基板检查方法及装置、氮化物半导体元件制造方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基板检查方法、基板检查装置、氮化物半导体元件的制造方法及氮化物半导体元件的制造装置。其中的基板检查方法用于确定碳化硅基板的缺陷区域。其中，将碳化硅基板放置在载物台（１２）上，对构成叠层体（１５ａ）的碳化硅基板（１５１）上的ＧａＮ层（１５２）照射激励光时，从该ＧａＮ层中碳化硅基板的结构缺陷部分产生发光。通过利用这种发光现象，可以检测碳化硅基板的不良部的位置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及适用于构成氮化物半导体元件的碳化硅(SiC)基板的基板检查方法及基板检查装置，以及利用该基板检查方法和基板检查装置的氮化物半导体元件的制造方法和氮化物半导体元件的制造装置。
技术介绍
目前，氮化物半导体因其物理性质的优异性，而在光器件领域和电子器件领域中被深入研究。特别是在电子器件领域，目前正在推进使用氮化物半导体的高电子迁移率晶体管(High Electron Mobility TransistorHEMT，以下称为HEMT)的开发。氮化物半导体结晶由于蒸汽压高而难以进行大量单结晶的培育，所以广泛采用有机金属汽相生长法(Metal-Organic Chemical VaporDepositionMOCVD，以下称为MOCVD)。MOCVD法指以下成膜技术在高温下向基板上依次供给规定的原料气体，使要求的结晶层外延生长在基板上。近年来，在电子器件领域中，碳化硅基板(以下，有时记载为SiC基板)引人注目。与作为基板材料的一般使用的蓝宝石(Al2O3)的导热系数相比，SiC的导热系数大7～9倍左右。因此，可基于光学显微镜进行对这样获得的HEMT的外观检查(例如，参照非专利文献1)。株式会社ニコン‘ビデオ·エンハンスシステムSMR-100’カタログ(1994年8月)但是，在SiC基板上，按照上述的MOCVD法进行氮化物半导体薄膜的成膜时，有以下的问题。首先，在作为结晶基板的SiC基板中，存在被称为微导管的贯通基板内外的孔的结构缺陷。这种微导管的直径因单结晶的培育条件而有所不同，但有时为数μm～数十μm。因此，在SiC基板上生长的氮化物半导体薄膜的膜厚通常为2μm～3μm左右时，在使薄膜生长后，一部分微导管仍作为缺陷残存。即，起因于SiC基板的结构缺陷，在该基板上的氮化物半导体薄膜中也产生缺陷(将其称为缺陷导入)。此外，在SiC基板中，除了上述微导管以外，有时还存在微缺陷(例如，有空穴和晶粒边界等)、位移(例如，螺旋或刃状或镶嵌等)及表面缺陷(例如，有表面研磨伤和表面粗糙等)等各种结构缺陷。在这种情况下，与上述同样，将该缺陷在成膜的氮化物半导体薄膜中形成导入缺陷。具有这样的结构缺陷的SiC基板的HEMT等因工作不良而引起作为器件的可靠性的下降。但是，基于上述非专利文献1所示的系统的检查，不是进行结构缺陷的检测，只不过进行器件的表面观察和尺寸误差的外观检查，所以不可能检测上述结构缺陷并检查器件的质量。
技术实现思路
因此，本专利技术的主要目的在于，提供一种可检测产生于基板内部的结构缺陷的基板检查方法和基板检查装置，以及采用这些基板检查方法和基板检查装置的氮化物半导体元件的制造方法和氮化物半导体元件的制造装置。为了实现这种目的，根据方案1所述的基板检查方法，具有下述的结构上的特征。即，对于碳化硅基板上成膜的氮化物半导体薄膜照射激励光，利用通过该激励光在氮化物半导体薄膜中产生的、基于碳化硅基板缺陷的光，确定碳化硅基板的不良部的位置。此外，如方案2所述的专利技术，最好是检测在氮化物半导体薄膜中发光的光，取得有关该光的强度的信息，将该信息中光的强度大于或等于基准值的区域确定为不良部。此外，如方案3所述的专利技术，最好是对氮化物半导体薄膜的整个面照射激励光。此外，如方案4所述的专利技术，作为激励光，最好是照射波长400至600nm范围内的可见光。此外，如方案5所述的专利技术，作为激励光，最好是照射紫外光。此外，如方案6所述的专利技术，作为氮化物半导体薄膜，最好是对从GaN层、AlGaN层及InGaN层中选择的一种或大于等于两种的层进行成膜。根据方案7所述的氮化物半导体元件的制造方法，具有下述的结构上的特征。即，在制造具有在碳化硅基板上成膜了氮化物半导体薄膜的叠层体的氮化物半导体元件时，包括照射工序、不良部确定工序、切断工序和排除工序。在照射工序中，对氮化物半导体薄膜照射激励光。在不良部确定工序中，利用由激励光照射在氮化物半导体薄膜中产生的、基于碳化硅基板缺陷的光，来确定碳化硅基板的不良部的位置。在切断工序中，对于将叠层体进行加工过的加工过的叠层体，按规定的每个元件尺寸切断该加工过的叠层体并形成多个切片。在排除工序中，排除切片中包含确定了位置的不良部的切片。此外，如方案8所述的专利技术，最好是在不良部确定工序中，检测在氮化物半导体薄膜中发光的光，取得包含有关该光的强度的信息的第一信息，同时将第一信息中光的强度大于或等于基准值的区域确定为不良部。此外，如方案9所述的专利技术，最好是在叠层体中预先形成可从外部识别的标识。然后，从第一信息中识别标识，将第一信息和该被识别的标识相关联存储在存储部中。这样，在不良部确定工序中，在取得有关加工过的叠层体具有的标识的第二信息后，从存储部读取校核与和通过该第二信息识别的加工过的叠层体的标识相同的标识关联存储的第一信息，根据读取的第一信息，确定加工过的叠层体的不良部。此外，如方案10所述的专利技术，也可以包含加工工序，在识别加工过的叠层体的标识时，对叠层体上的用于形成氮化物半导体元件的膜进行加工，以便以可从外部识别的状态维持该加工过的叠层体具有的标识。此外，根据方案11所述的氮化物半导体元件的制造方法的专利技术，具有下述的结构上的特征。即，在碳化硅基板上制造具有成膜了氮化物半导体薄膜的叠层体的氮化物半导体元件时，包括照射工序、不良部确定工序、加工工序、切断工序、以及排除工序。在照射工序中，对氮化物半导体薄膜照射激励光。在不良部确定工序中，利用通过激励光的照射在氮化物半导体薄膜中产生的、基于碳化硅基板缺陷的光，确定碳化硅基板的不良部的位置。在加工工序中，在叠层体中，在不良部以外的区域实施加工并形成加工过的叠层体。在切断工序中，以规定的每个元件尺寸切断加工过的叠层体，形成多个切片。在排除工序中，在切片中，排除包含所述加工过的叠层体的切片以外的切片。此外，如方案12所述的专利技术，最好是在不良部确定工序中，检测在氮化物半导体薄膜中发光的光，取得包含有关该光的强度的信息的第一信息，同时将第一信息中光的强度大于或等于基准值的区域确定为不良部。此外，如方案13所述的专利技术，作为激励光，最好是照射波长为400至600nm范围内的可见光。此外，如方案14所述的专利技术，作为激励光，最好是照射紫外光。此外，如方案15所述的专利技术，作为氮化物半导体薄膜，最好是对从GaN层、AlGaN层、InGaN层中选择的一种或大于等于两种的层进行成膜。根据方案16所述的基板检查装置的专利技术，具有下述的结构上的特征。即，包括激励光照射部，对成膜于碳化硅基板上的氮化物半导体薄膜照射激励光；以及不良部确定部，利用激励光在氮化物半导体薄膜中产生的、基于碳化硅基板缺陷的光，确定碳化硅基板的缺陷位置。此外，如方案17所述的专利技术，最好是所述不良部确定部包括信息取得部，检测所述光，并取得有关所述光的强度信息；以及信息处理部，在该信息中，将该光的强度大于或等于基准值的区域确定为所述不良部。此外，如方案18所述的专利技术，最好是将来自所述激励光照射部的激励光照射到氮化物半导体薄膜整个面。此外，如方案19所述的专利技术，最好是激励光为波长为400至600nm范围内的可见光。此外，如方案20所述的专利技术，最好是激励光为紫外光。此外，如方案21所述的专利技术，最好是氮化物半导体薄膜包含从GaN层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基板检查方法，其特征在于，对成膜于碳化硅基板上的氮化物半导体薄膜照射激励光，并利用由该激励光在所述氮化物半导体薄膜中产生的基于所述碳化硅基板缺陷的光，确定所述碳化硅基板的不良部位置。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：户田典彦，
申请(专利权)人：冲电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]