(57)【要約】【課題】  キャリア２にウェーハ１を出し入れすることで、ウェーハ１裏面に付着している金属汚染によりキャリア２内に持ち込まれた金属汚染物５を、簡単に取り除く。【解決手段】  ウェーハ１を支持するスロット部３Ｆのウェーハ１と接触する部分に取替え部４を設けた。取替え部４は、ウェーハ１を保持する部分である。接着剤６で、スロット部３Ｆ，３Ｂに取替え部４を固定し、取替え部４を取り外し自由にした。取替え部４を固定する接着剤として、シロキサン構造あるいは有機ポリマー構造を持つものを使用する。取替え部４を固定している接着剤６は、１０％以下の低い濃度の酸薬液で（例えば、フッ酸など）で溶かし取替え部４を取り除く。取替え部４の代わりに、金属汚染物がキャリアのスロット部に直接接触することのないよう、汚染防止膜をスロット部に積層してもよい。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェーハを搬送するキャリアにおいて、
ウェーハを支持するスロット部と、
スロット部のウェーハと接触する部分に取替え可能に設けられた取替え部と
を備えたことを特徴とするキャリア。
【請求項２】
前記取替え部をシロキサン構造を有する物質又は有機ポリマー構造を有する物質で取り付けることを特徴とする請求項１記載のキャリア。
【請求項３】
ウェーハを搬送するキャリアにおいて、
ウェーハを支持するスロット部と、
スロット部のウェーハと接触する部分に設けられた汚染防止膜と
を備えたことを特徴とするキャリア。
【請求項４】
ウェーハを支持するスロット部に取替え部を取り付けたキャリアを薬液で洗浄することにより取替え部を取り除くことを特徴とするキャリア洗浄方法。
【請求項５】
ウェーハを支持するスロット部に汚染防止膜を形成したキャリアを薬液で洗浄することにより汚染防止膜を取りくことを特徴とするキャリア洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体に関するキャリアの汚染対策とその汚染を取り除くキャリア洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェーハ（以下、単に、ウェーハという）を搬送するキャリアは、ウェーハを搬送した枚数や使用回数によって純水洗浄を行ってきた。しかし、近年様々な金属材料を使ったプロセスが開発され、純水だけを使ったキャリアの洗浄だけではキャリア内に蓄積もしくは付着した金属を洗い流すことが難しくなってきている。特に、キャリア内の金属が、トランジスターを作る加工工程でウェーハに付着すると、電気特性などを劣化させることが分かっている。そこで、キャリア内の洗い流すことが困難な付着金属を除去するために、人手を介して、ウェーハを支持するスロット部のブラッシング等も行われている。
【特許文献１】特開２００１−１５６０３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
金属付着したスロット部をブラッシングする際には、ブラッシング材そのものが金属汚染される為、常に新しいブラッシング材を使用しなければならず、コスト高になっていた。また、ブラッシング後のキャリア内残留金属分析の結果、完全には除去できていないことも判明した。
そこで、付着金属などを完全に除去する為に、濃度の高い酸薬液でキャリアを洗浄することも可能だが、キャリアに使用している材料、例えばポリカーボネートの表面がエッチングされたり、一部金属部品も使用されている事例もありその金属部分が溶けたりすることが課題となっていた。
また、複数の部品を組み合わせて作られたキャリアの場合、薬液がその構成部品の隙間に入り込み、純水洗浄しても完全に落ちないことから、空気中の水分を吸収して、その構成部品の一部に不具合を発生させる報告もあり、上述の課題の解決が急務であった。
【０００４】
本発明は、これら前記課題を解決する為のものであり、付着した金属汚染物をブラッシングなどで除去する必要のない構造のキャリアを提供するものである。また、付着した金属汚染物を簡単に除去できる洗浄方法提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の半導体ウェーハのキャリアは、スロット部のウェーハと接触する部分に取替え部を設けたものである。すなわち、スロット部のウェーハの裏面に付着している金属汚染物が接触する部分に、ウェーハと接触する取替え部を設け、取替え部を取り外し自由にしたことを特徴とする。
【０００６】
また、取替え部を固定する接着剤として、シロキサン構造を持つものを使用することを特徴とする。
【０００７】
また、取替え部を固定する接着剤として、有機ポリマー構造を持つものを使用することを特徴とする。
【０００８】
本発明の半導体ウェーハのキャリアは、汚染防止膜をスロット部に積層したことを特徴とする。すなわち、ウェーハの裏面に付着している金属汚染物が接触するキャリアのスロット部に、その金属汚染物がキャリアのスロット部に直接接触することのないよう、汚染防止膜をスロット部に積層したことを特徴とする。
【０００９】
また、その汚染防止膜に、シロキサン構造を持つものを使用することを特徴とする。
【００１０】
また、その汚染防止膜に、有機ポリマー構造を持つものを使用することを特徴とする。
【００１１】
本発明の半導体ウェーハのキャリア洗浄方法は、スロット部のウェーハと接触する部分に設けられた取替え部あるいは汚染防止膜を薬液で取り除くものである。
例えば、金属汚染物がキャリアのスロット部に直接接触することのないようにスロット部に設けた取替え部あるいは汚染防止膜を取り除く為に、キャリアを１０％以下の酸薬液で洗浄することを特徴とする。
【００１２】
また、金属汚染物がキャリアのスロット部に直接接触することのないようにスロット部に設けた取替え部あるいは汚染防止膜を取り除く為に、キャリアを１０％以下のフッ酸を用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のキャリアによれば、取替え部をスロット部に固定することで金属汚染物がキャリアのスロット部に直接接触することが無いため、キャリアそれ自身は汚染されず且つブラッシング材による再金属汚染や常に新しいブラッシング材を使用しなくて良いためコスト高にならない。
【００１４】
また、接着剤にシロキサン構造物質を使用することで、多孔質膜構造により、もし、金属汚染の付着した取替え部を取り除く場合、接着剤を容易に溶解させることができ、金属汚染も簡単に取り除ける。
【００１５】
また、接着剤に有機ポリマー構造物質を使用することで、多孔質膜構造により、もし、金属汚染の付着した取替え部を取り除く場合、接着剤を容易に溶解させることができ、金属汚染も簡単に取り除ける。
【００１６】
また、本発明のキャリアによれば、汚染防止膜をスロット部に積層することで金属汚染物がキャリアのスロット部に直接接触することが無いため、キャリアそれ自身は汚染されず且つブラッシング材による再金属汚染や常に新しいブラッシング材を使用しなくて良いためコスト高にならない。
【００１７】
また、汚染防止膜にシロキサン構造物質を使用することで、多孔質膜を形成できる。もし、汚染防止膜を除去する場合、溶解させる溶液が浸透しやすい利点もある。また、電気特性に影響の少ないケイ素Ｓｉや酸素Ｏの元素で構成されている為、仮にウェーハに汚染防止膜が転写されても異常となりにくい。
【００１８】
また、汚染防止膜に有機ポリマー構造物質を使用することで、多孔質膜を形成できる。もし、汚染防止膜を除去する場合、溶解させる溶液が浸透しやすい利点もある。また、電気特性に影響を少なくでき、仮にウェーハに汚染防止膜が転写されても異常とならないことになる。
【００１９】
また、１０％以下の低い濃度の酸薬液で取替え部あるいは汚染防止膜を取り除くことにより、取替え部あるいは汚染防止膜に付着した金属汚染物も洗い流すことができ、キャリアそれ自身から金属汚染を除去でき、一部キャリアに使用されている金属部品が溶けたりすることもなく、またキャリアの構成部品の隙間に入り込んだ、純水洗浄しても完全に落ちない酸薬液残りが、空気中の水分を吸収して構成部品の一部に不具合を発生させることもなくなる。
【００２０】
また、１０％以下のフッ酸を用いることで、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉの構造も持った接着剤あるいは汚染防止膜などが溶解しやすく、キャリアに一部使用されている金属部品が溶けたりする、またキャリアの構成部品の隙間に入り込んだ酸薬液残りが構成部品の一部に不具合を発生させることもなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
実施の形態１．
この実施の形態では、ウェーハを支持するスロット部のウェーハと接触する部分に取替え部を設けたキャリアについて説明する。また、取替え部をシロキサン構造を有する物質で固定する場合と、主鎖が炭素−炭素結合もしくは炭素−酸素結合を持つ有機ポリマー構造を有する物質で固定する場合について説明する。
【００２２】
以下、実施の形態１について、図１，図２，図３，図４及び図５を用いて説明をする。なお、各図において、各部の厚さ（図の上下方向）や汚染物は理解をしやすくするため誇張して描いている。
図１は、取替え部を取り付けたキャリアを示す全体図である。
１はウェーハである。ウェーハ（ＷＡＦＥＲ）とは、円盤状の半導体の薄板であり、集積回路の基板になるものである。
２はキャリアである。キャリア（ＣＡＲＲＩＥＲ）とは、運搬具あるいは搬送具のことであり、ここでは、ウェーハキャリアのことであり、ウェーハを複数枚（２５枚程度）等間隔に離間させて層状に配置するものである。キャリアの素材は、例えば、ポリカーボネート、あるいは、テフロン（登録商標）やＰＦＡ（Ｐｅｒ  ｆｌｕｏｒｏ  ａｌｋｏｘｙ  ｆｌｕｏｒｏｐｌａｓｔｉｃｓ：四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合体）などのフッ素樹脂である。キャリアは、ウェーハ１の径に合わせて複数のサイズが用意される。キャリア２はウェーハ１を加工装置や検査装置に搬送するものであり、また、搬送しながら、エッチング液に浸したり、洗浄液に浸したり、乾燥器にかけたりするものであり、一時保管にも使用するものである。
９は、キャリア２の胴部である。胴部９は、円筒の側面（図１の前面手前）を一部切欠いた形状をしている。この切欠いた開口部からウェーハ１を挿脱する。また、洗浄水や溶液の入出をしやすくするため、背面（奥側面）や脇面（左右側面）を切欠くようにしている。胴部９の形状は円筒形に限らず箱状、檻状、籠状のものでもよい。
３Ｆ，３Ｂはスロット部であり、キャリア２に開口部からウェーハ１をウェーハ１の面方向に挿入して保持する部分である。スロット部３Ｆ，３Ｂは、キャリア２の胴部９の内面から舌状（凸状）に突き出た突出部であり、胴部９と一体成型されている。したがって、胴部９の素材も、スロット部３Ｆ，３Ｂの素材も、キャリアの素材と同じである。
４は取替え部で、前記キャリア２に前記ウェーハ１を挿入し保持する部分に接着剤で取り付ける。取替え部４は、スロット部３Ｆ，３Ｂのウェーハ１との接触部分に設けられている。取替え部４の素材は、取り扱いを同じくするために、望ましくは、キャリアの素材と同じであるのがよい。しかし、取替え部４の素材は、キャリアの素材と異なっていてもよい。例えば、より汚染されにくい素材でできていてもよい。
【００２３】
図２は、図１に示したＡ−Ａ部分断面図であり、キャリア２のスロット部の一部分断面拡大図である。
６は接着剤であり、スロット部３Ｆ，３Ｂに取替え部４が固定されているのが分かる。取替え部４の形状は、板状の六面体（平板）である。接着剤６は、取替え部４の底面と片側側面に塗布されている。スロット部３Ｆの断面が示すようにスロット部３Ｆには階段状の段差により薄肉部と厚肉部とがあり、取替え部４は、薄肉部に接着される。薄肉部と取替え部４と接着剤６の厚さが、厚肉部の厚さと等しい。
【００２４】
図３は、キャリア内のウェーハ支持状態の一部分断面図である。
５は金属汚染物を示している。裏面が金属汚染されたウェーハ１をキャリア２に挿入し、スロット部３Ｆ，３Ｂに置いた状態を示している。ウェーハ１の裏面に付着している金属汚染物５は、スロット部３Ｆ，３Ｂの上に接着剤６で固定された取替え部４とウェーハ１の間に位置しているのが分かる。つまり、金属汚染物５と取替え部４が直接接触しているのが分かる。金属汚染物５とは、単に金属汚染ともいい、金属不純物のことであり、例えば、金属イオン、原子、金属を含む分子などをいう。具体的には、Ａｌ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｕなどの金属汚染物をいう。
なお、図３では、金属汚染物５を示すが、汚染物には、パーティクル（微細な塵）や有機不純物などもあり、以下に述べるすべての実施の形態は、金属汚染物５以外に、パーティクル（微細な塵）や有機不純物などの除去にも有効である。例えば、キャリアの素材に使われるプラスチックの中には可塑剤としてＤＯＰ（ジエチルヘキシルフタレート）などの有機物が含まれており、この有機物が雰囲気中に放散して有機不純物となることが多く、以下に述べるすべての実施の形態は、ＤＯＰ（ジエチルヘキシルフタレート）などの有機不純物の除去にも有効である。
【００２５】
図４は、キャリアの金属汚染された状態図である。
ウェーハ１を１回ないし複数回キャリア２に出し入れしたことにより、ウェーハ１をキャリア２から取り出しても、キャリア２のスロット部３Ｆ，３Ｂに固定された取替え部４に金属汚染物５が付着し、取替え部４に汚染が蓄積した状態が分かる。
【００２６】
図５は、スロット部の酸洗浄後の状態図である。
キャリア２を酸洗浄して接着剤６を溶解あるいは剥離させスロット部３Ｆ，３Ｂに固定されていた取替え部４を取り除くことができる。図５は、スロット部３Ｆ，３Ｂに固定されていた取替え部４と接着剤６とが酸洗浄により、取り除かれた状態を示している。すなわち、スロット部３Ｆ，３Ｂには、金属汚染物５がない状態を示している。
【００２７】
次に、図１，図２，図３，図４及び図５を使い、作用を詳しく説明をする。
半導体のウェーハ１を加工装置や検査装置に運ぶ場合、図１に示すように、キャリア２にウェーハ１を入れて搬送を行う。ウェーハ１に成膜をしたり微細加工を施す場合、ウェーハ１の裏面に金属が付着することは一般的に知られている。その金属は、別の加工工程や検査工程では、金属汚染物５となることも一般的に知られている。金属汚染されたウェーハ１を搬送するキャリア２には当然ウェーハ１からキャリア２に金属汚染物５が転写される。ウェーハ１の裏面に金属汚染物５が付着している状態を図３に示した。
【００２８】
次に、図２に示すように、ウェーハ１が接触するスロット部３Ｆ，３Ｂに取替え部４を接着剤６で固定した状態について詳しく説明をする。
ＳＥＭＩ規格ではＥ１．９に記述されているように、ウェーハ１がキャリア２に挿入されて、キャリア２内に置かれた場合、ウェーハ１の高さ位置が規定化されており、高さ寸法誤差は±０．５ｍｍとなっている。つまり、取替え部４とウェーハ１の関係寸法が決められており、もし、取替え部４をスロット部３Ｆ，３Ｂ上に固定するのであれば、スロット部３Ｆ，３Ｂの例えば金型からの抜き寸法精度を、例えば０．１ｍｍ〜０．２ｍｍと考慮し、取替え部４は０．１ｍｍ〜０．２ｍｍの寸法精度とし、接着剤６厚みは、０．０１ｍｍ程度などと考慮して固定することになる。
【００２９】
次に、図４に示すように、この取替え部４をスロット部３Ｆ，３Ｂに固定した構造のキャリア２に、ウェーハ１を１回ないし複数回出し入れして金属汚染物５がキャリア２内に持ち込まれて金属汚染蓄積が発生しても、取替え部４に金属汚染物５が付着するだけありで、キャリア２自身が直接汚染されないことが分かる。
図５では、スロット部３Ｆ，３Ｂに固定されていた取替え部４が、薬液洗浄により接着剤が無くなることにより取り除かれて、キャリア２には全く金属汚染物５が無い状態なのが分かる。
【００３０】
次に、接着剤６について、説明をする。
接着剤６に、例えばＳｉやＯと言った元素で構成されている材料を用いる。ＳｉやＯと言った無機材料の骨格構造の主鎖を持つシロキサン構造物質（例えば、水素化シルセシキオキサンやメチルシルセスキシロキサン）を使用することで、多孔質構造に膜を形成できる。もし、取替え部４を取り外したい場合、溶液が浸透しやすく、取り外しやすい利点がある。ここで、シロキサン構造物質とは、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ型化合物の総称である。
【００３１】
次に、他の接着剤６について、説明をする。
接着剤６に、例えばＣやＯと言った元素で構成されている材料を用いる。炭素−炭素結合もしくは炭素−酸素結合を骨格構造の主鎖に持つ有機ポリマー構造物質（例えば、ポリイミド系ポリマーやアリレンエーテル系ポリマー）を使用することで、多孔質構造に膜を形成できる。もし、取替え部４を取り外したい場合、溶液が浸透しやすく、取り外しやすい利点がある。
【００３２】
次に、取替え部４を固定している接着剤６を剥離する薬液について、説明をする。
取替え部４を固定している接着剤６について、例えば、１０％以下の低い濃度の酸薬液で（例えば、フッ酸など）で取り除く。
金属汚染物５されたキャリア２を１０％以下の低い濃度の酸薬液で洗浄（洗浄している状態は図示せず）すると、
−Ｏ−Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−Ｏ−（ＳｉＯ2）＋酸基（＋Ｈ2Ｏ）→Ｓｉｘ−［酸基］＋ｎＨ2Ｏ
となって接着剤６を薄い濃度の溶液で溶かすことができる。
１０％以下のフッ酸を用いる場合は、
−Ｏ−Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−Ｏ−（ＳｉＯ2）＋４ＨＦ→ＳｉＦ4↑＋２Ｈ2Ｏ
となる。
図４に示すように、金属汚染物５の付着した取替え部４を取り外すことにより金属汚染物５をキャリア２内から取り除くのだが、シロキサン構造の物質や有機ポリマー構造の物質は、多孔体に近い物質であり、酸薬液が接着剤６の膜内に浸透しやすく、接着剤６を薄い濃度の溶液で溶かすことができる。
例えば、シロキサン構造の物質で説明すると、同じＳｉとＯの元素で構成される水晶や石英と言ったＳｉＯ2結晶や石英ガラスに比べてＳｉ−Ｏ−Ｓｉ骨格の密度が非常に疎であり、シリカゲルのような多孔体に近い物質であり、酸薬液が膜内に浸透しやすく、１０％以下の薄い濃度の溶液で溶かすことができるのである。
有機ポリマー構造の物質についても多孔質膜構造を持つため、溶液が浸透しやすい。
フッ酸（ＦＨ）を使用する場合は、接着剤６の除去ばかりでなく、胴部９の表面にある金属汚染物の除去および有機汚染物の除去にも有効である。フッ酸（ＦＨ）は金属汚染物の溶解除去能力を有しているからである。さらに、フッ酸（ＦＨ）は、二酸化珪素膜（Ｓｉ酸化膜）の溶解除去能力も有している。
フッ酸のほかに、フッ酸系洗浄溶液や塩酸過酸化水素水混合溶液や硫酸過酸化水素水混合溶液などの酸薬液でもよい。
【００３３】
次に、図６を用いて、キャリア２への取替え部４の固定剥離手順を説明する。
Ｓ１１：接着剤塗布工程
キャリア２のスロット部３Ｆ，３Ｂと取替え部４とのいずれか又は両方に接着剤６を塗布する。
Ｓ１２：取替え部取り付け工程
キャリア２のスロット部３Ｆ，３Ｂに取替え部４を取り付ける。
Ｓ１３：乾燥工程
接着剤６が乾くまで乾燥機で乾燥させる。あるいは、自然乾燥させる。
Ｓ１４：使用
使用前に、塵や汚染物を取り除くため、キャリア２全体を純水でウエット洗浄し、キャリア２全体を乾燥機で乾燥させる。あるいは、自然乾燥させる。そして、半導体のウェーハ１を加工装置や検査装置に運ぶ場合、図１に示すように、キャリア２にウェーハ１を入れて搬送を行う。ウェーハ１に成膜をしたり微細加工を施す場合、ウェーハ１の裏面に金属が付着し、金属汚染物５されたウェーハ１を搬送するキャリア２には当然金属汚染物５が転写される。
Ｓ１５：薬液洗浄工程
キャリア２全体を薬液に浸し接着剤６を溶かしスロット部３Ｆ，３Ｂから取替え部４を取り除く。
あるいは、スロット部３Ｆ，３Ｂに薬液をノズルから噴射し又はシャワー状に放射して接着剤６を溶かしスロット部３Ｆ，３Ｂから取替え部４を取り除く。
Ｓ１６：純水洗浄工程
薬液を取り除くため、キャリア２全体を純水でウエット洗浄する。
Ｓ１７：乾燥工程
純水を蒸発させるために、キャリア２全体を乾燥機で乾燥させる。あるいは、自然乾燥させる。
【００３４】
以上のように、本実施の形態では、キャリア２にウェーハ１を出し入れすることで、ウェーハ１裏面に付着している金属汚染物５が、キャリア２内に持ち込まれても、取替え部４により、キャリア自身を直接汚染せず、且つ薬液で接着剤６を取り除けば、容易に金属汚染物５を取り除け、ブラッシングなどで洗浄する必要もなく、ブラッシング材による再汚染がなくなる。
また、接着剤６に多孔質膜構造を持つシロキサン構造物質や多孔質膜構造を持つ有機ポリマー構造物質を用いることで、金属汚染物５の付着した取替え部４を取り除く場合、接着剤６を容易に溶解させることができる利点があり、金属汚染物５が簡単に取り除ける。
【００３５】
本実施の形態においては、スロット部の上部のウェーハとの接触部分に取替え部を固定する場合を説明したが、例えば、図７（ａ）に示すように、ウェーハ端面が接触するキャリア２の胴部９の内壁部分についても取替え部４を固定しても構わない。
また、図７（ｂ）に示すように、スロット部３Ｆ，３Ｂの表面と裏面に取替え部４を固定しても構わない。
また、図７（ｃ）に示すように、ウェーハ端面が接触する可能性があるキャリア２の胴部９の内壁部分とスロット部３Ｆ，３Ｂの表面と裏面とに取替え部４を固定しても構わない。
また、図示していないが、スロット部３Ｆ，３Ｂを包むように取替え部４を固定しても構わない。
また、本実施の形態においては、それぞれシロキサン構造体として水素化シルセシキオキサンやメチルシルセスキシロキサン、有機ポリマー構造体としてポリイミド系ポリマーやアリレンエーテル系ポリマーを例としたが、それに限る物ではない。また、シロキサン構造体と有機ポリマー構造体と組み合わせて積層することも任意である。
【００３６】
以上のように、本実施の形態では、ウェーハを支持するスロット部の前記ウェーハと接触する部分を取替え部としたことを特徴とするキャリアを説明した。
また、取替え部をシロキサン構造を有する物質で固定することを特徴とするキャリアを説明した。
また、取替え部を主鎖が炭素−炭素結合もしくは炭素−酸素結合を持つ有機ポリマー構造を有する物質で固定することを特徴とするキャリアを説明した。
【００３７】
本実施の形態の作用効果は、以下のとおりである。
前述したように、キャリアが汚染される理由の１つとして、ウェーハの裏面に付着している金属汚染物が、キャリアにウェーハを出し入れすることで、ウェーハが接触するスロット部に転写され、キャリアが汚染されことが分かっている。そこで、本実施の形態では、ウェーハを支持するキャリアのスロット部で、直接ウェーハが接触する部分を取り外し自由にできる取替え部とし、金属汚染されていない状態の取替え部をキャリアのスロット部に取り付ける。この構造によれば、ウェーハがキャリアに挿入され、ウェーハ裏面に付着している金属汚染物を、スロット部に固定された取替え部に金属汚染が転写しても、直接キャリア本体のスロット部に接触することはないことになる。よってキャリア自身は、直接汚染されないことになる。
また、取替え部とキャリア本体との接着に、例えばＳｉやＯといった元素で構成されている無機材料の骨格構造の主鎖を持つシロキサン構造物質を使用すれば、前記物質は多孔質膜の構造をしており、もし、取替え部の金属汚染により交換したい場合、酸溶液が浸透しやすく、簡単に取り外しができる利点がある。
また、取替え部とキャリア本体との接着に、例えば炭素−炭素結合もしくは炭素−酸素結合を骨格構造の主鎖に持つ有機ポリマー構造物質を使用すれば、前記物質は多孔質膜の構造をしており、もし、取替え部の金属汚染により交換したい場合、酸溶液が浸透しやすく、簡単に取り外しができる利点がある。
【００３８】
実施の形態２．
実施の形態２では、実施の形態１と異なる点について説明する。
実施の形態１においては、スロット部を階段状にして平板の取替え部４を固定する場合を説明したが、例えば、図８（ａ）に示すように、取替え部４を半球形状にしても構わない。図８（ａ）に示す場合は、ウェーハ面が、取替え部４と接触する面積が小さくなる（理論的には、円接触になる）利点がある。
また、図８（ｂ）に示すように、取替え部４を三角錐形状や円錐形状にしても構わない。図８（ｂ）に示す場合は、ウェーハ面が、取替え部４と接触する面積がさらに小さくなる利点がある。理論的には、１点接触になる。
また、図８（ｃ）に示すように、取替え部４をスロット部３Ｆ，３Ｂの先端から内壁面に向かって厚みが薄くなる斜面を形成する三角柱形状にしても構わない。
また、図８（ｄ）に示すように、取替え部４を内壁面からスロット部３Ｆ，３Ｂの先端に向かって斜面を形成した三角柱形状にしても構わない。図８（ｃ）に示す場合は、取替え部４がウェーハ端面の外周で接触するので、ウェーハの盤面において取替え部４が接触することがなく、好ましい。
【００３９】
このように、取替え部４を取り付ける領域及び取替え部４の形状は任意に設定できる。
また、図示しないが、取替え部４を接着剤で固定するのではなく、粘着剤や両面テープで固定してもよい。また、取替え部４をスナップイン構造や雄雌構造やメカニカル構造により、ワンタッチでスロット部３Ｆ，３Ｂに着脱できるようにしてもよい。
【００４０】
実施の形態３．
実施の形態３では、実施の形態１と異なる点について説明する。
図９は、胴部９に開口部８を設ける場合を示している。そして、スロット部３Ｆを取替え部４と兼用させて、スロット部３Ｆ（取替え部４）を開口部８の外部から内部に向けて挿入し、スロット部３Ｆ（取替え部４）を胴部９の内壁に舌状に突出させる場合を示している。
図９（ａ）は、断面が凸形状のスロット部３Ｆを開口部８の外部から内部に向けて挿入する斜視図である。スロット部３Ｆ自身が取り替え可能であるためスロット部３Ｆが取替え部４を兼ねていることになる。
図９（ｂ）は、スロット部３Ｆ（取替え部４）を胴部９の内壁に舌状に突出させ接着剤６で固定した場合を示している。図９（ｂ）では、接着剤６は、スロット部３Ｆ（取替え部４）と胴部９との接触面全てに塗布されている例を示している。
図９（ｃ）も、スロット部３Ｆ（取替え部４）を胴部９の内壁に舌状に突出させ接着剤６で固定した場合を示している。図９（ｃ）では、接着剤６は、胴部９の外壁面のみに塗布されている例を示している。
図９（ｄ）は、平板の取替え部４を胴部９の内壁のスロット部３Ｆに沿わせて舌状に突出させ平板の取替え部４の底面を胴部９のスロット部３Ｆの上面と接着剤６で固定した場合を示している。
図９（ｅ）は、図９（ａ）のスロット部３Ｆ（取替え部４）の下面に接着剤６を塗布せず、上面に接着剤６を塗布した場合を示している。
図９（ｆ）はスロット部３Ｆ（取替え部４）が上部に角（つの）状又はプリズム状又は三角錐状の突起９９を設けている場合を示している。
図９（ｂ），（ｅ），（ｆ）の場合は、スロット部３Ｆ（取替え部４）が矢印Ａ方向に離脱する場合でも金属汚染物５がキャリア２の胴部９に付着する可能性が少なくなり、図９（ｃ），（ｄ）の場合よりも望ましい構造である。
このように、開口部８に金属汚染物５が接触しない空間（抜き部）を設けることにより、洗浄効果が更に高まる。
【００４１】
このように、胴部９に開口部８を設け、取替え部４を胴部９の外側から固定できるようにしたので、取替え部４の取り付け作業が大幅に簡略化される。
【００４２】
実施の形態４．
以下、本実施の形態４について、図１０から図１３を用いて説明をする。
図１０は、汚染防止膜７を積層したキャリア２を示す全体図である。
１はウェーハであり、２はキャリアである。３Ｆ，３Ｂはスロット部であり、キャリア２にウェーハ１を挿入し、保持する部分である。７は汚染防止膜である。
【００４３】
図１１は、図１０に示したＡ−Ａ部分断面図であり、キャリアのスロット部の一部分断面拡大図である。
スロット部３Ｆ，３Ｂの上面に汚染防止膜７が積層されているのが分かる。
【００４４】
図１２は、キャリア内のウェーハ支持状態図である。
５は金属汚染物を示している。図１２は、裏面が金属汚染されたウェーハ１をキャリア２に挿入し、スロット部３Ｆ，３Ｂに置いた状態を示す。ウェーハ１の裏面に付着している金属汚染物５は、スロット部３Ｆ，３Ｂの上に積層された汚染防止膜７とウェーハ１の間に位置しているのが分かる。
【００４５】
図１３は、キャリアの金属汚染された状態図である。
ウェーハ１を１回ないし複数回キャリア２に出し入れしたことにより、キャリア２のスロット部３Ｆ，３Ｂに金属汚染物５が付着し、金属汚染物５が蓄積した状態となることを示している。
【００４６】
図１０から図１３を使い、作用を詳しく説明をする。
半導体のウェーハ１を加工装置や検査装置に運ぶ場合、図１０に示すように、キャリア２にウェーハ１を入れて搬送を行う。ウェーハ１に成膜をしたり微細加工を施す場合、ウェーハ１の裏面に金属が付着することは一般的に知られている。その金属汚染物５されたウェーハ１を搬送するキャリア２にも当然金属汚染物５が転写される。ウェーハ１の裏面に金属汚染物５が付着した状態を図１２に示した。
【００４７】
次に、図１１に示すように、ウェーハ１が接触するスロット部３Ｆ，３Ｂに汚染防止膜７を積層した状態について詳しく説明をする。
ＳＥＭＩ規格ではＥ１．９に記述されているように、ウェーハ１がキャリア２に挿入されて、キャリア２内に置かれた高さ位置が規定化されており、±０．５ｍｍとなっている。つまり、スロット部３Ｆ，３Ｂとウェーハ１の関係寸法が決められており、もし、汚染防止膜７をスロット部３Ｆ，３Ｂ上に積層するのであれば、スロット部３Ｆ，３Ｂの例えば金型からの抜き寸法精度を、例えば０．１ｍｍ〜０．２ｍｍと考慮して、０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ積層することが可能となる。
【００４８】
次に、図１３に示すように、この汚染防止膜７を積層した構造のキャリア２に、ウェーハ１を１回ないし複数回出し入れして金属汚染物５がキャリア２内に持ち込まれても、汚染防止膜７によりキャリア２自身が直接汚染されないことが分かる。
【００４９】
本実施の形態の汚染防止膜７について、説明をする。
汚染防止膜７に、例えば、ＳｉやＯと言った元素で構成されている材料を用いることは、ＳｉやＯと言った無機材料の骨格構造の主鎖を持つシロキサン構造物質、例えば水素化シルセシキオキサンやメチルシルセスキシロキサンを使用することで、多孔質膜を形成できる。もし、汚染防止膜７を除去する場合、溶解させる溶液が浸透しやすい利点があるからである。
【００５０】
本実施の形態の他の汚染防止膜７について、説明をする。
汚染防止膜７に、例えばＣやＯと言った元素で構成されている材料を用いることは、炭素−炭素結合もしくは炭素−酸素結合を骨格構造の主鎖に持つ有機ポリマー構造物質、例えばポリイミド系ポリマーやアリレンエーテル系ポリマーを使用することで、多孔質膜を形成できる。もし、汚染防止膜を除去する場合、溶解させる溶液が浸透しやすい利点があるからである。
【００５１】
本実施の形態の汚染防止膜７の洗浄除去について、図１２から図１４で説明をする。
図１４は、スロット部の金属汚染洗浄後の状態図である。
図１４のスロット部３Ｆ，３Ｂには汚染防止膜７が積層されていない状態を示す。図１４は、金属汚染物５がキャリア２のスロット部３Ｆ，３Ｂに直接接触することのないようにスロット部３Ｆ，３Ｂに積層した汚染防止膜７を、１０％以下の低い濃度の酸薬液で取り除いた状態である。
図１２は、金属汚染物５の付着したウェーハ１がキャリア２に挿入され、例えばシロキサン構造を持つ汚染防止膜７に汚染を転写している概念図である。図１２の状態は、ウェーハ１を１回ないし複数回出し入れすることでキャリア２内に金属汚染物５が蓄積し、キャリア２を洗浄して金属汚染物５を取り除く直前の状態とする。
【００５２】
次に、この金属汚染物５されたキャリア２を１０％以下の低い濃度の酸薬液で洗浄（洗浄している状態は図示せず）すると、
−Ｏ−Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−Ｏ−（ＳｉＯ2）＋酸基（＋Ｈ2Ｏ）→Ｓｉｘ−［酸基］＋ｎＨ2Ｏ
となって汚染防止膜７が分解されて溶解し、付着していた金属汚染物５もキャリア２から剥離される。この時シロキサン構造の物質は、同じＳｉとＯの元素で構成される水晶や石英と言ったＳｉＯ2結晶や石英ガラスに比べてＳｉ−Ｏ−Ｓｉ骨格の密度が非常に疎であり、シリカゲルのような多孔体に近い物質であり、酸薬液が膜内に浸透しやすく、１０％以下の薄い濃度の溶液で溶かすことができるのである。
例えば、金属汚染物５の付着した汚染防止膜７を取り除く為に、１０％以下のフッ酸を用いることが好ましい。金属汚染物５の付着した汚染防止膜７を取り除く為に、１０％以下のフッ酸を用いる場合は、
−Ｏ−Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−Ｏ−（ＳｉＯ2）＋４ＨＦ→ＳｉＦ4↑＋２Ｈ2Ｏ
となり、汚染防止膜７を溶解するからである。
【００５３】
このように、本実施の形態では、キャリア２にウェーハ１を出し入れすることで、ウェーハ１裏面に付着している金属汚染物５が、キャリア２内に持ち込まれても、ウェーハ１が接触するスロット部３Ｆ，３Ｂに積層された汚染防止膜７により、キャリア自身を直接汚染せず、且つ薬液で接着剤６を取り除けば、容易に金属汚染物５を取り除け、ブラッシングなどで洗浄する必要もなく、ブラッシング材による再汚染がなくなる。
また、汚染防止膜７にシロキサン構造の物質を用いることで多孔質膜を形成できる。もし、汚染防止膜を除去する場合、溶解させる溶液が浸透しやすい利点もある。
また、汚染防止膜７に有機ポリマー構造の物質を用いることで多孔質膜を形成できる。もし、汚染防止膜を除去する場合、溶解させる溶液が浸透しやすい利点もある。
また、汚染防止膜７を酸溶液で洗い流すことにより、汚染防止膜７に付着した金属汚染物５も同時に洗い流すことができる。
また、汚染防止膜７をフッ酸で洗い流すことにより、汚染防止膜７に付着した金属汚染物５も同時に洗い流すことができる。
【００５４】
次に、図１５を用いて、キャリア２への汚染防止膜７の積層剥離手順を説明する。
Ｓ２１：汚染防止膜塗布工程
キャリア２のスロット部３Ｆ、３Ｂに汚染防止膜７となる溶剤を塗布する。
Ｓ２２：乾燥工程
汚染防止膜７となる溶剤が乾くまで乾燥機で乾燥させる。あるいは、自然乾燥させる。乾燥により汚染防止膜７が積層される。汚染防止膜７の所望の厚さを得る場合には、汚染防止膜塗布工程Ｓ２１と乾燥工程Ｓ２２とを繰り返す。また、汚染防止膜７を異なる素材により積層形成する場合には、汚染防止膜塗布工程Ｓ２１と乾燥工程Ｓ２２とを繰り返す。
Ｓ２３：使用
使用前に、塵や汚染物を取り除くため、キャリア２全体を純水でウエット洗浄し、キャリア２全体を乾燥機で乾燥させる。あるいは、自然乾燥させる。そして、半導体のウェーハ１を加工装置や検査装置に運ぶ場合、図１０に示すように、キャリア２にウェーハ１を入れて搬送を行う。ウェーハ１に成膜をしたり微細加工を施す場合、ウェーハ１の裏面に金属が付着し、金属汚染物５されたウェーハ１を搬送するキャリア２には当然金属汚染物５が転写される。
Ｓ２４：薬液洗浄工程
キャリア２全体を酸薬液に浸し汚染防止膜７を溶かしスロット部３Ｆ，３Ｂから汚染防止膜７を取り除く。
あるいは、スロット部３Ｆ，３Ｂに酸薬液をノズルから噴射し又はシャワー状に放射して汚染防止膜７を溶かしスロット部３Ｆ，３Ｂから汚染防止膜７を取り除く。
Ｓ２６：純水洗浄工程
酸薬液を取り除くため、キャリア２全体を純水でウエット洗浄する。
Ｓ２７：乾燥工程
純水を蒸発させるために、キャリア２全体を乾燥機で乾燥させる。あるいは、自然乾燥させる。
【００５５】
本実施の形態において、それぞれシロキサン構造として水素化シルセシキオキサンやメチルシルセスキシロキサン、有機ポリマー構造としてポリイミド系ポリマーやアリレンエーテル系ポリマーを例としたが、それに限る物ではない。また、組み合わせて積層することも任意である。
【００５６】
本実施の形態においては、スロット部の上部のウェーハとの接触部分に汚染防止膜７を積層するとしたが、例えば、図１６（ａ）に示すように、スロット部３Ｆ，３Ｂの表面と裏面に汚染防止膜７を形成しても構わない。
また、図１６（ｂ）に示すように、ウェーハ端面が接触するキャリア２の胴部９の内壁部分とスロット部３Ｆ、３Ｂの表面と裏面とに汚染防止膜７を形成しても構わない。
また、図１６（ｃ）に示すように、キャリア２の胴部９の内壁部分すべてに汚染防止膜７を形成しても構わない。
【００５７】
以上のように、ウェーハ端面が接触する部分、もしくはウェーハが万一キャリア内で破損してチッピングし、その破片が接触する可能性のある部分についても汚染防止膜７を積層しても構わず、汚染防止膜７を積層する胴部９の内壁の領域は任意に設定できる。
【００５８】
以上のように、本実施の形態では、ウェーハを支持するスロット部の前記ウェーハと接触する部分に汚染防止膜を前記スロット部に積層したことを特徴とするキャリアを説明した。
また、汚染防止膜にシロキサン構造を持つ物質を使用したことを特徴とするキャリアを説明した。
また、汚染防止膜に主鎖が炭素−炭素結合もしくは炭素−酸素結合を持つ有機ポリマー構造を持つ物質を使用したことを特徴とするキャリアを説明した。
また、キャリアを１０％以下の酸薬液で洗浄することを特徴としたキャリア洗浄方法を説明した。
また、酸薬液にフッ酸を用いることを特徴としたキャリア洗浄方法を説明した。
【００５９】
本実施の形態の作用効果は、以下のとおりである。
前述したように、キャリアが汚染される理由の１つとして、ウェーハの裏面に付着している金属汚染物が、キャリアにウェーハを出し入れすることで、ウェーハが接触するスロット部に転写され、キャリアが汚染されことが分かっている。そこで、ウェーハを支持するキャリアのスロット部で直接ウェーハが接触する部分に、汚染防止膜を積層しておく。ウェーハ裏面に付着している金属汚染物は、ウェーハがキャリアに挿入されてスロット部の上に乗せられても、直接キャリアのスロット部に接触することなく、汚染防止膜に付着することになる。
よって、キャリア自身は、この汚染防止膜により直接汚染されないことになる。
また、その汚染防止膜に、例えばＳｉやＯといった元素で構成されている無機材料の骨格構造の主鎖を持つシロキサン構造物質を使用する。シロキサン構造の物質は、多孔質膜を形成でき、もし、汚染防止膜を除去する場合、溶解させる溶液が浸透しやすい利点があるからである。
また、その汚染防止膜に、例えば炭素−炭素結合もしくは炭素−酸素結合を骨格構造の主鎖に持つ有機ポリマー構造物質を使用する。有機ポリマー構造の物質は、多孔質膜を形成でき、もし、汚染防止膜を除去する場合、溶解させる溶液が浸透しやすい利点があるからである。
また、金属汚染物がキャリアのスロット部に直接接触することのないようにスロット部に積層した汚染防止膜を、１０％以下の低い濃度の酸薬液で取り除き、併せて汚染防止膜に付着した金属汚染物も洗い流すことができる為、キャリアから完全に金属汚染を除去できることになる。
この時、金属汚染物の付着させる汚染防止膜にシロキサン構造物質もしくは有機ポリマー構造物質を用いていると、例えばシロキサン構造物質は、同じＳｉとＯの元素で構成される水晶や石英と言ったＳｉＯ２結晶や石英ガラスに比べてＳｉ−Ｏ−Ｓｉ骨格の密度が非常に疎であり、シリカゲルのような多孔体に近い物質なので、溶液がよく浸透し、薄い濃度の酸溶液で溶かすことができるのである。
また、金属汚染物の付着した汚染防止膜を取り除く為に、１０％以下のフッ酸を用いるのは同じＳｉ−Ｏ−Ｓｉの構造も持ったガラスが溶解しやすいからである。
【００６０】
実施の形態５．
実施の形態５では、実施の形態１から４と異なる点について説明する。
図１７は、複数のスロット部３Ｆを櫛歯状（下駄の歯状）に一部品で形成した例を示している。この櫛歯状の部品は、接着剤６で胴部の内面に固定される取替え部４となるものである。さらに、櫛歯状の部品の表面に、汚染防止膜７を積層してから、櫛歯状の部品を接着剤６で胴部９の内面に固定してもよい。
【００６１】
実施の形態６．
実施の形態１から５では、キャリアについて説明したが、保管庫（ストッカ）でも構わない。あるいは、ポッドと呼ばれるウェーハを密封して搬送するボックスでも構わない。あるいは、防塵が必要な薄板や基盤を収納する収納個でも構わない。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】実施の形態１の取替え部を取り付けたキャリアを示す全体図。
【図２】実施の形態１のキャリアのスロット部の一部拡大断面図。
【図３】実施の形態１のキャリア内のウェーハ支持状態の一部拡大断面図。
【図４】実施の形態１のキャリアの金属汚染された状態の一部拡大断面図。
【図５】実施の形態１のスロット部の酸洗浄後の状態の一部拡大断面図。
【図６】実施の形態１の取替え部の固定剥離の流れ図。
【図７】実施の形態１のキャリアのスロット部の一部拡大断面図。
【図８】実施の形態２のキャリアのスロット部の一部拡大断面図。
【図９】実施の形態３のキャリアのスロット部の斜視図と一部拡大断面図。
【図１０】実施の形態４の汚染防止膜を積層したキャリアを示す全体図。
【図１１】実施の形態４のキャリアのスロット部の一部拡大断面図。
【図１２】実施の形態４のキャリア内のウェーハ支持状態の一部拡大断面図。
【図１３】実施の形態４のキャリアの金属汚染された状態の一部拡大断面図。
【図１４】実施の形態４のスロット部の金属汚染洗浄後の状態の一部拡大断面図。
【図１５】実施の形態４の汚染防止膜の積層剥離の流れ図。
【図１６】実施の形態４のキャリアのスロット部の一部拡大断面図。
【図１７】実施の形態５のキャリアのスロット部の斜視図。
【符号の説明】
【００６３】
１  ウェーハ、２  キャリア、３Ｂ  スロット部、３Ｆ  スロット部、４  取替え部、５  金属汚染物、６  接着剤、７  汚染防止膜、８  開口部、９  胴部。
【図１】
2005277125.tif 000003
【図２】
2005277125.tif 000004
【図３】
2005277125.tif 000005
【図４】
2005277125.tif 000006
【図５】
2005277125.tif 000007
【図６】
2005277125.tif 000008
【図７】
2005277125.tif 000009
【図８】
2005277125.tif 000010
【図９】
2005277125.tif 000011
【図１０】
2005277125.tif 000012
【図１１】
2005277125.tif 000013
【図１２】
2005277125.tif 000014
【図１３】
2005277125.tif 000015
【図１４】
2005277125.tif 000016
【図１５】
2005277125.tif 000017
【図１６】
2005277125.tif 000018
【図１７】
2005277125.tif 000019