(57)【要約】【課題】反応性ガスが基板表面全体に短時間に拡散して、基板表面に存在する被測定物または基板表面に形成された膜の表面もしくは膜中に存在する被測定物を短時間で溶解させることができる気相分解装置を提供する。【解決手段】本考案の気相分解装置２０は、基板表面１ａに存在する被測定物２または基板表面１ａに形成された膜の表面もしくは膜中に存在する被測定物２を分解室３０内で反応性ガスにより溶解後乾燥させて基板表面１ａに保持する気相分解装置２０であって、反応性ガスを供給する配管３１が接続される少なくとも１つの接続口３２と、分解室３０に開口して反応性ガスを吹き出す複数の吹き出し口３３と、接続口３２と吹き出し口３３とを連通させる流路３４とを備える。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
基板表面に存在する被測定物または基板表面に形成された膜の表面もしくは膜中に存在する被測定物を分解室内で反応性ガスにより溶解後乾燥させて基板表面に保持する気相分解装置であって、
前記反応性ガスを供給する配管が接続される少なくとも１つの接続口と、前記分解室に開口して前記反応性ガスを吹き出す複数の吹き出し口と、前記接続口と前記吹き出し口とを連通させる流路とを備えた気相分解装置。
【請求項２】
請求項１に記載の気相分解装置において、
前記接続口が単一である気相分解装置。
【請求項３】
請求項１に記載の気相分解装置において、
前記接続口が複数であり、その複数の接続口の少なくとも１つについて、単一の前記接続口が複数の前記吹き出し口と連通している気相分解装置。
【請求項４】
請求項３に記載の気相分解装置において、
前記複数の接続口のすべてについて、単一の前記接続口が複数の前記吹き出し口と連通している気相分解装置。
【請求項５】
請求項２から４のいずれか一項に記載の気相分解装置において、
単一の前記接続口と連通している複数の前記吹き出し口について、当該単一の接続口と連通する流路が長いほど吹き出し口の開口径が大きく設定されている気相分解装置。
【請求項６】
請求項１に記載の気相分解装置において、
前記接続口が複数であり、その複数の接続口のすべてについて、単一の前記接続口が単一の前記吹き出し口と連通している気相分解装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、基板表面などに存在する被測定物を溶解後乾燥させて基板表面に保持する気相分解装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体基板に付着した微量の汚染物質などを蛍光Ｘ線分析するために、図８に示すように基板表面などに存在する被測定物を、分解室３０に接続された接続口３２と連通する流路３４の端部に設けられた１つの吹き出し口３３から導入された反応性ガスにより分解室３０内で溶解後乾燥させて基板表面に保持する蛍光Ｘ線分析装置用気相分解装置（特許文献１）がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３２９５５５号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、最近、半導体基板は直径４５０ｍｍに大型化しており、反応性ガスが分解室内に１つの吹き出し口から導入されるだけでは大型の半導体基板表面全体に拡散するのに長時間を要し、基板表面に存在する被測定物または基板表面に形成された膜の表面もしくは膜中に存在する被測定物を反応性ガスにより溶解させる時間が長くなるという問題がある。
【０００５】
本考案は前記従来の問題に鑑みてなされたもので、反応性ガスが基板表面全体に短時間に拡散して、基板表面に存在する被測定物または基板表面に形成された膜の表面もしくは膜中に存在する被測定物を短時間で溶解させる気相分解装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するために、本考案の気相分解装置は、基板表面に存在する被測定物または基板表面に形成された膜の表面もしくは膜中に存在する被測定物を分解室内で反応性ガスにより溶解後乾燥させて基板表面に保持する気相分解装置であって、前記反応性ガスを供給する配管が接続される少なくとも１つの接続口と、前記分解室に開口して前記反応性ガスを吹き出す複数の吹き出し口と、前記接続口と前記吹き出し口とを連通させる流路とを備える。
【０００７】
本考案の気相分解装置によれば、前記分解室に開口して反応性ガスを吹き出す複数の吹き出し口を備えているので、反応性ガスが基板表面全体に短時間に拡散して、基板表面に存在する被測定物または基板表面に形成された膜の表面もしくは膜中に存在する被測定物を短時間で溶解させることができる。
【０００８】
本考案の気相分解装置は、前記接続口が単一であるのが好ましい。この場合には、反応性ガスを供給する配管系を単純にすることができる。
【０００９】
本考案の気相分解装置は、前記接続口が複数であり、その複数の接続口の少なくとも１つについて、単一の前記接続口が複数の前記吹き出し口と連通していてもよい。
【００１０】
本考案の気相分解装置は、前記複数の接続口のすべてについて、単一の前記接続口が複数の前記吹き出し口と連通していてもよい。
【００１１】
本考案の気相分解装置は、単一の前記接続口と連通している複数の前記吹き出し口について、当該単一の接続口と連通する流路が長いほど吹き出し口の開口径が大きく設定されているのが好ましい。この場合には、当該複数の吹き出し口から吹き出される反応性ガスが均一の量になり、反応性ガスが基板表面全体により短時間に拡散して、基板表面に存在する被測定物または基板表面に形成された膜の表面もしくは膜中に存在する被測定物をより短時間で溶解させることができる。
【００１２】
本考案の気相分解装置は、前記接続口が複数であり、その複数の接続口のすべてについて、単一の前記接続口が単一の前記吹き出し口と連通していてもよい。この場合には、接続口と吹き出し口とがすべて１対１で連通しており、すべての吹き出し口から反応性ガスが同時に吹き出されるので、反応性ガスが基板表面全体により短時間に拡散して、基板表面に存在する被測定物または基板表面に形成された膜の表面もしくは膜中に存在する被測定物をより短時間で溶解させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本考案の第１実施形態の気相分解装置の概略図である。
【図２】本考案の第２実施形態の気相分解装置の概略図である。
【図３】本考案の第３実施形態の気相分解装置の概略図である。
【図４】本考案の第１実施形態の変形例の気相分解装置の概略図である。
【図５】本考案の第２実施形態の変形例の気相分解装置の概略図である。
【図６】本考案の第３実施形態の変形例の気相分解装置の概略図である。
【図７】本考案の第４実施形態の気相分解装置の概略図である。
【図８】従来の気相分解装置の概略図である。
【考案を実施するための形態】
【００１４】
まず、本考案の第１実施形態の気相分解装置２０について、構成から説明する。図１に示すように、この気相分解装置２０は、基板表面１ａ（例えば、直径４５０ｍｍのシリコンウエハの表面）に存在する被測定物２または基板表面１ａに形成された膜の表面もしくは膜中に存在する被測定物２を分解室３０内で反応性ガスにより溶解後乾燥させて基板表面１ａに保持する装置であって、反応性ガスを供給する配管３１が接続される少なくとも１つの接続口３２と、分解室３０に開口して反応性ガスを吹き出す複数の吹き出し口３３と、接続口３２と吹き出し口３３とを連通させる流路３４とを備える。さらに、反応性ガスを排出する配管３６を備える。
【００１５】
第１実施形態の気相分解装置２０は、図１に示すように、詳細には、接続口３２が単一であり、単一の接続口３２と５つの吹き出し口３３とを連通させる流路３４を備える。５つの吹き出し口３３は、分解室３０に導入される基板１の基板表面１ａに対して適切に分散して配置されている。吹き出し口３３の開口径はすべて同じである。流路３４は基板表面１ａの中心に対応する位置で交叉する十字型である。５つの吹き出し口３３は、十字型流路３４の交叉点、十字型流路の先端部３か所および接続口３２から交叉点までの流路３４の中間の１か所に位置している。
【００１６】
分解室３０内には、基板表面１ａ全体にわたって配置された５つの吹き出し口３３から反応性ガスとしてフッ化水素（またはフッ化水素酸）が導入され、基板表面１ａに形成された酸化膜を溶解するとともに、膜の表面または膜中に存在する汚染物質などの被測定物２を溶解し、配管３６から排出される。基板表面１ａに膜が形成されていない場合には、基板表面１ａに存在する被測定物２が溶解される。
【００１７】
また、気相分解装置２０は、分解室３０内に不活性ガスとして清浄な窒素を流して、フッ化水素を追い出すとともに、基板１に生じた液滴を乾燥させる液滴乾燥手段（図示なし）を有している。
【００１８】
次に、この気相分解装置２０の動作について説明する。配管３１から密閉された分解室３０内にフッ化水素が導入され、直径４５０ｍｍの基板１の基板表面１ａに形成された酸化膜を溶解するとともに、膜の表面または膜中に存在する汚染物質などの被測定物２を溶解し、配管３６から排出される。基板１は直径４５０ｍｍのシリコンウエハに限らず、他の半導体基板であってもよい。
【００１９】
所定時間の気相分解が終了すると、液滴乾燥手段（図示なし）により分解室３０内が排気されながら清浄な窒素が流され、フッ化水素が追い出されるとともに、基板表面１ａに生じた液滴が乾燥される。
【００２０】
第１実施形態の気相分解装置２０によれば、分解室３０に開口して反応性ガスを吹き出す複数の吹き出し口３３を備えているので、反応性ガスが基板表面１ａ全体に短時間に拡散して、基板表面１ａに存在する被測定物２または基板表面１ａに形成された膜の表面もしくは膜中に存在する被測定物２を短時間で溶解させることができる。加えて、接続口３２が単一であるので、反応性ガスを供給する配管系を単純にすることができる。
【００２１】
次に、第２実施形態の気相分解装置２０について、説明する。第２実施形態の気相分解装置２０は、第１実施形態の気相分解装置２０と接続口３２、吹き出し口３３および両者を連通させる流路３４の構成が異なるだけであるので、異なる構成についてのみ説明する。図２に示すように、第２実施形態の気相分解装置２０は、接続口３２が複数であり、その複数の接続口３２の少なくとも１つについて、単一の接続口３２が複数の吹き出し口３３と連通している。詳細には、気相分解装置２０は、３つの接続口３２のうち中央の１つの接続口３２が３つの吹き出し口３３と連通している。３つのうちの残りの２つの接続口３２のそれぞれは、単一の吹き出し口３３と連通している。
【００２２】
第２実施形態の気相分解装置２０によれば、分解室３０に開口して反応性ガスを吹き出す複数の吹き出し口３３を備えているので、第１実施形態の気相分解装置２０と同様に、反応性ガスが基板表面１ａ全体に短時間に拡散して、基板表面１ａに存在する被測定物２または基板表面１ａに形成された膜の表面もしくは膜中に存在する被測定物２を短時間で溶解させることができる。
【００２３】
次に、第３実施形態の気相分解装置２０について、説明する。第３実施形態の気相分解装置２０は、第２実施形態の気相分解装置２０と接続口３２、吹き出し口３３および両者を連通させる流路３４の構成が異なるだけであるので、異なる構成についてのみ説明する。図３に示すように、第３実施形態の気相分解装置２０は、複数の接続口３２のすべてについて、単一の接続口３２が複数の吹き出し口３３と連通している。詳細には、第３実施形態の気相分解装置２０は、３つの接続口３２のすべてについて、単一の接続口３２が、３つの吹き出し口３３と連通している。
【００２４】
第３実施形態の気相分解装置２０によれば、分解室３０に開口して反応性ガスを吹き出す複数の吹き出し口３３を備えているので、第１実施形態の気相分解装置２０と同様に、反応性ガスが基板表面１ａ全体に短時間に拡散して、基板表面１ａに存在する被測定物２または基板表面１ａに形成された膜の表面もしくは膜中に存在する被測定物２を短時間で溶解させることができる。
【００２５】
次に、第１実施形態の変形例の気相分解装置２０について、説明する。この気相分解装置２０は、第１実施形態の気相分解装置２０と吹き出し口３３の構成が異なるだけであるので、異なる構成についてのみ説明する。図４に示すように、この気相分解装置２０は、単一の接続口３２と連通している複数の吹き出し口３３について、当該単一の接続口３２と連通する流路３４が長いほど吹き出し口３３の開口径が大きく設定されている。
【００２６】
続けて、第２実施形態の変形例の気相分解装置２０について、説明する。この気相分解装置２０は、第２実施形態の気相分解装置２０と吹き出し口３３の構成が異なるだけであるので、異なる構成についてのみ説明する。図５に示すように、この気相分解装置２０は、単一の接続口３２と連通している複数の吹き出し口３３について、当該単一の接続口３２と連通する流路３４が長いほど吹き出し口３３の開口径が大きく設定されている。
【００２７】
続けて、第３実施形態の変形例の気相分解装置２０について、説明する。この気相分解装置２０は、第３実施形態の気相分解装置２０と吹き出し口３３の構成が異なるだけであるので、異なる構成についてのみ説明する。図６に示すように、この気相分解装置２０は、単一の接続口３２と連通している複数の吹き出し口３３について、当該単一の接続口３２と連通する流路３４が長いほど吹き出し口３３の開口径が大きく設定されている。
【００２８】
第１〜３実施形態の変形例の気相分解装置２０によれば、単一の接続口３２と連通している複数の吹き出し口３３について、当該単一の接続口３２と連通する流路３４が長いほど吹き出し口３３の開口径が大きく設定されているので、当該複数の吹き出し口３３から吹き出される反応性ガスが均一の量になり、反応性ガスが基板表面１ａ全体により短時間に拡散して、基板表面１ａに存在する被測定物２または基板表面１ａに形成された膜の表面もしくは膜中に存在する被測定物２をより短時間で溶解させることができる。
【００２９】
次に、第４実施形態の気相分解装置２０について、説明する。第４実施形態の気相分解装置２０は、第１実施形態の気相分解装置２０と接続口３２、吹き出し口３３および両者を連通させる流路３４の構成が異なるだけであるので、異なる構成についてのみ説明する。図７に示すように、第４実施形態の気相分解装置２０は、接続口３２が複数、具体的には９つであり、９つの接続口３２のすべてについて、単一の接続口３２が単一の吹き出し口３３と連通している。
【００３０】
第４実施形態の気相分解装置２０によれば、接続口３２と吹き出し口３３とがすべて１対１で連通しており、すべての吹き出し口３３から反応性ガスが同時に吹き出されるので、反応性ガスが基板表面１ａ全体により短時間に拡散して、基板表面１ａに存在する被測定物２または基板表面１ａに形成された膜の表面もしくは膜中に存在する被測定物２をより短時間で溶解させることができる。
【符号の説明】
【００３１】
１      基板
１ａ    基板表面
２      被測定物
２０    気相分解装置
３０    分解室
３１    反応性ガスを供給する配管
３２    接続口
３３    吹き出し口
３４    流路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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