(57)【要約】【課題】蓋部のウェーハ接触部位に固着したシリコン酸化物を効果的に除去可能な、FOSB型出荷用ウェーハ収容容器の洗浄方法を提供する。【解決手段】本発明は、複数枚のウェーハを互いに平行に収容可能な容器本体と、前記容器本体の開口部に着脱自在に嵌め合わされ、前記ウェーハを前記容器本体に押し付け固定する蓋部と、を少なくとも備えるFOSB型出荷用ウェーハ収容容器の洗浄方法であって、ウェーハ収容の際に前記蓋部のうち前記ウェーハと接触する部位を、容器使用後のウェーハ非収容時に微振動電動ブラシにて摺動する洗浄工程を有することを特徴とする。【選択図】図１
2018133447.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数枚のウェーハを互いに平行に収容可能な容器本体と、前記容器本体の開口部に着脱自在に嵌め合わされ、前記ウェーハを前記容器本体に押し付け固定する蓋部と、を少なくとも備えるFOSB型出荷用ウェーハ収容容器の洗浄方法であって、
ウェーハ収容の際に前記蓋部のうち前記ウェーハと接触する部位を、容器使用後のウェーハ非収容時に微振動電動ブラシにて摺動する洗浄工程を有することを特徴とする洗浄方法。
【請求項２】
前記微振動電動ブラシが音波振動ブラシである、請求項１に記載の洗浄方法。
【請求項３】
前記微振動電動ブラシの振動態様が直線的往復運動であり、その振幅が0.8〜1.0ｍｍの範囲内である、請求項１又は２に記載の洗浄方法。
【請求項４】
前記ウェーハ接触部位がライン状に延在しており、
前記洗浄工程では、前記微振動電動ブラシの振動の往復方向と、前記ウェーハ接触部位の延在方向とを一致させた状態で、前記微振動電動ブラシを前記ウェーハ接触部位に接触させて、その延在方向に沿って動かす、請求項３の洗浄方法。
【請求項５】
前記ウェーハ接触部位は、ウェーハの端部が挿入される、幅0.8〜1.0ｍｍ、深さ1.0〜1.5ｍｍの溝であり、
前記微振動電動ブラシは、ブラシ毛幅が0.3ｍｍ以下、ブラシ毛丈が5ｍｍ以上である、請求項４に記載の洗浄方法。
【請求項６】
前記洗浄工程の後、前記ウェーハ収容容器を薬液により洗浄する第２洗浄工程と、
前記ウェーハ収容容器に付着した前記薬液を純水で洗い流す第３洗浄工程と、
をさらに有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、FOSB型出荷用ウェーハ収容容器の洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
製造したシリコンウェーハ等の半導体ウェーハを出荷・輸送する際に、これら半導体ウェーハを収容する容器（ウェーハ用出荷容器）として、FOSB（Front Opening Shipping Box）が知られており、例えば特許文献１〜３に記載されている。FOSBは、SEMI規格M31で標準化されている。
【０００３】
FOSBは、複数枚のウェーハを互いに平行に収容可能な容器本体と、前記容器本体の開口部に着脱自在に嵌め合わされ、前記ウェーハを前記容器本体に押し付け固定する蓋部と、を少なくとも備える。ウェーハ収容時、蓋部は容器本体内のウェーハを弾性的に押し付け固定する。ウェーハを収容したFOSBは、陸路、空路、海路といったあらゆる経路で輸送される。使用後のFOSBは、出荷先から回収して、再利用することが一般的に行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３５３８９８号公報
【特許文献２】特表２００５−５１８３１８号公報
【特許文献３】特表２０１４−５２７７２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
出荷前のウェーハの表面検査ではLPD（Light Point Defect）が許容数以下で合格であっても、出荷先の検査でLPDが多く観察される場合があり、本発明者らは、その原因を詳細に調査した。その結果、再利用した多数のFOSBを詳細に観察したところ、蓋部のうちウェーハと接触する部位に直径0.3〜1.0ｍｍ程度の固着物が存在することがあることが判明した。これは、FOSBでのウェーハの輸送中に、ウェーハ端部（周縁部）に付着しているシリコン酸化物が、輸送中の振動によってFOSBの蓋部のウェーハ接触部位に付着し、押し固められたものであると考えられる。本発明者らがこの固着物をSEM/EDX分析したところ、SiとOが検出された。そして、使用済みFOSBを再利用してウェーハを出荷する際に、蓋部のウェーハ接触部位の固着物が、輸送中の振動によってウェーハ表面に脱落し、出荷先の検査でLPDとして検出されるものと推測される。
【０００６】
そこで本発明者らは、蓋部のウェーハ接触部位に固着したシリコン酸化物を除去するための洗浄方法を検討した。しかしながら、半導体プロセスでの洗浄として一般的な界面活性剤による洗浄や、純水による洗浄では、これらを何回繰り返しても、固着したシリコン酸化物を十分に除去することはできないことが判明した。
【０００７】
そこで本発明は、上記課題に鑑み、蓋部のウェーハ接触部位に固着したシリコン酸化物を効果的に除去可能な、FOSB型出荷用ウェーハ収容容器の洗浄方法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】
【０００８】
上記課題を解決すべく本発明者らがさらに鋭意検討したところ、蓋部のウェーハ接触部位を微振動電動ブラシにて摺動する洗浄を行うことによって、効果的に固着物を除去できるとの知見を得た。
【０００９】
本発明は、蓋部のウェーハ接触部位にシリコン酸化物の固着物が生じる場合があり、この固着物が再利用時にウェーハ表面に脱落してLPDとして検出されるという新規な課題認識に基づいて、上記知見を得て完成したものであり、その要旨構成は以下のとおりである。
【００１０】
（１）複数枚のウェーハを互いに平行に収容可能な容器本体と、前記容器本体の開口部に着脱自在に嵌め合わされ、前記ウェーハを前記容器本体に押し付け固定する蓋部と、を少なくとも備えるFOSB型出荷用ウェーハ収容容器の洗浄方法であって、
ウェーハ収容の際に前記蓋部のうち前記ウェーハと接触する部位を、容器使用後のウェーハ非収容時に微振動電動ブラシにて摺動する洗浄工程を有することを特徴とする洗浄方法。
【００１１】
（２）前記微振動電動ブラシが音波振動ブラシである、上記（１）に記載の洗浄方法。
【００１２】
（３）前記微振動電動ブラシの振動態様が直線的往復運動であり、その振幅が0.8〜1.0ｍｍの範囲内である、上記（１）又は（２）に記載の洗浄方法。
【００１３】
（４）前記ウェーハ接触部位がライン状に延在しており、
前記洗浄工程では、前記微振動電動ブラシの振動の往復方向と、前記ウェーハ接触部位の延在方向とを一致させた状態で、前記微振動電動ブラシを前記ウェーハ接触部位に接触させて、その延在方向に沿って動かす、上記（３）の洗浄方法。
【００１４】
（５）前記ウェーハ接触部位は、ウェーハの端部が挿入される、幅0.8〜1.0ｍｍ、深さ1.0〜1.5ｍｍの溝であり、
前記微振動電動ブラシは、ブラシ毛幅が0.3ｍｍ以下、ブラシ毛丈が5ｍｍ以上である、上記（４）に記載の洗浄方法。
【００１５】
（６）前記洗浄工程の後、前記ウェーハ収容容器を薬液により洗浄する第２洗浄工程と、
前記ウェーハ収容容器に付着した前記薬液を純水で洗い流す第３洗浄工程と、
をさらに有する、上記（１）〜（５）のいずれか一項に記載の洗浄方法。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のFOSB型出荷用ウェーハ収容容器の洗浄方法によれば、蓋部のウェーハ接触部位に固着したシリコン酸化物を効果的に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態によるFOSBの洗浄方法のフロー図である。
【図２】洗浄対象であるFOSBの一例を示す分解斜視図である。
【図３】実施例にて洗浄対象としたFOSBの蓋部（内側）の写真である。
【図４】実施例にて洗浄対象としたFOSBの蓋部のドアクッション（溝部）の拡大写真である。
【図５】左図は、ドアクッションの溝部のマイクロスコープ写真であり、右図は、溝部の固着物のSEM画像である。
【図６】比較例１，２及び発明例における、洗浄前後の溝部のマイクロスコープ写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図２を参照して、本発明の一実施形態による洗浄方法の洗浄対象となるFOSB１００の構成の一例を説明する。FOSB１００は、容器本体１０と、蓋体２０と、ドアクッション３０とを有する。
【００１９】
容器本体１０は、板状の上部、下部、一対の側部、背部が互いに連続し、前部が開口となっている略矩形の筐体である。容器本体１０の内部には、左右一対の支持片１２が複数対、上下方向に所定の間隔で配列されている。この支持片１２によって、容器本体１０内において複数枚のウェーハＷが互いに平行に整列、収容される。
【００２０】
蓋体２０は、容器本体１０の開口部に着脱自在に嵌め合わされる板状部材である。蓋体２０は、容器本体１０に嵌合した状態で、ウェーハＷを容器本体１０に押し付け固定する。蓋体２０には、一対の施錠機構２２が設けられている。施錠機構２２は、公知の機構とすることができ、ウェーハ搬送ロボットが施錠機構２２を操作することによって、自動で蓋体２０を容器本体１０に対して着脱することができる。直径３００ｍｍ以上のウェーハ用には、このような施錠機構付きのFOSBを用いることが一般的である。
【００２１】
ドアクッション３０（フロントリテーナとも称される。）は、枠体３２、弾性片３４、複数対の溝付きブロック３６を有し、蓋体２０の内側に着脱可能に取り付けられる。弾性片３４は、枠体３２と溝付きブロック３６との間を接続する。蓋体２０が容器本体１０を閉じた状態（ウェーハ収容時）では、一対の溝付きブロック３６の溝部分にウェーハＷの端部が挿入され、弾性片３４により発揮される弾性力によって、溝付きブロック３６がウェーハＷを容器本体１０に押し付け固定する。この状態では、ウェーハＷは容器本体１０の支持片１２から浮き上がり、容器本体１０の背面とドアクッション３０の溝付きブロック３６とで、ウェーハＷを押し付け固定した状態となっている。
【００２２】
すなわち、本実施形態では、蓋体２０に取り付けられたドアクッション３０、より具体的にはその溝付きブロック３６が「ウェーハ接触部位」となる。なお、ドアクッション３０及び蓋部２０が本発明における「蓋部」を構成する。ドアクッション３０は、蓋体２０に対して着脱が不可能、すなわち一体的に形成されてもよく、本発明は、この場合において特に有意義である。なお、図３に、後述する実施例にて洗浄対象としたFOSBの蓋部（内側）の写真を示し、図４に、当該の蓋部のドアクッション（溝部）の拡大写真を示した。
【００２３】
FOSB１００を構成する容器本体１０、蓋体２０、及びドアクッション３０は、所定の成形材料、例えばポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルフォン、ポリエーテルエーテルケトン等の熱可塑性樹脂により成形され、容器内部が視認可能なように透明に成形されることが好ましい。
【００２４】
本実施形態では、使用済みのFOSB１００において、ウェーハ接触部位である溝付きブロック３６に固着したシリコン酸化物を除去する洗浄方法に関する。なお、ウェーハ収容容器としては、FOSBの他にも、ウェーハに各種の処理や加工を施す複数の工程間の搬送で使用されるFOUP（Front Opening Unified Pod）が知られている。しかし、このFOUPでは、シリコンウェーハ製造プロセスの工程間搬送にのみ用いられるため、出荷時に発生するような激しい振動がウェーハに付与されることはない。このため、FOUPには、シリコン酸化物の固着の問題は生じない。
【００２５】
図１を参照して、本実施形態の洗浄方法は、使用後のFOSBを回収した後、蓋部のウェーハ接触部位、すなわち溝付きブロック３６を、ウェーハ非収容時に微振動電動ブラシにて摺動する洗浄工程（ステップＳ１）と、その後、FOSB全体を薬液により洗浄する第２洗浄工程（ステップＳ２）と、その後、FOSB全体を純水で洗浄する第３洗浄工程（ステップＳ３）と、その後FOSBを乾燥させる工程（ステップＳ４）と、を有する。
【００２６】
ステップＳ１では、溝付きブロック３６の溝部分を微振動電動ブラシにて摺動する。微振動するブラシを溝部分と摺動させることにより、溝部分に固着したシリコン酸化物を機械的にかつ効果的に除去することができる。
【００２７】
微振動電動ブラシとしては、一般的に電動歯ブラシの一種として用いられている音波振動ブラシを用いることが好ましい。これは、モータでブラシを毎分2〜4万回程度の振動数で微振動させるものである。この微振動するブラシを溝部分と摺動させることで、シリコン酸化物が機械的に除去される。さらに、音波振動ブラシは、ブラシの振動によって200〜300Hz程度の音波を発生する。その音波の作用によって、ブラシの接触領域から2〜3ｍｍ離れた範囲まで付着物を除去することができる。音波振動ブラシを用いた場合、摺動による機械的な除去作用に加え、音波の作用によって、より効果的にシリコン酸化物を除去することができる。
【００２８】
音波の作用によるシリコン酸化物の除去効果をより確実に得る観点から、溝部分に水分がある環境下にて、音波振動ブラシの摺動を行うことが好ましい。水分が存在することで、音波によるマイルドキャビテーション効果や高速水流の発生が生じ、シリコン酸化物を効果的に除去することができる。溝部分への水分の提供方法は特に限定されず、例えば、ブラシを水に浸漬させて、その後摺動を行うこともできるし、溝部分に予め水滴を滴下しておくこともできる。
【００２９】
微振動電動ブラシの振動態様は、特に限定されず、円運動、回転運動、直線的往復運動などを挙げることができるが、特に、直線的往復運動であることが好ましく、その振幅は0.8〜1.0ｍｍの範囲内であることが好ましい。このように小さなストロークで微振動することによって、より効果的にシリコン酸化物を除去することができる。
【００３０】
特に本実施形態のように、ウェーハ接触部位がライン状に延在する場合には、微振動電動ブラシの振動の往復方向と、ウェーハ接触部位の延在方向とを一致させた状態で、微振動電動ブラシをウェーハ接触部位に接触させて、その延在方向に沿って動かすことが好ましい。これにより、より効果的にシリコン酸化物を除去することができる。
【００３１】
ブラシ形状は特に限定されず、溝付きブロック３６の溝の断面形状に応じて適宜選択すればよい。溝付きブロック３６の溝は、一般的に幅0.8〜1.0ｍｍ、深さ1.0〜1.5ｍｍの溝である。この場合、微振動電動ブラシは、ブラシ毛幅が0.3ｍｍ以下、ブラシ毛丈が5ｍｍ以上であることが好ましい。これにより、ブラシが溝内に確実に挿入でき、より効果的にシリコン酸化物を除去することができる。
【００３２】
次に、ステップＳ２では、FOSB全体を薬液により洗浄する。洗浄方法は特に限定されず、シャワー洗浄、浸漬洗浄、及び両者の組み合わせを挙げることができる。また、浸漬洗浄の場合、超音波洗浄槽に収容した薬液中にFOSBを浸漬させ、薬液に超音波を付与する超音波洗浄方式が好ましい。薬液としては、界面活性剤の水溶液を好適に用いることができる。界面活性剤の種類は特に限定されず、いずれのアニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、及びノニオン系界面活性剤を用いてもよい。この洗浄によって、FOSBに全体的に付着した有機物や塵埃を除去することができる。
【００３３】
次に、ステップＳ３では、FOSB全体を純水で洗浄する。洗浄方法は特に限定されず、シャワー洗浄としても、高圧シャワー洗浄としても、浸漬洗浄としてもよい。この洗浄によって、FOSBに付着した薬液を純水で洗い流すことができる。
【００３４】
本実施形態では、薬液洗浄及びその後の純水洗浄の前に、微振動ブラシによる洗浄を行う。これにより、微振動ブラシ洗浄で剥がした付着物が溝部分に残った場合や、ブラシの一部が溝部分に残留してしまった場合でも、後続の洗浄工程でこれらを除去することができる。
【００３５】
ステップＳ４では、FOSBを乾燥させる。乾燥方法は特に限定されず、自然乾燥、加熱雰囲気下での乾燥、温風吹付けによる乾燥などを挙げることができる。
【実施例】
【００３６】
出荷先から回収した多数の使用済みFOSBについて、ドアクッションの溝付きブロックをマイクロスコープで観察したところ、例えば図５左図の赤枠内に示すように、溝底に固着物が存在するものがあった。図５右図に示すように、この固着物をSEM/EDX分析したところ、SiとOが検出された。なお、図３に、本実施例にて洗浄対象としたFOSBの蓋部（内側）の写真を示し、図４に、当該の蓋部のドアクッション（溝部）の拡大写真を示した。
【００３７】
そこで、このような固着物が観察されるFOSBを、以下の方法で洗浄した。
【００３８】
（比較例１）
市販の界面活性剤水溶液にFOSBを浸漬させ、300秒間超音波洗浄した。その後、純水によるシャワー洗浄を行い、洗浄後のFOSBを乾燥させた。
【００３９】
（比較例２）
ドアクッションの溝部分を市販の歯ブラシを用いて手動で30秒間擦った。その後、比較例１と同様の洗浄工程を行った。
【００４０】
（発明例）
ドアクッションの溝部分を水分環境下にて市販の音波振動歯ブラシを用いて洗浄した。当該ブラシの振動数は28500回／分（475Hz）であり、発生する音波の振動数は260Hzである。ブラシの振動態様は直線的往復運動であり、その振幅は1.0ｍｍである。ブラシ毛幅は0.3ｍｍ、ブラシ毛丈は5ｍｍとした。ブラシの振動の往復方向と溝の延在方向とを一致させた状態で、電動ブラシを溝底に押し当てて、溝の延在方向に沿って動かした。その後、比較例１と同様の洗浄工程を行った。
【００４１】
洗浄前後での固着物の除去具合を、マイクロスコープにより観察した。結果を図６に示す。図６から明らかなように、比較例１では、固着物はほとんど除去できていない。比較例２では、ブラシによる物理的な洗浄を行うことで多少の除去効果が確認できたものの、それでも固着物の残存が確認された。これに対し、発明例では、音波振動歯ブラシによる洗浄を行うことで、固着物を殆ど除去することができた。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明のFOSB型出荷用ウェーハ収容容器の洗浄方法によれば、蓋部のウェーハ接触部位に固着したシリコン酸化物を効果的に除去することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１０  容器本体
１２  支持片
２０  蓋体
２２  施錠機構
３０  ドアクッション
３２  枠体
３４  弾性片
３６  溝付きブロック
１００  FOSB
【図１】
2018133447.tif 000003
【図２】
2018133447.tif 000004
【図３】
2018133447.tif 000005
【図４】
2018133447.tif 000006
【図５】
2018133447.tif 000007
【図６】
2018133447.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成29年12月19日(2017.12.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数枚のウェーハを互いに平行に収容可能な容器本体と、前記容器本体の開口部に着脱自在に嵌め合わされ、前記ウェーハを前記容器本体に押し付け固定する蓋部と、を少なくとも備えるFOSB型出荷用ウェーハ収容容器の洗浄方法であって、
ウェーハ収容の際に前記蓋部のうち前記ウェーハが挿入されて前記ウェーハと接触する溝を、容器使用後のウェーハ非収容時に微振動電動ブラシにて摺動する洗浄工程を有することを特徴とする洗浄方法。
【請求項２】
前記微振動電動ブラシが音波振動ブラシである、請求項１に記載の洗浄方法。
【請求項３】
前記微振動電動ブラシの振動態様が直線的往復運動であり、その振幅が0.8〜1.0ｍｍの範囲内である、請求項１又は２に記載の洗浄方法。
【請求項４】
前記溝がライン状に延在しており、
前記洗浄工程では、前記微振動電動ブラシの振動の往復方向と、前記溝の延在方向とを一致させた状態で、前記微振動電動ブラシを前記溝に接触させて、その延在方向に沿って動かす、請求項３に記載の洗浄方法。
【請求項５】
前記溝は、ウェーハの端部が挿入される、幅0.8〜1.0ｍｍ、深さ1.0〜1.5ｍｍの溝であり、
前記微振動電動ブラシは、ブラシ毛幅が0.3ｍｍ以下、ブラシ毛丈が5ｍｍ以上である、請求項４に記載の洗浄方法。
【請求項６】
前記洗浄工程の後、前記ウェーハ収容容器を薬液により洗浄する第２洗浄工程と、
前記ウェーハ収容容器に付着した前記薬液を純水で洗い流す第３洗浄工程と、
をさらに有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の洗浄方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
すなわち、本実施形態では、蓋体２０に取り付けられたドアクッション３０、より具体的にはその溝付きブロック３６が「ウェーハ接触部位」となる。なお、ドアクッション３０及び蓋体２０が本発明における「蓋部」を構成する。ドアクッション３０は、蓋体２０に対して着脱が不可能、すなわち一体的に形成されてもよく、本発明は、この場合において特に有意義である。なお、図３に、後述する実施例にて洗浄対象としたFOSBの蓋部（内側）の写真を示し、図４に、当該の蓋部のドアクッション（溝部）の拡大写真を示した。