[物理解析ニーズ]		[現象]
・	故障(部品組立時の故障、市場故障)解析	・	接合リーク
・	開発・量産試作、各種信頼性試験に伴う解析	・	オン抵抗の増大
・	他社品解析	・	スイッチング特性の低下
・	納入検査(デバイスユーザ)	・	電流増幅率の低下・ばらつき
		・	耐圧不良
		・	パッケージング関係の不良

[分析項目と手法]

形態観察	光顕，SEM，TEM
キヤリア濃度分布	SCM/SSRM，SIMS，SR
基板結晶欠陥応力	CL，PL，ESR，TEM，ラマン， エッチピット観察
表面分析(加工ダメージ等)	TOF-SIMS，AES，CL，ラマン
電極	AES，SIMS，RBS，XRD，TEM

オン電圧とターンオフ時間の変化

項目	熱ストレス後
コレクタ－エミッタ間飽和電圧　VCES	87%
ターンオフ時間 tf	174%

IGBTはバイポーラ素子の一種であり、少数キャリア動作素子である。nドリフト層の厚みやキャリア濃度は耐圧を決める重要なパラメータであるが、それら以外にスイッチング特性を決める要因として、キャリアライフタイムが挙げられる。ライフタイム制御には、結晶欠陥や不純物の適切な制御が重要である。
本実験では、600V耐圧の素子について、熱ストレスをかけた後に電気特性を評価した。その結果、オン電圧(V_CES)が減少し、ターンオフ時間(t_f)が増加した。この特性変化は、Si結晶中のライフタイムキラーとなる欠陥が減少している可能性を示唆している。

特徴と得られる情報
1.	位置の確認が容易(SEM像で確認)
2.	SEM像と対応した発光強度像
3.	深さ分析(加速電圧依存性)
4.	欠陥の種類･状態
5.	欠陥のエネルギーレベル
6.	半定量分析

断面加工を行い、CLスペクトル測定を行った。各種格子間(Interstitial)点欠陥(W, X, C線)が観測された。熱ストレスにより、W線が減少しX線が増大した。どちらも格子間Siのクラスターに起因しているが、X線の方がよりクラスターサイズが大きい可能性が指摘されており、熱ストレスによって格子間Si点欠陥の個数が減少し、クラスターサイズがより大きくなったことが示唆される。
素子断面について、W線の強度分布の測定を行った。W線の強度は一様ではなく、nドリフト層で強くなっており、エミッタ近傍p層とp+層では弱くなっている。格子間Si点欠陥の生成には、ドーパント不純物(B)も影響すると考えられる。熱ストレス後には強度だけでなく、分布状態も変化することが分かる。
格子間Siの変化(より疎になりクラスター化する変化)が直接的、あるいは空孔(vacancy)型欠陥との相互作用を通じて、オン電圧の減少とターンオフ時間の増大につながったものと考えられる。