JPH0915174A - 薬品分析方法および薬品分析用前処理装置 - Google Patents

薬品分析方法および薬品分析用前処理装置

Info

Publication number
JPH0915174A
JPH0915174A JP7165572A JP16557295A JPH0915174A JP H0915174 A JPH0915174 A JP H0915174A JP 7165572 A JP7165572 A JP 7165572A JP 16557295 A JP16557295 A JP 16557295A JP H0915174 A JPH0915174 A JP H0915174A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
chemical
wafer
silicon wafer
vacuum pump
chemical analysis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7165572A
Other languages
English (en)
Inventor
Tsugio Shimono
次男 下野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP7165572A priority Critical patent/JPH0915174A/ja
Publication of JPH0915174A publication Critical patent/JPH0915174A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 薬品、特に硫酸などの高沸点薬品中の不純物
の分析法、および分析のための前処理装置において、
0.01ppb以下の分析が行え、前処理操作が短時間
で簡便に行え、かつ安全性を向上させた薬品分析法と分
析用前処理装置を提供する。 【構成】 減圧にした密閉容器中に設置した清浄表面を
有するシリコンウェハ表面に載せた薬品を加熱蒸発させ
た後、当該ウェハ表面にフッ酸を含む回収液を微少量滴
下してウェハ表面を隅なく走査することにより蒸発残渣
を回収し、当該回収液中の不純物成分を高感度分析装置
で分析することにより薬品中の不純物を分析する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、薬品、特に硫酸などの
高弗点薬品中の不純物の分析法、および分析のための前
処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】LSIの高集積化に伴い、製造プロセス
で使用される材料の高純度化が重要になってきている。
ウェハ洗浄工程で使用される薬品の純度は、ウェハの最
終的な清浄度を左右するため、特に高純度であることが
要求される。例えば、金属不純物の場合、今後の超高集
積デバイスの製造で使用される薬品では、1ppb、あ
るいは0.1ppb以下に抑える必要がある。そのため
には、これらの濃度以下の不純物を分析できる薬品の分
析法が必要になる。
【0003】薬品中の不純物は、原子吸光,ICP−M
Sなどの高感度分析装置で分析されるが、マトリックス
の影響で、直接分析装置に導入することは困難であり、
前処理操作によりマトリックス成分を除去した後に分析
される。従来、前処理法として薬品をテフロンや石英の
容器に薬品を入れ、加熱して蒸発濃縮する方法が一般的
に用いられている。硫酸などの高弗点薬品については、
たとえば、特開昭62−041703号公報に記載され
ているように、蒸発温度の低温化や蒸発速度向上を図る
ために減圧下で加熱濃縮する前処理装置と分析法が用い
られている。
【0004】従来の前処理装置は図6に示すように、硫
酸20を入れた濃縮槽21,加熱装置22,冷却部2
3,受槽24および真空ポンプへの接続口である減圧口
25から構成され、減圧した濃縮槽21内で硫酸20の
蒸発濃縮が行えるようになっており、蒸発濃縮後の濃縮
槽21内の残渣を回収液で回収した後、回収液中の不純
物を前記分析装置で分析していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来技術においては、
以下のような問題点があった。すなわち 1)従来の濃縮容器や濃縮槽の材質(石英,テフロンな
ど)では、回収液が広がってしまうために蒸発残渣の回
収率を良くするためには比較的多量(数ml程度)の回
収液が必要で、高倍率の濃縮を行うためには多量(10
0ml程度)の薬品を濃縮する必要があった。結果とし
て、濃縮に長時間を要し、かつその間に雰囲気等からの
汚染の可能性が高くなっていた。 2)図6の濃縮装置のように、濃縮槽を加熱装置で加熱
する方式では、加熱された薬品が突沸する危険性があ
り、それを防止するために濃縮槽回転式蒸留装置を用い
るなど装置が複雑化,大型化していた。また、蒸発した
硫酸が加熱装置に接していない濃縮槽部分や配管系で凝
結し環流するために、当該部分を保温材で被覆するとと
もに全体を高温にする必要があった。このため、装置の
取り扱いが煩雑になり、また、蒸発濃縮後の装置の冷却
に長時間を要するだけでなく、安全上も問題があった。
【0006】本発明の目的は、以上述べた従来の課題を
解決するためになされたもので、前処理操作が迅速,簡
便,安全に、かつ分析が高感度に行える薬品分析法と薬
品分析用前処理装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る薬品分析法は、減圧した密閉容器中に
清浄表面を有するシリコンウェハを設置し、該ウェハの
表面に載せた薬品を加熱蒸発させ、その後、該ウェハ表
面にフッ酸を含む回収液を微少量滴下してウェハ表面を
隅なく走査することにより蒸発残渣を回収し、該回収液
を分析することにより薬品中の不純物を分析するもので
ある。
【0008】またシリコンウェハの上方に設置した赤外
線ヒーターにより薬品を加熱するものである。
【0009】また本発明に係る薬品分析用前処理装置
は、密閉容器と、真空ポンプと加熱制御部とを有する薬
品分析用前処理装置であって、密閉容器は、薬品を載せ
るためのシリコンウェハとシリコンウェハを加熱するた
めの加熱器が内部に設置されたものであり、真空ポンプ
は、冷却部を介して前記密閉容器に接続されたものであ
り、加熱制御部は、加熱器の調温を制御するものであ
る。
【0010】また本発明に係る薬品分析用前処理装置
は、密閉容器と、真空ポンプ、赤外線ヒータと、加熱制
御部とを有する薬品分析用前処理装置であって、密閉容
器は、薬品を載せるためのシリコンウェハ,シリコンウ
ェハ用架台が内部に設置されたものであり、真空ポンプ
は、冷却部を介して当該密閉容器に接続されたものであ
り、赤外線ヒータは、シリコンウェハの上方に設置され
たものであり、加熱制御部は、前記ヒータの調温を制御
するものである。
【0011】また冷却管と冷却管で凝結した薬品を捕集
するための捕集容器を密閉容器内部に有するものであ
る。
【0012】
【作用】シリコンウェハ表面は撥水性が高く、該表面に
滴下したフッ酸を含む回収液は球状に固まり、かつ固ま
った状態でシリコンウェハ表面を円滑に動く。また回収
液は蒸発残渣の溶解性が高く、高い回収率が得られる。
従って、回収液をシリコンウェハ表面に滴下して隅なく
走査すれば、その回収液の量は微少量でも蒸発残渣は全
量回収できる。このため、濃縮する薬品の量は少なくて
も高倍率の濃縮が行える。
【0013】清浄表面を有するシリコンウェハを濃縮容
器に用いて減圧下で濃縮すれば、硫酸などの高弗点薬品
でも比較的低温で迅速な濃縮が可能で、雰囲気等からも
汚染も少なくなるため高感度の分析が行える。また、シ
リコンウェハ、あるいはウェハ表面の薬品を加熱するだ
けでよいため、装置全体が高温になることはない。薬品
を上方から赤外線ヒーターで加熱すると、非沸騰蒸発し
突沸する危険性がない。
【0014】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
【0015】(実施例1)図1,図2は本発明の実施例
1を示す図である。図において密閉容器1の内部に設置
されたホットプレート2上にシリコンウェハ3を載せ、
ウェハ3の表面上に一定量の薬品4を載せる。密閉容器
1は真空ポンプ接続口5で冷却部6を介して真空ポンプ
7と接続されている。
【0016】真空ポンプ7を作動させ、密閉容器1内部
を減圧にし、ホットプレート2によりシリコンウェハ3
を加熱し、薬品4を蒸発濃縮する。
【0017】蒸発乾固後、図2に示すようにシリコンウ
ェハ3の表面上に微少量の回収液8を滴下し、ウェハ表
面上を例えば実線で示すような軌跡で隅なく走査して蒸
発残渣9を溶解・回収し、回収液8中の不純物を分析装
置で分析する。
【0018】密閉容器1は、操作性を向上させるために
摺り合わせ接合部10で上下に分離できるようになって
いる。その上部は内壁面で凝結した薬品がシリコンウェ
ハ3の表面に滴下しないように上方に凸の構造を有して
おり、また作業しやすいように取手11を有している。
真空ポンプ接続口5と真空ポンプ7の間には、薬品蒸気
を冷却捕集するための冷却部6と捕集容器12が設置さ
れている。減圧された装置内を大気圧に戻すときには密
閉容器1に設けられた減圧開放バルブ13を開放する。
ホットプレート2の温度はホットプレート制御部14で
制御される。
【0019】なお回収液8にはフッ酸溶液が用いられ、
フッ酸の濃度は前処理の過程でシリコンウェハ3表面に
生成した酸化膜を溶解するのに十分な濃度(例えば、
0.5%以上)で、かつ分析装置の分析で問題にならな
い程度の濃度(例えば、5%以下)の範囲内であればよ
い。また金,銀,銅などのシリコンより貴重な元素を分
析する場合には、フッ酸に過酸化水素などの酸化剤を添
加した回収液を用いる。
【0020】図1の前処理装置で硫酸を蒸発濃縮し、本
発明の分析法により金属不純物を分析したときの結果の
一例を以下に示す。
【0021】6インチシリコンウェハ上に10mlの硫
酸を載せ、ホットプレートの温度約200℃,真空度約
20Torrの条件で濃縮したとき約10分で濃縮が完
了した。5%フッ酸0.2mlを回収液に用いて蒸発残
渣を回収(濃縮倍率50倍)した後、黒煙炉原子吸光装
置で金属不純物を分析したときの分析感度は、例えば分
析元素が鉄の場合の検出下限値は0.01ppbだっ
た。
【0022】従来の減圧濃縮法で検出下限値0.01p
pb程度の分析感度を得るためには硫酸100ml程度
を濃縮する必要があった。本発明の分析法によれば、薬
品の濃縮量は10分の1程度で良く、濃縮時間も1桁程
度短縮できた。また、加熱されるのはシリコンウェハ3
に限定され、局所的であるため装置操作性,作業性、お
よび安全性が著しく向上した。
【0023】(実施例2)図3は本発明の実施例2に係
る前処理装置の密閉容器部分を示す断面図である。図1
に示した前処理装置との違いは、シリコンウェハ3をウ
ェハ架台15に載せ、加熱源としてホットプレート2の
代わりシリコンウェハ3上に設けた赤外線ヒーター16
を用いている。また赤外線ヒーター16を制御する制御
部17が設置されている。
【0024】図1の装置では、薬品4がシリコンウェハ
3を介して加熱されるため、突沸することがあったが、
図3の装置では、薬品が赤外線ヒーター16により加熱
され表面から徐々に蒸発する、いわゆる非沸騰蒸発によ
り蒸発するため突沸を抑えることができた。赤外線ヒー
ター16の強度を調整することにより、実施例1の場合
と同様の性能が達成できた。
【0025】赤外線ヒーター16は、図3の装置では密
閉容器1内に組み込まれているが、密閉容器1の構造等
の改善により十分な加熱性能が得られるのであれば、取
り扱い性を考慮して密閉容器1外に設置されるものでも
良い。また、形状,大きさ、および設置位置は、シリコ
ンウェハ3上の薬品4のみを効率的に加熱できるものが
良い。
【0026】(実施例3)図4は本発明の実施例3に係
る前処理装置を側面から見た断面図、図5は正面から見
た断面図である。図3に示した前処理装置と比較して、
密閉容器1内に薬品蒸気を冷却捕集するための冷却管1
8と捕集容器19が設置されている。
【0027】冷却管18は、2本の赤外線ヒーター16
間に設置され、冷却水を流せる構造になっている。ま
た、果報に凸の構造を有しており、冷却管19で凝結し
た薬品は下端から滴下し、下に設けられた捕集容器19
で捕集される構成にすることにより、凝結した薬品がシ
リコンウェハ3表面に滴下するのを防止できた。
【0028】シリコンウェハ3上で発生した薬品蒸気は
真空ポンプ接続口5の方向へ流れ込む。従って、薬品蒸
気の捕集効率を上げるためには、冷却管18の設置位置
は、薬品蒸気の流れる方向の途中、すなわち、シリコン
ウェハ3と真空ポンプ接続口5を結ぶ線上の途中にある
ことが好ましい。このことを考慮して、図4の装置で
は、真空ポンプ接続口5は、密閉容器1の上部で、かつ
近傍で凝結した薬品がシリコンウェハ3に滴下しない位
置に設けられている。
【0029】実施例1や実施例2の前処理装置では、シ
リコンウェハ4表面から蒸発した薬品蒸気が密閉容器1
内面で凝結し付着するため、操作性が悪くなるが、実施
例3の前処理装置に示す構造にすることにより、この問
題が解決された。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように本発明の薬品分析
法、および薬品分析用前処理装置によれば、従来の減圧
濃縮法に比較して、薬品の濃縮度が10分の1程度で良
く、濃縮時間を1桁程度短縮できる。また加熱がシリコ
ンウェハ、あるいはウェハ表面の薬品に限定され局所的
であるため、装置操作性,作業性および安全性を著しく
向上できる。また赤外線ヒーターを用いて非沸騰蒸発さ
せるために、薬品が突沸する危険性もなく装置構成を単
純化でき、作業性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1に係る前処理装置を示す断面
図である。
【図2】シリコンウェハ上の状態を示す図である。
【図3】本発明の実施例2に係る前処理装置を示す断面
図である。
【図4】本発明の実施例3に係る前処理装置を示す側面
断面図である。
【図5】本発明の実施例3に係る前処理装置の一構成を
示す正面断面図である。
【図6】従来例に係る前処理装置の構成を示す断面図で
ある。
【符号の説明】
1 密閉容器 2 ホットプレート 3 シリコンウェハ 4 薬品 5 真空ポンプ接続口 6 冷却部 7 真空ポンプ 8 回収液 9 蒸発残渣 10 摺り合わせ接合部 11 取手 12 捕集容器 13 減圧開放バルブ 14 ホットプレート制御部 15 ウェハ架台 16 赤外線ヒーター 17 制御部 18 冷却管 19 捕集容器

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 減圧した密閉容器中に清浄表面を有する
    シリコンウェハを設置し、該ウェハの表面に載せた薬品
    を加熱蒸発させ、その後、該ウェハ表面にフッ酸を含む
    回収液を微少量滴下してウェハ表面を隅なく走査するこ
    とにより蒸発残渣を回収し、 該回収液を分析すること
    により薬品中の不純物を分析することを特徴とする薬品
    分析方法。
  2. 【請求項2】 シリコンウェハの上方に設置した赤外線
    ヒーターにより薬品を加熱することを特徴とする請求項
    1に記載の薬品分析方法。
  3. 【請求項3】 密閉容器と、真空ポンプと加熱制御部と
    を有する薬品分析用前処理装置であって、 密閉容器は、薬品を載せるためのシリコンウェハとシリ
    コンウェハを加熱するための加熱器が内部に設置された
    ものであり、 真空ポンプは、冷却部を介して前記密閉容器に接続され
    たものであり、 加熱制御部は、加熱器の調温を制御するものであること
    を特徴とする薬品分析用前処理装置。
  4. 【請求項4】 密閉容器と、真空ポンプ、赤外線ヒータ
    と、加熱制御部とを有する薬品分析用前処理装置であっ
    て、 密閉容器は、薬品を載せるためのシリコンウェハ,シリ
    コンウェハ用架台が内部に設置されたものであり、 真空ポンプは、冷却部を介して当該密閉容器に接続され
    たものであり、 赤外線ヒータは、シリコンウェハの上方に設置されたも
    のであり、 加熱制御部は、前記ヒータの調温を制御するものである
    ことを特徴とする薬品分析用前処理装置。
  5. 【請求項5】 冷却管と冷却管で凝結した薬品を捕集す
    るための捕集容器を密閉容器内部に有することを特徴と
    する請求項3および4に記載の薬品分析用前処理装置。
  6. 【請求項6】 凝結した薬品が1点に集中して滴下する
    構造を有する冷却管から構成されることを特徴とする請
    求項5に記載の薬品分析用前処理装置。
JP7165572A 1995-06-30 1995-06-30 薬品分析方法および薬品分析用前処理装置 Pending JPH0915174A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7165572A JPH0915174A (ja) 1995-06-30 1995-06-30 薬品分析方法および薬品分析用前処理装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7165572A JPH0915174A (ja) 1995-06-30 1995-06-30 薬品分析方法および薬品分析用前処理装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0915174A true JPH0915174A (ja) 1997-01-17

Family

ID=15814916

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7165572A Pending JPH0915174A (ja) 1995-06-30 1995-06-30 薬品分析方法および薬品分析用前処理装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0915174A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6833273B2 (en) * 2000-01-26 2004-12-21 Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. Method for evaluating concentration of metallic impurities in silicon wafer
WO2012137013A1 (en) * 2011-04-07 2012-10-11 Metryx Limited Measurement apparatus and method
JP2021081271A (ja) * 2019-11-18 2021-05-27 株式会社住化分析センター 分析用容器、分析方法、および分析用キット

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5966245A (ja) * 1982-10-07 1984-04-14 Canon Inc デ−タ通信システム
JPH0228533A (ja) * 1988-04-25 1990-01-30 Toshiba Corp 不純物の測定方法及び不純物の回収装置
JPH06174615A (ja) * 1992-12-01 1994-06-24 Pure Retsukusu:Kk 分析用試料板
JPH06224275A (ja) * 1993-01-26 1994-08-12 Toshiba Corp 分析試料作製装置及びその使用方法
JPH08254484A (ja) * 1995-03-17 1996-10-01 Nippon Steel Corp 水溶液試料の濃縮法および装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5966245A (ja) * 1982-10-07 1984-04-14 Canon Inc デ−タ通信システム
JPH0228533A (ja) * 1988-04-25 1990-01-30 Toshiba Corp 不純物の測定方法及び不純物の回収装置
JPH06174615A (ja) * 1992-12-01 1994-06-24 Pure Retsukusu:Kk 分析用試料板
JPH06224275A (ja) * 1993-01-26 1994-08-12 Toshiba Corp 分析試料作製装置及びその使用方法
JPH08254484A (ja) * 1995-03-17 1996-10-01 Nippon Steel Corp 水溶液試料の濃縮法および装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6833273B2 (en) * 2000-01-26 2004-12-21 Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. Method for evaluating concentration of metallic impurities in silicon wafer
WO2012137013A1 (en) * 2011-04-07 2012-10-11 Metryx Limited Measurement apparatus and method
JP2014512005A (ja) * 2011-04-07 2014-05-19 メトリックス・リミテッド 測定装置及び方法
US9423447B2 (en) 2011-04-07 2016-08-23 Metryx Limited Measurement apparatus and method
JP2021081271A (ja) * 2019-11-18 2021-05-27 株式会社住化分析センター 分析用容器、分析方法、および分析用キット

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5226242A (en) Vapor jet dryer apparatus and method
JPH03240254A (ja) 半導体ウエハー試料作成法
JP4857973B2 (ja) シリコンウェーハの研磨スラリーの分析方法
JPH0915174A (ja) 薬品分析方法および薬品分析用前処理装置
JP3473699B2 (ja) シリコンウェーハのエッチング方法とその装置及び不純物分析方法
JP2002005799A (ja) 微量金属不純物の分析方法
JP3584430B2 (ja) 汚染物検出方法
KR100211672B1 (ko) 반도체용 화학물질 농축장치 및 농축방법
JP2004109072A (ja) 液中の金属不純物分析方法
JP3243302B2 (ja) ウエーハ分析器具
KR100187448B1 (ko) 반도체용 케미칼 농축방법 및 장치
JP2950310B2 (ja) 半導体基板表面及び基板中の金属不純物分析方法
JPH0772056A (ja) 分析方法および分析用分解・乾固装置
JP3065824B2 (ja) 微量物質抽出方法および抽出装置
JP4000027B2 (ja) 半導体試料の不純物分析方法および半導体試料の不純物濃縮装置
Chang et al. Development of clean technology in wafer drying processes
JP2000266650A (ja) ポリシリコンの表層部不純物の分析方法およびポリシリコンをエッチングするための試料処理容器
JPH10339691A (ja) 表面不純物測定方法
JPH01189558A (ja) Si半導体基板の表面分析方法
JP2000332072A (ja) 半導体基板の表面分析方法
JPH02271253A (ja) シリコン半導体基板の表面分析方法
JPH06160256A (ja) 試料分解方法及びその装置
JPS6241703A (ja) 硫酸濃縮装置
JP3292355B2 (ja) サンプリングカップおよびその製造方法
TWI692049B (zh) 晶圓表面檢測前處理裝置及應用其之晶圓表面檢測設備