JPH1167889A - Storage box for semiconductor substrate - Google Patents
Storage box for semiconductor substrateInfo
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- JPH1167889A JPH1167889A JP22359497A JP22359497A JPH1167889A JP H1167889 A JPH1167889 A JP H1167889A JP 22359497 A JP22359497 A JP 22359497A JP 22359497 A JP22359497 A JP 22359497A JP H1167889 A JPH1167889 A JP H1167889A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造プロセ
ス時の保管及び移動に使用する半導体基板の保管ボック
スに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor substrate storage box used for storage and movement during a semiconductor manufacturing process.
【0002】[0002]
【従来の技術】超LSIの微細化に伴い、半導体基板表
面の清浄化の要求がますます激しくなってきている。特
に、金属不純物は、半導体基板表面に付着すると致命的
であり、半導体デバイスの電気特性を著しく劣化させ
る。一般的には、半導体基板の表面金属押せん濃度は1
×109atoms/cm2以下のレベルにする必要があ
ると言われている。そこで、現在では、半導体基板の保
管ボックスは、メタルフリーの素材を使用している。2. Description of the Related Art With the miniaturization of VLSI, the demand for cleaning the surface of a semiconductor substrate has become more and more intense. In particular, metal impurities are fatal when attached to the surface of a semiconductor substrate, and significantly deteriorate the electrical characteristics of a semiconductor device. Generally, the surface metal pushing concentration of the semiconductor substrate is 1
It is said that it is necessary to set the level to × 10 9 atoms / cm 2 or less. Therefore, at present, the storage boxes for semiconductor substrates use metal-free materials.
【0003】しかしながら、最近になって、クリーンル
ーム雰囲気やプラスチック系の保管ボックスに起因する
と考えられる有機ガスの放出並びに半導体基板表面への
吸着が問題となってきている。そして、これらの有機ガ
スが半導体基板上に吸着した場合には、半導体デバイス
の電気特性を劣化させることも解ってきている。たとえ
ば、ゲート酸化前後に半導体基板を保管ボックス内やク
リーンルーム雰囲気内に保管した場合に、保管時間に依
存して、それぞれゲート酸化膜耐圧劣化が引き起こされ
ている。ゲート酸化膜の薄膜化が進んでいる現在におい
ては、今まで以上の金属不純物の低減と同時に今まで問
題視されていなかった有機不純物の低減が必要となって
きている。However, recently, the emission of organic gas and the adsorption to the surface of a semiconductor substrate, which are considered to be caused by a clean room atmosphere or a plastic storage box, have become problems. It has also been found that when these organic gases are adsorbed on the semiconductor substrate, the electrical characteristics of the semiconductor device are degraded. For example, when a semiconductor substrate is stored in a storage box or in a clean room atmosphere before and after gate oxidation, deterioration of the gate oxide film breakdown voltage is caused depending on the storage time. Now that the gate oxide film is becoming thinner, it is necessary to further reduce metal impurities and organic impurities which have not been regarded as a problem at the same time.
【0004】そこで、特にクリーンルーム雰囲気や保管
ボックス素材等からの有機物の汚染を極力回避すること
が重要となってきている。[0004] Therefore, it has become particularly important to avoid contamination of organic substances from the atmosphere of a clean room, storage box materials and the like as much as possible.
【0005】従来の半導体基板の保管方法は、以下に示
す4種類がある。第1の方法としては、PP(ポリプロ
ピレン)の保管ボックスに保管する方法である。この方
法では、保管時間をある一定時間以下に押さえること
で、有機汚染の回避を行っている。[0005] There are the following four types of conventional semiconductor substrate storage methods. The first method is a method of storing in a PP (polypropylene) storage box. In this method, organic contamination is avoided by keeping the storage time below a certain fixed time.
【0006】第2の方法としては、PC(ポリカーボネ
イト)またはPP製の保管ボックス内に半導体基板を保
管し、次いで、保管ボックス内のクリーンルーム空気を
N2に置換し、保管する方法である。半導体製造装置内
への導入の際にも、クリーンルームの雰囲気に直接触れ
ることなく、局所的なクリーンシステムにより導入され
る。As a second method, a semiconductor substrate is stored in a storage box made of PC (polycarbonate) or PP, and then the clean room air in the storage box is replaced with N 2 and stored. Even when the semiconductor device is introduced into a semiconductor manufacturing apparatus, it is introduced by a local clean system without directly touching the atmosphere of the clean room.
【0007】第3の方法としては、特開平8−1485
51号に開示されるように、保管ボックスの材質は限定
せず、クリーンルームの雰囲気あるいは保管ボックスか
らの放出ガスによる半導体基板の汚染を防止するため
に、活性炭繊維フィルターとメンブレンフィルターを通
した雰囲気の気体を強制的に循環させるようにしたもの
である。これは、クリーンルーム雰囲気とは外気導入口
以外は直接、クリーンルーム雰囲気に接しない構造とな
っている。[0007] As a third method, Japanese Patent Laid-Open Publication No.
As disclosed in No. 51, the material of the storage box is not limited. The gas is forcibly circulated. This has a structure in which the atmosphere other than the outside air inlet is not directly in contact with the clean room atmosphere.
【0008】第4の方法としては、特開平5−2913
87号に開示されるように、PP又はPFA(パーフロ
オロアルコキシー)などの合成樹脂からなる保管ボック
スの内圧を外圧より高くする手段と、前記保管ボックス
の内で形成された水溶性被膜を用いる手段と、前記保管
ボックスを冷却する手段とを有しており、水溶性被膜の
存在により、保管ボックスから放出する有機ガスの半導
体基板の吸着を回避している。[0008] As a fourth method, Japanese Patent Laid-Open Publication No.
As disclosed in Japanese Patent No. 87, means for increasing the internal pressure of a storage box made of a synthetic resin such as PP or PFA (perfluoroalkoxy) above the external pressure, and a water-soluble coating formed inside the storage box are used. And a means for cooling the storage box. The presence of the water-soluble coating avoids the adsorption of the organic gas released from the storage box to the semiconductor substrate.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記第
1の方法では、次プロセスまでの許容時間を決めている
が、クリーンルームの雰囲気の清浄度や保管ボックスの
種類によっては、半導体基板に吸着する量が一定せず、
さらに、10nm以下のゲート酸化膜の形成プロセスで
は、許容時間は場合によっては10分以下になり、実際
上の管理が難しく、さらに、密閉系ではないため、パー
ティクルが増加し、或いは自然酸化膜の成長が促進され
るという問題があった。However, in the first method, the allowable time until the next process is determined. However, depending on the cleanliness of the atmosphere in the clean room and the type of the storage box, the amount adsorbed on the semiconductor substrate may vary. Is not constant,
Further, in the process of forming a gate oxide film having a thickness of 10 nm or less, the allowable time may be 10 minutes or less in some cases, and it is difficult to actually manage the gate oxide film. There was a problem that growth was promoted.
【0010】また、前記第2の方法では、N2置換して
半導体基板を保管し、かつ密閉系であるため、パーティ
クルや自然酸化膜等の制御は可能である。しかしなが
ら、保管時間が長くなるに従って、ボックスを密閉する
ために用いている接着剤や他の材料等からの有機物がガ
ス化して保管ボックス内に放出され、半導体基板上に吸
着することが明らかになってきた。さらに、すべての半
導体製造装置に局所クリーンシステムを伴う半導体基板
の導入系を設ける必要があり、コスト面でも莫大な費用
がかかるという問題があった。Further, in the second method, since the semiconductor substrate is stored by substituting N 2 and the system is a closed system, it is possible to control particles, natural oxide films, and the like. However, as the storage time becomes longer, it becomes clear that the organic substances from the adhesive and other materials used to seal the box are gasified and released into the storage box, and are adsorbed on the semiconductor substrate. Have been. Furthermore, it is necessary to provide an introduction system for a semiconductor substrate with a local clean system in all semiconductor manufacturing apparatuses, and there is a problem in that the cost is enormous.
【0011】また、前記第3の方法では、内圧と外圧に
差を生じさせているため、パーティクルの付着等は防止
される。さらに、クリーンルーム雰囲気からの有機ガス
の混入も避けられる。しかしながら、半導体基板表面上
に水溶性被膜を形成するために、数種の有機溶剤が使用
されるが、低級アルコールなどは、半導体基板上に吸着
してもすぐに蒸発し、デバイス特性に影響を与えにくい
ことが知られているが、蒸気圧が高くとも、酸素を有す
るケトン類やカルボン類などは半導体基板表面上に吸着
しやすい。そして、水洗等では除去し切れないため、デ
バイスへの影響もあることが明らかになってきている。
保管ボックスから放出する有機ガスを制御する目的で、
このような被膜を形成し半導体基板を有機溶剤にさらす
のは非常に問題がある。In the third method, since a difference is generated between the internal pressure and the external pressure, adhesion of particles and the like are prevented. Further, entry of organic gas from the clean room atmosphere can be avoided. However, several types of organic solvents are used to form a water-soluble film on the surface of a semiconductor substrate, but lower alcohols and the like evaporate immediately after being adsorbed on the semiconductor substrate, affecting the device characteristics. Although it is known that it is difficult to give, ketones and carboxylic acids having oxygen are easily adsorbed on the surface of the semiconductor substrate even when the vapor pressure is high. And it is becoming clear that there is an influence on the device because it cannot be completely removed by washing with water or the like.
In order to control the organic gas released from the storage box,
Forming such a coating and exposing the semiconductor substrate to an organic solvent is very problematic.
【0012】また、前記第4の方法では、活性炭フィル
ターとメンブレンフィルターによって雰囲気気体を清浄
化している。すべて密閉系であるため、パーティクルの
発生並びに有機ガスやケミカル汚染を防止できる。しか
しながら、長期的な保管には有用であるが、各プロセス
間の待ち時間の保管や移動には、使い勝手が悪く、処理
装置の前まで移動することが困難となり、保管後は通常
の保管ボックスに移し替えての移動となり、第1の方法
と同様にパーティクルや有機ガスの汚染が懸念される。In the fourth method, the atmosphere gas is cleaned by an activated carbon filter and a membrane filter. Since all are closed systems, generation of particles and organic gas and chemical contamination can be prevented. However, although useful for long-term storage, it is inconvenient to store and move the waiting time between processes, making it difficult to move to the front of the processing equipment. Since the transfer is performed after the transfer, there is a concern that the particles and the organic gas are contaminated similarly to the first method.
【0013】また第1及び第2の方法は、保管ボックス
として、装置間の移動が可能であるが、保管ボックス本
体からの有機ガス等の汚染の懸念があった。特に第2の
方法では、半導体製造装置側に半導体基板の導入系を接
地する必要があり、莫大な費用と設置面積が必要であ
る。In the first and second methods, the storage box can be moved between devices as a storage box, but there is a concern that the storage box body may be contaminated with organic gas or the like. In particular, in the second method, it is necessary to ground the introduction system of the semiconductor substrate on the semiconductor manufacturing apparatus side, which requires enormous cost and installation area.
【0014】また、第3及び第4の方法では、装置であ
るため、移動が極めて困難であり、第1または第2の方
法を利用して装置間移動をしなくてはならない。特に第
3の方法は、被膜形成に使用する溶剤による汚染の問題
があった。Further, in the third and fourth methods, since the devices are devices, it is extremely difficult to move them, and the devices must be moved using the first or second method. In particular, the third method has a problem of contamination by a solvent used for forming a film.
【0015】すなわち、上述した4種類の従来技術で
は、半導体基板上の清浄化を保ちつつ、前工程から次工
程までの保管並びに移動することが容易にできなかっ
た。That is, in the above-mentioned four types of conventional techniques, it is not easy to store and move from the previous process to the next process while keeping the semiconductor substrate clean.
【0016】本発明の目的は、クリーンルーム環境およ
び保管ボックス等から放出される有機ガスが半導体基板
表面に吸着することを回避し、清浄度を保持しつつ、次
工程へすみやかに移動できる半導体基板の保管ボックス
を提供することにある。An object of the present invention is to prevent the organic gas released from a clean room environment and a storage box from adsorbing on the surface of a semiconductor substrate, and to maintain the cleanliness of the semiconductor substrate and to quickly move to the next step. To provide a storage box.
【0017】[0017]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る半導体基板の保管ボックスは、容器本
体と蓋体との組合せからなる半導体基板の保管ボックス
であって、容器本体は、半導体基板を収納するものであ
り、蓋体は、前記容器本体を施蓋するものであって、有
機ガス除去用のフィルターとパーティクル除去用のフィ
ルターを装備した一体構造のものである。In order to achieve the above object, a storage box for a semiconductor substrate according to the present invention is a storage box for a semiconductor substrate comprising a combination of a container body and a lid. The semiconductor substrate is housed therein, and the lid covers the container body, and has an integral structure equipped with a filter for removing organic gas and a filter for removing particles.
【0018】また前記容器本体は、有機ガスの放出しに
くいメタルフリーな合成樹脂から構成されたものであ
る。The container body is made of a metal-free synthetic resin which hardly releases an organic gas.
【0019】また前記有機ガスの放出しにくいメタルフ
リーな合成樹脂は、PC(ポリカーボネイト)、PEE
K(ピーク)、PTEF(パーテトラフロロエチレン)
又はPFA(パーフロロアルコキシー)のいずれか、若
しくは、これらの混合物である。The metal-free synthetic resin which hardly releases the organic gas is PC (polycarbonate), PEE
K (peak), PTEF (pertetrafluoroethylene)
Or PFA (perfluoroalkoxy) or a mixture thereof.
【0020】また前記蓋体の有機ガス除去用のフィルタ
ー及びパーティクル除去用のフィルターは、有機ガスの
放出しにくい素材で包装されたものである。The filter for removing organic gas and the filter for removing particles of the lid are packaged with a material which does not easily release organic gas.
【0021】また前記容器本体及び蓋体は、通気構造を
なし、クレーンルーム雰囲気の空気の循環を利用し、半
導体基板表面への有機ガス吸着を回避するセルフクリー
ニング機能を備えたものである。The container body and the lid have a ventilation structure, and have a self-cleaning function for avoiding adsorption of an organic gas to the surface of the semiconductor substrate by utilizing the circulation of air in a crane room atmosphere.
【0022】また前記容器本体及び蓋体は、メッシュ構
造により通気性をもつものである。Further, the container body and the lid have air permeability by a mesh structure.
【0023】また前記容器本体は、底部側にメッシュ構
造を有するものである。The container body has a mesh structure on the bottom side.
【0024】容器本体は、有機物を放出しにくいメタル
フリーな合成樹脂からなり、容器本体を施蓋する蓋体
は、有機ガス除去用のフィルターとパーティクル除去用
のフィルターを装備したものである。この構成により、
容器本体内での有機ガスの発生を極力抑制し、容器本体
内で発生する有機ガスは、有機ガス除去用フィルターで
捕捉除去する。The container body is made of a metal-free synthetic resin that hardly releases organic substances, and the lid for covering the container body is equipped with a filter for removing organic gas and a filter for removing particles. With this configuration,
The generation of organic gas in the container body is suppressed as much as possible, and the organic gas generated in the container body is captured and removed by an organic gas removing filter.
【0025】[0025]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
より説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0026】図1は、本発明の一実施形態に係る半導体
基板の保管ボックスを示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a storage box for semiconductor substrates according to one embodiment of the present invention.
【0027】図1は、本発明の一実施形態に係る半導体
基板の保管ボックスは、クリーンルーム雰囲気の空気の
循環を利用し、半導体基板表面への有機ガス吸着を回避
するセルフクリーニング機能を備えたものである。FIG. 1 shows a semiconductor substrate storage box according to one embodiment of the present invention, which has a self-cleaning function for avoiding adsorption of organic gas to the surface of a semiconductor substrate by utilizing circulation of air in a clean room atmosphere. It is.
【0028】具体的に説明すると、本発明の実施形態に
係る半導体基板の保管ボックスは、容器本体1と蓋体2
との組合せからなっている。More specifically, the semiconductor substrate storage box according to the embodiment of the present invention comprises a container body 1 and a lid 2.
It consists of a combination with
【0029】容器本体1は、半導体基板を収納する空間
を備えた構造となっている。そして容器本体1は、有機
ガスの放出しにくいメタルフリーな合成樹脂、例えばP
C(ポリカーボネイト)、PEEK(ピーク)、PTE
F(パーテトラクロロエチレン)又はPFA(パーフロ
ロアルコキシー)のいずれか、若しくはこれらの混合物
から構成されている。The container body 1 has a structure having a space for accommodating a semiconductor substrate. The container body 1 is made of a metal-free synthetic resin, such as P
C (polycarbonate), PEEK (peak), PTE
It is composed of either F (pertetrachloroethylene) or PFA (perfluoroalkoxy), or a mixture thereof.
【0030】蓋体2は、容器本体1を気密に施蓋するも
のであって、有機ガス除去用フィルター及びパーティク
ル除去用のフィルター3を装備した一体構造になってい
る。有機ガス除去用フィルター3は、容器本体1内に発
生する有機ガスを捕捉・除去するようになっており、パ
ーティクル除去用のフィルター3は、容器本体1内に侵
入するパーティクルを捕捉・除去するようになってい
る。The lid 2 hermetically covers the container body 1 and has an integrated structure equipped with a filter for removing organic gas and a filter 3 for removing particles. The organic gas removing filter 3 captures and removes the organic gas generated in the container body 1, and the particle removing filter 3 captures and removes the particles entering the container body 1. It has become.
【0031】また蓋体2の有機ガス除去用フィルター及
びパーティクル除去用フィルター3は、有機ガスの放出
しにくい素材、特にPFA(パーフロロアルコキシー)
又はPTEF(パーテトラクロロエチレン)等にて包装
されている。The filter for removing organic gas and the filter 3 for removing particles of the lid 2 are made of a material which hardly emits an organic gas, especially PFA (perfluoroalkoxy).
Or it is packaged with PTEF (pertetrachloroethylene) or the like.
【0032】さらに、容器本体1及び蓋体2は、通気構
造をなし、クリーンルーム雰囲気の空気の循環を利用
し、半導体基板表面への有機ガス吸着を回避するセルフ
クリーニング機能を備えている。具体的には、蓋体2
は、有機ガス除去用フィルター及びパーティクル除去用
フィルター3と対向する面にメッシュ構造4を設けて通
気性を確保している。メッシュ構造4は、0.1〜1m
mφのメッシュを設けた構造になっている。また容器本
体1は、底部側にメッシュ構造5を通けて通気性を確保
している。メッシュ構造5は、容器本体1の底部側の角
部に約1mmφ程度の排気口を設けた構造になってい
る。Further, the container body 1 and the lid 2 have a self-cleaning function of forming a ventilation structure, utilizing the circulation of air in a clean room atmosphere, and avoiding adsorption of organic gas to the surface of the semiconductor substrate. Specifically, the lid 2
The mesh structure 4 is provided on the surface facing the organic gas removal filter and the particle removal filter 3 to ensure air permeability. The mesh structure 4 is 0.1 to 1 m
The structure is such that a mesh of mφ is provided. In addition, the container main body 1 secures air permeability through the mesh structure 5 on the bottom side. The mesh structure 5 has a structure in which an exhaust port having a diameter of about 1 mm is provided at a corner on the bottom side of the container body 1.
【0033】本発明の実施形態に係る保管ボックスを使
用するにあたっては、まず、容器本体1内に半導体基板
を収納し、容器本体1を蓋体2により施蓋し、これをク
リーンルームの雰囲気に設置する。クリーンルーム雰囲
気の空気は、蓋体2のメッシュ構造4を介してパーティ
クル除去用フィルター3を通過する。クリーンルーム雰
囲気の空気は、パーティクル除去用フィルター3を通過
するときに清浄化され、その清浄化空気が容器本体1内
に送風される。In using the storage box according to the embodiment of the present invention, first, a semiconductor substrate is stored in the container body 1, the container body 1 is covered with the lid 2, and this is set in a clean room atmosphere. I do. Air in a clean room atmosphere passes through the particle removing filter 3 through the mesh structure 4 of the lid 2. The air in the clean room atmosphere is purified when passing through the particle removal filter 3, and the purified air is blown into the container body 1.
【0034】ここで、容器本体1は、有機ガスの放出が
少ない素材であっても、容器本体1内から微量の有機ガ
スが放出される。これらの有機ガスは、蓋体2の有機ガ
ス除去用フィルター3に捕捉・吸着される場合と、クリ
ーンルーム雰囲気の空気流の循環によって容器本体1の
底部側のメッシュ構造(通気口)5から容器本体1の外
部に放出される場合とがある。Here, even if the container body 1 is made of a material that releases little organic gas, a small amount of organic gas is released from inside the container body 1. These organic gases are trapped and adsorbed by the organic gas removing filter 3 of the lid 2, and from the mesh structure (vent) 5 on the bottom side of the container main body 1 by the circulation of the air flow in a clean room atmosphere. 1 in some cases.
【0035】容器本体1内で空気の流れがないと、気−
固平衡によって半導体基板表面に発生ガスが吸着されや
すいが、空気の循環がある場合には、有機ガスは、半導
体基板表面に吸着されるよりも、空気流により容器本体
1の外部に廃棄され、容器本体1内の半導体基板は、清
浄な状態に保持される。If there is no air flow in the container body 1, the air
The generated gas is likely to be adsorbed on the surface of the semiconductor substrate due to the solid equilibrium. However, when air is circulated, the organic gas is discarded to the outside of the container body 1 by the air flow rather than adsorbed on the surface of the semiconductor substrate, The semiconductor substrate in the container body 1 is kept in a clean state.
【0036】また、容器本体1内に発生する有機ガス
は、蓋体2の有機ガス除去用フィルター3に捕捉・吸着
されることなり、容器本体1内の半導体基板は、清浄な
状態に保持される。The organic gas generated in the container body 1 is captured and adsorbed by the organic gas removing filter 3 of the lid 2, so that the semiconductor substrate in the container body 1 is kept in a clean state. You.
【0037】また、前工程から次工程に移動する際に
も、容易に移動が可能であり、装置への半導体基板の導
入系を改造する必要がない。Also, when moving from the previous step to the next step, the movement can be easily performed, and there is no need to modify the system for introducing the semiconductor substrate into the apparatus.
【0038】(実施例)次に、本発明の実施形態を具体
化した例を実施例として説明する。10nm以下のゲー
ト酸化膜形成後のウエーハを図1に示す保管ボックスに
保管する。同時に比較実験として、従来のPP(ポリプ
ロピレン)製のサブケースに保管する。これは、通常の
ボックスに比較して密閉度の高いものである。その後、
ゲート酸化膜の長期信頼性評価をすると、本発明の実施
例に係る保管ボックスに半導体基板を保管した場合に
は、72時間を超えても、容器本体1内での有機物の量
は、ゲート酸化膜の耐圧に異常を来す量には至っておら
ず、ゲート酸化膜の耐圧は良好である。しかしながら、
サブケースに保管した場合には、半導体基板表面の総有
機物量が0.2ng/cm2を超えてしまい、ゲート酸
化膜の耐圧は劣化していた。(Example) Next, an example of the embodiment of the present invention will be described as an example. The wafer after the formation of the gate oxide film of 10 nm or less is stored in the storage box shown in FIG. At the same time, it is stored in a conventional PP (polypropylene) subcase as a comparative experiment. This has a higher degree of sealing than an ordinary box. afterwards,
According to the long-term reliability evaluation of the gate oxide film, when the semiconductor substrate is stored in the storage box according to the embodiment of the present invention, the amount of the organic substance in the container body 1 is reduced even if it exceeds 72 hours. The breakdown voltage of the film does not reach an amount that causes an abnormality, and the breakdown voltage of the gate oxide film is good. However,
When stored in the subcase, the total amount of organic substances on the surface of the semiconductor substrate exceeded 0.2 ng / cm2, and the breakdown voltage of the gate oxide film was deteriorated.
【0039】図2に、サブケース内と本発明の保管ボッ
クス内にそれぞれ72時間保管した場合のゲート酸化膜
の長期信頼性評価(TDDB特性評価)結果を示す。本
発明の保管ボックスでは、TDDB特性の劣化は見られ
ないが、サブケース保管では、劣化が見られる。FIG. 2 shows the results of long-term reliability evaluation (TDDB characteristic evaluation) of the gate oxide film when stored in the subcase and the storage box of the present invention for 72 hours. In the storage box of the present invention, the TDDB characteristic does not deteriorate, but in the subcase storage, the deterioration is observed.
【0040】図3は、本発明の保管ボックスに10nm
以下のゲート酸化膜を成長したウエーハを18時間保管
したときの半導体基板(ウエーハ)表面上の有機物を、
昇温脱離ガスクロマトグラフ質量分析計で測定した結果
,,,を示す。また、図4は、従来のボックス
に10nm以下のゲート酸化膜を成長した半導体基板
(ウエーハ)を18時間保管したときのウエーハ表面上
の有機物を、昇温脱離ガスクロマトグラフ質量分析計で
測定した結果,,,を示す。図から明らかなよ
うに、本発明の実施例に係る保管ボックスに半導体基板
を保管した場合には、有機物は、ほぼ0.1ng/cm
2レベル以下である。それに対して、通常のボックスで
は、0.3ng/cm2レベル以上である。FIG. 3 shows that the storage box of the present invention has a thickness of 10 nm.
The organic matter on the surface of the semiconductor substrate (wafer) when the wafer on which the following gate oxide film was grown was stored for 18 hours,
The results of measurement with a thermal desorption gas chromatograph mass spectrometer are as follows. FIG. 4 shows that a semiconductor substrate (wafer) on which a gate oxide film having a thickness of 10 nm or less was grown in a conventional box was stored for 18 hours. The results are as follows. As is clear from the figure, when the semiconductor substrate is stored in the storage box according to the embodiment of the present invention, the organic matter is approximately 0.1 ng / cm.
Less than 2 levels. On the other hand, in a normal box, it is at least 0.3 ng / cm 2 level.
【0041】また、図5に、通常のPP製のボックス
(密閉性はサブケースより悪い)にウエーハを4.5時
間、22時間、53時間を保管した場合の半導体基板表
面での有機物の量を示す。図5から明らかなように、時
間とともに有機物量が増加することを示している。4.
5時間での半導体基板表面での有機物量は0.2ng/
cm2以下レベルであるのに対して、53時間での保管
では約5ng/cm2に増加している。このような従来
のボックスに保管した場合、4.5時間では、ゲート酸
化膜の劣化は見られないが、22時間以上に渡って保管
した場合には、ゲート酸化膜の耐圧は劣化する。FIG. 5 shows the amount of organic substances on the surface of the semiconductor substrate when the wafer was stored for 4.5 hours, 22 hours, and 53 hours in a normal box made of PP (having a sealing property worse than that of the subcase). Is shown. As is clear from FIG. 5, the amount of organic matter increases with time. 4.
The amount of organic substances on the surface of the semiconductor substrate in 5 hours was 0.2 ng /
whereas a cm 2 or less level, in storage at 53 hours has increased to approximately 5 ng / cm 2. When stored in such a conventional box, no deterioration of the gate oxide film is observed in 4.5 hours, but when stored for 22 hours or more, the breakdown voltage of the gate oxide film is deteriorated.
【0042】また、比較例として、N2置換ボックスに
ゲート酸化後の半導体基板を保管した場合は、図6に示
すように、半導体基板表面上の有機物量は、以下に示す
通りである。約1週間保管すると、N2置換ボックス
は、密閉系であるので、パーティクルの増加はないが、
有機物量は増加する。そして、その有機物の種類は、密
閉度を高めるために使用している接着剤や、その他のボ
ックス起因の有機物が多数を占める。ボックスの主成分
は、PC(ポリカーボネイト)のため、主成分からの汚
染は若干である。ゲート酸化膜の耐圧を劣化させる有機
物は、特にベンゼン環と酸素を有するフタル酸エステル
や酸化防止剤等が主流であり、飽和炭化水素やエーテル
類は、それほどの影響を受けない。そのため、半導体基
板上の総有機物だけではなく、影響度の高い有機物の吸
着は、たとえ少量でもゲート酸化膜の耐圧を劣化させる
可能性がある。As a comparative example, when the semiconductor substrate after gate oxidation is stored in the N 2 substitution box, as shown in FIG. 6, the amount of organic substances on the surface of the semiconductor substrate is as follows. When stored for about one week, the N 2 replacement box is a closed system, so there is no increase in particles,
Organic matter increases. As for the kind of the organic substance, an adhesive used for increasing the degree of sealing and other organic substances originating from a box occupy a large number. Since the main component of the box is PC (polycarbonate), contamination from the main component is slight. Organic substances that degrade the withstand voltage of the gate oxide film mainly include phthalic acid esters having benzene rings and oxygen, antioxidants, and the like, and saturated hydrocarbons and ethers are not significantly affected. Therefore, not only the total organic substances on the semiconductor substrate, but also the adsorption of the organic substances having a high influence may degrade the breakdown voltage of the gate oxide film even in a small amount.
【0043】表1は、従来のN2置換ボックス並びにサ
ブケースにゲート酸化前後の半導体基板を保管したとき
の半導体基板表面上での有機物量(半定量値)を示す。Table 1 shows the amount of organic substances (semi-quantitative value) on the surface of the semiconductor substrate when the semiconductor substrate before and after the gate oxidation is stored in the conventional N 2 substitution box and subcase.
【0044】[0044]
【表1】 N2置換ボックス並びにサブケースにゲート酸化前後の半導体基板を保管した ときの半導体基板表面上での有機物量(半定量値) 半定量値 ng(C16換算) (1週間) TABLE 1 N 2 organic matter on the surface of the semiconductor substrate when stored the semiconductor substrate, across the gate oxide to substituted box and subcase (semi-quantitative value) semi-quantitative value ng (C 16 conversion) (1 week)
【0045】ゲート酸化膜がさらに薄膜になった場合
に、さらに有機物の影響がある。しかしながら、本発明
の保管ボックスに保管すれば、72時間以上でも、この
ような耐圧劣化は回避される。When the gate oxide film becomes thinner, the influence of organic matter is further exerted. However, if stored in the storage box of the present invention, such deterioration in pressure resistance can be avoided even for 72 hours or more.
【0046】なお、以上説明した図1に示す本発明の一
実施形態に係る半導体基板の保管ボックスは、クリーン
ルーム雰囲気の空気の循環を利用し、半導体基板表面へ
の有機ガス吸着を回避するセルフクリーニング機能を備
えたものであるが、本発明は、セルフクリーニング機能
を備えたものに限定されるものではない。The above-described semiconductor substrate storage box according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 is a self-cleaning device that utilizes the circulation of air in a clean room atmosphere to avoid organic gas adsorption on the semiconductor substrate surface. Although it has a function, the present invention is not limited to a device having a self-cleaning function.
【0047】また、本発明は、半導体基板の保管ボック
スについて説明したが、この本発明に係る保管ボックス
の構成は、前工程から次工程に移動する際に、或いは保
管ボックス内に半導体基板を収納する際に用いるキャリ
ア、或いはキャリアボックスにも同様に適用できるもの
であり、本発明は、半導体基板の保管ボックスに限定さ
れるものではない。Although the present invention has been described with reference to a storage box for semiconductor substrates, the configuration of the storage box according to the present invention can be used to store semiconductor substrates when moving from a previous step to the next step or in a storage box. The present invention can be similarly applied to a carrier or a carrier box used when performing the method, and the present invention is not limited to a storage box for semiconductor substrates.
【0048】[0048]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、半
導体製造工程の前工程から次工程への待ち時間での有機
ガス成分の半導体基板への吸着量を著しく少なくするこ
とができ、したがって半導体デバイスの特性の劣化を防
止することができる。As described above, according to the present invention, the amount of the organic gas component adsorbed on the semiconductor substrate during the waiting time from the previous process to the next process of the semiconductor manufacturing process can be significantly reduced. The deterioration of the characteristics of the semiconductor device can be prevented.
【図1】本発明の実施形態に係る保管ボックスを示す斜
視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a storage box according to an embodiment of the present invention.
【図2】サブケース保管及び本発明の保管ボックス保管
におけるゲート酸化膜のTDDB特性を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing TDDB characteristics of a gate oxide film in subcase storage and storage box storage of the present invention.
【図3】本発明の保管ボックスにゲート酸化膜形成後に
保管した時のウエーハ表面有機物量を示す図である。FIG. 3 is a view showing the amount of organic substances on a wafer surface when the wafer is stored in a storage box of the present invention after a gate oxide film is formed.
【図4】サブケースにゲート酸化膜形成後に保管した時
のウエーハ表面有機物量を示す図である。FIG. 4 is a view showing the amount of organic substances on a wafer surface when the wafer is stored after forming a gate oxide film in a subcase.
【図5】キャリアボックスにゲート酸化膜形成後に保管
した時のウエーハ表面有機物量を示す図である。FIG. 5 is a view showing the amount of organic substances on the wafer surface when the wafer is stored in a carrier box after forming a gate oxide film.
【図6】N2置換ボックス並びにサブケースにゲート酸
化前後のウエーハを保管したときのウエーハ表面有機物
量を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing the amount of organic substances on a wafer surface when wafers before and after gate oxidation are stored in an N 2 substitution box and a subcase.
1 容器本体 2 蓋体 3 有機ガス除去用フィルター及びパーティクル除去用
フィルター 4 メッシュ構造 5 メッシュ構造DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Container main body 2 Lid 3 Organic gas removal filter and particle removal filter 4 Mesh structure 5 Mesh structure
Claims (7)
体基板の保管ボックスであって、 容器本体は、半導体基板を収納するものであり、 蓋体は、前記容器本体を施蓋するものであって、有機ガ
ス除去用のフィルターとパーティクル除去用のフィルタ
ーを装備した一体構造のものであることを特徴とする半
導体基板の保管ボックス。1. A storage box for a semiconductor substrate, comprising a combination of a container body and a lid, wherein the container body stores the semiconductor substrate, and the lid covers the container body. A semiconductor substrate storage box having an integral structure equipped with a filter for removing organic gas and a filter for removing particles.
いメタルフリーな合成樹脂から構成されたものであるこ
とを特徴とする請求項1に記載の半導体基板の保管ボッ
クス。2. The storage box for semiconductor substrates according to claim 1, wherein said container body is made of a metal-free synthetic resin that hardly releases an organic gas.
ーな合成樹脂は、PC(ポリカーボネイト)、PEEK
(ピーク)、PTEF(パーテトラフロロエチレン)又
はPFA(パーフロロアルコキシー)のいずれか、若し
くは、これらの混合物であることを特徴とする請求項2
に記載の半導体基板の保管ボックス。3. The metal-free synthetic resin which hardly releases an organic gas includes PC (polycarbonate) and PEEK.
(PE), one of PTEF (pertetrafluoroethylene) and PFA (perfluoroalkoxy), or a mixture thereof.
A storage box for a semiconductor substrate according to claim 1.
及びパーティクル除去用のフィルターは、有機ガスの放
出しにくい素材で包装されたものであることを特徴とす
る請求項1に記載の半導体基板の保管ボックス。4. The semiconductor substrate according to claim 1, wherein the filter for removing organic gas and the filter for removing particles of the lid are wrapped with a material that hardly emits organic gas. Storage box.
し、クレーンルーム雰囲気の空気の循環を利用し、半導
体基板表面への有機ガス吸着を回避するセルフクリーニ
ング機能を備えたものであることを特徴とする請求項
1、2又は3に記載の半導体基板の保管ボックス。5. The container body and the lid have a self-cleaning function which has a ventilation structure, utilizes circulation of air in a crane room atmosphere, and avoids adsorption of organic gas to the surface of the semiconductor substrate. The storage box for a semiconductor substrate according to claim 1, 2, or 3, wherein:
により通気性をもつものであることを特徴とする請求項
4に記載の半導体基板の保管ボックス。6. The storage box for a semiconductor substrate according to claim 4, wherein the container body and the lid have air permeability by a mesh structure.
を有するものであることを特徴とする請求項4又は5に
記載の半導体基板の保管ボックス。7. The semiconductor substrate storage box according to claim 4, wherein the container body has a mesh structure on a bottom side.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22359497A JPH1167889A (en) | 1997-08-20 | 1997-08-20 | Storage box for semiconductor substrate |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22359497A JPH1167889A (en) | 1997-08-20 | 1997-08-20 | Storage box for semiconductor substrate |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1167889A true JPH1167889A (en) | 1999-03-09 |
Family
ID=16800626
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22359497A Pending JPH1167889A (en) | 1997-08-20 | 1997-08-20 | Storage box for semiconductor substrate |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1167889A (en) |
-
1997
- 1997-08-20 JP JP22359497A patent/JPH1167889A/en active Pending
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