專(zhuān)利名稱(chēng)：半導(dǎo)體凈化室中使用的防塵織物及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體凈化室中使用的防塵織物及其制造方法，特別涉及半導(dǎo)體器件制造工藝的凈化室中使用的防塵織物及其制造方法，通過(guò)疊加親水的聚氨基甲酸酯樹(shù)脂膜、聚酯高密度紡織品和針織品提供很好的防塵性能和穿著舒適性。
凈化室越來(lái)越常用于各領(lǐng)域。對(duì)保持半導(dǎo)體制造凈化室的潔凈度的需求非常近切。為避免因如灰塵或工人自身產(chǎn)生的濕汽(以后稱(chēng)作顆粒)等污物造成的污染危險(xiǎn)，必須非常小心的設(shè)計(jì)和制造引入和用在凈化環(huán)境的凈化服的織物。
在早期的半導(dǎo)體器件制造工藝中，不需要制造象現(xiàn)在那樣的高集成度半導(dǎo)體器件，凈化室的潔凈度保持在10-100K的凈化級(jí)，用普通的尼龍或聚酯塔夫綢作為制造工作服的材料。
然而，由于半導(dǎo)體器件制造工藝自身對(duì)如沾污、靜電問(wèn)題等凈化環(huán)境更敏感，所以，采用了導(dǎo)電聚酯織物制作凈化服。
近年來(lái)，針對(duì)如64M DRAM、256M DRAM等集成度日益提高的半導(dǎo)體器件及其亞微米級(jí)的臨界尺寸，對(duì)用于凈化服的織物材料的研究更加深入，凈化室的潔凈度應(yīng)保持低于10K級(jí)。
因?yàn)橛沙Ｒ?guī)尼龍塔夫綢或聚酯塔夫綢的經(jīng)線和緯線限定的孔隙甚至在用超細(xì)纖維時(shí)也很大，所以這些材料不足以防止來(lái)源自工人身體的濕汽或細(xì)顆粒的污染。因此，為了解決此問(wèn)題，用透濕性和防水性、斥水性涂層或聚氨基甲酸酯樹(shù)脂或氟樹(shù)膜的疊層處理織物。

圖1示出了作過(guò)上述處理的的織物的一部分，該產(chǎn)品是由美國(guó)的杜邦(Dupon)公司生產(chǎn)的，商標(biāo)為GORETEX。
如圖1所示，具有透濕性和防水性及防塵性的上述織物，是通過(guò)用聚氨基甲酸酯和/或氟樹(shù)脂膜1涂敷聚酯紡織品3制造的，聚酯紡織3中具有排成行的導(dǎo)電絲2。如圖2所示，人體產(chǎn)生的顆粒無(wú)法通過(guò)所涂敷的樹(shù)脂膜1，濕汽顆粒從透濕汽的織物通過(guò)樹(shù)脂顆粒的細(xì)孔。然而，較大尺寸的水分子不能透過(guò)形成于涂層15上的孔(或氣孔)，因此，透濕性降低，穿著舒適性變差。在織物中設(shè)置樹(shù)脂涂層1、15時(shí)，由于人體皮膚直接與防水材料接觸，其穿著舒適性進(jìn)一步變差。
本發(fā)明旨在提供一種用于半導(dǎo)體器件制造工藝所用凈化室的防塵織物，用以提高防塵性能，基本上克服由于現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和局限造成的一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題。
本發(fā)明另一目的是提供防塵織物，其透水性和穿著舒適性提高。
為實(shí)現(xiàn)這些和其它優(yōu)點(diǎn)，根據(jù)所具體和概括描述的本發(fā)明的目的，用于凈化室的防塵織物包括由針織品構(gòu)成的內(nèi)層；固定于內(nèi)層上且由非微孔型高吸濕性聚氨基甲酸酯樹(shù)脂膜形成的中間層；固定于中間層上的外層，該層由高密度的聚酯紡織品形成，具有彼此間以很小間距排列的導(dǎo)電絲經(jīng)線和緯線。
內(nèi)層針織品較好是由具有高強(qiáng)度和彈性的尼龍針織品的經(jīng)線針織品構(gòu)成，更好是可以用Smith結(jié)構(gòu)。
中間層和內(nèi)層通過(guò)點(diǎn)結(jié)合固定，最好是固定時(shí)可以用熱熔粘合劑。
中間層和外層通過(guò)點(diǎn)結(jié)合或粘合劑的薄涂層膜固定。
外層的高密度聚酯紡織品是通過(guò)波浪和島型或隔離型的共軛紡絲由長(zhǎng)絲旦數(shù)為0.1以下的超細(xì)絲構(gòu)成的。
此外，對(duì)于外層的高密度聚酯紡織品來(lái)說(shuō)，關(guān)于紡織品的高密度編織和彈性性能，較好是用2/1斜紋結(jié)構(gòu)，尤其是，更好用人字形斜紋結(jié)構(gòu)。
制造半導(dǎo)體凈化室用的防塵織物的方法包括以下步驟(a)制備旦數(shù)為50-100且包括絲旦數(shù)為15-30的導(dǎo)電絲的普通聚酯經(jīng)線和緯線，所說(shuō)導(dǎo)電絲沿經(jīng)線和緯線方向以一定間隔排列，每英寸經(jīng)線密度為140-170，每英寸緯線密度為90-130，利用常規(guī)聚酯織物的染色和處理方法，用白染料將織物染色，并干燥和熱定形，由此制造作為外層的紡織品；(b)用作為皮膚層的高吸濕性的非微孔型聚氨基甲酸酯樹(shù)脂涂敷脫模紙(release paper)，利用粘合劑涂層將第一步制造的外層織物固定到其上，并在100-130℃的溫度下熱定形10-30分鐘，由此完成移膜涂布；(c)在50-80℃的溫度下老化結(jié)合在一起的各層15小時(shí)以上，以便在皮膚層聚氨基甲酸酯樹(shù)脂中發(fā)生充分的橋接反應(yīng)，并去掉脫模紙；(d)將尼龍針織品固定到聚氨基甲酸酯涂層上，并在50-80℃的溫度下老化15小時(shí)以上。
用于第一步編織的聚酯絲可以是拉伸加捻的絲。此外，較好是在第一步將外層的高密度紡織品染色后，可以進(jìn)行抗靜電處理。
應(yīng)該理解，上述一般性的說(shuō)明和以下的具體說(shuō)明都是例示性和解釋性的，意在對(duì)所申請(qǐng)的本發(fā)明作進(jìn)一步的解釋。
各附圖中圖1示意性地展示了半導(dǎo)體器件制造工藝中凈化室中所用的常規(guī)防塵織物的層狀結(jié)構(gòu)；圖2是半導(dǎo)體器件制造工藝中凈化室中所用的常規(guī)防塵織物的涂層的剖面圖，展示了濕汽分子通過(guò)涂層排放的情況；圖3示意性地展示了本發(fā)明半導(dǎo)體器件制造工藝中凈化室中所用防塵織物的層狀結(jié)構(gòu)；圖4展示了制造本發(fā)明防塵織物的方法的處理流程；圖5是半導(dǎo)體器件制造工藝中凈化室中所用防塵織物的涂層的剖面圖，展示了濕汽分子通過(guò)本發(fā)明的涂層排放的情況。
下面將具體說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，這些實(shí)施例是各附圖所示的實(shí)例。
圖3是展示本發(fā)明半導(dǎo)體器件制造工藝中凈化室中所用防塵織物的層狀結(jié)構(gòu)、其剖面結(jié)構(gòu)的構(gòu)形和其防塵性能及透水性的示意圖。
參見(jiàn)圖3，防塵織物的外層101由包括導(dǎo)電絲104的高密度聚酯紡織品構(gòu)成，所說(shuō)導(dǎo)電絲104沿經(jīng)線和緯線方向以彼此很小的間隔排列，外層101由高密度紡織品構(gòu)成，其中其編織密度T為230-300(T是表示纖維編織結(jié)構(gòu)的密度單位。由經(jīng)線和緯線方向上的每英寸的長(zhǎng)絲數(shù)總和表示，是該行業(yè)常用的單位。)。上述高密度紡織品因其結(jié)構(gòu)點(diǎn)小且其孔隙小而具有很好的防塵性能。
本發(fā)明的高密度紡織品外層中可以使用各種導(dǎo)電絲104，例如用碳覆蓋長(zhǎng)絲表面，或通過(guò)共軛紡絲將碳注入到長(zhǎng)絲中等。外層中的導(dǎo)電絲104的排列間隔為0.3-1cm，從編織效率和導(dǎo)電性方面考慮這樣較好。
關(guān)于本發(fā)明紡織品的長(zhǎng)絲和導(dǎo)電絲的旦數(shù)，前者由絲旦數(shù)為50-100的絲構(gòu)成，后者由絲旦數(shù)為15-30的絲構(gòu)成，從編織效率和導(dǎo)電性方面考慮這樣做特別好。令人滿(mǎn)意的是，紡織品的經(jīng)線和緯線為方便紡織的長(zhǎng)絲。
聚酯紡織品的結(jié)構(gòu)較好是2/1斜紋結(jié)構(gòu)，尤其是人字形斜紋結(jié)構(gòu)，這對(duì)于提供高彈性和高密度結(jié)構(gòu)有益。
關(guān)于外層101下的中間層102，有一種是由高吸濕性的非微孔型聚氨基甲酸酯樹(shù)脂膜形成的，這種聚氨基甲酸酯樹(shù)脂包括酯或醚基團(tuán)。粘結(jié)層設(shè)置于外層101和中間層102之間，粘結(jié)層的厚度應(yīng)盡可能的薄，以避免由于厚粘線層導(dǎo)致的透水性變差，或采用點(diǎn)結(jié)合法。
所以來(lái)自人體的濕汽或汗通過(guò)內(nèi)層103的針織品，被高密度的聚氨基甲酸酯樹(shù)脂膜所吸收。如此，在濕汽或汗通過(guò)聚氨基甲酸酯樹(shù)脂膜時(shí)，它們變成細(xì)得不足以構(gòu)成半導(dǎo)體器件制造工藝中的沾污的汽化分子(0.001微米或更小)，并從外層101排放到大氣中。因此，在提高其穿著舒適性的同時(shí)防止了細(xì)顆粒通過(guò)織物。
由于內(nèi)層103直接與人體的皮膚接觸，考慮到可動(dòng)性，內(nèi)層103的針織品和中間層102最好是通過(guò)點(diǎn)結(jié)合法固定，但也可以采用熱熔粘合劑作為固定用粘合劑。
同時(shí)，參見(jiàn)圖4，該圖展示了制造本發(fā)明的半導(dǎo)體凈化室用防塵織物的方法的處理流程，首先，制造作為外層的高密度聚酯紡織品，然后，借助移膜涂布，利用脫模紙，制造作為中間層的高吸濕性聚氨基甲酸酯樹(shù)脂膜，中間層將固定于外層上，由此制造防塵織物。然后，在將外層和中間層粘結(jié)后，通過(guò)將作為內(nèi)層的針織品固定到中間層上完成該方法。
制造本發(fā)明半導(dǎo)體凈化室用防塵織物的詳細(xì)方法包括以下步驟通過(guò)編織、洗凈、染色和熱定形工藝制造作為外層的高密度聚酯紡織品(第一步)；用將作為中間的皮膚層的高吸濕性聚氨基甲酸酯樹(shù)脂膜涂敷脫模紙，將高密度聚酯紡織品固定于其上，然后，進(jìn)行熱定形(第二步)；在結(jié)合在一起的外層和中間老化后，去掉脫模紙(第三步)；將一種針織品固定于中間層上，并老化結(jié)合在一起的各層(第四步)。
第一步的編織是利用普通的噴水織機(jī)進(jìn)行的，為了提高織物的編織密度和彈性，較好是采用斜紋結(jié)構(gòu)。尤其是，為了同時(shí)保持織物的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和彈性，采用2/1斜紋結(jié)構(gòu)，更好是采用人字形斜紋結(jié)構(gòu)。
由于用作構(gòu)成聚酯紡織品的經(jīng)線和緯線的普通聚酯絲和導(dǎo)電絲具有不同的長(zhǎng)絲旦數(shù)，且因此強(qiáng)度和拉伸率皆不同，所以，在編織時(shí)應(yīng)控制經(jīng)線和緯線的張力。本發(fā)明的織物中，經(jīng)線密度為每英寸140-170，緯線密度為每英寸90-130，將這些數(shù)相加，制造密度為230-300T的高密度織物。此外，聚酯的絲旦數(shù)為50-100，導(dǎo)電絲的絲旦數(shù)為15-30，這對(duì)于編織性能和穿著舒適性來(lái)說(shuō)都有益。使用普通聚酯織物的普通處理方法進(jìn)行洗凈、染色和干燥工藝。
為了提高彈性和對(duì)樹(shù)脂層的良好粘附性，對(duì)于普通聚酯來(lái)說(shuō)可以采用拉伸加捻絲，為了最小化靜電的發(fā)生，可以在染色后再采用抗靜電處理。
第二步中，聚氨基甲酸酯是一種非微孔高吸濕性聚氨基甲酸酯樹(shù)脂。
特別是，最好可以采用那些包括親水酯或醚類(lèi)的聚氨基甲酸酯樹(shù)脂。此外，可以用普通移膜涂布機(jī)作為涂敷機(jī)。
第三步中，最好是在50-80℃老化結(jié)合在一起的各層15小時(shí)以上，以使聚氨基甲酸酯樹(shù)脂中發(fā)生充分地橋接反應(yīng)。
第四步中，最好是在50-80℃老化結(jié)合在一起的各層15小時(shí)以上。最好是通過(guò)點(diǎn)結(jié)合法進(jìn)行固定，以使最終制造的產(chǎn)品具有活動(dòng)靈活性。
圖5是半導(dǎo)體器件制造工藝中凈化室中所用防塵織物的涂層的剖面圖，展示了濕汽分子通過(guò)本發(fā)明的涂層排放的情況。與現(xiàn)有技術(shù)不同，顆粒通過(guò)細(xì)氣隙排放，汽化的顆粒12在涂層13上被吸收，并向外擴(kuò)散，在變成汽化分子11后排放出去。因此，沾污顆粒在變細(xì)后排放，可以防止由于孔隙的阻塞導(dǎo)致的妨礙沾污排放。
下面用一個(gè)實(shí)施例充分說(shuō)明本發(fā)明。應(yīng)該理解，該實(shí)施例只是用于說(shuō)明本發(fā)明，并不意味著對(duì)發(fā)明的限定。實(shí)施例利用噴水織機(jī)制造將作為外層的高密度紡織品，經(jīng)線和緯線方向上導(dǎo)電絲間的間隔為0.6cm。經(jīng)線和緯線的長(zhǎng)絲是聚酯長(zhǎng)絲，兩者的旦數(shù)皆為70，導(dǎo)電絲長(zhǎng)絲的旦數(shù)為20。編織密度為65×115。紡織品為2/1斜紋結(jié)構(gòu)。
在連續(xù)的洗凈機(jī)中，在90℃的溫度下，以每分鐘60米的速度洗凈原材料織物，利用圓形染色機(jī)，用白色染料染色，并在拉幅機(jī)中在140℃的溫度下，以每分鐘60米的速度進(jìn)行熱定形，以得到作為外層的高密度紡織品。
利用連續(xù)的涂敷機(jī)，在110-120℃的溫度下，以每分鐘20米的速度，用含高吸濕性酯類(lèi)的非微孔型聚氨基甲酸酯樹(shù)脂膜涂敷平坦型脫模紙，并再用粘結(jié)劑涂敷。然后，在通過(guò)壓在兩滾軸間將上述高密度紡織品粘結(jié)于粘結(jié)層上后，在60℃的溫度下老化24小時(shí)，以使尿烷樹(shù)脂分子內(nèi)發(fā)生充分的橋接反應(yīng)。
然后，去掉脫模紙，利用點(diǎn)結(jié)合法將Smith結(jié)構(gòu)的尼龍針織品粘結(jié)于去掉了脫模紙的表面上，在60-70℃的溫度下老化24小時(shí)，最終制造本發(fā)明的半導(dǎo)體凈化室用防塵織物。
下表展示了本發(fā)明的防塵織物和現(xiàn)有技術(shù)的織物的性能比較結(jié)果，現(xiàn)有技術(shù)的織物是由微孔型聚氨基甲酸酯樹(shù)脂涂層和聚酯紡織品構(gòu)成的雙層結(jié)構(gòu)。
表1
上表中，利用KSK 0594標(biāo)準(zhǔn)的乙酸鉀法探測(cè)透濕性，利用KSK0570標(biāo)準(zhǔn)的Frazier法探測(cè)透氣性。
由本發(fā)明的防塵織物制作的凈化室制服基本上能滿(mǎn)足用于對(duì)于0.1-0.001微米的顆粒來(lái)說(shuō)潔凈度應(yīng)保持低于10級(jí)的高集成度半導(dǎo)體器件用的凈化室。
由于人體產(chǎn)生的濕汽容易排放，所以，本發(fā)明的凈化室制服具有很好的穿著舒適性，另外，由于凈化服所用的織物是通過(guò)在使用了導(dǎo)電絲的高密度紡織品上涂敷高吸濕性聚氨基甲酸酯膜、對(duì)紡織品的抗靜電處理、及導(dǎo)電絲排的電暈放電處理制造的，所以其防塵性能得到了顯著的提高。
此外，可以借助本發(fā)明的作為中間層的高吸濕性聚氨基甲酸酯膜和高密度紡織品防止由人體產(chǎn)生的尺寸為0.001-0.1微米的超細(xì)顆粒。
另外，盡管以上具體描述了本發(fā)明，但應(yīng)該理解，在不背離由所附權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍的情況下，可以作出各種改變、替換和變換。
權(quán)利要求
1．半導(dǎo)體凈化室用防塵織物，包括由針織品構(gòu)成的內(nèi)層；固定于內(nèi)層上且由非微孔型高吸濕性聚氨基甲酸酯樹(shù)脂膜形成的中間層；以及固定于中間層上的外層，該層由高密度的聚酯紡織品形成，具有彼此間以很小間距排列的導(dǎo)電絲經(jīng)線和緯線。
2．如權(quán)利要求1所述的防塵織物，其中內(nèi)層針織品由高強(qiáng)度和彈性的尼龍針織品的經(jīng)線針織品構(gòu)成。
3．如權(quán)利要求1所述的防塵織物，其中中間層和內(nèi)層通過(guò)點(diǎn)結(jié)合固定。
4．如權(quán)利要求1所述的防塵織物，其中中間層和外層通過(guò)利用粘合劑薄涂層膜的點(diǎn)結(jié)合固定。
5．如權(quán)利要求1所述的防塵織物，其中高密度聚酯紡織品通過(guò)波浪和島型或隔離型的共軛紡絲，由長(zhǎng)絲旦數(shù)為0.1以下的超細(xì)絲構(gòu)成。
6．如權(quán)利要求1所述的防塵織物，其中高吸濕性聚氨基甲酸酯樹(shù)脂含酯或醚基團(tuán)。
7．如權(quán)利要求1所述的防塵織物，其中高密度聚酯紡織品具有斜紋結(jié)構(gòu)。
8．制造半導(dǎo)體凈化室用的防塵織物的方法，包括以下步驟(a)制備絲旦數(shù)為50-100且包括絲旦數(shù)為15-30的導(dǎo)電絲的普通聚酯經(jīng)線和緯線，所說(shuō)導(dǎo)電絲沿經(jīng)線和緯線方向以一定間隔排列，編織成每英寸經(jīng)線密度為140-170，每英寸緯線密度為90-130的2/1斜紋結(jié)構(gòu)的高密度，利用聚酯織物的染色和處理方法，用白染料將織物染色，并干燥和熱定形，由此制造作為外層的紡織品；(b)用作為皮膚層的高吸濕性的非微孔型聚氨基甲酸酯樹(shù)脂涂敷脫模紙(release paper)，利用粘合劑涂層將第一步制造的外層織物固定到其上，并在100-130℃的溫度下熱定形10-30分鐘，由此完成移膜涂布；(c)在50-80℃的溫度下老化結(jié)合在一起的各層15小時(shí)以上，以便在皮膚層聚氨基甲酸酯樹(shù)脂中發(fā)生充分的橋接反應(yīng)，并去掉脫模紙；以及(d)將尼龍針織品固定到聚氨基甲酸酯涂層上，并在50-80℃的溫度下老化15小時(shí)以上。
9．如權(quán)利要求8所述的制造防塵織物的方法，其中編織步驟中的聚酯絲是拉伸加捻絲。
10．如權(quán)利要求8所述的制造防塵織物的方法，其中在編織步驟將高密度紡織品外層染色后，進(jìn)行抗靜電處理。
11．利用權(quán)利要求1的防塵織物制造的半導(dǎo)體凈化室用防塵服。
全文摘要
提供一種半導(dǎo)體凈化室用防塵織物,能夠?qū)崿F(xiàn)高防塵性能和高穿著舒適性,這種防塵織物包括:由針織品構(gòu)成的內(nèi)層;固定于內(nèi)層上且由非微孔型高吸濕性聚氨基甲酸酯樹(shù)脂膜形成的中間層;固定于中間層上的外層,該層由高密度的聚酯紡織品形成,具有彼此間以很小間距排列的導(dǎo)電絲經(jīng)線和緯線。
文檔編號(hào)D03D1/00GK1221052SQ98103438
公開(kāi)日1999年6月30日 申請(qǐng)日期1998年7月28日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月24日
發(fā)明者林昌洙, 金赫其, 金秀蓮, 金一京 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社