WO2005112106A1 - ウェハ保管容器 - Google Patents

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WO2005112106A1
WO2005112106A1 PCT/JP2005/005196 JP2005005196W WO2005112106A1 WO 2005112106 A1 WO2005112106 A1 WO 2005112106A1 JP 2005005196 W JP2005005196 W JP 2005005196W WO 2005112106 A1 WO2005112106 A1 WO 2005112106A1
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WO
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wafer
storage container
back surface
surface protection
particles
Prior art date
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PCT/JP2005/005196
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English (en)
French (fr)
Inventor
Masayuki Kimura
Ryuichi Hirano
Hideki Kurita
Original Assignee
Nippon Mining & Metals Co., Ltd.
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Mining & Metals Co., Ltd. filed Critical Nippon Mining & Metals Co., Ltd.
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Priority to JP2006513501A priority patent/JP4676430B2/ja
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/673—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere using specially adapted carriers or holders; Fixing the workpieces on such carriers or holders
    • H01L21/6735—Closed carriers
    • H01L21/67353—Closed carriers specially adapted for a single substrate

Definitions

  • the present invention relates to a wafer storage container for storing semiconductor wafers one by one, and more particularly to a technology for reducing particles adhering to the surface of a semiconductor wafer during storage.
  • semiconductor wafers are stored or transported while being accommodated one by one in a wafer storage container because it is necessary to keep their surfaces clean.
  • FIG. 6 is a perspective view showing an outline of a storage container for semiconductor wafers conventionally used
  • FIG. 7 is a cross-sectional view thereof.
  • the wafer storage container 10 is provided between a wafer holding member 11 having a dome-shaped recess 11 a capable of holding a wafer W, a lid member 12, a wafer W and the lid member 12. And a pressing member 13 disposed on the wafer holding member 11 having a dome-shaped recess 11 a capable of holding a wafer W, a lid member 12, a wafer W and the lid member 12. And a pressing member 13 disposed on the wafer holding member 11 having a dome-shaped recess 11 a capable of holding a wafer W, a lid member 12, a wafer W and the lid member 12. And a pressing member 13 disposed on the wafer holding member 11 having a dome-shaped recess 11 a capable of holding a wafer W, a lid member 12, a wafer W and the lid member 12. And a pressing member 13 disposed on the wafer holding member 11 having a dome-shaped recess 11 a capable of holding a wafer W, a lid member 12, a wafer W and the lid
  • the wafer accommodating member 11 and the lid member 12 are made of, for example, polypropylene, and the wafer accommodating member 11 and the lid member 12 are engaged to seal the wafer accommodating portion.
  • the semiconductor wafer W is disposed in the dome shaped recess 11a of the wafer holding member 11 with the wafer surface W1 directed downward, and is held in contact with the dome shaped recess 11a at the wafer peripheral portion. It is possible to prevent particles from coming in contact with members of the
  • the pressing member 13 has a plurality of legs 13b ejected outward from the central portion 13a, and the central portion 13a and the legs 13b are formed to be entirely curved, and the central portion 13a and the legs The cross section across 13 b is arcuate. Further, when the displacement between the central portion 13a and the tip of the leg portion 13b engages the lid member 12 with the wafer accommodating member 11, the pressing member 13 is between the wafer back surface W2 and the inner wall surface 12a of the lid member 12. It is shaped to be larger than the height of the space to be formed.
  • the central portion 13a is pushed by the lid member 12 to press the peripheral portion of the wafer back surface W2 with the tip of the leg 13b.
  • the semiconductor wafer is accommodated in the wafer storage container 10 having the above-described structure, but the lid member 12 and the wafer accommodating member 11 are sealed by using a sealing member or the like as in the case of handling, easy cleaning, etc. As it is not a re, it is not possible to completely avoid the entry of particles from the engagement part. In addition, particles may remain in the space in the wafer storage container or particles may be newly generated due to deterioration of the wafer storage container 10 itself.
  • a wafer storage container containing wafers is packaged in a laminate bag, and the interior of the laminate bag is evacuated and filled with an inert gas, and the laminate bag is sealed to block contact with the outside air, Prevents the particles from entering the wafer storage container.
  • a wafer storage container containing a semiconductor wafer is placed in a laminate bag (for example, an aluminum laminate bag) having high gas barrier properties, the laminate bag is placed in a vacuum chamber, and the pressure in the chamber is reduced. Then, an inert gas such as nitrogen is introduced into the chamber 1 and the mouth of the laminate bag is thermocompressed by a heater in the chamber 1 to seal the laminate bag.
  • Patent Document 1 Japanese Examined Patent Publication No. 48-28953
  • the wafer storage container is When packing with a laminate bag, there is a possibility that particles may enter.
  • the wafer storage container is placed in the vacuum chamber 1, the pressure is reduced by a vacuum pump, and a considerable amount of air flow occurs when introducing an inert gas into the chamber. It is conceivable that particles enter the wafer storage container from the engagement portion of the wafer holding member 11.
  • the semiconductor wafer since the semiconductor wafer is usually provided with an orientation flat at its peripheral portion and is not completely circular, particles entering into the wafer storage container are the semiconductor wafer and the dome-shaped recess of the wafer container. It may wrap around the surface of the semiconductor wafer from the gap and adhere to the wafer surface. In such a case, the wafer storage container force is also If an epitaxial growth or the like is performed on the surface of the semiconductor wafer as it is, abnormal growth or the like may occur. Therefore, there is a problem that the process becomes complicated because it is necessary to clean the wafer surface as a pre-process of the epitaxial growth.
  • the present invention relates to a wafer storage container for storing semiconductor wafers one by one, and it is an object of the present invention to provide a technique capable of effectively reducing the adhesion of particles to the surface of a semiconductor wafer during storage.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and is a wafer storage container for storing wafers one by one, which has a dome shape that can be held in contact with the peripheral portion of the wafer.
  • the dome-shaped concave portion is provided with a wafer back surface protection member in close contact with the entire back surface of the wafer placed with its front surface facing.
  • the semiconductor wafer when the semiconductor wafer is accommodated in a wafer storage container, and the storage container is packaged in a laminate bag and the inside of the bag is replaced with an inert gas, a flow of air is generated and particles are stored in the wafer storage container. Since particles are captured by the wafer back surface protection member even if they enter, particles do not adhere to the back surface of the semiconductor wafer.
  • the wafer back surface protection member in substantially the same shape as the opening of the dome-like recess of the wafer housing member, the gap force generated at the position of the orientation flat does not get around the wafer front side. Particles can also stick to the surface.
  • a pressing member for example, it is possible to use a member having an arcuate cross-sectional shape or a member having an elastic body sandwiched between a top surface and a bottom surface. At this time, press The portion pressed by the member may be the entire surface of the back surface protection member or a part of the peripheral portion or the like.
  • the wafer can be fixed to the wafer holding member, and the adhesion between the wafer back surface and the wafer back surface protection member can be enhanced.
  • the function as a pressing member is pressed by the lid member to press the wafer against the wafer housing portion.
  • this can be realized by providing an elastic member such as a panel on the surface opposite to the surface of the wafer back surface protection member in close contact with the wafer.
  • a wafer surface protection member is disposed between the wafer and the wafer accommodating member, in close contact with the dome-like recess, and in contact with the wafer peripheral portion.
  • the front surface side of the semiconductor wafer holds the wafer peripheral portion by the dome-like concave portion of the wafer housing member.
  • the wafer surface is open. However, for this reason, a space larger than the wafer back side on which the pressing member is usually inserted is generated on the front side of the semiconductor wafer, and particles are easily left. Therefore, by providing a wafer surface protection member, the space formed between the semiconductor wafer and the dome-shaped recess is made smaller.
  • the wafer back surface protecting member and the wafer surface protecting member are formed of a material that is less likely to generate particles such as polyethylene, polypropylene, polyester, or vinyl chloride. As a result, it is possible to avoid that the protective member itself generates force particles and adheres to the semiconductor wafer.
  • the wafer back surface protecting member and the wafer surface protecting member are formed of a material with a small amount of released gas, such as a fluorine resin (for example, PTFE).
  • a fluorine resin for example, PTFE
  • the semiconductor device manufacturer can take out the wafer storage container power semiconductor wafer and perform epitaxial growth on the surface of the semiconductor wafer as it is, so that the wafer surface can be cleaned as a step before epitaxial growth. It has the effect of being able to improve productivity, which eliminates the need for processing.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing a storage container of a semiconductor wafer according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the storage container of the semiconductor wafer according to the first embodiment.
  • FIG. 3 A perspective view showing an outline of a storage container for semiconductor wafers according to a second embodiment.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of a storage container of semiconductor wafers according to a second embodiment.
  • FIG. 5 This is an example of a wafer back surface protecting member having the function of a pressing member.
  • FIG. 6 is a perspective view showing an outline of a conventional wafer storage container.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of a conventional wafer storage container.
  • Wafer backside protection sheet Wafer backside protection member
  • Wafer Surface Protective Sheet (Wafer Surface Protective Member)
  • FIG. 1 is a perspective view showing an outline of a storage container for semiconductor wafers according to the first embodiment. 2 is its sectional view.
  • the wafer storage container 10 is disposed between a wafer holding member 11 having a dome-like recess 11a capable of holding the wafer W, a lid member 12, the wafer W and the lid member 12. And a pressing member 13. Furthermore, in the present embodiment, when the wafer front surface W1 is disposed toward the dome-shaped recess 11a, the wafer back surface protection member is disposed between the wafer W and the pressing member 13 and in close contact with the entire wafer back surface W2.
  • the wafer back surface protection sheet 14 is provided.
  • the wafer accommodating member 11 and the lid member 12 are formed of, for example, polypropylene, and the wafer accommodating member 11 and the lid member 12 are engaged to seal the wafer accommodating portion.
  • the semiconductor wafer W is disposed in the dome shaped recess 11a of the wafer holding member 11 with the wafer surface W1 directed downward, and held in contact with the dome shaped recess 11a at the wafer peripheral portion.
  • Wafer back surface protective sheet 14 is made of a fluorine resin film with a thickness of 100 ⁇ m, and is molded into substantially the same shape as the opening of dome-shaped recess 11 a of the wafer storage member. When the two are brought into close contact with each other, the entire surface of the opening of the dome-shaped recess 11a is covered. That is, the gap with the wafer accommodating member 11 generated by the orientation flat provided on the semiconductor wafer W is also covered.
  • the wafer back surface protection sheet 14 is formed of a fluorine-based resin film, it is possible to prevent the particles from adhering to the semiconductor wafer W where generation of particles from the protection sheet 14 itself is small. Further, since the fluorine-based resin film has a small amount of released gas, it is possible to prevent the semiconductor wafer W from being contaminated by the outgas from the wafer back surface protective sheet 14 and the quality of the wafer being degraded.
  • the pressing member 13 has a plurality of legs 13b ejected outward from the central portion 13a, and the central portion 13a and the legs 13b are formed to be curved as a whole, and the central portion 13a and the legs The cross section across 13 b is arcuate. Further, when the displacement between the central portion 13a and the tip of the leg portion 13b engages the lid member 12 with the wafer accommodating member 11, the pressing member 13 is between the wafer back surface W2 and the inner wall surface 12a of the lid member 12. It is shaped to be larger than the height of the space to be formed.
  • the inside of the pressing member 13 is The core portion 13a is pushed by the lid member 12, and the peripheral portion of the semiconductor wafer W is pressed through the wafer back surface protection sheet 14 with the tip of the leg portion 13b.
  • the pressing member 13 having an arched cross-sectional shape is used, but a member in which an elastic body is held between the upper surface portion and the bottom surface may be used.
  • the portion pressed by the pressing member may be a part of the peripheral edge portion or the like of the back surface protection sheet as in this embodiment or may be the entire surface of the back surface protection sheet.
  • the pressing member and the back surface protection sheet can be bonded in advance.
  • the storage container 10 when the semiconductor wafer W is accommodated in the wafer storage container 10, and the storage container 10 is packaged in a laminated bag to replace the inside of the bag with an inert gas, a flow of air is generated. Even if particles enter into the wafer storage container 10, the particles are captured by the wafer back surface protection sheet 14 so that no particles adhere to the semiconductor wafer back surface W1. Also, even if a gap is formed at the position of the orientation flat provided on the semiconductor wafer W, the particles entering the wafer storage container 10 can not go around to the wafer surface side, so the particles adhere to the semiconductor wafer surface W1. None happened
  • the size of the wafer storage container 10 is not limited, and one corresponding to the size of the semiconductor wafer W to be accommodated, for example, one in which the diameter of the dome-shaped recess 11 a is slightly larger than the diameter of the semiconductor wafer W You can use
  • FIG. 3 is a perspective view showing an outline of a storage container for semiconductor wafers according to a second embodiment
  • FIG. 4 is a cross-sectional view thereof.
  • a wafer storage container 10 is almost the same as that of the first embodiment, and the same members are denoted by the same reference numerals.
  • a wafer surface protection sheet 15 is provided as a wafer surface protection member between the semiconductor wafer W and the dome-shaped recess 1 la. Is different from the wafer storage container 10 of the first embodiment.
  • wafer surface protection sheet 15 has a thickness of 200 ⁇ m fluorine-based. It is made of a resin film, has substantially the same shape as the inner wall surface of the dome-shaped recess 11a, and is in close contact with the dome-shaped recess 11a. As a result, the space formed between the semiconductor wafer W and the dome-shaped concave portion 11a is made smaller by a little. Therefore, the thickness of the wafer surface protective sheet 15 is not particularly limited, but it is desirable to be thick enough not to lose the holding performance of the semiconductor wafer W.
  • the domed recess 11a of the wafer accommodating member 11 is formed on the surface side of the semiconductor wafer W.
  • the wafer surface W1 is opened so as to hold the wafer peripheral portion.
  • a larger space is generated on the front surface side of the semiconductor wafer W than on the back surface side where the pressing member 13 is inserted, and particles remain and it is relatively easy for particles to adhere. It can be said that it is in the state. Therefore, by providing the wafer surface protective sheet 15, the space formed between the semiconductor wafer W and the dome-shaped concave portion 11a is made small, and the particles are prevented from remaining in the space.
  • the space between the semiconductor wafer W and the dome-shaped recess 11 a is smaller than that of the conventional wafer storage container, there is a possibility that particles may remain on the front side of the semiconductor wafer W. Since the temperature is lowered, the surface of the semiconductor wafer W can be kept more clean.
  • the wafer storage container 10 is packaged in a laminate bag and the inside of the bag is filled with an inert gas (for example, nitrogen).
  • an inert gas for example, nitrogen
  • the particles on the front and back surfaces of the semiconductor wafer are measured (the amount of parts before packaging), the measured semiconductor wafer is stored in a wafer storage container, and the wafer storage container is put in an aluminum laminate bag. The Then, the laminate bag is put in a vacuum chamber 1 to reduce the pressure in the chamber, and then an inert gas such as nitrogen is introduced into the chamber 1 and the heater in the chamber 1 is thermocompression-bonded to the port of the laminate bag to laminate. I closed the bag. Next, after leaving in this state for several hours (for example, 3 hours), the laminate bag was opened, the semiconductor wafer was taken out from the wafer storage container, and the amount of particles on the front and back of the wafer was measured (particles after packaging). Here, the particles on the wafer surface are measured using a foreign matter detection device And the particles on the back of the wafer were observed visually.
  • the semiconductor wafer was a 2-inch diameter InP semiconductor wafer, and measurements were made on a plurality of InP semiconductor wafers. The same measurement was performed using a conventional wafer storage container (see FIGS. 5 and 6) as a comparative example.
  • Table 1 shows an average value of particle density of particles on the wafer surface measured with a foreign matter detection device for 50 InP semiconductor wafers, and targets particles having a particle diameter of 0.3 ⁇ m or more.
  • the wafer surface particle density after packaging is increased by 0.16 pcs / cm 2 compared to that before packaging
  • the wafer surface particle density after packaging is only increased by 0.44 pcs / cm 2 . From this, it can be said that the wafer back surface protective sheet 14 can efficiently suppress the adhesion of the particles entering upon replacement with the inert gas to the wafer surface.
  • the wafer storage container according to the second embodiment in which the front wafer surface protective sheet 15 is also provided no change in the particle density of the wafer surface is observed before and after packaging, and entry is made when replacing with inert gas. It can be said that the adhesion of these particles to the wafer surface is almost completely suppressed.
  • Table 2 shows an average value of the number of particles on the wafer in which the particles on the back surface of the 20 InP semiconductor wafers were visually observed, and targets for particles having a diameter of about 0.1 mm or more.
  • the particles attached to the back surface of the semiconductor wafer do not affect the quality of the semiconductor wafer so much, so it is considered that it is not necessary to evaluate as strictly as the particles attached to the wafer surface. .
  • the number of particles on the back side of the wafer after packaging is 1.3 before packaging.
  • the wafer storage container according to the first and second embodiments in which only the back surface protection sheet 14 is provided is used, while the number of wafers is increased, the number of particles on the back surface of the wafer after packaging is used. There was no change in That is, it can be said that the wafer back surface protection sheet 14 can almost completely suppress the adhesion of the particles entering upon substitution with the inert gas to the back surface of the wafer.
  • a semiconductor wafer is accommodated in the wafer storage container, the storage container is packaged in a laminate bag, and the inside of the bag is replaced with an inert gas.
  • the particles can be effectively prevented from adhering and contaminating the front and back surfaces of the semiconductor wafer, so that the surface of the semiconductor wafer can be prevented.
  • Can be kept clean for a long time. Therefore, the manufacturer of semiconductor devices can also take out the semiconductor wafer from the wafer storage container and perform epitaxial growth on the surface of the semiconductor wafer as it is, so that the wafer surface can be cleaned as a step before epitaxial growth. It is possible to improve the productivity without the need for processing
  • the force for forming the wafer back surface protection sheet 14 and the wafer surface protection sheet 15 with a fluorine-based resin film such as PTFE is not limited to this. Or even if it is made of a material that is hard to generate particles such as chloride boule.
  • the shape of the pressing member is not limited to that described in the above embodiment.
  • an elastic member 21 such as a panel is provided on the surface opposite to the surface of the wafer back surface protecting member 22 in close contact with the wafer, and the wafer back surface protecting member 20 also serves as a pressing member. Good.
  • the type of semiconductor wafer to be accommodated is not limited, and it can be applied as a storage container for semiconductor wafers other than InP.

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Abstract

　半導体ウェハを一枚ごとに収容するウェハ保管容器に関し、保管中の半導体ウェハ表面にパーティクルが付着するのを効果的に低減できる技術を提供する。 　ウェハを一枚ごとに収容するウェハ保管容器であって、ウェハの周縁部と当接してウェハを保持可能なドーム状凹部を有するウェハ収容部材と、該ウェハ収容部材と係合してウェハ収容部を密閉可能な蓋部材と、を有し、さらに、前記ドーム状凹部の開口部と略同一形状に成型され、前記ドーム状凹部に表面を向けて載置されたウェハの裏面全面と密着するウェハ裏面保護部材を備えるようにした。

Description

明 細 書
ウェハ保管容器
技術分野
[0001] 本発明は、半導体ウェハを一枚ごとに収容するウェハ保管容器に関し、特に、保管 中に半導体ウェハ表面に付着するパーティクルを低減する技術に関する。 背景技術
[0002] 一般的に、半導体ウェハは、その表面を清潔に維持する必要があるために一枚ごと にウェハ保管容器に収容された状態で保管或いは輸送される。
上記ウェハ保管容器には、例えば特許文献 1に開示されている保管容器が使用さ れる。図 6は従来用いられている半導体ウェハの保管容器の概略を示す斜視図で、 図 7はその断面図である。
[0003] 図 6, 7に示すように、ウェハ保管容器 10はウェハ Wを保持可能なドーム状凹部 11 aを有するウェハ収容部材 11と、蓋部材 12と、ウェハ Wと前記蓋部材 12の間に配置 される押さえ部材 13と、で構成される。
[0004] ウェハ収容部材 11及び蓋部材 12は例えばポリプロピレンで形成され、ウェハ収容 部材 11と蓋部材 12が係合してウェハ収容部を密閉する。半導体ウェハ Wは、ウェハ 表面 W1を下方に向けた状態でウェハ収容部材 11のドーム状凹部 11aに配置され、 ドーム状凹部 11aとウェハ周縁部で当接して保持されるので、ウェハ表面 W1に他の 部材が接触してパーティクルが付着するのを防止できる。
[0005] 押さえ部材 13は、中心部分 13aから外に向かい射出される複数の脚部 13bを有し 、中心部分 13a及び脚部 13bは全体的に湾曲して形成され、中心部分 13aと脚部 1 3bを横切る断面は弓形をなす。また、押さえ部材 13は、中心部分 13aと脚部 13bの 先端との変位が、蓋部材 12をウェハ収容部材 11に係合したときにウェハ裏面 W2と 蓋部材 12の内壁面 12aとの間に形成される空間の高さよりも大きくなるように成形さ れている。したがって、ウェハ収容部材 1 1と蓋部材 12を係合したときに中心部分 13a が蓋部材 12に押されて脚部 13bの先端でウェハ裏面 W2の周縁部を押圧することと なる。 [0006] 半導体ウェハは上述した構造のウェハ保管容器 10に収容されるが、蓋部材 12とゥ ェハ収容部材 11とは取り扱レ、やすレ、ようにシール部材等を用いて密閉されてレ、るわ けではないので、係合部からパーティクルが進入するのを完全に回避することはでき なレ、。また、ウェハ保管容器内の空間にパーティクルが残留していたり、或いはウェハ 保管容器 10自体の劣化によりパーティクルが新たに生じたりすることがある。
[0007] このため、上記ウェハ保管容器に半導体ウェハを収容した状態でそのまま長時間 放置した場合、半導体ウェハの表裏面にパーティクルが付着する虞がある。そこで、 一般には、ウェハを収容したウェハ保管容器をラミネート袋で包装し、さらにラミネート 袋内を排気して不活性ガスで充填し、ラミネート袋を密閉することで外気との接触を 遮断し、外部からウェハ保管容器内にパーティクルが進入するのを防止している。具 体的には、半導体ウェハを収容したウェハ保管容器を、高いガスバリア性を有するラ ミネート袋 (例えばアルミラミネート袋）に入れ、該ラミネート袋を真空チャンバ一に入 れてチャンバ一内を減圧し、その後チャンバ一内に窒素等の不活性ガスを導入し、 チャンバ一内のヒータでラミネート袋の口を熱圧着してラミネート袋を密閉している。 特許文献 1：特公昭 48 - 28953号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0008] し力、しながら、上述したウェハ保管方法では、ウェハ保管容器をラミネート袋で包装 して密閉した後にウェハ保管容器内にパーティクルが進入する可能性は低いが、ゥ ェハ保管容器をラミネート袋で包装する際にパーティクルが進入する虞がある。例え ば、ウェハ保管容器を真空チャンバ一内に配置した後、真空ポンプで減圧し、チャン バー内に不活性ガスを導入する際に少なからず空気の流れが生じるので、このとき に蓋部材 12とウェハ収容部材 11の係合部からウェハ保管容器内にパーティクルが 進入することが考えられる。
[0009] また、通常、半導体ウェハはその周縁部にオリエンテーションフラットが設けられて おり完全な円形ではないため、ウェハ保管容器内に進入したパーティクルは、半導体 ウェハとウェハ収容部のドーム状凹部との隙間から半導体ウェハ表面側に回り込み、 ウェハ表面に付着することもある。このような場合に、ウェハ保管容器力も半導体ゥェ ハを取り出し、そのまま該半導体ウェハの表面にェピタキシャル成長等を行うと、異常 成長等を生じることがある。このため、ェピタキシャル成長の前工程としてウェハ表面 の清浄化処理をする必要が生じるので、工程が複雑化するという問題がある。
[0010] つまり、ウェハ保管容器をラミネート袋で包装する際にパーティクルが保管容器内 に進入しなレ、ように、或いは保管容器内に進入したパーティクルが半導体ウェハ（特 に表面）に付着しないようにすることが重要となる。
[0011] 本発明は、半導体ウェハを一枚ごとに収容するウェハ保管容器に関し、保管中の 半導体ウェハ表面にパーティクルが付着するのを効果的に低減できる技術を提供す ることを目的とする。
課題を解決するための手段
[0012] 本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、ウェハを一枚ごとに収容す るウェハ保管容器であって、ウェハの周縁部と当接してウェハを保持可能なドーム状 凹部を有するウェハ収容部材と、該ウェハ収容部材と係合してウェハ収容部を密閉 可能な蓋部材と、を有し、さらに、前記ドーム状凹部の開口部と略同一形状に成型さ れ、前記ドーム状凹部に表面を向けて載置されたウェハの裏面全面と密着するゥェ ハ裏面保護部材を備えるようにしたものである。
[0013] これにより、半導体ウェハをウェハ保管容器に収容し、該保管容器をラミネート袋で 包装して袋内を不活性ガスで置換する際に、空気の流れが生じてウェハ保管容器内 にパーティクルが進入してもパーティクルはウェハ裏面保護部材で捕獲されることとな るので、半導体ウェハの裏面にパーティクルが付着することはなレ、。また、ウェハ裏面 保護部材をウェハ収容部材のドーム状凹部の開口部と略同一形状に成型することで 、オリエンテーションフラットの位置に生じる隙間力 パーティクルがウェハ表面側に 回り込むことはなくなるので、半導体ウェハの表面にパーティクルが付着することもな レ、。
[0014] また、前記ウェハ裏面保護部材と前記蓋部材の間に配置され、前記ウェハ収容部 材と前記蓋部材を係合したときに前記蓋部材に押されてウェハを前記ウェハ収容部 に押圧する押さえ部材を備えるようにした。例えば、断面形状が弓形となる部材や、 上面部と底面部の間に弾性体を狭持してなる部材を用いることができる。このとき、押 さえ部材により押圧される部分は、裏面保護部材の全面であっても周縁部等の一部 であっても構わない。これにより、ウェハをウェハ収容部材に固定できるとともに、ゥェ ハ裏面とウェハ裏面保護部材との密着性を高めることができる。
[0015] 或いは、前記ウェハ裏面保護部材に、前記ウェハ収容部材と前記蓋部材を係合し たときに前記蓋部材に押されてウェハを前記ウェハ収容部に押圧する押さえ部材とし ての機能を持たせるようにしてもよい。例えば、ウェハ裏面保護部材のウェハと密着 する面とは反対の面に板パネ等の弾性部材を設けるようにすることで実現できる。
[0016] また、前記ウェハと前記ウェハ収容部材の間に配置され、前記ドーム状凹部と密着 し、ウェハ周縁部と当接するウェハ表面保護部材を備えるようにした。半導体ウェハの 表面側は、ウェハ表面と他の部材とが接触することにより摩擦等でパーティクルが発 生するのを防止するために、ウェハ収容部材のドーム状凹部によりウェハ周縁部を保 持するようにしウェハ表面は開放されている。しかし、このために半導体ウェハの表面 側には通常押さえ部材が挿入されているウェハ裏面側よりも大きな空間が生じてしま レ、、パーティクルが残存しやすい状態となっている。そこで、ウェハ表面保護部材を 設けることで、半導体ウェハとドーム状凹部の間に形成される空間を小さくするように した。
[0017] さらに、前記ウェハ裏面保護部材及びウェハ表面保護部材は、ポリエチレン、ポリプ ロピレン、ポリエステル、又は塩ィ匕ビニル等のパーティクルが発生しにくい材質で形 成するようにした。これにより、保護部材自体力 パーティクルが発生し、半導体ゥェ ハに付着するのを回避できる。
[0018] また、前記ウェハ裏面保護部材及びウェハ表面保護部材は、フッ素系樹脂 (例えば PTFE)等の放出ガス量の少ない材質で形成するのが望ましい。これにより、保護部 材自体力 発生するアウトガスにより半導体ウェハが汚染され、ウェハの品質が劣化 するのを回避できる。
発明の効果
[0019] 本発明によれば、半導体ウェハをウェハ保管容器に収容し、該保管容器をラミネ一 ト袋で包装して袋内を不活性ガスで置換する際に、空気の流れが生じてウェハ保管 容器内にパーティクルが進入しても半導体ウェハの表裏面にパーティクルが付着し て汚染されるのを防止できるので、半導体ウェハの表面を清潔な状態で長期間保持 すること力 Sできる。したがって、半導体デバイスの製造業者は、ウェハ保管容器力 半 導体ウェハを取り出し、そのまま該半導体ウェハの表面にェピタキシャル成長を行うこ とも可能となるので、ェピタキシャル成長の前工程としてウェハ表面の清浄化処理を する必要もなぐ生産性を向上できるという効果を奏する。
図面の簡単な説明
[0020] [図 1]第 1の実施形態に係る半導体ウェハの保管容器の概略を示す斜視図である。
[図 2]第 1の実施形態に係る半導体ウェハの保管容器の断面図である。
[図 3]第 2の実施形態に係る半導体ウェハの保管容器の概略を示す斜視図である。
[図 4]第 2の実施形態に係る半導体ウェハの保管容器の断面図である。
[図 5]押さえ部材の機能を持たせたウェハ裏面保護部材の一例である。
[図 6]従来のウェハ保管容器の概略を示す斜視図である。
[図 7]従来のウェハ保管容器の断面図である。
符号の説明
[0021] 10 ウェハ保管容器
11 ウェハ収容部材
11a ドーム状凹部
12 蓋部材
13 押さえ部材
13a 中央部分
13b 脚部
14 ウェハ裏面保護シート (ウェハ裏面保護部材）
15 ウェハ表面保護シート (ウェハ表面保護部材）
W 半導体ウェハ
発明を実施するための最良の形態
[0022] 以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。
(第 1の実施形態）
図 1は第 1の実施形態に係る半導体ウェハの保管容器の概略を示す斜視図で、図 2はその断面図である。
図 1 , 2に示すように、ウェハ保管容器 10はウェハ Wを保持可能なドーム状凹部 11 aを有するウェハ収容部材 11と、蓋部材 12と、ウェハ Wと前記蓋部材 12の間に配置 される押さえ部材 13と、で構成される。さらに、本実施形態では、ウェハ表面 W1をド 一ム状凹部 11aに向けて配置したときに、ウェハ Wと押さえ部材 13の間に配置され、 ウェハ裏面 W2の全面と密着するウェハ裏面保護部材としてのウェハ裏面保護シート 14を備える。
[0023] ウェハ収容部材 11及び蓋部材 12は例えばポリプロピレンで形成され、ウェハ収容 部材 11と蓋部材 12が係合してウェハ収容部を密閉する。半導体ウェハ Wは、ウェハ 表面 W1を下方に向けた状態でウェハ収容部材 11のドーム状凹部 11aに配置され、 ドーム状凹部 11aとウェハ周縁部で当接して保持される。
[0024] ウェハ裏面保護シート 14は、厚さ 100 μ mのフッ素系樹脂フィルムでなり、ウェハ収 容部材のドーム状凹部 11aの開口部と略同一形状に成型され、半導体ウェハ裏面 W 2と全面で密着させたときに、ドーム状凹部 11aの開口部の全面が覆われるようにな つている。すなわち、半導体ウェハ Wに設けられたオリエンテーションフラットにより生 じるウェハ収容部材 11との隙間も覆われることとなる。また、ウェハ裏面保護シート 14 は、フッ素系樹脂フィルムで形成されているので、保護シート 14自体からパーテイク ルが発生することは少なぐ半導体ウェハ Wにパーティクルが付着するのを防止でき る。また、フッ素系樹脂フィルムは放出ガス量が少ないので、ウェハ裏面保護シート 1 4からのアウトガスにより半導体ウェハ Wが汚染されウェハの品質が劣化するのを回 避できる。
[0025] 押さえ部材 13は、中心部分 13aから外に向かい射出される複数の脚部 13bを有し 、中心部分 13a及び脚部 13bは全体的に湾曲して形成され、中心部分 13aと脚部 1 3bを横切る断面は弓形をなす。また、押さえ部材 13は、中心部分 13aと脚部 13bの 先端との変位が、蓋部材 12をウェハ収容部材 11に係合したときにウェハ裏面 W2と 蓋部材 12の内壁面 12aとの間に形成される空間の高さよりも大きくなるように成形さ れている。
[0026] したがって、ウェハ収容部材 11と蓋部材 12を係合したときに、押さえ部材 13の中 心部分 13aが蓋部材 12に押されて脚部 13bの先端でウェハ裏面保護シート 14を介 して半導体ウェハ Wの周縁部を押圧することとなる。
[0027] なお、本実施形態では断面形状が弓形をなす押さえ部材 13を用いているが、上面 部と底面部の間に弾性体を狭持してなる部材を用いるようにしてもよい。また、押さえ 部材により押圧される部分は、本実施形態のように裏面保護シートの周縁部等の一 部としても、裏面保護シートの全面としても構わなレ、。特に、裏面保護シートの全面を 押圧する構成の押さえ部材を用いる場合、押さえ部材と裏面保護シートを予め接着 しておくことあできる。
[0028] 本実施形態によれば、半導体ウェハ Wをウェハ保管容器 10に収容し、該保管容器 10をラミネート袋で包装して袋内を不活性ガスで置換する際に、空気の流れが生じ てウェハ保管容器 10内にパーティクルが進入してもパーティクルはウェハ裏面保護 シート 14で捕獲されることとなるので、半導体ウェハ裏面 W1にパーティクルが付着す ることはなレ、。また、半導体ウェハ Wに設けられたオリエンテーションフラットの位置に 隙間が生じても、ウェハ保管容器 10内に進入したパーティクルはウェハ表面側に回り 込むことはできないので、半導体ウェハ表面 W1にパーティクルが付着することもない
[0029] なお、ウェハ保管容器 10の大きさは制限されず、収容する半導体ウェハ Wの大きさ に応じたもの、例えば、半導体ウェハ Wの径よりもドーム状凹部 11aの径が若干大き いものを使用すればよい。
[0030] (第 2の実施形態）
図 3は第 2の実施形態に係る半導体ウェハの保管容器の概略を示す斜視図で、図 4はその断面図である。
第 2の実施形態に係るウェハ保管容器 10の構成は第 1の実施形態とほとんど同じ であり、同じ部材には同じ符号を付している。第 2の実施形態では、半導体ウェハ表 面 W1をドーム状凹部 11aに向けて配置したときに、半導体ウェハ Wとドーム状凹部 1 laの間にウェハ表面保護部材としてのウェハ表面保護シート 15を備えている点が第 1の実施形態のウェハ保管容器 10と異なる。
[0031] ウェハ表面保護シート 15は、ウェハ裏面保護シートと同様に厚さ 200 μ mフッ素系 樹脂フィルムでなり、ドーム状凹部 11aの内壁面と略同一の形状を有し、ドーム状凹 部 11aと密着する。これにより、半導体ウェハ Wとドーム状凹部 11aの間に形成される 空間が少しでも小さくなるようにしている。したがって、ウェハ表面保護シート 15の厚 さは特に制限されないが、半導体ウェハ Wの保持性能を失わない程度に厚くするの が望ましい。
[0032] すなわち、半導体ウェハ Wの表面側は、ウェハ表面 W1が他の部材と接触すること により摩擦等でパーティクルが発生するのを防止するために、ウェハ収容部材 11のド 一ム状凹部 11aによりウェハ周縁部を保持するようにしウェハ表面 W1は開放されて いる。このために、半導体ウェハ Wの表面側には押さえ部材 13が揷入されているゥヱ ハ裏面側よりも大きな空間が生じてしまい、パーティクルが残存しやすぐ比較的パ 一ティクルの付着しやすい状態にあるといえる。そこで、ウェハ表面保護シート 15を 設けることで、半導体ウェハ Wとドーム状凹部 11aの間に形成される空間を小さくし、 パーティクルが上記空間に残存するのを抑制するようにしている。
[0033] 本実施形態によれば、半導体ウェハ Wとドーム状凹部 11aとの間の空間は従来の ウェハ保管容器に比べて小さくなるため、半導体ウェハ Wの表面側にパーティクルが 残存する可能性は低くなるので、半導体ウェハ Wの表面をより清潔に保つことができ る。
[0034] 以下に、上記第 1の実施形態、第 2の実施形態に係るウェハ保管容器 10を用いて 、ウェハ保管容器 10をラミネート袋で包装して袋内を不活性ガス (例えば窒素)で置 換する前後のウェハ表裏面のパーティクル量を測定した結果を示す。
[0035] 具体的には、まず、半導体ウェハ表裏面のパーティクルを測定し (包装前のパーテ イタル量)、測定した半導体ウェハをウェハ保管容器に収容し、該ウェハ保管容器を アルミラミネート袋に入れた。そして、前記ラミネート袋を真空チャンバ一に入れてチ ヤンバー内を減圧し、その後チャンバ一内に窒素等の不活性ガスを導入し、チャンバ 一内のヒータでラミネート袋の口を熱圧着してラミネート袋を密閉した。次に、この状 態で数時間 (例えば 3時間)放置した後、ラミネート袋を開封してウェハ保管容器から 半導体ウェハを取り出し、ウェハ表裏面のパーティクル量を測定した（包装後のパー ティクル)。ここで、ウェハ表面のパーティクルについては異物検查装置を用いて測定 し、ウェハ裏面のパーティクルにっレ、ては目視で観察した。
[0036] なお、半導体ウェハには 2インチ径の InP半導体ウェハを用い、複数枚の InP半導 体ウェハについて測定した。また、比較例として従来のウェハ保管容器（図 5， 6参照） を用いて同様の測定を行った。
[0037] 表 1は、 50枚の InP半導体ウェハについてウェハ表面のパーティクルを異物検查装 置で測定したパーティクル密度の平均値で、粒径 0. 3 x m以上のパーティクルを対 象としている。
[0038] 表 1より、比較例では包装後のウェハ表面パーティクル密度が包装前より 0. 16個 /cm2増加しているのに対して、裏面保護シート 14だけ設けた第 1の実施形態に係 るウェハ保管容器を用いた場合は包装後のウェハ表面パーティクル密度が僅か 0. 0 4個/ cm2しか増加していなレ、。これより、ウェハ裏面保護シート 14により、不活性ガ スで置換する際に進入するパーティクルがウェハ表面に付着するのを効率よく抑制 できているといえる。さらに、表ウェハ表面保護シート 15も設けた第 2の実施形態に係 るウェハ保管容器を用いた場合は包装前後でウェハ表面パーティクル密度の変化は 見られず、不活性ガスで置換する際に進入するパーティクルがウェハ表面に付着す るのをほぼ完全に抑制できているといえる。
[0039] [表 1]
Figure imgf000011_0001
[0040] 表 2は、 20枚の InP半導体ウェハについてウェハ裏面のパーティクルを目視で観察 したウェハ上のパーティクル数の平均値で、粒径約 0. 1mm以上のパーティクルを対 象としている。ここで、半導体ウェハの裏面に付着したパーティクルについては、半導 体ウェハの品質にさほど影響しないので、ウェハ表面に付着したパーティクルほど厳 密に評価する必要はないと考え、 目視での観察とした。
[0041] 表 2より、比較例では包装後のウェハ裏面のパーティクル個数が包装前より 1. 3個 /ウェハ増加しているのに対して、裏面保護シート 14だけ設けた第 1の実施形態及 び第 2の実施形態に係るウェハ保管容器を用いた場合は包装後のウェハ裏面のパ 一ティクル個数に変化は見られなかった。すなわち、ウェハ裏面保護シート 14により 、不活性ガスで置換する際に進入するパーティクルがウェハ裏面に付着するのをほ ぼ完全に抑制できているといえる。
[表 2]
Figure imgf000012_0001
[0043] 以上のことから、本発明に係るウェハ保管容器によれば、半導体ウェハをウェハ保 管容器に収容し、該保管容器をラミネート袋で包装して袋内を不活性ガスで置換す る際に、空気の流れが生じてウェハ保管容器内にパーティクルが進入しても半導体ゥ ェハの表裏面にパーティクルが付着して汚染されるのを効果的に防止できるので、半 導体ウェハの表面を清潔な状態で長期間保持することができる。したがって、半導体 デバイスの製造業者は、ウェハ保管容器から半導体ウェハを取り出し、そのまま該半 導体ウェハの表面にェピタキシャル成長を行うことも可能となるので、ェピタキシャル 成長の前工程としてウェハ表面の清浄化処理をする必要もなぐ生産性を向上できる
[0044] 以上、本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが 、本発明は上記実施形態に限定されるものではなぐその要旨を逸脱しない範囲で 変更可能である。
例えば、上記実施形態では、ウェハ裏面保護シート 14及びウェハ表面保護シート 1 5を PTFE等のフッ素系樹脂フィルムで形成するようにしている力 その材質はこれに 限定されず、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、又は塩化ビュル等のパー ティクルが発生しにくい材質で形成するようにしてもょレ、。
[0045] また、押さえ部材の形状は上記実施形態で説明したものに限定されない。例えば、 図 5に示すように、ウェハ裏面保護部材 22のウェハと密着する面とは反対の面に板 パネ等の弾性部材 21を設けるようにし、押さえ部材としての機能を兼ねるウェハ裏面 保護部材 20としてもよい。
また、収容される半導体ウェハの種類も制限されず、 InP以外の半導体ウェハ用の 保管容器としても適用できることはいうまでもない。

Claims

請求の範囲
[1] ウェハを一枚ごとに収容するウェハ保管容器であって、
ウェハの周縁部と当接してウェハを保持可能なドーム状凹部を有するウェハ収容部 材と、
該ウェハ収容部材と係合してウェハ収容部を密閉可能な蓋部材と、を有し、 さらに、前記ドーム状凹部の開口部と略同一形状に成型され、前記ドーム状凹部に 表面を向けて載置されたウェハの裏面全面と密着するウェハ裏面保護部材を備える ことを特徴とするウェハ保管容器。
[2] 前記ウェハ裏面保護部材と前記蓋部材の間に配置され、前記ウェハ収容部材と前 記蓋部材を係合したときに前記蓋部材に押されてウェハを前記ウェハ収容部に押圧 する押さえ部材を備えることを特徴とする請求項 1に記載のウェハ保管容器。
[3] 前記ウェハ裏面保護部材は、前記ウェハ収容部材と前記蓋部材を係合したときに 前記蓋部材に押されてウェハを前記ウェハ収容部に押圧する押さえ部材としての機 能を有することを特徴とする請求項 1に記載のウェハ保管容器。
[4] 前記ウェハ裏面保護部材は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、又は塩化 ビュル等のパーティクルが発生しにくい材質で形成されることを特徴とする請求項 1 力、ら 3の何れかに記載のウェハ保管容器。
[5] 前記ウェハ裏面保護部材は、フッ素系樹脂フィルム等の放出ガス量の少ない材質 で形成されることを特徴とする請求項 1から 4の何れかに記載のウェハ保管容器。
[6] 前記ドーム状凹部の内壁面と略同一の形状を有し、前記ドーム状凹部と密着し、ゥ ェハ周縁部と当接するウェハ表面保護部材を備えることを特徴とする請求項 1から 5 の何れかに記載のウェハ保管容器。
[7] 前記ウェハ表面保護部材は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、又は塩化 ビュル等のパーティクル汚染の少ない材質で形成されることを特徴とする請求項 6に 記載のウェハ保管容器。
[8] 前記ウェハ表面保護部材は、フッ素系樹脂フィルム等の脱ガス量の少ない材質で 形成されることを特徴とする請求項 6又は 7に記載のウェハ保管容器。
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