TWI509656B - 防塵薄膜組件及其製造方法 - Google Patents

Description

防塵薄膜組件及其製造方法

本發明係關於一種在製造半導體裝置、印刷基板或液晶顯示器等產品時作為防塵器使用的防塵薄膜組件及其製造方法。

在LSI、超LSI等半導體裝置或是液晶顯示器等產品的製造過程中，會用光照射半導體晶圓或液晶用原板以製作形成圖案，惟若此時所使用的光罩或初縮遮罩(以下均稱為光罩)有灰塵附著的話，除了會使邊緣變粗糙之外，還會使基底污黑，並損壞尺寸、品質、外觀等。

因此，這些作業通常是在無塵室內進行，然而即使如此，想要經常保持光罩清潔仍是相當困難。於是，在光罩表面貼附防塵薄膜組件作為防塵器之後再進行曝光。此時，異物並非直接附著於光罩表面上，而係附著於防塵薄膜組件上，故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造成影響。

一般而言，防塵薄膜組件，係在由鋁、不銹鋼、聚乙烯等物質所構成的防塵薄膜組件框架的上端面塗佈防塵薄膜的良好溶媒，之後將由透光性良好的硝化纖維素，醋酸纖維素或氟樹脂等物質所構成的透明防塵薄膜風乾黏接於其上(參照專利文獻1)，或是用丙烯酸樹脂或環氧樹脂等黏接劑黏接(參照專利文獻2、3)。然後，在防塵薄膜組件框架的下端面設置與光罩黏接用的由聚丁烯樹脂、聚醋酸乙烯酯樹脂、丙烯酸樹脂、矽酮樹脂等樹脂所構成的粘著層，該粘著層從粘著劑的觀點來看所記載的習知技術文獻並未揭示。通常會在粘著層的表面上設置以保護粘著層為目的之分離片(隔離部)。

[習知技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]日本特開昭58-219023號公報

[專利文獻2]美國專利第4861402號說明書

[專利文獻3]日本特公昭63-27707號公報

到目前為止，吾人為了縮短防塵薄膜組件的製造時間，已進行過各種檢討與試驗。在粘著層中使用加熱硬化型的粘著劑也是用來縮短製造時間的一個方法。然而，為了使用加熱硬化型粘著劑，必須引進加熱設備，而且需要加熱用的能源，結果反而導致成本提高。再者加熱硬化步驟使防塵薄膜組件的製造步驟變得更繁雜。

另外，在粘著劑的加熱硬化步驟中粘著劑會有「發泡」(在粘著劑中所殘留的細微氣泡膨張所導致)的問題。若在粘著劑中發生發泡現象，發泡部分的粘著劑會形成鼓起形狀，粘著劑的平坦性便會喪失。粘著劑的平坦性是將防塵薄膜組件正確貼附到光罩上的重要特性，若粘著劑的表面有凸凹，則該部分的粘著劑無法與光罩貼附，防塵薄膜組件與光罩之間便可能會形成間隙。若間隙形成則異物會從該間隙侵入到防塵薄膜組件內部，防塵薄膜組件便無法發揮防塵薄膜組件應有的功能(防塵器)。因此，粘著劑中的發泡是造成防塵薄膜組件製造良品率降低的一個原因。

本發明係一種能夠解決該等不利問題點的防塵薄膜組件及其製造方法，其使用「硬化時無須加熱的二液混合硬化型粘著劑」(以下稱為「本案粘著劑」)不經加熱而製成防塵薄膜組件與光罩貼附用的防塵薄膜組件的粘著層，是其特徴(請求項1、4)。本案粘著劑可為矽酮樹脂(請求項2、5)、丙烯酸樹脂(請求項3、6)。又，本案粘著劑在二液混合後的可使用時間在1分鐘以上(請求項7)。

若利用本發明，由於粘著劑硬化時無須加熱，故可簡化防塵 薄膜組件的製造步驟，且可降低製造時所需要的能量。而且不會有粘著劑加熱硬化時產生「發泡」的情況，故可提高防塵薄膜組件的製造良品率。

以下，根據圖面詳細說明本發明，惟本發明並非以此為限。圖1為本發明之防塵薄膜組件的一個實施形態的縱剖面圖，圖2為本發明所利用的粘著劑塗佈裝置的概略說明圖，圖3為二液混合吐出裝置的概略說明圖。

防塵薄膜組件1，如圖1所示的在對應防塵薄膜組件1所貼附之基板(光罩)的形狀而通常形成四角框狀(長方形框狀或正方形框狀)的防塵薄膜組件框架12的上端面張設防塵薄膜11，並在防塵薄膜組件框架12的下端面設置防塵薄膜組件與基板貼附用的粘著層13。另外在粘著層13的下端面以可剝離的方式貼附用來保護粘著層13的分離片(隔離部)14。

在此，防塵薄膜的材質並無特別限制，可使用習知的材質。防塵薄膜組件框架的材質也無特別限制，可使用鋁、不銹鋼等金屬、聚乙烯等合成樹脂的習知材質。另外，防塵薄膜可用習知方法與防塵薄膜組件框架黏接。

在本發明中粘著層由本案的粘著劑形成。粘著層在防塵薄膜組件框架的下端面以既定寬度(通常與防塵薄膜組件框架的框架寬度相同或在其以下)設置，遍及防塵薄膜組件框架的下端面的整個周圍，使防塵薄膜組件框架能夠與基板貼附。

可使用聚丁烯系粘著劑、聚醋酸乙烯酯系粘著劑、矽酮系粘著劑、丙烯酸系粘著劑等任意粘著劑作為本案的粘著劑。由於矽酮系粘著劑或丙烯酸系粘著劑的耐氣候性、耐久性、粘著性、作業性優異，是較佳的選擇。矽酮系粘著劑，可使用例如信越化學工業股份有限公司所販售的X-40-3122/CAT-PL-50T(在此，X-40-3122為主劑的產品名，CAT-PL-50T為硬化劑的產品名。以下，在/的前面記載主劑的產品名，在/的後面記載 硬化劑的產品名。)、KR-3700/CAT-PL-50T、X-40-3103/CAT-PL-50T或KE-1051JA/KE-1051JB等產品。KE-1051JA/KE-1051JB為膠狀的粘著劑。另外，丙烯酸系粘著劑，可使用例如綜研化學股份有限公司所販售的SK-1425/L-45等的SK-DYNE系列的產品。矽酮系粘著劑的粘著強度特別強，這是因為將低分子矽氧烷減少的關係，宜使用X-40-3122/CAT-PL-50T或KE-1051JA/KE1051JB。另外，丙烯酸系粘著劑若考量到粘著力或作業性，宜使用SK-1425/L-45。

粘著層可只用本案的粘著劑形成，亦可在不損及本發明目的之範圍內因應需要進一步添加著色劑或抗氧化劑等1種或2種以上的各種添加劑。

本案粘著劑為二液混合硬化型，由主劑與硬化劑所構成。如後所述，當主劑或硬化劑使粘著劑的粘度太高而塗佈困難時可用溶劑稀釋，作為稀釋液使用。然後，主劑(或主劑的稀釋液)與硬化劑(或硬化劑的稀釋液)的混合比宜設為100質量份：110質量份~100質量份：1質量份。若硬化劑(或硬化劑的稀釋液)的比例比100質量份：1質量份更小則計量誤差會變大，用吐出機混合時可能會混合不良。又二液混合後的可使用時間(pot life)宜在1分鐘以上。當可使用時間比1分鐘更短時，在二液混合中粘著劑可能會發生粘度變高、膠化的問題。

接著，根據圖2、圖3說明將本案粘著劑塗佈在防塵薄膜組件框架上的方法，惟塗佈方法並非以此為限。

圖2表示粘著劑塗佈裝置2。粘著劑塗佈裝置2係由架台21以及安裝於其上之門型XYZ正交3軸機械臂22所構成，在3軸機械臂22的Z軸上安裝了二液混合吐出裝置23。將防塵薄膜組件框架24載置在架台21上，為了防止防塵薄膜組件框架24因為本身的重量而彎曲並使粘著面保持水平，可在防塵薄膜組件框架下設置POM樹脂製的支持部。

利用控制部(圖中未顯示)控制3軸機械臂22，使其在防塵薄膜組件框架24上移動，從二液混合吐出裝置23的前端的針頭25 將粘著劑滴在防塵薄膜組件框架24上以塗佈粘著劑。粘著劑除了在防塵薄膜組件框架24上塗佈1圈之外，也可以來回塗佈數圈以使粘著劑達到既定高度，此時，宜在各圈之間設置適當的靜置時間，以待塗佈後粘著劑的形狀趨於穩定。

二液混合吐出裝置23如圖3所示，在其前端安裝了動態混合器34，動態混合器用馬達33讓動態混合器34旋轉，使粘著劑的主劑與硬化劑混合。步進馬達31、31讓齒輪泵32、32運作，將粘著劑的主劑與硬化劑從容器(圖中未顯示)輸送到動態混合器34。步進馬達31、31的開/關以及轉速由控制部(圖中未顯示)控制。藉此，便可控制主劑與硬化劑供給到動態混合器34的供給量。動態混合器34的前端安裝了針頭25。

粘著劑的主劑與硬化劑的輸送裝置，並不限於齒輪泵，亦可利用注射泵、柱塞泵、管式泵等泵，或空氣加壓、氮氣加壓等氣體加壓，可控制供給量以及吐出、停止動作的各種輸送裝置均可利用。

另外，當粘著劑的粘度太高而塗佈裝置進行塗佈有困難時，可因應需要在主劑、硬化劑其中一方或是雙方添加甲苯、二甲苯等芳香族系溶劑、已烷、辛烷、異辛烷、異烷烴等脂肪族系溶劑、甲基乙基酮、甲基異丁基酮等酮系溶劑、乙酸乙酯、乙酸丁酯等酯系溶劑、二異丙醚、1，4-二氧陸圜等乙醚系溶劑、或該等溶劑的混合溶劑，使粘著劑的粘度降低以利塗佈。

分離片(隔離部)係防塵薄膜組件在與基板貼附之前，用來保護粘著層的構件，在使用防塵薄膜組件時會被取下除去。因此，在到防塵薄膜組件使用時之前若有需要保護粘著劑便可適當設置分離片(隔離部)。防塵薄膜組件成品一般都會貼上分離片(隔離部)才流通運送。分離片(隔離部)的材質並無特別限制，可使用習知材質，另外，分離片(隔離部)可使用習知方法與粘著層貼附。

[實施例]

以下，揭示實施例以及比較例以具體說明本發明，惟本發明並非僅限於下述實施例。

〔實施例1〕

首先，利用機械加工製作外寸782mm×474mm、內寸768mm×456mm、高度5.0mm、角落部的內寸R2.0mm、外寸R6.0mm的長方形鋁合金製防塵薄膜組件框架，再利用Ra0.5~1.0左右的SUS顆粒進行噴砂處理，之後在表面實施黑色氧皮鋁處理。將該防塵薄膜組件框架送入無塵室，用中性清洗劑與純水徹底洗淨，並使其乾燥。

接著在圖2所示的粘著劑塗佈裝置2的架台21上水平固定該防塵薄膜組件框架24，使其粘著劑塗佈面朝上。另外，為了防止防塵薄膜組件框架24因為本身重量而彎曲並使粘著面保持水平，在防塵薄膜組件框架下各邊均以約200mm的間隔設置POM樹脂製的支持部。

然後，將用甲苯稀釋1.3倍的矽酮粘著劑X-40-3122(主劑)與用甲苯稀釋10倍的CAT-PL-50T(硬化劑)〔信越化學工業(股)製：產品名〕分別填充到二液混合吐出裝置23的容器中當作粘著劑。主劑的稀釋液與硬化劑的稀釋液的混合比設為100質量份：2質量份。

利用圖2以及圖3所示的裝置，自動運轉將主劑與硬化劑混合，並塗佈二液混合粘著劑。粘著層的寬度為4.0mm。讓粘著劑風乾直到不會流動，之後，靜置於產品存庫內，讓粘著劑完全硬化。

〔實施例2〕

使用膠狀的矽酮粘著劑KE-1051JA/KE-1051JB〔信越化學工業(股)製：產品名〕作為粘著劑。不稀釋而以混合比100質量份：100質量份的比例使用KE-1051JA(主劑)與KE-1051JB(硬化劑)，除此之外與實施例1相同，塗佈於防塵薄膜組件框架上，靜置於產品存庫內，讓粘著性膠完全硬化。

〔實施例3〕

使用丙烯酸系粘著劑SK-1425/L-45〔綜研化學(股)製：產品名〕作為粘著劑。使用SK-1425(主劑)原液，L-45(硬化劑)用 甲苯稀釋成3倍，主劑與硬化劑的稀釋液的混合比為100質量份：1質量份，除此之外與實施例1相同，塗佈於防塵薄膜組件框架上，靜置於產品存庫內，讓粘著劑完全硬化。

〔比較例1〕

使用膠狀的矽酮粘著劑KE-1056〔信越化學工業(股)製：產品名〕作為粘著劑。由於KE-1056是一液型的故用對應一液型的分注器進行塗佈。另外，由於該KE-1056是加熱硬化型的，故硬化需要130℃、1小時的加熱硬化步驟。再者KE-1056中所殘留的微小氣泡會因為加熱而膨張發泡。

上述實施例1~3以及比較例1所製作的防塵薄膜組件其有無粘著劑硬化時的加熱步驟以及粘著劑硬化後的發泡發生率顯示於表1。

另外，發泡發生的確認是在粘著劑硬化後以目視方式進行的。發泡發生率的計算方法如以下所述：發泡發生率(%)=(粘著劑產生發泡的防塵薄膜組件框架數/塗佈了粘著劑的防塵薄膜組件框架數)×100。

[產業利用性]

本發明係關於一種防塵薄膜組件，其在粘著劑硬化時不需要加熱故可使防塵薄膜組件的製造步驟更簡略，且可減少製造時所需要的能量。而且也不會有在粘著劑加熱硬化時產生發泡的情況，故能夠提高防塵薄膜組件的製造良品率。

1‧‧‧防塵薄膜組件

2‧‧‧粘著劑塗佈裝置

11‧‧‧防塵薄膜

12‧‧‧防塵薄膜組件框架

13‧‧‧粘著層

14‧‧‧分離片(隔離部)

21‧‧‧架台

22‧‧‧3軸機械臂

23‧‧‧二液混合吐出裝置

24‧‧‧防塵薄膜組件框架

25‧‧‧針頭

31‧‧‧步進馬達

32‧‧‧齒輪泵

33‧‧‧動態混合器用馬達

34‧‧‧動態混合器

圖1係本發明之防塵薄膜組件的一個實施形態的縱剖面圖。

圖2係粘著劑塗佈裝置的概略說明圖。

圖3係二液混合吐出裝置的概略說明圖。

Claims (7)

1. 一種防塵薄膜組件，包含：防塵薄膜；防塵薄膜組件框架，其在一側端面上貼附該防塵薄膜；以及粘著層，其設置在該防塵薄膜組件框架的另一側端面上；其中該粘著層係使用硬化時無須加熱之包含主劑與硬化劑的二液混合硬化型粘著劑以下列方式不經加熱所形成：將該主劑以及該硬化劑分別供給到安裝在一粘著劑吐出裝置之前端的一動態混合器中並進行混合，並且從安裝在該動態混合器之前端的一針頭，將所產生的一混合物塗佈在該防塵薄膜組件框架的該另一側端面上。
2. 如申請專利範圍第1項之防塵薄膜組件，其中，硬化時無須加熱的二液混合硬化型粘著劑為矽酮樹脂。
3. 如申請專利範圍第1項之防塵薄膜組件，其中，硬化時無須加熱的二液混合硬化型粘著劑為丙烯酸樹脂。
4. 一種防塵薄膜組件的製造方法，包含下列步驟：製造防塵薄膜、防塵薄膜組件框架、以及粘著層，其中，在該防塵薄膜組件框架的一側端面上貼附該防塵薄膜，以及將該粘著層設置在該防塵薄膜組件框架的另一側端面上，以及其中，該粘著層係使用硬化時無須加熱之包含主劑與硬化劑的二液混合硬化型粘著劑以下列方式不經加熱所形成：將該主劑以及該硬化劑分別供給到安裝在一粘著劑吐出裝置之前端的一動態混合器中並進行混合，並且從安裝在該動態混合器之前端的一針頭，將所產生的一混合物塗佈在該防塵薄膜組件框架的該另一側端面上。
5. 如申請專利範圍第4項之防塵薄膜組件的製造方法，其中，硬化時無須加熱的二液混合硬化型粘著劑為矽酮樹脂。
6. 如申請專利範圍第4項之防塵薄膜組件的製造方法，其中，硬化時無須加熱的二液混合硬化型粘著劑為丙烯酸樹脂。
7. 如申請專利範圍第4項之防塵薄膜組件的製造方法，其中，該二液混合硬化型粘著劑在二液混合後的可使用時間在1分鐘以上。