KR100707567B1 - 크리닝 시이트 및 기판 처리 장치의 크리닝 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 과제는, 기판 처리 장치내로 반송하여 장치내의 이물질을 크리닝제거하는 데 있어서, 이온성 불순물에 의한 장치 오염을 발생시키지 않는 크리닝 부재를 제공하는 것, 및 금속 불순물에 의한 장치 오염을 발생시키지 않는 크리닝 부재를 제공하는 것이다.
본 발명은, 지지체의 한 면에 F-, Cl-, Br-, NO2 -, NO3 -, PO4 3-, SO4 2-, Na+, NH4 + 및 K+의 순수 추출량(120℃ 비등하에서 1시간 추출)이 각각 20 ppm 이하인 크리닝층을 갖고, 다른 면에 점착제층을 갖는 것을 특징으로 하는 크리닝 시이트, 및 지지체의 한 면에 Na, K, Mg, Al, Ca Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn의 각 금속 원소 또는 그 화합물의 함유량이 금속 원소 환산으로 각각 5 ppm(㎍/g) 이하인 크리닝층을 갖고, 또한 다른 면에 점착제층을 갖는 것을 특징으로 하는 크리닝 시이트이다.
Description
본 발명은, 반도체, 플랫 패널 디스플레이, 프린트 기판 등의 제조 장치나 검사 장치 등 이물질에 의해 쉽게 영향받는 각종 기판 처리 장치를 크리닝하는 시이트, 이를 이용한 기판 처리 장치의 크리닝 방법, 및 이 크리닝 방법에 의해 크리닝된 기판 처리 장치에 관한 것이다.
각종 기판 처리 장치에서는, 각 반송계와 기판을 물리적으로 접촉시키면서 반송한다. 이 때, 기판이나 반송계에 이물질이 부착되어 있으면, 후속 기판을 잇달아 오염시키게 된다. 이 때문에, 장치를 정기적으로 정지시켜 세정 처리할 필요가 있어, 가동율의 저하나 막대한 노동력이 요구된다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 점착성 물질을 고착한 기판을 반송하여 기판 처리 장치내에 부착된 이물질을 크리닝 제거하는 방법(일본 특허 공개 제1998-154686호 2 내지 4페이지 참조), 판상 부재를 반송하여 기판 이면에 부착하는 이물질을 제거하는 방법(일본 특허 공개 제1999-87458호 2 내지 3페이지 참조)이 제안 되어 있다. 이들 방법에 따르면, 기판 처리 장치를 정지시켜 세정 처리할 필요가 없기 때문에, 가동율의 저하나 막대한 노동력을 필요로 한다는 문제점이 없고, 특히 전자의 방법은 이물질의 제거성이 보다 우수하다.
발명의 요약
그러나, 본 발명자들의 연구에 의하면, 상기의 제안방법에 있어서 장치내로 반송되는 크리닝 부재에, 할로젠 이온, 질산 이온, 인산 이온, 황산 이온 등의 음이온이나 알칼리 금속 이온 등의 양이온이 포함되어 있으면, 이들 이온성 불순물에 의해 장치 내부가 오염될 우려가 있으며, 이 경우 제품 웨이퍼가 오염되어 디바이스의 배선을 부식시키거나 트랜지스터 특성을 저하시키는 등의 중대한 문제가 발생하는 것을 알았다.
또한, 상기의 제안방법, 특히 이물질의 제거성이 뛰어난 전자의 방법, 즉 점착성의 물질을 이용하는 방법에서는, 크리닝층의 오염 방지 등을 위해 표면에 이형성을 갖는 보호 필름으로서, 폴리에스터 필름 등에 실리콘이나 왁스 등으로 이형처리한 것, 열 열화 방지제나 윤활제 등을 포함시킨 폴리올레핀계 수지 등을 필름화한 것 등을 접합하고 있다.
본 발명자들은, 이러한 보호 필름에는 알칼리 금속이나 알칼리 토금속 등의 각종 금속 원소 또는 그 화합물이 불순물로서 포함되어 있고, 이를 크리닝층에 이행 전사시키고, 이 보호 필름을 박리하여 기판 처리 장치내로 반송했을 때 상기 불순물의 부착에 의해 장치가 오염되고, 그 결과 제품 웨이퍼가 오염되어 디바이스 특성의 저하에 의한 불량이 자주 발생한다는 것을 알았다.
또한, 본 발명자들의 연구에 의하면, 상기 제안방법에 있어서, 장치내로 반송하는 크리닝 부재에 알칼리 금속 및 알칼리 토금속 등의 금속이나 그 화합물이 불순물로서 포함되어 있으면, 소기의 크리닝 효과가 얻어지지 않을 뿐 아니라 이들 불순물에 의해 장치 내부가 오염될 우려가 있으며, 이 경우, 제품 웨이퍼가 오염되어 디바이스의 배선을 부식시키거나 트랜지스터 특성을 저하시키는 등의 중대한 문제가 발생하는 것을 알았다.
본 발명은, 이러한 사정에 비추어, 기판 처리 장치내로 반송하여 장치내의 이물질을 크리닝 제거하는데 있어서, 이온성 불순물에 의한 장치 오염을 발생시키지 않는 크리닝 부재를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 상기의 사정에 비추어, 기판 처리 장치내로 반송하여 장치내의 이물질을 크리닝 제거하는데 있어서, 보호 필름에 기인하는 금속 불순물에 의한 장치 오염을 발생시키지 않는 크리닝 부재를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 이러한 사정에 비추어, 기판 처리 장치내로 반송하여 장치내의 이물질을 크리닝 제거하는데 있어서, 금속 불순물에 의한 장치 오염을 발생시키지 않는 크리닝 부재를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 상기 목적을 달성하기 위해, 예의 검토한 결과, 기판 처리 장치내로 반송하여 장치내의 이물질을 크리닝 제거하는데 있어서, 장치에 접촉시키는 크리닝층중에 포함되는 특정 이온의 순수 추출량을 규제한 크리닝 부재를 사용했을 때, 이온성 불순물에 의한 장치 오염을 저감시킬 수 있고, 제품 웨이퍼가 오염되어 디바이스의 배선을 부식시키거나 트랜지스터 특성을 저하시키는 등의 중대한 문제를 방지할 수 있다는 것을 알고, 본 발명을 완성하였다.
즉, 본 발명은, F-, Cl-, Br-, NO2 -, NO3 -, PO4 3-, SO4 2-, Na+, NH4 + 및 K+의 순수 추출량(120℃ 비등하에서 1시간 추출)이 각각 20 ppm 이하인 크리닝층을 갖는 것을 특징으로 하는 크리닝 시이트, 특히 크리닝층이 실질적으로 점착성을 갖지 않는 상기 구성의 크리닝 시이트, 또한 지지체 상에 크리닝층을 갖는 상기 구성의 크리닝 시이트에 관한 것이다. 또한, 본 발명은, 이들 크리닝 시이트를 기판 처리 장치내로 반송하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치의 크리닝 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명자들은 기판 처리 장치내로 반송하여 장치내의 이물질을 크리닝 제거하는데 있어서, 크리닝층 상에 설치하는 보호 필름으로서, 이를 실리콘 웨이퍼(그의 미러(mirror)면)에 접촉시켰을 때, 특정 금속 원소 또는 그 화합물의 상기 웨이퍼로의 전사량이 금속 원소 환산으로 특정치 이하가 되는 재료로 구성한 보호 필름을 이용하면, 금속 불순물에 의한 장치 오염을 저감시킬 수 있고, 제품 웨이퍼가 오염되어 디바이스 특성의 저하에 의한 불량이 자주 발생한다는 문제를 방지할 수 있다는 것을 알고, 본 발명을 완성하였다.
즉, 본 발명은, 크리닝층 상에 이형성을 갖는 보호 필름이 접합되어 이루어지고, 상기 보호 필름이, 이를 실리콘 웨이퍼(그의 미러면)에 23℃에서 1분간 접촉시켰을 때의 Na, K, Ca, Mg, Al, Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu 및 Zn의 금속 원소 또는 그 화합물의 실리콘 웨이퍼에의 전사량이 금속 원소 환산으로 각각 1×1012 atoms/㎠ 이하가 되는 재료로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 크리닝 시이트에 관한 것이며, 특히 크리닝층이 실질적으로 점착성을 갖지 않는 상기 구성의 크리닝 시이트, 또한 지지체 상에 크리닝층을 갖는 상기 구성의 크리닝 시이트에 관한 것이다. 또한, 본 발명은, 이들 크리닝 시이트를, 그 보호 필름을 박리하여 기판 처리 장치 내에 반송하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치의 크리닝 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명자들은, 기판 처리 장치내로 반송하여 장치내의 이물질을 크리닝 제거하는데 있어서, 장치에 접촉시키는 크리닝층 중에 포함되는 특정한 금속 원소 또는 그 화합물의 양이 규제된 크리닝 부재를 사용하면, 금속 불순물에 의한 장치 오염을 저감시킬 수 있고, 제품 웨이퍼가 오염되어 디바이스의 배선을 부식시키거나 트랜지스터 특성을 저하시키는 등의 중대한 문제를 방지할 수 있다는 것을 알고, 본 발명을 완성하였다.
즉, 본 발명은, Na, K, Mg, Al, Ca, Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu 및 Zn의 각 금속 원소 또는 그 화합물의 함유량이 금속 원소 환산으로 각각 5 ppm(㎍/g) 이하인 크리닝층을 갖는 것을 특징으로 하는 크리닝 시이트, 특히 크리닝층이 실질적으로 점착력을 갖지 않는 상기 구성의 크리닝 시이트, 또한 지지체상에 크리닝층을 갖는 상기 구성의 크리닝 시이트에 관한 것이다. 또한, 본 발명은, 이들 크리닝 시이트를 기판 처리 장치내로 반송하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치의 크리닝 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, 지지체의 한 면에 크리닝층을 갖고, 다른 면에 점착제층을 갖는 상기 구성의 크리닝 시이트에 관한 것이며, 또한 상기 크리닝 시이트가 반송 부재에 점착제층을 통해 접합되어 이루어진 크리닝 기능 구비 반송 부재에 관한 것이다. 또한, 본 발명은, 상기 구성의 크리닝 기능 구비 반송 부재를, 기판 처리 장치내로 반송하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치의 크리닝 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은, 상기 구성의 크리닝 기능 구비 반송 부재를, 크리닝 시이트가 보호 필름을 갖는 경우, 그 보호 필름을 박리하여 기판 처리 장치내로 반송하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치의 크리닝 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 상기의 각 크리닝 방법에 의해 크리닝된 기판 처리 장치를 제공할 수 있다.
본 발명에 있어서, 크리닝층은, 이온성 불순물로서 F-, Cl-, Br-, NO2 -, NO3 -, PO4 3-, SO4 2-, Na+, NH4 + 및 K+의 순수 추출량(120℃의 비등하에서 1시간 추출)이 각각 20 ppm(㎍/g) 이하인 것이 필요하며, 보다 바람직하게는 10 ppm 이하인 것이 좋다. 상기 특정 이온의 순수 추출량을 각각 20 ppm 이하로 했을 때에, 기판 처리 장치를 크리닝한 경우의 이온성 불순물에 의한 장치 오염이 저감되어, 제품 웨이퍼가 오염되는 등의 문제를 방지할 수 있다.
한편, 상기 특정 이온의 순수 추출량은, 크리닝층을 100㎠(10㎝×10㎝)로 절취하고, PMP(폴리메틸펜텐)제 용기에 넣어 칭량하고, 그 다음 순수 50㎖를 가하고, 뚜껑을 덮고 나서, 건조기를 이용하여 120℃에서 1시간의 비등 추출을 실시하고, 그 추출액에 대하여 이온 크로마토그래피(디오넥스(DIONEX)제의 「DX-500」)를 이용하여 정량 분석을 함으로써 측정할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 크리닝층 상에 접합될 수 있는 이형성을 갖는 보호 필름은, 이를 실리콘 웨이퍼(그의 미러면)에 23℃에서 1분간 접촉시켰을 때의 Na, K, Ca, Mg, Al, Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu 및 Zn의 금속 원소 또는 그 화합물의 실리콘 웨이퍼로의 전사량이 금속 원소 환산으로 각각 1×1012 atoms/㎠ 이하, 바람직하게는 1×1011 atoms/㎠ 이하, 보다 바람직하게는 1×1010 atoms/㎠ 이하가 되는 재료로 구성된 것이다. 이러한 보호 필름을 사용함으로써, 장치 오염을 저감시킬 수 있고, 그에 의해 제품 웨이퍼가 오염되는 것을 방지할 수 있다.
이에 대하여, 상기 금속 원소 또는 그 화합물의 실리콘 웨이퍼로의 전사량이 금속 원소 환산으로 각각 1×1012 atoms/㎠를 넘는 재료로 구성된 보호 필름을 사용하면, 상기 금속 원소 또는 그 화합물이 불순물로서 크리닝층으로 이행 전사되어, 이 보호 필름을 박리하여 기판 처리 장치내로 반송했을 때, 상기 이행 전사된 불순물의 부착(전착)에 의해 장치가 오염되고, 그 결과 제품 웨이퍼가 오염되어 디바이스 특성의 저하에 의한 불량이 자주 발생하고 수율이 저하된다는 중대한 문제가 발생하기 쉽다.
또한, 상기 전사량은, 보호 필름을 실리콘 웨이퍼(그의 미러면)에 23℃에서 1분간 접촉시킨 후, Na 및 K에 관해 상기 접촉 후의 웨이퍼 표면을 불산으로 접액시키고, 이 접액을 가열하여 증발 건조한 후, 유도결합 플라즈마 질량 분석(휴렛팩커드사 제품의 「HP4500」)에 의해 측정할 수 있다.
또한, Ca, Mg, Al, Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu 및 Zn에 관해서는, 상기 접촉 후의 웨이퍼 표면을 전반사 형광 X선(테크노스(Technos)사 제품의 「TREX610T」)에 의해 측정할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 크리닝층은, 금속 불순물로서, Na, K, Mg, Al, Ca, Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu 및 Zn의 각 금속 원소 또는 그 화합물의 함유량이 금속 원소 환산으로 각각 5 ppm(㎍/g) 이하인 것이 필요하고, 바람직하게는 2 ppm 이하, 보다 바람직하게는 1 ppm 이하인 것이 좋다. 금속 불순물의 함유량을 이와 같이 규제함으로써 기판 처리 장치를 크리닝한 경우의 금속 불순물에 의한 장치 오염을 저감시킬 수 있고, 제품 웨이퍼가 오염되는 등의 문제를 방지할 수 있다.
한편, 상기 함유량은 다음과 같이 측정할 수 있다.
크리닝층을 4㎠(2㎝×2㎝)로 절취하고, 백금 접시에 넣어 칭량하고, 가스 버너로 가열하여 연소한다. 그 후, 전기로에 넣어 연소되지 않고 남아 있는 숯이 없어질 때까지 550℃에서 1시간, 600℃에서 1시간 가열한다. 방냉 후, 진한 염산 2㎖를 가하고, 50℃로 가열하고, 수득된 재 부분을 용해시킨다. 이를 방냉한 후, 초순수를 가하여 50㎖로 희석하고, Na 및 K에 관해서는 원자 흡광 분석(히타치제작소제의 「Z-6100」)에 의해, Mg, Al, Ca, Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu 및 Zn에 관해서는 ICP 분광분석(세이코 인스트루먼트사 제품의 「SPS-1700 HVR」)에 의해 각 원소량을 측정한다.
이러한 크리닝층은, 인장 탄성율(시험법: JIS K7127)이 10 MPa 이상, 적합하게는 10 내지 2,000 MPa이면, 라벨 절단시의 크리닝층의 밀려나옴 및 절단 불량을 억제할 수 있고, 프리커팅(precutting) 방식에 있어서 오염이 없는 크리닝 기능 부착 라벨 시이트를 제조할 수 있어 바람직하다. 인장 탄성율이 지나치게 작으면, 절단시의 상기 문제나, 반송시 장치내의 접촉 부위(피세정 부위)에 접착하여 반송 문제를 일으킬 우려가 있는 한편, 인장 탄성율이 지나치게 크면 반송계 상의 부착 이물질을 제거하는 성능이 저하된다.
이러한 크리닝층은, 그 재질 등에 특별히 한정은 없지만, 자외선이나 열 등의 활성 에너지원에 의해 중합 경화시킨 수지층으로 구성된 것이 바람직하다. 이는, 상기의 중합 경화에 의해 분자 구조가 삼차원 망상 구조화되어 실질적으로 점착성이 없어지고, 반송시 장치 접촉부와 강하게 접착하지 않고, 기판 처리 장치내에 확실히 반송할 수 있는 크리닝용 부재가 얻어지기 때문이다.
여기서, 실질적으로 점착성이 없다는 것은, 점착의 본질을 미끄러짐에 대한 저항인 마찰로 했을 때 점착성 기능을 대표하는 감압성 택(tack)이 없는 것을 의미한다. 이 감압성 택은, 예컨대 달퀴스트(Dahlquist)의 기준에 따르면, 점착성 물질의 탄성율이 1MPa까지의 범위로 발현하는 것이다.
상기 중합 경화된 수지층으로서는, 예컨대 감압 접착성 폴리머에 분자내 불포화 이중 결합을 1개 이상 갖는 화합물(이하, 중합성 불포화 화합물이라 함), 중합 개시제, 및 필요에 따라 가교제 등을 포함하는 경화형 수지 조성물을 활성 에너지원, 특히 자외선에 의해 경화시킨 것을 들 수 있다.
여기서, 상기 경화형 수지 조성물에 있어서, 각 구성 성분에 포함되는 상기 특정 이온의 양을 규제함으로써, 즉 사용하는 각 성분의 재료를 선택하거나, 상기 특정 이온을 저감시키는 적절한 처리를 실시함으로써, 중합 경화된 수지층 중의 상기 특정 이온의 순수 추출량을 20 ppm 이하로 설정한다.
또한, 이 경화형 수지 조성물에 있어서, 각 구성 성분에 포함되는 상기 특정한 금속 원소 또는 그 화합물의 함유량을 규제함으로써, 즉 사용하는 각 성분의 재료를 선택하거나, 상기 금속 원소 또는 그 화합물을 저감시키기 위한 적절한 처리를 실시함으로써, 중합 경화된 수지층 중의 상기 금속 원소 또는 그 화합물의 함유량을 금속 원소 환산으로 각각 5 ppm 이하로 설정한다.
또한, 중합 경화된 수지층 등으로 이루어지는 크리닝층에 후술하는 보호 필름을 접합하는 경우, 이 보호 필름으로부터 상기 금속 원소 또는 그 화합물이 크리닝층 중에 전사되는 경우도 있다. 이 경우, 상기 전사량을 규제하는 것도 포함시켜, 크리닝층 중의 상기 금속 원소 또는 그 화합물의 함유량을 금속 원소 환산으로 각각 5 ppm 이하로 설정한다.
감압 접착성 폴리머로서는, (메트)아크릴산 및/또는 (메트)아크릴산 에스터를 주단량체로 한 아크릴계 폴리머가 바람직하다. 이 아크릴계 폴리머의 합성에 있어서, 공중합 단량체로서 분자내에 불포화 이중 결합을 2개 이상 갖는 화합물을 이용하거나, 합성 후의 아크릴계 폴리머에 분자내 불포화 이중 결합을 갖는 화합물을 작용기 사이의 반응으로 화학 결합시켜, 아크릴계 폴리머의 분자내에 불포화 이중 결합을 도입할 수도 있다. 이 도입으로, 아크릴계 폴리머 자체도 중합 경화 반응에 관여시킬 수 있다.
중합성 불포화 화합물로서는, 비휘발성이고 또한 중량평균분자량이 10,000 이하인 저분자량체인 것이 좋고, 특히 경화시 삼차원 망상 구조화가 효율적으로 이루어질 수 있도록, 5,000 이하의 분자량을 갖는 것이 바람직하다.
이러한 중합성 불포화 화합물로서는, 예컨대 페녹시폴리에틸렌 글라이콜 (메트)아크릴레이트, ε-카프로락톤 (메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌 글라이콜 다이(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌 글라이콜 다이(메트)아크릴레이트, 트라이메틸올프로페인 트라이(메트)아크릴레이트, 다이펜타에리트리톨 헥사(메트)아크릴레이트, 우레탄 (메트)아크릴레이트, 에폭시 (메트)아크릴레이트, 올리고에스터 (메트)아크릴레이트 등을 들 수 있고, 이들 중 1종 또는 2종 이상이 사용된다.
중합 개시제로서는, 활성 에너지원으로서 열을 이용하는 경우, 벤조일 퍼옥사이드, 아조비스아이소뷰티로나이트릴 등의 열중합 개시제가 사용된다. 또한, 빛을 이용하는 경우, 벤조일, 벤조인 에틸 에터, 다이벤질, 아이소프로필벤조인 에터, 벤조페논, 미클러(Michler) 케톤 클로로싸이오잔톤, 도데실싸이오잔톤, 다이메틸싸이오잔톤, 아세토페논다이에틸케탈, 벤질 다이메틸케탈, α-하이드록시사이클로헥실 페닐 케톤, 2-하이드록시메틸 페닐 프로페인, 2,2-다이메톡시-2-페닐아세토페논 등의 광중합 개시제가 사용된다.
이 중합 경화된 수지층으로 구성된 크리닝층은, 실리콘 웨이퍼(미러면)에 대한 180° 박리 점착력(JIS Z0237에 준하여 측정)이 0.2 N/10㎜폭 이하, 바람직하게는 0.01 내지 0.1 N/10㎜폭인 것이 좋다. 이러한 저점착 내지 비점착으로 함으로써, 반송시 장치 접촉부와 접착하는 일이 없고, 반송 문제점을 일으키는 일이 없다.
본 발명에 있어서는, 이러한 크리닝층을 단독으로 시이트 형상이나 테이프 형상 등으로 성형하거나, 또는 적절히 지지체 위에 설치함으로써 본 발명의 크리닝 시이트로 할 수 있다. 이 크리닝 시이트를, 그대로 또는 반송 부재에 점착제를 이용하여 부착한 상태로 각종 기판 처리 장치로 반송시켜 크리닝층을 피세정 부위에 접촉시킴으로써, 상기 부위에 부착된 이물질을 간편하고 확실하게 크리닝 제거할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서는, 이러한 크리닝층을, 단독으로 시이트 형상이나 테이프 형상 등으로 성형하거나, 또는 적절히 지지체 위에 설치하고, 그 위에 상기 특정한 보호 필름을 접합함으로써 본 발명의 크리닝 시이트로 한다. 이 크리닝 시이트를, 크리닝층 상의 상기 보호 필름을 박리하고 그대로 또는 반송 부재에 점착제를 이용하여 부착시킨 상태로 각종 기판 처리 장치로 반송시켜 크리닝층을 피세정 부위에 접촉시킴으로써, 상기 부위에 부착한 이물질을 간편하고 확실하게 크리닝 제거한다.
본 발명에 있어서, 특히 바람직한 태양으로서는, 지지체의 한 면에 크리닝층을 설치하고, 지지체의 다른 면에 점착제층을 설치하여 이루어지는 크리닝 시이트로 하는 것이 좋다. 이 경우, 지지체의 두께로서는 보통 10 내지 100㎛, 크리닝층의 두께로서는 보통 5 내지 100㎛, 점착제층의 두께로서는 보통 5 내지 100㎛(바람직하게는 10 내지 50㎛)로 하는 것이 좋다.
이 시이트를 다른 면측의 점착제층을 통해 반송 부재에 접합하여, 크리닝 기능 구비 반송 부재로 한다. 이 반송 부재를 상기와 같이 각종 기판 처리 장치로 반송시켜 크리닝층을 피세정 부위에 접촉시킴으로써 상기 부위에 부착한 이물질을 간편하고 확실하게 크리닝 제거할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 특히 바람직한 태양으로서는, 지지체의 한 면에 크리닝층을 설치하고, 그 위에 상기 특정한 보호 필름을 접합하고, 또한 지지체의 다른 면에 점착제층을 설치하여 이루어진 크리닝 시이트로 하는 것이 좋다. 이 태양에 있어서, 지지체의 두께로서는 보통 10 내지 100㎛, 크리닝층의 두께로서는 보통 5 내지 100㎛, 점착제층의 두께로서는 보통 5 내지 100㎛(바람직하게는 10 내지 50㎛)로 하는 것이 좋다.
이 시이트를 다른 면측의 점착제층을 통해서 반송 부재에 접합하여, 크리닝 기능 구비 반송 부재로 한다. 이 부재를, 크리닝층 위의 상기 보호 필름을 박리하여, 각종 기판 처리 장치로 반송하여 크리닝층을 피세정 부위에 접촉시켜, 상기 부위에 부착한 이물질을 간편하고 확실하게 크리닝 제거한다.
지지체로서는, 그 재질에 특별히 한정은 없지만, 예컨대 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리뷰텐, 폴리뷰타다이엔, 폴리메틸 펜텐 등의 폴리올레핀이나, 폴리염화바이닐, 염화바이닐 공중합체, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리뷰틸렌테레프탈레이트, 폴리우레탄, 에틸렌·아세트산바이닐 공중합체, 이오노머 수지, 에틸렌·(메트)아크릴산 공중합체, 에틸렌·(메트)아크릴산 에스터 공중합체, 폴리스타이렌, 폴리카보네이트 등의 수지로 이루어진 플라스틱 필름을 들 수 있다.
이들 플라스틱 필름은, 상기 수지로 이루어진 단층 필름일 수 있거나, 적층 필름일 수 있다. 또한, 편면 또는 양면에 코로나 처리 등의 표면처리를 실시한 것일 수 있다.
지지체의 다른 면에 설치하는 점착제층은, 그 재료 구성에 대하여 특별히 한정되지 않고, 아크릴계나 고무계 등 통상의 점착제로 이루어지는 어느 것이나 사용할 수 있다. 그 중에서도, 아크릴계 점착제로서, (메트)아크릴산 알킬 에스터를 주단량체로 하고, 필요에 따라 공중합가능한 다른 단량체를 가한 단량체 혼합물을 중합반응시켜 수득되고, 중량평균분자량 10만 이하의 성분이 10중량% 이하인 아크릴계 폴리머를 주제(主劑)로 한 것이 바람직하게 사용된다.
이러한 점착제층은, 실리콘 웨이퍼(미러면)에 대한 180° 박리 점착력이 0.01 내지 10 N/10㎜폭, 바람직하게는 0.05 내지 5 N/10㎜폭인 것이 좋다. 점착력이 지나치게 높으면, 크리닝 시이트를 반송 부재로부터 박리 제거할 때 지지체 필름이 터질 우려가 있다.
크리닝층의 표면에는, 크리닝 시이트를 사용하기 까지의 사이에, 보호 필름을 접합하여 둘 수 있다. 보호 필름의 재질은, 특별히 한정되지 않고, 예컨대 실리콘계, 장쇄 알킬계, 불소계, 지방산 아마이드계, 실리카계의 박리제 등으로 박리처리한 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리뷰텐, 폴리뷰타다이엔, 폴리메틸펜텐 등의 폴리올레핀, 폴리염화바이닐, 염화바이닐 공중합체, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리뷰틸렌테레프탈레이트, 폴리우레탄, 에틸렌·아세트산 바이닐 공중합체, 이오노머 수지, 에틸렌·(메트)아크릴산 공중합체, 에틸렌·(메트)아크릴산 에스터 공중합체, 폴리스타이렌, 폴리카보네이트 등의 수지로 이루어지는 두께가 보통 10 내지 100㎛인 플라스틱 필름이 사용된다.
이 보호 필름의 상기 전사량은, 상기 박리제 등의 종류를 선택하고, 상기 박리제 또는 박리 처리후의 필름에 대하여 상기 금속 원소 또는 그 화합물의 제거 처리(저감 처리)를 실시하는 것 등에 의해 용이하게 설정할 수 있다. 이러한 보호 필름의 두께는, 보통 10 내지 100㎛인 것이 좋다.
또한, 점착제층의 표면에는, 크리닝 시이트를 사용하기 까지의 사이에, 세퍼레이터를 접합하여 둘 수 있다. 이 세퍼레이터는, 상기한 크리닝층 상 등에 접합하는 보호 필름과 같은 것, 즉 각종 박리제로 박리 처리된 두께가 보통 10 내지 100㎛인 플라스틱 필름이 사용된다. 단, 상기한 크리닝층 상에 접합하는 보호 필름과 같이, 상기 금속 원소나 그 화합물의 전사량에 관한 재료의 규제는 특별히 없다.
본 발명의 크리닝 기능 구비 반송 부재에 있어서, 크리닝 시이트를 접합하는 반송 부재로서는, 특별히 한정되지 않고, 이물질 제거 대상이 되는 기판 처리 장치의 종류에 따라 각종 기판이 사용된다. 구체적으로는, 반도체 웨어, LCD, PDP 등의 플랫 패널 디스플레이용 기판, 기타, 콤팩트 디스크, MR 헤드 등의 기판 등을 들 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 크리닝이 실시되는 기판 처리 장치로서는, 특별히 한정되지 않고, 예컨대 회로형성용 노광 조사 장치, 레지스트 도포 장치, 스퍼터링 장치, 현상 장치, 애슁 장치, 드라이 에칭 장치, 이온 주입 장치, 웨이퍼 프로버, PVD장치, CVD장치, 검사 장치 등을 들 수 있다. 본 발명에 따르면, 상기 방법에 의해 크리닝된 상기 각 기판 처리 장치를 제공할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 실시예를 기재하여 보다 구체적으로 설명한다. 단, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것이 아니다. 또한, 이하에서, 부는 중량부를 의미한다.
실시예 1
아크릴산-2-에틸헥실 75부, 아크릴산 메틸 20부 및 아크릴산 5부로 이루어지는 단량체 혼합물로부터 수득된 아크릴계 폴리머(중량평균분자량 70만) 100부에 대하여, 폴리에틸렌 글라이콜 200 다이메타크릴레이트(신나카무라(ShinNakamura) 화학사 제품의 상품명「NK 에스터 4G」) 200부, 폴리아이소사이아네이트 화합물(닛폰폴리우레탄공업사 제품의 상품명「콜로네이트 L」) 3부 및 광중합 개시제로서 벤질다이메틸케탈(시바스페샬티케미칼즈사 제품의 상품명「이르가큐어-651」) 3부를, 균일하게 혼합하여, 자외선 경화형 수지 조성물(A)을 제조했다.
이것과는 별도로, 온도계, 교반기, 질소 도입관 및 환류 냉각관을 구비한 내용량 500㎖의 3구 플라스크형 반응기내에, 아크릴산 2-에틸헥실 73부, 아크릴산 n-뷰틸 10부, N,N-다이메틸아크릴아마이드 15부, 아크릴산 5부, 중합 개시제로서 2,2'-아조비스아이소뷰티로나이트릴 0.15부, 아세트산에틸 100부를, 전체가 200g이 되도록 배합하여 투입하고, 질소 가스를 약 1시간 도입하면서 교반하고, 내부의 공 기를 질소로 치환했다.
그 후, 내부의 온도를 58℃로 하고, 이 상태로 약 4시간 유지하여 중합을 실시하여 폴리머 용액을 수득했다. 이 폴리머 용액 100부에, 폴리아이소사이아네이트 화합물(닛폰폴리우레탄공업사 제품의 상품명「콜로네이트 L」) 3부를 균일하게 혼합하여 점착제 용액(A)을 제조했다.
한 면이 실리콘계 박리제에 의해 처리된 장척 폴리에스터 필름(두께 38㎛, 폭 250㎜)으로 된 세퍼레이터 A의 박리 처리면에, 상기 점착제 용액(A)을 건조 후의 두께가 15㎛가 되도록 도포하고, 건조한 후, 그 점착제층 상에 지지체로서 장척 폴리에스터 필름(두께 25㎛, 폭 250㎜)을 적층하고, 추가로 그 필름 상에 상기 자외선 경화형 수지 조성물(A)을 두께가 40㎛가 되도록 도포하여, 수지층을 설치하고, 그 표면에 상기와 같은 세퍼레이터(A)의 박리 처리면을 접합하여 적층 시이트로 했다.
이 적층 시이트에, 중심 파장 365㎚의 자외선을 적산광량 1,000mJ/㎠로 조사하여 중합 경화시킨 수지층으로 이루어진 크리닝층을 갖는 크리닝 시이트(A)를 제조했다. 이 크리닝 시이트(A)의 크리닝층 측의 세퍼레이터(A)를 박리하고, 실리콘 웨이퍼(미러면)에 대한 180° 박리 점착력(JIS Z0237에 준하여 측정)을 조사한 결과, 0.06 N/10㎜폭이었다. 또한, 이 크리닝층의 인장 강도(인장 탄성율: 시험법 JIS K7127에 준하여 측정)는 440 MPa였다.
이 크리닝 시이트(A)의 점착제층 측의 세퍼레이터(A)를 벗기고, 8인치 실리콘 웨이퍼의 미러면에 핸드 롤러로 부착하여, 크리닝 기능 구비 반송 부재(A)를 제 조했다. 한편, 상기 점착제층의 실리콘 웨이퍼(미러면)에 대한 180° 박리 점착력은 1.5 N/10㎜폭이었다.
또한, 이 크리닝 기능 구비 반송 부재(A)에서의 크리닝층의 이온성 불순물의 순수 추출량을 조사하기 위해, 별도로 하기의 요령에 의해 이온성 불순물 측정용 시료를 제조하여 상기 순수 추출량을 측정했다.
우선, 자외선 경화형 수지 조성물(A)을 세퍼레이터(A) 상에 40㎛의 두께가 되도록 도포하고, 그 위에 별도의 세퍼레이터(A)를 접합시킨 후, 중심 파장 365㎚의 자외선을 적산광량 1,000mJ/㎠를 조사하여 상기 수지 조성물(A)을 중합 경화시켜, 이온성 불순물 측정용 시료를 제조했다.
다음으로, 이 시료를 100㎠(10㎝×10㎝)로 절취하고, 양면의 세퍼레이터(A)를 벗기고, PMP제 용기에 넣어 칭량한 결과, 시료 중량은 0.375g이었다. 여기에 순수 50㎖를 가하고, 뚜껑을 덮고, 건조기를 이용하여 120℃에서 1시간 동안 비등 추출을 실시했다. 그 추출액에 대해 이온 크로마토그래피(다이오넥스제의 「DX-500」)를 이용하여, 이온성 불순물의 정량 분석을 행하였다. 그 결과는, F-: 0.4 ppm, Cl-: 0.6 ppm, Br-: 1.5 ppm, NO2 -: 1.0 ppm, NO3 -: 1.8 ppm, PO4 3-: 4.0 ppm, SO4 2-: 1.8 ppm, Na+: 0.6 ppm, NH4 +: 1.7 ppm 및 K+: 1.6 ppm였다.
반도체 제조용 웨이퍼 도통 검사장치인 웨이퍼 프로버(도쿄정밀사 제품의「UF200」)를 이용하여, 크리닝 평가를 실시했다. 우선, 2대의 장치 A 및 B에 대하여, 크리닝 전의 웨이퍼 반송계를 확인했다. 장치 A 및 B 모두에서 척 테이블(chuck table) 상에서 육안으로 판별할 수 있는 이물질을 다수 볼 수 있었다.
장치 A에 대하여, 크리닝 기능 구비 반송 부재(A)의 크리닝층 측의 세퍼레이터(A)를 벗기고, 크리닝층을 반송계에 접촉시키면서 더미(dummy) 반송시켜, 척 테이블 등의 반송계를 크리닝했다. 그 결과, 크리닝층이 접촉 부위와 강력히 접착하는 현상은 전혀 볼 수 없었으며, 문제없이 반송할 수 있었다. 또한, 크리닝후에 반송계 상을 육안으로 관찰하였더니 이물질은 전혀 남아 있지 않고, 확실히 이물질을 크리닝 제거할 수 있는 것을 알았다.
다음으로, 상기 크리닝 후, 제품 웨이퍼 25장을 반송하고, 실제로 도통 검사를 했다. 그 결과, 제품 웨이퍼의 파손이나 흡착 에러는 발생하지 않고, 문제 없이 처리할 수 있는 것을 알았다. 또한, 검사후의 제품 웨이퍼에 관해서도, 제품 웨이퍼가 이온성 불순물로 오염되는 것은 없고, 배선 부식이나 트랜지스터 특성의 저하를 전혀 볼 수 없는 것으로 판명되었다.
비교예 1
자외선 경화형 수지 조성물(A)에서의 폴리에틸렌 글라이콜 200 다이메타크릴레이트(신나카무라화학사 제품의 상품명「NK 에스터4G」) 200부 대신 우레탄아크릴레이트(신나카무라화학사 제품의 상품명「U-N-01」) 100부를 사용한 것 외에는, 실시예 1과 같이 하여 자외선 경화형 수지 조성물(B)을 제조했다. 또한, 이것을 사용한 것 외에는, 실시예 1과 같이 하여, 크리닝 시이트(B)를 제조하고, 추가로 이 크리닝 시이트(B)를 사용하여 실시예 1과 같이 하여 크리닝 기능 구비 반송 부재 (B)를 제조했다.
이 크리닝 기능 구비 반송 부재(B)의 크리닝층 측의 세퍼레이터(A)를 벗기고, 실리콘 웨이퍼(미러면)에 대한 180° 박리 점착력(JIS Z0237에 준하여 측정)을 측정한 결과, 0.02 N/10㎜폭이었다. 또한, 이 크리닝층의 인장 강도는 880 MPa였다.
또한, 크리닝층의 이온성 불순물의 순수 추출량을 실시예 1과 같이 측정(시료중량은 0.366g)했다. 그 결과는, F-: 0.8 ppm, Cl-: 23.1 ppm, Br-: 1.5 ppm, NO2 -: 1.5 ppm, NO3 -: 2.2 ppm, PO4 3-: 4.5 ppm, SO4 2-: 1.5 ppm, Na+: 0.9 ppm, NH4 +: 2.0 ppm 및 K+: 1.9 ppm였다.
다음으로, 상기 크리닝 기능 구비 반송 부재(B)를 사용하여 상기한 장치(B)를 더미 반송시켜 크리닝을 행하였더니, 문제 없이 반송할 수 있었다. 또한, 이 크리닝 후에 반송계 상을 육안으로 관찰한 결과, 이물질은 전혀 남아 있지 않고, 이물질을 확실히 크리닝 제거할 수 있다는 것을 알았다. 이어서, 상기 크리닝 후에, 제품 웨이퍼 25장을 반송하여, 실제로 도통 검사를 하였더니, 검사후의 제품 웨이퍼가 이온성 불순물로 오염되고 배선 부식이나 트랜지스터 특성의 저하가 보이는 등 제품 웨이퍼의 불량이 다발했다.
실시예 2
실시예 1과 같이 하여 수지 조성물(A) 및 점착제 용액(A)를 제조했다.
한 면이 실리콘계 박리제로써 처리된 장척 폴리에스터 필름(두께 38㎛, 폭 250㎜)으로 이루어진 세퍼레이터의 박리 처리면에, 상기 점착제 용액(A)을 건조후의 두께가 15㎛가 되도록 도포하고, 건조한 후, 그 점착제층 상에 지지체로서 장척 폴리에스터 필름(두께 25㎛, 폭 250㎜)을 적층하고, 추가로 그 필름 상에 상기 자외선 경화형 수지 조성물(A)을 두께가 40㎛가 되도록 도포하여, 수지층을 설치하고, 그 표면에 한 면이 실리콘계 박리제(A)로 처리된 폴리에스터 필름으로 이루어지는 보호 필름(A)의 박리 처리면을 접합하여, 적층 시이트로 했다.
이 적층 시이트에, 중심 파장 365㎚의 자외선을 적산광량 1,000mJ/㎠로 조사하여 중합 경화시킨 수지층으로 이루어지는 크리닝층을 갖는 크리닝 시이트(C)를 제조하였다. 이 크리닝 시이트(C)의 크리닝층 측의 보호 필름(A)를 벗기고, 실리콘 웨이퍼(미러면)에 대한 180° 박리 점착력(JIS Z0237에 준하여 측정)을 조사한 바, 0.06 N/10㎜폭이었다. 또한, 이 크리닝층의 인장 강도(인장 탄성율: 시험법 JIS K7127에 준하여 측정)는 440 MPa였다.
이 크리닝 시이트(C)의 점착제층 측의 세퍼레이터를 벗기고, 8인치 실리콘 웨이퍼의 미러면에 핸드 롤러로 부착하여, 크리닝 기능 구비 반송 부재(C)를 제조했다. 한편, 상기 점착제층의 실리콘 웨이퍼(미러면)에 대한 180° 박리 점착력은 1.5 N/10㎜폭이었다.
또한, 이 크리닝 기능 구비 반송 부재(C)에서의 크리닝층 상에 접합된 보호 필름(A)에 대하여, 하기의 요령에 의해 실리콘 웨이퍼면으로의 특정 금속 또는 그 화합물의 전사량을 측정했다.
우선, 보호 필름(A)을 실리콘 웨이퍼(그의 미러면)에 핸드 롤러로 접촉시켜, 23℃에서 1분간 방치했다. 이어서, 이 접촉후의 실리콘 웨이퍼의 표면을, 전반사 형광 X선(테크노사 제품의「TREX610T」)에 의해, Ca, Mg, Al, Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu 및 Zn의 전사량을 측정했다. 또한, 상기 접촉후의 실리콘 웨이퍼의 표면을 불산으로 접액하고, 이 접액을 가열하여 증발 건조한 후, 유도결합 플라즈마 질량 분석(휴렛팩커드사 제품의「HP4500」)에 의해 Na 및 K의 전사량을 측정했다.
이들 전사량의 측정 결과는 하기와 같았다.
Na: 5.6×1010 atoms/㎠
K: 2.3×1010 atoms/㎠
Ca: 4.1×1010 atoms/㎠
Mg: 6.3×109 atoms/㎠
Al: 8.2×109 atoms/㎠
Ti: 1.3×1011 atoms/㎠
Cr: 4.1×109 atoms/㎠
Mn: 2.3×1010 atoms/㎠
Fe: 2.2×1011 atoms/㎠
Co: 3.5×109 atoms/㎠
Ni: 6.7×109 atoms/㎠
Cu: 4.8×109 atoms/㎠
Zn: 7.5×109 atoms/㎠
레이저 표면 검사 장치로 새로운 2장의 8인치 실리콘 웨이퍼의 미러면 상에서의 0.2㎛ 이상의 이물질을 측정한 바, 각각 10개 및 3개였다. 이들 실리콘 웨이퍼를 개별의 정전 흡착 기구를 갖는 산화막 드라이 에칭 장치에 미러면을 하측으로 향하게 하여 반송한 후, 레이저 표면 검사 장치에 의해 미러면을 측정한 바, 8인치 웨이퍼 크기의 면적내에서 0.2㎛ 이상의 이물질은 각각 38,945개 및 37,998개였다.
상기 38,945개의 이물질이 부착되어 있는 웨이퍼 스테이지를 갖는 산화막 드라이 에칭장치에 크리닝 기능 구비 반송 부재(C)를 그 크리닝층 측의 보호 필름(A)을 벗기고 반송하였더니 지장 없이 반송할 수 있었다. 이 조작을 5회 반복했다. 그 후에, 새로운 8인치 실리콘 웨이퍼를 미러면을 하측으로 향하게 하여 반송하고, 레이저 표면 검사 장치로 0.2㎛ 이상의 이물질을 측정했다. 그 결과, 초기에 대하여 95%의 이물질이 제거되었다. 또한, 그 후, 제품 웨이퍼를 처리한 결과, 제품 웨이퍼는 금속 불순물로 오염되는 일이 없고 아무런 문제 없이 제조할 수 있는 것으로 판명되었다.
비교예 2
크리닝층 상의 보호 필름(A) 대신, 한 면이 실리콘계 박리제(B)로 처리된 폴리에스터 필름으로 이루어지는 보호 필름(B)을 사용한 것 외에는, 실시예 2와 같이 하여, 크리닝 시이트(D)를 제조했다. 또한, 이 크리닝 시이트(D)를 사용하여, 실시예 2와 같이 하여 크리닝 기능 구비 반송 부재(D)를 제조했다.
보호 필름(B)에 대하여, 상기와 같이 하여, 실리콘 웨이퍼면으로의 특정 금속 또는 그 화합물의 전사량을 측정했다. 결과는, 하기와 같았다.
Na: 1.4×1012 atoms/㎠
K: 3.3×1012 atoms/㎠
Ca: 3.4×1012 atoms/㎠
Mg: 4.3×1012 atoms/㎠
Al: 1.2×1013 atoms/㎠
Ti: 2.1×1012 atoms/㎠
Cr: 3.2×1013 atoms/㎠
Mn: 5.3×1011 atoms/㎠
Fe: 1.2×1012 atoms/㎠
Co: 4.5×1011 atoms/㎠
Ni: 8.7×1011 atoms/㎠
Cu: 6.8×1012 atoms/㎠
Zn: 7.1×1012 atoms/㎠
다음으로, 상기 37,998개의 이물질이 부착되어 있던 웨이퍼 스테이지를 갖는 산화막 드라이 에칭 장치에, 상기 크리닝 기능 구비 반송 부재(D)를, 그 크리닝층 측의 보호 필름(B)을 벗기고 반송하였더니 지장 없이 반송할 수 있었다. 이 조작을 5회 반복했다. 그 후에, 새로운 8인치 실리콘 웨이퍼를 미러면을 하측으로 향하게 하여 반송하고, 레이저 표면 검사 장치로 0.2㎛ 이상의 이물질을 측정했다. 그 결과, 초기에 대하여 90%의 이물질이 제거되었다. 또한, 그 후, 제품 웨이퍼를 처리하였더니, 장치가 금속 불순물로 오염되어 있기 때문에 제품 웨이퍼가 오염되어 디바이스 특성의 저하에 의한 불량이 다발하였다. 이 때문에, 장치의 금속 오염을 제거하기 위해 장치를 가동 정치시켜 개방하여 청소하는 등 막대한 노동력이 필요하였다.
실시예 3
실시예 1과 같이 하여 수지 조성물(A) 및 점착제 용액(A)를 제조했다.
한 면이 실리콘계 박리제로써 처리된 장척 폴리에스터 필름(두께 38㎛, 폭 250㎜)으로 이루어진 세퍼레이터(B)의 박리 처리면에, 상기의 점착제 용액(A)을 건 조후의 두께가 15㎛가 되도록 도포하고, 건조한 후, 그 점착제층 상에 지지체로서 장척 폴리에스터 필름(두께 25㎛, 폭 250㎜)을 적층하고, 추가로 그 필름 위에 상기 자외선 경화형 수지 조성물(A)을 두께가 40㎛가 되도록 도포하여 수지층을 설치하고, 그 표면에 상기와 같은 세퍼레이터(B)의 박리 처리면을 접합하여 적층 시이트로 했다.
이 적층 시이트에 중심 파장 365㎚의 자외선을 적산광량 1,000 mJ/㎠로 조사하여 중합 경화시킨 수지층으로 이루어지는 크리닝층을 갖는 크리닝 시이트(E)를 제조했다. 이 크리닝 시이트(E)의 크리닝층 측의 세퍼레이터(B)를 벗기고, 실리콘 웨이퍼(미러면)에 대한 180° 박리 점착력(JIS Z0237에 준하여 측정)을 조사한 결과, 0.06 N/10㎜였다. 또한, 이 크리닝층의 인장 강도(인장 탄성율: 시험법 JIS K7127에 준하여 측정)는 440 MPa였다.
이 크리닝 시이트(E)의 점착제층 측의 세퍼레이터(B)를 벗기고, 8인치 실리콘 웨이퍼의 미러면에 핸드 롤러로 부착하여, 크리닝 기능 구비 반송 부재(E)를 제조했다. 한편, 상기 점착제층의 실리콘 웨이퍼(미러면)에 대한 180° 박리 점착력은 1.5 N/10㎜폭이었다.
또한, 이 크리닝 기능 구비 반송 부재(E)에서의 크리닝층 중의 금속 불순물의 함유량을 조사하기 위해 별도로 하기의 요령에 의해 금속 불순물 측정용 시료를 제조하여, 상기 금속 불순물의 함유량을 측정했다.
우선, 자외선 경화형 수지 조성물(A)을 세퍼레이터(B) 상에 40㎛의 두께가 되도록 도포하고, 그 위에 별도의 세퍼레이터(B)를 접합한 후, 중심 파장 365㎚의 자외선을 적산광량 1,000mJ/㎠로 조사하여 상기 수지 조성물(A)을 중합 경화시켜, 금속 불순물 측정용 시료를 제조했다.
다음으로, 이 시료를 4㎠(2㎝×2㎝)로 절취하고, 양면의 세퍼레이터(B)를 벗겨 백금 접시에 넣어 칭량하고, 가스 버너로 가열하여 연소했다.
그 후, 전기로에 넣고, 연소되지 않은 숯이 없어질 때까지 550℃에서 1시간, 600℃에서 1시간 가열했다. 방냉 후, 진한 염산 2㎖를 가하고, 50℃에서 가열하여, 수득된 재분을 용해했다. 이 용해물을 방냉한 후, 초순수를 가하여 50㎖로 희석하고, Na, K에 관해서는 원자흡광분석(히타치제작소제의 「Z-6100」)에 의해, Mg, Al, Ca, Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu 및 Zn에 관해서는 ICP 분광분석(세이코인스트루먼트제의 「SPS-1700 HVR」)에 의해, 각 원소의 양을 측정했다.
그 결과는, Na: 0.9 ppm, K: 0.5 ppm, Mg: 0.1 ppm, Al: 0.2 ppm, Ca: 0.2 ppm, Ti: 0.1 ppm, Cr: 0.1 ppm, Mn: 0.1 ppm, Fe: 0.1 ppm, Co: 0.1 ppm, Ni: 0.1 ppm, Cu: 0.1 ppm 및 Zn: 0.8 ppm였다.
레이저 표면 검사 장치를 이용하여, 새로운 2장의 8인치 실리콘 웨이퍼 미러면의 0.2㎛ 이상의 이물질을 측정한 바, 각각 5개 및 5개였다. 이들의 실리콘 웨이퍼를 개별적으로 정전 흡착 기구를 갖는 산화막 드라이 에칭 장치에 미러면을 하측으로 향하게 하여 반송한 후, 레이저 표면 검사 장치에 의해 미러면을 측정하였더니, 8인치 웨이퍼 크기의 면적내에서 0.2㎛ 이상의 이물질이 각각 30,576개 및 31,563개였다.
상기 30,576개의 이물질이 부착되어 있는 웨이퍼 스테이지를 갖는 산화막 드라이 에칭 장치에, 크리닝 기능 구비 반송 부재(E)를 그 크리닝층 측의 세퍼레이터(B)를 벗기어 반송하였더니, 지장 없이 반송할 수 있었다. 이 조작을 5회 반복했다. 그 후, 새로운 8인치 실리콘 웨이퍼를 미러면을 하측으로 향하게 하여 반송하고, 레이저 표면 검사 장치에 의해, 0.2㎛ 이상의 이물질을 측정한 결과 초기에 비해 90%의 이물질이 제거되었다.
또한, 그 후, 제품 웨이퍼를 처리했지만, 제품 웨이퍼는 금속 불순물로 오염되는 일 없이 전혀 문제 없이 제조할 수 있는 것으로 판명되었다.
비교예 3
자외선 경화형 수지 조성물(A)에서의 아크릴계 폴리머(A) 100부 대신 아크릴계 폴리머(도레이 코아텍스(Toray Coatex)사 제품의 「레오코트 R-1020」) 100부를 사용하고, 또한 광중합 개시제로서의 벤질다이메틸케탈 3부 대신 싸이오잔톤계 광중합 개시제(니혼가야쿠사 제품의 「KAYACURE DETX-S」) 3부를 사용한 것 외에는, 실시예 3과 같이 하여 자외선 경화형 수지 조성물(C)을 제조했다.
이 수지 조성물(C)을 사용한 것 외에는, 실시예 3과 같이 하여, 크리닝 시이트(F)를 제조하고, 또한 크리닝 시이트(F)를 사용하여, 실시예 3과 같이 하여 크리닝 기능 구비 반송 부재(F)를 제조했다.
이 크리닝 기능 구비 반송 부재(F)의 크리닝층 측의 세퍼레이터(B)를 벗기고, 실리콘 웨이퍼(미러면)에 대한 180° 박리 점착력(JIS Z0237에 준하여 측정)을 측정한 결과, 0.07 N/10㎜였다. 또한, 이 크리닝층의 인장 강도는 420 MPa였다.
또한, 크리닝층 중의 금속 불순물의 함유량을 조사하기 위해, 실시예 3과 같이 금속 불순물 측정용 시료를 제조하여, 상기 금속 불순물의 함유량을 측정했다. 그 결과는, Na: 7.1 ppm, K: 6.5 ppm, Mg: 5.2 ppm, Al: 5.8 ppm, Ca: 5.1 ppm, Ti: 5.0 ppm, Cr: 6.1 ppm, Mn: 5.0 ppm, Fe: 5.1 ppm, Co: 5.7 ppm, Ni: 5.3 ppm, Cu: 7.0 ppm 및 Zn: 7.3 ppm였다.
이어서, 상기 31,563개의 이물질이 부착되어 있는 웨이퍼 스테이지를 갖는 산화막 드라이 에칭 장치에, 크리닝 기능 구비 반송 부재(F)를, 그 크리닝층 측의 세퍼레이터(B)를 벗기고 반송하였더니, 지장 없이 반송할 수 있었다. 이 조작을 5회 반복했다. 그 후에, 새로운 8인치 실리콘 웨이퍼를 미러면을 하측으로 향하게 하여 반송하고, 레이저 표면 검사 장치에 의해, 0.2㎛ 이상의 이물질을 측정한 결과, 초기에 대하여 88%의 이물질을 제거할 수 있었다.
그러나, 그 후, 제품 웨이퍼를 처리하였더니, 장치가 금속 불순물에 더욱 오염되어 있기 때문에 제품 웨이퍼가 오염되어, 디바이스 특성의 저하에 의한 불량이 다발했다. 이 때문에, 장치의 금속 오염을 제거하기 위해, 장치를 가동 정지시켜 장치를 개방하여 청소하는 등 막대한 노동력이 필요해졌다.
본 발명을 구체적으로 특정 실시태양을 참조하여 설명했지만, 본 발명의 정신과 범위를 일탈하는 일 없이 다양한 변경이나 수정을 가할 수 있음은 당업자에게 있어서 자명하다.
본 출원은, 2002년 11월 25일 출원된 일본 특허출원(특허출원 제2002-340935호), 2002년 11월 25일 출원된 일본 특허출원(특허출원 제2002-340936호) 및 2003년 1월 28일 출원된 일본 특허출원(특허출원 제2003-018151호)에 근거하는 것으로, 그 내용은 본원에 참조로 인용된다.
본 발명은, 기판 처리 장치내로 반송하여 장치내의 이물질을 크리닝 제거하는 데 있어서, 크리닝층 중의 이온성 불순물인 F-, Cl-, Br-, NO2 -, NO3 -, PO4 3-, SO4 2-, Na+, NH4 + 및 K+의 순수 추출량(120℃ 비등하에서 1시간 추출)이 각각 20 ppm 이하가 되도록 설정함으로써, 이온성 불순물에 의한 장치 오염을 발생시키지 않는 실용성이 높은 크리닝 부재를 제공할 수 있고, 또한 본 발명은 기판 처리 장치내로 반송하여 장치내의 이물질을 크리닝 제거하는 데 있어서, 크리닝층 상에 설치하는 보호 필름으로서, 이를 실리콘 웨이퍼(그의 미러면)에 접촉시켰을 때에 특정 금속 원소 또는 그 화합물의 상기 웨이퍼로의 전사량이 금속 원소 환산으로 특정치 이하가 되는 재료로 구성된 보호 필름을 사용함으로써 보호 필름에 기인한 금속 불순물에 의한 장치 오염이 저감된 실용성이 높은 크리닝 부재를 제공할 수 있고, 또한 본 발명은 기판 처리 장치내로 반송하여 장치내의 이물질을 크리닝 제거하는 데 있어서, 크리닝층 중의 Na, K, Mg, Al, Ca, Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu 및 Zn의 각 금속 원소 또는 그 화합물의 함유량이 금속 원소 환산으로 각각 5 ppm(㎍/g) 이하가 되도록 설정함으로써, 금속 불순물에 의한 장치 오염을 발생시키지 않는 실용성이 높은 크리닝 부재를 제공할 수 있다.
Claims (18)
- F-, Cl-, Br-, NO2 -, NO3 -, PO4 3-, SO4 2-, Na+, NH4 + 및 K+의 순수 추출량(120℃ 비등하에서 1시간 추출)이 각각 20 ppm 이하인 크리닝층을 갖는 것을 특징으로 하는 크리닝 시이트.
- 크리닝층 상에 이형성을 갖는 보호 필름이 접합되어 이루어지며, 상기 보호 필름은, 이를 실리콘 웨이퍼(그의 미러면)에 23℃에서 1분간 접촉시켰을 때의 Na, K, Ca, Mg, Al, Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu 및 Zn의 금속 원소 또는 그 화합물의 실리콘 웨이퍼로의 전사량이 금속 원소 환산으로 각각 1×1012 atoms/㎠ 이하가 되는 재료로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 크리닝 시이트.
- Na, K, Mg, Al, Ca, Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu 및 Zn의 각 금속 원소 또는 그 화합물의 함유량이 금속 원소 환산으로 각각 5 ppm(㎍/g) 이하인 크리닝층을 갖는 것을 특징으로 하는 크리닝 시이트.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,크리닝층이 점착성을 갖지 않는 것을 특징으로 하는 크리닝 시이트.
- 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,지지체상에 크리닝층을 갖는 것을 특징으로 하는 크리닝 시이트.
- 제 2 항에 있어서지지체상에 크리닝층을 갖는 것을 특징으로 하는 크리닝 시이트.
- 제 5 항에 있어서,지지체의 한 면에 크리닝층을 갖고, 다른 면에 점착제층을 갖는 것을 특징으로 하는 크리닝 시이트.
- 제 6 항에 있어서,지지체의 한 면에 크리닝층을 갖고, 다른 면에 점착제층을 갖는 것을 특징으로 하는 크리닝 시이트.
- 반송 부재에 제 8 항에 따른 크리닝 시이트가 점착제층을 통해 접합되어 이루어지는 크리닝 기능 구비 반송 부재.
- 반송 부재에 제 7 항에 따른 크리닝 시이트가 점착제층을 통해 접합되어 이루어지는 크리닝 기능 구비 반송 부재.
- 제 1 항에 따른 크리닝 시이트 또는 제 9 항에 따른 크리닝 기능 구비 반송 부재를, 기판 처리 장치내로 반송하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치의 크리닝 방법.
- 제 3 항에 따른 크리닝 시이트 또는 제 9 항에 따른 크리닝 기능 구비 반송 부재를, 기판 처리 장치내로 반송하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치의 크리닝 방법.
- 제 2 항에 따른 크리닝 시이트를, 크리닝층 상의 이형성을 갖는 보호 필름을 박리하여 기판 처리 장치내로 반송하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치의 크리닝 방법.
- 제 10 항에 따른 크리닝 기능 구비 반송 부재를, 크리닝층 상의 이형성을 갖는 보호 필름을 박리하여 기판 처리 장치내로 반송하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치의 크리닝 방법.
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