(57)【要約】 【課題】容器の構造を複雑化させずに、シリコン基板の分解速度を高めることができる処理装置を提供すること。【解決手段】処理装置１は、シリコン基板２１を分解するものであり、内部にシリコン基板２１と、分解液２２とが充填される容器１１を備える。この容器１１には孔１１３が形成されており、容器１１内部の気体は孔１１３を介して、外部に排出される。従って、容器１１からは、シリコン基板２１の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、ＳｉＦ４が排出されることとなり、シリコン基板の分解速度の向上を図ることができる。【選択図】 図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フッ化水素酸及び硝酸を含有する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、
前記シリコン基板及びこのシリコン基板の分解液を収容する容器を備え、
この容器には、容器内部の気体を容器外部に排出するための排気通路が形成されていることを特徴とする処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の処理装置において、
容器の側面部上部には、スリット状の孔が形成されており、この孔は、前記排気通路を構成するものであることを特徴とする処理装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の処理装置において、
少なくとも、前記容器の上面部を加熱して、前記分解液を気化させる加熱部を有することを特徴とする処理装置。
【請求項４】
請求項３に記載の処理装置において、
前記加熱部は、前記容器の上面部及び下面部、又は、前記容器の上面部及び側面部を加熱して、前記分解液を気化させることを特徴とする処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
具体的には、密閉容器中に、フッ化水素酸及び硝酸を含有する分解液と、シリコン基板とを入れ、加熱により加圧して分解液を気化させ、この蒸発した分解液により、シリコン基板を分解する（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特許第３０５１０２３号（第４〜第６頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、加熱・加圧より、シリコン基板の分解を行っているが、このような方法では、分解速度には限界があり、分解速度を高めることができないという問題がある。
また、加圧して分解反応を進めているので、密閉容器を耐圧構造とする必要があり、容器の構造が複雑化するという問題もある。
【０００５】
本発明の目的は、容器の構造を複雑化させずに、シリコン基板の分解速度を高めることができる処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、前記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、シリコン基板の分解速度を抑制する原因として次のようなことが考えられると推測した。
シリコン基板の分解反応は、以下のようである。
（主反応）
Ｓｉ＋４ＨＮＯ３↑→ＳｉＯ２＋４ＮＯ↑+２Ｈ２Ｏ＋２Ｏ２↑・・・（１）
ＳｉＯ２＋４ＨＦ↑→ＳｉＦ４＋２Ｈ２Ｏ・・・（２）
ＳｉＦ４↑＋２ＨＦ↑→Ｈ２ＳｉＦ6・・・（３）
Ｈ２ＳｉＦ6＋３Ｈ２Ｏ→Ｈ２ＳｉＯ3↓＋６ＨＦ↑・・・（４）
（副反応）
２ＮＯ＋Ｏ２↑→２ＮＯ２↑・・・（５）
ＳｉＦ４↑＋２Ｈ２Ｏ→４ＨＦ↑＋ＳｉＯ２・・・（６）
【０００７】
このような分解反応を密閉容器中で行うことにより、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（反応式（５））が過剰に蓄積することとなり、分解液の蒸発を抑制していると考えられる。これにより、シリコン基板の分解速度の向上に限界が生じているものと推測される。
また、フッ化水素酸は、シリコン基板の分解以外に、反応式（３）、（４）に示すように、ＳｉＦ４と反応し、副生成物であるＨ２ＳｉＦ6、Ｈ２ＳｉＯ3の生成に消費されているため、この点からも、シリコン基板の分解速度の向上に限界が生じているものと推測される。
以上の点から、副生成ガスの蓄積や、副生成物の生成を防止することで、シリコン基板の分解速度の向上を図ることができることを見出した。
本発明は、このような知見に基づいて完成したものである。
【０００８】
すなわち、本発明の処理装置は、フッ化水素酸及び硝酸を含有する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、前記シリコン基板及びこのシリコン基板の分解液を収容する容器を備え、この容器には、容器内部の気体を容器外部に排出するための排気通路が形成されていることを特徴とする。
ここで、容器の排気通路からは、１Ｌ／min以上の速度で、容器内部の気体が排出されることが好ましい。
このような本発明によれば、容器には、容器内部の気体を容器外部に排出するための排気通路が形成されているので、容器からは、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でき、分解液が効率よく蒸発することとなり、シリコン基板の分解速度の向上を図ることができる。
さらに、容器には、容器内部の気体を容器外部に排出するための排気通路が形成されているので、容器からは、ＳｉＦ４が排出されることとなる。従って、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、シリコン基板の分解速度の向上を図ることができる。
さらに、本発明は、このようにシリコン基板の分解を促進することができるので、容器を加圧する必要がなく、容器を耐圧構造としなくてよいため、容器の構造を簡略化することができる。
【０００９】
この際、本発明では、前記容器の側面部上部には、スリット状の孔が形成されており、この孔は、前記排気通路を構成するものであることが好ましい。
このような本発明によれば、スリット状の孔を形成することで、容器内部の気体を確実に排出させることができる。
【００１０】
さらに、本発明では、少なくとも、前記容器の上面部を加熱して、前記分解液を気化させる加熱部を有することが好ましい。
上面部を加熱しない場合には、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、容器の上面部で結露した水滴の落下を防止するために、容器の上面部を湾曲させる方法があるが、例え、上面部を湾曲させても、上面部で結露した水滴の落下を防止することは難しく、微量の金属不純物を含有した水滴が落下することがあるため、分析精度の低下を確実防止することは困難である。
【００１１】
これに対し、本発明では、シリコン基板及びこのシリコン基板の分解液を充填する容器の上面部を加熱する加熱部が設置されているので、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。
【００１２】
また、上面部での結露を防止し、水滴のシリコン基板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、上面部での結露を防止し水滴がシリコン基板上に落下しないように、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。
【００１３】
さらに、本発明では、前記加熱部は、前記容器の上面部及び下面部、又は、前記容器の上面部及び側面部を加熱して、前記分解液を気化させることが好ましい。
本発明では、容器の上面部のみならず、下面部又は側面部を加熱部で加熱しているので、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。
さらに、このように、容器の上面部及び下面部、又は、上面部及び側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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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（支持板１３の裏面と分解液２２の液面とがなす角度）θ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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
（主反応）
Ｓｉ＋４ＨＮＯ３↑→ＳｉＯ２＋４ＮＯ↑+２Ｈ２Ｏ＋２Ｏ２↑・・・（１）
ＳｉＯ２＋４ＨＦ↑→ＳｉＦ４＋２Ｈ２Ｏ・・・（２）
ＳｉＦ４↑＋２ＨＦ↑→Ｈ２ＳｉＦ6・・・（３）
Ｈ２ＳｉＦ6＋３Ｈ２Ｏ→Ｈ２ＳｉＯ3↓＋６ＨＦ↑・・・（４）
（副反応）
２ＮＯ＋Ｏ２↑→２ＮＯ２↑・・・（５）
ＳｉＦ４↑＋２Ｈ２Ｏ→４ＨＦ↑＋ＳｉＯ２・・・（６）
【００２６】
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、ＳｉＦ４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、ＳｉＦ４が排出されることが好ましい。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
（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。
【００３０】
（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。
【００３１】
（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。
【００３２】
（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。
【００３３】
（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内に所定の角度を持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。
【００３４】
（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持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。
【００３５】
（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持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。
【００３６】
（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。
【００３７】
（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。
【００３８】
（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。
【００３９】
（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、ＳｉＦ４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。
【００４０】
（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。
【００４１】
（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。
【００４２】
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。
【００４３】
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１１１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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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、側面部に形成する溝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。
【００４９】
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。
【実施例】
【００５０】
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。
【００５１】
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、１３０℃以下に設定されていた。なお、蓋材１１２上に設置された加熱部１２は使用しなかった。
１８時間後、シリコン基板２１は完全に分解していた。
（比較例）
前記実施形態で使用した処理装置１と略同様の処理装置を使用したが、比較例で使用した処理装置には、切欠き部が形成されておらず、蓋材を容器本体に装着することで容器が完全に密閉されるものであった。他の条件は実施例と同じである。
シリコン基板２１の分解には２２時間要した。
（結果及び評価）
実施例において、シリコン基板２１の分解にかかった時間は１８時間であり、比較例に比べ、大幅に分解時間の短縮を図ることができた。これにより、本発明のシリコン基板の分解速度を高めることができるという効果を確認することができた。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
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。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】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。
【図２】前記処理装置の容器を示す分解斜視図である。
【図３】前記処理装置の支持板を示す斜視図である。
【図４】支持板上の残留物を溶解する様子を示す模式図である。
【図５】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。
【図６】本発明の変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５４】
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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