Siウェハの金属汚染分析におけるPFA容器の使用について

VPDにおいてPFA容器に求められる性能

一般的にシリコンウェハ表面の金属汚染分析では、汚染金属の回収に気相分解(VPD/Vaper Phase Decomposition)が頻繁に用いられます。

気相分解(VPD)では、密閉容器の中でフッ化水素酸の蒸気をシリコンウェハの表面に付着させ、汚染金属と自然酸化膜との溶解により発生した液に含有される汚染金属を、ICP-MSなどの表面分析手法を用いて測定されます。

当社では米国Savillex社の日本総代理店としてPFA製品を取り扱っていますが、ウェハの金属汚染分析における気相分解(VPD)にはPFA容器は非常に頻繁に使用されます。

耐薬品性

フッ素樹脂の一種であるPFAは、フッ化水素酸(HF)をはじめとする強酸や強アルカリに対して非常に高い耐性を持ちます。
VPDにおいてはHFガスを使用するため、容器の耐薬品性が非常に重要です。

純度

PFAは不純物含有量が非常に少なく、分析対象となる微量金属の汚染源となるリスクが極めて低下させることが可能です。

耐熱性

VPDの際には高温になる場合がありますが、PFAは高い耐熱性を有しており、変形や劣化の心配が少ないです。

表面の非反応性

PFAは表面が非常に安定しており、試料との反応性が低いことから、試料の純度を保つことが可能です。

PFA容器がVPDで果たす役割

VPDは、ウェハ表面の金属汚染物をHFガスで揮発させ、その後ICP-MSなどの分析装置で定量する方法です。
PFA容器は、その優れた耐薬品性、純度、耐熱性、表面の非反応性、耐圧性などの特性から、ウェハの金属汚染分析におけるVPDに最適な材料と言えます。
このプロセスにおいて、PFA容器は以下のような役割を果たします。

HFガスの供給

PFA容器にHF溶液を入れ、加熱することでHFガスを発生させ、ウェハに供給します。

反応容器

ウェハとHFガスを密閉し、反応を促進する容器として機能します。

試料の保存

VPD処理後の試料を保存する容器としても使用できます。