JPH06260543A - 表面揮発性物質検知装置 - Google Patents
表面揮発性物質検知装置Info
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- JPH06260543A JPH06260543A JP4314993A JP31499392A JPH06260543A JP H06260543 A JPH06260543 A JP H06260543A JP 4314993 A JP4314993 A JP 4314993A JP 31499392 A JP31499392 A JP 31499392A JP H06260543 A JPH06260543 A JP H06260543A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
- G01N1/40—Concentrating samples
- G01N1/4022—Concentrating samples by thermal techniques; Phase changes
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ウエハ表面の揮発性汚染物を簡単かつ迅速に
検知できる装置を提供することを目的とする。 【構成】 被検シリコンウエハ（７４）を保持する真空
チャンバ（１２）を有する表面汚染物検知装置。ウエハ
（７４）の表面はウエハ（７４）の表面上の揮発性汚染
物を蒸発させる加熱源（１４）に晒される。ガス組成分
析器がチャンバ（１２）内の雰囲気を採取し蒸発した汚
染物を検知する。本装置は上記ウエハ（７４）が当該チ
ャンバ（１２）の壁面とは熱的に絶縁され、チャンバ
（１２）の壁面が冷えた状態のままウエハ（７４）が加
熱されるので、いかなる汚染物がチャンバ（１２）の壁
面上に存在していてもそれらは蒸発しないように設計さ
れている。選択された実施例では、ウエハ（７４）は赤
外光照射により加熱される。
検知できる装置を提供することを目的とする。 【構成】 被検シリコンウエハ（７４）を保持する真空
チャンバ（１２）を有する表面汚染物検知装置。ウエハ
（７４）の表面はウエハ（７４）の表面上の揮発性汚染
物を蒸発させる加熱源（１４）に晒される。ガス組成分
析器がチャンバ（１２）内の雰囲気を採取し蒸発した汚
染物を検知する。本装置は上記ウエハ（７４）が当該チ
ャンバ（１２）の壁面とは熱的に絶縁され、チャンバ
（１２）の壁面が冷えた状態のままウエハ（７４）が加
熱されるので、いかなる汚染物がチャンバ（１２）の壁
面上に存在していてもそれらは蒸発しないように設計さ
れている。選択された実施例では、ウエハ（７４）は赤
外光照射により加熱される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はシリコンウエハ表面の微
粒子状の汚染物の検知装置に関し，特に該ウエハ表面を
加熱することによって揮発性汚染物を蒸発せしめ，検知
する検知装置に関する。
粒子状の汚染物の検知装置に関し，特に該ウエハ表面を
加熱することによって揮発性汚染物を蒸発せしめ，検知
する検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在，シリコンウエハ表面を汚染する未
知の物質は走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）やエネルギー分
散分光器（ＥＤＳ）等で検知分析されている。
知の物質は走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）やエネルギー分
散分光器（ＥＤＳ）等で検知分析されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら，そのよ
うな揮発性汚染物は蒸発して電子線に対して見えなくな
ってしまうため，ＳＥＭ装置で検知するのは容易なこと
ではない。水素やホウ素のような軽い元素を含む汚染物
は質量が小さいため，ＥＤＳ装置では簡単に検出できな
い。このような理由でウエハ表面の揮発性汚染物を簡単
かつ迅速に検知する装置が必要とされている。
うな揮発性汚染物は蒸発して電子線に対して見えなくな
ってしまうため，ＳＥＭ装置で検知するのは容易なこと
ではない。水素やホウ素のような軽い元素を含む汚染物
は質量が小さいため，ＥＤＳ装置では簡単に検出できな
い。このような理由でウエハ表面の揮発性汚染物を簡単
かつ迅速に検知する装置が必要とされている。
【０００４】そこで、本発明はウエハ表面の揮発性汚染
物を簡単かつ迅速に検知できる装置を提供することを目
的とする。
物を簡単かつ迅速に検知できる装置を提供することを目
的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明はその内部に空間を囲うことで該空間を規定
する壁面を有したチャンバーと、該チャンバー内に配置
されており、ウエハをチャンバー内に保持する機能を有
したウエハ保持手段と、ウエハ保持手段によって保持さ
れている該ウエハに照射によって該ウエハの表面に付着
した揮発性汚染物が蒸発する熱エネルギーを供給する機
能を有したウエハ加熱手段と、該チャンバーに接続さ
れ、前記揮発性汚染物を検知する機能を有したガス分析
手段とからなることを特徴とする。
に、本発明はその内部に空間を囲うことで該空間を規定
する壁面を有したチャンバーと、該チャンバー内に配置
されており、ウエハをチャンバー内に保持する機能を有
したウエハ保持手段と、ウエハ保持手段によって保持さ
れている該ウエハに照射によって該ウエハの表面に付着
した揮発性汚染物が蒸発する熱エネルギーを供給する機
能を有したウエハ加熱手段と、該チャンバーに接続さ
れ、前記揮発性汚染物を検知する機能を有したガス分析
手段とからなることを特徴とする。
【０００６】
【作用】本発明の揮発性汚染物検知器は，被検シリコン
ウエハを保持する真空チャンバーを有している。当該ウ
エハの表面はウエハの表面上の揮発性汚染物を蒸発する
熱源に晒される。さらに、ガス組成分析器によって上記
チャンバー内の雰囲気が採取され，上記蒸発した汚染物
が検知される。本装置はウエハがチャンバーと熱的に絶
縁され，チャンバーの壁面が冷えた状態のままウエハが
加熱されるので、いかなる汚染物がチャンバーの壁面上
に存在していてもそれらは蒸発しないように設計されて
いる。
ウエハを保持する真空チャンバーを有している。当該ウ
エハの表面はウエハの表面上の揮発性汚染物を蒸発する
熱源に晒される。さらに、ガス組成分析器によって上記
チャンバー内の雰囲気が採取され，上記蒸発した汚染物
が検知される。本装置はウエハがチャンバーと熱的に絶
縁され，チャンバーの壁面が冷えた状態のままウエハが
加熱されるので、いかなる汚染物がチャンバーの壁面上
に存在していてもそれらは蒸発しないように設計されて
いる。
【０００７】
【実施例】本発明のこれらのまたその他の特徴と利点が
当業者に明らかとなるように，実施例と図面を用いて以
下に説明する。
当業者に明らかとなるように，実施例と図面を用いて以
下に説明する。
【０００８】図１に示したように本発明の表面揮発性汚
染物検知装置はウエハ保持チャンバー１２とウエハヒー
ター１４を有している。図１中で，ウエハ保持チャンバ
ー１２とウエハヒーター１４は斜視図として描かれてお
り，説明を簡単にするために両者は異なった視点から図
示してある。操作される際には，二つの装置１２、１４
はウエハヒーター１４からの赤外光がウエハチャンバー
１２内へ照射されるように対面して配置される。ウエハ
チャンバー１２の詳細な構成と特徴については図２，
３，４によって十分に理解される。
染物検知装置はウエハ保持チャンバー１２とウエハヒー
ター１４を有している。図１中で，ウエハ保持チャンバ
ー１２とウエハヒーター１４は斜視図として描かれてお
り，説明を簡単にするために両者は異なった視点から図
示してある。操作される際には，二つの装置１２、１４
はウエハヒーター１４からの赤外光がウエハチャンバー
１２内へ照射されるように対面して配置される。ウエハ
チャンバー１２の詳細な構成と特徴については図２，
３，４によって十分に理解される。
【０００９】ウエハチャンバー１２は，後部面１８と前
部面２０を持つチャンバー側壁１６を有する略円筒形の
前側チャンバー部１５を有している。ウエハチャンバー
１２は，後部壁２４の外縁から前方に突き出た環状の側
壁２６と共に形成されたほぼ円板状後部壁２４を有して
いる背部２２を有している。突出側壁２６は，チャンバ
ー側壁１６の後部面１８と接するように配置された前部
面３０とともに形成されている。以下の開示でわかるよ
うに，面１８と３０は真空シールとなるように作られ，
Ｏリングシール３４を面３０と接するように面１８内に
配置することで，このような真空シールが容易に達成さ
れている。環状肩部４０は，円形の石英ガラス窓４２が
設置できるように側壁１６の前部面２０に形成されてい
る。Ｏリングシール４４は，チャンバー１２の真空シー
ルが容易にできるように肩部４０内に設けられている。
リング型シールプレート４８は前部面２０にはめ込まれ
ており，プレートネジ５０等によって石英ガラス窓４２
を肩部４０内に保持している。前側チャンバー部１５は
２本の脚部材５２で示されているチャンバーマウントフ
レームによって支持されており，上記後側チャンバー部
２２は以下に述べるチャンバー結合機構を用いて上記前
側部１５と結合する。
部面２０を持つチャンバー側壁１６を有する略円筒形の
前側チャンバー部１５を有している。ウエハチャンバー
１２は，後部壁２４の外縁から前方に突き出た環状の側
壁２６と共に形成されたほぼ円板状後部壁２４を有して
いる背部２２を有している。突出側壁２６は，チャンバ
ー側壁１６の後部面１８と接するように配置された前部
面３０とともに形成されている。以下の開示でわかるよ
うに，面１８と３０は真空シールとなるように作られ，
Ｏリングシール３４を面３０と接するように面１８内に
配置することで，このような真空シールが容易に達成さ
れている。環状肩部４０は，円形の石英ガラス窓４２が
設置できるように側壁１６の前部面２０に形成されてい
る。Ｏリングシール４４は，チャンバー１２の真空シー
ルが容易にできるように肩部４０内に設けられている。
リング型シールプレート４８は前部面２０にはめ込まれ
ており，プレートネジ５０等によって石英ガラス窓４２
を肩部４０内に保持している。前側チャンバー部１５は
２本の脚部材５２で示されているチャンバーマウントフ
レームによって支持されており，上記後側チャンバー部
２２は以下に述べるチャンバー結合機構を用いて上記前
側部１５と結合する。
【００１０】３つのポートが上記側壁１６を通ってチャ
ンバー１２内へ貫通するように形成されている。第１の
ポート５４はチャンバー１２内に低圧環境をつくるため
の真空ポートとして使用される。第２のポート５６は該
チャンバー内の雰囲気をガス分析器を用いてサンプリン
グするためのサンプリングポートとして使用される。第
３のポート５８はチャンバー１２内に乾燥窒素のような
ガスを導入するための導入ポートとして使用される。
ンバー１２内へ貫通するように形成されている。第１の
ポート５４はチャンバー１２内に低圧環境をつくるため
の真空ポートとして使用される。第２のポート５６は該
チャンバー内の雰囲気をガス分析器を用いてサンプリン
グするためのサンプリングポートとして使用される。第
３のポート５８はチャンバー１２内に乾燥窒素のような
ガスを導入するための導入ポートとして使用される。
【００１１】ウエハ保持マウント７０は，略円形のウエ
ハ７４をウエハ７４の平坦な表面７６が上記窓４２に対
面するようにチャンバー１２内に保持するように，チャ
ンバー１２内に配置されている。本実施例においては，
ウエハマウント７０は上記側壁１６の後部面１８の下側
の部分に少なくとも一つのマウントネジ８０を使っては
め込まれている。本実施例においては，絶縁ワッシャ８
４がウエハマウント７０と後部面１８の間に配置され，
上記ウエハマウントとチャンバー１２の側壁１６の間の
熱伝達を防いでいる。
ハ７４をウエハ７４の平坦な表面７６が上記窓４２に対
面するようにチャンバー１２内に保持するように，チャ
ンバー１２内に配置されている。本実施例においては，
ウエハマウント７０は上記側壁１６の後部面１８の下側
の部分に少なくとも一つのマウントネジ８０を使っては
め込まれている。本実施例においては，絶縁ワッシャ８
４がウエハマウント７０と後部面１８の間に配置され，
上記ウエハマウントとチャンバー１２の側壁１６の間の
熱伝達を防いでいる。
【００１２】図４でよくわかるように，熱反射円板９０
はウエハ７４の背後に配置されている。円板９０はネジ
９２で上記後部壁２４に固定されている。本実施例にお
いては，絶縁ワッシャ９４がネジ９２で熱反射円板９０
と後部壁２４の間に配置され、円板９０及び後部壁２４
間の熱伝達を防いでいる。
はウエハ７４の背後に配置されている。円板９０はネジ
９２で上記後部壁２４に固定されている。本実施例にお
いては，絶縁ワッシャ９４がネジ９２で熱反射円板９０
と後部壁２４の間に配置され、円板９０及び後部壁２４
間の熱伝達を防いでいる。
【００１３】ウエハ温度センサ９８はチャンバー１２内
に備えられ，電線路１００を通して該ウエハの温度を示
す電気信号を供給する。本実施例においては，温度セン
サ９８は円板９０に設けられた小さなオリフィス１０２
を通るように配置され，センサ９８の熱検知部分がウエ
ハ７４と物理的に接触するようになっている。上記温度
センサ配線１００は後部壁２４を貫く真空シール１０８
を通して真空チャンバー１２から外へ出ている。
に備えられ，電線路１００を通して該ウエハの温度を示
す電気信号を供給する。本実施例においては，温度セン
サ９８は円板９０に設けられた小さなオリフィス１０２
を通るように配置され，センサ９８の熱検知部分がウエ
ハ７４と物理的に接触するようになっている。上記温度
センサ配線１００は後部壁２４を貫く真空シール１０８
を通して真空チャンバー１２から外へ出ている。
【００１４】チャンバー１２は、好ましくは，ギャップ
を通じてウエハマウント７０からウエハ７４を脱着可能
にするように、真空シ−ルリング３４の位置にギャップ
を形成する為に分離する、前部と後部２２より構成され
ている。また、チャンバーの開閉が容易にできるように
該チャンバーには以下で述べるチャンバ結合機構が備え
られている。
を通じてウエハマウント７０からウエハ７４を脱着可能
にするように、真空シ−ルリング３４の位置にギャップ
を形成する為に分離する、前部と後部２２より構成され
ている。また、チャンバーの開閉が容易にできるように
該チャンバーには以下で述べるチャンバ結合機構が備え
られている。
【００１５】該チャンバー結合機構は，２つのロック装
置１２０を有しており，これらはチャンバー１２の両側
に一つずつ備えられている。２つの装置１２０は実質的
には同一のものであるので，上記ロック装置１２０の一
つについてのみ以下に説明する。チャンバーロック装置
１２０は，上記後部壁２４の側壁２６の外表面から突き
出た二つの棒状クランプ部材１２６内に固定されたガイ
ドバー１２４を有している。ガイドバー１２４の後端部
１３０は，上記後部壁２４の後部面に取り付けられたマ
ウントブラケット１３２に形成した穴に貫設しており，
ナット１３６はガイドバー１２４の後端部１３０に螺合
している。このようにしてチャンバー１２の後部２２は
ガイドバー１２４に固定されることになるのがわかる。
ガイドバー１２４の前部１４０は，上記ウエハチャンバ
ー保持フレーム５２に固定された２つのガイドバーマウ
ントブラケット１４２に摺動可能に係合している。ガイ
ドバー１２４の前端部１５０は，マウントブラケット１
４２の前方へとびだしており，ウエハチャンバー１２の
後部２２が後方へ移動した時，ガイドバー１２４はマウ
ントブラケット１４２内で摺動可能な状態を保つ。従っ
て、ウエハチャンバー１２の後部２２は，ふたつのガイ
ドバー１２４を使用することで，チャンバー１２の前部
１５に摺動可能に係合している。
置１２０を有しており，これらはチャンバー１２の両側
に一つずつ備えられている。２つの装置１２０は実質的
には同一のものであるので，上記ロック装置１２０の一
つについてのみ以下に説明する。チャンバーロック装置
１２０は，上記後部壁２４の側壁２６の外表面から突き
出た二つの棒状クランプ部材１２６内に固定されたガイ
ドバー１２４を有している。ガイドバー１２４の後端部
１３０は，上記後部壁２４の後部面に取り付けられたマ
ウントブラケット１３２に形成した穴に貫設しており，
ナット１３６はガイドバー１２４の後端部１３０に螺合
している。このようにしてチャンバー１２の後部２２は
ガイドバー１２４に固定されることになるのがわかる。
ガイドバー１２４の前部１４０は，上記ウエハチャンバ
ー保持フレーム５２に固定された２つのガイドバーマウ
ントブラケット１４２に摺動可能に係合している。ガイ
ドバー１２４の前端部１５０は，マウントブラケット１
４２の前方へとびだしており，ウエハチャンバー１２の
後部２２が後方へ移動した時，ガイドバー１２４はマウ
ントブラケット１４２内で摺動可能な状態を保つ。従っ
て、ウエハチャンバー１２の後部２２は，ふたつのガイ
ドバー１２４を使用することで，チャンバー１２の前部
１５に摺動可能に係合している。
【００１６】それぞれのロック装置１２０は更に，チャ
ンバーの前部１５と後部２２を共に解放可能なように保
持するチャンバー固定機構１６０を有している。本実施
例においては，固定機構１６０は，チャンバーフレーム
部材５２から突出したチャンバー固定突出部１６６にそ
のＵ字型底部１６４が係合するように配置されたＵ字型
棒状クランプ１６２を有している。Ｕ字型クランプ１６
２のふたつの突出端１７０は，上記マウントブラケット
１３２を軸支したレバー機構１７４に固定されている。
従って，レバー１７４の揺動運動により，クランプ１６
２の底部１６４が前後に動くことがわかる。調整ナット
１７６は端部１７０に螺合することで，固定機構１６０
を適度に調整する。固定機構１６０のようなものは周知
のスチーマートランク，工具箱，弁当箱，その他多くの
応用に見られるように従来の技術でよく知られたもので
ある。本発明は上記ロック機構１２０のタイプに限られ
るものではなく，ウエハ７４のチャンバー１２への出し
入れが可能となるチャンバーアクセス機構であれば，発
明者の意図に適合するものである。本発明はチャンバー
１２へのウエハの出し入れを行えるようにする全ての機
構を含むものとする。
ンバーの前部１５と後部２２を共に解放可能なように保
持するチャンバー固定機構１６０を有している。本実施
例においては，固定機構１６０は，チャンバーフレーム
部材５２から突出したチャンバー固定突出部１６６にそ
のＵ字型底部１６４が係合するように配置されたＵ字型
棒状クランプ１６２を有している。Ｕ字型クランプ１６
２のふたつの突出端１７０は，上記マウントブラケット
１３２を軸支したレバー機構１７４に固定されている。
従って，レバー１７４の揺動運動により，クランプ１６
２の底部１６４が前後に動くことがわかる。調整ナット
１７６は端部１７０に螺合することで，固定機構１６０
を適度に調整する。固定機構１６０のようなものは周知
のスチーマートランク，工具箱，弁当箱，その他多くの
応用に見られるように従来の技術でよく知られたもので
ある。本発明は上記ロック機構１２０のタイプに限られ
るものではなく，ウエハ７４のチャンバー１２への出し
入れが可能となるチャンバーアクセス機構であれば，発
明者の意図に適合するものである。本発明はチャンバー
１２へのウエハの出し入れを行えるようにする全ての機
構を含むものとする。
【００１７】これまでに述べてきたように，本実施例に
おいては，ウエハ７４は好ましくは赤外光照射で加熱さ
れる。本発明では，石英ガラス窓４２を通してウエハ７
４の前面７６に向かう平行赤外光ビームを放射するウエ
ハヒーター１４が使用されている。ウエハヒーター１４
は図１，５および６によくわかるように描かれており，
図１は斜視図であり，図５は正面図であり，図６は，図
５の線６−６で切りとった断面図である。ウエハヒータ
ー１４は，バックプレート２０２と光照射開口端２０２
によって閉じられた後端２０１を有する略円筒形の外壁
２００を有している。複数の赤外光放射球２０８が，バ
ックプレート２０２の周囲に対称に配置され，ヒーター
１４の前面端２０４から赤外光を放射するようになって
いる。円筒形の内壁２１２は円筒形の外壁２００に対し
てその中心の位置に配置され，ヒーター１４が光を方向
づけコリメートできるようにしている。本実施例では，
バックプレート２０２の内壁，該円筒形の内壁２１２の
内面と外面および円筒形の外壁２００の内面を含む，ヒ
ーター１４の全ての内面は赤外反射コーティングが施し
てある。赤外光放射球２０８への電力は電線２２０と各
球２０８への電気配線２２２を通して供給される。ヒー
ター１４は２つの脚部材２２８から構成されたフレーム
により支持されている。
おいては，ウエハ７４は好ましくは赤外光照射で加熱さ
れる。本発明では，石英ガラス窓４２を通してウエハ７
４の前面７６に向かう平行赤外光ビームを放射するウエ
ハヒーター１４が使用されている。ウエハヒーター１４
は図１，５および６によくわかるように描かれており，
図１は斜視図であり，図５は正面図であり，図６は，図
５の線６−６で切りとった断面図である。ウエハヒータ
ー１４は，バックプレート２０２と光照射開口端２０２
によって閉じられた後端２０１を有する略円筒形の外壁
２００を有している。複数の赤外光放射球２０８が，バ
ックプレート２０２の周囲に対称に配置され，ヒーター
１４の前面端２０４から赤外光を放射するようになって
いる。円筒形の内壁２１２は円筒形の外壁２００に対し
てその中心の位置に配置され，ヒーター１４が光を方向
づけコリメートできるようにしている。本実施例では，
バックプレート２０２の内壁，該円筒形の内壁２１２の
内面と外面および円筒形の外壁２００の内面を含む，ヒ
ーター１４の全ての内面は赤外反射コーティングが施し
てある。赤外光放射球２０８への電力は電線２２０と各
球２０８への電気配線２２２を通して供給される。ヒー
ター１４は２つの脚部材２２８から構成されたフレーム
により支持されている。
【００１８】このようにして，球２０８から出た赤外光
は直接またはヒーター１４の反射コーティングで反射さ
れウエハチャンバー１２へ向かい，前面ガラス板４２を
通して，ウエハ７４の前面７６に到達することがわか
る。赤外光の大部分はシリコンウエハ７４を通過し，ウ
エハ７４の背後の反射性のバックプレート９０により後
方へ反射される。この反射光はウエハを通過するときに
再び加熱し，反射光の一部は再びウエハ７４を通り抜け
る。反射光はその後バックプレート２０２の中央部分２
３０等のウエハヒーター内の反射性の内壁に照射され，
更に再び反射して戻り，該ウエハを更に加熱する。反射
性の表面によるウエハ通過赤外光の多重反射は，該ウエ
ハを高速に加熱し，それによって汚染物は迅速に蒸発さ
れ，強度の大きい汚染物信号が得られる。
は直接またはヒーター１４の反射コーティングで反射さ
れウエハチャンバー１２へ向かい，前面ガラス板４２を
通して，ウエハ７４の前面７６に到達することがわか
る。赤外光の大部分はシリコンウエハ７４を通過し，ウ
エハ７４の背後の反射性のバックプレート９０により後
方へ反射される。この反射光はウエハを通過するときに
再び加熱し，反射光の一部は再びウエハ７４を通り抜け
る。反射光はその後バックプレート２０２の中央部分２
３０等のウエハヒーター内の反射性の内壁に照射され，
更に再び反射して戻り，該ウエハを更に加熱する。反射
性の表面によるウエハ通過赤外光の多重反射は，該ウエ
ハを高速に加熱し，それによって汚染物は迅速に蒸発さ
れ，強度の大きい汚染物信号が得られる。
【００１９】図７は，本発明の方法並びに装置の模式図
である。この図からわかるように，ウエハチャンバー１
２の真空ポート５４は真空ポンプ３０２に適当な真空ラ
イン３０４とバルブ３０６を介して接続されている。本
実施例では，真空ポンプ３０２は電気制御器３１０によ
って適当な電気接続３１２を通して制御される。本実施
例では，真空ポンプ３０２は磁気懸垂式ポンプ(magneti
c suspendedpump)であり，油潤滑ではないので，ウエハ
チャンバーの汚染が避けられる。本真空ポンプ３０２と
して、大阪真空社製のターボ形ポンプＴＧ３６３Ｍを用
いた。当業者によく知られているように、ターボ形ポン
プ３０２を適正に動作させるには，適当な真空ライン３
２２とバルブ３２４を介して別の真空ポンプ３２０を接
続しなければならない。本実施例では，真空ポンプ３２
０は，真空ポンプ排気口３２６を持つエドワード社(Edw
ards Company) のドライポンプモデルＤＰ４０である。
このようにして，真空ポンプ３２０と３０２を動作させ
ることによって，チャンバー１２内が低圧環境となるこ
とがわかる。
である。この図からわかるように，ウエハチャンバー１
２の真空ポート５４は真空ポンプ３０２に適当な真空ラ
イン３０４とバルブ３０６を介して接続されている。本
実施例では，真空ポンプ３０２は電気制御器３１０によ
って適当な電気接続３１２を通して制御される。本実施
例では，真空ポンプ３０２は磁気懸垂式ポンプ(magneti
c suspendedpump)であり，油潤滑ではないので，ウエハ
チャンバーの汚染が避けられる。本真空ポンプ３０２と
して、大阪真空社製のターボ形ポンプＴＧ３６３Ｍを用
いた。当業者によく知られているように、ターボ形ポン
プ３０２を適正に動作させるには，適当な真空ライン３
２２とバルブ３２４を介して別の真空ポンプ３２０を接
続しなければならない。本実施例では，真空ポンプ３２
０は，真空ポンプ排気口３２６を持つエドワード社(Edw
ards Company) のドライポンプモデルＤＰ４０である。
このようにして，真空ポンプ３２０と３０２を動作させ
ることによって，チャンバー１２内が低圧環境となるこ
とがわかる。
【００２０】チャンバーサンプリングポート５６はガス
組成分析器３３０に適当なガス接続ライン３３２とバル
ブ３３４を介して接続されている。本実施例では，ガス
組成分析器３３０は，ＵＴＩプレシジョンマスアナライ
ザーモデルナンバー１００Ｃのような残留ガス分析器
（ＲＧＡ）であることが好ましい。ライン３３２は，ラ
イン３３２からＲＧＡ３３０へ移動する揮発性汚染物の
検知が迅速に正確に行われるようにできるだけ短いこと
が好ましい。ＲＧＡは適正な操作が簡単に行われるよう
に，当業者にはよく知られているように，適当なガスラ
イン３４０とバルブ３４２を介して真空ポンプ３２０に
接続されている。チャンバー１２の吸気ポート５８は適
当な乾燥ガス源につながれ，チャンバー１２内を適正な
雰囲気とする。本実施例では，吸気ポート５８は適当な
ガスライン３５２，バルブ３５４と圧力レギュレータ３
５６からの乾燥窒素ガスを含んでいるシリンダー３５０
に接続されている。
組成分析器３３０に適当なガス接続ライン３３２とバル
ブ３３４を介して接続されている。本実施例では，ガス
組成分析器３３０は，ＵＴＩプレシジョンマスアナライ
ザーモデルナンバー１００Ｃのような残留ガス分析器
（ＲＧＡ）であることが好ましい。ライン３３２は，ラ
イン３３２からＲＧＡ３３０へ移動する揮発性汚染物の
検知が迅速に正確に行われるようにできるだけ短いこと
が好ましい。ＲＧＡは適正な操作が簡単に行われるよう
に，当業者にはよく知られているように，適当なガスラ
イン３４０とバルブ３４２を介して真空ポンプ３２０に
接続されている。チャンバー１２の吸気ポート５８は適
当な乾燥ガス源につながれ，チャンバー１２内を適正な
雰囲気とする。本実施例では，吸気ポート５８は適当な
ガスライン３５２，バルブ３５４と圧力レギュレータ３
５６からの乾燥窒素ガスを含んでいるシリンダー３５０
に接続されている。
【００２１】ヒーター１４は，電気配線３６２を介して
電気制御器３６０によって制御される。チャンバー１２
内に配置された上記温度センサ９８は，ウエハ上の上記
表面汚染物が蒸発する望ましい温度範囲にウエハ７４を
加熱するためのフィードバック制御信号を供給するた
め，電気配線３６４を介してヒーター制御器３６０に電
気的に接続されている。
電気制御器３６０によって制御される。チャンバー１２
内に配置された上記温度センサ９８は，ウエハ上の上記
表面汚染物が蒸発する望ましい温度範囲にウエハ７４を
加熱するためのフィードバック制御信号を供給するた
め，電気配線３６４を介してヒーター制御器３６０に電
気的に接続されている。
【００２２】本発明による測定手順は以下のステップに
従っている。開いてるチャンバー内のウエハホルダーに
ウエハを取り付ける。チャンバーを閉じロックし，吸気
ポート５８を通してガス源３５０からの純乾燥窒素で満
たす。その後，チャンバー内を，真空ポート５４から上
記ドライポンプ３２０とターボ形ポンプ３０２を使って
上記ガス分析器３３０に最適な低圧まで排気する。次に
ウエハ７４を上記温度センサ９８からのフィードバック
によりウエハ７４の表面７６上の表面汚染物が蒸発する
のに適した温度まで，上記ヒーター１４で加熱する。典
型的な最適温度はおよそ４００℃である。次に，蒸発し
た汚染物を該ガス分析器３３０で分析する。加熱と分析
の間，ライン３３２を通して該分析器３３０へ蒸発した
汚染物を運ぶために，乾燥窒素がライン３５２を通して
チャンバー１２へ流し込まれている。このガス流し込み
速度は該分析器のサンプリング速度と整合しており，チ
ャンバー内は一定の圧力に保たれる。
従っている。開いてるチャンバー内のウエハホルダーに
ウエハを取り付ける。チャンバーを閉じロックし，吸気
ポート５８を通してガス源３５０からの純乾燥窒素で満
たす。その後，チャンバー内を，真空ポート５４から上
記ドライポンプ３２０とターボ形ポンプ３０２を使って
上記ガス分析器３３０に最適な低圧まで排気する。次に
ウエハ７４を上記温度センサ９８からのフィードバック
によりウエハ７４の表面７６上の表面汚染物が蒸発する
のに適した温度まで，上記ヒーター１４で加熱する。典
型的な最適温度はおよそ４００℃である。次に，蒸発し
た汚染物を該ガス分析器３３０で分析する。加熱と分析
の間，ライン３３２を通して該分析器３３０へ蒸発した
汚染物を運ぶために，乾燥窒素がライン３５２を通して
チャンバー１２へ流し込まれている。このガス流し込み
速度は該分析器のサンプリング速度と整合しており，チ
ャンバー内は一定の圧力に保たれる。
【００２３】平行赤外光照射によって，チャンバー壁が
冷えたままでウエハが迅速に加熱されることが本発明の
特徴である。この特徴は，平行赤外光，上記後部反射円
板９０，高速ウエハ加熱およびチャンバー壁からの上記
ウエハホルダと後部反射円板９０の熱的絶縁を用いるこ
とによって達成される。チャンバー壁が冷えていること
は，チャンバー壁上のいかなる汚染物も蒸発して誤った
結果を生みだすことを防いでいる。
冷えたままでウエハが迅速に加熱されることが本発明の
特徴である。この特徴は，平行赤外光，上記後部反射円
板９０，高速ウエハ加熱およびチャンバー壁からの上記
ウエハホルダと後部反射円板９０の熱的絶縁を用いるこ
とによって達成される。チャンバー壁が冷えていること
は，チャンバー壁上のいかなる汚染物も蒸発して誤った
結果を生みだすことを防いでいる。
【００２４】高速にウエハを加熱することはより強い汚
染物信号が得られるので重要である。本発明では，ウエ
ハはおよそ４００℃に２分以内に加熱される。この高速
加熱はヒーター１４内の反射円板９０と反射性表面によ
る，赤外光線のウエハへの多重通過法によって達成され
ている。本実施例では，上記チャンバーガスとして不純
物濃度が１ｐｐｂ(part per billion)未満の純度の窒
素，ヘリウム，アルゴンガスが使用できる。
染物信号が得られるので重要である。本発明では，ウエ
ハはおよそ４００℃に２分以内に加熱される。この高速
加熱はヒーター１４内の反射円板９０と反射性表面によ
る，赤外光線のウエハへの多重通過法によって達成され
ている。本実施例では，上記チャンバーガスとして不純
物濃度が１ｐｐｂ(part per billion)未満の純度の窒
素，ヘリウム，アルゴンガスが使用できる。
【００２５】本発明は表面揮発性汚染物に対して非常に
敏感である。１μｍの粒子が完全に蒸発すると１．０ｍ
Ｔｏｒｒのバックグラウンド圧力の時，チャンバー内で
約１ｐｐｍの不純物レベルを示すものと見積もられる。
この１ｐｐｍのレベルは，測定限界が１ｐｐｂである高
感度（ＲＧＡ）で容易に検出できる。ウエハ上に吸着し
た薄膜は一般にひとつの１μｍの粒子より大きい質量を
有するので，本発明は更にまたウエハ上に吸着した薄膜
にもより敏感である。
敏感である。１μｍの粒子が完全に蒸発すると１．０ｍ
Ｔｏｒｒのバックグラウンド圧力の時，チャンバー内で
約１ｐｐｍの不純物レベルを示すものと見積もられる。
この１ｐｐｍのレベルは，測定限界が１ｐｐｂである高
感度（ＲＧＡ）で容易に検出できる。ウエハ上に吸着し
た薄膜は一般にひとつの１μｍの粒子より大きい質量を
有するので，本発明は更にまたウエハ上に吸着した薄膜
にもより敏感である。
【００２６】本発明について特定の好ましい実施例を示
し説明してきたが，様々な変更や修飾が形状や細部にな
されても良いことは当業者には理解できるであろう。従
って，上記の請求項は本発明の真の精神と範囲内にある
全ての変更や修飾を包含しているものとする。
し説明してきたが，様々な変更や修飾が形状や細部にな
されても良いことは当業者には理解できるであろう。従
って，上記の請求項は本発明の真の精神と範囲内にある
全ての変更や修飾を包含しているものとする。
【００２７】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、表面揮発性汚染物が粒子状であっも薄膜状
であっても検知できる。
ているので、表面揮発性汚染物が粒子状であっも薄膜状
であっても検知できる。
【００２８】また、ウエハを高速に加熱することがで
き，そのためにより強度の大きい汚染物の信号が得られ
る。
き，そのためにより強度の大きい汚染物の信号が得られ
る。
【００２９】さらに、反射性の内壁を有するので、ウエ
ハが赤外光照射によって加熱され、赤外光照射によって
ウエハが高速に加熱される。
ハが赤外光照射によって加熱され、赤外光照射によって
ウエハが高速に加熱される。
【００３０】また、加熱されたウエハは熱的にチャンバ
ーの壁面と絶縁されており、チャンバーの壁面上に付着
したいかなる汚染物も加熱されたり、蒸発されたりせ
ず、従ってチャンバー内で蒸発している汚染物は加熱さ
れたウエハからのみに由来する。
ーの壁面と絶縁されており、チャンバーの壁面上に付着
したいかなる汚染物も加熱されたり、蒸発されたりせ
ず、従ってチャンバー内で蒸発している汚染物は加熱さ
れたウエハからのみに由来する。
【００３１】さらに、水分や塩素、臭素、その他のガス
に転化する汚染物のような揮発性表面汚染物を迅速かつ
簡便に検知する。
に転化する汚染物のような揮発性表面汚染物を迅速かつ
簡便に検知する。
【図１】本発明の斜視図である。
【図２】本発明のウエハチャンバーの正面図である。
【図３】ウエハチャンバーの背面図である。
【図４】図２の線４−４で切りとったウエハチャンバー
の断面図である。
の断面図である。
【図５】本発明のウエハヒーターの正面図である。
【図６】図５の線６−６で切りとったウエハヒーターの
断面図である。
断面図である。
【図７】ウエハ上の揮発性汚染物を検知する為に使用さ
れる本発明の方法並びに装置の模式図である。
れる本発明の方法並びに装置の模式図である。
１２…ウエハチャンバ、１４…ウエハヒ−タ、３４…Ｏ
リングシ−ル、４２…石英ガラス窓、５４…真空ポ−
ト、５６…チャンバサンプリングポ−ト、５８…吸気ポ
−ト、７０…ウエハ保持マウント、７４…ウエハ、９０
…反射円板、９２…ネジ、９４…絶縁ワッシャ、９８…
温度センサ、１００…温度センサ配線、１０２…オリフ
ィス、１２０…チャンバロック装置、１２４…ガイドバ
−、１２６…棒状クランプ部材、１３２…マウントブラ
ケット、１３６…ナット、１４２…マウントブラケッ
ト、１６０…固定機構、１６２…Ｕ字型棒状クランプ、
１７４…レバ−機構、１７６…調整ナット、２０２…バ
ックプレ−ト、２０８…赤外光放射球、２２８…脚部
材、３０２…真空タ−ボ形ポンプ、３０６…バルブ、３
１０…電気制御器、３２０…真空ポンプ、３２６…排気
口、３３０…ガス組成分析器、３３４、３４２…バル
ブ、３５０…ガス源、３５４…バルブ、３５６…圧力レ
ギュレ−タ、３６０…電気制御器。
リングシ−ル、４２…石英ガラス窓、５４…真空ポ−
ト、５６…チャンバサンプリングポ−ト、５８…吸気ポ
−ト、７０…ウエハ保持マウント、７４…ウエハ、９０
…反射円板、９２…ネジ、９４…絶縁ワッシャ、９８…
温度センサ、１００…温度センサ配線、１０２…オリフ
ィス、１２０…チャンバロック装置、１２４…ガイドバ
−、１２６…棒状クランプ部材、１３２…マウントブラ
ケット、１３６…ナット、１４２…マウントブラケッ
ト、１６０…固定機構、１６２…Ｕ字型棒状クランプ、
１７４…レバ−機構、１７６…調整ナット、２０２…バ
ックプレ−ト、２０８…赤外光放射球、２２８…脚部
材、３０２…真空タ−ボ形ポンプ、３０６…バルブ、３
１０…電気制御器、３２０…真空ポンプ、３２６…排気
口、３３０…ガス組成分析器、３３４、３４２…バル
ブ、３５０…ガス源、３５４…バルブ、３５６…圧力レ
ギュレ−タ、３６０…電気制御器。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年３月３日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の詳細な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はシリコンウエハ表面の微
粒子状の汚染物の検知装置に関し、特に該ウエハ表面を
加熱することによって揮発性汚染物を蒸発せしめ、検知
する検知装置に関する。
粒子状の汚染物の検知装置に関し、特に該ウエハ表面を
加熱することによって揮発性汚染物を蒸発せしめ、検知
する検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、シリコンウエハ表面を汚染する異
物は走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）やエネルギー分散分光
器（ＥＤＳ）等で検知分析されている。
物は走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）やエネルギー分散分光
器（ＥＤＳ）等で検知分析されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、そのよ
うな揮発性汚染物は蒸発し、電子線に対して見えなくな
ってしまうため、ＳＥＭ装置で検知するのは容易なこと
ではない。水素やホウ素のような軽い元素を含む汚染物
は質量が小さいため、ＥＤＳ装置では簡単に検出できな
い。このような理由でウエハ表面の揮発性汚染物を簡単
かつ迅速に検知する装置が必要とされている。
うな揮発性汚染物は蒸発し、電子線に対して見えなくな
ってしまうため、ＳＥＭ装置で検知するのは容易なこと
ではない。水素やホウ素のような軽い元素を含む汚染物
は質量が小さいため、ＥＤＳ装置では簡単に検出できな
い。このような理由でウエハ表面の揮発性汚染物を簡単
かつ迅速に検知する装置が必要とされている。
【０００４】そこで、本発明はウエハ表面の揮発性汚染
物を簡単かつ迅速に検知できる装置を提供することを目
的とする。
物を簡単かつ迅速に検知できる装置を提供することを目
的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による検知装置はその内部に空間を有し、該
空間を包囲し画成する壁面を有するチャンバーと、該チ
ャンバー内に配置されており、ウエハをチャンバー内に
保持する機能を有したウエハ保持手段と、ウエハ保持手
段によって保持されている該ウエハに照射によって該ウ
エハの表面に付着した揮発性汚染物が蒸発する熱エネル
ギーを供給する機能を有したウエハ加熱手段と、該チャ
ンバーに接続され、前記揮発性汚染物を検知する機能を
有したガス分析手段とを有する。
に、本発明による検知装置はその内部に空間を有し、該
空間を包囲し画成する壁面を有するチャンバーと、該チ
ャンバー内に配置されており、ウエハをチャンバー内に
保持する機能を有したウエハ保持手段と、ウエハ保持手
段によって保持されている該ウエハに照射によって該ウ
エハの表面に付着した揮発性汚染物が蒸発する熱エネル
ギーを供給する機能を有したウエハ加熱手段と、該チャ
ンバーに接続され、前記揮発性汚染物を検知する機能を
有したガス分析手段とを有する。
【０００６】
【作用】本発明の揮発性汚染物検知器は、被検シリコン
ウエハを保持する真空チャンバーを有している。当該ウ
エハの表面はウエハの表面上の揮発性汚染物を蒸発する
熱源に晒される。さらに、ガス組成分析器によって上記
チャンバー内の雰囲気が採取され、上記蒸発した汚染物
が検知される。本装置はウエハがチャンバーと熱的に絶
縁され、チャンバーの壁面が冷えた状態のままウエハが
加熱されるので、いかなる汚染物がチャンバーの壁面上
に存在していてもそれらは蒸発しないように設計されて
いる。
ウエハを保持する真空チャンバーを有している。当該ウ
エハの表面はウエハの表面上の揮発性汚染物を蒸発する
熱源に晒される。さらに、ガス組成分析器によって上記
チャンバー内の雰囲気が採取され、上記蒸発した汚染物
が検知される。本装置はウエハがチャンバーと熱的に絶
縁され、チャンバーの壁面が冷えた状態のままウエハが
加熱されるので、いかなる汚染物がチャンバーの壁面上
に存在していてもそれらは蒸発しないように設計されて
いる。
【０００７】
【実施例】本発明のこれらのまたその他の特徴と利点が
当業者に明らかとなるように、実施例と図面を用いて以
下に説明する。
当業者に明らかとなるように、実施例と図面を用いて以
下に説明する。
【０００８】図１に示したように本発明の表面揮発性汚
染物検知装置はウエハ保持チャンバー１２とウエハヒー
ター１４を有している。図１中で、ウエハ保持チャンバ
ー１２とウエハヒーター１４は斜視図として描かれてお
り、説明を簡単にするために両者は異なった視点から図
示してある。操作される際には、二つの装置１２、１４
はウエハヒーター１４からの赤外光がウエハチャンバー
１２内へ照射されるように対面して配置される。ウエハ
チャンバー１２の詳細な構成と特徴については図２、
３、４によって十分に理解される。
染物検知装置はウエハ保持チャンバー１２とウエハヒー
ター１４を有している。図１中で、ウエハ保持チャンバ
ー１２とウエハヒーター１４は斜視図として描かれてお
り、説明を簡単にするために両者は異なった視点から図
示してある。操作される際には、二つの装置１２、１４
はウエハヒーター１４からの赤外光がウエハチャンバー
１２内へ照射されるように対面して配置される。ウエハ
チャンバー１２の詳細な構成と特徴については図２、
３、４によって十分に理解される。
【０００９】ウエハチャンバー１２は、後部面１８と前
部面２０を持つチャンバー側壁１６を有する略円筒形の
前側チャンバー部１５を有している。ウエハチャンバー
１２は、後部壁２４の外縁から前方に突き出た環状の側
壁２６と共に形成されたほぼ円板状後部壁２４を有して
いる背部２２を有している。突出側壁２６は、チャンバ
ー側壁１６の後部面１８と接するように配置された前部
面３０とともに形成されている。以下の開示でわかるよ
うに、面１８と３０は真空シールとなるように作られ、
Ｏリングシール３４を面３０と接するように面１８内に
配置することで、このような真空シールが容易に達成さ
れている。環状肩部４０は、円形の石英ガラス窓４２が
設置できるように側壁１６の前部面２０に形成されてい
る。Ｏリングシール４４は、チャンバー１２の真空シー
ルが容易にできるように肩部４０内に設けられている。
リング型シールプレート４８は前部面２０にはめ込まれ
ており、プレートネジ５０等によって石英ガラス窓４２
を肩部４０内に保持している。前側チャンバー部１５は
２本の脚部材５２で示されているチャンバーマウントフ
レームによって支持されており、上記後側チャンバー部
２２は以下に述べるチャンバー結合機構を用いて上記前
側部１５と結合する。
部面２０を持つチャンバー側壁１６を有する略円筒形の
前側チャンバー部１５を有している。ウエハチャンバー
１２は、後部壁２４の外縁から前方に突き出た環状の側
壁２６と共に形成されたほぼ円板状後部壁２４を有して
いる背部２２を有している。突出側壁２６は、チャンバ
ー側壁１６の後部面１８と接するように配置された前部
面３０とともに形成されている。以下の開示でわかるよ
うに、面１８と３０は真空シールとなるように作られ、
Ｏリングシール３４を面３０と接するように面１８内に
配置することで、このような真空シールが容易に達成さ
れている。環状肩部４０は、円形の石英ガラス窓４２が
設置できるように側壁１６の前部面２０に形成されてい
る。Ｏリングシール４４は、チャンバー１２の真空シー
ルが容易にできるように肩部４０内に設けられている。
リング型シールプレート４８は前部面２０にはめ込まれ
ており、プレートネジ５０等によって石英ガラス窓４２
を肩部４０内に保持している。前側チャンバー部１５は
２本の脚部材５２で示されているチャンバーマウントフ
レームによって支持されており、上記後側チャンバー部
２２は以下に述べるチャンバー結合機構を用いて上記前
側部１５と結合する。
【００１０】３つのポートが上記側壁１６を通ってチャ
ンバー１２内へ貫通するように形成されている。第１の
ポート５４はチャンバー１２内に低圧環境をつくるため
の真空ポートとして使用される。第２のポート５６は該
チャンバー内の雰囲気をガス分析器を用いてサンプリン
グするためのサンプリングポートとして使用される。第
３のポート５８はチャンバー１２内に乾燥窒素のような
ガスを導入するための導入ポートとして使用される。
ンバー１２内へ貫通するように形成されている。第１の
ポート５４はチャンバー１２内に低圧環境をつくるため
の真空ポートとして使用される。第２のポート５６は該
チャンバー内の雰囲気をガス分析器を用いてサンプリン
グするためのサンプリングポートとして使用される。第
３のポート５８はチャンバー１２内に乾燥窒素のような
ガスを導入するための導入ポートとして使用される。
【００１１】ウエハ保持マウント７０はチャンバー１２
内に配置され、略円形のウエハ７４をウエハ７４の平坦
な表面７６が上記窓４２に対面するようにチャンバー１
２内に保持する。本実施例においては、ウエハマウント
７０は上記側壁１６の後部面１８の下側の部分に少なく
とも一つのマウントネジ８０を使ってはめ込まれてい
る。本実施例においては、絶縁ワッシャ８４がウエハマ
ウント７０と後部面１８の間に配置され、上記ウエハマ
ウントとチャンバー１２の側壁１６の間の熱伝達を防い
でいる。
内に配置され、略円形のウエハ７４をウエハ７４の平坦
な表面７６が上記窓４２に対面するようにチャンバー１
２内に保持する。本実施例においては、ウエハマウント
７０は上記側壁１６の後部面１８の下側の部分に少なく
とも一つのマウントネジ８０を使ってはめ込まれてい
る。本実施例においては、絶縁ワッシャ８４がウエハマ
ウント７０と後部面１８の間に配置され、上記ウエハマ
ウントとチャンバー１２の側壁１６の間の熱伝達を防い
でいる。
【００１２】図４でよくわかるように、熱反射円板９０
はウエハ７４の背後に配置されている。円板９０はネジ
９２で上記後部壁２４に固定されている。本実施例にお
いては、絶縁ワッシャ９４がネジ９２で熱反射円板９０
と後部壁２４の間に配置され、円板９０及び後部壁２４
間の熱伝達を防いでいる。
はウエハ７４の背後に配置されている。円板９０はネジ
９２で上記後部壁２４に固定されている。本実施例にお
いては、絶縁ワッシャ９４がネジ９２で熱反射円板９０
と後部壁２４の間に配置され、円板９０及び後部壁２４
間の熱伝達を防いでいる。
【００１３】ウエハ温度センサ９８はチャンバー１２内
に備えられ、電線路１００を通して該ウエハの温度を示
す電気信号を供給する。本実施例においては、温度セン
サ９８は円板９０に設けられた小さなオリフィス１０２
を通るように配置され、センサ９８の熱検知部分がウエ
ハ７４と物理的に接触するようになっている。上記温度
センサ配線１００は後部壁２４を貫く真空シール１０８
を通して真空チャンバー１２から外へ出ている。
に備えられ、電線路１００を通して該ウエハの温度を示
す電気信号を供給する。本実施例においては、温度セン
サ９８は円板９０に設けられた小さなオリフィス１０２
を通るように配置され、センサ９８の熱検知部分がウエ
ハ７４と物理的に接触するようになっている。上記温度
センサ配線１００は後部壁２４を貫く真空シール１０８
を通して真空チャンバー１２から外へ出ている。
【００１４】チャンバー１２は、好ましくは、ギャップ
を通じてウエハマウント７０からウエハ７４を脱着可能
にするように、真空シールリング３４の位置にギャップ
を形成する為に分離する、前部と後部２２より構成され
ている。また、チャンバーの開閉が容易にできるように
該チャンバーには以下で述べるチャンバ結合機構が備え
られている。
を通じてウエハマウント７０からウエハ７４を脱着可能
にするように、真空シールリング３４の位置にギャップ
を形成する為に分離する、前部と後部２２より構成され
ている。また、チャンバーの開閉が容易にできるように
該チャンバーには以下で述べるチャンバ結合機構が備え
られている。
【００１５】該チャンバー結合機構は、２つのロック装
置１２０を有しており、これらはチャンバー１２の両側
に一つずつ備えられている。２つの装置１２０は実質的
には同一のものであるので、上記ロック装置１２０の一
つについてのみ以下に説明する。チャンバーロック装置
１２０は、上記後部壁２４の側壁２６の外表面から突き
出た二つの棒状クランプ部材１２６内に固定されたガイ
ドバー１２４を有している。ガイドバー１２４の後端部
１３０は、上記後部壁２４の後部面に取り付けられたマ
ウントブラケット１３２に形成した穴に貫設しており、
ナット１３６はガイドバー１２４の後端部１３０に螺合
している。このようにしてチャンバー１２の後部２２は
ガイドバー１２４に固定されることになるのがわかる。
ガイドバー１２４の前部１４０は、上記ウエハチャンバ
ー保持フレーム５２に固定された２つのガイドバーマウ
ントブラケット１４２に摺動可能に係合している。ガイ
ドバー１２４の前端部１５０は、マウントブラケット１
４２の前方へとびだしており、ウエハチャンバー１２の
後部２２が後方へ移動した時、ガイドバー１２４はマウ
ントブラケット１４２内で摺動可能な状態を保つ。従っ
て、ウエハチャンバー１２の後部２２は、ふたつのガイ
ドバー１２４を使用することで、チャンバー１２の前部
１５に摺動可能に係合している。
置１２０を有しており、これらはチャンバー１２の両側
に一つずつ備えられている。２つの装置１２０は実質的
には同一のものであるので、上記ロック装置１２０の一
つについてのみ以下に説明する。チャンバーロック装置
１２０は、上記後部壁２４の側壁２６の外表面から突き
出た二つの棒状クランプ部材１２６内に固定されたガイ
ドバー１２４を有している。ガイドバー１２４の後端部
１３０は、上記後部壁２４の後部面に取り付けられたマ
ウントブラケット１３２に形成した穴に貫設しており、
ナット１３６はガイドバー１２４の後端部１３０に螺合
している。このようにしてチャンバー１２の後部２２は
ガイドバー１２４に固定されることになるのがわかる。
ガイドバー１２４の前部１４０は、上記ウエハチャンバ
ー保持フレーム５２に固定された２つのガイドバーマウ
ントブラケット１４２に摺動可能に係合している。ガイ
ドバー１２４の前端部１５０は、マウントブラケット１
４２の前方へとびだしており、ウエハチャンバー１２の
後部２２が後方へ移動した時、ガイドバー１２４はマウ
ントブラケット１４２内で摺動可能な状態を保つ。従っ
て、ウエハチャンバー１２の後部２２は、ふたつのガイ
ドバー１２４を使用することで、チャンバー１２の前部
１５に摺動可能に係合している。
【００１６】それぞれのロック装置１２０は更に、チャ
ンバーの前部１５と後部２２を共に解放可能なように保
持するチャンバー固定機構１６０を有している。本実施
例においては、固定機構１６０は、チャンバーフレーム
部材５２から突出したチャンバー固定突出部１６６にそ
のＵ字型底部１６４が係合するように配置されたＵ字型
棒状クランプ１６２を有している。Ｕ字型クランプ１６
２のふたつの突出端１７０は、上記マウントブラケット
１３２を軸支したレバー機構１７４に固定されている。
従って、レバー１７４の揺動運動により、クランプ１６
２の底部１６４が前後に動くことがわかる。調整ナット
１７６は端部１７０に螺合することで、固定機構１６０
を適度に調整する。固定機構１６０のようなものは周知
のスチーマートランク、工具箱、弁当箱、その他多くの
応用に見られるように従来の技術でよく知られたもので
ある。本発明は上記ロック機構１２０のタイプに限られ
るものではなく、ウエハ７４のチャンバー１２への出し
入れが可能となるチャンバーアクセス機構であれば、発
明者の意図に適合するものである。本発明はチャンバー
１２へのウエハの出し入れを行えるようにする全ての機
構を含むものとする。
ンバーの前部１５と後部２２を共に解放可能なように保
持するチャンバー固定機構１６０を有している。本実施
例においては、固定機構１６０は、チャンバーフレーム
部材５２から突出したチャンバー固定突出部１６６にそ
のＵ字型底部１６４が係合するように配置されたＵ字型
棒状クランプ１６２を有している。Ｕ字型クランプ１６
２のふたつの突出端１７０は、上記マウントブラケット
１３２を軸支したレバー機構１７４に固定されている。
従って、レバー１７４の揺動運動により、クランプ１６
２の底部１６４が前後に動くことがわかる。調整ナット
１７６は端部１７０に螺合することで、固定機構１６０
を適度に調整する。固定機構１６０のようなものは周知
のスチーマートランク、工具箱、弁当箱、その他多くの
応用に見られるように従来の技術でよく知られたもので
ある。本発明は上記ロック機構１２０のタイプに限られ
るものではなく、ウエハ７４のチャンバー１２への出し
入れが可能となるチャンバーアクセス機構であれば、発
明者の意図に適合するものである。本発明はチャンバー
１２へのウエハの出し入れを行えるようにする全ての機
構を含むものとする。
【００１７】これまでに述べてきたように、本実施例に
おいては、ウエハ７４は好ましくは赤外光照射で加熱さ
れる。本発明では、石英ガラス窓４２を通してウエハ７
４の前面７６に向かう平行赤外光ビームを放射するウエ
ハヒーター１４が使用されている。ウエハヒーター１４
は図１、５および６によくわかるように描かれており、
図１は斜視図であり、図５は正面図であり、図６は、図
５の線６−６で切りとった断面図である。ウエハヒータ
ー１４は、バックプレート２０２と光照射開口端２０２
によって閉じられた後端２０１を有する略円筒形の外壁
２００を有している。複数の赤外光放射球２０８が、バ
ックプレート２０２の周囲に対称に配置され、ヒーター
１４の前面端２０４から赤外光を放射するようになって
いる。円筒形の内壁２１２は円筒形の外壁２００に対し
てその中心の位置に配置され、ヒーター１４が光を方向
づけコリメートできるようにしている。本実施例では、
バックプレート２０２の内壁、該円筒形の内壁２１２の
内面と外面および円筒形の外壁２００の内面を含む、ヒ
ーター１４の全ての内面は赤外反射コーティングが施し
てある。赤外光放射球２０８への電力は電線２２０と各
球２０８への電気配線２２２を通して供給される。ヒー
ター１４は２つの脚部材２２８から構成されたフレーム
により支持されている。
おいては、ウエハ７４は好ましくは赤外光照射で加熱さ
れる。本発明では、石英ガラス窓４２を通してウエハ７
４の前面７６に向かう平行赤外光ビームを放射するウエ
ハヒーター１４が使用されている。ウエハヒーター１４
は図１、５および６によくわかるように描かれており、
図１は斜視図であり、図５は正面図であり、図６は、図
５の線６−６で切りとった断面図である。ウエハヒータ
ー１４は、バックプレート２０２と光照射開口端２０２
によって閉じられた後端２０１を有する略円筒形の外壁
２００を有している。複数の赤外光放射球２０８が、バ
ックプレート２０２の周囲に対称に配置され、ヒーター
１４の前面端２０４から赤外光を放射するようになって
いる。円筒形の内壁２１２は円筒形の外壁２００に対し
てその中心の位置に配置され、ヒーター１４が光を方向
づけコリメートできるようにしている。本実施例では、
バックプレート２０２の内壁、該円筒形の内壁２１２の
内面と外面および円筒形の外壁２００の内面を含む、ヒ
ーター１４の全ての内面は赤外反射コーティングが施し
てある。赤外光放射球２０８への電力は電線２２０と各
球２０８への電気配線２２２を通して供給される。ヒー
ター１４は２つの脚部材２２８から構成されたフレーム
により支持されている。
【００１８】このようにして、球２０８から出た赤外光
は直接またはヒーター１４の反射コーティングで反射さ
れウエハチャンバー１２へ向かい、前面ガラス板４２を
通して、ウエハ７４の前面７６に到達することがわか
る。赤外光の大部分はシリコンウエハ７４を通過し、ウ
エハ７４の背後の反射性のバックプレート９０により後
方へ反射される。この反射光はウエハを通過するときに
再び加熱し、反射光の一部は再びウエハ７４を通り抜け
る。反射光はその後バックプレート２０２の中央部分２
３０等のウエハヒーター内の反射性の内壁に照射され、
更に再び反射して戻り、該ウエハを更に加熱する。反射
性の表面によるウエハ通過赤外光の多重反射は、該ウエ
ハを高速に加熱し、それによって汚染物は迅速に蒸発さ
れ、強度の大きい汚染物信号が得られる。
は直接またはヒーター１４の反射コーティングで反射さ
れウエハチャンバー１２へ向かい、前面ガラス板４２を
通して、ウエハ７４の前面７６に到達することがわか
る。赤外光の大部分はシリコンウエハ７４を通過し、ウ
エハ７４の背後の反射性のバックプレート９０により後
方へ反射される。この反射光はウエハを通過するときに
再び加熱し、反射光の一部は再びウエハ７４を通り抜け
る。反射光はその後バックプレート２０２の中央部分２
３０等のウエハヒーター内の反射性の内壁に照射され、
更に再び反射して戻り、該ウエハを更に加熱する。反射
性の表面によるウエハ通過赤外光の多重反射は、該ウエ
ハを高速に加熱し、それによって汚染物は迅速に蒸発さ
れ、強度の大きい汚染物信号が得られる。
【００１９】図７は、本発明の方法並びに装置の模式図
である。この図からわかるように、ウエハチャンバー１
２の真空ポート５４は真空ポンプ３０２に適当な真空ラ
イン３０４とバルブ３０６を介して接続されている。本
実施例では、真空ポンプ３０２は電気制御器３１０によ
って適当な電気接続３１２を通して制御される。本実施
例では、真空ポンプ３０２は磁気懸垂式ポンプ（ｍａｇ
ｎｅｔｉｃ ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ ｐｕｍｐ）であり、
油潤滑ではないので、ウエハチャンバーの汚染が避けら
れる。本真空ポンプ３０２として、大阪真空社製のター
ボ形ポンプＴＧ３６３Ｍを用いた。当業者によく知られ
ているように、ターボ形ポンプ３０２を適正に動作させ
るには、適当な真空ライン３２２とバルブ３２４を介し
て別の真空ポンプ３２０を接続しなければならない。本
実施例では、真空ポンプ３２０は、真空ポンプ排気口３
２６を持つエドワード社（Ｅｄｗａｒｄｓ Ｃｏｍｐａ
ｎｙ）のドライポンプモデルＤＰ４０である。このよう
にして、真空ポンプ３２０と３０２を動作させることに
よって、チャンバー１２内が低圧環境となることがわか
る。
である。この図からわかるように、ウエハチャンバー１
２の真空ポート５４は真空ポンプ３０２に適当な真空ラ
イン３０４とバルブ３０６を介して接続されている。本
実施例では、真空ポンプ３０２は電気制御器３１０によ
って適当な電気接続３１２を通して制御される。本実施
例では、真空ポンプ３０２は磁気懸垂式ポンプ（ｍａｇ
ｎｅｔｉｃ ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ ｐｕｍｐ）であり、
油潤滑ではないので、ウエハチャンバーの汚染が避けら
れる。本真空ポンプ３０２として、大阪真空社製のター
ボ形ポンプＴＧ３６３Ｍを用いた。当業者によく知られ
ているように、ターボ形ポンプ３０２を適正に動作させ
るには、適当な真空ライン３２２とバルブ３２４を介し
て別の真空ポンプ３２０を接続しなければならない。本
実施例では、真空ポンプ３２０は、真空ポンプ排気口３
２６を持つエドワード社（Ｅｄｗａｒｄｓ Ｃｏｍｐａ
ｎｙ）のドライポンプモデルＤＰ４０である。このよう
にして、真空ポンプ３２０と３０２を動作させることに
よって、チャンバー１２内が低圧環境となることがわか
る。
【００２０】チャンバーサンプリングポート５６はガス
組成分析器３３０に適当なガス接続ライン３３２とバル
ブ３３４を介して接続されている。本実施例では、ガス
組成分析器３３０は、ＵＴ１プレシジョンマスアナライ
ザーモデルナンバー１００Ｃのような残留ガス分析器
（ＲＧＡ）であることが好ましい。ライン３３２は、ラ
イン３３２からＲＧＡ３３０へ移動する揮発性汚染物の
検知が迅速に正確に行われるようにできるだけ短いこと
が好ましい。ＲＧＡは適正な操作が簡単に行われるよう
に、当業者にはよく知られているように、適当なガスラ
イン３４０とバルブ３４２を介して真空ポンプ３２０に
接続されている。チャンバー１２の吸気ポート５８は適
当な乾燥ガス源につながれ、チャンバー１２内を適正な
雰囲気とする。本実施例では、吸気ポート５８は適当な
ガスライン３５２、バルブ３５４と圧力レギュレータ３
５６からの乾燥窒素ガスを含んでいるシリンダー３５０
に接続されている。
組成分析器３３０に適当なガス接続ライン３３２とバル
ブ３３４を介して接続されている。本実施例では、ガス
組成分析器３３０は、ＵＴ１プレシジョンマスアナライ
ザーモデルナンバー１００Ｃのような残留ガス分析器
（ＲＧＡ）であることが好ましい。ライン３３２は、ラ
イン３３２からＲＧＡ３３０へ移動する揮発性汚染物の
検知が迅速に正確に行われるようにできるだけ短いこと
が好ましい。ＲＧＡは適正な操作が簡単に行われるよう
に、当業者にはよく知られているように、適当なガスラ
イン３４０とバルブ３４２を介して真空ポンプ３２０に
接続されている。チャンバー１２の吸気ポート５８は適
当な乾燥ガス源につながれ、チャンバー１２内を適正な
雰囲気とする。本実施例では、吸気ポート５８は適当な
ガスライン３５２、バルブ３５４と圧力レギュレータ３
５６からの乾燥窒素ガスを含んでいるシリンダー３５０
に接続されている。
【００２１】ヒーター１４は、電気配線３６２を介して
電気制御器３６０によって制御される。チャンバー１２
内に配置された上記温度センサ９８は、ウエハ上の上記
表面汚染物が蒸発する望ましい温度範囲にウエハ７４を
加熱するためのフィードバック制御信号を供給するた
め、電気配線３６４を介してヒーター制御器３６０に電
気的に接続されている。
電気制御器３６０によって制御される。チャンバー１２
内に配置された上記温度センサ９８は、ウエハ上の上記
表面汚染物が蒸発する望ましい温度範囲にウエハ７４を
加熱するためのフィードバック制御信号を供給するた
め、電気配線３６４を介してヒーター制御器３６０に電
気的に接続されている。
【００２２】本発明による測定手順は以下のステップに
従っている。開いてるチャンバー内のウエハホルダーに
ウエハを取り付ける。チャンバーを閉じロックし、吸気
ポート５８を通してガス源３５０からの純乾燥窒素で満
たす。その後、チャンバー内を、真空ポート５４から上
記ドライポンプ３２０とターボ形ポンプ３０２を使って
上記ガス分析器３３０に最適な低圧まで排気する。次に
ウエハ７４を上記温度センサ９８からのフィードバック
によりウエハ７４の表面７６上の表面汚染物が蒸発する
のに適した温度まで、上記ヒーター１４で加熱する。典
型的な最適温度はおよそ４００℃である。次に、蒸発し
た汚染物を該ガス分析器３３０で分析する。加熱と分析
の間、ライン３３２を通して該分析器３３０へ蒸発した
汚染物を運ぶために、乾燥窒素がライン３５２を通して
チャンバー１２へ流し込まれている。このガス流し込み
速度は該分析器のサンプリング速度と整合しており、チ
ャンバー内は一定の圧力に保たれる。
従っている。開いてるチャンバー内のウエハホルダーに
ウエハを取り付ける。チャンバーを閉じロックし、吸気
ポート５８を通してガス源３５０からの純乾燥窒素で満
たす。その後、チャンバー内を、真空ポート５４から上
記ドライポンプ３２０とターボ形ポンプ３０２を使って
上記ガス分析器３３０に最適な低圧まで排気する。次に
ウエハ７４を上記温度センサ９８からのフィードバック
によりウエハ７４の表面７６上の表面汚染物が蒸発する
のに適した温度まで、上記ヒーター１４で加熱する。典
型的な最適温度はおよそ４００℃である。次に、蒸発し
た汚染物を該ガス分析器３３０で分析する。加熱と分析
の間、ライン３３２を通して該分析器３３０へ蒸発した
汚染物を運ぶために、乾燥窒素がライン３５２を通して
チャンバー１２へ流し込まれている。このガス流し込み
速度は該分析器のサンプリング速度と整合しており、チ
ャンバー内は一定の圧力に保たれる。
【００２３】平行赤外光照射によって、チャンバー壁が
冷えたままでウエハが迅速に加熱されることが本発明の
特徴である。この特徴は、平行赤外光、上記後部反射円
板９０、高速ウエハ加熱およびチャンバー壁からの上記
ウエハホルダと後部反射円板９０の熱的絶縁を用いるこ
とによって達成される。チャンバー壁が冷えていること
は、チャンバー壁上のいかなる汚染物も蒸発して誤った
結果を生みだすことを防いでいる。
冷えたままでウエハが迅速に加熱されることが本発明の
特徴である。この特徴は、平行赤外光、上記後部反射円
板９０、高速ウエハ加熱およびチャンバー壁からの上記
ウエハホルダと後部反射円板９０の熱的絶縁を用いるこ
とによって達成される。チャンバー壁が冷えていること
は、チャンバー壁上のいかなる汚染物も蒸発して誤った
結果を生みだすことを防いでいる。
【００２４】高速にウエハを加熱することはより強い汚
染物信号が得られるので重要である。本発明では、ウエ
ハはおよそ４００℃に２分以内に加熱される。この高速
加熱はヒーター１４内の反射円板９０と反射性表面によ
る、赤外光線のウエハへの多重通過法によって達成され
ている。本実施例では、上記チャンバーガスとして不純
物濃度が１ｐｐｂ（ｐａｒｔ ｐｅｒ ｂｉｌｌｉｏ
ｎ）未満の純度の窒素、ヘリウム、アルゴンガスが使用
できる。
染物信号が得られるので重要である。本発明では、ウエ
ハはおよそ４００℃に２分以内に加熱される。この高速
加熱はヒーター１４内の反射円板９０と反射性表面によ
る、赤外光線のウエハへの多重通過法によって達成され
ている。本実施例では、上記チャンバーガスとして不純
物濃度が１ｐｐｂ（ｐａｒｔ ｐｅｒ ｂｉｌｌｉｏ
ｎ）未満の純度の窒素、ヘリウム、アルゴンガスが使用
できる。
【００２５】本発明は表面揮発性汚染物に対して非常に
敏感である。１μｍの粒子が完全に蒸発すると１．０ｍ
Ｔｏｒｒのバックグラウンド圧力の時、チャンバー内で
約１ｐｐｍの不純物レベルを示すものと見積もられる。
この１ｐｐｍのレベルは、測定限界が１ｐｐｂである高
感度（ＲＧＡ）で容易に検出できる。ウエハ上に吸着し
た薄膜は一般にひとつの１μｍの粒子より大きい質量を
有するので、本発明は更にまたウエハ上に吸着した薄膜
にもより敏感である。
敏感である。１μｍの粒子が完全に蒸発すると１．０ｍ
Ｔｏｒｒのバックグラウンド圧力の時、チャンバー内で
約１ｐｐｍの不純物レベルを示すものと見積もられる。
この１ｐｐｍのレベルは、測定限界が１ｐｐｂである高
感度（ＲＧＡ）で容易に検出できる。ウエハ上に吸着し
た薄膜は一般にひとつの１μｍの粒子より大きい質量を
有するので、本発明は更にまたウエハ上に吸着した薄膜
にもより敏感である。
【００２６】本発明について特定の好ましい実施例を示
し説明してきたが、様々な変更や修飾が形状や細部にな
されても良いことは当業者には理解できるであろう。従
って、上記の請求項は本発明の真の精神と範囲内にある
全ての変更や修飾を包含しているものとする。
し説明してきたが、様々な変更や修飾が形状や細部にな
されても良いことは当業者には理解できるであろう。従
って、上記の請求項は本発明の真の精神と範囲内にある
全ての変更や修飾を包含しているものとする。
【００２７】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、表面揮発性汚染物が粒子状であっも薄膜状
であっても検知できる。
ているので、表面揮発性汚染物が粒子状であっも薄膜状
であっても検知できる。
【００２８】また、ウエハを高速に加熱することがで
き、そのためにより強度の大きい汚染物の信号が得られ
る。
き、そのためにより強度の大きい汚染物の信号が得られ
る。
【００２９】さらに、反射性の内壁を有するので、ウエ
ハが赤外光照射によって加熱され、赤外光照射によって
ウエハが高速に加熱される。
ハが赤外光照射によって加熱され、赤外光照射によって
ウエハが高速に加熱される。
【００３０】また、加熱されたウエハは熱的にチャンバ
ーの壁面と絶縁されており、チャンバーの壁面上に付着
したいかなる汚染物も加熱されたり、蒸発されたりせ
ず、従ってチャンバー内で蒸発している汚染物は加熱さ
れたウエハからのみに由来する。
ーの壁面と絶縁されており、チャンバーの壁面上に付着
したいかなる汚染物も加熱されたり、蒸発されたりせ
ず、従ってチャンバー内で蒸発している汚染物は加熱さ
れたウエハからのみに由来する。
【００３１】さらに、水分や塩素、臭素、その他のガス
に転化する汚染物のような揮発性表面汚染物を迅速かつ
簡便に検知する。
に転化する汚染物のような揮発性表面汚染物を迅速かつ
簡便に検知する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ラスロ スザライ アメリカ合衆国 カリフォルニア州 95008， キャンプベル， ナンバー３, ゴメス シーティー．， 265 (72)発明者 ボリス フィッシュキン アメリカ合衆国 カリフォルニア州 95129， サン ノゼ， ヴェニス ウェ イ， 4443 (72)発明者 テリー フランシス アメリカ合衆国 カリフォルニア州 95120， サン ノゼ， バーウィクシャ ー ウェイ， 6418
Claims (22)
- 【請求項１】 その内部に空間を囲うことで該空間を規
定する壁面を有したチャンバーと、 該チャンバー内に配置されており、ウエハをチャンバー
内に保持する機能を有したウエハ保持手段と、 ウエハ保持手段によって保持されている該ウエハに照射
によって該ウエハの表面に付着した揮発性汚染物が蒸発
する熱エネルギーを供給する機能を有したウエハ加熱手
段と、 該チャンバーに接続され、前記揮発性汚染物を検知する
機能を有したガス分析手段とからなることを特徴とする
表面揮発性汚染物検知装置。 - 【請求項２】 ウエハ温度検知手段をさらに有してお
り、該ウエハ温度検知手段は前記チャンバー内に配置さ
れ、該チャンバー内にあるウエハの温度を検知する機能
を有している請求項１記載の表面揮発性汚染物検知装
置。 - 【請求項３】 真空手段をさらに有しており、該真空手
段は前記チャンバーに接続され、該チャンバー内を減圧
にする機能を有している請求項１記載の表面揮発性汚染
物検知装置。 - 【請求項４】 前記チャンバーは、ウエハ出し入れ手段
を有しており、該ウエハ出し入れ手段はウエハを前記チ
ャンバー内の前記ウエハ保持手段に取り付ける為に前記
チャンバー内へウエハを挿入できるようにし、またウエ
ハが前記ウエハ保持手段と前記チャンバーから取り外せ
るようになっていることを特徴とする請求項１記載の表
面揮発性汚染物検知装置。 - 【請求項５】 前記ウエハ出し入れ手段は、前記チャン
バーの前記壁面に密封可能な間隙を有しており、該間隙
は前記チャンバーへのウエハの出し入れができるように
選択的に開くことができ、該チャンバー壁が密封される
ように閉じることができることを特徴とする請求項４記
載の表面揮発性汚染物検知装置。 - 【請求項６】 前記ウエハ出し入れ手段はチャンバーロ
ック手段を有しており、該チャンバーロック手段は前記
間隙を解放可能に閉密封できる機能を有していることを
特徴とする請求項５記載の表面揮発性汚染物検知装置。 - 【請求項７】 前記ウエハ加熱手段は前記チャンバーの
外部に配置され、該チャンバー壁の一部は熱エネルギー
透過性物質で構成されており、該熱エネルギーが該熱エ
ネルギー透過性物質を介して該チャンバー中に配置され
たウエハを加熱することを特徴とする請求項１記載の表
面揮発性汚染物検知装置。 - 【請求項８】 前記熱エネルギー透過性物質は石英ガラ
ス窓より構成され、該窓は前記チャンバー壁に配置さ
れ、その一部分となっており、前記ウエハ加熱手段は赤
外光エネルギーを該窓を通して該チャンバー内の前記ウ
エハを照射して加熱する赤外光エネルギー源からなって
いることを特徴とする請求項７記載の表面揮発性汚染物
検知装置。 - 【請求項９】 熱エネルギー反射手段をさらに有してお
り、該熱エネルギー反射手段は前記チャンバー内に配置
され、前記ウエハの背面から前記ウエハへ向かって通過
する熱エネルギーを反射する機能を有していることを特
徴とする請求項８記載の表面揮発性汚染物検知装置。 - 【請求項１０】 前記熱エネルギー反射手段は熱反射板
を有しており、該熱反射板は前記ウエハの横で前記ウエ
ハ加熱手段から離れた位置に配置されていることを特徴
とする請求項９記載の表面揮発性汚染物検知装置。 - 【請求項１１】 前記温度検知手段は、ウエハの温度を
示す電気信号を出力するために使用され、また、前記ウ
エハ加熱手段はウエハ加熱制御手段を有しており、該ウ
エハ加熱制御手段は該ウエハ加熱手段の熱エネルギー出
力を制御する機能を有しており、該ウエハの温度を示す
電気信号は該ウエハ加熱手段を電気的フィードバックで
制御するために該ウエハ加熱制御手段へ供給されている
ことを特徴とする請求項２記載の表面揮発性汚染物検知
装置。 - 【請求項１２】 前記チャンバーは乾燥した相対的に不
活性なガスで満たされており，前記ガス分析手段は低圧
残留ガス分析器であることを特徴とする請求項３記載の
表面揮発性汚染物検知装置。 - 【請求項１３】 表面揮発性汚染物検知装置であって、
チャンバー内のある空間を囲い規定する壁面を有してい
るチャンバーと、 該チャンバーに接続され、該チャンバー内を減圧にする
機能を有している真空手段と、 該チャンバー内に配置されており、ウエハをチャンバー
内に保持する機能を有しているウエハ保持手段と、 前記チャンバー壁の外部に設けられて、熱エネルギーを
該ウエハへ供給する機能を有するウエハ加熱手段と、 熱エネルギー透過性物質からなり、該熱エネルギーが該
熱エネルギー透過性物質を介して該チャンバー中におか
れた該ウエハを加熱するようになっており、該熱エネル
ギーの照射で、該ウエハ上に付着した揮発性汚染物が蒸
発するようになる該チャンバー壁の一部と、 該チャンバー内に配置され、該チャンバー内にあるウエ
ハの温度を検知する機能を有しており、ウエハの温度を
示す電気信号を出力するために使用されるウエハ温度検
知手段と、 ウエハ加熱制御手段を有しており、該ウエハ加熱制御手
段は該ウエハ加熱手段から出力される熱エネルギーを制
御する機能を有しており、該ウエハの温度を示す電気信
号が該ウエハ加熱手段を電気的フィードバックで制御す
るために該ウエハ加熱制御手段へ供給されている該ウエ
ハ加熱手段と、 ウエハが前記チャンバー内の該ウエハ保持手段に取り付
けられるように該チャンバー内へウエハを挿入できるよ
うにし、またウエハが該ウエハ保持手段と該チャンバー
から取り外せるようしているウエハ出し入れ手段と、 該チャンバーに接続され、前記揮発性汚染物を検知する
機能を有しているガス分析手段とからなる表面揮発性汚
染物検知装置。 - 【請求項１４】 前記ウエハ出し入れ手段は、該チャン
バーの壁面に密封可能な間隙を有しており、該間隙は該
チャンバーへのウエハの出し入れができるように開くこ
とができ、該チャンバー壁が密封されるように閉じるこ
とができることを特徴とする請求項１３記載の表面揮発
性汚染物検知装置。 - 【請求項１５】 前記ウエハ出し入れ手段はチャンバー
ロック手段を有しており、該チャンバーロック手段は前
記間隙を解放可能に閉密封できる機能を有しており、該
ロック手段は該チャンバーの該壁面に取り付けられたガ
イドレール手段を有しており、該チャンバー壁の間隙の
開閉を摺動可能に制御する機能を有していることを特徴
とする請求項１４記載の表面揮発性汚染物検知装置。 - 【請求項１６】 前記熱エネルギー透過性物質は石英ガ
ラス窓より構成され、該窓は前記チャンバー壁に配置さ
れ、その一部分となっており、該ウエハ加熱手段は赤外
光エネルギーを該窓を通して該チャンバー内の前記ウエ
ハを照射して加熱する赤外光エネルギー源からなってい
ることを特徴とする請求項１３記載の表面揮発性汚染物
検知装置。 - 【請求項１７】 前記チャンバー内に配置され、前記ウ
エハの背面から前記ウエハへ向かって通過する熱エネル
ギーを反射する機能を持つ熱エネルギー反射手段を有し
ており、該熱エネルギー反射手段は熱反射板を持ち，該
熱反射板は前記ウエハの横で該ウエハ加熱手段から離れ
た位置に配置されていることを特徴とする請求項１６記
載の表面揮発性汚染物検知装置。 - 【請求項１８】 前記チャンバーは乾燥した相対的に不
活性なガスで満たされており、該ガス分析手段は低圧残
留ガス分析器であることを特徴とする請求項１３記載の
表面揮発性汚染物検知装置。 - 【請求項１９】 密封可能なチャンバー内にウエハを取
り付け、該チャンバーを密封し、該ウエハ上の物質が蒸
発するのに十分な温度まで該ウエハを加熱し、該ウエハ
を加熱することによっていかなる蒸発物も該チャンバー
内の雰囲気に含まれるようになった後で、ガス分析手段
を用いて該チャンバー内のガス成分を分析する過程から
なるウエハ表面上に付着した揮発性物質を検知する方
法。 - 【請求項２０】 前記ウエハを赤外光加熱手段を利用し
て加熱し、該加熱手段を電気的制御器を用いて制御し、
該ウエハの温度を温度検知手段を用いて検知し、該温度
検知手段からの該ウエハの温度を示す電気的出力信号を
該制御器に供給し、該温度検知手段の電気的出力信号に
基づき、該制御器を用いて、該加熱手段の熱エネルギー
出力を制御する工程をさらに含む請求項１９記載の方
法。 - 【請求項２１】 真空手段によって前記チャンバー内を
吸気し、該チャンバー内に低圧雰囲気環境をつくり、続
いて該チャンバー内へガス源から不活性ガスを導入し、
前記蒸発物の前記検知を容易にする工程をさらに含む請
求項２０記載の方法。 - 【請求項２２】 前記蒸発物を検知するために既知のサ
ンプリング速度で該チャンバー内の雰囲気をサンプリン
グし、該チャンバー内を前記低雰囲気圧に維持するため
に該既知のサンプリング速度で該チャンバー内へ前記ガ
ス源から更に不活性ガスを導入する工程をさらに含む請
求項２１記載の方法。
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Also Published As
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