JP2005062640A - ペリクル付きフォトマスク - Google Patents

Abstract

【課題】 フォトマスクの大サイズ化に伴うペリクルの大サイズ化に起因して生じる問題を回避し、大サイズ化が急務であるペリクル付き表示装置用フォトマスクを早期に実現する。
【解決手段】 例えば、図１に示すように、主表面のサイズが５２０×８００ｍｍの表示装置用大型フォトマスク１（マスク上に６画面を配置したマスク、いわゆる６面取りのマスク）に、画面配置に合わせ２画面づつ、３枚のペリクル２を装着（多面付け装着）した、ペリクル付き表示装置用フォトマスクとする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ペリクル付きフォトマスク（レティクル含む）及びその製造方法等に関し、特に表示装置製造用の大型フォトマスクに好適に適用できるペリクル付きフォトマスク及びその製造方法等に関する。

フォトマスクやレティクルは、透光性基板上に遮光膜パターンが形成された微細パターン転写の原版として知られている。
また、フォトマスクやレティクルの表面（パターン形成面）上に異物が付着することを防止するため、ペリクルと呼ばれる防塵カバーを装着することが多い。
ここで、ペリクルの一般的な構造としては、金属、セラミックス、ポリマーなどからなる枠体の片側に、ポリマー、ガラス等の透明な薄膜又は薄板を貼り付け、その反対側に、マスクに貼り付けるための粘着材を設けたものが挙げられる。例えば、ペリクルはフォトマスクやレティクルの形状に合わせた形状を有する厚さ数ミリ程度の枠体の一方の縁面に厚さ１０μｍ以下のニトロセルロース或いはセルロース誘導体等の透明な高分子膜からなるペリクル膜を展張して接着し、且つ枠体の他方の縁面が粘着材を介してフォトマスクやレティクルの表面に貼着される。フォトマスクやレティクルの表面に異物が付着した場合、その異物が被転写基板上に形成されたフォトレジスト上に結像して回路パターン欠陥の原因となるが、フォトマスクやレティクルの少なくともパターン形成面にペリクルを配置した場合、ペリクルの表面に付着した異物はフォーカス位置がずれる（デフォーカスされる）ために、被転写基板上に形成されたフォトレジスト上に結像することがなく、回路パターンに欠陥を生じさせることがない。
従来、フォトマスクやレティクルにペリクルを装着する場合、フォトマスクやレティクルの形状に合わせた形状を有しフォトマスク表面のほぼ全面が覆われるペリクルを用い、フォトマスクに対し１枚のペリクルを装着している（例えば特許文献１図９参照）。

例えば液晶ディスプレイのＴＦＴアレイ等、表示装置の製造工程におけるマスクアライナーを用いた露光工程に用いられる、表示装置製造用フォトマスクは、画素パターン等からなる表示画面（１枚のディスプレーパネルに相当する）の大面積化及び多数画面を一枚の基板から一度に製造する要求（多面取り効率を上げる要求）等により、基板サイズが大型化する傾向にあり、これに伴い、フォトマスクの大サイズ化が余儀無くされている。フォトマスクが大サイズ化するということは、ペリクルサイズも現在より更に大サイズ化することが必要となる。
しかしながら、第１の問題として、ペリクルサイズが現在より更に大サイズ化すると、例えば現状で使用されているニトロセルロース膜等の有機系のペリクル膜などの透明部材が撓みやすくなり、特に中央の撓みが大きく、しかもペリクル膜とマスク表面との距離はペリクル膜の撓みがないときで７ｍｍ程度しかないので、急激な気圧の変動等（例えば航空機でペリクル付きマスクを搬送した場合など）によってマスク表面にペリクル膜が接触又は付着する恐れが大きくなるという問題がある。マスク表面にペリクル膜が接触又は一時的に付着すると、その跡がペリクル膜に残る恐れがあり、光学特性に悪影響を与える恐れがあるので好ましくなく、最悪の場合、マスクをパターン転写に用いることが困難となる。マスク表面にペリクル膜が恒常的に付着してしまった場合にも、マスクをパターン転写に用いることが困難となる。

また第２の問題として、枠体が大サイズ化すると、枠体がゆがみ、その結果、有機系のペリクル膜にも、ゆがみ（歪み）や撓みが生じやすくなり、光学特性等に悪影響を与える恐れが大きくなるという問題がある。また、枠体のゆがみ（歪み）や撓みは、ペリクルのマスクに対する貼り付け位置精度を悪化させるという問題もある。枠体のゆがみを低減しようとすると、枠体を頑丈に構成する必要があり、そのため枠体の貼着面の幅が大きくなるという新たな問題が生じる。

さらに、ペリクル付きマスクは、ペリクルの付いていないフォトマスクの本来の機能を低減させるものであってはならない。このため、有機系のペリクル膜の透過率、膜厚ばらつき、異物欠陥、膜張力等を厳密に制御する必要があり、高度な技術力を要求される。しかし、フォトマスクの大サイズ化が実現しても、ペリクル膜保証（透過率、膜厚ばらつき、異物欠陥、膜張力）された大サイズ化したペリクルが実現しなければ、大サイズ化に対応したペリクル膜付きマスクを実現できないという第３の問題がある。

また第４の問題として、大サイズの有機系ペリクル膜を製作するためには、大サイズのペリクル膜成膜用基板（例えば特許文献２参照）、成膜装置を準備しなければならず、莫大な投資が必要となり、その結果ペリクル付きマスクの高価格につながるという問題がある。更に、ペリクル膜保証（透過率、膜厚ばらつき、異物欠陥、膜張力）するため高度な技術力を要求され、歩留まりも小・中サイズに比べ、悪化することになり、その結果ペリクルの高価格、ひいてはペリクル付きマスクの高価格につながるという問題がある。

上述した第１〜４の問題は、フォトマスクのサイズが表面積で３０００ｃｍ^２以上、更には４０００ｃｍ^２以上になるにつれ、より深刻となる。
特開２００１−１０９１３５号公報 特開２００１−４０５０６号公報

本発明は、上記問題点を鑑みてなされたものであり、フォトマスクのサイズが大サイズ化した場合であっても、ペリクル膜を有するペリクル付きマスクに関し、上述した第１〜４の問題、即ち透明部材が大きく撓むという問題、枠体のゆがみに起因して光学特性に悪影響を与える恐れがある問題、ペリクル膜保証の問題やペリクル付きマスクの高価格化の問題、を解消しうるペリクル付きマスクの提供を目的とする。

本発明は以下の構成を有する。
（構成１） 主要領域と非主要領域を有するフォトマスクと、
外枠及び該外枠に支持されかつ前記外枠の内側を覆う透明部材を有するペリクルと、を有し、
前記ペリクルの外枠を前記フォトマスク表面の非主要領域に貼着することによって、少なくとも前記主要領域を含む領域が、前記ペリクルの透明部材により覆われたペリクル付きフォトマスクであって、
前記フォトマスクは、複数の主要領域を有し、
前記フォトマスクの主要領域は、複数のペリクルで覆われていることを特徴とするペリクル付きフォトマスク。
（構成２） 主要領域と非主要領域を有するフォトマスクと、
外枠及び該外枠に支持されかつ前記外枠の内側を覆う透明部材を有するペリクルと、を有し、
前記ペリクルの外枠を前記フォトマスク表面の非主要領域に貼着することによって、少なくとも前記主要領域を含む領域が、前記ペリクルの透明部材により覆われたペリクル付きフォトマスクであって、
前記フォトマスクは、複数の主要領域を有し、
前記ペリクルは、前記外枠の内側に補助部材を有し、
前記外枠及び補助部材によって透明部材が支持されると共に、前記補助部材は、前記フォトマスクの主要領域の間隙に設けられた非パターン領域に貼着されることを特徴とするペリクル付きフォトマスク。
（構成３） 前記ペリクルにおいて、前記外枠及び前記補助部材によって、複数の透明部材が支持されていることを特徴とする構成３に記載のペリクル付きフォトマスク。
（構成４） 前記フォトマスクの方形基板のサイズが、表面積が３０００ｃｍ^２以上となるサイズであることを特徴とする構成１〜３項から選ばれる一項に記載のペリクル付きフォトマスク。
（構成５） 外枠及び該外枠に支持された透明部材とを有し、
前記ペリクルの外枠を、主要領域を含むパターン領域と非パターン領域を有するフォトマスクにおける前記フォトマスク表面の非パターン領域に粘着することによって、少なくとも前記主要領域を含む領域を、前記ぺリクルの透明部材により覆うことが可能なペリクルであって、 前記ペリクルは、前記外枠の内側に補助部材を有し、
前記補助部材は、複数の主要領域を有する前記フォトマスクの主要領域の間隙に設けられた非パターン領域に配置されるように設けられたことを特徴とするペリクル。
（構成６） 前記ぺリクルにおいて、前記外枠及び前記補助部材によって、複数の透明部材が支持されていることを特徴とする構成５に記載のペリクル。
（構成７） 前記フォトマスクの方形基板のサイズが、表面積が３０００ｃｍ^２以上となるサイズであることを特徴とする構成５又は６に記載のペリクル。

本発明によれば、ペリクル膜を有するペリクル付きマスクに関し、上述した第１〜４の問題、即ち透明部材が大きく撓むという問題、そのため例えば有機系のペリクル膜の場合ペリクル膜がマスク表面に接触又は付着する恐れがある問題、枠体のゆがみに起因して光学特性に悪影響を与える恐れがある問題、ペリクル膜保証の問題やペリクル付きマスクの高価格化の問題を解消しうるペリクル付きマスクを提供できる。特に、フォトマスクが大サイズ化した場合であっても、上述した第１〜４の問題を生ずることのない、ペリクル付きマスクを提供できる。この発明は、大サイズ化が急務であるペリクル付き表示装置用大型フォトマスクの早期実現に特に有用である。

以下、本発明について詳細に説明する。
構成１記載の発明は、主要領域と非主要領域を有するフォトマスクと、外枠及び前記外枠の内側を覆う該外枠に支持された透明部材を有するペリクルと、を有し、前記ペリクルの外枠を前記フォトマスク表面の非主要領域に貼着することによって、少なくとも前記主要領域を含む領域が、前記ペリクルの透明部材により覆われたペリクル付きフォトマスクであって、前記フォトマスクは、複数の主要領域を有し、前記フォトマスクの主要領域は、複数のペリクルで覆われていることを特徴とするペリクル付きフォトマスクである。
上記構成１によれば、前記フォトマスクは、複数の主要領域を有し、前記フォトマスクの主要領域は、複数のペリクルで覆われているので、フォトマスクの全面に１枚のペリクルを装着する場合に比べ、ペリクルのサイズを小さく抑えることが可能となる。
この結果、上述した第１〜４の問題、即ち、透明部材が大きく撓むという問題、そのため例えば有機系のペリクル膜の場合ペリクル膜がマスク表面に接触又は付着する恐れがある問題、枠体のゆがみに起因して光学特性に悪影響を与える恐れがある問題（又はペリクル貼り付け面積の増大の問題）、ペリクル膜保証の問題やペリクル付きマスクの高価格化の問題、を解消しうるペリクル付きマスクを提供できる。特に、フォトマスクが大サイズ化（表面積のサイズで３０００ｃｍ^２以上のサイズ）した場合であっても、上述した第１〜４の問題を生ずることのない、ペリクル付きマスクを提供できる（構成４）。上記構成１記載の発明は、フォトマスクのサイズとして、５００×７５０ｍｍ、５２０×６１０ｍｍ、更には表面積が４０００ｃｍ^２以上の５２０×８００ｍｍ、更には１０００×１０００ｍｍ以上になるにつれ、有用性が増す。上記構成１記載の発明は、大サイズ化が急務であるペリクル付き表示装置用大型フォトマスクの早期実現に特に有用である。

構成２記載の発明は、主要領域と非主要領域を有するフォトマスクと、外枠及び前記外枠の内側を覆う該外枠に支持された透明部材を有するペリクルと、を有し、前記ペリクルの外枠を前記フォトマスク表面の非主要領域に貼着することによって、少なくとも前記主要領域を含む領域が、前記ペリクルの透明部材により覆われたペリクル付きフォトマスクであって、前記フォトマスクは、複数の主要領域を有し、前記ペリクルは、前記外枠の内側に補助部材を有し、前記外枠及び補助部材によって透明部材が支持されると共に、前記補助部材は、前記フォトマスクの主要領域の間隙に設けられた非パターン領域に貼着されることを特徴とするペリクル付きフォトマスクである。
上記構成２によれば、前記ペリクルが、前記外枠及び前記補助部材によって前記透明部材を支持する構造を有しているので、例えば有機系のペリクル膜を有するペリクル付きマスクに関し、上述した第１の問題、即ちマスク表面に透明部材が接触又は付着する恐れがある問題を解消しうるペリクル付きマスクを提供できる。
上記構成２によれば、フォトマスクが表面積が３０００ｃｍ^２以上のサイズに大型化した場合であっても、上述した第１、２の問題を生ずることのない、ペリクル付きマスクを提供しうる（構成４）。

上記構成３によれば、前記外枠及び前記補助部材によって、複数の透明部材が支持されたものであるので、その分個々の透明部材の面積を小さくできるので、上述した第３、４の問題、即ちペリクル膜保証の問題やペリクル付きマスクの高価格化の問題を解消又は低減しうるペリクル付きマスクを提供できる。

尚、上記補助部材は、フォトマスク表面及び透明部材の双方に貼着しうる構造を有しているものであり、外枠の内側に橋渡しされることにより、前記外枠に支持された透明部材をその内側で支持するものである。補助部材は、透明部材を補助的に支持するものとしても、透明部材を外枠と同様の支持構造で支持するものとしても良い。

上記本発明において、主要領域とは、転写パターンが形成された領域（転写領域）である。
また、非主要領域とは、主要領域以外の領域であって、ペリクルの外枠又は補助部材を貼着可能な領域である。この非主要領域には、アライメントマーク形成領域やテストパターン形成領域等の主要領域以外のパターン領域が含まれるが、ペリクルの外枠及び補助部材はパターン領域を避けて貼着される。
なお、通常のフォトマスクは、主要領域の間隙の非主要領域には各種マークやテストパターンが形成され、構成１記載の複数のペリクルを貼着するための要領域、又は、構成２記載のペリクルを貼着するための領域が保証されたものではない。したがって、本発明のペリクル付きマスクを実現するためには、前記フォトマスクが、構成１記載の複数のペリクルを貼着するための非主要領域、又は、構成２記載のペリクルを貼着するための非主要領域を、有するように設計、作製されたフォトマスクであり、かつ、前記ペリクルが、前記ペリクルを貼着するための非主要領域に合わせて設計、作製されたペリクルである、ことが必要となる。例えば、前記フォトマスクが、多数画面を一枚の基板から一度に製造するために、一枚の基板上に多数画面を配置した表示装置用フォトマスクであって、構成１記載の複数のペリクルを貼着するための非主要領域、又は、構成２記載のペリクルを貼着するための非主要領域、を有するように設計、作製されたフォトマスクであり、かつ、前記ペリクルが、前記ペリクルを複数枚装着するための非主要領域に合わせて設計、作製されたペリクルである、ことが必要となる。
上記本発明において、フォトマスクが複数の主要領域を有する場合とは、例えば、マスク上に複数画面を配置した表示装置製造用フォトマスクマスクが挙げられ、各画面形成領域が各々主要領域に相当する。
上記構成１に関し、複数の主要領域を、複数のペリクルで覆う場合、各主要領域を個々のペリクルで覆う態様や、複数の主要領域を任意にグループ化した領域を個々のペリクルで覆う態様が含まれる。
上記本発明において、非主要領域は、複数の主要領域群の最外周及び主要領域間に形成できる。主要領域間に形成する非主要領域は、各主要領域間に形成する態様や、複数の主要領域を任意にグループ化し、このグループ化された領域間に形成する態様が含まれる。

上記本発明において、透明部材は、有機系材料又は無機系材料で構成できる。有機系材料としては、セルロース誘導体、フッ素系ポリマーなどのポリマー（有機重合体）などが挙げられる。無機系材料としては、露光光に対して透明な各種ガラス材料（例えばフォトマスク基板材料）などが挙げられる。
また、本発明における外枠及び補助部材の幅は、強度の観点から５〜１３ｍｍとすることが望ましい。

構成１記載のペリクル付きマスクは、複数枚のペリクルの外枠を各々保持し、複数枚のペリクルを一度に貼り付けることのできる貼り付け用治具を用いて、前記複数枚のペリクルを一度にマスク表面に装着して製造することが好ましい。複数枚のペリクルを一度にマスク表面に装着するので、効率が非常によいからである。
構成２記載のペリクル付きマスクは、少なくともペリクルの外枠を保持する機構を有し、好ましくはペリクルの補助部材を保持できる又は補助部材の部分を押圧しうる部材を有する貼り付け用治具を用いて製造することが好ましい。
また、複数の透明部材を互いに重なり合わないように貼着するために、補助部材に溝を設けたものを使用してもよい。

（実施の形態１）
図１は、主表面のサイズが５２０×８００ｍｍの表示装置用大型フォトマスク１（マスク上に６画面を配置したマスク、いわゆる６面取りのマスク）に、画面配置に合わせ２画面づつ、３枚のペリクル２を装着（多面付け装着）した状態を示す、平面図である。
上記表示装置用大型フォトマスク１は、ペリクルを複数枚装着するために、非主要領域に、アライメントマークやテストパターン等のパターン領域が形成されていない領域を有するように設計、作製された表示装置用大型フォトマスクである。また、上記ペリクル２は、前記表示装置用大型フォトマスクにおけるペリクルを複数枚装着するための非主要領域に合わせたて設計、作製されたペリクルである。尚、本実施の形態における外枠の幅は８ｍｍである。
実施の形態１によれば、有機系のペリクル膜を有するペリクル付きマスクに関し、上述した第１〜４の問題を生ずることのない、ペリクル付き表示装置用大型フォトマスクを提供できる。
これに対し、図２に示すように、フォトマスク１の全面に１枚のペリクル２を装着した場合、上述した第１〜４の問題を生ずることのない、ペリクル付き表示装置用大型フォトマスクの提供は困難である。

（実施の形態２）
図３は、主表面のサイズが５２０×８００ｍｍの表示装置用大型フォトマスク１（マスク上に２画面を配置したマスク、いわゆる２面取りのマスク）に、画面配置に合わせ１画面づつ、２枚のペリクル２を装着（多面付け装着）した状態を示す、平面図である。
上記表示装置用大型フォトマスク１は、ペリクルを複数枚装着するために、非主要領域に、アライメントマークやテストパターン等のパターン領域が形成されていない領域を有するように設計、作製された表示装置用大型フォトマスクである。また、上記ペリクル２は、前記表示装置用大型フォトマスクにおけるペリクルを複数枚装着するための非主要領域に合わせたて設計、作製されたペリクルである。尚、本実施の形態における外枠の幅は８ｍｍである。
実施の形態２によれば、有機系のペリクル膜を有するペリクル付きマスクに関し、上述した第１〜４の問題を生ずることのない、ペリクル付き表示装置用大型フォトマスクを提供できる。
これに対し、図４に示すように、フォトマスク１の全面に１枚のペリクル２を装着した場合、上述した第１〜４の問題を生ずることのない、ペリクル付き表示装置用大型フォトマスクの提供は困難である。

（実施の形態３）
図５は、主表面のサイズが５２０×８００ｍｍの表示装置用大型フォトマスク１（マスク上に２画面を配置したマスク、いわゆる２面取りのマスク）に、外枠３内に補助部材４を有する１枚のペリクル２を装着した状態を示す、平面図である。
上記表示装置用大型フォトマスク１は、上記補助部材４を有するペリクル２を装着するために、非主要領域に、アライメントマークやテストパターン等のパターン領域が形成されていない領域を有するように設計、作製された表示装置用大型フォトマスクである。また、補助部材４は、図６に示すように、外枠３の中央部を橋渡しするように形成され、フォトマスク表面及び透明部材５の双方に貼着しうる構造を有している。尚、本実施の形態における外枠の幅は８ｍｍである。
実施の形態２によれば、上述した第１、２の問題を生ずることのない、ペリクル付き表示装置用大型フォトマスクを提供できる。
また、２つの透明部材により外枠及び補助部材により形成された左右の窓をそれぞれ覆うような構造としてもよい。その場合は、図７に示すように、補助部材４に溝６を有し、各透明部材が互いに重ならないようにすることが望ましい。
５が、補助部材４に沿って分断されたもの（つまり左右の枠に各々透明部材５を貼着したもの）である場合は、さらに上述した第３、４の問題を生ずることのない、ペリクル付き表示装置用大型フォトマスクを提供できる。
これに対し、前述した図４に示すように、フォトマスク１の全面に１枚のペリクル２を装着した場合、上述した第１〜４の問題を生ずることのない、ペリクル付き表示装置用大型フォトマスクの提供は困難である。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、適宜変形して実施できる。
例えば、上記実施の形態と同様の態様は、無機系のペリクル膜を有するペリクル付きマスクに関しも適用できる。
また、外枠３は長方形に限らず、主要領域の形状に応じて正方形であっても良く、外枠３の一部が凹状、曲線状に形成されたものであっても良い。

表示装置用大型フォトマスク（マスク上に６画面を配置したマスク）に、３枚のペリクルを装着した状態を示す、平面図である。 図１と同じ表示装置用大型フォトマスクに、１枚のペリクルを装着した状態を示す、平面図である。 表示装置用大型フォトマスク（マスク上に２画面を配置したマスク）に、２枚のペリクルを装着した状態を示す、平面図である。 図３と同じ表示装置用大型フォトマスクに、１枚のペリクルを装着した状態を示す、平面図である。 図３と同じ表示装置用大型フォトマスクに、外枠内に桟を有する１枚のペリクルを装着した状態を示す、平面図である。 図５の正面図である。 ２つの透明部材により外枠及び補助部材により形成された左右の窓をそれぞれ覆うような構造の一態様を説明するための部分断面図である。

符号の説明

１ フォトマスク
２ ペリクル
３ 外枠
４ 補助部材
５ 透明部材
６ 溝

Claims (7)

1. 主要領域と非主要領域を有するフォトマスクと、
   外枠及び該外枠に支持されかつ前記外枠の内側を覆う透明部材を有するペリクルと、を有し、
   前記ペリクルの外枠を前記フォトマスク表面の非主要領域に貼着することによって、少なくとも前記主要領域を含む領域が、前記ペリクルの透明部材により覆われたペリクル付きフォトマスクであって、
   前記フォトマスクは、複数の主要領域を有し、
   前記フォトマスクの主要領域は、複数のペリクルで覆われていることを特徴とするペリクル付きフォトマスク。
2. 主要領域と非主要領域を有するフォトマスクと、
   外枠及び該外枠に支持されかつ前記外枠の内側を覆う透明部材を有するペリクルと、を有し、
   前記ペリクルの外枠を前記フォトマスク表面の非主要領域に貼着することによって、少なくとも前記主要領域を含む領域が、前記ペリクルの透明部材により覆われたペリクル付きフォトマスクであって、
   前記フォトマスクは、複数の主要領域を有し、
   前記ペリクルは、前記外枠の内側に補助部材を有し、
   前記外枠及び補助部材によって透明部材が支持されると共に、前記補助部材は、前記フォトマスクの主要領域の間隙に設けられた非パターン領域に貼着されることを特徴とするペリクル付きフォトマスク。
3. 前記ペリクルにおいて、前記外枠及び前記補助部材によって、複数の透明部材が支持されていることを特徴とする請求項３に記載のペリクル付きフォトマスク。
4. 前記フォトマスクの方形基板のサイズが、表面積が３０００ｃｍ^２以上となるサイズであることを特徴とする請求項１〜３項から選ばれる一項に記載のペリクル付きフォトマスク。
5. 外枠及び該外枠に支持された透明部材とを有し、
   前記ペリクルの外枠を、主要領域を含むパターン領域と非パターン領域を有するフォトマスクにおける前記フォトマスク表面の非パターン領域に粘着することによって、少なくとも前記主要領域を含む領域を、前記ぺリクルの透明部材により覆うことが可能なペリクルであって、 前記ペリクルは、前記外枠の内側に補助部材を有し、
   前記補助部材は、複数の主要領域を有する前記フォトマスクの主要領域の間隙に設けられた非パターン領域に配置されるように設けられたことを特徴とするペリクル。
6. 前記ぺリクルにおいて、前記外枠及び前記補助部材によって、複数の透明部材が支持されていることを特徴とする請求項５に記載のペリクル。
7. 前記フォトマスクの方形基板のサイズが、表面積が３０００ｃｍ^２以上となるサイズであることを特徴とする請求項５又は６に記載のペリクル。

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