KR20040088991A - 세정 시트, 세정 기능을 갖는 운송 부재 및 기판 처리장치의 세정 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 세정 층상에 이형성 보호 필름이 적층되어 있는 세정 시트로서, 상기 보호 필름이 세정 층으로부터 박리될 때 세정 층내의 CH3Si+, C3H9Si+, C5H15Si2O+, C5H15Si3O3 +, C7H21Si3O2 +, CH3SiO-, CH3SiO2 -및 Si+의 단편 이온의 상대 강도가 각각 정이온의 경우에 C2H3 +또는 부이온의 경우에 O-에 대해 비행 시간형 2차 이온 질량 분석기에 따라 0.1 이하인 세정 시트에 관한 것이다.
Description
본 발명은 이물질에 의해 쉽게 영향을 받는 다양한 기판 처리 장치, 예컨대 반도체, 평판 디스플레이, 인쇄 웨이퍼 등을 제조하거나 검사하기 위한 장치를 세정하기 위한 시트, 이러한 세정 시트를 사용한 기판 처리 장치의 세정 방법 및 이러한 세정 방법에 의해 세정된 기판 처리 장치에 관한 것이다.
다양한 기판 처리 장치에서 다양한 운송 시스템 및 기판은 상호간에 물리적 접촉으로 운송된다. 이 과정중에 기판 또는 운송 시스템에 이물질이 부착된 경우 결과적으로 후속적인 기판이 오염된다. 이로 인해 기판 처리 장치의 작동이 세정을 위해 정기적으로 멈춰지고 작동 효율성이 저하되거나 많은 노동력이 필요하게 된다.
이 문제를 해결하기 위해서, 기판 처리 장치의 내부로부터 이물질을 제거하기 위해 점착성 물질이 고정된 기판을 기판 처리 장치로 운송함을 포함하는 방법(특허 문헌 1; JP-A-10-154686(2쪽 내지 4쪽)) 및 기판 배면으로부터 이물질을 제거하기 위해 판상 부재를 운송함을 포함하는 방법(특허 문헌 2; JP-A-11-87458(2쪽 및 3쪽))이 제안되었다. 이들 방법에 의하면 세정하기 위해서 기판 처리 장치의 작동을 멈출 필요가 없고 작동 효율을 저하시키지 않고 많은 노동력을 필요로 하지 않는다. 특히, 전자의 방법은 이물질을 제거하는 성능이 우수하다.
상기 제안된 방법에서, 특히 전자의 방법은 이물질을 제거하는 성능이 우수한 방법, 즉 점착성 물질을 사용하는 방법으로서, 통상적으로 세정 층의 오염을 막거나 취급성을 양호하게 하기 위해 세정 층의 표면상에 이형성 보호 필름을 적층하는데 실시된다. 그런 보호 필름은 다양하다. 우수한 이형성을 갖는 보호 필름으로서 예컨대 실리콘계 이형 처리제로 처리된 폴리에스테르 필름이 널리 사용된다.
그러나, 그런 보호 필름을 포함하는 세정 부재는 이형 처리제인 실리콘 화합물이 세정 층으로 이동되거나 전달되는 단점이 있다. 이어서, 세정 부재를 보호 필름이 박리된 기판 처리 장치로 운송하여 장치의 내부로부터 이물질을 제거하는 경우, 세정 층상의 이형 처리제가 장치내의 접촉 부위 및 다른 영역에 부착되어 장치의 오염을 초래한다. 그 결과 생성 웨이퍼가 오염되어 장치 특성을 저하시켜 결함이 빈번히 발생하게 된다.
전자의 방법은 또한 운송 장치의 내부가 100℃로 가열되거나 고 진공(10-9torr) 상태일 때 점착성 물질이 다량의 휘발성 기체를 생성하여 장치의 내부를 오염시키거나 진공도를 감소시키고 종종 이물질의 제거를 단순화하는 것을 불가능하게 하는 단점이 있다.
특히, 기판 처리 장치는 전리기체 동판쇄 장치, 스퍼터링 장치, 건조 동판쇄 장치, 반응성 이온 동판쇄 장치, CVD 장치 등과 같이 내부가 고 진공을 유지하여 작동하는 것이 대부분이다. 따라서, 이들 장치가 전자의 방법에 의해 세정될 때 내부 진공도는 감소한다.
본 발명의 목적은 장치 내부로부터 이물질을 제거하기 위해 기판 처리 장치로 운송될 때 세정 층으로 실리콘의 이동 및 전달 때문에 기판 처리 장치의 오염을 거의 초래하지 않는 세정 부재를 제공하는 것이다.
이런 상황하에서 발명의 또다른 목적은 장치의 내부로부터 이물질을 제거하기 위해 기판 처리 장치로 운송될 때 운송 부재로 인해 기판 처리 장치내의 진공도가 거의 감소되지 않고 이물질의 제거가 간단하고 확실하게 수행되는 세정 기능을 갖는 운송 부재를 제공하는 것이다.
본 발명자들은 이미 상기 언급된 목적에 대해 보호 필름이 세정 층으로부터 박리될 때 세정 층에 부착된 실리콘의 양을 연구하였다. 이어서, 본 발명자들은 폴리디메틸 실록산 당량으로 0.005g/㎡ 이하의 양으로 실리콘을 부착하는 세정 부재를 사용함으로써 실리콘에 의한 장치의 오염을 제거할 수 있음을 알았다(일본 특허 출원 제 2001-386708 호).
그러나, 본 발명자들의 차후 연구는 상기 제안된 세정 부재가 사용될 때조차도 실리콘에 의한 세정 층으로 이동 및 전달되는 장치의 오염이 종종 확실하게 방지될 수 없다는 것을 제시한다. 이에, 본 발명자들은 이 현상의 원인을 밝히기 위해 더욱더 연구하였다. 그 결과, 세정 층으로 이동 및 전달될 수 있는 많은 종류의 실리콘이 있고 폴리디메틸 실록산 당량으로 환산된 실리콘의 부착량이 통상적인 분석 방법에 의해서만 제한될 때 실리콘에 의한 장치의 오염을 종종 확실히 방지할 수 없다는 지식을 얻었다.
본 발명자들은 이 지식을 기초로 더 광범위한 실험적 연구를 하였다. 그 결과, 세정 층으로 이동 및 전달된 종류의 실리콘을 비행 시간형 2차 이온 질량 분석기에 의해 분석하여 실리콘에서부터 유래한 특정 단편 이온의 상대 강도를 결정시 상대 강도가 특정 값 이하로 제한될 때 실리콘에 의한 장치의 오염을 확실하게 방지할 수 있고, 또한 생성 웨이퍼의 오염에 의한 장치 특성의 저하를 방지할 수 있다는 지식을 얻었다. 따라서, 본 발명을 성취하였다.
본 발명자들은 일찍이 상기 언급된 바와 같이 고 진공 기판 처리 장치에서 진공도의 감소가 운송 부재의 세정 층내에 포함된 지방족 또는 방향족 성분, 오염물로서 용매 성분 및 에스테르 푸마레이트와 같은 가소제에 의해 초래됨을 알았다. 이어서, 특정 값 이하로 제한된 기체 증발도를 갖는 세정 부재가 발명으로서 제안되었다(일본 특허 출원 제 2000-349972 호).
그러나, 본 발명자들에 의한 차후 연구는 상기 제안된 세정 부재가 사용될때조차도 이물질을 제거할 목적으로 세정 부재를 고 진공 기판 처리 장치로 운송하는 도중 세정 부재로 인해 고 진공 기판 처리 장치에서 진공도의 감소가 여전히 일어나서 기판 처리 장치를 사용할 수 없는 경우가 있음을 제시한다.
고 진공 기판 처리 장치에서 진공도의 감소의 원인을 더욱더 연구하였다. 그 결과, 고 진공 기판 처리 장치에서 진공도의 감소의 원인은 상기 제안된 지방족 또는 방향족 성분, 용매 성분 및 가소제 성분으로 한정되지 않고 고 진공 기판 처리 장치내의 진공도의 감소가 또한 고 진공 상태에서 증발된 물의 함량에 기인한다는 지식을 얻었다.
이 지식을 기초로 본 발명자들은 물 함량을 감소시켜 세정 층 등을 가열함으로써 가능한 한 많이 고 진공하에 증발시키고, 통상적인 상태의 수분 흡수율 또는 세정 층 등의 두께를 감소시키고, 절대 수분 함량을 감소시켰다. 그 결과, 이 접근방법이 세정 부재가 고 진공으로 운송될 때 발생하는 고 진공 기판 처리 장치에서 진공도의 감소를 억제할 수 있음을 밝혔다. 또한, 이 억제 효과는 세정 부재가 투입후 일시적으로 감소되는 소정의 온도에서 진공 챔버내의 진공도가 거의 원래 값으로 복귀할 때까지 필요한 시간을 제한함으로써 확실하게 발휘되어 실제 고 진공 기판 처리 장치에서 진공도의 감소를 억제하고 따라서 기판 처리 장치의 내부로부터 이물질을 간단하고 확실하게 제거할 수 있음이 밝혀졌다. 따라서, 본 발명이 성취되었다.
부연하면, 본 발명의 구성은 다음과 같다:
(1) 세정 층상에 이형성 보호 필름이 적층되어 있는 세정 시트로서, 이 보호 필름이 세정 층으로부터 박리될 때 세정 층내의 CH3Si+, C3H9Si+, C5H15Si2O+, C5H15Si3O3 +, C7H21Si3O2 +, CH3SiO-, CH3SiO2 -및 Si+의 단편 이온의 상대 강도가 각각 정이온의 경우에 C2H3 +또는 부이온의 경우에 O-에 대해 비행 시간형 2차 이온 질량 분석기에 따라 0.1 이하인 세정 시트.
(2) 상기 (1)에 있어서, 세정 층이 실질적으로 점착강도를 갖지 않는 세정 시트.
(3) 상기 (1) 또는 (2)에 있어서, 지지체를 추가로 포함하고, 지지체상에 세정 층이 제공된 세정 시트.
(4) 상기 (3)에 있어서, 지지체가 한쪽 면에 세정 층을 갖고 반대쪽 면에 점착제 층을 갖는 세정 시트.
(5) 상기 (4)에 있어서, 세정 시트가 점착제 층을 통해 운송 부재에 적층되어 있는, 세정 기능을 갖는 운송 부재.
(6) 상기 (1), (2) 또는 (4)에 있어서, 세정 층이 내열성 수지를 포함하는 세정 시트.
(7) 상기 (5)에 있어서, 세정 층이 내열성 중합체 수지를 포함하는 운송 부재.
(8) 세정 층이 운송 부재의 적어도 한쪽 면에 제공되어 있는 세정 기능을 갖는 운송 부재로서, 세정 층내의 CH3Si+, C3H9Si+, C5H15Si2O+, C5H15Si3O3 +, C7H21Si3O2 +, CH3SiO-, CH3SiO2 -및 Si+의 단편 이온의 상대 강도가 각각 정이온의 경우에 C2H3 +또는 부이온의 경우에 O-에 대해 비행 시간형 2차 이온 질량 분석기에 따라 0.1 이하인 운송 부재.
(9) 상기 (8)에 있어서, 세정 층이 실질적으로 점착강도를 갖지 않는, 세정 기능을 갖는 운송 부재.
(10) (8) 또는 (9)에 있어서, 세정 층이 내열성 중합체 수지를 포함하는, 세정 기능을 갖는 운송 부재.
(11) 세정 층이 운송 부재의 적어도 한쪽 면에 제공되어 있는 세정 기능을 갖는 운송 부재로서, 상기 운송 부재를 진공도 3x10-10torr 및 온도 50℃의 챔버내에 투입할 때 일시적으로 저하되는 진공도가 1x10-9torr까지 복귀하는 시간이 투입후 100분 이내인, 세정 기능을 갖는 운송 부재.
(12) 상기 (11)에 있어서, 세정 층이 실질적으로 점착강도를 갖는 세정 기능을 갖는 운송 부재.
(13) 상기 (11) 또는 (12)에 있어서, 세정 층이 내열성 중합체 수지를 포함하는 운송 부재.
(14) 상기 (11) 또는 (12)에 있어서, 지지체를 추가로 포함하고, 세정 층이지지체상에 제공되고 지지체 및 점착제 층을 통해 운송 부재상에 제공된, 세정 기능을 갖는 운송 부재.
(15) 상기 (1)에 따른 세정 시트 또는 상기 (5), (8) 및 (11)중 어느 하나에 따른 세정 기능을 갖는 운송 부재를 기판 처리 장치내로 운송함을 포함하는, 기판 처리 장치의 세정 방법.
(16) 상기 (15)에 따른 세정 방법에 의해 세정된 기판 처리 장치.
상기 언급된 Si-함유 단편 이온은 하기 화학식으로 표현된다:
(1) CH3Si+:
CH3-Si+
(2) C3H9Si+:
(3) C5H15Si2O+:
(4) C5H15Si3O3 +:
(5) C7H21Si3O2 +:
(6) CH3SiO-:
(7) CH3SiO2 -:
본 발명의 실시 양태는 하기에서 상세히 기술된다.
본 발명의 세정 시트는 세정 층 및 세정 층상에 적층된 이형성 보호 필름을 포함하고, 여기서 보호 필름이 세정 층으로부터 박리될 때 세정 층내의 특정 단편 이온의 상대 강도가 각각 비행 시간형 2차 이온 질량 분석기에 따라서 특정 값 이하이다.
또한, 본 발명의 세정 기능을 갖는 운송 부재는 한 면 이상에 세정 층이 제공된 운송 부재를 포함하고, 여기서 세정 층내의 특정 단편 이온의 상대 강도가 각각 비행 시간형 2차 이온 질량 분석기에 따라서 특정 값 이하이다.
게다가, 세정 기판은 세정 부재로서 바람직하다.
세부적으로, 상기 언급된 단편 이온은 CH3Si+, C3H9Si+, C5H15Si2O+, C5H15Si3O3 +,C7H21Si3O2 +, CH3SiO-, CH3SiO2 -및 Si+를 나타낸다. 이들 이온의 상대 강도가 각각 정이온의 경우에 C2H3 +또는 부이온의 경우에 O-에 대해 비행 시간형 2차 이온 질량 분석기에 따라 0.1 이하, 바람직하게는 0.01 이하이다.
상기 언급된 제한은 기판 처리 장치의 세정 동안에 그쪽으로 이동 및 전달된 실리콘에 의해서 기판 처리 장치의 오염을 확실히 방지하고 따라서 장치 특성의 저하로 인해 결함이 발생하는 것을 철저하게 억제할 수 있게 한다.
대조적으로, 보호 필름이 세정 층으로부터 박리될 때 발달된 세정 층내의 상기 언급된 특정 단편 이온의 상대 강도가 0.1 초과인 세정 시트는 기판 처리 장치의 내부로 운송될 때 세정 층의 표면으로 이동 및 전달된 실리콘이 장치 및 생성 웨이퍼를 오염시켜서 장치 특성을 저하시켜 결함의 빈번한 발생 및 수율의 감소를 야기하는 심각한 문제가 있다.
본원에서 사용되는 "시간 비행성 2차 이온 질량 분석기"라는 용어는 이온 광선(1차 이온)이 고 진공하에서 높은 속도로 고체 시료의 표면을 때리고 시료의 표면 성분이 튀어 올라서 정 또는 부-전하 이온(2차 이온)이 전기장하에서 한 방향으로 비행하고 이어서 소정의 거리에서 이격된 위치에서 검출되도록 스퍼터링을 야기함을 포함하는 방법을 나타낸다. 스퍼터링 동안에 다양한 질량을 갖는 2차 이온이 시료의 표면의 조성물에 의존하여 발생된다. 이온의 질량이 더 작아질수록 이온의 비행 속도가 더 높아진다.
대조적으로, 이온의 질량이 무거울수록, 이온의 비행 속도가 낮아진다. 따라서, 2차 이온(비행 시간형)의 발생과 검출 사이에 필요한 시간을 측정함으로써 발생되는 2차 이온의 질량이 계산될 수 있다.
관련된 당해 질량 분석기에서 유기 화합물은 이온화 동안에 완전하게 분해된다. 따라서 질량 스펙트럼으로부터 얻어진 화학 구조 데이터는 짧게 된다. 한편, 상기 언급된 분석 방법은 소량의 1차 이온 광선을 요구하므로, 그것의 화학 구조를 유지하면서 유기 화합물을 이온화하고 따라서 그것의 질량 스펙트럼으로부터 유기 화합물의 구조를 결정하는 것이 가능하다. 더욱이, 고체 시료의 표면의 가장 바깥쪽 부분에서 발생한 2차 이온만이 진공으로 비행하므로, 시료의 가장 바깥쪽 표면(약 수 옹스트롬 깊이)에 관한 데이터를 수득할 수 있다.
게다가, 그런 이온의 검출에 관련된 분석 방법은 전자 또는 광의 검출에 비해 ppm 정도의 흔적 양으로 시료의 표면에 존재하는 성분을 검출할 정도로 민감하다. 1차 이온 광선에 의한 시료의 표면 주사에 의해 시료의 표면상의 이온 이미지가 측정될 수 있다(지도제작).
이 비행 시간형 2차 이온 질량 분석기가 각광을 받음에 따라 본 발명자들은 비행 시간형 2차 이온 질량 분석기에 의해 측정된 세정 층의 표면상에 특정 단편 이온의 상대 강도가 상기 정의된 값 이하로 제한될 때 실리콘에 의한 장치의 오염이 확실하게 방지될 수 있음을 발견했다.
본 발명에서 상기 언급된 상대 강도의 측정은 하기 방법을 따른다.
세정 시트의 경우에 보호 층이 박리된 세정 층의 표면 또는 세정 기능을 갖는 운송 부재의 경우에 제공되는 세정 층의 표면은 울박 피에이치아이 인코포레이티드(ULVAC-PHI, INC.)에서 제조된 유형 TRIFTII 비행 시간형 2차 이온 질량 분석기를 사용하여 1차 이온로서69Ga+로 방사하고 15kV의 증강된 전압에서 100㎛ 평방 면적에서 측정되며 충전을 보정하기 위해 전자 총을 사용한다. 이어서, 개별적 단편 이온의 상대 강도는 정이온의 경우에 C2H3 +또는 부이온의 경우에 O-로 결정한다.
본 발명에서 상기 정의된 바와 같이 세정 층에서 상기 언급된 특정 단편 이온의 상대 강도를 제한하기 위해서 세정 시트의 경우에 세정 층상에 적층되는 보호 필름으로서 상기 언급된 이온의 감소된 함량을 갖는 필름이 사용되는 것이 필수적이고 언급할 것도 없이 세정 층 그 자체내에 포함되는 상기 언급된 이온의 양이 감소한다. 부연하면 본 발명의 보호 필름으로서 상기 언급된 이온의 양을 감소시키기 위해 제한된 양에서 실리콘계 이형제로 이형 처리하지 않은 것 또는 실리콘계 이형제로 이형 처리한 것이 사용된다.
부연하면, 본 발명의 세정 시트로 사용되는 보호 필름으로서 제한된 양 또는 제한된 다른 조건하에서 실리콘계 이형제로 이형 처리하지 않은 것 또는 실리콘계 이형제로 이형 처리한 것이 사용된다.
본 발명에서 그런 보호 필름으로서 바람직하게 사용되는 것은 이형 처리하지 않았을 때에도 이형성인 폴리올레핀계 필름, 예컨대 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부텐, 폴리부타디엔 및 폴리메틸펜텐이 있다. 더욱이, 다양한 방출 제제, 예컨대 실리콘계, 장쇄 알킬계, 불소계, 지방족 산 아미드계 및 실리카계 이형제로 처리된 필름이 사용될 수 있다. 실리콘계 이형제 등으로 처리시, 이형제의 양은 세정 층으로 이동 및 전달된 상기 언급된 특정 단편 이온의 상대 강도를 상기 정의된 범위로 제한하도록 조정된다.
바람직한 보호 필름의 두께는 보통 10㎛ 내지 100㎛이다. 상기 언급된 이형제로 처리된 필름의 예로는 수지, 예컨대 폴리비닐 클로라이드, 폴리비닐 클로라이드 공중합체, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리우레탄, 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체, 이오노머 수지, 에틸렌-(메트)아크릴산 공중합체, 에틸렌-(메트)아크릴산 에스테르 공중합체, 폴리스티렌 및 폴리카보네이트와 같은 수지로 제조된 것이 포함된다.
본 발명의 세정 기능을 갖는 운송 부재는 운송 부재 및 운송 부재의 적어도 한쪽 면에 제공된 세정 층을 포함하고, 여기서 운송 부재를 진공도 3x10-10torr 및 온도 50℃의 챔버내에 투입할 때 일시적으로 저하되는 진공도가 1x10-9torr까지 복귀하는 시간, 즉 상기 언급된 소정의 온도에서 운송 부재를 투입할 때 일시적으로 감소하는 진공 챔버내의 진공도가 거의 원래 값으로 복귀할 때까지 필요한 시간은 운송 부재를 챔버에 투입후 100분 이내, 바람직하게는 50분 이내이다.
상기 세정 기능을 갖는 운송 부재를 사용하는 경우, 기판 처리 장치로 운송시 고 진공 기판 처리 장치에서 발달되는 진공도의 과도한 감소를 억제할 수 있고 예컨대 장치의 작동 정지와 같은 결함을 방지하여 처리 장치의 내부로부터 이물질을 간단하고 확실하게 제거할 수 있다.
그러나, 세정 기능을 갖는 운송 부재를 챔버에 투입후 원래 진공도에 거의 도달할 때까지 필요한 시간이 100분 초과인 운송 부재를 고 진공 기판 처리 장치로 운송하는 경우, 세정 층 등에 포함된 물의 함량은 증발되어 장치내의 진공도를 감소시킨다. 결과적으로 장치가 초기 진공도로 회복하는데 많은 시간이 소요된다. 가장 나쁜 경우로 장치 작동 정지와 같은 문제가 발생할 수 있다.
본원에서 장치가 원래 진공도를 실질적으로 회복하는데 필요한 시간의 측정을 위해서 덴시 가가쿠 고교 인코포레이티드(DENSHIKAGAKU KOGYO INC.)에서 제조된 유형 EMD-WA1000S 온도 프로그램화 탈착 질량 분석기를 시료로서 세정 기능을 갖는 운송 부재에 사용하였다. 측정 조건으로, 챔버내의 온도를 50℃로 유지하였다. 시료의 크기는 1㎠이었다. 챔버내의 초기 진공도는 3 x 10-10torr였다. 이 조건 하에서 장치가 10-9torr을 회복하는데 필요한 시간은 진공 회복 시간으로서 결정되었다.
본 발명의 세정 기능을 갖는 운송 부재를 구성하는 물질은 진공 회복 시간이 상기 정의된 범위로 제한되도록 하는 한 특별히 제한되지 않는다. 일반적으로, 세정 층내에 함유된 휘발성 성분, 예컨대 지방족 성분, 방향족 성분, 용매 성분 및 가소제 성분의 함량을 감소시킬 뿐 아니라 세정 층의 통상의 상태 수분 흡수량을 감소시킬 수 있는 물질은 특히 1중량% 이하로 사용되는 것이 바람직하다.
상기 언급된 통상의 상태 수분 흡수를 얻기 위해서 상기 언급된 운송 부재를 그의 속성이 손상되지 않는 조건하에서, 예컨대 40℃ 내지 200℃의 온도에서, 바람직하게는 50℃ 내지 150℃에서, 더욱 바람직하게는 50℃ 내지 100℃에서, 1 내지 120분간, 바람직하게는 1 내지 60분간 가열 탈습시키는 것이 바람직하다. 더욱이, 절대 수분 함량을 감소시키기 위해서 세정 층의 두께는 세정 층의 속성이 손상되지 않는 한 감소되는 것이 바람직하고 1 내지 30㎛로 감소되는 것이 더욱 바람직하다.
본 발명에서 세정 층은 특별히 제한되지 않지만 JIS K7127에 따라 측정시 바람직하게는 10Mpa 이상, 더욱 바람직하게는 10 내지 2,000Mpa의 인장 탄성률을 갖는 물질로 제조된다. 물질의 인장 탄성률이 10Mpa 이상인 경우는, 분류 절단시 세정 층의 융기 또는 절단안됨이 억제되고 전절단 처리에서 세정 기능을 갖는 오염물 미함유 분류 시트의 제조가 가능하게 된다.
더욱이, 생성 분류 시트는 장치내의 접촉 부분에 부착될 수 없고 장치로 운송될 때 운송 문제를 초래한다. 반대로, 물질의 인장 탄성률이 2,000Mpa 이하인 경우는, 생성 분류 시트가 운송계로부터 이물질을 제거하기 어렵다.
세정 층은 재질이 특별히 제한되지 않지만 활성화된 에너지원, 예컨대 자외선 및 열에 의해서 중합 경화된 수지 층으로 제조되는 것이 바람직하다. 이것은 상기 언급된 중합 경화가 수지의 분자 구조의 3차원 망상조직을 초래하여 수지의 점착성이 실질적으로 손실되게 하기 때문이다. 그 결과 세정 부재는 장치내로 운송될 때 장치에서 접촉 부분에 견고하게 붙지 않고 따라서 기판 처리 장치의 내부를 통해서 확실히 운송될 수 있다.
본원에서 사용되는 "실질적으로 점착강도를 갖지 않는"이란 용어는 점착의 본질을 미끄러짐에 저항하는 마찰로 가정할 때 점착성의 기능을 대표하는 압력 민감성 점착이 없음을 의미한다. 점착성 물질의 탄성률이 예컨대 달퀴스트(Dalquist) 표준에 따라서 1Mpa 이하일 때 이 압력 민감성 점착이 일어난다.
상기 언급된 중합 경화된 수지 층의 예로는 분자당 하나 이상의 불포화 이중 결합을 갖는 압력 민감성 중합체 화합물(이하, "중합성 불포화 화합물"로서 지칭됨) 및 중합 개시제 및 선택적으로 교차결합제 등을 포함하는 경화성 수지 조성물을 활성화된 에너지원, 특히 자외선에 의해 경화함으로써 얻어진 것이 포함된다.
압력 민감성 중합체의 예로는 주 단량체로서 (메트)아크릴산 및/또는 (메트)아크릴산 에스테르로부터 얻어진 아크릴계 중합체가 포함된다. 이 아크릴계 중합체의 합성을 위해 분자당 둘 이상의 불포화 이중 결합을 갖는 화합물이 공중합성 단량체로서 사용되거나 아크릴계 중합체에 화학적으로 결합되어 작용기들 사이의 반응에 의해 합성되어 불포화 이중 결합을 아크릴계 중합체 분자내로 도입할 수 있다. 불포화 이중 결합의 도입은 아크릴계 중합체 그자체가 중합 경화 반응에 참여하도록 한다.
본원에서 사용되는 중합성 불포화 화합물은 비휘발성이고 10,000 이하의 중량-평균 분자량을 갖는 것이 바람직하다. 특히, 중합성 불포화 화합물은 5,000 이하의 분자량을 갖고 따라서 경화시 효율적으로 3차원 망상구조를 형성하는 것이 바람직하다.
상기 중합성 불포화 화합물의 예로는 펜옥시폴리에틸렌 글라이콜 (메트)아크릴레이트, ε-카프로락톤 (메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌 글라이콜 디(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌 글라이콜 디(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트, 디펜타에리쓰리톨 헥사(메트)아크릴레이트, 우레탄 (메트)아크릴레이트, 에폭시(메트)아크릴레이트 및 올리고에스테르 (메트)아크릴레이트가 포함된다. 이 중합성 화합물의 하나 이상이 사용될 수 있다.
본원에서 사용되는 중합 개시제는 특별히 제한되지 않고 중합 개시제의 넓은 범위로부터 선택될 수 있다.
예를 들어, 열이 활성화된 에너지원으로서 사용되는 경우에는, 열 중합 개시제, 예컨대 벤조일 퍼옥사이드 및 아조비스이소부틸로니트릴이 사용될 수 있다. 광이 활성화된 에너지원으로서 사용되는 경우에는, 광 중합 개시제, 예컨대 벤조일, 벤조인 에틸 에테르, 디벤질, 이소프로필 벤조인 에테르, 벤조페논, 미클러(Michler) 케톤 클로로티오크산톤, 도데실티오크산톤, 디메틸티오크산톤, 아세톤페논 디에틸 케탈, 벤질 디메틸 케탈, α-하이드록시사이클로헥실페닐 케톤, 2-하이드록시메틸페닐 프로판 및 2,2-디메톡시-2-페닐 아세톤페논이 사용될 수 있다.
더욱이, 본 발명에서 내열성 중합체 수지가 세정 층에서 또한 사용될 수 있다. 내열성 중합체 수지는 내열성을 제공하는 한 특별히 제한되지 않고 예를 들어, 그의 주쇄내에 하기 화학식 1로 표현되는 구조 단위를 갖는 폴리아민산 수지의 가열 이미드화에 의해 얻어진 폴리이미드 수지를 포함한다:
상기 식에서,
n 및 m은 각각 0 이상의 정수이고; 단, n 및 m중 하나는 1 이상의 정수이다.
상기 언급된 폴리아민산 수지는 적당한 유기 용매내에서 테트라카복실산 2무수물 성분을 디아민 성분과 실질적으로 동일한 몰비율로 반응시켜 수득될 수 있다.
상기 언급된 테트라카복실산 2무수물 성분은 예를 들어, 3,3',4,4'-비페닐테트라카복실산 2무수물, 2,2',3,3'-비페닐테트라카복실산 2무수물, 3,3',4,4'-벤조페논테트라카복실산 2무수물, 2,2',3,3'-벤조페논테트라카복실산 2무수물, 4,4'-옥시디프탈산 2무수물, 2,2-비스(2,3-디카복시페닐)헥사플루오로프로판 2무수물, 2,2-비스(3,4-디카복시페닐)헥사플루오로프로판 2무수물(6FDA), 비스(2,3-디카복시페닐)메탄 2무수물, 비스(3,4-디카복시페닐)메탄 2무수물, 비스(2,3-디카복시페닐)술폰 2무수물, 비스(3,4-디카복시페닐)술폰 2무수물, 피로멜리트산 2무수물, 에틸렌 글라이콜 비스트리멜리트산 2무수물 등을 포함한다. 이들 화합물은 개별적으로 또는 둘 이상의 조합물로 사용된다.
그리고 상기 언급된 디아민 성분으로서 화학식 1로 나타낸 구조를 갖는 디아민은 하기 화학식 2로 나타낸 지방족 다아민이 좋은 예가 되거나 하기 화학식 3이 특정적으로 사용된다. 그런 디아민은 단독으로 또는 다른 복수의 디아민과 혼합되어 사용된다. 혼합되어 사용되는 디아민은 예를 들어, 4,4'-디아미노디페닐 에테르, 3,4'-디아미노디페닐 에테르, 3,3'-디아미노디페닐 에테르, m-페닐렌디아민, p-페닐렌디아민, 4,4'-디아미노페닐프로판, 4,4'-디아미노페닐메탄, 3,3'-디아미노디페닐프로판, 4,4'-디아미노디페닐술피드, 3,3'-디아미노디페닐 술피드, 4,4'-디아미노디페닐술폰, 3,3'-디아미노디페닐 술폰, 1,4-비스(4-아미노페녹시)벤젠, 1,3-비스(4-아미노페녹시)벤젠, 1,3-비스(3-아미노페녹시)벤젠, 1,3-비스(4-아미노페녹시)-2,2-디메틸프로판, 헥사메틸렌디아민, 1,8-디아미노카탄, 1,12-디아미노도데칸, 4,4'-디아미노벤조페논, 1,3-비스(3-아미노프로필)-1,1,3,3-테트라메틸디실록산 등을 포함한다:
상기 식에서, m 및 n은 0 이상의 정수를 나타낸다.
상기 식에서, m 또는 n은 0 이상의 정수를 나타낸다.
그런 테트라카복실산 2무수물 및 디아민은 적당한 유기 용매에서 실질적으로 동일한 몰비로 반응할 수 있다. 그리고 특히 디아민이 화학식 1로 나타낸 구조를 가질 때 겔 형성은 100℃ 이상의 반응 온도를 채택하여 방지할 수 있다. 중합이 이 온도보다 낮은 온도에서 수행되면, 디아민의 사용량에 의존해서 반응계에 잔존하는 겔에 의해 초래되는 막힘때문에 여과에 의해 이물질을 제거하는 것이 어렵게 되는 경우가 있다.
게다가, 반응이 이질적으로 진행되므로 그런 겔이 생성 수지의 특성을 변동시키도록 작용하는 경우가 종종 있다.
상기 언급된 테트라카복실산 2무수물을 상기 언급된 디아민과 반응시키는데 사용되는 적당한 용매로는 N,N-디메틸아세트아미드, N-메틸-2-피롤리돈 및 N,N-디메틸포름아미드가 포함된다. 이 용매는 공급원료 물질뿐 아니라 생성 수지의 용해도를 조절하기 위해서 톨루엔 또는 자일렌과 같은 비-극성 용매와 함께 적당히 혼합되어 사용될 수 있다.
본 발명에서 사용되는 폴리이미드 수지는 상기 기술된 공정에 의해 제조된 폴리아민산 수지의 가열 이미드화 경로로 제조될 수 있다. 가열 이미드화의 방법으로서, 상기 언급된 폴리아민산의 용액중에서 공비성 용매를 톨루엔, 자일렌 등과 같은 물과 혼합하여 공비 탈수 공정에 의해 용매중에서 이미드화를 수행하는 방법 또는 폴리아민산을 기판상에 피복시킨 후 용매를 건조시키고 가열 처리하여 이미드화하는 방법중 한가지를 채택할 수 있다.
폴리이미드 수지 이외의 물질로서 사다리 중합체, 예컨대 페닐-T, 폴리퀴녹살린 및 폴리벤조일렌 벤즈이미다졸 또는 방향족 중합체, 예컨대 폴리페닐렌, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리벤즈이미다졸, 폴리카보디이미드 및 아르아미드 등이 세정 층에 사용될 수 있다.
특히, 폴리이미드, 폴리아미드 및 폴리카보디이미드는 400℃ 이상만큼 높은온도에 노출시켰을 때조차도 휘발성 기체 또는 분해된 단량체를 생성하지 않기 때문에 세정 층에 특히 적합하다. 그런 내열성 물질을 포함하는 세정 부재가 오존 안내기, 저항 피복기, 산화 분산 로, 상압 CVD 장치, 감압 CVD 장치 및 전리기체 CVD 장치 등과 같은 높은 온도하에서 조작되는 그런 장치에 사용되는 경우에 세정 부재는 공정 장치내부로 운송 중에 나쁜 운송이나 오염의 초래 없이 사용될 수 있다.
그런 내열성 수지를 포함하는 세정 층을 형성하는 방법은 특별히 제한되지 않는다. 세정 층은 예를 들어, 회전 피복 또는 분무 피복에 의해서 적당한 운송 부재상에 이형성 층에 직접 피복거나, 또는 콤마-피복 또는 그라비르 피복에 의해 PET 필름 또는 폴리이미드 필름상에 먼저 형성된 후 적당한 운송 부재상에 이형성 층으로 전달되거나 적층될 수 있다. 용매 건조 후 운송 부재가 처리된 높은 온도는 바람직하게 적어도 200℃이다. 그리고 수지의 산화적 손실을 차단하기 위해서 처리는 바람직하게 질소 또는 진공과 같은 불활성 대기 하에서 수행된다. 그런 처리에 의해서 수지에 잔존하는 휘발성 성분이 바람직하게 제거될 수 있다. 특별히 제한되지 않는 수지의 두께는 통상 5 내지 100㎛(바람직하게 10 내지 50㎛)이다.
상기 언급된 세정 층은 실리콘 웨이퍼(거울면) 박리시 180o에서 점착강도(JIS Z0237에 따라 측정시)이 0.2N/10mm폭 이하, 바람직하게는 0.01 내지 0.1N/10mm폭 이하이다. 따라서 세정 층이 거의 또는 전혀 점착강도를 갖지 않을 때 생성 세정 부재는 장치내에서 접촉 부분에 부착될 수 없고 운송중에 운송 문제를 초래하지 않는다.
본 발명에서 상기 세정 층을 단독으로 시트 또는 테이프로 성형하거나 세정 층을 적당한 지지체상에 제공한 후, 세정 층상에 상기 언급된 이형성 보호 필름을 적층함으로써, 본 발명의 세정 시트를 제조할 수 있다. 상기 언급된 보호 필름을 박리하거나 운송 부재에 점착제를 사용하여 부착한 상태로 각종 기판 처리 장치내로 세정 시트를 운송하여 세정 층을 장치내의 접촉 부분과 접촉시킴으로써, 접촉 부분에 부착된 이물질을 간단하고 확실하게 제거할 수 있다.
본 발명의 특히 바람직한 양태는 지지체의 한쪽 면에 제공된 세정 층, 세정 층상에 적층된 상기 언급된 이형성 보호 필름 및 지지체의 다른쪽 면에 제공된 점착제 층을 포함하는 세정 시트이다.
이 양태에서, 지지체의 두께는 보통 10㎛ 내지 100㎛이고, 세정 층의 두께는 5㎛ 내지 100㎛이고, 점착제 층의 두께는 보통 5㎛ 내지 100㎛(바람직하게는 10㎛ 내지 50㎛)이다.
이 세정 시트는 세정 기능을 갖는 운송 부재를 제작하기 위해서 지지체의 다른쪽 면에 제공되는 점착 층을 통해서 운송 부재에 적층된다. 상기한 바와 같이 보호 필름을 박리하여 운송 부재를 각종 기판 처리 장치내로 운송하여 세정 층을 접촉 부분과 접촉시킴으로써, 접촉 부분에 부착된 이물질을 간단하고 확실하게 제거할 수 있다.
본 발명에서 그런 세정 층은 단독으로 시트 또는 테이프로 성형된다. 세정 층은 적당한 점착제를 사용하여 운송 부재의 적어도 한쪽 면에 제공된다. 다르게는, 상기 언급된 세정 층은 지지체상에 제공된다. 이어서, 세정 층은 지지체를 통해서 운송 부재의 적어도 한쪽 면에 제공된다.
더욱 바람직하게는, 상기 언급된 세정 층이 지지체의 한쪽 면에 제공되고, 점착제 층이 다른쪽 면에 제공된다. 상기 세정 층은 상기 점착제 층을 통해 운송 부재의 적어도 한 면 이상에 제공된다. 따라서 세정 기능을 갖는 목적 운송 부재가 제공된다.
세정 층이 내열성 수지를 포함하는 경우에, 이 수지는 실리콘 웨이퍼와 같은 운송 부재에 스핀 피복 방법, 분무 방법 등에 의해 직접 도포된 후 건조되어 세정 층을 형성한다. 다르게는, 상기 수지는 콜마 피복 방법, 파운틴 방법, 그라비야 방법 등에 의해 지지체상에 도포된 후 건조되어 세정 층을 형성한다. 이어서, 피복된 물질은 지지체를 통해서 상기 언급된 운송 부재상에 적층된다.
다르게는, 세정 층만이 세정 기능을 갖는 목적 운송 부재를 얻기 위해 운송 부재로 전달된다.
피복 및 건조동안 가열 온도는 바람직하게는 200℃ 이상이다. 게다가, 수지의 산화 및 열화를 방지하기 위해 불활성 대기(예: 질소 대기 또는 진공상태)하에서 처리하는 것이 바람직하다. 따라서 수지에 잔존하는 휘발성 성분을 완전히 제거할 수 있다.
상기 세정 기능을 갖는 운송 부재에 따라서 세정 층을 포함하는 전체의 진공 회복 시간이 상기 정의된 범위로 제한된다. 이 양태에서, 세정 기능을 갖는 운송 부재는 종래 기술에서 나타나는 기판 처리 장치의 진공도의 과도한 감소 및 따라서장치의 작동에 관한 문제 없이 각종 기판 처리 장치, 특히 고 진공 기판 처리 장치로 운송될 수 있다. 따라서, 운송 부재의 세정 층이 접촉 부분과 접촉하게 함으로써 접촉 부분에 부착된 이물질을 간단하고 확실하게 제거할 수 있다.
세정 층을 지지하기 위한 지지체는 특별히 제한되지 않는다. 본원에서 사용될 수 있는 지지체의 예로는 폴리올레핀계 물질, 예컨대 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부텐, 폴리부타디엔 및 폴리에틸펜텐의 필름, 및 폴리비닐 클로라이드, 비닐 클로라이드 공중합체, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리우레탄, 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체, 이오노머 수지, 에틸렌-(메트) 아크릴산 공중합체, 에틸렌-(메트) 아크릴산 에스테르 공중합체, 폴리스티렌, 폴리카보네이트 등으로 제조된 가소성 필름이 포함된다.
상기 물질들중 특히 바람직한 것은 폴리올레핀계 필름 및 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체 필름인데, 이는 이들이 낮은 흡습성을 갖기 때문이다. 이 지지체는 단독으로 또는 둘 이상의 조합으로 사용될 수 있다. 게다가, 이 지지체는 한쪽 또는 양쪽 면에 표면처리, 예컨대 코로나 처리될 수 있다.
지지체의 다른쪽 면에 제공되는 점착제 층의 재질은 특별히 제한되지 않고 통상의 점착제, 예컨대 아크릴계 점착제 및 고무계 점착제로 제조될 수 있다. 이들 점착제중 주성분으로서 100,000 이하의 중량-평균 분자량을 갖는 성분을 10%중량 이하 비율로 포함하는 아크릴계 중합체 점착제를 아크릴계 점착제로 사용하는 것이 바람직하다.
상기 언급된 아크릴계 중합체는 주 단량체로서 (메트)아크릴산 알킬 에스테르 및 선택적으로 다른 공중합성 단량체를 포함하는 단량체 혼합물을 중합 반응시킴으로써 합성할 수 있다.
점착제 층의 두께는 절대 수분 함량을 감소시키기 위해서 바람직하게는 5㎛ 내지 100㎛, 특히 5㎛ 내지 20㎛이다.
점착제 층은 실리콘 웨이퍼(거울면)를 박리시 180o각에서 0.01 내지 10N/10mm폭, 바람직하게는 0.05 내지 5N/10mm폭 이하의 점착강도를 나타낸다.
점착제 층의 점착강도가 너무 높으면, 지지체는 세정 층이 지지체를 통해서 운송 부재로부터 박리될 때 파열될 수 있다
본 발명에서 보호 층은 세정 층 및 점착제 층 상에 적층되어 이들 층을 보호할 수 있다.
본원에서 사용될 수 있는 보호 필름의 예로는 이형 처리제, 예컨대 실리콘계, 장쇄 알킬계, 불소계, 지방족 아미드계 및 실리카계 이형 처리제로 처리된 가소성 필름, 예컨대 폴리비닐 클로라이드 필름, 비닐 클로라이드 공중합체 필름, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 필름, 폴리우레탄 필름, 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체 필름, 이오노머 수지 필름, 에틸렌-(메트)아크릴산 공중합체 필름, 에틸렌-(메트)아크릴산 에스테르 공중합체 필름, 폴리스티렌 필름 및 폴리카보네이트 필름이 포함된다. 폴리올레핀계 수지, 예컨대 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부텐, 폴리부타디엔 및 폴리메틸 펜텐으로 제조된 필름은 이들이 이형 처리제 없이도 이형성을 유지할 수 있기 때문에 그자체가 보호 필름으로 사용될 수 있다.
이들 물질로 제조된 보호 필름의 두께는 바람직하게는 약 10㎛ 내지 100㎛이다.
본 발명에 따라 세정 기능을 갖는 운송 부재로 사용되는 운송 부재는 특별히 제한되지 않는다. 이물질이 제거되는 기판 처리 장치의 종류에 따라 각종 기판이 사용될 수 있다. 이들 기판의 구체적인 예로는 반도체 웨이퍼, 평판 디스플레이(예컨대 LCD 및 PDP)용 기판, 및 소형 디스크 및 MR 헤드용 기판이 포함된다.
본 발명의 세정 기능을 갖는 운송 부재는 진공도의 감소를 억제하도록 고안되므로, 이 운송 부재를 사용하여 세정되는 기판 처리 장치는 고 진공 기판 처리 장치인 것이 바람직하다.
그러나, 본 발명의 세정 기능을 갖는 운송 부재는 다른 다양한 기판 처리 장치에도 적용될 수 있다. 기판 처리 장치의 구체적인 예로는 노출 장치, 저항 피복 장치, 전개 장치, 재 장치, 건조 동판쇄 장치, 이온 주입 장치, PVD 장치, CVD 장치, 외부 형상 검출 장치 및 웨이퍼 탐측기가 포함된다.
또한, 본 발명은 본 발명의 세정 기능을 갖는 운송 부재를 운송하여 세정된 상기 언급한 각종 기판 처리 장치를 제공한다.
실시예
본 발명은 하기 실시예로써 더욱 기술되나 본 발명이 이로써 제한되는 것으로 해석되어서는 안된다. 하기에서 사용되는 "부"라는 용어는 "중량부"를 나타낸다.
실시예 1
2-에틸헥실 아크릴레이트 75부, 메틸 아크릴레이트 20부 및 아크릴산 5부로 이루어진 단량체 혼합물에서 수득된 아크릴계 중합체 A(중량-평균 분자량: 700,000) 100부를 폴리에틸렌 글라이콜 200 디메트아크릴레이트(상품명: NK 에스테르 4G, 신-나카무라 케미칼 코포레이션(Shin-nakamura Chemical Corporation) 제조) 200부, 폴리이소시아네이트 화합물(상품명: 콜로네이트(Colonate) L, 니폰 폴리우레탄 인더스트리 캄파니 리미티드(NIPPON POLYURETHANE INDUSTRY CO., LTD.)제조) 3부 및 자외선-경화 수지 조성물 A를 제조하기 위한 광중합 개시제로서 벤질 디메틸 케탈(상품명: 일가큐어(Irgacure) 651, 시바 스페셜티 케미칼 인코포레이티드(Ciba Specialty Chemicals, Inc.)제조) 2부와 균일하게 혼합하였다.
별도로, 온도계, 교반기, 질소 투입 관 및 환류 응축기를 갖춘 500㎖들이 삼목 플라스크 반응기에 2-에틸헥실아크릴레이트 73부, n-부틸 아크릴레이트 10부, N,N-디메틸 아크릴아미드 15부, 아크릴산 5부, 중합 개시제로서 2,2'-아조비스이소부틸로니트릴 0.15부 및 에틸 아세테이트 100부를 채워서 200g을 만들었다. 이어서, 반응기 내부 공기를 질소로 교체하기 위해서 질소 기체를 약 1시간동안 교반하에 반응기로 도입하였다.
이어서, 반응기 내부를 58℃의 온도로 약 4시간동안 유지하여 중합 반응을 일으켜서 점착제 중합체 용액을 제조하였다. 이어서, 중합체 용액 100부를 폴리이소시아네이트 화합물(상품명: 콜로네이트 L, 니폰 폴리우레탄 인더스트리 캄파니리미티드 제조) 3부와 균일하게 혼합하여 점착제 용액 A를 제조하였다.
상기 언급한 점착제 용액 A를 한쪽 면을 건조 두께 15㎛로 실리콘-처리된 면에 실리콘계 이형 처리제로 처리한 후 건조시킨 연속적 길이의 폴리에스테르 필름(상품명: MRF50N100, 미쓰비시 폴리에스테르 필름 코포레이션(MITSUBISHI POLYESTER FILM CORPORATION); 두께: 50㎛; 폭 250mm)으로 제조된 분리기 A에 도포하였다. 이어서, 연속적 길이의 폴리에스테르 필름(두께: 25㎛; 폭: 250mm)을 지지체로서 점착제 층상에 적층시켰다. 이어서, 상기 언급된 자외선-경화 수지 조성물 A를 30㎛의 두께로 지지체상에 도포하여 수지 층을 제공하였다. 동시에, 연속적 길이의 쌍축으로 신축성 있는 폴리프로필렌 필름(상품명: 토레이판(Torayfan) BO2500, 토레이 인더스트리 인코포레이티드(Toray Industries, Inc.; 두께: 30㎛; 폭 250mm)로 제조된 이형성 보호 필름 A를 수지 층의 표면에 적층하여 적층된 시트 A를 제공하였다.
이어서, 적층된 시트 A를 1,000mJ/㎠의 통합양에서 365nm의 중심 파장을 갖는 자외선으로 조사하여 중합 경화된 수지층으로 제조된 세정 층을 포함하는 세정 시트를 제조하였다. 이어서, 보호 필름 A를 세정 층에서 박리하고 JIS Z0237에 따라서 실리콘 웨이퍼(거울면)에 대해 180o각에서 세정 시트 A의 박리 점착강도를 측정하였다. 그 결과 세정 시트 A의 박리 점착강도가 0.06N/10mm로 관찰되었다. 세정 층의 인장 강도(인장 탄성률: JIS K7127에 따라서 측정)는 440Mpa였다.
정이온의 경우에 C2H3 +또는 부이온의 경우에 O-에 대해 상기 언급된 세정 층내 특정 단편 이온의 상대 강도를 울박 피에이치아이 인코포레이티드에서 제조된 유형 TRIFTII 비행 시간형 2차 이온 질량 분석기를 사용하여 측정하였다.
그 결과 CH3Si+, C3H9Si+, C5H15Si2O+, C5H15Si3O3 +, C7H21Si3O2 +, CH3SiO-, CH3SiO2 -및 Si+의 상대 강도가 각각 0.002, 0.0012, 0.00072, 0.00013, 0.00014, 0.00003, 0.000012 및 0.003으로 관찰되었다.
분리기 A를 그의 점착제 층 면상에서 세정 시트 A로부터 박리하였다. 이어서, 세정 시트 A를 수동 롤러를 사용하여 8인치 실리콘 웨이퍼의 거울면에 부착하여 세정 기능을 갖는 운송 부재 A를 제조하였다. 실리콘 웨이퍼(거울면)에 대한 상기 언급된 점착제 층의 180o박리 점착강도는 1.5N/10mm 폭이었다.
레이저 표면 검출기를 사용해서 신규상표 8-인치 실리콘 웨이퍼 2장을 그것의 거울면상에 0.2㎛ 이상의 크기를 갖는 이물질의 존재에 대해서 측정하였다. 그 결과 실리콘 웨이퍼 2장은 그런 크기를 갖는 이물질을 각각 5개, 10개 및 3개를 갖는 것으로 관찰되었다. 이들 실리콘 웨이퍼를 개별 진공 흡입 기작을 갖는 레지스트 노광 장치로 거울면을 아래로 향하게 하면서 운송한 후, 거울면상에서 레이저 표면 검출기에 의해서 검출하였다.
그 결과 실리콘 웨이퍼 2장을 8-인치 웨이퍼 크기의 면적상에서 0.2㎛ 이상의 크기를 갖는 이물질이 각각 1,523개, 1,498개 및 1671개가 존재하는 것으로 관찰되었다.
보호 필름 A를 그의 세정 층 면상에 세정 기능을 갖는 운송 부재 A로부터 박리하였다. 이어서, 세정 기능을 갖는 운송 부재 A를 이물질 1,523개가 부착된 웨이퍼 단계를 갖는 레지스트 노광 장치내로 운송하였다. 그 결과 운송을 어떤 문제없이 수행하였다. 이 과정을 5회 수행하였다. 그 후에 신규상표 8-인치 실리콘 웨이퍼를 거울면이 아래로 향하게 운송하였다. 이어서, 실리콘 웨이퍼를 레이저 표면 검출기를 사용해서 그것의 거울면상에 0.2㎛ 이상의 크기를 갖는 이물질의 존재에 대해 측정하였다. 그 결과 이물질의 초기 양의 90%가 제거된 것을 관찰하였다.
그 후에 생성 웨이퍼를 처리하였다. 그 결과 생성 웨이퍼는 실리콘에 의해서 오염되지 않았고, 이는 생성 웨이퍼가 어떤 문제없이 제조될 수 있음을 입증한다.
실시예 2
에틸렌-1,2-비스트리멜리테이트 테트라카복실산 2무수물(이하, TMEG로 약칭함) 30g과 화학식 2의 디아민(아민 당량: 900, 아크릴로니트릴 함량: 18%) 65.8g 및 2,2'-비스-[4-(4-아미노페녹시)페닐]프로판(이하, BAPP로 약칭함)을 N-메틸-2-피롤리돈(이하, NMP로 약칭함) 110g중에서 질소 기체 스트림하에서 혼합하고 반응시키고 이어서 냉각시켜, 세정 층을 위한 수지로서 사용되는 폴리아민산 용액 B를 제조하였다.
폴리아민산 용액 B를 건조후 회전 피복에 의해서 30㎛두께를 제공하기 위해서 8-인치 실리콘 웨이퍼상에 피복하고 10분간 90℃에서 건조하였다. 세정 기능을갖는 운송 부재 B를 제공하기 위해서 질소 대기 하에서 2시간 300℃에서 생성물을 열처리하였다. 또한, 폴리아민산 B를 건조후 30㎛ 두께를 제공하도록 분출 공정에 의해서 폴리이미드 필름상에 피복하고, 피복물을 90℃에서 10분간 건조하였다. 이 생성물을 세정 수지 층을 갖는 시트 B를 제공하기 위해 질소 대기 하에서 2시간 300℃에서 열 처리하였다.
실리콘 웨이퍼(거울면)에 대해 180o각에서 세정 시트 B의 박리 점착강도가 0.02N/10mm의 값으로 측정되었다(JIS Z0237에 따라서). 그리고 세정 층의 인장 강도(JIS K7127 검사 방법에 따라서 측정된 인장 탄성률)는 200Mpa였다.
게다가, 상기 언급된 세정 층내의 특정 단편 이온의 상대 강도(정이온의 경우에 C2H3 +또는 부이온의 경우에 O-)를 비행 시간형 2차 이온 질량 분석기(울박 피에이치아이 인코포레이티드에서 제조된 유형 TRIFTII)를 사용하여 측정하였다.
결과는 하기와 같았다:
CH3Si+: 0.01, C3H9Si+,: 0.005, C5H15Si2O+: 0.003, C5H15Si3O3 +: 0.001, C7H21Si3O2 +: 0.001, CH3SiO-: 0.005, CH3SiO2 -: 0.001, 및 Si+: 0.02.
세정 기능을 갖는 운송 부재 B의 세정 층면상에 적층된 보호 필름 A를 운송 부재 B로부터 박리하였다. 이어서, 세정 기능을 갖는 운송 부재 B를 이물질 1,671개가 부착된 상기 언급된 웨이퍼 단계를 갖는 레지스트 노광 장치로 운송하였다.그 결과 어떤 문제없이 원활하게 운송을 수행하였다. 이 과정을 5회 수행하였다. 그 후에 신규상표 8-인치 실리콘 웨이퍼를 거울면이 아래로 향하게 운송하였다. 이어서, 실리콘 웨이퍼를 레이저 표면 검출기를 사용해서 그것의 거울면상에 0.2㎛ 이상의 크기를 갖는 이물질의 존재에 대해 측정하였다. 그 결과 이물질의 초기 양의 92%가 제거된 것을 관찰하였다.
그 후에, 처리된 생성 웨이퍼는 실리콘에 의해서 오염되지 않았고, 이는 생성 웨이퍼가 어떤 문제없이 제조될 수 있음을 입증한다.
비교예 1
세정 층상에 제공되는 이형성 보호 필름 A를 한쪽 면이 실리콘계 이형 처리제로 처리된 연속 길이의 폴리에스테르 필름(상품명: MRF25N100, 미쓰비시 폴리에스테르 필름 코포레이션; 두께: 25㎛; 폭 250mm)으로 제조된 이형성 보호 필름 B로 교체한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 적층된 시트 C를 제조하였다. 이어서, 적층된 시트 C를 실시예 1과 동일한 방법으로 자외선으로 조사하여 세정 시트 C를 제공하였다. 이어서, 세정 시트 C를 실시예 1과 동일한 방법으로 처리하여 세정 기능을 갖는 운송 부재 C를 제조하였다.
보호 필름 B를 그의 세정 층면상에서 세정 시트 C로부터 박리하였다. 이어서, 정이온의 경우에 C2H3 +또는 부이온의 경우에 O-에 대해 특정 단편 이온의 상대 강도를 상기한 바와 동일한 방법으로 측정하였다.
그 결과 CH3Si+, C3H9Si+, C5H15Si2O+, C5H15Si3O3 +, C7H21Si3O2 +, CH3SiO-, CH3SiO2 -및 Si+의 상대 강도는 각각 0.93, 0.15, 1.2, 0.35, 0.37, 0.0064, 0.0033 및 2.9이었다.
이어서, 보호 필름 B를 그의 세정 층면상에서 세정 기능을 갖는 운송 부재 C로부터 박리하였다. 이어서, 세정 기능을 갖는 운송 부재 C를 이물질 1,498개가 부착된 웨이퍼 단계를 갖는 레지스트 노광 장치내로 운송하였다. 그 결과 운송을 어떤 문제없이 수행하였다. 이 과정을 5회 수행하였다. 그 후에 신규상표 8-인치 실리콘 웨이퍼를 거울면이 아래로 향하게 운송하였다. 이어서, 실리콘 웨이퍼를 레이저 표면 검출기를 사용해서 그것의 거울면상에 0.2㎛ 이상의 크기를 갖는 이물질의 존재에 대해 측정하였다. 그 결과 외물 물질의 초기 양의 70%가 제거된 것을 관찰하였다.
그러나, 생성 웨이퍼가 처리될 때 장치가 실리콘에 의해 오염되었기 때문에 오염되었다. 그 결과 장치 특성의 저하로 인한 결함이 발생하기도 한다. 따라서 장치로부터 실리콘 오염물을 제거하기 위해서 장치의 작동을 정지하고 장치를 열고 장치를 세정하는데 많은 힘이 들었다.
실시예 3
보호 필름을 그의 점착제 층면상에서 실시예 1과 동일한 방법으로 제조된 세정 시트 A로부터 박리하였다. 이어서, 세정 시트 A를 8-인치 실리콘 웨이퍼의 거울면에 부착하여 세정 기능을 갖는 운송 부재 A를 제조하였다. 실리콘 웨이퍼(거울면)에 관한 상기 언급된 점착제 층의 180o박리 점착력은 1.5N/10mm폭이었다.
보호 필름을 그의 세정 층면상에 세정 기능을 갖는 운송 부재 A로부터 박리하였다. 이어서, 진공 회복 시간을 덴시 가가쿠 고교 인코포레이티드에서 제조된 유형 EMD-WA1000S 온도 프로그램화 탈착 질량 분석기를 사용하여 측정하였다. 결과는 50분이었다.
이어서, 레이저 표면 검출기를 사용하여 8-인치 실리콘 웨이퍼 3장을 그의 거울면상에 0.2㎛ 이상의 크기를 갖는 이물질의 존재에 대해 측정하였다. 그 결과 실리콘 웨이퍼 3장은 그의 거울면상에 존재하는 그런 크기를 갖는 이물질을 각각 10개, 3개 및 5개 갖는 것으로 관찰되었다.
이어서, 이들 웨이퍼를 거울면이 아래로 향하게 하여 10-9torr의 진공도의 정전기 흡입 기작을 갖는 분리 스퍼터링 장치내로 운송하였다. 레이저 표면 검출기를 사용하여 이들 실리콘 웨이퍼를 그의 거울면상에 이물질의 존재에 대해 다시 측정하였다.
그 결과 이들 실리콘 웨이퍼는 8-인치 웨이퍼 크기에 존재하는 0.2㎛ 이상의 크기를 갖는 이물질을 각각 15,553개, 16,643개 및 14,961개 갖는 것으로 관찰되었다.
이어서, 보호 필름을 그의 세정 층면상에 세정 기능을 갖는 운송 부재 A로부터 박리하였다. 이어서, 세정 기능을 갖는 운송 부재 A를 이물질이 15,553개 부착된 웨이퍼 단계를 갖는 스퍼터링 장치내로 운송하였다. 그 결과 운송을 진공도 10-9torr를 유지하는 장치에서 어떤 문제없이 수행하였다. 이 과정을 5회 수행하였다. 그 후에 신규상표 8-인치 실리콘 웨이퍼를 거울면이 아래로 향하게 운송하였다. 이어서, 실리콘 웨이퍼를 레이저 표면 검출기를 사용해서 그것의 거울면상에 0.2㎛ 이상의 크기를 갖는 이물질의 존재에 대해 측정하였다. 그 결과 외물 물질의 초기 양의 90%가 제거된 것을 관찰하였다.
따라서 스퍼터링 장치에서 진공도는 장치내로 세정 기능을 갖는 운송 부재 A의 운송중에 떨어지지 않음을 보여준다. 따라서 이 장치는 장치 작동에 어떤 문제없이 세정할 수 있다.
실시예 4
실시예 1에서 제조된 점착제 용액 A를 실시예 1에서 사용된 것과 같은 보호 필름(MRF50N100)의 실리콘-처리면상에 건조 두께 15㎛로 도포하였다. 이어서, 연속 길이의 폴리에스테르 필름(두께: 50㎛; 폭: 250mm)을 지지체로서 점착제 층상에 적층하였다. 이어서, 실시예 1에서 제조된 자외선-경화 수지 조성물 A를 30㎛의 건조 두께로 필름상에 도포하여 수지 층을 제공하였다. 이어서, 상기 사용된 것과 같은 보호 필름을 실리콘-처리면을 갖는 수지 층의 표면상에 적층하여 적층된 시트 B를 제조하였다.
이어서, 적층된 시트 B를 실시예 2와 동일한 방법으로 처리하여 세정 시트 B 및 세정 기능을 갖는 운송 부재 B를 제조하였다. 이어서, 보호 필름을 그의 세정 층상에 세정 기능을 갖는 운송 부재 B로부터 박리하였다. 이어서, 세정 기능을 갖는 운송 부재 B를 90℃에서 10분동안 가열하였다. 그후에 세정 기능을 갖는 운송 부재 B의 진공 회복 시간을 측정하였다. 결과는 30분이었다.
이어서, 보호 필름을 그의 세정 층상에 세정 기능을 갖는 운송 부재 B로부터 박리하였다. 이어서, 세정 기능을 갖는 운송 부재 B를 이물질이 16,643개 부착된 웨이퍼 단계를 갖는 스퍼터링 장치내로 운송하였다.
그 결과 운송을 진공도 10-9torr를 유지하는 장치에서 어떤 문제없이 수행하였다. 이 과정을 5회 수행하였다. 그 후에 신규상표 8-인치 실리콘 웨이퍼를 거울면이 아래로 향하게 운송하였다. 이어서 실리콘 웨이퍼를 레이저 표면 검출기를 사용해서 그것의 거울면상에 0.2㎛ 이상의 크기를 갖는 이물질의 존재에 대해 측정하였다. 그 결과 외물 물질의 초기 양의 93%가 제거된 것을 관찰하였다.
따라서 스퍼터링 장치에서 진공도는 장치내로 세정 기능을 갖는 운송 부재 A의 운송중에 떨어지지 않음을 보여준다. 따라서 이 장치는 장치 작동에 어떤 문제없이 세정할 수 있다.
비교예 2
실시예 1에서 제조된 점착제 용액 A를 실시예 1에서 사용된 것과 동일한 보호 필름(MRF50N100)의 실리콘-처리면상에 건조 두께 30㎛로 도포하였다. 이어서, 연속 길이의 폴리에스테르 필름(두께: 50㎛; 폭: 250mm)을 지지체로서 점착제 층상에 적층하였다. 실시예 1에서 제조된 자외선-경화 수지 조성물 A를 60㎛의 건조 두께로 폴리에스테르 필름상에 도포하여 수지 층을 제공하였다. 동시에, 상기한것과 같은 보호 필름을 실리콘-처리면을 갖는 수지 층의 표면상에 적층하여 적층된 시트 C를 제조하였다.
이어서, 적층된 시트 C를 실시예 2와 동일한 방법으로 처리하여 세정 시트 C 및 세정 기능을 갖는 운송 부재 C를 제조하였다.
세정 기능을 갖는 운송 부재 C의 진공 회복 시간을 실시예 2와 동일한 방법으로 측정하였다. 결과는 120분이었다.
이어서, 보호 필름을 그의 세정 측면상에 세정 기능을 갖는 운송 부재 C로부터 박리하였다. 이어서, 세정 기능을 갖는 운송 부재 C를 이물질이 14,961개 부착된 웨이퍼 단계를 갖는 스퍼터링 장치로 운송하였다. 그 결과 장치의 진공도는 운송 부재 C의 첫장을 그 장치내로 운송할 때 10-9torr로부터 10-1torr로 감소하였다. 이어서, 운송 부재 C의 둘째 및 다음 장에 의한 세정을 중지하였다. 따라서, 상기 언급된 세정 기능을 갖는 운송 부재 C는 장치내로 운송될 때 스퍼터링 장치에서 진공도의 과도한 감소를 초래하여 장치의 작동을 불가능하게 하고 장치를 세정하기 불가능하게 한다.
상기한 바와 같이, 본 발명은 기판 처리 장치내로 운송중에 내부로부터 이물질의 제거를 위해 세정 층으로부터 이형성 보호 필름을 박리할 때 세정 층내의 특정 단편 이온의 상대 강도(정이온의 경우에 C2H3 +또는 부이온의 경우에 O-에 대해)가 비행 시간형 2차 이온 질량 분석기로 측정시 0.1 이하로 예정되고 보호 필름으로부터 세정 층으로의 실리콘의 이동 및 전달로 인한 장치의 오염을 저감시키는 유용성 높은 세정 부재를 제공할 수 있게 한다.
본 발명에 따라서, 기판 처리 장치내로 운송중에 내부로부터 이물질의 제거를 위해서 세정 기능을 갖는 운송 부재의 진공 회복 시간은 특정 값 이하로 제한되어, 장치내로 운송중에 장치내 진공도를 거의 감소시키지 않는 유용성 높은 세정 기능을 갖는 운송 부재를 제공할 수 있고 따라서 장치의 내부로부터 이물질을 간단하고 확실하게 제거할 수 있다.
지금까지 본 발명을 상세하게 그의 특정 양태로써 기술하였지만, 당해 분야의 숙련자에게는 본 발명의 정신 및 범주를 벗어나지 않는 한 다양한 변화와 변조가 이루어질 수 있음이 명백할 것이다.
본원은 2003년 4월 14일자 출원된 일본 특허 출원 제 2003-108584 호 및 2003년 5월 19일자 출원된 일본 특허 출원 제 2003-139768 호를 기초로 한 것이고, 이들 전체 개시 내용은 전적으로 참조로서 본원에 혼입되었다.
Claims (16)
- 세정 층상에 이형성 보호 필름이 적층되어 있는 세정 시트로서,상기 보호 필름이 세정 층으로부터 박리될 때 세정 층내의 CH3Si+, C3H9Si+, C5H15Si2O+, C5H15Si3O3 +, C7H21Si3O2 +, CH3SiO-, CH3SiO2 -및 Si+의 단편 이온의 상대 강도가 각각 정이온의 경우에 C2H3 +또는 부이온의 경우에 O-에 대해 비행 시간형 2차 이온 질량 분석기에 따라 0.1 이하인 세정 시트.
- 제 1 항에 있어서,세정 층이 실질적으로 점착강도를 갖지 않는 세정 시트.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,지지체를 추가로 포함하고, 지지체상에 세정 층이 제공된 세정 시트.
- 제 3 항에 있어서,지지체가 한쪽 면에 세정 층을 갖고 반대쪽 면에 점착제 층을 갖는 세정 시트.
- 제 4 항에 따른 세정 시트가 점착제 층을 통해 운송 부재에 적층되어 있는, 세정기능을 갖는 운송 부재.
- 제 1 항, 제 2 항 및 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,세정 층이 내열성 수지를 포함하는 세정 시트.
- 제 5 항에 있어서,세정 층이 내열성 중합체 수지를 포함하는 운송 부재.
- 세정 층이 운송 부재의 적어도 한쪽 면에 제공되어 있는 세정 기능을 갖는 운송 부재로서, 세정 층내의 CH3Si+, C3H9Si+, C5H15Si2O+, C5H15Si3O3 +, C7H21Si3O2 +, CH3SiO-, CH3SiO2 -및 Si+의 단편 이온의 상대 강도가 각각 정이온의 경우에 C2H3 +또는 부이온의 경우에 O-에 대해 비행 시간형 2차 이온 질량 분석기에 따라 0.1 이하인 운송 부재.
- 제 8 항에 있어서,세정 층이 실질적으로 점착강도를 갖지 않는, 세정 기능을 갖는 운송 부재.
- 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,세정 층이 내열성 중합체 수지를 포함하는, 세정 기능을 갖는 운송 부재.
- 세정 층이 운송 부재의 적어도 한쪽 면에 제공되어 있는 세정 기능을 갖는 운송 부재로서, 상기 운송 부재를 진공도 3x10-10torr 및 온도 50℃의 챔버내에 투입할 때 일시적으로 저하되는 진공도가 1x10-9torr까지 복귀하는 시간이 투입후 100분 이내인, 세정 기능을 갖는 운송 부재.
- 제 11 항에 있어서,세정 층이 실질적으로 점착강도를 갖는 세정 기능을 갖는 운송 부재.
- 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,세정 층이 내열성 중합체 수지를 포함하는 운송 부재.
- 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,지지체를 추가로 포함하고, 세정 층이 지지체상에 제공되고 지지체 및 점착제 층을 통해 운송 부재상에 제공된, 세정 기능을 갖는 운송 부재.
- 제 1 항에 따른 세정 시트 또는 제 5 항, 제 8 항 및 제 11 항중 어느 한 항에 따른 세정 기능을 갖는 운송 부재를 기판 처리 장치내로 운송함을 포함하는, 기판 처리 장치의 세정 방법.
- 제 15 항에 따른 세정 방법에 의해 세정된 기판 처리 장치.
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