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CN102053483A - 防尘薄膜组件框架及防尘薄膜组件 - Google Patents

防尘薄膜组件框架及防尘薄膜组件 Download PDF

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CN102053483A
CN102053483A CN2010102905429A CN201010290542A CN102053483A CN 102053483 A CN102053483 A CN 102053483A CN 2010102905429 A CN2010102905429 A CN 2010102905429A CN 201010290542 A CN201010290542 A CN 201010290542A CN 102053483 A CN102053483 A CN 102053483A
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film component
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component framework
dustproof
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关原一敏
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种防尘薄膜组件框架及防尘薄膜组件，所述防尘薄膜组件框架不会因为防尘薄膜的张力差异而产生不良情况且防尘薄膜张力所造成的弯曲较小，所述防尘薄膜组件使用该防尘薄膜组件框架。根据本发明，在框体彼此相对的至少一对的边上，在边外侧面的部分位置上设置从两端部朝边中点方向延伸的非贯通凹部的防尘薄膜组件框架，以及在该防尘薄膜组件框架上张设防尘薄膜的防尘薄膜组件，其中更宜仅在一对长边上设置该凹部，或者是在所有的边上设置该凹部。

Description

防尘薄膜组件框架及防尘薄膜组件
技术领域
本发明涉及一种在制造LSI、超LSI等的半导体装置、印刷基板或液晶显示板等产品时作为防尘器使用的光刻用防尘薄膜组件所使用的防尘薄膜组件框架，以及使用该框架的防尘薄膜组件。
背景技术
在LSI、超LSI等半导体装置或者液晶显示板等产品的制造过程中，会用光照射半导体晶圆或液晶用原板以制作图案，如果此时所使用的曝光原版有灰尘附着的话，由于该灰尘会吸收光，使光反射，除了会让转印的图案变形、使边缘变粗糙之外，还会使基底污黑，并损坏尺寸、品质、外观等。另外，在本发明中，“曝光原版”是指光掩模等的光刻用掩模(简称“掩模”)以及初缩掩模的总称。
因此，这些操作通常是在无尘室内进行，然而即使如此，想要经常保持曝光原版干净仍是相当困难。于是，采用以下方法：在曝光原版表面贴合作为防尘器使用且对曝光用光线的透光性良好的防尘薄膜组件。此时，异物并非直接附着于曝光原版表面上，而是附着于防尘薄膜组件上，故只要在光刻时将焦点对准曝光原版的图案，防尘薄膜组件上的异物就不会对转印造成影响。
一般而言，防尘薄膜组件，是将由具备良好透光性的硝化纤维素、醋酸纤维素或者氟树脂等物质所构成的透明防尘薄膜，贴附或接合于由铝、不锈钢或聚乙烯等物质所构成的防尘薄膜组件框架的上端面。然后，在防尘薄膜组件框架的下端设置用来装设到光掩模上而由聚丁烯树脂、聚醋酸乙烯酯树脂、丙烯酸树脂或硅氧树脂等物质所构成的粘着层，以及以保护粘着层为目的的脱模层(隔离部)。
防尘薄膜组件，是以包围曝光原版表面上所形成的图案区域的方式设置。防尘薄膜组件，是用来防止异物附着于曝光原版上而设置的构件，故能够隔离该图案区域与防尘薄膜组件外部，使防尘薄膜组件外部的灰尘不会附着到图案表面上。
如上所述，一般而言防尘薄膜是很薄的树脂，如果想要张设在防尘薄膜组件框架上而无松弛的部分，则必须在受到适当大小的张力的状态下接合于防尘薄膜组件框架上。
因此，一般所使用的角型防尘薄膜组件，在贴合防尘薄膜后，防尘薄膜组件框架会因为防尘薄膜的张力而向内侧产生若干弯曲。这个现象，对于在例如印刷基板或液晶显示板的制造过程中所使用的大型防尘薄膜组件、防尘薄膜组件框架边长较大者，或为了减少防尘薄膜组件贴合后曝光原版的弯曲而采用了刚性较低的框架的防尘薄膜组件中，更为显著。
另一方面，对于光掩模等曝光原版而言，为了降低成本必须尽可能确保曝光区域的范围大小。因此，若不尽量减少防尘薄膜组件框架向内侧的弯曲程度的话，会造成可利用的曝光区域减少这个问题。
当然，采用扩大防尘薄膜组件框架的剖面积等提高刚性的方法，的确能够解决相关问题。但是，实际上，防尘薄膜组件框架的内侧存在如上所述的曝光区域减少的问题，而对外侧而言也必须确保在固定或搬运光掩模时的操作间隙。因此，一般而言，防尘薄膜组件框架的各边会因为这些限制而被限定成直线形状。
另外，也有使用刚性更高的材质来作为防尘薄膜组件框架的材质的方法，例如当使用碳纤维复合材料(CFRP)或钛金属时，可使弯曲量比一般使用铝合金者更小。但是，这些基本材料价格昂贵而且加工性很差，会大幅增加成本，在现实中难以采用。
对于这个问题，专利文献1揭示一种防尘薄膜组件框架，其在框体的至少一对的边上，在中央部设置外侧凸出的圆弧形状部，并在其两侧设置外侧凹入的圆弧形状部，更在其外侧设置直线形状部。
另外，专利文献2揭示一种防尘薄膜组件，包含：防尘薄膜(2)，其从防尘薄膜(2)的厚度方向观察面积在1,000cm2以上；以及框架(1)，防尘薄膜(2)伴随着拉伸应力张设于其上，其特征为：该框架(1)包含：从该防尘薄膜(2)的厚度方向观察，在单一方向上彼此相对的相对较短的一对外周围边；以及从该防尘薄膜(2)的厚度方向观察，在与该单一方向垂直的另一方向上，彼此相对的相对较长的一对外周围边；在将该防尘薄膜(2)张设于该框架(1)上之前，该相对较长的一对外周围边的至少其中一方的外周围边，预先以向外侧凸出的方式弯曲，将作为该相对较长的外周围边的两端部的第一点以及第二点以直线连结所形成的假想直线，与位于该第一点以及该第二地点之间且位于该相对较长的外周围边上的第三地点之间的关系为：将该防尘薄膜(2)以伴随着拉伸应力的方式张设于该框架(1)上，使该第三地点横切该假想直线而该相对较长的外周围边变形并凹入比该假想直线更靠内侧的位置。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利第4286194号公报
[专利文献2]日本专利第4024239号公报
发明内容
发明要解决的问题
上述专利文献1所揭示的方法，的确是能够将防尘薄膜组件框架的形状在防尘薄膜张设后仍控制在适当形状的优良方法，但存在以下所述的问题。
即，防尘薄膜组件框架的凹凸形状必须配合所张设的防尘薄膜的张力分布形状而设计。然而，以量产方式生产的防尘薄膜的张力不可能经常保持一定，仍会产生些许差异。因此，当薄膜张力比设计值更大时，防尘薄膜组件框架向内侧的弯曲量会变大，相反的当较小时，则原本设计好的向外侧的突出量会有剩余。通常，考虑防尘薄膜所造成的弯曲或防尘薄膜组件的贴合误差等因素，防尘薄膜组件的内寸公差会相对于掩模等的曝光原版的图案部设定保持若干剩余，由于向外侧的弯曲不可能排除机械性变形，故本来就不会考虑进去。因此，当防尘薄膜组件框架向外侧变形时，在防尘薄膜组件贴合装置或曝光机内进行处理时可能会产生互相干涉等的问题。
另外，若利用上述专利文献2所揭示的方法，则虽然薄膜张力朝较弱方向分散，而向外侧的突出量有剩余的可能性较小。然而，由于原本就将边的两端部设成以圆弧方式连接的形状，故无论突出量多小两端部也都会留下圆弧形状，严格来说仍不算是没有突出的形状。
如上所述，希望能够得到一种即使防尘薄膜张设前的形状不是向外侧突出的形状，防尘薄膜张设后弯曲量也很少的防尘薄膜组件框架。
本发明所要解决的问题在于提供一种不会因为防尘薄膜的张力差异而产生不良情况，且防尘薄膜张力所造成的弯曲很小的防尘薄膜组件框架，以及使用该防尘薄膜组件框架的防尘薄膜组件。
用于解决问题的方案
本发明的上述问题，可利用以下的手段(1)以及(4)解决。较佳实施方案(2)以及(3)也一并列出。
(1)一种防尘薄膜组件框架，其特征为：在框体彼此相对的至少一对的边上，在边外侧面的一部分设置从两端部朝边中点方向延伸的非贯通凹部，
(2)如(1)所记载的防尘薄膜组件框架，其仅在一对长边上设置该凹部，
(3)如(1)所记载的防尘薄膜组件框架，其在所有的边上设置该凹部，
(4)一种防尘薄膜组件，其在(1)～(3)任一项记载的防尘薄膜组件框架上张设防尘薄膜。
发明的效果
若利用本发明，则即使防尘薄膜组件框架的各边的中央部的形状为直线状，通过在框体彼此相对的至少一对的边上在边外侧面的部分位置上设置多个从两端部朝边中点方向延伸的非贯通凹部的作用，也能够控制防尘薄膜张力所造成的防尘薄膜组件框架的弯曲形状。由此，比起没有凹部而呈通常剖面形状的防尘薄膜组件框架而言，若利用本发明便能够减少在防尘薄膜组件框架的边中央部产生的最大弯曲量。结果，若利用本发明，则即使防尘薄膜张设前的形状不是朝外侧突出的形状，也能够得到防尘薄膜张力所导致的弯曲量很小的防尘薄膜组件。
附图说明
图1是表示本发明一实施方案的防尘薄膜组件的基本构造的示意性剖面图。
图2是表示本发明一实施方案的防尘薄膜组件框架的示意图。
图3是表示在本发明的防尘薄膜组件框架上张设防尘薄膜之后的弯曲形状的示意俯视图。
图4是表示在一般矩形剖面的已知的防尘薄膜组件框架上张设防尘薄膜后的弯曲形状的示意俯视图。
图5是表示在张设于防尘薄膜组件框架上之前的防尘薄膜的示意俯视图。
图6是表示本发明另一实施方案的防尘薄膜组件框架的示意概略图。
图7是表示在防尘薄膜组件框架上张设防尘薄膜所制得的防尘薄膜组件的最大弯曲量的评价方法的示意概略图。
附图标记说明
1防尘薄膜
2接合层
4粘着层
5曝光原版
6气压调整用孔(通气口)
7除尘用过滤器
10防尘薄膜组件
11防尘薄膜组件框架
12凹部
21本发明的防尘薄膜组件框架
22已知的防尘薄膜组件框架
31暂用框架
32防尘薄膜
33防尘薄膜的张力(长边中央)
34防尘薄膜的张力(短边中央)
35防尘薄膜的张力(角落部)
41防尘薄膜组件框架
42凹部
43凹部
51防尘薄膜组件
52定盘
53测隙规
L边长
l长度
A-A剖面线
H厚度
D宽度
h宽度
d深度
da弯曲量
db弯曲量
具体实施方式
以下，说明本发明的最佳实施方案，然而本发明并非以此为限。另外，本发明对用于液晶制造用途且一边长度超过500mm的大型防尘薄膜组件而言特别有效果，然而应用在用于半导体用途且一边在150mm左右的小型防尘薄膜组件也很有效，故其用途并无特别限定。
首先，用图1说明使用本发明的防尘薄膜组件框架所构成的防尘薄膜组件的基本构造。
图1是表示使用本发明的防尘薄膜组件框架所构成的防尘薄膜组件的基本构造的示意性剖面图。
如图1所示的，防尘薄膜组件10在本发明的防尘薄膜组件框架11的上端面隔着防尘薄膜贴合用接合层2张设防尘薄膜1，此时，用来将防尘薄膜组件10粘着于曝光原版(掩模基板或是初缩掩模)5上的粘着层4设置在防尘薄膜组件框架11的下端面，该粘着层4的下端面以可剥离的方式贴合着垫片(未图示)。另外，在防尘薄膜组件框架11上设置气压调整用孔(通气口)6，也可更进一步设置以除去微粒作为目的的除尘用过滤器7。
以下，用图2～图5说明本发明的防尘薄膜组件框架11的基本实施方案。
图2是表示本实施方案的防尘薄膜组件框架的示意图。图2(a)是表示本实施方案的防尘薄膜组件框架的示意俯视图，图2(b)是从长边侧观察图2(a)所示的防尘薄膜组件框架的侧视图，图2(c)是从短边侧观察图2(a)所示的防尘薄膜组件框架的侧视图，图2(d)是图2(b)中的A-A线段的剖面放大图。
如图2所示的，防尘薄膜组件框架11的整体形状是大致为矩形的框体。在张设防尘薄膜前，防尘薄膜组件框架11并无向外侧突出的形状，其长边以及短边的框架部分均为几乎直线状。另外，防尘薄膜组件框架11的各角落部在外侧以及内侧均呈R状。该防尘薄膜组件框架11的大小与通常的防尘薄膜组件例如半导体光刻用防尘薄膜组件、大型液晶显示板制造光刻步骤用防尘薄膜组件等组件相同。
另外，防尘薄膜组件框架11的各角落部无须外侧以及内侧均为R状，也可其中一侧为R状，但仍宜两侧均为R状。
另外，防尘薄膜组件框架11的剖面形状是例如大致为矩形形状，然而本发明除了一般的矩形剖面的框架之外，也同样可应用于具有高低差的形状或倾斜面的梯形剖面等其他剖面形状的防尘薄膜组件框架，其效果与矩形形状剖面相同。另外，也可对矩形形状的基本形状的4个角，实施斜面倒角等的倒角加工。
另外，防尘薄膜组件框架11的基材，可使用以往所使用的已知材料，除了尼龙、聚缩醛、聚醚醚酮、聚酰亚胺等的工程塑胶之外，也可使用构造用铁钢、工具钢、不锈钢、镁合金等的构造用金属，其中更宜使用铝合金。
在防尘薄膜组件框架11彼此相对的两个长边上，在长边外侧面的部分位置上设置了从两端部向长边中间点延伸的非贯通凹部12。凹部12的剖面形状可为矩形、梯形、三角形或这些形状的组合，然而从加工性、洗净性的观点来看，宜像本实施方案这样底部设成半圆形。另外，凹部12的外周围方向的终端部，也可使用加工刀具，使其形成各种形状，然而如果从洗净性的观点来看，仍宜形成圆弧状。另外，凹部12，如本实施方案所示的，也可包含防尘薄膜组件框架11的角落部的R形形状部分，也可回避设置角落部的R形形状部分，使其不包含该形状。
另外，比起边内侧面而言，凹部12宜更设置在边外侧面上。
凹部12距离防尘薄膜组件框架11的长边的两端的距离，宜设置成从长边的边长L的约1/4处到外侧端部附近，更宜设置成从长边的边长L的约1/5处到外侧端部附近，最好设置成从长边的边长L的约1/10处到外侧端部附近。在该等范围内设置凹部12，便可发挥所期望的效果。
另外，就凹部12的长度l与防尘薄膜组件框架11的长边的边长L的关系而言，l/L的值宜设定在0.03～0.25的范围内，更宜设定在0.05～0.1的范围内。
另外，凹部12的宽度h宜设定为防尘薄膜组件框架11的厚度H的20～50％。另外，凹部12的深度d可利用防尘薄膜组件框架11的弯曲形状作适当调整，但宜设定在防尘薄膜组件框架11的宽度D的20～50％以下，而且，宜设定在5mm以下。将凹部12的宽度h以及深度d设定在该等范围内，以防止防尘薄膜组件框架11的高度方向的刚性降低太多，避免在操作或贴合防尘薄膜组件时防尘薄膜组件框架11变形。
另外，也可在设置凹部12的两端部以外的位置设置额外的凹部，设置数量、位置、剖面形状、长度等，可在确认过防尘薄膜张设后的最后的弯曲形状之后再适当调整[参照后述的图6(a)]。
在防尘薄膜组件框架11彼此相对的一对长边上，在长边外侧面的部分位置上设置从两端部向长边中间点延伸的非贯通凹部12。通过该凹部12，便能够控制防尘薄膜张设后的防尘薄膜组件框架11的弯曲形状。另外，凹部12虽是为了控制防尘薄膜张设后的防尘薄膜组件框架11的弯曲形状这个目的而设置的，然而也可对其插入用来操作防尘薄膜组件的工具等。因此，对于凹部12的剖面形状或位置而言，除了考虑到防尘薄膜组件框架11的弯曲形状之外，更宜考虑到这些工具，再作出通盘的决定。
图3以及图4分别是防尘薄膜张设后防尘薄膜组件框架的弯曲形状的示意俯视图。
若对防尘薄膜组件框架张设防尘薄膜，则如图3以及图4所示的，防尘薄膜组件框架会因为防尘薄膜的张力而向内侧弯曲。在此，图3是表示本发明的防尘薄膜组件框架21(图2所示的防尘薄膜组件框架11)在防尘薄膜张设后的弯曲形状。另一方面，图4是表示一般矩形剖面的已知防尘薄膜组件框架22在防尘薄膜张设后的弯曲形状。另外，图4所示的已知防尘薄膜组件框架22，本身的形状与图2所示的本发明的防尘薄膜组件框架21相同，与本发明的防尘薄膜组件框架21不同之处在于并未设置凹部，剖面形状是一般的矩形剖面。
在图4所示的剖面形状为一般矩形剖面的已知形状，防尘薄膜组件框架的弯曲形状为圆弧状，各边中央部位的弯曲程度为最大，其值设为db。相对于此，在图3所示的设置有凹部的本发明的方案中，就防尘薄膜组件框架的弯曲形状而言，各边中央部位的弯曲程度为最大，此点相同，其值设为da，但与其说是圆弧状，不如说是直线状，长边整体形成梯形的弯曲形状。如此利用本发明，便可让最大弯曲量减少。
图5是表示张设到防尘薄膜组件框架上之前的防尘薄膜的概略俯视图。一般而言，防尘薄膜是成膜于玻璃基板上，在利用加热机构除去溶剂之后，接合于暂用框架31上，将其剥离。此时，防尘薄膜32上会产生因为薄膜材料与成膜基板的热膨张系数不同所造成的张力33、34、35。因此，暂用框架31会被该张力33、34、35往中心方向拉，暂用框架31的各边的中央部位附近会产生弯曲。此时，各边的中央部位的张力33、34会形成对应所产生的弯曲量而减少的状态。另一方面，由于暂用框架31的角落部位的附近区域的刚性比边长的中央部位的刚性更高，故弯曲量较少，结果，其附近的张力35仍维持在比较高的状态。
若将张力产生高低差异的防尘薄膜张设于本发明的防尘薄膜组件框架上，则防尘薄膜张力较高的角落附近的部位，会与防尘薄膜组件框架设有凹部的而刚性较低的部位组合。因此，该部位的弯曲量，会比通常矩形剖面的框架更大。然而，该部分大幅弯曲可减少施加于本发明的防尘薄膜组件框架的所有边上的张力。另外，边中央附近张力较低的部位，反而由刚性较高的部位承受，所以边中央附近的弯曲形状会变成接近直线状，结果便能够降低最大弯曲量。如此利用本发明，便能够制得防尘薄膜张力所导致的弯曲较小的防尘薄膜组件。
另外，如上所述，所述凹部的配置除了各边的两端部之外，也可因应需要，增设于其他位置上。然而，若是沿着整个边长连续设置的话，只会单纯的让该边整体的刚性降低。因此，凹部的追加配置，宜考虑防尘薄膜组件框架的刚性。在本发明中，不要沿着整个边长连续设置，而是在部分位置上设置凹部，便能够防止防尘薄膜组件框架整体刚性降低。
用图6说明一边回避整体刚性降低一边在其他位置增设凹部的另一实施方案。
图6是本发明的防尘薄膜组件框架的另一个实施方案的示意俯视图。图6(a)是本实施方案的防尘薄膜组件框架的示意俯视图，图6(b)是从长边侧观察图6(a)所示的防尘薄膜组件框架的概略侧视图，图6(c)是从短边侧观察图6(a)所示的防尘薄膜组件框架的概略侧视图。
如图6所示的，在防尘薄膜组件框架41彼此相对的两个长边上，与图2所示的方案相同，在长边外侧面的部分位置上设置从两端部向长边中间点延伸的非贯通凹部42。
另外，图6所示的实施方案，在防尘薄膜组件框架41彼此相对的两个短边上，在短边外侧面的部分位置上，也设置从两端部向短边中间点延伸的非贯通凹部43。
如此，也可在防尘薄膜组件框架的所有边，即短边与长边双方，在外侧面上的部分位置上设置凹部。此时，凹部并非沿着整个边上连续设置，而是在短边与长边双方的部分位置上设置，故能够避免上述整体刚性降低的问题。
另外，上述是针对在防尘薄膜组件框架彼此相对的一对长边的两端部，或是彼此相对的一对长边的两端部以及彼此相对的一对短边的两端部的附近设置凹部的情况进行说明，然而只要至少在彼此相对的2边的两端部和/或其附近设置凹部即可。即，只要在防尘薄膜组件框架彼此相对的至少一对边上，在边外侧面的部分位置上设置从两端部朝边中点方向延伸的非贯通凹部即可。
[实施例]
以下根据实施例对本发明作具体的例示说明，然而本发明并非以此为限。
(实施例)
利用机械加工制作出如图2所示的形状的铝合金制防尘薄膜组件框架11。该防尘薄膜组件框架11的形状，是各角落部的外寸为1068mm×1526mm，同部内寸为1031mm×1490mm的长方形，厚度H为6.2mm，各角落部的大小在内侧为R2，外侧为R6。在此，在长边的两端部上，如图2(a)～图2(d)所示的，沿着长度l＝65mm设置宽度h＝2.4mm、深度d＝4.0mm且最深部的半径为1.2mm的凹部12。
将该防尘薄膜组件框架11洗净、待其干燥后，在一方端面上涂布硅氧粘着剂作为防尘薄膜接合剂，在另一方端面上涂布信越化学工业(股)公司制的硅氧粘着剂(商品名：KR3700)作为掩模粘着剂，然后加热使其固化。
然后，将旭硝子(股)公司制的氟系聚合物(商品名：Cytop)以狭缝与旋转式涂布法在宽度1620mm×长度1780mm×厚度17mm的长方形石英基板上成膜，然后与形状跟基板外形相同的框体接合，将其剥离，接着将所得到的厚度约6μm的防尘薄膜贴合于该防尘薄膜组件框架11上。然后，将防尘薄膜组件框架11周围不要的薄膜用切割器切断除去，便完成防尘薄膜组件。
如图7所示的，将完成的防尘薄膜组件51立在铸铁制的定盘52上，利用测隙规53测量长边中央的弯曲量，得到2.0mm。另外，从侧边观察弯曲形状，发现完全没有从框架直线形状突出的部分。
(比较例)
制作外形形状与上述实施例完全相同，但角落部附近没有凹部12的防尘薄膜组件框架，并完成防尘薄膜组件。以与上述同样的方式测量所完成的防尘薄膜组件的长边的弯曲量，发现在长边中央部的弯曲量为3.4mm，数值比上述实施例更大。

Claims (4)

1.一种防尘薄膜组件框架，其特征为：在框体彼此相对的至少一对的边上，在边外侧面的一部分设置从两端部朝边中点方向延伸的非贯通凹部。
2.根据权利要求1所述的防尘薄膜组件框架，其中，仅在一对长边上设置该凹部。
3.根据权利要求1所述的防尘薄膜组件框架，其中，在所有的边上设置该凹部。
4.一种防尘薄膜组件，其特征为：在根据权利要求1～3中任一项的防尘薄膜组件框架上张设防尘薄膜。
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