JPH1070178A - 半導体ウェーハ用キャリア - Google Patents

半導体ウェーハ用キャリア

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JPH1070178A
JPH1070178A JP22396596A JP22396596A JPH1070178A JP H1070178 A JPH1070178 A JP H1070178A JP 22396596 A JP22396596 A JP 22396596A JP 22396596 A JP22396596 A JP 22396596A JP H1070178 A JPH1070178 A JP H1070178A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体ウェーハのウェット処理を行う場合
に、ウェーハがキャリアの溝から外れて倒れることによ
り、ウェーハの破損やウェーハ表面の損傷が生じないよ
うなボート型の半導体ウェーハ用キャリアを提供する。 【構成】 ボート型キャリアに、ウェーハ上部を押さえ
るための保持部材が取り付けられている。この保持部材
はボート型キャリアからの着脱が可能であり、ウェーハ
をボート型キャリアに搭載した後にボート型キャリアに
取り付け、ウェーハを固定する。ウェーハの処理槽間の
移動は、ウェーハを搭載したボート型キャリアを移動さ
せて行う。

Description

【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湿
式処理（ウェット処理）に関し、特にウェット処理時に
使用する半導体ウェーハ用キャリアに関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体ウェーハ（以下ウェーハと称す
る）のバッチ式ウェット処理には、元来ウェーハをキャ
リアに収納して処理槽に浸すキャリア方式と、キャリア
を使用せずにウェーハのみを処理槽に浸すキャリアレス
方式があり、キャリアレス方式では処理槽の底部にウェ
ーハを支持するボートを設置し、ウェーハを保持し、処
理槽間のウェーハの移動を行うロボットがウェーハをこ
の槽内ボートに収納する仕組みになっていた。
【０００３】この２方式の利点・欠点を述べると、キャ
リア方式では、処理槽間の移動はロボットがウェーハを
収納したキャリアを保持して行い、ウェーハが直接ロボ
ットに触れることはないため、キャリア保持の失敗によ
るウェーハの割れ・欠け等の不良の発生は少ない。ま
た、処理槽内に浸す際の位置調整もキャリアの位置調整
のため、位置の誤差を大きく取れるという利点があり、
逆に欠点としては、ウェーハをキャリアに収納したまま
処理槽に浸すため、処理槽の容量が大きくなり、それに
伴い薬液使用量が増加し、また装置の寸法が大きくなる
という点が挙げられる。
【０００４】一方、キャリアレス方式の場合は、処理槽
内に浸すのはウェーハのみであるため、キャリア方式に
比べて、処理槽の容量を小さくすることができ、薬液使
用量の低減、装置の小型化が可能という利点があるが、
逆に欠点としては、ウェーハを直接移動ロボットで保持
して搬送するため、ロボットによるウェーハ保持の失敗
によるウェーハの割れ・欠け等の発生がキャリア方式に
比べて多発し、また槽内に設置したボートの溝にウェー
ハが収納されるように、移動ロボット及びボートの位置
調整を精密に行わなければならず、更にその位置調整を
定期的に行う必要があるという点が挙げられる。
【０００５】これらのキャリア方式およびキャリアレス
方式の欠点を補う方式として、ボート型キャリアを使用
する方式が考案されている。これは図５に示すように、
ボート型のキャリアにウェーハを搭載し、移動ロボット
がボート型キャリアを保持して処理槽間の移動を行う方
式である。この方式ではキャリアの幅をウェーハの直径
以下に小さくすることが可能であるため、処理槽の容量
がキャリア方式よりも小さくでき、且つ、ウェーハをキ
ャリアに収納したまま処理槽間の移動を行うため、移動
ロボット及びボートの精密な位置調整を行う必要がない
という利点がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ボート型キャリアを使
用する方式は、上記説明のようにキャリア方式とキャリ
アレス方式の双方の利点を有する方式ではあるが、以下
に挙げる問題がある。
【０００７】半導体の製造において、リソグラフィープ
ロセスで使用されるフォトレジストをウェーハから除去
するために、硫酸と過酸化水素水を混合した液（Ｓｕｒ
ｆｕｒｉｃ ａｃｉｄ Ｈｙｄｒｏｇｅｎ−Ｐｅｒｏｘ
ｉｄｅ Ｍｉｘｔｕｒｅ、以下ＳＰＭと略す）でウェー
ハを処理するプロセスがある。硫酸の比重は濃度が９６
重量％時で１．８３（２０℃）と重く、更にＳＰＭは通
常１００℃以上の高温で使用するため、過酸化水素水の
分解による気泡が多量に発生する。この状態でウェーハ
をＳＰＭ中に浸すと、気泡がウェーハに付着するため、
気泡とＳＰＭの比重の影響でウェーハが僅かに浮くこと
がある。
【０００８】ボート型キャリアを使用する方式の場合、
従来キャリアによるウェーハの保持をウェーハ底部の溝
のみで行っているため、ウェーハは僅かに浮いただけで
もキャリアの溝から外れてしまう。そして、溝から外れ
た状態で処理槽からボート型キャリアを取り出すと、ウ
ェーハは倒れて破損したり隣接するウェーハと接触して
ウェーハ表面を傷つけるという問題を生じる。
【０００９】また、ウェーハ薬液処理だけでなく、薬液
処理後の純水によるリンスの際にも問題が生じる。薬液
処理後の純水によるリンスでは、リンス効率を高めるた
め、ウェーハをリンス槽に入れた後、槽内の純水を短時
間で排水する方式がある。この方式では急激に槽内の純
水を引き抜くため、槽内の純水の流速が速くなる。ボー
ト型キャリアに収納されたウェーハをこの方式のリンス
槽に浸した場合、純水の流れの力によってウェーハが傾
き、ウェーハ同士が接触し、ウェーハ表面を傷つけると
いう事態が発生する場合がある。
【００１０】本発明の目的は、半導体ウェーハのウェッ
ト処理に際し、搭載したウェーハが溝から外れて倒れ、
互に接触することにより破損したり、表面が損傷したり
することのないボート型の半導体ウェーハ用キャリアを
提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体ウェーハ
用キャリアは、各半導体ウェーハの上部を押え、固定す
る保持手段を有する。
【００１２】保持手段は、半導体ウェーハ用キャリア上
に搭載されたすべての半導体ウェーハを押え、固定する
少なくとも１本の保持部材を含むものでもよい。
【００１３】保持部材は、半導体ウェーハ用キャリアか
ら着脱可能であってもよい。
【００１４】保持部材は、断面が円形の棒状であっても
よい。
【００１５】保持部材は半導体ウェーハを固定するため
の溝を有するものでもよい。
【００１６】溝の間に、液切りを目的とする突起を有す
るものでもよい。
【００１７】半導体ウェーハ用キャリアの高さは半導体
ウェーハ用キャリアに搭載する半導体ウェーハの半径よ
り小さく、かつ半導体ウェーハ用キャリアの幅は半導体
ウェーハの直径と同等以内であることが望ましい。
【００１８】半導体ウェーハ用キャリアおよび保持手段
の材質が石英、またはＰＦＡ、ＰＴＦＥ等のテフロン系
樹脂であることが望ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態について
図面を参照して説明する。図１および図２は本発明の実
施例のボート型半導体ウェーハ用キャリアの概要を示す
正面図および斜視図である。
【００２０】図１に示すボート型キャリアは、補助部材
６によってボート型キャリア２に取付けられたウェーハ
保持部材４を２箇有し、これらの保持部材４によりボー
ト型キャリア２上に、表面を平行にして整列された複数
のウェーハ１が上方から押さえられて保持されている。
なお、ウェーハ保持部材４はいずれも着脱可能となって
いる。ウェーハ保持部材４がウェーハ１と接触する位置
は、高さ的にはウェーハ中心より上部であり、また保持
部材相互間の幅はウェーハ直径より短くとる。ウェーハ
１をボート型キャリア上に整列して搭載した後に保持部
材４によって固定し、止め具５を取付けることにより、
ボート型キャリア２へのウェーハ１の搭載が終了する。
搭載が完了したボート型キャリアは移動ロボット保持部
３により移動ロボット（不図示）によって処理槽（不図
示）の間を搬送される。
【００２１】図２に示すボート型キャリアが図１のキャ
リアと相違する点は、ボート型キャリアにウェーハの下
部が接触する箇所が棒状になっており、ボート型キャリ
アの底部開口率が図１のものと比較して、飛躍的に向上
していることである。ボート型キャリア底部の開口率が
高いため、処理液及びリンス液の槽内での流れが層流と
なり、ウェーハ面の均一性やリンス効率が格段に向上す
るという利点を持つ。これらウェーハ面の均一性やリン
ス効率の向上によって、洗浄装置の作業効率が向上し、
より多くのウェーハを処理できるという利点が生じる。
【００２２】図３は、ウェーハ保持部材４の部分拡大図
であり、保持部材４のウェーハを固定する溝７の間に液
切りを目的とした突起８が取り付けられている。このた
め、薬液処理及びリンス処理を行った後にボート型キャ
リア２を処理槽から引き上げる際に、保持部材４に付着
していた液は突起８から隣接するウェーハ１の間を通っ
て滴下する為、滴下した液がウェーハ表面上に付着する
ことがなくなり、ウェーハ表面へのゴミの付着や、シミ
の発生が抑制される。
【００２３】次に、図１または図２に示すボート型キャ
リアを使用して、ウェット処理を行う場合の処理方法に
ついて、ウェーハ表面に成膜されたレジストをＳＰＭで
除去する場合について説明する。
【００２４】フォトレジストが成膜されたウェーハ１
を、ウェット処理用のボート型キャリア２に搭載する。
その後、２本のウェーハ保持部材４を補助部材６を用い
てボート型キャリア２に取り付ける。そしてウェーハ１
がボート型キャリア２の本体およびウェーハ保持部材４
に形成された溝の間に完全に固定されていることを確認
する。ウェーハ１がボート型キャリア２とウェーハ保持
部材４によって完全に固定されたことを確認した後に、
止め具５をボート型キャリア２に取り付ける。この止め
具５を取り付けることによって、ウェーハ保持部材４は
ボート型キャリア２に固定され、ウェット処理槽やリン
ス槽に浸した際にも、ウェーハ１はボート型キャリア２
から外れることが無く、ウェーハ１はボート型キャリア
２に完全に固定された状態でウェット処理やリンスが行
える。移動ロボットが移動ロボット保持部３を保持し
て、ウェーハ１が搭載されたボート型キャリア２を処理
槽、リンス槽の順に浸し、ウェーハ１のウェット処理及
びリンス処理が終了した後に、ＩＰＡ蒸気によりウェー
ハ１及びボート型キャリア２（ウェーハ保持部材４、止
め具５も含む）を乾燥させる。そして、乾燥が終了した
後に、止め具５、ウェーハ保持部材４をボート型キャリ
アから外し、次にウェーハ１をボート型キャリア２から
取り外す。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によるボー
ト型キャリアを用いてウェット処理を行った場合は、ウ
ェーハがボート型キャリアの溝から外れて倒れることが
なくなることにより、ウェーハの破損やウェーハ表面の
損傷が従来の方法に比べて格段に少なくなるので、ウェ
ーハの拡散歩留りが大幅に向上するという効果がある。
図４は、本発明によるボート型キャリアと従来のボート
型キャリアでそれぞれウェーハのウェット処理を行った
際の、拡散歩留まりの比較を表したグラフである。ここ
で拡散歩留まりとは、１ロットのウェーハ数を２５枚と
し、１ロットごとの半導体素子製造ラインでの、ウェー
ハの歩留まりを表したものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の半導体ウェーハ用キャリアの
概要を示す正面図（ａ）および斜視図（ｂ）である。
【図２】本発明の第２の実施例の半導体ウェーハ用キャ
リアの概要を示す正面図（ａ）および斜視図（ｂ）であ
る。
【図３】ウェーハ保持部材４の部分拡大図である。
【図４】本発明のボート型キャリアと従来のボート型キ
ャリアでそれぞれウェット処理を行った場合の、拡散歩
留まりの比較図である。
【図５】従来のボート型キャリアの概要を示す正面図
（ａ）および斜視図（ｂ）である。
【符号の説明】
１ ウェーハ ２ ボート型キャリア ３ 移動ロボット保持部 ４ ウェーハ保持部材 ５ 止め具 ６ 補助部材 ７ 溝 ８ 液切り用突起

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 半導体ウェーハの湿式処理に際し、複数
    の半導体ウェーハを互に平行に整列させて搭載し、処理
    槽間を移動させるボート型の半導体ウェーハ用キャリア
    において、 各半導体ウェーハの上部を押え、固定する保持手段を有
    することを特徴とする半導体ウェーハ用キャリア。
  2. 【請求項２】 前記保持手段は、前記半導体ウェーハ用
    キャリア上に搭載されたすべての半導体ウェーハを押
    え、固定する少くとも１本の保持部材を含む請求項１に
    記載の半導体ウェーハ用キャリア。
  3. 【請求項３】 前記保持部材は、前記半導体ウェーハ用
    キャリアから着脱可能である請求項２に記載の半導体ウ
    ェーハ用キャリア。
  4. 【請求項４】 前記保持部材は、断面が円形の棒状であ
    る請求項２または３に記載の半導体ウェーハ用キャリ
    ア。
  5. 【請求項５】 前記保持部材は、半導体ウェーハを固定
    するための溝を有する請求項２乃至４のいずれか１項に
    記載の半導体ウェーハ用キャリア。
  6. 【請求項６】 隣接する前記溝の中間に、液切りを目的
    とする突起を有する請求項５に記載の半導体ウェーハ用
    キャリア。
  7. 【請求項７】 前記半導体キャリアの高さは該半導体ウ
    ェーハ用キャリアに搭載する半導体ウェーハの半径より
    小さく、かつ前記半導体ウェーハ用キャリアの幅は前記
    半導体ウェーハの直径と同等以内である請求項１乃至６
    のいずれか１項に記載の半導体ウェーハ用キャリア。
  8. 【請求項８】 前記半導体ウェーハ用キャリアおよび前
    記保持手段の材質が石英、またはＰＦＡ，ＰＴＦＥなど
    のテフロン系樹脂である請求項１乃至７のいずれか１項
    に記載の半導体ウェーハ用キャリア。
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