JP2008300605A - Collecting method of impurities, and collecting device of impurities - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体基板の表面を分析するための不純物の回収方法および不純物の回収装置に関する。 The present invention relates to an impurity recovery method and an impurity recovery apparatus for analyzing the surface of a semiconductor substrate.
従来の半導体基板の表面の不純物を分析する方法には、例えば、フッ化水素酸蒸気により該表面のシリコン酸化膜や窒化膜を不純物と一緒に気相分解し、該表面において該不純物を酸溶液滴により回収し、この酸溶液滴を分析するものがある(例えば、特許文献1参照。)。 In a conventional method for analyzing impurities on the surface of a semiconductor substrate, for example, a silicon oxide film or a nitride film on the surface is vapor-phase decomposed together with impurities by hydrofluoric acid vapor, and the impurities are acid solution on the surface. There is one that collects the acid solution droplets and analyzes the acid solution droplets (see, for example, Patent Document 1).
しかし、上記従来技術では、半導体基板の分析対象ではない領域の膜も、該気相分解により分解されてしまう。これにより、該酸溶液滴に該膜の成分も含まれる、すなわち、該測定対象の不純物以外のノイズとなる成分も回収されてしまうことになる。 However, in the above prior art, a film in a region that is not an analysis target of the semiconductor substrate is also decomposed by the vapor phase decomposition. Thereby, the component of the film is also included in the acid solution droplet, that is, a component that becomes noise other than the impurity to be measured is also collected.
すなわち、該酸溶液滴を分析する際に、不純物量に対するバックグラウンドが変化し、該不純物の分析精度が低下し得るという問題があった。
本発明は、半導体基板の表面の不純物をより高精度に回収することが可能な不純物の回収方法および不純物の回収装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an impurity recovery method and an impurity recovery apparatus capable of recovering impurities on the surface of a semiconductor substrate with higher accuracy.
本発明の一態様に係る不純物の回収方法は、
半導体基板の表面に存在する不純物を測定するための不純物の回収方法であって、
前記半導体基板の表面の被測定領域に、前記不純物を回収する回収部材を接触させ、
前記回収部材を前記被測定領域に接触させた状態を維持しつつ前記半導体基板に対して相対的に移動させて、前記回収部材に前記半導体基板上に存在する不純物を回収する
ことを特徴とする。
An impurity recovery method according to one embodiment of the present invention includes:
An impurity recovery method for measuring impurities present on the surface of a semiconductor substrate,
A recovery member for recovering the impurities is brought into contact with a region to be measured on the surface of the semiconductor substrate;
The recovery member is moved relative to the semiconductor substrate while maintaining a state in which the recovery member is in contact with the region to be measured, and the impurities present on the semiconductor substrate are recovered by the recovery member. .
本発明の一態様に係る不純物の回収装置は、
半導体基板の表面に存在する不純物を測定するための不純物の回収装置であって、
前記不純物を回収する回収部材を保持するための保持部と、
前記回収部材の前記半導体基板に対する相対的な動作を制御するための制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記半導体基板の表面の被測定領域に前記回収部材を接触させ、前記回収部材を前記被測定領域に接触させた状態を維持しつつ前記半導体基板に対して相対的に移動させるように、前記回収部材の前記半導体基板に対する相対的な動作を制御することにより、前記回収部材に前記半導体基板上に存在する不純物を回収させる
ことを特徴とする。
An impurity recovery apparatus according to one embodiment of the present invention includes:
An impurity recovery device for measuring impurities present on the surface of a semiconductor substrate,
A holding part for holding a collecting member for collecting the impurities;
A control unit for controlling a relative operation of the recovery member with respect to the semiconductor substrate,
The controller is
The recovery member is brought into contact with a region to be measured on the surface of the semiconductor substrate, and the recovery member is moved relative to the semiconductor substrate while maintaining the state in which the recovery member is in contact with the region to be measured. By controlling the relative operation of the member with respect to the semiconductor substrate, the recovery member recovers impurities present on the semiconductor substrate.
本発明の一態様に係る不純物の回収方法および不純物の回収装置によれば、半導体基板の表面の不純物をより高精度に回収することができる。 According to the impurity recovery method and the impurity recovery apparatus of one embodiment of the present invention, impurities on the surface of the semiconductor substrate can be recovered with higher accuracy.
本実施の形態に係る不純物の回収方法および不純物の回収装置では、半導体基板の被測定領域の表面に付着している不純物を、物理的あるいは、物理的かつ化学的に、回収部材、または薬液を含浸させた回収部材により回収する。したがって、半導体基板上の膜を溶解させる必要がない。 In the impurity recovery method and the impurity recovery apparatus according to the present embodiment, the impurities adhering to the surface of the measurement region of the semiconductor substrate are physically or physically and chemically removed from the recovery member or the chemical solution. Recovered by the impregnated recovery member. Therefore, it is not necessary to dissolve the film on the semiconductor substrate.
また、化学的に不純物を回収する場合には、例えば、多孔質のスポンジに液体を含侵させて、不純物を回収する。 In addition, when the impurities are chemically collected, for example, the liquid is impregnated into a porous sponge to collect the impurities.
以上のようにして回収された該不純物を分析することにより、半導体基板の表面に存在る不純物を測定することができる。 By analyzing the impurities collected as described above, the impurities present on the surface of the semiconductor substrate can be measured.
以下、本発明を適用した実施例について図面を参照しながら説明する。 Embodiments to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の一態様である実施例1に係る不純物の回収装置の構成を示す図である。また、図2は、半導体基板のベベル部に回収部材を接触させて該ベベル部表面に存在する不純物を回収する状態を示す断面図である。また、図3は、半導体基板の上面端部に回収部材を接触させて該端部表面に存在する不純物を回収する状態を示す断面図である。 FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an impurity recovery apparatus according to a first embodiment which is an aspect of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state in which a recovery member is brought into contact with the bevel portion of the semiconductor substrate to recover impurities present on the surface of the bevel portion. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state in which a recovery member is brought into contact with the upper surface end portion of the semiconductor substrate to recover impurities existing on the end surface.
なお、図2、図3において、不純物の回収装置の回収部材以外の構成は、簡単のため省略されている。 2 and 3, the configuration other than the recovery member of the impurity recovery device is omitted for simplicity.
図1に示すように、不純物の回収装置100は、半導体基板(ウェーハ)1の表面に存在する不純物を回収する回収部材2と、この回収部材2を保持するための保持部3と、を備える。
As shown in FIG. 1, the
さらに、不純物の回収装置100は、保持部3が接続されるとともに保持部3とともに回収部材2を半導体基板1に対して相対的に移動させることが可能な駆動部4と、回転軸5aを中心として半導体基板1を回転可能に支持する基板支持部5と、駆動部4および基板支持部5を駆動する本体部6と、を備える。
Further, the
駆動部4は、例えば、回転軸4aを中心として、保持部3とともに回収部材2を回転移動させることができるようになっている。さらに、駆動部4は、上下に駆動することにより、回収部材2の高さを上下することができるようになっている。これらの駆動部4の動作により、回収部材2が、半導体基板1のベベル部1a上、上面1b上を走査することができるようになっている(図2、図3)。
For example, the drive unit 4 can rotate the
本体部6は、駆動部4を駆動させることにより回収部材2の半導体基板1に対する相対的な位置関係を制御するとともに、基板支持部5を駆動させることにより半導体基板1の回転を制御するための制御部7を有する。
The
制御部7は、駆動部4と基板支持部5とを連動して駆動させることにより、半導体基板1の表面の被測定領域に回収部材2を接触させ、回収部材2を被測定領域に接触させた状態を維持しつつ半導体基板1に対して相対的に移動させるように、回収部材2の半導体基板1に対する相対的な動作を制御する。これにより、制御部7は、回収部材2が半導体基板1の表面の被測定領域を走査させて、回収部材2に半導体基板1上に存在する不純物を回収させる。
The
回収部材2は、例えば、多孔質部材、または、繊維部材である。
The
ここで、多孔質部材には、例えば、PVA(ポリビニルアルコール)スポンジ、PVAをメッシュ状にしたフィルム、柔軟性PTFE(ポリテトラフロオロエチレン)シート、PVAに水溶性の気孔生成剤を添加して形成されたスポンジ等のPVF(ポリビニルホルマール)やPU(ポリウレタン)スポンジが含まれる。 Here, for example, a PVA (polyvinyl alcohol) sponge, a film made of PVA mesh, a flexible PTFE (polytetrafluoroethylene) sheet, and a water-soluble pore-forming agent are added to the PVA. PVF (polyvinyl formal) and PU (polyurethane) sponges such as formed sponge are included.
また、繊維部材には、例えば、ミクロファイバー、ナノファイバー、コットン、ゴム繊維、石英ウール等が含まれる。 The fiber member includes, for example, microfiber, nanofiber, cotton, rubber fiber, quartz wool and the like.
また、回収部材2は、SiO2またはSiNの粉末を固めて球状、棒状、またはシート状にした部材や、ゴムであってもよい。
The
ここで、半導体基板1の表面に存在し得る不純物には、例えば、メタル、イオン不純物などの無機汚染物、レジスト等の有機汚染物などがある。
Here, examples of impurities that may exist on the surface of the
これらの不純物を回収部材2に直接付着させることにより、回収部材2に不純物が回収されるようになっている。
By directly attaching these impurities to the
また、不純物を取り込むことが可能な液体(例えば、酸、有機溶媒等の薬液)を、回収部材2に含侵させてもよい。この場合、測定対象となる不純物に応じて回収部材2に含浸させる薬液が選択される。
Further, the
また、回収部材2を棒状、ペン先状または針状等、半導体基板1の被測定領域に合わせて成形してもよい。
Further, the
ここで、以上のような構成を有する不純物の回収装置100の動作について説明する。
Here, the operation of the
先ず、不純物の回収装置100の制御部7は、駆動部4を駆動させて半導体基板1の表面の被測定領域に、不純物を回収する回収部材2を接触させる。
First, the
次に、制御部7は、駆動部4と基板支持部5とを連動して駆動させ、回収部材2を被測定領域に接触させた状態を維持しつつ半導体基板1に対して相対的に移動させる。これにより、回収部材に半導体基板1上に存在する不純物を回収する。
Next, the
なお、半導体基板1のベベル部1a表面に回収部材2を走査させる場合には、例えば、制御部7は、駆動部4を駆動して、回収部材2を半導体基板1の端部まで移動させるとともに、回転軸4a方向に移動させる。そして、制御部7は、基板支持部5を駆動して半導体基板1を回転させる。これにより、回収部材2が半導体基板1のベベル部1a表面を走査することになる。
When scanning the
また、既述のように、回収部材2には、酸あるいは有機溶媒等の薬液を含浸させて、不純物を回収してもよい。これにより、回収部材2による不純物の回収効率が向上すると考えられる。
Further, as described above, the
なお、該不純物を回収した後は、例えば、回収部材で回収した分析対象である不純物を酸や有機溶媒で抽出するようにしてもよい。このようにして抽出された不純物を分析することにより、半導体基板の表面に存在する不純物を測定することができる。 Note that after the impurities are collected, for example, the impurities to be analyzed collected by the collecting member may be extracted with an acid or an organic solvent. By analyzing the impurities extracted in this way, the impurities present on the surface of the semiconductor substrate can be measured.
また、回収部材が例えばPVAスポンジ等の燃焼可能なものである場合には、不純物を回収した該回収部材を燃やしてメタル残渣を酸溶解し、この溶液を分析するようにしてもよい。 If the recovery member is combustible, such as PVA sponge, the recovery member from which impurities have been recovered may be burned to dissolve the metal residue with acid, and this solution may be analyzed.
また、回収部材が例えば石英ウールである場合には、不純物を回収した石英ウールごとフッ酸で溶解し、この溶液を分析するようにしてもよい。 When the recovery member is, for example, quartz wool, the quartz wool from which impurities are recovered may be dissolved with hydrofluoric acid, and the solution may be analyzed.
ここで、既述の本実施例に係る回収部材に含浸させる溶液保持と、従来技術の液滴保持と、の違いについて検討する。 Here, the difference between the solution holding impregnated in the recovery member according to the above-described embodiment and the conventional droplet holding will be examined.
従来技術において、例えば、通常の一塊(1滴)の液滴保持は、テフロン性の液滴保持部の表面張力等により保持される。しかし、その場合、親水性ウェーハ表面では液の吸着性(濡れ性)がテフロン表面(疎水性)より大きくなる。このため、液滴は親水性ウェーハ表面側に残って該液滴保持部で液滴は保持できない。 In the prior art, for example, a normal lump (one drop) of droplets is held by the surface tension of a Teflon droplet holding unit or the like. However, in that case, the liquid adsorbing property (wetting property) becomes larger on the hydrophilic wafer surface than the Teflon surface (hydrophobic property). For this reason, the liquid droplet remains on the hydrophilic wafer surface side and cannot be retained by the liquid droplet holding section.
一方、本実施例において、多孔質部材、例えばPVAスポンジは、溶液の保持性(吸湿性)が親水性のウェーハ表面よりも大きい。このため、親水性表面に溶液は残らずにPVAスポンジ側に不純物が溶解した溶液が保持される。 On the other hand, in this embodiment, the porous member, for example, PVA sponge, has a solution retention property (hygroscopic property) larger than that of the hydrophilic wafer surface. For this reason, the solution which the impurity melt | dissolved by the PVA sponge side is hold | maintained, without a solution remaining on the hydrophilic surface.
以上のように、本実施例に係る不純物の回収方法によれば、半導体基板の表面の不純物をより高精度に回収することができる。 As described above, according to the impurity recovery method according to the present embodiment, the impurities on the surface of the semiconductor substrate can be recovered with higher accuracy.
また、半導体基板の分析対象面が疎水性でも親水性でも、任意の領域の膜の表面に付着している不純物の分析が可能となる。 Even if the analysis target surface of the semiconductor substrate is hydrophobic or hydrophilic, it is possible to analyze impurities adhering to the surface of the film in an arbitrary region.
したがって、デバイスを形成したウェーハ(積層構造)に対する表面の不純物の測定が可能となる。 Therefore, it is possible to measure impurities on the surface of the wafer (laminated structure) on which the device is formed.
なお、上記実施例においては、ウェーハの上面およびベベル部に回収部材を走査する場合について述べたが、ウェーハの下面における不純物を回収するため、該下面を走査するようにしてもよい。 In the above embodiment, the case where the recovery member is scanned on the upper surface and the bevel portion of the wafer has been described. However, in order to recover impurities on the lower surface of the wafer, the lower surface may be scanned.
1 半導体基板(ウェーハ)
1a ベベル部
1b 上面
2 回収部材
3 保持部
4 駆動部
4a 回転軸
5 基板支持部
5a 回転軸
6 本体部
7 制御部
100 不純物の回収装置
1 Semiconductor substrate (wafer)
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記半導体基板の表面の被測定領域に、前記不純物を回収する回収部材を接触させ、
前記回収部材を前記被測定領域に接触させた状態を維持しつつ前記半導体基板に対して相対的に移動させて、前記回収部材に前記半導体基板上に存在する不純物を回収する
ことを特徴とする不純物の回収方法。 An impurity recovery method for measuring impurities present on the surface of a semiconductor substrate,
A recovery member for recovering the impurities is brought into contact with a region to be measured on the surface of the semiconductor substrate;
The recovery member is moved relative to the semiconductor substrate while maintaining a state in which the recovery member is in contact with the region to be measured, and the impurities present on the semiconductor substrate are recovered by the recovery member. How to recover impurities.
ことを特徴とする請求項1または2に記載の不純物の回収方法。 The method for collecting impurities according to claim 1, wherein the impurities are collected on the collecting member by directly attaching the impurities to the collecting member.
前記不純物を回収する回収部材を保持するための保持部と、
前記回収部材の前記半導体基板に対する相対的な動作を制御するための制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記半導体基板の表面の被測定領域に前記回収部材を接触させ、前記回収部材を前記被測定領域に接触させた状態を維持しつつ前記半導体基板に対して相対的に移動させるように、前記回収部材の前記半導体基板に対する相対的な動作を制御することにより、前記回収部材に前記半導体基板上に存在する不純物を回収させる
ことを特徴とする不純物の回収装置。 An impurity recovery device for measuring impurities present on the surface of a semiconductor substrate,
A holding part for holding a collecting member for collecting the impurities;
A control unit for controlling a relative operation of the recovery member with respect to the semiconductor substrate,
The controller is
The recovery member is brought into contact with a region to be measured on the surface of the semiconductor substrate, and the recovery member is moved relative to the semiconductor substrate while maintaining the state in which the recovery member is in contact with the region to be measured. An impurity recovery device, wherein the recovery member recovers impurities present on the semiconductor substrate by controlling relative movement of the member with respect to the semiconductor substrate.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007144729A JP2008300605A (en) | 2007-05-31 | 2007-05-31 | Collecting method of impurities, and collecting device of impurities |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015517101A (en) * | 2012-04-02 | 2015-06-18 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. | Fine particle contamination measuring method and apparatus |
US11923138B2 (en) | 2021-09-09 | 2024-03-05 | Kioxia Corporation | Collecting device and collecting method |
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2007
- 2007-05-31 JP JP2007144729A patent/JP2008300605A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2015517101A (en) * | 2012-04-02 | 2015-06-18 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. | Fine particle contamination measuring method and apparatus |
US9638643B2 (en) | 2012-04-02 | 2017-05-02 | Asml Netherlands B.V. | Particulate contamination measurement method and apparatus |
US11923138B2 (en) | 2021-09-09 | 2024-03-05 | Kioxia Corporation | Collecting device and collecting method |
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