防護薄膜框架的製作方法
2023-10-06 16:13:39
專利名稱：防護薄膜框架的製作方法
技術領域：
本發明是關於一種平板印刷用防護薄膜框架，其構成平板印刷用防
護薄膜組件，特別是構成在製造LSI、超LSI等半導體裝置時，用來當 作防塵器使用的平板印刷用防護薄膜組件，而且其特別是使用在以高解 析度為必要的曝光中，並使用在200nm以下的紫外線曝光中。
背景技術：
以往在LSI、超LSI等半導體裝置或是液晶顯示板等產品的製造中， 是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 的曝光原版有灰塵附著的話，由於該灰塵會吸收光，使光反射，故除了 會使轉印的圖案變形、使邊緣變粗糙以外，還會損壞尺寸、品質、外觀 等，導致半導體裝置或液晶顯示板等產品的性能惡化或降低製造成品率。
因此，該等作業通常是在無塵室內進行，惟即使在無塵室內，欲經 常保持曝光原版清潔仍相當困難，故吾人遂採用在曝光原版表面貼附曝 光用光線透過率良好的防護薄膜組件作為防塵構件使用的方法。
此時，灰塵並非直接附著於曝光原版的表面上，而是附著於防護薄 膜上，故只要在平板印刷時將焦點對準曝光原版的圖案上，防護薄膜組 件上的灰塵就不會對轉印造成影響。
該防護薄膜組件，是用透光性良好的硝化纖維素、醋酸纖維素等物 質構成透明防護薄膜，並以鋁、不鏽鋼等物質構成防護薄膜框架，然後 在防護薄膜框架的上部塗布防護薄膜的良溶媒，再將防護薄膜風乾黏著 於防護薄膜框架的上部所製作而成(參照專利文獻1 )，或者是用丙烯酸 樹脂或環氧樹脂等的黏著劑黏著(參照專利文獻2—4),並在防護薄膜框 架的下部設置由聚丁烯樹脂、聚醋酸乙烯酯樹脂、丙烯酸樹脂、矽氧樹 脂等物質所構成的黏著劑層以及保護該黏著劑層的脫模劑層(隔離部)。
近年來，平板印刷的解析度逐漸提高，且為了實現該解析度，逐漸
使用短波長光作為光源。具體而言，紫外光向g線(436nm)、 I線(365nm)、 KrF準分子雷射(248nm)移動，近年開始使用ArF準分子雷射光(193nm)。日本特開昭58_219023號公報美國專利第4861402號說明書日本特公昭63 - 27707號公報日本特開平7 - 168345號公報
半導體用曝光裝置，是利用短波長光將光罩上所描繪的圖案轉印在 矽晶圓的光阻上，惟若光罩以及矽晶圓上有凹凸不平的地方的話，曝光 時會發生焦點偏差，轉印在晶圓上的圖案會發生問題。隨著技術微細化 進展，對光罩以及矽晶圓所要求之平坦性的精密度，也越來越嚴格。例 如，光罩所要求的平坦度，也從圖案面平坦度2iim的要求，逐漸變嚴格， 65nm4支術節點以後，更要求達到0.5|im、 0.25pm。
防護薄膜組件，在光罩完成後作為圖案的防塵構件而黏貼在光罩上， 惟當防護薄膜組件黏貼於光罩上後，光罩的平坦度會改變。若光罩的平 坦度變差，則如上所述的那樣，可能會產生焦點偏差等問題。又，若平 坦度變化則光罩上所描繪的圖案形狀也會變化，因此圖案也可能會產生 偏差。
相反的，黏貼防護薄膜組件也可能會使光罩的平坦性變好。此時， 不會發生焦點偏差的問題，但是因為圖案形狀產生變化，故仍然會有圖 案產生偏差的問題。
如是，吾人期望有一種技術最先進的光罩，即使黏貼了防護薄膜組 件，光罩平坦度也不會發生變化。然而， 一般而言，黏貼了防護薄膜組 件，光罩平坦度多會產生變化。黏貼防護薄膜組件造成光罩平坦度變化 的原因有幾個，目前已經知道最主要的一個原因是受到防護薄膜框架變 形的影響。
防護薄膜框架一般是鋁材質。防護薄膜組件尺寸， 一般而言，由曝 光裝置的規格所決定，長度約150mm左右，寬度約110~ 130mm左右， 框條寬約2mm、厚度約3.5 6mm左右，中央部形成鏤空形狀。 一般而
言，多從鋁合金板切出防護薄膜框架的形狀，擠製成框架形狀，製作出 鋁製框架。
一般而言，防護薄膜組件框架的平坦度約為20-8(Vm左右，惟該 等平坦度在將用於大型框架的防護薄膜組件黏貼到光罩上時，框架的形 狀會轉印到光罩上，而使光罩變形。防護薄膜組件，都貼時約以196 392N (20 40kgf)大小的力量壓黏於光罩上，惟光罩表面的平坦度在 數lim以下，比框架平坦，故吾人認為在壓黏時框架會變平坦。然而， 壓黏完成後，框架會回復到原來的樣子，且由於框架黏接著光罩表面， 故此時光罩也會變形。
因此，遂有檢討意見認為可藉由提高防護薄膜框架的平坦度，以減 少框架變形，從而減少防護薄膜組件黏貼時光罩的變形，惟在鋁合金制 防護薄膜框架的情況下，要製作出平坦度高的框架是相當困難的。
在此，若防護薄膜框架的材質改用比鋁更軟的材料，亦即彈性係數 較低的材料，例如，改成樹脂制，則便能防止光罩的變形。亦即，若防 護薄膜組件使用由彈性係數低的材料所製成的防護薄膜框架，當防護薄
膜組件黏貼於光罩上時，即使防護薄膜組件黏貼時框架變形，因為低彈 性係數的材料的關係，框架的變形(復原)應力會變小。如是便能防止 光罩變形。
然而，在使用該等低彈性係數材料的框架的情況下，垂直與平行防 護薄膜膜面方向的框架的彈性係數都變低了 。若在平行防護薄膜方向上， 框架的彈性係數變小，亦即，框架變軟的話，則在將防護薄膜黏貼於框 架上時，會發生因為防護薄膜張力導致框架朝內側彎曲的問題。這個問 題，雖然習知鋁製框架也會發生，但由於鋁製框架很硬，故實際上朝內 側彎曲的程度可以忽略。
又，通常防護薄膜組件是抓住框架外側進行處理，如果框架很軟的 話，在處理時可能會發生框架歪掉，或防護薄膜鬆弛等不良情況。
發明內容
發明所欲解決的問題
有鑑於上述情事，本發明的目的在於提供一種優異的防護薄膜框架, 其能防止因為防護薄膜張力或使用處理所造成的框架歪曲，並能防止因 為黏貼防護薄膜組件所造成的光罩歪曲。
解決問題之技術手段
本發明是一種半導體平板印刷所使用的防護薄膜框架，其特徵為
用彈性係數不同的2種以上的材料接合製成框架。
其中，更宜用彈性係數10GPa以下的材料與彈性係數50GPa以上的 材料製成框架，或在垂直防護薄膜膜面方向上以多層接合的方式製成防 護薄膜框架，或將彈性係數大的材料堆迭在最外層，或用相反的堆迭構造。
對照先前技術之功效
若依本發明，便能提供出一種優異的防護薄膜框架，其能防止因為 防護薄膜張力或使用處理所造成的框架歪曲，並能防止因為黏貼防護薄 膜組件所造成的光罩歪曲。
具體實施例方式
在此，若使用垂直防護薄膜膜面方向的彈性係數比平行防護薄膜膜 面方向的彈性係數更低的框架，亦即，垂直防護薄膜膜面方向較柔軟， 平行方向較硬的框架的話，便能防止因為防護薄膜的張力或使用處理所 造成的框架歪曲，或因為黏貼防護薄膜組件所造成的光罩歪曲。
為了製得垂直方向、水平方向硬度不同的框架，可將由彈性係數不 同的素材所構成的2種以上的薄板框架，沿垂直防護薄膜膜面方向堆迭 接合。具體的方法，例如以下所列舉者。
在用彈性係數10GPa以下的材料所製成，平行防護薄膜膜面方向的 尺寸與最後完成之框架尺寸相等，垂直防護薄膜膜面方向的尺寸在最後
防護薄膜平行的方式，黏貼用彈性係數50GPa以上的材料所製成，且厚 度對框條寬度的比在0.5以下的薄板框架。
或著，在用彈性係數lOGPa以下的材料所製成，平行防護薄膜膜面
方向的尺寸與最後完成之框架尺寸相等，垂直防護薄膜膜面方向的尺寸 在最後完成之框架尺寸以下的2個基底框架之間，以框條寬度方向與防
護薄膜平行的方式，夾住i片以上用彈性係數50GPa以上的材料所製成， 且厚度對框條寬度的比在0.5以下的薄板框架。 這樣的話，便能讓彈性係數具有異向性。
在該等情況中，提高彈性係數小的材料的比率，可以確保垂直防護 薄膜方向上的框架的柔軟度，將使用彈性係數高的材料所製成的薄板框 架沿著平行防護薄膜方向接合於彈性係數小的材料上，便能提高平行防 護薄膜方向上的彈性係數。
上述彈性係數10GPa以下的材料，例如可使用聚乙烯樹脂、特夫綸 樹脂、ABS樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚丙烯樹脂等。又，彈性係數50GPa 以上的材料，例如可使用鋁、不鏽鋼等。
又，接合這些彈性係數不同的材料，使用接著劑即可。例如可使用 丙烯酸系接著劑、矽氧系接著劑等，惟宜使用硬化後也具有彈性的彈性 接著劑。或著亦可用射出成型等方式接合之。
實施例
以下，根據實施例具體說明本發明，惟本發明並不僅以下述實施例 為限。
用珪氧接著劑將外寸149mmxl22mm、內寸145mmxll8mm、框條 寬度2mm、厚度4mm、由聚碳酸酯樹脂(彈性係數2.4GPa)所構成的 基底框架，與外寸149mmxl22mm、內寸145mmxll8mm、框條寬度2mm、 厚度0.5mm的鋁合金(彈性係數69GPa)薄板框架接合，製作出防護薄
膜框架。
在該框架的聚碳酸酯樹脂該側的端面上塗布光罩黏著劑，在另一面 鋁合金側的端面上塗布薄膜接著劑。之後，拿著鋁合金框將薄膜接著劑 該側黏貼於防護薄膜上，再將框架外周圍的薄膜切斷，防護薄膜組件便 製作完成。
在框架上張黏防護薄膜，使得框架長邊的中央朝內側反轉。測量該
防護薄膜組件長邊中央附近的框架外寸，發現其朝內側反轉lOOiam,但 薄膜並未鬆弛。
用負重20kg將完成的防護薄膜組件黏貼於142mm見方、平坦度 0.2pm的光罩上。之後，再度測量黏附著防護薄膜組件的光罩的平坦度， 得到0.2pm,光罩平坦度並無變化。
用矽氧接著劑將外寸149mmxl22mm、內寸145mmx 118mm、框條 寬度2mm、厚度4mm、由三氟氯乙烯樹脂(彈性係數2GPa)所構成的 基底框架，與外寸149mmxl22mm、內寸145mmxll8mm、框條寬度2mm、 厚度0.1mm的鋁合金(彈性係數69GPa)薄板框架接合，製作出防護薄
膜框架。
在該框架的端面上塗布光罩黏著劑，在另 一端面上塗布薄膜接著劑。 之後，拿著鋁合金框將薄膜接著劑該側黏貼於防護薄膜上，再將框架外 周圍的薄膜切斷，防護薄膜組件便製作完成。
測量該防護薄膜組件長邊中央附近的框架外寸，發現其朝內側反轉 80(im，但薄膜並未鬆弛。
用負重20kg將完成的防護薄膜組件黏貼於142mm見方、平坦度 0.2pm的光罩上。之後，再度測量黏附著防護薄膜組件的光罩的平坦度， 得到0.2pm，光罩平坦度並無變化。
在2個外寸149mmxl22mm、內寸145mmxll8mm、框條寬度2mm、 厚度2mm、由聚碳酸酯樹脂(彈性係數2.4GPa)所構成的基底框架之間， 夾入外寸149mmxl22mm、內寸145mmxll8mm、框條寬度2mm、厚度 0.5mm的鋁合金(彈性係數69GPa)薄板框架，並用矽氧接著劑接合， 製作出防護薄膜框架。
在該框架的端面上塗布光罩黏著劑，在另 一端面上塗布薄膜接著劑。 之後，拿著鋁合金框將薄膜接著劑該側黏貼於防護薄膜上，再將框架外 周圍的薄膜切斷，防護薄膜組件便製作完成。
測量該防護薄膜組件長邊中央附近的框架外寸，發現其朝內側反轉
100jim，但薄膜並未鬆弛。
用負重20kg將完成的防護薄膜組件黏貼於142mm見方、平坦度 0.2pm的光罩上。之後，再度測量黏附著防護薄膜組件的光罩的平坦度， 得到0.2(im，光罩平坦度並無變化。
將外寸149mmxl22mm、內寸145mmxll8mm、框條寬度1.8mm、 厚度0.5mm的鋁合金(彈性係數69GPa)薄板框架包含於中央，用射出 成型法製作出外寸149mmxl22mm、內寸145mmxll8mm、框條寬度2mm、 厚度4.5mm、由聚碳酸酯樹脂(彈性係數2.4GPa)所構成的防護薄膜框架。
在該框架的端面上塗布光罩黏著劑，在另 一端面上塗布薄膜接著劑。 之後，拿著鋁框將薄膜接著劑該側黏貼於防護薄膜上，再將框架外周圍 的薄膜切斷，防護薄膜組件便製作完成。
測量該防護薄膜組件長邊中央附近的框架外寸，發現其朝內側反轉 120)im,但薄膜並未鬆弛。
用負重20kg將完成的防護薄膜組件黏貼於142mm見方、平坦度 0.2pm的光罩上。之後，再度測量黏附著防護薄膜組件的光罩的平坦度， 得到0.2|im,光罩平坦度並無變化。
在外寸149mmxl22mm、內寸145mmxll8i麗、框條寬度2mm、厚 度4.5mm、由聚碳酸酯樹脂(彈性係數2.4GPa)所構成的框架的一端面 上塗布光罩黏著劑，並在另一端面上塗布薄膜接著劑。之後，拿著鋁合 金框將薄膜接著劑該側黏貼於防護薄膜上，再將框架外周圍的薄膜切斷， 防護薄膜組件便製作完成。
測量該防護薄膜組件長邊中央附近的框架外寸，發現其朝內側反轉 300(im,且薄膜產生鬆弛。
用負重20kg將完成的防護薄膜組件黏貼於142mm見方、平坦度 0.2(am的光罩上。之後，再度測量黏附著防護薄膜組件的光罩的平坦度， 得到0.2pm,光罩平坦度並無變化。
產業利用性
由於本發明能夠提供一種優異的防護薄膜框架，其能防止因為防護 薄膜張力或進行處理時所造成的框架歪曲，並能防止因為黏貼防護薄膜 組件所造成的光罩歪曲，故在半導體平板印刷的領域中，其產業上利用 價值極高。
權利要求
1、一種防護薄膜框架，使用於半導體平板印刷步驟中，其特徵為:該框架是由多層框架所構成，其中至少一層框架的彈性係數與其他層框架不同。
2、 如權利要求1所述的防護薄膜框架，其中該多層框架是由第一類框架層與第二類框架層所構成，該第一類框架 層的彈性係數在10GPa以下，該第二類框架層的彈性係數在50GPa以上且 厚度未超過框條寬度的 一半。
3、 如權利要求2所述的防護薄膜框架，其中該多層為三層，第一類框架層構成頂層與底層，第二類框架層構成中間層。
4、 如權利要求2所述的防護薄膜框架，其中該多層為三層，第二類框架層構成頂層與底層，第一類框架層構成中間層。
5、 如權利要求4所述的防護薄膜框架，其中， 該頂層與底層在其周緣部互相結合，藉此包夾中間層。
全文摘要
本發明的目的在於提供一種優異的防護薄膜框架，其能防止因為防護薄膜張力或使用處理所造成的框架歪曲，並能防止因為黏貼防護薄膜組件所造成的光罩歪曲。為達成上述目的，在半導體平板印刷所使用的防護薄膜框架中，用彈性係數不同的2種以上的材料接合製成框架。其中，更宜用彈性係數10GPa以下的材料與彈性係數50GPa以上的材料製成框架，或在垂直防護薄膜膜面方向上以多層接合的方式製成防護薄膜框架，或將彈性係數大的材料堆迭在最外層，或用相反的堆迭構造。
文檔編號G03F1/64GK101382730SQ20081021283
公開日2009年3月11日 申請日期2008年9月5日 優先權日2007年9月5日
發明者白崎享 申請人:信越化學工業株式會社