专利名称：防尘薄膜组件及其制造方法
技术领域：
本发明涉及在半导体器件、印刷电路板、液晶显示器等的制造过程中作为防尘部 件使用的防尘薄膜组件及其制造方法。
背景技术：
在大规模集成电路、超大规模集成电路或液晶显示器的制造过程中，要在半导体 晶片或液晶面板上通过光照射制作电路图案。这里存在一个问题，就是此时所使用的光掩 模或精密掩模(以下简称为光掩模)上如果粘附了灰尘，由于这些灰尘对光具有吸收或反 射作用，因此会引起转印图案的变形或边缘不齐，使产品的尺寸、质量以及外观受到损害， 进而导致半导体装置或液晶显示器等的性能和制造成品率的降低。因此，以上这些作业通常是在无尘室里进行的。但尽管如此，要保持光掩模总是清 洁也是很困难的。所以，通常是在光掩模的表面先贴附一层防尘用的防尘薄膜，然后进行曝 光。这样，因为异物不直接粘附于光掩模表面，而是粘附于防尘薄膜上，所以在光刻时只要 把焦距对准光掩模上的图案即可，防尘薄膜上的异物便与转印无关。通常，防尘薄膜组件的制作，是先往由铝、不锈钢、聚乙烯等构成的防尘薄膜组件 框架的上端面涂布防尘薄膜的易溶溶剂，然后风干，将由透光性良好的硝化纤维素、醋酸纤 维素或氟树脂等构成的防尘薄膜粘贴上去(参照专利文献1)；或者使用丙烯酸树脂、环氧 树脂等的粘合剂进行粘贴(参照专利文献2、3)，并且，防尘薄膜组件框架的下端由为了与 光掩模进行粘接的粘接层和以保护粘接层为目的的离型膜(隔离膜)所构成。所述粘接层 是由聚丁烯树脂、聚醋酸乙烯树脂、丙烯酸树脂、硅树脂等组成。专利文献1 特开昭58-219023号公报专利文献2 美国专利第4861402号说明书专利文献3 特公昭63-27707号公报到目前为止，关于防尘薄膜组件的制造，人们为缩短制造时间做过各种各样的探 讨。在粘合层中使用加热固化型粘合剂也是缩短制造时间的方法之一。不过，要使用加热 固化型粘合剂，必须导入加热设备，并且需要加热用的能源，这反而会导致费用增加。此外， 因多了加热固化工序，使得防尘薄膜组件的制造工序变得复杂化。此外，UV光(紫外线)固化型粘合剂，也能够通过照射UV光使其在极短时间内固 化。但是，这既需要导入UV光照射装置，也需要UV光照射的能源，其结果导致费用的增加 和工序的复杂化。并且，由于UV光(紫外线光)固化型粘合剂一般来讲对UV光的耐光性 低，故不适合作为在UV光照射下使用的防尘薄膜组件的粘合剂。另外，由于UV固化型粘合 剂需要在避光环境下保管(保存)，因此处理起来也不方便。此外，在粘合剂的加热固化过程中还存在一个起泡(由残存于粘合剂中的微小气 泡的膨胀所引起)的问题。粘合剂中一出现起泡，起泡部分便会呈现隆起状态。粘合剂的起 泡部分一隆起，其平坦度便会受到破坏，进而使防尘薄膜不能准确严密地贴附于防尘薄膜 组件框架上。如果防尘薄膜不严密地贴附在防尘薄膜组件框架上，异物就有可能从防尘薄膜和防尘薄膜组件框架之间的缝隙侵入防尘薄膜组件的内部。并且，当气泡一破裂，由于该 部分要么没有粘合剂，要么粘合剂很少，因此有可能得不到足以贴附防尘薄膜的粘合强度。 所以，粘合剂中的起泡是造成防尘薄膜组件制造的成品率低下的原因之一。
发明内容
本发明提供一种防尘薄膜组件及其制造方法，它解决了以上所述的缺点和问题。 其特征在于使用“固化时无需加热的二液混合固化型粘合剂”(以下称为本发明粘合剂)， 不加热来形成用于将防尘薄膜贴附于防尘薄膜组件框架上的粘合层(技术方案1、；3)。并 且，本发明粘合剂优选硅树脂(silicone resin)(技术方案2、4)。根据本发明，由于在粘合剂固化时无需加热，所以能够简化防尘薄膜组件的制造 工序，同时，还能够降低制造时所需的能源。另外，还能够避免在粘合剂加热固化时出现的 “起泡”问题，从而能够提高防尘薄膜组件制造的成品率。
图1是本发明的防尘薄膜组件的一个实施方式的纵截面图。图2是粘合剂涂布装置的概要说明图。图3是二液混合吐出装置的概要说明图。
具体实施例方式下面，按照附图对本发明作详细说明。不过，本发明并不限于此。图1是本发明的 防尘薄膜组件的一个实施方式的纵截面图。图2是在本发明中使用的粘合剂涂布装置的概 要说明图，图3是二液混合吐出装置的概要说明图。如图1所示，防尘薄膜组件1具有如下构成与贴附防尘薄膜组件1的基板(光掩 模)的形状相对应，防尘薄膜组件框架13通常呈四角框架形(长方形框架形或正方形框架 形)，防尘薄膜11通过粘合层12被绷贴于其上端面，在防尘薄膜组件框架13的下端面，形 成有为了将防尘薄膜组件贴附在基板上的粘接层14，并且，在粘接层14的下端面贴附着用 来保护粘接层14的离型膜(隔离膜)15，该离型膜可以剥离。这里，对防尘薄膜的材质没有特别限制，可以使用透光性良好的硝酸纤维素、醋酸 纤维素或氟树脂等通常已知的材料。对于防尘薄膜组件框架的材质也没有特别限制，可以 使用铝、不锈钢等的金属或者聚乙烯等的合成树脂之类的已知的材料。在本发明中，粘合层由本发明的粘合剂所形成。粘合层按所规定的宽度(通常等 于或小于防尘薄膜组件框架的框宽)，形成在防尘薄膜组件框架的上端面。为了能把防尘薄 膜粘贴在防尘薄膜组件框架上，防尘薄膜组件框架上端面的一周全部形成粘合层。作为本发明粘合剂，可以使用聚丁烯类粘合剂、聚醋酸乙烯类粘合剂、有机硅 (silicone)类粘合剂、聚丙烯酸类粘合剂等任意的粘合剂。不过，由于在曝光时，防尘薄 膜组件的上端面(防尘薄膜、粘合层、防尘薄膜组件框架上端面)总是受到曝光光源的照 射，因此，优选在曝光光源照射下不易老化的有机硅类粘合剂。作为有机硅类粘合剂，可 以使用譬如信越化学工业公司目前在市场上销售的以下制品(以下，“/”记号之前为主剂 产品名，“/” 记号之后为固化剂产品名)X-40-3122/CAT-PL-50T、KR-3700/CAT-PL-50T、
4X-40-3103/CAT-PL-50T、KE-1051JA/KE-1051JB 等。KE-1051JA/KE-1051JB 为胶体状粘合 剂。在有机硅类粘合剂中，尤其从粘度高和使用方便的角度，优选KR-3700/CAT-PL-50T以 及 KE-1051JA/KE-1051JB。关于粘合层，既可以只使用本发明粘合剂来形成，也可以根据需要，在不违背本发 明目的的范围内，与一种或两种以上的着色剂或防氧化剂等任意的添加剂配合后形成。本发明粘接剂为二液混合固化型，由主剂和固化剂构成。如后所述，在粘接剂的粘 度太高涂布困难的情况下，可以使用溶剂将其稀释，作为稀释液使用。并且，主剂(或主剂 稀释液)与固化剂(或固化剂稀释液)的混合比，在(100重量分110重量分)至(100重 量份1重量份)之间为宜。如果固化剂(或固化剂稀释液)的比例小于100重量份1 重量份，可能会使计量误差增大，或者在吐出机里混合时混合不勻。此外，二液混合后的适 用期(可使用时间)在1分钟以上为宜。如果混合适用期短于1分，在二液混合过程中，可 能会出现粘合剂的粘度增高，从而发生胶体化现象。下面，通过图2和图3，对将本发明粘合剂往防尘薄膜组件框架上涂布的方法进行 说明。不过，涂布方法并不限定于此。图2表示粘合剂涂布装置2。粘合剂涂布装置2由台架21和安装在其上的门型 XYZ正交三轴机器人22构成。三轴机器人22的Z轴上装有二液混合吐出装置23。防尘薄 膜组件框架M放置于台架21上，为防止由防尘薄膜组件框架M的自重引起的弯曲，保持 粘接面的水平，最好在防尘薄膜组件框架的下面设置POM树脂制的支撑物。由控制单元(未图示)控制三轴机器人22，让其在防尘薄膜组件框架M上移动， 粘合剂由二液混合吐出装置23前端的针形阀25流到防尘薄膜组件框架M上，由此来进行 粘合剂的涂布。向防尘薄膜组件框架M涂布粘合剂时，可以不只涂布一回(涂一周为一 回)，为了得到规定的粘合剂厚度，也可以涂布数回。这种情况下，在各回之间最好设定一个 适当的静置时间，直到涂布后的粘合剂的形状稳定为止。二液混合吐出装置23如图3所示。在其前端部装有动态混合器34，通过动态混合 器用马达33使动态混合器34旋转，从而使粘合剂的主剂和固化剂得到混合。通过步进马 达31、31驱动齿轮泵，将粘合剂的主剂和固化剂从贮罐(未图示)移送到动态混合器34。 由控制单元(未图示)控制步进马达31、31的开启/关闭以及转速。由此，主剂和固化剂 边被控制着各自的供给量边被提供给动态混合器34。动态混合器34的前端部装有针形阀 25。粘合剂的主剂和固化剂的移送方法，并不局限于齿轮泵方式，可以利用各种能够 控制供给量以及吐出和停止的移送方法，譬如，注射泵、柱塞泵、管式泵等的泵方式；空气加 压、氮气加压等的气体加压方式。另外，在粘合剂的粘度太高，用涂布装置涂布起来困难的情况下，可以根据需要， 往主剂和固化剂的单方或者双方里面添加以下溶剂，将粘合剂的粘度降低之后进行涂布。 这些溶剂是甲苯、二甲苯等芳香族类溶剂；己烷、辛烷、异辛烷、异链烷烃等脂肪族类溶 剂；甲基乙基甲酮、甲基异丁基甲酮等酮类溶剂；醋酸乙酯、醋酸丁酯等酯类溶剂；二异丙 醚、1，4- 二氧杂环己烷等醚类溶剂；或者这些溶剂的混合物。粘接层，为了把防尘薄膜组件贴附于基板上，被形成在防尘薄膜组件框架的下端 面。对于其材质没有特别限制，可以使用通常所知的材料。并且，上述粘接层的形成方法也可以使用通常所知的方法来形成。离型膜(隔离膜)，是在防尘薄膜组件被贴附到基板上之前，为保护粘接层而设置 的，当防尘薄膜组件被使用时便将其揭掉。因此，离型膜(隔离膜)，可以在防尘薄膜组件被 使用之前有必要对粘接剂进行保护时适当设置。一般来讲，在市场上流通时是带着离型膜 (隔离膜)的。对于离型膜(隔离膜)的材质也没有特别限制，可以使用通常所知的材料。 并且，离型膜(隔离膜)可以用通常所知的方法贴附于粘接层上。以下，通过实施例和比较例对本发明进行具体说明，不过，本发明并非限于下面的 实施例。实施例1首先，通过机械加工制作外尺寸为782mmX474mm、内尺寸为768mmX456mm、高为 5. 0mm、角部的内尺寸为R2. 0mm、外尺寸为R6. Omm的长方形铝合金防尘薄膜组件框架。使用 SUS不锈钢珠进行喷砂处理，使其达到RaO. 5-1. 0左右。然后，对其表面实施黑色氧化铝膜 处理。将该防尘薄膜组件框架搬运至无尘室，用中性洗涤剂和纯水冲洗干净并让其干燥。接下来，将上述防尘薄膜组件框架M固定于图2所示的粘合剂涂布装置2的台架 21上，使其粘合剂涂布面朝上并处于水平状态。为了防止因防尘薄膜组件框架M的自重引 起的弯曲，以及保持粘接面的水平，还在防尘薄膜组件框架的下面的各边，以大约200mm的 间隔，设置了 POM树脂制的支撑物。然后，作为粘合剂，将用甲苯稀释至5倍的有机硅粘合剂KR-3700 (主剂)(产品 名，信越化学工业公司制)和用甲苯稀释至10倍的CAT-PL-50T (固化剂)(产品名，信越化 学工业公司制)分别注入了二液混合吐出装置3的贮罐。由图2及图3所示装置，对主剂和固化剂进行混合，并通过自动运行进行二液混合 后的粘合剂的涂布。主剂稀释液与固化剂稀释液的混合比为100重量份1重量份，粘合层 的宽度为4. Omm0将其风干，直到粘合剂不流动为止，然后静置于制品贮藏柜里，让粘合剂完 全固化。另外，在此时点上，粘合剂表面具有粘合性，在贴附了防尘薄膜之后不需要固化工序。此后，将预先准备好的防尘薄膜贴附于涂布了上述粘合剂的防尘薄膜组件框架 上，用刀具切除多余的部分，便完成了防尘薄膜组件的制作。实施例2作为粘合剂，使用了胶体状的有机硅粘合剂KE-1051JA/KE-1051JB (产品名，信越 化学工业公司制)。除了对KE-1051JA (主剂)和KE-1051JB (固化剂)不加稀释，且混合比 定为100重量份100重量份之外，与实施例1同样，将其涂布于防尘薄膜组件框架上，静置 在制品贮藏柜里，让胶体状硅粘合剂完全固化。然后，贴上防尘薄膜，便完成了防尘薄膜组 件的制作。比较例1作为粘合剂，使用了胶体状的有机硅粘合剂KE_1056(产品名，信越化学工业公司 制)。因为KE-1056是一液型，所以使用一液型用的液体定量吐出装置进行了涂布。并且， 由于KE-1056属于加热固化型，所以固化处理增加了在130°C下1小时的加热固化工序。另 外，其中还有一些残存在KE-1056中的微小气泡，因加热而膨胀，出现了起泡现象。表1表示在上述实施例1、2以及比较例1中所制作的防尘薄膜组件的粘合剂固化时的加热工序的有无、粘合剂固化后起泡的发生率。此外，起泡的发生，是在粘合剂固化后通过目视确认的。起泡发生率的计算方法如 下起泡发生率(％ )=(发生粘合剂起泡的防尘薄膜组件框架数/涂布粘合剂的防 尘薄膜组件框架数)X 100%。表 权利要求
1.一种防尘薄膜组件，至少具有防尘薄膜、所述防尘薄膜通过粘合层被贴附于其一个 端面的防尘薄膜组件框架、设置在所述防尘薄膜组件框架另一端面的粘接层，其特征在于， 所述粘合层是使用固化时无需加热的二液混合固化型粘合剂，不加热而形成的粘合层。
2.权利要求1所述的防尘薄膜组件，其特征在于，固化时无需加热的二液混合固化型 粘合剂是硅树脂。
3.一种防尘薄膜组件的制造方法，所述防尘薄膜组件至少具有防尘薄膜、所述防尘薄 膜通过粘合层被贴附于其一个端面的防尘薄膜组件框架、设置在所述防尘薄膜组件框架另 一端面的粘接层，其特征在于，在制造所述防尘薄膜组件时，使用固化时无需加热的二液混 合固化型粘合剂，不加热来形成所述粘合层。
4.权利要求3所述的防尘薄膜组件的制造方法，其特征在于，固化时无需加热的二液 混合固化型粘合剂是硅树脂。
全文摘要
本发明提供一种防尘薄膜组件及其制造方法，其能够简化制造工序和降低制造时的所需能源，并且粘合层中无起泡，成品率良好。在形成防尘薄膜用的粘合层时，作为粘合剂，使用固化时无需加热的二液混合固化型粘合剂。
文档编号G03F1/62GK102063012SQ20101053498
公开日2011年5月18日 申请日期2010年11月4日 优先权日2009年11月13日
发明者堀越淳 申请人:信越化学工业株式会社