(57)【要約】【課題】  半導体基板表面に存在する物質の分析用試料を簡単に生成することが可能な半導体基板表面に存在する物質の分析用試料生成方法を提供する。【解決手段】  回収液５をシリコンウェーハ４の表面に滴下する。酸化膜４ａが形成されているシリコンウェーハ４の表面は親水性なので、回収液５はシリコンウェーハ４の表面全体に広がる。シリコンウェーハ４の表面に存在する測定対象物質は回収液５に溶解する。次に、フッ酸蒸気６をシリコンウェーハ４の表面に吹き付ける。フッ酸蒸気６によって酸化膜４ａが分解し、シリコンウェーハ４の表面は疎水性となる。また、酸化膜４ａが分解する際、シリコンウェーハ４の表面に存在する測定対象の物質は回収液５に溶解する。回収液５を採取する際、シリコンウェーハ４の表面は疎水性となっているので、回収液５の採取を容易に行うことが可能となる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
分析対象の物質を回収する回収液を親水性の膜が形成されている半導体基板表面に供給する第１の工程と、
前記半導体基板表面に供給された回収液に前記親水性の膜を分解する物質を含む蒸気を供給する第２の工程とを含むことを特徴とする分析用試料生成方法。
【請求項２】
請求項１に記載の分析用試料生成方法において、
前記親水性の膜は、酸化膜であり、
前記親水性の膜を分解する物質を含む蒸気は、フッ酸蒸気であることを特徴とする分析用試料生成方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の分析用試料生成方法において、
前記回収液は、ＨＦ＋Ｈ2Ｏ2、ＨＣｌ＋Ｈ2Ｏ2、ＨＮＯ3＋ＨＣｌ、ＨＣｌＯ4、ＨＮＯ3、Ｈ2Ｏ、Ｈ2Ｏ2、アルカリ水溶液、純水のいずれかを含むことを特徴とする分析用試料生成方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の分析用試料生成方法において、
前記第２の工程は、前記回収液が１箇所に凝縮するように前記親水性の膜を分解する物質を含む蒸気を複数の箇所から噴霧することを特徴とする分析用試料生成方法。
【請求項５】
請求項４に記載の分析用試料生成方法において、
前記親水性の膜を分解する物質を含む蒸気が供給された回収液から該回収液の溶媒を除去する第３の工程をさらに含むことを特徴とする分析用試料生成方法。
【請求項６】
請求項１ないし４のいずれかに記載の分析用試料生成方法に含まれる工程と、
前記親水性の膜を分解する物質を含む蒸気が供給された回収液を分析する工程とを含むことを特徴とする半導体基板表面に存在する物質の分析方法。
【請求項７】
請求項５に記載の分析用試料生成方法に含まれる工程と、
前記親水性の膜を分解する物質を含む蒸気が供給された回収液から該回収液の溶媒が除去された分析用試料を分析する工程とを含むことを特徴とする半導体基板表面に存在する物質の分析方法。
【請求項８】
分析対象の物質を回収する回収液を親水性の膜が形成されている半導体基板表面に供給する回収液供給手段と、
前記半導体基板表面に供給された回収液に前記親水性の膜を分解する物質を含む蒸気を供給する蒸気供給手段とを含むことを特徴とする分析用試料生成装置。
【請求項９】
請求項８に記載の分析用試料生成装置において、
前記親水性の膜は、酸化膜であり、
前記親水性の膜を分解する物質を含む蒸気は、フッ酸蒸気であることを特徴とする分析用試料生成装置。
【請求項１０】
請求項８または９に記載の分析用試料生成装置において、
前記回収液は、ＨＦ＋Ｈ2Ｏ2、ＨＣｌ＋Ｈ2Ｏ2、ＨＮＯ3＋ＨＣｌ、ＨＣｌＯ4、ＨＮＯ3、Ｈ2Ｏ、Ｈ2Ｏ2、アルカリ水溶液、純水のいずれかを含むことを特徴とする分析用試料生成装置。
【請求項１１】
請求項８ないし１０のいずれかに記載の分析用試料生成装置において、
前記蒸気供給手段は、前記回収液が１箇所に凝縮するように前記親水性の膜を分解する物質を含む蒸気を複数の箇所から噴霧することを特徴とする分析用試料生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体基板表面に存在する物質の分析用試料生成方法、半導体基板表面に存在する物質の分析方法および半導体基板表面に存在する物質の分析用試料生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造プロセスでは、半導体装置の集積度の向上に伴い、半導体ウェーハ表面の金属汚染の低減が重要になってきている。
【０００３】
半導体ウェーハ表面の金属汚染を防止するには、清浄なプロセス管理が必須であり、そのためには、半導体ウェーハ表面に存在する金属不純物を正確に把握することが重要となる。
【０００４】
従来、半導体ウェーハ表面に存在する金属不純物を正確に把握するために、半導体ウェーハ表面上に存在する金属不純物を実際に採取し、採取した物質を測定している。
【０００５】
以下、従来の半導体ウェーハ表面上に存在する金属不純物を測定する方法を簡単に説明する。
【０００６】
半導体ウェーハ表面は、自然酸化膜または薄膜酸化膜が形成されており親水性である。
【０００７】
半導体ウェーハ表面上の金属不純物を測定する際には、まず、半導体ウェーハ表面に形成されている自然酸化膜または薄膜酸化膜をフッ酸蒸気または濃フッ酸溶液を用いて分解して半導体ウェーハ表面を疎水性にする。
【０００８】
続いて、自然酸化膜または薄膜酸化膜が分解されて疎水性になった半導体ウェーハ表面に、半導体ウェーハ表面の疎水性を持続させることができる回収液（例えば、純水、またはＨＦ＋Ｈ2Ｏ2、またはＨＣｌ＋Ｈ2Ｏ2）を滴下する。
【０００９】
さらに、滴下した回収液を半導体ウェーハ表面上で移動させることにより、半導体ウェーハ表面に存在する物質（例えば、金属不純物）を回収液内に取り込ませ、半導体ウェーハ表面に存在する物質を取り込んだ回収液（分析用試料）を回収し、回収した回収液を分析していた。
【００１０】
なお、半導体ウェーハ表面上の金属不純物を測定する際、最初に、半導体ウェーハ表面を疎水性にする理由は、半導体ウェーハに滴下した回収液の回収を容易にするためである。
【００１１】
また、半導体ウェーハ表面の疎水性を持続させることができる液体を回収液として使用する理由は、例えば、酸化力のある液体を回収液として使用すると、酸化力のある液体を半導体ウェーハ表面で移動させて金属不純物等の物質を回収している際に、半導体ウェーハ表面に自然酸化膜が形成されて半導体ウェーハ表面が親水性となってしまい、回収液が半導体ウェーハ表面に広がり、回収液の回収が困難になるためである。
【００１２】
半導体ウェーハ表面の疎水性を持続させることができる液体を回収液として使用する場合、例えば、半導体ウェーハとしてシリコンウェーハを用いた際、シリコンよりもイオン化傾向が小さい元素（Ｃｕ、Ｐｔ、Ｒｕなどの白金族類）の分解回収は、極めて困難であった。その理由は、シリコンよりもイオン化傾向が小さい元素は、酸化力のある液体を回収液として用いた場合にのみ、シリコンウェーハから容易に分解回収できるからである。
【００１３】
よって、半導体ウェーハ表面の疎水性を持続させることができる液体を回収液として使用する従来の技術では、半導体ウェーハ表面に存在する金属不純物のうち、測定可能な金属は限られていた。
【００１４】
また、半導体デバイス製造にあたり新材料として多種、多様な金属が新たに使用されるようになってきており、従来問題となっていたＦｅ等に代表される金属による半導体ウェーハの汚染のみではなく、新たに使用される金属による半導体ウェーハの汚染も懸念される。したがって、従来問題となっていた金属と新たに使用される金属とを同時に効率良く半導体ウェーハ表面から抽出する技術が必要とされている。
【００１５】
特許文献１（特開平５−２２６４４３号公報）には、半導体ウェーハ表面の疎水性を持続させることができない液体を回収液として使用して、シリコンよりもイオン化傾向が小さい元素も抽出する不純物抽出方法が記載されている。
【００１６】
具体的には、シリコンウェーハ表面にフッ酸蒸気を噴射した後、フッ酸蒸気によって酸化膜が分解されたシリコンウェーハ表面に王水を滴下し、その後、シリコンウェーハを加熱してシリコンウェーハ表面を分解し、シリコンよりもイオン化傾向が小さい元素である白金を王水に溶解させる。
【００１７】
シリコンウェーハ上で王水を加熱するとシリコンウェーハ表面に自然酸化膜が形成されてシリコンウェーハ表面が親水性になってしまうが、王水を回収する前に再びフッ酸蒸気をシリコンウェーハ表面に噴射して該自然酸化膜を分解してシリコンウェーハ表面を再度疎水性にし、その後、王水（分析用試料）を回収する。
【００１８】
また、特許文献２（特開平１０−３３２５５４号公報）には、ウェーハ表面をフッ酸蒸気に曝露してこの蒸気をウェーハ表面に結露させ、次いでウェーハ表面に回収液を滴下してウェーハ表面全体を回収液で覆い、ウェーハ表面に結露している液滴（フッ酸）を回収液中に溶解させて試料溶液を作成した後、この試料溶液（分析用試料）を採取するシリコンウェーハ表面の不純物検出方法が記載されている。
【００１９】
また、特許文献３（特開平７−２８０７０８号公報）には、半導体ウェーハ表面を疎水性にする液体を回収液として使用するシリコンウェーハ表面の不純物検出方法が記載されている。具体的には、所定の濃度のフッ酸と過酸化水素とを含有する表面処理液を回収液として使用する例が記載されている。
【特許文献１】特開平５−２２６４４３号公報
【特許文献２】特開平１０−３３２５５４号公報
【特許文献３】特開平７−２８０７０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
特許文献１に記載の技術は、フッ酸蒸気の噴射を２回行っており、シリコンウェーハ表面の不純物抽出工程が複雑である。
【００２１】
さらに、特許文献１に記載されたような不純物抽出方法は、フッ酸蒸気の噴射によりシリコンウェーハの表面が疎水性となった後、回収液をシリコンウェーハ表面に這わせるため、回収液の回収は容易になるが、疎水性のシリコンウェーハの表面全体に回収液を行き渡らせることは困難であった。
【００２２】
これに対して、特許文献２に記載の技術は、ウェーハ表面をフッ酸蒸気に曝露してこの蒸気を結露させた後に、ウェーハ表面に回収液を滴下してウェーハ表面全体を回収液で覆うので、シリコンウェーハの表面全体に回収液を行き渡らせることが可能になる。
【００２３】
しかしながら、特許文献２に記載の技術の場合、フッ酸蒸気をシリコンウェーハに必要以上に供給すると、回収液をウェーハ表面に滴下する前にシリコンウェーハの表面が疎水性になってしまい、回収液をウェーハの表面全体に行き渡らせることが困難となり、また、ウェーハに供給するフッ酸蒸気が少ないと、回収液を滴下した後、ウェーハの表面内に疎水性にならない箇所が残る可能性があり、回収液の回収が困難となってしまう。つまり、特許文献２に記載の技術の場合、ウェーハ表面に供給するフッ酸蒸気の量を高い精度で調節する必要があった。
【００２４】
特許文献３に記載の技術の場合、所定の濃度のフッ酸と過酸化水素とを含有する表面処理液を生成し、生成した表面処理液をシリコンウェーハ表面に滴下するので、表面処理液をシリコンウェーハの表面全体に行き渡らせることは容易になる。
【００２５】
しかしながら、特許文献３に記載された技術は、回収液として、半導体ウェーハ表面を疎水性にする液体を用いなければならないという制約があり、この制約により、半導体ウェーハ表面から回収できる物質が制限されてしまうという問題点があった。
【００２６】
本発明の目的は、半導体基板表面に存在する多くの物質の分析用試料を簡単に生成することが可能な半導体基板表面に存在する物質の分析用試料生成方法、半導体基板表面に存在する物質の分析方法および半導体基板表面に存在する物質の分析用試料生成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
上記の目的を達成するために、本発明の分析用試料生成方法は、分析対象の物質を回収する回収液を親水性の膜が形成されている半導体基板表面に供給する第１の工程と、前記半導体基板表面に供給された回収液に前記親水性の膜を分解する物質を含む蒸気を供給する第２の工程とを含むことを特徴とする。
【００２８】
上記の発明によれば、分析対象の物質を回収する回収液を親水性の膜が形成されている半導体基板表面に供給するので、該回収液を半導体基板表面全体に容易に行き渡らせることが可能となる。
【００２９】
該回収液に親水性の膜を分解する物質を含む蒸気を供給することによって、該蒸気により該膜が除去される際に、回収液は、該膜中に含まれている不純物および分析対象の物質と、該膜が除去された半導体基板表面に存在する分析対象の物質とを回収する。なお、該蒸気の供給量は、半導体基板表面の全体が疎水性となる量以上であればよいので、該蒸気の供給を非常に高精度で制御する必要性は低くなる。
【００３０】
さらに、該膜が除去された半導体基板表面は疎水性となるので、半導体基板表面は該回収液との親和性がなくなり、該回収液に回収された物質が半導体基板に再付着することを防止することが可能となり、また、回収液の回収が容易になる。
【００３１】
また、回収液として、半導体ウェーハ表面の疎水性を持続させることができる液体および半導体ウェーハ表面を疎水性にする液体に加えて半導体ウェーハ表面の疎水性を持続させることができない液体も使用可能となるので、半導体ウェーハ表面の疎水性を持続させることができる液体または半導体ウェーハ表面を疎水性にする液体を回収液として使用する場合には回収できなかった物質の回収を簡単に行うことが可能となる。また、半導体基板上の金属不純物、酸性成分またはアンモニア成分の抽出が可能となる。
【００３２】
また、本発明の分析用試料生成装置は、分析対象の物質を回収する回収液を親水性の膜が形成されている半導体基板表面に供給する回収液供給手段と、前記半導体基板表面に供給された回収液に前記親水性の膜を分解する物質を含む蒸気を供給する蒸気供給手段とを含むことを特徴とする。
【００３３】
上記の発明によれば、回収液供給手段が分析対象の物質を回収する回収液を親水性の膜が形成されている半導体基板表面に供給するので、該回収液を半導体基板表面全体に容易に行き渡らせることが可能となる。
【００３４】
蒸気供給手段が該回収液に前記親水性の膜を分解する物質を含む蒸気を供給することによって該膜が除去される際に、回収液は、該膜中に含まれている不純物および分析対象の物質と、該膜が除去された半導体基板表面に存在する分析対象の物質を回収する。なお、該蒸気の供給量は、半導体基板表面の全体が疎水性となる量以上であればよいので、該蒸気の供給を高精度で制御する必要性が低くなる。
【００３５】
さらに、該膜が除去された半導体基板表面は疎水性となるので、半導体基板表面は該回収液との親和性がなくなり、該回収液に溶解された物質が半導体基板に再付着することを防止可能となり、また、回収液の回収が容易になる。
【００３６】
また、回収液として、半導体ウェーハ表面の疎水性を持続させることができる液体および半導体ウェーハ表面を疎水性にする液体に加えて半導体ウェーハ表面の疎水性を持続させることができない液体も使用可能となるので、半導体ウェーハ表面の疎水性を持続させることができる液体または半導体ウェーハ表面を疎水性にする液体を回収液として使用する場合には回収できなかった物質の回収を簡単に行うことが可能となる。また、半導体基板上の金属不純物、酸性成分またはアンモニア成分の抽出が可能となる。
【００３７】
なお、前記親水性の膜は、酸化膜であり、前記親水性の膜を分解する物質を含む蒸気は、フッ酸蒸気であることが望ましい。
【００３８】
また、前記回収液は、ＨＦ＋Ｈ2Ｏ2、ＨＣｌ＋Ｈ2Ｏ2、ＨＮＯ3＋ＨＣｌ、ＨＣｌＯ4、ＨＮＯ3、Ｈ2Ｏ、Ｈ2Ｏ2、アルカリ水溶液、純水のいずれかを含むものが望ましい。
【００３９】
また、前記回収液が１箇所に凝縮するように前記フッ素蒸気を複数の箇所から噴霧する場合、該回収液を回収しやすくなる。
【００４０】
また、前記蒸気が供給された回収液から該回収液の溶媒を除去する場合、半導体基板表面に存在する物質を、例えば、全反射蛍光Ｘ線装置で測定することが可能となる。
【００４１】
また、本発明の半導体基板表面に存在する物質の分析方法は、前記分析用試料生成方法に含まれる工程と、前記蒸気が供給された回収液を分析する工程とを含むことを特徴とする。
【００４２】
上記の発明によれば、前記分析用試料生成方法に含まれる工程を含むので、半導体基板表面に存在する物質の分析方法における分析者の負担を軽減することが可能となる。
【００４３】
また、本発明の半導体基板表面に存在する物質の分析方法は、前記分析用試料生成方法に含まれる工程と、前記蒸気が供給された回収液から該回収液の溶媒が除去された分析用試料を分析する工程とを含むことを特徴とする。
【００４４】
上記の発明によれば、半導体基板表面に存在する物質を、例えば、全反射蛍光Ｘ線装置で測定することが可能となる。
【発明の効果】
【００４５】
本発明によれば、半導体基板表面に存在する物質の分析用試料を簡単に生成することが可能となる。その理由は、以下の通りである。
【００４６】
分析対象の物質を回収する回収液を親水性の膜が形成されている半導体基板表面に供給するので、回収液を半導体基板表面全体に容易に行き渡らせることが可能となる。
【００４７】
該膜が除去された半導体基板表面は疎水性となるので、半導体基板表面は該回収液との親和性がなくなり、該回収液に回収された物質が半導体基板に再付着することを防止することが可能となり、また、回収液の回収が容易になる。
【００４８】
回収液として、半導体ウェーハ表面の疎水性を持続させることができる液体および半導体ウェーハ表面を疎水性にする液体に加えて半導体ウェーハ表面の疎水性を持続させることができない液体も使用可能となるので、半導体ウェーハ表面の疎水性を持続させることができる液体または半導体ウェーハ表面を疎水性にする液体を回収液として使用する場合には回収できなかった物質の回収を簡単に行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
【００５０】
図１は、本発明の一実施例の分析用試料生成装置および本発明の一実施例の分析用試料生成方法を説明するための説明図である。
【００５１】
図１において、分析用試料生成装置は、ウェーハ保持具１と、回収液供給手段２と、フッ酸蒸気供給手段３とを含む。
【００５２】
ウェーハ保持具１は、半導体基板としてのシリコンウェーハ４を保持する。なお、シリコンウェーハ４がウェーハ保持具１に保持された際（図１（ａ））には、シリコンウェーハ４の表面には、自然酸化膜または薄膜酸化膜などの酸化膜４ａが形成されている。なお、シリコンウェーハ４の表面に形成されている酸化膜４ａが親水性の膜であるため、シリコンウェーハ４の表面は親水性である。
【００５３】
回収液供給手段２は、分析対象の物質を回収する回収液５を酸化膜４ａが形成されているシリコンウェーハ４の表面に供給する。フッ酸蒸気供給手段３は、シリコンウェーハ４の表面に供給された回収液５にフッ酸蒸気６を供給する。なお、フッ酸蒸気６は、酸化膜４ａを分解する。
【００５４】
次に、図１を参照して本発明の一実施例の半導体基板表面に存在する物質の分析用試料生成方法を説明する。
【００５５】
清浄なウェーハ保持具１の上に酸化膜４ａが表面に形成されたシリコンウェーハ４を載せる（図１（ａ）参照）。
【００５６】
各種メタル不純物が１０ppt以下の清浄な回収液５と各種メタル不純物が１ppt以下の清浄な純水とを準備する。なお、回収液５は、シリコンウェーハ４の表面に存在する測定対象の物質を回収するための液体であり、測定対象の物質に応じて適宜選択される。
【００５７】
本実施例では、回収液５として、ＨＦ＋Ｈ2Ｏ2、ＨＣｌ＋Ｈ2Ｏ2、ＨＮＯ3＋ＨＣｌ、ＨＣｌＯ4、ＨＮＯ3、Ｈ2Ｏのいずれかを用いる。なお、回収液５は、適宜純水で希釈して使用する。
【００５８】
酸化膜４ａが形成されて親水性となっているシリコンウェーハ４の表面全体に回収液５が行き渡るように、回収液供給手段２により回収液５を１mlから５ml程度シリコンウェーハ４の表面に滴下する（図１（ｂ）参照）。なお、回収液供給手段２による回収液５の滴下は、回収液供給手段２が自動的に行ってもよいし、人が回収液供給手段２を操作して行ってもよい。
【００５９】
酸化膜４ａが形成されているシリコンウェーハ４の表面は親水性なので、シリコンウェーハ４の表面に回収液５を滴下することで、回収液５はシリコンウェーハ４の表面（具体的には、シリコンウェーハ４の分析対象面）全体に容易に広がる。
【００６０】
シリコンウェーハ４の表面に存在する測定対象物質は、シリコンウェーハ４の表面に行き渡った回収液５に溶解する。
【００６１】
本実施例では、回収液５がシリコンウェーハ４の表面に行き渡っているので、シリコンウェーハ４の表面全体に存在する測定対象物質を回収液５によって簡単に回収することができる。
【００６２】
次に、シリコンウェーハ４の直上位置または斜め横方向からＨＦ（フッ酸）蒸気６をシリコンウェーハ４の表面、具体的にはシリコンウェーハ４の表面に行き渡った回収液５に吹き付ける（図１（ｃ）または図１（ｄ）参照）。
【００６３】
図１（ｃ）は、シリコンウェーハ４の直上位置に設けたフッ素蒸気供給手段３からフッ酸蒸気６をシリコンウェーハ４の表面、具体的にはシリコンウェーハ４の表面に行き渡った回収液５に吹き付ける一例を示した説明図である。
【００６４】
図１（ｄ）は、回収液５がシリコンウェーハ４上に１箇所に凝縮するように、複数の箇所に設けたフッ素蒸気供給手段３からフッ素蒸気６をシリコンウェーハ４の表面、具体的にはシリコンウェーハ４の表面に行き渡った回収液５に噴霧する一例を示した説明図である。
【００６５】
なお、シリコンウェーハ４の表面に供給された回収液５フッ酸蒸気６を供給する手法は、図１（ｃ）または図１（ｄ）に示した例に限らず、適宜変更可能である。
【００６６】
フッ酸蒸気６をシリコンウェーハ４の表面に吹き付けることで、シリコンウェーハ４の表面に形成されていた酸化膜４ａが分解され、シリコンウェーハ４の表面は疎水性となる。
【００６７】
フッ酸蒸気６の吹き付けによって酸化膜４ａが分解する際、シリコンウェーハ４の表面に存在する測定対象の物質は回収液５に溶解する。
【００６８】
また、酸化膜４ａが除去されたシリコンウェーハ４の表面は疎水性となるので、シリコンウェーハ４の表面は回収液５との親和性がなくなり、回収液５に溶解された物質がシリコンウェーハ４に再付着することが防止される。
【００６９】
フッ酸蒸気６を噴霧後にシリコンウェーハ４の表面が疎水性になるため、回収液５は１箇所または数箇所に凝集する（図１（ｅ）または図１（ｆ）参照）。
【００７０】
図１（ｅ）は、例えば図１（ｃ）に示したようにシリコンウェーハ４の直上位置に設けたフッ素蒸気供給手段３からフッ酸蒸気６をシリコンウェーハ４の表面に噴霧した場合の回収液５の凝集状態の一例を示した説明図である。この場合、回収液５はシリコンウェーハ４上の数箇所に凝集する可能性が高い。
【００７１】
図１（ｆ）は、例えば図１（ｄ）に示したように回収液５がシリコンウェーハ４上に１箇所に凝縮するように複数のフッ素蒸気供給手段３からフッ素蒸気６をシリコンウェーハ４の表面に噴霧した場合の回収液５の凝集状態の一例を示した説明図である。この場合、回収液５をシリコンウェーハ４上の１箇所に凝集させることが可能になる。
【００７２】
続いて、凝集した回収液５を採取し、採取した回収液５をICPMSや原子吸光などの微量メタル分析装置にかけて分析する。なお、回収液５を採取する際、シリコンウェーハ４の表面は疎水性となっているので、回収液５の採取を容易に行うことが可能となる。
【００７３】
なお、シリコンウェーハ４の表面上の一箇所に回収液５を凝集させた場合には、凝集した回収液５を乾燥させることにより回収液５から該回収液５の溶媒を除去し、回収液５から該溶媒が除去された分析用試料を全反射蛍光X線装置で分析することができる。
【００７４】
本実施例によれば、回収液として、半導体ウェーハ表面の疎水性を持続させることができる液体に加えて半導体ウェーハ表面の疎水性を持続させることができない液体も使用可能となるので、回収液を幅広く選択でき、今までは測定ができなかった、または測定が困難であったメタルの分析を簡単に行うことが可能となる。なお、今まで測定ができない元素、または測定が困難であった元素は、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｉｒ、Ａｕ、Ｃｕなどの白金族類である。これらの回収液に溶解しにくいメタルまたはシリコンへ吸着しやすいメタルがシリコンウェーハから簡単に抽出できるようになった理由は、回収液に満たされた系でフッ酸蒸気による酸化膜の分解をしているからである。
【００７５】
また、従来フッ酸蒸気噴霧によりシリコンウェーハから抽出可能なＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｎａなどと同時に、今まで測定ができない元素、または測定が困難であった元素を簡単にシリコンウェーハから抽出できるので、分析の効率および分析用試料生成の効率が大幅に向上する。
【００７６】
次に、本発明の第２の実施例を説明する。
【００７７】
本発明の第２の実施例は、シリコンウェーハ表面上の酸性成分、アンモニア成分、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の高感度測定を行う例である。なお、第２の実施例が先に示した例と異なる主要な点は、回収液の成分が異なる点および回収液の分析方法が異なる点である。
【００７８】
図１を参照して、本発明の第２の実施例の半導体基板表面に存在する物質の分析用試料生成方法を説明する。
【００７９】
清浄なウェーハ保持具１の上に酸化膜４ａが表面に形成されたシリコンウェーハ４を載せる（図１（ａ）参照）。
【００８０】
回収液５として、純水、Ｈ2Ｏ2、炭酸ナトリウム水溶液などのアルカリ水溶液を準備する。なお、回収液５は、シリコンウェーハ４の表面に存在する測定対象の物質を回収するための液体であり、測定対象が、酸性成分であるかアンモニア成分であるかアルカリ金属であるかアルカリ土類金属であるか等により、使用する回収液５を適宜選択する。
【００８１】
例えば、測定対象の物質が酸性成分の場合は、純水、またはＨ2Ｏ2微量添加純水、または炭酸ナトリウム溶液のいずれか１つまたはそれらを混合したものを回収液５として使用する。
【００８２】
また、測定対象の物質がアンモニア成分またはアミン成分、もしくはアルカリ金属またはアルカリ土類金属の場合には、純水またはＨ2Ｏ2微量添加水のいずれか一つを回収液５として用いる。
【００８３】
酸化膜４ａが形成されて親水性となっているシリコンウェーハ４の表面全体に回収液５が行き渡るように、回収液供給手段２により回収液５を１mlから５ml程度シリコンウェーハ４の表面に滴下する（図１（ｂ）参照）。なお、回収液供給手段２による回収液５の滴下は、回収液供給手段２が自動的に行ってもよいし、人が回収液供給手段２を操作して行ってもよい。
【００８４】
酸化膜４ａが形成されているシリコンウェーハ４の表面は親水性なので、シリコンウェーハ４の表面に回収液５を滴下することで、回収液５はシリコンウェーハ４の表面（具体的には、シリコンウェーハ４の分析対象面）全体に容易に広がる。
【００８５】
シリコンウェーハ４の表面に存在する測定対象物質は、シリコンウェーハ４の表面に行き渡った回収液５に溶解する。
【００８６】
次に、シリコンウェーハ４の直上位置または斜め横方向からＨＦ（フッ酸）蒸気６をシリコンウェーハ４の表面、具体的にはシリコンウェーハ４の表面に行き渡った回収液５に吹き付ける（図１（ｃ）または図１（ｄ）参照）。
【００８７】
フッ酸蒸気６をシリコンウェーハ４の表面に吹き付けることで、シリコンウェーハ４の表面に形成されていた酸化膜４ａが分解し、シリコンウェーハ４の表面は疎水性となる。
【００８８】
フッ酸蒸気６の吹き付けによって酸化膜４ａが分解する際、シリコンウェーハ４の表面に存在する測定対象の物質は回収液５に溶解する。
【００８９】
酸化膜４ａが除去されたシリコンウェーハ４の表面は疎水性となるので、シリコンウェーハ４の表面は回収液５との親和性がなくなり、回収液５に溶解された物質がシリコンウェーハに再付着することを防止する。
【００９０】
フッ酸蒸気６を噴霧後にシリコンウェーハ４の表面が疎水性になるため、回収液５は１箇所または数箇所に凝集する（図１（ｅ）または図１（ｆ）参照）。
【００９１】
続いて、凝集した回収液５を採取して、採取した回収液５をイオンクロマトグラフィーにより、酸性成分を陰イオンとして、アンモニア、アミン成分をアンモニウムイオン、アルカリイオンとして分析する。
【００９２】
分析可能な成分は、塩酸イオン、リン酸イオン、臭素イオン、硝酸／亜硝酸イオン、硫酸イオン／亜硫酸イオン、Ｎａ、Ｋ、Ｃａ、Ｌｉ、Ｍｇ、アンモニウムイオン、各種アミン類である。
【００９３】
なお、回収液５にＨ2Ｏ2を添加する目的は、Ｈ2Ｏ2による酸化作用によりＮｏｘを硝酸イオン、Ｓｏｘを硫酸イオンにするためである。
【００９４】
また、回収液５として炭酸ナトリウム水溶液などのアルカリ水溶液を用いる理由は、酸性成分の溶解性を高めるためである。
【００９５】
第２の実施例によれば、シリコンウェーハのメタル汚染のみならずシリコンウェーハに含まれる分子成分の分析が可能になる。
【００９６】
なお、本発明は上記の各実施例に限定されるものではなく、種々の変更が可能であることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明の一実施例の分析用試料生成方法を工程順に示した説明図である。
【符号の説明】
【００９８】
１      ウェーハ保持具
２      回収液供給手段
３      フッ酸蒸気供給手段
４      シリコンウェーハ
４ａ    酸化膜
５      回収液
６      フッ酸蒸気
【図１】
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