JP3584430B2 - Contaminant detection method - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高清浄度が要求される各種の物品(たとえばシリコンウエハや液晶ガラス基板、あるいクリーンルームの内装仕上材等)を対象とし、その対象物の表面に吸着ないし付着している汚染物(たとえば有機物質、金属、イオン物質等)の有無やその濃度を検出するための方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
周知のように、半導体や液晶の製造工程においてはシリコンウエハや液晶ガラス基板を高清浄度に維持しなければならず、製造工程の途中段階でそれらの表面の汚染の有無や程度を検査し評価することが重要である。
【0003】
シリコンウエハの表面に吸着ないし付着した汚染物、特に有機物質の検出方法としては、溶媒抽出法および加熱脱着法が公知である。
【0004】
溶媒抽出法は、図3に示すように、サンプル1(検査対象のシリコンウエハ)を有機溶媒2中に浸漬してその表面に吸着している汚染物を溶媒2中に抽出し、その溶媒2を濃縮してガスクロマトグラフやガスクロマトグラフ−質量分析計により分析することで、抽出した汚染物の種類や濃度を特定し定量化するものである。
【0005】
加熱脱着法は、図4に示すように、サンプル1を加熱容器3内においてヒータ4により300℃程度に加熱することにより表面に吸着している汚染物を気化せしめてサンプル1より離脱せしめ、離脱せしめた汚染物を窒素ガスやヘリウムガス等のキャリアガス5により冷却捕集器6に導いて吸着剤に吸着せしめ、その吸着剤をガスクロマトグラフやガスクロマトグラフ−質量分析計により分析するものである。
【0006】
また、金属やイオン物質を検出対象とする場合には、上記と同様の溶媒抽出法(ただし、分析にはイオンクロマトグラフ、原子吸光分析計,ICP−質量分析計等を用いる)や、表面分析装置(X線マイクロアナライザー、分析電子顕微鏡等)を用いて分析を行うことが公知である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図3に示した溶媒抽出法では、シリコンウエハ全体を浸漬するために多量の溶媒を必要とする、多量の溶媒を濃縮する必要がある、溶媒を濃縮する段階で汚染が生じる余地がある、溶媒に溶けない汚染物は検出できない、といった問題がある。
【0008】
また、図4に示した加熱脱着法は、特殊かつ高価な専用の加熱容器3を必要とする、サンプル1を加熱することで汚染物が分解したり変質してしまってそのままの状態では検出することができないことが想定される、加熱容器3内に収納できないような大きなサンプルには適用できない、液晶ガラス基板に対しては適用できない、といった問題がある。
【0009】
さらに、金属やイオン物質を検出対象とする場合に用いる表面分析装置はきわめて大掛かりかつ高価なものであるし、それらによる分析はサンプル表面の1点に対する点分析であるので、サンプルの表面全体の広い範囲にわたって検出を行う場合には多大な分析データが必要となる。
【0010】
しかも、上記従来の方法は、いずれも全ての手順を分析室や研究室内において行なうことが前提となっており、したがって従来一般にはサンプル1をウエハカセット等の清浄状態を保持可能な容器内に収納して製造ラインから分析室や研究室まで持ち込むようにしているが、ウエハカセット等を用いるとはいえシリコンウエハを持ち運ぶことはその段階で少なからず汚染が生じる余地があると考えられ、好ましいことではない。
【0011】
ところで、近年においては、クリーンルームの内装仕上材の表面に各種の汚染物(ガス状汚染物、金属、イオン物質等)が吸着することに起因する清浄度の低下が問題とされるようになってきているが、現時点ではクリーンルームの内装仕上材を対象としてそれに対する汚染物の分析や評価を行い得る有効適切な手段は提供されておらず、このためクリーンルームの内装仕上材自体の清浄度の確認を行うことができないという問題があった。なお、従来においてクリーンルームの内装仕上材に対する汚染物の分析や評価を敢えて行うとすれば、対象とする内装仕上材からサンプルを切り取り、そのサンプルに対して上記のような溶媒抽出法や加熱脱着法あるいは表面分析装置を用いての分析を行うしかないが、そのようなことではサンプルの切り取り作業に際して周囲を激しく汚染してしまうことが不可避であり、当然にクリーンルームの稼働を長期にわたって中止しなければならず、またその復旧に大変な手間を要するものとなり、全く現実的ではない。
【0012】
上記事情に鑑み、本発明は、シリコンウエハや液晶ガラス基板はもとよりクリーンルームの内装仕上材等をも対象として、その表面に対する種々の汚染物の検出を簡便にしかも汚染の懸念なく行い得る有効な方法を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明は、高清浄度が要求される物品を対象としてその表面に吸着ないし付着している汚染物の有無やその濃度を検出するための方法であって、清浄な拭取材および拭取液を用いて対象物の表面に対する拭取操作を行なって該表面の汚染物を拭取った後、拭取りに使用した拭取材および拭取液を回収し、該拭取材および拭取液により拭き取った汚染物の成分を分析することを特徴とする。
検出対象の汚染物が有機物質の場合には、拭取材として石英ウールを用いるとともに拭取液としてヘキサン等の有機溶媒を用い、回収した拭取材および拭取液を加熱して汚染物を離脱せしめて分析する。この場合には、回収した拭取材および拭取液をガラス捕集管に収納して密封し、そのガラス捕集管をそのまま分析計に装着して加熱することにより拭取材および拭取液から汚染物を離脱せしめると良い。
検出対象の汚染物が金属やイオン物質の場合には、拭取材としてクリーンルーム用ワイパーを用いるとともに、拭取液および溶媒として超純水を用い、回収した拭取材および拭取液を溶媒に浸漬して汚染物を溶媒中に溶出せしめてその溶出液を分析する。この場合には、回収した拭取材および拭取液を石英容器またはプラスチック容器からなる密封容器に収納して密封し、その密封容器を分析室に持ち込んでそこで拭取材および拭取液から汚染物を溶媒中へ溶出させれば良い。
【0014】
【発明の実施の形態】
図1は本発明方法をシリコンウエハに適用した場合の実施形態を示す概念図である。本実施形態の方法は検出対象の汚染物が有機物質である場合に好適なものであり、拭取材10として石英ウールを用いるとともに、拭取液11として有機溶媒たとえばヘキサンを用いることとし、検出対象物であるシリコンウエハのサンプル1表面上に拭取液11をスポイト12により所定量滴下し、あるいは拭取液11を予め拭取材10に含浸させておき、ピンセット13を用いて拭取材10によりサンプル1表面全体を満遍なく拭取る操作を行なうことにより、サンプル1の表面の汚染物を拭取液11により抽出するとともに拭取材10により機械的に拭取ってしまうものである。
【0015】
サンプル1の表面全体に対して上記の拭取操作を必要に応じて数回にわたって繰り返した後、拭取操作において使用した全ての拭取材10および拭取液11をその場で回収し、ガラス捕集管(図示せず)に収納して完全気密状態に密封する。そして、そのガラス捕集管をガスクロマトグラフやガスクロマトグラフ−質量分析計に装着し、ガラス捕集管内の拭取材10および拭取液11を加熱することにより拭取った汚染物を離脱せしめ、それを分析することによって汚染物の特定と定量化を行なう。なお、拭取操作に使用する全ての器具類、つまり拭取材10としての石英ウールや、拭取液11としての有機溶媒、スポイト12、ピンセット13、ガラス捕集管は、いずれも清浄度の保証されたものを用いることは当然である。
【0016】
上記方法によれば、サンプル1表面に吸着していた汚染物が拭取液11に溶ける有機物であれば容易に抽出されて確実に拭取ることができることはもとより、溶媒には溶けない微粒子や各種イオン等の汚染物であっても拭取材10および拭取液11により機械的に拭取ることが可能であり、したがって有機物のみならず全ての汚染物の検出とその特定、定量化が可能である。
【0017】
そして、上記の拭取操作はなんら特殊な装置を必要としないから製造ラインの途中において容易に実施できるものであり、そのため従来のようにサンプル1を検査のために製造ラインから持ち出す必要がない。また、拭取りに使用した拭取材10および拭取液11はその場で直ちにガラス捕集管に回収して完全密封してしまうことが可能であるし、ガラス捕集管に完全密封してしまえばそれを持ち運ぶことによる汚染の余地は殆どない。したがって、上記方法によれば検査に際して汚染が発生する懸念は従来に比べ格段に少ないものとなる。
【0018】
また、上記の拭取操作はサンプル1が大型であっても何等支障なく適用できるから、従来の加熱脱着法を適用することのできなかった大型のサンプルたとえば次世代の300mmウエハや大型の液晶ガラス基板に対しても支障なく適用可能なものである。さらに、拭取液11として使用する溶媒は少量で済むから、サンプル全体を溶媒中に浸漬する従来の溶媒抽出法のように多量の溶媒を使用したりそれを濃縮する必要がない。勿論、従来の加熱脱着法による場合のように特殊かつ複雑な装置も一切必要としないことから、従来法に比較して検出コストを十分に軽減することができる。しかも、シリコンウエハのみならず液晶製造工程の途中において液晶ガラス基板に対しても同様に適用することが可能である。
【0019】
図2は上記実施形態による本発明方法と従来の加熱脱着法によりそれぞれ検出したウエハ表面吸着濃度を比較して示したものである。図2から明らかなように、本発明方法では従来の加熱脱着法に比較して検出値が全般にやや低くはなるものの実質的に同様の検出結果が得られ、現場にて簡便に行なう方法として十分に有効であることが実証されている。
【0020】
なお、拭取液11としては多種の有機物に対する抽出性や使い易さの点からヘキサンが好適であるが、たとえば四塩化炭素、二硫化炭素、アセトン、トルエン等の他の有機溶媒も採用可能であり、最適な拭取液を適宜選択して採用すれば良い。
【0021】
以上で説明した実施形態は検出対象の汚染物が有機物質である場合に好適なものであるが、検出対象の汚染物が金属やイオン物質である場合には、以下のようにすることが好ましい。
【0022】
すなわち、拭取材10として石英ウールを用いることはナトリウム等の金属成分が溶出する懸念があって好ましくないので、それに代えてクリーンルーム用ワイパーを用いる。クリーンルーム用ワイパーとは、たとえばポリエステル長繊維やポリプロピレン長繊維等を素材とし、クリーンルーム内での使用を前提として清浄度を保証した製品であって、従来よりクリーンルーム内において多用されているものである。また、拭取液11としては有機溶媒に代えて超純水を用いる。そして、それらの拭取材10と拭取液11を用いて拭取操作を行い、それら拭取材10と拭取液11を全て回収して密封容器に密封する。ここで用いる密封容器としては上記のガラス捕集管に代えて石英容器あるいはプラスチック容器を用いることが好ましい(ガラス捕集管では石英ウールと同様にナトリウム等の金属成分が溶出する懸念があり、好ましくない)。そして、密封容器を分析室等に持ち込み、そこで、回収した拭取材10および拭取液11を溶媒に浸漬して拭き取った汚染物を溶媒中に溶出せしめ、その溶出液に対してイオンクロマトグラフや原子吸光分析計,ICP−質量分析計等により分析を行う。汚染物を溶出させるための溶媒としては拭取液11と同じ超純水を用いれば良い。なお、拭取液11および溶媒としては超純水以外にも硝酸、水酸化ナトリウム、酢酸、硫酸等が採用可能であり、想定される汚染物の種類に応じて最適なものを選択すれば良い。
【0023】
以上により、有機物質とほぼ同様の手法により金属やイオン物質の検出も簡便に行うことができ、特に、従来のように大がかりかつ高価な表面分析装置を用いる必要がなく、かつ大型サンプルに対しても支障なく適用できるので、きわめて有効である。
【0024】
なお、上記実施形態では拭取材10による拭取操作をピンセット13を用いて手作業で行なうものとしたが、汚染が生じる懸念がなければ拭取操作を機械的に行なうことも可能である。たとえば、サンプル1をターンテーブル上に載せてレコード盤のように回転させながら拭取材10を一定の圧力でサンプル1表面に押し付けつつサンプル1の径方向にスライドさせることでサンプル1表面全体を拭取るようにすることが考えられる。あるいは、サンプル1を固定してその表面全体をスキャニングするように拭取材10を移動させたり、逆に拭取材10を固定してサンプル1を同様に移動させることも考えられる。勿論、拭取材10の寸法や形状、拭取液11の所要量は、拭取操作を効率的かつ確実に行ない得るように任意に設定して良い。
【0025】
さらに、本発明は上記のようなシリコンウエハや液晶ガラス基板等を対象とするのみならず、高清浄度が要求される各種の物品に対して同様に広く適用できるものであり、特にクリーンルームの内装仕上材(たとえばパーティションパネルや、間仕切り材として用いられるアクリル板、天井材や床材等)に対する清浄度の確認や評価を行うために好適に採用可能である。すなわち、クリーンルームが完成した時点で、あるいは稼働中のクリーンルームの清浄度が何等かの事情で損なわれたような場合には、クリーンルーム内の仕上材の特定部分を対象とし、その表面に対して上記と同様に石英ウールやクリーンルーム用ワイパー等の拭取材と有機溶媒や超純水等の拭取液を用いて同様の拭取操作を行い、拭取りに使用した拭取材と拭取液をその場で回収してガラス捕集管や石英容器あるいはプラスチック容器等の密閉容器に密封し、それを分析室や研究室に持ち運んで分析すれば良い。したがって本発明によれば、従来においては不可能であったクリーンルームの内装仕上材に対する清浄度の確認や評価が可能となるし、それをクリーンルームを稼働させたままで製造ラインを停止させることなく簡便に実施することが可能である。勿論、内装仕上材のみならず、クリーンルーム内に設置される各種製造装置自体の表面やそれらの付属物に対しても同様に適用可能であることは言うまでもない。
【0026】
【発明の効果】
以上で説明したように、本発明の検出方法は、有機溶媒や超純水等を拭取液とし石英ウールやクリーンルーム用ワイパー等を拭取材として用いて対象物表面に対する拭取操作を行ない、それら拭取液および拭取材を回収して拭取った汚染物の成分を分析するようにしたので、従来の溶媒抽出法では検出不可能であった溶媒に溶けない汚染物をも機械的に拭取ることで検出可能であり、また、従来の加熱脱着法では分解あるいは変質してしまうことが想定される汚染物もそのまま検出可能であって、有機物質や金属、イオン物質等の種々の汚染物の検出を簡便に行うことができるという効果を奏する。
【0027】
また、本発明は、拭取操作のために何等特殊かつ高価な装置を必要としないから半導体や液晶の製造ラインの途中においてシリコンウエハや液晶ガラス基板に対して簡便に拭取操作を実施することができ、したがって検査に際してサンプル自体を持ち運ぶ必要がないからサンプルを持ち運ぶことによる汚染の懸念がなく、しかもサンプルの寸法に制約されることもなく、検出コストの削減を実現できる、という優れた効果を奏する。
なお、汚染物が有機物質である場合には、拭取りに使用した拭取材および拭取液をその場で直ちにガラス捕集管に密封してしまえば、汚染の懸念なく持ち運ぶことができるばかりでなく、そのガラス捕集管を分析計に装着することでそのまま拭取材および拭取液を加熱して汚染物を離脱せしめて分析を行うことができる。また、汚染物が金属やイオン物質である場合には、拭取りに使用した拭取材および拭取液をその場で直ちに石英容器またはプラスチック容器からなる密封容器に密封してしまえば、汚染の懸念なく分析室に持ち込んでそこで拭取材および拭取液から汚染物を溶媒中へ溶出させて分析を行うことができる。
【0028】
そのうえ、本発明はシリコンウエハや液晶ガラス基板のみならず各種の物品に対して広く適用できるものであり、特にクリーンルームの内装仕上材に対して適用することで、従来は不可能であったクリーンルームの内装材自体の清浄度の分析や評価を簡便に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の検出方法をシリコンウエハに適用した場合の一実施形態を示す概念図である。
【図2】本発明方法と従来の加熱脱着法による検出値を比較して示すグラフである。
【図3】従来法の溶媒抽出法を示す概念図である。
【図4】従来法の加熱脱着法を示す概念図である。
【符号の説明】
1 サンプル(対象物)
10 拭取材
11 拭取液
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention is intended for various articles requiring high cleanliness (for example, silicon wafers and liquid crystal glass substrates, or interior finishing materials for clean rooms, etc.), and contaminants adsorbed or adhered to the surface of the object. The present invention relates to a method for detecting the presence / absence (for example, an organic substance, a metal, an ionic substance, etc.) and a concentration thereof.
[0002]
[Prior art]
As is well known, in the manufacturing process of semiconductors and liquid crystals, silicon wafers and liquid crystal glass substrates must be maintained at a high degree of cleanliness, and inspection and evaluation of the presence and degree of contamination on their surfaces in the middle of the manufacturing process. It is important to.
[0003]
As a method for detecting contaminants adsorbed or attached to the surface of a silicon wafer, particularly, an organic substance, a solvent extraction method and a heat desorption method are known.
[0004]
In the solvent extraction method, as shown in FIG. 3, a sample 1 (a silicon wafer to be inspected) is immersed in an organic solvent 2 to extract contaminants adsorbed on the surface of the sample 1 into the solvent 2. Is concentrated and analyzed by a gas chromatograph or a gas chromatograph-mass spectrometer to identify and quantify the type and concentration of the extracted contaminant.
[0005]
In the thermal desorption method, as shown in FIG. 4, a sample 1 is heated to about 300 ° C. by a heater 4 in a heating vessel 3 so that contaminants adsorbed on the surface are vaporized and separated from the sample 1. The contaminated matter is guided to a cooling collector 6 by a carrier gas 5 such as nitrogen gas or helium gas to be adsorbed by an adsorbent, and the adsorbent is analyzed by a gas chromatograph or a gas chromatograph-mass spectrometer.
[0006]
When a metal or an ionic substance is to be detected, a solvent extraction method similar to the above (however, an ion chromatograph, an atomic absorption spectrometer, an ICP-mass spectrometer, or the like is used for analysis) or a surface analysis It is known to perform analysis using an apparatus (X-ray microanalyzer, analytical electron microscope, etc.).
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the solvent extraction method shown in FIG. 3, a large amount of solvent is required to immerse the entire silicon wafer, a large amount of solvent needs to be concentrated, and there is room for contamination at the stage of concentration of the solvent. There is a problem that contaminants insoluble in the solvent cannot be detected.
[0008]
In addition, the heat desorption method shown in FIG. 4 requires a special and expensive dedicated heating vessel 3. When the sample 1 is heated, the contaminants are decomposed or deteriorated, and detection is performed as it is. This cannot be applied to a large sample that cannot be accommodated in the heating vessel 3 or cannot be applied to a liquid crystal glass substrate.
[0009]
Further, the surface analyzer used for detecting a metal or an ionic substance is extremely large and expensive, and the analysis by these is a point analysis for one point on the sample surface. When performing detection over a range, a large amount of analysis data is required.
[0010]
In addition, the above-mentioned conventional methods are based on the premise that all procedures are performed in an analysis room or a laboratory. Therefore, conventionally, the sample 1 is generally stored in a container such as a wafer cassette which can hold a clean state. Although it is brought from the production line to the analysis room and laboratory, it is considered that carrying silicon wafers, although using a wafer cassette etc., has room for contamination at that stage, and it is preferable that Absent.
[0011]
By the way, in recent years, a decrease in cleanliness caused by adsorption of various contaminants (gaseous contaminants, metals, ionic substances, etc.) on the surface of the interior finishing material of a clean room has become a problem. However, at this time, there is no effective and appropriate means to analyze and evaluate contaminants in the interior finishing materials of clean rooms.Therefore, it is necessary to confirm the cleanliness of the interior finishing materials in clean rooms. There was a problem that it could not be done. Conventionally, if the analysis and evaluation of contaminants on the interior finishing material of a clean room were to be performed dare, a sample was cut from the target interior finishing material, and the sample was subjected to the solvent extraction method or the heat desorption method described above. Alternatively, it is necessary to perform analysis using a surface analyzer, but in such a case, it is inevitable that the surroundings will be severely contaminated during sample cutting work, and naturally it is necessary to stop operating the clean room for a long time. And it takes a lot of trouble to recover, which is not realistic at all.
[0012]
In view of the above circumstances, the present invention is an effective method that can easily detect various contaminants on the surface of silicon wafers and liquid crystal glass substrates as well as interior finishing materials of clean rooms and the like without concern about contamination. The purpose is to provide.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is a method for detecting the presence and concentration of contaminants adsorbed or adhered to the surface of an article requiring high cleanliness, and a method for detecting a clean wiping material and a wiping liquid. After wiping the contaminants on the surface of the object by performing a wiping operation on the surface of the object, the wiping material and the wiping liquid used for wiping are collected, and the contaminants wiped off by the wiping material and the wiping liquid. It is characterized by analyzing the components of the product.
If the contaminant to be detected is an organic substance, use quartz wool as the wiping material and an organic solvent such as hexane as the wiping liquid, and heat the collected wiping material and wiping liquid to remove the contaminant. To analyze. In this case, the collected wiping material and the wiping liquid are housed in a glass collecting tube and sealed, and the glass collecting tube is directly attached to the analyzer and heated to contaminate the wiping material and the wiping liquid. It is good to let things come off.
If the contaminants to be detected are metals or ionic substances, use a clean room wiper as the wiping material, use ultrapure water as the wiping solution and solvent, and immerse the collected wiping material and wiping solution in the solvent. To elute the contaminants into the solvent and analyze the eluate. In this case, the collected wiping material and the wiping liquid are stored in a sealed container made of a quartz container or a plastic container and sealed, and the sealed container is taken into an analysis room where contaminants are removed from the wiping material and the wiping liquid. What is necessary is just to elute in a solvent.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a conceptual diagram showing an embodiment in which the method of the present invention is applied to a silicon wafer. The method of the present embodiment is suitable when the contaminant to be detected is an organic substance. Quartz wool is used as the wiping material 10 and an organic solvent such as hexane is used as the wiping liquid 11. A predetermined amount of the wiping liquid 11 is dropped on the surface of the sample 1 of the silicon wafer, which is an object, by using the dropper 12 or the wiping liquid 10 is impregnated in the wiping material 10 in advance, and the wiping material 10 is sampled with the tweezers 13 using the tweezers 13. By performing the operation of wiping the entire surface of the sample 1 uniformly, the contaminants on the surface of the sample 1 are extracted by the wiping liquid 11 and mechanically wiped by the wiping material 10.
[0015]
After repeating the above wiping operation on the entire surface of the sample 1 several times as necessary, all the wiping materials 10 and the wiping liquid 11 used in the wiping operation are collected in place, and the glass is collected. It is housed in a collecting pipe (not shown) and sealed in a completely airtight state. Then, the glass collection tube is attached to a gas chromatograph or a gas chromatograph-mass spectrometer, and the wiping material 10 and the wiping liquid 11 in the glass collection tube are heated to release the wiped contaminants. Analyze to identify and quantify contaminants. Note that all instruments used for the wiping operation, that is, quartz wool as the wiping material 10, organic solvent as the wiping liquid 11, dropper 12, tweezers 13, and the glass collection tube are all guaranteed cleanliness. It is natural to use what has been done.
[0016]
According to the above method, if the contaminant adsorbed on the surface of the sample 1 is an organic substance that is soluble in the wiping liquid 11, it can be easily extracted and reliably wiped off. Even contaminants such as ions can be mechanically wiped by the wiping material 10 and the wiping liquid 11, so that not only organic substances but also all contaminants can be detected, identified, and quantified. .
[0017]
Since the above wiping operation does not require any special device, it can be easily performed in the middle of the production line, and therefore, it is not necessary to take out the sample 1 from the production line for inspection as in the related art. In addition, the wiping material 10 and the wiping liquid 11 used for wiping can be immediately collected in the glass collecting tube and completely sealed, or completely sealed in the glass collecting tube. For example, there is little room for contamination from carrying it. Therefore, according to the above-mentioned method, there is much less concern that contamination will occur at the time of inspection than in the past.
[0018]
Further, since the above wiping operation can be applied without any problem even if the sample 1 is large, a large sample to which the conventional thermal desorption method cannot be applied, for example, a next-generation 300 mm wafer or a large liquid crystal glass It can be applied to a substrate without any problem. Furthermore, since only a small amount of solvent is used as the wiping liquid 11, it is not necessary to use a large amount of solvent or to concentrate it as in the conventional solvent extraction method in which the entire sample is immersed in the solvent. Of course, no special and complicated device is required as in the case of the conventional thermal desorption method, so that the detection cost can be sufficiently reduced as compared with the conventional method. In addition, the present invention can be similarly applied not only to a silicon wafer but also to a liquid crystal glass substrate during a liquid crystal manufacturing process.
[0019]
FIG. 2 shows a comparison of the wafer surface adsorption concentrations detected by the method of the present invention according to the above embodiment and the conventional thermal desorption method. As is apparent from FIG. 2, in the method of the present invention, substantially the same detection result is obtained although the detection value is slightly lower in general as compared with the conventional heat desorption method. It has proven to be fully effective.
[0020]
Hexane is preferably used as the wiping liquid 11 in terms of extractability with respect to various organic substances and ease of use. However, other organic solvents such as carbon tetrachloride, carbon disulfide, acetone, and toluene can also be used. Yes , an optimum wiping solution may be appropriately selected and employed .
[0021]
The embodiment described above is suitable when the contaminant to be detected is an organic substance.However, when the contaminant to be detected is a metal or an ionic substance, the following is preferable. .
[0022]
That is, it is not preferable to use quartz wool as the wiping member 10 because a metal component such as sodium is eluted. Therefore, a clean room wiper is used instead. The clean room wiper is a product made of, for example, polyester long fiber or polypropylene long fiber, which is guaranteed to have cleanliness on the assumption that it is used in a clean room, and has been frequently used in a clean room. As the wiping liquid 11, ultrapure water is used instead of the organic solvent. Then, a wiping operation is performed using the wiping material 10 and the wiping liquid 11, and the wiping material 10 and the wiping liquid 11 are all collected and sealed in a sealed container. As the sealed container used here, it is preferable to use a quartz container or a plastic container instead of the above-mentioned glass collecting tube. (In the glass collecting tube, there is a concern that metal components such as sodium may be eluted similarly to quartz wool. Absent). Then, the sealed container is brought into an analysis room or the like, where the collected wiping material 10 and wiping liquid 11 are immersed in a solvent to elute the wiped contaminants into the solvent, and the eluate is subjected to ion chromatography or ion chromatography. Analysis is performed by an atomic absorption spectrometer, an ICP-mass spectrometer, or the like. As a solvent for eluting contaminants, the same ultrapure water as the wiping liquid 11 may be used. In addition, besides ultrapure water, nitric acid, sodium hydroxide, acetic acid, sulfuric acid and the like can be used as the wiping liquid 11 and the solvent, and an optimal one may be selected according to the type of contaminant assumed. .
[0023]
As described above, it is possible to easily detect metals and ionic substances by almost the same method as that for organic substances, and in particular, it is not necessary to use a large and expensive surface analyzer as in the past, and for large samples. Is also very effective because it can be applied without any problem.
[0024]
In the above embodiment, the wiping operation using the wiping material 10 is performed manually using the tweezers 13. However, the wiping operation can be performed mechanically if there is no fear of causing contamination. For example, the entire surface of the sample 1 is wiped by placing the sample 1 on a turntable and rotating it like a record while pressing the wiping material 10 against the surface of the sample 1 with a constant pressure and sliding in the radial direction of the sample 1. It is conceivable to do so. Alternatively, it is conceivable to fix the sample 1 and move the wiping member 10 so as to scan the entire surface, or conversely, fix the wiping member 10 and move the sample 1 similarly. Of course, the size and shape of the wiping material 10 and the required amount of the wiping liquid 11 may be arbitrarily set so that the wiping operation can be performed efficiently and reliably.
[0025]
Furthermore, the present invention is applicable not only to the above-described silicon wafers and liquid crystal glass substrates, but also to various articles requiring high cleanliness. The present invention can be suitably adopted to confirm and evaluate the cleanliness of a finishing material (for example, an acrylic plate used as a partition panel, a partition material, a ceiling material, a floor material, and the like). In other words, when the clean room is completed, or if the cleanliness of the operating clean room is impaired for some reason, the specific part of the finishing material in the clean room is targeted, and the surface Perform a similar wiping operation using a wiping material such as quartz wool or a clean room wiper and a wiping liquid such as an organic solvent or ultrapure water, and apply the wiping material and the wiping liquid used for wiping in place. And sealed in a sealed container such as a glass collection tube, a quartz container, or a plastic container, and then carry it to an analysis room or a laboratory for analysis. Therefore, according to the present invention, it is possible to confirm and evaluate the cleanliness of interior finish materials in a clean room, which was not possible in the past, and it is easy to stop the production line while keeping the clean room in operation. It is possible to implement. Of course, it is needless to say that the present invention can be similarly applied not only to the interior finishing material but also to the surfaces of various manufacturing apparatuses installed in a clean room and their accessories.
[0026]
【The invention's effect】
As described above, the detection method of the present invention performs a wiping operation on an object surface using an organic solvent, ultrapure water, or the like as a wiping liquid, quartz wool, a clean room wiper, or the like as a wiping material. Since the wiping solution and the wiping material are collected and the components of the contaminated substances are analyzed, the contaminants insoluble in the solvent that cannot be detected by the conventional solvent extraction method are mechanically wiped. It is also possible to detect contaminants which are supposed to be decomposed or deteriorated by the conventional thermal desorption method, and it is possible to detect various contaminants such as organic substances, metals and ionic substances. There is an effect that the detection can be easily performed.
[0027]
In addition, the present invention does not require any special and expensive equipment for the wiping operation, so that a simple wiping operation can be performed on a silicon wafer or a liquid crystal glass substrate in the middle of a semiconductor or liquid crystal production line. Therefore, there is no need to carry the sample itself during the test, so there is no risk of contamination due to carrying the sample, and the detection cost can be reduced without being limited by the size of the sample. Play.
If the contaminant is an organic substance, if the wiping material and the wiping solution used for wiping are immediately sealed in a glass collection tube on the spot, the contaminant can be carried without concern about contamination. Instead, by attaching the glass collecting tube to the analyzer, the wiping material and the wiping liquid can be heated as it is to remove contaminants and perform analysis. If the contaminants are metals or ionic substances, if the wiping material and the wiping liquid used for wiping are immediately sealed in a sealed container made of quartz or plastic on the spot, there is a risk of contamination. And the contaminants can be eluted into the solvent from the wiping material and the wiping liquid and analyzed there.
[0028]
In addition, the present invention can be widely applied not only to silicon wafers and liquid crystal glass substrates, but also to various articles. Analysis and evaluation of the cleanliness of the interior material itself can be easily performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a conceptual diagram showing an embodiment when a detection method of the present invention is applied to a silicon wafer.
FIG. 2 is a graph showing a comparison between detection values obtained by the method of the present invention and a conventional heat desorption method.
FIG. 3 is a conceptual diagram showing a conventional solvent extraction method.
FIG. 4 is a conceptual diagram showing a conventional thermal desorption method.
[Explanation of symbols]
1 sample (object)
10 Wiping material 11 Wiping liquid

Claims (4)

高清浄度が要求される物品を対象としてその表面に吸着ないし付着している汚染物である有機物質の有無やその濃度を検出するべく、清浄な拭取材および拭取液を用いて対象物の表面に対する拭取操作を行なって該表面の汚染物を拭取った後、拭取りに使用した拭取材および拭取液を回収し、該拭取材および拭取液により拭き取った汚染物の成分を分析する汚染物検出方法であって、
前記拭取材として石英ウールを用いるとともに、前記拭取液としてヘキサン等の有機溶媒を用い、回収した拭取材および拭取液を加熱して汚染物を離脱せしめて分析を行うことを特徴とする汚染物検出方法。
In order to detect the presence and concentration of organic substances, which are contaminants adsorbed or adhered to the surface of articles that require high cleanliness , use a clean wiping material and wiping liquid. After performing a wiping operation on the surface to wipe off contaminants on the surface, the wiping material and the wiping liquid used for wiping are collected, and the components of the contaminant wiped off by the wiping material and the wiping liquid are analyzed. A method for detecting contaminants,
Contamination characterized by using quartz wool as the wiping material, using an organic solvent such as hexane as the wiping liquid, heating the collected wiping material and the wiping liquid to separate contaminants, and performing analysis. Object detection method.
回収した拭取材および拭取液をガラス捕集管に収納して密封し、そのガラス捕集管を分析計に装着して分析を行うことを特徴とする請求項1記載の汚染物検出方法。2. The method for detecting contaminants according to claim 1, wherein the collected wiping material and the wiping liquid are housed in a glass collecting tube and hermetically sealed, and the glass collecting tube is mounted on an analyzer for analysis. 高清浄度が要求される物品を対象としてその表面に吸着ないし付着している汚染物である金属やイオン物質の有無やその濃度を検出するべく、清浄な拭取材および拭取液を用いて対象物の表面に対する拭取操作を行なって該表面の汚染物を拭取った後、拭取りに使用した拭取材および拭取液を回収し、該拭取材および拭取液により拭き取った汚染物の成分を分析する汚染物検出方法であって、
前記拭取材としてクリーンルーム用ワイパーを用いるとともに、前記拭取液および前記溶媒として超純水を用い、回収した拭取材および拭取液を溶媒に浸漬して汚染物を溶媒中に溶出せしめ、その溶出液を分析することを特徴とする汚染物検出方法。
Use a clean wiping material and liquid to detect the presence and concentration of contaminant metals and ionic substances adsorbed or adhered to the surface of articles requiring high cleanliness. After wiping the surface of the object to wipe off contaminants on the surface, the wiping material and the wiping liquid used for wiping are collected, and the components of the contaminant wiped off by the wiping material and the wiping liquid. A method for detecting contaminants, comprising:
Using a clean room wiper as the wiping material, using ultrapure water as the wiping solution and the solvent, immersing the collected wiping material and the wiping solution in the solvent to elute contaminants into the solvent, and eluting the A method for detecting contaminants, comprising analyzing a liquid .
回収した拭取材および拭取液を石英容器またはプラスチック容器からなる密封容器に収納して密封し、その密封容器を分析室に持ち込んで分析を行うことを特徴とする請求項3記載の汚染物検出方法。4. The contaminant detection method according to claim 3, wherein the collected wiping material and the wiping liquid are stored in a sealed container made of a quartz container or a plastic container and sealed, and the sealed container is carried into an analysis chamber for analysis. Method.
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