JPH0395954A - ウェハーキャリア - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、複数枚のシリコン等からなる半導体ウェハー
を一括して運搬、保管あるいは各種製造行程へ供給する
等のために用いられる収納治具（キャリア）に関する． （従来の技術） 半導体ウエハーの処理においては、キャリアは洗浄、薬
液処理等の浸漬処理に曝されたり、各種の熱雰囲気下に
おかれたりする．このとき用いられる薬品にはフッ化水
素水、塩酸およびｖＲ酸等の酸性のものからアンモニア
水および水酸化ナトリウム水溶液等のアルカリ性のもの
がある。またこの他イソプロビルアルコール、四塩ｆヒ
炭素およびフロン等各種の溶剤も用いられる．さらに熱
的には、工程によって１００〜２００”Ｃといった高温
下に曝されることもある。従って、ウェハーキャリアは
、良好な耐薬品性と高度の耐熱性の両方を具備するもの
でなければならない． 従来これらのキャリアはテフロン樹脂、例えばＰＴＦＥ
　（四フッ化エチレン）あるいはＰＦＡ（四フッ化エチ
レン・バーフロロアルキルビニルエーテル共重合体）製
のもの、ＰＴＦＥを表面に塗布したアルミニウム製のも
のが用いられてきた．また、特開昭６２−１９９０２８
号公報にはガラス転移温度が１５０℃以上の熱可塑性結
晶樹脂により成形されたキャリアが開示されている．（
発明が解決しようとする課ＩｊＩ） しかしながらテフロン樹脂製のキャリアは樹脂自体の強
度が十分でないため必然的に重く大きなものになってし
まう．成形時の収縮が大きいため寸法精度のよい製品を
得にくく、使用中にも種々のストレスにより形状が変わ
ってしまうため半導体ウエハーの出し入れを行う自動機
に掛けられない等の欠点がある．ＰＴＦＥを表面に塗布
したアルミニウム製のキャリアは、自動化製造ラインに
はのるものの、製造コストが高くなり、かつ重いという
欠点を有している．しかもこのキャリアはアルミニウム
とフッ素樹脂との接着強度が十分でないためコーティン
グがｌｌ離しやすいため長期間の使用に耐え得ないとい
う欠点がある。また、ガラス転移温度が１５０″Ｃ以上
の熱可塑性結晶性樹脂を単に射出成形してなるキャリア
では、例えば高温のフッ化水素水あるいは硝酸と硫酸の
混酸処理のような実際の洗浄行程に長期間用いることは
できないというのが現状である． 本発明は以上のような欠点を無くしたウェハーキャリア
を得ることを目的としている．（課題を解決するための
め手段） 本発明者らはこれらの課題を解決するために鋭意検討し
た結果、半導体ウェハーの収納キャリアにおいて、サー
モトロピック液晶ポリマーを射出戒形により成形し、か
つ、表面にフッ素樹脂によるコーティングをほどこすこ
とにより上記問題点を解決できることを見いだし、本発
明を完成した．すなわち、本発明は、少なくとも一つの
面が開口された箱体からなり、相対向する一対のｌＩｌ
壁部の内面のそれぞれに、半導体ウエハーの端部が係合
可能な複数の溝を設けてなる半導体ウェハーの収納キャ
リアにおいて、 前記箱体はサーモトロピック液晶ポリマー、好ましくは
１８．６ｋｇ／一の荷重下における熱変形温度２５０゜
Ｃ以上のサーモトロピック液晶ポリマーの射出成形によ
り成形され、かつ、箱体表面はフッ素樹脂によりコーテ
ィングされていることを特徴とする半導体ウェハーの収
納キャリアである．本発明で言うサーモト口ビック液晶
ポリマーとは、溶融時に光学的異方性を示す熱可塑性溶
融可能なポリマーである．このような溶融時に光学的異
方性を示すポリマーは、溶融状態でポリマー分子鎖が規
則的な並行配列をとる性質を有している．光学的異方性
溶融相の性質は、直交濱光子を利用した通常の漏光検査
法により確認できる．サーモトロピ・ｙク液晶ポリマー
は、一般に細長く、偏平で、分子の長鎖に沿って剛性が
高く同軸または並行のいずれかの関係にある複数の連鎖
仲長結合を有しているようなモノマーから製造される． 上記のように光学的異方性溶融相を形或するポリマーの
構成成分としては （Ａ）　　芳香族ジカルボン酸、脂環族ジカルボン酸系
化合物の少なくとも１種、 （Ｂ）　　芳香族ヒドロキシカルボン酸系化合物の少な
くとも１種、 （Ｃ）　　香族ジオール、脂環族ジオール、脂肪族ジオ
ール系化合物の少なくとも１種： ［１））　　芳香族ジオール、芳香族チオフェノール、
芳香族チオールカルボン酸系化合物の少なくとも１種、 ｆＥ）　　芳香族ヒドロキシアミン、芳香族ジアミン系
化合物の少なくとも１種 等があげられる．これ等は単独で構成される場合らある
が、多くは（＾）と（Ｃ）　、ＦＡ）と（Ｄ）、（八）
（Ｂ）と（Ｃ）　、（＾）（Ｂ）と（Ｅ）、あるいは（
＾）（Ｂ）（Ｃ）と（Ｅ）等の様に組合せて構成される
．上記（Ａ１）芳香族ジカルボン酸系化合物としては、
テレフタル酸、４．４′−ジフェニルジカルボン酸、４
．４’−｝リフェニルジカルボン酸２，６一ナフタレン
ジカルボン酸、１，４−ナフタレンジカルボン酸、２，
７−ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルエーテル−４
，４′−ジカルボン酸、ジフエノキシエタン−４，４′
−ジカルボン酸、ジフェノキシブタン−４．４′−ジカ
ルボン酸、ジフエニルエタン−４．４′ジカルボン酸、
イソフタル敢、ジフェニルエーテル−３．３′−ジカル
ボン酸、ジフエノキシエタン−３．３′−ジカルボン酸
、ジフェニルエタン−３．３′−ジカルボン酸、１，６
−ナフタレンジカルボン酸のごとき芳香族ジカルボン酸
またはクロロテレフタル酸、ジクロロテレフタル酸、プ
ロモテレフタル酸、ミチルテレフタル酸、ジメチルテレ
フタル酸、エチルテレフタル酸、メトキシテレフタル酸
、エトキシテレフタル酸等、上記芳香族ジカルボン酸の
アルキル、アルコキシまたはハロゲン置換体が挙げられ
る． （Ａ２）脂環族ジカルボン酸としては、トランス−１，
４−シクロヘキサンジカルボン酸、シスー１＋４−シク
ロヘキサンジカルボン酸、１．３−シクロヘキサンジカ
ルボン酸等の脂環族ジカルボン酸またはトランス−１．
４−（２−メチル）シクロヘキサンジカルボン酸、トラ
ンス−１．４−（２一クロル）シクロヘキサンジカルボ
ン酸等、上記脂環族ジカルボン酸のアルキル、アルコキ
シまたはハロゲン置換体が挙げられる． （Ｂ）芳香族ヒドロキシカルボン酸系化合物としては、
４−ヒドロキシ安息香酸、３−ヒドロキシ安息香酸、６
−ヒドロキシ−２ナフトエ酸、６一ヒドロキシ−１−ナ
フトエ酸等の芳香族ヒドロキシカルボン酸または３−メ
チル−４−ヒドロキシ安息香酸、３．５−ジメチル−４
−ヒドロキシ安息香酸、２．６−ジメチル−４−ヒドロ
キシ安息香酸、３−メトキシ−４−ヒドロキシ安息香酸
、３，５−ジメトキシ−４−ヒドロキシ安息香酸、６−
ヒドロキシ−５−メチル−２−ナフトエ酸、６−ヒドロ
キシ−５−メトキシ−２−ナフトエ酸、２−クロロー４
−ヒドロキシ安息香酸、３−クロロー４−ヒドロキシ安
息香酸、２．３−ジクロロ−４−ヒドロキシ安息香酸、
３．５−ジクロロ−４−ヒドロキシ安息香酸、２，５−
ジクロロ−４−ヒドロキシ安息香酸、３−プロモー４−
ヒドロキシ安息香酸、６−ヒドロキシ−５−クロロー２
一ナフトエ酸、６−ヒロキシー７−クロロー２−ナフト
エ酸、６−ヒドロキシ−５．７−ジククロロ−２−ナフ
トエ酸等の芳香族ヒドロキシカルボン酸のアルキル、ア
ルコキシまたはハロゲン置換体が挙げられる． （Ｃ１）芳香族ジオールとしては、４，４′−ジヒドロ
キシジフエニル、３．３′−ジヒドロキシジフエニル、
４．４′−ジヒドロキシトリフエニル、ハイドロキノン
、レゾルシン、２，６−ナフタレンジオール、４，４′
−ジヒドロキシジフエニルエーテル、ビス（４−ヒドロ
キシフエノキシ）エタン、３．３′−ジヒドロキシジフ
エニルエーテル、１．６−ナフタレンジオール、２，２
′ビス（４−ヒドロキシフエニル）プロパン、ビス（４
−ヒドロキシフエニル）メタン等の芳香族ジオールまた
はクロロハイドロキノン、メチルハイドロキノン、ｔ−
プチルハイドロキノン、フエニルハイドロキノン、メト
キシハイドロキノン、フェノキシハイドロキノン、４−
クロロレゾルシン、４−メチルレゾルシン等の芳香族ジ
オールのアルキル、アルコキシまたはハロゲ置換体が挙
げられる． （Ｃ２）　　脂環族ジオールとしてはトランス−１，４
−シクロヘキサンジオール、シスー１．４−シクロヘキ
サンジオール、トランス−１．４−シクロヘキサンジメ
タノール、シスー１．４−シクロヘキサンジメタノール
、トランス−１．３−シクロヘキサンジオール、シスー
１．２−シクロヘキサンジオール、トランス−１，３−
シクロヘキサンジメタノールのような脂環族ジオールま
たはトランス−１．４−　（２−メチル）シクロヘキサ
ンジオール、トランス−１．４−　（２−クロロ）シク
ロヘキサンジオールのような脂環族ジオールのアルキル
、アルコキシまたはハロゲン置換体が挙げられる。

（Ｃ３）脂肪族ジオールとしては、エチレングリコール
、１．３−プロパンジオール、１．４−ブタンジオール
、ネオベンチルグリコール等の直鎖状または分岐状脂肪
族ジオールが挙げられる．（０１）芳香族ジチオールと
しては、ベンゼン１．４−ジチオール、ベンゼン１．３
−ジチオール、２，６−ナフタレンージチオール、２．
７−ナフタレンージチオール等が挙げられる． （Ｄ２）芳香族メルカプトカルボン酸としては、４−メ
ルカプト安息香酸、３−メルカプト安息香酸、６−メル
カブト−２−ナフトエ酸、７−メルカブト−２−ナフト
エ酸等が挙げられる．（０３）芳香族メルカブトフェノ
ールとしては、４−メルカプトフェノール、３−メルカ
プトフェノール、６−メルカプトフェノール等が挙げら
れる． ｆＥ）　　芳香族ヒドロキシアミン、芳香族ジアミン系
化合物としては、４−アミノフェノール、Ｎ＝メチル−
４−アミンフェノール、１．４−フ工ニレンジアミン、
Ｎ−メチル−４−アミノフェノール、１．４−フエニル
レンジアミン、Ｎ−メチル１，４−フエニレンジアミン
、Ｎ，Ｎ′−ジメチル−１，４−フエニレンジアミン、
３−アミノフェノール、３−メチル−４−アミノフェノ
ール、２−クロロー４−アミンフェノール、４−アミノ
ー１−ナフトール、４−アミノー４′−ヒドロキシジフ
エニル、４−アミノー４′−ヒドロキシジフェニルエー
テル、４−アミノー４′−ヒドロキシジフエニルメタン
、４−アミノー４′−ヒドロキシジフエニルスルフィド
、４，４′−ジアミノフエニルスルフイド（チオジアニ
リン）、４，４′−ジアミノフェニルスルホン、２．５
−ジアミノトルエン、４．４′一エチレンジアニリン、
４．４′−ジアミノジフエノキシエタン、４．４′−ジ
アミノジフェニルメタン（メチレンジアニリン）、４．
４′−ジアミノジフエニルエーテル（オキシジアニリン
）等が挙げられる。

本発明で用いるサーモトロピック液晶ポリマーは、上記
化合物を溶融アシドリシス法やスラリー重合法等の多様
なエステル形成法により製造することが出来る． 本発明で用いるサーモト口ビック液晶ポリマーには、一
つの高分子鎖の一部が異方性溶融相を形成するポリマー
のセグメントで構成され、残りの部分が異方性溶融相を
形成しない熟可塑性樹脂のセグメントから構成されるポ
リマーも含まれる．また、複数のサーモトロピヅク液晶
ポリマーを複合したものら含まれる． これらのサーモトロピック液晶ポリマーの中、好ましく
は、少なくとも一般式 で表わされるモノマー単位を含む（共）重合体であって
、具体的には （ＩＩＩ＞ 等がある． これらのサーモトロピンク液晶ポリマーは高耐熱性であ
るため戒形品上に容易にフッ素樹脂をコーティング（焼
成）することができ、なおかつフッ素樹脂とサーモトロ
ピック液晶ポリマーとの剥離強度は必要にして十分に大
きいためアルミニウムとフッ素樹脂とで問題となった剥
離はほとんど起こらない．またフッ素樹脂単体と比べて
機械強度が格段に潰れるためキャリアを軽量化すること
ができる．しかも戒形時の寸法安定性に優れると共に使
用時の種々のストレスによる寸法変化しほとんと起こさ
ないためウエハーの処理及び処理行程間の搬送の自動化
ならびに、ロボットでの取扱も可能となる． 本発明に用いるフッ素樹脂は特に限定されないが、例え
ば、テトラフルオロエチレンーパーフルオロアルキルビ
ニルエーテル共重合体（ＰＡＴ’）．，テトラフルオロ
エチレンーへキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ
），テトラフルオロエチレンーエチレン共重合体（ＥＴ
ＦＥ）　、夕ロロトリフルオロエチレンーエチレン共重
合体（　Ｅ　Ｃ　Ｔ　ＦＥ）、ポリクロロトリフルオロ
エチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリテトラフルオ口エチレン
（ＰＴＦＥ）等が好適に用いられる．また、コーティン
グの方法としては、耐薬品性の見地から粉体塗料、変性
フッ素樹脂塗料、ディスパージョン塗料を用いる方法が
好適であるが、要求される耐薬品性の程度により、フッ
素樹脂のコーティングに用いられている公知の方法を適
宜選択して用いることが出来る． （実施例） 以下実施飼をあげて本発明をさらに詳細に説明する． 実施例１ サーモトロ，ピック液晶ポリマーとしてパラヒドロキシ
安息香酸、ビフェノール、テリフタル酸の三元共重合体
である液晶ポリマーのグラスファイバー４０％入りグレ
ードの“ザイダーＦＣ−１１０″　（商品名、米国アモ
コパフォーマンスプロダクツ社製）を新潟鉄工所製ＳＬ
３０２Ｓ−Ｌ　（射出戒形機、型締力３００ｔ）で第１
図に示すようなキャリア前駆体を射出戒形により成形し
た．引続き成形品を４フッ化エチレン−６フッ化プロピ
レン共重合体の粉体（ダイキン工業社製ネオフロンＮＣ
１５３９）で塗装し、焼成して厚さ０．１５＋ｍのフッ
素膜で被覆しウェハーキャリアを作製した．キャリアの
耐薬品性並びに耐熱性を調べるため熱濃硫酸（９８旧％
、１５０℃）に３分間浸漬し続いて１００℃、４０ＩＡ
ｔ％フッ化水素に３分間浸漬させることを１サイクルと
する試験を行った。

目視により形状変化の検査を行い、形状変化ρまったく
無いものをＡ、少し変化のあるものをＢ変化のひどいも
のをＣとして評価を行った．又色相の変化についても目
視検査を行ない、色相変化の無いものをＡ、少しあるも
のをＢ、ひどいものはＣとして評価を行った．本実施例
では５０サイクル後も、形状及び色相共Ａ評価だった．
結果を表１にまとめた。

実施例２ サーモトロピック液晶ポリマーとしてザイダーＭＧ４５
０（商品名、米国アモコパフォーマンスグロダクツ社製
）を用いた以外は実雑例１と同じ方法で行った．結果を
表１にまとめた．実施例３ サーモト口ピック液晶ポリマーとしてザイダー０４３０
（商品名、米国アモコパフォーマンスプロダクツ社製）
を用いた以外は実施例１と同じ方法で行った．結果を表
１にまとめた． 比較例１ 実施例１で成形したキャリア前駆体をそのまま耐熱及び
耐薬品試験に供した．結果を表１にまとめた． 比較例２ 実施例２で戒形したキャリア前駆体をそのまま耐熱及び
耐薬品試験に供した．結果を表１にまとめた． 比較例３ テトラフルオロエチレンーバーフルオロアルキルビニル
エーテル共重合体（ＰＦＡ）を用いて新潟鉄鋼所製ＳＬ
３０２Ｓ−Ｌ　（射出戒形機、型締力３００ｔ）で第１
図に示すようなキャリア前駆体を射出成形により成形し
、そのまま耐熱及び耐薬品試験に供した．結果を表１に
まとめた．左開；形状変化の評価．右測；色相変化の評
価（発明の効果） 本発明によるウエハーキャリアは、高温での耐薬品性が
著しく優れ、従来のものと比べて信頼性と生産性が向上
する．また従来用いられているウエハーキャリアに比べ
て軽量であり、これらの特徴はウェハーの処理および処
理工程間の搬送をより容易にする効果がある．

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明によるウエハーキャリアの例である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも一つの面が開口された箱体からなり、
   相対向する一対の側壁部の内面のそれぞれに、半導体ウ
   ェハーの端部が係合可能な複数の溝を設けてなる半導体
   ウェハーの収納キャリアにおいて、前記箱体がサーモト
   ロピック液晶ポリマーの射出成形により成形され、かつ
   、箱体表面はフッ素樹脂によりコーティングされている
   ことを特徴とするウェハーのキャリア。
2. （２）サーモトロピック液晶ポリマーが少なくとも下記
   一般式で表されるモノマー単位を含む全芳香族ポリエス
   テルであることを特徴とする請求項１記載のウェハーキ
   ャリア。 ▲数式、化学式、表等があります▼
3. （３）サーモトロピツク液晶ポリマーの１８．６ｋｇ／
   ｃｍ＾２の荷重下における熱変形温度が２５０℃以上で
   あることを特徴とする請求項２記載のウェハーキャリア
   。