JP5415889B2 - ペリクル収納用ケース - Google Patents

Description

本発明は、ペリクルなどを収容するケースに関する。

例えばペリクルは、ＬＳＩ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を構成する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）やカラーフィルター（ＣＦ）等を製造する際のフォトリソグラフィー工程の露光処理を行う露光装置において、フォトマスクやレティクルに異物が付着することを防止するため、当該フォトマスク等に取り付けられて使用される。このペリクルは、露光装置の光学系の光路上に設置されるため、異物が付着していたり、傷があると、露光処理が適切に行われなくなる。このため、ペリクルは、異物の付着や損傷を防ぐため、製造後の搬送時等に専用のケースに収納される。このペリクル収納用のケースは、通常図１３に示すようにペリクルを載置するトレイ１００と、当該トレイ１００に被せられるフタ１０１で構成されている。

上記ケースは、ペリクル収納時にフタ１０１の周縁部とトレイ１００を嵌合したり、一緒に把持したり、粘着テープで接着することによって、ケース内の密閉性を確保している（特許文献１）。

特開２００４−３６１６４７号公報

しかしながら、例えば図１３に示すように自重でフタの中央が下に撓むと、フタの周縁部が浮き上がり、フタの周縁部とトレイとの間に隙間ができやすくなる。このため、ケース内に外気が入り込みやすくなり、異物が侵入する恐れがある。特に、ペリクルが大型化し、そのケースが大型化すると、フタの自重による撓みが大きくなり、フタの周縁部の変形量が大きくなるため、異物がさらに侵入しやすくなる。

また、フタが自重で撓むと、フタの周縁部が相対的に外側に変位してトレイから大きくはみ出すこともある。この状態でフタの周縁部とトレイを嵌合等した場合にも、隙間ができやすくなる。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、ペリクルなどを収納するケースにおいて、フタの周縁部とトレイとの間に隙間が生じることを防止する。

上記目的を達成するための本発明は、トレイとそのフタを有するペリクル収納用ケースであって、フタが自重で撓んだ状態で、当該フタの周縁部とトレイの間を密閉する密閉構造を有する。

本発明によれば、ペリクル収納用ケースが、フタの自重による撓みを考慮した密閉構造を有するので、フタがトレイに被せられた際にフタの周縁部とトレイとの間に隙間が生じることを防止できる。

前記密閉構造は、前記フタが自重で撓んだ状態で、当該フタの周縁部とトレイが密着する構造を有していてもよい。

また、前記密閉構造は、前記フタが自重で撓んで当該フタの周縁部の下面がトレイの水平上面に対し傾斜した状態で、前記フタの周縁部の下面が密着する傾斜部を前記トレイの上面に有していてもよい。

前記密閉構造は、前記フタが自重で撓んだ状態で、前記フタの周縁部の下面がトレイの水平上面に対し平行になり、当該トレイの水平上面と密着する構造を有していてもよい。

前記密閉構造は、前記フタの周縁部と前記トレイの間に介在され、前記フタの周縁部と前記トレイに密着する介在部材を有していてもよい。

前記介在部材は、前記フタが自重で撓んで当該フタの周縁部の下面がトレイの水平上面に対し傾斜した状態で、前記フタの周縁部の下面と前記トレイの水平上面に密着するものであってもよい。

前記介在部材は、前記トレイよりも軟らかい材質により形成されていてもよい。また、この場合前記フタは、真空成形法によって成形されていてもよい。

前記トレイの水平方向の外形は、前記フタが自重で撓んだ際の前記フタの周縁部の水平方向外側への変形量に対応する形状に形成されていてもよい。

前記フタの材質は、樹脂であってもよい。

以上のペリクル収納用ケースは、面積１０００ｃｍ²以上であってもよい。

本発明によれば、ペリクルを収納するケースにおいて、フタの周縁部とトレイとの間に隙間が生じることを防止し、ケース内への異物の侵入を防止できる。

ケースの構成の概略を示す斜視図である。 フタが空いた状態のケースの構成を示す縦断面図である。 フタがトレイに被せられた状態のケースの構成を示す縦断面図である。 （ａ）は、フタの周縁部の辺の中央部付近の拡大断面図であり、（ｂ）は、フタの周縁部の辺の端部付近の拡大断面図である。 トレイの平面図である。 フタが空いた状態のケースの他の構成例を示す縦断面図である。 フタがトレイに被せられた状態のケースの他の構成例を示す縦断面図である。 フタが空いた状態のケースの他の構成例を示す縦断面図である。 フタがトレイに被せられた状態のケースの他の構成例を示す縦断面図である。 フタとトレイの間に介在部材が介在された場合のケースを示す縦断面図である。 フタが湾曲した側面部を有する場合のケースを示す縦断面図である。 フタの側面部の拡大断面図である。 改良前のケースを示す説明図である。

以下、図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態に係るケース１の構成の概略を示す斜視図である。図２及び図３は、ケース１の構成の概略を示す縦断面の説明図である。

ケース１は、ペリクル２を載置するトレイ３と、当該トレイ３上に被せるフタ４を有している。

トレイ３は、例えば厚みのある略方盤形状を有し、上面に水平上面としての載置面３ａが形成されている。図２に示すようにトレイ３の上面の周縁部には、断面が略三角形状で、外側が内側よりも高くなるように傾斜する傾斜部３ｂが形成されている。なお、傾斜部３ｂは、トレイ３の他の部分と同じ材質で形成されていてもよいし、トレイ３の他の部分よりも軟らかい材質、例えばゴム素材等により形成されていてもよい。また、本実施の形態では、当該トレイ３の傾斜部３ｂが、フタ４が自重で撓んだ状態で当該フタ４の周縁部１０とトレイ３の間を密閉する密閉構造Ａを構成している。

図３に示すようにフタ４がトレイ３に被せられると、自重によりフタ４が撓んで後述するフタ４の周縁部１０の下面１０ａがトレイ３の載置面３ａに対し傾斜する。傾斜部３ｂは、この状態のときに、当該フタ４の周縁部１０の下面１０ａが密着するように形成されている。例えばフタ４の周縁部１０の下面１０ａの傾斜角に適合するように、傾斜部３ｂの上面の傾斜面３ｃが形成されている。

自重で撓んだ際のフタ４の周縁部１０の変形は、周縁部１０の４つの各辺における中央部付近と端部付近とで異なり、中央部付近の方が端部付近よりも変形量が大きい。図４に示すようにフタ４の周縁部１０は、端部よりも中央部の方が傾斜角が大きいので、傾斜部３ｂでは、それに合わせて周方向に沿って中央部の傾斜角α１（図４（ａ））の方が端部の傾斜角α２（図４（ｂ））よりも大きく設定されている。

また、トレイ３は、外形寸法がフタ４とほぼ同じか僅かに大きく形成されている。図４ａ、図４ｂに示すようにフタ４の周縁部１０は、自重により撓んだ際に水平方向外側に変位し、当該変位量は、各辺で端部よりも中央部の方が大きくなる。このため、図５に示すようにトレイ３の傾斜部３ｂは、平面から見て中央部が端部よりも外側に突出し外形が円弧状に湾曲するように形成されている。つまり、トレイ３の水平方向の外形は、フタ４が自重で撓んだ際のフタ４の周縁部１０の水平方向外側への変形量に対応する形状に形成され、フタ４がトレイ３の外側にはみ出るのを抑制している。

図１に示すようにフタ４は、平面から見て方形状に形成され、ペリクル２の収納時にトレイ３の傾斜部３ｂに密着する周縁部１０と、周縁部１０の内側に位置しトレイ３と接触しない内周部１１を有している。周縁部１０は、方形の枠形状を有し、図２に示すようにフタ４がトレイ３に被される前は、水平になり、図３に示すようにフタ４がトレイ３に被せられ自重により撓んだときには、外側が高くなるように傾斜する。フタ４には、例えば透明な材質が用いられている。なお、周縁部１０の下面１０ａには、フタ４とトレイ３が互いに嵌合するような凹凸構造が設けられていてもよい。

内周部１１は、中央に位置する方形の天井部２０と、天井部２０の周囲に位置し天井部２０と周縁部１０を接続する側面部２１とを有している。フタ４がトレイ３に被せられフタ４が撓む際には、天井部２０が下に凸に撓み、側面部２１が外側に開き、それによって周縁部１０の下面１０ａがトレイ３の水平の載置面３ａに対し外側が高くなるように傾斜する。

トレイ３やフタ４の材質は、特に限定するものではないが、エンジニアリングプラスチック、強化プラスチック、金属等が挙げられる。軽量化、成型性の観点から、プラスチック素材が選択される場合が多く、アクリル樹脂、アクリロニトリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂等を用いることができる。更に上記樹脂以外に、ポリエチレンテレフタレート以外のポリエステル樹脂、ポリエチレンやポリプロピレン等のオレフィン系樹脂、ポリスチレンやアクリロニトリル・スチレン樹脂等のポリスチレン系樹脂等を用いることもできる。上記の樹脂には、静電気による異物付着を防止するために制電性を付与しても良い。また、繊維強化プラスチックも用いることが出来る。金属を選択する場合、軽量化の観点から、アルミニウムを用いてもよい。

トレイ３やフタ４は、上述の材質の板を用いて、真空成形、射出成形、または貼り合せ等の組立にて製造することができるが、真空成形で製造することが好ましい。フタ４の厚みは、１ｍｍ〜１０ｍｍが望ましい。

ケース１のトレイ３やフタ４の寸法は、収納されるペリクル２の大きさに応じて設定されており、本実施の形態では、面積が好ましくは１００００ｃｍ²以上、より好ましくは１６０００ｃｍ²以上の大型のペリクル２を収納するため、当該ペリクル２よりも大きい寸法を有している。

ケース１に収納されるペリクル２は、例えば図１〜図３に示すように透明のペリクル膜２ｃと、該ペリクル膜２ｃの外周部が貼着されたペリクルフレーム２ａと、及びペリクルフレーム２ａをマスクやレティクルに貼着するためにペリクルフレーム２ａに沿って塗布されたマスク用粘着材層２ｂ等を有している。マスク用粘着材層２ｂの表面（下面）には、離型紙等の保護フィルム等からなる離型材２ｄが貼着されている。

離型材２ｄは、マスク用粘着材層２ｂより面積が大きく形成され、例えば当該離型材２ｄを粘着テープによりトレイ３に貼着することによってペリクル２をトレイ３に固定する。なお、ペリクル２のトレイ３への固定方法としては、ペリクルフレーム２ａに形成した係止溝にトレイ３に設けた係止部材を係止したり、トレイ３とフタ４とでペリクルフレーム２ａを挟持して固定する等、特に限定されるものではない。

ペリクル２をケース１に収納する際には、図１及び図３に示すように、トレイ３の載置面３ａの中央付近にペリクル２を載置し固定した状態で、トレイ３にフタ４が被せられる。このとき、フタ４が自重により撓み、フタ４の周縁部１０が外側に開いて傾斜し、フタ４の周縁部１０とトレイ３の傾斜部３ａが気密に密着される。その後、例えばトレイ３とフタ４と、四角等をクリップ等で把持して留めたり、或いは粘着テープを周縁部に張り巡らすことによって留めたりして、ペリクル２のある内部空間が密封されることが好ましい。なお、トレイ３とフタ４を固定する方法は、特に限定されるものではない。

以上の実施の形態によれば、ケース１が、フタ４が自重で撓んだ状態で当該フタ４の周縁部１０とトレイ３の間を密閉する密閉構造Ａを有するので、ペリクル収納時にフタ４の周縁部１０とトレイ３との間に隙間が生じることを防止できる。これにより、ケース１内に異物が侵入しペリクル２を汚染することを防止できる。

密閉構造Ａは、フタ４が自重で撓んだ状態で、フタ４の周縁部１０とトレイ３が密着する構造を有しているので、簡単な構造でフタ４の周縁部１０とトレイ３の間の密閉性を確保できる。

密閉構造Ａは、フタ４が自重で撓んで当該フタ４の周縁部１０の下面１０ａがトレイ３の水平の載置面３ａに対し傾斜した状態で、フタ４の周縁部１０の下面１０ａが密着する傾斜部３ｂをトレイ３の上面に有している。かかる場合、フタ４をトレイ３に被せる際に、フタ４の周縁部１０に、傾斜部３ｂと密着する方向（傾斜面３ｃの垂直方向）の力が働くため、フタ４の周縁部１０とトレイ３の密着性を向上できる。

トレイ３の水平方向の外形が、フタ４が自重で撓んだ際のフタ４の周縁部１０の水平方向外側への変形量に対応する形状に形成されているので、トレイ３の面積を最小限に留めつつ、フタ４がトレイ３の外側にはみ出ることを抑制できる。この結果、取扱性やコスト面等で優れたトレイ３を実現しつつ、フタ４とトレイ３の間の密閉性をさらに向上できる。

フタ４の材質が樹脂の場合、安価で軽量の上、当該フタ４の撓みによるトレイ３との間の隙間を防止できる。

ケース１は、例えば面積１００００ｃｍ²以上の大型のペリクル２の収納用であり、かかる場合、特にフタ４の撓みが大きくなるため、ペリクル収納時にフタ４の周縁部１０とトレイ３との間に隙間が生じることを防止する本発明による効果は非常に大きい。

以上の実施の形態における密閉構造Ａは、フタ４が自重で撓んだ状態で、フタ４の周縁部１０の下面がトレイ３の水平上面に対し平行になり、トレイ３の水平上面と密着する構造を有していてもよい。

例えば図６に示すようにトレイ３の周縁部が載置面３ａと同様に水平に形成されている。例えばフタ４の周縁部１０は、例えば上記実施の形態のトレイ３の傾斜部３ｂがフタ４の周縁部１０の下面側に取り付けられたように、他の部分よりも肉厚に形成されている。このフタ４の周縁部１０は、フタ４がトレイ３に被されておらず自重で撓んでいない状態では、その下面１０ａが水平面に対し外側が低くなるように傾斜し、図７に示すようにトレイ３に被せられてフタ４が自重で撓んだ際には、その下面１０ａが水平になるように形成されている。かかる場合、上記実施の形態の形態と同様に、ペリクル収納時にフタ４の周縁部１０とトレイ３が密着して、フタ４の周縁部１０とトレイ３との間に隙間が生じることを防止できる。これにより、ケース１内に異物が侵入しペリクル２を汚染することを防止できる。なお、フタ４の周縁部１０の下面側の肉厚部分は、フタ４の他の部分と同じ材質で形成されていてもよいし、例えばトレイ３よりも軟らかい材質、例えばゴム素材等により形成されていてもよい。

なお、上記例において、図８に示すようにフタ４の周縁部１０が他の部分と同じ厚みで形成されていてもよい。かかる場合、フタ４の周縁部１０が、フタ４がトレイ３に被されておらず自重で撓んでいない状態で、水平面に対し外側が低くなるように傾斜し、図９に示すようにトレイ３に被せられてフタ４が自重で撓んだ際には、水平になってトレイ３の上面と密着するように形成されていてもよい。

以上の実施の形態では、フタ４の周縁部１０側かトレイ３側に傾斜面を形成して、フタ４の周縁部１０とトレイ３を密着させていたが、フタの周縁部とトレイの間に介在部材を介在して、フタの周縁部とトレイの間を密閉するようにしてもよい。

かかる場合、例えば図１０に示すように介在部材４０は、断面が略三角形状に形成され、外側が高くなるように傾斜した上面４０ａと、水平の下面４０ｂを有している。フタ４が自重で撓んでフタ４の周縁部１０の下面１０ａがトレイ３の周縁部の水平上面に対し傾斜した状態で、フタ４の周縁部１０の下面１０ａが上面４０ａに密着し、トレイ３の水平上面が下面４０ｂに密着する。この介在部材４０は、トレイ３の周縁部に沿った枠形状に形成されている。また、介在部材４０は、例えばトレイ３よりも軟らかい材質の例えばゴム素材により形成されている。介在部材４０は、低アウトガスのゴム素材が好ましく、好ましいゴム素材としてはフッ素ゴム、シリコンゴム、石油系ゴム、一般にオーリングに使用されているゴム素材などが挙げられる。

ペリクル２を収納する際には、トレイ３の上面に介在部材４０が載置され、その上にフタ４が被せられる。かかる場合、介在部材４０によりフタ４の周縁部１０とトレイ３の間を密閉できるので、ペリクル収納時にフタ４の周縁部１０とトレイ３との間に隙間が生じることを防止できる。この結果、ケース１内に異物が侵入しペリクル２を汚染することを防止できる。また、介在部材４０がゴム素材により形成されているため、介在部材４０がフタ４の周縁部１０やトレイ３の形状に応じて変形し、フタ４の周縁部１０やトレイ３との間の気密性を向上できる。

ところで、大型成形品について射出成形法を用いる場合、高コストとなる場合や、成形性が容易でない場合、或いは、寸法精度が低い場合がある。従って、真空成形法を採用することが好ましい。
また、上記例のように介在部材４０が軟質の場合には、フタ４の寸法精度が不十分でありフタ４の周縁部とトレイ３との間の隙間に斑ができるような場合であっても、その斑に対応してフタ４の周縁部１０とトレイ３の隙間を適切に密閉できる。

以上の実施の形態において、フタ４の側面部２１は、以下のような形状を有していてもよい。例えば側面部２１は、図１１に示すように複数の湾曲線分を含む複数段、例えば３段の曲線形状を有している。例えば側面部２１は、図１２に示すように内側に凸の円弧状の湾曲線分２１ａと外側に凸の円弧状の湾曲線分２１ｂとを下からこの順で交互に連続して有している。

側面部２１の湾曲線分２１ａ、２１ｂは、例えば垂直断面の曲率半径Ｒ１〜Ｒ６が５ｍｍ以上５０ｍｍ以下の範囲に入るように設定されている。なお、各湾曲線分２１ａ、２１ｂの曲率半径は、同じであっても異なっていてもよい。

この場合、フタ４全体の剛性が向上するので、フタ４の変形が抑制され安定するので、フタ４の周縁部１０とトレイ３の間に隙間ができることをより確実に防止できる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明
はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内
において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについて
も当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば以上の実施の形態におけるケース１は、ペリクルを収納するものであったが、本発明は、他の収納物を収納するケースにも適用できる。

以下に具体的な実施例及び比較例を示すと共に、それらの評価について説明する。
[実施例１]
フタ寸法の幅×奥行×高さが１７００ｍｍ×１９００ｍｍ×１２０ｍｍ、フタのトレイとの接着面の幅が２０ｍｍ、自重撓みがない状態におけるフタの周縁部と側面部とがなす角度が９７°、フタの側面部が図１１に示すような３段の階段状形状、のフタを、金型を用いて成型した。このフタの成型は、厚み３ｍｍのアクリル樹脂板を用いて、金型温度９０℃、成形時間１５０秒の条件で行った。
自重によるフタの浮き上がりにより生じる、フタの周縁部とトレイとの間の隙間の形状に合わせて、ゴム製の介在部材を製作し、トレイの周縁部上に貼り付けた。
このフタと対をなすトレイは、フタとの接着面となるトレイの周縁部の上面を水平にした。また、フタが自重の撓みでトレイの外周からはみ出す分を考慮して、トレイの長辺の両角部に比べて長辺の中央部が６ｍｍ外側に凸の円弧状に張り出すように、またトレイの短辺の両角部に比べて短辺の中央部が４．５ｍｍ外側に凸に円弧状に張り出すように、トレイの外形を形成した。
このようにして製作したトレイに、上記フタを被せたところ、フタの周縁部の外側端部とトレイの周縁部の外周端部をほぼ一致させることができた。
フタとトレイの周縁部を粘着テープでシーリングしたところ、ケースの周縁部を、ほぼ隙間なく、また粘着テープが浮き上がることもなくシーリングすることができた。また、トレイの周縁部に対するフタの周縁部の外側のはみ出しは最大で片側１ｍｍとなった。

[比較例１]
フタ寸法の幅×奥行×高さが１７００ｍｍ×１９００ｍｍ×１２０ｍｍ、フタのトレイとの接着面の幅が２０ｍｍ、自重撓みがない状態におけるフタの周縁部と側面部とがなす角度が９７°、フタの側面部が図１１に示すような３段の階段状形状、のフタを、金型を用いて成型した。このフタの成型は、厚み３ｍｍのアクリル樹脂板を用いて、金型温度９０℃、成形時間１５０秒の条件で行った。
続いて、介在部材なしで、トレイにフタを被せた。その際、フタが自重で撓んだ結果、ケースの辺の角部から２００ｍｍほど中央に寄った付近から、フタの周縁部がトレイの周縁部に対して傾斜し始め、長辺側の中央部で最大３．８°、短辺側の中央部で最大３．７°の傾斜が生じた。また、この傾斜により、フタの周縁部とトレイとの間に隙間が生じ始め、長辺側の中央部で最大４ｍｍ、短辺側の中央部で最大２ｍｍの隙間が生じた。
フタの周縁部のトレイの周縁部に対する外側のはみ出しについては、長辺側でケースの辺の角部から３００ｍｍほど中央に寄った付近からはみ出し始め、長辺側の中央部で最大６ｍｍはみ出した。短辺側は、ケースの辺の角部から４００ｍｍほど中央に近寄った付近からはみ出し始め、短辺側の中央部で最大４．５ｍｍはみ出した。
この状態で、フタとトレイの周縁部を粘着テープにてシーリングを行ったが、ケースの各辺の中央部付近に最大幅約１０ｍｍ、最大長さ約１２００ｍｍ程度の粘着テープの浮きが生じた。

本発明は、ペリクルなどを収納するケースにおいて、フタの周縁部とトレイとの間に隙間が生じることを防止する際に有用である。

１ ケース
２ ペリクル
２ａ ペリクルフレーム
２ｂ マスク用粘着材層
２ｃ ペリクル膜
２ｄ 離型材
３ トレイ
３ａ 載置面
３ｂ 傾斜部
３ｃ 傾斜面
４ フタ
１０ 周縁部
１１ 内周部
２０ 天井部
２１ 側面部
４０ 介在部材
Ａ 密閉構造

Claims (9)

1. トレイとそのトレイに被せるフタを有するペリクル収納用ケースであって、
   トレイに被せられたフタが自重で撓んだ状態で、当該フタの周縁部とトレイの間を密閉する密閉構造を有する、ペリクル収納用ケース。
2. 前記密閉構造は、前記フタが自重で撓んだ状態で、当該フタの周縁部とトレイが密着する構造を有する、請求項１に記載のペリクル収納用ケース。
3. 前記密閉構造は、前記フタが自重で撓んで当該フタの周縁部の下面がトレイの水平上面に対し傾斜した状態で、前記フタの周縁部の下面が密着する傾斜部を前記トレイの上面に有している、請求項２に記載のペリクル収納用ケース。
4. 前記密閉構造は、前記フタが自重で撓んだ状態で、前記フタの周縁部の下面がトレイの水平上面に対し平行になり、当該トレイの水平上面と密着する構造を有する、請求項２に記載のペリクル収納用ケース。
5. 前記密閉構造は、前記フタの周縁部と前記トレイの間に介在され、前記フタの周縁部と前記トレイに密着する介在部材を有する、請求項１に記載のペリクル収納用ケース。
6. 前記介在部材は、前記フタが自重で撓んで当該フタの周縁部の下面がトレイの水平上面に対し傾斜した状態で、前記フタの周縁部の下面と前記トレイの水平上面に密着する、請求項５に記載のペリクル収納用ケース。
7. 前記介在部材は、前記トレイよりも軟らかい材質により形成されている、請求項５又は６に記載のペリクル収納用ケース。
8. 前記トレイの水平方向の外形は、前記フタが自重で撓んだ際の前記フタの周縁部の水平方向外側への変形量に対応する形状に形成されている、請求項１〜７のいずれかに記載のペリクル収納用ケース。
9. 面積１０００ｃｍ²以上の請求項１〜８のいずれかに記載のペリクル収納用ケース。

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