JPH08220071A - 半導体基板表面の有機物の測定方法及びその測定装置 - Google Patents

半導体基板表面の有機物の測定方法及びその測定装置

Info

Publication number
JPH08220071A
JPH08220071A JP1962995A JP1962995A JPH08220071A JP H08220071 A JPH08220071 A JP H08220071A JP 1962995 A JP1962995 A JP 1962995A JP 1962995 A JP1962995 A JP 1962995A JP H08220071 A JPH08220071 A JP H08220071A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor substrate
organic
organic solvent
organic substance
heating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP1962995A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiromi Sasaki
裕美 佐々木
Makiko Tamaoki
真希子 玉置
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Toshiba Electronic Device Solutions Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Microelectronics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Microelectronics Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP1962995A priority Critical patent/JPH08220071A/ja
Publication of JPH08220071A publication Critical patent/JPH08220071A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体基板表面に吸着した有機物を高感度か
つ高精度に分析することにある。 【構成】 本発明の半導体基板表面の有機物の測定方法
は、半導体基板14を揮発性有機溶剤雰囲気にさらした後
加熱することにより、従来より低温で半導体基板14表面
に吸着した有機物を剥離させて、その種類及び量を測定
する。又、本発明の半導体基板14表面の有機物の測定装
置は、半導体基板14を加熱する加熱炉11と、加熱炉11に
有機溶剤を供給するための有機溶剤供給部15と、検出部
13とから構成される。このため、半導体基板14表面に吸
着した有機物の分析において、高分子量の有機物まで高
感度かつ高精度にその種類及び量を測定できるようにな
った。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体基板表面に吸着
した有機物、特に高分子量有機物の種類及び量を測定す
る方法及びその測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体基板表面に吸着した有機物は、そ
の後に実施されるデバイス製造工程において、不均一な
薄膜、孤立欠陥を生ずる原因となる。このような不均一
な薄膜または孤立欠陥が一旦形成されると、リーク電流
の増大が生じ、デバイスの信頼性は著しく低下する。従
って、デバイス不良をなくすためには、半導体基板表面
への有機物の吸着を抑止すべきであり、それを実現化す
るためには、半導体基板に吸着した有機物の正確な分
析、測定を行う必要がある。
【0003】従来、半導体基板に吸着した有機物を測定
する方法として、昇温脱離ガスクロマトグラフ質量分析
器を用いた方法が知られており、以下図3を用いて説明
する。 図3は、従来の昇温脱離ガスクロマトグラフ質
量分析装置の概略の構成を示す。この方法は、ノズル3
6、38を開けキャリアガス供給部30よりキャリアガスを
流し加熱炉31に収納された半導体基板34を赤外線照射に
より加熱し、半導体基板34表面に吸着した有機物を剥離
させ濃縮部32を介した後、ガスクロマトグラフ質量分析
器33によって分析し、その種類及び量を測定する方法で
ある。
【0004】この方法は、半導体基板34表面に吸着した
有機物の測定にあたり、半導体基板34から有機物を剥離
する必要があり、そのために半導体基板34を加熱して、
有機物と半導体基板34との結合を切断させる熱振動エネ
ルギーを、有機物に与えている。
【0005】さて、今回の問題点は、半導体基板34から
高分子量有機物、例えばジオクテルフタレート(DO
P:C24384 )やリン酸トリブチル(TBP:C12
27PO4)を剥離させた後に生じる。この場合、半導
体基板34と高分子量有機物の結合エネルギーは非常に高
く、この結合を切断するために、半導体基板34を600 〜
1000℃に加熱し、結合エネルギー以上の熱振動エネルギ
ーを与える必要がある。しかしながら、高分子量有機物
は、この高い熱振動エネルギーを受けると、内部エネル
ギーが上昇し、それ自身の構造を保てなくなり、結合の
弱い部分から分解が起きてしまう。
【0006】例えば、半導体基板34からDOPを剥離す
るために半導体基板34を高温加熱すると、DOP(化1
参照)は高い熱振動エネルギーを受ける為、熱分解反応
を起こす。その結果、実際検出される有機物は、DOP
ではなく、2ーオクテン(化2参照)、ペンチルシクロ
プロパン(化3参照)、オクタナール(化4参照)、無
水フタル酸(化5参照)となる。
【0007】
【化1】
【0008】
【化2】
【0009】
【化3】
【0010】
【化4】
【0011】
【化5】
【0012】このように、高分子量有機物は、半導体基
板34から剥離する熱振動エネルギーを受けると、熱分解
反応を引き起こし、熱分解反応前とは異なる有機物とな
る。当然、熱分解反応後に測定した結果では、半導体基
板34表面に吸着した有機物の種類および量を測定したこ
とにならない。従って、従来技術では、どの様な種類の
有機物がどれだけ半導体基板34表面に吸着しているか、
正確に測定を行えない欠点を有していた。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
従来の半導体基板表面の有機物の測定方法及び測定装置
では、半導体基板から高分子量有機物を剥離するため
に、半導体基板を高温加熱しなければならなかった。し
かし、加熱により高分子量有機物に与えられた熱振動エ
ネルギーは、半導体基板と高分子量有機物の結合を切断
するだけにとどまらず、高分子量有機物自身まで分解し
てしまう。そのため、半導体基板表面に吸着した有機物
の種類及び量を正確に測定できない問題を有していた。
そこで、本発明は、上記問題を解決し、半導体基板表面
に吸着した有機物の種類及び量を、高感度かつ高精度に
測定することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の半導体基板表面の有機物の測定方法では、
半導体基板を有機溶剤雰囲気にさらす工程と、有機溶剤
雰囲気にさらした前記半導体基板を加熱し、この半導体
基板表面に吸着した有機物を剥離させる工程と、剥離し
た前記有機物の種類及び量を測定する工程とを有するこ
とを特徴とする。
【0015】尚、上記半導体基板から剥離される有機物
及び種類及び量を測定される有機物が、高分子量有機物
であることを特徴とする。尚、上記半導体基板を有機溶
剤雰囲気にさらす工程において、ガス状態の揮発性有機
溶剤を供給したのち、このガス状態の揮発性有機溶剤の
供給を止めて、所定時間放置することを特徴とする。
【0016】尚、上記半導体基板表面に吸着した有機物
を剥離させる工程において、半導体基板を300 ℃前後で
加熱することを特徴とする。又、本発明の半導体基板表
面の有機物の測定装置では、半導体基板を有機溶剤雰囲
気にさらす手段と、有機溶剤雰囲気にさらした半導体基
板を加熱する手段と、加熱により前記半導体基板から剥
離した有機物を検出する手段とを有することを特徴とす
る。
【0017】
【作用】本発明の測定方法では、半導体基板を有機溶剤
雰囲気にさらした後、加熱を行う。有機溶剤雰囲気にさ
らす行為は、半導体基板とそこに吸着した有機物との界
面に有機溶剤を侵入させ、半導体基板と有機物の結合力
を低下させると考えられる。すなわち、半導体基板と有
機物の結合エネルギーを低下させ、有機物を半導体基板
表面から剥離しやすい状態にさせる。
【0018】したがって、半導体基板に吸着した有機物
は、従来より低温の約300 ℃で半導体基板を加熱するこ
とにより生じた熱振動エネルギーを受け取り、半導体基
板から剥離することができる。さらに、この程度の熱振
動エネルギーを受けても、高分子量の有機物は熱分解を
起こすことはない。この結果、半導体表面に吸着した有
機物の種類及び量を高感度及び高精度に測定することが
可能となる。
【0019】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の半導体基板表
面の有機物の測定方法及びその測定装置を説明する。図
1は本発明の第一の実施例の半導体基板表面の有機物の
測定装置の概略構成を示す。この測定装置は、キャリア
ガス供給部10と、キャリアガス供給時に開閉するノズル
16と、半導体基板14を保持し収納し加熱する加熱炉11
と、キャリアガス供給部10と加熱炉11の間を開閉するノ
ズル18と、濃縮部12と、ガス状または液状の揮発性有機
溶剤を供給する有機溶剤供給部15と、有機溶剤供給時に
開閉するノズル17と、加熱炉11と濃縮部12の間を開閉す
るノズル19と、検出器13を備えている。キャリアガス供
給部10及び濃縮部12は加熱炉11の上層部分にあり、加熱
炉11に収納された半導体基板14の裏面は装置と密着する
ようになっている。
【0020】測定の手順は、最初に、室温において、半
導体基板14を加熱炉11内に収納した後ノズル19を閉めた
状態にして、ガス状の揮発性有機溶剤をキャリアガスを
流すことによって加熱炉11に供給する。供給した後で、
ノズル16及びノズル17を閉めてキャリアガス及びガス状
の揮発性有機溶剤を止め、ノズル18を閉め加熱炉11内を
閉じた空間にして、室温において数十分間放置する。
【0021】この半導体基板14を有機溶剤雰囲気にさら
す処理は、半導体基板14とそこに吸着した有機物との界
面に、ガス状の有機溶剤を侵入させ、半導体基板14と有
機物の結合力を弱まらせる。半導体基板14の表面に吸着
した有機物は、有機溶剤にさらす以前よりも、剥離しや
すい状態になる。
【0022】又、所定量の有機溶剤を供給した後、供給
を止めて、半導体基板14を有機溶剤雰囲気にさらすこと
により、できるだけ少ない量の有機溶剤で半導体基板14
に吸着した有機物を剥離しやすい状態にできる。
【0023】この後、ノズル16を開けてキャリアガスを
流し、ノズル18及びノズル19を開けた状態にして半導体
基板14を約300 ℃で加熱する。すると、半導体基板14表
面に吸着した有機物は、剥離して随時キャリアガスによ
り濃縮部12に送られる。
【0024】従来は約600 〜1000℃に加熱しなければ、
半導体基板14から高分子量有機物は剥離しなかったが、
本発明では約300 ℃の低温加熱で剥離でき、しかも、こ
の加熱により生じる熱振動エネルギーは小さいため、高
分子量有機物は分解することはない。
【0025】半導体基板14表面から剥離した有機物は、
高分子多孔質ポリマーの一種である吸着剤と加熱部を有
す濃縮部12に入ると、室温状態にある吸着剤に捉えられ
て液化または固体化する。半導体基板14表面から剥離し
た有機物がすべて吸着剤に捉えられた後、吸着剤を約25
0 ℃に加熱する。一旦液化または固体化した有機物は再
度気化し、検出器13に送られ、分析され、種類及び量が
測定される。
【0026】この濃縮部12を用いることにより、測定対
象である有機物以外の物質が、検出器に送られることを
抑制し、有機物検出時のノイズを低下することができ
る。また、一旦有機物を集めてから、この有機物を気化
して検出するため、有機物の種類及び量を感度良く測定
することができる。
【0027】次に第二の実施例を挙げる。図2は本発明
の第二の実施例の半導体基板表面の有機物の測定装置の
構成を示す。この測定装置は、キャリアガス供給部20
と、キャリアガス供給時に開閉するノズル26と、複数の
半導体基板24を保持し収納する収納部21a と、キャリア
ガス供給部20と収納部21a の間を開閉するノズル28と、
濃縮部22と、収納部21a と濃縮部22とを開閉するノズル
29と、検出部23を備えている。キャリアガス供給部20及
び濃縮部22は、収納部21a の上部に設置されている。ま
た、収納部21a 内に、液状の揮発性有機溶剤を入れた容
器21b が備えられ、この容器21b 及び複数の半導体基板
24を均一に加熱しうる加熱部が設置されている。また、
半導体基板24を支持する部分は、半導体基板24の裏側を
覆う形になっている。
【0028】測定にあたっては、容器21b に複数の半導
体基板24に付着した有機物を剥離させやすくするのに必
要最少限の揮発性有機溶剤を供給する。そして、この収
納部9a に複数の半導体基板24を収納する。この後、ノ
ズル28及びノズル29を閉め、加熱部により容器21b 内の
揮発性有機溶剤を揮発させ、複数の半導体基板24を有機
溶剤雰囲気に数十分間さらす。この時の加熱温度は、揮
発性有機溶剤の沸点程度の温度で、有機溶剤雰囲気にさ
らす間もこの温度を維持している。この後、ノズル28を
開けてキャリアガスを流し、ノズル29を開けた状態にし
て半導体基板24を約300 ℃で加熱する。
【0029】有機溶剤にさらすことは、第一の実施例と
同様の効果が得られる。従って、半導体基板24の表面に
吸着した有機物は、有機溶剤にさらす以前よりも、剥離
しやすい状態になる。又、できるだけ少ない量の有機溶
剤で半導体基板24に吸着した有機物を剥離しやすい状態
にできる。この為、約300 ℃の低温加熱で剥離でき、し
かも、この加熱により生じる熱振動エネルギーは小さい
ため、高分子量有機物は分解することはない。
【0030】従って、半導体基板24表面に吸着した有機
物は、剥離して随時キャリアガスにより濃縮部22に送ら
れる。また、濃縮部22は第一の実施例と同じものを使用
しているため、同様の効果が得られる。すなわち、濃縮
部22は、測定対象である有機物以外の物質が、検出器に
送られることを抑制し、有機物検出時のノイズを低下す
ることができる。また、一旦有機物を集めてから、この
有機物を気化して検出するため、有機物の種類及び量を
感度良く測定することができる。
【0031】従って、濃縮部22を介した後、検出器23で
有機物を感度良く検出し、その種類及び量が測定され
る。尚、第二の実施例特有の効果として、一度に複数の
半導体基板25に吸着した有機物の種類及び量を測定する
ことができる。
【0032】尚、本発明は、第1及び第2の実施例に限
定されず、例えば以下に示す様に、変更しても良い。有
機溶剤には、メタノール、又は、エタノールを使用した
が、これに限定されず、ジクロロメタン、n−ヘキサン
等、沸点が約100 ℃以下で、半導体基板14,24 とその表
面に吸着した有機物の結合力を弱められ、ガスクロマト
グラフの測定に影響を与えないものであれば良い。
【0033】さらに、半導体基板14,24 を有機溶剤にさ
らす方法は上記2つの実施例に限定されず、半導体基板
14,24 が有機溶剤雰囲気にさらされれば、その過程及び
その構成は問わない。
【0034】又、キャリアガスにはHeを用いたが、こ
れに限定されず、ArやN2など、半導体基板表面14,24
に吸着した有機物、有機溶剤、半導体基板14,24 と反
応しにくく、かつ、ガス状の有機溶剤及び半導体基板1
4,24 表面から剥離した有機物を運べる気体であれば良
い。尚、Heは不活性で軽量であるため、効率良く、有
機溶剤及び半導体基板14,24 から剥離した有機物を運ぶ
ことができる。
【0035】尚、検出器13,23 としてガスクロマトグラ
フ質量分析器を使用したが、これに限定されず、気化し
うる無機または有機化合物の混合試料を分離分析可能な
検出装置であれば良い。又、半導体基板14,24 から剥離
した有機物を検出器13,23 で高精度に分析できるなら
ば、本実施例で使用した濃縮部12,22 を必ずしも使用し
なくてよい。
【0036】
【発明の効果】本発明は、上述のように構成されている
ので、半導体基板表面に吸着した有機物の種類及び量
を、高感度かつ高精度に測定できるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一の実施例の半導体基板表面の有機
物の測定装置の構成を示す図。
【図2】本発明の第二の実施例の半導体基板表面の有機
物の測定装置の構成を示す図。
【図3】従来の昇温脱離ガスクロマトグラフ質量分析装
置の構成を示す図。
【符号の説明】
10、20、30 キャリアガス供給部 11、31 加熱炉 12、22、32 濃縮部 13、23 検出器 14、24、34 半導体基板 15 有機溶剤供給部 16、17、18、19 ノズル 21a 収納部 21b 容器 26、28、29 ノズル 33 ガスクロマトグラフ質量分析器

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板を有機溶剤雰囲気にさらす工
    程と、有機溶剤雰囲気にさらした前記半導体基板を加熱
    し、この半導体基板表面に吸着した有機物を剥離させる
    工程と、剥離した前記有機物の種類及び量を測定する工
    程とを有することを特徴とする半導体基板表面の有機物
    の測定方法。
  2. 【請求項2】 上記半導体基板から剥離される有機物及
    び種類及び量を測定される有機物が、高分子量有機物で
    あることを特徴とする請求項1記載の半導体基板表面の
    有機物の測定方法。
  3. 【請求項3】 上記半導体基板を有機溶剤雰囲気にさら
    す工程において、ガス状態の揮発性有機溶剤を供給した
    のち、このガス状態の揮発性有機溶剤の供給を止めて、
    所定時間放置することを特徴とする請求項1記載の半導
    体基板表面の有機物の測定方法。
  4. 【請求項4】 上記半導体基板表面に吸着した有機物を
    剥離させる工程において、半導体基板を300 ℃前後で加
    熱することを特徴とする請求項1記載の半導体基板表面
    の有機物の測定方法。
  5. 【請求項5】 半導体基板を有機溶剤雰囲気にさらす手
    段と、有機溶剤雰囲気にさらした半導体基板を加熱する
    手段と、加熱により前記半導体基板から剥離した有機物
    を検出する手段とを有することを特徴とする半導体基板
    表面の有機物の測定装置。
JP1962995A 1995-02-08 1995-02-08 半導体基板表面の有機物の測定方法及びその測定装置 Withdrawn JPH08220071A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1962995A JPH08220071A (ja) 1995-02-08 1995-02-08 半導体基板表面の有機物の測定方法及びその測定装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1962995A JPH08220071A (ja) 1995-02-08 1995-02-08 半導体基板表面の有機物の測定方法及びその測定装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08220071A true JPH08220071A (ja) 1996-08-30

Family

ID=12004501

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1962995A Withdrawn JPH08220071A (ja) 1995-02-08 1995-02-08 半導体基板表面の有機物の測定方法及びその測定装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08220071A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180122439A (ko) * 2015-03-21 2018-11-12 제이.에이. 울램 컴퍼니, 인코퍼레이티드 대기압에서 용매 분압들의 시퀀스의 함수로서 다공성 유효 기판 표면의 광학적 특성들의 변화를 검사하는 시스템 및 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180122439A (ko) * 2015-03-21 2018-11-12 제이.에이. 울램 컴퍼니, 인코퍼레이티드 대기압에서 용매 분압들의 시퀀스의 함수로서 다공성 유효 기판 표면의 광학적 특성들의 변화를 검사하는 시스템 및 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Stephens et al. The heterogeneous reaction of ozone on carbonaceous surfaces
EP0317299A2 (en) Odor identifying apparatus and method
JP2580988B2 (ja) 有機物分析装置および有機物分析方法
JPH076729A (ja) 隠された爆発物または麻薬の検出器
US5442175A (en) Gas evolution component analysis
US6460401B1 (en) Method and apparatus for trace analysis of organic compound
JP3506599B2 (ja) 分析方法
JPH08220071A (ja) 半導体基板表面の有機物の測定方法及びその測定装置
Lebens et al. Unintentional doping of wafers due to organophosphates in the clean room ambient
JP2004028787A (ja) 全反射蛍光x線分析方法、全反射蛍光x線分析前処理装置及び全反射蛍光x線分析装置
JP2003315221A (ja) 有機化合物分析計
JPH09145611A (ja) 半導体ウェーハの分析方法及び装置
JP2005500508A (ja) ガスセンサのための気体ガス採取装置及びその方法
JP2000292762A (ja) 液晶セル内気泡のガス分析装置および該ガス分析装置を使用した液晶セル内気泡のガス分析方法
JPH11118780A (ja) 痕跡を分析的に検出する方法及び装置
US6125689A (en) Non-destructive semiconductor wafer test system
JP2000241404A (ja) 炭素分別分析装置
US20200408706A1 (en) X-ray analysis system, x-ray analysis device, and vapor phase decomposition device
JP3343271B2 (ja) 水分測定装置における試料容器
JP2000292325A (ja) ヘッドスペースガスサンプラ
JP3395471B2 (ja) 微量有機物分析装置
Szczurek et al. An organic semiconductor as gas detector
JPS60190860A (ja) 微量有機物測定装置
JP2003302376A (ja) 揮発性有機化合物の連続測定装置及び測定方法
RU218361U9 (ru) Устройство для отбора и подачи проб труднолетучих веществ на химический анализ

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20020507