JP2001242052A - 半導体基板又は薬品の不純物分析方法 - Google Patents
半導体基板又は薬品の不純物分析方法Info
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- JP2001242052A JP2001242052A JP2000052701A JP2000052701A JP2001242052A JP 2001242052 A JP2001242052 A JP 2001242052A JP 2000052701 A JP2000052701 A JP 2000052701A JP 2000052701 A JP2000052701 A JP 2000052701A JP 2001242052 A JP2001242052 A JP 2001242052A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ICP‐MSや濃縮/TXRF分析法において、加熱以
外の方法で評価溶液が各分析において適した溶液種にす
ることにより、薬液及び半導体基板の不純物分析の感
度、精度を向上させた半導体基板又は薬品の不純物分析
方法の提供。 【解決手段】 被検査不純物などを溶解含有する評価溶
液を、加熱することなく減圧下で蒸発させて、残渣を濃
度が低い希酸溶液で溶解させて再評価溶液となすことに
より、汚染や副生成物を生成せず濃縮可能であり、さら
に乾固された残留物は希薄で少量の回収溶液でも回収が
容易であり、より高感度、高精度の分析が可能になる。
外の方法で評価溶液が各分析において適した溶液種にす
ることにより、薬液及び半導体基板の不純物分析の感
度、精度を向上させた半導体基板又は薬品の不純物分析
方法の提供。 【解決手段】 被検査不純物などを溶解含有する評価溶
液を、加熱することなく減圧下で蒸発させて、残渣を濃
度が低い希酸溶液で溶解させて再評価溶液となすことに
より、汚染や副生成物を生成せず濃縮可能であり、さら
に乾固された残留物は希薄で少量の回収溶液でも回収が
容易であり、より高感度、高精度の分析が可能になる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、シリコン半導体
基板に存在する金属不純物を分析する方法、薬液中に存
在する金属不純物を分析する不純物分析方法の改良に係
り、被検査不純物などを溶解含有する評価溶液を、加熱
することなく減圧下で蒸発させて、残渣を濃度が低い希
酸溶液で溶解させて再評価溶液となすことにより、汚染
や副生成物を生成せず濃縮し、より高感度、高精度の分
析を可能にした半導体基板又は薬品の不純物分析方法に
関する。
基板に存在する金属不純物を分析する方法、薬液中に存
在する金属不純物を分析する不純物分析方法の改良に係
り、被検査不純物などを溶解含有する評価溶液を、加熱
することなく減圧下で蒸発させて、残渣を濃度が低い希
酸溶液で溶解させて再評価溶液となすことにより、汚染
や副生成物を生成せず濃縮し、より高感度、高精度の分
析を可能にした半導体基板又は薬品の不純物分析方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】シリコン半導体基板及びデバイス製造に
用いられる薬液中の極微量金属不純物評価は、原子吸光
分析(Atomic Absorption Spectrometry:AAS)、誘導結合
プラズマ質量分析(Inductively Coupled Plasma‐Mass
Spectrometry:ICP‐MS)等で分析されている。
用いられる薬液中の極微量金属不純物評価は、原子吸光
分析(Atomic Absorption Spectrometry:AAS)、誘導結合
プラズマ質量分析(Inductively Coupled Plasma‐Mass
Spectrometry:ICP‐MS)等で分析されている。
【0003】半導体基板の清浄度評価においても、基板表面
不純物に対して気相分解法(Vapor Phase Decompositio
n:VPD)や直接弗酸溶液等でシリコン半導体基板表面を分
解し、超純水や薬液中に回収する方法が用いられ、基板
表層、内部の不純物であれば弗酸と硝酸の混合溶液等で
シリコンをエッチングし、この処理溶液を前記AAS、ICP
‐MSで分析する化学分析方法やシリコン半導体基板表面
に対して全反射蛍光X線分析(Total Reflection X‐Ray
Fluorescence:TXRF)で分析する物理分析方法がある。
不純物に対して気相分解法(Vapor Phase Decompositio
n:VPD)や直接弗酸溶液等でシリコン半導体基板表面を分
解し、超純水や薬液中に回収する方法が用いられ、基板
表層、内部の不純物であれば弗酸と硝酸の混合溶液等で
シリコンをエッチングし、この処理溶液を前記AAS、ICP
‐MSで分析する化学分析方法やシリコン半導体基板表面
に対して全反射蛍光X線分析(Total Reflection X‐Ray
Fluorescence:TXRF)で分析する物理分析方法がある。
【0004】また、薬液中の極微量金属不純物や基板表面不
純物の評価は、濃縮/TXRF法でも行われている。薬液も
しくは基板表面不純物であれば、処理溶液をシリコン半
導体基板上に滴下し、加熱などの手段で蒸発させ、乾固
した不純物をTXRFで分析する方法である。
純物の評価は、濃縮/TXRF法でも行われている。薬液も
しくは基板表面不純物であれば、処理溶液をシリコン半
導体基板上に滴下し、加熱などの手段で蒸発させ、乾固
した不純物をTXRFで分析する方法である。
【0005】分析の前には、これらの評価方法を高感度に且
つ高精度に分析するため、評価溶液を加熱により濃縮し
たり、評価溶液に薬液を添加しながら加熱して分析感度
や精度的に悪影響を及ばす物質を分解させたり、蒸発さ
せる等の前処理も行われている。
つ高精度に分析するため、評価溶液を加熱により濃縮し
たり、評価溶液に薬液を添加しながら加熱して分析感度
や精度的に悪影響を及ばす物質を分解させたり、蒸発さ
せる等の前処理も行われている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述の各分析方法に
は、それぞれの問題点がある。以下、その詳細を述べ
る。例えば、AAS分析は、定量下限が数百ppt〜数ppbし
かなく、さらに多元素分析するのに評価溶液量が元素数
の数倍必要となる問題がある。
は、それぞれの問題点がある。以下、その詳細を述べ
る。例えば、AAS分析は、定量下限が数百ppt〜数ppbし
かなく、さらに多元素分析するのに評価溶液量が元素数
の数倍必要となる問題がある。
【0007】ICP‐MS分析は、定量下限がpptと高感度で、多
元素分析が可能であるが、使用される酸やアルカリ性溶
液の比較的濃い溶液は、分析装置内からの不純物の溶出
によって分析感度と精度が低下する。また、シリコン半
導体基板のエッチング液等はシリコンを多く含むが、シ
リコン濃度増加と比例して分析感度が低下する問題があ
る。
元素分析が可能であるが、使用される酸やアルカリ性溶
液の比較的濃い溶液は、分析装置内からの不純物の溶出
によって分析感度と精度が低下する。また、シリコン半
導体基板のエッチング液等はシリコンを多く含むが、シ
リコン濃度増加と比例して分析感度が低下する問題があ
る。
【0008】濃縮/TXRF分析法においては、濃縮痕面積が測
定エリアより小さく、さらにその直径が1〜2mm以下であ
ることが望ましい。そのため、濃縮/TXRF分析において
処理溶液を滴下するためのシリコン半導体基板は、自然
酸化膜を弗酸溶液等で撥水処理を行っておく。しかし、
評価溶液がシリコン半導体基板表面に対してぬれ性の良
い溶液を滴下した場合は、液滴が広がるため濃縮痕面積
が広くなる。
定エリアより小さく、さらにその直径が1〜2mm以下であ
ることが望ましい。そのため、濃縮/TXRF分析において
処理溶液を滴下するためのシリコン半導体基板は、自然
酸化膜を弗酸溶液等で撥水処理を行っておく。しかし、
評価溶液がシリコン半導体基板表面に対してぬれ性の良
い溶液を滴下した場合は、液滴が広がるため濃縮痕面積
が広くなる。
【0009】また、評価溶液が硝酸、過酸化水素水、オゾン
水等の溶液の場合は、シリコン半導体基板上の濃縮痕の
残渣が多量に形成されたりすることから、表面が平坦で
なくなったり、濃縮痕面積が広くなる。また、評価溶液
が弗酸と硝酸の混合溶液である場合はシリコン半導体基
板をエッチングしてしまうことから、表面が平坦でなく
なる。残渣が多量に形成されたり表面が平坦でなくなる
と、X線の散乱のため精度が低下したり、測定自体が不
可能になる。濃縮痕面積が広くなると、TXRFの検出器の
感度分布に起因して不純物の蛍光X線強度が低下する。
水等の溶液の場合は、シリコン半導体基板上の濃縮痕の
残渣が多量に形成されたりすることから、表面が平坦で
なくなったり、濃縮痕面積が広くなる。また、評価溶液
が弗酸と硝酸の混合溶液である場合はシリコン半導体基
板をエッチングしてしまうことから、表面が平坦でなく
なる。残渣が多量に形成されたり表面が平坦でなくなる
と、X線の散乱のため精度が低下したり、測定自体が不
可能になる。濃縮痕面積が広くなると、TXRFの検出器の
感度分布に起因して不純物の蛍光X線強度が低下する。
【0010】シリコン半導体基板のエッチング液等の評価溶
液を濃縮もしくは分解等を行う加熱前処理では、加熱す
ることにより分析対象とする元素を含んだケイ素化合物
の副生成物が生成して精度が低下する。精度を上げるた
めには前記副生成物を分解回収するために、さらに多量
の酸溶液が必要である。また、加熱による評価溶液収納
容器からの不純物の溶出等で処理時の汚染防止管理が難
しいなどの問題がある。
液を濃縮もしくは分解等を行う加熱前処理では、加熱す
ることにより分析対象とする元素を含んだケイ素化合物
の副生成物が生成して精度が低下する。精度を上げるた
めには前記副生成物を分解回収するために、さらに多量
の酸溶液が必要である。また、加熱による評価溶液収納
容器からの不純物の溶出等で処理時の汚染防止管理が難
しいなどの問題がある。
【0011】この発明は、特に、ICP‐MSや濃縮/TXRF分析法
において、加熱以外の方法で評価溶液が各分析において
適した溶液種にすることにより、薬液及び半導体基板の
不純物分析の感度、精度を向上させた半導体基板又は薬
品の不純物分析方法の提供を目的としている。
において、加熱以外の方法で評価溶液が各分析において
適した溶液種にすることにより、薬液及び半導体基板の
不純物分析の感度、精度を向上させた半導体基板又は薬
品の不純物分析方法の提供を目的としている。
【0012】
【課題を解決するための手段】発明者は、ICP‐MSや濃
縮/TXRF分析法において、評価溶液による不純物分析の
感度、精度がばらついたり低下する問題の解消を目的
に、評価溶液の前処理について種々検討した結果、被検
査不純物などを溶解含有する評価溶液を、加熱すること
なく減圧下で蒸発させて、残渣を濃度が低い希酸溶液で
溶解させて再評価溶液となすことにより、1)汚染や副生
成物を生成せず濃縮可能であり、2)さらに乾固された残
留物は希薄で少量の回収溶液でも回収が容易であり、3)
より高感度、高精度の分析が可能になることを知見し、
この発明を完成した。
縮/TXRF分析法において、評価溶液による不純物分析の
感度、精度がばらついたり低下する問題の解消を目的
に、評価溶液の前処理について種々検討した結果、被検
査不純物などを溶解含有する評価溶液を、加熱すること
なく減圧下で蒸発させて、残渣を濃度が低い希酸溶液で
溶解させて再評価溶液となすことにより、1)汚染や副生
成物を生成せず濃縮可能であり、2)さらに乾固された残
留物は希薄で少量の回収溶液でも回収が容易であり、3)
より高感度、高精度の分析が可能になることを知見し、
この発明を完成した。
【0013】すなわちこの発明は、被検査不純物などを溶解
含有する酸またはアルカリ性溶液からなる評価溶液をIC
P‐MSにて分析して不純物量を特定する半導体基板又は
薬品の不純物分析方法において、下記工程を含む半導体
基板又は薬品の不純物分析方法である。前記評価溶液を
加熱することなく減圧下で濃縮又は乾固させる工程、そ
の後、残渣を弗酸又は塩酸溶液で溶解させて再評価溶液
となす工程、再評価溶液を分析する工程。
含有する酸またはアルカリ性溶液からなる評価溶液をIC
P‐MSにて分析して不純物量を特定する半導体基板又は
薬品の不純物分析方法において、下記工程を含む半導体
基板又は薬品の不純物分析方法である。前記評価溶液を
加熱することなく減圧下で濃縮又は乾固させる工程、そ
の後、残渣を弗酸又は塩酸溶液で溶解させて再評価溶液
となす工程、再評価溶液を分析する工程。
【0014】また、この発明は、前記評価溶液を濃縮/TXRF
法にて分析して不純物量を特定する半導体基板又は薬品
の不純物分析方法において、下記工程を含む半導体基板
又は薬品の不純物分析方法である。前記評価溶液を加熱
することなく減圧下で濃縮又は乾固させる工程、その
後、残渣を弗酸又は塩酸溶液で溶解させて再評価溶液と
なす工程、再評価溶液を加熱することなく減圧下で乾固
させて残渣を分析する工程。
法にて分析して不純物量を特定する半導体基板又は薬品
の不純物分析方法において、下記工程を含む半導体基板
又は薬品の不純物分析方法である。前記評価溶液を加熱
することなく減圧下で濃縮又は乾固させる工程、その
後、残渣を弗酸又は塩酸溶液で溶解させて再評価溶液と
なす工程、再評価溶液を加熱することなく減圧下で乾固
させて残渣を分析する工程。
【0015】
【発明の実施の形態】この発明において、評価溶液を加
熱することなく減圧下で濃縮又は乾固させる手段は、例
えば減圧可能な容器を用いて容器内を清浄ガスが通過可
能にするなど、容器内を清浄ガスで置換可能にすること
で汚染を防止しながら溶液を蒸発させる方法が採用でき
る。
熱することなく減圧下で濃縮又は乾固させる手段は、例
えば減圧可能な容器を用いて容器内を清浄ガスが通過可
能にするなど、容器内を清浄ガスで置換可能にすること
で汚染を防止しながら溶液を蒸発させる方法が採用でき
る。
【0016】かかる清浄ガスには、窒素やアルゴン等不活性
ガスを用い、清浄ガスには酸素を含まないか、含まれて
も極微量である非酸化性ガスを用いることにより、濃縮
又は乾固中に酸化物も形成され難くなる。
ガスを用い、清浄ガスには酸素を含まないか、含まれて
も極微量である非酸化性ガスを用いることにより、濃縮
又は乾固中に酸化物も形成され難くなる。
【0017】この発明において、減圧下で濃縮又は乾固した
残渣を弗酸又は塩酸溶液で溶解させて再評価溶液とする
のは、各分析感度や精度に影響を与えない適切な液量の
溶液を得て、残留物が溶解した溶液の分析を行うこと
で、分析感度と精度のばらつきをなくして大きく向上さ
せるためである。
残渣を弗酸又は塩酸溶液で溶解させて再評価溶液とする
のは、各分析感度や精度に影響を与えない適切な液量の
溶液を得て、残留物が溶解した溶液の分析を行うこと
で、分析感度と精度のばらつきをなくして大きく向上さ
せるためである。
【0018】再評価溶液を作製するための希酸溶液は、ICP
‐MS分析や濃縮/TXRF分析法の感度や精度的に悪影響を
与えない程度の薄い濃度で且つ乾固後の残留物を回収す
るのに足りる液量を満たし、それぞれの分析定量下限を
下回らない濃度を保つなるべく少量が望ましいことか
ら、その濃度は0.001〜0.01%、液量は20〜100μlである
ことが好ましい。さらに好ましくは、濃度は0.001〜0.0
05%、液量は20〜50μlである。
‐MS分析や濃縮/TXRF分析法の感度や精度的に悪影響を
与えない程度の薄い濃度で且つ乾固後の残留物を回収す
るのに足りる液量を満たし、それぞれの分析定量下限を
下回らない濃度を保つなるべく少量が望ましいことか
ら、その濃度は0.001〜0.01%、液量は20〜100μlである
ことが好ましい。さらに好ましくは、濃度は0.001〜0.0
05%、液量は20〜50μlである。
【0019】この発明において、希酸溶液としては、弗酸及
び塩酸系溶液が好ましく、濃縮/TXRF法にて分析する場
合には、シリコン半導体基板上に滴下すると接触角度が
70°以上の液滴となり、基板表面に拡がることはない。
また、硝酸や過酸化水素水、オゾン水等の酸素を含む溶
液のように濃縮又は乾固中に酸化物を形成しない。
び塩酸系溶液が好ましく、濃縮/TXRF法にて分析する場
合には、シリコン半導体基板上に滴下すると接触角度が
70°以上の液滴となり、基板表面に拡がることはない。
また、硝酸や過酸化水素水、オゾン水等の酸素を含む溶
液のように濃縮又は乾固中に酸化物を形成しない。
【0020】ICP-MSにて分析する場合、希酸溶液は分析装置
内からの不純物の溶出によって影響がより少ない塩酸溶
液が望ましい。しかしながら、弗酸溶液においても影響
がほとんど無くなる0.001〜0.005%の濃度であれば分析
は可能である。
内からの不純物の溶出によって影響がより少ない塩酸溶
液が望ましい。しかしながら、弗酸溶液においても影響
がほとんど無くなる0.001〜0.005%の濃度であれば分析
は可能である。
【0021】濃縮/TXRF法にて分析する場合は、再評価溶液
を加熱することなく減圧下で乾固させて残渣を分析する
が、減圧下での溶液の蒸発には前述の減圧容器を用いる
と良い。
を加熱することなく減圧下で乾固させて残渣を分析する
が、減圧下での溶液の蒸発には前述の減圧容器を用いる
と良い。
【0022】TXRFで分析する場合、残渣はTXRFの検出器の測
定視野面積(10mmφ)内に入ることが望ましく、そのため
には希酸溶液の液量はシリコン半導体基板上に滴下され
た液滴が約8mmφとなる100μl以下にすると良い。
定視野面積(10mmφ)内に入ることが望ましく、そのため
には希酸溶液の液量はシリコン半導体基板上に滴下され
た液滴が約8mmφとなる100μl以下にすると良い。
【0023】TXRFの検出器の感度分布による強度低下の影響
を少なくするには残渣のサイズを小さくすることや残渣
をなるべくTXRFの検出器の中央で測定することが有効で
あるが、これには希酸溶液の液量は20〜50μlに液滴サ
イズが小さくなり、液滴が滴下位置から動くことなく同
位置で乾固し、残渣は小さくなる。
を少なくするには残渣のサイズを小さくすることや残渣
をなるべくTXRFの検出器の中央で測定することが有効で
あるが、これには希酸溶液の液量は20〜50μlに液滴サ
イズが小さくなり、液滴が滴下位置から動くことなく同
位置で乾固し、残渣は小さくなる。
【0024】この発明において、減圧下で濃縮又は乾固する
方法は汚染がなく、副生成物を生成せずに評価溶液を濃
縮させることが可能であり、乾固された残留物は希薄で
少量の回収溶液でも回収が容易である。また、このよう
な処理を行った処理溶液は酸濃度が希薄であることや、
濃縮/TXRF分析法で濃縮処理をする場合でも酸化物を形
成させ難くなり、濃縮痕が小さくなる利点がある。
方法は汚染がなく、副生成物を生成せずに評価溶液を濃
縮させることが可能であり、乾固された残留物は希薄で
少量の回収溶液でも回収が容易である。また、このよう
な処理を行った処理溶液は酸濃度が希薄であることや、
濃縮/TXRF分析法で濃縮処理をする場合でも酸化物を形
成させ難くなり、濃縮痕が小さくなる利点がある。
【0025】この発明の方法は、ICP‐MSやTXRF等の各分析
装置の感度や精度に悪影響を及ぼすことなく、感度や精
度のばらつきを減少させて高精度の分析が可能になる。
装置の感度や精度に悪影響を及ぼすことなく、感度や精
度のばらつきを減少させて高精度の分析が可能になる。
【0026】
【実施例】実施例1 シリコン半導体基板表面の金属不純物をICP‐MS又は凝
縮/TXRF法にて評価する工程例を説明する。まず、評価
溶液を作成するための所要の溶液を、評価対象のシリコ
ン半導体基板表面上に滴下して当該基板表面の金属不純
物を溶液内に含有させる。
縮/TXRF法にて評価する工程例を説明する。まず、評価
溶液を作成するための所要の溶液を、評価対象のシリコ
ン半導体基板表面上に滴下して当該基板表面の金属不純
物を溶液内に含有させる。
【0027】得られた評価溶液4aは、減圧装置1内で蒸発さ
せる。図1aに示すごとく減圧装置1は密閉容器に清浄ガ
ス(矢印)の導入口3と減圧手段に接続された排気口6を有
する構成で、耐薬品性の材質からなる収納容器2に評価
溶液4aを収容して減圧装置1内に配置し、清浄ガスを導
入、流下させることにより溶媒を蒸発させ、評価溶液4a
を濃縮又は乾固させて残渣5となす。
せる。図1aに示すごとく減圧装置1は密閉容器に清浄ガ
ス(矢印)の導入口3と減圧手段に接続された排気口6を有
する構成で、耐薬品性の材質からなる収納容器2に評価
溶液4aを収容して減圧装置1内に配置し、清浄ガスを導
入、流下させることにより溶媒を蒸発させ、評価溶液4a
を濃縮又は乾固させて残渣5となす。
【0028】その後、図1bに示すごとく収納容器2内の残渣5
に、所定量の希酸溶液7を滴下させて再評価溶液4bを作
製する。得られた再評価溶液4bをそのままICP‐MS法に
にて評価し、含有される金属不純物を特定することがで
きる。
に、所定量の希酸溶液7を滴下させて再評価溶液4bを作
製する。得られた再評価溶液4bをそのままICP‐MS法に
にて評価し、含有される金属不純物を特定することがで
きる。
【0029】一方、図2aに示すごとく、前記の再評価溶液4b
を前記減圧装置1内に収容した濃縮/TXRF用のシリコン半
導体基板8上の滴下位置調整治具12に有する穴12'に相対
する位置に滴下した後、清浄ガスを導入、流下させるこ
とにより、溶媒を蒸発させて再評価溶液4bを乾固させて
残渣5となす。
を前記減圧装置1内に収容した濃縮/TXRF用のシリコン半
導体基板8上の滴下位置調整治具12に有する穴12'に相対
する位置に滴下した後、清浄ガスを導入、流下させるこ
とにより、溶媒を蒸発させて再評価溶液4bを乾固させて
残渣5となす。
【0030】図2bに示すごとく、減圧下でこの液滴は同位置
で動くことなく、直径を小さくしながら蒸発していく。
全て蒸発乾固した後、表面に残った濃縮痕である残渣5
を全反射蛍光X線分析装置10内のTXRF検出器が滴下位置
調整治具12に有する穴12'と同一座標になるように設定
して分析し、含有される金属不純物を定性、定量するこ
とができる。
で動くことなく、直径を小さくしながら蒸発していく。
全て蒸発乾固した後、表面に残った濃縮痕である残渣5
を全反射蛍光X線分析装置10内のTXRF検出器が滴下位置
調整治具12に有する穴12'と同一座標になるように設定
して分析し、含有される金属不純物を定性、定量するこ
とができる。
【0031】実施例2 シリコン半導体基板表面の金属不純物を凝縮/TXRF法に
て評価する実施例を説明する。シリコン半導体基板表面
の金属不純物の回収は、次の工程で行った。まず、シリ
コン半導体基板を密閉容器内において弗酸蒸気に曝した
後、塩酸と過酸化水素水の混合液100μlを表面に滴下
し、その液滴を表面全体に走査して不純物を回収した。
この回収溶液を評価溶液とした。
て評価する実施例を説明する。シリコン半導体基板表面
の金属不純物の回収は、次の工程で行った。まず、シリ
コン半導体基板を密閉容器内において弗酸蒸気に曝した
後、塩酸と過酸化水素水の混合液100μlを表面に滴下
し、その液滴を表面全体に走査して不純物を回収した。
この回収溶液を評価溶液とした。
【0032】次に、図1に示すごとく、回収した評価溶液を
テフロン製評価溶液収納容器に入れ、減圧装置の密閉容
器内を窒素ガスで置換しながら減圧し、評価溶液を蒸発
させて乾固した。さらに、テフロン製評価溶液収納容器
内の残留物を、0.005%塩酸20μlを滴下して回収し再評
価溶液となした。
テフロン製評価溶液収納容器に入れ、減圧装置の密閉容
器内を窒素ガスで置換しながら減圧し、評価溶液を蒸発
させて乾固した。さらに、テフロン製評価溶液収納容器
内の残留物を、0.005%塩酸20μlを滴下して回収し再評
価溶液となした。
【0033】図2に示すごとく、この再評価溶液を濃縮/TXRF
用のシリコン半導体基板上の滴下位置調整治具に有する
穴に相対する位置に滴下して減圧装置内を窒素ガスで置
換しながら減圧し、評価溶液を蒸発させて乾固した。な
お、濃縮/TXRF用のシリコン半導体基板は、表面の自然
酸化膜を弗酸で分解し撥水面とした清浄なシリコン半導
体基板である。
用のシリコン半導体基板上の滴下位置調整治具に有する
穴に相対する位置に滴下して減圧装置内を窒素ガスで置
換しながら減圧し、評価溶液を蒸発させて乾固した。な
お、濃縮/TXRF用のシリコン半導体基板は、表面の自然
酸化膜を弗酸で分解し撥水面とした清浄なシリコン半導
体基板である。
【0034】濃縮/TXRF用のシリコン半導体基板表面上に滴
下した約20μlの再評価溶液は、基板表面に拡がること
はなく、表面との接触面積が直径3mm程度の液滴とな
る。減圧下でこの液滴は同位置で動くことなく、直径を
小さくしながら蒸発していく。全て蒸発乾固した後、表
面に残った濃縮痕をTXRFで分析した。
下した約20μlの再評価溶液は、基板表面に拡がること
はなく、表面との接触面積が直径3mm程度の液滴とな
る。減圧下でこの液滴は同位置で動くことなく、直径を
小さくしながら蒸発していく。全て蒸発乾固した後、表
面に残った濃縮痕をTXRFで分析した。
【0035】比較例 比較のため、実施例2で得られた評価溶液を図2aに示す
方法でそのまま濃縮処理した。この従来法では、濃縮/T
XRF用のシリコン半導体基板表面上に滴下した評価溶液
の約100μlは表面に拡がることはなく、表面との接触面
積が直径8mm程度の液滴となる。減圧下でこの液滴は同
位置で動くことなく、直径を小さくしながら蒸発してい
く。全て蒸発乾固した後、表面に残った濃縮痕をTXRFで
分析した。
方法でそのまま濃縮処理した。この従来法では、濃縮/T
XRF用のシリコン半導体基板表面上に滴下した評価溶液
の約100μlは表面に拡がることはなく、表面との接触面
積が直径8mm程度の液滴となる。減圧下でこの液滴は同
位置で動くことなく、直径を小さくしながら蒸発してい
く。全て蒸発乾固した後、表面に残った濃縮痕をTXRFで
分析した。
【0036】実施例及び比較例の評価 実施例2の再評価溶液を濃縮して表面に残った濃縮痕をT
XRFで分析した結果と、従来法による評価溶液をそのま
ま濃縮して表面に残った濃縮痕をTXRFで分析した結果を
比較した。
XRFで分析した結果と、従来法による評価溶液をそのま
ま濃縮して表面に残った濃縮痕をTXRFで分析した結果を
比較した。
【0037】図3に濃縮痕のSEM観察写真を示す。図3aに示す
比較例の濃縮痕は直径5mm程の円形であり、酸化物を多
量に形成している。これに対し図3bに示す、この発明法
による濃縮痕は直径1.5mm程と小さく、酸化物の生成量
も非常に少ない。TXRFで測定した結果、従来法では表面
粗さを表わす指標となるW‐Lβ1強度(cps)は200〜1000c
psとバラツキが大きかったが、この発明法では、200〜3
00cpsとバラツキが抑えられていたことを確認した。
比較例の濃縮痕は直径5mm程の円形であり、酸化物を多
量に形成している。これに対し図3bに示す、この発明法
による濃縮痕は直径1.5mm程と小さく、酸化物の生成量
も非常に少ない。TXRFで測定した結果、従来法では表面
粗さを表わす指標となるW‐Lβ1強度(cps)は200〜1000c
psとバラツキが大きかったが、この発明法では、200〜3
00cpsとバラツキが抑えられていたことを確認した。
【0038】また、評価溶液を乾固させた残留物を回収する
溶液の液量及び濃度と回収率の関係を調べた結果を図4
a,bのグラフに示す。再評価溶液を作成するための溶液
の液量は20μl以上、濃度が塩酸および弗酸で0.001〜0.
01%であれば残留物の回収率が良好であることを確認し
た。なお、この濃度はICP‐MS分析においても感度や精
度に悪影響を及ばさない程度の濃度である。
溶液の液量及び濃度と回収率の関係を調べた結果を図4
a,bのグラフに示す。再評価溶液を作成するための溶液
の液量は20μl以上、濃度が塩酸および弗酸で0.001〜0.
01%であれば残留物の回収率が良好であることを確認し
た。なお、この濃度はICP‐MS分析においても感度や精
度に悪影響を及ばさない程度の濃度である。
【0039】実施例2の評価溶液をICP‐MSで分析する方法で
求めたVPD/ICP‐MS法の結果と、実施例2並びに比較例の
方法で分析した結果との比較を、VPD/ICP‐MS法と濃縮/
TXRF法の相関グラフとして図5に示す。図5bに示すこの
発明法で得られた相関性は、図5aに示す比較法よりも良
好であることが分かる。
求めたVPD/ICP‐MS法の結果と、実施例2並びに比較例の
方法で分析した結果との比較を、VPD/ICP‐MS法と濃縮/
TXRF法の相関グラフとして図5に示す。図5bに示すこの
発明法で得られた相関性は、図5aに示す比較法よりも良
好であることが分かる。
【0040】
【発明の効果】実施例からも明らかなように、この発明
では、評価溶液を汚染することなく減圧下で蒸発乾固さ
せ、濃度が低い希酸溶液で溶解させて再評価溶液となし
て濃縮することができ、残留物は回収溶液が少量かつよ
り希薄な濃度でも容易であることから、ICP-MSやTXRF等
の分析に影響を及ばすことなく、高感度、高精度の評価
が可能となる。
では、評価溶液を汚染することなく減圧下で蒸発乾固さ
せ、濃度が低い希酸溶液で溶解させて再評価溶液となし
て濃縮することができ、残留物は回収溶液が少量かつよ
り希薄な濃度でも容易であることから、ICP-MSやTXRF等
の分析に影響を及ばすことなく、高感度、高精度の評価
が可能となる。
【図1】この発明による分析法の工程を示す説明図で、a
は減圧装置、bは評価溶液収納容器を示す。
は減圧装置、bは評価溶液収納容器を示す。
【図2】この発明による濃縮/TXRF法の工程を示す説明図
で、aは減圧装置での蒸発乾固、bは全反射蛍光X線分析
装置でのTXRF検出を示す。
で、aは減圧装置での蒸発乾固、bは全反射蛍光X線分析
装置でのTXRF検出を示す。
【図3】濃縮痕のSEM写真であり、aは従来法、bはこの発
明の場合を示す。
明の場合を示す。
【図4】a,bは、この発明法で用いる希酸溶液の液量及び
濃度と回収率の関係を示すグラフである。
濃度と回収率の関係を示すグラフである。
【図5】VPD/ICP‐MS法による分析結果と従来法及びこの
発明法の分析結果との相関関係を示すグラフであり、a
は従来法、bはこの発明の場合を示す。
発明法の分析結果との相関関係を示すグラフであり、a
は従来法、bはこの発明の場合を示す。
1 減圧装置 2 評価溶液収納容器 3 導入口 4a 評価溶液 4b 再評価溶液 5 残渣 6 排気口 7 希酸溶液 8 シリコン半導体基板 9 検出器 10 全反射蛍光X線分析装置 12 滴下位置調整治具
Claims (4)
- 【請求項1】 被検査不純物などを溶解含有する酸また
はアルカリ性溶液からなる評価溶液をICP‐MSにて分析
して不純物量を特定する半導体基板又は薬品の不純物分
析方法において、前記評価溶液を加熱することなく減圧
下で濃縮又は乾固させる工程、その残渣を弗酸又は塩酸
溶液で溶解させて再評価溶液となす工程、再評価溶液を
分析する工程を含む半導体基板又は薬品の不純物分析方
法。 - 【請求項2】 被検査不純物などを溶解含有する酸また
はアルカリ性溶液からなる評価溶液を濃縮/TXRF法にて
分析して不純物量を特定する半導体基板又は薬品の不純
物分析方法において、前記評価溶液を加熱することなく
減圧下で濃縮又は乾固させる工程、その残渣を弗酸又は
塩酸溶液で溶解させて再評価溶液となす工程、再評価溶
液を加熱することなく減圧下で乾固させて残渣を分析す
る工程を含む半導体基板又は薬品の不純物分析方法。 - 【請求項3】 弗酸又は塩酸溶液は、濃度0.001〜0.05%
で液量が20〜100μlである請求項1又は請求項2に記載の
半導体基板又は薬品の不純物分析方法。 - 【請求項4】 減圧下で濃縮又は乾固させる手段は、減
圧容器内を窒素又はアルゴン等の不活性ガスからなる清
浄ガスで置換し、酸化及び汚染を防止して行う方法であ
る請求項1又は請求項2に記載の半導体基板又は薬品の不
純物分析方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000052701A JP2001242052A (ja) | 2000-02-29 | 2000-02-29 | 半導体基板又は薬品の不純物分析方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000052701A JP2001242052A (ja) | 2000-02-29 | 2000-02-29 | 半導体基板又は薬品の不純物分析方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001242052A true JP2001242052A (ja) | 2001-09-07 |
Family
ID=18574172
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000052701A Pending JP2001242052A (ja) | 2000-02-29 | 2000-02-29 | 半導体基板又は薬品の不純物分析方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001242052A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005036135A1 (ja) * | 2003-10-08 | 2005-04-21 | Tokyo Electron Limited | 半導体処理装置の石英製品の検査方法及び検査補助デバイス |
| CN102175753A (zh) * | 2011-01-13 | 2011-09-07 | 川渝中烟工业公司 | 卷烟固态滤嘴添加剂在主流烟气中转移率的测定方法 |
| US8021623B2 (en) | 2003-10-08 | 2011-09-20 | Tokyo Electron Limited | Examination method and examination assistant device for quartz product of semiconductor processing apparatus |
| JP2012132779A (ja) * | 2010-12-21 | 2012-07-12 | Sumco Corp | シリコン試料の分析方法 |
| CN106568643A (zh) * | 2016-11-09 | 2017-04-19 | 芜湖东旭光电科技有限公司 | 一种测定氧化铝样品中杂质含量的方法及样品预处理方法 |
| CN108572213A (zh) * | 2018-04-24 | 2018-09-25 | 株洲科能新材料有限责任公司 | 一种高纯碲杂质富集装置及其用于5n级碲分析检测的方法 |
| JP2021081271A (ja) * | 2019-11-18 | 2021-05-27 | 株式会社住化分析センター | 分析用容器、分析方法、および分析用キット |
| CN114993802A (zh) * | 2022-06-14 | 2022-09-02 | 滨化集团股份有限公司 | 一种电子级氢氟酸中有机物杂质含量的测试方法 |
-
2000
- 2000-02-29 JP JP2000052701A patent/JP2001242052A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2021081271A (ja) * | 2019-11-18 | 2021-05-27 | 株式会社住化分析センター | 分析用容器、分析方法、および分析用キット |
| JP7350632B2 (ja) | 2019-11-18 | 2023-09-26 | 株式会社住化分析センター | 分析方法、および分析用キット |
| CN114993802A (zh) * | 2022-06-14 | 2022-09-02 | 滨化集团股份有限公司 | 一种电子级氢氟酸中有机物杂质含量的测试方法 |
| CN114993802B (zh) * | 2022-06-14 | 2024-03-22 | 大晟芯材料科技(山东)有限公司 | 一种电子级氢氟酸中有机物杂质含量的测试方法 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040908 |