(57)【要約】【課題】半導体ウェーハの表面に汚染物質がどのように分布しているかを正確に測定することによって、分析対象となる半導体ウェーハ収納容器内の局所的な評価を行う。【解決手段】１又は複数の貫通孔４と、前記貫通孔４毎にサポート部３とを有する試料用ウェーハ片保持治具本体１に試料用半導体ウェーハ片２を収容し、前記試料用ウェーハ片保持治具本体１を評価すべき半導体ウェーハ収納容器５内に収納して所定時間放置した後、前記試料用半導体ウェーハ片２表面に吸着ないし付着して捕集された汚染物質を測定することにより前記半導体ウェーハ収納容器内の局所的な汚染状態を評価する。汚染物質の測定が、試料用半導体ウェーハ片２に捕集された汚染物質を脱離させる工程と、脱離させた汚染物質を測定する工程とからなること、捕集された汚染物質を脱離させる工程が加熱脱離工程からなり、汚染物質を測定する工程がガスクロマトグラフィー及び／又は質量分析に供する測定工程からなることができる。【選択図】        図３
2004340685.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１又は複数の貫通孔と、前記貫通孔毎にサポート部とを有する試料用ウェーハ片保持治具本体に試料用半導体ウェーハ片を収容し、前記試料用半導体ウェーハ片保持治具本体を評価すべき半導体ウェーハ収納容器内に収納して所定時間放置した後、前記試料用半導体ウェーハ片表面に吸着ないし付着して捕集された汚染物質を測定することにより前記半導体ウェーハ収納容器内の局所的な汚染状態を評価することを特徴とする半導体ウェーハ収納容器の評価方法。
【請求項２】
汚染物質の測定が、試料用半導体ウェーハ片に捕集された汚染物質を脱離させる工程と、脱離させた汚染物質を測定する工程とからなる請求項１に記載の半導体ウェーハ収納容器の評価方法。
【請求項３】
捕集された汚染物質を脱離させる工程が加熱脱離工程からなり、汚染物質を測定する工程がガスクロマトグラフィー及び／又は質量分析に供する測定工程からなる請求項２に記載の半導体ウェーハ収納容器の評価方法。
【請求項４】
捕集された汚染物質を脱離させる工程が純水溶出工程又は純水加熱溶出工程からなり、汚染物質を測定する工程がイオンクロマトグラフィー分析に供する測定工程である請求項２に記載の半導体ウェーハ収納容器の評価方法。
【請求項５】
捕集された汚染物質を脱離させる工程が酸溶出工程からなり、汚染物質を測定する工程が原子吸光光度計又は高周波誘導結合プラズマ質量分析（  Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ  Ｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ  ：  ＩＣＰ−ＭＳ）に供する測定工程である請求項２に記載の半導体ウェーハ収納容器の評価方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウェーハの輸送、保管、電子デバイスの製造工程において使用される半導体ウェーハ収納容器について、局所的な汚染能を評価する半導体ウェーハ収納容器の評価方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体素子の微細化が進むにつれて、半導体素子を生産する工程は、より高度な清浄空間が必要になってきていて、さらに強化されるであろうことが予測されている。例えば、パターン欠陥や配線短絡の原因になる粒子状汚染物質の管理対象粒径は０．１μｍ以下になっている。更に、粒子状汚染物質に加えてガス状汚染物質の低減も必要になっている。各種炭化水素分子は、半導体ウェーハに吸着することにより、ゲート酸化膜の耐圧不良や成膜後の膜圧のバラツキを引き起こし、塩基性ガスは化学増幅型レジストと反応して解像度劣化になり、酸性ガスは配線コロージョンの原因になることが知られている。最近では極微量な水分の存在も問題になっており、水分が各種汚染物質を呼び寄せるという役割をしている可能性も報告されている。
【０００３】
半導体ウェーハは、清浄度を保つために、クリーンルーム内で取り扱われる。近年、高度な清浄空間に対するコスト節約の手段として、ミニエンバイロンメント方式が提案されている。例えば、ＳＭＩＦ（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｉｎｔｅｒ  Ｆａｃｅ）ポッド（Ｐｏｄ）や工程内容器ＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ  Ｏｐｅｎｉｎｇ  Ｕｎｆｉｅｌｄ  Ｐｏｄ）のように半導体ウェーハを製造ライン環境から隔離させることにより局所的な清浄空間を提供することが挙げられる。また、半導体ウェーハの保管・移送には、半導体ウェーハ収納容器が用いられる。
クリーンルーム内の汚染物質の低減のために、クリーンルーム内の汚染物質の測定が行われ、最近は、半導体ウェーハの汚染物質として、従来着目されていた微粒子や金属元素・ハロゲン元素等だけでなく、有機物物質もチェックされ始めており、雰囲気に存在する有機物質の吸着剤に樹脂系の捕集剤に替えて、半導体ウェーハ材料により近いポリシリコン粒子を用いることが提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
汚染物質の中でも有機化合物の微量分析及び評価には、加熱脱離後、ガスクロマトグラフィー、質量分析が広く用いられている。例えば、あるプラスチックス中に含まれる有機性ガスを測定する場合には、当該材料の原料ペレットまたは成形品に熱を加え発生するガス成分をガスクロマトグラフィー、質量分析で測定する方法（加熱脱離、ガスクロマトグラフィー、質量分析）が用いられている。
特許文献１に提案されている技術によれば、半導体ウェーハ収納容器内に蓄積し収納する（収納した）半導体ウェーハを汚染する汚染物質を特定・評価することができる。しかし、それらの汚染物質の発生源や半導体ウェーハ収納容器内の分布は知ることができない。
【０００５】
また、近年、半導体ウェーハの表面には吸着物質に対して選択性があることが報告されている。このことは、例えば環境中には問題にならないほど極微量しか含まれないような汚染物質でも半導体ウェーハの表面で選択的に吸着され濃縮されることを示しており、半導体ウェーハの表面での分析及び評価が重要であることを示している。従って、半導体ウェーハの表面とは結晶構造が違う断面が大きな割合で現れてしまう半導体ウェーハ粉砕品や、結晶構造が違うポリシリコン粒子を充填した吸着剤の使用は、実際の使用状態との相関や再現性に問題がある可能性があり、実際に基板収納容器に収納される半導体ウェーハと同等の表面を有する試料を用いる事が重要である。
【０００６】
半導体ウェーハの表面に吸着した有機性ガスについては、通常、半導体ウェーハ１枚全体に熱を加え表面に吸着した有機物を脱離させガスクロマトグラフィー、質量分析で測定する方法が用いられている。
従来の加熱脱離、ガスクロマトグラフィー、質量分析装置では、チャンバ内に置かれた半導体ウェーハを、加熱ヒータにより全面加熱させて、半導体ウェーハの表面から脱離させた汚染物質ガスを吸着剤により捕集する。吸着剤に捕集された汚染物質は、再度、加熱脱離され冷却装置にて濃縮され、更に、ガスクロマトグラフィーにより分離された後、成分毎に検出器にて検出される。
【０００７】
このように、半導体ウェーハの表面に吸着している汚染物質の定性および定量分析を行う際に現在広く用いられている加熱脱離、ガスクロマトグラフィー、質量分析法では、半導体ウェーハの全面を加熱して脱離させて得られたガスを分析している。この方法の場合には半導体ウェーハ上の局所的な評価をすることは不可能である。
一方、半導体ウェーハ収納容器内に収納し汚染した半導体ウェーハ表面の汚染の分布を測定・評価することも試みられている（特許文献２参照）。
特許文献２においては、半導体ウェーハ１枚の中で、ある一部分を加熱することにより局所的に吸着・付着された汚染物質を脱離させ分析する方法が採られている。しかし、この場合には、半導体ウェーハの熱伝導率が高いために実際にはどの範囲の汚染物質が脱離したかの判断が難しいという問題がある。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１１−２１８５２６号公報
【特許文献２】
特開平１１−１７３９６２号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
半導体ウェーハは半導体ウェーハ収納容器内に収納されて保管・移送される。半導体ウェーハ収納容器に用いられる材料からは、半導体ウェーハ表面を汚染する有機物が微量ながら経時的に放出される。機械的な接触等によって粒子状の汚染物質も生じる可能性もある。
半導体ウェーハ収納容器内に収納された半導体ウェーハは、表面全体が均一に汚染されるのではなく、汚染の種類も含めて、局所的に汚染の状態が異なっていることが近時注目されてきている。半導体ウェーハの局所的な汚染の状態を正確に知ることができれば、汚染状態に合わせて半導体ウェーハの局所的な利用態様を替えて半導体ウェーハの利用効率・歩留まりを改善することがでるようになる。
【００１０】
また、半導体ウェーハ収納容器の使用素材の設計・使用前処理の改良等に資することも可能となる。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、半導体ウェーハの表面に汚染物質がどのように分布しているかを正確に測定することによって、分析対象となる半導体ウェーハ収納容器内の局所的な評価を行うことを課題とする。また、今後予想される各種の清浄空間の高度化検討に対する指標を得ることにも資することができるようにする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の半導体ウェーハ収納容器の評価方法は、上記の課題を解決するために、１又は複数の貫通孔と、前記貫通孔毎にサポート部とを有する試料用半導体ウェーハ片保持治具本体に試料用半導体ウェーハ片を収容し、前記試料用半導体ウェーハ片保持治具本体を評価すべき半導体ウェーハ収納容器内に収納して所定時間放置した後、前記試料用半導体ウェーハ片表面に吸着ないし付着して捕集された汚染物質を測定することにより前記半導体ウェーハ収納容器内の局所的な汚染状態を評価することを特徴とする。
汚染物質の測定が、試料用半導体ウェーハ片２に捕集された汚染物質を脱離させる工程と、脱離させた汚染物質を測定する工程とからなること、捕集された汚染物質を脱離させる工程が加熱脱離工程からなり、汚染物質を測定する工程がガスクロマトグラフィー及び／又は質量分析に供する測定工程からなること、捕集された汚染物質を脱離させる工程が純水溶出工程又は純水加熱溶出工程からなり、汚染物質を測定する工程がイオンクロマトグラフィー分析に供する測定工程であること、また、捕集された汚染物質を脱離させる工程が酸溶出工程からなり、汚染物質を測定する工程が原子吸光光度計又は高周波誘導結合プラズマ質量分析（  Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ  Ｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ  ：  ＩＣＰ−ＭＳ）に供する測定工程であること、はそれぞれ好ましい態様である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明は、半導体ウェーハ収納容器内にその仕様半導体ウェーハ径よりも小さな試料用半導体ウェーハ片を試料用半導体ウェーハ片保持治具本体に収容して収納し、当該試料用半導体ウェーハ片の表面に吸着ないし付着した局所的な汚染物質を測定することにより、半導体ウェーハ収納容器内の局所的な評価をすることを基本とする。
このように局所的な評価をすることにより半導体ウェーハ収納容器内部に収納される半導体ウェーハ表面の汚染物質の分布状態が把握でき、これにより、半導体ウェーハ収納容器の各部位に使用されている材料が及ぼす影響や汚染物質の滞留箇所の特定が可能になる。
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態の試料用半導体ウェーハを保持する半導体ウェーハ保持治具を示す図であって、（ａ）はその平面図、（ｂ）は、試料用半導体ウェーハ片を装着した状態での、図１（ａ）のＡ−Ａ’線による断面図である。図２は、試料用半導体ウェーハ保持治具本体を半導体ウェーハ収納容器に装填する状態を示す分解斜視説明図である。
図３〜図５は、試料用半導体ウェーハ片の表面の汚染物質を定性、定量分析する分析装置の概要を示す説明図であって、図３は、試料用半導体ウェーハ片の表面に吸着等している汚染物質を加熱脱離させて吸着剤に捕集する装置の構成を示す説明図である。図４は、吸着剤に捕集した汚染物質を再び加熱脱離させて濃縮、分離および分析を行う装置の構成を示す説明図である。図５は、試料用半導体ウェーハ片の表面に吸着している汚染物質を純水または酸性溶液に浸漬させて分離溶出させる構成を示す説明図である。
【００１４】
図６は、本発明の他の実施の形態の試料用半導体ウェーハ片保持治具本体を示す説明図である。図７は、本発明のさらに別の実施の形態の試料用半導体ウェーハ片保持治具本体を示す説明図、図７は、本発明のさらに別の実施の形態の試料用半導体ウェーハ片保持治具本体を示す説明図である。
図８は、実施例として示す３００ｍｍウェーハシッピングボックスに本発明の試料用半導体ウェーハ保持治具を収納した状態を半導体ウェーハ収納容器の断面で表す説明図であり、図９は、従来から行われ、比較のために行った３００ｍｍウェーハシッピングボックス内部エアーの汚染物測定方法を示す斜視説明図である。図１０、図１１は、汚染物質を分析した際の分折結果を示すチャート（グラフ）である。
図１において、１は試料用半導体ウェーハ片保持治具本体、２は試料用半導体ウェーハ片、３は試料用半導体ウェーハ片２を収容保持するためのサポート部、４は試料用半導体ウェーハ片保持治具本体に設けられた試料用半導体ウェーハ片２を収容するための貫通孔である。貫通孔４には試料用半導体ウェーハ片を保持するためのサポート部３が設けてある。
【００１５】
サポート部３は試料用半導体ウェーハ片保持治具本体１の片面側に固定されている板状のもので、幅１０ｍｍ程度、厚み１ｍｍ程度、長さは貫通孔の直径相当であることができる。分析上の理由からサポート部３と試料用半導体ウェーハ片２との接触面積はなるべく小さい方が好ましい。この他にも、サポート部３に突起部分を設けることや格子状やメッシュ状にすることもできる。
試料用半導体ウェーハ片保持治具本体１およびサポート部３の材質は、金属、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、その他の樹脂、セラミックス、石英あるいはガラスが選択でき、その分析目的により試料用半導体ウェーハ片保持治具本体１およびサポート部３の材質が違うものの組合せで分析上影響の少ないものを選択することもできる。たとえば試料用半導体ウェーハ片保持治具本体には加工が容易なステンレスを使用し、試料用半導体ウェーハ片と接触するサポート部のみに石英の板を用いることができる。
【００１６】
貫通孔４、即ち試料用半導体ウェーハ片２、の大きさや数、試料用半導体ウェーハ片保持治具本体１内の配置態様等は、適宜とする。
試料用半導体ウェーハ片２は、仕様半導体ウェーハをカットしたものが用いられる。半導体ウェーハの表面とは結晶構造が違う断面が大きな割合で現れてしまう半導体ウェーハ粉砕品や結晶構造が違うポリシリコン粒子を充填した吸着剤を使用するものではないので、実際の仕様半導体ウェーハとの相関や再現性に問題が起こらない。
試料用半導体ウェーハ片２を収容した試料用半導体ウェーハ片保持治具本体１は、図２に示すように、通常の半導体ウェーハと同様に、半導体ウェーハ収納容器（半導体ウェーハ用シッピングボックスともいう）５内に装填される。そして、保管ないし移送を所定時間継続した後、試料用半導体ウェーハ片２を取り出して、表面の汚染物質を分析する。
【００１７】
半導体ウェーハ収納容器は、例えば、３００ｍｍ半導体ウェーハ用のものとする。ただし、３００ｍｍ半導体ウェーハ用のものに限らず、２００ｍｍ半導体ウェーハ用のもの、１５０ｍｍ半導体ウェーハ用のもの、或いは、将来的には更に径の大きな半導体ウェーハ用の半導体ウェーハ収納容器（半導体ウェーハ用シッピングボックス）等を選択でき、この場合、試料用半導体ウェーハ片保持治具本体１の大きさ、試料用半導体ウェーハ片２の大きさ、数量、形状および配置構成は、分析上の目的により適宜選択する。
【００１８】
試料用半導体ウェーハ片２の表面の汚染物質の分析は、以下のように行う。汚染物質の内、有機物の汚染を測定するには、始めに図３に示すように、試料用半導体ウェーハ片２の表面の汚染物質を加熱脱離させて吸着剤に捕集させる。図３において、２は、分析試料としての、汚染物質を吸着等させた試料用半導体ウェーハ片、６はチャンバ、７は精密恒温槽装置、８はキャリアガスの導入管、９は吸着剤を充填した捕集管、１０は加熱脱離させた汚染物質を補集するための吸引ポンプである。
捕集管９内の吸着剤に捕集された汚染物質は、図４に示すように、再び加熱脱離させて濃縮、分離し分析を行う。図４において、１１は汚染物質を吸着させた捕集管、１２は捕集された汚染物質を再度加熱脱離させるためのヒータ部、１３はキャリアガスの導入管、１４は液体窒素により冷却する濃縮部、１５は汚染物質を成分毎に分離させるガスクロマトグラフィー、１６は定性または定量分析を行う質量分析装置である。
キャリアガスとしては、通例通り、ヘリウムなどの不活性ガスが用いられる。
【００１９】
測定する汚染物質が、塩素などのハロゲンイオンやＮＯ２、ＮＯ３、ＳＯ４、Ｋ、Ｎａ、ＮＨ４等のイオン性物質の場合には、図５に示すように、試料用半導体ウェーハの表面に吸着している汚染物質を純水または酸性溶液に浸漬させて分離溶出させる。図５において、２は試料としての汚染物質を吸着等させた試料用半導体ウェーハ片、１７は汚染物質を溶出させる純水または酸性溶液を入れる容器、１８は溶出させる純水または酸性溶液である。純水または酸性溶液１８は、目的に応じて、加熱加温することもできる。
溶出させた汚染物質は、イオンクロマトグラフィーによって、溶液中に存在するＣｌなどのハロゲンイオンやＮＯ２、ＮＯ３、ＳＯ４、Ｋ、Ｎａ、ＮＨ４等の定量分析を行うことができる。
【００２０】
または、図示は省略するが、汚染物質が金属粒子等の金属性物質の場合には、試料用半導体ウェーハの表面から汚染物質を酸溶出し、その溶液を原子吸光光度計又は高周波誘導結合プラズマ質量分析（  Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ  Ｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ  ：  ＩＣＰ−ＭＳ）に供することによって分析することができる。
容器１７の材質は、金属、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、その他の樹脂、セラミックス、石英およびガラスが挙げられ、その分析目的により分析上影響の少ないものを選択できる。
図６、図７に、本発明の上述の実施の形態とは異なる実施の形態の試料用半導体ウェーハ片保持治具本体を示す。図６、図７において、１は試料用半導体ウェーハ片保持治具本体、２は試料用半導体ウェーハ片である。
図６に示すものは、半導体ウェーハが半導体ウェーハ収納容器に収納された場合に、半導体ウェーハ収納容器と直接接触する可能性の高い部位の汚染状態を評価するのに適している。
【００２１】
また、半導体ウェーハ収納容器には、実際にウェーハを収納した際に奥の面やドア面の四隅等にデッドスペースとなる部分がある。半導体ウェーハ収納容器内では雰囲気の循環等は少ないと考えられており、デッドスペースに汚染物質が溜まることも考えられる。そのデッドスペースの汚染物質の滞留状態等を評価するために、図７に示した実施の形態では、デッドスペース部に試料用半導体ウェーハ片を配置できるように、試料用半導体ウェーハ片保持治具本体１の形状をデッドスペースに合う形状にし、試料用半導体ウェーハ２を収容する貫通孔の位置・形状を前２者の実施の形態とは異ならせている。
以上のような各種の態様や分析方法を選択することにより、目的に応じて試料用半導体ウェーハのそれぞれの表面に汚染物質を吸着ないし付着させ、それらを個別に各種分析装置を使って汚染物質の定性や定量分析をすることにより汚染物質が半導体ウェーハの表面にどのように分布しているのか等、分析対象となる半導体ウェーハ収納容器内の局所的な評価ができる。
【００２２】
【実施例】
ポリカーボネート樹脂からなる３００ｍｍウェーハ用シッピングボックス１９を使って、本発明の評価方法により次のように汚染物質の測定をクリーンルーム内に設置された装置にて行った。使用した３００ｍｍウェーハシッピングボックスは、図２に示す公知のものであって、一部の図示と符号は略すが、正面に開口を有し、内側壁に半導体ウェーハを水平状態で一定間隔で収納する為の対をなす支持部が形成されて容器本体とドア（蓋部）を有している。ドアには、容器本体にドアを取り付ける係止部材が取り付けられており、さらに容器本体との間でシールを形成するシール部材と、容器本体に収納された半導体ウェーハの開口側の端部と接触してこれを保持する保持溝を有するリテーナが取り付けられている。
【００２３】
前記開口部は、ここに嵌り込むドアを容器本体に係止させることで、シール部材によって密封状態で閉鎖される。ここで、容器本体とドアはポリカーボネートから形成されている。使用した試料用半導体ウェーハ２のサイズは２．５インチのものであり、これを外径が３００ｍｍの図１に示したような試料用半導体ウェーハ片保持治具本体１の全ての貫通孔４の位置に試料用半導体ウェーハをセットし、図２のように当該評価すべき半導体ウェーハ収納容器である３００ｍｍウェーハシッピングボックス内に装填した。なお、収納容器内のデッドスペース２１部分について測定する等の場合には、図７、図６に示すタイプの試料用半導体ウェーハ片保持治具本体を用いる。
シッピングボックスの開口部をドアで閉鎖して密閉した後、室温（２３℃±２℃）にて２４時間放置した。その後、試料用半導体ウェーハ１を取り出して、図３の熱加熱脱離装置にて試料用ウェーハ表面に吸着した汚染物質を脱離させて吸着剤（ＴｅｎａｘＴＡ：ＧＬサイエンス（株）製）を充填した捕集管９に捕集した。
【００２４】
この汚染物質を捕集した捕集管１１を図４の装置にセットし、捕集した汚染物質を再度加熱脱離させてガスクロマトグラフィー−質量分析装置１５、１６にて測定した。この測定結果（トータルイオンクロマトグラムチャート）を図１０の上側のチャート（ａ）に示した。ここで、チャートの横軸は保持時間であり、縦軸はピーク強度（％）である（最大ピークを１００％として表示している。）
比較対照試験として、図９に示すように、半導体ウェーハ収納容器（ウェーハシッピングボックス）１９内に吸着剤を充填した捕集管９に定量ポンプ２０を用いて汚染物質を測定する従来方法の一例である収納容器内全体のエアー中に含まれる汚染物質を測定した結果（トータルイオンクロマトグラムチャート）を図１０の下側のチャート（ｂ）に示した。
この方法は、吸着剤（ＴｅｎａｘＴＡ：ＧＬサイエンス（株）製）を充填した捕集管９を当該ボックス１９に設けた吸入孔より挿入し、捕集管９を通じて収納容器内のエアーを定量ポンプ２０により一定量吸引することでエアー中に含まれる汚染物質を吸着剤に捕集し、この汚染物質を捕集した捕集管９（１１）を図４に示す装置にかけて加熱脱離−ガスクロマトグラフィー質量分析１５、１６で測定する方法である。
【００２５】
２つのトータルイオンクロマトグラムチャートを比較すると検出された汚染物質成分に○囲み部のような差異が観られた。当該ボックス内エアーを測定した結果（ｂ）では、高沸点領域の成分は僅かしか検出されていないが、試料用半導体ウェーハ表面に吸着した汚染物質を測定した結果（ａ）では高沸点領域の成分が多く検出された。このことは、半導体ウェーハ表面の成分選択性が現れていることを示しているものと考えられ、実際に半導体収納容器に収納される半導体ウェーハと同等の表面を有する試料を吸着剤として使用することが重要である事が確認された。
【００２６】
次に、３００ｍｍ用ウェーハシッピングボックス１９内における汚染物質の分布を調べた結果についてさらに詳細に説明する。試験方法については前述のとおりで、図８に示すように、図１に示すタイプの試料用半導体ウェーハ保持治具１の貫通孔４のうちＡ、および、Ｂの位置にサイズが２．５インチの試料用半導体ウェーハ２をセットした。この試料用半導体ウェーハ保持治具本体１をポリカーボネート製３００ｍｍウェーハ用シッピングボックス１９内に装填し、ドア嵌合後、室温（２２℃）にて２４時間放置した。その後、試料用半導体ウェーハ２を取り出し前述と同様の方法で試料用半導体ウェーハ表面に吸着した汚染物質を分析した。その結果（トータルイオンクロマトグラムチャート）を示したものが図１１である。２つのチャートを比較するとチャート上にマーキングした部位に差異が観られた。このように、本発明によれば試料用半導体ウェーハ片の装填位置を適宜設定することにより、半導体収納容器内の汚染物質の分布状態に関して有用な情報を得ることが出来、分析対象となる半導体ウェーハ収納容盟内の局所的な評価ができるものである。また、今後予想される各局所の清浄空間の高度化の検討に際して汚染物質除去に対する指標を提供することができる。
【００２７】
本実施例では、試料用の半導体ウェーハ片を半導体ウェーハ収納容器に、室温（２３℃±２℃）で２４時間放置した場合について説明したが、本発明はこれに限られず、評価目的に合わせて種々の条件下での評価に使用することができることは言うまでもない。たとえば、長期の保管時の影響を調べたい場合は、室温で、１〜３ヶ月放置したり、加速試験として８０℃や１２０℃の加熱状態で６０分放置したり、６０℃×１２時間と−２０℃×１２時間のヒートサイクルを行ってから評価することもできる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、半導体ウェーハ収納容器内にその仕様半導体ウェーハ径よりも小さな試料用半導体ウェーハ片を治具を用いて曝露させることにより局所的な特定範囲に存在する汚染物質を試料用半導体ウェーハ片の表面に吸着させることが簡便にでき、この試料用半導体ウェーハ片の表面に吸着した汚染物質を各種分析装置で測定することにより、汚染物質がどのように分布しているか等、分析対象となる半導体ウェーハ収納容器内の局所的な評価ができるものである。また、今後予想される各極の清浄空間の高度化の検討に際して汚染物質除去に対する指標を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の試料用半導体ウェーハを保持する半導体ウェーハ保持治具本体を示す図であって、（ａ）はその平面図、（ｂ）は、試料用半導体ウェーハ片を装着した状態での、図１（ａ）のＡ−Ａ’線による断面図である。
【図２】試料用半導体ウェーハ保持治具本体を半導体ウェーハ収納容器に装填する状態を示す分解斜視説明図である。
【図３】試料用半導体ウェーハ片の表面に吸着等している汚染物質を加熱脱離させて吸着剤に捕集する装置の構成を示す説明図である。
【図４】吸着剤に捕集した汚染物質を再び加熱脱離させて濃縮、分離および分析を行う装置の構成を示す説明図である。
【図５】試料用半導体ウェーハ片の表面に吸着している汚染物質を純水または酸性溶液に浸漬させて分離溶出させる構成を示す説明図である。
【図６】本発明の他の実施の形態の試料用半導体ウェーハ片保持治具本体を示す説明図である。
【図７】本発明のさらに別の実施の形態の試料用半導体ウェーハ片保持治具本体を示す説明図である。
【図８】３００ｍｍウェーハシッピングボックスに本発明の試料用半導体ウェーハ保持治具を収納した状態を半導体ウェーハ収納容器の断面で表す説明図である。
【図９】３００ｍｍウェーハシッピングボックス内部エアーの汚染物測定方法を示す斜視説明図である。
【図１０】実施例での分折結果を示すチャート（グラフ１）である。
【図１１】実施例での分析結果を表すチャート（グラフ２）  である。
【符号の説明】
１：試料用半導体ウェーハ片保持治具本体
２：試料用半導体ウェーハ片
３：サポート部
４：（試料用半導体ウェーハ片保持治具本体に設けられた）貫通孔
５：半導体ウェーハ収納容器
６：チャンバ
７：精密恒温槽装置
８：キャリアガスの導入管
９：（吸着剤を充填した）捕集管
１０：吸引ポンプ
１１：（汚染物質を吸着させた）捕集管
１２：ヒータ部
１３：キャリアガスの導入管、
１４：濃縮部
１５：ガスクロマトグラフィー、
１６：質量分析装置
１７：容器
１８：純水または酸性溶液
１９：ウェーハシッピングボックス
２０：定量ポンプ
２１：デッドスペース（滞留部分）
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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