JP2008083166A - ペリクルフレーム - Google Patents

Abstract

【課題】ペリクル膜を貼りかえる際に生じるペリクルフレームとフォトマスクの剥離を円滑に行うためのペリクルフレームとペリクルフレーム剥離治具を提供する。
【解決手段】ペリクルフレーム１は、ペリクル膜５が取着され枠状を呈し、ペリクルフレーム１が外方に臨む箇所にペリクルフレーム剥離治具を係合するための係合部１０が形成されている。ペリクルフレーム１は、ペリクル膜５の厚さ方向と平行する方向の高さを有してこの高さ方向と直交する方向に延在しており、係合部１０は、ペリクルフレーム１が外方に臨む箇所の延在方向に間隔をおいて複数設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、フォトマスク用防塵カバーであるペリクルを構成するペリクルフレームならびにペリクルをフォトマスクから剥離する為のペリクルフレーム剥離治具に関するものである。

ウエハー等を用いた半導体を製造する場合には、フォトマスクに形成されたパターンをフォトレジスト等の感光剤を塗布した基板上に投影光学系にて露光する投影露光方式が使用されている。
近年、パターン形状の微細化に伴い、使用される露光光は短波長化される傾向にあり、ＫｒＦ（波長２４８ｎｍ）やＡｒＦ（波長１９３ｎｍ）を用いた露光装置が実用化され、１つの半導体回路に対して数十枚に及ぶフォトマスクが使用されている。

これらのフォトマスクは、露光時、または保管時、または搬送時に周囲を浮遊する異物が付着する。
フォトマスク上に付着した異物は、露光時、その部分の結像を妨げるため、製品に欠陥が現れる。
このようなフォトマスク表面に付着する異物による解像不良を防ぐため、フォトマスクは、その表面に透光性を有する防塵カバーとしてペリクルを装着している。

ペリクルを装着したフォトマスクにおいても、近年では、使用環境によっては欠陥が発生している。
これは、周囲を浮遊する異物以外にも、露光、保管を繰り返す事で、ペリクルを構成する部材内部の曇り原因物質が変質して異物となり、フォトマスク上に該異物が徐々に堆積する影響によるものである。
フォトマスク上に異物が一定以上堆積すると、フォトマスクに曇りが発生し、製品に欠陥が現れる。このような曇りを除去するためにフォトマスクを洗浄する必要があるが、洗浄により、製品製造のためのコストが増大したり、フォトマスクのパターンが磨耗したりするなどの不都合が生じる。

また、フォトマスクの洗浄の際には、ペリクルフレームをフォトマスクから剥離する必要がある。
このペリクルを剥がす工程は、如何にペリクルフレームとフォトマスクの間に存在する接着剤をフォトマスク上に残さないようにするかが問題である。
ペリクルフレームは様々な形状があり、例えば特許文献１に示されているように接着剤を減らす目的で端面等に溝を作るなど様々な加工されている。
特開平６−１９１２４号公報（ペリクルフレーム）

また、ペリクルはフォトマスクに接着させることを重点的に考えられており、剥がすことを重点的に考える方向性にはなかった。
その為、ペリクルフレーム剥離治具も造りが簡易なものとなり、フォトマスク自体を支点とした、てこの原理を利用するペリクルフレーム剥離治具が用いられていた。

さらに又、この方式だと接着剤がフォトマスク側に残留する事が十分に考えられ、その場合、洗浄装置ならびに洗浄液が汚染されることで洗浄能力が落ち、製品に悪影響を及ぼしてしまうことも懸念される。

このため、ペリクルフレームとフォトマスクが剥離しやすいようペリクルフレームの形状に改善が求められるようになってきた。
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、本発明の目的は、フォトマスクからペリクルを簡単に剥がす上で有利なペリクルフレームおよびペリクルフレーム剥離治具を提供することにある。

請求項１に記載の発明は、ペリクル膜が取着され枠状を呈するペリクルフレームであって、前記ペリクルフレームが外方に臨む箇所にペリクルフレーム剥離治具を係合するための係合部が形成されていることを特徴とするペリクルフレームである。
請求項２に記載の発明は、前記ペリクルフレームは、前記ペリクル膜の厚さ方向と平行する方向の高さを有してこの高さ方向と直交する方向に延在しており、前記係合部は、前記ペリクルフレームが外方に臨む箇所の延在方向に間隔をおいて複数設けられていることを特徴とする請求項１記載のペリクルフレームである。
請求項３に記載の発明は、前記ペリクルフレームは、前記ペリクル膜の厚さ方向と平行する方向の高さを有してこの高さ方向と直交する方向に延在する枠状の本体と、前記本体の前記高さ方向の一方の端部に形成され前記ペリクル膜が取着されるペリクル膜用環状面と、前記本体の前記高さ方向の他方の端部に形成され前記ペリクル膜用環状面に対向しフォトマスクが取着されるフォトマスク用環状面とを備え、前記係合部は、前記本体が外方に臨む外周面に、該外周面の周方向に間隔をおき前記高さ方向に延在形成された複数の溝によって構成されていることを特徴とする請求項１記載のペリクルフレームである。
請求項４に記載の発明は、前記複数の溝は、前記外周面の高さ方向の中間部から前記フォトマスク用環状面に向けて延在形成され、前記複数の溝が形成されていない前記外周面の高さ方向の中間部から前記ペリクル膜用環状面における前記外周面の部分は、前記中間部から前記ペリクル膜用環状面に向かうに従って前記外周面の外方に次第に変位する傾斜面で形成されていることを特徴とする請求項３記載のペリクルフレームである。
請求項５に記載の発明は、前記溝は前記中間部から前記ペリクル膜用環状面に至る長さと、この長さと直交する方向の幅と、深さとを有し、前記溝の前記中間部における端部は、前記幅方向と深さ方向に沿って延在する端面を有し、前記端面に、前記ペリクル膜用環状面に近接する方向に窪む凹部が形成されていることを特徴とする請求項３記載のペリクルフレームである。
請求項６に記載の発明は、前記請求項１乃至５の何れかのペリクルフレームの係合部に係合可能な係合部を有することを特徴とするペリクルフレーム剥離治具である。

請求項１に記載の発明では、ペリクルフレームに係合部を設けることで、ペリクルフレームの剥離時にペリクルフレーム剥離治具の密着性並びに引っかかりをよくし、安定的にペリクルフレームとフォトマスクの剥離を実施する事が可能となる。
請求項２に記載の発明では、ペリクルフレームとフォトマスクとを剥がす際に用いるペリクルフレーム剥離治具を複数の係合部で接触させることで、ペリクルフレームの剥離時にペリクルフレーム剥離治具の密着性並びに引っかかりをよくし、安定的にペリクルフレームとフォトマスクの剥離を実施する事が可能となる。
請求項３に記載の発明では、ペリクルフレームとフォトマスクとを剥がす際に用いるペリクルフレーム剥離治具を複数の溝で接触させることで、ペリクルフレームの剥離時にペリクルフレーム剥離治具の密着性並びに引っかかりをよくし、安定的にペリクルフレームとフォトマスクの剥離を実施する事が可能となる。
請求項４に記載の発明では、複数の溝が形成されていない外周面の高さ方向の中間部からペリクル膜用環状面における外周面の部分を、中間部からペリクル膜用環状面に向かうに従って外周面の外方に次第に変位する傾斜面で形成することにより、ペリクルフレームを剥離する際にペリクルフレーム剥離治具の密着性並びに引っかかりをよくし、安定的にペリクルフレームとフォトマスクの剥離を実施する事が可能となる。
請求項５に記載の発明では、溝の端面に凹部が形成されていることにより、ペリクルフレームを剥離する際にペリクルフレーム剥離治具の密着性並びに引っかかりをよくし、安定的にペリクルフレームとフォトマスクの剥離を実施する事が可能となる。
請求項６に記載の発明では、ペリクルフレーム剥離治具の係合部をペリクルフレームの係合部に係合させることで、ペリクルフレームの剥離時にペリクルフレーム剥離治具の密着性並びに引っかかりをよくし、安定的にペリクルフレームとフォトマスクの剥離を実施する事が可能となる。

さらにこのペリクルフレーム剥離治具はこれまで力を一点に集中させ剥離していたペリクルフレームを面又は多点で剥離する事が出来るため、ペリクルフレームとの接触面が多くなる。その結果、ペリクル剥理ペリクルフレーム剥離治具を冷却させ、フレームとフォトマスクの温度差が生じることでフレーム側に接着剤を付着させる状況が生じたときでも、このペリクルフレーム剥離治具をペリクルフレームに対してより多くの面を密着させる事が出来るため、一点のみで接触させるときよりも、より多くの面積で均一的冷却され、温度のばらつきも少ない状態でペリクルフレームに対して接触させることが可能となるため、よりペリクルフレームへの冷却効果も期待できる。その結果、フォトマスクとペリクルフレームを接着するための接着剤は、ペリクルフレーム側に付着して剥がれる為、フォトマスクに対する接着剤の残渣を減らす事ができ、ペリクル剥膜に関わる工程への汚染の防止にもつながる効果も期待できる。

以下、本発明のペリクルフレームの一例を、図１を用いて説明する。
ペリクルはフォトマスク３上に設置する透光性を有する防塵カバーである。
ペリクルは、ペリクルフレーム１とペリクル膜５を含んで構成される。
ペリクル膜５は、透光性を有し、異物をトラップするものであり、透明な薄膜で構成されている。
ペリクルフレーム１は、ペリクル膜５を保持し展開するものである。
ペリクルフレーム１は、ペリクル接着剤によってペリクル膜５が接着され取着されている。
また、ペリクルフレーム１は、マスク接着剤２によってフォトマスク３に接着され取着されている。
ペリクルフレーム１には、ペリクルフレーム１内外の圧力差を調節するための不図示のフィルターが設けられている。

ペリクルフレーム１はペリクル膜５を保持し、展開するために設けられる。また、露光時の光の散乱を防ぐために黒化処理を施されていることが望ましい。
また、形状は露光部に影響を与えない形で作成され、また、ペリクルフレーム１には、発塵を防ぐ目的と、他から来た発塵を露光部に存在させないことを目的として、内壁部に粘着物を加える事もある。
ペリクルフレーム１としては、例えば、アルミなどの金属系フレームや、樹脂系フレームなどを用いることが出来る。

ペリクル膜５は、ペリクルフレーム１により保持され、フォトマスク３の露光エリアを覆うように設けられる。
このため、ペリクル膜５は露光によるエネルギーを遮断させない様、透光性を有する。
また、シワなどによりフォトマスク３表面に影を作らせ無い様、ペリクルフレーム１と均一の力がかかる様、貼られている。
ペリクル膜５としては、フッ素系や酢酸セルロース等の透明性膜や、石英ガラスなどを用いることが出来る。

前記ペリクル接着剤は、ペリクルフレーム１とペリクル膜５を接着するために用いられる。ペリクル接着剤としては、シリコン系やアルカリ系の接着剤を好適に用いることが出来る。

マスク接着剤２は、ペリクルフレーム１とフォトマスク３を接着するために用いられる。マスク接着剤２としては、シリコン系やアルカリ系の接着剤を好適に用いることが出来る。

前記フィルターは、ペリクルフレーム１の側面に内外圧力差を緩和する為に存在する穴から、塵が入り込まない様にするため設けられる。
フィルターとしては、ＨＥＰＡフィルターに用いられるポリプロピレン（ＰＰ）やパーテトラフルオロフラン（ＰＴＦＥ）などを用いることが出来る。

本発明のペリクルは、フォトマスク３に付着する異物に焦点が合わさる事を防ぎ、ウエハーへの解像不良を防ぐため、フォトマスク３上に装着される。このとき、ペリクルはフォトマスク３の露光エリアを覆うように装着される。

フォトマスク３としては、ガラス基板の表面に遮光膜を具備し、シリコンウエハを露光する為の原版として用いられる。

図１、図２（Ａ）を用いて詳細に説明すると、本発明の請求項１乃至３に係るペリクルフレーム１は、ペリクル膜５が取着され枠状を呈し、ペリクルフレーム１が外方に臨む箇所にペリクルフレーム剥離治具を係合するための係合部１０が形成されている。
ペリクルフレーム１は、ペリクル膜５の厚さ方向と平行する方向の高さを有してこの高さ方向と直交する方向に延在しており、係合部１０は、ペリクルフレーム１が外方に臨む箇所の延在方向に間隔をおいて複数設けられている。
また、ペリクルフレーム１は、ペリクル膜５の厚さ方向と平行する方向の高さを有してこの高さ方向と直交する方向に延在する枠状の本体１Ａと、本体１Ａの高さ方向の一方の端部に形成されペリクル膜５が取着されるペリクル膜用環状面１Ｂと、本体１Ａの高さ方向の他方の端部に形成されペリクル膜用環状面１Ｂに対向しフォトマスク３が取着されるフォトマスク用環状面１Ｃとを備えている。
係合部１０は、本体１Ａが外方に臨む外周面１２に、該外周面１２の周方向に間隔をおき高さ方向に延在形成された複数の溝１４によって構成されている。
複数の溝１４は、外周面１２の高さ方向の中間部からフォトマスク用環状面１Ｃに向けて延在形成されている。
さらに具体的に説明すると、ペリクルフレーム１の外周面（外周部）に高さ１．０ｍｍ、横１．０ｍｍ、奥行き０．２ｍｍ以上の溝を1箇所以上、より好ましくは、ペリクルフレーム１の外周面に高さ２．０ｍｍ、横１０．０ｍｍ、奥行き０．５ｍｍ以上の溝を対称に配置し、さらに複数個設けることによりペリクルフレーム１とペリクルフレーム剥離治具の引っ掛かりをよくする事で不良発生を防止する事が出来、フォトマスク３の安定的な使用が可能となる。

また本発明の請求項４に係るペリクルフレーム１は、図２（Ｂ）を用いて説明するとおり、ペリクルフレーム１の本体１Ａにおいて、複数の溝１４が形成されていない外周面１２の高さ方向の中間部からペリクル膜用環状面１Ｂにおける外周面１２の部分は、中間部からペリクル膜用環状面１Ｂに向かうに従って外周面１２の外方に次第に変位する傾斜面１６で形成されている。
さらに具体的に説明すると、ペリクルフレーム１の外周面に底面（フォトマスク用環状面１Ｃ）の幅と上面（ペリクル膜用環状面１Ｂ）の幅の差が少なくとも０．１ｍｍ以上上面の幅が大きくなるような傾斜を設けることで、ペリクルフレーム１とペリクルフレーム剥離治具の引っ掛かりをよくする事で不良発生を防止する事が出来、フォトマスク３の安定的な使用が可能となる。

また本発明の請求項５に係るペリクルフレーム１は、図２（Ｃ）を用いて説明するとおり、溝１４は中間部からペリクル膜用環状面１Ｂに至る長さと、この長さと直交する方向の幅と、深さとを有し、溝１４の中間部における端部は、幅方向と深さ方向に沿って延在する端面１８を有し、この端面１８に、ペリクル膜用環状面１Ｂに近接する方向に窪む凹部２０が形成されている。
さらに具体的に説明すると、外周部の溝１４の内側の上面にさらに小さな凹部を設けることでより密着性を向上させることで不良発生を防止する事が出来、フォトマスク３の安定的な使用が可能となる。

また本発明の請求項６に係るペリクルフレーム１は、図１に示すように、請求項１乃至５の何れかのペリクルフレーム１の係合部１０に係合可能な係合部６Ａを有したものである。
すなわち、図１に示すように、フォトマスク３を保護するペリクルにおいて、そのペリクルフレーム１とフォトマスク３とを剥がす際に用いるペリクルフレーム剥離治具６を請求項１乃至５にあるような形状と対応させることで効率的にフォトマスク３とペリクルフレーム１を剥離する事が出来、フォトマスク３の安定的な使用が可能となる。

以上説明したように本発明によれば、以下に示すような効果が奏される。
ペリクルフレーム１に対して複数の係合部１０（溝１４）を設けることで、ペリクルフレーム１をフォトマスク３から剥離する際に、よりペリクルフレーム剥離治具６とペリクルフレーム１とを密着させる事が出来、安定的にペリクルフレーム１をフォトマスク３から剥離させる事が出来る。
また、ペリクルフレーム１に対して多点又は面で、すなわち複数の係合部１０（溝１４）で接触させ、ペリクルフレーム剥離治具６とペリクルフレーム１の密着性がさらに向上する事で、ペリクルフレーム剥離治具６を冷却させるとともに、フォトマスク３を加熱し、その温度差を用いてペリクルフレーム１とフォトマスク３の間のマスク接着剤２をフォトマスク３上から除去することが可能となり、再洗浄の際に洗浄機への汚染が低減でき、工程への負荷が軽減されることも期待される。

（実施例）
以下に本発明の実施例を具体的に説明する。
なお、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
ペリクルフレーム１について、従来のフレームを具備するペリクルと、本発明に係るペリクルフレーム１を用いたペリクルとを準備し、それぞれ剥離テストを行った。本発明に係るペリクルフレーム１を用いたペリクルは、ペリクルフレーム１の本体１Ａの外周面１２に高さ２．０ｍｍ、横１０．０ｍｍ、奥行き０．５ｍｍの溝１４を複数個設け、フォトマスク用環状面１Ｂにフォトマスク３を接着した。

従来の外周部に溝をつけないペリクルは、剥離の際に引っ掛けるところがない為、スムーズに剥離できないものの、係合部１０（溝１４）をつけたペリクルは溝１４にペリクルフレーム剥離治具６を適宜引っ掛けることでスムーズに剥離できた。

本発明のペリクルフレームを用いたペリクルの概略図である。 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はペリクルフレームの実施の形態を示す説明図である。

符号の説明

１……ペリクルフレーム、２……マスク接着剤、３……フォトマスク、４……パターン、５……ペリクル膜、６……ペリクルフレーム剥離治具、６Ａ……係合部、１０……係合部、１２……周面、１４……溝。

Claims (6)

1. ペリクル膜が取着され枠状を呈するペリクルフレームであって、
   前記ペリクルフレームが外方に臨む箇所にペリクルフレーム剥離治具を係合するための係合部が形成されている、
   ことを特徴とするペリクルフレーム。
2. 前記ペリクルフレームは、前記ペリクル膜の厚さ方向と平行する方向の高さを有してこの高さ方向と直交する方向に延在しており、
   前記係合部は、前記ペリクルフレームが外方に臨む箇所の延在方向に間隔をおいて複数設けられている、
   ことを特徴とする請求項１記載のペリクルフレーム。
3. 前記ペリクルフレームは、前記ペリクル膜の厚さ方向と平行する方向の高さを有してこの高さ方向と直交する方向に延在する枠状の本体と、
   前記本体の前記高さ方向の一方の端部に形成され前記ペリクル膜が取着されるペリクル膜用環状面と、
   前記本体の前記高さ方向の他方の端部に形成され前記ペリクル膜用環状面に対向しフォトマスクが取着されるフォトマスク用環状面とを備え、
   前記係合部は、前記本体が外方に臨む外周面に、該外周面の周方向に間隔をおき前記高さ方向に延在形成された複数の溝によって構成されている、
   ことを特徴とする請求項１記載のペリクルフレーム。
4. 前記複数の溝は、前記外周面の高さ方向の中間部から前記フォトマスク用環状面に向けて延在形成され、
   前記複数の溝が形成されていない前記外周面の高さ方向の中間部から前記ペリクル膜用環状面における前記外周面の部分は、前記中間部から前記ペリクル膜用環状面に向かうに従って前記外周面の外方に次第に変位する傾斜面で形成されている、
   ことを特徴とする請求項３記載のペリクルフレーム。
5. 前記溝は前記中間部から前記ペリクル膜用環状面に至る長さと、この長さと直交する方向の幅と、深さとを有し、
   前記溝の前記中間部における端部は、前記幅方向と深さ方向に沿って延在する端面を有し、
   前記端面に、前記ペリクル膜用環状面に近接する方向に窪む凹部が形成されている、
   ことを特徴とする請求項３記載のペリクルフレーム。
6. 前記請求項１乃至５の何れかのペリクルフレームの係合部に係合可能な係合部を有する、
   ことを特徴とするペリクルフレーム剥離治具。

Images