特許 7602369 不純物分析方法及びこれに用いる薬液容器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-10

(45)【発行日】2024-12-18

(54)【発明の名称】不純物分析方法及びこれに用いる薬液容器

(51)【国際特許分類】

   G01N 1/28 20060101AFI20241211BHJP

   C30B 29/06 20060101ALI20241211BHJP

   C30B 35/00 20060101ALI20241211BHJP

【ＦＩ】

G01N1/28 X

G01N1/28 W

C30B29/06 502B

C30B35/00

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020214183

(22)【出願日】2020-12-23

(65)【公開番号】P2022100047

(43)【公開日】2022-07-05

【審査請求日】2023-11-13

(73)【特許権者】

【識別番号】522503458

【氏名又は名称】モメンティブ・テクノロジーズ・山形株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100087642

【弁理士】

【氏名又は名称】古谷 聡

(74)【代理人】

【識別番号】100082946

【弁理士】

【氏名又は名称】大西 昭広

(74)【代理人】

【識別番号】100195693

【弁理士】

【氏名又は名称】細井 玲

(72)【発明者】

【氏名】池田 将人

【審査官】鴨志田 健太

(56)【参考文献】

【文献】特開２００３－０９０８０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－０４３２７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－０６４９６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－０７７４９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－１６０２０８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ １／２８

Ｃ３０Ｂ ２９／０６

Ｃ３０Ｂ ３５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

対象物の外側表面の不純物を、非破壊で化学分析する不純物分析方法において、
エッチング溶液を用い、薬液容器内にエッチング溶液を満たし、薬液容器上端部から前記エッチング溶液を表面張力により突出させるステップと、
エッチング溶液が薬液容器上端部から突出した状態で、前記薬液容器を対象物の外表面に押し当てるステップと、
押し当てた状態を維持することで、エッチング溶液が、対象物の外側表面を溶解するステップと、
前記外側表面を溶解したエッチング溶液を回収するステップと、
前記外側表面の不純物を分析するステップと、
を含むことを特徴とする不純物分析方法。

【請求項2】

前記対象物がシリカガラスルツボであることを特徴とする請求項１記載の不純物分析方法。

【請求項3】

前記エッチング溶液が、フッ化水素酸を含むエッチング溶液であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の不純物分析方法。

【請求項4】

シリカガラスルツボの内径が３０インチ未満の場合には、フッ化水素酸濃度が２０ｗｔ％以上３０ｗｔ％以下のエッチング溶液を、５０ｍｌ以下使用し、
シリカガラスルツボの内径が３０インチ以上の場合には、フッ化水素酸濃度が２０ｗｔ％以上３０ｗｔ％以下のエッチング溶液を、１００ｍｌ以下使用し、
その際のエッチング時間が６０分以下であることを特徴とする請求項２に記載の不純物分析方法。

【請求項5】

前記請求項１乃至請求項４のいずれかの不純物分析方法に用いられる薬液容器であって、
有底円筒状の薬液貯留部と、
前記薬液貯留部を中央部に位置するように配置された、有底円筒状の薬液回収部と、
を備え、前記薬液貯留部の側壁の高さは、前記薬液回収部の側壁の高さよりも高く形成されていることを特徴とする薬液容器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は不純物分析方法及びこれに用いる薬液容器に関し、例えば、シリコン単結晶の引上げ等に使用されるシリカガラスルツボの外表面の不純物を分析するのに好適な不純物分析方法及びこれに用いる薬液容器に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、半導体ウエハの製造において、シリコン単結晶を引上げる際、石英ガラス部材として、シリカガラスルツボが用いられる。
このシリカガラスルツボは、多結晶シリコンを収容、加熱溶融し、シリコン単結晶を成長させ、引上げるという高温環境下での処理に用いられる。この用途に用いられるシリカガラスルツボは、引上げるシリコン単結晶に不純物が混入するのを避けるために、高純度に形成され、また高温環境下での処理で用いられるために、高耐久性、高耐熱性を備えている。

【0003】

ところで、多結晶シリコンを溶融し、シリコン単結晶を引上げる工程において、シリカガラスルツボの内表面はシリコン融液によって、少しずつ溶解する。
そのため、シリカガラスルツボ内表面の不純物濃度(特にＦｅ、Ｃｕなどの金属不純物の濃度)が高い場合、溶解したガラスに含まれる不純物がシリコン単結晶に混入し、その不純物がシリコンウエハに悪影響を及ぼし、製品の歩留まり低下や品質悪化につながるという課題があった。
そのため、シリカガラスルツボの内表面の純度の担保のために、内表面に対して化学分析等が行われることがある。

【0004】

この内表面の化学分析として、特許文献１では、密閉された石英ルツボ内表面にフッ酸蒸気を接触させた後、純水で洗浄することにより内表面の不純物を洗浄し、かつその洗浄液を回収し、分析する方法が提案されている。

【0005】

また、特許文献２では、石英ルツボの任意の位置から切り出したルツボサンプルの表面に、石英ルツボの不純物回収用治具を設置し、前記ルツボサンプルの表面上にエッチング液の貯留空間を形成し、貯留空間内にエッチング液を導入する。そして、エッチング液を所定時間接触させ、その後、エッチング液を回収し、石英ルツボの内表面の金属不純物濃度の分析を行うことが提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開平５－１０５５７４号公報

【文献】特開２０１９－６６２６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

上記したように、シリカガラスルツボの内表面は高純度を保つ必要があるが、シリカガラスルツボの内表面を高純度に保ち続けていても、シリコン単結晶の品質が低下することがあった。
これは、シリカガラスルツボの外表面の純度が影響しているものと推察されるところ、外表面純度の化学分析方法が確立していないという課題があった。即ち、シリカガラスルツボの外表面の分析は、お椀形状（曲面形状）の外側に対して化学薬品を用いて調査する必要があるため、内表面の分析に比べて、薬品の回収方法や薬品の外表面上への拡散制御など難しい点があった。
ここで、薬品の外表面上への拡散とは、シリカガラスルツボの外表面に存在する微小の亀裂や凹凸に薬品が毛細管現象を伴って、外表面上を拡がり、また外表面内に侵入する事象をいう。

【0008】

また、シリカガラスルツボの外表面の分析は、シリカガラスルツボとして利用を担保する必要があるところから、非破壊にて行う必要がある。
特許文献１に示された化学分析方法は、非破壊にて純度結果を確認するものであるところから上記要求を満たすものである。
しかしながら、シリカガラスルツボの外表面を密閉することは困難であり、その上、シリカガラスルツボの外表面にフッ酸蒸気を接触させることが困難である。
したがって、特許文献１に示された化学分析方法を、シリカガラスルツボの外表面の化学分析方法に適用することは困難である。

【0009】

また、特許文献２に示す化学分析方法は、シリカガラスルツボから化学分析可能なサイズに切り出し、そのサンプルの外表面にエッチング液を接触させた後、エッチング液を回収し、シリカガラスルツボの外表面の金属不純物濃度の分析を行う方法である。そのため、非破壊にて分析を行うという要求を満たすものではなかった。
しかも、シリカガラスルツボからサンプルを切り出す作業において、切り出しを行うカッター等の汚染や切り出し後のサンプルの取り扱い等で不純物が混入する虞があり、高精度な分析を行うことができなかった。

【0010】

更に、外表面の不純物の化学分析に関し、シリカガラスルツボ以外にも、例えば、歪曲形状を伴った大型の透明石英ガラス部材に対する要求もある。また、炉芯管のように、石英ガラス以外の炭化ケイ素セラミックスから形成される場合もあり、これらについても、外表面の不純物の化学分析することが望ましい。

【0011】

本発明は、上記技術的課題を解決するためになされたものであり、対象物の外表面の不純物を非破壊にて化学分析する、不純物分析方法及びこれに用いる薬液容器を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0012】

上記目的を達成するためになされた、本発明にかかる不純物分析方法は、対象物の外側表面の不純物を、非破壊で化学分析する不純物分析方法において、エッチング溶液を用い、薬液容器内にエッチング溶液を満たし、薬液容器上端部から前記エッチング溶液を表面張力により突出させるステップと、エッチング溶液が薬液容器上端部から突出した状態で、前記薬液容器を対象物の外表面に押し当てるステップと、押し当てた状態を維持することで、エッチング溶液が、対象物の外側表面を溶解するステップと、前記外側表面を溶解したエッチング溶液を回収するステップと、前記外側表面の不純物を分析するステップと、を含むことを特徴とする。

【0013】

このように、本発明にあっては、エッチング溶液が容器上端部から突出した状態で、前記薬液容器を対象物の外表面に押し当て、エッチング溶液によって、対象物の外側表面を溶解する。そして、対象物の外側表面を溶解したエッチング溶液を回収し、不純物を分析する。
そのため、対象物の外表面の不純物を非破壊にて化学分析することができる。特に、エッチング溶液が容器上端部から突出した状態で、前記薬液容器を対象物の外表面に押し当てられるため、曲面を有する対象物の外側表面であっても、エッチング溶液によって、対象物の外側表面を溶解することができ、不純物を分析することができる。

【0014】

ここで、前記対象物がシリカガラスルツボであることが望ましい。尚、シリカガラスルツボ以外でも、例えば、歪曲形状を持つ大型の透明石英ガラス部材等、炭化ケイ素からなる炉芯管等の不純物分析方法に適用することができる。

【0015】

また、前記エッチング溶液がフッ化水素酸を含むエッチング溶液であることが望ましい。エッチング溶液としては、フッ化水素酸以外でも、例えば、王水、硝酸等を用いることができる。

【0016】

また、シリカガラスルツボの内径が３０インチ未満の場合には、フッ化水素酸濃度が２０ｗｔ％以上３０ｗｔ％以下のエッチング溶液を、５０ｍｌ以下使用し、シリカガラスルツボの内径が３０インチ以上の場合には、フッ化水素酸濃度が２０ｗｔ％以上３０ｗｔ％以下のエッチング溶液を、１００ｍｌ以下使用し、その際のエッチング時間が６０分以下であることが望ましい。

【0017】

また、上記目的を達成するためになされた、本発明にかかる不純物分析方法に用いられる薬液容器は、有底円筒状の薬液貯留部と、前記薬液貯留部を中央部に位置するように配置された、有底円筒状の薬液回収部と、を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、対象物の外表面の不純物を非破壊にて化学分析する不純物分析方法及びこれに用いる薬液容器を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明にかかる薬液容器の一実施形態を示す斜視図である。

【図2】図１のＩ－Ｉ断面図である。

【図3】本発明にかかる不純物分析方法の一実施形態に用いられる載置台の構成を示す概略断面図である。

【図4】本発明にかかる不純物分析方法の一実施形態を説明するための概略図であって、（ａ）は。エッチング溶液が容器上端部から突出した状態で、前記薬液容器を石英ガラス部材の外表面に近づける工程を示した図、（ｂ）は薬液容器を石英ガラス部材の外表面に押し当て、エッチング溶液によって、石英ガラス部材の外側表面を溶解する工程を示した図である。

【図5】図４と異なる石英ガラス部材の外表面の不純物分析方法を説明するための概略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

本発明にかかる不純物分析方法及びこれに用いる薬液容器の一実施形態を図１乃至図４に基づいて説明する。まず、図１に基づいて、この不純物分析方法に用いられる薬液容器の一実施形態について説明する。

【0021】

図１に示すように、薬液容器１０は、薬液Ｅが貯留される有底円筒状の薬液貯留部１１と、前記薬液貯留部１１を中央部に位置するように配置された、薬液貯留部１１から溢れ出た薬液Ｅを回収する、有底円筒状の薬液回収部１２とを備えている。
薬液容器１０は、分析対象物をエッチングするエッチング液を貯留するため、耐薬品性を備えた材料で形成されている。エッチング溶液としては、フッ化水素酸以外でも、例えば、王水、硝酸等を用いることができる。
例えば、分析対象物が石英ガラス部材であり、エッチング溶液がフッ化水素酸を含むエッチング溶液である場合には、薬液容器１０は、分析対象物である石英ガラス部材と同様なガラス製とする必要はなく、塩化ビニル、フッ素樹脂で形成することができる。
また、分析対象物が石英ガラス部材であり、この薬液容器１０を分析対象物である石英ガラス部材と同様なガラス製とした場合、前記薬液容器１０を石英ガラス部材の外表面に接触した際、石英ガラス部材を傷つける虞があるため、好ましくない。一方、この薬液容器１０を、塩化ビニル、フッ素樹脂で形成した場合には、分析対象物の石英ガラス部材に損傷を与えにくいため、好ましい。

【0022】

薬液容器１０の薬液貯留部１１の側壁１１ａの高さＨは、薬液回収部１２の側壁１２ａ高さｈよりも高く形成されている。
このように、薬液貯留部１１の側壁１１ａの高さＨを、薬液回収部１２の側壁１２ａの高さｈよりも高く形成したのは、薬液容器１０を分析対象物の外表面に接触させる際、薬液回収部１２の側壁１２ａの上端が分析対象物の外周面に接触し、薬液貯留部１１の側壁１１ａの上端が分析対象物の外表面に接触できなくなるのを防止するためである。

【0023】

また、薬液容器１０の薬液貯留部１１、薬液回収部１２は、平面視上、円形に形成され、薬液貯留部１１の内径Ｄは、薬液回収部１２の内径ｄよりも小さく形成されている。
薬液貯留部１１に貯留されているエッチング液Ｅが分析対象物の外表面に接触することにより、薬液貯留部１１から溢れ出す。そして、薬液貯留部１１を取り囲むように設けられた薬液回収部１２に回収される。
したがって、薬液回収部１２は、薬液貯留部１１から溢れ出したエッチング液を収納できる内径ｄ、高さｈに形成される。

【0024】

また、薬液容器１０の薬液貯留部１１の内径Ｄは、薬液容器上端部から前記エッチング溶液を表面張力により突出させるため、内径Ｄは小さい方が好ましい。また、内径Ｄを小さくすることで、分析対象物の外表面における小さな領域の不純物を分析できる。

【0025】

具体的に一例を示せば、薬液容器１０の薬液貯留部１１の側壁１１ａの高さＨは、４０ｍｍ～６０ｍｍ、薬液回収部１２の側壁１２ａの高さｈは、２０ｍｍ～４０ｍｍ、薬液貯留部１１の内径Ｄは、４０ｍｍ～５０ｍｍ、薬液回収部１２の内径ｄは、５０ｍｍ～１００ｍｍである。
また、薬液貯留部１１の側壁１１ａの厚さＴは、２ｍｍ～３ｍｍ、薬液回収部１２の側壁１２ａの厚さｔは、２ｍｍ～３ｍｍであることが好ましい。

【0026】

次に、本発明にかかる不純物分析方法の一実施形態を図３、図４に基づいて説明する。
この不純物分析方法は、前記した薬液容器１０を用い、分析対象物の外表面の不純物を、非破壊で化学分析する不純物分析方法である。ここでは、分析対象物として、シリカガラスルツボ（石英ガラス部材）を例にとって説明する。

【0027】

まず、図３に示すように、シリカガラスルツボ１を載置台２上に載置する。この載置台２の底面には、開口部２ａが形成されている。一方、薬液容器１０は昇降台３上に載置され、昇降台３によって、薬液容器１０は載置台２の下方から開口部２ａ内に進入し、シリカガラスルツボ１の外表面と接触するように構成されている。

【0028】

そして、不純物分析にあたっては、薬液容器１０の貯留部１１内をエッチング溶液で満たし、薬液容器１０の側壁１１ａの上端部からエッチング溶液Ｅが表面張力により突出させる。
ここで、エッチング溶液としては、王水、硝酸を用いることができる。特に、シリカガラスルツボの溶解が目的のため、エッチング溶液がフッ化水素酸を含むエッチング溶液であることが望ましい。

【0029】

また、フッ化水素酸の濃度は、２０ｗｔ％以上、３０ｗｔ％以下が好ましい。
ガラス表面は純水よりもフッ酸の方がより濡れやすく、当然フッ化水素酸の濃度が高ければ高いほどガラス表面への濡れ性は大きくなる。一方、フッ化水素酸の濃度が薄ければ薄いほど濡れ性は低下するため回収も容易になるが、フッ酸の濃度が薄いとエッチングに時間がかかり、そもそもエッチングが困難になる。
そして、フッ化水素酸の濃度が２０ｗｔ％未満の場合、石英ガラス部材（シリカガラスルツボ１）外表面の溶解量が小さく、また溶解に時間がかかるため、好ましくない。
一方、フッ化水素酸の濃度が３０ｗｔ％を超える場合、石英ガラス部材（シリカガラスルツボ１）外表面が濡れ易く、外表面への拡散が大きくなり、回収が困難になるため、好ましくない。

【0030】

そして、図４（ａ）に示すように、エッチング溶液Ｅが薬液容器１０上端部から突出した状態で、前記薬液容器１０（昇降台３）を上昇させ、載置台２の底面の開口部２ａから薬液回収容器１０が進入させ、シリカガラスルツボ１の底面部１ａの外表面に接触させ、押し当てる。
薬液容器１０を、シリカガラスルツボ１の底面部１ａの外表面に接触させ、押し当てると、図４（ｂ）に示すように、薬液容器上端部から突出したエッチング溶液は、薬液容器１０の貯留部１１から溢れ出し、回収部１２に収容される。

【0031】

そして、薬液容器１０を、シリカガラスルツボ１の底面部１ａの外周面に押し当てた状態を維持することで、エッチング溶液によって、外表面を溶解する。その押し当てた状態を溶解に必要な時間だけ保つことで、任意の深さまで薬液によるエッチングを行う。
例えば、シリカガラスルツボ１の底面部１ａの外表面を深さ１０～４０μｍまでエッチングを行うには、この押し当てた状態を維持する時間がエッチング溶液の濃度によって異なる。フッ化水素酸の濃度が２０ｗｔ％以上、３０ｗｔ％以下の場合には、エッチング時間は、２０分以上、６０分以下とされる。
また、薬液量をシリカガラスルツボの径の大きさに対して３０インチ未満の場合５０ｍｌ以下、３０インチ以上の場合１００ｍｌ以下を使用量に限定し、エッチング時間を６０分以下とすることで化学薬品のシリカガラスルツボ外表面への拡散は制御することができる。

【0032】

尚、薬液濃度及び接触時間を変化させることにより、エッチング深さを４０μｍ以上の深さ（厚さ）方向の不純物の汚染度合いを調べることもできる。

【0033】

そして、薬液容器１０を、シリカガラスルツボ１の底面部１ａの外周面に、所定時間、押し当てた後、前記外側表面を溶解したエッチング溶液を回収する。
このエッチング溶液の回収は、薬液容器１０の薬液貯留部１１に収容されているエッチング溶液を回収する。

【0034】

次に、回収されたエッチング溶液を、一般的に知られている方法により、不純物を分析する。例えば、分析方法としては、ＩＣＰ－ＭＳ（誘導結合プラズマ質量分析法）、ＩＣＰ－ＡＥＳ（誘導結合プラズマ原子発光分析法）、ＡＡＳ（原子吸光分析法）を用いることができる。このエッチング溶液を回収及び分析することで、シリカガラスルツボの外表面の不純物の汚染度合いを知ることができる。

【0035】

以上述べたように、本発明にかかる不純物分析方法によれば、シリカガラスルツボ（分析対象物）を非破壊にて外表面の純度（言い方を変えれば、不純物の汚染度合い）を知ることができ、内表面純度も従来の方法で知れば、シリカガラスルツボ（分析対象物）全体の純度（不純物の汚染度合い）を確認・担保することができる。
即ち、シリカガラスルツボの純度の担保をシリコン融液と直接接触する内表面の純度だけでなく、シリカガラスルツボの外表面も含めた化学分析を非破壊にて行えることから、シリカガラスルツボ全体の分析純度を事前に確認することが出来る。

【0036】

尚、上記実施形態では、シリカガラスルツボの底面部１ａ（曲面部）を対象に、不純物分析を行ったが、図５に示すように、シリカガラスルツボ１の直胴部１ｂ（直線部）の外表面を対象に、不純物分析を行うこともできる。
また、上記実施形態では、分析対象物としてシリカガラスルツボ（石英ガラス部材）を例にとって説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の分析対象物にも適用することができる。

【実施例】

【0037】

（実施例１）
実施例1として、直径２８インチのシリカガラスルツボの底面部に対し、３０ｗｔ％のフッ化水素酸溶液５０ｍｌを用いてし、エッチング時間を２５分としたときの外表面分析可否結果を表１に示す。

【0038】

（実施例２）
実施例２として、直径２８インチのシリカガラスルツボの底面部に対し、２５ｗｔ％のフッ化水素酸溶液４０ｍｌを用いてし、エッチング時間を２０分としたときの外表面分析可否結果を表１に示す。

【0039】

（実施例３）
実施例1として、直径２８インチのシリカガラスルツボの底面部に対し、２０ｗｔ％のフッ化水素酸溶液４５ｍｌを用いてし、エッチング時間を３０分としたときの外表面分析可否結果を表１に示す。

【0040】

（参考例１）
参考例１として、実施例1と同様の直径２８インチのシリカガラスルツボの底面部を用い、２５ｗｔ％のフッ化水素酸溶液２０ｍｌを用いて、エッチング時間を２５分としたときの外表面分析可否結果を表１に示す。

【0041】

（参考例２）
参考例２として、直径２８インチのシリカガラスルツボの底面部を用い、２５ｗｔ％のフッ化水素酸溶液５０ｍｌを使用し、エッチング時間を５分としたときの外表面分析可否結果を表１に示す。

【0042】

（参考例３）
参考例３として、直径２８インチのシリカガラスルツボの底面部を用い、１０ｗｔ％のフッ化水素酸溶液５０ｍｌを用いて、エッチング時間を１０分としたときの外表面分析可否結果を表１に示す。

【0043】

（参考例４）
参考例４として、直径２８インチのシリカガラスルツボの底面部に対し、３５ｗｔ％のフッ化水素酸溶液５５ｍｌを用いてし、エッチング時間を２０分としたときの外表面分析可否結果を表１に示す。

【0044】

【表1】

【0045】

実施例１乃至３の場合、フッ化水素酸がシリカガラスルツボの底面部の外表面に拡散し、分析に必要なフッ化水素酸の量を回収することができたため、評価は「可」であった。
参考例１の場合、フッ化水素酸の使用量が少ないため、フッ化水素酸がシリカガラスルツボの底面部の外表面に拡散し、分析に必要な量を回収することができないため、評価は「否」であった。
参考例２の場合、エッチング時間が５分と短く、シリカガラスルツボの底面部の外表面のエッチングが不十分となり、精密な分析結果を得ることができないため、評価は「否」であった。

【0046】

参考例３の場合、フッ化水素酸濃度が１０ｗｔ％と低く、エッチング時間も１０分と比較的短い場合、参考例２と同様にエッチング量が少なく、シリカガラスルツボの底面部の外表面の精密な分析結果を得ることができないため、評価は「否」であった。
参考例４の場合、フッ化水素酸の使用量が多いため、フッ化水素酸がシリカガラスルツボの底面部の外表面に拡散しすぎてノイズが多くなり、またフッ化水素酸濃度が３５ｗｔ％と高く、エッチング時間も２０分であるためエッチング量が多く、シリカガラスルツボの底面部の外表面の精密な分析結果を得ることができないため、評価は「否」であった。

【0047】

（実施例４）
実施例４として、直径３０インチのシリカガラスルツボの底面部に対し、３０ｗｔ％のフッ化水素酸溶液１００ｍｌを用いてし、エッチング時間を２５分としたときの外表面分析可否結果を表２に示す。

【0048】

（実施例５）
実施例５として、直径３０インチのシリカガラスルツボの底面部に対し、２５ｗｔ％のフッ化水素酸溶液８０ｍｌを用いてし、エッチング時間を２０分としたときの外表面分析可否結果を表２に示す。

【0049】

（実施例６）
実施例６として、直径３０インチのシリカガラスルツボの底面部に対し、２０ｗｔ％のフッ化水素酸溶液６０ｍｌを用いて、エッチング時間を３０分としたときの外表面分析可否結果を表２に示す。

【0050】

（参考例５）
参考例５として、実施例４と同様の直径３０インチのシリカガラスルツボの底面部を用い、２５ｗｔ％のフッ化水素酸溶液４０ｍｌを用いて、エッチング時間を２５分としたときの外表面分析可否結果を表２に示す。

【0051】

（参考例６）
参考例６として、直径３０インチのシリカガラスルツボの底面部を用い、２５ｗｔ％のフッ化水素酸溶液１００ｍｌを使用し、エッチング時間を５分としたときの外表面分析可否結果を表２に示す。

【0052】

（参考例７）
参考例７として、直径３０インチのシリカガラスルツボの底面部を用い、１０ｗｔ％のフッ化水素酸溶液１００ｍｌを用いて、エッチング時間を１０分としたときの外表面分析可否結果を表２に示す。

【0053】

（参考例８）
参考例８として、直径３０インチのシリカガラスルツボの底面部を用い、３５ｗｔ％のフッ化水素酸溶液１１０ｍｌを用いて、エッチング時間を２０分としたときの外表面分析可否結果を表２に示す。

【0054】

【表2】

【0055】

実施例４乃至６の場合、フッ化水素酸がシリカガラスルツボの底面部の外表面に拡散し、分析に必要なフッ化水素酸の量を回収することができたため、評価は「可」であった。
参考例５の場合、フッ化水素酸の使用量が少ないため、フッ化水素酸がシリカガラスルツボの底面部の外表面に拡散し、分析に必要な量の回収することができないため、評価は「否」であった。
参考例６の場合、エッチング時間が５分と短く、シリカガラスルツボの底面部の外表面のエッチングが不十分となり、精密な分析結果を得ることができないため、評価は「否」であった。

【0056】

参考例７の場合、フッ化水素酸濃度が１０ｗｔ％と低く、エッチング時間も１０分と比較的短い場合、参考例６と同様にエッチング量が少なく、シリカガラスルツボの底面部の外表面の精密な分析結果を得ることができないため、評価は「否」であった。
参考例８の場合、フッ化水素酸の使用量が多いため、フッ化水素酸がシリカガラスルツボの底面部の外表面に拡散しすぎてノイズが多くなり、またフッ化水素酸濃度が３５ｗｔ％と高く、エッチング時間も２０分であるためエッチング量が多く、シリカガラスルツボの底面部の外表面の精密な分析結果を得ることができないため、評価は「否」であった。

【0057】

以上の点からして、外表面分析を行う上で、直径２８インチシリカガラスルツボ、すなわち直径３０インチ未満のシリカガラスルツボの場合には、フッ化水素酸濃度が２０ｗｔ％以上３０ｗｔ％以下、フッ化水素酸使用量が４０ｍｌ以上、５０ｍｌ以下使用し、エッチング時間が２０分以上、３０分以下であることが望ましい。
また、直径３０インチ以上のシリカガラスルツボの場合には、フッ化水素酸濃度が２０ｗｔ％以上３０ｗｔ％以下、フッ化水素酸使用量が６０ｍｌ以上、１００ｍｌ以下使用し、エッチング時間が２０分以上、３０分以下であることが望ましい。

【符号の説明】

【0058】

１ シリカガラスルツボ（石英ガラス部材、分析対象物）
２ 載置台
２ａ 開口部
３ 昇降台
１０ 薬液容器
１１ 薬液貯留部
１２ 薬液回収部
Ｅ エッチング液（薬液）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】