專利名稱：基板檢查方法及裝置、氮化物半導體元件制造方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適用于構(gòu)成氮化物半導體元件的碳化硅(SiC)基板的基板檢查方法及基板檢查裝置，以及利用該基板檢查方法和基板檢查裝置的氮化物半導體元件的制造方法和氮化物半導體元件的制造裝置。
背景技術(shù)：
目前，氮化物半導體因其物理性質(zhì)的優(yōu)異性，而在光器件領(lǐng)域和電子器件領(lǐng)域中被深入研究。
特別是在電子器件領(lǐng)域，目前正在推進使用氮化物半導體的高電子遷移率晶體管(High Electron Mobility TransistorHEMT，以下稱為HEMT)的開發(fā)。
氮化物半導體結(jié)晶由于蒸汽壓高而難以進行大量單結(jié)晶的培育，所以廣泛采用有機金屬汽相生長法(Metal-Organic Chemical VaporDepositionMOCVD，以下稱為MOCVD)。
MOCVD法指以下成膜技術(shù)在高溫下向基板上依次供給規(guī)定的原料氣體，使要求的結(jié)晶層外延生長在基板上。
近年來，在電子器件領(lǐng)域中，碳化硅基板(以下，有時記載為SiC基板)引人注目。與作為基板材料的一般使用的藍寶石(Al2O3)的導熱系數(shù)相比，SiC的導熱系數(shù)大7～9倍左右。
因此，可基于光學顯微鏡進行對這樣獲得的HEMT的外觀檢查(例如，參照非專利文獻1)。
株式會社ニコン‘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法進行氮化物半導體薄膜的成膜時，有以下的問題。
首先，在作為結(jié)晶基板的SiC基板中，存在被稱為微導管的貫通基板內(nèi)外的孔的結(jié)構(gòu)缺陷。這種微導管的直徑因單結(jié)晶的培育條件而有所不同，但有時為數(shù)μm～數(shù)十μm。
因此，在SiC基板上生長的氮化物半導體薄膜的膜厚通常為2μm～3μm左右時，在使薄膜生長后，一部分微導管仍作為缺陷殘存。
即，起因于SiC基板的結(jié)構(gòu)缺陷，在該基板上的氮化物半導體薄膜中也產(chǎn)生缺陷(將其稱為缺陷導入)。
此外，在SiC基板中，除了上述微導管以外，有時還存在微缺陷(例如，有空穴和晶粒邊界等)、位移(例如，螺旋或刃狀或鑲嵌等)及表面缺陷(例如，有表面研磨傷和表面粗糙等)等各種結(jié)構(gòu)缺陷。在這種情況下，與上述同樣，將該缺陷在成膜的氮化物半導體薄膜中形成導入缺陷。
具有這樣的結(jié)構(gòu)缺陷的SiC基板的HEMT等因工作不良而引起作為器件的可靠性的下降。
但是，基于上述非專利文獻1所示的系統(tǒng)的檢查，不是進行結(jié)構(gòu)缺陷的檢測，只不過進行器件的表面觀察和尺寸誤差的外觀檢查，所以不可能檢測上述結(jié)構(gòu)缺陷并檢查器件的質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的主要目的在于，提供一種可檢測產(chǎn)生于基板內(nèi)部的結(jié)構(gòu)缺陷的基板檢查方法和基板檢查裝置，以及采用這些基板檢查方法和基板檢查裝置的氮化物半導體元件的制造方法和氮化物半導體元件的制造裝置。
為了實現(xiàn)這種目的，根據(jù)方案1所述的基板檢查方法，具有下述的結(jié)構(gòu)上的特征。
即，對于碳化硅基板上成膜的氮化物半導體薄膜照射激勵光，利用通過該激勵光在氮化物半導體薄膜中產(chǎn)生的、基于碳化硅基板缺陷的光，確定碳化硅基板的不良部的位置。
此外，如方案2所述的發(fā)明，最好是檢測在氮化物半導體薄膜中發(fā)光的光，取得有關(guān)該光的強度的信息，將該信息中光的強度大于或等于基準值的區(qū)域確定為不良部。
此外，如方案3所述的發(fā)明，最好是對氮化物半導體薄膜的整個面照射激勵光。
此外，如方案4所述的發(fā)明，作為激勵光，最好是照射波長400至600nm范圍內(nèi)的可見光。
此外，如方案5所述的發(fā)明，作為激勵光，最好是照射紫外光。
此外，如方案6所述的發(fā)明，作為氮化物半導體薄膜，最好是對從GaN層、AlGaN層及InGaN層中選擇的一種或大于等于兩種的層進行成膜。
根據(jù)方案7所述的氮化物半導體元件的制造方法，具有下述的結(jié)構(gòu)上的特征。
即，在制造具有在碳化硅基板上成膜了氮化物半導體薄膜的疊層體的氮化物半導體元件時，包括照射工序、不良部確定工序、切斷工序和排除工序。在照射工序中，對氮化物半導體薄膜照射激勵光。在不良部確定工序中，利用由激勵光照射在氮化物半導體薄膜中產(chǎn)生的、基于碳化硅基板缺陷的光，來確定碳化硅基板的不良部的位置。在切斷工序中，對于將疊層體進行加工過的加工過的疊層體，按規(guī)定的每個元件尺寸切斷該加工過的疊層體并形成多個切片。在排除工序中，排除切片中包含確定了位置的不良部的切片。
此外，如方案8所述的發(fā)明，最好是在不良部確定工序中，檢測在氮化物半導體薄膜中發(fā)光的光，取得包含有關(guān)該光的強度的信息的第一信息，同時將第一信息中光的強度大于或等于基準值的區(qū)域確定為不良部。
此外，如方案9所述的發(fā)明，最好是在疊層體中預先形成可從外部識別的標識。然后，從第一信息中識別標識，將第一信息和該被識別的標識相關(guān)聯(lián)存儲在存儲部中。這樣，在不良部確定工序中，在取得有關(guān)加工過的疊層體具有的標識的第二信息后，從存儲部讀取校核與和通過該第二信息識別的加工過的疊層體的標識相同的標識關(guān)聯(lián)存儲的第一信息，根據(jù)讀取的第一信息，確定加工過的疊層體的不良部。
此外，如方案10所述的發(fā)明，也可以包含加工工序，在識別加工過的疊層體的標識時，對疊層體上的用于形成氮化物半導體元件的膜進行加工，以便以可從外部識別的狀態(tài)維持該加工過的疊層體具有的標識。
此外，根據(jù)方案11所述的氮化物半導體元件的制造方法的發(fā)明，具有下述的結(jié)構(gòu)上的特征。
即，在碳化硅基板上制造具有成膜了氮化物半導體薄膜的疊層體的氮化物半導體元件時，包括照射工序、不良部確定工序、加工工序、切斷工序、以及排除工序。在照射工序中，對氮化物半導體薄膜照射激勵光。在不良部確定工序中，利用通過激勵光的照射在氮化物半導體薄膜中產(chǎn)生的、基于碳化硅基板缺陷的光，確定碳化硅基板的不良部的位置。在加工工序中，在疊層體中，在不良部以外的區(qū)域?qū)嵤┘庸げ⑿纬杉庸み^的疊層體。在切斷工序中，以規(guī)定的每個元件尺寸切斷加工過的疊層體，形成多個切片。在排除工序中，在切片中，排除包含所述加工過的疊層體的切片以外的切片。
此外，如方案12所述的發(fā)明，最好是在不良部確定工序中，檢測在氮化物半導體薄膜中發(fā)光的光，取得包含有關(guān)該光的強度的信息的第一信息，同時將第一信息中光的強度大于或等于基準值的區(qū)域確定為不良部。
此外，如方案13所述的發(fā)明，作為激勵光，最好是照射波長為400至600nm范圍內(nèi)的可見光。
此外，如方案14所述的發(fā)明，作為激勵光，最好是照射紫外光。
此外，如方案15所述的發(fā)明，作為氮化物半導體薄膜，最好是對從GaN層、AlGaN層、InGaN層中選擇的一種或大于等于兩種的層進行成膜。
根據(jù)方案16所述的基板檢查裝置的發(fā)明，具有下述的結(jié)構(gòu)上的特征。
即，包括激勵光照射部，對成膜于碳化硅基板上的氮化物半導體薄膜照射激勵光；以及不良部確定部，利用激勵光在氮化物半導體薄膜中產(chǎn)生的、基于碳化硅基板缺陷的光，確定碳化硅基板的缺陷位置。
此外，如方案17所述的發(fā)明，最好是所述不良部確定部包括信息取得部，檢測所述光，并取得有關(guān)所述光的強度信息；以及信息處理部，在該信息中，將該光的強度大于或等于基準值的區(qū)域確定為所述不良部。
此外，如方案18所述的發(fā)明，最好是將來自所述激勵光照射部的激勵光照射到氮化物半導體薄膜整個面。
此外，如方案19所述的發(fā)明，最好是激勵光為波長為400至600nm范圍內(nèi)的可見光。
此外，如方案20所述的發(fā)明，最好是激勵光為紫外光。
此外，如方案21所述的發(fā)明，最好是氮化物半導體薄膜包含從GaN層、AlGaN層及InGaN層中選擇的一種或大于等于兩種的層。
此外，根據(jù)方案22所述的氮化物半導體元件的制造裝置的發(fā)明，具有下述的結(jié)構(gòu)上的特征。
即，它包括激勵光照射部，在碳化硅基板上成膜了氮化物半導體薄膜的疊層體中，對該氮化物半導體薄膜照射激勵光；不良部確定部，利用由該激勵光在所述氮化物半導體薄膜中產(chǎn)生的、基于碳化硅基板缺陷的光，確定碳化硅基板的不良部的位置；切斷部，在對疊層體實施加工后，按規(guī)定的每個元件尺寸切斷該加工過的疊層體并形成多個切片；以及排除部，在切片中，排除包含不良部的切片。
此外，如方案23所述的發(fā)明，最好是不良部確定部具有第一信息取得部，檢測在氮化物半導體薄膜中發(fā)光的光，并取得包含有關(guān)該光的強度的信息的第一信息；以及信息處理部，在該第一信息中，將該光的強度大于或等于基準值的區(qū)域確定為所述不良部。
此外，如方案24的發(fā)明，最好是在疊層體中，預先形成從外部可識別的標識，具有取得有關(guān)形成于加工過的疊層體的標識的第二信息的第二信息取得部，而且，不良部確定部還包括從第一信息中識別標識的第一識別部；將第一信息和第一識別部識別的標識關(guān)聯(lián)存儲的存儲部；根據(jù)第二信息取得部取得的第二信息來識別加工過的疊層體具有的標識的第二識別部；以及從存儲部讀取并校核與和所識別的加工過的疊層體的標識相同的標識相關(guān)聯(lián)存儲的第一信息，根據(jù)該讀取的第一信息，確定加工過的疊層體的不良部的不良部校核部。
此外，如方案25的發(fā)明，最好是具有加工部，在識別加工過的疊層體具有的標識時，對疊層體上的用于氮化物半導體元件形成的膜進行加工，以便以可從外部識別的狀態(tài)維持加工過的疊層體具有的標識。
此外，如方案26所述的發(fā)明，最好是激勵光為波長400至600nm范圍內(nèi)的可見光。
此外，如方案27所述的發(fā)明，最好是激勵光為紫外光。
此外，如方案28所述的發(fā)明，最好是氮化物半導體薄膜包含從GaN層、AlGaN層及InGaN層中選擇的一種或大于等于兩種的層。
根據(jù)方案1所述的基板的檢查方法的發(fā)明，利用光學顯微鏡的簡易結(jié)構(gòu)來檢測基于氮化物半導體薄膜的缺陷產(chǎn)生的發(fā)光現(xiàn)象(或稱為冷光)，可以檢測氮化物半導體薄膜的缺陷位置。
由此，對于氮化物半導體薄膜，可以確定有起因于缺陷導入的缺陷的、碳化硅基板(以下，有時簡稱為SiC基板)的不良部的位置。
根據(jù)方案2所述的檢查方法的發(fā)明，除了上述效果以外，還可以迅速并且再現(xiàn)性良好地取得與氮化物半導體薄膜的缺陷位置和無缺陷位置有關(guān)的數(shù)據(jù)的映射數(shù)據(jù)。
由此，可以自動并且高效率地確定SiC基板的不良部的位置。
此外，根據(jù)方案3所述的檢查方法的發(fā)明，除了上述效果以外，還可對作為樣本的氮化物半導體薄膜整個面進行不良部的位置確定，所以可以評價樣本整體的SiC基板的質(zhì)量。
此外，根據(jù)方案4所述的檢查方法的發(fā)明，除了上述效果以外，不用說對于氮化物半導體薄膜的表層的缺陷，而且對于內(nèi)部存在的缺陷也可照射可見光。
此外，根據(jù)方案5所述的檢查方法的發(fā)明，除了上述效果以外，還可以僅檢測氮化物半導體薄膜的缺陷引起的發(fā)光。因此，在氮化物半導體薄膜上附著塵埃和碎屑等的情況下，來自氮化物半導體薄膜的發(fā)光被其遮擋而使發(fā)光強度變?nèi)?，所以還可同時觀察該塵埃和碎屑等的檢測。
此外，根據(jù)方案6所述的檢查方法的發(fā)明，由于可以將各種氮化物半導體薄膜單數(shù)或多數(shù)組合使用，所以可以對構(gòu)成以HEMT為代表的高頻高輸出晶體管、藍色激光和藍色發(fā)光二極管等的氮化物半導體元件的SiC基板的質(zhì)量進行評價。
根據(jù)方案7所述的氮化物半導體元件的制造方法的發(fā)明，通過采用光學顯微鏡的簡易結(jié)構(gòu)來檢測基于氮化物半導體薄膜的缺陷產(chǎn)生的發(fā)光現(xiàn)象，可以檢測氮化物半導體薄膜的不良部的位置。
由此，對于氮化物半導體薄膜，可以確定有起因于缺陷導入的缺陷的SiC基板的不良部的位置。
因此，通過利用在加工前的疊層體中被確定的不良部的位置來確定加工過的疊層體的SiC基板的不良部的位置，可以排除不良的切片。
此外，根據(jù)方案8所述的制造方法的發(fā)明，除了上述效果以外，可以迅速并且再現(xiàn)性良好地取得與氮化物半導體薄膜的缺陷位置和無缺陷位置有關(guān)的數(shù)據(jù)的映射數(shù)據(jù)。由此，可以自動并且高效率地確定SiC基板的不良部的位置。
此外，根據(jù)方案9所述的制造方法的發(fā)明，除了上述效果以外，可預先利用在加工疊層體前取得的映射數(shù)據(jù)來確定晶片狀的加工過的疊層體的SiC基板的不良部的位置，所以不需要加工過進行確定。
因此，在切斷該加工過的疊層體獲得的切片中，可以高效率地挑出SiC基板中有不良部的不良的芯片。
此外，根據(jù)方案10所述的制造方法的發(fā)明，除了上述效果以外，還可高精度地識別加工過的疊層體具有的標識。
此外，根據(jù)方案11所述的氮化物半導體元件的制造方法的發(fā)明，通過利用光學顯微鏡的簡易結(jié)構(gòu)來檢測根據(jù)氮化物半導體薄膜的缺陷而產(chǎn)生的發(fā)光現(xiàn)象，可以檢測氮化物半導體薄膜的缺陷的位置。
由此，對于氮化物半導體薄膜，可以確定有起因于缺陷導入的缺陷的SiC基板的不良部的位置。
因此，通過僅對不包含不良部的SiC基板部分進行疊層體的加工，所以可以排除不包含加工過的疊層體的不良的切片。
此外，根據(jù)方案12所述的制造方法的發(fā)明，除了上述效果以外，還可以迅速并且再現(xiàn)性良好地取得與氮化物半導體薄膜的缺陷位置和無缺陷位置有關(guān)的數(shù)據(jù)的映射數(shù)據(jù)。由此，可以自動并且高效率地確定SiC基板的不良部的位置。
此外，根據(jù)方案13所述的制造方法的發(fā)明，除了上述效果以外，不用說對于氮化物半導體薄膜的表層的缺陷，而且對于內(nèi)部存在的缺陷也可照射可見光。
此外，根據(jù)方案14所述的制造方法的發(fā)明，除了上述效果以外，可僅檢測氮化物半導體薄膜的缺陷引起的發(fā)光。因此，在氮化物半導體薄膜上附著塵埃和碎屑等的情況下，來自氮化物半導體薄膜的發(fā)光被其遮擋而使發(fā)光強度變?nèi)?，所以還可同時觀察該塵埃和碎屑等的檢測。
此外，根據(jù)方案15所述的檢查方法的發(fā)明，由于可以將各種氮化物半導體薄膜單數(shù)或多數(shù)組合使用，所以可以對構(gòu)成以HEMT為代表的高頻高輸出晶體管、藍色激光和藍色發(fā)光二極管等的氮化物半導體元件的SiC基板的質(zhì)量進行評價。
根據(jù)方案16所述的基板檢查裝置的發(fā)明，通過采用光學顯微鏡的簡易結(jié)構(gòu)來檢測基于氮化物半導體薄膜的缺陷產(chǎn)生的發(fā)光現(xiàn)象，可以檢測氮化物半導體薄膜的不良部的位置。
由此，對于氮化物半導體薄膜，可以確定有起因于缺陷導入的缺陷的SiC基板的不良部的位置。
此外，根據(jù)方案17所述的檢查裝置的發(fā)明，除了上述效果以外，還可以迅速并且再現(xiàn)性良好地取得與氮化物半導體薄膜的缺陷位置和無缺陷位置有關(guān)的數(shù)據(jù)的映射數(shù)據(jù)。
由此，可以自動并且高效率地確定SiC基板的不良部的位置。
此外，根據(jù)方案18所述的檢查裝置的發(fā)明，除了上述效果以外，還可對作為樣本的氮化物半導體薄膜整個面進行不良部的位置確定，可以評價樣本整體的SiC基板的質(zhì)量。
此外，根據(jù)方案19所述的檢查裝置的發(fā)明，除了上述效果以外，不用說對于氮化物半導體薄膜的表層的缺陷，而且對于內(nèi)部存在的缺陷也可以照射可見光。
此外，根據(jù)方案20所述的檢查裝置的發(fā)明，除了上述效果以外，還可以僅檢測氮化物半導體薄膜的缺陷引起的發(fā)光。因此，在氮化物半導體薄膜上附著塵埃和碎屑等的情況下，來自氮化物半導體薄膜的發(fā)光被其遮擋而使發(fā)光強度變?nèi)?，所以還可同時觀察該塵埃和碎屑等的檢測。
此外，根據(jù)方案21所述的檢查裝置的發(fā)明，由于可以將各種氮化物半導體薄膜單數(shù)或多數(shù)組合使用，所以可以對構(gòu)成以HEMT為代表的高頻高輸出晶體管、藍色激光和藍色發(fā)光二極管等的氮化物半導體元件的SiC基板的質(zhì)量進行評價。
根據(jù)方案22所述的氮化物半導體元件的制造裝置的發(fā)明，通過采用光學顯微鏡的簡易結(jié)構(gòu)來檢測基于氮化物半導體薄膜的缺陷產(chǎn)生的發(fā)光現(xiàn)象，可以檢測氮化物半導體薄膜的不良部的位置。
由此，對于氮化物半導體薄膜，可以確定有起因于缺陷導入的缺陷的SiC基板的不良部的位置。
因此，通過利用加工前的疊層體中確定過的不良部的位置來確定加工過的疊層體的SiC基板的不良部的位置，可以排除不良的切片。
此外，根據(jù)方案23所述的制造裝置的發(fā)明，除了上述效果以外，可預先利用在加工疊層體前取得的映射數(shù)據(jù)來確定晶片狀的加工過的疊層體的SiC基板的不良部的位置，所以不需要加工過進行確定。
因此，在切斷該加工過的疊層體獲得的切片中，可以高效率地挑出SiC基板中有不良部的不良的芯片。
此外，根據(jù)方案24所述的制造裝置的發(fā)明，除了上述效果以外，可預先利用在加工疊層體前取得的映射數(shù)據(jù)來確定晶片狀的加工過的疊層體的SiC基板的不良部的位置，所以不需要加工過進行確定。
因此，在切斷該加工過的疊層體獲得的切片中，可以高效率地挑出SiC基板中有不良部的不良的芯片。
此外，根據(jù)方案25所述的制造裝置的發(fā)明，除了上述效果以外，還可以高精度地識別加工過的疊層體具有的標識。
此外，根據(jù)方案26所述的制造裝置的發(fā)明，除了上述效果以外，不用說對于氮化物半導體薄膜的表層的缺陷，而且對于內(nèi)部存在的缺陷也可以照射可見光。
此外，根據(jù)方案27所述的制造裝置的發(fā)明，除了上述效果以外，還可以僅檢測氮化物半導體薄膜的缺陷引起的發(fā)光。因此，在氮化物半導體薄膜上附著塵埃和碎屑等的情況下，來自氮化物半導體薄膜的發(fā)光被其遮擋而使發(fā)光強度變?nèi)酰赃€可同時觀察該塵埃和碎屑等的檢測。
此外，根據(jù)方案28所述的制造裝置的發(fā)明，由于可以將各種氮化物半導體薄膜單數(shù)或多數(shù)組合使用，所以可以對構(gòu)成以HEMT為代表的高頻高輸出晶體管、藍色激光和藍色發(fā)光二極管等的氮化物半導體元件的SiC基板的質(zhì)量進行評價。


圖1是本發(fā)明第一實施方式的基板檢查裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖2是用于說明本發(fā)明第一實施方式的基板檢查裝置的檢查方法的流程圖。
圖3是本發(fā)明第三實施方式的基板檢查裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖4是用于說明本發(fā)明第三實施方式的基板檢查裝置的檢查方法的流程圖。
圖5是表示本發(fā)明第三實施方式的基板檢查裝置具有的提取部的動作的流程圖。
圖6是本發(fā)明第四實施方式的氮化物半導體元件的制造裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖7是用于說明本發(fā)明第四實施方式的氮化物半導體元件的制造方法中包含的制造工序的圖。
圖8是表示本發(fā)明第四實施方式的氮化物半導體元件的制造裝置具有的第一及第二識別部的動作的流程圖。
圖9是表示本發(fā)明第四實施方式的氮化物半導體元件的制造裝置具有的不良部校核部的動作的流程圖。
圖10是用于說明本發(fā)明第四實施方式的氮化物半導體元件的制造裝置的制造方法的流程圖。
具體實施例方式
以下，參照圖1～圖10，說明本發(fā)明的實施方式。再有，各圖(除流程圖以外)只不過以可以理解本發(fā)明的程度來概略地表示各結(jié)構(gòu)成分的形狀、大小和配置關(guān)系，因此，本發(fā)明不限定于圖示例。此外，為了使圖清楚明白，表示剖面的陰影線是除去省略一部分。再有，以下的說明不過是簡單的優(yōu)選例，而例示的數(shù)值的條件沒有任何限定。此外，在各圖中，對相同的結(jié)構(gòu)成分附以同一標號，省略其重復的說明。
<第一實施方式>
圖1是本實施方式的基板檢查裝置100的概略結(jié)構(gòu)圖。在本實施方式中，作為樣本，舉例說明在晶片狀的碳化硅基板(以下，有時稱為SiC基板)151上成膜GaN層152作為氮化物半導體薄膜，使用疊層體15a的情況。
如圖1所示，本實施方式的基板檢查裝置100具有激勵光照射部10和不良部確定部20。不良部是SiC基板中有結(jié)構(gòu)缺陷的區(qū)域，這里，將以后述的大于或等于基準值的光強度發(fā)光的區(qū)域作為不良部來處理。
激勵光照射部10對具有疊層體15a的、作為氮化物半導體薄膜的GaN層152照射激勵光。
這里的激勵光照射部10主要包括裝載疊層體15a的裝載臺12、光源13、窄帶濾色器14、半反射鏡16及第一透鏡18。
在與裝載臺12的搭載面c大致垂直的方向上，從裝載臺12側(cè)，按規(guī)定間隔依次設(shè)置第一透鏡8及半反射鏡16。將半反射鏡16配置在透過窄帶濾色器14的來自光源13的激勵光的入射角為45°的位置，使該激勵光經(jīng)由第一透鏡18以90°入射角入射到裝載臺12上的疊層體15a。
在本結(jié)構(gòu)例中，作為光源13，例如使用可照射藍～綠色可見光(波長400～600nm左右)的汞燈，使激勵光為e線(波長546nm)和g線(波長436nm)。
不良部確定部20包括第二透鏡22，將從疊層體15a的GaN層152發(fā)出的光(后面說明)進行成像。
下面，參照圖1和圖2，說明使用基板檢查裝置100的基板檢查方法。
首先，將裝載了晶片狀的疊層體15a的裝載臺12置位在觀察位置(S401)。
接著，將來自光源13的激勵光照射在疊層體15a的GaN層152上(S403)。在照射了激勵光的GaN層152的缺陷部分，產(chǎn)生發(fā)光(也稱為冷光)。這是因為通過激勵光的照射，與SiC基板151的結(jié)構(gòu)缺陷對應的缺陷部分的氮化物半導體薄膜的黃色帶被激勵，在波長500～600nm附近產(chǎn)生發(fā)光。再有，氮化物半導體材料如被稱為寬帶隙那樣，對于可見光是透明的。因此，不用說對于氮化物半導體薄膜的表層的缺陷，而且對于內(nèi)部存在的缺陷也可照射可見光。
接著，通過用肉眼觀察由第二透鏡22成像的來自GaN層152的發(fā)光的濃淡，可以確定不良部的位置(S405)。然后，通過以手動或自動方式移動裝載臺，使激勵光照射GaN層152的整個面，從而可以確定晶片狀的SiC基板151整個面的不良部的位置(即，缺陷位置)。
可是，在基板為藍寶石的情況下，藍寶石自身為均質(zhì)的大塊單晶，所以在該晶片上成膜的GaN層也為大致均勻的質(zhì)量良好的膜。因此，即使向GaN層152照射激勵光，也觀察不出發(fā)光的濃淡。
但是，在器件中使用SiC基板時，通過這樣利用光學顯微鏡的簡易結(jié)構(gòu)，可以簡便地評價SiC基板的質(zhì)量。
因此，與藍寶石基板相比，具有優(yōu)良的導熱系數(shù)，同時還可消除在器件制作前不能確定SiC的結(jié)構(gòu)缺陷的問題，可以期待使用了SiC基板的器件的制造合格率的提高。
從上述說明可知，根據(jù)本發(fā)明的實施方式，通過利用基于氮化物半導體薄膜的缺陷產(chǎn)生的發(fā)光現(xiàn)象，用肉眼通過透鏡，可以檢測SiC基板的不良部的位置。
由此，對于氮化物半導體薄膜，可以確定有起因于缺陷導入的缺陷的SiC基板的缺陷位置。
<第二實施方式>
在本實施方式中，與第一實施方式的主要不同點在于，作為基板檢查裝置的光源，使用可照射紫外光的汞燈。
在該結(jié)構(gòu)例中，替換第一實施方式的光源，例如采用可照射紫外光的汞燈，使激勵光為i線(波長365nm)和j線(波長313nm)。
在第一實施方式中，作為激勵光照射可見光，所以樣本表面被明亮地照射。因此，在通過發(fā)光的濃淡，用肉眼觀察SiC基板的不良部時，甚至因樣本表面附著的塵埃和碎屑等遮擋的發(fā)光的濃淡，都難以高精度地判別。
另一方面，在照射紫外光作為激勵光時，在基于肉眼等的觀察中，樣本表面不被明亮地照射。即，可通過肉眼僅觀察來自GaN層152的發(fā)光。其結(jié)果，在附著在樣本表面的塵埃和碎屑等遮擋來自GaN層152的發(fā)光時，可以明顯觀察到僅在其被遮擋的部分的發(fā)光強度變?nèi)醯那闆r。再有，這里的塵埃和碎屑例如除了運送中附著在樣本表面的塵埃和碎屑以外，還有GaN層等的氮化物半導體的結(jié)晶生長時產(chǎn)生的結(jié)晶，還包含在其后的樣本表面上不期望附著的塵埃和碎屑。
從上述說明可知，根據(jù)本實施方式，除了與第一實施方式同樣的效果以外，還可同時檢測附著在樣本表面的塵埃和碎屑等。
其結(jié)果，排除SiC基板的結(jié)構(gòu)缺陷和作為器件的可靠性下降的主要原因的樣本表面的塵埃和碎屑等，可以期待其器件可靠性的進一步提高。
<第三實施方式>
本實施方式的基板檢查裝置300與第一實施方式的主要不同點在于，作為不良部確定部200，包括信息取得部25和信息處理部30。再有，在圖中，與第一實施方式中已經(jīng)說明的結(jié)構(gòu)部件相同的結(jié)構(gòu)部件附以同一標號，省略其具體的說明(以下的各實施方式也同樣)。
如圖3所示，本實施方式的基板檢查裝置300與第一實施方式同樣，包括激勵光照射部10和不良部確定部200，但這里的不良部確定部200在包含信息取得部25及信息處理部30方面有所不同。
在信息取得部25中，取得與從GaN層產(chǎn)生的光的強度(以下，簡稱為發(fā)光強度)有關(guān)的信息，在信息處理部30中，根據(jù)由信息取得部25取得的信息，將光的強度大于或等于基準值的區(qū)域確定為不良部。再有，這里的發(fā)光強度的信息是每個像素的信息。
以下，說明基板檢查裝置300的細節(jié)。這里的激勵光照射部10與第一實施方式相同，所以省略具體的說明，詳細說明不良部確定部200具有的信息取得部25和信息處理部30。
信息取得部25主要包括第二透鏡22和CCD攝像機等攝像元件24。取得由第二透鏡22成像的從疊層體15a發(fā)出的光，作為攝像元件24中與光強度有關(guān)的信息的圖像數(shù)據(jù)。
信息處理部30主要包括信息接收部31、CPU(或稱為中央處理裝置)32、輸入部34、存儲部35、輸出部36及裝載臺驅(qū)動部38。
信息接收部31將信息取得部25作為數(shù)字信號取得的與上述的光強度有關(guān)的信息作為圖像數(shù)據(jù)來接收。這里接收的相關(guān)信息臨時存儲在存儲部35中。
CPU32在用程序方式進行軟件處理時，具有作為實現(xiàn)各種處理功能的部件的功能。在本結(jié)構(gòu)例中的CPU32包含分別后述的控制部321和具有作為提取部323(或稱為映射處理部)功能的功能部件。
控制部321根據(jù)從輸入部34輸入的指令，或根據(jù)CPU32內(nèi)部產(chǎn)生的指令，進行其他所需的功能部件的處理的實行控制、使輸出部36顯示的控制、以及獲得各結(jié)構(gòu)部件的定時的控制等，由于有關(guān)這些方面已公知，所以省略其詳細的說明。
提取部(也稱為映射處理部)323將從樣本整個面的有關(guān)光強度的信息中獲得的各像素的光強度和存儲部35中預先作為基準值設(shè)定的一個或多個光強度的閾值進行比較，將光強度大于或等于基準值以上的區(qū)域作為不良部來提取，進行映射處理。通過這樣的映射處理，可以迅速并且再現(xiàn)性良好地取得與GaN層152的缺陷位置和無缺陷位置有關(guān)的數(shù)據(jù)，即映射數(shù)據(jù)。
輸入部34具有鍵盤和觸摸板那樣的輸入部件，是在處理當中從外部輸入必要的指令的裝置。
存儲部35具有RAM和ROM那樣的存儲器，是將本發(fā)明的處理中必要的信息和數(shù)據(jù)等以預先自由讀取方式來存儲，而且，將各處理當中產(chǎn)生的信息和數(shù)據(jù)等以可自由讀取方式來寫入的存儲裝置。
輸出部36具有圖像顯示裝置(監(jiān)視器)和/或打印裝置，用于顯示除了來自信息接收部31和輸入部34的所需信息和數(shù)據(jù)等以外，還顯示CPU32在處理中生成的所需信息和數(shù)據(jù)等。
裝載臺驅(qū)動部38根據(jù)來自輸入部34的指令信號，可使裝載臺12在平行于樣本搭載面c的方向上移動和垂直于裝載臺12的搭載面c的方向上移動。在本結(jié)構(gòu)例中，是使裝載臺12移動到規(guī)定位置，觀察來自疊層體15a的發(fā)光的結(jié)構(gòu)，但與此相反，也可以是在將裝載臺12固定，使攝像元件24移動到規(guī)定位置，觀察來自疊層體15a的發(fā)光的結(jié)構(gòu)。
下面，參照圖3和圖4，說明使用基板檢查裝置300的基板檢查方法。
首先，將裝載了晶片狀的疊層體15a的裝載臺12置位在基于攝像元件24的觀察開始位置的測定位置(S501)。
然后，按與第一實施方式同樣的方法，在疊層體15a的GaN層152上照射激勵光(S503)。此時，在照射了激勵光的GaN層152的缺陷部分中，與第一實施方式的說明同樣產(chǎn)生發(fā)光。再有，作為光源，采用可照射上述的藍～綠色可見光(波長400～600nm左右)和紫外光的汞燈。
接著，在本實施方式中，將從GaN層152產(chǎn)生的光通過第二透鏡22進行成像，通過攝像元件24變換并取得有關(guān)光強度的信息(S505)。在取得與觀察開始位置的光強度有關(guān)的信息后，從控制部321向裝載臺驅(qū)動部38自動地輸出使裝載臺12移動的控制信號。通過該控制信號，將裝載臺12移動到下一個測定位置，同樣通過攝像元件24取得新的信息。通過重復進行這樣的掃描處理，由攝像元件24掃描GaN層152整個面，可以取得晶片整個面的信息。
信息接收部31對取得有關(guān)光強度的信息進行響應，從信息取得部25接收該信息并將其依次存儲在存儲部35中(S507)。
接著，根據(jù)來自輸入部34的指示，根據(jù)與從GaN層152發(fā)光的光強度有關(guān)的信息，進行將大于或等于規(guī)定的光強度的區(qū)域作為不良部、即缺陷位置來提取的映射處理(S509)。根據(jù)這樣獲得的映射數(shù)據(jù)，可以自動地確定SiC基板有無缺陷。
這里，參照圖5來說明提取部323中的映射處理的一例。
首先，作為映射提取的前處理，預先將各像素的位置坐標和各像素的光強度的提取判定基準的閾值如以下說明那樣存儲在存儲部35中。
如果在SiC基板151中產(chǎn)生缺陷，則起因于該缺陷，在其上側(cè)的GaN層152中也產(chǎn)生缺陷。因此，在GaN層152上照射激勵光，將該反射光的光強度在無缺陷的像素區(qū)域和有缺陷的像素區(qū)域中如何變化作為統(tǒng)計的數(shù)據(jù)預先調(diào)查，將某個一定以上的光強度的情況下判斷為缺陷區(qū)域的光強度的值作為基準值、即閾值來取得。將這樣獲得的基準值作為各像素中共用的判斷基準值存儲在存儲部35中。此外，在存儲部35中，按每個像素，將設(shè)定在晶片表面的XY坐標系的位置坐標對應存儲。
在提取部323中，接受對于晶片整個面的與GaN層152發(fā)光的光強度有關(guān)的信息的取得結(jié)束通知，從存儲部35讀取該信息(S601)。從該信息中，按每個像素來讀取像素的位置坐標和該像素的光強度的數(shù)據(jù)(S603)。接著，響應該信息的讀取，從存儲部35讀取基準值(S605)。在該基準值的讀取結(jié)束后，進行基準值和光強度的比較(S607)。根據(jù)這種比較，在光強度與基準值相等或比基準值大的情況下(“是”的情況)，將產(chǎn)生這種光強度的像素判定為有缺陷的像素。另一方面，在光強度的值比基準值小的情況下(“否”的情況)，將產(chǎn)生這種光強度的像素判定為沒有缺陷的像素。這樣，對于晶片上所有的像素進行上述各步驟S601～S607(S609)，并結(jié)束這種處理。此外，根據(jù)需要，也可以將獲得映射數(shù)據(jù)從輸出部36打印，或進行將映射數(shù)據(jù)映射顯示在監(jiān)視器上的可視化。
通過進行上述的映射處理，可以迅速并且再現(xiàn)性良好地取得與氮化物半導體薄膜的缺陷位置和無缺陷位置有關(guān)的映射數(shù)據(jù)。
從上述說明可知，根據(jù)本實施方式，可以獲得與第一實施方式同樣的效果。
而且，根據(jù)本實施方式，可以自動并且高效率地確定SiC基板的不良部的位置。
<第四實施方式>
圖6是本實施方式的氮化物半導體元件的制造裝置900的概略結(jié)構(gòu)圖。在本實施方式中，通過將第三實施方式中說明的映射數(shù)據(jù)與取得了該映射數(shù)據(jù)的晶片狀的樣本相關(guān)聯(lián)存儲，從而將這種映射數(shù)據(jù)用于氮化物半導體元件的制造。
如圖6所示，本實施方式的氮化物半導體元件的制造裝置900與第一實施方式同樣，除了激勵光照射部10和不良部確定部800以外，還包括第二信息取得部40、疊層體加工部45、切斷部50和排除部60。
下面，在說明氮化物半導體元件的制造裝置900的細節(jié)之前，作為一例，本實施方式的氮化物半導體元件的制造裝置的制造生產(chǎn)線包含以下簡單說明的(1)～(3)的制造工序(參照圖7)。此外，在本實施方式中，舉例說明氮化物半導體元件作為GaN類HEMT的情況。
(1)在晶片狀的SiC基板151上，作為溝道層的氮化物半導體薄膜，形成GaN層152，并形成疊層體15a。具體地說，將通過MOCVD法形成的GaN緩沖層(未圖示)改質(zhì)形成為GaN層152。再有，以下有將該疊層體15a稱為晶片或加工前晶片的情況。此外，這里說明的GaN類HEMT為普通的結(jié)構(gòu)，有關(guān)使各層結(jié)晶生長時的具體形成方法是現(xiàn)有技術(shù)，所以省略其詳細的說明。
在形成GaN層152后，在疊層體15a的表面上，形成用于單獨識別各晶片的可從外部識別的標記和號碼等標識70。在晶片表面的元件形成區(qū)域a以外的區(qū)域的邊緣區(qū)域b中，例如將鋁(Al)進行金屬鍍敷并形成標識70。再有，除了金屬鍍敷法以外，例如對GaN層152的表面自身進行腐蝕，也可以按凸狀或凹狀方式形成標識70。此外，將該標識70與HEMT的制造過程中使用的用于光標記定位的標記兼用也可以。即，標記的形成位置、個數(shù)及形狀可以根據(jù)目的和設(shè)計而任意地設(shè)計(圖7(A))。
(2)對于該疊層體15a進行加工，以使標識維持可識別狀態(tài)，獲得加工過的疊層體15b。在該結(jié)構(gòu)例中，作為一例，在疊層體15a中例如制作GaN類HEMT15b作為氮化物半導體元件。
再有，對疊層體15a的加工不限定于上述加工。因此，在GaN層152上，在對用于形成氮化物半導體元件的任何膜通過所需的處理進行成膜后，除去覆蓋標識的該成膜后的一部分膜，實施使標識70露出的加工就可以。在該結(jié)構(gòu)中，在GaN層152上，形成作為氮化物半導體元件所需的結(jié)構(gòu)部件的電子供給層153及各電極(柵極電極104、源極電極106和漏極電極108)。具體地說，通過MOCOVD法形成電子供給層153、Al0.2Ga0.8N層。在電子供給層153上，依次疊層鎳(Ni)和金(Au)來形成柵極電極104。此外，作為源極電極106和漏極電極108，在電子供給層153上并且以非接觸方式夾置柵極電極104的位置上，依次疊層鈦(Ti)、鋁和金而形成(圖7(B))。然后，眾所周知，形成鈍化膜(未圖示)，以覆蓋形成的各結(jié)構(gòu)部件。再有，這里將疊層體15b稱為加工過的疊層體或加工過的晶片，僅稱為晶片的情況是指疊層體15a的情況。
(3)將疊層體15b通過分離方式和切割方式等沿切割線切斷為各個切片、即芯片80(圖7(C))。
在再有的制造生產(chǎn)線中，本發(fā)明特別在上述(1)的階段，在加工前晶片的狀態(tài)下預先確定晶片狀的SiC基板的不良部位置(缺陷位置)，從在對加工過的晶片進行芯片化時，可以根據(jù)該缺陷位置來排除帶有不良部的芯片。
以下，參照圖6來說明氮化物半導體元件的制造裝置900的細節(jié)。
激勵光照射部10與第一實施方式同樣，所以這里省略具體的說明，說明不良部確定部800、第二信息取得部40、疊層體加工部45、切斷部50及排除部60的細節(jié)。
本結(jié)構(gòu)例的不良部確定部800具有第一信息取得部65和信息處理部85。
第一信息取得部65主要包括第二透鏡22和CCD攝像機等攝像元件24，將第二透鏡22成像的從疊層體15a發(fā)出的光通過攝像元件24取得作為與光強度有關(guān)的第一信息。
信息處理部85主要包括第一信息接收部33、CPU75、輸入部34、存儲部35、輸出部36、裝載臺驅(qū)動部38及第二信息接收部37。
第一信息接收部33將第一信息取得部65作為數(shù)字信號取得的與上述光強度有關(guān)的第一信息作為圖像數(shù)據(jù)來接收。這里，接收的第一信息被臨時存儲在存儲部35中。
第二信息接收部37將后述的第二信息取得部40取得的與加工過的疊層體15b的標識70有關(guān)的第二信息作為圖像數(shù)據(jù)來接收。
CPU75具有與第三實施方式同樣的功能，這里，包含作為分別后述的控制部751、第一識別部753、提取部755(或者稱為映射處理部)、第二識別部757和不良部校核部759的功能的功能部件。
控制部751根據(jù)從輸入部34輸入的指令，或者根據(jù)CPU75內(nèi)部產(chǎn)生的指令，進行其他所需的功能部件的處理的實行控制、對存儲部35的信息和數(shù)據(jù)等的寫入和/或讀取的控制、控制對輸出部36的信號輸出并適當顯示的控制、以及獲得各結(jié)構(gòu)部件的定時的控制等。
第一識別部753根據(jù)第一信息接收部33接收的第一信息，識別形成于疊層體15a的標識70。
這里，參照圖8，說明第一識別部中的識別處理的一例。
首先，作為識別處理的前處理，預先存儲與每個晶片的真實的基準標識(即，上述(1)階段中形成的標識)有關(guān)的信息。
在第一識別部753中，響應第一信息接收部33中的第一信息的接收，從存儲部35中按每個像素方式讀取第一信息(S1010)。然后，在該讀取的第一信息中，判斷有(Y“是”的情況)還是無(N“否”的情況)與形成于每個晶片中的用于晶片識別的標識70有關(guān)的信息(S1030)。在第一信息中有與標識70有關(guān)的信息時(Y)，判定標識70是晶片的基準標識中的哪一個(S1050)。這種判定將存儲部35中某一晶片的基準標識和與從第一信息中讀取的標識有關(guān)的信息進行校核。在校核一致的情況下(Y)，讀取的標識被識別為真實的識別標識，將與疊層體15a的標識有關(guān)的第一信息和加工前映射數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)存儲在存儲部35中。再有，在各步驟S1030及S1050中，在‘無’和‘不一致’的情況下(N)，返回S1010。接著，對于所有的晶片狀的像素，如果上述各步驟S1010～S1050結(jié)束(S1070)，則結(jié)束該處理。
提取部755具有與第三實施方式同樣的功能，將與樣本整個面的光強度有關(guān)的從第一信息中獲得的各像素的光強度和存儲部35中作為基準值預先設(shè)定的一個或多個光強度的閾值進行比較，將光強度大于或等于基準值的區(qū)域作為不良部來提取，進行映射處理。映射處理可與第三實施方式中說明的方法同樣地進行，這里，每個晶片1Sa中其晶片的哪個區(qū)域為不良部以位置坐標信息方式被保存在存儲部35中。
第二識別部757根據(jù)后述的第二信息接收部37接收的第二信息，識別形成于加工過的疊層體15b的標識70。該處理與參照圖8說明的第一識別部753中的識別處理大體相同。這種情況下，疊層體是加工過的疊層體(即，加工過的晶片)15b，此外，取代第一圖像數(shù)據(jù)，對第二圖像數(shù)據(jù)進行處理。因此，在圖8中，在步驟S1010中示出第二圖像數(shù)據(jù)的處理。
不良部校核部759根據(jù)第一信息來確定加工過的疊層體15b的不良部位置。
這里，參照圖9，說明不良部校核部759中的加工過的疊層體15b的不良部位置的確定處理的一例。
具體地說，進行由第二識別部757識別的標識70、存儲部35中與基于第一信息的映射數(shù)據(jù)一起存儲的標識70的校核(S1110)。在校核一致的情況下(Y)，讀取具有一致的標識的與加工前的疊層體15a的SiC基板的不良部有關(guān)的映射數(shù)據(jù)(S1130)。然后，對包含在加工前的映射數(shù)據(jù)中的指定不良部的部位的位置坐標進行指定(S1150)。通過該不良部的位置坐標的指定，在加工過的疊層體15b中，產(chǎn)生不良部的區(qū)域部分的位置坐標被確定。
對所有的疊層體、即晶片進行這些步驟S1110～S1150(S1170)。再有，在步驟S1110和S1170中，在為“否”的情況下，返回S1110。
由此，即使在加工過的疊層體15b的狀態(tài)中，也可以對GaN層152確定起因于缺陷導入的SiC基板151的缺陷位置。
第二信息取得部40例如具有CCD攝像機等普通的攝像元件，取得與形成于疊層體15b中的標識70有關(guān)的第二信息。作為這種第二信息取得部40，例如，作為不除去已經(jīng)說明的基板檢查裝置100(參照第一實施方式)的激勵光照射部10的結(jié)構(gòu)部件的光源13、或除去的結(jié)構(gòu)，都可將其兼用。
疊層體加工部45為了在疊層體15a中作入氮化物半導體元件而實施成膜和腐蝕，可以是作為最終器件完成的現(xiàn)有普通裝置，可以或為單一結(jié)構(gòu)，或為多個裝置的組合。此外，在該疊層體加工部45中，還包含除去覆蓋標識70的膜部分，使該標識70露出的處理。在取得上述映射數(shù)據(jù)后，根據(jù)來自輸入部34的指令，在將加工前的疊層體15a自動地運送到疊層體加工部45后開始疊層體加工部45中的所需加工。通過這里的加工處理，疊層體15a成為維持可從外部識別標識70的加工過的疊層體15b。這里，對疊層體15a進行加工，形成晶片狀的GaN類HEMT15b。如果該加工處理結(jié)束，則根據(jù)來自輸入部34的指令，加工過的疊層體15b被自動地運送到第二信息取得部40并被置位于所需的位置。
在切斷部50中，在將加工過的疊層體15b的標識70和該加工過的疊層體15b的不良部的位置坐標信息存儲在存儲部35中后，加工過的疊層體15b被自動地運送到切斷部50并置位于所需的位置。響應這種裝配的結(jié)束，在切斷部50中，沿切割線切斷加工過的疊層體15b，單片化成多個芯片。再有，在這種狀態(tài)下，各芯片被固定在切割線上而不分散。
排除部60從被切斷部50單片化的、粘貼在分割膠帶上的多個芯片中，用帶有小鑷子的機械人手臂等來排除處于不良部校核部759中判定為不良部的區(qū)域的芯片。具體地說，在排除部60中，在加工過的疊層體15b中，可以讀取與SiC基板的缺陷位置有關(guān)的位置坐標信息，進行不良芯片的確定和排除。
接著，參照圖6至圖10，說明使用氮化物半導體元件的制造裝置900的氮化物半導體元件的制造方法。
首先，將裝載了晶片狀的疊層體15a的裝載臺12置位于攝像元件24的觀察開始位置(S1510)。
然后，按與第一實施方式同樣的方法，在疊層體15a的GaN層152中照射激勵光(S1530)。此時，在照射了激勵光的GaN層152的缺陷部分中，與第一實施方式的說明同樣地產(chǎn)生發(fā)光。再有，作為光源，使用可照射上述的藍～綠色可見光(波長400～600nm左右)和紫外光的汞燈。
接著，將由第二透鏡22成像的來自GaN層152的發(fā)光通過攝像元件24變換并取得為第一信息(S1550)。再有，在觀察開始位置的第一信息的取得結(jié)束后，從控制部751向裝載臺38自動地輸出使裝載臺12移動的控制信號。根據(jù)該控制信號，裝載臺12被移動到下個測定位置，同樣通過攝像元件24取得新的第一信息。重復進行這樣的掃描處理，使攝像元件24掃描GaN層152整個面，取得晶片整個面的第一信息。此時，在該第一信息中，除了與從GaN層152發(fā)出的光的強度有關(guān)的信息以外，還取入與上述標識70有關(guān)的信息。
響應第一信息的取得，第一信息接收部33從第一信息取得部65接收第一信息并將其存儲在存儲部35中(S1570)。
接著，根據(jù)來自輸入部34的指示，從存儲部35讀取第一信息，根據(jù)該第一信息，識別形成于加工前的疊層體15a中的標識70(S1590)。
接著，根據(jù)來自輸入部34的指示，根據(jù)與識別的標識70對應的疊層體15a的第一信息，進行將大于或等于規(guī)定的光強度的區(qū)域作為不良部、即缺陷位置來提取的映射處理(S1610)。
接著，根據(jù)來自輸入部34的指示，使第一識別部753識別的標識70和與該該標識70有關(guān)的映射數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)并存儲在存儲部35中(S1630)。
這樣，通過將與每個晶片的缺陷位置和無缺陷位置有關(guān)的數(shù)據(jù)作為映射數(shù)據(jù)來存儲和管理，以后可根據(jù)需要而隨時讀取。再有，這里，將識別的標識和與該標識有關(guān)的映射數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)并存儲在存儲部35中。但是，將其進行取代，例如，將識別的標識和與該標識有關(guān)的第一信息關(guān)聯(lián)存儲，在后工序中，對于相應的第一圖像數(shù)據(jù)進行映射處理?；蛘?，根據(jù)需要，也可以從存儲部35讀取映射數(shù)據(jù)，由輸出部36進行圖像顯示。
然后，根據(jù)來自輸入部34的指示，將疊層體15a運送到疊層體加工部45，進行氮化物半導體元件的制作。在該元件形成后標識70被某一膜覆蓋的情況下，除去覆蓋該標識70的膜的部分。這樣，形成標識70以可從外部識別的狀態(tài)保存的GaN類HEMT15b(S1650)。
接著，將加工過的疊層體15b置位于觀察開始位置，用于取得該加工過的疊層體15b具有的與標識70有關(guān)的第二信息(S1670)。
接著，使攝像元件(未圖示)掃描加工過的疊層體15b的整個面，取得加工過的疊層體15b具有的與標識70有關(guān)的第二信息(S1690)。
接著，對取得第二信息進行響應，第二信息接收部37從第二信息取得部40接收第二信息并將其存儲在存儲部35中(S1710)。
接著，根據(jù)來自輸入部34的指示，從存儲部35讀取第二信息，識別加工過的疊層體15b具有的標識70(S1730)。
接著，確定加工過的疊層體15b中的GaN層152的不良部的位置、即缺陷位置(S1750)。具體地說，根據(jù)來自輸入部34的指示，從存儲部35讀取由第二識別部757識別的標識70和與同一標識70相關(guān)聯(lián)存儲的映射數(shù)據(jù)。然后，根據(jù)讀取的映射數(shù)據(jù)，判別加工過的疊層體15b的GaN層152的缺陷位置。這樣，可利用疊層體加工前取得的映射數(shù)據(jù)來確定加工過的疊層體15b狀態(tài)中的SiC基板的缺陷位置。
接著，將粘貼于分割膠帶的加工過的疊層體15b切斷為各個切片(例如，芯片)80(S1770)。
接著，將包含由不良部校核部759判定為不良部的區(qū)域的芯片用機器人手臂等前端設(shè)置的鑷子摘取排除(S1790)。
即，可根據(jù)預先取得的映射數(shù)據(jù)來挑出不良的芯片，所以對于切斷的各個切片，不需要重新進行可靠性評價檢查。
從上述說明可知，根據(jù)本發(fā)明的實施方式，可以獲得與第一實施方式同樣的效果。
而且，根據(jù)該實施方式，由于可利用在對疊層體進行加工前預先取得的映射數(shù)據(jù)來確定晶片狀的加工過的疊層體的SiC基板的不良部的位置，所以不需要在加工后重新進行確定。
因此，在切斷該加工過的疊層體而獲得的切片中，可以高效率地進行SiC基板中帶有不良部的不良切片的挑選。
本發(fā)明不限定于上述實施方式。因此，可在任意合適的極端中組合適合的條件，并應用本發(fā)明。
例如，作為光源，除了汞燈以外，還可以任意合適地使用氙燈和鹵素燈等。
此外，作為氮化物半導體薄膜，說明了使用GaN層的情況，但也可以是包含GaN層、AlGaN層及InGaN層的至少一個的膜。
此外，作為使用氮化物半導體薄膜的氮化物半導體元件，除了HEMT以外，可以任意合適地采用高頻/高輸出晶體管、藍色激光及藍色發(fā)光二極管等。
此外，在上述說明中，根據(jù)來自輸入部的指示進行對加工前疊層體或加工過的疊層體的各處理，但也可以自動地開始。
此外，在上述第四實施方式的說明中，不良部確定部、疊層體加工部、切斷部及排除部是經(jīng)由控制裝置進行連接的結(jié)構(gòu)，但對它們沒有任何限定。因此，例如，也可以將疊層體加工部、切斷部和排除部與控制裝置分離，作為單獨的裝置來設(shè)置。這種情況下，控制裝置獲得的所需信息臨時存儲在規(guī)定的存儲部中，通過該存儲部，疊層體加工部、切斷部和排除部可利用這些信息。
此外，在上述第四實施方式中，通過對疊層體整個面進行加工，利用在加工疊層體前取得的映射數(shù)據(jù)來確定獲得的加工過的疊層體的SiC基板的不良部的位置，從而排除帶有不良部的不良的切片。
但是，例如，利用該映射數(shù)據(jù)，僅對不包含不良部的SiC基板部分進行相對于疊層體的加工，在切斷疊層體后，排除包含加工過的疊層體的切片以外的切片就可以。
權(quán)利要求
1.一種基板檢查方法，其特征在于，對成膜于碳化硅基板上的氮化物半導體薄膜照射激勵光，并利用由該激勵光在所述氮化物半導體薄膜中產(chǎn)生的基于所述碳化硅基板缺陷的光，確定所述碳化硅基板的不良部位置。
2.如權(quán)利要求1所述的基板檢查方法，其特征在于，檢測所述光并取得有關(guān)該光的強度的信息，將該信息中所述光的強度大于或等于基準值的區(qū)域確定為所述不良部。
3.如權(quán)利要求1或2所述的基板檢查方法，其特征在于，對所述氮化物半導體薄膜的整個面照射所述激勵光。
4.如權(quán)利要求1至3任何一項所述的基板檢查方法，其特征在于，作為所述激勵光，照射波長400至600nm范圍內(nèi)的可見光。
5.如權(quán)利要求1至3任何一項所述的基板檢查方法，其特征在于，作為所述激勵光，照射紫外光。
6.如權(quán)利要求1至5任何一項所述的基板檢查方法，其特征在于，作為所述氮化物半導體薄膜，對從GaN層、AlGaN層、InGaN層中選擇的一種或大于等于兩種的層進行成膜。
7.一種氮化物半導體元件的制造方法，其特征在于，包括照射工序，對在碳化硅基板上成膜了氮化物半導體薄膜而成的疊層體中的該氮化物半導體薄膜照射激勵光；不良部確定工序，利用所述激勵光在氮化物半導體薄膜中產(chǎn)生的、基于所述碳化硅基板的缺陷的光，來確定所述碳化硅基板的不良部位置；切斷工序，在對所述疊層體實施加工后，以規(guī)定的每個元件尺寸切斷該加工過的疊層體并形成多個切片；以及排除工序，從所述切片中排除包含所述不良部的切片。
8.如權(quán)利要求7所述的氮化物半導體元件的制造方法，其特征在于，在所述不良部確定工序中，檢測所述光并取得包含有關(guān)該光的強度的信息的第一信息，將該第一信息中所述光的強度大于或等于基準值的區(qū)域確定為所述不良部。
9.如權(quán)利要求8所述的氮化物半導體元件的制造方法，其特征在于，在所述疊層體中，預先形成從外部可識別的標識；從所述第一信息中識別所述標識，使所述第一信息和該被識別的標識相關(guān)聯(lián)地存儲在存儲部；在所述不良部確定工序中，在取得與所述加工過的疊層體所帶有的標識有關(guān)的第二信息后，從所述存儲部讀取并校核根據(jù)該第二信息識別的所述加工過的疊層體的標識和與同一標識相關(guān)聯(lián)存儲的所述第一信息，根據(jù)該讀取的所述第一信息，確定所述加工過的疊層體的不良部。
10.如權(quán)利要求9所述的氮化物半導體元件的制造方法，其特征在于，包括加工工序，在識別所述加工過的疊層體的標識時，對所述疊層體上的用于形成氮化物半導體元件的膜進行加工，以便以從外部可識別的狀態(tài)來維持所述加工過的疊層體所具有的所述標識。
11.一種氮化物半導體元件的制造方法，其特征在于，包括照射工序，對在碳化硅基板上成膜了氮化物半導體薄膜而成的疊層體中的該氮化物半導體薄膜照射激勵光；不良部確定工序，利用所述激勵光在氮化物半導體薄膜中產(chǎn)生的、基于所述碳化硅基板缺陷的光，確定所述碳化硅基板的不良部位置；加工工序，在所述疊層體中，在所述不良部以外的區(qū)域?qū)嵤┘庸げ⑿纬杉庸み^的疊層體；切斷工序，以規(guī)定的每個元件尺寸切斷包含所述加工過的疊層體的所述疊層體，形成多個切片；以及排除工序，從所述切片中排除包含所述加工過的疊層體的切片以外的切片。
12.如權(quán)利要求11所述的氮化物半導體元件的制造方法，其特征在于，在所述不良部確定工序中，檢測所述光并取得包含有關(guān)該光的強度的信息的第一信息，將該第一信息中所述光的強度大于或等于基準值的區(qū)域確定為所述不良部。
13.如權(quán)利要求7至12任何一項所述的氮化物半導體元件的制造方法，其特征在于，作為所述激勵光，照射波長從400至600nm范圍內(nèi)的可見光。
14.如權(quán)利要求7至12任何一項所述的氮化物半導體元件的制造方法，其特征在于，作為所述激勵光，照射紫外光。
15.如權(quán)利要求7至14任何一項所述的氮化物半導體元件的制造方法，其特征在于，作為所述氮化物半導體薄膜，對從GaN層、AlGaN層、InGaN層中選擇的一種或大于等于兩種的層進行成膜。
16.一種基板檢查裝置，其特征在于，包括激勵光照射部，對成膜于碳化硅基板上的氮化物半導體薄膜照射激勵光；以及不良部確定部，利用所述激勵光在所述氮化物半導體薄膜中產(chǎn)生的、基于所述碳化硅基板的缺陷的光，確定所述碳化硅基板的缺陷位置。
17.如權(quán)利要求16所述的基板檢查裝置，其特征在于，所述不良部確定部包括信息取得部，用于檢測所述光，并取得有關(guān)所述光的強度的信息；以及信息處理部，用于將所述信息中、所述光的強度大于或等于基準值的區(qū)域確定為所述不良部。
18.如權(quán)利要求16或17所述的基板檢查裝置，其特征在于，將來自所述激勵光照射部的所述激勵光照射到所述氮化物半導體薄膜整個面。
19.如權(quán)利要求16至18任何一項所述的基板檢查裝置，其特征在于，所述激勵光是波長為400至600nm范圍內(nèi)的可見光。
20.如權(quán)利要求16至18任何一項所述的基板檢查裝置，其特征在于，所述激勵光是紫外光。
21.如權(quán)利要求16至20任何一項所述的基板檢查裝置，其特征在于，所述氮化物半導體薄膜包含從GaN層、AlGaN層及InGaN層中選擇的一種或大于等于兩種的層。
22.一種氮化物半導體元件的制造裝置，其特征在于，包括激勵光照射部，對在碳化硅基板上成膜了氮化物半導體薄膜而成的疊層體中的該氮化物半導體薄膜照射激勵光；不良部確定部，利用由所述激勵光在所述氮化物半導體薄膜中產(chǎn)生的、基于所述碳化硅基板的缺陷的光，確定所述碳化硅基板的不良部的位置；切斷部，在對所述疊層體實施加工后，按規(guī)定的每個元件尺寸切斷該加工過的疊層體并形成多個切片；以及排除部，從所述切片中排除包含所述不良部的切片。
23.如權(quán)利要求22所述的氮化物半導體元件的制造裝置，其特征在于，所述不良部確定部具有第一信息取得部，檢測所述光并取得包含有關(guān)該光的強度的信息的第一信息；以及信息處理部，將該第一信息中、所述光的強度大于或等于基準值的區(qū)域確定為所述不良部。
24.如權(quán)利要求23所述的氮化物半導體元件的制造裝置，其特征在于，在所述疊層體中，預先形成從外部可識別的標識，具有第二信息取得部，用于取得與形成于所述加工過的疊層體中的所述標識有關(guān)的第二信息；所述不良部確定部還包括第一識別部，用于從所述第一信息中識別所述標識；存儲部，用于將所述第一信息和所述第一識別部識別的所述標識相關(guān)聯(lián)地進行存儲；第二識別部，用于根據(jù)所述第二信息取得部取得的所述第二信息來識別所述加工過的疊層體所具有的標識；以及不良部校核部，用于從所述存儲部讀取并校核將所述識別的加工過的疊層體的標識和與同一標識相關(guān)聯(lián)存儲的所述第一信息，并根據(jù)該讀取的所述第一信息，確定所述加工過的疊層體的不良部。
25.如權(quán)利要求24所述的氮化物半導體元件的制造裝置，其特征在于，具有加工部，用于在識別所述加工過的疊層體所具有的標識時，對用于形成所述疊層體上的氮化物半導體元件的膜進行加工，以便以可從外部識別的狀態(tài)維持所述加工過的疊層體所具有的所述標識。
26.如權(quán)利要求22至25任何一項所述的氮化物半導體元件的制造裝置，其特征在于，所述激勵光是波長400至600nm范圍內(nèi)的可見光。
27.如權(quán)利要求22至25任何一項所述的氮化物半導體元件的制造裝置，其特征在于，所述激勵光是紫外光。
28.如權(quán)利要求22至27任何一項所述的氮化物半導體元件的制造裝置，其特征在于，所述氮化物半導體薄膜包含從GaN層、AlGaN層及InGaN層中選擇的一種或大于等于兩種的層。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基板檢查方法、基板檢查裝置、氮化物半導體元件的制造方法及氮化物半導體元件的制造裝置。其中的基板檢查方法用于確定碳化硅基板的缺陷區(qū)域。其中，將碳化硅基板放置在載物臺(12)上，對構(gòu)成疊層體(15a)的碳化硅基板(151)上的GaN層(152)照射激勵光時，從該GaN層中碳化硅基板的結(jié)構(gòu)缺陷部分產(chǎn)生發(fā)光。通過利用這種發(fā)光現(xiàn)象，可以檢測碳化硅基板的不良部的位置。
文檔編號H01S5/00GK1590986SQ200410068629
公開日2005年3月9日 申請日期2004年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月4日
發(fā)明者戶田典彥 申請人:沖電氣工業(yè)株式會社