JP4456666B2 - クリーニングシ―ト、クリーニング機能付き搬送部材及びこれらを用いた基板処理装置のクリーニング方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種の基板処理装置をクリーニングするシート、及びこれを用いた基板処理装置のクリーニング方法に関し、例えば、半導体、フラットパネルディスプレイ、プリント基板などの製造装置や検査装置など、異物を嫌う基板処理装置のクリーニングシート及びクリーニング方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
各種基板処理装置は、各搬送系と基板とを物理的に接触させながら搬送する。その際、基板や搬送系に異物が付着していると、後続の基板を次々に汚染することになり、定期的に装置を停止させ、洗浄処理をする必要があった。このため、稼働率低下や多大な労力が必要になるという問題があった。これらの問題を解決するため、粘着性の物質を固着した基板を搬送することにより基板処理装置内の付着した異物をクリーニング除去する方法が提案されている(例えば特開平10−154686号)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
粘着性の物質を固着した基板を搬送することにより基板処理装置内の付着した異物をクリーニング除去する方法は、前述の課題を克服する有効な方法である。しかしこの方法では粘着性物質と装置接触部とが強く接着しすぎて剥れない恐れがあり、基板を確実に搬送できなくなる恐れがあった。
本発明は、このような事情に照らし、基板処理装置内に基板を確実に搬送できると共に、装置内に付着している異物を簡便かつ確実に除去できるクリーニングシートを提供することを目的としている。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の目的を達成するために、鋭意検討した結果、クリーニング層を固着したシートあるいはこのシートを固着した基板等の搬送部材を搬送することにより、基板処理装置内の付着した異物をクリーニング除去するにあたり、実質的に粘着性を有さずかつ実質的に導電性を有しないシートを、クリーニング層として使用することにより、前記問題を生じることなく、さらに異物を簡便かつ確実に剥離除去できることを見出し、本発明を完成するに至つた。
【0005】
即ち、本発明は、基板処理装置内に搬送して上記装置内に付着している異物を除去するためのクリーニングシートであって、支持体に、JIS K7127に準じて測定される引張弾性率が0.1N/mm 2 以上に設定されて粘着性を有さず、かつ導電性を有しない層がクリーニング層として設けられてなり、上記の粘着性を有さず、かつ導電性を有しない層は、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、アセチルセルロース、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリカルボジイミドの中から選ばれるプラスチックのフィルムであるか、または感圧接着性ポリマーに分子内に不飽和二重結合を1個以上有する化合物と重合開始剤を少なくとも含有させた硬化型粘着剤を、活性エネルギーにより重合硬化反応させて粘着性を消失させたものであることを特徴とするクリーニングシート(請求項1)、基板処理装置内に搬送して上記装置内に付着している異物を除去するためのクリーニングシートであって、JIS K7127に準じて測定される引張弾性率が0.1N/mm 2 以上に設定されて粘着性を有さず、かつ導電性を有しないシート状物の片面に、シリコンウエハのミラー面に対する180°引き剥がし粘着力が0.20〜0.98N/10mmである粘着剤層が設けられてなり、上記の粘着性を有さず、かつ導電性を有しないシート状物は、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、アセチルセルロース、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリカルボジイミドの中から選ばれるプラスチックのフィルムであるか、または感圧接着性ポリマーに分子内に不飽和二重結合を1個以上有する化合物と重合開始剤を少なくとも含有させた硬化型粘着剤を、活性エネルギーにより重合硬化反応させて粘着性を消失させたものであることを特徴とするクリーニングシート(請求項2)、基板処理装置内に搬送して上記装置内に付着している異物を除去するためのクリーニングシートであって、支持体の片面に、JIS K7127に準じて測定される引張弾性率が0.1N/mm 2 以上に設定されて粘着性を有さず、かつ導電性を有しない層がクリーニング層として設けられ、他面にシリコンウエハのミラー面に対する180°引き剥がし粘着力が0.20〜0.98N/10mmである粘着剤層が設けられてなり、上記の粘着性を有さず、かつ導電性を有しない層は、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、アセチルセルロース、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリカルボジイミドの中から選ばれるプラスチックのフィルムであるか、または感圧接着性ポリマーに分子内に不飽和二重結合を1個以上有する化合物と重合開始剤を少なくとも含有させた硬化型粘着剤を、活性エネルギーにより重合硬化反応させて粘着性を消失させたものであることを特徴とするクリーニングシート(請求項3)などに係るものである。
【0006】
【発明の実施の形態】
本発明のクリーニングシートにおけるクリーニング層は、その粘着力は実質的になく、その導電性も実質的にない層からなる。 本発明においては、クリーニング層の粘着力を実質的になくする設計にすることにより、搬送トラブルを発生することなく、またその導電性を実質的になくすることにより、静電吸着力で異物を除去することができる。
本発明において好ましいクリーニング層は、その引張弾性率(試験法JIS K7127に準ずる)が0.1N/mm2以上、好ましくは1〜3000N/mm2である。 かかる引張弾性率が0.1N/mm2未満の場合、クリーニング層が粘着性を発現するようになり、搬送時に装置内の被クリーニング部に接着して搬送トラブルとなる恐れがある。
【0007】
また該クリーニング層は、その表面抵抗率が1×1013Ω/□以上、好ましくは1×1014Ω/□以上であることが望ましい。クリーニング層の表面抵抗率をかかる特定値以上に設計して、クリーニング層をできるだけ絶縁体にすることにより、静電気による異物の捕獲、吸着できるという効果が得られる。 よって、表面抵抗率が1×1013Ω/□未満の場合は、かかる静電気による異物の捕獲、吸着効果が低下するおそれがある。
【0008】
かかるクリーニング層は、その粘着力と導電性とが実質的にない限り、その材質や構成などは特に限定されないが、例えばポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、アセチルセルロース、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリカルボジイミドなどのプラスチックフィルム、硬化型粘着剤を硬化させて粘着性を実質的に消失させたものなどが挙げられる。またクリーニング層の厚さは特に限定されないが、通常5〜100μm程度である。
【0009】
上記硬化型粘着剤としては、感圧接着性ポリマーに分子内に不飽和二重結合を1個以上有する化合物と重合開始剤を少なくとも含有させたものを、活性エネルギーにより重合硬化反応させて粘着性が実質的に消失されてなるものが挙げられる。 かかる感圧接着性ポリマーとしては、例えばアクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸、メタクリル酸エステルから選ばれる(メタ)アクリル酸及び/又は(メタ)アクリル酸エステルを主モノマーとしたアクリル系ポリマーが挙げられる。このアクリル系ポリマーの合成にあたり、共重合モノマーとして分子内に不飽和二重結合を2個以上有する化合物を用いるか、あるいは合成後のアクリル系ポリマーに分子内に不飽和二重結合を有する化合物を官能基間の反応で化学結合させるなどして、アクリル系ポリマーの分子内に不飽和二重結合を導入しておくことにより、このポリマー自体も活性エネルギーにより重合硬化反応に関与させるようにすることもできる。
【0010】
ここで、分子内に不飽和二重結合を1個以上有する化合物(以下、重合性不飽和化合物という)としては、不揮発性でかつ重量平均分子量が10000以下の低分子量体であるのがよく、特に硬化時の接着剤層の三次元網状化が効率よくなされるように、5000以下の分子量を有しているのが好ましい。
【0011】
また、クリーニング層に添加される重合開始剤は、特に限定されず公知のものを使用でき、例えば活性エネルギー源に熱を用いる場合は、ベンゾイルパーオキサイド、アゾビスイソブチロニトリルなどの熱重合開始剤、また光を用いる場合は、ベンゾイル、ベンゾインエチルエーテル、シベンジル、イソプロピルベンゾインエーテル、ベンゾフェノン、ミヒラーズケトンクロロチオキサントン、ドデシルチオキサントン、ジメチルチオキサントン、アセトフェノンジエチルケタール、ベンジルジメチルケタール、α−ヒドルキシシクロヒキシルフェニルケトン、2−ヒドロキシジメチルフェニルプロパン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノンなどの光重合開始剤が挙げられる。
【0012】
本発明は、上記の実質的に粘着性を有さず、かつ導電性を有しないシート状物の片面に、通常の粘着剤層が設けられたクリーニングシート(請求項2)、また支持体の片面に、上記の特定のクリーニング層が設けられ、他面に通常の粘着剤層が設けられたクリーニングシート(請求項3)も提供する。
この通常の粘着剤層は、粘着機能を満たす限りその材質などは特に限定されず、通常の粘着剤(例えばアクリル系、ゴム系など)を用いることができる。
かかる構成とすることにより、クリーニングシートを通常の粘着剤層により各種基板や他のテープ・シートなどの搬送部材に貼り付けて、クリーニング機能付き搬送部材(請求項4)として装置内に搬送して、被洗浄部位に接触させてクリーニングすること(請求項5)ができる。
【0013】
本発明において上記の基板などの搬送部材を再利用するために、クリーニング後に基板をかかる粘着剤層から剥がす場合は、かかる通常の粘着剤層の粘着力は、シリコンウエハ(ミラー面)に対する180°引き剥がし粘着力が0.20〜0.98N/10mm、特に0.40〜0.98N/10mm程度であれば、搬送中に剥離することなく、かつクリーニング後に容易に再剥離できるので好ましい。
【0014】
またクリーニングシートの支持体としては特に限定されないが、例えばポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、アセチルセルロース、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリカルボジイミドなどのプラスチックフィルムなどが挙げられる。 その厚みは通常10〜100μm程度である。
クリーニングシートが貼り付けられる搬送部材としては特に限定されないが、例えば半導体ウエハ、LCD、PDPなどのフラットパネルディスプレイ用基板、その他コンパクトディスク、MRヘッドなどの基板などが挙げられる。
【0015】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 なお、以下、部とあるのは重量部を意味するものとする。
実施例1
アクリル酸−2−エチルヘキシル75部、アクリル酸メチル20部、及びアクリル酸5部からなるモノマ―混合液から得たアクリル系ポリマー(重量平均分子量70万)100部に対して、ポリエチレングリコ―ルジメタクリレ―ト50部、ウレタンアクリレ―ト50部、ベンジルジメチルケタール3部、及びジフエニルメタンジイソシアネ―ト3部を均一に混合し、紫外線硬化型の粘着剤溶液とした。
一方、上記粘着剤からベンジルジメチルケタールを除いた以外は、上記と同様にして得た粘着剤溶液を、幅250mm、厚み25μmのポリエステル製支持フィルムの片面に、乾燥後の厚みが10μmになるように塗布して通常の粘着剤層を設け、その表面に厚さ38μmのポリエステル系剥離フィルムを貼った。 支持フィルムのもう一方の側に、前記の紫外線硬化型粘着剤溶液を乾燥後の厚みが40μmになるように塗布してクリーニング層を設け、その表面に同様の剥離フィルムを貼った。
このシートに中心波長365nmの紫外線を積算光量3000mJ/cm2照射して、本発明のクリーニングシートを得た。 かかるクリーニング層の表面は実質的に粘着性は有していなかった。 また、このクリーニング層の紫外線硬化後の引張弾性率は0.58N/mm2であった。ここで引張弾性率は、試験法JIS K7127に準じて測定した。 また、クリーニング層をシリコンウエハのミラー面に幅10mmで貼り付け、JIS Z0237に準じてシリコンウエハに対する180°引き剥がし粘着力を測定した結果、0.0049N(0.5g)/10mmで実質的に粘着性を有さないことが確認できた。
また、温度23℃、湿度60%RHの条件下でクリーニング層上から表面抵抗率を表面抵抗測定計(三菱化学社製、型式MCP−UP450)にて測定したところ、9.99×1013Ω/□以上で測定不能であった。 この結果から、クリーニング層は実質的に導電性を有さないことが確認できた。
また、他面側の通常の粘着剤層をシリコンウエハのミラー面に幅10mmで貼り付け、JIS Z0237に準じてシリコンウエハに対する180°引き剥がし粘着力を測定した結果、0.25N(26g)/10mmであった。
【0016】
このクリーニングシートの通常の粘着剤層側の剥離フィルムを剥がし、8inchのシリコンウエハの裏面(ミラー面)にハンドローラで貼り付け、クリーニング機能付き搬送用クリーニングウエハ(1)を作製した。
【0017】
実施例2
幅250mm、厚み25μmのポリエステル製フィルムをクリーニング層としてその片面に、乾燥後の厚みが10μmになるように実施例1と同様の通常の粘着剤層を設け、その表面に38μmのポリエステル系剥離フィルムを貼ったクリーニングシートを作成した。
かかるクリーニング層としてのポリエステル系フィルムの、引張弾性率は200N/mm2であった。 また、シリコンウエハに対する180°引き剥がし粘着力を測定した結果、0N/10mmで粘着性を有さないことが確認できた。
また、表面抵抗率は、9.99×1013Ω/□以上で測定不能であった。 この結果から、このクリーニング層は実質的に導電性を有さないことが確認できた。
【0018】
このクリーニングシートの剥離フィルムを剥がし、実施例1と同様にして、クリーニング機能付き搬送用クリーニングウエハ(2)を作製した。
【0019】
一方、レーザー式異物測定装置で、新品の8inchシリコンウエハ3枚のミラー面の0.2μm以上の異物を測定したところ、1枚目は8個、2枚目は12個、3枚目は10個であった。 これらのウエハを別々の基板処理装置にミラー面を下側に向けて搬送した後、レーザー式異物測定装置でミラー面を測定したところ、8inchウエハサイズのエリア内で1枚目は23788個、2枚目は26008個、3枚目は28403個であった。
【0020】
次いで前記で得た搬送用クリーニングウエハ(1)のクリーニング層側の剥離フィルムを剥がし、上記の23788個の異物が付着していたウエハステージを持つ基板処理装置内に搬送したところ、支障なく搬送できた。 その後に0.2μm以上の異物が7個のっていた新品の8inchシリコンウエハをミラー面を下側に向けて搬送し、レーザー式異物測定装置で0.2μm以上の異物を測定したところ、8inchウエハサイズのエリア内で6205個であり、クリーニング前に付着していた異物数の74%を除去することができた。
【0021】
次いで前記で得た搬送用クリーニングウエハ(2)を、前述の26008個の異物が付着していたウエハステージを持つ基板処理装置内に搬送したところ、支障なく搬送できた。 その後に0.2μm以上の異物が13個のっていた新品の8inchシリコンウエハで上記と同様の測定をしたところ、8inchウエハサイズのエリア内で7988個であり、クリーニング前に付着していた異物数の69%を除去することができた。
【0022】
比較例1
実施例1において、中心波長365nmの紫外線積算光量を5J/cm2照射にした以外は、実施例1と同じ方法で作製したクリーニングシートのクリーニング層は粘着性を有し、その引張弾性率を測定したところ、0.067N/mm2であった。 また、クリーニング層の対シリコンウエハ粘着力を測定したところ、0.33N(34g)/10mmであった。
このクリーニングシートから実施例1と同じ方法で作製した搬送用クリーニングウエハ(3)を、前述の28403個の異物が付着しているウエハステージを持つ基板処理装置内を搬送したところ、ウエハステージに固着し、搬送できなかった。
【0023】
【発明の効果】
以上のように本発明のクリーニングシートによれば、基板処理装置内を確実に搬送できると共に、装置内に付着している異物を簡便かつ確実に除去できる。
Claims (5)
- 基板処理装置内に搬送して上記装置内に付着している異物を除去するためのクリーニングシートであって、支持体に、JIS K7127に準じて測定される引張弾性率が0.1N/mm 2 以上に設定されて粘着性を有さず、かつ導電性を有しない層がクリーニング層として設けられてなり、上記の粘着性を有さず、かつ導電性を有しない層は、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、アセチルセルロース、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリカルボジイミドの中から選ばれるプラスチックのフィルムであるか、または感圧接着性ポリマーに分子内に不飽和二重結合を1個以上有する化合物と重合開始剤を少なくとも含有させた硬化型粘着剤を、活性エネルギーにより重合硬化反応させて粘着性を消失させたものであることを特徴とするクリーニングシート。
- 基板処理装置内に搬送して上記装置内に付着している異物を除去するためのクリーニングシートであって、JIS K7127に準じて測定される引張弾性率が0.1N/mm 2 以上に設定されて粘着性を有さず、かつ導電性を有しないシート状物の片面に、シリコンウエハのミラー面に対する180°引き剥がし粘着力が0.20〜0.98N/10mmである粘着剤層が設けられてなり、上記の粘着性を有さず、かつ導電性を有しないシート状物は、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、アセチルセルロース、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリカルボジイミドの中から選ばれるプラスチックのフィルムであるか、または感圧接着性ポリマーに分子内に不飽和二重結合を1個以上有する化合物と重合開始剤を少なくとも含有させた硬化型粘着剤を、活性エネルギーにより重合硬化反応させて粘着性を消失させたものであることを特徴とするクリーニングシート。
- 基板処理装置内に搬送して上記装置内に付着している異物を除去するためのクリーニングシートであって、支持体の片面に、JIS K7127に準じて測定される引張弾性率が0.1N/mm 2 以上に設定されて粘着性を有さず、かつ導電性を有しない層がクリーニング層として設けられ、他面にシリコンウエハのミラー面に対する180°引き剥がし粘着力が0.20〜0.98N/10mmである粘着剤層が設けられてなり、上記の粘着性を有さず、かつ導電性を有しない層は、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、アセチルセルロース、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリカルボジイミドの中から選ばれるプラスチックのフィルムであるか、または感圧接着性ポリマーに分子内に不飽和二重結合を1個以上有する化合物と重合開始剤を少なくとも含有させた硬化型粘着剤を、活性エネルギーにより重合硬化反応させて粘着性を消失させたものであることを特徴とするクリーニングシート。
- 請求項2又は3記載のクリーニングシートが、シリコンウエハのミラー面に対する180°引き剥がし粘着力が0.20〜0.98N/10mmである粘着剤層を介して搬送部材に設けられてなるクリーニング機能付き搬送部材。
- 請求項1記載のクリーニングシート又は請求項4記載のクリーニング機能付き搬送部材を、基板処理装置内に搬送して、上記装置内に付着している異物を除去することを特徴とする基板処理装置のクリーニング方法。
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