JPH01275733A - 投影露光装置のマスキングフレーム用アルミニウム合金 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、投影露光装置において回路パターンのネガを
マスキングするためのマスキングフレーム用のアルミニ
ウム合金に関し、特に、機械的性質、押出性及び切削加
工性に優れる投影露光装置のマスキングフレーム用アル
ミニウム合金に係る。

［従来技術］ （背景技術） 投影露光装置におけるマスキングフレームは、第２図に
示すようなホロー形状をしており、そのホロ一部に回路
パターンを組み込み、外部からの光が回路パターンに入
射することを防止する。かかる機能上その色調には黒色
が用いられる。

そして、マスキングフレームは投影露光装置に次のよう
な手順により配置される。すなわち、マスキングフレー
ムを暗室で洗浄検査した後、クリーンルーム内でマスキ
ングフレームのホロ一部に回路パターンのネガを組み込
み、回路パターンのネガを組み込んだマスキングフレー
ムを、第１図に示すように、投影露光装置の光源１と、
感光剤７が形成された基板８との間に配置する。

しかるに、投影露光装置のスペースは限られているため
、マスキングフレームは薄肉とする必要があり、薄肉化
するために精密な加工が行われている。従って、マスキ
ングフレーム用のアルミニラム合金には、精密切削する
ために充分な強度を有すること（引張強度σ、、４０ｋ
ｇ／ｍｍ”以上）、切削性が良好なことが必要となる。

また、上述したマスキングフレームの機能・用途からし
て、耐食性を有すること、陽極酸化による黒染性などに
優れることが要求される。

さらに、生産効率の面からは押出（特にマンドレル押出
より生産効率・歩留りの良好なボートホール押出）が可
能であることが要求される。

（直近の従来技術） 従来、マスキングフレーム用のアルミニウム合金として
はＪＩＳ７０７５−Ｔ６合金が使用されている。

しかし、この合金は押出性が悪いため、板材より切削に
よって製作していた。これでは、切削加工に時間がかか
り、生産効率が悪くなるとともに、歩留も非常に低かっ
た。

また、′Ｔ６処理すなわち焼入れ時に内部歪が発生し、
この内部歪に起因して精密切削後に変形あるいはシワが
生じるという課題があった。特に、この変形あるいはシ
ワは、近年高まっている薄肉化の要求を阻害する要因と
なっていた。

そのため、ＪＩＳ６０６３−Ｔ５や５０５２の使用も行
われている。

この合金はＴ６ＩＡ埋は行わず、Ｔ５処理材であるため
、ＪＩＳ７０７５−Ｔ６合金で生じた内部歪の発生とい
う問題は有していない。

しかし、これらの合金は強度が低いため、薄肉に加工す
ると切削加工時に外力により変形してしまい、この変形
は修正不能であった。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は上記した従来の合金の有する課題をことごとく
解決するためになされたものであり、本発明は、押出加
工性が良好であり（従って、生産効率が高く）、内部歪
の発生という問題を生ずることがなく、かつ機械的強度
が高い（従って、切削加工時における変形という問題を
生ずることがない）投影露光装置のマスキングフレーム
用アルミニウム合金を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の要旨は、Ｚｎ：５〜７ｗｔ％、Ｍｇ：１．０〜
１．５ｗｔ％、　Ｃｕ　　：　　０．　０　５〜０．　
８ｗｔ％を含有し、かつＣｒ　：　０．０３〜０．１ｗ
ｔ％、Ｚｒ　：　０．０５〜０．３ｗｔ％のうち１種以
上を含有し、さらにＴｉ：０．ＯＯ１〜０．１ｗｔ％を
含有し残部がＡｊｉａおよび不可避不純物からなること
を特徴とする投影露光装置のマスキングフレーム用アル
ミニウム合金に存在する。

［作用］ 以下に成分限定理由を説明する。

（Ｚｎ：５〜７ｗｔ％） Ｚｎは機械的強度を付与するために添加するものであり
、含有量が５％未満の場合には機械的強度が弱くなり、
加工時に歪が発生する。一方、７％を越えて含有される
と押出性が悪くなる。

よってＺｎ含有量は５〜７ｗｔ％とする。

（Ｍｇ：１．０〜１．５ｗｔ％） ＭｇもＺｎと同様に機械的強度を付与するためのもので
あり、含有量が１．０％未満では、その効果が少なく、
１．５ｗｔ％を越えると、押出性が劣化する。

よってＭｇ含有量は１．０〜１．５ｗｔ％とする。

（Ｃｕ　　：　　０．　０５〜０．８ｗｔ％）Ｃｕは、
強度を付与するとともに切削性を良くするために含有さ
せるものであり、含有量が０．０５％未満ではその効果
が少なく、０．８％を越えると耐食性がいちじるしく低
下し、アルマイト性も悪くなる。

よってＣｕ含有量は０．０５〜０．８ｗｔ％とする。

（Ｃｒ　：　０．０３〜０．１　ｗｔ％）Ｃｒは、合金
組織を繊維状にし、機械的性質を良くする効果があるが
、０．０３％未満では、その効果が少なく、０．１ｗｔ
％以上では、アルマイト性が悪くなり、スマットも多く
なる。

よってＣｒ含有量は０．０３〜０．１ｗｔ％とする。

（Ｚｒ　：　０．０５〜０．３ｗｔ％）Ｚｒは、合金組
織を繊維状にし、機械的性質を良くする効果があるが、
Ｃｒよりも合金組織をより一層繊維状にし、機械的性質
を維持する効果がより大きい。含有量が０．０５％未満
ではこの効果が少なく、一方、０．３ｗｔ％を越えて含
有されると、巨大化合物が発生してそれ以上の効果の増
大が期待できず、経済的に無駄になる。

よってＺｒ含有量は０．０５〜０．３ｗｔ％とする。

（Ｔｉ：０．００１〜０．１ｗｔ％） Ｔｉは、組織を微細化し機械的性質を向上させるために
含有させるが、０．００１％未満では、その効果が少な
く、また、０．１％を越えて含有されると、巨大化合物
を発生してそれ以上の効果の増大は期待できなくなる。

よってＴｉ含有量は、０．００１〜０．１ｗｔ％とする
。

以上の組成を有する本発明合金は、Ｔ５ＩＡ理材である
ため焼入れを行う必要がなく、内部歪が少ない。従って
、薄肉に切削加工しても変形が生じない。

［実施例コ （実施例） 第１表に示すＮ０１１〜Ｎｏ、５（発明合金）の組成の
アルミ合金を通常の方法により溶製してビレットを鋳造
した。

このビレットを４７０℃で８時間均質化処理した後、ボ
ートホールダイを用い、押出温度４８０℃にて中空角パ
イプに押出し二段時効を行った（Ｔ５処理材）。

発明合金Ｎｏ、１〜５は、ボートホール押出においても
押出性が良好であった。

この押出材の機械的性質を試験したところ、引張強度は
４５ｋｇ／ｍｍ２以上と高く、薄肉への切削過程で外部
からかなり大きな力がかかっても変形しないほどに十分
な強度を持っていた。

押出材を薄肉に切削加工したところ、変形・シワの発生
は認められなかった。また、切削過程で外部からかなり
大きな力がかかっても変形しなかった。

切削加工後アルマイト処理を行ったところ、アルマイト
性も良好であり、耐食性も良好であった。

（比較例・従来例） 第１表に示すＮｏ、６〜Ｎｏ、９　（比較合金）及びＮ
ｏ、１０〜Ｎｏ、１２　（従来合金）につき、実施例１
と同様にインゴットを溶製した。

このインゴットを均質化処理後、ボートホールダイスを
用い、中空角パイプに押出を試みた。

その結果、Ｎｏ、７．Ｎｏ、９．Ｎｏ、１０については
溶着不良となってしまいボートホールはできなかった。

また、中空角パイプに歪が発生してしまった。そこで、
これらについてはマンドレル押出を行ったが、生産効率
（歩留）が良好ではなかった。

Ｎｏ、１０を除く押出材に対しＴ５処理を行った後、（
Ｎｏ、１０の押出材に対してはＴ６ＩＡ理を行った後）
機械的性質を試験した。

Ｎｏ、６．Ｎｏ、１１．Ｎｏ、１２のいずれも引張強度
は２０〜３０　ｋ　ｇ　／　ｍ　ｍ　２　と低かった。

上記熱処理の後、切削加工を行ったところ、Ｎｏ、５．
Ｎｏ、１１．Ｎｏ、１２は、切削加工時に、外力によっ
て変形したり、表面にキズが付いた。また、Ｎｏ、１０
は、内部歪に起因すると思われる変形・シワが発生した
。

切削加工後、アルマイト処理を行ったところ、Ｎ０１８
にはピンホールなどが発生しており耐食性が悪かった。

また、Ｎｏ、１０も耐食性が悪かった。

［発明の効果］ 本発明によれば以下の数々の効果を得ることができる。

■押出加工性が良好であり、ボートホール押出も可能で
あり、生産効率・歩留が高くなる。

■焼入れの必要がないため内部歪の発生が少なく、従っ
て、薄肉に切削加工しても変形・シワが発生しない。

■機械的強度が、引張強度σａ４０ｋｇ／ｍｒｒｌ’以
上と高く、従って、切削加工時に外力が加わっても変形
を生じることがない。

■アルマイト性が良好であり、従って、耐食性が良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は、投影露光装置の概略図である。第２図はマス
キングフレームの斜視図である。 １・・・光源、２・・・集光レンズ系、３・・・防塵用
薄膜、４・・・回路パターンのネガ、５・・・マスキン
グフレーム、６・・・投影レンズ系、７・・・感光剤、
８・・・基板。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　Ｚｎ：５〜７ｗｔ％、Ｍｇ：１．０〜１．５ｗｔ％、
   Ｃｕ：０．０５〜０．８ｗｔ％を含有し、かつ、Ｃｒ：
   ０．０３〜０．１ｗｔ％、Ｚｒ：０．０５〜０．３ｗｔ
   ％のうち１種以上を含有し、さらにＴｉ：０．００１〜
   ０．１ｗｔ％を含有し残部がＡｌおよび不可避的不純物
   からなることを特徴とする投影露光装置のマスキングフ
   レーム用アルミニウム合金。