JP2009093027A - マスクパターンフィルム圧着機の圧着構造及びその圧着方法 - Google Patents

Abstract

【課題】皺、残留気泡のないマスクパターンフィルム圧着機の提供。
【解決手段】バキュームローラー１２と作業台２０を具えると共に、該バキュームローラーは、軸部と真空吸着ローラー作動面を具え、作業台上の被加工物に垂直に移動可能であり、作業台は真空吸着する被加工物載置面２１を具えて、水平方向に移動可能に設置される。
マスクパターンフィルム圧着工程は、マスクパターンフィルムを該被加工物載置面に吸着してセットし、バキュームローラーのローラー作動面下方に送ると共にローラーを下降させて該ローラー作動面に該フィルムを吸着し、次いで作業台を復帰させて粘着フィルムを該被加工物載置面に吸着してセットし、同様に該ローラー作動面に該フィルムを粘着させ、再度該被加工物載置面に被加工基板を吸着セットして、該ローラー作動面によりこれら３者を圧着固定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、圧着機の圧着構造及びその圧着工程に関する。特に、フィルム材-ネガティブパターンフィルムと被加工材-基板をスムースに気泡がなく、しわがない状態で圧着する圧着機の圧着構造及びその圧着工程に係る。

フォトリソグラフィーなどのマスクパターン形成工程においては、被加工基板上に原版となるネガティブパターンフィルムを用いて、露光区域に応じて、パターン形状或いは回路などのマスク作用を行う。該被加工基板は、ガラス基板或いは金属基板などで、先にネガティブパターンフィルム上に必要なパターンを設計・形成することにより、フォトプロセスを通して、該設計パターンを被加工基板上に効果的に形成することができ、現代工業において非常に便利な加工手段である。
該フォトプロセス中では露光に伴う加熱作用を伴い、該熱エネルギーはネガティブパターンフィルムを膨張させるため、ネガティブパターンフィルム上の回路或いは図形も膨張し変形してしまい、影像の不正確或いは歪像を招き、パターニング効果に大きな影響を及ぼす。また、もしネガティブパターンフィルムと基板間に粉塵、気泡、しわなどがあれば、これもパターニング効果に影響を及ぼす。よって、いかにして上記問題を克服し作業速度を上げるかは、現代工業にとっての課題である。
中華民国特許申請案号95217826号「露光機のネガティブパターンフィルム垂直接着装置」は、粘着テープを用いてネガティブパターンフィルムと基板の外周を粘着合する。さらに、フォトプロセスを行う時、真空吸引作用を利用して、外周だけが粘着テープによって接着されていたネガティブパターンフィルムを基板上に吸着させ、真空吸引力によりネガティブパターンフィルムと基板を確実に接着させた後に露光加工ステップを行うものである。
しかし、上記公知方式は、露光の熱エネルギーがネガティブパターンフィルムに対して引き起こす熱膨張の問題を克服することはできないため、やはりパターニングの効果に影響を及ぼし、製造工程の精度が劣ってしまう。以下に詳述する。
1.公知方式のネガティブパターンフィルムと基板は、周辺においてだけ粘着テープに より接着するため、ネガティブパターンフィルム周囲を固定する効果だけを提供す ることができる。しかし、ネガティブパターンフィルムが露光の熱で膨張する状況 に対して、有効な制御を行うことができず、ネガティブパターンフィルム上の回路 或いは図形は膨張変形し、現像が不正確或いは歪像を招き、パターニング効果に大 きな影響を及ぼす。
2.公知方式はフォトプロセス毎に、毎回真空発生器を起動させる必要がある。しかし 真空発生器の起動後には、真空にするまである程度の時間が必要で、このためパタ ーニング設備全体の構造を複雑にしているばかりか、フォトプロセスの所要時間を 長引かせている。
3.ネガティブパターンフィルムと基板は、周辺だけを粘着テープにより接着するため 、ネガティブパターンフィルムと基板の面積の大部分は真空時に相互に接着状態を 呈し、真空を解除すると分離状態となる。このような接着と分離を繰り返すことで 、相互に衝突し磨耗することは避けられない。さらにネガティブパターンフィルム の材質は比較的軟らかいため、磨耗がもたらす明晰度と完全性への影響はより大き い。このため、ネガティブパターンフィルムを頻繁に交換するなどが必要で、コス トと時間の損失を招いている。
上記のように、公知のフォトプロセスはそのプレ作業において、効果的にネガティブパターンフィルムと基板を圧着する方法がないため、フォトプロセスには非常に多くの不便と面倒を招いている。これに鑑み、本発明はネガティブパターンフィルムと基板を効果的に圧着するメカニズムを提出し、上記の欠点を改善する。
特開２００７−１５７７８７号公報

本発明が解決しようとする主要な課題は、ネガティブパターンフィルムと被加工基板とを圧着する圧着機の圧着構造及びその圧着工程を提供する。これまでは粘着フィルム材-ネガティブパターンフィルムと被粘着フィルム材-基板を効果的に結合固定する方法が無かったため、パターニング加工ステップ中で不便を招き、しかも歩留りが低かったが、その点を改善する。
本発明は、上記構造の問題点を解決したネガティブパターンフィルム圧着機の圧着構造及びその圧着工程を提供するものである。

上記課題を解決するため、本発明は下記のネガティブパターンフィルム圧着機の圧着構造及びその圧着工程を提供する。
すなわち、バキュームローラーと圧着機設備からなり、該バキュームローラーと作業台を圧着機設備内に設置し、該圧着機設備はクリーンユニット、シート除去ユニット、静電気消去ユニットを設置し、
該クリーンユニットは、ローラー動作により、該作業台と該バキュームローラー上の粉塵を粘着して除去し、
該保護シート除去ユニットは、粘着シート上の保護シートを除去し、
該静電気消去ユニットは、静電気を放電して静電気がもたらす影響を減少させ、
該バキュームローラーは、軸部とローラー作動面を具え、該バキュームローラーは内部の気圧を制御し、これにより該ローラー作動面は吸着と開放作用を生じ、
該作業台は、バキュームローラーローラー作動面位置に相対して設置され、該作業台の該バキュームローラーと相対する面は被加工物のセット用の被加工物載置面であって、該作業台は加工工程に沿った軌道面上に位置して水平移動が可能に配置され、また、該バキュームローラーの軸部は該作業台の載置面に垂直なローラー軌道上に位置して作業台上の被加工物に対して垂直に移動可能に設置される。
これにより該バキュームローラーと該作業台の被加工物載置面の接近、或いは離れる動作を、バキュームローラーローラー作動面の吸着と開放効果に対応させ、ローラー動作による圧着の効果を達成することを特徴とする圧着機の圧着構造及びその圧着工程である。

上記のように、本発明の回転圧着方式は、フィルム材、粘着フィルム材、被加工材の三者を気泡、しわ、粉塵のない結合体とすることができ、粘着フィルム材が提供する大面積の粘着力により、フィルム材の熱を受け膨張或いは変形する程度を効果的に低下させることができる。こうして影像の正確性を保持し、後続のパターニング加工工程の便を図る。

図１に示すように、本発明の圧着機の圧着構造は、バキュームローラー１０、作業台２０を具える。該バキュームローラー１０と該作業台２０は、該圧着機設備１内に設置され、該圧着機設備１はクリーンユニット３１、保護シート除去ユニット３２、静電気消去ユニット３３を設置する。
該クリーンユニット３１は、ローラー動作により該作業台２０と該バキュームローラー１０上の粉塵を粘着して除去する。
該保護シート除去ユニット３２は、保護シートを除去し、該静電気消去ユニット３３は静電気を放電させて静電気がもたらす影響を減少させる。該クリーンユニット３１、該シート除去ユニット３２、該静電気消去ユニット３３は公知技術の転用であるため、ここでは詳述しない。

該バキュームローラー１０は、軸部１１とローラー作動面１２を具え、該軸部１１は該圧着機設備１のローラー軌道１３上に設置され、該ローラー軌道１３に沿って移動して、該バキュームローラー１０を該作業台に近接、或いは離間する。該バキュームローラー１０は、負圧ローラーで、吸気動作を行うことができ、気圧を制御し、負圧或いは真空の気圧差によって該ローラー作動面１２上に物体を吸着する作用を生じる。また気圧差を解除して、物体を解放することもできる。
該作業台２０は、平面状を呈し、該バキュームローラー１０に対応する面は被加工物載置面２１で、該被加工物載置面２１は物体を設置可能である。該作業台２０は同様に負圧台で、気圧差によりバキューム効果を生じ、該作業台２０は軌道面２２上に位置し、該軌道面２２に沿って移動する。
該バキュームローラー１０のローラー軌道１３方向は、該作業台２０軌道面２２の法線方向に平行である。本実施例中では、該バキュームローラー１０のローラー軌道１３は垂直方向を呈し、該作業台２０の軌道面２２は水平方向を呈する。こうして該バキュームローラー１０は回転動し、該ローラー軌道１３に沿って移動する時、該作業台２０は該軌道面２２に沿って移動し、該バキュームローラー１０と相互に接する。該ローラー作動面１２は回転し、該被加工物載置面２１とローラー圧着効果を生じる。

本発明の実際の作動は、図２から図９の連続作動図に示す。本実施例は、１個のバキュームローラー１０に１組の作業台２０を組み合わせる。
図２には本発明のスタート時の状態を示す。本ステップは、フィルム材５１を作業台２０の被加工物載置面２１にセットする。該作業台２０の被加工物載置面２１は物体を置くことができる。
次に図３に示すように、該被加工物載置面２１上に先ずフィルム材５１を置く。該フィルム材５１はネガティブパターンフィルムで、該フィルム材５１は、後工程のパターニング加工ステップにおいて使用するフィルム材５１である。該フィルム材５１をセットする時、該作業台２０の気圧差効果により、暫時これを吸着する。
図４に示すステップでは、該バキュームローラー１０は回転動し、該フィルム材５１を該バキュームローラー１０のローラー作動面１２において吸着する。該バキュームローラー１０は、該ローラー軌道１３に沿って下方へと移動し、該ローラー作動面１２を回転させ、該作業台２０は該軌道面２２に沿って横方向に移動する。これにより該被加工物載置面２１と該ローラー作動面１２は相互に接し、該バキュームローラー１０は負圧の気圧差により該フィルム材５１を吸着する。図５に示すように、該バキュームローラー１０は該フィルム材５１を吸着後、上昇し、該作業台２０はスタート状態の位置に戻る。

続いて図６に示すように、本ステップでは該粘着フィルム材５２を該作業台２０の被加工物載置面２１にセットする。該被加工物載置面２１上には高光透過性の粘着フィルム材５２を置くが、該粘着フィルム材５２は両面テープであって、該作業台２０の気圧差効果によりこれを吸着する。さらに、該シート除去ユニット３２を作動させ、該粘着フィルム材５２上層の保護シートを除去する。
図７に示すステップでは、該バキュームローラー１０は回転動し、該バキュームローラー１０のローラー作動面１２において該粘着フィルム材５２を粘着する。該バキュームローラー１０は、該ローラー軌道１３に沿って下方へと移動し、該ローラー作動面１２を回転させ、該作業台２０は該軌道面２２に沿って横方向に移動する。こうして該被加工物載置面２１と該ローラー作動面１２は相互に接し、該ローラー作動面１２は回転動し該被加工物載置面２１を圧着する。該粘着フィルム材５２それ自身の粘着性により該バキュームローラー１０のフィルム材５１に粘着接合し、続いて該粘着フィルム材５２反対面の保護シートを除去する。

次に図８に示すステップでは、該バキュームローラー１０は回転動し、該フィルム材５１と該粘着フィルム材５２を該作業台２０の被加工物載置面２１の被加工材５３に圧着する。該被加工物載置面２１上に被加工材５３を置き、該被加工材５３はガラス或いは金属基板で、さらに該バキュームローラー１０を制御して下方へと移動させ、回転動させる。該作業台２０はさらに横方向に移動しこれと相互に接し、該ローラー作動面１２により該被加工物載置面２１において回転動し、圧着する。
図９に示すように、該バキュームローラー１０と該被加工物載置面２１が相互に接した後、該フィルム材５１は該粘着フィルム材５２を通して該被加工材５３上に粘着する。
本発明は、上記ステップを通して、回転圧着の方式により、該フィルム材５１、該粘着フィルム材５２、該被加工材５３の三者は気泡、しわ、粉塵のない結合体を呈し、該粘着フィルム材５２が提供する大面積の粘着力により、該フィルム材５１が熱を受けて膨張或いは変形する程度を効果的に低下させることができる。さらに、影像の正確性を保持し、後続のパターニング加工工程の便を図る。

さらに図１０〜１７に示すように、本発明の第二実施例はバキュームローラー１０に２組の作業台を組み合わせる。その主な部品は第一実施例と相同であるため、詳述しない。差異点について以下に説明する。
本実施例では、上端の作業台２０１により比較的軽く軟らかいフィルム材５１と粘着フィルム材５２をセットし、下端の作業台２０２により比較的重量のある被加工材５３をセットする。こうして異なる性質物質の設置に適応し、該上端の作業台２０１は負圧台で、気圧差を利用し、比較的軽く軟らかいフィルム材５１、粘着フィルム材５２を吸着固定する。

図１０〜１５は本実施例のバキュームローラー１０がフィルム材５１、粘着フィルム材５２を吸着するステップの指示図である。ここでは下端の作業台２０２を利用しないため、作動方式は第一実施例と同様であるため、再度説明することはしない。
次に図１６に示すように、該バキュームローラー１０はフィルム材５１と粘着フィルム材５２の吸着ステップを完了後、下端の作業台２０２に被加工材５３をセットし、該バキュームローラー体を下方へと移動させ及び回転動させる。該作業台２０２はさらに横方向に移動し、これと相互に接し、こうしてローラー作動面１２は回転動し、被加工物載置面２１を圧合する。
図１７に示すように、バキュームローラー１０と被加工物載置面２１が相互に接した後、該フィルム材５１は該粘着フィルム材５２を通して該被加工材５３上に粘着される。
本実施例は主に上端の作業台２０１と下端の作業台２０２を利用し、それぞれ異なる性質の物体をセットし、セット時の安定性を増強することができる。

本発明の圧着機の斜視図である。 本発明第一実施例のローラー圧着作動の指示図である。 本発明第一実施例のマスクパターンフィルムをセットした状態の指示図である。 本発明第一実施例のマスクパターンフィルムをローラー作動面に吸着した状態指示図である。 本発明第一実施例のマスクパターンフィルムを吸着したローラー上昇作動の指示図である。 本発明第一実施例の粘着フィルムをセットした状態の指示図である。 本発明第一実施例のマスクパターンフィルム上に粘着フィルムを粘着した状態の指示図である。 本発明第一実施例の被処理基板をセットした状態の指示図である。 本発明第一実施例のマスクパターン、粘着フィルム及び基板をローラー圧着した後の指示図である。 本発明第二実施例のローラー圧着作動の指示図である。 本発明第二実施例のマスクパターンフィルムのセット状態の指示図である。 本発明第二実施例のマスクパターンフィルムをローラー作動面に吸着した状態の指示図である。 本発明第二実施例のマスクパターンフィルムを吸着したローラー上昇作動の指示図である。 本発明第二実施例の粘着フィルムをセットした状態の指示図である。 本発明第二実施例のマスクパターンフィルム上に粘着フィルムを粘着した状態の指示図である。 本発明第二実施例の被処理基板をセットした状態の指示図である。 本発明第二実施例のマスクパターン、粘着フィルム及び基板をローラー圧着した後の指示図である。

符号の説明

１ 圧着機設備
１０ バキュームローラー
１１ 軸部
１２ 作動綿
１３ ローラー軌道
２０ 作業台
２０１ 作業台
２０２ 作業台
２１ 被加工物載置面
２２ 軌道面
３１ クリーンユニット
３２ シート除去ユニット
３３ 静電気消去ユニット
５１ フィルム材
５２ 粘着フィルム材
５３ 被加工材

Claims (8)

1. 圧着機設備内に設置された、バキュームローラーと少なくとも１個の作業台を具え、
   該バキュームローラーは、軸部とローラー作動面を具え、該バキュームローラーは気圧を制御して、該ローラー作動面の吸着と開放作用を行い、
   該作業台は、バキュームローラーローラー作動面位置に相対して設置され、該作業台の該バキュームローラーと相対する面は、被加工物載置面であり、
   該バキュームローラーと該作業台の被加工物載置面との接近、離間動作と、バキュームローラーのローラー作動面の吸着と開放動作により、
   バキュームローラーのローラー作動面上に吸着されたフィルム状素材と被加工物載置面上の被加工物とを圧着接合することを特徴とするマスクパターンフィルム圧着機。
2. 前記バキュームローラーに対して、上記作業台を２以上組合せたことを特徴とする請求項１記載のマスクパターンフィルム圧着機。
3. 前記作業台は、圧着工程に沿った軌道面上に位置して圧着工程に沿って移動可能であり、該バキュームローラーの軸部は該作業台の被加工物載置面に対して垂直方向に設けられたローラー軌道上に設置されたことを特徴とする請求項１記載のマスクパターンフィルム圧着機。
4. 前記軌道面は、水平方向で、該ローラー軌道は垂直方向であることを特徴とする請求項１記載のマスクパターンフィルム圧着機。
5. 前記バキュームローラーは、負圧ローラーで、該作業台は負圧台であることを特徴とする請求項１記載のマスクパターンフィルム圧着機。
6. 前記圧着機設備の該作業台に隣接する位置には粘着フィルム材の保護シート除去ユニットを設置することを特徴とする請求項１記載のマスクパターンフィルム圧着機。
7. 前記圧着機設備の該作業台に隣接する位置にはクリーンユニットと静電気消去ユニットを設置したことを特徴とする請求項１記載のマスクパターンフィルム圧着機。
8. マスクパターンフィルム圧着機の圧着工程であって、
   a.フィルム材を作業台の被加工物載置面に置きく、
   b.バキュームローラーのローラー動作により、該フィルム材を該ローラーのローラー 作動面に吸着させ、
   c.粘着フィルム材を該作業台の被加工物載置面に置き、
   d.バキュームローラーのローラー動作により、該粘着フィルム材を該ローラーのロー ラー作動面に粘着させ、
   e.バキュームローラーのローラー動作により、該フィルム材と該粘着フィルム材を該 作業台の被加工物載置面の被加工材に圧着させることを特徴とする請求項１記載の マスクパターンフィルム圧着機による圧着方法。

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