KR101918784B1 - Nozzle for substrate analysis - Google Patents

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이성재
진 쿠니카
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가부시키가이샤 이아스
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Abstract

본 발명은 미량 금속 등의 분석 대상물을 분석하는 기판분석장치에 이용하는 기판 분석용 노즐에 관하여, 분석액을 확실하게 회수 가능한 기판 분석용 노즐의 구조를 제안하는 것을 과제로 한다.
이 과제의 해결 수단으로는, 본 발명은 분석 대상물을 포함하는 기판 위에 분석액을 토출 및 흡인하도록 된 노즐 본체와, 노즐 본체의 외주에 배치된 외관으로 구성된 이중관 노즐로 이루어지며, 노즐 본체 선단에 토출한 분석액으로 기판 표면을 스위프한 후, 분석액을 노즐 본체 선단으로부터 흡인하여 분석 대상물을 회수하는 기판 분석용 노즐에 있어서, 노즐 본체는 선단에 분석액을 유지하기 위한, 바깥 가장자리가 선단 방향으로 돌출한 오목형상 단면과, 분석액을 토출 및 흡인하기 위한 세관을 구비하고 있고, 세관은 노즐 본체의 오목형상 단면 중앙에 배치되어 있고, 세관의 선단 표면을 세관 단면의 표면적보다 크게 한 것을 특징으로 한다. An object of the present invention is to propose a structure of a nozzle for analyzing a substrate, which can reliably collect an analyzing liquid, with respect to a nozzle for analyzing a substrate used in a analyzing apparatus for analyzing an analyte such as a trace metal.
In order to solve this problem, the present invention is characterized in that the present invention comprises a nozzle body configured to eject and suck analytical liquid on a substrate including an analyte, and a double pipe nozzle constituted by an outer tube disposed on the outer periphery of the nozzle body, A nozzle for analyzing a substrate for sweeping a surface of a substrate by sweeping the surface of the substrate with the discharged analytical liquid and sucking the analytical liquid from the tip of the nozzle body to recover the analytical object, characterized in that the nozzle body has an outer edge And the tubular tube is disposed at the center of the concave end face of the nozzle body and has a front end surface of the tubular tubular portion that is larger than the surface area of the tubular tubular end surface .

Description

기판 분석용 노즐{NOZZLE FOR SUBSTRATE ANALYSIS}NOZZLE FOR SUBSTRATE ANALYSIS}

본 발명은 기판에 포함된 미량 금속 등의 분석 대상물을 분석하는 기판분석장치에 이용하는 기판 분석용 노즐에 관한 것이다. The present invention relates to a substrate analyzing nozzle used in a substrate analyzing apparatus for analyzing an analyte such as a trace metal contained in a substrate.

반도체 웨이퍼 등의 기판에 포함된 금속, 유기물질 등의 분석 대상물, 혹은 기판 표면에 부착된 분석 대상물, 예를 들면 Na, Mg, Al 등을 분석하는 분석장치로서는, 일반적으로 기판에 형성된 실리콘 산화막이나 플라즈마 질화막 등을 에칭하는 기상(氣相)분해장치와, 에칭 후의 기판 위에 잔존하는 분석 대상물을 회수하는 기판 분석용 노즐이 이용되고 있다. 이들 장치를 이용한 분석 방법으로서는, 먼저 기판을 VPD 챔버 등에 재치(載置)하고, 불화수소 등의 에칭 가스를 도입하여 기판의 형성막을 에칭한다. 그 후, 기판 분석용 노즐에 의해, 에칭한 기판에 미량의 분석액을 토출하고, 토출한 분석액으로 기판 위를 스위프(sweep)한다. 기판 위의 분석 대상물은 분석액 속을 이동하기 때문에, 스위프한 분석액을 노즐로 흡인하면 분석 대상물을 미량의 분석액으로 회수하여 정밀도가 좋은 분석이 가능하게 된다. As an analyzer for analyzing an analyte such as a metal or an organic substance contained in a substrate such as a semiconductor wafer or an analyte attached to the surface of the substrate, for example, Na, Mg or Al, a silicon oxide film A gas phase decomposition apparatus for etching a plasma nitrided film and the like and a substrate analysis nozzle for recovering an analysis object remaining on the substrate after etching are used. As an analysis method using these devices, a substrate is first placed on a VPD chamber or the like, and an etching gas such as hydrogen fluoride is introduced to etch the film formed on the substrate. Thereafter, a small amount of the analytical liquid is discharged onto the etched substrate by the substrate analysis nozzle, and the substrate is swept with the discharged analytical liquid. Since the analyte on the substrate moves through the analyte, if the sweeped analyte is sucked by the nozzle, the analyte can be recovered as a small amount of analyte, and the analysis can be performed with high accuracy.

이러한 기판분석장치에 있어서, 분석 대상물을 포함하는 기판 위에 분석액을 토출 및 흡인하도록 된 노즐 본체와, 노즐 본체의 외주에 배치된 외관(外管)으로 구성된 이중관 노즐로 이루어지는 기판 분석용 노즐이 제안되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조). 이 이중관 노즐에서는, 노즐 본체의 선단(先端)으로부터 기판 위에 분석액을 토출하고, 토출한 분석액으로 기판 표면을 스위프한 후, 분석액을 노즐 본체 선단으로부터 흡인하여 분석 대상물을 회수하도록 되어 있다. 그리고, 노즐 본체와 외관 사이에 공급되는 에칭 가스에 의해, 기판을 에칭하면서 분석액으로 기판 표면을 동시에 스위프하는 경우와, 다른 VPD 챔버에서 미리 기판 표면을 에칭하고 나서, 그 에칭 후의 기판 표면에 이중관 노즐을 설치하고, 노즐 본체와 외관 사이를 진공으로 하면서, 분석액으로 기판 표면을 스위프하는 경우의 어느 쪽에 의해서도, 기판 분석을 할 수 있다. In such a substrate analyzing apparatus, there is proposed a substrate analyzing nozzle comprising a nozzle body configured to eject and suck analytical liquid on a substrate including an analyte and a double pipe nozzle composed of an outer tube (outer tube) disposed on the outer periphery of the nozzle body (See, for example, Patent Document 1). In this double pipe nozzle, the analysis liquid is ejected from the tip end (tip end) of the nozzle body, the substrate surface is swept with the ejected analysis liquid, and the analysis liquid is sucked from the tip of the nozzle main body to recover the analysis target. When the surface of the substrate is simultaneously swept with the analyzing liquid while etching the substrate by the etching gas supplied between the nozzle body and the outer tube and the case where the surface of the substrate is previously etched in another VPD chamber, A substrate can be analyzed by installing a nozzle and sweeping the surface of the substrate with the analyzing liquid while making a vacuum between the nozzle body and the outer tube.

이 이중관 노즐에 의하면, 기판에 포함된 금속, 유기 물질 등의 분석 대상물을 분석하는 데 필요한 에칭 공정과 회수 공정의 양 공정이 행해지는 기판분석장치를 실현할 수 있어, 분석액의 회수 시기에서의 분석액의 탈락도 효과적으로 방지할 수 있다. According to this double pipe nozzle, it is possible to realize a substrate analyzing apparatus in which both the etching process and the recovery process, which are necessary for analyzing the analysis object such as metal and organic substances contained in the substrate, are performed, It is also possible to effectively prevent the liquid from dropping out.

일본특허공개 2011-232182호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-232182

도 4, 도 5에 종래부터 이용되고 있는 기판 분석용 이중관 노즐의 개략 단면도를 나타낸다. 기판(W) 위에 산화막 등이 형성된 기판을 분석하는 경우, 기판 분석은 도 4와 같이, 노즐 본체(100)의 외주에 외관(200)을 배치한 이중관 구조의 노즐(T)를 구비한 것이다. 기판의 에칭은 노즐 본체(100)와 외관(200)과의 사이(150)에 노즐 선단 방향으로 공급되는 에칭 가스(화살표)에 의해 행한다. 이 에칭 처리에 의해, 기판 표면의 산화막 등을 제거하고, 기판 자체의 표면이 노출된 상태로 한다. Figs. 4 and 5 are schematic sectional views of a conventional double pipe nozzle for substrate analysis, which has been used conventionally. When analyzing a substrate on which an oxide film or the like is formed on a substrate W, the substrate analysis is performed with a nozzle T having a double pipe structure in which an outer tube 200 is disposed on the outer periphery of the nozzle body 100, as shown in FIG. Etching of the substrate is performed by an etching gas (arrow) supplied in the nozzle tip direction between the nozzle body 100 and the outer tube 200. By this etching treatment, the oxide film or the like on the surface of the substrate is removed, and the surface of the substrate itself is exposed.

이어서, 도 5와 같이, 분석액(D)의 공급, 회수를 행하고, 노즐 본체(100)가 구비되는 세관(細管)(101)에 의해 분석액(D)을 노즐 본체의 선단측에 공급한다. 기판의 회전과 노즐(T)의 이동 등을 행하고, 노즐 본체의 선단측에 유지된 분석액(D)에 의해 기판(W)에 있는 분석 대상물을 분석액(D)에 용해시킨다. 이때 외관(200)에 설치된 배기수단(도시하지 않음)에 의해, 노즐 본체(100)와 외관(200)과의 사이(150)를 감압(減壓) 분위기로 하여 분석액(D)을 유지하기 쉬운 상태로 하여, 분석액의 탈락을 방지할 수 있다. 그 후, 분석액(D)을 세관(101)으로부터 흡인하여 회수하고, 그 분석액(D)을 분석한다. 5, the analysis liquid D is supplied and recovered, and the analytical liquid D is supplied to the tip end side of the nozzle body by the fine tube 101 provided with the nozzle body 100 . The substrate W is rotated and the nozzle T is moved and the analysis object D in the substrate W is dissolved in the analysis liquid D by the analysis liquid D held at the tip side of the nozzle body. At this time, the space 150 between the nozzle body 100 and the outer tube 200 is set to a reduced pressure atmosphere by an exhausting means (not shown) provided in the outer tube 200 to hold the analysis liquid D So that the analytical liquid can be prevented from dropping out. Thereafter, the analysis liquid D is sucked from the tubule 101 and recovered, and the analysis liquid D is analyzed.

이러한 이중관 노즐의 구조에 의하면, 노즐 본체(100)와 외관(200)과의 사이(150)에 에칭 가스를 공급함으로써, 기판의 에칭 처리 및 분석액의 공급 회수 처리를, 동일한 기판분석장치로 행하는 것이 가능하게 된다. 그런데, 이와 같은 편리성이 높은 이중관 노즐에 있어서도, 다음과 같은 새로운 과제가 생기고 있다. 도 6에, 분석액(D)을 회수하였을 때의 노즐 선단 부분의 상태를 나타내고 있다. 이 도 6 중 윗 도면 (A)와 같이, 세관(101)에 의한 분석액(D)을 흡인하여 회수하여도, 외관(200)의 선단 부분이나 노즐 본체(100)의 선단 부분과 기판(W)과의 사이에 분석액(D)이 잔존하는 현상이 생겼다. 도 6 중 아래 도면 (B)에 이중관 노즐을 아래쪽으로부터 보았을 때의 그 선단측의 개략도를 나타낸다. 이 도 6(B)에 나타내는 바와 같이, 세관의 선단은, 노즐 본체(100)나 외관(200)의 선단에 비해 그 단면(端面)의 표면적이 작기 때문에, 외관(200) 및 노즐 본체(100)의 선단 부분과 기판(W)과의 사이의 표면장력은 세관(101)의 선단 부분과 기판(W)의 사이의 표면장력보다 크고, 분석액(D)이 외관(200) 선단과 기판(W)과의 사이, 혹은 노즐 본체(100)의 선단과 기판(W)과의 사이에 잔존하는 현상이 생기는 것이다. 이 문제에 대하여, 세관만을 노즐 본체 혹은 외관보다 기판에 근접시킴으로써, 세관과 기판 사이의 표면장력을, 노즐 본체 혹은 외관과 기판 사이의 표면장력보다 크게 하는 방법이 고려되지만, 이러한 경우, 스위프 중에 노즐 본체 및 외관과 기판과의 사이의 거리가 너무 커져 회수액을 노즐에 유지할 수 없게 되고, 또한 노즐 본체 및 외관을 기판에 근접되게 하면, 세관이 기판에 접촉하여 버리는 결함이 생긴다. 즉, 종래의 이중관 노즐 구조에서는, 모든 분석액을 회수하기가 어려워지는 현상이 생겼다. 이와 같이, 분석액이 모두 회수할 수 없는 현상은, 미량 분석 대상물을 분석하는 경우에는, 분석 정밀도를 좌우하게 되어, 이 이중관 노즐을 개선할 필요가 있다. According to the structure of the double pipe nozzle, etching gas is supplied to the space 150 between the nozzle body 100 and the outer tube 200 to perform the etching treatment of the substrate and the supplying and collecting treatment of the analysis liquid by the same substrate analyzer Lt; / RTI > However, even in the case of the double pipe nozzle having such a high convenience, the following new problems arise. Fig. 6 shows the state of the nozzle tip portion when the analysis liquid D is collected. 6 (A), even when the analytical solution D by the tubular tube 101 is sucked and collected, the tip portion of the outer tube 200 or the tip portion of the nozzle body 100 and the substrate W And the analytical solution (D) remains between the analytical solution (D). 6 (B) is a schematic view of a tip end side of the double pipe nozzle when viewed from below. 6B, since the front end of the tubular tube has a smaller surface area of the end surface than the front end of the nozzle body 100 or the outer tube 200, the outer tube 200 and the nozzle body 100 Is larger than the surface tension between the distal end portion of the tubule 101 and the substrate W and the surface tension between the distal end of the outer tube 200 and the substrate W is larger than the surface tension between the distal end portion of the tubule 101 and the substrate W, W or between the tip end of the nozzle main body 100 and the substrate W. [0064] As shown in Fig. To solve this problem, a method is considered in which the surface tension between the tubule and the substrate is made larger than the surface tension between the nozzle body or the outer tube and the substrate by bringing only the tubule into contact with the substrate rather than the nozzle body or the outer tube. In this case, The distance between the main body and the outer tube and the substrate becomes too large to hold the recovered liquid in the nozzle. Further, if the nozzle body and the outer tube are brought close to the substrate, a defect that the tube becomes in contact with the substrate occurs. That is, in the conventional double pipe nozzle structure, it is difficult to collect all of the analysis liquid. As described above, the phenomenon that the analysis liquid can not be all recovered requires the analysis accuracy to be improved when analyzing the trace analysis object, and it is necessary to improve the two-tube nozzle.

따라서 본 발명은 미량 금속 등의 분석 대상물을 분석하는 기판분석장치에 이용하는 기판 분석용 노즐에 대하여, 분석용 분석액을 확실하게 회수 가능한 기판 분석용 노즐의 구조를 제안하는 것을 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a substrate analysis nozzle structure capable of reliably collecting analytical solution for a substrate analysis nozzle used in a substrate analysis apparatus for analyzing an analysis object such as a trace metal.

상기 과제를 해결하는 본 발명은, 분석 대상물을 포함하는 기판 위에 분석액을 토출 및 흡인하도록 된 노즐 본체와, 노즐 본체의 외주에 배치된 외관으로 구성된 이중관 노즐로 이루어지고, 노즐 본체 선단에 토출한 분석액으로 기판 표면을 스위프한 후, 분석액을 노즐 본체 선단으로부터 흡인하여 분석 대상물을 회수하는 기판 분석용 노즐에 있어서, 노즐 본체는, 선단에 분석액을 유지하기 위한, 바깥 가장자리(外緣)가 선단 방향으로 돌출한 오목형상 단면(端面)과, 분석액을 토출 및 흡인하기 위한 세관을 구비하고 있고, 세관은 노즐 본체의 오목형상 단면 중앙에 배치되어 있고, 세관의 선단 표면을 세관 단면(斷面)의 표면적보다 크게 한 것을 특징으로 하는 기판 분석용 노즐에 관한 것이다. According to an aspect of the present invention, there is provided an analyzer comprising: a nozzle body configured to eject and suck analytical liquid on a substrate including an analyte; and a double pipe nozzle having an outer tube disposed on the outer periphery of the nozzle body, A substrate analysis nozzle for sweeping a surface of a substrate with an analysis liquid and sucking the analysis liquid from a tip end of the nozzle body to recover an analysis object, wherein the nozzle body has an outer edge, And the tubular tube is disposed at the center of the concave surface of the nozzle body so that the distal end surface of the tubular tube is connected to the tubular end surface The surface area of the substrate is larger than the surface area of the substrate.

본 발명에 의하면, 분석액을 흡인하여 회수할 때에, 세관의 선단 표면의 표면적이 커지게 되기 때문에, 세관 선단과 기판과의 상대하는 면적이 크고, 그 결과, 세관 선단과 기판 사이의 표면장력이 노즐 본체 혹은 외관과 기판과의 사이의 표면장력보다 커지게 되어, 세관 선단과 기판과의 사이에 분석액이 들어가기 쉽다. 따라서, 스위프 중에는 노즐 본체와 기판과의 거리를 좁게 하고, 분석액을 회수할 때는 기판과 이중관 노즐 전체의 선단과의 거리를 넓히도록 하여, 노즐 본체 및 외관과 기판 사이의 표면장력을 약하게 한 상태로 하여도, 본 발명의 기판 분석용 노즐이라면, 세관의 선단 표면의 표면적이 커지게 되기 때문에, 분석액을 확실하게 회수할 수 있다. 세관의 선단 표면의 표면적을 크게 하는 방법으로서는, 세관의 선단 부분에, 세관 외주에 장착 가능한 링 형상의 직사각형 판이나 원판 등을 설치하거나 세관의 선단 부분을 가공하여 표면적을 크게 하는, 예를 들면 세관의 선단을 플랜지(flange) 형상으로 가공하는 방법 등이 있다. According to the present invention, when the analytical liquid is sucked and recovered, the surface area of the tip end surface of the tubule becomes large, so that the area of the tubule tip relative to the substrate is large. As a result, the surface tension between the tubule tip and the substrate The surface tension between the nozzle body or the outer tube and the substrate is larger than the surface tension between the outer tube and the nozzle body. Accordingly, in the sweep, the distance between the nozzle body and the substrate is narrowed, and when the analysis liquid is collected, the distance between the substrate and the tip end of the entire double pipe nozzle is widened to decrease the surface tension between the nozzle body and the external tube and the substrate , The surface area of the tip surface of the tubule becomes large in the case of the nozzle for analyzing a substrate of the present invention, so that the analysis liquid can be reliably recovered. As a method for increasing the surface area of the tip surface of the tubule, it is preferable that a ring-shaped rectangular plate or an original plate which can be attached to the tubule outer circumference is provided on the tip portion of the tubule, or a tip portion of the tubule is machined to increase the surface area, And a method of machining the tip end of the tube into a flange shape.

본 발명의 기판 분석용 노즐에 있어서, 세관의 선단은 플랜지 형상으로 되어 있는 것이 좋다. 세관의 단면 형상은, 소위 링 형상으로 되어 있지만, 이 세관의 선단 표면을 세관의 단면적보다 크게 하려면, 그 세관의 단면 형상인 링의 폭을 크게 하는 것으로 대응할 수 있다. 즉, 세관의 선단을 플랜지 형상으로 하면, 세관의 선단 표면의 표면적을, 간단하게 세관의 단면적보다 크게 할 수 있고, 그 표면적의 크기의 조정도 쉽게 가능하게 된다. In the substrate analyzing nozzle of the present invention, it is preferable that the distal end of the tubule is formed in a flange shape. The sectional shape of the tubular tube is so-called ring shape. However, if the tip surface of the tubular tube is made larger than the sectional area of the tubule, the width of the ring, which is the sectional shape of the tubule, can be increased. That is, when the tip of the tubule is flanged, the surface area of the tip surface of the tubule can be made larger than the sectional area of the tubule easily, and the size of the surface area can be easily adjusted.

본 발명에 있어서, 세관의 형상은 특별히 한정되지 않지만, 통상은, 원통형의 세관으로 이루어진다. 이러한 원통형의 세관인 경우, 그 세관의 선단 표면의 표면적을 결정하는 플랜지 형상의 직경은 노즐 본체의 오목형상 단면에서의 내경의 절반 이하로 하는 것이 바람직하다. 플랜지 형상의 직경이 너무 크면, 노즐 본체의 오목형상 단면에 의해 형성되는 돔(dome) 형상의 공간에 분석액을 충만시킬 수 없게 되는 경향으로 된다. In the present invention, the shape of the tubule is not particularly limited, but usually it is made of a cylindrical tubule. In the case of such a cylindrical tube, it is desirable that the diameter of the flange shape determining the surface area of the tip surface of the tube is not more than half of the inner diameter of the concave shape of the nozzle body. If the diameter of the flange shape is too large, the analytical solution tends to be unable to fill the dome-shaped space formed by the concave-shaped cross-section of the nozzle body.

본 발명의 기판 분석용 노즐은, 기판의 에칭 처리 및 분석액의 공급 회수 처리를, 동일한 기판분석장치에서 행하는 경우에, 특히 적합한 것이다. The substrate analyzing nozzle of the present invention is particularly suitable when the etching treatment of the substrate and the supplying and collecting treatment of the analysis liquid are performed in the same substrate analyzer.

본 발명의 기판 분석용 노즐은, 분석할 수 있는 기판의 종류는 한정되지 않지만, 특히 웨이퍼 등 반도체 기판의 분석에 적합한 것이다. In the substrate analyzing nozzle of the present invention, the type of substrate to be analyzed is not limited, but is particularly suitable for analysis of a semiconductor substrate such as a wafer.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 기판 분석용 노즐은 분석액을 확실하게 회수 가능하게 되므로, 미량의 금속 등의 분석 대상물을 고정밀도로 분석할 수 있다. INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, since the substrate analysis nozzle of the present invention can reliably recover the analysis liquid, it is possible to analyze the analysis object such as a small amount of metal with high accuracy.

도 1은 본 실시형태의 기판 분석용 노즐의 개략 단면도.
도 2는 본 실시형태의 기판 분석용 노즐의 개략 단면도.
도 3은 노즐 선단측의 단면 개략도
도 4는 종래의 이중관 노즐의 개략 단면도.
도 5는 종래의 이중관 노즐의 개략 단면도.
도 6은 도 5의 노즐 선단측의 단면 개략도 (A) 및 노즐 선단의 평면 개략도 (B). 1 is a schematic cross-sectional view of a nozzle for analyzing a substrate of the present embodiment.
2 is a schematic cross-sectional view of a substrate analyzing nozzle of the present embodiment.
3 is a schematic cross-sectional view of the nozzle tip side
4 is a schematic cross-sectional view of a conventional dual pipe nozzle;
5 is a schematic cross-sectional view of a conventional dual pipe nozzle;
Fig. 6 is a cross-sectional schematic view (A) of the nozzle tip side of Fig. 5 and a schematic plan view (B) of the nozzle tip.

이하, 본 발명의 실시형태에 관하여 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.

도 1에 본 실시형태의 기판 분석용 노즐의 개략 단면도를 나타낸다. 도 1의 기판 분석용 노즐(T)은 노즐 본체(10)와, 외관(20)으로 이루어지는 이중관 구조로, 노즐 본체(10)에는, 시린지 펌프(도시하지 않음)에 접속한 세관(11)이 설치되어 있고, 이 세관으로부터 분석액의 토출, 흡인이 가능하게 되어 있다. 노즐 본체 선단은 세관으로부터 토출되는 분석액을 유지할 수 있도록 바깥 가장자리가 선단 방향으로 돌출한 오목형상 단면(F)으로 되어 있다. 세관(11)의 선단(11a)은 세관의 단면 면적보다 그 표면적을 크게 한 후 플랜지 형상으로 가공되어 있다. 이 플랜지 형상의 선단(11a)은 노즐 본체(10)와 외관(20)의 선단과 같은 높이로 배치되어 있다. 그리고, 노즐 본체(10)와 외관(20) 사이에는, 에칭 가스의 공급이나 배기가 가능하도록 되어 있다. 1 is a schematic cross-sectional view of a substrate analysis nozzle of this embodiment. The substrate analyzing nozzle T shown in Fig. 1 has a double pipe structure composed of a nozzle body 10 and an outer tube 20. A tubule 11 connected to a syringe pump (not shown) is connected to the nozzle body 10 So that the analytical solution can be discharged and sucked from these tubules. The distal end of the nozzle body has a concave cross section (F) whose outer edge protrudes in the tip direction so as to hold the analytical solution discharged from the tubules. The distal end 11a of the tubule 11 is formed into a flange shape after increasing the surface area thereof from the cross-sectional area of the tubule. The tip end 11a of the flange shape is disposed at the same height as the tip end of the nozzle body 10 and the outer tube 20. Between the nozzle body 10 and the outer tube 20, an etching gas can be supplied and exhausted.

본 실시형태에서는, 노즐 본체의 외경이 12mm로, 노즐 본체의 오목형상 단면의 내경은 10mm로 하고, 외관의 외경은 22mm로, 외관의 내경은 20mm로 하고, 세관의 외경은 3.2mm로, 내경은 0.5mm로 하였다. 또한, 세관의 선단 형상의 플랜지 외경은 4mm로 하였다. In this embodiment, the outer diameter of the nozzle body is 12 mm, the inner diameter of the concave section of the nozzle body is 10 mm, the outer diameter of the outer tube is 22 mm, the inner diameter of the outer tube is 20 mm, the outer diameter of the tubule is 3.2 mm, Was 0.5 mm. The outer diameter of the flange at the tip end of the tubular pipe was 4 mm.

도 2에는, 분석액을 회수할 때의 최종적인 회수 시기에서의 노즐 선단 상태를 개략적 도시한 것이다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 분석액을 흡인하여 세관(11)으로부터 회수하는 경우, 분석액의 회수가 거의 종료에 가까워지면, 분석액(D)은 표면장력에 의해, 플랜지형으로 된 세관의 선단(11a) 부분과 기판(W) 사이에 들어가도록 되어, 거의 완전히 흡인 회수된다. Fig. 2 schematically shows the tip end state of the nozzle at the time of the final collection at the time of collecting the analysis liquid. As shown in Fig. 2, when the analytical solution is sucked and recovered from the tubule 11, when the recovery of the analytical solution is almost completed, the analytical solution D is subjected to surface tension, (11a) and the substrate (W), and is almost completely sucked and recovered.

상기한 도 1 및 도 2에 나타낸 기판 분석용 노즐에 의해, 분석 대상의 기판으로서, 8인치의 베어(bare) 실리콘 웨이퍼 기본 재료를 이용하여 분석한 결과에 관하여 설명한다. The results of the analysis using the 8-inch bare silicon wafer basic material as the substrate to be analyzed by the substrate analyzing nozzles shown in Figs. 1 and 2 will be described.

본 실시형태의 기판 분석용 노즐의 평가로서는, 분석을 위해 기판 위로 토출한 분석액 양과, 그 후 흡인하여 회수한 분석액 양을 측정하였다. 3% HF, 4% H202를 포함하는 분석액을 시린지 펌프로 흡인하여 노즐 본체의 세관으로부터 분석액을 1000μL 토출하였다. 다음으로, 기판 분석용 노즐을, 기판에 접촉하지 않을 정도까지 강하시키고 나서 기판 위에서 30mm/min의 속도로 스위프하였다. 스위프 후에 노즐 본체와 기판과의 거리를 넓히고 나서, 세관으로부터 분석액을 흡인하여 회수하였다. 그리고 그 회수한 분석액 양을 측정하였던 바, 999μL 이며, 토출한 분석액의 거의 전량이 회수되었음이 판명되었다. In the evaluation of the substrate analysis nozzle of this embodiment, the amount of the analytical liquid ejected onto the substrate for analysis and the amount of the analytical liquid collected by suction after that were measured. The analytical solution containing 3% HF and 4% H 2 O 2 was sucked with a syringe pump and 1000 μL of the analytical solution was discharged from the tubular body of the nozzle body. Next, the substrate analysis nozzle was lowered to the extent that it did not contact the substrate, and then swept at a speed of 30 mm / min on the substrate. After sweeping, the distance between the nozzle body and the substrate was increased, and the analytical solution was sucked and collected from the tubules. The amount of the recovered analytical liquid was measured, and it was found to be 999 μL, and almost all of the analytical liquid discharged was recovered.

비교를 위해, 도 4에서 나타내는 종래의 이중관 노즐에 의해, 분석액의 회수를 행한 경우에 관하여 설명한다. 상기 본 실시형태와 다른 점은, 세관의 선단은 원통형(외경 1.6mm, 내경 0.5mm)이다. 상기와 같은 조건으로, 도 4의 이중관 노즐에서, 세관으로부터 분석액을 1000μL 토출하고, 기판 분석용 노즐을, 기판 위에서 30mm/min의 속도로 스위프하고, 세관으로부터 분석액을 흡인하여 회수하였다. 그리고, 그 회수한 분석액 양을 측정하였던 바, 970μL 이며, 30μL 정도 회수하지 못하였다. 또한, 회수 시에 노즐 본체 및 외관과 기판 사이의 표면장력을 작게 하기 위해, 노즐 본체와 기판과의 거리를 넓힌 경우, 세관과 기판 사이의 표면장력이 더 작아지기 때문에, 회수액 양은 970μL 보다 더 감소하였다. For comparison, the case where the analysis solution is recovered by the conventional double pipe nozzle shown in Fig. 4 will be described. The difference from this embodiment is that the tip of the tubule is cylindrical (outer diameter: 1.6 mm, inner diameter: 0.5 mm). Under the above conditions, 1000 μL of the analytical solution was discharged from the tubular tube of FIG. 4, the nozzle for substrate analysis was swept at a rate of 30 mm / min on the substrate, and the analytical solution was aspirated from the tubule and collected. When the amount of the recovered analytical solution was measured, it was 970 μL, and 30 μL could not be recovered. Further, when the distance between the nozzle body and the substrate is increased in order to reduce the surface tension between the nozzle body and the outer tube and the substrate at the time of recovery, the surface tension between the tubule and the substrate becomes smaller, Respectively.

도 3에, 본 실시형태의 세관에 대한 선단 형상의 가공을 나타낸다. 도 3(A)에서는, 세관의 선단을 직접 가공하여 플랜지 형상으로 가공한 것이다. 이에 대하여, 도 3(B)에서는, 세관 자체는 직접 가공하지 않고, 세관의 내경에 삽입할 수 있도록 외경 가공된 플랜지 가공 부품(30)을, 세관의 선단측에 설치한 것이다. 이 도 3(B)의 가공 방법이면, 종래의 세관 자체는 그대로 사용할 수 있고, 또한 플랜지 가공 부품의 형상을 바꿈으로써, 세관의 선단 표면의 표면적을 용이하게 조정할 수 있다. 현재 세관의 외경은 1.6mm∼3.2mm이며, 내경이 0.5∼1.2mm이지만, 노즐 본체의 외경이 12mm이고, 그 오목형상 단면의 내경이 10mm인 경우, 플랜지의 외경을 2∼4mm로 하는 것이 바람직하다. Fig. 3 shows the machining of the tip shape with respect to the tubule of the present embodiment. In Fig. 3 (A), the tip of the tubule is directly processed and processed into a flange shape. On the other hand, in FIG. 3 (B), the flange machined part 30, which has been machined to an outer diameter so that it can be inserted into the inner diameter of the outer tube, is not directly formed. With the processing method of Fig. 3 (B), the conventional tubing itself can be used as it is, and the surface area of the tip surface of the tubing can be easily adjusted by changing the shape of the flanged parts. If the outer diameter of the tubular body is 1.6 mm to 3.2 mm and the inner diameter is 0.5 to 1.2 mm but the outer diameter of the nozzle body is 12 mm and the inner diameter of the concave section is 10 mm, the outer diameter of the flange is preferably 2 to 4 mm Do.

[산업상의 이용 가능성][Industrial Availability]

본 발명은 기판에 포함되는 금속 등의 오염을 평가하는 기술에 있어서, 미량의 오염물을 고정밀도로 검출하는 기판 분석 시에, 정밀도가 높은 분석 결과를 실현 가능하게 된다. INDUSTRIAL APPLICABILITY In the technology for evaluating the contamination of metal or the like contained in a substrate, it is possible to realize a highly accurate analysis result at the time of substrate analysis for detecting minute amounts of contaminants with high accuracy.

10, 100 : 노즐 본체
20, 200 : 외관
11, 101 : 세관
T : 노즐
W : 기판
F : 오목형상 단면 10, 100: nozzle body
20, 200: Appearance
11, 101: Customs
T: Nozzle
W: substrate
F: concave section

Claims (2)

분석 대상물을 포함하는 기판 위에 분석액을 토출 및 흡인하도록 된 노즐 본체와, 노즐 본체의 외주에 배치된 외관으로 구성된 이중관 노즐로 이루어지며, 노즐 본체 선단(先端)에 토출한 분석액으로 기판 표면을 스위프(sweep)한 후, 분석액을 노즐 본체 선단으로부터 흡인하여 분석 대상물을 회수하는 기판 분석용 노즐에 있어서,
노즐 본체는, 선단에 분석액을 유지하기 위한, 바깥 가장자리(外緣)가 선단 방향으로 돌출한 오목형상 단면(端面)과, 분석액을 토출 및 흡인하기 위한 세관(細管)을 구비하고 있고,
세관은 노즐 본체의 오목형상 단면 중앙에 배치되어 있고, 세관의 선단 표면을 세관 단면(斷面)의 표면적보다 크게 한 것을 특징으로 하는 기판 분석용 노즐. A nozzle body which is configured to eject and suck analytical liquid on a substrate including an analyte and a double pipe nozzle constituted by an outer pipe arranged on the outer periphery of the nozzle body, A substrate analyzing nozzle for sweeping an analyte and drawing the analyte from the tip of the nozzle body to collect the analyte,
The nozzle body has a concave end face in which an outer edge protrudes in the tip direction for holding the analysis liquid at the tip end and a narrow tube for discharging and sucking the analysis liquid,
Wherein the tubule is disposed at the center of the concave end face of the nozzle body and the tip end surface of the tubule is made larger than the surface area of the tubular cross section. 제1항에 있어서,
세관의 선단이 플랜지(flange) 형상으로 된 것을 특징으로 하는 기판 분석용 노즐. The method according to claim 1,
Characterized in that the tip of the tubule is in the form of a flange.
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