JP2000097822A - 評価方法及び評価装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の目的は素子、基板の表面及び内部の
汚染物や純水、薬液中の不純物を高感度で分析できる方
法、装置を提供することである。 【解決手段】 基板１２上に、汚染物を含有する液体１
１との付着力が大きい領域１３と小さい領域を作成し、
前記付着力が大きい領域に前記液体の少なくとも一部が
接触するように前記液体を前記基板上に滴下し、この滴
下後に前記滴下した液体を乾燥させ、前記液体との付着
力が大きな領域上の前記汚染物１４の濃度を測定するこ
とを特徴とする評価方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子を形成
する際に行う、基板や素子の表面及び内部の汚染分析に
関する。

【０００２】

【従来の技術】集積度が高まると共に、半導体素子形成
時に許容される基板、素子の表面及び内部の汚染レベル
は一層厳しくなる。例えば、ＳＩＡ（Ｓｅｍｉｃｏｎｄ
ｕｃｔｏｒ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏ
ｎ）の技術ロードマップによると、０．１μｍ世代の半
導体素子作製時にはＳｉウエハの表面重金属汚染濃度は
２．５×１０⁹ ａｔｏｍｓ／ｃｍ² 以下にしなければな
らない。このようなレベルで基板や素子の清浄度を管理
するためには、上記レベルよりも低い濃度の汚染物を検
出できることが必要である。

【０００３】Ｓｉウエハ表面の金属汚染の分析法として
は、表面の自然酸化膜を弗酸蒸気等で溶解して自然酸化
膜の表面や内部などに存在する汚染金属を回収し、その
回収液に含まれる金属を原子吸光法やＩＣＰ（Ｉｎｄｕ
ｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ）質量
分析法等で分析する方法がある。また素子表面の局所的
な汚染を分析する方法としては全反射蛍光X 線分析法や
Ｓｔａｔｉｃ ＳＩＭＳ（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｉｏｎ
Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ）分析法などが
挙げられる。しかしこれらの分析法の金属の検出感度
は、最も高い元素で５．０×１０⁸ ａｔｏｍｓ／ｃｍ²
前後であり、０．１μｍ以降の世代の半導体素子を作製
する際には更に高感度な分析法が必要とされている。ま
たＳｉウエハ表面の微量な有機物汚染がゲート絶縁膜の
特性を劣化させることが最近明らかになってきた。ウエ
ハ表面の有機物の分析方法としては、ウエハ上の有機物
を純水中に溶解させ、純水中でその有機物を分解して生
成する炭酸イオンを検出する方法や、ウエハを加熱して
脱離する有機物を質量分析により検出する方法などがあ
る。しかし、前者は有機物の種類によっては回収が不十
分であったり、後者は蒸気圧が低い有機物の検出が難し
いなどの問題があり、有機物回収方法の改善と検出感度
の向上が必要とされている。

【０００４】また、半導体素子を上述した高い清浄度で
製造するためには、使用する純水や薬液も高純度のもの
が必要である。現在これらに含まれる汚染金属はＩＣＰ
質量分析などでｐｐｔ（ｐａｒｔ ｐｅｒ ｔｒｉｌｌ
ｉｏｎ）レベルで分析されているが、より高純度の純
水、薬液を製造するため更に高い感度で分析することが
望まれている。

【０００５】さらに、現在地球環境を劣化させないこと
がますます重要となっており、工場や発電所などの廃
液、排水、土壌中に含有される金属や放射線物質、或い
は河川水、湖水、海水、水道水、土壌などが含有する汚
染を高感度で検出することが必要とされている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、集積
度が進む半導体素子を作製するためには、素子や基板の
表面及び内部に含まれる汚染物や、製造に用いる純水や
薬液の純度を高感度で分析し、これらを高レベルで清浄
に保つことが必要である。

【０００７】本発明は上記事情を考慮してなされたもの
で、その目的は素子、基板の表面及び内部の汚染物や純
水、薬液中の不純物を高感度で分析できる方法、装置を
提供することである。

【０００８】本発明はまた、地球環境を保持するため、
廃液、水道水、河川水、湖水、海水等の液体に含有され
る不純物を高感度で検出する方法、装置を提供すること
を目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、基板上
に、汚染物を含有する液体との付着力が大きい領域と小
さい領域を作成し、前記付着力が大きい領域に前記液体
の少なくとも一部が接触するように前記液体を前記基板
上に滴下し、この滴下後に前記滴下した液体を乾燥さ
せ、前記液体との付着力が大きな領域上の前記汚染物の
濃度を測定することを特徴とする評価方法である。

【００１０】第２の発明は、前記付着力が大きい領域が
凹部底面の少なくとも一部であることを特徴とする第１
の発明に記載の評価方法である。第３の発明は、前記汚
染物を含有する液体が、試料表面もしくは試料内部の汚
染物を回収した液体であることを特徴とする第１の発明
に記載の評価方法である。

【００１１】第４の発明は、前記付着力が大きい領域の
表面に、前記液体中の特定の金属よりもイオン化傾向が
大きな金属が付着されていることを特徴とする第１の発
明に記載の評価方法である。

【００１２】第５の発明は、汚染物を含有する液体との
付着力が大きい領域と小さい領域が形成された基板と、
前記液体との付着力が大きい領域に前記液体の少なくと
も一部が接触するように前記液体を前記基板上に滴下す
る手段と、前記滴下した液体を乾燥させる手段と、前記
液体との付着力が大きい領域上の前記汚染物の濃度を測
定する手段と、を備えることを特徴とする評価装置であ
る。

【００１３】第６の発明は、汚染物を含有する液体の一
部を保持する治具と；前記液体の一部を前記治具の開口
内部に保持すると共に前記液体の残りの部分を前記治具
の開口外部に保持する手段と、前記液体の一部分を蒸発
させる手段と、基板と、未蒸発の前記液体を前記基板上
に滴下する手段と、前記滴下した液体を乾燥させる手段
と、前記基板上の前記汚染物の濃度を測定する手段と、
を備えたことを特徴とする評価装置である。

【００１４】第７の発明は、汚染物を含有する液体の一
部を治具の開口内部に保持すると共に前記液体の残りの
部分を前記治具の開口外部に保持し、前記液体の一部分
を蒸発させ、この蒸発後に未蒸発の前記液体を基板上に
滴下し、前記滴下した液体を乾燥させ、この乾燥後に前
記基板上の前記汚染物の濃度を測定することを特徴とす
る評価方法である。

【００１５】第８の発明は、前記治具開口部の内壁が、
前記汚染物との付着力が小さな部材で形成されているこ
とを特徴とする第7 の発明に記載の評価方法である。本
発明の骨子は、汚染物を含有する液体を基板上の微小な
領域上で乾燥させ、その領域を分析することによって、
液体中の汚染物濃度を求めることにある。

【００１６】即ち本発明は、汚染物を含有する液体を、
この液体との付着力が大きな領域と小さな領域とが形成
された基板上に、液体との付着力が大きな領域とその一
部が接触するように滴下し、基板上で液体を乾燥させた
後に液体との付着力が大きな領域上の汚染物濃度を測定
することにより、液体中の汚染物濃度を算出するもので
ある。

【００１７】本発明はまた、汚染物を含有する液体を、
汚染物を含有する液体の一部を治具の開口内部に、残り
の液体を治具の開口外部に保持し、前記液体の一部分を
蒸発させた後に未蒸発の液体を基板上に滴下し、滴下し
た液体を乾燥させた後に、基板上の汚染物の濃度を測定
することにより、液体中の汚染物濃度を求めるものであ
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面を参照しながら詳細に説明する。まず、本発明の第１
の実施形態であるシリコン（Ｓｉ）ウエハの金属汚染分
析について、図１を参照しながら説明する。図１は、本
発明の第１の実施形態に係る汚染物含有液の分析手順を
説明する概略図である。まず受入直後の８インチＳｉウ
エハを弗化水素ガスに晒し、ＳｉＯ₂ ＋６ＨＦ→Ｈ₂ Ｓ
ｉＦ₆ ＋２Ｈ₂ Ｏの反応を生じさせて、Ｓｉウエハ表面
の自然酸化膜を分解する。自然酸化膜の表面や内部、或
いは自然酸化膜とＳｉの界面に存在していた金属不純物
は、反応生成物である珪弗酸（Ｈ₂ ＳｉＦ₆ ）中に取り
込まれる。次にＳｉウエハ上に１００μｌの純水を滴下
し、この純水をＳｉウエハ全面に渡って転がすようにス
キャンさせて、Ｓｉウエハ上の珪弗酸を純水中に回収す
る。この時、珪弗酸中に溶解していた金属不純物も同時
に回収される。

【００１９】他方、図１（ａ）に示すように、テフロン
板１２上に半径１ｍｍの円形状のシリコン窒化膜１３を
形成しておく。これを希弗酸中に浸漬し純水でリンスす
る。これにより、両者の表面の金属汚染が除去されると
共に、シリコン窒化膜１３表面の一部は水酸基で終端さ
れ、シリコン窒化膜１３の表面は親水性を示すようにな
る。尚、テフロン板１２の表面は疎水性である。次に、
ウエハ上の金属不純物を回収した汚染回収液１１を、図
１（ａ）に示したシリコン窒化膜１３上に滴下する。な
お汚染回収液１１の体積は１００μｌであり、これは半
径２．９ｍｍの球状液滴に相当する。従って汚染回収液
１１をこの汚染回収液１１との付着力の大きい半径１ｍ
ｍの円形シリコン窒化膜１３上に滴下することは困難で
はない。

【００２０】また滴下の際に、汚染回収液１１の液滴の
中心が円形シリコン窒化膜１３の中心と多少ずれていて
も、シリコン窒化膜１３の表面が親水性であるのに対し
周囲のテフロン板１２表面は疎水性であるため、滴下後
の汚染回収液１１はシリコン窒化膜１３上のみに存在す
るようになる（図１（ｂ））。

【００２１】次に、例えば、テフロン板１２等を加熱す
ることにより、この汚染回収液１１中の水分を蒸発させ
る。これにより、図１（ｃ）に示すようにシリコン窒化
膜１３上でのみ乾燥が進む。なお金属の蒸気圧は低いた
め、この水分蒸発過程で金属が気化して汚染回収液１１
から失われることはない。液中の水分が完全に蒸発する
と、液中に含まれていた金属は全てシリコン窒化膜１３
上に残留する（図１（ｄ））。

【００２２】次にシリコン窒化膜１３の表面を全反射蛍
光Ｘ線分析法によって分析した結果、５．２×１０¹¹ａ
ｔｏｍｓ／ｃｍ² のＦｅが検出された。半径１ｍｍの円
形シリコン窒化膜の面積は８インチウエハの面積の約１
３００分の１であることから、汚染を回収した元の８イ
ンチウエハは４．０×１０⁸ ａｔｏｍｓ／ｃｍ² のＦｅ
で汚染されていたことになる。このように本発明を用い
ることにより、ウエハ表面の低レベルのＦｅ汚染を検出
することができた。

【００２３】次にウエハ表面のこのような微量のＦｅ汚
染がシリコン酸化膜の電気的特性に与える影響を調べる
ため、厚さ３ｎｍの熱酸化膜を、４．０×１０⁸ ａｔｏ
ｍｓ／ｃｍ² のＦｅが検出されたＳｉウエハと、Ｆｅ汚
染濃度が５．０×１０⁷ ａｔｏｍｓ／ｃｍ² 以下である
Ｓｉウエハ上に形成し、その上に電極として燐添加多結
晶Ｓｉ膜を作製した。ここでＦｅの分析には上述した方
法を用いた。その後この酸化膜絶縁破壊耐性を調べたと
ころ、８ＭＶ／ｃｍ以上の耐圧を示したものは前者では
８２％であるのに対し、後者では９０％であった。この
ように本発明を用いることでＳｉ酸化膜の電気的特性と
酸化前の表面汚染度との相関が明らかになり、信頼性の
高い極薄酸化膜を形成する指針が得られた。

【００２４】次に本発明の第２の実施形態であるシリコ
ンウエハの金属汚染分析について、図２を参照して説明
する。図２は、本発明の第２、さらに後述する第３の実
施形態に係る汚染物含有液の分析手順を説明する概略図
である。

【００２５】８インチＳｉウエハを弗化水素ガスに晒
し、自然酸化膜を珪弗酸に変え、その内部に汚染金属を
取り込む。次に純水（１００μｌ）でウエハ表面をスキ
ャンして珪弗酸と汚染金属を回収する。

【００２６】他方図２（ａ）に示すように、基板２２上
に酸化ルテニウム膜２３と多結晶Ｓｉ膜２４を形成し、
更に基板を約０℃に保った状態でＣｌ₂ ガスのプラズマ
エッチングを施すことにより多結晶Ｓｉ膜２４の一部を
酸化ルテニウム膜に対して選択的に、かつテーパ角を持
ってエッチングし、開孔径０．５ｍｍ、底面０．３ｍｍ
の孔２５を開孔した。さらにこれを希弗酸に浸漬し、純
水でリンスすることによってプラズマエッチングで生じ
た汚染金属を除去し、また多結晶Ｓｉ膜２４の表面を水
素で、酸化ルテニウム膜２３の表面の一部を水酸基で終
端した。これによって、多結晶Ｓｉ膜２４の表面は疎水
性に、酸化ルテニウム膜２３の表面は親水性を示すよう
になった。

【００２７】次に図２（ｂ）に示すように、汚染回収液
２１を孔２５上に滴下し、さらにこの回収液２１を乾燥
させた。この時酸化ルテニウム膜２３表面は親水性であ
るのに対して多結晶Ｓｉ膜２４表面は疎水性であるた
め、図２（ｃ）に示すように汚染回収液２１は酸化ルテ
ニウム膜２３表面のみで乾燥が進み、汚染金属２６も酸
化ルテニウム膜２３上のみに残留する（図２（ｄ））。

【００２８】次に酸化ルテニウム膜２３の表面をＳｔａ
ｔｉｃ ＳＩＭＳにより分析したところ、５．０×１０
¹¹ａｔｏｍｓ／ｃｍ² のＡｌが検出された。孔２５の底
面の酸化ルテニウム膜２３の面積は８インチウエハの面
積の約１３０００分の１であるから、汚染を回収したウ
エハは約４．０×１０⁷ ａｔｏｍｓ／ｃｍ² のＡｌで汚
染されていたことになる。このように本発明を用いるこ
とによりウエハ表面の汚染Ａｌを高感度で検出すること
ができた。

【００２９】本発明によるウエハ表面の微量金属の分析
は、例えばウエット洗浄装置の管理にも有効である。す
なわち半導体素子製造に用いる洗浄装置に定期的にＳｉ
ウエハを入れ、洗浄前後のウエハ表面の金属濃度を上述
した方法で分析することで、この装置による洗浄効率や
逆汚染の有無を把握でき、これによって金属で汚染され
た素子の割合を減らし素子製造の歩留まりを向上させる
ことができる。

【００３０】次に本発明の第３の実施形態である工場廃
水中の金属汚染分析について、図２を参照して説明す
る。第２の実施形態と同様に、１００μｌの工場廃水
を、図２に示した手順で酸化ルテニウム膜２３上に滴下
し、乾燥させた後、Ｓｔａｔｉｃ ＳＩＭＳ分析を行っ
た。その結果５．０×１０⁹ ａｔｏｍｓ／ｃｍ² のＣｒ
が酸化ルテニウム膜２３上から検出された。０．３ｍｍ
の円である酸化ルテニウム膜２３の面積は約３．０×１
０^-3ｃｍ² であることから、廃水中に含有されていたＣ
ｒの全量は１．５×１０⁷ ａｔｏｍｓである。このＣｒ
原子数をＣｒ一原子の重量８．７×１０^-23 ｇと廃水の
体積１００μｌから、廃水中のＣｒ濃度は１３ｐｐｑ
（１３ｆｇ／ｍｌ）ということになる。このように本発
明を用いることでｐｐｑレベルの微量なＣｒ汚染が検出
でき、廃水中の極低濃度汚染物管理が可能となった。

【００３１】なお、Ｓｔａｔｉｃ ＳＩＭＳ分析によ
り、酸化ルテニウム膜２３と周辺の多結晶シリコン膜２
４上に存在するＣｒ濃度を測定したところ、全Ｃｒ量の
９５％が酸化ルテニウム膜２３上に、５％が多結晶シリ
コン膜２４上に存在することが明らかになった。これは
滴下された汚染回収液２１の一部が多結晶シリコン膜２
４表面に触れた際に、液中のＣｒの一部が多結晶シリコ
ン膜２４上に付着したためと考えられる。これに対し、
汚染回収液２１の滴下前に、酸化ルテニウム膜２３上に
のみＡｌ含有水を滴下し、乾燥させてＡｌを付着させた
場合は、汚染回収液２１中の全Ｃｒ量の９９％が酸化ル
テニウム膜２３上から検出された。これはＡｌの方がＣ
ｒよりもイオン化傾向が大きく、酸化ルテニウム膜２３
表面のＡｌと汚染回収液２１内のＣｒイオンとの間でＡ
ｌ＋Ｃｒ³⁺→Ａｌ³⁺＋Ｃｒ等の反応が生じて、汚染回収
液２１中のＣｒイオンの酸化ルテニウム膜２３表面への
付着が効率良く起きたためと説明される。このように汚
染回収液中の特定の金属イオンを高感度に検出したい場
合には、その金属よりもイオン化傾向が大きな金属を、
予め液の滴下領域に付着させることが有効である。

【００３２】本発明の第４の実施形態であるシリコンウ
エハの金属汚染分析について、図３を参照して説明す
る。図３は、本発明の第４の実施形態に係る汚染物含有
液の分析手順を説明する概略図である。第１及び第２の
実施形態と同様に、自然酸化膜が形成された８インチＳ
ｉウエハを弗化水素ガスに晒し、自然酸化膜を珪弗酸に
変えると共にウエハ表面の金属汚染をその内部に溶け込
ませた。次に１００μｌのＨ₂ Ｏ₂ 水溶液をウエハ上に
滴下し、スキャンして珪弗酸と汚染金属を回収した。な
お回収液にＨ₂ Ｏ₂ を含有させることでＣｕ等の貴金属
も回収することができた。

【００３３】次に図３（ａ）に示すように、先端がテフ
ロン製かつ内径が１ｍｍのピペット３１にこの汚染回収
液３２を回収する。次に図３（ｂ）に示すように、汚染
回収液３２の大半をピペット３１外に出しながら汚染回
収液３２を保持した。

【００３４】さらに、図３（ｃ）に示すように、この状
態で汚染回収液３２をヒーター等で加熱し、容積が約１
μｌになるまで濃縮した。この加熱の際、汚染回収液３
２の大半はピペットとは接しておらず、またピペット内
部に保持された状態で加熱された一部の回収液について
も、ピペット３１先端は疎水性のテフロンで形成されて
いるため、汚染回収液３２がピペット３１の内壁に付着
して残留することはほとんどなかった。この結果、最初
の回収液に含まれていた汚染金属のほとんどは、濃縮さ
れた液に含有された。

【００３５】次に図３（ｄ）に示すように、この汚染回
収液３２をグラファイト基板３３上に滴下し、さらに図
３（ｅ）に示すように、乾燥させた。ここでグラファイ
ト基板３３表面は疎水性であるため、グラファイト基板
３３表面で汚染回収液３２はほとんど広がることなく、
ほぼ球状のまま乾燥が進んだ。その結果汚染金属３４
は、グラファイト基板３３上に滴下した時点での汚染回
収液３２の液滴球の半径である約０．６ｍｍを半径とす
る円の内部で乾燥した。

【００３６】図３（ａ）から図３（ｃ）に至る際の濃縮
と図３（ｄ）から図３（ｅ）に至る際の乾燥時に、汚染
回収液内の珪弗酸Ｈ₂ ＳｉＦ₆ の大半はＨＦとＳｉＦ₄
として除去されたが、一部は大気中の水分等と反応して
蒸気圧の低いオキシ珪弗化物Ｈ_w Ｓｉ_x Ｆ_y Ｏ_z （ｗ＋
４ｘ＝ｙ＋２ｚ）となり、グラファイト基板３３上に残
留した。この残留したオキシ珪弗化物３５は、弗化水素
ガスに晒すことで除去された（図３（ｆ））。

【００３７】次にグラファイト基板３３上に残留した汚
染金属３４をＳｔａｔｉｃ ＳＩＭＳで分析したとこ
ろ、４．０×１０¹¹ａｔｏｍｓ／ｃｍ² のＣｕが検出さ
れた。汚染金属３４がグラファイト基板３３上で残留し
た領域は半径約０．６ｍｍの円内であり、この領域の面
積は８インチウエハの面積の約４０００分の１である。
従って汚染を回収した８インチウエハは１．０×１０⁸
ａｔｏｍｓ／ｃｍ² のＣｕで汚染されていたことにな
る。このように本発明を用いることでウエハ表面の極微
量の汚染Ｃｕを検出することができた。

【００３８】本発明は上記実施形態に限定されるもので
はない。対象とする汚染は金属でなく、有機物、陰イオ
ン、土壌、放射能物質などでも良い。また汚染回収液は
水を主体としたものではなく、アルコールやベンゼン、
四塩化炭素等の有機、無機溶媒でも良い。但し、第１の
実施形態等に適用する場合には、回収液の特性に合わせ
て濃縮する領域と周辺領域の材質を選ぶ必要がある。例
えばメチルアルコールのように水素結合を作りやすい溶
媒については濃縮領域を親水性、周辺領域を疎水性の材
質で、四塩化炭素等の水素結合を作りにくい溶媒に対し
ては、濃縮領域と周辺領域を逆の性質を持つ材質で構成
することが好ましい。また上記実施例では親水性の高い
表面として水酸基（−ＯＨ）で終端された表面を用いて
いるが、カルボン酸基（−ＣＯＯ^- ）、スルホン酸基
（−ＳＯ_x ^- ）、リン酸基（−ＰＯ_x ^- ）、メチルアン
モニウム基（−Ｎ⁺ Ｈ_x （ＣＨ₃ ）_y ）、アミン基（−
ＮＨ₂ ）、アミンオキシド基（−ＮＯ（ＣＨ₃ ）₂ ）、
スルホキシド基（−ＳＯＣＨ₃ ）、ホスフィンオキシド
基（−ＰＯ（ＣＨ₃ ）₂ ）、エーテル基（−ＯＣ
Ｈ₃）、メチルカプタン基（−ＳＨ）、アミド基（−Ｃ
ＯＮＨ₂ ）、ニトロソアルカン基（−ＮＯ）、アルデヒ
ド基（−ＣＨＯ）、ケトン基（−ＣＯＨＣＨ₃ ）等で覆
われた表面を用いても良い。また疎水性を示す部分につ
いては、Ｈ、Ｃ_x Ｈ_y、Ｃ_x Ｆ_y などの疎水基による表
面被覆が好ましい。このように表面終端種を制御するこ
とで、汚染含有液を濃縮、乾燥させる領域では液との接
触角が極力小さく、周辺領域では接触角ができるだけ大
きくする必要があるが、これらの接触角は、好ましくは
前者は９０度以下、後者は９０度以上である。前者表面
の接触角が９０度以下の場合には、前者の表面上で液が
広がり前者の表面は全面が液で被覆される。後者の表面
で接触角が９０度以上であれば、後者表面での液の広が
りは抑制される。

【００３９】また汚染回収液が接する部分の材質は、回
収液が上述した実施例のように弗酸を含む場合には弗酸
によってほとんどエッチングされないものが好ましく、
そのような材質としては実施例で挙げたテフロン、シリ
コン窒化膜や酸化ルテニウム、シリコン、グラファイト
以外にも酸化オスミウム、酸化ロジウム、酸化イリジウ
ム、酸化パラジウム、酸化白金といった貴金属性の高い
金属の酸化物や貴金属そのもの、及びテフロン以外のＣ
_x Ｈ_y 、Ｃ_x Ｆ_y 等を含む重合膜（ポリエチレン膜やポ
リエーテル膜等）などがある。

【００４０】また汚染物を回収する対象はＳｉウエハ表
面に限定されるものではなく、ウエハ表面に形成された
別の材質の膜やＧａＡｓ等の化合物半導体ウエハ、さら
にはウエハ以外の試料でも構わない。また試料自体をガ
スや薬液で分解し、その分解物を含有する溶液を対象と
することで試料内部の汚染も本発明を用いて高感度に分
析することができる。さらにまた、ピペットに汚染回収
液を保持し、ピペット先端から液の一部を出してその液
を試料表面に接触させた状態でピペットをスキャンする
等の方法で試料表面の一部分の汚染を回収したり、試料
内に汚染回収液を濃縮する部分を設けても良い。また上
述した第１乃至第３の実施形態では汚染回収液をその液
体との付着力の差を利用して固体上の特定領域に濃縮し
ているが、汚染回収液を固体表面に滴下した後、液体に
圧力を与える超音波等をその液滴が焦点になるように照
射しながら加熱することによっても液滴を微小表面上で
乾燥させることができ、固体表面上での汚染物の面濃度
を上げることができる。また試料の汚染回収液以外の液
体中の汚染分析の例として、第３の実施形態で工場廃水
の場合を述べたが、これ以外の液体、例えば純水、薬
液、水道水、河川水、湖水、海水や工場以外、例えば、
発電所等からの廃水等を対象にしても良い。その他種々
変形して適用でき、工場や発電所等からの廃液や水道
水、河川水、湖水、海水等に含まれる微量な汚染物を検
出することができ、地球環境の汚染度の把握や環境劣化
の抑制を図ることができる。

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば半導体基板等の試料表面
や内部の汚染物や、半導体素子製造に用いる純水や薬液
中の不純物を高感度で検出することができる。従って表
面清浄度が高いレベルで管理された状態で素子等の作製
が可能であり、素子の特性や歩留まりを向上させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第1 の実施形態に係る汚染物含有液
の分析手順を説明する概略図である。

【図２】 本発明の第２及び第３の実施形態に係る汚染
物含有液の分析手順を説明する概略図である。

【図３】 本発明の第４の実施形態に係る汚染物含有液
の分析手順を説明する概略図である。

【符号の説明】

１１ 汚染回収液 １２ テフロン板 １３ シリコン窒化膜 １４ 汚染金属 ２１ 汚染回収液 ２２ 基板 ２３ 酸化ルテニウム膜 ２４ 多結晶シリコン膜 ２５ 孔 ２６ 汚染金属 ３１ ピペット ３２ 汚染回収液 ３３ グラファイト基板 ３４ 汚染金属 ３５ オキシ珪弗化物

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に、汚染物を含有する液体との付
   着力が大きい領域と小さい領域を作成し、 前記付着力が大きい領域に前記液体の少なくとも一部が
   接触するように前記液体を前記基板上に滴下し、 この滴下後に前記滴下した液体を乾燥させ、 前記液体との付着力が大きな領域上の前記汚染物の濃度
   を測定することを特徴とする評価方法。
2. 【請求項２】 前記付着力が大きい領域が凹部底面の少
   なくとも一部であることを特徴とする請求項１記載の評
   価方法。
3. 【請求項３】 前記汚染物を含有する液体が、試料表面
   もしくは試料内部の汚染物を回収した液体であることを
   特徴とする請求項１記載の評価方法。
4. 【請求項４】 前記付着力が大きい領域の表面に、前記
   液体中の特定の金属よりもイオン化傾向が大きな金属が
   付着されていることを特徴とする請求項１記載の評価方
   法。
5. 【請求項５】 汚染物を含有する液体との付着力が大き
   い領域と小さい領域が形成された基板と、 前記液体との付着力が大きい領域に前記液体の少なくと
   も一部が接触するように前記液体を前記基板上に滴下す
   る手段と、 前記滴下した液体を乾燥させる手段と、 前記液体との付着力が大きい領域上の前記汚染物の濃度
   を測定する手段と、を備えることを特徴とする評価装
   置。
6. 【請求項６】 汚染物を含有する液体の一部を保持する
   治具と、前記液体の一部を前記治具の開口内部に保持す
   ると共に前記液体の残りの部分を前記治具の開口外部に
   保持する手段と、 前記液体の一部分を蒸発させる手段と、 基板と、 未蒸発の前記液体を前記基板上に滴下する手段と、 前記滴下した液体を乾燥させる手段と、 前記基板上の前記汚染物の濃度を測定する手段と、を備
   えたことを特徴とする評価装置。
7. 【請求項７】 汚染物を含有する液体の一部を治具の開
   口内部に保持すると共に前記液体の残りの部分を前記治
   具の開口外部に保持し、 前記液体の一部分を蒸発させ、 この蒸発後に未蒸発の前記液体を基板上に滴下し、 前記滴下した液体を乾燥させ、 この乾燥後に前記基板上の前記汚染物の濃度を測定する
   ことを特徴とする評価方法。
8. 【請求項８】 前記治具開口部の内壁が、前記汚染物と
   の付着力が小さな部材で形成されていることを特徴とす
   る請求項７記載の評価方法。