(57)【要約】【課題】真空系の基板処理装置内に搬送したときの規定真空度への到達時間を短縮することができ、もって稼動率のさらなる向上に寄与するクリーニング部材を提供することを目的とする。【解決手段】支持体の片面にクリーニング層が設けられ、他面に粘着剤層が設けられたクリーニングシートにおいて、上記支持体の常態吸湿量が２．０重量％未満であることを特徴とするクリーニングシート、またこのクリーニングシートをその粘着剤層を介して搬送部材に貼り付けたことを特徴とするクリーニング機能付搬送部材、さらにこのクリーニング機能付搬送部材を基板処理装置内に搬送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】
支持体の片面にクリーニング層が設けられ、他面に粘着剤層が設けられたクリーニングシートにおいて、上記支持体の常態吸湿量が２．０重量％未満であることを特徴とするクリーニングシート。
【請求項２】
請求項１に記載のクリーニングシートを、その粘着剤層を介して搬送部材に貼り付けたことを特徴とするクリーニング機能付搬送部材。
【請求項３】
請求項２に記載のクリーニング機能付搬送部材を、基板処理装置内に搬送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。
【請求項４】
請求項３に記載のクリーニング方法によりクリーニングされた基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クリーニングシートおよびこれを用いた基板処理装置のクリーニング方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体、プ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、異物を嫌う各種の基板処理装置では、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、後続の基板をつぎつぎに汚染するため、定期的に装置を停止して洗浄処理する必要があり、稼動率の低下や多大な労力が必要であった。
【０００３】
これらの問題を解決するため、基板処理装置内に、クリーニング部材として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が提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−３２９６９９号公報（第２〜４頁）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記の提案方法は、装置を停止して洗浄処理する必要がなく、稼動率の低下や多大な労力を回避する有効な方法である。しかしながら、クリーニング部材を真空系の基板処理装置内に搬送したときに、規定真空度への到達時間が長くなり、そのぶん稼働率を十分に改善できない場合があった。
【０００６】
本発明は、このような事情に照らし、真空系の基板処理装置内に搬送したときの規定真空度への到達時間を短縮でき、もって稼動率のさらなる向上に寄与するクリーニング部材を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、クリーニング部材として、支持体の片面にクリーニング層を、他面に粘着剤層を設けて、クリーニングシートを構成し、このシートを上記の粘着剤層を介して半導体ウエハ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とし、これを基板処理装置内に搬送して、装置内に付着する異物をクリーニング除去する方法について、種々検討してきたが、この方法において、上記クリーニングシート中に含まれる水分が真空系の基板処理装置内で揮散し、装置の真空度を低下させる原因となっていることがわかった。
【０００８】
また、上記クリーニングシートに含まれる水分は、クリーニング層や粘着剤層中にも微量存在するが、通常は、これらの層を支持する支持体にその多くが含まれており、したがって、この支持体に含まれる水分量を規制すれば、水分の揮散に起因した真空度の低下を抑制できるものと考えた。
そこで、この考えに基づいて、支持体の材料構成を含めた広範囲の実験検討を繰り返した結果、支持体の常態吸湿量が特定値以下となるように構成したクリーニングシートによれば、真空系の基板処理装置内に搬送したときの真空度の顕著な低下がみられなくなり、規定真空度への到達時間が短縮され、稼動率のさらなる向上に大きく貢献できるものであることがわかった。
【０００９】
本発明は、このような知見を基にして、完成されたものである。
すなわち、本発明は、支持体の片面にクリーニング層が設けられ、他面に粘着剤層が設けられたクリーニングシートにおいて、上記支持体の常態吸湿量が２．０重量％未満であることを特徴とするクリーニングシートと、さらにこのクリーニングシートを、その粘着剤層を介して搬送部材に貼り付けたことを特徴とするクリーニング機能付搬送部材とに係るものである。
また、本発明は、上記のクリーニング機能付搬送部材を、基板処理装置内に搬送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。さらに、本発明は、上記構成のクリーニング方法によりクリーニングされた基板処理装置を提供できるものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明のクリーニングシートにおいて、支持体としては、常態吸湿量が２．０重量％未満であるもの、好ましくは１．０〜０．０５重量％であるもの、さらに好ましくは０．０５〜０．０１重量％であるもの、最も好ましくは０重量％であるものが用いられる。このような低吸湿量の支持体を用いることにより、真空系の基板処理装置内に搬送したときの真空度の顕著な低下を抑制することができ、その結果、規定真空度への到達時間を短縮することができる。
【００１１】
なお、上記の「常態吸湿量」は、支持体固有の値であって、たとえば、支持体を常態下〔２３℃，５０％ＲＨ（相対湿度）の雰囲気中〕に１０日間放置して、吸湿量を飽和状態としたときの値であり、カールフィッシャー法で測定できる。具体的には、吸湿量を飽和状態としたときの支持体の全重量Ｗ１を測定し、またこの支持体を加熱したガスを滴定セル内に導入して水分量Ｗ０を測定し、常態吸湿量（重量％）＝（Ｗ０／Ｗ１）×１００として、求められる。
【００１２】
このような支持体としては、常態吸湿量が上記２．０重量％未満である限り、とくに限定されないが、たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィンや、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリエステルなどの１種または２種以上のポリマーフィルムが挙げられる。これらポリマーの種類を選択し、かつこれに配合する添加剤などを適宜組み合わせることにより、常態吸湿量を上記値に設定することが可能である。なお、上記ポリマーフィルムの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。このような支持体の厚さとしては、通常１０〜２００μｍ程度であるのがよい。
【００１３】
本発明のクリーニングシートは、上記した支持体の片面にクリーニング層が、他面に粘着剤層が設けられた構成からなるものである。
クリーニング層はとくに限定されないが、引っ張り弾性率（試験法：ＪＩＳ  Ｋ７１２７）が１０ＭＰａ以上、好ましくは１０〜２，０００ＭＰａであるのがよい。引っ張り弾性率が１０ＭＰａ以上であると、ラベル切断時のクリーニング層のはみ出しや切断不良が抑えられ、プリカット方式で汚染のないクリーニング機能付ラベルシートを製造でき、また搬送時に装置内の接触部位に接着して搬送トラブルを引き起こすおそれがない。また、引っ張り弾性率が２，０００ＭＰａ以下であると、搬送系の付着異物の除去性に好結果が得られる。
【００１４】
このようなクリーニング層は、その材質などにとくに限定はないが、紫外線や熱などの活性エネルギー源によって重合硬化した樹脂層から構成されているのが望ましい。これは、上記の重合硬化により分子構造が三次元網状化して実質的に粘着性がなくなり、搬送時に装置接触部と強く接着せず、基板処理装置内を確実に搬送できるクリーニング部材が得られるからである。
【００１５】
上記重合硬化した樹脂層としては、たとえば、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（以下、重合性不飽和化合物という）および重合開始剤と、必要により架橋剤などを含ませた硬化型の樹脂組成物を、活性エネルギー源とくに紫外線により硬化したものが挙げられる。
【００１６】
感圧接着性ポリマーには、たとえば、（メタ）アクリル酸および／または（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たり、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合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もよい。この導入でアクリル系ポリマー自体も重合硬化反応に関与させることができる。
【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よくなされるように、５，０００以下の分子量を有しているのが好ましい。
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、ε−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へキサ（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、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、とくに限定されず、公知のものを使用できる。
たとえば、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−ヒドロキシシクロヘ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−ジメトキシー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。
【００１９】
上記のクリーニング層は、シリコンウエハ（ミラー面）に対する１８０度引き剥がし粘着力（ＪＩＳ  Ｚ０２３７に準じて測定）が０．２Ｎ／１０ｍｍ幅以下、好ましくは０．０１〜０．１Ｎ／１０ｍｍ幅程度であるのがよい。このような低粘着ないし非粘着とすることにより、搬送時に装置内の被接触部と接着することがなく、搬送トラブルを引き起こすおそれがない。
また、このようなクリーニング層の厚さは、とくに限定されないが、通常は、１〜１００μｍ程度であるのがよい。
【００２０】
支持体の他面に設けられる粘着剤層は、シリコンウエハ（ミラー面）に対する１８０度引き剥がし粘着力が、０．０１〜１０Ｎ／１０ｍｍ幅、好ましくは０．０５〜５Ｎ／１０ｍｍ幅であるのがよい。粘着力が低すぎると、シリコンウエハなどの搬送部材に貼り付けたときの接着力が不足し、搬送中にシート剥離などの不都合をきたすおそれがあり、また高すぎると、クリーニングシートを搬送部材から剥離除去する際に、支持体が裂けるおそれがある。
また、このような粘着剤層の厚さは、とくに限定されないが、通常は、１〜１００μｍ程度、好ましくは５〜５０μｍ程度であるのがよい。
【００２１】
このような粘着剤層は、その材料構成について、とくに限定されず、アクリル系やゴム系などの通常の粘着剤がいずれも使用できる。これらの中でも、アクリル系の粘着剤として、重量平均分子量が１０万以下の成分が１０重量％以下であるアクリル系ポリマーを主剤としたものが、とくに好ましく用いられる。
上記のアクリル系ポリマーは、（メタ）アクリル酸アルキルエステルを主モノマーとし、これに必要により共重合可能な他のモノマーを加えたモノマー混合物を、重合反応させることにより、合成できるものである。
【００２２】
本発明のクリーニングシートにおいては、上記のクリーニングや粘着剤層を保護するために、これらの層上に保護フィルムを貼り合わせてもよい。
保護フィルムの材質などには、とくに限定はなく、シリコーン系、長鎖アルキル系、フッ素系、脂肪酸アミド系、シリカ系の剥離剤などで剥離処理した、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のプラスチックフィルムが挙げられる。また、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィンからなるフィルムでは、剥離処理剤を用いなくても、離型性を有するため、これ単独を保護フィルムとして使用できる。この保護フィルムの厚さは、通常５〜２００μｍ程度であるのがよい。
【００２３】
本発明においては、上記構成のクリーニングシートを、その他面に設けられた通常の粘着剤層を介して、搬送部材に貼り付けることにより、クリーニングシート機能付搬送部材とする。ここで、上記の搬送部材は、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ヘッドなどの基板などが挙げられる。
【００２４】
本発明においては、上記のクリーニング機能付搬送部材を、基板処理装置内に搬送することにより、上記装置内に付着する異物を上記搬送部材のクリーニング層に吸着させて、クリーニング除去する。その際、真空系の基板処理装置であっても、上記搬送で真空度が極端に低下することはなく、規定真空度に到達する時間を短縮でき、また装置内の接触部位にクリーニング層が接着することもなく、良好に搬送することができ、搬送性とクリーニング性との両立を容易にはかれて装置の稼動率の向上に大きく貢献させることができる。
【００２５】
本発明において、基板処理装置にはとくに限定はなく、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、検知装置などの各種装置が挙げられる。これらの中でも、本発明の効果を奏する上で、真空系の装置が望ましい。本発明では、前記の方法によりクリーニングされた基板処理装置を提供できるものである。
【００２６】
【実施例】
つぎに、本発明の実施例を記載して、より具体的に説明する。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。
【００２７】
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」）２００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「コロネートＬ」）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「イルガキュアー６５１」）３部を、均一に混合して、紫外線硬化型の樹脂組成物Ａを調製した。
【００２８】
これとは別に、温度計、攪拌機、窒素導入管および還流冷却管を備えた内容量が５００ｍｌの３つ口フラスコ型反応器内に、アクリル酸２−エチルへキシル７３部、アクリル酸ｎ−ブチル１０部、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド１５部およびアクリル酸５部からなるモノマー混合物、重合開始剤として２，２′−アゾビスイソブチロニトリル０．１５部、酢酸エチル１００部を、全体が２００ｇになるように配合して投入し、窒素ガスを約１時間導入しながら攪拌し、内部の空気を窒素で置換した。その後、内部の温度を５８℃にし、この状態で約４時間保持して重合を行い、粘着剤ポリマー溶液を得た。このポリマー溶液１００部に、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」）３部を均一に混合し、粘着剤溶液Ａを調製した。
【００２９】
片面がシリコーン系剥離剤にて処理された長尺ポリエステルフィルム（厚さが３８μｍ、幅が２５０ｍｍ）からなる保護フィルムの剥離処理面に、上記の粘着剤溶液Ａを、乾燥後の厚さが７μｍとなるように塗布した。その粘着剤層上に、支持体として、エチレン−酢酸ビニル共重合体フィルム（厚さが１００μｍ、幅が２５０ｍｍ）を積層した。さらに、そのフィルム上に、上記の紫外線硬化型の樹脂組成物Ａを、乾燥後の厚さが１５μｍとなるように塗布して、樹脂層を設けるとともに、その表面に前記と同様の保護フィルムの剥離処理面を貼り合わせて、積層シートＡとした。
【００３０】
この積層シートＡに、中心波長３６５ｎｍの紫外線を積算光量１，０００ｍＪ／ｃｍ２  照射して、重合硬化した樹脂層からなるクリーニング層を有するクリーニングシートＡを得た。このクリーニングシートＡを、２３℃、５０％ＲＨの雰囲気中に１０日間放置し、シート全体の吸湿量を飽和状態とした。クリーニング層上の保護フィルムを剥がして、クリーニング層の吸湿量を測定したところ、２１．０μｇ／ｃｍ２  であった。
また、このクリーニングシートＡとは別に、支持体（エチレン−酢酸ビニル共重合体フィルム）のみを、２３℃、５０％ＲＨの雰囲気中で１０日間放置して、この支持体の吸湿量を飽和状態としたのち、その吸湿量を測定した。その結果は０．０３９重量％であった。
【００３１】
このクリーニングシートＡの粘着剤層側の保護フィルムを剥がし、８インチのシリコンウエハの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搬送部材Ａを作製した。なお、上記粘着剤層のシリコンウエハ（ミラー面）に対する１８０°引き剥がし粘着力は１．５Ｎ／１０ｍｍ幅であった。
このクリーニング機能付搬送部材Ａについて、この搬送部材Ａを１ｃｍ×１ｃｍの大きさに裁断し、真空度測定装置として、昇温脱離質量分析装置（電子化学社製の「ＥＭＤ−ＷＡ１０００Ｓ」）に投入し、真空度が１０−９Ｔｏｏｒになるまでの時間を測定した。その結果は、３５分であった。
【００３２】
上記の測定結果からも明かなように、このクリーニング機能付搬送部材Ａは、支持体として低吸湿性材料を使用したことにより、その吸湿量を減少でき、その結果、１０−９ｔｏｏｒの真空度に到達するまでの時間が短くなり、真空系の基板処理装置内にも支障なく搬送できることがわかった。
【００３３】
実施例２
支持体として、ポリエステルフィルム（厚さが２５μｍ、幅が２５０ｍｍ）を使用した以外は、実施例１と同様に、クリーニングシートＢを作製した。このクリーニングシートＢを、２３℃、５０％ＲＨの雰囲気中に１０日間放置し、シート全体の吸湿量を飽和状態とした。クリーニング層上の保護フィルムを剥がして、クリーニング層の吸湿量を測定したところ、２６．０μｇ／ｃｍ２  であった。
また、このクリーニングシートＢとは別に、支持体（ポリエステルフィルム）のみを、２３℃、５０％ＲＨの雰囲気中で１０日間放置して、この支持体の吸湿量を飽和状態としたのち、その吸湿量を測定した。その結果は、０．３５重量％であった。
【００３４】
このクリーニングシートＢの粘着剤層側の保護フィルムを剥がし、８インチのシリコンウエハの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搬送部材Ｂを作製した。なお、上記粘着剤層のシリコンウエハ（ミラー面）に対する１８０°引き剥がし粘着力は１．５Ｎ／１０ｍｍ幅であった。
このクリーニング機能付搬送部材Ｂについて、この搬送部材Ｂを１ｃｍ×１ｃｍの大きさに裁断し、真空度測定装置として、昇温脱離質量分析装置（電子化学社製の「ＥＭＤ−ＷＡ１０００Ｓ」）に投入し、真空度が１０−９Ｔｏｏｒになるまでの時間を測定した。その結果は、４５分であった。
【００３５】
上記の測定結果からも明かなように、このクリーニング機能付搬送部材Ｂにおいても、支持体として低吸湿性材料を使用したことにより、その吸湿量を減少でき、その結果、１０−９ｔｏｏｒの真空度に到達するまでの時間が短くなり、真空系の基板処理装置内にも支障なく搬送できることがわかった。
【００３６】
比較例１
支持体として、ポリイミドフィルム（厚さが２５μｍ、幅が２５０ｍｍ）を使用した以外は、実施例１と同様に、クリーニングシートＣを作製した。このクリーニングシートＣを、２３℃、５０％ＲＨの雰囲気中に１０日間放置し、シート全体の吸湿量を飽和状態とした。クリーニング層上の保護フィルムを剥がして、クリーニング層の吸湿量を測定したところ、８０．０μｇ／ｃｍ２  であった。
また、このクリーニングシートＣとは別に、支持体（ポリイミドフィルム）のみを、２３℃、５０％ＲＨの雰囲気中で１０日間放置して、この支持体の吸湿量を飽和状態としたのち、その吸湿量を測定した。その結果は、２．９重量％であった。
【００３７】
このクリーニングシートＣの粘着剤層側の保護フィルムを剥がし、８インチのシリコンウエハの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搬送部材Ｃを作製した。なお、上記粘着剤層のシリコンウエハ（ミラー面）に対する１８０°引き剥がし粘着力は１．５Ｎ／１０ｍｍ幅であった。
このクリーニング機能付搬送部材Ｃについて、この搬送部材Ｃを１ｃｍ×１ｃｍの大きさに裁断し、真空度測定装置として、昇温脱離質量分析装置（電子化学社製の「ＥＭＤ−ＷＡ１０００Ｓ」）に投入し、真空度が１０−９Ｔｏｏｒになるまでの時間を測定した。その結果は、１２０分であった。
【００３８】
上記の測定結果からも明かなように、このクリーニング機能付搬送部材Ｃは、支持体として吸湿性の高い材料を使用したことにより、その吸湿量が高くなり、その結果、１０−９ｔｏｏｒの真空度に到達するまでの時間が長くなり、真空系の基板処理装置内に搬送した場合、装置を故障させるおそれがあり、上記装置用のクリーニング部材として適さないものであった。
【００３９】
【発明の効果】
以上のように、本発明では、クリーニングシートを構成させる支持体として、常態吸湿量が２．０％未満となる低吸湿性のもの使用したことにより、クリーニングシート中に含まれる水分に起因した真空度の低下を抑制でき、真空系の基板処理装置内に搬送したときの規定真空度への到達時間を短縮でき、もって稼動率のさらなる向上に寄与するクリーニングシートとクリーニングシート機能付搬送部材を提供でき、またこのクリーニングシート機能付搬送部材を使用した基板処理装置のクリーニング方法を提供することができる。