KR102616149B1 - 플랫 패널 디스플레이용 펠리클 프레임체 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 노광광의 산란 방지나 사용 전의 이물 불착 검사 등을 용이하게 행할 수 있도록, 외관색이 제어된 FPD용 펠리클 프레임체 및 그 효율적인 제조 방법을 제공한다. 본 발명의 FPD용 펠리클 프레임체는, 투명 산화 피막을 갖는 스테인리스강재로 구성되고, 투명 산화 피막의 막 두께가 420㎚ 내지 700㎚이다. 투명 산화 피막의 표면 및 스테인리스강재의 표면에 의한 반사광의 간섭색에 의해, 명도 지수 L*값이 33 이하인 것이 바람직하다.
Description
본 발명은, 플랫 패널 디스플레이(FPD) 패널의 제조에 있어서, 리소그래피 공정에서 사용되는 포토마스크나 레티클에 이물이 부착되는 것을 방지하는 펠리클의 프레임체 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 특히, 대형의 FPD용 펠리클 프레임체 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
LSI 및 초LSI 등의 반도체 장치나 FPD 패널은, 반도체 웨이퍼나 FPD용 원판에 광을 조사함으로써 패턴이 형성된다(리소그래피에 의한 패턴 형성). 여기서, 티끌이 부착된 노광 원판을 사용한 경우는 당해 티끌이 광을 흡수 및/또는 반전하기 때문에, 패턴이 양호하게 전사되지 않는다(예를 들어, 패턴의 변형이나 에지의 불명료). 그 결과, 반도체 장치나 FPD 패널의 품질 및 외관 등이 손상되어, 성능이나 제조 수율의 저하가 발생한다는 문제가 있었다.
이 때문에, 리소그래피에 관한 공정은 통상 클린 룸에서 행해지지만, 당해 환경 하에 있어서도 노광 원판으로의 티끌의 부착을 완전히 방지할 수는 없기 때문에, 노광 원판의 표면에 티끌을 피하기 위한 페크릴이 마련되는 것이 일반적이다. 페크릴은 페크릴 프레임체 및 당해 페크릴 프레임체에 장설한 페크릴막으로 구성되어, 노광 원판의 표면에 형성된 패턴 영역을 둘러싸도록 설치된다. 리소그래피 시에 초점을 노광 원판의 패턴 상에 맞추어 두면, 페크릴막에 티끌이 부착된 경우라도, 당해 티끌이 전사에 영향을 끼치는 일은 없다.
여기서, 종래의 일반적인 반도체용의 펠리클은 크더라도 한 변이 150㎜ 정도인 정사각형이었지만, 근년의 FPD 패널의 대형화에 수반하여 펠리클의 대형화도 진행되어 있고, 예를 들어 한 변이 1000㎜인 정사각형을 초과하는 크기의 펠리클 프레임체도 요구되도록 되어 있다. 펠리클 프레임체에는 높은 치수 정밀도나 평탄도에 더하여, 펠리클막의 장력으로 변형되지 않는 강도가 요구되는바, 펠리클 프레임체의 대형화에 수반하여 이것들의 요구를 충족시키는 것이 어렵게 되어 있다.
이에 비해, 예를 들어 특허문헌 1(일본 특허 공개 제2009-3111호 공보)에 있어서는, 알루미늄 합금으로 이루어지는 펠리클 프레임이며, 이 소재 알루미늄 합금이, 질량％로, Mg: 3.5％를 초과하고, 5.5％ 이하를 포함하고, 또한 Ti: 0.005 내지 0.15％, B: 0.0005 내지 0.05％의 1종 또는 2종을 포함함과 함께, Fe: 0.15％ 이하, Si: 0.10％ 이하로 각각 규제하고, 잔부가 Al 및 불가피적 불순물로 이루어지는 조성을 가짐과 함께, 이 알루미늄 합금의 1만배의 주사형 전자 현미경에 의한 조직 관찰에 있어서, 관찰되는 정출물의 시야 내에 차지하는 합계 면적률이 5％ 이하이고, 또한 관찰되는 정출물로 최대의 정출물의 직경이 원 상당 직경으로 3㎛ 이하인 조직을 갖는 것을 특징으로 하는 펠리클 프레임이 개시되어 있다.
상기 특허문헌 1에 기재된 펠리클 프레임에 있어서는, 펠리클 프레임의 소재를 Mg 함유량이 비교적 높은 5000계 알루미늄 합금으로 하고, 정출물이 적은 조직으로 함으로써, 벡점 결함의 발생이 억제되는 것에 더하여, 두께가 비교적 얇아도 강성을 확보할 수 있고, 박형 액정 TV의 액정 디스플레이의 현저한 대형화에 대응하는, 대형화를 가능하게 한 알루미늄 합금제 펠리클 프레임을 제공할 수 있는 것으로 되어 있다.
또한, 특허문헌 2(일본 특허 공개 제2006-284927호 공보)에 있어서는, 알루미늄 합금제의 프레임체와, 상기 프레임체보다도 탄성계수가 큰 재료로 이루어지는 보강 부재를 구비하는 지지 프레임이며, 상기 보강 부재가, 상기 프레임체에 형성된 매설 오목부에 매립되어 있는 것을 특징으로 하는 지지 프레임이 개시되어 있다.
상기 특허문헌 2에 기재된 펠리클용 지지 프레임에 있어서는, 알루미늄 합금제의 프레임체만으로 구성한 경우보다도 굴곡 강성이나 전단 강성이 높아지므로, 이것을 대형화해도 휨이나 변형이 발생하기 어렵다. 또한, 프레임체에 형성한 매설 오목부에 보강 부재를 매립하는 구성으로 했으므로, 프레임체와 보강 부재를 간단하고 또한 확실하게 일체화시키는 것이 가능해지는 것으로 되어 있다.
또한, 펠리클용 지지 프레임은, 광원으로부터의 광의 반사를 방지하여 선명한 패턴 전사상을 얻는 것 및 사용 전의 이물 불착 검사 등을 용이하게 행할 목적으로 표면을 흑색화할 필요가 있어, 예를 들어 양극 산화피막의 포어에 유기 염료 등을 침투시켜 흑색으로 하는 방법이나, 양극 산화 처리 후의 전해 석출에 의해 흑색화하는 방법이 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 3: 일본 특허 공개 제2013-7762호 공보).
그러나, 상기 특허문헌 1에 기재되어 있는 펠리클 프레임이라도, 대형화가 급속하게 진행되고 있는 FPD용 패널에 사용되는 펠리클 프레임체에 요구되는 높은 치수 정밀도, 평탄도, 영률 및 강도 등을 모두 실현하는 것은 곤란하다. 특히, 근년에는, 노광 에어리어를 최대화하기 위해 펠리클 프레임체의 안쪽 치수를 확대하는 것이 갈망되고 있는바, 프레임을 가늘게 하면 충분한 강성을 담보할 수 없었다.
또한, 상기 특허문헌 2에 기재되어 있는 펠리클용 지지 프레임에 있어서는, 프레임체로의 매설 오목부의 형성이나 보강 부재와의 일체화 등이 필요해, 제조 공정이 복잡화됨과 함께 고가로 되어 버린다. 또한, 보강 부재에는, 프레임체보다도 탄성계수가 큰 철이나 티타늄 등의 이종 재료를 사용하는 점에서, 가공 정밀도나 신뢰성을 충분히 담보하는 것이 곤란했다.
또한, 펠리클용 지지 프레임의 표면을 흑색화하는 방법은 기본적으로 알루미늄 합금제의 펠리클용 지지 프레임에 관하여 최적화되어 있어, 다른 재료로 이루어지는 펠리클용 지지 프레임에 적용하는 것은 매우 곤란하다.
이상과 같은 종래 기술에 있어서의 문제점을 감안하여, 본 발명의 목적은, 노광광의 산란 방지나 사용 전의 이물 불착 검사 등을 용이하게 행할 수 있도록, 외관색이 제어된 FPD용 펠리클 프레임체 및 그 효율적인 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명자들은, 상기 목적을 달성하기 위해, FPD용 펠리클 프레임체 및 그 제조 방법에 대하여 예의 연구를 거듭한 결과, FPD용 펠리클 프레임체를 스테인리스강재로 구성하고, 투명 산화 피막의 형성에 의한 간섭색을 이용하는 것 등이 매우 유효한 것을 발견하고, 본 발명에 도달했다.
즉, 본 발명은,
투명 산화 피막을 갖는 스테인리스강재로 구성되고,
상기 투명 산화 피막의 막 두께가 420㎚ 내지 700㎚인 것
을 특징으로 하는 FPD용 펠리클 프레임체를 제공한다.
본 발명의 FPD용 펠리클 프레임체에 있어서는, 상기 투명 산화 피막의 표면 및 상기 스테인리스강재의 표면에 의한 반사광의 간섭색에 의해, 명도 지수 L*값이 33 이하인 것이 바람직하다. 명도 지수 L*값이 33 이하로 되어 있음으로써, 노광광의 산란이 방지됨과 함께, 사용 전의 이물 불착 검사 등을 용이하게 행할 수 있다.
또한, 본 발명의 FPD용 펠리클 프레임체에 있어서는, 상기 투명 산화 피막 및 상기 스테인리스강재의 표면에 의한 반사광의 간섭색이 흑색, 그레이 또는 마젠타인 것이 바람직하다. FPD용 펠리클 프레임체의 외관색이 흑색, 그레이 또는 마젠타로 되어 있음으로써, 사용 전의 이물 불착 검사 등을 더 용이하면서도 확실하게 행할 수 있다.
본 발명의 FPD용 펠리클 프레임체는, 스테인리스강재로 구성되어 있는 점에서, 펠리클 프레임체의 재질로서 종래 사용되어 있는 7000계(Al-Zn-Mg계) 알루미늄 합금, 6000계(Al-Mg-Si계) 알루미늄 합금 및 5000계(Al-Mg계) 알루미늄 합금과 비교하여, 높은 영률을 갖고 있다. 또한, 스테인리스강재의 영률은 100㎬ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 150㎬ 이상으로 하는 것이 보다 바람직하고, 180㎬ 이상으로 하는 것이 가장 바람직하다. 프레임체의 영률을 높게 함으로써, 대형 FPD용의 펠리클 프레임체라도 강성을 충분히 담보할 수 있어, 종래의 펠리클 프레임체보다도 프레임을 가늘게 할 수 있다.
또한, 본 발명의 FPD용 펠리클 프레임체는, 투명 산화 피막을 갖는 스테인리스강재로 구성되고, 상기 투명 산화 피막의 막 두께가 420㎚ 내지 700㎚로 되어 있다. 스테인리스강재의 표면에 막 두께가 420㎚ 내지 700㎚인 투명 산화 피막이 형성되어 있는 점에서, 투명 산화 피막의 표면에 의한 반사광과 스테인리스강재의 표면에 의한 반사광의 간섭색에 의해, 명도 지수 L*값을 33 이하로 할 수 있고, 또한 외관색을 흑색, 그레이 또는 마젠타로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 FPD용 펠리클 프레임체에 있어서는, 상기 스테인리스강재가 오스테나이트계 스테인리스강재인 것이 바람직하다. 오스테나이트계 스테인리스강재를 사용함으로써, 외관색(간섭색)을 흑색, 그레이 또는 마젠타로 변화시킬 수 있다.
또한, FPD용 펠리클 프레임체를 오스테나이트계 스테인리스강재로 함으로써, 높은 영률과 내식성을 겸비시킬 수 있다. 또한, 오스테나이트계 스테인리스강재는 연성 및 인성이 풍부하고, 냉간 가공성이 양호한 점에서, 원하는 프레임체 형상으로 용이하게 가공할 수 있다.
또한, 본 발명의 FPD용 펠리클 프레임체에 있어서는, 상기 스테인리스강재가 마르텐사이트계 스테인리스강재인 것이 바람직하다. 마르텐사이트계 스테인리스강재의 표면에 막 두께가 420㎚ 내지 700㎚인 투명 산화 피막을 형성시킴으로써, 외관색(간섭색)은 흑색으로 되어, 더 확실하게 노광광의 산란을 방지할 수 있다.
또한, FPD용 펠리클 프레임체를 마르텐사이트계 스테인리스강재로 함으로써, 200㎬ 정도의 영률이나 400HV 이상의 비커스 경도로 할 수 있다. 또한, 마르텐사이트계 스테인리스강재는 Ni을 포함하지 않는 점에서 비교적 염가이고, FPD용 펠리클 프레임체의 재료 비용을 저감시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 FPD용 펠리클 프레임체에 있어서는, 짧은 변의 길이가 300㎜ 이상이고, 긴 변의 길이가 400㎜ 이상인 것이 바람직하다. 본 발명의 FPD용 펠리클 프레임체는, 당해 프레임체가 높은 영률을 갖는 스테인리스강재로 구성되어, 충분한 강성을 갖고 있는 점에서, 프레임체가 대형화되어도 펠리클 프레임체로서 사용할 수 있다.
또한, 본 발명은,
스테인리스강재로 구성되는 프레임체를 얻는 제1 공정과,
상기 프레임체를 크롬산과 황산을 포함하는 혼합 용액 중에 침지하여 투명 산화 피막을 형성시키는 제2 공정을 포함하는 것
을 특징으로 하는 FPD용 펠리클 프레임체의 제조 방법도 제공한다.
본 발명의 FPD용 펠리클 프레임체의 제조 방법에 있어서는, 스테인리스강재로 구성되는 프레임체를 크롬산과 황산을 포함하는 혼합 용액 중에 침지함으로써 투명 산화 피막을 형성할 수 있고, 당해 침지 시간에 의해 투명 산화 피막의 막 두께를 옹스트롬 단위로 제어할 수 있다. 그 결과, 투명 산화 피막 표면으로부터의 반사광과, 스테인리스강재 표면으로부터의 반사광의 간섭색을 용이하게 제어할 수 있다.
또한, 본 발명의 FPD용 펠리클 프레임체의 제조 방법에 있어서는, 상기 투명 산화 피막의 막 두께를 420㎚ 내지 700㎚로 하는 것이 바람직하다. 투명 산화 피막의 막 두께를 420㎚ 내지 700㎚로 함으로써, 투명 산화 피막의 표면에 의한 반사광과, 스테인리스강재의 표면에 의한 반사광의 간섭색에 의해, 펠리클 프레임체의 외관을 흑색, 그레이 또는 마젠타로 할 수 있다. 그 결과, 노광광의 산란이 방지됨과 함께, 사용 전의 이물 불착 검사 등을 용이하게 행할 수 있다.
또한, 본 발명의 FPD용 펠리클 프레임체의 제조 방법에 있어서는, 상기 스테인리스강재를 오스테나이트계 스테인리스강 또는 마르텐사이트계 스테인리스강으로 하는 것이 바람직하다. 스테인리스강재를 오스테나이트계 스테인리스강재로 함으로써, 높은 영률과 내식성을 겸비시킬 수 있는 것에 더하여, 오스테나이트계 스테인리스강재는 연성 및 인성이 풍부하고, 냉간 가공성이 양호한 점에서, 원하는 프레임체 형상으로 용이하게 가공할 수 있다.
또한, 스테인리스강재를 마르텐사이트계 스테인리스강재로 함으로써, 표면에 막 두께가 420㎚ 내지 700㎚인 투명 산화 피막을 형성시킴으로써 외관색(간섭색)을 확실하게 흑색으로 할 수 있다. 또한, 200㎬ 정도의 영률이나 400HV 이상의 비커스 경도로 할 수 있다. 또한, 마르텐사이트계 스테인리스강재는 Ni을 포함하지 않는 점에서 비교적 염가이고, FPD용 펠리클 프레임체의 재료 비용을 저감시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 FPD용 펠리클 프레임체의 제조 방법에 있어서는, 상기 제1 공정에 있어서, 상기 스테인리스강재의 고상 접합으로 상기 프레임체를 형성하는 것이 바람직하다. 스테인리스강재의 고상 접합에 의해 FPD용 펠리클 프레임체의 기본 형상을 형성함으로써, 재료의 수율을 높게 할 수 있어, 스테인리스 강판으로부터 FPD용 펠리클 프레임체를 잘라내는 경우와 비교하여, 재료 비용을 저감시킬 수 있다.
또한, 비교적 접합 온도가 낮은 고상 접합을 사용함으로써, 막대 형상의 스테인리스강재를 접합하여 구성되는 펠리클 프레임체의 변형이나 강도 저하를 억제할 수 있다. 여기서, 고상 접합은 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 한에 있어서 특별히 한정되지 않고, 종래 공지의 다양한 고상 접합 방법을 사용할 수 있지만, 예를 들어 마찰 교반 접합 또는 선형 마찰 접합을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 접합체에 대하여 절삭 가공을 실시함으로써, 치수 정밀도가 높은 펠리클 프레임체를 얻을 수 있다.
마찰 교반 접합에서는 접합용 툴의 회전 속도, 이동 속도 및 하중 등에 의해 접합 온도를 제어할 수 있고, 접합부의 조직을 제어할 수 있는 것에 더하여, 열 영향부의 형성 등을 제어할 수 있다. 또한, 선형 마찰 접합에 있어서도, 선형 마찰 조건(진폭, 주파수 및 하중 등)에 의해, 접합부의 조직 제어나 열 영향부의 억제 등을 달성할 수 있다. 또한, 선형 마찰 접합에서는 소모품인 접합용 툴이 불필요해, 접합 비용을 저감시킬 수 있다.
아크 용접이나 레이저 용접 등의 용융 용접을 사용하여 압출재끼리를 접합하면, 접합부가 급랭 응고 조직으로 되어 모재와의 기계적 및 열적 성질의 차이가 커져 버리는 점에서, 높은 치수 정밀도나 신뢰성 등이 요구되는 펠리클 프레임체에 사용하는 것은 곤란하다. 또한, 용융 용접에서는 접합부에 작은 기공 결함이 형성되는 경우가 있지만, 펠리클 프레임체에서는 매우 작은 결함이라도 심각한 문제가 된다. 이에 비해, 마찰 교반 접합이나 선형 마찰 접합에 의한 피접합재의 변형은 매우 작은 것에 더하여, 접합부(교반부)는 기본적으로 용융 응고를 수반하지 않는 재결정 조직으로 되어, 모재와의 차이를 비교적 작게 할 수 있다.
또한, 본 발명의 FPD용 펠리클 프레임체의 제조 방법에 있어서는, 최종적인 펠리클 프레임체의 짧은 변의 길이를 300㎜ 이상, 긴 변의 길이를 400㎜ 이상, 최대 폭을 6㎜ 이하로 하는 것이 바람직하다. 본 발명의 FPD용 펠리클 프레임체의 제조 방법에 있어서는, 높은 영률을 갖는 스테인리스강재를 고상 접합인 마찰 교반 접합으로 접합하는 점에서, 프레임체를 대형화함과 함께 판 폭을 작게 한 경우라도, 양호한 프레임체를 얻을 수 있다. 또한, FPD용 펠리클 프레임체의 안쪽 치수 확대의 관점에서, 프레임의 최대 폭은 5㎜ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.
또한, 본 발명의 FPD용 펠리클 프레임체의 제조 방법에 있어서는, 제1 공정에 있어서, 대략 동일한 형상 및 크기를 갖는 4개의 스테인리스강재(봉재)를 접합하는 것이 바람직하다. 펠리클 프레임체를 구성하는 스테인리스강재(봉재)의 형상 및 크기를 통일함으로써, 접합의 작업성을 향상시킬 수 있어, 제조 비용을 저감시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 노광광의 산란 방지나 사용 전의 이물 불착 검사 등을 용이하게 행할 수 있는 FPD용 펠리클 프레임체 및 그 효율적인 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 실시 형태의 FPD용 펠리클 프레임체의 사시도이다.
도 2는 실시 형태의 FPD용 펠리클 프레임체(1)의 C-C' 단면도이다.
도 3은 실시 형태의 FPD용 펠리클 프레임체의 제조 방법의 공정도이다.
도 4는 실시예에서 얻어진 FPD용 펠리클 프레임체의 개관 사진이다.
도 2는 실시 형태의 FPD용 펠리클 프레임체(1)의 C-C' 단면도이다.
도 3은 실시 형태의 FPD용 펠리클 프레임체의 제조 방법의 공정도이다.
도 4는 실시예에서 얻어진 FPD용 펠리클 프레임체의 개관 사진이다.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 FPD용 펠리클 프레임체 및 그 제조 방법에 대한 대표적인 실시 형태에 대하여 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이것들만으로 한정되는 것은 아니다. 또한, 실시 형태에 있어서의 구성 요소는, 일부 또는 전부를 적절히 조합할 수 있다. 또한, 이하의 설명에서는, 동일하거나 또는 상당 부분에는 동일 부호를 붙여, 중복되는 설명은 생략하는 경우가 있다. 또한, 도면은, 본 발명을 개념적으로 설명하기 위한 것이기 때문에, 표현된 각 구성 요소의 치수나 그것들의 비는 실제의 것과는 다른 경우도 있다.
1. FPD용 펠리클 프레임체
도 1, 도 2에 도시한 바와 같이, FPD용 펠리클 프레임체(1)는, 투명 산화 피막(4)을 갖는 스테인리스강재(2)로 구성되어 있다. 보다 구체적으로는, FPD용 펠리클 프레임체(1)는, 스테인리스강재(2)로 구성되는 프레임체(이후, 「스테인리스강제 프레임체」라고 칭하는 경우가 있음.)(3)와, 스테인리스강제 프레임체(3)에 형성된 투명 산화 피막(4)을 구비하고 있다. FPD용 펠리클 프레임체(1)는, 스테인리스강재로 구성되어 있음으로써, 펠리클 프레임체의 재질로서 종래 사용되어 있는 알루미늄 합금과 비교하여, 높은 영률을 갖고 있다. 또한, 스테인리스강재의 영률은 100㎬ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 150㎬ 이상으로 하는 것이 보다 바람직하고, 180㎬ 이상으로 하는 것이 가장 바람직하다. 프레임체의 영률을 높게 함으로써, 대형 FPD용의 펠리클 프레임체라도 강성을 충분히 담보할 수 있어, 종래의 펠리클 프레임체보다도 프레임을 가늘게 할 수 있다.
스테인리스강제 프레임체(3)는 높은 영률을 갖는 스테인리스강재로 구성되어 있기 때문에, 스테인리스강제 프레임체(3)의 단면적을 저감시켜도 대형의 FPD용 펠리클 프레임체(1)에 요구되는 강성을 유지할 수 있고, 당해 단면적의 저감에 의해 프레임체의 안쪽 치수를 확대할 수 있음과 함께, 높은 치수 정밀도나 평탄도를 갖는 FPD용 펠리클 프레임체(1)를 얻을 수 있다.
스테인리스강제 프레임체(3)에 사용하는 스테인리스강재는, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 한에 있어서 특별히 한정되지 않고, 종래 공지의 다양한 스테인리스강재를 사용할 수 있지만, 내식성을 담보하는 관점에서는, 오스테나이트계 스테인리스강재를 사용하는 것이 바람직하고, 영률이나 경도의 관점에서는, 마르텐사이트계 스테인리스강재를 사용하는 것이 바람직하다.
여기서, 오스테나이트계 스테인리스강재로서는, 예를 들어 JIS 규격에서 규정되어 있는 SUS301, SUS301L, SUS301J1, SUS302B, SUS303, SUS304, SUS304Cu, SUS304L, SUS304N1, SUS304N2, SUS304LN, SUS304J1, SUS304J2, SUS305, SUS309S, SUS310S, SUS312L, SUS315J1, SUS315J2, SUS316, SUS316L, SUS316LN, SUS316Ti, SUS316J1, SUS316J1L, SUS317, SUS317L, SUS317LN, SUS317J1, SUS317J2, SUS836L, SUS890L, SUS321, SUS347, SUSSXM7, SUSXM15J1을 사용할 수 있다.
또한, 마르텐사이트계 스테인리스강재로서는, 예를 들어 JIS 규격에서 규정되어 있는 SUS403, SUS410, SUS410S, SUS420J1, SUS420J2, SUS440A를 사용할 수 있다.
스테인리스강제 프레임체(3)는, 예를 들어 스테인리스 강판으로부터 잘라냄으로써 얻어지고, 접합부 등의 특성이 다른 영역을 갖지 않는 것이 바람직하지만, 접합부를 갖는 경우는 고상 접합부인 것이 바람직하다. 용융 용접부는 급랭 응고 조직으로 되어 모재와의 기계적 성질의 차이가 커져 버리지만, 고상 접합부는 기본적으로 재결정 조직으로 되어 모재와의 기계적 성질의 차이를 작게 할 수 있다. 또한, 고상 접합 시의 입열은 비교적 작아지기 때문에, 펠리클 프레임체의 현저한 변형이나 강도 저하를 억제할 수 있다.
FPD용 펠리클 프레임체(1)의 짧은 변(도 1의 A)의 길이는, 통상 300㎜ 이상, 바람직하게는 500㎜ 이상, 보다 바람직하게는 700㎜ 이상이고, 상한은 특별히 한정되지 않지만, 통상 3000㎜ 이하이다. FPD용 펠리클 프레임체(1)의 긴 변(도 1의 B)의 길이는, 통상 400㎜ 이상, 바람직하게는 600㎜ 이상, 보다 바람직하게는 900㎜ 이상이고, 상한은 특별히 한정되지 않지만, 통상 4000㎜ 이하이다. FPD용 펠리클 프레임체(1)의 짧은 변 및 긴 변의 길이가 상기 하한값 이상이면, 대형의 FPD 패널에 대해서도 노광 원판에 대한 티끌의 영향을 억제하기 쉽다. 또한, FPD용 펠리클 프레임체(1)는, 스테인리스강제 프레임체(3)가 높은 영률을 갖는 스테인리스강재로 구성되어 있는 점에서, 프레임체가 대형화되어도 펠리클 프레임체로서 충분히 사용할 수 있다.
FPD용 펠리클 프레임체(1)의 프레임의 최대 폭(도 2의 W)은 6㎜ 이하인 것이 바람직하고, 5㎜ 이하인 것이 보다 바람직하다. FPD용 펠리클 프레임체(1)는 높은 영률을 갖는 스테인리스강재(2)로 구성되어 있는 점에서, 프레임 폭을 작게 해도 강성을 담보할 수 있다. 여기서, 프레임의 최대 폭을 6㎜ 이하로 함으로써 프레임체 근방에 있어서의 노광 불량을 억제할 수 있고, 5㎜ 이하로 함으로써 FPD용 펠리클 프레임체(1)의 안쪽 치수를 더 확대할 수 있다.
스테인리스강제 프레임체(3)의 표면에는, 투명 산화 피막(4)이 형성되어 있다. 투명 산화 피막(4)의 막 두께는, 통상 420㎚ 이상, 바람직하게는 430㎚ 이상, 보다 바람직하게는 440㎚ 이상, 더욱 바람직하게는 450㎚ 이상, 특히 바람직하게는 460㎚ 이상이고, 통상 700㎚ 이하, 바람직하게는 600㎚ 이하, 보다 바람직하게는 550㎚ 이하, 더욱 바람직하게는 500㎚ 이하, 특히 바람직하게는 480㎚ 이하이다. 투명 산화 피막(4)의 막 두께를 상기 범위 내로 함으로써, 투명 산화 피막(4)의 표면에 의한 반사광과 스테인리스강재(2)의 표면에 의한 반사광의 간섭색에 의해, FPD용 펠리클 프레임체(1)의 명도 지수 L*값을 원하는 값으로 할 수 있고, 또한 외관색을 흑색, 그레이 또는 마젠타로 할 수 있다. 일반적인 도장 등과는 달리, 투명 산화 피막(4)의 막 두께는 매우 얇은 점에서, FPD용 펠리클 프레임체(1)의 치수 정밀도 등에 끼치는 피막의 영향을 최소한으로 그치게 할 수 있다. 본 명세서에 있어서, 투명 산화 피막(4)의 막 두께란, 실시예에 기재된 방법에 의해 측정되는 값을 말한다.
FPD용 펠리클 프레임체(1)의 명도 지수 L*값은, 통상 33 이하, 바람직하게는 32 이하, 보다 바람직하게는 31 이하, 특히 바람직하게는 30 이하이다. 명도 지수 L*값이 상기 범위 내이면, 노광광의 산란이 방지되기 쉬워짐과 함께, 사용 전의 이물 불착 검사 등을 용이하게 행하기 쉬워진다. 본 명세서에 있어서, 명도 지수 L*값이란, 실시예에 기재된 방법에 의해 측정되는 값을 말한다.
또한, FPD용 펠리클 프레임체(1)의 외관색은, 투명 산화 피막(4)의 표면에 의한 반사광과 스테인리스강재(2)의 표면에 의한 반사광의 간섭색이고, 염료나 안료에 의한 발색이 아니기 때문에, 강한 광에 장시간 노출되어도 색이 변화되는 경우가 없다.
투명 산화 피막(4)의 조성 및 미세 구조는 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 한에 있어서 특별히 한정되지 않고, 막 두께를 조절하여 FPD용 펠리클 프레임체(1)의 명도 지수 L*값을 원하는 값으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 투명 산화 피막(4)은, 스테인리스강재(2)의 표면에 형성되는 다공질 산화 피막에 있어서, 이 다공질 산화 피막에 생기는 구멍이 막힌 것인 것이 보다 바람직하다. 이러한 투명 산화 피막(4)은, 스테인리스강제 프레임체(3)(스테인리스강재(2))를 가온한 크롬산과 황산의 혼합 용액 중에 침지하여 투명한 다공질 산화 피막을 얻고, 또한 이 다공질 산화 피막의 구멍 중에 크롬산화물을 석출시킴으로써 얻을 수 있다. 투명 다공질 산화 피막의 구멍을 크롬산화물로 막음으로써, 피막 경도와 내식성을 향상시킬 수 있다.
또한, 투명 산화 피막(4)은 스테인리스강재(2) 자체의 산화 피막을 성장시킨 것인 것이 바람직하다. 이에 의해, 투명 산화 피막(4)은, 예를 들어 도금 피막과 같이 금속 표면에 별도의 물질을 부착시킨 것이 아닌 점에서 매우 양호한 밀착성을 갖고 있고, 투명 산화 피막(4)을 형성시킨 후에 굽힘 가공이나 가벼운 정도의 프레스 가공 등을 실시할 수도 있다.
FPD용 펠리클 프레임체(1)의 단면 형상은, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서 특별히 제한되지 않고, 종래 공지의 다양한 형상으로 할 수 있지만, 펠리클막을 장설하는 상변 및 접착용 점착층을 마련하는 하변이 평행한 사변형으로 하는 것이 바람직하다. FPD용 펠리클 프레임체(1)의 상변에는 펠리클막을 장설하기 위한 폭이 필요하고, 하변에는 접착용 점착층을 마련하여 노광 원판에 접착하기 위한 폭이 필요하다.
FPD용 펠리클 프레임체(1)의 평탄도는, 바람직하게는 150㎛ 이하, 보다 바람직하게는 100㎛ 이하이다. FPD용 펠리클 프레임체(1)의 평탄도를 향상시킴으로써, 펠리클을 노광 원판에 첩부한 경우의 FPD용 펠리클 프레임체(1)의 변형량을 작게 할 수 있다. 또한, 본 명세서에 있어서 평탄도는, FPD용 펠리클 프레임체(1)의 각코너 4점과 4변의 중앙 4점의 총 8점에 있어서 높이를 측정함으로써 가상 평면을 산출하고, 당해 가상 평면으로부터의 각 점의 거리 중, 최고점으로부터 최저점을 뺀 차에 의해 산출할 수 있다.
또한, FPD용 펠리클 프레임체(1)를 사용하여, 각종 펠리클을 구성할 수 있다. 본 실시 형태의 펠리클은, FPD용 펠리클 프레임체(1)와, FPD용 펠리클 프레임체(1)의 상면에 마련된 펠리클막을 구비하고 있다. 또한, 펠리클은, FPD용 펠리클 프레임체(1)의 하면에 마련된 보호막을 구비하고 있어도 된다. 이러한 펠리클은, 예를 들어 FPD용 펠리클 프레임체(1)의 상면에 투명성의 펠리클막을 피복 설치함과 함께, FPD용 펠리클 프레임체(1)의 하면에 접착층을 형성하여, 당해 접착층의 하면에 보호막을 박리 가능하게 피복 설치함으로써 얻을 수 있다. 본 실시 형태의 FPD용 펠리클 프레임체(1)에 의하면, 스테인리스강재(2)로 구성되는 프레임체(3)를 구비하기 때문에, 펠리클을 구성한 경우에, 프레임체(3)의 안쪽 치수의 확대에 의해 프레임체(3)의 폭이 좁아진 경우라도, 강성을 유지함으로써 변형 등이 발생하기 어렵다. 또한, 종래 공지의 다양한 표면 처리나 표면 피복에 의해 FPD용 펠리클 프레임체(1)를 흑색화할 수 있어, 노광 시의 광의 반사가 전사 패턴을 불선명하게 한다는 문제를 회피할 수 있다.
2. FPD용 펠리클 프레임체의 제조 방법
도 3에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 FPD용 펠리클 프레임체의 제조 방법은, 스테인리스강재로 구성되는 프레임체를 얻는 제1 공정(S01)과, 프레임체를 크롬산과 황산을 포함하는 혼합 용액 중에 침지하여 투명 산화 피막을 형성시키는 제2 공정(S02)을 포함하고 있다. 이하, 임의의 공정도 포함하여 각 공정 등에 대하여 상세하게 설명한다.
(1) 제1 공정(S01: 프레임체 성형 공정)
제1 공정(S01)은 스테인리스강제 프레임체(3)를 얻기 위한 공정이고, 필요에 따라 스테인리스강재(2)에 대하여 접합 및 절삭 등을 실시하여, FPD용 펠리클 프레임체(1)에 사용하는 스테인리스강제 프레임체(3)를 높은 치수 정밀도에 의해 얻기 위한 공정이다.
스테인리스강재(2)가 충분한 크기를 갖고 있는 경우, 스테인리스강재(2)로부터 스테인리스강제 프레임체(3)를 잘라낼 수 있다. 한편, 스테인리스강재(2)를 고상 접합함으로써도 스테인리스제 프레임체(3)를 얻을 수 있고, 이 경우는 스테인리스강재(2)의 수율을 높게 할 수 있다. 또한, 잘라내기 또는 고상 접합으로 얻어진 스테인리스강제 프레임체(3)에 대해서는 다시 절삭 가공을 행해도 된다. 이하, 고상 접합을 사용하여 스테인리스강제 프레임체(3)를 얻는 공정에 대하여, 상세하게 설명한다.
1. 스테인리스강재의 고상 접합
스테인리스강재의 고상 접합은 임의의 공정이고, 스테인리스강재(2)를 고상 접합하여 FPD용 펠리클 프레임체(1)의 형상에 가까운 접합체를 얻기 위한 공정이다. 스테인리스강재(2)를 고상 접합함으로써 FPD용 펠리클 프레임체(1)의 기본 형상을 형성하기 때문에, 재료의 수율이 높고, 스테인리스 강판으로부터 FPD용 펠리클 프레임체(1)를 잘라내는 경우와 비교하여, 재료 비용을 저감시킬 수 있다.
또한, 비교적 접합 온도가 낮은 고상 접합을 사용함으로써, 판상의 스테인리스강재(2)를 접합하여 구성되는 펠리클 프레임체의 변형이나 강도 저하를 억제할 수 있다. 여기서, 고상 접합은 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 한에 있어서 특별히 한정되지 않고, 종래 공지의 다양한 고상 접합 방법을 사용할 수 있지만, 예를 들어 마찰 교반 접합 또는 선형 마찰 접합을 사용하는 것이 바람직하다.
마찰 교반 접합에서는 접합용 툴의 회전 속도, 이동 속도 및 하중 등에 의해 접합 온도를 제어할 수 있고, 접합부의 조직을 제어할 수 있는 것에 더하여, 열 영향부의 형성 등을 제어할 수 있다. 또한, 선형 마찰 접합에 있어서도, 선형 마찰 조건(진폭, 주파수 및 하중 등)에 의해, 접합부의 조직 제어나 열 영향부의 억제 등을 달성할 수 있다. 또한, 선형 마찰 접합에서는 소모품인 접합용 툴이 불필요해, 접합 비용을 저감시킬 수 있다.
마찰 교반 접합을 사용하여 스테인리스강재(2)를 접합하는 경우, 접합 온도에 있어서 스테인리스강재(2)보다도 강도가 높은 재질의 접합용 툴을 사용할 필요가 있다. 당해 접합용 툴의 재질은 마찰 교반 접합이 달성되는 한에 있어서 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 초경합금, 질화규소나 pc-BN 등의 세라믹스, W-Re 등의 고융점 금속을 사용할 수 있다.
여기서, 아크 용접이나 레이저 용접 등의 용융 용접을 사용하여 압출재끼리를 접합하면, 접합부가 급랭 응고 조직으로 되어 모재와의 기계적 및 열적 성질의 차이가 커져 버리는 점에서, 높은 치수 정밀도나 신뢰성 등이 요구되는 FPD용 펠리클 프레임체(1)의 제조에 사용하는 것은 곤란하다. 또한, 용융 용접에서는 접합부에 작은 기공 결함이 형성되는 경우가 있지만, FPD용 펠리클 프레임체(1)에서는 매우 작은 결함이라도 심각한 문제가 된다. 이에 비해, 마찰 교반 접합이나 선형 마찰 접합에 의한 피접합재의 변형은 매우 작은 것에 더하여, 접합부(교반부)는 기본적으로 용융 응고를 수반하지 않는 재결정 조직으로 되어, 모재와의 차이를 비교적 작게 할 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이, FPD용 펠리클 프레임체(1)에 사용하는 스테인리스강재(2)는, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 한에 있어서 특별히 한정되지 않고, 종래 공지의 다양한 스테인리스강재를 사용할 수 있지만, 내식성을 담보하는 관점에서는, 오스테나이트계 스테인리스강재를 사용하는 것이 바람직하고, 영률이나 경도의 관점에서는, 마르텐사이트계 스테인리스강재를 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 스테인리스강재(2)를 접합하여 스테인리스강제 프레임체(3)를 제조하는 경우, 제1 공정에 있어서, 대략 동일한 형상 및 크기를 갖는 4개의 스테인리스강재(2)를 접합하는 것이 바람직하다. 펠리클 프레임체를 구성하는 스테인리스강재(2)의 형상 및 크기를 통일함으로써, 접합의 작업성을 향상시킬 수 있어, 제조 비용을 저감시킬 수 있다.
2. 접합체의 절삭 가공
예비 공정 1에서 얻어진 스테인리스강재(2)의 접합체에 대하여 절삭 가공을 실시함으로써, 스테인리스강제 프레임체(3) 및 최종적인 FPD용 펠리클 프레임체(1)의 형상을 얻을 수 있다.
절삭 가공 후의 프레임체의 짧은 변의 길이는 300㎜ 이상, 긴 변의 길이는 400㎜ 이상, 최대 폭을 6㎜ 이하로 하는 것이 바람직하다. FPD용 펠리클 프레임(1)은 전체적으로 균질이면서 높은 강성을 갖는 것이 요구되지만, 접합부를 갖는 경우라도, 높은 영률을 갖는 스테인리스강재(2)를 고상 접합으로 접합함으로써, 프레임체를 대형화함과 함께 판 폭을 작게 한 경우라도, 양호한 프레임체를 얻을 수 있다. 또한, FPD용 펠리클 프레임체(1)의 안쪽 치수 확대의 관점에서, 프레임의 최대 폭은 5㎜ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.
여기서, 접합에 의한 변형 등이 문제가 되는 경우는, 접합체를 가압 어닐링한 후, 절삭 가공을 실시하는 것이 바람직하다. 용융 용접을 사용하는 경우와 비교하면, 고상 접합으로 얻어지는 프레임체의 변형은 작아지지만, FPD용 펠리클 프레임(1)에는 매우 높은 치수 정밀도가 요구된다. 이에 대하여, 접합체에 가열 어닐링을 실시하여 내부 변형을 제거함으로써, 절삭 가공 후의 프레임체의 치수 정밀도를 더 향상시킬 수 있다.
(2) 제2 공정(S02: 투명 산화 피막 형성 공정)
제2 공정(S02)은, 제1 공정(S01)에서 얻어진 스테인리스강제 프레임체(3)를 크롬산과 황산을 포함하는 혼합 용액 중에 침지하여 투명 산화 피막을 형성시키기 위한 공정이다. 제2 공정(S02)에 의해 FPD용 펠리클 프레임체(1)의 외관색을 결정할 수 있다.
스테인리스강제 프레임체(3)를 가온한 크롬산과 황산의 혼합 발색 용액 중에 침지시킴으로써, 스테인리스강재(2)의 표면에 투명 산화 피막(4)을 형성할 수 있다. 혼합 발색 용액 중에서 성장시킨 산화 피막은 다공질이고, 그 상태에서는 피막 경도 및 내식성이 충분하지 않은 경우가 있다. 여기서, 경도 피막이나 내식성이 충분하지 않은 경우, 수세 후에 크롬산계의 용액 중에서 제품을 음극으로 하여 전해하고, 산화 피막의 구멍 중에 크롬산화물을 석출시켜 구멍을 막는 것이 바람직하다.
FPD용 펠리클 프레임체(1)의 외관색은, 투명 산화 피막(4)의 막 두께에 의해 제어할 수 있고, 투명 산화 피막(4)의 막 두께는 420㎚ 내지 700㎚의 범위로 하는 것이 바람직하다. 투명 산화 피막(4)의 막 두께를 420㎚ 내지 700㎚로 함으로써 FPD용 펠리클 프레임체(1)의 명도 지수 L*값을 33 이하로 할 수 있지만, 당해 값은 스테인리스강제 프레임체의 표면 상태에 따라서도 미묘하게 변화되는 경우가 있는 점에서, 원하는 값이나 외관색에 따라 투명 산화 피막(4)의 막 두께를 미세 조정하는 것이 바람직하다.
여기서, 투명 산화 피막(4)의 막 두께는 옹스트롬 단위로 조정할 수 있다. 구체적으로는, 혼합 발색 용액 중에서 스테인리스강제 프레임체와 백금의 측정 전극의 전위차(㎷ 단위)를 계측하고, 당해 전위차가 투명 산화 피막(4)의 성장에 따라 변화되는 것을 이용하여 침지 시간을 결정하면 된다.
투명 산화 피막(4)에서 발색할 수 있는 색은 스테인리스의 종류에도 의존하고, 오스테나이트계 스테인리스강재의 경우는 앰버, 블루, 그레이, 골드, 마젠타, 그린 및 그 중간색, 흑색으로 할 수 있지만, 흑색, 그레이 또는 마젠타로 하는 것이 바람직하다. 또한, 마르텐사이트계 스테인리스강재의 경우는 원칙적으로 흑색만으로 된다.
이상, 본 발명의 대표적인 실시 형태에 대하여 설명했지만, 본 발명은 이들만에 한정되는 것은 아니고, 다양한 설계 변경이 가능하고, 그들 설계 변경은 모두 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.
실시예
≪실시예≫
JIS-SUS303의 판재에 절삭 가공을 실시하여, 긴 변 940㎜, 짧은 변 760㎜, 프레임 폭 6㎜ 및 프레임 두께 6㎜의 스테인리스강제 프레임체를 얻었다.
이어서, 스테인리스강제 프레임체를 탈지 및 수세한 후, 가부시키가이샤 도요 이가가쿠 겐큐쇼제의 혼합 발색 용액(크롬산과 황산의 혼합 용액) 중에 75초 침지하여 투명 산화 피막을 형성시켰다. 그 후, 수세 및 건조시켜 FPD용 펠리클 프레임체를 얻었다. 실시예의 FPD용 펠리클 프레임체의 투명 산화 피막의 막 두께는 490㎚였다. 본 실시예에 있어서, 투명 산화 피막의 막 두께의 측정은, FPD용 펠리클 프레임체를 절단함으로써 얻어진 시료의 단면을 주사 전자 현미경(SEM)(히다치 세이사쿠쇼제, 형식 번호: S-4500)을 사용하여 관찰하고, 관찰 사진으로부터 상면, 내측면, 외측면의 피막 두께를 산출하고, 이들 피막 두께의 평균값을 구함으로써 행하였다. 얻어진 FPD용 펠리클 프레임체의 외관 사진을 도 4에 도시한다. FPD용 펠리클 프레임체에 변형이나 흠집은 보이지 않고, 충분한 강성 및 치수 정밀도를 갖는 대형의 FPD용 펠리클 프레임체가 얻어져 있는 것을 알 수 있다. 또한, FPD용 펠리클 프레임체의 외관색은 마젠타로 되어 있었다.
FPD용 펠리클 프레임체의 짧은 변 2개소 및 긴 변 2개소의 총 4개소의 명도 지수 L*값을 측정했다. 본 실시예에 있어서, 명도 지수 L*값의 측정은, FPD용 펠리클 프레임체의 표면을 분광 색차계(닛폰 덴쇼쿠 고교제, 형식 번호: NF777)로 측정하고, 각 변의 측정값을 평균함으로써 행하였다. 각 측정값 및 그 평균값을 표 1에 나타낸다. 명도 지수 L*값은 최대라도 32.01로 되어 있고, 모든 영역에서 33 이하로 되어 있다.
얻어진 FPD용 펠리클 프레임체에 인장 시험을 실시하여, 응력-변형 곡선으로부터 영률을 구한바, 198.8㎬이었다. 또한, 인장 강도는 617㎫, 0.2％ 내력은 236㎫이었다. 종래 알려져 있는 A5052 알루미늄 합금제의 FPD용 펠리클 프레임체의 영률은 69㎬ 정도이고, 얻어진 FPD용 펠리클 프레임체는 높은 영률을 갖고 있는 것을 알 수 있다. 본 실시예에 있어서, 인장 시험은, 인장 시험기(시마즈 세이사쿠쇼제, 형식 번호 AG-IS 100kN)를 사용하여 측정을 행하였다. 인장 강도, 내력, 연신은 JIS Z2241에 준하여 측정을 행하였다. 영률은 응력-연신 곡선으로부터 구했다. 인장 시험의 조건은, 영률 및 내력 측정까지는 크로스헤드 변위 속도를 0.5㎜/min으로 하고, 그 이후에는 5㎜/min으로 했다.
≪비교예 1≫
혼합 발색 용액 중으로의 침지 시간을 50초로 한 것 이외는 실시예와 마찬가지로 하여, FPD용 펠리클 프레임체를 얻었다. 비교예 1의 FPD용 펠리클 프레임체의 투명 산화 피막의 막 두께는 400㎚였다.
또한, 실시예와 마찬가지로 하여 명도 지수 L*값을 측정했다. 얻어진 각 측정값 및 그 평균값을 표 1에 나타낸다. FPD용 펠리클 프레임체의 외관색은 블루로 되어 있고, 명도 지수 L*값은 35 이상으로 되어 있다.
≪비교예 2≫
혼합 발색 용액 중으로의 침지 시간을 65초로 한 것 이외는 실시예와 마찬가지로 하여, FPD용 펠리클 프레임체를 얻었다. 비교예 2의 FPD용 펠리클 프레임체의 투명 산화 피막의 막 두께는 220㎚였다.
또한, 실시예와 마찬가지로 하여 명도 지수 L*값을 측정했다. 얻어진 각 측정값 및 그 평균값을 표 1에 나타낸다. FPD용 펠리클 프레임체의 외관색은 골드로 되어 있고, 명도 지수 L*값은 34 이상으로 되어 있다.
1: FPD용 펠리클 프레임체
2: 스테인리스강재
3: 스테인리스강제 프레임체(프레임체)
4: 투명 산화 피막
2: 스테인리스강재
3: 스테인리스강제 프레임체(프레임체)
4: 투명 산화 피막
Claims (11)
- 투명 산화 피막을 갖는 스테인리스강재로 구성되고,
상기 스테인리스강재의 영률은 100Gpa이상이고,
상기 투명 산화 피막의 막 두께가 420㎚ 내지 700㎚이고,
상기 투명 산화 피막은 구멍을 갖고, 상기 구멍에 크롬산화물이 석출되어 있고,
짧은 변의 길이가 300㎜ 이상이고,
긴 변의 길이가 400㎜ 이상이고,
프레임의 최대 폭이 6㎜ 이하이고,
상기 투명 산화 피막의 표면 및 상기 스테인리스강재의 표면에 의한 반사광의 간섭색에 의해, 명도 지수 L*값이 33 이하인 것
을 특징으로 하는 플랫 패널 디스플레이(FPD)용 펠리클 프레임체. - 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 간섭색이 흑색, 그레이 또는 마젠타인 것
을 특징으로 하는 FPD용 펠리클 프레임체. - 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 스테인리스강재가 오스테나이트계 스테인리스강재인 것
을 특징으로 하는 FPD용 펠리클 프레임체. - 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 스테인리스강재가 마르텐사이트계 스테인리스강재인 것
을 특징으로 하는 FPD용 펠리클 프레임체. - 삭제
- 영률이 100Gpa 이상인 스테인리스강재로 구성되는 프레임체를 얻는 제1 공정과,
상기 프레임체를 크롬산과 황산을 포함하는 혼합 용액 중에 침지하여 투명 산화 피막을 형성시키고, 다공질의 상기 투명 산화 피막의 구멍에 크롬산화물을 석출시키는 제2 공정을 포함하고,
상기 프레임체의 짧은 변의 길이를 300mm 이상, 긴 변의 길이를 400mm이상으로 하고,
프레임의 최대 폭을 6mm이하로 하고,
상기 투명 산화 피막의 표면 및 상기 스테인리스강재의 표면에 의한 반사광의 간섭색에 의해, 명도 지수 L*값이 33 이하인 것
을 특징으로 하는 FPD용 펠리클 프레임체의 제조 방법. - 제7항에 있어서, 상기 투명 산화 피막의 막 두께를 420㎚ 내지 700㎚로 하는 것
을 특징으로 하는 FPD용 펠리클 프레임체의 제조 방법. - 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 스테인리스강재를 오스테나이트계 스테인리스강 또는 마르텐사이트계 스테인리스강으로 하는 것
을 특징으로 하는 FPD용 펠리클 프레임체의 제조 방법. - 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 스테인리스강재의 고상 접합으로 상기 프레임체를 형성하는 것
을 특징으로 하는 FPD용 펠리클 프레임체의 제조 방법. - 제10항에 있어서, 상기 고상 접합에 마찰 교반 접합 또는 선형 마찰 접합을 사용하는 것
을 특징으로 하는 FPD용 펠리클 프레임체의 제조 방법.
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|---|---|---|---|---|
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| JP7387685B2 (ja) * | 2021-09-17 | 2023-11-28 | 株式会社Kokusai Electric | 半導体装置の製造方法、基板処理方法、プログラム、および基板処理装置 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006284927A (ja) | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Nippon Light Metal Co Ltd | ペリクル、支持枠、枠体および枠体の製造方法 |
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| JP2015036791A (ja) * | 2013-08-15 | 2015-02-23 | 旭化成イーマテリアルズ株式会社 | ペリクル枠体及びペリクル |
| JP2016090784A (ja) * | 2014-11-04 | 2016-05-23 | 日本軽金属株式会社 | ペリクル用支持枠および製造方法 |
| JP2016218162A (ja) * | 2015-05-18 | 2016-12-22 | 信越化学工業株式会社 | ペリクル及びその装着方法 |
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Family Cites Families (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61213380A (ja) * | 1985-03-18 | 1986-09-22 | Tsukiboshi Art Kogyo Kk | 金属板表面模様形成方法 |
| JPS61250179A (ja) * | 1985-04-26 | 1986-11-07 | Nisshin Steel Co Ltd | 高耐食性着色ステンレス鋼 |
| JPH01167702A (ja) * | 1987-12-23 | 1989-07-03 | Matsushita Electric Works Ltd | 光学膜付き金属材 |
| JPH02258996A (ja) * | 1989-03-30 | 1990-10-19 | Nippon Stainless Steel Co Ltd | 酸化発色ステンレス綱の耐食性改善方法 |
| JPH0735586B2 (ja) * | 1989-08-25 | 1995-04-19 | 住友金属工業株式会社 | 着色フェライト系ステンレス鋼とその製造方法 |
| JP3050615B2 (ja) * | 1991-02-07 | 2000-06-12 | 旭化成工業株式会社 | 液晶製造用マスクのための防塵体 |
| DE60119026T2 (de) * | 2000-06-01 | 2006-11-30 | Asahi Glass Co., Ltd. | Membranabdeckung und Verfahren zu deren Verwendung |
| JP4202770B2 (ja) * | 2003-01-10 | 2008-12-24 | 大日本印刷株式会社 | 防塵装置付きフォトマスクおよび露光方法、検査方法と修正方法 |
| JP4345882B2 (ja) | 2003-06-04 | 2009-10-14 | 旭化成イーマテリアルズ株式会社 | 大型ペリクル |
| JP2005202011A (ja) * | 2004-01-14 | 2005-07-28 | Mitsui Chemicals Inc | ペリクル |
| JP2009003111A (ja) | 2007-06-20 | 2009-01-08 | Kobelco Kaken:Kk | ペリクル枠 |
| EP2221398B1 (en) * | 2007-12-14 | 2016-10-19 | Toadenka Corporation | Resin-metal bonded body and method for producing the same |
| EP2145980A1 (de) * | 2008-07-07 | 2010-01-20 | Poligrat Gmbh | Farbige Edelstahloberfläche und Verfahren zum Färben von Edelstahl |
| JP5241756B2 (ja) * | 2010-03-03 | 2013-07-17 | アベル株式会社 | 被覆ステンレス鋼およびその製造方法 |
| JP5666388B2 (ja) | 2011-05-20 | 2015-02-12 | 日本軽金属株式会社 | ペリクル用支持枠の製造方法及びペリクル用支持枠並びにペリクル |
| US9599889B2 (en) * | 2012-07-17 | 2017-03-21 | Nippon Light Metal Company, Ltd. | Method for manufacturing support frame for pellicle, support frame for pellicle, and pellicle |
| JP2014085435A (ja) * | 2012-10-22 | 2014-05-12 | Shin Etsu Chem Co Ltd | ペリクルフレーム及びこのペリクルフレームで構成されたペリクル |
| JP6008784B2 (ja) * | 2013-04-15 | 2016-10-19 | 信越化学工業株式会社 | ペリクルフレーム及びその製作方法とペリクル |
| CN105659163B (zh) * | 2013-10-23 | 2020-02-07 | 日本轻金属株式会社 | 光罩护膜框及其制造方法 |
| KR102460875B1 (ko) * | 2014-04-17 | 2022-10-31 | 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 | 펠리클 수납 용기 |
| JP6293041B2 (ja) * | 2014-12-01 | 2018-03-14 | 信越化学工業株式会社 | ペリクルフレームおよびこれを用いたペリクル |
-
2018
- 2018-08-28 JP JP2018159005A patent/JP7061288B2/ja active Active
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006284927A (ja) | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Nippon Light Metal Co Ltd | ペリクル、支持枠、枠体および枠体の製造方法 |
| JP2014109748A (ja) | 2012-12-04 | 2014-06-12 | Nippon Light Metal Co Ltd | ペリクル枠及びその製造方法 |
| JP2015036791A (ja) * | 2013-08-15 | 2015-02-23 | 旭化成イーマテリアルズ株式会社 | ペリクル枠体及びペリクル |
| JP2016090784A (ja) * | 2014-11-04 | 2016-05-23 | 日本軽金属株式会社 | ペリクル用支持枠および製造方法 |
| JP2016218162A (ja) * | 2015-05-18 | 2016-12-22 | 信越化学工業株式会社 | ペリクル及びその装着方法 |
| JP2018105910A (ja) | 2016-12-22 | 2018-07-05 | 信越化学工業株式会社 | ペリクルフレーム及びこれを用いたペリクル |
Also Published As
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