JP2012058267A - 大型ペリクル用枠体、大型ペリクル及び大型ペリクル用枠体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】枠体の製造容易性を確保しつつ露光有効面積の縮小を抑制する。
【解決手段】略矩形状に形成されて大型ペリクル膜３を展張支持する大型ペリクル用枠体２を構成する長辺２ａ，２ｂの一部に、外側に向けて屈曲した屈曲部１０ａ，１０ｂを形成する。このように、長辺２ａ，２ｂの一部を屈曲させるという簡易な方法により屈曲部１０ａ，１０ｂを形成できるとともに、展張した大型ペリクル膜３の張力により大型ペリクル用枠体２の辺が内側に撓んだとしても、大型ペリクル用枠体２の内側に入り込む辺の最大変位量を小さくすることができるため、製造容易性を確保しつつ露光有効面積の縮小を抑制することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えばＩＣ（Integrated Circuit：集積回路）、ＬＳＩ（Large Scale Integration：大規模集積回路）、ＴＦＴ型ＬＣＤ（ThinFilm Transistor，Liquid Crystal Display：薄膜トランジスタ液晶ディスプレイ）等の半導体装置を製造する際のリソグラフィー工程で使用されるフォトマクス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る大型ペリクル用枠体に関する。

従来、半導体回路パターン等の製造においては、フォトマスクやレティクルの両面側にペリクルと称する防塵手段を配置して、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。

ペリクルの一般的な構造としては、金属、セラミックス、またはポリマー製の枠体の片側に、ポリマーまたはガラス等の透明な薄膜を貼り付け、その反対側に、マスクに貼り付けるための貼着剤層（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またはセルロース誘導体等の透明な高分子膜から成るペリクル膜を展張して接着し、且つ枠体の他方の縁面に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している。

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、その異物が半導体ウエハ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ため、半導体ウエハ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。

また、近年では、各種のマルチメディアの普及により、高画質、高精細表示が可能な大型のカラーＴＦＴＬＣＤのフォトリソグラフィ工程で使用される大型のフォトマスクに適用できる大型ペリクルが要望されている。

このような大型のペリクルにあっては、展張されたペリクル膜の張力により枠体が内側に撓みやすくなり、露光有効面積が小さくなるという問題がある。そこで、特許文献１及び２では、大型ペリクル用枠体の長辺を外側に湾曲した太鼓状としておき、展張したペリクル膜の張力により大型ペリクル用枠体の辺が直線状になるようにすることが提案されている。

特許第４００４１８８号公報 特許第４０４３２３２号公報

しかしながら、特許文献１及び２のように、大型ペリクル用枠体の辺全体を曲線状に湾曲させるのは技術的に難しいため、大型ペリクル用枠体の製造容易性が大きく低下するという問題がある。また、寸法精度よく湾曲させるのは技術的に難しいため、バラツキによっては、大型ペリクル膜を展張後にコーナー付近に若干の湾曲部が残る可能性がある。このため、湾曲部の大きさによってはマウンターの貼り付け時に湾曲部を押さえ込む可能性があり、膜シワや異物発生の恐れがでてくる。

そこで、本発明は、製造容易性を確保しつつ露光有効面積の縮小を抑制することができ、コーナー付近に大きな湾曲部が残らない大型ペリクル用枠体及び大型ペリクルを提供することを目的とする。

本発明に係る大型ペリクル用枠体は、略矩形状に形成されて大型ペリクル膜を展張支持する大型ペリクル用枠体であって、当該大型ペリクル用枠体を構成する辺の一部に、外側に向けて屈曲した屈曲部が形成されていることを特徴とする。

本発明に係る大型ペリクル用枠体によれば、辺の一部を外側に向けて屈曲させるという簡易な方法により屈曲部を形成することができる。そして、この屈曲部により辺の直線連続性が切られるため、大型ペリクル用枠体に大型ペリクル膜を展張した際に、大型ペリクル膜の張力により大型ペリクル用枠体の辺が内側に撓んだとしても、大型ペリクル用枠体の内側に入り込む辺の最大変位量を小さくすることができる。これにより、製造容易性を確保しつつ露光有効面積の縮小を抑制することができる。そして、大型ペリクル膜を展張する際に、大型ペリクル用枠体の内側への撓み量を公差範囲内（規定内）に収めることが容易となる上、枠体の角部から屈曲部までは直線性を維持しているため、角部から屈曲部の間にマウンターの貼付けジグを取り付ける際に、マウンターに不具合を生じさせないようにすることができる。

また、対向する一対の長辺と対向する一対の短辺とを有しており、屈曲部は、少なくとも一方の長辺に形成されていることが好ましい。このように、少なくとも一方の長辺に屈曲部を形成することで、最も撓みやすい部分の撓みを抑制できるために露光有効面積の縮小を効果的に抑制することができる。

本発明に係る大型ペリクルは、上記の何れかに記載の大型ペリクル用枠体と、大型ペリクル用枠体に展張支持された大型ペリクル膜と、を有することを特徴とする。

本発明に係る大型ペリクルによれば、上述した大型ペリクル用枠体を有することで、大型ペリクル用枠体の製造容易性を確保しつつ、大型ペリクル用枠体に大型ペリクル膜を展張しても露光有効面積の縮小を抑制することができる。

本発明に係る大型ペリクル用枠体の製造方法は、略矩形状に形成されて大型ペリクル膜を展張支持する大型ペリクル用枠体の製造方法であって、大型ペリクル用枠体の辺の一部を外側に向けて屈曲した屈曲部を形成することを特徴とする。

本発明に係る大型ペリクル用枠体の製造方法によれば、辺の一部を外側に向けて屈曲させるという簡易な方法により屈曲部を形成することができる。この製造方法により製造された大型ペリクル用枠体は、屈曲部により辺の直線連続性が切られるため、大型ペリクル用枠体に大型ペリクル膜を展張した際に、大型ペリクル膜の張力により大型ペリクル用枠体の辺が内側に撓んだとしても、大型ペリクル用枠体の内側に入り込む辺の最大変位量を小さくすることができる。これにより、製造容易性を確保しつつ露光有効面積の縮小を抑制することができる。

本発明によれば、製造容易性を確保しつつ露光有効面積の縮小を抑制することができる。

大型ペリクルの実施形態を示す斜視図である。 大型ペリクル用枠体を上から見た概略平面図である。 大型ペリクルの製造工程を説明するための図である。 大型ペリクルの製造工程を説明するための図である。 露光有効面積を説明するための図である。

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、以下の説明において、同一又は相当部分には同一符号を付すこととする。

図１は、大型ペリクルの実施形態を示す斜視図であり、図２は、大型ペリクル用枠体を上から見た概略平面図である。図１及び図２に示すように、大型ペリクル１は、略矩形環状の大型ペリクル用枠体２と、大型ペリクル用枠体２の上縁面２ｅに接着された大型ペリクル膜３とを備えている。なお、図示しないが、大型ペリクル１は、大型ペリクル用枠体２の下縁面に塗布された貼着剤層と、貼着剤層に粘着され、この貼着剤層を保護する保護フィルムとを更に備えている。

大型ペリクル用枠体２は、対向する一対の長辺２ａ，２ｂと、この長辺２ａ，２ｂよりも短い対向する一対の短辺２ｃ，２ｄと、が構成されている。そして、一対の長辺２ａ，２ｂと一対の短辺２ｃ，２ｄとにより囲まれる内側に略矩形状の開口部４が形成される。このため、一対の長辺２ａ，２ｂ及び一対の短辺２ｃ，２ｄが開口部４の周縁部を構成する。なお、大型ペリクル用枠体２には、短辺２ｃ，２ｄ側の側面６に、溝部７が長手方向（辺方向）に沿って設けられている。

開口部４の開口面積は、好ましくは１０００ｃｍ^２以上、より好ましくは３０００ｃｍ^２以上、より好ましくは５０００ｃｍ^２以上であり、上限として好ましくは３５０００ｃｍ^２以下である。

長辺２ａ，２ｂの幅Ａ及び短辺２ｃ，２ｄの幅Ｂは、露光面積を確保する観点からは細ければ細いほど好ましいが、細すぎると大型ペリクル膜３の展張時に大型ペリクル膜３の張力で大型ペリクル用枠体２が撓んでしまうという問題が生じるおそれがある。各辺の長さに対して剛性を考慮した幅の太さになるため、長辺２ａ，２ｂの幅Ａ及び短辺２ｃ，２ｄの幅Ｂは、３ｍｍ〜２５ｍｍ程度とすることができる。

大型ペリクル用枠体２の厚みＣは、関しても薄ければ薄いほど軽くて扱いやすい大型ペリクル１となるが、薄すぎると大型ペリクル膜３の展張時に大型ペリクル膜３の張力で大型ペリクル用枠体２が撓んでしまうという問題が生じるおそれがある。各辺２ａ〜２ｄの長さに応じて両者のバランスから、大型ペリクル用枠体２の厚みＣは、好ましくは３．５ｍｍ〜１２ｍｍ程度とすることができる。

具体的に説明すると、一対の長辺２ａ，２ｂは、それぞれ同一寸法で形成されており、例えば、幅Ａが９．０ｍｍの柱部材により長さが８００ｍｍに形成されている。一対の短辺２ｃ，２ｄは、それぞれ同一寸法で形成されており、例えば、幅Ｂが７．０ｍｍの柱部材により長さが４８０ｍｍに形成されている。つまり、短辺２ｃ，２ｄの平面視（上面視）における幅Ｂは、長辺２ａ，２ｂの幅Ａよりも狭い。大型ペリクル用枠体２の角部５の曲率は、例えば、Ｒ＝２ｍｍである。

そして、一対の長辺２ａ，２ｂの中央部には、外側に向けて屈曲した屈曲部１０ａ，１０ｂが形成されている。

屈曲部１０ａ，１０ｂは、外側に向けて角状に屈曲していれば如何なる形状であってもよく、製造容易性の観点からは、屈曲部１０ａ，１０ｂの形状を三角状とすることが好ましい。また、屈曲部１０ａ，１０ｂは、各長辺２ａ，２ｂを多角形状に屈曲して形成してもよい。なお、屈曲部１０ａ，１０ｂは、例えば、直線状に形成された各長辺２ａ，２ｂの中央部に外側に向かって外力を加えることによって形成することができ、例えば、打ち出しによって形成することができる。

ここで、外側に向かって外力を加えることによって形成する方法が、屈曲状を切り出すよりも製造簡易性がよくなるため好ましい。屈曲状を切り出す場合は、大型ペリクル枠体の処理工程において、枠体は弾性変形領域であり寸法精度が若干悪くなることがあるため、枠体を作製する最終段階で、寸法精度を出すために何らかの修正工程が入る場合が多い。一方で、外力を加えることによって形成する場合は、塑性変形領域となるため寸法精度が湾曲寸法精度より良くなり、そのような修正工程が不要になる。

長辺２ａ，２ｂに対する屈曲部１０ａ，１０ｂの突出幅Ｅは、好ましくは長辺２ａ，２ｂの長さＡの０．０１〜５．００％、より好ましくは長辺２ａ，２ｂの長さＡの０．０１〜３．００％、更に好ましくは長辺２ａ、２ｂの長さＡの０．０３〜１．００％である。である。

このような形状に形成される大型ペリクル用枠体２は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金（５０００系、６０００系、７０００系等）、鉄及び鉄系合金、セラミックス（ＳｉＣ、ＡｌＮ、Ａｌ２Ｏ３等）、セラミックスと金属との複合材料（Ａｌ−ＳｉＣ、Ａｌ−ＡｌＮ、Ａｌ−Ａｌ_２Ｏ_３等）、炭素鋼、工具鋼、ステンレスシリーズ、マグネシウム合金、または、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂等の樹脂からなり、平面視、略矩形状を呈している。ペリクルは、貼着剤層を介してマスクに張り付くため、剛性が高くて比較的重量が小さいものが好ましいため、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム合金、樹脂等がより好ましい素材となる。

大型ペリクル用枠体２の表面処理としては、アルマイト処理、塗装、塗料コーティング、めっき処理、低融点ガラスフリット処理、ＣＶＤ処理、スパッタ法などによるＰＶＤ処理などが考えられる。

大型ペリクル１を構成する大型ペリクル膜３は、例えばニトロセルロースやセルロース誘導体、フッ素系ポリマー、またはシクロオレフィン系ポリマー等の透明な高分子膜からなり、その厚さは、例えば１０μｍ以下０．１μｍ以上が好ましい。

この大型ペリクル膜３は、大型ペリクル用枠体２の開口部４を覆うように上縁面２ｅに展張され、大型ペリクル用枠体２に貼着支持されている。

大型ペリクル膜３を大型ペリクル用枠体２の上縁面２ｅに接着する接着剤は、例えば、アクリル樹脂接着剤、エポキシ樹脂接着剤、シリコーン樹脂接着剤、または含フッ素シリコーン接着剤等のフッ素系ポリマーを用いることができる。

また、貼着支持する粘着材としては、スチレンエチレンブチレンスチレン、スチレンエチレンプロピレンスチレン、もしくはオレフィン系等のホットメルト粘着材、シリコーン系粘着材、アクリル系粘着材、または発泡体を基材とした粘着テープを用いることができる。粘着材層の厚さは大型ペリクル用枠体２の厚さと粘着材厚さの合計が、規定された大型ペリクル膜３とフォトマスクの距離を越えない範囲で設定するものであり、例えば、１０ｍｍ以下０．０１ｍｍ以上が好ましい。

また、大型ペリクル膜３をフォトマスクに貼り付けた際に貼着剤層の内側に空間が存在すると、該空間に異物が滞留する可能性がある。そのため、大型ペリクル用枠体２の下縁面に粘着剤を塗布する際には、大型ペリクル１をフォトマスクに貼り付ける際の加圧で粘着剤層が潰れて広がることを考慮した上で、加圧時に開口部４に粘着剤がはみ出さない程度に大型ペリクル用枠体２の開口部４内側寄りに塗布することが好ましい。具体的には、貼着剤層内側の空間が粘着剤層の塗布幅の０．３５倍以内となるように塗布することが好ましい。粘着剤層の塗布幅は大型ペリクル用枠体２の各辺２ａ〜２ｄの幅に対し０．３〜０．６倍であることが好ましく、大型ペリクル用枠体２各辺２ａ〜２ｄに沿って塗布することが好ましい。

粘着材を保護する保護フィルムとしては、ポリエチレンテレフタレート樹脂、またはポリエチレン樹脂からなるフィルムを用いることができる。また、粘着材の粘着力に応じて、離型剤、例えばシリコーン系離型剤、またはフッ素系離型剤を、保護フィルムの表面に塗布しても良い。保護フィルムの厚さは、例えば、１ｍｍ以下０．０１ｍｍ以上が好ましい。

次に、大型ペリクル１の製造方法について説明する。

図３及び図４は、大型ペリクルの製造工程を説明するための図である。図３及び図４では、図２に示す大型ペリクル用枠体２を用いて大型ペリクル１を製造する方法を示している。

まず、図３（ａ）に示すように、大型ペリクル用枠体２の基材となる母材から枠体２１を切り抜く。なお、後述するように枠体２１の長辺２ａ，２ｂは、屈曲部１０ａ，１０ｂの形成により屈曲されるため、この屈曲により短くなる分を加味して、枠体２１の切り出し長さを算出する。

次に、図３（ｂ）に示すように、枠体２１の長辺の中央部を屈曲させて屈曲部１０ａ，１０ｂを形成する。これにより、大型ペリクル用枠体２が形成される。

次に、図４に示すように、大型ペリクル用枠体２に大型ペリクル膜３を展張して接着する。すると、展張した大型ペリクル膜３の張力により大型ペリクル用枠体２の長辺２ａ，２ｂが内側に撓み、露光有効面積が縮小する。

ここで、図５を参照して、露光有効面積の縮小度合いについて、屈曲部が形成されていない従来の大型ペリクル用枠体に大型ペリクル膜を展張した場合と、本実施形態に係る大型ペリクル用枠体に大型ペリクル膜を展張した場合とを比較する。なお、図５において、一点鎖線は従来の大型ペリクル用枠体２’を示しており、実線は本実施形態に係る大型ペリクル用枠体２を示している。

図５に示すように、従来の大型ペリクル用枠体２’は、長辺２ａ，２ｂが直線状に形成されているため、展張された大型ペリクル膜３の張力による長辺２ａ，２ｂの最大変位点は、長辺２ａ，２ｂの中央部となる。このため、従来の大型ペリクル用枠体２’に大型ペリクル膜３が展張されると、その張力により長辺２ａ，２ｂの中央部が内側に大きく撓み、露光有効面積が大幅に縮小される。

これに対し、本実施形態に係る大型ペリクル用枠体２は、このような最大変位点となる長辺２ａ，２ｂの中央部が屈曲部１０ａ，１０ｂにより外側に向けて屈曲しているため、展張された大型ペリクル膜３の張力により大型ペリクル用枠体２の長辺２ａ，２ｂが内側に撓んだとしても、露光有効面積の縮小が抑制される。

このように、本実施形態によれば、長辺２ａ，２ｂの一部を外側に向けて屈曲させるという簡易な方法により屈曲部１０ａ，１０ｂを形成することができる。そして、この屈曲部１０ａ，１０ｂにより長辺２ａ，２ｂの直線連続性が切られるため、大型ペリクル用枠体２に大型ペリクル膜３を展張した際に、大型ペリクル膜３の張力により大型ペリクル用枠体２の長辺２ａ，２ｂが内側に撓んだとしても、大型ペリクル用枠体２の内側に入り込む長辺２ａ，２ｂの最大変位量を小さくすることができる。これにより、製造容易性を確保しつつ露光有効面積の縮小を抑制することができる。

ここで、大型ペリクル用枠体２はシート状の母材から切り出すことにより製造される際に発生した残留応力を開放させるため、加熱工程等を行うことが好ましい。

そして、最大変位点となる長辺２ａ，２ｂの中央部に屈曲部１０ａ、１０ｂを形成することで、作業工数を最小限に抑えた上で、露光有効面積の縮小を効果的に抑制することができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、一対の長辺の双方に屈曲部を形成するものとして説明したが、一方の長辺にのみ屈曲部を形成してもよい。

また、上記実施形態では、屈曲部を長辺にのみ形成するものとして説明したが、短辺に形成する溝に図示しないハンドリング冶具で保持が可能である限りにおいて、短辺に形成してもよい。

また、上記実施形態では、長辺の中央部に屈曲部が１つ形成されるものとして説明したが、屈曲部の形成位置及び数に制限はなく、例えば、長辺の中央部や両端部に屈曲部を２つ形成してもよい。

なお、長辺の中央部に屈曲部が１つ形成される場合は、屈曲部１０ａ，１０ｂの長さＤ（図２参照）は、好ましくは長辺２ａ，２ｂの長さＡの２０〜１００％、より好ましくは長辺２ａ，２ｂの長さＡの３０〜１００％である。

１…大型ペリクル、２…大型ペリクル用枠体、２ａ，２ｂ…長辺、２ｃ，２ｄ…短辺、２ｅ…上縁面、３…大型ペリクル膜、４…開口部、５…角部、６…側面、７…溝部、１０ａ，１０ｂ…屈曲部、２１…枠体。

Claims (4)

1. 略矩形状に形成されて大型ペリクル膜を展張支持する大型ペリクル用枠体であって、
   当該大型ペリクル用枠体を構成する辺の一部に、外側に向けて屈曲した屈曲部が形成されていることを特徴とする、大型ペリクル用枠体。
2. 対向する一対の長辺と対向する一対の短辺とを有しており、
   前記屈曲部は、少なくとも一方の前記長辺に形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の大型ペリクル用枠体。
3. 請求項１又は２に記載の大型ペリクル用枠体と、
   前記大型ペリクル用枠体に展張支持された大型ペリクル膜と、
   を有することを特徴とする大型ペリクル。
4. 略矩形状に形成されて大型ペリクル膜を展張支持する大型ペリクル用枠体の製造方法であって、
   前記大型ペリクル用枠体の辺の一部を外側に向けて屈曲した屈曲部を形成することを特徴とする、大型ペリクル用枠体の製造方法。

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