JPH11173962A - 試料表面の有機物分析装置及び有機物分析方法 - Google Patents
試料表面の有機物分析装置及び有機物分析方法Info
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- JPH11173962A JPH11173962A JP9344572A JP34457297A JPH11173962A JP H11173962 A JPH11173962 A JP H11173962A JP 9344572 A JP9344572 A JP 9344572A JP 34457297 A JP34457297 A JP 34457297A JP H11173962 A JPH11173962 A JP H11173962A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ウェーハなどの試料表面に付着した局所的な
有機物を分析し、その同定および定量化を行う。 【解決手段】 チャンバ内に置かれた試料をその裏面又
は表面から加熱し、その脱ガスを捕集し、ガス分析を行
う。加熱手段は、ランプ、レーザ、電子線などを用い、
分析対象領域を局所的に加熱し、局所的に脱ガスさせ
る。または、全面を加熱し、脱ガスを表面領域ごとに捕
集し、ガス分析を行う。
有機物を分析し、その同定および定量化を行う。 【解決手段】 チャンバ内に置かれた試料をその裏面又
は表面から加熱し、その脱ガスを捕集し、ガス分析を行
う。加熱手段は、ランプ、レーザ、電子線などを用い、
分析対象領域を局所的に加熱し、局所的に脱ガスさせ
る。または、全面を加熱し、脱ガスを表面領域ごとに捕
集し、ガス分析を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体ウェーハ
などの試料の表面に付着している有機物の同定および定
量化を行う有機物分析装置に関するものである。
などの試料の表面に付着している有機物の同定および定
量化を行う有機物分析装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体デバイスの微細化が進み、
これまで問題とならなかったウェーハ表面への有機汚染
物質の付着が、デバイス特性を劣化させることが分かっ
てきた。デバイス特性を劣化させる有機物を特定するた
めに、ウェーハ上に付着している有機物の同定および定
量化を行う評価技術の確立が求められている。
これまで問題とならなかったウェーハ表面への有機汚染
物質の付着が、デバイス特性を劣化させることが分かっ
てきた。デバイス特性を劣化させる有機物を特定するた
めに、ウェーハ上に付着している有機物の同定および定
量化を行う評価技術の確立が求められている。
【０００３】現在、一般的に行われている有機物分析方
法としては、GC/MS(Gas Chromatograph Mass Spectros
copy)、XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy)、FT-I
R(Fourier Transform- Infrared Spectroscopy)、SIMS
(Secondary Ion Mass Spectrometry)、NMK(Nuclear Mag
netic Resonance)、接触角測定法などが存在している。
これらの測定法の中で、検出感度、有機物種の同定能
力、測定の容易さ、などの観点からウェーハ上に付着し
ている有機物の評価手法としては、測定技術の確立とと
もに、GC/MSが広く用いられるようになってきた。
法としては、GC/MS(Gas Chromatograph Mass Spectros
copy)、XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy)、FT-I
R(Fourier Transform- Infrared Spectroscopy)、SIMS
(Secondary Ion Mass Spectrometry)、NMK(Nuclear Mag
netic Resonance)、接触角測定法などが存在している。
これらの測定法の中で、検出感度、有機物種の同定能
力、測定の容易さ、などの観点からウェーハ上に付着し
ている有機物の評価手法としては、測定技術の確立とと
もに、GC/MSが広く用いられるようになってきた。
【０００４】図５は、従来のGC/MS測定装置のウェーハ
加熱部を示す。図５では、チャンバ１の中に置かれたウ
ェーハ２を、加熱ヒータ３により裏面から前面加熱して
いる。キャリヤガス導入管４からキャリヤガスを導入
し、加熱されたウェーハ２からの脱ガスを、脱ガス捕集
管５を含む脱ガス捕集手段６によって捕集する。捕集さ
れた脱ガスは、脱ガス分析手段７によって、濃縮、分離
された後、分析される。このように、ウェーハ表面に付
着している有機物の同定および定量化を行う際に現在広
く用いられているGC/MS法では、ウェーハ全面を裏面か
ら加熱して得られた脱ガスを分析している。
加熱部を示す。図５では、チャンバ１の中に置かれたウ
ェーハ２を、加熱ヒータ３により裏面から前面加熱して
いる。キャリヤガス導入管４からキャリヤガスを導入
し、加熱されたウェーハ２からの脱ガスを、脱ガス捕集
管５を含む脱ガス捕集手段６によって捕集する。捕集さ
れた脱ガスは、脱ガス分析手段７によって、濃縮、分離
された後、分析される。このように、ウェーハ表面に付
着している有機物の同定および定量化を行う際に現在広
く用いられているGC/MS法では、ウェーハ全面を裏面か
ら加熱して得られた脱ガスを分析している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、実際のウェー
ハにおいては、有機物が一様に分布して吸着していない
場合も存在する。例としては、以下の事例が挙げられ
る。ウェーハを保持しているカセットからの有機物の脱
ガスによるウェーハ汚染が生じた場合、ウェーハとカセ
ットが接している部分により多くの有機物が付着する。
このように、ウェーハに付着する有機物の挙動を把握す
るためにも、局所的な有機物分析技術の確立が要求され
ている。
ハにおいては、有機物が一様に分布して吸着していない
場合も存在する。例としては、以下の事例が挙げられ
る。ウェーハを保持しているカセットからの有機物の脱
ガスによるウェーハ汚染が生じた場合、ウェーハとカセ
ットが接している部分により多くの有機物が付着する。
このように、ウェーハに付着する有機物の挙動を把握す
るためにも、局所的な有機物分析技術の確立が要求され
ている。
【０００６】また、今後デバイスの微細化が進むと、こ
れまで金属・パーティクルなどの汚染物質に比べてデバ
イス特性に与える影響が少ないと考えられてきた有機物
が、特性悪化の主原因となる可能性がある。このような
場合、局所的な有機物分析が行えると、故障個所とのマ
ップ照合が可能となり、故障解析がより詳細にかつ有効
に行えるようになると期待される。
れまで金属・パーティクルなどの汚染物質に比べてデバ
イス特性に与える影響が少ないと考えられてきた有機物
が、特性悪化の主原因となる可能性がある。このような
場合、局所的な有機物分析が行えると、故障個所とのマ
ップ照合が可能となり、故障解析がより詳細にかつ有効
に行えるようになると期待される。
【０００７】この発明は、このような課題を解決するた
めになされたもので、ウェーハなどの試料表面の局所的
な有機物分析を行うことによって、ウェーハ表面に付着
している有機物がどの様に分布しているか評価し、有機
物の挙動およびデバイス特性の面内分布との比較を行う
ことができるようにしたものである。
めになされたもので、ウェーハなどの試料表面の局所的
な有機物分析を行うことによって、ウェーハ表面に付着
している有機物がどの様に分布しているか評価し、有機
物の挙動およびデバイス特性の面内分布との比較を行う
ことができるようにしたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明による試料表面
の有機物分析装置は、チャンバ内に置かれた試料の表面
に付着している有機物の同定および定量化を行う分析装
置において、試料表面の分析対象領域を背面から加熱す
る加熱手段と、上記試料からの脱ガスを捕集する脱ガス
捕集手段と、捕集された脱ガスを分析する脱ガス分析手
段とを備え、上記試料表面の局所的な有機物分析を行う
ことを特徴とするものである。
の有機物分析装置は、チャンバ内に置かれた試料の表面
に付着している有機物の同定および定量化を行う分析装
置において、試料表面の分析対象領域を背面から加熱す
る加熱手段と、上記試料からの脱ガスを捕集する脱ガス
捕集手段と、捕集された脱ガスを分析する脱ガス分析手
段とを備え、上記試料表面の局所的な有機物分析を行う
ことを特徴とするものである。
【０００９】また、この発明による試料表面の有機物分
析装置は、上記加熱手段は、加熱光源と、この加熱光源
からの光を試料の分析対象領域の背面に局所的に照射す
る手段とを備えたことを特徴とするものである。
析装置は、上記加熱手段は、加熱光源と、この加熱光源
からの光を試料の分析対象領域の背面に局所的に照射す
る手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１０】また、この発明による試料表面の有機物分
析装置は、上記加熱手段は、レーザ光源と、このレーザ
光源からのレーザ光を試料の分析対象領域の背面に局所
的に照射する手段とを備えたことを特徴とするものであ
る。
析装置は、上記加熱手段は、レーザ光源と、このレーザ
光源からのレーザ光を試料の分析対象領域の背面に局所
的に照射する手段とを備えたことを特徴とするものであ
る。
【００１１】また、この発明による試料表面の有機物分
析装置は、上記加熱手段は、電子線照射源と、この電子
線照射源からの電子線を試料の分析対象領域の背面に局
所的に照射する手段とを備えたことを特徴とするもので
ある。
析装置は、上記加熱手段は、電子線照射源と、この電子
線照射源からの電子線を試料の分析対象領域の背面に局
所的に照射する手段とを備えたことを特徴とするもので
ある。
【００１２】また、この発明による試料表面の有機物分
析装置は、上記加熱手段は、試料の背面に配置され上記
試料の分析対象領域の背面で光透過孔を有する光遮蔽マ
スクと、加熱光源と、上記加熱光源からの光を上記マス
クに照射し上記マスクの上記光透過孔を透過した光を上
記試料の分析対象領域の背面に照射する手段とを備えた
ことを特徴とするものである。
析装置は、上記加熱手段は、試料の背面に配置され上記
試料の分析対象領域の背面で光透過孔を有する光遮蔽マ
スクと、加熱光源と、上記加熱光源からの光を上記マス
クに照射し上記マスクの上記光透過孔を透過した光を上
記試料の分析対象領域の背面に照射する手段とを備えた
ことを特徴とするものである。
【００１３】また、この発明による試料表面の有機物分
析装置は、チャンバ内に置かれた試料の表面に付着して
いる有機物の同定および定量化を行う分析装置におい
て、試料の表面の分析対象領域を上記表面から加熱する
加熱手段と、上記試料からの脱ガスを捕集する脱ガス捕
集手段と、上記脱ガスを分析する分析手段とを備え、上
記試料表面の局所的な有機物分析を行うことを特徴とす
るものである。
析装置は、チャンバ内に置かれた試料の表面に付着して
いる有機物の同定および定量化を行う分析装置におい
て、試料の表面の分析対象領域を上記表面から加熱する
加熱手段と、上記試料からの脱ガスを捕集する脱ガス捕
集手段と、上記脱ガスを分析する分析手段とを備え、上
記試料表面の局所的な有機物分析を行うことを特徴とす
るものである。
【００１４】また、この発明による試料表面の有機物分
析装置は、上記加熱手段は、加熱光源と、この加熱光源
からの光を試料の表面の分析対象領域に局所的に照射す
る手段と含むことを特徴とするものである。
析装置は、上記加熱手段は、加熱光源と、この加熱光源
からの光を試料の表面の分析対象領域に局所的に照射す
る手段と含むことを特徴とするものである。
【００１５】また、この発明による試料表面の有機物分
析装置は、上記加熱手段は、レーザ光源と、このレーザ
光源からのレーザ光を試料の表面の分析対象領域に局所
的に照射する手段とを含むことを特徴とするものであ
る。
析装置は、上記加熱手段は、レーザ光源と、このレーザ
光源からのレーザ光を試料の表面の分析対象領域に局所
的に照射する手段とを含むことを特徴とするものであ
る。
【００１６】また、この発明による試料表面の有機物分
析装置は、上記加熱手段は、電子線照射源と、この電子
線照射源からの電子線を試料の表面の分析対象領域に局
所的に照射する手段とを含むことを特徴とするものであ
る。
析装置は、上記加熱手段は、電子線照射源と、この電子
線照射源からの電子線を試料の表面の分析対象領域に局
所的に照射する手段とを含むことを特徴とするものであ
る。
【００１７】また、この発明による試料表面の有機物分
析装置は、試料の背面を冷却して上記試料の表面の分析
対象領域を除く部分の温度上昇を抑制する冷却手段を備
えたことを特徴とするものである。また、この発明によ
る試料表面の有機物分析装置は、上記冷却手段が、上記
試料の背面を冷却水により冷却する冷水供給手段を含む
ことを特徴とするものである。
析装置は、試料の背面を冷却して上記試料の表面の分析
対象領域を除く部分の温度上昇を抑制する冷却手段を備
えたことを特徴とするものである。また、この発明によ
る試料表面の有機物分析装置は、上記冷却手段が、上記
試料の背面を冷却水により冷却する冷水供給手段を含む
ことを特徴とするものである。
【００１８】また、この発明による試料表面の有機物分
析装置は、上記冷却手段が、上記チャンバに供給するキ
ャリヤガスの温度を低温化する温度調整手段を含むこと
を特徴とするものである。
析装置は、上記冷却手段が、上記チャンバに供給するキ
ャリヤガスの温度を低温化する温度調整手段を含むこと
を特徴とするものである。
【００１９】また、この発明による試料表面の有機物分
析装置は、上記チャンバの内壁及び上記試料からの脱ガ
スを捕集するための捕集管の内壁を加熱して所要温度に
維持するための温度維持手段を備えたことを特徴とする
ものである。
析装置は、上記チャンバの内壁及び上記試料からの脱ガ
スを捕集するための捕集管の内壁を加熱して所要温度に
維持するための温度維持手段を備えたことを特徴とする
ものである。
【００２０】また、この発明による試料表面の有機物分
析装置は、上記脱ガス捕集手段は、上記試料の表面領域
を区分して上記試料からの脱ガスを各区分ごとに捕集
し、上記脱ガス分析手段は、上記各区分ごとに捕集され
た脱ガスを分析することを特徴とするものである。
析装置は、上記脱ガス捕集手段は、上記試料の表面領域
を区分して上記試料からの脱ガスを各区分ごとに捕集
し、上記脱ガス分析手段は、上記各区分ごとに捕集され
た脱ガスを分析することを特徴とするものである。
【００２１】また、この発明による試料表面の有機物分
析装置は、チャンバ内に置かれた試料の表面に付着して
いる有機物の同定および定量化を行う分析装置におい
て、試料を加熱する加熱手段と、上記試料の表面領域を
区分して上記試料からの脱ガスを各区分ごとに捕集する
捕集手段と、上記各区分ごとに捕集された脱ガスを分析
する脱ガス分析手段とを備え、上記試料表面の局所的な
有機物分析を行うことを特徴とするものである。
析装置は、チャンバ内に置かれた試料の表面に付着して
いる有機物の同定および定量化を行う分析装置におい
て、試料を加熱する加熱手段と、上記試料の表面領域を
区分して上記試料からの脱ガスを各区分ごとに捕集する
捕集手段と、上記各区分ごとに捕集された脱ガスを分析
する脱ガス分析手段とを備え、上記試料表面の局所的な
有機物分析を行うことを特徴とするものである。
【００２２】次に、この発明による試料表面の有機物分
析方法は、表面に付着している有機物の分析をするため
の試料をチャンバ内に置き、この試料表面の分析対象領
域を表面または背面から局所的に加熱し、上記試料から
の脱ガスを捕集して分析するようにしたことを特徴とす
るものである。
析方法は、表面に付着している有機物の分析をするため
の試料をチャンバ内に置き、この試料表面の分析対象領
域を表面または背面から局所的に加熱し、上記試料から
の脱ガスを捕集して分析するようにしたことを特徴とす
るものである。
【００２３】また、この発明による試料表面の有機物分
析方法は、表面に付着している有機物の分析をするため
の試料をチャンバ内に置き、この試料を加熱し、上記試
料の表面領域を区分して上記試料からの脱ガスを各区分
ごとに捕集して分析するようにしたことを特徴とするも
のである。
析方法は、表面に付着している有機物の分析をするため
の試料をチャンバ内に置き、この試料を加熱し、上記試
料の表面領域を区分して上記試料からの脱ガスを各区分
ごとに捕集して分析するようにしたことを特徴とするも
のである。
【００２４】
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は、この発明
の実施の形態１による、ウェーハなどの試料表面に付着
している有機物の同定および定量化を行う有機物分析装
置の構成を示す図である。図１において、１はチャン
バ、２はこのチャンバ１の中に置かれた試料（分析対
象）としてのウェーハ、３はウェーハ２を局部的に加熱
する加熱手段（加熱ヒータ）、４はキャリヤガスを導入
するための導入管、５はウェーハ３からの脱ガスを捕集
するための脱ガス捕集管、６は脱ガス捕集管５を含む脱
ガス捕集手段、７は捕集した脱ガスを分析する脱ガス分
析手段を示す。
の実施の形態１による、ウェーハなどの試料表面に付着
している有機物の同定および定量化を行う有機物分析装
置の構成を示す図である。図１において、１はチャン
バ、２はこのチャンバ１の中に置かれた試料（分析対
象）としてのウェーハ、３はウェーハ２を局部的に加熱
する加熱手段（加熱ヒータ）、４はキャリヤガスを導入
するための導入管、５はウェーハ３からの脱ガスを捕集
するための脱ガス捕集管、６は脱ガス捕集管５を含む脱
ガス捕集手段、７は捕集した脱ガスを分析する脱ガス分
析手段を示す。
【００２５】このような構成の装置において、加熱ヒー
タ２により、ウェーハ３の表面の評価分析したい領域
（分析対象領域）２ａをその背面（裏面）から局所的に
加熱して、ウェーハ表面からの脱ガスを分析することに
より、局所的な有機物分析を行う。
タ２により、ウェーハ３の表面の評価分析したい領域
（分析対象領域）２ａをその背面（裏面）から局所的に
加熱して、ウェーハ表面からの脱ガスを分析することに
より、局所的な有機物分析を行う。
【００２６】ウェーハ２からの脱ガスは、キャリヤガス
にのって捕集管５を経て脱ガス捕集手段６により捕集さ
れ、脱ガス分析手段７によって脱ガス中の有機物が分析
され、その同定および定量化が行われる。脱ガス分析手
段７としては、現在広く用いられているGC/MS法が有効
であるが、その他の方法でもよい。
にのって捕集管５を経て脱ガス捕集手段６により捕集さ
れ、脱ガス分析手段７によって脱ガス中の有機物が分析
され、その同定および定量化が行われる。脱ガス分析手
段７としては、現在広く用いられているGC/MS法が有効
であるが、その他の方法でもよい。
【００２７】なお、分析時には、ウェーハから付着して
いる有機物を脱離させるために、ウェーハを400〜1000
℃の範囲内で加熱する。加熱温度は、実験条件に合わせ
て変化させる。検出したい有機物の沸点や分解温度、評
価するウェーハの次工程での処理温度などを考慮して加
熱温度を決定する。例えば、次工程が酸化工程である場
合、加熱温度を酸化温度と同じ温度にすることによって
ウェーハからの有機物脱離現象を再現でき、詳細な評価
が行える。以下に示す種々の加熱方法を用いる場合も、
加熱温度の範囲は400〜1000℃とする。
いる有機物を脱離させるために、ウェーハを400〜1000
℃の範囲内で加熱する。加熱温度は、実験条件に合わせ
て変化させる。検出したい有機物の沸点や分解温度、評
価するウェーハの次工程での処理温度などを考慮して加
熱温度を決定する。例えば、次工程が酸化工程である場
合、加熱温度を酸化温度と同じ温度にすることによって
ウェーハからの有機物脱離現象を再現でき、詳細な評価
が行える。以下に示す種々の加熱方法を用いる場合も、
加熱温度の範囲は400〜1000℃とする。
【００２８】以上のような装置と方法によれば、ウェー
ハ表面の局所的な有機物分析を行うことができ、ウェー
ハ表面に付着している有機物がどの様に分布しているか
評価することができる。
ハ表面の局所的な有機物分析を行うことができ、ウェー
ハ表面に付着している有機物がどの様に分布しているか
評価することができる。
【００２９】実施の形態２．図２は、この発明の実施の
形態２による、ウェーハなどの試料表面に付着している
有機物の同定および定量化を行う有機物分析装置の構成
を示す図である。図２において、１はチャンバ、２は試
料としてのウェーハ、４はキャリヤガスの導入管、５は
脱ガスの捕集管であり、これらは図１と同様のものであ
る。なお、図２においても、図１の脱ガス捕集手段６と
脱ガス分析手段７を備えているが、図示省略している。
形態２による、ウェーハなどの試料表面に付着している
有機物の同定および定量化を行う有機物分析装置の構成
を示す図である。図２において、１はチャンバ、２は試
料としてのウェーハ、４はキャリヤガスの導入管、５は
脱ガスの捕集管であり、これらは図１と同様のものであ
る。なお、図２においても、図１の脱ガス捕集手段６と
脱ガス分析手段７を備えているが、図示省略している。
【００３０】また、８はチャンバ１の外部に配置された
ランプの加熱光源、９は加熱光源８から光線をチャンバ
１内に置かれたウェーハ２の加熱位置に照射するための
照射手段としてのミラーを示す。この場合、ミラー９か
らウェーハ２へ光を通す通路では、チャンバ１は光透過
性の材料で形成されている。
ランプの加熱光源、９は加熱光源８から光線をチャンバ
１内に置かれたウェーハ２の加熱位置に照射するための
照射手段としてのミラーを示す。この場合、ミラー９か
らウェーハ２へ光を通す通路では、チャンバ１は光透過
性の材料で形成されている。
【００３１】このように、加熱光源８と照射手段（ミラ
ー）９とにより、ウェーハ２の表面の分析対象領域２ａ
の背面（裏面）を局所的に照射して加熱し、ウェーハ２
表面から脱ガスをさせる。ウェーハ２からの脱ガスの捕
集以降は、実施の形態１と同様であるから、詳細な説明
は省略する。これにより、ウェーハ表面の局所的な有機
物分析を行う。
ー）９とにより、ウェーハ２の表面の分析対象領域２ａ
の背面（裏面）を局所的に照射して加熱し、ウェーハ２
表面から脱ガスをさせる。ウェーハ２からの脱ガスの捕
集以降は、実施の形態１と同様であるから、詳細な説明
は省略する。これにより、ウェーハ表面の局所的な有機
物分析を行う。
【００３２】以上は加熱方法としてランプによる例を説
明したが、その他の加熱方法として、レーザ光線照射に
よる方法がある。この場合、チャンバ１の外部にレーザ
光源を配置し、このレーザ光源からのレーザ光を、照射
手段により、チャンバ１内に置かれたウェーハ２の背面
から、加熱位置に照射する。この場合も、レーザ光を通
す通路では、チャンバ１はレーザ光の透過性の材料で形
成されている。あるいは、レーザ光を導く導光材料をチ
ャンバ１の壁を貫通して設け、チャンバ１の内部でレー
ザ光を放射させるようにしてもよい。
明したが、その他の加熱方法として、レーザ光線照射に
よる方法がある。この場合、チャンバ１の外部にレーザ
光源を配置し、このレーザ光源からのレーザ光を、照射
手段により、チャンバ１内に置かれたウェーハ２の背面
から、加熱位置に照射する。この場合も、レーザ光を通
す通路では、チャンバ１はレーザ光の透過性の材料で形
成されている。あるいは、レーザ光を導く導光材料をチ
ャンバ１の壁を貫通して設け、チャンバ１の内部でレー
ザ光を放射させるようにしてもよい。
【００３３】また、さらに他の加熱方法として、電子線
照射による方法がある。この場合、チャンバ１の外部に
電子線源を配置し、この電子線源からの電子線を、照射
手段により、チャンバ１内に置かれたウェーハ２の背面
から、加熱位置に照射する。この場合も、電子線を通す
通路では、チャンバ１は電子線の透過性の材料で形成さ
れている。
照射による方法がある。この場合、チャンバ１の外部に
電子線源を配置し、この電子線源からの電子線を、照射
手段により、チャンバ１内に置かれたウェーハ２の背面
から、加熱位置に照射する。この場合も、電子線を通す
通路では、チャンバ１は電子線の透過性の材料で形成さ
れている。
【００３４】以上のような装置と方法によれば、ウェー
ハ表面の局所的な有機物分析を行うことができ、ウェー
ハ表面に付着している有機物がどの様に分布しているか
評価することができる。
ハ表面の局所的な有機物分析を行うことができ、ウェー
ハ表面に付着している有機物がどの様に分布しているか
評価することができる。
【００３５】実施の形態３．図３は、この発明の実施の
形態３による、ウェーハなどの試料表面に付着している
有機物の同定および定量化を行う有機物分析装置の構成
を示す図である。図３において、１はチャンバ、２は試
料としてのウェーハ、４はキャリヤガスの導入管、５は
脱ガスの捕集管であり、これらは図１と同様のものであ
る。なお、脱ガス捕集手段６と脱ガス分析手段７は、図
１と同様であるから図示省略している。
形態３による、ウェーハなどの試料表面に付着している
有機物の同定および定量化を行う有機物分析装置の構成
を示す図である。図３において、１はチャンバ、２は試
料としてのウェーハ、４はキャリヤガスの導入管、５は
脱ガスの捕集管であり、これらは図１と同様のものであ
る。なお、脱ガス捕集手段６と脱ガス分析手段７は、図
１と同様であるから図示省略している。
【００３６】次に、１０はチャンバ１の外部に配置され
たランプの加熱光源、１１は加熱光源８から光線をチャ
ンバ１内に置かれたウェーハ２の所定位置にのみ照射す
るための光遮蔽マスクを示す。この場合、チャンバ１の
壁は広い面積を光透過性の材料で形成されている。加熱
光源１０からの光は拡散して照射され、チャンバ１の壁
を透過して光遮蔽マスク１１の広い面積に照射される。
光遮蔽マスク１１は、ウェーハ２の加熱部分に対応して
光透過孔を有している。したがって、ランプ加熱光源１
０からの光は、ウェーハ２表面の分析対象領域２ａの背
面を局所的に照射し、加熱する。
たランプの加熱光源、１１は加熱光源８から光線をチャ
ンバ１内に置かれたウェーハ２の所定位置にのみ照射す
るための光遮蔽マスクを示す。この場合、チャンバ１の
壁は広い面積を光透過性の材料で形成されている。加熱
光源１０からの光は拡散して照射され、チャンバ１の壁
を透過して光遮蔽マスク１１の広い面積に照射される。
光遮蔽マスク１１は、ウェーハ２の加熱部分に対応して
光透過孔を有している。したがって、ランプ加熱光源１
０からの光は、ウェーハ２表面の分析対象領域２ａの背
面を局所的に照射し、加熱する。
【００３７】このように、加熱光源８と光遮蔽マスク１
１とにより、ウェーハ２の表面の評価分析したい領域の
背面（裏面）を局所的に照射して加熱し、ウェーハ２表
面から脱ガスをさせる。ウェーハ２からの脱ガスの捕集
以降は、実施の形態１と同様であるから、詳細な説明は
省略する。これにより、ウェーハ表面の局所的な有機物
分析を行う。
１とにより、ウェーハ２の表面の評価分析したい領域の
背面（裏面）を局所的に照射して加熱し、ウェーハ２表
面から脱ガスをさせる。ウェーハ２からの脱ガスの捕集
以降は、実施の形態１と同様であるから、詳細な説明は
省略する。これにより、ウェーハ表面の局所的な有機物
分析を行う。
【００３８】以上のような装置と方法によれば、ウェー
ハ表面の局所的な有機物分析を行うことができ、ウェー
ハ表面に付着している有機物がどの様に分布しているか
評価することができる。
ハ表面の局所的な有機物分析を行うことができ、ウェー
ハ表面に付着している有機物がどの様に分布しているか
評価することができる。
【００３９】実施の形態４．上記の実施の形態１〜３に
おいては、表面に分析対象領域を有するウェーハを、そ
の背面から加熱する手段と方法について述べた。しか
し、この実施の形態４は、試料であるウェーハを直接に
表面からその分析対象領域を加熱する装置を提供するも
のである。実施の形態１〜３で説明したような、ランプ
光、レーザ光あるいは電子線を用いる場合には、その照
射光あるいは電子線を図２又は図３に示したウェーハ２
の表面から照射するようにすることが可能である。
おいては、表面に分析対象領域を有するウェーハを、そ
の背面から加熱する手段と方法について述べた。しか
し、この実施の形態４は、試料であるウェーハを直接に
表面からその分析対象領域を加熱する装置を提供するも
のである。実施の形態１〜３で説明したような、ランプ
光、レーザ光あるいは電子線を用いる場合には、その照
射光あるいは電子線を図２又は図３に示したウェーハ２
の表面から照射するようにすることが可能である。
【００４０】この実施の形態では、ランプ光源、レーザ
光源あるいは電子線源と、その光あるいは電子線を導く
照射手段とを適宜に配置・構成することにより、ウェー
ハ表面の分析対象領域２ａを直接に表面から局部的に照
射して加熱し、脱ガスを行う。このようにすれば、ウェ
ーハの分析対象領域の最表面のみを高率的に加熱するこ
とができる。したがって、ウェーハの温度分布が表面で
高くなり、裏面加熱に比べて急峻になり、所望の分析領
域からのみ脱ガスをさせることができる。
光源あるいは電子線源と、その光あるいは電子線を導く
照射手段とを適宜に配置・構成することにより、ウェー
ハ表面の分析対象領域２ａを直接に表面から局部的に照
射して加熱し、脱ガスを行う。このようにすれば、ウェ
ーハの分析対象領域の最表面のみを高率的に加熱するこ
とができる。したがって、ウェーハの温度分布が表面で
高くなり、裏面加熱に比べて急峻になり、所望の分析領
域からのみ脱ガスをさせることができる。
【００４１】以上のような装置と方法によれば、ウェー
ハ表面の局所的な有機物分析を行うことができ、ウェー
ハ表面に付着している有機物がどの様に分布しているか
評価することができる。
ハ表面の局所的な有機物分析を行うことができ、ウェー
ハ表面に付着している有機物がどの様に分布しているか
評価することができる。
【００４２】実施の形態５．この実施の形態５は、実施
の形態１〜４に示したようなウェーハ表面の局所的な有
機物分析を行う装置において、ウェーハを裏面から冷却
することにより、分析対象領域以外の領域について、そ
の温度上昇を抑制する手段を付加したものである。この
ようにすれば、分析領域以外を相対的に低温度に調整す
ることにより、その部分からの脱ガスを抑制し、所望の
分析対象領域からのみ脱ガスを得ることができる。これ
により、ウェーハ表面の有機物付着のより正確な分析、
評価が実現できる。ウェーハの裏面からの冷却は、分析
対象領域以外の領域、特に分析対象領域の周辺部を冷却
し、その温度上昇を抑制することが望ましい。
の形態１〜４に示したようなウェーハ表面の局所的な有
機物分析を行う装置において、ウェーハを裏面から冷却
することにより、分析対象領域以外の領域について、そ
の温度上昇を抑制する手段を付加したものである。この
ようにすれば、分析領域以外を相対的に低温度に調整す
ることにより、その部分からの脱ガスを抑制し、所望の
分析対象領域からのみ脱ガスを得ることができる。これ
により、ウェーハ表面の有機物付着のより正確な分析、
評価が実現できる。ウェーハの裏面からの冷却は、分析
対象領域以外の領域、特に分析対象領域の周辺部を冷却
し、その温度上昇を抑制することが望ましい。
【００４３】ウェーハの裏面からの冷却の手段として
は、具体的な例として、ウェーハの加熱領域以外の部分
を裏面から水冷する冷水供給手段を備える。これには、
例えばウェーハを支持する台に冷却水を通す通路を設け
るなどの手段を講じる。これにより、所望の分析領域か
らのみ脱ガスを得る精度が向上する。さらに、ウェーハ
の裏面からの冷却の手段としては、例えば、キャリヤガ
スの温度を通常の場合よりも低温化して供給する温度調
整手段を備える。また、冷却水による冷却手段と、キャ
リヤガスの温度調整手段とを組み合わせることにより、
冷却効率を向上させることができる。
は、具体的な例として、ウェーハの加熱領域以外の部分
を裏面から水冷する冷水供給手段を備える。これには、
例えばウェーハを支持する台に冷却水を通す通路を設け
るなどの手段を講じる。これにより、所望の分析領域か
らのみ脱ガスを得る精度が向上する。さらに、ウェーハ
の裏面からの冷却の手段としては、例えば、キャリヤガ
スの温度を通常の場合よりも低温化して供給する温度調
整手段を備える。また、冷却水による冷却手段と、キャ
リヤガスの温度調整手段とを組み合わせることにより、
冷却効率を向上させることができる。
【００４４】さらに、この実施の形態では、脱ガス捕集
管５およびチャンバ１内壁を加熱する機能を付加し、脱
ガス捕集管５およびチャンバ１内壁の温度を所要温度に
維持するための温度維持手段を備える。上記のようにキ
ャリヤガスを低温化すれば、脱ガス捕集管５およびチャ
ンバ１内壁が低温化し、脱ガス中の有機物が脱ガス捕集
管５およびチャンバ１内壁に吸着して補集不可能になる
おそれがあるが、脱ガス捕集管５およびチャンバ１内壁
を加熱することにより、これを防ぐことができる。
管５およびチャンバ１内壁を加熱する機能を付加し、脱
ガス捕集管５およびチャンバ１内壁の温度を所要温度に
維持するための温度維持手段を備える。上記のようにキ
ャリヤガスを低温化すれば、脱ガス捕集管５およびチャ
ンバ１内壁が低温化し、脱ガス中の有機物が脱ガス捕集
管５およびチャンバ１内壁に吸着して補集不可能になる
おそれがあるが、脱ガス捕集管５およびチャンバ１内壁
を加熱することにより、これを防ぐことができる。
【００４５】以上のような装置と方法によれば、ウェー
ハ表面の局所的な有機物分析を行うことができ、ウェー
ハ表面に付着している有機物がどの様に分布しているか
評価することができる。
ハ表面の局所的な有機物分析を行うことができ、ウェー
ハ表面に付着している有機物がどの様に分布しているか
評価することができる。
【００４６】実施の形態６．図４は、この発明の実施の
形態６による、ウェーハなどの試料表面に付着している
有機物の同定および定量化を行う有機物分析装置の構成
を示す図である。図４において、１はチャンバ、２はこ
のチャンバ１の中に置かれた試料（分析対象）としての
ウェーハ、３はウェーハ２を加熱する加熱手段（加熱ヒ
ータなど）、４はキャリヤガスを導入するための導入管
であり、これらは図１と同様のものである。なお、図４
においても、図１の脱ガス捕集手段６と脱ガス分析手段
７を備えているが、図示は省略している。
形態６による、ウェーハなどの試料表面に付着している
有機物の同定および定量化を行う有機物分析装置の構成
を示す図である。図４において、１はチャンバ、２はこ
のチャンバ１の中に置かれた試料（分析対象）としての
ウェーハ、３はウェーハ２を加熱する加熱手段（加熱ヒ
ータなど）、４はキャリヤガスを導入するための導入管
であり、これらは図１と同様のものである。なお、図４
においても、図１の脱ガス捕集手段６と脱ガス分析手段
７を備えているが、図示は省略している。
【００４７】次に、１２はウェーハ１の表面領域を区分
してウェーハ１からの脱ガスを各区分ごとに捕集する脱
ガス捕集管である。この場合の脱ガス捕集管１２は、チ
ャンバ１内部のウェーハ１の近接面から、チャンバ１の
壁面を貫いてチャンバ１の外部へ延在している。この脱
ガス捕集管１２がウェーハ２に対向する先端部は、ウェ
ーハ２の各領域からの脱ガスが混合されないように、ウ
ェーハ２表面に接近させる。この場合、脱ガス捕集手段
（図１参照）は、ウェーハ２の区分された領域ごとに脱
ガスを捕集する。捕集された脱ガスは、脱ガス分析手段
（図１参照）により各区分ごとに分析される。
してウェーハ１からの脱ガスを各区分ごとに捕集する脱
ガス捕集管である。この場合の脱ガス捕集管１２は、チ
ャンバ１内部のウェーハ１の近接面から、チャンバ１の
壁面を貫いてチャンバ１の外部へ延在している。この脱
ガス捕集管１２がウェーハ２に対向する先端部は、ウェ
ーハ２の各領域からの脱ガスが混合されないように、ウ
ェーハ２表面に接近させる。この場合、脱ガス捕集手段
（図１参照）は、ウェーハ２の区分された領域ごとに脱
ガスを捕集する。捕集された脱ガスは、脱ガス分析手段
（図１参照）により各区分ごとに分析される。
【００４８】このような構成の装置によれば、加熱手段
１０により、ウェーハ２の裏面を広く加熱して、ウェー
ハ２表面から脱ガスさせ、これを捕集して分析すること
により、局所的な有機物分析を行うことができる。
１０により、ウェーハ２の裏面を広く加熱して、ウェー
ハ２表面から脱ガスさせ、これを捕集して分析すること
により、局所的な有機物分析を行うことができる。
【００４９】さらに、この実施の形態による他の例とし
て、実施の形態１〜３に示した局所的な加熱と、上記に
説明したウェーハの各区分ごとの領域からの脱ガス補集
を組み合わせて同時に行うことができる。
て、実施の形態１〜３に示した局所的な加熱と、上記に
説明したウェーハの各区分ごとの領域からの脱ガス補集
を組み合わせて同時に行うことができる。
【００５０】このようにすれば、ウェーハ表面から局所
的に脱ガスをさせながら、近接した領域からの脱ガスの
混合を防ぎながら脱ガスを捕集し、ウェーハ表面の付着
有機物の局所的な分析をより正確に、精度よく行うこと
ができる。
的に脱ガスをさせながら、近接した領域からの脱ガスの
混合を防ぎながら脱ガスを捕集し、ウェーハ表面の付着
有機物の局所的な分析をより正確に、精度よく行うこと
ができる。
【００５１】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、半導体ウェーハなどの試料の表面に付着している有
機物の同定および定量化を行う分析装置において、試料
表面の局所的な有機物分析を精度よく行うことができ
る。これによって、ウェーハ表面に付着している有機物
がどの様に分布しているか評価、分析することができ
る。
ば、半導体ウェーハなどの試料の表面に付着している有
機物の同定および定量化を行う分析装置において、試料
表面の局所的な有機物分析を精度よく行うことができ
る。これによって、ウェーハ表面に付着している有機物
がどの様に分布しているか評価、分析することができ
る。
【図１】 この発明の実施の形態１による、ウェーハな
どの試料表面に付着している有機物の同定および定量化
を行う有機物分析装置の構成を示す図である。
どの試料表面に付着している有機物の同定および定量化
を行う有機物分析装置の構成を示す図である。
【図２】 この発明の実施の形態２による、ウェーハな
どの試料表面に付着している有機物の同定および定量化
を行う有機物分析装置の構成を示す図である。
どの試料表面に付着している有機物の同定および定量化
を行う有機物分析装置の構成を示す図である。
【図３】 この発明の実施の形態３による、ウェーハな
どの試料表面に付着している有機物の同定および定量化
を行う有機物分析装置の構成を示す図である。
どの試料表面に付着している有機物の同定および定量化
を行う有機物分析装置の構成を示す図である。
【図４】 この発明の実施の形態６による、ウェーハな
どの試料表面に付着している有機物の同定および定量化
を行う有機物分析装置の構成を示す図である。
どの試料表面に付着している有機物の同定および定量化
を行う有機物分析装置の構成を示す図である。
【図５】 従来のGC/MS測定装置のウェーハ加熱部を示
す図である。
す図である。
１ チャンバ、 ２ 試料（ウェーハ）、 ３ 加熱手
段（加熱ヒータ）、４ キャリヤガス導入管、 ５ 脱
ガス捕集管、 ６ 脱ガス捕集手段、 ７脱ガス分析手
段、 ８ 加熱光源、 ９ 照射手段（ミラー）、 １
０ 加熱光源、 １１ 光遮蔽マスク、 １２ 脱ガス
捕集管。
段（加熱ヒータ）、４ キャリヤガス導入管、 ５ 脱
ガス捕集管、 ６ 脱ガス捕集手段、 ７脱ガス分析手
段、 ８ 加熱光源、 ９ 照射手段（ミラー）、 １
０ 加熱光源、 １１ 光遮蔽マスク、 １２ 脱ガス
捕集管。
Claims (17)
- 【請求項１】 チャンバ内に置かれた試料の表面に付着
している有機物の同定および定量化を行う分析装置にお
いて、試料表面の分析対象領域を背面から加熱する加熱
手段と、上記試料からの脱ガスを捕集する脱ガス捕集手
段と、捕集された脱ガスを分析する脱ガス分析手段とを
備え、上記試料表面の局所的な有機物分析を行うことを
特徴とする試料表面の有機物分析装置。 - 【請求項２】 上記加熱手段は、加熱光源と、この加熱
光源からの光を試料の分析対象領域の背面に局所的に照
射する手段とを備えことを特徴とする請求項１に記載の
試料表面の有機物分析装置。 - 【請求項３】 上記加熱手段は、レーザ光源と、このレ
ーザ光源からのレーザ光を試料の分析対象領域の背面に
局所的に照射する手段とを備えことを特徴とする請求項
１に記載の試料表面の有機物分析装置。 - 【請求項４】 上記加熱手段は、電子線照射源と、この
電子線照射源からの電子線を試料の分析対象領域の背面
に局所的に照射する手段とを備えことを特徴とする請求
項１に記載の試料表面の有機物分析装置。 - 【請求項５】 上記加熱手段は、試料の背面に配置され
上記試料の分析対象領域の背面で光透過孔を有する光遮
蔽マスクと、加熱光源と、上記加熱光源からの光を上記
マスクに照射し上記マスクの上記光透過孔を透過した光
を上記試料の分析対象領域の背面に照射する手段とを備
えたことを特徴とする請求項１に記載の試料表面の有機
物分析装置。 - 【請求項６】 チャンバ内に置かれた試料の表面に付着
している有機物の同定および定量化を行う分析装置にお
いて、試料の表面の分析対象領域を上記表面から加熱す
る加熱手段と、上記試料からの脱ガスを捕集する脱ガス
捕集手段と、上記脱ガスを分析する分析手段とを備え、
上記試料表面の局所的な有機物分析を行うことを特徴と
する試料表面の有機物分析装置。 - 【請求項７】 上記加熱手段は、加熱光源と、この加熱
光源からの光を試料の表面の分析対象領域に局所的に照
射する手段と含むことを特徴とする請求項６に記載の試
料表面の有機物分析装置。 - 【請求項８】 上記加熱手段は、レーザ光源と、このレ
ーザ光源からのレーザ光を試料の表面の分析対象領域に
局所的に照射する手段とを含むことを特徴とする請求項
６に記載の試料表面の有機物分析装置。 - 【請求項９】 上記加熱手段は、電子線照射源と、この
電子線照射源からの電子線を試料の表面の分析対象領域
に局所的に照射する手段とを含むことを特徴とする請求
項６に記載の試料表面の有機物分析装置。 - 【請求項１０】 試料の背面を冷却して上記試料の表面
の分析対象領域を除く部分の温度上昇を抑制する冷却手
段を備えたことを特徴とする請求項１〜９のいずれかに
記載の試料表面の有機物分析装置。 - 【請求項１１】 上記冷却手段は、上記試料の背面を冷
却水により冷却する冷水供給手段を含むことを特徴とす
る請求項１０に記載の試料表面の有機物分析装置。 - 【請求項１２】 上記冷却手段は、上記チャンバに供給
するキャリヤガスの温度を低温化する温度調整手段を含
むことを特徴とする請求項１０又は１１に記載の試料表
面の有機物分析装置。 - 【請求項１３】 上記チャンバの内壁及び上記試料から
の脱ガスを捕集するための捕集管の内壁を加熱して所要
温度に維持するための温度維持手段を備えたことを特徴
とする請求項１０〜１２のいずれかに記載の試料表面の
有機物分析装置。 - 【請求項１４】 上記脱ガス捕集手段は、上記試料の表
面領域を区分して上記試料からの脱ガスを各区分ごとに
捕集し、上記脱ガス分析手段は、上記各区分ごとに捕集
された脱ガスを分析することを特徴とする請求項１〜１
３のいずれかに記載の試料表面の有機物分析装置。 - 【請求項１５】 チャンバ内に置かれた試料の表面に付
着している有機物の同定および定量化を行う分析装置に
おいて、試料を加熱する加熱手段と、上記試料の表面領
域を区分して上記試料からの脱ガスを各区分ごとに捕集
する捕集手段と、上記各区分ごとに捕集された脱ガスを
分析する脱ガス分析手段とを備え、上記試料表面の局所
的な有機物分析を行うことを特徴とする試料表面の有機
物分析装置。 - 【請求項１６】 表面に付着している有機物の分析をす
るための試料をチャンバ内に置き、この試料表面の分析
対象領域を表面または背面から局所的に加熱し、上記試
料からの脱ガスを捕集して分析するようにしたことを特
徴とする試料表面の有機物分析方法。 - 【請求項１７】 表面に付着している有機物の分析をす
るための試料をチャンバ内に置き、この試料を加熱し、
上記試料の表面領域を区分して上記試料からの脱ガスを
各区分ごとに捕集して分析するようにしたことを特徴と
する試料表面の有機物分析方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9344572A JPH11173962A (ja) | 1997-12-15 | 1997-12-15 | 試料表面の有機物分析装置及び有機物分析方法 |
| US09/089,421 US6053059A (en) | 1997-12-15 | 1998-06-03 | Analyzing system of organic substance adhering to a surface of a sample |
| KR1019980032705A KR100304221B1 (ko) | 1997-12-15 | 1998-08-12 | 시료표면의유기물분석장치및유기물분석방법 |
| DE19837022A DE19837022A1 (de) | 1997-12-15 | 1998-08-14 | Analysiersystem für eine organische Substanz und Analysierverfahren |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9344572A JPH11173962A (ja) | 1997-12-15 | 1997-12-15 | 試料表面の有機物分析装置及び有機物分析方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11173962A true JPH11173962A (ja) | 1999-07-02 |
Family
ID=18370317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9344572A Pending JPH11173962A (ja) | 1997-12-15 | 1997-12-15 | 試料表面の有機物分析装置及び有機物分析方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6053059A (ja) |
| JP (1) | JPH11173962A (ja) |
| KR (1) | KR100304221B1 (ja) |
| DE (1) | DE19837022A1 (ja) |
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| JP3846800B2 (ja) * | 2003-08-18 | 2006-11-15 | 株式会社リガク | 発生ガス分析方法とその装置 |
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