專利名稱：低廢氣的聚胺基甲酸酯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種低廢氣性聚胺基甲酸酯，其基本上不含有含硅物質(zhì)，該含硅物質(zhì)在制造電子組件時(shí)存在特定污染問題。該聚胺基甲酸酯是可在過濾器組裝中、或在制造電子組件的環(huán)境中用作為密封材料(potting material)。

背景技術(shù)：
由于隨著性能需要的驅(qū)動(dòng)使得零組件尺寸小型化，因此在電子構(gòu)件的制造和加工時(shí)已日益要求制造步驟是在較潔凈的環(huán)境下實(shí)施。例如含硅物質(zhì)(譬如，例如六甲基二硅氧烷(HMDSO)的硅氧烷類，硅烷類，例如六甲基二硅氮烷(HMDS)的硅氮烷類，硅烷醇類)；有機(jī)分子類(譬如，烴、鹵化烴、鄰苯二甲酸酯類、丁基化羥基苯、氯)；揮發(fā)性堿類(譬如，氨、酰胺類、胺類)；揮發(fā)性酸類(SOx、NOx、鹵化氫、硫酸、磺酸、羧酸類)等各種污染物的存在會(huì)不利地影響到制造者制造具有所希望性能特性的電子組件的能力。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的具體實(shí)例是關(guān)于新潁的低廢氣性聚胺基甲酸酯。在本發(fā)明的一具體實(shí)例中，低廢氣性聚胺基甲酸酯包含聚胺基甲酸酯基質(zhì)、及基本上不含有含硅污染物的添加劑。聚胺基甲酸酯基質(zhì)可加以發(fā)泡或調(diào)制成當(dāng)基質(zhì)在約大氣壓下被施以約50℃的溫度歷時(shí)約30分鐘時(shí)，其是以約0.0001微克/克/分鐘的速率散發(fā)一種或多種含硅污染物。低廢氣性聚胺基甲酸酯也可又包含碳黑。
低廢氣性聚胺基甲酸酯的特征為所散發(fā)的污染物含量低，可以使該聚胺基甲酸酯用于制造電子裝置的環(huán)境，而不會(huì)不利地沖擊到所制得組件或制程的其它部份的質(zhì)量。特別地，該低廢氣性系可引導(dǎo)至例如傳統(tǒng)的微影術(shù)和/或液態(tài)沉浸微影技術(shù)等特定的應(yīng)用。
本發(fā)明的另一具體實(shí)例是關(guān)于一種密封材料，其包含任何一種在本文中所揭示的加以發(fā)泡的聚胺基甲酸酯的聚胺基甲酸酯基質(zhì)。
本發(fā)明的又一具體實(shí)例是關(guān)于將如上所述具體實(shí)例的密封材料用于包括過濾膜、過濾框和密封材料的過濾單元。該密封材料是將濾膜連接到過濾單元。
如在本文中所揭示者，測(cè)試慣用的以聚乙烯為主的密封材料的結(jié)果顯示商品級(jí)可獲得的制品是無法達(dá)到某些電子組件制造者所要求的低廢氣特性。因此，需要制造一種具有低廢氣特性的高分子材料，使其可使用于特定的電子組件制造環(huán)境。特別地，在例如制造用于干式和液態(tài)沉浸微影技術(shù)(LIL)環(huán)境的基質(zhì)和密封材料的應(yīng)用中，低廢氣性的含硅物質(zhì)及污染物是尤其令人滿意的。



本發(fā)明的前述及其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)根據(jù)上述本發(fā)明較佳的具體實(shí)例的更特定的揭述則將可更了解，如在所附的圖式所例示者，其中相同的代表符號(hào)是代表在不同圖式中的相同部份。圖式并不需要根據(jù)實(shí)際的比例，所強(qiáng)調(diào)的是用以例示本發(fā)明的原理。
第1A圖是展示一種使用泵計(jì)量系統(tǒng)的重力式分配系統(tǒng)用于制造與本發(fā)明的具體實(shí)例相互一致的低廢氣性聚胺基甲酸酯。
第1B圖是展示根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)例，一種與第1A圖的重力式分配系統(tǒng)一起使用的分配器單元。
第1C圖是展示根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)例，一種與第1B圖的分配器單元一起使用的可拋棄式混合頭的橫斷面圖。
第2圖是展示根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)例，用以檢測(cè)過濾單元的廢氣(包括密封材料的廢氣)的裝置的示意圖。
第3A圖是展示當(dāng)E3000過濾單元暴露于200 ft3/min的基本上為潔凈空氣0至4小時(shí)后，從下游GC/MS管柱分析所排放廢氣的曲線圖，其中檢測(cè)是配置成用以檢測(cè)高沸騰物。
第3B圖是展示當(dāng)E3000過濾單元暴露于200 ft3/min的基本上為潔凈空氣24小時(shí)后，從下游GC/MS管柱分析所排放廢氣的曲線圖，其中檢測(cè)是配置成用以檢測(cè)高沸騰物。
第4圖是展示使用商品級(jí)可獲得的聚乙烯試樣作為密封材料，當(dāng)其歷經(jīng)溫度為約50℃約30分鐘后，GC/MS管柱分析所排放脫附物質(zhì)的曲線圖，其中檢測(cè)是配置成用以檢測(cè)高沸騰物。
第5圖是展示使用商品級(jí)可獲得的聚乙烯試樣作為密封材料的過濾單元，在24小時(shí)的暴露后相對(duì)應(yīng)于如表1所示結(jié)果，其下游GC/MS管柱分析所排放廢氣的曲線圖，其中檢測(cè)是配置成用以檢測(cè)高沸騰物。
第6圖是展示使用商品級(jí)可獲得的聚乙烯試樣作為密封材料的樣本，當(dāng)其歷經(jīng)溫度為約50℃約30分鐘后，GC/MS管柱分析的脫附物質(zhì)的曲線圖。
第7圖是展示使用另外商品級(jí)可獲得的聚乙烯作為密封材料的樣本，當(dāng)其歷經(jīng)溫度為約50℃約30分鐘后，GC/MS管柱分析的脫附物質(zhì)的曲線圖。
第8A圖是展示使用商品級(jí)可獲得的聚乙烯密封材料的過濾單元的下游廢氣的GC/MS管柱分析的排放物曲線圖，其中檢測(cè)是配置成用以檢測(cè)高沸騰物。
第8B圖是展示使用試樣S1作為密封材料的過濾單元的下游廢氣的GC/MS管柱分析的排放物曲線圖，其中檢測(cè)是配置成用以檢測(cè)高沸騰物。
符號(hào)說明 100重力式分配系統(tǒng) 110轉(zhuǎn)筒 120轉(zhuǎn)筒 130分配器單元 135可拋棄式混合頭 138流動(dòng)阻斷式結(jié)構(gòu) 140計(jì)量系統(tǒng) 200廢氣性過濾試驗(yàn)裝置 210輸入氣體導(dǎo)管 220輸出氣體導(dǎo)管 230平行過濾導(dǎo)管 240平行過濾導(dǎo)管 250平行過濾導(dǎo)管 260平行過濾導(dǎo)管 270個(gè)別過濾單元 280閥 290取樣口 300曲線圖 310相對(duì)含量 320特定時(shí)間
具體實(shí)施例方式 本發(fā)明的具體實(shí)例是使用一種低廢氣性聚胺基甲酸酯，其包含聚胺基甲酸酯基質(zhì)、及基本上沒有包含含硅污染物或物質(zhì)的添加劑。這些含硅物質(zhì)或污染物包括硅氧烷類，例如六甲基二硅氧烷(HMDSO)和六甲基環(huán)三硅氧烷；硅烷類，例如異丁氧基三甲基硅烷和三甲基硅烷(TMS)；硅氮烷類，例如六甲基二硅氮烷(HMDS)；硅烷醇類；及聚硅氧烷類。除此之外，該聚胺基甲酸酯基質(zhì)可能也含有低廢氣性的其它污染物，例如脂肪族烴、BHT、氯苯、其它經(jīng)取代或未經(jīng)取代的苯酚類、鄰苯二甲酸酯類(例如DOP、DEP和DBP)、及揮發(fā)性酸類和堿類。
添加劑可為任何一種添加到聚胺基甲酸酯聚合物中以賦予聚胺基甲酸酯所希望性質(zhì)的組成物或化合物。添加劑包括(但是并不受限于此)均涂劑、發(fā)泡劑、抗氧化劑、調(diào)節(jié)或控制流動(dòng)或黏度的試劑、塑化劑、阻燃劑、顏料和填料。就本發(fā)明的目的而言，添加劑是根據(jù)其硅物質(zhì)或污染物的低廢氣性來加以選擇。減少或消除在添加劑中的含硅物質(zhì)是令人滿意的，使其能制造本發(fā)明的低廢氣性聚胺基甲酸酯。
特別地，低廢氣性聚胺基甲酸酯的特征為具有特定的廢氣率，亦即，相對(duì)于其它聚合物基質(zhì)或聚胺基甲酸酯調(diào)配物，其是可降低特定不希望的物質(zhì)或污染物的產(chǎn)生。當(dāng)聚胺基甲酸酯用于例如微影術(shù)及其它電子組件制程等要求極低污染物含量的應(yīng)用時(shí)，則聚胺基甲酸酯的低廢氣性是特別有利的。
一特定的應(yīng)用是在密封材料的領(lǐng)域。密封材料的作用如同充填間隙、或用于將兩片或多片黏著在一起的密封劑，且是用于制造電子組件或電子設(shè)備的敏感性的區(qū)域中。例如，在制造用于電子裝置生產(chǎn)環(huán)境中的潔凈氣體的過濾單元時(shí)，例如聚乙烯和聚胺基甲酸酯的密封材料是典型地用作為將過濾膜黏結(jié)到鋁制過濾框上的黏著劑。因?yàn)槊芊獠牧贤ǔＪ怯捎袡C(jī)類基質(zhì)所構(gòu)成，存在于基質(zhì)之內(nèi)和基質(zhì)表面上的有機(jī)物及其它物質(zhì)的廢氣是在制造電子組件時(shí)的主要污染源。因此，低廢氣性密封材料是可在電子組件應(yīng)用中作用如同密封劑和/或黏著劑，且并不會(huì)產(chǎn)生對(duì)彼等所暴露的環(huán)境有害的污染物。
在另一特定的應(yīng)用中，液態(tài)沉浸微影技術(shù)(LIL)的露出區(qū)需要相對(duì)地較無特定污染物的環(huán)境。LIL是涉及在液體的折射率為大于1(譬如，水在193納米波長(zhǎng)下，n＝1.44)的液體環(huán)境中實(shí)施微影術(shù)。LIL具有使得形體尺寸分辨率較大、且對(duì)于較大形體尺寸的聚焦深度較佳的潛力。然而，例如水這樣的液體的高透射率會(huì)導(dǎo)致少量的任何污染物會(huì)決定輻射線的吸收。若LIL欲能獲得商業(yè)化成功，則減少污染物，尤其是含硅物質(zhì)的含量是極重要的。因此，在本發(fā)明的某些具體實(shí)例中，低廢氣性基質(zhì)是可在實(shí)施LIL時(shí)散發(fā)可接受的污染物含量。
更具體言之，例如電子裝置的制造者要求制程是在可冷凝性有機(jī)物含量為低于約0.9μg/m3，且更佳為低于約0.35μg/m3下作業(yè)。除此之外，維持含硅物質(zhì)低于約0.1μg/m3，且特定的鄰苯二甲酸酯類(譬如，鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)、鄰苯二甲酸二丁酯(DBF)、鄰苯二甲酸二乙酯(DEP))、丁基化羥基甲苯(BHT)、及氯有機(jī)物的各自的含量為低于約0.2μg/m3是極重要的。此外，維持揮發(fā)性堿類含量為低于約0.2μg/m3，較佳為低于約0.07μg/m3，且揮發(fā)性酸類含量為低于從約0.4μg/m3至約0.03μg/m3的范圍也是重要的。
在一具體實(shí)例中，當(dāng)聚胺基甲酸酯是暴露于溫度為約50℃約30分鐘時(shí)，則每克的該聚胺基甲酸酯每分鐘是釋放少于約0.0001微克(μg)的一種或多種的含硅物質(zhì)或污染物。此等廢氣數(shù)量是可藉由使用在本文中所揭述的GC/MS(氣相層析術(shù)/質(zhì)譜儀)分析物質(zhì)或污染物的脫附試驗(yàn)來加以測(cè)定。含硅物質(zhì)是包括(并不受限于此等)在本文中所揭述的特定物質(zhì)。在另一具體實(shí)例中，當(dāng)聚胺基甲酸酯是暴露于溫度為約50℃約30分鐘時(shí)，其是釋放少于約0.0018微克/克/分鐘的BHT(丁基化羥基甲苯)。在本發(fā)明的其它具體實(shí)例中，當(dāng)聚胺基甲酸酯是暴露于溫度為約50℃約30分鐘時(shí)，其是釋放少于約0.0001微克/克/分鐘的一種或多種的低分子量脂肪族烴(分子量為少于十四烷者)和/或鄰苯二甲酸酯類。在又一具體實(shí)例中，當(dāng)聚胺基甲酸酯是暴露于溫度為約50℃約30分鐘時(shí)，其是釋放約0.0005微克/克/分鐘以下的氯苯。具體而言，此等具體實(shí)例顯示廢氣是一般地在基本的周圍壓力，亦即約一大氣壓的壓力下發(fā)生。
在一相關(guān)的具體實(shí)例中，聚胺基甲酸酯是又包含碳黑。聚胺基甲酸酯基質(zhì)也可加以發(fā)泡。碳黑是用以消除在不含BHT時(shí)，老化的聚胺基甲酸酯褪色，該BHT是一般地用作為抗氧化劑以防止基質(zhì)黃化。碳黑也可與基質(zhì)相互作用以有助于強(qiáng)化聚胺基甲酸酯的低廢氣性?；|(zhì)的發(fā)泡有助于減少對(duì)于特定應(yīng)用所需要的聚胺基甲酸酯數(shù)量，藉此可減少材料成本。固體聚胺基甲酸酯的密度為約1.4g/cm3，而發(fā)泡聚胺基甲酸酯的密度為約0.15g/cm3。發(fā)泡也可賦予聚胺基甲酸酯在特定應(yīng)用中有利的特殊機(jī)械性質(zhì)(亦即，較低的密度)。
使用于本發(fā)明的具體實(shí)例的聚胺基甲酸酯基質(zhì)是藉由將二異氰酸酯 O＝C＝NRN＝C＝O 與二醇 HO-R′-OH 進(jìn)行反應(yīng)以產(chǎn)生聚胺基甲酸酯
所形成。反應(yīng)是放熱且非?？焖?，在約2分鐘之內(nèi)完成，最終材料是可在約5分鐘后加以處理。
發(fā)泡是可以各種方式來達(dá)成。較佳為將少量水與多元醇并用。水與二異氰酸酯反應(yīng)產(chǎn)生胺和二氧化碳，后者發(fā)生作用而形成發(fā)泡材料。胺又與異氰酸酯反應(yīng)形成經(jīng)取代的脲，其再與異氰酸酯反應(yīng)以形成酰亞胺基碳酸二酰胺(或縮二脲)。因此，藉由添加入過量二異氰酸酯，則可控制此副反應(yīng)產(chǎn)物的形成，其具有使得聚合物網(wǎng)絡(luò)硬化和增加交聯(lián)化的傾向。
另一可行方法是將氟碳化合物與反應(yīng)物混合。由于反應(yīng)所產(chǎn)生的放熱會(huì)導(dǎo)致氟碳化合物揮發(fā)且作用如同發(fā)泡劑以產(chǎn)生發(fā)泡。氮?dú)庖部膳c反應(yīng)物一起使用以控制或調(diào)節(jié)發(fā)泡。
低廢氣性聚胺基甲酸酯是藉由移除典型且普遍存在并入反應(yīng)混合物的特定添加劑，以控制最終聚胺基甲酸酯產(chǎn)物的特定性質(zhì)來達(dá)成。例如，在胺基甲酸酯基質(zhì)中可并用少量的數(shù)種含硅物質(zhì)。微量的HMDSO是與發(fā)煙硅石一起使用，以控制反應(yīng)混合物的黏度。除此的外，也可添加入聚硅氧烷以使得所形成的基質(zhì)表面均勻、作用為防沫劑、及改善在發(fā)泡時(shí)的基質(zhì)胞結(jié)構(gòu)的一致性。因此，在聚胺基甲酸酯調(diào)配物中消除這些成份的存在，則可使得基質(zhì)達(dá)成所希望的低廢氣性。
其它非硅性質(zhì)的化學(xué)物質(zhì)也會(huì)被導(dǎo)入聚胺基甲酸酯調(diào)配物中，結(jié)果不利地沖擊到基質(zhì)的廢氣性質(zhì)。聚胺基甲酸酯制造者將BHT包含入該等聚胺基甲酸酯調(diào)配物中作為抗氧化劑，以防止材料由于老化而褪色和黃化。將碳黑并用入調(diào)配物中是有助于緩和對(duì)于此外觀質(zhì)量是重要的要求條件。鄰苯二甲酸酯類也慣用地添加到聚胺基甲酸酯調(diào)配物中作為塑化劑，以降低聚合物基質(zhì)的玻璃轉(zhuǎn)移溫度、提高網(wǎng)絡(luò)的可撓性。其它可能會(huì)不有利地影響到廢氣性質(zhì)的添加劑是包括阻燃劑(包含鹵素化合物)、顏料(有機(jī)添加劑)、及其它填料。
因此，本發(fā)明的具體實(shí)例是使用從基本上不包含含硅物質(zhì)或污染物的調(diào)配物所形成的聚胺基甲酸酯基質(zhì)。其它具體實(shí)例是涉及基本上并沒有包含其它含非硅性物質(zhì)(譬如在本文中所揭述的BHT、鄰苯二甲酸酯，及例如烴和揮發(fā)性酸類與堿類的化學(xué)物質(zhì))。如上所述，此可藉由移除或消除來自與聚胺基甲酸酯聚合物預(yù)混合的添加劑所產(chǎn)生的廢氣性污染物的含硅物質(zhì)來達(dá)成。其并不需要移除其中被聚胺基甲酸酯穩(wěn)定地保持、及不會(huì)散發(fā)廢氣的硅物質(zhì)，例如具有聚硅氧部份的聚合物。
在反應(yīng)物或所形成的聚胺基甲酸酯基質(zhì)中的R和R’的特定本性并不會(huì)限制本發(fā)明的范圍。因此，具體的聚胺基甲酸酯是從甲苯二異氰酸酯(包括2，4-或2，6-異構(gòu)物)、異佛酮二異氰酸酯、二苯基甲烷4，4’-二異氰酸酯、萘1，5-二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、或其摻合物發(fā)生反應(yīng)所形成。也可使用各種類型的二醇類，包括聚醚類和聚酯類。除此之外，也可使用多元醇(具有兩個(gè)或以上羥基)與異氰酸酯的組合以形成聚胺基甲酸酯。事實(shí)上，在一般本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的聚胺基甲酸酯調(diào)配物范圍之內(nèi)皆可使用，只要不希望的廢氣性成份并不存在于調(diào)配物中或所完成的基質(zhì)產(chǎn)物中即可。特定的聚胺基甲酸酯的不希望的廢氣特性是可藉由使用在本文中所揭述的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，亦即使用脫附法及廢氣過濾裝置試驗(yàn)來加以識(shí)別。
低廢氣性聚胺基甲酸酯的形成是藉由使用如第1A圖所示齒輪泵計(jì)量的重力式分配系統(tǒng)(Ashby Cross股份有限公司制造)100來達(dá)成。配方的各成份是保持在轉(zhuǎn)筒110、120中，且以重力式進(jìn)料入計(jì)量系統(tǒng)140中。該系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)筒、柱塞泵分配器及標(biāo)準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)泵。重力式進(jìn)料可避免使用需要作用為潛在性污染源的潤(rùn)滑劑的泵。與活塞式計(jì)量相反，齒輪泵式計(jì)量是用以控制反應(yīng)物的流動(dòng)，且同樣地可消除使用具有潛在性污染的潤(rùn)滑劑的需要。另一可行方法是可使用泵進(jìn)料是統(tǒng)。如第1B和1C圖所示，成份是在含有可拋棄式混合頭135的分配器130中動(dòng)態(tài)地加以混合。如在第1C圖所示的可拋棄式混合頭135的橫斷面，流動(dòng)阻斷式(flow interrupting)結(jié)構(gòu)138是可促進(jìn)異氰酸酯與多元醇反應(yīng)物的混合。
低廢氣性聚胺基甲酸酯是用于本發(fā)明的數(shù)個(gè)其它具體實(shí)例中。在一具體實(shí)例中，密封材料是包含與在本文中所揭示的任何一種聚胺基甲酸酯組成物相互一致的低廢氣性聚胺基甲酸酯。本發(fā)明的另一具體實(shí)例是關(guān)于一種過濾單元，其是包括過濾膜；過濾框(譬如，由鋁所構(gòu)成者)；及用于將過濾膜連接到過濾框的密封材料。雖然過濾框是可典型地使用用于制造空氣過濾器者，其它具體實(shí)例是可使用過濾器外殼以取代過濾框，其中該外殼是適用于各種類型的流體(液體或氣體)。該密封材料是包含與在本文中所揭示的任何一種聚胺基甲酸酯組成物相互一致的低廢氣性聚胺基甲酸酯。低廢氣性聚胺基甲酸酯基質(zhì)是可限制例如含硅物質(zhì)及其它污染物的排放，以有助于維持電子組件制造環(huán)境的潔凈。本發(fā)明的其它具體實(shí)例是使用在本文中的其它應(yīng)用(例如LIL環(huán)境)中所揭示的聚胺基甲酸酯基質(zhì)實(shí)例，以限制含硅污染。
實(shí)驗(yàn)是在數(shù)個(gè)密封材料、商品級(jí)可獲得、及新合成者上實(shí)施以測(cè)試其廢氣排放特性。兩種不同類型的試驗(yàn)是在各種密封材料上實(shí)施。試驗(yàn)是全部皆在約大氣壓下進(jìn)行。
一組試驗(yàn)是使用如第2圖所示裝置200來實(shí)施，以測(cè)定實(shí)際的過濾器單元(在本文中稱為「廢氣性過濾試驗(yàn)單元」)的廢氣排放性質(zhì)。輸入氣體導(dǎo)管210是攜帶基本上為潔凈空氣。輸入氣體導(dǎo)管210是藉由各自裝入個(gè)別的過濾單元270的四個(gè)平行過濾導(dǎo)管230、240、250、260連結(jié)到輸出氣體導(dǎo)管220。在各過濾導(dǎo)管230、240、250、260中的閥280可加以打開或關(guān)閉，以控制氣體從輸入導(dǎo)管210至輸出導(dǎo)管220的途徑。例如，四個(gè)閥中的三個(gè)可加以關(guān)閉而其余保持打開，以測(cè)試在打開閥的過濾導(dǎo)管中過濾單元270的廢氣性質(zhì)。氣體流經(jīng)過濾導(dǎo)管是藉由使用閥來加以控制。另一可行方法是超過一個(gè)過濾導(dǎo)管是可具有空氣流通過，將各閥加以調(diào)整以測(cè)定在各過濾導(dǎo)管中的空氣流動(dòng)。試樣口290允許在與過濾單元270相接觸后的空氣的下游取樣。將所取樣的空氣藉由使用GC/MS加以分析，以測(cè)定在各時(shí)間區(qū)間以濃度(μg/m3)來表示的全部和個(gè)別污染物含量。取樣器和GC/MS是在兩種不同的檢測(cè)組態(tài)中被濕潤(rùn)，以截取兩種分子量組的污染物質(zhì)高沸騰物檢測(cè)裝置是配置用以檢測(cè)具有分子量大于約C6至C8(約為甲苯)的物質(zhì)；而低沸騰物檢測(cè)裝置是配置用以檢測(cè)具有分子量為小于約C6至C8的物質(zhì)。低沸騰物檢測(cè)裝置使用碳阱(carbo-trap)作為取樣器，而高沸騰物檢測(cè)裝置使用Tenex管。GC/MS也是根據(jù)在檢測(cè)時(shí)究竟是高或低沸騰物要被加以強(qiáng)調(diào)而特別地加以校正。
第二組試驗(yàn)是藉由從密封材料的試樣實(shí)施直接脫附來進(jìn)行(在本文中稱為「脫附試驗(yàn)」)。約0.2毫克的密封材料的試樣是暴露于50℃的環(huán)境中30分鐘。使用Perkin-Elmer TurbomatrixTM試樣器以收集從經(jīng)加熱的密封材料所脫附的任何物質(zhì)。第二級(jí)阱的脫附是在300℃下進(jìn)行。從第二級(jí)阱所脫附的物質(zhì)分析是使用Perkin-Elmer GC-MS在溫度梯度為從50℃至320℃的DB5管柱上操作來實(shí)施。所截取的物質(zhì)數(shù)量是根據(jù)所取樣的密封材料及密封材料的暴露時(shí)間來加以正規(guī)化。因此，脫附結(jié)果是以每克取樣材料、每單位取樣時(shí)間的污染物的微克數(shù)來表示(μg/gm/min)。同樣地，GC/MS也是加以調(diào)整，以截取兩種分子量組的污染物質(zhì)；高沸騰物檢測(cè)裝置是配置用以檢測(cè)具有分子量大于約C6至C8(約為甲苯)的物質(zhì)；而低沸騰物檢測(cè)裝置是配置用以檢測(cè)具有分子量為小于約C6至C8的物質(zhì)。
使用配置成高沸騰物質(zhì)的廢氣性過濾單元，對(duì)于獲自萃取系統(tǒng)(ExtractionSystems)股份有限公司(現(xiàn)在為Entegris公司，Chaska，MN)所制造的型號(hào)E3000過濾單元的過濾單元加以測(cè)試。通過過濾導(dǎo)管的流動(dòng)是維持在約200ft3/min的定值。代表藉由GC/MS加以識(shí)別的污染物是如第3A圖所示的曲線圖。曲線圖300是展示在特定時(shí)間320從GC/MS吸附管柱所散發(fā)的物質(zhì)的相對(duì)含量。該時(shí)間也是熟知的滯留時(shí)間。特定的滯留時(shí)間是與特定的物質(zhì)相互關(guān)連。甲苯或十六烷是用作為校正GC/MS滯留時(shí)間的標(biāo)準(zhǔn)。曲線圖300是展示在空氣已流經(jīng)廢氣性過濾單元試驗(yàn)裝置后，在介于0與4小時(shí)的間的空氣取樣結(jié)果。信號(hào)的積分可獲得全部有機(jī)碳產(chǎn)量為約54μg/m3。如第3B圖所示，在24小時(shí)的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間后，污染物的下游濃度仍然顯著，全部積分的有機(jī)污染物為約26μg/m3。
藉由脫附測(cè)試用于過濾器的密封材料的聚乙烯球珠所獲得的GC/MS數(shù)據(jù)是如第4圖所示。積分的脫附物質(zhì)的全部含量為約3微克/克/分鐘。
表1是展示獲自廢氣性過濾單元試驗(yàn)的更詳細(xì)的規(guī)格說明，其是配置成用以檢測(cè)高沸騰物，使用聚乙烯密封材料來進(jìn)行過濾單元。結(jié)果是相對(duì)應(yīng)于在24小時(shí)的期間后，在過濾導(dǎo)管中所產(chǎn)生的廢氣的條件。滯留時(shí)間是以概率學(xué)來符合根據(jù)NIST標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫的潛在性化合物。第5圖是展示相對(duì)應(yīng)的GC/MS曲線圖。
表1獲自第5圖的GC/MS分析的規(guī)格說明 如第6和7圖所示，也在八種其它商品級(jí)可獲得的聚乙烯密封材料進(jìn)行脫附試驗(yàn)。在各實(shí)例中，其是含有基本數(shù)量的污染物。因此，所試驗(yàn)的商品級(jí)所獲得的密封材料并無可達(dá)到低污染物含量者。
一種新潁的密封材料(標(biāo)記為S1)在廢氣性過濾單元試驗(yàn)中是基本上可提供相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)聚乙烯密封材料為較低數(shù)量的污染。S1是一種具有已減少脂肪族烴含量，但是仍然含有微量硅氧烷、HMDSO和BHT的具有碳黑的聚胺基甲酸酯基質(zhì)。如第8A和8B圖所示，配置成用以檢測(cè)高沸騰物的GC/MS結(jié)果，則標(biāo)準(zhǔn)聚乙烯密封材料是展示顯著較高的廢氣污染物含量，包括根據(jù)所檢測(cè)得的個(gè)別物質(zhì)及全部積分的污染物(第8A圖)相對(duì)于使用制自S1的密封材料的過濾器(第8B圖)兩者。
然而，使用低沸騰物檢測(cè)裝置以截取污染物是獲得顯著較大的污染物的積分信號(hào)及含硅物質(zhì)的存在。表2展示在各三日逐漸發(fā)現(xiàn)的污染物，其中廢氣性過濾單元試驗(yàn)是在使用S1作為密封材料的過濾單元上實(shí)施。兩個(gè)過濾單元是使用S1，設(shè)計(jì)成在導(dǎo)管A和導(dǎo)管B中進(jìn)行試驗(yàn)。
表2使用S1的低沸騰物檢測(cè)配置結(jié)果的概述 如表2所示，若以與所檢測(cè)得全部污染物相對(duì)應(yīng)的總積分信號(hào)來表示，則低沸騰物試驗(yàn)展示具有比高沸騰物試驗(yàn)顯著較大的信號(hào)。低沸騰物裝置也檢測(cè)得HMDSO、硅烷類和硅氧烷類的存在，此結(jié)果并未在高沸騰物裝置中發(fā)現(xiàn)。上述結(jié)果顯示S1仍然含有需要加以移除的含硅物質(zhì)。
制造一種新潁的密封材料S2。S2是包含一種具有碳黑的聚胺基甲酸酯基質(zhì)。所制得單塊狀聚胺基甲酸酯基質(zhì)S2(亦即，并未發(fā)泡)是不含HMDSO、硅烷類、硅氧烷類和BHT。脫附試驗(yàn)是在試樣S2上實(shí)施，其是使用包括高沸騰物檢測(cè)裝置及低沸騰物檢測(cè)裝置兩者。表3是展示高沸騰物檢測(cè)裝置的結(jié)果，然而表4是展示低沸騰物檢測(cè)結(jié)果。
表3使用試樣S2的最適化高沸騰物檢測(cè)脫附試驗(yàn)的結(jié)果關(guān)鍵聚合物PC3793B/A(不含硅)高沸騰物檢測(cè)試驗(yàn)結(jié)果 表4使用試樣S2的最適化低沸騰物檢測(cè)脫附試驗(yàn)的結(jié)果 關(guān)鍵聚合物PC3793B/A(不含硅)低沸騰物檢測(cè)試驗(yàn)結(jié)果 包括高沸騰物和低沸騰物檢測(cè)試驗(yàn)結(jié)果兩者顯示總污染物量較小。在試驗(yàn)的檢測(cè)極限的范圍內(nèi)，該結(jié)果也未顯示含硅物質(zhì)的存在。
制造另一種聚胺基甲酸酯基質(zhì)S3，基質(zhì)是加以發(fā)泡以減少所使用的材料的總量。表5是概述聚胺基甲酸酯成份、及形成S3的完全混合物的性質(zhì)，該S3是以兩份成份B對(duì)1份的成份A(以體積計(jì))(或是為100份成份B對(duì)45份成份A，以重量計(jì))所形成者。所制得S3是類似于S2，其是不含HMDSO、硅烷類、硅氧烷類和BHT。進(jìn)行S3在廢氣性過濾單元試驗(yàn)的結(jié)果顯示是具有類似于S2的有利的廢氣性的特性。
表5聚胺基甲酸酯S3的性質(zhì)概述 雖然本發(fā)明已參考較佳的具體實(shí)例特別加以展示和揭述，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)了解到在形態(tài)和詳細(xì)上所作的各種變化并不會(huì)脫離所附加的申請(qǐng)專利范圍所涵蓋的本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種低廢氣聚胺基甲酸酯，其包含
聚胺基甲酸酯基質(zhì)、及
基本上不包含含硅污染物的添加劑。
2.如權(quán)利要求1所述的聚胺基甲酸酯，其中該聚胺基甲酸酯是加以發(fā)泡。
3.如權(quán)利要求1所述的聚胺基甲酸酯，其中當(dāng)該聚胺基甲酸酯基質(zhì)在約大氣壓下歷經(jīng)約50℃的溫度約30分鐘時(shí)，該基質(zhì)是以低于約0.0001微克/克/分鐘的速率排放一種或多種含硅污染物。
4.如權(quán)利要求1所述的聚胺基甲酸酯，其進(jìn)一步包含碳黑。
5.一種密封材料，其包含基本上沒有包含含硅污染物的聚胺基甲酸酯基質(zhì)。
6.如權(quán)利要求5所述的密封材料，其中該聚胺基甲酸酯基質(zhì)是加以發(fā)泡。
7.如權(quán)利要求5所述的密封材料，其中當(dāng)該聚胺基甲酸酯基質(zhì)在約大氣壓下歷經(jīng)約50℃的溫度約30分鐘時(shí)，該基質(zhì)是以低于約0.0001微克/克/分鐘的速率排放一種或多種含硅污染物。
8.一種過濾單元，其包括過濾膜、過濾框、及將過濾膜連接到過濾框的密封材料，且該密封材料包含基本上不包含含硅污染物的聚胺基甲酸酯基質(zhì)。
9.如權(quán)利要求8所述的過濾單元，其中聚胺基甲酸酯基質(zhì)是加以發(fā)泡。
10.如權(quán)利要求8所述的過濾單元，其中當(dāng)該聚胺基甲酸酯基質(zhì)在約大氣壓下歷經(jīng)約50℃的溫度約30分鐘時(shí)，該基質(zhì)是以低于約0.0001微克/克/分鐘的速率排放一種或多種含硅污染物。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于一種低廢氣性聚胺基甲酸酯，其是用于例如微影術(shù)時(shí)必須將污染物維持在非常低含量的應(yīng)用。具體而言，該聚胺基甲酸酯是基本上不含有含硅物質(zhì)，其在制造電子裝置時(shí)存在特定污染問題。該聚胺基甲酸酯可在過濾器組裝中、或在制造電子組件的環(huán)境中用作為密封材料。測(cè)試該新穎聚胺基甲酸酯調(diào)配物顯示其廢氣性顯著地低于商品級(jí)可獲得的由聚乙烯制成的密封材料。
文檔編號(hào)C09J175/04GK101175831SQ200680015684
公開日2008年5月7日 申請(qǐng)日期2006年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月23日
發(fā)明者艾薇羅·詹姆士·梅斯托布諾, 約翰·C.·高卓洛 申請(qǐng)人:恩特格林斯公司