JPH03240254A - 半導体ウエハー試料作成法 - Google Patents
半導体ウエハー試料作成法Info
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- JPH03240254A JPH03240254A JP2036029A JP3602990A JPH03240254A JP H03240254 A JPH03240254 A JP H03240254A JP 2036029 A JP2036029 A JP 2036029A JP 3602990 A JP3602990 A JP 3602990A JP H03240254 A JPH03240254 A JP H03240254A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野J
二の発明は半導体ウェハー表面の汚染を、簡便適確に評
価するためのウェハー容器とこの中のウェハー試料表面
に対する分析試料作成法に関するものである。
価するためのウェハー容器とこの中のウェハー試料表面
に対する分析試料作成法に関するものである。
半導体製造工程でウェハー表面が汚染をうけることは、
もっとも忌むべきところであり、従って、工程各所でこ
の汚染レベルを評価することが必要である。
もっとも忌むべきところであり、従って、工程各所でこ
の汚染レベルを評価することが必要である。
そのためには試料ウェハーを評価室あるいは分析室まで
汚染のないように運ばねばならない。そのためには移動
中に収納されたウェハーが、動かず、そして密閉出来る
清浄容器が必要である。
汚染のないように運ばねばならない。そのためには移動
中に収納されたウェハーが、動かず、そして密閉出来る
清浄容器が必要である。
従来使用されている枚葉ウェハー容器は蓋をねじって閉
め、中板に設けられた脚部でウェハーの周辺の面を抑・
えて固定するものであるが、気密性が不完全であり、中
板脚部で面を圧迫、摩擦するので面を傷つけたり、摩耗
による滑落粉を発生し易い。従って汚染評価用ウェハー
の容器としては、シリコンウェハーメーカーが納品に使
用するような、数十枚収容の搬送用プラスチックス容器
を流用することが行われている。
め、中板に設けられた脚部でウェハーの周辺の面を抑・
えて固定するものであるが、気密性が不完全であり、中
板脚部で面を圧迫、摩擦するので面を傷つけたり、摩耗
による滑落粉を発生し易い。従って汚染評価用ウェハー
の容器としては、シリコンウェハーメーカーが納品に使
用するような、数十枚収容の搬送用プラスチックス容器
を流用することが行われている。
表面汚染の評価はウェハー表面の微粒子密度の測定と汚
染した不純物元素の分析により成る。半導体デイバスが
高度化しているので、後者の場合、重金属やアルカリの
ような有害元素は1011原子/cm”程度の超微量汚
染でも歩留りや信頼性の面では問題となる。ところが通
常の表面分析装置、即ちAESとか、xpsあるいは、
EPMA、さらに、SIMSですらこれらを確実に分析
するには感度が不足である。従って表面の汚染を濃縮す
る方法が必要である。表面が酸化膜や窒化膜等の膜で覆
われているときは、これ等の膜を分解して、その中の汚
染元素だけを濃縮せねばならない。
染した不純物元素の分析により成る。半導体デイバスが
高度化しているので、後者の場合、重金属やアルカリの
ような有害元素は1011原子/cm”程度の超微量汚
染でも歩留りや信頼性の面では問題となる。ところが通
常の表面分析装置、即ちAESとか、xpsあるいは、
EPMA、さらに、SIMSですらこれらを確実に分析
するには感度が不足である。従って表面の汚染を濃縮す
る方法が必要である。表面が酸化膜や窒化膜等の膜で覆
われているときは、これ等の膜を分解して、その中の汚
染元素だけを濃縮せねばならない。
この様な濃縮を行う優れた方法として、「特開昭60−
69531号」公開公報に見られるように、密閉容器内
に弗酸容器とウエノ1−保持体と弗酸から気化した弗酸
ガスでウェハー表面の膜が分解して出来る液を受けた容
器を設けた薄膜分解容器を使う方法がある。
69531号」公開公報に見られるように、密閉容器内
に弗酸容器とウエノ1−保持体と弗酸から気化した弗酸
ガスでウェハー表面の膜が分解して出来る液を受けた容
器を設けた薄膜分解容器を使う方法がある。
この場合受容器の中の分解液は、非常に微量で、しかも
気化弗酸ガスによるため弗酸中の不純物はこの液に移ら
ず、Cuのようなイオン化傾向の小さい元素以外の目的
不純物だけを、はぼ完全にこの液に移行させることが出
来る。
気化弗酸ガスによるため弗酸中の不純物はこの液に移ら
ず、Cuのようなイオン化傾向の小さい元素以外の目的
不純物だけを、はぼ完全にこの液に移行させることが出
来る。
即ち微量液に濃縮出来る。この様な液の分析法としては
、フレームレス原子吸光分析が最適で、これによって表
面膜中の超微量不純物が分析されている。
、フレームレス原子吸光分析が最適で、これによって表
面膜中の超微量不純物が分析されている。
この様な表面分析を行うためには、上記のような容器で
試料採取場所から分析室へ運び、分解室に運び分解容器
に移し換えねばならない。
試料採取場所から分析室へ運び、分解室に運び分解容器
に移し換えねばならない。
この運搬にあたってウェハーが汚染しないことが基本的
に必要である。そこで運搬容器は分解容器に劣らず清浄
でなければならない。超微量不純物分析のためには、分
解容器の洗浄は非常に精密を要し、この洗浄に要する時
間と手間は少なからぬものがある。運搬容器も同様に清
浄化しなければならない。しかし分解容器と違って、こ
の容器の正常度が充分かどうかを直接判定する適当な方
法がない。また、容器から別の容器へ移し替えるときは
、ピンセット或いは環境、雰囲気等が原因となる汚染の
危険に晒される。この発明は、この様な問題が起こらな
いようなウェハー容器を提供するものである。
に必要である。そこで運搬容器は分解容器に劣らず清浄
でなければならない。超微量不純物分析のためには、分
解容器の洗浄は非常に精密を要し、この洗浄に要する時
間と手間は少なからぬものがある。運搬容器も同様に清
浄化しなければならない。しかし分解容器と違って、こ
の容器の正常度が充分かどうかを直接判定する適当な方
法がない。また、容器から別の容器へ移し替えるときは
、ピンセット或いは環境、雰囲気等が原因となる汚染の
危険に晒される。この発明は、この様な問題が起こらな
いようなウェハー容器を提供するものである。
この発明では半導体ウェハーの運搬容器と表面を化学処
理する容器とが共通になるようにして問題点を解決して
いる。即ち試料ウエノ\−を微小接触面積のみで支持す
る疎水性プラスチックス(例えば弗素樹脂)製収納皿の
ウェハー周辺に舌状部を屹立させ、同樹脂による透明プ
ラスチックス製の蓋をした時、舌状部が中心方向に倒れ
曲ってウェハー側断面を圧迫し、表面に接触することな
く固定する。更に収納皿と上蓋とは嵌合部で機密が保持
されているが、気密性を確実にするためのOリングと締
付器具の付属した容器である。
理する容器とが共通になるようにして問題点を解決して
いる。即ち試料ウエノ\−を微小接触面積のみで支持す
る疎水性プラスチックス(例えば弗素樹脂)製収納皿の
ウェハー周辺に舌状部を屹立させ、同樹脂による透明プ
ラスチックス製の蓋をした時、舌状部が中心方向に倒れ
曲ってウェハー側断面を圧迫し、表面に接触することな
く固定する。更に収納皿と上蓋とは嵌合部で機密が保持
されているが、気密性を確実にするためのOリングと締
付器具の付属した容器である。
以下実施例により本発明の詳細な説明する。
(1)先ず、この発明を図により説明する。
容器は円形のOFAウェハー収納皿体3と同じ<PFA
製のその蓋体5が主となる構成部品である。皿には短か
な線、或いは点により該ウェハー10に接する、くさび
状のウェハー支持部1が3ケ所あってウェハー10はそ
の上に乗る。またウェハー10の支持部1の周辺部3ケ
所に舌状部2がある。蓋体5には内面外周近くに傾斜面
4があって蓋体5の周辺の溝8を収納皿体3の周辺に形
成した環状の山部9に嵌合させて容器内を気密にすると
共に0リング6と締付器具7で蓋体5を皿体3に十分に
押付けた時、皿体3の屹立した舌が蓋の傾斜面4で中心
方向に曲がりウェハー10を固定し、0リング6と締付
金具7で内部の気密が更に保たれる。
製のその蓋体5が主となる構成部品である。皿には短か
な線、或いは点により該ウェハー10に接する、くさび
状のウェハー支持部1が3ケ所あってウェハー10はそ
の上に乗る。またウェハー10の支持部1の周辺部3ケ
所に舌状部2がある。蓋体5には内面外周近くに傾斜面
4があって蓋体5の周辺の溝8を収納皿体3の周辺に形
成した環状の山部9に嵌合させて容器内を気密にすると
共に0リング6と締付器具7で蓋体5を皿体3に十分に
押付けた時、皿体3の屹立した舌が蓋の傾斜面4で中心
方向に曲がりウェハー10を固定し、0リング6と締付
金具7で内部の気密が更に保たれる。
使用にあたっては、先ず、超微量不純物分析を行うため
の分解容器を洗浄するに必要な精密さで、この容器を十
分に清浄化する。表面汚染を評価するための試料ウェハ
ー10は、試料採取の場所からこの清浄化された容器で
分析室まで運ばれる。
の分解容器を洗浄するに必要な精密さで、この容器を十
分に清浄化する。表面汚染を評価するための試料ウェハ
ー10は、試料採取の場所からこの清浄化された容器で
分析室まで運ばれる。
まず、試料ウェハー10の表面を微量の酸で数十A溶解
して分析する場合を説明する。分析室まで運ばれた容器
の蓋体5を清浄雰囲気の中であけて、硝酸1容・弗酸0
゜02容・超純水1容よりなる混酸を61〆ウエハーの
場合300μQウエハー中央に導入する。尚、硝酸は多
摩化学工業(株)製のTAM^Pt1RE−AA−8L
IPER(68%:主要金属元素不純物0.02ppb
以下)を、弗酸は同社のTAMAPURE−AA−10
0(38%:金属元素不純物0.1ppb以下)を、ま
た超純水は目的分析元素が0.2ppb以下であること
をフレームレス原子吸光分析で確認したものを使用した
。
して分析する場合を説明する。分析室まで運ばれた容器
の蓋体5を清浄雰囲気の中であけて、硝酸1容・弗酸0
゜02容・超純水1容よりなる混酸を61〆ウエハーの
場合300μQウエハー中央に導入する。尚、硝酸は多
摩化学工業(株)製のTAM^Pt1RE−AA−8L
IPER(68%:主要金属元素不純物0.02ppb
以下)を、弗酸は同社のTAMAPURE−AA−10
0(38%:金属元素不純物0.1ppb以下)を、ま
た超純水は目的分析元素が0.2ppb以下であること
をフレームレス原子吸光分析で確認したものを使用した
。
この混酸液滴の上にウェハーと同じ形状の十分に洗浄し
て清浄化された弗素樹脂PFAの薄い円板をかぶせ、再
び蓋をして締付器具で密封する。
て清浄化された弗素樹脂PFAの薄い円板をかぶせ、再
び蓋をして締付器具で密封する。
3ケ所の舌状部により弗素樹脂の板はウェハー10に押
付けられ、混酸は薄い液層となってウエノ\−10全面
で弗素樹脂の板とでサンドイッチされ、ウェハー10表
面に対して弱いエツチング作用を起こす。室温で十乃至
数十分放置するとウェハー表面は数十大溶解され、表面
付着不純物と溶解された領域にあった不純物が混酸に捕
捉される。所定時間経過後蓋をあけ、PFA円板をゆっ
くり除くと、混酸は疎水性化したウェハー10上で液滴
となり、PFA円板には液滴が付着しない。マイクロピ
ペットで液滴を回収して分析試料とする。
付けられ、混酸は薄い液層となってウエノ\−10全面
で弗素樹脂の板とでサンドイッチされ、ウェハー10表
面に対して弱いエツチング作用を起こす。室温で十乃至
数十分放置するとウェハー表面は数十大溶解され、表面
付着不純物と溶解された領域にあった不純物が混酸に捕
捉される。所定時間経過後蓋をあけ、PFA円板をゆっ
くり除くと、混酸は疎水性化したウェハー10上で液滴
となり、PFA円板には液滴が付着しない。マイクロピ
ペットで液滴を回収して分析試料とする。
この試料液に対して効果的な高度分析法の一つは全反射
螢光X線分析なのでそのために別に準備した平坦度がよ
くかつ清浄なシリコン鏡面ウヱ/%−の中央でマイクロ
ピペットで回収した液滴を乾燥させたこの部分に対して
この分析法を適用した。
螢光X線分析なのでそのために別に準備した平坦度がよ
くかつ清浄なシリコン鏡面ウヱ/%−の中央でマイクロ
ピペットで回収した液滴を乾燥させたこの部分に対して
この分析法を適用した。
通常この分析法の検出限界はFe、Cr、Ni。
Cu等で1012原子程度である。
一方、表面の分解に使った混酸300μQに由来する不
純物元素の量は上述の0.02ppb以下の純度から6
X1010原子以下なのでまったく無視できる。分析試
料液は6“ウニ/−−10全面から得られたものなので
、ウェハー10表面におけるこれらの元素の検出限界は
、はぼ5×109原子/cm2となり、材料やプロセス
の汚染評価に十分な分析試料作成法である。
純物元素の量は上述の0.02ppb以下の純度から6
X1010原子以下なのでまったく無視できる。分析試
料液は6“ウニ/−−10全面から得られたものなので
、ウェハー10表面におけるこれらの元素の検出限界は
、はぼ5×109原子/cm2となり、材料やプロセス
の汚染評価に十分な分析試料作成法である。
(2)次に、酸化膜や窒化膜の形成されたウエノ\−1
0について[従来の技術]の項で引用したこれらの膜を
弗酸蒸気で溶解して分析する例をあげる。 容器の形状
は実施例1と同じものを使用する。ただし、膜の溶解の
完了が見えるように容器の蓋は透明なポリカーボネート
等かあるいは半透明のPFAの場合なら一部を特に薄く
する。ウェハー10収納皿体3は底にある液が滴状とな
るようにPFAのような疎水性のプラスチックスにする
。尚この実施例では締付器具として透明なプラスチック
スの外箱を用い、箱の蓋と底で本容器を締付けた、弗酸
は多摩化学工業(株)製のTAMAPIJRE−AA−
9UPER(38%:主要金属元素不純物0.02pp
b以下)を使用した。分析室に運ばれた容器の蓋をあけ
て、試料ウェハー10のオリエンテーションフラットの
隙間から収納皿体3の底に弗酸の300μQを導入する
。蓋をして放置しておくと弗酸蒸気で膜が溶解する。ウ
ニ/\−10上面の膜の分解状況は見える腰下面の方が
分解が速いので上面の分解を確認したら蓋をあけて上面
下面別々に分解液滴を回収してそれぞれを分析試料とす
る。回収はマイクロピペットで行うが、分解度が大きな
液滴になっていないときは少量の超純水を加えて全体を
集めた後に行う。膜が厚いときは弗酸導入量を若干増や
す。分解液滴が大きくて下面のものが落下した恐れのあ
る場合は収納皿体3の底の弗酸滴と一緒に分析試料とす
る。分析は実施例1と同様に処理して全反射螢光X線分
行方によればいい。
0について[従来の技術]の項で引用したこれらの膜を
弗酸蒸気で溶解して分析する例をあげる。 容器の形状
は実施例1と同じものを使用する。ただし、膜の溶解の
完了が見えるように容器の蓋は透明なポリカーボネート
等かあるいは半透明のPFAの場合なら一部を特に薄く
する。ウェハー10収納皿体3は底にある液が滴状とな
るようにPFAのような疎水性のプラスチックスにする
。尚この実施例では締付器具として透明なプラスチック
スの外箱を用い、箱の蓋と底で本容器を締付けた、弗酸
は多摩化学工業(株)製のTAMAPIJRE−AA−
9UPER(38%:主要金属元素不純物0.02pp
b以下)を使用した。分析室に運ばれた容器の蓋をあけ
て、試料ウェハー10のオリエンテーションフラットの
隙間から収納皿体3の底に弗酸の300μQを導入する
。蓋をして放置しておくと弗酸蒸気で膜が溶解する。ウ
ニ/\−10上面の膜の分解状況は見える腰下面の方が
分解が速いので上面の分解を確認したら蓋をあけて上面
下面別々に分解液滴を回収してそれぞれを分析試料とす
る。回収はマイクロピペットで行うが、分解度が大きな
液滴になっていないときは少量の超純水を加えて全体を
集めた後に行う。膜が厚いときは弗酸導入量を若干増や
す。分解液滴が大きくて下面のものが落下した恐れのあ
る場合は収納皿体3の底の弗酸滴と一緒に分析試料とす
る。分析は実施例1と同様に処理して全反射螢光X線分
行方によればいい。
本容器を使うと運搬に際し、ウェハー1,0は蓋体5に
押された舌状部2の働きで確実に内部で動くことなく使
用する表面を抑えることがないのでシリコン屑とかプラ
スチックスの摩耗屑とかの微粒子を発生し・ない。又収
納皿体3と蓋体5の溝部8により嵌合密封され、更にそ
の外側のOリング6により気密化され外界からの汚染が
遮断出来る。
押された舌状部2の働きで確実に内部で動くことなく使
用する表面を抑えることがないのでシリコン屑とかプラ
スチックスの摩耗屑とかの微粒子を発生し・ない。又収
納皿体3と蓋体5の溝部8により嵌合密封され、更にそ
の外側のOリング6により気密化され外界からの汚染が
遮断出来る。
運搬容器と評価容器を兼ねているので特に運搬用容器の
清浄化問題に煩わされることがない。従って運搬容器の
中で試料ウェハー10表面の微粒子濃度の光学的測定も
出来るし、また化学汚染に対する分析試料作成も出来る
。
清浄化問題に煩わされることがない。従って運搬容器の
中で試料ウェハー10表面の微粒子濃度の光学的測定も
出来るし、また化学汚染に対する分析試料作成も出来る
。
分析試料作成にあたっては試料ウェハー10の分析対象
部分を揮発性の酸により直接でもあるいは蒸気でも分解
することが出来る。この場合容器内容積が小さく気密性
がよいので酸の液量は極め7・・・締付金具 9・・・環状の山部
部分を揮発性の酸により直接でもあるいは蒸気でも分解
することが出来る。この場合容器内容積が小さく気密性
がよいので酸の液量は極め7・・・締付金具 9・・・環状の山部
Claims (2)
- (1)弗素樹脂製の収納皿体3と被着する蓋体5とを製
出し、該皿体3の内部に試料ウェハー10を収納し、該
ウェハー10の周囲3ケ所以上で屹立する舌状部2を形
成し、蓋体5を強く押付けたとき、蓋体5内面の傾斜面
4で前記の舌状部2がウェハー10の支持方向に曲げら
れ、皿体3と蓋体5とは気密性嵌合を維持することを特
徴とする半導体ウェハー試料容器。 - (2)弗素樹脂製のウェハーの収納皿体3と被着する蓋
体5とを製出し、該皿体3の内部に試料ウェハー10を
収納し、該収納皿体3と蓋体5とを気密に嵌合すると共
に、該容器内に導入された微量の揮発性の酸で試料ウェ
ハー10表面の膜や付着不純物を溶解する半導体ウェハ
ー試料作成法。
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JPS60106982U (ja) * | 1983-12-27 | 1985-07-20 | パイオニア株式会社 | コンパクトデイスクケ−ス |
AT381405B (de) * | 1984-09-24 | 1986-10-10 | Lift Verkaufsgeraete Gmbh | Anordnung zur sicherung einer aufzeichnungsplatte, insbesondere cd-platte, gegen eine unbefugte entnahme |
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JPS63158840A (ja) * | 1986-12-23 | 1988-07-01 | Toshiba Corp | 半導体基板の薄膜分解方法及び装置 |
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JPH01199882A (ja) * | 1988-01-26 | 1989-08-11 | Nec Home Electron Ltd | ディスク収容装置 |
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- 1990-02-19 JP JP2036029A patent/JP2978192B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
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- 1991-02-19 DE DE19914190241 patent/DE4190241T/de not_active Withdrawn
- 1991-02-19 KR KR1019910701304A patent/KR0166369B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1991-02-19 WO PCT/JP1991/000205 patent/WO1991012631A1/ja active Application Filing
- 1991-02-19 US US07/768,190 patent/US5284802A/en not_active Expired - Lifetime
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JP4644035B2 (ja) * | 2005-05-25 | 2011-03-02 | ミライアル株式会社 | 枚葉収納容器 |
KR101258419B1 (ko) * | 2005-05-25 | 2013-04-26 | 미라이얼 가부시키가이샤 | 낱장 수납 용기 및 그것에 사용하는 완충 지지 부재 |
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DE4190241T (ja) | 1992-03-12 |
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