JP2010217718A - ペリクル収納容器 - Google Patents

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Abstract

【課題】蓋の剛性を上げて、蓋とペリクルとの接触等を防止でき、また蓋の取り外し作業を簡単に行うことができ、さらに蓋とペリクル載置台との隙間の発生を防止できるペリクル収納容器を提供する。
【解決手段】ペリクル収納容器1の蓋4は、ペリクル収納時にペリクル載置台3に接触する外周部10と、外周部10の内側に位置しペリクル載置台3と接触しない内周部11を有している。内周部10は、中央に位置する天井部20と、天井部20と外周部10を接続する側面部21とを有している。側面部21は、垂直断面が曲率半径5mm以上50mm以下の複数の湾曲線分21a、21bを含む複数段の曲線形状を有している。
【選択図】図2

Description

本発明は、LSI、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)等を製造する際のフォト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に異物が付着することを防止するために用いられるペリクルを収納する容器に関する。特に展張されたペリクル膜の面積が10000cm2以上の大型ペリクル用のペリクル収納容器に関する。
本発明は、ペリクルの収納容器に関する技術であるが、先ず、ペリクルについて説明する。
従来、半導体装置や液晶ディスプレイ等の微細回路パターン製造時のフォトリソグラフィー工程においては、一般にペリクルと呼ばれる防塵手段を用いて、フォトマスクやレティクルへの異物の付着を防止することが行われている。
ペリクルは、例えばフォトマスク或いはレティクルの形状に合わせた形状を有する厚さと幅が数ミリ程度の枠体の上縁面に、厚さ10μm以下のニトロセルロース、セルロース誘導体、または含フッ素ポリマーなどの透明な高分子膜であるペリクル膜を展張して接着し、かつ該枠体の下縁面に粘着材を塗着すると共に、この粘着材に所定の接着力で保護フィルムを粘着させたものである。
前記粘着材は、ペリクルをフォトマスク或いはレティクルに固着するためのものであり、また、保護フィルムは、該粘着材がその用に供されるまで該粘着材の接着力を維持するために、該粘着材の接着面を保護するものである。
このようなペリクルは、一般的には、ペリクルを製造するメーカー(以下「製造者」ともいう。)から、フォトマスク或いはレティクル(以下「マスク等」ともいう。)を製造するメーカー(以下「使用者」ともいう。)に供給される。使用者では、ペリクルをマスク等に貼付の後、ペリクルで保護されたマスク等を半導体メーカー、液晶パネルメーカー等のリソグラフィーを行うメーカーに供給する。
このペリクルを製造者から使用者に運搬するにあたっては、ペリクルに異物が付着するのを防ぎ、或いはペリクルが損傷するのを防ぐために、該ペリクルをペリクル載置台と蓋とからなるペリクル収納容器内に収納し、更に防塵袋等に収納して運搬するのが一般的である。ペリクル収納容器の蓋は、ペリクル載置台上に被せた状態でペリクル載置台と接触する外周部と、該外周部の内側部分であって該状態でペリクル載置台と接触しない天井部とからなっている。
ところで、ペリクル収納容器には、ペリクルに塵埃を付着させないための密封性が必要になる。また、ペリクル収納用には、蓋がペリクル膜に接触しペリクル膜が汚染或いは破損するのを防止するため、ペリクル膜に非接触な状態で確実に保持し得る保持性が要求される。
このため、ペリクル収納容器は、蓋やペリクル載置台の変形を抑える必要がある。そこで、本出願人は特開2005−49765号公報(特許文献1)に記載したように、トレイまたは蓋の少なくとも一方に補強板を取り付けてペリクル収納容器の変形を抑制し、マスク用粘着材層の一部に局所的に重量がかかることによるエアーパスの発生や反りやたわみによってトレイや蓋がペリクルに接触することを防止する技術を提案した。
また、特開2006−195090号公報(特許文献2)には、蓋が平面から少なくとも2段階に絞られた形状を有する収納容器が提案されており、蓋を2段階以上に段階的に絞ると縦、横の両方向に対してリブを設けたことになり強度に優れ好ましいとの記載がある。
また、特開2008−116667号公報(特許文献3)には、蓋体を開ける際の収納容器内への急激な外気の巻き込みを防止するために、蓋体の上面に、蓋体外形の何れか一辺と成す角度が10°以内で、なおかつ他のリブと交差しないリブを少なくとも1つ設けたことを特徴とするペリクル収納容器が提案されている。
一方、剛性の向上を目的とするものではないが、特開2007−328226号公報(特許文献4)には、蓋体が自重によりたわんだ時にペリクル膜に付着することがないように、蓋体中央部が密閉状態において平坦状又は外方向に凸形状を維持することを特徴とするペリクル収納容器が提案されている。
特開2005−49765号公報 特開2006−195090号公報 特開2008−116667号公報 特開2007−328226号公報
しかしながら、上述の技術では、例えば貼張されたペリクル膜の面積(以下、単に「面積」ともいう。)が10000cm2を越え50000cm2にも及ぶような従来想定されていない大型ペリクル用の収納容器の場合に、蓋が大型になるため、蓋の変形を十分に抑えることはできない。
このため、例えば蓋の天井部が自重で撓んで、ペリクルと接触等する恐れがある。また、蓋を開けるために蓋の天井部がロボットハンド等により吸着され持ち上げられる際に、蓋の上方への撓みが生じ、それによって蓋とペリクル載置台とで形成されている内部空間の容積が増えて当該内部空間の圧力が減少する。これにより、蓋が外れなくなる恐れがある。
さらに、蓋の中央部に自重による下向きのモーメントがかかるため、蓋の外周部付近にその反力として上向きのモーメントが働く。このため、蓋の外周部がペリクル載置台から離れ、蓋とペリクル載置台との間に隙間が発生して、異物が入り込む可能性がある。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、蓋の剛性を上げて、蓋とペリクルとの接触等を防止でき、また蓋の取り外し作業を簡単に行うことができ、さらに蓋とペリクル載置台との隙間の発生を防止できるペリクル収納容器を提供することをその目的とする。
本発明者は、上述の課題に対して、蓋の天井部と外周部を接続する側面部の形状を工夫することにより、蓋の剛性が向上することを見出して本発明に至った。
前記目的を達成するための本発明に係るペリクル収納容器は、以下の構成による。
(1)ペリクルを載置するペリクル載置台と当該ペリクル載置台上に被せる蓋とを有するペリクル収納容器であって、前記蓋は、ペリクル収納時に前記ペリクル載置台に接触する外周部と、該外周部の内側に位置し前記ペリクル載置台と接触しない内周部を有し、前記内周部は、中央に位置する天井部と、当該天井部と前記外周部を接続する側面部とを有し、前記側面部は、垂直断面が曲率半径5mm以上50mm以下の複数の湾曲線分を含む複数段の曲線形状を有していることを特徴とする、ペリクル収納容器。
(2)前記複数の湾曲線分は、前記外周部に隣接した最外湾曲線分、前記天井部に隣接した最内湾曲線分、及び該最外湾曲線分と該最内湾曲線分の間に位置する中間湾曲線分からなり、該最外湾曲線分の曲率半径が該最内湾曲線分の曲率半径より小さいことを特徴とする、(1)に記載のペリクル収納容器。
(3)前記中間湾曲線分の曲率半径が前記最内湾曲線分の曲率半径と同じかそれより小さく、かつ前記最外湾曲線分の曲率半径と同じかそれより大きいことを特徴とする、(2)に記載のペリクル収納容器。
(4)前記側面部は、外側に凸の湾曲線分と内側に凸の湾曲線分とを交互に有する曲線形状を有していることを特徴とする、(1)〜(3)のいずれかに記載のペリクル収納容器。
(5)前記天井部は、中心側が高く前記ペリクル載置台の載置面に対し0.5〜5°の角度を有する傾斜部を有することを特徴とする、(1)〜(4)のいずれかに記載のペリクル収納容器。
(6)前記天井部は、外側に凸の湾曲形状を有することを特徴とする、(1)〜(4)のいずれかに記載のペリクル収納容器。
(7)蓋は、真空成形によって成形されていることを特徴とする、(1)〜(6)のいずれかに記載のペリクル収納容器。
(8)前記側面部の少なくとも一部は、垂直断面が左右対称に蛇行する波形形状に形成されていることを特徴とする、(1)〜(7)のいずれかに記載のペリクル収納容器。
本発明によれば、蓋とペリクルとの接触等を防止でき、また蓋の取り外し作業を簡単に行うことができ、さらに蓋とペリクル載置台との隙間の発生を防止できる。また、蓋の側面部に湾曲線分による狭い凹部ができないため洗浄性に優れ、また、蓋の側面部に角部ができないため蓋を通じた蓋内部の視認性に優れている。
ペリクル収納容器の構成の概略を示す斜視図である。 ペリクル収納容器の構成の概略を示す縦断面図である。 蓋の側面部の拡大断面図である。 蓋の天井部に傾斜部がある場合のペリクル収納容器の構成の概略を示す縦断面図である。 蓋の天井部が凸状になっている場合のペリクル収納容器の構成の概略を示す縦断面図である。 直線線分を含む蓋の側面部の拡大断面図である。 複数の湾曲線分の曲率半径を変えた場合の蓋の側面部の拡大断面図である。
以下、図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態について説明する。図1は、本実施の形態に係るペリクル収納容器1の構成の概略を示す斜視図である。図2は、ペリクル収納容器1の構成の概略を示す縦断面の説明図である。
ペリクル収納容器1は、ペリクル2を載置するペリクル載置台3と、当該ペリクル載置台3上に被せる蓋4を有している。
ペリクル載置台3は、例えば厚みのある方盤形状を有し、上面に平坦な載置面3aが形成されている。
蓋4は、平面から見て方形状に形成され、ペリクル2の収納時にペリクル載置台3に接触する外周部10と、外周部10の内側に位置しペリクル載置台3と接触しない内周部11を有している。外周部10は、平坦で方形の枠形状を有し、ペリクル載置台3の外周部に気密に接触できる。蓋4には、透明な材質が用いられる。また、外周部10は、平板状に限られず、蓋4とペリクル載置台3が互いに嵌合するような凹凸構造が設けられていてもよい。
内周部11は、中央に位置する円状の天井部20と、天井部20の周囲に位置し天井部20と外周部10を接続する側面部21とを有している。側面部21は、図2に示すように複数の湾曲線分を含む複数段、例えば3段の曲線形状を有している。側面部21は、例えば図3に示すように内側に凸の円弧状の湾曲線分21aと外側に凸の円弧状の湾曲線分21bとを下からこの順で交互に連続して有している。
側面部21の湾曲線分21a、21bは、例えば垂直断面の曲率半径R1〜R6が5mm以上50mm以下の範囲に入るように設定されている。なお、各湾曲線分21a、21bの曲率半径は、同じであっても異なっていてもよい。
ペリクル載置台3や蓋4の材質は、特に限定するものではないが、エンジニアリングプラスチック、強化プラスチック、金属等が挙げられる。軽量化、成型性の観点から、プラスチック素材が選択される場合が多く、アクリル樹脂、アクリロニトリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂等を用いることができる。更に上記樹脂以外に、ポリエチレンテレフタレート以外のポリエステル樹脂、ポリエチレンやポリプロピレン等のオレフィン系樹脂、ポリスチレンやアクリロニトリル・スチレン樹脂等のポリスチレン系樹脂等を用いることもできる。上記の樹脂には、静電気による異物付着を防止するために制電性を付与しても良い。また、繊維強化プラスチックも用いることが出来る。金属を選択する場合、軽量化の観点から、アルミニウムを用いてもよい。
ペリクル載置台3や蓋4は、上述の材質の板を用いて、真空成形、射出成形、または貼り合せ等の組立にて製造することができるが、真空成形で製造することが好ましい。蓋4の厚さは、1mm〜10mmが望ましい。
ペリクル載置台3や蓋4の寸法は、収納されるペリクル2の大きさに応じて設定されており、本実施の形態では、面積が10000cm2以上のペリクル2を収納するため、当該ペリクル2より大きい寸法を有している。
例えばペリクル2は、図1及び図2に示すように面積が10000cm2以上のペリクル膜2cと、該ペリクル膜2cの外周部が貼着されたペリクルフレーム2a、及びペリクルフレーム2aをマスクやレティクルに貼着するためにペリクルフレーム2aに沿って塗布されたマスク用粘着材層2b等を有している。マスク用粘着材層2bの表面(下面)には、離型紙等の保護フィルム等からなる離型材2dが貼着されている。
ペリクル2のペリクル載置台3への固定方法としては、マスク用粘着材層2bより面積が大きい離型材2dを使用して、離型材2dのはみ出し部分を粘着テープによりペリクル載置台3に貼着したり、ペリクルフレーム2aに形成した係止溝にペリクル載置台3に設けた係止部材を係止したり、ペリクル載置台3と蓋4とでペリクルフレーム2aを挟持して固定する等、特に限定されるものではない。
ペリクル2を上記ペリクル収納容器1に収納する際には、図1及び図2に示すように、ペリクル載置台3の載置面3aの中央付近にペリクル2を載置し固定した状態で、ペリクル載置台3に蓋4が被せられる。その後、例えばペリクル載置台3と蓋4が、四角等をクリップ等で把持して留められるか、或いは粘着テープを外周部に張り巡らすことによって留められるかして、ペリクル2のある内部空間Aが密封される。なお、ペリクル載置台3と蓋4を固定する方法は、特に限定されるものではない。
また、ペリクル2がペリクル収納容器1から取り出される際には、例えばペリクル自動取り出し機のロボットハンドが蓋4の天井部20に吸着され、蓋4が上方に持ち上げられる。このとき、側面部21の曲線形状により蓋4の剛性が上がっており、蓋4が変形しないため、内部空間Aの容積が大きく変動せず、内部圧力も変動しないため、蓋4がそのまま上方に持ち上げられ、ペリクル2が取り出される。
以上の実施の形態によれば、蓋4の側面部21は、垂直断面が曲率半径5mm以上50mm以下の複数の湾曲線分R1〜R6を含む複数段の曲線形状を有しているので、蓋4全体の剛性が向上する。この結果、大型のペリクル収納容器1であっても蓋4の変形を十分に防止でき、蓋4の撓みによる蓋4とペリクル2との接触や、蓋4とペリクル載置台3との間の隙間の形成が防止される。また、蓋4を外す際に天井部20を引っ張り上げても、内部空間Aの容積が大きく変動せず、内部空間Aの圧力が維持されるため、蓋4が外れないことがなく、蓋4の取り外し作業が簡単に行われる。
さらに、湾曲線分21a、21bの曲率半径R1〜R6が50mm以下なので、蓋4の剛性の向上の効果が大きく、また5mm以上なので、狭小な隙間がなく洗浄性に優れている。また、外部からの蓋内部への視認性も高くなる。
上記実施の形態では、側面部21が、内側に凸の湾曲線分21aと外側に凸の湾曲線分21bとを交互に有する曲線形状を有しているので、蓋4の剛性がさらに上がる。これにより、例えば上方から引っ張って蓋4を外す際の内部空間Aの容積の変動をさらに低減でき、蓋4の取り外しの作業性をさらに向上できる。
また、蓋4は、真空成形によって成形されている。真空成形は、射出成型と異なり、大型のペリクル収納容器の蓋の成型に優れているが、複雑な形状のリブなどの補強部材を形成することはできない。本実施の形態によれば、蓋4の側面部21を多段の曲線形状に形成することにより、大型のペリクル収納容器1の蓋4を真空成形した場合であっても、蓋4の高い剛性を確保できる。
また、側面部21の少なくとも一部は、垂直断面が左右対称に蛇行する波形形状に形成されているので、ばねのような弾性を有し、側面部21は、当該側面部21に沿った方向の外力や側面部21を横切る方向の外力に対して反発力を生じさせることができる。この結果、自重を含む何らかの外力が働いた場合に側面部21の変形、さらにその側面部21を含んでいる蓋4全体の変形が抑制される。これによっても、蓋4の変形による蓋4とペリクル2との接触等が防止される。
上記構成に加えて、以下のいずれかの構成を追加することで、天井部20の自重による撓みで天井部20がペリクル2と接触する可能性をさらに下げることができる。
例えば天井部20は、図4に示すように中心側が高くペリクル載置台3の載置面3aに対し0.5〜5°の角度θを有する傾斜部20aを有するようにしてもよい。この場合、傾斜部20aの中央は平坦部であってもよい。
また、天井部20は、図5に示すように外側に凸の湾曲形状を有していてもよい。この場合、例えば蓋4の天井部20における凸型の曲面形状の曲率半径は、4000mm〜1000mm、好ましくは、3500mm〜1000mm、より好ましくは、3000〜1000mmであってもよい。また、凸型の曲面形状の曲率半径は、ペリクル収納容器1の高さが不必要に高くならない程度の範囲で、小さいほど蓋の剛性が増し変形が抑制されるので望ましい。
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
例えば上記実施の形態の蓋4の側面部21は、3段の曲線形状であったが、それ以上の複数段の曲線形状を有していてもよい。また、蓋4の側面部21は、複数の湾曲線分が含まれていればよく、例えば図6に示すように湾曲線分21a、21bの間に直線線分21cが含まれていてもよい。なお、側面部21の湾曲線分の割合は、50%〜100%が望ましい。
また、側面部21の各湾曲線分21a、21bの曲率半径は、例えば図7に示すように、外周部10に隣接した最外湾曲線分Cが、天井部20に隣接した最内湾曲線分Dの曲率半径より小さくなるように設定されていてもよい。また最外湾曲線分Cと最内湾曲線分Dの間に位置する中間湾曲線分Eの曲率半径が最内湾曲線分Dの曲率半径と同じかそれより小さく、かつ最外湾曲線分Cの曲率半径と同じかそれより大きくてもよい。かかる場合、例えば外周部10側から天井部20側に向けて、内側に凸の曲率半径R1が5mm、外側に凸の曲率半径R2が10mm、内側に凸の曲率半径R3が10mm、外側に凸の曲率半径R4が10mm、内側に凸の曲率半径R5が10mm、外側に凸の曲率半径R6が30mmの湾曲線分で構成されていてもよい。
かかる場合、外周部10に隣接する最外湾曲線分Cの曲率半径が小さいので、自重の撓みによる外側への広がりを抑制できる。また、外周部10から側面部21を急激に立ち上げることにより、ペリクル2に対し蓋4を極力小さくすることができ、これによりペリクル収納容器1を小型化できる。また、側面部21の立ち上げ部分におけるペリクル2と蓋4との接触も防止できる。また、天井部20に隣接する最内湾曲線分Dの曲率半径が大きいので、外側からペリクル2が見やすくなる。また、湾曲によってできる溝に入ったゴミが取りやすくなる。
以下に具体的な実施例及び比較例を示すと共に、それらの評価について詳細に説明する。
〔実施例1〕
ペリクルは、外径寸法が幅1748mm×1526mm、高さ8mmのものを用いた、ペリクル収納容器のペリクル載置台は、外径寸法が幅1900mm×1700mm、高さ65mmのハニカム構造を有するアルミニウム製のパネルを用いた。ペリクル載置台の上部を覆う蓋は、外径寸法が幅1900mm×1700mm、高さ120mmの側面の断面が3段構造である、3mm厚のアクリル樹脂板の真空成型品を用いた。
蓋の外周部は、30mmの幅を有している。蓋の側面部は、垂直断面が3段の曲線形状であり、外周部に最も近い湾曲線分が曲率半径5mm、その湾曲線分からから2段目までの湾曲線分が曲率半径15mm、3段目までの湾曲線分が曲率半径30mmであり、全て湾曲線分で接続された構造を有している。天井部は、2°の傾斜部を有し、その傾斜部の長さを100mmとした。
そして、厚さ1mmのシリコーンゴムをペリクル載置台が蓋と接する面に貼り、ペリクル載置台に蓋をかぶせた。蓋の天井部を、正方形の頂点に配置された直径15cmの吸盤4つと中央に1つの計5つの吸盤により吸着把持し、上方向に持ち上げた後、水平方向を向いている蓋が鉛直方向を向くように90°回転させて開封作業を行った。その結果、スムーズに蓋を持ち上げることができ、蓋の変形がないため90°回転させても吸盤に吸着されていた。
〔実施例2〕
蓋の側面部は、垂直断面が3段の曲線形状であり、外周部に最も近い湾曲線分が曲率半径5mm、その湾曲線分から2段目までの湾曲線分が曲率半径12mm、3段目までの湾曲線分が曲率半径30mmであり、湾曲線分と湾曲線分を直線で結んだ構造にした以外は、実施例1と同様のペリクル収納容器を用いた。
蓋の天井部を実施例1と同様の吸盤により吸着把持し、上方向に持ち上げた後、水平方向を向いている蓋が鉛直方向を向くように90°回転させて開封作業を行った。その結果、スムーズに蓋を持ち上げることができ、蓋の変形がないため90°回転させても吸盤に吸着されていた。
〔比較例1〕
蓋の外周部は、30mmの幅を有する。蓋の側面部は、垂直断面が1段の曲線形状であり、外周部と側面部との間の湾曲線分の曲率半径が10mm、側面部と天井部との間の湾曲線分の曲率半径が10mmであり、それ以外の側面部は直線で形成した。側面部の幅を60mmとし、傾斜部が無い天井部とした。これら構成以外は実施例1と同様のペリクル収納容器である。
蓋の天井部を実施例1と同様の吸盤により吸着把持し、上方向に持ち上げた後、水平方向を向いている蓋が鉛直方向を向くように90°回転させて開封作業を行った。その結果、変形しながらも蓋を持ち上げることができたが、90°回転させた時に蓋の変形が大きくなり吸盤から脱着し、蓋が落ちてしまった。
本発明は、ペリクル収納容器として利用することができる。
1 ペリクル収納容器
2 ペリクル
2a ペリクルフレーム
2b マスク用粘着材層
2c ペリクル膜
2d 離型材
3 ペリクル載置台
3a 載置面
4 蓋
10 外周部
11 内周部
20 天井部
21 側面部

Claims (8)

  1. ペリクルを載置するペリクル載置台と当該ペリクル載置台上に被せる蓋とを有するペリクル収納容器であって、
    前記蓋は、ペリクル収納時に前記ペリクル載置台に接触する外周部と、該外周部の内側に位置し前記ペリクル載置台と接触しない内周部を有し、
    前記内周部は、中央に位置する天井部と、当該天井部と前記外周部を接続する側面部とを有し、
    前記側面部は、垂直断面が曲率半径5mm以上50mm以下の複数の湾曲線分を含む複数段の曲線形状を有していることを特徴とする、ペリクル収納容器。
  2. 前記複数の湾曲線分は、前記外周部に隣接した最外湾曲線分、前記天井部に隣接した最内湾曲線分、及び該最外湾曲線分と該最内湾曲線分の間に位置する中間湾曲線分からなり、該最外湾曲線分の曲率半径が該最内湾曲線分の曲率半径より小さいことを特徴とする、請求項1に記載のペリクル収納容器。
  3. 前記中間湾曲線分の曲率半径が前記最内湾曲線分の曲率半径と同じかそれより小さく、かつ前記最外湾曲線分の曲率半径と同じかそれより大きいことを特徴とする、請求項2に記載のペリクル収納容器。
  4. 前記側面部は、外側に凸の湾曲線分と内側に凸の湾曲線分とを交互に有する曲線形状を有していることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載のペリクル収納容器。
  5. 前記天井部は、中心側が高く前記ペリクル載置台の載置面に対し0.5〜5°の角度を有する傾斜部を有することを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載のペリクル収納容器。
  6. 前記天井部は、外側に凸の湾曲形状を有することを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載のペリクル収納容器。
  7. 前記蓋は、真空成形によって成形されていることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか1項に記載のペリクル収納容器。
  8. 前記側面部の少なくとも一部は、垂直断面が左右対称に蛇行する波形形状に形成されていることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか1項に記載のペリクル収納容器。
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