JPH03125457A - 半導体ウェハ支持キャリア - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、半導体ウェハ支持キャリアに係り、特に、半
導体ウェハを液相中において液相処理する際に、この半
導体ウェハを支持するようにした半導体ウェハ支持キャ
リアに関する。

（従来の技術） 半導体装置の製造工程において、半導体ウエノ１は種々
の液相処理を受ける。例えば、半導体ウェハ表面の不純
物による汚染を除去するために洗浄液による洗浄処理を
受けたり、あるいは過飽和溶液からの析出反応により半
導体ウェハの表面にシリコン酸化物の膜を形成する処理
（ＬＰＤ法）を受けたりする。

このような液相処理は、半導体ウェハを半導体ウェハ支
持キャリアによって支持し、この半導体ウェハを支持し
たまま支持キャリアを半導体ウェハとともに各種処理液
内に出入れすることにより行なわれている。

ここに、従来の一般的な半導体ウェハ支持キャリアにあ
っては、液相処理を施す際、半導体ウェハの表面にゴミ
が付着してしまうことを防止するための手段は、何等備
えられていなかった。

即ち、第９図及び第１０図に示すように、液相処理装置
１の処理槽２内を処理液３で満たしておき、一方半導体
つエバ４をその下端部等において、半導体ウェハ支持キ
ャリア５の下部支持台６で支持しておく。そして、液相
処理装置１の処理液３内に半導体ウェハ４を半導体ウェ
ハ支持キャリア５で支持したまま浸し、これによって半
導体ウェハ４に液相処理を施した後、半導体ウェハ支持
キャリア５を半導体ウェハ４とともに引き上げるように
したものであった。

ここに、上記半導体ウェハ支持キャリアは、般に１０ッ
ト２５枚程度の半導体ウェハを前後方向に所定間隔離間
させて配列して支持するようなされている。

ところで、上記処理槽２内に満たした処理液３の液面に
は、一般に多数のゴミ７が浮遊している。

そして、液相処理終了後に、この半導体ウェハ４を半導
体ウェハ支持キャリア５によって処理液３から引き上げ
ると、この引上げの際にこの液面に浮遊しているゴミ７
が半導体ウェハ４の表面に付着してしまう。

即ち、液相処理が処理液の洗浄度を確保しやすい半導体
ウェハ洗浄処理の場合、液面で半導体ウェハ４の表面に
付着するゴミ７の数は、例えば径０．３μｍ以上のもの
が５インチ半導体ウェハ１枚当たり数十個から３００個
程度にも達しく第７図参照）、更に液相処理が処理液中
にゴミ７か発生しやすい、例えばレジスト剥離やＬＰＤ
法の場合、この半導体ウェハ４の表面に付着するゴミ７
の数は１００〜１０００個にもなることがある（第８図
参照）。

このような半導体ウェハ４の表面に付着したゴミ７は、
それ以後の半導体装置の微細パターン形成において顕著
な不都合を生じさせてしまう。

これを第１１図乃至第１３図に基づいて説明する。

即ち、第１１図に示すように、半導体ウェハ４を液相処
理した際、この下地膜８の表面にゴミ５が付着している
とし、この全表面に配線物質９′を積層したとする。

この状態で、配線物質９′をエツチングすることにより
、下地膜８の表面に所定形状の配線パターン９を形成し
ようとすると、例えばこのゴミ７がこの形成すべき配線
パターン９の内部に位置し、このゴミ７の上部に位置す
る導電物質が完全にエツチングされてしまい、第１２図
に示すように、本来連続すべき配線パターン９に欠落部
と生じて、配線パターン９ａと９ｂとが接続しなくなる
場合があり、これにより配線パターン９ａと９ｂとの間
の導通がなくなり、この半導体装置の配線パターンの形
成が良好に行われなくなってしまう。

また、このゴミ７が隣り合う配線パターン９゜９の間に
位置し、エツチングの際にゴミの下側に回り込んだ導電
物質がエツチングされずに残って、第１３図に示すよう
に、ゴミ７の部分において配線物質のエツチング残り９
ｃが発生してしまい、本来非接続であるべき配線パター
ン９ｄと９ｅとが接続してしまう場合もあり、このこと
により配線パターン９ｄと９ｅとの間で短絡が発生し、
やはりこの半導体装置の配線パターンの形成に不都合が
生じてしまう。

このため、半導体ウェハ４の表面にゴミ７が付着してし
まうことを極力防止する必要があるが、従来、一般に液
面に浮遊しているゴミを低減することによってこれに対
処するようなされていた。

即ち、第１４図に示すように、液相処理装置１の処理槽
２の内部に、この下方から処理液３を導くことにより、
処理液３を処理槽２の上面がら四方にオーバーフローさ
せ、このオーバーフローする処理液３とゴミ７とを一緒
に外部に流出させるようにすることが一般的に行なわれ
ていた。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記処理液をオーバーフローさせること
によって、ゴミの数はある程度低減するものの、液面下
の部分の処理液３は流れ去るが、液面に浮遊しているゴ
ミ７は残ることが多く、特に処理檜２のほぼ中央部に存
在するゴミ７はその大部分か残ってしまうため、その効
果は顕著ではない。

このように、液面に浮遊しているゴミをなくすることは
一般にかなり困難であり、このため従来の液相処理にお
いては、処理液３から半導体ウェハ支持キャリア５によ
って半導体ウェハ４を引き上げる際に、処理液３の液面
に浮遊しているゴミ７が半導体ウェハ４の表面に付着し
てしまい、それ以後の半導体装置の微細パターン形成に
顕著な悪影響を及ぼしていたのが現状であった。

一方、第７図及び第８図から明らかなように、例えば２
５枚の半導体ウェハを立てた状態で前後方向に所定間隔
離間させて配列して半導体ウェハ支持キャリアで保持し
た状態で液相処理を施し、これを引上げた時、一番手開
側に配置された半導体ウェハ（１枚目の半導体ウェハ）
の表面には、かなり多数のゴミが付着してしまうが、こ
れより後方に配置された半導体ウェハ（２枚目以降の半
導体ウェハ）の表面にはそれ程ゴミは付着しない。

これは、１枚目の半導体ウェハには、この前方に浮遊し
ているゴミが引き寄せられてこれに付着してしまうが、
２枚目以降の半導体ウェハは前に位置する半導体ウェハ
に邪魔されて、それ程のゴミを引き寄せることがないた
めであると考えられる。

本発明は上記に鑑み、液面に浮遊するゴミを無くすこと
よりも、半導体ウェハ以外の部分にゴミを集めることの
方が、半導体ウェハの表面へのゴミの付着を防止する上
で実用的かつ効果的であるとの判断に基づき、液相処理
において、半導体ウェハを処理液から引き上げる時に、
液面に浮遊しているゴミを半導体ウェハ以外の他の部利
に積極的に付着させてしまうことにより、半導体ウェハ
の表面にゴミが極力付着しないようにしたものを提供す
ることを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明に係る半導体ウェハ支
持キャリアは、複数の半導体ウェハを立てた状態で前後
方向に所定間隔離間させて配列して支持し、半導体ウェ
ハとともに液相中に浸して半導体ウェハを液相処理する
ようにした半導体ウェハ支持キャリアにおいて、上記半
導体ウェハの表面側に半導体ウェハの上端より上方に突
出して引き上げる時に半導体ウェハより先に液面から出
るようにした防塵板を配置したものであり、上記液相処
理としては、例えば過飽和溶液からの析出反応により半
導体ウェハの表面にシリコン酸化膜を形成する処理（Ｌ
ＰＤ法）が挙げられる。

（作　用） 上記のように構成した本発明によれば、処理液中から半
導体ウェハ支持キャリアを引上げる場合、先ず防塵板が
引上げられ、これによってこの防塵板の周囲に存在する
ゴミはこれに引寄せられてここに（’Ｊ’＝Ｉすること
になる。従って、この防塵板に表面を対面させてこの後
方に配置された半導体ウェハの表面には、それ程ゴミか
引寄せられず、この表面へのゴミの付着を極力低減させ
て、半導体装置のそれ以降の微細パターンの形成に不都
合を生じさせることを防１１二することができる。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する
。

第１図は、本発明による半導体ウェハ支持キャリアの第
１の実施例を示すもので、本実施例における半導体ウェ
ハ支持キャリア１０には、複数の半導体ウェハ４を立て
た状態で前後方向に所定間隔させて配列してその側部に
おいて支持するようにした支持台１１が、一対の正面壁
１２にその両端が連結されて備えられている。これによ
って、各半導体ウェハ４は、この支持台１１の内部に所
定間隔離間させた状態で格納され、これと−緒に搬送さ
れるようなされている。

この支持台１１には、この内部に半導体ウェハ４を格納
した時、この再前方に位置する半導体ウェハ（１枚目の
半導体ウェハ）４′の表面の前方に位置して、更に最後
方に位置する半導体ウェハ（１０ツトが２５枚の場合に
は、２５枚目の半導体ウェハ）４″の後方に位置して、
夫々防塵板１３が一体に固着されている。

この各防塵板１３の高さは、この上部が支持台１１の内
部に格納した各半導体ウェハ４の上端の上方に突出する
よう十分高く形成され、これによって、支持台１１を半
導体ウェハ４とともに処理液内から引上げた時、まずこ
の防塵板１３の上端が先ずこの液面から出るようなされ
ている。

而して、この半導体ウェハ支持キャリア１０の内部に複
数（例えば２５枚）の半導体ウェハ４を格納した状態で
、第９図に示すような内部に処理液３を満たした処理槽
２内に浸し、これによって、例えば半導体ウェハ１の表
面の不純物等による汚染を除去するための半導体ウェハ
の洗浄処置、または過飽和溶液からの析出反応により半
導体ウェハ上にシリコン酸化膜を形成する処理（ＬＰＤ
法）等の液相処理を施す。

そして、この液相処理終了後、支持台１１を弓上げるこ
とにより、半導体ウェハ４もこれと一緒に引上げるので
ある。この時、通常は第７図及び第８図から明らかなよ
うに、１枚目の半導体ウェハ４′にかなり多くのゴミが
付着してしまうのであるが、上記のようにこの前方に防
塵板１３が備えられ、しかもこの防塵板１３は半導体ウ
ェハ４に先立って液面から引上げられるため、この防塵
板１３の周囲に存在するゴミはこれに引寄せられてここ
に付着することになり、これによってこの半導体ウェハ
４へのゴミの付着を大幅に減少させることができる。

第２図は、上記第１図に示す実施例の変形例を示すもの
で、第１図に示す正面壁１２を取り除くとともに、防塵
板］３をこの正面壁１２としての役割も兼用するように
して半導体ウェハ支持キャリア１０′を構成したもので
ある。

この実施例の場合も、上記実施例と同様に、特に１枚目
の半導体ウェハ４′へのゴミの付着を大幅に減少させる
ことができる。

第３図は、第２の実施例を示すもので、上記実施例と異
なる点は、支持台１１の内部に複数の防塵板１３を着脱
自在に装着し、この隣り合う防塵板１３．１３間に１ま
たは複数の半導体ウェハ４１ ２ を配置するようにして、半導体ウェハ支持キャリア２０
を構成したものである。

この実施例の場合、１枚目の半導体ウェハ４′の後方に
位置する２枚目以降の半導体ウェハ４へのゴミの付着を
低減させるようにすることができ、更に細かい間隔で防
塵板１３を備えるようにすることにより、液面のゴミの
防塵板１３への収集効果を一段と向上させ、半導体ウェ
ハ４へのゴミの付着を更に減少させることができる。

第４図は、第３の実施例を示すもので、防塵板１３を細
かいピッチで支持台１１の内部に配置すし、この各隣り
合う２枚の防塵板１３．１３間に夫々半導体ウェハ４が
位置するようなすとともに、上記各防塵板１３の上端を
連結板１４で連結し、更にこの連結板１４の上面に把手
１５を取付けて、半導体ウェハ支持キャリア３０を構成
したものである。

この実施例の場合、防塵板１３のゴミ収集機能の他に、
半導体ウェハ４をこのキャリア３０に出し入れする際に
、連結板１４を介して防塵板１３を全部−度に取外すこ
とができ、これによって半導体ウェハ４を簡便に移動さ
せるようにすることができるとともに、更に把手１５に
よって防塵板１３の取外しを一層容品となすことができ
る。

第５図及び第６図は第４の実施例を示すもので、半導体
ウェハ支持キャリア４０には、上端に外方に屈曲させた
把手部１６ａを形成した枠材１６と、各半導体ウェハ４
の上端部を支持する上部支持枠１７及び下端部を支持す
る下部支持台１８とが備えられ、この上部支持枠１７に
は、複数の把持部１７ａが設けられているとともに、枠
材１６の鉛直部に摺動自在に連結されている。

更に上記枠材１６の底部には、上方に開口した横断面コ
字形で各半導体ウェハ４の下部及び両側部を覆うととも
に、半導体ウェハ４の高さよりも高くして、半導体ウェ
ハ４を引上げる時にこの上端が先に液面より出るように
した防塵板１９が備えられている。

そして、第５図に示すように、処理槽２に満たした処理
液３内に半導体ウェハ４を浸す時には、上部支持枠１７
の把持部１７ｇで半導体ウェハ４の上部を夫々把持し、
防塵板１９を下方に位置させた状態でこれを行う。

そして、半導体ウェハ４を引上げる時に、上部支持枠１
７を摺動させつつ、把手１６ａを介して枠材］６、ひい
ては防塵板１つを引上げ、防塵板］９の底部が下部支持
台１８に当接する所定の位置まで引上げられた時、上部
支持枠１７による半導体ウェハ４の把持を解き、これを
下部支持台１８で保持する（第６図）。この状態で、更
に半導体ウェハ保持キャリア４０を引上げることにより
、防塵板１９の上端を半導体ウェハ４に先立って処理液
３の液面より出すようなされている。

即ち、液相処理中、防塵板１９は処理槽２の底部にあり
、液相処理が終了して半導体ウェハ４を引上げる時のみ
、この半導体ウェハ４は防塵板１９の内部に包囲された
状態で引上げられる。

従って、半導体ウェハ４を包囲する防塵板１９によって
ゴミの収集効果を一段と向上させることができるととも
に、液相処理の間に防塵板１９を処理槽の底部に位置さ
せることにより、液相処理は防塵板による影響を全くう
けず、従来通り行うことができる。

次に上記第４図に示す第３の実施例と、防塵板１３を設
けてない従来例との防塵効果の比較した実験結果、即ち
５インチ径の２５枚の半導体ウェハ４を前後に配列して
用い、この表面に付着した０、３μｍ径以上のゴミ数を
測定した測定結果を第７図および第８図に示す。

ここに、横軸に所定離間させて配置した２５枚の半導体
ウェハ４の内、最も手前に位置する半導体ウェハを１と
して、順次連続番号を付した半導体ウェハ４の前後方向
の位置を、縦軸にゴミ数をとっている。

第７図は液相処理として、半導体ウェハ表面の不純物に
よる汚染を除去する半導体ウェハ洗浄処理を行なった場
合の結果を示す。

この図より、防塵板１３を備えることにより、防塵板１
３がない時には最高３００個あったゴミの数を、平均２
０個程度に減少させることができ５ ６ ることか判る。

第８図は液相処理として、過飽和溶液からの析出反応に
より半導体ウェハの表面にＳ　ｉＯ２膜を形成する処理
（ＬＰＤ法）を行なった場合の効果を示す。

この図より、防塵板１３がない場合に数百例あったゴミ
を、やはり防塵板１３の存在によって数十個と大幅に減
少させることができることが判る。

〔発明の効果〕

本発明は上記のような構成であるので、処理液中から半
導体ウェハ支持キャリアを引上げる場合、液相の表面に
浮遊しているゴミは、先ず防塵板に引寄せられここに付
着することになり、これにより半導体ウェハ表面へのゴ
ミの（−Ｊ着を極力防止することができ、それ以降の半
導体装置の微細パターンの形成に支障を来すことがない
といった効果がある。

第２図はその変形例を示す側面図、第３図は第２の実施
例を示す側面図、第４図は第３の実施、例を示す側面図
、第５図及び第６図は第４の実施例を示し、第５図は液
相処理中の、第６図は液相処理終了後に半導体ウェハを
引上げる直前の夫々の状態を示す側面図、第７図および
第８図は防塵板の有無によって生じる半導体ウェハの表
面に１１１着するゴミの数の相違を示すグラフ、第９図
および第１０図は従来例を示す側面図、第１１図はゴミ
が付着した半導体ウェハの側断面図、第１２図および第
１３図はゴミが付着した半導体ウェハに配線を施した際
の問題点の説明に付する平面図、第１４図は従来のオー
バーフローによるゴミの排出状態を示す側面図である。

２・・・処理槽、３・・・処理液、４・・・半導体ウェ
ハ、１０．２０，３０．４０・・・半導体ウェハ支持キ
ャリア、１１・・・支持台、１３．１９・・・防塵板。

【図面の簡単な説明】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数の半導体ウェハを立てた状態で前後方向に所定
   間隔離間させて配列して支持し、半導体ウェハとともに
   液相中に浸して半導体ウェハを液相処理するようにした
   半導体ウェハ支持キャリアにおいて、上記半導体ウェハ
   の表面側に半導体ウェハの上端より上方に突出して液相
   から引き上げる時に半導体ウェハより先に液面から出る
   ようにした防塵板を配置したことを特徴とする半導体ウ
   ェハ支持キャリア。 ２、前記液相処理が、過飽和溶液からの析出反応により
   半導体ウェハの表面にシリコン酸化膜を形成する処理（
   ＬＰＤ法）であることを特徴とする請求項１記載の半導
   体ウェハ支持キャリア。