(57)【要約】【課題】  十分な精度を有する半導体基板の不純物分析方法および分析用冶具を提供する。【解決手段】  半導体基板の主面を中央部に開口を有する保護板でマスクし、保護板の開口内にエッチング液を張り、半導体基板の表層をエッチングする第１の工程（Ｓ０１〜Ｓ０４）と、エッチング液を回収し、半導体基板の表層中の不純物を分析する第２の工程（Ｓ０５〜Ｓ０６）と、半導体基板の主面と保護板との間に隙間を設け、隙間にエッチング液を挟み込み、半導体基板の表層の未エッチング領域をエッチングする第３の工程（Ｓ０７〜Ｓ１０）とを具備し、第１乃至第３の工程を所定回数繰り返す（Ｓ１１）。半導体基板の表層の未エッチング領域からの汚染を防止して、不純物分析を行なう。【選択図】  図１
2007208198.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板の主面を中央部に開口を有する保護板でマスクし、前記保護板の開口内にエッチング液を満たし、前記半導体基板の表層をエッチングする第１の工程と、
前記エッチング液を回収し、前記半導体基板の表層中の不純物を分析する第２の工程と、
前記半導体基板の主面と前記保護板との間に隙間を設け、前記隙間にエッチング液を挟み込み、前記半導体基板の表層の未エッチング領域をエッチングする第３の工程と、
を具備し、
前記第１乃至第３の工程を所定回数繰り返すことを特徴とする半導体基板の不純物分析方法。
【請求項２】
半導体基板の主面を中央部に開口を有する保護板でマスクし、前記保護板の開口内にエッチング液を満たし、前記半導体基板の表層をエッチングする第１の工程と、
前記エッチング液を回収し、前記半導体基板の表層中の不純物を分析する第２の工程と、
前記保護板より小さい開口を有する保護板で前記半導体基板の表層の未エッチング領域をマスクする第３の工程と、
を具備し、
前記第１乃至第３の工程を所定回数繰り返すことを特徴とする半導体基板の不純物分析方法。
【請求項３】
半導体基板を載置する基台と、
中央部に前記半導体基板より小さく、且つ互いに異なる開口を有する複数の保護板と、
前記半導体基板の主面上に前記開口を有する保護板を密着させて固定する手段と、
を具備することを特徴とする半導体基板の不純物分析用冶具。
【請求項４】
前記保護板が同軸的に嵌め合わされる環状の保護板であることを特徴とする請求項４に記載の半導体基板の不純物分析用冶具。
【請求項５】
前記保護板が前記開口縁から前記半導体基板側に突出し、同軸的に嵌め合わされる筒状部を有することを特徴とする請求項４に記載の半導体基板の不純物分析用冶具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体基板の不純物分析方法および不純物分析用冶具に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造プロセスにおいて、半導体基板表層または半導体基板上に形成されたポリシリコン等の各種薄膜表層中にＮａ、Ｋ、Ｆｅ等の金属不純物が存在すると、たとえ、その量が微量であっても電気的特性に悪影響を与えることは周知である。
【０００３】
また、デバイスの高密度化、高集積化にともない、活性領域である半導体基板表層、または、半導体基板上に形成されたポリシリコン薄膜表層等の表層の極浅い領域の不純物の影響が問題となっている。
【０００４】
半導体素子の電気的特性を向上させるためには、半導体に含まれる不純物量を正確に把握する事および極浅い領域の不純物量の深さ方向の分布（以下不純物プロファイルという）を測定し汚染分布を把握する事により、半導体基板表層または半導体基板上に形成されたポリシリコン等薄膜表層中への不純物混入を抑制或いは、除去をする必要がある。
【０００５】
従来、半導体基板上に形成されたポリシリコン等の薄膜表層を溶解して、不純物が溶解した溶解液を分析することにより、表層の不純物量を求める方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
特許文献１に開示された半導体基板表層等の不純物分析方法は、基台に載置された半導体基板上に保護枠を密着固定させ、その枠の内側に被測定物を目的量（目的深さ）溶解するためのエッチング液を満たし、一定時間接触させることにより、半導体基板表層をエッチングしている。
【０００７】
このとき、酸化剤を含むエッチング液中のフッソ系ガスの濃度を徐々に増大させることにより、初期のエッチング速度を制御してエッチングの面内深さの均一性を向上させている。
【０００８】
然しながら、特許文献１に開示された半導体基板の表層等の不純物分析方法は、エッチングを繰り返して不純物プロファイルを求める場合に、保護枠が密着してエッチングされなかった半導体基板の表層の未エッチング領域の影響を受けて、分析精度が低下するという問題がある。
【特許文献１】特開平９−２１３６８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、十分な精度を有する半導体基板の不純物分析方法および不純物分析用冶具を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様の半導体基板の不純物分析方法は、半導体基板の主面を中央部に開口を有する保護板でマスクし、前記保護板の開口内にエッチング液を満たし、前記半導体基板の表層をエッチングする第１の工程と、前記エッチング液を回収し、前記半導体基板の表層中の不純物を分析する第２の工程と、前記半導体基板の主面と前記保護板との間に隙間を設け、前記隙間にエッチング液を挟み込み、前記半導体基板の表層の未エッチング領域をエッチングする第３の工程とを具備し、前記第１乃至第３の工程を所定回数繰り返すことを特徴としている。
【００１１】
本発明の他態様の半導体基板の不純物分析方法は、半導体基板の主面を中央部に開口を有する保護板でマスクし、前記保護板の開口内にエッチング液を満たし、前記半導体基板の表層をエッチングする第１の工程と、前記エッチング液を回収し、前記半導体基板の表層中の不純物を分析する第２の工程と、前記保護板より小さい開口を有する保護板で前記半導体基板の表層の未エッチング領域をマスクする第３の工程とを具備し、前記第１乃至第３の工程を所定回数繰り返すことを特徴としている。
【００１２】
本発明の一態様の半導体基板の不純物分析用冶具は、半導体基板を載置する基台と、中央部に前記半導体基板より小さく、且つ互いに異なる開口を有する複数の保護板と、前記半導体基板の主面上に前記開口を有する保護板を密着させて固定する手段とを具備することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、十分な精度を有する半導体基板の不純物分析方法および不純物分析用冶具が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１５】
本発明の実施例１に係る半導体基板の不純物分析方法について、図１乃至図４を用いて説明する。図１は半導体基板の不純物分析方法を示すフローチャート、図２は半導体基板の不純物分析用冶具を示す図で、図２（ａ）はその斜視図、図２（ｂ）はＡ−Ａ線に沿って切断し矢印方向に眺めた断面図、図３および図４は分析工程を順に示す図である。
【００１６】
始めに、半導体基板の不純物分析用冶具について説明する。図２に示すように、半導体基板の不純物分析用冶具１０は、半導体基板１１を載置する基台１２と、半導体基板１１上に載置され、中央部に半導体基板１１よりひとまわり小さい開口１４ａを有する保護板１４とを具備している。  
半導体基板１１が、例えば直径２００ｍｍのシリコンウェーハの場合に、開口１４ａは直径１８０〜１９０ｍｍ程度が適当である。
【００１７】
基台１２は四隅に基台１２を貫通するネジ孔（図示せず）を有し、保護板１４は基台１２のネジ孔に対応する位置に貫通孔（図示せず）を有している。  
基台１２と保護板１４との間に半導体基板１１を挟んでネジ１５でネジ止めすることにより、半導体基板１１上に保護板１４が密着固定される。
【００１８】
基台１２および保護板１４には、半導体基板１１の位置決めをするために、例えば半導体基板１１の厚さの１／２より浅い座繰り孔を形成しておくことが好ましい。
【００１９】
基台１２、保護板１４およびネジ１５の材質は、エッチング液に耐性を有していることが必要であり、例えばフッソ系樹脂などが適している。
【００２０】
図１に示すように、本実施例の半導体基板の不純物分析方法は、始めに半導体基板１１を基台１２にセットし、（ステップＳ０１）、次に、開口１４ａを有する保護板１４で半導体基板１１をマスクする（ステップＳ０２）。
【００２１】
具体的には、図３（ａ）に示すように、基台１２上に半導体基板１１を載置し、半導体基板１１上に開口１４ａを有する保護板１４を載置し、ネジ１５でネジ止めして半導体基板１１上に保護板１４を密着固定する。これにより、半導体基板１１の被エッチング領域がマスクされる。
【００２２】
次に、保護板１４の開口１４ａの内側にエッチング液を張り（ステップＳ０３）、所定時間接触させて半導体基板１１をエッチングする（ステップＳ０４）。
【００２３】
具体的には、図３（ｂ）に示すように、ピペット１６を用いて、開口１４ａの内側に半導体基板１１を設定量（目的深さ）溶解するためのエッチング液１７、例えばフッ酸と硝酸の混合溶液を最少量、例えば数十ｍｌ満たし、所定時間接触させて半導体基板１１をエッチングする。
【００２４】
これにより、図３（ｃ）に示すように、半導体基板１１の表層が所定のエッチング深さΔｘ、例えば１０ｎｍだけエッチングされる。  
保護板１４でマスクされた半導体基板１１の表層はΔｘと同程度のエッチング深さΔｙだけサイドエッチングされるので、サイドエッチング領域１８が生じ、未エッチング領域１９が残される。
【００２５】
次に、エッチング液１７を回収し（ステップＳ０５）、エッチング液中に溶解した不純物を分析する（ステップＳ０６）。  
具体的には、図４（ａ）に示すように、分析用冶具１０を傾けてエッチング液１７をフッソ系樹脂製のビーカ２０に注いで回収する。回収されたエッチング液２１は、例えばフレームレス原子吸光装置（図示せず）により分析され、半導体基板１１の表層中の金属不純物が測定される。
【００２６】
次に、半導体基板１１と保護板１４との間に隙間を設け（ステップＳ０７）、隙間にエッチング液を挟みこみ（ステップＳ０８）、保護板１４でマスクされていた未エッチング領域１９を所定時間エッチングする（ステップＳ０９）。  
具体的には、図４（ｂ）に示すように、ネジ１５を緩めて保護板１４を基台１２より浮かせることにより、半導体基板１１と保護板１４との間に、例えば数ｍｍ程度の隙間δを確保する。
【００２７】
次に、図４（ｃ）に示すように、ピペット２２を用いて半導体基板１１と保護板１４との間の隙間δにエッチング液２３を、例えば数ｍｌ垂らすと、エッチング液２３は表面張力により隙間δに吸い込まれ、半導体基板１１と保護板１４との間の隙間δにエッチング液２４が満たされる。  
エッチング液２４により未エッチング領域１９をエッチングすることにより、ほぼ平坦な表面を有する半導体基板１１が得られる。
【００２８】
尚、エッチング液２４を半導体基板１１の未エッチング領域１９の全面に行き渡らせるためには、半導体基板１１と保護板１４との間の隙間δの数箇所にエッチング液２３を垂らすことが好ましい。
【００２９】
次に、エッチング液２４を、例えばピペット２２を用いて吸い上げて廃棄する（ステップＳ１０）。
【００３０】
次に、ステップＳ０２からステップＳ０９が所定回数実行されたかをチェックし（ステップＳ１１）、所定回数を満たしていなければ（ステップＳ１１のＮｏ）、ステップＳ０２に戻りステップＳ０２からステップＳ０９を実行する。  
一方、所定回数に満たしていれば（ステップＳ１１のＹｅｓ）、半導体基板１１の不純物分析を終了する。
【００３１】
これにより、半導体基板１１の不純物プロファイル分析において、誤差要因となる半導体基板１１の未エッチング領域１９を毎回除去することができるので、より正確な不純物プロファイルを得ることが可能である。
【００３２】
図５は半導体基板１１の表面に高濃度の不純物、例えはコバルト（Ｃｏ）をイオン注入した場合の不純物プロファイルの測定結果を従来例と比較して示したもので、図中の実線３０が本実施例により得られた不純物プロファイル、図中の破線３１が未エッチング領域１９を除去しない従来例により得られた不純物プロファイルである。
【００３３】
図５に示すように、本実施例により得られた不純物プロファイル３０は半導体基板１１の表面から２０ｎｍまでは７Ｅ１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３と高い濃度を示している。  
２０ｎｍを超えると、不純物濃度は急激に２Ｅ１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ３まで低下し、１００ｎｍにかけて２Ｅ１４ａｔｏｍｓ／ｃｍ３まで減少している。
【００３４】
一方、従来例により得られた不純物プロファイル３１は半導体基板１１の表面から２０ｎｍまでは７Ｅ１７ａｔｏｍｓ／ｃｍ３と本実施例による不純物プロファイル３０と等しい値が得られている。  
しかし、２０ｎｍを超えると（つまりステップ０２以降）、不純物濃度は５Ｅ１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ３と本実施例による不純物プロファイル３０より１桁以上高い値を示し、１００ｎｍにかけて２Ｅ１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ３まで緩やかに減少するなど不純物プロファイルにだれが見られる。
【００３５】
これから、従来例により得られた不純物プロファイル３１は未エッチング領域１９からの汚染の影響を受けており、バックグランドレベルも１桁以上高くなっていることを示している。
【００３６】
例えば、半導体基板１１の直径が２００ｍｍ、開口１４ａの直径が１８０ｍｍ、半導体基板１１の表層１０ｎｍの不純物濃度が１Ｅ１４ａｔｏｍｓ／ｃｍ２、サイドエッチング量Δｙが１０ｎｍの場合に、計算では未エッチング領域１９から汚染量は６Ｅ１０ａｔｏｍｓ（２Ｅ８ａｔｏｍｓ／ｃｍ２）と推定されるが、実測では更にサイドエッチングが進行して１Ｅ１０〜１１ａｔｏｍｓ／ｃｍ２以上検出される場合も見られた。
【００３７】
従って、本実施例によれば、特に表面が高濃度で急峻な不純物プロファイルの場合に、プロファイルが裾を引くことなく、正確な不純物プロファイルを得ることが可能である。
【００３８】
以上説明したように、本実施例の半導体基板の不純物分析方法は、保護板１４でマスクされた半導体基板１１の未エッチング領域１９を毎回除去している。
【００３９】
その結果、未エッチング領域１９からの汚染が防止され、十分な精度を有する半導体基板の不純物分析方法が得られる。
【００４０】
ここでは、半導体基板１１の表層の不純物プロファイルを分析する場合について説明したが、半導体基板１１上に形成された膜、例えばポリシリコン膜や絶縁膜の表層の不純物プロファイルを分析しても良い。
【００４１】
また、半導体基板１１のエッチング毎に不純物分析（ステップＳ０６）を行なうとして説明したが、所定回数のエッチングが終了した後に一括して不純物分析を行なうほうが、分析の再現性を確保する上で好ましい。
【００４２】
更に、不純物をフレームレス原子吸光装置にて分析する場合について説明したが、目的の物質の濃度を計測できるものであれば、特に限定されない。
【実施例２】
【００４３】
本発明の実施例２に係る半導体基板の不純物分析方法について、図６乃至図８を用いて説明する。図６は半導体基板の不純物分析方法を示すフローチャート、図７は半導体基板の不純物分析用冶具を示す図、図８は半導体基板の不純物分析工程を示す図である。
【００４４】
本実施例において、上記実施例１と同一の構成部分には同一符号を付してその説明は省略し、異なる部分についてのみ説明する。
【００４５】
本実施例が実施例１と異なる点は、未エッチング領域をマスクしてエッチング液から隔離し、実質的に未エッチング領域を除去するようにしたことにある。
【００４６】
即ち、図６に示すように、本実施例の半導体基板の不純物分析方法は、図１に示すステップＳ０７乃至ステップＳ１０に代えて、半導体基板１１の未エッチング領域１９を、より小さい開口を有する保護板を用いてマスクする工程（ステップＳ２１）を具備している。
【００４７】
具体的には、図７に示すように、本実施例の半導体基板の不純物分析用冶具４０は、基台１２と保護板１４に加えて、保護板１４の開口１４ａより小さく、且つ互いに異なる開口４１ａ、４２ａ、４３ａを有する複数の保護板４１、４２、４３を具備している。
【００４８】
保護板４１の開口４１ａは保護板１４の開口１４ａより、小さく、保護板４２の開口４２ａは保護板４１の開口４１ａより小さく、保護板４３の開口４３ａは保護板４２の開口４２ａより小さく設定されている。  
開口１４ａ、４１ａ、４２ａ、４３ａのサイズは、例えばそれぞれ５ｍｍずつ小さくなるように設定する。
【００４９】
図８に示すように、保護板４１には半導体基板１１側の開口４１ａ端部に未エッチング部１９により生じる段差を塞ぐためのシール材４４、例えばフッソ系樹脂製のＯリングが取り付けられている。同様に、保護板４２、４３にも同じシール材（図示せず）が取り付けられている。
【００５０】
始に、開口１４ａを有する保護板１４を用いて１回目のステップＳ０２からステップＳ０６までを実行する。これにより、サイドエッチング領域１８が生じ、未エッチング領域１９が残される。
【００５１】
次に、保護板１４を保護板４１に交換すると、未エッチング領域１９は保護板４１によりマスクされてエッチング液１７から隔離されるので、実質的に未エッチング領域１９が除去される。
【００５２】
保護板４１を用いて２回目のステップＳ０２からステップＳ０６までを実行すると、半導体基板１１の表層がΔｘだけエッチングされるとともに、サイドエッチング領域４５が生じ、未エッチング領域４６が残される。
【００５３】
次に、保護板４１を保護板４２に交換して３回目のステップＳ０２からステップＳ０６までを実行し、保護板４２を保護板４３に交換して４回目のステップＳ０２からステップＳ０６までを実行する。
【００５４】
これにより、次のエッチング工程（ステップＳ０４）において、前のエッチング工程（ステップＳ０４）で生じた未エッチング領域からの汚染を防止して、半導体基板の不純物分析を行なうことが可能である。
【００５５】
以上説明したように、本実施例の半導体基板の不純物分析方法は、保護板１４の開口１４ａより小さく、且つ互いに異なる開口４１ａ、４２ａ、４３ａを有する複数の保護板４１、４２、４３で未エッチング領域をマスクして実質的に除去しているので、未エッチング領域をエッチングして除去する必要がなく、分析工程が削減できる利点がある。
【００５６】
ここでは、シール材４４としてフッソ系樹脂のＯリングを用いた場合について説明したが、未エッチング領域１９による段差は僅かなので、分析目的の元素を含まない材料であればペースト状のワックスやグリースなどを用いることもできる。
【００５７】
更には、未エッチング領域１９へのエッチング液１７の廻り込みが分析精度に与える影響が無視できる範囲においては、シール材４４は無くても構わない。
【００５８】
また、保護板１４に３の保護板４１、４２、４３を加える場合について説明したが、保護板は繰り返し回数だけ必要なことは勿論である。
【実施例３】
【００５９】
図９は本発明の実施例３に係る半導体基板の不純物分析用冶具を示す図である。本実施例において、上記実施例２と同一の構成部分には同一符号を付してその説明は省略し、異なる部分についてのみ説明する。
【００６０】
本実施例が実施例２と異なる点は、環状の保護板を同軸的に嵌め合わせるようにしたことにある。
【００６１】
即ち、図９に示すように、本実施例の半導体基板の不純物分析用冶具５０は、基台１２と保護板１４に加えて、保護板１４の開口１４ａの内側に嵌め合わされ、且つ互いに径の異なる複数の環状の保護板５１、５２、５３と、保護板５１、５２、５３を押圧して半導体基板１１に密着して固定する手段（図示せず）とを具備している。
【００６２】
保護板５１は保護板１４の開口１４ａの側壁に内接し、保護板５２は保護板５１の開口５１ａの側壁に内接し、保護板５３は保護板５２の開口５２ａの側壁に内接するように設定されている。
【００６３】
図１０に示すように、始に、開口１４ａを有する保護板１４を用いて、１回目のステップＳ０２からステップＳ０６までを実行する。これにより、サイドエッチング領域１８と未エッチング領域１９が生じる。
【００６４】
次に、保護板１４に保護板５１を同軸的に嵌め合わせると、保護板５１は保護板１４の開口１４ａの側壁に内接して半導体基板１１に当接するように落とし込まれる。
【００６５】
保護板５１を上方から押圧すると、保護板５１は半導体基板１１上に密着して固定され、未エッチング領域１９がマスクされてエッチング液１７から隔離されるので、実質的に未エッチング領域１９が除去される。
【００６６】
保護板５１を用いて２回目のステップＳ０２からステップＳ０６までを実行すると、半導体基板１１の表層がΔｘだけエッチングされるとともに、サイドエッチング領域５４が生じ、未エッチング領域５５が残される。
【００６７】
次に、保護板５１に保護板５２を同軸的に嵌め合わせ、保護板５２を半導体基板１１に当接するように落とし込んで上方から押圧した後、３回目のステップＳ０２からステップＳ０６までを実行する。  
次に、保護板５２に保護板５３を同軸的に嵌め合わせ、保護板５３を半導体基板１１に当接するように落とし込んで上方から押圧した後、４回目のステップＳ０２からステップＳ０６までを実行する。
【００６８】
これにより、次のエッチング工程（ステップＳ０４）において、前のエッチング工程（ステップＳ０４）で生じた未エッチング領域からの汚染を防止して、半導体基板１１の不純物分析を行なうことが可能である。
【００６９】
以上説明したように、本実施例の半導体基板の不純物分析方法は、保護板１４の開口１４ａの内側に同軸的に嵌め合わされる複数の環状の保護板５１、５２、５３を用いるので、複数の保護板４１、４２、４３を交換しながら行なう場合に比べて、分析作業が容易になる利点がある。
【００７０】
また、保護板５１、５２、５３がそれぞれ半導体基板１１に当接し、密着して固定されるので、シール材４３が不要になる利点がある。
【００７１】
ここでは、保護板５１、５２、５３がそれぞれ内接する場合について説明したが、内接していなくても構わない。その場合は補助冶具を用いて位置決めを行っても良く、また目視で行なうこともできる。
【実施例４】
【００７２】
図１１は本発明の実施例４に係る半導体基板の不純物分析用冶具を示す図である。本実施例において、上記実施例２と同一の構成部分には同一符号を付してその説明は省略し、異なる部分についてのみ説明する。
【００７３】
本実施例が実施例２と異なる点は、開口縁から半導体基板側に突出した筒状部を有する保護板を同軸的に嵌め合わせるようにしたことにある。
【００７４】
即ち、図１１に示すように、本実施例の半導体基板の不純物分析用冶具６０は、基台１２と保護板１４に加えて、保護板１４の開口１４ａの内側に嵌め合わされ、且つ互いに径の異なる筒状部６１ｂ、６２ｂ、６３ｂを有する保護板６１、６２、６３と、保護板６１、６２、６３を押圧して半導体基板１１に密着して固定する手段（図示せず）とを具備している。
【００７５】
筒状部６１ｂは保護板６１の開口６１ａ縁から半導体基板側に突出し、筒状部６１ｂの外側壁は保護板１４の開口１４ａの側壁に内接するように設定されている。  
筒状部６２ｂは保護板６２の開口６２ａ縁から半導体基板側に突出し、筒状部６２ｂの外側壁は保護板６１の筒状部６１ｂの内側壁に内接するように設定されている。  
筒状部６３ｂは保護板６３の開口６３ａ縁から半導体基板側に突出し、筒状部６３ｂの外側壁は保護板６２の筒状部６２ｂの内側壁に内接するように設定されている。
【００７６】
図１２に示すように、始に、開口１４ａを有する保護板１４を用いて、１回目のステップＳ０２からステップＳ０６までを実行する。これにより、サイドエッチング領域１８が生じ、未エッチング領域１９が残される。
【００７７】
次に、保護板１４に保護板６１を同軸的に嵌め合わせると、保護板６１の筒状部６１ｂが半導体基板１１に当接するように重ね合わされる。
【００７８】
保護板６１を上方から押圧することにより、保護板６１は半導体基板１１上に密着固定され未エッチング領域１９がマスクされてエッチング液１７から隔離されるので、実質的に未エッチング領域１９が除去される。
【００７９】
保護板６１を用いて２回目のステップＳ０２からステップＳ０６までを実行すると、半導体基板１１の表層がΔｘだけエッチングされるとともに、サイドエッチング領域６４が生じ、未エッチング領域６５が残される。
【００８０】
次に、保護板６１に保護板６２を同軸的に嵌め合わせ、保護板６２の筒状部６２ｂが半導体基板１１に当接するように重ね合わせて上方から押圧した後、３回目のステップＳ０２からステップＳ０６までを実行する。  
次に、保護板６２に保護板６３を同軸的に嵌め合わせ、保護板６３の筒状部６３ｂが半導体基板１１に当接するように重ね合わせて上方から押圧した後、４回目のステップＳ０２からステップＳ０６までを実行する。
【００８１】
これにより、次のエッチング工程（ステップＳ０４）において、前のエッチング工程（ステップＳ０４）で生じた未エッチング領域からの汚染を防止して、半導体基板１１の不純物分析を行なうことが可能である。
【００８２】
以上説明したように、本実施例の半導体基板の不純物分析方法は、外形が保護板１４と同じ矩形状の保護板６１、６２、６３を用いるので、環状の保護板５１、５２、５３を用いる場合に比べて、筒状部６１ｂ、６２ｂ、６３ｂの嵌め合わせから密着して固定する作業が容易になる利点がある。
【００８３】
上述した実施例においては、保護板の開口サイズが一定である場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、開口サイズが可変できるもの、例えばアイリス絞り状の保護板を用いることもできる。
【００８４】
図１３に示すように、アイリス絞り状の保護板７１は、開口７１ａを囲む薄いフッ素系樹脂製の複数の羽根７２と、羽根７２の一端を回動自在に固定するフッ素系樹脂製の固定リング７３と、羽根７２の他端を摺動自在に保持するフッ素系樹脂製の制御リング７４（図示せず）と、制御リングを回転させて開口サイズを調節するレベルアクチュエータ７５とを有している。
【００８５】
羽根７２は一端に低いスタッド（図示せず）を有し、他端に高いスタッド（図示せず）を有している。低いスタッドは固定リング７３内の穴７６に落ち込み、回動自在に固定されている。高いスタッドは回転する制御リング７４の放射方向の溝に摺動自在に保持されている。
【００８６】
制御リング７４を回転させると、高いスタッドは制御リング７４の放射方向の溝に沿ってスライドし、羽根７２が低いスタッドを中心に回動するので、開口７１ａのサイズが可変される。羽根７２の枚数が多いほど真円に近くなる。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の実施例１に係る半導体基板の不純物分析方法を示すフローチャート。
【図２】本発明の実施例１に係る半導体基板の不純物分析用冶具を示す図で、図２（ａ）はその斜視図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ線に沿って切断し矢印方向に眺めた断面図。
【図３】本発明の実施例１に係る半導体基板の不純物分析工程を順に示す図。
【図４】本発明の実施例１に係る半導体基板の不純物分析工程を順に示す図。
【図５】本発明の実施例１に係る半導体基板の不純物分析結果を従来例と比較して示す図。
【図６】本発明の実施例２に係る半導体基板の不純物分析方法を示すフローチャート。
【図７】本発明の実施例２に係る半導体基板の不純物分析用冶具を示す斜視図。
【図８】本発明の実施例２に係る半導体基板の不純物分析工程を示す図。
【図９】本発明の実施例３に係る半導体基板の不純物分析用冶具を示す斜視図。
【図１０】本発明の実施例３に係る半導体基板の不純物分析工程を示す図。
【図１１】本発明の実施例４に係る半導体基板の不純物分析用冶具を示す斜視図。
【図１２】本発明の実施例４に係る半導体基板の不純物分析工程を示す図。
【図１３】本発明に係る他の保護板を示す図。
【符号の説明】
【００８８】
１０、４０、５０、６０  分析用冶具
１１  半導体基板
１２  基台
１４、４１、４２、４３、５１、５２、５３、６１、６２、６３、７１  保護板
１４ａ、４１ａ、４２ａ、４３ａ、５１ａ、５２ａ、５３ａ、６１ａ、６２ａ、６３ａ、７１ａ  開口
１５  ネジ
１６、２２  ピペット
１７、２１、２３、２４  エッチング液
１８、４５、５４、６４  サイドエッチング領域
１９、４６、５５、６５  未エッチチング領域
２０  ビーカ
３０  本実施例の不純物プロファイル
３１  従来例の不純物プロファイル
４４  シール材
６１ｂ、６２ｂ、６３ｂ  筒状部
７２  羽根
７３  固定リング
７５  レベルアクチュエータ
７６  穴
Δｘ、Δｙ  エッチング深さ
δ  隙間
【図１】
2007208198.tif 000003
【図２】
2007208198.tif 000004
【図３】
2007208198.tif 000005
【図４】
2007208198.tif 000006
【図５】
2007208198.tif 000007
【図６】
2007208198.tif 000008
【図７】
2007208198.tif 000009
【図８】
2007208198.tif 000010
【図９】
2007208198.tif 000011
【図１０】
2007208198.tif 000012
【図１１】
2007208198.tif 000013
【図１２】
2007208198.tif 000014
【図１３】
2007208198.tif 000015