(57)【要約】【課題】  本発明の目的はボイドの有無を非破壊によって精度良く検査する。【解決手段】  第1導電型の半導体層の厚さ方向に電流を流すべく前記半導体層の一方の面および他方の面にそれぞれ電極を有し、前記半導体層の一方の面側において形成した溝に前記第1導電型と反対の第２導電型の溝埋設層をエピタキシャル成長で埋設することによって繰り返しＰＮ構造を有する半導体装置の検査方法において、前記溝埋設層にボイドが無い半導体装置の前記電極間に測定器を接続し、当該半導体装置の逆回復時間を基準逆回復時間として予め取得すること、検査対象の半導体装置の前記電極間に測定器を接続し、当該半導体装置の逆回復時間を取得すること、検査対象の半導体装置の逆回復時間と前記基準逆回復時間とが所定の閾値以上乖離しているとき、検査対象の半導体装置の前記溝埋設層にボイドを有すると判断する。【選択図】      図１
2008235308.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第1導電型の半導体層の厚さ方向に電流を流すべく前記半導体層の一方の面および他方の面にそれぞれ電極を有し、前記半導体層の一方の面側において形成した溝に前記第1導電型と反対の第２導電型の溝埋設層をエピタキシャル成長で埋設することによって繰り返しＰＮ構造を有する半導体装置の検査方法において、
前記溝埋設層にボイドが無い半導体装置の前記電極間に測定器を接続し、当該半導体装置の逆回復時間を基準逆回復時間として予め取得すること、
検査対象の半導体装置の前記電極間に測定器を接続し、当該半導体装置の逆回復時間を取得すること、
検査対象の半導体装置の逆回復時間と前記基準逆回復時間とが所定の閾値以上乖離しているとき、検査対象の半導体装置の前記溝埋設層にボイドを有すると判断することを特徴とする半導体装置の検査方法。
【請求項２】
前記溝埋設層にボイドを有する半導体装置と、前記溝埋設層にボイドの無い半導体装置とを含む複数の半導体装置に対する検査方法であるとき、
前記閾値は、１５パーセント以下であることを特徴とする請求項１記載の半導体装置の検査方法。
【請求項３】
第1導電型の半導体層の厚さ方向に電流を流すべく前記半導体層の一方の面および他方の面にそれぞれ電極を有し、前記半導体層の一方の面側において形成した溝に前記第1導電型と反対の第２導電型の溝埋設層をエピタキシャル成長で埋設することによって繰り返しＰＮ構造を有する半導体装置の検査装置において、
予め、前記溝埋設層にボイドが無い半導体装置の前記電極間に測定器を接続し、当該半導体装置の逆回復時間を基準逆回復時間として取得する基準逆回復時間取得部と、
検査対象の半導体装置の前記電極間に測定器を接続し、当該半導体装置の逆回復時間を取得する逆回復時間取得部と、
検査対象の半導体装置の前記逆回復時間と前記基準逆回復時間とが所定の閾値以上乖離しているとき、検査対象の半導体装置の溝埋設層にボイドを有すると判断する判定部と、を備えることを特徴とする半導体装置の検査装置。
【請求項４】
前記溝埋設層にボイドを有する半導体装置と、前記溝埋設層にボイドの無い半導体装置とを含む複数の半導体装置に対する検査装置であるとき、
前記閾値は、１５パーセント以下であることを特徴とする請求項３記載の半導体装置の検査装置。
【請求項５】
前記溝埋設層にボイドを有する半導体装置と、前記溝埋設層にボイドの無い半導体装置とを含む複数の半導体装置に対する検査装置であるとき、
前記基準逆回復時間取得部は、前記基準逆回復時間記憶部に保持されている基準逆回復時間と、測定したダイオードの逆回復時間とを比較し、測定したダイオードの逆回復時間が保持されている基準逆回復時間より長いとき、測定したダイオードの逆回復時間を新たな基準逆回復時間として基準逆回復時間記憶部に保持させるべく、基準逆回復時間記憶部における更新を、前記複数の半導体装置において行なう更新判定部を備えることを特徴とする請求項３記載の半導体装置の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の検査方法およびその検査方法を用いた検査装置に関するものであり、特にスーパージャンクションと称される繰り返しＰＮ構造を有する半導体装置のボイドを検査する方法および検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
スーパージャンクションと称される半導体装置は、例えば特許文献１および特許文献２などに開示されているように、オン時の電流経路と並行になるように配置されたＰ柱とＮ柱の繰返し構造により従来構造よりも高耐圧を得られることが知られている。
【０００３】
高耐圧を得るための基幹部分であるＰ柱（もしくはＮ柱：  尚、以降Ｐ柱を溝埋設層として説明を行なう）は、形成した溝に半導体材料をエピタキシャル成長法で埋設することにより形成されるが、溝内にボイドを有して半導体材料が埋設されると、半導体装置は所望の性能を得ることができない。
【特許文献１】特開２００６−２９４９６８
【特許文献２】特開２００３−０６９０１７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、製造した半導体装置にボイドが発生しているか、それを把握することが求められていた。ボイドの有無を把握するための検査方法は、従来、半導体装置を解体検査して行なわれていた。従って、ボイドの発生が無い半導体装置まで解体する恐れがあり、その改善が求められていた。
【０００５】
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、ボイドの有無を非破壊によってしかも精度良く検査し得る方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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導電型の半導体層の厚さ方向に電流を流すべく前記半導体層の一方の面および他方の面にそれぞれ電極を有し、半導体層の一方の面側において形成した溝に前記第1導電型と反対の第２導電型の溝埋設層をエピタキシャル成長で埋設することによって繰り返しＰＮ構造を有する半導体装置の検査方法において、溝埋設層にボイドが無い半導体装置の前記電極間に測定器を接続し、当該半導体装置の逆回復時間を基準逆回復時間として予め取得すること、検査対象の半導体装置の前記電極間に測定器を接続し、当該半導体装置の逆回復時間を取得すること、検査対象の半導体装置の逆回復時間と前記基準逆回復時間とが所定の閾値以上乖離しているとき、検査対象の半導体装置の前記溝埋設層にボイドを有すると判断することを特徴とする。
【０００７】
溝埋設層にボイドを有する半導体装置と、溝埋設層にボイドの無い半導体装置とを含む複数の半導体装置に対する検査方法であるとき、閾値は、１５パーセント以下であることを特徴とする。
【０００８】
第1導電型の半導体層の厚さ方向に電流を流すべく前記半導体層の一方の面および他方の面にそれぞれ電極を有し、前記半導体層の一方の面側において形成した溝に第1導電型と反対の第２導電型の溝埋設層をエピタキシャル成長で埋設することによって繰り返しＰＮ構造を有する半導体装置の検査装置において、予め、前記溝埋設層にボイドが無い半導体装置の前記電極間に測定器を接続し、当該半導体装置の逆回復時間を基準逆回復時間として取得する基準逆回復時間取得部と、検査対象の半導体装置の電極間に測定器を接続し、当該半導体装置の逆回復時間を取得する逆回復時間取得部と、検査対象の半導体装置の逆回復時間と基準逆回復時間とが所定の閾値以上乖離しているとき、検査対象の半導体装置の溝埋設層にボイドを有すると判断する判定部と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
溝埋設層にボイドを有する半導体装置と、溝埋設層にボイドの無い半導体装置とを含む複数の半導体装置に対する検査装置であるとき、閾値は、１５パーセント以下であることを特徴とする。
【００１０】
溝埋設層にボイドを有する半導体装置と、溝埋設層にボイドの無い半導体装置とを含む複数の半導体装置に対する検査装置であるとき、基準逆回復時間取得部は、基準逆回復時間記憶部に保持されている基準逆回復時間と、測定したダイオードの逆回復時間とを比較し、測定したダイオードの逆回復時間が保持されている基準逆回復時間より長いとき、測定したダイオードの逆回復時間を新たな基準逆回復時間として基準逆回復時間記憶部に保持させるべく、基準逆回復時間記憶部における更新を、複数の半導体装置において行なう更新判定部を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ボイドが無い半導体装置の逆回復時間を測定して基準逆回復時間として予め取得し、検査対象の半導体装置における逆回復時間を測定し、測定結果と前記基準逆回復時間との乖離値を求め、求めた乖離値が所定の閾値以上のとき、検査対象の半導体装置の溝埋設層にボイドを有すると判断する。これにより、本発明によれば、検査対象の半導体装置を解体することなく、ボイドの有無を精度よく確認することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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。尚、以降の説明では第1導電型としてＮ型、第２導電型としてＰ型を例に説明を行なう。
【実施例１】
【００１３】
本発明の半導体装置の検査方法を説明するに先立ち、先ず検査対象の半導体装置を説明する。
半導体装置は、スーパージャンクションと称される構造を有するダイオード、ＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴ、パワーＩＣ等である。尚、以降の説明では、スーパージャンクション構造の半導体装置としてダイオードを例に説明を行なう。
【００１４】
スーパージャンクション構造のダイオード２００は、図２に示すように、カソード電極２０６と、該カソード電極２０６とオーミック接触を得るためのカソード層２０５と、該カソード層２０５上に設けられたドリフト層２０４と、該ドリフト層２０４に所定の離間間隔で設けられた溝にＰ型の不純物がエピタキシャル成長法によって形成された溝埋設層としてのＰ柱２０３と、Ｐ柱間のドリフト層表面においてＰ型の不純物がドーピングされて形成された表面層２０２と、該表面層２０２の表面とＰ柱領域の表面に設けれたアノード電極２０１とを備える。
【００１５】
尚、本実施例におけるカソード層２０５および該カソード層２０５上に配置されるドリフト層２０４から成る層が請求項に記載の半導体層に対応している。
【００１６】
ところでダイオード２００は、良好な性能を得るための構成としてガードリングや表面保護膜など従来から知られた構成を適宜備えてもよい。尚、これらの構成は本発明の要旨説明に直接関連しないことから、その説明は割愛する。
【００１７】
ここで、ダイオード２００の各構成を詳細に説明する。
カソード層２０５は、約３５０μｍの層厚寸法を有しており、Ｎ型の不純物を約２×１０１９ｃｍ−３で示す濃度で含んでいる。
Ｐ柱２０３が形成されるドリフト層２０４は、約２６μｍの層厚寸法を有しており、Ｎ型の不純物を約１．８×１０１５ｃｍ−３で示す濃度で含んでおり、当該濃度によって、約１０μｓのライフタイムを有する。
【００１８】
ドリフト層２０４に９μｍ間隔で約２μｍの溝幅および約１４μｍの溝深さを有する溝を形成し、該溝内にエピタキシャル成長法によってＰ型の不純物が埋設されて形成されるＰ柱２０３は、約２μｍの幅寸法および約１４μｍの深さ寸法を有し、約８．０×１０１５ｃｍ−３の濃度でＰ型の不純物を含んで形成されている。ところで、Ｐ柱はＮ型のドリフト層２０４に所定の離間間隔で形成されることから、ドリフト層２０４の表面には、Ｐ柱２０３形成で分断されるＮ型の領域がＮ柱として形成され、該Ｎ柱とＰ柱２０３とが交互に配置されるように形成される。
【００１９】
表面層２０２は、Ｎ型のドリフト層２０４とＰＮ接合を得るべく設けられており、Ｐ型の不純物を約３．０×１０１７ｃｍ−３で示す濃度で含み、約２μｍの層厚寸法を有するように形成されている。
【００２０】
ところで、スーパージャンクション構造のダイオード２００は、前記したように縦型ストライプ状にＰ柱２０３およびＮ柱を備えたことにより、空乏層がＰ柱２０３およびＮ柱の界面からＰ柱２０３およびＮ柱領域全体に広がる。これにより、内部電界強度が局所的に高くならず、厚み方向で一定となり、耐圧の向上を図ることができる。
【００２１】
また、スーパージャンクション構造のダイオード２００は、低電圧でＰ柱２０３とＮ柱とを空乏化することができることから、Ｎ柱の不純物濃度を高くすることができ、オン抵抗の低減を図ることができる。
【００２２】
次に、前記したダイオードのＰ柱２０３におけるボイドの有無を検査する方法を、図１のフローチャートに沿って説明する。
【００２３】
先ず、ダイオードの逆回復時間（ｔｒｒ）を基準逆回復時間として取得する（ステップＳ１）。
ここで逆回復時間を説明する。一般的にダイオードに順方向電流を流した後、印加電圧を逆転させると、このときダイオードは少数キャリアを貯える一種のコンデンサと見なすことができ、貯えた電荷量（Ｑｒｒ）を放出し終わるまでの時間が逆回復時間である。
【００２４】
逆回復時間は、ＩＦ／ＩＲ法やｄｉ／ｄｔ法と称される方法で取得される。
ところで本実施例は、図３に示すようにダイオードと、該ダイオードに順方向バイアス（ＩＦ）を供給するための電源（ＶＦ電源）と、逆方向バイアス（ＩＲ）を供給するための電源（ＶＲ電源）と、これらの電源を切り替えるためのスイッチと、ダイオードのカソードに接続したＣＲＯ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｏｓｉｌｌｏｓｃｏｐｅ）と、によって構成される回路を用いて逆回復時間が取得される。
【００２５】
逆回復時間の取得は、先ずＶＦ電源によって順方向バイアスをダイオードに供給する。
その後、スイッチを切り替えることでＶＲ電源によって逆方向バイアスをダイオードに供給する。このとき、順方向バイアスの印加によって貯えられた電荷量が次第に減少する。これに伴い図４に示すように、電流の０点から逆回復電流ピーク値を経て例えば０．１ＩＲまで減少する期間をＣＲＯによって測定し、これを逆回復時間として取得する。
【００２６】
尚、本実施例では、順方向バイアスにおいて供給する電流を０．５Ａおよび逆方向バイアスにおいて供給する電流を１Ａとして、逆回復時間を求めている。
【００２７】
ここで、再びステップ１の説明に戻って基準逆回復時間を説明するが、以降の説明ではボイドが無いダイオードが少なくとも含まれた複数のダイオードから成るダイオード群（図５の模式図参照）に基づいて、基準逆回復時間を取得する例で説明を行なう。
【００２８】
発明者は、図５に示す模式図のダイオード群において、前記した方法により各ダイオードの逆回復時間を求め、取得結果に基づいて図６に示すグラフを作成した。このグラフには、横軸に逆回復時間および縦軸にその個数が示されている。
【００２９】
また、発明者は当該グラフに示されたダイオード群の各ダイオードについて、ボイドの有無を、ボイドのサイズを含めて確認検査しており、これらに基づいて発明者は逆回復時間が長いダイオードはボイドが無いことを見出した。すなわち発明者は、図６に示すグラフにおいて最長の逆回復時間を示すダイオードにはボイドが無いことを見出した。
【００３０】
これにより、ボイドが無いダイオードの判断基準として最長の逆回復時間が基準逆回復時間として取得される。尚、図６に示すグラフにおいては、最長の逆回復時間を示す８３０ｎｓが基準逆回復時間として取得される。
【００３１】
次に、前記した方法により検査対象のダイオードの逆回復時間を取得する（ステップＳ２）。
その後、取得した検査対象のダイオードの逆回復時間と、基準逆回復時間との乖離値を算出する（ステップＳ３）。
【００３２】
次に乖離値と、所定の閾値とを比較する（ステップＳ４）。
ここで、所定の閾値について説明を行なう。
閾値は基準逆回復時間からの所定の割合を示している。所定の割合は、具体的には２０パーセント以下が好ましく、より好ましくは１５パーセント以下である。
【００３３】
この具体的な数値は、発明者が実験を繰り返して纏めた図６に示すグラフに基づいており、ボイドの無いダイオード若しくは性能に特に悪影響を及ぼさない程度の微小なボイドを有するダイオードは、当該グラフで明らかなように基準逆回復時間から所定の割合で示される範囲内に特に集中している。
【００３４】
尚、閾値を１５パーセントとするとき、図６に示すグラフにおいて、最長の逆回復時間（基準逆回復時間）が８３０ｎｓであることから、該８３０ｎｓの１５パーセントに相当する１２４．５ｎｓ（尚、以降の説明では少数点以下を四捨五入した１２５ｎｓの例で説明を行なう）が求まる。すなわち、１２５ｎｓは検査対象のダイオードの逆回復時間と基準逆回復時間との乖離許容値であり、いわゆる閾値の表記を変えたものである。
【００３５】
ステップＳ４における乖離値と閾値との比較により、乖離値が閾値以上であるとき、すなわち乖離値が１２５ｎｓ以上であるとき検査対象のダイオードはＰ柱にボイドを有すると判断する（ステップＳ５）。
【００３６】
一方、乖離値と閾値との比較結果により、乖離値が閾値以上乖離していないとき、すなわち乖離値が１２５ｎｓ未満であるとき、検査対象のダイオードはＰ柱にボイド無し、又はダイオードの性能に悪影響を及ぼさない程度の微小なボイドをＰ柱に有すると判断する（ステップＳ６）。
【００３７】
前記したように、本発明の半導体装置の検査方法によれば、検査対象のダイオードの逆回復時間が、予め取得した基準逆回復時間より閾値以上乖離しているとき、ボイドを有すると判断する。これにより、本発明の半導体装置の検査方法は、わざわざダイオードを解体検査してボイドの有無を確認する必要が無く、検査対象のダイオードを無駄にすることを防止することができ、結果的にダイオードの製造コストを低減することができる。
【００３８】
次に、図１のフローチャートに示された検査方法を具現化した検査装置を説明する。
本発明の半導体装置の検査方法を用いた検査装置１０は、図７に示すように、Ｐ柱２０３にボイドの無いときの逆回復時間を基準逆回復時間として取得する基準逆回復時間取得部１と、取得した基準逆回復時間を保持する基準逆回復時間記憶部２と、検査対称の半導体装置の逆回復時間を取得する逆回復時間取得部３と、該逆回復時間取得部３で取得した逆回復時間と基準逆回復時間記憶部２で保持する基準逆回復時間とを比較し、その乖離値を取得する乖離値算出部４と、所定の閾値を保持する閾値記憶部５と、乖離値算出部４で算出した乖離値と閾値記憶部５で保持する閾値とを比較しボイドの有無を判断する判定部６と、判定結果を出力する出力部７とを備える。
【００３９】
基準逆回復時間取得部１は、前記したダイオード群の各ダイオードの逆回復時間を取得し、取得結果において最長の逆回復時間を基準逆回復時間として基準逆回復時間記憶２に記憶する。尚、本実施例では基準逆回復時間として８３０ｎｓが取得された例で以降の説明を行なう。
【００４０】
基準逆回復時間記憶部２は、基準逆回復時間取得部１で取得した基準逆回復時間を保持しており、乖離値算出部４から指示を受けると保持する基準逆回復時間を乖離値算出部４へ出力する。尚、出力後も基準逆回復時間は、継続して基準逆回復時間記憶部２に保持され続ける。
【００４１】
逆回復時間取得部３は、検査対象のダイオードの逆回復時間で取得し、取得した逆回復時間を乖離値算出部４へ出力する。
【００４２】
乖離値算出部４は、基準逆回復時間記憶部２で保持する基準逆回復時間と、逆回復時間取得部３で取得する検査対象のダイオードの逆回復時間との乖離値を算出する。
【００４３】
閾値記憶部５は、基準逆回復時間に対する所定の割合を示すパーセンテージと、基準逆回復時間記憶部２で保持されている基準逆回復時間とに基づいて演算を行い、演算結果を閾値として保持する。例えば基準逆回復時間が８３０ｎｓであり、所定割合が１５パーセントであるとき、８３０ｎｓの１５パーセントに相当する１２５ｎｓを閾値として閾値記憶部５は保持する。
【００４４】
判定部６は、乖離値算出部４で算出した乖離値と、閾値記憶部５に保持されている閾値とに基づいて、乖離値が閾値以上乖離しているか否かを判定し、判定結果を出力部７へ出力する。
出力部７は、判定部６から判定結果を受けると、該判定結果を出力する。
【００４５】
ところで、前記した検査装置１０の各構成は、図８に示す具体的な構成によって実現することができる。すなわち本発明の検査装置１０は、各種のデータや情報を電気信号として送受するためのバス１０１と、該バス１０１を介して接続された中央演算処理装置（ＣＰＵ）１０２と、該中央演算処理装置１０２によるワークエリアとして利用されるＲＡＭ１０３と、前記した各構成をプログラムとして記憶するためのＲＯＭ１０４と、バスに接続されたインタフェース１０５および１０６と、インタフェース１０５を介して接続されたＣＲＴ１０７と、キーボードやマウスなどの入力デバイス１０８と、インタフェース１０６を介して接続されたＴｒｒ測定器（ＣＲＯ）１０９とを備える。
【００４６】
Ｔｒｒ測定器１０９は、従来から知られたＣＲＯなどの測定器であり、測定した逆回復時間を信号として出力する機能を備えている。該Ｔｒｒ測定器から出力される信号は、インタフェース１０６へ送られ、当該信号を受けたインタフェース１０６は信号を中央演算処理装置１０２で処理可能な情報に処理し、該情報を中央演算処理装置１０２へ出力する。
【００４７】
中央演算処理装置１０２は、ＲＯＭ１０４に記憶されているプログラムを図示省略のプログラムカウンタに基づいて読み出し、読み出したプログラムを図示省略のデコーダにより解読して得た命令に基づいて演算処理を行なう。この演算処理のためにワークエリアとしてＲＡＭ１０３が用いられており、ＲＡＭ１０３には演算処理の結果や基準逆回復時間などの情報が一時的に保持される。尚、基準逆回復時間などの更新（変更）頻度の低い情報は、ＲＯＭ１０４や図示省略の不揮発性メモリなどに保持してもよい。
【００４８】
ＣＲＴ１０７には、検査結果や閾値を設定するための入力案内画面などがプログラムに基づく制御により表示されている。これにより、検査員は入力案内画面に従って閾値設定のためのパラメータを入力デバイスを用いて入力することができる。尚、入力された情報はＲＡＭ１０３や図示省略の不揮発性メモリなどに記憶される。
【００４９】
ＲＯＭ１０４に記憶されているプログラムは、前記した図７の各構成を担うためのものである。例えば基準逆回復時間取得部１のためのプログラムに基づく制御では、Ｔｒｒ測定器１０９に対しインタフェース１０６を介して逆回復時間の取得が指示される。その後、指示を受けたＴｒｒ測定器１０９によりダイオード群の各ダイオードの逆回復時間が取得されると、これらに基づいて最長の逆回復時間を基準逆回復時間としてＲＡＭ１０３若しくは図示省略の不揮発性メモリに記憶させる制御が行なわれる。
【００５０】
ここで再び、図１のフローチャートに示された本発明の半導体装置の検査方法を用いて成る半導体装置の検査装置１０の動作を図７および図８を用いて詳細に説明する。
【００５１】
本発明の検査装置１０は、基準逆回復時間取得部１によって前記したようにＴｒｒ測定器１０９でダイオード群の各ダイオードの逆回復時間を取得すると、最長の逆回復時間を基準逆回復時間として基準逆回復時間記憶２に記憶する。尚、本実施例では、基準逆回復時間として８３０ｎｓが基準逆回復時間記憶部２としてのＲＡＭ１０３、ＲＯＭ１０４又は図示省略の不揮発性メモリに保持される。
【００５２】
一方、閾値記憶部５は、基準逆回復時間に対する所定の割合を示すパーセンテージを保持しており、該パーセンテージと、基準逆回復時間記憶部２で保持されている基準逆回復時間とに基づいて演算を行い、演算結果を閾値として保持する。
【００５３】
ところで、閾値記憶部５は、所定の割合を示すパーセンテージ（閾値）を係員から得ており、具体的には表示制御により、パーセンテージの入力案内画面をＣＲＴ１０７に表示させ、入力案内画面に基づいて係員が操作する入力デバイス１０８からパーセンテージを取得すると、該パーセンテージと基準逆回復時間とに基づいて演算を行い、演算結果を新たな閾値としてＲＡＭ１０３又は図示省略の不揮発性メモリに保持する。
【００５４】
尚、係員によって１５パーセントが入力された場合、該パーセンテージと８３０ｎｓの基準逆回復時間とに基づいて１２５ｎｓが閾値として算出される。
【００５５】
次に、本発明の検査装置１０は、逆回復時間取得部３によってＴｒｒ測定器１０９で検査対象のダイオードの逆回復時間を取得すると、取得した逆回復時間を乖離値算出部４へ出力する。
【００５６】
乖離値算出部４は、逆回復時間取得部３から検査対象のダイオードの逆回復時間を取得すると共に、基準逆回復時間記憶部２で保持されている基準逆回復時間を読み出す。そして乖離値算出部４は、検査対象のダイオードの逆回復時間と基準逆回復時間との乖離値を算出し、算出結果を判定部６へ出力する。
【００５７】
例えば、逆回復時間取得部３から検査対象のダイオードの逆回復時間として４８０ｎｓを取得し、逆回復時間取得部３に保持されている８３０ｎｓを取得した乖離値算出部４は、３５０ｎｓを乖離値として算出する。尚、乖離値算出部４は、前記した演算処理においてＲＡＭ１０３を乖離値の算出のためのワークエリアとして適宜使用する。
【００５８】
判定部６は、乖離値算出部４で算出した乖離値と、閾値記憶部５に保持されている閾値とに基づいて、乖離値が閾値以上乖離しているか否かを判定し、乖離値が閾値以上乖離しているとき、Ｐ柱２０３にボイド有りと判断し、その旨を出力部７へ出力する。
【００５９】
すなわち判定部６は、乖離値算出部４で保持されている１２５ｎｓの閾値と、乖離値算出部４で求めた３５０ｎｓの乖離値とに基づいて、乖離値が閾値以上であると判断すると、Ｐ柱２０３にボイドを有する旨を出力部７に出力する。
【００６０】
一方、判定部６は、乖離値が閾値以上乖離していないとき、ボイド無しと判断し、その旨を出力部７へ出力する。
【００６１】
出力部７は、判定部６から判定結果を受けると、該判定結果をＣＲＴ１０７に表示すべく表示制御を行なう。これにより、検査員は、ＣＲＴ１０７に表示される表示内容に基づいて、検査対象のダイオードのボイドの有無を把握することができ、検査対象のダイオードをわざわざ解体検査してボイドの有無を確認する必要がない。
【００６２】
ところで、前記した実施例では判定結果の出力をＣＲＴ１０７に表示する例で説明を行なったが、出力手段としてＣＲＴ１０７の他に例えばプリンタによる印刷出力や、データベースで蓄積可能にファイル化して出力するようにしてもよい。
【００６３】
また、本発明の検査装置１０が検査ライン上に配置されるようにシステム構築されている場合、検査対象のダイオードにボイドの有無を前記したようにＣＲＴ１０７に表示することで検査員に通知するようにしてもよいし、スピーカーからの鳴動や照明機器による点灯（点滅）によって検査員に通知するようにしてもよい。更に、ボイドを有するダイオードを選別機で自動的に選別するようにしてもよい。
【００６４】
＜実施例２＞
次に、図５に示すダイオード群（図５参照）における各ダイオードの逆回復時間を取得し、取得する複数の逆回復時間に基づいて基準逆回復時間を自動的に設定する機能を備えた半導体装置の検査装置を説明する。
【００６５】
実施例２の検査装置２０は、図９に示すように、実施例１と同様の基準逆回復時間記憶部２、逆回復時間取得部３、乖離値算出部４、閾値記憶部５、判定部６および出力部７を備えており、更に本実施例の特徴である基準逆回復時間取得部２１を備える。
【００６６】
実施例１と同様の構成はその説明を割愛し、本実施例の特徴である基準逆回復時間取得部２１について詳細に説明する。
【００６７】
尚、本実施例の説明で用いるダイオード群は前記した実施例１と同様であり、Ｐ柱２０３にボイドを有しないか又は微小なボイドを有するダイオードを多数含むが、何らかの原因で比較的大きなボイドがＰ柱２０３に形成されてしまい、このようなボイドを有するダイオードも幾つか含んでいる。これによりダイオード群は、基本的には所望の性能を発揮できる多数のダイオードから成るが、形成されるボイドによって所望の性能を発揮できないダイオードが一部含まれている。
【００６８】
前記したダイオード群から基準逆回復時間を取得する基準逆回復時間取得部２１は、図９に示すように更新判定部２２を備えており、該更新判定部２２はダイオード群の各ダイオードの逆回復時間に基づいて、最長の逆回復時間を基準逆回復時間として基準逆回復時間記憶部２に保持させる。
【００６９】
すなわち更新判定部２２は、基準逆回復時間記憶部２に仮保持されている基準逆回復時間と、測定したダイオードの逆回復時間とを比較し、測定したダイオードの逆回復時間が仮保持されている基準逆回復時間より長いとき、測定したダイオードの逆回復時間を新たな基準逆回復時間として基準逆回復時間記憶部２に仮保持させるべく、基準逆回復時間記憶部２の更新を行なう。
【００７０】
ここで、基準逆回復時間取得部２１の動作を図１０のフローチャートに沿って詳細に説明する。
先ず、図５に示すダイオード群において、ダイオードの逆回復時間を取得する（ステップＳ１１）。
【００７１】
次に基準逆回復時間取得部２１は、更新判定部２２によって今回取得した逆回復時間と、基準逆回復時間記憶部２に仮保持されている基準逆回復時間とを比較し（ステップＳ１２）、今回取得した逆回復時間が基準逆回復時間記憶部２に仮保持されている基準回復時間より長いとき、取得した逆回復時間を基準逆回復時間記憶部２へ仮保持させる（ステップＳ１３）。
【００７２】
尚、更新判定部２２は、基準逆回復時間記憶部２に比較対象となる基準逆回復時間が未だ仮保持されていないとき、すなわち最初の更新判定を行なうとき、最初に取得した逆回復時間を基準逆回復時間として基準逆回復時間記憶部２に仮保持させる。
【００７３】
基準逆回復時間取得部２１は、前記した更新判定処理をダイオード群における全てのダイオードにおいて行なうまで、前記したステップＳ１１からの処理を繰り返す（ステップＳ１４）。
【００７４】
これにより、ダイオード群における全てのダイオードに対する更新判定が終了すると、最長の逆回復時間が基準逆回復時間記憶部２に仮保持されており、これが結果的に基準逆回復時間として基準逆回復時間記憶部２に保持される。
【００７５】
以上のようにして取得された基準逆回復時間は、実施例１と同様に当該基準逆回復時間の取得に用いたダイオード群の各ダイオードにおけるボイドの有無を判定する際に用いられる。
【００７６】
これにより、実施例２の半導体装置の検査装置によれば、基準逆回復時間取得部２１の更新判定部２２によって、ダイオード群の各ダイオードの逆回復時間に基づいて基準逆回復時間を自動的に取得することができる。
【００７７】
尚、基準逆回復時間を取得する際に得た各ダイオードの逆回復時間を保持しておき、該各逆回復時間と各ダイオードを対応付けて管理するようにすれば、逆回復時間取得部３で各ダイオードの逆回復時間をわざわざ再取得する必要がなく、予め取得して保持している逆回復時間と、基準逆回復時間記憶部２で保持する基準逆回復時間とに基づいてボイドの有無を判定することができ、該判定結果に基づいて予め取得された逆回復時間に対応付けて管理されているダイオードの選別を行なうことができる。
【００７８】
前記した実施例では、検査対象の半導体装置がスーパージャンクション構造のダイオードであったが、これに限る必要は無く、例えばスーパージャンクション構造のＭＯＳＦＥＴなどの半導体装置やスーパージャンクション構造のＩＧＢＴなどの半導体装置にも、本発明の検査方法および検査装置でボイドの有無を検査することができる。
【００７９】
前記した実施例では、閾値の一例を示して説明を行なったが、これに限定される必要は無く、例えば検査対象の半導体装置の製造方法としてエピタキシャル成長の成長速度やＰ柱の寸法、更に検査対象の半導体装置の歩留まり率などの条件に応じて閾値を適宜変更してもよい。
【００８０】
前記した実施例では、乖離値算出部４及び判定部６を独立的に備える構成で説明したが、これに限る必要は無く例えば判定部６に各種構成を有するように構成形態を適宜変更してもよく、このような構成変更は本発明の検査装置と実質的に同じであり、本発明の検査装置の一態様と解するものである。
【００８１】
本願実施例では逆回復時間を用いた例で説明を行なったが、逆回復時間は逆回復電荷量（Ｑｒｒ）を逆方向電流（ＩＲ）によって放出し終わるまでの時間であることから、逆回復時間（Ｔｒｒ）＝逆回復電荷量（Ｑｒｒ）／逆方向電流（ＩＲ）と考えることができる。従って逆回復電荷量を用いた半導体装置の検査方法も、当然に本願発明の逆回復時間に基づく半導体装置の検査方法の一態様と解するものである。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の半導体装置の検査方法を示すフローチャートである。
【図２】スーパージャンクションの半導体装置としてダイオードの構造を示す図である。
【図３】逆回復時間（Ｔｒｒ）の取得に用いる測定回路図である。
【図４】逆回復時間（Ｔｒｒ）の取得を示す図である。
【図５】ボイド無しのダイオードと、各種サイズのボイドを有するダイオードとから成るダイオード群を示す模式図。
【図６】ダイオード群の各ダイオードの逆回復時間と個数とが示されたヒストグラムを示す図である。
【図７】本発明の半導体装置の検査装置の機能ブロック図である。
【図８】本発明の半導体装置の検査装置の機能を具現化した構成図である。
【図９】実施例２の半導体装置の検査装置の機能ブロック図である。
【図１０】実施例２の半導体装置の検査装置の基準逆回復時間取得部の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８３】
１      基準逆回復時間取得部
２      基準逆回復時間記憶部
３      逆回復時間取得部
４      乖離値算出部
５      閾値記憶部
６      判定部
７      出力部
１０    検査装置
１０１  バス
１０２  中央演算処理装置
１０３  ＲＡＭ
１０４  ＲＯＭ
１０５、１０６  インタフェース
１０７  ＣＲＴ
１０８  入力デバイス
１０９  Ｔｒｒ測定器
２００  半導体装置（ダイオード）
２０１  アノード電極
２０２  表面層
２０３  Ｐ柱
２０４  ドリフト層
２０５  カソード層
２０６  カソード電極
【図１】
2008235308.tif 000003
【図２】
2008235308.tif 000004
【図３】
2008235308.tif 000005
【図４】
2008235308.tif 000006
【図５】
2008235308.tif 000007
【図６】
2008235308.tif 000008
【図７】
2008235308.tif 000009
【図８】
2008235308.tif 000010
【図９】
2008235308.tif 000011
【図１０】
2008235308.tif 000012