(57)【要約】      （修正有）【課題】分析装置、分析制御プログラムおよび分析装置の製造方法を提供する。【解決手段】分析装置は、試料の表面の測定位置に対してＸ線を照射して、測定位置から放射される蛍光Ｘ線の強度を測定する蛍光Ｘ線分析を行う蛍光Ｘ線分析部２００と、試料の表面の測定位置に対して熱刺激電流測定を行う熱刺激電流測定部７００、または試料の表面の少なくとも一部に存在する被測定物を回収する前処理を行う測定前処理部８００のいずれか一方によって選択的に構成される処理部３００と、蛍光Ｘ線分析部２００、および処理部３００と気密に連結され、試料を蛍光Ｘ線分析部２００および処理部３００のそれぞれに搬送可能な搬送部４００と、を備える。搬送部４００に連結される一方の処理部３００は、他方の処理部３００と交換可能である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料の表面の測定位置に対してＸ線を照射して、前記測定位置から放射される蛍光Ｘ線の強度を測定する蛍光Ｘ線分析を行う蛍光Ｘ線分析部と、
前記試料の表面の測定位置に対して熱刺激電流測定を行う熱刺激電流測定部、または前記試料の表面の少なくとも一部に存在する被測定物を回収する前処理を行う測定前処理部のいずれか一方によって選択的に構成される処理部と、
前記蛍光Ｘ線分析部および前記処理部と気密に連結され、前記試料を前記蛍光Ｘ線分析部および前記処理部のそれぞれに搬送可能な搬送部と、
を備え、
前記搬送部に連結される一方の前記処理部は、他方の前記処理部と交換可能である
ことを特徴とする分析装置。
【請求項２】
前記搬送部は、前記処理部と連結し前記試料が移動可能な連結口を有し、
前記処理部は、前記連結口に対応する位置に設けられ前記試料が移動可能な開閉弁を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の分析装置。
【請求項３】
前記搬送部は、前記連結口に連結される前記処理部に応じて、前記試料が当該処理部における前記試料の基準位置に搬送されるように、前記試料を搬送する位置を予め調整するティーチングをしておくことが可能である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の分析装置。
【請求項４】
前記蛍光Ｘ線分析部および前記搬送部を制御するとともに、前記連結口に連結される前記処理部が前記熱刺激電流測定部であるか前記測定前処理部であるかに応じて、当該連結口に連結される一方の前記処理部を選択的に制御可能である制御部を備える
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の分析装置。
【請求項５】
前記制御部は、
前記連結口に連結される前記処理部に応じて、前記試料が当該処理部における前記試料の基準位置に搬送されるように、前記試料を搬送する位置を調整するティーチングを行うティーチング処理と、
前記ティーチングを行ったティーチング情報に基づいて、前記試料を前記処理部の前記試料の基準位置に搬送する処理と、
を実行するように、前記搬送部を制御する
ことを特徴とする請求項４に記載の分析装置。
【請求項６】
試料の表面の測定位置に対してＸ線を照射して、前記測定位置から放射される蛍光Ｘ線の強度を測定する蛍光Ｘ線分析を行う蛍光Ｘ線分析部と、
前記試料の表面の測定位置に対して熱刺激電流測定を行う熱刺激電流測定部、または前記試料の表面の少なくとも一部に存在する被測定物を回収する前処理を行う測定前処理部のいずれか一方によって選択的に構成される処理部と、
前記蛍光Ｘ線分析部および前記処理部と気密に連結され、前記試料を前記蛍光Ｘ線分析部および前記処理部のそれぞれに搬送可能な搬送部と、
を備え、
前記搬送部に連結される一方の前記処理部は、他方の前記処理部と交換可能である分析装置に用いられるコンピュータを、
前記搬送部に連結される前記処理部が前記熱刺激電流測定部であるか前記測定前処理部であるかを認識する認識手段と、
前記認識手段が認識した結果に基づいて、前記処理部を前記熱刺激電流測定部または前
記測定前処理部のいずれか一方として選択的に機能させるように切り替える切り替え手段として機能させる
ことを特徴とする分析制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分析装置および分析制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造プロセスにおける特定のプロセスの評価や管理などには、全反射蛍光Ｘ線（ＴＸＲＦ：Ｔｏｔａｌ  Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ  Ｘ−ｒａｙ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ）分析法（以下、ＴＸＲＦ分析）が用いられることがある。ＴＸＲＦ分析法とは、試料の表面に非常に浅い角度でＸ線を照射し、その際に汚染物の存在によって発生する蛍光Ｘ線を検出することにより、試料表面に存在する元素の定性分析および定量分析の少なくともいずれかを行う方法である（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
さらに、ＴＸＲＦ分析の前には、試料に対してＶＰＤ（Ｖａｐｏｒ  Ｐｈａｓｅ  Ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）と呼ばれる測定前処理が施されることがある。ＶＰＤとは、試料表面の酸化膜などを分解したあと、酸化膜中あるいは酸化膜上にあった金属汚染を回収する方法である。近年では、ＴＸＲＦ分析を行う装置と、ＶＰＤによる測定前処理を行う装置と、を組み合わせた装置が開示されている（例えば、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２５６２５９号公報
【特許文献２】特開２００３−７５３７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一方で、ＴＸＲＦ分析に付随させて熱刺激電流測定（ＴＳＣ：Ｔｈｅｒｍａｌｌｙ  Ｓｔｉｍｕｌａｔｅｄ  Ｃｕｒｒｅｎｔ）法による測定（ＴＳＣ測定）を行うこともある。ＴＳＣ測定とは、試料内部や表面及び界面に存在する電荷トラップからの熱刺激電流を測定する方法である。分析装置を使用するユーザによっては、ＶＰＤによる測定前処理が施された試料に対してＴＸＲＦ分析を行う場合や、ＴＸＲＦ分析に付随させてＴＳＣ測定を行う場合などが想定される。
【０００６】
そこで、分析装置のメーカは、様々なユーザの要望に適応するため、ＴＸＲＦ分析部、ＴＳＣ測定部、およびＶＰＤによる測定前処理部の３つの構成要素を一つに統合した分析装置を製造することが考えられる。
【０００７】
しかしながら、ＶＰＤでは試料表面の状態が変化してしまうことから、ＶＰＤによる測定前処理が施された試料に対してＴＸＲＦ分析を行うとともに、さらにＴＸＲＦ分析に付随させてＴＳＣ測定を行う場合は希である。このため、上記のように３つの構成要素を統合した分析装置では、必要以上に、分析装置が大型化するとともに、分析装置の製造コストが増大する可能性がある。
【０００８】
本発明は、小型化するとともに低コストで製造することができる複合化した分析装置および分析制御プログラムが提供される。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の態様によれば、
試料の表面の測定位置に対してＸ線を照射して、前記測定位置から放射される蛍光Ｘ線
の強度を測定する蛍光Ｘ線分析を行う蛍光Ｘ線分析部と、
前記試料の表面の測定位置に対して熱刺激電流測定を行う熱刺激電流測定部、または前記試料の表面の少なくとも一部に存在する被測定物を回収する前処理を行う測定前処理部のいずれか一方によって選択的に構成される処理部と、
前記蛍光Ｘ線分析部および前記処理部と気密に連結され、前記試料を前記蛍光Ｘ線分析部および前記処理部のそれぞれに搬送可能な搬送部と、
を備え、
前記搬送部に連結される一方の前記処理部は、他方の前記処理部と交換可能である
分析装置が提供される。
【００１０】
本発明の第２の態様によれば、
前記搬送部は、前記処理部と連結し前記試料が移動可能な連結口を有し、
前記処理部は、前記連結口に対応する位置に設けられ前記試料が移動可能な開閉弁を有する
第１の態様に記載の分析装置が提供される。
【００１１】
本発明の第３の態様によれば、
前記搬送部は、前記連結口に連結される前記処理部に応じて、前記試料が当該処理部における前記試料の基準位置に搬送されるように、前記試料を搬送する位置を予め調整するティーチングをしておくことが可能である
第１または２の態様に記載の分析装置が提供される。
【００１２】
本発明の第４の態様によれば、
前記蛍光Ｘ線分析部および前記搬送部を制御するとともに、前記連結口に連結される前記処理部が前記熱刺激電流測定部であるか前記測定前処理部であるかに応じて、当該連結口に連結される一方の前記処理部を選択的に制御可能である制御部を備える
第１〜３の態様のいずれかに記載の分析装置が提供される。
【００１３】
本発明の第５の態様によれば、
前記制御部は、
前記連結口に連結される前記処理部に応じて、前記試料が当該処理部における前記試料の基準位置に搬送されるように、前記試料を搬送する位置を調整するティーチングを行うティーチング処理と、
前記ティーチングを行ったティーチング情報に基づいて、前記試料を前記処理部の前記試料の基準位置に搬送する処理と、
を実行するように、前記搬送部を制御する
第４の態様のいずれかに記載の分析装置が提供される。
【００１４】
本発明の第６の態様によれば、
試料の表面の測定位置に対してＸ線を照射して、前記測定位置から放射される蛍光Ｘ線の強度を測定する蛍光Ｘ線分析を行う蛍光Ｘ線分析部と、
前記試料の表面の測定位置に対して熱刺激電流測定を行う熱刺激電流測定部、または前記試料の表面の少なくとも一部に存在する被測定物を回収する前処理を行う測定前処理部のいずれか一方によって選択的に構成される処理部と、
前記蛍光Ｘ線分析部および前記処理部と気密に連結され、前記試料を前記蛍光Ｘ線分析部および前記処理部のそれぞれに搬送可能な搬送部と、
を備え、
前記搬送部に連結される一方の前記処理部は、他方の前記処理部と交換可能である分析装置に用いられるコンピュータを、
前記搬送部に連結される前記処理部が前記熱刺激電流測定部であるか前記測定前処理部
であるかを認識する認識手段と、
前記認識手段が認識した結果に基づいて、前記処理部を前記熱刺激電流測定部または前記測定前処理部のいずれか一方として選択的に機能させるように切り替える切り替え手段として機能させる
分析制御プログラムが提供される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、小型化するとともに低コストで製造することができる複合化した分析装置および分析制御プログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る分析装置の構成例を示す模式図である。
【図２】蛍光Ｘ線分析部の構成例を示す概略図である。
【図３】熱刺激電流測定部の構成例を示す概略図である。
【図４】（ａ）は、測定前処理部の分解部の構成例を示す概略横断面図であり、（ｂ）は、測定前処理部の分解部の構成例を示す概略縦断面図である。
【図５】（ａ）は、測定前処理部の回収部の構成例を示す概略横断面図であり、（ｂ）は、測定前処理部の回収部の構成例を示す概略縦断面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る分析装置の製造方法を示すシーケンスを説明する図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る分析方法の第１例を示すシーケンスを説明する図である。
【図８】全反射蛍光Ｘ線分析おける測定位置を示す図である。
【図９】全反射蛍光Ｘ線分析による測定データを示した図である。
【図１０】全反射蛍光Ｘ線分析による測定データを示した図である。
【図１１】熱刺激電流測定による測定例を説明するための図である。
【図１２】熱刺激電流測定による測定データを示した図である。
【図１３】本発明の一実施形態に係る分析方法の第２例を示すシーケンスを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜本発明の一実施形態＞
以下に、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
（１）分析装置の概略構成
まず、図１を用い、本発明の一実施形態に係る分析装置について説明する。図１は、本実施形態に係る分析装置の構成例を示す模式図である。
【００１９】
本実施形態の分析装置１０は、全反射蛍光Ｘ線（ＴＸＲＦ：Ｔｏｔａｌ  Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ  Ｘ−ｒａｙ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ）分析法により試料の表面に存在する汚染元素の定性分析および定量分析の少なくともいずれかを行うとともに、熱刺激電流（ＴＳＣ：Ｔｈｅｒｍａｌｌｙ  Ｓｔｉｍｕｌａｔｅｄ  Ｃｕｒｒｅｎｔ）測定法による測定、またはＶＰＤ（Ｖａｐｏｒ  Ｐｈａｓｅ  Ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）による測定前処理のいずれか一方を行うように構成され、例えば、試料（ウエハ１００）の表面の測定位置に対してＸ線を照射して、測定位置から放射される蛍光Ｘ線の強度を測定する蛍光Ｘ線分析を行う蛍光Ｘ線分析部（ＴＸＲＦ分析部）２００と、試料の表面の測定位置に対して熱刺激電流測定（ＴＳＣ測定）を行う熱刺激電流測定部（ＴＳＣ測定部）７００、または試料の表面の少なくとも一部に存在する被測定物を回収する前処理を行う測定前処理部８００のいずれか一方によって選択的に構成される処理部３００と、蛍光Ｘ線分析部２００および処理部３００と気密に連結され、試料をＴＸＲＦ分析部２００および処理部３
００のそれぞれに搬送可能な搬送部４００と、を備える。また、搬送部４００に連結される一方の処理部３００は、他方の処理部３００と交換可能である。以下、詳細を説明する。
【００２０】
図１において、測定対象である試料は、例えばウエハ（半導体ウエハ）１００である。ここでいう測定対象である試料としての「ウエハ１００」とは、例えば、半導体製造プロセスにおいて所定の膜が形成されたウエハ、所定の処理（洗浄、プラズマ処理等）が施されたウエハ、半導体製造装置のメンテナンス直後において所定の膜が形成、または所定の処理が施されたダミーウエハ（いわゆるモニタウエハ）などである。本実施形態の分析装置１０は、例えば上記のような測定対象のウエハ１００を分析することにより、半導体製造プロセスにおける汚染元素等を検出したり、その汚染元素等によるウエハ１００の電気的特性への影響を把握したりするために用いられる。
【００２１】
（蛍光Ｘ線分析部）
次に、図１および図２を用い、蛍光Ｘ線分析部（ＴＸＲＦ分析部）２００について説明する。図２は、蛍光Ｘ線分析部の構成例を示す概略図である。
【００２２】
図１に示されているように、分析装置１０は、全反射蛍光Ｘ線分析（ＴＸＲＦ分析）を行うＴＸＲＦ分析部２００を有する。ＴＸＲＦ分析法とは、上述のように、試料の表面に非常に浅い角度でＸ線を照射してウエハ１００からの蛍光Ｘ線を検出することにより、非破壊で試料表面に存在する元素の定性分析および定量分析の少なくともいずれかを行う方法である。
【００２３】
ＴＸＲＦ分析部２００は、例えば、筺体２１０の内部に分割して設けられたロードロック室２２０および測定室２６０を有する。ロードロック室２２０の測定室２６０と反対側の側壁には、ゲートバルブ２２２が設けられ、当該ゲートバルブ２２２は、開放されることによりウエハ１００がロードロック室２２０および後述する搬送室４０４の間を移動することができるよう構成される。また、ロードロック室２２０および測定室２６０の間の側壁には、ゲートバルブ２６２が設けられ、当該ゲートバルブ２６２は、開放されることによりウエハ１００がロードロック室２２０および測定室２６０の間を移動することができるよう構成される。
【００２４】
ロードロック室２２０内には、例えば複数のウエハ１００を保持する保持部（不図示）が設けられ、例えば１枚目のウエハ１００に対してＴＸＲＦ分析が完了するまでの間に２枚目のウエハ１００を真空中で待機可能とし、ロードロック室２２０内で測定対象となる複数のウエハ１００を相互に入れ替えることが可能に構成される。
【００２５】
また、ロードロック室２２０は、内部の圧力および雰囲気を調整可能に構成される。例えば、ロードロック室２２０には、当該ロードロック室２２０内を真空に排気する排気部（例えば後述する排気部２６６）が接続される。また、ロードロック室２２０には、当該ロードロック室２２０内に不活性ガスを供給するガス供給部（不図示）が接続される。
【００２６】
測定室２６０内には、例えば内部搬送ロボット２４０が設けられ、ロードロック室２２０および測定用のステージ（２６３）の間でウエハ１００を搬送するよう構成される。内部搬送ロボット２４０は、ステージ２６３上にウエハ１００を載置する際に、後述する検出器２７０の直下にウエハ１００の所定の測定位置の原点（例えばウエハ１００の中心）が配置されるように予めティーチングされている。
【００２７】
本実施形態では、例えば、上記したロードロック室２２０、測定室２６０内の内部搬送ロボット２４０および後述するステージ２６３は、一方向に沿って並んで設けられる。
【００２８】
ここで、図２は、測定室２６０内のうち、特にＴＸＲＦ分析に関わる部分を示している。図２に示されているように、ＴＸＲＦ分析部２００は、ウエハ１００が載置されるステージ２６３と、ステージ２６３の上に載置されたウエハ１００に対してＸ線を照射するＸ線発生器２８０と、Ｘ線が照射されたウエハ１００から放射される蛍光Ｘ線を検出する検出器２７０と、を備える。
【００２９】
Ｘ線発生器２８０は、例えば、真空に保たれた内部に回転陽極（不図示）が設けられたＸ線管（不図示）を有し、さらに必要に応じて、回転陽極を冷却する冷却器（不図示）を有する。本実施形態のＸ線管には、例えばタングステン（Ｗ）からなる回転陽極が用いられるものとする。
【００３０】
また、Ｘ線発生器２８０およびステージ２６３の間には、分光器２８２が設けられ、Ｘ線発生器２８０から出射されたＸ線を分光して所定波長に単色化するとともに、当該Ｘ線をステージ２６３上のウエハ１００に所定の入射角度で照射するよう構成される。分光器２８２は、例えば複数個設けられ、自動交換可能に構成される。また、Ｘ線発生器２８０からステージ２６３までのＸ線の光路の途中には、Ｘ線の通過または遮断を切り替えるシャッター（不図示）と、Ｘ線の通過する幅を制限するスリット（不図示）と、が設けられる。
【００３１】
また、ステージ２６３には、ステージ移動機構部２６４が設けられる。ステージ移動機構部２６４は、ステージ２６３を水平方向の直交二軸方向（Ｘ方向およびＹ方向）に移動可能なＸ−Ｙ調整機構と、ステージ２６３の鉛直方向（Ｚ方向）の高さを調整可能な高さ調整機構と、鉛直方向から見たときのウエハ１００の基準方向（例えばオリエンテーションフラットの法線方向）に対するＸ線の入射角度（θ）を調整可能な角度調整機構と、ステージ２６３の水平方向に対する傾き、すなわち水平方向から見たときのウエハ１００の表面へのＸ線の入射角度（φ）を調整可能な傾き調整機構と、を備える。
【００３２】
後述するＴＸＲＦ分析では、Ｘ線発生器２８０から出射されたＸ線は、分光器２８２で所定波長に単色化される。また、分光器２８２により単色化されたＸ線は、ステージ移動機構部２６４によってステージ２６３の水平方向に対する傾きを変化させることにより、ウエハ１００の表面に対して非常に浅い角度で入射しウエハ１００の表面で全反射するように調整される。このとき、Ｘ線の侵入深さは、例えばウエハ１００の表面から１０ｎｍ以下である。
【００３３】
なお、本実施形態では、例えば、鉛直方向から見て、Ｘ線発生器２８０から出射されたＸ線が分光器２８２を介してステージ２６３上のウエハ１００に照射される方向は、上記したロードロック室２２０および測定室２６０が並んだ方向に対して垂直である。
【００３４】
検出器２７０は、ステージ２６３上に載置されるウエハ１００にＸ線を照射した際に放出される蛍光Ｘ線（蛍光Ｘ線の強度、スペクトル）を検出するように構成される。検出器２７０は、例えば半導体検出器（ＳＳＤ：Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）、またはシリコンドリフト検出器（ＳＤＤ：Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｄｒｉｆｔ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）などである。検出器２７０による蛍光Ｘ線の検出範囲は、例えば直径１０ｍｍである。
【００３５】
また、検出器２７０は、ウエハ１００のＸ線が照射される照射領域において、ステージ２６３の面に対して垂直な方向に所定距離だけ離間した位置に設けられる。なお、検出器２７０は、例えば測定窓（不図示）を介して測定室２６０の外に設けられる。Ｘ線発生器２８０から出射されウエハ１００で全反射されたＸ線が検出器２７０に直接入射すること
がなく、主にウエハ１００から放出された蛍光Ｘ線が検出器２７０に入射する。これにより、ＴＸＲＦ分析におけるＳＮ比が向上する。
【００３６】
なお、測定室２６０は、内部の圧力および雰囲気を調整可能に構成される。例えば、測定室２６０には、当該測定室２６０内を真空に排気する真空ポンプ等の排気部２６６が接続される。ＴＸＲＦ分析工程では、例えば測定室２６０内が排気された状態でウエハ１００に対してＴＸＲＦ分析が行われる。また、測定室２６０には、当該測定室２６０内に不活性ガスを供給するガス供給部（不図示）が接続される。例えば、この排気部２６６およびガス供給部は、測定室２６０だけでなく上述したロードロック室２２０に対しても共用される。
【００３７】
（処理部）
次に、図１を用い、処理部３００について説明する。分析装置１０は、ＴＸＲＦ分析部２００に隣接して設けられ後述する搬送部４００に連結される処理部３００を有する。本実施形態でいう「処理部３００」とは、ウエハ１００の表面の所定の測定位置に対して熱刺激電流測定（ＴＳＣ測定）を行う熱刺激電流測定部（ＴＳＣ測定部）７００、またはウエハ１００の表面の少なくとも一部に存在する被測定物を回収する前処理を行う測定前処理部８００のいずれか一方によって選択的に構成される。
【００３８】
本実施形態では、後述するウエハ１００を搬送する搬送部４００に連結される一方の処理部３００は、他方の処理部３００と交換可能である。ここでいう「交換可能」とは、一方の処理部３００と、他方の処理部３００と、が分析装置１０内の同一の位置に連結して置き換えることが可能であることを意味する。すなわち、処理部３００を構成するＴＳＣ測定部７００および測定前処理部８００のそれぞれはモジュール化されており、ユーザの元には、そのユーザのニーズに合わせて、モジュール化された処理部３００のうちいずれか一方のみを有する分析装置１０が提供される。
【００３９】
具体的には、図１に示されているように、後述する搬送部４００には、処理部３００と連結しウエハ１００が移動可能な連結口４０２が設けられる。ＴＳＣ測定部７００および測定前処理部８００のそれぞれは、連結口４０２に対応する位置に設けられウエハ１００が移動可能な開閉弁としてのゲートバルブ（７０２，８２７，８３１ａ）を有する。
【００４０】
また、例えばＴＸＲＦ分析部２００のＸ線発生器２８０、測定室２６０並びにロードロック室２２０、および搬送部４００は、鉛直方向から見て「コの字」状に配置されており、処理部３００は、これらによって「コの字」状に囲まれた空間内に配置される。処理部３００を構成するＴＳＣ測定部７００および測定前処理部８００のそれぞれの大きさは、上記した空間内に設置可能な大きさである。
【００４１】
以下、処理部３００を構成するＴＳＣ測定部７００および測定前処理部８００について詳細を説明する。
【００４２】
（熱刺激電流測定部）
図１および図３を用い、熱刺激電流測定部（ＴＳＣ測定部）７００について説明する。図３は、熱刺激電流測定部の構成例を示す概略図である。熱刺激電流測定（ＴＳＣ測定）を行うＴＳＣ測定部７００は、モジュール化された処理部３００の一つである。ＴＳＣ測定法とは、上述のように、昇温過程での電荷トラップからの熱的解放（脱トラップ）現象で生じる熱刺激電流を測定する方法である。
【００４３】
図１および図３に示されているように、ＴＳＣ測定部７００は、例えば、筺体７１０の内部に処理室としての測定室７０４を有する。筺体７１０の側壁には、後述する搬送部４
００の連結口４０２に対応する位置に、開閉弁としてのゲートバルブ７０２が設けられる。ゲートバルブ７０２は、開放されることによりウエハ１００が測定室７０４および後述する搬送室４０４の間を移動することができるよう構成され、またＯリング（不図示）を介して筺体７１０に接して気密に閉じることができるよう構成される。
【００４４】
後述する搬送部４００の筺体４１０における連結口４０２の周囲には、ボルトが挿入される貫通孔（不図示）が設けられ、一方で、ＴＳＣ測定部７００の筺体７１０には、搬送部４００の筺体４１０に設けられた貫通孔に対応する位置にボルトが螺合するネジ穴（不図示）が設けられる。ＴＳＣ測定部７００の筺体７１０は、例えば筺体７１０および筺体４１０の間にＯリング等が介在した状態で、上記したボルトが筺体４１０の貫通孔を介してネジ穴に固定されることにより、搬送部４００の筺体４１０に気密に連結される。
【００４５】
図３に示されているように、ＴＳＣ測定部７００は、ウエハ１００が載置されるステージ７１１と、ステージ７１１上のウエハ１００の温度を調整する温度可変機構（不図示）と、ウエハ１００の所定の測定位置に電気的に接続可能なプローブ電極７１４と、ウエハ１００に対して所定の電圧を印加する電圧源７２０と、プローブ電極７１４から検出される電流を測定する電流計７２１と、を備える。
【００４６】
温度可変機構は、例えば筺体７１０に組み込まれ、測定室７０４内のウエハ１００を加熱したり冷却したりするよう構成される。また、温度可変機構は、ステージ７１１上のウエハ１００の温度を測定する温度センサ（不図示）を有している。
【００４７】
ステージ７１１には、ステージ移動機構部（不図示）が設けられる。ステージ移動機構部は、ステージ７１１を水平方向の直交二軸方向（Ｘ方向およびＹ方向）に移動可能なＸ−Ｙ調整機構と、ステージ７１１の鉛直方向（Ｚ方向）の高さを調整可能な高さ調整機構と、を備える。
【００４８】
プローブ電極７１４は、例えばウエハ１００の表面に対して垂直な方向から見て所定の測定位置を挟んで対称な位置に接続される一対の電極７１４ａ，７１４ｂで構成される。一対の電極７１４ａ，７１４ｂで挟まれた領域が、ＴＳＣ測定での測定領域となる。一対の電極７１４ａ，７１４ｂは、例えばウエハ１００の表面に直接接触することによりウエハ１００の所定の測定位置に電気的に接続される。
【００４９】
電圧源７２０は、例えばウエハ１００に対して所定の電圧を印加するよう構成される。電流計７２１は、ウエハ１００から検出される微小な電流を計測するよう構成され、例えばフェムトアンペア（１０−１５Ａ）の電流を計測可能である。電圧源７２０および一方の電極７１４ａの間にはスイッチ７１９ａが設けられ、電流計７２１および他方の電極７１４ｂの間にはスイッチ７１９ｂが設けられる。
【００５０】
なお、測定室７０４は、内部の圧力および雰囲気を調整可能に構成される。例えば、測定室７０４には、バルブ７１７を介してガス供給部７１５が接続され、測定室７０４内に不活性ガスを供給可能に構成される。不活性ガスは、例えばヘリウム（Ｈｅ）ガスである。また、測定室７０４には、バルブ７１８を介して排気部７１６が接続され、測定室７０４内を排気可能に構成される。排気部７１６は、例えばロータリーポンプ等の真空ポンプである。
【００５１】
また、ＴＳＣ測定部７００は、ステージ７１１上のウエハ１００に対して所定波長の光を照射する光照射部７１３を有していても良い。光照射部７１３は、例えば測定対象としてのウエハ１００、またはウエハ１００上の膜のバンドギャップに相当するエネルギーの光を照射するよう構成される。後述するＴＳＣ測定では、測定対象の種類等に応じて、電
圧源７２０による電圧印加および光照射部７１３による光照射の少なくともいずれか一方が選択される。
【００５２】
（測定前処理部）
図１、図４および図５を用い、測定前処理部８００について説明する。図４（ａ）は、測定前処理部の分解部の構成例を示す概略横断面図であり、図４（ｂ）は、測定前処理部の分解部の構成例を示す概略縦断面図である。図５（ａ）は、測定前処理部の回収部の構成例を示す概略横断面図であり、図５（ｂ）は、測定前処理部の回収部の構成例を示す概略縦断面図である。ＶＰＤによる測定前処理部８００は、モジュール化された処理部３００の一つである。ＶＰＤとは、上述のように、試料表面の酸化膜などを分解したあと、酸化膜中あるいは酸化膜上にあった金属汚染を回収する方法である。
【００５３】
測定前処理部８００は、例えば、ウエハ１００の表面に形成された膜またはウエハ１００の表面に存在する被測定物を処理ガスにより分解させウエハ１００の表面上に保持する分解部８２０と、分解部８２０に隣接して設けられウエハ１００の表面に溶液を滴下した状態でウエハ１００の表面を移動させ、被測定物を回収して乾燥させる回収部８３０と、の少なくともいずれかを備える。本実施形態の測定前処理部８００は、例えば分解部８２０および回収部８３０の両方を備えており、回収部８３０は、分解部８２０の鉛直上側に設けられる。
【００５４】
図４（ｂ）に示されているように、測定前処理部８００は、例えば二重構造となっており、筺体８５３の内側に設けられた筺体８５２のさらに内部には、処理室の一つとして分解部８２０の分解室８２１が設けられる。筺体８５３の側壁には、後述する搬送部４００の連結口４０２に対応する位置に開閉弁としての外部ゲートバルブ８２７が設けられ、さらにその内側の筺体８５２には、内部ゲートバルブ８２１ａが設けられる。当該外部ゲートバルブ８２７および内部ゲートバルブ８２１ａは、同時に開放されることにより、ウエハ１００が分解室８２１および後述する搬送室４０４の間を移動することができるよう構成される。また、外部ゲートバルブ８２７はＯリング（不図示）を介して筺体８５３に接して気密に閉じることができるよう構成され、内部ゲートバルブ８２１ａはＯリング（不図示）を介して筺体８５２に接して気密に閉じることができるよう構成される。
【００５５】
測定前処理部８００の筺体８５３には、ＴＳＣ測定部７００の筺体７１０と同様に、搬送部４００の筺体４１０に設けられた貫通孔に対応する位置にボルトが螺合するネジ穴（不図示）が設けられる。測定前処理部８００の筺体８５３は、例えば筺体４１０および筺体８５３の間にＯリング等が介在した状態で、上記したボルトが筺体４１０の貫通孔を介してネジ穴に固定されることにより、搬送部４００の筺体４１０に気密に連結される。
【００５６】
内部に分解室８２１を構成する筺体８５２および内部ゲートバルブ８２１ａの少なくとも内側は、後述する処理ガスに対して耐性を有し、例えばポリ四フッ化エチレン（ＰＴＦＥ）などのフッ素を含む材料により形成される。
【００５７】
図４（ａ）および図４（ｂ）に示されているように、分解部８２０は、ウエハ１００が載置されるステージ８２５を有する。ステージ８２５は、筺体８５２の側壁から水平方向に張り出した仕切り板８２６を介して、分解室８２１内に固定され、後述する外部搬送ロボット４２０のアームが干渉しないように、搬送部４００側の一部が切欠かれた輪状に設けられる。
【００５８】
分解部８２０の筺体８５２には、処理ガスが供給される処理ガス供給管８２２ａが接続される。処理ガス供給管８２２ａには、下流側から順に、バルブ８２２ｂ、処理ガス供給部８２２ｃが設けられる。処理ガスは、ウエハ１００の表面に形成された酸化膜、または
試料表面若しくは酸化膜の中に存在する被測定物を分解させるガスであり、例えばフッ化水素（ＨＦ）、またはフッ化水素酸等のフッ素含有ガスである。
【００５９】
また、分解部８２０の筺体８５２には、分解室８２１内を洗浄する洗浄液が供給される洗浄液供給管８２３ａが接続される。洗浄液供給管８２３ａには、下流側から順に、バルブ８２３ｂ、洗浄液供給部８２３ｃが設けられる。洗浄液は、ウエハ１００の表面を洗浄する液体であり、例えば超純水である。
【００６０】
さらに、分解部８２０の筺体８５２には、不活性ガスが供給される不活性ガス供給管８２４ａが接続される。不活性ガス供給管８２４ａには、下流側から順に、バルブ８２４ｂ、不活性ガス供給部８２４ｃが設けられる。不活性ガスは、分解室８２１内の処理ガスを追い出すとともに、ウエハ１００の表面を乾燥させるガスであり、例えば窒素（Ｎ２）ガスである。
【００６１】
なお、分解部８２０には、分解室８２１内を排気する排気部（不図示）が設けられていても良い。また、分解部８２０には、処理ガス供給管８２２ａおよび不活性ガス供給管８２４ａを加熱する加熱部（不図示）が設けられていても良い。
【００６２】
一方、図５（ｂ）に示されているように、筺体８５３内の分解部８２０の上側には、処理室の一つとして回収部８３０の回収室８３１が設けられる。筺体８５３の側壁の外部ゲートバルブ８２７の上側には、ゲートバルブ８３１ａが設けられ、当該ゲートバルブ８３１ａは、開放されることにより、ウエハ１００が回収室８３１および後述する搬送室４０４の間を移動することができるよう構成される。内部に回収室８３１を構成する筺体８５３は、後述する回収液に対して耐性を有し、例えばポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、またはステンレスなどにより形成される。
【００６３】
また、筺体８５３の上には、例えばＨＥＰＡ（Ｈｉｇｈ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ａｉｒ）フィルタ等のフィルタ８１２を介してファン８１１が設けられ、回収室８３１内に清浄な空気を送るよう構成される。なお、回収室８３１の底板（符号不図示）には、貫通孔８３１ｂが設けられ、当該貫通孔８３１ｂを介して分解部８２０の筺体８５２と、筺体８５３との間の空間に清浄な空気が送られる。
【００６４】
図５（ａ）および図５（ｂ）に示されているように、回収部８３０は、ウエハ１００が載置されるステージ８３５を有する。ステージ８３５は、ウエハ１００を水平に指示しながら回転させるよう構成される。
【００６５】
また、回収部８３０は、回収液をウエハ１００の表面上で移動させる回収液移動部８３２を有する。回収液移動部８３２は、回収室８３１の底面に固定された軸部（符号不図示）と、一端が軸部に接続され他端が軸部を中心にして水平方向に回転可能であるアーム部（符号不図示）と、アーム部の上記した他端に設けられ回収液を供給して保持するノズル８３２ａを有する。ノズル８３２ａは、アームが軸部を中心に回転することにより、ウエハ１００の径方向に移動可能に構成される。また、測定前処理部８００の下方には、回収液を蓄積するタンク（不図示）が設けられ、回収液を回収液移動部８３２に供給するよう構成される。
【００６６】
回収液は、例えば２％フッ化水素酸と２％過酸化水素水との混合水溶液、または１％フッ化水素酸と３％過酸化水素水との混合水溶液である。上記したノズル８３２ａは、回収液に対して耐性を有し、例えばＰＴＦＥ等により形成される。
【００６７】
また、回収部８３０は、ウエハ１００の表面の回収液を乾燥させる回収液乾燥部８３３
を有する。回収液乾燥部８３３は、回収室８３１の底部に固定された軸部（符号不図示）と、一端が軸部に接続され他端が軸部を中心にして水平方向に回転可能であるアーム部（符号不図示）と、アーム部の上記した他端に設けられ回収液に光を照射して回収液を加熱乾燥させるランプ８３３ａと、を有する。ランプ８３３ａは、例えば赤外ランプである。
【００６８】
また、回収部８３０は、回収液移動部８３２のノズル８３２ａを洗浄するノズル洗浄部８３４を有する。ノズル洗浄部８３４は、洗浄液が供給される内槽８３４ａと、内槽８３４ａから溢れた洗浄液を排出する外槽８３４ｂと、を有する。例えばノズル８３２ａを洗浄する際には、回収液移動部８３２は、ノズル８３２ａを内槽８３４ａの洗浄液に浸漬させることにより、ノズル８３２ａを洗浄する。洗浄液は、例えば超純水である。
【００６９】
（搬送部）
図１に示されているように、分析装置１０は、ＴＸＲＦ分析部２００および処理部３００に隣接して設けられウエハ１００を搬送する搬送部４００を有する。搬送部４００は、筺体４１０の内部に搬送室４０４を有する。搬送部４００の筺体４１０は、ＴＸＲＦ分析部２００のゲートバルブ２２２を介して、筺体２１０と気密に連結され、また上述のように連結口４０２に対応する位置に設けられたゲートバルブ（７０２等）を介して処理部３００の筺体（７１０等）と気密に連結される。これにより、搬送室４０４は、ゲートバルブ２２２を介してＴＸＲＦ分析部２００のロードロック室２２０と連通し、また処理部３００のゲートバルブ（７０２等）を介して処理室（測定室７０４等）と連通している。
【００７０】
なお、本実施形態では、連結口４０２は、ゲートバルブ（７０２等）の開閉動作に干渉しないように設けられ、例えば連結口４０２の大きさは連結部としてのＴＳＣ測定部７００のゲートバルブ７０２、および測定前処理部８００の二つのゲートバルブ（８２７，８３１ａ）のそれぞれの大きさよりも大きく、ゲートバルブ（７０２等）の開閉機構は、連結口４０２の中に設けられる。
【００７１】
搬送部４００は、さらに、測定対象の複数のウエハ１００を保持するカセット１２０と気密に連結可能に構成される。カセット１２０は、いわゆるＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ  Ｏｐｅｎｉｎｇ  Ｕｎｉｆｉｅｄ  Ｐｏｄ）である。
【００７２】
また、搬送室４０４は、ミニエンバイロメント（Ｍｉｎｉ−Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ）として清浄に保たれており、カセット１２０からＴＸＲＦ分析部２００および処理部３００のそれぞれにウエハ１００を移動させる間のＥＦＥＭ（Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ  Ｆｒｏｎｔ  Ｅｎｄ  Ｍｏｄｕｌｅ）を構成する。
【００７３】
また、搬送室４０４内には、外部搬送ロボット４２０が設けられる。外部搬送ロボット４２０は、ウエハ１００を外気に暴露することなくＴＸＲＦ分析部２００および処理部３００のそれぞれに搬送可能に構成される。ここでいう「外気」とは、ミニエンバイロメントとしての搬送室４０４よりも外の雰囲気のことを意味する。
【００７４】
外部搬送ロボット４２０は、例えばＴＸＲＦ分析部２００および処理部３００が並んだ方向に延在するレール部（符号不図示）と、レール部の上に移動可能に設けられるロボット部（符号不図示）と、ロボット部の先端に設けられウエハ１００を保持しながら移動可能なアーム部（符号不図示）と、を有する。なお、外部搬送ロボット４２０は、ウエハ１００を水平方向に移動させるとともに、鉛直方向にも移動させることができるよう構成される。
【００７５】
外部搬送ロボット４２０は、連結口４０２に連結される処理部３００に応じて、ウエハ１００が当該処理部３００におけるウエハ１００の基準位置に搬送されるように、ウエハ
１００を搬送する位置を予め調整するティーチングをしておくことが可能である。ここでいう「ティーチング」とは、外部搬送ロボット４２０によってウエハ１００が再現性よく繰り返し所定の位置に搬送されるように、外部搬送ロボット４２０の機械的な動作に係る情報（ティーチング情報）を所定の記憶手段（後述する制御部６００の記憶装置等）に読み出し可能に記録しておく処理のことをいう。具体的には、外部搬送ロボット４２０は、ロードロック室２２０にウエハ１００を搬入する際にウエハ１００をロードロック室２２０内の保持部における所定の位置に移動させ、また搬送部４００に連結される処理部３００に応じて、処理部３００にウエハ１００を搬入する際にウエハ１００を処理部３００内のステージ（７１１等）における所定の位置に移動させるように、予めティーチングされている。
【００７６】
（位置調整部（アライナ））
図１に示されているように、分析装置１０は、外部搬送ロボット４２０のアーム部に保持されるウエハ１００の位置を調整する位置調整部（アライナ）５００を有する。アライナ５００は、搬送部４００との間でウエハ１００を外気に暴露することなく搬送可能に設けられ、本実施形態では、例えば搬送室４０４内に設けられる。
【００７７】
アライナ５００は、ＴＸＲＦ分析部２００および処理部３００の少なくともいずれかに対してウエハ１００が搬入される際のウエハ１００の位置を調整するよう構成され、本実施形態では、例えばこれらの両方に対してウエハ１００が所定の向きで搬入されるように搬入前にウエハ１００の位置を調整するよう構成される。具体的には、アライナ５００は、ウエハ１００のオリエンテーションフラットの位置を調整するよう構成される。なお、アライナ５００は、ウエハ１００のノッチの位置を調整するよう構成されていてもよい。
【００７８】
（制御部）
図１〜３に示されているように、分析装置１０の各部には、制御部６００が接続され、以下のように各部を制御するよう構成される。
【００７９】
図２に示されているように、制御部６００は、Ｘ線発生器２８０、分光器２８２、ステージ移動機構部２６４、排気部２６６、および検出器２７０等で構成されるＴＸＲＦ分析部２００の各部に接続され、Ｘ線の強度、Ｘ線の波長、ＴＸＲＦ分析の測定位置、測定室２６０内の圧力を調整するよう、ＴＸＲＦ分析部２００の各部を制御する。
【００８０】
図３に示されているように、処理部３００がＴＳＣ測定部７００によって構成される場合、制御部６００は、温度可変機構、ステージ移動機構部、電圧源７２０、電流計７２１、ガス供給部７１５、および排気部７１６等で構成されるＴＳＣ測定部７００の各部に接続され、測定室７０４内のウエハ１００の温度、ＴＳＣ測定の測定位置、ウエハ１００に印加される電圧、および測定室７０４内の圧力並びに雰囲気を調整し、ウエハ１００から検出される電流を測定するよう、ＴＳＣ測定部７００の各部を制御する。
【００８１】
図４および図５に示されているように、処理部３００が測定前処理部８００によって構成される場合、制御部６００は、バルブ８２２ｂ〜８２４ｂ、処理ガス供給部８２２ｃ、洗浄液供給部８２３ｃ、および不活性ガス供給部８２４ｃ等で構成される分解部８２０の各部と、ステージ８３５、回収液移動部８３２、回収液乾燥部８３３、およびノズル洗浄部８３４等で構成される回収部８３０の各部と、に接続され、分解室８２１内の雰囲気の調整、分解室８２１内のウエハ１００の洗浄、回収部８３０のステージ８３５の回転、ウエハ１００の表面の回収液の移動、回収液の乾燥、およびノズル８３２ａの洗浄等を行うよう、測定前処理部８００の各部を制御する。
【００８２】
図１に示されているように、制御部６００は、ＴＸＲＦ分析部２００のゲートバルブ２
２２，２６２、および処理部３００のゲートバルブ（７０２等）に接続され、ウエハ１００が搬送室４０４からロードロック室２２０に移動する際、またはウエハ１００がロードロック室２２０から測定室２６０に移動する際、ウエハ１００が搬送室４０４から処理室（測定室７０４等）に移動する際に、ゲートバルブ２２２，２６２，７０２等を開閉するよう制御する。
【００８３】
また、制御部６００は、外部搬送ロボット４２０に接続され、ロードロック室２２０、処理室（測定室７０４等）、およびアライナ５００の間でウエハ１００を搬送するよう外部搬送ロボット４２０を制御する。また、制御部６００は、内部搬送ロボット２４０に接続され、ロードロック室２２０および測定室２６０の間でウエハ１００を搬送するよう内部搬送ロボット２４０を制御する。
【００８４】
ここで、制御部６００は、例えば各種データを格納する記憶装置（記録手段、記憶手段）（不図示）を有しており、当該記憶装置は、ＴＸＲＦ分析の測定条件、ＴＸＲＦ分析の測定結果、ＴＳＣ測定の測定条件、ＴＳＣ測定の測定結果、ウエハ１００のオリエンテーションフラットを基準としたウエハ１００内の位置情報、外部搬送ロボット４２０および内部搬送ロボット２４０のそれぞれのティーチング情報、および後述する分析方法に係るシーケンス等を格納するよう構成される。
【００８５】
また、制御部６００は、当該制御部６００に各種データを入力したり、制御部６００から各種データを出力したりする入出力部（入出力手段）（不図示）を有する。例えば、入出力部は、タッチパネル、マウス、キーボード、操作端末等のいずれかを含む。また、制御部６００は、各種データや結果を出力する表示部（不図示）を有していてもよい。なお、表示部を入出力部に含めて考えても良い。
【００８６】
本実施形態では、制御部６００は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、記憶装置としてのＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）若しくはフラッシュメモリなどのＲＯＭ、分析装置１０の各部に接続されるＩ／Ｏポートを備えたコンピュータ装置として構成される。
【００８７】
制御部６００による分析装置１０の各部を制御する手段は、例えばＣＰＵがＨＤＤまたはＲＯＭに格納された分析制御プログラムを実行することにより実現される。本実施形態では、制御部６００としてのコンピュータ装置は、記録装置に記録された所定の分析制御プログラムを実行することにより、ＴＸＲＦ分析部２００を制御するＴＸＲＦ制御手段、搬送部４００を制御する搬送制御手段等として機能する。
【００８８】
また、制御部６００としてのコンピュータ装置は、例えば以下のようにして処理部制御手段として機能する。例えば記憶装置としてのＨＤＤには、モジュール化された処理部３００の機能として、ＴＳＣ測定部７００を制御するＴＳＣ測定制御手段、および測定前処理部８００を制御する測定前処理制御手段の両方に係る分析制御プログラムが予め記録されている（インストールされている）。コンピュータ装置は、記録装置に記録された所定の分析制御プログラムを実行することにより、搬送部４００に連結される処理部３００を認識する認識手段と、認識手段が認識した結果に基づいて、処理部３００をＴＳＣ測定部７００または測定前処理部８００のいずれか一方として選択的に機能させるように切り替える切り替え手段として機能する。これにより、コンピュータ装置は、切り替え手段によって切り替えられた結果に基づいて、ＴＳＣ測定制御手段または測定前処理制御手段のいずれか一方の手段として処理部３００を制御する処理部制御手段として機能する。このとき、記憶装置には、搬送部４００に連結されていない他方の処理部３００を制御する制御手段に係る分析制御プログラムが実行されないようインターロックが設定されていてもよ
い。
【００８９】
これらの分析制御プログラムは、制御部６００としてのコンピュータ装置にインストールされて用いられるが、そのインストールに先立ち、コンピュータ装置で読み取り可能な記憶媒体（ＣＤ−ＲＯＭなど）に格納されて提供されるものであってもよいし、あるいはコンピュータ装置と接続する通信回路を通じてコンピュータ装置に提供されるものであってもよい。この分析制御プログラムは、本発明の一形態となる。
【００９０】
（２）分析装置の製造方法
次に、図６を用い、本実施形態に係る分析装置１０の製造方法について説明する。図６は、本実施形態に係る分析装置の製造方法を示すシーケンスを説明する図である。
【００９１】
本実施形態の分析装置１０の製造方法は、ＴＸＲＦ分析を行うＴＸＲＦ分析工程と、ＴＸＲＦ分析と気密に連結した搬送部４００を形成する工程と、ＴＳＣ測定を行うＴＳＣ測定部７００、またはウエハ１００の前処理を行う測定前処理部８００のいずれか一方によって構成される処理部３００を形成する工程と、搬送部４００に処理部３００の一方を連結する工程と、を有する。処理部３００を形成する工程では、搬送部４００に連結される一方の処理部３００を、他方の処理部３００と交換可能に形成する。以下、詳細を説明する。
【００９２】
（ＴＸＲＦ分析部形成工程Ｓ１１０）
まず、図６に示されているように、ＴＸＲＦ分析を行うＴＸＲＦ分析部２００を形成する（Ｓ１１０）。
【００９３】
（搬送部形成工程Ｓ１２０）
次に、ＥＦＥＭを構成する搬送部４００を形成する。例えば予めＴＸＲＦ分析部２００とは別に独立して搬送部４００を形成し、その搬送部４００をＴＸＲＦ分析部２００の所定の位置にゲートバルブ２２を介して気密に連結させる。なお、本実施形態では、搬送部４００内にアライナ５００を形成する。また、搬送部４００の筺体４１０に処理部３００が連結される連結口４０２を形成するとともに、筺体４１０の連結口４０２の周囲に、搬送部４００および処理部３００の連結に用いられるボルトが貫通する貫通孔を形成しておく（Ｓ１２０）。
【００９４】
（処理部選択工程Ｓ１３２）
次に、分析装置１０を使用するユーザの要望に応じ、搬送部４００に連結される処理部３００として、ＴＳＣ測定部７００または測定前処理部８００のいずれか一方を選択する（Ｓ１３２）。
【００９５】
（処理部形成工程Ｓ１３４）
次に、処理部選択工程Ｓ１３２において選択された処理部３００を形成する。このとき、搬送部４００に連結される一方の処理部３００を他方の処理部３００と交換可能に形成する。例えば、連結口４０２に対応する位置にウエハ１００が移動可能な開閉弁としてゲートバルブ（７０２等）を形成するとともに、搬送部４００の筺体４１０に設けられた貫通孔に対応する位置にボルトが螺合するネジ穴を形成しておく（Ｓ１３４）。
【００９６】
（連結工程Ｓ１４０）
次に、搬送部４００に、処理部選択工程Ｓ１３２において選択された処理部３００を連結する。このとき、例えば処理部３００の筺体（７１０等）および搬送部４００の筺体４１０の間にＯリング等を介在させた状態で、ボルトを、搬送部４００の筺体４１０に設けられた貫通孔を介して、処理部３００の筺体（７１０等）に設けられたネジ穴に固定する
（Ｓ１４０）。
【００９７】
また、連結工程Ｓ１４０では、例えば以下のようにして制御部６００が搬送部４００に連結された処理部３００を制御可能な状態に設定する。まず、ＴＸＲＦ分析部２００、搬送部４００、搬送部４００に連結された処理部３００等に制御部６００を接続する。次に、例えば、制御部６００の記憶装置に、ＴＳＣ測定部７００に係る機能、および測定前処理部８００に係る機能の両方に係る分析制御プログラムを記録する。次に、制御部６００は、処理部３００から処理部３００の種類を示す認識信号を受信するなどによって、搬送部４００に連結される処理部３００がＴＳＣ測定部７００であるか測定前処理部８００であるかを認識する。次に、制御部６００は、搬送部４００に連結される処理部３００を認識した結果に基づいて、処理部３００をＴＳＣ測定部７００または測定前処理部８００のいずれか一方として選択的に機能させるように切り替える。具体的には、制御部６００は、搬送部４００の連結口４０２に連結される処理部３００がＴＳＣ測定部７００であるか測定前処理部８００であるかに応じて、当該連結口４０２に連結される一方の処理部３００の機能に係る分析制御プログラムを実行可能な状態に設定する。また、制御部６００は、搬送部４００に連結されなかった他方の処理部３００の機能に係る分析制御プログラムが実行されないようにインターロックを設定する。
【００９８】
また、連結工程Ｓ１４０では、搬送部４００に連結される処理部３００に応じて、ウエハ１００が当該処理部３００におけるウエハ１００の基準位置に搬送されるように、搬送部４００の外部搬送ロボット４２０に対してウエハ１００を搬送する位置を調整するティーチングを行う。例えば制御部６００の記憶装置に、外部搬送ロボット４２０のティーチング情報を読み出し可能に格納する。
【００９９】
以上により、本実施形態に係る分析装置１０が製造される。なお、本実施形態に係る１０の構成変更のみを行う場合は、搬送部４００に連結された一方の処理部３００を搬送部４００から分離させる分離工程と、他方の処理部３００を搬送部４００に連結させる連結工程Ｓ１４０と、を行えばよい。
【０１００】
（３）分析方法
次に、本実施形態に係る分析装置１０を用いた分析方法について説明する。以下の説明において、分析方法に係る分析装置１０の各部の動作は、制御部６００により制御される。
【０１０１】
（第１例）
まず、図１〜図３、および図７を用い、第１例として、分析装置１０がＴＸＲＦ分析部２００およびＴＳＣ測定部７００を有する場合について説明する。図７は、本実施形態に係る分析方法の第１例を示すシーケンスを説明する図である。本実施形態では、一例として、ＴＸＲＦ分析工程、ＴＳＣ工程の順で行う場合について、詳細を説明する。
【０１０２】
ここで、搬送部４００には、測定対象の複数のウエハ１００が格納されたカセット１２０が連結されている。カセット１２０内の複数のウエハ１００のそれぞれに対して、以下のようにして連続的にＴＸＲＦ分析およびＴＳＣ測定が行われていく。
【０１０３】
（搬送およびアライメント工程Ｓ２１０）
まず、搬送部４００の外部搬送ロボット４２０は、ウエハ１００をカセット１２０からアライナ５００に搬送する。次に、アライナ５００は、例えばウエハ１００のオリエンテーションフラットを検出し、ウエハ１００がＴＸＲＦ分析部２００に所定の向きで搬入されるようにウエハ１００の位置を調整する。次に、搬送部４００の外部搬送ロボット４２０は、ウエハ１００を外気に暴露することなくアライナ５００からＴＸＲＦ分析部２００
のロードロック室２２０に搬送する。
【０１０４】
次に、ＴＸＲＦ分析部２００の排気部２６６は、ロードロック室２２０内にウエハ１００がある状態で、ロードロック室２２０内を排気する。次に、ＴＸＲＦ分析部２００の内部搬送ロボット２４０は、ウエハ１００をロードロック室２２０から予め真空に保たれた測定室２６０に搬送する。内部搬送ロボット２４０は、検出器２７０の直下にウエハ１００の所定の測定位置の原点（例えばウエハ１００の中心）が配置されるように、測定室２６０のステージ２６３上にウエハ１００を載置する（以上、Ｓ２１０）。
【０１０５】
（ＴＸＲＦ分析工程Ｓ２２０）
次に、ＴＸＲＦ分析部２００は、ウエハ１００に対して以下のようにしてＴＸＲＦ分析を開始する。
【０１０６】
ここで、図２、図８〜図１０を用い、ＴＸＲＦ分析部２００によるＴＸＲＦ分析工程について説明する。図８は、ＴＸＲＦ分析おける測定位置を示す図である。図９および図１０は、ＴＸＲＦ分析による測定データを示した図である。本実施形態では、一例として、ＴＸＲＦ分析において、いわゆるマッピング測定（Ｓｗｅｅｐｉｎｇ−ＴＸＲＦ分析）を行う場合について説明する。
【０１０７】
予め、Ｘ線発生器２８０が、上述したシャッターが閉じられた状態でＸ線を出射可能な状態に立ちあげられる。また、測定対象のウエハ１００において存在すると予想される汚染元素に応じて、分光器２８２を交換することにより、分光器２８２によって分光されるＸ線の波長が設定される。例えば、汚染元素が軽金属元素、遷移金属元素、重金属元素であるかによって、分光器２８２によって分光されるＸ線の波長が設定される。具体的には、Ｘ線発生器２８０のＸ線管にタングステン（Ｗ）からなる回転陽極が用いられる場合、汚染元素が軽金属元素であるとき分光器２８２によって分光されるＸ線はＷ−Ｍα線であり、汚染元素が遷移金属元素であるとき分光器２８２によって分光されるＸ線はＷ−Ｌβ線であり、汚染元素が重金属元素であるとき分光器２８２によって分光されるＸ線は高エネルギー（Ｈ．Ｅ．）線である。
【０１０８】
また、図８に示されているように、ＴＸＲＦ分析において、例えばウエハ１００のオリエンテーションフラット１０２を基準として、二次元の座標が設定されている。具体的には、例えば、ウエハ１００の中心を座標中心（原点）（０，０）として、この座標中心で直交するＸ軸およびＹ軸により規定される直交座標（以下、ＸＹ座標）が設定される。なお、ＸＹ座標のＸ軸は、ウエハ１００のオリエンテーションフラット１０２と平行な座標軸とする。
【０１０９】
また、後述するマッピング測定では、ウエハ１００の表面の複数の「測定位置」において、ウエハ１００から放出される蛍光Ｘ線が測定される。ここでいうＴＸＲＦ分析の「測定位置」とは、検出器２７０がウエハ１００から放出される蛍光Ｘ線を検出する所定の検出範囲における中心位置のことをいう。
【０１１０】
ここで、測定室２６０のステージ２６３の上には、ロードロック室２２０から搬送されたウエハ１００が載置されており、検出器２７０は上記した測定位置の原点を測定するように配置されている。ステージ移動機構部２６４は、検出器２７０によるウエハ１００の測定位置が（ｘ１，ｙ１）となるようにステージ２６３を移動し、また、分光器２８２により単色化されたＸ線がウエハ１００の表面に対して非常に浅い角度で入射しウエハ１００の表面で全反射するようにステージ２６３の水平方向に対する傾きを調整する。
【０１１１】
次に、Ｘ線発生器２８０の出射側に設けられたシャッターが開かれることにより、ウエ
ハ１００の測定位置（ｘ１，ｙ１）に対して、Ｘ線発生器２８０から分光器２８２を介して非常に浅い角度でＸ線が照射される。ウエハ１００の表面に入射したＸ線は、全反射する。このとき、検出器２７０は、ウエハ１００の測定位置（ｘ１，ｙ１）から放出される蛍光Ｘ線を検出し、制御部６００は、検出器２７０から測定位置（ｘ１，ｙ１）における蛍光Ｘ線スペクトルを含むＴＸＲＦ分析情報を取得し、記憶装置に格納する。なお、このような１つの測定位置におけるＴＸＲＦ分析に係る時間は、例えば１秒以上１０秒未満である。
【０１１２】
次に、ステージ移動機構部２６４は、ウエハ１００の測定位置が（ｘ１，ｙ１）から所定の測定間隔だけ離れた（ｘ２，ｙ１）となるようにステージ２６３を移動する。このとき、Ｘ線発生器２８０および分光器２８２は、測定位置（ｘ１，ｙ１）にて測定を行ったときの状態（Ｘ線強度、角度等）で維持される。
【０１１３】
次に、ウエハ１００の測定位置（ｘ１，ｙ１）におけるＴＸＲＦ分析と同様にして、ウエハ１００の測定位置（ｘ２，ｙ１）に対してＸ線が照射される。検出器２７０は、ウエハ１００の測定位置（ｘ２，ｙ１）から放出される蛍光Ｘ線を検出し、制御部６００は、検出器２７０から測定位置（ｘ２，ｙ１）における蛍光Ｘ線スペクトルを含むＴＸＲＦ分析情報を取得し、記憶装置に格納する。
【０１１４】
マッピング測定では、このような各測定位置におけるＴＸＲＦ分析が、所定の測定間隔をあけてウエハ１００の全体に亘って行われる。なお、ウエハ１００の全体に対するＴＸＲＦ分析のマッピング測定に係る時間は、例えば３０分以上１時間未満である。制御部６００は、例えばウエハ１００に対してＴＸＲＦ分析のマッピング測定を行った結果を表示部に表示する。
【０１１５】
図９に示されているように、上記したＴＸＲＦ分析のマッピング測定により、ウエハ１００の全体に対して汚染元素がどのように分布するかを定性的に把握することができる。この例では、Ｃｒがウエハ１００の全体に亘って均一に分布しているのに対し、ＦｅおよびＮｉが同一の測定位置Ａ（ｘａ，ｙａ）において多く検出されている。
【０１１６】
図１０は、図９の測定位置Ａにおける蛍光Ｘ線スペクトルを示している。図７に示されているように、測定位置Ａにおいて、汚染元素がどの程度存在するかを定量的に把握することができる。この例では、当該ウエハ１００の測定位置Ａにおいて、所定量（または所定比率）のＦｅおよびＮｉが検出されることから、ステンレスによるコンタミネーションが示唆される。
【０１１７】
以上のようにして、ウエハ１００に対してＴＸＲＦ分析工程が行われる（Ｓ２２０）。
【０１１８】
しかしながら、上記のようなＴＸＲＦ分析では、例えばウエハ１００の測定位置Ａにおいて上記のような汚染元素の種類や量を測定できるものの、その汚染元素の種類や量がウエハ１００の電気的特性にどのように影響を与えるかについては把握することができない。一方で、このような電気的特性は、ＴＸＲＦ分析部２００に隣接して設けられたＴＳＣ測定部７００によって測定することができる。
【０１１９】
そこで、制御部６００は、上記したＴＸＲＦ分析工程の結果に基づいて、次に行われるＴＳＣ測定工程での測定すべきウエハ１００の測定位置を決定する（位置決定工程）。具体的には、上記した例において、次に行われるＴＳＣ測定工程での測定すべき測定位置を、ＦｅおよびＮｉが多く検出された測定位置Ａに決定する。したがって、後述するＴＳＣ測定工程では、当該位置決定工程において決定された測定位置ＡにおいてＴＳＣ測定が行われる。
【０１２０】
（搬送およびアライメント工程Ｓ２３０）
ウエハ１００のＴＸＲＦ分析の完了後、ＴＸＲＦ分析部２００の内部搬送ロボット２４０は、ウエハ１００を測定室２６０からロードロック室２２０に搬送する。次に、ＴＸＲＦ分析部２００のロードロック室２２０は、内部にウエハ１００がある状態で、例えばＮ２ガスにより大気圧にパージされる。次に、搬送部４００の外部搬送ロボット４２０は、ウエハ１００を外気に暴露することなくＴＸＲＦ分析部２００のロードロック室２２０からアライナ５００に搬送する。次に、アライナ５００は、ウエハ１００がＴＳＣ測定部７００に所定の向きで搬入されるようにウエハ１００の位置を調整する。次に、搬送部４００の外部搬送ロボット４２０は、ウエハ１００を外気に暴露することなくアライナ５００からＴＳＣ測定部７００に搬送する（Ｓ２３０）。
【０１２１】
（ＴＳＣ測定工程Ｓ２４０）
次に、ＴＸＲＦ分析工程が完了したウエハ１００に対して、以下のようにしてＴＳＣ測定工程を行う。
【０１２２】
ここで、図３、図１１および図１２を用い、ＴＳＣ測定部７００によるＴＳＣ測定工程について説明する。図１１は、ＴＳＣ測定による測定例を説明するための図である。図１２は、ＴＳＣ測定による測定データを示した図である。なお、図１２において示されたＴＳＣ測定の測定データは、その一例であって、図９および図１０において示されたＴＸＲＦ分析の測定データと相関のある試料によって測定されたものではない。
【０１２３】
ＴＸＲＦ分析工程と同様にして、ＴＳＣ測定工程においても、ウエハ１００に対して二次元の座標が設定されている。本実施形態のＴＳＣ測定工程では、上述のように、ＴＸＲＦ分析工程の位置決定工程において決定された測定位置ＡにおいてＴＳＣ測定が行われる場合について説明する。また、ＴＳＣ測定では、測定対象としてウエハ１００またはウエハ１００上の膜等における電気的特性を測定することができるが、ここでは測定対象が「ウエハ１００」であるとして説明する。
【０１２４】
ここで、制御部６００の記憶装置には予め汚染元素の種類および量に対してウエハ１００内で形成されることが予想されるトラップ準位等が記録されており、制御部６００は、測定位置Ａにおける汚染元素の種類および量に応じて、ＴＳＣ測定の測定条件（後述する冷却の温度Ｔｓ、測定終了温度、トラッピング電圧Ｖｓｅｔ、時間ｔｓｅｔ、時間ｔｇｓｅｔ、およびコレクティング電圧Ｖｃ等）を設定する。
【０１２５】
図１１に示されているように、ガス供給部７１５および排気部７１６により、測定室７０４の内部を不活性ガスで満たした減圧雰囲気にし、温度可変機構により、測定室７０４内のウエハ１００（ウエハ１００）の温度を室温から所定の温度Ｔｓまで低下させる。ここで、所定の温度Ｔｓとは、測定対象としてのウエハ１００内の電荷トラップにキャリアを凍結させるのに必要な温度であり、具体的には、液体窒素の温度（−７７Ｋ）程度である。
【０１２６】
次に、測定室７０４内のステージ７１１上に載置されたウエハ１００に対して、プローブ電極７１４である一対の電極７１４ａ，７１４ｂを接続する。このとき、一対の電極７１４ａ，７１４ｂで挟まれた測定領域の中心位置が上記した測定位置Ａと一致するように、一対の電極７１４ａ，７１４ｂを配置する。なお、このときの一対の電極７１４ａ，７１４ｂの間隔は、例えば２ｍｍである。
【０１２７】
次に、ウエハ１００の温度を所定の温度Ｔｓに維持した状態で、電圧源７２０による電圧印加および光照射部７１３による光照射の少なくともいずれか一方を行う。これにより
、ウエハ１００内にキャリア（電子または正孔）を生じさせ、電荷トラップにキャリアを凍結させる。本実施形態では、例えば、ウエハ１００に対して電圧源７２０による電圧印加を行い、以下のようにして電荷トラップにキャリアを捕獲凍結させる。
【０１２８】
まず、スイッチ７１９ａ，７１９ｂをそれぞれ電圧源７２０および電流計７２１側に切り替え、電圧源７２０により一対の電極７１４ａ，７１４ｂ間に所定の電圧（以下、トラッピング電圧）Ｖｓｅｔを印加する。ここでいう「トラッピング電圧Ｖｓｅｔ」とは、ウエハ１００内にキャリア（電子または正孔）を生じさせるために必要な電圧のことをいう。トラッピング電圧Ｖｓｅｔを印加する時間ｔｓｅｔは、ウエハ１００内の電荷トラップをキャリアで満たすために必要な時間に設定される。これにより、ウエハ１００のバンドギャップＥｇ内で所定のトラップ準位を形成する電荷トラップに対して、キャリアが捕獲凍結される。ここでいう「トラップ準位」とは、トラップ深さとも言い、例えばドナー準位Ｅｄまたはアクセプター準位Ｅａである。
【０１２９】
次に、スイッチ７１９ａ，７１９ｂをグランド側に切り替えることにより、トラッピング電圧の印加を停止すると共に、ウエハ１００またはウエハ１００上の膜をグランドに短絡させる。ウエハ１００は、この状態で、保持時間ｔｇｓｅｔだけ保持される。これにより、電荷トラップに捕獲されなかった余剰キャリアがウエハ１００から排出される。保持時間ｔｇｓｅｔは、余剰キャリアをウエハ１００から排出するために必要な時間に設定される。
【０１３０】
次に、スイッチ７１９ａ，７１９ｂをそれぞれ電圧源７２０および電流計７２１側に切り替え、電圧源７２０により一対の電極７１４ａ，７１４ｂ間にトラッピング電圧と逆極性である所定の電圧（コレクティング電圧）Ｖｃを印加する。これにより、ウエハ１００内の電子または正孔が一対の電極７１４ａ，７１４ｂのいずれか一方に導かれる。また、これと同時に、温度可変機構により、測定室７０４内のウエハ１００の温度を一定速度で上昇させる。これにより、トラップ準位が浅い電荷トラップから徐々にキャリアが熱的解放されていく。このとき、電流計７２１は、昇温過程におけるキャリアの熱的解放により流れる電流（熱刺激電流：ＴＳＣ）を計測する。ウエハ１００の温度が所定の測定終了温度まで上昇したとき、電流計７２１による計測を終了する。制御部６００は、電流計７２１から温度に対する熱刺激電流を含むＴＳＣ測定情報を取得し、記憶装置に格納する。
【０１３１】
ここで、図１２は、上記したＴＳＣ測定により、温度に対する熱刺激電流（以下、ＴＳＣスペクトル）を示す測定データを示している。図１２に示されているように、この例では、二つの温度領域において、熱刺激電流が極大となっている。これらの熱刺激電流のピークは、ウエハ１００内の２種類の電荷トラップからのキャリアの熱的解放によるものであると示唆される。例えば、このＴＳＣスペクトルにおいて、ＴＳＣの理論式またはガウス関数によるフィッティングを行うことにより、ＴＳＣスペクトルを２つのピーク（点線）に分離する。以下のようなＴＳＣの理論式（式（１））等により、分離したピークの温度（Ｔ１，Ｔ２）から電荷トラップのトラップ準位（Ｅｔ）を求めることができる。
Ｅｔ＝ｋＴｌｎ（Ｔ４／β）  ・・・（１）
ただし、ｋはボルツマン定数、Ｔはピーク温度、βは昇温速度である。
【０１３２】
以上のようにＴＳＣ測定工程では、ウエハ１００の電気的特性が測定される（Ｓ２４０）。このようにして、ＴＸＲＦ分析とＴＳＣ測定とのそれぞれの測定ができない部分を相互に補完し、試料としてのウエハ１００の汚染状態と電気的特性との相関関係を把握することができる。
【０１３３】
（搬送工程Ｓ２５０）
ウエハ１００のＴＳＣ測定の完了後、搬送部４００の外部搬送ロボット４２０は、ウエ
ハ１００を外気に暴露することなくＴＳＣ測定部７００からカセット１２０に搬送する（Ｓ２５０）。
【０１３４】
以上により、ウエハ１００に対するＴＸＲＦ分析工程およびＴＳＣ測定工程が終了する。上記したＳ２１０〜Ｓ２５０と同様の工程が次のウエハ１００に対して順次行われていく。
【０１３５】
（第２例）
次に、図１、図４および図５、および図１３を用い、第２例として、分析装置１０がＴＸＲＦ分析部２００および測定前処理部８００を有する場合について説明する。図１３は、本実施形態に係る分析方法の第２例を示すシーケンスを説明する図である。第２例では、処理部３００における前処理工程、ＴＸＲＦ分析部２００におけるＴＸＲＦ分析工程の順で行われるため、ウエハ１００の各部への搬送順序が第１例と異なる。以下、第１例と共通する部分を省略しながら、第２例について説明する。
【０１３６】
（搬送およびアライメント工程Ｓ３１０）
まず、搬送部４００の外部搬送ロボット４２０は、アライナ５００を経由して、ウエハ１００をカセット１２０から測定前処理部８００の分解室８２１に搬送する（Ｓ３１０）。
【０１３７】
（前処理工程Ｓ３２０）
次に、測定前処理部８００において、例えば以下のようにしてウエハ１００の前処理が行われる。
【０１３８】
（分解工程Ｓ３２１）
バルブ８２２ｂを開け、処理ガス供給管８２２ａから分解室８２１内に、処理ガスとしてのＨＦガスを導入する。これにより、例えばウエハ１００の表面に形成された酸化膜が分解されることにより、酸化膜の上、または酸化膜内に存在し汚染元素を含む被測定物がウエハ１００の表面上に残存する。所定時間経過し、ウエハ１００の表面上の酸化膜が除去された後、バルブ８２４ｂを開け、不活性ガス供給管８２４ａから分解室８２１内に、不活性ガスとしてのＮ２ガスを導入する。これにより、分解室８２１内に残留したＨＦガスが排出される（Ｓ３２１）。なお、ＨＦガスによる分解工程Ｓ３２１の後に、分解室８２１内を排気部により排気し、Ｎ２ガスによりパージしてもよい。
【０１３９】
（搬送工程Ｓ３２２）
次に、搬送部４００の外部搬送ロボット４２０は、ウエハ１００を分解室８２１から回収室８３１に搬送する（Ｓ３２２）。
【０１４０】
（回収工程Ｓ３２4）
次に、ステージ８３５によりウエハ１００を回転させ、回収液移動部８３２は、ノズル８３２ａから回収液の液滴をウエハ１００の表面に滴下して保持した状態でノズル８３２ａをウエハ１００の外周から中心に向かって移動させる（走査させる）。これにより、回収液の液滴が、ウエハ１００の表面上に残存した被測定物を回収しながらウエハ１００の表面上を螺旋状に移動し、その後、回収液の液滴がウエハ１００の中心に移動した後、ステージ８３５の回転を停止する。
【０１４１】
次に、回収液乾燥部８３３は、ランプ８３３ａをウエハ１００中心の上に移動させ、ランプ８３３ａを点灯させる。ランプ８３３ａからの赤外光によりウエハ１００の中心における回収液の液滴を乾燥させることによって、ウエハ１００の中心に被測定物のみが残存する。これにより、被測定物がウエハ１００全面に疎らに分布していた場合に比較して、
ウエハ１００上の単位面積当たりの被測定物の原子数は、ウエハ１００の表面積に対して、ＶＰＤによる被測定物の回収領域の面積の比率の逆数分だけ増加する。具体的には、例えばウエハ１００の直径が３００ｍｍ（表面積７０６．９ｃｍ２）、ＶＰＤによる被測定物の回収領域の面積が１ｃｍ２程度であるとき、被測定物は約７００倍に濃縮される。以上により、前処理工程Ｓ３２０が終了する（Ｓ３２０）。
【０１４２】
（搬送およびアライメント工程Ｓ３３０）
次に、搬送部４００の外部搬送ロボット４２０は、アライナ５００を経由して、ウエハ１００を測定前処理部８００の回収室８３１からＴＸＲＦ分析部２００のロードロック室２２０に搬送する。
【０１４３】
（ＴＸＲＦ分析工程Ｓ３４０）
次に、前処理工程Ｓ３２０が終了したウエハ１００に対して、ＴＸＲＦ分析が行われる。ここでは、汚染元素を含む被測定物がウエハ１００の中心に回収されているため、第１例のようなＴＸＲＦ分析のマッピング測定をする必要はない。例えば、測定位置をウエハ１００中心として、一点のみのＴＸＲＦ分析が行われる。
【０１４４】
ここで、上記のように前処理工程Ｓ３２０により、酸化膜が除去され被測定物がウエハ１００の中心に濃縮され、言い換えれば粒子状に凝集される。これにより、Ｘ線の入射角度が浅くても、Ｘ線が照射される被測定物の量は大きく、被測定物からの蛍光Ｘ線は高いＸ線強度で検出される。したがって、第２例のＴＸＲＦ分析工程Ｓ３４０では、可能な限りＸ線の入射角度を低くしてＴＸＲＦ分析を行うことができる。このとき、Ｘ線の入射角度を低くすることによって、Ｘ線発生器２８０から出射されウエハ１００で全反射されたＸ線が検出器２７０に直接入射し難くなる。これにより、検出器２７０によって検出されるバックグラウンドのＸ線強度が減少することによって、ＴＸＲＦ分析におけるＳＮ比を向上させることができる。
【０１４５】
以上のように、ＴＸＲＦ分析が行われる（Ｓ３４０）。以下、第２例における搬送工程Ｓ３５０は、第１例と同様である。
【０１４６】
（４）本実施形態に係る効果
本実施形態やその変形例によれば、以下に示す１つ又は複数の効果を奏する。
【０１４７】
（ａ）本実施形態によれば、ＴＸＲＦ分析部２００とともに分析装置１０に組み込まれる処理部３００は、モジュール化されており、ＴＳＣ測定を行うＴＳＣ測定部７００または測定前処理部８００のいずれか一方によって選択的に構成される。これにより、分析装置１０を小型化するとともに低コストで製造することができる。
【０１４８】
ここで、分析装置を使用するユーザによっては、ＶＰＤによる測定前処理が施されたウエハに対してＴＸＲＦ分析を行う場合や、ＴＸＲＦ分析に付随させてＴＳＣ測定を行う場合が想定される。
【０１４９】
分析を行うユーザは、ＴＸＲＦ分析装置、ＴＳＣ測定装置、およびＶＰＤによる測定前処理装置のうちから、必要な二つの分析装置を購入し、それぞれの分析装置を独立して設けることが考えられる。しかしながら、この場合では、装置間でウエハを移動する際に、ウエハの表面が外部から汚染されてしまう可能性がある。このため、少なくともユーザが必要とする二つの分析装置は、統合されていることが望ましい。
【０１５０】
そこで、分析装置のメーカは、様々なユーザの要望に適応するため、ＴＸＲＦ分析部、ＴＳＣ測定部、およびＶＰＤによる測定前処理部の３つの構成要素を一つに統合した装置
を製造することが考えられる。しかしながら、ＶＰＤでは試料表面の状態が変化してしまうことから、ＶＰＤによる測定前処理が施された試料に対してＴＸＲＦ分析を行うとともに、さらにＴＸＲＦ分析に付随させてＴＳＣ測定を行う場合は希である。このため、上記のように３つの構成要素を統合した分析装置では、必要以上に、分析装置が大型化するとともに、分析装置の製造コストが増大する可能性がある。
【０１５１】
これに対して、本実施形態によれば、搬送部４００に連結される一方の処理部３００は、他方の処理部３００と交換可能である。すなわち、同時に使用することのないＴＳＣ測定部７００および測定前処理部８００のそれぞれがモジュール化されており、ユーザの元には、そのユーザのニーズに合わせて、モジュール化された処理部３００のうちいずれか一方のみを有する分析装置１０が提供される。これにより、処理部３００のそれぞれは分析装置１０内の共通する空間、例えばＴＸＲＦ分析部２００と搬送部４００とで囲まれた空間に適合しやすくなり、これにより、複合化した分析装置１０全体として小型化することができる。また、処理部３００をモジュール化することにより、一部の部品を共通化するなどして、分析装置１０の製造コストや構成変更に係るコストを削減することができる。
【０１５２】
（ｂ）本実施形態によれば、搬送部４００は、処理部３００と連結しウエハ１００が移動可能な連結口４０２を有し、ＴＳＣ測定部７００および測定前処理部８００のそれぞれは、連結口４０２に対応する位置に設けられウエハ１００が移動可能な開閉弁としてのゲートバルブ（７０２，８２７，８３１Ａ）を有する。
【０１５３】
ここで、処理部３００のそれぞれの開閉弁としてのゲートバルブ（７０２等）が任意の位置に設けられている場合、分析装置１０の構成を変更することが困難である可能性がある。例えば、ユーザから分析装置１０の構成を変更したいとする要望を受けた際に、分析装置メーカが製造工場に分析装置１０全体を戻して分析装置１０の構成変更を行う。この場合、例えば搬送部４００の連結口４０２の変更などが必要とされることが予想され、分析装置１０の構成変更に係る作業時間が長くなる可能性がある。具体的には、１週間以上の作業時間がかかることが予想される。
【０１５４】
これに対して、本実施形態によれば、上記のように処理部３００の開閉弁としてのゲートバルブ（７０２等）が連結口４０２に対応する位置に設けられる。すなわち、処理部３００のそれぞれに対してウエハ１００が搬入される部分を、搬送部４００の筺体４１０における所定の範囲で限定する。処理部３００が、ウエハが移動する連結口４０２だけに適切に連結されれば、各々の処理部３００におけるウエハ１００の搬送位置は外部搬送ロボット４２０のティーチング等によって容易に調整可能である。例えば、分析装置１０を使用するユーザの元で、分析装置１０の構成変更を行うことができる。したがって、分析装置１０の構成変更の変更に係る作業時間を短くすることができる。具体的には、数十分程度の作業時間で分析装置１０の構成変更を行うことができる。
【０１５５】
（ｃ）本実施形態によれば、搬送部４００の外部搬送ロボット４２０は、連結口４０２に連結される処理部３００に応じて、ウエハ１００が当該処理部３００におけるウエハ１００の基準位置に搬送されるように、ウエハ１００を搬送する位置を調整するティーチングを行うことが可能である。これにより、上記した連結工程において、処理部３００の開閉弁としてのゲートバルブ（７０２等）を連結口４０２に対応する位置に配置して搬送部４００および処理部３００の間の気密性を確保すれば、処理部３００内の微視的なウエハ１００の位置調整を外部搬送ロボット４２０のティーチングによって行うことができる。したがって、分析装置１０の製造または構成変更を容易に行うことができる。
【０１５６】
（ｄ）本実施形態によれば、ＴＸＲＦ分析部２００および連結口４０２に連結される処理
部３００の少なくともいずれかに対してウエハ１００が搬入される際の試料位置を調整するアライナ５００を備える。これにより、ＴＸＲＦ分析、ＴＳＣ測定、およびＶＰＤの少なくともいずれかの処理を、ウエハ１００の位置と関連付けて行うことができる。
【０１５７】
（ｅ）本実施形態によれば、分析装置１０はＴＸＲＦ分析部２００および搬送部４００を制御するとともに、連結口４０２に連結される処理部３００がＴＳＣ測定部７００であるか測定前処理部８００であるかに応じて、当該連結口４０２に連結される一方の処理部３００を選択的に制御可能である制御部６００を備える。分析装置１０を制御部６００によって統括して制御することにより、分析装置１０全体を容易に操作することができる。
【０１５８】
（ｆ）本実施形態によれば、制御部６００の記録装置には、モジュール化された処理部３００の機能として、ＴＳＣ測定部７００に係る機能、および測定前処理部８００に係る機能の両方に係る分析制御プログラムが予め記録されており、搬送部４００に連結される処理部３００に応じて、ＴＳＣ測定部７００に係る機能または測定前処理部８００に係る機能のいずれか一方の機能が、当該一方の機能に係る分析制御プログラムを選択的に実行することにより実現される。これにより、分析装置１０の設置後、ユーザが他方の処理部３００に変更を望む場合などにおいて、分析装置１０の構成変更後、簡単な分析制御プログラムの設定変更を行うだけで、すぐに分析装置１０を使用可能な状態に設定することができる。
【０１５９】
＜本発明の他の実施形態＞
本発明の技術的範囲は上述した実施の形態に限定されるものではなく、発明の構成要件やその組み合わせによって得られる特定の効果を導き出せる範囲において、種々の変更や改良を加えた形態も含む。以下、代表的な変形例を記述する。
【０１６０】
上述の実施形態では、ＴＸＲＦ分析で測定する汚染物質が金属である場合について説明したが、汚染物質は、有機物、無機物、自然酸化物などであってもよい。
【０１６１】
また、上述の実施形態では、ＴＳＣ測定部７００において、一対の電極７１４ａ，７１４ｂがウエハ１００の表面に接続する場合について説明したが、一方の電極がウエハの裏面に接続され、他方の電極がウエハの表面に接続されてもよい。
【０１６２】
また、上述の実施形態では、ＴＳＣ測定部７００のプローブ電極７１４が直接ウエハ１００に接触して接続される場合について説明したが、プローブ電極はウエハに対して非接触で接続されてもよい。または、ウエハ１００の表面に金属電極を真空蒸着等により成膜し、金属電極を介してＴＳＣ測定を行っても良い。
【０１６３】
また、上述の実施形態では、測定前処理部８００が分解部８２０および回収部８３０の両方を有する場合について説明したが、測定前処理部は、分解部または回収部のいずれか一方のみであってもよい。
【０１６４】
また、上述の実施形態では、外部搬送ロボット４２０が処理部３００内のウエハ１００を搬送する位置を調整するティーチングを行うことが可能である場合について説明したが、処理部が処理室内でウエハの位置を補正する機能を有していれば、外部搬送ロボットは必ずしもティーチングを行うことが可能である必要はない。
【０１６５】
また、上述の実施形態では、連結口４０２の大きさは連結部としてのＴＳＣ測定部７００のゲートバルブ７０２、および測定前処理部８００の二つのゲートバルブ（８２７，８３１ａ）のそれぞれの大きさよりも大きく、ゲートバルブ（７０２等）の開閉機構は、連結口４０２の中に設けられる場合について説明した。しかしながら、処理部は、ゲートバ
ルブを介して搬送部に接続されてもよい。この場合、連結口の大きさは、ゲートバルブの開口の大きさに等しく、ゲートバルブは、搬送部の連結口の周囲に設けられボルトが挿入される貫通孔に対応する位置に設けられたネジ穴を有していてもよい。
【０１６６】
また、上述の実施形態では、分析装置１０の搬送部４００に一つのカセット１２０が連結される場合について説明したが、分析装置には複数のカセットが連結されてもよい。この場合、例えば分析装置１０による測定が終了したウエハを測定前のカセットとは異なる清浄なカセットに搬送してもよい。
【０１６７】
また、上述の実施形態では、位置調整部としてのアライナ５００がＴＸＲＦ分析部２００および連結口４０２に連結される処理部３００の両方に対してウエハ１００の位置を調整するよう構成される場合について説明したが、アライナは少なくともいずれか一方の装置に対してウエハの位置を調整するよう構成されていればよい。例えばＴＸＲＦ分析部２００は測定室内にレーザ等の位置検出手段を用いた位置調整手段を有していることがあり、この場合では、アライナは処理部だけに対してウエハの位置を調整するよう構成される。
【０１６８】
また、上述の実施形態では、アライナは搬送部の内部に設けられる場合について説明したが、アライナは搬送部との間でウエハを外気に暴露することなく搬送可能であればよく、搬送部の外側に個別に設けられていても良い。
【０１６９】
また、上述の実施形態では、制御部６００の記憶装置には、ＴＳＣ測定部７００を制御するＴＳＣ測定制御手段、および測定前処理部８００を制御する測定前処理制御手段の両方に係る分析制御プログラムが予め記録される場合について説明したが、記憶装置には、搬送部に連結されるＴＳＣ測定部７００を制御するＴＳＣ測定制御手段、または測定前処理部８００を制御する測定前処理制御手段のいずれか一方のみに係る分析制御プログラムが予め記録されてもよい。また、記録装置にどの分析制御プログラムを予め記録するかは、ユーザによって選択されてもよい。
【０１７０】
また、上述の実施形態では、回収工程Ｓ３２４では、制御部６００は、回収液の液滴がウエハ１００の表面上に残存した被測定物を回収しながらウエハ１００の全体を螺旋状に移動するよう測定前処理部８００を制御する場合について説明したが、回収工程では、制御部は、回収液の液滴がウエハ１００の中心に対して対称的に４分割された領域のうち１つの領域内で被測定物を回収しながらウエハ１００の中心に移動するよう測定前処理部を制御しても良い。
【０１７１】
また、上述の実施形態では、ＴＸＲＦ分析部形成工程Ｓ１１０、搬送部形成工程Ｓ１２０、および処理部選択工程Ｓ１３２並びに処理部形成工程Ｓ１３４の順に、分析装置１０を製造する場合について説明したが、ＴＸＲＦ分析部形成工程、搬送部形成工程、および処理部選択工程並びに処理部形成工程の順序は任意に変更することができる。
【符号の説明】
【０１７２】
１０  分析装置
１００  ウエハ（半導体ウエハ）
２００  蛍光Ｘ線分析部（ＴＸＲＦ分析部）
３００  処理部
４００  搬送部
５００  位置調整部（アライナ）
６００  制御部
７００  熱刺激電流測定部（ＴＳＣ測定部）
８００  測定前処理部
【図２】
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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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【図１２】
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【図１３】
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【図１】
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【図３】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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