TWI403567B - 在防塵薄膜組件框架之通氣孔內壁塗佈黏接劑之方法 - Google Patents

Description

在防塵薄膜組件框架之通氣孔內壁塗佈黏接劑之方法

本發明係關於一種在製造半導體設備、印刷電路板或是液晶顯示器等時，做為除去雜質所使用的微影用防塵薄膜組件之製造方法，特別是關於一種對防塵薄膜組件框架內壁塗佈黏接劑之方法。

在製造大型積體電路、超大型積體電路等半導體裝置或是液晶顯示器時，雖包含以光照射半導體晶圓或是液晶用原板來製造圖案之步驟，惟此時所用的光罩或是倍縮光罩(以下簡稱為光罩)若附著雜質，則因為此雜質會吸收光線，或使光偏轉，故除了所轉移的圖案會變形，邊緣會不平整之外，底層會髒污等，尺寸、品質、外觀等都會有所損害，此皆為其問題點。

所以，此類作業通常是在無塵室內進行，但即便如此亦難隨時確保光罩的潔淨。因此，乃在光罩表面貼附上防雜質用的防塵薄膜組件後再進行曝光。此時，因為異物不會直接附著在光罩表面，而會附著在防塵薄膜組件上，只要在微影時將焦點對準光罩的圖案，防塵薄膜組件上的異物就不會對轉印的圖案造成不良影響。

通常，防塵薄膜組件係藉由以下方式形成：將選自良好透光性的硝化纖維素、醋酸纖維素或是氟樹脂等之透明防塵薄膜，貼附或黏著在選自鋁、不鏽鋼、聚乙烯等之防塵薄膜組件框架的上端面。

再者，在防塵薄膜組件框架的下端，設置用來裝著在光罩上而選自聚丁烯樹脂、聚醋酸乙烯樹脂、丙烯酸酯樹脂等的黏接層，以及目的在於保護該黏接層之脫離層(分離部)。

又，在防塵薄膜組件框架內面設有很薄的黏接劑層。這是為了使侵入防塵薄膜組件框架內部空間或是在該空間內產生的異物被黏接在上述黏接劑層，以及使異物不會從防塵薄膜組件框架表面落下到貼附防塵薄膜組件後的光罩表面，以防止圖案產生缺陷所為之。

設於此防塵薄膜組件框架內面的黏接層，係以捕捉異物為目的故並不需要厚度，以及轉角部內面必須跟直線部同樣都塗附到，因此一般是藉由噴塗法形成之(專利文獻1)。

又，目的在於防塵薄膜組件貼附在光罩的狀態下，消除防塵薄膜組件內部所包圍的空間與外部之氣壓差，而於防塵薄膜組件框架的一部分開設氣壓調整用的小通氣孔；為了防止異物從通過該通氣孔移動之空氣侵入，而設置過濾器(專利文獻2)。

再者，亦為了提升上述過濾器本身的異物捕獲能力，在不影響通氣性的範圍內，將黏接劑溶液浸滲於過濾器(專利文獻3)。又，防止異物從上述通氣孔侵入之另一種方法，係提到了以下方法：並非將通氣孔的形狀設為單純的一直線的圓孔，而是將剖面形狀設為「ㄑ字型」，使空氣的進出產生阻抗，或更於該通氣孔內壁設置黏接層(專利文獻4)。

然而，對直徑1.0mm以下的通氣孔內壁，均一地塗佈黏接劑並不容易。如同於上述防塵薄膜組件框架內面塗佈黏接劑之情形，在藉由噴塗法於通氣孔塗佈了黏接劑之情形，因為在噴嘴側的黏接層變厚產生厚度的分布，而於塗佈目標即防塵薄膜組件框架通氣孔以外的地方附著黏接劑，因此做為防塵薄膜組件框架的品質係不完善(圖5)。再者，一般為了進行噴塗噴霧而必須使塗佈液低黏度化。因為此乃通常藉由溶劑稀釋進行，故依溶劑的種類而有爆炸的危險。

另一方面，亦可考慮到使用棒狀物進行塗佈之方法，而並非噴塗法，但難以使供給之黏接劑量穩定，而形成均一的黏接劑層，因此常有溢出於防塵薄膜組件框架的內面，或反而產生未塗佈到的部分之情況(圖6)。又，為了將棒插入極細的通氣孔，而對框架造成損傷，反而產生灰塵，因為以上情況時常發生，所以使用上述棒狀物進行塗佈之方法，係非常欠缺實用性，且不適用於穩定量產製程。

做為解決上述諸多問題之方法，雖亦可考慮將以溶劑稀釋至低濃度的黏接劑溶液充填至通氣孔內部，在溶劑揮發後以殘留在通氣孔內部的黏接劑進行塗佈之方法，但在此情形，因為溶劑從通氣孔兩端揮發所以溶液濃度逐漸升高，黏接層集中在最後殘留的部分，或黏接劑膜以阻塞通氣孔的方式形成，所以無法製得品質良好的防塵薄膜組件框架。

[習知技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：日本特開昭64-48062號公報

專利文獻2：日本實公昭63-393703號公報

專利文獻3：日本特開平09-68792號公報

專利文獻4：日本特開平02-250055號公報

因此本發明的目的在於提供一種不會污染周圍環境，且具有優良塗佈均一性，對防塵薄膜組件框架通氣孔塗佈黏接劑之方法。

亦即本發明係一種在防塵薄膜組件框架之通氣孔內壁塗佈黏接劑之方法，使具有通氣孔的防塵薄膜組件框架外側面呈水平或呈傾斜45度或更小而固持著框架，將藉由有機溶劑稀釋至10質量%或更小的黏接劑，朝上述通氣孔滴入；其特徵為：上述有機溶劑，係將醋酸乙酯與己烷以其混合比為3：7~5：5的範圍混合而成之混合溶劑。

在本發明中，上述黏接劑，係宜自矽酮樹脂、丙烯酸酯樹脂、聚丁烯樹脂中所選擇之黏接劑；稀釋的黏接劑之滴入量宜為0.4~1.0μl。

根據本發明，可穩定製得不僅是不會因黏接劑的飛散而導致作業環境惡化或污染防塵薄膜組件框架，亦可避免未塗佈到的地方或溢出之情況，外觀亦優良之塗膜。

以下，根據圖式說明本發明的對防塵薄膜組件框架通氣孔塗佈黏接劑之方法。

圖1係顯示在本發明的於防塵薄膜組件框架通氣孔內壁塗佈黏接劑之方法中，最基本的態樣之圖。在圖1中，符號1係防塵薄膜組件框架，2係通氣孔，3係塗佈液的液滴，4係塗佈針頭，5係塗佈液輸送管，6係定量泵。

具有通氣孔2之防塵薄膜組件框架1，係以防塵薄膜組件框架外側面呈水平的方式固定，在本發明中，將藉由溶劑稀釋的黏接劑所構成之塗佈液3，從定量泵6通過軟管5送至該軟管前端的塗佈針頭4，塗佈液自塗佈針頭前端的吐出口滴入上述通氣孔2，而於通氣孔2內壁塗佈黏接劑。塗佈液的滴入量，只要是在通氣孔的體積以上即可，一般是在0.4~1.0μl的範圍即可。

防塵薄膜組件框架1的上述外側面，只要是在滴入的塗佈液流入而不會特別污染到框架的外側面以及內側面的範圍，亦可傾斜，但宜為從水平到45度以內的傾斜。滴入的面，可為框架的外側面亦可為框架的內側面，但從防止框架的內側污染之觀點來看，宜從框架的外側面滴入。

本發明所使用的黏接劑用樹脂，可自矽酮樹脂、丙烯酸酯樹脂、聚丁烯樹脂中做適當地選擇。塗佈液中的黏接劑濃度，因為目的在於捕獲在通氣孔內部的微小異物，而無須進行厚膜化，所以基本上，為了在塗佈時不產生未塗佈到的部分，而傾向降低濃度。具體而言，宜採用可避免於通氣孔內部形成膜等問題之10質量%以下的濃度。

通氣孔內的乾燥，始自通氣孔兩端，但因為用以揮發溶劑的面積非常少，所以從迅速使溶劑乾燥之觀點來看，所使用的稀釋溶劑，宜選擇沸點低的溶劑。但是，若選擇溶解性高的溶劑，隨著乾燥而溶液的濃度升高，在初期乾燥的通氣孔兩端附近附著的黏接劑量減少而塗膜變薄，因此所使用的稀釋溶劑，不僅要考量沸點，亦必須考量對於樹脂的溶解性。自此等觀點來看，在本發明中，可將醋酸乙酯：己烷以3：7~5：5(質量比)的範圍來組合使用之。

以下，藉由實施例以及比較例來更進一步說明本發明，但本發明並不限於此等例。

【實施例1】

製成外寸149×122mm、內寸145×118mm、高5.8mm、轉角部的內寸R3mm、外寸R3mm的鋁合金製框架，在一短邊設置直徑0.5mm的通氣孔之後，於表面施以黑色氧化鋁膜處理，以做為長方形的鋁合金製防塵薄膜組件框架。

將所製得的防塵薄膜組件框架送入等級1的無塵室，藉由中性洗劑與純水徹底清洗使其乾燥之後，如圖1所示，以具有通氣孔之防塵薄膜組件框架外壁呈水平之方式固持防塵薄膜組件框架，將塗佈液3滴入通氣孔2，於通氣孔內壁塗佈黏接劑，來評價其結果。

供給塗佈液的定量泵6，係使用管式分注器(ISMATEC公司製造)，通過軟管5對SUS製的塗佈針頭4供給塗佈液。塗佈液，係可將己烷(沸點69.0℃)與醋酸乙酯(沸點77.1℃)的混合溶劑做為黏接劑用的稀釋劑使用，並將矽氧黏接劑(信越化學工業(股)製造，商品名：KR-3700)稀釋至5質量%所調製出。

醋酸乙酯，相較於矽酮樹脂的一般溶劑即甲苯，對於矽氧黏接劑的溶解性較低。另一方面，以甲苯做為稀釋劑使用的情形，會產生以下缺點：隨著乾燥而溶液濃度上升，因此於初期乾燥的部分幾乎不會殘留接著劑；相對於此，在醋酸乙酯的情形，有以下特徵：因為具有適度的溶解性所以於初期乾燥的部分亦有黏接劑殘留且乾燥。又，己烷，係對於矽酮樹脂的溶解性極低的溶劑，但因為沸點低，所以能帶來提升乾燥速度之效果。

因此，在本實施例中考慮到各溶劑的特徵，使用將醋酸乙酯與己烷以各種混合比混合的稀釋劑，調製將矽氧黏接劑(信越化學工業(股)製造，商品名：KR-3700)稀釋至5質量%之數種塗佈液而進行了實驗。

塗佈，係藉由以下方法進行：將塗佈針頭4設置於框架外側面的通氣孔2附近，於通氣孔2的內面，滴入適量的塗佈液。上述適量，係不會自內面滲出，而藉由預先設定條件所求出的量。風乾乾燥之後，再藉由高頻感應加熱裝置只將防塵薄膜組件框架1加熱至120℃為止，以完全除去溶劑，且使黏接劑完全地產生交聯作用。在這期間，並未發生任何隨著作業流程而造成塗佈裝置或周圍環境的污染。

如上所述，將於通氣孔2的內壁形成黏接劑膜之防塵薄膜組件框架1，於通氣孔2的部分切斷，藉由顯微鏡觀察於通氣孔的內壁形成之黏接劑膜之狀況。結果如表1所示。

在己烷使用比率高的試樣No.1至3(醋酸乙酯：己烷=0：100~20：80)之情形，乾燥速度快，而未發現因黏接劑所造成的通氣孔之封閉，但因為己烷對於黏接劑的溶解性較低，所以於通氣孔內壁附著的黏接劑塗膜厚度不均一(圖3)。另一方面，在醋酸乙酯使用比率高的試樣No.7至11(醋酸乙酯：己烷=60：40~100：0)之情形，乾燥速度遲緩，而且醋酸乙酯對於黏接劑的溶解性較高，所以乾燥後期的溶液濃度增加，而產生了因黏接劑所造成的通氣孔2之封閉(圖4)。

相對於此，在試樣No.4至6(醋酸乙酯：己烷=30：70~50：50)之情形，如圖2所示，防塵薄膜組件框架1的通氣孔2內壁被黏接劑均一地包覆，亦沒有發現通氣孔之封閉。在以Z軸平台讀取並測定顯微鏡之框架表面與黏接劑表面的焦點差時，所塗佈的黏接劑膜厚，在通氣孔整面，約為13~17μm。又，亦沒有發現黏接劑溢出或流出至外面以外之情況。沒有發現會造成問題的大尺寸異物(直徑20μm以上)。

接著，為了評價捕獲異物的性能，使130μm的聚苯乙烯樹脂附著在通氣孔2的內壁之後，使用設定在原本壓力4.0kgf/cm² 之空氣槍，朝通氣孔的方向以與框架10mm的距離吹氣10秒間。其結果可確認：在上述4到6的各種情形，均未發現異物的增減以及移動，而可獲得足以捕獲異物之膜厚。

[比較例1]

塗佈液，係使用以甲苯(沸點110.6℃)稀釋至3%的矽氧黏接劑(信越化學工業(股)製造，商品名：KR-3700)，與實施例同樣地調製出試樣。將試做的框架在通氣孔部分切斷，藉由顯微鏡觀察通氣孔內部的塗佈狀況，結果如圖3所示，黏接劑集中於通氣孔中央附近，於兩端面幾乎未塗佈有黏接劑。

[比較例2]

塗佈液，係使用以甲苯(沸點110.6℃)稀釋至5%的矽氧黏接劑(信越化學工業(股)製造，商品名：KR-3700)，與實施例同樣地調製出試樣。將試做的框架在通氣孔部分切斷，藉由顯微鏡觀察通氣孔內部的塗佈狀況，結果如圖4所示，可確認於通氣孔中央附近形成黏接劑膜，而封閉著。

【產業上利用性】

本發明可防止黏接劑、溶劑等過剩或浪費，而且不僅沒有因為黏接劑飛散而導致作業環境惡化或污染防塵薄膜組件框架的情況，且即使用來於防塵薄膜組件框架內壁形成黏接劑層的作業空間狹小也能進行，故能以簡便且高效率的方式於防塵薄膜組件框架通氣孔內壁設置均一的黏接劑之塗膜，因此本發明對於利用微影技術的產業領域有極大的幫助。

1．．．防塵薄膜組件框架

2．．．通氣孔

3．．．塗佈液

4．．．塗佈針頭

5．．．塗佈液輸送管

6．．．定量泵

7．．．附著在通氣孔內壁的黏接劑層

8．．．在通氣孔內壁黏接劑分布集中之部分

9．．．在通氣孔內壁未附著黏接劑之部分

10．．．通氣孔內壁因黏接劑膜而封閉之部分

11．．．噴霧

12．．．塗佈棒

圖1係顯示水平地固持具有通氣孔之防塵薄膜組件框架外側面，於防塵薄膜組件框架通氣孔內壁塗佈黏接劑之本發明的塗佈方法之例之說明圖。

圖2係顯示藉由本發明的塗佈方法於框架通氣孔內壁塗佈了黏接劑之情形中，均一地塗佈了該黏接劑之狀態之說明圖。

圖3係顯示藉由比較方法於框架通氣孔內壁塗佈了黏接劑之情形中，部分地塗佈了該黏接劑之狀態之說明圖。

圖4係顯示藉由比較方法於框架通氣孔內壁塗佈了黏接劑之情形中，因該黏接劑而封閉了通氣孔之狀態之說明圖。

圖5係顯示藉由噴塗方法於防塵薄膜組件框架通氣孔內壁塗佈黏接劑的習知方法之說明圖。

圖6係顯示藉由噴塗棒於防塵薄膜組件框架通氣孔內壁塗佈黏接劑的方法之說明圖。

1．．．防塵薄膜組件框架

2．．．通氣孔

3．．．塗佈液的液滴

4．．．塗佈針頭

5．．．塗佈液輸送管

6．．．定量泵

Claims (3)

1. 一種在防塵薄膜組件框架之通氣孔內壁塗佈黏接劑之方法，使具有通氣孔的防塵薄膜組件框架外側面呈水平或呈傾斜45度或更小而固持著框架，將藉由有機溶劑稀釋至10質量%或更小的黏接劑，朝該通氣孔滴入；其特徵為：該有機溶劑，係將醋酸乙酯與己烷以混合比為3：7~5：5的範圍混合而成之混合溶劑。
2. 如申請專利範圍第1項的在防塵薄膜組件框架之通氣孔內壁塗佈黏接劑之方法，其中，該黏接劑，係自矽酮樹脂、丙烯酸酯樹脂、聚丁烯樹脂中所選擇之黏接劑。
3. 如申請專利範圍第1或2項的在防塵薄膜組件框架之通氣孔內壁塗佈黏接劑之方法，其中，該稀釋的黏接劑之滴入量為0.4~1.0μl。