基板加工设备的微粒去除部件的制作方法

文档序号:7110889阅读:361来源:国知局

专利名称::基板加工设备的微粒去除部件的制作方法
技术领域
:本发明涉及基板(substrate)加工设备的微粒去除部件(particleremovingmember)和通过采用该微粒去除部件从基板加工设备除去微粒的方法,所述基板加工设备是用于制造或检查半导体、平板显示器或印制电路板(printed-circuitboards)并排斥(abhors)杂质的典型装置。
背景技术
:在基板加工设备中,在与输送系统物理接触下输送基板。此时,当杂质粘附在基板或输送系统时,随后的基板会接连受到污染。因此,需要周期性地停止该设备以便进行清洁。结果,有操作速度低及需要更多的人工这样一些问题。为了克服这些问题,已提出了一种方法,根据该方法,在基板加工设备中输送附着有粘性物质的基板以除去粘附在基板加工设备内部的杂质(专利文献1);以及另一种方法,根据该方法,将平面部件(planarmember)输送至基板加工设备中以除去粘附在基板背面的杂质(专利文献2)。JP-A-10-154686(第2-4页)[专利文献2]JP-A-11-87458(第2-3页)
发明内容在提出的方法中,输送附着有粘性物质的基板以除去粘附在基板加工设备内部的杂质的方法是最有效的方法。但是,根据该方法,在一些情况下,粘性物质和加工设备的接触部位粘附得太牢以至于很难剥离,不能确保输送基板。特别是,在基板加工设备的夹台(chucktable)采用抽吸机构(suckingmechanism)的情况下,上述问题尤为明显。考虑到这些情况,本发明意图提供一种基板加工设备的微粒去除部件和采用该微粒去除部件从基板加工设备除去微粒的方法,该微粒去除部件可以确保在基板加工设备中输送,并且可以便于并确保除去粘附的杂质。为了克服上述问题,本发明人努力研究在基板加工设备内部输送的微粒去除部件的微粒去除层并获得了如下所述的发现。几乎所有的有机物质在其分子中都含有氢原子。当氢原子受到抑制不能自由移动时,周围分子的运动性(motility)同样受到抑制。就此而论,当微粒去除层中的氢原子的运动性受到限制且微粒去除层由活动性低的分子构成时,微粒去除层变得难以跟随例如基板加工设备的输送臂或夹台的细微的不平整。结果,微粒去除层和基板加工设备的接触部位不会牢固接触,导致较小的异常噪音并能平滑地输送。可以通过用脉冲NMR法考察当静磁场中受激的氢核回到初始状态时的自旋-自旋弛豫时间(spin-spinrelaxationtime)来测量氢原子的运动性。当弛豫时间较短时,氢原子的运动性,由此分子的运动性变得较低,而当弛豫时间较长时运动性变得较高。可以最优选通过用SolidEcho法测量微粒去除层的弛豫时间,该方法应用在运动性相对较低的分子的测量中。测量(观测)温度优选在100℃(摄氏度)左右,因为当温度为50℃或更低时,难以辨别分子的运动性。基于上述考虑,本发明人详细研究了微粒去除层的自旋-自旋弛豫时间。结果发现,当在100℃的测量温度下在自由感应衰减(freeinductiondecay)的信号强度弛豫到初始值的37%期间的时间,即衰减到初始值的37%所需的时间作为最优选的值设定为1000μs或更少时,可以获得运动性低的微粒去除层,从而,该微粒去除层和基板加工设备的接触部分不会牢固接触,可以平滑输送而不产生异常噪音。因此,本发明人限制了存在于微粒去除层中的氢原子的运动性,从而构成了具有低运动性分子的微粒去除层。由此发现得到了一种微粒去除部件,该部件不跟踪(trace)诸如基板加工设备的输送臂或夹台的细微的不平整、和接触部位接触不紧密、以及能平滑输送而不产生异常噪音;当该微粒去除部件输送至基板加工设备中时,可以便于并确保除去粘附在设备内部的杂质。结果完成了本发明。即,本发明涉及基板加工设备的微粒去除部件,该部件包括微粒去除层,其中在100℃的测量温度下通过脉冲NMR-SolidEcho法测量的自由感应衰减的信号强度衰减到其初始值的37%需要1000μs或更少的时间。特别是,本发明可提供包含在支持物(support)上的具有上述结构的微粒去除层的微粒去除片材,和通过将具有上述构造的微粒去除片材粘附在输送部件上而形成的输送部件,该部件具有微粒去除功能。另外,本发明涉及基板加工设备的微粒去除方法,其中将如上述构成的并具有微粒去除功能的输送部件输送至基板加工设备中。根据SolidEcho法获得的时间指T2弛豫时间(自旋-自旋弛豫时间),通常可以用计算机通过在数学上应用最小二乘拟合(theleastsquarefitting)自由感应衰减(FID)曲线来获得,并且当Weibull系数(E)为1时,可以获得在信号强度衰减到初始值的37%期间的时间。作为其分析方法,例如,在I.Ando,SolidNMRofPolymer,KodanshaScientific,P.29-35,1994中进行了详细说明。这样,在本发明中,存在于微粒去除层中的氢原子的运动性受到限制,因而微粒去除层由运动性低的分子构成。因此,可以提供基板加工设备的微粒去除部件和采用该微粒去除部件的基板加工设备的微粒去除方法,所述微粒去除部件能确保在基板加工设备内部输送并确保及方便地除去粘附的杂质。具体实施例方式在本发明的微粒去除层中,根据脉冲NMR-SolidEcho法在100℃的测量温度下测量的自由感应衰减的信号强度衰减到初始值的37%所需的时间为1000μs或更少。因而,可以将微粒去除层输送至基板加工设备中并有效除去粘附在该设备内部的杂质,而不与基板加工设备的接触部位紧密接触且不产生异常噪音。为了更有效地表现出该效果,弛豫时间优选为800μs或更少,更优选为400μs或更少。在此微粒去除层中,对其材料没有特别限制。例如,在需要耐热的应用中,优选采用聚酰亚胺。另外,优选这样一些材料,其中因活性能源(activeenergysource)如UV、电子束和热量而可以聚合的可固化的粘合剂用上述能源进行聚合和硬化,从而显著降低其粘性。在聚合和硬化下,通过控制活性能源的量,例如在UV-可固化粘合剂的情况下,通过控制总的UV量,此外,在需要时,通过控制所用的光聚合引发剂的量,可以在聚合和硬化之后控制氢原子的运动性,并且借此可以容易将弛豫时间设定在预定的范围内。只要其可以用活性能源进行聚合和硬化以形成具有三维网络的分子结构,这里所用的可固化的粘合剂可以是任意的一种。通常,优选可以采用这样的粘合剂,其中在压敏粘合剂聚合物中包含分子中具有两个或多个不饱和双键的可聚合不饱和化合物和聚合引发剂。优选可以采用以(甲基)丙烯酸或(甲基)丙烯酸酯为主要单体的丙烯酸类聚合物作为压敏粘合剂聚合物。在聚合物的合成中,通过采用在分子中具有两个或多个不饱和双键的化合物作为共聚单体在聚合物分子中引入不饱和双键,或者在合成之后,通过根据官能团之间的反应将分子中具有不饱和双键的化合物化学键接到聚合物中,从而如上的聚合物可以涉及聚合和硬化反应。优选不挥发的且重均分子量为10,000或更小的低分子量物质(body)作为可聚合不饱和化合物,但从在固化时有效形成三维网络的观点看,优选上述物质的分子量为5000或更小。该可聚合不饱和化合物的实例包括(甲基)丙烯酸苯氧聚乙二醇酯、γ-己内酰胺(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸聚乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸聚丙二醇酯、三(甲基)丙烯酸三羟甲基丙烷酯、六(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯、(甲基)丙烯酸尿烷酯(urethane(meth)acrylate))、环氧(甲基)丙烯酸酯和(甲基)丙烯酸低聚酯。采用其中的至少一种。当将热量用作活性能源时,可以采用热聚合引发剂如过氧化苯甲酰和偶氮二异丁腈作为聚合引发剂,而当采用光时,可以使用光聚合引发剂如苯甲酰、安息香乙醚、联苯、安息香异丙醚、二苯酮、米蚩酮氯代噻吨酮(Michler’sketonechlorothioxanthone)、十二烷基噻吨酮、二甲基噻吨酮、苯乙酮二乙基缩酮、偶苯酰二甲基缩酮、α-羟基环己基苯基酮、2-羟甲基苯丙烷和2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮。作为微粒去除层,为了控制凝固性,除了作为不可缺少成分的上述成分以外,在需要时,这样构成的可固化粘合剂可以与各种交联剂如异氰酸酯类和环氧类交联剂混合。此外,在还需要时,可以混合各种通常与粘合剂共混的公知添加剂。通过在输送部件的一个或两个表面上配置微粒去除层,本发明的微粒去除部件可以制成有微粒去除功能的输送部件。然而,更优选在支持物的一个表面上设置微粒去除层以形成微粒去除片材,将微粒去除片材粘附在输送部件的一个或两个表面上,从而制成有微粒去除功能的输送部件。尽管没有特别限定,但考虑到可转移性,微粒去除层的厚度通常优选为5-100μm。作为支持物,可列出由如下聚合物制成的塑料薄膜聚烯烃如聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚丁二烯和聚甲基戊烯;聚氯乙烯;氯乙烯共聚物;聚对苯二甲酸乙二醇酯;聚对苯二甲酸丁二酯;聚氨酯;乙烯-乙酸乙烯酯共聚物;离聚物(ionomer)树脂;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。可以单个使用或以至少两种的组合使用这些支持物,另外,可以通过电晕放电处理其一个或两个表面。支持物的厚度通常优选设定在10-100μm的范围内。当在支持物的一个表面上设置微粒去除层以形成微粒去除片材时,希望在该支持物的相反面上设置粘合层,通过利用其粘性粘附在输送部件上。在粘合层中,可以适当使用常规的粘合剂如丙烯酸类(acryl-base)、橡胶类或硅氧烷类。此外,尽管没有特别限定,但粘合层的厚度通常设定在5-100μm的范围内,优选在10-50μm的范围内。在微粒去除层和粘合层上,需要层合保护薄膜直到使用微粒去除片材。作为保护薄膜,可以列举由如下聚合物制成的塑料薄膜聚烯烃如聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚丁二烯和聚甲基戊烯;聚氯乙烯;氯乙烯共聚物;聚对苯二甲酸乙二醇酯;聚对苯二甲酸丁二醇酯;聚氨酯;乙烯-乙酸乙烯酯共聚物;离聚物树脂;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,所有的这些薄膜都用防粘剂如硅氧烷类、长链烷基类、氟化物(fluorinated)、脂肪酰胺类或二氧化硅类防粘剂进行防粘处理。从可操作性的观点看,保护薄膜的厚度通常优选在10-100μm的范围内。本发明中,没有限定输送部件为具体的一种,但可以列举半导体晶片(wafer),用于平板显示如LCD和PDP的基板,和用于压缩光盘(CD,compactdisc)和MR头的基板。实施例以下,将基于实施例详细说明本发明。然而,本发明并不仅限于下面的这些实施例。下文中份指“重量份”。实施例1将含有25份丙烯酸2-乙基己酯、75份丙烯酸乙酯、5份甲基丙烯酸甲酯、5份丙烯酸2-羟乙酯和0.2份过氧化苯甲酰的50%重量的甲苯溶液进行聚合,从而合成出平均分子量基本为400,000的丙烯酸类聚合物。向100份(固体含量)丙烯酸类聚合物中加入200份二甲基丙烯酸新戊二醇酯、5份异氰酸酯化合物(商品名ColonateL,由NipponPolyurethaneIndustryCo.,Ltd.制造)作为交联剂和5份光聚合引发剂(商品名Irugacure651,由ChibaSpecialtyChemicalsInc.制造),接着充分混合,由此制备UV-可固化的粘合剂。与上述独立地,将含有100份丙烯酸丁酯、5份丙烯酸和0.2份过氧化苯甲酰的70%重量的甲苯溶液进行聚合,从而合成出平均分子量基本为600,000的丙烯酸类聚合物。向100份(固体含量)丙烯酸类聚合物中加入5份异氰酸酯化合物(商品名ColonateL,由NipponPolyurethaneIndustryCo.,Ltd.制造)作为交联剂,接着充分混合,由此制备粘合剂。将该粘合剂涂布在防粘处理过的聚酯薄膜上使得干燥厚度为15μm并进行干燥,由此形成粘合层。接着,采用厚度为25μm的聚酯薄膜作为支持物,在支持物的一个表面上涂布该UV-可固化的粘合剂使得干燥厚度为15μm,接下来进行干燥,由此形成UV-可固化的粘合层。在该层的表面上,层合防粘处理过的聚酯薄膜作为保护薄膜。此外,在支持物的相反面,层合根据上述方法形成的粘合层,由此获得在两侧具有防粘处理过的聚酯薄膜的层合片材(五层结构)。随后,在层合片材上,从UV-可固化粘合层的一侧用中心波长为365nm的UV光照射使得累积的光通量为2,000mJ/cm2,由此聚合并固化该UV-可固化的粘合层。从而,制备了微粒去除片材,该片材具有在支持物的一个表面上由聚合和固化的UV-可固化粘合层制成的微粒去除层,在支持物的相反面上的粘合层和在该两层上的防粘处理过的聚酯薄膜作为保护薄膜。根据以下步骤,对于微粒去除片材的由聚合和固化的UV-可固化粘合层制成的微粒去除层,依照脉冲NMR-SolidEcho法,在100℃的测量温度下测量自由感应衰减的信号强度衰减到初始值的37%所需要的时间并发现为50μs。(弛豫时间的测量方法)在试验管中,将微粒去除层的样品插入至大体上为2cm的深度,接着装在分析仪上,再保持1至10分钟使得样品内部的温度均匀,并在下面的条件下进行测量。获得在由该方法测得的自由感应衰减的信号强度衰减到初始值的37%所需的时间。脉冲NMR分析仪商品名“JNM-MU25”,由JEOL.Ltd.制造。观测的核质子共振频率25MHz测量模式Solid-Echo法测量温度100℃90°脉冲宽度2.0μs脉冲间隔8.0μs回复时间(retrievingtime)2.0s累积的(integrated)次数16次实施例2除了累积的光通量设定在700mJ/cm2,和实施例1相似地进行UV-可固化粘合剂的UV聚合和硬化,从而制备微粒去除片材。与上述相似,对于由聚合和固化的UV-可固化粘合层制成的微粒去除层,测量其弛豫时间并发现为130μs。实施例3除了累积的光通量设定在400mJ/cm2,和实施例1相似地进行UV-可固化粘合剂的UV聚合和硬化,从而制备微粒去除片材。与上述相似,对于由聚合和固化的UV-可固化粘合层制成的微粒去除层,测量其弛豫时间并发现为220μs。对比实施例1除了累积的光通量设定在150mJ/cm2,和实施例1相似地进行UV-可固化粘合剂的UV聚合和硬化,从而制备微粒去除片材。与上述相似,对于由聚合和固化的UV-可固化粘合层制成的微粒去除层,测量其弛豫时间并发现为1200μs。对比实施例2除了累积的光通量设定在50mJ/cm2,和实施例1相似地进行UV-可固化粘合剂的UV聚合和硬化,从而制备微粒去除片材。与上述相似,对于由聚合和固化的UV-可固化粘合层制成的微粒去除层,测量其弛豫时间并发现为2000μs。对于实施例1-3和对比实施例1-2的各自的微粒去除片材,剥去在微粒去除层背面上的粘合层上的防粘薄膜,将8英寸硅晶片作为输送部件在其镜面(mirrorsurface)上粘附,其周边部分布置成晶片形,将微粒去除层上的防粘薄膜剥去,从而制备了具有微粒去除功能的输送部件。根据下面的步骤评估这样得到的输送部件的可传输性。结果如表1所示。在表1中,一起示出了微粒去除层的弛豫时间作为参考。(评估具有微粒去除功能的输送部件的可输送性)使用由NITTOSEIKIINC制造的“DR-8500II”作为胶带式层压机(adhesivetapelaminatingmachine)且设定工作台的温度为35℃。当输送具有微粒去除功能的输送部件(微粒去除层向下)时,在输送部件一旦被夹台吸附住并再被释放时确认产生了异常噪音。当在释放下观测到异常噪音如“乓(pang)”时,可输送性评为“差”,而当完全听不到异常噪音“乓”时,可输送性评为“优”。表1从表1的结果明显看到出,发现根据本发明构成的依照实施例1-3的具有微粒去除功能的输送部件在可输送性上优于未根据本发明构成但依照对比实施例1和2的具有微粒去除功能的输送部件。与上述独立地,当根据实施例1-3的具有微粒去除功能的输送部件实际用于输送至用于8英寸硅晶片的基板加工设备中以除去粘附在该加工设备内部的杂质时,也发现可以简单地并确保除去杂质。虽然已经参考其具体的实施方式并详细描述了本发明,但在不偏离本发明的实质和范围下可以对其进行各种变化和更改,这对于本领域的技术人员来说是显而易见的。本申请以2004年2月25日提交的日本专利申请(专利申请号No.2004-50028)为基础,在此引入该申请的全部内容作为参考。权利要求1.一种基板加工设备的微粒去除部件,该部件包括微粒去除层,其中在100℃的测量温度下通过脉冲NMR-SolidEcho法测量的自由感应衰减的信号强度衰减到初始值的37%所需要的时间为1000μs或更少。2.一种微粒去除片材,其包含在支持物上的根据权利要求1所述的微粒去除层。3.一种具有微粒去除功能的输送部件,其通过在输送部件上粘附根据权利要求2所述的微粒去除片材而制成。4.一种基板加工设备的微粒去除方法,其特征在于包括将根据权利要求3所述的具有微粒去除功能的输送部件输送至基板加工设备中。全文摘要本发明意图提供一种基板加工设备的微粒去除部件和提供采用该微粒去除部件的基板加工设备的除去微粒的方法,该微粒去除部件可以确保输送到基板加工设备中,而且可以便于并确保除去粘附的杂质。基板加工设备的微粒去除部件包括微粒去除层,其中在100℃的测量温度下通过脉冲NMR-SolidEcho法测量的自由感应衰减的信号强度衰减到初始值的37%所需要的时间为1000μs或更少,特别是,提供了包含在支持物上的上述构造的微粒去除层的微粒去除片材,和通过将上述构造的微粒去除片材粘附在输送部件上而形成的具有微粒去除功能的输送部件,以及基板加工设备除去微粒的方法,包括将具有微粒去除功能的上述构造的输送部件输送至基板加工设备中。文档编号H01L21/304GK1661790SQ200510052109公开日2005年8月31日申请日期2005年2月25日优先权日2004年2月25日发明者桥本浩一,太田义夫申请人:日东电工株式会社
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