(57)【要約】　　　（修正有）【課題】半導体装置の製造歩留まりの向上を図る。【解決手段】収納部を挟んで相対する第１及び第２の規準面４ａ、４ｂを有するウエハカセット１を準備する（ａ）工程と、第１の台座上にウエハカセット１の第１の規準面４ａが第１の台座と対向する状態で配置する（ｂ）工程と、ウエハの第１及び第２の面のうちの第１の面を処理する（ｃ）工程と、前記（ｂ）工程において第１の台座上に配置されたウエハの収納部３に、前記（ｃ）工程において処理されたウエハを、その第１の面が第２の規準面側４ｂを向く状態で収納する（ｄ）工程と、第２の台座上に、前記（ｄ）工程においてウエハを収納したウエハカセット１を、その第２の規準面４ｂが第２の台座と対向する状態で配置する（ｅ）工程と、前記（ｅ）工程において第２の台座上に配置されたウエハカセット１からウエハを取り出し、ウエハの第２の面を処理する（ｆ）工程とを含む半導体装置の製造方法。【選択図】　　　　図１
2004014702.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
収納部と、前記収納部を間に挟んで互いに反対側に位置する第１の規準面及び第２の規準面とを有するウエハカセットを準備する（ａ）工程と、
第１の台座上に前記ウエハカセットを、前記ウエハカセットの第１の規準面が前記第１の台座と向かい合う状態で配置する（ｂ）工程と、
半導体ウエハの互いに反対側に位置する第１の面及び第２の面のうちの前記第１の面に処理を施す（ｃ）工程と、
前記（ｂ）工程において前記第１の台座上に配置された前記半導体ウエハの収納部に、前記（ｃ）工程において処理された前記半導体ウエハを、前記半導体ウエハの第１の面が前記ウエハカセットの第２の規準面側に位置する状態で収納する（ｄ）工程と、
第２の台座上に、前記（ｄ）工程において前記半導体ウエハを収納した前記ウエハカセットを、前記ウエハカセットの第２の規準面が前記第２の台座と向かい合う状態で配置する（ｅ）工程と、
前記（ｅ）工程において前記第２の台座上に配置された前記ウエハカセットから前記半導体ウエハを取り出し、前記半導体ウエハの第２の面に処理を施す（ｆ）工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、
前記ウエハカセットの第１の規準面は、前記ウエハカセットと前記第１の台座との位置決めに使用される第１の位置決め部を有し、
前記ウエハカセットの第２の規準面は、前記ウエハカセットと前記第２の台座との位置決めに使用される第２の位置決め部を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載の半導体装置の製造方法において、
前記第１及び第２の位置決め部は、同一構造になっていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、
前記（ｄ）工程は、前記（ｃ）工程において処理された前記半導体ウエハを所定の間隔を置いて複数枚収納する工程であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項５】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、
前記ウエハカセットは、前記第１及び第２の基準面のうち少なくとも何れか一方の規準面を識別できる構造になっていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置の製造技術に関し、特に、ウエハカセットを用いる半導体装置の製造技術に適用して有効な技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置の製造は、一般的に前工程と後工程に分類される。前工程では、熱酸化工程、不純物導入工程、絶縁膜及び導電膜の成膜工程、成膜された膜のパターンニング工程等を施して、半導体ウエハと呼称される半導体基板に集積回路やパワーデバイス等を形成する。後工程では、前工程が施された半導体ウエハをダイシングして集積回路やパワーデバイスを有する複数の半導体チップを形成し、この半導体チップを様々な形態のパッケージに組み込む。
【０００３】
前工程においては、各製造工程間での半導体ウエハの搬送や各製造工程における装置での半導体ウエハの収納等にウエハカセット（ウエハキャリア）が使用されている。ウエハカセットは、主に、半導体ウエハをその板厚方向に所定の間隔を置いて複数枚収納できる構造になっている。半導体装置の製造に使用されるウエハカセットについては、例えば工業調査会発行の電子材料〔１９９８年６月号、第５２頁乃至第６８頁〕に記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、半導体装置の製造においては、半導体ウエハの互いに反対側に位置する主面及び裏面に処理を施す場合がある。例えば、半導体ウエハの主面に集積回路やパワーデバイスを形成し、半導体ウエハの裏面に電極を形成するような場合は、半導体ウエハの主面及び裏面に処理が施される。
【０００５】
半導体ウエハの主面に処理を施した後、半導体ウエハの裏面に処理を施す場合、半導体ウエハの主面が上向き状態から下向き状態（半導体ウエハの裏面が下向き状態から上向き状態）となるように、半導体ウエハの上下の向きを反転させる必要がある。半導体ウエハの反転は、ウエハカセットからウエハカセットに半導体ウエハを移し替えることによって行われている。具体的には、ウエハカセットから半導体ウエハを一旦取り出し、その後、半導体ウエハの上下の向きを反転させ、その後、ウエハカセットに半導体ウエハを納めることによって行われている。
【０００６】
このようにして半導体ウエハの反転を行う方法では、ハンドリングに起因する問題、例えば（１）半導体ウエハの欠け、（２）半導体ウエハの裏面の汚染、（３）作業時間がかかる、等の問題がある。特に、近年、半導体装置の薄型化、小型化及びオン抵抗の低減等から半導体ウエハの厚さを例えば２００μｍ程度に薄くする傾向にあり、このような厚さが薄い半導体ウエハにおいては、ウエハカセットの溝部分との接触、衝撃により、欠け、亀裂の発生が多くなる。また、半導体ウエハの取り扱いは裏面を真空吸着して行うため、この真空吸着による接触部分が汚染される。半導体ウエハの裏面が真空吸着によって汚染された状態で、半導体ウエハの裏面に電極を例えばスパッタリング法で形成した場合、汚染部分の接着強度が低下し、電極が剥がれるといった不具合の要因となる。また、半導体ウエハの反転は、半導体ウエハを一枚ずつ手作業によって行う場合が多く、余分な時間及び工数がかかる。半導体ウエハの移し替え作業を自動化しても、前述した（１）及び（２）のポテンシャルがあり、根本的な解決にはならない。
【０００７】
このように列記した問題により、製品全体から見ると、半導体装置の製造歩留まりが低下する。
【０００８】
本発明の目的は、半導体装置の製造歩留まりの向上を図ることが可能な技術を提供することにある。
【０００９】
本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろう。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
【００１１】
本発明の半導体装置の製造は、収納部と、前記収納部を間に挟んで互いに反対側に位置する第１の規準面及び第２の規準面とを有するウエハカセットを準備する（ａ）工程と、
第１の台座上に前記ウエハカセットを、前記ウエハカセットの第１の規準面が前記第１の台座と向かい合う状態で配置する（ｂ）工程と、
半導体ウエハの互いに反対側に位置する第１の面及び第２の面のうちの前記第１の面に処理を施す（ｃ）工程と、
前記（ｂ）工程において前記第１の台座上に配置された前記半導体ウエハの収納部に、前記（ｃ）工程において処理された前記半導体ウエハを、前記半導体ウエハの第１の面が前記ウエハカセットの第２の規準面側に位置する状態で収納する（ｄ）工程と、
第２の台座上に、前記（ｄ）工程において前記半導体ウエハを収納した前記ウエハカセットを、前記ウエハカセットの第２の規準面が前記第２の台座と向かい合う状態で配置する（ｅ）工程と、
前記（ｅ）工程において前記第２の台座上に配置された前記ウエハカセットから前記半導体ウエハを取り出し、前記半導体ウエハの第２の面に処理を施す（ｆ）工程とを含む。
【００１２】
前記ウエハカセットの第１の規準面は、前記ウエハカセットと前記第１の台座との位置決めに使用される第１の位置決め部を有し、
前記ウエハカセットの第２の規準面は、前記ウエハカセットと前記第２の台座との位置決めに使用される第２の位置決め部を有する。
【００１３】
前記第１及び第２の位置決め部は、同一構造になっている。
【００１４】
前記（ｄ）工程は、前記（ｃ）工程において処理された前記半導体ウエハを所定の間隔を置いて複数枚収納する工程である。
【００１５】
前記ウエハカセットは、前記第１及び第２の基準面のうち少なくとも何れか一方の規準面を識別できる構造になっている。
【００１６】
前述した手段によれば、半導体ウエハの反転は、単にウエハカセットを反転するだけで簡便にできるため、半導体ウエハをわざわざウエハカセットから取り出して反転させる必要はない。すなわち、半導体ウエハの主面に処理を施した後に裏面に処理を施す場合にはウエハカセットの上下を反対にし、半導体ウエハの裏面を上向きにして製造装置にウエハセットを装着することで、半導体ウエハの移し替え作業は不要となり、従来の問題点も一挙に解決される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
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。なお、発明の実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
【００１８】
本実施形態では、半導体ウエハの主面に処理を施す工程と、半導体ウエハの裏面に処理を施す工程とを有する半導体装置の製造に本発明を適用した例について説明する。
【００１９】
図１は、本発明の一実施形態である半導体装置の製造に用いられるウエハカセットの概略構成を示す図（（ａ）は正面図，（ｂ）は上面図，（ｃ）は左側面図，（ｄ）は右側面図）であり、
図２は、図１（ｂ）の拡大図であり、
図３は、図１（ｃ）の拡大図であり、
図４は、図１（ｄ）の拡大図であり、
図５は、本発明の一実施形態である半導体装置の製造において、半導体ウエハの主面に処理を施す製造装置の概略構成を示すブロック図であり、
図６は、図５の製造装置のアンローダ部にウエハカセットを装着した状態を示す図であり、
図７は、本発明の一実施形態である半導体装置の製造において、半導体ウエハの裏面に処理を施す製造装置の概略構成を示すブロック図であり、
図８は、図７の製造装置のローダ部にウエハカセットを装着した状態を示す図である。なお、図２においては、ウエハカセットに半導体ウエハを収納した状態を示している。
【００２０】
図１乃至図４に示すように、本実施形態の半導体装置の製造に使用されるウエハカセット１は、樹脂からなるカセット本体２を主体とする構成になっている。カセット本体２は、半導体ウエハ１０を収納する収納部３と、この収納部３を間に挟んで互いに反対側に位置する第１の規準面４ａ及び第２の規準面４ｂとを有する構成になっている。収納部３には、半導体ウエハ１０をその板厚方向に所定の間隔を置いて複数枚収納するための複数の収納溝３ａが規則的に設けられている。第１及び第２の規準面（４ａ，４ｂ）は、収納部３に収納された半導体ウエハ１０の板厚方向、即ち、収納部３に設けられた溝の配列方向において、カセット本体２の側面に設けられている。
【００２１】
第１及び第２の規準面（４ａ，４ｂ）は、ウエハカセット１を製造装置の台座（カセット装着台）に装着する時の装着面であり、第１及び第２の規準面（４ａ，４ｂ）にはウエハカセット１と製造装置の台座との位置決めに使用される位置決め部（５ａ，５ｂ）が設けられている。位置決め部５ａ及び５ｂは同一の構造になっており、本実施形態では、例えばストライプ状の突起体で構成されている。
【００２２】
本実施形態の半導体装置の製造では、半導体ウエハ１０の主面１０ｘに例えばパワーＭＩＳＦＥＴ（ＭｅｔａｌＩｎｓｕｌａｔｏｒＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒＦｉｅｌｄＥｆｆｅｃｔＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）と呼称されるパワーデバイスを形成し、半導体ウエハ１０の主面１０ｘと反対側に位置する裏面１０ｙに電極を形成する。半導体ウエハ１０の主面１０ｘにパワーＭＩＳＦＥＴを形成した後、半導体ウエハ１０の裏面１０ｙに電極を形成する場合、半導体ウエハ１０の主面１０ｘに処理を施した後であって、半導体ウエハ１０の裏面１０ｙに処理を施す前に、半導体ウエハ１０の主面１０ｘが上向き状態から下向き状態（半導体ウエハ１０の裏面１０ｙが下向き状態から上向き状態）となるように半導体ウエハ１０の上下の向きを反転させる必要がある。
【００２３】
半導体ウエハ１０の主面１０ｘへの処理は、例えば図５に示す製造装置２０で行われる。製造装置２０は、台座（カセット装着台）２２が配置されたローダ部２１と、半導体ウエハ１０の主面１０ｘに処理を施す処理部２４と、台座２６が配置されたアンローダ部２５とを有する構成になっている。ローダ部２１の台座２２には、複数枚の半導体ウエハ１０を収納したウエハカセット１ａが装着される。アンローダ部２５の台座２６には、空のウエハカセット１が装着される。製造装置２０では、ローダ部２１に装着されたウエハカセット１ａから処理部２４に半導体ウエハ１０を供給し、処理部２４で半導体ウエハ１０の主面１０ｘに処理を施した後、処理部２４で処理された半導体ウエハ１０をアンローダ部２５に装着されたウエハカセット１に収納する。
【００２４】
半導体ウエハ１０の裏面１０ｙへの処理は、例えば図７に示す製造装置３０で行われる。製造装置３０は、台座（カセット装着台）３２が配置されたローダ部３１と、半導体ウエハ１０の裏面１０ｙに処理を施す処理部３４と、台座３６が配置されたアンローダ部３５とを有する構成になっている。ローダ部３１の台座３２には、複数枚の半導体ウエハ１０を収納したウエハカセット１が装着される。アンローダ部３５の台座３６には、空のウエハカセット１ｂが装着される。製造装置３０では、ローダ部３１に装着されたウエハカセット１から処理部３４に半導体ウエハ１０を供給し、処理部３４で半導体ウエハ１０の裏面１０ｙに処理を施した後、処理部３４で処理された半導体ウエハ１０をアンローダ部３５に装着されたウエハカセット１ｂに収納する。なお、ウエハカセット１ａ及び１ｂは、ウエハカセット１と同一の構造になっている。
【００２５】
製造装置２０で処理された半導体ウエハ１０は、ウエハカセット１に収納された状態で次段の製造装置３０のアンローダ部３１に搬送される。即ち、ウエハカセット１は、製造装置２０のアンローダ部２５及び製造装置３０のローダ部３１に装着される。
【００２６】
製造装置２０のアンローダ部２５では、図６に示すように、台座２６上にウエハカセット１を、ウエハカセット１の第１の規準面４ａが台座２６と向かい合う状態で装着（配置）する。台座２６には、ウエハカセット１の位置決めに使用される位置決め部２３が設けられている。位置決め部２３は、例えばストライプ状の凹体で形成され、この位置決め部２３とウエハカセット１の第１の規準面４ａに設けられた位置決め部５ａとをはめ合わせることによってウエハカセット１の位置決めがなされる。
【００２７】
製造装置２０では、図５及び図６に示すように、アンローダ部２５の台座２６上に第１の規準面４ａを下にして配置されたウエハカセット１の収納部３に、処理部２４で主面１０ｘに処理が施された半導体ウエハ１０を、半導体ウエハ１０の主面１０ｘがウエハカセット１の第２の規準面４ｂ側に位置する状態で収納する。
【００２８】
製造装置３０のローダ部３１では、図８に示すように、台座３６上に、製造装置２０で処理された半導体ウエハ１０を収納したウエハカセット１を、ウエハカセット１の第２の規準面４ｂが台座３２と向かい合う状態で装着（配置）する。台座３２には、ウエハカセット１の位置決めに使用される位置決め部３３が設けられている。位置決め部３３は、例えばストライプ状の凹体で形成され、この位置決め部３３とウエハカセット１の第２の規準面４ｂに設けられた位置決め部５ｂとをはめ合わせることによってウエハカセット１の位置決めがなされる。
【００２９】
製造装置３０では、図７及び図８に示すように、ローダ部３１の台座３２上に第２の規準面４ｂを下にして配置されたウエハカセット１から半導体ウエハ１０を取り出して処理部３４に供給し、処理部３４で半導体ウエハ１０の裏面１０ｙに処理を施す。処理部３４で処理された半導体ウエハ１０は、アンローダ部３５の台座３６上に配置されたウエハカセット１ｂの収納部に収納される。
【００３０】
半導体ウエハ１０の主面１０ｘに処理を施した後、半導体ウエハ１０の裏面１０ｙに処理を施す場合、半導体ウエハ１０の主面１０ｘが上向き状態から下向き状態（半導体ウエハ１０の裏面１０ｙが下向き状態から上向き状態）となるように半導体ウエハ１０の上下の向きを反転させる必要がある。従来では、製造装置の台座に装着するための装着面となる規準面を一つしか持たない構造のウエハカセットを使用していたため、半導体ウエハの反転は、ウエハカセットからウエハカセットに半導体ウエハを移し替えることによって行っていた。
【００３１】
これに対し、本実施形態では、装着面となる規準面を二つ持つ構造のウエハカセット１を使用しているため、第１の規準面４ａが製造装置２０のアンローダ部２５の台座２６と向かい合う状態で台座２６上にウエハカセット１を装着し、第２の規準面４ｂが製造装置３０のローダ部３１の台座３２と向かい合う状態で台座３２上にウエハカセット１を装着することにより、ウエハカセット１から半導体ウエハ１０を取り出すことなく、半導体ウエハ１０の主面１０ｘが上向き状態から下向き状態となるように半導体ウエハ１０の上下の向きを反転させることができる。従って、半導体ウエハ１０の移し替え作業は不要になるので、移し替え時のハンドリングに起因する問題点、例えば（１）半導体ウエハの欠け、（２）半導体ウエハの裏面の汚染、（３）作業時間がかかる、等の問題を解決することができる。これにより、半導体装置の製造歩留まりの向上を図ることができる。また、半導体装置の小型化、薄型化、低消費電力化（低オン抵抗化）にも寄与できる。
【００３２】
なお、ウエハカセット１に半導体ウエハ１０を収納するための収納溝３ａのピッチは、第１及び第２の規準面の各々より対称寸法であることが前提になるが、第１及び第２の規準面の形状は必ずしも対称である必要はない。ウエハカセット１を製造装置にセットする位置決め部の形状が同一寸法である以外は形状が異なっていても支障はなく、同様の効果が得られる。要はウエハカセット１を反転しても、製造装置にセットでき、位置決めが確実に出来れば良いのは当然である。
【００３３】
本実施形態のように、ウエハカセット１の第１及び第２の規準面を同一形状とした場合、ウエハカセット１の向きを間違える恐れがある。従って、このような場合は、第１及び第２の規準面のうちの少なくとも何れか一方の規準面を識別できる構造にすることが望ましい。本実施形態では、図３及び図４に示すように、第１の規準面４ａに「Ａ」という表示マークを設け、第２の規準面４ｂに「Ｂ」という表示マークを設けている。表示マークは、規準面以外の面に設けてもよい。表示マーク以外に規準面を識別する方法としは、外形を面取りして見分けられる形状にしても良い。
【００３４】
本実施形態では、半導体ウエハ１０の主面１０ｘに処理を施した後、半導体ウエハ１０の裏面１０ｙに処理を施す場合について説明したが、半導体ウエハ１０の裏面１０ｙに処理を施した後、半導体ウエハ１０の主面１０ｘに処理を施す場合においても本発明を適用することができる。
【００３５】
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、半導体装置の製造歩留まりの向上を図ることができる。
【００３７】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
【００３８】
本発明によれば、半導体装置の製造歩留まりの向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である半導体装置の製造に用いられるウエハカセットの概略構成を示す図（（ａ）は正面図，（ｂ）は上面図，（ｃ）は左側面図，（ｄ）は右側面図）である。
【図２】図１（ｂ）の拡大図である。
【図３】図１（ｃ）の拡大図である。
【図４】図１（ｄ）の拡大図である。
【図５】本発明の一実施形態である半導体装置の製造において、半導体ウエハの主面に処理を施す製造装置の概略構成を示すブロック図である。
【図６】図５の製造装置のアンローダ部にウエハカセットを装着した状態を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態である半導体装置の製造において、半導体ウエハの裏面に処理を施す製造装置の概略構成を示すブロック図である。
【図８】図７の製造装置のローダ部にウエハカセットを装着した状態を示す図である。
【符号の説明】
１…ウエハカセット、２…カセット本体、３…収納部、３ａ…収納溝、４ａ，４ｂ…規準面、５ａ，５ｂ…位置決め部、１０…半導体ウエハ、２０，３０…製造装置、２１，３１…ローダ部、２２，３２…台座、２３，３３…位置決め部、２４，３４…処理部、２５，３５…アンローダ部、２６，３６…台座。
【図１】
2004014702.tif 000003
【図２】
2004014702.tif 000004
【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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