JPH10339691A - 表面不純物測定方法 - Google Patents
表面不純物測定方法Info
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- JPH10339691A JPH10339691A JP9151422A JP15142297A JPH10339691A JP H10339691 A JPH10339691 A JP H10339691A JP 9151422 A JP9151422 A JP 9151422A JP 15142297 A JP15142297 A JP 15142297A JP H10339691 A JPH10339691 A JP H10339691A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 環境、試薬、器具、操作などからの汚染を防
止しながら被測定物表面から任意の深さまでエッチング
を行い、ここから汚染を抽出する表面不純物測定方法を
提供する。 【構成】 被測定物の表面をＨＦ蒸気と、ＨＮＯ3 蒸気
又はＨ2 Ｏ2 蒸気とに個別に連続的に曝露して蒸気を結
露させた後、被測定物表面に超純水を滴下して被測定物
表面全体を覆い、被測定物の表面に結露した液滴を超純
水に溶解させ試料溶液とした後、試料溶液を被測定物表
面から採取して被測定物表面から任意の深さまでの皮膜
に含有される不純物の定性分析と定量分析を行うことを
特徴とする表面不純物測定方法。
止しながら被測定物表面から任意の深さまでエッチング
を行い、ここから汚染を抽出する表面不純物測定方法を
提供する。 【構成】 被測定物の表面をＨＦ蒸気と、ＨＮＯ3 蒸気
又はＨ2 Ｏ2 蒸気とに個別に連続的に曝露して蒸気を結
露させた後、被測定物表面に超純水を滴下して被測定物
表面全体を覆い、被測定物の表面に結露した液滴を超純
水に溶解させ試料溶液とした後、試料溶液を被測定物表
面から採取して被測定物表面から任意の深さまでの皮膜
に含有される不純物の定性分析と定量分析を行うことを
特徴とする表面不純物測定方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、材料表面、特に半
導体ウェハ表面から任意の深さまでエッチングする技
術、および表面の不純物を抽出して、定性、定量する測
定方法に関するものである。
導体ウェハ表面から任意の深さまでエッチングする技
術、および表面の不純物を抽出して、定性、定量する測
定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体の集積化が進むにつれて、
その製造プロセスに要求される清浄度が厳しくなってい
る。特に、Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｒ等の重金属はＳｉのバンド
ギャップの中に準位を形成し、半導体の特性に大きな影
響を与え、Ｎａ，Ｋ等のアルカリ金属は半導体表面でイ
オンキャリアとして存在し、電気的リークを引き起こす
とされており、半導体素子の電気的特性を劣化させない
ためにはこれらの金属汚染を抑制することが重要であ
る。従って、ウェハ表面の汚染を正確に定性および定量
する技術が必要になる。
その製造プロセスに要求される清浄度が厳しくなってい
る。特に、Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｒ等の重金属はＳｉのバンド
ギャップの中に準位を形成し、半導体の特性に大きな影
響を与え、Ｎａ，Ｋ等のアルカリ金属は半導体表面でイ
オンキャリアとして存在し、電気的リークを引き起こす
とされており、半導体素子の電気的特性を劣化させない
ためにはこれらの金属汚染を抑制することが重要であ
る。従って、ウェハ表面の汚染を正確に定性および定量
する技術が必要になる。
【０００３】従来このような目的でウェハ表面の分析を
行うために汚染を抽出するサンプリング方法（特開平２
−２８５３３号等）は、疎水性の表面に対しては、ウェ
ハ上に溶解液を滴下して、ウェハを種々の方向に傾けた
り、回転運動を加えながらウェハ表面を一様に走査し、
ウェハ全体から汚染を回収する方法等が用いられた。ま
た、親水性の表面に対しては、予め表面をフッ酸蒸気に
曝露することにより表面に形成された酸化膜を溶解し
て、表面を疎水性にしたのち、溶解液を滴下して上記と
同様の操作を行い、汚染を回収する方法等がとられてき
た。しかしながら、従来の方法では、表面からのエッチ
ング量を制御することが困難で、表面から任意の深さま
で汚染の抽出を行うことができない。
行うために汚染を抽出するサンプリング方法（特開平２
−２８５３３号等）は、疎水性の表面に対しては、ウェ
ハ上に溶解液を滴下して、ウェハを種々の方向に傾けた
り、回転運動を加えながらウェハ表面を一様に走査し、
ウェハ全体から汚染を回収する方法等が用いられた。ま
た、親水性の表面に対しては、予め表面をフッ酸蒸気に
曝露することにより表面に形成された酸化膜を溶解し
て、表面を疎水性にしたのち、溶解液を滴下して上記と
同様の操作を行い、汚染を回収する方法等がとられてき
た。しかしながら、従来の方法では、表面からのエッチ
ング量を制御することが困難で、表面から任意の深さま
で汚染の抽出を行うことができない。
【０００４】また、酸蒸気曝露だけでは溶解できないよ
うな厚い酸化膜全体から汚染を抽出するような場合は、
従来は図５のようなテフロンなどの容器や治具を用いて
超高純度のＨＦ＋ＨＮＯ3 またはＨＦ＋Ｈ2 Ｏ2 を保持
し、ここでウェハ表面被膜を溶解する方法などがとられ
てきたが、この方法では容器や治具からの汚染が問題と
なっていた。
うな厚い酸化膜全体から汚染を抽出するような場合は、
従来は図５のようなテフロンなどの容器や治具を用いて
超高純度のＨＦ＋ＨＮＯ3 またはＨＦ＋Ｈ2 Ｏ2 を保持
し、ここでウェハ表面被膜を溶解する方法などがとられ
てきたが、この方法では容器や治具からの汚染が問題と
なっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は環境、試薬、
器具、操作などからの汚染を防止しながら被測定物表面
から任意の深さまでエッチングを行い、ここから汚染を
抽出する表面不純物測定方法を提供することを目的とす
る。
器具、操作などからの汚染を防止しながら被測定物表面
から任意の深さまでエッチングを行い、ここから汚染を
抽出する表面不純物測定方法を提供することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、以下の構成を要旨とする。すなわち、
（１） 被測定物の表面をＨＦ蒸気と、ＨＮＯ3 蒸気又
はＨ2 Ｏ2 蒸気とに個別に連続的に曝露して蒸気を結露
させた後、被測定物表面に超純水を滴下して被測定物表
面全体を覆い、被測定物の表面に結露した液滴を超純水
に溶解させ試料溶液とした後、試料溶液を被測定物表面
から採取して被測定物表面から任意の深さまでの皮膜に
含有される不純物の定性分析と定量分析を行うことを特
徴とする表面不純物測定方法、および、（２） 被測定
物表面に超高純度のＨＦ＋ＨＮＯ3 又はＨＦ＋Ｈ2 Ｏ2
を滴下して被測定物表面全体を覆い、被測定物の表面被
膜を溶解して試料溶液とし、試料溶液を採取して試料容
器に入れ、試料容器を吸排気口を有する容器内に入れ、
容器の吸気口から清浄な気体を送り込み、排気口から蒸
気を排気することにより外部からの汚染を防止しながら
該試料溶液の溶媒を除去して濃縮した後、被測定物表面
から任意の深さまでの皮膜に含有される不純物の定性分
析と定量分析を行うことを特徴とする表面不純物測定方
法である。
するために、以下の構成を要旨とする。すなわち、
（１） 被測定物の表面をＨＦ蒸気と、ＨＮＯ3 蒸気又
はＨ2 Ｏ2 蒸気とに個別に連続的に曝露して蒸気を結露
させた後、被測定物表面に超純水を滴下して被測定物表
面全体を覆い、被測定物の表面に結露した液滴を超純水
に溶解させ試料溶液とした後、試料溶液を被測定物表面
から採取して被測定物表面から任意の深さまでの皮膜に
含有される不純物の定性分析と定量分析を行うことを特
徴とする表面不純物測定方法、および、（２） 被測定
物表面に超高純度のＨＦ＋ＨＮＯ3 又はＨＦ＋Ｈ2 Ｏ2
を滴下して被測定物表面全体を覆い、被測定物の表面被
膜を溶解して試料溶液とし、試料溶液を採取して試料容
器に入れ、試料容器を吸排気口を有する容器内に入れ、
容器の吸気口から清浄な気体を送り込み、排気口から蒸
気を排気することにより外部からの汚染を防止しながら
該試料溶液の溶媒を除去して濃縮した後、被測定物表面
から任意の深さまでの皮膜に含有される不純物の定性分
析と定量分析を行うことを特徴とする表面不純物測定方
法である。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明では、クリーンルーム内に
おいて、まず図１に示すように被測定物を、表面溶解液
を加熱して発生させた蒸気に曝露する。蒸気曝露のの
ち、図２に示すように被測定物表面を上にして水平に保
持しながら、定量の超純水を滴下し、表面が超純水で完
全に覆われるようにする。このとき表面張力により滴下
した超純水は被測定物表面が平面であれば表面上に留ま
っている。この液を図３に示すようにピペット等の器具
と清浄な圧搾空気を用いて採取すると、疎水性、親水性
にかかわらず表面の液滴はほぼ１００％採取できる。従
来は親水性の表面からは結露した液滴を採取することは
困難で、親水性表面に対してはまず疎水化を図る必要が
あったが、本方法を用いると疎水性、親水性にかかわら
ず、同じ方法で試料を採取できる。
おいて、まず図１に示すように被測定物を、表面溶解液
を加熱して発生させた蒸気に曝露する。蒸気曝露のの
ち、図２に示すように被測定物表面を上にして水平に保
持しながら、定量の超純水を滴下し、表面が超純水で完
全に覆われるようにする。このとき表面張力により滴下
した超純水は被測定物表面が平面であれば表面上に留ま
っている。この液を図３に示すようにピペット等の器具
と清浄な圧搾空気を用いて採取すると、疎水性、親水性
にかかわらず表面の液滴はほぼ１００％採取できる。従
来は親水性の表面からは結露した液滴を採取することは
困難で、親水性表面に対してはまず疎水化を図る必要が
あったが、本方法を用いると疎水性、親水性にかかわら
ず、同じ方法で試料を採取できる。
【０００８】さらに本発明では超純水を滴下する際、そ
して試料溶液を採取する作業の際、図２に示すような回
転機構を有する試料保持台を使用することにより作業性
が向上し、作業に起因する汚染を避けることができる。
また、溶解液が被測定物とピペット状器具および試料容
器以外のものとは接触せずに試料を採取できることを特
徴とし、ピペット状の器具以外の治具を使わずに回収液
で対象物の表面を完全に覆ったのちにこれを採取するこ
とにより、治具からの汚染を避けることができる。
して試料溶液を採取する作業の際、図２に示すような回
転機構を有する試料保持台を使用することにより作業性
が向上し、作業に起因する汚染を避けることができる。
また、溶解液が被測定物とピペット状器具および試料容
器以外のものとは接触せずに試料を採取できることを特
徴とし、ピペット状の器具以外の治具を使わずに回収液
で対象物の表面を完全に覆ったのちにこれを採取するこ
とにより、治具からの汚染を避けることができる。
【０００９】次に溶解液の作用について説明する。この
とき対象物がシリコンならばＨＮＯ3 またはＨ2 Ｏ2 に
よって表面が酸化され、酸化物がＨＦによって溶解す
る。また、シリコンの酸化物ならばＨＦで溶解する。い
ずれの場合にもＨＮＯ3 またはＨ2 Ｏ2 のみでは表面は
溶解されない。ＨＮＯ3 のみを溶解液として用いた場合
には被測定物の表面に付着している汚染のみが抽出され
る。それぞれの表面に対するそれぞれの溶解液の作用を
まとめて表１に示す。
とき対象物がシリコンならばＨＮＯ3 またはＨ2 Ｏ2 に
よって表面が酸化され、酸化物がＨＦによって溶解す
る。また、シリコンの酸化物ならばＨＦで溶解する。い
ずれの場合にもＨＮＯ3 またはＨ2 Ｏ2 のみでは表面は
溶解されない。ＨＮＯ3 のみを溶解液として用いた場合
には被測定物の表面に付着している汚染のみが抽出され
る。それぞれの表面に対するそれぞれの溶解液の作用を
まとめて表１に示す。
【００１０】
【表１】
【００１１】溶解液としてＨＮＯ3 を用いて被測定物表
面に付着した不純物の抽出を行った後、溶解液としてＨ
Ｆと、ＨＮＯ3 またはＨ2 Ｏ2 を用いて再度不純物の抽
出を行い、それぞれ別々に不純物の定性と定量を行うこ
とによって被測定物の表面に付着していた不純物と被測
定物の表面皮膜内の不純物とを分離して定性と定量を行
うことができる。
面に付着した不純物の抽出を行った後、溶解液としてＨ
Ｆと、ＨＮＯ3 またはＨ2 Ｏ2 を用いて再度不純物の抽
出を行い、それぞれ別々に不純物の定性と定量を行うこ
とによって被測定物の表面に付着していた不純物と被測
定物の表面皮膜内の不純物とを分離して定性と定量を行
うことができる。
【００１２】本発明によれば溶解液としてＨＦと、ＨＮ
Ｏ3 またはＨ2 Ｏ2 を単独でまたは別々に連続的に用
い、それぞれの曝露時間を変えることによって被測定物
のエッチング量を制御しながら不純物の抽出を行い、被
測定物の表面から任意の深さまでの皮膜内の不純物の定
性と定量を行うことができる。被測定物がシリコン酸化
膜の場合はまずＨＦ蒸気に曝露し次にＨＮＯ3 またはＨ
2 Ｏ2 蒸気に一定時間曝露する方法において、ＨＦ蒸気
に曝露する時間によってエッチング量を制御することが
できる。被測定物がシリコンウェハの場合はＨＮＯ3 ま
たはＨ2 Ｏ2 蒸気に曝露して表面を酸化したのち、ＨＦ
蒸気に曝露して酸化膜を溶解することによりＨＦ蒸気の
曝露時間によってエッチング量を制御することができ
る。
Ｏ3 またはＨ2 Ｏ2 を単独でまたは別々に連続的に用
い、それぞれの曝露時間を変えることによって被測定物
のエッチング量を制御しながら不純物の抽出を行い、被
測定物の表面から任意の深さまでの皮膜内の不純物の定
性と定量を行うことができる。被測定物がシリコン酸化
膜の場合はまずＨＦ蒸気に曝露し次にＨＮＯ3 またはＨ
2 Ｏ2 蒸気に一定時間曝露する方法において、ＨＦ蒸気
に曝露する時間によってエッチング量を制御することが
できる。被測定物がシリコンウェハの場合はＨＮＯ3 ま
たはＨ2 Ｏ2 蒸気に曝露して表面を酸化したのち、ＨＦ
蒸気に曝露して酸化膜を溶解することによりＨＦ蒸気の
曝露時間によってエッチング量を制御することができ
る。
【００１３】次に、酸蒸気曝露だけでは溶解できないよ
うな厚い酸化膜から汚染を抽出する場合は、従来はテフ
ロンなどの容器や治具を用いて超高純度のＨＦ＋ＨＮＯ
3 またはＨＦ＋Ｈ2 Ｏ2 を保持し、ここでウェハ表面被
膜を溶解する方法などがとられ、容器や治具からの汚染
が問題となっていた。本発明では超高純度のＨＦ＋ＨＮ
Ｏ3 またはＨＦ＋Ｈ2 Ｏ2 の一定量をウェハ表面に滴下
し被測定物の表面を覆い表面被膜を溶解してこれを試料
溶液とし、試料溶液中に被測定物の表面汚染を抽出する
ことによってテフロンなどの容器や治具からの汚染を防
止することができる。さらに採取した試料溶液を入れた
試料容器を吸排気口を有する容器内に入れ、容器の吸気
口から清浄な気体を送り込み、排気口から蒸気を排気す
ることにより外部からの汚染を防止しながら該試料溶液
の溶媒を除去して濃縮することができる。ここで、試料
溶液の濃縮を行う際に使用する容器としては、ガラス製
の容器が適している。
うな厚い酸化膜から汚染を抽出する場合は、従来はテフ
ロンなどの容器や治具を用いて超高純度のＨＦ＋ＨＮＯ
3 またはＨＦ＋Ｈ2 Ｏ2 を保持し、ここでウェハ表面被
膜を溶解する方法などがとられ、容器や治具からの汚染
が問題となっていた。本発明では超高純度のＨＦ＋ＨＮ
Ｏ3 またはＨＦ＋Ｈ2 Ｏ2 の一定量をウェハ表面に滴下
し被測定物の表面を覆い表面被膜を溶解してこれを試料
溶液とし、試料溶液中に被測定物の表面汚染を抽出する
ことによってテフロンなどの容器や治具からの汚染を防
止することができる。さらに採取した試料溶液を入れた
試料容器を吸排気口を有する容器内に入れ、容器の吸気
口から清浄な気体を送り込み、排気口から蒸気を排気す
ることにより外部からの汚染を防止しながら該試料溶液
の溶媒を除去して濃縮することができる。ここで、試料
溶液の濃縮を行う際に使用する容器としては、ガラス製
の容器が適している。
【００１４】試料溶液を例えば直接黒鉛炉に滴下し不純
物を原子化させて原子吸光装置で分析する場合や、微少
試料用ネブライザー（ＭＣＮ：micro concentric nebul
izer）を使用してセクター型で高分解能の誘導結合プラ
ズマ質量分析装置（ＩＣＰ−ＭＳ）で分析する場合に
は、試料量は５０〜１００マイクロリットル程度で十分
なため、濃縮した試料をそのまま測定することができ
る。また、微少試料用ネブライザー（ＭＣＮ：micro co
ncentric nebulizer）を使用せずにセクター型で高分解
能の誘導結合プラズマ質量分析装置（ＩＣＰ−ＭＳ）で
測定する場合には、濃縮した試料を超純水で希釈して測
定することにより、酸のマトリクス効果を避けることが
できる。ここで言うマトリクス効果とは、バックグラウ
ンドレベルが上昇することである。
物を原子化させて原子吸光装置で分析する場合や、微少
試料用ネブライザー（ＭＣＮ：micro concentric nebul
izer）を使用してセクター型で高分解能の誘導結合プラ
ズマ質量分析装置（ＩＣＰ−ＭＳ）で分析する場合に
は、試料量は５０〜１００マイクロリットル程度で十分
なため、濃縮した試料をそのまま測定することができ
る。また、微少試料用ネブライザー（ＭＣＮ：micro co
ncentric nebulizer）を使用せずにセクター型で高分解
能の誘導結合プラズマ質量分析装置（ＩＣＰ−ＭＳ）で
測定する場合には、濃縮した試料を超純水で希釈して測
定することにより、酸のマトリクス効果を避けることが
できる。ここで言うマトリクス効果とは、バックグラウ
ンドレベルが上昇することである。
【００１５】
［実施例１］層間絶縁膜の一種であるＴＥＯＳ膜をプラ
ズマＣＶＤ装置でシリコンウェハ上に成膜した試料１を
図１に示すように真空ピンセット２で表面を下に向けて
保持し、ヒーターを有したテフロン製の容器３の中で加
熱された第一の溶解液４（フッ酸）の蒸気に表２に示し
た時間曝露する。
ズマＣＶＤ装置でシリコンウェハ上に成膜した試料１を
図１に示すように真空ピンセット２で表面を下に向けて
保持し、ヒーターを有したテフロン製の容器３の中で加
熱された第一の溶解液４（フッ酸）の蒸気に表２に示し
た時間曝露する。
【００１６】この直後、試料を真空ピンセットで表面を
下に向けて保持したまま、テフロン製の容器の中で加熱
された第二の溶解液（硝酸）の蒸気に３０秒間曝露す
る。こののち、図２に示すような回転機構を有するテフ
ロン製の試料保持台５の上にウェハを表面を上に向けて
水平に保持し、ここに１０ｍｌの超純水６をマイクロピ
ペット７で滴下して表面を完全に覆った。
下に向けて保持したまま、テフロン製の容器の中で加熱
された第二の溶解液（硝酸）の蒸気に３０秒間曝露す
る。こののち、図２に示すような回転機構を有するテフ
ロン製の試料保持台５の上にウェハを表面を上に向けて
水平に保持し、ここに１０ｍｌの超純水６をマイクロピ
ペット７で滴下して表面を完全に覆った。
【００１７】こののち図３に示すような清浄な圧搾空気
を供給するエアガン８を適宜使用し、保持台を適宜回転
しながら再びマイクロピペット９によって表面を覆った
試料溶液１０を採取した。酸の蒸気に曝露する前と一連
の操作の後とで、重量変化を測定し、フッ酸の蒸気に曝
露する時間との関係を調べた。この結果を表２に示す。
を供給するエアガン８を適宜使用し、保持台を適宜回転
しながら再びマイクロピペット９によって表面を覆った
試料溶液１０を採取した。酸の蒸気に曝露する前と一連
の操作の後とで、重量変化を測定し、フッ酸の蒸気に曝
露する時間との関係を調べた。この結果を表２に示す。
【００１８】
【表２】
【００１９】このようにフッ酸蒸気曝露時間を制御する
ことによりエッチング量を制御することができる。さら
に、これらの試料溶液についてＩＣＰ−ＭＳでそれぞれ
Ｃａの濃度を測定したところ、フッ酸蒸気曝露時間が５
秒のものは測定可能であったが、１０秒、３０秒のもの
については被測定物から溶出したＳｉＯの質量ピークが
妨害となって、質量数４４のＣａのピークは測定不可能
であった。以上よりフッ酸の曝露時間は５秒が最適で、
１０秒、３０秒では長すぎることがわかった。本実施例
は請求項１に対応する。
ことによりエッチング量を制御することができる。さら
に、これらの試料溶液についてＩＣＰ−ＭＳでそれぞれ
Ｃａの濃度を測定したところ、フッ酸蒸気曝露時間が５
秒のものは測定可能であったが、１０秒、３０秒のもの
については被測定物から溶出したＳｉＯの質量ピークが
妨害となって、質量数４４のＣａのピークは測定不可能
であった。以上よりフッ酸の曝露時間は５秒が最適で、
１０秒、３０秒では長すぎることがわかった。本実施例
は請求項１に対応する。
【００２０】［実施例２］層間絶縁膜の一種であるＴＥ
ＯＳ膜をプラズマＣＶＤ装置でシリコンウェハ上に成膜
したのち、ＣＭＰプロセスで研磨し、洗浄した試料１を
図１に示すような真空ピンセット２で表面を下に向けて
保持し、ヒーターを有するテフロン製の容器３の中で加
熱された溶解液４（硝酸）の蒸気に３０秒間曝露する。
次いで、図２に示すような回転機構を有するテフロン製
の試料保持台５の上にウェハを表面を上に向けて水平に
保持し、ここに１０ｍｌの超純水６をマイクロピペット
７で滴下して表面を完全に覆った。
ＯＳ膜をプラズマＣＶＤ装置でシリコンウェハ上に成膜
したのち、ＣＭＰプロセスで研磨し、洗浄した試料１を
図１に示すような真空ピンセット２で表面を下に向けて
保持し、ヒーターを有するテフロン製の容器３の中で加
熱された溶解液４（硝酸）の蒸気に３０秒間曝露する。
次いで、図２に示すような回転機構を有するテフロン製
の試料保持台５の上にウェハを表面を上に向けて水平に
保持し、ここに１０ｍｌの超純水６をマイクロピペット
７で滴下して表面を完全に覆った。
【００２１】こののち図３に示すような清浄な圧搾空気
を供給するエアガン８を適宜使用し、保持台を適宜回転
しながら再びマイクロピペットによって表面を覆った試
料溶液１０を採取して一回目の不純物抽出液とした。
を供給するエアガン８を適宜使用し、保持台を適宜回転
しながら再びマイクロピペットによって表面を覆った試
料溶液１０を採取して一回目の不純物抽出液とした。
【００２２】次に、該シリコンウェハ試料をそのまま用
いて別のテフロン製の容器の中で前記と同様に加熱され
たフッ酸の蒸気に７秒間曝露し、続けて前記硝酸蒸気に
３０秒間曝露したのち前記と同様な超純水の滴下と採取
作業を繰り返し、二回目の不純物抽出液とした。これら
一回目と二回目の不純物抽出液に対してそれぞれＩＣＰ
−ＭＳでＮａ，Ａｌ，Ｋ，Ｃａ，Ｆｅのそれぞれの濃度
を測定した。この結果を一回目と二回目で比較して表３
に示す。
いて別のテフロン製の容器の中で前記と同様に加熱され
たフッ酸の蒸気に７秒間曝露し、続けて前記硝酸蒸気に
３０秒間曝露したのち前記と同様な超純水の滴下と採取
作業を繰り返し、二回目の不純物抽出液とした。これら
一回目と二回目の不純物抽出液に対してそれぞれＩＣＰ
−ＭＳでＮａ，Ａｌ，Ｋ，Ｃａ，Ｆｅのそれぞれの濃度
を測定した。この結果を一回目と二回目で比較して表３
に示す。
【００２３】
【表３】
【００２４】一方、不純物抽出操作の前後で試料の重量
を測定し、該操作によるエッチング量を求めたところ、
一回目の不純物抽出操作ではエッチング量は０ｍｇで、
二回目の操作では１．５ｍｇであった。従って、一回目
の不純物抽出および定量操作では被測定物の表面に付着
した不純物が、二回目の操作では、被測定物の表面から
約３８ｎｍの深さまでの不純物が定量されたことにな
り、それぞれを分離定量することができ、表面にはＮ
ａ，Ａｌ，Ｋの不純物が付着しているが、表面被膜内部
は汚染されていないことがわかった。
を測定し、該操作によるエッチング量を求めたところ、
一回目の不純物抽出操作ではエッチング量は０ｍｇで、
二回目の操作では１．５ｍｇであった。従って、一回目
の不純物抽出および定量操作では被測定物の表面に付着
した不純物が、二回目の操作では、被測定物の表面から
約３８ｎｍの深さまでの不純物が定量されたことにな
り、それぞれを分離定量することができ、表面にはＮ
ａ，Ａｌ，Ｋの不純物が付着しているが、表面被膜内部
は汚染されていないことがわかった。
【００２５】一方、比較例として前記と同様の被測定物
に対して、一回目の不純物抽出操作は前記と同様に行っ
た後、二回目の抽出操作において、被測定物をフッ酸の
蒸気に３０秒間曝露した後、硝酸蒸気に３０秒間曝露し
て抽出操作を行ったところ、エッチング量が６．５ｍｇ
であり、ＩＣＰ−ＭＳで質量数４４Ｃａのピークを測定
しようとしたところ、ＴＥＯＳ膜がエッチングされて溶
出したＳｉＯのピークの妨害を受けて質量数４４のＣａ
のピークは測定できなかった。本実施例は請求項１に対
応する。
に対して、一回目の不純物抽出操作は前記と同様に行っ
た後、二回目の抽出操作において、被測定物をフッ酸の
蒸気に３０秒間曝露した後、硝酸蒸気に３０秒間曝露し
て抽出操作を行ったところ、エッチング量が６．５ｍｇ
であり、ＩＣＰ−ＭＳで質量数４４Ｃａのピークを測定
しようとしたところ、ＴＥＯＳ膜がエッチングされて溶
出したＳｉＯのピークの妨害を受けて質量数４４のＣａ
のピークは測定できなかった。本実施例は請求項１に対
応する。
【００２６】［実施例３］プラズマＣＶＤで４０００オ
ングストロームの厚さの酸化膜を成膜したシリコンウェ
ハを図２に示すような回転機構を有する試料保持台５の
上に表面を上に向けて水平に保持して、清浄なピペット
状の器具７を用いて表面に超高純度のフッ酸０．５ｍｌ
と硝酸４．５ｍｌの混酸を滴下し、図３に示すような清
浄な圧搾空気を供給するエアガン８を適宜使用しながら
滴下した液によってウェハ表面を完全に覆って１０分間
放置したところ、酸化膜が完全に溶解した。
ングストロームの厚さの酸化膜を成膜したシリコンウェ
ハを図２に示すような回転機構を有する試料保持台５の
上に表面を上に向けて水平に保持して、清浄なピペット
状の器具７を用いて表面に超高純度のフッ酸０．５ｍｌ
と硝酸４．５ｍｌの混酸を滴下し、図３に示すような清
浄な圧搾空気を供給するエアガン８を適宜使用しながら
滴下した液によってウェハ表面を完全に覆って１０分間
放置したところ、酸化膜が完全に溶解した。
【００２７】次いで、エアガン８を適宜使用し、試料保
持台５を適宜回転しながらピペット状の器具９を用いて
溶解液１０を採取してこれを試料溶液とし、石英製のビ
ーカーに該試料溶液を入れて、このビーカーを図４に示
すような吸気口１１と排気口１２と蓋１３をもつ耐熱ガ
ラス容器１４にいれ、このガラス容器を赤外線ホットプ
レート１５上にのせ、コンプレッサー１６でフィルター
１７を通して清浄な空気を吸気口から送り込むことによ
り、外部からの微粒子の侵入を防ぎながら蒸発乾固を行
った。該ビーカー１８の中に超純水１０ｍｌと超高純度
の硝酸３０マイクロリットルを添加して、該ビーカーの
中に残留するウェハから採取した汚染金属を溶解して、
これをＩＣＰ−ＭＳで測定した。
持台５を適宜回転しながらピペット状の器具９を用いて
溶解液１０を採取してこれを試料溶液とし、石英製のビ
ーカーに該試料溶液を入れて、このビーカーを図４に示
すような吸気口１１と排気口１２と蓋１３をもつ耐熱ガ
ラス容器１４にいれ、このガラス容器を赤外線ホットプ
レート１５上にのせ、コンプレッサー１６でフィルター
１７を通して清浄な空気を吸気口から送り込むことによ
り、外部からの微粒子の侵入を防ぎながら蒸発乾固を行
った。該ビーカー１８の中に超純水１０ｍｌと超高純度
の硝酸３０マイクロリットルを添加して、該ビーカーの
中に残留するウェハから採取した汚染金属を溶解して、
これをＩＣＰ−ＭＳで測定した。
【００２８】また、比較例として従来の方法で図５に示
すようなテフロン製の治具１９の中に溶解液２０（超高
純度の硝酸＋フッ酸）を入れ、試料２１表面の酸化膜を
溶解し、上記と同様の方法で調整して定量した。これら
の結果を表４に示す。表からわかるように、従来の方法
に比べて本発明の方法で測定した方が操作による汚染の
影響が少ないことがわかる。本実施例は請求項２に対応
する。
すようなテフロン製の治具１９の中に溶解液２０（超高
純度の硝酸＋フッ酸）を入れ、試料２１表面の酸化膜を
溶解し、上記と同様の方法で調整して定量した。これら
の結果を表４に示す。表からわかるように、従来の方法
に比べて本発明の方法で測定した方が操作による汚染の
影響が少ないことがわかる。本実施例は請求項２に対応
する。
【００２９】
【表４】
【００３０】
【発明の効果】本発明により、被測定物の表面から任意
の深さまでの汚染を抽出して定性、定量することができ
る。また、蒸気だけでは分解されないような厚い被膜の
汚染を抽出して定性、定量することができる。
の深さまでの汚染を抽出して定性、定量することができ
る。また、蒸気だけでは分解されないような厚い被膜の
汚染を抽出して定性、定量することができる。
【図１】（ａ）被測定物を溶解液の蒸気に曝露する工程
を示す概略図。 （ｂ）同図被測定物の表面を示す図面。
を示す概略図。 （ｂ）同図被測定物の表面を示す図面。
【図２】被測定物の表面を回収液で覆い、該被測定物表
面の不純物を回収液中に取り込んで試料溶液を作製する
工程を示す概略図。
面の不純物を回収液中に取り込んで試料溶液を作製する
工程を示す概略図。
【図３】試料溶液を採取する工程を示す概略図。
【図４】試料溶液の溶媒を除去する工程を示す概略図。
【図５】（ａ）従来用いられていたテフロン製治具を示
す斜視図。 （ｂ）同図の断面図。
す斜視図。 （ｂ）同図の断面図。
【符号の説明】 １，２１：被測定物 ２：真空ピンセット ３：ヒーターを有するテフロン容器 ４，２０：溶解液 ５：回転機構を有する試料保持台 ６：超純水 ７，９：メスピペット ８：エアガン １０：表面を覆った試料溶液 １１：吸気口 １２：排気口 １３：蓋 １４：耐熱ガラス製容器 １５：赤外線ホットプレート １６：コンプレッサー １７：フィルター １８：石英製ビーカー １９：テフロン治具
Claims (2)
- 【請求項１】 被測定物の表面をＨＦ蒸気と、ＨＮＯ3
蒸気又はＨ2 Ｏ2 蒸気とに個別に連続的に曝露して蒸気
を結露させた後、被測定物表面に超純水を滴下して被測
定物表面全体を覆い、被測定物の表面に結露した液滴を
超純水に溶解させ試料溶液とした後、試料溶液を被測定
物表面から採取して被測定物表面から任意の深さまでの
皮膜に含有される不純物の定性分析と定量分析を行うこ
とを特徴とする表面不純物測定方法。 - 【請求項２】 被測定物表面に超高純度のＨＦ＋ＨＮＯ
3 又はＨＦ＋Ｈ2 Ｏ2 を滴下して被測定物表面全体を覆
い、被測定物の表面被膜を溶解して試料溶液とし、試料
溶液を採取して試料容器に入れ、試料容器を吸排気口を
有する容器内に入れ、容器の吸気口から清浄な気体を送
り込み、排気口から蒸気を排気することにより外部から
の汚染を防止しながら該試料溶液の溶媒を除去して濃縮
した後、被測定物表面から任意の深さまでの皮膜に含有
される不純物の定性分析と定量分析を行うことを特徴と
する表面不純物測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9151422A JPH10339691A (ja) | 1997-06-09 | 1997-06-09 | 表面不純物測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9151422A JPH10339691A (ja) | 1997-06-09 | 1997-06-09 | 表面不純物測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10339691A true JPH10339691A (ja) | 1998-12-22 |
Family
ID=15518282
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9151422A Withdrawn JPH10339691A (ja) | 1997-06-09 | 1997-06-09 | 表面不純物測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10339691A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001194362A (ja) * | 2000-01-11 | 2001-07-19 | Fuji Film Microdevices Co Ltd | 半導体基板の不純物抽出方法および不純物抽出装置 |
| DE102004041410B4 (de) * | 2003-08-28 | 2009-07-30 | Nec Electronics Corp., Kawasaki | Verfahren zum Anfertigen einer Analyseprobe, Verfahren zum Analysieren von Substanzen auf der Oberfläche von Halbleitersubstraten und Gerät zum Anfertigen einer Analyseprobe |
| JP2010203891A (ja) * | 2009-03-03 | 2010-09-16 | Toppan Printing Co Ltd | 深さ方向分析方法 |
| JP2012069855A (ja) * | 2010-09-27 | 2012-04-05 | Sumco Corp | シリコンウェーハ表層部のエッチング方法およびシリコンウェーハの金属汚染分析方法 |
| CN115684328A (zh) * | 2022-09-28 | 2023-02-03 | 上海富乐德智能科技发展有限公司 | 一种强疏水性、软质膜表面痕量元素污染的测试方法 |
-
1997
- 1997-06-09 JP JP9151422A patent/JPH10339691A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001194362A (ja) * | 2000-01-11 | 2001-07-19 | Fuji Film Microdevices Co Ltd | 半導体基板の不純物抽出方法および不純物抽出装置 |
| JP4514267B2 (ja) * | 2000-01-11 | 2010-07-28 | 富士フイルム株式会社 | 半導体基板の不純物抽出方法および不純物抽出装置 |
| DE102004041410B4 (de) * | 2003-08-28 | 2009-07-30 | Nec Electronics Corp., Kawasaki | Verfahren zum Anfertigen einer Analyseprobe, Verfahren zum Analysieren von Substanzen auf der Oberfläche von Halbleitersubstraten und Gerät zum Anfertigen einer Analyseprobe |
| JP2010203891A (ja) * | 2009-03-03 | 2010-09-16 | Toppan Printing Co Ltd | 深さ方向分析方法 |
| JP2012069855A (ja) * | 2010-09-27 | 2012-04-05 | Sumco Corp | シリコンウェーハ表層部のエッチング方法およびシリコンウェーハの金属汚染分析方法 |
| CN115684328A (zh) * | 2022-09-28 | 2023-02-03 | 上海富乐德智能科技发展有限公司 | 一种强疏水性、软质膜表面痕量元素污染的测试方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040907 |