JPH07115115A - 半導体基板不純物の回収方法及び回収装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 不純物の回収が容易に行うことができ、その
測定分析が高精度で行えるようになる半導体基板不純物
の回収方法及び回収装置を提供する。 【構成】 回収方法は半導体基板上の積層膜を所定量溶
解して不純物を含む該積層膜の溶解液を半導体基板上面
に形成する工程と、積層膜が溶解した後の基板上面を撥
水性蒸気に暴露して疎水化する工程と、半導体基板上面
を疎水化することによって積層膜の溶解液を液滴として
回収する工程とを有し、また回収装置は、密閉容器２１
と、この密閉容器２１内に収納された支持台２４と、こ
の支持台２４に形成された酸化シリコン膜２９を有する
半導体基板２５を載置する円柱ステージ２６と、この円
柱ステージ２６の縁部に沿って設けられた溝２７と、密
閉容器２１内に供給源３３，３４から弗化水素酸蒸気と
ポリオルガノシロキサン蒸気とを切り換えて導入するた
めの蒸気供給管３１、切換バルブ３２とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば半導体基板表面
に形成された酸化シリコン膜の不純物の分析に好適する
半導体基板不純物の回収方法及び回収装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体基板、例えばシリコン基板
等の上面に積層された酸化シリコン膜に含まれたり、あ
るいは表面に付着しているＮａ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｎｉ等の
金属不純物の分析が、試作開発品の性能検査や量産プロ
セスの条件設定、あるいは不良品の不良原因解析などに
おいて行われる。例えば半導体基板にこれらの不純物が
含まれていると、その基板から形成される半導体素子の
電気的特性を悪化させる等の影響を及ぼすことになる。

【０００３】それ故、半導体素子の電気的特性の向上や
不良原因の解析のために不純物の特定や含有量、あるい
はその分布を高精度で測定分析する必要がある。そし
て、これらの不純物の分析に先だって、不純物の回収が
行われる。

【０００４】以下、従来行われていた不純物回収の技術
について図１５乃至図１７を参照して説明する。図１５
乃至図１７は不純物の回収工程の概略を順に模式的に示
す断面図である。

【０００５】先ず図１５に示した第１の工程で、酸化シ
リコン膜１が上面に積層されたシリコン基板２を水平に
保持する。３は酸化シリコン膜１に含有されたり、膜表
面に吸着されている不純物を示している。

【０００６】次に図１６に示した第２の工程で、シリコ
ン基板２の上面の酸化シリコン膜１に弗化水素酸蒸気４
を供給し、弗化水素酸蒸気４の雰囲気に晒されるように
する。こうすることで酸化シリコン膜１は弗化水素酸蒸
気４に、 ＳｉＯ₂ ＋６ＨＦ→Ｈ₂ ＳｉＦ₆ ＋２Ｈ₂ Ｏ の反応式によって溶解する。

【０００７】さらに酸化シリコン膜１の弗化水素酸蒸気
４による溶解が進むことで、図１７に示す第３の工程に
至る。すなわち、十分に弗化水素酸蒸気４が供給され続
けることによってシリコン基板２上面の酸化シリコン膜
１が全て溶解し、弗化水素酸蒸気４がシリコン基板２の
表面に接するようになる。そしてシリコン基板２は弗化
水素酸には反応しないため、酸化シリコン膜１が溶解し
終わった時点で反応は停止する。

【０００８】またシリコン基板２は疎水性を有するの
で、酸化シリコン膜１が溶解している弗化水素酸はシリ
コン基板２の表面で弾かれた状態となり、シリコン基板
２の上面に所定の接触角を有する液滴５が形成される。
なお、液滴５には酸化シリコン膜１に含有されたり、膜
表面に吸着されていた不純物３も含まれることになる。

【０００９】この後、液滴５はシリコン基板２を揺動す
ることによって基板上で幾つか集められ、適宜な大きさ
となるように合体される。その後、合体された液滴５
は、例えばマイクロピペット等によって比較的容易に吸
引回収される。そして回収された液滴５は、不純物の定
量及び定性分析等を行うために所定の分析装置にかけら
れて化学分析される。

【００１０】しかしながら上記の従来技術においては、
シリコン基板２の表面が疎水性を有することを利用して
不純物３を含む液滴５を形成し、この液滴５をマイクロ
ピペット等によって回収するようにしており、このため
酸化シリコン膜１の全溶解を必要とする。それ故、酸化
シリコン膜１の膜上部のみの不純物３の分析を行うこと
は、シリコン基板２上に酸化シリコン膜１が残っている
うちは液滴５が形成されず、溶解液の回収が非常に難し
くなるので困難なものであった。同様に、膜厚方向の不
純物３の分布を調べることも困難なものであった。

【００１１】また、酸化シリコン膜１が窒化膜等の親水
性を有する表面に形成されている場合には、酸化シリコ
ン膜１を溶解させても溶解液は液滴にはならず、不純物
３を含む溶解液の回収は非常に困難なものとなってい
た。

【００１２】このため、不純物３の定量及び定性分析、
あるいは不純物分布の測定が、対象によって、あるいは
その分析する部分によって高精度の分析を行うことがで
きなかった。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来、
半導体基板表面に形成された酸化シリコン膜に含有され
たり吸着されたりしている不純物の回収は、基板表面が
疎水性を有する場合には酸化シリコン膜を全溶解し液滴
として容易に回収できるものの、酸化シリコン膜の膜上
部だけの不純物の回収や酸化シリコン膜が親水性を有す
る基板面に設けられている場合には非常に困難なもので
あった。このような状況に鑑みて本発明はなされたもの
で、その目的とするところは酸化シリコン膜に含有され
る等している不純物の回収が、溶解後の半導体基板の表
面が親水性、疎水性のいずれであるかに係わらず、また
不純物回収を行う膜厚方向の位置に関係なく容易に行う
ことができ、それにより不純物の測定分析を高精度で行
えるようにした半導体基板不純物の回収方法及び回収装
置を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の半導体基板不純
物の回収方法及び回収装置は、半導体基板上の膜を所定
量溶解して不純物を含む該膜の溶解液を半導体基板上面
に形成する工程と、膜が所定量溶解した後の半導体基板
上面を撥水性蒸気に暴露して疎水化する工程と、半導体
基板上面を疎水化することによって膜の溶解液を液滴と
して回収する工程とを有してなることを特徴とするもの
であり、また、膜の上層が酸化シリコン膜であって、こ
の酸化シリコン膜の溶解を弗化水素酸によって行うこと
を特徴とし、また、膜は、上層が酸化シリコン膜で、下
層が親水性膜である積層膜で形成され、酸化シリコン膜
の溶解を弗化水素酸によって行うことを特徴とし、ま
た、撥水性蒸気がポリオルガノシロキサンの蒸気である
ことを特徴とし、また、撥水性蒸気がイソプロピルアル
コールの蒸気であることを特徴とし、さらに、密閉可能
に形成された容器と、この容器内に収納された支持台
と、この支持台に形成された不純物回収がなされる半導
体基板を載置するステージと、このステージの縁部に沿
って前記支持台に設けられた溝と、容器内に少なくとも
二つの蒸気を切り換えて導入するよう設けられた蒸気供
給部とを具備したことを特徴とするものであり、また、
少なくとも二つの蒸気は、弗化水素酸蒸気と撥水性蒸気
であることを特徴とするものであり、また、ステージ
が、載置した半導体基板を弗化水素酸蒸気が導入される
際には水平に支持し、撥水性蒸気が切り換え導入される
際には傾斜支持するように構成したものであることを特
徴とするものである。

【００１５】

【作用】上記のように構成された半導体基板不純物の回
収方法は、積層膜を所定量溶解した後の半導体基板表面
を撥水性蒸気に暴露して疎水化し、積層膜の溶解液を液
滴として回収するものであり、積層膜を膜厚の途中の厚
さまで溶解した状態でも撥水性蒸気に暴露することで半
導体基板表面は疎水性となり、これによって半導体基板
表面に存在する不純物を含む積層膜の溶解液は液滴とな
って回収される。さらに、半導体基板表面が親水性を有
するものでは、積層膜を全溶解した後に親水性の半導体
基板表面を撥水性蒸気に暴露することで疎水性となり、
同様にして全溶解した積層膜の溶解液が液滴となって回
収される。このため液滴を回収することで積層膜に含有
あるいは吸着されていた不純物が容易に回収されること
となる。

【００１６】また半導体基板不純物の回収装置は、密閉
された容器内に収納された支持台が半導体基板を載置す
るステージと、このステージの縁部に沿うように設けら
れた溝とを備え、さらに容器内には蒸気供給部から弗化
水素酸蒸気と撥水性蒸気とが切り換えて導入されるよう
に構成されている。このためステージに載置された半導
体基板の積層膜は弗化水素酸蒸気により溶解され、その
不純物を含む積層膜の溶解液は、容器内に弗化水素酸蒸
気に換えて撥水性蒸気が切り換え導入されることで基板
表面が疎水化して液滴となり、この液滴は溝に流れ落ち
て集められる。そして積層膜に含有あるいは吸着されて
いた不純物は液滴に含まれた状態で容易に回収されるこ
とになる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。なお、始めに不純物の回収方法についての実施例
を説明し、その後で回収方法に用いられる回収装置の実
施例について説明する。

【００１８】先ず、本発明の不純物の回収方法の第１の
実施例について図１乃至図４により説明する。図１乃至
図４は不純物の回収工程の概略を順に模式的に示す断面
図であり、半導体基板上面の酸化シリコン膜の膜上部の
みの不純物回収は、以下の順序で行われる。

【００１９】すなわち、図１に示した第１の工程で、先
ず積層されている酸化シリコン膜１１が上面となるよう
にしてシリコン基板１２を保持する。なお１３は酸化シ
リコン膜１１に含有されたり、膜表面に吸着されている
不純物を示している。

【００２０】次に図２に示した第２の工程で、シリコン
基板１２の上方側から弗化水素酸蒸気１４を供給し、シ
リコン基板１２の上面に積層されている酸化シリコン膜
１１の表面を弗化水素酸蒸気１４の雰囲気に晒されるよ
うにする。こうすることで前述の従来技術におけると同
様に、酸化シリコン膜１１は弗化水素酸蒸気１４に、 ＳｉＯ₂ ＋６ＨＦ→Ｈ₂ ＳｉＦ₆ ＋２Ｈ₂ Ｏ の反応式によって溶解する。

【００２１】さらに図３に示す第３の工程で、溶解前の
厚さがｔ₀ であった酸化シリコン膜１１の膜厚が所定の
厚さｔ₁ だけ溶解された時点で、弗化水素酸蒸気１４の
供給を停止する。これにより酸化シリコン膜１１の上面
から厚さｔ₁ までの膜上部のみの溶解が行われる。な
お、弗化水素酸蒸気１４の供給時間とこれによる酸化シ
リコン膜１１の溶解量を予め求めておき、シリコン基板
１２に積層された酸化シリコン膜１１の溶解に際し、所
定の厚さｔ₁ の酸化シリコン膜１１を溶解するに要する
時間だけ弗化水素酸蒸気１４の供給を行う。

【００２２】こうすることにより、シリコン基板１２の
上面に弗化水素酸蒸気１４によって溶解していない膜厚
（ｔ₀ −ｔ₁ ）の酸化シリコン膜１１が残り、さらにそ
の上には弗化水素酸に不純物１３の一部と共に溶解して
いる酸化シリコンの溶解液層１５が形成される。

【００２３】続いて図４に示す第４の工程で、シリコン
基板１２の上方からポリオルガノシロキサン、あるいは
イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）などの撥水性蒸気１
６を板面に吹き付けるように供給し、シリコン基板１２
上に溶解せずに残っている酸化シリコン膜１１の上面を
撥水性蒸気１６に晒されるようにする。こうすることで
酸化シリコン膜１１の表面が撥水性蒸気１６で覆われ、
これによって酸化シリコンの溶解液層１５が弾かれた状
態となり、酸化シリコン膜１１の上面に液滴１７が形成
される。なお、液滴１７には酸化シリコン膜１１の溶解
した膜上部に含有されたり、膜表面に吸着されていた不
純物１３も含まれることになる。

【００２４】この後、液滴１７は酸化シリコン膜１１の
上面上で集められ適宜な大きさとされ、適宜な大きさと
なった液滴１７は、例えばマイクロピペット等によって
比較的容易に吸引回収される。そして回収された液滴１
７は、不純物１３の定量及び定性分析等を行うために所
定の分析装置にかけられて化学分析される。

【００２５】以上のようにして、容易にシリコン基板１
２上に積層された酸化シリコン膜１１の表面から所定の
厚さｔ₁ までの膜上部のみについて、不純物１３の高精
度の測定分析を行うことができる。なお、含有されてい
る不純物１３の厚さ方向の分布については、表面に吸着
されている不純物１３を除去したした後、数段階にわた
って膜途中までの溶解を上記の方法によって繰り返すこ
とによって容易に求めることができる。

【００２６】次に、本発明の不純物の回収方法の第２の
実施例について図５乃至図８により説明する。図５乃至
図８は不純物の回収工程の概略を順に模式的に示す断面
図であり、親水性を有する膜、例えば窒化シリコン膜で
なる半導体基板上面に、さらに積層されているた酸化シ
リコン膜の不純物回収は、以下の順序で行われる。

【００２７】すなわち、図５に示した第１の工程で、シ
リコン基板１２の上面には親水性を有する窒化シリコン
膜１８が積層されており、この窒化シリコン膜１８上に
はさらに酸化シリコン膜１１が積層されている。そし
て、このように形成されたシリコン基板１２を、不純物
１３の回収が行われる酸化シリコン膜１１が上面となる
ようにして保持する。

【００２８】次に図６に示した第２の工程で、上記した
不純物の回収方法の第１の実施例と同様にシリコン基板
１２の上方側から弗化水素酸蒸気１４を供給し、シリコ
ン基板１２上の窒化シリコン膜１８の上面に積層されて
いる酸化シリコン膜１１の表面を弗化水素酸蒸気１４の
雰囲気に晒されるようにする。こうして弗化水素酸蒸気
１４で酸化シリコン膜１１を溶解する。

【００２９】さらに図７に示す第３の工程で、酸化シリ
コン膜１１の溶解を進める。そして十分に弗化水素酸蒸
気１４を供給し続けることによって窒化シリコン膜１８
の上面の酸化シリコン膜１１が溶解し、全て溶解し終わ
った時点で弗化水素酸蒸気１４の供給を停止する。な
お、窒化シリコン膜１８は弗化水素酸蒸気１４には反応
しないため、酸化シリコン膜１１が溶解し終わった時点
で弗化水素酸蒸気１４による溶解反応は停止する。

【００３０】こうしてシリコン基板１２上の親水性を有
する窒化シリコン膜１８の上面に、弗化水素酸蒸気１４
によって不純物１３と共に溶解している酸化シリコンの
溶解液層１９が形成される。

【００３１】続いて図８に示す第４の工程で、シリコン
基板１２の上方からポリオルガノシロキサン、あるいは
イソプロピルアルコールなどの撥水性蒸気１６を吹き出
させるようにして供給し、窒化シリコン膜１８の上面を
撥水性蒸気１６に晒されるようにする。こうすることで
窒化シリコン膜１８の表面が撥水性蒸気１６で覆われ、
これによって酸化シリコンの溶解液層１９が弾かれた状
態となり、窒化シリコン膜１８の上面に液滴２０が形成
される。なお、液滴２０には酸化シリコン膜１１に含有
されたり、膜表面に吸着されていた不純物１３も含まれ
ている。

【００３２】この後、液滴２０は窒化シリコン膜１８の
上面上で集められて適宜な大きさとされ、適宜な大きさ
となった液滴２０は、例えばマイクロピペット等によっ
て上記した不純物の回収方法の第１の実施例と同様に比
較的容易に吸引回収され、所定の分析装置にかけられ
る。この結果、親水性を有する窒化シリコン膜１８に設
けられた酸化シリコン膜１１の溶解液の回収率が従来は
１０％に満たないものであったものが、本実施例では溶
解液の回収率が９５％以上のものとすることができた。
そして、酸化シリコン膜１１の不純物１３の定量及び定
性分析等の化学分析が高精度で実施できる。

【００３３】なおさらに、パターン付きのウェーハ表面
に積層されている酸化シリコン膜の不純物の回収でも、
酸化シリコン膜の溶解液の回収率が従来は３０％に満た
ないものであったものが、本実施例では溶解液の回収率
が９５％以上のものとすることができ、不純物の化学分
析が高精度で実施できる。

【００３４】次に上記各不純物の回収方法に用いられる
回収装置の実施例について説明する。先ず、本発明の回
収装置の第１の実施例を図９及び図１０により説明す
る。図９は縦断面図であり、図１０は要部平面図であ
る。図９及び図１０において、２１は弗化水素によって
腐蝕されない、例えばフッ素樹脂で形成された円筒状の
密閉容器で、本体２２の上部開口が蓋２３で閉塞するこ
とによって密閉される。密閉容器２１の内部には同じく
フッ素樹脂で形成された支持台２４が収納されている。

【００３５】この支持台２４は、中央部分に上面に半導
体基板２５を水平に載置する円柱ステージ２６が形成さ
れ、この円柱ステージ２６の周縁部に沿い一方向側に傾
斜すると共に底断面形状が丸くなった溝２７を有し、ま
た溝２７の外側に円柱ステージ２６の上面よりも高い周
壁２８を設けて構成されている。そして半導体基板２５
と略同形状に形成された円柱ステージ２６には、半導体
基板２５が不純物回収を行う酸化シリコン膜２９を上側
にして載置される。

【００３６】さらに蓋２３には、円柱ステージ２６の略
中心部分の上方に供給口３０が半導体基板２５の上面に
対向して開口するように蒸気供給管３１が設けられてお
り、この蒸気供給管３１には、切換バルブ３２を介して
弗化水素酸蒸気の供給源３３及び撥水性蒸気のポリオル
ガノシロキサンの供給源３４が接続されている。これに
より切換バルブ３２を切換え操作することによって、当
初は窒素等の不活性ガスの常温常圧の雰囲気となってい
る密閉容器２１内に弗化水素酸蒸気、あるいはポリオル
ガノシロキサンが随時切り換えられて供給されるように
なっている。なお密閉容器２１内で余剰となったガス等
は図示しない排気手段によって排出されるようになって
いる。またポリオルガノシロキサンに代えてイソプロピ
ルアルコールなどの撥水性蒸気を用いてもよい。

【００３７】そして、このように構成された装置による
不純物の回収は、次のようにして行われる。すなわち、
先ず半導体基板２５を円柱ステージ２６の上面に酸化シ
リコン膜２９を上側にして載置し、蓋２３を閉塞するこ
とによって密閉容器２１内に収納する。このとき密閉容
器２１の内部は排気手段等を用いることによって空気が
排出され、窒素ガスに置換された雰囲気とされる。

【００３８】この後、切換バルブ３２を操作し、密閉容
器２１内に弗化水素酸蒸気が供給源３３から蒸気供給管
３１を通り供給口３０を介して供給される。そして供給
口３０からの弗化水素酸蒸気は、半導体基板２５の酸化
シリコン膜２９の中央部分に当たり上面に沿いながら周
辺部に向かって広がる。

【００３９】これによって酸化シリコン膜２９は溶解さ
れ、半導体基板２５の上部に不純物を含む酸化シリコン
の溶解液層が形成される。そして弗化水素酸蒸気の供給
量、もしくは供給時間を計測する等して所定の厚さだけ
酸化シリコン膜２９が溶解した時に、切換バルブ３２を
操作して密閉容器２１内への弗化水素酸蒸気の供給を停
止する。

【００４０】引き続いて切換バルブ３２を操作してポリ
オルガノシロキサンの供給源３４を蒸気供給管３１に接
続する。これによってポリオルガノシロキサンが密閉容
器２１内に蒸気供給管３１を通り供給口３０を介して供
給される。供給口３０から吹き出されたポリオルガノシ
ロキサンは、半導体基板２５の中央部分に当たり疎水化
しながら周辺部に向かって広がる。

【００４１】これによって弗化水素酸蒸気による溶解で
残った半導体基板２５の表面が疎水性に変えられると共
に、疎水性となった半導体基板２５の上面上に不純物を
含む酸化シリコンの溶解液の液滴３５が形成され、この
液滴３５が周辺部に向かって押し出される。押し出され
た液滴３５は円柱ステージ２６の周囲の溝２７に落下
し、さらに溝２７の傾斜に沿って流れて溝２７の最深部
に集まる。こうして集められた液滴３５は、例えばマイ
クロピペット等によって比較的容易に吸引回収され、所
定の分析装置にかけられる。

【００４２】このように本実施例は構成されているた
め、溶解後の半導体基板表面が親水性、疎水性のいずれ
であるかに係わらず、また不純物回収が膜の途中までで
あってもその位置に関係なく不純物の回収が容易に行う
ことができ、これによって不純物の測定分析を高精度で
行うことができ、上記した不純物回収の方法の各実施例
と同様の効果を得ることができる。

【００４３】次に、本発明の回収装置の第２の実施例を
図１１及び図１２により説明する。図１１は縦断面図で
あり、図１２は要部平面図である。図１１及び図１２に
おいて、本体２２の上部開口が蓋３６で閉塞された密閉
容器３７の内部にはフッ素樹脂で形成された支持台３８
が収納されている。

【００４４】この支持台３８は、中央部分に略円形の可
動ステージ３９が設けられていて、水平に支持している
半導体基板２５を図１１において左方向の下り勾配θの
傾斜面を有するよう一方向に傾斜させて支持できるよう
になっている。なお、可動ステージ３９の水平状態から
傾斜状態、あるいはその逆の変化は、図示しない可動機
構を密閉容器３７の外から操作することによって行うこ
とができるようになっている。また勾配θは半導体基板
２５の上面の液滴が流れ落ちる範囲で適宜に設定され
る。

【００４５】さらに、支持台３８は可動ステージ３９の
周囲を囲うように壁４０が設けられており、可動ステー
ジ３９の傾斜の最下部と壁４０との間には可動ステージ
３９の傾斜下部縁の一部に沿うように弧状の溝４１が削
設されている。

【００４６】一方、蓋３６には、可動ステージ３９の傾
斜上部の壁４０の内面際の上方に供給口４２が半導体基
板２５の上面に対向して開口するように蒸気供給管４３
が設けられている。そして蒸気供給管４３には切換バル
ブ３２を介して弗化水素酸蒸気の供給源３３、及びポリ
オルガノシロキサンの供給源３４が接続されている。な
お、供給口４２はステージ３９の傾斜上部縁の一部に沿
うような弧状の開口部を有している。

【００４７】そして、このように構成された装置による
不純物の回収は、次のようにして行われる。すなわち、
先ず半導体基板２５を水平状態の可動ステージ３９の上
面に酸化シリコン膜２９を上面側となるようにして載置
し、蓋３６を閉塞することによって密閉容器３７内に収
納する。

【００４８】この後、切換バルブ３２を操作し、密閉容
器３７内に弗化水素酸蒸気が供給源３３から蒸気供給管
４３を通り供給口４２を介して供給される。そして供給
口４２の弧状の開口部からの弗化水素酸蒸気は、半導体
基板２５の酸化シリコン膜２９の上方から供給され、酸
化シリコン膜２９の上面に沿いながら全面に広がる。

【００４９】これによって酸化シリコン膜２９は溶解さ
れ、不純物を含む酸化シリコンの溶解液層が形成され
る。そして所定の厚さだけ酸化シリコン膜２９が溶解し
た時に、切換バルブ３２を操作して密閉容器３７内への
弗化水素酸蒸気の供給を停止する。

【００５０】この後、可動機構を密閉容器３７の外から
操作して可動ステージ３９を傾斜させ、水平支持状態の
半導体基板２５を傾斜状態にする。そして、切換バルブ
３２を操作してポリオルガノシロキサンの供給源３４を
蒸気供給管４３に接続する。これによってポリオルガノ
シロキサンが密閉容器３７内に蒸気供給管４３を通り供
給口４２を介して供給される。

【００５１】供給口４２から吹き出されたポリオルガノ
シロキサンは半導体基板２５の傾斜上部に供給され、酸
化シリコン膜２９の傾斜上縁部に当たり傾斜面に沿いな
がら疎水化して下縁部に向かって広がる。これによって
弗化水素酸蒸気による溶解で残った半導体基板２５の表
面が疎水性に変えられると共に、疎水性となった半導体
基板２５の上面上に不純物を含む酸化シリコンの溶解液
の液滴３５が形成される。

【００５２】液滴３５は、半導体基板２５の傾斜及びポ
リオルガノシロキサンの吹き出し力によって押し出され
るようにして下縁部に向かって流れ落ちる。なお流れ落
ちる際、側方向に流れた液滴３５は壁４０によって側方
への動きが阻止され、壁４０の内面に沿うように案内さ
れて下縁部に向かって流れる。そして液滴３５は可動ス
テージ３９の傾斜最下部に沿って設けられた弧状の溝４
１に落下し集められる。この集められた液滴３５は、例
えばマイクロピペット等によって比較的容易に吸引回収
され、所定の分析装置にかけられて分析される。

【００５３】このように構成された本実施例において
も、上記した回収装置の第１の実施例と同様の効果を得
ることができると共に、液滴３５を回収する溝４１が小
さくてすみ装置をより小型なものとすることができる。

【００５４】次に、本発明の回収装置の第３の実施例を
図１３及び図１４により説明する。図１３は縦断面図で
あり、図１４は要部平面図である。図１３及び図１４に
おいて、４４はフッ素樹脂で形成された密閉容器で、本
体４５の上部開口を蓋４６で閉塞するようにして構成さ
れている。密閉容器４４の内部には同じくフッ素樹脂で
形成された支持台４７が収納されている。

【００５５】この支持台４７は、中央部分に略円形の可
動ステージ３９が設けられていて、水平に支持している
半導体基板２５を図１１において左方向の下り勾配θの
傾斜面を有するよう一方向に傾斜させて支持できるよう
になっている。なお、可動ステージ３９の水平状態から
傾斜状態、あるいはその逆の変化は、図示しない可動機
構を密閉容器４４の外から操作することによって行うこ
とができるようになっている。また支持台４７は可動ス
テージ３９の周囲を囲うように壁４８が設けられてお
り、また可動ステージ３９の傾斜の最下部と壁４８との
間に、可動ステージ３９の傾斜下部縁の一部に沿うよう
に弧状の溝４１が削設されている。

【００５６】一方、可動ステージ３９の傾斜上部側の壁
４８には、可動ステージ３９の傾斜面方向に蒸気を吹き
出すようにして開口寸法の小さい蒸気供給管４９の供給
口５０が、可動ステージ３９の傾斜上縁に沿って往復動
可能に設けられている。供給口５０の往復動は壁４８に
形成されたガイド溝５１に蒸気供給管４９が案内されて
略９０度の移動範囲で行われる。この蒸気供給管４９の
往復動は、支持台４７の可動ステージ３９の傾斜上部側
の側壁と本体４５の内面との間に側壁に沿うように設け
られた駆動機構５２によって行われるもので、この駆動
機構５２によって矢印方向に駆動される可動連結管５３
と蛇腹管５４を介して接続されることで蒸気供給管４９
の動きが得られる。

【００５７】また供給口５０には、弗化水素酸蒸気の供
給源３３及びポリオルガノシロキサンの供給源３４から
切換バルブ３２を介して切り換え送り出された蒸気が、
連結管５５から可動連結管５３、蛇腹管５４、さらに蒸
気供給管４９を通流して供給される。そして、供給口５
０を可動ステージ３９の傾斜上縁に沿って往復動させな
がら送り出された蒸気が、可動ステージ３９に載置され
た半導体基板２５の上面に向かって吹き出される。

【００５８】そして、このように構成された装置による
不純物の回収は、次のようにして行われる。すなわち、
先ず半導体基板２５を水平状態の可動ステージ３９の上
面に酸化シリコン膜２９を上面側となるようにして載置
し、蓋４６を閉塞することによって密閉容器４４内に収
納する。

【００５９】この後、切換バルブ３２を操作し、弗化水
素酸蒸気が供給源３３から切換バルブ３２を介し、連結
管５５から可動連結管５３、蛇腹管５４、さらに蒸気供
給管４９を通流して供給口５０から密閉容器４４内に供
給される。この時、可動連結管５３が駆動機構５２によ
って往復駆動されるため、蒸気供給管４９及び供給口５
０も往復動する。そして供給口５０からは弗化水素酸蒸
気が、半導体基板２５の酸化シリコン膜２９上にこれを
を掃引するように供給され、供給された弗化水素酸蒸気
は膜面に沿いながら全面に広がるように流れる。

【００６０】これによって酸化シリコン膜２９は溶解さ
れ、不純物を含む酸化シリコンの溶解液層が形成され
る。そして所定の厚さだけ酸化シリコン膜２９が溶解し
た時に、切換バルブ３２を操作して密閉容器４４内への
弗化水素酸蒸気の供給を停止する。

【００６１】この後、可動機構を密閉容器４４の外から
操作して可動ステージ３９を傾斜させ、水平支持状態の
半導体基板２５を傾斜状態にする。そして、切換バルブ
３２を操作してポリオルガノシロキサンが供給源３４か
ら各管５５，５３，５４を介して蒸気供給管４９に供給
されるように接続する。これによってポリオルガノシロ
キサンが密閉容器４４内に往復動する供給口５０から供
給される。これによって供給口５０から吹き出されたポ
リオルガノシロキサンは半導体基板２５の傾斜上部にこ
れを掃引するように供給され、供給されたポリオルガノ
シロキサンは傾斜面に沿いながら下縁部に向かって広が
るようにして流れる。

【００６２】これによって弗化水素酸蒸気による溶解で
残った半導体基板２５の表面が疎水性に変えられると共
に、疎水性となった半導体基板２５の上面上に不純物を
含む酸化シリコンの溶解液の液滴３５が形成される。

【００６３】液滴３５は、半導体基板２５の傾斜及びポ
リオルガノシロキサンの吹き出し力によって押し出され
るようにして下縁部に向かって流れ落ちる。なお流れ落
ちる際、側方向に流れた液滴３５は壁４８によって側方
への動きが阻止され、壁４８の内面に沿うようにして下
縁部に向かって流れる。そして液滴３５はステージ３９
の傾斜最下部に沿って設けられた溝４１に落下し集めら
れる。この集められた液滴３５は、例えばマイクロピペ
ット等によって比較的容易に吸引回収され、所定の分析
装置にかけられて分析される。

【００６４】このように構成された本実施例において
も、上記した回収装置の第１の実施例と同様の効果を得
ることができると共に、ポリオルガノシロキサンは半導
体基板２５の上面にこれを掃引するように供給されるの
で、少ない使用量でも万遍なく半導体基板２５の上面に
供給することができ、短時間で液滴３５の回収を行うこ
とができる。また所定部分への部分的な供給を行うこと
で所要部のみの不純物回収を行うことができる。

【００６５】尚、本発明は上記の各実施例のみに限定さ
れるものではなく、半導体基板に積層された膜が酸化シ
リコン膜以外の積層膜であってもよく、当然、積層膜の
溶解も弗化水素酸以外のものであってもよく、また撥水
性蒸気についても積層膜の溶解後の半導体基板表面の状
態に応じてポリオルガノシロキサンやイソプロピルアル
コール以外のもので、半導体基板表面を疎水化するもの
であればよい等、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更し
て実施し得るものである。

【００６６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の半導体基板不純物の回収方法及び回収装置は上記のよ
うに構成したことにより、半導体基板上部を溶解しての
不純物の回収が、溶解後の半導体基板の表面が親水性、
疎水性のいずれであるかに係わらず、また不純物回収を
行う厚さ方向の位置に関係なく容易に行うことができ、
さらに不純物の測定分析を高精度で行えるようなる等の
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の回収方法の第１の実施例の第１の工程
を模式的に示す断面図である。

【図２】本発明の回収方法の第１の実施例の第２の工程
を模式的に示す断面図である。

【図３】本発明の回収方法の第１の実施例の第３の工程
を模式的に示す断面図である。

【図４】本発明の回収方法の第１の実施例の第４の工程
を模式的に示す断面図である。

【図５】本発明の回収方法の第２の実施例の第１の工程
を模式的に示す断面図である。

【図６】本発明の回収方法の第２の実施例の第２の工程
を模式的に示す断面図である。

【図７】本発明の回収方法の第２の実施例の第３の工程
を模式的に示す断面図である。

【図８】本発明の回収方法の第２の実施例の第４の工程
を模式的に示す断面図である。

【図９】本発明の回収装置の第１の実施例の縦断面図で
ある。

【図１０】本発明の回収装置の第１の実施例の要部平面
図である。

【図１１】本発明の回収装置の第２の実施例の縦断面図
である。

【図１２】本発明の回収装置の第２の実施例の要部平面
図である。

【図１３】本発明の回収装置の第３の実施例の縦断面図
である。

【図１４】本発明の回収装置の第３の実施例の要部平面
図である。

【図１５】従来の回収方法の第１の工程を模式的に示す
断面図である。

【図１６】従来の回収方法の第２の工程を模式的に示す
断面図である。

【図１７】従来の回収方法の第３の工程を模式的に示す
断面図である。

【符号の説明】

２１…密閉容器 ２４…支持台 ２５…半導体基板 ２６…円柱ステージ ２７…溝 ２８…壁 ２９…酸化シリコン膜 ３１…蒸気供給管 ３２…切換バルブ ３３…弗化水素酸蒸気の供給源 ３４…ポリオルガノシロキサンの供給源 ３５…液滴

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体基板上の膜を所定量溶解して不純
   物を含む該膜の溶解液を前記半導体基板上面に形成する
   工程と、前記膜が所定量溶解した後の前記半導体基板上
   面を撥水性蒸気に暴露して疎水化する工程と、前記半導
   体基板上面を疎水化することによって前記膜の溶解液を
   液滴として回収する工程とを有してなることを特徴とす
   る半導体基板不純物の回収方法。
2. 【請求項２】 前記膜の上層が酸化シリコン膜であっ
   て、この酸化シリコン膜の溶解を弗化水素酸によって行
   うことを特徴とする請求項１記載の半導体基板不純物の
   回収方法。
3. 【請求項３】 前記膜は、上層が酸化シリコン膜で、下
   層が親水性膜である積層膜で形成され、前記酸化シリコ
   ン膜の溶解を弗化水素酸によって行うことを特徴とする
   請求項１記載の半導体基板不純物の回収方法。
4. 【請求項４】 撥水性蒸気がポリオルガノシロキサンの
   蒸気であることを特徴とする請求項１記載の半導体基板
   不純物の回収方法。
5. 【請求項５】 撥水性蒸気がイソプロピルアルコールの
   蒸気であることを特徴とする請求項１記載の半導体基板
   不純物の回収方法。
6. 【請求項６】 密閉可能に形成された容器と、この容器
   内に収納された支持台と、この支持台に形成された不純
   物回収がなされる半導体基板を載置するステージと、こ
   のステージの縁部に沿って前記支持台に設けられた溝
   と、前記容器内に少なくとも二つの蒸気を切り換えて導
   入するよう設けられた蒸気供給部とを具備したことを特
   徴とする半導体基板不純物の回収装置。
7. 【請求項７】 前記少なくとも二つの蒸気は、弗化水素
   酸蒸気と撥水性蒸気であることを特徴とする請求項６記
   載の半導体基板不純物の回収装置。
8. 【請求項８】 ステージが、載置した半導体基板を弗化
   水素酸蒸気が導入される際には水平に支持し、撥水性蒸
   気が切り換え導入される際には傾斜支持するように構成
   したものであることを特徴とする請求項７記載の半導体
   基板不純物の回収装置。