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TW202027168A - 晶圓收納容器之清洗方法及其清洗裝置 - Google Patents

晶圓收納容器之清洗方法及其清洗裝置 Download PDF

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TW202027168A TW108137975A TW108137975A TW202027168A TW 202027168 A TW202027168 A TW 202027168A TW 108137975 A TW108137975 A TW 108137975A TW 108137975 A TW108137975 A TW 108137975A TW 202027168 A TW202027168 A TW 202027168A
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大久保裕司
佐藤聖二
有本康浩
田中紀通
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日商信越半導體股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種晶圓收納容器之清洗方法，該晶圓收納容器，具備收納複數晶圓的容器本體、及藉由襯墊將該容器本體之開口部密閉的蓋體，該清洗方法包含局部清洗步驟，將該容器本體之在該密閉時與該襯墊接觸的部分局部清洗。藉此，提供一種晶圓收納容器之清洗方法及晶圓收納容器之清洗裝置，可抑制源自襯墊之微塵（微粒）附著在收納於晶圓收納容器的容器本體內之晶圓表面。

Description

晶圓收納容器之清洗方法及其清洗裝置
本發明係關於一種晶圓收納容器之清洗方法及其清洗裝置。
將半導體晶圓，尤其以單晶矽晶圓為代表之晶圓，藉由被稱作FOUP（Front Opening Unified Pod）或FOSB（Front Opening Shipping Box）的收納容器進行搬運、保管。此收納容器，為了防止異物侵入至內部，而以裝設於蓋體之襯墊加以密封。由於襯墊磨損或環境暴露，而導致襯墊表面劣化，成為發塵源。
例如於專利文獻1的（0006），具有「在SMIF－POD或FOUP等基板盒，有從可將其密封之襯墊產生灰塵的問題，以抑制其影響為目的而進行清洗。實施清洗之情況，將蓋部與門部分離，分別實施清洗。」之記載，襯墊成為發塵源係已知現象。
於專利文獻2，揭露將FOUP的本體（盒殼部）與蓋體（門殼部）分別清洗之清洗乾燥裝置，於（0007）與（0009）記載各自之清洗方法。 [習知技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本特開第2012－238649號公報 專利文獻2：日本特開第2007－123769號公報
[本發明所欲解決的問題]
然而，即便藉由上述習知方法施行清洗，仍有被認為來自襯墊的微粒附著在收納於收納容器之晶圓表面的情形。 因而，本案發明人等進行用心調查後，了解到從FOUP（Front Opening Unified Pod）等之襯墊在密閉時與容器本體接觸之部分，產生成為晶圓表面的微粒之微塵。依本案發明人等之調查，發現襯墊與容器本體的接觸處摩擦而累積之上述微塵，在開啟晶圓收納容器的蓋體時釋出，藉由往容器本體內流入之氣流而附著在收納的晶圓。此晶圓表面之微粒，尤其明顯地出現在Slot第25號（容器內最上層之位置的晶圓）。
從襯墊產生之微塵（1次產生源）轉印／附著至與襯墊接觸的容器本體之部分，成為2次發塵源。得知此等轉印之微塵，在習知的將容器本體全體均一清洗之沖淋式或浸漬式清洗無法除去。 此外，即便將劣化的襯墊更換為新產品，習知之清洗方法無法除去的附著在容器本體之上述微塵（源自更換前的劣化襯墊之微塵殘留）仍成為2次發塵源，附著在收納的晶圓。因此，劣化的襯墊之晶圓收納容器，不僅需更換襯墊，亦需更換容器本體。
另，從專利文獻1，雖已知襯墊成為發塵源，但並未發現對下述技術問題及其解決手段予以揭露之文獻：因襯墊與容器本體接觸之部分而附著在容器本體的源自襯墊材之微塵，於開啟蓋體時釋出，附著在晶圓等。
鑒於上述問題，本發明之目的在於提供一種晶圓收納容器之清洗方法及晶圓收納容器之清洗裝置，可抑制源自襯墊之微塵（微粒）附著在收納於晶圓收納容器的容器本體內之晶圓表面。 [解決問題之技術手段]
為了達成上述目的，本發明提供一種晶圓收納容器之清洗方法，該晶圓收納容器，具備收納複數晶圓的容器本體、及藉由襯墊將該容器本體之開口部密閉的蓋體； 該晶圓收納容器之清洗方法的特徵在於：包含局部清洗步驟，將該容器本體之在該密閉時與該襯墊接觸的部分局部地清洗。
由於將2次發塵源，即在密閉時與襯墊接觸的容器本體之部分（容器本體之襯墊接觸部）局部地清洗（局部清洗），故可將習知方法無法除去之襯墊接觸部的源自襯墊之微粒除去。因此，可有效地抑制微粒附著在收納於收納容器的晶圓。 此外，襯墊劣化的情況，為了防止來自2次發塵源的微粒往晶圓之附著，過去不僅需更換襯墊，亦需更換容器本體。然而，藉由本發明之清洗方法可將上述2次發塵源（累積之微粒）除去，故僅更換襯墊而無須更換容器本體，可降低營運成本。
此外，於該局部清洗步驟中，進一步，可將該襯墊之在該密閉時與該容器本體接觸的部分局部地清洗。
如此地，由於將在密閉時與容器本體接觸的襯墊之部分（襯墊之容器本體接觸部）局部清洗，故可將1次發塵源（累積之微粒）除去。因此，可進一步抑制微粒往晶圓之附著。
此外，作為該局部清洗步驟，可施行高壓噴射清洗、雙流體清洗、刷具或不織布所進行之刷擦清洗中的任一種以上。
若施行此等清洗，則可將上述2次發塵源或1次發塵源之微粒效率良好地除去。
此外，除了包含該局部清洗步驟以外，可包含將該晶圓收納容器整體地清洗之整體清洗步驟。
如此地，若不僅將晶圓收納容器局部清洗，亦將其整體地清洗（整體清洗），則可將附著在晶圓收納容器之微粒全體地除去，可進一步抑制微粒往晶圓之附著。
此外，作為該整體清洗步驟，可施行浸漬式清洗或沖淋式清洗。
此等清洗，適合將附著在晶圓收納容器之微粒全體地除去。作為整體清洗係效率良好之方式。
此外，本發明提供一種晶圓收納容器之清洗裝置，該晶圓收納容器，具備收納複數晶圓的容器本體、及藉由襯墊將該容器本體之開口部密閉的蓋體； 該晶圓收納容器之清洗裝置的特徵在於：具備將該容器本體之在該密閉時與該襯墊接觸的部分局部地清洗之局部清洗噴嘴、局部清洗刷、局部清洗不織布中的任一種以上。
依此等洗裝置，則可將累積在2次發塵源即容器本體的襯墊接觸部之微粒有效率地除去，可有效地抑制微粒往晶圓之附著。 此外，如同上述，藉由本發明之清洗裝置，可將2次發塵源之微粒除去，防止晶圓之微粒附著，故在襯墊劣化的情況，無須更換容器本體，僅更換襯墊即可。與習知裝置不同，不必更換至容器本體即可解決，故可降低營運成本。
此外，該局部清洗噴嘴、該局部清洗刷、該局部清洗不織布，進一步，可將該襯墊之在該密閉時與該容器本體接觸的部分局部地清洗。
依此等形態，則可將累積在1次發塵源即襯墊的容器本體接觸部之微粒有效率地除去，可進一步抑制微粒往晶圓之附著。
此外，本發明，可具備將該晶圓收納容器整體地清洗的槽或沖淋頭。
依此等形態，則可效率良好地施行整體清洗。 [本發明之效果]
如同上述，依本發明的晶圓收納容器之清洗方法及其清洗裝置，則可將累積在容器本體的襯墊接觸部之微粒除去，可有效地抑制微粒往晶圓之附著。此外，在襯墊劣化的情況，可僅更換襯墊而不更換容器本體，可降低營運成本。
如同前述，本案發明人等，對於習知清洗方法無法除去的源自襯墊之微粒的產生源進行用心調查。首先，茲就該調查予以詳述。 藉由以下程序（1）―（4）確認下述現象：從晶圓收納容器（以下單稱作收納容器）的襯墊產生之微塵，轉印／附著至與襯墊接觸的容器本體之部分而成為2次發塵源；以及藉由將該容器本體之襯墊接觸部局部地清洗，而獲得微粒附著減少效果。
（1）因晶圓收納容器之開閉，而使微粒附著在收納的晶圓。其元素為襯墊之成分，確認襯墊為原因。 （2）於上述收納容器裝設其他素材的襯墊（從氟橡膠製更換為聚酯製），因開閉動作而使源自氟橡膠之微粒附著於晶圓。 （聚酯襯墊相較於氟橡膠襯墊發塵較少，故一開始認為僅藉由襯墊之更換即可減少微粒，但仍未充分改善。） （3）以一般的容器清洗機（浸漬式及沖淋式）清洗（2）的收納容器，確認因開閉動作而使源自氟橡膠之微粒附著於晶圓。 （4）施行（3）的容器本體的襯墊接觸部之局部清洗，其後予以一般清洗（沖淋式），施行開閉測試後，微粒往晶圓上之附著減少，關於微粒附著數成為與新的收納容器相同。
本案發明人等從此等程序發現：藉由施行容器本體的襯墊接觸部之局部清洗，而可將累積於該處之微粒除去，可抑制微粒往晶圓的附著，因而完成本發明。
以下，作為實施態樣的一例，參考附圖並詳細地對本發明予以說明，但本發明並未限定於此一形態。 首先，於圖4顯示清洗對象即晶圓收納容器之概略。如圖4所示，晶圓收納容器1，作為主要構件，具備收納晶圓的容器本體2、蓋體3、襯墊4。容器本體2，可藉由襯墊4藉由蓋體3將其開口部5密閉。作為襯墊4之材質，例如可列舉氟橡膠或聚酯等。
圖5為顯示晶圓收納容器密閉時之狀態的一例之剖面圖。其係沿著圖4的A－A虛線之剖面圖。此外，圖6為將圖5之以圓圈（虛線）包圍的部分放大之剖面圖，顯示襯墊與容器本體彼此接觸之狀態的一例。 如圖5及圖6所示，密閉時，將襯墊4與容器本體2彼此互相推壓藉以密封。更具體而言，藉由容器本體2，將襯墊4朝向容器本體2之外側（蓋體3側）回推0.1mm以上（推入量）。此處，圖6中的符號6表示容器本體2的襯墊接觸部，符號7表示襯墊4的容器本體接觸部。襯墊4因摩擦或劣化而成為發塵源，而從襯墊4產生之微粒，和與襯墊4接觸的容器本體2之襯墊接觸部6摩擦，轉印／附著至該處而累積。
接著，於圖1顯示用於將此等晶圓收納容器1清洗的本發明之清洗裝置的一例。如圖1所示，清洗裝置10，具備用於將晶圓收納容器1整體地清洗的沖淋頭11、及用於將容器本體2之襯墊接觸部6局部地清洗的局部清洗噴嘴12。 沖淋頭11，可朝向容器本體2、蓋體3、襯墊4之表面全體噴出清洗液或純水等。藉由沖淋頭11，可有效率地清洗此等零件之表面全體，可將附著在表面之微粒等微塵除去。例如可使其與習知沖淋頭相同。
此外，局部清洗噴嘴12，可朝向容器本體2之襯墊接觸部6噴出清洗液或純水等。例如可使其為高壓噴射清洗噴嘴，可將清洗液等以較沖淋頭11更高壓噴射。其他，亦可使其為雙流體清洗噴嘴，可噴出空氣與清洗液等兩種流體。 藉由此局部清洗噴嘴12，可將沖淋頭11無法除去等轉印至襯墊接觸部6而累積的源自襯墊4之微粒，有效率地除去。因此，可防止如同習知般地襯墊接觸部6成為2次發塵源，來自該2次發塵源之微粒附著在晶圓的情形。
此外，可使此局部清洗噴嘴12，不僅將容器本體2的襯墊接觸部6局部清洗，亦將襯墊4的容器本體接觸部7局部地清洗。藉此，可將累積在1次發塵源即襯墊4，尤其是累積在與容器本體2接觸而摩擦處即容器本體接觸部7之微粒，亦有效率地除去。因此，可進一步抑制微粒的往晶圓之附著。
另，沖淋頭11與局部清洗噴嘴之配置位置與數量、容器本體2等的清洗時之朝向等並無特別限定，可適宜決定。 此外，此處雖對於配置局部清洗噴嘴12的例子予以說明，但亦可取代其而配置刷具（局部清洗刷13）、或不織布（局部清洗不織布14）。此等清洗手段，亦可有效率地施行各接觸部6、7之微粒的除去。 抑或，亦可將其等組合複數個而配置。藉由組合複數個而清洗，可更有效地將微粒除去。
此外，在圖1，顯示將整體清洗之沖淋頭11與局部清洗之局部清洗噴嘴12配置於不同處，在不同時序施行各清洗的形態，但亦可如同圖2所示之另一例，配置於相同處而在相同時序施行各清洗。
此外，在圖1所示之例子中，雖對於為了整體清洗而配置沖淋頭11之例子予以說明，但可取代沖淋頭11，如圖3所示地配置填滿清洗液等的槽15。圖3顯示本發明的晶圓收納容器之清洗裝置的更另一例，僅顯示整體清洗部。藉由將容器本體2等浸漬於此等槽15，亦可效率良好地施行整體清洗。
若為如上之本發明，則如同前述，可將累積在容器本體2的襯墊接觸部6，進一步累積在襯墊4的容器本體接觸部7之微粒除去，防止其往晶圓的附著。 此外，可將轉印至襯墊接觸部6而累積之微粒除去，故在襯墊4劣化的情況，不必如同習知般地不僅需更換襯墊4亦需更換容器本體2。因此，可追求營運成本的降低。
接著，對於本發明的晶圓收納容器之清洗方法予以說明，該清洗方法利用圖1之本發明的晶圓收納容器之清洗裝置。 首先，將晶圓收納容器1分解，分為容器本體2、蓋體3、襯墊4。 藉由局部清洗噴嘴12，朝向容器本體2之襯墊接觸部6，或進一步因應必要朝向襯墊4的容器本體接觸部7，噴出各種清洗液而予以局部清洗（局部清洗步驟）。例如，施行高壓噴射清洗或雙流體清洗，可效率良好地清洗。 接著，藉由沖淋頭11，朝向容器本體2等之表面全體噴出各種清洗液，予以整體清洗（整體清洗步驟）。
另，上述例子中，於局部清洗步驟後施行整體清洗步驟，但並未限定於此一形態，可將局部清洗步驟及整體清洗步驟以相反的時序施行，亦可將此等步驟在相同時序施行。 此外，作為局部清洗步驟，亦可施行刷具或不織布所進行之刷擦清洗（使用局部清洗刷13或局部清洗不織布14）。 進一步，作為整體清洗步驟，亦可取代沖淋頭11所進行之沖淋式清洗，施行使用槽15之浸漬式清洗。 其後，將容器本體2等以純水沖洗，使其乾燥。
藉由上述清洗步驟，尤其可將習知清洗方法無法除去之附著在容器本體2的襯墊接觸部6之微粒除去。藉此，抑制微粒往晶圓之附著，此外，可去除伴隨更換劣化襯墊之容器本體更換的必要。 [實施例]
以下，顯示實施例及比較例而更具體地說明本發明，但本發明並未限定於此等例子。 準備具備劣化之襯墊（氟橡膠）的使用完畢之FOUP。對於具備此劣化之襯墊的FOUP，或更換過襯墊的FOUP，如同後述實施例1、2，比較例1、2般地施行各清洗後，實施下述（1）―（4）的步驟，量測附著在晶圓表面之微粒增加個數。
（1） 於FOUP收納2片磊晶晶圓 （Slot No. 25（最上部）與No. 1（最下部）） （2）藉由SP5（KLA-TENCOR公司製）測定微粒數 （3）將蓋體之開閉動作實施20次 （4）藉由SP5再次測定，量測蓋體之開閉動作前後的增加微粒數（個／晶圓。另，微粒係量測22nm以上之尺寸者）
各實施例及比較例中之清洗對象、清洗方法、微粒增加個數如下。 （比較例1） 對於裝設有劣化之襯墊（氟橡膠）的FOUP實施一般的容器清洗實施後，實施上述（1）～（4）。 一般的容器清洗：對收納容器全體施行界面活性劑0.1％的沖淋後，施行純水沖淋，其後予以乾燥。 如此地，使比較例1之清洗，僅為與習知方法相同之整體清洗步驟。 增加個數：265個／晶圓（平均值）
（比較例2） 對於將劣化之襯墊（氟橡膠）更換為聚酯襯墊的FOUP實施一般的容器清洗後，實施上述（1）～（4）。 如此地，使比較例2之清洗，僅為與習知方法相同之整體清洗步驟。 增加個數：585個／晶圓（平均值）
（實施例1） 對於將劣化之襯墊（氟橡膠）更換為聚酯襯墊的FOUP施行本發明之局部清洗（使用圖1之清洗裝置的局部清洗噴嘴12）後，實施一般的容器清洗，而後實施上述（1）～（4）。 局部清洗：施行雙流體清洗（空氣＋清洗液）（界面活性劑0.1％作為清洗液，水壓0.2MPa，水量38.3ml／分鐘，清洗時間為容器本體的襯墊接觸部之每一邊20秒×2次（從距離5cm的位置噴射）），以純水沖洗。 如此地，使實施例1之清洗，由局部清洗步驟與整體清洗步驟構成。 增加個數：2個／晶圓（平均值）
（實施例2） 對於將劣化之襯墊（氟橡膠）更換為聚酯襯墊的FOUP施行本發明的局部清洗後，實施一般的容器清洗，而後實施上述（1）～（4）。 局部清洗：施行高壓噴射（水壓10MPa之純水噴射，水量1.2l／分鐘，清洗時間為容器本體的襯墊接觸部之每一邊20秒×2次（從距離10cm的位置噴射）），以純水沖洗。 如此地，使實施例2之清洗，由局部清洗步驟與整體清洗步驟構成。 增加個數：1個／晶圓（平均值）
如同上述，關於附著在晶圓表面之微粒增加個數，在利用本發明之清洗方法及清洗裝置的實施例1、2中，分別為2個／晶圓、1個／晶圓；在習知方法所獲得的比較例1、2中，分別為265個／晶圓、585個／晶圓。另，發明人認為比較例1、2之增加個數的差位於差異之範圍內。 相較於習知方法，得知若為本發明之清洗方法及清洗裝置，則可將微粒增加個數減少至未滿1／100。
另，本發明並未限定於上述實施形態。上述實施形態僅為例示，與本發明的發明申請專利範圍所記載之技術思想實質上具有同一構成、產生相同作用效果者，皆包含在本發明之技術範圍。
1:晶圓收納容器 2:容器本體 3:蓋體 4:襯墊 5:開口部 6:襯墊接觸部 7:容器本體接觸部 10:清洗裝置 11:沖淋頭 12:局部清洗噴嘴 13:局部清洗刷 14:局部清洗不織布 15:槽
圖1係顯示本發明的晶圓收納容器之清洗裝置的一例之概略圖。 圖2係顯示本發明的晶圓收納容器之清洗裝置的另一例之概略圖。 圖3係顯示本發明的晶圓收納容器之清洗裝置的另一例之概略圖。 圖4係顯示晶圓收納容器的一例之概略圖。 圖5係顯示晶圓收納容器密閉時之狀態的一例之剖面圖。 圖6係顯示襯墊與容器本體彼此接觸之狀態的一例之放大剖面圖。
2:容器本體
3:蓋體
4:襯墊
6:襯墊接觸部
7:容器本體接觸部
10:清洗裝置
11:沖淋頭
12:局部清洗噴嘴
13:局部清洗刷
14:局部清洗不織布

Claims (10)

  1. 一種晶圓收納容器之清洗方法，該晶圓收納容器具備收納複數晶圓的容器本體、及藉由襯墊將該容器本體之開口部密閉的蓋體； 該晶圓收納容器之清洗方法的特徵為包含： 局部清洗步驟，將該容器本體之在該密閉時與該襯墊接觸的部分局部地清洗。
  2. 如申請專利範圍第1項之晶圓收納容器之清洗方法，其中， 於該局部清洗步驟中，進一步，將該襯墊之在該密閉時與該容器本體接觸的部分局部地清洗。
  3. 如申請專利範圍第1項之晶圓收納容器之清洗方法，其中， 作為該局部清洗步驟，施行高壓噴射清洗、雙流體清洗、刷具或不織布所進行之刷擦清洗中的任一種以上。
  4. 如申請專利範圍第2項之晶圓收納容器之清洗方法，其中， 該局部清洗步驟，係施行高壓噴射清洗、雙流體清洗、以刷具或不織布所進行之刷擦清洗中的任一種以上。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之晶圓收納容器之清洗方法，其中， 除了包含該局部清洗步驟以外，更包含將該晶圓收納容器整體地清洗之整體清洗步驟。
  6. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之晶圓收納容器之清洗方法，其中， 該整體清洗步驟，係施行浸漬式清洗或沖淋式清洗。
  7. 如申請專利範圍第5項之晶圓收納容器之清洗方法，其中， 該整體清洗步驟，係施行浸漬式清洗或沖淋式清洗。
  8. 一種晶圓收納容器之清洗裝置，該晶圓收納容器具備收納複數晶圓的容器本體、及藉由襯墊將該容器本體之開口部密閉的蓋體； 該晶圓收納容器之清洗裝置的特徵在於： 包含將該容器本體之在該密閉時與該襯墊接觸的部分局部地清洗之局部清洗噴嘴、局部清洗刷、及局部清洗不織布中的任一種以上。
  9. 如申請專利範圍第8項之晶圓收納容器之清洗裝置，其中， 該局部清洗噴嘴、該局部清洗刷、及該局部清洗不織布，進一步，將該襯墊之在該密閉時與該容器本體接觸的部分局部地清洗。
  10. 如申請專利範圍第8或9項之晶圓收納容器之清洗裝置，其中， 更包含將該晶圓收納容器整體地清洗的槽或沖淋頭。
TW108137975A 2018-11-01 2019-10-22 晶圓收納容器之清洗方法及其清洗裝置 TWI802763B (zh)

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