(57)【要約】【課題】  基板処理装置の処理テーブルや基板搬送系に付着している異物を簡便かつ確実に吸着除去できるクリーニング方法を提供する。【解決手段】  真空中で±１，６００Ｖ印加時の吸着力がクーロン力型静電チャックで１５０ｇ／cm2 以下、ジョンソン−ラベック型静電チャックで３００ｇ／cm2 以下であるクリーニング部材、とくに搬送部材上に合成樹脂を主剤としたクリーニング層を有する上記構成のクリーニング部材を、基板処理装置内に搬送して、上記装置内に付着する異物を上記クリーニング部材に吸着して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。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空中で±１，６００Ｖ印加時の吸着力がクーロン力型静電チャックで１５０ｇ／cm2 以下、ジョンソン−ラベック型静電チャックで３００ｇ／cm2 以下であることを特徴とする基板処理装置のクリーニング部材。
【請求項２】
搬送部材上に合成樹脂を主剤としたクリーニング層を有する請求項１に記載の基板処理装置のクリーニング部材。
【請求項３】
基板処理装置内に、請求項１または２に記載のクリーニング部材を搬送して、上記装置内に付着する異物を上記クリーニング部材に吸着して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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体の製造装置や検査装置など、金属不純物などの異物の存在を嫌う基板処理装置のクリーニング部材とクリーニング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板処理装置では、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、半導体ウエハなどの基板や搬送系に異物が付着していると、後続の基板をつぎつぎに汚染し、許容値を超えた場合に装置を停止して、基板搬送系を人が発塵を抑えた専用の拭き布と薬液を使用して、クリーニング処理する必要があり、稼働率の低下や多大な労力が必要になる問題があった。とくに、高温の熱処理を施す基板処理装置の場合、クリーニングできる温度までテーブルの温度を冷やす必要があり、時間がさらにかかる問題があった。
【０００３】
これに対し、粘着性物質を固着した基板を搬送して、装置内に付着した異物をクリーニング除去する方法（特許文献１参照）、板状部材を搬送して、基板裏面に付着する異物を除去する方法（特許文献２参照）が提案されている。
これらの方法は、装置を停止する必要がないため、前記問題を解決する有効な方法であり、とくに前者の方法は異物の除去性にすぐれている。
【特許文献１】特開平１０−１５４６８６号公報（第２〜４頁）
【特許文献２】特開平１１−８７４５８号公報（第２〜３頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記した前者の方法では、クリーニング層として粘着性物質を使用しているため、装置接触部と強く接着して剥がれないおそれがあり、とくに高温処理装置の場合は、テーブルの温度を室温付近まで下げないと、接触部と確実に強く接着し、搬送性に著しく問題があった。
【０００５】
本発明は、このような事情に照らし、基板処理装置の処理テーブルや基板搬送系に付着している異物を簡便かつ確実に吸着除去できるクリーニング部材とクリーニング方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、静電チャック装置を持つ基板処理装置内にクリーニング部材を搬送するにあたり、真空系で高電圧を印加したときの吸着力がクーロン力型静電チャックおよびジョンソン−ラベック（Ｊｏｈｎｓｅｎ−Ｒａｈｂｅｋ）型静電チャックでそれぞれ特定値以下となるようなクリーニング部材を使用したときに、搬送性に支障をきたさず、かつ異物の吸着除去性にもすぐれたものとなり、装置内の異物を簡便かつ確実に吸着除去できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明は、真空中で±１，６００Ｖ印加時の吸着力がクーロン力型静電チャックで１５０ｇ／cm2 以下、ジョンソン−ラベック型静電チャックで３００ｇ／cm2 以下であることを特徴とする基板処理装置のクリーニング部材に係るものであり、とくに搬送部材上に合成樹脂を主剤としたクリーニング層を有する構成の基板処理装置のクリーニング部材に係るものである。
また、本発明は、基板処理装置内に、上記構成のクリーニング部材を搬送して、上記装置内に付着する異物を上記クリーニング部材に吸着して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に係るものである。
【発明の効果】
【０００８】
このように、本発明では、真空系で高電圧を印加したときの吸着力がクーロン力型静電チャックおよびジョンソン−ラベック型静電チャックで特定値以下となる構成としたことにより、基板処理装置内への搬送性に支障をきたさず、異物の吸着除去性にもすぐれ、装置内の異物を簡便かつ確実に吸着除去できるクリーニング部材とそのクリーニング方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明のクリーニング部材は、真空中で±１，６００Ｖ印加時の吸着力がクーロン力型静電チャックで１５０ｇ／cm2 以下、とくに好ましくは１２０ｇ／cm2 以下であり、かつジョンソン−ラベック型静電チャックで３００ｇ／cm2 以下、とくに好ましくは２５０ｇ／cm2 以下であることを特徴としており、このような特定構成とすることにより、装置内で搬送トラブルを生じることなく、装置内の異物を捕集しかつ落下させることなく確実に吸着除去できる。
【００１０】
静電チャックとは、その内部に設けた金属電極に電圧を印加し、被吸着物（半導体ウエハなどの搬送部材）と静電チャックの表面に正・負の電荷を発生させ、この間に働くクーロン力およびジョンソン−ラベック（Ｊｏｈｎｓｅｎ−Ｒａｈｂｅｋ）により被吸着物を固定するものであり、その際の吸着力は、印加電圧の上昇とともに大きくなり、また被吸着物表面の抵抗が低いと、とくにジョンソン−ラベック型の吸着力の値が大きくなる。
【００１１】
本発明者らは、このような吸着力に着目し、基板処理装置内に搬送するクリーニング部材として、半導体ウエハなどの搬送部材上にクリーニング層を設けたものを用いる場合に、クリーニング層の組成や物性などを変えて、真空中で±１，６００Ｖ印加時の吸着力が、クーロン力型静電チャックで１５０ｇ／cm2 以下、ジョンソン−ラベック型静電チャックで３００ｇ／cm2 以下となるように設計したときに、装置内で搬送トラブルを生じることなく、異物を捕集しかつ落下させることなく確実に吸着除去できることを見い出したものである。
【００１２】
すなわち、上記吸着力がクーロン力型静電チャックで１５０ｇ／cm2 を超えたり、ジョンソン−ラベック型静電チャックで３００ｇ／cm2 を超えたりすると、基板処理装置内で搬送トラブルを生じたり、あるいは異物を確実に吸着保持することが難しくなり、搬送性と異物除去性を両立させにくい。
なお、上記吸着力の下限値はとくに限定されないが、上記特性の両立のため、通常は、クーロン力型静電チャックで１０ｇ／cm2 以上、ジョンソン−ラベック型静電チャックで５０ｇ／cm2 以上であるのが望ましい。
【００１３】
本発明のクリーニング部材は、上記構成をとる限り、その材料構成などに、とくに限定はないが、通常は、搬送部材上に合成樹脂を主剤としたクリーニング層を有する構成としたものが望ましい。クリーニング層を構成する合成樹脂も、とくに限定はないが、アクリル系樹脂を使用したものが好ましい。中でも、アクリル系ポリマーに重合性不飽和化合物と重合開始剤を加えて重合硬化させた硬化タイプ、とりわけ、紫外線硬化タイプのものが望ましい。
このようなクリーニング層を設けるにあたり、たとえば、紫外線硬化タイプのものでは、光重合開始剤を必要かつ十分な量用いて、紫外線照射による重合硬化にて十分に三次元網状化したアクリル系樹脂層を形成することにより、前記した特定吸着力のクリーニング部材を得ることができる。
【００１４】
搬送部材には、基板処理装置の種類に応じて、各種の基板が用いられる。具体的には、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ヘッドなどがある。
【００１５】
搬送部材上に上記のクリーニング層を設ける方法は、任意である。たとえば、搬送部材上にクリーニング層を構成する樹脂材料組成物をキャスティング、スピンコーティング、ロールコーティングなどにより直接塗工したのち、溶媒の除去に必要な温度で乾燥して、クリーニング層を形成する方法や、離型フィルム上に上記同様の方法でクリーニング層を形成したのち、これを搬送部材上に貼り合わせる方法などを採用することができる。
これらの方法において、搬送部材上に形成するクリーニング層の厚さは、通常５〜２００μｍ程度とするのがよい。
【００１６】
本発明においては、基板処理装置内に、上記のクリーニング部材を搬送して、上記装置内の被洗浄部位に接触移動させて、上記装置内に付着している異物をクリーニング部材に吸着保持させることにより、搬送トラブルを生じることなく、簡便かつ確実にクリーニング除去することができ、これにより所期の目的とする搬送性と異物除去性との両立を達成できるものである。
【００１７】
ここで、基板処理装置内に付着している異物とは、その発生原因や種類などにとくに限定はない。半導体ウエハなどの基板処理装置、たとえば、メタル蒸着装置、メタルエッチング装置、ＣＭＰ装置などの金属を積極的に扱う装置や、ＰＤＰ装置、ＣＶＤ装置などの高温で処理する装置、さらにこれらの装置による処理を経た半導体ウエハ基板を検査などで搬送するなどの外部要因などにより発生するもので、装置内の搬送アーム、テーブル、ベルトなどの部位に付着しているものである。具体的には、Ｓｉの破片、金属、金属酸化物などである。
【００１８】
また、本発明において、クリーニングが行われる基板処理装置としては、とくに限定されず、たとえば、露光装置、レジスト塗布装置、現像装置、アッシング装置、ドライエッチング装置、イオン注入装置、ＰＶＤ装置、ＣＶＤ装置、検査装置などが挙げられる。
本発明では、前記の方法によりクリーニングされた上記の各基板処理装置を提供できるものである。
つぎに、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】
【００１９】
アクリル酸２−エチルヘキシル７５部、アクリル酸メチル２０部およびアクリル酸５部からなるモノマー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、ポリエチレングリコール２００ジメタクリレート（新中村化学社製の商品名「ＮＫエステル４Ｇ」）１００部、多官能ウレタンアクリレート１５０部、ポリイソシアネート化合物（日本ポリウレタン工業社製の商品名「Ｕ−Ｎ−０１」）３部および光重合開始剤としてベンジルジメチルケタール（チバ・スペシャリティケミカルズ社製の商品名「イルガキュア６５１」）３部を、均一に混合し、紫外線硬化型の樹脂組成物Ａを調製した。また、これとは別に、上記のアクリル系ポリマー１００部に、上記と同様のポリイソシアネート化合物３部のみを、均一に混合して、粘着剤組成物Ａを得た。
【００２０】
支持体として厚さが２５μｍのポリエステルフィルムを使用し、その一面に上記の粘着剤組成物Ａを、乾燥後の厚さが１５μｍとなるように塗布し、その表面に厚さが３８μｍのポリエステル系剥離フィルムを貼り合わせた。また、この支持体のもう一方の面に、上記の紫外線硬化型の樹脂組成物Ａを、乾燥後の厚さが３０μｍになるように塗布し、その表面に上記と同様のポリエステル系剥離フィルムを貼り合わせて、積層シートとした。
【００２１】
この積層シートの粘着剤層側のポリエステル系剥離フィルムを剥がして、この粘着剤層を介して厚さが７００μｍの８インチのシリコンウエハの片面に、気泡が入らないように貼り合わせた。その後、シリコンウエハの外周に沿って積層シートをカッターで切断したのち、中心波長３６５ｎｍｎ紫外線を積算光量２，０００ｍｊ／cm2 照射して、紫外線硬化型の樹脂組成物を重合硬化させたクリーニング層を有するクリーニング部材Ａを作製した。
【００２２】
このクリーニング部材Ａについて、クリーニング層上のポリエステル系剥離フィルムを剥がして、クーロン力型静電チャックおよびジョンソン−ラベック型静電チャックに対する吸着力を測定した。測定装置としては、住友大阪セメント社製の静電吸着力測定装置を使用し、真空度を１×１０1 Ｔｏｒｒとし、印加電圧を±２００Ｖから±１，６００Ｖまで、±２００Ｖづつ増加して行った。
結果は、表１に示されるとおりであった。表１より、±１，６００Ｖ印加時の吸着力は、クーロン力型静電チャックで１６ｇ／cm2 であり、ジョンソン−ラベック型静電チャックで１２２ｇ／cm2 であった。すなわち、これらの値は、いずれも、本発明の規定範囲内に入るものであった。
【００２３】
表１
┌───────┬───────────────────────┐
│  印加電圧    │            吸  着  力    （ｇ／cm2 ）        │
│    （Ｖ）    ├───────────┬───────────┤
│              │      クーロン力      │ジョンソン−ラベック  │
├───────┼───────────┼───────────┤
│      ±２００│          −          │            −        │
│              │                      │                      │
│      ±４００│          −          │            −        │
│              │                      │                      │
│      ±６００│          −          │            −        │
│              │                      │                      │
│      ±８００│        １１          │            −        │
│              │                      │                      │
│  ±１，０００│        １２          │          ２４        │
│              │                      │                      │
│  ±１，２００│        １６          │          ４５        │
│              │                      │                      │
│  ±１，４００│        １６          │          ５２        │
│              │                      │                      │
│  ±１，６００│        １６          │        １２２        │
└───────┴───────────┴───────────┘
【００２４】
レーザー式異物測定装置で、新品の８インチシリコンウエハ２枚のミラー面の０．２μｍ以上の異物を測定したところ、１枚は８個、もう１枚は１０個であった。異物が８個付いていたシリコンウエハを、基板処理装置にミラー面を下に向けて搬送したのち、レーザー式異物測定装置でミラー面を測定したところ、８インチウエハサイズのエリア内で２８，７１９個の異物が観測された。
【００２５】
上記の基板処理装置（静電チャック装置を持つ）に、クリーニング部材Ａを、クリーニング層を下に向けて搬送し、静電チャック上にクリーニング部材Ａを載せ、１，５００Ｖを１分間印加したのち、３本昇降ピンで静電チャックテーブルからクリーニング部材Ａを持ち上げたところ、支障なく搬送できた。
その後、異物が１０個付いていたシリコンウエハを、ミラー面を下に向けて搬送し、上記と同様の方法で異物を測定したところ、６，３１６個であった。この結果は、クリーニング部材Ａを搬送させることにより、０．２μｍ以上の異物を約７８％吸着除去できたことを意味している。
【００２６】
比較例１
支持体として厚さが１２μｍのポリエステルフィルムを使用し、この支持体の一面に、粘着剤組成物Ａを、乾燥後の厚さが５μｍとなるように塗布し、もう一方の面に、紫外線硬化型の樹脂組成物Ｂを、乾燥後の厚さが１０μｍとなるように塗布した以外は、実施例１と同様にして、クリーニング部材Ｂを作製した。
なお、上記の紫外線硬化型の樹脂組成物Ｂとは、実施例１の紫外線硬化型の樹脂組成物Ａにおいて、光重合開始剤（ベンジルジメチルケタール）の量を３部から０．３部に変更したものである。
【００２７】
このクリーニング部材Ｂについて、前記と同様に、クーロン力型静電チャックとジョンソン−ラベック型静電チャックに対する吸着力を測定した。
結果は、表２に示されるように、±１，６００Ｖ印加時の吸着力が、クーロン力型静電チャックで１８ｇ／cm2 、ジョンソン−ラベック型静電チャックで３６０ｇ／cm2 で、後者の値は、本発明の規定範囲外であった。
【００２８】
表２
┌───────┬───────────────────────┐
│  印加電圧    │            吸  着  力    （ｇ／cm2 ）        │
│    （Ｖ）    ├───────────┬───────────┤
│              │      クーロン力      │ジョンソン−ラベック  │
├───────┼───────────┼───────────┤
│      ±２００│          −          │            −        │
│              │                      │                      │
│      ±４００│          −          │            −        │
│              │                      │                      │
│      ±６００│          −          │            −        │
│              │                      │                      │
│      ±８００│          ５          │            −        │
│              │                      │                      │
│  ±１，０００│          ５          │          ４５        │
│              │                      │                      │
│  ±１，２００│        １２          │        １２２        │
│              │                      │                      │
│  ±１，４００│        １６          │        ２４６        │
│              │                      │                      │
│  ±１，６００│        １８          │        ３６０        │
└───────┴───────────┴───────────┘
【００２９】
このクリーニング部材Ｂを、実施例１と同様に観測した１４，００３個の異物が付着している静電チャック装置付きの基板処理装置内に、実施例１と同様の方法により、搬送したところ、吸着が強すぎ、３本昇降ピンで持ち上げる際、クリーニング部材Ｂが移動し、搬送エラーとなった。