TWI458040B - 防塵薄膜組件處理夾具 - Google Patents

Description

防塵薄膜組件處理夾具

本發明是有關於一種在製造半導體元件、印刷電路板或液晶螢幕等時，用作防塵的微影(lithography)用防塵薄膜組件(pellicle)，特別是有關於一種適合於防塵薄膜組件的移動和搬送的防塵薄膜組件處理夾具(以下簡稱“處理夾具”)。

在LSI等半導體元件或液晶螢幕等的製造中，是將光照射到半導體晶片或液晶用玻璃原板後，來製作圖案(pattern)的。這時，如果灰塵垃圾附著在這時所用的光罩(photomask)或標線片(reticle)(以下簡稱“光罩”)時，就會因為該灰塵垃圾對光的遮蔽或折射，而導致轉印後的圖案被損傷的問題。

因此，這些操作通常都是在無塵室內進行的，但即使那樣也難以將光罩一直保持為清凈。於是，作為對光罩表面的防塵，通常採用的是黏貼防塵薄膜組件。這時，異物因為附著在防塵薄膜組件上、而不是直接附著到光罩的表面上，微影時只要將焦點對準到光罩的圖案上，防塵薄膜組件上的異物就與轉印無關了。

在該防塵薄膜組件，由通常能良好地透過光的硝化纖維素、醋酸纖維素或氟素系樹脂等構成的透明的防塵薄膜，或者是將防塵薄膜的富溶劑塗敷在由鋁、不銹鋼、聚乙烯等構成的防塵薄膜組件框架的上端面、且風乾後進行黏結，或者是，通過丙烯樹脂或環氧樹脂等黏結劑來黏結。更進一步地是，在防塵薄膜組件框架的下端設置了用於安裝光罩的由聚丁烯樹脂、聚醋酸乙烯樹脂、丙烯樹脂等構成的黏著層，以及用於保護黏著層的脫模層(separator)。

另外，在將防塵薄膜組件黏貼到光罩的狀態下，為了消除包圍在防塵薄膜組件內部的空間和外部的氣壓差，也有的是在防塵薄膜組件框架的一部分開設了用於調整氣壓的小孔。還有，為了防止異物從通過該小孔移動的空氣進入，還在小孔設置了過濾裝置。

在防塵薄膜組件的製造工程或使用前，需要進行異物檢查。這時，在防塵薄膜組件的握持中就需要細心的注意，以防止異物的附著。如果直接用手來抓住後取出，就會有使得異物附著、損傷防塵薄膜，或掉落的危險。

因此，一般的是，使用如圖8或圖9所示的處理夾具。

圖8所示的構成是處理夾具88，在握手部84的前部左右具有臂部81。操作者把持住握手部84後，通過對操作把手83進行操作，來打開和關閉左右的臂部81。在左右的臂部81分別設有銷狀把持部82，通過將銷狀把持部82插入到設置在防塵薄膜組件框架85的外側面的四處凹部86，防塵薄膜組件就得到把持了。還有，符號87代表防塵薄膜。

圖9所示的是處理夾具98，在握手部94的前端左右具有臂部91，在臂部91的內側設有薄板狀把持部92。例如，操作者以兩手來把持住握手部94，將薄板狀把持部92插入到設置在防塵薄膜組件框架95的外側面的槽96後，來進行保持。更進一步地是，防塵薄膜組件框架95是通過支持部93從下方來支持的。

作為以往的處理夾具，例如，在專利文獻1中公開了這樣一種處理夾具，即，為了容易地進行位置對準、並防止異物落下到被握持體，相對於光罩用底板的主表面，以把手的中心軸僅離開規定的距離H的狀態，來平行地設置把手。

【專利文獻1】(日本)特開2006-108154號公報

近年來，因為伴隨著液晶螢幕的大型化，而光罩大型化，防塵薄膜組件也顯著地大型化。當然地，用於操作防塵薄膜組件的處理夾具也變得大型化了，由此就存在著下述的問題。

在圖8所示的例子中，必須將銷狀把持部82正確地位置對準到防塵薄膜組件框架外側面的凹部86。但是，因為離開操作者側較遠一側的凹部86進入不到操作者的視野，所以要插入是很困難的。因此，如圖8所示的方式的處理夾具，較多的是使用在尺寸較小的防塵薄膜組件的情況。

另外，在圖9所示的例子中，因為設置了沿著防塵薄膜組件框架95的外側面連續的槽96，只要薄板狀把持部92的先端能夠插入到槽96，之後就能夠在槽96內一邊滑動、且一邊插入薄板狀把持部92。因此，圖9所示的方式，較多地使用於大型的情況。

但是，即使是該方式，在使用於例如邊長超過500mm的大型防塵薄膜組件時，因為防塵薄膜組件框架的角部的槽96的開始端不是左右同時地進入操作者的視野，所以要將薄板狀把持部92同時插入到左右的槽96是極其困難的。

因此，薄板狀把持部92的先端就會誤接觸到防塵薄膜組件框架95的上面、或防塵薄膜97等的槽96以外的部分，並造成損傷。更進一步地是，薄板狀把持部92的先端被插入到槽96之後，必須與槽96平行地，不能偏差地來繼續插入薄板狀把持部92。但是，當處理夾具98本身較大時，就難以正確地進行該操作。因此，薄板狀把持部92較多的是在與槽96摩擦的同時，被之字形(zigzag)地一邊鉤掛、且一邊插入。其結果是，薄板狀把持部92和槽96之間產生多餘的摩擦，從而生成較多的灰塵。

因為這些理由，就希望有即使是大型的防塵薄膜組件，也能夠容易地把持、並安全地操作的處理夾具。

本發明的目的是提供一種防塵薄膜組件處理夾具，能夠對至少一邊的邊長超過500mm的矩形的防塵薄膜組件進行安全、確實且方便的握持。

有鑑於上述背景，本發明的技術方案提供一種防塵薄膜組件處理夾具，其特徵在於：沿著防塵薄膜組件框架的一對邊的外側面配置有兩根臂部，該兩根臂部的各自一端被連接在連結部，在該連結部設置有操作部，在所述兩根臂部的至少各自兩處、防塵薄膜組件框架把持手段(以下簡稱為“把持手段”)搭載在可以於任意的位置移動及固定的移動機構。

本發明的另一個技術方案是，所述把持手段的先端優選為銷形狀，將該先端插入到設置在防塵薄膜組件框架的外側面的凹部後，來進行防塵薄膜組件的把持。另外，也可以將所述把持手段的先端形成為爪形狀，插入到設置在防塵薄膜組件框架的外側面的槽部後，來進行防塵薄膜組件的把持。

本發明的又一個技術方案優選的是，在所述臂部設置多個的腳部，以能夠在防塵薄膜收納容器上水平且不與防塵薄膜組件接觸的狀態下來載置處理夾具。該腳部被設定為：使得所述把持機構的先端的高度與設置在防塵薄膜組件框架外側面的凹部或槽部相同。

如上所述，本發明的處理夾具通過將把持防塵薄膜組件框架的把持手段個別地獨立後、配置到可以操作的移動手段上。即使是操作者對防塵薄膜組件的被握持部不能目視確認的邊長超過500mm的大型防塵薄膜組件，也能夠容易地進行把持，並且通過將把持手段的先端部插入和嵌合到防塵薄膜組件框架外側面的凹部或槽部來把持，就能夠確實地把持防塵薄膜組件。更進一步地，在把持防塵薄膜組件之前，因為能夠將處理夾具一旦載置在防塵薄膜組件收納容器本體上後，才進行防塵薄膜組件的把持操作，所以就能夠防止因處理夾具的操作失誤而導致的防塵薄膜組件的損傷。

以下，雖然是根據附圖來詳細說明本發明的實施方式，但本發明不限於此，還可以有各種方式。

圖1所示是將本發明的處理夾具安裝到矩形的防塵薄膜組件時的概要俯視圖，圖2是其主視圖，圖3是其右側視圖。

防塵薄膜組件14在防塵薄膜組件框架11的上端面藉助於防塵薄膜黏結劑而黏結有防塵薄膜12，在下端面設置了遮罩黏著劑13及保護遮罩黏著劑13的脫模層(未圖示)。

處理夾具22中被配置在防塵薄膜組件框架11的短邊側的外側的左右臂部15分別與連結部20的端部結合，而在連結部20安裝有操作者用於把持和操作的握持部16，和從下方來支持防塵薄膜組件框架的支持部19。在左右的臂部15上，各有兩台移動手段17被安裝為在臂部15上自由地直線移動，更進一步地，在移動手段17安裝了把持手段18。還有，在臂部15和連結部20的下面側設置了腳部21。

由於臂部15或握持部16被要求是輕質高剛性，所以優選的是金屬製，尤其是鋁合金或鎂合金等輕合金製。另外，作為輕量化對策，也可以使其內部是中空構造。臂部15是根據對象的防塵薄膜組件框架來設計的，所以，這時候就需要在設計上考慮維持左右的臂部的平行度。當防塵薄膜組件大型化時，由於臂部15的根部附近即使只有很小的傾斜，也會在先端造成較大的位置偏差，所以就特別需要加以考慮。

臂部15的長度雖然只要根據對象的防塵薄膜組件的大小來適當地設計即可，但至少需要有把持對象的組件框架邊的三分之一的長度，尤其對於邊長超過1000mm的超大型防塵薄膜組件來說，從防止組件框架的變形和脫落的角度出發，優選的是在組件框架邊的二分之一以上的長度。

移動手段17可以從市場上銷售的線性滑台(linear stage)中，考慮可移動量、耐負荷量等後進行適當選定即可。還有，因為是可動部件就不能夠完全防止其粉塵產生，所以要選擇粉塵產生量盡可能少、油脂類使用量少的。另外，能夠在任意的位置處固定線性滑台，或者即使不固定也是不對操作部進行操作線性滑台就不會移動的構造也很重要。

圖4、圖5所示是安裝在移動手段17的把持手段18的概要的部分縱向截面圖。

在圖4中，把持手段18的先端呈銷形狀，將銷部43插入到設置在防塵薄膜組件框架41的外側面的凹部42進行嵌合後來把持防塵薄膜組件。通常，由於凹部42的深度方向的加工精度不容易保證，所以在該例中，是在把持手段18的先端的銷部43設置階梯部44後，通過防塵薄膜組件框架41的外面來進行銷部43的插入深度的位置確定的。另外，凹部42或銷部43為了方便插入，也可以進行互相之間的錐度賦予等加工。

把持手段18因為直接與防塵薄膜組件接觸，所以優選的是接觸時不會損傷防塵薄膜組件框架，且粉塵產生量少的材質。作為這種材質優選的是樹脂，可以列舉有聚醚醚酮(PEEK)、聚甲醛(POM)、聚醯胺(PA)、聚醯亞胺(PI)、聚四氟乙烯(PTFE)等，其中，尤其以聚醚醚酮(PEEK)為好。更進一步地，如果是具有防帶電功能的就更好。

圖5所示的把持手段18是，將設置在把持手段18先端的爪部53嵌合到設置在防塵薄膜組件框架51的外側面的槽52後，來進行把持的。該爪部53相對於槽52具有適當的例如0.1-0.4mm左右的間隙的厚度，從插入時盡量防止鉤掛或減少粉塵產生的角度出發，優選的是，進行倒角或圓(R)加工。另外，對槽52也進行方便插入的倒角等考慮就更好了。

材質可以是與圖4的把持手段18同樣的樹脂，可以列舉有：聚醚醚酮(PEEK)、聚甲醛(POM)、聚醯胺(PA)、聚醯亞胺(PI)、聚四氟乙烯(PTFE)等，其中，尤其以聚醚醚酮(PEEK)為好。更進一步地，如果是具有防帶電功能的就更好。

還有，作為把持手段18的形狀，在圖4、圖5中雖然列舉了先端具有銷部43或爪部53來說明的，但是，把持手段18的形狀根據對於對象的防塵薄膜組件的哪一部分進行把持，需要進行適當的設計。

移動手段17及把持手段18在各臂部至少設置兩處，但根據對象的防塵薄膜組件的大小，也可以進行適當的追加而設置三處或四處。

在本發明中，因為將以往固定在處理夾具本體的這些把持手段18搭載在個別設置的移動手段17上，並且能夠對把持手段18的位置進行個別地、調整到臂部15上的任意的位置，所以就解決了對多個把持手段18同時進行位置對準的困難。處理夾具22在將把持手段18退避到不與防塵薄膜組件接觸的位置的狀態下載置到防塵薄膜組件收納容器上後，只要個別地操作移動手段17後將把持手段18的先端插入到設置在防塵薄膜組件框架11的槽部或凹部即可。

另外，支持部19因為具有從防塵薄膜組件框架11的下方來支持防塵薄膜組件的作用，所以和前述把持手段同樣地，優選不會損傷防塵薄膜組件框架，且粉塵產生量少的材質。具體地可以列舉有：聚醚醚酮(PEEK)、聚甲醛(POM)、聚醯胺(PA)、聚醯亞胺(PI)、聚四氟乙烯(PTFE)等，其中，尤其以聚醚醚酮(PEEK)為好。更進一步地，如果是具有防帶電功能的就更好。還有，對於形狀也是以粉塵產生少的為好，或者是通過減少接觸面積，採用R形狀來進一步減少角部後，就可以在即使被削減時也不會在防塵薄膜組件框架產生附著物。

用於握持搭載在臂部的這些裝備全體的握持部(操作部)16在確保其必要的剛性後，以金屬或樹脂製的為好，尤其好的是使其具有防帶電性能。形狀可以是便於操作者操作的圓棒等的形狀。如果將該握持部豎直插入到另外準備的立台(stand)(未圖示)，就能夠以垂直狀態來對把持到處理夾具的防塵薄膜組件進行保持，從而可以容易地進行防塵薄膜組件的檢查等。

接著，對於使用本發明的處理夾具來取出載置在防塵薄膜組件收納容器上的防塵薄膜組件的動作進行說明。

圖6所示是使用本發明的處理夾具來把持載置在收納容器上的防塵薄膜組件時概要俯視圖。圖7所示是沿著圖6的C-C線的截面圖。在該例中，插入到設置在防塵薄膜組件框架的外側面的槽的把持手段18的先端呈爪狀。

首先，將處理夾具22不與防塵薄膜組件62接觸地、小心載置到防塵薄膜收納容器本體61上。這時，通過事先操作移動手段17來使得把持手段18充分退避到防塵薄膜組件的外方向，就能夠容易地進行載置了。支持部19雖然因為直接安裝在連結部20而不能退避，但由於是在操作者能夠充分目視的位置，所以就能夠不與防塵薄膜組件62接觸地容易地插入到防塵薄膜組件62的下側。

另外，由圖7可知，設置在連結部20及臂部15的下面側的多個的腳部21被調整為使得處理夾具22的全體為水平，並且是載置後的把持手段18與防塵薄膜組件62的槽部的高度相同。

接著，將載置在防塵薄膜收納容器本體61上的處理夾具22的全體在水平滑動後插入，並使得支持部19接觸到防塵薄膜組件62的跟前的邊。然後，對移動手段17進行操作後使得把持手段18向防塵薄膜組件靠近，來將把持手段18的爪部53(參照圖5)插入到防塵薄膜組件62的槽部52。對於左右兩邊四處的爪部53都進行該操作後，就完成了防塵薄膜組件的把持。然後，抓住處理夾具22的握持部16擡起後，就完成了從防塵薄膜收納容器對防塵薄膜組件的取出。

在本發明中，因為防塵薄膜組件的取出操作是分成：將處理夾具載置到防塵薄膜收納容器上的工序、和把持防塵薄膜組件的工序的兩個步驟來動作的，所以就能夠大幅度地降低處理夾具與防塵薄膜組件接觸後可能造成的損傷。另外，由於在將處理夾具載置到防塵薄膜組件收納容器上的狀態下，可以對把持手段18進行一處一處的分別操作，不僅使得操作變得容易，而且因為無需對防塵薄膜組件框架的被把持部進行反覆試驗而基本上是一次就能夠確實地插入，就能夠防止與防塵薄膜組件框架的反覆接觸而導致的粉塵產生。

【實施例】

以下雖然是以實施例來說明，但本發明不限於此，可以有各種的方式。

製作圖1-圖3所示的處理夾具。圖中，被握持對象的防塵薄膜組件14的長邊長度是1366mm、短邊長度是1146mm，在短邊的外側部設置了寬度為2mm、深度為2mm的槽。

處理夾具22的臂部15被配置為平行於防塵薄膜組件14的短邊，其長度是800mm。材質由鋁合金構成，表面實施有黑色氧化鋁膜處理。在左右的臂部15上各兩處、共計4個部位安裝了移動手段17(台式滑台，駿河精機公司)。在移動手段17進一步設置了把持手段18，其先端對防帶電的PEEK進行機械加工後做成爪形狀。

該爪部的詳細形狀如圖5所示，先端的爪厚為1.8mm，進行C0.5的倒角。握持部16將鋁合金製的直徑為25mm的圓棒以600mm的間隔螺絲固定到連結部20。另外，在臂部15及連結部20的下面側的共計八處安裝了PEEK製的腳部21。

使用如此構成的處理夾具，如圖6所示地，進行從防塵薄膜收納容器61上來取出防塵薄膜組件62的測試。

首先，使得4個把持手段18都最大限度地後退後，非常小心地將處理夾具22載置到防塵薄膜收納容器61上。然後，將處理夾具在水平移動至支持部19與防塵薄膜組件62接觸為止。接著，操作移動手段17將把持手段18先端的爪部53插入到防塵薄膜組件框架51的槽部52，並依次操作後將4處的把持手段18都插入到槽部52後固定。

之後，用雙手擡起握持部16後，將防塵薄膜組件62直立、傾斜、搖晃。防塵薄膜組件62在處理夾具22上被穩定地固定，沒有晃動地被穩定地保持。另外，在暗室內一邊照射聚光燈(光量40萬Lx)一邊對該防塵薄膜組件的外觀進行檢查後，槽內沒有發生劃痕和異物，處於清凈的狀態。

【比較例】

製作圖9所示的處理夾具98。在該處理夾具98的臂部91，設置了沿著臂部91全體的薄板狀把持部92，來嵌合到設置在防塵薄膜組件框架95的外側面的槽96。此處，考慮到對槽96的插入方便，左右的兩個薄板狀把持部92之間的內側尺寸相對於左右的兩槽96底部之間的外側尺寸設置了左右各單側為0.3mm的間隙(間隔)，另外，薄板狀把持部92的厚度也比槽的高度要薄0.5mm。薄板狀把持部92和臂部91被加工為一體，使用不銹鋼後進行黑色鍍鉻。

使用該處理夾具與上述實施例同樣地對防塵薄膜組件進行從防塵薄膜收納容器中取出的測試。

其結果是，久久地不能將薄板狀把持部92插入到防塵薄膜組件框架的槽96，非常吃力。另外，取出之後，將防塵薄膜組件垂直立起、傾斜、搖晃後，由於防塵薄膜組件框架的槽和握持部之間有間隙，而處於晃動較大但沒有脫落的非常危險的狀態。更進一步地，在暗室內通過聚光燈(光量40萬Lx)來對防塵薄膜組件的外觀進行確認後，在把持部92插入的防塵薄膜組件框架的槽附近發現有幾十個超過50μm的異物，更進一步地是，在對槽的插入口附近的防塵薄膜組件框架外面發生有劃痕。

11、41、51、85、95．．．防塵薄膜組件框架

12、87、97．．．防塵薄膜

13．．．遮罩黏著劑層

14、62．．．防塵薄膜組件

15、81、91．．．臂部

16、84、94．．．握手部(操作部)

17．．．移動手段

18．．．把持手段

19、93．．．支持部

20．．．連結部

21．．．腳部

22、88、98．．．處理夾具

42、86．．．凹部

43．．．銷部

44．．．階梯部

52．．．槽部

53．．．爪部

61．．．防塵薄膜組件收納容器

82．．．銷狀把持部

83．．．操作把手

92．．．薄板狀把持部

96．．．槽

圖1所示是將本發明的處理夾具安裝到防塵薄膜組件時的概要俯視圖。

圖2是圖1所示防塵薄膜組件的主視圖。

圖3是圖1所示防塵薄膜組件的右視圖。

圖4所示是本發明的一個實施方式的把持機構的概要的部分縱向截面圖。

圖5所示是本發明的一個實施方式的把持機構的概要的部分縱向截面圖。

圖6所示是使用本發明的處理夾具來把持載置在收納容器上的防塵薄膜組件的狀態的概要俯視圖。

圖7所示是沿圖6的C-C線的截面圖。

圖8所示是現有技術中的處理夾具例的概要俯視圖。

圖9所示是現有技術中的處理夾具例的概要俯視圖。

11．．．防塵薄膜組件框架

12．．．防塵薄膜

14．．．防塵薄膜組件

15．．．臂部

16．．．握手部(操作部)

17．．．移動手段

18．．．把持手段

19．．．支持部

20．．．連結部

22．．．腳部

Claims (4)

1. 一種防塵薄膜組件處理夾具，其特徵在於：沿著防塵薄膜組件框架的一對邊的外側面配置有兩根臂部，該兩根臂部的各自一端被連接在連結部，在該連結部設置有操作部，在所述兩根臂部上，各自具有至少兩個各自在所述臂部上的任意位置進行移動及固定的防塵薄膜組件框架把持機構。
2. 如申請專利範圍第1項所述的防塵薄膜組件處理夾具，其中，所述防塵薄膜組件框架把持機構的先端為銷形狀，並將該先端插入到設置在防塵薄膜組件框架的外側面的凹部後，來進行防塵薄膜組件的把持。
3. 如申請專利範圍第1項所述的防塵薄膜組件處理夾具，其中，所述防塵薄膜組件框架把持機構的先端為爪形狀，並將該先端插入到設置在防塵薄膜組件框架的外側面的槽部後，來進行防塵薄膜組件的把持。
4. 如申請專利範圍第1~3項任一項所述的防塵薄膜組件處理夾具，其中，在所述臂部設置多個的腳部，以能夠在防塵薄膜收納容器上水平且不與防塵薄膜組件接觸的狀態下來載置處理夾具， 該腳部被設定為使得所述把持機構的先端的高度與設置在防塵薄膜組件框架外側面的凹部或槽部相同。