基板局部的自動分析裝置及分析方法與流程

2023-07-11 04:04:22 4

本發明涉及使用感應耦合等離子質譜分析裝置(ICP-MS)的自動化地進行基板的局部分析的裝置，以及使用該裝置的分析方法。此外，涉及可連續且同時地進行從基板表面回收微量元素的局部分析、與ICP-MS對回收後的微量元素所進行的分析的裝置。

背景技術：

半導體晶圓等基板，是將矽等的晶棒切斷而製造者，由於晶棒切斷時的偏析、雜質混入等，有時會於基板表面的局部混入未意料到的雜質元素。因此，為了特定出所得的基板中所包含的雜質元素與該存在位置，使用全面分析、邊緣分析、局部分析等的各種分析裝置。當中，對基板進行全面分析的裝置中，為人所知者有具備對矽等的晶圓進行蝕刻的蝕刻單元、與分析出蝕刻液內的雜質元素的分析單元的裝置等。此等全面分析用的裝置中，由於整體地分析基板全面中所包含的雜質元素，所以當雜質元素僅存在於邊緣部分或局部部分等的基板的一部分時，對於雜質元素存在於基板上的何處並不明朗。當未明了雜質元素的正確汙染位置時，也無法決定應進行局部分析的位置，而無法特定出雜質元素的分布狀況。

因此，在局部分析之前，作為可簡便地特定出基板上的雜質元素的分布狀況的分析裝置，為人所知者有全反射螢光X射線分析裝置、二次離子質譜分析裝置(SIMS)、應用光激發光的裝置等。例如，根據專利文獻1所記載的全反射螢光X射線分析裝置，能夠以非破壞性簡便地檢測出雜質元素的面內配置。

在此，半導體晶圓等的基板分析中，對於使用基板的半導體裝置，邁向高精細化的裝置的量產而要求組件性能的提升和良率的提升。因此，對於成為此等裝置的原材料的基板，為要求即使是微量汙染源也能夠特定出者。如此，對於基板分析裝置，為要求可檢測出基板所包含的微量且局部存在的雜質元素的高精度。然而，上述全反射螢光X射線分析裝置，雖能夠以非破壞性簡便地檢測，但當基板所包含的雜質元素的存在量為微量時，有時無法檢測出雜質元素的存在。此外，僅能測定有限種類的雜質元素。SIMS雖可進行局部分析，但與全反射螢光X射線分析裝置相同，無法檢測出微量的雜質元素。具體而言，可檢測出的雜質元素的濃度，全反射螢光X射線分析(TRXRF)為1010～1012atoms/cm2，SIMS為109～1010atoms/cm2。

因此，作為即使基板所包含的雜質元素的存在量為微量，也可高精度地分析的分析裝置，為有感應耦合等離子質譜分析裝置(ICP-MS)。根據ICP-MS，也可檢測出例如次ppt等級(pg/mL)的微量汙染。此外，即使於基板表面包含多個雜質元素，甚至可特定出雜質元素的種類及各元素的存在量。如上所述，當使用ICP-MS來分析基板表面所局部包含的雜質元素時，可適用將保護膜貼合於欲分析的局部以外的部分的分析(專利文獻2)，或是使對基板進行蝕刻的蝕刻氣體的蒸氣僅接觸於欲分析的局部的部分的裝置(專利文獻3、4)等。

此外，於依據ICP-MS的分析中，為人所知者，為有如專利文獻4的裝置般採用基板分析用噴嘴，並以極微量的分析液來回收基板所存在的雜質元素的裝置。就基板分析用噴嘴而言，例如有圖5般的基板分析用噴嘴(專利文獻5)。圖5中，基板分析用噴嘴500，為將供給至分析液槽510的分析液，經由分析液供給管520供給至基板W，並能夠以表面張力將微量的分析液D保持在圓頂狀的噴嘴端部550。因此，藉由保持微量的分析液，可回收基板上的汙染物。

[現有技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2012-132826號公報

[專利文獻2]日本特開2003-17538號公報

[專利文獻3]日本特開2002-39927號公報

[專利文獻4]日本特開2011-232182號公報

[專利文獻5]日本特開2008-132401號公報。

技術實現要素：

[發明所欲解決的課題]

然而，上述使用ICP-MS的分析裝置中，在回收包含雜質元素的分析液後，必須先將分析液採集至小瓶等的回收容器，然後再經由人力來進行依據ICP-MS的分析。該分析中，不僅有受到外部汙染的影響的疑慮，手動所導致的時間損耗也大。因此，本發明的目的在於提供一種可將從包含雜質元素的分析液的回收至依據ICP-MS的局部分析為止自動化地進行的分析裝置。

[用以解決課題的手段]

因此，本發明者們對於可將依據感應耦合等離子質譜分析裝置(ICP-MS)的局部分析予以自動化的裝置進行探討。於該探討時，以具備基板分析用噴嘴的裝置為基礎來達成該自動化，而思索出本發明。選擇具備噴嘴的分析裝置的理由，是考慮到藉由使噴嘴達成小型化，可從面積更微小的局部來取樣，並藉由限制所噴出的分析液量，而能夠分析更微量的元素之故。

本發明涉及一種基板局部的自動分析裝置，其中具備：泵，供給分析液；局部分析用噴嘴，將從所述泵所供給的分析液噴出至基板表面的既定區域，將既定區域內的分析對象物移至分析液，並採收該分析液而藉此回收分析對象物；霧化器，藉由負壓來吸引所述局部分析用噴嘴內的包含分析對象物的分析液；以及感應耦合等離子質譜分析裝置，對於從所述霧化器所輸送液體的分析液中所包含的分析對象物進行分析；其中，所述局部分析用噴嘴具有：分析液供給構件，將分析液噴出至基板上；分析液排出構件，從基板上將包含分析對象物的分析液採收至局部分析用噴嘴內並往霧化器輸送液體；以及排氣構件，以局部分析用噴嘴內作為排氣路徑；所述自動分析裝置並具有：自動輸送液體構件，將被採收至局部分析用噴嘴的包含分析對象物的分析液，自動地輸送液體至感應耦合等離子質譜分析裝置；流量調整構件，調整從泵供給至局部分析用噴嘴的分析液的流量、與從局部分析用噴嘴輸送液體至霧化器的分析液的流量；自動控制構件，同時進行局部分析用噴嘴所進行的分析液的採收與藉由感應耦合等離子質譜分析裝置的分析對象物的分析，而連續地自動分析相鄰接的多個既定區域。

本發明的自動分析裝置中，由於具有將被採收至局部分析用噴嘴的包含分析對象物的分析液自動地輸送液體至感應耦合等離子質譜分析裝置的自動輸送液體構件，所以可抑制外部汙染並迅速地分析。此外，由於具有自動控制構件，其同時進行局部分析用噴嘴的分析液所進行的採收與藉由感應耦合等離子質譜分析裝置的分析對象物的分析，而連續地自動分析相鄰接的多個既定區域，故即使僅在基板上的特定位置上僅存在有微量(例如108atoms/cm2以下)的元素，也可特定出該分布狀況。

自動輸送液體構件以能夠不經由小瓶等而將局部分析用噴嘴內的分析液直接輸送液體至連接於ICP-MS的霧化器的方式進行配管而構成。此外，就自動控制構件而言，除了可對例如泵的分析液供給量、來自局部分析用噴嘴前端的分析液噴出量、往霧化器的分析液吸引量、以及往ICP-MS的輸送液體量等，各別或整體地進行計算機控制者之外，也可為以可與ICP-MS的分析速度同時進行的方式，控制來自局部分析用噴嘴前端的分析液噴出量。

在此，與僅單純採用自動輸送液體構件的裝置，也就是以往的分析裝置相比，在單純僅廢除使用小瓶等人力媒介而構成為可將局部分析用噴嘴的分析液直接運送至霧化器的分析裝置時，調整從局部分析用噴嘴噴出至要分析的既定區域的分析液的液量為須留意的課題。為了僅對基板上的既定區域正確地分析，必須將從局部分析用噴嘴噴出至基板的既定區域的分析液量，正確且持續保持在一定量。尤其，本發明具備後述自動控制構件且構成為可連續地分析基板的多個既定區域，所以當連續地持續進行局部分析時，於該分析中，要求將從局部分析用噴嘴所噴出的分析液量恆常保持為一定。因此，本發明中，構成為具有流量調整構件，用以調整從泵供給至局部分析用噴嘴的分析液的流量、與輸送液體至霧化器的分析液的流量。就流量調整構件而言，除了可藉由泵的流量而簡便地調整供給至局部分析用噴嘴的分析量之外，由於往霧化器的輸送液體因後述理由而應用負壓，故可藉由採用下列構成來調整流量。也就是，分析液往霧化器的輸送液體量，可藉由將下列方式中的任一種或此等的組合來調整：將惰性氣體與分析液一同供給至霧化器，並構成可調整該惰性氣體供給量；調整連接於霧化器的分析液供給管的內徑或長度；或是於局部分析用噴嘴與霧化器之間具備液量調整用泵。

接著詳細說明本發明的局部分析用噴嘴。本發明的局部分析用噴嘴，具有：將分析液噴出至基板上的分析液供給構件、從基板上將包含分析對象物的分析液採收至噴嘴內並往霧化器輸送液體的分析液排出構件、以及以局部分析用噴嘴內作為排氣路徑的排氣構件。以往的基板分析裝置，如上述般，以先將基板上的分析對象物移至分析液來進行回收，並在將分析液保管於小瓶後，藉由ICP-MS進行分析為前提，就所適用的噴嘴而言，如圖5所示，以1根管兼用作為將分析液噴出至基板的供給管、與將噴出的分析液採取至噴嘴內的排出管。相對於此，本發明的基板分析裝置，為了同時進行將分析液採取至局部分析用噴嘴內、與ICP-MS所進行的元素分析，將分析液供給構件與分析液排出構件構成為各別路徑。具體而言，較優選為具有下列2根管的局部分析用噴嘴，也就是，具有與泵連接且可將分析液噴出至基板上的供給管、及與霧化器連接且將從基板採取至噴嘴內的分析液輸送液體的排出管。以下，有時將「局部分析用噴嘴」記載為「噴嘴」。

如上述般，以往的噴嘴，以單一管進行分析液往基板上的供給與從基板上採取分析液，如圖5的分析液槽510般，若於噴嘴內設置可貯留分析液的空間，並調整該擠壓量，則可簡便地微調整噴出至基板上的分析液的液量。相對於此，本發明並未如以往的噴嘴般於噴嘴內設置可貯留分析液的槽，故難以微調整基板上的分析液量。這是由於需藉由如分析液供給構件及分析液排出構件的各別路徑的各別流量，來進行噴出至基板上的分析液量、與從基板上採取至噴嘴內的分析液量的調整。也就是，本發明中，由於具有分析液供給構件與分析液排出構件的各別路徑，故難以將分析液從噴嘴往基板的噴出量、與從基板往噴嘴的採取量的差保持為一定。具體而言，由於例如在分析晶圓的全面時，若為12吋晶圓，則噴嘴徑為10mm時以噴嘴掃描25分鐘來進行分析，噴嘴徑為5mm時以噴嘴掃描50分鐘來進行分析，於該分析時間中，難以將上述噴出量與採收量的差恆常保持為一定。如此，本發明的局部分析用噴嘴，與以往的噴嘴相比，供給至基板上的分析液量容易增減。此外，當從噴嘴噴出的分析液過多時，分析液有時會滲出至基板的既定區域以外，例如滲漏並擴散至欲進行局部分析的場所以外。

此外，當基板上具有氧化膜或氮化膜等的形成膜時，作為局部分析的前步驟，必須藉由蝕刻等來去除形成膜，但在對此等蝕刻後的基板進行局部分析時，噴嘴內的分析液量也容易增加。由於H2O作為蝕刻的副產物殘存於基板上，所以愈持續進行局部分析，分析液量愈增加，當分析液量過多時，與上述相同，分析液有時會從噴嘴滲出，造成潤溼並擴散。

於該背景下，本發明的局部分析用噴嘴中，除了上述分析液供給構件與分析液排出構件之外，也具有以噴嘴內作為排氣路徑的排氣構件。藉由該噴嘴，一邊將噴嘴內排氣以成為減壓環境並一邊進行局部分析，藉此，即使噴嘴內的分析液量過多，也可將分析液保持在噴嘴內，而能夠防止分析液的滲出。本發明的基板分析裝置中，也可藉由所述流量調整構件將泵及ICP-MS的分析液流量調整為大致等量，而將基板上的分析液量保持為大致一定。然而，流量調整構件所調整的輸送液體至霧化器的分析液的流量，難以實時地測量，一般從一定時間內的分析液的重量減少量來求取流量。因此，使用流量調整構件時，由於經常會將比從上述所算出的往霧化器的輸送液體量稍多的分析液供給至局部分析用噴嘴等情況來看，即使具有流量調整構件，也可能產生分析液量的增減。於該背景下，本發明中，除了流量調整構件的外並於噴嘴內設置排氣構件，可萬全地對應於基板上的分析液量的增減。

此外，本發明的局部分析用噴嘴，較優選為將分析液供給至基板的端部的噴嘴形狀為筒狀，於所述筒狀的端部，具有可沿著筒狀部的內壁來保持分析液的內部空間。當往噴嘴內的分析液供給量過多時，即使噴嘴內的分析液的液面上升，也可沿著筒狀端部的內壁來保持分析液，所以分析液不易滲出至噴嘴外。

在此，以往的基板分析中，以也可回收更微量的汙染物的方式將分析液的液量極力抑制在微量者作為技術常識。因此，以往的基板分析裝置所採用的噴嘴，一般採用可保持微量的分析液且不易脫落的噴嘴形狀。例如，圖5的以往的噴嘴中，藉由將噴嘴前端的形狀形成為圓頂型，可藉由表面張力來保持微量的分析液。相對於此，如以上所述，本發明的自動分析裝置中，如上述般以各別路徑具有分析液供給構件與分析液排出構件作為噴嘴構造，故從可能產生分析液從噴嘴往基板的供給量過多的情形來看，可能產生與使分析液量恆常以微量來作為固定量的以往的噴嘴完全不同的問題。

於該背景下，相對於採用了用以保持微量的分析液的有效的噴嘴形狀的以往的分析噴嘴，本發明中，採用可將更多的分析液保持在噴嘴內的形狀。也就是，以往的分析噴嘴(例如圖5的噴嘴前端550般的前端構成為圓頂形狀的噴嘴)，乃適合於保持微量的分析液，但是可保持的分析液量受到限制，於也須保持過剩的分析液的本發明的自動分析裝置中無法採用。另一方面，若是如本發明般的至少噴嘴端部為筒狀，且具有可沿著筒狀部的內壁來保持分析液的內部空間的局部分析用噴嘴，則可將接觸於基板表面的分析液的量(表面積)設為既定範圍內，並且即便在因來自分析液供給構件的供給過多而使分析液量增加的情形，也可藉由沿著噴嘴內壁來保持分析液而保持過剩量的分析液。如上述般，本發明的局部分析用噴嘴，由於具有排氣構件，故可藉由上述形狀的噴嘴而沿著噴嘴內壁來保持過剩量的分析液。這是由於若是在無排氣構件的噴嘴中，即使將噴嘴形狀構成為如上述般具有可沿著筒狀部的內壁來保持分析液的內部空間，當保持於噴嘴內壁的分析液增加時，也會因本身重量而從噴嘴滲出之故。如此，上述形狀的噴嘴，藉由具有排氣構件，可保持過剩量的分析液。此外，可保持於本發明的局部分析用噴嘴內的分析液量也可藉由調整噴嘴的長度來控制。

就供給至噴嘴的分析液的量而言，於以往的分析用噴嘴中大約可供給200～1000μL於噴嘴內的分析液槽等，相對於此，本發明的局部分析用噴嘴，約為20～100μL。如此，本發明的局部分析用噴嘴，與以往的噴嘴相比，可達到小型化，並藉由依據100μL以下的分析液的局部分析，可進行精度高的元素分析。另一方面，以往的分析裝置中，於藉由ICP-MS進行的局部分析時，無法將分析液量設為未達200μL的微量。這是由於在以ICP-MS進行測定時，於測定所需時間(因測定元素數的不同而異，大約為3分鐘)之間，除了導入於ICP-MS的分析液量之外，於從霧化器至ICP-MS的連接配管內，也須充滿要進行測定的分析液之故。於ICP-MS分析時，當依據霧化器等進行負壓吸引時，若連接配管內的分析液用完，則會因阻力降低而產生未意料到的流量增加，使ICP-MS的感度產生大幅變化，故無法進行正確的分析。因此，以往的分析裝置中，至少需有200μL以上的分析液。相對於此，本發明中由於連續地分析相鄰接的多個既定區域，即使對1處的區域將分析液量設為200μL以下，也可將在相鄰接的其他區域進行分析的分析液接續供給至ICP-MS，所以在從霧化器至ICP-MS的配管內，可恆常充滿有任意的分析液。因此，本發明中，與以往相比，可將每1處的用於局部分析的分析液降低為一半量以下，並可進行高精度的元素分析。

相對於以上所說明的局部分析用噴嘴，供給分析液的泵，較優選為採用活塞泵、栓塞泵、注射泵等的容積式泵，特優選為注射泵。這是由於可相對正確地維持分析液的供給量之故。

本發明的基板分析裝置中，以可藉由負壓吸引，將藉由以上的局部分析用噴嘴所回收的分析液輸送液體至霧化器的方式而配置。例如，將Ar等的惰性氣體供給至霧化器以產生負壓，藉此可藉由負壓將分析液輸送液體至霧化器。具體而言，當以每分鐘1L將惰性氣體供給至霧化器時，可藉由負壓將每分鐘約20～100μL的分析液輸送液體至霧化器。在此，採用負壓吸引作為分析液的供給構件，由於不易產生因分析液殘存於泵內的無效空間部分而汙染之後所測定的試樣的所謂「記憶效應」之故。本發明的分析裝置，其連續地自動分析基板的相鄰接的多個既定區域，當於局部分析用噴嘴與霧化器之間的供給路徑產生記憶效應時，相對於基板的既定區域的分析結果變得不正確，即使在以噴嘴進行的局部分析與ICP-MS所進行的分析對象物的分析的同時分析中，也容易產生偏差。因此，當具備泵作為流量調整構件時，較優選為採用對無效空間的殘留少的泵。例如可採用蠕動泵(Peristaltic Pump)。但是當使用蠕動泵時，雖然無效空間的殘留少，但由於本發明以微量元素分析為目的，故須留意來自構成泵的管的汙染。適用作為霧化器的器具可適用以往一般所知者。此外，關於感應耦合等離子質譜分析裝置也可適用以往一般所知者。

就藉由以上的自動分析裝置來進行分析的基板而言，可將半導體晶圓、玻璃基板等的各種基板作為分析對象，較優選為半導體晶圓。就進行局部分析的相鄰接的多個既定區域而言，其可僅對藉由全反射螢光X射線分析法等而在某種程度上特定出雜質元素的存在的汙染區域進行分析，或是可對基板全體連續地進行局部分析。此外，在對基板上具有氧化膜或氮化膜等的親水性的形成膜的基板進行分析時，較優選為預先蝕刻去除形成膜。這是為了防止從噴嘴噴出的分析液於親水性的膜上洩漏而擴散。

使用以上的分析裝置來自動地分析基板表面局部的方法，可適用下列的基板局部的自動分析方法，其包含：局部分析步驟，將從泵被供給至局部分析用噴嘴的分析液，從局部分析用噴嘴的分析液供給構件噴出至基板表面的既定區域後，從分析液排出構件將包含分析對象物的分析液從基板上採收至局部分析用噴嘴內，而將基板上的既定區域內所包含的分析對象物回收至局部分析用噴嘴內；以及分析對象物的分析步驟，藉由負壓將包含分析對象物的分析液從局部分析用噴嘴內吸引至霧化器，並輸送液體至感應耦合等離子質譜分析裝置，而自動地分析包含於分析液中的分析對象物；其中，一邊藉由排氣構件對局部分析用噴嘴內進行排氣時一邊進行局部分析步驟；並藉由流量調整構件，將從泵供給至局部分析用噴嘴的分析液的流量，設為與從局部分析用噴嘴輸送液體至霧化器的分析液的流量為同量以上。

如關於上述分析裝置的發明中所詳細敘述般，在將從局部分析用噴嘴所回收的分析液自動地輸送液體至ICP-MS的本發明中，於連續地持續進行基板的局部分析的期間，恆常要求將從噴嘴所噴出的分析液量保持為一定。尤其是，由於藉由負壓將局部分析用噴嘴所回收的分析液吸引至霧化器，故難以正確地微調整噴嘴內的分析液量。因此，當局部分析用噴嘴內的分析液量過多時，從噴嘴所噴出的分析液有時會滲出至既定區域外。相反的，當局部分析用噴嘴內的分析液量減少時，噴出的分析液量不足。當分析液量過於不足時，霧化器會吸引分析液周邊的空氣，而難以正確地分析。

於以上的背景下，本發明的製造方法中，藉由排氣構件將局部分析用噴嘴內一邊排氣一邊進行局部分析步驟，並且將從泵輸送液體至噴嘴的分析液量調整為與從噴嘴輸送液體至霧化器的分析液量為同量以上。通過排氣構件一邊排氣一邊進行局部分析，藉此，即使局部分析用噴嘴內的分析液量過多，也可防止分析液從噴嘴滲出。於以排氣構件進行的排氣中，在從局部分析用噴嘴所噴出的基板上的分析液與噴嘴端部之間導入一定的外部氣體，使分析液沿著噴嘴端部配置在球面上，以防止滲出至噴嘴外。此外，藉由流量調整構件，將從泵供給至噴嘴的分析液的流量調整為與ICP-MS的分析流量為同量以上，藉此可防止噴嘴內的分析液量的不足。

(發明的效果)

如以上所說明般，根據本發明，對於基板上的既定區域中所包含的微量元素，可自動化地進行分析，並且可連續地分析相鄰接的多個既定區域。因此，可較以往更減少分析液量並提升分析精度，並且也可特定出基板上的微量元素的存在位置。

附圖說明

圖1為實施例的自動分析裝置的概略剖面圖。

圖2為實施例的局部分析用噴嘴的剖面圖。

圖3為顯示實施例的分析中的局部汙染狀態及噴嘴操作的圖。

圖4為實施例的ICP-MS分析結果圖。

圖5為以往的基板分析用噴嘴的概略圖。

其中，附圖標記說明如下：

100 局部分析用噴嘴

120 分析液供給構件

130 分析液排出構件

150 噴嘴前端

160 排氣構件

200 泵

300 霧化器

D 分析液

W 基板。

具體實施方式

以下說明本發明的實施例。

本實施例中，使用圖1所示的自動分析裝置來進行基板的局部分析。局部分析用噴嘴100，其與注射泵200連接，而能夠將分析液從注射泵200輸送液體至噴嘴100內。此外，噴嘴100內的分析液被輸送液體至霧化器300，而能夠自動地輸送液體至ICP-MS。於霧化器300中，可供給Ar氣體的惰性氣體供給路徑與排出管另外地連接(圖中未顯示)。

圖2為上述局部分析用噴嘴100的剖面圖。如圖2所示，局部分析用噴嘴100具有：大致呈筒狀的噴嘴本體、與注射泵200連接的供給用管120、以及與霧化器300連接的排出管130。供給用管120可將分析液從注射泵200供給至噴嘴100內並噴出至基板W者，排出管130可從基板W回收分析液D並輸送液體至霧化器300者。此外，局部分析用噴嘴100內具有可往箭頭方向排氣的排氣構件160，並與排氣泵(圖中未顯示)連接。

接著說明使用上述分析裝置的具體的分析方法。分析對象的基板，使用12吋的由矽所構成的晶圓基板。將分別混合有10ppb(ng/mL)的Sr、Ba、Cd、Li、Mo、Pb的各元素的汙染溶液，如圖3所示般局部性地每次滴入5μL於上述晶圓基板上，而製備經局部汙染的基板。

對於該已汙染的基板，使用圖1所示的分析裝置來進行局部分析。首先將包含3％HF、4％H2O2的分析液1500μL，充填於在注射泵與噴嘴之間連接的PFA管內，藉由注射泵將該分析液供給至噴嘴，並從供給用管將分析液100μL噴出至基板。此時，藉由排氣泵以排氣速度0.3～1.0L/min往圖2的箭頭方向進行排氣。藉由以上操作將存在於基板表面的分析對象物移至分析液中後，從排出管將分析液D吸引並引入至噴嘴內。然後從惰性氣體供給路徑，以每分鐘1.0L將Ar氣體供給至霧化器以產生負壓，並以約100μL/min的流量使包含分析對象物的噴嘴內的分析液輸送液體至霧化器。接著進行依據ICP-MS的分析。上述分析中，以描繪出如圖3的箭頭所示的線的方式，一邊以10mm/sec使噴嘴於基板上移動，一邊將分析液噴出與吸引，而連續地進行局部分析。此外，以與分析液往噴嘴內的採收同時地進行的方式，藉由ICP-MS對從噴嘴內輸送液體至霧化器的分析液進行元素分析。再者，將與往霧化器的輸送液體為同量以上的分析液，從霧化器供給至噴嘴並噴出至基板而將基板上的分析液量維持在約100μL。由ICP-MS所進行的分析結果如圖4所示。

如圖4般，於分析時間190、290、360、420秒附近，檢測出各分析元素的較強強度峰值。對照噴嘴的移動速度及移動位置、與元素峰值的檢測時間，可得知在相當於將汙染溶液滴入於晶圓上的位置的分析時間中檢測出元素峰值。從上述內容中，可確認到藉由該分析裝置，能夠特定出各分析元素的汙染位置。

關於根據上述本實施例的分析結果的各元素的檢測臨限，其與藉由以往的非破壞性分析裝置進行分析時進行比較。本實施例中，對每次滴入5μL的10ppb(ng/mL)的各金屬元素來強制地汙染的基板進行分析者，該溶液中所包含的金屬原子數，例如為Fe時，約為5E+11atoms。在此，全反射螢光X射線分析裝置的檢測臨限約為1E+11atoms/cm2，由於測定部的面積為1cm2，故與強制汙染的5μL的汙染液(1液滴)幾乎相同，從本實施例的分析基板中難以檢測出Fe原子。相對於此，本實施例中，如圖4的ICP-MS結果所示般可檢測出Fe原子，根據測定的ICP-MS的脈衝強度所算出的檢測臨限，於5μL的液滴中約為5E+6atoms。藉由縮小噴嘴的直徑並進一步縮小與晶圓的接觸面積，可檢測出更微量的元素。如此，於本實施例的結果中，檢測感度較使用全反射螢光X射線分析裝置時更高，例如為Fe時檢測感度約高出4位數。

[產業上的可應用性]

根據本發明，可使ICP-MS所進行的局部分析予以自動化，並且可連續地自動分析相鄰接的多個既定區域。因此，即使是基板表面的汙染量為微量的雜質元素，也甚至可特定出存在位置及元素的種類。具體而言，根據本發明，可分析105至107atoms/cm2的元素。此外，可較以往更減少分析液量，而實現高精度的元素分析。