JP2002257765A - 基板表面の汚染評価方法及び汚染評価装置と半導体装置の製造方法 - Google Patents

基板表面の汚染評価方法及び汚染評価装置と半導体装置の製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 複雑な形状を有しかつその表面が複数の種類
の材料で構成されている半導体基板に対して、該基板に
損傷を与えることなく、所望の領域の表面に吸着する分
子状あるいはクラスター状化学物質等の汚染を評価する
方法と、評価を行うための装置、さらに、汚染評価に基
づく半導体装置の製造方法を提供する。 【解決手段】 基板１０１の表面に電子ビーム１０２を
照射し、基板１０１に誘起されてグランド１１０に流れ
る基板電流を電極１０８及び電流計１０９により測定す
る。所定の表面状態を有する基準基板と、評価対象とな
る被測定基板のそれぞれに電子ビーム１０２を照射した
際に生じる基板電流の差に基づいて被測定基板の汚染を
評価する。また、半導体装置の製造ラインにおいて製造
途中の半導体基板に対して汚染評価を実施し、基板電流
値が後段階作業工程の定める条件を満たさない場合は基
板表面吸着物質の除去を目的とする最適な洗浄工程を実
施する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体基板表面の
汚染評価方法および汚染評価装置に関し、特に、半導体
基板表面上に吸着した微量成分を検出する好適な方法お
よび装置と、検出した吸着成分を効果的に取り除いて好
適な半導体装置を製造するための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の高集積化に伴い、半導体基
板表面の微量な汚染が製品歩留まりや信頼性に影響を及
ぼしていることが知られており、特に、様々な形態の有
機物による汚染が問題視されている。例えば、１Ｇ（ギ
ガ）−ＤＲＡＭの開発が進む現在では、寸法微細化への
要求とは別に、デバイスの高信頼化の要望が高まってき
ており、そのために、基板表面の清浄化への要求はます
ます厳しいものになっている。近年、半導体基板表面に
付着している有機物の発生原因として、クリーンルーム
環境中の有機物やウェハ保管ボックスの可塑材などまで
が問題視されるようになってきた。これらの分子状ある
いはクラスター状化学物質が基板に付着していると、製
品不良発生による歩留まり低下を引き起こしてしまう。
例えば、有機物が基板に付着すると、半導体製造ライン
の洗浄工程において基板表面の自然酸化膜や金属不純物
の完全除去が不可能になり、半導体と金属との接触抵抗
がランダムに上昇されるばかりか、ゲート絶縁膜の絶縁
耐性あるいは接合部のダイオード特性が劣化されてしま
う。また、ゲート酸化膜表面に有機物が付着したままゲ
ート電極を成膜すると、ゲート電極とゲート酸化膜界面
に有機物が局所的に残留し、その結果、例えばフラッシ
ュメモリのようにゲート絶縁膜に積極的に電子あるいは
正孔を流す動作機構を有する半導体デバイスの寿命を大
幅に縮めてしまうといった報告もなされている（岩本敏
幸、高信頼性極薄酸化膜形成の研究、東北大学 博士学
位論文、平成１０年３月）。現在の半導体素子製造ライ
ンは、複数枚の半導体基板から構成された半導体基板群
（ロット）によって製造装置と製造装置との間を移動し
てゆくこと、並びに各製造装置の処理時間が同一でない
ことから、ウェハがクリーンルーム雰囲気に曝される時
間はウェハ毎に異なる。従って、半導体基板表面に吸着
した分子状あるいはクラスター状化学物質量も半導体基
板毎によって異なり均一ではないため、結果として半導
体素子群の電気的特性揺らぎを大きくさせている。
【０００３】さらに、半導体技術の進展は、寸法微細化
のトレンドとは別に、使用する材料種類の多様化に進ん
でいる。特に絶縁膜材料は、従来のＳｉＯ2 系の材料に
替わり、ＳｉＯＦ，ＨＳＱ，ＳｉＮ，Ｔａ2 Ｏ5 といっ
た材料の採用が始まりつつある。そして、それに伴い洗
浄方法も従来の硫酸過酸化水素水あるいはアンモニア過
酸化水素水をベースとしたいわゆる化学反応を利用した
洗浄方法から、メガソニック、ウルトラソニックを始め
とした物理的作用を利用した洗浄の採用が数多く採用さ
れるようになった。しかし、近年の半導体デバイスは電
極構造や容量構造などが縦長となり、その製造工程にお
いて、例えば深いトレンチあるいは深いホールの底にま
で十二分に化学薬品あるいはメガソニックといったエネ
ルギ波が到達し表面洗浄を完了させることが困難になっ
てきている。前記ホール底面部の表面状態が、半導体集
積回路上を流れる電流値を大きく左右し、結果として、
半導体製品の歩留まりや信頼性に影響を及ぼすことは周
知の事実である。すなわち、複雑な形状でかつその表面
に複数の材料を有する製造途中の半導体基板表面に吸着
した分子状あるいはクラスター状化学物質量を逐次高精
度でもって検出することができないため、半導体素子群
の電気的特性揺らぎを大きくさせているのである。
【０００４】これらの課題を解決するためには、半導体
素子製造工程において、複雑な形状を有しかつその表面
が複数の種類の材料で構成されている半導体基板に対し
て、該基板に損傷を与えることなく、所望の領域の表面
に吸着する分子状あるいはクラスター状化学物質を逐次
検査処理を行い、前記吸着分子量によって後段の処理工
程の最適化を各々の半導体基板に対して逐次実施するこ
とが要求される。このような要求を実現する方法とし
て、全反射蛍光Ｘ線分析法（ＴＸＲＦ）があり、特に基
板表面に付着したメタル汚染の分析に有効である。これ
は、単色化されたＸ線を被測定物の表面に低角度で入射
させ、被測定物から発生する蛍光Ｘ線を半導体検出器に
よって検出するものである。
【０００５】しかしながら、このＴＸＲＦは、ＣやＮの
結合分子が主体となる基板表面の微量な汚染物を高感度
で検出することが難しい。すなわち、ＴＸＲＦでは半導
体基板に対する入射Ｘ線の入射角度を本質的に低くする
必要あるため、半導体基板表面のコンタクトホールある
いはビアホールと呼ばれる孔部や、トレンチと呼ばれる
溝部へはＸ線が入射しにくく、段差部や凹凸部の表面汚
染分析が本質的に困難である。そのために、これを改善
する技術として光学的な手段を用いた半導体基板等の表
面汚染分析方法が報告されている。その代表例として
は、特開平７−２２１１４８号公報に記載されている技
術があり、光源として赤外光を用い、被測定試料表面で
反射した赤外光を再び所定の角度で該試料表面に再入射
させ、該反射光を分光分析することにより、ＣやＮの結
合分子が主体となっている基板表面の微量な汚染物を、
該試料を破壊することなく高感度で検出することを提供
する技術である。また、ＴＸＲＦは、段差部や凹凸部に
おける検出精度が低いという問題があり、そのために、
特開平９−２４３５３５号公報には、表面吸着物質を直
接質量分析する手段を用いた半導体基板等の表面汚染分
析方法が報告されている。この技術は、被測定試料近傍
にイオン可能なキャリアガスを流し、該試料の任意の個
所にレーザ光を照射することで、該試料表面上に吸着し
ている汚染物質を気化させ、気化した汚染物質を含むキ
ャリアガスをイオン化することで質量分析を実施するも
のである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の改善された技術においては、次のような問題がある。
第１の問題点は、前者の公報に記載の技術では、半導体
基板上に存在する高アスペクト比のホール底面部からの
信号に関して、そのＳ／Ｎを大きくとることができない
ため、当該ホール底面部の表面情報を十分な精度で提供
することが不可能であるということである。その理由
は、前記した赤外分光法の場合、入射する赤外光と分析
する被測定表面との角度に制約があるため、段差部や凹
凸部の表面状態を分析することは極めて困難であるため
である。
【０００７】また、第２の問題点は、後者の公報に記載
の技術では、半導体基板上の微小面積部分からの信号に
関して、そのＳ／Ｎを大きくとることができないため、
前記微小部分の表面情報を十分な精度で提供することが
不可能であるということである。その理由は、前記した
試料表面上に吸着している汚染物質を気化させる方法
は、気化した汚染物質を含むキャリアガスを質量分析す
ることを基本としていることから、気化した汚染物質量
そのものが非常に微量である場合、本質的に被測定個所
からの信号のＳ／Ｎを大きくとることができないためで
ある。
【０００８】本発明の目的は、複雑な形状を有しかつそ
の表面が複数の種類の材料で構成されている半導体基板
に対して、該基板に損傷を与えることなく、所望の領域
の表面に吸着する分子状あるいはクラスター状化学物質
を逐次検査処理する方法及び装置を提供することにあ
る。本発明のさらに他の目的は、半導体素子製造ライン
において、炭化水素化合物量を代表とする半導体基板表
面上の吸着汚染物質量を激減させ、不要な汚染が半導体
製造ライン全体へ拡散することを防止し、結果として半
導体装置の信頼性や歩留まりを大幅に向上することが可
能な半導体装置の製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、基板の表面に
電子ビーム照射を行った際に当該基板に誘起される電流
を測定する基板表面の汚染評価方法であって、所定の表
面状態を有する基準基板と、評価対象となる被測定基板
のそれぞれに前記電子ビーム照射した際に生じる基板電
流の差に基づいて前記被測定基板の汚染を評価すること
を特徴とする。
【００１０】この場合、基板の表面に対して複数種類の
照射角度で電子ビームを照射した際に得られた基板電流
の差に基づき被測定基板の汚染評価を行うことが好まし
い。また、被測定基板を不活性ガス雰囲気の下で熱処理
を実施する第１のステップと、被測定基板に対して前記
の汚染評価方法を実行する第２のステップとを含む構成
としてもよい。例えば、第１のステップは、それぞれ異
なる温度で熱処理を実施した基板から測定された各基板
電流値に基づいて前記の汚染評価を実行する。あるい
は、基板に対して複数の異なる加速電圧値で電子ビーム
を照射したときに測定された各基板電流値に基づいて前
記の汚染評価方法を実行する構成としてもよい。
【００１１】また、本発明の汚染評価装置は、所定の表
面状態を有する基準基板と、評価対象となる被測定基板
をそれぞれ搭載可能とし、前記基準基板と被測定基板の
平面位置を移動可能な移動ステージと、前記移動ステー
ジ上に搭載された前記基準基板と被測定基板に対して電
子ビームを照射する電子ビーム照射手段と、前記電子ビ
ームが照射されたときに前記基準基板と前記被測定基板
からグランドに流れる電流を測定する電流測定手段とを
備え、少なくとも前記各基板の異なる平面領域に前記電
子ビームを照射可能に構成し、かつその際の前記電流を
測定可能に構成したことを特徴とする。ここで、前記移
動ステージは前記各基板の表面角度を立面方向に変化可
能に構成され、基板の表面に対する電子ビームの照射角
度が可変に構成してもよい。
【００１２】本発明の半導体装置の製造方法は、所定の
前段階作業工程が終了した半導体基板に対して、前記の
汚染評価方法を実行する第１のステップと、この第１の
ステップにより得られた汚染評価の結果に基づいて所定
の後段階作業工程が定める汚染量との比較判断を行う第
２のステップと、この第２のステップにより汚染除去が
要求されたときに前記半導体基板の汚染を除去するため
の洗浄を実行する第３のステップとを含むことを特徴と
する。ここで、前記第２のステップには複数の異なる汚
染量が設定されており、前記第３のステップでは前記複
数の異なる汚染量に対応した複数の異なる洗浄処理を選
択的に実行するようにしてもよい。
【００１３】本発明の汚染評価方法においては、基準基
板や被測定基板が電気的に接地されている場合、照射さ
れた電子ビームが基板内部あるいは基板表面に吸着した
分子状あるいはクラスター状化学物質内部にて連続した
非弾性散乱を起こし、エネルギを失った一次電子や表面
に到達できない励起電子あるいは電離された原子により
前記分子状あるいはクラスター状化学物質を含む全基板
の電荷の過不足を生じさせ、これを相殺するために基板
を通して流れる作用により基板電流が検出される。この
基板電流は、吸収電流とも呼ばれ、その基板電流値は、
基板内部での電子の散乱現象に大きく依存しており、特
に基板が半導体である場合と金属である場合と絶縁物で
ある場合で、その値は大きく異なる。その理由は、基板
のエネルギ帯構造における禁止帯の幅に大きく関係して
おり、禁止帯の幅は、金属、半導体、絶縁体の順で大き
くなるため、金属では二次電子が容易に禁止帯を越えて
格子電子との相互作用でエネルギを失ってしまうのに対
して、絶縁体では禁止帯の幅が広いために相互作用が起
きにくくエネルギロスが少ないためである。従って、基
板の表面に電子ビームを照射する時間を長くし、かつ電
流計が該基板電流を測定する積算時間を長くすることに
より、検出感度を高くすることができる。
【００１４】また、本発明において、前記電子ビーム
は、所定の加速電圧により基板表面に照射することによ
り、電子ビームの平均飛程である約数十ｎｍ以内の基板
表層において電子の散乱現象が作用する。したがって、
例えば炭化水素化合物のような電気的には絶縁体である
汚染物質が基板表面に付着している場合と、基板表面に
全く汚染物質が付着していない場合では、電子ビームを
照射したときに両者が示す基板電流は異なった値を示
す。
【００１５】さらに、本発明においては、基板表面に照
射する電子ビームの入射角度は、特に制約を設ける必要
はない。従って、基板表面上に高アスペクト比のホール
が存在していたとしても該ホール底面には十分に電子ビ
ームが照射され、さらに、該ホールの底面情報を含む基
板電流は、基板の裏面から電流計を通してグランドへ流
れるため、Ｓ／Ｎを大きくすることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。図１は、本発明による汚染評価装置
の第１の実施の形態の概念構成図である。この実施形態
では、汚染評価の対象となる基板として、半導体製造工
程での製造対象としての半導体基板（半導体ウェハ）が
用いられ、当該半導体ウェハの表面の汚染状態や、表面
に形成されたコンタクトホールなどの孔部や溝部などの
段差部もしくは凹凸部についての汚染評価を行うもので
ある。前記汚染評価装置は、半導体ウェハ１０１を保持
して電流の測定を行う測定部１と、前記半導体ウェハ１
０１に対して電子ビームを照射する電子ビーム照射部２
とを備えている。前記測定部１は、前記半導体ウェハ１
０１を搭載し、かつ前記半導体ウェハ１０１の表面１０
１ａの所定箇所に電子ビーム１０２が照射されるように
前記半導体ウェハ１０１の位置決めを行う移動ステージ
１０３と、前記半導体ウェハ１０１の裏面から電流を検
出するための検出電極１０８と、前記検出電極１０８に
より検出された電流値を測定する電流計１０９を備えて
いる。ここで、前記移動ステージ１０３は、前記半導体
ウェハ１０１の表面１０１ａの所定箇所、本実施の形態
では表面１０１ａにおける段差部や凹凸部もしくは溝部
等の汚染の評価を行う箇所（以下、評価箇所と称する）
に前記電子ビーム１０２が照射するように、半導体基板
１０１のＸＹ方向またはθ方向の移動およびその位置決
めを行うものである。
【００１７】一方、前記電子ビーム照射部２は、前記移
動ステージ１０３に搭載された前記半導体ウェハ１０１
と対向する位置に配置されて前記した電子ビーム１０２
を発する電子銃１０４と、前記電子銃１０４が発生する
前記電子ビーム１０２を外部から印加する電圧により加
速させて前記半導体基板１０１の表面１０１ａに照射さ
せるアノード電極１０５と、前記アノード電極１０５に
一定の電圧を印加する定電圧電源１０６と、前記電子銃
１０４の直下に位置し前記電子ビーム１０２の電流値と
電子束の縮小率を制御する電子レンズ部１０７とを備え
ている。
【００１８】すなわち、前記汚染評価装置は、半導体ウ
ェハ１０１の表面１０１ａの評価箇所に所定の加速電圧
かつ所定の電流値を有する電子ビーム１０２を照射する
とともに、前記半導体ウェハ１０１の裏面からグランド
１１０へ流れる電流値を測定する構成とされている。な
お、前記半導体ウェハ１０１からグランド１１０へ流れ
る電流は必ず前記電流計１０９を通過するものとし、前
記電流計１０９を通過せずに半導体ウェハ１０１からグ
ランド１１０への電流経路は存在しないものとする。
【００１９】次に、以上の構成の汚染評価装置を用いた
本発明の汚染評価方法について説明する。先ず、２枚の
半導体ウェハ、例えば、シリコンウェハ（直径２００ｍ
ｍ、ｐタイプ、抵抗率＝約１Ωｃｍ）の表面上にＣＶＤ
法でシリコン酸化膜を膜厚１０００ｎｍ堆積し、続いて
フォトリソグラフィ工程、ドライエッチング工程をおこ
ない、前記シリコン酸化膜層に直径０．２５μｍ〜３μ
ｍ程度の溝部もしくはコンタクトホールなどの孔部を形
成した。図２はその状態の半導体ウェハの断面図を示し
ており、半導体ウェハ１０１の表面上にシリコン酸化膜
１１１を形成し、このシリコン酸化膜１１１に深さ１０
００ｎｍの溝部や孔部１１２等の凹凸を形成している。
ここでは、溝部１１２の底面１１３に半導体ウェハ１０
１の表面を露出させている。その後、前記半導体ウェハ
１０１を、半導体製造工程で通常行われるアッシング工
程ならびに硫酸過酸化水素水、アンモニウム過酸化水素
水、純水を用いた一連の洗浄工程を実施した。これによ
り、半導体ウェハ表面において、有機物・アルカリ金属
が除去された状態にした。その後、一枚の半導体ウェハ
だけは、気化された合成潤滑油で満たされている閉空間
内に放置し強制的にウェハ表面に炭化水素からなる汚染
物を付着させた。これら２枚の半導体ウェハを本発明の
汚染評価装置における被測定物とし、そのうち汚染され
た半導体ウェハを被測定基板とし、汚染されていない半
導体ウェハを基準基板とした。
【００２０】なお、参考として、前記２枚の半導体ウェ
ハと同様にして別に作製した２枚の参照半導体ウェハ、
すなわち、半導体ウェハ表面に汚染物を強制付着させた
半導体ウェハと、汚染物を付着させなかった半導体ウェ
ハについて、飛行時間型二次イオン質量分析法を用いて
半導体ウェハ表面吸着物質を解析した比較データを図３
に示す。この分析法は、周知のとおり、被測定試料にイ
オンビームを照射して、試料表面に付着している汚染物
質をスパッタリング作用で外へたたき出し、汚染物質を
直接分析する方法であり、破壊的に試料表面の付着汚染
量を検査する手段である。なお、この時の分析条件は、
イオン種：Ｇａ+ 、加速エネルギ：２５ｋｅＶ、イオン
電流：１．２ｐＡ、入射角度：４５度、モード：バンチ
ング、繰り返し測定：１０ｋＨｚ、帯電補正：なし、分
析エリア：１００μｍ□である。また、同図の黒グラフ
が汚染されたもの、白グラフが汚染されないものを示し
ている。
【００２１】そして、前記２枚の基準基板、被測定基板
としての各半導体ウェハをそれぞれ図１の移動ステージ
１０３に搭載する。この時、半導体ウェハ上において、
予め検査すべき汚染箇所すなわち所定箇所の座標などが
わかっている場合には、半導体ウェハ１０１の表面１０
１ａの評価箇所に電子ビーム１０２が照射されるよう
に、移動ステージ１０３を移動させて半導体ウェハ１０
１のＸＹ方向またはθ方向の移動を行い、さらにその位
置決めを行う。その上で、半導体ウェハ１０１の前記評
価箇所に電子銃１０４から電子レンズ部１０７を通して
電子ビーム１０２を照射して、半導体ウェハ１０１の評
価箇所の表層にて電子散乱現象を誘起させる。この時、
電子ビーム１０２の加速電圧は、例えば、５００Ｖ、電
流は５０ｐＡとする。そこで、半導体ウェハ１０１の全
体の電荷の過不足を生じさせ、これを相殺するために半
導体ウェハ１０１を通してグランド１１０へ流れる伝導
電流、すなわち基板電流を電流計１０９により検出す
る。電流計１０９の積算時間は、例えば、２００ｍｓｅ
ｃとする。
【００２２】ここで、前記したように、電子ビーム１０
２の加速電圧を５００Ｖに設定することで、半導体ウェ
ハ１０１の約数ｎｍの表層について電子の散乱現象を誘
起させる効果がある。なお、前記の効果をより顕著にす
るために、加速電圧を１ｅＶ以上５００ｅＶ未満に設定
しても構わない。また、約数十ｎｍから数百ｎｍの大き
さを有するクラスター状化学物質を被測定試料表面上で
検出するためには、加速電圧を５００ｅＶ以上１０００
０ｅＶ以下に設定しても構わない。また、電子ビーム１
０２の電流量を５０ｐＡに設定することで、半導体ウェ
ハのチャージアップ（帯電）による前記電子散乱現象の
擾乱を抑制する効果がある。この場合、前記効果をより
顕著にするために、照射電流量を１ｐＡ以上５０ｐＡ未
満としても構わない。また、電流計のＳ／Ｎを高くする
ために照射電流量を５０ｐＡ以上１ｎＡ以下としても構
わない。本発明者の検討によれば、電子ビームの加速電
圧が１ｅＶ以上 10000ｅＶ以下であれば本発明が実現可
能である。また、電子ビームの電流値が１ｐＡ以上１ｎ
Ａ以下であれば本発明が実現可能である。
【００２３】以上のように行う汚染評価方法によれば、
照射された電子ビーム１０２が半導体ウェハ１０１の表
面１０１ａに吸着した分子状あるいはクラスター状化学
物質内部にて連続した非弾性散乱を起こし、エネルギを
失った一次電子や表面に到達できない励起電子あるいは
電離された原子により前記分子状あるいはクラスター状
化学物質を含む全基板の電荷の過不足を生じさせ、これ
を相殺するために基板を通して流れる作用により基板電
流が検出される。そのため、半導体ウェハ１０１の表面
１０１ａに主に炭化水素化合物からなる汚染物質を強制
付着させたものと、そうでないものとに関して検出され
た半導体ウェハの基板電流値の値は相違され、本実施形
態の場合には、前者と後者の各基板上面内平均は、それ
ぞれ１．５８ｐＡ，２．０３ｐＡであった。
【００２４】なお、図４に、前記被測定基板における基
板電流の基板面内分布を示す。この場合には、半導体ウ
ェハの中心部から周辺部に向けて基板電流値が変化され
ており、基板の表面が汚染されていることが判る。因み
に、汚染されていない基準基板の場合には、基準電流は
基板の全面にわたってほぼ均一な大きな基板電流値とな
る。このように、電子ビーム１０２を制御された加速電
圧値かつ制御された電流値により半導体ウェハ１０１へ
照射し、当該半導体ウェハ１０１からグランド１１０へ
流れる基板電流値を測定し、清浄な半導体ウェハ（基準
基板）における基板電流値と、評価すべき半導体ウェハ
（被測定基板）における基板電流値との差を評価するこ
とにより、複雑な形状を有しかつその表面が複数の種類
の材料で構成されている半導体ウェハに対して、当該半
導体ウェハに物理的な損傷を与えることなく、評価箇所
を含む領域の表面に吸着する分子状あるいはクラスター
状化学物質を逐次検査することが可能となる。
【００２５】ここで、半導体ウェハに対して前記した汚
染評価を行うに際し、当該半導体ウェハ上での前記評価
箇所の座標などがわかっていない場合には、移動ステー
ジ１０３が半導体ウェハ１０１を保持したまま移動と停
止を均等な間隔で繰り返す動作によって、半導体ウェハ
上の複数の評価箇所を順次検査し、半導体ウェハ上の全
ての評価箇所にわたって微細パターン検査を行う。
【００２６】なお、本発明の原理は、被測定基板表面の
極表層の部分で電子散乱を起こし、そこから誘起される
基板電流を前記基板の裏面に接触する電極から取り出
し、前記電極からグランドへ流れる前記基板電流値を測
定することにあるから、被測定試料としての半導体ウェ
ハの溝部もしくは孔部の大きさは、０．２５μｍ未満で
あっても構わないし、シリコン酸化膜膜厚が1000ｎｍ以
上であっても構わない。また、半導体基板上に堆積され
た絶縁膜材料がシリコン酸化膜でなくとも、例えばドー
パント添加シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、有機系絶
縁膜あるいは多孔質状絶縁膜であっても構わない。
【００２７】さらに、本発明においては、半導体ウェハ
上に例えばアルミニウムやチタンといった金属薄膜ある
いはシリコンゲルマニウムやガリウム砒素といった半導
体薄膜を堆積し、その上に前記シリコン酸化膜からなる
孔部もしくは溝部を作成した半導体ウェハであっても構
わない。炭化水素化合物を代表とする基板表面吸着物質
のエネルギ帯構造における禁止帯の幅は、シリコンと同
様、前記半導体あるいは前記金属の禁止帯の幅と異なる
からである。
【００２８】次に、本発明の第２の実施形態について説
明する。第２の実施形態の汚染評価装置の構成は、基本
的には図１に示した構成と同じであるが、ここでは、図
５に示すように、半導体ウェハ１０１の測定を行う測定
部１に設けられたステージとして、半導体ウェハ１０１
の表面１０１ａの評価箇所に電子ビーム１０２が所定の
入射角度で照射されるように、半導体ウェハ１０１の立
面方向（γ方向）に傾斜角度を調整可能な移動傾斜ステ
ージ１０３Ａが設けられている。その他の構成は第１の
実施形態と同じである。すなわち、この汚染評価装置で
は、半導体ウェハ１０１の表面１０１ａにおける評価箇
所に所定の加速電圧かつ所定の電流値を有する電子ビー
ム１０２を所定の入射角度で照射し、当該半導体ウェハ
１０１からグランド１１０へ流れる電流値を測定する構
成とされている。
【００２９】この第２の実施形態における汚染評価方法
では、第１の実施形態と同様に、汚染されていない半導
体ウェハと、汚染した半導体ウェハとを作製し、それぞ
れを基準基板、被測定基板とした上で、各基板について
同様な測定を実行する。すなわち、前記各半導体ウェハ
をそれぞれ、移動傾斜ステージ１０３Ａに搭載する。こ
の時、半導体ウェハ上において、予め検査すべき汚染箇
所すなわち評価箇所の座標などがわかっている場合に
は、半導体ウェハ１０１の表面１０１ａの評価箇所に電
子ビーム１０２が、それぞれ複数の異なる入射角度で照
射されるように、移動傾斜ステージ１０３Ａを移動させ
て半導体ウェハ１０１の平面ＸＹ方向、平面θ方向、ま
たはγ方向の移動、回転または傾斜を行い、さらにその
位置決めを行う。続いて、半導体ウェハ１０１の評価箇
所に電子銃１０４から電子レンズ部１０７を通して電子
ビーム１０２を所定の入射角度で照射して、当該評価箇
所の表層にて電子散乱現象を誘起させる。この時、電子
ビーム１０２の加速電圧は５００Ｖ、電流は５０ｐＡと
し、半導体ウェハ１０１全体の電荷の過不足を生じさ
せ、これを相殺するために半導体ウェハ１０１を通して
グランド１１０へ流れる伝導電流すなわち基板電流を電
流計１０９により検出する。この時、電流計１０９の積
算時間は２００ｍｓｅｃとした。
【００３０】図６は、第２の実施形態の汚染評価結果を
示すものである。電子ビーム１０２が半導体ウェハ１０
１の表面１０１ａに対して垂直に入射する時（入射角度
が０[ rad]の時）、基板電流が最大値を示す。これは、
電子ビーム１０２が半導体ウェハの表面１０１ａに対し
て垂直に入射する時に、電子ビーム１０２は半導体ウェ
ハ１０１の表面１０１ａの溝部あるいは孔部１１２の底
面１１３にまで到達することができるからである。この
ように、電子ビーム１０２を制御された加速電圧値かつ
制御された電流値でもって半導体ウェハ１０１へ複数の
異なる照射角度により照射し、当該半導体ウェハ１０１
からグランド１１０へ流れる基板電流値を測定し、基板
電流値の前記照射角度依存性を評価することにより、複
雑な形状を有しかつその表面が複数の種類の材料で構成
されている半導体基板に対して、半導体ウェハに物理的
な損傷を与えることなく、所望の領域の表面に吸着する
分子状あるいはクラスター状化学物質を逐次検査するこ
とが可能となる。
【００３１】なお、この実施形態では、溝部あるいは孔
部が存在するシリコンウェハを気化された合成潤滑油で
満たされている閉空間内に放置し強制的にウェハ表面の
全てにわたり炭化水素からなる汚染物を付着させ、これ
を本発明である汚染評価装置の被測定物である半導体ウ
ェハとしているが、例えば酸化膜からなる溝部あるいは
後部を形成するためのドライエッチング工程後のよう
な、溝部あるいは後部の底面部にのみ弗化炭化水素化合
物が付着した半導体ウェハであっても良い。この場合、
電子ビーム１０２が半導体ウェハ１０１の表面１０１ａ
に対して垂直に入射する時、電子ビーム１０２は半導体
ウェハ１０１の表面１０１ａに存在する溝部あるいは孔
部１１２の底面１１３にまで到達し、底面１１３に選択
的に存在する炭化水素化合物内で散乱現象を起こすが、
電子ビーム１０２が半導体ウェハ１０１の表面に対して
斜めに入射する時には、電子ビーム１０２は溝部あるい
は孔部の底面には到達しないため、基板電流値の入射角
度依存性がより顕著に表れる。
【００３２】次に本発明の第３の実施形態について説明
する。第３の実施形態では、汚染評価方法の工程とし
て、被測定試料である半導体ウェハを不活性ガス雰囲気
中で所定の温度の下で熱処理を実施する第１のステップ
と、前記半導体ウェハへの電子ビーム照射による基板電
流測定を行う第２のステップからなることを基本として
いる。この場合、前記第１のステップと第２のステップ
を複数組み合わせた汚染評価方法として実施することも
可能である。また、汚染評価装置としては、図１に示し
た第１の実施形態、あるいは図５に示した第２の実施形
態の装置を利用することが可能である。そして、あるい
は移動傾斜ステージ１０３Ａ上に、第１及び第２の実施
形態と同様に、汚染された半導体ウェハと、汚染されて
いない半導体ウェハとを作製し、汚染評価装置の移動ス
テージ１０３に搭載する。そして、それぞれの半導体ウ
ェハについて、表面の評価箇所に電子銃１０４から電子
レンズ部１０７を通して電子ビーム１０２を照射して、
半導体ウェハ１０１の評価箇所の表層にて電子散乱現象
を誘起させる。この時、電子ビーム１０２の加速電圧は
５００Ｖ、電流は５０ｐＡであり、半導体ウェハ１０１
全体の電荷の過不足を生じさせ、これを相殺するために
半導体ウェハを通してグランド１１０へ流れる伝導電流
すなわち基板電流を電流計１０９により検出する。この
時、電流計１０９の積算時間は２００ｍｓｅｃであり、
基板電流値は１．６１ｐＡであった。
【００３３】次に、前記半導体ウェハ１０１を窒素で満
たされた熱処理装置内に入れ、７０℃で１分間放置し、
その後前記と同様な手段で基板電流を測定した。この時
の基板電流値は１．７６ｐＡであった。次いで、前記半
導体ウェハ１０１を再び窒素で満たされた７０℃の熱処
理装置内に入れ、毎分３０℃の昇温速度で２００度まで
熱処理温度を上げ、続けて２００℃で１分間放置した。
その後、前記と同様な手段で基板電流を測定した。この
時の基板電流値は１．８９ｐＡであった。さらに、前記
半導体ウェハ１０１を再び窒素で満たされた２００℃の
熱処理装置内に入れ、毎分１０℃の昇温速度で３００度
まで熱処理温度を上げ、続けて３００℃で１分間放置し
た。その後、前記と同様な手段で基板電流を測定した。
この時の基板電流値は２．０７ｐＡであった。
【００３４】このように、第３の実施形態では、被測定
試料としての半導体ウェハを不活性ガスで満たされた空
間で所定の温度で加熱することにより、半導体ウェハの
表面に吸着している所望の分子状あるいはクラスター状
化学物質を脱離させ、続けて前記電子ビーム照射による
基板電流測定を利用した汚染評価方法を実施し、それぞ
れの温度で熱処理を実施した後の基板電流値の差を評価
することにより、半導体ウェハの表面に吸着している所
望の分子状あるいはクラスター状化学物質を同定するこ
とが可能となる。
【００３５】次に本発明の第４の実施形態について説明
する。第３の実施形態では、汚染評価方法の工程とし
て、被測定試料である半導体ウェハに対して、複数の異
なる電子ビーム照射条件でそれぞれ電子ビームを照射し
てそれぞれにおける基板電流測定を行う複数のステップ
からなることを基本としている。汚染評価装置として
は、図１に示した第１の実施形態、あるいは図５に示し
た第２の実施形態の装置を利用することが可能である。
そして、移動傾斜ステージ１０３Ａ上に、第１及び第２
の実施形態と同様に、汚染された半導体ウェハと、汚染
されていない半導体ウェハとを作製し、汚染評価装置の
移動ステージ１０３に搭載する。そして、それぞれの半
導体ウェハについて、表面の評価箇所に電子銃１０４か
ら電子レンズ部１０７を通して電子ビーム１０２を照射
して、半導体ウェハ１０１の評価箇所の表層にて電子散
乱現象を誘起させる。この時、電子ビーム１０２の加速
電圧は５００Ｖ、電流は５０ｐＡであり、半導体ウェハ
１０１全体の電荷の過不足を生じさせ、これを相殺する
ために半導体ウェハを通してグランド１１０へ流れる伝
導電流すなわち基板電流を電流計１０９により検出す
る。
【００３６】先ず、第１の電子ビーム照射条件として、
電子ビーム１０２の加速電圧を５００Ｖ、照射電流量を
５０ｐＡとした。そして、この時の基板電流は１．６０
ｐＡであった。次に、第２の電子ビーム照射条件とし
て、電子ビーム１０２の加速電圧を１０００Ｖ、照射電
流量を５０ｐＡとした。そして、この時の基板電流は
２．２４ｐＡであった。次に、第３の電子ビーム照射条
件として、電子ビーム１０２の加速電圧を１５００Ｖ、
照射電流量を５０ｐＡとした。そして、この時の基板電
流は３．４８ｐＡであった。
【００３７】このように、第１の加速電圧値で電子ビー
ムを照射したときに被測定基板の半導体ウェハ１０１か
ら測定された第１の基板電流値と、第２の加速電圧値で
電子ビームを照射したときに測定された第２の基板電流
値と、第３の加速電圧値で電子ビームを照射したときに
測定された第３の基板電流値を処理することにより、複
雑な形状を有しかつその表面が複数の種類の材料で構成
されている半導体ウェハに対して、当該半導体ウェハ１
０１に物理的な損傷を与えることなく、所望の領域の表
面に吸着する分子状あるいはクラスター状化学物質を逐
次検査することが可能となる。これは、図７に示すよう
に、照射する電子ビームの加速電圧が大きくなるほど、
前記電子ビームの半導体ウェハ内侵入深さが深くなるた
め、例えば約数十ｎｍから数百ｎｍの大きさを有するク
ラスター状化学物質が半導体ウェハの表面上に存在する
場合、基板電流の加速電圧依存性を処理することにより
半導体ウェハの基板表面に吸着している分子状あるいは
クラスター状化学物質量を推定できるからである。
【００３８】以上、本発明にかかる汚染評価方法の各実
施形態について説明したが、本発明はかかる汚染評価方
法を利用することにより、半導体素子の信頼性や歩留り
の高い半導体装置の製造方法を実現することが可能にな
る。図８は、本発明による半導体装置の製造方法を説明
するためのフローチャートである。なお、本実施形態で
述べる半導体装置の製造方法は、半導体ウェハを一枚ず
つ取り扱う枚葉処理を基本としており、前記第１ないし
第４の実施形態で説明したような半導体ウェハの表面上
の汚染評価を実施した後、その評価結果に基づいて洗浄
工程を実施するあるいは実施しないことを決定する工程
を含んだものである。
【００３９】図８において、先ず、ステップＳ１１は、
前段階の処理工程が終了した時点を表しており、本発明
における半導体装置の製造方法の開始点でもある。ここ
で、前段階処理工程とは、例えば、洗浄工程、洗浄後の
乾燥工程、ドライエッチング工程、フォトレジスト剥離
工程、イオン注入工程、アッシング工程等を示す。な
お、ここでの洗浄工程は、硫酸過酸化水素水による洗浄
（ＳＰＭ）、アンモニア過酸化水素水による洗浄（ＡＰ
ＭもしくはＳＣ−１）、希フッ酸による洗浄（ＤＨ
Ｆ）、ブラシスクラブ洗浄、水素添加水による洗浄、オ
ゾン添加水による洗浄、メガソニックもしくはウルトラ
ソニックによる洗浄など、液体を用いる洗浄のことを示
す。そして、本発明の製造方法であるステップＳ１２へ
進み、半導体ウェハの表面の汚染評価処理を行うか否か
を判断する。ＹＥＸを選択した場合、本発明による汚染
評価処理（Ｓ１３）を実行する。また、ＮＯを選択した
場合には、後段階処理工程（Ｓ１６）に移行する。ここ
で、後段階処理工程とは、熱処理、薄膜成長処理、薄膜
堆積処理、イオン注入処理、ドライエッチング処理、フ
ォトリソグラフィ処理などを示す。
【００４０】前記汚染評価処理Ｓ１３は、前記第１ない
し第４の実施形態の汚染評価処理を実行する。すなわ
ち、前記したように被測定基板となる製造工程途中の半
導体ウェハ１０１を測定部１の移動ステージ１０３上に
搭載して位置決めを行った上で、半導体ウェハの評価箇
所に電子ビームを制御された加速電圧値かつ制御された
電流値により照射し、その上で半導体ウェハからグラン
ドへ流れる基板電流値を測定する。また、半導体ウェハ
を搭載した移動ステージ１０３の移動と停止を繰り返し
ながら、電子ビーム１０２を制御された加速電圧値かつ
制御された電流値により半導体ウェハ１０１上の複数の
評価箇所へ順次照射し、電流計１０９により半導体ウェ
ハ１０１からグランド１１０へ流れる基板電流値を順次
測定する。
【００４１】次いで、ステップＳ１４に移行し、このス
テップＳ１４では、ステップＳ１３で測定された半導体
ウェハ１０１の基板電流値が、後段階の処理工程Ｓ１６
において定められている設定範囲を越えているか否かを
判断する。ここでの判断処理とは、ステップＳ１３にお
いて測定された基板電流値と、同様に測定された基準基
板から得られた基板電流値を差し引いた値の絶対値と、
後段階の処理工程Ｓ１６が定める設定値の大きさを比較
することである。前者より後者が大きい場合は、ステッ
プＳ１６である後段階の処理工程に移行する。後者より
前者が大きい場合は、ステップＳ１５である洗浄工程を
実施する。このステップＳ１５では、ステップＳ１３に
て検出された半導体基板表面に吸着している汚染物質の
除去を目的とする。
【００４２】
【実施例】次に、本発明の製造方法の実施例を説明す
る。２枚の８インチシリコンウェハに膜厚１０ｎｍの熱
酸化膜を成長させ、クリーンルーム内で約１週間放置し
た。その後、一枚のウェハはステップＳ１２においてＮ
Ｏを選択し、もう一枚のウェハはステップＳ１２におい
てＹＥＳを選択することとした。そして、ＹＥＳを選択
したウェハは、ステップＳ１３を実行し、さらにステッ
プＳ１４においてＹＥＳの判断となってステップＳ１５
の洗浄工程を行った。ここで、ステップＳ１５の洗浄工
程では、半導体製造工程で通常行われる硫酸過酸化水素
水、アンモニウム過酸化水素水、希フッ酸、純水を用い
た一連の洗浄処理を行った。そして、ステップＳ１２で
ＹＥＳ、ＮＯを選択した両ウェハともステップＳ１６に
移行するに際し、ＦＴ−ＩＲ法によりウェハ表面上微量
有機物測定を実施した。
【００４３】ここで、ステップＳ１３及びＳ１５の工程
を実施した半導体ウェハは、ウェハ表面上のＣＨ2 付着
量が０．５×１０14（分子／ｃｍ2 ）、ＣＨ3 付着量が
０．１３×１０14（分子／ｃｍ2 ）であった。一方、ス
テップＳ１３及びＳ１５を実施しなかった半導体ウェハ
は、ウェハ表面上のＣＨ2 付着量が１０×１０14（分子
／ｃｍ2 ）、ＣＨ3 付着量が１．１×１０14（分子／ｃ
ｍ2 ）であった。このことから、所定の半導体処理装置
による前段階作業工程が終了した半導体基板に対して、
本発明である汚染評価方法を実行し、この汚染評価方法
から得られる電流値が後段階作業工程が定める所定の条
件を満たさない場合は、当該汚染評価方法で検出された
汚染吸着物質の除去を目的とする最適な洗浄工程を実施
することにより、基板表面に吸着する炭化水素化合物量
を激減することができ、これにより、不要な汚染が半導
体製造ライン全体へ拡散することを防止し、結果として
半導体装置の信頼性や歩留まりを大幅に向上することが
可能になる。
【００４４】ここで、ステップＳ１５の洗浄工程として
は、メガソニックを用いた洗浄工程、オゾン添加水を用
いた洗浄工程、水素添加水を用いた洗浄工程、ブラシス
クラブ洗浄など、半導体基板表面吸着物質の除去を目的
とする他の洗浄工程を実施してもよい。
【００４５】また、前記実施形態では、ステップＳ１４
において、半導体ウェハから得られた基板電流値が後段
階の処理工程Ｓ１６が定める設定範囲を越えているか否
かを判断するだけであったが、図９に示すように、ステ
ップＳ１４Ａにおいて、半導体ウェハから得られた基板
電流値と比較処理をする閾値を複数種類設定してもよ
い。すなわち、複数の異なる条件の洗浄処理工程、ここ
では２つの洗浄処理工程Ｓ１５Ａ，Ｓ１５Ｂを設定して
おき、各洗浄処理工程に対応して閾値を設定するもので
ある。そして、半導体ウェハから得られた基板電流値
が、例えば第１の洗浄処理工程Ｓ１５Ａが定める閾値に
最も近い場合には第１の洗浄処理工程Ｓ１５Ａを実施
し、第２の洗浄処理工程Ｓ１５Ｂが定める閾値に最も近
い場合には第２の洗浄処理工程Ｓ１５Ｂを実施する。こ
こでの複数の洗浄処理工程の異なる条件とは、複数種類
の洗浄薬液、洗浄薬液の濃度、洗浄温度、洗浄時間を指
し示す。一例として、第１の洗浄処理工程では、加速電
圧５００Ｖ，照射電流３０ｐＡで観測された基板電流が
２．０ｐＡ以上２．５ｐＡ未満であった場合は、ＨＦ：
Ｈ 2 Ｏ＝１：１００の混合比の希フッ酸溶液を用いて２
２℃で１分間の洗浄工程を実行する。第２の洗浄処理工
程では、加速電圧５００Ｖ・照射電流３０ｐＡで観測さ
れた基板電流が１．８ｐＡ以上２．０ｐＡ未満であった
場合は、ＨＦ：Ｈ2Ｏ2 ：Ｈ2 Ｏ＝１：１：１００の混
合比の希フッ酸過酸化水素水溶液を用いて２２℃で０．
５分間の洗浄工程を実行する。
【００４６】また、本発明の製造方法においては、前記
汚染評価方法で得られた基板電流を汚染量データとして
蓄積しておき、当該汚染量データの経時的な変化に基づ
いて前段階作業工程を実施する半導体処理装置に関する
故障モードの推定を行い、この推定結果に基づき半導体
ウェハの処理方法を決定するようにしてもよい。この場
合、前記前段階作業工程は複数種類存在するとし、これ
らの前段階作業工程をそれぞれ実施した半導体ウェハか
ら得られた基板電流の差に基づき前段階作業工程に関す
る故障モードの推定を行い、この推定結果に基づき前段
階作業工程を決定するようにしてもよい。
【００４７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の汚染評価
装置を用いた汚染評価方法においては、被測定基板の表
面の極表層の部分で電子散乱を起こし、そこから誘起さ
れる基板電流を当該基板の裏面側から取り出し、グラン
ドに流れる基板電流値を測定することを原理としている
ので、複雑な形状を有しかつその表面が複数の種類の材
料で構成されている基板に対して、当該基板に損傷を与
えることなく、所望の領域の表面に吸着する分子状ある
いはクラスター状化学物質の汚染評価を実現することが
可能である。
【００４８】また、本発明の汚染評価方法を用いた半導
体装置の製造方法においては、半導体装置の製造ライン
において製造途中の半導体基板に対して前記汚染評価を
実行し、その汚染評価としての基板電流値が後段階作業
工程の定める条件を満たさない場合は半導体基板の表面
吸着物質の除去を目的とする最適な洗浄工程を実施して
いるので、半導体装置の製造ラインにおいて、炭化水素
化合物量を代表とする半導体基板表面上の吸着汚染物質
量を激減させ、不要な汚染が半導体装置の製造ライン全
体へ拡散することを防止し、結果として製造する半導体
装置の信頼性や歩留まりを大幅に向上することが可能で
ある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の基板表面の汚染評価装置の一例の概念
構成図である。
【図２】本発明の評価対象としての半導体ウェハの表面
の拡大断面図である。
【図３】本発明の被測定基板であるシリコンウェハに関
する飛行時間型二次イオン質量分析法により得られた表
面吸着物質の比較図である。
【図４】本発明における基板電流の基板面内分布であ
る。
【図５】本発明の基板表面の汚染評価装置の他の実施形
態の概念構成図である。
【図６】本発明における基板電流の電子ビーム入射角度
依存性である。
【図７】本発明における電子ビーム最大侵入深さの加速
電圧依存性である。
【図８】本発明の半導体素子製造方法の実施形態のフロ
ーチャートである。
【図９】本発明の半導体素子製造方法の他の実施形態の
フローチャートである。
【符号の説明】
１ 測定部 ２ 電子ビーム照射部 １０１ 半導体ウェハ（シリコンウェハ：被測定基板） １０１ａ 半導体ウェハの表面 １０２ 電子ビーム １０３，１０３Ａ 移動ステージ １０４ 電子銃 １０５ アノード電極 １０６ 定電圧電源 １０７ 電子レンズ部 １０８ 検出電極 １０９ 電流計 １１０ グランド １１１ シリコン酸化膜 １１２ 溝部もしくは孔部 １１３ 溝部もしくは孔部の底面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 板垣 洋輔 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 辻出 徹 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気株 式会社内 Ｆターム(参考） 2G011 AA01 AE03 2G060 AA09 AE07 AF01 EA06 EB09 HC07 KA16 2G132 AA00 AB00 AD01 AF13 AL11 4M106 AA01 BA02 CA04 CA29 CA41 CB01 DH01 DH16 DH33 DJ38

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基板の表面に電子ビーム照射を行った際
    に当該基板に誘起される電流を測定する基板表面の汚染
    評価方法であって、所定の表面状態を有する基準基板
    と、評価対象となる被測定基板のそれぞれに前記電子ビ
    ーム照射した際に生じる基板電流の差に基づいて前記被
    測定基板の汚染を評価することを特徴とする基板表面の
    汚染評価方法。
  2. 【請求項２】 前記基準基板はその構造が前記被測定基
    板と同一であり、かつ前記基準基板はその表面に分子状
    あるいはクラスター状化学物質の付着がなく、あるいは
    制御された構造で付着されていることを特徴とする請求
    項１に記載の基板表面の汚染評価方法。
  3. 【請求項３】 前記被測定基板及び基準基板の最表面構
    造は、半導体あるいは金属からなる材料で構成されてい
    ることを特徴とする請求項２に記載の基板表面の汚染評
    価方法。
  4. 【請求項４】 前記被測定基板及び基準基板の表面に対
    して複数種類の照射角度で前記電子ビームを照射した際
    に得られた基板電流の差に基づき前記被測定基板の汚染
    評価を行うことを特徴とする請求項１ないし３のいずれ
    かに記載の基板表面の汚染評価方法。
  5. 【請求項５】 前記被測定基板を不活性ガス雰囲気の下
    で熱処理を実施する第１のステップと、前記被測定基板
    に対して請求項１ないし４のいずれかの汚染評価方法を
    実行する第２のステップとを含むことを特徴とする基板
    表面の汚染評価方法。
  6. 【請求項６】 前記第１のステップは、それぞれ異なる
    温度で前記熱処理を実施した複数の基板から測定された
    各基板電流値に基づいて前記汚染評価を実行することを
    特徴とする請求項５に記載の基板表面の汚染評価方法。
  7. 【請求項７】 前記基板に対して複数の異なる加速電圧
    値で電子ビームを照射したときに測定された各基板電流
    値に基づいて請求項１ないし４のいずれかの汚染評価方
    法を実行することを特徴とする基板表面の汚染評価方
    法。
  8. 【請求項８】 所定の表面状態を有する基準基板と、評
    価対象となる被測定基板とをそれぞれ搭載可能とし、前
    記基準基板と被測定基板の平面位置を移動可能とする移
    動ステージと、前記移動ステージ上に搭載された前記基
    準基板と被測定基板に対して電子ビームを照射する電子
    ビーム照射手段と、前記電子ビームが照射されたときに
    前記基準基板と前記被測定基板からグランドに流れる電
    流を測定する電流測定手段とを備え、少なくとも前記各
    基板の異なる平面領域に前記電子ビームを照射可能に構
    成し、かつその際の前記電流を測定可能に構成したこと
    を特徴とする基板表面の汚染評価装置。
  9. 【請求項９】 前記移動ステージは前記各基板の表面角
    度を立面方向に変化可能に構成され、前記各基板の表面
    に対する前記電子ビームの照射角度が可変に構成されて
    いることを特徴とする請求項８に記載の基板表面の汚染
    評価装置。
  10. 【請求項１０】 所定の前段階作業工程が終了した半導
    体基板に対して、請求項１ないし７のいずれかの汚染評
    価方法を実行する第１のステップと、前記第１のステッ
    プにより得られた汚染評価の結果に基づいて所定の後段
    階作業工程が定める汚染量との比較判断を行う第２のス
    テップと、前記第２のステップにより汚染除去が要求さ
    れたときに前記半導体基板の汚染を除去するための洗浄
    を実行する第３のステップとを含むことを特徴とする半
    導体装置の製造方法。
  11. 【請求項１１】 前記第２のステップには複数の異なる
    汚染量が設定されており、前記第３のステップでは前記
    複数の異なる汚染量に対応した複数の異なる洗浄処理を
    選択的に実行することを特徴とする請求項１０に記載の
    半導体装置の製造方法。
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