JPH09162273A - 半導体基板保管ボックス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】半導体基板の静電気を除去し、半導体基板への
汚染物質の吸着を低減する。 【解決手段】半導体基板１を収納し保管する半導体基板
保管ボックス２において、前記半導体基板保管ボックス
２の内部側に設けられた半導体基板保管ボックス２に収
納された状態の半導体基板１と接触する第１の導電体部
分４ａと、半導体基板保管ボックス２の外側に設けられ
た第２の導電体部分４ｂと、第１の導電体部分４ａと第
２の導電体部分４ｂとを電気的に接続する第３の導電体
部分４ｃとを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
工程において、半導体基板を収納し保管するための箱に
関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の製造工程において、半導体
基板は、一般にキャリアと呼ばれる基板保持具に載せら
れ、このキャリアと共に半導体基板保管ボックスに収納
されて保管される。これにより、クリーンルームの環境
中に存在する汚染物質が半導体基板に付着することを防
止している。さらに、クリーンルームの環境中の汚染物
質をフィルターにより除去し、雰囲気の流れを制御する
いわゆるダウンフロー方式により、半導体基板へのこれ
らの汚染物質の付着を抑制している。

【０００３】しかし、半導体基板が静電気を帯びている
場合には、半導体基板保管ボックスの内壁、キャリアま
たは半導体基板保管ボックス内の雰囲気中の例えば水、
薬品、金属等を含む塵等の汚染物質が半導体基板の表面
に吸着されてしまう。

【０００４】例えば、このような汚染物質が半導体基板
の表面に付着した状態で熱酸化を行った場合には、形成
された酸化膜の内部にピンホール等が発生し、酸化膜の
初期耐圧の不良、経時絶縁破壊時間の劣化等の熱酸化膜
の絶縁信頼性を劣化させる原因となる。

【０００５】特に、例えば酸、アルカリ系等の溶液また
は純水等を用いたウェット処理を行った後に、半導体基
板を高速回転させて半導体基板表面に付着した液体を除
去することが一般に行われているが、この時に半導体基
板が帯電しやすい。従来は、このように帯電した半導体
基板を、そのままの状態で半導体基板保管ボックスに収
納し、その後に、例えば酸化等を行っている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の半
導体基板保管ボックスでは、半導体基板が静電気を帯び
ている場合に、ボックス内に存在する汚染物質が容易に
半導体基板表面に吸着してしまうという問題があった。

【０００７】本発明の目的は、半導体基板を保管する時
に、半導体基板の静電気を除去し、半導体基板への汚染
物質の吸着を低減することができる半導体基板保管ボッ
クスを提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、本発明の骨子は、保管ボックスの内部
に導電体を設置し、この導電体と半導体基板とを接触さ
せることにより半導体基板の静電気を除去することであ
る。

【０００９】すなわち、本発明による半導体基板保管ボ
ックスは、半導体基板を収納し保管する半導体基板保管
ボックスにおいて、半導体基板保管ボックスに収納され
た状態の半導体基板と接触する導電体を具備することを
特徴とする。

【００１０】また、本発明による半導体基板保管ボック
スは、半導体基板を収納し保管する半導体基板保管ボッ
クスにおいて、前記半導体基板保管ボックスの内部側に
設けられた半導体基板保管ボックスに収納された状態の
半導体基板と接触する第１の導電体部分と、前記半導体
基板保管ボックスの外側に設けられた第２の導電体部分
と、前記第１の導電体部分と前記第２の導電体部分とを
電気的に接続する第３の導電体部分とを具備することを
特徴とする。

【００１１】このように、本発明による半導体基板保管
ボックスは、半導体基板保管ボックスに収納された状態
の半導体基板に接触する導電体を具備するため、半導体
基板に帯電した静電荷をこの導電体に移動させることに
より、電荷を低減することができる。

【００１２】さらに、本発明による半導体基板保管ボッ
クスは、その内側および外側に設置された導電体部分
と、内側および外側の導電体部分を電気的に接続する導
電体部分とを具備し、この内側の導電体は半導体基板保
管ボックスに収納された状態の半導体基板と接触するよ
うに構成されているため、半導体基板に帯電している静
電気は導電体を伝わって半導体基板保管ボックスの外側
へ容易に除去されることができる。

【００１３】このようにして、本発明による半導体基板
保管ボックスでは、半導体基板に帯電した静電気を低減
または除去することにより、半導体基板が環境中の汚染
物質を吸着することを防止することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実
施の形態による半導体基板保管ボックスの構造を示す断
面図である。この図に示すように、半導体基板保管ボッ
クス２は本体２ａおよび蓋２ｂより構成され、半導体基
板１はキャリア３に載せられた状態で、半導体基板保管
ボックス２の本体２ａに収納される。ここで、本実施の
形態による半導体基板保管ボックスは、従来と異なり、
本体２ａに導電性物質４を具備している。この導電性物
質４は、本体２ａの底部の内側に設けられた導電体部分
４ａと、本体２ａの側面部の外側に設けられた導電体部
分４ｂと、この導電体部分４ａおよび４ｂとを電気的に
接続する導電体部分４ｃとから構成される。導電体部分
４ａは、保管ボックス内に収納された状態の半導体基板
１に接触するように設置されている。また、導電体部分
４ｃは、本体２ａの底部において導電体部分４ａと接触
し、本体２ａの底部および側部の内部を通って、本体２
ａの側面部において導電体部分４ｂと接触するように形
成されている。

【００１５】さらに、図２の（ａ）に、この半導体基板
保管ボックスの本体２ａの上面図、図２の（ｂ）に、図
２の（ａ）のＡ−Ａ´断面図を示す。この図に示すよう
に、導電体部分４ａは、半導体基板保管ボックス２に収
納されているすべての半導体基板１に接触するように、
本体２ａの内側底部に設置されている。

【００１６】このように、本実施の形態による半導体基
板保管ボックスは、導電体４を具備し、本体２ａの内側
において半導体基板１に接触する導電体部分４ａと本体
２ａの外側に露出する導電体部分４ｂとを導電体部分４
ｃとにより電気的に接続する構造であるため、半導体基
板１に帯電している静電気を保管ボックス２の外側へ抜
き去ることができる。これにより、半導体基板１が帯電
して、汚染物質を吸着することを防止することができる さらに、この導電体部分４ａには、例えば図２の（ｂ）
に示すように、半導体基板１が挿入されるように溝が形
成されている。この溝により、半導体基板１を安定して
支持し、保管することができる。

【００１７】また、外気が半導体基板保管ボックス２の
内部に侵入することを防止するために、半導体基板保管
ボックス２の本体２ａと導電体部分４ｃとの接触部は密
閉されていることが望ましい。

【００１８】ここで、半導体基板保管ボックス２の外側
に露出している導電体部分４ｂに、例えば接地電位を接
続することにより、半導体基板１に帯電している電荷を
効率的に除去することも可能である。例えば、半導体基
板保管ボックス２を保管する棚を導電体を用いて形成
し、この棚を接地電位に接続し、さらに、半導体基板保
管ボックス２をこの棚に保管した状態において半導体基
板保管ボックス２の外側の導電体部分４ｂとこの棚とが
接触するように導電体部分４ｂを形成しておくことによ
り、保管ボックス２または棚に特別な接続端子等を形成
する必要をなくすことができる。

【００１９】また、上述の実施の形態では、導電体部分
４ｂは本体２ａの側面外側に設置され、この導電体部分
４ｂと導電体部分４ａとを接続する導電体部分４ｃは、
本体２ａの底部および側部の壁の内部に形成されたが、
図３に示すように、導電体部分４ｂを本体２ａの底部外
側に設置することも可能である。図３は半導体基板保管
ボックスの構造を示す断面図で、前述の図１に対応す
る。

【００２０】この場合には、導電体部分４ｂと導電体部
分４ａとを接続する導電体部分４ｃを、本体２ａの底部
を貫通するように形成することができるため、導電体４
ｃが本体２ａを貫通する長さを低減することができ、導
電体４ｃと本体２ａとの間に隙間が生じないように容易
に密閉することができる。

【００２１】さらに、図３に示す半導体基板保管ボック
スを用いて、導電体部分４ｂに接地電位を接続する場合
には、本体２ａの底部外側において、導電体部分４ｂと
例えば接地電位に接続された棚等を接触させる必要があ
る。これに対して、図４に示すように、導電体部分４ｂ
は本体２ａの側面外側に設置し、導電体部分４ｃを図３
と同様に本体２ａの底部を貫通するように形成し、さら
に本体の外壁面に沿って導電体部分４ｂまで延長するよ
うに形成することも可能である。図４は半導体基板保管
ボックスの構造を示す断面図で、前述の図１、図３に対
応する。

【００２２】このようにすれば、導電体部分４ｃが本体
２ａを貫通する長さを低減することにより、導電体部分
４ｃと本体２ａとの間を容易に密着させ、さらに導電体
部分４ｂを半導体基板保管ボックス２の外側の所望の位
置に形成することができる。

【００２３】次に、図５および図６を用いて、本発明に
よる半導体基板保管ボックスの内側に設置される導電体
部分４ａの他の実施の形態について説明する。図５およ
び図６の（ａ）は、この半導体基板保管ボックスの本体
２ａの上面図、図５および図６の（ｂ）は、それぞれ同
図の（ａ）のＡ−Ａ´断面図を示す。

【００２４】図５には、導電体部分４ａと半導体基板１
との接触面に、図２に示すような溝を形成せず、平面と
したものが示されている。半導体基板１と導電体４との
接触は一点の接触で十分であり、このようにすると、半
導体基板１と導電体４との接触面積を低減することによ
り、半導体基板１に傷が生じることを防止することがで
きる効果がある。

【００２５】また、図６には、半導体基板１と接触する
領域のみ本体２ａの内側に露出するように、導電体部分
４ａを形成したものが示されている。このように、本体
２ａの内側に露出している導電体部分４ａの面積を低減
することにより、この導電体４に含まれている汚染物質
が半導体基板１に付着する可能性を低減することができ
る。

【００２６】さらに、図５または図６に示すように、本
体２ａの外側に露出している導電体部分４ｂの面積を低
減することにより、導電体４に含まれている汚染物質が
外気中に発散することを防止することができる。

【００２７】このように、半導体基板保管ボックス２の
内側および外側に露出している導電体部分４ａおよび４
ｂの面積を、要最小限にして、導電体４による汚染を抑
制することが望ましい。

【００２８】なお、導電体４は、例えばタングステンカ
ーバイドまたは多結晶シリコン膜または導電性プラスチ
ックまたは導電性プラスチックを含む化合物またはタン
タルまたはタンタルを含む化合物等の、汚染物質を発生
させず、半導体基板１を汚染させない物質で形成される
ことが望ましい。

【００２９】なお、上記の実施の形態において示した導
電体部分４ａと導電体部分４ｂおよび４ｃとを組み合わ
せて使用することが可能である。また、上記の実施の形
態では、いずれの場合においても、半導体基板１と接触
する導電体部分４ａを、本体２ａの底部に設置したが、
例えば本体２ａの側部または蓋２ｂに導電体部分４ａを
設けて、半導体基板１を収納保管した状態で、半導体基
板１の側部または上部と導電体部分４ａとを接触させる
ことも可能である。さらに、これらを組み合わせて、半
導体基板保管ボックス２の内側に複数の導電体部分４ａ
を設けて、導電体部分４ａと半導体基板１とを数箇所に
おいて接触させることも可能である。

【００３０】次に、本発明の第２の実施の形態として、
半導体基板保管ボックス２のみではなく、キャリア３に
も導電体４´を設ける場合について、図７を用いて説明
する。図７は本発明の第２の実施の形態による半導体基
板保管ボックスの構造を示す断面図である。この図に示
すように、本実施の形態では、キャリア３に導電体４´
を設け、この導電体４´と半導体基板１とを接触させ、
また、キャリア３が半導体基板保管ボックス２の底面と
接触する面においてこの導電体４´を露出させる。さら
に、半導体基板保管ボックス２に導電体４を設置し、こ
の導電体４を半導体基板保管ボックス２の底部内壁のキ
ャリア３と接触する領域内に露出させ、この導電体４の
露出した部分とキャリア３の導電体４´の露出した部分
とを接触させる。このように、導電体４および導電体４
´はそれぞれ露出された部分を接触させるだけでよく、
導電体４と導電体４´とを接続するための部品等は必要
ない。このようにして、半導体基板１に帯電している静
電荷をキャリアに設置された導電体４´と半導体基板保
管ボックス２に設置された導電体４とを介して保管ボッ
クス２の外側へ抜き去る。

【００３１】このようにして、キャリア３と半導体基板
１との接触点に導電体４´を設けることにより、上記第
１の実施の形態では、半導体基板１と導電体４とが確実
に接触するように導電体４の位置を調整する必要があっ
たが、これを省くことが可能となる。

【００３２】なお、本発明の第１および第２の実施の形
態を組み合わせて、キャリアに設置された導電体４´と
半導体基板１とを接触させ、さらに本体２ａまたは蓋２
ｂに設置された導電体４と半導体基板１とを接触させる
ことも可能である。

【００３３】本発明の趣旨によれば、半導体基板保管ボ
ックス２およびキャリア３を、導電体を用いて形成する
ことにより、同様の効果を得ることができるが、通常、
導電体は汚染物質を含んでいる可能性が高いため、前述
の実施の形態のように、汚染物質の含有量が少ない絶縁
性物質により、半導体基板保管ボックスおよびキャリア
を構成し、これに導電体４または４´等を付加すること
が望ましい。さらに、前述のように、この導電体４およ
び４´が絶縁性物質より露出する面積を小さくすること
が望ましい。

【００３４】また、上記第１乃至第２の実施の形態で
は、導電体４は半導体基板保管ボックス２の外側に露出
するように設置されているが、半導体基板１に帯電して
いる静電気を低減するために、導電体４は半導体基板保
管ボックス２の外側に必ずしも露出する必要はない。た
だし、導電体４を半導体基板保管ボックス２の外側にも
露出させる上記実施の形態の方が、露出しない場合に比
べて、より効果的に静電気を除去することができるた
め、好ましい。

【００３５】次に、図８乃至図１０を用いて、本発明の
効果について説明する。図８は、例えば酸またはアルカ
リ等の洗浄液による処理を行った後の半導体基板を、従
来の半導体基板保管ボックスに収納し１００時間程度保
管した場合（ａ）と、本発明の第１の実施の形態による
半導体基板保管ボックスに収納し１００時間程度保管し
た場合（ｂ）の、半導体基板に付着している汚染物質の
量を比較したものである。それぞれ、３枚の半導体基板
について測定されたデータを示す。この図から、本発明
による半導体基板保管ボックスを用いた場合（ｂ）に
は、従来（ａ）に比べて、汚染物質の量が少ないことが
わかる。このように、本発明による半導体基板保管ボッ
クスは、半導体基板に帯電している静電気を除去するこ
とができるため、従来に比べて半導体基板表面への汚染
物質の吸着を低減できる。

【００３６】図９は、図８と同様の処理を行った後の半
導体基板を、従来の半導体基板保管ボックス（ａ）、ま
たは、本発明の第１の実施の形態による半導体基板保管
ボックス（ｂ）にそれぞれ１００時間程度保管し、その
後に熱酸化により酸化膜を形成し、形成された酸化膜の
初期耐圧を測定し比較したものである。それぞれ、３枚
の半導体基板について測定されたデータを示す。縦軸
は、５ＭＶ／cm² の電界を印加して破壊された酸化膜の
割合を示している。この図より、本発明による半導体基
板保管ボックスを用いた場合（ｂ）には、従来（ａ）に
比べて、偶発不良率が小さいことがわかる。このよう
に、本発明による半導体基板保管ボックスは、半導体基
板に帯電している静電気を除去することができるため、
従来に比べて、半導体基板表面への汚染物質の吸着を低
減し、この汚染物質に起因した酸化膜のピンホール等の
欠陥の発生を抑制することにより、偶発不良率を低減す
ることができる。

【００３７】図１０は、半導体基板保管ボックスを、例
えば純水等を用いて通常の方法により洗浄した後に、従
来の半導体基板保管ボックス（ａ）、または、本発明の
第１の実施の形態による半導体基板保管ボックス（ｂ）
をそれぞれ５０回使用し、半導体基板に付着している汚
染物質の量を比較したものである。それぞれ、３枚の半
導体基板について測定されたデータを示す。この図か
ら、本発明による半導体基板保管ボックスを用いた場合
（ｂ）には、従来（ａ）に比べて、汚染物質の量が非常
に少ないことがわかる。このように、本発明による半導
体基板保管ボックスは、半導体基板に帯電している静電
気を除去することができるため、従来に比べて、半導体
基板表面への汚染物質の吸着を低減し、多数回使用する
ことができる。このため、半導体基板保管ボックスの洗
浄回数を低減することができるため、生産効率が向上
し、生産コストの低減を図ることが可能である。

【００３８】

【発明の効果】以上のように、本発明による半導体基板
保管ボックスは、半導体基板の静電気を除去し、半導体
基板への汚染物質の吸着を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による半導体基板保
管ボックスの構造を示す断面図。

【図２】本発明の第１の実施の形態による半導体基板保
管ボックスの構造を示す上面図および断面図。

【図３】本発明の第１の実施の形態による半導体基板保
管ボックスの構造を示す断面図。

【図４】本発明の第１の実施の形態による半導体基板保
管ボックスの構造を示す断面図。

【図５】本発明の第１の実施の形態による半導体基板保
管ボックスの構造を示す上面図および断面図。

【図６】本発明の第１の実施の形態による半導体基板保
管ボックスの構造を示す上面図および断面図。

【図７】本発明の第２の実施の形態による半導体基板保
管ボックスの構造を示す断面図。

【図８】本発明による半導体基板保管ボックスおよび従
来の半導体基板保管ボックスを用いた場合の、半導体基
板表面に付着した汚染物質の量を比較した図。

【図９】本発明による半導体基板保管ボックスおよび従
来の半導体基板保管ボックスを用いた場合の、酸化膜の
初期耐圧を比較した図。

【図１０】本発明による半導体基板保管ボックスおよび
従来の半導体基板保管ボックスをそれぞれ５０回用いた
場合の、半導体基板表面に付着した汚染物質の量を比較
した図。

【符号の説明】

１…半導体基板、２…半導体基板保管ボックス、３…キ
ャリア、４…導電体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 深澤 雄二 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝多摩川工場内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体基板を収納し保管する半導体基板
   保管ボックスにおいて、半導体基板保管ボックスに収納
   された状態の半導体基板と接触する導電体を具備するこ
   とを特徴とする半導体基板保管ボックス。
2. 【請求項２】 半導体基板を収納し保管する半導体基板
   保管ボックスにおいて、前記半導体基板保管ボックスの
   内部側に設けられた半導体基板保管ボックスに収納され
   た状態の半導体基板と接触する第１の導電体部分と、前
   記半導体基板保管ボックスの外側に設けられた第２の導
   電体部分と、前記第１の導電体部分と前記第２の導電体
   部分とを電気的に接続する第３の導電体部分とを具備す
   ることを特徴とする半導体基板保管ボックス。
3. 【請求項３】 前記第２の導電体部分は前記第１の導電
   体部分と前記半導体基板保管ボックスの筐体を介して対
   向する領域内に構成され、前記第３の導電体部分は前記
   筐体を貫通するように構成される請求項２記載の半導体
   基板保管ボックス。
4. 【請求項４】 前記第２の導電体部分は前記第１の導電
   体部分と前記半導体基板保管ボックスの筐体を介して対
   向する領域外に構成され、前記第３の導電体部分は前記
   筐体の壁の内部を筐体に沿って通るように構成される請
   求項２記載の半導体基板保管ボックス。
5. 【請求項５】 前記第２の導電体部分は前記第１の導電
   体部分と前記半導体基板保管ボックスの筐体を介して対
   向する領域外に構成され、前記第３の導電体部分は一部
   が前記筐体の外部を筐体に沿って構成される請求項２記
   載の半導体基板保管ボックス。
6. 【請求項６】 前記第１の導電体部分は、前記半導体基
   板と接触する面上に前記半導体基板が挿入されるように
   溝を有する請求項１乃至５記載の半導体基板保管ボック
   ス。
7. 【請求項７】 前記第１の導電体部分は、その１つの領
   域が前記半導体基板１枚のみと接触するように各半導体
   基板の収納位置に対応して分割して構成される請求項１
   乃至５記載の半導体基板保管ボックス。
8. 【請求項８】半導体基板を支持するキャリアと、前記キ
   ャリアを収納し保管する筐体とにより構成される半導体
   基板保管ボックスにおいて、前記キャリアはそれに支持
   された状態の前記半導体基板と接触するように設置され
   た第１の導電体を具備し、前記筐体は、内側に設けられ
   た第２の導電体の第１の導電体部分と、外側に設けられ
   た第２の導電体の第２の導電体部分と、前記第１の導電
   体部分と前記第２の導電体部分とを電気的に接続する第
   ２の導電体の第３の導電体部分とを具備し、前記第１の
   導電体と前記第１の導電体部分とは互いに接触するよう
   に構成されていることを特徴とする半導体基板保管ボッ
   クス。