JP4330377B2

JP4330377B2 - 大型ペリクルの組立方法及び大型ペリクルの組立装置

Info

Publication number: JP4330377B2
Application number: JP2003137614A
Authority: JP
Inventors: 芳真栗山; 一郎脇元
Original assignee: Asahi Kasei E Materials Corp
Current assignee: Asahi Kasei E Materials Corp
Priority date: 2003-05-15
Filing date: 2003-05-15
Publication date: 2009-09-16
Anticipated expiration: 2023-05-15
Also published as: JP2004341225A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はペリクル枠の上縁に接着剤を用いてペリクル膜を貼着するための設備に関し、特に、ＩＣ（集積回路）、ＬＳＩ（大規模集積回路）、ＴＦＴ−ＬＣＤ（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スクやレティクル（以下、「マスク」という）に固着して使用される大型サイズのペリクルを簡易かつ確実に生産する方法及びこの生産のための設備に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ペリクルは、マスクに対して所定の距離をおいてペリクル膜を位置させ、マスク上に塵埃等の異物等が付着するのを防止するものである。
【０００３】
フォトリソグラフィ工程において、異物等がペリクル上に付着したとしても、それ等の像はフォトレジストが塗布された半導体ウェハ上には結像しない。従って、マスクをペリクルで保護することにより、異物等の像による半導体集積回路の短絡や断線等、また液晶ディスプレイ（以下、「ＬＣＤ」という）の欠陥を防止することができ、フォトリソグラフィ工程での製造歩留りが向上する。更にマスクのクリーニング回数が減少して、その寿命を延ばす等の効果がペリクルにより得られる。
【０００４】
近年、ＬＣＤではＴＦＴ（薄膜トランジスタ）の実用化により大画面化、高精細化、大容量化等が達成されつつあるが、ＴＦＴ−ＬＣＤ製造で使用されるペリクルもこれに対応して大型化及び面内の光透過性の均一性が求められており、また半導体製造用のペリクルにおいても均一な高光線透過率を持つペリクル膜が求められている。更に、ペリクル自身及びその周辺からミクロンオーダーの塵埃等の異物の発生も許されないペリクルが求められている。
【０００５】
このようなマスク保護装置としてのペリクルは、一定幅を有するペリクル枠と、該ペリクル枠の一方の側面に接着剤により張着された透明薄膜からなるペリクル膜とから構成されている。ペリクル枠の他方の側面にはマスクに張り付けるための粘着材が塗着されており、粘着材には保護フィルムが貼着されている。
【０００６】
上記構成にあって、ペリクル膜は、均一な光線透過性の要請から、ペリクル枠に、相応の張力をもって接着剤によって張り付けられる。ペリクル膜を貼り付ける行程は、一般的には、ペリクル枠に接着剤を塗布した後に、ペリクル膜をフレーム上に取り付けることにより行われる。
【０００７】
このとき、接着剤がきわめて薄い層にて均一に広がることが大切である。仮に広がりが不十分であれば、膜とフレームが未接着の箇所ができてしまい、所定の接着強度を得ることができない。また未接着部に異物が入り込み、マスク上に異物が落下する原因ともなるおそれがある。一方、接着剤がはみ出してしまうと、ペリクル枠の側面に垂れてしまうため、製品不良となる場合もある。
【０００８】
下記特許文献１は、均一に薄い接着層を形成すると共に、薄膜をフレームに容易に取り付けることのできる光学薄膜の製造方法を提案している。特許文献１によれば、薄膜フレームの形状に対応したパターンにて所定量の接着剤を薄膜ペリクル上に分配し、薄膜ペリクルをフレームに位置決めして取り付ける構成が示されている。
【０００９】
【特許文献１】
特開平９−４３８３３号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ペリクル膜をペリクル枠に張り付けるための接着剤には、溶媒によりペリクル膜を損なわないこと、十分な接着強度が得られること等の条件があり、ＵＶ硬化型接着剤が好んで使用される。ＵＶ硬化型接着剤は表面硬化性に優れているほか、紫外線を照射することにより硬化するため任意のタイミングで硬化させることができ、接着剤の広がりを待つと共に、垂れが生じる前に硬化させることができるためである。
【００１１】
ここで、硬化前の接着剤の広がりは、作業員が目視によって行っている。しかし、上述した如く大型化したペリクルにおいては、ペリクルの面積が大きいため、一カ所から全体の接着剤の様子を観察することができない。このため作業員は、ペリクルの周囲を移動し、フレーム上をのぞき込むことによって、フレーム全周に渡って接着剤の広がりを直接観察することとなる。
【００１２】
一方、接着剤の塗布にはロボットを用いるため、安全面から設備全体をカバーで覆い、作業員は接着剤の塗布が完了するまではカバーの外で待機している。また、接着剤の硬化のためには紫外線照射を行うため、カバーはＵＶカットフィルムを用いており、紫外線照射の際には作業員はカバーの外に退避する。すなわち、接着剤の広がりを観察する際にのみ作業員はカバーの中に入り、ペリクルのまわりを周回することになる。このことは作業の手間を増大させていると共に、発塵の可能性を伴い、ひいてはペリクル膜を塵埃で汚染するおそれがある。
【００１３】
そこで本発明は、生産工程の作業効率を向上させると共に、確実な接着を可能とし、またペリクルの汚染を防止することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係る大型ペリクル用の組立装置の代表的な組立方法は、ペリクル枠に接着剤を塗布する工程、該接着剤をペリクル膜に圧接させる工程、ペリクル枠上を撮影する撮影手段と前記撮影手段を移動させる移動手段とによって該接着剤が広がる様子を撮影し前記撮影手段によって撮影した映像を表示する表示手段によって該接着剤の広がり程度を判断する工程、該接着剤を硬化させる工程を備えたことを特徴とする。
【００１５】
また、前記撮影手段とは、ＣＣＤカメラ、ＣＭＯＳカメラ、またはファイバースコープであることを特徴としてもよい。
【００１６】
また、前述の方法を行うための撮影手段と移動手段と表示手段とを有する大型ペリクルの組立装置であって、前記移動手段とは、前記ペリクル枠に前記ペリクル膜を接着する接着剤を塗布するための接着剤塗布手段の移動手段であることを特徴とする大型ペリクルの組立装置としてもよい。
【００１７】
また、前述の方法を行うための撮影手段と移動手段と表示手段とを有する大型ペリクルの組立装置であって、前記移動手段とは、定点に設置された前記撮影手段の角度を変えて、その撮影方向を前記ペリクル枠に沿って移動させるものであることを特徴としてもよい。
【００１８】
また、前記撮影手段によって撮影した映像を画像処理することにより、塗布された接着剤の広がりを判断する判断手段を備えたことを特徴としてもよい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明に係る大型ペリクルの組立装置の実施形態について、図を用いて説明する。図１（ａ）はペリクルの構成を示す斜視図、図１（ｂ）はペリクルの部分断面図、図２はペリクル組立装置の概略模式図、図３および図４はペリクルを組み立てる作業を説明する図、図５はペリクル組立装置の他の例を説明する図である。本発明に係る組立装置は、ペリクル膜の面積が１０００ｃｍ^２以上の大型ペリクルを組み立てるための装置である。
【００２０】
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、ペリクルＡは、ペリクル枠１の上縁に接着剤２を介してペリクル膜３が張着されている。ペリクル枠１の下縁（下面）にはペリクルＡをフォトマスクやレティクル（以下、単にマスクという）に貼り付ける時に使用される粘着材４が塗着されると共に、この粘着材４にはペリクルＡの貼着時に簡単に剥離し得る保護フィルム５が貼着されている。前記ペリクル枠１の周側面には、把持用の治具を装着するための溝１ａが設けられている。
【００２１】
ペリクル枠１としては、ペリクル膜３を支持し得る枠であり、例えば表面をアルマイト処理したアルミフレームやクロムメッキ等を施した金属枠等の支持枠、更にはエンジニアリングプラスチック等で製造した樹脂支持枠等が用いられ、その形状も方形、円形等、他の種々の形状であってもよい。通常は、製造の容易さ、強度等の点から金属枠が用いられる。
【００２２】
基板上に形成されたペリクル膜は、仮枠を張り付け、基板から剥離させる。剥離したペリクル膜は、組立装置の方へと搬送される。
【００２３】
図２に示すように、組立装置Ｂは、ペリクル枠１を載置するセット台１０、セット台１０を鉛直方向に移動させる昇降装置１１、移動手段としての移動ユニット１３のロボット１２、仮枠支持部材１４を備えている。移動ユニット１３には接着剤塗布用のディスペンサー１５、撮影手段としてのＣＣＤカメラ１６、およびＵＶランプ１７が取り付けられている。移動ユニット１３は、移動装置であるロボット１２によって水平面内を移動可能であり、制御装置（不図示）に入力されたデータに基づいて、ペリクル枠に沿って移動可能である。なお、ディスペンサー１５に接着剤を供給する配管や、カメラ１６やランプ１７に対する配線は、図においては省略している。
【００２４】
図３及び図４を用いて、組立装置Ｂを用いてペリクルを組み立てる際の動作について説明する。
【００２５】
まず図３（ａ）に示すように、セット台１０にペリクル枠１を載置する。図においてペリクル枠１には、すでに粘着材４および保護フィルム５が取り付けられている。そして図３（ｂ）に示すように、ロボット１２によって移動ユニット１３をペリクル枠１に沿って移動させつつ、ディスペンサー１５によってＵＶ硬化型接着剤を吐出し、ペリクル枠１の上面に接着剤２を塗布する。なお図３（ｂ）においては、移動ユニット１３に設けられた他の部材については省略している。
【００２６】
そして図３（ｃ）に示すように、仮枠支持部材１４に、仮枠６のついた状態のペリクル膜３をセットする。次に図３（ｄ）に示すように、セット台１０を昇降装置１１によって上昇させ、接着剤２をペリクル膜３に圧接させる。これにより接着剤２は、ペリクル枠１の上面とペリクル膜３の間で広がり始める。
【００２７】
図４（ａ）に示すように、ロボット１２によって移動ユニット１３を移動させつつ、移動ユニット１３に搭載されたカメラ１６によって、接着剤２が広がる様子を撮影する。撮影された映像は、カバー１８の外側に設置された表示手段としてのモニター１９に表示され、作業員２０がモニター１９を監視することによって接着剤２の広がり程度を判断する。
【００２８】
作業員２０が、接着剤２が過不足無く広がったと判断すると、次に図４（ｂ）に示すように、ロボット１２によって移動ユニット１３を移動させつつ、移動ユニット１３に搭載されたランプ１７によって接着剤２に紫外線を照射する。これにより接着剤２は硬化し、ペリクル膜３がペリクル枠１に接着される。
【００２９】
接着剤２が硬化すると、図４（ｃ）に示す如く、カッター２１によってペリクル枠１の外周に沿ってペリクル膜３を切断する。これにより、ペリクルＡの組立が完了し、組立装置Ｂから搬出される。
【００３０】
上記の如く構成したことにより、本発明に係る大型ペリクルの組立装置においては、ペリクル枠上を撮影する撮影手段を設けたことにより、作業者がペリクルに近接することなく接着剤の広がり具合を観察することができる。従って、作業者の装置カバー内への出入りがないことから生産工程の作業効率を向上させると共に、ペリクルの塵埃による汚染を防止し、かつ確実な接着が可能である。
【００３１】
なお、上記実施形態においては、撮影手段としてＣＣＤカメラ１６を用いるよう説明したが、他の撮影手段、例えばＣＭＯＳカメラやファイバースコープなどであっても、同様に本発明に適用することができる。なお、ＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラは映像がデジタルであることから、任意に拡大することができるため好ましい。また、撮影する映像は、連続的に撮影する動画のみでなく、間欠的に撮影する静止画であってもよい。
【００３２】
また上記実施形態においては撮影手段（ＣＣＤカメラ１６）を接着剤塗布手段（ディスペンサー１５）の移動手段（移動ユニット１３）にあわせて搭載するよう説明したが、別途駆動制御される移動手段を設けることでもよい。また撮影手段は１つに限らず、２つまたはそれ以上の撮影手段を配置し、複数箇所から撮影することでもよい。また図５に示す如く、撮影手段を定点に設置し、移動手段２２によってその角度を変えて撮影方向をペリクル枠に沿って移動させることにより、接着剤の広がりを観察することでもよい。
【００３３】
また上記実施形態においてはカバー１８の外部に設置したモニター１９によって撮影した映像を観察するよう説明したが、不図示のコンピュータによって画像処理を行い、接着剤の広がりを観察することでもよい。画像処理は、画像より認識される接着剤の面積があらかじめ記憶された面積に到達すること、もしくは画像より認識される接着剤の境界が平坦であることなどから、接着剤の広がりの程度を認識することができる。
【００３４】
【発明の効果】
上記説明した如く、本発明に係る大型ペリクルの組立方法及び大型ペリクルの組立装置においては、載置したペリクル枠上を撮影する撮影手段と、前記撮影手段を移動させる移動手段と、前記撮影手段によって撮影した映像を表示する表示手段とを備えたことにより、作業者がペリクルに近接することなく接着剤の広がり具合を観察することができる。従って、作業者の装置カバー内への出入りがないことから、生産工程の作業効率を向上させると共にペリクルの塵埃による汚染を防止し、かつ確実な接着が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】ペリクルの構成を示す図である。
【図２】ペリクル組立装置の概略模式図である。
【図３】ペリクルを組み立てる作業を説明する図である。
【図４】ペリクルを組み立てる作業を説明する図である。
【図５】ペリクル組立装置の他の例を説明する図である。
【符号の説明】
Ａ …ペリクル
Ｂ …組立装置
１ …ペリクル枠
１ａ …溝
２ …接着剤
３ …ペリクル膜
４ …粘着材
５ …保護フィルム
６ …仮枠
１０ …セット台
１１ …昇降装置
１２ …ロボット
１３ …移動ユニット
１４ …仮枠支持部材
１５ …ディスペンサー
１６ …ＣＣＤカメラ
１７ …ランプ
１８ …カバー
１９ …モニター
２０ …作業員
２１ …カッター
２２ …移動手段

Claims

ペリクル枠に接着剤を塗布する工程、該接着剤をペリクル膜に圧接させる工程、ペリクル枠上を撮影する撮影手段と前記撮影手段を移動させる移動手段とによって該接着剤が広がる様子を撮影し前記撮影手段によって撮影した映像を表示する表示手段によって該接着剤の広がり程度を判断する工程、該接着剤を硬化させる工程を備えたことを特徴とする大型ペリクルの組立方法。
前記撮影手段とは、ＣＣＤカメラ、ＣＭＯＳカメラ、またはファイバースコープであることを特徴とする請求項１記載の大型ペリクルの組立方法。
請求項１または２に記載の方法を行うための撮影手段と移動手段と表示手段とを有する大型ペリクルの組立装置であって、
前記移動手段とは、前記ペリクル枠に前記ペリクル膜を接着する接着剤を塗布するための接着剤塗布手段の移動手段であることを特徴とする大型ペリクルの組立装置。
請求項１または２に記載の方法を行うための撮影手段と移動手段と表示手段とを有する大型ペリクルの組立装置であって、
前記移動手段とは、定点に設置された前記撮影手段の角度を変えて、その撮影方向を前記ペリクル枠に沿って移動させるものであることを特徴とする大型ペリクルの組立装置。
前記撮影手段によって撮影した映像を画像処理することにより、塗布された接着剤の広がりを判断する判断手段を備えたことを特徴とする請求項３または４に記載の大型ペリクルの組立装置。