JP2002318451A - ペリクル用枠体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 枠体の各辺がダイキャストを用いてアルミ合
金で一体的に成形された精度が良く、均一で強度の大き
いペリクル用枠体を目的とする。 【解決手段】 上縁にペリクル膜５を展張して貼着支持
し得るペリクル３のペリクル用枠体１であって、各辺１
ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄがダイキャストによってアルミ合
金を用いて一体的に成形された構造である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はペリクル膜を展張し
て貼付支持し得るペリクル用枠体及びその製造方法に係
り、特に、ＩＣ（集積回路）、ＬＳＩ（大規模集積回
路）、ＴＦＴＬＣＤ（薄膜トランジスタ液晶ディスプレ
イ）等の半導体装置を製造する際のリソグラフィー工程
で使用されるフォトマスクやレティクル（以下、「マス
ク」という）に固着して使用されるペリクルのペリクル
用枠体であって、該枠体の各辺がダイキャストを用いて
アルミ合金で一体的に成形されたペリクル用枠体及びそ
の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ペリクルは、一定幅を有するペリクル用
枠体に透明薄膜からなるペリクル膜を接着剤等を用いて
張着されたものであり、ペリクル膜はマスクとは所定の
距離（ペリクル枠高さ）をおいてマスク上に位置させ、
マスク上に塵埃等の異物等が付着するのを防止するもの
である。

【０００３】フォトリソグラフィ工程において、異物等
がペリクル上に付着したとしても、それ等の像はフォト
レジストが塗布された半導体ウェハ上には結像しない。
従って、マスクをペリクルで保護することにより、異物
等の像による半導体集積回路の短絡や断線等、また液晶
ディスプレイ（以下、「ＬＣＤ」という）の欠陥を防止
することが出来、フォトリソグラフィ工程での製造歩留
りが向上する。

【０００４】更にマスクのクリーニング回数が減少し
て、その寿命を延ばす等の効果がペリクルにより得られ
る。

【０００５】半導体用ペリクル及びＬＣＤ用ペリクルに
おいては、共に露光工程におけるスループット向上のた
めに露光する光の透過率が高いことが要求される。その
ために、透明薄膜の片面或いは両面に反射防止層が設け
られるようになってきている。反射防止層は単層或いは
２層以上の層で構成されることもある。

【０００６】最外層に用いる反射防止層の材料として
は、特開昭61-209449号公報に開示されたテトラフルオ
ロエチレン−ビニリデンフルオライド−ヘキサフルオロ
プロピレンポリマー、或いは特開平1-100549号公報に開
示されたポリフルオロアクリレート、或いは特開平3-39
963号公報に開示された主鎖に環状構造を有するフッ素
ポリマーであるデュポン社製のテフロンＡＦ（商品
名）、或いは旭硝子社製のサイトップ（商品名）等が提
案されている。

【０００７】最外層の反射防止層の材料の多くは、フッ
素含有ポリマーや、フッ化カルシウムやフッ化マグネシ
ウム等の無機フッ素系材料が用いられている。透明薄膜
層（中心層）材料の多くはニトロセルロースやセルロー
スアセテートプロピオネート、カーボネート化アセチル
セルロース等のセルロース誘導体及びこれらの混合物が
用いられている。

【０００８】ＬＣＤではＴＦＴ（薄膜トランジスタ）の
実用化により大画面化、高精細化、大容量化等が達成さ
れつつあるが、ＴＦＴ−ＬＣＤ製造で使用されるペリク
ルもこれに対応して大型化及び面内の光透過性の均一性
が求められ、また半導体製造用のペリクルにおいても均
一な高光線透過率を持つペリクル膜が求められている
が、更にペリクル自身及びその周辺からミクロンオーダ
ーの塵埃等の異物の発生も許されないペリクルが求めら
れている。

【０００９】このようなマスク保護装置としてのペリク
ルは、ペリクル用枠体と、該ペリクル用枠体の一側面に
接着剤を介して張着されたペリクル膜とから構成される
ものである。従来のペリクル用枠体は、大きな寸法を持
った金属板材、或は押し出し成形金属材を削り出し加工
することによって製造されていた。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】然るに、前述の従来例
のペリクル用枠体は、大きな寸法を持った金属板材或は
押し出し成形された金属材を削り出して製造しなければ
ならないので、その削り出し作業は熟練者が慎重に作業
をしなければならず、ペリクル用枠体が大きくなるほど
削り出し加工時間が長くなる等の問題があった。

【００１１】また、ペリクル用枠体を製造する際には、
前述のように多くの部分を切削するので、ペリクル用枠
体を形成する部材以外の材料は全て無駄になり、従って
出来上がったペリクル用枠体は極めてコスト高になる等
の問題があった。

【００１２】本発明に係るペリクル用枠体及びその製造
方法は、前述の従来の多くの問題点に鑑み開発された全
く新しい発明であって、特にペリクル用枠体の各辺をダ
イキャストによってアルミ合金を用いて一体的に成形し
たペリクル用枠体と、ダイキャスト用成形金型を用いて
その内部のキャビティ内でアルミ合金製のペリクル用枠
体をダイキャストで一体成形して製造する方法の技術を
提供するものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明に係るペリクル用
枠体は、前述の従来の問題点を根本的に改善した発明で
あって、その要旨は、ペリクル膜を展張して貼付支持し
得るペリクル用枠体であって、該ペリクル用枠体の各辺
がダイキャストによってアルミ合金を用いて一体的に成
形されて構成されていることを特徴としたペリクル用枠
体である。

【００１４】本発明に係るペリクル用枠体に於いては、
ペリクル膜を展張して展張支持し得るペリクル用枠体が
ダイキャストによってアルミ合金を用いて一体的に成形
されて構成されているので、極めて精度が良くかつ大き
な強度を持ったペリクル用枠体を均一な品質で安価に構
成することが出来る。

【００１５】本発明に係るペリクル用枠体の製造方法も
前述の従来の製造方法を根本的に改善した方法であっ
て、その発明の要旨は、ペリクル膜を展張して貼付支持
し得るペリクル用枠体を製造する方法に於いて、ダイキ
ャスト用成形金型内に前記ペリクル用枠体を一体的に成
形し得るキャビティを予め形成し、溶融アルミ合金をプ
ランジャーを介して前記ダイキャスト用成形金型のキャ
ビティ内に圧入し、該溶融アルミ合金が冷却固化した後
でキャビティを開いてペリクル用枠体を取出すことを特
徴としたペリクル用枠体の製造方法である。

【００１６】前述のペリクル用枠体の製造方法は、ダイ
キャスト用成形金型を使用し、その金型内にペリクル用
枠体を一体的に成形し得るキャビティを予め形成し、こ
のキャビティ内に溶融アルミ合金を圧入することによっ
てペリクル用枠体を一体的に成形する方法であるので、
成形が容易で均一なものを安価に大量生産することが出
来る。

【００１７】特に、従来のペリクル用枠体の製造方法と
比較して、従来のような寸法の大きな金属板或は押出成
形金属材から枠体を削り出す必要がないので、作業を極
めて簡単にすることが出来、かつ従来のように切削して
廃棄する材料部分が全くないので、材料の無駄を無く
し、安いコストで製造することが出来る。

【００１８】

【発明の実施の形態】図により本発明に係るペリクル用
枠体及びその製造方法の一実施例を具体的に説明する
と、図１は本発明に係るペリクル用枠体の斜視図、図２
は図１のペリクル用枠体を用いてペリクルを構成した状
態の斜視説明図、図３は本発明の製造方法の原理を示す
ダイキャストの断面簡略説明図である。

【００１９】図１に於いて、１は本発明に係るペリクル
用枠体であって、前後辺１ａ、１ｂ及び左右辺１ｃ、１
ｄの合計４辺によって矩形状に形成されている。これ等
の各辺１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは後述のように、アルミ
合金を材料に用いてダイキャストによって一体的に成形
されている。ペリクル用枠体１の周側面には、ペリクル
を持上げることが出来るペリクルホルダーの先端部を挿
入し得る溝２が設けられている。

【００２０】図２に於いて、３はペリクルであって、前
述の図１のペリクル用枠体１の上縁（上面）に接着剤４
を介してペリクル膜５が展張して貼着されている。かつ
ペリクル用枠体１の下縁（下面）には粘着材６が塗着さ
れて構成されている。

【００２１】この粘着材６はペリクル３をフォトマスク
やレティクル（以下単にマスクという）に貼り付ける際
に使用されるものであって、この粘着材６の下面には、
ペリクル３をマスクに貼着する時に、粘着材６より簡単
に剥離し得る保護フィルム７が貼着されている。この保
護フィルム７の側縁所定位置には耳片７ａが一体的に突
設されている。

【００２２】前記ペリクル３のペリクル膜５の透明薄膜
層（中心層）材料としては、ニトロセルロース、セルロ
ースアセテート、セルロースアセテートブチレート、セ
ルロースアセテートプロピオネート、エチルセルロー
ス、カーボネート化アセチルセルロース等のセルロース
誘導体が使用出来る。

【００２３】これらのセルロース誘導体は、夫々単独で
用いても良いが、２種以上のセルロース誘導体との混合
物を用いても良い。使用するセルロース誘導体は、高分
子量のもの程、薄膜の形状保持性が良いため好ましい。

【００２４】即ち、数平均分子量が３万以上、好ましく
は５万以上である。このような材料のうち、ニトロセル
ロースは旭化成株式会社製、セルロースアセテート、セ
ルロースアセテートブチレート、セルロースアセテート
プロピオネートはイーストマン・コダック社製のものが
夫々市販されており、容易に入手することが出来る。

【００２５】セルロース誘導体の溶媒としては、２−ブ
タノン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、
酢酸ブチル、酢酸イソブチル、乳酸エチル、酢酸セロソ
ルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテ
ート等、及びこれ等の溶媒の混合系が使用される。

【００２６】セルロース誘導体等の溶液は、予め異物除
去のための濾過をしてから、スピンコートする。透明薄
膜（中心層）の膜厚は、溶液粘度や基板の回転速度を変
化させることにより適宜変化させることが出来る。基板
上に形成された薄膜に含まれている溶媒はホットプレー
ト、オーブン等で揮発させる。

【００２７】ペリクル膜５の反射防止層は単層或いは２
層以上の層で構成されるが、単層の場合（表裏に反射防
止層を形成すると、ペリクル膜５の層数は３層）は、反
射防止層の屈折率ｎ１が透明薄膜（中心層）の屈折率ｎ
Ｃに対してｎ１＝（ｎＣ）^{1/ 2}の時に反射防止効果は最
大となり、この値に近い反射防止層材料を選択する程、
反射防止効果は大きくなる。反射防止層の厚みｄは、反
射防止すべき波長をλとするとｎ１×ｄ＝λ／４とすれ
ば良い。

【００２８】また、反射防止層が２層の場合（前述と同
様に表裏に反射防止層を形成するとペリクル膜５の層数
は５層）は、透明薄膜層に接する層を高屈折率反射防止
層にし、最外層を低屈折率反射防止層とするが、最外層
の反射防止層から順に屈折率と厚みをｎ１、ｄ１及びｎ
２、ｄ２とすると、ｎ２／ｎ１＝（ｎＣ）^1/2の時に反
射防止効果は最大となり、この値に近いｎ２／ｎ１の反
射防止層材料を選択する程、反射防止効果は大きくな
る。

【００２９】反射防止層の厚みｄ１、ｄ２は、反射防止
すべき波長をλとすると、ｎ１×ｄ１＝ｎ２×ｄ２＝λ
／４とすれば良い。中心層にはセルロース誘導体、ポリ
ビニルブチラール、ポリビニルプロピオナール等を使用
することが出来、その場合にはこれらの屈折率は１．５
前後であるから、（ｎＣ）^1/2が約１．２２となる。従
って、反射防止層材料の屈折率としては、反射防止層が
単層の場合、ｎ２／ｎ１が１．２２に近い程、反射防止
効果が大きくなり、好ましい。

【００３０】最外層として用いる低屈折率反射防止層の
材料としては、テトラフルオロエチレン−ビニリデンフ
ルオライド−ヘキサフルオロプロピレンポリマー、ポリ
フルオロアクリレート、主鎖に環状構造を有するフッ素
ポリマーであるデュポン社製のテフロンＡＦ（商品
名）、旭硝子社製のサイトップ（商品名）等のフッ素系
材料が使用出来る。

【００３１】テフロンＡＦは、γ線、電子線、α線等の
放射線や遠紫外線等の光を照射することにより、濾過
性、制電性、ペリクル膜５とペリクル用枠体１との接着
性が向上する。

【００３２】以下に、本発明に使用されたペリクル膜５
の一実施例について説明する。先ず、セルロースアセテ
ートプロピオネート（イーストマン・コダック社製、
「ＣＡＰ４８２−２０」、以下「ＣＡＰ」という）を、
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに
溶解し、ＣＡＰ溶液を作製する。

【００３３】次いで、上記で調整した含フッ素樹脂溶液
を、フィルターで濾過し、その濾過液を上記中心層の上
に数ｃｃ滴下し、６００ｒｐｍで３０秒間回転させた
後、風乾し、更にホットプレート上で乾燥し、反射防止
層を形成した。

【００３４】さらに、２３℃、相対湿度５０％の条件下
で塗布用基板により剥離し、更に含フッ素樹脂溶液数ｃ
ｃを上記基板から剥離した２層膜の中心層露出面に滴下
し、６００ｒｐｍで３０秒間回転させた後、風乾して反
射防止層を形成し、３層膜よりなるペリクル膜５を得
た。このように製造したペリクル膜５を前述のようにダ
イキャストで一体成形されたアルミ合金のペリクルの上
面に接着剤４を介して接着して、図２に示すようなペリ
クル３を構成した。

【００３５】前述のようにペリクル４に使用されるペリ
クル用枠体１は、次に例示するようなアルミダイキャス
トを実施することが出来る鋳造装置を用いて製造するこ
とが出来る。

【００３６】即ち、図３に示す如く、本発明の製造方法
を実施する鋳造装置に於いては、可動型８ａと固定型８
ｂとよりなる成形金型８の内側に、前記ペリクル用枠体
１の外形と同一の内径を有するキャビティ９を予め設け
る。そしてキャビティ９の入口部にはゲート（湯口）１
０を設け、かつそのキャビティ９の反対側にはオーバー
フロー空間１１を設ける。

【００３７】前記成形金型８の測部にスリーブ１２を結
合し、このスリーブ１２の筒内１２ａと前記ゲート１０
との間に湯道１３を連通する。該スリーブ１２の外壁所
定位置には、融解アルミ合金１４を流入させることが出
来る流入口１５を穿設し、さらにスリーブ１２の一端に
は、スリーブ１２の筒内１２ａを挿入し得るプランジャ
ー１６を先端に有する油圧シリンダー１７を取付け固定
して構成する。

【００３８】前述の構成を有する鋳造装置を用いて本発
明に係るペリクル用枠体１を製造するに当っては、図示
しない溶解炉から溶解したアルミ合金１４を柄杓ですく
い、スリーブ１２の流入口１５からスリーブ１２の内筒
１２ａ内に流入させる。

【００３９】次に、油圧シリンダー１７を作動させて、
その先端のプランジャー１６をスリーブ１２の内筒１２
ａ内に押し込むことによって、前述のように内筒１２ａ
内に流入されていた溶融アルミ合金１４をゲート１０か
らキャビティ９内に圧入させて、キャビティ９の内周面
に沿った形状のアルミ合金の固まりを形成する。

【００４０】このアルミ合金の固まりが充分に固化した
後で、成形金型８の可動型８ａと固定型８ｂとを開却
し、固化したアルミ合金の固まりを取出し、かつ該固ま
りの周りに付着した前記ゲート１０或はオーバーフロー
空間１１に対応する突起物（図示せず）を除去すること
によって、図１に示す如きペリクル用枠体１を製造する
ことが出来る。

【００４１】前述の本発明の製造方法を実施することに
よって、４辺１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄが夫々アルミ合金
によって一体的に成形されたペリクル用枠体１を極めて
精度良く、均一で大きな強度を持った構造に大量生産す
ることが出来る。また、前述のような周側面の一部にペ
リクルホルダーの先端部を挿入し得る溝２も前記ペリク
ル用枠体１の成形と同時に形成することが出来る。

【００４２】

【発明の効果】本発明に係るペリクル用枠体に於いて
は、ペリクル膜を展張して展張支持し得るペリクル用枠
体がダイキャストによってアルミ合金を用いて一体的に
成形されて構成されているので、極めて精度が良くかつ
大きな強度を持ったペリクル用枠体を均一な品質で安価
に構成することが出来る効果を有している。

【００４３】本発明に係るペリクル用枠体の製造方法
は、ダイキャスト用成形金型を使用し、その金型内にペ
リクル用枠体を一体的に成形し得るキャビティを予め形
成し、このキャビティ内に溶融アルミ合金を圧入するこ
とによってペリクル用枠体を一体的に成形する方法であ
るので、成形が容易で均一なものを安価に大量生産する
ことが出来る効果を有している。

【００４４】さらに、従来のペリクル用枠体の製造方法
と比較して、従来のような寸法の大きな金属板或は押出
成形金属材から枠体を削り出す必要がないので、作業を
極めて簡単にすることが出来、かつ従来のように切削し
て廃棄する材料部分が全くないので、材料の無駄を無く
し、安いコストで製造することが出来る効果も有してい
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るペリクル用枠体の斜視図である。

【図２】図１のペリクル用枠体を用いてペリクルを構成
した状態の斜視説明図である。

【図３】本発明の製造方法の原理を示すダイキャストの
断面簡略説明図である。

【符号の説明】

１ …ペリクル用枠体 １ａ …前辺 １ｂ …後辺 １ｃ …左辺 １ｄ …右辺 ２ …溝 ３ …ペリクル ４ …接着剤 ５ …ペリクル膜 ６ …粘着材 ７ …保護フィルム ７ａ …耳片 ８ …成形金型 ８ａ …可動型 ８ｂ …固定型 ９ …キャビティ １０ …ゲート（湯口） １１ …オーバーフロー空間 １２ …スリーブ １２ａ…筒内 １３ …湯道 １４ …融解アルミ合金 １５ …流入口 １６ …プランジャー １７ …油圧シリンダー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ペリクル膜を展張して貼付支持し得るペ
   リクル用枠体であって、該ペリクル用枠体の各辺がダイ
   キャストによってアルミ合金を用いて一体的に成形され
   て構成されていることを特徴としたペリクル用枠体。
2. 【請求項２】 ペリクル膜を展張して貼付支持し得るペ
   リクル用枠体を製造する方法に於いて、ダイキャスト用
   成形金型内に前記ペリクル用枠体を一体的に成形し得る
   キャビティを予め形成し、溶融アルミ合金をプランジャ
   ーを介して前記ダイキャスト用成形金型のキャビティ内
   に圧入し、該溶融アルミ合金が冷却固化した後でキャビ
   ティを開いてペリクル用枠体を取出すことを特徴とした
   ペリクル用枠体の製造方法。