DE10241164A1 - Röntgenfluoreszenzspektrometersystem und dafür geeignetes Programm - Google Patents
Röntgenfluoreszenzspektrometersystem und dafür geeignetes ProgrammInfo
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Abstract
Durch die vorliegende Erfindung wird ein Röntgenfluoreszenzspektrometersystem bereitgestellt, mit: einer Probenvorbehandlungsvorrichtung zum Zurückhalten einer zu messenden Substanz, die auf der Oberfläche eines Substrats gefunden wird, auf der Oberfläche des Substrats, nachdem diese Substanz zersetzt und anschließend getrocknet worden ist, einem Röntgenfluoreszenzspektrometer und einer Transportvorrichtung zum Transportieren des Substrats von der Probenvorbehandlungsvorrichtung zum Röntgenfluoreszenzspektrometer, wobei das System insgesamt einfach bedienbar ist. Das Spektrometersystem weist ferner ein Steuergerät zum gemeinsamen Steuern der Probenvorbehandlungsvorrichtung, des Röntgenfluoreszenzspektrometers und der Transportvorrichtung auf.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Röntgenfluoreszenzspektrometersystem mit einer Probenvorbehandlungsvorrichtung zum Zurückhalten einer zu messenden Substanz, die auf der Oberfläche eines Substrats gefunden wird, auf der Oberfläche des Substrats, nachdem die Substanz gelöst oder zersetzt und anschließend getrocknet worden ist, einem Röntgenfluoreszenzspektrometer zum Messen von Intensitäten von Röntgenfluoreszenzstrahlen, die von der zu messenden Substanz emittiert werden, wenn sie mit primären Röntgenstrahlen bestrahlt wird, und einer Transportvorrichtung zum Transportieren des Substrats von der Probenvorbehandlungseinrichtung zum Röntgenfluoreszenzspektrometer.
- Es ist ein System bekannt, in dem, damit eine Röntgenfluoreszenzanalyse für eine kleine Menge von auf einem Halbleitersubstrat abgelagerten Verunreinigungen ausgeführt werden kann, das Substrat durch eine Transportvorrichtung, z. B. durch einen Manipulator oder einen Roboterarm, von einer Probenvorbehandlungsvorrichtung zu einem Röntgenfluoreszenzspektrometer transportiert wird. Ein Beispiel eines solchen Systems ist in der am 19. Mai 2001 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2001-077917 dargestellt. In diesem herkömmlichen System wird ein Heizvorgang in der Probenvorbehandlungsvorrichtung durch eine Steuerungseinrichtung gesteuert.
- Das herkömmliche System weist jedoch kein Steuergerät auf, das dazu geeignet ist, die Probenvorbehandlungsvorrichtung, das Röntgenfluoreszenzspektrometer und die Transporteinrichtung gemeinsam zu steuern, sondern diese Vorrichtungen werden in verschiedenen Umgebungen (Software) individuell gesteuert. Daher kann das herkömmliche System insgesamt nicht auf einfache Weise gesteuert werden.
- Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die in Verbindung mit dem vorstehend diskutierten herkömmlichen System auftretenden Probleme im wesentlichen zu lösen und ein Röntgenfluoreszenzspektrometersystem bereitzustellen, mit: einer Probenvorbehandlungsvorrichtung zum Zurückhalten einer zu messenden Substanz, die auf der Oberfläche eines Substrats gefunden wird, auf der Oberfläche des Substrats, nachdem die Substanz gelöst oder zersetzt und anschließend getrocknet worden ist, einem Röntgenfluoreszenzspektrometer zum Messen von Intensitäten von Röntgenfluoreszenzstrahlen, die von der zu messenden Substanz emittiert werden, wenn sie mit primären Röntgenstrahlen bestrahlt wird, und einer Transportvorrichtung zum Transportieren des Substrats von der Probenvorbehandlungseinrichtung zum Röntgenfluoreszenzspektrometer, wobei das System insgesamt einfach bedienbar ist.
- Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein in Verbindung mit dem Röntgenfluoreszenzspektrometersystem des vorstehend dargestellten Typs verwendbares Softwareprogramm bereitzustellen.
- Diese Aufgaben werden durch die Merkmale der Patentansprüche gelöst.
- Um die vorstehenden Aufgaben der vorliegenden Erfindung zu lösen, wird ein Röntgenfluoreszenzspektrometersystem bereitgestellt, mit: einer Gasphasenzersetzungs(Vapor Phase Decomposition, VPD)-vorrichtung, einer Probenrückgewinnungsvorrichtung, einem Röntgenfluoreszenzspektrometer, einer Transportvorrichtung und einem Steuergerät, wie nachstehend ausführlicher beschrieben wird. Die VPD-Vorrichtung und die Probenrückgewinnungsvorrichtung bilden zusammen eine Probenvorbehandlungsvorrichtung.
- Weil das Röntgenfluoreszenzspektrometersystem nach Anspruch 1 ein Steuergerät aufweist, das in der Lage ist, all diese Vorrichtungen und das Spektrometer gemeinsam zu steuern, ist das System insgesamt einfach bedienbar.
- Durch die vorliegende Erfindung wird außerdem ein Röntgenfluoreszenzspektrometersystem bereitgestellt, das dem vorstehend beschriebenen Röntgenfluoreszenzspektrometersystem ähnlich ist, sich jedoch dahingehend davon unterscheidet, daß in der Probenvorbehandlungsvorrichtung keine Probenrückgewinnungsvorrichtung vorgesehen ist. Auch mit diesem alternativen Röntgenfluoreszenzspektrometersystem ist, weil das Steuergerät zum gemeinsamen Steuern der verschiedenen Vorrichtungen und des Spektrometers verwendet wird, das System leicht bedienbar.
- Durch die vorliegende Erfindung wird ferner ein Röntgenfluoreszenzspektrometersystem bereitgestellt, das dem zuerst erwähnten Röntgenfluoreszenzspektrometersystem ähnlich ist, sich jedoch dahingehend davon unterscheidet, daß keine VPD-Vorrichtung vorgesehen ist. Auch mit dieser weiteren Alternative eines Röntgenfluoreszenzspektrometersystems ist, weil das Steuergerät zum gemeinsamen Steuern der verschiedenen Vorrichtungen und des Spektrometers verwendet wird, das System insgesamt einfach bedienbar.
- Durch die Verwendung der VPD-Kammer-Reinigungseinrichtung gemäß Anspruch 4 wird das Reinigen der VPD- Kammer automatisiert, so daß das System einfacher bedienbar ist.
- Gemäß Anspruch 5 wird durch die Verwendung der Heizeinrichtung in der VPD-Vorrichtung die Analyse und das Trocknen der zu messenden Substanz in der VPD-Kammer effektiv vereinfacht.
- Gemäß Anspruch 6 kann das Substrat, indem das Substrat einfach auf der Substrathalterung in der VPD-Kammer angeordnet wird, geeignet positioniert werden, so daß die nachfolgenden Rückgewinnungs- und Analyseverarbeitungen exakt ausgeführt werden können.
- Durch die Verwendung der Rückhalteeinrichtungsreinigungseinrichtung gemäß Anspruch 7 kann die Rückhalteeinrichtung automatisch gereinigt werden, so daß das System einfacher manipulierbar ist.
- Durch die Verwendung des Systems nach Anspruch 8 ist die Verwendung des Drehtischs dazu geeignet, zu verhindern, daß die zu messende Substanz übermäßig getrocknet wird und sich daher auf dem Substrat verteilt, wodurch die zu messenden Substanz nicht exakt analysiert werden könnte.
- Mit dem Programm nach Anspruch 9 kann das Steuergerät die verschiedenen Vorrichtungen und das Spektrometer gemeinsam steuern, so daß das System insgesamt einfach bedienbar ist.
- Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen verdeutlicht.
- Fig. 1A zeigt eine schematische Draufsicht einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Röntgenfluoreszenzspektrometersystems teilweise im Querschnitt;
- Fig. 1B zeigt eine schematische Vorderansicht des in Fig. 1A dargestellten Röntgenfluoreszenzspektrometersystems teilweise im Querschnitt;
- Fig. 2A zeigt eine schematische Draufsicht einer im Spektrometersystem verwendeten VPD-Vorrichtung;
- Fig. 2B zeigt eine schematische Vorderansicht der in Fig. 2A dargestellten VPD-Vorrichtung;
- Fig. 3A zeigt eine schematische Draufsicht einer im Spektrometersystem verwendeten Probenrückgewinnungsvorrichtung;
- Fig. 3B zeigt eine schematische Vorderansicht der in Fig. 3A dargestellten Probenrückgewinnungsvorrichtung;
- Fig. 4A zeigt eine schematische Vorderansicht einer in der Probenrückgewinnungsvorrichtung des Spektrometersystems verwendeten Rückhalteinrichtungsreinigungseinrichtung zum Darstellen der Weise, auf die eine Rückhalteeinrichtung in eine Reinigungsflüssigkeit eingetaucht wird;
- Fig. 4B zeigt eine schematische Vorderansicht der Rückhalteeinrichtungsreinigungseinrichtung zum Darstellen der Weise, auf die die Rückhalteeinrichtung mit einer Reinigungsflüssigkeit angeblasen wird; und
- Fig. 5 zeigt eine schematische Vorderansicht einer in der VPD-Vorrichtung des Spektrometersystems verwendeten Heizeinrichtung.
- Nachstehend wird die Struktur einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Röntgenfluoreszenzspektrometersystems beschrieben. Gemäß den Fig. 1A und 1B weist das Röntgenfluoreszenzspektrometersystem auf: eine Probenvorbehandlungsvorrichtung 10 mit einer VPD-Vorrichtung 20 und einer Probenrückgewinnungsvorrichtung 30, ein Röntgenfluoreszenzspektrometer 40 mit einer Röntgenquelle 42 zum Ausrichten primärer Röntgenstrahlen 43 auf eine zu messende Substanz 2, die auf einem Substrat 1 angeordnet ist, das so auf einem Probentisch 41 gehalten wird, daß die zu messende Substanz 2 mit den primären Röntgenstrahlen bestrahlt wird, und eine Detektoreinrichtung 45 zum Messen von Intensitäten von Röntgenfluoreszenzstrahlen 44, die von der zu messenden Substanz 2 emittiert werden, wenn diese durch die primären Röntgenstrahlen 43 angeregt wird, und eine Transportvorrichtung 50 zum Transportieren des Substrats 1 von der Probenvorbehandlungsvorrichtung 10 zum Röntgenfluoreszenzspektrometer 40.
- In der dargestellten Ausführungsform ist das verwendete Röntgenfluoreszenzspektrometer ein Totalreflexionsspektrometer, in dem die von der Röntgenquelle 42 emittierten primären Röntgenstrahlen unter einem sehr kleinen Einfallswinkel auf die Probe auftreffen. Die verwendete Röntgenquelle 42 weist eine Röntgenröhre, ein spektroskopisches Element zum Monochromatisieren und andere Elemente auf. Die Detektoreinrichtung 45 verwendet z. B. einen SSD (d. h. Solid State Detector = Festkörperdetektor) oder Halbleiterdetektor. Das Röntgenfluoreszenzspektrometer 40 weist eine Transporteinrichtung 46, z. B. einen Roboterarm oder einen Manipulator, auf, der dazu geeignet ist, das Substrat 1 zwischen einer Kassette 47 in einer Vorrats- oder Zufuhrkammer und dem Probentisch 41 zu transportieren.
- Die Transportvorrichtung 50 weist einen Transportkörper in Form einer Roboterhand auf, die dazu geeignet ist, sich entlang einer Führungsschiene vor- und zurückzubewegen. Die Transportvorrichtung 50 ist dazu geeignet, das Substrat 1, wenn es auf einem Handabschnitt 50a montiert ist, von einer auf einer Kassettenhalterung 5 des Spektrometersystems angeordneten Kassette 3 (von einer vorgegebenen Zufuhrposition) zu einer VPD-Kammer 21 oder einer Probenrückgewinnungskammer 31 der Probenvorbehandlungsvorrichtung 10, von der VPD- Kammer 21 oder der Probenrückgewinnungskammer 31 zur Kassette 47 in der Zufuhrkammer des Röntgenfluoreszenzspektrometers 40 und von der Kassette 47 in der Zufuhrkammer zurück zur auf der Kassettenhalterung 5 angeordneten Anfangskassette 3 zu transportieren. Die Kassettenhalterung 5 ist dazu geeignet, mehrere Kassetten 3 zu halten.
- Das Spektrometersystem ist dazu geeignet, so installiert zu werden, daß es sich vollständig durch eine Trennwand 8 erstreckt, die einen Reinraum 6, in dem die Halbleiterfertigungsvorrichtung oder eine ähnliche Vorrichtung installiert ist, von einer Analysekammer 7 trennt, wo das im Reinraum 6 hergestellte Halbleitersubstrat 1 analysiert wird. Lediglich die Kassettenhalterung 5 ist im Reinraum angeordnet. Obwohl nicht dargestellt, ist zwischen der auf der Kassettenhalterung 5 angeordneten Kassette 3 und der Transportvorrichtung 50 ein Shutter bzw. eine Schleusenklappe angeordnet.
- Das Spektrometersystem weist außerdem ein Steuergerät 60, z. B. einen Computer, zum Steuern der Probenvorbehandlungsvorrichtung 10, des Röntgenfluoreszenzspektrometers 40, der Transportvorrichtung 50 und des zwischen der auf der Kassettenhalterung 5 angeordneten Kassette 3 und der Transportvorrichtung 50 angeordneten Shutters in einer gemeinsamen Umgebung (Software) auf. Dieses Steuergerät 60 ist beispielsweise im Röntgenfluoreszenzspektrometer 40 angeordnet. Alle Vorrichtungen sind auf einem gemeinsamen Halterungsgestell und in einem integralen Gehäuse angeordnet.
- Die VPD-Vorrichtung 20 der Probenvorbehandlungsvorrichtung 10 ist so betreibbar, daß die zu messende Substanz, die auf der Oberfläche eines Substrats gefunden wird, oder die zu messende Substanz, die auf der Oberfläche eines Films oder einer Schicht gefunden wird, der auf der Oberfläche des Substrats ausgebildet ist, oder im Film oder in der Schicht, auf der Oberfläche des Substrats zurückgehalten wird, nachdem diese Substanz in der VPD-Kammer 21 durch ein Reaktionsgas zersetzt und anschließend getrocknet worden ist. Die Probenrückgewinnungsvorrichtung 30 ist so betreibbar, daß eine Lösung auf das Substrat getröpfelt wird, auf dessen Oberfläche die zu messende Substanz vorhanden ist, um die Lösung auf der Substratoberfläche zu bewegen, während das Substrat durch einen Halter gehalten wird, und die zu messende Substanz auf der Oberfläche zurückzuhalten, nachdem sie in der über der VPD-Kammer 21 angeordneten Probenrückgewinnungskammer 31 in der Lösung zurückgewonnen und anschließend getrocknet worden ist.
- Nachstehend werden Details der VPD-Kammer 20 beschrieben. Wie in den Fig. 2A und 2B dargestellt ist, hat die VPD-Kammer 21 der VPD-Vorrichtung 20 die Form eines Kastens aus z. B. Polytetrafluorethylen (PTFE, Handelsbezeichnung "Teflon") und weist einen inneren Shutter 21a auf, der selektiv geöffnet und geschlossen werden kann und auf einer Seite angeordnet ist, die dem Handabschnitt 50a der Transportvorrichtung 50 zugewandt ist. Ein äußerer Shutter 27, der selektiv geöffnet und geschlossen werden kann, ist an einer Außenwand der VPD-Vorrichtung 20 an einer Position angeordnet, die über einen Zwischenraum, in dem ein Luftstrom von der darüber definierten Probenrückgewinnungskammer 31 nach unten strömen kann, vom inneren Shutter 21a beabstandet ist. Ein Reaktionsgas, z. B. Fluorwasserstoff (oder Fluorwasserstoffsäure), wird über eine Schlauch- oder Rohrleitung 22a in die VPD-Kammer 21 eingeleitet, so daß nicht nur eine Oxidschicht auf der Oberfläche des Substrats 1, z. B. eines Halbleiterwafers, sondern auch die zu messende Substanz, z. B. eine auf der Oberfläche der Schicht und/oder in der Schicht vorhandene Verunreinigung, gelöst oder zersetzt werden kann, wobei das Gas, das keine Reaktion eingegangen ist, anschließend durch eine Rohrleitung 22b abgeleitet wird. Wenn auf der Oberfläche des Substrats 1 keine Schicht ausgebildet ist, wird nur die auf der Oberfläche des Substrats 1 vorhandene, zu messende Substanz gelöst oder zersetzt.
- Die VPD-Vorrichtung 20 weist eine VPD-Kammer- Reinigungseinrichtung 23 zum Einleiten von ultrareinem Wasser als Reinigungsflüssigkeit in die VPD-Kammer 21 auf, um die VPD-Kammer 21 zu reinigen, d. h. eine Reinigungsflüssigkeitszufuhrrohrleitung 23a und eine Ableitungsrohrleitung 23b. Die VPD-Vorrichtung 20 weist außerdem eine Tropfentrocknungseinrichtung 24 zum Einleiten von reinem Stickstoff als inaktives Gas in die VPD-Kammer 21 auf, um den Fluorwasserstoff abzuleiten und außerdem auf dem Substrat 1 abgelagerte Tröpfchen zu trocknen, d. h., eine Stickstoffzufuhrrohrleitung 24a und eine Ableitungsrohrleitung 24b. Hinsichtlich der Tropfentrocknungseinrichtung kann an Stelle von oder zusätzlich zu der Strömung des inaktiven Gases das Innere der VPD-Kammer evakuiert und ein wesentlicher Unterdruck erzeugt werden, um die Tröpfchen auf dem Substrat zu trocknen. In diesem Fall können das Evakuieren und das Einleiten des inaktiven Gases wiederholt ausgeführt werden. Die VPD-Vorrichtung 20 weist außerdem eine in einem unteren Abschnitt davon angeordnete Heizeinrichtung 28 zum Heizen der Rohrleitungen 22a und 24a zum Einleiten von Fluorwasserstoff bzw. Stickstoff von außen in die VPD-Kammer 21 auf. Die Heizeinrichtung 28 ist in der dargestellten Ausführungsform ein Konstantemperaturbad mit einer darin eingebauten Heizeinrichtung. Die Rohrleitungen 22a und 24a können durch eine Heizeinrichtung oder eine ähnliche Einrichtung erwärmt werden, die im Inneren der Rohrleitungen angeordnet ist, oder durch eine Heizeinrichtung zum Erwärmen eines auf einem Abschnitt jeder der Rohrleitungen angeordneten Abscheiders bzw. einer Auffangvorrichtung oder einer Falle. Außerdem weist die VPD-Vorrichtung 20, wie in Fig. 2 dargestellt, damit das Substrat 1 an einer vorgegebenen Position in der VPD-Kammer 21 angeordnet werden kann, eine Substrathalterung 25 auf, deren Innenumfang sich nach unten zu einer schmalen Breite verjüngt, wie durch das Bezugszeichen 25a dargestellt ist. D. h., die Substrathalterung 25 hat die Form eines Rings, wobei ein Abschnitt des Rings entfernt ist, um jegliche möglichen Störungen des Handabschnitts 50a der Transportvorrichtung zu vermeiden, und der Innenumfang des Rings weist eine sich verjüngende Fläche 25a auf, die eine nach unten ausgerichtete konische Oberfläche darstellt, und ist durch eine Trennplatte 26 in der VPD-Kammer 21 fixiert. Nachstehend werden Details der Probenrückgewinnungsvorrichtung 30 beschrieben. Wie in den Fig. 3A und 3B dargestellt, hat die Probenrückgewinnungskammer 31 der Probenrückgewinnungsvorrichtung 30 die Form eines Kastens aus Polyvinylchlorid (PVC) und weist einen Ventilator 11 und einen Filter 12 auf, die beide auf der Probenrückgewinnungskammer 31 montiert sind. Die Probenrückgewinnungskammer 31 ist über der VPD-Kammer 21 angeordnet und weist einen Shutter 31a auf, der selektiv geöffnet und geschlossen werden kann und so angeordnet ist, daß er dem Handabschnitt 50a der Transportvorrichtung gegenüberliegt. Die Probenrückgewinnungskammer 31 weist eine untere oder Bodenplatte auf, in der mehrere Stanzlöcher 31b ausgebildet sind, die in einem Bereich in der Nähe des Shutters 31a definiert sind (der durch die einfach strichpunktierte Linie in Fig. 3A umschlossen ist), so daß ein über den Filter 12 mit Hilfe des Ventilators 11 in die Probenrückgewinnungskammer 31 eingeleiteter Reinluftstrom nach unten und aus dem inneren Shutter 21a der VPD- Kammer heraus strömen kann. Die Probenrückgewinnungsvorrichtung 30 weist eine Rückgewinnungsflüssigkeitsbewegungseinrichtung 32, eine Einrichtung 33 zum Trocknen zurückgewonnener Flüssigkeit, eine Rückhalteeinrichtungsreinigungseinrichtung 34 und einen Drehtisch 35 auf, wobei all diese Komponenten nachstehend aufeinanderfolgend beschrieben werden. Die Rückgewinnungsflüssigkeitsbewegungseinrichtung 32 hat die Form eines Arms, der betätigbar ist, um eine unter einem freien Ende dieses Arms angeordnete Rückhalteeinrichtung 32a über dem auf dem Drehtisch 35 angeordneten Substrat 1 bogenförmig zwischen einer Außenseite und einem Mittenabschnitt des Substrats 1 zu bewegen, und außerdem derart betätigbar ist, daß die Rückhalteeinrichtung 32a nach oben und unten bewegt wird. Die Rückhalteeinrichtung 32a hat die Form einer beispielsweise aus PTFE hergestellten Düse, der eine Fluorwasserstoffsäurelösung 4 von einem weiter unterhalb der VPD-Kammer 21 angeordneten Behälter zugeführt wird. Der Drehtisch 35 wird verwendet, um das Substrat 1 zu halten und in einer horizontalen Ebene zu drehen. D. h., die Probenrückgewinnungsvorrichtung 30 ist so konstruiert und konfiguriert, daß eine vorgegebene Menge der Fluorwasserstoffsäurelösung 4, z. B. 100 µl, die von der Rückhalteeinrichtung 32a auf einen Außenumfangsabschnitt des Substrats 1 getröpfelt worden ist, während das Substrat 1 gedreht wird, sich zentripetal zur Mitte des Substrats 1 hin bewegen kann, während die Menge der Fluorwasserstoffsäure zwischen der Rückhalteeinrichtung 32a und dem Substrat 1 sandwichartig angeordnet ist, so daß die auf der Oberfläche des Substrats 1 vorhandene, zu messende Substanz zurückgewonnen wird.
- Die Einrichtung 33 zum Trocknen zurückgewonnener Flüssigkeit hat die Form eines Arms, der betätigbar ist, um eine Lampe 33a, die an einem freien Ende des Arms derart angeordnet ist, daß sie nach unten ausgerichtet ist, über dem Substrat 1 bogenförmig zwischen einer Außenseite und der Mitte des Substrats 1 zu bewegen. D. h., die Probenrückgewinnungsvorrichtung 30 ist betätigbar, um die Lampe 33a zu einer Position unmittelbar über der Mitte des Substrats 1 zu bewegen und dann die Lösung 4 zu erwärmen, in der die zu messende Substanz zurückgewonnen wurde, und dadurch zu trocknen. Auch während dieses Trocknungsvorgangs wird das Substrat 1 zusammen mit dem Drehtisch 35 in der horizontalen Ebene gedreht. Die Rückhalteeinrichtungsreinigungseinrichtung 34 hat eine Struktur, die, wie in Fig. 4A dargestellt, einen Behälter mit einem zylindrischen inneren Bad 34a mit einer Bodenplatte und einem allgemein ringförmigen äußeren Bad 34b aufweist, das bezüglich des inneren Bades 34a radial außen angeordnet ist. Dieser Behälter weist eine über dem inneren Bad 34a angeordnete Zufuhrrohrleitung 34c zum Zuführen einer Reinigungsflüssigkeit in Form von ultrareinem Wasser in das innere Bad 34a auf, um der Reinigungsflüssigkeit zu ermöglichen, im inneren Bad 34a überzulaufen, sowie eine mit dem Boden des äußeren Bades 34b in Fluidverbindung stehende Ableitungsrohrleitung 34d zum Ableiten der vom inneren Bad 34a übergelaufenen Reinigungsflüssigkeit. Gemäß Fig. 3 ist die Probenrückgewinnungsvorrichtung 30 so konstruiert und konfiguriert, daß die Rückhalteeinrichtung 32a durch die Rückgewinnungsflüssigkeitsbewegungseinrichtung 32 von der Außenseite des Substrats 1 zu einer Position unmittelbar über dem inneren Bad 34a der Rückhalteeinrichtungsreinigungseinrichtung 34 hin bewegt werden kann, die weiter außerhalb des Außenumfangs des Substrats 1 angeordnet ist, und dann nach oben und unten bewegt werden kann, wie in Fig. 4A dargestellt. D. h., mindestens ein unterer Endabschnitt der Rückhalteeinrichtung 32a wird in die Reinigungsflüssigkeit eingetaucht, um ihn zu reinigen. Die Zufuhrrohrleitung 34c wird vorzugsweise so gehalten, daß sie nicht mit der Reinigungsflüssigkeit im inneren Bad 34a in Kontakt kommt und daher davon getrennt ist, wie dargestellt, so daß eine in der Reinigungsflüssigkeit im inneren Bad 34a, die bereits zum Reinigen verwendet worden ist, vorhandene Verunreinigung nicht in die Zufuhrrohrleitung 34c eintreten kann. Der Reinigungsvorgang kann auch durch Blasen der Reinigungsflüssigkeit zur Rückhalteeinrichtung 32a hin ausgeführt werden. In diesem Fall muß, wie in Fig. 4B dargestellt, die Zufuhrrohrleitung 34c mit ihrem offenen Ende nach oben ausgerichtet angeordnet werden, so daß die Reinigungsflüssigkeit von unten zur Rückhalteeinrichtung 32a hin geblasen werden kann.
- Nachstehend wird ein Programm beschrieben, das in dem in Fig. 1 dargestellten Steuergerät 60 des erfindungsgemäßen Röntgenfluoreszenzspektrometersystems verwendet wird. Das Programm wird verwendet, um das Steuergerät 60 zu veranlassen, gemäß einer durch eine Bedienungsperson getroffenen Auswahl einen der folgenden VPD-, VPT- bzw. TXRF-Modi auszuführen. Im VPD-Modus wird veranlaßt, daß die Transportvorrichtung 50 das Substrat 1 von der vorgegebenen Zufuhrposition zur VPD-Kammer 21 transportiert. Anschließend wird veranlaßt, daß die VPD-Vorrichtung 20 das Reaktionsgas in die VPD-Kammer 21 einleitet, wobei das Gas nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitdauer von der VPD-Kammer 21 abgeleitet wird. Dann wird veranlaßt, daß die Transportvorrichtung 50 das Substrat 1 zur Probenrückgewinnungskammer 31 transportiert. Anschließend wird veranlaßt, daß die in Fig. 3 dargestellte Probenrückgewinnungsvorrichtung 30 die Lösung 4 auf das Substrat 1 tröpfelt. Daraufhin wird veranlaßt, daß die Probenrückgewinnungsvorrichtung 30 die aufgetröpfelte Lösung 4, während sie durch die Rückhalteeinrichtung 32a zurückgehalten wird, entlang einer Oberfläche des Substrats 1 bewegt und dann die zu messende Substanz zurückgewonnen wird. Anschließend wird veranlaßt, daß die Probenrückgewinnungsvorrichtung 30 die zu messende Substanz trocknet. Dann wird veranlaßt, daß die in Fig. 1 dargestellte Transportvorrichtung 50 das Substrat 1 zum Röntgenfluoreszenzspektrometer 40 transportiert. Daraufhin wird veranlaßt, daß das Röntgenfluoreszenzspektrometer 40 Intensitäten von Röntgenfluoreszenzstrahlen 44 mißt, die von der zu messenden Substanz in Antwort auf eine Bestrahlung der Substanz mit primären Röntgenstrahlen 43 emittiert werden. Anschließend wird veranlaßt, daß die Transportvorrichtung 50 das Substrat 1 zur Zufuhrposition zurücktransportiert.
- Im VPT-Modus wird veranlaßt, daß die Transportvorrichtung zunächst das Substrat 1 von der vorgegebenen Zufuhrposition zur VPD-Kammer 21 transportiert. Anschließend wird veranlaßt, daß die VPD-Vorrichtung 20 das Reaktionsgas in die VPD-Kammer 21 einleitet, wobei das Gas nach Anlauf einer vorgegebenen Zeitdauer von der VPD-Kammer 21 abgeleitet wird. Dann wird veranlaßt, daß die Transportvorrichtung 50 das Substrat 1 zum Röntgenspektrometer 40 transportiert. Daraufhin wird veranlaßt, daß das Röntgenfluoreszenzspektrometer 40 Intensitäten von Röntgenfluoreszenzstrahlen 44 mißt, die von der zu messenden Substanz in Antwort auf eine Bestrahlung der Substanz mit primären Röntgenstrahlen 43 emittiert werden. Anschließend wird veranlaßt, daß die Transportvorrichtung 50 das Substrat 1 zur Zufuhrposition zurücktransportiert.
- Im TXRF-Modus wird veranlaßt, daß die Transportvorrichtung zunächst das Substrat 1 von der vorgegebenen Zufuhrposition zum Röntgenspektrometer 40 transportiert. Daraufhin wird veranlaßt, daß das Röntgenfluoreszenzspektrometer 40 Intensitäten von Röntgenfluoreszenzstrahlen 44 mißt, die von der zu messenden Substanz in Antwort auf eine Bestrahlung der Substanz mit primären Röntgenstrahlen 43 emittiert werden. Anschließend wird veranlaßt, daß die Transportvorrichtung 50 das Substrat 1 zur Zufuhrposition zurücktransportiert.
- Nachstehend wird die Funktionsweise des Röntgenfluoreszenzspektrometersystems beschrieben. Im in Fig. 1 dargestellten Reinraum können, wenn die Kassette 3, in der Substrate 1 aufgenommen sind, z. B. Siliziumwafer, die eine zu analysierende Verunreinigung aufweisen, auf einer Kassettenhalterung 5 angeordnet ist und anschließend dem Steuergerät 60 ein Befehl zum Vorverarbeiten und Analysieren des Substrats 1 in der Kassette 3 (an der vorgegebenen Zufuhrposition) unter einer vorgegebenen Bedingung über eine Eingabeeinrichtung (nicht dargestellt) zugeführt wird, die verschiedenen Vorrichtungen und das Spektrometer des Spektrometersystems gesteuert werden, um folgende Funktionen und Verarbeitungen auszuführen. Weil die Vorverarbeitungs- und Analysebedingungen für jedes Substrat 1 mit Hilfe der Eingabeeinrichtung (nicht dargestellt) gesetzt werden können, während die Bedienungsperson ein Display (nicht dargestellt) des Steuergeräts und der Probenvorbehandlungsvorrichtung 10 beobachtet, können das Röntgenfluoreszenzspektrometer 40 und die Transportvorrichtung 60 in einer gemeinsamen Umgebung gesteuert werden, so daß das System insgesamt einfach bedienbar ist.
- Im erfindungsgemäßen Spektrometersystem stehen als Vorverarbeitungs- und Analysebedingungen drei Modi zur Verfügung, d. h. ein VPD-, ein VPT- und ein TXRF-Modus, und nachstehend wird zunächst die Funktionsweise des Spektrometersystems im VPD-(Gasphasenzersetzung)Modus beschrieben. Zu Beginn transportiert die Transportvorrichtung 50 das Substrat 1 zur VPD-Kammer 21 und positioniert es auf der Substrathalterung 25, wie in Fig. 2 dargestellt. Während des Zufuhrvorgangs werden die Shutter 21a und 27 der VPD-Kammer 20 automatisch geöffnet. Weil der Innenumfang der Substrathalterung 25 einen sich nach unten verjüngenden Abschnitt 25a aufweist, ist es, auch wenn das Substrat 1 geringfügig von einer vorgegebenen Position auf dem Handabschnitt 50a versetzt ist, ausreichend, das Substrat 1 lediglich auf der Substrathalterung 25 anzuordnen wird, denn das Substrat 1 wird durch sein Eigengewicht auf der Substrathalterung 25 geeignet in seine vorgesehen Position gleiten, woraufhin eine exakte Rückgewinnungs- und die Analyseverarbeitung ausgeführt werden können.
- Dann wird Fluorwasserstoff durch die Rohrleitung 22a in die verschlossene VPD-Kammer 21 eingeleitet, wobei die Shutter 21a und 27 geschlossen sind, um die auf der Oberfläche des Substrats 1 ausgebildete Oxidschicht und außerdem die zu messende Substanz zu lösen bzw. zu zersetzen, die z. B. auf der Oberfläche der Schicht und/oder in der Schicht vorhanden ist, und das Fluorwasserstoff wird anschließend durch die Rohrleitung 22b abgeleitet. Wenn auf der Oberfläche des Substrats 1 keine Schicht ausgebildet ist, wird nur die auf der Oberfläche des Substrats 1 vorhandene, zu messende Substanz gelöst bzw. zersetzt. Während der Fluorwasserstoff eingeleitet wird, ist es bevorzugt, daß ein Ventil in der Ableitungsrohrleitung 22b geöffnet wird, bevor ein Ventil in der Zufuhrrohrleitung 22a geöffnet wird, diese Vorgehensweise ist jedoch nicht immer wesentlich, sondern es kann in der umgekehrten Reihenfolge vorgegangen werden oder die Ventile können gleichzeitig geöffnet werden. Der in die VPD-Kammer 21 eingeleitete Fluorwasserstoff wird durch die Heizeinrichtung 28 von außen durch die Rohrleitung 22a erwärmt, wie in Fig. 5 dargestellt, so daß die Zersetzung der Oxidschicht in der VPD-Kammer 21 geeignet und schnell stattfinden kann. Die Gasphasenzersetzung durch den Fluorwasserstoff wird beispielsweise für 10 Minuten ausgeführt, wobei diese Zeitdauer einstellbar ist.
- Nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitdauer, während der die Gasphasenzersetzung stattfindet, wird durch die Tropfentrocknungseinrichtung 24 eine Stickstoffströmung freigegeben, während die VPD-Kammer 21 evakuiert wird, wodurch der Fluorwasserstoff abgeleitet wird und gleichzeitig auf dem Substrat 1 ausgebildete Tröpfchen getrocknet werden können. Auf diese Weise wird der Handabschnitt 50a der Transportvorrichtung während eines nachfolgenden Transportvorgangs nicht mit den Tröpfchen in Kontakt gebracht und wird daher nicht korrodieren, so daß der Transportvorgang nicht ungenau wird, was ansonsten der Fall wäre, wenn das Substrat 1 auf dem Handabschnitt 50a gleitet. Außerdem kann der Fluorwasserstoff keine Korrosionsursache darstellen, was ansonsten der Fall wäre, wenn er in die Transportvorrichtung 50 und/oder in das Röntgenfluoreszenzspektrometer 40 (Fig. 1) strömen würde. Auch wenn dies der Fall wäre, können, weil der Stickstoff durch die Heizeinrichtung 20 erwärmt wird, ohne daß er kontaminiert wird, wie in Fig. 5 dargestellt, die Tröpfchen in der VPD-Kammer 21 geeignet und schnell getrocknet werden. Außerdem wird die VPD-Kammer 21 durch die VPD-Kammer- Reinigungseinrichtung 23 regelmäßig gereinigt. Auf diese Weise ist, weil der Innenraum der VPD-Kammer 21 ebenfalls automatisch gereinigt wird, das System einfach bedienbar. Dann transportiert die Transportvorrichtung 50 das Substrat 1 zur in Fig. 3 dargestellten Probenrückgewinnungskammer 3, so daß das Substrat 1 auf dem Drehtisch 35 angeordnet werden kann, wobei seine Mitte mit der Drehmitte des Drehtischs 35 ausgerichtet wird. Während dieses Transportvorgangs werden die Shutter 21a, 27 und 31a der VPD-Vorrichtung 20 und der Probenrückgewinnungsvorrichtung 30 automatisch geöffnet und geschlossen. Auf diese Weise können, weil dieser Transportvorgang des Substrats 1 von der VPD-Kammer 21 zur Probenrückgewinnungskammer 31 ebenfalls durch die Transportvorrichtung 50 ausgeführt wird, jegliche durch manuelle Einwirkung verursachten möglichen Verunreinigungen vermieden werden, so daß eine exakte Analyse möglich ist. Anschließend bewegt die Probenrückgewinnungsvorrichtung 30 die Fluorwasserstoffsäurelösung 4, die von der Rückhalteeinrichtung 32a auf einen Außenumfangsabschnitt des Substrats 1 getröpfelt worden ist, zur Mitte des Substrats 1, während das Substrat 1 gedreht wird, und die Fluorwasserstoffsäurelösung 4 wird durch die Rückhalteeinrichtung 32a zurückgehalten, um die auf der Oberfläche des Substrats 1 vorhandene, zu messende Substanz zurückzugewinnen (d. h. die zu messende Substanz, die durch die VPD-Vorrichtung 20 auf der Oberfläche des Substrats 1 zurückgehalten wird). Die Position, an der die Fluorwasserstoffsäurelösung 4 aufgetröpfelt wird, und der. Bewegungsweg der Rückhalteeinrichtung 32a während des Rückgewinnungsvorgangs sind nicht auf die vorstehend beschriebene Position bzw. den vorstehend beschriebenen Bewegungsweg beschränkt und können modifiziert werden. Nach dem Rückgewinnungsvorgang wird die Rückhalteeinrichtung 32a angehoben und zu einer Position über dem inneren Bad 34a der Rückhalteeinrichtungsreinigungseinrichtung 34 bewegt und dann in die Reinigungsflüssigkeit eingetaucht, um sie zu reinigen. Auf diese Weise erfolgt die Reinigung der Rückhalteeinrichtung 32a ebenfalls automatisch, so daß das System einfach bedienbar ist.
- Dann bewegt die Probenrückgewinnungsvorrichtung 30 die Lampe 33a zu einer Position unmittelbar über der Mitte des Substrats 1, um die Lösung 4 zu erwärmen, durch die die zu messende Substanz zurückgewonnen wurde, und dadurch die zu messende Substanz zu trocknen. Auch während dieses Trocknungsvorgangs wird das Substrat 1 zusammen mit dem Drehtisch 35 in der horizontalen Ebene gedreht. Dadurch ist, weil die zu messende Substanz nicht übermäßig getrocknet und verteilt werden kann, eine exakte Analyse möglich. Außerdem kann, weil die Probenrückgewinnungskammer 31 über der VPD-Kammer 21 angeordnet ist, und durch den Ventilator 11 veranlaßt wird, daß ein Reinluftstrom, der über den Filter 12 in die Probenrückgewinnungskammer 31 strömt, über die Stanzlöcher 31b in einen Raum außerhalb des inneren Shutters 21a strömt, das System insgesamt in einem ausreichend reduzierten Installationsraum installiert werden, und außerdem kann die Probenrückgewinnungskammer 31 sauber gehalten werden. Der Reinigungsvorgang der Rückhalteeinrichtung 32a kann vor dem Trocknungsvorgang der zu messenden Substanz ausgeführt werden, oder umgekehrt, oder beide Vorgänge können gleichzeitig ausgeführt werden, vorausgesetzt, daß sie ausgeführt werden, nachdem die Rückhalteeinrichtung 32a von der Position unmittelbar über der Lösung 4 zurückgezogen worden ist, durch die die zu messende Substanz zurückgewonnen wurde.
- Anschließend transportiert die Transportvorrichtung 50, wie in Fig. 1 dargestellt, das Substrat 1, auf dem die zu messende Substanz 2 zurückgewonnen wurde, zur Kassette 47 in der Zufuhrkammer des Röntgenfluoreszenzspektrometers 40. Während dieses Transports wird der Shutter 31a der Probenrückgewinnungsvorrichtung 30 automatisch geöffnet und geschlossen. Das Röntgenfluoreszenzspektrometer 40 führt, nachdem das Substrat 1 durch die Transporteinrichtung 46 zum Probentisch 41 transportiert worden ist, eine Totalreflexions-Röntgenfluoreszenzanalyse aus. Nach der Analyse wird das Substrat 1 durch die Transporteinrichtung 46 zur Kassette 47 in der Zufuhrkammer transportiert und dann durch die Transportvorrichtung 50 zur auf der Kassettenhalterung 5 angeordneten Anfangskassette 3 transportiert. Wenn während der Anfangsanalyse des Substrats 1 die Rückgewinnung des nächsten Substrats und die Zersetzung des übernächsten Substrats gleichzeitig ausgeführt werden, können die Vorverarbeitungen und Analysevorgänge insgesamt schnell ausgeführt werden.
- Während vorstehend das Spektrometersystem für den VPD- (Gasphasenzersetzung)Modus beschrieben wurde, wird nun die Funktionsweise des Spektrometersystems für den VPT-(Gasphasenbehandlung)Modus beschrieben. Weil im VPT-Modus die zu messende Substanz durch die Probenrückgewinnungsvorrichtung 30 nicht zurückgewonnen wird, ist die zu messende Substanz nicht konzentriert, und die Empfindlichkeit der Analyse wird nicht so stark erhöht wie im VPD-Modus, es kann jedoch eine Verteilung der zu messenden Substanz auf dem Substrat gewährleistet werden. Außerdem kann auch im VPT-Modus die zu messende Substanz in fein geteilte Partikel umgewandelt werden, wenn sie getrocknet wird, nachdem sie durch die VPD- Vorrichtung 20 in Kontakt mit Fluorwasserstoff zersetzt worden ist, so daß die Empfindlichkeit während der Totalreflexions-Röntgenfluoreszenzanalyse erhöht werden kann.
- Die Funktionsweise des Spektrometersystems im VPT-Modus ist derjenigen im VPD-Modus bis zu einer Phase ähnlich, in der die VPD-Kammer 21 in der in Fig. 2 dargestellten VPD- Vorrichtung 20 evakuiert wird, während der VPD-Kammer durch die Tropfentrocknungseinrichtung 24 Stickstoff zugeführt wird, wobei Fluorwasserstoff abgeleitet wird, und die auf dem Substrat 1 ausgebildeten Tröpfchen getrocknet werden. Im VPT-Modus transportiert die Transportvorrichtung 50 das Substrat 1, auf dem dann die zu messende Substanz 2 zurückgehalten wird, nach dem Trocknen zur Kassette 47 (Fig. 1) in der Zufuhrkammer des Röntgenfluoreszenzspektrometers 40. Während dieses Transportvorgangs werden die Shutter 21a und 27 der VPD-Vorrichtung 20 automatisch geöffnet und geschlossen. Anschließend werden die Analyse durch das Röntgenfluoreszenzspektrometer 40 und der Transport des Substrats 1 zurück zur Anfangskassette 3 durch die Transportvorrichtung 50 nacheinander auf ähnliche Weise ausgeführt wie im VPD-Modus.
- Im TXRF-Modus wird die Gasphasenzersetzung durch die VPD-Vorrichtung 20 ebenfalls nicht ausgeführt, d. h., die Vorverarbeitung durch die Probenvorbehandlungseinrichtung 10 wird nicht ausgeführt. In diesem Fall muß das Substrat (Probe) 1 nicht vorbehandelt werden, und in diesem Modus transportiert die Transportvorrichtung 50 das Substrat 1 von der auf der Kassettenhalterung 5 angeordneten Kassette 3 zur Kassette 47 in der Zufuhrkammer des Röntgenfluoreszenzspektrometers 40. Anschließend werden die Analyse durch das Röntgenfluoreszenzspektrometer 40 und der Transport des Substrats 1 zurück zur Anfangskassette 3 durch die Transportvorrichtung 50 nacheinander auf ähnliche Weise ausgeführt wie im VPD-Modus. D. h., das Spektrometersystem arbeitet als Standard-Totalreflexions- Röntgenfluoreszenzspektrometer.
- Wenn auf dem Substrat 1 keine Oxidschicht ausgebildet ist und die Schicht daher nicht gelöst der zersetzt werden muß, kann ein DADD-(Direct Acid Droplet Decomposition) Modus eingestellt werden, in dem während der Probenvorverarbeitung lediglich die zu messende Substanz durch die Probenrückgewinnungsvorrichtung 30 zurückgewonnen wird. In diesem DADD-Modus transportiert die Transportvorrichtung 50 das Substrat 1 von der auf dem Kassettenhalter 5 angeordneten Kassette 3 zur Probenrückgewinnungskammer 31 der Probenrückgewinnungsvorrichtung 30. Anschließend werden die Rückgewinnung der zu messenden Substanz, die Reinigung der Rückhalteeinrichtung 32a und das Trocknen der zu messenden Substanz durch die Probenrückgewinnungsvorrichtung 30, der Transport des Substrats 1 durch die Transportvorrichtung 50 zur Kassette 47 in der Zufuhrkammer des Röntgenfluoreszenzspektrometers 40, die Analyse durch das Röntgenfluoreszenzspektrometer 40 und der Transport des Substrats 1 durch die Transportvorrichtung 50 zurück zur Anfangskassette 3 nacheinander auf ähnliche Weise ausgeführt wie im VPD-Modus.
- Obwohl in Verbindung mit der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt und beschrieben wurde, daß das Spektrometersystem eine Probenvorbehandlungsvorrichtung 10 mit der VPD-Vorrichtung 20 und der Probenrückgewinnungsvorrichtung 30 aufweist, kann es gegebenenfalls ausreichend sein, wenn die Probenvorbehandlungsvorrichtung 10 die VPD-Vorrichtung 20 oder die Probenrückgewinnungsvorrichtung 30 aufweist. Wenn die Probenvorbehandlungsvorrichtung 10 nur die VPD-Vorrichtung 20 aufweist, kann sie im VPT- und im TXRF-Modus betrieben werden, wohingegen die Probenvorbehandlungsvorrichtung 10, wenn sie nur die Probenrückgewinnungsvorrichtung 30 aufweist, im DADD- und im TXRF- Modus betreibbar ist.
Claims (9)
1. Röntgenfluoreszenzspektrometersystem mit:
einer VPD-Vorrichtung, die dazu geeignet ist, eine zu messende Substanz, die auf der Oberfläche eines Substrats gefunden wird, oder eine zu messende Substanz, die auf einer Oberfläche einer auf der Substratoberfläche ausgebildeten Schicht oder in der Schicht gefunden wird, auf der Oberfläche des Substrats zurückzuhalten, nachdem diese Substanz in einer VPD-Kammer durch ein Reaktionsgas zersetzt und anschließend getrocknet worden ist;
einer Probenrückgewinnungsvorrichtung, die dazu geeignet ist, eine Lösung auf das Substrat zu tröpfeln, das die Oberfläche aufweist, auf dem die zu messende Substanz vorhanden ist, um die Lösung auf der Substratoberfläche zu bewegen, während sie durch einen Halter gehalten wird, und die zu messende Substanz auf der Substratoberfläche zurückzuhalten, nachdem sie in einer über der VPD-Kammer angeordneten Rückgewinnungskammer in der Lösung zurückgewonnen und dann getrocknet worden ist;
einem Röntgenfluoreszenzspektrometer, das dazu geeignet ist, Intensitäten von Röntgenfluoreszenzstrahlen zu messen, die von der zu messenden Substanz emittiert werden, die durch die VPD-Vorrichtung oder die Probenrückgewinnungsvorrichtung auf dem Substrat zurückgehalten wird, wenn die Substanz mit primären Röntgenstrahlen bestrahlt wird;
einer Transportvorrichtung, die dazu geeignet ist, das Substrat von der VPD-Kammer zum Röntgenfluoreszenzspektrometer, von der VPD-Kammer zur Probenrückgewinnungskammer und von der Probenrückgewinnungskammer zum Röntgenfluoreszenzspektrometer zu transportieren; und
einer Steuerungseinrichtung zum Steuern der VPD- Vorrichtung, der Probenrückgewinnungsvorrichtung, des Röntgenfluoreszenzspektrometers und der Transportvorrichtung.
einer VPD-Vorrichtung, die dazu geeignet ist, eine zu messende Substanz, die auf der Oberfläche eines Substrats gefunden wird, oder eine zu messende Substanz, die auf einer Oberfläche einer auf der Substratoberfläche ausgebildeten Schicht oder in der Schicht gefunden wird, auf der Oberfläche des Substrats zurückzuhalten, nachdem diese Substanz in einer VPD-Kammer durch ein Reaktionsgas zersetzt und anschließend getrocknet worden ist;
einer Probenrückgewinnungsvorrichtung, die dazu geeignet ist, eine Lösung auf das Substrat zu tröpfeln, das die Oberfläche aufweist, auf dem die zu messende Substanz vorhanden ist, um die Lösung auf der Substratoberfläche zu bewegen, während sie durch einen Halter gehalten wird, und die zu messende Substanz auf der Substratoberfläche zurückzuhalten, nachdem sie in einer über der VPD-Kammer angeordneten Rückgewinnungskammer in der Lösung zurückgewonnen und dann getrocknet worden ist;
einem Röntgenfluoreszenzspektrometer, das dazu geeignet ist, Intensitäten von Röntgenfluoreszenzstrahlen zu messen, die von der zu messenden Substanz emittiert werden, die durch die VPD-Vorrichtung oder die Probenrückgewinnungsvorrichtung auf dem Substrat zurückgehalten wird, wenn die Substanz mit primären Röntgenstrahlen bestrahlt wird;
einer Transportvorrichtung, die dazu geeignet ist, das Substrat von der VPD-Kammer zum Röntgenfluoreszenzspektrometer, von der VPD-Kammer zur Probenrückgewinnungskammer und von der Probenrückgewinnungskammer zum Röntgenfluoreszenzspektrometer zu transportieren; und
einer Steuerungseinrichtung zum Steuern der VPD- Vorrichtung, der Probenrückgewinnungsvorrichtung, des Röntgenfluoreszenzspektrometers und der Transportvorrichtung.
2. Röntgenfluoreszenzspektrometersystem mit:
einer VPD-Vorrichtung, die dazu geeignet ist, eine zu messende Substanz, die auf der Oberfläche eines Substrats gefunden wird, oder eine zu messende Substanz, die auf einer Oberfläche einer auf der Substratoberfläche ausgebildeten Schicht oder in der Schicht gefunden wird, auf der Oberfläche des Substrats zurückzuhalten, nachdem diese Substanz in einer VPD-Kammer durch ein Reaktionsgas zersetzt und anschließend getrocknet worden ist;
einem Röntgenfluoreszenzspektrometer, das dazu geeignet ist, Intensitäten von Röntgenfluoreszenzstrahlen zu messen, die von der zu messenden Substanz emittiert werden, die durch die VPD-Vorrichtung auf dem Substrat zurückgehalten wird, wenn die Substanz mit primären Röntgenstrahlen bestrahlt wird;
einer Transportvorrichtung, die dazu geeignet ist, das Substrat von der VPD-Kammer zum Röntgenfluoreszenzspektrometer zu transportieren; und
einer Steuerungseinrichtung zum Steuern der VPD- Vorrichtung, des Röntgenfluoreszenzspektrometers und der Transportvorrichtung.
einer VPD-Vorrichtung, die dazu geeignet ist, eine zu messende Substanz, die auf der Oberfläche eines Substrats gefunden wird, oder eine zu messende Substanz, die auf einer Oberfläche einer auf der Substratoberfläche ausgebildeten Schicht oder in der Schicht gefunden wird, auf der Oberfläche des Substrats zurückzuhalten, nachdem diese Substanz in einer VPD-Kammer durch ein Reaktionsgas zersetzt und anschließend getrocknet worden ist;
einem Röntgenfluoreszenzspektrometer, das dazu geeignet ist, Intensitäten von Röntgenfluoreszenzstrahlen zu messen, die von der zu messenden Substanz emittiert werden, die durch die VPD-Vorrichtung auf dem Substrat zurückgehalten wird, wenn die Substanz mit primären Röntgenstrahlen bestrahlt wird;
einer Transportvorrichtung, die dazu geeignet ist, das Substrat von der VPD-Kammer zum Röntgenfluoreszenzspektrometer zu transportieren; und
einer Steuerungseinrichtung zum Steuern der VPD- Vorrichtung, des Röntgenfluoreszenzspektrometers und der Transportvorrichtung.
3. Röntgenfluoreszenzspektrometersystem mit:
einer Probenrückgewinnungsvorrichtung, die dazu geeignet ist, eine Lösung auf das Substrat zu tröpfeln, das die Oberfläche aufweist, auf dem die zu messende Substanz vorhanden ist, um die Lösung auf der Substratoberfläche zu bewegen, während sie durch einen Halter gehalten wird, und die zu messende Substanz auf der Substratoberfläche zurückzuhalten, nachdem sie in einer Probenrückgewinnungskammer in der Lösung zurückgewonnen und dann getrocknet worden ist;
einem Röntgenfluoreszenzspektrometer, das dazu geeignet ist, Intensitäten von Röntgenfluoreszenzstrahlen zu messen, die von der zu messenden Substanz emittiert werden, die durch die Probenrückgewinnungsvorrichtung auf dem Substrat zurückgehalten wird, wenn die Substanz mit primären Röntgenstrahlen bestrahlt wird;
einer Transportvorrichtung, die dazu geeignet ist, das Substrat von der VPD-Kammer zum Röntgenfluoreszenzspektrometer zu transportieren; und
einer Steuerungseinrichtung zum Steuern der Probenrückgewinnungsvorrichtung, des Röntgenfluoreszenzspektrometers und der Transportvorrichtung.
einer Probenrückgewinnungsvorrichtung, die dazu geeignet ist, eine Lösung auf das Substrat zu tröpfeln, das die Oberfläche aufweist, auf dem die zu messende Substanz vorhanden ist, um die Lösung auf der Substratoberfläche zu bewegen, während sie durch einen Halter gehalten wird, und die zu messende Substanz auf der Substratoberfläche zurückzuhalten, nachdem sie in einer Probenrückgewinnungskammer in der Lösung zurückgewonnen und dann getrocknet worden ist;
einem Röntgenfluoreszenzspektrometer, das dazu geeignet ist, Intensitäten von Röntgenfluoreszenzstrahlen zu messen, die von der zu messenden Substanz emittiert werden, die durch die Probenrückgewinnungsvorrichtung auf dem Substrat zurückgehalten wird, wenn die Substanz mit primären Röntgenstrahlen bestrahlt wird;
einer Transportvorrichtung, die dazu geeignet ist, das Substrat von der VPD-Kammer zum Röntgenfluoreszenzspektrometer zu transportieren; und
einer Steuerungseinrichtung zum Steuern der Probenrückgewinnungsvorrichtung, des Röntgenfluoreszenzspektrometers und der Transportvorrichtung.
4. System nach Anspruch 1 oder 2,
wobei die VPD-Vorrichtung eine
VPD-Kammer-Reinigungseinrichtung zum Zuführen einer
Reinigungsflüssigkeit in die VPD-Kammer aufweist, um die Kammer zu
reinigen.
5. System nach Anspruch 1, 2 oder 4,
wobei die VPD-Vorrichtung eine Heizeinrichtung zum
Erwärmen eines in die VPD-Kammer einzuleitenden Gases
aufweist.
6. System nach Anspruch 1, 2, 4 oder 5,
wobei die VPD-Vorrichtung eine Substrathalterung
mit einem sich nach unten verjüngenden Abschnitt mit
einem Innenumfang aufweist, so daß das Substrat an
einer vorgegebenen Position in der VPD-Kammer angeordnet,
werden kann.
7. System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die
Probenrückgewinnungsvorrichtung eine
Rückhalteeinrichtungsreinigungseinrichtung zum Reinigen der
Rückhalteeinrichtung mit einer Reinigungsflüssigkeit aufweist.
8. System nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
wobei die Probenrückgewinnungsvorrichtung einen
Drehtisch zum Drehen des Substrats in einer
horizontalen Ebene aufweist, wenn die zu messende Substanz, die
in der Lösung wiedergewonnen worden ist, getrocknet
ist.
9. Programm, das der im
Röntgenfluoreszenzspektrometersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8 angeordneten
Steuerungseinrichtung ermöglicht, gemäß einer Auswahl
durch eine Bedienungsperson einen VPD-, einen VPT- oder
einen TXRF-Modus auszuführen, wobei:
im VPD-Modus veranlaßt wird, daß:
die Transportvorrichtung das Substrat von einer vorgegebenen Zufuhrposition zur VPD-Kammer transportiert;
die VPD-Vorrichtung das Reaktionsgas in die VPD- Kammer einleitet;
die Transportvorrichtung das Substrat zur Rückgewinnungskammer transportiert;
die Probenrückgewinnungsvorrichtung die Lösung auf das Substrat tröpfelt;
die Probenrückgewinnungsvorrichtung die Lösung auf der Substratoberfläche bewegt, während sie durch den Halter oder durch die Rückhalteeinrichtung entlang einer Oberfläche des Substrats gehalten wird, und die zu messende Substanz in der Lösung zurückgewinnt; die Probenrückgewinnungsvorrichtung die zu messende Substanz trocknet;
die Transportvorrichtung das Substrat zum Röntgenfluoreszenzspektrometer transportiert;
das Röntgenfluoreszenzspektrometer Intensitäten von Röntgenfluoreszenzstrahlen mißt, die von der zu messenden Substanz in Antwort auf eine Bestrahlung der Substanz mit primären Röntgenstrahlen emittiert werden; und
die Transportvorrichtung das Substrat zur Zufuhrposition zurücktransportiert;
im VPT-Modus veranlaßt wird, daß:
die Transportvorrichtung das Substrat von einer vorgegebenen Zufuhrposiution zur VPD-Kammer transportiert;
die VPD-Vorrichtung das Reaktionsgas in die VPD- Kammer einleitet;
die Transportvorrichtung das Substrat zum Röntgenfluoreszenzspektrometer transportiert;
das Röntgenfluoreszenzspektrometer Intensitäten von Röntgenfluoreszenzstrahlen mißt, die von der zu messenden Substanz in Antwort auf eine Bestrahlung der Substanz mit primären Röntgenstrahlen emittiert werden; und
die Transportvorrichtung das Substrat zur Zufuhrposition zurücktransportiert; und
im TXRF-Modus veranlaßt wird, daß:
die Transportvorrichtung das Substrat von einer vorgegebenen Zufuhrposition zum Röntgenfluoreszenzspektrometer transportiert;
das Röntgenfluoreszenzspektrometer Intensitäten von Röntgenfluoreszenzstrahlen mißt, die von der zu messenden Substanz in Antwort auf eine Bestrahlung der Substanz mit primären Röntgenstrahlen emittiert werden; und
die Transportvorrichtung das Substrat zur Zufuhrposition zurücktransportiert.
im VPD-Modus veranlaßt wird, daß:
die Transportvorrichtung das Substrat von einer vorgegebenen Zufuhrposition zur VPD-Kammer transportiert;
die VPD-Vorrichtung das Reaktionsgas in die VPD- Kammer einleitet;
die Transportvorrichtung das Substrat zur Rückgewinnungskammer transportiert;
die Probenrückgewinnungsvorrichtung die Lösung auf das Substrat tröpfelt;
die Probenrückgewinnungsvorrichtung die Lösung auf der Substratoberfläche bewegt, während sie durch den Halter oder durch die Rückhalteeinrichtung entlang einer Oberfläche des Substrats gehalten wird, und die zu messende Substanz in der Lösung zurückgewinnt; die Probenrückgewinnungsvorrichtung die zu messende Substanz trocknet;
die Transportvorrichtung das Substrat zum Röntgenfluoreszenzspektrometer transportiert;
das Röntgenfluoreszenzspektrometer Intensitäten von Röntgenfluoreszenzstrahlen mißt, die von der zu messenden Substanz in Antwort auf eine Bestrahlung der Substanz mit primären Röntgenstrahlen emittiert werden; und
die Transportvorrichtung das Substrat zur Zufuhrposition zurücktransportiert;
im VPT-Modus veranlaßt wird, daß:
die Transportvorrichtung das Substrat von einer vorgegebenen Zufuhrposiution zur VPD-Kammer transportiert;
die VPD-Vorrichtung das Reaktionsgas in die VPD- Kammer einleitet;
die Transportvorrichtung das Substrat zum Röntgenfluoreszenzspektrometer transportiert;
das Röntgenfluoreszenzspektrometer Intensitäten von Röntgenfluoreszenzstrahlen mißt, die von der zu messenden Substanz in Antwort auf eine Bestrahlung der Substanz mit primären Röntgenstrahlen emittiert werden; und
die Transportvorrichtung das Substrat zur Zufuhrposition zurücktransportiert; und
im TXRF-Modus veranlaßt wird, daß:
die Transportvorrichtung das Substrat von einer vorgegebenen Zufuhrposition zum Röntgenfluoreszenzspektrometer transportiert;
das Röntgenfluoreszenzspektrometer Intensitäten von Röntgenfluoreszenzstrahlen mißt, die von der zu messenden Substanz in Antwort auf eine Bestrahlung der Substanz mit primären Röntgenstrahlen emittiert werden; und
die Transportvorrichtung das Substrat zur Zufuhrposition zurücktransportiert.
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