专利名称：防护薄膜框架的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种平板印刷用防护薄膜框架，其构成平板印刷用防
护薄膜组件，特别是构成在制造LSI、超LSI等半导体装置时，用来当 作防尘器使用的平板印刷用防护薄膜组件，而且其特别是使用在以高解 析度为必要的曝光中，并使用在200nm以下的紫外线曝光中。
背景技术：
以往在LSI、超LSI等半导体装置或是液晶显示板等产品的制造中， 是用光照射半导体晶圆或液晶用原板以制作形成图案，惟若此时所使用 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，故除了 会使转印的图案变形、使边缘变粗糙以外，还会损坏尺寸、品质、外观 等，导致半导体装置或液晶显示板等产品的性能恶化或降低制造成品率。
因此，该等作业通常是在无尘室内进行，惟即使在无尘室内，欲经 常保持曝光原版清洁仍相当困难，故吾人遂采用在曝光原版表面贴附曝 光用光线透过率良好的防护薄膜组件作为防尘构件使用的方法。
此时，灰尘并非直接附着于曝光原版的表面上，而是附着于防护薄 膜上，故只要在平板印刷时将焦点对准曝光原版的图案上，防护薄膜组 件上的灰尘就不会对转印造成影响。
该防护薄膜组件，是用透光性良好的硝化纤维素、醋酸纤维素等物 质构成透明防护薄膜，并以铝、不锈钢等物质构成防护薄膜框架，然后 在防护薄膜框架的上部涂布防护薄膜的良溶媒，再将防护薄膜风干黏着 于防护薄膜框架的上部所制作而成(参照专利文献1 )，或者是用丙烯酸 树脂或环氧树脂等的黏着剂黏着(参照专利文献2—4),并在防护薄膜框 架的下部设置由聚丁烯树脂、聚醋酸乙烯酯树脂、丙烯酸树脂、硅氧树 脂等物质所构成的黏着剂层以及保护该黏着剂层的脱模剂层(隔离部)。
近年来，平板印刷的解析度逐渐提高，且为了实现该解析度，逐渐
使用短波长光作为光源。具体而言，紫外光向g线(436nm)、 I线(365nm)、 KrF准分子雷射(248nm)移动，近年开始使用ArF准分子雷射光(193nm)。日本特开昭58_219023号公报美国专利第4861402号说明书日本特公昭63 - 27707号公报日本特开平7 - 168345号公报
半导体用曝光装置，是利用短波长光将光罩上所描绘的图案转印在 硅晶圆的光阻上，惟若光罩以及硅晶圆上有凹凸不平的地方的话，曝光 时会发生焦点偏差，转印在晶圆上的图案会发生问题。随着技术微细化 进展，对光罩以及硅晶圆所要求之平坦性的精密度，也越来越严格。例 如，光罩所要求的平坦度，也从图案面平坦度2iim的要求，逐渐变严格， 65nm4支术节点以后，更要求达到0.5|im、 0.25pm。
防护薄膜组件，在光罩完成后作为图案的防尘构件而黏贴在光罩上， 惟当防护薄膜组件黏贴于光罩上后，光罩的平坦度会改变。若光罩的平 坦度变差，则如上所述的那样，可能会产生焦点偏差等问题。又，若平 坦度变化则光罩上所描绘的图案形状也会变化，因此图案也可能会产生 偏差。
相反的，黏贴防护薄膜组件也可能会使光罩的平坦性变好。此时， 不会发生焦点偏差的问题，但是因为图案形状产生变化，故仍然会有图 案产生偏差的问题。
如是，吾人期望有一种技术最先进的光罩，即使黏贴了防护薄膜组 件，光罩平坦度也不会发生变化。然而， 一般而言，黏贴了防护薄膜组 件，光罩平坦度多会产生变化。黏贴防护薄膜组件造成光罩平坦度变化 的原因有几个，目前已经知道最主要的一个原因是受到防护薄膜框架变 形的影响。
防护薄膜框架一般是铝材质。防护薄膜组件尺寸， 一般而言，由曝 光装置的规格所决定，长度约150mm左右，宽度约110~ 130mm左右， 框条宽约2mm、厚度约3.5 6mm左右，中央部形成镂空形状。 一般而
言，多从铝合金板切出防护薄膜框架的形状，挤制成框架形状，制作出 铝制框架。
一般而言，防护薄膜组件框架的平坦度约为20-8(Vm左右，惟该 等平坦度在将用于大型框架的防护薄膜组件黏贴到光罩上时，框架的形 状会转印到光罩上，而使光罩变形。防护薄膜组件，都贴时约以196 392N (20 40kgf)大小的力量压黏于光罩上，惟光罩表面的平坦度在 数lim以下，比框架平坦，故吾人认为在压黏时框架会变平坦。然而， 压黏完成后，框架会回复到原来的样子，且由于框架黏接着光罩表面， 故此时光罩也会变形。
因此，遂有检讨意见认为可藉由提高防护薄膜框架的平坦度，以减 少框架变形，从而減少防护薄膜组件黏贴时光罩的变形，惟在铝合金制 防护薄膜框架的情况下，要制作出平坦度高的框架是相当困难的。
在此，若防护薄膜框架的材质改用比铝更软的材料，亦即弹性系数 较低的材料，例如，改成树脂制，则便能防止光罩的变形。亦即，若防 护薄膜组件使用由弹性系数低的材料所制成的防护薄膜框架，当防护薄
膜组件黏贴于光罩上时，即使防护薄膜组件黏贴时框架变形，因为低弹 性系数的材料的关系，框架的变形(复原)应力会变小。如是便能防止 光罩变形。
然而，在使用该等低弹性系数材料的框架的情况下，垂直与平行防 护薄膜膜面方向的框架的弹性系数都变低了 。若在平行防护薄膜方向上， 框架的弹性系数变小，亦即，框架变软的话，则在将防护薄膜黏贴于框 架上时，会发生因为防护薄膜张力导致框架朝内侧弯曲的问题。这个问 题，虽然习知铝制框架也会发生，但由于铝制框架很硬，故实际上朝内 侧弯曲的程度可以忽略。
又，通常防护薄膜组件是抓住框架外侧进行处理，如果框架很软的 话，在处理时可能会发生框架歪掉，或防护薄膜松弛等不良情况。
发明内容
发明所欲解决的问题
有鉴于上述情事，本发明的目的在于提供一种优异的防护薄膜框架, 其能防止因为防护薄膜张力或使用处理所造成的框架歪曲，并能防止因 为黏贴防护薄膜组件所造成的光罩歪曲。
解决问题之技术手段
本发明是一种半导体平板印刷所使用的防护薄膜框架，其特征为
用弹性系数不同的2种以上的材料接合制成框架。
其中，更宜用弹性系数10GPa以下的材料与弹性系数50GPa以上的 材料制成框架，或在垂直防护薄膜膜面方向上以多层接合的方式制成防 护薄膜框架，或将弹性系数大的材料堆迭在最外层，或用相反的堆迭构造。
对照先前技术之功效
若依本发明，便能提供出一种优异的防护薄膜框架，其能防止因为 防护薄膜张力或使用处理所造成的框架歪曲，并能防止因为黏贴防护薄 膜组件所造成的光罩歪曲。
具体实施例方式
在此，若使用垂直防护薄膜膜面方向的弹性系数比平行防护薄膜膜 面方向的弹性系数更低的框架，亦即，垂直防护薄膜膜面方向较柔软， 平行方向较硬的框架的话，便能防止因为防护薄膜的张力或使用处理所 造成的框架歪曲，或因为黏贴防护薄膜组件所造成的光罩歪曲。
为了制得垂直方向、水平方向硬度不同的框架，可将由弹性系数不 同的素材所构成的2种以上的薄板框架，沿垂直防护薄膜膜面方向堆迭 接合。具体的方法，例如以下所列举者。
在用弹性系数10GPa以下的材料所制成，平行防护薄膜膜面方向的 尺寸与最后完成之框架尺寸相等，垂直防护薄膜膜面方向的尺寸在最后
防护薄膜平行的方式，黏贴用弹性系数50GPa以上的材料所制成，且厚 度对框条宽度的比在0.5以下的薄板框架。
或着，在用弹性系数lOGPa以下的材料所制成，平行防护薄膜膜面
方向的尺寸与最后完成之框架尺寸相等，垂直防护薄膜膜面方向的尺寸 在最后完成之框架尺寸以下的2个基底框架之间，以框条宽度方向与防
护薄膜平行的方式，夹住i片以上用弹性系数50GPa以上的材料所制成， 且厚度对框条宽度的比在0.5以下的薄板框架。 这样的话，便能让弹性系数具有异向性。
在该等情况中，提高弹性系数小的材料的比率，可以确保垂直防护 薄膜方向上的框架的柔软度，将使用弹性系数高的材料所制成的薄板框 架沿着平行防护薄膜方向接合于弹性系数小的材料上，便能提高平行防 护薄膜方向上的弹性系数。
上述弹性系数10GPa以下的材料，例如可使用聚乙烯树脂、特夫纶 树脂、ABS树脂、聚碳酸酯树脂、聚丙烯树脂等。又，弹性系数50GPa 以上的材料，例如可使用铝、不锈钢等。
又，接合这些弹性系数不同的材料，使用接着剂即可。例如可使用 丙烯酸系接着剂、硅氧系接着剂等，惟宜使用硬化后也具有弹性的弹性 接着剂。或着亦可用射出成型等方式接合之。
实施例
以下，根据实施例具体说明本发明，惟本发明并不仅以下述实施例 为限。
用珪氧接着剂将外寸149mmxl22mm、内寸145mmxll8mm、框条 宽度2mm、厚度4mm、由聚碳酸酯树脂(弹性系数2.4GPa)所构成的 基底框架，与外寸149mmxl22mm、内寸145mmxll8mm、框条宽度2mm、 厚度0.5mm的铝合金(弹性系数69GPa)薄板框架接合，制作出防护薄
膜框架。
在该框架的聚碳酸酯树脂该侧的端面上涂布光罩黏着剂，在另一面 铝合金侧的端面上涂布薄膜接着剂。之后，拿着铝合金框将薄膜接着剂 该侧黏贴于防护薄膜上，再将框架外周围的薄膜切断，防护薄膜组件便 制作完成。
在框架上张黏防护薄膜，使得框架长边的中央朝内侧反转。测量该
防护薄膜组件长边中央附近的框架外寸，发现其朝内侧反转lOOiam,但 薄膜并未松弛。
用负重20kg将完成的防护薄膜组件黏贴于142mm见方、平坦度 0.2pm的光罩上。之后，再度测量黏附着防护薄膜组件的光罩的平坦度， 得到0.2pm,光罩平坦度并无变化。
用硅氧接着剂将外寸149mmxl22mm、内寸145mmx 118mm、框条 宽度2mm、厚度4mm、由三氟氯乙烯树脂(弹性系数2GPa)所构成的 基底框架，与外寸149mmxl22mm、内寸145mmxll8mm、框条宽度2mm、 厚度0.1mm的铝合金(弹性系数69GPa)薄板框架接合，制作出防护薄
膜框架。
在该框架的端面上涂布光罩黏着剂，在另 一端面上涂布薄膜接着剂。 之后，拿着铝合金框将薄膜接着剂该侧黏贴于防护薄膜上，再将框架外 周围的薄膜切断，防护薄膜组件便制作完成。
测量该防护薄膜组件长边中央附近的框架外寸，发现其朝内侧反转 80(im，但薄膜并未松弛。
用负重20kg将完成的防护薄膜组件黏贴于142mm见方、平坦度 0.2pm的光罩上。之后，再度测量黏附着防护薄膜组件的光罩的平坦度， 得到0.2pm，光罩平坦度并无变化。
在2个外寸149mmxl22mm、内寸145mmxll8mm、框条宽度2mm、 厚度2mm、由聚碳酸酯树脂(弹性系数2.4GPa)所构成的基底框架之间， 夹入外寸149mmxl22mm、内寸145mmxll8mm、框条宽度2mm、厚度 0.5mm的铝合金(弹性系数69GPa)薄板框架，并用硅氧接着剂接合， 制作出防护薄膜框架。
在该框架的端面上涂布光罩黏着剂，在另 一端面上涂布薄膜接着剂。 之后，拿着铝合金框将薄膜接着剂该侧黏贴于防护薄膜上，再将框架外 周围的薄膜切断，防护薄膜组件便制作完成。
测量该防护薄膜组件长边中央附近的框架外寸，发现其朝内侧反转
100jim，但薄膜并未松弛。
用负重20kg将完成的防护薄膜组件黏贴于142mm见方、平坦度 0.2pm的光罩上。之后，再度测量黏附着防护薄膜组件的光罩的平坦度， 得到0.2(im，光罩平坦度并无变化。
将外寸149mmxl22mm、内寸145mmxll8mm、框条宽度1.8mm、 厚度0.5mm的铝合金(弹性系数69GPa)薄板框架包含于中央，用射出 成型法制作出外寸149mmxl22mm、内寸145mmxll8mm、框条宽度2mm、 厚度4.5mm、由聚碳酸酯树脂(弹性系数2.4GPa)所构成的防护薄膜框架。
在该框架的端面上涂布光罩黏着剂，在另 一端面上涂布薄膜接着剂。 之后，拿着铝框将薄膜接着剂该侧黏贴于防护薄膜上，再将框架外周围 的薄膜切断，防护薄膜组件便制作完成。
测量该防护薄膜组件长边中央附近的框架外寸，发现其朝内侧反转 120)im,但薄膜并未松弛。
用负重20kg将完成的防护薄膜组件黏贴于142mm见方、平坦度 0.2pm的光罩上。之后，再度测量黏附着防护薄膜组件的光罩的平坦度， 得到0.2|im,光罩平坦度并无变化。
在外寸149mmxl22mm、内寸145mmxll8i丽、框条宽度2mm、厚 度4.5mm、由聚碳酸酯树脂(弹性系数2.4GPa)所构成的框架的一端面 上涂布光罩黏着剂，并在另一端面上涂布薄膜接着剂。之后，拿着铝合 金框将薄膜接着剂该侧黏贴于防护薄膜上，再将框架外周围的薄膜切断， 防护薄膜组件便制作完成。
测量该防护薄膜组件长边中央附近的框架外寸，发现其朝内侧反转 300(im,且薄膜产生松弛。
用负重20kg将完成的防护薄膜组件黏贴于142mm见方、平坦度 0.2(am的光罩上。之后，再度测量黏附着防护薄膜组件的光罩的平坦度， 得到0.2pm,光罩平坦度并无变化。
产业利用性
由于本发明能够提供一种优异的防护薄膜框架，其能防止因为防护 薄膜张力或进行处理时所造成的框架歪曲，并能防止因为黏贴防护薄膜 组件所造成的光罩歪曲，故在半导体平板印刷的领域中，其产业上利用 价值极高。
权利要求
1、一种防护薄膜框架，使用于半导体平板印刷步骤中，其特征为:该框架是由多层框架所构成，其中至少一层框架的弹性系数与其他层框架不同。
2、 如权利要求1所述的防护薄膜框架，其中该多层框架是由第一类框架层与第二类框架层所构成，该第一类框架 层的弹性系数在10GPa以下，该第二类框架层的弹性系数在50GPa以上且 厚度未超过框条宽度的 一半。
3、 如权利要求2所述的防护薄膜框架，其中该多层为三层，第一类框架层构成顶层与底层，第二类框架层构成中间层。
4、 如权利要求2所述的防护薄膜框架，其中该多层为三层，第二类框架层构成顶层与底层，第一类框架层构成中间层。
5、 如权利要求4所述的防护薄膜框架，其中， 该顶层与底层在其周缘部互相结合，藉此包夹中间层。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种优异的防护薄膜框架，其能防止因为防护薄膜张力或使用处理所造成的框架歪曲，并能防止因为黏贴防护薄膜组件所造成的光罩歪曲。为达成上述目的，在半导体平板印刷所使用的防护薄膜框架中，用弹性系数不同的2种以上的材料接合制成框架。其中，更宜用弹性系数10GPa以下的材料与弹性系数50GPa以上的材料制成框架，或在垂直防护薄膜膜面方向上以多层接合的方式制成防护薄膜框架，或将弹性系数大的材料堆迭在最外层，或用相反的堆迭构造。
文档编号G03F1/64GK101382730SQ20081021283
公开日2009年3月11日 申请日期2008年9月5日 优先权日2007年9月5日
发明者白崎享 申请人:信越化学工业株式会社