JP3331996B2

JP3331996B2 - ペリクル

Info

Publication number: JP3331996B2
Application number: JP36963398A
Authority: JP
Inventors: 洋直渡辺
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1998-12-25
Filing date: 1998-12-25
Publication date: 2002-10-07
Anticipated expiration: 2018-12-25
Also published as: JP2000194121A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はレチクル等のフォト
マスクに取り付けられて使用されるペリクルに関する。

【０００２】

【従来の技術】フォトマスク、例えば、レチクルのパタ
ーン面にゴミ等の異物が付着すると、パターン転写時に
おいて、異物が付着した箇所が欠陥となる。特に、パタ
ーン面の欠陥は半導体装置に繰り返し転写され、共通欠
陥となるため、その影響が大きい。これを防止するた
め、従来、レチクルにはペリクルが取り付けられて使用
されている。図７は従来のペリクルを示す図であって、
（ａ）は底面図、（ｂ）は（ａ）に示すＥ−Ｅ線による
断面図である。

【０００３】図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、従来
のペリクル１３１は、四角枠状のペリクルフレーム１１
５を有している。このペリクルフレーム１１５の一方の
開口部を塞ぐように透明物質からなるペリクル膜１０４
が接着剤１０５により張設されている。また、ペリクル
フレーム１１５の１辺には枠の内面と外面とを貫通する
気圧調整孔１０８が形成されており、この気圧調整孔１
０８の外面側の開口部にはフィルタ１０７が設けられて
いる。

【０００４】このように構成された従来のペリクル１３
１においては、レチクル１０３のパターン面１０６を覆
うように、ペリクルフレーム１１５のペリクル膜１０４
が張設されていない側が接着剤１０５によりレチクル１
０３の表面に接着固定されており、これにより、レチク
ル１０３とペリクル１３１とにより囲まれる空間Ｓが形
成される。このようにして、空間Ｓ内にその外部からゴ
ミ等の異物が侵入することを防止している。即ち、レチ
クル１０３はペリクル１３１が取り付けられた状態で使
用されて、レチクル１０３のパターン面１０６に異物が
付着することを防止している。

【０００５】なお、気圧調整孔１０８は空間Ｓとその外
部との気圧を調整するために形成されているが、その開
口部にはフィルタ１０７が設けられているので、気圧調
整孔１０８を介して空間Ｓの外部から内部に粒子状の異
物が侵入することはない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た如く、ペリクル膜１０４とペリクルフレーム１１５と
は接着剤１０５により接着固定されており、同様に、ペ
リクルフレーム１１５とレチクル１０３とは接着剤１０
５により接着固定されていて、この接着剤１０５は空間
Ｓ内に露出している。このため、接着剤１０５に含有さ
れる揮発性物質が空間Ｓ内に揮発すると共に、洗浄工程
後にパターン面１０６上に残留しているレチクル用洗浄
物質がパターン転写時における露光光により誘発されて
揮発性ガスと化学反応すると、その反応物がパターン面
１０６に付着する。

【０００７】例えば、接着剤がアンモニアを含有するも
のであって、このアンモニアが空間Ｓ内に揮発して、そ
の濃度が約１０ｐｐｍであると共に、洗浄工程後にパタ
ーン面１０６上に残留しているレチクル用洗浄物質が硫
酸であって、その濃度が１ｐｐｍ以上である場合、露光
光により誘発されて、アンモニアと硫酸とが化学反応
し、パターン面上に硫安（硫酸アンモニウム）又は亜硫
酸水素アンモニウムからなる異物が形成される。

【０００８】上述した如く、ペリクル自身が異物発生源
になってレチクル等のフォトマスクのパターン面に異物
が付着するという問題点がある。

【０００９】一方、接着剤から揮発するガスと洗浄物質
とを化学反応しないように組み合わせて選択することに
より、上記問題点を解決する方法があるが、この場合、
任意の接着剤及び洗浄物質を使用することができないの
で、好ましくない。

【００１０】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、自身が異物発生源になってフォトマスクの
パターン面に異物が付着することを防止することができ
ると共に、任意の接着剤及びフォトマスク用の洗浄物質
を使用することができるペリクルを提供することを目的
とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に係るペリクル
は、外枠フレーム、この外枠フレームの内側に配置され
た内枠フレーム、及び前記外枠フレームと前記内枠フレ
ームとを連結固定する接続部材が設けられたペリクルフ
レームと、前記外枠フレームの一方の開口端部に張設さ
れたペリクル膜と、を有し、前記外枠フレームの他方の
開口端部は接着剤によりフォトマスクのパターン面に接
合され、前記内枠フレームは前記ペリクル膜及び前記フ
ォトマスクに接触していることを特徴とする。

【００１２】この場合に、前記外枠フレームの一方の開
口端部と前記ペリクル膜とは接着剤により接合すること
ができる。

【００１３】本発明においては、外枠フレームの他方の
開口端部が接着剤によりフォトマスクのパターン面に接
合されている場合において、接着剤から揮発性物質が揮
発しても、内枠フレームはペリクル膜及びフォトマスク
に接触しているため、揮発性ガスは内枠フレーム、ペリ
クル膜及びフォトマスクにより囲まれて形成される空間
内に侵入しない。

【００１４】このため、洗浄工程後にフォトマスクのパ
ターン面に残留しているフォトマスク用洗浄物質と揮発
性ガスが化学反応することがなく、従って、自身が異物
発生源になってフォトマスクのパターン面に異物が付着
することを防止することができる。また、接着剤から揮
発するガスとフォトマスク用洗浄物質とが化学反応する
ことがないため、その反応物の発生を考慮する必要がな
く、任意の接着剤及びフォトマスク用洗浄物質を使用す
ることができる。

【００１５】また、前記外枠フレームの前記一方の開口
端部には外方に延出する延出縁部が形成されており、前
記ペリクル膜の縁部に枠状のペリクル膜枠をあてがい、
前記延出縁部と前記ペリクル膜枠との間で前記ペリクル
膜を挟んだ状態で、断面Ｕ字形のフレーム留めにより前
記ペリクル膜枠、前記ペリクル膜及び前記延出縁部を嵌
合することにより、前記ペリクル膜が前記外枠フレーム
に取り付けられているように構成することができる。

【００１６】これにより、例えば、ペリクル膜が破れた
場合において、フレーム留めを取り外すことにより、ペ
リクル膜を外枠フレームから容易に分離させることがで
きるため、ペリクル膜の交換を容易に行うことができ
る。

【００１７】更に、前記外枠フレームの一部に前記ペリ
クル膜の縁部を嵌合する断面Ｕ字形の凹部が設けられて
おり、前記外枠フレームの他部に外方に延出する延出縁
部が形成されており、前記ペリクル膜をその縁部に枠状
のペリクル膜枠をあてがって、前記凹部に嵌合すると共
に、前記延出縁部と前記ペリクル膜枠との間で前記ペリ
クル膜を挟んだ状態で断面Ｕ字形のフレーム留めにより
前記ペリクル膜枠、前記ペリクル膜及び前記延出縁部を
嵌合することにより、前記ペリクル膜が前記外枠フレー
ムに取付けられているように構成することができる。こ
れにより、外枠フレームとペリクル膜との固定及び分離
を更に簡便に行うことができるため、ペリクル膜の交換
を更に容易に行うことができる。

【００１８】更にまた、前記内枠フレームの開口端部が
丸みを有していると好ましく、これにより、内枠フレー
ムの一方の開口端部とペリクル膜との間及び内枠フレー
ムの他方の開口端部とフォトマスクの間の当接力を増加
させて、密着性を向上させることができる。

【００１９】更にまた、前記外枠フレームの外面と内面
とを貫通する気圧調整孔が設けられていると好ましく、
これにより、外枠フレーム、内枠フレーム、ペリクル膜
及びフォトマスクにより囲まれて形成される空間とその
外部との気圧を調整することができる。このため、例え
ば、外部の温度が急激に上昇しても、ペリクル膜が膨張
し、内枠フレームの一方の開口端部とペリクル膜との密
着性が低下することがなく、ガス遮断性を確保すること
ができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例に係るペリ
クルについて、添付の図面を参照して具体的に説明す
る。図１乃至３は本発明の第１実施例に係るペリクルを
示す図であって、図３はペリクルの底面図（但し、ペリ
クル膜は省いてある）、図１（ａ）は図３に示すＡ−Ａ
線による一部拡大断面図、図１（ｂ）はペリクルフレー
ムの斜視図である。また、図２は同じくペリクルを示す
図であって、（ａ）は図３に示すＡ−Ａ線による断面
図、（ｂ）は図３に示すＢ−Ｂ線による断面図である。

【００２１】図１乃至３に示すように、本発明の第１実
施例に係るペリクル３１は、四角枠状の外枠フレーム１
と、この外枠フレーム１の内側に配置された内枠フレー
ム２とを有している。また、外枠フレーム１の断面は長
方形であり、内枠フレーム２の断面は略楕円状である。
この外枠フレーム１の４隅の内側と内枠フレーム２の４
隅の外側とは、夫々位置を整合させて４個の板状の接続
部材９により連結されている。これらの外枠フレーム
１、内枠フレーム２及び接続部材９により、ペリクルフ
レーム１５が構成されている。なお、ペリクルフレーム
１５は、一体成形されていてもよい。

【００２２】また、外枠フレーム１と内枠フレーム２と
の対向する１辺においては、外枠フレーム１の内面と内
枠フレーム２の外面とを連結するように調整孔部材１０
が設けられており、外枠フレーム１の外面と内枠フレー
ム２の内面とを調整孔部材１０を介して貫通する気圧調
整孔８ａが形成されており、この気圧調整孔８ａの外面
側の開口部にはフィルタ７ａが設けられている。同様
に、外枠フレーム１の他の１辺には枠の内面と外面とを
貫通する気圧調整孔８ｂが形成されており、この気圧調
整孔８ｂの外面側の開口部にはフィルタ７ｂが設けられ
ている。

【００２３】更に、このペリクルフレーム１５の一方の
開口部を塞ぐように透明物質からなるペリクル膜４が張
設されている。なお、外枠フレーム１とペリクル膜４と
は接着剤５により接合されているが、内枠フレーム２の
略楕円状の端部とペリクル膜４とは接着されておらず、
両者の間の当接力により隙間なく密着している。

【００２４】また、本実施例のペリクル３１を構成要素
の素材及び主要寸法について、以下に記載する。外枠フ
レーム１の断面の幅は２ｍｍ、高さは６ｍｍであり、内
枠フレーム２の断面の幅は２ｍｍ、高さは６ｍｍであ
り、両フレームの素材は従来と同様にアルミ材である。
また、外枠フレーム１と内枠フレーム２との間隔は接着
剤５の接着代を考慮すると、３乃至４ｍｍが適当であ
る。接続部材９の断面（長方形）の幅は１ｍｍ、高さは
４ｍｍであり、その素材はフレームと同様にアルミ材で
ある。また、気圧調整孔８ａ及び８ｂの内径は１ｍｍで
あり、フィルタ７の主面の形状は３ｍｍ×５ｍｍの長方
形である。

【００２５】このように構成された本発明の第１実施例
に係るペリクル３１においては、レチクル３のパターン
面６を覆うように、外枠フレーム１のペリクル膜４が張
設されていない面を接着剤５によりレチクル３の表面に
接着固定させると共に、内枠フレーム２の略楕円状の端
部とレチクル３の表面とを両者の間の当接力により隙間
なく密着させることにより、レチクル３、内枠フレーム
２及びペリクル膜４により囲まれる空間Ｔ及びレチクル
３、外枠フレーム１、内枠フレーム２及びペリクル膜４
により囲まれる空間Ｕが形成される。

【００２６】なお、接続部材９とペリクル膜４及び接続
部材９とレチクル３とは、夫々１ｍｍの間隙を有して接
触しないように設けられている。また、気圧調整孔８ａ
及び８ｂの内部には活性炭等の吸着剤を含んだ無機系ポ
リマー粘着材１４が配置されており、外部からガスが空
間Ｔ及び空間Ｕ内に侵入することを防止できるようにな
っている。

【００２７】このようにして、空間Ｔ及び空間Ｕ内にそ
の外部からゴミ等の異物が侵入することを防止してい
る。即ち、レチクル３のパターン面６に異物が付着する
ことを防止している。

【００２８】なお、気圧調整孔８ａは空間Ｔとその外部
との気圧を調整するために形成されているが、その開口
部にはフィルタ７ａが設けられているので、気圧調整孔
８ａを介して空間Ｔの外部から内部に粒子状の異物が混
入することはない。同様に、気圧調整孔８ｂは空間Ｕと
その外部との気圧を調整するために形成されているが、
その開口部にはフィルタ７ｂが設けられているので、気
圧調整孔８ｂを介して空間Ｕの外部から内部に粒子状の
異物が混入することはない。

【００２９】このように構成された本実施例のペリクル
３１がレチクル３に取り付けられた場合においては、外
枠フレーム１とペリクル膜４とを接着する接着剤５及び
外枠フレーム１とレチクル３とを接着する接着剤５から
揮発性物質が揮発しても、内枠フレーム２により遮断さ
れているため、揮発性ガスは空間Ｓ内には侵入しない。
このため、洗浄工程後にパターン面６上に残留している
レチクル用洗浄物質と揮発性ガスとは化学反応すること
がなく、従って、ペリクル３１自身が異物発生源になっ
てレチクル３のパターン面６にその反応物が付着するこ
とを防止することができる。

【００３０】なお、内枠フレーム２の断面は楕円状にな
っているため、内枠フレーム２とペリクル膜４との間及
び内枠フレーム２とレチクル３との間の当接力を増加さ
せて、密着性を向上させている。また、外枠フレーム１
の外面と内面とを貫通する気圧調整孔８ｂが形成されて
いるため、空間Ｕ内とその外部との気圧を調整すること
ができる。このため、例えば、外部の温度が急激に上昇
しても、ペリクル膜４が膨張し、内枠フレーム２の端部
とペリクル膜４との密着性が低下することがなく、ガス
遮断性を確保することができる。

【００３１】また、上述した如く、接着剤から揮発する
ガスとレチクル用洗浄物質とが化学反応することがない
ため、その反応物の発生を考慮する必要がなく、任意の
接着剤及びレチクル用洗浄物質を使用することができ
る。例えば、接着剤に有機系ポリマー及び無機系ポリマ
ーを使用することができる。

【００３２】ところで、第１実施例においては、ペリク
ルフレームとペリクル膜とが接着固定されているため、
例えば、ペリクル膜が破れた場合、その交換が容易では
ないが、本発明においては、ペリクルフレームとペリク
ル膜とを接着固定せずに、容易にペリクル膜を交換可能
な構成にすることができる。

【００３３】図４は本発明の第２実施例に係るペリクル
の一部を示す図であって、（ａ）は底面図、（ｂ）は
（ａ）に示すＣ−Ｃ線による断面図である。また、図５
は同じく本第２実施例のペリクルを示す図であって、
（ａ）は底面図（但し、ペリクル膜は省いてある）、
（ｂ）は（ａ）に示すＤ−Ｄ線による断面図である。更
に、図６は同じく本第２実施例のペリクルの一部を示す
斜視図である。

【００３４】図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、ペリ
クル膜４と板材からなる枠状のペリクル膜枠１１とが有
機性ポリマー又は無機性ポリマーからなる接着剤５によ
り接着固定されている。このようにして、枠付ペリクル
膜３３が構成されている。

【００３５】また、図５（ａ）及び（ｂ）並びに図６に
示すように、本発明の第２実施例に係るペリクル３２に
おいては、第１実施例のペリクル３１と比較して、以下
に示すように構成が異なる。

【００３６】断面が長方形の外枠フレーム１の代わり
に、ペリクル膜４と対向する縁部が外側に向かって延出
した断面Ｌ字形のＬ字外枠フレーム１３が構成されてい
る。このＬ字外枠フレーム１３の開口部とペリクル膜枠
１１の開口部とは形状が同一となっている。また、Ｌ字
外枠フレーム１３の延出した延出縁部１３ａとペリクル
膜４におけるペリクル膜枠１１が接着された面の反対面
とを接触させて、断面Ｕ字形のフレーム留め１２の凹部
に狭入させることにより、Ｌ字外枠フレーム１３と枠付
ペリクル膜３３とは固定されている。なお、フレーム留
め１２は正面視で両端が４５°傾斜した等脚台形状とな
っており、４５°傾斜部を当接させるようにして、Ｌ字
外枠フレーム１３と枠付ペリクル膜３３との各辺を４個
のフレーム留め１２により固定するようになっている。
これ以外は第１実施例のペリクル３１と同様であり、説
明を省略する。

【００３７】また、第２実施例のペリクル３２における
固有の構成要素の素材及び主要寸法について、以下に記
載する。Ｌ字外枠フレーム１３の断面（Ｌ字形）のレチ
クル３と接合される部分の幅は２ｍｍ、高さは６ｍｍで
あり、ペリクル膜４と接触する延出縁部１３ａは３ｍｍ
延出している。また、フレーム留め１２は金属又は高分
子樹脂からなり、その断面（Ｕ字形）の大きさは仮想的
に断面の凹部を無視し長方形と考えたとき、ペリクル膜
４と平行な方向の長さは５ｍｍであって、ペリクル膜と
直交する方向の長さは４ｍｍである。更に、フレーム膜
枠１１はアルミ材からなる。

【００３８】このように構成された本発明の第２実施例
に係るペリクル３２においては、第１実施例と同様の効
果が得られると共に、Ｌ字外枠フレーム１３と枠付ペリ
クル膜３３とが、接着固定されておらず、フレーム留め
１２の凹部に両者を嵌入することにより、分離可能に固
定されているので、例えば、ペリクルが破れた場合にお
いて、枠付ペリクル膜３３をＬ字外枠フレーム１３から
容易に分離させることができるため、枠付ペリクル膜３
３の交換を容易に行うことができる。即ち、ペリクル膜
４の交換を容易に行うことができる。

【００３９】なお、第２実施例においては、Ｌ字外枠フ
レーム１３と枠付ペリクル膜３３とは、４個のフレーム
留め１２により固定されているが、本発明においては、
Ｌ字外枠フレーム１３の３辺の延出縁部に３個のフレー
ム留め１２を固定したような形状に一体成形されたフレ
ーム留め付外枠フレーム（図示せず）としてもよい。

【００４０】このようなフレーム留め付外枠フレームの
３辺の延出縁部に形成された凹部に枠付ペリクル膜３３
の３辺の枠を整合させて嵌入し、フレーム留め付外枠フ
レームの延出縁部及び枠付ペリクル膜３３の周縁部にお
ける他の１辺にフレーム留め１２の凹部に嵌入するよう
にして、両者を固定する。これにより、第２実施例と比
較して、外枠フレームと枠付ペリクル膜との固定及び分
離を更に簡便に行うことができるため、ペリクル膜の交
換を更に容易に行うことができる。

【００４１】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
洗浄工程後にフォトマスクのパターン面に残留している
フォトマスク用洗浄物質と揮発性ガスが化学反応するこ
とがなく、従って、自身が異物発生源になってフォトマ
スクのパターン面に異物が付着することを防止すること
ができる。また、接着剤から揮発するガスとフォトマス
ク用洗浄物質とが化学反応することがないため、その反
応物の発生を考慮する必要がなく、任意の接着剤及びフ
ォトマスク用洗浄物質を使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係るペリクルを示す図で
あって、（ａ）は図３に示すＡ−Ａ線による一部拡大断
面図、（ｂ）はペリクルフレームの斜視図である。

【図２】同じく本第１実施例のペリクルを示す図であっ
て、（ａ）は図３に示すＡ−Ａ線による断面図、（ｂ）
は図３に示すＢ−Ｂ線による断面図である。

【図３】同じく本第１実施例のペリクルの底面図（但
し、ペリクル膜は省いてある）である。

【図４】本発明の第２実施例に係るペリクルの一部を示
す図であって、（ａ）は底面図、（ｂ）は（ａ）に示す
Ｃ−Ｃ線による断面図である。

【図５】同じく本第２実施例のペリクルを示す図であっ
て、（ａ）は底面図（但し、ペリクル膜は省いてあ
る）、（ｂ）は（ａ）に示すＤ−Ｄ線による断面図であ
る。

【図６】同じく本第２実施例のペリクルの一部を示す斜
視図である。

【図７】従来のペリクルを示す図であって、（ａ）は底
面図、（ｂ）は（ａ）に示すＥ−Ｅ線による断面図であ
る。

【符号の説明】

１；外枠フレーム２；内枠フレーム３、１０３；レチクル４、１０４；ペリクル膜５、１０５；接着剤６、１０６；パターン面７ａ、７ｂ、１０７；フィルタ８ａ、８ｂ、１０８；気圧調整孔９；接続部材１０；調整孔部材１１；ペリクル膜枠１２；フレーム留め１３；Ｌ字外枠フレーム１３ａ；延出縁部１４；無機系ポリマー粘着剤１５、１１５；ペリクルフレーム３１、３２、１３１；ペリクル３３；枠付ペリクル膜

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】外枠フレーム、この外枠フレームの内側
に配置された内枠フレーム、及び前記外枠フレームと前
記内枠フレームとを連結固定する接続部材が設けられた
ペリクルフレームと、前記外枠フレームの一方の開口端
部に張設されたペリクル膜と、を有し、前記外枠フレー
ムの他方の開口端部は接着剤によりフォトマスクのパタ
ーン面に接合され、前記内枠フレームは前記ペリクル膜
及び前記フォトマスクに接触していることを特徴とする
ペリクル。
【請求項２】前記外枠フレームの一方の開口端部と前
記ペリクル膜とは接着剤により接合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。
【請求項３】前記外枠フレームの前記一方の開口端部
には外方に延出する延出縁部が形成されており、前記ペ
リクル膜の縁部に枠状のペリクル膜枠をあてがい、前記
延出縁部と前記ペリクル膜枠との間で前記ペリクル膜を
挟んだ状態で、断面Ｕ字形のフレーム留めにより前記ペ
リクル膜枠、前記ペリクル膜及び前記延出縁部を嵌合す
ることにより、前記ペリクル膜が前記外枠フレームに取
り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のペ
リクル。
【請求項４】前記外枠フレームの一部に前記ペリクル
膜の縁部を嵌合する断面Ｕ字形の凹部が設けられてお
り、前記外枠フレームの他部に外方に延出する延出縁部
が形成されており、前記ペリクル膜をその縁部に枠状の
ペリクル膜枠をあてがって、前記凹部に嵌合すると共
に、前記延出縁部と前記ペリクル膜枠との間で前記ペリ
クル膜を挟んだ状態で断面Ｕ字形のフレーム留めにより
前記ペリクル膜枠、前記ペリクル膜及び前記延出縁部を
嵌合することにより、前記ペリクル膜が前記外枠フレー
ムに取付けられていることを特徴とする請求項１に記載
のペリクル。
【請求項５】前記内枠フレームの開口端部が丸みを有
していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１
項に記載のペリクル。
【請求項６】前記外枠フレームの外面と内面とを貫通
する気圧調整孔を有することを特徴とする請求項１乃至
５のいずれか１項に記載のペリクル。