JP2016062055A - ペリクルフレームおよびペリクル - Google Patents

Abstract

【課題】製造および取り扱いが容易であると共に、装着後のフォトマスクに与える歪が極めて小さいペリクルフレームおよびペリクルを提供する。
【解決手段】ペリクルフレームは、枠状をなすペリクルフレーム本体と、このペリクルフレーム本体のペリクル膜が張設される面の対面から、ペリクルフレーム本体の内面に沿って、ペリクルフレーム本体の幅の５〜３０％の厚さの垂直な張り出し部を有し、また、この垂直な張り出し部の終端から外側に向かって、ペリクル膜の張設される面と水平になるような厚さ０．３〜１ｍｍの水平な張り出し部を有する。
【選択図】図６

Description

本発明は、半導体デバイス、ＩＣパッケージ、プリント基板、液晶ディスプレイ又は有機ＥＬディスプレイなどを製造する際のゴミよけとして使用されるペリクルフレームおよびこのペリクルフレームを有するペリクルに関するものである。

ＬＳＩ、超ＬＳＩなどの半導体或は液晶ディスプレイ等の製造においては、半導体ウエハ又は液晶用ガラス板に紫外光を照射してパターンを作製するが、このときに用いるフォトマスクにゴミが付着していると、このゴミが紫外光を遮ったり、反射するために、転写したパターンの変形、短絡などが発生し、品質が損なわれるという問題があった。

このため、これらの作業は通常クリーンルームで行われているが、それでもフォトマスクを常に清浄に保つことが難しいので、フォトマスク表面にゴミよけとしてペリクルを貼り付けた後に露光を行っている。この場合、異物はフォトマスクの表面には直接付着せずペリクル上に付着するため、リソグラフィー時に焦点をフォトマスクのパターン上に合わせておけば、ペリクル上の異物は転写に無関係となる。

このペリクルは、一般に、光を良く透過させるニトロセルロース、酢酸セルロース又はフッ素樹脂などからなる透明なペリクル膜を、アルミニウム、ステンレス鋼、エンジニアリングプラスチックなどからなるペリクルフレームの上端面に接着して構成されている。また、ペリクルフレームの下端には、フォトマスクに装着するためのポリブデン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂などからなる粘着層および粘着層の保護を目的とした離型層（セパレータ）が設けられている。

近年、露光パターンの微細化に伴って、ペリクルを貼り付けることによるフォトマスクの歪みが問題視されるようになってきている。フォトマスクとペリクルフレームがマスク粘着材を介して締結されることで、ペリクルフレームの形状がフォトマスクの形状に影響を与えるため、フォトマスク表面に描画されていたパターンが本来のものから変形してしまうからである。

そのため、装着後のフォトマスク形状に与える影響が極めて小さいペリクルが要望されている。この解決策として、例えば、マスク粘着材を柔らかくしたり、ペリクルフレームの平面度を向上させたりといったことが提案されてきた。これら提案の方法では、ペリクルフレームの形状がフォトマスク形状に与える影響を低減することができるが、必ずしも十分ではない。ペリクルフレームやフォトマスクの平面度が共に完全ではないためであり、これらの組み合わせ次第ではその影響は大きくも小さくもなりうるからである。

従来の解決策では、特許文献１乃至３にみられるように、本質的には、ペリクルフレームの剛性をできるだけ小さくして、フォトマスクの形状に追随させる方が良いために、例えば、樹脂などの剛性の低い材質を使用したり、又はペリクルフレームの高さを本来よりも低くしたり、断面形状を工夫して（断面積を減らして）剛性を低下させる方法などが提案されている。

特開２０１１−７９３３号 特開２０１１−７９３４号 特開２０１１−７９３５号

しかしながら、実際の製造作業において、ペリクル膜の張り具合を維持しつつ、製造から貼り付けまでの作業中に変形やペリクル膜のシワなどの不具合を生じさせないことを考えると、ペリクルフレームの剛性は高いほど好ましいが、この剛性を過大に低下させると製造や取り扱いに支障を来たすため、実際にはさほど低下させることはできないという問題がある。

また、ペリクルフレームの高さを低くするのは、フォトマスク形状への追従性向上に有効な手段であるが、ペリクル膜とフォトマスクのパターン面との距離が近くなるため、本来のデフォーカス性能が得られないという問題がある。

さらに、ペリクルフレームの内面形状を特殊な形状とした場合には、フレーム加工が煩雑になることに加え、内面に異物の発生源となる窪みがあったり、加工時に歪が発生しやすく、上下面の平面度を高めることが難しいという問題もある。

加えて、従来提案されてきたこれらのペリクルフレームでは、信頼性の高い貼り付けを行うために貼り付け時に多大な荷重を必要とするという問題がある。すなわち、ペリクルフレームを介して間接的に粘着層に荷重を掛け、粘着層を変形させてフォトマスク表面に強く密着させることで接着力を得るための大きさとしては、例えば、半導体用で用いられる６インチ（１５０ｍｍ角）マスク用で２０−３０ｋｇｆ、特に大きい液晶用１２２０ｘ１４００ｍｍマスク用では２００ｋｇｆの荷重が必要とされるが、その貼付荷重が大きいと、その荷重によりフォトマスクに変形が生じてしまうという不具合がある。

したがって、現在、特に求められているペリクルフレームおよびペリクルは、適度なフレーム剛性を維持しつつ製造や使用上の不具合が無く、できるだけ高いスタンドオフを維持しつつも、貼付荷重が小さく、貼付後のフォトマスク形状に与える影響が極めて小さいものである。

そこで、本発明は、上記実情に鑑み、製造および取り扱いが容易であると共に、装着後のフォトマスクに与える歪が極めて小さいペリクルフレームおよびペリクルを提供することを目的とする。

本発明のペリクルフレームは、枠状をなすペリクルフレーム本体と、このペリクルフレーム本体のペリクル膜が張設される面の対面から、ペリクルフレーム本体の内面に沿って、ペリクルフレーム本体の幅の５〜３０％の厚さの垂直な張り出し部を有し、この垂直な張り出し部の終端から外側に向かって、ペリクル膜の張設される面と水平になるような厚さ０．３〜１ｍｍの水平な張り出し部を有することを特徴とする。

また、本発明のペリクルフレームは、ペリクルフレーム本体の内面と、この内面に沿った垂直な張り出し部および水平な張り出し部の各面とが、それぞれペリクルフレーム本体のペリクル膜が張設される面と垂直であることを特徴とする。

さらに、水平な張り出し部とペリクルフレーム本体の下側の面との間隙が０．３〜３ｍｍの範囲であることが好ましく、垂直な張り出し部および前記水平な張り出し部は、ペリクルフレーム本体と連続一体で構成されていることが好ましい。

本発明のペリクルは、このようなペリクルフレームを有すると共に、その水平な張り出し部の面上にはマスク粘着層が設けられており、このマスク粘着層の平面度は、１〜３０μｍであることが好ましい。

また、本発明のペリクルは、水平な張り出し部とペリクルフレーム本体との間隙に加圧手段を挿入し、この加圧手段により水平な張り出し部を加圧してフォトマスクへ貼付けることを特徴とする。

本発明によれば、ペリクルフレームのフォトマスク側になる面に形成された剛性の低い張り出し部上にマスク粘着層が形成されているため、フォトマスクの形状に合わせてマスク粘着層がしなやかに追随して変形するから、ペリクルフレーム本体の形状の影響が低減でき、ペリクル装着後のフォトマスクの歪が大幅に抑制される。
したがって、製造および取り扱いが容易であると共に、装着後のフォトマスクに与える歪が極めて小さいペリクルフレームおよびペリクルを提供することができる。

本発明のペリクルフレームの平面図である。 本発明のペリクルフレームを示す図１のＡ―Ａ断面図である。 本発明のペリクルフレームを示す図１のＢ―Ｂ断面図である。 本発明のペリクルフレームを示す図２のＣ部拡大図である。 本発明のペリクルの斜視図である。 本発明のペリクルの断面図である。 本発明のペリクルの通気孔付近を示す概略図である。 本発明のペリクルおよびペリクル貼り付け作業を示す断面概略図である。 本発明のペリクル貼り付け作業を示す平面概略図である。 従来のペリクルおよびペリクル貼り付け作業を示す断面概略図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明するが、本発明は、これに限定されるものではない。

本発明は、フォトマスクの歪が特に問題となる、半導体製造用途で用いられるペリクルに適用した際に特に効果が大きいが、その大きさで適用が限定されるものではない。一辺１５０ｍｍ前後の半導体製造用途のみならず、一辺２００〜３００ｍｍのプリント基板用途および一辺が５００〜２０００ｍｍ近い液晶、有機ＥＬディスプレイ用途まで、ペリクル貼り付けによるフォトマスクの変形が問題となる全てのペリクルに適用することが可能である。

図１〜図４には、本発明によるペリクルフレームの一実施形態を示す。図１は、平面図であり、図２は、図１中のＡ―Ａ断面図である。図３は、図１中のＢ―Ｂ断面図であり、図４は、図２中Ｃ部の拡大図である。

本発明では、枠状をなすペリクルフレーム１０の本体１１のペリクル膜５３が張設される面（図４のｃ面）の対面（図４のｄ面）から、フォトマスク側となる方向に向かって、ペリクルフレームの内面ａに沿って垂直な張り出し部１２が設けられている。また、その垂直な張り出し部１２の終端からペリクルフレーム外面ｂの方向に向かって、水平な張り出し部１３が設けられている。この水平な張り出し部の一面ｇはマスク粘着層を設ける面となる。図４は、短辺についての断面図であり、長辺および角部についても基本的には同じ構造が望ましいが、必要があれば、一部分について構造を変更することもできる。

ここで、垂直な張り出し部１２の厚みｗ２は、薄くするほどフォトマスク形状に与える影響を低下させることができるが、ペリクルフレームを加工する際に折損したり、クラック等の欠陥が生じてそこから発塵する恐れがあるため、ペリクルフレーム本体幅ｗ１の５〜３０％であることが好ましい。なお、ペリクルフレーム本体幅ｗ１は、適用するペリクルの大きさによって異なるが、概ね１．５ｍｍ〜２０ｍｍである。

また、水平な張り出し部１３の厚さｗ３は、薄いほどフォトマスクに与える歪が低減でき、貼付に必要な荷重も小さくすることができるが、平面度を確保する観点から、０．３〜１ｍｍの範囲とすることが好ましい。

さらに、水平な張り出し部１３とペリクルフレーム本体１１の下側の面ｄとの間隙ｗ４（垂直な張り出し部１２の長さ）は、垂直な張り出し部１２の剛性確保と、以下に述べるペリクル貼り付け時の加圧手段の挿入の観点から、０．３〜３ｍｍの範囲とすることが好ましい。

面ｄ、ｅ、ｆの形状は、図４に示すような平面形状が好ましいが、加工性を考慮して一部の面や接続部を傾斜形状や曲面形状にしても良い。ただし、面ｆは、ペリクル貼り付け時の加圧のしやすさを考慮すると、面ｇと平行であることが好ましい。

この垂直な張り出し部１２および水平な張り出し部１３は、ペリクルフレーム本体１１とは別体で製作し、接着等の手段で一体化することができる。しかし、生産性、信頼性、異物発生の防止などの観点から、これら張り出し部１２、１３は、機械切削などの手段で製作され、ペリクルフレーム本体１１と連続一体で構成されていることが特に好ましい。

また、ペリクルフレーム本体１１および張り出し部１２、１３の材質は、アルミニウム合金、鉄鋼、ステンレス鋼、ＰＥ、ＰＡ、ＰＥＥＫなどのエンジニアリングプラスチック、ＧＦＲＰ，ＣＦＲＰなどの繊維複合材料など公知のものを用いることができる。垂直な張り出し部１２および水平な張り出し部１３の材質は、ペリクルフレーム本体１１と異なる材質、例えば樹脂などの剛性が低い材料を使用することもできる。

さらに、ペリクルフレーム本体１１および張り出し部１２、１３の表面は、黒色となるよう処理されると共に、必要に応じて発塵防止のための塗装などの表面処理が施されていることが好ましい。例えば、アルミニウム合金を使用した場合には、アルマイト処理、化成処理などの表面処理を施すことが好ましく、鉄鋼、ステンレス鋼などの場合は黒色クロムメッキ等が好ましい。

ペリクル全体の高さは、適用する露光機側からの要求で決定されるが、ペリクルフレーム本体１１の断面積は、ペリクル膜の張力、ペリクルフレームの製作、ならびにハンドリングにおける剛性確保を考慮して適宜決定すればよい。したがって、ペリクルフレーム長が長くなるほど必要断面積は大きくなる。大まかな目安として、辺長が１５０ｍｍ程度なら少なくとも５ｍｍ^２、辺長５００ｍｍ以上では少なくとも３０ｍｍ^２、辺長１０００ｍｍ以上では少なくとも５０ｍｍ^２、そして辺長１５００ｍｍ以上では少なくとも７０ｍｍ^２程度が必要である。もちろん、長辺と短辺でペリクルフレーム幅（断面積）が異なっていても構わない。

図５は、この実施形態のペリクルフレーム１０を用いてペリクルを構成した際の斜視図であり、図６は、ペリクルフレーム１０付近の断面概略図である。マスク粘着層５１は、水平な張り出し部１３の面ｇ上に設けられる。このマスク粘着層５１は、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤、シリコーン粘着剤、ホットメルト粘着剤などの粘着剤を直接塗布して形成するか、その代用として、発泡体などの柔軟性のある基材の両面に薄い粘着層を設けた両面テープ型としても良い。

このマスク粘着層５１の表面は、半円型の断面形状とすることもできるが、貼付荷重の低減のために、平坦に加工されていることが好ましい。また、このマスク粘着層５１の表面形状は、貼付後のフォトマスク形状への影響を最小限にするために、できるだけ平坦であることが好ましく、特に、その平面度を１〜３０μｍとすることが良い。

このマスク粘着層５１の表面には、通常、保護のために厚さ５０〜３００μｍ程度のＰＥＴ製フィルムなどの表面に剥離性を付与したセパレータ５４を取り付けるが、ペリクルのケース、保管方法等の工夫により省略することもできる。

図４、図５および図６の実施形態では、水平な張り出し部１３の長さは、ペリクルフレーム本体１１の幅と一致し、外寸が同じとなっているが、一致していなくても構わない。この長さは、マスク粘着層５１の必要な接着面積をもとに決定することが好ましく、例えば、マスク粘着層５１の接着力が十分確保できるのであれば、張り出し部１３が短くても良い。

また、ペリクルフレーム本体１１の幅は、必要に応じて自由に設定することができる。その幅は、長辺と短辺が異なっていても構わないが、マスク粘着層５１の幅は、長辺、短辺で同じ幅となっていることが好ましい。長辺、短辺で異なっていると、ペリクル貼り付け時の加圧力の管理が複雑になり、不都合だからである。

ペリクルフレーム１０の内面ａには、浮遊異物補足のために、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤などの粘着性物質を塗布することも好ましい（図示しない）。また、ペリクルフレームの内面のみ、又は全面に、発塵防止を目的として、アクリル系樹脂、フッ素系樹脂などの非粘着性樹脂の被膜を形成することも好ましい（図示しない）。これら粘着性樹脂、非粘着性樹脂の被膜の形成は、スプレー、ディッピング、紛体塗装、電着塗装などの公知の方法が利用できる。

ペリクルフレーム１０の外面ｂには、ハンドリングなどの用途のために、図５に示すように、複数個所の治具孔５７や溝など（図示しない）を設けても良い。また、型番、製造番号やバーコードなどの表示を機械刻印又はレーザマーキングにより施すことも好ましい。また、ペリクル貼り付け後の内部の気圧調整のために、通気孔５５を設け、その外側に異物の侵入を防止するために、ＰＴＦＥなどの多孔質薄膜からなるフィルタ５６を取り付けても良い。フィルタ５６の取り付けは、適切な材質の粘着層などを設けてペリクルフレーム１０の外面に直接貼り付けるなどしても良いが、フレームの外面ｂから掘り込み５８を設けて、その内部に取り付けることも良い。

図７に示す拡大図の実施形態では、掘り込み５８の一部は、開放形状となっており、ペリクルフレーム本体１１と水平張り出し部１３の間の間隙１４と一体化している。これら通気孔５５、フィルタ５６の位置や個数、形状は、要求される通気性やハンドリングの都合などを考慮して決定することができる。

ペリクル膜５３は、使用する露光光源に応じて、セルロース系樹脂、フッ素系樹脂などの材料から最適なものを選択し、透過率、機械的強度などの観点から０．１〜１０μｍ程度の範囲から最適な膜厚を選択して製作し、必要に応じて反射防止層を付与しても良い。そして、ペリクル膜接着層５２は、アクリル系接着剤、フッ素系接着剤、シリコーン系接着剤などの公知の接着剤を用いて構成することができる。

本発明におけるペリクル貼り付けの断面概略図を図８に、また、比較のために従来のペリクル貼り付けの断面概略図を図１０に示す。通常、ペリクルの貼り付けは、図１０に示すように、ペリクル膜接着層８２上を枠状の加圧手段８５で加圧して行われる。加圧力は、ペリクルフレーム８１を介してマスク粘着層８４に伝達され、マスク粘着層は、フォトマスク８６に押し付けられて接着（粘着）が完了する。

本発明のペリクル５０においても、従来と同様の方法でフォトマスクへ貼付することができるが、特に好ましくは、図８に示すように、ペリクルフレーム１０の水平な張り出し部１３とペリクルフレーム本体１１の間隙に平板状の加圧手段９１を挿入し、この加圧手段９１を加圧することでフォトマスク９２への貼り付けを行うことが良い。

加圧手段９１は、この実施形態では完全な平板状となっているが、剛性等の観点から、段差を設けて板厚を変更したり、折り返しを設けるなどの最適化は適宜実施することができる。この加圧手段９１は、十分な剛性を有すると共に、少なくとも１０μｍの平面度を有し、フォトマスクに対して少なくとも２０μｍの平行度で配置されることが好ましい。

この加圧手段９１は、必ずしもペリクルフレーム１０の全周にわたって隙間なく設置される必要はなく、間欠的に配置されていても良い。また、加圧手段９１は、貼り付け作業前後でペリクルへ脱着するために、少なくとも二分割で構成されていることが必要であり、好ましくは、図９に平面図を示すように、四分割、又はそれ以上で構成されると共に、ペリクルフレーム１０への挿入、退出手段（図示しない）上に搭載されていることが好ましい。

本発明の一実施形態では、フォトマスク９２を水平に保持し、垂直方向からペリクル５０を貼り付ける構成としているが、フォトマスク９２を垂直に保持し、水平方向からペリクル５０を貼り付ける構成とすることもまた好ましい。貼り付け機構が若干複雑になるが、ペリクル貼り付け時の異物の巻き込みを防止しやすいこと、また、フォトマスクの自重撓みを防止できることなどの利点がある。

ペリクルの貼り付けに必要な加圧力は、フォトマスクとペリクル（ならびにマスク粘着剤）の平面度が小さいと共に、その面形状の相違が小さいほど低減することができる。また、ペリクルフレームおよびマスク粘着層の柔軟性が高いほど小さくすることができる。貼付力を低減できると、貼付時のフォトマスクを変形量が低減し、その結果として、貼り付け後のフォトマスクの歪が低減されることになる。

本発明では、マスク粘着層５１が設けられている水平な張り出し部１３が柔軟であることから、加圧手段９１によりこれを直接加圧すると、極めて小さな加圧力でもマスク粘着層５１をフォトマスク９２表面にしっかり密着させることができる。また、所望の接着力（粘着力）が確保されると共に、小さな貼り付け力により貼り付け時のフォトマスク９２の変形も抑制される。

さらに、マスク粘着層５１とペリクルフレーム本体１１との間に柔軟な張り出し部１２、１３を介していることから、ペリクルフレーム本体１１とフォトマスク９２の面形状の相違が緩和され、これらの総合的な結果として、ペリクル５０の貼り付け後のフォトマスク９２の歪を極めて低減することができる。

以上のとおり、本発明の一実施形態では、ペリクルフレーム本体１１のフォトマスク９２側になる面に形成された剛性の低い水平な張り出し部１３上にマスク粘着層５１が形成されているため、フォトマスク９２の形状に合わせてマスク粘着層５１がしなやかに追随して変形するから、ペリクルフレーム本体１１の形状の影響が低減でき、ペリクル５０の装着後のフォトマスク９２の歪が大幅に抑制される。また、マスク粘着層５１が設けられた水平な張り出し部１３を直接加圧して貼り付けを行うことにより、貼り付け荷重をきわめて小さく抑制することができるため、貼り付けによるフォトマスク９２の歪を抑制することができる。

しかも、本発明の一実施形態では、フォトマスク９２への追従性を高めることができるために、ペリクルフレーム本体１１の高さを低くする（剛性を低くする）必要性が小さく、異物のデフォーカス性能を高く維持することもできる。また、ペリクルフレーム本体１１は、十分な剛性を有するため製造や使用上の不具合も少ない。

本発明のペリクルは、ペリクル貼り付けによる歪が問題となる全てのペリクルに適用することができるが、その中でも、先端半導体製造の用途で用いられるペリクルへ適用した場合に特に効果が大きい。

以下、本発明の実施例について具体的に説明するが、本発明は、これに限定されるものではない。

はじめに、図１〜図４に示すペリクルフレーム１０を用意した。このペリクルフレーム１０は、Ａ７０７５アルミニウム合金を機械切削により加工したものであり、外寸１４９ｘ１１５ｍｍ、高さ５．５ｍｍとした。ここで、ペリクルフレーム本体１１の幅ｗ１＝１．９ｍｍ、垂直な張り出し部１２の幅ｗ２＝０．３ｍｍ、水平な張り出し部１３の厚さｗ３＝０．３ｍｍ、ペリクルフレーム本体１１と水平な張り出し部１３の間隙ｗ４＝０．８ｍｍであり、この断面形状はコーナー部においても同じとした。

また、図５に示すように、ペリクルフレーム１０の長辺中央には直径０．５ｍｍの通気孔５５、その周囲には掘り込み部５８、さらに、各辺のコーナー部付近にハンドリング用に非貫通の治具孔５７を設けた。そして、稜部にはＣ０．１〜０．２ｍｍ程度の面取り（図示しない）を施し、表面は全面をＲａ０．６程度にサンドブラストした後、黒色アルマイト処理を施した。最後に、ペリクルフレームの各種寸法について計測および修正加工を行った結果、マスク粘着面側（ｇ）の平面度は、２０μｍであった。

なお、ペリクルフレームの「平面度」とは、ペリクルフレームの各コーナー４点と４辺の中央４点の計８点において高さを測定し、仮想平面を算出して、その仮想平面からの各点の距離のうち最高点から最低点を差引いた差により算出した値である。ペリクルフレームの平坦度は、「ＸＹ軸プログラムステージを有するレーザー変位計」により測定することができ、本発明においては、自製の変位計を使用した。

次に、このペリクルフレーム１０を用いて、図５に斜視図、図６に断面構造を示すようなペリクル５０を製作した。以下は、その製作手順である。

ペリクルフレーム１０を界面活性剤と純水で良く洗浄、乾燥した。水平張り出し部１３上の面ｇにマスク粘着剤としてシリコーン粘着剤（商品名；ＫＲ３７００、信越化学工業（株）製）、ペリクル膜接着面ｃ上に接着層としてフッ素系樹脂（商品名；サイトップ、旭硝子（株）製）を３軸直交ロボット上に搭載したエア加圧式ディスペンサで塗布し、溶媒を乾燥させると共に、１３０℃で加熱硬化させてマスク粘着層５１、ペリクル膜接着層５２を形成した。マスク粘着層５１の表面は、溶媒を乾燥させる前に平面度０．３μｍの研磨したガラス基板に押し付けて平坦化し、厚さ０．５ｍｍ、表面の平面度１０μｍとした。

そして、マスク粘着層５１の表面保護のため、厚さ１２５μｍのＰＥＴ製フィルムに離型剤を塗布したセパレータ５４を取り付けた。その後、長辺中央の通気孔５５を覆うように、ＰＴＦＥ多孔質膜からなるフィルタ５６をアクリル粘着剤を用いて接着した。フィルタ５６は、図７に示すように、掘り込み部５８の内部に収納された状態とした。

また、ペリクル膜５３の材料として、フッ素系樹脂（商品名；サイトップ、旭硝子（株）製）を成膜基板（３００ｍｍシリコンウェハ）上にスピンコート法にて成膜し、溶媒を乾燥させた後、基板外形と同寸の仮枠を接着して成膜基板から剥離し、厚さ０．２８μｍの剥離膜を得た。この剥離膜をペリクルフレーム１０上のペリクル膜接着層５２に接着してペリクル膜５３とし、ペリクルフレーム１０外側の余剰膜をカッターで切断除去してペリクル５０を完成させた。

完成したペリクル５０を図８に示す方法でフォトマスク９２へ貼り付けた。このときの加圧手段９１は平板状を成しており、図９に示すように、４分割の構造とした。加圧手段９１の其々は直動案内機構（図示しない）上に搭載され、駆動手段（図示しない）により、図９中の両矢印方向へ移動することで、その先端がペリクルフレーム１０の間隙１４へ挿入又は退出できるような構造とした。

また、加圧手段９１は、ＳＵＳ３０４ステンレス鋼を機械切削して各々の平面度が１０μｍ以下となるように製作し、加圧手段９１の其々とフォトマスク９２表面間の平行度は２０μｍ以下となるように調整した。

次に、石英ガラス製、１５０ｘ１５０ｘ厚さ６ｍｍ、平面度０．３μｍのフォトマスク９２を用意し、上記加圧手段によりペリクル５０を貼り付けた。このとき、加圧力は２ｋｇｆ、加圧時間は１０ｍｉｎとした。

そして、接着後にフォトマスク９２の裏面からマスク粘着層５１の接着状態を目視確認したところ、全周に渡って一定の接着幅で接着されており、良好な接着状態であることが確認された。また、このペリクル付きフォトマスク基板について、平面度を確認したところ、フォトマスク単体での値０．３μｍに対して０．３２μｍであり、非常に小さな値に収まっていた。

比較例

<比較例１>
比較例１では、上記実施例と全く同様にして、外寸１４９ｘ１１５ｍｍ、内寸１４５．２ｘ１１１．２ｍｍ、高さ５．５ｍｍのペリクルフレームを機械切削加工により製作した。ペリクルフレームの長辺中央には直径０．５ｍｍの通気孔、さらに、各辺のコーナー部付近にハンドリング用に非貫通の治具孔を設けた。また、稜部にはＣ０．１〜０．２程度に糸面取りを行い、表面は全面をＲａ０．６程度にサンドブラストしたのち、黒色アルマイト処理を施した。

この比較例１と上記実施例との違いは、実施例のような垂直な張り出し部１２、水平な張り出し部１３および通気孔周辺の掘り込み部５８が無いことである。そして、この比較例１のペリクルフレームのマスク粘着面側の平面度を確認したところ、２０μｍであった。

次に、このペリクルフレームを用いて、上記実施例と全く同様の工程においてペリクルを製作してフォトマスクへの貼り付け評価を行ったところ、完成したペリクルのマスク粘着層は、上記実施例と同じく厚さ０．５ｍｍ、平面度１０μｍであった。

図１０は、貼り付け時の断面概略図である。加圧手段８５は、ペリクル膜８３が接着されたペリクル膜接着層８２、ペリクルフレーム８１を介してマスク粘着層８４に荷重を掛け、フォトマスク８６への貼り付けを行った。このとき、試験に用いたフォトマスク８６は、上記実施例と同等のものであり、石英ガラス製、１５０ｘ１５０ｘ厚さ６ｍｍ、平面度０．３μｍのものとし、加圧力は５ｋｇｆ、加圧時間１０ｍｉｎとした。

そして、接着後にフォトマスク８６の裏面からマスク粘着層８４の接着状態を目視確認したところ、４箇所のうち１箇所のコーナー部付近に３０％程度の接着幅の細りが認められたので、長期使用時の信頼性に若干の懸念があるものであった。また、このペリクル付きフォトマスク基板について、平面度を確認したところ、フォトマスク単体での値０．３μｍに対して０．３８μｍであり、実施例の０．３２μｍと比べて明らかに悪化していることが確認された。

<比較例２>
比較例２では、上記特許文献２に示すようなＩ（アイ）字形状のペリクルフレームを用いた。先ず、上記実施例と全く同様にして、外寸１４９ｘ１１５ｍｍ、高さ３．２ｍｍのペリクルフレームを機械切削加工により製作した。このペリクルフレームの断面形状は、高さ３．２ｍｍ、幅１．９ｍ ｍ の矩形の両側面から、高さ２．２ｍｍ、幅０．６ｍｍの矩形をその中央部で取り除いた形状を有するＩ字形状であり、その上辺部および下辺部の厚さは０．５ｍｍであり、中央部の幅は０．７ｍｍである。

この比較例２では、内面側の加工後、外面側の加工後およびアルマイト処理後のそれぞれの工程後において、ペリクルフレーム全体に捩れが確認されたため、定盤上で適宜平面度の修正を行いながら加工を進めた。そして、完成後にこのペリクルフレームのマスク粘着面側の平面度を確認したところ、２０μｍであった。

次に、このペリクルフレームを用いて、上記実施例と全く同様の工程にてペリクルを製作すると共に、上記比較例１と全く同様の工程と条件でフォトマスクへの貼り付け評価を行ったところ、完成したペリクルのマスク粘着層は、上記実施例と同じく、その厚さ０．５ｍｍであったが、平面度は６５μｍであり、ペリクルフレーム単体時の２０μｍに比べ大幅に悪化していた。

そこで、その原因を調査したところ、工程内でのハンドリングおよびマスク粘着層を１３０℃で加熱硬化させる際に、変形が生じたことが判明した。しかし、ペリクルが完成してからの平面度の修正は不可能なため、そのままフォトマスクへの貼付評価を行った。

そして、フォトマスクへの接着後にフォトマスクの裏面からマスク粘着層の接着状態を目視確認したところ、概ね均一な接着幅で接着していることが確認された。しかし、このペリクル付きフォトマスク基板について、平面度を確認したところ、フォトマスク単体での値０．３μｍに対して０．３６μｍであり、実施例の０．３２μｍと比べて悪化していることが確認された。

１０ ペリクルフレーム
１１ ペリクルフレーム本体
１２ 垂直な張り出し部
１３ 水平な張り出し部
１４ 水平な張り出し部と本体の間隙
ａ 内面
ｂ 外面
ｃ ペリクル膜接着面
ｄ ペリクルフレーム本体の下側の面
ｅ 垂直張り出し部の内側の面
ｆ 水平張り出し部の内側の面
ｇ マスク粘着面
５０ ペリクル
５１ マスク粘着層
５２ ペリクル膜接着層
５３ ペリクル膜
５４ セパレータ
５５ 通気孔
５６ フィルタ
５７ 治具孔
５８ 掘り込み部
８１ ペリクルフレーム
８２ ペリクル膜接着層
８３ ペリクル膜
８４ マスク粘着層
８５ 加圧手段
８６ フォトマスク
９１ 加圧手段
９２ フォトマスク

Claims (7)

1. 枠状をなすペリクルフレーム本体と、該ペリクルフレーム本体のペリクル膜が張設される面の対面から、前記ペリクルフレーム本体の内面に沿って、前記ペリクルフレーム本体の幅の５〜３０％の厚さの垂直な張り出し部を有し、該垂直な張り出し部の終端から外側に向かって、ペリクル膜の張設される面と水平になるような厚さ０．３〜１ｍｍの水平な張り出し部を有す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本体の内面と、該内面に沿った前記垂直な張り出し部および前記水平な張り出し部の各面とが、それぞれ前記ペリクルフレーム本体のペリクル膜が張設される面と垂直であることを特徴とする請求項１に記載のペリクルフレーム。
3. 前記水平な張り出し部と前記ペリクルフレーム本体の下側の面との間隙が０．３〜３ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項１又は２に記載のペリクルフレーム。
4. 前記垂直な張り出し部および前記水平な張り出し部は、ペリクルフレーム本体と連続一体で構成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のペリクルフレーム。
5. 前記請求項１〜４の何れかに記載のペリクルフレームを有するペリクルであって、前記水平な張り出し部の面上に、マスク粘着層が設けられたことを特徴とするペリクル。
6. 前記マスク粘着層の平面度は、１〜３０μｍであることを特徴とする請求項５に記載のペリクル。
7. 前記水平な張り出し部と前記ペリクルフレーム本体との前記間隙に加圧手段を挿入し、該加圧手段により前記水平な張り出し部を加圧してフォトマスクへ貼付けてなることを特徴とする請求項５又は６に記載のペリクル。
   
   

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