JPH09318507A - 表面汚染物質の回収方法および回収装置 - Google Patents
表面汚染物質の回収方法および回収装置Info
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- JPH09318507A JPH09318507A JP13452296A JP13452296A JPH09318507A JP H09318507 A JPH09318507 A JP H09318507A JP 13452296 A JP13452296 A JP 13452296A JP 13452296 A JP13452296 A JP 13452296A JP H09318507 A JPH09318507 A JP H09318507A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 シリコンウェハ等の表面に存在する汚染物質
を溶液として回収する場合、液滴走査法や気相分解法で
は回収装置が大型化され、かつ回収に時間がかかる。 【解決手段】 試料載置台2の上に表面に汚染物質が存
在する第1の試料としてのシリコンウェハW1を載せ、
この上方に配置した保持部3により第2の試料としての
シリコンウェハW2を第1の試料W1に対向配置する。
これらシリコンウェハの対向された表面間に汚染物質を
溶解することのできる分解液を介在させ、かつ移動機構
部6によって第2の試料W2を下方に移動させて両試料
の隙間を狭め、分解液を汚染物質が存在する表面に拡大
させる。汚染物質を分解液に溶融させ、この分解液を回
収して汚染物質の分析を行う。
を溶液として回収する場合、液滴走査法や気相分解法で
は回収装置が大型化され、かつ回収に時間がかかる。 【解決手段】 試料載置台2の上に表面に汚染物質が存
在する第1の試料としてのシリコンウェハW1を載せ、
この上方に配置した保持部3により第2の試料としての
シリコンウェハW2を第1の試料W1に対向配置する。
これらシリコンウェハの対向された表面間に汚染物質を
溶解することのできる分解液を介在させ、かつ移動機構
部6によって第2の試料W2を下方に移動させて両試料
の隙間を狭め、分解液を汚染物質が存在する表面に拡大
させる。汚染物質を分解液に溶融させ、この分解液を回
収して汚染物質の分析を行う。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は被分析材の表面、特
に半導体基板の表面に付着している汚染物質を回収する
ための回収方法および回収装置に関する。
に半導体基板の表面に付着している汚染物質を回収する
ための回収方法および回収装置に関する。
【0002】
【従来の技術】シリコンウェハ表面に存在する不純物金
属は、デバイス製造に悪影響をもたらすことはよく知ら
れており、半導体の高集積化に伴い、高信頼性のサブミ
クロンデバイスを高歩留まりで製造するためには、ウェ
ハ表面の金属不純物濃度を1010atoms/cm2 以
下にする必要がある。そのため、ウェハ表面の極微量元
素を正確に測定し、金属汚染を低減し、管理していくこ
とが半導体製造技術に要求されている。従来からシリコ
ンウェハ上の微量金属汚染の分析方法としては、フレー
ムレス原子吸光分析(FL−AAS)やICP発光分析
を用いた化学分析法が用いられている。この化学分析法
を適用する場合には、汚染物質を水溶液の形態にしなけ
れば測定できないため、半導体表面をフッ酸溶液等の分
解液で処理し、この分解液から汚染物質を回収する方法
が用いられる。従来、この種の表面汚染物質を回収する
方法として、液滴走査法、気相分解法、気相分解法と液
滴走査法を組み合わせた方法が用いられている。
属は、デバイス製造に悪影響をもたらすことはよく知ら
れており、半導体の高集積化に伴い、高信頼性のサブミ
クロンデバイスを高歩留まりで製造するためには、ウェ
ハ表面の金属不純物濃度を1010atoms/cm2 以
下にする必要がある。そのため、ウェハ表面の極微量元
素を正確に測定し、金属汚染を低減し、管理していくこ
とが半導体製造技術に要求されている。従来からシリコ
ンウェハ上の微量金属汚染の分析方法としては、フレー
ムレス原子吸光分析(FL−AAS)やICP発光分析
を用いた化学分析法が用いられている。この化学分析法
を適用する場合には、汚染物質を水溶液の形態にしなけ
れば測定できないため、半導体表面をフッ酸溶液等の分
解液で処理し、この分解液から汚染物質を回収する方法
が用いられる。従来、この種の表面汚染物質を回収する
方法として、液滴走査法、気相分解法、気相分解法と液
滴走査法を組み合わせた方法が用いられている。
【0003】液滴走査法は、シリコンウェハ表面の自然
酸化膜中の汚染物質の回収に適用され、分解と回収を同
時に行う方法である。図6は液滴走査法の一例を示す図
であり、試料設置台11上にシリコンウェハWを載置
し、その表面上に微小間隔おいて液滴保持具12を配置
し、シリコンウェハWの表面に沿って移動できるように
構成する。そして、シリコンウェハWの表面と液滴保持
具12の間に分解液(フッ酸溶液)Dの液滴(200μ
l)を保持させ、シリコンウェハWに沿って液滴保持具
12を相対運動させ、分解液DをシリコンウェハWの表
面全体にくまなく走査させることにより汚染物質を分解
液中に回収している。なお、保持具を使わずに試料自体
を前後左右に傾けて液滴を動かす装置もある。液滴の保
持方法や走査方法の違いによって、特開平2−2853
3号公報、特開平5−203548号公報に記載の技術
がある。
酸化膜中の汚染物質の回収に適用され、分解と回収を同
時に行う方法である。図6は液滴走査法の一例を示す図
であり、試料設置台11上にシリコンウェハWを載置
し、その表面上に微小間隔おいて液滴保持具12を配置
し、シリコンウェハWの表面に沿って移動できるように
構成する。そして、シリコンウェハWの表面と液滴保持
具12の間に分解液(フッ酸溶液)Dの液滴(200μ
l)を保持させ、シリコンウェハWに沿って液滴保持具
12を相対運動させ、分解液DをシリコンウェハWの表
面全体にくまなく走査させることにより汚染物質を分解
液中に回収している。なお、保持具を使わずに試料自体
を前後左右に傾けて液滴を動かす装置もある。液滴の保
持方法や走査方法の違いによって、特開平2−2853
3号公報、特開平5−203548号公報に記載の技術
がある。
【0004】気相分解(VPD)法は、表面汚染物質を
フッ酸蒸気で分解後、回収する方法である。図7は気相
分解法の一例を示す図であり、日本材料科学会編「分析
・解析技術と材料」裳華房p82に記載されている例で
ある。ここでは、密閉容器21内にシリコンウェハWを
垂直に固定し、フッ酸(HF)源22から蒸発されるフ
ッ酸蒸気をシリコンウェハWの表面に付着させて汚染物
質を分解し、汚染物質を含んだフッ酸溶液を下に置いた
受皿23で回収する方法である。このようなものとして
は、特開昭60−69531号公報に記載の技術もあ
る。
フッ酸蒸気で分解後、回収する方法である。図7は気相
分解法の一例を示す図であり、日本材料科学会編「分析
・解析技術と材料」裳華房p82に記載されている例で
ある。ここでは、密閉容器21内にシリコンウェハWを
垂直に固定し、フッ酸(HF)源22から蒸発されるフ
ッ酸蒸気をシリコンウェハWの表面に付着させて汚染物
質を分解し、汚染物質を含んだフッ酸溶液を下に置いた
受皿23で回収する方法である。このようなものとして
は、特開昭60−69531号公報に記載の技術もあ
る。
【0005】また、気相分解法と液滴走査法を組み合わ
せた方法は、表面汚染物質をフッ酸蒸気で分解後、液滴
を走査して回収する方法である。この方法では、シリコ
ンウェハを水平に置いた密閉容器内にフッ酸蒸気を導入
し、溶解気相雰囲気中で試料表面に微量のフッ酸が付着
することで表面汚染物質を表面酸化膜ごと分解する。そ
の後、分解された汚染物質を回収するために、フッ酸蒸
気の付着した試料表面に回収液(フッ酸溶液)を一滴垂
らし、液滴保持具を使用して回収液を表面全体にくまな
く移動させることにより汚染物質を回収液中に集める方
法である。特開平2−28533号公報や特開平5−2
03548号公報に記述がある。
せた方法は、表面汚染物質をフッ酸蒸気で分解後、液滴
を走査して回収する方法である。この方法では、シリコ
ンウェハを水平に置いた密閉容器内にフッ酸蒸気を導入
し、溶解気相雰囲気中で試料表面に微量のフッ酸が付着
することで表面汚染物質を表面酸化膜ごと分解する。そ
の後、分解された汚染物質を回収するために、フッ酸蒸
気の付着した試料表面に回収液(フッ酸溶液)を一滴垂
らし、液滴保持具を使用して回収液を表面全体にくまな
く移動させることにより汚染物質を回収液中に集める方
法である。特開平2−28533号公報や特開平5−2
03548号公報に記述がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た各表面汚染物質の回収方法では、分解蒸気発生装置や
回収走査用装置等が必要とされるため、装置本体が複雑
で大がかりなものになり、装置コストが高いという問題
がある。また、汚染物質の分解、回収に時間がかかる上
に、外部からの汚染物質が混入するという問題もある。
また、汚染物質を分析する試料としてシリコンウェハを
用いる場合、正常な形状の状態では処理が可能である
が、シリコンウェハを割ってできたウェハ片に対する処
理は難しいという問題がある。以下、前記したかく回収
方法における問題点を説明する。
た各表面汚染物質の回収方法では、分解蒸気発生装置や
回収走査用装置等が必要とされるため、装置本体が複雑
で大がかりなものになり、装置コストが高いという問題
がある。また、汚染物質の分解、回収に時間がかかる上
に、外部からの汚染物質が混入するという問題もある。
また、汚染物質を分析する試料としてシリコンウェハを
用いる場合、正常な形状の状態では処理が可能である
が、シリコンウェハを割ってできたウェハ片に対する処
理は難しいという問題がある。以下、前記したかく回収
方法における問題点を説明する。
【0007】液滴走査法装置では、液滴を移動させるた
めの駆動装置が必要となり、それが装置コストの大半を
占めており、非常に高価となっている。実際のシリコン
ウェハにはオリフラ(オリエンテーションフラット)と
呼ばれるカットがなされているため、完全な円板とはな
っておらず、シリコンウェハの形状やサイズに合わせて
液滴をくまなく走査するためにコンピュータによる制御
が必要となり、さらに高価なものになる。このように試
料表面の汚染を回収するために、分解液の液滴を縦横や
渦巻等の軌跡を描くように走査させるが、その時に液滴
が回収棒から脱離しないように表面張力で保持される範
囲内で動かし、かつ全面をくまなく走査させる必要があ
るため軌跡(移動距離)が長く、非常に時間がかかっ
た。この他に液滴走査法は、表面汚染物質の分解と回収
を同時に行うため、分解液と被分析面の接触面積および
接触時間が回収率に影響する。液滴と試料表面との接触
面積が少ないため、十分な回収率を得るためには移動速
度を遅くしたり、被分析面を繰り返し往復する必要があ
った。従来の装置では、6インチのシリコンウェハの場
合には、分解、回収に約5分以上かかる。
めの駆動装置が必要となり、それが装置コストの大半を
占めており、非常に高価となっている。実際のシリコン
ウェハにはオリフラ(オリエンテーションフラット)と
呼ばれるカットがなされているため、完全な円板とはな
っておらず、シリコンウェハの形状やサイズに合わせて
液滴をくまなく走査するためにコンピュータによる制御
が必要となり、さらに高価なものになる。このように試
料表面の汚染を回収するために、分解液の液滴を縦横や
渦巻等の軌跡を描くように走査させるが、その時に液滴
が回収棒から脱離しないように表面張力で保持される範
囲内で動かし、かつ全面をくまなく走査させる必要があ
るため軌跡(移動距離)が長く、非常に時間がかかっ
た。この他に液滴走査法は、表面汚染物質の分解と回収
を同時に行うため、分解液と被分析面の接触面積および
接触時間が回収率に影響する。液滴と試料表面との接触
面積が少ないため、十分な回収率を得るためには移動速
度を遅くしたり、被分析面を繰り返し往復する必要があ
った。従来の装置では、6インチのシリコンウェハの場
合には、分解、回収に約5分以上かかる。
【0008】また、被分析面の全面をくまなく走査する
と言っても、実際にはウェハの端まで液滴を走査しては
いない。特にシリコンウェハのオリフラに合わせて移動
させることは難しい。従来の装置では、走査面積は試料
面の約95%以下であった。外部汚染の問題もあり、液
滴に接触する回収棒からの汚染があるため、予め十分に
洗浄しておく必要があるか。回収装置全体を密閉してお
いても、走査中に試料表面が露出しているため、外部汚
染が付着する恐れが高く、液滴を走査するための駆動系
からの汚染は無視できない。
と言っても、実際にはウェハの端まで液滴を走査しては
いない。特にシリコンウェハのオリフラに合わせて移動
させることは難しい。従来の装置では、走査面積は試料
面の約95%以下であった。外部汚染の問題もあり、液
滴に接触する回収棒からの汚染があるため、予め十分に
洗浄しておく必要があるか。回収装置全体を密閉してお
いても、走査中に試料表面が露出しているため、外部汚
染が付着する恐れが高く、液滴を走査するための駆動系
からの汚染は無視できない。
【0009】気相分解法では、完全な密閉容器(試料分
解室)やフッ酸蒸気発生装置が必要で装置本体が大がか
りになり、コストが高い。また、フッ酸蒸気を発生させ
て分解するのに時間が長くかかる。熱酸化膜(750
A)では分解時間は約2時間かかる。さらに、外部汚染
を防ぐためには、蒸気の接触する気相分解容器内部を使
用毎に徹的に清浄する必要があり、たいへんな手間がか
かるし、どうしても汚染が多くなると考えられる。シリ
コンウェハから液を落とすようになっているが、表面に
付着したフッ酸溶液を残らず回収することは難しく、時
間もかかる。
解室)やフッ酸蒸気発生装置が必要で装置本体が大がか
りになり、コストが高い。また、フッ酸蒸気を発生させ
て分解するのに時間が長くかかる。熱酸化膜(750
A)では分解時間は約2時間かかる。さらに、外部汚染
を防ぐためには、蒸気の接触する気相分解容器内部を使
用毎に徹的に清浄する必要があり、たいへんな手間がか
かるし、どうしても汚染が多くなると考えられる。シリ
コンウェハから液を落とすようになっているが、表面に
付着したフッ酸溶液を残らず回収することは難しく、時
間もかかる。
【0010】気相分解法と液滴走査法を組み合わせた方
法では、前記した個々の問題点がそのまま問題点として
生じることになる。
法では、前記した個々の問題点がそのまま問題点として
生じることになる。
【0011】本発明の目的は、このような問題を全て解
消し、装置規模を縮小し、かつ低コストに回収が実現で
きる表面汚染物質の回収方法と回収装置を提供すること
にある。
消し、装置規模を縮小し、かつ低コストに回収が実現で
きる表面汚染物質の回収方法と回収装置を提供すること
にある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の回収方法は、表
面に汚染物質が存在する第1の試料に対し、第2の試料
を前記表面に対向配置させ、これら試料の間に前記汚染
物質を溶解することのできる分解液を介在させ、かつ両
試料の隙間を狭めて前記分解液を少なくとも前記汚染物
質が存在する表面に拡大させて汚染物質を分割液に溶融
させて回収することを特徴とする。この場合、第1およ
び第2の試料のそれぞれ対向配置される側の面に汚染物
質が存在することが好ましい。また、この場合、第1お
よび第2の試料はそれぞれ同じ処理が施されて同じ汚染
物質が各表面に存在され、あるいは第1および第2の試
料は、同一試料を2分割した試料とすることが可能であ
る。
面に汚染物質が存在する第1の試料に対し、第2の試料
を前記表面に対向配置させ、これら試料の間に前記汚染
物質を溶解することのできる分解液を介在させ、かつ両
試料の隙間を狭めて前記分解液を少なくとも前記汚染物
質が存在する表面に拡大させて汚染物質を分割液に溶融
させて回収することを特徴とする。この場合、第1およ
び第2の試料のそれぞれ対向配置される側の面に汚染物
質が存在することが好ましい。また、この場合、第1お
よび第2の試料はそれぞれ同じ処理が施されて同じ汚染
物質が各表面に存在され、あるいは第1および第2の試
料は、同一試料を2分割した試料とすることが可能であ
る。
【0013】また、本発明の回収装置は、第1の試料を
載置可能な試料設置台と、この試料載置台の上方に配置
されて第2の試料を保持可能な試料保持部と、少なくと
も前記試料保持部を前記試料載置台に対して上下方向お
よび水平方向に相対移動させることが可能な移動機構部
とを備えることを特徴とする。
載置可能な試料設置台と、この試料載置台の上方に配置
されて第2の試料を保持可能な試料保持部と、少なくと
も前記試料保持部を前記試料載置台に対して上下方向お
よび水平方向に相対移動させることが可能な移動機構部
とを備えることを特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。図1は本発明の表面汚染物質
回収装置の構成を示す斜視図である。基台1上に被分析
材としての試料を水平に設置することができる試料設置
台2を有しており、またこの試料設置台2の上方に配置
されて別の試料を保持することが可能な保持部3を備え
ている。前記試料設置台2は、ここでは試料としてのシ
リコンウェハを設置するのに好適な円形台状に形成さ
れ、図示は省略するがその表面には多数の孔が開設さ
れ、前記基台1内に延設された真空路を通して真空源に
接続され、設置される試料を試料設置台2上に真空吸着
することが可能とされている。また、前記保持部3はそ
の先端に円形をした試料吸着部4が設けられ、同様に試
料を真空吸着することができるように構成される。そし
て、この保持部3は、曲げ形成されたアーム部5の一端
部に連結され、このアーム部5の他端部は前記基台1に
設けられた移動機構部6に連結され、前記真空吸着部4
を上下または水平方向に移動可能に構成されている。
図面を参照して説明する。図1は本発明の表面汚染物質
回収装置の構成を示す斜視図である。基台1上に被分析
材としての試料を水平に設置することができる試料設置
台2を有しており、またこの試料設置台2の上方に配置
されて別の試料を保持することが可能な保持部3を備え
ている。前記試料設置台2は、ここでは試料としてのシ
リコンウェハを設置するのに好適な円形台状に形成さ
れ、図示は省略するがその表面には多数の孔が開設さ
れ、前記基台1内に延設された真空路を通して真空源に
接続され、設置される試料を試料設置台2上に真空吸着
することが可能とされている。また、前記保持部3はそ
の先端に円形をした試料吸着部4が設けられ、同様に試
料を真空吸着することができるように構成される。そし
て、この保持部3は、曲げ形成されたアーム部5の一端
部に連結され、このアーム部5の他端部は前記基台1に
設けられた移動機構部6に連結され、前記真空吸着部4
を上下または水平方向に移動可能に構成されている。
【0015】この表面汚染物質回収装置を用いた汚染物
質の回収方法について説明する。図2は第1の実施形態
を示す側面図である。ここでは試料として同じ処理を行
って表面に汚染物質が付着している6インチのシリコン
ウェハを2枚用意し、これらシリコンの表面に形成され
ている酸化膜中の汚染物質を回収するものとする。そし
て、一方のシリコンウェハW1を真空ピンセット等を用
いて汚染表面に手を触れないようにしてその被分析表面
を上方に向けて試料設置台2に載置する。そして、真空
吸着を行うことで、シリコンウェハW1は試料設置台2
に固定状態に水平支持される。
質の回収方法について説明する。図2は第1の実施形態
を示す側面図である。ここでは試料として同じ処理を行
って表面に汚染物質が付着している6インチのシリコン
ウェハを2枚用意し、これらシリコンの表面に形成され
ている酸化膜中の汚染物質を回収するものとする。そし
て、一方のシリコンウェハW1を真空ピンセット等を用
いて汚染表面に手を触れないようにしてその被分析表面
を上方に向けて試料設置台2に載置する。そして、真空
吸着を行うことで、シリコンウェハW1は試料設置台2
に固定状態に水平支持される。
【0016】次いで、他方のシリコンウェハW2を同様
に真空ピンセット等を用いて被分析表面を下側に向けて
前記一方のシリコンウェハW1の上に重ねる。そして、
両ウェハW1,W2がはみ出さないように重なったら、
保持部3の真空吸着部4を他方のシリコンウェハW2の
裏面(上面)に当接させ、真空吸着によって保持部3に
対して一体的に支持させる。しかる上で、移動機構部6
を動作させて一旦保持部3を上げて、ウェハW2をウェ
ハW1から離し、下にあるウェハW1の上面中央部にマ
イクロピペットで分解液Dを少量滴下する。分解液Dは
フッ酸溶液(HF:H2 O=2:1)を用いた。6イン
チのウェハの場合、分解液は200μlで十分である。
次に、保持部3をゆっくり下げてウェハW1とウェハW
2の対向する面の間隔を小さくし、これにより分解液D
を両ウェハW1,W2間で押圧して全面に拡大させる。
に真空ピンセット等を用いて被分析表面を下側に向けて
前記一方のシリコンウェハW1の上に重ねる。そして、
両ウェハW1,W2がはみ出さないように重なったら、
保持部3の真空吸着部4を他方のシリコンウェハW2の
裏面(上面)に当接させ、真空吸着によって保持部3に
対して一体的に支持させる。しかる上で、移動機構部6
を動作させて一旦保持部3を上げて、ウェハW2をウェ
ハW1から離し、下にあるウェハW1の上面中央部にマ
イクロピペットで分解液Dを少量滴下する。分解液Dは
フッ酸溶液(HF:H2 O=2:1)を用いた。6イン
チのウェハの場合、分解液は200μlで十分である。
次に、保持部3をゆっくり下げてウェハW1とウェハW
2の対向する面の間隔を小さくし、これにより分解液D
を両ウェハW1,W2間で押圧して全面に拡大させる。
【0017】ここで、分解液DはウェハW1とウェハW
2の被分析面の酸化膜を溶解し、表面汚染物質を回収す
ることになる。分解液が十分に汚染を分解、回収するよ
うに、このままの状態で固定しておく。分解時間は、自
然酸化膜(膜厚20Å)の場合で1分、熱酸化膜(膜厚
1000Å)の場合で2分である。分解が終わったら、
移動機構部6によって保持部3ごとウェハW2を水平方
向にゆっくりずらしていく。この時、分解液Dは表面張
力でウェハW1側の縁に残る。また、分解液によってウ
ェハ表面の酸化膜が除去されるため、ウェハ表面は疎水
性となり、分解液は一つに集まって液滴となっていく。
この分解液の液滴をスポイトで回収し、フレームレス原
子吸光分析装置に導入して、表面汚染濃度を分析する。
2の被分析面の酸化膜を溶解し、表面汚染物質を回収す
ることになる。分解液が十分に汚染を分解、回収するよ
うに、このままの状態で固定しておく。分解時間は、自
然酸化膜(膜厚20Å)の場合で1分、熱酸化膜(膜厚
1000Å)の場合で2分である。分解が終わったら、
移動機構部6によって保持部3ごとウェハW2を水平方
向にゆっくりずらしていく。この時、分解液Dは表面張
力でウェハW1側の縁に残る。また、分解液によってウ
ェハ表面の酸化膜が除去されるため、ウェハ表面は疎水
性となり、分解液は一つに集まって液滴となっていく。
この分解液の液滴をスポイトで回収し、フレームレス原
子吸光分析装置に導入して、表面汚染濃度を分析する。
【0018】このように、少なくとも一方に被分析面を
有する2枚の試料を対向させ、その間隙に分解液を注入
し、さらに間隙を狭めて被分析面どうしを近接させて分
解液を被分析面全体に行き渡らせることにより、被分析
面全体に常に分解液が接することになり、複雑な装置や
難しい操作が不要となり、表面汚染物質を容易に回収す
ることが可能となる。また、この第1の実施形態では、
同一の処理を行った2枚のウェハW1,W2の被分析面
を一度に分解し、分解液中に2枚分の表面汚染物質を回
収した。このように同一の処理を行った複数枚の試料ウ
ェハがある場合は、2枚分の汚染を回収することで2倍
に濃縮したことになり、機器分析する汚染元素の感度が
2倍になる利点がある。なお、この第1の実施形態とは
別に、Feで1010atoms/cm2 に強制汚染させ
た6インチのシリコンウェハ2枚の表面を、200μl
のフッ酸溶液で1分間分解処理した場合における、分解
液中の汚染物質(Fe)の回収率は1枚あたり90%以
上であった。
有する2枚の試料を対向させ、その間隙に分解液を注入
し、さらに間隙を狭めて被分析面どうしを近接させて分
解液を被分析面全体に行き渡らせることにより、被分析
面全体に常に分解液が接することになり、複雑な装置や
難しい操作が不要となり、表面汚染物質を容易に回収す
ることが可能となる。また、この第1の実施形態では、
同一の処理を行った2枚のウェハW1,W2の被分析面
を一度に分解し、分解液中に2枚分の表面汚染物質を回
収した。このように同一の処理を行った複数枚の試料ウ
ェハがある場合は、2枚分の汚染を回収することで2倍
に濃縮したことになり、機器分析する汚染元素の感度が
2倍になる利点がある。なお、この第1の実施形態とは
別に、Feで1010atoms/cm2 に強制汚染させ
た6インチのシリコンウェハ2枚の表面を、200μl
のフッ酸溶液で1分間分解処理した場合における、分解
液中の汚染物質(Fe)の回収率は1枚あたり90%以
上であった。
【0019】一方、試料によっては1枚しかない場合も
あるので、1枚のウェハの表面汚染物質を回収する方法
を説明する。図3はその方法を示す第2の実施形態の側
面図であり、図1に示した本発明の表面汚染物質回収装
置を使用する。そして、表面汚染分室を回収したい試料
として1枚のウェハW3を用意する。もう1枚は同じサ
イズの洗浄なウェハW4を用意する。このウェハW4は
クリーン度の高い未開封(未使用)のウェハを洗浄処理
することで得られる。このウェハの清浄度は、同じよう
に洗浄処理をしたウェハを2枚用意し、第1の実施形態
のように分解、回収操作を行い、機器分析することで調
べることができる。洗浄処理によってウェハ表面の汚染
は108 atoms/cm2 台以下に低減することがで
きる。
あるので、1枚のウェハの表面汚染物質を回収する方法
を説明する。図3はその方法を示す第2の実施形態の側
面図であり、図1に示した本発明の表面汚染物質回収装
置を使用する。そして、表面汚染分室を回収したい試料
として1枚のウェハW3を用意する。もう1枚は同じサ
イズの洗浄なウェハW4を用意する。このウェハW4は
クリーン度の高い未開封(未使用)のウェハを洗浄処理
することで得られる。このウェハの清浄度は、同じよう
に洗浄処理をしたウェハを2枚用意し、第1の実施形態
のように分解、回収操作を行い、機器分析することで調
べることができる。洗浄処理によってウェハ表面の汚染
は108 atoms/cm2 台以下に低減することがで
きる。
【0020】次に、図2における2枚の試料ウェハの代
わりに試料ウェハW3と清浄なウェハW4を向かい合わ
せに設置する。その後は、第1の実施形態の方法と同じ
ように、分解液を試料ウェハW3に滴下する。図3のよ
うに試料ウェハW3と清浄なウェハW4を重ね合わせ
て、分解液Dを全面に広げる。ここで、6インチのウェ
ハの場合、分解液は200μlで次十分である。清浄な
ウェハW4は洗浄処理で自然酸化膜が除去されているた
め、試料ウェハW3の酸化膜を分解するだけなので、分
解時間は第1の実施形態の約半分にできる。
わりに試料ウェハW3と清浄なウェハW4を向かい合わ
せに設置する。その後は、第1の実施形態の方法と同じ
ように、分解液を試料ウェハW3に滴下する。図3のよ
うに試料ウェハW3と清浄なウェハW4を重ね合わせ
て、分解液Dを全面に広げる。ここで、6インチのウェ
ハの場合、分解液は200μlで次十分である。清浄な
ウェハW4は洗浄処理で自然酸化膜が除去されているた
め、試料ウェハW3の酸化膜を分解するだけなので、分
解時間は第1の実施形態の約半分にできる。
【0021】前記第2の実施形態では、清浄なウェハを
試料ウェハの代わり使用することで、1枚の試料ウェハ
の表面汚染物質を回収する方法を示したが、一枚の試料
ウェハだけでその表面汚染物質を回収する方法を説明す
る。図4はその方法を示す第3の実施形態の斜視図であ
り、図1に示した表面汚染物質回収装置を使用する。試
料となる一枚のシリコンウェハW5は、その円周一部に
設けられているオリフラの中央箇所にダイアモンドペン
を押し当てることで、シリコンウェハを簡単にオリフラ
に直角に壁開させ、ほぼ同じ寸法に2分割することがで
きる。ウェハの分割はクリーンベンチ内で行い、壁開用
治具は洗浄しておくことで外部汚染を防止できる。
試料ウェハの代わり使用することで、1枚の試料ウェハ
の表面汚染物質を回収する方法を示したが、一枚の試料
ウェハだけでその表面汚染物質を回収する方法を説明す
る。図4はその方法を示す第3の実施形態の斜視図であ
り、図1に示した表面汚染物質回収装置を使用する。試
料となる一枚のシリコンウェハW5は、その円周一部に
設けられているオリフラの中央箇所にダイアモンドペン
を押し当てることで、シリコンウェハを簡単にオリフラ
に直角に壁開させ、ほぼ同じ寸法に2分割することがで
きる。ウェハの分割はクリーンベンチ内で行い、壁開用
治具は洗浄しておくことで外部汚染を防止できる。
【0022】そして、図2における2枚の試料ウェハの
代わりに2分割された試料ウェハ片W5aと試料ウェハ
片W5bを向かい合わせに設置する。その後は、第1の
実施形態の方法と同じように、分解液Dを試料ウェハ片
W5aに滴下する。図4のように試料ウェハ片W5aと
試料ウェハ片W5bをピッタリと重ね合わせて、分解液
Dを全体に広げる。ウェハの2分割によって面積が1/
2に低減されているため、分解液の量は実施形態1の半
分でよく、6インチウェハの場合は、100μlで十分
である。
代わりに2分割された試料ウェハ片W5aと試料ウェハ
片W5bを向かい合わせに設置する。その後は、第1の
実施形態の方法と同じように、分解液Dを試料ウェハ片
W5aに滴下する。図4のように試料ウェハ片W5aと
試料ウェハ片W5bをピッタリと重ね合わせて、分解液
Dを全体に広げる。ウェハの2分割によって面積が1/
2に低減されているため、分解液の量は実施形態1の半
分でよく、6インチウェハの場合は、100μlで十分
である。
【0023】前記第3の実施形態では、2等分したウェ
ハの表面汚染物質を回収する方法を示したが、試料によ
っては不規則な形状に割れたウェハ片の表面汚染物質を
回収することが必要な場合がある。図5はその方法を示
す第4の実施形態の側面図である。この場合は、試料と
なるウェハ片の他に、第2の実施形態のように清浄なウ
ェハW4を用意する。そして、図1の表面汚染物質回収
装置を用い、試料ウェハ片W6と清浄なウェハW4を向
かい合わせに設置する。その後は、第1の実施形態の方
法と同じように、分解液Dを清浄なウェハW4に滴下
し、清浄なウェハW4と試料ウェハ片W6の間隔を小さ
くさせて、分解液Dを試料ウェハ片W6の全面に広げ
る。分解液の量は試料ウェハ片W6の大きさに合わせれ
ばよい。
ハの表面汚染物質を回収する方法を示したが、試料によ
っては不規則な形状に割れたウェハ片の表面汚染物質を
回収することが必要な場合がある。図5はその方法を示
す第4の実施形態の側面図である。この場合は、試料と
なるウェハ片の他に、第2の実施形態のように清浄なウ
ェハW4を用意する。そして、図1の表面汚染物質回収
装置を用い、試料ウェハ片W6と清浄なウェハW4を向
かい合わせに設置する。その後は、第1の実施形態の方
法と同じように、分解液Dを清浄なウェハW4に滴下
し、清浄なウェハW4と試料ウェハ片W6の間隔を小さ
くさせて、分解液Dを試料ウェハ片W6の全面に広げ
る。分解液の量は試料ウェハ片W6の大きさに合わせれ
ばよい。
【0024】なお、前記各実施形態では試料としてシリ
コンウェハを用いており、しかもシリコンウェハの表面
に形成した酸化膜中の汚染物質を分析する例を示してい
るが、分析面が平坦であればシリコンウェハ以外の試料
に対しても本発明を適用することができる。また、汚染
物質の分解液も汚染物質に応じて適切なものが採用でき
ることは言うまでもない。
コンウェハを用いており、しかもシリコンウェハの表面
に形成した酸化膜中の汚染物質を分析する例を示してい
るが、分析面が平坦であればシリコンウェハ以外の試料
に対しても本発明を適用することができる。また、汚染
物質の分解液も汚染物質に応じて適切なものが採用でき
ることは言うまでもない。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように本発明の表面汚染物
質の回収方法は、第1の試料と第2の試料とを対向配置
し、これら試料の間に分解液を介在させ、両試料の間隙
を狭めて分解液を汚染物質が存在する表面の全体に行き
渡らせることにより、試料の表面の全体に常に分解液が
接することになり、複雑な装置や難しい操作を必要とす
ることなく、表面汚染物質を容易に回収することができ
る。また、分解処理中に汚染物質の存在する表面が露呈
されないので外部汚染物が混入されることもなく、精度
の良い回収が可能となる。さらに、分解液が試料の表面
の全面に接しているので処理時間を短縮することができ
るとともに、第1及び第2の試料を同時に処理できるの
で、試料1つあたりの処理時間を短縮することができ
る。また、この場合、2つの試料の汚染物質を回収する
ことで分解液の量に対して2倍に濃縮したことになり、
汚染物質濃度を高め、分析感度を2倍にすることもでき
る。さらに、試料の形状、寸法に制限を受けることな
く、種々の形態の試料についても汚染物質の回収が可能
となる。
質の回収方法は、第1の試料と第2の試料とを対向配置
し、これら試料の間に分解液を介在させ、両試料の間隙
を狭めて分解液を汚染物質が存在する表面の全体に行き
渡らせることにより、試料の表面の全体に常に分解液が
接することになり、複雑な装置や難しい操作を必要とす
ることなく、表面汚染物質を容易に回収することができ
る。また、分解処理中に汚染物質の存在する表面が露呈
されないので外部汚染物が混入されることもなく、精度
の良い回収が可能となる。さらに、分解液が試料の表面
の全面に接しているので処理時間を短縮することができ
るとともに、第1及び第2の試料を同時に処理できるの
で、試料1つあたりの処理時間を短縮することができ
る。また、この場合、2つの試料の汚染物質を回収する
ことで分解液の量に対して2倍に濃縮したことになり、
汚染物質濃度を高め、分析感度を2倍にすることもでき
る。さらに、試料の形状、寸法に制限を受けることな
く、種々の形態の試料についても汚染物質の回収が可能
となる。
【図1】本発明の表面汚染物質回収装置の斜視図であ
る。
る。
【図2】本発明の第1の実施形態を説明するための側面
図である。
図である。
【図3】本発明の第2の実施形態を説明するための側面
図である。
図である。
【図4】本発明の第3の実施形態を説明するための側面
図である。
図である。
【図5】本発明の第4の実施形態を説明するための側面
図である。
図である。
【図6】従来の液滴回収方法を説明するための側面図で
ある。
ある。
【図7】従来の気相分解法を説明するための断面図であ
る。
る。
1 基台 2 試料設置台 3 保持部 4 真空吸着部 5 アーム部 6 移動機構部 W1〜W6 試料ウェハ
Claims (5)
- 【請求項1】 表面に汚染物質が存在する第1の試料に
対し、第2の試料を前記表面に対向配置させ、前記両試
料の間に前記汚染物質を溶解することのできる分解液を
介在させ、かつ両試料の隙間を狭めて前記分解液を少な
くとも前記汚染物質が存在する表面に拡大させ、前記汚
染物質を分解液に溶融させて回収することを特徴とする
表面汚染物質の回収方法。 - 【請求項2】 第1および第2の試料のそれぞれ対向配
置される側の面に汚染物質が存在する請求項1の表面汚
染物質の回収方法。 - 【請求項3】 第1および第2の試料はそれぞれ同じ処
理が施されて同じ汚染物質が各表面に存在される請求項
2の表面汚染物質の回収方法。 - 【請求項4】 第1および第2の試料は、同一試料を2
分割した試料である請求項3の表面汚染分室の回収方
法。 - 【請求項5】 第1の試料を載置可能な試料設置台と、
この試料載置台の上方に配置されて第2の試料を保持可
能な試料保持部と、少なくとも前記試料保持部を前記試
料載置台に対して少なくとも上下方向に相対移動させる
ことが可能な移動機構部とを備えることを特徴とする表
面汚染物質の回収装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13452296A JPH09318507A (ja) | 1996-05-29 | 1996-05-29 | 表面汚染物質の回収方法および回収装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13452296A JPH09318507A (ja) | 1996-05-29 | 1996-05-29 | 表面汚染物質の回収方法および回収装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09318507A true JPH09318507A (ja) | 1997-12-12 |
Family
ID=15130302
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13452296A Pending JPH09318507A (ja) | 1996-05-29 | 1996-05-29 | 表面汚染物質の回収方法および回収装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09318507A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19901014C1 (de) * | 1999-01-13 | 2000-06-21 | Wacker Siltronic Halbleitermat | Verfahren zur Bestimmung des Tiefenprofils von metallischen Verunreinigungen in einer Halbleiterscheibe |
JP2010139255A (ja) * | 2008-12-09 | 2010-06-24 | Covalent Materials Corp | セラミックス部材の不純物分析方法 |
JP2011100978A (ja) * | 2009-10-07 | 2011-05-19 | Sumco Corp | 半導体基板の洗浄方法および洗浄装置 |
-
1996
- 1996-05-29 JP JP13452296A patent/JPH09318507A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19901014C1 (de) * | 1999-01-13 | 2000-06-21 | Wacker Siltronic Halbleitermat | Verfahren zur Bestimmung des Tiefenprofils von metallischen Verunreinigungen in einer Halbleiterscheibe |
JP2010139255A (ja) * | 2008-12-09 | 2010-06-24 | Covalent Materials Corp | セラミックス部材の不純物分析方法 |
JP2011100978A (ja) * | 2009-10-07 | 2011-05-19 | Sumco Corp | 半導体基板の洗浄方法および洗浄装置 |
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