(57)【要約】【課題】  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機能付き搬送部材を提供する。【解決手段】  基板処理装置内に搬送することで異物を除去するためのクリーニング機能付き搬送部材であって、搬送部材上に表面自由エネルギーが１５〜３０ｍＪ／ｍ2 、水の接触角が９０度を超える物質からなるクリーニング層が設けられていることを特徴とするクリーニング機能付き搬送部材、特に搬送部材上にクリーニング層が直接設けられている上記構成のクリーニング機能付き搬送部材。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板処理装置内に搬送することで異物を除去するためのクリーニング機能付き搬送部材であって、搬送部材上に表面自由エネルギーが１５〜３０ｍＪ／ｍ2 、水の接触角が９０度を超える物質からなるクリーニング層が設けられていることを特徴とするクリーニング機能付き搬送部材。
【請求項２】
搬送部材上にクリーニング層が直接設けられている請求項１に記載のクリーニング機能付き搬送部材。
【請求項３】
クリーニング層が実質的に粘着性を有さず、引張り強さが２，０００ＭＰａ以下である請求項１または２に記載のクリーニング機能付き搬送部材。
【請求項４】
クリーニング層が活性エネルギーにより硬化されてなる粘着剤層である請求項１〜３のいずれかに記載のクリーニング機能付き搬送部材。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに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、各種の基板処理装置をクリーニングするクリーニング機能付き搬送部材と、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機能付き搬送部材とクリーニング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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ことになるため、定期的に装置を停止させ、洗浄処理する必要があった。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（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開平１０−１５４６８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
粘着性の物質を固着した基板を搬送することにより、基板処理装置内に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がれないおそれがあり、基板を確実に搬送できなくなるおそれがあった。
本発明は、このような事情に照らして、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に低減できるクリーニング機能付き搬送部材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】
【０００４】
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、クリーニング層を設けた基板等の搬送部材を搬送することにより、基板処理装置内に付着した異物をクリーニング除去するにあたり、上記クリーニング層の表面自由エネルギーおよび水の接触角を特定範囲に設定することにより、基板処理装置内を確実に搬送でき、さらに異物も簡便に低減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することで異物を除去するためのクリーニング機能付き搬送部材であって、搬送部材上に表面自由エネルギーが１５〜３０ｍＪ／ｍ2 、水の接触角が９０度を超える物質からなるクリーニング層が設けられていることを特徴とするクリーニング機能付き搬送部材（請求項１）、搬送部材上にクリーニング層が直接設けられている請求項１に記載のクリーニング機能付き搬送部材（請求項２）、クリーニング層が実質的に粘着性を有さず、引張り強さが２，０００ＭＰａ以下である請求項１または２に記載のクリーニング機能付き搬送部材（請求項３）、クリーニング層が活性エネルギーにより硬化されてなる粘着剤層である請求項１〜３のいずれかに記載のクリーニング機能付き搬送部材（請求項４）に係るものである。
また、本発明は、請求項１〜４のいずれかに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５）に係るものである。
【発明の効果】
【０００６】
このように、本発明のクリーニング機能付き搬送部材によれば、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に低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明のクリーニング機能付き搬送部材のクリーニング層は、その表面自由エネルギーが１５〜３０ｍＪ／ｍ2 、好ましくは１５〜２５ｍＪ／ｍ2 であることが必要である。
本発明においてクリーニング層（固体）の表面自由エネルギーとは、クリーニング層表面に対して水およびヨウ化メチレンを用いてそれぞれ接触角を測定し、この測定値と接触角測定液体の表面自由エネルギー値（文献より既知）を、Ｙｏｕｎｇの式および拡張Ｆｏｗｋｅｓの式から導かれる下記の式１に代入し、得られる二つの式を連立一次方程式として解くことにより、求められる固体の表面自由エネルギー値を意味するものである。
【０００８】
＜式１＞
（１＋ｃｏｓθ）γL ＝２√（γS d γL d ）＋２√（γS p γL p ）
ただし、式中の各記号は、それぞれ以下の通りである。
θ：接触角
γL ：接触角測定液体の表面自由エネルギー
γL d ：γL における分散力成分
γL p ：γL における極性力成分
γS d ：固体の表面自由エネルギーにおける分散力成分
γS p ：固体の表面自由エネルギーにおける極性力成分
【０００９】
また、クリーニング層表面の水の接触角は９０度を超える、好ましくは１００度以上となるようにするのが望ましい。
本発明においては、クリーニング層の表面自由エネルギーおよび水の接触角をこのような特定の範囲に設定することにより、クリーニング機能付き搬送部材の搬送時にクリーニング層が被クリーニング部位と強く接着することがなく、確実に搬送できるという効果が得られるものである。
また、クリーニング層の引張り強さ（試験法ＪＩＳ  Ｋ７１２７に準ずる）が、２，０００ＭＰａ以下、好ましくは１ＭＰａより大きいことが望ましく、かかる範囲内に設計することにより、クリーニング層が実質的に粘着性を有さず、搬送トラブルを発生することなく、異物を除去することができる。
【００１０】
このようなクリーニング層は、その表面自由エネルギーおよび水の接触角が上記の特定範囲内となるものであれば、その材質などは特に限定されないが、紫外線や熱などの活性エネルギー源により硬化、架橋して、その分子構造が三次元網状化して粘着力が低下もしくは消失した粘着剤層が好ましい。
このような粘着剤層を用いると、搬送時にクリーニング層が被クリーニング部と強く接着することがなく、確実に搬送できる。
また、このようなクリーニング層の厚さとしては、特に限定されないが、通常は、５〜１００μｍ程度であるのがよい。
【００１１】
クリーニング層の具体例としては、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。
上記の感圧接着性ポリマーとしては、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。
【００１２】
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１０，０００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好ましい。
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−ヒドルキシシクロヘ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。
【００１３】
また、本発明において、このようなクリーニング層が支持体に設けられる場合、そ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。
このような支持体の厚さとしては、通常１０〜１００μｍ程度である。
【００１４】
本発明は、さらに、支持体の片面に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てなるクリーニングシートも提供する。
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。
このような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の基板や他のテープ・シートなどの搬送部材に貼り付け、クリーニング機能付き搬送部材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ができる。
また、基板などの搬送部材を再利用するため、クリーニング後に基板を上記粘着剤層から剥がす場合、上記粘着剤層の粘着力は再剥離できる範囲であれば特に限定されないが、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。
【００１５】
本発明において、クリーニング層は、前記した硬化、架橋した粘着剤層のほか、ポリイミド系樹脂などの耐熱性樹脂で構成することもできる。
また、本発明において、上記各構成のクリーニング層は、搬送部材上に粘着剤材料や耐熱性樹脂形成材料などをコーティングなどの手法により直接形成することができる。さらに、上記のコーティング後に、活性エネルギー源を照射して硬化、架橋処理したり、耐熱性付与処理などを施すことができる。
【００１６】
本発明において、このように搬送部材上にクリーニング層が設けられたクリーニング機能付き搬送部材は、これを基板処理装置内に搬送して、被洗浄部位に接触させることにより、クリーニングすることができる。
上記の搬送部材としては、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。
【実施例１】
【００１７】
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。
【００１８】
実験１
アクリル酸２−エチルヘキシル３０部、アクリル酸メチル７０部およびアクリル酸１０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２８０万）１００部に対し、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（日本合成化学社製：商品名：ＵＶ  １７００Ｂ）１５０部、ポリイソシアネート化合物（日本ポリウレタン工業製：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製：商品名：イルガキュアー６５１）１０部を、均一に混合して、紫外線硬化型粘着剤溶液Ａを調製した。
なお、この粘着剤溶液Ａを流延し、中心波長３６５ｎｍの紫外線を積算光量１，０００ｍＪ／ｃｍ2 照射して硬化させたところ、硬化層の表面は実質的に粘着性は有しておらず、硬化層の紫外線硬化後の引張り強さは１，４４０ＭＰａであった。ここで、引張り強さは、試験法ＪＩＳ  Ｋ７１２７に準じて測定した。
【００１９】
また、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―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、ポリエチレングリコ―ル２００ジメタクリレ―ト（新中村化学製：商品名：ＮＫエステル４Ｇ）５０部、ウレタンアクリレ―ト（新中村化学製：商品名：Ｕ−Ｎ−０１）５０部、およびポリイソシアネート化合物（日本ポリウレタン工業製：商品名：コロネートＬ）３部を、均一に混合して、感圧性粘着剤溶液Ｂを調製した。
この感圧性粘着剤溶液Ｂを、幅２５０ｍｍ、厚さが２５μｍのポリエステル製支持体フィルムの片面に、乾燥後の厚さが１０μｍになるように塗布して通常の粘着剤層を設け、その表面に厚さが３８μｍのポリエステル系剥離フィルムを貼った。
【００２０】
つぎに、支持体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Ａを、乾燥後の厚さが１０μｍ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１，０００ｍＪ／ｃｍ2 照射して、本発明のクリーニングシートを得た。
このクリーニングシートのクリーニング層側の剥離フィルムを剥がし、このクリーニング層の表面自由エネルギーを測定したところ、１８．４ｍＪ／ｍ2 であり、水の接触角は１０５．１度であった。
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を作製した。
【００２１】
一方、基板処理装置のウエハステージを取り外し、レーザー式異物測定装置で、０．３μｍ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、２１，０００個であった。
ついで、このクリーニングウエハのクリーニング層側の剥離フィルムを剥がし、基板処理装置内に搬送させたところ、１００枚連続搬送させても、クリーニング層が被クリーニング部位と強く接着することは全く起こらず、問題なくクリーニング搬送できた。
また、その後にウエハステージを取り外し、レーザー式異物測定装置で、０．３μｍ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２０，０００個となっており、クリーニング前に付着していた異物数を低減することができた。
【００２２】
比較実験１
クリーニング層用粘着剤として、アクリル酸２−エチルヘキシル３０部、アクリル酸メチル７０部およびアクリル酸１０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２８０万）１００部に対し、ポリエチレングリコ―ル２００ジメタクリレ―ト（新中村化学製：商品名：ＮＫエステル４Ｇ）１００部、ポリエチレングリコ―ル６００ジアクリレ―ト（新中村化学製：商品名：ＮＫエステルＡ−６００）１００部、ポリイソシアネート化合物（日本ポリウレタン工業製：商品名：コロネートＬ）３部を、均一に混合して調製した粘着剤溶液Ｃを用いた。
この粘着剤溶液Ｃを用いて形成したクリーニング層の引張り強さを実験１と同様にして測定したところ、０．１ＭＰａであった。つぎに、実験１と同様にしてクリーニングシートを作製し、このクリーニング層の表面自由エネルギーを測定したところ、５７．３ｍＪ／ｍ2 であり、水の接触角は４９．４度であった。
ついで、このクリーニングシートから実験１と同じ方法で作製した搬送用クリーニングウエハを、基板処理装置内に搬送させたところ、１枚目でウエハステージに固着し、搬送できなくなった。
【００２３】
実験２
８ｉｎｃｈのシリコンウエハの裏面（ミラー面）に、実験１で調製した紫外線硬化型粘着剤溶液Ａを、乾燥後の厚さが１０μｍになるように塗布して、粘着剤層を設け、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った。
このシートに中心波長３６５ｎｍの紫外線を積算光量１，０００ｍＪ／ｃｍ2 照射して上記の粘着剤層を硬化、架橋させることにより、クリーニング層を形成し、クリーニング機能付き搬送用クリーニングウエハを作製した。クリーニング層の表面自由エネルギー、水の接触角は、実験１とほぼ同じであった。
つぎに、このクリーニングウエハを用いて、実験１と同様に基板処理装置のクリーニング試験を行ったところ、実験１と同様に良好な搬送性が得られ、また実験１と同様の異物低減効果が得られた。
【００２４】
比較実験２
実験１で調製した紫外線硬化型粘着剤溶液Ａに代えて、比較実験１で調製した粘着剤溶液Ｃを使用した以外は、実験２と同様にしてクリーニング層を形成し、クリーニング機能付き搬送用クリーニングウエハを作製した。クリーニング層の表面自由エネルギー、水の接触角は、比較実験１とほぼ同じであった。
この搬送用クリーニングウエハを、基板処理装置内に搬送させたところ、比較実験１の場合と同様に、１枚目でウエハステージに固着し、搬送できなくなった。