JP4509981B2 - クリーニング部材、クリーニング機能付搬送部材、および基板処理装置のクリーニング方法 - Google Patents
クリーニング部材、クリーニング機能付搬送部材、および基板処理装置のクリーニング方法 Download PDFInfo
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Description
本発明は、微細な異物を除去するためのクリーニング部材、クリーニング機能付搬送部材、および該クリーニング部材または該クリーニング機能付搬送部材を用いた基板処理装置のクリーニング方法に関する。より詳細には、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、基板処理装置など、微細な異物を嫌う基板や装置から該異物を除去するためのクリーニング部材、該クリーニング部材を有するクリーニング機能付搬送部材、および該クリーニング部材または該クリーニング機能付搬送部材を用いた基板処理装置のクリーニング方法に関する。
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などでは、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と汚染するため、定期的に装置を停止し、洗浄処理する必要がある。その結果、基板処理装置の稼動率が低下するという問題や基板処理装置の洗浄処理のために多大な労力が必要となるという問題がある。
このような問題を克服するため、板状部材を搬送することにより基板裏面に付着する異物を除去する方法（特許文献１参照）が提案されている。このような方法によれば、基板処理装置を停止させて洗浄処理を行う必要がないので、基板処理装置の稼動率が低下するという問題は解消される。しかし、この方法では、微細な異物を十分に除去することはできない。
一方、粘着性物質を固着した基板をクリーニング部材として基板処理装置内に搬送することにより、当該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（特許文献２参照）が提案されている。この方法は、特許文献１に記載の方法の利点に加えて異物の除去性にも優れるので、基板処理装置の稼動率が低下するという問題や基板処理装置の洗浄処理のために多大な労力が必要となるという問題はいずれも解消される。
上記のように、粘着性物質を有するクリーニング部材にて異物をクリーニング除去する方法は、異物を有効に除去する方法としては優れているが、粘着性物質がクリーニング部位と強く接着しすぎて剥れないという問題が生じるおそれや、クリーニング部位に粘着剤残りを起こして逆に汚染させてしまうという問題が生じるおそれがある。また、糊残りを防止するために粘着力を低下させた場合、肝心の異物の除塵性に劣るという問題がある。
また、異物の除去方法として、ウェスにアルコールをしみこませて拭く方法（アルコール拭き）では、異物の取り残しや異物除去にムラが生じてしまうなど、除塵性に劣るという問題があった。
最近は、微細な異物を嫌う基板や装置で問題となる該異物のサイズがサブミクロン（１μｍ以下）レベルとなってきている。上記の方法では、確実にこれらサブミクロンサイズの異物を除去することが難しい。
数十ミクロン程度の粒径を有する異物を除去するために、フォトレジストや切削研磨によって数十ミクロン角前後のドットパターンを表面に形成したクリーニングウエハが提案されている（特許文献３参照）。しかし、このクリーニングウエハにおいては、ドットパターンのスペース部分に異物が保持されることによって異物が除去されるため、数十ミクロン程度の粒径を有する異物は除去可能であるが、サブミクロンサイズの微細な異物を十分に除去することは困難である。
特開平１１−８７４５８号公報
特開平１０−１５４６８６号公報
特開２００４−６３６６９号公報
本発明の課題は、クリーニング部位に汚染を生じることなく、微細な異物、好ましくはサブミクロンレベルの異物を簡便、確実、十分に除去できるクリーニング部材を提供することにある。さらに、該クリーニング部材を有するクリーニング機能付搬送部材、および該クリーニング部材または該クリーニング機能付搬送部材を用いた基板処理装置のクリーニング方法を提供することにある。
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、クリーニング部材に備えられた層状部材の表面に、カーボン系ナノ構造体である柱状構造の凸部を複数設けることによって、上記課題が解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
本発明のクリーニング部材は、表面に柱状構造の凸部を複数備えた層状部材を有するクリーニング部材であって、該柱状構造の凸部がカーボン系ナノ構造体である。
好ましい実施形態においては、上記カーボン系ナノ構造体がカーボンナノチューブである。
好ましい実施形態においては、上記カーボン系ナノ構造体の径の最大部分の長さが１００ｎｍ以下である。
好ましい実施形態においては、上記カーボン系ナノ構造体の突出部分の長さが５０μｍ以下である。
好ましい実施形態においては、上記層状部材表面のカーボン系ナノ構造体の密度が１．０×１０９個／ｃｍ２以上である。
好ましい実施形態においては、上記クリーニング部材は、基板上の異物の除去に用いられる。
好ましい実施形態においては、上記クリーニング部材は、基板処理装置内の異物の除去に用いられる。
本発明の別の局面によれば、クリーニング機能付搬送部材が提供される。このクリーニング機能付搬送部材は、搬送部材と、該搬送部材の少なくとも片面に設けられた上記クリーニング部材とを有する。
本発明の別の局面によれば、基板処理装置のクリーニング方法が提供される。本発明の基板処理装置のクリーニング方法の１つは、上記クリーニング部材を基板処理装置内に搬送することを含む。本発明の基板処理装置のクリーニング方法の別の１つは、上記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含む。
本発明によれば、クリーニング部位に汚染を生じることなく、微細な異物、好ましくはサブミクロンレベルの異物を簡便、確実、十分に除去できるクリーニング部材を提供することが可能となる。さらに、該クリーニング部材を有するクリーニング機能付搬送部材、および該クリーニング部材または該クリーニング機能付搬送部材を用いた基板処理装置のクリーニング方法を提供することが可能となる。
上記のような効果は、クリーニング部材に備えられた層状部材の表面に、カーボン系ナノ構造体である柱状構造の凸部を複数設けることによって発現することが可能となる。このような効果は、特に、サブミクロンレベルの微細な異物とカーボン系ナノ構造体との立体的な絡み合いや、サブミクロンレベルの微細な異物とカーボン系ナノ構造体とのファンデルワールス力によって、効果的に発現することが可能となる。
Ａ．クリーニング部材
本発明のクリーニング部材は、層状部材を有する。本発明における層状部材としては、層状の構造を有する部材であれば任意の適切な部材を採用し得る。好ましくは、下記に説明するように、支持体、クリーニング層、搬送部材である。
図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明の好ましい実施形態であるクリーニング部材の概略断面図である。
図１（ａ）の実施形態においては、クリーニング部材１００は、層状部材である支持体１０と、その表面に備えられたカーボン系ナノ構造体である柱状構造の凸部３０とを有する。凸部３０は、支持体１０の少なくとも片面に設ければ良い。すなわち、片面のみに設けても良いし、両面に設けても良い。
図１（ｂ）の実施形態においては、クリーニング部材１００は、支持体１０と、層状部材であるクリーニング層２０とを有する。支持体１０は、目的に応じて省略してもよい。クリーニング層２０は、その表面に、カーボン系ナノ構造体である柱状構造の凸部３０を複数備えている。図１（ｂ）の実施形態において、クリーニング層２０が支持体１０上に設けられている場合は、クリーニング層２０を設ける面は支持体１０の少なくとも片面に設ければ良い。すなわち、片面のみに設けても良いし、両面に設けても良い。また、全面に設けても良いし、端面（エッジ部）などの一部のみに設けても良い。
図１（ｃ）の実施形態においては、クリーニング部材１００は、層状部材である搬送部材５０と、その表面に備えられたカーボン系ナノ構造体である柱状構造の凸部３０とを有する。凸部３０は、搬送部材５０の少なくとも片面に設ければ良い。すなわち、片面のみに設けても良いし、両面に設けても良い。図１（ｃ）の実施形態においては、搬送部材表面にカーボン系ナノ構造体である柱状構造の凸部が設けられているので、そのまま基板処理装置内に搬送することによって基板処理装置のクリーニング行うことが可能である。
本発明のクリーニング部材は、層状部材を有する。本発明における層状部材としては、層状の構造を有する部材であれば任意の適切な部材を採用し得る。好ましくは、下記に説明するように、支持体、クリーニング層、搬送部材である。
図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明の好ましい実施形態であるクリーニング部材の概略断面図である。
図１（ａ）の実施形態においては、クリーニング部材１００は、層状部材である支持体１０と、その表面に備えられたカーボン系ナノ構造体である柱状構造の凸部３０とを有する。凸部３０は、支持体１０の少なくとも片面に設ければ良い。すなわち、片面のみに設けても良いし、両面に設けても良い。
図１（ｂ）の実施形態においては、クリーニング部材１００は、支持体１０と、層状部材であるクリーニング層２０とを有する。支持体１０は、目的に応じて省略してもよい。クリーニング層２０は、その表面に、カーボン系ナノ構造体である柱状構造の凸部３０を複数備えている。図１（ｂ）の実施形態において、クリーニング層２０が支持体１０上に設けられている場合は、クリーニング層２０を設ける面は支持体１０の少なくとも片面に設ければ良い。すなわち、片面のみに設けても良いし、両面に設けても良い。また、全面に設けても良いし、端面（エッジ部）などの一部のみに設けても良い。
図１（ｃ）の実施形態においては、クリーニング部材１００は、層状部材である搬送部材５０と、その表面に備えられたカーボン系ナノ構造体である柱状構造の凸部３０とを有する。凸部３０は、搬送部材５０の少なくとも片面に設ければ良い。すなわち、片面のみに設けても良いし、両面に設けても良い。図１（ｃ）の実施形態においては、搬送部材表面にカーボン系ナノ構造体である柱状構造の凸部が設けられているので、そのまま基板処理装置内に搬送することによって基板処理装置のクリーニング行うことが可能である。
上記カーボン系ナノ構造体の凸部３０は柱状構造を有している。本発明にいう柱状構造としては、厳密に柱状の構造のみならず略柱状の構造をも含む。例えば、円柱状構造、多角形柱状構造、コーン状構造、繊維状構造などが好ましく挙げられる。また、上記柱状構造の断面形状は、凸部全体にわたって均一であってもよいし不均一であっても良い。さらに、凸部の突出は、略直線に沿って向かっていても良いし、曲線に沿って向かっていても良い。
上記カーボン系ナノ構造体としては、例えば、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバーが挙げられる。好ましくは、カーボンナノチューブである。カーボンナノチューブとしては、単層カーボンナノチューブを採用しても良いし、多層カーボンナノチューブを採用しても良い。機械的な強度等の観点からは、多層カーボンナノチューブが好ましい。
本発明においては、クリーニング部材が有する層状部材の表面に備えられた複数の柱状構造の凸部として、カーボン系ナノ構造体を採用することにより、クリーニング部位に汚染を生じることなく、微細な異物、好ましくはサブミクロンレベルの異物を簡便、確実、十分に除去できるクリーニング部材を提供することが可能となる。このような効果は、特に、サブミクロンレベルの微細な異物とカーボン系ナノ構造体との立体的な絡み合いや、サブミクロンレベルの微細な異物とカーボン系ナノ構造体とのファンデルワールス力によって、効果的に発現することが可能となる。
上記カーボン系ナノ構造体である柱状構造の凸部の突出方向と層状部材の表面との成す角度は、本発明の目的が達成できる範囲で、任意の適切な角度が採用され得る。例えば、層状部材の表面から凸部が略垂直に突出している形態でも良いし、層状部材の表面から凸部が傾斜して突出している形態でも良い。
カーボン系ナノ構造体の径の最大部分の長さは、好ましくは１００ｎｍ以下であり、より好ましくは１〜１００ｎｍ、さらに好ましくは１〜８０ｎｍ、特に好ましくは５〜６０ｎｍ、最も好ましくは１０〜５０ｎｍである。カーボン系ナノ構造体の径の最大部分の長さが上記の範囲にあることにより、微細な異物、好ましくはサブミクロンレベルの異物を簡便、確実、十分に除去し得る。なお、本発明にいう「カーボン系ナノ構造体の径の最大部分の長さ」とは、柱状構造のカーボン系ナノ構造体の断面における径の中で最も長い部分の長さを言う。例えば、断面が略円状の場合には、当該略円の直径部分の長さを言う。
カーボン系ナノ構造体の突出部分の長さは、好ましくは５０μｍ以下であり、より好ましくは１〜５０μｍ、さらに好ましくは１〜４０μｍ、特に好ましくは５〜４０μｍ、最も好ましくは５〜３０μｍである。カーボン系ナノ構造体の突出部分の長さが上記の範囲にあることにより、微細な異物、好ましくはサブミクロンレベルの異物を簡便、確実、十分に除去し得る。
カーボン系ナノ構造体の径の最大部分の長さや突出部分の長さは、任意の適切な測定方法によって測定すれば良い。測定の容易さ等の点から、好ましくは、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いた測定が挙げられる。走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いた測定は、例えば、ＳＥＭ観察試料台に表面にカーボン系ナノ構造体である柱状構造の凸部を複数備えた層状部材を貼り付け、側面方向から観察することで、カーボン系ナノ構造体である柱状構造の凸部の突出部分の長さを求めることが可能である。
本発明においては、上記層状部材表面のカーボン系ナノ構造体の密度が、好ましくは１．０×１０９個／ｃｍ２以上であり、より好ましくは５．０×１０９個／ｃｍ２以上であり、さらに好ましくは１．０×１０１０個／ｃｍ２以上である。上記層状部材表面のカーボン系ナノ構造体の密度の上限は、好ましくは１．０×１０１４個／ｃｍ２以下であり、より好ましくは１．０×１０１３個／ｃｍ２以下であり、さらに好ましくは１．０×１０１２個／ｃｍ２以下である。上記層状部材表面のカーボン系ナノ構造体の密度が上記の範囲にあることにより、微細な異物、好ましくはサブミクロンレベルの異物を簡便、確実、十分に除去し得る。
本発明において、層状部材表面にカーボン系ナノ構造体である柱状構造の凸部を形成する方法としては、本発明の目的を達成し得る範囲において、任意の適切な方法を採用し得る。例えば、レーザー蒸発法、アーク放電法、化学蒸着（ＣＶＤ）法などで形成することができる。
レーザー蒸着法によれば、ニッケル／コバルトなどの触媒を混ぜた炭素にＹＡＧレーザーの強いパルス光を照射することで、比較的高い純度の単層カーボンナノチューブ（ＳＷＣＮＴ）を形成することができる。また、条件変更により、チューブ径の制御が可能である。
アーク放電法によれば、大気圧よりやや低い圧力のアルゴンや水素雰囲気下で、炭素棒の間に２０Ｖ／５０Ａ程度のアーク放電を行うことで、陰極堆積物の中に多層カーボンナノチューブ（ＭＷＣＮＴ）を形成することができる。また、炭素棒中にニッケル／コバルトなどの触媒を混ぜてアーク放電を行うと、容器の内側にすすとして付着する物質の中に、単層カーボンナノチューブ（ＳＷＣＮＴ）を生成できる。アーク放電法によれば、欠陥が少なく品質の良いカーボンナノチューブを形成することができる。
化学蒸着（ＣＶＤ）法によれば、メタンやアセチレンなどの炭化水素、一酸化炭素、アルコールなどを原料として、５００〜１０００℃で触媒金属微粒子と接触させることにより、カーボンナノチューブを形成することができる。化学蒸着（ＣＶＤ）法を用いれば、触媒金属の種類およびその配置の仕方、炭素化合物の種類など、条件の変更により、多層カーボンナノチューブ（ＭＷＣＮＴ）と単層カーボンナノチューブ（ＳＷＣＮＴ）の何れも形成することができる。また、化学蒸着（ＣＶＤ）法によれば、触媒金属微粒子を特定の基板上に配置することにより、基板面に略垂直に配向したカーボンナノチューブを得ることが容易であり、本発明において好適に用いられる。
本発明においては、カーボン系ナノ構造体を層状部材表面から一定の方向に配向させることが好ましい。層状部材表面からカーボン系ナノ構造体が一定の方向に配向していることにより、微細な異物、好ましくはサブミクロンレベルの異物を簡便、確実、十分に除去し得る。
カーボン系ナノ構造体を層状部材表面から一定の方向に配向させる方法としては、任意の適切な方法が採用され得る。層状部材表面に対して略垂直方向に配向したカーボンナノチューブを選択的に形成する方法としては、例えば、スパッタ、メッキ、有機金属化合物の塗布後焼成等の方法で形成したＮｉ，Ｆｅ，Ｃｏからなる任意のパターンに電界印加型プラズマＣＶＤを用いてカーボンナノチューブを成長させる方法、触媒含有液をインクジェット法で層状部材表面に付着させて触媒を配列させる方法、２種以上の異なる触媒金属層が積層された多層触媒金属パターンを、ＣＶＤ法に供する前に加熱処理する方法などが挙げられる。
炭化ケイ素（ＳｉＣ）から表面分解法により、カーボンナノチューブを形成させることもできる。この方法では、真空中でＳｉＣを加熱することで、Ｓｉが除去され、カーボンナノチューブを形成することができる。この方法で形成されたカーボンナノチューブは基板面に対して略垂直に配向する傾向がある。
上記クリーニング層の引張弾性率は、クリーニング部材の使用温度領域において好ましくは０．５ＭＰａ以上であり、より好ましくは１〜１００００ＭＰａであり、さらに好ましくは１０〜１００００ＭＰａである。引張弾性率がこのような範囲であれば、異物除去性能と搬送性能のバランスに優れたクリーニング部材が得られる。なお、引張弾性率は、ＪＩＳ Ｋ７１２７に準じて測定される。クリーニング層の弾性率を上記範囲とすることで、微細な異物、好ましくはサブミクロンレベルの異物を簡便、確実、十分に除去し得る。
上記クリーニング層は、例えばシリコンウエハのミラー面に対する１８０度引き剥がし粘着力が、好ましくは０．２Ｎ／１０ｍｍ幅以下、さらに好ましくは０．０１〜０．１０Ｎ／１０ｍｍ幅である。このような範囲であれば、クリーニング層は、良好な異物除去性能および搬送性能を有する。１８０度引き剥がし粘着力は、ＪＩＳ Ｚ０２３７に準じて測定される。
上記クリーニング層の厚みは、本発明の目的を達成し得る範囲において、任意の適切な条件を採用し得る。好ましくは１〜２００μｍであり、より好ましくは５〜１００μｍ、さらに好ましくは５〜５０μｍであり、特に好ましくは５〜２０μｍである。このような範囲であれば、微細な異物、好ましくはサブミクロンレベルの異物を簡便、確実、十分に除去し得る。
上記クリーニング層は、好ましくは、実質的に粘着力を有しない。ここで、実質的に粘着性を有しないとは、粘着の本質を滑りに対する抵抗である摩擦としたとき、粘着性の機能を代表する感圧性タックがないことを意味する。この感圧性タックは、たとえばＤａｈｌｑｕｉｓｔの基準にしたがうと、粘着性物質の弾性率が１ＭＰａまでの範囲で発現するものである。
上記クリーニング層を構成する材料としては、本発明の目的を達成し得る範囲において、任意の適切な材料が採用され得る。クリーニング層を構成する材料の具体例としては、例えば、ポリイミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、フッ素系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニル、ＥＶＡ、ＰＥＥＫ、ＰＭＭＡ、ＰＯＭ等の高分子樹脂；石英基板、ガラス基板、シリコン等の無機材料；などが挙げられる。特に、ポリイミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、シリコンは耐熱性があり、好適に用いられる。
上記クリーニング層を構成する材料は、本発明の目的を達成し得る範囲において、任意の適切な添加剤をさらに含有し得る。添加剤の具体例としては、界面活性剤、可塑剤、酸化防止剤、導電性付与材、紫外線吸収剤、光安定化剤が挙げられる。用いる添加剤の種類および／または量を調整することにより、目的に応じた所望の特性を有するクリーニング層が得られる。
クリーニング層は、本発明の目的を達成し得る範囲において、任意の適切な方法によって形成すれば良い。例えば、クリーニング層を単層フィルムとして形成する方法、支持体上に樹脂をコーティングする方法、樹脂層を別途形成してから支持体上に貼着する方法などが挙げられる。より具体的には、例えば、単層フィルムで用いる方法、クリーニング層をスピンコート法、スプレー法などを用いて、シリコンウエハなどの支持体（例えば、搬送部材）上に直接塗布する方法、ＰＥＴフィルムや、ポリイミドフィルム上にコンマコート法や、ファウンテン法、グラビア法などを用いて塗工形成してクリーニング層を形成する方法などが挙げられる。
上記支持体としては、任意の適切な支持体を採用し得る。支持体の厚さは、本発明の目的を達成し得る範囲において、任意の適切な厚さを採用し得る。好ましくは５００μｍ以下、さらに好ましくは３〜３００μｍ、最も好ましくは５〜２５０μｍである。
上記支持体の表面は、隣接する層との密着性，保持性などを高めるために、慣用の表面処理、例えば、クロム酸処理、オゾン暴露、火炎暴露、高圧電撃暴露、イオン化放射線処理などの化学的または物理的処理，下塗剤（例えば、上記粘着性物質）によるコーティング処理が施されていてもよい。なお、支持体は単層であっても多層体であってもよい。
上記支持体の材料としては、本発明の目的を達成し得る範囲において、目的に応じて任意の適切な材料が採用される。例えば、エンジニアリングプラスチックやスーパーエンジニアリングプラスチックのフィルムが挙げられる。エンジニアリングプラスチックおよびスーパーエンジニアリングプラスチックの具体例としては、ポリイミド、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、ポリアミドが挙げられる。分子量などの諸物性は、本発明の目的を達成し得る範囲において、任意の適切な物性を採用し得る。支持体の成形方法は、本発明の目的を達成し得る範囲において、任意の適切な方法を採用し得る。
上記クリーニング層には、代表的には、予め保護フィルムが貼り合わせられ、使用時など適切な段階で剥離され得る。保護フィルムは、代表的には、クリーニング層の形成時や、クリーニング層と支持体を貼り合わせる（圧着）する際、クリーニング層の保護を目的として使用され得る。
保護フィルムは、本発明の目的を達成し得る範囲において、任意の適切なフィルムが採用される。例えば、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やポリイミド、フッ素樹脂フィルムが挙げられる。
保護フィルムは、目的に応じて離型処理剤などで離型処理が施されていることが好ましい。離型処理剤は、例えば、シリコーン系化合物、長鎖アルキル系化合物、フッ素系化合物、脂肪酸アミド系化合物、シリカ系化合物を挙げることができる。シリコーン系化合物が特に好ましい。
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樹脂系のフィルムについては、離型処理剤を用いなくとも離型性を有するので、それ単体を保護フィルムとして使用することもできる。
保護フィルムの厚さは、好ましくは１〜１００μｍであり、より好ましくは１０〜１００μｍである。保護フィルムの形成方法は、本発明の目的を達成し得る範囲において、任意の適切な方法が採用され得る。例えば、射出成形法、押出成形法、ブロー成形法により形成することができる。
本発明のクリーニング部材の用途としては、本発明の目的の範囲内において、任意の適切な用途を採用し得る。好ましくは、基板上の異物の除去や、基板処理装置内の異物の除去に用いられる。より具体的には、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、微細な異物を嫌う基板処理装置のクリーニング用途に好適に用いられる。基板処理装置内を搬送させることによってクリーニングする場合に用いられる搬送部材としては、本発明の目的の範囲内において、任意の適切な搬送部材を採用し得る。具体的には、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、その他のコンパクトディスク、ＭＲヘッドなどの基板が挙げられる。
本発明において、除塵が行われる基板処理装置としては特に限定されず、たとえば、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、外観検査装置、ウエハプローバーなどがあげられる。
Ｂ．クリーニング機能付搬送部材
図２は、本発明におけるクリーニング機能付搬送部材の概略断面図である。図２に示すように、クリーニング機能付搬送部材２００は、搬送部材５０と、搬送部材５０の少なくとも片面（図示例では片面）にクリーニング層２０とを有する。すなわち、この実施形態においては、クリーニング層２０が搬送部材５０上に直接形成されている。このようなクリーニング機能付搬送部材を装置内で搬送し、被洗浄部位に接触・移動させることにより、上記装置内に付着する異物による搬送トラブルを生じることなく簡便かつ確実にクリーニング除去することができる。
図２は、本発明におけるクリーニング機能付搬送部材の概略断面図である。図２に示すように、クリーニング機能付搬送部材２００は、搬送部材５０と、搬送部材５０の少なくとも片面（図示例では片面）にクリーニング層２０とを有する。すなわち、この実施形態においては、クリーニング層２０が搬送部材５０上に直接形成されている。このようなクリーニング機能付搬送部材を装置内で搬送し、被洗浄部位に接触・移動させることにより、上記装置内に付着する異物による搬送トラブルを生じることなく簡便かつ確実にクリーニング除去することができる。
図１（ｃ）や図２で示されるような、本発明における搬送部材５０としては、異物除去の対象となる基板処理装置の種類に応じて任意の適切な基板が用いられる。具体例としては、半導体ウエハ（例えば、シリコンウエハ）、ＬＣＤ、ＰＤＰなどのフラットパネルディスプレイ用基板、コンパクトディスク、ＭＲヘッドなどの基板が挙げられる。
上記クリーニング機能付搬送部材におけるクリーニング層２０については、上記Ａ項におけるクリーニング層の説明が援用できる。
上記クリーニング機能付き搬送部材は、搬送部材上にクリーニングシートを貼り合わせて製造しても良いし、搬送部材の少なくとも片面にクリーニング層を直接設けて製造しても良い。すなわち、クリーニング層の材料としての上記Ａ項で説明した硬化型の樹脂組成物や、耐熱性を有する高分子樹脂を塗布し、活性エネルギー源により硬化させたり、乾燥後に高温で熱処理させたりするなどの方法にて、クリーニング層を形成してもよい。このクリーニング層の形成後または形成過程で、好ましくは、このクリーニング層上に上記Ａ項で説明した保護フィルムを貼り合わせる。
Ｃ．クリーニング方法
本発明におけるクリーニング方法は、本発明のクリーニング部材（好ましくは、図１（ｃ）に示す実施形態）または本発明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含む。本発明のクリーニング部材（好ましくは図１（ｃ）に示す実施形態）または本発明のクリーニング機能付搬送部材を所望の基板処理装置内に搬送し、その被洗浄部位に接触させることにより、当該被洗浄部位に付着した異物を簡便かつ確実にクリーニング除去することができる。
本発明におけるクリーニング方法は、本発明のクリーニング部材（好ましくは、図１（ｃ）に示す実施形態）または本発明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含む。本発明のクリーニング部材（好ましくは図１（ｃ）に示す実施形態）または本発明のクリーニング機能付搬送部材を所望の基板処理装置内に搬送し、その被洗浄部位に接触させることにより、当該被洗浄部位に付着した異物を簡便かつ確実にクリーニング除去することができる。
上記クリーニング方法により洗浄される基板処理装置は、特に限定されない。基板処理装置の具体例としては、本明細書ですでに記載した装置に加えて、回路形成用の露光照射装置、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各種の製造装置や検査装置、さらに、オゾンアッシャー、レジストコーター、酸化拡散炉、常圧ＣＶＤ装置、減圧ＣＶＤ装置、プラズマＣＶＤ装置などの高温下で使用される基板処理装置などが挙げられる。
以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。また、実施例における「部」は重量基準である。
〔層状部材表面のカーボン系ナノ構造体の密度〕
層状部材表面のカーボン系ナノ構造体の密度は、層状部材表面１ｃｍ２上のカーボン系ナノ構造体である柱状構造の凸部の数を数えることにより測定した。
層状部材表面のカーボン系ナノ構造体の密度は、層状部材表面１ｃｍ２上のカーボン系ナノ構造体である柱状構造の凸部の数を数えることにより測定した。
〔カーボン系ナノ構造体の径の最大部分および突出部分の長さ〕
カーボン系ナノ構造体の径の最大部分および突出部分の長さは、層状部材を側面からＳＥＭ観察することにより測定した。
カーボン系ナノ構造体の径の最大部分および突出部分の長さは、層状部材を側面からＳＥＭ観察することにより測定した。
〔除塵性〕
除塵性については以下の方法で評価した。すなわち、４インチシリコンウエハ上に平均粒子径０．５μｍのシリコン粉末を粒子数およそ１００００個となるように均一に付着させた。次に、表面にカーボン系ナノ構造体である柱状構造の凸部を備えた層状部材を有するクリーニング部材の当該層状部材側を、シリコン粉末が付着した４インチシリコンウエハ上に１分間接触させた。その後、クリーニング部材を剥離し、パーティクルカウンター（ＫＬＡ ｔｅｎｃｏｒ製、ＳｕｒｆＳｃａｎ−６２００）にて、０．５μｍのシリコン粉末粒子の個数を測定し、除塵率を算出した。測定は３回行い、その平均を求めた。
除塵性については以下の方法で評価した。すなわち、４インチシリコンウエハ上に平均粒子径０．５μｍのシリコン粉末を粒子数およそ１００００個となるように均一に付着させた。次に、表面にカーボン系ナノ構造体である柱状構造の凸部を備えた層状部材を有するクリーニング部材の当該層状部材側を、シリコン粉末が付着した４インチシリコンウエハ上に１分間接触させた。その後、クリーニング部材を剥離し、パーティクルカウンター（ＫＬＡ ｔｅｎｃｏｒ製、ＳｕｒｆＳｃａｎ−６２００）にて、０．５μｍのシリコン粉末粒子の個数を測定し、除塵率を算出した。測定は３回行い、その平均を求めた。
〔実施例１〜４〕
触媒金属としてコバルト／モリブデンをエタノールに溶かし、シリコンウエハ上にコートした。２５０℃にて酸化処理を行い、金属微粒子を均一にシリコンウエハ上に形成させた。その後、アルコールを電気炉で７００℃に熱し、蒸気化させて、触媒金属上に垂直に配向した多層カーボンナノチューブ（ＭＷＣＮＴ）を形成させた。このようにして、表面にカーボン系ナノ構造体である柱状構造の凸部を複数備えた層状部材を有するクリーニング部材（１）〜（４）を作製した。
触媒金属としてコバルト／モリブデンをエタノールに溶かし、シリコンウエハ上にコートした。２５０℃にて酸化処理を行い、金属微粒子を均一にシリコンウエハ上に形成させた。その後、アルコールを電気炉で７００℃に熱し、蒸気化させて、触媒金属上に垂直に配向した多層カーボンナノチューブ（ＭＷＣＮＴ）を形成させた。このようにして、表面にカーボン系ナノ構造体である柱状構造の凸部を複数備えた層状部材を有するクリーニング部材（１）〜（４）を作製した。
走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）にて、クリーニング部材（１）〜（４）において形成した多層カーボンナノチューブ構造体を観察した。得られた多層カーボンナノチューブ構造体の径の最大部分および突出部分の長さ、層状部材表面のカーボン系ナノ構造体の密度を表１に示す。さらに、クリーニング部材（１）〜（４）の除塵性をも表１に示す。
〔比較例１〕
表面にカーボン系ナノ構造体である柱状構造の凸部を備えていないシリコンウエハをクリーニング部材（Ｃ１）とした。クリーニング部材（Ｃ１）の除塵性を表１に示す。
表面にカーボン系ナノ構造体である柱状構造の凸部を備えていないシリコンウエハをクリーニング部材（Ｃ１）とした。クリーニング部材（Ｃ１）の除塵性を表１に示す。
表１から判るように、実施例１〜４では優れた除塵性を示すのに対し、比較例１では十分な除塵性が得られなかった。
本発明のクリーニング部材およびクリーニング機能付搬送部材は、各種の製造装置や検査装置のような基板処理装置のクリーニングに好適に用いられる。
１０ 支持体
２０ クリーニング層
３０ カーボン系ナノ構造体である柱状構造の凸部
５０ 搬送部材
１００ クリーニング部材
２００ クリーニング機能付搬送部材
２０ クリーニング層
３０ カーボン系ナノ構造体である柱状構造の凸部
５０ 搬送部材
１００ クリーニング部材
２００ クリーニング機能付搬送部材
Claims (10)
- 表面に柱状構造の凸部を複数備えた層状部材を有するクリーニング部材であって、該柱状構造の凸部がカーボン系ナノ構造体である、クリーニング部材。
- 前記カーボン系ナノ構造体がカーボンナノチューブである、請求項１に記載のクリーニング部材。
- 前記カーボン系ナノ構造体の径の最大部分の長さが１００ｎｍ以下である、請求項１または２に記載のクリーニング部材。
- 前記カーボン系ナノ構造体の突出部分の長さが５０μｍ以下である、請求項１から３までのいずれかに記載のクリーニング部材。
- 前記層状部材表面のカーボン系ナノ構造体の密度が１．０×１０９個／ｃｍ２以上である、請求項１から４までのいずれかに記載のクリーニング部材。
- 基板上の異物の除去に用いられる、請求項１から５までのいずれかに記載のクリーニング部材。
- 基板処理装置内の異物の除去に用いられる、請求項１から５までのいずれかに記載のクリーニング部材。
- 搬送部材と、該搬送部材の少なくとも片面に設けられた請求項７に記載のクリーニング部材とを有する、クリーニング機能付搬送部材。
- 請求項７に記載のクリーニング部材を基板処理装置内に搬送することを含む、基板処理装置のクリーニング方法。
- 請求項８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含む、基板処理装置のクリーニング方法。
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