(57)【要約】【課題】半導体基板の表面の不純物をより高精度に回収することが可能な不純物の回収方法を提供する。【解決手段】半導体基板１の表面に存在する不純物を測定するための不純物の回収方法であって、半導体基板１の表面の被測定領域に、不純物を回収する回収部材２を接触させ、回収部材２を被測定領域に接触させた状態を維持しつつ半導体基板１に対して相対的に移動させて、回収部材２に半導体基板１上に存在する不純物を回収する。【選択図】図１
2008300605.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板の表面に存在する不純物を測定するための不純物の回収方法であって、
前記半導体基板の表面の被測定領域に、前記不純物を回収する回収部材を接触させ、
前記回収部材を前記被測定領域に接触させた状態を維持しつつ前記半導体基板に対して相対的に移動させて、前記回収部材に前記半導体基板上に存在する不純物を回収する
ことを特徴とする不純物の回収方法。
【請求項２】
前記回収部材は、多孔質部材、または、繊維部材であることを特徴とする請求項１に記載の不純物の回収方法。
【請求項３】
前記不純物を取り込むことが可能な液体を、前記回収部材に含侵させていることを特徴とする請求項１または２に記載の不純物の回収方法。
【請求項４】
前記不純物を前記回収部材に直接付着させることにより、前記回収部材に前記不純物を回収する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の不純物の回収方法。
【請求項５】
半導体基板の表面に存在する不純物を測定するための不純物の回収装置であって、
前記不純物を回収する回収部材を保持するための保持部と、
前記回収部材の前記半導体基板に対する相対的な動作を制御するための制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記半導体基板の表面の被測定領域に前記回収部材を接触させ、前記回収部材を前記被測定領域に接触させた状態を維持しつつ前記半導体基板に対して相対的に移動させるように、前記回収部材の前記半導体基板に対する相対的な動作を制御することにより、前記回収部材に前記半導体基板上に存在する不純物を回収させる
ことを特徴とする不純物の回収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体基板の表面を分析するための不純物の回収方法および不純物の回収装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の半導体基板の表面の不純物を分析する方法には、例えば、フッ化水素酸蒸気により該表面のシリコン酸化膜や窒化膜を不純物と一緒に気相分解し、該表面において該不純物を酸溶液滴により回収し、この酸溶液滴を分析するものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
しかし、上記従来技術では、半導体基板の分析対象ではない領域の膜も、該気相分解により分解されてしまう。これにより、該酸溶液滴に該膜の成分も含まれる、すなわち、該測定対象の不純物以外のノイズとなる成分も回収されてしまうことになる。
【０００４】
すなわち、該酸溶液滴を分析する際に、不純物量に対するバックグラウンドが変化し、該不純物の分析精度が低下し得るという問題があった。
【特許文献１】特許第２９４４０９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、半導体基板の表面の不純物をより高精度に回収することが可能な不純物の回収方法および不純物の回収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】
本発明の一態様に係る不純物の回収方法は、
半導体基板の表面に存在する不純物を測定するための不純物の回収方法であって、
前記半導体基板の表面の被測定領域に、前記不純物を回収する回収部材を接触させ、
前記回収部材を前記被測定領域に接触させた状態を維持しつつ前記半導体基板に対して相対的に移動させて、前記回収部材に前記半導体基板上に存在する不純物を回収する
ことを特徴とする。
【０００７】
本発明の一態様に係る不純物の回収装置は、
半導体基板の表面に存在する不純物を測定するための不純物の回収装置であって、
前記不純物を回収する回収部材を保持するための保持部と、
前記回収部材の前記半導体基板に対する相対的な動作を制御するための制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記半導体基板の表面の被測定領域に前記回収部材を接触させ、前記回収部材を前記被測定領域に接触させた状態を維持しつつ前記半導体基板に対して相対的に移動させるように、前記回収部材の前記半導体基板に対する相対的な動作を制御することにより、前記回収部材に前記半導体基板上に存在する不純物を回収させる
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一態様に係る不純物の回収方法および不純物の回収装置によれば、半導体基板の表面の不純物をより高精度に回収することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本実施の形態に係る不純物の回収方法および不純物の回収装置では、半導体基板の被測定領域の表面に付着している不純物を、物理的あるいは、物理的かつ化学的に、回収部材、または薬液を含浸させた回収部材により回収する。したがって、半導体基板上の膜を溶解させる必要がない。
【００１０】
また、化学的に不純物を回収する場合には、例えば、多孔質のスポンジに液体を含侵させて、不純物を回収する。
【００１１】
以上のようにして回収された該不純物を分析することにより、半導体基板の表面に存在る不純物を測定することができる。
【００１２】
以下、本発明を適用した実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１は、本発明の一態様である実施例１に係る不純物の回収装置の構成を示す図である。また、図２は、半導体基板のベベル部に回収部材を接触させて該ベベル部表面に存在する不純物を回収する状態を示す断面図である。また、図３は、半導体基板の上面端部に回収部材を接触させて該端部表面に存在する不純物を回収する状態を示す断面図である。
【００１４】
なお、図２、図３において、不純物の回収装置の回収部材以外の構成は、簡単のため省略されている。
【００１５】
図１に示すように、不純物の回収装置１００は、半導体基板（ウェーハ）１の表面に存在する不純物を回収する回収部材２と、この回収部材２を保持するための保持部３と、を備える。
【００１６】
さらに、不純物の回収装置１００は、保持部３が接続されるとともに保持部３とともに回収部材２を半導体基板１に対して相対的に移動させることが可能な駆動部４と、回転軸５ａを中心として半導体基板１を回転可能に支持する基板支持部５と、駆動部４および基板支持部５を駆動する本体部６と、を備える。
【００１７】
駆動部４は、例えば、回転軸４ａを中心として、保持部３とともに回収部材２を回転移動させることができるようになっている。さらに、駆動部４は、上下に駆動することにより、回収部材２の高さを上下することができるようになっている。これらの駆動部４の動作により、回収部材２が、半導体基板１のベベル部１ａ上、上面１ｂ上を走査することができるようになっている（図２、図３）。
【００１８】
本体部６は、駆動部４を駆動させることにより回収部材２の半導体基板１に対する相対的な位置関係を制御するとともに、基板支持部５を駆動させることにより半導体基板１の回転を制御するための制御部７を有する。
【００１９】
制御部７は、駆動部４と基板支持部５とを連動して駆動させることにより、半導体基板１の表面の被測定領域に回収部材２を接触させ、回収部材２を被測定領域に接触させた状態を維持しつつ半導体基板１に対して相対的に移動させるように、回収部材２の半導体基板１に対する相対的な動作を制御する。これにより、制御部７は、回収部材２が半導体基板１の表面の被測定領域を走査させて、回収部材２に半導体基板１上に存在する不純物を回収させる。
【００２０】
回収部材２は、例えば、多孔質部材、または、繊維部材である。
【００２１】
ここで、多孔質部材には、例えば、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）スポンジ、ＰＶＡをメッシュ状にしたフィルム、柔軟性ＰＴＦＥ（ポリテトラフロオロエチレン）シート、ＰＶＡに水溶性の気孔生成剤を添加して形成されたスポンジ等のＰＶＦ（ポリビニルホルマール）やＰＵ（ポリウレタン）スポンジが含まれる。
【００２２】
また、繊維部材には、例えば、ミクロファイバー、ナノファイバー、コットン、ゴム繊維、石英ウール等が含まれる。
【００２３】
また、回収部材２は、ＳｉＯ２またはＳｉＮの粉末を固めて球状、棒状、またはシート状にした部材や、ゴムであってもよい。
【００２４】
ここで、半導体基板１の表面に存在し得る不純物には、例えば、メタル、イオン不純物などの無機汚染物、レジスト等の有機汚染物などがある。
【００２５】
これらの不純物を回収部材２に直接付着させることにより、回収部材２に不純物が回収されるようになっている。
【００２６】
また、不純物を取り込むことが可能な液体（例えば、酸、有機溶媒等の薬液）を、回収部材２に含侵させてもよい。この場合、測定対象となる不純物に応じて回収部材２に含浸させる薬液が選択される。
【００２７】
また、回収部材２を棒状、ペン先状または針状等、半導体基板１の被測定領域に合わせて成形してもよい。
【００２８】
ここで、以上のような構成を有する不純物の回収装置１００の動作について説明する。
【００２９】
先ず、不純物の回収装置１００の制御部７は、駆動部４を駆動させて半導体基板１の表面の被測定領域に、不純物を回収する回収部材２を接触させる。
【００３０】
次に、制御部７は、駆動部４と基板支持部５とを連動して駆動させ、回収部材２を被測定領域に接触させた状態を維持しつつ半導体基板１に対して相対的に移動させる。これにより、回収部材に半導体基板１上に存在する不純物を回収する。
【００３１】
なお、半導体基板１のベベル部１ａ表面に回収部材２を走査させる場合には、例えば、制御部７は、駆動部４を駆動して、回収部材２を半導体基板１の端部まで移動させるとともに、回転軸４ａ方向に移動させる。そして、制御部７は、基板支持部５を駆動して半導体基板１を回転させる。これにより、回収部材２が半導体基板１のベベル部１ａ表面を走査することになる。
【００３２】
また、既述のように、回収部材２には、酸あるいは有機溶媒等の薬液を含浸させて、不純物を回収してもよい。これにより、回収部材２による不純物の回収効率が向上すると考えられる。
【００３３】
なお、該不純物を回収した後は、例えば、回収部材で回収した分析対象である不純物を酸や有機溶媒で抽出するようにしてもよい。このようにして抽出された不純物を分析することにより、半導体基板の表面に存在する不純物を測定することができる。
【００３４】
また、回収部材が例えばＰＶＡスポンジ等の燃焼可能なものである場合には、不純物を回収した該回収部材を燃やしてメタル残渣を酸溶解し、この溶液を分析するようにしてもよい。
【００３５】
また、回収部材が例えば石英ウールである場合には、不純物を回収した石英ウールごとフッ酸で溶解し、この溶液を分析するようにしてもよい。
【００３６】
ここで、既述の本実施例に係る回収部材に含浸させる溶液保持と、従来技術の液滴保持と、の違いについて検討する。
【００３７】
従来技術において、例えば、通常の一塊（１滴）の液滴保持は、テフロン性の液滴保持部の表面張力等により保持される。しかし、その場合、親水性ウェーハ表面では液の吸着性（濡れ性）がテフロン表面（疎水性）より大きくなる。このため、液滴は親水性ウェーハ表面側に残って該液滴保持部で液滴は保持できない。
【００３８】
一方、本実施例において、多孔質部材、例えばＰＶＡスポンジは、溶液の保持性（吸湿性）が親水性のウェーハ表面よりも大きい。このため、親水性表面に溶液は残らずにＰＶＡスポンジ側に不純物が溶解した溶液が保持される。
【００３９】
以上のように、本実施例に係る不純物の回収方法によれば、半導体基板の表面の不純物をより高精度に回収することができる。
【００４０】
また、半導体基板の分析対象面が疎水性でも親水性でも、任意の領域の膜の表面に付着している不純物の分析が可能となる。
【００４１】
したがって、デバイスを形成したウェーハ（積層構造）に対する表面の不純物の測定が可能となる。
【００４２】
なお、上記実施例においては、ウェーハの上面およびベベル部に回収部材を走査する場合について述べたが、ウェーハの下面における不純物を回収するため、該下面を走査するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一態様である実施例１に係る不純物の回収装置の構成を示す図である。
【図２】半導体基板のベベル部に回収部材を接触させて該ベベル部表面に存在する不純物を回収する状態を示す断面図である。
【図３】半導体基板の上面端部に回収部材を接触させて該端部表面に存在する不純物を回収する状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  半導体基板（ウェーハ）
１ａ  ベベル部
１ｂ  上面
２  回収部材
３  保持部
４  駆動部
４ａ  回転軸
５  基板支持部
５ａ  回転軸
６  本体部
７  制御部
１００  不純物の回収装置
【図１】
2008300605.tif 000003
【図２】
2008300605.tif 000004
【図３】
2008300605.tif 000005