JP2001151274A - 保管容器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 板状材料を収納する容器の内部空間における
特定のガス濃度を低く保つことにより、板状材料への悪
影響を抑制する保管容器を提供することを目的とする。 【解決手段】 内部に板状材料を収納する手段を有する
密閉可能な保管容器であって、該容器本体が多層成形体
であることを特徴とする保管容器である。好ましくは、
前記多層成形体の少なくとも最内面層が特定のガスを吸
収する材料からなり、かつ、最内面層以外の少なくとも
１つの層が該ガスを透過しない材料からなる保管容器で
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、板状材料を保管
するための容器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に工業用原材料はその素材中にガス
成分を含有しており、またその保管容器も材質によって
はガス成分を含有している。さらに、容器の材質によっ
てはガス成分を透過するものもある。このため保管中に
大きな温度変動があると、保管物または容器中のガス成
分が蒸発した後に保管物表面に再付着したり、あるいは
保管の過程で外部からガス成分が容器を透過して侵入
し、保管物に付着することがある。

【０００３】ガス成分が水分、製品がシリコンウェハの
場合には、基板表面への水分の結露が起こりうる。その
場合、ケイ酸化合物が結露水に溶解した結果表面にくも
りが発生したり、表面汚染金属イオンの結露水へ溶解・
凝集が繰り返された結果金属イオンを含有するパーティ
クルが生成することが知られている（久保信之、堀江
浩、岡本節男、第４５回応用物理学関係連合講演会講演
要旨集、ｐ．７８１）。このようにして生じたくもりや
パーティクルは、該半導体基板にＬＳＩを形成した際の
歩留まり低下を招く。

【０００４】従来は、残留水分に起因するこのような現
象を防止するため、半導体基板と容器の双方を予め十分
に乾燥させるのはもちろんのこと、基板を収納した容器
を樹脂製の袋で二重・三重に覆って密封したり、乾燥剤
を入れたり、さきの二重あるいは三重の袋のうち一つを
アルミラミネートシートで形成するなどして、容器内へ
の水分残留や外部からの水分侵入を防止する対策がとら
れてきた。

【０００５】しかし、上記の対策はいずれも欠点を有す
る。例えば、基板および容器の乾燥を完全に行ったつも
りでも、想定していなかったような温湿度変化が輸送時
に起こり、くもりやパーティクルが発生することも少な
くない。また樹脂製の袋で覆う作業は容器１個毎の手作
業であり、全ての容器を二重三重に梱包するのにはかな
りの時間がかかる。アルミラミネートは効果は高いがコ
ストが高い。乾燥剤は手間とコストの両方が必要なだけ
でなく、乾燥剤自身からの発塵という問題がある。この
ように、従来の対策はいずれも欠点を有していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題に
鑑みてなされたものであり、板状材料を収納する容器の
内部空間における特定のガス濃度を低く保つことによ
り、板状材料への悪影響を抑制する保管容器を提供する
ことを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は以下の通
りである。

【０００８】（１） 内部に板状材料を収納する手段を
有する密閉可能な保管容器であって、該容器本体が多層
成形体であることを特徴とする保管容器。

【０００９】（２） 前記多層成形体の少なくとも最内
面層が特定のガスを吸収する材料からなり、かつ、最内
面層以外の少なくとも１つの層が該ガスを透過しない材
料からなる（１）記載の保管容器。

【００１０】（３） 前記多層成形体の各層が、金属及
び／または樹脂からなる（２）記載の保管容器。

【００１１】（４） 前記特定のガスが水分である
（２）記載の保管容器。

【００１２】（５） 前記多層成形体の最内面層が、ポ
リカーボネート、ナイロン、ポリエステル、ポリアミ
ド、メラミン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポ
リ塩化ビニル、ポリアセタール、アクリル樹脂、セルロ
ースアセテート、アセチルセルロース、およびポリウレ
タンからなる群より選ばれる１種からなる（３）記載の
保管容器。

【００１３】（６） 前記多層成形体の最内面層以外の
層のうち１つ以上の層が、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリスチレン、ポリイソプレン、ポリブタジエン、
ＡＢＳ樹脂、およびフッ素樹脂からなる群より選ばれる
１種または２種以上からなる（３）記載の保管容器。

【００１４】（７） 前記板状材料が半導体基板である
（１）記載の保管容器。

【００１５】（８） 前記半導体基板がシリコンウェハ
である（７）記載の保管容器。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に本発明を詳細に説明する。

【００１７】本発明の保管容器は、内部に板状材料を収
納する手段を有する密閉可能な保管容器であって、該容
器本体は多層形成体であることが必要である。また、多
層成形体の層の数は２層以上であればよく、保管容器に
要求される特性に応じて適宜選択すれば良い。

【００１８】本発明の保管容器は、板状材料を出し入れ
するための開口部を有する容器であり、容器内部には複
数の板状材料が互いに接触しないよう保持するための固
定溝を有している。開口部を閉じて容器内部を外気から
遮断するための蓋部分は、本体部分と分離可能な別部品
としても良いし、弾性変形を利用して本体部分と一体化
させても良い。板状材料を保持するための溝は、本体や
蓋の内側に最初から一体成形しておいても良いし、溝を
有する別の部品を容器内部に入れても良い。

【００１９】本発明では、容器の最内層構成物質が容器
内部に残留している特定のガスを吸収し、また最内層以
外の層は容器外部からの該ガスの侵入を防ぐので、結果
的に容器内での該ガス濃度を低く保つことが出来る。

【００２０】上記の効果を発揮するための各層の構成物
質は、最内面層については特定のガスに対する吸収性を
有し、かつ最内面層以外の少なくとも一つの層について
は該ガスの非透過性を有すればよいので、これらの条件
を満たすことの出来る物質であれば基本的に種類は問わ
ない。入手しやすく成型が容易であるという点では、金
属及び／または樹脂が例として挙げられる。中でも樹脂
は成形が容易であるほか安価で軽量であるといった長所
がある。

【００２１】収納している材料の特性を悪化させるガス
としては、材料との相互作用の仕方によって様々な組み
合わせがありうる。しかし一般に最もよく問題になるの
は水分である。水分は、程度や速度の差はあるものの、
ほとんどの工業材料の表面特性を変化させる。

【００２２】容器を樹脂で構成し対象ガスとして水分を
考えた場合に、ガス吸収性の樹脂としてはポリカーボネ
ート、ナイロン、ポリエステル、ポリアミド、メラミン
樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリ塩化ビニ
ル、ポリアセタール、アクリル樹脂、セルロースアセテ
ート、アセチルセルロース、ポリウレタンが挙げられ
る。これらの樹脂は高い吸水性を有しているからであ
る。中でもポリカーボネートとナイロンは、吸水性が高
いのみならず成型が容易でしかも安価であるという特徴
を有するので、本発明の目的に適している。またガス非
透過性の樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリスチレン、ポリイソプレン、ポリブタジエン、
ＡＢＳ樹脂、フッ素樹脂が挙げられる。これらの樹脂は
水分の透過性がほとんどないからである。中でもポリエ
チレンとポリプロピレンは、水分を透過しないだけでな
く成形が容易でしかも安価であるという特徴を有するの
で、本発明の目的に適している。もちろん、これら以外
でも所要の特性を満たす樹脂であれば使用可能である。

【００２３】なお容器の形状によっては、例えば蓋側と
底側の部材の噛み合わせ部分に隙間が生ずる場合がある
が、その場合は対象ガスを透過しない材質のシールテー
プを貼って隙間を覆えば良い。

【００２４】本発明の容器に保管する材料としては、特
定のガスが特性に悪影響を与える材料であれば何でもよ
いが、極微量のガスにより生じた何らかの欠陥がその後
の製品歩留まりや品質に大きな悪影響を与える代表的な
材料である半導体基板用として適している。中でも、極
微量水分の影響が大きいシリコンウェハに特に適してい
る。

【００２５】上述の保管容器を使用することにより、例
えばシリコンウェハ表面において水分起因で発生するく
もりやパーティクルの発生を抑制することが出来る。

【００２６】

【実施例】以下、本発明を具体的に実施例で説明する。
保管する板状材料としては、鏡面研磨されたＬＳＩ製造
用２００ｍｍφ半導体シリコンウェハを用いた。ウェハ
は、まず０．５質量％フッ化水素酸水溶液中に１分間浸
漬して表面汚染物質を自然酸化膜と同時に除去し、３５
％塩酸＋３１％過酸化水素＋水の１：１：５混合液に８
０℃で１０分間浸漬して表面に化学酸化膜を形成させ、
次いで超純水中で１０分間オーバーフローリンスした
後、そのまま自然乾燥させた。通常の製造ラインにおけ
るウェハの乾燥はスピン乾燥あるいはイソプロピルアル
コール蒸気乾燥が用いられるが、本実施例で自然乾燥を
用いたのは、自然乾燥の方が自然酸化膜中に水分が多く
残留するので保管中の湿度に対してより敏感になるから
である。

【００２７】保管容器は、表１に示した各種材質からな
る保管容器を用い、事前に蓋を開放した状態で温度６０
℃・相対湿度２５％の環境下に２４時間保持することに
より、容器の表裏面に吸着している水分を蒸発させたも
のを用いた。

【００２８】なお保管容器内部には、６．３５ｍｍピッ
チでシリコンウェハを縦に２５枚収納できる固定溝を予
め形成させた。

【００２９】温度２５℃・相対湿度５０％または７０％
のクリーンルームにおいて、これらの保管容器に前記シ
リコンウェハを２５枚入れて密封した後、温度４０℃・
相対湿度９０％の環境に保管容器を曝露して１４日間保
った。その後、各保管容器からシリコンウェハを取り出
し、集光灯下で表面のくもり発生状況を観察するととも
に、表面に形成された０．２μｍφ以上の異物の数をレ
ーザー散乱式表面異物計（ＫＬＡ-ＴＥＮＣＯＲ社製Ｓ
ｕｒｆＳｃａｎ６２００）により測定した。ここで、保
管温度を室温でなく４０℃にしたのは、雰囲気中の水分
の絶対量を増やして水分起因のくもりと異物の形成を故
意に促進するためである。これらの結果を表１に示す。

【００３０】

【表１】

【００３１】本発明の保管容器を用いた実施例１〜２３
では、くもり及びパーティクルが全く発生しなかった。
実施例１及び２の容器は２層構造で、内層が水分吸収
性、外層が水分非透過性の樹脂を用いた本発明の典型的
な例である。実施例３は、外側の水分非透過層に金属を
用いた例であるが、効果に変わりはない。実施例４は、
実施例１の容器の外側にナイロン層を付加したものであ
るが、同じ効果が得られている。実施例５の容器は実施
例１と同じ容器で、ウェハ充填時の湿度が高いので密封
時に水分が容器内に多く取り込まれていると考えられる
が、内側のポリカーボネート層の吸水作用によってくも
り及びパーティクルの発生はない。実施例６〜１１は内
層に吸水性を有するポリカーボネートを用い、外層に水
分を透過しない各種樹脂を用いた例であるが、実施例１
と同じ効果が得られている。また実施例１２〜２３は外
層として水分を透過しないポリエチレンを用い、内層に
吸水性を有する各種樹脂を用いた例であるが、実施例１
と同じ効果が得られている。

【００３２】次に、くもり及びパーティクルが発生した
比較例１〜４について説明する。比較例１は、水分透過
性樹脂であるポリカーボネートのみでできた容器なの
で、外部環境からポリカーボネートの吸水能を超えた水
分量が侵入したため、ウェハ上に多量結露したものと思
われる。比較例２は、水分を透過しないポリエチレン製
容器であるが、ウェハに付着していた水分が一旦蒸発
し、再度ウェハ上に結露したものと思われる。付着例３
は、比較例２に比べウェハ収納時の湿度が高い場合であ
り、容器内に閉じこめられた水分が多い分、パーティク
ルの発生量が多くなったと考えられる。比較例４は、比
較例１をアルミでシュリンクパックしたものであり、シ
ュリンクパックによって外部からの水分侵入は防がれた
ものの、ウェハに付着していた水分及びシュリンクパッ
ク内の水分の逃げ場がなく、ウェハ上に再結露したもの
と思われる。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、簡便な構造の保管容器
でありながら、容器内部の特定のガス成分濃度を低く保
つことが出来るので、該ガスに起因した保管材料への悪
影響を抑制することが出来る。例えばシリコンウェハを
保管する場合には、最内層と最外層をそれぞれ吸水性樹
脂と水分非透過性樹脂で形成することにより、保管中の
容器内における水分濃度を低く保つことができ、水分起
因のくもりやパーティクルの発生を抑制することができ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 薦田 光▲徳▼ 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内 (72)発明者 榛原 照男 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内 (72)発明者 森本 敏弘 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内 Ｆターム(参考） 3E067 AA12 AB47 AC04 BA02A BB14A BB15A BB16A BB25A CA05 CA09 FA01 FC01 GB12 5F031 CA02 DA08 EA02 EA14 PA26

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に板状材料を収納する手段を有する
   密閉可能な保管容器であって、該容器本体が多層成形体
   であることを特徴とする保管容器。
2. 【請求項２】 前記多層成形体の少なくとも最内面層が
   特定のガスを吸収する材料からなり、かつ、最内面層以
   外の少なくとも１つの層が該ガスを透過しない材料から
   なる請求項１に記載の保管容器。
3. 【請求項３】 前記多層成形体の各層が、金属及び／ま
   たは樹脂からなる請求項２に記載の保管容器。
4. 【請求項４】 前記特定のガスが水分である請求項２に
   記載の保管容器。
5. 【請求項５】 前記多層成形体の最内面層が、ポリカー
   ボネート、ナイロン、ポリエステル、ポリアミド、メラ
   ミン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリ塩化ビ
   ニル、ポリアセタール、アクリル樹脂、セルロースアセ
   テート、アセチルセルロース、およびポリウレタンから
   なる群より選ばれる１種からなる請求項３に記載の保管
   容器。
6. 【請求項６】 前記多層成形体の最内面層以外の層のう
   ち１つ以上の層が、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポ
   リスチレン、ポリイソプレン、ポリブタジエン、ＡＢＳ
   樹脂、およびフッ素樹脂からなる群より選ばれる１種ま
   たは２種以上からなる請求項３に記載の保管容器。
7. 【請求項７】 前記板状材料が半導体基板である請求項
   １〜６のいずれか一項に記載の保管容器。
8. 【請求項８】 前記半導体基板がシリコンウェハである
   請求項７に記載の保管容器。