CN1737689A - 防护胶膜框架及利用此框架的光刻用防护胶膜组件 - Google Patents

Abstract

一种防护胶膜框架以及使用该框架的光刻用防护胶膜组件，其不仅能借由防护胶膜膜片的张力防止框架向内侧弯曲，使曝光面积减少，亦能得到尺寸精确度以及对光罩的贴附位置精确度良好的防护胶膜组件。本发明的框架，其特征为于框体至少一对的边，具有中央部分为朝外侧凸出的圆弧形状部分，其两侧为朝外侧凹入的圆弧形状部分，再更两外侧为直线形状部分。再者，朝外侧凹入圆弧形状部分的半径为朝外侧凸出圆弧形状部分的半径的1/3以上为宜。本发明特别适用于框架至少一对的边长为400mm以上的大型框架。

Description

防护胶膜框架及利用此框架的 光刻用防护胶膜组件

技术领域

本发明有关避免半导体装置、印刷电路板或液晶显示器等制造时的微尘，所使用的光刻用防护胶膜组件。

背景技术

在大规模集成电路(LSI)等的半导体装置或液晶显示器等的制造中，以光对半导体晶圆或液晶用玻璃原板照射以进行图形的制作，此时如微尘附着于所使用的光罩或初缩光罩(以下，仅以光罩统称之)，由于这些微尘会将光遮蔽、曲折，而会有转印图形受损的问题。

因此，虽然此等图形的制作作业一般在无尘室中进行，但光罩在无尘室内要经常保持洁净也很困难。于是，为于光罩表面避免微尘，而采用在光罩表面贴附防护胶膜组件的方法。

在此情形下，因异物不会直接附着于光罩的表面，而附着于防护胶膜组件上，光刻时，如果将照射光的焦点对准吻合光罩上的图形，防护胶膜上的异物便与图形转印没有关系。

防护胶膜组件的制作通常采如下方式：在由铝、不锈钢、聚乙烯等所形成的防护胶膜框架(以下，仅称框架)的上侧面，涂抹、风干防护胶膜膜片的溶媒(参照专利文献1)，或利用丙烯树脂及环氧树脂等黏接剂(参照专利文献2，专利文献3)，黏接透光性良好的由硝化纤维素、醋酸纤维素、氟系树脂等形成的透明防护胶膜膜片，并且，于框架下侧面设置有为了安装于光罩的由聚丁烯树脂、聚醋酸乙烯酯树脂、丙烯酸树脂等形成的黏接层，以及用以保护此黏着层的隔离层。

再者，将防护胶膜组件贴付于光罩时，为了除去以防护胶膜膜片包覆的防护胶膜组件的内部空间与外部的气压差，而于框架的一部分开设通气压调整用的小孔，为防止自移动的空气通过此小孔所带来的异物的侵入，有时于此小孔设置有过滤器(参照专利文献4)。

一般而言，因防护胶膜膜片是以非常薄的树脂膜所构成，为了将其毫无松弛地贴附于框架上，必须以所有方向平均地施加适当大小张力的状态，黏接于框架。

因此，就通常所使用矩形的防护胶膜组件而言，于已贴附防护胶膜膜片的框架，可以看到因膜片的张力而发生稍微向内侧的弯曲。此现象，例如于印刷电路板与液晶显示器制造所使用大型的防护胶膜组件等框架的边长较大者，会显著地出现。

一方面，为了低成本化而有尽所能地确保大曝光范围的要求，因此，若未尽所能地减小框架朝内侧的弯曲，就会发生能利用的曝光区域(面积)随之减小的问题。当然，以增大框架的截面积的手段，来提高框架刚性的方法也能够解决这个问题，但于实际上，在框架的内侧有前述例如曝光区域的问题，而在外侧亦有确保于光罩固定及搬运的时候所须的处理作业用的空隙的必要。因此，框架的截面积大小受到限制，因而，通常，框架的各边系被形成为由这些限制所决定的直线形状。

另外，对于这个问题，例如有尝试以防护胶膜的张力弯曲预先向外侧鼓起框架的边长，得到约略直线状的方法(参照专利文献5)。

此方法虽然有因加工形状比较简单，制作容易的优点，并且，也能达成是为目的的曝光面积的维持，但却有尺寸精确度的问题。例如，如图4(a)所示，在框架的长边41向外侧弯曲的情形时，将防护胶膜膜片贴附于此框架，会形成如图4(b)的形状，在角隅附近部分44仍然留有弯曲部份，无法将框架内的范围完全以曝光面积来利用。亦即，作为曝光面积来利用的，是以直线包围的阴影部分43的范围。

如此弯曲部分在框架角隅部分附近的仍然残留，是由于防护胶膜膜片的张力与鼓起框架的凸出形状没有适当地平衡的缘故。同时，依照这个方法，因为框架的外形变形，防护胶膜组件贴附于光罩上时变成难以决定其位置，而造成对光罩上贴附防护胶膜组件位置的精确度降低的问题。

并且，因为于框架外鼓起的突出边，无法适切地确认基准位置，加工后正确的尺寸测量困难。因此，框架制作时的精确度管理困难，而造成加工精确度容易降低的问题。

如此对框架弯曲的对策，如边长变长的话，于短边方面也变得必要，依此方法，长边方面的外加上短边方面也要突出形状的话，就尺寸测量应该成为基准部分变得完全没有，加工后正确的尺寸测量变得非常困难。因此导致尺寸精确度更加地降低。

【专利文献1】特开昭58-219023号公报

【专利文献2】美国专利第4861402号

【专利文献3】特公昭63-27707号公报

【专利文献4】实公昭63-39703号公报

【专利文献5】特开2001-42507号公报

发明内容

本发明鉴于上述问题，以提供一种框架以及使用此框架的光刻用防护胶膜组件为目的，其不仅能借由防护胶膜膜片的张力防止向框架内侧弯曲，曝光面积的减少，亦能得到尺寸精确度以及对光罩贴附位置精确度良好的防护胶膜组件。

解决问题的方法

鉴于上述问题，本发明的框架的特征为于框体至少一对的边，具有：中央部分为朝外侧凸出的圆弧形状部分，其两侧为朝外侧凹入的圆弧形状部分，再更两外侧为直线形状部分。再者，朝外侧凹入圆弧形状部分的半径为朝外侧凸出圆弧形状部分的半径的1/3以上为宜。

本发明的框架为：依照黏着防护胶膜膜片而构成防护胶膜组件时，因已黏着的防护胶膜膜片的张力，防护胶膜框架的各边成为直线状的状态，设定边的圆弧形状部分以及直线形状部分的大小、范围。

本发明在使用于框架至少一对的边长400mm以上时特别有效。

借由贴附防护胶膜膜片在上述构成而组成的框架，能得到尺寸精确度高的光刻用的防护胶膜组件。

发明的效果

依据本发明，不仅能防止由于防护胶膜膜片的张力所造成的框架向内侧弯曲，而令曝光面积减少，亦能得到尺寸精确度非常良好，且对光罩贴附位置精确度良好的防护胶膜组件。

并且，因为边的角隅部附近有直线部分，能够正确地取得位置的基准，并能精确度良好地测量尺寸的缘故，能提高框架的加工精确度本身。其结果，乃能使防护胶膜组件的尺寸精确度更加提高。

附图说明

图1显示依本发明的框架的一实施例的概略图。

图2显示使用本发明的框架所制作的防护胶膜框架的1实施例的概略图。

图3(a)显示传统框架的形状，图3(b)显示在此框架黏接防护胶膜膜片而得的传统防护胶膜组件的概略图。

图4(a)显示将长边向外侧弯曲的框架，图4(b)显示于此框架黏接防护胶膜膜片而得的防护胶膜组件的概略图。

图5显示以剥离工具将防护胶膜膜片张设保持时的张力方向。

主要组件符号说明

10框架

11朝外侧凸出的圆弧形状部份(长边方面的范围)

12朝外侧凹入的圆弧形状部份(长边方面的范围)

13直线形状部份(长边方面的范围)

14朝外侧凸出的圆弧形状部份(短边方面的范围)

15朝外侧凹入的圆弧形状部份(短边方面的范围)

16直线形状部份(短边方面的范围)

20框架

21防护胶膜膜片

22防护胶膜膜片黏接剂层

23光罩黏接剂层

30(传统直线形状形成的)框架

31防护胶膜膜片

41将长边弯曲突出的框架的长边

42框架的短边

43防护胶膜膜片

44长边的角隅部分附近

51防护胶膜膜片剥离工具

52防护胶膜膜片

53张力表示箭头(垂直方向)

54张力表示箭头(对角方向)

55黏接防护胶膜膜片前的框架

具体实施方式

发明的优选实施例

一般而言，防护胶膜膜片的成膜，虽然是使用较框架稍大些的圆形或矩形的平滑基板，特别是框架弯曲成为问题的大型防护胶膜组件制作的时候，因为基板加工成本等的考虑，主要使用矩形的成膜基板。

使用矩形的成膜基板的时候，以如图5所示框型的剥离工具51，剥离、保持贴设以旋转涂布等的方法已成膜的防护胶膜膜片。此时，于防护胶膜组件贴附防护胶膜膜片52的时候，框架各边的中央部分，因与边垂直方向的张力53而发生弯曲。

但是，虽然角隅对角方向的张力54，是以自角隅方向向中心的施压方向作用于框架，因为角隅部分的刚性，弯曲框架方向的程度减少，并且由于各别方向的施力交互平衡，于角隅部分附近框架的弯曲量变得非常得少。

因此，为了得到形状精确度良好的防护胶膜组件，有考虑此些点决定框架形状的必要。本发明者努力检讨的结果，而有观察到这样的现象，暨完成本发明。

亦即，解决上述问题本发明的框架，于框体至少一对的边，中央部分为朝外侧凸出的圆弧形状部分，其两侧为朝外侧凹入的圆弧形状部分，再更两外侧为直线形状部分，因此，借由防护胶膜膜片的张力防止向框架内侧弯曲，防止曝光面积的减少。

再者，由于朝外侧凹入圆弧形状部分的半径为朝外侧凸出圆弧形状部分的半径的1/3以上，能将朝外侧凸出与朝外侧凹入部分形状的部分连续圆滑地接续着。并且，此时，依照因黏接的防护胶膜膜片的张力，框架的各边成为直线状的状态，预先设计边的圆弧形状部分以及直线形状部分的大小、范围是很重要。

本发明的框架，根据以上述构成，因不仅于框架中央部分，于角隅部分附近也能得到防护胶膜膜片张力适当的平衡，而能够得到于边的直线性尺寸精确度非常良好的防护胶膜组件。并且，因为于角隅部分附近具有直线部分，能于加工后的尺寸测量时，正确地取得位置的基准，能提高框架的加工精确度。结果，对光罩贴附防护胶膜组件时也不会发生位置的误差，提高防护胶膜组件贴附位置的精确度。

同时，因角隅部分附近必定形成直线形状，能于加工后的尺寸测量时，取得正确的基准，提高加工精确度，并且因为同样的理由，于能于长短边均设置此形状。

于是，如构成使用这样防护胶膜框架的防护胶膜组件，能得到尺寸极为精确的良好的防护胶膜组件。

本发明框架的构成，虽然对于任何大小的框架均有效果，如使用对于至少一对的边长400mm以上这样大型的防护胶膜框架特别有效。

以下，说明本发明的实施样态，但本发明并非以此而限定。

图1表示本发明的一实施样态的图。此为使用于长方形类型的框架的例子，长边的中央部分以中心线对称为朝外侧凸出的圆弧形状部分11，其两侧为朝外侧凹入(内侧凸)的圆弧形状部分12、12，再更外侧至角隅部分为直线形状部分13、13。同样地，关于短边，其中央部分以中心线对称为朝外侧凸出的圆弧形状部分14，其两侧为朝外侧凹入的圆弧形状部分15、15，再更外侧至角隅部分为直线形状部分16、16。

此时框架朝外侧凸出的圆弧形状部分与朝外侧凹入的圆弧形状部分的圆弧大小以及此些圆弧形状部分与直线形状部分的范围分配，有依照将防护胶膜膜片对框架黏着及切断时，依框架的各边成为直线状的状态，对应能组合于使用框架形状的成膜基板(剥离工具)适当设计的必要。

再者，朝外侧凹入圆弧形状部分的大小，虽为朝外侧凸出圆弧形状部分的半径的1/3以上，能使自朝外例凸出向朝外侧凹入的反曲点平滑，特别适宜。

图2表示依此设计、制作长方形类型防护胶膜组件的一例的图。此样态例，为各边框架的宽度全部一致，虽然配合外侧形状部分构成内侧形状部分，未必全部宽度一致亦可，按照必要可以使的变化。例如，微妙地变化框架的宽度调整其刚性，可以更加正确地得到膜片张力平衡。

再者，此实施的样态，虽然以圆弧与直线构成框架的各边，当然，以复数短直线的形状部份构成圆弧的形状部份，也能边全部均以朝外侧凸出的形状部分、朝外侧凹入的形状部分、以及直线的形状部分形成，这样的形态也属于本发明的范畴。

这样以圆弧形状部分与直线形状部分构成框架的边，于因防护胶膜膜片的张力而有框架弯曲问题的边实施即可。亦即，此实施样态，并非于长边与短边双方都必须，仅于长边方面，或仅于短边方面亦可适用。

实施例

〔实施例1〕

以下，说明本发明的实施例，但本发明并非以此而限定，各种各样的样态均可能。

以机械加工制作如图1所示形状的铝合金制框架10。此框架10的尺寸为，以角隅部分之间的外侧尺寸1136×783mm，同样内侧尺寸1116×761，构成长方形。由此，长边为，以朝外侧凸出半径100353mm的圆弧形状部分11，朝外侧凹入半径50000mm的圆弧形状部分12、12，以及自朝外侧凹入的圆弧形状部分至角隅部分的直线形状部分13、13连续地构成。再者，朝外侧凸出圆弧形状部分11的顶点位置(即中央部位)，较角隅部位向外侧突出1mm。

框架10的短边方面为，以朝外侧凸出半径63253mm的圆弧形状部分14，朝外侧凹入半径50000mm的圆弧形状部分15、15，以及自朝外侧凹入的圆弧形状部分至角隅部分的直线形状部分16、16连续地构成。再者，朝外侧凸出圆弧形状部分14的顶点位置(即中央部位)，较角隅部位向外侧突出0.5mm。

框架的宽度，长边方面为11mm、短边方面10mm，框架的内侧为与外侧相同形状所构成。框架的高度为6mm，各角隅的角部份，以外侧R(半径)11mm、内侧R(半径)2mm构成。

所得到框架10洗净、干燥后，于一边端面将防扩胶膜膜片接着剂层22，于另一边端面将光罩黏接剂层23，各别地以硅系黏接剂：KR120(商品名，信越化学股份有限公司制造)涂抹、加热硬化之。

并且，在外侧尺寸900×1250mm、厚度10mm的长方形石英基板上，以旋转涂抹法将氟系聚合物(商品名为『赛脱普』，旭硝子股份有限公司制造)成膜，将此黏接、再剥离于与基板外形相同形状的框架，于框架贴附厚度约4μm的防护胶膜膜片，以裁剪器切断除去框架周围不要的膜成为防护胶膜组件。

此已完成的防护胶膜组件的形状，在具有朝外侧凸出的圆弧形状部分以及朝外侧凹入的圆弧形状部分框架10的外侧、内侧形状，如图2所示般，由于防护胶膜膜片21的张力的作用使朝外侧凸出以及朝外侧凹入的圆弧形状部分产生挠曲，而正好形成为直线状24。

将此防护胶膜组件置放于铸铁制的工作平台上，令安装有测微仪(Mitutoyo公司制造)的台架沿着金属(S45C)制的杆条移动，以每50mm间隔实施对框架形状的测量。再者，作为此测微仪基准的杆条的接触面受加工成平面度以及直线度均在0.03mm以下。其结果，在四边的内侧、外侧的全部测定点，以角隅部分为基准的偏差均在±0.05mm以下。

同时，凸出圆弧形状部分、凹入圆弧形状部分以及直线形状部分的连接部分完全看不到不自然的扭曲形状及类似刀刃的痕迹，外观上也良好。

〔比较例1〕

以机械加工制作如图3(a)所示各边具有如直线形状一般形状的铝合金制防护胶膜框架30。此框架30的尺寸为，以角隅部分之间的外侧尺寸1136×783mm，同样内侧尺寸1116×761，构成长方形。框架高度为6mm。各角隅部份，以外侧R(半径)11mm、内侧R(半径)2mm平滑地构成。于此框架，以与实施例1相同的过程黏黏接防护胶膜膜片31并制作防护胶膜组件。此防护胶膜组件的外观形状如图3(b)所示。

此防护胶膜组件，于长边的中央部分朝内侧的方向约1mm，于短边的中央部分朝内侧的方向约0.5mm，发生显著的弯曲。因此，曝光区域于长边方向减少了约1mm，于短边方向减少了约2mm。

以机械加工制作如图4(a)所示，长边41于朝外侧凸出的弯曲形状，短边42为直线形状构成的防护胶膜框架。尺寸为，角隅部分之间的外侧尺寸1136×783mm，内侧尺寸1116×761，虽与比较例1相同，长边为角隅的终端间完全以半径215083mm朝外侧凸出的圆弧形状连接的形状。框架的宽度，长边方面为11mm，短边为10mm，框架的内侧为与外侧相同形状所构成。框架的高度为6mm，各角隅的角部份，以外侧R(半径)11mm、内侧R(半径)2mm构成。于此框架，以与实施例1以及比较例1相同的过程黏黏接防护胶膜43、制作防护胶膜组件。

所得到框架的外观形状如图4(b)所示。此框架的边长41大约成为直线的形状，于角隅部分的附近44长度大约涵盖120mm，残留有向朝外侧凸出出的形状。并且，短边42于中央部分产生约0.5mm向内侧的弯曲。因此就曝光范围而言，短边方向并未减少，长边方向减少了约1mm。再者，外形成为，长边方面为凸出形状，短边方面为凹入形状。这样的形状无法取得基准位置，决定于光罩上贴附时的位置非常的困难。

产业上的利用性

本发明的防护胶膜组件系适用于避免半导体装置、印刷电路板或液晶显示器等制造时的微尘。

Claims (5)

1.一种防护胶膜框架，其特征在于，在其框体至少一对的边具有：中央部分为一朝外侧凸出的圆弧形状部分，其两侧为一朝外侧凹入的圆弧形状部分，再更两外侧为一直线形状部分。

2.根据权利要求1所述的防护胶膜框架，其特征在于，该朝外侧凹入的该圆弧形状部分的半径为该朝外侧凸出的该圆弧形状部分的半径的1/3以上。

3.根据权利要求1或2所述的防护胶膜框架，其特征在于，将该防护胶膜框架的该边的该圆弧形状部分以及该直线形状部分的大小、范围设计成：于黏接一防护胶膜膜片而构成该防护胶膜组件时，由于黏接的该防护胶膜膜片的张力的作用，使该防护胶膜框架的各边成为直线状。

4.根据权利要求1或2所述的防护胶膜框架，其特征在于，该框体至少一对的边长为400mm以上。

5.一种光刻用的防护胶膜组件，其特征在于，使用根据权利要求1至4项中任一项所述的防护胶膜框架，黏接防护胶膜膜片于该防护胶膜框架而构成。

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