JP4672636B2

JP4672636B2 - ペリクル収納容器

Info

Publication number: JP4672636B2
Application number: JP2006299460A
Authority: JP
Inventors: 一敏関原
Original assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date: 2006-11-02
Filing date: 2006-11-02
Publication date: 2011-04-20
Anticipated expiration: 2026-11-02
Also published as: HK1112293A1; TWI332470B; TW200821233A; CN101174083A; KR101389867B1; KR20080040564A; JP2008116667A; CN101174083B

Description

本発明は、半導体デバイス、プリント基板あるいは液晶ディスプレィ等を製造する際のゴミ除けとして使用されるリソグラフィー用ペリクルを収納、保管、輸送するペリクル収納容器に関するものである。

ＬＳＩなどの半導体デバイスあるいは液晶ディスプレイなどの製造においては、半導体ウエハーあるいは液晶用ガラス原板に光を照射してパターンを作製するが、その際に用いるフォトマスクあるいはレチクル（以下、フォトマスクという）にゴミが付着していると、このゴミが光を遮ったり、曲げたりしてしまうために、転写パターンが損なわれる。

そのため、これらの作業は、通常、クリーンルーム内で行われているが、それでもフォトマスクを常に清浄に保つことが難しいため、フォトマスク表面にゴミよけとして、ペリクルを貼付する方法が採られている。
この場合、異物はフォトマスクの表面上には直接付着せず、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。

しかしながら、ペリクルはマスクに貼付した後ではそれらが形成する閉空間の外部から内部への異物侵入防止効果はあるが、ペリクル自体に異物が付着して、かつそれが閉空間の内部にある場合には、フォトマスクへの異物付着を防ぐことは困難である。
そのため、ペリクル自体に高い清浄性が求められることはもとより、保管、輸送に使用するペリクル収納容器にもその清浄性を維持しうる性能が強く求められる。具体的には、帯電防止性能に優れ、擦れた際にも発塵の少ない材質、ペリクルおよび構成部品間の接触を極力防ぐ構造、外力が加わった際の変形を防ぐ高剛性な構造、といった点が要求される。

ペリクル収納容器は、通常、ABS、アクリル等の樹脂を射出成形または真空成形することによって製造される。これらの成形方法が利用されるのは、表面が平滑で異物の付着や発塵のおそれが少ないこと、一体成形のため継ぎ目がなく発塵や異物侵入のおそれが少ないこと、複雑形状のものも容易に製造できること、量産性に優れ、低コスト化が可能である、といった利点があるからである。

半導体用やプリント基板用のペリクル収納容器は、外形の辺長が概ね２００〜３００ｍｍ前後で、これらは通常、射出成形を利用して製造される。前記したように、ペリクル収納容器は清浄性を保つため、外力が加わった際にも変形しにくい高剛性が要求されるが、これら辺長が２００〜３００ｍｍのペリクル収納容器においては剛性の問題は少ない。
元々、小型で剛性が確保しやすいことに加え、射出成形では厚みを局所的に変えることが容易で要所に肉厚のある補強を加えることができるからである。

一方、主として液晶用ペリクルに使用される辺長が５００ｍｍを超えるような大型のペリクル収納容器は、一般にＡＢＳ、アクリル等の合成樹脂シートを真空成形したものが使用される。
これは、１箇所もしくは数箇所のゲートから金型内に樹脂を高速注入する射出成形では樹脂の流れる距離が長すぎるため製法的に困難なためである。真空成形は、金型に加熱した樹脂シートを被せ、真空引きするだけで成形できるため大型品も容易に成形することが可能である。
しかしながら、真空成形の場合、厚肉のものが成形できないこと、リブである程度の補強はできるものの、基本的に同じ板厚のシートを折り曲げるだけなので、高剛性のものが作りにくいという問題がある。

このようなリブの例は、容器本体については、例えば、特許文献１などに例示されている。蓋体については、例えば、図３に示すような井桁状のリブやＸ字型のリブ（図示しない）を設けることがある。
また、リブだけでは補強不足の場合には、例えば、特許文献２に示すように、別の補強体と締結して剛性を確保することが行われていた。
特開２０００−１７３８８７特願２００５−０８１５３３

ペリクルを収納容器から取出すために蓋体を開ける際には、収納容器内への急激な外気の巻き込みが生じる。このとき、外気とともに空気中の浮遊物や収納容器周囲に付着している異物を巻き込んでペリクルに付着させてしまうという現象が発生する。
大型のペリクル収納容器では蓋体も大きいため、蓋体をゆっくり持ち上げても、特にこの現象が生じやすい。

蓋体は、輸送時などに外力による変形を防ぐため、高剛性であることが求められるが、この現象は蓋体の剛性を高めるほど顕著になる。これは、蓋体を収納容器本体から持ち上げ始める際の微小な変形が抑制されるためである。
したがって、容器内部の清浄度を保つための高い剛性を有し、なおかつ蓋体を開ける際に異物を巻き込みペリクルに付着させることがないペリクル収納容器はこれまで得られていなかった。

以上のことから、本発明の目的は、保管、輸送中の外力に耐える十分な剛性を有し、なおかつ蓋体を開ける際の急激な外気の巻き込みを抑制して、ペリクルへの異物付着を防止するペリクル収納容器を提供することにある。

本発明のペリクル収納容器は、ペリクルを載置する容器本体と、ペリクルを被覆すると共に容器本体と周縁部で嵌め合い係止する蓋体からなるペリクル収納容器において、蓋体は樹脂のシート材を成形したものであり、この蓋体の上面に蓋体外形の何れか一辺と成す角度が１０°以内でなおかつ他のリブと交差しないリブを少なくとも1つ設けたことを特徴とする。
そして、このリブは蓋体外形の短辺と成す角度が１０°以内であることが特に良い。

本発明のペリクル収納容器は、蓋体はリブにより保管、輸送中の外力に耐える十分な剛性を有しているにもかかわらず、蓋体を開ける際には容易に撓み変形を生ずるため、開蓋時における容器内への急激な外気の巻き込みが抑制され、ペリクルへの異物付着が大幅に低減される。

以下、本発明のペリクル収納容器の一実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１は、本発明のペリクル収納容器の一例を示す模式的な斜視図であり、図２は、この容器本体から蓋体を持ち上げた状態を示す模式的な側面図である。
図１に示すように、容器本体２上にはペリクル（図示しない）が載置され、蓋体１により覆われている。そして、蓋体１と容器本体２は、粘着テープ等（図示しない）で密封固定するか、クリップ等の締結具（図示しない）で固定される。

容器本体２および蓋体１は、樹脂板材の接着により製作することもできるが、清浄度、量産性の面から真空成形法により製作されることが特に望ましい。
また、蓋体、容器本体の材質は、アクリル、ＡＢＳ、ＰＶＣなどの樹脂から適宜選択することができるが、帯電による異物付着を低減するため、帯電防止材料を使用することが好適である。そして、蓋体は内部を確認しやすくするため透明または半透明、容器本体は異物を確認しやすいよう黒色であることが良い。

図１において、蓋体１は容器本体２の周縁部で嵌合するようになっており、嵌合時における蓋体１と容器本体２に生じる隙間は、外部からの異物侵入を防ぐため出来るだけ狭く出来ていることが望ましい。
そして、蓋体１の上部面には補強用の５本のリブ３が設けられている。このリブ３は、蓋体外形の何れか一辺と成す角度が１０°以内で（図１の例では短辺と１０°以内）なおかつ、他に設けられているリブと交差していないことが必要である。
これらリブの幅、高さ、配置、本数、断面形状等は、必要とされる蓋体の剛性に応じて適宜設計すればよく、この図の形態に何ら限定されるものではない。

リブ３が蓋体外形の辺と成す角度は、１０度までは実用上問題が無く適宜設計することができるが、好ましくは平行、特に好ましくは短辺に平行とすることが良い。これは、距離の短い短辺に平行とすることで、長辺に平行とするよりも剛性を高めることができ、最大限にリブの効果を発揮することができるためである。

そして、各リブが他のリブにより切断交差されないため、直交方向のリブを持つもの（例えば、図３に例示したもの）と比較して、リブの上下方向（縦方向）の剛性は大きく向上する。
例えば、図３に示すように、蓋体２１の上部面に形成された互いに交差する形態のリブは、一見バランスよく剛性に優れるように見受けられるが、これらは所望の剛性を発揮することができない。
即ち、真空成形法で製作されたこのような形態のリブは、折り曲げられた縦方向の面によって剛性を確保するのであるが、交差（接続）した他のリブによりこの縦方向の面による剛性が切断されてしまうためである。

本発明では交差するリブを無くしたため、本来のリブの剛性を発揮することができる。また、本発明では、ほぼ一方向にしかリブが存在しないため、リブと直交方向における曲げ剛性は大きく低下する。
しかしながら、実際の保管・輸送中において、容器本体に蓋体が嵌合されている状態では、容器本体の剛性により蓋体は完全に支持されるため、曲げ剛性の低下は全く問題にならない。逆に、このことは蓋体を容器本体から持ち上げる際に大きな利点を生み出す。

蓋体を容器本体から持ち上げると、図２に示すように蓋体１１は容易に撓みを生ずる。この時、蓋体１１を持ち上げる際の支持位置は、図２のリブ配置では両短辺側を持ち上げるのが最も好ましいので、ここにハンドル等の引き上げ手段を設けると特に好適である。
そして、リブと直交する方向（この例では長辺方向）の低い曲げ剛性により、蓋体１１は開蓋時のごく初期の段階からしなやかに撓みを生ずる。そのため、開蓋の初期の段階から蓋体と容器本体の内部へ空気はスムーズに静かに流入し、蓋体を抵抗無く容易に持ち上げることができるうえ、急激な外気の流入が発生しないため内部のペリクルに異物が付着するおそれが大幅に低減される。

以下、本発明の実施例を説明するが本発明はこれに限定されるものではない。
帯電防止ＡＢＳ樹脂シート（ｔ＝３ｍｍ、黒色）を真空成形法により成形し、図１に示す形状のペリクル収納容器本体２を製作した。
この容器本体は中央部が一段高くなっており、その部分にペリクルを載置するようになっている。
次に、帯電防止ＡＢＳ樹脂シート（ｔ＝３ｍｍ、透明）を真空成形法により成形し、図１に示すような形状の蓋体１を製作した。蓋体１の上部にはリブ３が五箇所設けられており、四箇所のリブは高さ２０ｍｍ、幅５０ｍｍとし、中央の一箇所については高さ２０ｍｍ、幅１００ｍｍとした。
もちろん、この蓋体１と容器本体２は嵌合するできるようになっており、組立後の外観が図１のようになる。全体の大きさは、長さ１４５０×幅１３３０×高さ９５ｍｍである。

このペリクル収納容器をクラス１のクリーンルーム内に搬入し、中性洗剤と純水で良く洗浄後、乾燥させた。その後、暗室内にて集光ランプ（光量３０万ルクス）で異物検査を行ったペリクル（外寸１３６６×１１４６、図示しない）を注意深く収納した。
そして、蓋体の開閉により容器内部のペリクルに異物が付着するか否かの評価を行った。

図２に示すように、蓋体１１の両短辺を２名の作業者が掴んでゆっくりと持ち上げ、そのまま取り去った。
このときの蓋体１１は、持ち上げ直後から小さな撓みが生じ、容器本体１２から完全に離れたときには、中央部で約２０ｍｍの撓み（図２中ａ寸法）が生じていた。その後、内部に収納されていたペリクル１４を注意深く取り出し、そのまま暗室内にて集光ランプによる異物検査を行った。その結果、ペリクル膜上には異物の増加は全く見られなかった。

その後、確認のためさらに４回、この実験を繰り返したが、ペリクル膜上への異物増加は全く見られなかった。
ちなみに、この時、蓋体１１、容器本体１２は毎回、再洗浄したものを行い、テスト用ペリクルは同じものを繰り返し使用した。
次に、剛性の評価として、蓋体１上（正確にはリブ３上）に１０００×１３００×８ｍｍｔのアルミ板（重量約２８ｋｇ）を載せた。
その後、蓋体外観を横方向から観察したが、蓋体には顕著な撓みは生じていなかった。

比較例

帯電防止ＡＢＳ樹脂シート（ｔ＝３ｍｍ、黒色）を真空成形法により成形し、図３に示す形状のペリクル収納容器本体２２を製作した。
この容器本体は中央部が一段高くなっており、その部分にペリクルを載置するようになっている。
次に、帯電防止ＡＢＳ樹脂シート（ｔ＝３ｍｍ、透明）を真空成形法により成形し、図３に示すような形状の蓋体２１を製作した。
蓋体２１の上部には井桁状のリブ２３が設けられており、リブは全ての箇所で高さ２０ｍｍ、幅５０ｍｍである。もちろん、この蓋体２１と容器本体２２は嵌合するようになっており、組立後の外観が図３のようになる。
全体の大きさは、実施例と同じく長さ１４５０×幅１３３０×高さ９５ｍｍである。

このペリクル収納容器について、蓋体の開閉により内部のペリクルに異物が付着するか否か、上記実施例と全く同様にして評価を行った。
図４に示すように、蓋体３１の両短辺を２名の作業者が掴んでゆっくりと持ち上げ、そのまま取り去った。このときの蓋体３１は、持ち上げるのに非常に抵抗があり、容易に持ち上げることができなかった。
容器本体３２から蓋体３１が離れた時には急激な空気の巻き込みが生じ、内部に収納されていたペリクル３４の膜面が大きく波打っているのが透明な蓋体３１を通して観察された。

また、蓋体３１は容器本体３２から完全に離れた後でも、目立った撓みは見受けられず、中央部で５ｍｍ程度（図４中ｂ寸法）であった。その後、内部に収納されていたペリクル３４を注意深く取り出し、そのまま暗室内にて集光ランプによる異物検査を行った。
その結果、ペリクル膜上には、大きさが５０〜１００μm程度の異物３個が新たに付着していることが確認された。
その後、確認のためさらに４回、この実験を行ったが、４回中３回でペリクル膜上への異物増加が発生した。この時、蓋体３１、容器本体３２は毎回、再洗浄を行い、テスト用ペリクルは同じものを使用したが、付着した異物を毎回エアブローにより除去して行った。

次に、剛性の評価として、蓋体２１上（正確にはリブ２３上）に１０００×１３００×８ｍｍｔのアルミ板（重量約２８ｋｇ）を載せた。蓋体外観を横方向から観察したところ、蓋体上のリブ２３が１５〜２０ｍｍ程度内側に落ち込んで、潰れていた。

本発明のペリクル収納容器の一例を示す模式的な斜視図である。本発明のペリクル収納容器の開蓋時の状態を示す模式的な側面図である。従来の蓋体を使用したペリクル収納容器の一例を示す模式的な斜視図である。従来の蓋体を使用したペリクル収納容器の開蓋時の状態を示す模式的な側面図である。

符号の説明

１蓋体
２容器本体
３リブ
１１蓋体
１２容器本体
１３リブ
１４ペリクル
２１蓋体
２２容器本体
２３リブ
３１蓋体
３２容器本体
３３リブ
３４ペリクル
ａ、ｂ撓み量

Claims

ペリクルを載置する容器本体と、ペリクルを被覆すると共に容器本体と周縁部で嵌め合い係止する蓋体からなるペリクル収納容器において、蓋体は樹脂のシート材を成形したものであり、この蓋体の上面に蓋体外形の何れか一辺と成す角度が１０°以内で、なおかつ他のリブと交差しないリブを少なくとも１つ設けてなり、全てのリブが略一方向に形成されていることを特徴とするペリクル収納容器。
前記リブは、蓋体外形の短辺と成す角度が１０°以内であ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。