(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓋部材を有し内部にチェック用ウエハをセットするウエハケースと、このウエハケースに接続されウエハケース内に乾燥空気を導入する乾燥空気用配管と、この乾燥空気用配管の先端部に取り付けられ前記チェック用ウエハの表面に向けて垂直に設置されたノズルとを備え、前記チェック用ウエハの表面中心部に向けて垂直方向から乾燥空気を吹き付け、乾燥空気中に含まれる不純物を前記チェック用ウエハの表面に付着させて採取することを特徴とする不純物採取用治具。
【請求項２】
前記チェック用ウエハの直径方向の外周部両端に電極端子を接続し、両電極端子間に電圧を印加して乾燥空気中に含まれるイオン性の不純物を採取することを特徴とする請求項１記載の不純物採取用治具。
【請求項３】
前記チェック用ウエハの前記ノズル設置側とは反対の裏面側に磁石を取り付け、乾燥空気中に含まれる磁性材の不純物を採取することを特徴とする請求項１記載の不純物採取用治具。
【請求項４】
乾燥雰囲気中でウエハを保管するウエハ保管ボックス内へ乾燥空気を送り込むための乾燥空気用配管に切換弁を設け、この切換弁から分岐された乾燥空気用配管を前記ウエハケースに接続し、切換弁をこの分岐された乾燥空気用配管側に切り換えて乾燥空気中に含まれる不純物の採取を行なうことを特徴とする請求項１記載の不純物採取用治具。
【請求項５】
前記ウエハ保管ボックスに乾燥空気を送り込む以前に、この乾燥空気の適否を判定するための不純物の採取を行なうことを特徴とする請求項４記載の不純物採取用治具。
【請求項６】
前記ウエハケースおよび蓋部材には、内部に導入される乾燥空気の停滞を防ぐための流出孔が設けられていることを特徴とする請求項１記載の不純物採取用治具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置の製造工程において、乾燥空気を流入させたウエハ保管ボックス中に一時的にウエハを保管する際、流入させる乾燥空気中に含まれる不純物の有無や種類をあらかじめチェックすることによって、乾燥空気がウエハの保管に適するか否かを判定するために使用する不純物採取用治具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体装置の製造工程では、ウエハに対し研磨、洗浄、拡散など各種の表面処理加工が施されるが、その途中工程の段階あるいは表面処理加工が終了し製品となった最終工程の段階において、これらのウエハを次の工程に送るまでの間、一時的に保管することが行われている。
【０００３】
この保管は、複数枚のウエハを収納できるウエハ保管ボックス内の保管棚にウエハを並べ、ウエハ保管ボックス内に乾燥空気を流入させてウエハを常に乾燥雰囲気中に置くことによって行なわれている。
【０００４】
一方、ウエハの製造工程では、塵埃の発生に対して極めて厳しい配慮がなされており、建屋はクリーンルームであり、製造設備においても塵埃の発生し易い個所には各種の除塵方法が講じられ、ウエハ表面への塵埃の付着を極力なくすことが要求されている。そのため、ウエハをウエハ保管ボックスに保管する際も、単なる保管ではなく、塵埃に対し製造処理中と全く同様のクリーン度を維持して保管しなければならない。
【０００５】
そこで問題となるのは、ウエハ保管ボックスに流入される乾燥空気の清浄度の問題である。乾燥空気はウエハの製造工程においてエアブローなどにも使用されている極めて清浄度の高いガスであるが、工場内配管を経てウエハ保管ボックスに至るまでの間に、配管汚れなどが原因でどこかで不純物が紛れ込まないとも限らない。
【０００６】
もしも、乾燥空気中に不純物が混入した状態でそのままウエハ保管を継続していると、ウエハ保管ボックス内の全てのウエハにダメージを与えかねない。このような事態を避けるために、従来は、ウエハ保管ボックスからウエハを次工程に送る際に、保管していた全てのウエハまたはチェック用に抜き取ったウエハの表面を顕微鏡でチェックし、保管中に不純物の付着がなかったことを確認して次工程に発送していた。
【０００７】
しかし、この従来の方法では、ウエハ保管ボックスからウエハを取り出すときに、全数または抜き取りによる複数枚のウエハチェックをしなければならないことから多大な工数を必要としていた。また、不純物が見つかっても、それがあるかないかの確認ができるだけで、どのような種類の不純物がどのくらいの割合で乾燥空気中に混入しているかは判定できず、そのため、不純物の発生個所や発生原因をただちに特定することができず、対策を取るのに手間取っていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、ウエハ保管ボックスからウエハを取り出すときのウエハチェックに要していた検査工数を削減することができるとともに、乾燥空気中に含まれる不純物を採取してその内容を分析することによってその乾燥空気がウエハ保管に適するか否かを判定し、同時に不純物の発生個所や発生原因を特定し、的確な処置をとることができる不純物採取用治具を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の不純物採取用治具は、蓋部材を有し内部にチェック用ウエハをセットするウエハケースと、このウエハケースに接続されウエハケース内に乾燥空気を導入する乾燥空気用配管と、この乾燥空気用配管の先端部に取り付けられ前記チェック用ウエハの表面に向けて垂直に設置されたノズルとを備え、前記チェック用ウエハの表面中心部に向けて垂直方向から乾燥空気を吹き付け、乾燥空気中に含まれる不純物を前記チェック用ウエハの表面に付着させて採取することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の不純物採取用治具は、チェック用ウエハの直径方向の外周部両端に電極端子を接続し、両電極端子間に電圧を印加して乾燥空気中に含まれるイオン性の不純物を採取することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の不純物採取用治具は、チェック用ウエハの前記ノズル設置側とは反対の裏面側に磁石を取り付け、乾燥空気中に含まれる磁性材の不純物を採取することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の不純物採取用治具は、乾燥雰囲気中でウエハを保管するウエハ保管ボックス内へ乾燥空気を送り込むための乾燥空気用配管に切換弁を設け、この切換弁から分岐された乾燥空気用配管を前記ウエハケースに接続し、切換弁をこの分岐された乾燥空気用配管側に切り換えて乾燥空気中に含まれる不純物の採取を行なうことを特徴とし、また、ウエハ保管ボックスに乾燥空気を送り込む以前に、この乾燥空気の適否を判定するための不純物の採取を行なうことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の不純物採取用治具は、前記ウエハケースおよび蓋部材に、内部に導入される乾燥空気の停滞を防ぐための流出孔が設けられていることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の不純物採取用治具における実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明における第１の実施の形態を説明するための一部を切り欠いた斜視図である。
【００１５】
図１に示すように、本発明の不純物採取用治具１１は、蓋部材５を有し内部に１枚のチェック用ウエハ２をセットできる大きさのウエハケース１と、このウエハケース１に接続されウエハケース１内に乾燥空気を導入するための乾燥空気用配管３とを具備し、チェック用ウエハ２は止め具７によってウエハケース１内に固定できるようになっている。また、乾燥空気を吹き出す配管の先端部に設けられたノズル６は、チェック用ウエハ２の中心部に対し垂直になるように一定距離を置いて取り付けられ、また、ウエハケース１および蓋部材５の壁部には、供給された乾燥空気を逃がすための流出孔４が複数個開けられている。
【００１６】
このような不純物採取用治具とウエハ保管ボックスとの位置関係について説明すると、図４の配置図に示すように、ウエハ保管ボックス１２に接続される乾燥空気用配管３ａに切換弁１３とストップ弁１４を設け、切換弁１３から分岐させた乾燥空気用配管３に不純物採取用治具１１を接続する。
【００１７】
そして、表面処理の施されたウエハを収納したウエハ保管ボックス１２に乾燥空気を流入させるのに先立って、まず不純物採取用治具１１内に乾燥空気を流入させ、ここで不純物の付着状態をチェックして不純物の有無や内容が規定条件を満たしていることが確認されたら切換弁１３をウエハ保管ボックス１２側に切り換え、保管に適すると判断された状態の乾燥空気を送り込んで乾燥保管を行なうようにする。
【００１８】
次に、上記した不純物採取治具の動作について、図１および図４を用いて説明する。まず、乾燥空気中に含まれる不純物を採取するために、ウエハケース１内にセットされるチェック用ウエハ２を準備する。そして、表面処理工程の終了したウエハをウエハ保管ボックス１２に収納して保管する際に、それと同時にチェック用ウエハ２をウエハケース１に入れ、止め具７で固定して蓋部材５をかぶせる。この時点では、乾燥空気はストップ弁１４で遮断されており、ウエハ保管ボックス１２にも不純物採取用治具１１にも流入していない。
【００１９】
次いで、不純物採取用治具１１内にチェック用ウエハ２のセットが完了した時点で切換弁１３を不純物採取用治具１１側に切換え、ストップ弁１４を開いてウエハケース１内に乾燥空気を流入させる。流入した乾燥空気はノズル６からチェック用ウエハ２の中心部に向けて垂直に吹き付けられ、チェック用ウエハ２の中心部に当たった乾燥空気はチェック用ウエハ２の表面上に広がって周辺方向に流れ、流出孔４から外部へ流れ出して行く。この流出孔４によって、ウエハケース１内は乾燥空気の充填によって圧力が上がり流れが停滞することがないようになっている。
【００２０】
このような状態の下で、乾燥空気をチェック用ウエハに吹き付けることによって、乾燥空気中に不純物が混入していると、最初に乾燥空気が衝突するチェック用ウエハの中心部に大部分の不純物が付着し、残りの不純物はチェック用ウエハの表面を流れる間に周辺部に広がった状態で付着させることができる。このようにして、不純物の採取が可能となる。
【００２１】
一定時間経過後、ストップ弁を閉じて乾燥空気の流入を停止させる。そして、ウエハケースから不純物が採取されたチェック用ウエハを取り出し、顕微鏡を用いて不純物のチェックを行ない、どんな大きさのどんな種類の不純物が何個採取されたかを確認する。その結果、採取された不純物の大きさや個数があらかじめ決められた基準内であれば、この乾燥空気の清浄度は問題無しと判断し、切換弁をウエハ保管ボックス側に切り換えてストップ弁を開き、ウエハ保管ボックス内に乾燥空気を流入させて収納したウエハの乾燥保管を開始する。
【００２２】
次に、本発明の不純物採取用治具における第２の実施の形態について、図面を用いて説明する。図２は、本発明における第２の実施の形態を説明するための一部を切り欠いた斜視図である。
【００２３】
すなわち、本実施の形態においては、不純物を採取するチェック用ウエハに電極を取り付け、電圧を印加することによってイオン性の不純物を採取できるようにしたものである。なお、本実施の形態におけるチェック用ウエハ以外の部分については、その構成および動作がすべて第１の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００２４】
本実施の形態では、図２に示すように、チェック用ウエハ２の直径方向の外周部両端に電極端子８ａ，８ｂを接続し、配線９を通して両電極端子８ａ，８ｂ間に電圧を印可できるようになっている。配線９はあらかじめウエハケース１内に引き込まれており、配線９の先にクリップ構造の電極端子８ａ，８ｂが取り付けられている。その結果、電極端子８ａ，８ｂのうち陽極側のチェック用ウエハ表面には負イオン性の不純物が集中的に付着し、陰極側のチェック用ウエハ表面には陽イオン性の不純物が集中的に付着する。この不純物の付着状況から、不純物の性質を見分ける事ができる。
【００２５】
次に、本発明の不純物採取用治具における第３の実施の形態について、図面を用いて説明する。図３は、本発明における第３の実施の形態を説明するための一部を切り欠いた斜視図である。
【００２６】
すなわち、本実施の形態においては、不純物を採取するチェック用ウエハに磁石を取り付け、チェック用ウエハ表面に磁界を発生させることによって、金属などの磁性材からなる不純物を採取できるようにしたものである。なお、本実施の形態におけるチェック用ウエハ以外の部分については、その構成および動作がすべて第１の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００２７】
本実施の形態では、図３に示すように、不純物を採取するチェック用ウエハ２の乾燥空気を吹き付けるノズル設置側とは反対の、裏面側中央部に磁石１０を取り付けている。この磁石１０は、例えば両面テープを用いてチェック用ウエハ２に接着することができる。この磁石１０を備えたチェック用ウエハ２の中心部に乾燥空気を吹き付けると、磁力によって不純物はより確実に中心部に付着し、特に金属などの磁性材の不純物を確実に採取できる。
【００２８】
以上、本発明の不純物採取用治具について、実施の形態に基づいて説明してきたが、不純物採取用治具を設置するときの向きは、チェック用ウエハの表面に対し垂直に乾燥空気を吹き付けることができるようになってさえいれば縦置きでも横置きでも特に差し支えなく、図面に示されているようにチェック用ウエハを縦向きにセットする必要はない。また、ウエハケースの材質も金属でもプラスチックでもよく、特に限定するものではない。さらに、乾燥空気用配管をウエハケースに対し着脱構造にしておけば、チェック用ウエハを入れたままウエハケースを所定の場所まで運搬することも可能である。
【００２９】
【発明の効果】
本発明の不純物採取用治具によれば、１枚のチェック用ウエハの表面に垂直に乾燥空気を吹き付けることによって、乾燥空気中に含まれる不純物を効率よく付着させて採取することができるので、一定時間内に流れる乾燥空気中に含まれる不純物のほとんどが採取可能となる。
【００３０】
このチェック用ウエハの表面を顕微鏡で観察することによって、不純物の大きさ、個数、種類などを判別し、これらが判別基準を満たしていればこの乾燥空気の清浄度は問題無しとしてウエハ保管ボックスへ乾燥空気を流入させる。
【００３１】
このように、１枚のチェック用ウエハをチェックするだけで乾燥空気の適、不適を判別できるので複数枚のウエハをチェックする必要がなくなり、検査工数を削減できる。また、採取された不純物の種類を見分けることによって、不純物が乾燥空気用配管途中のどの個所からどんな原因で発生したのかを突き止めることが容易となり、ただちに対応処置を講ずることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における第１の実施の形態を示す一部を切り欠いた斜視図である。
【図２】本発明における第２の実施の形態を示す一部を切り欠いた斜視図である。
【図３】本発明における第３の実施の形態を示す一部を切り欠いた斜視図である。
【図４】本発明の不純物採取用治具の配置図である。
【符号の説明】
１    ウエハケース
２    チェック用ウエハ
３、３ａ    乾燥空気用配管
４    流出孔
５    蓋部材
６    ノズル
７    止め具
８ａ、８ｂ    電極端子
９    配線
１０    磁石
１１    不純物採取用治具
１２    ウエハ保管ボックス
１３    切換弁
１４    ストップ弁
【図１】
0004368502.tif 000002
【図２】
0004368502.tif 000003
【図３】
0004368502.tif 000004
【図４】
0004368502.tif 000005