JP2006184704A

JP2006184704A - 液晶用大型ペリクル

Info

Publication number: JP2006184704A
Application number: JP2004379467A
Authority: JP
Inventors: Yoshimasa Kuriyama; 芳真栗山
Original assignee: Asahi Kasei Electronics Co Ltd
Current assignee: Asahi Kasei Electronics Co Ltd
Priority date: 2004-12-28
Filing date: 2004-12-28
Publication date: 2006-07-13

Abstract

【課題】本発明は、ペリクル面積が１０００ｃｍ^２以上の液晶用大型ペリクルにおいて、フレームにペリクル膜を貼り合わせるための接着剤の延びを均一にし、未塗布部や垂れの発生することのない液晶用大型ペリクルを提供することを目的としている。
【解決手段】上記課題を解決するために、本発明に係る液晶用大型ペリクルの代表的な構成は、ペリクル面積が１０００ｃｍ^２以上の液晶用大型ペリクルにおいて、フレームのペリクル膜接着面の表面粗度がＲａ０．４μｍ〜４μｍであることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は大型ペリクルに係り、詳しくは、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を構成する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）やカラーフィルター（ＣＦ）を製造する際に、リソグラフ工程で使用されるフォトマスクに異物が付着することを防止するためのペリクルに関するものである。

従来、ＬＣＤを構成するＴＦＴを製造する際のリソグラフ工程において、フォトマスクにペリクルと称する防塵手段を載置して、該フォトマスクへの異物の付着を防止することが行われている。フォトマスクの表面に異物が付着した場合、その異物が液晶パネル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、フォトマスクにペリクルを載置した場合、ペリクルの表面に付着した異物はフォーカス位置のずれによって液晶パネル上に形成されたフォトレジスト上に結像することなく、回路パターンに欠陥を生じさせないものである。

図３（ａ）に示すように、ペリクル10は、フォトマスク１の形状に合わせた形状を有する厚さ数ミリ程度のフレーム11の一方の縁面に高分子膜からなるペリクル膜12を展張して接着している。そして図３（ｂ）に示すように、該フレーム11の他方の縁面にマスク粘着材13を設けており、フォトマスク１の表面に貼着される。ＴＦＴマスク用ペリクル膜を構成する高分子膜の材料としては、ニトロセルロースなどのセルロース誘導体や非晶質フッ素ポリマーなど露光光の透過性を考慮した材料が使用されている。

本発明のような大型ペリクルは、ペリクルの張力、および外力に対して、フレームの強度が不足しがちであるという問題がある。このため本件特許出願人も従来から種々の提案を行っており、例えば特開２００１−１０９１３５号公報には、大型ペリクル膜を展張して支持する大型ペリクル用フレームの長辺の幅を短辺の幅よりも大きくして長辺の強度を確保して、長辺のフレームの内側に向かう撓みを抑制するようにした発明を開示している。

またペリクルのフレームは一般にアルミニウムや炭素鋼などの金属が用いられるが、リソグラフィーの際の反射防止、付着した異物の検査の容易性、ペリクル膜の接着性、マスク粘着材の接着性などのために、表面をサンドブラストやエッチングにより粗くする処理が施されている。この粗さがどの程度が良いかというのは諸条件にも依るところであるが、例えば従来からも半導体装置や液晶表示板のフレームについて、例えば特許３３８８１６２（特許文献１）には、表面粗さＲａを０．３μｍ以上０．９μｍ以下とする提案がなされている。

特許３３８８１６２号公報

ペリクル膜とフレームを接着するためには、ＵＶ硬化型の接着剤が用いられる場合が多い。そしてフレームに接着剤を塗布した後にペリクル膜を乗せ、接着剤が全周にわたって均一に延びてから、紫外線（ＵＶ）を照射して光硬化させることにより接着を行う。ここで、接着剤の粘度は、一般的に５００ｍＰａ・Ｓ以上１００００ｍＰａ・Ｓ以下である。接着剤としては、ウレタンアクリレート系などのＵＶ（紫外線）硬化型樹脂、エポキシ樹脂、フッ素ポリマーを溶媒に溶解したものなどが挙げられる。

ところで面積が１０００ｃｍ^２以上の大型ペリクルでは、接着剤塗布部の長さが半導体用ペリクルフレームよりも大幅に長い。また、なるべく広いマスク面積を得るために、短辺と長辺の幅を変えている場合が多い（一般には、短辺の幅が細くなっている）。これらのことから、ペリクル膜を貼り合わせるときの接着剤の延びを均一にすることが困難である。そのため未塗布部が発生したり、接着剤がフレーム内側に垂れることがある。このような現象は短辺と長辺の幅の比が１．０５倍以上であると発生し、更に１．１倍、１．３倍と大きくなるにつれて更に顕著になる。

未塗布部は、膜とフレームの接着強度を低下させ、またその箇所に異物が混入してマスク上異物の原因になる。接着剤がフレーム内側に垂れた場合には、ＵＶ照射が十分あたらず未硬化になり、そのまま使用するとマスク上に接着剤が垂れ、マスクが使用不可能になるという問題がある。

また、フレーム表面を所定の粗さにするためにショットブラストを行う場合、ブラスト剤にガラスビーズを使用すると、ガラスの破片がフレームに食い込み、残ることがあった。マスクにペリクルを貼り付けた後、この破片が落ちるとマスク内異物となり、トラブルの原因となる。

そこで本発明は、ペリクル面積が１０００ｃｍ^２以上の液晶用大型ペリクルにおいて、フレームにペリクル膜を貼り合わせるための接着剤の延びを均一にし、未塗布部や垂れの発生することのない液晶用大型ペリクルを提供することを目的としている。またあわせて、ブラスト剤がマスク内異物となることを防止した液晶用大型ペリクルを提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明に係る液晶用大型ペリクルの代表的な構成は、ペリクル面積が１０００ｃｍ^２以上の液晶用大型ペリクルにおいて、フレームのペリクル膜接着面の表面粗度がＲａ０．４μｍ〜４μｍであることを特徴とする。これにより、フレームの全周にわたって接着剤を延ばすことができる。

また、前記フレームの長辺と短辺の幅の比が１．０５倍以上であることを特徴とする。このようなフレームである場合に、特に本発明は有益である。

また、前記ペリクル膜と前記フレームを接着する接着剤の粘度が１０００ｍＰａ・Ｓ以上５０００ｍＰａ・Ｓ以下であることを特徴とする。このような接着剤を用いる場合に、本発明は有効である。

また、前記フレームの所定の表面粗度を得るためにＳＵＳビーズを用いてブラスト処理を行ったことを特徴とする。これによりフレームにブラスト剤の破片が残留することなく、当該破片がマスク内異物となることを防止することができる。

本発明によれば、ペリクル面積が１０００ｃｍ^２以上の液晶用大型ペリクルにおいて、フレームの表面粗さを規定することにより、フレームにペリクル膜を貼り合わせるための接着剤の延びを均一にし、未塗布部や垂れの発生することのない液晶用大型ペリクルを提供することができる。また、ブラスト剤にＳＵＳビーズを用いてブラスト処理を行ったことにより、ブラスト剤がマスク内異物となることを防止することができる。

本発明に係る液晶用大型ペリクルの実施例について説明する。上記従来例にて説明した事項と重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。図１は、ペリクルのフレームを説明する図である。以下の実施例において具体的に示す数値は、特段の特定がない限りは発明の理解を容易とするものであって、本発明を限定するものではない。

図１（ａ）に示すように、本実施例においてフレーム11は、長辺の長さ７８２ｍｍ、幅が９ｍｍ、短辺の長さ４７４ｍｍ、幅が７ｍｍとなっている。このフレーム11に貼られるペリクルは面積が３７０７ｃｍ^２となり、液晶に用いられる大型ペリクルである。ここで長辺と短辺の幅が異なっているのは、長辺においては強度を保つために太く設定し、一方短辺においては長辺ほどは強度が必要なく、枠内の開口面積（有効マスク面積）を大きくするために細く設定しているものである。ただし本発明はこれに限定するものではなく、長辺と短辺が同じ幅のフレーム、もしくは短辺の方が幅の広いフレームにおいても適用可能である。

図１（ｂ）は、フレーム11の断面図を示し、ペリクルを要素分解した説明図である。図に示すように、フレーム上面11ａには接着剤14によってペリクル膜12が展張される。接着剤14によるペリクル膜12の展張については、後述する。またフレーム下面11ｂには、ペリクル10をフォトマスク１（図３参照）に貼り付けるためのマスク粘着材13が接着される。マスク粘着材13には、接着面を保護するための剥離シート15が貼り付けられており、フォトマスク１に接着するときまで粘着力が失われないようにしている。

図１（ｃ）は、ブラスト装置16によってフレーム11にブラスト処理を行っている様子を示す図である。ブラスト装置16は、ブラスト用ボックス16ａの内部にフレーム11を入れ、耐圧チューブ16ｃからブラスト剤および圧縮空気を供給し、ノズル16ｂから噴射してブラスト処理を行う。フレーム11は本実施例においてはアルミニウム合金を用いて構成しているが、上記従来例にて説明したように表面を粗くする必要がある。特に、フレーム上面11ａ、フレーム内面11ｃにつき、所定範囲の表面粗さに管理する必要がある。

また表面を粗くする処理としては様々な構成、方式が提供されているが、本実施例においては平均粒径７０μｍのＳＵＳビーズを用いてブラスト処理を行った。ここでガラスビーズを使用すると、ガラスの破片が残留してマスク内異物の原因となるおそれがあった。しかし本実施例のようにＳＵＳビーズを使用することにより、フレーム11にビーズの破片が食い込んで残留することがなく、ブラスト剤の除去が容易となり、ブラスト剤がマスク内異物となることを防止することができる。

図２は、ペリクル10を組み立てる工程を説明する図である。図２（ａ）に示すように、ブラスト処理の完了したフレーム11は、昇降可能なステージ17に設置される。そして接着剤塗布装置18によって、接着剤14をフレーム上面11ａに塗布する。このとき接着剤塗布装置18のノズル18ａはフレーム上面11ａの幅方向のほぼ中央に沿って移動し、塗布幅２ｍｍ、単位吐出量０．３ｍｇ／ｍｍ、移動速度１０ｍｍ／ｓで接着剤14を塗布する。本実施例において接着剤14にアクリル系の紫外線硬化型接着剤を用いており、その粘度が３０００ｍＰａ・ｓとなっている。なお接着剤14としては他にエポキシ樹脂、フッ素ポリマーを溶媒に溶解したものなどを用いることもでき、粘度が１０００ｍＰａ・Ｓ以上５０００ｍＰａ・Ｓ以下であれば本発明を適用することができる。

次に図２（ｂ）に示すように、仮枠19に展張されたペリクル膜12を、固定部20によってステージ17の上方に固定支持する。そしてステージ17を上昇させることにより、フレーム11をペリクル膜12に圧接する。これによりフレーム上面11ａに塗布された接着剤14は押しつぶされて延びることになる。接着剤14が延びる速度は、接着剤14の粘性と、フレーム上面11ａの表面粗度、および圧接力の関係から決定される。そして所定時間（本実施例では５分程度）待つことにより、接着剤14はフレーム上面11ａとペリクル膜12との間に行き渡る。

ただし、接着剤14が均一に延びるか否かは、フレーム上面11ａの表面粗度（表面性状）と、接着剤14の粘度によって大きな影響を受ける。均一に延びなければ、未塗布部が発生したり、接着剤がフレーム内側に垂れるおそれがある。ここで、上記したように、フレーム上面11ａの表面粗さＲａを、０．４μｍ以上４μｍ以下になるよう調整したことにより、面積が１０００ｃｍ^２以上のペリクルフレーム全周にわたり、長辺と短辺の幅が異なっているにもかかわらず、接着剤14はフレーム上面11ａとペリクル膜12の間にほぼ均一に行き渡らせることができ、かつフレーム内側に垂れることを防止することができる。なお、表面粗度（Ｒａ）の測定方法は、本実施例ではカットオフ値０．８ｍｍ、測定長は１００ｍｍである。

図２（ｃ）に示すように、接着剤14が行き渡ったタイミングを見て、ＵＶランプ21を用いてペリクル膜12上方から接着剤14に向かって紫外線を照射する。これにより接着剤14が硬化し、フレーム11とペリクル膜12の接着が行われる。

図２（ｄ）に示すように、接着剤14が完全に硬化すると、フレーム11の外周に沿ってペリクル膜12を切断する。なお、マスク粘着材13および剥離シート15（図３参照）は、ペリクル膜12の接着前にフレーム下面11ｂに貼り付けられている。このようにして、ペリクル10の組み立ては完了する。

本発明は、面積１０００ｃｍ^２以上の大型ペリクルとして利用することができる。

本実施例に係るペリクルのフレームを説明する図である。ペリクルを組み立てる工程を説明する図である。従来のペリクルについて説明する図である。

符号の説明

１ …フォトマスク
10 …ペリクル
11 …フレーム
11ａ …フレーム上面
11ｂ …フレーム下面
11ｃ …フレーム内面
12 …ペリクル膜
13 …マスク粘着材
14 …接着剤
15 …剥離シート
16 …ブラスト装置
16ａ …ブラスト用ボックス
16ｂ …ノズル
16ｃ …耐圧チューブ
17 …ステージ
18 …接着剤塗布装置
18ａ …ノズル
19 …仮枠
20 …固定部
21 …ＵＶランプ

Claims

ペリクル面積が１０００ｃｍ^２以上の液晶用大型ペリクルにおいて、フレームのペリクル膜接着面の表面粗度がＲａ０．４μｍ〜４μｍであることを特徴とする液晶用大型ペリクル。
前記フレームの長辺と短辺の幅の比が１．０５倍以上であることを特徴とする請求項１記載の液晶用大型ペリクル。
前記ペリクル膜と前記フレームを接着する接着剤の粘度が１０００ｍＰａ・Ｓ以上５０００ｍＰａ・Ｓ以下であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の液晶用大型ペリクル。
前記フレームの所定の表面粗度を得るためにＳＵＳビーズを用いてブラスト処理を行ったことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の液晶用大型ペリクル。