JP2000183124A - 半導体ウェハの汚染量測定方法および汚染密度測定方法並びに局部汚染試料の作製方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】ウェハ汚染量の簡易かつ正確な測定に有効な半
導体ウェハの汚染量測定方法および汚染密度測定方法並
びに局部汚染試料の作製方法を提供する。 【解決手段】局部汚染試料および全面汚染試料をそれぞ
れ作製し、当該各試料のＸ線に対する入射角依存性を示
す局部試料特性（α_ＤＲＯＰ）と全面試料特性（α
_ＩＡＰ）を求め、これらの相対関係（α）を用いてウェ
ハ汚染量（Ａ_{ＷＡＦＥＲ}）を決定するとともに、局部汚
染試料のＸ線に対するＸ軸強度分布（Ｉ（Ｘ））とＹ軸
強度分布（Ｉ（Ｙ））を測定して、半導体検出器の有効
開口面積（Ｗ）を算出し、これを用いてウェハ汚染密度
（Ｄ_{ＷＡＦＥＲ}）を決定することにより、局部汚染試料
から作成した検量線を用いて全反射蛍光Ｘ線装置の絶対
校正が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェハの汚
染量測定方法および汚染密度測定方法並びに局部汚染試
料の作製方法に関し、特に、ウェハ汚染量の簡易かつ正
確な測定に有効な半導体ウェハの汚染量測定方法および
汚染密度測定方法並びに局部汚染試料の作製方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】半導体デバイスの高集積度化が進むにし
たがって、シリコンウェハの洗浄度を高めることが要求
されている。シリコンウェハの洗浄度を検査する方法と
して、ＶＰＤ法（Ｖａｐｏｒ Ｐｈａｓｅ Ｄｅｃｏｍ
ｐｏｓｉｔｉｏｎ）と称される汚染量測定方法が従来か
ら行われている。このＶＰＤ法では、以下に示す一連の
手順に従って、シリコンウェハの汚染量が測定される。

【０００３】（１）シリコンウェハを密閉容器に収容
し、一定の時間、フッ化水素酸蒸気雰囲気下にさらす。
この処理により、シリコンウェハの表面に形成された自
然酸化膜が分解され、疎水面が形成される。

【０００４】（２）前記疎水面に酸性の液滴を滴下し、
該滴下した液滴をシリコンウェハの表面上で走査させ
る。この処理により、シリコンウェハに付着した汚染物
質が該液滴に吸収される。

【０００５】（３）前記走査後の液滴を回収し、ＩＣＰ
−ＭＳ法（ＩｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙＣｏｕｐｌｅｄ Ｐ
ｌａｓｍａ−Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）に
より、該回収したイオンカウントを検出する。尚、ＡＡ
Ｓ法の場合には、イオンカウントではなく、吸光度を検
出する。

【０００６】（４）汚染物質の濃度が既知の液滴を使用
して検量線を作成する。

【０００７】（５）前記検量線を使用して、前記検出し
たイオンカウントからステップ４で回収した液滴中の汚
染物質量を求め、この汚染物質量に基づいてシリコンウ
ェハの汚染量を特定する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ＶＰＤ法で
は、操作が複雑であるため、ウェハの表面から汚染物質
を完全に回収することが困難であり、測定値に誤差が生
じるという問題があった。

【０００９】上記問題を解決するために確立された全反
射蛍光Ｘ線分析（ＴＸＲＦ：Ｔｏｔａｌ Ｒｅｆｌｅｃ
ｔｉｏｎ Ｘ−ｒａｙ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ）
は、簡便な測定方法であるが、標準試料が存在しないた
め、全反射蛍光Ｘ線分析のみでの絶対校正が行えないと
いう問題点があった。即ち、全反射蛍光Ｘ線分析によっ
て、ウェハの汚染量を測定する際には、結局ＶＰＤ法と
の相関が必要であり、測定値に誤差が生じるという課題
を完全に解決するには至っていない。

【００１０】一方、特開平４−１４４１５１号公報に
は、液滴による局部汚染と浸漬による全面汚染との差を
全反射Ｘ線分析装置の構成要素である半導体検出器の感
度分布として捉え、該感度分布を使用して全反射Ｘ線分
析装置による検出結果を補正する技術が開示されてい
る。この特開平４−１４４１５１号公報で開示された技
術は、上記問題点を解決する手段として非常に有用であ
ると考えられる。

【００１１】しかし、半導体検出器の感度分布は、液滴
の形状やＸ線の入射方向等の測定条件によって変動す
る。従って、当該技術を有効に実施するためには、各種
測定条件が考慮された技術へと発展させることが望まれ
ていた。

【００１２】そこで、本発明は、ウェハ汚染量の簡易か
つ正確な測定に有効な半導体ウェハの汚染量測定方法お
よび汚染密度測定方法並びに局部汚染試料の作製方法を
提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、半導体ウェハ（２６）にＸ
線（３２）を照射して得られる蛍光Ｘ線（３０）を半導
体検出器（２８）を用いて検出し、該半導体ウェハ（２
６）の汚染量を測定する半導体ウェハの汚染量測定方法
において、汚染物質を含む汚染液滴（１２）を第１の半
導体基板（１０）の表面に滴下して、表面に汚染痕（１
４）を有する局部汚染試料（１６）を作製する局部汚染
試料作製工程（Ｓ１０）と、前記局部汚染試料作製工程
（Ｓ１０）が作製した局部汚染試料（１６）にＸ線（３
２）を照射して得られる局部試料強度（Ｉ_ＤＲＯＰ）を
検出し、該局部試料強度（Ｉ_ＤＲＯＰ）と前記汚染液滴
（１２）の汚染量である液滴汚染量（Ａ_{ＤＲ ＯＰ}）との
対応関係を示す検量線を作成する検量線作成工程（Ｓ１
２）と、前記局部汚染試料作製工程（Ｓ１０）が作製し
た局部汚染試料（１６）に、入射角（θ）を変化させな
がらＸ線（３２）を照射して得られる局部試料強度分布
（Ｉ_ＤＲＯＰ（θ））を測定する局部試料強度分布測定
工程（Ｓ１４）と、前記汚染物質を含む汚染溶液（２
０）中に第２の半導体基板（１８）を浸漬し、表面に汚
染層（２２）を有する全面汚染試料（２４）を作製する
全面汚染試料作製工程（Ｓ１６）と、前記全面汚染試料
作製工程（Ｓ１６）が作製した全面汚染試料（２４）
に、入射角（θ）を変化させながらＸ線（３２）を照射
して得られる全面試料強度分布（Ｉ_ＩＡＰ（θ））を測
定する全面試料強度分布測定工程（Ｓ１８）と、前記局
部試料強度分布測定工程（Ｓ１４）が測定した局部試料
強度分布（Ｉ_{Ｄ ＲＯＰ}（θ））と、前記全面試料強度分
布測定工程（Ｓ１８）が測定した全面試料強度分布（Ｉ
_ＩＡＰ（θ））とを前記入射角（θ）の高角領域（Ｒ
Ｈ）で一致させて規格化し、局部試料特性
（α_ＤＲＯＰ）と全面試料特性（α_ＩＡＰ）とを求める
規格化工程（Ｓ１９）と、前記規格化工程（Ｓ１９）が
求めた局部試料特性（α_ＤＲＯＰ）と全面試料特性（α
_ＩＡＰ）との相対関係（α）を算出する相対関係算出工
程（Ｓ２０）と、前記半導体ウェハ（２６）にＸ線（３
２）を照射して得られるウェハ強度（Ｉ _{ＷＡＦＥＲ}）を
検出するウェハ強度検出工程（Ｓ２２）と、前記検量線
作成工程（Ｓ１２）が作成した検量線と、前記相対関係
算出工程（Ｓ２０）が算出した相対関係（α）と、前記
ウェハ強度検出工程（Ｓ２２）が検出したウェハ強度
（Ｉ_{ＷＡＦＥＲ}）とを用いて、ウェハ汚染量（Ａ
_{ＷＡＦＥＲ}）を決定するウェハ汚染量決定工程（Ｓ２
４）とを具備することを特徴とする。

【００１４】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の発明において、前記ウェハ汚染量決定工程（Ｓ２
４）は、前記相対関係算出工程（Ｓ２０）が算出した相
対関係（α）を用いて、前記検量線作成工程（Ｓ１２）
が作成した検量線の局部試料強度（Ｉ_ＤＲＯＰ）を補正
し、前記ウェハ強度検出工程（Ｓ２２）が検出したウェ
ハ強度（Ｉ_{ＷＡＦＥＲ}）を前記補正後の検量線に当ては
めて、前記ウェハ汚染量（Ａ_{ＷＡＦＥＲ}）を決定するこ
とを特徴とする。

【００１５】また、請求項３記載の発明は、請求項２記
載の発明において、前記相対関係算出工程（Ｓ２０）
は、（式１） α：相対関係、α_ＩＡＰ：全面試料特性、α_ＤＲＯＰ：
局部試料特性 上式を実行して、前記相対関係を算出し、前記局部試料
強度（Ｉ_ＤＲＯＰ）の補正は、（式２） Ｉ：補正強度、α：相対関係、Ｉ_ＤＲＯＰ：局部試料強
度 上式を実行して行うことを特徴とする。

【００１６】また、請求項４記載の発明は、請求項１記
載の発明において、前記ウェハ汚染量決定工程（Ｓ２
４）は、前記相対関係算出工程（Ｓ２０）が算出した相
対関係（α）を用いて、前記ウェハ強度検出工程（Ｓ２
２）が検出したウェハ強度（Ｉ_{ＷＡＦＥＲ}）を補正し、
該補正して得られた補正強度（Ｉ）を前記検量線作成工
程（Ｓ１２）が作成した検量線に当てはめて、前記ウェ
ハ汚染量（Ａ_{ＷＡＦＥＲ}）を決定することを特徴とす
る。

【００１７】また、請求項５記載の発明は、請求項４記
載の発明において、前記相対関係算出工程（Ｓ２０）
は、（式３） α：相対関係、α_ＤＲＯＰ：局部試料特性、α_ＩＡＰ：
全面試料特性 上式を実行して、前記相対関係を算出し、前記補正強度
（Ｉ）は、（式４） Ｉ：補正強度、α：相対関係、Ｉ_{ＷＡＦＥＲ}：ウェハ強
度 上式を実行して算出することを特徴とする。

【００１８】また、請求項６記載の発明は、請求項１乃
至請求項５のいずれかに記載の発明において、前記局部
汚染試料作製工程（Ｓ１０）は、前記汚染液滴（１２）
を２種類以上調製し、該調製した各汚染液滴（１２）を
それぞれ異なる位置に滴下することを特徴とする。

【００１９】また、請求項７記載の発明は、請求項１乃
至請求項６のいずれかに記載の発明において、前記汚染
液滴（１２）は、前記第１の半導体基板（１０）の表面
に存在する自然酸化膜を除去して形成された疎水面上に
滴下し、前記汚染痕（１４）は、前記疎水面上に滴下さ
れた汚染液滴（１２）を乾燥させて形成することを特徴
とする。

【００２０】また、請求項８記載の発明は、請求項１乃
至請求項７のいずれかに記載の発明において、前記局部
汚染試料作製工程（Ｓ１０）は、前記汚染物質を１ｐｇ
〜１００ｎｇ含む１〜１００μｌの前記汚染液滴（１
２）を滴下して、０．１〜１０ｍｍ直径の前記汚染痕
（１４）を形成することを特徴とする。

【００２１】また、請求項９記載の発明は、請求項１乃
至請求項８のいずれかに記載の発明において、前記汚染
物質は、金属であり、前記汚染液滴（１２）は、フッ
酸、超純水およびフッ酸＋過酸化水素水のグループから
選択されることを特徴とする。

【００２２】また、請求項１０記載の発明は、半導体ウ
ェハ（２６）にＸ線（３２）を照射して得られる蛍光Ｘ
線（３０）を半導体検出器（２８）を用いて検出し、該
半導体ウェハ（２６）の汚染密度を測定する半導体ウェ
ハの汚染密度測定方法において、汚染物質を含む汚染液
滴（１２）を第１の半導体基板（１０）の表面に滴下し
て、表面に汚染痕（１４）を有する局部汚染試料（１
６）を作製する局部汚染試料作製工程（Ｓ１０）と、前
記局部汚染試料作製工程（Ｓ１０）が作製した局部汚染
試料（１６）にＸ線（３２）を照射して得られる局部試
料強度（Ｉ_ＤＲＯＰ）を検出し、該局部試料強度（Ｉ
_ＤＲＯＰ）と前記汚染液滴（１２）の汚染量である液滴
汚染量（Ａ_{ＤＲ ＯＰ}）との対応関係を示す検量線を作成
する検量線作成工程（Ｓ１２）と、前記局部汚染試料作
製工程（Ｓ１０）が作製した局部汚染試料（１６）と前
記半導体検出器（２８）とをＸ軸方向に沿って相対的に
移動させながら、Ｘ線（３２）を該Ｘ軸と平行に照射し
て得られるＸ軸強度分布（Ｉ（Ｘ））を測定するＸ軸強
度分布測定工程（Ｓ２６）と、前記局部汚染試料作製工
程（Ｓ１０）が作製した局部汚染試料（１６）と前記半
導体検出器（２８）とをＹ軸方向に沿って相対的に移動
させながら、Ｘ線（３２）を該Ｘ軸と平行に照射して得
られるＹ軸強度分布（Ｉ（Ｙ））を測定するＹ軸強度分
布測定工程（Ｓ２８）と、前記Ｘ軸強度分布測定工程
（Ｓ２６）が測定したＸ軸強度分布（Ｉ（Ｘ））と、前
記Ｙ軸強度分布測定工程（Ｓ２８）が測定したＹ軸強度
分布（Ｉ（Ｙ））とを用いて、前記半導体検出器（２
８）の有効開口面積（Ｗ）を算出する有効開口面積算出
工程（Ｓ３０）と、前記半導体ウェハ（２６）にＸ線
（３２）を照射して得られるウェハ強度
（Ｉ _{ＷＡＦＥＲ}）を検出するウェハ強度検出工程（Ｓ２
２）と、前記検量線作成工程（Ｓ１２）が作成した検量
線と、前記有効開口面積算出工程（Ｓ３０）が算出した
有効開口面積（Ｗ）と、前記ウェハ強度検出工程（Ｓ２
２）が検出したウェハ強度（Ｉ_{ＷＡＦＥＲ}）とを用い
て、ウェハ汚染密度（Ｄ_{Ｗ ＡＦＥＲ}）を決定するウェハ
汚染密度決定工程（Ｓ３２）とを具備することを特徴と
する。

【００２３】また、請求項１１記載の発明は、請求項１
０記載の発明において、前記ウェハ汚染密度決定工程
（Ｓ３２）は、前記有効開口面積算出工程（Ｓ３０）が
算出した有効開口面積（Ｗ）を用いて、前記検量線作成
工程（Ｓ１２）が作成した検量線の液滴汚染量（Ａ
_ＤＲＯＰ）を前記汚染液滴（１２）の汚染密度を示す液
滴汚染密度（Ｄ_ＤＲＯＰ）に変換し、前記ウェハ強度検
出工程（Ｓ２２）が検出したウェハ強度
（Ｉ_{ＷＡＦＥＲ}）を前記変換後の検量線に当てはめて、
前記ウェハ汚染密度（Ｄ_{ＷＡＦＥＲ}）を決定することを
特徴とする。

【００２４】また、請求項１２記載の発明は、請求項１
１記載の発明において、前記液滴汚染密度
（Ｄ_ＤＲＯＰ）は、（式５） Ｄ_ＤＲＯＰ：液滴汚染密度、Ａ_ＤＲＯＰ：液滴汚染量、
Ｗ：有効開口面積 上式を実行して算出することを特徴とする。

【００２５】また、請求項１３記載の発明は、請求項１
０記載の発明において、前記ウェハ汚染密度決定工程
（Ｓ３２）は、前記有効開口面積算出工程（Ｓ３０）が
算出した有効開口面積（Ｗ）を用いて、前記ウェハ強度
検出工程（Ｓ２２）が検出したウェハ強度（Ｉ
_{ＷＡＦＥＲ}）を補正し、該補正して得られた補正強度
（Ｉ）を前記検量線作成工程（Ｓ１２）が作成した検量
線に当てはめて、前記ウェハ汚染密度（Ｄ_{ＷＡＦＥＲ}）
を決定することを特徴とする。

【００２６】また、請求項１４記載の発明は、請求項１
３記載の発明において、前記補正強度（Ｉ）は、（式
６） Ｉ：補正強度、Ｉ_{ＷＡＦＥＲ}：ウェハ強度、Ｗ：有効開
口面積 上式を実行して算出することを特徴とする。

【００２７】また、請求項１５記載の発明は、請求項１
０乃至請求項１４のいずれかに記載の発明において、前
記有効開口面積算出工程（Ｓ３０）は、前記Ｘ軸強度分
布測定工程（Ｓ２６）が測定したＸ軸強度分布（Ｉ
（Ｘ））または前記Ｙ軸強度分布測定工程（Ｓ２８）が
測定したＹ軸強度分布（Ｉ（Ｙ））のピーク値を１とし
て、該Ｘ軸強度分布（Ｉ（Ｘ））および該Ｙ軸強度分布
（Ｉ（Ｙ））を規格化し、該規格化したＸ軸強度分布
（Ｉ（Ｘ））およびＹ軸強度分布（Ｉ（Ｙ））の強度方
向をＺ軸として３次元プロファイル（３４）を作成し、
該生成した３次元プロファイル（３４）の体積を算出
し、該算出して得られた体積を前記有効開口面積（Ｗ）
とすることを特徴とする。

【００２８】また、請求項１６記載の発明は、請求項１
５記載の発明において、前記体積の算出は、前記３次元
プロファイル（３４）の等高線を楕円で近似し、該楕円
の面積を前記Ｚ軸方向に積分して行うことを特徴とす
る。

【００２９】また、請求項１７記載の発明は、請求項１
６記載の発明において、前記体積の算出は、（式７） Ｖ：３次元プロファイル（３４）の体積、π：円周率、
Ｆ_Ｘ（Ｚ）：等高線の横軸の長さ、Ｆ_Ｙ（Ｚ）：等高線
の縦軸の長さ 上式を実行して行うことを特徴とする。

【００３０】また、請求項１８記載の発明は、請求項１
０乃至請求項１７のいずれかに記載の発明において、前
記局部汚染試料作製工程（Ｓ１０）は、前記汚染液滴
（１２）を２種類以上調製し、該調製した各汚染液滴
（１２）をそれぞれ異なる位置に滴下することを特徴と
する。

【００３１】また、請求項１９記載の発明は、請求項１
０乃至請求項１８のいずれかに記載の発明において、前
記汚染液滴（１２）は、前記第１の半導体基板（１０）
の表面に存在する自然酸化膜を除去して形成された疎水
面上に滴下し、前記汚染痕（１４）は、前記疎水面上に
滴下された汚染液滴（１２）を乾燥させて形成すること
を特徴とする。

【００３２】また、請求項２０記載の発明は、請求項１
０乃至請求項１９のいずれかに記載の発明において、前
記局部汚染試料作製工程（Ｓ１０）は、前記汚染物質を
１ｐｇ〜１００ｎｇ含む１〜１００μｌの前記汚染液滴
（１２）を滴下して、０．１〜１０ｍｍ直径の前記汚染
痕（１４）を形成することを特徴とする。

【００３３】また、請求項２１記載の発明は、請求項１
０乃至請求項２０のいずれかに記載の発明において、前
記汚染物質は、金属であり、前記汚染液滴（１２）は、
フッ酸、超純水およびフッ酸＋過酸化水素水のグループ
から選択されることを特徴とする。

【００３４】また、請求項２２記載の発明は、半導体ウ
ェハ（２６）にＸ線（３２）を照射して得られる蛍光Ｘ
線（３０）を半導体検出器（２８）を用いて検出し、該
半導体ウェハ（２６）の汚染密度を測定する半導体ウェ
ハの汚染密度測定方法において、汚染物質を含む汚染液
滴（１２）を第１の半導体基板（１０）の表面に滴下し
て、表面に汚染痕（１４）を有する局部汚染試料（１
６）を作製する局部汚染試料作製工程（Ｓ１０）と、前
記局部汚染試料作製工程（Ｓ１０）が作製した局部汚染
試料（１６）にＸ線（３２）を照射して得られる局部試
料強度（Ｉ_ＤＲＯＰ）を検出し、該局部試料強度（Ｉ
_ＤＲＯＰ）と前記汚染液滴（１２）の汚染量である液滴
汚染量（Ａ_{ＤＲ ＯＰ}）との対応関係を示す検量線を作成
する検量線作成工程（Ｓ１２）と、前記局部汚染試料作
製工程（Ｓ１０）が作製した局部汚染試料（１６）に、
入射角（θ）を変化させながらＸ線（３２）を照射して
得られる局部試料強度分布（Ｉ_ＤＲＯＰ（θ））を測定
する局部試料強度分布測定工程（Ｓ１４）と、前記汚染
物質を含む汚染溶液（２０）中に第２の半導体基板（１
８）を浸漬し、表面に汚染層（２２）を有する全面汚染
試料（２４）を作製する全面汚染試料作製工程（Ｓ１
６）と、前記全面汚染試料作製工程（Ｓ１６）が作製し
た全面汚染試料（２４）に、入射角（θ）を変化させな
がらＸ線（３２）を照射して得られる全面試料強度分布
（Ｉ_ＩＡＰ（θ））を測定する全面試料強度分布測定工
程（Ｓ１８）と、前記局部試料強度分布測定工程（Ｓ１
４）が測定した局部試料強度分布（Ｉ_{Ｄ ＲＯＰ}（θ））
と、前記全面試料強度分布測定工程（Ｓ１８）が測定し
た全面試料強度分布（Ｉ_ＩＡＰ（θ））とを前記入射角
（θ）の高角領域（ＲＨ）で一致させて規格化し、局部
試料特性（α_ＤＲＯＰ）と全面試料特性（α_ＩＡＰ）と
を求める規格化工程（Ｓ１９）と、前記規格化工程（Ｓ
１９）が求めた局部試料特性（α_ＤＲＯＰ）と全面試料
特性（α_ＩＡＰ）との相対関係（α）を算出する相対関
係算出工程（Ｓ２０）と、前記半導体ウェハ（２６）に
Ｘ線（３２）を照射して得られるウェハ強度（Ｉ
_{ＷＡＦＥＲ}）を検出するウェハ強度検出工程（Ｓ２２）
と、前記局部汚染試料作製工程（Ｓ１０）が作製した局
部汚染試料（１６）と前記半導体検出器（２８）とをＸ
軸方向に沿って相対的に移動させながら、Ｘ線（３２）
を該Ｘ軸と平行に照射して得られるＸ軸強度分布（Ｉ
（Ｘ））を測定するＸ軸強度分布測定工程（Ｓ２６）
と、前記局部汚染試料作製工程（Ｓ１０）が作製した局
部汚染試料（１６）と前記半導体検出器（２８）とをＹ
軸方向に沿って相対的に移動させながら、Ｘ線（３２）
を該Ｘ軸と平行に照射して得られるＹ軸強度分布（Ｉ
（Ｙ））を測定するＹ軸強度分布測定工程（Ｓ２８）
と、前記Ｘ軸強度分布測定工程（Ｓ２６）が測定したＸ
軸強度分布（Ｉ（Ｘ））と、前記Ｙ軸強度分布測定工程
（Ｓ２８）が測定したＹ軸強度分布（Ｉ（Ｙ））とを用
いて、前記半導体検出器（２８）の有効開口面積（Ｗ）
を算出する有効開口面積算出工程（Ｓ３０）と、前記検
量線作成工程（Ｓ１２）が作成した検量線と、前記相対
関係算出工程（Ｓ２０）が算出した相対関係（α）と、
前記ウェハ強度検出工程（Ｓ２２）が検出したウェハ強
度（Ｉ_{ＷＡＦＥＲ}）と、前記有効開口面積算出工程（Ｓ
３０）が算出した有効開口面積（Ｗ）とを用いて、ウェ
ハ汚染密度（Ｄ_{ＷＡＦＥＲ}）を決定するウェハ汚染密度
決定工程（Ｓ３２）とを具備することを特徴とする。

【００３５】また、請求項２３記載の発明は、請求項２
２記載の発明において、前記ウェハ汚染密度決定工程
（Ｓ３２）は、前記相対関係算出工程（Ｓ２０）が算出
した相対関係（α）を用いて、前記検量線作成工程（Ｓ
１２）が作成した検量線の局部試料強度（Ｉ_ＤＲＯＰ）
を補正するとともに、前記有効開口面積算出工程（Ｓ３
０）が算出した有効開口面積（Ｗ）を用いて、前記検量
線の液滴汚染量（Ａ_ＤＲＯＰ）を前記汚染液滴（１２）
の汚染密度を示す液滴汚染密度（Ｄ_ＤＲＯＰ）に変換
し、前記ウェハ強度検出工程（Ｓ２２）が検出したウェ
ハ強度（Ｉ_{ＷＡＦＥＲ}）を前記変換後の検量線に当ては
めて、前記ウェハ汚染密度（Ｄ_{ＷＡＦＥＲ}）を決定する
ことを特徴とする。

【００３６】また、請求項２４記載の発明は、請求項２
３記載の発明において、前記相対関係算出工程（Ｓ２
０）は、（式１） α：相対関係、α_ＩＡＰ：全面試料特性、α_ＤＲＯＰ：
局部試料特性 上式を実行して、前記相対関係を算出し、前記局部試料
強度（Ｉ_ＤＲＯＰ）の補正は、（式２） Ｉ：補正強度、α：相対関係、Ｉ_ＤＲＯＰ：局部試料強
度 上式を実行して行い、前記液滴汚染密度（Ｄ_ＤＲＯＰ）
は、（式５） Ｄ_ＤＲＯＰ：液滴汚染密度、Ａ_ＤＲＯＰ：液滴汚染量、
Ｗ：有効開口面積 上式を実行して算出することを特徴とする。

【００３７】また、請求項２５記載の発明は、請求項２
２記載の発明において、前記ウェハ汚染密度決定工程
（Ｓ３２）は、前記相対関係算出工程（Ｓ２０）が算出
した相対関係（α）と、前記有効開口面積算出工程（Ｓ
３０）が算出した有効開口面積（Ｗ）とを用いて、前記
ウェハ強度検出工程（Ｓ２２）が検出したウェハ強度
（Ｉ_{ＷＡＦＥＲ}）を補正し、該補正して得られた補正強
度（Ｉ）を前記検量線作成工程（Ｓ１２）が作成した検
量線に当てはめて、前記ウェハ汚染密度
（Ｄ_{ＷＡＦＥＲ}）を決定することを特徴とする。

【００３８】また、請求項２６記載の発明は、請求項２
５記載の発明において、前記補正強度（Ｉ）は、（式
８） Ｉ：補正強度、α：相対関係、Ｉ_{ＷＡＦＥＲ}：ウェハ強
度、有効開口面積 上式を実行して算出することを特徴とする。

【００３９】また、請求項２７記載の発明は、請求項２
２乃至請求項２６のいずれかに記載の発明において、前
記局部汚染試料作製工程（Ｓ１０）は、前記汚染液滴
（１２）を２種類以上調製し、該調製した各汚染液滴
（１２）をそれぞれ異なる位置に滴下することを特徴と
する。

【００４０】また、請求項２８記載の発明は、請求項２
２乃至請求項２７のいずれかに記載の発明において、前
記汚染液滴（１２）は、前記第１の半導体基板（１０）
の表面に存在する自然酸化膜を除去して形成された疎水
面上に滴下し、前記汚染痕（１４）は、前記疎水面上に
滴下された汚染液滴（１２）を乾燥させて形成すること
を特徴とする。

【００４１】また、請求項２９記載の発明は、請求項２
２乃至請求項２８のいずれかに記載の発明において、前
記局部汚染試料作製工程（Ｓ１０）は、前記汚染物質を
１ｐｇ〜１００ｎｇ含む１〜１００μｌの前記汚染液滴
（１２）を滴下して、０．１〜１０ｍｍ直径の前記汚染
痕（１４）を形成することを特徴とする。

【００４２】また、請求項３０記載の発明は、請求項２
２乃至請求項２９のいずれかに記載の発明において、前
記汚染物質は、金属であり、前記汚染液滴（１２）は、
フッ酸、超純水およびフッ酸＋過酸化水素水のグループ
から選択されることを特徴とする。

【００４３】また、請求項３１記載の発明は、半導体ウ
ェハの表面に汚染痕が形成された局部汚染試料を作製す
る局部汚染試料作製方法において、前記半導体ウェハの
表面に存在する自然酸化膜を除去し、該半導体ウェハに
疎水面を形成する疎水面形成工程と、前記疎水面に汚染
物質を含む汚染液滴を滴下する汚染液滴滴下工程と、前
記汚染液滴が滴下された半導体ウェハを乾燥させて、該
半導体ウェハの表面に前記汚染痕を形成する汚染痕形成
工程とを具備することを特徴とする。

【００４４】また、請求項３２記載の発明は、請求項３
１記載の発明において、前記汚染液滴滴下工程は、前記
汚染液滴を２種類以上調製し、該調製した各汚染液滴を
それぞれ異なる位置に滴下することを特徴とする。

【００４５】また、請求項３３記載の発明は、請求項３
１または請求項３２記載の発明において、前記汚染液滴
滴下工程は、前記汚染物質を１ｐｇ〜１００ｎｇ含む１
〜１００μｌの前記汚染液滴を滴下し、前記汚染痕形成
工程は、０．１〜１０ｍｍ直径の前記汚染痕を形成する
ことを特徴とする。

【００４６】また、請求項３４記載の発明は、請求項３
１乃至請求項３３のいずれかに記載の発明において、前
記汚染物質は、金属であり、前記汚染液滴は、フッ酸、
超純水およびフッ酸＋過酸化水素水のグループから選択
されることを特徴とする。

【００４７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照して詳細に説明する。

【００４８】（発明の概要）本発明の第１の特徴は、局
部汚染試料および全面汚染試料をそれぞれ作製し、当該
各試料のＸ線に対する入射角依存性を示す局部試料特性
α_ＤＲＯＰと全面試料特性α_ＩＡＰを求め、これらの相
対関係αを用いてウェハ汚染量Ａ_{ＷＡＦＥＲ}を決定する
ことにある（図１参照）。

【００４９】本発明の第２の特徴は、局部汚染試料のＸ
線に対するＸ軸強度分布Ｉ（Ｘ）とＹ軸強度分布Ｉ
（Ｙ）を測定して、半導体検出器の有効開口面積Ｗを算
出し、これを用いてウェハ汚染密度Ｄ_{ＷＡＦＥＲ}を決定
することにある。（図４参照）。

【００５０】上記特徴により、局部汚染試料から作成し
た検量線が直接使用できるため、全反射蛍光Ｘ線装置の
絶対校正が可能となる。

【００５１】（第１の形態）本発明の第１の形態は、局
部汚染試料と全面汚染試料との相対関係を利用して半導
体ウェハの汚染量を測定する発明である。

【００５２】前述したように、従来は、全反射蛍光Ｘ線
分析に適した標準試料が存在しなかったため、全反射蛍
光Ｘ線分析の絶対校正を実現するには、まず、適切な標
準試料を選定することが必要である。

【００５３】本発明者らは、全反射蛍光Ｘ線分析の標準
試料として、所望の汚染量が容易に得られる局部汚染試
料を選定した。この局部汚染試料を使用して作成された
検量線は、測定誤差が少なく、作成が容易である。

【００５４】ここで、半導体ウェハの汚染原因となる汚
染物質は、該半導体ウェハの表面に一様に付着している
ため、局部汚染試料と汚染状態が異なる。従って、上記
検量線を該半導体ウェハの汚染量測定に用いるには、汚
染状態に起因する蛍光Ｘ線強度の差を考慮する必要があ
る。一般に、汚染状態に起因する蛍光Ｘ線強度の差は、
Ｘ線の入射角依存性として現れる。

【００５５】そこで、本発明者らは、局部汚染試料の入
射角依存性と全面汚染試料の入射角依存性の相対関係を
求め、この相関関係を利用して、上記検量線の適用を図
った。

【００５６】本発明の第１の形態は、上記観点から構成
された発明であり、全反射蛍光Ｘ線分析の絶対校正を実
現する技術を提供する。

【００５７】図１は、本発明の第１の形態に係る半導体
ウェハの汚染量測定方法の構成を示す工程図である。以
下、同図に基づいて、この第１の形態の構成を説明す
る。

【００５８】図２は、図１に示す局部汚染試料作製工程
Ｓ１０が実行する局部汚染試料１６の作製動作を示す動
作説明図である。以下、同図を使用して、図１に示す局
部汚染試料作製工程Ｓ１０の構成を説明する。

【００５９】局部汚染試料作製工程Ｓ１０は、汚染物質
を含む汚染液滴１２を第１の半導体基板１０の表面に滴
下し（同図（ａ））、該滴下した汚染液滴１２を乾燥さ
せて汚染痕１４を形成し（同図（ｂ））、表面が局部的
に汚染された局部汚染試料（以下、必要に応じて「ＤＲ
ＯＰ」と示す）を得る。ここで、ＤＲＯＰは、ドロップ
レット法の略であり、局部汚染試料１６の作製手段とし
て利用できる。

【００６０】好ましくは、第１の半導体基板１０の表面
に存在する自然酸化膜を除去して、該第１の半導体基板
１０に疎水面を形成し、この疎水面上に汚染液滴１２を
滴下する。自然酸化膜を除去する手段としては、ＶＰＤ
（ｖａｐｏｒ ｐｈａｓｅｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏ
ｎ）等のフッ素系化合物を利用した方法が使用できる。
このように、汚染液滴１２を疎水面上に滴下すると、汚
染液滴１２が疎水面ではじかれるため、粒の細かい汚染
痕１４を形成することができる。

【００６１】また、汚染液滴１２の乾燥は、自然乾燥と
することが好ましく、汚染痕は、半導体検出器の検出範
囲（例えば、直径２ｃｍ）に対して十分小さい大きさで
形成する。例えば、汚染物質を１ｐｇ〜１００ｎｇ含む
１〜１００μｌの前記汚染液滴１２を第１の半導体基板
１０表面に滴下し、０．１〜１０ｍｍ直径の汚染痕１４
を形成する。

【００６２】また、好ましくは、汚染物質を金属とし、
汚染液滴１２をフッ酸、超純水およびフッ酸＋過酸化水
素水のグループから選択する。これらの親水性溶媒で汚
染液滴１２を構成すると、該汚染液滴１２が疎水面上で
はじかれ易くなり、好適な球形が得られる。

【００６３】汚染痕１４は、同図に示すように、１つだ
け形成してもよいし、異なる汚染量を有する汚染痕１４
を複数形成してもよい。この場合には、濃度の異なる２
種類以上の汚染液滴１２を調製し、該調製した各汚染液
滴１２をそれぞれ第１の半導体基板１０上の異なる位置
に滴下する。

【００６４】このとき、各液滴は、半導体検出器の検出
範囲内で重ならない位置に滴下する。好ましくは、各液
滴の形状を同一とし、濃度のみが異なるように滴下す
る。これにより、１つの局部汚染試料から複数の蛍光Ｘ
線強度が得られるため、検量線作製が容易に行える。ま
た、この応用例として、異なる物質を含む液滴を複数滴
下してもよい。

【００６５】図３は、図１に示す検量線作成工程Ｓ１２
が実行する蛍光Ｘ線強度の検出動作を示す動作説明図で
ある。以下、同図を使用して、図１に示す検量線作成工
程Ｓ１２の構成を説明する。

【００６６】検量線作成工程Ｓ１２は、局部汚染試料１
６にＸ線３２を照射して、該局部汚染試料１６から得ら
れた蛍光Ｘ線３０を半導体検出器２８で受光して、該受
光した蛍光Ｘ線３０の強度（以下、「局部試料強度Ｉ
_ＤＲＯＰ」という）を検出する。この局部試料強度Ｉ
_ＤＲＯＰの検出を汚染液滴１２の汚染量（以下、「液滴
汚染量Ａ_ＤＲＯＰという」）を変化させながら行って、
局部試料強度Ｉ_ＤＲＯＰと汚染液滴１２との対応関係を
求める。

【００６７】図４は、図１に示す検量線作成工程Ｓ１２
が作成した検量線の一例を示すグラフである。同図に示
すように、検量線作成工程Ｓ１２は、局部試料強度Ｉ
_{ＤＲＯ Ｐ}を縦軸、液滴汚染量Ａ_ＤＲＯＰを横軸とする平
面上にデータをプロットし、検量線を作成する。ここ
で、同図に示す検量線では、局部試料強度Ｉ_ＤＲＯＰの
単位が＜ｃｏｕｎｔｓ＞であり、液滴汚染量Ａ_ＤＲＯＰ
の単位が＜ａｔｏｍｓ＞である。

【００６８】尚、蛍光Ｘ線強度と汚染物質量との関係
は、一般に比例関係となるため、該比例関係の比例係数
を検量線として使用してもよい。

【００６９】図５は、図１に示す局部試料強度分布測定
工程Ｓ１４が実行する局部試料強度分布Ｉ
_ＤＲＯＰ（θ）の測定動作を示す動作説明図である。以
下、同図を使用して、図１に示す局部試料強度分布測定
工程Ｓ１４の構成を説明する。

【００７０】局部試料強度分布測定工程Ｓ１４は、局部
汚染試料１６の表面に入射角θを変化させながらＸ線３
２を照射して、該局部汚染試料１６から得られた蛍光Ｘ
線３０の強度分布（以下、「局部試料強度分布Ｉ
_ＤＲＯＰ（θ）」）を測定する。Ｘ線の入射角θは、ア
ングルスキャンによって変化させることができる。この
とき、入射角θを変化させる範囲には、全反射条件を満
たす低角領域ＲＬと全反射条件をはずれた高角領域ＲＨ
とを含める。

【００７１】図６は、図１に示す局部試料強度分布測定
工程Ｓ１４が測定した局部試料強度分布Ｉ
_ＤＲＯＰ（θ）の一例を示すグラフである。同図に示す
ように、局部試料強度分布測定工程Ｓ１４が測定した局
部試料強度分布Ｉ_ＤＲＯＰ（θ）は、低角領域ＲＬにブ
ロードな強度ピークを有し、高角領域ＲＨに入ると強度
がなだらかに減少する。

【００７２】局部試料強度分布Ｉ_ＤＲＯＰ（θ）が同図
に示すような分布曲線を有するのは、局部汚染試料１６
の汚染痕１４が小山形状であることに起因する。即ち、
低角領域ＲＬでは、汚染痕１４が該汚染痕１４に直接入
射するＸ線と、一旦、第１の半導体基板１０の表面で反
射してから入射するＸ線とを吸収するため、蛍光Ｘ線の
量が多くなる。一方、高角領域ＲＨでは、汚染痕１４
は、第１の半導体基板１０の表面で反射してから入射す
るＸ線を吸収しなくなるため、蛍光Ｘ線の量が少なくな
る。その結果、局部試料強度分布Ｉ_ＤＲＯＰ（θ）が同
図に示すような分布曲線となる。

【００７３】図７は、図１に示す全面汚染試料作製工程
Ｓ１６が実行する全面汚染試料２４の作製動作を示す動
作説明図である。以下、同図を使用して、図１に示す全
面汚染試料作製工程Ｓ１６の構成を説明する。

【００７４】全面汚染試料作製工程Ｓ１６は、汚染物質
を含む汚染溶液２０中に第２の半導体基板１８を浸漬し
（同図（ａ））、表面に汚染層２２を有する全面汚染試
料２４（以下、必要に応じて「ＩＡＰ」と示す）を得る
（同図（ｂ））。ここで、ＩＡＰ（Ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ
Ａｌｋａｌｉｎｅ ｈｙｄｒｏｇｅｎ Ｐｅｒｏｘｉ
ｄｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎ）は、汚染液浸漬法の略であ
り、全面汚染試料２４を作製する手段として利用でき
る。尚、汚染層２２は、同図に示すように、第２の半導
体基板１８の表面にのみ形成しても、全面に形成しても
よい。

【００７５】図８は、図１に示す全面試料強度分布測定
工程Ｓ１８が実行する全面試料強度分布Ｉ_ＩＡＰ（θ）
の測定動作を示す動作説明図である。以下、同図を使用
して、図１に示す全面試料強度分布測定工程Ｓ１８の構
成を説明する。

【００７６】全面試料強度分布測定工程Ｓ１８は、全面
汚染試料２４の表面に入射角θを変化させながらＸ線３
２を照射して、該全面汚染試料２４から得られた蛍光Ｘ
線３０の強度分布（以下、「全面試料強度分布Ｉ_ＩＡＰ
（θ）」）を測定する。Ｘ線３２の入射角θは、前述し
た局部試料強度分布測定工程Ｓ１４と同様にして変化さ
せる。

【００７７】図９は、図１に示す全面試料強度分布測定
工程Ｓ１８が測定した全面試料強度分布Ｉ_ＩＡＰ（θ）
の一例を示すグラフである。同図に示すように、全面試
料強度分布測定工程Ｓ１８が測定した全面試料強度分布
Ｉ_ＩＡＰ（θ）は、低角領域ＲＬの後半に比較的急峻な
強度ピークを有し、高角領域ＲＨで減少する。

【００７８】全面試料強度分布Ｉ_ＩＡＰ（θ）が同図に
示すような分布曲線を有するのは、全面汚染試料２４の
汚染層２２が平坦であることに起因する。即ち、低角領
域ＲＬの前半部分では、Ｘ線の反射量が多いため、蛍光
Ｘ線の量が少ないが、Ｘ線の入射角θが大きくなるにつ
れて、Ｘ線の反射量が少なくなり、蛍光Ｘ線の量が多く
なる。そして、Ｘ線の入射角θが高角領域ＲＨに入る
と、全反射条件をはずれるため、蛍光Ｘ線の量が少なく
なる。その結果、局部試料強度分布Ｉ_ＤＲＯＰ（θ）が
同図に示すような分布曲線となる。

【００７９】図１０は、図１に示す規格化工程Ｓ１９が
導出した局部試料特性α_ＤＲＯＰおよび全面試料特性α
_ＩＡＰと、図１に示す相対関係算出工程Ｓ２０が算出し
た相対関係αの一例を示すグラフである。以下、同図を
使用して、図１に示す規格化工程Ｓ１９と、図１に示す
相対関係算出工程Ｓ２０の構成を説明する。

【００８０】規格化工程Ｓ１９は、局部試料強度分布Ｉ
_ＤＲＯＰ（θ）と全面試料強度分布Ｉ_ＩＡＰ（θ）とを
高角領域ＲＨで一致させて規格化し、局部試料特性α
_{ＤＲＯ Ｐ}と全面試料特性α_ＩＡＰとを求める。ここで、
局部試料強度分布Ｉ_ＤＲＯＰ（θ）と全面試料強度分布
Ｉ_ＩＡＰ（θ）とを高角領域ＲＨで一致させる理由は、
以下の通りである。

【００８１】即ち、低角領域ＲＬでは、局部汚染試料１
６の汚染痕１４が第１の半導体基板１０の表面で反射し
たＸ線を吸収するのに対し、全面汚染試料２４の汚染層
２２は、第２の半導体基板１８の表面で反射したＸ線を
吸収しないため、局部試料強度Ｉ_ＤＲＯＰが全面試料強
度Ｉ_ＩＡＰよりも大きくなる。

【００８２】一方、高角領域ＲＨでは、局部汚染試料１
６の汚染痕１４および全面汚染試料２４の汚染層２２の
いずれも第１の半導体基板１０および第２の半導体基板
１８でそれぞれ反射したＸ線を吸収しないため、局部試
料強度Ｉ_ＤＲＯＰと全面試料強度Ｉ_ＩＡＰとの比が一定
になると考えられる。

【００８３】局部試料強度Ｉ_ＤＲＯＰと全面試料強度Ｉ
_ＩＡＰのと比は、汚染痕１４の汚染密度と汚染層２２の
汚染密度の比によって決まるため、汚染痕１４の汚染密
度と汚染層２２の汚染密度との比が１になるように、例
えば、局部試料強度Ｉ_{ＤＲＯ Ｐ}の値と全面試料強度Ｉ
_ＩＡＰの値とが高角領域ＲＨで同一となるように、局部
試料強度Ｉ_ＤＲＯＰと全面試料強度Ｉ_ＩＡＰを規格化す
れば、局部汚染試料１６と全面汚染試料２４の相対関係
を得ることができる。この規格化によって得られた曲線
が同図に示す局部試料特性α_ＤＲＯＰと全面試料特性α
_ＩＡＰである。

【００８４】相対関係算出工程Ｓ２０は、同図に示すよ
うに、所定の入射角、即ち、検量線作成工程Ｓ１２で局
部汚染試料１６に照射したＸ線３２の入射角における局
部試料特性α_ＤＲＯＰと全面試料特性α_ＩＡＰとの比率
を算出して相対関係αを求める。

【００８５】図１１は、図１に示すウェハ強度検出工程
Ｓ２２が実行するウェハ強度Ｉ_{ＷＡ ＦＥＲ}の検出動作を
示す動作説明図である。以下、同図を使用して、図１に
示すウェハ強度検出工程Ｓ２２の構成を説明する。

【００８６】ウェハ強度検出工程Ｓ２２は、汚染量を測
定したい半導体ウェハ２６にＸ線３２を照射して、該半
導体ウェハ２６から得られた蛍光Ｘ線３０を半導体検出
器２８で受光して、該受光した蛍光Ｘ線３０の強度（以
下、「ウェハ強度Ｉ_{ＷＡＦＥ Ｒ}」という）を検出する。
ここで、半導体ウェハ２６に照射するＸ線３２の入射角
は、相対関係αの算出基準とした入射角と同一とする。
従って、検量線作成工程Ｓ１２が照射するＸ線の入射角
と、相対関係算出工程Ｓ２０が使用するＸ線の入射角
と、ウェハ強度検出工程Ｓ２２が照射するＸ線の入射角
とは、同一の角度となる。この角度は、例えば、全反射
蛍光Ｘ線分析で一般に用いられる０．０５°とする。

【００８７】図１に示すウェハ汚染量決定工程Ｓ２４
は、上記のようにして得られた検量線と、相対関係α
と、ウェハ強度Ｉ_{ＷＡＦＥＲ}を用いて、半導体ウェハ２
６の汚染量（以下、「ウェハ汚染量Ａ_{ＷＡＦＥＲ}とい
う」）を決定する。ウェハ汚染量Ａ _{ＷＡＦＥＲ}の決定
は、相対関係αを用いて検量線を補正するかまたはウェ
ハ強度Ｉ_{ＷＡＦＥＲ}を補正することにより行う。

【００８８】相対関係αを用いて検量線を補正する場合
には、相対関係算出工程Ｓ２０は、（式１） α：相対関係、α_ＩＡＰ：全面試料特性、α_ＤＲＯＰ：
局部試料特性 上式を実行して、相対関係αを算出する。

【００８９】ウェハ汚染量決定工程Ｓ２４は、（式２） Ｉ：補正強度、α：相対関係、Ｉ_ＤＲＯＰ：局部試料強
度 上式を実行して、図４に示す検量線の縦軸である局部試
料強度Ｉ_ＤＲＯＰを補正強度Ｉに変換し、ウェハ強度Ｉ
_{ＷＡＦＥＲ}を補正強度Ｉに当てはめて、ウェハ汚染量Ａ
_{ＷＡＦＥＲ}を決定する。

【００９０】相対関係αを用いてウェハ強度Ｉ
_{ＷＡＦＥＲ}を補正する場合には、相対関係算出工程Ｓ２
０は、（式３） α：相対関係、α_ＤＲＯＰ：局部試料特性、α_ＩＡＰ：
全面試料特性 上式を実行して、相対関係αを算出する。

【００９１】ウェハ汚染量決定工程Ｓ２４は、（式４） Ｉ：補正強度、α：相対関係、Ｉ_{ＷＡＦＥＲ}：ウェハ強
度 上式を実行して、ウェハ強度Ｉ_{ＷＡＦＥＲ}を補正強度Ｉ
に変換し、該補正強度Ｉを図４に示す検量線の局部試料
強度Ｉ_ＤＲＯＰに当てはめて、ウェハ汚染量Ａ
_{ＷＡＦＥＲ}を決定する。

【００９２】以上説明した本発明の第１の形態によれ
ば、全面汚染状態での蛍光Ｘ線強度と局部汚染状態での
蛍光Ｘ線強度とが関連づけられるため、局部汚染試料１
６で作成した信頼性の高い検量線が使用できる。その結
果、全反射蛍光Ｘ線分析の絶対校正が可能となる。

【００９３】（第２の形態）本発明の第２の形態は、半
導体検出器の感度分布の補正に関する発明である。

【００９４】汚染密度が同一の局部汚染試料１６と全面
汚染試料２４とを全反射蛍光Ｘ線分析にかけると、局部
汚染試料１６から得られた局部試料強度Ｉ_ＤＲＯＰと、
全面汚染試料２４がら得られた全面試料強度Ｉ
_ＩＡＰは、異なる値となる。

【００９５】これは、全反射蛍光Ｘ線装置の半導体検出
器が装置ごとに特有の感度分布を有するからである。即
ち、半導体検出器の開口径は、直径約２ｃｍ程度である
が、この直径２ｃｍの開口内で蛍光Ｘ線の検出感度が変
化する。例えば、典型的な半導体検出器では、開口中心
で最も感度が高く、開口中心から離れるに従って感度が
悪くなる。

【００９６】上記のような感度分布により、半導体検出
器の開口中心に位置する汚染痕１４から検出した局部試
料強度Ｉ_ＤＲＯＰの方が半導体検出器の開口部に一様に
分布する汚染層２２から検出した全面試料強度Ｉ_ＩＡＰ
よりも大きくなる。

【００９７】従って、局部汚染試料１６から作成した検
量線が正確であっても、半導体検出器の感度ムラが大き
ければ正確な汚染密度を得ることができなくなる。加え
て、前述したように、半導体検出の検出感度は、個々の
装置によって異なるため、半導体検出器ごとに測定した
汚染密度が相違することも起こり得る。

【００９８】そこで、本発明の第２の形態では、半導体
検出器の感度分布を求めて、正確な汚染密度の測定を図
っている。ここで、さらに留意すべき点は、半導体検出
器の感度分布がＸ線の照射方向に影響されるという点で
ある。

【００９９】本発明者らは、半導体検出器の感度分布を
求めるための実験を繰り返し、半導体検出器の感度分布
が２次元分布を有することを発見した。従って、半導体
ウェハの汚染密度を正確に測定するには、半導体検出器
の２次元分布に基づく感度校正が必要である。

【０１００】本発明の第２の形態は、上記観点から構成
された発明であり、半導体検出器の感度分布を正確に求
めて、全反射蛍光Ｘ線分析の絶対校正を実現する技術を
提供する。

【０１０１】図１２は、本発明の第２の形態に係る半導
体ウェハの汚染密度測定方法の構成を示す工程図であ
る。以下、同図に基づいて、本発明の第２の形態の構成
を説明する。

【０１０２】図１３は、図１２に示すＸ軸強度分布測定
工程Ｓ２６が実行するＸ軸強度分布Ｉ（Ｘ）の測定動作
を示す動作説明図である。以下、同図を使用して、図１
２に示すＸ軸強度分布測定工程Ｓ２６の構成を説明す
る。

【０１０３】Ｘ軸強度分布測定工程Ｓ２６は、局部汚染
試料１６と半導体検出器２８とを同図に示すＸ軸に沿っ
て相対的に移動させながら、Ｘ線３２を該Ｘ軸と平行に
照射して、該局部汚染試料１６から得られた蛍光Ｘ線３
０を半導体検出器２８で受光し、当該受光した蛍光Ｘ線
３０の強度分布（以下、「Ｘ軸強度分布Ｉ（Ｘ）」とい
う）を測定する。

【０１０４】図１４は、図１２に示すＸ軸強度分布測定
工程Ｓ２６が測定したＸ軸強度分布Ｉ（Ｘ）の一例を示
すグラフである。同図に示すように、Ｘ軸強度分布Ｉ
（Ｘ）は、半導体検出器２８の開口中心付近に強度ピー
クを有する。

【０１０５】図１５は、図１２に示すＹ軸強度分布測定
工程Ｓ２８が実行するＹ軸強度分布Ｉ（Ｙ）の測定動作
を示す動作説明図である。以下、同図を使用して、図１
２に示すＹ軸強度分布測定工程Ｓ２８の構成を説明す
る。

【０１０６】Ｙ軸強度分布測定工程Ｓ２８は、局部汚染
試料１６と半導体検出器２８とを同図に示すＹ軸に沿っ
て相対的に移動させながら、Ｘ線３２を該Ｘ軸と平行に
照射して、該局部汚染試料１６から得られた蛍光Ｘ線３
０を半導体検出器２８で受光し、当該受光した蛍光Ｘ線
３０の強度分布（以下、「Ｙ軸強度分布Ｉ（Ｙ）」とい
う）を測定する。

【０１０７】図１６は、図１２に示すＹ軸強度分布測定
工程Ｓ２８が測定したＹ軸強度分布Ｉ（Ｙ）の一例を示
すグラフである。同図に示すように、Ｙ軸強度分布Ｉ
（Ｙ）は、Ｘ軸強度分布Ｉ（Ｘ）と同様に、半導体検出
器２８の開口中心付近に強度ピークを有するが、Ｘ軸強
度分布Ｉ（Ｘ）とは分布曲線の形状が異なる。

【０１０８】図１７は、図１２に示す有効開口面積算出
工程Ｓ３０がＸ軸強度分布Ｉ（Ｘ）とＹ軸強度分布Ｉ
（Ｙ）を規格化した状態を示すグラフである。以下、同
図を使用して、図１２に示す有効開口面積算出工程Ｓ３
０の構成を説明する。

【０１０９】有効開口面積算出工程Ｓ３０は、最適化に
より、Ｘ軸強度分布Ｉ（Ｘ）およびＹ軸強度分布Ｉ
（Ｙ）のピークをそれぞれ求めた後、当該求めた各ピー
ク値を１として、Ｘ軸強度分布Ｉ（Ｘ）およびＹ軸強度
分布Ｉ（Ｙ）を規格化し、同図に示すような分布曲線を
得る。

【０１１０】図１８は、図１２に示す有効開口面積算出
工程Ｓ３０が作成した３次元プロファイル３４の構成を
示すグラフである。同図に示すように、有効開口面積算
出工程Ｓ３０は、規格化したＸ軸強度分布Ｉ（Ｘ）およ
びＹ軸強度分布Ｉ（Ｙ）の強度方向をＺ軸として、３次
元プロファイル３４を作成する。この３次元プロファイ
ル３４が半導体検出器２８の２次元感度分布を示し、該
３次元プロファイル３４の体積が半導体検出器２８の実
質的な有効面積（以下、「有効開口面積Ｗという」）と
なる。

【０１１１】３次元プロファイルの体積は、一般に、２
次元積分によって求めることができるが、２次元積分を
行うには、メッシュ状の２次元多点測定が必要であるた
め、演算時間が膨大となる。

【０１１２】そこで、３次元プロファイル３４の等高線
を楕円で近似し、該楕円の面積をＺ軸方向に積分する楕
円近似処理を実行することが好ましい。

【０１１３】図１９は、図１８に示す３次元プロファイ
ル３４の等高線の構成を示す概念図である。同図に示す
ように、３次元プロファイル３４の等高線Ｆ（Ｚ）は、
長さＦ_Ｘ（Ｚ）の横軸および長さＦ_Ｙ（Ｚ）の縦軸から
成る楕円として表すことができる。

【０１１４】従って、楕円近似による体積の算出は、
（式７） Ｖ：３次元プロファイル３４の体積、π：円周率、Ｆ_Ｘ
（Ｚ）：等高線の横軸の長さ、Ｆ_Ｙ（Ｚ）：等高線の縦
軸の長さ 上式を実行して行うことができる。

【０１１５】有効開口面積算出工程Ｓ３０は、上記のよ
うにして算出した３次元プロファイル３４の体積を半導
体検出器２８の有効開口面積Ｗとする。

【０１１６】図１に示すウェハ汚染密度決定工程Ｓ３２
は、検量線作成工程Ｓ１２が作成した検量線と、有効開
口面積算出工程Ｓ３０が算出した有効開口面積Ｗと、ウ
ェハ強度検出工程Ｓ２２が検出したウェハ強度Ｉ
_{ＷＡＦＥＲ}とを用いて、半導体ウェハ２６の汚染密度
（以下、「ウェハ汚染密度Ｄ_{ＷＡＦＥＲ}」という）を決
定する。ウェハ汚染密度Ｄ_{ＷＡＦＥＲ}の決定は、有効開
口面積Ｗを用いて検量線を補正するかまたはウェハ強度
Ｉ_{ＷＡＦＥＲ}を補正することにより行う。

【０１１７】有効開口面積Ｗを用いて検量線を補正する
場合には、ウェハ汚染密度決定工程Ｓ３２は、（式５） Ｄ_ＤＲＯＰ：液滴汚染密度、Ａ_ＤＲＯＰ：液滴汚染量、
Ｗ：有効開口面積 上式を実行して、検量線の液滴汚染量Ａ_ＤＲＯＰを該汚
染液滴１２の汚染密度（以下、「液滴汚染密度Ｄ
_ＤＲＯＰ」という）に変換し、ウェハ強度Ｉ_{ＷＡＦＥ Ｒ}
を検量線の局部試料強度Ｉ_ＤＲＯＰに当てはめて、該当
する液滴汚染密度Ｄ_{Ｄ ＲＯＰ}を取得し、該取得した液滴
汚染密度Ｄ_ＤＲＯＰをウェハ汚染密度Ｄ_{ＷＡＦ ＥＲ}とす
る。

【０１１８】有効開口面積Ｗを用いてウェハ強度Ｉ
_{ＷＡＦＥＲ}を補正する場合には、ウェハ汚染密度決定工
程Ｓ３２は、（式６） Ｉ：補正強度、Ｉ_{ＷＡＦＥＲ}：ウェハ強度、Ｗ：有効開
口面積 上式を実行して、ウェハ強度Ｉ_{ＷＡＦＥＲ}を補正強度Ｉ
に変換し、該補正強度Ｉを図４に示す検量線の局部試料
強度Ｉ_ＤＲＯＰに当てはめて、該当する液滴汚染量Ａ
_ＤＲＯＰを取得し、当該取得した液滴汚染量Ａ_ＤＲＯＰ
をウェハ汚染密度Ｄ_{ＷＡＦＥＲ}とする。

【０１１９】その他の構成は、前述した第１の形態と同
じである。

【０１２０】以上説明した本発明の第２の形態によれ
ば、半導体検出器２８の２次元感度分布に基づいて、検
量線またはウェハ強度Ｉ_{ＷＡＦＥＲ}が補正されるため、
正確なウェハ汚染密度Ｄ_{ＷＡＦＥＲ}を得ることができ
る。その結果、全反射蛍光Ｘ線分析の絶対校正が可能と
なる。

【０１２１】（第３の形態）本発明の第３の形態は、Ｘ
線の入射角依存性と半導体検出器の感度分布との双方を
考慮して、半導体ウェハの汚染密度を測定する発明であ
る。

【０１２２】前述したように、局部汚染試料と全面汚染
試料とでは、Ｘ線の入射角依存性および半導体検出器の
感度分布が異なる。

【０１２３】従って、真に正確な汚染密度を求めるに
は、Ｘ線の入射角依存性の差と半導体検出器の感度分布
の差の両方を考慮して、検量線を適用することが望まし
い。

【０１２４】本発明の第３の形態は、上記観点から構成
された発明であり、全反射蛍光Ｘ線分析の絶対校正を好
適に実現する技術を提供する。

【０１２５】図２０は、本発明の第３の形態に係る汚染
濃度測定方法の第１の工程を示す工程図である。同図に
示すように、本発明の第３の形態では、第１の形態の構
成を利用して、相対関係αを算出する。

【０１２６】図２１は、本発明の第３の形態に係る汚染
濃度測定方法の第２の工程を示す工程図である。同図に
示すように、本発明の第３の形態では、第２の形態の構
成を利用して、有効開口面積Ｗを算出する。

【０１２７】以下、図２０に基づいて、本発明の第３の
形態の構成を説明する。

【０１２８】ウェハ汚染密度決定工程Ｓ３２は、検量線
作成工程Ｓ１２が作成した検量線と、相対関係算出工程
Ｓ２０が算出した相対関係αと、ウェハ強度検出工程Ｓ
２２が検出したウェハ強度Ｉ_{ＷＡＦＥＲ}と、有効開口面
積算出工程Ｓ３０が算出した有効開口面積Ｗとを用い
て、ウェハ汚染密度Ｄ_{ＷＡＦＥＲ}を決定する。ウェハ汚
染密度Ｄ_{ＷＡＦＥＲ}の決定は、相対関係αと有効開口面
積Ｗとを用いて検量線を補正するかまたはウェハ強度Ｉ
_{ＷＡＦＥＲ}を補正することにより行う。

【０１２９】相対関係α有効開口面積Ｗとを用いて検量
線を補正する場合には、相対関係算出工程Ｓ２０は、
（式１） α：相対関係、α_ＩＡＰ：全面試料特性、α_ＤＲＯＰ：
局部試料特性 上式を実行して、相対関係αを算出する。

【０１３０】ウェハ汚染密度決定工程Ｓ３２は、（式
２） Ｉ：補正強度、α：相対関係、Ｉ_ＤＲＯＰ：局部試料強
度 上式を実行して、図４に示す検量線の縦軸である局部試
料強度Ｉ_ＤＲＯＰを補正強度Ｉに変換するとともに、
（式５） Ｄ_ＤＲＯＰ：液滴汚染密度、Ａ_ＤＲＯＰ：液滴汚染量、
Ｗ：有効開口面積 上式を実行して、検量線の液滴汚染量Ａ_ＤＲＯＰを液滴
汚染密度Ｄ_ＤＲＯＰに変換し、ウェハ強度Ｉ_{ＷＡＦＥＲ}
を検量線の局部試料強度Ｉ_ＤＲＯＰに当てはめて、該当
する液滴汚染密度Ｄ_ＤＲＯＰを取得し、該取得した液滴
汚染密度Ｄ_{ＤＲ ＯＰ}をウェハ汚染密度Ｄ_{ＷＡＦＥＲ}とす
る。

【０１３１】相対関係αおよび有効開口面積Ｗを用いて
ウェハ強度Ｉ_{ＷＡＦＥＲ}を補正する場合には、相対関係
算出工程Ｓ２０は、（式３） α：相対関係、α_ＤＲＯＰ：局部試料特性、α_ＩＡＰ：
全面試料特性 上式を実行して、相対関係αを算出する。

【０１３２】ウェハ汚染密度決定工程Ｓ３２は、（式
８） Ｉ：補正強度、α：相対関係、Ｉ_{ＷＡＦＥＲ}：ウェハ強
度、有効開口面積上式を実行して、ウェハ強度Ｉ
_{ＷＡＦＥＲ}を補正強度Ｉに変換し、該補正強度Ｉを図４
に示す検量線の局部試料強度Ｉ_ＤＲＯＰに当てはめて、
該当する液滴汚染量Ａ_ＤＲＯＰを取得し、当該取得した
液滴汚染量Ａ_ＤＲＯＰをウェハ汚染密度Ｄ_{ＷＡＦＥＲ}と
する。

【０１３３】以上説明した本発明の第３の形態によれ
ば、局部汚染試料１６と全面汚染試料２４のＸ線入射角
依存性の差と、半導体検出器２８の感度分布の差とが両
方考慮されるため、ウェハ汚染密度Ｄ_{ＷＡＦＥＲ}をより
正確に求めることができる。

【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面を参照し
て詳細に説明する。

【０１３４】（実施例の要約）全面汚染試料と局部汚染
試料の高角における蛍光Ｘ線強度を規格化して相対関係
αを求めるとともに（図１０参照）、半導体検出器のＸ
軸分布とＹ軸分布を測定して該半導体検出器の有効開口
面積Ｗを求め（図１７参照）、これらの値を使用して検
量線または半導体検出器のカウントを適切に補正する。

【０１３５】（好適な実施例）まず、図２に示すような
局部汚染試料を以下の手順で作製する。

【０１３６】（１）局部汚染試料の基体となる半導体ウ
ェハをキャリアに装填する。

【０１３７】（２）前記キャリアをフッ化水素酸を入れ
たビーカーとともに密閉容器に収容し、１〜３時間程度
放置する。これによって、半導体ウェハの表面に存在す
る自然酸化膜が分解し、該半導体ウェハに疎水面が形成
される。

【０１３８】（３）原子吸光用の標準液を希釈して１０
０（１〜１０００ＰＰｂ）程度の汚染液を調製し、マイ
クロピペットを使用して、前記疎水面に１０（１〜１０
０）マイクロリットル程度滴下する。

【０１３９】（４）汚染液の濃度を変化させて、上記ス
テップ３を繰り返し、半導体ウェハの疎水面上に複数の
汚染液を滴下する。

【０１４０】（５）複数の汚染液が滴下された半導体ウ
ェハをクリーンドラフト（クリーンブース）に収容し、
自然乾燥させる。これにより、汚染液が乾燥して０．１
〜１０ｍｍ直径の汚染痕が半導体ウェハの表面上に形成
される。

【０１４１】次に、上記手順で作製した局部汚染試料を
用いて、検量線を作成する。検量線の作成は以下の手順
で行う。

【０１４２】（１）局部汚染試料の表面に形成した各汚
染痕に対し、０．０５°の入射角でＸ線を照射して、該
各汚染痕から得られた蛍光Ｘ線強度を検出する。

【０１４３】（２）上記ステップで検出した蛍光Ｘ線強
度を縦軸に、各汚染痕の汚染量を横軸にプロットし、図
４に示すような検量線を作成する。

【０１４４】次に、局部汚染試料のＸ線入射角依存性を
測定する。局部汚染試料の入射角依存性の測定は、以下
のステップで行う。

【０１４５】（１）局部汚染試料に形成された汚染痕の
直上に半導体検出器を配置し、アングルスキャンによっ
て、０°〜０．３°の範囲でＸ線を照射しながら、発生
した蛍光Ｘ線の強度を検出する。

【０１４６】（２）上記ステップで検出した値を用い
て、図６に示すようなグラフを作成し、局部試料特性α
_ＤＲＯＰを求める。

【０１４７】次に、図７に示すような全面汚染試料を以
下の手順で作製する。

【０１４８】（１）Ｘ線入射角依存性を測定した局部汚
染試料の汚染痕と同一濃度の汚染溶液を調製する。

【０１４９】（２）上記ステップで調製した汚染溶液
に、全面汚染試料の基体となる半導体ウェハを浸漬す
る。

【０１５０】次に、上記のようにして作製した全面汚染
試料のＸ線入射角依存性を測定する。全面汚染試料の入
射角依存性の測定は、以下のステップで行う。

【０１５１】（１）全面汚染試料の直上に半導体検出器
を配置し、アングルスキャンによって、０°〜０．３°
の範囲でＸ線を照射しながら、発生した蛍光Ｘ線の強度
を検出する。

【０１５２】（２）上記ステップで検出した値を用い
て、図９に示すようなグラフを作成し、全面試料特性α
_ＩＡＰを求める。

【０１５３】次に、局部汚染試料と全面汚染試料の相対
関係αを導出する。相対関係αの導出は、以下の手順で
実行する。

【０１５４】（１）局部試料特性α_ＤＲＯＰと全面試料
特性α_ＩＡＰを任意の比率で規格化し、高角領域で一致
させて、図１０に示すようなグラフを作成する。

【０１５５】（２）上記ステップで作成したグラフの入
射角が０．０５°における局部試料特性α_ＤＲＯＰと全
面試料特性α_ＩＡＰの比率を求めて、これを相対関係α
とする。

【０１５６】次に、半導体検出器の有効開口面積Ｗを以
下の手順で求める。

【０１５７】（１）局部汚染試料に形成された汚染痕の
直上に半導体検出器を配置し、該汚染痕に０．０５°の
入射角でＸ線を照射して、該各汚染痕から得られた蛍光
Ｘ線強度を検出する。

【０１５８】（２）半導体検出器または局部汚染試料を
Ｘの照射方向と平行方向（Ｘ軸方向）に移動させなが
ら、上記ステップを繰り返して、図１４に示すようなグ
ラフを作成する。このときの移動範囲は、半導体検出器
の開口径（例えば、２ｃｍ）を含む範囲とする。

【０１５９】（３）半導体検出器または局部汚染試料を
Ｘの照射方向と直行方向（Ｙ軸方向）に移動させなが
ら、上記ステップ１を繰り返して、図１６に示すような
グラフを作成する。このときの移動範囲も、半導体検出
器の開口径（例えば、２ｃｍ）を含む範囲とする。

【０１６０】（４）ステップ２で作成したグラフと、ス
テップ３で作成したグラフのピークを１として規格化
し、図１７に示すようなグラフを作成する。

【０１６１】（５）上記ステップ４で作成した規格化後
のグラフを３次元に展開し、図１８に示すような３次元
プロファイルを作成する。

【０１６２】（６）上記ステップ１で作成した３次元プ
ロファイルの体積を楕円近似（式７）で算出し、その結
果を半導体検出器の有効開口面積Ｗとする。

【０１６３】次に、被検査対象となる半導体ウェハの汚
染密度を以下の手順で決定する。

【０１６４】（１）上述した手順を実行することによっ
て得られた相対関係αを用いて、検量線の縦軸を補正す
る。

【０１６５】（２）上述した手順を実行することによっ
て得られた有効開口面積Ｗを用いて、検量線の横軸を補
正する。

【０１６６】（３）被検査対象となる半導体ウェハに
０．０５°の入射角でＸ線を照射して、該半導体ウェハ
から得られた蛍光Ｘ線強度を検出する。

【０１６７】（４）上記ステップ３で検出した蛍光Ｘ線
強度を上記ステップ２およびステップ３で補正した検量
線に当てはめて、該半導体ウェハの汚染密度を決定す
る。

【０１６８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ウェハ汚染量の簡易かつ正確な測定に有効な半導体ウェ
ハの汚染量測定方法および汚染密度測定方法並びに局部
汚染試料の作製方法を提供することができる。

【０１６９】また、本発明の第１の形態によれば、全面
汚染状態での蛍光Ｘ線強度と局部汚染状態での蛍光Ｘ線
強度とが関連づけられるため、局部汚染試料１６で作成
した信頼性の高い検量線が使用できる。その結果、全反
射蛍光Ｘ線分析の絶対校正が可能となる。

【０１７０】また、本発明の第２の形態によれば、半導
体検出器２８の２次元感度分布に基づいて、検量線また
はウェハ強度Ｉ_{ＷＡＦＥＲ}が補正されるため、正確なウ
ェハ汚染密度Ｄ_{ＷＡＦＥＲ}を得ることができる。その結
果、全反射蛍光Ｘ線分析の絶対校正が可能となる。

【０１７１】また、本発明の第３の形態によれば、局部
汚染試料１６と全面汚染試料２４のＸ線入射角依存性の
差と、半導体検出器２８の感度分布の差とが両方考慮さ
れるため、ウェハ汚染密度Ｄ_{ＷＡＦＥＲ}をより正確に求
めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の形態に係る半導体ウェハの汚染
量測定方法の構成を示す工程図である。

【図２】図１に示す局部汚染試料作製工程Ｓ１０が実行
する局部汚染試料１６の作製動作を示す動作説明図であ
る。

【図３】図１に示す検量線作成工程Ｓ１２が実行する蛍
光Ｘ線強度の検出動作を示す動作説明図である。

【図４】図１に示す検量線作成工程Ｓ１２が作成した検
量線の一例を示すグラフである。

【図５】図１に示す局部試料強度分布測定工程Ｓ１４が
実行する局部試料強度分布Ｉ_{Ｄ ＲＯＰ}（θ）の測定動作
を示す動作説明図である。

【図６】図１に示す局部試料強度分布測定工程Ｓ１４が
測定した局部試料強度分布Ｉ_{Ｄ ＲＯＰ}（θ）の一例を示
すグラフである。

【図７】図１に示す全面汚染試料作製工程Ｓ１６が実行
する全面汚染試料２４の作製動作を示す動作説明図であ
る。

【図８】図１に示す全面試料強度分布測定工程Ｓ１８が
実行する全面試料強度分布Ｉ_{Ｉ ＡＰ}（θ）の測定動作を
示す動作説明図である。

【図９】図１に示す全面試料強度分布測定工程Ｓ１８が
測定した全面試料強度分布Ｉ_{Ｉ ＡＰ}（θ）の一例を示す
グラフである。

【図１０】図１に示す規格化工程Ｓ１９が導出した局部
試料特性α_ＤＲＯＰおよび全面試料特性α_ＩＡＰと、図
１に示す相対関係算出工程Ｓ２０が算出した相対関係α
の一例を示すグラフである。

【図１１】図１に示すウェハ強度検出工程Ｓ２２が実行
するウェハ強度Ｉ_{ＷＡＦＥＲ}の検出動作を示す動作説明
図である。

【図１２】本発明の第２の形態に係る半導体ウェハの汚
染密度測定方法の構成を示す工程図である。

【図１３】図１２に示すＸ軸強度分布測定工程Ｓ２６が
実行するＸ軸強度分布Ｉ（Ｘ）の測定動作を示す動作説
明図である。

【図１４】図１２に示すＸ軸強度分布測定工程Ｓ２６が
測定したＸ軸強度分布Ｉ（Ｘ）の一例を示すグラフであ
る。

【図１５】図１２に示すＹ軸強度分布測定工程Ｓ２８が
実行するＹ軸強度分布Ｉ（Ｙ）の測定動作を示す動作説
明図である。

【図１６】図１２に示すＹ軸強度分布測定工程Ｓ２８が
測定したＹ軸強度分布Ｉ（Ｙ）の一例を示すグラフであ
る。

【図１７】図１２に示す有効開口面積算出工程Ｓ３０が
Ｘ軸強度分布Ｉ（Ｘ）とＹ軸強度分布Ｉ（Ｙ）を規格化
した状態を示すグラフである。

【図１８】図１２に示す有効開口面積算出工程Ｓ３０が
作成した３次元プロファイル３４の構成を示すグラフで
ある。

【図１９】図１８に示す３次元プロファイル３４の等高
線の構成を示す概念図である。

【図２０】本発明の第３の形態に係る汚染濃度測定方法
の第１の工程を示す工程図である。

【図２１】本発明の第３の形態に係る汚染濃度測定方法
の第２の工程を示す工程図である。

【符号の説明】

１０…第１の半導体基板、１２…汚染液滴、１４…汚染
痕、１６…局部汚染試料、１８…第２の半導体基板、２
０…汚染溶液、２２…汚染層、２４…全面汚染試料、２
６…半導体ウェハ、２８…半導体検出器、３０…蛍光Ｘ
線、３２…Ｘ線、３４…３次元プロファイル、Ｓ１０…
局部汚染試料作製工程、Ｓ１２…検量線作成工程、Ｓ１
４…局部試料強度分布測定工程、Ｓ１６…全面汚染試料
作製工程、Ｓ１８…全面試料強度分布測定工程、Ｓ１９
…規格化工程、Ｓ２０…相対関係算出工程、Ｓ２２…ウ
ェハ強度検出工程、Ｓ２４…ウェハ汚染量決定工程、Ｓ
２６…Ｘ軸強度分布測定工程、Ｓ２８…Ｙ軸強度分布測
定工程、Ｓ３０…有効開口面積算出工程、Ｓ３２…ウェ
ハ汚染密度決定工程、Ａ_ＤＲＯＰ…液滴汚染量、Ａ
_{ＷＡＦＥＲ}…ウェハ汚染量、Ｄ_ＤＲＯＰ…液滴汚染密
度、Ｄ_{ＷＡＦＥＲ}…ウェハ汚染密度、Ｉ…補正強度、Ｉ
_ＤＲＯＰ…局部試料強度、Ｉ_ＤＲＯＰ（θ）…局部試料
強度分布、Ｉ_ＩＡＰ…全面試料強度、Ｉ_ＩＡＰ（θ）…
全面試料強度分布、Ｉ_{ＷＡＦＥＲ}…ウェハ強度、Ｉ
（Ｘ）…Ｘ軸強度分布、Ｉ（Ｙ）…Ｙ軸強度分布、ＲＨ
…高角領域、ＲＬ…低角領域、Ｗ…有効開口面積、α…
相対関係、α_{ＤＲ ＯＰ}…局部試料特性、α_ＩＡＰ…全面
試料特性、θ…入射角

フロントページの続き (72)発明者 佐々木 大蔵 神奈川県平塚市四之宮2612番地 コマツ電 子金属株式会社内 Ｆターム(参考） 2G001 AA01 BA04 CA01 EA03 FA02 FA08 GA01 GA05 GA13 HA04 JA11 KA01 LA11 NA17 RA02 RA05 RA10 4M106 AA01 BA20 CA29 DH25 DJ19 DJ20

Claims (34)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体ウェハ（２６）にＸ線（３２）を
   照射して得られる蛍光Ｘ線（３０）を半導体検出器（２
   ８）を用いて検出し、該半導体ウェハ（２６）の汚染量
   を測定する半導体ウェハの汚染量測定方法において、 汚染物質を含む汚染液滴（１２）を第１の半導体基板
   （１０）の表面に滴下して、表面に汚染痕（１４）を有
   する局部汚染試料（１６）を作製する局部汚染試料作製
   工程（Ｓ１０）と、 前記局部汚染試料作製工程（Ｓ１０）が作製した局部汚
   染試料（１６）にＸ線（３２）を照射して得られる局部
   試料強度（Ｉ_ＤＲＯＰ）を検出し、該局部試料強度（Ｉ
   _ＤＲＯＰ）と前記汚染液滴（１２）の汚染量である液滴
   汚染量（Ａ_{ＤＲ ＯＰ}）との対応関係を示す検量線を作成
   する検量線作成工程（Ｓ１２）と、 前記局部汚染試料作製工程（Ｓ１０）が作製した局部汚
   染試料（１６）に、入射角（θ）を変化させながらＸ線
   （３２）を照射して得られる局部試料強度分布（Ｉ
   _ＤＲＯＰ（θ））を測定する局部試料強度分布測定工程
   （Ｓ１４）と、 前記汚染物質を含む汚染溶液（２０）中に第２の半導体
   基板（１８）を浸漬し、表面に汚染層（２２）を有する
   全面汚染試料（２４）を作製する全面汚染試料作製工程
   （Ｓ１６）と、 前記全面汚染試料作製工程（Ｓ１６）が作製した全面汚
   染試料（２４）に、入射角（θ）を変化させながらＸ線
   （３２）を照射して得られる全面試料強度分布（Ｉ
   _ＩＡＰ（θ））を測定する全面試料強度分布測定工程
   （Ｓ１８）と、 前記局部試料強度分布測定工程（Ｓ１４）が測定した局
   部試料強度分布（Ｉ_{Ｄ ＲＯＰ}（θ））と、前記全面試料
   強度分布測定工程（Ｓ１８）が測定した全面試料強度分
   布（Ｉ_ＩＡＰ（θ））とを前記入射角（θ）の高角領域
   （ＲＨ）で一致させて規格化し、局部試料特性（α
   _ＤＲＯＰ）と全面試料特性（α_ＩＡＰ）とを求める規格
   化工程（Ｓ１９）と、 前記規格化工程（Ｓ１９）が求めた局部試料特性（α
   _ＤＲＯＰ）と全面試料特性（α_ＩＡＰ）との相対関係
   （α）を算出する相対関係算出工程（Ｓ２０）と、 前記半導体ウェハ（２６）にＸ線（３２）を照射して得
   られるウェハ強度（Ｉ _{ＷＡＦＥＲ}）を検出するウェハ強
   度検出工程（Ｓ２２）と、 前記検量線作成工程（Ｓ１２）が作成した検量線と、前
   記相対関係算出工程（Ｓ２０）が算出した相対関係
   （α）と、前記ウェハ強度検出工程（Ｓ２２）が検出し
   たウェハ強度（Ｉ_{ＷＡＦＥＲ}）とを用いて、ウェハ汚染
   量（Ａ_{ＷＡＦＥＲ}）を決定するウェハ汚染量決定工程
   （Ｓ２４）とを具備することを特徴とする半導体ウェハ
   の汚染量測定方法。
2. 【請求項２】 前記ウェハ汚染量決定工程（Ｓ２４）
   は、 前記相対関係算出工程（Ｓ２０）が算出した相対関係
   （α）を用いて、前記検量線作成工程（Ｓ１２）が作成
   した検量線の局部試料強度（Ｉ_ＤＲＯＰ）を補正し、 前記ウェハ強度検出工程（Ｓ２２）が検出したウェハ強
   度（Ｉ_{ＷＡＦＥＲ}）を前記補正後の検量線に当てはめ
   て、前記ウェハ汚染量（Ａ_{ＷＡＦＥＲ}）を決定すること
   を特徴とする請求項１記載の半導体ウェハの汚染量測定
   方法。
3. 【請求項３】 前記相対関係算出工程（Ｓ２０）は、
   （式１） α：相対関係、α_ＩＡＰ：全面試料特性、α_ＤＲＯＰ：
   局部試料特性 上式を実行して、前記相対関係を算出し、 前記局部試料強度（Ｉ_ＤＲＯＰ）の補正は、 （式２） Ｉ：補正強度、α：相対関係、Ｉ_ＤＲＯＰ：局部試料強
   度 上式を実行して行うことを特徴とする請求項２記載の半
   導体ウェハの汚染量測定方法。
4. 【請求項４】 前記ウェハ汚染量決定工程（Ｓ２４）
   は、 前記相対関係算出工程（Ｓ２０）が算出した相対関係
   （α）を用いて、前記ウェハ強度検出工程（Ｓ２２）が
   検出したウェハ強度（Ｉ_{ＷＡＦＥＲ}）を補正し、 該補正して得られた補正強度（Ｉ）を前記検量線作成工
   程（Ｓ１２）が作成した検量線に当てはめて、前記ウェ
   ハ汚染量（Ａ_{ＷＡＦＥＲ}）を決定することを特徴とする
   請求項１記載の半導体ウェハの汚染量測定方法。
5. 【請求項５】 前記相対関係算出工程（Ｓ２０）は、
   （式３） α：相対関係、α_ＤＲＯＰ：局部試料特性、α_ＩＡＰ：
   全面試料特性 上式を実行して、前記相対関係を算出し、 前記補正強度（Ｉ）は、 （式４） Ｉ：補正強度、α：相対関係、Ｉ_{ＷＡＦＥＲ}：ウェハ強
   度 上式を実行して算出することを特徴とする請求項４記載
   の半導体ウェハの汚染量測定方法。
6. 【請求項６】 前記局部汚染試料作製工程（Ｓ１０）
   は、 前記汚染液滴（１２）を２種類以上調製し、 該調製した各汚染液滴（１２）をそれぞれ異なる位置に
   滴下することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいず
   れかに記載の半導体ウェハの汚染量測定方法。
7. 【請求項７】 前記汚染液滴（１２）は、 前記第１の半導体基板（１０）の表面に存在する自然酸
   化膜を除去して形成された疎水面上に滴下し、 前記汚染痕（１４）は、 前記疎水面上に滴下された汚染液滴（１２）を乾燥させ
   て形成することを特徴とする請求項１乃至請求項６のい
   ずれかに記載の半導体ウェハの汚染量測定方法。
8. 【請求項８】 前記局部汚染試料作製工程（Ｓ１０）
   は、 前記汚染物質を１ｐｇ〜１００ｎｇ含む１〜１００μｌ
   の前記汚染液滴（１２）を滴下して、０．１〜１０ｍｍ
   直径の前記汚染痕（１４）を形成することを特徴とする
   請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の半導体ウェハ
   の汚染量測定方法。
9. 【請求項９】 前記汚染物質は、 金属であり、 前記汚染液滴（１２）は、 フッ酸、超純水およびフッ酸＋過酸化水素水のグループ
   から選択されることを特徴とする請求項１乃至請求項８
   のいずれかに記載の半導体ウェハの汚染量測定方法。
10. 【請求項１０】 半導体ウェハ（２６）にＸ線（３２）
    を照射して得られる蛍光Ｘ線（３０）を半導体検出器
    （２８）を用いて検出し、該半導体ウェハ（２６）の汚
    染密度を測定する半導体ウェハの汚染密度測定方法にお
    いて、 汚染物質を含む汚染液滴（１２）を第１の半導体基板
    （１０）の表面に滴下して、表面に汚染痕（１４）を有
    する局部汚染試料（１６）を作製する局部汚染試料作製
    工程（Ｓ１０）と、 前記局部汚染試料作製工程（Ｓ１０）が作製した局部汚
    染試料（１６）にＸ線（３２）を照射して得られる局部
    試料強度（Ｉ_ＤＲＯＰ）を検出し、該局部試料強度（Ｉ
    _ＤＲＯＰ）と前記汚染液滴（１２）の汚染量である液滴
    汚染量（Ａ_{ＤＲ ＯＰ}）との対応関係を示す検量線を作成
    する検量線作成工程（Ｓ１２）と、 前記局部汚染試料作製工程（Ｓ１０）が作製した局部汚
    染試料（１６）と前記半導体検出器（２８）とをＸ軸方
    向に沿って相対的に移動させながら、Ｘ線（３２）を該
    Ｘ軸と平行に照射して得られるＸ軸強度分布（Ｉ
    （Ｘ））を測定するＸ軸強度分布測定工程（Ｓ２６）
    と、 前記局部汚染試料作製工程（Ｓ１０）が作製した局部汚
    染試料（１６）と前記半導体検出器（２８）とをＹ軸方
    向に沿って相対的に移動させながら、Ｘ線（３２）を該
    Ｘ軸と平行に照射して得られるＹ軸強度分布（Ｉ
    （Ｙ））を測定するＹ軸強度分布測定工程（Ｓ２８）
    と、 前記Ｘ軸強度分布測定工程（Ｓ２６）が測定したＸ軸強
    度分布（Ｉ（Ｘ））と、前記Ｙ軸強度分布測定工程（Ｓ
    ２８）が測定したＹ軸強度分布（Ｉ（Ｙ））とを用い
    て、前記半導体検出器（２８）の有効開口面積（Ｗ）を
    算出する有効開口面積算出工程（Ｓ３０）と、 前記半導体ウェハ（２６）にＸ線（３２）を照射して得
    られるウェハ強度（Ｉ _{ＷＡＦＥＲ}）を検出するウェハ強
    度検出工程（Ｓ２２）と、 前記検量線作成工程（Ｓ１２）が作成した検量線と、前
    記有効開口面積算出工程（Ｓ３０）が算出した有効開口
    面積（Ｗ）と、前記ウェハ強度検出工程（Ｓ２２）が検
    出したウェハ強度（Ｉ_{ＷＡＦＥＲ}）とを用いて、ウェハ
    汚染密度（Ｄ_{Ｗ ＡＦＥＲ}）を決定するウェハ汚染密度決
    定工程（Ｓ３２）とを具備することを特徴とする半導体
    ウェハの汚染量測定方法。
11. 【請求項１１】 前記ウェハ汚染密度決定工程（Ｓ３
    ２）は、 前記有効開口面積算出工程（Ｓ３０）が算出した有効開
    口面積（Ｗ）を用いて、前記検量線作成工程（Ｓ１２）
    が作成した検量線の液滴汚染量（Ａ_ＤＲＯＰ）を前記汚
    染液滴（１２）の汚染密度を示す液滴汚染密度（Ｄ
    _ＤＲＯＰ）に変換し、 前記ウェハ強度検出工程（Ｓ２２）が検出したウェハ強
    度（Ｉ_{ＷＡＦＥＲ}）を前記変換後の検量線に当てはめ
    て、前記ウェハ汚染密度（Ｄ_{ＷＡＦＥＲ}）を決定するこ
    とを特徴とする請求項１０記載の半導体ウェハの汚染密
    度測定方法。
12. 【請求項１２】 前記液滴汚染密度（Ｄ_ＤＲＯＰ）は、 （式５） Ｄ_ＤＲＯＰ：液滴汚染密度、Ａ_ＤＲＯＰ：液滴汚染量、
    Ｗ：有効開口面積 上式を実行して算出することを特徴とする請求項１１記
    載の半導体ウェハの汚染密度測定方法。
13. 【請求項１３】 前記ウェハ汚染密度決定工程（Ｓ３
    ２）は、 前記有効開口面積算出工程（Ｓ３０）が算出した有効開
    口面積（Ｗ）を用いて、前記ウェハ強度検出工程（Ｓ２
    ２）が検出したウェハ強度（Ｉ_{ＷＡＦＥＲ}）を補正し、 該補正して得られた補正強度（Ｉ）を前記検量線作成工
    程（Ｓ１２）が作成した検量線に当てはめて、前記ウェ
    ハ汚染密度（Ｄ_{ＷＡＦＥＲ}）を決定することを特徴とす
    る請求項１０記載の半導体ウェハの汚染密度測定方法。
14. 【請求項１４】 前記補正強度（Ｉ）は、 （式６） Ｉ：補正強度、Ｉ_{ＷＡＦＥＲ}：ウェハ強度、Ｗ：有効開
    口面積 上式を実行して算出することを特徴とする請求項１３記
    載の半導体ウェハの汚染密度測定方法。
15. 【請求項１５】 前記有効開口面積算出工程（Ｓ３０）
    は、 前記Ｘ軸強度分布測定工程（Ｓ２６）が測定したＸ軸強
    度分布（Ｉ（Ｘ））または前記Ｙ軸強度分布測定工程
    （Ｓ２８）が測定したＹ軸強度分布（Ｉ（Ｙ））のピー
    ク値を１として、該Ｘ軸強度分布（Ｉ（Ｘ））および該
    Ｙ軸強度分布（Ｉ（Ｙ））を規格化し、 該規格化したＸ軸強度分布（Ｉ（Ｘ））およびＹ軸強度
    分布（Ｉ（Ｙ））の強度方向をＺ軸として３次元プロフ
    ァイル（３４）を作成し、 該生成した３次元プロファイル（３４）の体積を算出
    し、 該算出して得られた体積を前記有効開口面積（Ｗ）とす
    ることを特徴とする請求項１０乃至請求項１４のいずれ
    かに記載の半導体ウェハの汚染密度測定方法。
16. 【請求項１６】 前記体積の算出は、 前記３次元プロファイル（３４）の等高線を楕円で近似
    し、該楕円の面積を前記Ｚ軸方向に積分して行うことを
    特徴とする請求項１５記載の半導体ウェハの汚染密度測
    定方法。
17. 【請求項１７】 前記体積の算出は、 （式７） Ｖ：３次元プロファイル（３４）の体積、π：円周率、
    Ｆ_Ｘ（Ｚ）：等高線の横軸の長さ、Ｆ_Ｙ（Ｚ）：等高線
    の縦軸の長さ 上式を実行して行うことを特徴とする請求項１６記載の
    半導体ウェハの汚染密度測定方法。
18. 【請求項１８】 前記局部汚染試料作製工程（Ｓ１０）
    は、 前記汚染液滴（１２）を２種類以上調製し、 該調製した各汚染液滴（１２）をそれぞれ異なる位置に
    滴下することを特徴とする請求項１０乃至請求項１７の
    いずれかに記載の半導体ウェハの汚染密度測定方法。
19. 【請求項１９】 前記汚染液滴（１２）は、 前記第１の半導体基板（１０）の表面に存在する自然酸
    化膜を除去して形成された疎水面上に滴下し、 前記汚染痕（１４）は、 前記疎水面上に滴下された汚染液滴（１２）を乾燥させ
    て形成することを特徴とする請求項１０乃至請求項１８
    のいずれかに記載の半導体ウェハの汚染密度測定方法。
20. 【請求項２０】 前記局部汚染試料作製工程（Ｓ１０）
    は、 前記汚染物質を１ｐｇ〜１００ｎｇ含む１〜１００μｌ
    の前記汚染液滴（１２）を滴下して、０．１〜１０ｍｍ
    直径の前記汚染痕（１４）を形成することを特徴とする
    請求項１０乃至請求項１９のいずれかに記載の半導体ウ
    ェハの汚染密度測定方法。
21. 【請求項２１】 前記汚染物質は、 金属であり、 前記汚染液滴（１２）は、 フッ酸、超純水およびフッ酸＋過酸化水素水のグループ
    から選択されることを特徴とする請求項１０乃至請求項
    ２０のいずれかに記載の半導体ウェハの汚染密度測定方
    法。
22. 【請求項２２】 半導体ウェハ（２６）にＸ線（３２）
    を照射して得られる蛍光Ｘ線（３０）を半導体検出器
    （２８）を用いて検出し、該半導体ウェハ（２６）の汚
    染密度を測定する半導体ウェハの汚染密度測定方法にお
    いて、 汚染物質を含む汚染液滴（１２）を第１の半導体基板
    （１０）の表面に滴下して、表面に汚染痕（１４）を有
    する局部汚染試料（１６）を作製する局部汚染試料作製
    工程（Ｓ１０）と、 前記局部汚染試料作製工程（Ｓ１０）が作製した局部汚
    染試料（１６）にＸ線（３２）を照射して得られる局部
    試料強度（Ｉ_ＤＲＯＰ）を検出し、該局部試料強度（Ｉ
    _ＤＲＯＰ）と前記汚染液滴（１２）の汚染量である液滴
    汚染量（Ａ_{ＤＲ ＯＰ}）との対応関係を示す検量線を作成
    する検量線作成工程（Ｓ１２）と、 前記局部汚染試料作製工程（Ｓ１０）が作製した局部汚
    染試料（１６）に、入射角（θ）を変化させながらＸ線
    （３２）を照射して得られる局部試料強度分布（Ｉ
    _ＤＲＯＰ（θ））を測定する局部試料強度分布測定工程
    （Ｓ１４）と、 前記汚染物質を含む汚染溶液（２０）中に第２の半導体
    基板（１８）を浸漬し、表面に汚染層（２２）を有する
    全面汚染試料（２４）を作製する全面汚染試料作製工程
    （Ｓ１６）と、 前記全面汚染試料作製工程（Ｓ１６）が作製した全面汚
    染試料（２４）に、入射角（θ）を変化させながらＸ線
    （３２）を照射して得られる全面試料強度分布（Ｉ
    _ＩＡＰ（θ））を測定する全面試料強度分布測定工程
    （Ｓ１８）と、 前記局部試料強度分布測定工程（Ｓ１４）が測定した局
    部試料強度分布（Ｉ_{Ｄ ＲＯＰ}（θ））と、前記全面試料
    強度分布測定工程（Ｓ１８）が測定した全面試料強度分
    布（Ｉ_ＩＡＰ（θ））とを前記入射角（θ）の高角領域
    （ＲＨ）で一致させて規格化し、局部試料特性（α
    _ＤＲＯＰ）と全面試料特性（α_ＩＡＰ）とを求める規格
    化工程（Ｓ１９）と、 前記規格化工程（Ｓ１９）が求めた局部試料特性（α
    _ＤＲＯＰ）と全面試料特性（α_ＩＡＰ）との相対関係
    （α）を算出する相対関係算出工程（Ｓ２０）と、 前記半導体ウェハ（２６）にＸ線（３２）を照射して得
    られるウェハ強度（Ｉ _{ＷＡＦＥＲ}）を検出するウェハ強
    度検出工程（Ｓ２２）と、 前記局部汚染試料作製工程（Ｓ１０）が作製した局部汚
    染試料（１６）と前記半導体検出器（２８）とをＸ軸方
    向に沿って相対的に移動させながら、Ｘ線（３２）を該
    Ｘ軸と平行に照射して得られるＸ軸強度分布（Ｉ
    （Ｘ））を測定するＸ軸強度分布測定工程（Ｓ２６）
    と、 前記局部汚染試料作製工程（Ｓ１０）が作製した局部汚
    染試料（１６）と前記半導体検出器（２８）とをＹ軸方
    向に沿って相対的に移動させながら、Ｘ線（３２）を該
    Ｘ軸と平行に照射して得られるＹ軸強度分布（Ｉ
    （Ｙ））を測定するＹ軸強度分布測定工程（Ｓ２８）
    と、 前記Ｘ軸強度分布測定工程（Ｓ２６）が測定したＸ軸強
    度分布（Ｉ（Ｘ））と、前記Ｙ軸強度分布測定工程（Ｓ
    ２８）が測定したＹ軸強度分布（Ｉ（Ｙ））とを用い
    て、前記半導体検出器（２８）の有効開口面積（Ｗ）を
    算出する有効開口面積算出工程（Ｓ３０）と、 前記検量線作成工程（Ｓ１２）が作成した検量線と、前
    記相対関係算出工程（Ｓ２０）が算出した相対関係
    （α）と、前記ウェハ強度検出工程（Ｓ２２）が検出し
    たウェハ強度（Ｉ_{ＷＡＦＥＲ}）と、前記有効開口面積算
    出工程（Ｓ３０）が算出した有効開口面積（Ｗ）とを用
    いて、ウェハ汚染密度（Ｄ_{ＷＡＦＥＲ}）を決定するウェ
    ハ汚染密度決定工程（Ｓ３２）とを具備することを特徴
    とする半導体ウェハの汚染密度測定方法。
23. 【請求項２３】 前記ウェハ汚染密度決定工程（Ｓ３
    ２）は、 前記相対関係算出工程（Ｓ２０）が算出した相対関係
    （α）を用いて、前記検量線作成工程（Ｓ１２）が作成
    した検量線の局部試料強度（Ｉ_ＤＲＯＰ）を補正すると
    ともに、前記有効開口面積算出工程（Ｓ３０）が算出し
    た有効開口面積（Ｗ）を用いて、前記検量線の液滴汚染
    量（Ａ_ＤＲＯＰ）を前記汚染液滴（１２）の汚染密度を
    示す液滴汚染密度（Ｄ_ＤＲＯＰ）に変換し、 前記ウェハ強度検出工程（Ｓ２２）が検出したウェハ強
    度（Ｉ_{ＷＡＦＥＲ}）を前記変換後の検量線に当てはめ
    て、前記ウェハ汚染密度（Ｄ_{ＷＡＦＥＲ}）を決定するこ
    とを特徴とする請求項２２記載の半導体ウェハの汚染密
    度測定方法。
24. 【請求項２４】 前記相対関係算出工程（Ｓ２０）は、 （式１） α：相対関係、α_ＩＡＰ：全面試料特性、α_ＤＲＯＰ：
    局部試料特性 上式を実行して、前記相対関係を算出し、 前記局部試料強度（Ｉ_ＤＲＯＰ）の補正は、 （式２） Ｉ：補正強度、α：相対関係、Ｉ_ＤＲＯＰ：局部試料強
    度 上式を実行して行い、 前記液滴汚染密度（Ｄ_ＤＲＯＰ）は、（式５） Ｄ_ＤＲＯＰ：液滴汚染密度、Ａ_ＤＲＯＰ：液滴汚染量、
    Ｗ：有効開口面積 上式を実行して算出することを特徴とする請求項２３記
    載の半導体ウェハの汚染密度測定方法。
25. 【請求項２５】 前記ウェハ汚染密度決定工程（Ｓ３
    ２）は、 前記相対関係算出工程（Ｓ２０）が算出した相対関係
    （α）と、前記有効開口面積算出工程（Ｓ３０）が算出
    した有効開口面積（Ｗ）とを用いて、前記ウェハ強度検
    出工程（Ｓ２２）が検出したウェハ強度
    （Ｉ_{ＷＡＦＥＲ}）を補正し、 該補正して得られた補正強度（Ｉ）を前記検量線作成工
    程（Ｓ１２）が作成した検量線に当てはめて、前記ウェ
    ハ汚染密度（Ｄ_{ＷＡＦＥＲ}）を決定することを特徴とす
    る請求項２２記載の半導体ウェハの汚染密度測定方法。
26. 【請求項２６】 前記補正強度（Ｉ）は、 （式８） Ｉ：補正強度、α：相対関係、Ｉ_{ＷＡＦＥＲ}：ウェハ強
    度、有効開口面積 上式を実行して算出することを特徴とする請求項２５記
    載の半導体ウェハの汚染密度測定方法。
27. 【請求項２７】 前記局部汚染試料作製工程（Ｓ１０）
    は、 前記汚染液滴（１２）を２種類以上調製し、 該調製した各汚染液滴（１２）をそれぞれ異なる位置に
    滴下することを特徴とする請求項２２乃至請求項２６の
    いずれかに記載の半導体ウェハの汚染量測定方法。
28. 【請求項２８】 前記汚染液滴（１２）は、 前記第１の半導体基板（１０）の表面に存在する自然酸
    化膜を除去して形成された疎水面上に滴下し、 前記汚染痕（１４）は、 前記疎水面上に滴下された汚染液滴（１２）を乾燥させ
    て形成することを特徴とする請求項２２乃至請求項２７
    のいずれかに記載の半導体ウェハの汚染量測定方法。
29. 【請求項２９】 前記局部汚染試料作製工程（Ｓ１０）
    は、 前記汚染物質を１ｐｇ〜１００ｎｇ含む１〜１００μｌ
    の前記汚染液滴（１２）を滴下して、０．１〜１０ｍｍ
    直径の前記汚染痕（１４）を形成することを特徴とする
    請求項２２乃至請求項２８のいずれかに記載の半導体ウ
    ェハの汚染量測定方法。
30. 【請求項３０】 前記汚染物質は、 金属であり、 前記汚染液滴（１２）は、 フッ酸、超純水およびフッ酸＋過酸化水素水のグループ
    から選択されることを特徴とする請求項２２乃至請求項
    ２９のいずれかに記載の半導体ウェハの汚染量測定方
    法。
31. 【請求項３１】 半導体ウェハの表面に汚染痕が形成さ
    れた局部汚染試料を作製する局部汚染試料作製方法にお
    いて、 前記半導体ウェハの表面に存在する自然酸化膜を除去
    し、該半導体ウェハに疎水面を形成する疎水面形成工程
    と、 前記疎水面に汚染物質を含む汚染液滴を滴下する汚染液
    滴滴下工程と、 前記汚染液滴が滴下された半導体ウェハを乾燥させて、
    該半導体ウェハの表面に前記汚染痕を形成する汚染痕形
    成工程とを具備することを特徴とする局部汚染試料の作
    製方法。
32. 【請求項３２】 前記汚染液滴滴下工程は、 前記汚染液滴を２種類以上調製し、 該調製した各汚染液滴をそれぞれ異なる位置に滴下する
    ことを特徴とする請求項３１記載の局部汚染試料の作製
    方法。
33. 【請求項３３】 前記汚染液滴滴下工程は、 前記汚染物質を１ｐｇ〜１００ｎｇ含む１〜１００μｌ
    の前記汚染液滴を滴下し、 前記汚染痕形成工程は、 ０．１〜１０ｍｍ直径の前記汚染痕を形成することを特
    徴とする請求項３１または請求項３２記載の局部汚染試
    料の作製方法。
34. 【請求項３４】 前記汚染物質は、 金属であり、 前記汚染液滴は、 フッ酸、超純水およびフッ酸＋過酸化水素水のグループ
    から選択されることを特徴とする請求項３１乃至請求項
    ３３のいずれかに記載の局部汚染試料の作製方法。