JP2007017811A - ペリクルライナー又はペリクルの剥離装置、剥離方法及びパターン基板の製造方法 - Google Patents

ペリクルライナー又はペリクルの剥離装置、剥離方法及びパターン基板の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】
ペリクルライナー又はペリクルを確実に剥離することができる剥離装置及び剥離方法、並びにパターン基板の製造方法を提供すること。
【解決手段】
本発明の一態様にかかるペリクルライナーの剥離装置は、粘着層38を保護するペリクルライナー33が設けられたペリクルフレーム32を有するペリクル30をケース31から取り出す際に、ペリクルフレーム32の辺の中央近傍においてペリクルフレーム32の外側に突出したタブ34をケース31に固定して、ペリクルライナー33をペリクルフレーム32から剥離する装置であってペリクル30を保持するペリクル保持具23と、ペリクル保持具23にかかる荷重を検出する歪みゲージ24と、ペリクル保持具23とケース31との距離を離すよう、ケース31を駆動する駆動モータ13とを備えるものである。
【選択図】図5

Description

本発明はペリクルフレームからペリクルライナーを剥離する剥離装置又は、基板からペリクルを剥離する剥離装置及び剥離方法並びにそれを用いたパターン基板の製造方法に関する。
半導体装置や液晶表示装置などの製造工程において、半導体ウエハあるいは液晶表示装置用基板上に光を照射してパターンを形成するリソグラフィー工程がある。このリソグラフィー工程では、例えば矩形状のフォトマスク基板に形成されたパターンに光を照射し、フォトマスク基板を透過した光をウエハ等の半導体基板上で結像させて、ウエハ等の半導体基板上のレジスト剤を感光させることにより、基板上に所定のパターンを転写する。
上記のパターン転写処理を行う際、フォトマスク基板上に形成されたパターンに異物が付着すると、異物が光を吸収したり、光を屈折させてしまうため、転写したパターンに異常が発生する。これによって、配線の絶縁不良や短絡などの不良原因となり、半導体装置や液晶表示装置などの性能が悪化し、製造の歩留りが低下するという問題があった。これを防止するため、一般に、フォトマスク基板に形成されたパターンを、ペリクルにより保護する方法が採られている。
通常、フォトマスク基板に形成されたパターン領域の外側を囲むように配置されたペリクルフレームにペリクル膜が張設されている。ペリクルフレームはフォトマスク基板の形状に対応しており、矩形の外周を有する枠状に設けられている。ペリクル膜は、ペリクルフレームにより保持され、フォトマスク基板のパターン形成面と所定の間隔を置いて張設される。この場合、異物はフォトマスク基板のパターン面に直接付着することなく、ペリクル膜上に捕らえられる。露光時に、焦点をフォトマスク基板上に合わせておけば、ペリクル膜上の異物はウエハ上で結像することがなく、転写とは無関係になる。
このようなペリクルフレームを有するペリクルは、通常、ゴミなどの異物が付着しないように、蓋付きのペリクル輸送ケース内で収容された状態で保管される。そして、フォトマスクに装着されるときに、ペリクル輸送ケースから取り出される。また、ペリクルフレームのペリクルと反対側の面には、粘着層とそれを保護するためのライナーが設けられている。そして、ライナーの外側に突出したタブ(突き出し部)を設け、このタブをケース(トレイ)に対して固定したものものが開示されている(特許文献1参照)。このような構成により、ペリクル付きフレームを取り出すと同時に、ペリクルライナーを剥離することができる。
また、ケースに固定するためのタブをペリクルフレームの中央部に設けたものがある(特許文献2参照)。この構成では、図2に示すように枠状のペリクルフレーム32の各辺の中央近傍において、ペリクルライナー33から外側に突出したタブ34(押え代)を設け、このタブ34を接着テープ35を介してケース31に固定している。この構成では、輸送時の振動などによって、ペリクルライナー33がフレーム32から剥離するのを防ぐことができる。
特開平9−106066号公報 特開2004−361647号公報
このように、各辺の中央でペリクルライナーに接着テープを貼り付け、ケースに固定した場合、ペリクルライナーが剥離しにくくなる。よって、振動等によりペリクルケースからペリクルフレームが飛び上がったとしても、ペリクルライナーが剥離するのを防ぐことができる。しかしながら、このような止め方をしているペリクルは、ペリクルフレームからペリクルライナーを剥がしながら、ケースから取り出すことが困難になってしまう。これについて図9を用いて説明する。図9は、ペリクルフレームからペリクルライナーを剥がしながら、ケースから取り出すときの構成を示す側面図である。
ペリクルフレーム32の辺の中央において、ペリクルライナー33の上から接着テープがケース31に対して貼り付けられている。そして、ペリクルをケース31から取り出すため、ペリクルフレーム32の外側側面を挟持して、ペリクルフレーム32を持ち上げる。すると、図9に示すようにペリクルフレーム32の辺の中央付近からペリクルライナー33がある程度まで引き剥がされていく。しかしながら、この状態になるとペリクルライナー33を引く力のベクトルがペリクルフレーム32の方向に沿ってしまい、引き剥がし成分が弱くなってしまう。すなわち、ペリクルライナー33を引く力の方向が、ペリクルフレーム32の辺と略平行になってしまい、それ以上、ペリクルフレーム32を引っ張っても、ペリクルライナー33が剥がれなくなってしまう。また、ペリクルフレーム32を持ち上げる力を強くすると、ペリクルライナー33が破損したり、ペリクルフレーム32が変形してしまうおそれがある。
上記のように、ペリクルフレームに設けられた粘着層を保護するペリクルライナーのタブが、ペリクルフレームの辺の中央近傍に設けられている場合、ペリクルケースから、ペリクルライナーを引き剥がしながらペリクルを取り出すことが困難になってしまうという問題点があった。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、ペリクルフレームの辺の中央近傍に設けられたタブがケースに対して固定されている場合であっても、ケースからペリクルを取り出す際に、簡易な構成でペリクルライナーを剥離することができるペリクルライナーの剥離装置及び剥離方法並びにそれを用いたパターン基板の製造方法を提供することを目的とする。また、本発明は、ペリクルを確実に剥離することができるペリクルの剥離装置及び剥離方法を提供することを目的とする。
本発明の第1の態様にかかるペリクルライナーの剥離装置は、粘着層を保護するペリクルライナーが設けられたペリクルフレームを有するペリクルをペリクルケースから取り出す際に、前記ペリクルフレームの辺の中央近傍において当該ペリクルフレームの外側に突出した前記ペリクルライナーのタブを前記ペリクルケースに固定して、前記ペリクルライナーを前記ペリクルフレームから剥離するペリクルライナーの剥離装置であって前記ペリクルを保持するペリクル保持具と、前記ペリクル保持具にかかる荷重を検出する荷重センサーと、前記ペリクル保持具と前記ペリクルケースとの距離を離すよう、前記前記ペリクルケース又は前記ペリクル保持具を駆動する駆動部とを備えるものである。これにより、確実にペリクルライナーを剥離することができる。
本発明の第2の態様にかかるペリクルライナーの剥離装置は、上述の剥離装置において、前記荷重センサーで検出された荷重に基づいて、前記ペリクル保持具と前記ケースとの距離を離して、前記ペリクルライナーを剥離させるものである。これにより、ペリクルライナーを剥離した場合でも、ペリクルフレームの変形や、ペリクルライナーの破損を防ぐことができる。
本発明の第3の態様にかかるペリクルライナーの剥離装置は、上述の剥離装置において、前記荷重センサーで検出された荷重がしきい値を超えないように、前記ペリクル保持具と前記ケースとの距離を離していき、前記ペリクルライナーを剥離させるものである。これにより、ペリクルライナーを剥離した場合でも、ペリクルフレームの変形や、ペリクルライナーの破損を防ぐことができる。
本発明の第4の態様にかかるペリクルライナーの剥離装置は、上述の剥離装置において、前記ペリクル保持具が、前記ペリクルライナーのタブが設けられている箇所の近傍に設けられているものである。これにより、低い荷重でペリクルライナーを剥離することができる。
本発明の第5の態様にかかるペリクルライナーの剥離装置は、上述の剥離装置において、枠状に設けられた前記ペリクルフレームの1辺に対して、前記ペリクル保持具が複数設けられ、前記複数のペリクル保持具にかかる荷重の合計に基づいて、前記ペリクル保持具と前記ケースとの距離を離していくものである。これにより、低い荷重でペリクルライナーを剥離することができる。
本発明の第6の態様にかかるペリクルの剥離装置は、粘着層が設けられたペリクルフレームを介して基板に貼り付けられたペリクルを前記基板から剥離するペリクルの剥離装置であって、前記ペリクルを保持するペリクル保持具と、前記ペリクル保持具にかかる荷重を検出する荷重センサーと、前記ペリクル保持具と前記基板との距離を離すよう、前記ペリクルケース又は前記ペリクル保持具を駆動する駆動部とを備えるものである。これにより、確実にペリクルを基板から剥離することができる。
本発明の第7の態様にかかるペリクルライナーの剥離方法は、粘着層を保護するペリクルライナーが設けられたペリクルフレームを有するペリクルをペリクルケースから取り出す際に、前記ペリクルライナーを前記ペリクルフレームから剥離するペリクルライナーの剥離方法であって、前記ペリクルフレームの辺の中央近傍において当該ペリクルフレームの外側に突出した前記ペリクルライナーのタブを前記ペリクルケースに固定し、前記ペリクルフレームをペリクル保持具によって保持し、前記ペリクル保持具にかかる荷重を検出し、前記荷重センサーで検出された荷重に基づいて、前記ペリクル保持具と前記ケースとの距離を離して、前記ペリクルライナーを剥離させるものである。これにより、ペリクルライナーを確実に剥離することができる。
本発明の第8の態様にかかるペリクルライナーの剥離方法は、上述の剥離方法において、前記荷重センサで検出された荷重が、設定された範囲を超えないよう、前記ペリクル保持具と前記ケースとの距離を離して、前記ペリクルライナーを剥離させるものである。これにより、ペリクルライナーを剥離した場合でも、ペリクルフレームの変形や、ペリクルライナーの破損を防ぐことができる。
本発明の第9の態様にかかるパターン基板の製造方法は、上記のペリクルライナーの剥離方法によって、ペリクルフレームからペリクルライナーを剥離し、前記ペリクルライナーが剥離されたペリクルを前記粘着層を介してマスクに貼り付け、前記ペリクルが貼り付けられたマスクによって基板を露光し、前記露光された基板を現像するものである。これにより、生産性を向上することができる。
本発明の第10の態様にかかるペリクルの剥離方法は、粘着層が設けられたペリクルフレームを介して基板に貼り付けられたペリクルを前記基板から剥離するペリクルの剥離方法であって、前記ペリクルフレームをペリクル保持具によって保持し、前記ペリクル保持具にかかる荷重を検出し、前記荷重センサーで検出された荷重に基づいて、前記ペリクル保持具と前記ケースとの距離を離して、前記ペリクルを剥離させるものである。これにより、ペリクルを基板から確実に剥離することができる。
本発明によれば、ペリクルフレームの辺の中央近傍に設けられたタブがケースに対して固定されている場合であっても、ケースからペリクルを取り出す際に、簡易な構成でペリクルライナーを剥離することができるペリクルライナーの剥離装置及び剥離方法並びにそれを用いたパターン基板の製造方法を提供することができる。また、本発明によれば、ペリクルを基板から確実に剥離することができるペリクルの剥離装置及び剥離方法を提供することができる。
以下に、本発明を適用可能な実施の形態が説明される。以下の説明は、本発明の実施形態を説明するものであり、本発明が以下の実施形態に限定されるものではない。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略及び簡略化がなされている。又、当業者であれば、以下の実施形態の各要素を、本発明の範囲において容易に変更、追加、変換することが可能である。尚、各図面において、同一要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略する。
本発明にかかるペリクルライナーの剥離装置の構成について図1を用いて説明する。図1は、本発明にかかるペリクルライナーの剥離装置の構成を模式的に示す側面図である。10はペリクル輸送ケース、11は駆動ステージ、12はペリクル輸送ケース台、13は駆動モータ、15は回転シャフト、21はペリクルチャック、22はベースプレート、41は移動台車、42は固定レールである。
図1に示すようにペリクルを収容したペリクル輸送ケース10が、ペリクル輸送ケース台12に設けられた駆動ステージ11上に載置されている。駆動ステージ11は駆動モータ13を介してペリクル輸送ケース台12に取り付けられている。駆動モータ13は回転シャフト15を介して駆動ステージ11を支持している。駆動ステージ11は鉛直方向から傾斜して設けられている。従って、ペリクル輸送ケース10及びペリクル輸送ケース10に収納されたペリクルも鉛直方向から傾斜して配設されている。例えば、駆動ステージ11は鉛直方向から30°傾斜している。
ペリクル輸送ケース10は、真空吸着によって駆動ステージ11上に固定されている。すなわち、駆動ステージ11の前面側には、ペリクル輸送ケース10を吸着するための吸着パッドが設けられている。また、駆動ステージ11にペリクル輸送ケース10の落下を防止するストッパーを設けてもよい。駆動モータ13は、回転シャフト15を回転軸として駆動ステージ11の傾斜角度を変化させることができる。すなわち、駆動モータ13が駆動することによって回転シャフト15が回転し、駆動ステージ11の傾斜角度が変化する。これにより、ペリクル輸送ケース10及びペリクル輸送ケース10内に収納されたペリクルが駆動して、傾斜角度が変化する。
ペリクル輸送ケース台12の隣には、固定レール42が並設されている。固定レール42は紙面に垂直な方向に沿って設けられている。固定レール42の上には、移動台車41が設けられている。移動台車41は、固定レール42が設けられている方向に沿って移動する。具体的には、ペリクルを取り出す際、移動台車41を移動させてベースプレート22がペリクル輸送ケース10と対向する位置に配置する。ペリクル輸送ケース10からペリクルを取り出したら、移動台車41を移動させる。そして、ペリクルを装着するためペリクル装着装置の位置まで移動台車41を移動させる。
移動台車41の上には、ベースプレート22が取り付けられている。ベースプレート22は、ペリクル輸送ケース10と同様に傾斜している。ベースプレート22は、駆動ステージ11と同じ傾斜角度になっている。すなわち、駆動ステージ11とベースプレート22とは略平行になっている。ベースプレート22のペリクル輸送ケース10側にはペリクルチャック21が接続されている。ペリクルチャック21はペリクルを挟持するため、上下に離間して設けられている。そして、このペリクルチャック21の間にペリクルが配置される。ペリクルチャック21はペリクルフレームの上下を把持する。ペリクルフレームを把持した状態で、駆動モータ13を駆動して、駆動ステージ11を倒す方向(図1の矢印の方向)に回転シャフト15を回転させる。これにより、ペリクル輸送ケース10がベースプレート22から離間していく。このとき、ペリクルチャック21によってペリクルが把持されているため、ペリクル輸送ケース10からペリクルを取り出すことができる。そして、移動台車41を移動させることによって、ペリクル輸送ケース10から取り出したペリクルをフォトマスクが設けられたペリクル装着装置に配置する。
次に、ペリクル輸送ケース10に設けられたペリクルの構成について図2を用いて説明する。図2(a)はペリクル輸送ケース10内に収納されたペリクルの構成を示す平面図である。図2(b)はペリクル輸送ケース10内に収納されたペリクルの構成を示す側面断面図である。
ペリクル30は、ペリクルフレーム32と、ペリクルフレーム32の上に張設されたペリクル膜36と、ペリクルフレーム32に下面に形成された粘着層38とを備えている。ペリクルフレーム32は、矩形状のフォトマスクに形成されたパターン領域の外側を囲むように配置されている。ペリクルフレーム32はフォトマスク基板の形状に対応しており、略矩形の外周を有する枠状に設けられている。ペリクル膜36は、ペリクルフレーム32により保持され、フォトマスクのパターン形成面と所定の間隔を置いて張設されている。枠状のペリクルフレーム32の下面、すなわち、ケース31側の面には、粘着層38が設けられている。粘着層38はペリクルフレーム32の全周に形成されている。従って、粘着層38は額縁状に形成されている。粘着層38は、ペリクルフレーム32からはみ出さないように形成されている。
この粘着層38の下面側、すなわち、ケース31側には、粘着層38を保護するペリクルライナー33が設けられている。このペリクルライナー33が離型紙となり、ケース31からペリクル30を取り出す際に、剥離される。ペリクルライナー33を剥離した状態で、ペリクル30をフォトマスクに押圧する。これにより、粘着層38を介してペリクル30をフォトマスクに貼り付けることができる。このように、粘着層38が下面に設けられたペリクル30がペリクルライナー33を介してケース31内に載置されている。従って、ペリクルライナー33とケース31とが接触しており、粘着層38とケース31とは接着していない。
ペリクルライナー33には、ペリクルフレーム32の外側からはみ出すように設けられたタブ34が形成されている。すなわち、ペリクルライナー33はその一部がペリクルフレーム32の外側に突出するように設けられている。そして、このペリクルフレーム32の外側に突出した部分がタブ34となる。タブ34はペリクルフレーム32の各辺の中央近傍に設けられている。すなわち、ペリクルフレーム32の各辺の中央近傍で、ペリクルライナー33がペリクルフレーム32の外側に突出している。
ペリクルライナー33に設けられたタブ34の上から、接着テープ35が貼り付けられている。接着テープ35はタブ34よりも大きく設けられている。そして、タブ34の略全体を覆うように接着テープ35が設けられている。これにより、接着テープ35のタブ34からはみ出した部分がケース31に貼り付けられる。よって、タブ34とケース31とが貼り付けられる。これにより、タブ34をケース31に対して固定することができる。ペリクルフレーム32の各辺の中央近傍に設けたタブ34をケース31に貼り付けることによって、ケース31からペリクルライナー33が剥離しにくくなる
ペリクルフレーム32の外側側面には、溝37が設けられている。溝37はペリクルフレーム32に外周面に沿って設けられている。この溝37にペリクルチャック21に設けられたペリクル保持具が挿入されて、ペリクルが把持される。
次に、ペリクルチャック21が設けられたベースプレート22に構成について図3を用いて説明する。図3は、ペリクルチャック21が設けられたベースプレート22に構成を示す平面図である。ベースプレート22には、ペリクルの大きさに対応する開口部25が設けられている。開口部25の内側には、ペリクルチャック21が対向して配置されている。開口部25の片側には、3つのペリクルチャック21が一列に配置されている。そして、3つのペリクルチャック21が開口部25の上側及び下側にそれぞれ取り付けられている。3つ並んでいるペリクルチャック21のうち、中央のペリクルチャック21は、ペリクルフレーム32の辺の中央近傍、すなわち、タブ34が設けられている位置の近傍に配置される。3つ並んでいるペリクルチャック21のうち、両側のペリクルチャック21は、ペリクルフレーム32の角近傍に配置される。ペリクルチャック21の先端には、ペリクル保持具23が設けられている。ペリクルチャック21は、アクチュエータやエアシリンダ等の移動機構(図示せず)を備えている。ペリクルチャック21は、移動機構により、ペリクル保持具23を矢印の方向に移動させる。これにより、ペリクル保持具23がペリクルを保持する。
具体的には、駆動モータ13によりペリクル輸送ケース10の傾斜角を変化させて、対向するペリクルチャック21の間に、ペリクルフレーム32を配置する。この状態で、ペリクルチャック21は先端に配置されているペリクル保持具23を内側にスライド移動させる。これにより、ペリクル保持具23の先端が、ペリクルフレーム32の外周側面に設けられた溝37に挿入される。ペリクルチャック21に、バネなどの弾性体を設け、ペリクル保持具23をペリクルフレーム32に押し付けるようにしてもよい。
また、フォトマスクの位置を確認するため、ペリクルフレーム32の角近傍においてベースプレート22の開口部22を広くしてもよい。すなわち、フォトマスクの角と、ペリクルフレームの角とをCCDカメラなどによって検出するための窓を開口部25に設けてもよい。これにより、フォトマスクの装着時には、この窓においてフォトマスクとペリクル30の位置合わせが行なわれる。
ペリクル保持具23には、ケース31からペリクル30を取り出す際にペリクル保持具23の歪みを検出するための歪みゲージが設けられている。そして、この歪みゲージによって検出したペリクル保持具23の歪みに基づいて、ペリクル保持具23にかかっている荷重が検出される。また、歪みゲージからの配線29がベースプレート22上に引き回されている。
ペリクル保持具23の構成について図4を用いて説明する。図4はペリクル保持具23の構成を示す斜視図である。図4(a)はペリクル保持具23の上面側の構成を示す斜視図であり、図4(b)はペリクル保持具23の下面側、すなわち、ケース31側の構成を示す斜視図である。
ペリクル保持具23は、例えば、アルミニウム等の金属からなる矩形状の平板であり、2箇所で屈曲している。すなわち、ペリクル保持具23は階段状に設けられている。図4(a)に示すように、ペリクル保持具23の上面側、すなわち、ペリクル膜36側には、2つの歪みゲージ24a、24dが並んで貼り付けられている。さらに、ペリクル保持具23の下面側、すなわちケース31側には、図4(b)に示すように、2つの歪みゲージ24b、24cが並んで貼り付けられている。また、図4(a)では、ペリクル保持具23の下面側に配置された歪みゲージ24b、24cが点線で示されている。さらに、図4(b)では、ペリクル保持具23の上面側に配置された歪みゲージ24a、24dが点線で示されている。歪みゲージ24aと歪みゲージ24bとは、ペリクル保持具23の裏表対称な位置に設けられている。歪みゲージ24cと歪みゲージ24dとは、ペリクル保持具23の裏表対称な位置に設けられている。これらの歪みゲージ24はペリクル保持具23に生じる歪みに応じて電気抵抗が変化する。すなわち、ペリクル保持具23に荷重がかかると、ペリクル保持具23が変形して、歪みが発生する。そして、ペリクル保持具23の歪みによって歪みゲージ24が伸縮する。これにより、ペリクル保持具23にかかる荷重が歪みゲージ24の電気抵抗の変化に置き換えられる。
各々の歪みゲージ24からは、歪みゲージ24の電気抵抗を測定するために、2本の配線29が延設されている。従って、ペリクル保持具23からは、全8本の配線29が延設されている。配線29は、ペリクル保持具23の後ろ側、すなわち、ペリクルフレーム32側と反対側に設けられている。すなわち、歪みゲージ24の配線29が配設されている側と反対側がペリクルフレーム32と当接して、ペリクルが保持される。ここで、ペリクル保持具23のペリクルフレーム32と当接する側をペリクル保持具23の先端側とする。さらに、ペリクル保持具23の配線29が設けられている側が、ベースプレート22に取り付けられる。歪みゲージ24からの配線29はブリッジ回路に接続されている。ここで、裏表対称な位置に設けられた歪みゲージ24がブリッジ回路の隣辺同士になるように配線29を接続する。すなわち、歪みゲージ24a及び歪みゲージ24bを、ブリッジ回路の隣辺同士になるように接続する。また、歪みゲージ24c及び歪みゲージ24dを、ブリッジ回路の隣辺同士になるように接続する。これにより、ペリクル保持具23の曲げ応力を検出することができる。さらに、歪みゲージ24aと歪みゲージ24cがブリッジ回路の隣辺同士になり、歪みゲージ24bと歪みゲージ24dがブリッジ回路の隣辺同士になるように配線29を接続する。これにより、ペリクル保持具23の圧縮応力及び引張応力が打ち消され、曲げ応力のみを検出することができる。すなわち、本発明にかかるペリクルライナーの剥離装置には、ペリクル保持具23を起歪体とするロードセルが設けられている。
このペリクル保持具23の先端をペリクルフレーム32に当接させて、ペリクルを保持している状態について図5を用いて説明する。図5はペリクル保持具23によってペリクル30を保持している状態を示す側面断面図である。
図5に示すように、ペリクル30がケース31の載置面に載置されている。ペリクルライナー33のタブ34が接着テープ35によってケース31の載置面に接着されている。ペリクルフレーム32の外側側面には、溝37が設けられている。この溝37に、ペリクル保持具23の先端部分が挿入されている。ペリクル保持具23は移動機構28を介してベースプレート22に取り付けられている。ペリクル30をペリクル保持具23の内側に配置したら、移動機構28によって、ペリクル保持具23を矢印Aの方向に移動させる。これにより、ペリクル保持具23の先端が溝37に挿入され、ペリクルフレーム32が把持される。ペリクル30は傾斜しているので、図5の左側がペリクルフレーム32の上辺となり、図5の右側がペリクル30の下辺となる。すなわち、左側のペリクル保持具23がペリクルフレーム32の上辺を把持し、右側のペリクル保持具23がペリクルフレーム32の下辺を把持する。このように、ペリクル保持具23は上下両側から、ペリクルフレーム32を挟持している。
ペリクル保持具23のペリクル膜36側の面及び粘着層側の面には、図4で示したように、それぞれ歪みゲージ24が設けられている。なお、ペリクル保持具23のペリクル膜36側の面において、ペリクル保持具23がベースプレート22に固定されている。すなわち、ペリクル保持具23の歪みゲージ24a、24dが設けられている面が、ベースプレート22に取り付けるための取付面となる。ペリクル保持具23は移動機構28を介してベースプレート22に取り付けられている。すなわち、ベースプレート22はペリクル保持具23を移動可能に支持している。
ここで、ペリクルをケースから取り出すため、図1に示す駆動ステージ11を回転駆動すると、図5のケース31が下方に移動する。これにより、ペリクル保持具23によって保持されているペリクル30とケース31が離間していく。ペリクル30は、ペリクル保持具23によって保持されているため、ベースプレート22とペリクル30の距離は一定である。従って、駆動ステージ11を倒していくと、ケース31とペリクル保持具23との距離が、徐々に離れていく。ここで、駆動ステージ11はケース31の傾斜角度を変えているので、上辺のペリクル保持具23とケース31との間の距離は、下辺のペリクル保持具23とケース31との間の距離と異なる。具体的には、回転シャフト15から離れて配置されている上辺のペリクル保持具23とケース31との間の距離が、下辺のペリクル保持具23とケース31との間の距離よりも広くなる。
ペリクルライナー33のタブ34は接着テープ35によってケース31に固定されている。このため、ケース31がペリクル30から離れていくと、接着テープ35がペリクルライナー33から延在されたタブ34を引っ張る。従って、ペリクルライナー33が貼り付けられているペリクルフレーム32が粘着層38を介して、下側に引っ張られる。従って、ペリクル保持具23には、図5の矢印Bの方向に力がかかる。
ここで、接着テープ35とケース31との接着力は、ペリクルライナー33と粘着層38との接着力よりも高い。そのため、ペリクルを保持したペリクル保持具23を移動させると、ペリクルフレーム32の粘着層38からペリクルライナー33が剥離していく。これにより、ペリクルライナー33がペリクルフレーム32から剥がれていく。具体的には、図6に示すように、ペリクルライナー33がペリクルフレーム32から剥離していく。なお、図6は、ペリクルライナー33を剥がしているときのペリクルフレーム32の上辺側の側面の構成を示す図である。ペリクルライナー33はタブ34が設けられている箇所から剥離していく。すなわち、ペリクルフレーム32の辺の中央近傍のペリクルライナー33から剥離していく。そして、ペリクルフレーム32の角に向かう方向に剥離が芯行為していく。図6の状態では、まだ、ペリクルフレーム32の角近傍で、ペリクルライナー33が粘着層38と接着している。すなわち、枠状に設けられたペリクルライナー33のタブ34近傍の領域のみが、粘着層38から剥離されている。また、ペリクルフレーム32の上辺は、下辺よりもケース31との距離が離れているため、剥離がより進んでいる。すなわち、ペリクルフレーム32の上辺において、ペリクルライナー33が剥離している領域は、ペリクルフレーム32の下辺においてペリクルライナー33が剥離している領域よりも広くなる。換言すると、ペリクルフレーム32の上辺では、ペリクルフレーム32の下辺よりも早くペリクルライナー33が剥離される。
ケース31を下げると、ペリクル保持具23には荷重がかかる。具体的は、ペリクル保持具23の先端側が下側に曲げられるような荷重がかかる。歪みゲージ24はこの荷重によって生じるペリクル保持具23の歪みを検出する。これにより、ペリクル保持具23にかかる荷重を検出することができる。歪みゲージ24はペリクル保持具23に生じる歪み量によって電気抵抗が変化するため、電気抵抗の変化に基づいて荷重を検出することができる。
ここで、ペリクルライナー33の剥離がある程度進行すると、ペリクルライナー33を引く力のベクトルがペリクルフレーム32の方向に沿ってしまう。すなわち、ペリクルライナー33を引く力の方向が、ペリクルフレーム32の辺と略平行になってしまい、引き剥がし成分が弱くなってしまう。本発明では、この状態から、ペリクルライナーを剥離させるため、歪みゲージ24を用いている。そして、歪みゲージ24でペリクル保持具23の歪みに基づいてペリクル保持具にかかる荷重を検出している。そして、検出した荷重が一定となるように駆動モータ13を制御している。これにより、ペリクルライナー33をペリクルフレーム32から確実に剥がすことができる。
具体的には、ペリクル保持具23によってペリクルフレーム32は把持した状態で、駆動モータ13を駆動して、駆動ステージ11を倒していく。これにより、ケース31の傾斜角度が変わり、ペリクルライナー33が剥がれていく。ペリクルライナー33の剥離が開始した開始段階では、ペリクルライナー33を力のベクトルがペリクルフレーム32の方向と平行でないため、ペリクルライナー33が速やかに剥離していく。そして、ペリクルライナーがある程度剥離され、ペリクルライナー33を引く力のベクトルがペリクルフレーム32の方向に沿ってしまい、ペリクルライナー33の剥離が停止する。
ペリクルライナー33の剥離中は、歪みゲージ24によって、ペリクル保持具23にかかる荷重を検出する。そして、検出した荷重が一定値となったら、駆動モータ13の駆動を停止する。これにより、駆動ステージ11の傾斜角度が一定に保たれる。従って、ペリクルライナー33を引く力のベクトルがペリクルフレーム32の方向に沿ってしまい、ペリクルライナー33の剥離が停止している間も、一定の荷重がペリクル保持具23にかけられている。すなわち、ペリクル30からケース31を一定の力で引き離して、ペリクルライナー33を剥離する力をかけておく。そして、このまま放置しておくと、徐々にペリクルフレーム32が剥離していく。そして、荷重が所定の値よりも下がったら、駆動モータ13を駆動して、駆動ステージ11をさらに倒す。これにより、ケース31の傾斜角度が変化して、ペリクル保持具23にかかる荷重が、上昇する。そして、歪みゲージ24によって検出された荷重が所定の値となったら、駆動モータ13の駆動を停止する。しばらくの間、そのまま放置しておくと、剥離がゆっくりと進行していく。これを繰り返して、剥離を進行させていく。すなわち、歪みゲージ24で検出される荷重が一定になるように、駆動ステージの傾斜角度を徐々に倒していく。これにより、ペリクルライナー33が徐々にペリクルフレーム32から剥がれていく。すなわち、ペリクルフレーム32の上辺におけるペリクルライナーの剥離が進行していく。
そして、ペリクルライナー33が剥離された領域が、ペリクルフレーム32の上辺の角部分を越えた後は、速やかに剥離されていく。すなわち、ペリクルフレーム32の上辺全体でペリクルライナー33が剥がれると、上辺の隣の右辺及び左辺では、速やかに剥離が進行していく。そして、最後にペリクルフレーム32の下辺のペリクルライナー33が剥離される。これにより、ペリクルライナー33の全体がペリクルフレーム32から剥離される。従って、ペリクル30をケース31から取り出す際に、ペリクルライナー33の剥離を行なうことができる。例えば、ペリクルライナー33全体を剥離するために、約10分間必要となる。このように、荷重が一定となるよう剥離させていくことにより、ペリクルフレーム32やペリクル膜36に大きなストレスを与えることなく、ペリクルライナー33を剥離することができる。よって、ペリクルフレーム32やケース31の変形、並びにペリクルライナー33の破損等をふせぐことができる。これにより、確実にペリクルライナー33を剥離させることができる。
なお、図3に示すようにペリクルチャック21は複数設けられている。従って、ペリクル保持具23も複数設けられている。具体的には、ペリクルフレーム32の上辺を保持するペリクル保持具23が3つ設けられ、ペリクルフレーム32の下辺を把持するペリクル保持具23が3つ設けられている。すなわち、ペリクル保持具23は、ペリクルフレーム32の辺の角近傍及びタブ34が設けられている箇所の近傍でペリクルフレーム32を把持する。これにより、1つのペリクル保持具23にかかる荷重を緩和することができ、ペリクルにかかる負荷を軽減することができる。また、ペリクル保持具23は、ペリクルライナー33のタブ34の近傍に設けることが好ましい。これにより、低い荷重でペリクルライナー33を剥離することができる。
本発明では、全てのペリクル保持具23に対して歪みゲージ24を設け、全てのペリクル保持具23にかかる荷重の合計を検出している。そして、ペリクルフレーム32の上辺又は下辺にかかる荷重の合計が一定になるように、駆動モータ13を制御している。すなわち、ペリクルフレーム32の上辺に設けられた3つのペリクル保持具23にかかる荷重の合計が一定値以上となったら駆動モータ13を停止させる。さらに、ペリクルフレーム32の下辺に設けられた3つのペリクル保持具23にかかる荷重の合計が一定値以上となったら駆動モータ13を停止させる。例えば、3つのペリクル保持具23にかかる荷重が1000gに達したら、駆動モータ13の動作を停止させる。すなわち、駆動モータ13の動作を停止させるか否かを判断するしきい値を1000gに設定する。すなわち、上限のしきい値を1000gとし、3つのペリクル保持具23にかかる荷重の合計値が、しきい値を超えたら駆動モータ13の動作を停止して、傾斜角度を一定に保つ。そして、この傾斜角度を一定時間、保ち続けていると、徐々にペリクルライナー33の剥離していく。剥離が進行して、荷重の合計が荷重を下回ったら、再度駆動モータ13を動作させ、傾斜角度を変化させていく。これを繰り返してペリクルライナー33を剥離していく。これにより、荷重の合計が一定の範囲内で変動する。すなわち、検出された荷重が設定された範囲を超えないように、駆動回路16が駆動モータ13を制御する。これにより、ペリクル30に大きな負荷をかけることなく、ペリクルライナー33を剥離することができる。
次に、3つのペリクル保持具23にかかる荷重の合計に基づいて、駆動モータ13を制御する構成について図7を用いて説明する。図7は駆動モータ13を制御するための構成を示すブロック図である。
図7に示すようにベースプレート22には、6つのペリクルチャック21が設けられている。これらのペリクルチャック21は、上記のペリクル保持具23及び歪みゲージ24を備えている。ペリクルチャック21に設けられた歪みゲージ24からの配線29は、配線基板26まで引き回されている。配線基板26は、例えば、フレキシブル配線基板であり、各々の歪みゲージ24と接続される配線が形成されている。配線基板26は上辺及び下辺のペリクルチャック21に対してそれぞれ設けられている。この配線基板26は、制御回路27に接続される。制御回路27は、アンプやA/D変換器、並びにコンパレータなどを備えている。なお、制御回路27をベースプレート22上に設けても良い。制御回路27は、歪みゲージ24の電気抵抗に基づいて、ペリクル保持具23の歪み、すなわち、ペリクル保持具23にかかる荷重を検出する。そして、検出した荷重をしきい値と比較して、荷重がしきい値よりも大きいか否かを判別する。具体的には、ブリッジ回路における電圧を検出し、この電圧がしきい値を超えたら、ペリクルにかかる荷重がしきい値を超えていると判定する。そして、制御回路27は、この比較結果に基づく比較信号を駆動モータ13の駆動回路16に出力する。駆動回路16は、制御回路27での比較結果に基づく比較信号によって、駆動モータ13の駆動を制御する。具体的には、駆動回路16は、しきい値よりも荷重が小さい場合、駆動モータ13を駆動させ、しきい値よりも荷重が大きい場合、駆動モータ13を停止させる。これにより、簡易な構成で制御することができる。
次に、歪みゲージ24が接続された配線基板26の構成について説明する。図8はペリクル保持具23に設けられた歪みゲージ24と配線基板26の配線の結線図である。図8は、ペリクルフレーム32の上辺に設けられたペリクル保持具23の歪みゲージ24の配線29の接続を示している。図8において、横方向に並んだ3つの歪みゲージ24のうち右側のものが右側のペリクル保持具23に設けられている歪みゲージ24を示している。同様に、左側のものは左側のペリクル保持具23に設けられている歪みゲージ24を示し、中央のものは中央のペリクル保持具23に設けられている歪みゲージ24を示している。また、縦方向に並んだ4つの歪みゲージ24のうち、一番上が、ペリクル保持具23のペリクル膜36側に設けられた歪みゲージ24aを示している。同様に、上から2番目が歪みゲージ24bを示し、上から3番目が歪みゲージ24cを示し、下から1番目が歪みゲージ24dを示している。図8に示すように、配線基板26には8本の配線が形成されている。これらの8本の配線を図8に示すように配線1〜配線8とする。
図8に示すように、3つの歪みゲージ24aは、配線基板26の配線2によって直列に接続されている。具体的には、配線基板26上の配線2を6箇所露出させて、接続パッドを形成する。そして、接続パッドと歪みゲージ24aからの配線29とを半田等によって接続する。さらに、1つの歪みゲージ24aからの2本の配線29が接続された接続パッドの間において、配線基板26に貫通穴を設けて、配線2を切断する。この貫通穴をそれぞれの歪みゲージ24aに対して設ける。これにより、配線基板上の配線2が3箇所で切断される。従って、3つの歪みゲージ24aが直列に接続される。同様に3つの歪みゲージ24bが、配線4によって直列に結線されている。さらに、3つの歪みゲージ24cは配線5によって、3つの歪みゲージ24dは配線7によってそれぞれ直列に接続されている。
さらに、歪みゲージ24aが直列接続されている配線基板26上の配線2及び歪みゲージ24bが直列接続されている配線基板26上の配線4は、配線基板26の左側の端部において、配線基板26上の配線3とショートされている。また、歪みゲージ24cが直列接続されている配線基板26上の配線5及び歪みゲージ24dが直列接続されている配線基板26上の配線7は、配線基板26の左側の端部において、配線基板26上の配線6とショートされている。配線1及び配線8は配線2から配線7の外側に形成されたシールド配線である。配線1及び配線8は配線基板26の左側の端部において、ショートされている。
ここで、配線1〜配線8のショートされている側と反対側は、制御回路27に接続されている。配線2及び配線5を共通の電源電位として、配線4及び配線7をグランド電位とする。配線2、5と配線4、7の間の電源電圧は、例えば8Vとすることができる。すなわち、制御回路27は、配線2と配線4との間に8Vの電源電圧を印加し、配線5と配線7との間に8Vの電源電圧を印加する。これにより、ブリッジ回路が形成される。従って、従って、配線3と配線6の間の電圧はペリクル保持具23にかかる荷重に応じて変動する。配線3と配線6の間の電圧は制御回路27に設けられたアンプによって増幅されて、検出される。これにより、ペリクル保持具23の歪み、すなわち、ペリクル保持具23にかかる荷重を測定することができる。さらに、3つのペリクル保持具23にそれぞれ設けられている歪みゲージ24を直列に接続しているため、ペリクル保持具23にかかる荷重の合計を測定することができる。従って、簡易な構成で駆動モータ13を制御することができる。
上記の構成を有する配線基板26を、上辺のペリクル保持具23及び下辺のペリクル保持具23に対してそれぞれ接続する。これらの配線基板26は制御回路27に接続される。そして、制御回路27は、いずれか一方の荷重の合計値がしきい値を超え、これに対応するブリッジ回路の電圧もしきい値を超えたら、駆動モータ13を停止させる。これにより、駆動モータ13を制御することができる。もちろん、配線基板26は図8に示される構成に限られるものではない。例えば、図1に示す構成では、上辺のペリクル保持具23とケース31との間の距離が、下辺のペリクル保持具23とケース31との間の距離よりも広くなる。よって、上辺のペリクル保持具23にかかる荷重は、通常、下辺のペリクル保持具23よりも大きい。従って、上辺のペリクル保持具23のみ歪みゲージ24を設けてもよい。
なお上記の説明では、1辺のペリクル保持具23にかかる荷重の合計に対してしきい値を設定したが、これに限るものではない。例えば、それぞれのペリクル保持具23に対してしきい値を設定してもよい。すなわち、1つのペリクル保持具23の歪みゲージ24で検出される荷重がしきい値を超えたら、駆動モータ13を停止させてもよい。あるいは、上下全てのペリクル保持具23にかかる荷重の合計に基づいて、駆動モータを制御してもよい。また、駆動モータ13の制御は上記のものに限られるものではない。すなわち、ケース31とペリクル30とを離間させる間、荷重がしきい値を超えないように駆動モータ13を制御すればよい。
このように、ペリクル保持具23にかかる荷重に基づいて、駆動モータ13を制御している。具体的には、ペリクル保持具にかかる荷重の合計値が、設定された範囲を超えないように駆動モータ13を駆動させている。これにより、ケース31に固定するためのタブ34がペリクルフレーム32の辺の中央近傍に設けられたペリクルライナー33を確実にペリクルフレーム32から剥離することができる。また、ペリクル保持具23にかかる荷重は、歪みゲージ24以外のセンサーで検出してもよい。また、荷重センサーの数及びその配置も上記のものに限られるものではない。例えば、ペリクル保持具23の数は、ペリクルフレーム32の1辺に3つに限られるものでない。
なお、上記の説明では、駆動ステージ11を倒してペリクルライナー33を剥離したが、これに限るものではない。例えば、ベースプレート22の傾斜角度を変えたり、ペリクル保持具23の位置を変えることによって、ペリクルライナー33を剥がしてもよい。すなわち、ペリクル保持具23にかかる荷重に基づいてペリクル30とケース31との距離を離すよう制御すればよい。これにより、ペリクルライナー33を確実に剥離することができる。
上記のペリクル30は半導体あるいは液晶表示装置などの表示装置に用いられるパターン基板の製造に好適である。例えば、上記のペリクル30をフォトマスクに対して装着する。そして、ペリクルが装着されたフォトマスクを用いて感光性樹脂が塗布された基板を露光する。そして、現像を行い、感光性樹脂をパターニングする。これにより、感光性樹脂パターンが形成されたパターン基板を製造することができる。さらに、感光性樹脂をレジストとして、感光性樹脂層の下側に形成された導電層などをエッチングする。これにより、配線パターンを形成することができる。もちろん、これ以外の既知の方法で基板にパターンを形成することが可能である。よって、パターン基板の生産性を向上することができる。
さらに上記のペリクルライナーの剥離装置は、ペリクルをフォトマスク基板から剥離するために、用いることができる。すなわち、上記のペリクルライナーの剥離装置に設けられたペリクル保持具23によってフォトマスク基板に貼り付けられたペリクルを保持し、ペリクル保持具23とフォトマスク基板とを離間させていくことによって、フォトマスク基板からペリクルを剥離することができる。これにより、フォトマスク基板やペリクルに対してダメージを与えることなく、ペリクルをフォトマスク基板から剥離することができる。このように、基板からペリクルを剥離するペリクルの剥離装置を構成することができる。
本発明にかかるペリクルライナーの剥離装置の全体構成を示す図である。 本発明にかかるペリクルライナーの剥離装置で剥離されるペリクルライナーとペリクルフレーム構成を示す図である。 本発明にかかるペリクルライナーの剥離装置のベースプレートの構成を示す平面図である。 本発明にかかるペリクルライナーの剥離装置のペリクル保持具の構成を示す斜視図である。 本発明にかかるペリクルライナーの剥離装置のペリクル保持具でペリクルを保持している状態を示す側面断面図である。 本発明にかかるペリクルライナーの剥離装置でペリクルライナーを剥離している様子を模式的に示す図である。 本発明にかかるペリクルライナーの剥離装置の制御系を示すブロック図である。 本発明にかかるペリクルライナーの剥離装置の配線基板の配線構成を示す結線図である。 従来のペリクルライナーの剥離装置でペリクルライナーを剥離している状態を示す図である。
符号の説明
10 ペリクル輸送ケース、11 駆動ステージ、12 ストッカー、13 モータ、
15 回転シャフト、16 駆動回路、21 ペリクルチャック、
22 ベースプレート、23 ペリクル保持具、24 歪みゲージ、25 開口部、
26 配線基板、27 制御回路、28 移動機構、29 配線、30ペリクル、
31 ペリクルケース、32 ペリクルフレーム、33 粘着層、34 タブ、
35 接着テープ、36 ペリクル膜、41 移動台車、42 固定レール

Claims (10)

  1. 粘着層を保護するペリクルライナーが設けられたペリクルフレームを有するペリクルをペリクルケースから取り出す際に、前記ペリクルフレームの辺の中央近傍において当該ペリクルフレームの外側に突出した前記ペリクルライナーのタブを前記ペリクルケースに固定して、前記ペリクルライナーを前記ペリクルフレームから剥離するペリクルライナーの剥離装置であって
    前記ペリクルを保持するペリクル保持具と、
    前記ペリクル保持具にかかる荷重を検出する荷重センサーと、
    前記ペリクル保持具と前記ペリクルケースとの距離を離すよう、前記ペリクルケース又は前記ペリクル保持具を駆動する駆動部とを備えるペリクルライナーの剥離装置。
  2. 前記荷重センサーで検出された荷重に基づいて、前記ペリクル保持具と前記ケースとの距離を離して、前記ペリクルライナーを剥離させるペリクルライナーの剥離装置。
  3. 前記荷重センサーで検出された荷重がしきい値を超えないように、前記ペリクル保持具と前記ケースとの距離を離していき、前記ペリクルライナーを剥離させる請求項2に記載のペリクルライナーの剥離装置。
  4. 前記ペリクル保持具が、前記ペリクルライナーのタブが設けられている箇所の近傍に設けられている請求項1、2又は3に記載のペリクルライナーの剥離装置。
  5. 枠状に設けられた前記ペリクルフレームの1辺に対して、前記ペリクル保持具が複数設けられ、
    前記複数のペリクル保持具にかかる荷重の合計に基づいて、前記ペリクル保持具と前記ケースとの距離を離していく請求項1乃至4のいずれかに記載のペリクルライナーの剥離装置。
  6. 粘着層が設けられたペリクルフレームを介して基板に貼り付けられたペリクルを前記基板から剥離するペリクルの剥離装置であって、
    前記ペリクルを保持するペリクル保持具と、
    前記ペリクル保持具にかかる荷重を検出する荷重センサーと、
    前記ペリクル保持具と前記基板との距離を離すよう、前記ペリクルケース又は前記ペリクル保持具を駆動する駆動部とを備えるペリクル剥離装置。
  7. 粘着層を保護するペリクルライナーが設けられたペリクルフレームを有するペリクルをペリクルケースから取り出す際に、前記ペリクルライナーを前記ペリクルフレームから剥離するペリクルライナーの剥離方法であって
    前記ペリクルフレームの辺の中央近傍において当該ペリクルフレームの外側に突出した前記ペリクルライナーのタブを前記ペリクルケースに固定し、
    前記ペリクルフレームをペリクル保持具によって保持し、
    前記ペリクル保持具にかかる荷重を検出し、
    前記荷重センサーで検出された荷重に基づいて、前記ペリクル保持具と前記ケースとの距離を離して、前記ペリクルライナーを剥離させるペリクルライナーの剥離方法。
  8. 前記荷重センサで検出された荷重が、設定された範囲を超えないよう、前記ペリクル保持具と前記ケースとの距離を離して、前記ペリクルライナーを剥離させる請求項6に記載のペリクルライナーの剥離方法。
  9. 請求項6又は7に記載のペリクルライナーの剥離方法によって、ペリクルフレームからペリクルライナーを剥離し、
    前記ペリクルライナーが剥離されたペリクルを前記粘着層を介してマスクに貼り付け、
    前記ペリクルが貼り付けられたマスクによって基板を露光し、
    前記露光された基板を現像するパターン基板の製造方法。
  10. 粘着層が設けられたペリクルフレームを介して基板に貼り付けられたペリクルを前記基板から剥離するペリクルの剥離方法であって、
    前記ペリクルフレームをペリクル保持具によって保持し、
    前記ペリクル保持具にかかる荷重を検出し、
    前記荷重センサーで検出された荷重に基づいて、前記ペリクル保持具と前記ケースとの距離を離して、前記ペリクルを剥離させるペリクルの剥離方法。
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