JP2016133585A - ペリクル収納容器 - Google Patents

Abstract

【課題】セパレータを用いないペリクルを輸送する際に、マスク粘着層の損傷等が生じないように改善したペリクル収納容器を提供する。
【解決手段】ペリクル収納容器は、マスク粘着層２２を保護するためのセパレータを用いない矩形のペリクル２０を収納するペリクル収納容器本体１１と、このペリクル収納容器本体１１に嵌合して密閉する蓋体とを有するペリクル収納容器１０であって、ペリクル収納容器本体１１上には、外側が高くなった階段状を成すペリクルフレーム支持手段１２が設けられるとともに、この階段状のペリクルフレーム支持手段の低い段には、ペリクルフレーム２１のマスク粘着層未塗布領域が支持される。
【選択図】図２

Description

本発明は、半導体デバイス、プリント基板、液晶ディスプレイまたは有機ＥＬディスプレイ等を製造する際のゴミよけとして使用されるペリクルの収納容器に関する。

ＬＳＩ、超ＬＳＩなどの半導体製造或は液晶ディスプレイ等の製造においては、半導体ウエハーまたは液晶用原板に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またはレチクル（以下、単に「フォトマスク」と記述する）にゴミが付着していると、このゴミが光を吸収したり光を曲げてしまうために、転写したパターンが変形したり、エッジががさついたものとなるほか、下地が黒く汚れたりするなど、寸法、品質、外観など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。

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、酢酸セルロースまた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、鉄鋼、ステンレス鋼、エンジニアリングプラスチックなどから成るペリクルフレームの上端面に貼り付けないし接着して構成されている。そして、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、シリコーン樹脂等からなる粘着層及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。

このセパレータは、通常、ＰＥＴ樹脂などの１００〜２００μm程度の薄いフィルム上に離型剤を塗布し、所望の形状に切断加工したものが使用される。そして、このセパレータは、厚さが薄い上にフレームの外形とほぼ同じ枠状の形状をしているために、紐のような形状になってしまい、これを清浄にする洗浄作業が困難である他に、マスク粘着層への貼り付け等の作業においても取り扱いが極めて不便であるという問題がある。

もっとも、このセパレータは、その機能が粘着剤を保護するだけであり、ペリクルの使用時には剥がされて廃棄されるので、セパレータに伴う上記問題を解決するために、本発明者らは、従来から、このようなセパレータを用いないペリクルとこのペリクルを収納する容器を提案してきた（特許文献１及び２参照）。

すなわち、従来の特許文献１及び２に記載のペリクル収納容器は、ペリクルフレームの外側にマスク粘着層が塗布されていない領域を有し、このマスク粘着層の未塗布領域をペリクル収納容器本体上に設けたペリクルフレーム支持手段で支持するとともに、ペリクルフレームの側面に設けた非貫通の孔にピンを挿入することで、ペリクルを固定し収納するものである。したがって、これらのペリクル収納容器では、セパレータを剥離する必要がないために、セパレータを剥離する時に膜に接触するという問題はなく、また、自動機でペリクルを容易に取り出すことができるという多大な利点を有するものである。

特開２００９−１２８６３５ 特開２０１１−３４０２０

しかしながら、本発明者らのその後の検討によれば、このようなペリクル収納容器でも、これを輸送する等の運用に際して若干の問題が生じることが明らかとなった。例えば、特許文献１に記載のペリクル収納容器では、収納するペリクルは、その垂直方向がペリクルフレーム支持手段に支持されるとともに、その水平方向はピンで規制されて固定されているものの、ペリクル収納容器の輸送中の衝撃等により、ペリクルフレームがペリクルフレーム支持手段上において水平に振動したり、移動したりするために、ペリクルフレームに塗布されたマスク粘着層がペリクルフレーム支持手段に接触して損傷するという問題が生じることが明らかとなった。

そこで、本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、セパレータを使用しないペリクルを輸送する際に、マスク粘着層の損傷等が生じないように改善したペリクル収納容器を提供することである。

すなわち、本発明のペリクル収納容器は、マスク粘着層を保護するセパレータを用いない矩形のペリクルを収納するペリクル収納容器本体と、このペリクル収納容器本体に嵌合して密閉する蓋体とを有するペリクル収納容器であって、ペリクル収納容器本体上には、外側が高くなった階段状を成すペリクルフレーム支持手段が設けられるとともに、この階段状のペリクルフレーム支持手段の低い段には、ペリクルフレームのマスク粘着層未塗布領域が支持されることを特徴とする。

また、本発明のペリクル収納容器は、そのペリクルフレーム支持手段が収納するペリクルの角部から各辺の全長に対して３０％の範囲だけに配置されていることを特徴とする。

さらに、ペリクルフレーム支持手段は、収納するペリクルの辺中央部に近いほどペリクルの内側方向に寄せて配置されていることが好ましく、その表面は、収納するペリクルのマスク粘着層に対して離型性を有していることが好ましい。

本発明によれば、ペリクルフレーム支持手段が階段状に形成されているので、ペリクルフレームの水平方向の固定がより確実となる。そのため、ペリクルの輸送中の衝撃等により、ペリクルフレームの位置が移動しても、ペリクルフレーム支持手段とマスク粘着層との間隙が一定距離以上に保たれるから、輸送中のマスク粘着剤の損傷を防止することができる。

図１は、本発明のペリクル収納容器の一実施形態を示す平面図である。 図２は、本発明のペリクル収納容器の一実施形態を示すＡＡ断面図である。 図３は、本発明のペリクル収納容器の一実施形態を示すＢＢ断面図である。 図４は、本発明のペリクル収納容器の一実施形態を示すＣ部拡大図である。 図５は、本発明のペリクル収納容器の一実施形態を示す斜視図である。 図６は、本発明のペリクル収納容器の一実施形態を示す斜視図である。 図７は、比較例のペリクル収納容器を示す平面図である。 図８は、比較例のペリクル収納容器を示すＦＦ断面図である。

以下、本発明を実施するための形態について説明するが、本発明は、これに限定されるものではない。また、本発明は、辺長が５００ｍｍを超えるような大型のペリクルに適用した際に特に効果が大きいが、ペリクルの大きさや用途で限定されるものではない。

図１〜図６は、本発明のペリクル収納容器の一実施形態を示すものであり、図１〜図４においては、ペリクル収納容器本体１１とその周縁部で嵌合係止する蓋体１７について、その図示を省略している。

ペリクル収納容器本体１１上には、ペリクルフレーム支持手段１２、ピン１４、ピン支持手段１５が設けられる。また、図４に示すように、ペリクルフレーム２１の下面内側には、マスク粘着層２２が設けられるとともに、外周部にはマスク粘着層未塗布領域２３が設けられ、その対面側には、ペリクル膜接着層２４を介してペリクル膜２５が張設される。

本発明のペリクル収納容器１０の場合、ペリクルフレーム２１のマスク粘着層２２が設けられる面の外周にマスク粘着層未塗布領域２３が設けられるとともに、このペリクルフレーム２１のマスク粘着層未塗布領域２３を支持する階段状のペリクルフレーム支持手段１２が設けられていれば良く、このほかの仕様に制限はない。

ペリクルフレーム支持手段１２は、階段状に形成されており、その低い段にはペリクルフレーム２１のマスク粘着層未塗布領域２３が載置・支持される。例えば、図５に示すように、低い段のところに段差部１２ａを設け、この段差部１２ａにペリクルフレーム２１のマスク粘着層未塗布領域２３を支持することが好ましい。また、この階段状の形状は、ペリクルフレーム高さの５０％以上の高さの垂直面１２ｂを有するから、この垂直面１２ｂによってペリクルフレーム２１の水平方向への移動を規制することができる。

このペリクルフレーム支持手段１２は、外側が高くなった階段状であり、その上部は、５〜４５°の角度で外側に開いたテーパ面１２ｃである形状が好ましく、その頂部の高さは、自動機または取り出し治具によるペリクル２０の取り出し作業を容易にするために、ペリクル膜２５の面よりも低くなっていることが好ましい。

また、ペリクルフレーム支持手段１２は、ペリクル２０の各辺に設けられるとともに、収納するペリクル２０の角部から各辺の全長に対して３０％の範囲（図１に示すＤまたはＥ）にだけ配置されていることが好ましい。何故なら、ペリクルフレーム２１には膜張力による内側への撓みが生じており、その撓みの度合いが辺の中央部にいくほど大きくなるために、ペリクルフレーム２１の角部から３０％の範囲（ＤまたはＥ）を超えて、ペリクルフレーム２１の辺中央部付近にペリクルフレーム支持手段１２が配置されると、ペリクルフレーム支持手段１２の段差部１２ａにマスク粘着層未塗布領域２３が適正に載置されずに脱落して、マスク粘着層２２がペリクル収納容器本体１１に接触する恐れがあるからである。

さらに、ペリクルフレーム支持手段１２は、これをペリクルフレーム２１の角部から３０％の範囲（ＤまたはＥ）に設けつつも、ペリクルの辺中央部に近いほどペリクルの内側方向に寄せて配置されていることが好ましい。何故なら、輸送中に生じる衝撃等によりペリクルフレーム２１が水平方向に移動するという事態がより厳しく規制されることになるため、マスク粘着層２２の接触を確実に防止することができるからである。

ペリクルフレーム支持手段１２の垂直面１２ｂとペリクルフレーム２１の外側面との間隙は、マスク粘着層未塗布領域２３の幅にもよるが、０．２〜２ｍｍの範囲が好ましい。０．２ｍｍ未満では挿入や取り出しが困難であるし、２ｍｍを超えると規制が緩すぎて目的が達せられないからである。

また、ペリクルフレーム支持手段１２の表面は、収納するペリクル２０のマスク粘着層２２に対して離型性を有することが好ましい。万が一、何らかの理由でマスク粘着層２２が接触した場合にも深刻な損傷を回避することができるため好適である。この離型性の付与は、表面に離型性を有する材料を塗布しても良いし、ペリクルフレーム支持手段１２をそのような材質で製作しても良い。この材質は、マスク粘着層２２の材質に応じて適したものを選択すればよいが、例えば、ゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤のマスク粘着層２２に対しては、ＰＴＦＥ等のフッ素系樹脂またはシリコーン樹脂を用いることができる。

ペリクルフレーム支持手段１２の表面に離型剤を塗布する場合は、スプレー、ディッピング、刷毛塗りなどの公知の方法で塗布することができる。一般的なシリコーン系離型剤を使用する場合には、膜厚が厚いと剥離しやすくなるので、塗布厚みは１０μｍ以下になるようにすることが好ましい。

ペリクルフレーム支持手段１２の大きさは、ペリクルフレーム２１に沿った長さであり、１０〜５０ｍｍ程度とすることが良く、接着など公知の方法でペリクル収納容器本体１１に取り付けることができる。好ましくは、図４に示すように、ボルト１６によりペリクル収納容器本体１１の外側から締結固定することが良い。また、内部に雌ねじを加工した板状ナット１３をインサート成形すれば、固定強度を大幅に高めることができるため、より好ましい。

図５は、ペリクルフレーム支持手段１２の実施形態を示す一例である。段差部１２ａは、ペリクルフレーム支持手段１２の全体に渡っては設けられておらず、一部の領域だけに設けられており、その長さｗ１は、３〜８ｍｍ程度とすることが好ましい。この実施形態では、ペリクルフレーム２１を載置する段差部１２ａの領域が小さくなっているため、柔軟性が高くなり、クッション性を向上させることができる。

また、必要に応じて、段差部１２ａにカッター等による手作業で内側をカットする加工を加えて、段差部の幅ｗ２を調整することができる。段差部の幅ｗ２は、収納するペリクル２０のマスク粘着層未塗布領域２３の幅に応じて設定する必要があるが、ペリクルフレーム支持手段１２の形態が図５に示す形態であれば、一つの成形型で様々なサイズのペリクル２０に対応することができるため、その実用性が高くなる。

ペリクル２０は、ペリクルフレーム支持手段１２の段差部１２ａによってその下面が支持されるとともに、垂直面１２ｂによってその水平方向の移動も規制されているが、ペリクル収納容器１０の輸送中に生じる振動によってペリクルフレーム支持手段１２からペリクル２０が飛び出したりしないように、ペリクル収納容器本体１１上に固定する必要がある。

図１〜４に示した実施形態では、特許文献１に記載のペリクル収納容器と同様に、ペリクルフレーム２１の側面に設けられた非貫通の孔（図示しない）に挿入したピン１４とこれを保持するピン保持手段１５によって、ペリクル２０が固定されている。なお、ペリクル２０の固定手段は、この他の公知の方法でも良く、ピン１４とこれを保持するピン保持手段１５に限定されるものではない。

ペリクル収納容器本体１１及び蓋体１７は、厚さ２〜８ｍｍ程度のアクリル、ＡＢＳ、ＰＶＣ、ＰＣなどの樹脂板を用いて真空成型または圧空成形によって製作されることが好ましいが、その一辺が２００ｍｍ以下の小型のものの場合は、射出成型で製作しても良い。また、ペリクル収納容器本体１１は、付着異物の視認性の向上のために黒色であることが好ましく、蓋体１７は、収納したペリクル２０が容易に視認できるように透明または有色半透明であることが好ましい。

さらに、ペリクル収納容器本体１１と蓋体１７は、共に樹脂自体に帯電防止性能を付与するか、またはその表面に帯電防止塗装を施すことも異物付着を防止する観点から好適であり、難燃性を付与することも安全性の点からより好ましい。

次に、本発明の実施例について詳細に説明する。

実施例では、先ず、図１〜６に示すようなペリクル収納容器１０を製作した。ペリクル収納容器本体１１は、厚さ５ｍｍの帯電防止黒色ＡＢＳ板材を用い、図６に示す蓋体１７は厚さ５ｍｍの帯電防止透明ＡＢＳ板材を用いて真空成型して製作したものであり、その大きさは、外寸１１００ｘ１２８０ｘ１２０ｍｍとした。

ペリクルフレーム支持手段１２は、材質にスチレン系エラストマー（クラレプラスチックス（株）製、商品名；セプトン）を用いるとともに、図４に示すように、内部にＳＵＳ３０４で製作した板状ナット１３を挿入し、射出成型により製作した。このペリクルフレーム支持手段１２をペリクル収納容器本体１１に裏面から２本のボルト１６で取り付けた。

ペリクルフレーム支持手段１２の取り付け位置は、図１に示すとおりであり、ペリクルフレーム２１の長辺に配置した４か所のａ、ｂ、ｃ、ｄは、ペリクルフレーム角から長辺長の３０％の領域であるＤの範囲内に取り付けられている。一方、短辺に配置した２か所のｅ、ｆは、ペリクルフレーム角から短辺長の３０％の領域であるＥの範囲内に取り付けられている。また、長辺に配置した４か所のペリクルフレーム支持手段１２のうち、２か所のｂ及びｃは、他の２か所のａ及びｄに対して０．７ｍｍ内側に取り付けられている。

次に、ペリクル収納容器本体１１上には、ＡＢＳ樹脂を射出成型して製作したピン保持手段１５が接着固定されている。そして、この接着固定に先立って、ピン保持手段１５に挿入されるピン１４は、ペリクルフレーム外側面に設けた非貫通の孔（図示しない）に嵌合するよう位置調整されている。

一方、このペリクル収納容器１０の評価に用いるために、ペリクル２０を用意した。このペリクル２０は、ペリクルフレーム２１の長辺外寸が１１２０ｍｍに、短辺外寸が９００ｍｍに製作され、フレーム幅が１２ｍｍに、フレーム高さが５．８ｍｍにそれぞれ作製されている。そして、このペリクル２０のペリクルフレーム２１には、その幅１２ｍｍに対して、マスク粘着層２２が高さ１．３ｍｍ、幅４ｍｍに塗布されているから、図４に示すように、幅８ｍｍに渡ってマスク粘着層２２が塗布されていないマスク粘着層未塗布領域２３が形成されることになる。

図４に示すペリクルフレーム２１の材質は、Ａ６０６１アルミニウム合金であり、その表面をＲａ０．６程度にサンドブラスト処理したのち、黒色アルマイト処理を施してペリクルフレーム２１を作製した。また、マスク粘着層２２の材質は、シリコーン粘着剤（信越化学工業（株）製、商品名ＫＲ−３７００）であり、ペリクル膜接着層２４の材質は、シリコーン粘着剤（信越化学工業（株）製、商品名ＫＲ−３７００）である。そして、ペリクル膜２５としては、材質がフッ素系樹脂（旭硝子（株）製、商品名サイトップ）からなる厚さ４μｍのものを用いた。

このペリクル２０は、ペリクル収納容器本体１１上のフレーム支持手段１２上に載置されるとともに、ピン保持手段１５に支持されたピン１４をペリクルフレーム２１の外側面の孔（図示しない）に挿入して固定された後に、このペリクル２０に蓋体１７を被せて密閉し、周縁部を粘着テープで密封してペリクル収納容器１０を完成させた。

最後に、このペリクル収納容器１０を評価するために、ペリクル２０が収納されたペリクル収納容器１０を強化段ボールと発泡クッション材からなる梱包箱に収納し、往復約１０００ｋｍの距離に渡ってトラック輸送試験を行った後に、このペリクル収納容器１０をクリーンルーム内にて開梱し、暗室においてペリクル２０の損傷と異物の付着状況を検査した。

その検査の結果では、ペリクル２０に付着している異物の増加は全く見られなかった。また、ペリクルフレーム２１のフレーム支持手段１２に接触していた部分についても、同様に検査したところ、異物付着や擦れなどの痕跡が見られず、マスク粘着層２２にも接触跡などの欠陥は全く見られなかった。

比較例

比較例では、図７及び図８に示すペリクル収納容器７０を製作した。図７は、その平面図であり、図８は、図７中のＦＦ断面図である。ペリクルフレーム支持部７２の材質をスチレン系エラストマー（クラレプラスチックス（株）製、商品名；セプトン）として、ペリクルフレーム支持部７２を射出成型により作製した。このペリクルフレーム支持部７２には、段差がなく天面が平坦となっている。

また、このペリクル収納容器７０は、そのペリクルフレーム支持部７２の取り付け位置が各長短辺長の中央部分を含む均等配置となっている他は、上記実施例のペリクル収納容器１０と寸法を含め同一となるように製作されている。

次に、このペリクル収納容器７０を評価するために、このペリクル収納容器７０に上記実施例と同じペリクル２０を収納して、同様にトラック輸送による往復約１０００ｋｍの距離に渡って輸送試験を行った後に、このペリクル収納容器７０をクリーンルームに搬入して評価を行った。

その評価の結果では、ペリクル２０をペリクル収納容器７０から取り出そうとしたところ、長辺中央部付近のマスク粘着層２２がペリクルフレーム支持手段７２に接触して接着している部分が見られた。そこで、ゆっくりと接着している部分を引き剥がして、その部分を目視確認したところ、マスク粘着層２２には接触による損傷が生じており、使用できない状態であることが確認された。

１０ ペリクル収納容器
１１ ペリクル収納容器本体
１２ ペリクルフレーム支持手段
１２ａ 段差部
１２ｂ 垂直面
１２ｃ テーパ面
１３ 板状ナット
１４ ピン
１５ ピン保持手段
１６ ボルト
１７ 蓋体
２０ ペリクル
２１ ペリクルフレーム
２２ マスク粘着層
２３ マスク粘着層未塗布領域
２４ ペリクル膜接着層
２５ ペリクル膜
７０ 比較例のペリクル収納容器
７１ 比較例のペリクル収納容器本体
７２ 比較例のペリクルフレーム支持手段
ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ ペリクルフレーム支持手段
ｗ１ ペリクルフレーム支持手段 段差部の長さ
ｗ２ ペリクルフレーム支持手段 段差部の幅

Claims (4)

1. マスク粘着層を保護するセパレータを用いない矩形のペリクルを収納するペリクル収納容器本体と、該ペリクル収納容器本体に嵌合して密閉する蓋体とを有するペリクル収納容器であって、前記ペリクル収納容器本体上には、外側が高くなった階段状を成すペリクルフレーム支持手段が設けられるとともに、該階段状のペリクルフレーム支持手段の低い段には、ペリクルフレームのマスク粘着層未塗布領域が支持されることを特徴とするペリクル収納容器。
2. 前記ペリクルフレーム支持手段は、収納するペリクルの角部から各辺の全長に対して３０％の範囲だけに配置されている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. 前記ペリクルフレーム支持手段は、収納するペリクルの辺中央部に近いほどペリクルの内側方向に寄せて配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載のペリクル収納容器。
4. 前記ペリクルフレーム支持手段は、その表面が収納するペリクルのマスク粘着層に対して離型性を有す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収納容器。
   
   

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