JPH06204314A

JPH06204314A - 半導体ウェーハおよびその保管方法

Info

Publication number: JPH06204314A
Application number: JP35947992A
Authority: JP
Inventors: Fumio Inoue; 文雄井上; Takahiro Sato; 隆博佐藤; Etsuro Morita; 悦郎森田; Hiroyuki Oi; 浩之大井; Tatsuya Osada; 達哉長田; Chizuko Okada; 千鶴子岡田
Original assignee: Mitsubishi Materials Silicon Corp; Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Silicon Corp; Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1992-12-25
Filing date: 1992-12-25
Publication date: 1994-07-22

Abstract

(57)【要約】【目的】ウェーハ工程からデバイス工程に移送する
際、その表面への汚染物の付着を完全に遮断した半導体
ウェーハを提供する。この半導体ウェーハの保管方法を
提供する。【構成】外枠１４と下板１３とで囲まれた空間にウェ
ーハ１１を収納し、超純水を注入、凍結してウェーハ１
１の片面（表面）を超純水氷１２で被覆し、次いで、こ
れらの容器を反転してウェーハ１１の裏面をも凍結す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、梱包、搬送、移送、保
存、保管、保持、取扱、処理等にあって汚染、損傷が生
じることがない半導体ウェーハおよび半導体ウェーハの
保管方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ウェーハ工程が終了した半導体ウ
ェーハ（以下、ウェーハ）の取扱、例えばウェーハ工程
からデバイス工程へのウェーハの搬送等での取扱は、以
下のように行っていた。例えば、単一のプラスチック容
器に複数葉のウェーハを収納し、この容器を複数個、各
容器の間にクッション材を介在させて箱詰めして梱包
し、その箱を搬送していた。このため、梱包工程が煩雑
さを伴うとともに、複数の収納容器等が必要であり、コ
スト的にも無駄が多かった。そして、梱包を解く際に
も、これらの工程において付着したダストや、容器内で
付着した汚染物を除去するために、超純水による洗浄処
理が必要であった。これらの難点を解決するために、半
導体ウェーハと超純水（ＤＩＷ）の氷から作られた氷板
とを交互に積層配置し、容器に収納する梱包方法、また
は、複数葉の半導体ウェーハを超純水中に所定の間隔を
おいて配置した状態で凍結させた後に容器に収納する梱
包方法が提案されている（特開平４−１２８１７３号公
報）。ここに、超純水とは、イオン交換とフィルタ通過
だけを行わせた純水をさらに逆浸透圧法等により純度を
高めたものをいう。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】以上の方法は、ウェー
ハ表面の汚染の防止にはある程度の効果を示すが、前者
の方法では、氷板表面の平滑性が不充分であり、その結
果、ウェーハ表面と氷板表面との間の密着性が不十分に
なっていた。また、ウェーハの面取り面は露出してお
り、この隙間からごみ等が侵入してウェーハ表面が汚染
されていた。他方、後者の方法であっても、超純水が氷
化する際の体積膨張により、薄いウェーハが破損する恐
れがある。また、ウェーハのロット全体が凍結されてい
るため、ウェーハを１枚ずつ解凍して取り出すのが困難
である。

【０００４】本発明の目的は、ウェーハ表面を汚染物か
ら遮断し、破損することなく、枚葉処理、取扱が自由で
ある半導体ウェーハ、および、半導体ウェーハの保管方
法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る半導体ウェ
ーハの保管方法は、半導体ウェーハを鏡面研磨した後、
該半導体ウェーハの全表面を超純水を用いて凍結するも
のである。また、本発明に係る半導体ウェーハは、その
全表面を超純水氷の被覆層により被覆している。この超
純水氷の被覆層により、梱包、搬送、取扱、その他の処
理にあって、ウェーハ表面の汚染が完全に防止される。
ここに、超純水とは、イオン交換とフィルタ通過だけを
行わせた純水をさらに逆浸透圧法等により純度を高めた
ものをいう。超純水のスペック値は以下の通りとする。
すなわち、比抵抗値（２５℃）は１５〜１８ＭΩ−ｃ
ｍ、粒子数は１００個／ｍｌ以下、最大粒子径は０．５
μｍ（０．３μｍ）、有機物含有量は１ｍｇ／ｌ以下、
総電解質は２５ｐｐｂ以下、溶解ガスは２００ｐｐｍ以
下、微生物は５個／ｍｌ以下、溶存酸素は０．５ｐｐｍ
以下である。

【０００６】

【作用】本発明においては、ウェーハの全表面を超純水
を用いて凍結させることにより、超純水の氷層によりウ
ェーハ全表面を被覆する。このウェーハは、取扱時、そ
の表面が直接プラスチック製のウェーハケース等の一部
や、外気等と接触することはない。その結果、ウェーハ
表面が損傷したり、内部欠陥を惹起したりすることはな
い。また、ウェーハ表面が汚染することもない。さら
に、この被覆層は超純水の氷により形成されているた
め、清浄度が非常に高く、その被覆物自体による汚染も
生じることはない。そして、複数葉のウェーハを同時に
一体として取り扱う場合には、これらの間に密着防止シ
ートを挟んで重ね合わせることにより、これら全体の凍
結による一体化を防止することができる。すなわち、ウ
ェーハを１枚ずつ取り扱うことも容易にできる。したが
って、このウェーハは自動枚葉処理機に供給することが
容易であって、また、自動化処理に適した保管方法であ
る。さらに、超純水氷で凍結したウェーハは、取扱時に
超純水氷の被覆層をリンスして除去するだけでよいの
で、あらためての洗浄処理が不必要となり、そのデバイ
ス処理の前工程が大幅に簡略化することができる。さら
にまた、凍結前にウェーハ表面に付着していた汚染物が
超純水氷に吸着されて、解凍時に同時に除去されるた
め、ウェーハ表面の清浄度がさらに高められている。ま
た、このようにして作製したウェーハに衝撃等の外力が
作用しても、この外力は被覆層において吸収される。

【０００７】

【実施例】以下に本発明の一実施例を図１〜図３を参照
しながら説明する。図１は本発明の一実施例に係るウェ
ーハの凍結工程の概略を示す模式図である。図１におい
て、（Ａ）はウェーハのミラー面側を凍結する工程を、
（Ｂ）はミラー面凍結後の上板装着工程を、（Ｃ）は反
転後のウェーハ裏面凍結工程を、（Ｄ）は全面を超純水
の氷で被覆したウェーハを、それぞれ示している。

【０００８】図１中（Ｄ）において示すように、ウェー
ハ１１の全表面（表裏面、面取り面、オリフラ面）は例
えば数十μｍの厚さの被覆層１２により被覆されてい
る。被覆層１２は、後述するように、超純水（ＤＩＷ）
の氷により形成されている。なお、ウェーハ１１として
は、シリコンウェーハ、ガリウムひ素ウェーハ等の半導
体ウェーハを用いている。また、これらのウェーハ１１
は、鏡面研磨後のものをそのまま、または、エッチング
処理後、凍結することにより被覆層１２を形成したもの
である。さらに、ウェーハ１１としては例えばその厚さ
は６００μｍ、その径は８インチのもの等全ての大き
さ、任意の形状のものを使用することができる。

【０００９】次に、図１を用いてウェーハ１１の被覆工
程を説明する。この被覆を行うウェーハ１１は、上述し
たように、スライシング、オリフラ加工等の研削工程、
ラッピング、ポリッシング工程、エッチング工程、熱処
理工程、検査工程等のウェーハ製造工程を終了したもの
を用いる。また、図中、１３はウェーハ１１が載置され
る枠体、１４は枠体１３に対して着脱自在に構成されて
いる円筒形の外枠、１５は平坦な上板である。下板であ
る枠体１３の中央部には、ウェーハ１１が定置されるよ
うに、所定径の円形凹部１６が形成されている。

【００１０】まず、ウェーハ１１を表面（ミラー面）を
上に向けて枠体１３の凹部１６に載置、収納する。次い
で、この凹部１６を含み外枠１４によって囲まれる空間
に超純水を所定量だけ注入する。この場合、超純水は、
ウェーハ１１の全体を浸漬し、少なくとも水面がウェー
ハ１１の上面（表面）より高くなるまで注入する。そし
て、例えば蒸気圧縮式冷凍法やアンモニア等による吸収
式冷凍法にて、この超純水を凍結させて、ウェーハ１１
の下面（裏面）を除く表面を超純水氷の被覆層１２によ
って被覆する（Ａ）。

【００１１】次いで、この外枠１４の上端に上板１５を
載せ、ウェーハ１１を閉空間に封止する（Ｂ）。そし
て、この上板１５が下に、下板である枠体１３が上にな
るように、治具等を用いて、全体を１８０度ひっくり返
す。全体を反転するものである。この結果、ウェーハ１
１の裏面は上に向いて露出し、その被覆されたミラー面
は下側に位置することとなる。この状態で枠体１３を除
去し、超純水を注入し、被覆されていなかったウェーハ
１１の裏面を超純水中に浸漬させる。そして、この超純
水を上記と同様の方法で凍結、氷化する（Ｃ）。この結
果、（Ｄ）に示されるように、ウェーハ１１の全表面が
超純水氷からなる被覆層１２により被覆される。

【００１２】図２はこのようにして被覆されたウェーハ
１１Ａを搬送用収納筒２１に梱包する方法を示してい
る。すなわち、その直径が、氷被覆ウェーハ１１Ａのそ
れよりもわずかに大きい収納筒２１を用い、複数枚の氷
被覆ウェーハ１１Ａを厚さ方向に重ね合わせて収納筒２
１に収納したものである。この場合、氷被覆ウェーハ１
１Ａと氷被覆ウェーハ１１Ａとの間に１枚の密着防止シ
ート２２を介在させている。密着防止シート２２はその
一部を耳状に突出させたもので、所定の材質（例えば炭
化弗素系樹脂等）、所定の厚さ（例えば１００〜１００
０μｍ）に形成したものである。この結果、解凍時に氷
被覆ウェーハ１１Ａを１枚ずつ取り出すことが可能とな
り、取扱がきわめて容易となる。なお、この収納筒２１
の外面には格納したウェーハ１１Ａの製造履歴等を示す
バーコード２３を貼付してある。

【００１３】図３は、この収納筒２１を搬送する際に用
いるステンレス製の真空ポット２４を示している。この
真空ポット２４は、外筒２５と、内筒２６と、蓋２７
と、を有している。外筒２５と内筒２６との間の空間２
８には冷却用のドライアイス２９が詰め込まれている。
このドライアイス２９によって内筒２６は一定の温度に
保持されるものである。また、内筒２６の内面には固定
式のリング状プラスチッククッション３０が設けられ、
このクッション３０を介して上記収納筒２１が格納、保
持されるものである。クッション３０により搬送時の衝
撃等が吸収される構成である。また、蓋２７にはフィル
タ付きの逆止リーク弁３１を設け、外気中に含まれる汚
染物の侵入を遮断するとともに、外筒２５の内部を一定
圧力に保持している。したがって、この真空ポット２４
を用いて搬送した氷被覆ウェーハ１１Ａは、使用時には
１枚ずつ取り出されて、自動枚葉処理機によって処理さ
れることとなる。使用の直前に氷被覆ウェーハの氷の最
外層を超純水による予備リンスで洗い流すことにより、
搬送、梱包、解封途中で付着した汚染があっても効果的
に除去できる。また、そのまま自動枚葉処理機による処
理を行ってもウェーハに直接汚染物が吸着した場合に比
べて簡単に高純度な表面を得ることができる。

【００１４】

【発明の効果】本発明によれば、ウェーハの保管、搬
送、取扱等を１枚単位で自由に行うことができる。ま
た、この取扱時、ウェーハ表面の汚染、ウェーハの損傷
等は完全に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るウェーハの被覆工程の
概略を示す模式図である。

【図２】本発明の一実施例に係る搬送用筒へのウェーハ
の格納方法の概略を示す分解斜視図である。

【図３】本発明の一実施例に係る搬送、保管用の容器を
示す断面図である。

【符号の説明】

１１ウェーハ１１Ａ氷被覆ウェーハ１２被覆層

フロントページの続き (72)発明者森田悦郎東京都千代田区岩本町３丁目８番16号三菱マテリアルシリコン株式会社内 (72)発明者大井浩之東京都千代田区岩本町３丁目８番16号三菱マテリアルシリコン株式会社内 (72)発明者長田達哉東京都千代田区岩本町３丁目８番16号三菱マテリアルシリコン株式会社内 (72)発明者岡田千鶴子埼玉県大宮市北袋町一丁目297番地三菱マテリアル株式会社中央研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体ウェーハを鏡面研磨した後、該半
導体ウェーハの全表面を超純水を用いて凍結することを
特徴とする半導体ウェーハの保管方法。
【請求項２】全表面を超純水氷の被覆層により被覆し
たことを特徴とする半導体ウェーハ。