JP2001033943A - マスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 マスク基板を異物の影響から容易に確実に保
護できるマスク装置の構造を提供する。 【解決手段】 上面および底面を合成石英から成る平行
透明板６ａ、６ｂで構成した密閉ケース５内に、パター
ン形成面１ａがそれぞれの平行透明板６ａ、６ｂから６
〜１０ｍｍの距離で離間するように、マスク基板１を平
行透明板６ａ、６ｂと平行に支持して封入する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体装置の製
造における写真製版工程で使用されるマスク装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の製造における写真製版工程
では、パターン形成する被加工膜上に形成されたレジス
ト膜にマスクパターンを転写してレジストパターンを形
成する。このときマスクのパターン面に異物が付着して
いると、転写されたパターンに欠陥が生じるため、従来
から、異物などによる欠陥が転写されないように、マス
ク基板にはペリクルが装着されていた。図４（ａ）は、
従来のマスク装置の構造を示す断面図、図４（ｂ）は図
４（ａ）の部分拡大図である。図において、１は２ｍｍ
程度の厚みを有し、透光部と遮光部とでパターン形成さ
れたマスク基板、２はマスク基板１のパターン形成面１
ａの周囲部分に接着剤で接着されたペリクルフレーム、
３はペリクルフレーム２を介して、マスク基板１のパタ
ーン形成面１ａを密閉して覆うペリクル膜で、このペリ
クル膜３とペリクルフレーム２とでペリクル４を構成す
る。

【０００３】ペリクル膜３は、変形セルロースあるいは
フッ素ポリマから成る約１．６μｍの厚さの薄い膜で、
約９９％の光透過率を有し、マスク基板１のパターン形
成面１ａと所定の距離Ｌ１（＝約６．３ｍｍ）を保っ
て、マスク基板１と平行に装着される。このように、マ
スク基板１のパターン形成面１ａはペリクル４によって
保護されているため、異物が付着することはない。ま
た、マスクパターンを半導体基板等に転写する際、マス
クパターンがちょうど半導体基板上に転写されるように
配置するため、パターン形成面１ａと所定の距離Ｌ１で
離間したペリクル膜３上の異物は、半導体基板上で結像
しないため転写されない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のマスク装置に用
いるペリクル膜３は、仮に厚く形成すると、光透過率が
確保できず屈折率も大きいものになって、マスクパター
ンの転写が正確に行えないため、上述したように約１．
６μｍ程度の薄い膜で構成されている。このため機械的
強度が非常に弱く、ペリクルフレーム２のマスク基板１
への装着時の歪み等によって、ペリクル膜３に皺ができ
たり、パターン形成面１ａとの距離Ｌ１が不均一になっ
たり、また破損することもあった。また異物が付着して
いても、ペリクル膜３が薄いため、内側、外側のどちら
に付着しているのか判別が困難であった。さらに、ペリ
クルフレーム２は接着剤を用いてマスク基板１に装着し
ていたため、この接着剤がゴミの原因になったり、また
ペリクル４貼り付け時に異物混入などがあると再度貼り
替えるが、その際接着剤を除去して洗浄する必要があ
り、この接着剤の除去、洗浄工程は、煩雑で容易なもの
ではなかった。

【０００５】この発明は、上記のような問題点を解消す
るために成されたものであって、マスクパターンを異物
の影響から容易に信頼性良く保護でき、マスクパターン
の転写が精度良く行えるマスク装置の構造を提供するこ
とを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明に係る請求項１
記載のマスク装置は、上面および底面を平行な２枚の透
明板で構成した密閉ケース内に、上記平行透明板の間で
所定の距離を保って、該平行透明板と平行に支持された
マスク基板を有するものである。

【０００７】またこの発明に係る請求項２記載のマスク
装置は、請求項１において、２枚の平行透明板が、それ
ぞれ約０．５ｍｍを下らない厚さで、約９９％以上の光
透過率を有するものである。

【０００８】またこの発明に係る請求項３記載のマスク
装置は、請求項１または２において、２枚の平行透明板
が、合成石英で構成されたものである。

【０００９】またこの発明に係る請求項４記載のマスク
装置は、請求項１〜３のいずれかにおいて、マスク基板
のパターン形成面が、２枚の平行透明板のそれぞれから
約６ｍｍ〜１０ｍｍの距離で平行に配置されたものであ
る。

【００１０】またこの発明に係る請求項５記載のマスク
装置は、請求項１〜４のいずれかにおいて、２枚の平行
透明板のそれぞれが、両面に反射防止処理を施したもの
である。

【００１１】またこの発明に係る請求項６記載のマスク
装置は、請求項１〜５のいずれかにおいて、密閉ケース
内に、マスク基板の周囲部分を支持する支持台と、該マ
スク基板上面の周囲部分と密閉ケース上面の透明板との
間に介在する弾性を有した複数の支持柱とを備えて、上
記マスク基板を平行透明板の間で平行に支持するもので
ある。

【００１２】またこの発明に係る請求項７記載のマスク
装置は、請求項１〜５のいずれかにおいて、密閉ケース
内でマスク基板の周囲部分を支持する支持台と、上記密
閉ケース側面に外側から螺着され該マスク基板を側面か
ら押圧するボルトとを備え、上記マスク基板を平行透明
板の間で平行に支持するものである。

【００１３】またこの発明に係る請求項８記載のマスク
装置は、請求項１〜７のいずれかにおいて、密閉ケース
外側に、ハンドリング用の取っ手を備えたものである。

【００１４】またこの発明に係る請求項９記載のマスク
装置は、マスク基板と、該マスク基板のパターン形成面
の周囲部分に配されたフレームを介して上記マスク基板
と約６ｍｍ〜１０ｍｍの距離を保って平行に支持された
透明板とを備えて、上記マスク基板のパターン形成部分
を密閉して覆い、上記透明板が、約０．５ｍｍを下らな
い厚さで、約９９％以上の光透過率を有するものであ
る。

【００１５】またこの発明に係る請求項１０記載のマス
ク装置は、請求項９において、透明板が、合成石英で構
成されたものである。

【００１６】

【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明の
実施の形態１を図について説明する。図１はこの発明の
実施の形態１によるマスク装置の構造を示すもので、図
１（ａ）は断面図、図１（ｂ）は図１（ａ）の部分拡大
図、図１（ｃ）は平面図である。図において、１は２ｍ
ｍ程度の厚みを有し、透光部と遮光部とのパターンがパ
ターン形成面１ａに形成されたマスク基板、５はマスク
基板１を内部に収納した密閉ケースで、上面および底面
を２枚の平行透明板６ａ、６ｂで構成し、マスク基板１
の対向する２辺の周囲部分を載置する支持台７、および
マスク基板１の上面の周囲部分と透明板６ａとの間に弾
性を有する４個の支持柱８を配して、マスク基板１を平
行透明板６ａ、６ｂの間で所定の距離を保って平行に支
持固定する。また、９は密閉ケース２外側に備えられた
ハンドリング用の取っ手である。平行透明板６ａ、６ｂ
は、表面、裏面に反射防止処理が施された約０．５ｍｍ
の厚さの合成石英から成り、光透過率は９９％以上が確
保できる。またマスク基板１は、下面のパターン形成面
１ａが２枚の平行透明板６ａ、６ｂからそれぞれ所定の
距離Ｌ２、Ｌ３（＝約６．３ｍｍ）を保って、平行に支
持される。

【００１７】また、マスクパターンを半導体基板等に転
写する際、図２に示すように、マスク基板１を密閉ケー
ス５に収納した状態で、例えばステッパの所定位置にセ
ットして露光を行う。このとき、マスク基板１のパター
ン形成面１ａ上のパターンは、該パターンで回折した光
１２が投影レンズ１０を介して半導体基板１１上に結像
して転写される。パターン形成面１ａ上のパターンがち
ょうど半導体基板１１上に転写されるようにマスク装置
を配置するため、パターン形成面１ａと所定の距離で離
間した平行透明板６ａ、６ｂ外側に付着した異物は、そ
れによる回折光１３ａ、１３ｂが半導体基板１１上には
結像せず、即ち転写されない。

【００１８】密閉ケース５は、上面の透明板６ａに支持
柱８が固着されて該ケース５の蓋部を構成し、マスク基
板１をケース５内の支持台７に載置した後、上記蓋部を
装着し、接合部をゴム系の物質でシールして密閉する。
支持柱８は弾性材から成り、蓋部の装着により支持柱８
で上からマスク基板１を押圧して、マスク基板１を支持
固定する。支持台７は平面度が高い硬質素材から成り、
マスク基板１は上からの押圧により支持台８に圧接固定
される。これにより、マスク基板１は平行透明板６ａ、
６ｂ間で安定して平行に支持される。また、マスク装置
の運搬は、密閉ケース５外側に備えられた取っ手９をハ
ンドリングに用い、クリーンルーム外での運搬時には、
マスク装置をさらに運搬用ケースに入れる。

【００１９】この実施の形態では、マスク基板１は密閉
ケース５内に封入されているため、異物が付着すること
はない。また、従来技術のペリクル４のようにマスク基
板１に部材を直接貼り付けたりする必要がなく、即ち、
マスク基板１が接着剤により汚染されることもなく、マ
スク基板１のケース５内への封入時に異物混入などのた
め再度やり直す場合においても、接着剤を除去洗浄する
必要もない。また、平行透明板６ａ、６ｂはそれぞれパ
ターン形成面１ａから約６．３ｍｍの距離にあるため、
平行透明板６ａ、６ｂに付着した異物は、転写されな
い。パターン形成面１ａから約６．０ｍｍ以上の距離で
離間していれば、異物などによる欠陥が転写されること
はないが、マスク装置となる密閉ケース５を構成しステ
ッパ等の露光装置にセットして用いるため、平行透明板
６ａ、６ｂはそれぞれパターン形成面１ａから約６ｍｍ
〜１０ｍｍの距離で離間させるのが望ましい。

【００２０】また、平行透明板６ａ、６ｂは両面に反射
防止処理が施され、光透過率が９９％確保された膜であ
るため、露光時の光透過に影響を与えることはない。さ
らにこの平行透明板６ａ、６ｂは、約０．５ｍｍの厚さ
の合成石英板で構成され、機械的強度が十分強いもので
あるため、たわみや皺によってマスク基板１との距離が
不均一になったり、破損したりすることがない。このよ
うに、十分な強度を有する平行透明板６ａ、６ｂを上面
と底面とに配した密閉ケース５内にマスク基板１を平行
透明板６ａ、６ｂ間で平行に支持して封入したため、容
易で簡便に異物による影響から確実に保護することがで
き、信頼性良くマスクパターンの転写が行える。

【００２１】なお、平行透明板６ａ、６ｂは合成石英に
限るものではない。一般に、厚くなると強度が増大する
が光透過率は減少するものであるが、厚みが０．５ｍｍ
程度を下らない硬質平板で、しかも光透過率が９９％以
上確保できていれば良い。

【００２２】また、支持柱８はマスク基板１の４箇所の
コーナに配置されているが、マスク基板１の周囲部分に
バランス良く複数個配置されれば良い。さらに、マスク
基板１のパターン形成面１ａは２枚の平行透明板６ａ、
６ｂから等距離になるように配置したが、それぞれの平
行透明板６ａ、６ｂからの距離Ｌ２、Ｌ３は約６ｍｍ〜
１０ｍｍの範囲で異なるものであっても良い。

【００２３】実施の形態２．次に、この発明の実施の形
態２によるマスク装置を、図３に基づいて説明する。図
に示すように、マスク基板１を内部に収納した密閉ケー
ス５は、マスク基板１の周囲部分を支持台７ａと押さえ
７ｂとで挟み、密閉ケース５側面に外側から螺着された
２本のボルト１４でマスク基板の側面を片側から反対側
に押圧する。このボルト１４が配置された反対側の支持
台７ａには段差が設けられており、ボルト１４の回転数
により規定される所定の押圧力により、マスク基板１は
支持台７ａの段差部に圧接固定され、横方向にずれるこ
とがない。支持台７ａと押さえ７ｂは、例えばテフロン
等の低発塵性の素材を用い、マスク基板１を挟むことに
よる発塵を抑える。ボルト１４は先端にクッション性を
有する部材１５を備えて該部材１５により、マスク基板
１とボルト１４との間を密閉し、ボルト１４を回すこと
によって発生する塵埃等の異物が密閉ケース５内に侵入
するのを防止する。これにより、マスク基板１は平行透
明板６ａ、６ｂ間で安定して平行に支持され、しかも横
方向のずれが防止でき、パターン転写の信頼性が一層向
上する。

【００２４】ボルト１４はマスク基板１コーナ部の２箇
所に配置したため、効果的に押圧できるが、１箇所、あ
るいは３箇所以上であってもバランス良く配置されれば
よい。

【００２５】実施の形態３．上記実施の形態１および２
では、マスク基板１を密閉ケース５内に封入したマスク
装置を示したが、上記実施の形態で用いた１枚の透明板
６ａを、上述した従来のペリクル膜３の代わりに用い、
マスク基板１の周囲部分にフレームを配して、該フレー
ムを介して透明板６ａを例えば６．３ｍｍの距離を保っ
てマスク基板１と平行に支持するようにしても良い。こ
の場合、透明板６ａは機械的強度が十分強いものである
ため、たわみや皺によってマスク基板１との距離が不均
一になったり、破損したりすることがなく、マスク基板
を異物による影響から確実に保護することができ、マス
クパターンの転写の信頼性が向上する。なお、フレーム
はマスク基板１に直接接着するため、貼り替え時の接着
剤の除去および洗浄は必要である。

【００２６】

【発明の効果】以上のように、この発明に係る請求項１
記載のマスク装置は、上面および底面を平行な２枚の透
明板で構成した密閉ケース内に、上記平行透明板の間で
所定の距離を保って、該平行透明板と平行に支持された
マスク基板を有するため、マスク基板を容易で簡便に異
物による影響から保護することができ、信頼性良くマス
クパターンの転写が行える。

【００２７】またこの発明に係る請求項２記載のマスク
装置は、請求項１において、２枚の平行透明板が、それ
ぞれ約０．５ｍｍを下らない厚さで、約９９％以上の光
透過率を有するため、平行透明板の強度が確保されて、
マスク基板を異物による影響から確実に保護でき、信頼
性良くマスクパターンの転写が行える。

【００２８】またこの発明に係る請求項３記載のマスク
装置は、請求項１または２において、２枚の平行透明板
が、合成石英で構成されたため、容易で安価に平行透明
板の強度が確保されて、信頼性良くマスクパターンの転
写が行える。

【００２９】またこの発明に係る請求項４記載のマスク
装置は、請求項１〜３のいずれかにおいて、マスク基板
のパターン形成面が、２枚の平行透明板のそれぞれから
約６ｍｍ〜１０ｍｍの距離で平行に配置されたため、平
行透明板外側に付着した異物を転写することなく、信頼
性良くマスクパターンの転写が行える。

【００３０】またこの発明に係る請求項５記載のマスク
装置は、請求項１〜４のいずれかにおいて、２枚の平行
透明板のそれぞれが、両面に反射防止処理を施したた
め、マスクパターンの転写の信頼性が一層向上する。

【００３１】またこの発明に係る請求項６記載のマスク
装置は、請求項１〜５のいずれかにおいて、密閉ケース
内に、マスク基板の周囲部分を支持する支持台と、該マ
スク基板上面の周囲部分と密閉ケース上面の透明板との
間に介在する弾性を有した複数の支持柱とを備えて、上
記マスク基板を平行透明板の間で平行に支持するため、
マスク基板が平行透明板の間で安定して平行に支持可能
となり、マスク基板を容易で簡便に異物による影響から
保護することができ、信頼性良くマスクパターンの転写
が行える。

【００３２】またこの発明に係る請求項７記載のマスク
装置は、請求項１〜５のいずれかにおいて、密閉ケース
内でマスク基板の周囲部分を支持する支持台と、上記密
閉ケース側面に外側から螺着され該マスク基板を側面か
ら押圧するボルトとを備え、上記マスク基板を平行透明
板の間で平行に支持するため、マスク基板が平行透明板
の間で横ずれすることなく安定して平行に支持可能とな
り、マスク基板を容易で簡便に異物による影響から保護
することができ、信頼性良くマスクパターンの転写が行
える。

【００３３】またこの発明に係る請求項８記載のマスク
装置は、請求項１〜７のいずれかにおいて、密閉ケース
外側に、ハンドリング用の取っ手を備えたため、ハンド
リングが容易で安定した運搬が可能になる。

【００３４】またこの発明に係る請求項９記載のマスク
装置は、マスク基板と、該マスク基板のパターン形成面
の周囲部分に配されたフレームを介して上記マスク基板
と約６ｍｍ〜１０ｍｍの距離を保って平行に支持された
透明板とを備えて、上記マスク基板のパターン形成部分
を密閉して覆い、上記透明板が、約０．５ｍｍを下らな
い厚さで、約９９％以上の光透過率を有するため、透明
板の強度が確保されて、マスク基板を異物による影響か
ら確実に保護でき、信頼性良くマスクパターンの転写が
行える。

【００３５】またこの発明に係る請求項１０記載のマス
ク装置は、請求項９において、透明板が、合成石英で構
成されたため、容易で安価に透明板の強度が確保され
て、信頼性良くマスクパターンの転写が行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１によるマスク装置の
構造を示す断面図、部分拡大図および平面図である。

【図２】 この発明の実施の形態１によるマスク装置の
動作を説明する図である。

【図３】 この発明の実施の形態２によるマスク装置の
構造を示す断面図および平面図である。

【図４】 従来のマスク装置の構造を示す断面図および
平面図である。

【符号の説明】

１ マスク基板、１ａ パターン形成面、５ 密閉ケー
ス、６ａ，６ｂ 平行透明板、７，７ａ 支持台、８
支持柱、１４ ボルト。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 東口 尚義 兵庫県伊丹市瑞原四丁目１番地 菱電セミ コンダクタシステムエンジニアリング株式 会社内 (72)発明者 今井 啓介 兵庫県伊丹市瑞原四丁目１番地 菱電セミ コンダクタシステムエンジニアリング株式 会社内 Ｆターム(参考） 2H095 BB30 BC30 BE12 3E096 AA01 BA15 BB03 CA01 DA02 DA03 DA30 EA10X FA03 FA14 FA20 GA01 GA11

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上面および底面を平行な２枚の透明板で
   構成した密閉ケース内に、上記平行透明板の間で所定の
   距離を保って、該平行透明板と平行に支持されたマスク
   基板を有することを特徴とするマスク装置。
2. 【請求項２】 ２枚の平行透明板が、それぞれ約０．５
   ｍｍを下らない厚さで、約９９％以上の光透過率を有す
   ることを特徴とする請求項１記載のマスク装置。
3. 【請求項３】 ２枚の平行透明板が、合成石英で構成さ
   れたことを特徴とする請求項１または２記載のマスク装
   置。
4. 【請求項４】 マスク基板のパターン形成面が、２枚の
   平行透明板のそれぞれから約６ｍｍ〜１０ｍｍの距離で
   平行に配置されたことを特徴とする請求項１〜３のいず
   れかに記載のマスク装置。
5. 【請求項５】 ２枚の平行透明板のそれぞれが、両面に
   反射防止処理を施したことを特徴とする請求項１〜４の
   いずれかに記載のマスク装置。
6. 【請求項６】 密閉ケース内に、マスク基板の周囲部分
   を支持する支持台と、該マスク基板上面の周囲部分と密
   閉ケース上面の透明板との間に介在する弾性を有した複
   数の支持柱とを備えて、上記マスク基板を平行透明板の
   間で平行に支持することを特徴とする請求項１〜５のい
   ずれかに記載のマスク装置。
7. 【請求項７】 密閉ケース内でマスク基板の周囲部分を
   支持する支持台と、上記密閉ケース側面に外側から螺着
   され該マスク基板を側面から押圧するボルトとを備え、
   上記マスク基板を平行透明板の間で平行に支持すること
   を特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のマスク装
   置。
8. 【請求項８】 密閉ケース外側に、ハンドリング用の取
   っ手を備えたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか
   に記載のマスク装置。
9. 【請求項９】 マスク基板と、該マスク基板のパターン
   形成面の周囲部分に配されたフレームを介して上記マス
   ク基板と約６ｍｍ〜１０ｍｍの距離を保って平行に支持
   された透明板とを備えて、上記マスク基板のパターン形
   成部分を密閉して覆い、上記透明板が、約０．５ｍｍを
   下らない厚さで、約９９％以上の光透過率を有すること
   を特徴とするマスク装置。
10. 【請求項１０】 透明板が、合成石英で構成されたこと
    を特徴とする請求項９記載のマスク装置。