(57)【要約】【課題】  基板処理装置内への搬送性を改善して、基板処理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除塵部材を提供する。【解決手段】  側鎖に炭素数１６以上の直鎖状アルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキルエステルを必須のモノマー成分としたアクリル系ポリマーを主剤成分として含む除塵層を持つことを特徴とする基板処理装置の除塵部材、とくに支持体の片面に除塵層を設けた除塵シートと、搬送部材上に上記構成の除塵シートを除塵層を外側にして貼り合わせた除塵機能付搬送部材。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
側鎖に炭素数１６以上の直鎖状アルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキルエステルを必須のモノマー成分としたアクリル系ポリマーを主剤成分として含む除塵層を持つことを特徴とする基板処理装置の除塵部材。
【請求項２】
支持体の片面に除塵層を設けた除塵シートからなる請求項１に記載の基板処理装置の除塵部材。
【請求項３】
搬送部材上に請求項２に記載の除塵シートを除塵層を外側にして貼り合わせた除塵機能付搬送部材からなる基板処理装置の除塵部材。
【請求項４】
基板処理装置内に、請求項３に記載の除塵部材を搬送して、装置内を除塵することを特徴とする除塵方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば、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、異物を嫌う各種の基板処理装置に付着する異物を除去するための除塵部材と除塵方法に関するものである。
【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り、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という問題があった。
【０００３】
これらの問題を解決するため、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）や、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。
これらの方法によると、基板処理装置を停止させて洗浄処理する必要がないため、稼動率の低下や多大な労力を必要とするといった問題がなく、とくに前者の方法は異物の除去性によりすぐれている。
【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、上記前者の方法では、粘着性物質の粘着力が高いほど、除塵効果が大きくなるが、逆に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おそれがあった。この問題は、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に、とくに顕著であった。
【０００５】
本発明は、このような事情に照らして、基板処理装置内に確実に搬送することにより、基板処理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除塵部材と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、上記の目的を達成するために、鋭意検討した結果、除塵層を、側鎖結晶化性を有する特定のアクリル系ポリマーを主剤成分として含ませる層で構成するようにしたときには、基板処理装置内への搬送が容易となるとともに、基板処理装置内に付着している異物の除去性にも好結果が得られることを知り、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明は、側鎖に炭素数１６以上の直鎖状アルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキルエステルを必須のモノマー成分としたアクリル系ポリマーを主剤成分として含む除塵層を持つ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。
【０００８】
とくに、本発明は、上記構成の除塵部材として、支持体の片面に除塵層を設けた除塵シートと、搬送部材上に上記構成の除塵シートを除塵層を外側にして貼り合わせた除塵機能付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搬送部材からなる除塵部材を搬送して、装置内を除塵することを特徴とする除塵方法に係るものである。
なお、この明細書において、「（メタ）アクリル酸アルキルエステル」とは、アクリル酸アルキルエステルおよび／またはメタクリル酸アルキルエステルのことを意味するものである。
【発明の効果】
【０００９】
このように、本発明では、側鎖結晶化性を有するアクリル系ポリマーとして、側鎖に炭素数１６以上の直鎖状アルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキルエステルを必須のモノマー成分としたアクリル系ポリマーを主剤成分として含ませた除塵層を設ける構成としたことにより、基板処理装置内への搬送性が改善されて、基板処理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除塵部材と除塵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】
【００１０】
本発明において、除塵層は、側鎖に炭素数１６以上の直鎖状アルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキルエステルを必須のモノマー成分としたアクリル系ポリマーを主剤成分として含むことを特徴とする。上記アクリル系ポリマーは、いわゆる側鎖結晶化性を有するポリマーとして、所定温度以上では粘着性を発揮し、それ以下の温度では粘着性が著しく低下する性質がある。
この性質を利用して、たとえば除塵したい部位を設定温度に加温しておき、これに上記のポリマーを接触させることにより、粘着力上昇に伴う除塵作用を発現させることができ、その後に再び設定温度以下に戻すと、粘着力が著しく低下して容易に搬送できるようになり、除塵性と搬送性とを両立させることができる。
【００１１】
このような性質を有するアクリル系ポリマーは、側鎖に炭素数１６以上の直鎖状アルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキルエステルを必須のモノマー成分とし、これに必要により側鎖に炭素数１５以下のアルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキルエステルや、カルボキシル基、水酸基、アミノ基、環状酸無水基、エポキシ基、イソシアネート基などの官能基を有するモノマーを加えて、これらを常法により塊状重合、溶液重合、乳化重合、懸濁重合などの手法により重合ないし共重合させることにより、得られる。
このようなアクリル系ポリマーは、前記性質を持つものとして、４０℃以下、とくに３０℃以下の融点を有しているのが望ましい。
【００１２】
上記の側鎖に炭素数１６以上の直鎖状アルキル基を有する（メタ）アクリル酸エステルとしては、ヘキサデシル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、ドコシル（メタ）アクリレートなど、側鎖の直鎖状アルキル基の炭素数が１６〜２２の（メタ）アクリレートが好適に用いられる。
このようなモノマーの使用量は、モノマー全体の２０〜１００重量％、好ましくは４０〜１００重量％、さらに好ましくは５０〜１００重量％であるのがよい。
【００１３】
上記の側鎖に炭素数１５以下のアルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキルエステルとしては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ターシャリーブチル（メタ）アクリレート、ヘキシル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレートなどが挙げられる。これらのモノマー使用する場合、その使用量は、モノマー全体の１〜６０重量％とするのがよい。
【００１４】
上記の官能基を有するモノマーは、官能基と架橋剤などと反応させて除塵層の凝集力を調整する目的で用いられる。このようなモノマーとしては、（メタ）アクリル酸、ケイ皮酸、イタコン酸、フマル酸、２−ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート類、グリコールモノ（メタ）アクリレート類、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド、アリルアルコール、Ｎ−アルキルアミノエチル（メタ）アクリレート類、（メタ）アクリルアミド類、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水フマル酸、グリシジル（メタ）アクリレート、アリルグリシジルエーテルなどが挙げられる。これらの官能基を有するモノマーを使用する場合、その使用量は、モノマー全体の１〜２０重量％とするのがよい。
【００１５】
本発明において、除塵層は、上記のアクリル系ポリマーを主剤成分とし、必要により、上記のアクリル系ポリマーを短時間に結晶化させる目的で、適宜の結晶化触媒を含ませることができる。また、粘着力を調整する目的で、粘着力付与剤や上記以外のアクリル系ポリマー〔つまり、側鎖に炭素数１６以上の直鎖状アルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキルエステルを共重合成分としていないアクリル系ポリマー〕やその他のポリマーを含ませてもよい。さらに、除塵層の凝集性を調整する目的で、イソシアネート系化合物、エポキシ系化合物、メラミン系化合物などの一般の架橋剤を含ませることができる。
【００１６】
本発明において、基板処理装置の除塵部材には、上記構成の除塵層を持つ各種の除塵部材が包含される。これには、（１）搬送部材（の片面または両面）上に上記構成の除塵層をスピンコーターなどで直接塗布して除塵機能付搬送部材としたもの、（２）支持体の片面に上記構成の除塵層を設けて除塵シートとしたもの、（３）上記の除塵シートを搬送部材（の片面または両面）上に除塵層を外側にして貼り合わせて除塵機能付搬送部材としたものなどがある。これらの態様において、除塵層の厚さは、通常５〜１００μｍであるのがよい。
【００１７】
上記（２）の除塵シートは、これをそのまま基板処理装置内に搬送することもできるが、通常は、これを上記（３）のように搬送部材に貼り合わせ、除塵機能付搬送部材として基板処理装置内に搬送するのが望ましい。この場合、除塵シートは、支持体の片面に除塵層を設けるとともに、他面に粘着剤層を設けておき、この粘着剤層を介して、搬送部材に貼り合わせるのが望ましい。
粘着剤層の材料はとくに限定されず、アクリル系、ゴム系、シリコン系などの通常の粘着剤を使用できる。粘着剤層の厚さもとくに限定されないが、通常５〜１００μｍ、好ましくは１０〜５０μｍであるのがよい。
【００１８】
このような除塵シートにおいて、支持体は、とくに限定はないが、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用いてもよく、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。これらの支持体の厚さは、通常１０〜１００μｍ程度であるのがよい。
【００１９】
上記の除塵シートにおいて、除塵層や粘着剤層には、離型性を有する保護フィルムを貼り合わせておくのが望ましい。このような保護フィルムとしては、たとえば、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された、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プラスチックフィルムでは、剥離剤を用いなくても、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することができる。これらの保護フィルムの厚さは、作業性の観点より、通常１０〜１００μｍであるのがよい。
【００２０】
また、上記（１）または（３）の除塵機能付搬送部材において、除塵層または除塵シートを設ける搬送部材としては、とくに限定はなく、たとえば、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。
【００２１】
本発明においては、基板処理装置内に上記（１）〜（３）の除塵部材、とくに（１），（３）の除塵機能付搬送部材を搬送して、装置内を除塵する。その際、チャックテーブルや搬送アームなど、異物が付着している部位を、たとえば４０℃以上に加温すると、これに接触する除塵層は粘着力が上昇し、上記異物を効率良く捕集でき、その後に室温（２３℃）付近まで冷却すると、粘着力が実質的に消失し、異音もなくスムースに脱離し、良好な搬送性を確保できる。
【００２２】
本発明において、上記の方法により除塵される基板処理装置としては、とくに限定はなく、たとえば、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回路形成用の装置、とくに露光装置、レジスト塗布装置、スパッタリング装置、イオン注入装置、ドライエッチング装置、ウエハプローバ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が挙げられる。
つぎに、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、以下おいて、部とあるのは重量部を意味する。
【実施例１】
【００２３】
ステアリルアクリレート９７部、アクリル酸３部、アゾビスイソブチロニトリル０．２部からなる７０重量％トルエン溶液を、５８℃で６時間重合させて、重量平均分子量が約６０万のアクリル系ポリマーを得た。このポリマー固形分１００部に、架橋剤としてエポキシ化合物（三菱瓦斯化学社製の商品名「テトラッドＣ」）０．１部を加えて、支持体としての厚さが２５μｍのポリエステルフィルム上に乾燥後の厚さが１５μｍとなるように塗布乾燥して、除塵層を形成した。この層の表面には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貼り合わせた。
【００２４】
これとは別に、ブチルアクリレート９９部、アクリル酸１部、過酸化ベンゾイル０．２部からなる６０重量％トルエン溶液を、６０℃で６時間重合させて、重量平均分子量が約６０万のアクリル系ポリマーを得た。このポリマー固形分１００部に、架橋剤としてエポキシ化合物（三菱瓦斯化学社製の商品名「テトラッドＣ」）０．０５部を加えて、保護フィルムである離型処理したポリエステルフィルム上に乾燥後の厚さが１５μｍとなるように塗布乾燥して、粘着剤層を形成した。
【００２５】
この粘着剤層を、前記の除塵層を形成した支持体（ポリエステルフィルム）の背面に貼り合わせ、両面に保護フィルムを有する除塵シートを得た。
また、この除塵シートの粘着剤層側の保護フィルムを剥がし、搬送部材である６インチシリコンウエハのミラー面に、貼り合わせ機として日東精機社製の「ＤＲ−８５００II」を用いて貼り合わせ、周辺部をウエハ形状に揃えて、除塵機能付搬送部材を作製した。
【実施例２】
【００２６】
ドコシルアクリレート６０部、メチルアクリレート４０部、アクリル酸５部、アゾビスイソブチロニトリル０．２部からなる６０重量％トルエン溶液を、５８℃で６時間重合させ、重量平均分子量が約５０万のアクリル系ポリマーを得た。このポリマー固形分１００部に、架橋剤としてエポキシ化合物（三菱瓦斯化学社製の商品名「テトラッドＣ」）０．１部を加えて、支持体としての厚さが２５μｍのポリエステルフィルム上に乾燥後の厚さが１５μｍとなるように塗布乾燥して、除塵層を形成した。この層の表面には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貼り合わせた。
【００２７】
つぎに、実施例１で形成した粘着剤層を、上記の除塵層を形成した支持体（ポリエステルフィルム）の背面に貼り合わせ、両面に保護フィルムを有する除塵シートを得た。
また、この除塵シートの粘着剤層側の保護フィルムを剥がし、搬送部材である６インチシリコンウエハのミラー面に実施例１と同様にして貼り合わせ、周辺部をウエハ形状に揃えて、除塵機能付搬送部材を作製した。
【００２８】
比較例１
エチルアクリレート９７部、アクリル酸３部、アゾビスイソブチロニトリル０．２部からなる５５重量％酢酸エチル溶液を、５８℃で６時間重合させ、重量平均分子量が約５０万のアクリル系ポリマーを得た。このポリマー固形分１００部に、架橋剤としてエポキシ化合物（三菱瓦斯化学社製の商品名「テトラッドＣ」）０．１部を加えて、支持体としての厚さが２５μｍのポリエステルフィルム上に乾燥後の厚さが１５μｍとなるよう塗布乾燥して、除塵層を形成した。この層の表面には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貼り合わせた。
【００２９】
つぎに、実施例１で形成した粘着剤層を、上記の除塵層を形成した支持体（ポリエステルフィルム）の背面に貼り合わせ、両面に保護フィルムを有する除塵シートを得た。
また、この除塵シートの粘着剤層側の保護フィルムを剥がし、搬送部材である６インチシリコンウエハのミラー面に実施例１と同様にして貼り合わせ、周辺部をウエハ形状に揃えて、除塵機能付搬送部材を作製した。
【００３０】
比較例２
２−エチルへキシルアクリレート９０部、アクリル酸１０部、アゾビスイソブチロニトリル０．２部からなる６０重量％酢酸エチル溶液を、５８℃で６時間重合させて、重量平均分子量が約４５万のアクリル系ポリマーを得た。このポリマー固形分１００部に、架橋剤としてエポキシ化合物（三菱瓦斯化学社製の商品名「テトラッドＣ」）０．１部を加えて、支持体としての厚さが２５μｍのポリエステルフィルム上に乾操後の厚さが１５μｍとなるように塗布乾操して、除塵層を形成した。この層の表面には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貼り合わせた。
【００３１】
つぎに、実施例１で形成した粘着剤層を、上記の除塵層を形成した支持体（ポリエステルフィルム）の背面に貼り合わせ、両面に保護フィルムを有する除塵シートを得た。
また、この除塵シートの粘着剤層側の保護フィルムを剥がし、搬送部材である６インチシリコンウエハのミラー面に実施例１と同様にして貼り合わせ、周辺部をウエハ形状に揃えて、除塵機能付搬送部材を作製した。
【００３２】
上記の実施例１，２および比較例１，２の各除塵シートについて、下記の方法で、除塵性の評価を行った。結果は、表１に示されるとおりであった。
【００３３】
＜除塵性＞
初期から付着している異物が１０個未満の６インチサイズのシリコンウエハ上に、平均粒径０．２μｍからなるポリスチレン粒子０．０１ｇを均一に散布し、過剰分をエアーガンで除去して、除塵目標の異物を調整した。
ここに、除塵シートの除塵層側の保護フィルムを剥がして貼り付け、所定温度（７０℃または２３℃）で１分間保持したのち剥離して、除塵を行った。除塵前後の異物数を、ＫＬＡテンコール社製の表面検査装置「サーフスキャン６２００型」により計測し、下記の式にて、除塵率を算出した。
除塵率＝〔（除塵前の異物数−除塵後の異物数）／（除塵前の異物数）〕
×１００
【００３４】
表１
┌────┬─────────────┬─────────────┐
│        │        ７０℃            │        ２３℃            │
│        ├────┬────┬───┼────┬────┬───┤
│        │除塵前の│除塵後の│除塵率│除塵前の│除塵後の│除塵率│
│        │異物数  │異物数  │（％）│異物数  │異物数  │（％）│
├────┼────┼────┼───┼────┼────┼───┤
│実施例１│８９３２│  ６９２│  ９２│７９９６│６７９６│  １５│
│        │        │        │      │        │        │      │
│実施例２│７３２５│  ７０２│  ９０│８７１１│７７９２│  １１│
├────┼────┼────┼───┼────┼────┼───┤
│比較例１│９３２２│  ９１２│  ９０│７４３８│１３３９│  ８２│
│        │        │        │      │        │        │      │
│比較例２│８１１１│  ５６０│  ９３│８２６６│  ４１１│  ９５│
└────┴────┴────┴───┴────┴────┴───┘
【００３５】
また、上記の実施例１，２および比較例１，２の各除塵シートについて、下記の方法で、粘着力の評価を行った。結果は、表２に示されるとおりであった。
【００３６】
＜粘着力＞
除塵シートの除塵層側の保護フィルムを剥がし、シリコンミラーウエハを被着体とし、オリエンテック社製の「ＴＥＮＳＩＬＯＮ：ＲＴＭ−１００型」を用いて、除塵層の粘着力を、下記の条件で、測定した。
測定環境温度：７０℃および２３℃
剥離角度：１８０°
剥離速度：３００mm／分
【００３７】
表２
┌────┬───────────────────┐
│        │      粘  着  力  （Ｎ／２５mm幅）    │
│        ├─────────┬─────────┤
│        │      ７０℃      │      ２３℃      │
├────┼─────────┼─────────┤
│実施例１│      ４．３      │      ０．１      │
│        │                  │                  │
│実施例２│      ３．５      │      ０．１      │
├────┼─────────┼─────────┤
│比較例１│      ３．１      │      ５．６      │
│        │                  │                  │
│比較例２│      ４．２      │      ４．５      │
└────┴─────────┴─────────┘
【００３８】
さらに、上記の実施例１，２および比較例１，２の各除塵機能付搬送部材について、下記の方法により、搬送性の評価を行った。結果は、表３に示されるとおりであった。
【００３９】
＜搬送性＞
除塵機能付搬送部材の除塵層側の保護フィルムを剥がし、除塵層を下向きにして、あらかじめ７０℃に加温したチャックテーブルに搬送し、一旦吸着・保持させたのち、室温（２３℃）まで冷却した。その後、再搬送し、搬送性を調べた。評価基準は、下記のとおりである。
○（良好）：テーブルより脱離する際に異音なくスムースに搬送できた
×（不良）：テーブルより脱離する際に「パン」という異音がした
××（不良）：テーブルより脱離できなかった
【００４０】
表３
┌────┬───────────┬──────────┐
│        │    搬    送    性    │      備    考      │
├────┼───────────┼──────────┤
│実施例１│      ○：良  好      │      異音なし      │
│        │                      │                    │
│実施例２│      ○：良  好      │      異音なし      │
├────┼───────────┼──────────┤
│比較例１│      ×：不  良      │      異音あり      │
│        │                      │                    │
│比較例２│    ××：不  良      │      脱離できず    │
└────┴───────────┴──────────┘
【００４１】
上記の表１，２の結果から明らかなように、実施例１，２の除塵シートでは、室温（２３℃）での粘着力が小さく除塵性に劣っているが、７０℃に加温すると粘着力が大きくなって除塵性にもすぐれたものとなる。
このため、上記の表３の結果から明かなように、上記除塵シートを使用した除塵機能付搬送部材を、７０℃に加温したチャックテーブルに搬送して、その後、室温（２３℃）まで冷却することにより、上記すぐれた除塵性を保持したまま、良好な搬送性を実現できるものであることがわかる。
【００４２】
これに対し、比較例１，２の除塵シートおよびこれを使用した除塵機能付搬送部材では、室温（２３℃）での粘着力が大きすぎるため、除塵率は良好であっても、チャックテーブルへの搬送性を満足させることができず、除塵性と搬送性の両立をうまくはかれないものであることがわかる。