JP4009408B2 - クリーニング部材又はシート、及びこれらを用いたクリーニング方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種装置をクリーニングする部材又はシートに関し、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などのクリーニング部材又はシートに関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種基板処理装置は、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、後続の基板を次々に汚染することになり、定期的に装置を停止させ、洗浄処理をする必要があった。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の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（例えば特開平１０−１５４６８６号）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
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の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クリーニング層として粘着剤物質を用いているため、粘着性物質と装置接触部とが強く接着しすぎて剥れない恐れがあり、基板を確実に搬送できなくなる恐れがあった。
さらに、通常粘着剤はガラス転移温度が１５０℃未満であるため、１５０℃以上かかる装置、例えばオゾンアッシャー、レジストコーター、酸化拡散炉、常圧ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）装置、減圧ＣＶＤ装置、プラズマＣＶＤ装置などにおいては、耐熱性に劣り使用できない場合があるという問題があった。
本発明は、このような事情に照らし、特に基板処理装置内の温度が１５０℃以上ある装置内にも確実に搬送できると共に、該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クリーニング部材又はシートを提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
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、クリーニング層を有するクリーニング部材自体又はシートを固着した基板などを装置内に搬送することにより、基板処理装置内の付着した異物をクリーニング除去するにあたり、該クリーニング層として耐熱性樹脂を用いることにより、前記問題を生じることなく、さらに異物を簡便かつ確実に剥離除去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、被洗浄装置内に搬送されて装置内に付着する異物を除去するためのクリーニングシートであって、支持体に、ポリキノキサリン、ポリベンゾイレンベンズイミダゾール、ポリフェニレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリベンズイミダゾール、ポリカルボジイミドの中から選ばれる芳香族ポリマーを塗工し乾燥してフィルム化した、ガラス転移温度が２００℃以上の耐熱性樹脂からなるクリーニング層が設けられてなるクリーニングシート（請求項１）、支持体が被洗浄装置内に搬送される搬送部材であることを特徴とする請求項１記載のクリーニングシートを用いたクリーニング部材（請求項２）などに係るものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明のクリーニング部材又はシートのクリーニング層は、耐熱性のある高分子樹脂からなる。かかる耐熱性樹脂は、高温下での搬送に耐えうることが必要であることから、そのガラス転移温度（以下、Ｔｇということがある）が１５０℃以上、特に２００℃以上であることが好ましい。Ｔｇが１５０℃未満であると、加温した装置内への搬送時にステージなどと吸着し搬送できないおそれがある。
該耐熱性樹脂は、上記の耐熱性を有する限り特に限定されないが、例えば、ポリキノキサリン、ポリベンゾイレンベンズイミダゾールなどのラダーポリマーや、ポリフェニレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリベンズイミダゾール、ポリカルボジイミドなどの芳香族ポリマーなどが挙げられる。
特に、カルボジイミドは、４００℃以上の高温にさらしても揮発性ガスや分解モノマーを生成しないという点で該クリーニング層として好適である。その中でも特に特願平１０−３０５２０１号記載の下式（１）
【化１】

で表される構成単位を有するポリカルボジイミドが、高い耐熱性（Ｔｇが２００℃以上）を有し、また接着性、低温加工性及び耐湿性にも優れている点から、特に本発明のクリーニング部材又はシートのクリーニング層として、より好適である。但し、本発明は何ら本構造を有するカルボジイミド樹脂に限定されるものではない。
またクリーニング層の厚さは特に限定されず、通常５〜１００μｍ程度で適宜選択することができる。
【０００７】
また、上記耐熱性樹脂には、その耐熱性を損なわない範囲で、表面平滑性を出すための平滑剤、レベリング剤、脱泡剤などの各種添加剤を必要に応じて添加してもよい。 また、導電性の付与や弾性率の調整、特に高弾性率化などを図るために、例えばアルミナ、シリカ、マグネシア、窒化ケイ素などのセラミック、その他カーボンなどからなる種々の無機粉末を必要に応じて１種又は２種以上配合してもよい。
【０００８】
また該クリーニング層が設けられる支持体としては、装置内に搬送される基板などの搬送部材自体（請求項３）や、かかる搬送部材に設けて装置内に搬送する場合には、各種支持体シートが挙げられる。
かかる搬送部材としては、特に限定されないが、半導体ウエハ、ガラス基板、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。
また、かかる搬送部材に設ける場合のクリーニングシートのシート状支持体としては、ある程度の耐熱性があれば特に限定されないが、例えばポリエチレンテレフタレート、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、特に耐熱性の点からポリイミドフィルムが好ましい。
またその厚みは特に限定されず、通常１０〜１００μｍ程度で適宜選択することができる。
【０００９】
本発明のクリーニング部材又はシートの製法は、特に限定されないが、例えば、耐熱性樹脂ワニスを基板などの搬送部材としての支持体上、又はクリーニングシートとしてのシート状支持体上に、公知の方法（キャスティング、スピンコーティング、ロールコーティングなど）を用いて、適当な厚さに塗工し、溶媒の除去に必要な温度で乾燥することで得られる。 例えば、乾燥温度は２０〜３５０℃、好ましくは５０〜２５０℃、最も好ましくは７０〜２００℃である。 乾燥温度が２０℃より低いと、樹脂中に溶剤が残存し、クリーニング性能が乏しくなる場合がある。 乾燥温度が３５０℃より高いと、耐熱性樹脂材の熱硬化が進む場合があり、樹脂の収縮や劣化が生じる場合があり好ましくない。
【００１０】
また、クリーニングシートを基板などの搬送部材に設ける方法も特に限定されず、公知のロール圧着、プレス圧着などのラミネート、粘着剤又は接着剤による貼着などが挙げられる。
本発明においては、上記クリーニング部材又はシートを装置内に搬送して、被洗浄部位に接触させてクリーニングすること（請求項５）ができる。
【００１１】
【実施例】
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。
実施例１
攪拌装置、滴下漏斗、還流冷却器を取付けた５００ｍｌの四つ口フラスコに、１、４−ビス（４−アミノフェニルイソプロピリデン）ベンゼン（１７ｇ、４９．３５ｍｍｏｌ）、トリエチルアミン（９．９９ｇ、９８．７０ｍｍｏｌ）、テトラヒドロフラン１４６．２４ｇを仕込んだ。 フラスコを氷浴で冷却し、滴下漏斗にフェニルクロロホルメート（１５．４５ｇ、９８．７０ｍｍｏｌ）を入れ、１分かけて滴下した。 その後室温で１２０分間攪拌した。
カーバメートの生成をＩＲで確認した後、トリメチルクロロシラン（１０．７２ｇ、９８．７０ｍｍｏｌ）、トリエチルアミン（９．９９ｇ、９８．７０ｍｍｏｌ）、カルボジイミド化触媒（３−メチル−１−フェニル−２−ホスホレン−１−オキシド）（４７２．２ｍｇ、２．４７ｍｍｏｌ）を仕込み、６０℃で１時間、続いて６７℃で７時間攪拌してイソシアネート化及び重合を行った。
ＩＲスペクトルによりカルボジイミド化（式１の構造）を確認し、生成したトリエチルアミン塩酸塩を濾過により除去し、ワニスを得た。
上記ワニスをガラス板上にキャスティングし、９０℃にて３０分間、さらに２５０℃で３０分間乾燥してかとう性を有するフィルムを得た。 得られたフィルムの熱的特性を評価したところ、ガラス転移温度は、２２０．８℃であった。
【００１２】
上記ワニスを、８インチシリコンウエハ上にスピンコートにより塗工し、９０×３０ｍｉｎ、次いで２５０℃×３０ｍｉｎで乾燥して、クリーニング層の厚みが４０μｍである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。
得られたクリーニングウエハを、装置内の温度が２００℃に加温されているオゾンアッシャー内をクリーニング搬送させたところ、問題なくウエハを搬送でき、搬送前に８インチウエハ内で０．２μｍ以上で２５０００個あった異物が、搬送後に５０００個まで減少しており、クリーニング効果が確認できた。
【００１３】
比較例１
２、４−トリレンジイソシアネート／２、６−トリレンジイソシアネート混合物（混合割合９０：１０）５ｇ（２８．７ｍｍｏｌ）を、テトラヒドロフラン２０ｇ中でカルボジイミド化触媒（３−メチル−１−フェニル−２−ホスホレン−１−オキシド）４３ｍｇ（０．２２ｍｍｏｌ）とともに６０℃で１５時間攪拌し、ポリカルボジイミド溶液を得た。
該ポリマー溶液をガラス板上にキャスティングし、９０℃で３０分間乾燥してフィルムを作製した。 得られたフィルムの熱的特性を評価したところ、Ｔｇは５３℃であった。
上記ワニスを実施例１と同様、８インチシリコンウエハ上にスピンコートにより塗工し、９０×３０ｍｉｎで乾燥して、クリーニング層の厚みが４０μｍである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。
得られたクリーニングウエハを、実施例１と同様、２００℃に加温されたオゾンアッシャー内に搬送させたところ、ウエハステージに固着し、搬送できなくなった。
【００１４】
比較例２
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、及びアクリル酸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部に対して、ポリエチレングリコ―ルジメタクリレ―ト５０部、ウレタンアクリレ―ト５０部、ベンジルジメチルケタール３部、及びジフエニルメタンジイソシアネ―ト３部を均一に混合し、紫外線硬化型の粘着剤溶液とした。
一方、上記粘着剤からベンジルジメチルケタールを除いた以外は、上記と同様にして通常の粘着剤溶液を得た。
支持体として幅２５０ｍｍ、厚み２５μｍのポリエステル製フィルムの片面に、上記通常の粘着剤溶液を、乾燥後の厚みが４０μｍになるように塗布して、通常の粘着剤層を設け、その表面に厚み３８μｍのポリエステル製剥離フィルムを貼った。 一方、支持体フィルムの他面に前記の紫外線硬化型粘着剤溶液を乾燥後の厚みが１０μｍになるように塗布してクリーニング層としての粘着剤層を設け、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１０００ｍＪ／ｃｍ²照射して、クリーニングシートを得た。
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。
得られた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、実施例１と同様、２００℃に加温されたオゾンアッシャー内に搬送させたところ、ウエハステージに固着し、搬送できなくなった。
【００１５】
【発明の効果】
以上のように本発明のクリーニング部材又はシートによれば、特に装置内温度が高温であっても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かつ確実に除去できる。

Claims (4)

1. 被洗浄装置内に搬送されて装置内に付着する異物を除去するためのクリーニングシートであって、支持体に、ポリキノキサリン、ポリベンゾイレンベンズイミダゾール、ポリフェニレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリベンズイミダゾール、ポリカルボジイミドの中から選ばれる芳香族ポリマーを塗工し乾燥してフィルム化した、ガラス転移温度が２００℃以上の耐熱性樹脂からなるクリーニング層が設けられてなるクリーニングシート。
2. 支持体が、被洗浄装置内に搬送される搬送部材であることを特徴とする請求項１記載のクリーニングシートを用いたクリーニング部材。
3. 被洗浄装置内に搬送されて装置内に付着する異物を除去するためのクリーニング部材であって、シート状支持体に、ポリキノキサリン、ポリベンゾイレンベンズイミダゾール、ポリフェニレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリベンズイミダゾール、ポリカルボジイミドの中から選ばれる芳香族ポリマーを塗工し乾燥してフィルム化した、ガラス転移温度が２００℃以上の耐熱性樹脂からなるクリーニング層が設けられてなるクリーニングシートが、被洗浄装置内に搬送される搬送部材に設けられてなるクリーニング部材。
4. 請求項１〜３いずれか記載のクリーニング部材又はシートを、被洗浄装置内に搬送することを特徴とするクリーニング方法。