JPH10256330A - 半導体製造工程中の光学的分析用液滴加工方法、並びにその設備及び制御方法 - Google Patents

半導体製造工程中の光学的分析用液滴加工方法、並びにその設備及び制御方法

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JPH10256330A
JPH10256330A JP10055377A JP5537798A JPH10256330A JP H10256330 A JPH10256330 A JP H10256330A JP 10055377 A JP10055377 A JP 10055377A JP 5537798 A JP5537798 A JP 5537798A JP H10256330 A JPH10256330 A JP H10256330A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ウェーハの表面の分析や各種の化合物又は
純水を光学的に分析するための溶液に含まれた残留物を
極少量まで検出することにより、光学的分析能力の向上
した半導体製造工程中の光学的分析用液滴加工方法を提
供する。 【解決手段】 本発明による半導体製造工程中の光学的
分析用液滴加工方法は、半導体ウェーハの表面の所定膜
質に含まれた不純物を分析するために所定の膜質を所定
の溶剤で溶解した後、生成される液滴を光学的分析用サ
ンプルに加工する半導体製造工程中、光学的分析用液滴
加工方法において、前記溶解された状態の液滴を所定時
間の間、乾燥させる過程を含めて前記光学的分析用サン
プルを加工することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造工程中
の光学的分析用液滴加工方法、並びにその設備及び制御
方法に関する。より詳しくは、本発明は、光学的分析器
を利用した分析を行うための溶液を分析前に乾燥させる
ことにより、含有された不純物の濃度を分析可能な程度
に改善させる光学的分析用液滴加工方法、並びに前記乾
燥を行うための設備及びその設備の制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】通常、半導体装置は、ウェーハをもとに
していくつかの工程を経て製造される。これらの工程で
は、所定の目的によって、多様な種類の化合物や純水が
用途ごとにそれぞれ利用される。
【0003】半導体装置の収率は、各工程で使用される
化合物又は純水の純度によって左右され得る。このよう
な理由から、化合物(Chemical)や純水(De
ionized Water) に対する汚染度分析が半
導体製造工程中で実施される。
【0004】一方、多段階の工程を経るウェーハのシリ
コン酸化膜(SiO2)の損傷は、汚染により発生され得
る。損傷が発見されると、その原因を確認するためにウ
ェーハの表面分析が行われる。
【0005】ウェーハの表面分析により、酸化シリコン
膜質に含まれた不純物を検出及び分析して、ウェーハ損
傷の原因を糾明する。この検出及び分析は、ウェーハ表
面の酸化シリコン膜質を溶解して液滴とし、この液滴に
含まれた残留物を分析することにより行われていた。
【0006】具体的に従来のウェーハの表面分析は、図
10のようにフッ化水素への酸化シリコン膜質の溶解→
液滴集め→分析の順に行われる。図10の半導体製造工
程中の光学的分析用液滴加工方法によるウェーハ上の液
滴加工過程は、図11(A)から図11(C)に断面図
として示される。
【0007】図10及び図11(A)〜(C)を参照し
て説明すると、表面損傷が発生したウェーハ10上に不
純物を含む酸化シリコン膜質12が約5Å〜10Å程度
の厚さで図11(A)のように形成されている。この状
態で工程S2を行いウェーハ10上に1%フッ化水素
(HF)溶液を蒸着させると、酸化シリコン膜質12
は、蒸着されたフッ化水素溶液に溶解し除去される。こ
の結果、図11(B)に示すように、不純物である残留
物を含む純水である液滴14が、ウェーハの表面に残る
ことになる。
【0008】少量の液滴14がウェーハの全面にわたっ
て散在するので、図11(C)に示した工程S4の液滴
集めを行うと、ウェーハ上の全面にわたって分布した各
液滴14に含まれる残留物は一つの液滴16となる。
【0009】液滴14を一つにする工程S4は、真空吸
着方式によりウェーハを凹面を有するステージ上に密着
させた後、作業者がチップを用いて又は振動をウェーハ
10に与えて、液滴14を凹部の中心に集めることによ
り行われる。
【0010】前述したように図11(C)のように残留
物を含む一つの液滴16が加工されると、この液滴16
をウェーハ上に分布した不純残留物を含むサンプルとし
て、光学的な分析技法である原子吸収分光分析やX線反
射光分析などの方法で、サンプルを測定することにより
残留物に対する分析が行われる。分析結果により不純物
成分が検出されると、その原因を追跡して解消し、ウェ
ーハの表面の損傷が発生しないようにしていた。
【0011】一方、前述した各種の化合物や純水に対す
る不純物残留濃度などの分析も、ウェーハ表面分析の方
法と同様に液滴状態のサンプルを原子吸収分光分析やX
線反射光分析などの方法で行っていた。
【0012】しかし、従来の原子の吸収分光分析又はX
線反射光分析は、サンプルに含まれる残留物の濃度に対
する検出限界を有しており、大体その限界は107〜1
8原子/cm2 であり、その値以下に対する分析は不可
能であった。
【0013】そのため、光学的方法を利用する分析を行
うことにおいて、前記の従来の方法で一つの液滴に加工
されたサンプルは、その体積が大きいほど相対的に残留
物の濃度が低くなって、検出限界以下の水準の極微量の
残留物は前述した原子吸収分光分析やX線反射光分析で
測定されにくいという問題点があった。
【0014】さらに、最近半導体集積技術の発達による
256メガ(Mega)や1ギガ(Giga)バイト以
上の容量のDRAMのような高集積化された半導体装置
を製造する工程で、前述した検出水準以下の不純物が深
刻な不良を誘発する原因として作用することもある。こ
のため、半導体製造工程中の液滴についての光学的な分
析は、107〜108原子/cm2以下の水準行われること
が要求されている。
【0015】しかし、従来の液滴を光学的に分析する方
法としては、前記の要求を満足することができず、高集
積化される半導体装置の工程を管理して収率を向上する
には相当の苦労があった。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ウェ
ーハの表面の分析や各種の化合物又は純水を光学的に分
析するための溶液に含まれる残留物を極少量まで検出す
ることで、光学的分析能力を向上させた半導体製造工程
中の光学的分析用液滴加工方法を提供することにある。
【0017】本発明の他の目的は、ウェーハの表面分析
や各種化合物又は純水を光学的に分析するために、溶液
に含まれる残留物の濃度を上昇させる乾燥加工過程を行
う半導体製造工程中の光学的分析用液滴加工設備を提供
することにある。
【0018】本発明のもう一つの目的は、バッファーオ
キサイドエッチャント(Buffer Oxide E
tchant)の結氷に対するシミュレーションツール
(Simulation Tool)が利用できるよう
な半導体製造工程中の光学的分析用液滴加工設備を提供
することにある。
【0019】本発明の他の目的は、ウェーハの表面分析
や各種化合物又は純水を光学的に分析するため、溶液に
含まれた残留物の濃度を上昇させる強制乾燥を行う半導
体製造工程中の光学的分析用液滴加工設備の制御方法を
提供することにある。
【0020】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、半導体ウェーハの表面の所定の膜質に含
まれた不純物を分析するために、前記所定の膜質を所定
の溶剤で溶解した後、生成した液滴を光学的分析用サン
プルに加工する半導体製造工程中の光学的分析用液滴加
工方法において、前記生成した液滴を所定の時間の間乾
燥させて光学的な分析用サンプルを加工することを特徴
とする半導体製造工程中の光学的分析用液滴加工方法を
提供する。
【0021】さらに、本発明は、前記乾燥は送風を利用
する強制乾燥方式で行われることを特徴とし、特に温風
を送風することを特徴とする半導体製造工程中の光学的
分析用液滴加工方法を提供する。
【0022】さらに、本発明は、半導体製造工程で使用
される化合物や純水のような液状の物質を、液滴に加工
して含有された不純物を分析する半導体製造工程中の光
学的分析用液滴加工方法において、前記液滴を所定の時
間の間、乾燥させて光学的分析サンプルを加工すること
を特徴とする半導体製造工程中の光学的分析用液滴加工
方法を提供する。
【0023】さらに、前記乾燥は自然乾燥方式で行われ
ることを特徴とする半導体製造工程中の光学的分析用液
滴加工方法を提供する。
【0024】さらに、本発明は、前記工程室の内部でウ
ェーハをローディング及びアンローディングして、前記
ウェーハにのせられた液滴を乾燥加工するとき、前記ウ
ェーハを真空吸着するウェーハの固定手段、前記ウェー
ハ固定手段のローディング及びアンローディング位置と
真空吸着の位置の間の駆動を案内するガイド、前記ウェ
ーハ固定手段に結合され前記ガイド上で前記ウェーハ固
定手段を駆動させる駆動手段、前記ウェーハが前記ウェ
ーハ固定手段に真空吸着された状態で前記ウェーハの上
部の液滴で所定時間、前記液滴の乾燥のための窒素ガス
を送風する送風手段及び内蔵されたプログラムによって
前記駆動手段の駆動と前記送風手段の送風を制御する制
御手段を備えることを特徴とする半導体製造工程中の光
学的分析用の液滴加工設備を提供する。
【0025】さらに、本発明は、前記駆動手段は前記ウ
ェーハ固定手段にロードが結合されたピストンシリンダ
ー及び第1窒素ガス供給原からの配管を通じた窒素ガス
供給を調節する油圧調節手段を備えて行われることを特
徴とする半導体製造工程中の光学的分析用の液滴加工設
備を提供する。
【0026】さらに、本発明は、前記送風手段は第2窒
素ガス供給原から供給される窒素ガスを加熱する加熱手
段及び前記加熱手段で加熱された窒素ガスをバルブの開
閉で調節して送風する第1送風調節手段を備えることを
特徴とする半導体製造工程中の光学的分析用の液滴加工
設備を提供する。
【0027】さらに、本発明は、第3窒素ガス供給原か
ら供給される窒素ガスを冷却させる冷却手段及び前記冷
却手段で冷却された窒素ガスをバルブの開閉で調節して
送風する第2送風調節手段をさらに備えることを特徴と
する半導体製造工程中の光学的分析用の液滴加工設備を
提供する。
【0028】さらに、本発明は、前記冷却手段は前記窒
素ガスをバッファーオキサイドエッチャント(Buff
er Oxide Etchant)の冷却温度で冷却さ
せるように構成され得ることを特徴とする半導体製造工
程中の光学的分析用の液滴加工設備を提供する。
【0029】さらに、本発明は、光学的分析のための液
滴がのせられたウェーハを真空吸着するチャックが、ド
アが構成された工程室内に設置され、前記チャックが駆
動手段によって工程位置とウェーハローディング及びア
ンローディング位置間を往復駆動されるように構成さ
れ、前記チャックの工程位置上に温風を送風する送風手
段が構成される半導体製造工程中の光学的分析用液滴加
工設備の制御方法において、パワーが供給された後、モ
ードが自動的に設定される段階、前記モード設定によっ
て前記ドアが開いて前記チャックが前記ウェーハローデ
ィングの位置に駆動される段階、前記チャック上にウェ
ーハがローディングされると前記ドアを閉じ、前記チャ
ックを前記工程位置に駆動させた後、前記ウェーハを真
空吸着する段階、前記真空吸着されたウェーハ上に前記
送風手段を制御して液滴の乾燥のための温風を所定時間
送風させる段階、前記送風完了後真空を解除して、前記
ドアを開けた後、前記チャックをウェーハアンローディ
ング位置に駆動する段階及びウェーハアンローディング
後、前記ドアとチャックを定位置にセッティングする段
階を備えることを特徴とする半導体製造工程中の光学的
分析用液滴加工設備の制御方法を提供する。
【0030】
【発明の実施の形態】本発明は、半導体製造工程中にウ
ェーハの表面損傷の分析や半導体製造工程用化合物又は
純水に含有した不純物を光学的に分析するに際して、液
滴を加工してサンプルとする。これにより、乾燥過程を
経た液滴の残留物の濃度を、光学的分析器で検出が可能
な程度に上昇させる。
【0031】まず、半導体製造工程中の光学的分析用液
滴加工方法の実施例で、ウェーハの酸化膜に含まれた不
純物を分析するための液滴を加工する方法を説明する。
【0032】ウェーハの酸化膜に含まれた不純物を分析
するための液滴加工は図1のような順で行われ、それに
よってウェーハ上の液滴は図2(A)〜(D)のような
順に加工される。
【0033】図1を参照すると、フッ化水素溶液でウェ
ーハ10上の5Å〜10Å程度の厚さを有する酸化シリ
コン膜質12を溶解する工程S10、酸化シリコン膜質
12が溶解された後、ウェーハ10全面にわたって散在
した液滴14を一つに集める工程S12、一つになった
液滴16を乾燥させる工程S14及び乾燥され所定量に
減った液滴18をサンプルとして分析する工程S16が
順次行われることにより、所定の好ましい濃度以上の不
純物を含有した液滴が加工され、光学的分析が行われ
る。
【0034】前述したように、図2(A)において一定
の厚さを有するウェーハ上に形成された酸化シリコン膜
質12が、工程S10で蒸着される1%のフッ化水素溶
液に、溶解し除去される。その結果、図2(B)のよう
に溶解された残留物を含む純水である液滴14が、ウェ
ーハ10の上に相当数、散在する。
【0035】散在する各液滴14は工程S12におい
て、チップを利用する方法又は振動を与える方法で図2
(C)のように一つの液滴16になるよう集められ、集
められた液滴16は工程S14において所定時間乾燥さ
れる。
【0036】乾燥は、自然乾燥方式又は強制乾燥方式の
中から製作者の意図によって択一されれ、強制乾燥方式
の場合には送風又は加熱のような方法が利用され得る。
【0037】前述した乾燥工程S14を経ると、液滴中
の所定量の純水が蒸発し、その結果、液滴に対する不純
物の濃度が上昇する。
【0038】所定の時間、乾燥工程を経ると液滴18は
光学的分析が可能な濃度となり、その後、分析工程S1
6において、原子吸収分光計又はX線反射分析器により
液滴18に含まれた不純物が分析される。
【0039】前述したのはウェーハの表面損傷が発生し
た場合、酸化シリコン膜質に含まれた不純物を分析する
ことで損傷の原因を糾明するためのサンプルの前処理方
法である。
【0040】これと同様に半導体製造工程で用いられる
フッ化水素(HF)、過酸化水素(H22)、硫酸(H
2SO4)、硝酸(HNO3)又は現像液(Developer)な
どのような化合物に含まれた不純物の分析、又は純水に
含まれた不純物の分析にも本発明が適用され得る。
【0041】つまり、一定量の不純物を含有した液滴
を、所定の時間乾燥させることにより体積を減らすと、
相対的に含有された不純物の濃度は、体積が小さくなる
ことに反比例して増加する。所定の時間乾燥すると、分
析が可能な不純物濃度に液滴が加工され、その液滴を分
析用サンプルとして原子吸収分光分析方法又はX線反射
光分析方法を利用して不純物を分析することができる。
【0042】一方、前述した半導体製造工程中の光学的
分析用液滴加工方法の具現のための設備の実施例の構成
が図3に示されている。
【0043】本発明による半導体製造工程中の光学的分
析用液滴加工設備の実施例は、工程室20の下部にロー
ディング室22を備え、工程室20とローディング室2
2の後側に配管室24を備える。
【0044】工程室20の全面にはドア26が構成され
ていて、ドア26には内部を見るためのビューポート
(View Port)を有するウィンドー28が構成されてい
る。そして、工程室20内の下部中心にチャック30が
設置される。チャック30上部にラッパ形断部32を有
し、一ヶ所が曲げられ、一端の断部が配管室24に接し
た壁にネジで固定された吐出管34が設置されている。
吐出管34の部分切開拡大側面図が図4に示されてい
る。
【0045】チャック30はウェーハが置かれる部分に
ウェーハに相応する面積の凹面36が形成されており、
乾燥工程において真空力でウェーハをチャック30に密
着させてウェーハの中心部分が曲がるようにすることで
ウェーハ上の乾燥させる液滴が中心に位置するようにす
るためのものである。
【0046】そして、工程室20の下部ローディング室
22にはドア開閉用ピストンシリンダー38とチャック
駆動用ピストンシリンダー40が設置されている。
【0047】ドア開閉用ピストンシリンダー38のロー
ド延長部42は、ドア結合アセンブリー44にヒンジ結
合されていて、ドア結合アセンブリー44はドア26の
下部に固定されている。ドア26はドア結合アセンブリ
ー44を回転軸にして、ドア開閉用ピストンシリンダー
38のロード延長部42がローディングされることによ
り開閉されるように構成されている。
【0048】ドア開閉用ピストンシリンダー38の下部
はローディング室22の底に固定され、ドア開閉用ピス
トンシリンダー38の断部に、駆動のための窒素ガスが
供給されるように配管46が連結され、配管46には窒
素ガスの出入を開閉するための油圧調節バルブ48が設
置されている。
【0049】そして、チャック駆動用ピストンシリンダ
ー40はチャック30の駆動をガイドするためのガイド
50のように水平にローディング室22の上部に固定さ
れており、ガイド50はチャック30を固定するチャッ
ク固定アセンブリー52に一部挿入され、チャック固定
アセンブリー52はチャック駆動用ピストンシリンダー
40のロード(load)と統合され、駆動されたロードと
共にガイド50によりガイドされて往復するように構成
されており、チャック固定アセンブリー52の往復駆動
に連動され、チャック30が直進駆動される。
【0050】そして、チャック駆動用ピストンシリンダ
ー40の断部にはロード駆動をするための窒素ガスを供
給する配管54が連結されており、配管54には窒素ガ
スの出入を開閉する油圧調節バルブ56が設置されてい
る。
【0051】そして、ローディング室22の配管室24
に接する壁に、配管室24を貫通する排出管58が設置
されており、排出管58は排出用ポンプ(図示せず)に
連結され工程室20とローディング22の内部の気体を
排出する通路とする。
【0052】また、工程室20とローディング室22は
プレート60で区分され、プレート60平面図は図5に
示されている。これを参照すると、プレート60には複
数個の貫通口62が形成されており、チャック駆動用ピ
ストンシリンダー40の駆動に連動され往復直進運動す
るチャック固定アセンブリー52が挿入される長い孔6
4が三つ形成されており、プレート60は辺部のネジ6
6の結合で固定されて工程室20とローディング室22
とを区分する。
【0053】そして、配管室24には内部にクーリング
タンク68とヒーティングタンク70が設置される。配
管室24は外部から窒素ガスがそれぞれお互い異なる配
管72、74、76を通じて流入されるよう構成され、
配管74はクーリングタンク68の窒素ガス流入部分で
連結され、配管76はヒーティングタンク70の窒素ガ
ス流入部分に連結される。そして、クーリングタンク6
8又はヒーティングタンク70の冷却又は加熱された窒
素ガスが排出される部分にそれぞれ配管が構成され、こ
れらの配管はT型開閉バルブ78に連結され、T型開閉
バルブ78の他の一つの端部に連結された配管は配管7
2のようにT型開閉バルブ80に連結されている。そし
て、T型開閉バルブ80の他の一つの端部は工程室20
内部の吐出管34の壁に連結された端部と配管に連通さ
れるように構成されている。
【0054】そして、配管室24の上部には圧力ゲージ
82が挿入設置されている。この圧力ゲージ82の後面
には圧力感知用配管84が配管室24の内部を通じて工
程室20内部の圧力をチェックするように、配管室24
と工程室20の間の壁を貫通して設置される。
【0055】これらの中で、ヒーティングタンク70は
図6のように内部に設置されたヒーティングブロック8
6をスプリング形で巻いた配管88が設置されて、配管
76を通じて流入された窒素ガスが加熱された後、排出
するように構成されている。
【0056】前述したように構成された本発明による半
導体製造工程中の光学的分析用液滴加工設備の実施例
は、図7のように構成されるプログラマブルロジック回
路(Programmable Logic Circu
it)によって全体的な駆動が制御される。
【0057】即ち、制御のためのプログラムはシステム
制御部90に内蔵され、システム制御部90は操作部9
2から図8のように設定されたボタンの操作による信号
を受けるように構成される。システム制御部90は、操
作部92の操作信号の引加状態によって決められた動作
制御のための制御信号を、図1に示された乾燥工程を行
うためのバルブとピストンシリンダーなどを含む乾燥機
構(Dry−Up Mechanism)94に伝達する
ように構成されていて、これらのシステム制御部90、
操作部92及び乾燥機構94で作動のために電源を供給
する電源部96が構成されている。そして、システム制
御部90は外部接続可能な通信機器(図示せず)、又はホ
ストコンピュータ(図示せず)との接続のための通信ポー
トを有する。
【0058】そして、操作部92は図8のようなパワー
切換スイッチ98、モード切換スイッチ100、非常ボ
タン102、システム開始ボタン104、システム中止
ボタン106、ヒーターオンボタン108、ヒーターオ
フボタン110、ドアオンボタン112、ドアオフボタ
ン114、チャックローディングボタン116、チャッ
クアンローディングボタン118、温風供給ボタン12
0、温風遮断ボタン122、真空オンボタン124、真
空オフボタン126、冷風供給ボタン128及び冷風遮
断ボタン13がそれぞれ備えられている。
【0059】従って、本発明による半導体製造工程中の
光学的分析用液滴加工設備は図8のスイッチ及びボタン
操作によって駆動され、ウェーハの表面の損傷が発生し
て表面分析を行うためにウェーハ上に液滴が形成されの
せられた場合に適用して設備の作動を説明する。
【0060】これについての具体的な作動は図9の制御
流れ図を参照して説明する。
【0061】本発明による光学的分析用液滴加工設備は
自動モードと手動モードとに区分して作動される。自動
モードはドア26の開閉、チャック30の駆動、窒素ガ
スの供給などの決められた機能が順次に自動に行われ、
手動モードは使用者のボタン操作による機能のみが行わ
れる。
【0062】まず、設備を駆動するために段階S20で
パワー切換スイッチ98を切換して電源を入れると、電
源部96は必要部分で電源を供給して、それによって段
階S22で乾燥機構94に含まれたヒーティングタンク
70のヒーティングブロック86は予熱され、設備が初
期化される。
【0063】その後、作業者によるモード切換スイッチ
100の操作で段階S24でモードが設定されて段階S
26でモードが判別される。手動モードの場合は段階S
28を行い作業者の操作による手動動作を行う。即ち、
操作部92に備えられたボタンを作業者が押すことによ
り該当機能が行われる。
【0064】一方、段階S26で現在設定されたモード
が自動モードであれば、段階S30において各ピストン
シリンダー38、40の現在の位置をチェックして、段
階S32でドア開閉用ピストンシリンダー38の駆動に
よりドア26が開く。ドア26が開くと段階S34でチ
ャック駆動用ピストンシリンダー40の駆動で自動にチ
ャック30が外に駆動され、乾燥工程を行う液滴がのせ
られたウェーハが作業者によってチャック30の上にロ
ーディングされる。
【0065】チャック30上にウェーハがローディング
されると、段階S36において、ドア開閉用ピストンシ
リンダー38とチャック駆動用ピストンシリンダー40
のそれぞれの駆動でドア26が閉じられチャック30が
元の位置に復帰され、その後、段階S38でチャック3
0に真空状態が供給されて、ウェーハがチャック30に
吸着されて中心部が曲り液滴が中心部に移動される。こ
こで、チャックに真空を供給する構成は図面の構成上省
略されたが、実施例として適用されたチャック30は公
知の真空チャックと同一な構成を有する。また、この時
チャック30に振動を与えると効果的に液滴が中心部に
移動され、これのための構成図製作者の意図によって容
易に構成され得る。
【0066】一方、チャック30にウェーハが吸着され
た後、段階S40において加熱された窒素ガスが温風で
供給される。この時、T型開閉バルブ78、80はヒー
ティングタンク70から供給される窒素ガスを吐出管3
4に排出するように開放された状態に制御され、それに
よって吐出管34からチャック30に密着されたウェー
ハ上部に加熱された窒素が供給される。
【0067】ウェーハ上の液滴に含まれた純水は、加熱
供給される窒素ガスによって時間毎に一定量蒸発されて
体積が小さくなる。加熱された窒素ガスの供給時間はす
でにシステム制御部90にプログラミングされ制限され
て、この時間は段階S42と段階S44のカウント及び
確認動作によってチェックされる。
【0068】段階S44で制限された時間が経過された
ものとしてチェックされると、段階S46でチャック3
0の真空状態が解除され、段階S48で作業完了アラー
ムが発生する。アラームは通信ポートに連結される通信
機器やホストコンピュータを通じて出力され得るし、別
途のアラーム装置を付加的に構成してアラーム作動を行
うことができる。
【0069】そして、段階S48のアラーム作動を行っ
た後、段階S50においてドア26が開き、段階S52
でチャック30が外の方に駆動される。作業者によっ
て、乾燥工程が完了した液滴がのせられたウェーハがア
ンローディングされ、段階S54でドア26が閉じられ
チャック30が定位置にセッティングされた後、自動モ
ード作動が終了される。
【0070】前述したように、作動によって図2(C)
の状態の液滴16は、図2(D)の状態の光学的分析器
で検出可能な程度の不純物濃度を有する液滴18状態に
転換される。
【0071】本発明による半導体製造工程中の光学的分
析用液滴加工設備はこれらの実施例の記載にのみ限定さ
れない。また、フッ化水素、過酸化水素、硫酸、窒酸又
は現像液のような溶液を加工して光学的分析用のサンプ
ルとし、各サンプルを光学的分析器を用いて測定するこ
とにより、液滴に含有された不純物についての分析を1
7〜108原子 /cm2以下の水準を行うことができ
る。
【0072】それだけではなく、本発明による半導体製
造工程中の光学的分析用液滴加工設備はバッファーオキ
シサイドエッチャントの結氷状態及び結氷による乾燥に
対するシミュレーションツールとして利用され得る。
【0073】このためには、クーリングタンク68を通
じて、吐出管34で冷却された状態の窒素ガスが供給さ
れ、冷却された窒素ガスに露出されたバッファーオキサ
イドエッチャントは冷却されて、光学的分析を行うこと
ができる。勿論、駆動方法は前述した制御方法の中でボ
タン128、130を操作する手動モードで行うことが
できる。
【0074】したがって、その結果所定の時間内に、冷
却されたバッファーオキサイドエッチャントの結氷状態
は光学的分析器を通じて測定される。
【0075】
【発明の効果】従って、本発明によるとウェーハの表面
分析や各種化合物又は純水を光学的に分析するために、
溶液に含まれた残留物を極少量まで検出することができ
るので光学的分析能力が極大化されることができる効果
がある。
【0076】また、バッファーオキサイドエッチャント
の結氷状態や結氷による乾燥に対するシミュレーション
ツールが提供されることによって、それについての測定
が容易になる効果がある。
【0077】以上からみた本発明は記載された具体例に
対してのみ詳しく説明されたが、本発明の技術思想範囲
内で多様な変形及び修正が可能であることは当業者にと
って明白なことであり、このような変形及び修正が添付
された特許請求範囲に属することは当然なことである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による半導体製造工程中の光学的分析用
液滴加工方法による実施例を示す工程図である。
【図2】(A)〜(D) 本発明による半導体製造工程中の光学的分析用液滴加工
方法によるウェーハ上の液滴加工過程を示す断面図であ
る。
【図3】本発明による半導体製造工程中の光学的分析用
液滴加工設備の実施例を示す側断面図である。
【図4】図3に図示された吐出管34を示す部分切開拡
大側面図である。
【図5】図3に図示されたプレート60を示す平面図で
ある。
【図6】図3に図示されたヒーティングタンク70の内
部配管構成を示す断面図である。
【図7】図3の実施例を駆動するためのシステムを示す
ブロック図である。
【図8】図7の操作部の詳細配置図である。
【図9】本発明による半導体製造工程中の光学的分析用
液滴加工設備の制御方法を示す流れ図である。
【図10】従来の半導体製造工程中の光学的分析用液滴
加工方法を示す工程図である。
【図11】(A)〜(C) 従来の半導体製造工程中の光学的分析用液滴加工方法に
よるウェーハ上の液滴加工過程を示す断面図である。
【符号の説明】 10 ウェーハ 12 酸化シリコン膜質 14〜18 液滴 20 工程室 22 ローディング室 24 配管室 26 ドア 28 ウィンドー 30 チャック 32 ラッパ形断部 34 吐出管 36 凹面 38 ドア開閉用ピストンシリンダー 40 チャック駆動用ピストンシリンダー 42 ロード延長部 44 ドア結合アセンブリー 46、54、72、74、76、88 配管 48、56 油圧調節バルブ 50 ガイド 52 チャック固定アセンブリー 58 排出管 60 プレート 62 貫通口 64 長い孔 66 ネジ 68 クーリングタンク 70 ヒーティングタンク 78、80 T型開閉バルブ 82 圧力ゲージ 84 圧力感知用配管 86 ヒーティングブロック 90 システム制御部 92 操作部 94 乾燥機構 96 電源部 98 パワー切換スイッチ 100 モード切換スイッチ 102 非常ボタン 104 システム開始ボタン 106 システム中止ボタン 108 ヒーターオンボタン 110 ヒーターオフボタン 112 ドアオンボタン 114 ドアオフボタン 116 チャックローディングボタン 118 チャックアンローディングボタン 120 温風供給ボタン 122 温風遮断ボタン 124 真空オンボタン 126 真空オフボタン 128 冷風供給ボタン 130 冷風遮断ボタン
フロントページの続き (72)発明者 李 正 根 大韓民国京畿道龍仁市器興邑農書里山24番 地

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体ウェーハの表面の所定膜質に含ま
    れた不純物を分析するために所定の膜質を所定の溶剤で
    溶解した後、生成される液滴を光学的分析用サンプルに
    加工する半導体製造工程中の光学的分析用液滴加工方法
    において、前記溶解された状態の液滴を所定時間の間、
    乾燥させる過程を含めて前記光学的分析用サンプルを加
    工することを特徴とする半導体製造工程中の光学的分析
    用液滴加工方法。
  2. 【請求項2】 前記乾燥は送風を利用する強制乾燥方式
    で行われることを特徴とする請求項1記載の半導体製造
    工程中の光学的分析用液滴加工方法。
  3. 【請求項3】 前記乾燥は温風の送風を利用する強制乾
    燥方式で行われることを特徴とする請求項1又は2記載
    の半導体製造工程中の光学的分析用液滴加工方法。
  4. 【請求項4】 半導体製造工程において利用される化合
    物や純水のような液状の物質を液滴に加工して含有不純
    物を分析する半導体製造工程中の光学的分析用液滴加工
    方法において、 前記液滴を所定の時間の間乾燥させる過程を含めて光学
    的分析サンプルを加工することを特徴とする半導体製造
    工程中の光学的分析用液滴加工方法。
  5. 【請求項5】 前記乾燥は自然乾燥方式で行われること
    を特徴とする請求項4記載の半導体製造工程中の光学的
    分析用液滴加工方法。
  6. 【請求項6】 工程室内で光学的分析のための液滴を加
    工する半導体製造工程中の光学的分析用液滴加工設備に
    おいて、 前記工程室内でウェーハをローディング及びアンローデ
    ィングして、前記ウェーハにのせられた液滴を乾燥加工
    するとき前記ウェーハを真空吸着するウェーハ固定手
    段; 前記ウェーハ固定手段のローディング及びアンロ
    ーディング位置と真空吸着の位置の間の駆動を案内する
    ガイド; 前記ウェーハ固定手段に結合され前記ガイド
    上で前記ウェーハ固定手段を駆動させる駆動手段; 前
    記ウェーハが前記ウェーハ固定手段に真空吸着された状
    態で前記ウェーハ上部の液滴で所定時間前記液滴の乾燥
    のための窒素ガスを送風する送風手段; 及び、内蔵さ
    れたプログラムによって前記駆動手段の駆動と前記送風
    手段の送風を制御する制御手段; を備えることを特徴
    とする半導体製造工程中の光学的分析用液滴加工設備。
  7. 【請求項7】 前記駆動手段は; 前記ウェーハ固定手
    段にロードが結合されたピストンシリンダー; 及び第
    1窒素ガス供給原からの配管を通した窒素ガス供給を調
    節する油圧調節手段; を備えることを特徴とする請求
    項6記載の半導体製造工程中の光学的分析用液滴加工設
    備。
  8. 【請求項8】 前記送風手段は;第2窒素ガス供給原か
    ら供給される窒素ガスを加熱する加熱手段;及び前記加
    熱手段で加熱された窒素ガスをバルブの開閉で調節して
    送風する第1送風調節手段;を備えることを特徴とする
    請求項6記載の前記半導体製造工程中の光学的分析用液
    滴加工設備。
  9. 【請求項9】 第3窒素ガス供給原から供給される窒素
    ガスを冷却させる冷却手段; 及び前記冷却手段で冷却
    された窒素ガスをバルブの開閉で調節して送風する第2
    送風調節手段; をさらに備えることを特徴とする請求
    項6記載の半導体製造工程中の光学的分析用液滴加工設
    備。
  10. 【請求項10】 前記冷却手段は前記窒素ガスをバッフ
    ァーオキサイドエッチャント(Buffer Oxid
    e Etchant)の冷却温度で冷却させるように構
    成されることを特徴とする請求項9記載の半導体製造工
    程中の光学的分析用液滴加工設備。
  11. 【請求項11】 光学的分析のための液滴がのせられた
    ウェーハを真空吸着するチャックが、ドアが構成された
    工程室内に設置され、前記チャックが駆動手段によって
    工程位置とウェーハローディング及びアンローディング
    の位置の間を往復駆動されるよう構成され、前記チャッ
    クの工程位置上に温風を送風する送風手段が構成される
    半導体製造工程中の光学的分析用液滴加工設備の制御方
    法において、パワーが供給された後モードが自動に設定
    される段階;前記モード設定によって前記ドア開き前記
    チャックが前記ウェーハローディング位置に駆動される
    段階;前記チャック上にウェーハがローディングされる
    と前記ドアを閉じ前記チャックを前記の工程位置に駆動
    させた後前記ウェーハを真空吸着する段階;前記真空吸
    着されたウェーハ上に前記送風手段を制御して液滴の乾
    燥のための温風を所定の時間送風させる段階;前記送風
    完了後真空を解除して前記ドアを開いた後前記チャック
    をウェーハアンローディング位置に駆動する段階;及
    び、ウェーハアンローディング後、前記ドアとチャック
    を定位置にセッティングする段階;を備えることを特徴
    とする半導体製造工程中の光学的分析用液滴加工設備の
    制御方法。
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