專利名稱：模具式涂布器涂布方法及以此法制的光刻用防護膠膜組件的制作方法
技術領域：
本發明關于模具式涂布器的涂布方法及利用此方法所制造的光刻用防護膠膜組件。
背景技術：
在LSI或液晶面板等的制造中，有利用光刻對半導體晶圓或液晶用原板制作圖案的制作工藝，此時使用防護膠膜組件來作為光罩或初縮屏蔽(reticle)的灰塵防護裝置。
在使用防護膠膜組件的情況，因異物不直接附著于光罩的表面上而附著于防護膠膜組件上，只要在光刻時將焦點對準光罩的圖案上，防護膠膜組件上的異物就變成和圖案的轉印無關。
此一防護膠膜組件在構造上，將由纖維素衍生物或氟系聚合物等構成的透明的防護膠膜黏在鋁等的框上端面，再在下端面設置用以裝在光罩的由聚丁烯樹脂、聚醋酸乙烯酯樹脂、丙烯酸樹脂等構成的黏接層。
近年來，由于大型液晶顯示器開始普及，與為了降低制造費用而自一片大型基板取得盡量多的產品的所謂取多面的日益進展等因素，造成光罩逐漸大型化，此一防護膠膜組件也隨之有要求大型制品的傾向。
以往，構成此一防護膠膜組件的防護膠膜基于膜厚精度佳或制膜時的異物較少等理由，而常利用旋轉式涂布方式制造。
可是，隨著大型化的進展，若采用旋轉式涂布方式會過度消耗膜材料，而難以低費用將防護膠膜成膜。
利用模具式涂布器(也稱為簾幕流式涂布器、狹縫式涂布器或狹縫模具式涂布器等)的涂布，過去一直應用于例如在液晶面板或PDP的彩色顯示器或固態攝影組件等使用的彩色濾光器或光阻劑等的涂膜的形成。
模具式涂布器的涂布方法和旋轉式涂布方式相比，因涂布液體的浪費量少，具有尤其能以低費用進行對大型平板的涂布的特征。
因此，若能將具有如上述所示的優點的模具式涂布器用于防護膠膜組件的成膜，在費用上很有利。
利用模具式涂布器涂布，于涂布前需要進行除去附著于模具前端的液滴的初步作業。因為在模具前端附著液滴時，會有因而無法形成液珠、發生條紋、不均勻等。
到目前為止也有人想到各種模具前端的初步作業方法。例如，如圖8所示，是一種清潔方法(參照專利文獻1)，在涂布涂布液體前，令具有橡膠彈性的上面制成為與口環的唇前端部密接的形狀，而且表面由具有橡膠彈性的高分子樹脂構成的清潔構件83與模具81口環的唇部密接，令其沿著唇部移動而刮掉所附著的涂布液體82。84系清潔構件驅動機構。
另外，也有一種方法(參照專利文獻2)，是借著在模具本體的唇部接觸硬質橡膠板、塑料板等板后令板移動，刮除在唇部所保持的涂布液體的方法。
可是，若采用這些方法，在附著的異物多的情況，為了自模具前端完全除去液滴，需要施加某程度的壓力后令這些清潔構件或刮除裝置移動。
因而，由于和模具的摩擦，這些刮除裝置等會受到磨耗，變成無法充分刮除等，而在模具前端會殘留異物。因此，若在此狀態下進行涂布時，隨著排出涂布液體，這些附著異物會自模具表面剝離，而分散地殘留在涂布所得到的涂膜面上。
另外也有人提出以與模具本身非接觸的方式進行本模具初步作業的方法。例如，借著向滾輪狀的物體預備排出前后整理模具前端，進行初步作業(參照專利文獻3)。此時同時可除去模具前端的異物。
在本方法，在初步作業時，因為刮除裝置等未直接接觸模具，可期待得到異物少的涂膜。
可是，因本方法的本來的目的在于整理模具前端，除去異物的作用小，為了完全消除異物，只有一直重復的涂在滾輪狀的物體。
因此，在本方法，在所完成的涂膜有多少異物完全靠運氣，尤其在因維修等接觸(污染)了模具前端的情況，異物就暫時繼續附著。
另外，關于殘留于滾輪表面的異物或涂布材料，為了初步作業而自模具前端排出涂布液體的滾輪每次雖然大致清潔再生，但是因在清潔再生制作工藝無法完全除去，異物或涂布材料的干燥物或固態物自滾輪再附著的情況也不少。
此外，于長期使用中，有時會在排出狹縫的周圍附著涂布材料的干燥物或固態物，借由初步作業操作難以將其除去，這些也可能偶而剝離而變成異物。
由于上述情形，利用模具式涂布器的涂布方法的現況是尚未找到令人充分滿意的技術，能在無異物附著的情況下對模具前端施以初步作業，其結果是難以保證獲得含極少異物的涂膜。
而且，基于上述理由，在制造尤其要求異物要少的防護膠膜時，旋轉式涂布方式乃為必要的，很難利用模具式涂布器。另外，含異物較少的大型防護膠膜及防護膠膜組件很難以低成本得到。
特許3306838號公報[專利文獻2]特開平11-147062號公報[專利文獻3]特開號公報發明內容發明欲解決的課題本發明鑒于上述問題點，其課題在于借著確立在模具式涂布器的模具的維修管理方式，而確立可得到含十分少異物的涂膜的模具式涂布器的涂布方法，更借由將該方法應用于防護膠膜的制造，而能以低成本得到含異物極少的大型的防護膠膜組件。
解決課題的方式為解決上述課題，本發明提供一種模具式涂布器的涂布方法，其特征為預先令模具前端浸泡于或接觸在容器等所儲存的涂布液體，使用時借著向上方緩緩的升高利用涂布液體的表面張力在模具前端形成無液滴的狀態后，向基板上排出涂布液體進行涂布。
此時，在模具的向上的升高動作中，自模具前端除去液滴時的升高速度為2mm/s以下較好。
另外，不涂布時令模具經常浸泡于或接觸涂布液體，同時自模具前端連續或間歇的排出令通過過濾器的涂布液體，另外，對液中的模具進行超聲波清潔為較好的形態。
或者，在對涂布液體的浸泡中，對液中的模具利用彈性體進行擦洗清潔也為較好的形態。
此外，在進行權利要求1規定的模具前端的除去液滴的動作后，向平板形或轉動的滾輪狀的物體上預備排出后對基板上涂布為更好的形態。
本發明的光刻用防護膠膜組件，其特征為在涂布材料上使用纖維素衍生物或氟系聚合物，依據在權利要求1～6記載的模具式涂布器的涂布方法在基板上成膜后，使用將其剝離所得到的防護膠膜制作而成。
發明的效果若依據本發明，借著以低速自涂布液體中升高模具，令模具表面的液緩慢的凝聚，利用表面張力拉下側的涂布液體面，結果可將模具前端設為無液滴的狀態。
另外，不涂布時，借著令模具經常浸泡于或接觸涂布液體，可防止為異物的原因之一即涂布液體在模具前端干燥所產生的固態物的發生。此外，在將模具浸泡于涂布液體中間，借著自模具前端排出令通過過濾器的涂布液體，也可防止在模具內部產生凝膠或涂布液體的濃度不均勻，同時可保持清潔的涂布液體。
此外，在將模具浸泡于涂布液體中間，借著對于涂布液體中的模具進行超聲波清潔利用彈性體進行擦洗清潔，可積極的完全除去模具前端的異物。
在利用模具涂布時，若同時進行以往進行的對板狀或轉動的滾輪狀的物體上的預備排出，可更完全的除去異物。
利用這些涂布方法，因而可得到無異物、無條紋等外觀上的不良、膜厚精度佳的涂膜，借著將本方法應用于制造防護膠膜，能以低費用得到大型的防護膠膜組件。


圖1為表示模具式涂布器的涂布方法的概略說明圖。
圖2(a)～(c)為表示本發明的一實施形態的概略說明圖。
圖3為表示本發明的別的實施形態的概略說明圖(配管構造圖)。
圖4(a)～(b)為表示本發明的另外的實施形態的概略說明圖(模具前端的清洗)。
圖5為表示本發明的其它的實施形態的概略說明圖。
圖6為表示本發明的模具式涂布器的基本構造的概略說明圖。
圖7為表示光刻用防護膠膜組件的構造的概略說明圖。
圖8為表示以往的模具前端初步作業方法的例子的概略說明圖。
主要組件符號說明11 模具12 基板13 液體供給管線14 涂膜21 模具22 模具干燥防止盤23 涂布液體31 模具32 模具干燥防止盤33 涂布液體34 缸泵35 過濾器36 涂布液體槽37 三通閥41 模具42 模具干燥防止盤43 涂布液體44 超聲波振動板45 彈性體51 模具52 模具干燥防止盤53 涂布液體54 滾輪
55 基板61 模具62 模具上下驅動機構63 直線移動工作臺機構64 平臺65 模具干燥防止盤66 基板71 防護膠膜組件框72 防護膠膜73 防護膠膜黏接劑層74 屏蔽黏接劑層81 模具82 附著于模具前端的涂布液體83 清潔構件84 清潔構件驅動機構具體實施方式
以下，也使用圖面說明本發明的實施形態，但是本發明未限定為這些實施形態。
圖1為表示模具式涂布器的涂布方法的概略說明圖。圖2為表示本發明的一實施形態的概略說明圖。圖3為表示本發明的別的實施形態的概略說明圖(配管構造圖)。圖4為表示本發明的另外的實施形態的概略說明圖(模具前端的清洗)。圖5為表示本發明的其它的實施形態的概略說明圖。圖6為表示本發明的模具式涂布器的基本構造的概略說明圖。圖7為表示光刻用防護膠膜組件的構造的概略說明圖。
利用模具式涂布器的涂布，一般如圖1所示，借著自精密加工了狹縫的模具11簾幕狀的排出涂布液體，利用精密的驅動裝置令其在平板(基板)12上定速移動，得到厚度均勻的涂膜14。另外，圖1中的符號13為供給涂布液體用的液體供給管線。
依據圖2說明本發明的一實施形態，如圖2(a)所示，將模具21的前端部分浸泡于裝滿涂布液體23的模具干燥防止盤22中后，向上方升高。此時，至少在模具21要離開涂布液體23時，若使升高速度變慢，如圖2(b)所示，模具21前端附近的液滴因表面張力而受到模具干燥防止盤22中的液體牽拉，最后如圖2(c)所示，模具21前端未殘留液滴，而全部移至模具干燥防止盤22。然后，使用未附著液滴的模具21在平板(基板)上形成涂膜。
于是，在本發明，因而除了涂布液體以外無異物接觸模具前端，在除去液滴時不會自其它附著異物等，可實現干凈的模具21。
此一升高速度在將液滴自模具21移動至模具干燥防止盤22時變成2mm/秒以下的低速較好，但是可配合黏度等涂布液體的性質作適當的選擇。另外，為了縮短整體的操作時間，至模具21前端接近液面為止，以更高速升高，只在液滴移轉時期設為低速較好。
另外，本模具的升高以在模具前端縱向變成和液面平行的狀態進行為基本，但是尤其對于不易除去液滴的涂布液體，令模具縱向相對于液面稍微傾斜的提高也可。
在更換平板(基板)等中斷涂布操作時，借著預先將模具浸泡于涂布液體，可防止在模具部分涂布液體固化或在大部分附著而發生異物。
圖3所示的為本發明的別的實施形態，具有如圖3所示的涂布配管，在不涂布時預先將模具31前端浸泡于模具干燥防止盤32中的涂布液體33，使利用缸泵34自涂布液體槽36吸出的涂布液體通過收集粒徑適當的過濾器35后自模具31連續的或間歇的流出。涂布液體33超過在模具干燥防止盤32所預設的深度時溢流而回到涂布液體槽36。
泵34在本實施形態中是以適合涂布使用的缸泵為例加以顯示，但是其它型式的可連續排出的泵當然也可使用。
借著將模具31前端經常浸泡于涂布液體中，除了可防止干燥所引起的固態物的產生以外，借著經常排出通過過濾器35的涂布液體也可防止在模具內部產生凝膠或發生濃度不均勻。此外，一般在照這樣保護模具31前端后，在涂布前停止排出涂布液體，若進行如圖2所示的除去液滴的動作，可更好防止異物產生，尤其適合。
圖4所示的是本發明的另外的實施形態，是在模具干燥防止盤裝入清潔裝置，在圖4(a)所示的，是組合了超聲波清潔的形態，在圖4(b)所示的，是組合了利用在模具干燥防止盤中的彈性體擦洗清潔的形態。
在圖4(a)，在模具干燥防止盤42的底面配置超聲波振動板44，使得向涂布液體43中照射超聲波。超聲波例如可適合使用30～100kHz的。在本形態，因非接觸精密清潔模具41前端，對去除異物極有效。
可按照涂布液體適當的選擇本振動板44的配置或照射的超聲波的強度、頻率等。此時，照射超聲波時因空蝕現象(cavitation)而發生氣泡，設定頻率或強度，使得氣泡對涂布無不良影響。
在圖4(b)所示的擦洗清潔方法的形態，在因干燥等模具41前端的污染嚴重的或發泡顯著而不適合使用超聲波清潔的涂布液體的情況下尤其有效。當然，可按照涂布液體的種類及加工性選擇彈性體45的材質或形狀。在彈性體的材質上，要求不僅不受涂布液體侵蝕、無溶出物等的發生，而且可高精度的加工所要的形狀，和模具接觸時的灰塵的產生也盡量少。另外，彈性體的形狀需要設計成易加工的而且可無間隙的和模具前端周邊密接。
在圖4(b)的實施形態的擦洗清潔方法，采用轉動的滾輪，但是未限定為滾輪，適合(嵌合)模具的前端形狀的板(鞘)狀的緊靠模具的縱向的移動的也可。另外，若不會脫落，在清潔工裝卡具的表面設置突起也可。
在這些圖4(a)及圖4(b)所示的實施形態的情況，也可與圖3所示涂布液體循環的形態一并實施。
圖5所示的是本發明的其它的實施形態，在上面所舉例表示的本發明的模具前端的初步作業方法組合了使其碰觸自以往提議的轉動滾輪等后自模具使其預備排出涂布液體的形態的各種方案。
在快干燥的涂布液體的情況，在除去液滴后模具前端很快干燥，可能發生條紋等。
本實施形態在那種情況特別有效，在自涂布液體53升高模具51并進行除去液滴的動作后，向以適當速度轉動的滾輪54上預備排出，馬上向基板55開始涂布。當然，此時預備排出的對象不是滾輪也可，平板形的也可發揮一樣的效果。
在上述的這些模具式涂布器的涂布方法的模具的初步作業(清潔化)未必要每次涂布時都進行。尤其，在量產線的利用，也有不是每次涂布都除去液滴而是持續涂布的情況。在此情況，可只在第一次的除去液滴進行這些模具的初步作業(清潔化)后，依次對新的基板持續涂布。
在此情況，也相對于以往至清潔模具前端為止制造異物不良品，自第一次的涂布品得到無異物的。
使用圖6及圖7，說明應用上述的模具式涂布器的涂布方法制作光刻用防護膠膜組件的實施形態。
首先，應用上述的模具式涂布器的涂布方法制作防護膠膜。如圖6所示，在定水位于平臺64上的基板66上，利用設置了按照平臺上的涂布基板的高度使模具自動升降的控制機構的模具上下驅動機構62支撐兩端，利用在涂布方向受到驅動模具的直線移動工作臺機構63引導的模具61涂布。
還在平臺64的一端設置裝滿涂布液體的模具干燥防止盤65。雖省略圖示，利用適當的機構使模具干燥防止盤65上下動，使得可浸泡模具61的前端。
基板66借著在平臺64上利用真空源(圖上未示)吸附保持等定位較好。
自基板上剝離照這樣所得到的涂膜后，如圖7所示，若鋪設于防護膠膜組件框71，能以低成本得到異物極少、大型的防護膠膜組件。圖7中，72為防護膠膜，73為防護膠膜黏接劑層，74為屏蔽黏接劑層。
以上在具體的產品例上說明了防護膠膜組件，但是可應用于在液晶面板或PDP彩色顯示器或固態攝影組件等使用的彩色濾光器等需要均一、寬度寬、無異物混入的涂膜·薄膜的廣泛的技術領域。
以下說明本發明的實施例，但是本發明未限定為本實施例。
在本實施例使用的模具式涂布器，使用在圖6所示的并設圖3所示的涂布配管，還配置圖4(a)所示的超聲波振動板。模具61為SUS304制、涂布寬度796mm、縫間隙0.3mm，涂布液體使用用氟系溶媒CT-Solv(旭硝子(株)制、產品名稱)將氟系聚合物SAITOP(旭硝子公司制造的產品名稱)稀釋至9％，成膜基板使用平滑的研磨了雙面的800×920×8(t)mm的合成石英。此外，全部的裝置設置于等級10的無塵室內。
在以上所示的構造，在開始涂布前對浸泡于模具干燥防止盤65的模具61照射40kHz的超聲波5分鐘后，在排出涂布液體一樣5分鐘下使其靜置。此時，將排出的涂布液體的流量設為50cc/min。
然后，停止對模具干燥防止盤排出涂布液體，如圖2(a)～(c)所示，以0.1mm/s的速度向上方緩緩的升高模具61。
接著，確認自模具61前端完全除去液滴后，馬上令模具61移往基板66上的涂布位置，以涂布速度10mm/s涂布。
涂布完了后，以180℃×5分鐘的加熱干燥去除膜材料的溶媒后，得到干燥厚度4.0μm的涂膜。然后，將該具有干燥涂膜的基板帶入暗房內，自斜橫向慎重的照射光量40萬米燭光的聚光燈，進行目視檢查。結果，以目視確認完全無異物。
因此，再黏接外形和在基板上所制膜的干燥涂膜的形狀相同的鋁合金制的黏接框(圖上未示)后，自基板剝開涂膜，得到防護膠膜體。
然后，對機械加工成外尺寸750×904.5×6.5(t)mm、內尺寸734×890.5mm、進行黑色防蝕鋁處理的鋁合金制框的一端鋪設涂布作為防護膠膜黏接劑的硅黏接劑(產品名稱KR120，信越化學工業(株)制)后所得到的該防護膠膜。然后，用裁刀切除框周圍的不要的膜，完成防護膠膜組件。
關于該所完成的防護膠膜組件，在無塵室的暗房內用40萬米燭光的鹵素燈進行目視檢查。結果，可確認的異物在防護膠膜組件內尺寸734×890.5mm的范圍在直徑1μm以下只有8個，得到極干凈的防護膠膜組件。另外，條紋或顏色不均等外觀上的缺陷也完全未看到。
和上述的實施例同型式的模具式涂布器，在涂布前應用如圖8所示的型式的模具前端初步作業機構，替代浸泡模具的模具干燥防止盤。本清潔構件83的材質采用聚乙烯(PE)，厚度系500μm，前端斜加工成15°。
首先，以清潔模具81前端為目的，在排出約50cc的涂布液體后，用本模具前端初步作業機構刮除涂布液體82。
然后，馬上令模具61移至基板66上涂布。
此外，此時所使用的基板、涂布液體、涂布條件等全部和上述的實施例相同。
利用180℃×5分鐘的加熱干燥自本基板上除去膜材料的溶媒后，得到干燥厚度4.0μm的涂膜。
然后，將該具有干燥涂膜的基板帶入暗房內，自斜橫向慎重的照射光量40萬米燭光的聚光燈，進行目視檢查。結果，在基板上整個面觀察到無數個異物。其粒徑最大的約200μm，個數為每100×100mm約30～50個。
這是完全無法用于作為防護膠膜的用途的。
產業上的利用性依本發明的涂布方法，因利用模具式涂布器可簡單的進行模具的清潔(初步作業)，異物也極少，形成無不均勻條紋等的均一且寬度寬的涂膜薄膜，在需要形成涂膜薄膜的技術領域，受益極大。尤其，對近年來大型化的防護膠膜組件的制造極有利。
權利要求
1.一種模具式涂布器的涂布方法，其特征在于，預先令模具前端浸泡在或接觸在容器等所儲存的涂布液體，使用時借著向上方緩緩的升高，利用涂布液體的表面張力在模具前端形成無液滴的狀態后，向基板上排出涂布液體以進行涂布。
2.根據權利要求1所述的模具式涂布器的涂布方法，其特征在于，在模具的往上方的升高動作中，自模具前端除去液滴時的升高速度是2mm/s以下。
3.根據權利要求1或2所述的模具式涂布器的涂布方法，其特征在于，在不進行涂布時令模具經常浸泡于或接觸涂布液體中，同時使通過過濾器的涂布液體自模具前端連續或間歇的排出。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的模具式涂布器的涂布方法，其特征在于，在對涂布液體的浸泡中，對液中的模具進行超聲波清潔。
5.根據權利要求1至4項中任一項的模具式涂布器的涂布方法，其特征在于，在對涂布液體的浸泡中，對液中的模具利用彈性體進行擦洗清潔。
6.一種光刻用防護膠膜組件，其特征在于，使用纖維素衍生物或氟系聚合物作為涂布材料，借由權利要求1至6中任一項所述的模具式涂布器的涂布方法在基板上成膜后，利用將該膜剝離所得到的防護膠膜制作而成。
全文摘要
本發明的目的為確立模具式涂布器的模具的維修管理方式，并以低成本得到含極少異物的大型防護膠膜組件。為達成前述目的，本發明提供一種模具式涂布器的涂布方法，其特征為預先令模具前端浸泡于或接觸在容器等所儲存的涂布液體；使用時借著向上方緩緩的升高的方式，利用涂布液體的表面張力，在模具前端形成無液滴的狀態后，向基板上排出涂布液體而進行涂布。于不進行涂布時，優選的情況是令模具時常浸泡于或接觸涂布液體，同時并使通過過濾器的涂布液體由模具前端連續或間歇的排出，且對液中的模具進行超聲波清潔。
文檔編號B05C5/00GK1736615SQ20051008949
公開日2006年2月22日 申請日期2005年8月19日 優先權日2004年8月20日
發明者關原一敏 申請人:信越化學工業株式會社