(57)【要約】【課題】  金属イオンやガスの発生を抑制し、半導体製造装置の調整や処理条件の評価等に資することのできるダミーウェーハを提供する。【解決手段】  剛性を有する円板形の基材１と、この基材１をその表裏両面から完全に被包するポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルム２とを備える。基材１をポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルム２が完全に被包するので、半導体製造装置の調整時等にダミーウェーハの基材１から金属イオンが発生して拡散することがない。また、基材１を被包するポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルム２からアウトガスが発生しないので、例え処理条件の評価時等にダミーウェーハを用いる場合にも、ダミーウェーハからガスが発生し、処理条件の評価に悪影響を及ぼすことがない。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略板形の基材と、この基材を完全に被包するポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムとを含んでなることを特徴とするダミーウェーハ。
【請求項２】
基材を、アルミニウム、カーボン、ステンレス鋼、石英、ガラス、シリコン、及びセラミックスのいずれか一種からなる基材とした請求項１記載のダミーウェーハ。
【請求項３】
ポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムを、基材をその両面から被包する一対のポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムとし、この一対のポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムの少なくとも周縁部同士を熱圧着した請求項１又は２記載のダミーウェーハ。
【請求項４】
ポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムの結晶化度を、５％以上５０％以下とした請求項１、２、又は３記載のダミーウェーハ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体集積回路や半導体メモリの製造プロセス等で使用されるダミーウェーハに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体製造装置の調整、処理条件の評価、汚染物質の付着防止等を図る場合には、図示しないダミーウェーハが使用されている。このダミーウェーハは、例えば実際の半導体製造プロセスで使用されるシリコンウェーハと同一の再生ウェーハ等からなり、半導体メモリの製造プロセスの安定性を向上させたり、加工形状の評価に使用される（特許文献１、２参照）。使用されたダミーウェーハは、デバイスメーカから再生メーカに送られ、再生ウェーハに付着した膜や材料がケミカル処理等で除去されるとともに、表面が研磨され、その後、デバイスメーカに戻され、以下、このサイクルが、再生ウェーハが再生不能になるまで繰り返される。
【０００３】
ところで、ダミーウェーハは、一般的にはシリコンウェーハと同一の再生ウェーハからなり、使用量が実際の半導体デバイス製造用のシリコンウェーハと略同数である。これでは、約半数のシリコンウェーハが無駄になり、半導体デバイスの製造コストの削減を図ることは非常に困難である。
【０００４】
係る点に鑑み、従来においては、所定の板材を用意し、この板材の両面のうち、少なくとも一方の面に耐熱性の樹脂フィルムを熱硬化性あるいは２液硬化型の接着剤等を介して接着し、ダミーウェーハの寿命を延長してコスト削減を図る方法が提案されている。板材としては、例えば各種の金属板があげられる。また、耐熱性の樹脂フィルムとしては、ポリイミド樹脂フィルムやポリエーテルイミド樹脂フィルム等が用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６‐１６３００７号公報
【特許文献２】特許第３９０７４００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、提案された方法の場合には、ダミーウェーハの寿命を延長することができるものの、半導体製造装置の調整時等にダミーウェーハの金属製の板材の露出部から金属イオンが発生し、半導体製造装置に汚染等の深刻な悪影響を及ぼすという大きな問題が新たに生じる。このような問題は、基板収納容器（ＦＯＳＢやＦＯＵＰ）の容器本体にダミーウェーハを収納し、基板収納容器の性能を評価するときにも同様に生じる。また、処理条件の評価時等にダミーウェーハを用いる場合、ダミーウェーハの樹脂フィルムからガスが発生し、処理条件の評価に問題の生じることがある。
【０００７】
本発明は上記に鑑みなされたもので、金属イオンやガスの発生を抑制し、半導体製造装置の調整や処理条件の評価等に資することのできるダミーウェーハを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明においては上記課題を解決するため、略板形の基材と、この基材を完全に被包するポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムとを含んでなることを特徴としている。
【０００９】
なお、基材を、アルミニウム、カーボン、ステンレス鋼、石英、ガラス、シリコン、及びセラミックスのいずれか一種からなる基材とすることが好ましい。
また、ポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムを、基材をその両面から被包する一対のポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムとし、この一対のポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムの少なくとも周縁部同士を熱圧着することができる。
また、ポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムの結晶化度を、５％以上５０％以下とすることが好ましい。
【００１０】
ここで、特許請求の範囲におけるポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムは、基材を完全に被包することができるのであれば、一枚でも良いし、複数枚でも良い。本発明に係るダミーウェーハは、実質的な意味に理解されねばならず、テストウェーハやモニターウェーハ等と別称されても良い。
【００１１】
本発明によれば、基材をポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムが完全に被包するので、ダミーウェーハの基材から金属イオンが発生して拡散することが少ない。また、基材を被包するポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムからガスが発生するのを低減することができるので、ダミーウェーハからガスが発生し、処理条件の評価等に悪影響を及ぼすことが少ない。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、基材をポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムにより完全に被包するので、金属イオンやガスの発生を抑制し、半導体製造装置の調整や処理条件の評価等に資することができるという効果がある。
【００１３】
請求項２記載の発明によれば、基材がアルミニウムの場合には、アルミニウムが加工性に優れるので、ダミーウェーハの製造が容易となり、しかも、軽量化が期待できる。また、基材がカーボンの場合には、カーボンが引張強度に優れるので、ダミーウェーハの強度が向上し、しかも、軽量化が期待できる。また、基材がステンレス鋼の場合には、ステンレス鋼が錆びに強いので、基材の長期使用が期待できる。また、基材が石英の場合には、基材の耐熱性や耐薬品性を向上させることが可能となり、基材がガラスの場合には、基材の平坦度を向上させることが可能となる。さらに、基材がセラミックスの場合には、基材の絶縁性を向上させることが可能になる。
【００１４】
請求項３記載の発明によれば、一対のポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムの周縁部同士を接着ではなく、熱圧着すれば、接着剤や溶剤を省略することができ、衛生性や安全性を向上させることができる。
請求項４記載の発明によれば、ポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムの結晶化度を５％以上５０％以下の範囲とすれば、ポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムを容易に製造することでき、しかも、ポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムの熱圧着にも支障を来すことが少ない。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係るダミーウェーハの実施形態を模式的に示す全体斜視説明図である。
【図２】本発明に係るダミーウェーハの実施形態を模式的に示す部分断面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態を説明すると、本実施形態におけるダミーウェーハは、図１や図２に示すように、剛性を有する基材１と、この基材１を露出させることなく被包する一対のポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルム２とを三層構造に備え、半導体製造プロセスで使用されるシリコンウェーハと略同様の厚さ・質量とされる。
【００１７】
基材１は、例えば加工性に優れる軽量のアルミニウム，引張強度に優れる軽量のカーボン，錆びに強いステンレス鋼（ＳＵＳ），耐熱性や耐薬品性に優れる石英、平坦性に優れるガラス，パーティクル管理されておらず，結晶欠陥密度の異なる安価な単結晶のシリコン，及び絶縁性等に優れるセラミックスのいずれか一種からなり、平面円形の薄い円板に形成される。基材１がカーボンの場合、剛性や耐摩耗性に優れるアモルファスカーボン等が使用される。また、基材１がセラミックスの場合、セラミックスとして、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、ジルコニア、ムライト、ステアタイト、炭化珪素が使用される。
【００１８】
基材１は、シリコンウェーハと略同じ大きさに形成される。例えばシリコンウェーハがφ１５０ｍｍタイプの場合にはφ１５０ｍｍの大きさに形成され、φ２００ｍｍタイプの場合にはφ２００ｍｍの大きさに形成されるとともに、φ３００ｍｍタイプの場合にはφ３００ｍｍの大きさに形成される。この基材１の厚さは、ダミーウェーハ全体の厚さにもよるが、例えば１５０μｍ以上７７５μｍ以下の範囲とされる。基材１には、ダミーウェーハの軽量化を図る場合、必要数の貫通孔が穿孔される。
【００１９】
一対のポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂フィルム２は、基材１をその表裏両面から完全に被覆し、基材１の周縁部から外方向に僅かに食み出た周縁部３同士がラミネータ等により熱圧着される。このポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルム２は、基材１に密着する平面円形の薄膜に成形され、耐熱性、耐薬品性、耐摩耗性、摺動特性、低吸水率に優れ、アウトガスが発生しにくく、水分からの影響が少ないという特徴を有する。
【００２０】
ポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルム２の厚さは、ダミーウェーハをシリコンウェーハと略同様の厚さとしたり、製造の容易化を図る観点から、２μｍ以上１００μｍ以下、好ましくは５μｍ以上７５μｍ以下、より好ましくは５μｍ以上５０μｍ以下とされる。
【００２１】
これは、ポリエーテルエーテル樹脂フィルム２の厚さが２μｍ未満の場合には、ダミーウェーハの作製が困難になるからである。また、ポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルム２の強度不足により、ポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルム２の製造が困難となるからである。これに対し、ポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルム２の厚さが１００μｍを越える場合には、ダミーウェーハとしての効果に変化がなく、過剰要求となるからである。
【００２２】
ポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルム２の強度、密度、硬度、耐摩耗性、摺動性、低吸水率、耐薬品性、熱的性質等を示す結晶化度は、５％以上５０％以下、好ましくは７％以上４０％以下、より好ましくは８％以上３０％以下が良い。これは、結晶化度が５％未満の場合や結晶化度が５０％を越える場合には、ポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルム２の製造が非常に困難になるからである。
【００２３】
ポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルム２の結晶化度は、Ｘ線回析法、ＤＳＣ法、ＦＴ‐ＩＲ法等により測定することができる。例えばＤＳＣ法の場合には、ＤＳＣ曲線から熱量値を求め、この熱量値からポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルム２の結晶化度を算出することができる。
【００２４】
ポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルム２の製造方法としては、特に限定されるものではないが、量産化の観点からすると、溶融押出成形法が最適である。具体的には、ポリエーテルエーテルケトン樹脂含有の成形材料を溶融押出成形機で溶融混練し、この溶融混練した成形材料をＴダイスから押し出してポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルム２を押出成形し、この押出成形したポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルム２を圧着ロールと冷却ロールとの間に挟んで冷却した後、冷却したポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルム２を所定の幅にカットして巻取機に巻き取り、ポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルム２を製造する。
【００２５】
上記によれば、基材１の周縁を含む全体をポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルム２が露出させることなく、完全に被包するので、半導体製造装置の調整時等にダミーウェーハの基材１から金属イオンが発生して拡散することがない。したがって、半導体製造装置に汚染等の深刻な悪影響を及ぼすのを防止することができる。また、基板収納容器の容器本体にダミーウェーハを収納し、基板収納容器の性能を評価する場合にも、金属イオンの流出により基板収納容器に汚染等の深刻な問題が生じるのを防止することができる。
【００２６】
また、基材１を被包するポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルム２からアウトガスが発生せず、真空環境下での利用性にも優れるので、例え処理条件の評価時等にダミーウェーハを用いる場合にも、ダミーウェーハからガスが発生し、処理条件の評価に悪影響を及ぼすことがない。さらに、一対のポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルム２の周縁部３同士を熱圧着するので、接着剤や溶剤を省略することができ、衛生性や安全性を向上させ、綺麗な高速加工が期待できる。
【００２７】
なお、上記実施形態ではダミーウェーハの基材１を平面円形としたが、基材１の周縁部３の一部分を直線的に切り欠いてオリフラを形成しても良い。また、基材１を被包した一対のポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルム２の周縁部３同士を熱圧着したが、何らこれに限定されるものではない。例えば、特に問題が生じなければ、一対のポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルム２の周縁部３同士、又は一対のポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルム２と基材１とを接着剤で接着しても良い。
【００２８】
また、一対のポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルム２の周縁部３の大部分を熱圧着した後、一対のポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルム２の間に基材１を挿入し、真空引きして一対のポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルム２と基材１とを隙間なく密着させても良い。さらに、二つ折りにしたポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルム２の間に基材１を挿入し、この基材１の周縁に位置するポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルム２の周縁部３を熱圧着し、その後、ポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルム２を切断して余剰部を除去しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明に係るダミーウェーハは、半導体の製造、管理、搬送、輸送等する分野で使用される。
【符号の説明】
【００３０】
１        基材
２        ポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルム
３        周縁部
【図１】
2019140143.tif 000003
【図２】
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