JP4769439B2 - Processing equipment - Google Patents

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Description

本発明は、シリコン基板中の不純物を分析する際に、シリコン基板を分解する処理装置に関する。   The present invention relates to a processing apparatus for decomposing a silicon substrate when analyzing impurities in the silicon substrate.

近年、半導体の高性能化に伴い、シリコン基板中に含まれる不純物は、半導体の性能に大きな影響を及ぼすようになっている。
そのため、シリコン基板中に含まれる不純物の量を正確に分析する必要があり、電気的特性等の間接的な不純物の分析方法ではなく、シリコン基板を溶解させ、不純物を直接測定する方法が採用されている。
このような方法は、シリコン基板及びこのシリコン基板の分解液を収容する密閉容器を備えた処理装置を使用して行われている。具体的には、分解液にシリコン基板を直接、接触させることなく、前記密閉容器内に配置する。そして、前記密閉容器を加圧及び加熱して、分解液を気化させて、シリコン基板に接触させる。これにより、シリコン基板のシリコン成分が昇華して、不純物のみが残存する。この残存する不純物を回収し、分析を行う(例えば、特許文献1参照)。
In recent years, with the improvement in performance of semiconductors, impurities contained in silicon substrates have a great influence on the performance of semiconductors.
Therefore, it is necessary to accurately analyze the amount of impurities contained in the silicon substrate. Instead of indirect impurity analysis methods such as electrical characteristics, a method of directly measuring impurities by dissolving the silicon substrate is adopted. ing.
Such a method is performed by using a processing apparatus including a silicon substrate and a hermetically sealed container for storing a decomposition solution of the silicon substrate. Specifically, it arrange | positions in the said airtight container, without making a silicon substrate contact a decomposition solution directly. Then, the sealed container is pressurized and heated to vaporize the decomposition solution and contact with the silicon substrate. As a result, the silicon component of the silicon substrate is sublimated, leaving only impurities. The remaining impurities are collected and analyzed (for example, see Patent Document 1).

特許第3051023号(第4〜第6頁、図1)Japanese Patent No. 3051023 (pages 4 to 6, FIG. 1)

しかしながら、前述した方法では、分解液を気化させているため、分解液の蒸気が容器の上面部で結露し、水滴がシリコン基板上に落下してしまう。容器の上面部の裏面(容器内側の面)には、微量の金属不純物が存在することがあるため、結露した水滴中に、微量の金属不純物が混入されることがある。そのため、水滴がシリコン基板上に落下し、水滴中の微量の金属不純物によって、シリコン基板が汚染され、分析精度が低下してしまうという問題がある。
ここで、特許文献1のように、容器の上面部を曲面状に湾曲させて、上面部からの水滴の落下を防ぐ構造を採用する方法があるが、このような構造を採用しても、上面部で結露し、微量の金属不純物を含有した水滴が落下する可能性があるため、分析精度の低下を確実に防止することは困難である。
However, in the method described above, since the decomposition liquid is vaporized, the vapor of the decomposition liquid is condensed on the upper surface portion of the container, and water drops fall on the silicon substrate. Since a trace amount of metal impurities may be present on the back surface (the inner surface of the container) of the upper surface portion of the container, a trace amount of metal impurities may be mixed into the condensed water droplets. Therefore, there is a problem that the water droplet falls on the silicon substrate, the silicon substrate is contaminated by a trace amount of metal impurities in the water droplet, and the analysis accuracy is lowered.
Here, as in Patent Document 1, there is a method of adopting a structure for curving the upper surface portion of the container in a curved shape and preventing a drop of water from dropping from the upper surface portion, but even if such a structure is adopted, It is difficult to reliably prevent a decrease in analysis accuracy because there is a possibility that water droplets containing condensation on the upper surface portion and containing a trace amount of metal impurities may fall.

本発明の目的は、不純物の分析精度の低下を防止することができる処理装置を提供することである。   The objective of this invention is providing the processing apparatus which can prevent the fall of the analysis precision of an impurity.

本発明の処理装置は、分解液を気化させて、シリコン基板を分解し、前記シリコン基板中の不純物を得るための処理装置であって、前記シリコン基板を収容し、かつ、前記シリコン基板の分解液を下部に収容する容器と、前記容器の外部に配置され、前記容器の上面部及び下面部を加熱して前記容器の下部に収容された分解液を気化させる加熱部と、前記容器の側面部を冷却する冷却部と、前記容器内に配置され、前記複数のシリコン基板をそれぞれ支持する複数の略平板状の支持板とを備え、それぞれの前記支持板は、前記容器の下部に収容された分解液の液面に対して所定の角度をもって傾斜し、かつ、互いに平行に配置され、前記シリコン基板又は前記シリコン基板分解後の不純物を含む残留物を収容する深さ10mm以上の凹部を有していることを特徴とする。 The processing apparatus of the present invention is a processing apparatus for vaporizing a decomposition solution to decompose a silicon substrate to obtain impurities in the silicon substrate, which contains the silicon substrate and decomposes the silicon substrate. A container for storing a liquid in a lower part, a heating part that is disposed outside the container, heats the upper surface part and the lower surface part of the container, and vaporizes the decomposition liquid stored in the lower part of the container, and a side surface of the container And a plurality of substantially flat support plates disposed in the container and supporting each of the plurality of silicon substrates, each of the support plates being accommodated in a lower portion of the container. A recess having a depth of 10 mm or more, which is inclined at a predetermined angle with respect to the liquid surface of the decomposed liquid and arranged parallel to each other and accommodates the silicon substrate or a residue containing impurities after the silicon substrate is decomposed. Yes It is characterized by that.

このような本発明によれば、シリコン基板及びこのシリコン基板の分解液を収容する容器の上面部を加熱する加熱部が設置されており、上面部が加熱されて温度が高くなるため、分解液の蒸気が容器の上面部で結露することを確実に防止できる。これにより、上面部で結露した水滴の落下により、シリコン基板が汚染されてしまうことを防止でき、分析精度の低下を防ぐことができる。
さらに、本発明では、容器の上面部を加熱する加熱部を設けており、上面部での結露を確実に防止できるので、特許文献1のように、容器の上面部を湾曲させる必要がなく、容器の構造の簡略化を図ることができる。
また、このような本発明によれば、加熱部は、容器の上面部のみならず、下面部を加熱するため、分解液を迅速に気化させることができ、さらには、シリコン基板の分解反応を促進させることができるので、シリコン基板の分解にかかる時間を短縮することができる。
そして、容器の上面部及び下面部を加熱する加熱部を設けることで、シリコン基板の分解反応が促進され、シリコン基板の分解にかかる時間を短縮できるので、容器を加圧して、分解反応を促進させる必要がない。従って、容器を耐圧構造とする必要がなく、容器の構造を簡略化することができる。
ここで、冷却部としては、例えば、ペルチェ素子や、エチレングリコール液等の冷却媒体(冷却液)が充填された冷却コイル等があげられる。
このような本発明によれば、容器の側面部を冷却部により冷却しているため、側面部は他の部分よりも温度が低下する。そのため、側面部において、結露が生じることとなる。これにより、容器の上面部での結露の発生を、より確実に防止することができる。
According to the present invention, the heating unit for heating the silicon substrate and the upper surface portion of the container for storing the decomposition solution of the silicon substrate is installed, and the upper surface portion is heated to increase the temperature. Can be reliably prevented from condensing on the upper surface of the container. Thereby, it can prevent that a silicon substrate will be contaminated by the fall of the water droplet which condensed on the upper surface part, and can prevent the fall of analysis accuracy.
Furthermore, in the present invention, a heating unit that heats the upper surface portion of the container is provided, and condensation on the upper surface portion can be reliably prevented, so that it is not necessary to curve the upper surface portion of the container as in Patent Document 1, The structure of the container can be simplified.
Further, according to the present invention, since the heating unit heats not only the upper surface part of the container but also the lower surface part, the decomposition solution can be quickly vaporized, and further, the decomposition reaction of the silicon substrate can be performed. Since it can be promoted, the time required for the decomposition of the silicon substrate can be shortened.
And, by providing a heating unit that heats the upper and lower surfaces of the container, the decomposition reaction of the silicon substrate is promoted, and the time taken for the decomposition of the silicon substrate can be shortened, so the container is pressurized to promote the decomposition reaction There is no need to let them. Therefore, the container need not have a pressure-resistant structure, and the structure of the container can be simplified.
Here, examples of the cooling unit include a Peltier element and a cooling coil filled with a cooling medium (cooling liquid) such as an ethylene glycol liquid.
According to such this invention, since the side part of the container is cooled by the cooling unit, the temperature of the side part is lower than that of other parts. For this reason, condensation occurs on the side surface. Thereby, generation | occurrence | production of the dew condensation in the upper surface part of a container can be prevented more reliably.

のような発明によれば、シリコン基板を支持する支持板は、略平板状であり、容器内に所定の角度をって傾斜して配置されており、分解液の液面と平行に配置されていないので、分解液の気化を妨げることがない。これにより、シリコン基板の分解を効率よく行うことができる。
また、略平板状の支持板が分解液の液面に対して所定の角度をって傾斜して配置されており、分解液の液面を覆うような状態となっていないので、気化した分解液の支持板の裏面への付着量を低減させることができる。これにより、気化した分解液がシリコン基板に効率よく接触することとなり、シリコン基板の分解が効率よく行われることとなる。
また、シリコン基板を支持する支持板を容器内の分解液の液面に対して所定の角度をもって配置しているので、液面に対して略平行に配置する場合に比べ、多数の支持板を容器本体内に配置することができる。これにより、多数のシリコン基板の分解を行うことができるので、シリコン基板の不純物の分析を効率よく行うことが可能となる。
さらに、支持板の表面には深さ寸法が10mm以上の凹部が形成されており、この凹部にシリコン基板を設置しているので、シリコン基板分解後の残留物が支持板から落下する虞がない。
According to the invention, such as this, the support plate for supporting the silicon substrate is substantially flat, are arranged inclined I also a predetermined angle in the container, parallel to the liquid surface of the decomposing solution Since it is not arranged, vaporization of the decomposition solution is not hindered. Thereby, the silicon substrate can be efficiently decomposed.
Also, substantially flat support plate is disposed inclined I also a predetermined angle to the liquid surface of the decomposing solution, since not in a state to cover the liquid surface of the decomposition solution, the vaporized The adhesion amount of the decomposition liquid to the back surface of the support plate can be reduced. As a result, the vaporized decomposition solution efficiently contacts the silicon substrate, and the silicon substrate is efficiently decomposed.
In addition, since the support plate for supporting the silicon substrate is disposed at a predetermined angle with respect to the liquid level of the decomposition liquid in the container, a large number of support plates are provided as compared with the case where the support plate is disposed substantially parallel to the liquid level. It can be placed in the container body. Thereby, since many silicon substrates can be decomposed, it becomes possible to efficiently analyze impurities on the silicon substrate.
Furthermore, a recess having a depth dimension of 10 mm or more is formed on the surface of the support plate, and since the silicon substrate is installed in the recess, there is no possibility that the residue after decomposition of the silicon substrate falls from the support plate. .

さらに、本発明では、前記加熱部の温度は、70℃以上、230℃以下であることが好ましい。
加熱部の温度が70℃未満の場合には、結露の発生を確実に防止できない可能性がある。また、230℃を超えると、容器が変形を起こす可能性がある。
本発明では、加熱部の温度は、70℃以上、230℃以下としているので、結露の発生を確実に防止できるとともに、容器の変形を防止できる。
Furthermore, in the present invention, the temperature of the heating unit is preferably 70 ° C. or higher and 230 ° C. or lower.
When the temperature of the heating part is less than 70 ° C., there is a possibility that the occurrence of condensation cannot be reliably prevented. Moreover, when it exceeds 230 degreeC, a container may raise | generate a deformation | transformation.
In the present invention, since the temperature of the heating section is set to 70 ° C. or higher and 230 ° C. or lower, the occurrence of condensation can be reliably prevented and the deformation of the container can be prevented.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1には、本実施形態の処理装置1が示されている。
この処理装置1は、シリコン基板21を蒸発した分解液22により分解して、シリコン基板21中に含まれる不純物を取得するためのものである。ここで、シリコン基板21中に含まれる不純物としては、例えば、Fe、Al、Na、Ni、K等が挙げられる。
本実施形態で使用するシリコン基板21の径は、例えば、200mm〜300mmである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a processing apparatus 1 of the present embodiment.
This processing apparatus 1 is for obtaining impurities contained in the silicon substrate 21 by decomposing the silicon substrate 21 with the evaporated decomposition solution 22. Here, examples of impurities contained in the silicon substrate 21 include Fe, Al, Na, Ni, and K.
The diameter of the silicon substrate 21 used in the present embodiment is, for example, 200 mm to 300 mm.

この処理装置1は、ドラフト(図示略)内に設置されており、内部にシリコン基板21及び分解液22が充填される容器11と、加熱部12と、支持板13とを備える。
容器11は、図2に示すように、上面部が開口した直方体形状の容器本体111と、容器本体111の前記開口を塞ぐ蓋材112とを備える。
The processing apparatus 1 is installed in a draft (not shown), and includes a container 11 in which a silicon substrate 21 and a decomposition solution 22 are filled, a heating unit 12, and a support plate 13.
As shown in FIG. 2, the container 11 includes a rectangular parallelepiped container main body 111 having an upper surface opened, and a lid member 112 that closes the opening of the container main body 111.

容器本体111は、直方体形状であり、平面略矩形形状の下面部111Aと、この下面部111Aの周縁から立ち上がった4枚の平面矩形形状の側面部111Bとを備える。この容器本体111は、分解液22による影響を受けにくい素材で構成されていることが好ましく、例えば、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)製である。
下面部111Aは、一辺の長さ寸法が、例えば、260mm、この一辺と直交する辺の長さ寸法が例えば、270mmとなっている。
また、側面部111Bの高さ寸法は、例えば、280mmである。
The container main body 111 has a rectangular parallelepiped shape, and includes a lower surface portion 111A having a substantially rectangular plane shape, and four planar rectangular side surface portions 111B rising from the periphery of the lower surface portion 111A. The container body 111 is preferably made of a material that is not easily affected by the decomposition liquid 22, and is made of, for example, PTFE (polytetrafluoroethylene).
The lower surface portion 111A has a length dimension of, for example, 260 mm on one side and a length dimension of a side orthogonal to the one side, for example, 270 mm.
Moreover, the height dimension of the side part 111B is 280 mm, for example.

側面部111Bのうち、対向する一対の側面部111B1には、それぞれ、傾斜した複数本、例えば、3本の溝111B11が形成されている。この溝111B11は、容器本体111の開口側に位置する側面部111B1上端から、下面部111A側に位置する下端に向かって延びている。
なお、この溝111B11の延出方向先端は、下面部111Aから、例えば、80mm程度、上方に位置している。
また、各溝111B11は、略平行に形成されている。この溝111B11の幅寸法T1は、例えば、20mmである。また、各溝111B11間の間隔T2は、10mm以上であることが好ましく、例えば、15mmである。
Of the side surface portions 111B, a pair of opposing side surface portions 111B1 are formed with a plurality of inclined grooves, for example, three grooves 111B11. The groove 111B11 extends from the upper end of the side surface portion 111B1 located on the opening side of the container main body 111 toward the lower end located on the lower surface portion 111A side.
In addition, the extension direction front-end | tip of this groove | channel 111B11 is located upwards, for example about 80 mm from 111 A of lower surface parts.
Each groove 111B11 is formed substantially in parallel. The width dimension T1 of the groove 111B11 is, for example, 20 mm. Moreover, it is preferable that the space | interval T2 between each groove | channel 111B11 is 10 mm or more, for example, is 15 mm.

さらに、側面部111Bのうち、前記側面部111B1に直交する側面部111B2の上端部には切欠き111B21が形成されている。この側面部111B2は、溝111B11の延出方向先端側に位置する側面部であり、後述するシリコン基板21の表面と対向する面となっている。
この切欠き111B21は、側面部111B2の上端縁に沿って形成されており、後述する蓋材112を装着した際に、図1に示すように、蓋材112との間にスリット状の孔113を形成することとなる。すなわち、容器11の側面部111B2上部に孔113が形成されることとなる。切欠き111B21の高さ寸法、換言すると、前記孔113の高さ寸法T3は、例えば、1mm以上であることが好ましい。
このような容器本体111内部には、分解液22が充填される。この容器本体111内部に充填された分解液22の液面の高さ位置は、溝111B11の延出方向先端の高さ位置よりも低くなる。
Further, a notch 111B21 is formed at the upper end portion of the side surface portion 111B2 orthogonal to the side surface portion 111B1 in the side surface portion 111B. The side surface portion 111B2 is a side surface portion located on the front end side in the extending direction of the groove 111B11, and is a surface facing the surface of the silicon substrate 21 described later.
This notch 111B21 is formed along the upper end edge of the side surface portion 111B2, and when a lid material 112 described later is attached, as shown in FIG. Will be formed. That is, the hole 113 is formed in the upper portion of the side surface portion 111B2 of the container 11. The height dimension of the notch 111B21, in other words, the height dimension T3 of the hole 113 is preferably 1 mm or more, for example.
Such a container main body 111 is filled with the decomposition liquid 22. The height position of the liquid surface of the decomposition liquid 22 filled in the container main body 111 is lower than the height position of the tip in the extending direction of the groove 111B11.

蓋材112は、容器11の上面部を構成するものであり、容器本体111の開口よりも大きな平面矩形形状となっている。この蓋材112の容器本体111側に位置する裏面の略中央部分には、容器本体111の開口側に突出した平面略矩形形状の突出部112Aが形成されている。この突出部112Aは、容器本体111の開口内にはめ込まれる。
なお、この突出部112Aの平面形状は、容器本体111Bの開口の平面形状よりも小さくなっている。従って、突出部112Aを容器本体111Bの開口にはめ込んだ際に、突出部112Aと、容器本体111Bの側面部111Bとは当接しない。
The lid member 112 constitutes the upper surface portion of the container 11 and has a planar rectangular shape larger than the opening of the container body 111. A projecting portion 112 </ b> A having a substantially rectangular shape projecting toward the opening side of the container main body 111 is formed at a substantially central portion of the back surface of the lid member 112 located on the container main body 111 side. The protrusion 112A is fitted into the opening of the container body 111.
In addition, the planar shape of the projecting portion 112A is smaller than the planar shape of the opening of the container main body 111B. Accordingly, when the protruding portion 112A is fitted into the opening of the container main body 111B, the protruding portion 112A and the side surface portion 111B of the container main body 111B do not come into contact with each other.

このような蓋材112を容器本体111に取り付けた際には、前記突出部112Aが容器本体111の開口にはめ込まれるとともに、蓋材112の裏面の周縁部が容器本体111の側面部111Bの上端縁と当接し、蓋材112が容器本体111の側面部111Bに支持されることとなる。なお、前述したように、側面部111B2には、切欠き111B21が形成されているので、蓋材112の裏面周縁部との間にスリット状の孔113が形成される。この孔113は、容器11内部の気体を外部に排出するための排気通路を構成する。
なお、このような蓋材112も容器本体111と同様、分解液22による影響を受けにくい素材で構成されていることが好ましく、例えば、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)製である。
When such a lid member 112 is attached to the container body 111, the protruding portion 112A is fitted into the opening of the container body 111, and the peripheral edge of the back surface of the lid member 112 is the upper end of the side surface portion 111B of the container body 111. The lid member 112 comes into contact with the edge and is supported by the side surface portion 111 </ b> B of the container main body 111. As described above, since the notch 111B21 is formed in the side surface portion 111B2, the slit-shaped hole 113 is formed between the rear surface peripheral portion of the lid member 112. The hole 113 constitutes an exhaust passage for exhausting the gas inside the container 11 to the outside.
In addition, like the container main body 111, such a lid | cover material 112 is preferably comprised with the raw material which is hard to be influenced by the decomposition liquid 22, for example, is made from PTFE (polytetrafluoroethylene).

支持板13は、シリコン基板21を支持し、容器11内に設置するためのものであり、図3に示すように、略平板状となっている。この支持板13の表面の中央には、シリコン基板21を設置し、支持するための平面略円形形状の凹部131が形成されている。凹部131の深さ寸法は、例えば、10mm以上であり、この凹部131にシリコン基板21を設置し、支持板13を容器本体111の溝111B11に挿入することで、シリコン基板21が容器11内に設置されることとなる。
このとき、支持板13及びシリコン基板21は、容器本体111内に充填される分解液22の液面よりも上方に位置している。
なお、支持板13の裏面は、支持板13を容器本体111の溝111B11に挿入した際に、分解液22側に位置する。
The support plate 13 supports the silicon substrate 21 and is installed in the container 11 and has a substantially flat plate shape as shown in FIG. In the center of the surface of the support plate 13, a planar substantially circular recess 131 for installing and supporting the silicon substrate 21 is formed. The depth dimension of the recess 131 is, for example, 10 mm or more, and the silicon substrate 21 is placed in the recess 11 by placing the silicon substrate 21 in the recess 131 and inserting the support plate 13 into the groove 111B11 of the container body 111. Will be installed.
At this time, the support plate 13 and the silicon substrate 21 are located above the liquid surface of the decomposition liquid 22 filled in the container main body 111.
The back surface of the support plate 13 is located on the side of the decomposition liquid 22 when the support plate 13 is inserted into the groove 111B11 of the container body 111.

前述したように溝111B11は、傾斜して形成されているので、容器11内に支持板13を設置すると、支持板13の裏面は、容器本体111内に充填された分解液22の液面に対して傾斜して配置されることとなる。図1に示すように、この傾斜角度θ(支持板13の裏面と分解液22の液面とがなす角度)は、30°以上、65°以下であることが好ましい。
また、溝111B11は、側面部111B1にそれぞれ3本形成されているので、本実施形態では、3枚の支持板13が容器11内に設置可能となっている。
さらに、溝111B11の間隔T2は、10mm以上となっているため、容器本体111内に設置された各支持板13間の間隔も10mm以上となる。
As described above, since the groove 111 </ b> B <b> 11 is formed to be inclined, when the support plate 13 is installed in the container 11, the back surface of the support plate 13 becomes the liquid surface of the decomposition liquid 22 filled in the container body 111. It will be inclined and arranged. As shown in FIG. 1, the inclination angle θ (the angle formed between the back surface of the support plate 13 and the liquid surface of the decomposition liquid 22) is preferably 30 ° or more and 65 ° or less.
Further, since three grooves 111B11 are formed in each of the side surface portions 111B1, in this embodiment, three support plates 13 can be installed in the container 11.
Furthermore, since the interval T2 of the groove 111B11 is 10 mm or more, the interval between the support plates 13 installed in the container body 111 is also 10 mm or more.

図1に示すように、加熱部12は、容器11の上面部である蓋材112及び容器本体111の下面部111Aを加熱し、容器11内部に充填された分解液22を気化させるものである。
加熱部12は、一対の加熱部本体121を備えている。ここで、本実施形態では、加熱部本体121は、ホットプレートである。
一対の加熱部本体121のうち、一方の加熱部本体121は、容器11の上面部である蓋材112上に配置され、蓋材112と接触している。
また、他方の加熱部本体121は、容器本体111の下面部111Aの下方に設置されており、下面部111Aと接触している。
この加熱部12の一対の加熱部本体121は、70℃以上、230℃以下で、蓋材112の上面及び容器本体111の下面部111Aの全面を加熱する。
As shown in FIG. 1, the heating unit 12 heats the lid 112 that is the upper surface of the container 11 and the lower surface 111 </ b> A of the container main body 111 to vaporize the decomposition liquid 22 filled in the container 11. .
The heating unit 12 includes a pair of heating unit main bodies 121. Here, in the present embodiment, the heating unit main body 121 is a hot plate.
Of the pair of heating unit main bodies 121, one heating unit main body 121 is disposed on the lid member 112 that is the upper surface portion of the container 11 and is in contact with the lid member 112.
The other heating unit main body 121 is installed below the lower surface portion 111A of the container main body 111 and is in contact with the lower surface portion 111A.
The pair of heating unit main bodies 121 of the heating unit 12 heat the upper surface of the lid 112 and the entire lower surface 111 </ b> A of the container main body 111 at 70 ° C. or higher and 230 ° C. or lower.

以上のような処理装置1を用いて、以下のようにして、シリコン基板21を分解する。
まず、分解液22を容器本体111内に充填する。ここで、本実施形態では、分解液22は、フッ化水素酸と、硝酸とを含有するものであり、例えば、50wt%のフッ化水素酸と70wt%の硝酸とを体積比2:1で混合したものである。
なお、本実施形態では、分解液22をフッ化水素酸と、硝酸とを含有するとしたが、これに限らず、例えば、フッ化水素酸、硝酸、硫酸を含有するとしてもよい。
次に、3枚の支持板13の凹部131にそれぞれ、シリコン基板21を設置し、これを容器本体111内に配置する。なお、使用するシリコン基板21は予め洗浄されている。
その後、容器本体111の開口を蓋材112で塞ぎ、加熱部12により、容器11の下面部111A及び蓋材112を加熱する。加熱開始から、約15時間〜16時間でシリコン基板21の分解が終了する。
この際、分解液22は、加熱部12の加熱により、気化し、容器11内部では以下の反応が生じ、シリコン基板21が分解する。
Using the processing apparatus 1 as described above, the silicon substrate 21 is disassembled as follows.
First, the decomposition liquid 22 is filled into the container body 111. Here, in this embodiment, the decomposition liquid 22 contains hydrofluoric acid and nitric acid. For example, 50 wt% hydrofluoric acid and 70 wt% nitric acid are mixed at a volume ratio of 2: 1. It is a mixture.
In the present embodiment, the decomposition liquid 22 contains hydrofluoric acid and nitric acid. However, the present invention is not limited to this, and for example, the decomposition liquid 22 may contain hydrofluoric acid, nitric acid, and sulfuric acid.
Next, the silicon substrate 21 is installed in each of the recesses 131 of the three support plates 13 and placed in the container main body 111. Note that the silicon substrate 21 to be used is cleaned in advance.
Thereafter, the opening of the container body 111 is closed with the lid member 112, and the lower surface portion 111 </ b> A of the container 11 and the lid member 112 are heated by the heating unit 12. The decomposition of the silicon substrate 21 is completed in about 15 to 16 hours from the start of heating.
At this time, the decomposition liquid 22 is vaporized by heating of the heating unit 12, and the following reaction occurs inside the container 11, and the silicon substrate 21 is decomposed.

(主反応)
Si+4HNO↑→SiO+4NO↑+2HO+2O↑・・・(1)
SiO+4HF↑→SiF+2HO・・・(2)
SiF↑+2HF↑→HSiF6・・・(3)
SiF6+3HO→HSiO3↓+6HF↑・・・(4)
(副反応)
2NO+O↑→2NO↑・・・(5)
SiF↑+2HO→4HF↑+SiO・・・(6)
(Main reaction)
Si + 4HNO 3 ↑ → SiO 2 + 4NO ↑ + 2H 2 O + 2O 2 ↑ (1)
SiO 2 + 4HF ↑ → SiF 4 + 2H 2 O (2)
SiF 4 ↑ + 2HF ↑ → H 2 SiF 6 (3)
H 2 SiF 6 + 3H 2 O → H 2 SiO 3 ↓ + 6HF ↑ (4)
(Side reaction)
2NO + O 2 ↑ → 2NO 2 ↑ ・ ・ ・ (5)
SiF 4 ↑ + 2H 2 O → 4HF ↑ + SiO 2 (6)

本実施形態では、蓋材112の突出部112Aと、容器本体111Bの側面部111Bとの間には隙間が形成され、容器11には孔113が形成されている。さらに、処理装置1はドラフト内に設置されているので、容器11内部の気体は外部に排出されることとなる。従って、容器11からは、分解反応に伴って発生する副生成ガスである二酸化窒素や、SiFが排出されることとなる。なお、容器11からは、1L/min以上の速度で、副生成ガスである二酸化窒素や、SiFが排出されることが好ましい。 In the present embodiment, a gap is formed between the protruding portion 112A of the lid member 112 and the side surface portion 111B of the container main body 111B, and a hole 113 is formed in the container 11. Furthermore, since the processing apparatus 1 is installed in the draft, the gas inside the container 11 is discharged to the outside. Therefore, nitrogen dioxide or SiF 4 which is a by-product gas generated with the decomposition reaction is discharged from the container 11. Note that from the container 11, with 1L / min or faster, nitrogen dioxide, which is a by-product gas, it is preferable that the SiF 4 is discharged.

約15時間〜16時間経過した後、容器11から支持板13を取り出す。支持板13の凹部131内には、図4に示すように、シリコン基板21中の不純物を含む残留物23が存在する。
次に、この残留物23の表面に、残留物23を溶解する溶解液24を滴下する。この溶解液24は、例えば、68wt%の硝酸と、36wt%の塩酸と、純水とを体積比1:1:1で混合したものである。
本実施形態では、溶解液24として、前記硝酸、塩酸、純水を1mlずつ混合したものを使用する。なお、溶解液24として、硝酸、塩酸、純水、硫酸を混合したものを使用してもよい。
その後、図5に示すように、残留物23の溶解物25をビーカ26等に回収して、ホットプレート等の加熱手段27により溶解液24が蒸発するまで、加熱する。これにより、残留物23中のシリコン成分が除去され、シリコン基板21中の不純物を得ることができる。加熱手段27による加熱温度は、例えば、100℃以上、200℃以下である。
その後、不純物を希釈して、誘導結合プラズマ質量分析計、原子吸光分析装置等により分析する。
After about 15 to 16 hours, the support plate 13 is removed from the container 11. As shown in FIG. 4, a residue 23 containing impurities in the silicon substrate 21 exists in the recess 131 of the support plate 13.
Next, a solution 24 for dissolving the residue 23 is dropped onto the surface of the residue 23. The solution 24 is, for example, a mixture of 68 wt% nitric acid, 36 wt% hydrochloric acid, and pure water at a volume ratio of 1: 1: 1.
In the present embodiment, a solution obtained by mixing 1 ml each of the nitric acid, hydrochloric acid, and pure water is used as the solution 24. As the solution 24, a mixture of nitric acid, hydrochloric acid, pure water, and sulfuric acid may be used.
Thereafter, as shown in FIG. 5, the dissolved matter 25 of the residue 23 is collected in a beaker 26 or the like and heated by the heating means 27 such as a hot plate until the solution 24 evaporates. Thereby, the silicon component in the residue 23 is removed, and the impurities in the silicon substrate 21 can be obtained. The heating temperature by the heating means 27 is, for example, 100 ° C. or more and 200 ° C. or less.
Thereafter, the impurities are diluted and analyzed by an inductively coupled plasma mass spectrometer, an atomic absorption spectrometer or the like.

従って、本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
(1)シリコン基板21及びこのシリコン基板21の分解液22を充填する容器11の蓋材112上に加熱部12の加熱部本体121が設置されているので、分解液22の蒸気が蓋材112の裏面で結露することを確実に防止できる。これにより、蓋材112の裏面で結露した水滴の落下によって、シリコン基板21が汚染されてしまうことを防止でき、シリコン基板21中の不純物の分析精度の低下を防ぐことができる。
Therefore, according to this embodiment, the following effects can be produced.
(1) Since the heating unit main body 121 of the heating unit 12 is installed on the silicon substrate 21 and the lid member 112 of the container 11 filled with the decomposition solution 22 of the silicon substrate 21, the vapor of the decomposition solution 22 is vaporized by the lid member 112. It is possible to reliably prevent dew condensation on the back surface. Thereby, it is possible to prevent the silicon substrate 21 from being contaminated due to the drop of water droplets condensed on the back surface of the lid member 112, and to prevent the analysis accuracy of impurities in the silicon substrate 21 from being lowered.

(2)また、容器の上面部で結露した水滴のシリコン基板21上への落下を防ぐために、容器の上面部を湾曲させる構造があるが、このような構造を採用した場合には、容器の構造が複雑化するという問題がある。
これに対し、本実施形態では、蓋材112上に加熱部12の加熱部本体121を設けており、蓋材112の裏面での結露を確実に防止できるので、容器11の上面部である蓋材112を湾曲させる必要がなく、容器11の構造の簡略化を図ることができる。すなわち、蓋材112の裏面の形状を略平面で構成することができ、蓋材112の製造に手間を要しない。
(2) In addition, there is a structure in which the upper surface of the container is curved in order to prevent water droplets condensed on the upper surface of the container from falling onto the silicon substrate 21, but when such a structure is employed, There is a problem that the structure becomes complicated.
On the other hand, in this embodiment, the heating unit main body 121 of the heating unit 12 is provided on the lid member 112, and condensation on the back surface of the lid member 112 can be reliably prevented. It is not necessary to bend the material 112, and the structure of the container 11 can be simplified. That is, the shape of the back surface of the lid member 112 can be configured as a substantially flat surface, and labor is not required for manufacturing the lid member 112.

(3)さらに、本実施形態では、容器11の蓋材112の上部のみならず、容器本体111の下面部111Aの下部にも加熱部12の加熱部本体121を設けているので、分解液22を迅速に気化させることができ、さらには、シリコン基板21の分解反応を促進させることができるので、シリコン基板21の分解にかかる時間を短縮することができる。
さらに、このように、分解液22を迅速に気化させることができ、シリコン基板21の分解反応を促進させることができるので、シリコン基板21を複数枚、容器11内に入れて、同時に処理することが可能となる。
(3) Furthermore, in this embodiment, since the heating unit body 121 of the heating unit 12 is provided not only on the upper part of the lid member 112 of the container 11 but also on the lower surface part 111A of the container body 111, the decomposition liquid 22 Can be rapidly vaporized, and further, the decomposition reaction of the silicon substrate 21 can be promoted, so that the time required for the decomposition of the silicon substrate 21 can be shortened.
Furthermore, since the decomposition liquid 22 can be quickly vaporized and the decomposition reaction of the silicon substrate 21 can be promoted in this way, a plurality of silicon substrates 21 are placed in the container 11 and processed simultaneously. Is possible.

(4)また、このように、容器11の蓋材112の上部及び容器本体111の下面部111Aの下部に加熱部12の加熱部本体121を設けることで、シリコン基板21の分解反応が促進され、シリコン基板21の分解にかかる時間を短縮できるので、容器11を加圧して、分解反応を促進させる必要がない。従って、容器11を耐圧構造とする必要がなく、容器11の構造を簡略化することができる。 (4) In addition, the decomposition reaction of the silicon substrate 21 is promoted by providing the heating part main body 121 of the heating part 12 at the upper part of the lid member 112 of the container 11 and the lower part of the lower surface part 111A of the container main body 111 as described above. Since the time required for the decomposition of the silicon substrate 21 can be shortened, it is not necessary to pressurize the container 11 to promote the decomposition reaction. Therefore, the container 11 does not need to have a pressure resistant structure, and the structure of the container 11 can be simplified.

(5)加熱部12の温度が70℃未満の場合には、結露の発生を確実に防止できない可能性がある。また、加熱部12の温度が230℃を超えると、容器11が変形を起こす可能性がある。
本実施形態では、加熱部12の温度を70℃以上、230℃以下としているので、結露の発生及び容器11の変形を確実に防止することができる。
(5) When the temperature of the heating unit 12 is less than 70 ° C., there is a possibility that condensation cannot be reliably prevented. Further, when the temperature of the heating unit 12 exceeds 230 ° C., the container 11 may be deformed.
In this embodiment, since the temperature of the heating unit 12 is set to 70 ° C. or higher and 230 ° C. or lower, the occurrence of condensation and the deformation of the container 11 can be reliably prevented.

(6)さらに、シリコン基板21を支持する支持板13は、略平板状であり、容器11の容器本体111内に所定の角度をって傾斜して配置されており、分解液22の液面と平行に配置されていないので、分解液22の気化を妨げることがない。これにより、シリコン基板21の分解を効率よく行うことができる。 (6) Further, the support plate 13 for supporting the silicon substrate 21 is a substantially flat, are arranged inclined I also a predetermined angle in the container body 111 of the container 11, the liquid of the decomposition liquid 22 Since it is not arranged parallel to the surface, vaporization of the decomposition liquid 22 is not hindered. Thereby, decomposition | disassembly of the silicon substrate 21 can be performed efficiently.

(7)また、略平板状の支持板13が分解液22の液面に対して所定の角度をって傾斜して配置されており、分解液22の液面を覆うような状態となっていないので、気化した分解液22の支持板13の裏面への付着量を低減させることができる。これにより、気化した分解液22がシリコン基板21に効率よく接触することとなり、シリコン基板21の分解が効率よく行われることとなる。 (7) In addition, substantially flat support plate 13 is arranged inclined I also a predetermined angle to the liquid surface of the decomposing solution 22, in a state to cover the liquid surface of the decomposing solution 22 Therefore, the amount of vaporized decomposition liquid 22 attached to the back surface of the support plate 13 can be reduced. As a result, the vaporized decomposition solution 22 comes into contact with the silicon substrate 21 efficiently, and the silicon substrate 21 is decomposed efficiently.

(8)また、シリコン基板21を支持する支持板13を容器11内の分解液22の液面に対して所定の角度をって配置しているので、液面に対して略平行に配置する場合に比べ、多数(本実施形態では3枚)の支持板13を容器本体111内に配置することができる。これにより、多数(本実施形態では3枚)のシリコン基板21の分解を行うことができるので、シリコン基板21の不純物の分析を効率よく行うことが可能となる。 (8) Moreover, since the place I also predetermined angle support plate 13 for supporting the silicon substrate 21 to the liquid surface of the decomposing solution 22 in the container 11, substantially arranged parallel to the liquid surface Compared to the case, a large number (three in the present embodiment) of the support plates 13 can be arranged in the container main body 111. Thereby, a large number (three in this embodiment) of the silicon substrates 21 can be decomposed, so that the impurities on the silicon substrate 21 can be analyzed efficiently.

(9)さらに、支持板13の表面には深さ寸法が10mm以上の凹部131が形成されており、この凹部131にシリコン基板21を設置しているので、シリコン基板21分解後の残留物23が支持板13から落下する虞がない。 (9) Further, a recess 131 having a depth dimension of 10 mm or more is formed on the surface of the support plate 13, and the silicon substrate 21 is installed in the recess 131. There is no possibility of falling from the support plate 13.

(10)隣接する支持板13間の間隔を10mm未満とした場合には、支持板13上に設置されたシリコン基板21に蒸発した分解液22が接触しにくくなり、シリコン基板21の分解速度が低下する可能性がある。
これに対して、本実施形態では、隣接する支持板13間の間隔を、10mm以上としているので、蒸発した分解液22がシリコン基板21に確実に接触することとなり、シリコン基板21の分解速度の低下を防止できる。
(10) When the interval between the adjacent support plates 13 is less than 10 mm, the evaporated decomposition solution 22 is less likely to contact the silicon substrate 21 installed on the support plate 13, and the decomposition rate of the silicon substrate 21 is increased. May be reduced.
On the other hand, in this embodiment, since the interval between the adjacent support plates 13 is set to 10 mm or more, the evaporated decomposition solution 22 reliably comes into contact with the silicon substrate 21, and the decomposition rate of the silicon substrate 21 is reduced. Decline can be prevented.

(11)支持板13の分解液22の液面に対する傾斜角度を30°未満とした場合には、液面を支持板13で覆うこととなるので、分解液22の気化が支持板13により妨げられる可能性がある。また、支持板13の分解液22の液面に対する角度を30°未満とした場合には、気化した分解液22が支持板13の裏面に多量に付着してしまう可能性がある。
さらに、支持板13の分解液22の液面に対する角度を65°を超えるとした場合には、シリコン基板21の分解に伴って発生する残留物23が支持板13から落下してしまう可能性があり、好ましくない。
本実施形態では、支持板13の分解液22の液面に対する角度は、30°以上、65°以下としているので、このような問題の発生を防止できる。
(11) When the inclination angle of the support plate 13 with respect to the liquid surface of the decomposition liquid 22 is less than 30 °, the liquid surface is covered with the support plate 13, so that the vaporization of the decomposition liquid 22 is hindered by the support plate 13. There is a possibility that. In addition, when the angle of the support plate 13 with respect to the liquid surface of the decomposition liquid 22 is less than 30 °, the vaporized decomposition liquid 22 may adhere to the back surface of the support plate 13 in a large amount.
Furthermore, if the angle of the support plate 13 with respect to the liquid surface of the decomposition liquid 22 exceeds 65 °, the residue 23 generated along with the decomposition of the silicon substrate 21 may fall from the support plate 13. Yes, not preferred.
In the present embodiment, since the angle of the support plate 13 with respect to the liquid surface of the decomposition liquid 22 is set to 30 ° or more and 65 ° or less, occurrence of such a problem can be prevented.

(12)また、容器11には、容器11内部の気体を容器11外部に排出するための排気通路である孔113が形成されているので、容器11からは、分解反応に伴って発生する副生成ガスである二酸化窒素が排出されることとなる。これにより、二酸化窒素の過剰蓄積による分解液の蒸発の抑制を防止することができ、分解液22が効率よく蒸発することとなる。そのため、シリコン基板21の分解速度の向上を図ることができる。
さらに、容器11には、容器11内部の気体を容器11外部に排出するための排気通路である孔113が形成されているので、容器11からは、SiFが排出されることとなる。従って、前述した反応式(3)による反応が進行しにくくなり、フッ化水素酸がシリコン基板21の分解反応にのみ使用されることとなる。これにより、シリコン基板21の分解速度の向上を図ることができる。
さらに、本実施形態では、このようにシリコン基板21の分解を促進することができるので、容器11を加圧する必要がなく、容器11を耐圧構造としなくてよいため、容器11の構造を簡略化することができる。
(12) In addition, since the container 11 is formed with a hole 113 which is an exhaust passage for discharging the gas inside the container 11 to the outside, the secondary gas generated from the container 11 along with the decomposition reaction is formed. Nitrogen dioxide, which is a product gas, is discharged. Thereby, suppression of evaporation of the decomposition liquid due to excessive accumulation of nitrogen dioxide can be prevented, and the decomposition liquid 22 is efficiently evaporated. For this reason, the decomposition rate of the silicon substrate 21 can be improved.
Further, since the container 11 is formed with a hole 113 which is an exhaust passage for discharging the gas inside the container 11 to the outside of the container 11, SiF 4 is discharged from the container 11. Accordingly, the reaction according to the above-described reaction formula (3) does not easily proceed, and hydrofluoric acid is used only for the decomposition reaction of the silicon substrate 21. As a result, the decomposition rate of the silicon substrate 21 can be improved.
Furthermore, in this embodiment, since the decomposition of the silicon substrate 21 can be promoted in this way, it is not necessary to pressurize the container 11, and the container 11 does not have to have a pressure-resistant structure, so the structure of the container 11 is simplified. can do.

(13)本実施形態では、容器本体111の側面部111B2に切欠き111B21を形成し、この切欠き111B21と、蓋材112の裏面周縁部との間にスリット状の孔113を形成しているので、容器11内部の気体を確実に排出させることができる。
さらに、前記スリット状の孔113は、側面部111B2の上端縁に沿って延びるとともに、その高さ寸法T3は、1mm以上であるため、より確実に容器11内部の気体を排出させることができる。
(13) In the present embodiment, a notch 111B21 is formed in the side surface portion 111B2 of the container body 111, and a slit-like hole 113 is formed between the notch 111B21 and the back surface peripheral edge portion of the lid member 112. Therefore, the gas inside the container 11 can be reliably discharged.
Furthermore, since the slit-shaped hole 113 extends along the upper end edge of the side surface portion 111B2, and its height dimension T3 is 1 mm or more, the gas inside the container 11 can be discharged more reliably.

(14)シリコン基板21を分解液22で分解した残留物23は、水に溶解しやすい性質を備えており、本実施形態では、溶解液24に純水を加えているため、残留物23を容易に溶解させることができる。これにより、残留物23中の不純物を確実に回収することができ、より正確な不純物の分析を行うことが可能となる。 (14) The residue 23 obtained by decomposing the silicon substrate 21 with the decomposition solution 22 has a property of being easily dissolved in water. In this embodiment, pure water is added to the solution 24. It can be easily dissolved. Thereby, the impurities in the residue 23 can be reliably recovered, and the impurities can be analyzed more accurately.

なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、加熱部12の他方の加熱部本体121により、容器本体111の下面部111Aを加熱するとしたが、これに限らず、例えば、他方の加熱部本体121により、容器本体111の側面部111Bの下端部を加熱してもよい。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and modifications, improvements, and the like within the scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
For example, in the above-described embodiment, the lower surface portion 111A of the container body 111 is heated by the other heating unit body 121 of the heating unit 12. However, the present invention is not limited to this. The lower end portion of the side surface portion 111B may be heated.

また、一対の加熱部本体121に加え、新たな加熱部本体を設け、この加熱部本体を容器本体111の側面部111Bに当接させ、容器本体111の上面部である蓋材112、下面部111A及び側面部111Bを加熱してもよい。
このように、側面部111Bをも加熱することで、分解液22を効率よく気化させることができる。
さらに、前記実施形態では、加熱部12により、容器11の蓋材112及び容器本体の下面部111Aを加熱したが、容器11の蓋材112のみを加熱してもよい。
このように、容器11の蓋材112のみを加熱するものとした場合には、下面部111Aを加熱する加熱部本体が不要となるので、部材点数の削減を図ることができる、
さらに、前記実施形態では、加熱部12の加熱部本体121をホットプレートとしたが、これに限らず、例えば、容器本体111の下面部111Aを加熱する加熱部本体121を油浴等で構成してもよい。
Further, in addition to the pair of heating unit main bodies 121, a new heating unit main body is provided, the heating unit main body is brought into contact with the side surface part 111B of the container main body 111, and the lid member 112, which is the upper surface part of the container main body 111, the lower surface part You may heat 111A and the side part 111B.
In this way, the decomposition liquid 22 can be efficiently vaporized by heating the side surface portion 111B as well.
Furthermore, in the said embodiment, although the lid | cover material 112 of the container 11 and the lower surface part 111A of the container main body were heated by the heating part 12, you may heat only the lid | cover material 112 of the container 11. FIG.
In this way, when only the lid member 112 of the container 11 is heated, the heating part main body for heating the lower surface part 111A becomes unnecessary, so that the number of members can be reduced.
Furthermore, in the above-described embodiment, the heating unit body 121 of the heating unit 12 is a hot plate. However, the present invention is not limited to this. For example, the heating unit body 121 that heats the lower surface portion 111A of the container body 111 is configured by an oil bath or the like. May be.

前記実施形態では、蓋材112を加熱することによってのみ、分解液22の蒸気の蓋材112の裏面での結露を防止したが、これに限らず、蓋材112の加熱に加え、例えば、図6に示すように、容器本体111の側面部111Bを冷却する冷却部14を設けてもよい。この冷却部14は、ペルチェ素子141と、放熱板142と、図示しないファンとを有する。ペルチェ素子141は、具体的な図示は省略するが、p型半導体とn型半導体とを金属片で接合して構成した接合対を複数有しており、これら複数の接合対は電気的に直列に接続され、n型半導体からp型半導体へ、またはp型半導体からn型半導体へと直流電流が流れる。   In the embodiment, the condensation of the vapor of the decomposition liquid 22 on the back surface of the lid member 112 is prevented only by heating the lid member 112. However, the present invention is not limited to this. As shown in FIG. 6, a cooling unit 14 that cools the side surface part 111 </ b> B of the container main body 111 may be provided. The cooling unit 14 includes a Peltier element 141, a heat radiating plate 142, and a fan (not shown). Although not specifically shown, the Peltier element 141 has a plurality of junction pairs configured by joining a p-type semiconductor and an n-type semiconductor with metal pieces, and the plurality of junction pairs are electrically connected in series. And a direct current flows from the n-type semiconductor to the p-type semiconductor or from the p-type semiconductor to the n-type semiconductor.

ここで、n型半導体からp型半導体へ直流電流を流すと、金属片が冷却されて周囲から熱を奪うことができるようになる。逆にp型半導体からn型半導体へ直流電流を流すと、金属片が加熱され、周囲に熱を放出することができるようになる。このような構成を有するペルチェ素子141において、直流電流を流すと、ペルチェ素子141の側面部111B側の一方の面が熱を吸収する吸熱部分となり、他方の面が熱を発生する発熱部分となる。発熱部分の熱は、放熱板142から放熱され、図示しないファンにより冷却される。これにより、側面部111Bの熱を吸収し、側面部111Bを冷却することで、側面部111Bに結露を生じさせることができる。そのため、分解液22の蒸気の蓋材112の裏面での結露を効果的に防止することができる。   Here, when a direct current is passed from the n-type semiconductor to the p-type semiconductor, the metal piece is cooled and heat can be taken away from the surroundings. On the contrary, when a direct current is passed from the p-type semiconductor to the n-type semiconductor, the metal piece is heated, and heat can be released to the surroundings. In the Peltier element 141 having such a configuration, when a direct current is passed, one surface on the side surface portion 111B side of the Peltier element 141 becomes a heat absorbing portion that absorbs heat, and the other surface becomes a heat generating portion that generates heat. . The heat of the heat generating portion is radiated from the heat radiating plate 142 and cooled by a fan (not shown). Thereby, the heat | fever of the side part 111B can be absorbed, and the side part 111B can be made to form condensation by cooling the side part 111B. Therefore, it is possible to effectively prevent the condensation of the vapor of the decomposition liquid 22 on the back surface of the lid member 112.

前記実施形態では、容器11は直方体形状であったが、容器の形状は任意であり、例えば、円柱形状であってもよい。
また、前記実施形態では、加熱部12の温度を70℃以上、230℃以下としたが、容器11の耐熱性が非常に高いような場合には、230℃を超えるものとしてもよい。
In the said embodiment, although the container 11 was a rectangular parallelepiped shape, the shape of a container is arbitrary and may be a column shape, for example.
Moreover, in the said embodiment, although the temperature of the heating part 12 was 70 degreeC or more and 230 degrees C or less, when the heat resistance of the container 11 is very high, it is good also as what exceeds 230 degreeC.

前記実施形態では、容器11の容器本体111に切欠き部111B21を形成し、蓋材112を容器本体111に装着することにより、容器11の側面部111Bに孔113が形成されるとしたが、これに限らず、側面部111Bに完全な形状の孔を形成してもよい。
さらに、前記実施形態では、容器11の容器本体111に切欠き部111B21を形成したが、この切欠き部111B21はなくてもよい。例えば、容器本体111と、蓋材112との間に所定量(例えば、1L/min以上)の気体が通過できるような隙間が形成されている場合には、切欠き111B21を形成せずに、この隙間を排気通路としてもよい。このようにすることで、容器本体111に切欠き111B21を形成する手間を省くことができる。
In the embodiment, the notch 111B21 is formed in the container main body 111 of the container 11, and the hole 113 is formed in the side surface 111B of the container 11 by attaching the lid member 112 to the container main body 111. However, the present invention is not limited to this, and a perfectly shaped hole may be formed in the side surface portion 111B.
Furthermore, in the said embodiment, although the notch part 111B21 was formed in the container main body 111 of the container 11, this notch part 111B21 does not need to be. For example, when a gap is formed between the container main body 111 and the lid member 112 so that a predetermined amount of gas (for example, 1 L / min or more) can pass, without forming the notch 111B21, This gap may be used as an exhaust passage. By doing in this way, the effort which forms notch 111B21 in the container main body 111 can be saved.

また、前記実施形態では容器11内に複数枚の支持板13が設置できる構造となっていたが、支持板13は一枚しか設置できなくてもよい。このようにすることで、側面部111Bに形成する溝111B11の本数を低減させることができるので、容器本体の製造に手間を要しない。
さらに、前記実施形態では、支持板13間の間隔を10mm以上としたが、これに限らず、10mm未満であってもよい。
前記実施形態では、支持板13の分解液22の液面に対する角度は、30°以上、65°以下であるとしたが、前記角度はこの範囲外であってもよい。例えば、支持板13上のシリコン基板21が支持板13から落下しないようであれば、前記角度は、65°を超えてよい。このような場合には、支持板13の凹部131の深さ寸法を深くすることが好ましい。
In the above-described embodiment, a plurality of support plates 13 can be installed in the container 11, but only one support plate 13 may be installed. By doing in this way, since the number of groove | channels 111B11 formed in the side part 111B can be reduced, a labor is not required for manufacture of a container main body.
Furthermore, in the said embodiment, although the space | interval between the support plates 13 was 10 mm or more, not only this but less than 10 mm may be sufficient.
In the said embodiment, although the angle with respect to the liquid level of the decomposition liquid 22 of the support plate 13 was 30 degrees or more and 65 degrees or less, the said angle may be out of this range. For example, if the silicon substrate 21 on the support plate 13 does not fall from the support plate 13, the angle may exceed 65 °. In such a case, it is preferable to increase the depth of the recess 131 of the support plate 13.

また、前記実施形態では、支持板13を分解液22の液面に対して傾斜して配置していたが、これに限らず、支持板13を傾斜して配置しなくてもよい。例えば、分解液22の液面に対して略平行になるように支持板13を配置してもよい。   Moreover, in the said embodiment, although the support plate 13 was inclined and arrange | positioned with respect to the liquid level of the decomposition liquid 22, it is not restricted to this and the support plate 13 does not need to be arrange | positioned. For example, the support plate 13 may be disposed so as to be substantially parallel to the liquid surface of the decomposition liquid 22.

次に、本発明の実施例について説明する。
(実施例)
前記実施形態の処理装置1を使用して、シリコン基板21の分解を行った。
まず、50wt%のフッ化水素酸と68wt%の硝酸とを体積比2:1で混合して分解液22を作成した。
次に、この分解液22を処理装置1の容器本体111内に充填した。その後、シリコン基板21が設置された支持板13を2枚、シリコン基板21が設置されていない支持板13を1枚、容器本体111内に設置した。このとき、シリコン基板21は分解液22の液面よりも上方に位置している。また、シリコン基板21が設置されていない支持板13を容器11の孔113に最も近い溝111B11に挿入した。
Next, examples of the present invention will be described.
(Example)
The silicon substrate 21 was decomposed using the processing apparatus 1 of the embodiment.
First, a decomposition solution 22 was prepared by mixing 50 wt% hydrofluoric acid and 68 wt% nitric acid at a volume ratio of 2: 1.
Next, the decomposition liquid 22 was filled into the container main body 111 of the processing apparatus 1. Thereafter, two support plates 13 on which the silicon substrate 21 was installed and one support plate 13 on which the silicon substrate 21 was not installed were installed in the container body 111. At this time, the silicon substrate 21 is located above the liquid surface of the decomposition liquid 22. Further, the support plate 13 on which the silicon substrate 21 was not installed was inserted into the groove 111B11 closest to the hole 113 of the container 11.

次に、容器本体111の開口を蓋材112により塞ぎ、容器本体111の下面部111A及び蓋材112をホットプレートである加熱部12により加熱した。このとき、加熱部12の温度は、85℃以上、125℃以下に設定されていた。
15時間後、シリコン基板21は完全に分解していた。
その後、シリコン基板21が設置されていない支持板13を容器11から取り出し、68wt%の硝酸、20wt%の塩酸、超純水を混合した溶解液24を、前記支持板13上に滴下した。その後、支持板13上の液体をビーカ26に回収して、98wt%の硫酸を加え、ホットプレートである加熱手段27により170℃で加熱した。その後、超純水を加えて希釈し、これを誘導結合プラズマ質量分析計で定量的に分析した。
Next, the opening of the container main body 111 was closed by the lid member 112, and the lower surface portion 111A and the lid member 112 of the container main body 111 were heated by the heating unit 12 that is a hot plate. At this time, the temperature of the heating unit 12 was set to 85 ° C. or more and 125 ° C. or less.
After 15 hours, the silicon substrate 21 was completely decomposed.
Thereafter, the support plate 13 on which the silicon substrate 21 was not installed was taken out of the container 11, and a solution 24 in which 68 wt% nitric acid, 20 wt% hydrochloric acid and ultrapure water were mixed was dropped onto the support plate 13. Thereafter, the liquid on the support plate 13 was collected in the beaker 26, 98 wt% sulfuric acid was added, and the mixture was heated at 170 ° C. by the heating means 27 that was a hot plate. Thereafter, ultrapure water was added for dilution, and this was quantitatively analyzed with an inductively coupled plasma mass spectrometer.

(比較例)
処理装置1の蓋材112上の加熱部12を使用しなかった。シリコン基板21の分解には18時間要した。その他の条件は、実施例と同じである。
(Comparative example)
The heating unit 12 on the lid 112 of the processing apparatus 1 was not used. The decomposition of the silicon substrate 21 took 18 hours. Other conditions are the same as in the example.

(結果)
実施例では、シリコン基板21の分解に15時間を要したが、比較例では、シリコン基板21の分解に18時間要した。
また、実施例では、シリコン基板21の分解が終了した際に、蓋材112の裏面には水滴は全く付着しておらず、支持板13上には、水滴は全く落下していなかった。
これに対し、比較例では、シリコン基板21の分解が終了した際に、蓋材112の裏面に大量の水滴が付着しており、支持板13上に数mlの水滴が落下していた。
また、図7に、シリコン基板21が設置されていない支持板13上に存在する各元素量(支持板13の汚染量)の分析結果を示す。
実施例では、支持板13上には水滴が全く落下していなかったので、支持板13上の汚染が殆ど確認されなかった。これにより、実施例では、支持板13上のシリコン基板21が汚染されることがなく、分析精度が低下することがないことが確認された。
これに対し、比較例では、支持板13上には、各元素が多量に存在しており、支持板13の汚染を確認することができた。すなわち、比較例では、支持板13上のシリコン基板21が汚染されてしまい、分析精度が低下してしまうことが確認された。
以上により、シリコン基板の分解速度を高めることができるとともに、不純物の分析精度の低下を防止することができるという本発明の効果を確認することができた。
(result)
In the example, the decomposition of the silicon substrate 21 took 15 hours, but in the comparative example, the decomposition of the silicon substrate 21 took 18 hours.
In the example, when the decomposition of the silicon substrate 21 was completed, no water droplets adhered to the back surface of the lid member 112, and no water droplets dropped on the support plate 13.
On the other hand, in the comparative example, when the decomposition of the silicon substrate 21 was completed, a large amount of water droplets adhered to the back surface of the lid member 112, and several ml of water droplets were dropped on the support plate 13.
FIG. 7 shows an analysis result of the amount of each element (contamination amount of the support plate 13) existing on the support plate 13 on which the silicon substrate 21 is not installed.
In the example, since no water droplets were dropped on the support plate 13, the contamination on the support plate 13 was hardly confirmed. Thereby, in the Example, it was confirmed that the silicon substrate 21 on the support plate 13 is not contaminated and the analysis accuracy is not lowered.
On the other hand, in the comparative example, a large amount of each element was present on the support plate 13, and contamination of the support plate 13 could be confirmed. That is, in the comparative example, it was confirmed that the silicon substrate 21 on the support plate 13 was contaminated and the analysis accuracy was lowered.
From the above, it was possible to confirm the effect of the present invention that the decomposition rate of the silicon substrate can be increased and the deterioration of the impurity analysis accuracy can be prevented.

本発明は、シリコン基板中の不純物の分析に利用することができる。   The present invention can be used for analyzing impurities in a silicon substrate.

本発明の実施形態にかかる処理装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the processing apparatus concerning embodiment of this invention. 前記処理装置の容器を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the container of the said processing apparatus. 前記処理装置の支持板を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the support plate of the said processing apparatus. 支持板上の残留物を溶解する様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a mode that the residue on a support plate is melt | dissolved. 残留物の溶解物をビーカに回収して加熱手段により加熱する様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a mode that the melt | dissolution of a residue is collect | recovered by a beaker and it heats with a heating means. 本発明の変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of this invention. 実施例及び比較例の結果を示す図である。It is a figure which shows the result of an Example and a comparative example.

符号の説明Explanation of symbols

1 処理装置
11 容器
12 加熱部
13 支持板
14 冷却部
21 シリコン基板
22 分解液
23 残留物
24 溶解液
25 溶解物
26 ビーカ
27 加熱手段
111 容器本体
111A 下面部
111B 側面部
111B1 側面部
111B2 側面部
111B11 溝
111B21 切欠き部
112 蓋材
112A 突出部
113 孔
121 加熱部本体
131 凹部
141 ペルチェ素子
142 放熱板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Processing apparatus 11 Container 12 Heating part 13 Supporting plate 14 Cooling part 21 Silicon substrate 22 Decomposition liquid 23 Residue 24 Dissolution liquid 25 Dissolved substance 26 Beaker 27 Heating means 111 Container main body 111A Lower surface part 111B Side surface part 111B1 Side surface part 111B2 Side surface part 111B11 Groove 111B21 Notch 112 Lid 112A Protrusion 113 Hole 121 Heating unit body 131 Recess 141 Peltier element 142 Heat sink

Claims (2)

分解液を気化させて、シリコン基板を分解し、前記シリコン基板中の不純物を得るための処理装置であって、
前記シリコン基板を収容し、かつ、前記シリコン基板の分解液を下部に収容する容器と、
前記容器の外部に配置され、前記容器の上面部及び下面部を加熱して前記容器の下部に収容された分解液を気化させる加熱部と、
前記容器の側面部を冷却する冷却部と、
前記容器内に配置され、前記複数のシリコン基板をそれぞれ支持する複数の略平板状の支持板とを備え、
それぞれの前記支持板は、前記容器の下部に収容された分解液の液面に対して所定の角度をもって傾斜し、かつ、互いに平行に配置され、前記シリコン基板又は前記シリコン基板分解後の不純物を含む残留物を収容する深さ10mm以上の凹部を有していることを特徴とする処理装置。
A processing apparatus for vaporizing a decomposition solution to decompose a silicon substrate to obtain impurities in the silicon substrate,
A container for storing the silicon substrate and storing a decomposition solution of the silicon substrate in a lower portion;
A heating unit that is disposed outside the container, heats the upper surface portion and the lower surface portion of the container, and vaporizes the decomposition liquid stored in the lower portion of the container;
A cooling part for cooling the side part of the container;
A plurality of substantially flat support plates disposed in the container and respectively supporting the plurality of silicon substrates;
Each of the support plates is inclined at a predetermined angle with respect to the level of the decomposition solution stored in the lower part of the container, and is arranged in parallel to each other, so that the silicon substrate or the impurities after decomposition of the silicon substrate are removed. A processing apparatus characterized by having a recess having a depth of 10 mm or more for accommodating a residue to be contained.
請求項1に記載の処理装置において、
前記加熱部の温度は、70℃以上、230℃以下であることを特徴とする処理装置。
The processing apparatus according to claim 1,
The temperature of the said heating part is 70 degreeC or more and 230 degrees C or less, The processing apparatus characterized by the above-mentioned.
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