JP2001074698A - ウェハ上有機成分の評価方法 - Google Patents
ウェハ上有機成分の評価方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ウェハ上に微量に付着した特定有機物残渣の
みを簡便な方法で感度良く評価する。 【解決手段】 ウェハをＴＤＳ装置の真空測定室５に導
入して２５０℃〜５００℃まで昇温加熱する。そして、
脱離した質量数６４の脱離温度と強度とから積分値を求
め、その積分値を、予め求めた積分値とレジスト成分質
量との関係で表した検量線に当て嵌める。こうして、上
記ウェハ表面上に微量に付着しているレジスト成分の質
量を正確に評価する。
みを簡便な方法で感度良く評価する。 【解決手段】 ウェハをＴＤＳ装置の真空測定室５に導
入して２５０℃〜５００℃まで昇温加熱する。そして、
脱離した質量数６４の脱離温度と強度とから積分値を求
め、その積分値を、予め求めた積分値とレジスト成分質
量との関係で表した検量線に当て嵌める。こうして、上
記ウェハ表面上に微量に付着しているレジスト成分の質
量を正確に評価する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体素子や液
晶ディスプレイ(ＬＣＤ)の製造工程中においてウェハ上
に微量に付着して品質を損なうレジスト等の有機成分量
を定量的に評価するウェハ上有機成分の評価方法に関す
る。
晶ディスプレイ(ＬＣＤ)の製造工程中においてウェハ上
に微量に付着して品質を損なうレジスト等の有機成分量
を定量的に評価するウェハ上有機成分の評価方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】微細化が進む半導体プロセスにおいて、
レジスト残渣が問題となっている。例えば、ウェハが、
表面にレジストが残っている状態で拡散工程へ移行する
と、レジスト中の金属成分が装置を汚染し、この汚染さ
れた装置によってウェハは二次汚染されることになる。
そして、二次汚染を受けたウェハによって、耐圧不良や
リーク不良等の素子への影響が生ずる。さらに、上記二
次汚染を受けたウェハが成膜工程へ流れるとパターン不
良が発生する。このように、レジスト残渣は歩留りの悪
化を招くのである。したがって、微細化が進む半導体プ
ロセスでは、ウェハ上の微量なレジスト成分の評価が重
要になってきている。
レジスト残渣が問題となっている。例えば、ウェハが、
表面にレジストが残っている状態で拡散工程へ移行する
と、レジスト中の金属成分が装置を汚染し、この汚染さ
れた装置によってウェハは二次汚染されることになる。
そして、二次汚染を受けたウェハによって、耐圧不良や
リーク不良等の素子への影響が生ずる。さらに、上記二
次汚染を受けたウェハが成膜工程へ流れるとパターン不
良が発生する。このように、レジスト残渣は歩留りの悪
化を招くのである。したがって、微細化が進む半導体プ
ロセスでは、ウェハ上の微量なレジスト成分の評価が重
要になってきている。
【０００３】従来におけるウェハ表面の有機物残渣の評
価法としては、特開平９‐１７１００２号公報に開示さ
れた「試料表面に付着した有機物量の分析装置及び方法」
がある。この分析方法においては、気密チャンバ内に収
容した試料に対して加熱や紫外線照射等を行うことによ
って、試料表面に付着した有機物を活性化し、試料表面
から発生したガスに含まれる総ての炭化水素類を触媒燃
焼法で加熱する。そして、分解した二酸化炭素濃度から
試料表面に付着した有機物量を炭素換算で求めている。
価法としては、特開平９‐１７１００２号公報に開示さ
れた「試料表面に付着した有機物量の分析装置及び方法」
がある。この分析方法においては、気密チャンバ内に収
容した試料に対して加熱や紫外線照射等を行うことによ
って、試料表面に付着した有機物を活性化し、試料表面
から発生したガスに含まれる総ての炭化水素類を触媒燃
焼法で加熱する。そして、分解した二酸化炭素濃度から
試料表面に付着した有機物量を炭素換算で求めている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の「試料表面に付着した有機物量の分析方法」において
は、試料上の有機成分を総て燃焼し、分解物である二酸
化炭素濃度から有機物量を炭素換算によって求めてい
る。そのために、特定できる有機物量は試料表面上総て
の有機物の総量であり、所定の有機成分(レジスト)のみ
を特定することは困難であるという問題がある。
来の「試料表面に付着した有機物量の分析方法」において
は、試料上の有機成分を総て燃焼し、分解物である二酸
化炭素濃度から有機物量を炭素換算によって求めてい
る。そのために、特定できる有機物量は試料表面上総て
の有機物の総量であり、所定の有機成分(レジスト)のみ
を特定することは困難であるという問題がある。
【０００５】そこで、この発明の目的は、ウェハ上に微
量に付着した特定有機物残渣のみを簡便な方法で感度良
く評価できるウェハ上有機成分の評価方法を提供するこ
とにある。
量に付着した特定有機物残渣のみを簡便な方法で感度良
く評価できるウェハ上有機成分の評価方法を提供するこ
とにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明のウェハ上有機成分の評価方法は、ウェハ
上に付着した特定有機物の溶質成分が脱離する温度で上
記ウェハを真空中で昇温加熱して,上記溶質成分のガス
分子を真空中に脱離させ、脱離した上記ガス分子を質量
分析器によって強度分析して上記ガス分子の脱離温度と
強度とを測定し、上記特定有機物における特定のフラグ
メント成分に関して予め作成した検量線に基づいて,上
記ウェハ上に付着している上記特定有機物の評価を行う
ことを特徴としている。
め、この発明のウェハ上有機成分の評価方法は、ウェハ
上に付着した特定有機物の溶質成分が脱離する温度で上
記ウェハを真空中で昇温加熱して,上記溶質成分のガス
分子を真空中に脱離させ、脱離した上記ガス分子を質量
分析器によって強度分析して上記ガス分子の脱離温度と
強度とを測定し、上記特定有機物における特定のフラグ
メント成分に関して予め作成した検量線に基づいて,上
記ウェハ上に付着している上記特定有機物の評価を行う
ことを特徴としている。
【０００７】上記構成によれば、ウェハ上に付着した特
定有機物の溶質成分が脱離する温度で上記ウェハが真空
中で昇温加熱され、上記溶質成分のガス分子が脱離され
る。そして、質量分析器によって強度分析が行われ、得
られた各ガス分子毎の脱離温度および強度を用いて、特
定のフラグメント成分に関する検量線に基づいて、上記
ウェハ上に付着している上記特定有機物の評価が行われ
る。
定有機物の溶質成分が脱離する温度で上記ウェハが真空
中で昇温加熱され、上記溶質成分のガス分子が脱離され
る。そして、質量分析器によって強度分析が行われ、得
られた各ガス分子毎の脱離温度および強度を用いて、特
定のフラグメント成分に関する検量線に基づいて、上記
ウェハ上に付着している上記特定有機物の評価が行われ
る。
【０００８】また、上記この発明のウェハ上有機成分の
評価方法は、上記ウェハ上に付着した特定有機物はレジ
ストであり、上記ウェハの加熱温度をレジスト溶質成分
が脱離する２５０℃〜５００℃の範囲とすることが望ま
しい。
評価方法は、上記ウェハ上に付着した特定有機物はレジ
ストであり、上記ウェハの加熱温度をレジスト溶質成分
が脱離する２５０℃〜５００℃の範囲とすることが望ま
しい。
【０００９】上記構成によれば、ウェハが２５０℃〜５
００℃の温度範囲で加熱されて、上記ウェハ上に付着し
たレジスト溶質成分のガス分子が脱離される。こうし
て、上記ウェハ上に付着している上記レジストの評価が
行われる。
００℃の温度範囲で加熱されて、上記ウェハ上に付着し
たレジスト溶質成分のガス分子が脱離される。こうし
て、上記ウェハ上に付着している上記レジストの評価が
行われる。
【００１０】また、この発明のウェハ上有機成分の評価
方法は、上記特定のフラグメント成分を、ウェハ上に付
着している他の有機成分等からの影響の大小と検出強度
の大小とから選択することが望ましい。
方法は、上記特定のフラグメント成分を、ウェハ上に付
着している他の有機成分等からの影響の大小と検出強度
の大小とから選択することが望ましい。
【００１１】上記構成によれば、上記特定有機物以外の
有機物等からの影響が少なく、検出強度が大きい溶質成
分を上記特定のフラグメント成分とすることによって、
上記ウェハ上に付着している上記特定有機物の評価が確
実に精度良く行われる。
有機物等からの影響が少なく、検出強度が大きい溶質成
分を上記特定のフラグメント成分とすることによって、
上記ウェハ上に付着している上記特定有機物の評価が確
実に精度良く行われる。
【００１２】また、この発明のウェハ上有機成分の評価
方法は、上記特定のフラグメント成分に関する検量線
を、上記特定有機物の付着質量が既知であるウェハを用
意し、上記付着質量が既知のウェハに関して上記フラグ
メント成分の脱離温度とその温度での検出イオン強度と
を求め、上記求められた脱離温度と検出イオン強度とか
ら上記検出イオン強度の脱離温度に関する積分値を求
め、上記求められた積分値と上記特定有機物の実際の付
着質量との関係から求めることが望ましい。
方法は、上記特定のフラグメント成分に関する検量線
を、上記特定有機物の付着質量が既知であるウェハを用
意し、上記付着質量が既知のウェハに関して上記フラグ
メント成分の脱離温度とその温度での検出イオン強度と
を求め、上記求められた脱離温度と検出イオン強度とか
ら上記検出イオン強度の脱離温度に関する積分値を求
め、上記求められた積分値と上記特定有機物の実際の付
着質量との関係から求めることが望ましい。
【００１３】上記構成によれば、上記特定有機物の付着
質量が既知である複数のウェハに関して、上記フラグメ
ント成分の検出イオン強度の脱離温度に関する積分値
と、上記特定有機物の実際の付着質量との関係が、複数
得られる。こうして、上記積分値と付着質量との関係を
表す検量線が得られる。
質量が既知である複数のウェハに関して、上記フラグメ
ント成分の検出イオン強度の脱離温度に関する積分値
と、上記特定有機物の実際の付着質量との関係が、複数
得られる。こうして、上記積分値と付着質量との関係を
表す検量線が得られる。
【００１４】また、この発明のウェハ上有機成分の評価
方法は、上記特定のフラグメント成分の脱離温度を、上
記特定有機物質の溶媒成分が脱離しない温度であり、且
つ、上記特定のフラグメント成分が解離しない温度とす
ることが望ましい。
方法は、上記特定のフラグメント成分の脱離温度を、上
記特定有機物質の溶媒成分が脱離しない温度であり、且
つ、上記特定のフラグメント成分が解離しない温度とす
ることが望ましい。
【００１５】上記構成によれば、上記特定有機物質の溶
媒成分が脱離せず、且つ、上記特定のフラグメント成分
が解離しない温度範囲内において、脱離した上記特定の
フラグメント成分のみのイオン強度が正確に測定され
る。
媒成分が脱離せず、且つ、上記特定のフラグメント成分
が解離しない温度範囲内において、脱離した上記特定の
フラグメント成分のみのイオン強度が正確に測定され
る。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、この発明を図示の実施の形
態により詳細に説明する。図１は、本実施の形態におけ
るウェハ上有機成分の評価方法を実施するための昇温脱
離ガス分析法(ＴＤＳ)装置の概略図である。
態により詳細に説明する。図１は、本実施の形態におけ
るウェハ上有機成分の評価方法を実施するための昇温脱
離ガス分析法(ＴＤＳ)装置の概略図である。
【００１７】図１において、試料は、試料移動台２上に
載せられ、試料交換用予備排気室３内で、１Ｅ−６(Tor
r)のオーダーまで予備排気された後、ゲート弁４を通っ
て１Ｅ−９(Torr)のオーダーまで排気された真空測定室
５に導入されて試料加熱台６上に載せられる。
載せられ、試料交換用予備排気室３内で、１Ｅ−６(Tor
r)のオーダーまで予備排気された後、ゲート弁４を通っ
て１Ｅ−９(Torr)のオーダーまで排気された真空測定室
５に導入されて試料加熱台６上に載せられる。
【００１８】試料加熱台６上の試料は、真空系外にある
赤外線導入装置７からの赤外線によって加熱される。
尚、その場合の試料の加熱・昇温は、予め設定したプロ
グラムに従って温度コントローラ１１によって行われ
る。そして、加熱された試料から脱離した分子は、四重
極質量分析器８によって同定される。尚、１は試料交換
用窓、９はターボ分子ポンプ、１０はロータリーポンプ
である。
赤外線導入装置７からの赤外線によって加熱される。
尚、その場合の試料の加熱・昇温は、予め設定したプロ
グラムに従って温度コントローラ１１によって行われ
る。そして、加熱された試料から脱離した分子は、四重
極質量分析器８によって同定される。尚、１は試料交換
用窓、９はターボ分子ポンプ、１０はロータリーポンプ
である。
【００１９】このように、予め上記試料交換用予備排気
室３において予備排気を行うこと、および、真空系外か
ら直接測定試料のみを加熱することによって、バックグ
ラウンドを低く抑えることができ、高感度分析を行うこ
とができるのである。
室３において予備排気を行うこと、および、真空系外か
ら直接測定試料のみを加熱することによって、バックグ
ラウンドを低く抑えることができ、高感度分析を行うこ
とができるのである。
【００２０】以下、上記ＴＤＳ装置を用いてウェハ上微
量レジスト成分を測定した例について説明する。ここ
で、レジストの組成は、各製造メーカーによって異なる
ためにその詳細は公表されていないが、今回測定を行っ
たノボッラック系フォトレジスト(ポジ型)の大まかな成
分を図２に示す。
量レジスト成分を測定した例について説明する。ここ
で、レジストの組成は、各製造メーカーによって異なる
ためにその詳細は公表されていないが、今回測定を行っ
たノボッラック系フォトレジスト(ポジ型)の大まかな成
分を図２に示す。
【００２１】先ず、図２を参考にして、レジストからの
脱離ガス成分を、次のようにして調べる。すなわち、レ
ジスト残渣の無いウェハ上に調査するレジストを極少量
付着させ、上記ＴＤＳ装置に入れて室温から６００℃ま
で昇温する。そして、ウェハからの脱離ガス成分および
脱離温度を分析する。試料の昇温速度は６０℃/分であ
る。図３に、レジストから脱離するガス成分のＴＩＣ
(トータル・イオン・クトマトグラム)を示す。また、図４
に質量スペクトルを示す。但し、図４(a)は２３２℃の
質量スペクトルであり、図４(b)は３７７℃の質量スペ
クトルである。
脱離ガス成分を、次のようにして調べる。すなわち、レ
ジスト残渣の無いウェハ上に調査するレジストを極少量
付着させ、上記ＴＤＳ装置に入れて室温から６００℃ま
で昇温する。そして、ウェハからの脱離ガス成分および
脱離温度を分析する。試料の昇温速度は６０℃/分であ
る。図３に、レジストから脱離するガス成分のＴＩＣ
(トータル・イオン・クトマトグラム)を示す。また、図４
に質量スペクトルを示す。但し、図４(a)は２３２℃の
質量スペクトルであり、図４(b)は３７７℃の質量スペ
クトルである。
【００２２】図３より、本レジストは、２３２℃と３７
７℃とで脱離ガスが発生することが判明した。さらに、
図４より、低温側の２３２℃の脱離では、溶媒成分であ
るＥＣＡ(エチル・セルソルブ・アセテート)起因と考えら
れる質量数３１,４３,４５の脱離がみられるため、溶媒
成分が脱離しているものと考えられる。一方、３７７℃
になると、溶媒成分の脱離が減少し、レジスト溶質成分
であるノボラック樹脂あるいはナフトキノンジアジド感
光基起因と考えられる質量数４８,６４,７７〜７９,９
１,１０７,１０８,１２１,１２２の脱離がみられるた
め、溶質成分が脱離していると考えられる。以上の結果
より、レジストからの脱離ガスの成分は、図５に示すよ
うに分類できる。
７℃とで脱離ガスが発生することが判明した。さらに、
図４より、低温側の２３２℃の脱離では、溶媒成分であ
るＥＣＡ(エチル・セルソルブ・アセテート)起因と考えら
れる質量数３１,４３,４５の脱離がみられるため、溶媒
成分が脱離しているものと考えられる。一方、３７７℃
になると、溶媒成分の脱離が減少し、レジスト溶質成分
であるノボラック樹脂あるいはナフトキノンジアジド感
光基起因と考えられる質量数４８,６４,７７〜７９,９
１,１０７,１０８,１２１,１２２の脱離がみられるた
め、溶質成分が脱離していると考えられる。以上の結果
より、レジストからの脱離ガスの成分は、図５に示すよ
うに分類できる。
【００２３】次に、図５に示すレジストからの脱離ガス
成分の温度に対する脱離挙動を調査し、レジスト定量用
ピークの決定を行う。図６に、図５に示す成分のうち溶
媒成分を除いたものについて、脱離ガスの温度に対する
脱離挙動を測定した結果を示す。横軸は基板温度であ
り、縦軸は脱離分子イオンの強度である。尚、溶媒成分
である質量数３１,４３,４５は、大気成分等からウェハ
に付着する有機成分等の数多くの有機成分からも検出さ
れ、レジストの特徴的ピークとは考えられないために除
外した。
成分の温度に対する脱離挙動を調査し、レジスト定量用
ピークの決定を行う。図６に、図５に示す成分のうち溶
媒成分を除いたものについて、脱離ガスの温度に対する
脱離挙動を測定した結果を示す。横軸は基板温度であ
り、縦軸は脱離分子イオンの強度である。尚、溶媒成分
である質量数３１,４３,４５は、大気成分等からウェハ
に付着する有機成分等の数多くの有機成分からも検出さ
れ、レジストの特徴的ピークとは考えられないために除
外した。
【００２４】図６より、レジストの定量用ピークとして
溶質成分である質量数６４のピークを選定した。選定理
由は、大気成分等からウェハに付着する有機成分の影響
と検出される強度とである。すなわち、質量数６４の成
分は、大気成分等からウェハに付着する有機成分の影響
が少なく、検出される強度のピークが他のピークより大
きい。これに対して、質量数７７〜７９の成分は、ベン
ゼン環起因の脱離であり、ベンゼン環を含む総ての有機
成分の脱離に関係するために、レジストの定量用ピーク
から除外した。また、質量数４８,９１,１０７,１０８,
１２１,１２２の成分は、検出される強度が質量数６４
の成分に比べて小さいため除外した。
溶質成分である質量数６４のピークを選定した。選定理
由は、大気成分等からウェハに付着する有機成分の影響
と検出される強度とである。すなわち、質量数６４の成
分は、大気成分等からウェハに付着する有機成分の影響
が少なく、検出される強度のピークが他のピークより大
きい。これに対して、質量数７７〜７９の成分は、ベン
ゼン環起因の脱離であり、ベンゼン環を含む総ての有機
成分の脱離に関係するために、レジストの定量用ピーク
から除外した。また、質量数４８,９１,１０７,１０８,
１２１,１２２の成分は、検出される強度が質量数６４
の成分に比べて小さいため除外した。
【００２５】尚、図６より、レジスト溶質成分である質
量数６４の脱離は、２５０℃〜５００℃の温度範囲で発
生していることが判明した。そこで、本実施の形態にお
いては、レジスト定量用ピークの温度範囲を２５０℃〜
５００℃とした。これは、上記脱離の発生が２５０℃未
満で起った場合は、レジスト等の有機物に一般的に含ま
れる成分も脱離するためにレジストを評価することがで
きない。また、５００℃を越えて起こった場合には、レ
ジストを特定するためのレジスト溶質成分自身が、質量
数６４のＳＯ2の場合はＳとＯ2とに解離してしまうため
に評価することができないからである。
量数６４の脱離は、２５０℃〜５００℃の温度範囲で発
生していることが判明した。そこで、本実施の形態にお
いては、レジスト定量用ピークの温度範囲を２５０℃〜
５００℃とした。これは、上記脱離の発生が２５０℃未
満で起った場合は、レジスト等の有機物に一般的に含ま
れる成分も脱離するためにレジストを評価することがで
きない。また、５００℃を越えて起こった場合には、レ
ジストを特定するためのレジスト溶質成分自身が、質量
数６４のＳＯ2の場合はＳとＯ2とに解離してしまうため
に評価することができないからである。
【００２６】次に、上記質量数６４のＳＯ2を上記フラ
グメント成分としてノボッラック系フォトレジスト(ポ
ジ型)を評価する方法について述べる。先ず、検量線の
作成を行う。この検量線の作成は、濃度既知のノボッラ
ック系フォトレジスト溶液が滴下されたウェハを上記Ｔ
ＤＳ装置によって分析し、検出された質量数６４の強度
の脱離温度に関する積分値を求め、この積分値とウェハ
上に滴下した上記レジストの質量から検量線を作成す
る。その際に、濃度の異なるレジスト溶液は、レジスト
をアセトンに溶解することで作成する。
グメント成分としてノボッラック系フォトレジスト(ポ
ジ型)を評価する方法について述べる。先ず、検量線の
作成を行う。この検量線の作成は、濃度既知のノボッラ
ック系フォトレジスト溶液が滴下されたウェハを上記Ｔ
ＤＳ装置によって分析し、検出された質量数６４の強度
の脱離温度に関する積分値を求め、この積分値とウェハ
上に滴下した上記レジストの質量から検量線を作成す
る。その際に、濃度の異なるレジスト溶液は、レジスト
をアセトンに溶解することで作成する。
【００２７】本実施の形態においては、１０μlのアセ
トン中に１０μg,１μg,０.１μgのレジストを溶解した
溶液を１cm角に切断したウェハ上に正確に１０μl滴下
し、ＴＤＳ測定を行って質量数６４の脱離挙動を調査し
た。この測定によって、ウェハ上に１０μg,１μg,０.
１μgのレジストが存在した場合における質量数６４の
脱離ピーク面積値を求めることができる。１０μg,１μ
g,０.１μgのレジストが存在した場合の質量数６４の脱
離ピーク面積値は、夫々３５.４２，７７２.８０，１１
２９１.３１である。得られた検量線を図７に示す。
尚、横軸はウェハ上のレジスト質量であり、縦軸は検出
されたピーク面積である。
トン中に１０μg,１μg,０.１μgのレジストを溶解した
溶液を１cm角に切断したウェハ上に正確に１０μl滴下
し、ＴＤＳ測定を行って質量数６４の脱離挙動を調査し
た。この測定によって、ウェハ上に１０μg,１μg,０.
１μgのレジストが存在した場合における質量数６４の
脱離ピーク面積値を求めることができる。１０μg,１μ
g,０.１μgのレジストが存在した場合の質量数６４の脱
離ピーク面積値は、夫々３５.４２，７７２.８０，１１
２９１.３１である。得られた検量線を図７に示す。
尚、横軸はウェハ上のレジスト質量であり、縦軸は検出
されたピーク面積である。
【００２８】次に、図７に示す検量線を用いて試料とし
てのウェハ上に存在するノボッラック系フォトレジスト
の質量を求めてみる。上記ノボッラック系フォトレジス
トが微量に付着した試料としてのウェハを１cm角に切断
し、ＴＤＳ測定を行って質量数６４の脱離挙動とピーク
面積とを求める。この試料から検出された質量数６４の
２５０℃〜５００℃における脱離ピーク面積は４０９.
９８であった。この脱離ピーク面積の値を図７の検量線
に当て嵌めると、ウェハ上の上記レジスト質量は０.８
μg/cm2であることが判明した。
てのウェハ上に存在するノボッラック系フォトレジスト
の質量を求めてみる。上記ノボッラック系フォトレジス
トが微量に付着した試料としてのウェハを１cm角に切断
し、ＴＤＳ測定を行って質量数６４の脱離挙動とピーク
面積とを求める。この試料から検出された質量数６４の
２５０℃〜５００℃における脱離ピーク面積は４０９.
９８であった。この脱離ピーク面積の値を図７の検量線
に当て嵌めると、ウェハ上の上記レジスト質量は０.８
μg/cm2であることが判明した。
【００２９】以上のように、ウェハをＴＤＳ装置によっ
て２５０℃〜５００℃で昇温・加熱し、脱離した質量数
６４の脱離温度と強度とから積分値を求める。そして、
その積分値を、予め求めた積分値とレジスト成分質量と
の関係で表した検量線に当て嵌めることによって、上記
ウェハ表面上に微量に付着しているレジスト成分の質量
を正確に評価することができるのである。
て２５０℃〜５００℃で昇温・加熱し、脱離した質量数
６４の脱離温度と強度とから積分値を求める。そして、
その積分値を、予め求めた積分値とレジスト成分質量と
の関係で表した検量線に当て嵌めることによって、上記
ウェハ表面上に微量に付着しているレジスト成分の質量
を正確に評価することができるのである。
【００３０】尚、本実施の形態においては、ウェハ表面
上の微量レジスト残渣の定量方法について述べたが、こ
の発明はレジスト成分に限定されることなく他の有機成
分の定量分析にも適用することができる。
上の微量レジスト残渣の定量方法について述べたが、こ
の発明はレジスト成分に限定されることなく他の有機成
分の定量分析にも適用することができる。
【００３１】また、試料上に様々な有機成分が存在して
いても、特徴的なフラグメント成分に着目することによ
って、目的とする有機成分の定量分析を行うことができ
るのである。
いても、特徴的なフラグメント成分に着目することによ
って、目的とする有機成分の定量分析を行うことができ
るのである。
【００３２】
【発明の効果】以上より明らかなように、この発明のウ
ェハ上有機成分の評価方法は、ウェハ上に付着した特定
有機物の溶質成分が脱離する温度で昇温・加熱して上記
溶質成分のガス分子を脱離させ、脱離した上記ガス分子
を質量分析器によって強度分析して脱離温度と強度とを
測定し、特定のフラグメント成分に関して予め作成した
検量線に基づいて、上記ウェハ上に付着している上記特
定有機物の評価を行うので、大気成分からウェハに付着
する他の有機成分等からの影響を押さえ、且つ、比較的
簡便な手法によって、上記ウェハ上に付着している上記
特定有機物残渣のみを精度良く評価することができる。
ェハ上有機成分の評価方法は、ウェハ上に付着した特定
有機物の溶質成分が脱離する温度で昇温・加熱して上記
溶質成分のガス分子を脱離させ、脱離した上記ガス分子
を質量分析器によって強度分析して脱離温度と強度とを
測定し、特定のフラグメント成分に関して予め作成した
検量線に基づいて、上記ウェハ上に付着している上記特
定有機物の評価を行うので、大気成分からウェハに付着
する他の有機成分等からの影響を押さえ、且つ、比較的
簡便な手法によって、上記ウェハ上に付着している上記
特定有機物残渣のみを精度良く評価することができる。
【００３３】また、上記この発明のウェハ上有機成分の
評価方法は、上記ウェハ上に付着した特定有機物をレジ
ストとし、上記ウェハの加熱温度をレジスト溶質成分が
脱離する２５０℃〜５００℃の範囲とすれば、当該ウェ
ハ上に付着しているレジスト残渣を評価できる。
評価方法は、上記ウェハ上に付着した特定有機物をレジ
ストとし、上記ウェハの加熱温度をレジスト溶質成分が
脱離する２５０℃〜５００℃の範囲とすれば、当該ウェ
ハ上に付着しているレジスト残渣を評価できる。
【００３４】すなわち、この発明によれば、耐圧不良や
リーク不良等の半導体素子への悪影響や、パターン不良
による歩留まり低下を引き起こすウェハ上の微量レジス
ト残渣を、大気成分からウェハに付着する有機成分等か
らの影響を押さえ、比較的簡便な手法によって、感度良
く測定することが可能になる。
リーク不良等の半導体素子への悪影響や、パターン不良
による歩留まり低下を引き起こすウェハ上の微量レジス
ト残渣を、大気成分からウェハに付着する有機成分等か
らの影響を押さえ、比較的簡便な手法によって、感度良
く測定することが可能になる。
【００３５】また、この発明のウェハ上有機成分の評価
方法は、上記特定のフラグメント成分を、ウェハ上に付
着している他の有機成分等からの影響の大小と検出強度
の大小とから選択すれば、上記特定有機物以外の有機物
等からの影響が少なく、検出強度が強い溶質成分を上記
特定のフラグメント成分とすることができる。したがっ
て、上記ウェハ上に付着している上記特定有機物の評価
を確実に精度良く行うことができる。
方法は、上記特定のフラグメント成分を、ウェハ上に付
着している他の有機成分等からの影響の大小と検出強度
の大小とから選択すれば、上記特定有機物以外の有機物
等からの影響が少なく、検出強度が強い溶質成分を上記
特定のフラグメント成分とすることができる。したがっ
て、上記ウェハ上に付着している上記特定有機物の評価
を確実に精度良く行うことができる。
【００３６】また、この発明のウェハ上有機成分の評価
方法は、上記特定のフラグメント成分に関する検量線
を、上記特定有機物の付着質量が既知のウェハに関して
上記フラグメント成分の脱離温度とその温度での検出イ
オン強度とを求め、この検出イオン強度の脱離温度に関
する積分値を求め、この積分値と上記特定有機物の実際
の付着質量との関係から求めれば、上記積分値と付着質
量との関係を表す検量線を容易に得ることができる。
方法は、上記特定のフラグメント成分に関する検量線
を、上記特定有機物の付着質量が既知のウェハに関して
上記フラグメント成分の脱離温度とその温度での検出イ
オン強度とを求め、この検出イオン強度の脱離温度に関
する積分値を求め、この積分値と上記特定有機物の実際
の付着質量との関係から求めれば、上記積分値と付着質
量との関係を表す検量線を容易に得ることができる。
【００３７】また、この発明のウェハ上有機成分の評価
方法は、上記特定のフラグメント成分の脱離温度を、上
記特定有機物質の溶媒成分が脱離しない温度であり、且
つ、上記特定のフラグメント成分が解離しない温度にす
れば、脱離した上記特定のフラグメント成分のみのイオ
ン強度を正確に測定できる。
方法は、上記特定のフラグメント成分の脱離温度を、上
記特定有機物質の溶媒成分が脱離しない温度であり、且
つ、上記特定のフラグメント成分が解離しない温度にす
れば、脱離した上記特定のフラグメント成分のみのイオ
ン強度を正確に測定できる。
【図１】 この発明のウェハ上有機成分の評価方法を実
施するためのＴＤＳ装置の概略図である。
施するためのＴＤＳ装置の概略図である。
【図２】 ノボッラック系フォトレジスト(ポジ型)の成
分を示す図である。
分を示す図である。
【図３】 レジストから脱離するガス成分のＴＩＣを示
す図である。
す図である。
【図４】 質量スペクトルを示す図である。
【図５】 レジストからの脱離ガス成分を示す図であ
る。
る。
【図６】 図５に示す脱離ガスの温度に対する脱離挙動
を示す図である。
を示す図である。
【図７】 ウェハ上のレジスト質量と検出ピーク面積と
で表した検量線を示す図である。
で表した検量線を示す図である。
１…試料交換用窓、 ２…試料移動台、 ３…試料交換用
予備排気室、 ４…ゲート弁、 ５…真空測定
室、 ６…試料加熱台、 ７…赤外線導入
装置、 ８…四重極質量分析器、 ９…ターボ分子
ポンプ、 １０…ロータリーポンプ、 １１…温度コン
トローラ。
予備排気室、 ４…ゲート弁、 ５…真空測定
室、 ６…試料加熱台、 ７…赤外線導入
装置、 ８…四重極質量分析器、 ９…ターボ分子
ポンプ、 １０…ロータリーポンプ、 １１…温度コン
トローラ。
Claims (5)
- 【請求項１】 ウェハ上に付着した特定有機物の溶質成
分が脱離する温度で上記ウェハを真空中で昇温加熱し
て、上記溶質成分のガス分子を真空中に脱離させ、 脱離した上記ガス分子を質量分析器によって強度分析し
て、上記ガス分子の脱離温度と強度とを測定し、 上記特定有機物における特定のフラグメント成分に関し
て予め作成した検量線に基づいて、上記ウェハ上に付着
している上記特定有機物の評価を行うことを特徴とする
ウェハ上有機成分の評価方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載のウェハ上有機成分の評
価方法において、 上記ウェハ上に付着した特定有機物はレジストであり、 上記ウェハの加熱温度は、レジスト溶質成分が脱離する
２５０℃〜５００℃の範囲であることを特徴とするウェ
ハ上有機成分の評価方法。 - 【請求項３】 請求項１に記載のウェハ上有機成分の評
価方法において、 上記特定のフラグメント成分を、ウェハ上に付着してい
る他の有機成分等からの影響の大小と検出強度の大小と
から選択することを特徴とするウェハ上有機成分の評価
方法。 - 【請求項４】 請求項１に記載のウェハ上有機成分の評
価方法において、 上記特定のフラグメント成分に関する検量線は、 上記特定有機物の付着質量が既知であるウェハを用意
し、 上記付着質量が既知のウェハに関して、上記フラグメン
ト成分の脱離温度とその温度での検出イオン強度とを求
め、 上記求められた脱離温度と検出イオン強度とから上記検
出イオン強度の脱離温度に関する積分値を求め、 上記求められた積分値と上記特定有機物の実際の付着質
量との関係から求めることを特徴とするウェハ上有機成
分の評価方法。 - 【請求項５】 請求項４に記載のウェハ上有機成分の評
価方法において、 上記特定のフラグメント成分の脱離温度は、上記特定の
有機物質の溶媒成分が脱離しない温度であり、且つ、上
記特定のフラグメント成分が解離しない温度であること
を特徴とするウェハ上有機成分の評価方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25290799A JP2001074698A (ja) | 1999-09-07 | 1999-09-07 | ウェハ上有機成分の評価方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25290799A JP2001074698A (ja) | 1999-09-07 | 1999-09-07 | ウェハ上有機成分の評価方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001074698A true JP2001074698A (ja) | 2001-03-23 |
Family
ID=17243836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25290799A Pending JP2001074698A (ja) | 1999-09-07 | 1999-09-07 | ウェハ上有機成分の評価方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001074698A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103376288A (zh) * | 2012-04-16 | 2013-10-30 | 中国科学院化学研究所 | 极紫外光刻胶曝光检测装置与方法 |
-
1999
- 1999-09-07 JP JP25290799A patent/JP2001074698A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103376288A (zh) * | 2012-04-16 | 2013-10-30 | 中国科学院化学研究所 | 极紫外光刻胶曝光检测装置与方法 |
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