JP2010056113A - クリーニング装置およびクリーニング方法 - Google Patents

Abstract

【課題】真空処理装置の金属表面にコーティングされた絶縁体表面の微小な凹凸の間にある異物を除去するクリーニング装置を提供する。
【解決手段】基材５１と粘着面５２とを有する粘着シート５と、基材５１に接する導電性シート７と、導電性シート７を粘着シート５に押し付ける押し付け部材１１を備え、導電性シート７に正または負の電圧を印加する電圧印加機構９と、粘着シート５を真空処理装置の曲面１０に押し付ける押し付け力調整機構８を有し、押し付け部材１１が押し付け力調整機構８で調整した押し付け力により導電性シート７と粘着シート５を押し付けて粘着シート５の粘着面５２と絶縁体１０の曲面を密着させることにより絶縁体１０に付着した異物を除去するとともに、導電性シート７に正または負の電圧を印加することによって生じる静電吸引力により絶縁体１０に付着した異物を吸着して除去する。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体デバイス、フラットパネルディスプレイ用基板等の製造に用いられる真空処理装置、及び半導体デバイスやフラットパネルディスプレイ用基板等の検査に用いられる真空処理装置からなる検査装置のクリーニング装置およびクリーニング方法に関する。

近年、プラズマを用いた真空処理装置は、半導体デバイスやフラットパネルディスプレイの製造工程で広く用いられている。プラズマ真空処理装置では、真空容器内に導入した反応性ガスや成膜材料ガスをマイクロ波や高周波で放電させ、ステージに載置した被処理試料を加工する。プラズマ真空処理装置を構成する部品として、金属部品のほかに、部品自体の材質が絶縁体であるものや金属部品の表面に絶縁体をコーティングするよう表面処理がなされたものがある。

これら部品に付着した異物の除去方法としては、有機溶剤を湿らせた繊維体を用いて手作業で払拭する方法や超音波による洗浄方法、クリーニングシートを利用した洗浄方法、ドライアイス(ＣＯ_２)を噴射する洗浄方法、高圧水を噴射する洗浄方法、気体と流体を混合したものを噴射する洗浄方法がある。

例えば、特許文献１に記載のように、洗浄媒体を超音波洗浄ノズルから噴射することにより被洗浄物を洗浄する方法がある。また、特許文献２に記載の従来技術は、導電性の樹脂が施されたウェハをステージ上に設置した後に、ステージに電圧を印加することでウェハをステージに押し付け、ステージ上の異物を除去する洗浄方法である。
特開２００４−８２０３８号公報 特開２００７−１９４４３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の方法で金属部品の表面にコーティングされた絶縁体を洗浄する場合、金属部品の表面にコーティングされた絶縁体表面の微小な凹凸の間に超音波が届かないため、微小な凹凸の間にある異物を除去することは困難である。

さらに、従来技術として、粉末状のドライアイスを被洗浄物に噴射する洗浄方法（例えば、特開２００７−１１７８３８号公報参照）、洗浄液体中に被洗浄物を浸漬し、高圧力を加えた液体をノズルから霧化させた状態で被洗浄物に吹き付ける洗浄方法（例えば、特開２０００−２１８３２号公報参照）、気体と液体を混合し、混合した洗浄液を被洗浄物に噴射する洗浄方法（例えば、特開２００８−１４１０４９号公報参照）などが提案されている。

上記した、粉末状のドライアイス、霧化した液体、気体と液体を混合した洗浄液を噴射する洗浄方法においては、金属部品の表面にコーティングされた絶縁体を洗浄する場合には、金属部品の表面にコーティングされた絶縁体表面の微小な凹凸の間に噴射した洗浄液などが届かないため、微小な凹凸の間にある異物を除去することは困難である。

さらに、他の従来技術として、ウェハにクリーニングシートを貼り付け、クリーニングシートが貼られた面を、被処理試料を載置するステージに搬送することで、搬送アームやステージ上をクリーニングする方法が提案されている（例えば、特開２００２−１９２０８４号公報参照）。このクリーニング方法では、被処理試料を搬送するための搬送アームや被処理試料を載置するステージといった平坦な部品のみにしか適用できず、金属部品の表面にコーティングされた絶縁体表面の微小な凹凸の間にある異物やプラズマ真空処理装置を構成する部品の曲面に付着した異物を除去することは困難である。

したがって、十分に洗浄がなされていない状態の部品を用いてプラズマ処理を開始すると、真空処理装置の曲面にある異物や金属部品の表面にコーティングされた絶縁体表面の微小な凹凸の間にある異物が、被処理試料の上に付着することによって、半導体デバイスの欠陥となり不良を引き起こすことが危惧される。また、被処理試料の上に付着した異物によって汚染量も増加することになる。そして、これらの微細な異物は、径が小さくなるほど数が増し、真空処理装置の金属部品の表面にコーティングされた絶縁体表面の微小な凹凸の間にある微細な異物を流体による方法で取り除くことはますます困難である。さらに、前記絶縁体表面のコーティングは絶縁材料を例えば溶射によって形成されることから、微細な凹凸を有しており、この凹凸は過剰な圧力がかけられるとつぶれてしまい、異物の発生の原因となる恐れがある。

本発明は、かかる従来技術の問題点を鑑みてなされたものであり、真空処理装置の曲面に付着した異物や金属部品の表面にコーティングされた絶縁体表面の微小な凹凸の間にある異物を除去することができるクリーニング装置およびクリーニング方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の観点によるクリーニング装置は、交換可能である粘着シートと、該粘着シートの粘着面の反対側に可撓性を有する導電性シートを備え、さらにこの導電性シートに正または負の電圧を印加する電圧印加機構と、前記導電性シートの上から粘着シートを真空処理装置のクリーニング対象部分の曲面に押し付けるための押し付け力調整機構を有した押し付け部材を備え、前記押し付け部材はクリーニング対象部分の形状と相似な形状を有しており、前記押し付け部材が前記押し付け力調整機構で調整した押し付け力により前記導電性シートと前記粘着シートを押し付け、前記粘着シートの粘着面と前記真空処理装置のクリーニング対象部分の曲面を密着させ、前記電圧印加機構によって前記導電性のシートに正または負の電圧を印加する。

本発明の第２の観点によるクリーニング装置は、可撓性を有する導電性シートと、該導電性シートに正または負の電圧を印加する電圧印加機構と、前記導電性シートの上から真空処理装置の曲面に貼った粘着シートを押し付けるための押し付け力調整機構を有した押し付け部材を備え、該押し付け部材はクリーニング対象部分の形状と相似な形状を有しており、前記押し付け部材が前記押し付け力調整機構で調整した押し付け力により前記導電性シートと、真空処理装置のクリーニング対象部分の曲面に貼った粘着シートを押し付け、該粘着シートの粘着面と真空処理装置のクリーニング対象部分の曲面を密着させ、電圧印加機構によって導電性のシートに正または負の電圧を印加する。

本発明の第３の観点によるクリーニング装置は、粘着シートの粘着面が常に新しい状態で供給されるよう、前記粘着シートがロール状で構成され、一度使用された粘着面を再度使用しないように、粘着シートをロール状に回収する機構を備え、押し付け力を調整するための押し付け力調整機構を有した弾力性のある構造体と、前記構造体の少なくとも表面が導電性であり、前記粘着シートの粘着面の反対側から、前記押し付け力調整機構で調整した押し付け力で前記構造体を押し付け、前記構造体の下に位置する粘着シートの粘着面と真空処理装置のクリーニング対象部分の曲面を密着させ、前記構造体が回転することによって、クリーニング装置を移動させながら前記電圧印加機構によって前記構造体の導電性の部分に正または負の電圧を印加する。

本発明の第４の観点によるクリーニング装置は、押し付け力を調整するための押し付け力調整機構を有した弾力性のある構造体と、前記構造体の少なくとも表面が導電性であり、真空処理装置のクリーニング対象部分の曲面に貼った粘着シートを押し付けるため、前記押し付け力調整機構で調整した押し付け力で前記構造体を押し付け、前記構造体の下に位置する粘着シートの粘着面と真空処理装置のクリーニング対象部分の曲面を密着させ、前記構造体が回転することによって、クリーニング装置を移動させながら前記電圧印加機構によって前記構造体の導電性の部分に正または負の電圧を印加する。

以下、図１から図１７を用いて本発明の実施形態を説明する。本発明は、半導体デバイスの製造や検査の分野に限定されるものではなく、フラットディスプレイの製造や各種プラズマ表面処理等、様々な分野に適用が可能であるが、ここでは、半導体デバイス製造用のプラズマエッチング装置を例にとって、実施例を示すことにする。図１７に本発明を適用するプラズマ真空処理装置の側面の一部を切り取った図を示す。

プラズマ真空処理装置において、プラズマを生成して処理を行う処理室２５は、側面１と天板１９と底板２３とを有している。底板２３には、処理室２５を真空排気するための排気ポート２３１が設けられている。処理室２５の下方には被処理試料であるウェハ２４が静電チャック１８により静電力で保持されており、プラズマ処理中にウェハ２４に高周波を印加する高周波電源２２が接続されている。処理室２５の上方にはプラズマ生成用の高周波を導入するための誘電体製の天板１９が設けてある。天板１９の上には上部電極２０があり、上部電極２０に高周波を印加する高周波電源２１が接続されている。処理室２５の側面１は曲面を有しており、アルミニウム等の金属材料からできている。さらに、側面１の内面のアルミニウム表面にはアルミナやイットリウムの酸化物等の絶縁体１０が５０μｍから数百μｍの厚さで例えば溶射によりコーティングされている。処理室２５の側面１は、接地されている。

図１〜図７を用いて、本発明の第１の実施形態にかかるクリーニング装置およびクリーニング方法を説明する。本発明は、図１７で説明したプラズマ真空処理装置の処理室２５が大気状態であるときに用いる。

図１（ａ）および図１（ｂ）により、本発明の第１の実施形態であるクリーニング装置３０の構造について、処理室２５の側面１の表面にコーティングした絶縁体１０をクリーニングする例を用いて説明する。

クリーニング装置３０は、基材５１と粘着面５２とを有する粘着シート５の粘着面５２の反対側に可撓性を有する導電性シート７が配置されて構成される。粘着シート５は、交換可能な部材として構成される。粘着面５２は、カーボン系フッ素樹脂など粘着面を構成する物質が絶縁体１０の表面に残留してもウェハなどに悪影響（不純物汚染等）を与えない粘着性の材料から構成される。導電性シート７は、カーボンを添加した樹脂など可撓性を有する導電性物質が用いられる。導電性シート７を構成する上記以外の導電性物質として、アルミなどの可撓性を考慮した導電性薄膜を基材５１や押し付け板１１の表面に貼る、もしくは、コーティングしても良い。基材５１は、場合によって絶縁性を有する材料もしくは導電性を有する材料のものを用いる。例えば、クリーニング対象となる部品の表面にコーティングされた絶縁体１０が数μｍ程度と薄い場合、基材５１が導電性を有した材料では、電圧を印加したときに、絶縁体１０が絶縁破壊する恐れがある。これを避けるには、基材５１が絶縁性を有する材料であればよい。一方、絶縁体１０が数十μｍと厚い場合、電圧を印加しても絶縁体１０が絶縁破壊する恐れはない。この場合、基材５１が絶縁性を有する材料でも良いが、粘着面５２に発生させる静電吸引力を大きくするには、基材５１が導電性を有した材料の方が望ましい。図１（ｂ）に示すように、粘着シート５は止め具１２によってクリーニング装置３０に取り付けられており、粘着シート５を交換する際は、止め具１２を取り外して交換すればよい。

処理室２５の側面１の表面にコーティングされた絶縁体１０の表面は、数μｍから数十μｍの凹凸が形成されているため、粘着面５２の厚さは、５μｍから５０μｍであることが望ましい。

導電性シート７の下に位置する粘着シート５の粘着面５２を処理室２５の側面１の表面にコーティングされた絶縁体１０に密着させるため、導電性シート７の上部に押し付け力調整機構８を有した例えばスポンジやゴムなどからなる弾性を有する押し付け板１１が配置されている。

粘着面５２を処理室２５の側面１の表面にコーティングされた絶縁体１０に密着させるため、押し付け板１１は被クリーニング対象である処理室２５の側面１の内面の曲率と略同じ曲率を有することが望ましい。すなわち、押し付け板１１の半径は、被クリーニング対象である処理室２５の側面１の内面の半径から粘着シートの厚さに略等しい値を差し引いた値とすることが望ましく、押し付け板の形状はクリーニング対象部分の形状と同じもしくは相似な形状とされる。

導電性シート７には正または負の直流電圧を印加するための電圧印加機構９が接続されている。電圧印加機構９は、一端が接地されている。電圧印加機構９は、正または負の直流電圧のいずれか，あるいは，時間的に極性を変えて電圧を導電性シート７に印加することが可能に構成される。さらに、電圧は、異物を吸引するのに適した任意の電圧に調整できることが望ましい。

次に、本発明の第１の実施形態であるクリーニング装置３０によって処理室２５の側面１の表面にコーティングした絶縁体１０をクリーニングする方法について説明する。

粘着シート５の粘着面５２を処理室２５の側面１の表面にコーティングされた絶縁体１０に接触させ、導電性シート７の上部に備えた押し付け力調整機構８で調整した押し付け力で押し付け板１１を導電性シート７の上から粘着シート５に押し付けることにより、粘着シート５の粘着面５２を処理室２５の側面１の表面にコーティングされた絶縁体１０の表面に密着させる。この状態で、電圧印加機構９から導電性シート７に正または負の直流電圧を印加することによって、処理室２５の側面１の表面にコーティングした絶縁体１０をクリーニングすることが可能となる。導電性シート７に印加する正または負の電圧は、時間的に変化させても良い。

図２および図３を用いて、本発明の第１の実施形態であるクリーニング装置３０によって、処理室２５の側面１の表面にコーティングされた絶縁体１０の表面に存在する異物を除去する概念を説明する。

図２に、処理室２５の側面１の表面にコーティングされた絶縁体１０の表面を拡大した図を示す。処理室２５の側面１の表面にコーティングされた絶縁体１０表面は数μｍから数十μｍの凹凸が形成されており、処理室２５の側面１の表面にコーティングされた絶縁体１０の凸部と凹部に異物３、４が存在している。

図３に、導電性シート７の上部に備えた押し付け力調整機構８で調整した押し付け力で押し付け板１１を導電性シート７の上から粘着シート５に押し付けることにより、粘着シート５の粘着面５２を処理室２５の側面１の表面にコーティングされた絶縁体１０の表面に密着させ、電圧印加機構９により導電性シート７に直流電圧を印加した状態を表した図を示す。

図３の上図では、粘着面５２を処理室２５の側面１の表面にコーティングされた絶縁体１０の表面に密着させることにより、処理室２５の側面１の表面にコーティングされた絶縁体１０の凸部にある異物３は、粘着面５２に吸着される（異物３ａ）。この時、押し付け力調整機構８で調整する押し付け力は、処理室２５の側面１の表面にコーティングされた絶縁体１０の破壊を防止するため、処理室２５の側面１の表面にコーティングされた絶縁体１０の強度（硬さ）よりも小さくすることが望ましい。

図３の下図では、粘着面５２を処理室２５の側面１の表面にコーティングされた絶縁体１０の表面に密着させた状態で電圧印加機構９により導電性シート７に直流電圧を印加する。これにより、粘着面５２に静電吸引力が発生し、この静電吸引力により、処理室２５の側面１の表面にコーティングされた絶縁体１０の数μｍから数十μｍの凹部にある異物４は粘着面５２に引き寄せられて吸着される（異物４ａ）。一般的に、異物はその成分（性質）によって正もしくは負にチャージアップされているが、電圧印加機構９により印加する直流電圧の極性を変更することで、いずれの異物も除去することが可能である。電圧印加機構９により印加する正または負の電圧は、時間的に変化させても良い。

一度、異物が粘着面５２に吸着すると、電圧印加機構９の電圧をＯＦＦにした状態で粘着面５２を処理室２５の側面１から離しても、粘着面５２に吸着した処理室２５の側面１の表面にコーティングされた絶縁体１０の凸部と凹部の異物３ａ、４ａは、粘着面５２から落ちることはなく、処理室２５の側面１の表面にコーティングされた絶縁体１０の表面から除去される。

次に、本発明の第１の実施形態であるクリーニング装置３０によって、処理室２５の側面１の先端部分にコーティングされた絶縁体１０をクリーニングする方法を図４および図５を用いて説明する。

図４に示す処理室２５の側面１の先端部１aは、Ｏリング溝２６に設置されるＯリングを介して天板１９と接触する部分である。一般的に、金属部品の表面に絶縁体１０をコーティングする場合、コーティングする部分が角形状では、角部付近のコーティングの膜厚が不均一になることや、コーティングに亀裂が入ることがあるため、角形状を曲面形状２７に加工している。本発明の第１の実施形態であるクリーニング装置３０による、処理室２５の側面１の先端部１aの曲面形状２７の表面にコーティングされた絶縁体１０のクリーニングは、押し付け板１１の形状を処理室２５の側面１の先端部１aの曲面形状２７と同じまたは相似な形状にして、導電性シート７の上部に備えた押し付け力調整機構８で調整した押し付け力で押し付け板１１を導電性シート７の上から粘着シート５押し付けることにより、粘着シート５の粘着面５２を処理室２５の側面１の先端部１ａの曲面形状２７の表面にコーティングされた絶縁体１０に密着させて、電圧印加機構９により導電性シート７に正または負の直流電圧を印加することによって可能となる。電圧印加機構９により印加する正または負の電圧は、時間的に変化させても良い。

図５は、例えば、処理室２５の側面１の先端部１ａの反対側の先端部１ｂである。図４で説明した理由から、処理室２５の側面１の先端部１ｂは、角形状ではなく曲面形状２８に加工されている。本発明の第１の実施形態であるクリーニング装置３０による、処理室２５の側面１の先端部１ｂの曲面形状２８の表面にコーティングされた絶縁体１０のクリーニングは、押し付け板１１の形状を処理室２５の側面１の先端部１ｂの曲面形状２８と同じ（相似な）形状にして、導電性シート７の上部に備えた押し付け力調整機構８で調整した押し付け力で押し付け板１１を導電性シート７の上から粘着シート５を押し付けることにより、粘着シート５の粘着面５２を処理室２５の側面１の先端部１ｂの曲面形状２８の表面にコーティングされた絶縁体１０に密着させて、電圧印加機構９により導電性シート７に正または負の直流電圧を印加することによって可能となる。電圧印加機構９により印加する正または負の電圧は、時間的に変化させても良い。

本発明の第１の実施形態であるクリーニング装置３０によって処理室２５の側面１の表面にコーティングされた絶縁体１０の全面をクリーニングする方法について、図６および図７を用いて説明する。

第１の方法では、図６（ａ）に示すようにクリーニング装置３０を複数個組み合わせて設け対応する箇所のクリーニングを行い、その後、図６（ｂ）に示すように、複数個組み合わせたクリーニング装置３０を破線で示された箇所に回転移動させることによって、処理室２５の側面１の表面にコーティングされた絶縁体１０の全面をクリーニングすることが可能となる。クリーニング装置３０を回転移動させる場合、押し付け力調整機構８で調整した押し付け力を一度解除し、新しいクリーニング箇所に回転移動させた後に、再び押し付け力調整機構８で調整した押し付け力により、粘着面５２を処理室２５の側面１の表面にコーティングされた絶縁体１０の表面に密着させる。望ましくは、一度処理室２５の側面１に密着させた粘着シート５は新しい粘着シートと交換する。これにより、クリーニング箇所を移動した際に、粘着面５２に付着した異物が、クリーニング箇所を移動した先の処理室２５の側面１の表面にコーティングされた絶縁体１０に再付着する逆汚染を防止することができる。

第２の方法として、図７に示すようにクリーニング装置３０を構成する粘着シート５と、粘着面５２の反対側に配置された導電性シート７と、導電性シート７の上部に配置した押し付け力調整機構８を有した押し付け板１１を、処理室２５の側面１のサイズ（高さ、曲率）と同じサイズにすることによって、処理室２５の側面１の表面にコーティングされた絶縁体１０の全面をクリーニングすることが可能となる。

図６および図７に示した、処理室２５の側面１の表面にコーティングされた絶縁体１０の全面をクリーニングする第１および第２の方法において、処理室２５の側面１の表面にコーティングされた絶縁体１０にある異物は大きい粒径のものから除去されていくため、クリーニング効果をあげるには、同じ箇所を複数回クリーニングすることが望ましい。また、クリーニングを行う毎に粘着シート５を交換することが望ましい。これにより、粘着面５２に付着した異物が、クリーニング箇所を移動した先の処理室２５の側面１の表面にコーティングされた絶縁体１０に再付着する逆汚染を防止することができる。

本発明の第１の実施形態であるクリーニング装置３０による、図４および図５に示した処理室２５の側面１の先端部分にコーティングされた絶縁体１０の全面をクリーニングする方法は、図６および図７で説明した装置構成のもとで、押し付け板１１を図４および図５で示した先端部分の形状に合わせることにより可能となる。

処理室２５の側面１の表面にコーティングした絶縁体１０をクリーニングする例を示す図８を用いて、本発明の第２の実施形態であるクリーニング装置３１の構造について、説明する。本発明は図１７で説明したプラズマ真空処理装置の処理室２５が大気状態であるときに用いる。

導電性シート７の上部に押し付け力調整機構８を有した押し付け板１１が配置されている。粘着シート５の粘着面５２を処理室２５の側面１の表面にコーティングされた絶縁体１０に密着させるため、押し付け板１１は被クリーニング対象である処理室２５の側面１の内面の曲率と略同じ曲率を有することが望ましい。導電性シート７には正または負の直流電圧を印加するための電圧印加機構９が接続されている。電圧印加機構９は、実施例１と同様に構成される。粘着シート５および導電性シート７は、実施例１と同様の材料から構成されている。

次に、本発明の第２の実施形態であるクリーニング装置３１によって処理室２５の側面１の表面にコーティングした絶縁体１０をクリーニングする方法について説明する。初めに処理室２５の側面１の表面にコーティングした絶縁体１０の表面に粘着シート５を貼る。処理室２５の側面１の表面にコーティングされた絶縁体１０の表面は、数μｍから数十μｍの凹凸が形成されているため、粘着面５２の厚さは、５μｍから５０μｍであることが望ましい。

粘着シート５の粘着面５２を処理室２５の側面１の表面にコーティングされた絶縁体１０に密着させるため、導電性シート７と粘着シート５を接触させて、導電性シート７の上部に備えた押し付け力調整機構８で調整した押し付け力で押し付け板１１を導電性シート７の上から粘着シート５に押し付けて、粘着シート５の粘着面５２を処理室２５の側面１の表面にコーティングされた絶縁体１０の表面に密着させる。この状態で電圧印加機構９により導電性シート７に正または負の直流電圧を印加することによって、静電吸引力により、図３に示したと同様に、処理室２５の側面１の表面にコーティングされた絶縁体１０の数μｍから数十μｍの深さの凹部にある異物４を、粘着面５２に引き寄せて吸着することができ、処理室２５の側面１の表面にコーティングした絶縁体１０をクリーニングすることが可能となる。導電性シート７に印加する正または負の電圧は、時間的に変化させても良い。

本発明の第２の実施形態であるクリーニング装置３１によって、処理室２５の側面１の表面にコーティングされた絶縁体１０の表面に存在する異物を除去する概念は図２および図３で説明したとおりである。

本発明の第２の実施形態であるクリーニング装置３１によって処理室２５の側面１の表面にコーティングされた絶縁体１０の全面をクリーニングする場合、初めに粘着シート５を処理室２５の側面１の表面にコーティングした絶縁体１０全体に貼る。この状態で、図６および図７で説明したようなクリーニング装置を複数個組み合わせる方法や、導電性シート７の上部に配置した押し付け力調整機構８を有した押し付け板１１を、処理室２５の側面１のサイズ（高さ、曲率）と同じサイズにする方法によって、処理室２５の側面１の表面にコーティングされた絶縁体１０の全面をクリーニングすることが可能となる。

処理室２５の側面１の表面にコーティングされた絶縁体１０にある異物は大きい粒径のものから除去されていくため、クリーニング効果をあげるには、同じ箇所を複数回クリーニングすることが望ましい。また、クリーニングを行う毎に、処理室２５の側面１の表面にコーティングした絶縁体１０の表面に貼った粘着シート５を交換することが望ましい。

処理室２５の側面１の表面にコーティングした絶縁体１０をクリーニングする例を示す図９を用いて、本発明の第３の実施形態であるクリーニング装置３２の構造について、説明する。本発明は図１７で説明したプラズマ真空処理装置の処理室２５が大気状態であるときに用いる。

粘着シート５の粘着面５２が未使用の状態で供給され、一度処理室２５の側面１の表面にコーティングされた絶縁体１０に密着させた粘着面５２を再度使用しないように、粘着シート５がロール状に回収されるように、供給用粘着ロール１４と回収用粘着ロール１５が処理室２５の側面１に接触しないよう配置されている。処理室２５の側面１の表面にコーティングされた絶縁体１０の表面は、数μｍから数十μｍの凹凸が形成されているため、粘着面５２の厚さは、５μｍから５０μｍであることが望ましい。粘着シート５は、実施例１と同様の材料から構成されている。押し付け力を調整するための押し付け力調整機構８を有した弾力性のある構造体１３の少なくとも表面は導電性の部分１７を有しており、供給用粘着ロール１４と回収用粘着ロール１５の間に配置され、かつ、粘着シート５の粘着面５２の反対側に配置されている。例えば、導電性の部分１７は、実施例１と同様の物質から構成されている。構造体１３の下に位置する粘着シート５の粘着面５２を処理室２５の側面１の表面にコーティングされた絶縁体１０に密着させるため、構造体１３が有している弾性度は、処理室２５の側面１の表面にコーティングされた絶縁体１０の強度（硬さ）よりも小さくすることが望ましい。
導電性の部分１７に正または負の直流電圧を印加するための電圧印加機構９が接続されている。電圧印加機構９は、実施例１と同様に構成される。

本発明の第３の実施形態であるクリーニング装置３２によって処理室２５の側面１の表面にコーティングされた絶縁体１０の全面をクリーニングする方法について、図１０を用いて説明する。

構造体１３を押し付け力調整機構８で調整した押し付け力で粘着シート５の上から押し付けることにより、粘着シート５の粘着面５２を処理室２５の側面１の表面にコーティングされた絶縁体１０の表面に密着させる。この状態で電圧印加機構９により導電性の部分１７に正または負の直流電圧を印加する。これにより、粘着シート５の粘着面５２と処理室２５の側面１の表面にコーティングされた絶縁体１０の表面が密着した部分がクリーニングされる。電圧印加機構９により導電性の部分１７に正または負の直流電圧を印加したまま押し付け力調整機構８で調整した押し付け力を一定に維持した状態で、構造体１３を回転させながら、クリーニング装置３２と構造体１３を処理室２５の側面１の曲面に沿って動かす。同時に、給用粘着ロール１４から粘着シート５を供給し、粘着シート５の粘着面５２と処理室２５の側面１の表面にコーティングされた絶縁体１０の表面が密着した粘着シート５を回収用粘着ロール１５によって回収し、粘着シート５の粘着面５２に付着した異物が、クリーニング箇所を移動した先の処理室２５の側面１の表面にコーティングされた絶縁体１０に付着する逆汚染を防止する。これにより、処理室２５の側面１の表面にコーティングされた絶縁体１０の全面のクリーニングが可能となる。電圧印加機構９により印加する正または負の電圧は、時間的に変化させても良い。

処理室２５の側面１の表面にコーティングされた絶縁体１０にある異物は大きい粒径のものから除去されていくため、クリーニング効果をあげるには、同じ箇所を複数回クリーニングすることが望ましい。

本発明の第３の実施形態であるクリーニング装置３２によって、処理室２５の側面１の表面にコーティングされた絶縁体１０の表面に存在する異物を除去する概念は、図２および図３で説明したものと同じである。

処理室２５の側面１の表面にコーティングした絶縁体１０をクリーニングする例を示す図１１を用いて、本発明の第４の実施形態であるクリーニング装置３３の構造について、説明する。本発明は図１７で説明したプラズマ真空処理装置の処理室２５が大気状態であるときに用いる。

押し付け力を調整するための押し付け力調整機構８を有した弾力性のある構造体１３の少なくとも表面は導電性の部分１７を有している。例えば、導電性の部分１７は、実施例１と同様の物質から構成されている。導電性の部分１７に正または負の直流電圧を印加するための電圧印加機構９が接続されている。電圧印加機構９は、実施例１と同様に構成される。構造体１３が有している弾性の程度は、処理室２５の側面１の表面にコーティングされた絶縁体１０の強度（硬さ）よりも小さくすることが望ましい。

次に、本発明の第４の実施形態であるクリーニング装置３３によって処理室２５の側面１の表面にコーティングした絶縁体１０の全面をクリーニングする方法について、図１２を用いて説明する。

初めに処理室２５の側面１の表面にコーティングした絶縁体１０の表面に粘着シート５を貼る。処理室２５の側面１の表面にコーティングされた絶縁体１０の表面は、数μｍから数十μｍの凹凸が形成されているため、粘着面５２の厚さは、５μｍから５０μｍであることが望ましい。粘着シート５は、実施例１と同様の材料から構成されている。

構造体１３を押し付け力調整機構８で調整した押し付け力で粘着シート５の上から押し付けることにより、粘着シート５の粘着面５２を処理室２５の側面１の表面にコーティングされた絶縁体１０の表面に密着させる。この状態で電圧印加機構９により導電性の部分１７に正または負の直流電圧を印加する。これにより、粘着シート５の粘着面５２と処理室２５の側面１の表面にコーティングされた絶縁体１０の表面が密着した部分がクリーニングされる。電圧印加機構９により導電性の部分１７に正または負の直流電圧を印加したまま押し付け力調整機構８で調整した押し付け力を一定に維持した状態で、構造体１３を回転させながら、クリーニング装置３３と構造体１３を処理室２５の側面１の曲面に沿って動かす。これにより、処理室２５の側面１の表面にコーティングされた絶縁体１０の全面のクリーニングが可能となる。電圧印加機構９により印加する正負の電圧は、時間的に変化させても良い。

処理室２５の側面１の表面にコーティングされた絶縁体１０にある異物は大きい粒径のものから除去されていくため、クリーニング効果をあげるには、同じ箇所を複数回クリーニングすることが望ましい。また、クリーニングを行う毎に、処理室２５の側面１の表面にコーティングした絶縁体１０の表面に貼った粘着シート５を交換することが望ましい。これにより、粘着面５２に付着した異物が、クリーニング箇所を移動した先の処理室２５の側面１の表面にコーティングされた絶縁体１０に再付着する逆汚染を防止することができる。

本発明の第４の実施形態であるクリーニング装置３３によって、処理室２５の側面１の表面にコーティングされた絶縁体１０の表面に存在する異物を除去する概念は、図２および図３で説明したものと同じである。

図１６に本発明の第５の実施形態である導電テープ４０の構造を示す。導電テープ４０は、導電性シート４１に粘着層４２を備えている。処理室２５の側面１の表面にコーティングされた絶縁体１０の表面は、数μｍから数十μｍの凹凸が形成されているため、粘着層４２の厚さは、５μｍから５０μｍであることが望ましい。また、粘着層４２が導電性を有していることが望ましい。

次に、本発明の第５の実施形態である導電テープ４０によって処理室２５の側面１の表面にコーティングした絶縁体１０をクリーニングする方法について説明する。本発明は図１７で説明したプラズマ真空処理装置の処理室２５が大気状態であるときに用いる。処理室２５の側面１の表面にコーティングした絶縁体１０の表面に導電テープ４０を貼る。導電テープ４０は、導電性シート４１に粘着層４２を備えているため、導電性シート４１に正または負の直流電圧を印加することによって、処理室２５の側面１の表面にコーティングした絶縁体１０をクリーニングすることが可能となる。導電性シート７に印加する正または負の電圧は、時間的に変化させても良い。

図１３から図１５を用いて本発明の実施形態におけるクリーニング効果を説明する。図１３は、導電性シート７もしくは導電性の部分１７に印加する電圧を変えたときの処理室２５の側面１の表面にコーティングされた絶縁体１０に付着する異物の除去数を示す。この図より、印加電圧を高くすると、粘着シート５の粘着面５２に発生する静電吸引力が大きくなるため、処理室２５の側面１の表面にコーティングされた絶縁体１０に付着する異物を除去する効果が高くなることが分かる。

図１４は、導電性シート７もしくは導電性の部分１７に電圧を印加し粘着シート５の粘着面５２に静電吸引力を発生させた場合と、粘着シート５のみを使用した場合において、クリーニング回数と処理室２５の側面１の表面にコーティングされた絶縁体１０に付着している異物数との関係を示す。この図より、クリーニング回数１回目および２回目は、粘着シート５のみを使用した場合に比べて、導電性シート７もしくは導電性の部分１７に電圧を印加し粘着シート５の粘着面５２に静電吸引力を発生させた場合の異物が多いことが分かる。これは、処理室２５の側面１の表面にコーティングされた絶縁体１０の凹部にあった異物が、電圧印加によって粘着面５２に引き寄せられたためである。したがって、導電性シート７もしくは導電性の部分１７に電圧を印加し粘着シート５の粘着面５２に静電吸引力を発生させて、クリーニング回数を増やすことにより異物が大幅に減少していく。一方、粘着シート５のみを使用した場合では、処理室２５の側面１の表面にコーティングされた絶縁体１０の凹部にある異物が除去できないため、異物の減少幅が小さく、クリーニング回数を増加しなければならない。

粘着シート５の粘着面５２を処理室２５の側面１の表面にコーティングされた絶縁体１０の表面に密着させて導電性シート７もしくは導電性の部分１７に電圧を印加し粘着シート５の粘着面５２に静電吸引力を発生させた場合と粘着シート５を密着させずに導電性シート７もしくは導電性の部分１７に電圧を印加し粘着シート５の粘着面５２に静電吸引力を発生させた場合における処理室２５の側面１の表面にコーティングされた絶縁体１０に付着している異物の除去数の関係を図１５に示す。この図より、粘着シート＋電圧印加方式においても、粘着シート５の粘着面５２が密着していない場合、異物を除去する効果は低いことが分かる。

したがって、本発明によれば、粘着シート５の粘着面５２を密着させて導電性シート７もしくは導電性の部分１７に電圧を印加し粘着シート５の粘着面５２に静電吸引力を発生することにより、処理室２５の側面１の表面にコーティングされた絶縁体１０の凹凸部にある異物を除去することが可能である。

以上のように、本発明は、特に半導体製造に使用するプラズマ処理装置や検査装置において、装置内の金属表面に絶縁体をコーティングする表面処理を施した部品に付着した異物を除去するためのクリーニング装置、クリーニング方法として有用である。

本発明のクリーニング装置によれば、真空処理装置のクリーニング対象部分の曲面に付着した異物や金属部品の表面にコーティングされた絶縁体表面の微小な凹凸の間にある異物を除去することができるため、プラズマ処理を開始しても、被処理試料の上に異物が付着することがなく、汚染量も増加しないため、半導体デバイスの欠陥を抑制でき不良を低減することが可能となる。

本発明の第１の実施例におけるクリーニング装置の構成を説明する概略図。 本発明に掛かる金属表面にコーティングされた絶縁体の表面を拡大した断面図。 本発明の第１および第４の実施例におけるクリーニング装置による異物除去の状態を説明する概念図。 本発明の第１の実施例における曲面形状を有した部分のクリーニング方法を説明する図。 本発明の第１の実施例における曲面形状を有した部分のクリーニング方法を説明する図。 本発明の第１の実施例における処理室側面の全面をクリーニングする方法を説明する図。 本発明の第１の実施例における処理室側面の全面をクリーニングする他の方法を説明する図。 本発明の第２の実施例におけるクリーニング装置の構成を説明する概略図。 本発明の第３の実施例におけるクリーニング装置の構成を説明する概略図。 本発明の第３の実施例における処理室側面の全面をクリーニングする方法を説明する図。 本発明の第４の実施例におけるクリーニング装置の構成を説明する概略図。 本発明の第４の実施例における処理室側面の全面をクリーニングする方法を説明する図。 本発明の第１から第４の実施例における異物数と印加電圧の関係を説明する図。 本発明の第１および第４の実施例における異物数と印加電圧の有無の関係を説明する図。 本発明の第１および第４の実施例における異物数と粘着シートの密着性の関係を説明する図。 本発明の第２の実施例における導電テープの構成を説明する概略図。 プラズマ真空処理装置の構成を説明する概略図。

符号の説明

１：処理室の側面、
１ａ：処理室側面の先端、
１ｂ：処理室側面の先端、
３：絶縁体凸部の異物、
３ａ：除去された絶縁体凸部の異物、
４：絶縁体の凹部異物、
４ａ：除去された絶縁体凹部の異物、
５：粘着シート、
５１：粘着シート基材、
５２：粘着シートの粘着面、
７：導電性シート、
８：押し付け力調整機構、
９：電圧印加機構、
１０：金属表面にコーティングされた絶縁体、
１１：押し付け板、
１２：止め具、
１３：表面に導電性の部分があり弾力性のある構造体、
１４：供給用粘着ロール、
１５：回収用粘着ロール、
１７：弾力性のある構造体の導電性の部分、
１８：静電チャック、
１９：天板、
２０：上部電極、
２１：高周波電源、
２２：高周波電源、
２３：底板、
２３１：排気ポート、
２４：ウェハ、
２５：処理室、
２６：Ｏリング溝、
２７、２８：先端の曲面形状、
３０：本発明の第１の実施例におけるクリーニング装置、
３１：本発明の第２の実施例におけるクリーニング装置、
３２：本発明の第３の実施例におけるクリーニング装置、
３３：本発明の第４の実施例におけるクリーニング装置、
４０：本発明の第５の実施例における導電テープ、
４１：導電性シート、
４２：粘着層。

Claims (7)

1. 基材と粘着面とを有する粘着シートと、前記粘着シートの基材に接する可撓性を有する導電性シートと、該導電性シートを前記粘着シートに押し付ける押し付け部材を備え、該押し付け部材が前記導電性シートに正または負の電圧を印加する電圧印加機構および前記導電性シートの上から前記粘着シートを真空処理装置のクリーニング対象部分の曲面に押し付けるための押し付け力調整機構を有したクリーニング装置であって、
   前記押し付け部材は被クリーニング対象部分の真空処理装置のクリーニング対象部分の曲面形状と相似な形状を有しており、
   前記押し付け部材が前記押し付け力調整機構で調整した押し付け力により前記導電性シートと粘着シートを押し付けて前記粘着シートの粘着面と前記真空処理装置のクリーニング対象部分の曲面を密着させることにより前記真空処理装置のクリーニング対象部分の曲面に付着した異物を除去するとともに、前記電圧印加機構が導電性のシートに正または負の電圧を印加することによって生じる静電吸引力により前記真空処理装置のクリーニング対象部分の曲面に付着した異物を吸着して除去する
   ことを特徴とするクリーニング装置。
2. 請求項１に記載のクリーニング装置において、
   前記粘着シートと、前記導電性シートおよび前記押し付け部材を一体に構成するとともに、
   前記一体に構成された前記粘着シートおよび導電性シートならびに前記押し付け部材の前記粘着面が、前記真空処理装置のクリーニング対象部分の曲面の曲率と同じ曲率の曲面を有する
   ことを特徴とするクリーニング装置。
3. 請求項１に記載のクリーニング装置において、
   前記粘着シートと、前記導電性シートおよび前記押し付け部材をそれぞれ別に構成し、
   前記真空処理装置のクリーニング対象部分の曲面に貼った前記粘着シートに、前記押し付け部材が前記押し付け力調整機構で調整した押し付け力により導電性シートを押し付けて前記粘着シートの粘着面と真空処理装置のクリーニング対象部分の曲面を密着させて前記真空処理装置のクリーニング対象部分の曲面に付着した異物を除去するとともに、前記電圧印加機構によって前記導電性のシートに正または負の電圧を印加することによって生じる静電吸引力によって、真空処理装置のクリーニング対象部分の曲面に付着した異物を吸着して除去する
   ことを特徴とするクリーニング装置。
4. 請求項１に記載のクリーニング装置であって、
   前粘着シートの粘着面が常に新しい状態で供給されるよう、前記粘着シートがロール状に構成されるとともに、粘着シートをロール状に回収する機構を備え、
   前記押し付け部材が、前記粘着シートの基材に接する可撓性を有する導電性シートを表面に配置した弾性材料から構成されたローラ状の押し付け部材として構成され、
   前記粘着シートの粘着面の反対側から、前記押し付け力調整機構で調整した押し付け力で前記ローラ状の押し付け部材を押し付け、前記ローラ状の押し付け部材の下に位置する粘着シートの粘着面と真空処理装置のクリーニング対象部分の曲面を密着させ、前記ローラ状の押し付け部材が回転することによって、前記押し付け部材が前記押し付け力調整機構で調整した押し付け力により導電性シートを押し付けて前記粘着シートの粘着面と真空処理装置のクリーニング対象部分の曲面を密着させて前記真空処理装置のクリーニング対象部分の曲面に付着した異物を除去するとともに、クリーニング装置を移動させながら前記電圧印加機構によって前記ローラ部材の導電性シートに正または負の電圧を印加することによって生じる静電吸引力によって、真空処理装置のクリーニング対象部分の曲面に付着した異物を吸着して除去する
   ことを特徴とするクリーニング装置。
5. 請求項１に記載のクリーニング装置において、
   前記粘着シートと、前記導電性シートおよび前記押し付け部材をそれぞれ別に構成し、
   前記押し付け部材が、前記粘着シートの基材に接する可撓性を有する導電性シートを表面に配置した弾性材料から構成されたローラ状の押し付け部材として構成され、
   前記真空処理装置のクリーニング対象部分の曲面に貼った前記粘着シートに、前記ローラ状の押し付け部材の下に位置する粘着シートの粘着面と真空処理装置のクリーニング対象部分の曲面を密着させ、前記ローラ状の押し付け部材が回転することによって、前記押し付け部材が前記押し付け力調整機構で調整した押し付け力により導電性シートを押し付けて前記粘着シートの粘着面と真空処理装置のクリーニング対象部分の曲面を密着させて前記真空処理装置のクリーニング対象部分の曲面に付着した異物を除去するとともに、前記電圧印加機構によって前記導電性のシートに正または負の電圧を印加することによって生じる静電吸引力によって、真空処理装置のクリーニング対象部分の曲面に付着した異物を吸着して除去する
   ことを特徴とするクリーニング装置。
6. 基材と粘着面とを有する粘着シートと、前記粘着シートの基材に接する可撓性を有する導電性シートと、該導電性シートを前記粘着シートに押し付ける押し付け部材を備え、該押し付け部材が前記導電性シートに正または負の電圧を印加する電圧印加機構および前記導電性シートの上から前記粘着シートを真空処理装置のクリーニング対象部分の曲面に押し付けるための押し付け力調整機構を有したクリーニング装置を用いたクリーニング方法であって、
   前記押し付け部材を前記押し付け力調整機構で調整した押し付け力により前記導電性シートと粘着シートを押し付けて前記粘着シートの粘着面と前記真空処理装置のクリーニング対象部分の曲面を密着させる第１の工程と、
   前記電圧印加機構が前記導電性のシートに正または負の直流電圧あるいは時間的に極性を変えて電圧を印加する第２の工程を有し、
   前記第１の工程により記真空処理装置のクリーニング対象部分の曲面に付着した異物を除去するとともに、前記第２の工程によって生じる静電吸引力により前記真空処理装置のクリーニング対象部分の曲面に付着した異物を吸着して除去する
   ことを特徴とするクリーニング方法。
7. 請求項６に記載のクリーニング方法において、
   前記第２の工程を、正または負のいずれか一方の直流電圧を印加する工程または、時間的に極性を変えて電圧を印加する工程とし、
   前記第２の工程の後、前記粘着シートを剥がす第３の工程と、
   前記押し付け部材を前記押し付け力調整機構で調整した押し付け力により前記導電性シートと新たな粘着シートを押し付けて当該新たな粘着シートの粘着面と前記真空処理装置のクリーニング対象部分の曲面を密着させる第４の工程と、
   前記電圧印加機構が前記導電性のシートに前記第２の工程で直流電圧を印加した場合には直流電圧の極性と異なる極性の直流電圧を印加する第５の工程を有し、
   前記第５の工程によって生じる静電吸引力により前記真空処理装置のクリーニング対象部分の曲面に付着した前記第２の工程で吸着除去した異物と逆の極性に帯電した異物を吸着して除去する
   ことを特徴とするクリーニング方法。

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