(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
収納容器内に複数の分析用試料板体を厚み方向に間隔を置いた並設状態で収容する装置において、
前記厚み方向に積層配置される複数のコマと、前記コマ群を積層状態に保持する連結部材と、前記連結部材の両端部において、前記連結部材を一体化させる保持手段とを備えた内装体が、前記容器内に取り出し可能に収納され、
前記コマは、外径の大きい大コマと外径の小さい小コマとが積層され、前記各板体の外周縁部は前記大コマ間に介在され外周面が小コマに臨んでおり、
前記保持手段により前記各板体が面方向に実質的に移動不能に保持されたことを特徴とする分析用試料板体の収納装置。
【請求項２】
コマに挿通孔が形成され、連結部材は前記挿通孔を挿通することにより前記コマ群を積層状態に保持している請求項１記載の分析用試料板体の収納装置。
【請求項３】
収納容器内に複数の円板状分析用試料板体を厚み方向に間隔を置いた並設状態で収容する装置において、
前記厚み方向に積層され、それぞれ挿通孔を有し外径の大きい大コマと外径の小さい小コマとからなるコマ群と、前記コマ群の前記挿通孔を挿通し積層状態に保持する連結部材と、前記連結部材の両端部において、前記連結部材を一体化させる端部材とを備えた内装体が、前記容器内に取り出し可能に収納され、
周を分割した２以上の位置において、前記コマ群及び連結部材が配置され、その配置間隔は、いずれも前記板体の最大外径より小さく、さらに前記各板体の外周縁部は前記大コマ間に介在され外周面が小コマに臨んでおり、前記各板体が面方向に実質的に移動不能に保持されている関係にあることを特徴とする分析用試料板体の収納装置。
【請求項４】
収納容器内に複数の円板状分析用試料板体を厚み方向に間隔を置いた並設状態で収容する装置において、
前記厚み方向に積層され、それぞれ挿通孔を有し外径の大きい大コマと外径の小さい小コマとからなるコマ群と、前記コマ群の前記挿通孔を挿通し積層状態に保持する連結部材と、前記連結部材の両端部において、前記連結部材を一体化させる端部材とを備えた内装体が、前記容器内に取り出し可能に収納され、
前記各端部材に、周を分割した２以上の位置において、半径方向に間隔を置いて並ぶ貫通孔が形成され、前記連結部材は等分位置において前記貫通孔を前記板体の外径に応じて選択的に挿通され、
各板体の外周縁部が前記大コマ間に介在され外周面が小コマに臨ませた状態で、前記連結部材の両端が前記端部材に固定されていることを特徴とする分析用試料板体の収納装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、分析用試料板体の収納装置に関し、たとえば汚染物質の評価・分析に用いるウエハや基板の保管・搬送を行う装置に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子工業分野、特に半導体製造過程における汚染物質を排除して歩留り向上を図る追求が鋭意なされている。半導体製造用クリーンルームにおいても、汚染物質の排除が命題である。
【０００３】
半導体製造用クリーンルームにおける汚染物質は、クリーンルームの構成材料のほか、製造装置、製造プロセス及び作業者に由来し、対象となる汚染物質は、酸性ガス、塩基性ガス、凝集性有機物質及びドーパントがある。
【０００４】
この中でも、DOP(Di-2-ethylhexyl  Phthalate)やDBP(Dibutyl  Phthalate)などのフタル酸エステル、環状シロキサン化合物などの凝縮性有機物質が特に問題となり、これがシリコンウエハ表面に吸着すると、ゲート酸化膜の耐圧劣化などのデバイス不良が生ずる。
【０００５】
トルエンやキシレンなどの低沸点芳香族炭化水素はウエハ表面に吸着しないが、フタル酸エステル、環状シロキサン化合物などは低濃度であってもウエハ上に選択的に吸着する。
【０００６】
したがって、クリーンルーム環境がデバイスに与える影響を評価するためには、気中の汚染物質を分析するよりも、ウエハに吸着した成分を直接分析する方が望ましい。
【０００７】
このための手法として、例えば、昇温脱離分析、昇温脱離大気圧イオン化質量分析、ウエハ加熱脱離―ガスクロマトグラフ質量分析（WTD‐GC‐MS）等が知られている。
【０００８】
WTD‐GC‐MS法は、その前手順として、曝露するウエハを空焼きして表面に吸着している有機成分を脱着・除去した後、ウエハを保管・搬送容器に入れて曝露現場まで搬送し、当該容器中の空焼きしたウエハを所定の時間、現場にて曝露を行い、その後再び曝露ウエハを保管・搬送容器に入れ、分析室に搬送することが必要となる。また、分析室等において、ウエハを保管する容器として、保管・搬送容器も必要となる。
【０００９】
従来の保管・搬送容器には、空気中に存在する各種有機成分の吸着による汚染を排除するため、樹脂製のキャリアケースが使用されていた。しかし、ポリプロピレンあるいはポリカーボネート樹脂製のケース本体や、樹脂の添加剤として使用される可塑剤、酸化防止剤、難燃剤などから発生する揮発性有機成分がキャリアケース内に拡散し、シリコンウエハに吸着することが明らかとなっており、保管・搬送用容器からの汚染が問題となっていた。
【００１０】
この保管・搬送用容器からの汚染を防止するため、特開平11-147581、特開2000-2628、特開2000-3954、特開2000-3956、特開2000-3957、特開2000-7044、特開2000-7045、特開2000-7084、特開2000-7085号公報において、金属製の保管・搬送用容器が考案されている。これらの方法では、容器内部に保管・搬送中の資料間の接触及び破損を防止するための金属製あるいはフッ素ポリマー製の保持具、又は各試料間に挿入され試料と組み合わされて容器内部に保持固定される金属製あるいはフッ素ポリマー製のスペーサーを用いるとされている。
【特許文献１】
特開平１１−１４７５８１号公報
【特許文献２】
特開２０００−２６２８号公報
【特許文献３】
特開２０００−３９５４号公報
【特許文献４】
特開２０００−３９５６号公報
【特許文献５】
特開２０００−３９５７号公報
【特許文献６】
特開２０００−７０４４号公報
【特許文献７】
特開２０００−７０４５号公報
【特許文献８】
特開２０００−７０８４号公報
【特許文献９】
特開２０００−７０８５号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記ウエハの保持具は、アルミニウムなどの材質からなる肉厚の平板に溝状の凹部を加工し、この平板を並行に配置、固定して、溝部にウエハを挿入して保持する形式であった。この種の保持具の製作は、複雑な金属加工等が必要なために高額となり、汎用性に乏しかった。さらに、一度加工してしまうと保管するウエハの面間隔は固定され、容器内に収納するウエハ枚数も規定されてしまう。
【００１２】
さらに、その種の保管・搬送用容器及び保持具はウエハサイズ毎に製作する必要があり、例えば8インチのウエハ用の保管・搬送用容器に6インチのウエハを収納することはできない。曝露に使用するウエハは、6インチの場合や8インチの場合等様々であるため、各サイズ毎に多数の保管・搬送用容器を作成する必要があった。
【００１３】
したがって、本発明の主たる課題は、装置を安価に製作できるばかりでなく、板体のサイズ及び収納枚数変化に対し汎用性があり、しかも板体群を安定して保持できる収納装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決した本発明は次記のとおりである。
＜請求項１記載の発明＞
便宜的に図面の符号を参照すれば、収納容器１内に複数の分析用試料板体P，P…を厚み方向に間隔を置いた並設状態で収容する装置において、前記厚み方向に積層配置される複数のコマ１０，１１…と、前記コマ１０，１１…群を積層状態に保持する連結部材２０，２０…と、前記連結部材２０の両端部において、前記連結部材２０を一体化させる保持手段３０，３０とを備えた内装体２が、前記容器１内に取り出し可能に収納され、
前記コマ１０，１１…は、外径の大きい大コマ１０，１０…と外径の小さい小コマ１１，１１…とが積層され、前記各板体Ｐ，Ｐ…の外周縁部は前記大コマ１０，１０…間に介在され外周面が小コマ１１，１１…に臨んでおり、
前記連結部材２０，２０…及び保持手段３０，３０により前記各板体P，P…が面方向に実質的に移動不能に保持されたことを特徴とする分析用試料板体の収納装置。
【００１５】
＜作用効果＞
内装体２が、容器１内に取り出し可能に収納されるので、各板体P，P…を保持状態で内装体２の移動が可能である。
各板体P，P…の外周縁部が前記コマ１０，１１間に介在され、連結部材２０，２０…及び保持手段３０，３０により保持される。板体の厚みに応じて、コマ１０，１１の厚みサイズ、特に厚みサイズが異なる小コマ群を用意しておくことで、連結部材２０，２０…及び保持手段３０，３０の連結を解き、小コマを替えることにより、厚みが異なる板体群であっても保持でき、汎用性の高いものとなる。
特に、外径の大きい大コマ１０，１０…と外径の小さい小コマ１１，１１…とを積層し、各板体Ｐ，Ｐ…の外周縁部は大コマ１０，１０…間に介在され外周面が小コマ１１，１１…に臨んでいる状態とすると、各板体Ｐ，Ｐ…の外周縁部は大コマ１０，１０…間に挟まれた状態となり、安定して保持できる。
【００１６】
＜請求項２項記載の発明＞
コマに挿通孔が形成され、連結部材は前記挿通孔を挿通することにより前記コマ群を積層状態に保持している請求項１記載の分析用試料板体の収納装置。
【００１７】
＜作用効果＞
コマに挿通孔を形成し、連結部材は挿通孔を挿通することによりコマ群を積層状態に保持している構成とすると、コマと連結部材との分解、及び組み立てが容易である。
【００１８】
＜請求項３項記載の発明＞
収納容器内に複数の円板状分析用試料板体を厚み方向に間隔を置いた並設状態で収容する装置において、
前記厚み方向に積層され、それぞれ挿通孔を有し外径の大きい大コマと外径の小さい小コマとからなるコマ群と、前記コマ群の前記挿通孔を挿通し積層状態に保持する連結部材と、前記連結部材の両端部において、前記連結部材を一体化させる端部材とを備えた内装体が、前記容器内に取り出し可能に収納され、
周を分割した２以上の位置において、前記コマ群及び連結部材が配置され、その配置間隔は、いずれも前記板体の最大外径より小さく、さらに前記各板体の外周縁部は前記大コマ間に介在され外周面が小コマに臨んでおり、前記各板体が面方向に実質的に移動不能に保持されている関係にあることを特徴とする分析用試料板体の収納装置。
【００１９】
＜作用効果＞
円板状分析用試料板体を安定して保持させるために、周を分割した２以上の位置において、たとえば実質的に円周を３等分以上の等分位置において、コマ群及び連結部材を配置し、その配置間隔は、いずれも板体の最大外径より小さく、さらに各板体の外周縁部は大コマ間に介在され外周面が小コマに臨ませると、板体が面方向に抜けようとしても、小コマの外面に規制されるので、抜け出ることがない。したがって、各板体を面方向に実質的に移動不能に保持するために好適な形態となる。
【００２０】
＜請求項４項記載の発明＞
収納容器内に複数の円板状分析用試料板体を厚み方向に間隔を置いた並設状態で収容する装置において、
前記厚み方向に積層され、それぞれ挿通孔を有し外径の大きい大コマと外径の小さい小コマとからなるコマ群と、前記コマ群の前記挿通孔を挿通し積層状態に保持する連結部材と、前記連結部材の両端部において、前記連結部材を一体化させる端部材とを備えた内装体が、前記容器内に取り出し可能に収納され、
前記各端部材に周を分割した２以上の位置において、半径方向に間隔を置いて並ぶ貫通孔が形成され、前記連結部材は等分位置において前記貫通孔を前記板体の外径に応じて選択的に挿通され、
各板体の外周縁部が前記大コマ間に介在され外周面が小コマに臨ませた状態で、前記連結部材の両端が前記端部材に固定されていることを特徴とする分析用試料板体の収納装置。
【００２１】
＜作用効果＞
板体の外径サイズの変更に関し、各端部材に、周を分割した２以上の位置において、たとえば実質的に円周を３等分以上の等分位置において、半径方向に間隔を置いて並ぶ貫通孔を形成しておき、連結部材は等分位置において貫通孔を板体の外径に応じて選択的に挿通することにより、板体を保持するようにすると、異なる外径サイズの板体を確実に保持できる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照しながらさらに詳説する。
（第１の実施の形態）
図１〜図３は第１の実施の形態を示したもので、望ましくは少なくとも内面が金属製の収納容器１内に複数の円板状分析用試料板体P，P…を厚み方向に間隔を置いた並設状態で保持する内装体２が収容されている。
【００２３】
内装体２は、厚み方向に交互に積層された大コマ１０と，小コマ１１とを有する。これらのコマ１０，１１…群には、その中心に挿通孔が形成され、各挿通孔を連結部材２０が挿通している。コマ１０，１１…群及び連結部材２０は、周を分割した２以上の位置において、たとえば実質的に円周を３等分以上の等分位置において、さらに図３に示されているように、４等分位置に配置され、その隣接する配置間隔Dは、いずれも板体Pの最大外径φより小さい。
【００２４】
各板体P，P…の外周縁部は、大コマ１０，１０間に介在され、板体Pの外周面は小コマ１１に臨んでいる。
【００２５】
連結部材２０，２０…の両端部には、保持手段としての貫通孔を有する円板状端部材３０，３０が配置されている。円板状端部材３０の貫通孔を貫通させた連結部材２０，２０…の両端部において、ナット３１，３１…が設けられ、各位置において、両端のナット３１，３１を連結部材２０の両端部に螺合して、円板状端部材３０，３０を圧着し、各板体P，P…の外周縁部両面を大コマ１０，１０を介して挟み付け固定する。
【００２６】
かくして、適宜枚数の板体P，P…を、コマ１０，１１…群、連結部材２０，２０…、円板状端部材３０，３０及びナット３１，３１により固定した内装体２は、その取っ手３２を摘んで、容器１の本体１A内に装入し、蓋体１Bを被せ、たとえばバックル状のシールリング１Cにより密閉する。この状態で運搬を行う。
【００２７】
運搬先では、シールリング１C及び蓋体１Bを外し、内装体２を取り出し、ナット３１，３１を連結部材２０から外し、円板状端部材３０，３０を外し、挟み付け固定していた各板体P，P…を取り出す。また、コマ１０，１１…群を連結部材２０から外しながら各板体P，P…を取り出すこともできる。
【００２８】
厚みが異なる板体Pに対して、大コマ１０及び小コマ１１として、厚みサイズが異なるものを用意しておくと望ましいことは先に述べたとおりである。必要により、小コマを適宜選択して、厚みが異なる板体P、P…を一つの保持体として組み立てることもできる。
【００２９】
（第２の実施の形態）
図３に図示のように、コマ１０，１１…群及び連結部材２０を、実質的に円周をたとえば、４等分位置に配置する態様において、円板状端部材３０，３０に、半径方向に間隔を置いて並ぶ貫通孔３０ａ〜３０ｄを形成しておく態様が提案される。
【００３０】
この態様に下では、最も大きい外径の板体Pについては、各貫通孔３０ａ，３０ａ…に連結部材２０，２０…をそれぞれ挿通して固定を図るのに対し、それより小さい外径の板体P０については、たとえば各貫通孔３０ｃ，３０ｃ…に連結部材２０，２０…をそれぞれ挿通して固定を図ることができる。
【００３１】
この実施の形態は、板体の外径サイズに対応できるものである。
【００３２】
（第３の実施の形態）
図４に示すように、コマ１０，１１…群及び連結部材２０の配置位置は、実質的に円周を３等分する位置でもよい。さらに、図示しないが、５等分以上の等分位置でもよい。この態様においても、図４に示すように、第２の実施の形態の思想を組み込むことができる。さらに、必要ならば、中間の外径サイズ板体の場合において、貫通孔３０ａ〜３０ｄの位置選択を図りながら固定することが可能である。たとえば、天部においては、貫通孔３０ｂを選択し、他の２つの位置においては貫通孔３０ｄ，３０ｄを選択する態様である。
【００３３】
（第４の実施の形態）
上記の実施の形態では、大コマ１０及び小コマ１１の２種のコマを使用した。しかし、図５に示すように、段付きコマ１２を積層したものでもよい。この場合は、段付きコマ１２の張り出し部相互間に板体Pを挟み付ける。
【００３４】
他方、第１〜第４の実施の形態において、適宜のコマ間に挿通孔を有する薄厚のスペーサーを介在させ、板体Pの挟み付け間隔を微調整することも可能である。
【００３５】
（第５の実施の形態）
上記の実施の形態では、円板状端部材３０，３０を各連結部材２０で連結するものであるが、図５に示すように、たとえば下部円板状端部材３０Aに対して、各連結部材２０を一体化させておき、各連結部材２０の他端部に分離の円板状端部材３０Bを設ける形態でもよい。
【００３６】
（第６の実施の形態）
上記形態においては、コマが実質的に円筒形であるが、図６に示すように、円筒形以外のコマ形状とすることもできる。すなわち、図６に示す実施の形態では、平面形状がほぼ円弧状の扁平板である段付きコマ１３を使用する例である。段付きコマ１３の中心側には、対象の板体Pの半径より大きい半径の円弧内周面を有する段部が形成され、段付きコマ１３にたとえば２つの連結部材２０，２０を挿通させ、上下の円板状端部材３０，３０をそれぞれナット３１，３１…で固定するものである。
【００３７】
平面視で２つの段付きコマ１３，１３であるとしても、段付きコマ１３の中心側に対象の板体Pの半径より大きい半径の円弧内周面を有する段部が形成されているので、図６の左右方向の移動を規制することができる。
【００３８】
（その他）
コマとしては金属製のほか、板体の損傷防止の観点から、フッ素樹脂製であるのが望ましい。たとえば、第１の実施の形態において、大コマ１１は、外径が20mmで厚みが10mm程度、小コマ１１は外径が１１mmで厚みが1mm程度のものとすることができる。
【００３９】
板体としてウエハであるとき、ウエハを挟み付けるコマ間の間隙の幅は、ウエハの厚みより大きくする必要があるが、大き過ぎるとウエハの保持が不安定になり、ウエハが破損する可能性があるため小コマの厚さはウエハの厚み＋0.2mm程度が好ましい。
【００４０】
コマの材質のフッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン‐パ‐フルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン‐ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン‐エチレン共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン‐エチレン共重合体、ポリビニリデンフルオライド、ポリビニルフオライド等が挙げられる。
【００４１】
また、ウエハは例えばシリコンウエハ、基板は例えば液晶やフォトマスク製造工程におけるガラス基板などが対象となる。例えば５インチ角のガラス基板なども同一装置にて収納が可能となる。
【００４２】
【実施例】
＜実施例１＞
８インチの酸化膜付片面ミラーウエハを、シリコンウエハ用アウトガス捕集装置（日本分析工業（株）製SW-8400）にて、270℃で2時間、窒素流通下で空焼きを行った。空焼き後、当該発明に係るチャンバーに48時間保管した。その後、チャンバーから取り出し、アウトガス捕集装置にて、250℃の脱着温度で表面に吸着した有機成分を吸着剤（TENAX-GR）に捕集した。捕集した有機成分はガスクロマトグラフ質量分析計を用いて吸着成分の同定、定量を行った。
【００４３】
空焼きを行いチャンバーに保管前のシリコンウエハへの有機成分吸着量は、０．９ng／cm2であった。これを48時間チャンバーに保管し、その後有機成分吸着量を量ったところ１．２ng／cm2であり、48時間の長期間の保管にも拘わらず、ウエハ表面に吸着した成分の増加量は微量であった。
【００４４】
＜比較例１＞
実施例１と同一の操作を行い、ウエハの保管のみをポリプロピレン製のウエハケースに48時間保管して分析を行った結果、有機成分吸着量は１２．５ng／cm2であり、その主成分は可塑剤として樹脂に添加されるフタル酸エステル類であった。
【００４５】
これらの実験結果から、樹脂製のケースの場合、ウエハ表面の有機成分の吸着量が増加しており、ウエハケースから発生するアウトガスがウエハ表面に吸着してしまい、分析精度の低下を招くことが判った。
また、樹脂製ケースの場合と比較すると、本発明による金属容器での保管・運搬では、有機物汚染はほとんどなく、分析精度の低下はほとんど起こらないことが判った。
【００４６】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明によれば、装置を安価に製作できるばかりでなく、板体のサイズ及び収納枚数変化に対し汎用性があり、しかも板体群を安定して保持できるなどの利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す縦断面図である。
【図２】内装体を、その要部を断面で示す正面図である。
【図３】その平面図である。
【図４】第４の実施の形態を示す平面図である。
【図５】第５の実施の形態を示す正面図である。
【図６】第６の実施の形態を示す平面図である。
【符号の説明】
１…収容容器、１A…本体、１B…蓋体、１０…大コマ、１１…小コマ、１２…段付きコマ、２０…連結部材、３０…保持手段（端部材）、３１…ナット、P…板体。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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