CN101075088A - 防护薄膜组件及防护薄膜组件剥离装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种防护薄膜框架，在贴附到光掩模之后，可容易地进行剥离；进一步提供一种装置，可将光掩模所贴附的防护薄膜组件加以无损伤地剥离。本发明的防护薄膜组件的特征为：至少一边的边长在300mm以上的防护薄膜组件，且在贴附在光掩模2的状态中，在防护薄膜框架1的外侧全周80％以上的区域，光掩模2及防护薄膜框架1二者间设有宽2mm以上、高0.5mm以上的间隙。本发明的防护薄膜组件剥离装置的特征为：包含：剥离具7，下部具有平板状部15；及升降机构12，将该剥离具7保持与光掩模2平行的状态下，而往上方升高。并且，通过把剥离具7的平板状部15加以插进防护薄膜框架1及光掩模2两者的间隙，以将光掩模2及防护薄膜组件二者分开。

Description

防护薄膜组件及防护薄膜组件剥离装置

技术领域

本发明关于蚀刻技术用防护薄膜组件，其在制造半导体装置、印刷基板或液晶显示器等时，作为除尘器而使用；尤其是关于供作制造液晶显示器的大型防护薄膜组件。

背景技术

在大规模集成电路(LSI)等半导体装置或液晶显示器等的制造中，是将光加以照射到半导体晶片或液晶用的素玻璃，以制作图案。然而，当此时所用的光掩模或初缩遮罩(以下仅称光掩模)上附着粉尘时，由于该粉尘使光线遮蔽，并使其折曲，于是发生所转印的图案受损的问题。

因此，该等作业通常在无尘室内进行；但即便如此，欲总是将光掩模保持洁净一事，有其困难。

是而，就于光掩模表面去除粉尘而言，有人采用贴附防护薄膜组件的方法。

此时，由于异物并非直接附着在光掩模的表面上，而是附着在防护薄膜组件上，因此进行蚀刻技术时，若能将焦点向光掩模上的图案对准起来，则变成防护薄膜组件上的异物不影响到转印的状态。

在该防护薄膜组件中，对于使一般光线穿透良好的硝化纤维素、醋酸纤维素或氟素树脂等所构成的透明防护薄膜，是在铝、不锈钢、聚乙烯等所构成的防护薄膜框架的上端面，将防护薄膜的良好溶剂加以涂布，并风干而接着(参照专利文献1)；或者，以丙烯树脂或环氧树脂等接着剂，而进行接着(参照专利文献2、3)。进一步在防护薄膜框架的下端面，设置用以安装(贴附)到光掩模的黏接层，以及用以保护黏接层的分离层；而该黏接层是由聚丁烯树脂、聚醋酸乙烯树脂、丙烯树脂等所构成。

又，于防护薄膜组件贴附在光掩模的状态中，为了将防护薄膜组件内部所环绕的空间及外部二者的气压差加以消除，因此在防护薄膜框架的一部分上，打出用以调整气压的小洞；并且装设过滤器，用以防止空气通过小孔而移动所造成的异物侵入(参照专利文献4)。

此外，在贴附防护薄膜组件到光掩模时，通常以专业装置或治具而进行。而且于任一种装置的基本动作是皆共通，将防护薄膜组件、光掩模的相互位置关系加以调整后，通过将防护薄膜框架予以平行于光掩模而加压一定时间，以贴附防护薄膜组件。

贴附到光掩模后的防护薄膜组件，若由于某种原因而必须重贴时，则必须进行剥离。此时人们采用以下的方法：将板状治具插进光掩模黏接剂层，以升高防护薄膜框架而进行剥离；或者如图5a、5b所示，将销状剥离用具27加以插进装设于防护薄膜框架外侧面的非贯通的圆孔23，而利用杠杆原理把防护薄膜框架21加以举起，以使其从光掩模22剥离。

在通过将板状治具插进光掩模黏接剂层以进行剥离的情况下，其优点为：如图6所示，由于板状治具可环绕防护薄膜框架31全周而加以插进，因此从防护薄膜框架31所容易剥离的一端，可逐渐将光掩模黏接剂层34加以从光掩模32剥离。然而，当剥离时，防护薄膜框架31将弯曲或扭曲而损伤，并且光掩模可能被板状治具所刮伤，非常不理想。

另一方面，在将销状治具加以插进装设于防护薄膜框架外侧面的圆孔的方法中，虽然此种危险性较小，但通常是对于小型防护薄膜组件所使用，并不适合大型防护薄膜组件。

再者，有必要剥离防护薄膜组件者，除了防护薄膜组件本身出现问题，而必须替换的情况外，还有防护薄膜组件并无问题，而所贴附的光掩模上已发现问题的情况等。

在上述现有的防护薄膜组件剥离方法中，由于在进行剥离后，光掩模黏接剂层受到扯裂或压伤，而防护薄膜框架受到扭曲等，使防护薄膜组件大受损坏，于是剥离后的防护薄膜组件通常无法再加以使用。

因此，即使是防护薄膜组件并无问题的情况，必须对剥离后的防护薄膜组件加以处理，而导致成本提高的问题。

(专利文献1)日本专利特开昭58-219023号公报

(专利文献2)日本专利特公昭63-27707号公报

(专利文献3)美国专利第4861402号说明书

(专利文献4)日本专利实公昭63-393703号公报

发明内容

(发明所欲解决的课题)

本发明是有鉴于上述问题所构成，其课题在于提供一种防护薄膜框架，在贴附到光掩模之后，可容易地进行剥离；并且提供一种装置，可将光掩模所贴附的防护薄膜组件加以无损伤地剥离。

(解决课题的手段)

亦即，为解决上述课题，本发明的防护薄膜组件是至少一边的边长在300mm以上的大型防护薄膜组件，其特征为：在贴附在光掩模2的状态中，在防护薄膜框架1的外侧全周80％以上的区域，光掩模2及防护薄膜框架1二者间设有宽2mm以上、高0.5mm以上的间隙。

此外，本发明的防护薄膜组件剥离装置，是对于上述记载的防护薄膜组件所适用的剥离装置；其特征为：由以下部分构成：剥离具7，下部具有平板状部15；及升降机构12，将该剥离具7保持与光掩模2平行的状态下，而往上方升高。并且，藉由把剥离具7的平板状部15加以插进防护薄膜框架1及该光掩模2两者的间隙，以将光掩模2及防护薄膜组件二者分开。

在此，剥离具7的平板状部15较佳为，占有防护薄膜框架1的外侧全周长80％以上的区域。

进一步而言，平板状部15的至少一面的表面材质较佳为，是采用树脂。

(发明的效果)

依本发明，在边长超过300mm的大型防护薄膜组件中，由于是以剥离具将防护薄膜框架下侧加以保持水平地举起，于是在剥离进行中，防护薄膜框架不会发生弯曲。因此，黏接层不会产生压伤等损坏，防护薄膜框架亦不致于发生塑性变形。是而，若该剥离后的防护薄膜组件在使用上不成问题，则可将其加以再利用。

例如，将防护薄膜组件贴附到已完成的光掩模上以后，当于防护薄膜组件内侧的光掩模上发现异物时，在已往是无条件地将防护薄膜组件剥离(破坏)。依本发明，则可于将防护薄膜组件剥离后，把光掩模表面的异物加以除去，并再次贴附相同的防护薄膜组件，以进行再利用。

附图说明

图1是显示用以说明依本发明的防护薄膜组件的一实施形态的剖视图。

图2a、图2b显示本发明的防护薄膜组件及防护薄膜组件剥离装置二者关系的示意图；图2a是俯视图；图2b是沿图2a的A-A箭头线的剖视图。

图3a～图3c是依序显示使用本发明的防护薄膜组件剥离装置，以将防护薄膜组件从光掩模加以剥离的程序的说明图。

图4a、图4b显示现有的防护薄膜框架的说明图；图4a是俯视图；图4b是前视图。

图5a、图5b依序显示将现有的防护薄膜框架加以剥离的程序的说明图。

图6是显示于使用现有的剥离用具，以将防护薄膜组件从光掩模加以剥离后，该时的防护薄膜组件的状态的说明图。

主要元件符号说明：

1～防护薄膜框架

2～光掩模(石英玻璃基板)

3，3a～间隙

4～光掩模黏接剂层

5～防护薄膜

6～防护薄膜接着剂层

7～剥离具

8～滑动轴

9～滚珠衬套

10～操作旋钮

11～剥离具框体

12～升降机构(螺旋式千斤顶)

13～握把

14～底板

15～剥离具7下部的平板状部

20～防护薄膜框架的直角部

21～防护薄膜框架

22～光掩模(石英玻璃基板)

23～圆孔

27～(现有的)剥离用具

31～防护薄膜框架

32～光掩模

34～光掩模黏接剂层

a～间隙3的宽度

b～间隙3的高度

c～防护薄膜框架1下端面所形成的落差

具体实施方式

(实施发明的最佳形态)

当有必要将防护薄膜组件从光掩模加以剥离时，现有的剥离用具对防护薄膜框架所为的作用，是呈点状分布，且利用杠杆原理而以弯曲方向地进行；相对于此，本发明的基本形态为：是呈线状分布，且以防护薄膜组件与光掩模保持平行的状态，而将防护薄膜组件往上方升高。

以下，一边参照图式，一边详细说明本发明。

图1是显示用以说明依本发明的防护薄膜组件的一实施形态的剖视图。图2a、图2b显示本发明的防护薄膜组件及防护薄膜组件剥离装置二者关系的示意图；图2a是俯视图；图2b是沿图2a的A-A箭头线的剖视图。图3a～图3c是依序显示使用本发明的防护薄膜组件剥离装置，以将防护薄膜组件从光掩模加以剥离的程序的说明图。图4a、图4b显示现有的防护薄膜框架的说明图；图4a是俯视图；图4b是前视图。图5a、图5b是依序显示将现有的防护薄膜框架加以剥离的程序的说明图。图6是显示于使用现有的剥离用具，以将防护薄膜组件从光掩模加以剥离后，该时的防护薄膜组件的状态的说明图。

如图1所示，在本发明的防护薄膜组件中，在光掩模2上所贴附的防护薄膜框架1的外周下端部与光掩模2间，装设有凹槽状间隙3。该间隙3的尺寸较佳为，宽度方向(图1中的a)2mm，高度方向(图1中的b)0.5mm以上。

若在该尺寸以下，则难以使得供作进行防护薄膜组件的剥离的剥离具，保有必要的强度。又，由于勾挂部变小，因此防护薄膜框架的保持也将发生问题。而且，在不磨擦到光掩模或防护薄膜框架二者的情况下，欲将剥离具加以插进一事，是变得极为困难，而发生产生灰尘问题的可能性也升高。

该防护薄膜框架1的外周下端部的间隙3是连贯着防护薄膜框架1全周而连续装设，其较佳为，以加工便利性、设计便利性等为出发点。

然而，就机能性而言，不进行全周而连续装设亦可。其全体长度而言，只要所插进的剥离具占有必要的防护薄膜框架的外侧全周长的80％以上即可，且不连续而间隔地装设也可。

通过在80％以上范围进行支持，用以抑制防护薄膜框架随着剥离所致的变形，或者使光掩模黏接剂层的压伤不致于发生。

至于该间隙3的制作方法，如图1所示，最简便而较佳为，在防护薄膜框架1的下端面形成落差，以装设间隙3(图1中的c)；但也可将光掩模黏接剂层4的高度充分地加高，并且，通过不涂布在防护薄膜框架1下端面的整体宽度上，而获得相同的剖面形状。又，在图中，符号5是防护薄膜，符号6是防护薄膜接着剂层。

图2a、图2b及图3a～图3c显示本发明的防护薄膜组件剥离装置所进行防护薄膜组件剥离方法的一实施形态。

防护薄膜组件是在具有上述剖面形状的防护薄膜框架1的上端面，隔着防护薄膜接着剂层6而贴附有防护薄膜5；并且在另一边的光掩模侧的下端面，则装设有光掩模黏接剂层4所构成。此外，该防护薄膜组件隔着光掩模黏接剂层4而贴附到光掩模2。

本发明的防护薄膜组件剥离装置是由以下等部分所构成：剥离具7；滑动轴8，用以使剥离具水平滑动；滚珠衬套9及其操作旋钮10；剥离具框体11，是主体构造；螺旋式千斤顶12，作为升降机构，用以将防护薄膜组件往上方升高；握把13，用以搬动剥离装置整体；以及底板14，用以搭载光掩模2及剥离装置整体。

以下，说明动作状态。首先，将贴附有防护薄膜组件的光掩模2放到底板14上，并且在光掩模外侧，从其上方把防护薄膜组件剥离装置加以进行搭载。

在该状态中，剥离具7将比防护薄膜框架1往外侧突出而让避。其次，扳动操作旋钮10，而从防护薄膜框架1的外侧全周所装设的间隙3的侧边，将剥离具7加以插进。

另外，通过操作螺旋式千斤顶12，使防护薄膜组件剥离装置整体可与底板14保持平行而升高。如此一来，如图3b所示，贴附于光掩模2的光掩模黏接剂层4被拉开，而逐渐发生剥离；最后，则如图3c所示，完全地从光掩模2表面而剥离。

其后，若持着握把13而将防护薄膜组件剥离装置整体加以往上举，则能使防护薄膜组件从光掩模完全地分离。又，光掩模黏接剂层4在结束剥离后，虽可见剥离时受到升高所形成的形状变化；但随着时间经过，将复原而恢复到原本的形状。

剥离具7于插进间隙3的部分是形成平板状部15；且为防止防护薄膜框架1发生塑性变形，剥离具7是在防护薄膜框架1的外侧，从侧边插进全周的至少80％以上之区域。

为了用手指甚至或用其他处理治具，而使防护薄膜组件从防护薄膜组件剥离装置容易取出，因此在防护薄膜框架1的直角部分等，也可不插进剥离具而先空下些许空间。

有关剥离具7的材质，为了使其接触至防护薄膜框架或光掩模时，不致于受损，且为了尽量减少产生灰尘，因此以使用具有强度的工程塑胶为佳。例如，PEEK、PPS、环氧树脂等。又可使用含有强化纤维者，亦属当然。

不锈钢等金属显然也可使用，但必须于表面涂布有铁氟龙(注册商标)等树脂。该等材质较佳为，先考虑防护薄膜框架1的剖面形状、光掩模黏接剂层4的接着力、构件加工上的限制等，再进行决定。

剥离具7的材质，特别是其平板状部的表面材质采用树脂，由此可防止剥离具7刮伤防护薄膜框架及光掩模。又，相比较于其他金属的情况，亦可显著减少因磨擦所发生的产生灰尘。

由于剥离具框体11必须是轻型且具高刚性，因此较佳为，将铝合金等予以机械加工而制作。又，为了在搬动时，使防护薄膜组件或光掩模不致于受到粒子污染，因此握把13最佳为，在不妨碍作业的范围内(例如200～300mm程度)，比起防护薄膜组件是将距离更加放宽。

在本实施形态中，升降机构12采用螺旋式千斤顶；但若可进行微动，则亦可采用其他形式。例如，也可使用电动、空压或油压的致动器。无论如何，有关与底板14接触的部分，为了减少因摩擦所发生的产生灰尘，因此该部分采用树脂，也可使用耐磨板，以不磨擦到底板14本身。

另外，操作(剥离防护薄膜组件)的速度较佳为，考虑当时所使用的光掩模黏接剂层4的接着力，再作决定。很显然地，若对于光掩模黏接剂层4的剥离情况，以明显太快的速度加以升高，将可能造成黏接层上形成扯裂等损伤。

底板14的内侧较佳为，不与光掩模2的图案区域进行接触而空出来。又，光掩模2所接触的部分则可安装上树脂构件(未图示)，以防止因摩擦所发生的产生灰尘。

此外，有时由于光掩模2的重量及光掩模黏接剂层4的接着力间的均衡，使光掩模2在剥离时往上升。在此种情况下，较佳为，在底板14装设用以真空吸着的机构，以将光掩模2加以吸着固定到底板14。

(实施例)

以下，说明本发明的实施例，但本发明并不限于此。

如图1所示，具有剖面形状而是铝合金制的防护薄膜框架1，于其下端部形成因机械加工而成的落差c。该防护薄膜框架1的形状，是令外尺寸782×474mm，内尺寸768×456mm，高5mm的长方形。

又，如图1所示，于该防护薄膜框架1的外周面的下端部，且在光掩模黏接剂层4侧，是沿靠着环绕外周所设置的落差c，而装设有间隔3。并且令该落差c的高度为0.3mm，又令光掩模黏接剂层所形成部分的宽度(防护薄膜框架的全宽-段落宽)为4mm，而以该相同尺寸环绕全周。

于洗净、干燥该防护薄膜框架1以后，采用甲苯将硅氧黏接剂(商品名KR120，信越化学工业公司制，Shin-Etsu Chemical Co.，Ltd.)加以稀释，并分别涂布到一边的端面上，以作为防护薄膜接着剂层6，而涂布到另一边的端面上，以作为光掩模黏接剂层4；且通过加热使其等硬化。在此，将光掩模黏接剂层4的高度调整成1.1mm，且令其与防护薄膜框架1整体计算的高度为6.1mm。

进一步，以旋转涂布法将氟素聚合物(商品名saitop(音译)，旭硝子公司制，Asahi Glass Co.，Ltd.)加以在800×920×厚8mm的长方形石英基板上成膜，并且接着到与基板外形具相同形状的框体，而把剥离所得的厚约4μm的防护薄膜予以贴附到该防护薄膜框架。其次，用刀子将防护薄膜框架周围的多余薄膜加以切断去除，以作为防护薄膜组件。

其后，将该完成的防护薄膜组件以120kg的重量，加以贴附到代替光掩模的520×800mm×厚8mm的平滑石英玻璃基板上。

贴附后的防护薄膜组件及光掩模(石英玻璃基板)2的剖面将成为如图1所示；a尺寸的长边是5mm，短边是3mm；b尺寸则由于贴附重量，黏接层变低，长边、短边皆成为1.2mm。

接着，制作图2a、2b及图3a～3c所示构成之剥离装置。剥离具7是在将不锈钢加以机械加工之后，在表面进行厚40μm铁氟龙(注册商标)的涂布。

此外，配置用以使其水平滑动的滑动轴8、滚珠衬套9及操作旋钮10。

主体构造的剥离具框体11是将铝合金加以机械加工所制作，且为求小型化，而把该滚珠衬套9装进剥离具框体11的内部。又，在4处直角部，并且安装用以搬动装置整体的握把13。

至于用以将防护薄膜组件往上方升高的升降机构，采用不锈钢制M8细螺纹所构成的螺旋式千斤顶12，并为了抑制产生灰尘而于前端安装POM(聚氧化甲烯)制的端片。此外，就装置整体的基底而言，是配置铝合金制的底板14；而在该底板14上，在光掩模2边缘部的各边，分别安装4处吸着口(未图示)，并且使连接到该处的配管集中，而连接到真空泵(未图示)。

把贴附有该防护薄膜组件的光掩模2加以搭载至该剥离装置，并且进行防护薄膜组件的剥离实验。

首先，把贴附有防护薄膜组件的光掩模2放到底板14上，并且在光掩模外侧，从其上方把剥离装置加以进行搭载。在此状态中，剥离具7将比防护薄膜框架1往外侧突出而让避。

其次，扳动操作旋钮10，而从防护薄膜框架1的外侧全周所装设的间隙3a的侧边，使剥离具7靠近间隙3a，而将剥离具7的平板状部15加以插进间隙3a。

另外，通过操作螺旋式千斤顶12，使剥离装置整体可与底板14保持平行而升高。

如此一来，如图3a～图3c所示，贴附于光掩模2的光掩模黏接剂层4被拉上来，而逐渐发生剥离。此时，拉起的速度约略0.2mm/sec，并且视黏接层的剥离情况，而采取间歇式进行。

此外，约当拉起2.0mm时，光掩模黏接剂层4完全从光掩模2的表面剥离。其后，持着握把13以将剥离装置整体往上升高，而使防护薄膜组件从光掩模2完全分离。

最后，小心翼翼地将防护薄膜组件从剥离装置加以取出，并观察光掩模黏接剂层4及防护薄膜框架1的损伤情况。其结果，光掩模黏接剂层4完全看不到扯裂或压伤等损坏；又，防护薄膜框架1则也完全看不到刮伤或弯曲变形等损伤。

(比较例)

如图4a、图4b所示，制作铝合金制的防护薄膜框架21。

该防护薄膜框架21的形状，是令外尺寸782×474mm，内尺寸768×456mm，高5mm的长方形。此外，在分别距离长边侧面的直角部20各36mm之处，皆装设直径2.5mm、深2.5mm的非贯通的圆孔23。

又，以完全同于上述实施例的构成/制程，以制作防护薄膜组件，并且与实施例相同地，将其贴附到用以代替光掩模的石英玻璃基板上。

此外，如图5a、图5b所示，把剥离用具27插进圆孔23，而试行将防护薄膜组件从光掩模22(石英玻璃基板)进行剥离。

其结果，通过操作剥离用具27，可使防护薄膜框架21的直角部完全地剥离；并且，当一针对全部4处的圆孔23进行剥离操作时，将成为仅防护薄膜框架21的各边的中央部未从光掩模22剥离而残存的状态。

其后，当以手把防护薄膜框架加以直接握取，而缓慢地往上方升高时，可从石英玻璃基板完全地剥离开来。然而，由于该剥离作业，使防护薄膜框架产生几乎无法修复的弯曲变形，且已经无法使用(参照图6)。

(产业上利用性)

依本发明，当有必要把防护薄膜组件剥离时，由于可将所拨剥离下的防护薄膜组件加以再利用，因此在使用蚀刻技术的技术领域中，可谓为一大贡献。

Claims (4)

1.一种防护薄膜组件，其至少一边的边长在300mm以上，

其特征为：

于贴附在光掩模的状态中，在防护薄膜框架的外侧全周的80％以上的区域，于光掩模及防护薄膜框架二者间设有宽2mm以上、高0.5mm以上的间隙。

2.一种防护薄膜组件剥离装置，适用于权利要求1所述的防护薄膜组件的剥离装置；

其特征为：

包含：剥离具，于其下部具有平板状部；及升降机构，将该剥离具保持与光掩模平行的状态而往上方升高；并且，

通过将剥离具的平板状部插入到防护薄膜框架及该光掩模两者的间隙内，而将光掩模及防护薄膜组件二者分开。

3.如权利要求2所述的防护薄膜组件剥离装置，其中，

该剥离具的平板状部占有防护薄膜框架外侧的全周长的80％以上的区域。

4.如权利要求2或3所述的防护薄膜组件剥离装置，其中，该平板状部的至少一面的表面材质是采用树脂。

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