(57)【要約】【課題】１００μｍ程度の深い拡散領域について、表面からの所定の深さでの横方向拡散層幅を精度よく計測でき、また横方向拡散幅のウェハ面内分布を効率よく計測できる半導体装置に形成された拡散領域の横方向拡散幅の評価方法を提供すること。【解決手段】深い拡散領域２が形成されたウェハ１の裏面１ａを所定の深さＴ１まで研削し、研磨またはエッチングして拡散領域２を露出させ、その露出した拡散領域２をステインエッチングする。その後、ステインエッチングされた拡散領域２の横方向拡散幅Ｗ１を計測することで、所定の深さＴ１での横方向拡散層幅Ｗ１を精度よく計測できる。【選択図】        図１
2013120883.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１導電型の半導体ウェハのおもて面から、ウェハ内部に向かって第２導電型の拡散領域を形成する工程と、
前記半導体ウェハの裏面全域を研削し、前記半導体ウェハの厚さを、前記拡散領域の拡散深さより薄くするため前記半導体ウェハの裏面を研削し研削面の加工層を除去する工程と、
前記半導体ウェハの裏面に化学的処理をして該ウェハ裏面の導電型を可視化する工程と、
前記半導体ウェハの裏面に露出した拡散領域の外周上の対向する２点の間隔を計測することで、前記拡散領域の所定の深さでの横方向拡散幅を計測する工程と、
を含むことを特徴とする半導体装置に形成される拡散領域の横方向拡散幅の評価方法。
【請求項２】
前記半導体ウェハの研削前の前記拡散領域の拡散深さの寸法が、前記半導体ウェハの研削後の前記ウェハの厚さの寸法より大きいことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置に形成される拡散領域の横方向拡散幅の評価方法。
【請求項３】
前記拡散領域と前記半導体基板の二次元画像が顕微鏡を介して得られ、該得られた二次元画像の前記拡散領域の横方向拡散幅を対向するｐｎ接合の間隔で計測することで、前記拡散領域の所定の深さでの横方向拡散幅を得ることを特徴とする請求項１または２のいずれか一項に記載の半導体装置に形成される拡散領域の横方向拡散幅の評価方法。
【請求項４】
前記拡散領域を前記半導体ウェハに複数個所形成し、
前記半導体ウェハの裏面に露出した拡散領域の端部に形成されるｐｎ接合で、対向する前記ｐｎ接合同士の間隔について、前記複数の前記拡散領域の所定の深さでの横方向拡散幅をそれぞれについて計測することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導体装置に形成される拡散領域の横方向拡散幅の評価方法。
【請求項５】
前記薄くする工程につづいて、前記研削による加工層を除去する工程を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の半導体装置に形成される拡散領域の横方向拡散幅の評価方法。
【請求項６】
前記加工層を除去する工程は、研磨もしくはエッチングを用いることを特徴とする請求項５に記載の半導体装置に形成される拡散領域の横方向拡散幅の評価方法。
【請求項７】
前記化学的処理が、ステインエッチングであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の半導体装置に形成される拡散領域の横方向拡散幅の評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、１００μｍ程度の深い拡散領域について、表面から所定の深さでの横方向拡散層幅を精度よく計測でき、また横方向拡散幅のウェハ面内分布を効率よく計測できる半導体装置に形成された拡散領域の横方向拡散幅の評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体基板（ウェハ）のおもて面から１００μｍ程度の深い拡散領域を形成する素子として、ＲＢ−ＩＧＢＴ（Ｒｅｖｅｒｓｅ  Ｂｌｏｃｋｉｎｇ  ＩＧＢＴ：逆阻止型の絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）がある。
【０００３】
図６は、ＲＢ−ＩＧＢＴの構成図であり、同図（ａ）は要部平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＸ−Ｘ線で切断した要部断面図である。  ｎ半導体基板５１の一方の主面（おもて面）の表面層にｐウェル領域５２が配置され、ｐウェル領域５２の表面層にｎエミッタ領域５３が配置されている。ｎエミッタ領域５３とｎ半導体基板５１に挟まれたｐウェル領域５２上にゲート絶縁膜５４を介してゲート電極５５が配置され、ゲート絶縁膜５５上に層間絶縁膜５６を介してｎエミッタ領域５３およびｐウェル領域５２に電気的に接続するエミッタ電極５７が配置されている。以下において、ｐウェル領域５２，ｎエミッタ領域５３，ゲート絶縁膜５４，ゲート電極５５が，層間絶縁膜５６，エミッタ電極５７を表面構造と称し、重複する説明や図示を省略する。
【０００４】
ｎ半導体基板５１の他方の主面（裏面）の表面層にｐコレクタ領域５８が配置され、ｐコレクタ領域５８と電気的に接続するコレクタ電極５９が配置されている。ｎ半導体基板５１をＲＢ−ＩＧＢＴのチップに個片化した際の側壁面にはｎ半導体基板５１のおもて面とｐコレクタ領域５８と接続するｐ拡散領域２が配置され、ｐ拡散領域２はｎ半導体基板５１を貫通する深い拡散によって形成される。また、ｐ拡散領域２は表面構造６０を取り囲むように形成されるため、ＲＢ−ＩＧＢＴのチップに個片化した際の側壁面には、全周に渡ってｐ拡散領域が露出する。ｎ半導体基板５１とｐコレクタ領域５８およびｎ半導体基板５１とｐ拡散領域２のそれぞれの境界にはｐｎ接合７が形成される。このｐｎ接合７でＲＢ−ＩＧＢＴの逆耐圧は確保されている。つまり、深いｐ拡散領域２は、ＲＢ−ＩＧＢＴの逆耐圧を確保するために必要な領域である。また、ｎ半導体基板で各拡散領域が形成されない箇所はｎドリフト領域５１ａであり符号８ａはダイシングラインの側壁である。
【０００５】
図７は、図６に示したＲＢ−ＩＧＢＴの製造工程を示す図であり、同図（ａ）〜同図（ｃ）は工程順に示した要部製造工程断面図である。ここでは深いｐ拡散領域２に関連する工程について説明する。
【０００６】
同図（ａ）において、厚さＱ１が５００μｍ程度の厚いｎシリコンウェハ（以下、単にｎウェハ１と称す）のおもて面から拡散深さＴ２が１００μｍ超の深いｐ拡散領域２をマスク６５を用いて形成する。マスク６５開口幅Ｗｏは例えば、２００μｍ〜３００μｍ程度である。この箇所にダイシングライン８が位置する。続いて表面構造６０を形成する。
【０００７】
つぎに、同図（ｂ）において、厚いｎウェハ１を裏面１ａ側から深いｐ拡散領域２に達するまで研磨して薄いｎウェハ３にする。研磨工程の後にエッチングを行う場合もある。薄いｎウェハ３は例えば１００μｍの厚さであり、この時点でｐ拡散領域２の深さＴ１は薄いｎウェハ３の厚さＱ２と同じであり１００μｍとなって、ｐ拡散領域２はｎ薄いウェハ３の裏面に露出する。
【０００８】
つぎに、同図（ｃ）において、薄いｎウェハ３の裏面３ａに深いｐ拡散領域２に接しμｍオーダの深さでｐコレクタ領域５８を形成する。続いて、ｐコレクタ領域５８上に図示しないコレクタ電極を形成する。
【０００９】
その後、ダイシングライン８に沿ってｎウェハ３を切断する。
前記の図７（ｂ）の工程で、深いｐ拡散領域２のおもて面側からの深さＴ１における横方向拡散幅Ｗ１が設計通りとなっているかを実測で確認する必要がある。つまり、研磨またはエッチング後にｐ拡散領域２がｎウェハ３の裏面３ａに設計通りに露出し、その露出面でのｐ拡散領域２の横方向拡散幅Ｗ１が設計通りになっているかを実測で確認する必要がある。
【００１０】
図８は、ｐ拡散領域２のおもて面側からの拡散深さＴ２が小さい場合を説明する図である。拡散深さＴ２が小さいと、厚いｎウェハ１を裏面から研磨した際にｐ拡散領域２が裏面に露出せず、ｐコレクタ領域８との接続ができず、また逆耐圧が確保できなくなる。
【００１１】
図９は、ｐ拡散領域２の所定の深さＴ１での横方向拡散幅Ｗ１が小さい場合を説明する図である。横方向拡散幅Ｗ１が小さいと、ダイシング時にｐ拡散領域２とｐコレクタ領域との接続部分が切断されて両者が接続されていない状態となってしまう。あるいは、ダイシング時にダイシングライン８からｐ拡散領域２内にクラック等の損傷６１が生じ、その損傷６１の箇所へ空乏層が達すると、漏れ電流の増加や逆耐圧の低下を招く。
【００１２】
図１０は、ｐ拡散領域２の横方向拡散幅Ｗ１が大きい場合を説明する図である。ｎドリフト領域５１ａの幅（活性領域６２の幅）が設計値に比べて狭くなり、オン電圧が増大する。また、ｐウェル領域５２とｎドリフト領域５１ａの図示しないｐｎ接合から伸びる空乏層６３がｐ拡散領域２に達して、順耐圧の確保が困難になる。
【００１３】
前記のことから、図７（ｂ）の工程において、薄いｎウェハ３の裏面３ａに露出するｐ拡散領域２の横方向拡散幅Ｗ１すなわち、薄いｎウェハ３の裏面３ａにおいて対向するｐｎ接合７の間隔Ｗ２を計測して、製造プロセスにウェハが投入される前に、事前にｐ拡散領域２の所定の深さＴ１での横方向拡散幅Ｗ１が設計通りに形成されているかを評価、検証することが必要となる。
【００１４】
図１１は、従来のｐ拡散領域の所定の深さでの横方向拡散幅を計測する評価工程（手順）を示す図であり、同図（ａ）〜同図（ｃ）は工程順に示した要部評価工程断面図である。
【００１５】
同図（ａ）において、深いｐ拡散領域２が形成された厚いｎウェハ１を、ｐ拡散領域２の最深部が露出するような位置でへき開またはダイサー切断で断面を露出させる。その後、断面を研磨またはエッチングして、断面での加工ダメージを低減させる処理を行う。
【００１６】
つぎに、同図（ｂ）において、断面をステインエッチングして、ｐ拡散領域２の断面とｎウェハ１の断面をステインエッチ面１ｄ、２ｄにして可視化する。このときｐｎ接合７も可視化される。
【００１７】
つぎに、同図（ｃ）において、可視化されたｐ拡散領域のステインエッチング面２ｄ、ｎウェハのステインエッチング面１ｄおよびｐｎ接合７を光学顕微鏡を介して二次元画像とする。この二次元画像からｐ拡散領域２の所定の深さＴ１における横方向拡散層幅Ｗ１を計測する。
【００１８】
上記の例のほかに、トランジスタのドーピングされた領域における横方向拡散を判断するのに、ドーピングされた領域を含むテスト構造を製品ウェハに形成し、テスト構造における拡散領域の横方向拡散領域を計測することにより、同時に形成されたトランジスタのドーピングされた領域の横方向の急峻性をテストすることが知られている（例えば、特許文献１（要約））。なお、特許文献１においては、拡散領域の拡散深さが数μｍ以下と浅い場合が記載されている。
【００１９】
また、試料であるシリコン基板の表面から所定の深さにおける不純物濃度を測定するために、基板の表面（おもて面）から深さがが均一孔を形成して、研磨速度がシリコン基板より遅い薄膜を孔が形成された側の表面に形成し、シリコン基板を裏面側から前記薄膜が露出するまで研磨することが知られている（例えば、特許文献２（要約、段落[0023]〜[0026]）。裏面からの研磨において、前記薄膜が露出した時点で研磨を停止し、裏面側に露出した基板の裏面をＳＩＭＳ測定することによって、高精度に不純物濃度分布の測定を行うことができる。
【００２０】
また、シリコン層、酸化膜、支持基板からなるＳＯＩ基板のシリコン層の２次イオン質量分析を行う際に、裏面側から支持基板を機械的研磨で除去し、酸化膜をエッチングによって除去してシリコン層を露出させ、露出した面から２次イオン質量分析を行うことが知られている（例えば、特許文献３（要約））。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２１】
【特許文献１】特表２００６−５００７７３号公報
【特許文献２】特開２０００−１９５９１７号公報
【特許文献３】特開２００２−３０３５９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
しかし、前記した図１１に示す深いｐ拡散領域２の所定の深さＴ１での横方向拡散幅Ｗ１の計測は、光学顕微鏡を用いて行うため誤差が生じる。特に、光学顕微鏡での所定の深さＴ１の計測では、ｐ拡散領域２の全域を視野に入れる必要があり、拡大率を大きく設定することがきない。そのために、所定の深さＴ１の計測で数μｍの誤差が生じてしまう。
【００２３】
横方向拡散幅Ｗ１を計測するｐ拡散領域２の所定の深さＴ１では、計測箇所がｐ拡散領域２の底部２ｃ付近（図１２参照）となり、ｐｎ接合７は大きく曲がっている。そのため、横方向拡散幅Ｗ１は所定の深さＴ１に大きく依存し、図１２示すように所定の深さＴ１にＴ５〜Ｔ６の誤差Δ１があると、この誤差Δ１が拡大されて横方向拡散幅Ｗ１にＷ５〜Ｗ６の誤差Δ２を生じる。
【００２４】
そのため、所定の深さＴ１の誤差が数μｍの場合でも横方向拡散幅Ｗ１の誤差は十数μｍと拡大される。
そのため、従来の断面から横方向拡散幅Ｗ１を精度よく計測することが困難になる。
【００２５】
また、従来の方法では、平面形状が複雑なｐ拡散領域の所定の深さＴ１での横方向拡散幅Ｗ１を計測する場合には、全ての計測箇所で切断加工する必要があり、ウェハ面内分布を計測するには時間を要し効率的にできない。
【００２６】
また、特許文献１、２および３には、拡散深さが１００μｍを超える深い拡散領域について、ウェハを裏面から研削し、拡散領域の所定の深さでの横方向拡散幅を計測する方法については記載されていない。
【００２７】
この発明の目的は、前記の課題を解決して、１００μｍ程度の深い拡散領域について、おもて面からの所定の深さにおける横方向拡散層幅を精度よく計測でき、また横方向拡散幅のウェハ面内分布を効率よく計測できる半導体装置に形成された拡散領域の横方向拡散幅の評価方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
前記の目的を達成するために、特許請求の範囲の請求項１に記載の発明によれば、第１導電型の半導体ウェハのおもて面から、ウェハ内部に向かって第２導電型の拡散領域を形成する工程と、前記半導体ウェハの裏面を研削し、前記半導体ウェハの厚さを、前記拡散領域の拡散深さより薄くするため前記半導体ウェハの裏面全域を研削し研削面の加工層を除去する工程と、前記半導体ウェハの裏面に化学的処理をして該ウェハ裏面の導電型を可視化する工程と、前記半導体ウェハの裏面に露出した拡散領域の外周上の対向する２点の間隔を計測することで、前記拡散領域の所定の深さでの横方向拡散幅を計測する工程と、を含む半導体装置に形成される拡散領域の横方向拡散幅の評価方法とする。
【００２９】
また、特許請求の範囲の請求項２記載の発明によれば、請求項１に記載の発明において、前記半導体ウェハの研削前の前記拡散領域の拡散深さの寸法が、前記半導体ウェハの研削後の前記ウェハの厚さの寸法より大きいとよい。
【００３０】
また、特許請求の範囲の請求項３記載の発明によれば、請求項１または２に記載の発明において、前記拡散領域と前記半導体基板の二次元画像が顕微鏡を介して得られ、該得られた二次元画像の前記拡散領域の横方向拡散幅を対向するｐｎ接合の間隔で計測することで、前記拡散領域の所定の深さでの横方向拡散幅を得るとよい。
【００３１】
また、特許請求の範囲の請求項４記載の発明によれば、請求項１〜３のいずれか一項に記載の発明において、前記拡散領域を前記半導体ウェハに複数個所形成し、前記半導体ウェハの裏面に露出した拡散領域の端部に形成されるｐｎ接合で、対向する前記ｐｎ接合同士の間隔について、前記複数の前記拡散領域の所定の深さでの横方向拡散幅をそれぞれについて計測するとよい。
【００３２】
また、特許請求の範囲の請求項５記載の発明によれば、請求項１〜４のいずれか一項に記載の発明において、前記薄くする工程につづいて、前記研削による加工層を除去する工程を有するとよい。
【００３３】
また、特許請求の範囲の請求項６記載の発明によれば、請求項５に記載の発明において、前記加工層を除去する工程は、研磨もしくはエッチングを用いるとよい。
また、特許請求の範囲の請求項７記載の発明によれば、請求項１〜６のいずれか一項に記載の発明において、前記化学的処理が、ステインエッチングであるとよい。
【発明の効果】
【００３４】
この発明によれば、深い拡散領域の基板おもて面からの所定の深さにおける横方向拡散層幅を精度よく計測でき、また横方向拡散幅のウェハ面内分布を効率よく計測できる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】この発明の一実施例の半導体装置に形成された拡散領域の横方向拡散幅の評価方法を説明する図であり、（ａ）〜（ｄ）は工程順に示した要部工程断面図である。
【図２】ｐ拡散領域２およびｎウェハ３のそれぞれのステインエッチング面２ｂ、３ｂを示す図である。
【図３】複数のｐ拡散領域２を設けた薄いｎウェハ３のステインエッチング面３ｂとｐ拡散領域２のステインエッチング面２ｂを示す図である。
【図４】半導体チップのコーナーに当たる箇所の薄いｎウェハ３のステインエッチング面３ｂとｐ拡散領域２のステインエッチング面２ｂを示す図である。
【図５】裏面にＶ溝を形成したＲＢ−ＩＧＢＴの要部断面図である。
【図６】ＲＢ−ＩＧＢＴの構成図であり、（ａ）は要部平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線で切断した要部断面図である。
【図７】図６のＲＢ−ＩＧＢＴの製造方法を説明する図であり、（ａ）〜（ｃ）は工程順に示した要部製造工程断面図である。
【図８】ｐ拡散領域２の拡散深さＴ２が小さい場合を説明する図である。
【図９】ｐ拡散領域２の所定の深さＴ１での横方向拡散幅Ｗ１が小さい場合を説明する図である。
【図１０】ｐ拡散領域２の横方向拡散幅Ｗ１が大きい場合を説明する図である。
【図１１】従来のｐ拡散領域の所定の深さでの横方向拡散幅を計測する評価工程（手順）を説明する図であり、（ａ）〜（ｃ）は工程順に示した要部評価工程断面図である。
【図１２】従来のｐ拡散領域の所定の深さでの横方向拡散幅を計測誤差を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
実施の形態を以下の実施例で説明する。
＜実施例＞
図１は、この発明の一実施例の半導体装置に形成された拡散領域の横方向拡散幅の評価方法を説明する図であり、同図（ａ）〜同図（ｄ）は工程順に示した要部工程断面図である。以下の表記でｎは導電型がｎ型、ｐは導電型がｐ型であることを示す。図１の評価方法は、ＲＢ−ＩＧＢＴの深いｐ拡散領域２の所定の深さＴ１での横方向拡散幅Ｗ１を計測する方法について示したものである。この計測は製造プロセスにウェハを投入する前に、事前にｐ拡散領域２が設計通りにできるかどうかを確認するために行うものである。したがって、試験用のウェハに所定パターンでｐ拡散領域２を形成して、このｐ拡散領域２のウェハのおもて面から所定の深さにおける横方向の拡散幅を計測するものである。
【００３７】
まず、同図（ａ）に示すように、厚さＱ１の厚いｎウェハ１のおもて面側に拡散深さＴ２の深いｐ拡散領域２を形成する。この厚いｎウェハ１の厚さＱ１は、製品を製造する際に用いるウェハの製造プロセスへの投入時の厚さである。
【００３８】
また、厚いｎウェハ１の厚さＱ１に形成されるｐ拡散領域２は、製品となるＲＢ−ＩＧＢＴの外周を囲むｐ拡散領域が設計通りに形成されているか否かを評価するものであるので、製品となるＲＢ−ＩＧＢＴ（図７参照）のｐ拡散領域２と同様にマスク６５の開口をＷｏとして形成するとよい。あるいは、所定の開口のマスクによって、ｐ拡散領域をｎウェハ１の複数個所に形成し、１つのウェハ内における、拡散のばらつきを計測するようにしてもよい。
【００３９】
つぎに、同図（ｂ）に示すように、厚いｎウェハ１の裏面１ａ側から研削し、研削による加工層を研磨もしくはエッチングによって除去して、厚さＱ２の薄いｎウェハ３にする。エッチングは、例えば、フッ酸（ＨＦ）と硝酸（ＨＮＯ3）の水溶液を用いて行う。また、研磨は、例えば、ＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）法を用いて行う。
【００４０】
薄いｎウェハ３の厚さＱ２がｐ拡散領域２の所定の深さＴ１に相当する。したがって、厚いｎウェハ１の減厚工程後において、薄いｎウェハ３の裏面にｐ拡散領域が露出していない場合は、図８に示すように、ｐ拡散領域２が所定の深さ（Ｔ１）に達していないことになる。
【００４１】
ｐ拡散領域２が所定の深さＴ１に達し、さらにそれより深い所定の深さＴ２達している場合は、薄いｎウェハ３の裏面３ａにはｐ拡散領域２の裏面２ａが露出する。この薄くなったｎウェハ３の厚さＱ２、すなわち研削工程（研磨・エッチング工程）によって薄化されるｎウェハの厚さの精度は１μｍ程度以下である。つまり、横方向拡散幅Ｗ１を計測するｐ拡散領域２の所定の深さＴ１の誤差は１μｍ程度以下になる。
【００４２】
ここで、厚いｎウェハの厚さＱ１は５００μｍ程度であり、薄いｎウェハの厚さＱ２は１００μｍ程度である。ＲＢ−ＩＧＢＴの場合、ｎウェハの厚さは定格電圧に依存しており、定格電圧が高くなる程厚くなる。因みに、前記の厚さＱ２を１００μｍとするのは定格電圧が６００Ｖ程度の場合である。
【００４３】
上記の例では、深いｐ拡散領域の拡散深さＴ２を１２０μｍ程度とし、所定の深さＴ１すなわち薄いｎウェハ３の厚さＱ２は２０μｍ程度小さい１００μｍとなる。
つぎに、同図（ｃ）おいて、薄いｎウェハ３をステインエッチング液５に浸漬して、ｎウェハ３の裏面３ａをステインエッチングして、ｐ拡散領域２の裏面２ａとｎウェハ３の裏面３ａをステインエッチング面２ｂ，３ｂにして図２に示すように可視化する。
【００４４】
図２において、２つの斜線の違いはステインエッチングで生じたｐ拡散領域２の裏面２ａとｎウェハ３の裏面３ａの色の違い（光学顕微鏡像）または白黒の濃淡の違い（ＳＥＭ像）を示す二次元画像である。ｐ拡散領域２とｎウェハ３の境界がｐｎ接合７である。
【００４５】
つぎに、図１（ｄ）において、図２で示す可視化された二次元画像を用いて、対向するｐｎ接合７の間隔Ｗ２を光学顕微鏡像６やＳＥＭ（電子顕微鏡）像などから計測する。ｐｎ接合７に挟まれた領域がｐ拡散領域２であり、この対向するｐｎ接合７の間隔Ｗ２がｐ拡散領域２の横方向拡散幅Ｗ１である。従って、この対向するｐｎ接合７の間隔Ｗ２を計測することで、横方向拡散幅Ｗ１を求めることができる。同図（ｄ）は光学顕微鏡６で計測した図を示し、反射光６ａで図２で示す二次元画像が得られる。
【００４６】
前記のように、ｐ拡散領域２の所定の深さＴ１は、薄いｎウェハ３の厚さＱ２で決まる。この薄いｎウェハ３の厚さＱ２の誤差は、研削と研磨またはエッチングの精度で決まり、この精度は極めて高い。そのため、薄いｎウェハ３の厚さＱ２の誤差は１μｍ程度以下、つまりｐ拡散領域２の所定の深さＴ１の誤差を１μｍ以下（従来方法では数μｍ）にすることができる。その結果、横方向拡散幅Ｗ１の誤差を数μｍ程度（従来方法では十数μｍ）と小さくすることができて、横方向拡散幅Ｗ１を精度よく計測できる。
【００４７】
また、図３に示すように、ｎウェハ３に多数のｐ拡散領域２を設けて、裏面に露出したｐ拡散領域２ｂの横方向拡散幅Ｗ１を計測することで、横方向拡散幅Ｗ１のウェハ面内分布を効率よく計測することができる。
【００４８】
なお、図３では、長方形状のパターンにてｐ拡散領域を多数形成しているため、ｐｎ接合が対向する辺となって表出する。そこで、対向する辺の距離（間隔）を計測することで横方向の拡散幅を計測することができる。同様に他の２辺について計測を行うことができる。正方形状のパターンでも同様である。ｐ拡散領域の形状は方形に限らず、他の形状としてもよい。例えば、円形状もしくは楕円形状のパターンとしてｐ拡散領域を多数形成し、裏面に露出した円形状もしくは楕円形状のｐ拡散領域（図示せず）の対向する２点間の距離すなわち直径（楕円の場合は短径または長径）の長さを計測するようにしてもよい。
【００４９】
あるいは、製品となるＲＢ−ＩＧＢＴの外周を囲むｐ拡散領域と同様に素子領域を囲むようないわゆる「口」文字状のｐ拡散領域として形成してもよい（図示せず）。裏面に露出したｐ拡散領域のｐｎ接合が対向する部分の距離の計測は、上記の長方形のパターンと同様である。
【００５０】
また、図４に示すように、半導体チップのコーナーとなる箇所Ｂでの所定の深さでの横方向拡散幅Ｗ１の計測は、従来のような断面での計測より、本発明のような平面での計測の方がコーナー全域の計測ができるので適している。
【００５１】
また、この発明による評価方法は、図６で説明したようなＲＢ−ＩＧＢＴの深いｐ拡散領域２の場合に適用できるだけでなく、他の半導体装置において、深い拡散領域の所定の深さでの横方向拡散幅を計測する場合にも適用できる。
【００５２】
さらに、図４で示すような複雑な平面パターンの深い拡散領域の所定の深さでの横方向拡散幅を計測する場合にも適している。
また、１２００Ｖクラスの耐圧を有するＲＢ−ＩＧＢＴでは、半導体基板の厚さが２００μｍ程度になる。図５は、裏面に溝を形成したＲＢ−ＩＧＢＴの要部断面図であり、コレクタ電極や半導体基板の表面層に形成される耐圧終端構造は図示されていない。図中の５１ａはｎドリフト領域であり８ａはダイシングラインの側面である。ｎ半導体基板５１の厚さＱ３は２００μｍである。このような厚さの半導体基板の一方の面（おもて面）から他方の面（裏面）へ到達するような非常に深い拡散領域を形成するのは困難である。そこで、図５に示すように、図１と同様に深さＴ２（例えば１２０μｍ程度）のｐ拡散領域２を形成し、ｎ半導体基板の裏面３ａからこのｐ拡散領域２に達する溝５９を形成する。溝がｐ拡散領域２に到達することでｐ拡散領域２の深さはＴ１（例えば１００μｍ）となる。その溝５９の側面にｐ拡散領域２とｐコレクタ領域５８に接続されるｐ拡散層５９ａを形成している。このｐ拡散領域２とｐ拡散層５９ａが図１のｐ拡散領域２の働きをする。
【００５３】
この場合もｐ拡散領域２の所定の深さでの横方向拡散幅Ｗ１を正確に把握する必要があり、本発明が適用できる。すなわち、図１に示した工程と同様にｐ拡散領域２を形成し、溝５９が到達する予定の深さ（ｎ半導体基板の厚さ）となるまで研削・研磨（エッチング）を行う。そして、裏面に露出したｐｎ接合の間隔Ｗ１を計測することで、ｎ半導体基板のおもて面から所定の深さにおけるｐ拡散領域の横方向拡散幅Ｗ１を計測できる。つまり、ＲＢ−ＩＧＢＴを形成した際に、ｐ拡散領域２に溝５９が到達してｐ拡散領域２とｐ拡散層５９が確実に接続されるか否かを評価することができる。
【００５４】
なお、１２００Ｖクラスの耐圧を有するＲＢ−ＩＧＢＴを６００Ｖクラスと同様に、溝５９を形成しないでｐ拡散領域２を裏面３ａに達するように形成した場合も本発明を適用することで同様の効果が得られる。
【００５５】
また、上記の実施形態では、ｐ型の拡散領域の所定深さにおける横方向拡散幅を計測する場合を例に説明した。本発明によれば、研削して裏面に露出したｎｐ接合の境界部を計測の対象としているので、反対の導電型、すなわちｎ型の拡散領域を形成した場合にも、この拡散領域の所定深さにおける横方向拡散幅を計測することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１    厚いウェハ
１ｄ  ステインエッチング面（厚いウェハ１の断面）
１ａ,２ａ，３ａ  裏面
２    ｐ拡散領域
２ｂ  ステインエッチング面（ｐ拡散領域の裏面２ａ）
２ｃ  底部（ｐ拡散領域２）
２ｄ    ステインエッチング面（ｐ拡散領域の断面）
３    薄いウェハ
３ｂ  ステインエッチング面（ｎウェハの裏面３ａ）
５    ステインエッチング液
６    光学顕微鏡
６ａ  反射光
７    ｐｎ接合
８    ダイシングライン
８ａ  側面
５１    ｎ半導体基板
５１ａ  ｎドリフト領域
５２    ｐウェル領域
５３    ｎエミッタ領域
５４    ゲート絶縁膜
５５    ゲート電極
５６    層間絶縁膜
５７    エミッタ電極
５８    ｐコレクタ領域
５９    溝
５９ａ  ｐ拡散層
６０    表面構造
６１    損傷（クラック）
６２    活性領域
６３    空乏層
６５    マスク
Ｔ１  ｐ拡散領域の所定の深さ
Ｔ２  ｐ拡散領域の拡散深さ
Ｗ１  所定の深さでの横方向拡散幅
Ｗ２  対向するｐｎ接合の間隔
Ｑ１  厚いウェハ１の厚さ
Ｑ２  薄いウェハ３の厚さ
Δ１  所定の深さの誤差
Δ２  横方向拡散幅の誤差
【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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