特許 6052934 半導体検査方法、半導体検査装置、および半導体素子の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6052934

(24)【登録日】2016年12月9日

(45)【発行日】2016年12月27日

(54)【発明の名称】半導体検査方法、半導体検査装置、および半導体素子の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/66 20060101AFI20161219BHJP

   G01N 23/225 20060101ALI20161219BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/66 N

   G01N23/225

【請求項の数】15

【全頁数】27

(21)【出願番号】特願2015-531704(P2015-531704)

(86)(22)【出願日】2013年8月14日

(86)【国際出願番号】JP2013071929

(87)【国際公開番号】WO2015022739

(87)【国際公開日】20150219

【審査請求日】2016年1月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005108

【氏名又は名称】株式会社日立製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110002066

【氏名又は名称】特許業務法人筒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】木村 嘉伸

(72)【発明者】

【氏名】津野 夏規

(72)【発明者】

【氏名】太田 洋也

(72)【発明者】

【氏名】山田 廉一

(72)【発明者】

【氏名】濱村 浩孝

(72)【発明者】

【氏名】大野 俊之

(72)【発明者】

【氏名】沖野 泰之

(72)【発明者】

【氏名】毛利 友紀

【審査官】 鈴木 和樹

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−９１５８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１６４３３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２４２１４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第５６４９１６９（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／６６

Ｇ０１Ｎ ２３／２２５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

半導体ウェハに荷電粒子線を照射することにより発生する二次電子を検出して画像処理し、前記半導体ウェハを検査する半導体検査装置を用いて、前記半導体ウェハを検査する半導体検査方法であって、
前記半導体ウェハは、単結晶ウェハ、もしくはエピタキシャル層が形成されたウェハであり、
前記半導体ウェハの電位を基準とした正の電位または負の電位を、前記半導体ウェハと対物レンズとの間に設けられた対向電極へ印加する第１ステップと、
前記荷電粒子線および前記二次電子の電流量に基づき、二次電子放出率を算出する第２ステップと、
前記二次電子放出率が１よりも大きくなる入射エネルギと、前記入射エネルギにおいて、前記二次電子放出率が１よりも小さくなる前記負の電位、および前記二次電子放出率が１よりも大きくなる前記正の電位とを決定する第３ステップと、
前記入射エネルギと前記負の電位とを選択する第４ステップと、
前記第４ステップの後に実行され、前記荷電粒子線を前記半導体ウェハの検査面に対して走査し前記二次電子を検出する第５ステップと、
前記第５ステップにて得られた第１検査画像を取得し、予め定められた前記二次電子の信号量の閾値に基づき、前記第１検査画像に含まれるマクロ欠陥と積層欠陥と基底面転位と貫通転位とを判別する第６ステップと、
を有する、半導体検査方法。

【請求項2】

請求項１記載の半導体検査方法において、
前記第６ステップにおいて、前記マクロ欠陥と前記積層欠陥と前記基底面転位とを第１欠陥群とし、前記貫通転位を第２欠陥群として区別し、前記第１欠陥群の前記半導体ウェハの面内分布と前記第２欠陥群の前記半導体ウェハの面内分布とを出力する、半導体検査方法。

【請求項3】

請求項２記載の半導体検査方法において、
前記第６ステップにおいて、前記半導体ウェハを格子状に分割した領域に対して、前記第１欠陥群が含まれる領域を特定する、半導体検査方法。

【請求項4】

請求項１記載の半導体検査方法において、
前記第４ステップにおいて、前記入射エネルギと前記正の電位とを選択し、
前記第５ステップにおいて、前記第４ステップの後に実行され、前記荷電粒子線を前記半導体ウェハの検査面に対して走査し前記二次電子を検出し、
前記第６ステップにおいて、前記第５ステップにて得られた第２検査画像を取得し、予め定められた前記二次電子の信号量の閾値に基づき、前記第２検査画像に含まれる点形状図形の貫通らせん転位を判別する、半導体検査方法。

【請求項5】

請求項４記載の半導体検査方法において、
前記第６ステップにおいて、前記第１検査画像の点形状図形と前記第２検査画像の点形状図形との比較により、前記貫通らせん転位と貫通刃状転位とを判別する、半導体検査方法。

【請求項6】

請求項５記載の半導体検査方法において、
前記第６ステップにおいて、前記点形状図形の前記二次電子の信号プロファイルから、貫通転位の電荷捕獲密度および障壁電位を出力する、半導体検査方法。

【請求項7】

請求項１記載の半導体検査方法において、
前記第６ステップにおいて、前記半導体ウェハの格子状のダイ領域に半導体素子のマスク情報に基づいて設定されたレイアウトに対して、前記レイアウトの所定領域での前記マクロ欠陥と前記積層欠陥と前記基底面転位とを判別する、半導体検査方法。

【請求項8】

単結晶ウェハ、もしくはエピタキシャル層が形成されたウェハを用いた半導体素子の製造方法であって、
前記ウェハに格子状のダイ領域を設定し、
請求項１記載の半導体検査方法を用いて、前記マクロ欠陥と前記積層欠陥と前記基底面転位とを含むダイを指定し、この指定したダイをスクリーニングする、半導体素子の製造方法。

【請求項9】

請求項８記載の半導体素子の製造方法において、
前記ウェハの格子状のダイ領域に前記半導体素子のマスク情報に基づいて設定されたレイアウトのアクティブ領域に、前記マクロ欠陥と前記積層欠陥と前記基底面転位とが検査されたダイをスクリーニングする、半導体素子の製造方法。

【請求項10】

請求項８記載の半導体素子の製造方法において、
前記マクロ欠陥と前記積層欠陥と前記基底面転位とを含む欠陥ダイが１０％以下になるようにダイの大きさを定める、半導体素子の製造方法。

【請求項11】

荷電粒子線を発生させる荷電粒子銃と、
試料を支持する試料ホルダと、
前記荷電粒子線を試料面に対して走査させる偏向部と、
前記荷電粒子線が前記試料に照射されることにより発生する二次電子を検出する検出器と、
前記検出器からの出力を画像として処理する画像処理部と、
前記試料の電位を制御する試料電位制御部と、
前記試料と対物レンズとの間に設けられた対向電極と、
前記試料の電位を基準とした正の電位または負の電位を、前記対向電極へ印加する電源部と、
前記荷電粒子線および前記二次電子の電流量に基づき、二次電子放出率を算出する放出率算出部と、
前記放出率算出部の出力に基づき、前記二次電子放出率が１よりも大きくなる入射エネルギと、前記入射エネルギにおいて、前記二次電子放出率が１よりも小さくなる前記負の電位、および前記二次電子放出率が１よりも大きくなる前記正の電位とを算出する算出部と、
前記試料における測定条件により、前記入射エネルギと前記対向電極への前記正の電位または前記負の電位の印加とを制御する制御部と、を有し、
前記試料は、単結晶ウェハ、もしくはエピタキシャル層が形成されたウェハであり、
前記制御部は、前記入射エネルギとなり、かつ前記対向電極への印加が前記負の電位となるように前記荷電粒子線を制御し、この荷電粒子線を前記試料の検査面に対して走査し前記二次電子を検出するように制御し、
前記画像処理部は、前記制御部による制御にて得られた第１検査画像を取得し、予め定められた前記二次電子の信号量の閾値に基づき、前記第１検査画像に含まれるマクロ欠陥と積層欠陥と基底面転位と貫通転位とを判別する、半導体検査装置。

【請求項12】

請求項１１記載の半導体検査装置において、
前記画像処理部は、前記マクロ欠陥と前記積層欠陥と前記基底面転位とを第１欠陥群とし、前記貫通転位を第２欠陥群として区別し、前記第１欠陥群の前記試料の面内分布と前記第２欠陥群の前記試料の面内分布とを出力する、半導体検査装置。

【請求項13】

請求項１１記載の半導体検査装置において、
前記制御部は、前記入射エネルギとなり、かつ前記対向電極への印加が前記正の電位となるように前記荷電粒子線を制御し、この荷電粒子線を前記試料の検査面に対して走査し前記二次電子を検出するように制御し、
前記画像処理部は、前記制御部による制御にて得られた第２検査画像を取得し、予め定められた前記二次電子の信号量の閾値に基づき、前記第２検査画像に含まれる点形状図形の貫通らせん転位を判別する、半導体検査装置。

【請求項14】

請求項１３記載の半導体検査装置において、
前記画像処理部は、前記第１検査画像の点形状図形と前記第２検査画像の点形状図形との比較により、前記貫通らせん転位と貫通刃状転位とを判別する、半導体検査装置。

【請求項15】

請求項１４記載の半導体検査装置において、
前記画像処理部は、前記点形状図形の前記二次電子の信号プロファイルから、貫通転位の電荷捕獲密度および障壁電位を出力する、半導体検査装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体ウェハの検査技術に関し、特に、荷電粒子線を用いた半導体検査技術において、単結晶ウェハまたはエピタキシャル層が形成された単結晶ウェハの欠陥を検出し、判別する検査方法および検査装置に関する。さらに、本発明は、この検査技術を用いた半導体素子の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体ウェハを用いて形成された半導体素子において、半導体ウェハのマクロ欠陥（形態欠陥）（凹凸、三角欠陥、マイクロパイプ、キャロット、コメット、ダウンフォール、ステップバンチング）や結晶欠陥（貫通らせん転位、貫通刃状転位、積層欠陥）は、素子の性能、歩留まり、信頼性に大きく影響を与える。特に、電力制御用半導体素子に使われている炭化珪素ウェハには、マクロ欠陥や結晶欠陥が含まれており、半導体素子作製前にウェハの欠陥を検査することは極めて重要である。よって、検査は非破壊で行い、検査によって、素子作製に影響を与えないことが条件となる。

【0003】

炭化珪素ウェハは、珪素ウェハのように溶融法で形成することは困難であり、昇華法と化学気相成長法で結晶成長させる。このため、結晶欠陥を無くすことは、現行技術では、極めて困難で有り、１０^３ｃｍ^−２から１０^４ｃｍ^−２の密度の貫通転位（貫通刃状転位、貫通らせん転位）、転位密度が１ｃｍ^−２以下の基底面欠陥（基底面転位、積層欠陥）が存在している。また、結晶欠陥に加え、表面形態を反映したマクロ欠陥が転位密度１ｃｍ^−２以下で存在する。マクロ欠陥は、光学顕微鏡を用いた方法で検査計測が可能である。また、ウェハの平坦化技術、エピタキシャル成長技術を工夫することにより、マクロ欠陥の発生を抑制させる技術が進展している。

【0004】

電力制御用の半導体素子は、ウェハ面内に約１ｍｍ×１ｍｍから約５ｍｍ×５ｍｍのダイに分割された領域に作製される。このため、前記基底面欠陥、前記マクロ欠陥が含まれるダイと含まれないダイが存在する。一方、前記貫通転位は、ダイに１０^２から１０^３個含まれている。

【0005】

上述したウェハの材料には、炭化珪素ウェハと窒化ガリウムウェハが用いられることが多い。炭化珪素ウェハは、炭化珪素ウェハ、または炭化珪素ウェハに炭化珪素エピタキシャル膜が形成されたウェハが用いられることが多い。また、窒化ガリウムウェハは、珪素ウェハ、サファイアウェハ、または窒化珪素ウェハにエピタキシャル成長させたウェハが用いられることが多い。そして、炭化珪素ウェハまたは窒化ガリウムウェハにおいても、上記のマクロ欠陥、結晶欠陥を検査することは重要である。以下、炭化珪素ウェハの欠陥検査についての背景技術を述べる。なお、特に言及しなければ、窒化ガリウムウェハにおいても同様である。

【0006】

例えば、マクロ欠陥を検査する方法として、微分干渉顕微鏡やレーザ散乱方式の光学検査法が知られている。この方法は、結晶欠陥であっても表面の形態に特徴があれば検査することができる（特許文献１参照）。また、結晶欠陥を検査する方法として、Ｘ線トポグラフィ（特許文献２参照）や透過電子顕微鏡法、エッチピット法が知られている。ただし、透過電子顕微鏡法とエッチピット法は、ウェハを破壊する検査法であり、非破壊検査に用いることはできない。また、光にて検出する方法の場合、解像度は、光の波長限界の制約を受けることになる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０１１−２１１０３５号公報

【特許文献2】特開２００９−４４０８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

炭化珪素ウェハなどの単結晶ウェハおよびエピタキシャル層が形成された単結晶ウェハを用いた半導体素子などの装置において、装置の性能、歩留まり、信頼性を向上させるためには、表面の凹凸欠陥、ステップバンチングなどのマクロ欠陥や、貫通転位、積層欠陥などの結晶欠陥を高精度に検出し、分類する必要がある。

【0009】

さらに、各種欠陥が半導体素子性能への影響を知る必要がある。特に、半導体素子の初期特性や信頼性の不良の原因となる欠陥はキラー欠陥（致命的欠陥）として区別する必要がある。素子製造の後工程で不良素子を含むダイをスクリーニングするためには、ウェハ内のキラー欠陥の座標と大きさを予め知ることが必要となる。

【0010】

また、前記ウェハには、面密度が１０^３ｃｍ^−２から１０^４ｃｍ^−２の貫通転位が存在している。このため、素子領域内の転位密度を管理する必要がある。また、電力制御用半導体素子において、貫通転位は、電流の方向と一致しているため、ドリフト層に与える影響は小さいが、接合界面では、耐圧不良を引き起こす可能性がある。すなわち、貫通転位の検査においては、転位の座標を知ることに加え、電気特性を知り、貫通転位がキラー欠陥か否かを判断する必要がある。

【0011】

光学的な方法による欠陥検査は、形状的異常による信号である。前述した特許文献１のように、結晶欠陥においても形状異常があれば検出できるが、形状異常のない場合は検査することができない。透過電子顕微鏡法やエッチピット法は、結晶欠陥を高感度、高解像度で検査できるが、検査のために試料を加工し、もしくは、薬液に浸食させてエッチングするため、非破壊で検査できない場合がある。

【0012】

そこで、本発明は上述した課題を解決し、その代表的な目的は、キラー欠陥の大きさと座標、貫通転位の密度および貫通転位がキラー欠陥か否かを非破壊で計測でき、半導体素子製造の前工程において、不良ダイをスクリーニングする検査方法および検査装置、さらに、欠陥による素子特性への影響がない半導体素子の製造方法を提供することにある。

【0013】

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

【課題を解決するための手段】

【0014】

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。

【0015】

（１）代表的な半導体検査方法は、半導体ウェハに荷電粒子線を照射することにより発生する二次電子を検出して画像処理し、前記半導体ウェハを検査する半導体検査装置を用いて、前記半導体ウェハを検査する半導体検査方法である。前記半導体ウェハは、単結晶ウェハ、もしくはエピタキシャル層が形成されたウェハである。

【0016】

前記半導体検査方法は、前記半導体ウェハの電位を基準とした正の電位または負の電位を、前記半導体ウェハと対物レンズとの間に設けられた対向電極へ印加する第１ステップと、前記荷電粒子線および前記二次電子の電流量に基づき、二次電子放出率を算出する第２ステップと、前記二次電子放出率が１よりも大きくなる入射エネルギと、前記入射エネルギにおいて、前記二次電子放出率が１よりも小さくなる前記負の電位、および前記二次電子放出率が１よりも大きくなる前記正の電位とを決定する第３ステップと、前記入射エネルギと前記負の電位とを選択する第４ステップと、前記第４ステップの後に実行され、前記荷電粒子線を前記半導体ウェハの検査面に対して走査し前記二次電子を検出する第５ステップと、前記第５ステップにて得られた第１検査画像を取得し、予め定められた前記二次電子の信号量の閾値に基づき、前記第１検査画像に含まれるマクロ欠陥と積層欠陥と基底面転位と貫通転位とを判別する第６ステップと、を有する。

【0017】

（２）代表的な半導体検査装置は、荷電粒子線を発生させる荷電粒子銃と、試料を支持する試料ホルダと、前記荷電粒子線を試料面に対して走査させる偏向部と、前記荷電粒子線が前記試料に照射されることにより発生する二次電子を検出する検出器と、前記検出器からの出力を画像として処理する画像処理部と、前記試料の電位を制御する試料電位制御部と、前記試料と対物レンズとの間に設けられた対向電極と、前記試料の電位を基準とした正の電位または負の電位を、前記対向電極へ印加する電源部と、前記荷電粒子線および前記二次電子の電流量に基づき、二次電子放出率を算出する放出率算出部と、前記放出率算出部の出力に基づき、前記二次電子放出率が１よりも大きくなる入射エネルギと、前記入射エネルギにおいて、前記二次電子放出率が１よりも小さくなる前記負の電位、および前記二次電子放出率が１よりも大きくなる前記正の電位とを算出する算出部と、前記試料における測定条件により、前記入射エネルギと前記対向電極への前記正の電位または前記負の電位の印加とを制御する制御部と、を有する。

【0018】

前記試料は、単結晶ウェハ、もしくはエピタキシャル層が形成されたウェハである。前記制御部は、前記入射エネルギとなり、かつ前記対向電極への印加が前記負の電位となるように前記荷電粒子線を制御し、この荷電粒子線を前記試料の検査面に対して走査し前記二次電子を検出するように制御する。前記画像処理部は、前記制御部による制御にて得られた第１検査画像を取得し、予め定められた前記二次電子の信号量の閾値に基づき、前記第１検査画像に含まれるマクロ欠陥と積層欠陥と基底面転位と貫通転位とを判別する。

【0019】

（３）代表的な半導体素子の製造方法は、単結晶ウェハ、もしくはエピタキシャル層が形成されたウェハを用いた半導体素子の製造方法である。前記半導体素子の製造方法は、前記ウェハに格子状のダイ領域を設定し、上記（１）記載の半導体検査方法を用いて、前記マクロ欠陥と前記積層欠陥と前記基底面転位とを含むダイを指定し、この指定したダイをスクリーニングする。

【発明の効果】

【0020】

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。

【0021】

すなわち、代表的な効果は、複数の種類の欠陥を区別して検出することができ、重要度の高い欠陥およびその座標を特定し、スクリーニングすべきダイを抽出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明の一実施の形態に係る半導体検査装置の一例を示す構成図である。

【図2】図１の半導体検査装置による半導体検査方法の検査フローの一例を示す図である。

【図3】図１の半導体検査装置におけるＧＵＩの一例を示す図である。

【図4】図２の半導体検査方法において、電子光学条件を定める一例を説明する図である。

【図5】図２の半導体検査方法において、ウェハの検査方法の一例を説明する図である。

【図6A】図２の半導体検査方法において、欠陥を検査した画像の一例を説明する図である。

【図6B】図２の半導体検査方法において、第１欠陥群の欠陥を検査した画像処理の一例を説明する図である。

【図6C】図２の半導体検査方法において、第２欠陥群の欠陥を検査した画像処理の一例を説明する図である。

【図6D】図２の半導体検査方法において、第１欠陥群の欠陥を検査した別の画像の一例を説明する図である。

【図7A】図２の半導体検査方法において、第１欠陥群の欠陥分布の一例を説明する図である。

【図7B】図２の半導体検査方法において、第１欠陥群の判別分布の一例を説明する図である。

【図8】図２の半導体検査方法において、第２欠陥群の欠陥分布の一例を説明する図である。

【図9A】図２の半導体検査方法において、第２欠陥群の欠陥特性解析における貫通らせん転位と貫通刃状転位を判別する一例を説明する図である。

【図9B】図２の半導体検査方法において、貫通転位のコントラストのプロファイルの一例を説明する図である。

【図10A】図２の半導体検査方法において、ドナーイオンと電子が存在するｎ型半導体に貫通転位が形成されたときの一例を説明する図である。

【図10B】図１０Ａのエネルギバンドの一例を説明する図である。

【図11】図１の半導体検査装置および図２の半導体検査方法を用いた、半導体素子の製造方法の一例を説明する図である。

【図12】図１１の半導体素子の製造方法において、ダイの一例を説明する図である。

【図13】図１１の半導体素子の製造方法において、第１欠陥群の欠陥分布の一例を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下の実施の形態においては、便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらは互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。

【0024】

さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。

【0025】

［実施の形態の概要］
まず、実施の形態の概要について説明する。本実施の形態の概要では、一例として、括弧内に実施の形態の対応する構成要素、符号等を付して説明する。

【0026】

（１）本実施の形態の代表的な半導体検査方法は、半導体ウェハ（ウェハ２１）に荷電粒子線を照射することにより発生する二次電子を検出して画像処理し、前記半導体ウェハを検査する半導体検査装置（半導体検査装置１）を用いて、前記半導体ウェハを検査する半導体検査方法（図２）である。前記半導体ウェハは、単結晶ウェハ、もしくはエピタキシャル層が形成されたウェハである。

【0027】

前記半導体検査方法は、前記半導体ウェハの電位を基準とした正の電位または負の電位を、前記半導体ウェハと対物レンズとの間に設けられた対向電極へ印加する第１ステップ（Ｓ４５）と、前記荷電粒子線および前記二次電子の電流量に基づき、二次電子放出率を算出する第２ステップ（Ｓ４５）と、前記二次電子放出率が１よりも大きくなる入射エネルギと、前記入射エネルギにおいて、前記二次電子放出率が１よりも小さくなる前記負の電位、および前記二次電子放出率が１よりも大きくなる前記正の電位とを決定する第３ステップ（Ｓ４５）と、前記入射エネルギと前記負の電位とを選択する第４ステップ（Ｓ４６）と、前記第４ステップの後に実行され、前記荷電粒子線を前記半導体ウェハの検査面に対して走査し前記二次電子を検出する第５ステップ（Ｓ４６）と、前記第５ステップにて得られた第１検査画像を取得し、予め定められた前記二次電子の信号量の閾値に基づき、前記第１検査画像に含まれるマクロ欠陥と積層欠陥と基底面転位と貫通転位とを判別する第６ステップ（Ｓ４７〜Ｓ５２）と、を有する。

【0028】

（２）本実施の形態の代表的な半導体検査装置は、荷電粒子線を発生させる荷電粒子銃（電子銃１１）と、試料（ウェハ２１）を支持する試料ホルダ（ウェハホルダ２０）と、前記荷電粒子線を試料面に対して走査させる偏向部（偏向器１５）と、前記荷電粒子線が前記試料に照射されることにより発生する二次電子を検出する検出器（検出器１４）と、前記検出器からの出力を画像として処理する画像処理部（画像処理部３０）と、前記試料の電位を制御する試料電位制御部（リターディング電圧制御部２６）と、前記試料と対物レンズ（対物レンズ１３）との間に設けられた対向電極（対向電極１６）と、前記試料の電位を基準とした正の電位または負の電位を、前記対向電極へ印加する電源部（電極制御部２７）と、前記荷電粒子線および前記二次電子の電流量に基づき、二次電子放出率を算出する放出率算出部（算出部３８）と、前記放出率算出部の出力に基づき、前記二次電子放出率が１よりも大きくなる入射エネルギと、前記入射エネルギにおいて、前記二次電子放出率が１よりも小さくなる前記負の電位、および前記二次電子放出率が１よりも大きくなる前記正の電位とを算出する算出部（算出部３８）と、前記試料における測定条件により、前記入射エネルギと前記対向電極への前記正の電位または前記負の電位の印加とを制御する制御部（全体制御部３７）と、を有する。

【0029】

前記試料は、単結晶ウェハ、もしくはエピタキシャル層が形成されたウェハである。前記制御部は、前記入射エネルギとなり、かつ前記対向電極への印加が前記負の電位となるように前記荷電粒子線を制御し、この荷電粒子線を前記試料の検査面に対して走査し前記二次電子を検出するように制御する。前記画像処理部は、前記制御部による制御にて得られた第１検査画像を取得し、予め定められた前記二次電子の信号量の閾値に基づき、前記第１検査画像に含まれるマクロ欠陥と積層欠陥と基底面転位と貫通転位とを判別する。

【0030】

（３）本実施の形態の代表的な半導体素子の製造方法は、単結晶ウェハ、もしくはエピタキシャル層が形成されたウェハを用いた半導体素子の製造方法である。前記半導体素子の製造方法は、前記ウェハに格子状のダイ領域を設定し、上記（１）記載の半導体検査方法を用いて、前記マクロ欠陥と前記積層欠陥と前記基底面転位とを含むダイを指定し、この指定したダイをスクリーニングする。

【0031】

以下、上述した実施の形態の概要に基づいた一実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、一実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

【0032】

本発明は、半導体検査装置として、荷電粒子線装置全般に適応することが可能であるが、本実施の形態では、説明の便宜上、荷電粒子の一部である電子を用いた電子線装置について説明する。荷電粒子線装置として理解する場合には、電子を荷電粒子に置き換えて本明細書の記載を参酌すればよい。なお、電子以外の荷電粒子として、例えばイオンが考えられ、イオンを用いたイオン装置においても適用することができる。

【0033】

また、本実施の形態では、検査すべき単結晶ウェハとして、炭化珪素ウェハ、またはエピタキシャル層が形成された炭化珪素ウェハを用いる。また、単結晶ウェハとして、珪素ウェハ上に形成されたウェハも用いることができる。

【0034】

また、前記エピタキシャル層に不純物領域が形成、または表面加工されたプロセスウェハにも用いることができる。

【0035】

そして、これらの単結晶ウェハ、エピタキシャル層、およびプロセス層の二次電子画像を撮像し、そのコントラストから欠陥を判別する。特に、マクロ欠陥、基底面欠陥、貫通転位を高精度に検出し、分類する。

【0036】

すなわち、荷電粒子線を用いた検査装置において、ウェハと対物レンズの間に電極を設け、電極に正の電位または負の電位を印加し、画像を取得できる装置を用いる。二次電子放出率を測定し、荷電粒子のエネルギを定める。

【0037】

まず、負電位条件で画像を取得する（第１検査画像）。第１検査画像の明るい領域は、マクロ欠陥、基底面欠陥である。また、第１検査画像の暗い点は、貫通転位である。次に、正電位条件で画像を取得する（第２検査画像）。第２検査画像の暗い点は、貫通らせん転位である。第１検査画像の暗い点から第２検査画像の暗い点を除いた暗い点は、貫通刃状転位である。第１検査画像と第２検査画像との暗い点の信号プロファイルの幅とウェハの不純物濃度から、貫通転位の荷電状態を計測できる。

【0038】

［一実施の形態］
本実施の形態に係る半導体検査方法、半導体検査装置、および半導体素子の製造方法について、図１〜図１３を用いて説明する。以下においては、半導体検査装置、この半導体検査装置による半導体検査方法、この半導体検査方法による第１欠陥群および第２欠陥群を検出する方法、さらに、欠陥の特性を解析する方法などについて、順に説明する。そして、最後に、これらの技術を用いた半導体素子の製造方法について説明する。

【0039】

＜半導体検査装置＞
まず、図１を用いて、本実施の形態に係る半導体検査装置について説明する。図１は、この半導体検査装置の一例を示す構成図である。図１では、基本となる形態の単結晶ウェハまたはエピタキシャル層が形成された単結晶ウェハの検査装置を示している。

【0040】

本実施の形態に係る半導体検査装置１は、光学顕微鏡３４と、電子光学系２と、ウェハ搬送系４と、真空排気系５と、制御系６と、画像処理系７と、操作部８とから構成されている。

【0041】

電子光学系２には、電子銃１１、コンデンサレンズ１２、対物レンズ１３、検出器１４、偏向器１５、対向電極１６、反射板３３などが備えられている。電子銃１１は、一次電子９を放出する電子銃である。コンデンサレンズ１２は、一次電子９を集束するレンズである。対物レンズ１３は、一次電子９を絞るレンズである。検出器１４は、二次電子（または反射電子）１０を検出する検出器である。偏向器１５は、一次電子９を偏向する偏向器である。対向電極１６は、二次電子（または反射電子）１０の軌道を制御する電極である。反射板３３は、二次電子（または反射電子）１０を検出器１４に向けて反射する反射板である。

【0042】

電子光学系２には、さらに、ＸＹステージ１９、ウェハホルダ２０なども備えられている。ＸＹステージ１９は、ウェハホルダ２０をＸＹ方向に移動するステージである。ウェハホルダ２０は、検査すべきウェハ２１を保持するホルダである。

【0043】

ウェハ搬送系４には、検査すべきウェハ２１を電子光学系２のウェハホルダ２０に搬送する搬送機構などが備えられている。真空排気系５には、電子光学系２の内部を真空排気する排気機構などが備えられている。

【0044】

制御系６には、電子線制御部２２、検出系制御部２３、偏向制御部２４、電子レンズ制御部２５、リターディング電圧制御部２６、電極制御部２７などが備えられている。電子線制御部２２は、電子銃１１から放出する電子線を制御する制御部である。検出系制御部２３は、検出器１４からの検出信号を制御する制御部である。偏向制御部２４は、偏向器１５を制御する制御部である。電子レンズ制御部２５は、コンデンサレンズ１２と対物レンズ１３を制御する制御部である。リターディング電圧制御部２６は、ウェハホルダ２０に保持されたウェハ２１に印加するリターディング電圧を制御する制御部である。電極制御部２７は、対向電極１６を制御する制御部である。

【0045】

画像処理系７には、画像処理部３０、画像記憶部３１などが備えられている。画像処理部３０は、検出系制御部２３からの検出信号をデジタル画像信号に変換した後に画像信号処理して欠陥を判定する処理部である。画像記憶部３１は、画像処理部３０で判定した欠陥情報などを保存する記憶部である。

【0046】

操作部８には、入出力操作を行うＧＵＩ（グラフィカルユーザインターフェース：図３）３６、入出力操作に対する制御や半導体検査装置全体の制御を司る全体制御部３７、二次電子放出率と入射エネルギとこの入射エネルギにおける負の電位および正の電位を算出する算出部３８などが備えられている。

【0047】

ＧＵＩ３６には、ウェハ２１をダイに分割し、ダイ番号を指定する入力部、マスク情報を入力する入力部、ウェハ２１の不純物濃度を入力する入力部などが備えられている。さらに、ウェハ２１の検査から第１欠陥群と第２欠陥群とに分類して出力する出力部、第１欠陥群の座標と大きさを出力する出力部、第１欠陥群の座標が含まれるダイを抽出する出力部、第２欠陥群の欠陥密度を出力する出力部、第２欠陥群の電気特性を出力する出力部、スクリーニングすべきダイを抽出する出力部などが備えられている。

【0048】

算出部３８は、一次電子９および二次電子１０の電流量に基づき二次電子放出率を算出し、この二次電子放出率に基づき、二次電子放出率が１よりも大きくなる入射エネルギと、この入射エネルギにおいて、二次電子放出率が１よりも小さくなる負の電位、および二次電子放出率が１よりも大きくなる正の電位とを算出する算出部である。

【0049】

電子光学系２の内部は、真空排気系５によって、１０^−７から１０^−４Ｐａに真空排気される。コンデンサレンズ１２と対物レンズ１３は、操作部８から電子レンズ制御部２５によって制御される。偏向器１５は、操作部８から偏向制御部２４によって制御される。対向電極１６は、操作部８から電極制御部２７によって制御される。

【0050】

電子線制御部２２を用いて、電子銃１１から放出される電子線の一次電子９は、コンデンサレンズ１２によって集束された後、偏向器１５によって偏向され、対物レンズ１３によって検査すべきウェハ２１の表面に到達する。一次電子９によりウェハ２１の表面から放出した、二次電子（または反射電子）１０は、対向電極１６によって、正電圧（ＶＰ）、または負電圧（ＶＮ）を設定し、軌道が制御される。

【0051】

検査すべきウェハ２１は、ウェハホルダ２０に固定される。また、ウェハホルダ２０は、ＸＹステージ１９によりＸＹ方向に移動させることができる。また、リターディング電圧制御部２６により、検査すべきウェハ２１には、リターディング電圧（Ｖｒ）が印加される。

【0052】

二次電子（または反射電子）１０は、反射板３３で反射し、検出器１４に入力される。検出器１４は、入力された二次電子（または反射電子）１０を検出し、この検出信号を検出系制御部２３に出力する。検出系制御部２３は、検出器１４で検出した検出信号を画像処理部３０に送信する。画像処理部３０では、検出器１４で検出した検出信号をデジタル画像信号に変換するＡＤ変換を行い、その後、画像信号処理して欠陥を判定する欠陥判定を行う。この判定した欠陥情報（欠陥種類、サイズ、座標）は、画像記憶部３１に保存される。

【0053】

＜半導体検査方法＞
次に、図２を用いて、図３〜図４を参照しながら、上述した半導体検査装置１による半導体検査方法について説明する。より具体的には、図１に示した半導体検査装置１を用いて、単結晶ウェハまたはエピタキシャル層が形成された単結晶ウェハの検査フローを説明する。図２は、この半導体検査装置による半導体検査方法の検査フローの一例を示す図である。図３は、半導体検査装置におけるＧＵＩの一例を示す図である。図４は、半導体検査方法における電子光学条件（Ｅｐ、ＶＰ、ＶＮ）を定める一例を説明する図である。

【0054】

まず、検査情報の入力工程（Ｓ４０）において、操作部８に検査情報を入力する。この検査情報の入力は、図３に示すＧＵＩ（グラフィカルユーザインターフェース）３６で行う。検査情報１３０は、プルダウンやチェックボックス（第１欠陥群検査項目入力欄１３１ａ、第２欠陥群検査項目入力欄１３１ｂ）などでリスト表示されるか、マニュアルで直接入力できる。

【0055】

検査項目入力欄１３３は、検査したい欠陥種類、例えば、表面のバンプ（凹）欠陥、表面のピット（凸）欠陥、ステップバンチング、キャロット欠陥、コメット欠陥、三角欠陥、基底面転位、積層欠陥、貫通らせん転位、貫通刃状転位などを入力する。また、ユーザが独自に欠陥項目を追加することもできる。また、マクロ欠陥（表面のバンプ（凹）欠陥、表面のピット（凸）欠陥、ステップバンチング、キャロット欠陥、コメット欠陥、三角欠陥）と基底面欠陥（基底面転位、積層欠陥）を第１欠陥群と定義し、選択することもできる。また、貫通転位（貫通らせん転位、貫通刃状転位）を第２欠陥群と定義し、選択することもできる。

【0056】

次に、試料情報入力欄１３２には、検査したいウェハ２１の組成１３７ａ、ウェハサイズ１３７ｂ、構造１３７ｃ、ウェハ特定領域の不純物濃度１３７ｄなどを入力する。図３の例では、ウェハ２１の組成１３７ａとして、ＳｉＣ（炭化珪素）、その他がある。ウェハサイズ１３７ｂとして、３インチ、８インチ、その他がある。構造１３７ｃとして、単結晶ウェハ、エピタキシャル層付き単結晶ウェハがある。単結晶ウェハは厚さを入力し、エピタキシャル層付き単結晶ウェハはエピタキシャル層と単結晶ウェハの各厚さを入力する。ウェハ特定領域の不純物濃度１３７ｄとして、アクティブ、その他１、その他２の領域ごとに、導電型のｎ型またはｐ型、不純物濃度の値を入力する。

【0057】

次に、検査領域設定欄１３４には、検査領域を設定するための入力を行う。検査領域は、ウェハ全面でもよい。また、ＧＵＩで検査したい領域をダイ１３５に分割して選択することもできる。選択する場合は、ダイ番号を指定する。また、ダイレイアウト情報設定欄１３６に、素子作製プロセスのマスク情報に基づいたレイアウトを入力し、選択することもできる。また、直接座標を入力することもできる。

【0058】

以上のようにして検査情報１３０の入力が完了した後は、図３のＧＵＩ３６に設けられた検査開始ボタンを指定（クリック）することにより、全体制御部３７および制御系６による制御に従って自動的に検査が開始する。また、検査を中止したい場合には、検査中止ボタンを指定することで、検査を中止することができる。

【0059】

次に、検査すべきウェハ２１を、半導体検査装置１におけるウェハ搬送系４のウェハカセットにセットする。ウェハカセットには、１枚もしくは複数枚の検査ウェハをセットできる。なお、この動作は検査情報１３０の入力（Ｓ４０）と前後してもよい。

【0060】

次に、ウェハロード工程（Ｓ４１）において、ウェハ２１を半導体検査装置１のＸＹステージ１９上のウェハホルダ２０にロードする。

【0061】

次に、電子光学条件設定工程（Ｓ４２）において、電子光学系２の電子光学条件を設定する。電子光学条件は、以下に述べるＥｐ、ＶＰ、ＶＮなどがある。そして、これらの条件は、前記検査情報１３０に基づいて自動的に定められる。また、マニュアルで入力することもできる。

【0062】

次に、電子線調整工程（Ｓ４３）において、電子銃１１から放出する電子線の調整を行う。電子線の調整は、光学軸の調整、焦点、非点などである。電子線の調整は自動で行うこともできる。

【0063】

次に、ウェハアライメント工程（Ｓ４４）において、検査すべきウェハ２１のアライメントを行う。アライメントは、検査すべきウェハ２１の座標（Ｘｓｕｂ、Ｙｓｕｂ）とＸＹステージ１９の座標（Ｘｓ、Ｙｓ）を合わせることである。

【0064】

次に、キャリブレーション工程（Ｓ４５）において、キャリブレーションを行う。まず、入射エネルギＥｐを決定する方法について、図４を用いて説明する。例えば、一次電子９の電流を１００ｐＡ、電圧Ｖｐを−１０ｋＶとし、リターディング電圧Ｖｒを−９．７Ｖとして、珪素ウェハ上に熱酸化法で形成した膜厚１ミクロンの二酸化珪素膜を較正用試料として用いる。較正用試料は、ＸＹステージ１９の一部に設置されている。例えば、ＸＹステージ１９のコーナー部に設置されている。そしてまず、較正用試料に一次電子９を照射する。このとき、二酸化珪素膜は、正に帯電するために、一次電子９の電流量に等しい二次電子１０の電流が放出される。ここで、二次電子１０は、所謂“真の二次電子”と反射電子の和である。このとき、二次電子１０を検出する検出器１４に接続されたプリアンプのゲイン、オフセットを調整し、例えば、出力電圧を１Ｖになるように設定する。

【0065】

次に、一次電子９の電流を２００ｐＡにしたときの出力電圧が２Ｖになることを確認し、次に一次電子９の電流を５０ｐＡにしたときの出力電圧が０．５Ｖになることを確認して、検出器１４の線形性を確認する。線形性が得られなかった場合は、アンプの線形性が得られる出力電圧になるようにゲインを調整する。上記により、アンプの出力電圧から二次電子１０の電流量を換算することができる。上記キャリブレーション（Ｓ４５）は、自動で行うこともできるし、ユーザ自身がレシピを作成して行うこともできる。

【0066】

次に、検査すべきウェハ２１（ここでは炭化珪素単結晶ウェハ）に一次電子９を照射する。一次電子９の電流を１００ｐＡとし、Ｖｐは−１０ｋＶとし、Ｖｒを−９．９ｋＶから０Ｖまで可変させて二次電子１０の電流を計測する。計測は、自動またはマニュアルで行われる。二次電子放出率（全電子放出率とも呼ばれる）は、二次電子電流／一次電子電流で与えられる。一次電子９のエネルギは（Ｖｒ−Ｖｐ）エレクトロンボルト（ｅＶ）で与えられる。

【0067】

図４は、二次電子放出率の入射エネルギ（一次電子９のエネルギＥｐ）依存性をプロットした二次電子放出率カーブ６４の一例である。図４では、一次電子９のエネルギＥｐを横軸にとり、二次電子放出検出電圧を縦軸にとっている。二次電子放出率が１となる一次電子９のエネルギ６５を基準エネルギＥ１とし、６３を基準エネルギＥ２とする。検出器１４からの出力信号電圧に関して基準信号電圧は１Ｖとした。Ｅｐは、基準エネルギＥ１より高く基準エネルギＥ２より低いエネルギであり、Ｅｐを１ｋＶに設定する。二次電子放出検出電圧６１は１．８Ｖである。

【0068】

次に、対向電極１６の電位ＶＰは、二次電子１０を検出器１４側に引き出す電位とするため、２ｋＶに設定し、対向電極１６の電位ＶＮは、二次電子放出検出電圧を１Ｖより小さくする電圧であり、二次電子１０をウェハ２１の表面側に戻す電位とするため、（Ｖｒ―５０Ｖ）と設定される。ＶＮを印加することにより、二次電子放出検出電圧６２は、０．９Ｖとなる。すなわち、６１はＶＰ条件の二次電子放出検出電圧であり、６２はＶＮ条件の二次電子放出検出電圧である。

【0069】

次に、検査画像取得工程（Ｓ４６）において、検査画像を取得する。検査画像は、検査情報１３０に基づいて、ＸＹステージ１９を移動し、一次電子９を偏向器１５によりＸＹ方向に偏向し、一次電子９の偏向と同期して二次電子１０の信号を検出器１４で取得し、画像処理部３０に画像を取得する。ＸＹステージ１９の移動と一次電子９の偏向は、独立に行っても、連動させてもよい。また、図５を用いて後述するように、一次電子９の電子線走査方向７４に対してステージ移動方向７５を垂直にして、一次電子９の偏向とＸＹステージ１９の移動を同期して二次電子１０の信号を取得してもよい。ここで、検査すべきウェハ２１に予め基準点を設定し、ステージ座標（Ｘｓ、Ｙｓ）と一次電子走査座標（Ｘｅ、Ｙｅ）を一致させておく。ウェハ座標（Ｘｓｕｂ、Ｙｓｕｂ）は（Ｘｓ＋Ｘｅ、Ｙｓ＋Ｙｅ）で与えられる。

【0070】

次に、検査処理画像出力工程（Ｓ４７）において、検出器１４からの出力信号電圧に関する前記基準信号電圧に基づいて、閾値フィルタによる画像処理を施した検査処理画像を出力する。

【0071】

次に、欠陥座標抽出工程（Ｓ４８）において、検査情報１３０に基づき、電子光学条件を変えた検査画像および検査処理画像を取得し、欠陥に対応した図形の取得、頂点座標、重心座標などの欠陥座標の抽出を行う。

【0072】

次に、欠陥分類工程（Ｓ４９）において、欠陥図形のパターン認識により、欠陥を分類する。

【0073】

次に、欠陥分布マップ作成工程（Ｓ５０）において、それぞれの欠陥ごとに、欠陥分布マップを自動で作成する。

【0074】

次に、欠陥解析工程（Ｓ５１）において、検査情報１３０の入力（Ｓ４０）の値と検査画像から、欠陥の密度や電気特性の解析処理を行う。

【0075】

上記の検査処理画像出力、欠陥座標抽出、欠陥分類、欠陥マップ作成、欠陥解析の各処理は、本実施の形態の半導体検査装置１のコンピュータで処理することができる。また、ネットワークで接続されたコンピュータで処理することもできる。また、複数の検査装置をネットワークで接続し、複数の検査ウェハを並列で検査することもできる。

【0076】

次に、検査結果出力工程（Ｓ５２）において、操作部８に検査結果を出力する。検査結果の出力は、図３に示すＧＵＩ３６で行われる。検査結果としては、欠陥密度結果出力１４０、第１欠陥群の欠陥分布出力１４１、第２欠陥群の欠陥分布出力１４２、第２欠陥群の欠陥電気特性出力１４３などが表示される。欠陥密度結果出力１４０として、全面、アクティブ、その他１の領域ごとに、マクロ欠陥、積層欠陥、基底面転位、貫通らせん転位、貫通刃状転位の各欠陥密度が表示される。第２欠陥群の欠陥電気特性出力１４３として、貫通らせん転位、貫通刃状転位の各特性値が表示される。これらの検査結果についての詳細は後述する。

【0077】

次に、ウェハアンロード工程（Ｓ５３）において、検査ウェハをアンロードする。そして、次の検査ウェハがある場合は、ウェハをロードし、上記検査を行う。全ての検査ウェハについて終了するまで、上記処理を繰り返す。

【0078】

＜第１欠陥群を検出する方法＞
次に、図５、図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｄ、図７Ａ、図７Ｂを参照して、上述した半導体検査装置１および半導体検査方法を用いて、第１欠陥群を検出する方法について説明する。より具体的には、図１に示した半導体検査装置１を用いて、図２に示した半導体検査方法により、検査すべき単結晶ウェハの第１欠陥群（マクロ欠陥、基底面転位、積層欠陥）を検出する方法を説明する。

【0079】

図５は、ウェハの検査方法の一例を説明する図である。図５において、検査すべき検査ウェハ７０の導電型はｎ型である。検査ウェハ７０の不純物濃度は、２×１０^１５ｃｍ^−３である。検査ウェハ７０の第１オリエンテーションフラット７２は、［１ −１ ０ ０］方向であり、第２オリエンテーションフラット７３は［−１ −１ ２ ０］方向である。検査ウェハ７０の検査領域を格子状のダイ７１に分割する。ダイ７１は、好適には、１つの半導体素子の作製領域である。第１オリエンテーションフラット７２をＸＹステージ１９のＸ方向に合わせ、第２オリエンテーションフラット７３をＸＹステージ１９のＹ方向に合わせて、検査ウェハ７０をＸＹステージ１９に固定する。

【0080】

一次電子９のエネルギＥｐを１ｋｅＶとするため、Ｖｐを−１０ｋＶ、Ｖｒを−９ｋＶとした。対向電極１６の電位ＶＮを−９．０５ｋＶに設定した。一次電子９の電流を１００ｐＡとした。一次電子９を偏向器１５によりＸ方向およびＹ方向に検査ウェハ７０の表面を走査する。一次電子９の走査に同期して二次電子１０の信号を取得する。また、図５のように、一次電子９をＹ方向（電子線走査方向７４）に走査し、Ｘ方向（ステージ移動方向７５）にＸＹステージ１９を走査して、一次電子９の走査とＸＹステージ１９の移動に同期して画像を取得してもよい。また、一次電子９をＸ方向に走査し、ＸＹステージ１９をＹ方向に走査してもよい。

【0081】

検査ウェハ７０に予め基準点を設定し、ステージ座標（Ｘｓ、Ｙｓ）と一次電子走査座標（Ｘｅ、Ｙｅ）を一致させておく。ウェハ座標（Ｘｓｕｂ、Ｙｓｕｂ）は、（Ｘｓ＋Ｘｅ、Ｙｓ＋Ｙｅ）で与えられる。検査ウェハ７０に第１オリエンテーションフラット７２と第２オリエンテーションフラット７３が加工されている場合、ＸＹステージ１９のＸ方向を第１オリエンテーションフラット７２の方向に合わせ、ＸＹステージ１９のＹ方向を第２オリエンテーションフラット７３の方向に合わせる。図３に示したＧＵＩ３６の検査領域設定欄１３４において、素子に対応するダイ１３５を設定する。

【0082】

図６Ａは、欠陥を検査した画像の一例を説明する図である。図６Ｂは、第１欠陥群の欠陥を検査した画像処理の一例を説明する図である。図６Ｄは、第１欠陥群の欠陥を検査した別の画像の一例を説明する図である。

【0083】

図６Ａは、ウェハの欠陥を検査した検査画像の中の一つである。光学顕微鏡３４では検査できない欠陥（貫通転位８２、積層欠陥８０、基底面転位８１）が画像に含まれている。図６Ｄは、ウェハの別の場所の検査画像であり、８６は本検査装置の光学顕微鏡３４を用いて観察した光学顕微鏡画像である。検出された数百ミクロンの大きさのマクロ欠陥８７、８８の光学顕微鏡画像８６に対応した第１検査画像は９１ａ、９１ｂである。すなわち、光学顕微鏡画像８６の欠陥部（マクロ欠陥の端部８７）と第１検査画像９１ａの欠陥部（マクロ欠陥頂点部９０）が対応し、同様に、光学顕微鏡画像８６の欠陥部（マクロ欠陥８８）と第１検査画像９１ｂの欠陥部（マクロ欠陥底辺部８９）が対応している。マクロ欠陥は本検査装置の光学顕微鏡３４だけでも検査できる。

【0084】

次に、画像処理を行う。検出器１４からの出力検査信号電圧に関して基準信号電圧は１Ｖである。図６Ｂは、図６Ａの検査画像に対して、出力検査信号電圧１．５Ｖ以上の信号を閾値フィルタ処理して得られた第１Ａ画像である。図６Ｄの検査画像９１ａおよび９１ｂも同様に１．５Ｖ以上の信号を閾値フィルタ処理することにより第１Ａ画像が得られる。図６Ｂに示した第１Ａ画像の点形状図形８４や多角形図形８３を抽出することにより、第１欠陥群の分布が得られる。点形状図形８４は基底面転位８１を示し、多角形図形８３は積層欠陥８０を示す。特に、１００ミクロン以上の図形をマクロ欠陥として抽出することもできる。

【0085】

図７Ａは、第１欠陥群の欠陥分布の一例を説明する図である。図７Ｂは、第１欠陥群の判別分布の一例を説明する図である。

【0086】

図７Ａは、基底面欠陥１０３（△印）とマクロ欠陥１０２（○印）の第１欠陥群の欠陥分布１０１の出力である。図７Ｂは、第１欠陥群の欠陥を含まないダイ１０４と第１欠陥群の欠陥を含むダイ１０５を判別した分布の出力である。ダイを６ｍｍ×６ｍｍに設定した場合、全ダイ数は７６個で、このうち、３０個のダイが良品ダイであると判別でき、良品率は３９．４％である。ダイを３ｍｍ×３ｍｍにした場合は、全ダイ数は３０４個で、良品ダイは２３８個で、良品率は７８．２％である。すなわち、電力制御用半導体素子では、定格電流が大きくなると、ダイサイズを大きくする必要がある。本実施の形態の検査により、半導体素子の定格に応じたウェハ品質が定まる。

【0087】

＜第２欠陥群を検出する方法＞
次に、図６Ｃ、図８を参照して、上述した半導体検査装置１および半導体検査方法を用いて、第２欠陥群を検出する方法について説明する。より具体的には、図６Ａに示した検査画像を用いて、第２欠陥群を検出する方法を説明する。第２欠陥群は、貫通らせん転位と貫通刃状転位である。貫通転位単体では、致命的欠陥にはならず、集合によって致命的欠陥となりうる。このため、検査ではダイの欠陥密度を評価する。

【0088】

図６Ｃは、第２欠陥群の欠陥を検査した画像処理の一例を説明する図である。図８は、第２欠陥群の欠陥分布の一例を説明する図である。

【0089】

上述した図６Ａの第１検査画像（貫通転位８２）において、図６Ｃは出力検査信号電圧０．５Ｖ以下の信号を閾値フィルタ処理して得られた第１Ｂ画像である。図６Ｃにおいて、点形状図形８５は貫通転位である。図８は、貫通転位のウェハ面内分布、すなわち第２欠陥群の欠陥分布１１０である。図８において、１１１のダイを拡大した結果が、１１２の拡大図（ダイの欠陥分布の拡大図）である。この画像処理および欠陥分布により、貫通転位１１３の密度１．９×１０^３ｃｍ^−２が得られる。

【0090】

＜第２欠陥群の欠陥特性解析における貫通らせん転位と貫通刃状転位を判別する方法＞
次に、図９Ａを参照して、上述した半導体検査装置１および半導体検査方法を用いて、第２欠陥群の欠陥特性解析における貫通らせん転位と貫通刃状転位を判別する方法について説明する。

【0091】

図９Ａは、第２欠陥群の欠陥特性解析における貫通らせん転位と貫通刃状転位を判別する一例を説明する図である。図９Ａにおいて、１２０は、上述した図５の検査条件にて取得した図６Ａとは別の場所の第１検査画像である。これに対して、対向電極１６の電位を正にし、ＶＰを２ｋＶに設定したときの第２検査画像を取得する。１２１は、この取得した第２検査画像（第１検査画像と同一場所）である。

【0092】

第１検査画像１２０と同一場所の第２検査画像１２１とを比較する。第１検査画像１２０の貫通らせん転位を示すコントラスト１２２ｂと、第２検査画像１２１の貫通らせん転位を示すコントラスト１２３ｂは同等のコントラストである。この場合は、貫通らせん転位であることが、水酸化カリウムを用いたエッチング法により確認できる。また、第１検査画像１２０の貫通刃状転位を示すコントラスト１２２ａは、第２検査画像１２１の貫通刃状転位を示すコントラスト１２３ａと大きく異なっている。この場合は、貫通刃状転位であることが、水酸化カリウムを用いたエッチング法により確認できる。即ち、第１検査画像１２０と第２検査画像１２１の比較を行うことにより、貫通らせん転位と貫通刃状転位を判別することができる。

【0093】

第１検査画像１２０および第２検査画像１２１においても、上述した図８と同様、出力検査信号電圧０．５Ｖ以下の信号を閾値フィルタ処理して得られた画像により、貫通らせん転位と貫通刃状転位の分布が得られる。

【0094】

以上のことから、第１検査画像の明るい領域はマクロ欠陥、基底面欠陥であり、暗い点は貫通転位であることが分かる。また、第２検査画像の暗い点は貫通らせん転位であることが分かる。さらに、第１検査画像の暗い点から第２検査画像の暗い点を除いた暗い点は、貫通刃状転位であることが分かる。

【0095】

＜貫通転位の荷電特性を取得する方法＞
次に、図９Ｂ、図１０Ａ、図１０Ｂを参照して、上述した図９Ａの第１検査画像１２０と第２検査画像１２１を用いて、貫通転位の荷電特性を取得する方法について説明する。

【0096】

図９Ｂは、貫通転位のコントラストのプロファイルの一例を説明する図である。図１０Ａは、ドナーイオンと電子が存在するｎ型半導体に貫通転位が形成されたときの一例を説明する図である。図１０Ｂは、図１０Ａのエネルギバンドの一例を説明する図である。

【0097】

図９Ｂにおいて、１２４は第１検査画像１２０の貫通転位のコントラストのプロファイルを示し、１２５は第２検査画像１２１の貫通転位のコントラストのプロファイルを示す。暗い点形状コントラストである幅１２７または１２９（プロファイルの幅）は、空乏領域幅である。

【0098】

図１０Ａでは、ドナーイオン１５１と伝導電子１５２が存在するｎ型半導体に貫通転位１５０が形成されたときの模式図を示しており、図１０Ｂはそのエネルギバンド図を示している。フェルミ準位１６０より深い位置に転位の欠陥準位１６２が形成され、電子１５８が欠陥準位１６２に捕獲されると、クーロンエネルギが増加し、また転位線近傍が空乏化する。ここでは、図１０Ａに示すように、転位に捕獲された電子１５４の平均間隔（ａ）１５５の等間隔で電子が捕獲され、空乏半径（Ｒ）１５３の円筒状の空乏領域が形成される。空乏半径Ｒは、第１検査画像１２０および第２検査画像１２１の貫通転位を示す暗い点形状コントラストのプロファイルから計測する。

【0099】

図９Ｂでは、貫通らせん転位を示すコントラスト１２２ｂのラインプロファイル１２４と貫通刃状転位を示すコントラスト１２３ａのラインプロファイル１２５を示している。ラインプロファイル１２４における幅（２Ｒ）１２７のＲは３２５ｎｍ、ラインプロファイル１２５における幅（２Ｒ）１２９のＲは１８０ｎｍである。ここで、ラインプロファイル１２４、１２５の縦軸は、欠陥ＳＮであり、〔正常部（背景）明度−欠陥部明度〕／〔正常部明度の標準偏差〕で定義される。

【0100】

図９Ｂで測定したＲを用いて、電子トラップのイオン化エネルギＥ_０を求める。図１０Ｂより、Ｅ_０は、（１）式で与えられる。

【0101】

【数1】

【0102】

ここで、ΔＥ_ＦＴはフェルミ準位１６０とトラップ欠陥準位（Ｅｄ）１６２とのエネルギ差１６１、ΔＥ_ＣＦはフェルミ準位１６０と伝導帯１５６とのエネルギ差１６３、ｑφは電位障壁１５９である。なお、１５７は価電子帯を示す。ΔＥ_ＣＦは、（２）式で与えられる。

【0103】

【数2】

【0104】

ここで、炭化珪素のバッドギャップＥ_ｇ＝３．２６ｅＶ、不純物濃度Ｎ_ｄ＝７．８５×１０^１４／ｃｍ^３、真性キャリア濃度ｎ_ｉ＝８．２×１０^−９／ｃｍ^３、Ｔ＝３００Ｋを代入すると、ΔＥ_ＣＦ＝０．２６ｅＶが得られる。転位芯にトラップされた電子の線電荷密度Ｑ_０（＝Ｑ／ａ）は、電荷中性条件により、（３）式で与えられる。

【0105】

【数3】

【0106】

ΔＥ_ＦＴは（４）式で与えられ、ｑφは（５）式で与えられる。

【0107】

【数4】

【0108】

【数5】

【0109】

以上により、貫通らせん転位（コントラスト１２２ｂ）の電位障壁は０．２９ｅＶ、貫通刃状転位（コントラスト１２３ａ）の電位障壁は０．０５ｅＶが得られた。上記結果は、上述した図３に示したＧＵＩ３６の第２欠陥群の欠陥電気特性出力１４３に出力され、素子設計シミュレーションに活用し、定格電流、定格電圧の設計を行うことができる。

【0110】

＜半導体素子の製造方法＞
次に、図１１〜図１３を参照して、上述した図１〜図１０の半導体検査装置１および半導体検査方法などを用いて、半導体素子の製造方法について説明する。より具体的には、欠陥による特性影響がない炭化珪素半導体素子の製造方法を説明する。

【0111】

図１１は、半導体素子の製造方法の一例を説明する図である。図１２は、ダイの一例を説明する図である。図１３は、第１欠陥群の欠陥分布の一例を説明する図である。

【0112】

図１１の半導体素子の製造方法において、まず、ｎ型炭化珪素ウェハ１８０について、上述した図１の半導体検査装置および図２の半導体検査方法を用いて、第１欠陥群の欠陥分布を取得する第１検査工程を行う。

【0113】

次に、ｎ型炭化珪素ウェハ１８０の表面上に、ｎ⁻型炭化珪素エピタキシャル層１８１を化学気相成長法などで形成する。この炭化珪素エピタキシャル層１８１について、上述した図１の半導体検査装置および図２の半導体検査方法を用いて、第１欠陥群の欠陥分布を取得する第２検査工程を行う。炭化珪素ウェハ１８０の欠陥のなかで、基底面欠陥が減少していることを確認する。このとき、基底面欠陥が同等か増えた場合は、エピタキシャル成長条件を変える。

【0114】

また、エピタキシャル層が形成されたウェハから半導体素子の製造を開始する場合は、第２検査工程において、第１欠陥群の欠陥分布を取得し、ダイサイズに基づいて上述した図７Ｂを用いて説明した良品率を取得する。良品率が規定を満たさないウェハは、製造に用いない。好適には、良品率は、９０％以上である。言い換えれば、ダイのサイズは、欠陥ダイが１０％以下になるようにダイの大きさを定めることが望ましい。

【0115】

次に、エピタキシャル層の欠陥を不活性化するために、ｎ⁻型炭化珪素エピタキシャル層１８１に、ｐ型不純物注入領域１８２をイオン注入などで形成する。このようにして形成された半導体素子に相当するダイの一例を図１２に示す。図１２において、１９０はダイを示し、１９１はｐ型不純物注入領域、１９２はｎ⁻ドリフト層、１９３はｎ型チャネルストッパ、１９４はｐ型ガードリングである。上述した図１〜図１０の半導体検査装置および半導体検査方法などを用いて、アクティブ層であるｎ⁻ドリフト層１９２の第１欠陥群および第２欠陥群の欠陥分布を取得する。

【0116】

第１欠陥群の欠陥分布の一例を図１３に示す。図１３に示す第１欠陥群の検査結果の一部２１０において、ダイ２００には、基底面欠陥２０４がアクティブ領域２０５に検出されているので、不可ダイとする。不可ダイとは、不良素子としてスクリーニングされる不良ダイである。ダイ２０１には、マクロ欠陥２０６がアクティブ領域２０７に検出されているので、不可ダイとする。ダイ２０２には、基底面欠陥２０８が不純物領域２０９に検出されているので、正常ダイとする。ダイ２０３には、アクティブ領域に第１欠陥群の欠陥が検出されていないので正常ダイとする。なお、ｐ型ガードリング１９４、ｎ型チャネルストッパ１９３には、第１欠陥群の欠陥がないことが望ましい。半導体素子の定格電圧に応じて、不可ダイか正常ダイかを判断する。不可ダイは、半導体素子の製造後のダイシングにおいて、不良素子としてスクリーニングすることにより、バーンイン検査などの後工程を省略できる。

【0117】

＜走査電子顕微鏡を用いた半導体検査装置＞
次に、上述した図１〜図１０の半導体検査装置１および半導体検査方法などにおいて、走査電子顕微鏡を用いた半導体検査装置について説明する。

【0118】

上述した図１の半導体検査装置には、電子後方散乱パターン検出器、Ｘ線検出器、加工用収束イオンビームを具備した走査電子顕微鏡として、上述した図３〜図１０の半導体検査方法などを用いて、欠陥の観察、および物理分析を行うことができる。本実施の形態では、欠陥を非破壊で特定し、加工用集束イオンビームを用いて欠陥部を切り出し、透過電子顕微鏡による構造解析を行うことができる。

【0119】

＜本実施の形態の効果＞
以上説明した本実施の形態に係る半導体検査方法、半導体検査装置、および半導体素子の製造方法によれば、ウェハ２１に形成された複数の種類の欠陥を区別して検出することができ、重要度の高い欠陥およびその座標を特定し、スクリーニングすべきダイを抽出することができる。すなわち、キラー欠陥の大きさと座標、貫通転位の密度および貫通転位がキラー欠陥か否かを非破壊で計測でき、半導体素子製造の前工程において、不良ダイをスクリーニングする検査方法および検査装置、さらに、欠陥による素子特性への影響がない半導体素子の製造方法を提供することができる。より詳細には、以下のような効果を得ることができる。

【0120】

（１）検査画像取得（Ｓ４６）から欠陥分類（Ｓ４９）までの工程を経て、全体制御部３７は、入射エネルギＥｐと負の電位ＶＮとを選択して、一次電子９をウェハ２１の検査面に対して走査し二次電子１０を検出するように制御する。そして、画像処理部３０において、全体制御部３７による制御にて得られた第１検査画像を取得し、予め定められた二次電子１０の信号量の閾値に基づく画像処理により、第１検査画像に含まれるマクロ欠陥と積層欠陥と基底面転位と貫通転位とを判別することができる。

【0121】

（２）欠陥分布マップ作成（Ｓ５０）の工程などを経て、画像処理部３０において、マクロ欠陥と積層欠陥と基底面転位とを第１欠陥群とし、貫通転位を第２欠陥群として区別し、第１欠陥群のウェハ面内分布と第２欠陥群のウェハ面内分布とを出力することができる。

【0122】

（３）欠陥座標抽出（Ｓ４８）の工程などを経て、画像処理部３０において、ウェハを格子状に分割した領域に対して、第１欠陥群が含まれる領域を特定することができる。

【0123】

（４）検査画像取得（Ｓ４６）から欠陥分類（Ｓ４９）までの工程を経て、全体制御部３７は、入射エネルギＥｐと正の電位ＶＰとを選択して、一次電子９をウェハ２１の検査面に対して走査し二次電子１０を検出するように制御する。そして、画像処理部３０において、全体制御部３７による制御にて得られた第２検査画像を取得し、予め定められた二次電子１０の信号量の閾値に基づく画像処理により、第２検査画像に含まれる点形状図形の貫通らせん転位を判別することができる。

【0124】

（５）欠陥分類（Ｓ４９）の工程などを経て、画像処理部３０において、第１検査画像の点形状図形と第２検査画像の点形状図形との比較により、貫通らせん転位と貫通刃状転位とを判別することができる。

【0125】

（６）欠陥解析（Ｓ５１）の工程などを経て、画像処理部３０において、点形状図形の二次電子の信号プロファイルから、貫通転位の電荷捕獲密度Ｑ_０および障壁電位ｑφを出力することができる。

【0126】

（７）欠陥座標抽出（Ｓ４８）、欠陥分類（Ｓ４９）の工程などを経て、画像処理部３０において、ウェハの格子状のダイ領域に半導体素子のマスク情報に基づいて設定されたレイアウトに対して、このレイアウトの所定領域でのマクロ欠陥と積層欠陥と基底面転位とを判別することができる。

【0127】

（８）検査画像取得（Ｓ４６）から検査結果出力（Ｓ５２）までの工程を経て、マクロ欠陥と積層欠陥と基底面転位とを含むダイを指定し、この指定したダイをスクリーニングすることができる。

【0128】

（９）検査画像取得（Ｓ４６）から検査結果出力（Ｓ５２）までの工程を経て、レイアウトのアクティブ領域にマクロ欠陥と積層欠陥と基底面転位とが検査されたダイをスクリーニングすることができる。

【0129】

（１０）検査画像取得（Ｓ４６）から検査結果出力（Ｓ５２）までの工程を経て、マクロ欠陥と積層欠陥と基底面転位とを含む欠陥ダイが１０％以下になるようにダイの大きさを定めることができる。

【0130】

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。たとえば、上記した実施の形態は、本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、実施の形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

【0131】

［付記］
本発明の半導体検査装置は、以下のような特徴も有する。なお、半導体検査方法も、同様の特徴を有する。

【0132】

（１）半導体検査装置であって、
荷電粒子線を発生させる荷電粒子銃と、
試料を支持する試料ホルダと、
前記荷電粒子線を試料面に対して走査させる偏向部と、
前記荷電粒子線が前記試料に照射されることにより発生する二次電子を検出する検出器と、
前記検出器からの出力を画像として処理する画像処理部と、
前記試料の電位を制御する試料電位制御部と、
前記試料と対物レンズとの間に設けられた対向電極と、
前記試料の電位を基準とした正の電位または負の電位を、前記対向電極へ印加する電源部と、
前記荷電粒子線および前記二次電子の電流量に基づき、二次電子放出率を算出する放出率算出部と、
前記放出率算出部の出力に基づき、前記二次電子放出率が１よりも大きくなる入射エネルギと、前記入射エネルギにおいて、前記二次電子放出率が１よりも小さくなる前記負の電位、および前記二次電子放出率が１よりも大きくなる前記正の電位とを算出する算出部と、
前記試料における測定条件により、前記入射エネルギと前記対向電極への前記正の電位または前記負の電圧の印加とを制御する制御部と、を有する、半導体検査装置。

【0133】

（２）上記（１）の半導体検査装置において、
前記試料における測定条件として、前記試料のマクロ欠陥もしくは結晶欠陥の種類が入力される検査項目入力部を有し、
前記制御部は、前記入力に基づき、前記入射エネルギと前記対向電極への前記正の電位または前記負の電位の印加とを前記荷電粒子線に対し制御し、
前記画像処理部は、前記制御により得られた複数の画像に基づき、前記試料のマクロ欠陥および結晶欠陥を判断し、致命的欠陥（キラー欠陥）を判断する、半導体検査装置。

【0134】

（３）上記（２）の半導体検査装置において、
前記試料は、単結晶ウェハ、もしくはエピタキシャル層が形成されたウェハであり、
前記画像処理部は、前記試料の致命的欠陥の判断結果に基づいて、前記ウェハの品質を数値化して出力する、半導体検査装置。

【0135】

（４）上記（１）の半導体検査装置において、
入出力操作を行うＧＵＩを有し、
前記ＧＵＩは、
ウェハをダイに分割し、ダイ番号を指定する第１入力部と、マスク情報を入力する第２入力部と、前記ウェハの不純物濃度を入力する第３入力部と、
前記ウェハの検査から第１欠陥群と第２欠陥群とに分類して出力する第１出力部と、前記第１欠陥群の座標と大きさを出力する第２出力部と、前記第１入力部で指定したダイに前記第１欠陥群の座標が含まれるダイを抽出する第３出力部と、前記第１入力部で指定したダイにおける前記第２欠陥群の欠陥密度を出力する第４出力部と、二次電子を検査して得られた前記第２欠陥群の走査画像のプロファイルから前記第２欠陥群の電気特性を解析して出力する第５出力部と、前記第２入力部で指定したマスク情報に基づき、前記第５出力部の出力に基づいてスクリーニングすべきダイを抽出する第６出力部と、を有する、半導体検査装置。

【符号の説明】

【0136】

１…半導体検査装置、２…電子光学系、４…ウェハ搬送系、５…真空排気系、６…制御系、７…画像処理系、８…操作部、９…一次電子、１０…二次電子（または反射電子）、１１…電子銃、１２…コンデンサレンズ、１３…対物レンズ、１４…検出器、１５…偏向器、１６…対向電極、
１９…ＸＹステージ、２０…ウェハホルダ、２１…ウェハ、２２…電子線制御部、２３…検出系制御部、２４…偏向制御部、２５…電子レンズ制御部、２６…リターディング電圧制御部、２７…電極制御部、３０…画像処理部、３１…画像記憶部、３３…反射板、３４…光学顕微鏡、３６…ＧＵＩ、３７…全体制御部、３８…算出部、
Ｓ４０…検査情報の入力工程、Ｓ４１…ウェハロード工程、Ｓ４２…電子光学条件設定工程、Ｓ４３…電子線調整工程、Ｓ４４…ウェハアライメント工程、Ｓ４５…キャリブレーション工程、Ｓ４６…検査画像取得工程、Ｓ４７…検査処理画像出力工程、Ｓ４８…欠陥座標抽出工程、Ｓ４９…欠陥分類工程、Ｓ５０…欠陥分布マップ作成工程、Ｓ５１…欠陥解析工程、Ｓ５２…検査結果出力工程、Ｓ５３…ウェハアンロード工程、
６１…ＶＰ条件の二次電子放出検出電圧、６２…ＶＮ条件の二次電子放出検出電圧、６３…基準エネルギＥ２、６４…二次電子放出率カーブ、６５…基準エネルギＥ１、
７０…検査ウェハ、７１…ダイ、７２…第１オリエンテーションフラット、７３…第２オリエンテーションフラット、７４…電子線走査方向、７５…ステージ移動方向、
８０…積層欠陥、８１…基底面転位、８２…貫通転位、８３…積層欠陥を示す多角形図形、８４…基底面転位を示す点形状図形、８５…貫通転位を示す点形状図形、８６…光学顕微鏡画像、８７…マクロ欠陥の端部、８８…マクロ欠陥、８９…マクロ欠陥底辺部、９０…マクロ欠陥頂点部、９１ａ…マクロ欠陥頂点部の第１検査画像、９１ｂ…マクロ欠陥底辺部の第１検査画像、
１０１…第１欠陥群の欠陥分布、１０２…マクロ欠陥、１０３…基底面欠陥、１０４…第１欠陥群の欠陥を含まないダイ、１０５…第１欠陥群の欠陥を含むダイ、
１１０…第２欠陥群の欠陥分布、１１１…ダイ、１１２…ダイの欠陥分布の拡大図、１１３…貫通転位、
１２０…第１検査画像、１２１…第２検査画像、１２２ａ…貫通刃状転位を示すコントラスト、１２２ｂ…貫通らせん転位を示すコントラスト、１２３ａ…貫通刃状転位を示すコントラスト、１２３ｂ…貫通らせん転位を示すコントラスト、１２４…第１検査画像の貫通転位のコントラストのプロファイル、１２５…第２検査画像の貫通転位のコントラストのプロファイル、１２７…プロファイルの幅、１２９…プロファイルの幅、
１３０…検査情報、１３１ａ…第１欠陥群検査項目入力欄、１３１ｂ…第２欠陥群検査項目入力欄、１３２…試料情報入力欄、１３３…検査項目入力欄、１３４…検査領域設定欄、１３５…ダイ、１３６…ダイレイアウト情報設定欄、１３７ａ…ウェハの組成、１３７ｂ…ウェハサイズ、１３７ｃ…構造、１３７ｄ…不純物濃度、１４０…欠陥密度結果出力、１４１…第１欠陥群の欠陥分布出力、１４２…第２欠陥群の欠陥分布出力、１４３…第２欠陥群の欠陥電気特性出力、
１５０…貫通転位、１５１…ドナーイオン、１５２…電子、１５３…空乏半径、１５４…転位に捕獲された電子、１５５…転位に捕獲された電子の平均間隔、１５６…伝導帯、１５７…価電子帯、１５８…欠陥準位に捕獲された電子、１５９…電位障壁、１６０…フェルミ準位、１６１…フェルミ準位とトラップ準位のエネルギ差、１６２…欠陥準位、１６３…伝導帯とフェルミ準位のエネルギ差、
１８０…炭化珪素ウェハ、１８１…ｎ⁻型炭化珪素エピタキシャル層、１８２…ｐ型不純物注入領域、
１９０…ダイ、１９１…ｐ型不純物注入領域、１９２…ｎ⁻ドリフト層、１９３…ｎ型チャネルストッパ、１９４…ｐ型ガードリング、
２００…アクティブ領域に基底面欠陥を含むダイ、２０１…アクティブ領域にマクロ欠陥を含むダイ、２０２…不純物領域に基底面欠陥、マクロ欠陥を含むダイ、２０３…第１欠陥群の欠陥を含まないダイ、２０４…基底面欠陥、２０５…アクティブ領域、２０６…マクロ欠陥、２０７…アクティブ領域、２０８…基底面欠陥、２０９…不純物領域、２１０…第１欠陥群の検査結果の一部。

【図1】

【図2】

【図4】

【図6B】

【図6C】

【図3】

【図5】

【図6A】

【図6D】

【図7A】

【図7B】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図10A】

【図10B】

【図11】

【図12】

【図13】