CN104111582A - 防尘薄膜组件以及安装该防尘薄膜组件的光掩模 - Google Patents

Abstract

提供一种安装防尘薄膜组件后的光掩模的变形小，而且防尘薄膜组件的装卸容易，且可信性高的防尘薄膜组件以及安装该防尘薄膜组件的光掩模。本发明的防尘薄膜组件40为，由至少具有4个边的防尘薄膜组件框架10构成，在防尘薄膜组件框架10的至少4处的角部上，设置从光掩模70侧端面向设置防尘薄膜42的端面的阴螺纹11，另外，该防尘薄膜组件40的光掩模70侧的端面，设置弹性体层43。然后，此弹性体层43，在该防尘薄膜组件40被用连接部件101安装在光掩模70上的场合，被压扁,与光掩模70表面的接触宽为0.3～1.0mm的范围，由此,防尘薄膜组件40和光掩模70之间的密封性良好。

Description

防尘薄膜组件以及安装该防尘薄膜组件的光掩模

技术领域

本发明涉及在半导体设备、IC封装体、印刷基板、液晶显示器以及有机EL显示器等的制造中作为防尘器使用的防尘薄膜组件以及安装该防尘薄膜组件的光掩模。

背景技术

在LSI，超LSI等的半导体或液晶显示器等的制造中，要向半导体晶片或液晶用玻璃板进行紫外光照射以进行图案的作制，此时如果在光掩模上附着灰尘，该灰尘就会将紫外光遮挡，由于紫外光反射，就会发生转印的图案的变形等，从而发生品质的损害的问题。

为此，这样的操作为通常无尘室中进行，即使如此，也很难经常保持光掩模的经常清洁。由此，要在光掩模表面上贴附作为防尘器的防尘薄膜组件后进行曝光。在该场合，异物不在光掩模的表面上直接附着，而是在防尘薄膜组件上附着，在光刻时只要将焦点对准光掩模的图案，防尘薄膜组件上的异物就与转印无关系了。

一般，防尘薄膜组件为，将由光良好透过的硝化纤维素，乙酸纤维素或氟树脂等构成的透明的防尘薄膜贴附于由铝，不锈钢等构成的防尘薄膜组件框架的上端面而成。另外，防尘薄膜组件框架的下端，具有为了安装在光掩模上的聚丁烯树脂，聚乙酸乙烯基树脂，丙烯酸树脂，硅酮树脂等构成的粘着层以及对粘着层进行保护的离型层(分离物)。

近年，伴随在曝光图案的细微化，由于防尘薄膜组件的贴附而造成的光掩模的变形成为问题。如光掩模和薄膜组件框架通过光掩模粘着材进行连接，防尘薄膜组件框架的形状就会给光掩模的形状以影响，光掩模表面描绘的图案就会发生变形。

由此，以往有多种解决方案。例如，在专利文献1中，记载了使防尘薄膜组件框架的向光掩模贴附侧的平坦度为30μm以下，且该防尘薄膜组件框架的防尘薄膜侧的平坦度为15μm以下，从而达到使光掩模的变形小的效果。

另外，专利文献2中，记载了通过将贴附于光掩模的防尘薄膜组件的粘着剂的厚度和弹性率规定为所望值，来将防尘薄膜组件框架端面的凹凸用粘着剂层进行吸收，从而充分保持光掩模面的平滑度。

专利文献3中，记载了通过作为防尘薄膜组件粘着层，使用柔软的由凝胶组合物构成之物，来减低防尘薄膜组件贴附于光掩模等的场合的光掩模等的变形。

进一步，专利文献4中，记载了将粘着剂层的粘着力抑制在1N/m至100N/m的范围，来抑制由于防尘薄膜组件贴附而造成的光掩模的变形。

但是，这些提案，对于将防尘薄膜组件框架给予光掩模形状的影响加以减低不充分，还有很多问题。例如，在将粘着层制成柔软之物的场合，防尘薄膜组件剥离后，光掩模表面上粘着剂的残渣易于残留，将其除去以及再洗净会很费事。

另外，即使提高粘着剂的平坦度，如不加大的压力而贴附，粘着层和光掩模之间会有气体存留，密着性变差，防尘薄膜组件的内外会通气，从而可信性有问题。另一方面，为了解决此问题，要加以强的压力进行确实贴附，但是，会由于防尘薄膜组件框架的形状给光掩模大的影响，从而具有使光掩模图案的变形变大的问题。

从以上可以得知，至今为止的技术，不能提供一种既将由于防尘薄膜组件安装使光掩模变形减少的同时，又使防尘薄膜组件的装卸容易且使用可信性高的防尘薄膜组件。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开2008-256925号

【专利文献2】日本特开2008-65258号

【专利文献3】日本特开2011-76042号

【专利文献4】日本特开2012-108277号

发明内容

由此，本发明就是，鉴于上述情况而得到的，本发明的目的是提供一种安装后的光掩模的变形小，且防尘薄膜组件的装卸容易，且可信性高的防尘薄膜组件以及安装该防尘薄膜组件的光掩模。

本发明人，为了达到此目的，着眼于以小的紧缩力就会得到高的密封性的O环等的垫片的功能，对该功能是否可以适用于防尘薄膜组件框架进行了深入的研究的结果，得知即使在防尘薄膜组件框架10上设置弹性体层，对其加压，光掩模的变形也小，且可以保持高的密封性，从而完成了本发明。

【发明内容】

本发明的防尘薄膜组件，至少4条边的防尘薄膜组件框架10来构成，其特征在于：防尘薄膜组件框架的至少4处的角部中，从光掩模侧端面向设置防尘薄膜的端面，设置阴螺纹，并且在该防尘薄膜组件的光掩模侧的端面，设置弹性体层。

然后，优选所述弹性体层，在该防尘薄膜组件被用连接部件安装在光掩模上的场合，被压扁,与光掩模表面的接触宽为0.3～1.0mm的范围。

在防尘薄膜组件框架的垂直方向上切割弹性体所得到的截面形状优选顶点为正对防尘薄膜组件框架的光掩模侧端面的中心线的大略半圆形状。另外，弹性体层的硬度，优选杜罗回跳式硬度计硬度A50°以下，作为该材质，优选从由硅酮树脂，氟改性硅酮树脂，EPM树脂，EPDM树脂，SBS树脂以及SEBS树脂构成的群中选择。进一步，弹性体层的表面，优选没有粘着性。

安装本发明的防尘薄膜组件的光掩模特征为，对应阴螺纹的位置上有贯通孔。另外，此贯通孔的形状，优选图案面的相反侧为大直径的锥体形状或图案面的相反侧为大直径的具有台阶的形状，此贯通孔中，在先端部，有阳螺纹的连接部件插入，通过阳螺纹和阴螺纹的连接，防尘薄膜组件被安装。

【发明的效果】

在本发明中，防尘薄膜组件和光掩模，通过具有垫片的功能的弹性体层，以螺纹机构的连接部件来进行连接，光掩模粘着层不需要，所以光掩模表面没有粘着剂的残渣存留，防尘薄膜组件卸下后的光掩模的洗净极容易。另外，本发明的弹性体层，没有气体滞留的发生而容易压扁，用极弱的按压力就可以完全密封，由此在由于安装而给光掩模的变形极小的同时，用螺纹机构连接，密封的可信性也高，防尘薄膜组件的卸下也容易。

附图说明

【图1】防尘薄膜组件框架的一实施方式的平面图。

【图2】防尘薄膜组件框架的一实施方式的侧面图。

【图3】图1的A-A的截面图。

【图4】本发明的防尘薄膜组件的一实施方式的斜视图。

【图5】图4的B部的截面图。

【图6】图4的C部的截面图。

【图7】光掩模基板的一实施方式的平面图。

【图8】图7的D-D的截面图。

【图9】D-D截面的另一个实施方式的图。

【图10】本发明的防尘薄膜组件被安装于光掩模基板的实施方式的截面图。

【图11】图10的角部的放大截面图。

具体实施方式

以下，对本发明的一个实施方式进行说明，但是本发明并不限于此。

图1至3为，防尘薄膜组件框架10的一实施方式的图。图1为，从光掩模安装侧看到的平面图，其外形为矩形，角部中有阴螺纹11设置。此阴螺纹11，从光掩模安装侧向防尘薄膜侧设置，此实施方式优选非贯通，但是根据尺寸以及加工上的需要，也可以贯通。

此阴螺纹部11，直接在防尘薄膜组件框架10上设置，也可以将另外加工制作之物插入防尘薄膜组件框架10从而安装。也可以进行松驰防止剂的涂布以及从横方向安装针，止动螺纹(未图示)等的松驰止动的部件。该防尘薄膜组件框架10的材质，可以在铝合金之外，可以使用碳钢，不锈钢等的铁系合金，PEEK等的工程塑料，纤维强化塑料等。

另外，防尘薄膜组件框架10的平坦度，为了本发明的目的达成，优选至少30μm以下，更优选为15μm以下。防尘薄膜组件框架10的侧面上，也可以设置处理用的夹具孔12以及通气孔13。

图4为，为用上述的防尘薄膜组件框架10构成的防尘薄膜组件40的斜视图，为从光掩模安装面观察的方向。该图4的实施方式中，阴螺纹11仅在角部配置，但是在防尘薄膜组件框架10的边长长的场合，优选角部之外也可以适宜地增加配置阴螺纹部。防尘薄膜组件框架10的外形，不限于矩形，如果考虑阴螺纹11的位置，也可以为圆形以及八角形状。

防尘薄膜组件框架10为，其一个面上设置由丙烯酸接着剂，硅酮接着剂，氟系接着剂等构成的防尘薄膜接着层41，使防尘薄膜42无折皱地接着。另一方面，在其相反的面上，设置弹性体层43，该弹性体层43的形状，如图5所示，其截面为以防尘薄膜组件框架10的中线的正上方为顶点的大略半圆形状。

然后，此弹性体层43为，在图4中，在防尘薄膜组件框架10的宽方向全体设置，但是仅在宽方向的一部分设置也可以。另外，该弹性体层43，如图6表示的那样，在具有防尘薄膜组件框架10的阴螺纹部11的角部，阴螺纹11的内侧配置，而且，在该弹性体层43的近傍，设置台阶14。该台阶14，在将弹性体层43进行涂布设置时，在将涂布宽进行规制的同时，要设置为阴螺纹11内不会有涂布物流入。

在本发明中，不需要将防尘薄膜组件框架10接着于光掩模基板70，该防尘薄膜组件框架10的弹性体层43的表面，优选没有粘着性。在将防尘薄膜组件40安装于光掩模基板70时，如弹性体层43的表面如有微粘着性，防尘薄膜组件框架10与光掩模接触时就不容易横向错位，从而易于操作，所以也可以具有微粘着性。

该弹性体层43，从以上的观点以及从耐臭氧性，发气体，耐光性，硬度，成形性等的观点，优选从由硅酮树脂，氟改性硅酮树脂，EPM树脂，EPDM树脂，SBS树脂以及SEBS树脂组成的群进行选择。即使这些以外的树脂，如可以在防尘薄膜组件框架10上进行涂布·成形，也可以作为弹性体层43来使用，但是，使用硫黄的加硫材质，在防尘薄膜组件使用中会成为烟雾的发生原因，是不适用的。

另外，此弹性体层43的形状，在安装在光掩模基板70的场合，优选与光掩模基板70的接触宽为0.3～1.0mm的范围而形成，从可信性以及安装时的负荷的观点，更优选0.4～0.6mm的范围。接触宽如0.3mm未满，安装时的按压力弱，密封性不好，另外，如超过1.0mm，按压力过强，弹性体层43的压扁量多，反发力变大，会给光掩模基板70的变形变大。另外，该接触宽为，从光掩模侧通过玻璃进行观察的场合，为弹性体层与玻璃接触色调不同的宽，这可以用显微镜等的低倍率的放大镜进行测定。

进一步，弹性体层43的硬度，优选由后述的连接部件101按压使弹性体层43被适度压扁，防尘薄膜组件40和光掩模基板70的接触宽为0.3～1.0mm的范围，杜罗回跳式硬度计硬度A50°以下。

由此，本发明，优选设定弹性体层43的形状以及硬度，进一步由后述的连接部件101给予光掩模基板70的按压量，从而使优选弹性体层43和光掩模基板70的接触宽为0.3～1.0mm的范围。另外，弹性体层43的顶点部分的平坦度，当然越高越好，但是优选为30μm以下，更优选为10μm以下。

本发明的防尘薄膜组件40，如以上那样构成，可以极度减少由该防尘薄膜组件40的安装而产生的光掩模基板70的变形。特别是，在适用于要求细微加工的半导体制造用途的光掩模基板时，可以发挥更大的效果，适用的防尘薄膜组件40的大小没有特别的限制，可以适用从一边150mm程度的半导体制造用防尘薄膜组件到一边为超过1000mm的显示器制造用。

以下，对本发明的防尘薄膜组件40被安装的光掩模基板70的实施方式进行说明。本发明的光掩模基板70中，设置有与防尘薄膜组件40的螺纹孔11对应的贯通孔71。此贯通孔71，以图案面的相反侧为大直径为好，可以为图8表示的锥体形状，或图9表示的台阶形状。做成这样的形状的目的，如后述那样，是不使连接部件101从光掩模基板70的表面突出，由于会对防尘薄膜组件40和光掩模基板70之间的安装尺寸有影响，此锥体形状或台阶的加工深度有要进行精密管理。

然后，作为锥体形状的场合，有连接部件101的插入？连接时灰尘发生少的优点，另外，在为台阶形状的场合，具有为了能更正确地进行加工深度的尺寸管理，防尘薄膜组件40和光掩模基板70之间的安装尺寸以及弹性体层43的按压量能进行正确管理的优点。

以下，对将本发明的防尘薄膜组件40在光掩模基板70上安装的实施方式进行说明，该实施方式为，使用具有图9所示的台阶形状的贯通孔71的光掩模基板70的场合。

防尘薄膜组件40为，通过从光掩模基板70的图案面的相反侧插入的连接部件101来紧固的。此连接部件101，如图11所示的那样，为先端部和中间部之间具有台阶部112的圆棒形状。该先端部，由阳螺纹111构成，中间部，由圆筒部分114构成，另一端，由大直径部113构成。另外，此大直径部113的端面，为了使连接部件101的连接或解除成为可能，优选加工+以及－形状的沟或四角，六角等的凹陷(未图示)。

本发明的防尘薄膜组件40的安装，通过连接部件101进行，在阴螺纹11上将阳螺纹111拧上时，虽然担心从螺纹有灰尘发生，由于光掩模基板70的图案面，由在防尘薄膜组件框架10上设置的弹性体层43完全密封，所以不会发生由灰尘发生而造成的污染等问题。

另外，连接部件101，具有台阶部112，该台阶部112的位置，换言之，圆筒部分114的长度，对防尘薄膜组件40和光掩模基板70的安装尺寸以及弹性体层43的压扁状况具有大的影响，如上述那样，不仅仅对光掩模基板70的贯通孔71的台阶尺寸进行管理，还优选对此圆筒部114的长度也要进行适切的管理，有必要尽可能的对该长度的不均一进行尽可能的抑制。

光掩模基板70的贯通孔71的台阶尺寸，防尘薄膜组件框架的台阶14的尺寸以及连接部件101的圆筒部114的长度(或台阶部112的位置)为，要依据安装防尘薄膜组件40的光掩模基板70厚度，防尘薄膜组件框架10高度，弹性体层43高度以及曝光装置要求的从光掩模图案面到防尘薄膜的高度)来进行设定，但是优选对各设计值的设定要至少使由于弹性体层43的压扁状况(压扁量)而造成的弹性体层43和光掩模基板70的接触宽为0.3～1.0mm的范围内。

在进行防尘薄膜组件40安装的场合，例如，在将此连接部件101进行强的连接的话，防尘薄膜组件40的固定的确实性增加，一方面，弹性体层43的压扁量多，反发力就会变大，光掩模基板70的变形就会大。因此，要在对连接部件101的圆筒部114的长度进行适切设定的同时，对弹性体层43的形状以及硬度以及安装时的压扁量进行适切的设定，优选光掩模基板70的平坦度的变化量在10％以下。

另外，本发明的防尘薄膜组件40中，该弹性体层43的顶点为凸型，所以接触宽会变狭窄，但是即使这样狭窄的接触宽，即使使用极低的力进行的按压，也可以确实地将内部进行密封。另外，在本发明中，不需要有进行接着来对防尘薄膜组件40的自重进行垂直支持的以往的功能，接触宽的狭窄没有任何问题。

以下，对将防尘薄膜组件40从光掩模基板70卸下操作进行说明。该防尘薄膜组件40的卸下操作，仅将连接部件101解除就可以，不需要以往那样的将粘着剂剥离的夹具等。另外，光掩模基板70上的粘着剂残渣的洗浄也不必要，再洗净极容易，不仅可以大量的缩短操作时间，还可以防止由于粘着剂残渣的污染而光掩模基板不能使用的问题。

以上那样，根据本发明的防尘薄膜组件40，防尘薄膜组件40的安装？卸下的交换操作的场合，有大的优点，另外，例如，即使在防尘薄膜组件安装时的光掩模基板70上出现问题的场合，也有大的优点。即，防尘薄膜组件40的安装后，即使光掩模基板70的图案面有异物的场合，可以立即将连接部件101解除，将防尘薄膜组件40卸下，将光掩模基板70上的异物除去，然后再将防尘薄膜组件40进行容易地安装。

另外，本发明的防尘薄膜组件40中，由于不使用粘着剂等，不需要将粘着剂痕迹除去的湿洗，可以缩短大量的时间，卸下的防尘薄膜组件40可以再利用，所以,没有使用后的防尘薄膜组件40废弃造成的浪费。

【实施例】

以下，对本发明的实施例进行说明，在此实施例中，机械加工制作如图1以及图2所示的方式的防尘薄膜组件框架10。此防尘薄膜组件框架10，为外寸115×149mm，内寸111×145mm，高度3.5mm的矩形，其平坦度为20μm，在其侧面中具有处理用的夹具孔12以及通气孔13。然后，其材质为，用A7075铝合金，机械加工后，表面进行黑色防蚀处理。在该防尘薄膜组件框架10的角部中，设置图3表示的高度0.15±0.01mm的台阶14，其外侧，设置非贯通的M1，间距0.2的阴螺纹11。

然后，将该防尘薄膜组件框架10搬入无尘室内，用表面活性剂和纯水进行洗净，干燥后，制作图4所示的防尘薄膜组件40。在没有阴螺纹11的侧的端面中，设置由氟系树脂组成的防尘薄膜接着层41，在此，将用旋涂法制造的氟系树脂(旭硝子株式会社制，商品名：CYTOP)制的防尘薄膜42进行接着。另外，在另一端面，用氟改性硅酮树脂(商品名SIFEL，信越化学工業(株)制)进行涂布，硬化，得到高度0.55mm，硬度为杜罗回跳式硬度计硬度A35°的弹性体层43。此弹性体层43的形状为，为如图5的截面图所示的凸形状，另外，该弹性体层43的设计，如图6表示得那样，要使其位于该角部中阴螺纹11的内侧，进一步，通气孔13，被由丙烯酸粘着层在框架上贴附得到的PTFE构成的过滤器44所覆盖。

作为光掩模基板70，准备图7以及图9所表示的那样的，152×152×厚度6.35mm的尺寸，其平坦度为0.27μm的合成石英制光掩模基板。通常，光掩模基板70为，一个面(图案面)上，形成Cr以及MoSi等的遮光膜，在本实施例中省略。光掩模基板70的角部近傍4处，用金刚石刀具进行机械加工，得到具有φ3.2mm，深2.5±0.01mm的台阶的φ1.5mm的贯通孔71。

以上那样制作的光掩模基板70的一个面上，将上述那样制作的防尘薄膜组件40用连接部件101进行安装。安装后的截面如图10以及图11所示。使用的连接部件101为，用SUS304不锈钢进行机械加工制作，设定为圆筒部114为φ1.25mm，长4.5±0.01mm。然后，将这样的连接部件101的先端的M1间距0.2的阳螺纹111在防尘薄膜组件框架10的阴螺纹11上拧紧，使其与台阶112相碰，由此，将防尘薄膜组件40安装。此时，弹性体层43压扁为约0.05mm，该接触宽为约0.5mm，在其全周上，没有发现缺失以及接触宽的极端的增减。

另外，对光掩模基板70的平坦度进行确认，得知为0.28μm，与防尘薄膜组件40的安装前的平坦度0.27μm相比，仅为0.01μm程度的小的变形。

最后，连接部件101的解除，将防尘薄膜组件40从光掩模基板70卸下，将光掩模基板70的弹性体层43接触的部位在暗室内用集光灯进行观察，虽然可以发现线状的极薄的接触痕迹，但是没有观察到异物以及粘着性的残渣，确认到保持了清洁的状态。

【符号的说明】

10   防尘薄膜组件框架

11   阴螺纹

12   夹具孔

13   通气孔

14   台阶

40   防尘薄膜组件

41   防尘薄膜接着层

42   防尘薄膜

43   弹性体层

44   过滤器

70   光掩模基板

71   贯通孔

101  连接部件

111  阳螺纹

112  台阶部

113  大直径部

114  圆筒部

Claims (9)

1.一种防尘薄膜组件，其为用具有至少4个边的防尘薄膜组件框架构成，其特征在于：所述防尘薄膜组件框架的至少4处的角部上，设置有从光掩模侧的端面到设置有防尘薄膜的端面的阴螺纹，在光掩模侧的所述端面上，设置有弹性体层。

2.根据权利要求1所述的防尘薄膜组件，所述弹性体层为，在所述防尘薄膜组件安装于光掩模的场合，与该光掩模表面的接触宽为0.3～1.0mm的范围。

3.根据权利要求1或2的防尘薄膜组件，其特征在于：在防尘薄膜组件框架的垂直方向上切割所述弹性体所得到的截面形状为顶点正对防尘薄膜组件框架的光掩模侧端面的中心线的大略半圆形状。

4.根据权利要求1～3的任一项的防尘薄膜组件，其特征在于：所述弹性体层的杜罗回跳式硬度计硬度A为50°以下。

5.根据权利要求1～4的任一项的防尘薄膜组件，其特征在于：所述弹性体层为从有硅酮树脂、氟改性硅酮树脂、EPM树脂、EPDM树脂、SBS树脂以及SEBS树脂组成的群中选择。

6.根据权利要求1～5的任一项所述的防尘薄膜组件，其特征在于：所述弹性体层为，其表面没有粘着性。

7.一种安装有根据权利要求1～6的任一项所述的防尘薄膜组件的光掩模，其特征在于：在与所述阴螺纹对应的位置上设置贯通孔。

8.根据权利要求7的光掩模，其特征在于：所述贯通孔为，图案面的相反侧为大直径的锥体形状或台阶形状。

9.根据权利要求7或8所述的光掩模，其特征在于：向所述贯通孔中插入先端部具有阳螺纹的连接部件，所述阳螺纹与所述阴螺纹连接，从而将所述防尘薄膜组件安装。