができる。
【００５３】
従って、本発明の検査方法によれば、漏れ電流の原因となる欠陥のみを顕在化させることができ、ＳｉＣ基板が全面に亘ってエッチングされることが無いことから、検査後のＳｉＣ基板を利用することができる。すなわち本発明の検査方法によれば、ＳｉＣ基板に漏れ電流の原因となる欠陥がなければ、当該ＳｉＣ基板を利用して半導体装置を製造することができ、また検査後のＳｉＣ基板において、漏れ電流の原因となる欠陥が顕在化していない箇所に半導体装置を製造することができ、検査によるＳｉＣ基板の破棄量を低減することができ、結果的にＳｉＣ基板を用いた半導体装置の製造コストを低減することができる。
【実施例２】
【００５４】
次に、走査しながらＳｉＣ基板を検査する方法を説明する。
実施例２の検査方法で用いる検査装置３０は、図１２に示すように走査機能および資料液供給機能を有する第２電極３３を備えることに特徴がある。
すなわち、実施例２の検査装置３０は、図１２に示すように、ＳｉＣ基板１が配置され当該ＳｉＣ基板１と電気的接続を得るための第１電極３１と、ＳｉＣ基板のｎ−層３上に試料液を供給する機能と供給した試料液を介して電圧を印加する機能と走査機能とを有する走査第２電極３３と、該走査第２電極３３に負極および第１電極３１に正極の電圧を印加するための電源部３４とを備える。
【００５５】
ところで、ＳｉＣ基板１、第１電極３１および電源部３４は、前記した実施例１と同様であることからその説明を割愛し、本実施例の特徴である走査第２電極３３を詳細に説明する。
走査第２電極３３は、ｎ−層３上と所定の離間間隔を有して配置されており、ＳｉＣ基板のｎ−層３上の任意の位置で試料液を適量供給する機能と、供給した試料液を介して負極の電圧を印加する機能と、電圧印加後に所定量を移動する走査機能とを備えている。
【００５６】
走査第２電極３３は図示しない貯液タンクから試料液を供給しており、該試料液をｎ−層３上に供給する際、試料液をｎ−基板３上の全面に亘って供給することのなく、当該走査第２電極３３下の限られた狭い範囲のみに試料液を供給するように、試料液の供給量を調整している。更に走査第２電極３３は、走査第２電極３３と該電極下のｎ−基板３上との間に供給する試料液が表面張力を利用して留まる様に例えば釣鐘型や円錐型などの試料液供給口を有している。
【００５７】
ところで、走査第２電極３３は、任意の位置でＳｉＣ基板のｎ−層３上に試料液を適量供給し、供給した試料液を介して負極の電圧を印加した後、所定の移動量で移動することを順次繰り返しており、これにより検査装置３０は、走査第２電極３３でＳｉＣ基板のｎ−層３上を走査しながら検査することができる。
【００５８】
実施例２の検査装置３０を用いた検査方法は、走査第２電極３３でＳｉＣ基板１のｎ−層３上を走査しながら検査すること以外は、前記した実施例１と同様である。すなわち走査第２電極３３から試料液を供給すると、該試料液を介してＳｉＣ基板１のｎ＋層２に正極およびｎ−層３に負極の電圧を印加する。その後、試料液をＳｉＣ基板１のｎ−層３上から取除き、該ｎ−層３の表面を洗浄して乾燥させた後、ｎ−層３の表面を確認し、走査第２電極３３を所定量移動させる。これを繰り返すことでＳｉＣ基板１のｎ−層３上を走査しながら検査することができる。
【００５９】
これにより、実施例２の半導体基板の検査方法は、実施例１と同様に、検査後のＳｉＣ基板１のｎ−層３の全面に亘ってエッチングされることなく、ＳｉＣ基板１のｎ−層３における電気的な欠陥、より具体的には漏れ電流の原因となる欠陥のみを顕在化させることができる。
【００６０】
更に、実施例２の半導体基板の検査方法は、走査第２電極３３により検査対象の領域のみに試料液を供給することができ、検査領域の全域に亘って試料液を供給する必要がなく、試料液の使用量を低減することができる。
【００６１】
ところで、電圧印加後のｎ−層３表面の確認処理を走査中にＳｉＣ基板１のｎ−層３上の欠陥箇所をマッピングしてもよく、マッピングすることで当該ＳｉＣ基板１を用いて半導体装置を製造する際のダイシング工程中に、マッピングされた情報に基づいて分断される半導体装置から漏れ電流特性の悪い半導体装置を取除くことができ、その後の半導体装置の検査工程の負担を軽減することができる。
【００６２】
前記した実施例では、第１導電型としてｎ型の炭化珪素半導体基板を例に説明を行なったが、これに限る必要はなく第１導電型としてｐ型の炭化珪素半導体基板の検査に本発明の検査方法を適用してもよい。
【００６３】
前記した実施例では、ＨＦおよびＨ２Ｏ２の混合液を試料液として用いたが、これに限る必要は無く、前記した混合液をＨ２Ｏで希釈してもよい。また、ＨＦをＨ２Ｏで希釈し、これを試料液として用いてもよい。更に、フッ酸に、硝酸（ＨＮＯ３）、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）、塩酸（ＨＣｌ）又は酸素オゾン（Ｏ３）などを混合し、これを試料液として用いてもよい。更には、前記した溶液を各種組み合わせて試料液としてもよい。
【００６４】
尚、前記した実施例で示した試料液の組成比は一態様を示したに過ぎず、これに限る必要はなく、少なくとも本発明と同じ効果を得ることができるならば、試料液の組成比を適宜変更してもよい。
【００６５】
前記した実施例では、電源部１４および３４がＳｉＣ基板１の破壊耐圧以下になるように電圧制御を行なう一例として４００Ｖまで電圧を印加する例で説明を行なったが、好適には検査対象のＳｉＣ基板を用いて製造する半導体装置において、その仕様に定められた逆方向電圧に対応する電圧以下の電圧を印加するように電圧制御することが望ましい。
【００６６】
前記した実施例では、印加する電圧が約１０秒間で０Ｖから４００Ｖまで直線的に上昇するように電圧を制御する例で説明を行なったが、これに限る必要は無く、図１３に示すように、０Ｖから４００Ｖまで急峻に電圧を上昇させてもよい。０Ｖから４００Ｖまで急峻に電圧を上昇させることにより、検査時間を短くすることができる。
【００６７】
前記した実施例では、０Ｖから４００Ｖまで印加する電圧を、５回乃至６回繰り返す例で説明したがに亘って行なったがこれに限る必要はなく、適宜その回数を変更しても良い。
【００６８】
前記した実施例では、１気圧の室温の大気中でＳｉＣ基板１の検査を行なう例で説明したが、検査時の雰囲気ガス（大気中のガス成分、例えば水素、酸素およびヘリウムなどの成分）、気圧および温度は、検査結果に応じて適宜変更してもよい。
【００６９】
また、本発明の半導体基板の検査方法を用いて半導体基板の品質判定システムを構築してもよく、具体的には検査前の半導体基板表面における凹凸と、検査後の半導体基板表面における凹凸との差異を例えば従来から知られた光学機器を用いて比較し、その差異を電気的信号やデータに変換し、該変換結果に基づいて半導体基板の品質を判定するシステムを構築してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】実施例１の半導体基板の検査方法に用いる試験装置の構成図である。
【図２】本発明の半導体基板の検査方法における電位の印加特性を示す図である。
【図３】本発明の半導体基板の検査方法により、顕在化された欠陥を示す図である（その１）。
【図４】本発明の半導体基板の検査方法により、顕在化された欠陥を示す図である（その２）。
【図５】実験に用いた半導体装置の構造を示す図である。
【図６】漏れ電流における累積確率を示す図である。
【図７】ガードリング上において、縦縞模様状に顕在化された欠陥を示す図（ａ）と、該（ａ）における欠陥箇所の模式図（ｂ）である。
【図８】図７のガードリング上において、縦縞模様状に顕在化された欠陥の拡大図である。
【図９】ガードリング上において、連鎖球状に顕在化された欠陥を示す図である。
【図１０】本発明の半導体基板の検査方法により、顕在化された縦縞状の欠陥を走査電子顕微鏡を用いて確認して得た図である（その１）。
【図１１】本発明の半導体基板の検査方法により、ショットキー面部において顕在化された欠陥を走査電子顕微鏡を用いて確認して得た図である（その２）。
【図１２】実施例２の半導体基板の検査方法に用いる試験装置の構成図である。
【図１３】本発明の半導体基板の検査方法における電位の急峻な印加特性を示す図である。
【符号の説明】
【００７１】
１  ＳｉＣ基板
２  ｎ＋層
３  ｎ−層
１０  実施例１の半導体基板の検査方法に用いる検査装置の構成を示す図である。
１１、３１  第１電極
１２  Ｏリング
１３  第２電極
１４、３４  電源部
１５  試料液供給口
１６  エア抜き口
２０  実験に用いた半導体装置
２１  カソード電極
２２  ガードリング
２３  ショットキ電極
３０  実施例２の半導体基板の検査方法に用いる検査装置の構成を示す図である。
３３  走査第２電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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