TWI489199B - Dust film components - Google Patents

Description

防塵薄膜組件

本發明是有關於在半導體裝置、IC(Intergrated Circuit，積體電路)封裝、印刷基板、液晶顯示器或有機EL顯示器等的製造時，作為防塵器而使用的防塵薄膜組件。

在LSI(Large Scale Integration，大型積體電路)、超LSI等的半導體或液晶顯示器等的製造中，要向半導體晶片或液晶用玻璃板進行紫外光照射以製造圖案，此時如使用的光罩上有灰塵附著，該灰塵就會將紫外光遮蔽、反射，由此轉印的圖案就會發生變形、短路等，從而產生品質損害的問題。

如此，這樣的作業通常在無塵室中進行，但即使如此，也難以總是保持光罩的清淨，由此，要先在光罩表面貼附作為防塵用的防塵薄膜組件，然後再進行曝光。在該場合，異物不直接附著在光罩的表面，而是附著在防塵薄膜組件上，所以在進行微影(lithography)時，只要將焦點對在光罩的圖案上，防塵薄膜組件上的異物就與轉印無關係了。

一般，在防塵薄膜組件中，是使用可以使光良好透過的 由硝化纖維素、醋酸纖維素或氟樹脂等的材質形成的透明的防塵薄膜在由鋁、不銹鋼、聚乙烯等的材質形成的防塵薄膜組件框架的上端面進行貼附或者接著。另外，在防塵薄膜組件框架的下端，為了將光罩加以安裝，設置由聚丁烯樹脂、聚醋酸乙烯酯樹脂、丙烯酸樹脂、矽酮樹脂等形成的黏著層以及用以保護黏著層的離型層(分離片)。

關於防塵薄膜，一般用薄的樹脂進行製作，為了使其無鬆弛無折皺地貼附在防塵薄膜組件框架上，要加以適當的大小的張力，而在防塵薄膜組件框架上接著。因此，通常使用的矩形的防塵薄膜組件在防塵薄膜貼附後，由於防塵薄膜的張力而向內側略為撓曲。這種現象，不僅在例如印刷基板或液晶顯示器製造用的防塵薄膜組件框架的邊長大的大型的防塵薄膜組件中會出現，並且在半導體製造用的小型的防塵薄膜組件中，由於材質或尺寸上的限制，在採用低剛性的框架的場合時，也會顯著出現。

另一方面，關於光罩，由於追求低成本化，有盡量使曝光區域寬的要求。但是，如防塵薄膜組件框架向內側撓曲，該相應部分的曝光區域就會減少，從減低成本等的觀點來看，就要求使用可以使防塵薄膜組件框架的內側的撓曲量盡量地小的防塵薄膜組件框架。

因此，以往作為解決防塵薄膜組件框架的撓曲的裝置，專利文獻1提議了一種防塵薄膜組件框架。該防塵薄膜組件框架是設計為一對對邊的中央部具有外側凸的圓弧形狀部，在其兩側 具有外側凹的圓弧形狀部，進一步在更外側具有直線形狀部，如此進行設計，就可以將撓曲量抑制在一定的值以下。

[先前技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2006-56544號公報

但是，專利文獻1的防塵薄膜組件框架，在盡量使防塵薄膜組件框架的寬度小的場合，這樣的防塵薄膜組件框架就會不實用。

即，從道理而言，不管什麽樣的防塵薄膜組件框架的寬度，只要與張力取得平衡，都可以得到直線狀的框架，但是在使防塵薄膜組件框架寬度小的場合，即使可以得到直線狀的框架，但是由於框架的剛性確實降低，防塵薄膜組件框架的移位過大，處理困難，即在框架上稍加外力，就會發生防塵薄膜的折皺問題，所以不實用。

因此，本發明是為了解決上述問題而成。本發明的目的為提供一種防塵薄膜組件，其在使防塵薄膜組件框架的寬度變小到極限，來確保更大的曝光面積，並且在防塵薄膜組件的製造、運送中等不發生防塵薄膜組件框架的變形或防塵薄膜的折皺，從而能夠以希望的尺寸精度將其貼附於光罩。

本發明的防塵薄膜組件的特徵在於：防塵薄膜組件框架為具有內框以及外框的2重構造，所述內框將防塵薄膜繃緊進行 設置從而將其加以保持，並且具有遮罩黏著層，所述外框與所述內框密切接著，並且可以與所述內框分離。

另外，所述內框及外框是用螺釘連接裝置或者磁力連接裝置來進行連接的。

進一步，在將防塵薄膜組件貼附時，僅對防塵薄膜組件框架的所述內框加壓，防塵薄膜組件的貼附後，將防塵薄膜組件框架的所述外框卸下，光罩上僅存有將防塵薄膜繃緊設置的所述內框。

根據本發明的防塵薄膜組件，在需要剛性的製造時或者搬送時，用外框來進行剛性確保，並且在光罩貼附後，維持防塵薄膜組件框架的剛性的必要就沒有了，所以將外框卸下，得到規定的防塵薄膜組件外尺寸。

根據本發明，可以使防塵薄膜組件框架寬度更小(細)，由此可以最大限度地確保內側的曝光面積。另外，即使由於材質或尺寸上的限制而製成剛性低的防塵薄膜組件，也可以在與通常的防塵薄膜組件進行相同的製造，並且在容器中收納進行運送的場合，難以發生防塵薄膜組件框架的變形或防塵薄膜的損傷或折皺。進一步，可以在維持將所期望的尺寸精度的同時，將防塵薄膜組件貼附於光罩。

10‧‧‧防塵薄膜組件

10’‧‧‧防塵薄膜組件(卸掉外框11b後)

11‧‧‧防塵薄膜組件框架

11a‧‧‧內框

11b‧‧‧外框

12‧‧‧防塵薄膜接著層

13‧‧‧防塵薄膜

14‧‧‧遮罩黏著層

15‧‧‧分離片

16‧‧‧通氣孔

17‧‧‧過濾器

18‧‧‧掘入部

31‧‧‧母螺釘

32‧‧‧螺栓

33‧‧‧埋頭孔

41‧‧‧孔

42‧‧‧永久磁鐵

43‧‧‧永久磁鐵

44‧‧‧拉出夾具

51‧‧‧光罩

52‧‧‧加壓板

53‧‧‧箭頭

B‧‧‧部

C‧‧‧部

圖1為本發明的防塵薄膜組件的概要表示平面圖。

圖2為圖1的A-A截面圖。

圖3為圖1的B部的截面放大圖，為螺釘連接狀態。

圖4為圖1的B部的截面放大圖，表示用磁力進行連接的狀態。

圖5(a)為防塵薄膜組件貼附狀態的截面圖，圖5(b)為外框卸下狀態的截面圖。

以下，對本發明按照附圖對其實施方式進行說明，但是本發明並不限於此。

另外，本發明在進行液晶製造用途中使用的一邊的長超過500mm的大型的防塵薄膜組件中效果大，但是作為本發明的對象的防塵薄膜組件，對其大小沒有限定。本發明可以適用於由於大小(邊的長)或防塵薄膜的張力，防塵薄膜組件框架的剛性不能充分確保的所有的防塵薄膜組件。

圖1~圖4表示了本發明的一實施方式。防塵薄膜組件框架11由內框11a以及外框11b構成。內框11a的上面設有防塵薄膜接著層12，防塵薄膜13在其上接著。其相反的面上，設有向光罩(未圖示)貼附的遮罩黏著層14，在使用之前分離片15對其表面進行保護。

另外，內框11a中設有通氣孔16，但其外面側，也可設有防止通氣時異物侵入防塵薄膜組件內的過濾器17。內框11a的 外尺寸，可以設為由使用的光罩中的曝光裝置側來決定的外尺寸，但是優選內尺寸要盡量大，即內框11a的寬度要盡量小。該尺寸要在內框11a的加工時能維持精度，並且要有維持防塵薄膜的接著強度的寬度。該寬度，雖然依內框11a的材質或邊的長不同而不同，但是優選1.5mm~10mm的範圍，長邊和短邊不同也可以。

在通常的防塵薄膜組件框架中，雖然要考慮防塵薄膜的張力造成的變形量來決定框架的寬度，但是在本發明的防塵薄膜組件框架中，即使防塵薄膜進行繃緊設置的內框11a的剛性低，防塵薄膜組件製造中的剛性也可以由外框11b充分地維持。由此，在將防塵薄膜組件貼附於光罩後，內框11a由於由遮罩黏著層14在光遮罩上固定，從而不會由於防塵薄膜13的張力而發生變形。因此，內框11a的寬度，可以不考慮防塵薄膜13的張力造成的變形，設計小到極限。

內框11a的材質，除了鋁合金等的輕合金、或者碳鋼、不銹鋼等的鐵系材料之外，還可以使用PPS(聚苯硫醚)、PEEK(聚醚醚酮)等的工程樹脂以及使它們含有強化材料而成者、以及CFRP(碳纖維強化塑膠)等的纖維強化樹脂等公知的防塵薄膜組件框架材料。另外，從防止發生灰塵、確保耐光性以及易於觀察異物的觀點來看，其表面優選進行適當的黑色化處理。

外框11b的嵌合，要使其內面可以從內框11a的外面進行順利地裝卸，外框11b和內框11a的間隙，在各邊以30μm~200 μm的範圍為適當。外框11b的外形的設計要充分考慮剛性。具體地說，在設計時，即使在與內框11a成為一體的狀態進行處理時，也不發生彎曲或扭曲等的變形。

此時，優選外框11b的上面以及下面，分別不從內框11a的上面以及下面突出。如果突出，就會有可能成為在防塵薄膜組件的製造時以及向光罩上的貼附時的障礙。另外，由於在內框11a的外側設置有過濾器17，優選在該部分設置掘入部18，以防止妨礙過濾器。進一步，為了進行處理，優選在外周面等上設置孔或溝、段差(未圖示)。

外框11b的材質可以與內框11a同樣進行選擇，除了鋁合金等的輕合金、或者碳鋼、不銹鋼等的鐵系材料之外，可使用PPS、PEEK等的工程樹脂以及使它們含有強化材料而成者、CFRP等的纖維強化塑膠等公知的防塵薄膜組件框架材料。另外，其表面優選進行公知的適當的黑色化處理。

內框11a和外框11b的螺釘連接方式如圖3所示。內框11a和外框11b，通過從外框11b的外側向設置在內框11a上的母螺釘31上緊固螺栓32而被固定。螺栓32的頭部，優選收納於埋頭孔(counterbore)內，不使其突出於外框11b的外面。另外，該連接點的數量或及其配置優選根據防塵薄膜組件的大小進行適宜決定，重要的是由防塵薄膜的張力造成的防塵薄膜組件框架的變形不明顯。

用磁力進行的連接方式如圖4所示。該實施方式中，內 框11a的材質使用碳鋼等的磁性材料，外框11b使用鋁合金等的非磁性材料。連接為由插入外框11b設置的孔41的永久磁鐵42吸著內框11a來達成。永久磁鐵42為可以從孔41插入和卸下的嵌合，並非密切接著。永久磁鐵42優選小型且具有強磁力，特別優選釤鈷磁鐵、釹磁鐵等的稀土類磁鐵。防塵薄膜組件貼附後的內框11a和外框11b的分離為從永久磁鐵42的外側，將在前端具有更大的磁力的永久磁鐵43的拉出夾具44插入，吸著拔出。

在該磁力連接方式的場合，由於內框11a和外框11b不易在期望的位置連接，所以優選相互設置例如在圖4的C部所示的定位段差。另外，該連接方式，與圖3所示螺釘連接方式相比較，構造複雜，但是在向光罩貼附後的內框11a和11b的分離容易、或由於不使用螺釘，伴隨著連接或分離作業的異物的發生極少。

內框11a和外框11b優選在防塵薄膜組件的製造步驟的初期階段進行連接，其後將防塵薄膜組件框架11作為一體進行處理。從確保清淨性的觀點，洗淨作業優選內框11a和外框11b分開進行。另外，過濾器17優選在外框11b連接的前階段安裝在內框11a上。其他的作業與通常的防塵薄膜組件同樣進行即可，完成後用公知的方法將其收納於防塵薄膜組件收納容器，進行搬送。

與通常的防塵薄膜組件的製造不同之處為防塵薄膜接著層12或遮罩黏著層14僅在內框11a上設置。外框11b優選僅具有在對防塵薄膜組件框架全體的剛性加以維持，並且發揮製造 步驟處理的保持部的作用，所以在外框11b中不設置防塵薄膜接著層12或遮罩黏著層14。

防塵薄膜組件貼附時的狀態的截面圖在圖5(a)中表示。防塵薄膜組件貼附時，是將防塵薄膜組件10與光罩51定位在規定的位置，僅在內框11a的上面通過加壓板52而按箭頭53的方向加壓貼附，通過這樣的貼附方法，可以排除外框11b的影響。由此，貼附終了後，用所述的方法將外框11b從內框11a分離、卸下，如此就會與圖5(b)表示的那樣，在光罩51上僅存有由內框11a構成的防塵薄膜組件10’。

通過所述的結構，就可以藉由外框確保在製造步驟或搬送步驟中所必要的防塵薄膜組件框架的剛性，由此，就不必在製造步驟或搬送步驟的全部過程來確保防塵薄膜組件框架的內框11a的剛性。即，防塵薄膜組件框架(內框11a)的剛性為僅在向光罩51貼附後，在光罩51上將防塵薄膜13進行保持的程度即可。

由此，關於防塵薄膜組件框架的寬度，可以進行最小設計，也可以進行各種的材質的選擇。其結果，可以在大型的防塵薄膜組件中，使用寬度極窄的防塵薄膜組件框架，由此來確保最大限度的曝光區域。另外，不僅在大型的防塵薄膜組件，即使在半導體製造中使用的小型的防塵薄膜組件中，為了防止光罩的變形，也可以使用剛性極其低的防塵薄膜組件框架。

【實施例】

以下，對本發明的實施例進行說明，但是本發明並不限 於這些實施例。

【實施例1】

使用鋁合金進行機械加工製作作為圖1、圖2以及圖3表示的防塵薄膜組件框架11的內框11a，外尺寸為474mm×782mm，內尺寸為466mm×774mm，高度為4.9mm，表面進行了黑色鋁陽極氧化(alumite)處理。另外，在該內框11a的外側面中，用圖1表示的配置，設置非貫通的母螺釘31以及通氣孔16。

另外，用鋁合金進行機械加工，製作外尺寸514mm×822mm、內尺寸474mm×782mm、高度4.0mm的外框11b，表面進行黑色鋁陽極氧化處理。此時，尺寸公差設計為相對於內框11a的外尺寸，外框11b的內尺寸在各邊具有0.05mm~0.1mm的間隙。進一步，與內框11a的母螺釘對應的位置上設置螺栓用的埋頭孔33，在通氣孔16的附近，設置防止與過濾器17相干擾的掘入部18。

將如此製作的內框11a和外框11b搬入無塵室，用界面活性劑和純水進行清洗，進行完全乾燥。首先，對內框11a進行異物檢査，在通氣孔16的外面裝上過濾器17，接著在外框11b的內側將內框11a嵌合，用螺栓32連接，製得防塵薄膜組件框架11。

在該防塵薄膜組件框架11的內框11a的一個端面上，藉由空氣加壓式分布器塗布矽酮黏著劑(商品名KR3700，信越化學工業(股))作為防塵薄膜接著層12，在另一端面上，同樣藉由空氣加壓式分布器塗布矽酮黏著劑(商品名KR3700，信越化學工 業(股))作為遮罩黏著層14，加熱固化。防塵薄膜接著劑層的厚度為0.1mm，遮罩黏著層的厚度為1.3mm。接著將表面具有離型劑的厚度125μm的PET(聚對苯二甲酸乙二酯)薄膜進行與防塵薄膜組件框架幾乎同形狀切斷加工製作的保護用分離片15貼附於遮罩黏著層14上。

另一方面，所述防塵薄膜組件框架11之外，將氟系聚合物(商品名CYTOP，旭硝子(株)製)用縫隙塗布法在厚度850mm×1200mm×厚度10mm的長方形石英基板上成膜，將該膜在溶劑乾燥後，接著在與基板外形同形狀的鋁合金製暫時框上，剝離而得到厚度約3μm的防塵薄膜。對該防塵薄膜進行適當的張力調整，在所述那樣製得的內框11a上將防塵薄膜接著層12進行接著後，將露出內枠11a之外的膜部分用切割器切斷除去，得到防塵薄膜組件10。

將該防塵薄膜組件10收納在防塵薄膜組件收納容器(未圖示)，用卡車進行約1000km的陸路運送實驗。然後，對運送後的防塵薄膜組件10進行檢査，結果沒有異物的附著、防塵薄膜的損傷以及內框11a與外框11b的連接異常。

接著，將該防塵薄膜組件10貼附於520mm×800mm的清淨的光罩基板上。如圖5(a)所示，通過僅在內框11a的上面加壓的加壓板52進行貼附，貼附荷重為100kgf。

其後，如圖5(b)那樣，將螺栓32卸下，將外框11b從內框11a分離，在光罩51上，僅殘存有由內框11a構成的防塵 薄膜組件10’。在該狀態進行防塵薄膜面檢査，沒有發現折皺等的缺陷，此外，成為防塵薄膜組件10’的內部的光罩51的表面也沒有確認到異物。在遮罩黏著層14上也沒有浮起或不均一。另外，對防塵薄膜組件20的光罩上的貼附位置進行測定，結果確認到滿足規定的尺寸精度，沒有防塵薄膜組件框架(內框11a)的變形。

【實施例2】

用碳鋼進行機械加工製得作為如圖1表示的那樣的防塵薄膜組件框架11的內框11a，其外尺寸為904.5mm×750mm，內尺寸為896.5mm×742mm，高度為5.8mm，表面進行黑色鍍鉻處理。另外，在該內框11a的外側面，以圖1所示的配置，設置非貫通的母螺釘31以及通氣孔16。

另外，用鋁合金且藉由機械加工製得外尺寸924.5mm×790mm、內尺寸904.5mm×750mm、高度5.0mm的外框11b，表面進行黑色鋁陽極氧化處理。此時，公差設計為相對於對內框11a的外尺寸，外框11b的內尺寸在各邊的間隙為0.05mm~0.1mm。進一步，在與內框11a的母螺釘相對應的位置，設置螺栓用的埋頭孔33，在通氣孔16的附近設置防止與過濾器17干擾的掘入部18。

使用所述那樣製作的內框11a、外框11b，與所述實施例1完全同樣進行防塵薄膜組件的製作，在貼附之前進行評價，得知作為防塵薄膜組件完全沒問題。

【比較例】

除了不在該防塵薄膜組件的內框架11a上加上外框11b之外，用機械加工製作與所述實施例1的內框11a同尺寸、同形狀的防塵薄膜組件框架，並與實施例1同樣製作防塵薄膜組件。對如此製作的防塵薄膜組件進行檢査，其長邊為單側變形約3.5mm，其短邊有2mm的變形。另外，為了搬送，對該防塵薄膜組件框架進行把持時，見到防塵薄膜有折皺，由此可以確認到該防塵薄膜組件不能實用。

10‧‧‧防塵薄膜組件

11‧‧‧防塵薄膜組件框架

11a‧‧‧內框

11b‧‧‧外框

12‧‧‧防塵薄膜接著層

13‧‧‧防塵薄膜

16‧‧‧通氣孔

17‧‧‧過濾器

18‧‧‧掘入部

31‧‧‧母螺釘

32‧‧‧螺栓

B‧‧‧部

Claims (5)

1. 一種防塵薄膜組件，其特徵在於：防塵薄膜組件框架為具有內框以及外框的2重結構，所述內框具有將防塵薄膜繃緊設置加以保持的由接著劑構成的接著劑層，並且具有遮罩黏著層；所述外框與所述內框密切接著，並且可以從所述內框上分離。
2. 如申請專利範圍第1項所述的防塵薄膜組件，其中所述內框和所述外框用螺釘連接裝置進行連接。
3. 如申請專利範圍第1項所述的防塵薄膜組件，其中所述內框和所述外框用磁力連接裝置進行連接。
4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的防塵薄膜組件，其中在所述防塵薄膜組件貼附時，僅對所述防塵薄膜組件框架的所述內框進行加壓。
5. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的防塵薄膜組件，其中在所述防塵薄膜組件貼附後，將所述防塵薄膜組件框架的所述外框卸下，在光罩上僅有將防塵薄膜繃緊設置保持的所述內框存在。