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技術 帯電防止性粘着剤

出願人 信越化学工業株式会社
発明者 堀越淳
出願日 2010年10月28日 (8年11ヶ月経過) 出願番号 2010-241594
公開日 2012年5月17日 (7年4ヶ月経過) 公開番号 2012-092248
状態 特許登録済
技術分野 接着剤、接着方法
主要キーワード 自動塗布装置 粘着剤塗布装置 四角形枠 長方形枠 黒色アルマイト処理 ニードル内 超LSI ニードル先端
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2012年5月17日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (2)

課題

ペリクルフレーム下端面への粘着剤層の形成に好適な、異物吸着による歩留り低下を生じない帯電防止性を有する粘着剤を提供する。

解決手段

概要

背景

LSI、超LSIなどの半導体製造或いは液晶ディスプレイ等の製造においては、半導体ウェハー或いは液晶用原板に光を照射してパターンを作製するが、このときに用いるフォトマスク或いはレチクル(以下、単にフォトマスクと記述する)にゴミが付着していると、エッジががさついたものとなるほか、下地が黒く汚れたりするなど、寸法、品質外観などが損なわれるという問題があった。

このため、これらの作業は通常クリーンルームで行われるが、それでもフォトマスクを常に清浄に保つことは難しい。そこで、フォトマスク表面にゴミ除けとしてペリクルを貼り付けた後に露光を行っている。この場合、異物はフォトマスクの表面には直接付着せず、ペリクル上に付着するため、リソグラフィー時に焦点をフォトマスクのパターン上に合わせておけば、ペリクル上の異物は転写に無関係となる。

一般に、ペリクルは、光を良く透過させるニトロセルロース酢酸セルロース或いはフッ素樹脂などからなる透明なペリクル膜アルミニウムステンレスポリエチレンなどからなるペリクルフレーム上端面にペリクル膜の良溶媒を塗布した後、風乾して接着する(特許文献1参照)か、アクリル樹脂エポキシ樹脂などの接着剤を用いて接着している(特許文献2,3参照)。さらに、ペリクルフレームの下端面には、フォトマスクに接着するためのポリブテン樹脂ポリ酢酸ビニル樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂などからなる粘着剤層、及び粘着剤層の保護を目的とした離型層セパレータ)が設けられている。

ペリクルフレームの下端面に粘着剤層を形成するには、粘着剤刷毛塗りスプレー塗布ディップチューブカートリッジからの押し出し塗布、自動塗布装置による塗布等によって行われるが、精密に定量的に塗布できるということから自動塗布装置による塗布が最も適している。自動塗布装置としては、液体自動塗布装置等が利用されている(特許文献4参照)。

通常、液体自動塗布装置には、塗布する液体を貯蔵しておく容器シリンジ)と塗布される対象物に合わせた先端(ニードル)が具備される。粘着剤はシリンジに貯蔵され、必要に応じて制御装置によって制御されながら、ニードル先端から吐出され、ペリクルフレーム上へ塗布されるが、粘着剤として好適なシリコーン樹脂やアクリル樹脂等の樹脂は、シリンジ内ニードル内を移動する際、摩擦によって静電気が発生し帯電する。そのため、ペリクルフレーム上に塗布された樹脂は、付近に浮遊する塵、埃等の異物を吸着する。
粘着剤に吸着された異物は、さらにペリクル内に移動して、ペリクルとしての商品価値を失くし、ペリクルの製造歩留まりを低下させる。

従来、帯電防止剤として、ポリエーテル系のもの(特許文献5参照)や、カーボンブラック(特許文献6,7参照)が使用されている。しかしながら、ポリエーテル系の帯電防止剤を使用した場合は、高温ではポリエーテルが分解し、十分な帯電防止効果発現せず、また長期間使用すると、ポリエーテルがブリードアウトして表面に滲み出てくるという問題があった。また、カーボンブラックを使用した場合では、帯電防止効果を得るには添加量を増やさなければならず、粘着剤として好適なシリコーン樹脂やアクリル樹脂等との混練が困難になるという問題があった。

概要

ペリクルフレーム下端面への粘着剤層の形成に好適な、異物の吸着による歩留り低下を生じない帯電防止性を有する粘着剤を提供する。帯電防止性粘着剤は、シロコーン系粘着剤、アクリル系粘着剤等にリチウム塩などのイオン性帯電防止剤を配合してなる。なし

目的

さらに、ペリクルフレームの下端面には、フォトマスクに接着するためのポリブテン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂などからなる粘着剤層、及び粘着剤層の保護を目的とした

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

請求項2

前記イオン性帯電防止剤がリチウム塩である請求項1に記載の帯電防止性粘着剤。

請求項3

前記リチウム塩が、LiBF4、LiClO4、LiPF6、LiAsF6、LiSbF6、LiSO3CF3、LiN(SO2CF3)2、LiSO3C4F9、LiC(SO2CF3)3、及びLiB(C6H5)4から選ばれる1種または2種以上からなる請求項2に記載の帯電防止性粘着剤。

請求項4

前記粘着剤がシリコーン系粘着剤である請求項1乃至3のいずれか1項に記載の帯電防止性粘着剤。

請求項5

前記粘着剤がアクリル系粘着剤である請求項1乃至3のいずれか1項に記載の帯電防止性粘着剤。

請求項6

少なくともペリクル膜と、該ペリクル膜が貼り付けられたペリクルフレームと、該ペリクルフレームの他方の端面に設けられた、ペリクルガラス基板に貼り付けるための粘着剤層とを有するペリクルにおいて、前記粘着剤層が、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の帯電防止性粘着剤により形成されていることを特徴とするペリクル。

技術分野

0001

本発明は、半導体デバイスプリント基板液晶ディスプレイ等を製造する際のゴミ除けとして使用されるリソグラフィー用ペリクルに関し、特には、ペリクルフレーム粘着剤層に好適に使用される帯電防止性粘着剤に関する。

背景技術

0002

LSI、超LSIなどの半導体製造或いは液晶ディスプレイ等の製造においては、半導体ウェハー或いは液晶用原板に光を照射してパターンを作製するが、このときに用いるフォトマスク或いはレチクル(以下、単にフォトマスクと記述する)にゴミが付着していると、エッジががさついたものとなるほか、下地が黒く汚れたりするなど、寸法、品質外観などが損なわれるという問題があった。

0003

このため、これらの作業は通常クリーンルームで行われるが、それでもフォトマスクを常に清浄に保つことは難しい。そこで、フォトマスク表面にゴミ除けとしてペリクルを貼り付けた後に露光を行っている。この場合、異物はフォトマスクの表面には直接付着せず、ペリクル上に付着するため、リソグラフィー時に焦点をフォトマスクのパターン上に合わせておけば、ペリクル上の異物は転写に無関係となる。

0004

一般に、ペリクルは、光を良く透過させるニトロセルロース酢酸セルロース或いはフッ素樹脂などからなる透明なペリクル膜アルミニウムステンレスポリエチレンなどからなるペリクルフレームの上端面にペリクル膜の良溶媒を塗布した後、風乾して接着する(特許文献1参照)か、アクリル樹脂エポキシ樹脂などの接着剤を用いて接着している(特許文献2,3参照)。さらに、ペリクルフレームの下端面には、フォトマスクに接着するためのポリブテン樹脂ポリ酢酸ビニル樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂などからなる粘着剤層、及び粘着剤層の保護を目的とした離型層セパレータ)が設けられている。

0005

ペリクルフレームの下端面に粘着剤層を形成するには、粘着剤刷毛塗りスプレー塗布ディップチューブカートリッジからの押し出し塗布、自動塗布装置による塗布等によって行われるが、精密に定量的に塗布できるということから自動塗布装置による塗布が最も適している。自動塗布装置としては、液体自動塗布装置等が利用されている(特許文献4参照)。

0006

通常、液体自動塗布装置には、塗布する液体を貯蔵しておく容器シリンジ)と塗布される対象物に合わせた先端(ニードル)が具備される。粘着剤はシリンジに貯蔵され、必要に応じて制御装置によって制御されながら、ニードル先端から吐出され、ペリクルフレーム上へ塗布されるが、粘着剤として好適なシリコーン樹脂やアクリル樹脂等の樹脂は、シリンジ内ニードル内を移動する際、摩擦によって静電気が発生し帯電する。そのため、ペリクルフレーム上に塗布された樹脂は、付近に浮遊する塵、埃等の異物を吸着する。
粘着剤に吸着された異物は、さらにペリクル内に移動して、ペリクルとしての商品価値を失くし、ペリクルの製造歩留まりを低下させる。

0007

従来、帯電防止剤として、ポリエーテル系のもの(特許文献5参照)や、カーボンブラック(特許文献6,7参照)が使用されている。しかしながら、ポリエーテル系の帯電防止剤を使用した場合は、高温ではポリエーテルが分解し、十分な帯電防止効果発現せず、また長期間使用すると、ポリエーテルがブリードアウトして表面に滲み出てくるという問題があった。また、カーボンブラックを使用した場合では、帯電防止効果を得るには添加量を増やさなければならず、粘着剤として好適なシリコーン樹脂やアクリル樹脂等との混練が困難になるという問題があった。

先行技術

0008

特開昭58−219023号公報
米国特許第4861402号
特公昭63−27707号公報
特開平7−24390号公報
特表2002−500237号公報
特表2002−507240号公報
特開2002−327122号公報

発明が解決しようとする課題

0009

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、ペリクルフレーム下端面への粘着剤層の形成に好適な、異物の吸着による歩留り低下を生じない帯電防止性を有する粘着剤を提供することにある。

課題を解決するための手段

0010

上記課題を解決するため鋭意検討を行った結果、前記ペリクルフレームの他方の端面に設けられた、ペリクルをガラス基板に貼り付けるための粘着剤層に、イオン性帯電防止剤を少量添加することによって上記課題を解決することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、粘着剤にイオン性帯電防止剤を配合してなる帯電防止性粘着剤である。
また、本発明は、少なくともペリクル膜と、該ペリクル膜が貼り付けられたペリクルフレームと、該ペリクルフレームの他方の端面に設けられた、ペリクルをガラス基板に貼り付けるための粘着剤層とを有するペリクルにおいて、前記粘着剤層が、前記帯電防止性粘着剤により形成されていることを特徴とするペリクルである。
前記イオン性帯電防止剤はリチウム塩とし、該リチウム塩には、LiBF4、LiClO4、LiPF6、LiAsF6、LiSbF6、LiSO3CF3、LiN(SO2CF3)2、LiSO3C4F9、LiC(SO2CF3)3、及びLiB(C6H5)4から選ばれる1種または2種以上からなるものとするのが好ましい。
また、前記粘着剤には、シリコーン系粘着剤またはアクリル系粘着剤が好ましく選択される。

発明の効果

0011

本発明によれば、静電気によって粘着剤に吸着される異物を低減することができ、ペリクル製造の歩留りを向上させることができる。

図面の簡単な説明

0012

本発明のペリクル、すなわち、本発明の帯電防止性粘着剤を使用して形成した粘着剤層を有するペリクルの一例を示す縦断面図である。
ペリクルフレームに粘着剤を塗布する粘着剤塗布装置の概略を示す斜視図である。

0013

以下、図面を参照して本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
図1は、本発明のペリクル、すなわち、本発明の帯電防止性粘着剤を使用して形成した粘着剤層を有するペリクルの一例を示した縦断面図である。
このペリクル1では、これを貼り付ける基板(フォトマスク又はそのガラス基板部分)の形状に対応した通常四角形枠状(長方形枠状又は正方形枠状)のペリクルフレーム12の上端面にペリクル膜11が張設されている。ペリクルフレーム12の下端面には、ペリクルを基板に貼り付けるための粘着剤層13が形成されている。また、粘着剤層13の下面には、粘着剤層13を保護するための離型層(セパレータ)14が剥離可能に貼り付けられている。

0014

ここで、ペリクル膜、ペリクルフレームの材質については、特に制限はなく、公知のものを使用することができるが、剛性加工性の点から、ペリクルフレームは金属製のものが好ましい。また、ペリクル膜は公知の方法でペリクルフレームに接着される。

0015

本発明のペリクルにおいて、粘着剤層は、ペリクルフレームの下端面に所定の幅(通常、ペリクルフレームのフレーム幅と同じか又はそれ以下)で設けられ、ペリクルフレームの下端面の周方向全周に亘って、ペリクルフレームを基板に貼り付けることができるように形成されている。

0016

本発明の帯電防止性粘着剤を構成する粘着剤には公知のものを使用することができ、特にはシリコーン系粘着剤やアクリル系粘着剤が好適に使用できる。シリコーン系粘着剤としては、例えば、信越化学工業株式会社から市販されているシリコーン粘着剤(例えば、製品名:X−40−3122、KR−3700、X−40−3103、X−40−3264など)を使用することができる。また、アクリル系粘着剤としては、例えば、綜研化学株式会社から市販されているアクリル粘着剤(製品名:SKダインシリーズなど)を使用することができる。
シリコーン系粘着剤では、特には粘着強度が強く、低分子シロキサンが低減されているX−40−3122(信越化学工業社製、製品名)が好ましい。アクリル系粘着剤では、粘着力や作業性の点から、SK−1425(綜研化学社製、製品名)が好ましい。

0017

本発明のペリクルは、粘着剤層を形成する粘着剤にイオン性帯電防止剤を含有させること、すなわち、本発明の帯電防止性粘着剤を使用して粘着剤層を形成することを特徴とし、上記イオン性帯電防止剤は特に制限されないが、リチウム塩が好ましい。
上記イオン性帯電防止剤としては、具体的には、LiBF4、LiClO4、LiPF6、LiAsF6、LiSbF6、LiSO3CF3、LiN(SO2CF3)2、LiSO3C4F9、LiC(SO2CF3)3、LiB(C6H5)4等が例示される。これらは、1種単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることもできる。

0018

本発明の帯電防止性粘着剤は、イオン性帯電防止剤の配合量が、粘着剤100質量部に対して、0.0001〜5質量部であり、好ましくは0.0005〜3質量部、より好ましくは0.001〜1質量部である。イオン性帯電防止剤の配合量が0.0001質量部未満では、帯電防止効果の発現が不十分となる場合があり、5質量部を超えると、粘着剤の物性や耐候性耐熱性等に悪影響を与える恐れがある。

0019

また、本発明の帯電防止性粘着剤には、目的に応じて、本発明の特徴を妨げない範囲で他の成分を配合することができる。例えば、離型剤顔料染料可塑剤難燃性付与剤耐熱性向上剤耐候性向上剤チキソ性付与剤抗菌剤防カビ剤等を配合してもよい。

0020

さらに、上記帯電防止性粘着剤の粘度が高くて塗布装置による塗布が困難な場合には、必要に応じて粘着剤に溶剤を添加してもよい。例えば、トルエンキシレン等の芳香族系溶剤ヘキサンオクタンイソオクタンイソパラフィン等の脂肪族系溶剤メチルエチルケトンメチルイソブチルメトン等のケトン系溶剤酢酸エチル酢酸ブチル等のエステル系溶剤ジイソプルピルエーテル、1,4−ジオキサン等のエーテル系溶剤、又はこれらの混合溶剤等が挙げられる。

0021

ペリクルフレームへの粘着剤の塗布は、例えば、塗布装置にて行うことができる。図2は、本発明において、粘着剤層の形成に好適に使用される粘着剤塗布装置の一例を示した斜視図である。この粘着剤塗布措置2は、シリンジ23が、固定レール及び可動レールを組み合わせて構成した3軸ロボット22を介して、XYZ軸方向に移動自在に架台21上に取り付けられている。
シリンジ23は、その先端にニードル25が取り付けられ、粘着剤が満たされたエア加圧式ディスペンサ(図示せず)に接続されており、3軸ロボット22の制御部(図示せず)によりロボット動作塗布液吐出の両方が制御される。そして、粘着剤塗布装置2の架台21上にセットされたペリクルフレーム24の端面上(この場合、ペリクルの天地が逆に配置されており、ペリクルの上述した下端面が上方を向いている)を、粘着剤をニードル25から滴下しながら移動させることにより、ペリクルフレーム24の端面上に粘着剤が塗布される。

0022

なお、粘着剤の移送手段(図示せず)は、エア加圧窒素加圧などの気体加圧によるものに限らず、シリンジポンププランジャーポンプチューブポンプなど、供給量及び吐出・停止が制御できる各種の移送手段が利用できる。

0023

離型層(セパレータ)は、ペリクルを基板に貼り付けるまで、粘着剤層を保護するためのものであり、ペリクルの使用時には取り除かれる。そのため、セパレータは、粘着剤層をペリクルの使用時まで保護することが必要な場合に適宜設けられる。製品ペリクルでは、一般に、セパレータを貼り付けた状態で流通している。セパレータの材質にも特に制限はなく、公知のものを使用することができ、また、公知の方法で粘着剤層の上に貼り付ければよい。

0024

以下、本発明について、実施例1,2及び比較例1,2を挙げて具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されず、様々な態様が可能である。
[実施例1]
はじめに、外寸782×474mm、内寸768×456mm、高さ5.0mmのアルミニウム合金製の枠体の上端面及び下端面の各辺縁部をR加工し、さらに、これら上下端面側の各平坦面を幅4.0mm、コーナー部の内寸R2.0mm、外寸R6.0mmに機械加工して、長方形アルミニウム合金製ペリクルフレーム製作し、表面に黒色アルマイト処理を施した。その後、クリーンルーム内に搬入し、中性洗剤と純水を用いて十分に洗浄・乾燥させた。

0025

次に、図2に示した粘着剤塗布装置2の架台21上に、前記ペリクルフレーム24を、粘着剤を塗布する下端面側を上向きとして水平に固定した。
粘着剤は、シリコーン粘着剤X−40−3122(信越化学工業株式会社製、製品名)100質量部に対して、帯電防止剤としてLiN(SO2CF3)2を20質量%含有するアジピン酸エステルを0.05質量部添加して調製した。

0026

そして、調製した前記粘着剤を、図2に示した粘着剤塗布装置2のポリプロピレン(PP)製シリンジ23に充填した。シリンジ23は、エア加圧式ディスペンサ(岩下エンジニアリング株式会社製、図示せず)に接続され、3軸ロボット22の制御部により、ロボット動作と塗布液吐出の両方が制御され、自動運転により、上向きとしたペリクルフレーム24の下端面の平坦部全周に、ニードル25から粘着剤を滴下し塗布した。

0027

その後、粘着剤が流動しなくなるまで風乾させた後、さらに高周波誘導加熱装置(図示せず)によりペリクルフレームを130℃まで加熱し、溶媒を完全に蒸発させると共に、粘着剤を硬化させて、粘着剤層を形成した。
また、前記ペリクルフレーム上端面にペリクル膜を張設するため、接着剤としてシリコーン粘着剤KR−3700(信越化学工業株式会社製、製品名)を塗布した。次いで、ペリクル膜をペリクルフレームの接着剤塗布端面側に貼り付け、カッターにて外側の不要膜を切除しペリクルを完成させた。

0028

[実施例2]
粘着剤として、アクリル粘着剤SK−1425(綜研化学株式会社製、製品名)100質量部に対して、帯電防止剤としてLiN(SO2CF3)2を20質量%含有するアジピン酸エステルを0.05質量部添加して調製した以外は実施例1と同様にしてペリクルを作製した。

0029

[比較例1]
粘着剤として、シリコーン粘着剤X−40−3122(信越化学工業株式会社製、製品名)を使用し、帯電防止剤を添加しない以外は実施例1と同様にしてペリクルを作製した。

0030

[比較例2]
粘着剤として、シリコーン粘着剤X−40−3122(信越化学工業株式会社製、製品名)を使用し、帯電防止剤の代わりに、25℃における粘度が75mm2/sであるポリエーテル変性シリコーンオイルKF−351(信越化学工業株式会社製、製品名)を使用した以外は実施例1と同様にしてペリクルを作製した。

0031

実施例、比較例は以下の指標にて評価した。
[帯電量(半減期)]
スタチックネストメーターシシド静電気株式会社製)を用いて、粘着剤の表面にコロナ放電により静電気を6kVチャージした後、その帯電圧が半分になる半減期の時間を測定した。

0032

[異物の吸着]
作製したペリクルを目視にて観察し、粘着剤に吸着した異物の有無を確認した。

0033

実施例

0034

表1の結果からわかるように、本発明の帯電防止性粘着剤を使用すれば、粘着剤への異物の吸着を低減することができる。

0035

1ペリクル
11ペリクル膜
12ペリクルフレーム
13粘着剤層
14離型層(セパレータ)
2粘着剤塗布装置
21架台
22 3軸ロボット
23シリンジ
24 ペリクルフレーム
25 ニードル

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