JPH0546895B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は基板上の薄膜を分解するための薄膜分
解装置に関する。

［従来の技術］ 近年、電子工業を中心に、機能材料としての薄
膜の開発が活発に進められている。それと同時
に、半導体集積回路では絶縁膜や保護膜としても
薄膜が用いられており、これらのデバイスの高性
能化に伴つて、薄膜の高品質化、すなわち元素組
成の制御、不純物の低減等が要求されている。薄
膜の高品質化を図るためには、それを評価するた
めの分析評価技術の高度化が必要である。基板上
の薄膜を化学分析で評価するためには薄膜だけを
選択的に分解して溶液化する場合が多い。

基板上に形成された薄膜の分解にあたつて、従
来は、分解剤の溶液に試料全体を浸し分解する
か、あるいは薄膜分解装置を用いて分解を行つて
いた。

薄膜分解装置を用いる場合、従来はこの薄膜分
解装置は第３図に示すように密閉容器１４内部の
一方に分解剤２を貯留する上部開放の貯留槽１５
が配設され、他方に薄膜１２面を、貯留槽１５に
向けた試料１１を載置した試料台１０が配設され
ている。分解剤２から発生した分解剤蒸気は薄膜
１２の表面に凝縮して薄膜１２を分解し、試料１
１の下部に設けられた分解剤受皿１３に捕集され
る。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら従来技術のうち試料全体を分解剤
に浸漬する方法は多量の分解剤を使用しなければ
ならず、分析に際して分解液の濃縮に長時間を要
する、濃縮中に多量の有害な分解剤蒸気が発生す
るという問題や、薄膜中の超微量不純物成分を分
析する場合、分解剤中の不純物成分が直接に分析
誤差の原因となるため、使用する分解剤を事前に
精製しなければならないという問題があつた。

また薄膜分解装置を用いる場合は分解剤原液か
らの発生蒸気で分解するため、前者に比べ、分解
液量が少ない、蒸発により分解剤の精製が行なわ
れるという利点はあるが、密閉容器を使用するた
め操作が繁雑である、発生した蒸気の極く一部し
か分解に利用されない、分解に充分な蒸気が薄膜
に付着するのに時間がかかるため、分解に長時間
を要するという問題や、試料表面全体に分解剤が
接触するため、目的となる薄膜以外の部分、例え
ば裏面から不純物成分が溶出して分析誤差を生じ
るという問題があつた。

本発明の目的はこのような従来技術の問題点を
解決する薄膜分解装置を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は分解すべき薄膜と分解剤蒸気とを接触
させて薄膜を分解する薄膜分解装置において、上
方に一部開口端を有して分解剤を貯留する貯留槽
と、この貯留槽を加熱する熱源と、前記貯留槽の
一部開口端に続く導管と、この導管の他開口端に
あつて分解剤蒸気を薄膜上に吹きつける分解剤蒸
気発生部と、この分解剤蒸気発生部から出る分解
剤蒸気の流量を調整する前記導管中に配設された
流量調整弁とを具備してなることを特徴とする薄
膜分解装置である。

［作用］ 本発明の薄膜分解装置では分解剤原液を加熱し
て蒸発させ、その蒸気を薄膜分解に用いるので原
液に比べ不純物濃度が著しく低減しており高純度
な分解剤として利用できる。密閉された貯留槽に
設けられた導管の一部、若しくは全部を細くする
ことにより、加熱により発生した分解剤蒸気は高
圧になり導管を通つて導管の先端から噴霧され
る。噴霧された分解剤蒸気を分解したい薄膜部分
に吹きつけることにより当該薄膜部分だけが分解
できる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。

第１図は本発明の薄膜分解装置の一実施例を示
す概略図である。分解剤２を貯留する貯留槽１は
上方が一部開口しており、分解剤蒸気を運ぶ導管
４に続いている。貯留槽１には分解剤２を注入す
る注入口８および分解剤２を排出する出口９が設
けられ、分解剤２の出し入れがなされる。また分
解剤２を加熱して分解剤蒸気を発生させるため、
貯留槽１に接して熱源３が配設されている。貯留
槽１から続く導管４には、分解剤蒸気の流量を調
整すると共に、分解剤蒸気の流路を支管７に切り
換える流量調整弁６が配設されている。導管４の
他開口端は小径のノズル状になつた蒸気発生部５
となつている。

以上のように構成された薄膜分解装置を用いて
薄膜を分解する場合、出口９を閉じた状態で注入
口８から分解剤２を貯留槽１内に入れる。注入口
８を閉じた後、熱源３で分解剤２を加熱すること
により分解剤蒸気が発生して貯留槽上部の導管４
に流れる。導管４は貯留槽１より細くなつてお
り、かつその先端部がノズル状の蒸気発生部５と
なつているので分解剤蒸気は高圧になり、導管４
を通つて蒸気発生部５から噴霧される。一方、試
料１１の薄膜１２面に噴霧蒸気が効率よく噴霧さ
れるように、試料１１を試料台１０に載置し、か
つこの試料直下に分解剤受皿１３を置く。薄膜面
に噴霧された分解剤は分解剤受皿１３に捕集さ
れ、分析に供される。上気操作において噴霧量の
調整は流量調整弁６によつて行ない、また試料交
換時など、蒸気発生部５以外から分解剤蒸気を放
出させたい場合には流量調整弁６の流路を切りか
えて支管７から放出させる。

本実施例では、蒸気発生部５はノズル状である
が、分解剤蒸気の噴霧方向を厳密に制御しなけれ
ばならない場合には蒸気発生部５は第２図に示す
構造のものでも良い。すなわち、出口側を円錐状
に広げ、その手前を細く絞ることにより円錐の形
状に沿つた方向に分解剤蒸気を噴霧できる。円錐
部分は分解すべき薄膜の大きさに合わせてその口
径を変化できるように可動な構造をとつても良
い。

［発明の効果］ 以上述べた通り、本発明の薄膜分解装置によれ
ば、事前に分解剤原液を精製する必要がないだけ
でなく、少量の分解剤で分解できるため、薄膜の
分解に際しての捕集した分解剤の濃縮操作が迅速
に行える。また、分解剤蒸気を目的とする薄膜部
分だけに吹きつけるため、短時間に効率良く分解
が行えるとともに、当該薄膜部分以外からの不純
物成分の混入がないほどの効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略図、第２
図は他の一実施例の蒸気発生部付近を示す側面
図、第３図は従来の薄膜分解装置の概略図であ
る。 １……貯留槽、２……分解剤、３……熱源、４
……導管、５……蒸気発生部、６……流量調整
弁、７……支管、８……注入口、９……出口、１
０……試料台、１１……試料、１２……薄膜、１
３……分解剤受皿、１４……密閉容器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 分解すべき薄膜と分解剤蒸気とを接触させて
   薄膜を分解する薄膜分解装置において、上方に一
   部開口端を有して分解剤を貯留する貯留槽と、こ
   の貯留槽を加熱する熱源と、前記貯留槽の一部開
   口端に続く導管と、この導管の他開口端にあつて
   分解剤蒸気を薄膜上に吹きつける分解剤蒸気発生
   部と、この分解剤蒸気発生部から出る分解剤蒸気
   の流量を調整する前記導管中に配設された流量調
   整弁とを具備してなることを特徴とする薄膜分解
   装置。 ２ 分解剤蒸気発生部は小径のノズル状になつて
   いる特許請求の範囲第１項記載の薄膜分解装置。 ３ 分解剤蒸気発生部は小径の管部をその近傍に
   有し、円錐状に大径開口端に続く特許請求の範囲
   第１項記載の薄膜分解装置。