JP4524971B2

JP4524971B2 - 半導体基板保管箱、半導体基板の製造方法

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Publication number: JP4524971B2
Application number: JP2001244178A
Authority: JP
Inventors: 和徳萩本
Original assignee: Shin Etsu Handotai Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Handotai Co Ltd
Priority date: 2001-08-10
Filing date: 2001-08-10
Publication date: 2010-08-18
Anticipated expiration: 2021-08-10
Also published as: JP2003060021A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体基板を収納する半導体基板保管箱と、半導体基板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体基板は、シリコン単結晶ウェーハ（以下、ウェーハと記載する）にＣＶＤ酸化膜形成や不純物の導入・拡散処理、シリコンエピタキシャル成長が施されるなど、多くの工程を経て製造される。このような様々な処理工程の間には、ウェーハの保管や搬送が必要である。その際には、ウェーハの破損を防止しながら保管・搬送するための、半導体基板保管箱が従来から用いられている。
このような半導体基板保管箱にウェーハを出し入れする際には、例えば大気中に飛散しているパーティクル（粒子片）等が、ウェーハ表面に付着しないよう、クリーンルーム内において細心の注意を払って行われる。さらに、収納時においてもウェーハが汚染されることを防止するために、半導体基板保管箱にガスケットを設けて箱体と蓋体との間を密着させたり、ウェーハ収納後の半導体基板保管箱の箱体と蓋体との境界部分に粘着テープを巻いたりするなど、パーティクルの侵入等を防ぐ対策がとられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
また半導体基板製造過程においては、前述のようにウェーハ保管・搬送時の破損やパーティクル付着を防止するとともに、ウェーハ表面にシミが付着することを防ぐ必要がある。シミは、例えば大気中に浮遊する有機物等の付着によって発生するが、仮にウェーハ表面にシミが付着した場合、当該ウェーハにエピタキシャル成長を施すと、シミが原因となってマウンドやスタッキングフォルト（ＳＦ）等の結晶欠陥が発生することがあるからである。
【０００４】
本発明の課題は、半導体基板製造過程において、シリコン単結晶ウェーハを収納・保管する際にシミの付着を低減できる半導体保管箱と、シミ付着を防止した半導体基板の製造方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
ウェーハ表面にシミが付着した場合でも、ＳＣ１洗浄（ＮＨ₃／Ｈ₂Ｏ₂洗浄）等を行うことによって落とすことが可能である。しかし、ＳＣ１洗浄したウェーハを半導体基板保管箱に収納すると、再びウェーハ表面にシミができることがある。
本発明者等が、このようなウェーハのシミの成分を分析したところ、当該ウェーハの収納に使用した半導体基板保管箱に備えられ、箱体と蓋体とを密封させているガスケットに含まれる可塑剤成分と、一致することが分かった。また、この可塑剤の成分は、当該ガスケットに弾性を与えるために加えられるパラフィンオイルであった。
そこで、シミを発生させる可能性のある可塑剤成分を含まないガスケットを備えた半導体基板保管箱をウェーハ収納時に使用すれば、ウェーハ表面のシミ発生が低減できると考え検討した。その結果、ポリエステル系エラストマーを主な構成成分とするガスケットは、可塑剤が添加されなくても適度な弾性を有する性状に形成でき、またポリエステル系エラストマー製ガスケットを備えた半導体基板保管箱に収納したウェーハには、シミの発生頻度が小さいことが分かった。
【０００９】
そこで、前記課題を解決するため、本発明は、
箱体と、
箱体の上側と、側面の上部周囲と、を覆う蓋体と、
箱体と蓋体との間に介装されて両者間を密封するガスケットと、を備える半導体基板保管箱において、
前記ガスケットは、前記箱体の側面全周に亘って介装され、且つ、前記箱体の側面から外方に突出するように設けられ、前記ガスケットには、前記箱体の側面から外方に突出する突条が形成され、
前記突条の先端部には厚肉部が形成されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明の半導体基板保管箱によれば、ガスケットは、箱体の側面において箱体と蓋体との間に介装されるので、仮にガスケットの構成成分が飛散した場合でも、箱体内部に収納されるウェーハ表面に付着し難くできる。
尚、ガスケットには、箱体の側面から外方に突出する突条が形成されるとともに、突条の先端部に、厚肉部が形成されてもよい。この場合、蓋体を取り付けた際に蓋体とガスケットとの密着性が増すので好適である。
【００１１】
また、前記課題を解決するための本発明は、シリコン単結晶ウェーハに鏡面研磨を施した後の鏡面ウェーハを、前記保管箱に、気相エピタキシャル成長の直前まで収納し、その後、前記鏡面ウェーハに気相エピタキシャル成長を施すことを特徴とする半導体基板の製造方法である。
【００１２】
本発明の半導体基板の製造方法によれば、ウェーハ表面にシミが付着することを防止しながら半導体基板を製造できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明の実施の形態を説明する。
１．半導体基板保管箱
図1は、本発明の半導体基板保管箱（以降、保管箱１００と記載する）の主な構成を示す分解斜視図である。保管箱１００は、例えば箱体１０と、箱体１０の上側を塞ぐように取り付けられる蓋体２０と、箱体１０に設けられる環状のガスケット３０と、箱体１０の内部に設置されるウェーハキャリア４０と、蓋体２０の下側に取り付けられるウェーハ押え部材５０と、により主に構成されている。
【００１４】
ウェーハキャリア４０は、保管箱１００の内部にウェーハを収納する際使用されるものであって、ポリプロピレン樹脂により成形されている。ウェーハキャリア４０は、対向する側壁４１，４１と、側壁４１，４１の一端を連結する端壁４２と、側壁４１，４１の他端を連結する架橋支持部４３とから構成されている。側壁４１，４１は、収納されるウェーハの曲率と略同じ曲率となるように湾曲形成されるとともに、側壁４１，４１の内面側には、ウェーハが等間隔で保持されるよう、ウェーハ周縁部を支持する溝４１ａが端壁４２および架橋支持部材４３と略平行に多数形成されている。また、側壁４１，４１の下部からは、それぞれ板状の脚部４１ｂ、４１ｂが下方に延出し、ウェーハキャリア４０が安定して載置されるように支持するようになっている。
【００１５】
箱体１０は、ポリプロピレン樹脂により成形され、立方形状で上部が開口している。箱体１０は、その内部がウェーハキャリア４０を嵌合できる形状に形成されている。箱体１０には、周方向に張り出す張出１５が形成されている。箱体１０の側面１１，１１（ウェーハキャリア４０が内部に設置された際側壁４１，４１に対応する）に位置する張出１５には、係止凹部１５ａ（図では片側のみ示す）が形成され、係止凹部１５ａのそれぞれには、外方に突出する二つの係止突起１５ｂ，１５ｂが設けられている。この係止突起１５ｂ，１５ｂは、蓋体２０が箱体１０の上部に係止される際に使用される。また、箱体１０の前面１３と、後面１４に対応する位置の張出１５は、箱体１０が持ち運びされる際の取っ手として使用される。
さらに、箱体１０において、張出１５より上部の前面１３と、側面１１，１１および後面１４は、蓋体２０が取り付けられる際に蓋体２０と嵌合する嵌合部１６となっている。嵌合部１６の外周には、周方向の溝１７が形成され、この溝１７には後述するガスケット３０が嵌め込まれるようになっている。
【００１６】
蓋体２０は、ポリカーボネート樹脂により成形され、箱体１０の上部を覆う四角形状であって、周囲が下方に延出して嵌合部２２を形成している。嵌合部２２において、箱体１０に蓋体２０が取り付けられる際、箱体１０の側面１１，１１に対応する位置には、弾性を有する嵌着部２３が、下方に延出するように設けられている。嵌着部２３には、二つの係止孔２３ａ，２３ａが形成され、箱体１０に取り付けられる際には、この係止孔２３ａ，２３ａと、箱体１０の突起１５ｂ，１５ｂとが嵌合して蓋体２０が箱体１０に係止されるようになっている。
【００１７】
ウェーハ押え部材５０は、ポリエステル系樹脂により成形され、四角形状の枠体５１と、枠体５１の対向する２辺にそれぞれ設けられた櫛部５２とから構成されている。櫛部５２には、弾性を有する多数の突起５２ａが形成されている。ウェーハ押え部材５０は、蓋体２０の下面側に着脱可能に取り付けられ、保管箱１００に備えられた際には、箱体１０内のウェーハキャリア４０に収納されるウェーハの上部周縁を、櫛部５２の突起５２ａの間で挟み、弾性的に保持するようになっている。
【００１８】
尚、これら箱体１０、蓋体２０、ウェーハキャリア４０、ウェーハ押え部材５０を形成する樹脂には、例えばフェノール系の酸化防止剤や、触媒成分を中和するステアリン酸金属塩等の酸中和剤、ソルビトール系核剤、紫外線吸収剤などの光安定剤、またポリアミド系の耐熱安定化剤等の添加剤が加えられ、いずれも半導体基板保管箱としての使用に適する低ガス性、低金属・イオン溶出性等の低汚染性や、機械的特性の要求を満たした合成樹脂とし、適宜の条件下で射出成形することにより得られるものである。
【００１９】
ガスケット３０は、ポリエステル系エラストマーにより形成される。このエラストマー材料は、例えば1,4−ブタンジオール、ジメチルフタレート、分子量約2000のポリテトラメチレングリコールを原料とし、有機チタン触媒の存在下、エステル交換および重縮合反応を経て射出成形により製造され、ポリブチレンテレフタレートを硬質成分（ハード成分）、ポリオキシテトラメチレングリコールをゴム成分（ソフト成分）としたブロック共重合体として構成される。尚、本実施の形態のガスケット３０ではこれらハード成分とソフト成分の構成比を約３：１として構成しているが、これらの構成比によって、ガスケットの硬さ又は弾性率を変えることができ、特に限定されるものではない。
【００２０】
また、ガスケット３０を構成するポリエステル系エラストマー製造においては、環境要因による劣化を低減させるための各種の安定剤が加えられ、フェノール系酸化防止剤、離型剤としてのモンタン酸エステル、および紫外線吸収剤が添加されるが、可塑剤であるパラフィンオイルの添加は不要である。
【００２１】
ガスケット３０は、環状に成形され、ガスケット３０の外周の中央部分には周方向に外方に突出する突条３０ａが形成されている。
ガスケット３０の断面形状の一例を図２に示す。ガスケット３０は、図２（ａ）のように中央付近の一部を突出させたＴ字形の断面形状になるように形成してもよく、また図２（ｂ）のように、外周面が幅広く突出するように形成してもよい。
また、図２（ｃ）〜（ｏ）のように、突条３０ａの先端部に厚肉部３０ｂを形成してもよい。突条３０ａの先端部に厚肉部３０ｂを形成した場合、ガスケット３０の先端と蓋体２０との密着性が増し好適である。
この厚肉部３０ｂの断面形状は、図２（ｃ）のような丸形や、図２（ｄ）のような略三角形に形成してもよく、また（ｅ）のような星形、（ｆ）または（ｇ）のような矢印形、（ｈ）のような十字形、（ｉ）のようなバツ印形、（ｊ）のような丸鋸形、（ｋ）のような五角形、（ｌ）のような六角形、（ｍ）のような四角形、（ｎ）のような四辺形あるいは菱形、また（ｏ）のような台形に形成してもよい。さらに、図２（ｐ）のように、厚肉部３０ｂを設けない突条３０ａを形成してもよく、図２（ｑ）のように突条３０ａの先端を尖らせた形状にしてもよい。突条３０ａと、厚肉部３０ｂの形状は、上記のいずれでもよく、また上記に限定されず任意であり、また図２（ａ）〜（ｑ）に示す以外の形状であってもよい。
尚、ガスケット３０の内周面から、突条３０ａ先端までの距離（図３（ａ）〜（ｄ）においてＡで示す）は、箱体１０と蓋体２０とを組み付けた際にそれらの間を密封できる十分な長さを備えるように形成する。従ってＡは、箱体１０の嵌合部１６の溝１７の底部から、蓋体２０の嵌合部２２の内周面までの距離よりも長くなるように形成する。また、ガスケット３０の内周面の長さは、箱体１０の溝１７底部の周方向の長さと略同一か、もしくはガスケット３０の内周面の方がやや小さめになるように形成する。
ガスケット３０は、箱体１０の溝１７に嵌め込まれ、蓋体２０が閉じられた際には、突条３０ａが蓋体２０の嵌合部２２に押されて撓み（図３（ｃ）参照）、ガスケット３０は箱体１０と蓋体２０とに密着する。その結果、保管箱１００が密封され、パーティクルや水滴、あるいは保管箱１００外部に浮遊する有機物等が保管箱１００内に侵入することが防止される。また、このようにガスケット３０が、箱体１０の嵌合部１６の外周部に取り付けられることによって、仮にガスケット３０の構成成分が飛散しても、箱体１０内部のウェーハには届き難く、内部に収納されるウェーハにガスケット３０の構成成分が飛散してシミが付着することも防止される。
【００２２】
保管箱１００は、前述のように箱体１０の溝１７にガスケット３０が嵌め込まれ（図３（ｂ））、箱体１０内部にウェーハキャリア４０が嵌め入れられ、ウェーハ押え部材５０が下面側に嵌着された蓋体２０が箱体１０上部に備えられることによって、構成される。蓋体２０を箱体１０に取り付ける際は、蓋体２０の嵌合部２２が箱体１０の嵌合部１６の周囲を覆うようにし、嵌合部２２と箱体１０の張出１５の上面とが接触するように下方に押し込む。そして、蓋体２０の嵌着部２３が張出１５の係止突起１５ｂ，１５ｂに当接して撓み、さらに係止突起１５ｂ，１５ｂを乗り越えて、嵌着部２３の係止孔２３ａ，２３ａに係止突起１５ｂ，１５ｂが係合すると、蓋体２０は箱体１０に係止される。
ガスケット３０は箱体１０の嵌合部１６において溝１７に装着されているので、前述のように箱体１０に蓋体２０を取り付ける際にもガスケット３０の取り付け位置がずれることはなく、蓋体２０の取り付け後には、箱体１０の側面全周に亘って蓋体２０との間で介装される。蓋体２０が箱体１０に係止された状態において、ガスケット３０は、前述のように箱体１０と蓋体２０とに密着しているので（図３（ｃ）参照）、保管箱１００は密封された状態となる。
【００２３】
保管箱１００にウェーハを収納する際には、ウェーハを略垂直にして、ウェーハキャリア４０の溝４１にウェーハ周縁部が支持されるように入れる。このウェーハキャリア４０には、溝４１の数分のウェーハを収納することができるが、収納枚数などは任意である。そしてウェーハを収納したウェーハキャリア４０を箱体１０に収納し、蓋体２０を箱体１０に取り付けて係止させる。この状態において、ウェーハの下方はウェーハキャリア４０に支持され、またウェーハの上部周縁は、蓋体２０に取り付けられたウェーハ押え部材５０によって押えられることにより、保管箱１００が搬送されてもウェーハががたつかず安定した状態で収納されるようになっている。
【００２４】
このように構成される保管箱１００は、半導体基板の製造過程において、シリコン単結晶ウェーハの保管や搬送が必要な際に使用される。尚、保管や搬送が必要な過程とは、例えばＣＶＤ酸化膜形成工程や、不純物の導入・拡散処理工程、気相エピタキシャル成長工程などの、半導体製造における一の工程から次の工程に至る間などにおいて、シリコン単結晶ウェーハの保管や搬送の必要が生じるあらゆる過程が含まれる。
【００２５】
保管箱１００によれば、ガスケット３０にはパラフィンオイルなどの可塑剤を含まない素材により形成される。従って、保管箱１００にウェーハが収納される際、ウェーハにガスケット３０の可塑剤が原因となるシミが付着することを防止できる。
また、ガスケット３０は、箱体１０の嵌合部１６の外周に形成される溝１７に装着される。例えば、箱体１０の上端部において箱体１０と蓋体２０との間に介装されるガスケットでは、ガスケット３０に含まれる構成成分が飛散すると、箱体１０内部に収納されるウェーハに飛散物が等達して付着し、シミとなる可能性がある。しかし本実施の形態の保管箱１００では、前述のようにガスケット３０が箱体１０の嵌合部１６の外周部に取り付けられるので、仮にガスケット３０の構成成分が飛散しても箱体１０内部のウェーハには届き難くなる。従って、保管箱１００によれば、内部に収納されるウェーハにガスケット３０の構成成分が飛散してシミが付着することを低減できる。
さらに、ガスケット３０は、その内周面の長さが、箱体１０の溝１７底部の周の長さと略同一か、もしくはガスケット３０の内周面の長さの方がやや小さめになるように形成されているので、蓋体２０を箱体１０に取り付ける際にガスケット３０がずれることなく、箱体１０と蓋体２０との間に介装させることができ好適である。
加えて、例えば気相エピタキシャル成長を施す前のウェーハを保管する際に、本発明の保管箱１００を用いて収納すれば、ウェーハに可塑剤が付着してシミが発生することを防ぐことができるので、気相成長の際にシミが原因となってマウンドやＳＦ等の結晶欠陥が発生することを防止でき、また気相成長前にシミを落とすためにウェーハを洗浄する工程も必要なく好適である。
【００２６】
尚、ガスケットは、本発明のように可塑剤を含まない構成であれば、ウェーハへの可塑剤の付着によるシミの発生を低減できるので、ガスケットが箱体の上端部分において箱体と蓋体との間で介装される構成としてもよい。
【００２７】
２．半導体基板の製造方法
保管箱１００を使用した半導体基板の製造方法の一例を説明する。
本発明の半導体基板の製造方法においては、例えばＦＺ法あるいはＣＺ法等により製造されたシリコン単結晶インゴットから、面取り工程、スライス工程、ラッピング工程、エッチング工程、ＣＶＤ酸化膜成長工程、鏡面研磨工程を通して製造され、その主裏面にＣＶＤ酸化膜が形成された気相成長用のシリコン単結晶ウェーハが使用される。
このシリコン単結晶ウェーハを、保管箱（半導体基板保管箱）１００に収納し、気相成長を行う直前まで保管する。尚、気相成長の直前まで保管するとは、保管箱１００からシリコン単結晶ウェーハを取り出した後、さらにシリコン単結晶ウェーハを他の保管箱に入れて保管することなく気相成長装置に投入することを意味する。
また、気相成長装置（図示略）は、枚葉型、パンケーキ型、あるいはバレル（シリンダ）型のいずれを用いて行ってもよい。さらに、保管箱１００に収納された状態で、シリコン単結晶ウェーハは必要に応じて搬送されてもよい。
【００２８】
保管後のシリコン単結晶ウェーハを、保管箱１００から取り出して気相成長装置（図示略）に入れ、気相成長を施す。
気相成長においては、シリコン単結晶ウェーハを気相成長装置内の反応炉に配設されたサセプタ上に載置し、次いで、反応炉内を約1050℃〜1150℃程度に加熱する。そして、ジクロロシランやトリクロロシラン等の原料ガスを、ドーパントガスとともにウェーハの主表面上流通させてシリコンエピタキシャル層を形成させる。気相成長後、反応炉内の温度を400℃〜900℃程度まで下降させ、製造された半導体基板（シリコンエピタキシャル層の形成されたシリコン単結晶ウェーハ）を気相成長装置から取り出して、後のデバイス製造工程へと移行させる。
尚、気相成長におけるガスの流量や、ガスの組成、流通時間、また温度の詳細な設定は、所望とするシリコンエピタキシャル層の厚さ等を鑑みて適宜設定する。また、気相成長装置から取り出した後、製造された半導体基板を本発明の保管箱１００に収納して保管や搬送を行うと、ガスケット３０の可塑剤が原因となるシミの付着を防止でき好適である。
【００２９】
本発明の半導体基板の製造方法によれば、気相成長を施す前のシリコン単結晶ウェーハを、気相成長処理の直前まで、パラフィンオイル等の可塑剤を含まないガスケットが装着された保管箱（半導体基板保管箱）１００に収納している。
従って、ガスケットの可塑剤が付着することがないので、気相成長の際、シリコン単結晶ウェーハ表面に付着したシミが原因となってマウンドやＳＦ等の結晶欠陥が発生することを低減でき、好適である。
【００３０】
【実施例】
本実施例においては、本発明の半導体基板の製造方法によって半導体基板を製造する。前記実施の形態で述べられているようにして製造された気相成長用のシリコン単結晶ウェーハを、本発明の保管箱（半導体基板保管箱）１００に収納して保管する。そして、このシリコン単結晶ウェーハを保管箱１００から取り出した後、直ちに気相成長装置（図示略）に入れ、気相成長を施してシリコンエピタキシャル層を形成し、半導体基板を形成する。
本実施例において製造された半導体基板について検査したところ、マウンドおよびＳＦの発生は見られなかった。
【００３１】
また、シリコン単結晶ウェーハを、主面を上にして載置し、その上部で本実施例における保管箱１００に介装されるガスケット３０を折り曲げ、当該シリコン単結晶ウェーハにシミが発生するかどうかの検討を行った。その結果、図４に示すように、ウェーハ上には３点のシミが見られたが、これらはいずれもガスケット３０の構成成分ではなく、ガスケット３０に含まれる成分によるシミの付着は見られなかった。
従って、シリコン単結晶ウェーハの保管や搬送の際、本発明の保管箱１００にウェーハを収納すれば、パラフィンオイルなどの可塑剤が原因となるシミの付着を防止できる。従って、この保管箱１００に収納したシリコン単結晶ウェーハに、気相成長を施すと、シミがウェーハに付着しないため、マウンドやＳＦなどの発生を低減でき好適である。
【００３２】
＜比較例＞
本比較例においては、ポリオレフィン系エラストマー材質によって構成したガスケットを保管箱１００に装着し、半導体基板の製造に使用した。
本比較例のガスケットの基本成分であるポリエステル系エラストマーは、主にポリプロピレン（PP）、エチレンプロピレンゴム（EPDMゴム）、および可塑剤としてのパラフィンオイルからなる。これらの組成比は、PP約10~15％、EPDMゴム約41~46％、パラフィンオイル約44％である。尚、パラフィンオイルは、炭素数の中心値56、分子量約746である。
このガスケットは、EPDMゴムとパラフィンオイルを混錬して油展ゴムを形成させた後、PPおよびその他の添加剤を配合し、さらにEPDMゴムを３次元架橋させる架橋剤としてパーオキサイドを配合し、重合触媒の存在下、押出し機中で混錬と架橋を同時に行うことにより製造される。尚、ガスケット製造の際には、上記の他、酸化防止剤、紫外線吸収剤、また触媒の中和剤としての亜鉛華（ZnO）等が添加剤として加えられる。このガスケットにおいては、架橋したEPDMゴムによりゴム弾性が発揮され、またパラフィンオイルにより硬度が調整される。ガスケットは、上下方向に扁平の環状に形成される。
【００３３】
本比較例においては、ガスケットは箱体の上部において、箱体と蓋体との間に介装されるようにする。すなわち本比較例の保管箱では、箱体の上端部に、上下方向の溝が環状に形成され、その溝に、ガスケットの下部が嵌め込まれるようにする。そして、蓋体が取り付けられる際に、溝から露出するガスケットの上部が蓋体に押されて撓み、蓋体と箱体との間を密封するようになっている。
尚、ガスケットの装着部分を除く箱体の構造と、その他の部剤の構造及び素材等は、前記実施例と同様である。
【００３４】
前記のように構成された半導体基板保管箱を使用して、半導体基盤を製造する
。
前記実施例と同様に、シリコン単結晶ウェーハを本比較例における半導体基板保管箱に収納して保管後、ウェーハを取り出して直ちに気相成長装置に入れてシリコンエピタキシャル層を形成し、半導体基板を製造する。
製造された半導体基板を検討したところ、マウンド、ＳＦといった結晶欠陥の発生が見られた。
【００３５】
本比較例において、半導体基板保管箱に収納後、取り出された３２枚のシリコン単結晶ウェーハについて、主面に付着しているシミの観察を行ったところ、全てのウェーハにシミの付着が見られた。これらのシミを採取し、ラマン分析により検討したところ、シミの成分はガスケットに可塑剤として含まれるパラフィンオイルであった。図５に、これらの３２枚のシリコン単結晶ウェーハに付着したパラフィンオイル由来のシミを、重ねて示す。図のように、収納されたシリコン単結晶ウェーハには、上部と下部に比確的多くのシミが付着している。
【００３６】
また、シリコン単結晶ウェーハを、主面を上にして載置し、その上部で本比較例のガスケット３０を折り曲げ、当該シリコン単結晶ウェーハに発生するシミを検討した。その結果を図６に示す。図のように、ウェーハ上には多数のシミが発生し、ラマン分析したところパラフィンオイルによるシミであった。
【００３７】
さらに、本比較例においてパラフィンオイル由来のシミが付着した２枚のシリコン単結晶ウェーハ（ウェーハ▲１▼・▲２▼と記載する）に、ＳＣ１洗浄（ＮＨ₃／Ｈ₂Ｏ₂洗浄）およびＳＣ２洗浄（ＨＣｌ／Ｈ₂Ｏ₂洗浄）を施し、さらに本比較例の半導体基板保管箱に４時間収納して取り出し、シミの検討を行った。
洗浄前と、洗浄して半導体基板保管箱に収納した後のウェーハ▲１▼・▲２▼の主面上のシミの数は、ウェーハ▲１▼では洗浄前は９箇所、洗浄して保管箱に収納した後では１箇所であった。また、ウェーハ▲２▼では、洗浄前１１箇所、保管箱に収納した後では１箇所であった。このウェーハ▲１▼および▲２▼において、半導体基板保管箱から取り出した後のシミを検討したところ、洗浄前のシミではなく、洗浄後新たに付着したパラフィンオイル由来のシミであった。
【００３８】
また、本比較例において、主面にパラフィンオイル由来のシミが１２箇所に付着したシリコン単結晶ウェーハについて、1110℃で60秒間の水素熱処理を行った。その後、シリコン単結晶ウェーハのシミの様子を観察した結果、２箇所に残存するシミが観察された。従って、水素熱処理によってもシミが除去されずに残存する場合もあることがわかる。
【００３９】
さらに、主面にパラフィンオイル由来のシミが付着したシリコン単結晶ウェーハに、1110℃で60秒間の水素熱処理を施し、続いて気相成長を行ってシリコンエピタキシャル層を形成した。その結果、水素熱処理で除去されなかったパラフィンオイル由来のシミが付着していた場所にマウンドおよびＳＦの結晶欠陥が発生した。
従って、シリコン単結晶ウェーハの主面に残存するシミは、気相成長の際にマウンドやＳＦの核となることが分かる。
【００４０】
以上の比較例より、半導体基板保管箱に備えられるガスケットにパラフィンオイルなどの可塑剤が含まれている場合、保管箱の内部にシリコン単結晶ウェーハが収納される際に可塑剤が飛散してシリコン単結晶ウェーハに付着してシミの原因となることがわかる。また、このシミは、ＳＣ１洗浄およびＳＣ２洗浄によって除去できるが、洗浄後のシリコン単結晶ウェーハを、可塑剤を含むガスケットを備えた半導体基板保管箱に収納すると、再びシミが付着する。また、シミの付着したシリコン単結晶ウェーハに水素熱処理を施しても、シミが除去しきれずに残存する場合がある。また、主面にシミの付着したシリコン単結晶ウェーハに気相成長を施すと、マウンドやＳＦ等の結晶欠陥が発生する。
従って、パラフィンオイル等の可塑剤を含まない材質で形成されるガスケットを備えた半導体基板保管箱を、シリコン単結晶ウェーハを収納する際に使用すれば、シリコン単結晶ウェーハへのシミの付着を低減でき、また、半導体基板保管箱から取り出したシリコン単結晶ウェーハに気相成長を施した際、結晶欠陥が発生することを低減できる。
【００４１】
【発明の効果】
第１の手段の半導体基板保管箱によれば、パラフィンオイルなどの可塑剤を含まないポリエステル系エラストマー材質で形成されるガスケットが備えられているので、当該半導体基板保管箱にウェーハを収納しても、可塑剤が原因であるシミの付着が防止できる。
第２の手段の半導体基板保管箱によれば、ガスケットは、箱体の側面において箱体と蓋体との間に介装されるので、仮にガスケットの構成成分が飛散した場合でも、箱体内部に収納されるウェーハ表面に付着し難くできる。
第３の手段の半導体基板の製造方法によれば、ウェーハ表面にシミが付着することを防止しながら半導体基板を製造できる。従って、ウェーハに気相成長を施す際、マウンドやＳＦといった結晶欠陥の発生が低減でき、また気相成長前にウェーハを洗浄する必要も生じないので好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一例としての半導体基板保管箱の主な構成を示す分解斜視図である。
【図２】本発明の半導体基板保管箱を構成するガスケットの断面図である。
【図３】図１に示す半導体基板保管箱において、（ａ）は箱体、（ｂ）は箱体にガスケットを装着した様子を示す側面図であり、（ｃ）は箱体と蓋体との間にガスケットが介装された様子を示す一部断面を含む側面図である。
【図４】本発明の半導体基板保管箱に備えられるガスケットによるシミの発生を試験した際の、ウェーハのシミを示す図である。
【図５】従来の可塑剤を含むガスケットを備えた半導体基板保管箱に収納されたウェーハ３２枚のシミを重ねて示す図である。
【図６】従来の可塑剤を含むガスケットをシリコン単結晶ウェーハ上で折り曲げた際、ウェーハに付着したシミを示す図である。
【符号の説明】
１０箱体
２０蓋体
３０ガスケット
４０ウェーハキャリア
５０ウェーハ押え部材
１００保管箱（半導体保管箱）

Claims

箱体と、
箱体の上側と、側面の上部周囲と、を覆う蓋体と、
箱体と蓋体との間に介装されて両者間を密封するガスケットと、を備える半導体基板保管箱において、
前記ガスケットは、前記箱体の側面全周に亘って介装され、且つ、前記箱体の側面から外方に突出するように設けられ、
前記ガスケットには、前記箱体の側面から外方に突出する突条が形成され、
前記突条の先端部には厚肉部が形成されていることを特徴とする半導体基板保管箱。
シリコン単結晶ウェーハに鏡面研磨を施した後の鏡面ウェーハを、請求項１に記載の保管箱に、気相エピタキシャル成長の直前まで収納し、その後、前記鏡面ウェーハに気相エピタキシャル成長を施すことを特徴とする半導体基板の製造方法。