KR101868775B1 - 실리콘 기판용 분석장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 막두께가 두꺼운 질화막이나 산화막이 성막된 실리콘 기판에 있어서의 미량금속 등의 불순물을 ICP-MS에 의해 고정밀도로 분석 가능한 실리콘 기판용 분석장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 실리콘 기판용 분석장치는 로드 포트, 기판 반송 로봇, 얼라이너, 건조실, 기상분해 챔버, 분석 스테이지 및 기판 분석용 노즐을 갖는 분석 스캔 포트, 분석액 채취수단, 및 유도 결합 플라즈마 분석하는 분석수단을 구비하는 실리콘 기판용 분석장치로서, 산화막이나 질화막이 성막된 실리콘 기판을 기판 분석용 노즐에 의해 고농도 회수액으로 실리콘 기판 표면을 훑어 회수하고, 회수된 고농도 회수액을 실리콘 기판 표면에 토출 후, 가열건조하고 분석액에 의해 실리콘 기판 표면을 훑어 회수하여, 분석액을 ICP-MS로 분석하는 것을 특징으로 한다.

Description

실리콘 기판용 분석장치{Silicon substrate analyzing device}
본 발명은 반도체 제조 등에 사용되는 실리콘 기판에 포함되는 미량금속 등의 불순물을 분석하는 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 분석 대상인 실리콘 기판 표면에 두꺼운 막두께의 질화막이나 실리콘의 산화막 등이 성막된 실리콘 기판을 분석할 때 적합한 실리콘 기판용 분석장치에 관한 것이다.
반도체 등의 제조에 사용되는 실리콘제 웨이퍼 등의 실리콘 기판의 경우, 고집적화에 수반하여 디바이스 특성에 영향을 미치는 금속 등의 불순물을 검출 가능한 분석장치가 요구되고 있다. 실리콘 기판의 금속 등의 불순물량이 극미량이라도 검출 가능한 분석방법 중 하나로서, 유도 결합 플라즈마 질량분석장치(ICP-MS)를 사용하는 방법이 알려져 있다. 이 분석방법의 경우, 실리콘 기판에 포함되는 금속 등의 불순물을 ICP-MS에 도입 가능한 형태로서 꺼내기 위해, 기상분해법에 의해 실리콘 기판을 에칭하여, 그 에칭 후의 실리콘 기판 표면을 분석액으로 훑음으로써 금속 등의 불순물을 분석액 중에 이행시키고, 그 분석액을 ICP-MS에 도입하여 분석을 행한다(예를 들면 특허문헌 1). 또한, 특허문헌 2에는 기판 분석용 노즐을 사용하여 실리콘 기판에 포함되는 불순물을 분석액에 넣어 분석하는 방법이 개시되어 있다.
일본국 특허공개 평11-281542호 공보 일본국 특허공개 제2013-257272호 공보
기상분해법을 사용한 실리콘 기판의 불순물 분석의 경우, 기상분해 챔버에 배치된 실리콘 기판에 불화수소의 증기를 포함하는 에칭 가스를 접촉시켜 실리콘 기판 표면에 형성된 질화막이나 산화막을 분해하여, 이들 막 중에 포함된 금속 등의 불순물을 실리콘 기판 상에 잔사로서 남긴다. 이는 불화수소의 증기를 포함하는 에칭 가스로는 벌크의 실리콘 기판을 에칭할 수 없기 때문에 실리콘 기판 상에 잔사로서 남게 된다. 그리고, 불순물이 잔사로서 존재하는 실리콘 기판 표면에 대해 기판 분석용 노즐을 사용해서, 불화수소와 과산화수소의 혼합액인 분석액으로 실리콘 기판 표면을 훑어 분석액 중에 불순물을 넣고, 그 회수한 분석액을 ICP-MS로 분석하는 것이 행하여진다.
실리콘 기판 표면에 형성된 질화막이나 산화막이 얇은 경우 분석으로의 영향은 적으나, 이들의 막두께가 두꺼운 경우 다음과 같은 문제가 생긴다. 질화막의 경우, 불화수소의 에칭 가스로 기상분해하면 Si(NH4)xFy의 불화암모늄계의 백색염이 실리콘 기판 상에 생성된다. 질화막의 막두께가 두꺼우면 이 백색염이 많아지기 때문에 회수한 분석액 중 실리콘 농도가 높아져, ICP-MS의 계면 부분에 SiO2가 석출되어 폐색시켜 버려 분석 정밀도를 저하시키는 경향이 있다. 이 때문에 실리콘 기판을 핫플레이트 등으로 160℃~180℃로 가열하여 백색염을 증발시킴으로써 대응하는 방법이 있는데, 백색염의 증발과 함께 분석 대상인 금속 등의 불순물도 함께 증발되는 경우가 생겨, 불순물의 회수율이 저하되는 경우가 발생한다. 또한, 불화암모늄계의 백색염을 가열 증발시키면, 핫플레이트를 설치하고 있는 챔버 등의 벽면에 증발된 백색염이 부착되고, 그 부착된 백색염이 벽면에서 낙하하는 현상이 생기면 실리콘 기판 오염의 요인이 된다. 또한, 벽면에 부착된 백색염은 정기적인 제거처리를 행하는 등의 유지·보수가 필요해진다. 또한 산화막(SiO2)의 경우, 불화수소의 에칭 가스로 기상분해하면, Si(OH)4와 H2SiF6가 생성되어 실리콘 기판 상에 잔사로서 남아, 질화막과 마찬가지로 회수한 분석액 중 실리콘 농도가 높아져 ICP-MS의 분석에 영향을 미친다.
이러한 상황하에, 본 발명은 막두께가 두꺼운 질화막이나 산화막이 성막된 실리콘 기판이라도, 질화막이나 산화막에 포함되는 미량금속 등의 불순물을 ICP-MS에 의해 고정밀도로 분석 가능하고, 장치의 유지·보수 부담도 경감된 실리콘 기판용 분석장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 분석 대상의 실리콘 기판을 격납한 격납 카세트를 설치하는 로드 포트, 로드 포트에 격납된 실리콘 기판의 꺼내기, 반송, 설치가 가능한 기판 반송 로봇, 실리콘 기판을 가열건조시키는 건조실, 실리콘 기판의 위치 조정을 하는 얼라이너, 에칭 가스에 의해 실리콘 기판을 에칭하기 위한 기상분해 챔버, 실리콘 기판을 올려놓는 분석 스테이지, 및 분석 스테이지에 올려놓아진 실리콘 기판 표면을 분석액으로 훑어 분석 대상물을 이행시킨 분석액을 회수하는 기판 분석용 노즐을 갖는 분석 스캔 포트, 기판 분석용 노즐에 의해 회수한 분석액이 투입되는 분석용기를 갖는 분석액 채취수단, 및 네뷸라이저로부터 공급되는 분석액을 유도 결합 플라즈마 분석하는 분석수단을 구비하는 실리콘 기판용 분석장치로서, 산화막 및/또는 질화막이 성막된 실리콘 기판을 기판 분석용 노즐에 의해 고농도 회수액으로 실리콘 기판 표면을 훑어 회수하고, 회수된 고농도 회수액을 실리콘 기판 표면에 토출한 후, 고농도 회수액이 잔존한 실리콘 기판을 건조실에서 가열건조시키고, 건조된 실리콘 기판 표면을 분석액으로 훑어 분석 대상물을 이행시킨 분석액을 유도 결합 플라즈마 분석하는 것을 특징으로 하는 실리콘 기판용 분석장치에 관한 것이다.
먼저, 본 발명의 실리콘 기판용 분석장치에 의해 유도 결합 플라즈마 분석에 의한 분석수단을 사용하는 경우에 대해서 설명한다. 막두께가 두꺼운 질화막이나 산화막이 성막된 실리콘 기판의 분석을 행하는 경우, 기판 반송 로봇에 의해 로드 포트로부터 꺼내진 실리콘 기판은, 먼저 기상분해 챔버에 반송되어 챔버 내에 설치된다. 그리고 불화수소의 증기를 포함하는 에칭 가스를 실리콘 기판에 접촉시켜서 기상분해처리를 행한다. 이 기상분해처리를 행한 실리콘 기판은 기판 반송 로봇에 의해 분석 스캔 포트의 분석 스테이지에 반송되어 올려놓아진다. 이때, 분석 스캔 포트의 기판 분석용 노즐에는 고농도 불화수소와 과산화수소의 혼합액을 포함하는 고농도 회수액이 투입되어 있어, 이 고농도 회수액을 노즐 선단에 보유한 기판 분석용 노즐에 의해 실리콘 기판 표면을 훑어, Si(NH4)xFy의 불화암모늄계의 백색염, Si(OH)4 및 H2SiF6의 생성물을 용해한다. 그리고, 회수된 고농도 회수액에는 기상분해처리를 행한 실리콘 기판 표면에 잔사로서 존재하고 있던 금속 등의 불순물이 들어 있다.
계속해서 기판 분석용 노즐에 회수된 고농도 회수액은 실리콘 기판 표면에 토출되어 되돌려져, 실리콘 기판 표면의 특정 장소에 고농도 회수액을 올린다. 고농도 회수액이 올려진 실리콘 기판은 기판 반송용 로봇에 의해 건조실에 반송 설치되면, 100℃ 정도의 가열건조를 함으로써 고농도 회수액의 증발을 행한다. 산화막(SiO2)의 경우, 고농도 회수액에 들어간 실리콘(Si)은 불화수소와의 반응에 의해 다음 식과 같이 된다.
Figure 112018007814306-pct00001
즉, 산화막의 Si는 SiF4의 기체가 되어 실리콘 기판 표면으로부터 감소하게 된다.
또한 질화막의 경우는, 불화수소에 의해 생성되는 Si(NH4)xFy의 불화암모늄계의 백색염은 과잉의 불화수소에 의해 다음 식과 같은 반응이 된다.
Figure 112018007814306-pct00002
즉, 질화막의 Si도 SiF4의 기체가 되어 실리콘 기판 표면으로부터 감소하게 된다.
건조실에서 가열건조된 실리콘 기판은 기판 반송용 로봇에 의해 재차 분석 스테이지에 반송되어 올려놓아진다. 이때, 기판 분석용 노즐에는 분석액이 투입되어 있으며, 그리고 분석액으로 실리콘 기판 표면을 훑어 분석액 중에 불순물을 넣는다. 기판용 노즐에 의해 회수한 분석액은 분석액 채취수단에 있는 분석용기에 투입되어 네뷸라이저에 도달한다. 그 후, 네뷸라이저의 분석액을 ICP-MS로 분석한다. 이 분석액에는 막두께가 두꺼운 질화막이나 산화막이라도 Si 농도가 낮은 상태가 되어 있기 때문에, SiO2가 석출되는 현상도 억제되어 안정하게 ICP-MS에 의한 분석을 행할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실리콘 기판용 분석장치에 의하면, 막두께가 두꺼운 질화막이나 산화막이 성막된 실리콘 기판이라도, 질화막이나 산화막 중에 포함된 미량금속 등의 불순물을 ICP-MS에 의해 고정밀도로 분석 가능해진다.
본 발명의 실리콘 기판용 분석장치에 있어서는, 건조실에서 고농도 회수액이 잔존된 실리콘 기판을 가열건조할 때는 가열온도를 100℃~130℃로 하는 것이 바람직하다. 130℃를 초과하는 온도가 되면, 증발 시에 금속 등의 불순물도 함께 증발되는 경향이 있다. 100℃ 미만이면, 가열건조에 시간이 걸리는 경향이 있어 고농도 회수액이 확실하게 증발되지 않게 된다.
본 발명에 있어서의 고농도 회수액으로는 10%~30% 체적 농도의 불화수소와 1%~30% 체적 농도의 과산화수소의 혼합액을 사용하는 것이 바람직하다. 통상, 분석액으로서 사용하는 불화수소와 과산화수소의 혼합액은, 2%~4% 체적 농도의 불화수소와 2%~30% 체적 농도의 과산화수소를 사용하여 만들어지는데, 본 발명의 고농도 회수액은 10%~30% 체적 농도의 불화수소를 사용한다. 10% 미만의 불화수소의 경우는, 실리콘(Si)을 SiF4로 하여 제거하는 것이 불충분해지는 경향이 있고, 30%를 초과하는 불화수소의 경우는 실리콘 기판 표면을 친수성으로 해버려 고농도 회수액이나 분석액의 회수를 방해하는 경향이 있다. 보다 바람직한 고농도 회수액으로서는, 20%~30% 체적 농도의 불화수소와 3%~5% 체적 농도의 과산화수소의 혼합액이다.
본 발명의 실리콘 기판용 분석장치에 있어서는 회수된 고농도 회수액을 실리콘 기판 표면에 토출하여 되돌릴 때, 실리콘 기판 표면의 1개소에 모아 토출할 수 있다. 특정 1개소에 고농도 회수액을 되돌린 실리콘 기판을 가열건조하고, 그 후 분석액으로 실리콘 기판을 훑는 경우, 고농도 회수액을 되돌린 특정 1개소를 분석액으로 훑으면 되기 때문에 분석속도를 향상시킬 수 있다. 또한, 회수된 고농도 회수액을 실리콘 기판 표면에 토출하여 되돌릴 때, 복수 개소로 분산시켜서 토출하는 것도 가능하다. 고농도 회수액을 분산시켜서 실리콘 기판 표면에 토출하면 건조실에서의 가열건조 시간을 단축시킬 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실리콘 기판용 분석장치에 의하면, 막두께가 두꺼운 질화막이나 산화막이 성막된 실리콘 기판이라도, 질화막이나 산화막에 포함되는 미량금속 등의 불순물을 ICP-MS에 의해 고정밀도로 분석할 수 있다. 또한, 장치의 유지·보수 부담도 경감시킬 수 있다. 또한 본 발명의 실리콘 기판용 분석장치에 의하면, 실리콘 기판 분석에 있어서의 전처리(기상분해처리, 고농도 회수액에 의한 처리, 분석액에 의한 처리 등)에서 ICP-MS에 의한 분석까지 전자동으로 처리할 수 있기 때문에, 실리콘 기판에 포함된 미량금속 등의 불순물 분석을 신속하고 효율적으로 행할 수 있을 뿐 아니라, 환경 및 작업자로부터의 오염을 피할 수 있다.
도 1은 실리콘 기판용 분석장치의 개략도이다.
도 2는 기판 분석용 노즐의 개략 단면도이다.
아래에 본 발명의 실시형태에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1에는 본 실시형태에 있어서의 실리콘 기판용 분석장치의 개략도를 나타낸다. 도 1의 실리콘 기판용 분석장치(1)는 분석 대상의 실리콘 기판(W)을 격납한 도시하지 않는 격납 카세트가 설치되는 로드 포트(10), 실리콘 기판(W)의 꺼내기, 반송, 설치가 가능한 기판 반송 로봇(20), 실리콘 기판의 위치 조정을 하는 얼라이너(30), 실리콘 기판(W)을 에칭하기 위한 기상분해 챔버(40), 가열건조처리용 건조실(50), 실리콘 기판(W)을 올려놓는 분석 스테이지(61), 분석 스테이지(61)에 올려놓아진 실리콘 기판 표면을 분석액으로 훑어 회수하는 기판 분석용 노즐(62), 기판 분석용 노즐(62)을 조작하는 노즐 조작 로봇(63), 고농도 회수액 및 분석액을 구비한 분석 스캔 포트(60), 기판 분석용 노즐(62)에 의해 회수된 고농도 회수액 및 분석액이 투입되는 분석용기(도시하지 않음)가 설치된 오토샘플러(70)(분석액 채취수단), 네뷸라이저(도시하지 않음), 및 유도 결합 플라즈마 분석을 행하는 유도 결합 플라즈마 분석기(ICP-MS)(80)로 구성되어 있다.
도 2에 기판 분석용 노즐(62)의 개략 단면도를 나타낸다. 노즐 조작 로봇(도시하지 않음)에 의해 반송, 이동 등의 조작이 행하여지는 기판 분석용 노즐(62)은 노즐 본체(621)의 액고임부(622) 내에 분석액 등의 용액을 충전, 흡인, 배출할 수 있도록 되어 있다. 예를 들면 분석액(D)을 사용하여 실리콘 기판 표면을 훑는 경우, 노즐 본체(621)의 선단에 설치된 돔형상의 용액 보유부(623)에 분석액을 보유함으로써, 실리콘 기판(W) 표면에 접촉시켜 분석액(D)이 실리콘 기판 표면을 이동하도록 노즐 조작 로봇에 의해 조작하여, 분석액 중에 분석 대상인 미량금속 등의 불순물을 이행시킨다.
다음으로, 본 실시형태의 실리콘 기판용 분석장치에 의한 분석 절차에 대해서 설명한다. 먼저, 기판 반송 로봇(20)에 의해 로드 포트(10)로부터 분석 대상의 실리콘 기판(W)을 꺼내고, 장치 내에 설치된 얼라이너(30)에 반송하여 실리콘 기판(W)의 위치 조정을 행한다. 그 후, 실리콘 기판(W)을 기상분해 챔버(40)에 반송하여 챔버 내에 배치한다.
기상분해 챔버(40)에서는 불화수소의 증기를 포함하는 에칭 가스를 실리콘 기판(W)에 내뿜어 실리콘 기판 표면의 에칭을 행하는 기상분해처리를 행한다. 이 기상분해처리에 의해, 실리콘 기판 표면의 산화막 등의 막 중에 포함된 금속 등의 불순물이나 실리콘 함유 화합물이 실리콘 기판 상에 잔사로서 남는다.
기상분해처리를 마친 실리콘 기판(W)은 분석 스테이지(61)에 반송되어 올려놓아진다. 그리고, 노즐 조작 로봇(63)이 작동하여 기판 분석용 노즐(62)에 분석 스캔 포트(60)로부터 고농도 회수액이 충전된다. 고농도 회수액이 충전된 기판 분석용 노즐(62)은 실리콘 기판 상으로 이동하여 그 일부를 실리콘 기판 상에 토출하고, 노즐 본체의 선단에 고농도 회수액을 보유한 상태로 실리콘 기판(W) 표면을 훑는다. 이로써, 실리콘 기판 상에 잔사로서 남아 있는 금속 등의 불순물이나 실리콘 함유 화합물이 고농도 회수액에 들어간다. 고농도 회수액에 의해 훑은 후, 기판 분석용 노즐(62)에 회수된 고농도 회수액은 실리콘 기판 상에 전량 토출된다. 이 때의 토출 장소는 1개소로 해도 되고, 복수 개소로 나눠 행하는 것도 가능하다.
고농도 회수액을 올려놓은 실리콘 기판(W)은 건조실(50)에 반송되어 실내에 배치된다. 그리고 100℃~130℃의 온도로 실리콘 기판(W)을 가열건조한다. 이 건조실(50)에서의 가열건조에 의해, 실리콘 기판 상에 존재하는 실리콘(Si)은 SiF4의 가스로서 휘발되어 제거된다.
가열건조 후의 실리콘 기판(W)은 기판 반송 로봇(20)에 의해 분석 스테이지(61)에 반송되어 올려놓아진다. 그리고, 노즐 조작 로봇(63)이 작동하여 기판 분석용 노즐(62)에 분석 스캔 포트(60)로부터 분석액이 충전된다. 분석액이 충전된 기판용 분석 노즐은 실리콘 기판(W) 상으로 이동하여 그 일부를 토출하고, 노즐 본체의 선단에 분석액을 보유한 상태로 실리콘 기판(W) 표면을 훑는다. 이로써, 실리콘 기판(W) 상에 잔사로서 남아 있는 금속 등의 불순물은 분석액에 들어간다. 이 분석액에 의한 훑음은 고농도 회수액을 토출 장소에 따라 행할 수 있다. 예를 들면 1개소에 고농도 회수액을 토출한 경우는 그 토출 장소 부근을 훑을 수 있고, 또한, 복수 개소로 나눠 토출한 경우는 실리콘 기판 전면을 훑음으로써 대응할 수 있다.
실리콘 기판 표면을 훑어 불순물이 들어간 분석액은 오토샘플러(분석액 채취수단)(70)에 구비된 PTFE제 바이알이라 불리는 분석용기(도시하지 않음)에 투입된다. 분석용기의 분석액은 네뷸라이저로 흡인되어 ICP-MS에 의해 분석이 행하여진다.
실시예 1：막두께 500 ㎚의 산화막(SiO2)이 성막된 직경 12인치의 실리콘 기판을 분석한 결과에 대해서 설명한다. 고농도 회수액으로서는, 25% 체적 농도의 불화수소와 5% 체적 농도의 과산화수소의 혼합액을 사용하였다. 또한, 분석액으로서는 3% 체적 농도의 불화수소와 4% 체적 농도의 과산화수소의 혼합액을 사용하였다. 또한, 분석기인 ICP-MS에 대해서는 퍼킨엘머사 제조 ELAN DRC II를 사용하였다.
먼저, 고농도 회수액을 사용하지 않고 기상분해처리를 행한 후, 분석액에 의해 실리콘 기판 표면의 전면을 훑어 금속 등의 불순물을 분석액에 넣었다. 이 경우, 회수한 분석액 1 ㎖ 중 Si 농도가 약 5,000 ppm이었다.
다음으로 기상분해처리를 행한 후, 고농도 회수액(약 1 ㎖)에 의해 실리콘 기판 표면의 전면을 훑어 1개소에 고농도 회수액 전량을 토출하고, 건조실에서 100℃, 10 min의 가열건조처리를 행한 실리콘 기판에 대해서, 분석액에 의해 실리콘 기판 표면의 전면을 훑어 금속 등의 불순물을 분석액에 넣었다. 회수한 분석액 1 ㎖ 중 Si 농도는 약 50 ppm으로 매우 낮은 농도였다.
실시예 2：막두께 100 ㎚의 질화막(SixNy)이 성막된 직경 12인치의 실리콘 기판을 분석한 결과에 대해서 설명한다. 고농도 회수액, 분석액은 실시예 1과 동일한 것을 사용하였다.
먼저, 고농도 회수액을 사용하지 않고 기상분해처리를 행한 후, 분석액에 의해 실리콘 기판 표면의 전면을 훑어 금속 등의 불순물을 분석액에 넣었다. 이 경우, 회수한 분석액 1 ㎖ 중 Si 농도가 약 10,000 ppm이었다.
다음으로 기상분해처리를 행한 후, 고농도 회수액(약 1 ㎖)에 의해 실리콘 기판 표면의 전면을 훑어 1개소에 고농도 회수액 전량을 토출하고, 건조실에서 100℃, 10 min의 가열건조처리를 행한 실리콘 기판에 대해서, 분석액에 의해 실리콘 기판 표면의 전면을 훑어 금속 등의 불순물을 분석액에 넣었다. 회수한 분석액 1 ㎖ 중 Si 농도는 약 70 ppm으로 매우 낮은 농도였다.
또한, 실시예 2의 질화막이 성막된 실리콘 기판을 분석했을 때의 ICP-MS의 분석 감도에 대해서 설명한다. 먼저, 고농도 회수액을 사용하지 않고 기상분해처리를 행한 후, 분석액에 의해 실리콘 기판 표면의 전면을 훑어 금속 등의 불순물을 분석액에 넣은 경우, ICP-MS에 그 시료(분석액)를 도입하면, 도입 직후부터 감도가 감소하기 시작하여 5분간 도입했을 때 감도가 50%까지 감소하였다. 이는 ICP-MS의 계면부에 SiO2가 석출되어 작은 구멍을 폐색했기 때문이다. 한편, 기상분해처리 후에 고농도 회수액에 의한 처리를 행하고, 가열건조처리 후에 분석액에 의해 실리콘 기판 표면의 전면을 훑어 금속 등의 불순물을 분석액에 넣은 경우, ICP-MS에 시료(분석액)를 도입해도 감도는 그다지 감소되지 않고, 5분간 도입해도 감도의 감소는 5% 이내였다.
본 발명은 막두께가 두꺼운 질화막이나 산화막이 성막된 실리콘 기판이라도, 질화막이나 산화막에 포함되는 미량금속 등의 불순물을 ICP-MS에 의해 고정밀도로 신속하게 분석할 수 있기 때문에 반도체 제조의 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 의하면 실리콘 기판의 전처리(기상분해처리, 고농도 회수액에 의한 처리, 분석액에 의한 처리 등)에서 ICP-MS에 의한 분석까지 전자동으로 처리할 수 있기 때문에, 실리콘 기판 분석공정의 신속화도 가능하게 할 수 있는 동시에, 환경 및 작업자로부터의 오염을 피할 수 있다.
1 실리콘 기판용 분석장치
10 로드 포트
20 기판 반송 로봇
30 얼라이너
40 기상분해 챔버
50 건조실
60 분석 스캔 포트
70 오토샘플러
80 유도 결합 플라즈마 분석기
D 분석액
W 실리콘 기판

Claims (4)

  1. 분석 대상의 실리콘 기판을 격납한 격납 카세트를 설치하는 로드 포트,
    로드 포트에 격납된 실리콘 기판의 꺼내기, 반송, 설치가 가능한 기판 반송 로봇,
    실리콘 기판의 위치 조정을 하는 얼라이너,
    실리콘 기판을 가열건조시키는 건조실,
    에칭 가스에 의해 실리콘 기판을 에칭하기 위한 기상분해 챔버,
    실리콘 기판을 올려놓는 분석 스테이지, 및 분석 스테이지에 올려놓아진 실리콘 기판 표면을 분석액으로 훑어 분석 대상물을 이행시킨 분석액을 회수하는 기판 분석용 노즐을 갖는 분석 스캔 포트,
    기판 분석용 노즐에 의해 회수된 분석액이 투입되는 분석용기를 갖는 분석액 채취수단,
    분석용기에 투입한 분석액을 흡인하는 네뷸라이저, 및
    네뷸라이저로부터 공급되는 분석액을 유도 결합 플라즈마 분석하는 분석수단을 구비하는 실리콘 기판용 분석장치로서,
    실리콘 기판에는 산화막 및/또는 질화막이 성막되어 있고,
    기판 반송 로봇에 의해 로드 포트로부터 꺼내진 당해 실리콘 기판을 기상분해 챔버에 반송하여 챔버 내에 설치하고, 기상분해 챔버에서 에칭 가스에 의해 실리콘 기판의 기상분해 처리를 행하며,
    기상분해 처리된 실리콘 기판을 분석 스캔 포트의 분석 스테이지에 반송하여 올려놓고, 기판 분석용 노즐에 의해 10%~30% 체적 농도의 불화수소와 1%~30% 체적 농도의 과산화수소의 혼합액인 고농도 회수액으로 당해 실리콘 기판 표면을 훑어 회수하고, 회수된 고농도 회수액을 실리콘 기판 표면에 토출한 후,
    고농도 회수액이 토출된 실리콘 기판을 건조실에 반송하여 설치하고, 가열건조하여, 가열건조된 실리콘 기판을 분석 스캔 포트의 분석 스테이지에 반송하여 올려놓고, 기판 분석용 노즐에 의해 당해 실리콘 기판 표면을 분석액으로 훑어 분석 대상물을 이행시킨 분석액을 유도 결합 플라즈마 분석하는 것을 특징으로 하는 실리콘 기판용 분석장치.
  2. 제1항에 있어서,
    고농도 회수액이 토출된 실리콘 기판을 건조실에서 가열건조할 때 100℃~130℃의 가열온도로 하는 실리콘 기판용 분석장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    회수한 고농도 회수액을 실리콘 기판 표면에 토출할 때, 실리콘 기판 표면의 1개소에 모아 토출하는 실리콘 기판용 분석장치.
  4. 삭제
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