專利名稱：清潔片、具有清潔功能的承載元件和基片處理設(shè)備的清潔方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于清潔各種易受雜質(zhì)影響的基片處理設(shè)備，例如半導(dǎo)體、平面顯示器、印刷電路板等的制造或測(cè)試設(shè)備的清潔片，及使用此清潔片清潔基片處理設(shè)備的方法，和用此清潔方法清潔的基片處理設(shè)備。
背景技術(shù)：
在各種基片處理設(shè)備中，各種傳輸系統(tǒng)和基片是在相互物理接觸的情況下輸送的。在此過程中，當(dāng)基片或傳輸系統(tǒng)有粘附其上的雜質(zhì)時(shí)，后續(xù)的基片會(huì)依次被污染。這樣，必需定時(shí)地中止襯底處理設(shè)備的操作，以進(jìn)行清潔，從而導(dǎo)致了工作效率的下降或需要大量勞動(dòng)力。
為了解決這些問題，已提出一種包括向基片處理設(shè)備中輸送含有固定在其上的粘性物質(zhì)的基片，從而將雜質(zhì)從基片處理設(shè)備內(nèi)部除去的方法(專利文獻(xiàn)1)和一種包括傳輸平板狀元件以除去基片背面上的雜質(zhì)的方法(專利文獻(xiàn)2)。這些方法省去了必須中止基片處理設(shè)備的操作以進(jìn)行清潔，從而導(dǎo)致工作效率不下降或不需要大量勞動(dòng)力。
在上面提及的方法中，特別是前一方法，其在除去雜質(zhì)能力方面是優(yōu)異的，即，包括使用粘性物質(zhì)的方法，為防止清潔層的污染或有較好的操縱性能，通常層壓可剝離的保護(hù)膜于清潔層的表面。已有各種這樣的保護(hù)膜。由于此保護(hù)膜具有優(yōu)異的可剝離性，其被廣泛應(yīng)用，例如，由基于硅氧烷的隔離劑處理的聚酯膜。
可是，包括這種保護(hù)膜的清潔元件的缺點(diǎn)在于，作為隔離劑的硅氧烷化合物被轉(zhuǎn)移并且被傳輸?shù)角鍧崒?。?dāng)清潔元件隨后被傳輸入基片處理設(shè)備中時(shí)，保護(hù)膜同時(shí)被剝離以便將雜質(zhì)從設(shè)備內(nèi)部除去，清潔層上的隔離劑就粘到了接觸部分和設(shè)備的其他區(qū)域，從而導(dǎo)致了設(shè)備的污染。結(jié)果，產(chǎn)品晶片被污染，引起設(shè)備性能的下降，這導(dǎo)致次品的頻繁出現(xiàn)。
前述方法還有缺點(diǎn)當(dāng)傳輸設(shè)備內(nèi)部被加熱到100℃或在高真空(10-9托)下時(shí)，此粘性物質(zhì)會(huì)產(chǎn)生大量的污染設(shè)備內(nèi)部或?qū)е抡婵斩冉档偷膿]發(fā)氣體，偶爾導(dǎo)致不可能簡(jiǎn)單地將雜質(zhì)除去。
具體地說，基片處理設(shè)備主要在內(nèi)部保持高真空下操作，例如等離子體蝕刻設(shè)備，濺涂設(shè)備，干蝕刻設(shè)備，活性離子蝕刻設(shè)備，CVD設(shè)備，等。因此，當(dāng)這些設(shè)備用前述方法清潔時(shí)，其內(nèi)部的真空度會(huì)降低。
(專利文獻(xiàn)1)JP-A-10-154686(第2到4頁(yè))(專利文獻(xiàn)2)JP-A-11-87458(第2到3頁(yè))發(fā)明概述本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種清潔元件，當(dāng)傳送入基片處理設(shè)備以使雜質(zhì)從設(shè)備內(nèi)部除去時(shí)，由于將硅氧烷移動(dòng)和轉(zhuǎn)移到清潔層，此清潔元件對(duì)基片處理設(shè)備幾乎不產(chǎn)生污染。
在這些情況下，本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種具有清潔功能的承載元件，由于此承載元件而幾乎不導(dǎo)致基片處理設(shè)備真空度降低，且當(dāng)傳輸入此基片處理設(shè)備以使雜質(zhì)從設(shè)備內(nèi)部除去時(shí)，此承載元件能夠簡(jiǎn)單且安全地除去雜質(zhì)。
為達(dá)到前述目的本申請(qǐng)人以前研究過當(dāng)保護(hù)膜從清潔層上剝離時(shí)粘附于清潔層上的硅氧烷的量。本申請(qǐng)人已經(jīng)知道，當(dāng)使用粘附的與聚二甲基硅氧烷相當(dāng)?shù)墓柩跬榱繛?.005g/m2或更少的清潔元件時(shí)，就可能消除由硅氧烷引起的對(duì)設(shè)備的污染。這一認(rèn)識(shí)被作為發(fā)明提出申請(qǐng)(日本專利申請(qǐng)2001-386708)。
可是，發(fā)明人隨后的研究表明，即使當(dāng)使用前述的清潔元件時(shí)，偶爾地由于硅氧烷移動(dòng)和轉(zhuǎn)移到清潔層而導(dǎo)致的設(shè)備的污染，也不能完全地避免。發(fā)明人對(duì)解釋導(dǎo)致這種現(xiàn)象的原因作了進(jìn)一步的研究。結(jié)果，得知有許多種可以被移動(dòng)和轉(zhuǎn)移到清潔層上的硅氧烷，并且當(dāng)粘附的與聚二甲基硅氧烷相當(dāng)?shù)墓柩跬榱績(jī)H僅由通常的分析法限定時(shí)，偶爾地由硅氧烷引起的設(shè)備的污染不能完全被避免。
發(fā)明人在這一認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上作了更廣泛的實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)果得知，當(dāng)被移動(dòng)和轉(zhuǎn)移到清潔層的硅氧烷的種類，用飛行時(shí)間二次離子質(zhì)譜法作了分析，從而確定從硅氧烷衍生出的具體碎片離子的相對(duì)強(qiáng)度，并且此相對(duì)強(qiáng)度被限定到一個(gè)具體值或更少時(shí)，由于硅氧烷引起的設(shè)備的污染能被完全避免，這就使得可能進(jìn)一步避免由于產(chǎn)品晶片的污染而導(dǎo)致的設(shè)備性能的下降。由此，完成了本發(fā)明。
本申請(qǐng)人較早前知道，如前面提到的高真空基片處理設(shè)備中真空度的降低，是由承載元件的清潔層中含有的脂肪族或芳香族組分、作為雜質(zhì)的溶劑組分和增塑劑組分例如富馬酸酯引起的。具有限于特定值或更少的氣體蒸發(fā)的清潔元件已被提出發(fā)明申請(qǐng)(日本專利申請(qǐng)2000-349972)。
可是，發(fā)明人隨后的研究表明，即使當(dāng)用上述的清潔元件時(shí)，為了將雜質(zhì)從其中除去而在傳輸清潔元件到高真空基片處理設(shè)備的過程中，由于清潔元件導(dǎo)致的高真空基片處理設(shè)備中真空度的仍會(huì)發(fā)生降低，致使偶爾不能使用基片處理設(shè)備。
對(duì)導(dǎo)致高真空基片處理設(shè)備中真空度降低的原因作了進(jìn)一步的研究。結(jié)果得知，導(dǎo)致高真空基片處理設(shè)備中真空度的降低的原因不僅限于上述的脂肪族或芳香族組分、溶劑組分和增塑劑組分，而且高真空基片處理設(shè)備中真空度的降低還由于高真空中水分的蒸發(fā)。
基于這一認(rèn)識(shí)，發(fā)明人通過加熱清潔層等盡可能地減少高真空中水分的蒸發(fā)以減少其中常態(tài)水分吸收速率，或通過減少清潔層厚度等以減少水分絕對(duì)含量。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這些方法使得當(dāng)清潔元件被輸送到高真空中時(shí)，可以防止高真空基片處理設(shè)備中真空度的降低。也發(fā)現(xiàn)，當(dāng)清潔元件被置于其中時(shí)，通過在預(yù)定的溫度下，限定直到已被暫時(shí)降低的真空室內(nèi)的真空度恢復(fù)到幾乎為原值所需的時(shí)間，而使這種抑制效應(yīng)可以被的確起作用，這就使得可能在實(shí)際高真空基片處理設(shè)備中抑制真空度的降低并且因此簡(jiǎn)單而確實(shí)地將雜質(zhì)從基片處理設(shè)備中除去。由此完成了本發(fā)明。
換句話說，本發(fā)明由以下各項(xiàng)構(gòu)成。
(1)一種清潔片，包括清潔層和層壓于清潔層上的可剝離的保護(hù)膜，當(dāng)保護(hù)膜從清潔層剝離時(shí)，根據(jù)飛行時(shí)間二次離子質(zhì)譜法，在陽(yáng)離子的情況下相對(duì)于C2H3+或在陰離子的情況下相對(duì)于O-，在清潔層中的碎片離子CH3Si+，C3H9Si+，C5H15Si2O+，C5H15Si3O3+，C7H21Si3O2+，CH3SiO-，CH3SiO2-和Si+的相對(duì)強(qiáng)度均為0.1或更少。
(2)根據(jù)上述(1)的清潔片，其中清潔層基本上無粘合強(qiáng)度。
(3)根據(jù)上述(1)或(2)的清潔片，還包括支撐物，其中清潔層置于支撐物上。
(4)根據(jù)上述(3)的清潔片，還包括在粘合層的對(duì)面設(shè)置的粘合層，其中清潔層設(shè)置于支撐物的一面。
(5)根據(jù)上述(1)，(2)和(4)中任一項(xiàng)的清潔片，其中此清潔片含有耐熱聚合物樹脂。
(6)具有清潔功能的承載元件，包括承載元件和通過粘合層而層壓于承載元件上的由上述(4)定義的清潔片。
(7)根據(jù)上述(6)的承載元件，其中清潔層含有耐熱聚合物樹脂。
(8)一種具有清潔功能的承載元件，包括承載元件及設(shè)置于承載元件的至少一面的清潔層，其中根據(jù)飛行時(shí)間二次離子質(zhì)譜法，在陽(yáng)離子的情況下相對(duì)于C2H3+，或在陰離子的情況下相對(duì)于O-，在清潔層中的碎片離子CH3Si+，C3H9Si+，C5H15Si2O+，C5H15Si3O3+，C7H21Si3O2+，CH3SiO-，CH3SiO2-及Si+的相對(duì)強(qiáng)度均為0.1或更小。
(9)根據(jù)上述(8)的承載元件，其中此清潔層基本上無粘合強(qiáng)度。
(10)根據(jù)上述(8)或(9)的承載元件，其中此清潔層含有耐熱聚合物樹脂。
(11)具有清潔功能的承載元件，包括承載元件和設(shè)置于承載元件至少一面上的清潔層，其中當(dāng)在50℃的溫度下將承載元件置于真空室中時(shí)，真空室里的真空度被從3×10-10托暫時(shí)降低，當(dāng)將承載元件置于真空室后真空室的真空度回升到1×10-9托所需的時(shí)間為100分鐘或更少。
(12)根據(jù)上述(11)的具有清潔功能的承載元件，其中清潔層實(shí)質(zhì)上無粘合強(qiáng)度。
(13)根據(jù)上述(11)或(12)的具有清潔功能的承載元件，其中清潔層含有耐熱聚合物樹脂。
(14)根據(jù)上述(11)或(12)的具有清潔功能的承載元件，還包括有支撐物，其中支撐層具有設(shè)置于支撐物的一個(gè)面上的清潔層，且粘合層被設(shè)置于支撐物的另一面，并且清潔層通過粘合層被設(shè)置于承載元件上。
(15)一種清潔基片處理設(shè)備的方法，其包括向基片處理設(shè)備中傳輸由上述(1)所定義的清潔片，或傳輸上述(5)，(8)和(11)中任意一項(xiàng)所定義的具有清潔功能的承載元件。
(16)由上述(15)定義的清潔方法清潔的基片處理設(shè)備。
上述的含Si碎片離子由下列化學(xué)式表示
(1)CH3Si+CH3-Si+(2)C3H9Si+ (3)C5H15Si2O+ (4)C5H15Si3O3+
(5)C7H21Si3O2+ (6)CH3SiO- (7)CH3SiO2-
發(fā)明詳述本發(fā)明的實(shí)施方案將會(huì)在下文中具體描述。
本發(fā)明的清潔片包括清潔層和層壓于清潔層上的可剝離的保護(hù)膜，其中當(dāng)相關(guān)的保護(hù)膜從清潔層剝離時(shí)，根據(jù)飛行時(shí)間二次離子質(zhì)譜法，清潔層中的每個(gè)具體碎片離子的相對(duì)強(qiáng)度是給定值或更少。
另外，本發(fā)明的具有清潔功能的承載元件包括承載元件及在承載元件至少一面設(shè)置的清潔層，其中根據(jù)飛行時(shí)間二次離子質(zhì)譜法，在清潔層中的具體具體碎片離子的相對(duì)強(qiáng)度是給定值或更小。
此外，此承載基片作為承載元件是優(yōu)選的。
略微詳細(xì)地說，前述碎片離子是指CH3Si+，C3H9Si+，C5H15Si2O+，C5H15Si3O3+，C7H21Si3O2+，CH3SiO-，CH3SiO2-和Si+。本發(fā)明的特征在于在陽(yáng)離子的情況下相對(duì)于C2H3+或在陰離子的情況下相對(duì)于O-，根據(jù)飛行時(shí)間二次離子質(zhì)譜法，這些離子的相對(duì)強(qiáng)度均為0.1或更少，優(yōu)選0.01或更少。
前述的限制使得可能完全防止在清潔基片處理設(shè)備過程中已被移動(dòng)和轉(zhuǎn)移的硅氧烷對(duì)基片處理設(shè)備的污染，并且因此徹底地阻止了由于設(shè)備性能的下降而導(dǎo)致的次品的出現(xiàn)。
相反，當(dāng)保護(hù)膜從清潔層剝離時(shí)，清潔層中上述的具體離子碎片的相對(duì)強(qiáng)度發(fā)展到大于0.1，清潔片將會(huì)遇到嚴(yán)重的問題，當(dāng)其被傳輸?shù)交幚碓O(shè)備內(nèi)部時(shí)，被移動(dòng)和轉(zhuǎn)移到清潔層表面的硅氧烷將會(huì)污染設(shè)備并且由此污染產(chǎn)品晶片，從而導(dǎo)致設(shè)備性能的下降，使次品頻繁產(chǎn)生和產(chǎn)量下降。
在此使用的術(shù)語(yǔ)“飛行時(shí)間二次離子質(zhì)譜法”是指一種方法，包括使離子束(一次離子)在高真空中，以很高的速度沖擊固體樣品的表面以引起沖出樣品表面的成分的濺射法，因此帶正電離子或帶負(fù)電離子(二次離子)在電場(chǎng)中以一個(gè)方向飛行并且在預(yù)先設(shè)定的與之相隔一定距離的位置進(jìn)行檢測(cè)。在濺射過程中，具有各種質(zhì)量的二次離子產(chǎn)生，此產(chǎn)生取決于樣品表面成分。離子質(zhì)量越小，離子的飛行速度越高。
相反，離子質(zhì)量越大，此離子的飛行速度越低。因此，通過測(cè)量二次離子產(chǎn)生至檢測(cè)之間所需的時(shí)間(飛行時(shí)間)，就可以計(jì)算出如此產(chǎn)生的二次離子的質(zhì)量。
在相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的質(zhì)譜分析中，有機(jī)化合物在電離過程中被完全地分解。由此，由質(zhì)譜得到的化學(xué)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)缺少。相反，前述的分析法需要小劑量的一次離子束，使得有可能電離此有機(jī)化合物同時(shí)保持其化學(xué)結(jié)構(gòu)并且由其質(zhì)譜決定有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)。此外，由于僅僅有產(chǎn)生于固體樣品表面最外部分的二次離子飛入真空，因此可以得到關(guān)于樣品最外表面(深度大約為幾埃)的數(shù)據(jù)。
此外，這種包括檢測(cè)離子的分析方法與包括檢測(cè)電子或光以檢測(cè)存在于樣品表面的ppm級(jí)的痕量成分的方法一樣靈敏。通過用一次離子束掃描樣品的表面，可以測(cè)出樣品表面的離子圖象(繪圖)。
注意到這種飛行時(shí)間二次離子質(zhì)譜法，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)當(dāng)由此飛行時(shí)間二次離子質(zhì)譜法測(cè)量的清潔層表面上的具體離子碎片的相對(duì)強(qiáng)度被限定到上述規(guī)定的值或更少時(shí)，由硅氧烷引起的對(duì)設(shè)備的污染就可被完全阻止。
在本發(fā)明中，用下列方法測(cè)量前述的相對(duì)強(qiáng)度。
在清潔片的情況下保護(hù)膜被剝離的清潔層表面或者在具有清潔功能的承載元件的情況下，其中提供的清潔層表面，被用ULVAC-PHI，INC.生產(chǎn)的TRIFTII型飛行時(shí)間二次離子質(zhì)譜儀進(jìn)行飛行時(shí)間二次離子質(zhì)譜法測(cè)定，測(cè)定條件是用69Ga+作為一次離子，加速電壓為15KV，測(cè)量面積為100μm2，使用電子槍作為起電裝置的改正。然后，對(duì)陽(yáng)離子而言相對(duì)于C2H3+或?qū)﹃庪x子而言相對(duì)于O-，測(cè)定單個(gè)碎片離子的相對(duì)強(qiáng)度。
為了限制本發(fā)明如上面所定義的清潔層中的上述具體碎片離子的相對(duì)強(qiáng)度，需要的是，在清潔片的情況下，作為層壓在清潔層上的保護(hù)膜，使用上述離子含量低的膜，更不必說減少含在清潔層本身中的上述離子的數(shù)量。換句話說，作為本發(fā)明的保護(hù)膜，使用一種未經(jīng)基于硅氧烷的隔離劑進(jìn)行隔離性處理的保護(hù)膜，或者使用一種經(jīng)數(shù)量有限的基于硅氧烷的隔離劑進(jìn)行隔離性處理的保護(hù)膜，以便減少上述離子的數(shù)量。
換句話說，作為用于清潔片的本發(fā)明的保護(hù)膜，使用一種未經(jīng)基于硅氧烷的隔離劑進(jìn)行隔離性處理的保護(hù)膜，或者使用一種經(jīng)數(shù)量有限的基于硅氧烷的隔離劑進(jìn)行隔離性處理的保護(hù)膜或在其他條件受限的情況下進(jìn)行了隔離性處理的保護(hù)膜。
在本發(fā)明中，作為保護(hù)膜優(yōu)選使用聚烯烴基薄膜例如聚乙烯，聚丙烯，聚丁烯，聚丁二烯和聚甲基戊烯，它們甚至不經(jīng)過剝離處理就可以被剝離。此外，被任意一種隔離劑，例如基于硅氧烷，基于長(zhǎng)鏈烷基，基于氟，基于脂肪酸酰胺和基于二氧化硅的隔離劑處理過的薄膜均可以使用。在用基于硅氧烷的隔離劑或類似物處理的過程中，調(diào)整所用的隔離劑的量以限定被移動(dòng)和轉(zhuǎn)移到前述的在清潔層中的具體離子碎片的相對(duì)強(qiáng)度在上面定義的范圍內(nèi)。
優(yōu)選保護(hù)膜的厚度通常從10μm到100μm。用前述隔離劑處理過的薄膜的例子包括那些由樹脂例如聚氯乙烯，聚氯乙烯共聚物，聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯，聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯，聚氨基甲酸乙酯，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，離聚物樹脂，乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物，乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物，聚苯乙烯和聚碳酸酯制備的膜。
本發(fā)明的具有清潔功能的承載元件，包括承載元件和置于其中至少一面上的清潔層，其中當(dāng)承載元件在50℃下置于其中時(shí)，室內(nèi)的真空度被從3×10-10托暫時(shí)地降低而又回升到1×10-9托所用的時(shí)間，也就是，當(dāng)承載元件在前述預(yù)定的溫度下被置于其中時(shí)，被暫時(shí)降低的真空室內(nèi)的真空度回升到幾乎是原值所需的時(shí)間是100分鐘或更少，優(yōu)選50分鐘或更少。
當(dāng)使用這樣的具有清潔功能的承載元件時(shí)，當(dāng)其被傳輸?shù)交幚碓O(shè)備中時(shí)，在高真空基片處理設(shè)備中的真空度的過度減少可以被抑制，并且缺陷例如設(shè)備暫停操作可以被防止，這可以使得簡(jiǎn)單且確實(shí)地將雜質(zhì)從處理設(shè)備內(nèi)部除去。
可是，當(dāng)將承載元件置于室內(nèi)后，直到幾乎達(dá)到真空度原值所需時(shí)間大于100分鐘的具有清潔功能的承載元件被傳輸?shù)骄哂懈哒婵斩鹊幕幚碓O(shè)備中時(shí)，在清潔層等中的含水量被蒸發(fā)，導(dǎo)致降低設(shè)備中的真空度。因此，需要大量時(shí)間用于設(shè)備恢復(fù)到起始的真空度。在最壞的情況下，就會(huì)發(fā)生設(shè)備暫停操作這樣的問題。
為了測(cè)量基本上恢復(fù)到原值真空度所需時(shí)間，使用由DENSHIKAGAKUKOGYO公司生產(chǎn)的EMD-WA1000S類型程序升溫解吸質(zhì)譜儀，測(cè)試具有清潔功能的承載元件樣品。至于測(cè)量條件，室內(nèi)的測(cè)量溫度保持在50℃。試樣的尺寸為1cm2。室內(nèi)的起始真空度為3×10-10托。在這些條件下，設(shè)備恢復(fù)到10-9托所需的時(shí)間被定為真空恢復(fù)時(shí)間。
只要它能被調(diào)整到上述定義范圍所限定的真空恢復(fù)時(shí)間，對(duì)本發(fā)明中具有清潔功能的承載元件的組成材料沒有特別的限制。一般來說，能夠減少清潔層中揮發(fā)組分的含量，及能夠減少清潔層常態(tài)吸濕的材料，特別是減少至1重量％或更少的材料優(yōu)選使用，揮發(fā)性組分例如是脂肪族組分，芳香族組分，溶劑組分和增塑劑組分。
為了得到上述的常態(tài)吸濕，前述的承載元件優(yōu)選在不削弱其性能的情況下進(jìn)行熱去濕，例如在溫度為從40℃到200℃，優(yōu)選從50℃到150℃，更優(yōu)選從50℃到100℃去濕，時(shí)間為從1到120分鐘，優(yōu)選從1到60分鐘。此外，為了減少絕對(duì)含水量，清潔層的厚度優(yōu)選減少，只要不削弱清潔層的性質(zhì)，更優(yōu)選減少到范圍為1到30μm。
在本發(fā)明中，清潔層沒有受特別限制。但是它優(yōu)選由拉伸模量為10Mpa或更多，更優(yōu)選從10到2,000Mpa的材料來制備，而拉伸模量是根據(jù)JIS K7127測(cè)定的。當(dāng)此材料的拉伸模量為10Mpa或更大時(shí)，在小條切割過程中清潔層的突出或不良切割可以被避免，從而使在預(yù)切過程中可以生產(chǎn)具有清潔功能的無污染的小條片。
此外，當(dāng)傳輸入設(shè)備中時(shí)，所得的小條片不能被粘到設(shè)備的接觸部分并且引起傳輸故障。相反，當(dāng)材料的拉伸模量為2,000Mpa或更小時(shí)，所得的小條片可以相當(dāng)好地將雜質(zhì)從傳輸系統(tǒng)除去。
清潔層所用的材料沒有特別的限制，但是優(yōu)選用活化能源例如紫外線和熱進(jìn)行聚合-固化的樹脂層制備。這是因?yàn)椋笆龅木酆瞎袒饦渲娜S網(wǎng)狀分子結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致樹脂基本上喪失粘性。結(jié)果，在傳輸入設(shè)備內(nèi)部時(shí)，能得到不能穩(wěn)固地粘到設(shè)備的接觸部分的清潔層，并且因此能被穩(wěn)當(dāng)?shù)貍鬏斖ㄟ^基片處理設(shè)備的內(nèi)部。
此處所用的術(shù)語(yǔ)“實(shí)質(zhì)上無粘合強(qiáng)度”表示，假如粘性的本質(zhì)是抗滑動(dòng)的摩擦，則它說明不存在表示粘著功能的壓敏粘性。例如根據(jù)Dahlquist的標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)發(fā)粘材料的彈性模數(shù)為1Mpa或更小時(shí)，就會(huì)發(fā)生壓敏粘性。
前述的聚合固化樹脂層的例子包括通過將含有每個(gè)分子中具有一個(gè)或多個(gè)不飽和雙鍵的壓敏聚合物(下文稱為“可聚合不飽和化合物”)、聚合引發(fā)劑和任選的交聯(lián)劑等等的可固化樹脂組合物，用活化能源尤其是紫外線進(jìn)行固化而制得的那些。
壓敏聚合物的例子包括由(甲基)丙烯酸和/或(甲基)丙烯酸酯作為主要單體得到的丙烯酸系聚合物。對(duì)于該丙烯酸系聚合物的合成，每個(gè)分子具有兩個(gè)或兩個(gè)以上不飽和雙鍵的化合物可用作共聚單體，或被化學(xué)鍵合到通過官能團(tuán)之間的反應(yīng)合成的丙烯酸系聚合物分子上，以便將不飽和雙鍵引入到丙烯酸系聚合物分子中。引入的不飽和雙鍵使得丙烯酸類聚合物自身參與到聚合-固化反應(yīng)之中。
此處所用的可聚合不飽和化合物優(yōu)選是不揮發(fā)的并且重均分子量為10,000或更小。具體地說，優(yōu)選分子量為5,000或更少的可聚合不飽和化合物，以便固化時(shí)其能進(jìn)行有效的三維網(wǎng)絡(luò)化。
前述可聚合化合物的例子包括苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯，ε-己內(nèi)酯(甲基)丙烯酸酯，聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯，聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯，三羥基甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯，二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯，尿烷(甲基)丙烯酸酯，環(huán)氧(甲基)丙烯酸酯，和低聚酯(甲基)丙烯酸酯?？梢允褂眠@些可聚合化合物中的一個(gè)或多個(gè)。
此處所用的聚合引發(fā)劑沒有特別的限制，并且可以選自廣泛范圍的聚合引發(fā)劑。
例如，在熱作為活化能源的情況下，可以使用熱聚合引發(fā)劑例如過氧化苯甲酰和偶氮二異丁腈。在光作為活化能源的情況下，可以使用光聚合引發(fā)劑例如苯甲酰，苯偶姻乙醚，聯(lián)芐基，異丙基苯偶姻醚，二苯甲酮，米蚩酮，氯噻噸酮，十二烷基噻噸酮，二甲基噻噸酮，乙酰苯二乙基酮縮醇，苯甲基二甲基酮縮醇，α-羥基環(huán)己基苯基酮，2-羥甲基苯基丙烷和2，2-二甲氧基-2-苯基乙酰苯。
此外，在本發(fā)明中，也可用耐熱高聚物樹脂作為清潔層。關(guān)于耐熱聚合物樹脂，它們不受特別限制，只要它們具有耐熱性即可，它們包括例如通過對(duì)在其主鏈中有下列通式(1)表示的結(jié)構(gòu)單元的聚酰胺酸樹脂進(jìn)行熱酰亞胺化而獲得的聚酰亞胺樹脂 (n和m每一個(gè)代表0或更大，其條件是n或m均是不小于1的整數(shù)。)上述的聚酰胺酸能通過在合適溶劑中四羧酸二酐組分與實(shí)際上等摩爾比的二胺組分反應(yīng)而得到。
上述四羧酸二酐組分包括例如3，3′，4，4′-聯(lián)苯四羧酸二酐，
2，2′，3，3′-聯(lián)苯四羧酸二酐，3，3′，4，4′-二苯甲酮四羧酸二酐，2，2′，3，3′-二苯甲酮四羧酸二酐，4，4′-氧聯(lián)二鄰苯二甲酸二酐，2，2-雙(2，3-二羧苯基)六氟丙烷二酐，2，2-雙(3，4-二羧苯基)六氟丙烷二酐(6FDA)，雙(2，3-二羧苯基)甲烷二酐，雙(3，4-二羧苯基)甲烷二酐，雙(2，3-二羧苯基)砜二酐，雙(3，4-二羧苯基)砜二酐，1，2，4，5-苯四酸二酐，乙二醇雙1，2，4-苯三酸二酐，等等。
這些化合物可以單獨(dú)使用，也可以兩種或多種合用。
而且，作為上述的二胺組分，特別使用以下面通式(2)或通式(3)表示的具有通式(1)所代表結(jié)構(gòu)的二胺。這種二胺可單獨(dú)使用，或與其他多個(gè)二胺合用。被合用的二胺包括例如4，4′-二氨基二苯醚，3，4′-二氨基二苯醚，3，3′-二氨基二苯醚，間-亞苯基二胺，對(duì)-亞苯基二胺，4，4′-二氨基二苯基丙烷，4，4′-二氨基二苯基甲烷，3，3′-二氨基二苯基丙烷，4，4′-二氨基二苯基硫醚，3，3′-二氨基二苯基硫醚，4，4′-二氨基二苯基砜，3，3′-二氨基二苯基砜，1，4-雙(4-氨基苯氧基)苯，1，3-雙(4-氨基苯氧基)苯，1，3-雙(3-氨基苯氧基)苯，1，3-雙(4-氨基苯氧基)-2，2-二甲基丙烷，六亞甲基二胺，1，8-二氨基辛烷，1，12-二氨基十二烷，4，4′-二氨基二苯甲酮，1，3-雙(3-氨基丙基)-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷，等等。
(m、n代表0或更大的整數(shù)。)
(m、n代表0或更大的整數(shù)。)這種四羧酸二酐與二胺可以以實(shí)際上等摩爾比在合適有機(jī)溶劑中反應(yīng)。此外，具體地說，當(dāng)具有通式(1)所代表的結(jié)構(gòu)時(shí)，采用100℃或更高的反應(yīng)溫度可以防止凝膠生成。當(dāng)聚合反應(yīng)在氏于這些溫度進(jìn)行時(shí)，在某些情況下會(huì)發(fā)生困難，即由于因存留在反應(yīng)體系中的凝膠(這取決于所用二胺的數(shù)量)而引起的堵塞，使得用過濾法除去雜質(zhì)變得困難。
此外，因?yàn)榉磻?yīng)是非均相進(jìn)行，這種凝膠有時(shí)使得所得樹脂的性質(zhì)變化。
用于上述四羧酸二酐與上述二胺的反應(yīng)的合適溶劑，包括N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮及N，N-二甲基甲酰胺。這些溶劑可以通過與非極性溶劑例如甲苯或二甲苯適當(dāng)?shù)鼗旌隙褂?，以調(diào)節(jié)原料以及所得樹脂的溶解度。
用于本發(fā)明的聚酰亞胺樹脂能通過將采用上述方法制得的聚酰胺酸樹脂的熱酰亞胺化而制得，關(guān)于熱酰亞胺化反應(yīng)的方法、可能采用這么一種方法，其中，酰亞胺化以共沸脫水法在溶劑中進(jìn)行，含水的共沸溶劑如甲苯、二甲苯等在上面提到的聚酰胺酸溶液中被混合；或者采用另一種方法，其中將聚酰胺酸涂于襯底上，隨后進(jìn)行溶劑干燥和為了酰亞胺化的熱處理。
作為材料而不是作為聚酰亞胺樹脂，梯形聚合物例如苯基-T、聚喹喔啉、聚亞苯甲?；讲⑦溥虻龋甲寰酆衔锶缇蹃啽交?、聚酰胺、聚酯酰亞胺、聚苯并咪唑、聚碳化二亞胺、聚芳香胺類等，也可用于清潔層。
具體地說，聚酰亞胺類、聚酰胺類和聚碳化二亞胺適用于清潔層，因?yàn)樗鼈兩踔疗芈队诟哂?00℃的高溫時(shí)，仍不產(chǎn)生揮發(fā)性氣體或分解的單體。在含有這種耐熱材料的清潔元件被用于這些在高溫下操作的設(shè)備，例如臭氧灰化器、抗蝕劑涂布器、氧化擴(kuò)散爐、環(huán)境壓力CVD設(shè)備、減壓CVD設(shè)備及等離子體CVD設(shè)備等時(shí)，可以使用清潔元件而不會(huì)在加工設(shè)備內(nèi)運(yùn)送時(shí)引起運(yùn)送困難或污染。
生成含有這種耐熱樹脂的清潔層的方法不受特別限制。此清潔層可以直接涂在合適承載元件之上的隔離層上，方法是例如旋涂或噴涂，或者首先用小間斷涂布法或凹版照相涂布法涂布在PET膜或聚酰亞胺膜上，然后轉(zhuǎn)移或?qū)訅旱皆诤线m承載元件之上的隔離層上。在溶劑干燥后進(jìn)行的對(duì)清潔元件進(jìn)行處理的高溫優(yōu)選至少為200℃。為防止樹脂的氧化變質(zhì)，這種處理優(yōu)選在惰性氛圍如氮?dú)饣蛟谡婵罩羞M(jìn)行。利用這種處理，殘留在樹脂中的揮發(fā)性成分能被完全消除。不受特別限制的樹脂厚度通常從5至100μm(優(yōu)選從10至50μm)。
前述的清潔層，當(dāng)以與晶片(鏡面)成180度角被剝離時(shí)，顯示出0.2N/10mm寬或更小優(yōu)選從0.01到0.1N/10mm寬或更小的粘合強(qiáng)度(根據(jù)JISZ 0237測(cè)定)。當(dāng)此清潔層有很少或沒有粘合強(qiáng)度時(shí)，所得的清潔元件不能被粘到設(shè)備中的接觸部分，并且在傳輸時(shí)不引起傳輸故障。
在本發(fā)明中，通過單獨(dú)形成這樣的清潔層為片或帶，或者將此清潔層置于合適的支撐物上并且然后層壓前述的可剝離的保護(hù)膜于此清潔層上，就制備得到了本發(fā)明的清潔片。通過傳輸這種清潔片到各種基片處理設(shè)備中，同時(shí)將前述保護(hù)膜剝離，或者在此同時(shí)用粘結(jié)劑將清潔片粘到承載元件上，使清潔層與設(shè)備中的接觸部分接觸，于是粘附到接觸部分的雜質(zhì)能夠被簡(jiǎn)單而又確實(shí)地除去。
本發(fā)明特別優(yōu)選的實(shí)施方案是包括置于支撐物一面的清潔層的清潔片，前述的可剝離的保護(hù)膜層壓于清潔層上，并且粘合層置于支撐物的另一面。
在這種安排中，支撐物的厚度通常從10μm到100μm，清潔層的厚度通常從5μm到100μm，并且粘合層的厚度通常從5μm到100μm(優(yōu)選從10μm到50μm)。
清潔片通過被置于支撐物另一面的粘合層而被層壓于承載元件上而制備成具有清潔功能的承載元件。通過傳輸這種承載元件到各種基片處理設(shè)備中去，同時(shí)將保護(hù)模從上述的清潔層剝離，因而清潔層與接觸部分接觸，粘附到接觸部分的雜質(zhì)能夠被簡(jiǎn)單而又確實(shí)地除去。
在本發(fā)明中，這種清潔層單獨(dú)形成片或帶。這種清潔層被用適當(dāng)?shù)恼澈蟿┲糜诔休d元件的至少一面上。作為替代，前述的清潔層被置于支撐物上。清潔層然后通過支撐物被置于承載元件的至少一面上。
更優(yōu)選的是，前述的清潔層被置于支撐物的一面而粘合層被置于另一面。前述的清潔層通過前述的粘合層被置于承載元件的至少一面上。由此，制得了所期望的具有清潔功能的承載元件。
在清潔層含有耐熱樹脂的情況中，用旋涂法、噴涂法或類似方法，將樹脂直接涂布于承載元件例如硅片上，然后干燥形成清潔層。作為替代，前述的樹脂可以用小間斷涂覆法(comma coating)、噴射涂布法(fountain)、凹版照相涂布法或類似方法，涂覆于支撐物上，然后干燥形成清潔層。已涂覆的材料通過支撐物被層壓于前述的承載元件上。
作為代替，只將清潔層轉(zhuǎn)移到承載元件上，得到所期望的具有清潔功能的承載元件。
涂覆和干燥時(shí)的加熱溫度優(yōu)選為200℃或更高。此外，為了防止樹脂的氧化和變質(zhì)，優(yōu)選在惰性氣氛(例如氮?dú)夥栈蛟谡婵?下處理。據(jù)此，就可能完全除去樹脂中保留的揮發(fā)性組分。
根據(jù)這一具有清潔功能的承載元件，作為一個(gè)包括清潔層的整體真空恢復(fù)時(shí)間被限制到上述定義的范圍內(nèi)。在這種安排中，具有清潔功能的承載元件可以被傳輸入各種基片處理設(shè)備，尤其是高真空基片處理設(shè)備中，而不會(huì)如在相關(guān)技術(shù)中，導(dǎo)致這些基片處理設(shè)備真空度的過度降低和因此引起設(shè)備操作的故障。由此，通過使承載元件的清潔層與接觸部分接觸，粘附到接觸部分的雜質(zhì)就可以被簡(jiǎn)單而又確實(shí)地除去。
用于支撐清潔層的支撐物不受特別限制。在此可以使用的支撐物的例子包括基于聚烯烴的材料例如聚乙烯，聚丙烯，聚丁烯，聚丁二烯和聚甲基戊烯的膜，和由聚氯乙烯，氯乙烯共聚物，聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯，聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯，聚氨基甲酸酯，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，離聚物樹脂，乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物，乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物，聚苯乙烯，聚碳酸酯等制成的塑料膜。
在這些材料中，特別優(yōu)選基于聚烯烴的薄膜和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的薄膜，因?yàn)樗鼈兙哂械臀鼭裥?。這些支撐物可以單獨(dú)使用或兩個(gè)或更多個(gè)結(jié)合使用。此外，這些支撐物可以進(jìn)行表面處理，例如在其一面或兩面進(jìn)行電暈處理。
這種被置于支撐物另一面的粘接層在其材料上并沒有受到特別限制，并且可以由普通粘合劑例如丙烯酸類粘合劑和基于橡膠的粘合劑制成。在這些粘合劑中，優(yōu)選含有重均分子量為100,000或更小的占10％重量或更小比例的丙烯酸系聚合物作為主要組分的粘合劑作為丙烯酸類粘合劑。
前述的丙烯酸系聚合物可以通過將含有(甲基)丙烯酸烷基酯作為主要單體與任選的其它可共聚單體的單體混合物進(jìn)行聚合反應(yīng)而合成。
粘接層的厚度優(yōu)選從5μm到100μm，尤其從5μm到20μm，以減少其絕對(duì)含水量。
當(dāng)以180度角剝離硅片(鏡面)的粘接層時(shí)，粘接層顯示出從0.01到10N/10mm寬，優(yōu)選從0.05到5N/10mm寬或更小的粘合強(qiáng)度。
當(dāng)粘接層的粘合強(qiáng)度過高時(shí)，在清潔層通過支撐物被從承載元件剝離時(shí)，支撐物可以被撕裂。
在本發(fā)明中，保護(hù)層可以被層壓于清潔層及粘結(jié)層上以保護(hù)這些層。
在這里可使用的保護(hù)膜的例子包括用隔離劑處理過的塑料膜如聚氯乙烯膜，氯乙烯共聚物膜，聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜，聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯膜，聚氨基甲酸酯膜，乙類-醋酸乙烯酯共聚物膜，離聚物樹脂膜，乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物膜，乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物膜，聚苯乙烯膜和聚碳酸酯膜，所述隔離劑例如基于硅氧烷，基于長(zhǎng)鏈烷烴，基于氟，基于脂肪族酰胺和基于二氧化硅的隔離劑。由基于聚烯烴樹脂例如聚乙烯，聚丙烯，聚丁烯，聚丁二烯和聚甲基戊烯制成的薄膜自身可以被作為保護(hù)膜，因?yàn)樗鼈儾挥萌魏胃綦x劑就可以保持可隔離。
由這些材料制成的保護(hù)膜的厚度優(yōu)選從約10μm到100μm。
用于根據(jù)本發(fā)明的具有清潔功能承載元件的承載元件不受特別限制?？墒褂酶鞣N基片，這取決于基片處理設(shè)備的種類，而從此設(shè)備可將雜質(zhì)除去。這些基片包括半導(dǎo)體晶片，平板顯示器的基片如LCD和PDP，以及壓縮盤和MR頭的基片。
由于本發(fā)明中具有清潔功能的承載元件被設(shè)計(jì)成防止真空度的降低，用此承載元件清潔的基片處理設(shè)備優(yōu)選為高真空基片處理設(shè)備。
可是，本發(fā)明中具有清潔功能的承載元件可以被應(yīng)用于其它各種基片處理設(shè)備中。這些基片處理設(shè)備的具體例子包括曝光設(shè)備，抗蝕劑涂布設(shè)備，顯影設(shè)備，灰化設(shè)備，干蝕刻設(shè)備，離子注入設(shè)備，PVD設(shè)備，CVD設(shè)備，外觀檢測(cè)設(shè)備，和晶片探針。
本發(fā)明也提供通過傳輸本發(fā)明的具有清潔功能的承載元件而被清潔的前述的各種基片處理設(shè)備。
實(shí)施例在下面的實(shí)施例中將進(jìn)一步描述本發(fā)明，但是本發(fā)明不能解釋為被限定于其中。下文中所用的術(shù)語(yǔ)“份”表示“重量份”。
實(shí)施例1將由75份丙烯酸2-乙基己基酯，20份丙烯酸甲酯和5份丙烯酸的單體混合物制備的100份丙烯酸系聚合物A(重均分子量700,000)與200份聚乙二醇200二甲基丙烯酸酯(商品名NK Ester 4G，由Shin-nakamura ChemicalCorporation生產(chǎn))，3份多異氰酸酯化合物(商品名Colonate L，由NIPPONPOLYURETHANE INDUSTRY CO.，LTD.生產(chǎn))和2份作為光聚合引發(fā)劑的苯甲基二甲基酮縮醇(商品名Irgacure 651，由Ciba Specialty Chemical，Inc.生產(chǎn))均勻混合，制備成紫外線固化樹脂組合物A。
向裝備有溫度計(jì)，攪拌器，氮進(jìn)氣管和回流冷凝器的500ml三頸瓶反應(yīng)器中，分別地加入73份丙烯酸2-乙基己基酯，10份丙烯酸正丁基酯，15份N，N-二甲基丙烯酰胺，5份丙烯酸，0.15份作為聚合引發(fā)劑的2，2’-偶氮二異丁腈和100份乙酸乙酯，以得到200克混合物。在攪拌下，氮?dú)獗煌ㄈ氲椒磻?yīng)器中大約1小時(shí)，以用氮?dú)馊〈磻?yīng)器中的空氣。
此后，反應(yīng)器的內(nèi)部保持在溫度58℃下大約4小時(shí)從而導(dǎo)致粘合聚合物溶液產(chǎn)生的聚合反應(yīng)。然后將100份聚合物溶液與3份多異氰酸酯化合物(商品名Colonate L，由NIPPON POLYURETHANE INDUSTRY CO.，LTD.生產(chǎn))均勻混合，制備成粘合溶液A。
前述的粘合溶液A被涂布于由連續(xù)長(zhǎng)度的聚酯膜(商品名MRF50N100，由MITSUBISHI POLYESTER FILM CORPORATION制備的；厚度50μm；寬度250mm)制備的分離器A上，其一面已經(jīng)被基于硅氧烷的隔離劑處理過，在經(jīng)硅氧烷處理的表面上，其干膜厚度為15μm，再進(jìn)行干燥。然后連續(xù)長(zhǎng)度的聚酯膜(厚度25μm；寬度250mm)被層壓于粘接層上作為支撐物。前述的紫外線固化樹脂成分A被以30μm的厚度涂布于支撐物上形成樹脂層。同時(shí)，由雙軸拉伸的連續(xù)長(zhǎng)度的聚丙烯膜(商品名Torayfan BO2500，由TorayIndustries，Inc制備；厚度30μm；寬度250μm)制成的可剝離的保護(hù)膜A被層壓于樹脂層的表面，以制備成層壓片A。
疊層片A此后被具有總劑量為1,000mJ/cm2的中心波長(zhǎng)為365nm的紫外線照射，以制備含有由聚合-固化的樹脂層制備的清潔層的清潔片A。然后當(dāng)根據(jù)JIS Z0237保護(hù)膜A以相對(duì)于硅片(鏡面)成180度角從清潔層剝離時(shí)，測(cè)量清潔層A的剝離粘合強(qiáng)度。結(jié)果，發(fā)現(xiàn)清潔層A的剝離粘合強(qiáng)度為0.06N/10mm。清潔層的抗張強(qiáng)度(抗張模量根據(jù)JIS K7127測(cè)得)為440Mpa。
前述清潔層中的具體碎片離子的相對(duì)強(qiáng)度，在陽(yáng)離子情況下相對(duì)于C2H3+或在陰離子情況下相對(duì)于O-，用ULVAC-PHI，INC生產(chǎn)的TRIFTII型飛行時(shí)間二次離子質(zhì)譜儀測(cè)得。
結(jié)果，發(fā)現(xiàn)CH3Si+，C3H9Si+，C5H15Si2O+，C5H15Si3O3+，C7H21Si3O2+，CH3SiO-，CH3SiO2-和Si+的相對(duì)強(qiáng)度分別為0.002，0.0012，0.00072，0.00013，0.00014，0.00003，0.000012和0.003。
將分離器A從粘接層上的清潔片A剝離。然后用手動(dòng)輥將清潔片A粘結(jié)到8-英寸硅片的鏡面上以制備具有清潔功能的承載元件A。關(guān)于硅片(鏡面)的前述粘接層的180度剝離粘合強(qiáng)度為1.5N/10mm寬。
使用激光表面檢測(cè)器，檢測(cè)三片嶄新的8英寸硅片的鏡面上存在的大小為0.2μm或更大的雜質(zhì)。其結(jié)果是，發(fā)現(xiàn)三片硅片存在的具有如此大小的雜質(zhì)分別是5塊、10塊和3塊。將這些硅片輸送入具有分開的抽真空機(jī)械的抗曝光設(shè)備之中，其鏡面朝下，然后用激光表面檢測(cè)器在其鏡面上進(jìn)行檢測(cè)。
結(jié)果，發(fā)現(xiàn)這三片硅片在8英寸硅片大小的區(qū)域上，分別存在大小為0.2μm或更大的雜質(zhì)1523、1498和1671塊。
保護(hù)膜A從在清潔層面上的具有清潔功能的承載元件A被剝離。具有清潔功能的承載元件A然后被傳輸入具有在晶片臺(tái)上粘附有1,523塊雜質(zhì)的抗曝光設(shè)備。結(jié)果，傳輸操作沒有任何故障。這個(gè)程序執(zhí)行5次。此后，一個(gè)嶄新的8-英寸硅片被鏡面朝下傳送。然后用激光表面檢測(cè)器測(cè)量此硅片上出現(xiàn)的尺寸為0.2μm或更大的雜質(zhì)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，90％的最初出現(xiàn)的雜質(zhì)被除去。
此后，進(jìn)行產(chǎn)品晶片的加工。結(jié)果，產(chǎn)品晶片沒有被硅氧烷污染，表明可以毫無問題地制備產(chǎn)品晶片。
實(shí)施例2通過將30.0g亞乙基-1，2-雙偏本三酸酯四羧酸二酐(以下縮略為TMEG)與65.8g通式(2)代表的二胺(胺當(dāng)量900，丙烯腈含量18％)及15.0g 2，2′-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷(以下縮略為BAPP)，在110g N-甲基-2-吡咯烷酮(以下縮略為NMP)中和氮?dú)饬髦邢拢M(jìn)行混合，然后進(jìn)行冷卻，而制得用作清潔層所用樹脂的聚酰胺酸溶液B。
把此聚酰胺酸溶液B用旋涂法涂布在8英寸硅片上，以便在干燥后生成30μm厚度的涂層，隨后把此涂層在90℃干燥10分鐘。在氮?dú)夥罩邪汛水a(chǎn)物在300℃熱處理2小時(shí)，得到具有清潔功能的承載元件B。此外，用噴射涂布法把聚酰胺酸B涂布到聚酰亞胺膜上，生成干燥后厚度為30μm的涂層，此涂層在90℃下干燥10分鐘。在氮?dú)夥障掳汛水a(chǎn)品在300℃熱處理2小時(shí)，得到具有清潔樹脂層的片B。
測(cè)定(按照J(rèn)IS Z0237)片B的清潔層一側(cè)與硅片(鏡面)成180°剝離時(shí)的粘合強(qiáng)度，結(jié)果為0.02N/10mm。拉伸強(qiáng)度(拉伸模量按照J(rèn)IS K7127檢驗(yàn)法進(jìn)行測(cè)定)為200Mpa。
此外，使用飛行時(shí)間二次離子質(zhì)譜儀(由ULVAC-PHI，INC.生產(chǎn)的TRIFTII型)測(cè)定上述清潔層中具體碎片離子的相對(duì)強(qiáng)度(對(duì)陽(yáng)離子相對(duì)于C2H3+，而對(duì)負(fù)離子相對(duì)于O-)。
結(jié)果如下CH3Si+0.01，C3H9Si+0.005，C5H15Si3O+0.003，C5H15Si3O3+0.001，C7H21Si3O2+0.001，CH3SiO-0.005，CH3SiO2-0.001，及Si+0.02。
把層壓在具有清潔功能承載元件B的清潔層一側(cè)上的保護(hù)膜A，從承載元件B上剝離。然后將具有清潔功能的承載元件B送入具有上述晶片臺(tái)的抗曝光設(shè)備中，在此臺(tái)上已粘附有1671塊雜質(zhì)。其結(jié)果是，進(jìn)行了平穩(wěn)的輸送，不發(fā)生故障。此過程重復(fù)五次。此后，將嶄新的8英寸硅片輸送入，其鏡面朝下。然后用激光雜質(zhì)檢測(cè)儀測(cè)定存在的大小為0.2μm或更大的雜質(zhì)。其結(jié)果是，發(fā)現(xiàn)已除去雜質(zhì)起始量的92％。
然后，將產(chǎn)物硅片進(jìn)行處理，產(chǎn)品硅片不受硅氧烷污染，表明可以無任何問題地制造產(chǎn)品硅片。
比較實(shí)施例1以與實(shí)施例A相同方法制造疊層片C，不同的是，提供在清潔層上的可剝離的保護(hù)膜A用由連續(xù)長(zhǎng)度的聚酯膜(商品名MRF25N100，由MITSUBISHIPOLYESTER FILM CORPORATION生產(chǎn)；厚度25μm；寬度250mm)代替，其一側(cè)已用基于硅氧烷的隔離劑進(jìn)行處理。然后疊層片C用紫外線以與實(shí)施例1相同的方式進(jìn)行照射，制得清潔片C。然后清潔片C用與實(shí)施例1相同的方式處理，制得具有清潔功能的承載元件C。
保護(hù)膜B被從清潔層一側(cè)上的清潔片C剝離。在陽(yáng)離子時(shí)相對(duì)于C2H3+或在陰離子時(shí)相對(duì)于O-，清潔層中的具體碎片離子的相對(duì)強(qiáng)度的測(cè)量與上述提及的方式相同。
結(jié)果，發(fā)現(xiàn)CH3Si+，C3H9Si+，C5H15Si2O+，C5H15Si3O3+，C7H21Si3O2+，CH3SiO-，CH3SiO2-和Si+的相對(duì)離子強(qiáng)度分別為0.93，0.15，1.2，0.35，0.37，0.0064，0.0033和2.9。
隨后，保護(hù)膜B被從清潔層一側(cè)上的具有清潔功能的承載元件C上剝離。具有清潔功能的承載元件C被傳輸入具有粘附有1,498塊雜質(zhì)的晶片臺(tái)的抗曝光設(shè)備中。結(jié)果，傳輸操作沒有任何故障。此程序執(zhí)行5次。此后，一個(gè)嶄新的8-英寸硅片被鏡面朝下傳送。然后用激光表面檢測(cè)器測(cè)量此鏡面上出現(xiàn)的尺寸為0.2μm或更大的雜質(zhì)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，70％的最初出現(xiàn)的雜質(zhì)被除去。
可是，當(dāng)隨后加工產(chǎn)品晶片時(shí)，由于設(shè)備已被硅氧烷污染，它被污染了。結(jié)果，由于設(shè)備性能的下降，次品經(jīng)常出現(xiàn)。因此，為了將硅氧烷的污染從設(shè)備中除去，這需要耗費(fèi)大量的勞動(dòng)力以暫停設(shè)備操作，打開設(shè)備并且清潔設(shè)備。
實(shí)施例3此保護(hù)膜從以與實(shí)施例1同樣方法制備的在粘合層一側(cè)上的清潔片A上剝離。然后，清潔片A被粘附到8-英寸硅片的鏡面上以制備具有清潔功能的承載元件A。前述粘合層對(duì)于硅片(鏡面)的180度剝離粘合強(qiáng)度為1.5N/10mm寬。
此保護(hù)膜被從清潔層一側(cè)上的具有清潔功能的承載元件A上剝離。使用由DENSHIKAGAKU KOGYO INC.生產(chǎn)的EMD-WA1000S型程序升溫脫附質(zhì)譜儀測(cè)量真空恢復(fù)時(shí)間。結(jié)果是50分鐘。
使用激光表面檢測(cè)儀，測(cè)量三片8-英寸硅片鏡面上出現(xiàn)的尺寸為0.2μm或更大的雜質(zhì)。結(jié)果，發(fā)現(xiàn)三片硅片的鏡面上分別有10，3和5塊具有這樣尺寸的雜質(zhì)出現(xiàn)。
其后，這些硅片被鏡面朝下傳輸入真空度為10-9托的靜電吸緊設(shè)備的獨(dú)立濺射裝置中。使用激光表面檢測(cè)器，再次測(cè)量硅片鏡面上出現(xiàn)的雜質(zhì)。
結(jié)果，發(fā)現(xiàn)這些硅片在尺寸為8-英寸的面積上分別出現(xiàn)尺寸為0.2μm或更大的雜質(zhì)15,553，16,643和14,961塊。
其后，此保護(hù)膜從清潔層一側(cè)上的具有清潔功能的承載元件A上剝離。具有清潔功能的承載元件A被傳輸入具有粘附15,553塊雜質(zhì)的晶片臺(tái)濺射設(shè)備中。結(jié)果，在真空度保持在10-9托的設(shè)備中傳輸操作沒有任何故障。此程序執(zhí)行5次。此后，一個(gè)嶄新的8-英寸硅片被鏡面朝下傳送。然后用激光表面檢測(cè)器測(cè)量此硅片上出現(xiàn)的尺寸為0.2μm或更大的雜質(zhì)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，90％的最初出現(xiàn)的雜質(zhì)被除去。
由此，在往設(shè)備中傳輸具有清潔功能的承載元件A時(shí)，濺射設(shè)備中的真空度顯示沒有下降。因此，此設(shè)備可以在沒有任何設(shè)備操作故障的情況下被清潔。
實(shí)施例4由實(shí)施例1制得的粘合溶液A被涂布于用硅氧烷處理過的與實(shí)施例1所用的同樣的保護(hù)膜(MRF50N100)的表面，干厚度為15μm。然后，連續(xù)長(zhǎng)度的聚酯膜(厚度50μm；寬度250mm)被層壓于作為支撐物的粘接層上。實(shí)施例1中制備的紫外線固化的樹脂組合物A被涂布于此膜上，干厚度為30μm，得到樹脂層。然后，與上述用的同樣的保護(hù)膜被層壓于已被硅氧烷處理過的樹脂層的表面以制得疊層片B。
以與實(shí)施例2同樣的方法加工此疊層片B，制得清潔片B和具有清潔功能的承載元件B。其后，此保護(hù)膜被從清潔層上的具有清潔功能的承載元件B上剝離。具有清潔功能的承載元件B在90℃下熱處理10分鐘。然后，測(cè)量此具有清潔功能的承載元件B的真空恢復(fù)時(shí)間。結(jié)果是30分鐘。
其后，此保護(hù)膜被從清潔層一側(cè)上的具有清潔功能的承載元件B上剝離。此具有清潔功能的承載元件B被傳輸入具有粘附16,643塊雜質(zhì)的晶片臺(tái)的噴濺設(shè)備中去。
結(jié)果，在真空度保持在10-9托的設(shè)備中傳輸操作沒有任何故障。此程序執(zhí)行5次。此后，一個(gè)嶄新的8-英寸硅片被鏡面朝下傳送。然后用激光表面檢測(cè)器測(cè)量此硅片上出現(xiàn)的尺寸為0.2μm或更大的雜質(zhì)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，93％的最初出現(xiàn)的雜質(zhì)被除去。
由此，在向設(shè)備中傳輸具有清潔功能的承載元件B時(shí)，濺射設(shè)備中的真空度顯示沒有下降。因此，此設(shè)備可以在沒有任何設(shè)備操作故障的情況下被清潔。
比較例2由實(shí)施例1制備的粘合溶液A被涂布于用硅氧烷處理過的與實(shí)施例1所用的同樣的保護(hù)膜(MRF50N100)的表面，得到干厚度為30μm。然后，連續(xù)長(zhǎng)度的聚酯膜(厚度50μm；寬度250mm)被層壓于粘接層上，作為支撐物。實(shí)施例1中制備的紫外線固化的樹脂組合物A被涂布于此聚酯膜上，干厚度為60μm，形成樹脂層。與此同時(shí)，與上述同樣的保護(hù)膜被層壓于樹脂層的表面被硅氧烷處理過的一側(cè)以制備疊層片C。
用與實(shí)施例2用同樣的方法加工此疊層片，以制得清潔片C和具有清潔功能的承載元件C。
用與實(shí)施例2同樣的方法測(cè)量具有清潔功能的承載元件C的真空恢復(fù)時(shí)間。結(jié)果是120分鐘。
其后，此保護(hù)膜被從清潔層一側(cè)上的具有清潔功能的承載元件C上剝離。此具有清潔功能的承載元件C被傳輸入具有粘有14,961塊雜質(zhì)的晶片臺(tái)上的濺射設(shè)備中去。結(jié)果，當(dāng)承載元件C的第一片被傳入其中時(shí)，設(shè)備中的真空度從10-9托降低到10-1托。用承載元件C的第二片和其后的片進(jìn)行的清潔被暫停。由此，當(dāng)被傳輸入其中時(shí)，前述的具有清潔功能的承載元件C導(dǎo)致了濺射設(shè)備中真空度的過度降低，使設(shè)備操作不能進(jìn)行，并且不可能清潔此設(shè)備。
如上所述，本發(fā)明被設(shè)置使得在清潔片進(jìn)入基片處理設(shè)備以除去來自其內(nèi)部的雜質(zhì)的過程中，當(dāng)可剝離的保護(hù)膜從清潔層上剝離時(shí)，在清潔層中每個(gè)都預(yù)定為0.1或更小的具體碎片離子的相對(duì)強(qiáng)度(在陽(yáng)離子時(shí)相對(duì)于C2H3+，或在陰離子時(shí)相對(duì)于O-)增大，這使得可能提供一種高利用率的清潔室，由于硅氧烷從保護(hù)膜移動(dòng)和轉(zhuǎn)移到清潔層，清潔室使設(shè)備較少被污染。
依照本發(fā)明，在傳輸入基片處理設(shè)備，以便從內(nèi)部除去雜質(zhì)的過程中，具有清潔功能的承載元件的真空恢復(fù)時(shí)間被限定到一個(gè)具體值或更少，使得有可能提供一種具有清潔功能的高效承載元件，在傳輸入設(shè)備中的過程中，導(dǎo)致設(shè)備中真空度的略微降低，并且因此可以簡(jiǎn)單而確實(shí)地將雜質(zhì)從設(shè)備內(nèi)部除去。
盡管本發(fā)明參考具體實(shí)施方案作了詳細(xì)說明，但是在沒有偏離其精神和范圍的各種改變和修改對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將是很明顯的。
本發(fā)明以日本專利申請(qǐng)2003-1085854(申請(qǐng)日2003年4月14日)和日本專利申請(qǐng)2003-139768(申請(qǐng)日2003年5月19日)為基礎(chǔ)，并且其全部公開的內(nèi)容在此全部引用作為參考文獻(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種清潔片，包括清潔層和層壓于清潔層上的可剝離的保護(hù)膜，其中當(dāng)保護(hù)膜從清潔層剝離時(shí)，根據(jù)飛行時(shí)間二次離子質(zhì)譜法，在陽(yáng)離子的情況下相對(duì)于C2H3+或在陰離子的情況下相對(duì)于O-，在清潔層中的碎片離子CH3Si+，C3H9Si+，C5H15Si2O+，C5H15Si3O3+，C7H21Si3O2+，CH3SiO-，CH3SiO2-和Si+的相對(duì)強(qiáng)度均為0.1或更少。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的清潔片，其中清潔層基本上無粘合強(qiáng)度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的清潔片，還包括支撐物，其中清潔層置于支撐物上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的清潔片，還包括在粘合層的對(duì)面設(shè)置的粘合層，其中清潔層設(shè)置于支撐物的一面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1，2和4中任一項(xiàng)的清潔片，其中此清潔片含有耐熱聚合物樹脂。
6.具有清潔功能的承載元件，包括承載元件和通過粘合層而層壓于承載元件上的權(quán)利要求4定義的清潔片。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的承載元件，其中清潔層含有耐熱聚合物樹脂。
8.一種具有清潔功能的承載元件，包括承載元件及設(shè)置于承載元件的至少一面的清潔層，其中根據(jù)飛行時(shí)間二次離子質(zhì)譜法，在陽(yáng)離子的情況下相對(duì)于C2H3+，或在陰離子的情況下相對(duì)于O-，在清潔層中的碎片離子CH3Si+，C3H9Si+，C5H15Si2O+，C5H15Si3O3+，C7H21Si3O2+，CH3SiO-，CH3SiO2-及Si+的相對(duì)強(qiáng)度均為0.1或更小。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的承載元件，其中此清潔層基本上無粘合強(qiáng)度。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9的承載元件，其中此清潔層含有耐熱聚合物樹脂。
11.具有清潔功能的承載元件，包括承載元件和設(shè)置于承載元件至少一面上的清潔層，其中當(dāng)在50℃的溫度下將承載元件置于真空室中時(shí)，真空室的真空度被從3×10-10托暫時(shí)降低，在將承載元件置于真空室后真空室的真空度回升到1×10-9托所需的時(shí)間為100分鐘或更少。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的具有清潔功能的承載元件，其中清潔層基本上無粘合強(qiáng)度。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12的具有清潔功能的承載元件，其中清潔層含有耐熱聚合物樹脂。
14.根據(jù)權(quán)利要求11或12的具有清潔功能的承載元件，還包括支撐物，其中支撐物具有設(shè)置于支撐物的一面上的清潔層，且粘合層被設(shè)置于支撐物的另一面，并且清潔層通過粘合層被設(shè)置于承載元件上。
15.一種清潔基片處理設(shè)備的方法，包括向基片處理設(shè)備中傳輸由權(quán)利要求1所定義的清潔片，或傳輸權(quán)利要求5，8和11中任意一項(xiàng)所定義的具有清潔功能的承載元件。
16.由權(quán)利要求15定義的清潔方法清潔的基片處理設(shè)備。
全文摘要
包括清潔層和層壓于該清潔層上的可剝離的保護(hù)膜的清潔片，其中當(dāng)保護(hù)膜被從清潔層剝離時(shí)，根據(jù)飛行時(shí)間二次離子質(zhì)譜法，在陽(yáng)離子的情況下相對(duì)于C
文檔編號(hào)B08B1/00GK1589980SQ20041007943
公開日2005年3月9日 申請(qǐng)日期2004年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月14日
發(fā)明者寺田好夫, 并河亮, 宇圓田大介, 船津麻美 申請(qǐng)人:日東電工株式會(huì)社