KR20010075387A - 웨이퍼 수납방법및 그 수납용기와 상기 수납용기에웨이퍼를 이재하는 웨이퍼 이재방법 - Google Patents
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Abstract
수송중에 파티클이 발생한다 하여도, 웨이퍼 표면에 상기 파티클이 부착하는 것을 극력 방지하는 것이 가능한 발명의 제공을 목적으로 하고, 경면연마하고, 표면을 세정건조후의 웨이퍼를, 상부 개구가 뚜껑에 의해서 밀폐되는 수납용기 본체에 수납하는 수납용기로의 이재하는 때에, 상기 상부개구로 부터 건조기체를 제공하여 용기본체내를 건조공기로 치환하고, 다음, 상기 건조공기의 치환상태를 유지한 채 상부개구를 웨이퍼 공급위치에 대면시켜서 웨이퍼를 수납하며, 최후로 웨이퍼 수납후의 상부개구에 뚜껑을 취부하는 웨이퍼 이재방법에서, 상기 공정이 어느 경우라도 절대수분농도로 2ppm 이하의 고청정 공기분위기하에서 실행되는 것을 특징으로 한다.
Description
반도체 디바이스, 예를들면 메모리나 LSI 의 제조공정으로서, 일반적으로 다결정실리콘으로 부터 단결정 실리콘 잉곳을 제조하는 단결정 제조공정및, 그 잉곳을 슬라이스하고, 박판상의 웨이퍼를 경면연마하는 웨이퍼 가공공정, 상기 경면연마된 웨이퍼상에 여러가지 디바이스를 제조하는 디바이스 제조공정으로 대별되고, 상기 각 공정은 여러가지 배치(batch)처리로 분할화된다. 그리고, 이러한 각 처리 공정은 배치적으로 또는 장소를 이동하여 그리고 시간을 두고서 행하여 지고, 이 때문에 상기 처리간 또는 공정간에서 제조도중 웨이퍼를 용기등에 수납 또는 보관, 반송하는 경우가 있다.
특히, 웨이퍼가공에 의해서 경면연마하기 까지의 공정과, 웨이퍼상에 여러가지 디바이스를 제조하는 디바이스 제조공정은 대부분의 경우, 전혀 다른 회사에서 행하여 진다. 여기서 웨이퍼를 경면연마하기 까지 가공한 후, 디바이스 제조회사에 웨이퍼를 반송하는 경우, 웨이퍼를 다수매 동시에 보지하는 수납용기(출하용 박스라고도 불리움)에 수납하여 출하한다.
한편, 디바이스 제조공정에서는 웨이퍼 표면에 파티클, 유기물이나 이온이 없는 상태가 요구되기 때문에, 전 공정에서의 웨이퍼가공 프로세스의 마지막, 결국 출하용 수납용기에 웨이퍼를 보관하기 전에, 그러한 파티클을 제거하는 세정이 이루어지고 있다.
그리고, 출하용 박스의 영향도 조사되고, 박스로 부터 배출되는 염소나 유기물이 문제로 되는 것이 알려져서, 박스의 재질등의 개선이 이루어지고 있다. 그리고, 웨이퍼상의 소위 가즈미(cloudiness)발생을 방지하는 목적으로 부터 박스중의 분위기를 질소에 의해 치환하는 방법등이 있다(예를들면 특개평 10-92918호).
이와 같이 웨이퍼를 디바이스 제조회사에 출하하는 경우에는, 웨이퍼 표면의 오염원으로 부터의 보호에 관하여 매우 주의하지 않으면 안되지만, 이제까지, 웨이퍼표면으로의 파티클부착을 방지하는 유효한 방법은 없었다.
예를들면 특개평 8-64666호에서는, 탈가스가 작은 미립자오염, 가스상 오염등의 영향을 제거하는 수납용기로서, 건조기체공급계의 도중에 순수 버블링부를 설치하고, 상기 순수 버블링부에 의해 얻어진 초고순도의 수증기를, 웨이퍼를 수납한 용기내에 충만시켜서 반송하는 기술이 제안되고 있다.
그러나, 이러한 기술은, 다음 공정에 플루오르화 수소산(hydrofluoric acid)처리(특개평 8-64666호에서는 무수 플루오르화 수소산처리라 하고 있음)공정을 갖는 경우에 유효하고, 그리고 분위기 순도의 향상을 위하여 고순도의 질소퍼지량을 삭감할 수 있다는 효과는 얻을 수 있지만, 본 출원인의 실험결과에서는 용기로 부터 발생하는 파티클의 부착방지에는 거의 효과가 없고, 또한 경면연마후의 웨이퍼를 디바이스 제조공정으로 반송하는 경우의 수납방법이나 이재방법에는 유효하지 않은 것으로 판명되었다.
즉, 상기 웨이퍼등의 박판을 다수매, 수납용기내에 수납지지하여 보관, 운반등을 행하는 경우, 이 수납용기(출하용 박스)는 반송중에 다양한 진동이 부여된다.
이 진동에 의한 마찰에 의해서, 박스 접촉부의 마모나 박스내에 부착하고 있는 분진은 진동에 의해 발진(파티클의 발생)이 일어나고, 이러한 파티클이 진동및 정전기적인 작용에 의해 웨이퍼에 부착한다. 여기서, 파티클등은, 본래 공간에 부유하거나, 물의 표면에 부착하고 있는 극미소한 물질입자를 총칭하고, 금속이나 무기물, 유기물등으로 이루어진다.
이와 같은 수납용기내의 운반중에서의 발진은 LSI 제조프로세스의 설계룰(design rules)이 그 정도 미세함을 요구하지 않는 집적도가 낮은 세대에서는 그 다지 문제가 되지 않았지만, 고집적화가 점점 이루어져 1기가 레벨의 LSI를 만들게 되면, 관리대상인 파티클의 입경도 작아지게 되고, 반송중의 파티클의 증가도 무시할 수없는 문제로 된다. 즉, 고집적화에 수반하는 설계룰의 서브 미크론(sub-micron) 단위의 미세화에 의해, 파티클의 입경은 0.16㎛으로 부터 0.10㎛으로 관리대상이 낮아지고 있지만, 금후 0.13㎛ 설계룰의 세대에서는, 상기 입경은 0.08㎛까지가 관리대상으로 된다.
결국, 디바이스 프로세스중에 있어서, 파티클이 웨이퍼에 부착하게 되면, 미세배선의 쇼트나 단선을 초래하고, 금속이나 유기물의 파티클과 같은 디바이스특성의 열화를 일으키게 되며, 디바이스 프로세스의 보유저하(low yields)로 이어진다.
따라서, 이러한 파티클은 검사항목으로서 취급되고, 디바이스 공정에서는 웨이퍼 가공공정으로 부터 이송되어 온 웨이퍼를 검사하지만, 이때 파티클의 입경과 수로 적합, 부적합 판정이 이루어진다.
이 파티클을 제거하기 위하여 웨이퍼 가공공정에서 세정하는 것에도 불구하고, 많은 디바이스 메이커에서는 다시 한번 디바이스 공정의 수입단계에서도 세정하고 있지만, 파티클의 입경이 작게 되기 까지 세정하는 것에는 세정레벨의 향상도 필요하고, 공수도 증가되는 것이다.
그러나, 반송중에 발생하는 파티클의 웨이퍼로의 부착을 완전하게 억제하는 것은 어렵다. 특히 트럭에서의 육송, 비행기등의 공수에서는 수송시에 어떠한 진동이 부여되는 지, 보다 구체적으로는 차량구조, 도로사정, 취급되는 방법이 각각 다르기 때문에, 그것을 방지하는 방법도 다양하고, 좀처럼 유효하게 파티클의 발생을 방지하는 수단이 없었다.
본 발명은, 경면연마하여 표면을 세정건조후의 웨이퍼 수납방법과, 그 수납용기및 그 수납용기에 이재하는 이재방법에 관한 것으로, 특히 상기 경면연마후의 실리콘 웨이퍼를 반송하는 때등에 발생하는 웨이퍼상의 파티클 부착을 적게하기 위한 웨이퍼 수납방법및 그 수납용기와 수납용기에 웨이퍼를 이재하는 이재방법에 관한 것이다.
본 발명은 이러한 문제를 감안한 것으로,수송중에 파티클이 발생한 것이어도, 웨이퍼표면에 상기 파티클이 부착하는 것을 극력 방지하는 것이 가능한 웨이퍼 수납방법과 그 수납용기및 그 수납용기에 웨이퍼를 이재하는 웨이퍼 이재방법을 제공함을 목적으로 하는 것이다.
본 발명에 이르게 된 경과를 순서에 따라서 설명한다.
웨이퍼를 경면가공하여 표면을 세정후, 진공건조한 웨이퍼를, 밀폐가능한 수납용기에 넣고, 상기 수납용기내 공간을 고습도(예를들면 상대습도가 약 40%, 절대 수분농도가 6.5 ~ 8ppm) 에 놓은 상태에서 진동시킨 경우와, 상기 수납용기내 공간을 건조상태(예를들면 상대습도가 약 10%이하, 절대 수분농도가 2ppm이하, 바람직하게는 1ppm 이하) 에 놓은 상태에서 진동시킨 경우등으로, 후자의 경우가 웨이퍼상의 파티클 부착이 대폭으로 억제되고 있음이 본 발명자에 의해서 밝혀졌다.
이와 같이, 기밀공간 공기중의 수분이 낮은 상태에서 웨이퍼 표면에 파티클이 부착하기 어려운 이유에 대하여 설명한다.
즉, 진동에 의해 가속된 파티클이 웨이퍼에 충돌하는 경우, 수분이 없는 건조상태의 웨이퍼에서는, 파티클이 웨이퍼표면에 충돌하여도 단지 반발하는 것만으로 웨이퍼에는 흡착하지 않는다.
한편, 고습도상태에서는,웨이퍼 표면에 흡습성이 발생되고, 그 표면 수분의 작용에 의해서 웨이퍼에 파티클이 흡착하는 이유로 생각되어진다.
본 발명은 이러한 견지에 기초하여 이루어진 것으로서, 본 발명의 웨이퍼 수납방법은, 경면연마하고, 표면을 세정건조후의 웨이퍼를 상대습도가 10% 이하의 고청정건조기체가 충전된 기밀공간에서 보관함을 특징으로 하고, 보다 구체적으로는, 경면연마하고, 표면을 세정건조후의 웨이퍼를 웨이퍼와 접촉하는 기체상태중의 수분을 2ppm 바람직하게는 1ppm 이하로 유지한 고청정건조기체가 충전된 기밀공간에서 보관함을 특징으로 웨이퍼의 수납방법을 제안한다.
그리고, 본 발명의 수납용기는, 경면연마하고, 표면을 세정건조후의 웨이퍼를 수납하는 밀폐용기에서, 상기 용기중의 기체가 건조기체이고, 상기 기체중의 수분이 2ppm 바람직하게는 1ppm 이하로 유지되어 있음을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 웨이퍼 이재방법의 제1태양은, 경면연마하고, 표면을 세정건조후의 웨이퍼를, 상부개구가 뚜껑에 의해 밀폐되어지는 수납용기본체에 수납하는 수납용기로의 이재방법에 있어서,
상기 상부개구가 상향이외의 방향으로 되도록 상기 용기본체를 배치한 상태에서, 상기 상부개구로 부터 건조기체를 공급하여 용기본체내를 건조공기로 치환하는 공정과, 상기 건조공기의 치환상태를 유지한 채 상부개구를 웨이퍼 공급장치에 대면시켜 웨이퍼를 수납하는 공정과, 웨이퍼 수납후의 상부개구에 뚜껑을 취부하는 공정등을 갖추고,
상기 공정이 어떤경우라도 고청정 건조기체하에서 행하여짐을 특징으로 하는 수납용기로의 웨이퍼 이재방법을 제안한다.
그리고, 본 발명의 웨이퍼 이재방법의 제2태양은, 경면연마하고, 표면을 세정건조후의 웨이퍼를, 앞쪽부개구가 뚜껑에 의해 밀폐되어지는 수납용기본체에 수납하는 수납용기로의 이재방법에 있어서,
상기 앞쪽부개구가 상향이외의 방향으로 되도록 상기 용기본체를 배치한 상태에서, 상기 앞쪽부개구로 부터 건조기체를 공급하여 용기본체내를 건조공기로 치환하는 공정과, 상기 건조공기의 치환상태를 유지한 채 앞쪽부개구를 웨이퍼 공급장치에 대면시켜 웨이퍼를 수납하는 공정과,
웨이퍼 수납후의 앞쪽부개구에 뚜껑을 취부하는 공정등을 갖추고,
상기 공정이 어떤경우라도 고청정 건조기체하에서 행하여짐을 특징으로 하는 수납용기로의 웨이퍼 이재방법을 제안한다.
여기서, 고청정건조기체는, 예를들면 고청정건조공기이고, 포함된 수분량을 가능한 한 적게하며, 파티클 그밖의 불순물을 거의 포함하지 않는 기체, 구체적으로는 입경 0.2㎛이상의 파티클이, 200개/cc이하, 바람직하게는 150개/cc 이하이고, 기체중의 수분이 2ppm 바람직하게는 1ppm 이하로 유지되고 있는 기체이다.
이 경우, 상기 용기본체내를 건조공기로 치환하는 것은 용기내에 잔존하고 있는 보통의 공기(수분함유 잔존공기)를 효율 좋게 배출하기 위하여, 상부개구는, 상향이외의 방향으로 향하게 하고, 구체적으로는 하향으로 또는 경사하향으로 하는 것이 좋고, 그리고, 상기 각 공정을 하나의 폐공간에 유지함과 동시에, 상기 공간내의 분위기 수분이 2ppm 바람직하게는 1ppm 이하로 유지되고 있는 고청정 건조공기(예를들면 공기나 질소)임이 바람직하다.
도면의 간단한 설명
제1도는, 본 발명의 실시형태에 관계된 웨이퍼 이재장치를 나타낸 개략도이다.
제2도는, 본 발명의 실시형태에 관계된 웨이퍼 이재수순을 나타낸 플로우 도이다.
제3도는, 본 발명의 실시형태에 관계된 웨이퍼 수납용기를 나타낸 분해사시도이다.
제4도는, 제3도의 웨이퍼 수납용기의 씰부분을 도시한 확대도이다.
그리고, 상기 도중의 부호 설명으로서, 1은 웨이퍼, 50은 웨이퍼 수납용기 본체, 52는 뚜껑, 56,57은 씰 패킹을 각각 나타낸다.
제5도는, 종래의 정밀기판 수납용기를 나타낸 분해사시도이다.
발명을 실시하기 위한 가장 좋은 형태.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시형태를 예시적으로 상세히 설명한다. 단, 본 실시형태에 기재되어 있는 구성부품의 크기, 재질, 형상및, 그 상대적 배치등은 특별히 특정적인 기재가 없는 한, 이 발명의 범위를 그것으로 한정하는 취지는 아니고, 단지 설명예에 불과한 것이다.
웨이퍼 수납용기는, 예를들면 제3도에 개시되어 있는 바와 같이, 다수의 웨이퍼 1를 병렬로 수납하기 위한 웨이퍼 지지구 55를 구비한 웨이퍼 바스켓트 53와, 상기 바스켓트 53를 수납하는 웨이퍼 수납용기 본체 50와, 상기 웨이퍼 수납용기 본체 50의 상방 개구부를 덮는 상부 뚜껑 52및, 웨이퍼 바스켓트 53내의 웨이퍼 1를 눌러서 보지하기 위한 웨이퍼 누름대 54등으로 구성되고, 이러한 웨이퍼 수납용기는 일반적으로 폴리프로필렌이나 폴리카보네이트 그밖의 유기수지등으로 형성되어 있다.
이러한 형상은 실개평 1-129836호에 개시되고, 공지되어 있다.
그리고, 본 실시형태에서는, 특히 밀봉성을 높이기 위하여, 상부 뚜껑 52과 용기 본체 50사이에 개재하는 씰 패킹 56,57을 2중구조로 하고 있다. 즉, 종래는 상부 뚜껑 52 하단 외주를 역 U 자상 52a로 형성함과 동시에, 상기 용기본체 50상단 외주부를 상기 역 U 자상 요(凹)부에 끼워 맞춰지도록 상단 주연 50a 을 볼록(凸)형으로 형성시키고, 그 끼워맞춤 공간 58에 내주측 씰 패킹 57을 끼워 맞춘 구조로 하고 있지만, 본 실시형태에 있어서는, 제4도에 도시된 바와 같이, 용기본체 50 외주측에 그리고 감싸는 하나의 패킹 56을 추가하고 있다.
그리고, 상기 씰 패킹 56,57은, 폴리올레핀 계의 에라스토머나 실리콘 고무등으로 형성되고, 더욱 밀봉성의 강화를 도모한다.
다음, 이러한 수납용기를 이용하여 다음과 같은 실험을 행하였다. 우선, 수납용기에는, 웨이퍼를 25매 세트할 수 있는 것을 사용하고, 그리고 용기본체 50,52및 상부 뚜껑의 재질은, 폴리프로필렌이나 초고순도 폴리에틸렌이나 플루오르 수지등의 수분흡착이 쉽지 않은 것을 사용하고 있다. 그리고 보다 밀봉성을 강화시키기 위하여, 2중 고무 패킹구조로 한 점은 상기한 바와 같다.
그리고, 경면 연마된 실리콘 웨이퍼를 RCA 세정(실리콘 웨이퍼의 세정으로서 일반적으로 이용되고 있는 방법으로, 암모니아, 과산화수소, 물(SC-1)의 세정액으로 세정후에 희석(diluted)된 하이드로 플루오르 산(hydrofluoric acid), 다음 염산, 과산화수소, 물(SC-2) 의 세정액을 이용하는 방법), 상온진공건조한 것을 후에 상세히 설명하는 바와 같이, 이재장치내의 환경공간을, 일상환경하, 예를들면 온도 20℃, 상대습도를 약 40%(기체상태중의 수분: 6.5 ~ 8ppm)으로 하고, 다시 바꾸어설명하면, 용기내의 공기중 수분이 상기 조건으로 하여 웨이퍼를 이재하고 용기본체 50에 상부 뚜껑 52을 괘지하여 밀폐한 것(비교예 1), 용기내의 공기중 수분을 온도 20℃, 상대습도 10%(기체상태중의 수분 : 2ppm)으로 하여 웨이퍼를 이재하고 밀폐한 것(실시예 1), 용기내의 공기중 수분을 온도 20℃, 상대습도 5%(기체상태중의 수분 : 1ppm)으로 하여 웨이퍼를 이재하고 밀폐한 것(실시예 2)의 3종류의 밀폐용기를 준비하였다. 웨이퍼를 이재하기 전에 웨이퍼상의 파티클 레벨은, 비교예, 실시예들이 동일한 것이었다.
온도 20℃의 청정룸(clean room)에서 가진기를 이용하여 포장도로를 주행하고 있는 대형트럭과 거의 동일한 진동을 5시간 부여한 후, 상기 수납용기를 뚜껑을 열어서 웨이퍼상의 파티클 발생수를 평가하였다.
이 결과, 비교예 1에서는, 입경 0.10㎛ 이상의 발생파티클수( 웨이퍼상에 새롭게 증가한 파티클 수)가 평균 30개, 입경 0.2㎛ 이상으로 5개( 8 인치 웨이퍼당)인 것에 대하여, 실시예 1에서는 입경 0.10㎛ 이상의 파티클이 평균 0.3개 정도, 실시예 2에서는 입경 0.10㎛ 이상의 파티클이 평균 0.1개 정도로 각각 실시예에서 대폭적으로 웨이퍼로의 부착이 억제되고 있음이 확인되었다.
이하, 본 발명의 웨이퍼 이재수순을 나타낸 실시형태를 상세히 설명한다.
제1도는 웨이퍼 이재장치를 나타낸 개략도, 제2도는 그 이재수순을 나타낸 플로우도면이다.
제1도에 있어서, 이재장치는 건조공기 도입구 42로 부터, 장치내 공간에 고청정 건조공기가 도입가능하게 구성되고, 반입구(A) 로 부터 도입된 제3도에 도시된 바와 같은 용기본체가 (B1),(B2) 구역에서 하향으로 반전한 후, 상기 반전위치에 하방으로 부터 수직으로 설치되어 있는 관로 43및 삼방변 44를 개재하여 펌프 46에 의해 먼저 용기본체내의 보통공기를 흡인 배기한 후, 상기 삼방변 44을 절체하여 블로어(blower) 47에 의해 건조공기를 상기 용기본체내로 도입하고, 부착수분의 제거와 건조공기의 치환을 행한다.
그리고, 흡인배기(흡인수단 43,46)과 건조공기의 도입(취입수단 43,47)은 별도의 라인으로 행하여도 좋다.
여기서, 고청정 건조공기는, 전용 제조유니트에 의해 상대습도를 10%이하 또는 기체상태중의 수분이 1ppm 이하로 되도록 제어되고, 각각의 관로에 의해 이재장치내의 소정부위로 공급한다. 이때, 이재장치내 전체에 공급하는 공급관로(도입구)와 수납용기본체 50내에 공기를 직접공급하는 관로, 및 웨이퍼 이재시에 있어서도 건조공기를 계속 도입하는 통로를 설치하면 특히 바람직하다.
다음 (C)의 위치에서 상기 용기본체를 횡방향으로 놓고서 재반전시킨 후, 이재수단 45을 이용하여 웨이퍼를 용기본체내에 수납한다.
이때, 웨이퍼는, 경면연마된 웨이퍼를 일반적으로 행하여지고 있는 RCA 세정에 의해서 세정하고, 상온진공흡인에 의해서 건조한 것을 이용한다. 이 웨이퍼는 이재장치내의 카세트 또는 웨이퍼 바스켓트에 채워져 있고, 이 카세트 또는 웨이퍼 바스켓트로 부터 이재수단 45에 의해 용기본체내로 이재한다.
용기본체 50에 웨이퍼를 이재하는 방법으로서는, 미리 웨이퍼 바스켓트 53을 용기본체 50내에 세트하고, 그후 웨이퍼를 1매씩 웨이퍼 바스켓트내로 카세트로 부터 이동시키는 방법이나, 세정건조후의 웨이퍼를 이재장치내의 웨이퍼 바스켓트내로 이동시키고, 그 웨이퍼 바스켓트마다 용기본체로 이재하여도 좋다.
다음, 이러한 실시수순을 제2도에 기초하여 다시한번 설명한다. 먼저 이재장치 외부(A)로 부터 공급된 용기본체 내의 공기를 흡인한다(B1). 이것은 외부로 부터 공급한 용기본체내에는 수분이 많을 가능성도 있기 때문에, 용기본체의 개구부를 하향으로 하고, 하부로 부터 흡인수단 43및 46을 이용하여 흡인한다. 이것은, 수분을 포함하고 있는 이재장치내의 공기보다 무겁기 때문에 하향으로 함으로써 흡인(치환)하기 쉽게 되기 때문이다.
동시에, 또는 시간을 두고서, 건조공기를 취입수단 43,47에 의해 직접 용기본체 50내로 취입하고, 완전하게 용기본체 50내를 건조시킨다. 이와 같이 하여, 용기본체내를 건조공기로서 충만시킨다(B2).
다음, 출하용용기본체를 횡방향으로 향하게 한 후(C), 웨이퍼 채움위치로 이동시켜, 웨이퍼를 채운다(D).
금회의 실시형태에서는, 상기 용기에 경면연마된 실리콘 웨이퍼 10매를 공정내 카세트에 넣고, RCA 세정, 상온진공건조한 것을 이재장치내의 소정위치에 세트한 후, 공정내 카세트로 부터 웨이퍼 바스켓트 53를 세트한 용기본체 50에 웨이퍼를, 이재수단 45의 반송암을 이용하여 채운다.
이와 같이 웨이퍼를 보관한 용기는 상방향으로 복귀한 후(E), 상부 뚜껑을 덮는 것과 동시에 용기본체와 상부뚜껑의 접합부에 테이프를 두르고, 밀봉성을 증가시킨 상태에서 라미네이트와 알루미늄 박을 베이스로 한 필름(film)의 포장재로포장한다(F).
본 발명의 효과를 확인하기 위하여, 상기와 같이 보관한 상태에서, 가진기에 의해 진동을 반복적으로 부여하였다. 그 후, 용기본체로 부터 웨이퍼를 꺼내어 웨이퍼상에 부착하고 있는 파티클의 수를 계수하였다. 파티클은, 파티클 계수기(LS-6030; 히다치 전자 엔지니어링사 제품)에 의해 평가하였다.
그 결과, 입경 0.1㎛ 이상의 파티클이 증가한 웨이퍼는, 10매중 1매이고, 대부분의 웨이퍼에서 파티클의 증가가 보여지지 않았다. 그리고, 파티클의 수에 관해서도, 웨이퍼를 세정한 직후의 파티클(용기본체에 넣기전)은, 입경 0.10㎛이상의 파티클이 0 ~ 10개 정도이었지만, 이 상태와 거의 동일 레벨을 유지할 수 있었다.
그리고, 용기본체중의 파티클도 동시에, 특개평 9-5227호에서 개시되고 있는 것과 같은 방법을 이용하고, 액중 파티클 계수기에 의해서 평가하였다. 웨이퍼를 채우기 전의 용기본체중의 파티클은, 입경 0.2㎛이상으로 150개/cc 이었지만, 진동을 부여한 후의 파티클은 500개/cc 이고, 상당히 증가하고 있다.
이상과 같이 진동을 부여함에 의해서 용기본체중의 파티클이 증가하는 것에도 불구하고, 웨이퍼 표면상에 부착하고 있는 파티클은 변화하고 있지 않고, 이 분위기에서의 보관, 반송이 바람직한 것임이 알게되어졌다. 그리고, 용기본체의 주위에, 예를들면 알루미늄박 복합 필름이나 투명성 필름(라미네이트 필름)으로 포장하는 경우, 이러한 포장재료 내측의 분위기가스도 수분이 2ppm 이하, 바람직하게는 1ppm 이하로 하는 것이 바람직한 것임도 확인되었다. 이것은 장시간 보관하는 때에 특히 바람직하고, 특히 알루미늄계의 포장재료를 사용함에 의해서 외부로 부터의수분 침입도 방지할 수 있고, 양호한 분위기를 유지할 수 있다.
그리고, 이재장치 전체를 완전한 건조분위기중, 예를들면 절대수분농도를 0.1ppm 정도로 하고, 웨이퍼를 수납용기에 이재할 수 있다면 바람직하지만, 이재장치 전체를 0.1ppm 의 건조상태로 하고, 유지하는 것은, 설비적인 부담, 유지비가 크게될 가능성이 있다. 따라서, 이재장치 전체에서는 통상보다 건조한 상태(상대습도로 10% 이하 정도)로 유지하고, 수납용기중의 공급하는 부분만, 그리고 건조된 공기를 예를들면 0.2ppm 이하, 바람직하게는 0.1 ppm 정도의 건조기체로 하도록 치환하는 것만으로 하여 보관하여도 좋다.
상대습도는 기온에 의해서 변화되지만, 최종적으로 웨이퍼에 접촉하는 기체중의 수분을 매우 적게 유지할 수 있다면 좋고, 절대수분농도로 2ppm 이하로 하면 좋다.
이상의 설명은 웨이퍼 수납용기 본체의 개구부가 상부에 설치된 것에 관하여 설명하였지만, 최근에는 특히 직경이 300mm 이상의 웨이퍼 수납용기로 하여, FOSB(Front Opening Shipping Box)로 불리우는 수납용기의 앞쪽부에 개구부가 설치되어 있는 웨이퍼 수납용기가 이용되고 있다.
이 FOSB는 제5도에 개시되어 있는 바와 같이, 다수의 웨이퍼를 병렬로 수납하기 위한 웨이퍼 지지구 155를 그 내부에 적층배열시킨 웨이퍼 수납용기 본체 150과, 내측에 웨이퍼 누름대가 설치되고, 주위에 씰 패킹을 설치하며, 상기 웨이퍼 수납용기 본체의 앞쪽부 개구부를 덮는 앞쪽 뚜껑 152등으로 구성된다. 이러한 FOSB도 일반적으로 폴리프로필렌이나 폴리카보네이트 그밖의 유기수지등으로 형성된다.
보다 구체적으로 설명하면, 복수매의 반도체 웨이퍼(이하, 웨이퍼라 약칭한다)를 수납하는 수납용기 150와, 이 수납용기 150의 개구 정면을 착탈자재하게 피복하는 앞쪽 뚜껑 152과, 수납용기 150의 저면에 장착된 하부 플레이트 159등을 구비하고 있다. 수납용기 150은, 그 정면이 개구된 상자구조로 형성되고, 정면의 내주면 상하에는 복수의 계지구멍(미도시)가 각각 형성되어 있다. 이 수납용기 150의 내부배면에는 후방 레테이너(rear retainer)(미도시)가 장착되고, 내부 좌우 양면에는 서로 대향하는 웨이퍼 지지구 155가 각각 장착되어 있으며, 이러한 후방 리테이너, 및 한쌍의 웨이퍼 지지구 155가 복수매의 웨이퍼를 상하방향으로 정렬시킨다.
앞쪽 뚜껑 152은, 디스크의 회전조작에 기초하여 복수의 래치플레이트(latch plate)를 상하이동시키는 개폐로크기구 158가 내장되어 있다. 이 개폐로크기구 158의 각 래치플레이트에는 앞쪽 뚜껑 152의 관통공으로 부터 돌출하는 계지조(claw)가 형성되고, 각각의 계지조가 각각의 계지구멍으로 끼워 맞춤 결합됨에 의해서, 수납용기 150의 정면에 앞쪽 뚜껑 152이 견고하게 끼워 결합된다.
본 발명의 웨이퍼 이재방법은 이러한 FOSB에도 적용가능한 것이고, 제1도에 도시된 웨이퍼 이재장치를 이용하여 제2도에 도시된 웨이퍼 이재방법과 거의 동일한 방법으로 행함이 가능하다.
FOSB의 경우에 다른 점을 이하에서 설명한다. 제2도의 (A)에서는 용기본체의 개구부는 상부측을 향하여 있지 않고, 같은 도면의 (C)와 같이 횡방향을 향하고 있다. 따라서, (A) 로 부터 (B1)으로의 조작은 반전되지 않고, 앞쪽부 개구부를 하향으로 하는 회전조작으로 된다. 그리고, (D) 에서 웨이퍼를 수납용기본체에 이재한 후에는, 수납용기본체의 방향을 회전시키지 않고, 앞쪽뚜껑을 수납용기본체에 장착하는 것이 가능하다. 이러한 점은 경미한 변경이고, 이것에 의해서, FOSB와 같은 개구부가 수납용기본체의 앞쪽부에 설치된 수납용기에서도 본 발명의 웨이퍼 이재방법이 적용가능하게 된다.
여기서, 경면연마하고, 표면을 세정건조후의 웨이퍼를 반송하는 것이 일반적이지만, 그 후, 에피텍셜 성장(epitaxial growth)등의 처리를 행한 웨이퍼나 디바이스 형성후의 웨이퍼에 있어서도, 동일하게 파티클의 부착은 문제이고, 이러한 웨이퍼에서도, 본발명과 같은 분위기 조건에서 보관함에 의해 파티클의 증가를 억제할 수 있다. 결국, 경면연마하고, 표면을 세정건조후의 웨이퍼등은, 파티클의 부착을 극력 억제하지 않으면 안되는 상태의 웨이퍼인 것이다.
발명의 효과.
이상 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면, 경면연마후의 웨이퍼를 디바이스 제조공정에 반송하는 경우에 있어서, 그 반송중의 웨이퍼 표면으로의 파티클 부착을 방지할 수 있고, 이것에 의해서 웨이퍼 반송후의 디바이스 제조공정에서 파티클 검사나 웨이퍼 세정을 생략할 수 있는 것이다.
Claims (7)
- 경면연마하고, 표면을 세정건조후의 웨이퍼를, 상대습도가 10%이하의 고청정건조기체가 충전된 기밀공간에서 보관함을 특징으로 하는 웨이퍼 수납방법.
- 경면연마하고, 표면을 세정건조후의 웨이퍼를, 웨이퍼에 접촉하는 기체상태중의 수분을 2ppm 바람직하게는 1ppm 이하로 유지한 고청정건조기체가 충전된 기밀공간에서 보관함을 특징으로 하는 웨이퍼 수납방법.
- 경면연마하고, 표면을 세정건조후의 웨이퍼를 수납하는 밀폐용기에서, 상기 용기중의 기체가 건조기체이고, 상기 기체중의 수분이 2ppm 바람직하게는 1ppm 이하로 유지됨을 특징으로 하는 웨이퍼 수납용기.
- 경면연마하고, 표면을 세정건조후의 웨이퍼를, 상부개구가 뚜껑에 의해 밀폐되어지는 수납용기본체에 수납하는 수납용기로의 이재방법에 있어서,상기 상부개구가 상향이외의 방향으로 되도록 상기 용기본체를 배치한 상태에서, 상기 상부개구로 부터 건조기체를 공급하여 용기본체내를 건조공기로 치환하는 공정과,상기 건조공기의 치환상태를 유지한 채 상부개구를 웨이퍼 공급장치에 대면시켜 웨이퍼를 수납하는 공정과,웨이퍼 수납후의 상부개구에 뚜껑을 취부하는 공정등을 갖추고,상기 공정이 어떤경우라도 고청정 건조기체하에서 행하여짐을 특징으로 하는 수납용기로의 웨이퍼 이재방법.
- 경면연마하고, 표면을 세정건조후의 웨이퍼를, 앞쪽부개구가 뚜껑에 의해 밀폐되어지는 수납용기본체에 수납하는 수납용기로의 이재방법에 있어서,상기 앞쪽부개구가 상향이외의 방향으로 되도록 상기 용기본체를 배치한 상태에서, 상기 앞쪽부개구로 부터 건조기체를 공급하여 용기본체내를 건조공기로 치환하는 공정과,상기 건조공기의 치환상태를 유지한 채 앞쪽부개구를 웨이퍼 공급장치에 대면시켜 웨이퍼를 수납하는 공정과,웨이퍼 수납후의 앞쪽부개구에 뚜껑을 취부하는 공정등을 갖추고,상기 공정이 어떤경우라도 고청정 건조기체하에서 행하여짐을 특징으로 하는 수납용기로의 웨이퍼 이재방법.
- 상기 각 공정을 하나의 밀폐 공간으로 유지함과 동시에, 상기 공간내의 분위기중 수분이 2ppm 바람직하게는 1ppm 이하로 유지되고 있는 고청정 건조기체임을 특징으로 하는 청구의 범위 제4항 또는 청구의 범위 제5항 기재의 수납용기로의 웨이퍼 이재방법.
- 상기 고청정건조기체는, 입경 0.2㎛이상의 파티클이, 200개/cc이하, 바람직하게는 150개/cc 이하이고, 기체중의 수분이 2ppm 바람직하게는 1ppm 이하로 유지되고 있는 기체임을 특징으로 하는 청구의 범위 제4항 또는 청구의 범위 제5항 기재의 수납용기로의 웨이퍼 이재방법.
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