JP4507659B2 - 超純水の評価方法 - Google Patents
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Description
従来は超純水中の不純物が、電気的な方法で測定・指標化できる項目や、不純物が直接分析できる水質モニターが超純水製造装置の出口等に設置されて、水質が監視されていた。その項目としては、抵抗率(比抵抗)、TOC計、シリカ計等であった。最近の超純水のように不純物濃度が極めて低い水に含まれる不純物濃度を正確に測定するためには、従来の水質モニターでは不十分であり、試料採取による高感度分析が不可欠である。例えば、NaやFe等の金属元素の濃度は1pptという極低濃度を測定する必要があり、これに対応できる水質モニターは存在しないため、サンプリングして高感度分析をしなければならない。
本願発明は、超純水製造装置からユースポイントへの超純水送り配管及びユースポイントからの超純水戻り配管の任意の位置の水経路において、水質評価用の基板接触用器具と、水質測定用の水採取用器具とを接続したことを特徴とする。
たとえば、歩留まりに変化が起きたときに、不良ウエハから有機物が検出されたとする。このときに水中の有機物(TOC)が増加していて、そのときの水に接触させたウエハをフーリエ変換赤外吸収分光法(FTIR)や熱脱離ガスクロマトグラフ法(TDGCMS)等で分析して表面から有機物が検出されれば原因は超純水にあることが推定できる。しかしこのときに、水中のTOCは増加していても、同時に接触させたウエハ表面からはTOCが検出されなければ、水中のTOCはウエハに対しては付着残留しない有機物であって、水以外の原因がある可能性が高くなり、原因解明に無駄な労力を省略することができる。
このような構成を有することで、本願発明の超純水の評価方法では、水質に異常が起きたときに実際の工程で結果が出る以前に検知することができ、損害が大きくなる前に対策を打つことができる。
基板接触用器具は、半導体基板に試料水を接触させた後、該基板の表面の分析によって試料水中の不純物を検出又は測定する水質の評価方法で使用する半導体基板の保持容器であって、内部に半導体基板を着脱可能に収容、保持する保持手段と、試料水の給水口と、試料水を排出する排水口と、半導体基板の表面を清浄化するための洗浄液の供給手段を備えたものを使用する。
図1に、本願発明の超純水の評価方法に使用する超純水製造システムの一実施例の態様を示す。該超純水製造システムは、一次純水製造装置及びサブシステムからなる超純水製造装置、超純水のユースポイント、並びに前記超純水製造装置からユースポイントへの超純水送り配管及びユースポイントからの超純水戻り配管から構成されている。そして、上記の超純水製造システムにおいて、サブシステムの最終出口及びユースポイント前後の3箇所に試料水取り出し口を取り付け、それぞれの試料水取り出し口につき清浄な配管で超純水評価装置を接続し、各超純水評価装置に対して常時試料水を供給可能とした。尚、図1において、超純水製造システムを構成する一次純水製造装置には、公知の純水製造装置が使用されており、図1におけるサブシステムは、紫外線酸化装置、限外ろ過膜装置、イオン交換樹脂塔を順次組み合わせて構成されている。
実施例1とは別に、図1に示す構成を有する他の超純水製造システムにおいて、実施例1と同様の実験を行った。その結果を表1に示す。表1から明らかなように、測定した超純水中の金属元素濃度がいずれも10ppt以下であることが確認できた。
11 上蓋の給水口
12 上蓋の通水用凹部
20 保持容器の底盤
21 底盤の円形の窪み
22 底盤の排水口
24 底盤の放射状畝
25 放射状畝の階段形支持台
W 半導体基板(ウエハ)
30 採水室
31 扉
32 多孔の床板
33 貯水部
34 チューブ用開口
35 デミスター
40 送気装置
41 送風ファン
42 送風室
43 吸込口
50 気液接触装置
51 散水管
60 水の循環装置
62 循環管
70 空気の循環路
71 装置の後壁
72 上下方向の空間
80 エアフィルタ
A 採取容器
B 採取用チューブ
Claims (4)
- 超純水製造装置からユースポイントへの超純水送り配管及びユースポイントからの超純水戻り配管の任意の位置の水経路に水質評価用の基板接触用器具と水質測定用の水採取用器具とを接続した超純水評価装置を用いる超純水の評価方法において、
前記基板接触用器具によって基板表面への不純物の付着の有無を調査するとともに、前記水採取用器具によって採取した水中の不純物濃度を分析して、
前記水採取用器具による分析結果が所定値以下であってかつ、前記基板接触用器具によって基板表面への不純物の付着が認められる場合および、
前記水採取用器具による分析結果が所定値以上であってかつ、前記基板接触用器具によって基板表面への不純物の付着が認められる場合に、製造工程のウエハに悪影響を与える不純物が水中に含まれていると判断することを特徴とする超純水の評価方法。 - 前記の基板接触用器具は、その内部に半導体基板を着脱可能に収容、保持する保持手段と、試料水の給水口と、試料水を排出する排水口を備え、該試料水を該半導体基板に接触させることを特徴とする、請求項1に記載の超純水の評価方法。
- 前記の水採取用器具は、試料水を採水可能且つ室内に出入可能な採取容器と、該採取容器周辺の空気から微粒子性不純物及び化学的不純物汚染を除去する不純物除去手段を備えてなることを特徴とする、請求項1に記載の超純水の評価方法。
- 前記の不純物除去手段として、エアフィルタ及びケミカルフィルタを設けたことを特徴とする、請求項3に記載の超純水の評価方法。
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