KR100329801B1 - 프레임지지페리클수납용기 - Google Patents

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Abstract

미세한 전기장치의 생산에 있어서, 사진인쇄 형성공정에서의 포토마스크의 방진구로 사용되는 새로운 프레임지지 페리클 수납용기가 제안되었다. 플라스틱 수지로 만들어진 종래의 용기와는 다르게, 본 발명의 용기는, 80~95중량%의 ABS 수지나 아크릴 수지와, 20~5중량%의 특수한 친수성 중합체로 이루어진 혼합수지 혼합물인 특수한 영구적인 대전방지성 수지 조성물을 사용하는 것이 특징이다. 수지 조성물의 우수한 대전방지작용에 의해, 용기에 수납되는 프레임지지 페리클은, 운송 도중의 먼지입자의 부착과 같은 문제점으로부터, 또, 용기로부터 증발되는 물질에 의한 오염으로부터 안전하게 보호된다.

Description

프레임지지 페리클(pellicle) 수납용기{CASING FOR FRAME-SUPPORTED PELLICLES}
본 발명은, 집적회로, 고밀도 집적회로, 액정 표시장치판 등과 같이 다양한 종류의 미세한 전기장치의 제조시에, 상기 장치상에 먼지 입자가 부착하는 것을 방지함으로써, 사진인쇄 형성과정 동안 포토마스크 또는 망선(reticle)을 보호하기 위하여 사용하는 장치인 프레임지지 페리클 수납용기에 관한 것이다.
이미 알려진 바와 같이, 집적회로, 고밀도 집적회로, 액정 표시장치판 등과 같은 미세한 전기장치의 대부분의 생산공정은, 반도체 실리콘 박편(wafer) 등과 같은 기판의 표면 위에 형성되는 포토레지스트층이, 포토레지스트층에 재생되는 패턴이 있는 포토마스크라 불리우는 투명체를 통과하여 초음파 적외선에 노출되는 패턴방식인 사진인쇄 형성작업을 포함하고 있다. 재생되는 패턴이 극히 미세하다는 점에서, 포토마스크 위에 약간의 먼지입자라도 부착하는 것은 먼지입자에 의한 빛의 분산으로 재생된 패턴 품질의 심각한 저하를 초래하므로, 포토마스크에 있어서는 먼지입자의 부착이 절대적으로 없어야 한다는 점이 매우 중요하다.
절대적인 청결상태는 아무리 고도(高度)의 청정실이라 하더라도 유지되기 어렵기 때문에, 알루미늄제 등의 견고한 프레임(이하, 페리클 프레임이라고 함)과 플라스틱 수지로 된 매우 투명한 않은 필름(이하, 페리클 막(membrane)이라고 함)으로 이루어진 집적장치인 프레임지지 페리클을 거기에 고정시킴으로써 떨어지는 먼지입자로부터 포토마스크를 보호하는 것이 일반적인 과정인데, 이는 분산되어 이완되지 않는 상태로 페리클 프레임의 한 단부에 점착성있게 결합된다. 프레임지지 페리클이 포토마스크 위에 고정되어 있을 경우, 페리클 막이 페리클 프레임의 높이만큼 포토마스크 위에 있기 때문에, 페리클 막 위에 부착된 먼지입자는 포토마스크 위에 초점이 모여진 초음파 적외선에 의하여 재생된 패턴의 품질에 특별한 영향을 주지는 않는다. 그럼에도 불구하고, 프레임지지 페리클을 방진구(防塵具)로 사용할 때에 있어서는, 가능한 한 먼지가 없는 상태로 유지하는 것은 매우 중요하다. 그러므로, 보관 및 운송 중에는 그 위에 먼지입자가 부착하는 것을 방지하기 위하여 프레임지지 페리클을 밀폐용기에 수납시키는 것이 일반적이다.
지금까지 제안되어온 다양한 용도로 사용되는 다양한 유형의 용기 중에는, 용기 본체(10)와, 페리클 프레임(31)과 페리클 막(30)로 이루어진 직사각형의 프레임지지 페리클이 펼쳐져서 느슨함이 없는 상태로 페리클 프레임(31) 표면의 상단부에 점착력있게 결합되어 프레임을 수납하는 덮개(20)로 구성되는 전형적인 용기의 평면도와 수직단면도가 제1도와 제2도에 각각 표시되어 있다. 용기 본체(10)에는, 덮개(20)를 결합시키기 위해 원주면을 따라 상부를 향하여 돌출된 리브(11)가 형성되어 있고, 용기 본체(10)의 중앙부(12)는 용기 본체(10)의 하부표면 위에 홈(12a)을 형성하는 페리클 프레임(31)을 고정하기에 충분하도록 폭이 넓은 직사각형 계단 형상으로 상승되어 있다. 페리클 프레임(31)을 고정하기 위한 중앙부(12)의 주위에는, 다수의 핀 돌출부(13)가 페리클 프레임(31)의 결합수단으로서 일체로 형성되어 있다. 필수적인 것은 아니지만, 용기 본체(10)의 하부표면에 다수의 지지레그(19)가 형성되어 있다.
한편, 덮개(20)는, 덮개(20)가 용기 본체(10)에 고정될 경우 원주부가 상부를 향한 굴곡을 가지고 있어, 용기 본체(10)의 주위에서 리브(11)와 탄성적으로 결합되는 U자 형상의 굴곡부(21)가 형성된다. 또, 덮개(20)의 중앙부 주위의 계단부(22)는, 페리클프레임(31)의 상단부와 접촉하므로써 핀돌출부(13)로 둘러싸여지는 고정단(12)에 고정되는 프레임지지 페리클에 대한 프레서의 기능을 한다.
앞에서 언급한 프레임지지 페리클 수납용기의 용기 본체(30)와 프레임지지 페리클 수납용기의 덮개(20)는 일반적으로 플라스틱 수지로 만들어지는데, 용기 위에 부착된 먼지입자는 결국은 운송 중에 용기에 수납되어 있는 프레임지지 페리클로 이동하여 트러블을 발생시키기 때문에, 용기 본체의 표면과 덮개 그 자체도 정전기의 흡인력에 의한 먼지입자의 부착을 방지하기 위하여 대전방지성을 가지고 있어야 한다는 점이 중요하다. 이미 잘 알려져 있는 바와 같이, 본체를 형성하는 플라스틱 수지의 표면은, 계면활성제 등의 대전방지제를 플라스틱 수지와 혼합하거나, 대전방지제가 함유된 피복성분을 표면에 피복시킴으로써, 정전기를 방지할 수 있다. 상기한 본체를 물로 세척하거나 천으로 닦는 경우에는 표면의 대전방지성이 쉽게 소멸되기 때문에, 이러한 종래의 방법들은 항상 충분히 만족스러운 것은 아니다. 계면활성제를 함유한 플라스틱 수지성분으로 용기를 성형할 경우, 게다가, 짧은 시간에 플라스틱 수지성분에 함유된 계면활성제가 때때로 용기의 표면에 번져서, 용기에 수납된 프레임지지 페리클을 오염시키기도 한다. 상기에 언급한 문제점이 없이, 플라스틱 수지 성분내에서 반영구적인 대전방지성능을 보장하기 위한 수단으로, 플라스틱 수지에 카본블랙과 같은 전기전도성 재료의 미립자를 혼합하는 방법이 제안되었다. 그러나, 플라스틱 수지 본체의 표면 전도성을 효과적으로 얻을 수 있지만, 이 방법은, 수지 조성물로 성형된 본체의 전기전도성을 확보하기 위하여 플라스틱 수지에 다량 함유된 카본블랙으로부터 먼지입자가 생성되기 때문에, 먼지입자가 발생된다는 점에 있어서 역효과를 가지고 있다.
따라서, 본 발명은, 사진인쇄 형성작업에 있어서, 동일한 용도로 쓰이는 종래의 용기에 있어서의 불편한 점 및 상기에 언급한 문제점이 없는, 포토마스크의 방진구로 사용되는 프레임지지 페리클 수납용기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
따라서, 본 발명에 의해 제공되는 프레임지지 페리클 수납용기는, 그 중앙부에 프레임지지 페리클을 고정할 수 있는 용기 본체(a)와 원주면에서 용기 본체와 결합되어 고정가능한 덮개(b)로 구성되며, 용기 본체와 덮개는 각각, 매트릭스상(matrix狀)의 80~95중량%의 ABS 수지나 아크릴 수지 및 매트릭스상에 분산된 20~5중량%의 친수성 수지로 조성된 수지 혼합물인 대전방지성 수지 조성물로 성형된다.
상기에 언급한 분산된 상을 형성하는 친수성 수지는, 폴리에틸렌글리콜 메타크릴레이트의 공중합체, 중합(에틸렌 산화물-프로필렌 산화물) 공중합체, 폴리에틸렌글리콜계 폴리아미드 및 중합(에피클로로하이드린 - 에틸렌 산화물) 공중합체의 군으로부터 선택된다.
상기에 주어진 요약 설명으로, 본 발명의 프레임지지 페리클 용기의 가장 큰 특징은, 용기 본체와 덮개의 재료로 매우 특수한 중합체 수지를 사용한다는 것이다. 말하자면, 발명된 용기의 용기 본체와 덮개를 형성하는 수지 조성물은, 매트릭스상의 80~95중량%의 ABS 수지나 아크릴 수지와 매트릭스상에 분산된 20~5중량%의 친수성 수지로 이루어지는 수지 혼합물로 성형된다.
중합체 재료의 분야에서는 많은 종류의 친수성 중합체가 이미 널리 알려져 있으며, 분산된 상을 형성하는 친수성 수지를, 폴리에틸렌글리콜 메타크릴레이트의 공중합체, 중합(에틸렌 산화물 - 프로필렌 산화물) 공중합체, 폴리에틸렌글리콜계 폴리아미드 및 중합-(에피클로이드린 - 에틸렌 산화물) 공중합체, 특히, 매트릭스상의 ABS 수지나 아크릴 수지를 결합한 공중합체군으로부터 선택할 경우에, 프레임지지 페리클 수납용기에 필요한 대전방지효과를 얻을 수 있다는 것을 뜻밖에 발견하였다. 이들 특정한 매트릭스와 분산된 수지의 결합으로부터 대전방지성 수지 조성물이 형성될 경우에, 수지 조성물로 성형되는 본체는, 대전방지효과가 반영구적으로 지속하게 된다. 뿐만 아니라, 대전방지성 용기는 계면활성제를 혼합한 대전방지성 수지 조성물과 비교하여, 표면 위에 유성(油性)성분이 번지는 바람직하지 않은 현상이 나타난다는 점에서와, 다량의 카본블랙이 함유된다는 점과 비교하여, 미립자 물질이 떨어지는 바람직하지 않은 현상이 나타난다는 점에서, 대전방지성 용기가 장점이 있다. 프레임지지 페리클 용기에서 필요한 본체의 표면저항율은 1×1010~ 1×1012Ω이며, 이러한 표면저항율은, 다른 성질의 수지 조성물을 고려하여, 상기한 범위 이내에서 2종류 이상의 수지 조성물을 상기한 비율로 적당하게 혼합하므로써, 쉽게 얻을 수 있다. 특히, 분산된 상의 혼합량이 용기에 수납된 물체를 볼 수 있을 정도로 비교적 적은 경우에는, 아크릴 수지를 기본으로 하는 수지 조성물이 약간의 투과성을 유지하기 때문에, 매트릭스 수지로는 아크릴 수지가 바람직하다.
이하에, 본 발명의 용기의 장점을 실시예와 비교예로 더욱 상세하게 설명한다.
(실시예)
매트릭스로서 80중량%의 ABS 수지와, 분산된 상으로서 20중량%의 폴리에틸렌글리콜계 폴리아미드 공중합체(아사히 화학공업 주식회사 제품인 ADOION-A)로 이루어진 대전방지성 수지 조성물을 사용하여, 사출성형한 프레임지지 페리클 용기의 본체를 제조하였다. 여기에 사용된 수지 조성물은, 표면에 부착되는 어떠한 미세한 먼지입자도 쉽게 검출할 수 있다는 점을 고려하여, 흑색 등급(black grade)이었다. 그러므로, 사출성형한 제품의 표면저항율은, 상대습도 50%하의 23℃의 온도에서 3×1011Ω이었다.
매트릭스로서 80중량%의 폴리메틸 메타크릴레이트 수지와, 분산된 상으로서 20중량%의 폴리에틸렌글리콜 메타크릴레이트의 공중합체(쿠레하 화학공업 주식회사 제품인 BAY-ON)로 이루어진 또 다른 대전방지성 수지 조성물을 사용하여, 상기한 용기의 본체에 고정되는 용기의 덮개를 사출성형으로 제조하였다. 그리고, 사출성형제품의 표면저항율은, 상대습도 55%하의, 23℃의 온도에서 5×1011Ω이었다. 이 덮개는 투과성이 충분하여 용기에 수납되어 있는 프레임지지 페리클을 볼 수 있었다.
상기한 본체와 덮개로 구성되는 용기는, 진동에 의한 먼지입자의 발생과, 이하에 설명하는 상승된 온도에서 가속시험함으로써 용기의 본체와 덮개로부터 저분자 - 중량분자 등과 같은 증발성 물질의 흡수로 인한 페리클의 오염 가능성의 2가지 측면으로 평가하였다.
이렇게 하여, 프레임지지 페리클이 수납된 용기에 대해, 진동기를 이용하여, 진폭이 50mm이며, 1분당 200회 진동하는 진동실험을 3시간동안 실시하였다. 용기로부터 꺼낸 프레임지지 페리클을 조명등 아래에서 검사하여 페리클 막에 부착된 먼지입자를 검출하였다.
또한, 프레임지지 페리클 수납용기를, 10일 동안 60℃로 유지시킨 다음에, 용기로부터 프레임지지 페리클을 꺼내어서, 파장이 248nm인 상태에서 페리클 막광선 투과성을 측정하여 가속실험 전의 값과 비교하여 감소되지 않으며, 투과율이 99.3%임을 알게 되었다.
(비교예)
용기의 본체가, ABS 수지와, ABS 수지가 혼합된 계면활성제(토오레이 주식회사 제품의 토요락 ABS-500)로 조성된 대전방지성 ABS 수지 조성물으로 성형된 점과, 덮개가, 아크릴 수지와, 아크릴 수지가 혼합된 계면활성제(콜코오트 주식회사 제품의 콜코오트 515)로 조성된 대전방지성 아크릴 수지 조성물로 성형된 점을 제외하고는, 실험과정은 상기한 실시예와 동일하게 행하였다. 용기의 본체와 덮개의표면저항율은 각각, 2×1013Ω과 7×1013Ω이었으며, 바람직한 값인 1×1010Ω 내지 1×1012Ω보다는 높았다. 용기에 수납된 프레임지지 페리클의 덮개를 통한 육안 투과도는 양호하였다.
상기한 본체와 덮개로 이루어진 비교예의 용기에 대해서 실시예와 동일한 평가실험을 실시하였으며, 진동실험 후에 직경 6인치의 페리클 막에서 적어도 3개의 먼지입자가 검출되었다는 것과, 60℃에서 가속되는 저장실험(storage test)을 행한 후에 적외선 투과도가 99.3%로부터 98.4%로 감소하였음을 알았다.
또 다른 비교를 위하여, 카본블랙을 함유한 대전방지성 수지 조성물을 제조하고, 이로부터 성형된 제품의 표면저항율이 1×105%~ 1×1014Ω 범위에서 다양하게 변화하였음을 발견하였다. 말할 것도 없이, 덮개가 투명하지 못하므로 용기에 수납된 프레임지지 페리클의 존재 여부를 확인할 수 없었다.
제1도는 덮개의 상부 절반을 절단하여 제거한 상태의 프레임지지 페리클을 수납하는 용기의 평면도이다.
제2도는 제1도에서의 II-II선을 따라서 보여지는, 절단된 프레임지지 페리클을 수납하는 용기의 수직단면도이다.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
(10)---------------------- 용기 본체,
(11)---------------------- 리브,
(12) --------------------- 중앙부,
(12a) -------------------- 홈,
(13) --------------------- 핀 돌출부,
(19) --------------------- 지지레그,
(20) --------------------- 덮개,
(21) --------------------- 굴곡부,
(22) --------------------- 계단부,
(30) --------------------- 페리클 막,
(31) --------------------- 프레임 지지 페리클.

Claims (3)

  1. 그 중앙부(12)에 프레임지지 페리클을 고정할 수 있는 수납용기 본체(10)와,
    원주면에서 용기 본체(10)와 결합 및 고정가능한 덮개(20)로 구성되는 조립체이며,
    용기 본체(10)와 덮개(20)는 각각, 매트릭스상의 80~95중량%의 ABS 수지나 아크릴 수지 및 매트릭스상에 분산된 20~5중량%의 친수성 수지로 이루어진 수지 혼합물인 대전방지성 수지 조성물로 성형되는 프레임지지 페리클 수납용기
  2. 제1항에 있어서, 분산된 상을 형성하는 친수성 수지가 폴리에틸렌글리콜 메타크릴레이트의 공중합체, 중합(에틸렌 산화물 - 프로필렌 산화물) 공중합체, 폴리에틸렌글리콜계 폴리아미드 및 중합(에피클로로하이드린 - 에틸렌 산화물) 공중합체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 프레임지지 페리클 수납 용기.
  3. 제1항에 있어서, 용기 본체(10)와 덮개(20)의 표면저항율이 각각 1×1012Ω을 넘지 않는 프레임지지 페리클 수납용기.
KR1019950035103A 1994-10-12 1995-10-12 프레임지지페리클수납용기 KR100329801B1 (ko)

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