JP3249316B2 - 全反射蛍光ｘ線分析が行われる被測定体の表面処理方法 - Google Patents
全反射蛍光ｘ線分析が行われる被測定体の表面処理方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、全反射蛍光Ｘ線分析
が行われる被測定体の表面処理方法に係わり、特に全反
射蛍光Ｘ線分析を行う前に、被測定体に施される表面処
理方法に関する。
が行われる被測定体の表面処理方法に係わり、特に全反
射蛍光Ｘ線分析を行う前に、被測定体に施される表面処
理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】全反射蛍光Ｘ線分析方法は、半導体プロ
セスの汚染管理に実用化されつつある。半導体ウェーハ
表面上、およびその近傍に存在する極微量の不純物（汚
染物）を、多元素を同時に分析することが可能であるた
めである。
セスの汚染管理に実用化されつつある。半導体ウェーハ
表面上、およびその近傍に存在する極微量の不純物（汚
染物）を、多元素を同時に分析することが可能であるた
めである。
【０００３】全反射蛍光Ｘ線分析方法では、Ｘ線を非常
に低い角度でウェーハ表面に入射させると、この入射Ｘ
線がウェーハ中へ奥深く侵入せず、ウェーハ表面で反射
する、という全反射現象が利用される。全反射現象を利
用することで、従来の蛍光Ｘ線分析方法に比べ、入射Ｘ
線の散乱、および母材からの蛍光Ｘ線によるバックグラ
ウンド上昇を抑制することができ、より高感度な分析が
可能となる。
に低い角度でウェーハ表面に入射させると、この入射Ｘ
線がウェーハ中へ奥深く侵入せず、ウェーハ表面で反射
する、という全反射現象が利用される。全反射現象を利
用することで、従来の蛍光Ｘ線分析方法に比べ、入射Ｘ
線の散乱、および母材からの蛍光Ｘ線によるバックグラ
ウンド上昇を抑制することができ、より高感度な分析が
可能となる。
【０００４】以下、これについて説明する。図２０は、
全反射蛍光Ｘ線分析の原理を示す図で、図２１は、通常
の蛍光Ｘ線分析の原理を示す図である。
全反射蛍光Ｘ線分析の原理を示す図で、図２１は、通常
の蛍光Ｘ線分析の原理を示す図である。
【０００５】図２０に示すように、全反射現象が起こり
得る入射角度、一般に全反射臨界角（φcrit. ）と呼ば
れる角度があり、Ｘ線の入射角度φと全反射臨界角φcr
it.との関係がφ≦φcrit. の時、全反射現象を生ず
る。
得る入射角度、一般に全反射臨界角（φcrit. ）と呼ば
れる角度があり、Ｘ線の入射角度φと全反射臨界角φcr
it.との関係がφ≦φcrit. の時、全反射現象を生ず
る。
【０００６】これに対して、図２１に示すように、Ｘ線
の入射角度φと全反射臨界角φcrit. との関係がφ＞φ
crit. の時、Ｘ線はウェーハ中へ侵入してしまうため
に、全反射現象は生じない。
の入射角度φと全反射臨界角φcrit. との関係がφ＞φ
crit. の時、Ｘ線はウェーハ中へ侵入してしまうため
に、全反射現象は生じない。
【０００７】図２０に示すように、全反射蛍光Ｘ線分析
では、入射Ｘ線１００と反射Ｘ線１０２との２つのＸ線
によって汚染物からの蛍光Ｘ線１０４が得られるため
に、その蛍光Ｘ線１０４の強度は、図２１に示す通常の
蛍光Ｘ線分析に比べて、ほぼ２倍近くにまで上がる。
では、入射Ｘ線１００と反射Ｘ線１０２との２つのＸ線
によって汚染物からの蛍光Ｘ線１０４が得られるため
に、その蛍光Ｘ線１０４の強度は、図２１に示す通常の
蛍光Ｘ線分析に比べて、ほぼ２倍近くにまで上がる。
【０００８】さらに全反射蛍光Ｘ線分析では、入射Ｘ線
がウェーハ内部に深く侵入しないため、ウェーハを構成
する元素からの蛍光Ｘ線が少なくなり、また、ウェーハ
内部に侵入した入射Ｘ線の散乱Ｘ線１０６（図２１参
照）もほとんど発生しない。
がウェーハ内部に深く侵入しないため、ウェーハを構成
する元素からの蛍光Ｘ線が少なくなり、また、ウェーハ
内部に侵入した入射Ｘ線の散乱Ｘ線１０６（図２１参
照）もほとんど発生しない。
【０００９】また、これらの分析方法にて得られる蛍光
Ｘ線強度は、汚染物元素の濃度に比例する。即ち汚染物
元素の濃度が高いと蛍光Ｘ線強度は強まり、一方、低い
と弱まる。このような蛍光Ｘ線の性質から、汚染物の定
量分析が可能となる。
Ｘ線強度は、汚染物元素の濃度に比例する。即ち汚染物
元素の濃度が高いと蛍光Ｘ線強度は強まり、一方、低い
と弱まる。このような蛍光Ｘ線の性質から、汚染物の定
量分析が可能となる。
【００１０】しかし、蛍光Ｘ線強度は、汚染物元素の濃
度だけでなく、汚染物の形によっても変わる、という現
象があることが判明した。図２２（ａ）、図２３
（ａ）、図２４（ａ）はそれぞれ汚染物の形を模式的に
示した断面図で、図２２（ｂ）、図２３（ｂ）、図２４
（ｂ）はそれぞれＸ線入射角度φと蛍光Ｘ線強度との関
係を示した図である。
度だけでなく、汚染物の形によっても変わる、という現
象があることが判明した。図２２（ａ）、図２３
（ａ）、図２４（ａ）はそれぞれ汚染物の形を模式的に
示した断面図で、図２２（ｂ）、図２３（ｂ）、図２４
（ｂ）はそれぞれＸ線入射角度φと蛍光Ｘ線強度との関
係を示した図である。
【００１１】図２２（ａ）には、第１の汚染物の形が示
されている。第１の形は、ウェーハ１表面上に汚染物３
が付着した粒子状のものである。この粒子状の汚染物の
代表例は、例えばウェーハの搬送中に付着した汚染物
で、一般にダストと呼ばれる。図２２（ｂ）には、汚染
物が粒子状の時のＸ線入射角度φと蛍光Ｘ線強度との関
係が示されている。
されている。第１の形は、ウェーハ１表面上に汚染物３
が付着した粒子状のものである。この粒子状の汚染物の
代表例は、例えばウェーハの搬送中に付着した汚染物
で、一般にダストと呼ばれる。図２２（ｂ）には、汚染
物が粒子状の時のＸ線入射角度φと蛍光Ｘ線強度との関
係が示されている。
【００１２】図２３（ａ）には、第２の汚染物の形が示
されている。第２の形は、ウェーハ１表面上に汚染物４
が拡がった膜状のものである。この膜状の汚染物の代表
例は、例えばウェーハの洗浄中にウェーハ表面に分子ま
たはイオンが吸着したような汚染物である。図２３
（ｂ）には、汚染物が膜状の時のＸ線入射角度φと蛍光
Ｘ線強度との関係が示されている。
されている。第２の形は、ウェーハ１表面上に汚染物４
が拡がった膜状のものである。この膜状の汚染物の代表
例は、例えばウェーハの洗浄中にウェーハ表面に分子ま
たはイオンが吸着したような汚染物である。図２３
（ｂ）には、汚染物が膜状の時のＸ線入射角度φと蛍光
Ｘ線強度との関係が示されている。
【００１３】図２４（ａ）には、第３の汚染物の形が示
されている。第３の形は、ウェーハ１の内部に汚染物５
が拡散してしまったものである。この拡散した汚染物の
代表例は、例えば表面に付着していた汚染物が、例えば
ウェーハ１の高温熱処理によって、ウェーハ１の内部に
拡散してしまった汚染物である。図２４（ｂ）には、汚
染物がウェーハ１の内部に拡散した時のＸ線入射角度φ
と蛍光Ｘ線強度との関係が示されている。
されている。第３の形は、ウェーハ１の内部に汚染物５
が拡散してしまったものである。この拡散した汚染物の
代表例は、例えば表面に付着していた汚染物が、例えば
ウェーハ１の高温熱処理によって、ウェーハ１の内部に
拡散してしまった汚染物である。図２４（ｂ）には、汚
染物がウェーハ１の内部に拡散した時のＸ線入射角度φ
と蛍光Ｘ線強度との関係が示されている。
【００１４】特に図２２（ｂ）、図２３（ｂ）、図２４
（ｂ）に示されているように、汚染物の形によって、蛍
光Ｘ線強度特性が変化する。もし、汚染物の形を把握し
ないまま、全反射蛍光Ｘ線法を用いてウェーハ１の汚染
物を定量分析してしまうと、蛍光Ｘ線強度特性の相違に
よって、定量分析の精度が低下する。
（ｂ）に示されているように、汚染物の形によって、蛍
光Ｘ線強度特性が変化する。もし、汚染物の形を把握し
ないまま、全反射蛍光Ｘ線法を用いてウェーハ１の汚染
物を定量分析してしまうと、蛍光Ｘ線強度特性の相違に
よって、定量分析の精度が低下する。
【００１５】現状の全反射蛍光Ｘ線分析装置では、その
検出限界は、１０10atoms/cm 2程度と言われている。し
かし、近時、半導体装置の微細化が進み、半導体プロセ
スにおける汚染物分析の精度は、１０10atoms/cm 2以下
の定量値評価が要求されるようになってきている。
検出限界は、１０10atoms/cm 2程度と言われている。し
かし、近時、半導体装置の微細化が進み、半導体プロセ
スにおける汚染物分析の精度は、１０10atoms/cm 2以下
の定量値評価が要求されるようになってきている。
【００１６】これらの問題を解決するために、ウェーハ
表面に付着した汚染物を回収し、一点に集めてから、全
反射蛍光Ｘ線を用いて分析する、という方法が知られて
いる。
表面に付着した汚染物を回収し、一点に集めてから、全
反射蛍光Ｘ線を用いて分析する、という方法が知られて
いる。
【００１７】参考文献： Tsuchiya, N. and Matsushit
a, Y., "Development and Application of TREX for Wa
fer Surface Analysis," 39th Annual Denver X-ray An
alysis, Vol.34, 講演番号 F-25, Aug.1990. しかし、この方法では、汚染物が、ウェーハ表面の、ど
の箇所に存在していたのか、という情報を知ることがで
きない。ウェーハ表面に付着した汚染物が回収されてし
まうためである。
a, Y., "Development and Application of TREX for Wa
fer Surface Analysis," 39th Annual Denver X-ray An
alysis, Vol.34, 講演番号 F-25, Aug.1990. しかし、この方法では、汚染物が、ウェーハ表面の、ど
の箇所に存在していたのか、という情報を知ることがで
きない。ウェーハ表面に付着した汚染物が回収されてし
まうためである。
【００１８】汚染物がウェーハ表面のどの箇所に存在し
ていたのかという情報、即ち、汚染物の面内分布情報
は、汚染源の究明など、半導体プロセスにおけるクリー
ン化に役立つ。
ていたのかという情報、即ち、汚染物の面内分布情報
は、汚染源の究明など、半導体プロセスにおけるクリー
ン化に役立つ。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は、少
なくとも被測定体の測定表面に付着した汚染物の面内分
布情報を知ることができ、かつ高精度な汚染物濃度の定
量分析を可能とする、全反射蛍光Ｘ線分析が行われる被
測定体の表面処理方法を提供することにある。
なくとも被測定体の測定表面に付着した汚染物の面内分
布情報を知ることができ、かつ高精度な汚染物濃度の定
量分析を可能とする、全反射蛍光Ｘ線分析が行われる被
測定体の表面処理方法を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の第１の態様では、少なくとも被測定体の
測定表面上に存在するであろう汚染物を溶かし、前記汚
染物を無数の液滴の内部に取り込む。この後、無数の液
滴を乾燥させる。これにより、粒子状の汚染物の残渣を
得る。そして、この残渣が得られた測定表面を全反射蛍
光Ｘ線分析する。
に、この発明の第１の態様では、少なくとも被測定体の
測定表面上に存在するであろう汚染物を溶かし、前記汚
染物を無数の液滴の内部に取り込む。この後、無数の液
滴を乾燥させる。これにより、粒子状の汚染物の残渣を
得る。そして、この残渣が得られた測定表面を全反射蛍
光Ｘ線分析する。
【００２１】また、この発明の第２の態様では、被測定
体の表面領域をさらに溶かす。また、この発明の第３の
態様では、被測定体の測定表面上に溶剤から成る無数の
液滴を得て、少なくとも被測定体の測定表面上に存在す
るであろう汚染物を溶かし、前記汚染物を無数の液滴の
内部に取り込む。この後、無数の液滴を乾燥させる。こ
れにより、粒子状の汚染物の残渣を得る。そして、この
残渣が得られた測定表面を全反射蛍光Ｘ線分析する。
体の表面領域をさらに溶かす。また、この発明の第３の
態様では、被測定体の測定表面上に溶剤から成る無数の
液滴を得て、少なくとも被測定体の測定表面上に存在す
るであろう汚染物を溶かし、前記汚染物を無数の液滴の
内部に取り込む。この後、無数の液滴を乾燥させる。こ
れにより、粒子状の汚染物の残渣を得る。そして、この
残渣が得られた測定表面を全反射蛍光Ｘ線分析する。
【００２２】また、この発明の第４の態様では、少なく
とも被測定体の測定表面上に存在するであろう汚染物を
溶かす時、被測定体を加熱する。また、この発明の第５
の態様では、粒子状残渣の高さを、少なくとも０．１μ
ｍ以上とする。
とも被測定体の測定表面上に存在するであろう汚染物を
溶かす時、被測定体を加熱する。また、この発明の第５
の態様では、粒子状残渣の高さを、少なくとも０．１μ
ｍ以上とする。
【００２３】
【作用】上記第１の態様にかかる構成を有する被測定体
の表面処理方法であると、汚染物が、測定表面内での移
動を実質的に発生させることなく、無数の液滴の内部に
取り込まれる。この後、無数の液滴を乾燥させると、粒
子状の汚染物の残渣が残る。そして、この残渣が得られ
た測定表面を全反射蛍光Ｘ線分析すれば、少なくとも測
定表面に付着していた汚染物の面内分布情報を知ること
ができる。さらに、全反射蛍光Ｘ線分析法を用いて粒子
状の残渣とされた汚染物を定量分析すると、臨界角以下
の測定入射角範囲内において、最も強い蛍光Ｘ線が得ら
れる。このことからも、定量分析の精度が向上する。
の表面処理方法であると、汚染物が、測定表面内での移
動を実質的に発生させることなく、無数の液滴の内部に
取り込まれる。この後、無数の液滴を乾燥させると、粒
子状の汚染物の残渣が残る。そして、この残渣が得られ
た測定表面を全反射蛍光Ｘ線分析すれば、少なくとも測
定表面に付着していた汚染物の面内分布情報を知ること
ができる。さらに、全反射蛍光Ｘ線分析法を用いて粒子
状の残渣とされた汚染物を定量分析すると、臨界角以下
の測定入射角範囲内において、最も強い蛍光Ｘ線が得ら
れる。このことからも、定量分析の精度が向上する。
【００２４】また、上記第２の態様にかかる構成を有す
る被測定体の表面処理方法であると、被測定体の表面領
域をさらに溶かすことで、被測定体の表面領域に存在し
ていた汚染物も、粒子状の残渣として残すことができ
る。よって、被測定体の表面領域に存在していた汚染物
の面内分布情報を、高精度な汚染物濃度の定量値ととも
に知ることができる。
る被測定体の表面処理方法であると、被測定体の表面領
域をさらに溶かすことで、被測定体の表面領域に存在し
ていた汚染物も、粒子状の残渣として残すことができ
る。よって、被測定体の表面領域に存在していた汚染物
の面内分布情報を、高精度な汚染物濃度の定量値ととも
に知ることができる。
【００２５】また、上記第３の態様にかかる構成を有す
る被測定体の表面処理方法であると、被測定体の測定表
面上に溶剤から成る無数の液滴を得ることで、被測定体
が疎水性でなくとも、その測定表面上に存在するであろ
う汚染物を、無数の液滴の内部に取り込むことができ
る。
る被測定体の表面処理方法であると、被測定体の測定表
面上に溶剤から成る無数の液滴を得ることで、被測定体
が疎水性でなくとも、その測定表面上に存在するであろ
う汚染物を、無数の液滴の内部に取り込むことができ
る。
【００２６】また、上記第４の態様にかかる構成を有す
る被測定体の表面処理方法であると、少なくとも被測定
体の測定表面上に存在するであろう汚染物を溶かす時、
被測定体を加熱することで、余分な液体を蒸発させるこ
とができる。よって、液滴を得るための液体の凝集、あ
るいは肥大化が防止され、汚染物が、液体の内部を、大
きく移動することがなくなる。
る被測定体の表面処理方法であると、少なくとも被測定
体の測定表面上に存在するであろう汚染物を溶かす時、
被測定体を加熱することで、余分な液体を蒸発させるこ
とができる。よって、液滴を得るための液体の凝集、あ
るいは肥大化が防止され、汚染物が、液体の内部を、大
きく移動することがなくなる。
【００２７】また、上記第５の態様にかかる構成を有す
る被測定体の表面処理方法であると、粒子状の残渣の高
さを、少なくとも０．１μｍ以上とすることで、測定入
射角範囲内において、入射角度の変化に伴った蛍光Ｘ線
強度の変化もなくなるため、さらに定量分析の精度が向
上する。また、粒子状の残渣の高さの上限は、全反射蛍
光Ｘ線分析装置の分析精度によって決定されるが、実使
用の上では、３μｍ程度であろう。
る被測定体の表面処理方法であると、粒子状の残渣の高
さを、少なくとも０．１μｍ以上とすることで、測定入
射角範囲内において、入射角度の変化に伴った蛍光Ｘ線
強度の変化もなくなるため、さらに定量分析の精度が向
上する。また、粒子状の残渣の高さの上限は、全反射蛍
光Ｘ線分析装置の分析精度によって決定されるが、実使
用の上では、３μｍ程度であろう。
【００２８】
【実施例】以下、図面を参照してこの発明を実施例によ
り説明する。この説明において、全図に渡り共通の部分
には、共通の参照符号を付し、重複する説明は避けるこ
とにする。
り説明する。この説明において、全図に渡り共通の部分
には、共通の参照符号を付し、重複する説明は避けるこ
とにする。
【００２９】図１（ａ）〜図１（ｅ）は、この発明の第
１の実施例に係るウェーハの表面処理方法の主要な工程
を示した断面図である。また、図２は、全反射蛍光Ｘ線
分析装置の概略的な構成を示した構成図で、図４は、全
反射蛍光Ｘ線分析を行っている時の断面図である。
１の実施例に係るウェーハの表面処理方法の主要な工程
を示した断面図である。また、図２は、全反射蛍光Ｘ線
分析装置の概略的な構成を示した構成図で、図４は、全
反射蛍光Ｘ線分析を行っている時の断面図である。
【００３０】まず、図１（ａ）に示すように、被測定体
であるシリコンウェーハ１を準備する。このウェーハ１
の表面上には、大気中の酸素、または水分と反応するこ
とにより形成される自然酸化膜（ＳｉＯ2 ）２が成長し
ている。自然酸化膜２の厚さは、通常、１０〜２０オン
グストローム程度である。自然酸化膜２の上には、粒子
状の汚染物３および膜状の汚染物４がそれぞれ存在して
いる。また、自然酸化膜２の内部には、拡散した汚染物
５が存在している。
であるシリコンウェーハ１を準備する。このウェーハ１
の表面上には、大気中の酸素、または水分と反応するこ
とにより形成される自然酸化膜（ＳｉＯ2 ）２が成長し
ている。自然酸化膜２の厚さは、通常、１０〜２０オン
グストローム程度である。自然酸化膜２の上には、粒子
状の汚染物３および膜状の汚染物４がそれぞれ存在して
いる。また、自然酸化膜２の内部には、拡散した汚染物
５が存在している。
【００３１】次に、図１（ｂ）に示すように、ウェーハ
１を図示せぬチャンバへ入れる。次いで、このチャンバ
にフッ化水素酸蒸気（ＨＦ）を流す。フッ化水素酸蒸気
によって、ウェーハ１の表面領域部分（この実施例では
自然酸化膜２）は溶け、液状となる。やがて、自然酸化
膜２の溶解が、シリコン地肌まで進む。シリコンは、疎
水性である。このため、図１（ｃ）に示すように、自然
酸化膜２が溶解されることによって得られた溶液は、そ
の表面張力によって、まるみのある、微小かつ無数の液
滴６…となる。ここで、溶液（液滴）の組成は、Ｈ2 Ｓ
ｉＦ6 とＨ2 Ｏとの混合液であろうと、推測される。推
測される化学反応式は、次の通りである。
１を図示せぬチャンバへ入れる。次いで、このチャンバ
にフッ化水素酸蒸気（ＨＦ）を流す。フッ化水素酸蒸気
によって、ウェーハ１の表面領域部分（この実施例では
自然酸化膜２）は溶け、液状となる。やがて、自然酸化
膜２の溶解が、シリコン地肌まで進む。シリコンは、疎
水性である。このため、図１（ｃ）に示すように、自然
酸化膜２が溶解されることによって得られた溶液は、そ
の表面張力によって、まるみのある、微小かつ無数の液
滴６…となる。ここで、溶液（液滴）の組成は、Ｈ2 Ｓ
ｉＦ6 とＨ2 Ｏとの混合液であろうと、推測される。推
測される化学反応式は、次の通りである。
【００３２】６ＨＦ（フッ化水素酸） ＋ ＳｉＯ2
（自然酸化膜） →Ｈ2 ＳｉＦ6 ＋ ２Ｈ2 Ｏ このような無数の液滴６…が形成されることによって、
粒子状の汚染物３、膜状の汚染物４および拡散した汚染
物５はそれぞれ、液滴６…中に溶け込む。
（自然酸化膜） →Ｈ2 ＳｉＦ6 ＋ ２Ｈ2 Ｏ このような無数の液滴６…が形成されることによって、
粒子状の汚染物３、膜状の汚染物４および拡散した汚染
物５はそれぞれ、液滴６…中に溶け込む。
【００３３】この時、自然酸化膜２の上に存在していた
粒子状の汚染物３は、平面的な移動を実質的に起こさず
に、ほぼ垂直な移動だけで液滴６中に取り込まれる。ま
た、自然酸化膜２上に存在していた膜状の汚染物４は、
フッ化水素酸によって溶ける。この後、同様に、平面的
な移動を実質的に起こさずに、ほぼ垂直な移動だけで複
数の液滴６…中に分散して溶け込む（参照符号４-1、４
-2により示す）。さらに膜状の汚染物４は、分散して液
滴６中に溶け込むことで、その形が粒子状の汚染物３の
形に準じたものに変化する。
粒子状の汚染物３は、平面的な移動を実質的に起こさず
に、ほぼ垂直な移動だけで液滴６中に取り込まれる。ま
た、自然酸化膜２上に存在していた膜状の汚染物４は、
フッ化水素酸によって溶ける。この後、同様に、平面的
な移動を実質的に起こさずに、ほぼ垂直な移動だけで複
数の液滴６…中に分散して溶け込む（参照符号４-1、４
-2により示す）。さらに膜状の汚染物４は、分散して液
滴６中に溶け込むことで、その形が粒子状の汚染物３の
形に準じたものに変化する。
【００３４】また、拡散した汚染物５も同様に、平面的
な移動を実質的に起こさずに、ほぼ垂直な移動だけで液
滴６中に溶け込む。尚、汚染物３〜５は、液滴６…に溶
け込む時、ウェーハ１の表面上を僅かに移動する。しか
し、汚染物３〜５が起こすであろう僅かな垂直移動は、
分析精度に影響を与えない。なぜならば、全反射蛍光Ｘ
線分析を行うとき、蛍光Ｘ線を検出する検出器が、ウェ
ーハ１の真上にあるためである。
な移動を実質的に起こさずに、ほぼ垂直な移動だけで液
滴６中に溶け込む。尚、汚染物３〜５は、液滴６…に溶
け込む時、ウェーハ１の表面上を僅かに移動する。しか
し、汚染物３〜５が起こすであろう僅かな垂直移動は、
分析精度に影響を与えない。なぜならば、全反射蛍光Ｘ
線分析を行うとき、蛍光Ｘ線を検出する検出器が、ウェ
ーハ１の真上にあるためである。
【００３５】次に、図１（ｄ）に示すように、ウェーハ
１の測定表面上に作られた液滴６…を動かさずに、その
まま乾燥させ、Ｈ2 ＳｉＦ6 とＨ2 Ｏとの混合液を除去
する。乾燥後、図１（ｅ）に示すように、シリコン地
肌、即ちウェーハ１の測定表面上には、汚染物の塩だけ
が残る。よって、汚染物から成る粒子状の残渣７が得ら
れる。ここで、全ての汚染物は、元来の汚染物の形が膜
状であろうと、拡散したものであろうと、全て粒子状の
残渣７となる。
１の測定表面上に作られた液滴６…を動かさずに、その
まま乾燥させ、Ｈ2 ＳｉＦ6 とＨ2 Ｏとの混合液を除去
する。乾燥後、図１（ｅ）に示すように、シリコン地
肌、即ちウェーハ１の測定表面上には、汚染物の塩だけ
が残る。よって、汚染物から成る粒子状の残渣７が得ら
れる。ここで、全ての汚染物は、元来の汚染物の形が膜
状であろうと、拡散したものであろうと、全て粒子状の
残渣７となる。
【００３６】次に、表面に粒子状の残渣７が得られたウ
ェーハ１を、図２に示す全反射蛍光Ｘ線分析装置の試料
室１０へ搬送する。分析装置は公知の装置を使用する。
公知の装置は、タングステン、モリブデン、金などをソ
ースとしてＸ線を発生させる回転対陰極１１と、この回
転対陰極１１にて発生されたＸ線から特定波長のＸ線を
抽出するモノクロメータ１２とを有している。特定波長
のＸ線は処理室１０へ導かれ、試料台１３の上に置かれ
たウェーハ１の表面へ入射される。ここで、図４に示す
ように、Ｘ線は、入射角度φ≦全反射臨界角φcrit. の
条件でウェーハ１の表面へ入射される。これにより全反
射現象を生ずる。
ェーハ１を、図２に示す全反射蛍光Ｘ線分析装置の試料
室１０へ搬送する。分析装置は公知の装置を使用する。
公知の装置は、タングステン、モリブデン、金などをソ
ースとしてＸ線を発生させる回転対陰極１１と、この回
転対陰極１１にて発生されたＸ線から特定波長のＸ線を
抽出するモノクロメータ１２とを有している。特定波長
のＸ線は処理室１０へ導かれ、試料台１３の上に置かれ
たウェーハ１の表面へ入射される。ここで、図４に示す
ように、Ｘ線は、入射角度φ≦全反射臨界角φcrit. の
条件でウェーハ１の表面へ入射される。これにより全反
射現象を生ずる。
【００３７】試料台１３は、平面的な移動、および正確
な入射角度設定が可能なステージである。試料台１３の
上方には、粒子状の残渣７が発した蛍光Ｘ線を検出する
固体検出器（ＳＳＤ）１４、および試料台１３の移動量
を検知する変位センサ１５が取り付けられている。固体
検出器（ＳＳＤ）１４はパルスプロセッサ１６に結合さ
れている。
な入射角度設定が可能なステージである。試料台１３の
上方には、粒子状の残渣７が発した蛍光Ｘ線を検出する
固体検出器（ＳＳＤ）１４、および試料台１３の移動量
を検知する変位センサ１５が取り付けられている。固体
検出器（ＳＳＤ）１４はパルスプロセッサ１６に結合さ
れている。
【００３８】パルスプロセッサ１６は、検出された蛍光
Ｘ線のスペクトルを得る。パルスプロセッサ１６による
分析結果の例を図３に示す。図３に示すように、蛍光Ｘ
線分析では、元素毎に特有のエネルギピークが得られ
る。例えば１．５〜２．０ｋｅＶの範囲で蛍光Ｘ線強度
の第１のピークが見られ、同様に７．２〜７．７ｋｅＶ
の範囲で第２のピーク、９．０〜１０．０ｋｅＶの範囲
で第３のピークが見られている。これらのピークから、
どの元素が存在しているかを特定できる。 （参考文献：Reinhold Klockenkamper, "Total-Reflect
ion X-ray FluorescenceSpectrometry: Principles and
Applications" Spectroscopy International2(2),199
0, p26〜p37.） 図３に示す分析結果では、第１のピークがウェーハ１を
構成するシリコン（Ｓｉ）に起因して発生し、同様に第
３のピークが、Ｘ線のソースであるタングステン（Ｗ）
に起因して発生している。また、第２のピークは、その
エネルギピーク位置７．４７ｋｅＶからニッケル（Ｎ
ｉ）に起因して発生したことが判明する。即ちウェーハ
１表面部分には不純物としてニッケルが存在している。
Ｘ線のスペクトルを得る。パルスプロセッサ１６による
分析結果の例を図３に示す。図３に示すように、蛍光Ｘ
線分析では、元素毎に特有のエネルギピークが得られ
る。例えば１．５〜２．０ｋｅＶの範囲で蛍光Ｘ線強度
の第１のピークが見られ、同様に７．２〜７．７ｋｅＶ
の範囲で第２のピーク、９．０〜１０．０ｋｅＶの範囲
で第３のピークが見られている。これらのピークから、
どの元素が存在しているかを特定できる。 （参考文献：Reinhold Klockenkamper, "Total-Reflect
ion X-ray FluorescenceSpectrometry: Principles and
Applications" Spectroscopy International2(2),199
0, p26〜p37.） 図３に示す分析結果では、第１のピークがウェーハ１を
構成するシリコン（Ｓｉ）に起因して発生し、同様に第
３のピークが、Ｘ線のソースであるタングステン（Ｗ）
に起因して発生している。また、第２のピークは、その
エネルギピーク位置７．４７ｋｅＶからニッケル（Ｎ
ｉ）に起因して発生したことが判明する。即ちウェーハ
１表面部分には不純物としてニッケルが存在している。
【００３９】また、図３に示す分析結果では検出されて
いないが、ニッケルの他、測定可能な元素として鉄（Ｆ
ｅ）、亜鉛（Ｚｎ）、クロム（Ｃｒ）、カリウム
（Ｋ）、カルシウム（Ｃａ）などがある。これらは全
て、半導体プロセスにおいて、一般に汚染の原因となる
汚染物である。
いないが、ニッケルの他、測定可能な元素として鉄（Ｆ
ｅ）、亜鉛（Ｚｎ）、クロム（Ｃｒ）、カリウム
（Ｋ）、カルシウム（Ｃａ）などがある。これらは全
て、半導体プロセスにおいて、一般に汚染の原因となる
汚染物である。
【００４０】このような測定を、試料台１３を動かしな
がら、図５に示すようにウェーハ１表面の全域で行う。
図５中に参照符号２０により示される複数の領域が測定
ポイントである。これら各測定ポイント２０…毎に、図
３に示す測定結果を得る。全ての測定ポイント２０で測
定結果が得られたら、汚染物元素毎に得られるエネルギ
ピークの蛍光Ｘ線の強度を、各測定ポイント２０…毎に
プロットする。次に、測定結果をコンピュータにより処
理する。この処理では、例えば図６に示すように、高さ
で汚染物元素濃度の濃淡を表す三次元柱状画像を、各測
定ポイント毎に得ると良い。このような画像を作れば、
作業者が、汚染物元素の面内分布および濃度分布を一見
で理解できる。尚、図５および図６中のウェーハ１上に
示された破線は、座標を表している。
がら、図５に示すようにウェーハ１表面の全域で行う。
図５中に参照符号２０により示される複数の領域が測定
ポイントである。これら各測定ポイント２０…毎に、図
３に示す測定結果を得る。全ての測定ポイント２０で測
定結果が得られたら、汚染物元素毎に得られるエネルギ
ピークの蛍光Ｘ線の強度を、各測定ポイント２０…毎に
プロットする。次に、測定結果をコンピュータにより処
理する。この処理では、例えば図６に示すように、高さ
で汚染物元素濃度の濃淡を表す三次元柱状画像を、各測
定ポイント毎に得ると良い。このような画像を作れば、
作業者が、汚染物元素の面内分布および濃度分布を一見
で理解できる。尚、図５および図６中のウェーハ１上に
示された破線は、座標を表している。
【００４１】次に、この発明の第２の実施例に係る表面
処理方法について説明する。図７（ａ）〜図７（ｅ）お
よび図８は、この発明の第２の実施例に係るウェーハの
表面処理方法の主要な工程を示した断面図である。
処理方法について説明する。図７（ａ）〜図７（ｅ）お
よび図８は、この発明の第２の実施例に係るウェーハの
表面処理方法の主要な工程を示した断面図である。
【００４２】上記第１の実施例は、基本的にウェーハ１
表面上の自然酸化膜２のみを溶かす例であったが、この
第２の実施例は、ウェーハ１のバルク部分も溶かす例で
ある。これにより、バルク部分に存在する汚染物の面内
分布も知ることができる。さらにこの第２の実施例は、
溶解されたウェーハ１の溶解量を調節する方法が含まれ
ている。
表面上の自然酸化膜２のみを溶かす例であったが、この
第２の実施例は、ウェーハ１のバルク部分も溶かす例で
ある。これにより、バルク部分に存在する汚染物の面内
分布も知ることができる。さらにこの第２の実施例は、
溶解されたウェーハ１の溶解量を調節する方法が含まれ
ている。
【００４３】まず、図７（ａ）に示すように、図１
（ａ）を参照して説明した試料と同様、自然酸化膜２上
には粒子状の汚染物３および膜状の汚染物４が存在し、
また、自然酸化膜２内部には、拡散した汚染物５が存在
している。さらに図７（ａ）に示す試料では、ウェーハ
１のシリコン地肌近傍のバルク部分にも、拡散した汚染
物５´が存在している。
（ａ）を参照して説明した試料と同様、自然酸化膜２上
には粒子状の汚染物３および膜状の汚染物４が存在し、
また、自然酸化膜２内部には、拡散した汚染物５が存在
している。さらに図７（ａ）に示す試料では、ウェーハ
１のシリコン地肌近傍のバルク部分にも、拡散した汚染
物５´が存在している。
【００４４】次に、図７（ｂ）に示すように、ウェーハ
１を図示せぬチャンバへ入れる。次いで、このチャンバ
中で、ウェーハ１の表面上に液滴を作るために、ウェー
ハ１の表面領域部分、この実施例では自然酸化膜２と、
シリコン地肌表面近傍とを、フッ化水素酸＋硝酸蒸気
（ＨＦ＋ＨＮＯ3 ）を用いて溶かす。さらに第２の実施
例では、上記溶解を、ウェーハ１を、例えばヒータ２１
を用いて加熱しながら行う。ウェーハ１を加熱しながら
溶解を進めると、図７（ｂ）および図７（ｃ）に示され
るように、溶解された自然酸化膜（ＳｉＯ2 ）２の一
部、溶解されたウェーハ（Ｓｉ）１の一部が蒸発され、
その溶解量を、常に最適に調節できる。この調節によ
り、溶液の増大による、液滴の凝集、あるいは肥大化が
防がれ、汚染物３〜５´が平面的に、大きく移動するこ
とを防げる。
１を図示せぬチャンバへ入れる。次いで、このチャンバ
中で、ウェーハ１の表面上に液滴を作るために、ウェー
ハ１の表面領域部分、この実施例では自然酸化膜２と、
シリコン地肌表面近傍とを、フッ化水素酸＋硝酸蒸気
（ＨＦ＋ＨＮＯ3 ）を用いて溶かす。さらに第２の実施
例では、上記溶解を、ウェーハ１を、例えばヒータ２１
を用いて加熱しながら行う。ウェーハ１を加熱しながら
溶解を進めると、図７（ｂ）および図７（ｃ）に示され
るように、溶解された自然酸化膜（ＳｉＯ2 ）２の一
部、溶解されたウェーハ（Ｓｉ）１の一部が蒸発され、
その溶解量を、常に最適に調節できる。この調節によ
り、溶液の増大による、液滴の凝集、あるいは肥大化が
防がれ、汚染物３〜５´が平面的に、大きく移動するこ
とを防げる。
【００４５】バルク部分の溶解が、所定の量まで進んだ
段階を、図７（ｄ）に示す。図７（ｄ）中、シリコン地
肌のオリジナルの表面が破線により示されている。この
ようにバルク部分まで溶解させた場合でも、最終的に露
出するのはシリコンである。シリコンは疎水性である。
従って、第１の実施例と同様に、まるみのある、微小か
つ無数の液滴６…が、ウェーハ１の表面上に得られる。
段階を、図７（ｄ）に示す。図７（ｄ）中、シリコン地
肌のオリジナルの表面が破線により示されている。この
ようにバルク部分まで溶解させた場合でも、最終的に露
出するのはシリコンである。シリコンは疎水性である。
従って、第１の実施例と同様に、まるみのある、微小か
つ無数の液滴６…が、ウェーハ１の表面上に得られる。
【００４６】このような無数の液滴６…の形成によっ
て、粒子状の汚染物３、膜状の汚染物４、拡散した汚染
物５および５´がそれぞれ、液滴６…中に取り込まれ
る。この時、バルク内部に拡散した汚染物５´も、他の
汚染物と同様に、平面的な移動をほとんど起こさずに、
ほぼ垂直な移動だけで液滴６中に取り込まれる。
て、粒子状の汚染物３、膜状の汚染物４、拡散した汚染
物５および５´がそれぞれ、液滴６…中に取り込まれ
る。この時、バルク内部に拡散した汚染物５´も、他の
汚染物と同様に、平面的な移動をほとんど起こさずに、
ほぼ垂直な移動だけで液滴６中に取り込まれる。
【００４７】以下、図１（ｄ）〜図１（ｅ）を参照して
説明した方法と同様な方法によって、図７（ｅ）に示す
ように液滴６…を乾燥させ、図８に示すように不純物か
ら成る粒子状の残渣７…を、ウェーハ１の表面上に得
る。
説明した方法と同様な方法によって、図７（ｅ）に示す
ように液滴６…を乾燥させ、図８に示すように不純物か
ら成る粒子状の残渣７…を、ウェーハ１の表面上に得
る。
【００４８】この後、図２に示した分析装置を用いて、
第１の実施例と同様、図４に示すように、ウェーハ１の
表面を、全反射蛍光Ｘ線を用いて分析する。次に、この
発明の第３の実施例に係る表面処理方法について説明す
る。
第１の実施例と同様、図４に示すように、ウェーハ１の
表面を、全反射蛍光Ｘ線を用いて分析する。次に、この
発明の第３の実施例に係る表面処理方法について説明す
る。
【００４９】図９（ａ）〜図９（ｅ）は、この発明の第
３の実施例に係るウェーハの表面処理方法の主要な工程
を示した断面図である。上記第１、第２の実施例はそれ
ぞれ、ウェーハ１の表面領域部分を溶かして、ウェーハ
１の測定面上に無数の液滴６…を作り、これら液滴６…
の内部に、ウェーハ１の表面上に存在している汚染物
３，４、あるいは拡散した汚染物５，５´を取り込む例
であった。
３の実施例に係るウェーハの表面処理方法の主要な工程
を示した断面図である。上記第１、第２の実施例はそれ
ぞれ、ウェーハ１の表面領域部分を溶かして、ウェーハ
１の測定面上に無数の液滴６…を作り、これら液滴６…
の内部に、ウェーハ１の表面上に存在している汚染物
３，４、あるいは拡散した汚染物５，５´を取り込む例
であった。
【００５０】この第３の実施例は、ウェーハ１の測定面
上に、例えば溶解液からなる無数の液滴を作り、これら
液滴の内部に汚染物を取り込む例である。まず、図９
（ａ）に示すように、自然酸化膜２上には粒子状の汚染
物３ａ、３ｂおよび膜状の汚染物４ａ、４ｂが存在して
いる。
上に、例えば溶解液からなる無数の液滴を作り、これら
液滴の内部に汚染物を取り込む例である。まず、図９
（ａ）に示すように、自然酸化膜２上には粒子状の汚染
物３ａ、３ｂおよび膜状の汚染物４ａ、４ｂが存在して
いる。
【００５１】次に、図９（ｂ）に示すように、ウェーハ
１を図示せぬチャンバへ入れる。次いで、このチャンバ
中で、ウェーハ１の表面上（この実施例では自然酸化膜
２の上）に、汚染物３ａ、３ｂ、４ａおよび４ｂを溶解
できる液を、ノズル３１から噴霧する。この噴霧によ
り、自然酸化膜２上や膜状の汚染物４ａ、４ｂの上に
は、微細、かつ無数の液滴６…が得られる。このような
液滴６…を実現するための噴霧手段としては、例えば超
音波ネブライザ法がある。これによれば、調整された組
成の溶解液を噴霧でき、この溶解液で成る微細な液滴６
…を得ることができる。汚染物３ａ、３ｂ、４ａおよび
４ｂは、時間が経過するにつれて、無数の液滴６…に溶
け込んでいく。やがて、図９（ｃ）に示すように、汚染
物３ａ、３ｂ、４ａおよび４ｂは、無数の液滴６…中に
取り込まれる。特に膜状の汚染物４ａおよび４ｂは、分
散して液滴６中に取り込まれる。
１を図示せぬチャンバへ入れる。次いで、このチャンバ
中で、ウェーハ１の表面上（この実施例では自然酸化膜
２の上）に、汚染物３ａ、３ｂ、４ａおよび４ｂを溶解
できる液を、ノズル３１から噴霧する。この噴霧によ
り、自然酸化膜２上や膜状の汚染物４ａ、４ｂの上に
は、微細、かつ無数の液滴６…が得られる。このような
液滴６…を実現するための噴霧手段としては、例えば超
音波ネブライザ法がある。これによれば、調整された組
成の溶解液を噴霧でき、この溶解液で成る微細な液滴６
…を得ることができる。汚染物３ａ、３ｂ、４ａおよび
４ｂは、時間が経過するにつれて、無数の液滴６…に溶
け込んでいく。やがて、図９（ｃ）に示すように、汚染
物３ａ、３ｂ、４ａおよび４ｂは、無数の液滴６…中に
取り込まれる。特に膜状の汚染物４ａおよび４ｂは、分
散して液滴６中に取り込まれる。
【００５２】以下、図１（ｄ）〜図１（ｆ）を参照して
説明した方法と同様な方法によって、図９（ｄ）に示す
ように液滴６…を乾燥させ、図９（ｅ）に示すように不
純物から成る粒子状の残渣７…を、自然酸化膜２の表面
上に得る。
説明した方法と同様な方法によって、図９（ｄ）に示す
ように液滴６…を乾燥させ、図９（ｅ）に示すように不
純物から成る粒子状の残渣７…を、自然酸化膜２の表面
上に得る。
【００５３】この後、図２に示した分析装置を用いて、
第１の実施例と同様、図４に示すようにウェーハ１の表
面を、全反射蛍光Ｘ線法を用いて分析する。次に、この
発明の第４の実施例に係る表面処理方法について説明す
る。
第１の実施例と同様、図４に示すようにウェーハ１の表
面を、全反射蛍光Ｘ線法を用いて分析する。次に、この
発明の第４の実施例に係る表面処理方法について説明す
る。
【００５４】図１０（ａ）〜図１０（ｅ）は、この発明
の第４の実施例に係るウェーハの表面処理方法の主要な
工程を示した断面図である。この第４の実施例は、基本
的に第３の実施例に準ずる例であり、特にウェーハ１の
表面の上への液滴を形成方法を、他の手段および方法に
よって実現したものである。
の第４の実施例に係るウェーハの表面処理方法の主要な
工程を示した断面図である。この第４の実施例は、基本
的に第３の実施例に準ずる例であり、特にウェーハ１の
表面の上への液滴を形成方法を、他の手段および方法に
よって実現したものである。
【００５５】まず、図１０（ａ）に示すように、自然酸
化膜２上には粒子状の汚染物３ａ、３ｂおよび膜状の汚
染物４ａ、４ｂが存在している。次に、図１０（ｂ）に
示すように、ウェーハ１を図示せぬチャンバへ入れる。
次いで、このチャンバ中に、汚染物３ａ、３ｂ、４ａお
よび４ｂを溶解できる溶剤のガスを流す。さらにウェー
ハ１は、例えばクーラ４１により、冷却されている。こ
の冷却により、自然酸化膜２上や膜状の汚染物４ａ、４
ｂの上には、溶解ガスが結露する。この結露により、微
細、かつ無数の液滴６…が、ウェーハ１の表面上に得ら
れる。そして、第３の実施例と同様に、汚染物３ａ、３
ｂ、４ａおよび４ｂでは、無数の液滴６…を構成する溶
解液により、その溶解などの化学反応が進む。時間が経
過するにつれて、汚染物３ａ、３ｂ、４ａおよび４ｂは
溶け、これらは、図１０（ｃ）に示すように、無数の液
滴６…中に取り込まれる。特に膜状の汚染物４ａおよび
４ｂは、分散して液滴６中に取り込まれる。
化膜２上には粒子状の汚染物３ａ、３ｂおよび膜状の汚
染物４ａ、４ｂが存在している。次に、図１０（ｂ）に
示すように、ウェーハ１を図示せぬチャンバへ入れる。
次いで、このチャンバ中に、汚染物３ａ、３ｂ、４ａお
よび４ｂを溶解できる溶剤のガスを流す。さらにウェー
ハ１は、例えばクーラ４１により、冷却されている。こ
の冷却により、自然酸化膜２上や膜状の汚染物４ａ、４
ｂの上には、溶解ガスが結露する。この結露により、微
細、かつ無数の液滴６…が、ウェーハ１の表面上に得ら
れる。そして、第３の実施例と同様に、汚染物３ａ、３
ｂ、４ａおよび４ｂでは、無数の液滴６…を構成する溶
解液により、その溶解などの化学反応が進む。時間が経
過するにつれて、汚染物３ａ、３ｂ、４ａおよび４ｂは
溶け、これらは、図１０（ｃ）に示すように、無数の液
滴６…中に取り込まれる。特に膜状の汚染物４ａおよび
４ｂは、分散して液滴６中に取り込まれる。
【００５６】以下、図１（ｄ）〜図１（ｆ）を参照して
説明した方法と同様な方法によって、図１０（ｄ）に示
すように液滴６…を乾燥させ、図１０（ｅ）に示すよう
に不純物から成る粒子状の残渣７…を、自然酸化膜２の
表面上に得る。
説明した方法と同様な方法によって、図１０（ｄ）に示
すように液滴６…を乾燥させ、図１０（ｅ）に示すよう
に不純物から成る粒子状の残渣７…を、自然酸化膜２の
表面上に得る。
【００５７】この後、図２に示した分析装置を用いて、
第１の実施例と同様、図４に示すようにウェーハ１の表
面を、全反射蛍光Ｘ線法を用いて分析する。上記第３、
第４の実施例では、ウェーハ１の表面上に、溶解液から
成る液滴６…を形成する。これらの方法では、ウェーハ
１の表面領域部分を溶解しないので、例えば自然酸化膜
２や、ウェーハ１を破壊することなく、汚染物の面内分
布を知ることができる。さらに、これらの方法では、ウ
ェーハ１の表面上に、溶解液からなる無数の液滴を作る
ので、ウェーハ１が疎水性でない素材によって作られて
いたとしても、この発明に係る表面処理方法を実施する
ことが可能となる。ただし、第３、第４の実施例は、ウ
ェーハ１が疎水性であっても適用可能であることは勿論
である。また、第１、第２の実施例で説明したように、
自然酸化膜２やウェーハ１の表面部分を溶かしてもよ
い。また、第２の実施例で説明したように、ウェーハ１
を加熱しながら行ってもよい。
第１の実施例と同様、図４に示すようにウェーハ１の表
面を、全反射蛍光Ｘ線法を用いて分析する。上記第３、
第４の実施例では、ウェーハ１の表面上に、溶解液から
成る液滴６…を形成する。これらの方法では、ウェーハ
１の表面領域部分を溶解しないので、例えば自然酸化膜
２や、ウェーハ１を破壊することなく、汚染物の面内分
布を知ることができる。さらに、これらの方法では、ウ
ェーハ１の表面上に、溶解液からなる無数の液滴を作る
ので、ウェーハ１が疎水性でない素材によって作られて
いたとしても、この発明に係る表面処理方法を実施する
ことが可能となる。ただし、第３、第４の実施例は、ウ
ェーハ１が疎水性であっても適用可能であることは勿論
である。また、第１、第２の実施例で説明したように、
自然酸化膜２やウェーハ１の表面部分を溶かしてもよ
い。また、第２の実施例で説明したように、ウェーハ１
を加熱しながら行ってもよい。
【００５８】また、第３の実施例では、超音波ネブライ
ザ法をもちいれば、調整された組成の溶解液を噴霧でき
ることから、まず、不純物を溶解できる溶解液を噴霧し
た後、続いて、自然酸化膜を溶解できる溶解液を噴霧、
さらにシリコンを溶解できる溶解液を噴霧など、溶解液
の切り替え、さらにはその量の調節を簡単に行うことが
できる。このような観点から、ウェーハ１上に形成され
た膜のエッチングレートを制御しながらの表面処理など
も可能である。
ザ法をもちいれば、調整された組成の溶解液を噴霧でき
ることから、まず、不純物を溶解できる溶解液を噴霧し
た後、続いて、自然酸化膜を溶解できる溶解液を噴霧、
さらにシリコンを溶解できる溶解液を噴霧など、溶解液
の切り替え、さらにはその量の調節を簡単に行うことが
できる。このような観点から、ウェーハ１上に形成され
た膜のエッチングレートを制御しながらの表面処理など
も可能である。
【００５９】さらに我々は、汚染物の面内分布を、より
精度良く調べるために、作られる液滴６の径をより小さ
くしてみた。これは、液滴６を乾燥させることで得られ
る粒子状の残渣７の径をより小さくすることで、粒子状
の残渣７の分布密度をより細かくする、という試みであ
る。
精度良く調べるために、作られる液滴６の径をより小さ
くしてみた。これは、液滴６を乾燥させることで得られ
る粒子状の残渣７の径をより小さくすることで、粒子状
の残渣７の分布密度をより細かくする、という試みであ
る。
【００６０】図１１（ａ）〜図１４（ａ）はそれぞれ、
液滴６の成長過程を示した断面図である。また、図１１
（ｂ）〜図１４（ｂ）はそれぞれ、成長過程毎に得られ
る粒子状の残渣７を示した断面図である。
液滴６の成長過程を示した断面図である。また、図１１
（ｂ）〜図１４（ｂ）はそれぞれ、成長過程毎に得られ
る粒子状の残渣７を示した断面図である。
【００６１】液滴６の径を制御するためには、化学反応
を起こす反応温度、例えば常温で、液体となり得る物質
の量を制御すれば良い。第１の実施例において説明され
た化学反応式では、フッ化水素酸蒸気（ＨＦ）または水
蒸気（Ｈ2 Ｏ）の量を制御すれば良い。第１の実施例に
おいて説明された化学反応式では、化学反応に必要な最
小限の量のフッ化水素酸蒸気（ＨＦ）および水蒸気（Ｈ
2 Ｏ）しか示されておらず、この場合には、液滴６の径
は最も小さくなる。この状態を、例えば図１１（ａ）に
示す。フッ化水素酸蒸気（ＨＦ）、あるいは水蒸気（Ｈ
2 Ｏ）の量を多くしていくと、液滴６の径は大きくな
る。液滴６の径が大きくなると、隣接した液滴６どうし
が接触し一つの液滴６となる。例えば図１２（ａ）に示
す。これを繰り返すことで液滴６は図１３（ａ）に示す
ように、さらには図１４（ａ）に示すように、と徐々に
大きくなる。
を起こす反応温度、例えば常温で、液体となり得る物質
の量を制御すれば良い。第１の実施例において説明され
た化学反応式では、フッ化水素酸蒸気（ＨＦ）または水
蒸気（Ｈ2 Ｏ）の量を制御すれば良い。第１の実施例に
おいて説明された化学反応式では、化学反応に必要な最
小限の量のフッ化水素酸蒸気（ＨＦ）および水蒸気（Ｈ
2 Ｏ）しか示されておらず、この場合には、液滴６の径
は最も小さくなる。この状態を、例えば図１１（ａ）に
示す。フッ化水素酸蒸気（ＨＦ）、あるいは水蒸気（Ｈ
2 Ｏ）の量を多くしていくと、液滴６の径は大きくな
る。液滴６の径が大きくなると、隣接した液滴６どうし
が接触し一つの液滴６となる。例えば図１２（ａ）に示
す。これを繰り返すことで液滴６は図１３（ａ）に示す
ように、さらには図１４（ａ）に示すように、と徐々に
大きくなる。
【００６２】ところが、液滴６の径をより小さくし、粒
子状の残渣７の分布密度をより細かくすると、定量分析
の精度が落ち出すことが確認された。この現象の原因
は、粒子状の残渣７の高さが低すぎることであった。
子状の残渣７の分布密度をより細かくすると、定量分析
の精度が落ち出すことが確認された。この現象の原因
は、粒子状の残渣７の高さが低すぎることであった。
【００６３】まず、図１１（ａ）に示すように液滴６の
径Ｄが小さければ、図１１（ｂ）に示すように乾燥後に
残る粒子状の残渣７の高さＨは低くなる。図１２
（ａ）、図１３（ａ）、図１４（ａ）に示すように液滴
６の径Ｄを徐々に大きくしていくと、乾燥後に残る粒子
状の残渣７の高さＨは、図１２（ｂ）、図１３（ｂ）、
図１４（ｂ）に示すように徐々に高くなる。高さＨを高
くすれば定量分析の精度が落ちない。しかし、例えば図
１４（ａ）に示すように液滴６の径Ｄを大きくし過ぎる
と、面内分布の測定精度が落ちてしまう。
径Ｄが小さければ、図１１（ｂ）に示すように乾燥後に
残る粒子状の残渣７の高さＨは低くなる。図１２
（ａ）、図１３（ａ）、図１４（ａ）に示すように液滴
６の径Ｄを徐々に大きくしていくと、乾燥後に残る粒子
状の残渣７の高さＨは、図１２（ｂ）、図１３（ｂ）、
図１４（ｂ）に示すように徐々に高くなる。高さＨを高
くすれば定量分析の精度が落ちない。しかし、例えば図
１４（ａ）に示すように液滴６の径Ｄを大きくし過ぎる
と、面内分布の測定精度が落ちてしまう。
【００６４】そこで、上記トレードオフを解消するため
に、充分な定量分析の精度が得られる、粒子状の残渣７
の最低限の高さを求めてみた。図１５は、粒子状の残渣
７の高さＨ毎の、蛍光Ｘ線強度特性を示した図である。
我々の実験では、処理フローとして、図７（ａ）〜図
７（ｅ）および図８を適用した。残渣７の高さを調節す
る方法としては、チャンバ内部の湿度を変化させた。チ
ャンバ内部の湿度を変化させるための方法としては、チ
ャンバ内部へ流すフッ化水素酸蒸気（ＨＦ）のガス中湿
度を調節した。ガス中湿度を調節するためには、フッ化
水素酸蒸気が含む水蒸気（Ｈ2 Ｏ）の量を変えた。実験
結果を図１６に示す。
に、充分な定量分析の精度が得られる、粒子状の残渣７
の最低限の高さを求めてみた。図１５は、粒子状の残渣
７の高さＨ毎の、蛍光Ｘ線強度特性を示した図である。
我々の実験では、処理フローとして、図７（ａ）〜図
７（ｅ）および図８を適用した。残渣７の高さを調節す
る方法としては、チャンバ内部の湿度を変化させた。チ
ャンバ内部の湿度を変化させるための方法としては、チ
ャンバ内部へ流すフッ化水素酸蒸気（ＨＦ）のガス中湿
度を調節した。ガス中湿度を調節するためには、フッ化
水素酸蒸気が含む水蒸気（Ｈ2 Ｏ）の量を変えた。実験
結果を図１６に示す。
【００６５】図１５に示す曲線IVに示される特性は、膜
状汚染の場合であり、同様に、曲線III に示される特性
は高さＨが０．０３μｍの時、曲線IIに示される特性は
高さＨが０．０５μｍの時、曲線Ｉに示される特性は高
さＨが０．１μｍの時にそれぞれ、得られた。
状汚染の場合であり、同様に、曲線III に示される特性
は高さＨが０．０３μｍの時、曲線IIに示される特性は
高さＨが０．０５μｍの時、曲線Ｉに示される特性は高
さＨが０．１μｍの時にそれぞれ、得られた。
【００６６】この結果から、粒子状の残渣７の高さＨが
０．１μｍ以上あれば、粒子状の汚染物の蛍光Ｘ線強度
特性に一致するようになる。これにより、粒子状の残渣
７の高さＨが０．１μｍ以上とすることにより、充分な
定量分析精度を得ることができる。また、粒子状の残渣
７の高さＨを、０．１μｍ以上とすることにより、測定
入射角範囲内において、入射角度の変化に伴った蛍光Ｘ
線強度の変化もなくなるため、定量分析精度はさらに向
上する。
０．１μｍ以上あれば、粒子状の汚染物の蛍光Ｘ線強度
特性に一致するようになる。これにより、粒子状の残渣
７の高さＨが０．１μｍ以上とすることにより、充分な
定量分析精度を得ることができる。また、粒子状の残渣
７の高さＨを、０．１μｍ以上とすることにより、測定
入射角範囲内において、入射角度の変化に伴った蛍光Ｘ
線強度の変化もなくなるため、定量分析精度はさらに向
上する。
【００６７】また、面内分布の測定精度を落とさないた
めには、粒子状の残渣７の高さＨが過剰とならないよう
にする。ただし、高さＨが、どの位から過剰となるのか
は一該には言えない。面内分布の測定精度は、全反射蛍
光Ｘ線分析装置の分析精度に応じて変わるからである。
しかし、要求され得る最低レベルの分析精度を満足する
には、粒子状の残渣７の高さＨを３μｍ以下とするのが
良いであろう。
めには、粒子状の残渣７の高さＨが過剰とならないよう
にする。ただし、高さＨが、どの位から過剰となるのか
は一該には言えない。面内分布の測定精度は、全反射蛍
光Ｘ線分析装置の分析精度に応じて変わるからである。
しかし、要求され得る最低レベルの分析精度を満足する
には、粒子状の残渣７の高さＨを３μｍ以下とするのが
良いであろう。
【００６８】上記第１〜第４の実施例により説明した、
この発明に係る表面処理方法では、溶解ガス、あるいは
溶解液により、ウェーハ１の表面領域部分を無数の液滴
６…と化す、あるいはその表面上に、溶解液からなる無
数の液滴６…を形成する。これにより、ウェーハ１の表
面領域部分に存在している測定対象となる汚染物を、液
滴６…中に取り込むことができる。そして、これら液滴
６…を乾燥することで、ウェーハ１の表面上に、汚染物
から成る粒子状の残渣７を得ることができる。
この発明に係る表面処理方法では、溶解ガス、あるいは
溶解液により、ウェーハ１の表面領域部分を無数の液滴
６…と化す、あるいはその表面上に、溶解液からなる無
数の液滴６…を形成する。これにより、ウェーハ１の表
面領域部分に存在している測定対象となる汚染物を、液
滴６…中に取り込むことができる。そして、これら液滴
６…を乾燥することで、ウェーハ１の表面上に、汚染物
から成る粒子状の残渣７を得ることができる。
【００６９】このような表面処理方法であると、ウェー
ハ１の表面部分に存在する汚染物の形が、たとえ図１８
（ａ）に示す膜状であっても、図１９（ａ）に示す拡散
したものであっても、全て図１７（ａ）に示す粒子状に
均一化できる。これにより、全反射蛍光Ｘ線を用いて分
析する時、図１７（ｂ）〜図１９（ｂ）に示すように、
蛍光Ｘ線強度の特性を均一化できる。さらに膜状の汚染
物の蛍光Ｘ線強度特性、および拡散した汚染物の蛍光Ｘ
線強度特性はそれぞれ、図１８（ｂ）および図１９
（ｂ）に示すように、図１７（ｂ）に示す粒子状の汚染
物で得られる蛍光Ｘ線強度特性に変換できる。粒子状の
汚染物からは、最も強力な蛍光Ｘ線が得られるので、そ
の分析感度は、より高感度となる。これらの点から、汚
染物元素の定量分析の精度が向上する。
ハ１の表面部分に存在する汚染物の形が、たとえ図１８
（ａ）に示す膜状であっても、図１９（ａ）に示す拡散
したものであっても、全て図１７（ａ）に示す粒子状に
均一化できる。これにより、全反射蛍光Ｘ線を用いて分
析する時、図１７（ｂ）〜図１９（ｂ）に示すように、
蛍光Ｘ線強度の特性を均一化できる。さらに膜状の汚染
物の蛍光Ｘ線強度特性、および拡散した汚染物の蛍光Ｘ
線強度特性はそれぞれ、図１８（ｂ）および図１９
（ｂ）に示すように、図１７（ｂ）に示す粒子状の汚染
物で得られる蛍光Ｘ線強度特性に変換できる。粒子状の
汚染物からは、最も強力な蛍光Ｘ線が得られるので、そ
の分析感度は、より高感度となる。これらの点から、汚
染物元素の定量分析の精度が向上する。
【００７０】さらに汚染物の形状の均一化に際しては、
汚染物を、微細かつ無数の液滴６…の内部に取り込むだ
けであるので、汚染物は平面的な移動を実質的に伴うこ
とがない。このため、汚染物の面内分布の情報が失われ
ない。よって、ウェーハ表面における汚染物の分布状態
を、その定量値とともに、高い精度で知ることができ
る。
汚染物を、微細かつ無数の液滴６…の内部に取り込むだ
けであるので、汚染物は平面的な移動を実質的に伴うこ
とがない。このため、汚染物の面内分布の情報が失われ
ない。よって、ウェーハ表面における汚染物の分布状態
を、その定量値とともに、高い精度で知ることができ
る。
【００７１】また、第２の実施例により説明したよう
に、ウェーハ１を加熱しながら、その表面の溶解を行っ
た場合には、溶解液の増大を抑制することができ、溶液
の凝集、肥大化を防止することができる。このような方
法は、溶液が増大しやすい、ウェーハ１のシリコン部分
まで溶解しての分析、および第１の実施例において、熱
酸化膜を成長させたとき、あるいはさらに堆積膜を形成
したときなど、厚い膜を溶かして分析する時に効果的で
ある。
に、ウェーハ１を加熱しながら、その表面の溶解を行っ
た場合には、溶解液の増大を抑制することができ、溶液
の凝集、肥大化を防止することができる。このような方
法は、溶液が増大しやすい、ウェーハ１のシリコン部分
まで溶解しての分析、および第１の実施例において、熱
酸化膜を成長させたとき、あるいはさらに堆積膜を形成
したときなど、厚い膜を溶かして分析する時に効果的で
ある。
【００７２】また、第３、第４の実施例により説明した
ように、ウェーハ１の表面に、溶解液の液滴６…を形成
した場合には、例えばウェーハ１、またはウェーハ１上
に形成された膜をエッチングせずに分析したり、あるい
はウェーハ１、またはウェーハ１上に形成された膜が疎
水性でなくとも、この発明に係る表面処理を実現するこ
とができる。
ように、ウェーハ１の表面に、溶解液の液滴６…を形成
した場合には、例えばウェーハ１、またはウェーハ１上
に形成された膜をエッチングせずに分析したり、あるい
はウェーハ１、またはウェーハ１上に形成された膜が疎
水性でなくとも、この発明に係る表面処理を実現するこ
とができる。
【００７３】尚、上記第１〜第４の実施例では、表面に
自然酸化膜２を有するウェーハ１の表面処理について説
明したが、この発明は、表面にシリコン窒化膜（Ｓｉ3
Ｎ4）など、シリコン酸化膜（ＳｉＯ2 ）以外の膜が形
成されているウェーハでも表面処理することができる。
このようなウェーハを表面処理する時には、その形成さ
れた膜を溶かすことが可能な溶解ガス、あるいは溶解液
を選べば良い。
自然酸化膜２を有するウェーハ１の表面処理について説
明したが、この発明は、表面にシリコン窒化膜（Ｓｉ3
Ｎ4）など、シリコン酸化膜（ＳｉＯ2 ）以外の膜が形
成されているウェーハでも表面処理することができる。
このようなウェーハを表面処理する時には、その形成さ
れた膜を溶かすことが可能な溶解ガス、あるいは溶解液
を選べば良い。
【００７４】尚、ＳｉＯ2 やＳｉ3 Ｎ4 を溶かせるガス
や液としては、弗酸（ＨＦ）、硝酸（ＨＮＯ3 ）、塩酸
（ＨＣｌ）、硫酸（Ｈ2 ＳＯ4 ）、過酸化水素（Ｈ2 Ｏ
2 ）、オゾン（Ｏ3 ）またはこれらの物質を適切に調合
した混合物がある。
や液としては、弗酸（ＨＦ）、硝酸（ＨＮＯ3 ）、塩酸
（ＨＣｌ）、硫酸（Ｈ2 ＳＯ4 ）、過酸化水素（Ｈ2 Ｏ
2 ）、オゾン（Ｏ3 ）またはこれらの物質を適切に調合
した混合物がある。
【００７５】また、第３、第４の実施例に用いられる、
ウェーハ１の表面上の汚染物のみを溶かすことが可能な
ガス、あるいは液としては、塩酸（ＨＣｌ）、硝酸（Ｈ
ＮＯ3 ）、硫酸（Ｈ2 ＳＯ4 ）、またはこれらの物質を
適切に調合した混合物がある。
ウェーハ１の表面上の汚染物のみを溶かすことが可能な
ガス、あるいは液としては、塩酸（ＨＣｌ）、硝酸（Ｈ
ＮＯ3 ）、硫酸（Ｈ2 ＳＯ4 ）、またはこれらの物質を
適切に調合した混合物がある。
【００７６】上記第１〜第４の実施例では、測定および
分析される被測定体として、シリコンウェーハを用いた
が、その他の被測定体でも、この発明に係る処理方法は
適用することができる。例えばシリコン集積回路に用い
られるシリコンウェーハに限らず、化合物半導体集積回
路や半導体レーザに用いられるＧａＡｓウェーハ、Ｉｎ
Ｐウェーハなどにも適用できる。さらに、表面がＸ線を
反射できるもの、即ち表面が鏡面のものならば、この発
明に係る処理方法を適用して良い。例えばフラットパネ
ル・ディスプレイを得るための基板などにも使うことが
できる。
分析される被測定体として、シリコンウェーハを用いた
が、その他の被測定体でも、この発明に係る処理方法は
適用することができる。例えばシリコン集積回路に用い
られるシリコンウェーハに限らず、化合物半導体集積回
路や半導体レーザに用いられるＧａＡｓウェーハ、Ｉｎ
Ｐウェーハなどにも適用できる。さらに、表面がＸ線を
反射できるもの、即ち表面が鏡面のものならば、この発
明に係る処理方法を適用して良い。例えばフラットパネ
ル・ディスプレイを得るための基板などにも使うことが
できる。
【００７７】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、少なくとも被測定体の測定表面に付着した汚染物の
面内分布情報を知ることができ、かつ高精度な汚染物濃
度の定量分析を可能とする、全反射蛍光Ｘ線分析が行わ
れる被測定体の表面処理方法を提供できる。
ば、少なくとも被測定体の測定表面に付着した汚染物の
面内分布情報を知ることができ、かつ高精度な汚染物濃
度の定量分析を可能とする、全反射蛍光Ｘ線分析が行わ
れる被測定体の表面処理方法を提供できる。
【図１】図１はこの発明の第１の実施例に係るウェーハ
の表面処理方法を示す図で、（ａ）図〜（ｅ）図はそれ
ぞれ主要な工程を示す断面図。
の表面処理方法を示す図で、（ａ）図〜（ｅ）図はそれ
ぞれ主要な工程を示す断面図。
【図２】図２は全反射蛍光Ｘ線分析装置の構成図。
【図３】図３は分析結果を示す図。
【図４】図４はＸ線がウェーハに照射された時の断面
図。
図。
【図５】図５はウェーハ上の測定ポイントを示す図。
【図６】図６は汚染物元素の面内分布および濃度分布を
示す図。
示す図。
【図７】図７はこの発明の第２の実施例に係るウェーハ
の表面処理方法を示す図で、（ａ）図〜（ｅ）図はそれ
ぞれ主要な工程を示す断面図。
の表面処理方法を示す図で、（ａ）図〜（ｅ）図はそれ
ぞれ主要な工程を示す断面図。
【図８】図８はこの発明の第２の実施例に係るウェーハ
の表面処理方法の主要な工程を示す断面図。
の表面処理方法の主要な工程を示す断面図。
【図９】図９はこの発明の第３の実施例に係るウェーハ
の表面処理方法を示す図で、（ａ）図〜（ｅ）図はそれ
ぞれ主要な工程を示す断面図。
の表面処理方法を示す図で、（ａ）図〜（ｅ）図はそれ
ぞれ主要な工程を示す断面図。
【図１０】図10はこの発明の第４の実施例に係るウェー
ハの表面処理方法を示す図で、（ａ）図〜（ｅ）図はそ
れぞれ主要な工程を示す断面図。
ハの表面処理方法を示す図で、（ａ）図〜（ｅ）図はそ
れぞれ主要な工程を示す断面図。
【図１１】図11は液滴の成長過程を示す図で、（ａ）図
は液滴を示す断面図、（ｂ）図は粒子状残渣を示す断面
図。
は液滴を示す断面図、（ｂ）図は粒子状残渣を示す断面
図。
【図１２】図12は液滴の成長過程を示す図で、（ａ）図
は液滴を示す断面図、（ｂ）図は粒子状残渣を示す断面
図。
は液滴を示す断面図、（ｂ）図は粒子状残渣を示す断面
図。
【図１３】図13は液滴の成長過程を示す図で、（ａ）図
は液滴を示す断面図、（ｂ）図は粒子状残渣を示す断面
図。
は液滴を示す断面図、（ｂ）図は粒子状残渣を示す断面
図。
【図１４】図14は液滴の成長過程を示す図で、（ａ）図
は液滴を示す断面図、（ｂ）図は粒子状残渣を示す断面
図。
は液滴を示す断面図、（ｂ）図は粒子状残渣を示す断面
図。
【図１５】図15は粒子状残渣の高さＨ毎の入射角度と蛍
光Ｘ線強度との関係を示した図。
光Ｘ線強度との関係を示した図。
【図１６】図16は実験結果を示す図。
【図１７】図17は粒子状の汚染物を示す図で、（ａ）図
は粒子状の汚染物を示す断面図、（ｂ）図は粒子状の汚
染物の入射角度と蛍光Ｘ線強度との関係を示した図。
は粒子状の汚染物を示す断面図、（ｂ）図は粒子状の汚
染物の入射角度と蛍光Ｘ線強度との関係を示した図。
【図１８】図18は膜状の汚染物を示す図で、（ａ）図は
粒子状の汚染物を示す断面図、（ｂ）図は膜状の汚染物
の入射角度と蛍光Ｘ線強度との関係を示した図。
粒子状の汚染物を示す断面図、（ｂ）図は膜状の汚染物
の入射角度と蛍光Ｘ線強度との関係を示した図。
【図１９】図19は拡散した汚染物を示す図で、（ａ）図
は拡散した汚染物を示す断面図、（ｂ）図は膜状の汚染
物の入射角度と蛍光Ｘ線強度との関係を示した図。
は拡散した汚染物を示す断面図、（ｂ）図は膜状の汚染
物の入射角度と蛍光Ｘ線強度との関係を示した図。
【図２０】図20は全反射蛍光Ｘ線分析の原理を示す図。
【図２１】図21は蛍光Ｘ線分析の原理を示す図。
【図２２】図22は粒子状の汚染物を示す図で、（ａ）図
は粒子状の汚染物を示す断面図、（ｂ）図は粒子状の汚
染物の入射角度と蛍光Ｘ線強度との関係を示した図。
は粒子状の汚染物を示す断面図、（ｂ）図は粒子状の汚
染物の入射角度と蛍光Ｘ線強度との関係を示した図。
【図２３】図23は膜状の汚染物を示す図で、（ａ）図は
粒子状の汚染物を示す断面図、（ｂ）図は膜状の汚染物
の入射角度と蛍光Ｘ線強度との関係を示した図。
粒子状の汚染物を示す断面図、（ｂ）図は膜状の汚染物
の入射角度と蛍光Ｘ線強度との関係を示した図。
【図２４】図24は拡散した汚染物を示す図で、（ａ）図
は拡散した汚染物を示す断面図、（ｂ）図は膜状の汚染
物の入射角度と蛍光Ｘ線強度との関係を示した図。
は拡散した汚染物を示す断面図、（ｂ）図は膜状の汚染
物の入射角度と蛍光Ｘ線強度との関係を示した図。
１…シリコン基板、２…自然酸化膜、３，３ａ，３ｂ…
粒子状の汚染物、４，４ａ，４ｂ…膜状の汚染物、５，
５´…拡散した汚染物、６…液滴、７…粒子状の残渣、
２１…ヒータ、３１…ノズル、４１…クーラ。
粒子状の汚染物、４，４ａ，４ｂ…膜状の汚染物、５，
５´…拡散した汚染物、６…液滴、７…粒子状の残渣、
２１…ヒータ、３１…ノズル、４１…クーラ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 23/00 - 23/227 G01N 1/28
Claims (22)
- 【請求項１】 被測定体を準備する工程と、 前記被測定体の測定表面上に存在するであろう汚染物を
少なくとも溶かし、無数の液滴の内部に前記汚染物を取
り込む工程と、 前記無数の液滴を乾燥させ、汚染物の粒子状の残渣を得
る工程とを具備することを特徴とする全反射蛍光Ｘ線分
析が行われる被測定体の表面処理方法。 - 【請求項２】 前記無数の液滴は、前記被測定体の表面
領域、および前記被測定体の表面領域の内部に存在する
であろう汚染物を溶かして得ることを特徴とする請求項
１に記載の全反射蛍光Ｘ線分析が行われる被測定体の表
面処理方法。 - 【請求項３】 前記被測定体の測定表面上に膜が形成さ
れているとき、前記無数の液滴は、前記膜、前記膜上に
存在するであろう汚染物、および前記膜の内部に存在す
るであろう汚染物を溶かして得ることを特徴とする請求
項１に記載の全反射蛍光Ｘ線分析が行われる被測定体の
表面処理方法。 - 【請求項４】 前記無数の液滴は、さらに前記被測定体
の表面領域、および前記被測定体の表面領域の内部に存
在するであろう汚染物を溶かして得ることを特徴とする
請求項３に記載の全反射蛍光Ｘ線分析が行われる被測定
体の表面処理方法。 - 【請求項５】 前記汚染物を少なくとも溶かす工程は、
前記被測定体を加熱しながら行うことを特徴とする請求
項１に記載の全反射蛍光Ｘ線分析が行われる被測定体の
表面処理方法。 - 【請求項６】 前記汚染物を少なくとも溶かす工程は、
常温で液体となる物質の量を制御しながら行うことを特
徴とする請求項１に記載の全反射蛍光Ｘ線分析が行われ
る被測定体の表面処理方法。 - 【請求項７】 前記常温で液体となる物質の量を制御し
て、前記無数の液滴が乾燥された後に前記測定表面の上
に残るであろう汚染物の残渣の高さを少なくとも０．１
μｍ以上、３μｍ以下とすることを特徴とする請求項６
に記載の全反射蛍光Ｘ線分析が行われる被測定体の表面
処理方法。 - 【請求項８】 前記汚染物を少なくとも溶かすために、
弗酸、硝酸、塩酸、硫酸、過酸化水素、オゾンおよびこ
れらの物質を調合した混合物のいずれかを用 いることを
特徴とする請求項１に記載の全反射蛍光Ｘ線分析が行わ
れる被測定体の表面処理方法。 - 【請求項９】 前記被測定体は、その表面が鏡面である
ことを特徴とする請求項１に記載の全反射蛍光Ｘ線分析
が行われる被測定体の表面処理方法。 - 【請求項１０】 前記被測定体は、半導体ウェーハおよ
びフラットパネル・ディスプレイを得るための基板のい
ずれかであることを特徴とする請求項１に記載の全反射
蛍光Ｘ線分析が行われる被測定体の表面処理方法。 - 【請求項１１】 前記半導体ウェーハは、少なくとも疎
水性の半導体からなることを特徴とする請求項１０に記
載の全反射蛍光Ｘ線分析が行われる被測定体の表面処理
方法。 - 【請求項１２】 前記無数の液滴は、少なくとも前記汚
染物を溶かせる溶剤により得ることを特徴とする請求項
１に記載の全反射蛍光Ｘ線分析が行われる被測定体の表
面処理方法。 - 【請求項１３】 前記無数の液滴を得るために、前記測
定表面上に前記溶剤を噴霧することを特徴とする請求項
１２に記載の全反射蛍光Ｘ線分析が行われる被測定体の
表面処理方法。 - 【請求項１４】 前記無数の液滴を得るために、前記測
定表面上に前記溶剤を結露させることを特徴とする請求
項１２に記載の全反射蛍光Ｘ線分析が行われる被測定体
の表面処理方法。 - 【請求項１５】 前記被測定体の測定表面上に膜が形成
されているとき、少なくとも前記膜上に存在するであろ
う汚染物を、前記溶剤からなる無数の液滴に溶かすこと
を特徴とする請求項１２に記載の全反射蛍光Ｘ線分析が
行われる被測定体の表面処理方法。 - 【請求項１６】 前記膜の内部に存在するであろう汚染
物を、前記溶剤からなる無数の液滴に溶かすことを特徴
とする請求項１５に記載の全反射蛍光Ｘ線分析が行われ
る被測定体の表面処理方法。 - 【請求項１７】 前記汚染物を少なくとも溶かす工程
は、前記被測定体を加熱しながら行うことを特徴とする
請求項１２に記載の全反射蛍光Ｘ線分析が行われる被測
定体の表面処理方法。 - 【請求項１８】 前記汚染物を少なくとも溶かす工程
は、常温で液体となる物質の量を制御しながら行うこと
を特徴とする請求項１２に記載の全反射蛍光Ｘ線分析が
行われる被測定体の表面処理方法。 - 【請求項１９】 前記常温で液体となる物質の量を制御
して、前記無数の液滴が乾燥された後に前記測定表面の
上に残るであろう汚染物の残渣の高さを少なくとも０．
１μｍ以上、３μｍ以下とすることを特徴とする請求項
１８に記載の全反射蛍光Ｘ線分析が行われる被測定体の
表面処理方法。 - 【請求項２０】 前記汚染物を少なくとも溶かすため
に、弗酸、硝酸、塩酸、硫酸、過酸化水素、オゾンおよ
びこれらの物質を調合した混合物のいずれかを用いるこ
とを特徴とする請求項１２に記載の全反射蛍光Ｘ線分析
が行われる被測定体の表面処理方法。 - 【請求項２１】 前記被測定体は、その表面が鏡面であ
ることを特徴とする請求項１２に記載の全反射蛍光Ｘ線
分析が行われる被測定体の表面処理方法。 - 【請求項２２】 前記被測定体は、半導体ウェーハおよ
びフラットパネル・ディスプレイを得るための基板のい
ずれかであることを特徴とする請求項１２に記載の全反
射蛍光Ｘ線分析が行われる被測定体の表面処理方法。
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