(57)【要約】【課題】  基板処理装置内を確実に搬送でき、付着している異物を簡便、確実に除去できる基板処理装置の除塵部材と、これを使用した基板処理装置の除塵方法を提供することを目的としている。【解決手段】  パルスＮＭＲ−Ｓｏｌｉｄ  Ｅｃｈｏ法で測定される自由誘導減衰信号強度が測定温度１００℃において初期値の３７％にまで減衰するまでに要する時間が１，０００μ秒以下である除塵層を有することを特徴とする基板処理装置の除塵部材、とくに支持体上に上記構成の除塵層を有する除塵シート、また搬送部材上に上記構成の除塵シートが貼着されてなる除塵機能付き搬送部材、さらに基板処理装置内に上記構成の除塵機能付き搬送部材を搬送することを特徴とする基板処理装置の除塵方法。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルスＮＭＲ−Ｓｏｌｉｄ  Ｅｃｈｏ法で測定される自由誘導減衰信号強度が測定温度１００℃において初期値の３７％にまで減衰するまでに要する時間が１，０００μ秒以下である除塵層を有することを特徴とする基板処理装置の除塵部材。
【請求項２】
支持体上に請求項１に記載の除塵層を有する除塵シート。
【請求項３】
搬送部材上に請求項２に記載の除塵シートが貼着されてなる除塵機能付き搬送部材。
【請求項４】
基板処理装置内に請求項３に記載の除塵機能付き搬送部材を搬送することを特徴とする基板処理装置の除塵方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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に代表される、異物を嫌う基板処理装置の除塵部材と、これを使用した上記基板処理装置の除塵方法とに関する。
【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、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することになるため、定期的に装置を停止して、洗浄処理する必要がある。このため、稼動率の低下や多大な労力が必要となる問題があった。
【０００３】
これらの問題を解決するため、これまで、基板処理装置内に粘着性物質を固着した基板を搬送して、基板処理装置内に付着した異物を除塵する方法（特許文献１参照）、基板処理装置内に板状部材を搬送して、基板裏面に付着した異物を除去する方法（特許文献２参照）が提案されている。
【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】
これらの提案方法の中でも、粘着性物質を固着した基板を搬送して、基板処理装置内に付着した異物を除去する方法は、最も有効な方法である。しかし、この方法は、粘着性物質と装置接触部が強く接着しすぎて剥がれなくなり、基板を確実に搬送できなくなる場合があった。とくに、基板処理装置のチャックテーブルに減圧吸着機構が使われている場合、上記問題が顕著であった。
【０００５】
本発明は、このような事情に照らし、基板処理装置内を確実に搬送でき、付着している異物を簡便、確実に除去できる基板処理装置の除塵部材と、これを使用した基板処理装置の除塵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、上記の目的に対し、基板処理装置内に搬送する除塵部材の除塵層に関して、鋭意検討を続け、以下のような知見を得た。
ほとんどすべての有機物は、その分子内に水素原子が存在しており、この水素原子の運動性を限定すると、周辺分子の運動性も限定することになる。
そこで、除塵層における水素原子の運動性を限定して、運動性の低い分子で除塵層を構成すれば、この除塵層は基板処理装置のチャックテーブルや搬送アームなどの微細な凹凸に追従しにくくなり、その結果、基板処理装置の接触部分と強固に接触せず、異音もなくスムースに搬送できることになる。
【０００７】
水素原子の運動性は、パルスＮＭＲ法にて、静磁場内で励起された水素原子核が再び元の状態に戻るのに有するスピン−スピン緩和時間を調べることにより、測定できる。この緩和時間が短いと、水素原子の運動性ひいては分子の運動性が低くなり、長いと、上記運動性が高くなるものと判別できる。
除塵層の上記緩和時間としては、運動性の比較的低い分子に適用されるＳｏｌｉｄ  Ｅｃｈｏ法で測定するのが最適であり、測定（観測）温度は、５０℃以下では分子運動性の差が識別し難いため、１００℃付近とするのが好ましい。
【０００８】
本発明者らは、この考えに基づいて、除塵層に関し、上記スピン−スピン緩和時間を詳細に調べた結果、その最適値として、自由誘導減衰信号強度が測定温度１００℃において初期値の３７％まで緩和する時間、つまり初期値の３７％にまで減衰するまでに要する時間が１，０００μ秒以下となるように構成したとき、運動性の低い除塵層を実現でき、これにより基板処理装置の接触部分と強固に接触せず、異音もなくスムースに搬送できることがわかった。
【０００９】
このように、本発明者らは、除塵層中に存在する水素原子の運動性を限定して運動性の低い分子で除塵層を構成することにより、基板製造装置のチャックテーブルや搬送アームなどの微細な凹凸に追従することなく、接触部分と強固に接触せず、異音もなくスムースに搬送できる除塵部材が得られること、この除塵部材を基板処理装置内に搬送することにより、装置内に付着した異物を簡便、確実に除去できることを知り、本発明を完成するに至った。
【００１０】
すなわち、本発明は、パルスＮＭＲ−Ｓｏｌｉｄ  Ｅｃｈｏ法で測定される自由誘導減衰信号強度が測定温度１００℃において初期値の３７％にまで減衰するまでに要する時間が１，０００μ秒以下である除塵層を有することを特徴とする基板処理装置の除塵部材に係るものである。とくに、本発明は、支持体上に上記構成の除塵層を有する除塵シート、搬送部材上に上記構成の除塵シートが貼着されてなる除塵機能付き搬送部材を提供できるものである。
また、本発明は、基板処理装置内に上記構成の除塵機能付き搬送部材を搬送することを特徴とする基板処理装置の除塵方法に係るものである。
【００１１】
なお、上記のＳｏｌｉｄ  Ｅｃｈｏ（ソリッドエコー）法により求められる時間とは、Ｔ2 緩和時間（スピン−スピン緩和時間）を意味し、通常、自由誘導減衰（ＦＩＤ：Ｆｒｅｅ  Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ  Ｄｅｃａｙ）曲線を、コンピューターで数学的に最小二乗法によりフィッティングさせて求めることができ、ワイブル係数（Ｅ）＝１のとき、信号強度が初期値の３７％にまで減衰する時間として求められる。その解析方法としては、たとえば、安藤勲編「高分子の固体ＮＭＲ」ｐ．２９〜３５，講談社サイエンティフィク刊行（１９９４）に詳しく記載されている。
【発明の効果】
【００１２】
このように、本発明では、除塵層中に存在する水素原子の運動性を限定して運動性の低い分子で除塵層を構成したことにより、基板処理装置内を確実に搬送でき、付着している異物を簡便、確実に除去できる基板処理装置の除塵部材と、これを使用した基板処理装置の除塵方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明における除塵層は、パルスＮＭＲ−Ｓｏｌｉｄ  Ｅｃｈｏ法で測定される自由誘導減衰信号強度が測定温度１００℃において初期値の３７％にまで減衰するまでに要する時間が１，０００μ秒以下であることを特徴としている。
これにより、基板処理装置内にその接触部分と強固に接触せず、異音もなくスムースに搬送でき、装置内に付着している異物を効果的に除去することができる。この効果をより良く発現させるため、上記緩和時間は、好ましくは８００μ秒以下、さらに好ましくは４００μ秒以下であるのがよい。
【００１４】
このような除塵層は、その材質にとくに限定はないが、たとえば、耐熱性が要求される用途ではポリイミドを使用するのが好ましい。また、紫外線、電子線、熱などの活性エネルギー源により重合硬化する硬化型粘着剤を用いて、これを上記の活性エネルギー源により重合硬化させて、その粘着性を極端に低下させたものが好ましい。
上記の重合硬化にあたり、活性エネルギー源の量を調整することにより、たとえば紫外線硬化型粘着剤では、紫外線の積算光量を調整することにより、また必要により光重合開始剤の使用量を調整することにより、重合硬化後の水素原子の運動性を規制でき、これにより上記緩和時間を所定の範囲内に容易に設定することができる。
【００１５】
ここで使用する硬化型粘着剤としては、活性エネルギー源により重合硬化して分子構造が三次元網状化する性質を有するものであればよい。通常は、感圧接着性ポリマーに分子内に不飽和二重結合を２個以上有する重合性不飽和化合物と重合開始剤を含ませてなるものが好ましく用いられる。
【００１６】
感圧接着性ポリマーには、（メタ）アクリル酸や（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好ましく用いられる。このポリマーの合成に際し、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たり、合成後の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合結合させることにより、ポリマー分子内に不飽和二重結合を導入し、このポリマー自体も重合硬化反応に関与させてもよい。
【００１７】
重合性不飽和化合物としては，不揮発性でかつ重量平均分子量が１０，０００以下の低分子量体であるのがよく，とくに硬化時の三次元網状化が効率良くなされるように，５，０００以下の分子量を有しているのがよい。
このような重合性不飽和化合物としては、たとえば、フェノキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、γ−カプロラクトン（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、オリゴエステル（メタ）アクリレートなどが挙げられ、これらの中から、その１種または２種以上が用いられる。
【００１８】
重合開始剤としては、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が、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−ヒドロキシシクロヒキシルフェニルケトン、２−ヒドロキシ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用いられる。
【００１９】
このように構成される硬化型粘着剤は、上記の各成分を必須成分とするほか、除塵層としての凝集性を制御するために、必要により、イソシアネート系、エポキシ系などの各種の架橋剤を配合することができる。また、さらに必要により、粘着剤に通常配合される公知の各種の添加剤を配合してもよい。
【００２０】
本発明の除塵部材としては、上記の除塵層を搬送部材の片面または両面に直接設けた除塵機能付き搬送部材としてもよいが、より好ましくは、支持体の片面に上記の除塵層を設けた除塵シートとし、これを搬送部材の片面または両面に貼着した除塵機能付き搬送部材とするのがよい。除塵層の厚さは、限定されないが、搬送性を考慮して、通常５〜１００μｍとするのがよい。
【００２１】
支持体としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリブタジエン、ポリメチルペンテンなどのポリオレフィンや、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリウレタン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂、エチレン・（メタ）アクリル酸共重合体、エチレン・（メタ）アクリル酸エステル共重合体、ポリスチレン、ポリカーボネートなどからなるプラスチックフィルムなどが挙げられる。
これらの支持体は、１種または２種以上を組み合わせて使用してもよく、また片面または両面にコロナ処理などの表面処理を施したものであってもよい。支持体の厚さは、通常１０〜１００μｍとするのがよい。
【００２２】
支持体の片面に除塵層を設けて、除塵シートとする場合、支持体の反対面側に粘着剤層を設け、その粘着性を利用して搬送部材に貼着するのが望ましい。
上記の粘着剤層としては、アクリル系、ゴム系、シリコン系など通常の粘着剤を適宜使用できる。また、この粘着剤層の厚さは、とくに限定されないが、通常は５〜１００μｍ、好ましくは１０〜５０μｍとするのがよい。
【００２３】
除塵層および粘着剤層には、除塵シートを使用するまでの問、保護フィルムを貼り合わせておくのが望ましい。
保護フィルムとしては、シリコーン系、長鎖アルキル系、フッ素系、脂肪酸アミド系、シリカ系の剥離剤で剥離処理した、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリブタジエン、ポリメチルペンテンなどのポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリウレタン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂、エチレン・（メタ）アクリル酸共重合体、エチレン・（メタ）アクリル酸エステル共重合体、ポリスチレン、ポリカーボネートなどからなるプラスチックフィルムなどが挙げられる。この保護フィルムの厚さは、作業性の点より、通常１０〜１００μｍであるのがよい。
【００２４】
本発明において、搬送部材としては、とくに限定されないが、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ヘッドなどの基板が挙げられる。
以下、本発明を実施例に基づいてさらに具体的に説明する。ただし、本発明は以下の実施例にのみ限定されるものではない。なお、以下において、部とあるのは重量部を意味するものとする。
【実施例１】
【００２５】
２−エチルヘキシルアクリレート２５部、エチルアクリレート７５部、メチルメタクリレート５部、２−ヒドロキシエチルアクリレート５部、過酸化ベンゾイル０．２部からなるトルエン５０重量％溶液を重合処理することにより、平均分子量が約４０万のアクリル系ポリマーを合成した。
このアクリル系ポリマー１００部（固形分）に、ネオペンチルグリコールジメタクリレート２００部、架橋剤として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「コロネートＬ」）５部および光重合開始剤（チバ・スペシャルティケミカルズ社製の商品名「イルガキュアー６５１」）５部を加えて、均一に混合し、紫外線硬化型粘着剤を調製した。
【００２６】
これとは別に、ブチルアクリレート１００部、アクリル酸５部、過酸化ベンゾイル０．２部からなるトルエン７０重量％溶液を重合処理することにより、平均分子量が約６０万のアクリル系ポリマーを合成した。
このアクリル系ポリマー１００部（固形分）に、架橋剤として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「コロネートＬ」）５部を加えて、均一混合し、粘着剤を調製した。
この粘着剤を、離型処理したポリエステルフィルムの上に乾燥後の厚さが１５μｍとなるように塗布し、乾燥して、粘着剤層を形成した。
【００２７】
つぎに、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、この支持体の片面に、前記の紫外線硬化型粘着剤を、乾燥後の厚さが１５μｍとなるように塗布し、乾燥して、紫外線硬化型粘着剤層を形成し、この層の表面に、離型処理したポリエステルフィルムを保護用として貼り合わせた。また、この支持体の反対面側に、前記方法で形成した粘着剤層を貼り合わせて、両側に離型処理したポリエステルフィルムを持つ５層構造の積層シートを得た。
【００２８】
ついで、この積層シートに、紫外線硬化型粘着剤層側より、中心波長が３６５ｎｍである紫外線を、積算光量が２，０００ｍＪ／cm2 となるように照射して、上記の紫外線硬化型粘着剤層を重合硬化させた。
これにより、支持体の片面に上記重合硬化した紫外線硬化型粘着剤層からなる除塵層を有し、支持体の反対面側に粘着剤層を有し、これら両層の上に保護フィルムとして離型処理したポリエステルフィルムを持つ除塵シートを作製した。
【００２９】
この除塵シートに関して、上記の重合硬化した紫外線硬化型粘着剤層からなる除塵層について、下記の要領により、パルスＮＭＲ−Ｓｏｌｉｄ  Ｅｃｈｏ法で測定される自由誘導減衰信号強度が測定温度１００℃において初期値の３７％にまで減衰するまでに要する時間を求めた結果、５０μ秒であった。
【００３０】
＜緩和時間の測定方法＞
試験管に除塵層のサンプルを約２cmの深さになるように挿入して、分析装置に装着したのち、サンプル内部の温度が均一になるまで１〜１０分保持したのち、下記の条件により、測定した。この方法で得られた自由誘導減衰信号が、初期値の３７％に達するまでの時間を求めた。
パルスＮＭＲ分析装置：日本電子（株）製の「ＪＮＭ−ＭＵ２５」
観測核：プロトン
共鳴周波数：２５ＭＨｚ
測定モード：Ｓｏｌｉｄ  Ｅｃｈｏ法
測定温度：１００℃
９０°パルス幅：２．０μ秒
パルス間隔：８．０μ秒
回復時間：２．０秒
積算回数：１６回
【実施例２】
【００３１】
紫外線硬化型粘着剤の紫外線による重合硬化を、積算光量が７００ｍＪ／cm2 となるようにして行った以外は、実施例１と同様に、除塵シートを作製した。重合硬化した紫外線硬化型粘着剤層からなる除塵層について、前記と同様にして、その緩和時間を求めた結果、１３０μ秒であった。
【実施例３】
【００３２】
紫外線硬化型粘着剤の紫外線による重合硬化を、積算光量が４００ｍＪ／cm2 となるようにして行った以外は、実施例１と同様に、除塵シートを作製した。重合硬化した紫外線硬化型粘着剤層からなる除塵層について、前記と同様にして、その緩和時間を求めた結果、２２０μ秒であった。
【００３３】
比較例１
紫外線硬化型粘着剤の紫外線による重合硬化を、積算光量が１５０ｍＪ／cm2 となるようにして行った以外は、実施例１と同様に、除塵シートを作製した。重合硬化した紫外線硬化型粘着剤層からなる除塵層について、前記と同様にして、その緩和時間を求めた結果、１，２００μ秒であった。
【００３４】
比較例２
紫外線硬化型粘着剤の紫外線による重合硬化を、積算光量が５０ｍＪ／cm2 となるようにして行った以外は、実施例１と同様に、除塵シートを作製した。重合硬化した紫外線硬化型粘着剤層からなる除塵層について、前記と同様にして、その緩和時間を求めた結果、２，０００μ秒であった。
【００３５】
上記の実施例１〜３および比較例１，２の各除塵シートについて、除塵層とは反対側の粘着剤層上の離型フィルムを剥がし、８インチシリコンウエハを搬送部材として、そのミラー面に貼着し、周辺部をウエハ形状に揃えたのち、除塵層上の離型フィルムを剥がして、除塵機能付き搬送部材とした。
この搬送部材について、下記の要領により、搬送性を評価した、この結果は、表１に示されるとおりであった。表１には、参考のため、除塵層の緩和時間を併記した。
【００３６】
＜除塵機能付き搬送部材の搬送性の評価＞
粘着テープ貼り合わせ機に日東精機（株）製の「ＤＲ−８５００II」を使用し、テーブル温度を３５℃とした。除塵層を下向きにして、除塵機能付き搬送部材を搬送させたときに、チャックテーブルに一旦吸着されたのち、再脱離される際の異音の有無を確認した。脱離の際「パン」という異音がした場合を搬送性不良、「パン」という異音が全くない場合を搬送性良好、と評価した。
【００３７】
表１
┌────┬──────────┬────────────┐
│        │  緩和時間（μ秒）  │    搬送性（異音の有無）│
├────┼──────────┼────────────┤
│実施例１│          ５０      │    良  好  （異音なし）│
│        │                    │                        │
│実施例２│        １３０      │    良  好  （異音なし）│
│        │                    │                        │
│実施例３│        ２２０      │    良  好  （異音なし）│
├────┼──────────┼────────────┤
│比較例１│    １，２００      │    不  良  （異音あり）│
│        │                    │                        │
│比較例２│    ２，０００      │    不  良  （異音あり）│
└────┴──────────┴────────────┘
【００３８】
上記の表１の結果から明らかなように、本発明の構成とされた実施例１〜３の除塵機能付き搬送部材は、本発明の構成をとらない比較例１，２の除塵機能付き搬送部材に比べて、搬送性にすぐれていることがわかる。
また、これとは別に、実施例１〜３の除塵機能付き搬送部材を用いて、実際に、８インチシリコンウエハ用の基板処理装置内を搬送させ、装置内に付着している異物を除去する操作を試みたところ、簡単かつ確実に除去できることもわかった。