DE19839753A1 - Staubdichtes Gewebe für Halbleitereinräume und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents
Staubdichtes Gewebe für Halbleitereinräume und Verfahren zu seiner HerstellungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein staubdichtes Gewebe für
Halbleiterreinräume und ein Herstellungsverfahren für dieses Gewebe. Sie
betrifft insbesondere ein staubdichtes Gewebe für Reinräume zur Herstellung
von Halbleiterbauelementen und ein Herstellungsverfahren für ein solches
Gewebe. Durch Übereinanderanordnen eines hydrophilen
Polyurethanharzfilmes, eines sehr dichten Polyestergewebes und eines
gewirkten Gewebes oder eines Gewirkes ergeben sich ausgezeichnete
Staubschutzeigenschaften und ein hoher Tragekomfort.
Reinräume werden zunehmend häufiger auf einer ganzen Reihe von Gebieten
eingesetzt. In Reinräumen zur Herstellung von Halbleiterbauelementen werden
hohe Anforderungen an die Sauberkeit gestellt. Das Gewebe für
Reinraumarbeitskittel, die in Reinräume gebracht und dort verwendet werden,
muß sorgfältig gestaltet und hergestellt werden, um das Risiko einer
Verunreinigung durch Staub oder durch Feuchtigkeit auszuschließen, die von
dem Körper eines Arbeiters selbst erzeugt werden (und nachstehend als
"Teilchen" bezeichnet werden).
In den Anfängen der Herstellungsverfahren für Halbleiterbauelemente, als
noch nicht so hoch integrierte Halbleiterbauelemente hergestellt wurden und
die Sauberkeit der Reinräume bei einer Staubklasse zwischen 10 und 100 k
lag, wurde als Gewebe zur Herstellung von Arbeitskitteln normales
Nylon- oder Polyestertaft verwendet.
Da die Herstellungsverfahren für Halbleiterbauelemente jedoch empfindlicher
auf die Reinraumumgebungen, wie z. B. Verunreinigungen, elektrostatische
Probleme usw., reagieren, wird als Gewebe zur Herstellung von
Reinraumarbeitskitteln ein leitendes Polyestergewebe verwendet.
Mit zunehmender Integration von Halbleiterbauelementen, wie z. B. 64 M
DRAM, 256 M DRAM, usw., wurde in jüngster Zeit das Gewebematerial für
Reinraumarbeitskittel sehr weit entwickelt, wobei die kritischen Abmessungen
im Submicronbereich liegen und die Reinräume sauberer sein sollten als dies
der Staubklasse 10 k entspricht.
Das herkömmliche Nylontaft oder Polyestertaft reicht nicht aus, um eine
Verunreinigung durch Feuchtigkeit oder durch feine Teilchen vom Körper
eines Arbeiters zu verhindern, da ihre durch die Webketten und Einschüsse
bestimmte Porösität selbst bei Verwendung von ultrafeinen Endlosfäden oder
Filamenten sehr hoch ist. Zur Lösung dieses Problems wurde das Gewebe
mit einer feuchtigkeitsdurchlässigen, wasserdichten, wasserabweisenden
Beschichtung oder einem Laminat aus einem Polyurethanharz oder einem
Fluorharz versehen. Ein Teil eines auf die oben beschriebene Art und Weise
behandelten Gewebes ist in Fig. 1 dargestellt. Das Produkt wird von DuPont
in den Vereinigten Staaten unter dem Handelsnamen Goretex hergestellt.
Das in Fig. 1 dargestellte genannte Gewebe, das feuchtigkeitsdurchlässig,
wasserdicht und staubdicht ist, wird durch Beschichten eines
Polyestergewebes 3 mit einem Film 1 aus einem Polyurethan und/oder
Fluorharz hergestellt, wobei in dem Gewebe 3 ein leitendes Garn 2
ausgerichtet ist. Wie in Fig. 2 zu erkennen ist, können die vom Körper
erzeugten Teilchen bzw. Partikel den aufgebrachten Harzfilm 1 nicht
passieren, während Feuchtigkeitsteilchen bzw. Partikel durch feine Poren des
Harzgefüges aus dem Gewebe austreten können, so daß dieses
feuchtigkeitsdurchlässig ist. Relativ große Wassermoleküle können jedoch die
in der Beschichtungsschicht 15 ausgebildeten Poren (oder Luftporen) nicht
durchdringen, so daß die Feuchtigkeitsdurchlässigkeit abnimmt und der
Tragekomfort geringer wird. Der Tragekomfort wird noch nachteiliger
beeinflußt, wenn die Harzdeckschicht 1, 15 auf der Innenseite des Gewebes
angebracht wird, da die Haut dann in direktem Kontakt mit dem
wasserdichten Material steht.
Die vorliegende Erfindung betrifft die Schaffung eines staubdichten Gewebes
für Reinräume zur Herstellung von Halbleiterbauelementen mit verbesserten
Staubschutzeigenschaften, durch das eines oder mehrere der auf die
Beschränkungen und Nachteile des Standes der Technik zurückzuführenden
Probleme gelöst wird.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung
eines staubdichten Gewebes mit einer verbesserten Wasserdurchlässigkeit
und einem größeren Tragekomfort.
Zum Erreichen dieser und anderer Vorteile umfaßt das erfindungsgemäße
staubdichte Gewebe für Reinräume:
eine aus einem gewirkten Gewebe oder einem Gewirke bestehende Innenschicht;
eine auf der Innenschicht angebrachte Zwischenschicht aus einem stark feuchtigkeitsabsorbierenden Film aus einem nicht mikroporösen Polyurethanharz; und
eine auf der Zwischenschicht angebrachte Außenschicht aus einem sehr dichten Polyestergewebe mit Webketten und Einschüssen oder Einschußfäden aus einem leitenden Garn, die in einem geringen Abstand zueinander ausgerichtet sind.
eine aus einem gewirkten Gewebe oder einem Gewirke bestehende Innenschicht;
eine auf der Innenschicht angebrachte Zwischenschicht aus einem stark feuchtigkeitsabsorbierenden Film aus einem nicht mikroporösen Polyurethanharz; und
eine auf der Zwischenschicht angebrachte Außenschicht aus einem sehr dichten Polyestergewebe mit Webketten und Einschüssen oder Einschußfäden aus einem leitenden Garn, die in einem geringen Abstand zueinander ausgerichtet sind.
Das Gewirke der Innenschicht besteht vorzugsweise aus einem
kettengewebten Nylontrikotgewebe mit einer guten Festigkeit und Elastizität,
das vorzugsweise eine Smith-Struktur besitzt.
Die Zwischenschicht und die Innenschicht werden vorzugsweise durch ein
Punktverbindungs- oder Punktbondverfahren miteinander verbunden, wobei
vorzugsweise ein Schmelzkleber zum Verbinden der zwei Schichten
verwendet wird.
Die Zwischenschicht und die Außenschicht werden durch ein Punktklebe- oder
Punktbondverfahren oder durch einen dünnen Klebefilm aus Klebstoff
miteinander verbunden.
Das Polyestergewebe hoher Dichte der Außenschicht besteht aus einem
ultrafeinen Garn mit 0,1 Denier (filament denier) oder weniger, das durch
konjugiertes Verspinnen nach dem Seeverfahren bzw. sea-type, dem
Inselverfahren bzw. island-type oder dem Separations- oder Trennverfahren
bzw. separation-type hergestellt wird.
Zusätzlich hierzu wird für das sehr dichte Polyestergewebe der Außenschicht
vorzugsweise eine 2/1-Körperstruktur oder Twillstruktur verwendet, damit man
ein sehr dichtes Gewebe mit guten Elastizitätseigenschaften erhält, wobei
man insbesondere eine Fischgrätenkörperstruktur oder -twillstruktur
verwendet.
Ein Verfahren zur Herstellung eines staubdichten Gewebes für
Halbleiterreinräume umfaßt die folgenden Verfahrensschritte:
- a) Herstellen eines Gewebes als Außenschicht durch Weben von Webketten und Einschußfäden oder Einschüssen aus einem herkömmlichen Polyestergarn mit einer auf die Länge bezogene Masse im Bereich zwischen 50 und 100 Denier, das ein leitendes Garn mit einer auf die Länge bezogenen Masse zwischen 15 und 30 Denier umfaßt, das in einem bestimmten Abstand entlang der Webkettenrichtung und Einschußrichtung ausgerichtet ist, wobei die Webkettendichte 140 bis 170 pro Zoll beträgt, während die Einschußfadendichte 90 bis 130 pro Zoll beträgt; Einfärben des Gewebes mit weißer Farbe; Trocknen und Wärmestabilisieren oder Thermofixieren durch ein übliches Trocknungs- und Nachbehandlungsverfahren für Polyestergewebe;
- b) Beschichten eines Ablöse- oder Releasepapiers mit einem stark feuchtigkeitsabsorbierenden nicht porösen Polyurethanharz als Oberflächenschicht oder Außenschicht, Anbringen des in dem ersten Verfahrensschritt hergestellten Gewebes auf dem Releasepapier durch eine Klebeschicht und Wärmestabilisieren oder Thermofixieren bei einer Temperatur zwischen 100 und 130°C für 10 bis 30 Minuten zur vollständigen Durchführung der Übertragungs- oder Transferbeschichtung;
- c) Alternlassen der verbundenen Schichten bei einer Temperatur zwischen 50 und 80°C für mehr als 15 Stunden, so daß in der Außenschicht aus Polyurethanharz ausreichend viele Brückenreaktionen stattfinden und Abnehmen des Ablöse- oder Releasepapiers; und
- d) Anbringen eines Nylongewirkes auf der Polyurethandeckschicht und Alternlassen bei einer Temperatur zwischen 50 und 80°C für mehr als 15 Stunden.
Bei dem für den ersten Verfahrensschritt zum Weben verwendeten
Polyestergarn kann es sich um ein streckgezwirntes Garn handeln. Zusätzlich
hierzu kann nach dem Trocknen des sehr dichten Gewebes der Außenschicht
bei dem ersten Verfahrensschritt eine antistatische Nachbehandlung erfolgen.
Es sei bemerkt, daß sowohl die obige allgemeine Beschreibung als auch die
folgende ausführliche Beschreibung lediglich beispielhaft sind und zur
näheren Erläuterung der beanspruchten Erfindung dienen.
In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der schichtförmigen Struktur eines
herkömmlichen staubdichten Gewebes für Reinräume zur Herstellung
von Halbleiterbauelementen;
Fig. 2 in schematischer Darstellung einen Querschnitt durch die Deckschicht
eines herkömmlichen staubdichten Gewebes für Reinräume zur
Herstellung von Halbleiterbauelementen, wobei das Austreten von
Feuchtigkeitsmolekülen durch die Deckschicht zu erkennen ist;
Fig. 3 in schematischer Darstellung die schichtförmige Struktur eines
erfindungsgemäßen staubdichten Gewebes für Reinräume zur
Halbleiterherstellung;
Fig. 4 den Arbeitsablauf bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur
Herstellung von staubdichtem Gewebe; und
Fig. 5 in schematischer Darstellung einen Querschnitt durch die Deckschicht
des staubdichten Gewebes für Reinräume zur Herstellung von
Halbleiterbauelementen, wobei das Austreten von
Feuchtigkeitsmolekülen durch die erfindungsgemäße Deckschicht zu
erkennen ist.
Nachstehend werden ausführlich bevorzugte Ausführungsbeispiele
beschrieben, die in den zugehörigen Zeichnungen dargestellt sind.
Fig. 3 zeigt in schematischer Darstellung die schichtförmige Struktur oder den
schichtförmigen Aufbau eines erfindungsgemäßen staubdichten Gewebes für
Reinräume zur Herstellung von Halbleiterbauelementen. Fig. 3 zeigt zudem
die Anordnung der mehrteiligen Struktur des Gewebes sowie seine
Staubschutzeigenschaften und seine Wasserdurchlässigkeit.
Die Außenschicht 101 des in Fig. 3 dargestellten staubdichten Gewebes
besteht aus einem sehr dichten Polyestergewebe mit einem leitenden Garn
104, das in Kettenrichtung und in Einschußrichtung so ausgerichtet ist, daß es
etwas zueinander beabstandet ist. Die Außenschicht 101 besteht aus einem
sehr dichten Gewebe mit einer Webdichte T im Bereich zwischen 230 und
300 (T ist eine in der Industrie üblicherweise verwendete Maßzahl für die
Dichte einer fasrigen Gewebestruktur. T wird aus der Summe der Anzahl an
Filamenten oder Endlosfäden pro Zoll in Kettenrichtung und in
Einschußrichtung berechnet). Das obenbeschriebene sehr dichte Gewebe
besitzt eine gute Staubdichtigkeit, da es eine geringe Porösität und einen
niedrigen Strukturpunkt (structure point) besitzt.
Als leitendes Garn 104 in der Außenschicht des sehr dichten
erfindungsgemäßen Gewebes können mehrere Garnarten verwendet werden.
So kann man beispielsweise die Filamentoberfläche mit Kohlenstoff
überziehen oder man kann durch konjugiertes Verspinnen Kohlenstoff in das
Filamentgarn einführen, usw. Der Ausrichtungsabstand des leitenden Garns
104 in der Außenschicht liegt im Bereich zwischen 0,3 und 1 cm, der im
Hinblick auf die Webeffizienz und das Leitfähigkeitsverhalten zu bevorzugen
ist.
Das Gewebe besteht aus einem Garn mit einer auf die Länge bezogenen
Masse zwischen 50 und 100 Denier, während das leitende Garn aus einem
Garn mit einer auf die Länge bezogenen Masse zwischen 50 und 300 Denier
besteht, das insbesondere im Hinblick auf die Leitfähigkeitseigenschaften und
die Webeffizienz zu bevorzugen ist. Die Webketten und die Einschüsse des
Gewebes bestehen aus einem für Textilzwecke ausreichenden Filamentgarn.
Das Polyestergewebe besitzt vorzugsweise eine 2/1-Körperstruktur oder
Twillstruktur, insbesondere einen Fischgrätentwill oder einen
Fischgrätenkörper, der durch eine hohe Elastizität und eine hohe Dichte
gekennzeichnet ist.
Eine Zwischenschicht 102 unter der Außenschicht 101 besteht aus einem
stark feuchtigkeitsabsorbierenden Film aus einem nicht mikroporösen
Polyurethanharz, das vorzugsweise Estergruppen oder Äthergruppen umfaßt.
Zwischen der Außenschicht 101 und der Zwischenschicht 102 ist eine
Klebeschicht angeordnet, die so dünn wie möglich sein sollte, um eine
Abnahme der Wasserdurchlässigkeit aufgrund einer dicken Klebeschicht zu
verhindern. Es sollte ein Punktklebe- oder Punktbondverfahren verwendet
werden.
Die Feuchtigkeit oder der Schweiß eines menschlichen Körpers durchdringt
demgemäß das Gewirke der Innenschicht 103 und wird durch den sehr
dichten Film aus Polyurethanharz absorbiert. Die Feuchtigkeit oder der
Schweiß wird nun beim Passieren des Polyurethanharzfilms in Dampfmoleküle
umgewandelt, die fein genug sind, daß sie nicht als Verunreinigungsquellen
bei einem Herstellungsverfahren für Halbleiterbauelemente wirken (0,001 µm
oder weniger). Sie treten aus der Außenschicht 101 in die Atmosphäre aus.
Die feinen Teilchen werden somit daran gehindert, das Gewebe zu
durchdringen, so daß der Tragekomfort gesteigert wird.
Das Gewirke der Innenschicht 103 und die Zwischenschicht 102 werden im
Hinblick auf die Beweglichkeit vorzugsweise durch ein Punktklebe- oder
Punktbondverfahren miteinander verbunden, da die Innenschicht 103 direkt
auf der Haut des menschlichen Körpers aufliegt. Als Klebstoff zum Verbinden
kann ein Heißkleber verwendet werden.
Fig. 4 zeigt die Arbeitsschritte bei der Herstellung eines erfindungsgemäßen
staubdichten Gewebes für Halbleiterreinräume. Wie in Fig. 4 zu erkennen ist,
wird zur Herstellung eines staubdichten Gewebes zunächst als Außenschicht
ein sehr dichtes Polyestergewebe hergestellt. Zudem wird durch ein
Transfer- oder Übertragungsbeschichtungsverfahren unter Verwendung eines
Ablöse- oder Releasepapiers als Zwischenschicht ein stark
feuchtigkeitsabsorbierend er Polyurethanharzfilm hergestellt. Nach dem
Aufkleben der Außenschicht auf die Zwischenschicht wird nun zur
Vervollständigung als Innenschicht ein Gewirke auf der Zwischenschicht
angebracht.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines staubdichten
Gewebes für Halbleiterreinräume umfaßt die folgenden Verfahrensschritte:
Herstellung eines sehr dichten Polyestergewebes als Außenschicht durch Weben, Reinigen, Färben und Thermofixieren (1. Schritt);
Beschichten eines Ablöse- oder Releasepapiers mit einem als Zwischenschicht dienenden stark feuchtigkeitsabsorbierenden Polyurethanharzfilm als Oberflächenschicht, Ankleben oder Anbringen des sehr dichten Polyestergewebes auf der Zwischenschicht und Durchführen einer Wärmestabilisierung oder Thermofixierung (2. Schritt);
Abnehmen des Ablöse- oder Releasepapiers nach dem Alternlassen der miteinander verbundenen Außenschicht und Zwischenschicht (3. Schritt); und
Anbringen eines Gewirkes auf der Zwischenschicht und Alternlassen der miteinander verbundenen Schichten (4. Schritt).
Herstellung eines sehr dichten Polyestergewebes als Außenschicht durch Weben, Reinigen, Färben und Thermofixieren (1. Schritt);
Beschichten eines Ablöse- oder Releasepapiers mit einem als Zwischenschicht dienenden stark feuchtigkeitsabsorbierenden Polyurethanharzfilm als Oberflächenschicht, Ankleben oder Anbringen des sehr dichten Polyestergewebes auf der Zwischenschicht und Durchführen einer Wärmestabilisierung oder Thermofixierung (2. Schritt);
Abnehmen des Ablöse- oder Releasepapiers nach dem Alternlassen der miteinander verbundenen Außenschicht und Zwischenschicht (3. Schritt); und
Anbringen eines Gewirkes auf der Zwischenschicht und Alternlassen der miteinander verbundenen Schichten (4. Schritt).
Der Webvorgang bei dem ersten Verfahrensschritt erfolgt unter Verwendung
einer herkömmlichen Wasserstrahlwebmaschine. Es wird vorzugsweise eine
Körper- oder Twillstruktur verwendet, um die Gewebedichte und die Elastizität
des Gewebes zu erhöhen. Insbesondere wird eine 2/1-Körperstruktur oder
Twillstruktur, vorzugsweise ein Fischgrätentwill verwendet, um sowohl die
Strukturfestigkeit des Gewebes als auch seine Elastizität zu erhalten.
Da das für die das Polyestergewebe bildenden Webketten und Schußfäden
verwendete herkömmliche Polyestergarn und das leitende Garn
unterschiedliche auf die Länge bezogene Massen besitzen und da auch ihre
Festigkeit und die Dehnung unterschiedlich sind, sollte beim Weben die
Spannung der Webketten und der Einschüsse oder Schußfäden gesteuert
werden. Bei dem erfindungsgemäßen Gewebe liegt die Webkettendichte im
Bereich zwischen 140 und 170 pro Zoll, während die Dichte der Schußfäden
90 bis 130 pro Zoll beträgt. Durch Aufsummation dieser Werte ergibt sich, daß
es sich um ein sehr dichtes Gewebe mit einer Dichte zwischen 230 und 300 T
handelt. Zusätzlich hierzu liegt die auf die Länge bezogene Masse des
Polyestergarns zwischen 50 und 100 Denier, während die auf die Länge
bezogene Masse des leitfähigen Garns 15 bis 30 Denier beträgt. Diese Garne
besitzen gute Web- und Trageeigenschaften. Für das Reinigen, das Färben
und das Trocknen eignet sich übliche Verarbeitungsverfahren für
herkömmliche Polyestergewebe.
Zur Verbesserung der Elastizität und des Anhaftens an der Harzschicht kann
man als herkömmliches Polyestergarn ein streckgezwirntes Garn verwenden.
Zur Minimierung des Entstehens von statischer Elektrizität kann nach dem
Einfärben auch eine antistatische Nachbehandlung erfolgen.
Bei dem im zweiten Verfahrensschritt aufgebrachten Polyurethan handelt es
sich um ein stark feuchtigkeitsabsorbierendes nicht mikroporöses
Polyurethanharz.
Es werden insbesondere Polyurethanharze mit hydrophilen Ester- oder
Äthergruppen verwendet. Zusätzlich hierzu ist auch eine herkömmliche
Transferbeschichtungsvorrichtung als Beschichtungsvorrichtung verwendbar.
Bei dem dritten Verfahrensschritt läßt man die verbundenen Schichten
vorzugsweise bei einer Temperatur zwischen 50 und 80°C für mehr als 15
Stunden ausreichend stark altern, so daß in dem Polyurethanharzfilm
ausreichend viele Brückenreaktionen stattfinden.
Bei dem vierten Verfahrensschritt sollte das Altern vorzugsweise bei einer
Temperatur zwischen 50 und 80°C für mehr als 15 Stunden erfolgen. Das
Verbinden der Schichten erfolgt vorzugsweise durch ein Punktklebe- oder
Punktbondverfahren, um den sich letztendlich ergebenden Produkten eine
ausreichende Beweglichkeit zu verleihen.
Fig. 5 zeigt in einer schematischen Darstellung einen Schnitt durch die
Deckschicht eines staubdichten Gewebes für Reinräume zur Herstellung von
Halbleiterbauelementen. Wie zu erkennen ist, treten Feuchtigkeitsmoleküle
durch die erfindungsgemäße Deckschicht aus. Im Gegensatz zum Stand der
Technik, bei dem Wasserteilchen durch feine Luftporen austreten, werden
Dampfteilchen 12 auf der Deckschicht 13 absorbiert, diffundieren in Richtung
auf die Außenseite und treten dort als Dampfmoleküle 11 aus.
Verunreinigungsteilchen treten somit erst aus nachdem sie feiner geworden
sind, so daß das Austreten von Verunreinigungen nicht aufgrund einer
Verstopfung der Poren verhindert wird.
Nachstehend wird die vorliegende Erfindung anhand eines
Ausführungsbeispiels beschrieben. Es sei bemerkt, daß das
Ausführungsbeispiel lediglich zur Veranschaulichung dient und keinerlei
Beschränkung darstellt.
Ein als Außenschicht verwendetes sehr dichtes Gewebe wurde unter
Verwendung eines Wasserstrahlwebgerätes hergestellt, wobei der Abstand
zwischen den leitenden Garnen sowohl in Webkettenrichtung als auch in
Einschußrichtung 0,6 cm betrug. Bei den Endlosgarnen oder Filamentgarnen
für die Webketten und die Einschüsse handelte es sich um Endlos- oder
Filamentpolyestergarne mit einer auf die Länge bezogenen Masse von jeweils
70 Denier, wobei die auf die Länge bezogene Masse des leitenden Garns 20
Denier betrug. Die Webdichte betrug
165 × 115. Das Gewebe wurde als 2/1-Körper oder 2½-Twill ausgebildet.
Das Ausgangsgewebe wurde bei einer Temperatur von 90°C mit
60 mpm in einer nachgeschalteten Reinigungsvorrichtung gereinigt, unter
Verwendung einer Ringfärbemaschine weiß gefärbt und in einer
Spannvorrichtung bei einer Temperatur von 140°C mit 60 m/min
wärmestabilisiert oder thermofixiert, so daß sich ein sehr dichtes Gewebe für
eine Außenschicht ergab.
Ein flaches Ablöse- oder Releasepapier wurde bei einer Temperatur zwischen
110 und 120°C mit 20 m/min unter Verwendung einer nachgeschalteten
Beschichtungsvorrichtung mit einem stark feuchtigkeitsabsorbierenden Film
aus einem nicht mikroporösen Polyurethanharz mit Estergruppen beschichtet.
Dieser Film wurde wiederum mit einem Klebstoff beschichtet. Das
obenbeschriebene sehr dichte Gewebe wurde auf die Klebeschicht aufgeklebt
und zwischen Rollen zusammengepreßt, bevor man es bei einer Temperatur
von 60°C für 24 Stunden einem Alterungsvorgang unterwarf, damit
ausreichend viele Brückenreaktionen der Polyurethanharzmoleküle auftreten
konnten.
Anschließend wurde das Ablöse- oder Releasepapier entfernt und es wurde
durch ein Punktklebe- oder Punktbondverfahren auf die von dem Papier
freigegebene Oberfläche ein aus einem Wirkgewebe bestehendes Nylontrikot
mit einer Smith-Struktur aufgeklebt. Anschließend erfolgte bei einer
Temperatur zwischen 60 und 70°C für 24 Stunden ein Alterungsvorgang.
Damit war die Herstellung des erfindungsgemäßen Gewebes für
Halbleiterreinräume beendet.
Die folgende Tabelle zeigt die erhaltenen Ergebnisse für einen
Leistungsvergleich zwischen dem erfindungsgemäßen staubdichten Gewebe
und einem Gewebe nach dem Stand der Technik mit einer
Doppelschichtanordnung, die eine Deckschicht aus einem mikroporösen
Polyurethanharz und ein Polyestergewebe umfaßt.
Die Feuchtigkeitsdurchlässigkeit in der obigen Tabelle wurde durch das
Kaliumacetatverfahren gemäß dem KSK 0594 Standard bestimmt, während
die Luftdurchlässigkeit durch das Frazierverfahren gemäß KSK 0570 bestimmt
wurde.
Ein aus einem erfindungsgemäßen staubdichten Gewebe hergestellter
Reinraumarbeitskittel ist im wesentlichen so gut, daß er für Reinräume zur
Herstellung hochintegrierter Halbleiterbauelemente geeignet ist, in denen die
Sauberkeit für Teilchen mit einer Größe zwischen 0,1 und 0,001 µm auf einem
Pegel gehalten werden sollte, der niedriger ist als die Staubklasse 10.
Der erfindungsgemäße Reinraumarbeitskittel bietet einen hohen Tragekomfort,
da die von einem menschlichen Körper erzeugte Feuchtigkeit einfach
abgegeben wird. Die Staubschutzeigenschaften des Arbeitskittels sind stark
verbessert, da das Gewebe für den Reinraumarbeitskittel durch Beschichtung
eines ein leitendes Garn umfassenden sehr dichten Gewebes mit einem stark
feuchtigkeitsabsorbierenden Polyurethanharzfilm hergestellt wird. Zudem
erfolgt eine antistatische Behandlung des Gewebes und eine
Koronaentladung durch das leitende Garn.
Zusätzlich hierzu lassen sich ultrafeine Teilchen mit einem Durchmesser
zwischen 0,001 und 0,1 µm, die von dem menschlichen Körper erzeugt
werden, durch den erfindungsgemäßen stark feuchtigkeitsabsorbierenden
Polyurethanfilm als Zwischenschicht unter einem sehr dichten Gewebe
vermeiden.
Obgleich die vorliegende Erfindung ausführlich beschrieben wurde, sei
bemerkt, daß auch zahlreiche Veränderungen und Abänderungen
durchgeführt werden können, die von dem Erfindungsgedanken erfaßt werden
und den Schutzbereich der zugehörigen Ansprüche fallen.
Claims (11)
1. Staubdichtes Gewebe für Halbleiterreinräume mit:
einer aus einem Gewirk bestehenden Innenschicht;
einer an der Innenschicht angebrachten Zwischenschicht, die aus einem stark feuchtigkeitsabsorbierenden Film aus einem nicht mikroporösen Polyurethanharz besteht; und mit
einer an der Zwischenschicht angebrachten Außenschicht, die aus einem sehr dichten Polyestergewebe besteht, das Ketten und
Einschüsse eines leitenden Garns umfaßt, die so ausgerichtet sind, daß sie etwas bzw. gering zueinander beabstandet sind.
einer aus einem Gewirk bestehenden Innenschicht;
einer an der Innenschicht angebrachten Zwischenschicht, die aus einem stark feuchtigkeitsabsorbierenden Film aus einem nicht mikroporösen Polyurethanharz besteht; und mit
einer an der Zwischenschicht angebrachten Außenschicht, die aus einem sehr dichten Polyestergewebe besteht, das Ketten und
Einschüsse eines leitenden Garns umfaßt, die so ausgerichtet sind, daß sie etwas bzw. gering zueinander beabstandet sind.
2. Staubdichtes Gewebe nach Anspruch 1, wobei das Gewirke der
Innenschicht aus einem kettengewirkten Nylontrikotgewebe mit einer
guten Festigkeit und Elastizität besteht.
3. Staubdichtes Gewebe nach Anspruch 1, wobei die Zwischenschicht
und die Innenschicht durch ein Punktklebe- oder Punktbondverfahren
verbunden sind.
4. Staubdichtes Gewebe nach Anspruch 1, wobei die Zwischenschicht
und die Außenschicht mittels eines dünnen Abdeckfilms aus Klebstoff
durch ein Punktklebe- oder Punktbondverfahren verbunden sind.
5. Staubdichtes Gewebe nach Anspruch 1, wobei das sehr dichte
Polyestergewebe durch konjugiertes Verspinnen nach dem
Seeverfahren, dem Inselverfahren oder dem Separations- oder
Trennverfahren aus einem ultrafeinen Garn mit einer auf die Länge
bezogenen Masse von 0,1 Denier gebildet wird.
6. Staubdichtes Gewebe nach Anspruch 1, wobei das stark
feuchtigkeitsabsorbierende Polyurethanharz Äthergruppen oder
Estergruppen umfaßt.
7. Staubdichtes Gewebe nach Anspruch 1, wobei das sehr dichte
Polyestergewebe eine Körper- oder Twillstruktur besitzt.
8. Verfahren zur Herstellung eines staubdichten Gewebes für
Halbleiterreinräume mit folgenden Verfahrensschritten:
- a) Herstellen eines Gewebes als Außenschicht durch Weben eines normalen Polyestergarns mit einer auf die Länge bezogenen Masse im Bereich zwischen 50 und 100 Denier mit Webketten und Schußfäden oder Einschüssen, wobei das Gewebe ein leitendes Garn mit einer auf die Länge bezogenen Masse im Bereich zwischen 15 und 30 Denier umfaßt, das entlang der Webkettenrichtung und der Einschußrichtung in einem bestimmten Abstand zueinander ausgerichtet ist; Weben einer sehr dichten 2/1-Twillstruktur mit einer Webkettendichte von 140 bis 170 pro Zoll und einer Einschußdichte von 90 bis 130 pro Zoll; und Einfärben des Gewebes mit einer weißen Farbe und anschließend es Trocknen und Thermofixieren durch ein herkömmliches Einfärbungs- und Endbearbeitungsverfahren für Polyesterfilamentgewebe;
- b) Beschichten eines Ablöse- oder Releasepapiers mit einem nicht mikroporösen stark feuchtigkeitsabsorbierenden Polyurethanharz mit Estergruppen als Oberflächenschicht; Anbringen des in dem ersten Verfahrensschritt als Außenschicht hergestellten Gewebes durch eine Klebeschicht und Heißtrocknen bei einer Temperatur zwischen 100 und 130°C für 10 bis 30 Minuten zum vollständigen Aufbringen der Transfer- oder Übertragungsbeschichtung;
- c) Alternlassen der verbundenen Schichten bei einer Temperatur zwischen 50 und 80°C für mehr als 15 Stunden, so daß in der Außenschicht des Polyurethanharzes ausreichend viele Brückenreaktionen stattfinden und Abnehmen des Ablöse- oder Releasepapiers; und
- d) Anbringen eines Nylongewirkes auf der Polyurethandeckschicht und Alternlassen bei einer Temperatur zwischen 50 und 80°C für mehr als 15 Stunden.
9. Verfahren zur Herstellung eines staubdichten Gewebes für
Halbleiterreinräume nach Anspruch 8, wobei es sich bei dem zur
Durchführung des Webschrittes verwendeten Polyestergarn um ein
streckgezwirntes Garn handelt.
10. Verfahren zur Herstellung eines staubdichten Gewebes für
Halbleiterreinräume nach Anspruch 8, wobei bei dem Webschritt nach
dem Einfärben des sehr dichten Gewebes der Außenschicht eine
antistatische Nachbehandlung erfolgt.
11. Staubdichter Arbeitskittel für Halbleiterreinräume hergestellt unter
Verwendung des Gewebes nach Anspruch 1.
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