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公開番号2025173756
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-28
出願番号2024079493
出願日2024-05-15
発明の名称半導体装置の製造方法および半導体装置の検査方法
出願人住友電気工業株式会社
代理人個人,個人
主分類H10D 30/01 20250101AFI20251120BHJP()
要約【課題】ゲート閾値電圧の変動が小さいチップの製造方法および半導体装置の検査方法を提供する。
【解決手段】半導体装置の製造方法において、チップを検査する工程は、電界効果トランジスタのゲートソース間電圧が第1電圧値であるときのドレイン電流とドレインソース間電圧との関係を表す第1関係情報を取得する工程と、ゲートソース間電圧が第1電圧値よりも小さい第2電圧値であるときのドレイン電流とドレインソース間電圧との関係を表す第2関係情報を取得する工程と、第1関係情報に基づいてドレインソース間電圧が第3電圧値となるときの前記ドレイン電流である第1電流値を算出する工程と、第2関係情報に基づいてドレインソース間電圧が第3電圧値となるときのドレイン電流である第2電流値を算出する工程と、(Id1-Id2)/Id2により算出される算出値が判定値よりも大きい場合に不良品であると判定する工程と、を有する。
【選択図】図8
特許請求の範囲【請求項１】
電界効果トランジスタを含む半導体装置の製造方法であって、
前記電界効果トランジスタのゲートソース間電圧が第１電圧値であるときの前記電界効果トランジスタのドレイン電流とドレインソース間電圧との関係を表す第１関係情報を取得する工程と、
前記電界効果トランジスタの前記ゲートソース間電圧が前記第１電圧値よりも小さい第２電圧値であるときの前記電界効果トランジスタのドレイン電流とドレインソース間電圧との関係を表す第２関係情報を取得する工程と、
前記第１関係情報に基づいて前記ドレインソース間電圧が第３電圧値となるときの前記ドレイン電流である第１電流値を算出する工程と、
前記第２関係情報に基づいて前記ドレインソース間電圧が前記第３電圧値となるときの前記ドレイン電流である第２電流値を算出する工程と、
前記第１電流値をＩｄ１とし、前記第２電流値をＩｄ２としたときに、（Ｉｄ１－Ｉｄ２）／Ｉｄ２により算出される算出値が判定値よりも大きい場合に前記電界効果トランジスタが不良品であると判定する工程と、
を有する、半導体装置の製造方法。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記第１関係情報は、前記電界効果トランジスタを室温よりも高い第１温度に加熱した状態で取得される、
請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記第１温度は、１５０℃以上２５０℃以下である、
請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記半導体装置は、半導体基板と、前記半導体基板の面内に形成された複数のチップ領域とを有し、
複数の前記チップ領域のそれぞれに前記電界効果トランジスタが形成されており、
前記判定値は、前記チップ領域ごとに算出される前記算出値の中央値に基づいて定められる、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記判定値は１．０％である、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記第１電圧値は、ゲート閾値電圧よりも小さく、
前記第３電圧値は、前記電界効果トランジスタの破壊電圧の０．９倍以下である、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
電界効果トランジスタを含む半導体装置の検査方法であって、
前記電界効果トランジスタのゲートソース間電圧が第１電圧値であるときの前記電界効果トランジスタのドレイン電流とドレインソース間電圧との関係を表す第１関係情報を取得する工程と、
前記電界効果トランジスタの前記ゲートソース間電圧が前記第１電圧値よりも小さい第２電圧値であるときの前記電界効果トランジスタのドレイン電流とドレインソース間電圧との関係を表す第２関係情報を取得する工程と、
前記第１関係情報に基づいて前記ドレインソース間電圧が第３電圧値となるときの前記ドレイン電流である第１電流値を算出する工程と、
前記第２関係情報に基づいて前記ドレインソース間電圧が前記第３電圧値となるときの前記ドレイン電流である第２電流値を算出する工程と、
前記第１電流値をＩｄ１とし、前記第２電流値をＩｄ２としたときに、（Ｉｄ１－Ｉｄ２）／Ｉｄ２により算出される算出値が判定値よりも大きい場合に前記電界効果トランジスタが不良品であると判定する工程と、
を有する、半導体装置の検査方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、半導体装置の製造方法および半導体装置の検査方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
パッシベーション膜で覆われた部分を除いた金属電極の表面がニッケルめっき膜で覆われた半導体装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－０４７６７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ニッケルめっき膜を形成する際に用いられるめっき液には、ナトリウムイオンなどの金属イオンが含まれる。金属イオンは、金属電極の脆化部の浸食を通じて層間絶縁膜およびゲート絶縁膜に拡散する場合がある。この場合、高温で電圧を印加したときにゲート閾値電圧の低下を引き起こす。
【０００５】
本開示は、ゲート閾値電圧の変動が小さいチップを製造できる半導体装置の製造方法および半導体装置の検査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】
【０００６】
本開示の半導体装置の製造方法は、電界効果トランジスタを含む半導体装置の製造方法であって、前記電界効果トランジスタのゲートソース間電圧が第１電圧値であるときの前記電界効果トランジスタのドレイン電流とドレインソース間電圧との関係を表す第１関係情報を取得する工程と、前記電界効果トランジスタの前記ゲートソース間電圧が前記第１電圧値よりも小さい第２電圧値であるときの前記電界効果トランジスタのドレイン電流とドレインソース間電圧との関係を表す第２関係情報を取得する工程と、前記第１関係情報に基づいて前記ドレインソース間電圧が第３電圧値となるときの前記ドレイン電流である第１電流値を算出する工程と、前記第２関係情報に基づいて前記ドレインソース間電圧が前記第３電圧値となるときの前記ドレイン電流である第２電流値を算出する工程と、前記第１電流値をＩｄ１とし、前記第２電流値をＩｄ２としたときに、（Ｉｄ１－Ｉｄ２）／Ｉｄ２により算出される算出値が判定値よりも大きい場合に前記電界効果トランジスタが不良品であると判定する工程と、を有する。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、ゲート閾値電圧の変動が小さいチップを製造できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、実施形態に係る半導体装置を示す図である。
図２は、実施形態に係る半導体装置のチップ領域を示す図である。
図３は、実施形態に係る半導体装置のチップ領域を示す断面図である。
図４は、実施形態に係る半導体装置の製造方法を示すフロー図である。
図５は、チップ領域を形成する工程を示す断面図（その１）である。
図６は、チップ領域を形成する工程を示す断面図（その２）である。
図７は、チップ領域を形成する工程を示す断面図（その３）である。
図８は、チップ領域を検査する工程を示すフロー図である。
図９は、チップ領域に形成された電界効果トランジスタのドレイン電流とドレインソース間電圧との関係を表す特性図である。
図１０は、チップ領域に形成された電界効果トランジスタのゲート閾値電圧の変動を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施するための形態について、以下に説明する。
【００１０】
［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。以下の説明では、同一または対応する要素には同一の符号を付し、それらについて同じ説明は繰り返さない。以下の説明では、ＸＹＺ直交座標系を用いるが、当該座標系は、説明のために定めるものであって、炭化珪素半導体装置の姿勢について限定するものではない。ＸＹ面視を平面視と称し、任意の点からみて、＋Ｚ方向を上方、上側または上と称することがあり、－Ｚ方向を下方、下側または下と称することがある。
（【００１１】以降は省略されています）

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