CN104570590A

CN104570590A - 防尘薄膜组件

Info

Publication number: CN104570590A
Application number: CN201410562748.0A
Authority: CN
Inventors: 关原一敏
Original assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date: 2013-10-22
Filing date: 2014-10-21
Publication date: 2015-04-29
Anticipated expiration: 2034-10-21
Also published as: KR20150046716A; TW201530269A; KR102227051B1; JP2015081968A; CN104570590B; TWI547773B; JP6156998B2

Abstract

本发明的目的，是提供一种利用减小了宽度的框架来确保更大的曝光面积，并且在防尘薄膜组件的制作、运输过程中不发生框架的变形及起皱问题，从而能够以所期望的尺寸精度将防尘薄膜粘贴于光掩模上的防尘薄膜组件。本发明的防尘薄膜组件的特征在于，其为至少一对边长是大于500mm的矩形的防尘薄膜组件，在至少一对相对边的以边长的40～80％的边中心为中心的区域，该框架的宽度通过使框架的内侧壁凹陷而变细，并且该变细的区域的框架宽度为3mm以上6mm以下。

Description

防尘薄膜组件

技术领域

本发明涉及作为在制造半导体器件、IC封装、印刷电路板、液晶显示器或有机EL显示器等时的防尘器使用的防尘薄膜组件，涉及其边长大于500mm的大型防尘薄膜组件。

背景技术

在LSI、超LSI等的半导体或液晶显示器等的制造过程中，通过向半导体晶片或液晶用玻璃板上照射紫外线光来制作图案，但此时存在一个问题，即如果在所使用的光掩模上附着有灰尘的话，由于这种灰尘遮挡或反射紫外线光，会导致转印的图案发生变形或短路，从而使质量受损。

由于这个缘故，这些作业通常是在无尘室内进行的，但尽管如此，要保持光掩模时常清洁也是困难的。因此，通常是在光掩模的表面粘贴一个作为防尘器的防尘薄膜组件之后进行曝光。这种情况下，异物不直接附着于光掩模的表面而是附着于防尘薄膜组件上，所以，在进行光刻时只要把焦点对准光掩模的图案上，防尘薄膜组件上的异物便与转印无关。

一般而言，上述防尘薄膜组件通过在由铝、不锈钢等构成的框架的上端表面上粘贴或胶合由透光性良好的硝化纤维素、醋酸纤维素或氟树脂等构成的透明的防尘薄膜而构成，在框架的下端表面设有用于安装于光掩模的由聚丁烯树脂、聚醋酸乙烯树脂、丙烯酸树脂、有机硅树脂等构成的粘合层及以保护粘合层为目的的离型层(分离层)。

因为防尘薄膜通常为薄树脂，所以为了将其不产生松弛地粘贴并支撑于框架上，将对框架施加适当大小的张力。因此，对于通常所使用的矩形防尘薄膜组件而言，粘贴了防尘薄膜之后的框架，会因防尘薄膜的张力作用略微产生向内侧的翘曲。这种现象，除了在例如印刷电路板、液晶显示器制造中所使用的框架边长大的大型防尘薄膜组件以外，即使在半导体制造用的小型防尘薄膜组件中，由于材质或尺寸上的限制而采用低刚性的框架的防尘薄膜组件的情况下也很明显。

另一方面，对于光掩模而言，出于低成本化的目的，要求尽可能确保曝光的区域，若不尽可能地减小如上所述的向框架内侧的翘曲，则存在可利用的曝光区域减小的问题。因此，若能够开发一种尽可能抑制翘曲量并且宽度更窄的框架使内侧的可曝光面积扩大的话，成本降低效果必定很大。

然而，在实际当中，光掩模及防尘薄膜组件的外尺寸是根据曝光机而规定了的。例如，防尘薄膜组件的外形一般从光掩模的外形扣除光掩模的支撑区域、操作时所使用的区域等，设计为距外尺寸5～30mm左右被内侧的尺寸。这样的设计不仅是考虑曝光机，而是以检验机和防尘薄膜组件安装装置等与曝光工序相关的所有装置的设计为前提的，因此，要变更这种设计实际上很困难。

因此，一直以来，人们一直在努力探讨实现更大的曝光区域的办法。例如，专利文献1中记载了一种使短边的框架宽度比长边细的大型防尘薄膜组件用框体，不过，在例如边长超过1000mm的特大型的框架的情况下，由于该框体难于维持刚性，故存在不能适用于大型框架的问题。另外，这中框体虽然可适用于短边，但对于长边，由于框架发生翘曲无法使其变细，因此存在无法向短边方向扩大曝光区域的问题。

作为解决这种翘曲的方法，例如，专利文献2中记载了一种如下的防尘薄膜组件框架，即，在框体的至少一对的边上，具有中央部向外侧凸出的圆弧形状部，在其两侧具有外侧凹陷的圆弧形状部，再往外侧具有直线形状部。据说通过这种形状的防尘薄膜组件框架，能够防止由防尘薄膜的张力引起的向框架内侧的翘曲，进而可防止曝光区域的减小，不过，这个效果仅仅限于能够通过适当的设计而将防尘薄膜组件框架的翘曲量控制在一定值以下的情况。

但是，当试图尽可能地减少框架宽度时，理论上来讲，在任何框架宽度下都应该能够与张力取得平衡从而得到框架的直线形状，然而，即便是得到了这样的形状，刚性也无疑会降低，因此，会产生位移过大无法操作，或者些许的外力就会使防尘薄膜出现皱纹等的问题，所以，仅靠这个方法无法满足实用。

专利文献

专利文献1 日本专利第4007752号

专利文献2 日本专利第4286194号

发明内容

因此，鉴于上述情况，本发明的目的，是提供一种利用减小了宽度的框架来确保更大的曝光面积，并且在防尘薄膜组件的制造、运输过程中不发生框架的变形以及起皱问题，从而能够以所期望的尺寸精度将防尘薄膜粘贴光掩模上的防尘薄膜组件。

本发明人通过对光掩模的实际使用情况进行深入的调查研究发现，在光掩模的长轴方向及短轴方向的双方向上要求更大的曝光区域的情况极为稀少，在实际的曝光作业当中所要求的几乎都是长轴方向及短轴方向中的某个方向，因此，为了最大限度地获得实质性的曝光区域，建议索性牺牲不用于曝光图案的区域，从而促成了本发明。

即，一种防尘薄膜组件，其为至少一对边长是大于500mm的矩形的防尘薄膜组件，其特征在于：在至少一对相对边的以边中心为中心的边长的40～80％的区域，该防尘薄膜组件的框架的宽度通过使框架的内侧壁凹陷而变细，并且该变细的区域的框架宽度为3mm以上6mm以下。

本发明的防尘薄膜组件的进一步的特征在于，从该框架宽度细的部位的两端到相邻边，或者细的部位的两端一直到相对边的相同部位连接有加强构件。

在上述加强构件的光掩模侧的表面未设置光掩模粘合层，在防尘薄膜组件粘贴之后，该加强构件呈从光掩模表面分离的状态。另一方面，优选地，加强构件的防尘薄膜侧的表面与框架的防尘薄膜侧的表面处于同一平面上，并且，在该表面上设有防尘薄膜胶粘层，粘贴有防尘薄膜。

并且，优选该加强构件与框架一体地加工，优选加强构件的截面形状为在光掩模侧具有顶点的三角形或光掩模侧的表面宽度变窄的梯形。优选光掩模粘合层在防尘薄膜组件的整周上以相同的宽度设置，并且，沿着框架外周形状而配置。

发明的效果

根据本发明，由于在边长的40～80％的区域内通过使框架内壁凹陷而框架宽度变窄，所以能够在维持防尘薄膜组件框架整体的刚性的同时，扩大实际使用的曝光区域，因此，不会出现操作时防尘薄膜起皱等的问题，从而能够以所期望的尺寸精度将防尘薄膜粘贴到光掩模上。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式(1)的俯视图。

图2是表示本发明的实施方式(1)的前视图。

图3是表示本发明的实施方式(1)的右视图。

图4是表示本发明的实施方式(1)的仰视图。

图5是表示本发明的实施方式(2)的俯视图。

图6是表示本发明的实施方式(2)的前视图。

图7是表示本发明的实施方式(2)的右视图。

图8是表示本发明的实施方式(2)的仰视图。

图9是表示本发明的实施方式(2)的B-B剖面图，有(a)以及(b)二幅图。

图10是表示本发明的实施方式(3)的俯视图。

图11是将本发明的防尘薄膜组件粘贴到光掩模的示意图。

图12是表示现有的防尘薄膜组件的示意图。

具体实施方式

以下，对本发明的具体实施方式进行说明，但本发明并非限定于这些实施方式。

图1～4表示本发明的防尘薄膜组件的实施方式(1)。构成防尘薄膜组件10的框架11由长边11a、短边11b组成。短边11b中央部在箭头符号A所示的区域，其宽度从内侧方向朝外侧方向变细。该区域A设为短边11b的内尺寸长的40～80％有效，并且，要求区域A内的框架宽度为3mm以上6mm以下。

该区域A的长度优选根据所使用的光掩模的图案范围适当选择，不过，如果超过边长的80％，则刚性显著下降，且无法设置后述的加强构件，因此，使其为边长的80％以下有效。另外，虽然未设定区域A的下限，当从成本方面考虑，低于40％是不可取的。再者，对于区域A内的框架宽度，若为3mm以下，在不能确保光掩模粘合层的区域和防尘薄膜组件粘贴时的加压区域，而若为6mm以上，则成本方面的优点减小，因此，要求为3mm以上6mm以下。

框架11可使用铝合金、钢铁、不锈钢、各种工程塑料、纤维强化塑料等的材料制作，优选利用机器切削加工或铸造、注塑成型等热加工法进行一体地制作，并对其表面实施防反射、抗氧化及防尘的表面处理。

在图1～4的实施方式(1)中，是在短边11b上设置了框架宽度窄的区域A，不过，也可以将其设在长边11a侧，并且还可以设在长边、短边双方。从刚性和防尘的观点，优选将该区域A的两端加粗制成锥形，以便与其外侧的区域平滑地连接。此外，在框架宽度变窄的区域A，特别优选与譬如专利文献2所述的现有技术那样的使框架向外侧突出的构成组合，从而减少向框架内侧的翘曲。

在框架11的长边11a上，借助粘合层(未图示)装有由通气孔12及防止异物侵入的PTFE多孔质膜等组成的片状的过滤器13。另外，在框架11上面，长边11a的外侧面配置有用于操作的非贯通的夹具孔14，短边外侧面配置有用于操作的槽15。

框架11的一个面上设置由橡胶系粘合剂、热熔粘合剂、有机硅粘合剂等组成的光掩模粘合层16，其表面根据需要设置用于保护粘合层的分离层(未图示)。光掩模粘合层16沿着框架11的外周形状在整周上以相同宽度而设置，在框架宽度变窄的区域A也呈直线状地配置。

这里，“沿着外周形状”除了指沿着外周设置光掩模粘合层的意思之外，也包含从外周隔开一定距离的间隔而配置的含义。此外，在框架11的角部等具有局部与外周形状不同情况也包括在本发明的思想之中。

在框架11的反面，设置由丙烯酸系胶粘剂、氟系胶粘剂、有机硅系胶粘剂等组成的防尘薄膜胶粘层17，在其上面以适度的张力无松弛地粘贴由纤维素系树脂、氟系树脂等组成的厚度为2～10μm的防尘薄膜18。

图5～9表示本发明的另一个实施方式(以下，称为实施方式(2))。在该实施方式(2)中，防尘薄膜组件50由包含长边51a、短边51b的框架51构成。与上述实施方式(1)同样，短边51b的中央附近的箭头C的区域从框架51的内侧朝向外侧防尘薄膜组件框架的宽度变细。并且，实施方式(2)中，从区域C的两端部D朝向相邻的长边51a还设有加强构件51c。

框架51与上述实施方式(1)同样，可采用铝合金、钢铁、不锈钢、各种工程塑料、纤维强化塑料等的材料进行制作，优选利用机器切削加工或铸造、注塑成型等的热加工法一体地制作，并对其表面实施防反射、抗氧化及防尘的表面处理。

加强构件51c可使用与框架51同样的材料制作。虽然也可以将单独制作的加强构件51c使用胶粘剂、螺钉、铆钉等的固定手段进行安装，但由于防尘处理繁杂，优选利用机器切削加工或铸造、注塑成型等的热成形方法和长边51a、短边51b一体地进行加工。另外，其连接部优选根据需要设置R倒角等，设计成不容易产生灰尘的形状。

加强构件51c的截面形状，优选为如图9的(a)所示的在光掩模侧具有顶点的三角形状，或者如图9的(b)所示的光掩模侧的宽变窄的的梯形状。需要说明的是，这里双点划线90为表示粘贴防尘薄膜组件50时的光掩模表面位置的假想线，双点划线91为表示光掩模上的图案的假想线。

加强构件51c的三角形状或梯形状,其一个侧面相对于光掩模的垂直面，其相反侧的面为倾斜面，此种情况下，优选垂直面配置在有光掩模的图案91的一侧(内侧)，倾斜面配置没有图案91的一侧(外侧)。通过以这种朝向配置加强构件51c，能够降低曝光时的不规则反射给曝光质量带来的影响。并且，加强构件51c的宽度及向邻边的连接位置(角度)，优选从提高刚性的观点进行探讨确定，大致为3～15mm的范围。

框架51的一个表面设有光掩模粘合层56，而相反侧的表面设有防尘薄膜胶粘层57，不过，上述加强构件51c上优选不设置光掩模粘合层56。另外，加强构件51c的下表面优选与框架的长边51a以及短边51b的下表面位于同一面上或位于更高的位置，以使防尘薄膜组件粘贴后处于从光掩模表面分离的位置。这是为了防止因外力加强构件51c与光掩模表面90接触而引起产生灰尘的缘故，分离的高度优选至少确保1mm。

并且，光掩模粘合层56与上述实施方式(1)同样，优选沿着框架51的外形形状而设置。光掩模粘合层56不在加强构件51c上设置，而沿着框架51的外周形状，在整周上以相同的宽度进行设置，在框架宽度变窄的区域C中也配置成直线形状。这里，与上述实施形态(1)同样，“沿着外周形状”除了指沿着外周设置光掩模粘合层的意思之外，也包含从外周隔开一定距离的间隔而配置的含义。此外，在框架51的角部等具有局部与外周形状不同的情况也涵盖于本发明的思想之中。

该加强构件51c的防尘薄膜侧的表面优选与长边51a、短边51b的防尘薄膜侧的表面处于同一平面，在该表面上设置与长边51a、短边51b上的防尘薄膜胶粘层连接而形成的防尘薄膜胶粘层57，并且，优选以适当的张力无松弛地将防尘薄膜58粘贴在该表面。

需要说明的是，在该实施方式(2)中框架51上也设有通气孔52、过滤器53、夹具孔54及槽55等，因这些优选的方式与上述实施方式(1)相同，故省略说明。

图10表示又一个实施方式(3)的俯视图，在由长边101a、短边101b组成的框架101中，从长边101a上的宽度变窄的区域E的两端F横跨至相对的边连接有加强构件101c。而且，通过这种加强构件101c可确保长边101a的刚性，因此，即使在框架宽度窄的区域E中也能够维持膜张力，并确保框架的粘贴精度。在该实施方式(3)中，因为加强构件101c的配置以外所要求的实施方式与上述实施方式(1)、(2)相同，故省略以后的说明。

图11表示在描绘有图案111的光掩模110上粘贴了上述实施方式(2)的防尘薄膜组件50的状态的俯视图。在上述实施方式(1)、(2)及(3)中，在加强构件的有无或其配置方面各有差异，根据所使用的光掩模的图案111形状对它们适宜区别使用即可。

实施方式(1)的构成最为简单，框架的加工容易且防尘薄膜组件内的构成要素少，因此，其优点是不仅在制造过程中而且在使用当中也容易维持质量。另外，实施方式(2)及(3)，由于加强构件的效果，能够设计得比实施方式(1)的框架宽度更窄，因此其效果是能够确保更大的曝光区域。再者，实施形态(3)与实施方式(2)相比，虽然具有框架的加工、制作较为容易这样的优点，但对于短边而言，由于距相对边的距离长，加强构件变得很长，因此具有难于适用的缺点。

不过，正如前面所述，虽然在光掩模上实际描绘图案的范围根据所制造的商品有各有不同，但在长轴方向、短轴方向两方向上最大限度地要求曝光区域的情况很少，如图11所示，多数情况下曝光需要的区域只是长轴方向、短轴方向中的任意方向。因此，多数情况下，由于存在对曝光上不产生影响的区域，要么无需减小框架宽度，要么可以设置加强构件等，因此，如果预先设定几种典型方案的话，大部分的情况是可以应对的。

另外，在本发明的防尘薄膜组件中，能够将其外形统一成与标准的防尘薄膜组件相同的形状，所以可以使用通常所使用的粘贴装置，此外，对于检验机等的工序而言，由于只需改变检验区域即可，所以极其容易导入。

【实施例】

以下，对本发明的实施例进行更详细的说明。

<实施例1>

制作了如图1～4所示的实施方式(1)的防尘薄膜组件10。框架11通过对铝合金进行机器加工而制作，外尺寸为750x904.5mm，内尺寸为734x890.5mm，高度为5.8mm。框架11的短边11b上有宽度小的区域A，使该区域A的长度为580mm。并且，短边11b的宽度为7mm，不过，在该区域A中的框架宽度变细为4mm。在该框架11上设置通气孔12、夹具孔14、槽15，并且，对整个表面实施黑色耐酸铝处理。

接着，将该框架11搬入等级为10的无尘室内，用表面活性剂和纯水洗涤并使其充分干燥。并且，在框架11底侧表面，作为光掩模粘合层16利用喷涂器涂布了有机硅粘合剂(信越化学工业制)，并加热固化。这个光掩模粘合层16沿着框架11的外形尺寸组以4mm的恒定宽度而设置。

并且，在其相反侧的表面上，作为防尘薄膜胶粘层17涂布有机硅胶粘剂(信越化学工业制)，将其加热并使其完全固化。然后，通过丙烯酸制粘着片材安装PTFE制的膜片过滤器13，使其覆盖通气孔12。

然后，用溶剂稀释氟系树脂(商品名：CYTOP，旭硝子株式会社制)并通过模涂法将其均匀地涂敷于石英基板上，然后，放入烘箱加热除去溶剂而得到干燥膜。此后，将与基板外形相同尺寸的框状夹具胶粘于基板上的膜上，通过将该框状夹具从基板提起使膜剥离，从而制作了厚度为约4μm的防尘薄膜18。然后将该防尘薄膜18胶粘于制作的框架11上的防尘薄膜胶粘层17，用刀具切出周围多余的部分，从而完成了防尘薄膜组件10的制作。

对于所完成的该防尘薄膜组件10，对防尘薄膜18进行了仔细观察，结果完全未发现皱纹和松弛，保持着良好的状态。并且，之后，将该防尘薄膜组件10粘贴于尺寸为800x920x厚10mm的石英基板(未图示)上，结果发现，操作时也未出现框架11产生大的翘曲或防尘薄膜18上出现皱纹等的现象。此外，对粘贴后的尺寸进行确认的结果，长边、短边的尺寸均符合规定，而且长边与短边之间的直角也得到了保持。

<实施例2>

制作了如图5～9所示的实施方式(2)的防尘薄膜组件50。这个防尘薄膜组件的大小是外尺寸1146x1366mm，内尺寸1122x1342mm，高度5.8mm。框架51短边51b上有宽度小的区域C，该区域C的长度为880mm。短边51b的宽度为12mm，而在该区域C中的框架宽度减少而形成为5.5mm。

另外，加强构件51c以从区域C的两端的D部与相邻的长边51a使连接的方式与长边51a、短边51c一体地加工。这里，加强构件51c为宽6mm、高5.8mm，与长边51a、短边51b的连接部以半径2mm的R平滑地连接，与长边51a所构成的角度设定为30度。此外，在该框架51设有直径为1.5mm的通气孔52、夹具孔54、槽55，并对整个表面实施了黑色耐酸铝处理。

对于该框架51，与上述实施例1同样，设置光掩模粘合层56和防尘薄膜胶粘层57，并粘贴防尘薄膜58完成防尘薄膜组件50，然后对整体进行了观察，结果是，框架51短边51b的刚性得到了维持，操作时也完全未观察到防尘薄膜58上起皱或纹和松弛。并将该防尘薄膜组件50粘贴于1220x1400x13mm的石英基板(未图示)进行观察，结果发现各边的尺寸及长边与短边之间的直角均保持在所规定的精度。

<比较例1>

在比较例1中，用与上述实施例1相同的步骤制作了相同外尺寸的防尘薄膜组件。不过，该防尘薄膜组件是如图12所示的传统的外形，外尺寸为750x904.5mm，内尺寸为734x896.5mm，高度为5.8mm，短边的宽度在整个长度上变细为4mm。

对完成的该防尘薄膜组件进行确认的结果发现，即便用手指轻轻触摸框架的短边，短边中央附近的防尘薄膜上也会出现皱纹，处理上需要非常小心。并且，将其粘贴于800x920x10mm的石英基板(未图示)后发现，除了在短边中央部附近的防尘薄膜上出现了略微倾斜斜方向的皱纹之外，其尺寸也变成了从标准位置偏离了约1.5mm平行四边形形状，成为无法使用的状态。

<比较例2>

在比较例2中，用与上述实施例2同样的步骤制作了相同外尺寸的防尘薄膜组件。不过，该防尘薄膜组件是如图12所示的传统的外形，外尺寸为1146x1366mm，内尺寸为1116x1354mm，高度为5.8mm，短边的宽度在整个长度上变细为6mm。

对完成的该防尘薄膜组件进行确认的结果发现，虽然大体上维持了防尘薄膜组件的形状，不过，只是用手指轻轻地触摸框架短边，附近的防尘薄膜上就出现了皱纹。此外，当试图将该防尘薄膜组件从水平状态垂直地立起时，由于框架短边的翘曲太大有塑性变形的危险，所以若不从下方支撑短边中央则不能垂直立起。并且，即使在垂直立起的状态下，由于稍微的外力便会使框架发生变形，因此，粘贴作业等通常的使用极为困难。

【符号说明】

10 防尘薄膜组件

11 框架

11a 长边

11b 短边

12 通气孔

13 过滤器

14 夹具孔

15 槽

16 光掩模粘合层

17 防尘薄膜胶粘层

18 防尘薄膜

50 防尘薄膜组件

51 框架

51a 长边

51b 短边

51c 加强构件

52 通气孔

53 过滤器

54 夹具孔

55 槽

56 光掩模粘合层

57 防尘薄膜组件胶粘层

58 防尘薄膜

90 光掩模表面

91 图案

101 框架

101a 长边

101b 短边

101c 加强构件

110 光掩模基板

111 图案部

Claims

1.一种防尘薄膜组件，其为至少一对边长是大于500mm的矩形的防尘薄膜组件，其特征在于：在至少一对相对边的以边中心为中心的边长的40～80％的区域，该防尘薄膜组件的框架的宽度通过使框架的内侧壁凹陷而变细，并且该变细的区域的框架宽度为3mm以上6mm以下。

2.如权利要求1所述的防尘薄膜组件，其特征在于，从上述框架的宽度细的部位的两端到相邻边或者一直到相对边的相同部位连接有加强构件。

3.如权利要求2所述的防尘薄膜组件，其特征在于，在上述加强构件的光掩模侧的表面未设置光掩模粘合层，在防尘薄膜组件粘贴之后，上述加强构件呈从光掩模表面分离的状态。

4.如权利要求2或3所述的防尘薄膜组件，其特征在于，上述加强构件的防尘薄膜侧的表面与框架的防尘薄膜侧的表面处于同一平面上，并且，在该表面上设有防尘薄膜胶粘层，粘贴有防尘薄膜。

5.如权利要求2～4中任一项所述的防尘薄膜组件，其特征在于，上述加强构件与框架一体地加工。

6.如权利要求2～5中任一项所述的防尘薄膜组件，其特征在于，上述加强构件的截面形状为在光掩模侧具有顶点的三角形状或光掩模侧的表面宽度变窄的梯形状。

7.如权利要求1～6中任一项所述的防尘薄膜组件，其特征在于，光掩模粘合层在防尘薄膜组件整周上以相同的宽度设置，并且，沿着框架外周形状而配置。