JPWO2007007731A1 - 基板の異物除去装置及び基板の異物除去方法 - Google Patents
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Abstract
Description
尚、本件出願人は、異物除去装置について既に出願している(特許文献7参照)。
また、本発明の別の目的は、基板に付着した異物を確実に除去して再付着のおそれを排除でき、かつ、大型の基板であっても基板破損のおそれがなく適用可能な基板の異物除去方法を提供することにある。
このような特性を有する電極については、例えばシリコン製ゴムに炭素、カーボンナノチューブ等の導電性フィラーを混ぜて作ったもの等を例示することができる。ゴムの素材としては、上記の他にフッ素系、二トリル系、フロロシリコン系などが使用可能であるが、被吸着物である基板に対するコンタミネーションの影響を少なくする観点から、シリコン製ゴムが好ましい。ゴムの硬度は、一般にショア硬度で表し、ショア硬度20Hs程度がおよそ人肌の柔らかさであり、90Hsになるとかなり硬く感じられる。シリコンウエハやガラス基板などの材質は、ショア硬度で表現するのは一般的ではないが、これらよりも桁違いに硬いと考えられる。そのため、吸着させる基板に対して十分な柔軟性を発揮させる観点から、上記範囲であるのが好ましい。また、電極の体積抵抗率については、より低いことが好ましいが、柔軟性を有した電極にするために、ゴムに導電性フィラーを混ぜる必要があることから、上記の範囲であるのが望ましい。尚、電極の材質を電気伝導性を有すものとする理由は、いうまでもなく電極に電圧を供給した際にその全ての部位で等しい電位とするためである。
また、本発明の異物除去装置は、特に真空中で動作させる必要はなく、大気圧あるいは若干の加圧下で使用することができる。そのため、真空引きあるいは大気開放のための手順が省けるため、装置の処理時間が短縮できる。
図3は、図2に示した中央静電チャック2と周辺静電チャック3とから形成される基板吸着面4を有した異物除去装置Xの一部断面図(図2のA-A’断面)を示す。すなわち、この異物除去装置Xは、基板1の中央部に対応して比較的広い部分を有する中央静電チャック2と、この中央静電チャック2の両側に配置されて基板1の周辺部に対応する周辺静電チャック3a及び3bとによって平面形状が四角形からなる基板吸着面4を形成する。そして、この基板吸着面4には、厚さ10μmのポリビニルアルコール製の樹脂シート5が敷かれる。この樹脂シート5は、その長さ方向に周辺静電チャック3a、中央静電チャック2及び周辺静電チャック3aが順次配置されるように、樹脂シート供給手段9によって基板吸着面4に供給される。この樹脂シート供給手段9は、ロール状に巻かれた樹脂シート5を装着した送り出しロール6と、送り出しロール6から送り出された樹脂シート5を基板吸着面側4に導く一対の供給側ガイドローラ7と、これらの間に配置されて樹脂シート5のテンション調整を行う供給側調整ローラ8とからなる。また、基板吸着面4に供給された樹脂シート5は、巻き取りロール10と、基板吸着面4から送られてきた樹脂シート5を巻き取りロール10側に導く一対の回収側ガイドローラ11と、これらの間に配置されて樹脂シート5のテンション調整を行う回収側調整ローラ12とからなる樹脂シート回収手段13によって回収される。
図9に示した異物除去装置Xでは、中央静電チャック2及び周辺静電チャック3a,3bを形成する電極によって基板吸着面4を形成する。すなわち、中央静電チャック2は、厚さ1mmであって、体積抵抗率1×10−4Ω・cm、及びショア硬度70Hsの炭素入りシリコン製導電性ゴム(弾性電極)からなる平板状の第一電極31及び第二電極32が、厚さ50μm以上のエンジニアリングプラスチック製の絶縁シート(図示外)を介してアルミ製の金属基盤33に貼着されている。同様に、周辺静電チャック3aは、上記と同じ導電性ゴムからなる平板状の第一電極34及び第二電極35が、それぞれアルミ製の金属基盤36に貼着され、周辺静電チャック3bは、上記と同じ導電性ゴムからなる第一電極37及び第二電極38が、それぞれアルミ製の金属基盤39に貼着されてなる。そして、これら第一電極31,34,37及び第二電極32,35,38は露出されて基板1を吸着させる基板吸着面4を形成する。尚、上記第一電極及び第二電極と絶縁シートとの間、並びに絶縁シートと金属基盤との間は、それぞれ接着剤を用いて貼着される。
図10は、第1基板吸着面45を形成する第1静電チャック41と第2基板吸着面48を形成する第2静電チャック42との2つの静電チャックを有してなる基板の異物除去装置Xを示す平面説明図(一部)である。これら第1静電チャック41及び第2静電チャック42は、いずれも双極型の静電チャックからなり、厚さ1mmであって、体積抵抗率1×10−4Ω・cm、及びショア硬度70Hsの炭素入りシリコン製導電性ゴム(弾性電極)からなる電極が、厚さ50μm以上のポリエチレン製の絶縁シートを介してアルミ製の金属基盤上に貼着され、それぞれの基板吸着面を形成する。尚、各静電チャックを形成する電極と絶縁シートとの間、及び絶縁シートと金属基盤との間は、それぞれ接着剤を用いて貼着される。
[0009]
したがって、本発明の目的は、基板に付着した異物を確実に除去して再付着のおそれを排除でき、かつ、大型の基板であっても基板破損のおそれを回避しながら確実に異物を除去することができる基板の異物除去装置を提供することにある。
また、本発明の別の目的は、基板に付着した異物を確実に除去して再付着のおそれを排除でき、かつ、大型の基板であっても基板破損のおそれがなく適用可能な基板の異物除去方法を提供することにある。
課題を解決するための手段
[0010]
すなわち、本発明は、基板に付着した異物を取り除く異物除去装置であって、基板を吸着させる基板吸着面を形成する静電チャックと、基板吸着面に樹脂シートを供給する樹脂シート供給手段と、供給した樹脂シートを回収する樹脂シート回収手段と、基板の搬送を行う基板搬送手段とを備え、基板搬送手段によって静電チャックに供給された基板を樹脂シート供給手段により供給された樹脂シートを介して基板吸着面に吸着させ、該基板の基板吸着面側に付着した異物を樹脂シートに転移させて取り除き、異物が転移した樹脂シートを樹脂シート回収手段により回収することを特徴とする基板の異物除去装置である。
[0011]
また、本発明は、基板に付着した異物を取り除く異物除去方法であって、基板を吸着させる基板吸着面を形成する静電チャックに基板を供給し、樹脂シートを介して基板吸着面に基板を吸着させて、該基板の基板吸着面側に付着した異物を樹脂シートに転移させて取り除くことを特徴とする基板の異物除去方法である。
[0012]
本発明において、異物を除去する基板は特に制限されるものではなく、半導体装置やフラットパネルディスプレイ等の製造において処理される各種基板をその対象とし、例えばシリコンウエハ、GaAs、SiC等の半導体基板、ガラス基板、樹脂基板、有機EL用基板等を例示することができる。また、処理する基板の形状についても特に制限はない。一方、除去する対象の異物とは、各種製造工程等において基板から取り除く必要があるものであって、例えばパーティクル、ゴミ、レジストの付着物、チャンバ内の生成物等をその代表例として挙げることができる。
[0013]
本発明において、静電チャックに樹脂シートを介して基板を吸着させ、樹脂シートに異物を転移させて取り除く具体的な手段については特に制限されるものではないが、好ましくは、下記の構成例を例示することができる。
Claims (17)
- 基板に付着した異物を取り除く異物除去装置であって、基板を吸着させる基板吸着面を形成する静電チャックと、基板吸着面に樹脂シートを供給する樹脂シート供給手段と、供給した樹脂シートを回収する樹脂シート回収手段と、基板の搬送を行う基板搬送手段とを備え、基板搬送手段によって静電チャックに供給された基板を樹脂シートを介して基板吸着面に吸着させ、該基板の基板吸着面側に付着した異物を樹脂シートに転移させて取り除くことを特徴とする基板の異物除去装置。
- 静電チャックが、少なくとも基板の中央部を吸着する中央静電チャックと、基板の周辺部を吸着する周辺静電チャックとに分割されてなり、基板吸着面の垂直方向に中央静電チャックを周辺静電チャックに対して突出させると共に、基板の端部と樹脂シートとの間に隙間を形成させることができる高さ方向調整手段を備え、基板搬送手段が、基板と樹脂シートとの間に形成された隙間を利用して基板を保持することができる基板保持部を備えたロボットアームからなる請求項1に記載の基板の異物除去装置。
- 高さ方向調整手段が、周辺静電チャックを基板吸着面から垂直方向下方側に下降させることができる周辺チャック昇降機構と、周辺静電チャックに対応する少なくとも一部の樹脂シートの高さ位置を基板吸着面より下方側になるように調整することができる樹脂シート高さ調整機構とからなる請求項2に記載の基板の異物除去装置。
- 高さ方向調整手段によって形成された基板と樹脂シートとの隙間に介挿されて基板を持ち上げることができる基板持ち上げ手段を更に備える請求項2に記載の基板の異物除去装置。
- 樹脂シート供給手段が、ロール状に巻かれた樹脂シートを装着した送り出しロールと、送り出しロールから送り出された樹脂シートを基板吸着面側に導く供給側ガイドローラとを有してなり、樹脂シート回収手段が、樹脂シートを巻き取る巻き取りロールと、基板吸着面から送られてきた樹脂シートを巻き取りロール側に導く回収側ガイドローラとを有してなる請求項2に記載の基板の異物除去装置。
- 樹脂シートは、ポリビニルアルコール、低密度ポリエチレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、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、ナイロン、ポリイミド、アラミド、及びポリカルボジイミドからなる群から選ばれた1種又は2種以上の材質からなり、厚さが5〜100μmの範囲である請求項2に記載の基板の異物除去装置。
- 基板吸着面が、静電チャックを形成する電極によって形成される請求項2に記載の基板の異物除去装置。
- 基板吸着面が静電チャックを形成する電極によって形成され、該電極が、ショア硬度20〜90Hs、及び体積抵抗率100〜1×10−5Ω・cmを有する弾性電極からなり、厚さ0.05〜3mmの範囲である請求項2に記載の基板の異物除去装置。
- 少なくとも第1基板吸着面を形成する第1静電チャックと第2基板吸着面を形成する第2静電チャックとの2つの静電チャックを有し、かつ、基板吸着面に対して水平方向に基板の向きを調整することができる基板回転手段を備え、第1静電チャックで異物を除去した基板を基板回転手段で向きを調整し、第2静電チャックに供給して更に異物の除去を行う請求項1に記載の基板の異物除去装置。
- 第1静電チャックを形成する電極を第1基板吸着面に吸着された基板側に投影した際に該基板と重ならない基板の非吸着領域が、第2静電チャックを形成する電極を基板側に投影して得られる電極投影領域に全て含まれるように、基板の向きを基板回転手段によって調整して第2静電チャックで異物の除去を行う請求項9に記載の異物除去装置。
- 第1静電チャック及び第2静電チャックが、互いに電位差を設けた電圧が印加される2つの電極を備えた双極型の静電チャックからなり、第1静電チャックを形成する2つの電極の間隔に対応する基板の非吸着領域が、第2静電チャックを形成する2つの電極を基板側に投影して得られる電極投影領域に含まれるように、基板の向きを基板回転手段によって調整して第2静電チャックで異物の除去を行う請求項9に記載の基板の異物除去装置。
- 第1静電チャックを形成する電極を第1基板吸着面に吸着された基板側に投影した際に該基板と重ならない基板の非吸着領域と、第2静電チャックを形成する電極を第2基板吸着面に吸着された基板側に投影した際に該基板と重ならない基板の非吸着領域とが、それぞれ基板の端部を含んでなり、基板搬送手段が、該基板の端部を利用して基板を保持することができる基板保持部を備えたロボットアームからなる請求項9に記載の基板の異物除去装置。
- 樹脂シートは、ポリビニルアルコール、低密度ポリエチレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、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、ナイロン、ポリイミド、アラミド、及びポリカルボジイミドからなる群から選ばれた1種又は2種以上の材質からなり、厚さが5〜100μmの範囲である請求項9に記載の基板の異物除去装置。
- 樹脂シート供給手段が、ロール状に巻かれた樹脂シートを装着した送り出しロールと、送り出しロールから送り出された樹脂シートを第1基板吸着面側に導く供給側ガイドローラとを有してなり、樹脂シート回収手段が、樹脂シートを巻き取る巻き取りロールと、第2基板吸着面から送られてきた樹脂シートを巻き取りロール側に導く回収側ガイドローラとを有してなる請求項9に記載の基板の異物除去装置。
- 第1基板吸着面及び第2基板吸着面が、それぞれの静電チャックを形成する電極によって形成される請求項9に記載の基板の異物除去装置。
- 第1基板吸着面及び第2基板吸着面が、それぞれの静電チャックを形成する電極によって形成され、該電極が、ショア硬度20〜90Hs、及び体積抵抗率100〜1×10−5Ω・cmを有する弾性電極からなり、厚さが0.05〜3mmの範囲である請求項9に記載の基板の異物除去装置。
- 基板に付着した異物を取り除く異物除去方法であって、基板を吸着させる基板吸着面を形成する静電チャックに基板を供給し、樹脂シートを介して基板吸着面に基板を吸着させて、該基板の基板吸着面側に付着した異物を樹脂シートに転移させて取り除くことを特徴とする基板の異物除去方法。
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