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

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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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