JP5746662B2 - ペリクルフレーム - Google Patents

Description

本発明は、ペリクルをフォトマスクに載置する際に用いられるマスク粘着剤の厚みを、均一に形成することができるペリクルフレームに関するものである。

ＬＳＩや超ＬＳＩ等の半導体製造或いは液晶ディスプレイ等の製造において、半導体ウエハー或いは液晶用原板に光を照射してパターンを作製するリソグラフィーの作業が行われる。この際に、フォトマスク或いはレチクルにゴミが付着していると、ゴミが写し込こまれて転写したパターンが変形したり、エッジがガサツいたものとなる他、下地が黒く汚れたりする等の現象が発生することがある。この作業は通常クリーンルームで行われているが、フォトマスクを常に清浄に保つことは難しい。例えばリソグラフィーの際に、ペリクルをフォトマスク上に載置して、フォトマスクへのゴミの付着を防止しつつ、焦点をフォトマスクのパターン上に合わせて露光することにより、ペリクル膜の上に付着したゴミに影響されることなく転写できる。

ペリクルをフォトマスクに載置するには、ペリクルフレームの一枠面に設けたマスク粘着剤を介してフォトマスクに貼り付けする。このときペリクルの内側と外側との通気源（以下、エアパスという）のないことが求められるため、マスク粘着剤とフォトマスクとの間は、全周に亘って均一に密着していなければならない。特許文献１にはエアパスの形成を防止する方法が記載されている。

マスク粘着剤は、両面テープを用いる場合を除き、空圧式のディスペンサを搭載した３軸直交ロボット等を使用してペリクルフレームにマスク粘着剤を塗布することで形成される。特許文献２にはペリクルフレームにマスク粘着剤を塗布する方法が記載されている。

特開平１０−２３９８３１号公報 特開２０１１−１６４４０２号公報

本発明は、マスク粘着剤の厚みを均一に形成でき、エアパスの発生がないペリクルフレーム、およびそのペリクルフレームを用いたペリクルを提供することを目的とする。

前記の目的を達成するためになされた、特許請求の範囲の請求項１に記載されたペリクルフレームは、四隅が円弧をなす矩形のペリクルフレームであって、一方の枠面全周に渡って、ペリクルフレームの内周寄りにマスク粘着剤の塗布しろ面である一連の高段差が設けられ、外周寄りが低段差となり、四隅円弧部における高段差の幅が、ペリクルフレーム直線部における高段差の幅より大きいことを特徴とする。

請求項２に記載されたペリクルフレームは、段差は、円弧部と直線部とが滑らかにつながって形成されていることを特徴とする。

請求項３に記載されたペリクルは、請求項１または２に記載のペリクルフレームの他方の枠面側に、ペリクル膜が貼り付けされていることを特徴とする。

本発明のペリクルフレームは、円弧部におけるマスク粘着剤の厚みと直線部におけるマスク粘着剤の厚みとの差の要求精度を満たす。このペリクルフレームを用いたペリクルは、フォトマスクに載置した際にエアパスが生じない。

本発明に係るペリクルフレームを用いたペリクルの一例を示す斜視図である。 ペリクルフレームのＸ−Ｘ視断面図である。 ペリクルフレームの円弧部Ｂを拡大した平面図である。 ペリクルフレームの円弧部Ｂの別な例を示した平面図である。 ペリクルフレームに塗布されたマスク粘着剤の盛上がり状態を示す斜視図である。

本発明に係るペリクルフレームを用いて作製されたペリクルの一例を図１に示す。ペリクル１は、四隅が円弧形状である矩形のペリクルフレーム２の下面にペリクル膜５が緊締して貼り付けられており、上面にはリソグラフィー等に用いられるフォトマスク（図示省略）に貼り付けるためのマスク粘着剤４が形成されている。ペリクルフレーム２には、段差３が設けられている。

図２に図１のＸ−Ｘ視断面図を示す。（ａ）に示すようにペリクルフレーム２には、その内周Ｃと外周Ｄとの間に段差３が設けられ、その断面形状は、（ａ）〜（ｃ）に示すように内周寄りに高段差部が、外周寄りに低段差部が形成されている。高段差部にはマスク粘着剤４が形成されている。段差３は、高段差部に塗布されたマスク粘着剤４が流動する範囲を制限するものであって、マスク粘着剤４を所期の幅に形成するためものである。段差３の断面形状は、他にも凹字形状またはＶ字形状の溝とすることもできる。マスク粘着剤４の断面形状は、（ａ）に示す円弧形状の他、（ｂ）に示す角丸形状または（ｃ）に示す四角形状とすることができるが、貼り付け荷重の低減とエアパス形成防止の観点から（ａ）の円弧形状が好ましい。
また、マスク粘着剤４の片側をペリクルフレーム２の内周Ｃに沿って形成することで、フォトマスクに載置した際、ペリクル内側にペリクルフレーム表面が露出しなくなり、ゴミの発生を防止することができる。

図３にペリクルフレーム２の円弧をなす四隅の一を拡大した平面図を示す。ペリクルフレーム２の高段差部の幅は、円弧部Ｂにおいて最も大きいＷｃが、直線部ＡのＷｓよりも大きく形成されている。マスク粘着剤は、塗布後流動するが、円弧部Ｂの高段差部の幅を大きくすることで、表面張力により円弧部Ｂの内周Ｃに集中して流動することがなく、高段差部全体に広がるので、厚みが局所的に厚くなることがない。
なおここで円弧部とは、矩形のペリクルフレームの内周と外周、各々の隣り合う２辺を、円の一部をもってつないだときに、円弧形状をなした内周と外周とに挟まれた領域をいい、直線部とは、矩形のペリクルフレーム各辺の内周と外周とに挟まれた領域をいう。

図３における高段差部の幅は、塗布するマスク粘着剤の粘度を考慮して設定する。特に限定されないが、直線部ＡにおけるＷｓは通常３〜１０ｍｍであり、円弧部ＢにおけるＷｃが、Ｗｓの１１０〜１５０％であることが好ましい。
マスク粘着剤４の厚みは、特に限定されないが通常１〜３ｍｍであり、円弧部Ｂにおける平均厚みと、直線部Ａにおける平均厚みとの差は１０％以内であることが好ましく、５％以内であることがより好ましい。

図４に円弧部Ｂにおける段差３の形状の別な例を示す。（ａ）のように角張った形状でもよいし、（ｂ）のように一部を突出させたような形状でもよい。

マスク粘着剤４の形成後は、これをつぶして厚みを均一にする平坦化を行う場合もあるが、本発明においては平坦化を必要とせず、平坦化を行った場合であっても厚み差がいっそう生じにくくなるという利点がある。

以下、本発明の実施例を詳細に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。

図１に示すような外寸７８５×１３３８ｍｍ、内寸７６７×１３２０ｍｍ、高さ３．８ｍｍのアルミニウム合金製ペリクルフレーム２を機械加工により製作した。ペリクルフレーム２の一面側全周の内周寄りに、マスク粘着剤塗布領域である高段差部を、高さを０．２ｍｍ、直線部Ａにおける幅Ｗｓを４ｍｍ、円弧部Ｂにおける最も大きい幅Ｗｃを６ｍｍとした段差３を設けた（図３参照）。
ペリクルフレーム２を使用して、図１に示すペリクル１を作製した。クラス１０のクリーンルーム内において、純水と界面活性剤で良く洗浄し、完全に乾燥させた。マスク粘着剤４がペリクルフレーム２の高段差部の領域に未塗布無く塗れ広がるよう吐出量を設定したエア加圧式ディスペンサを用いて、シリコーン粘着剤（信越化学工業（株）製）を塗布した。さらに塗布したペリクル膜接着層を介してペリクル膜５を貼り付け、マスク粘着剤４の保護用セパレータ、通気孔用フィルタなどを取り付け、ペリクル１を完成させた。このペリクルのマスク粘着剤４の円弧部を観察したところ、盛上りは一切見られなかった。
マスク粘着剤４の厚みをダイヤルゲージで計測したところ、直線部Ａにおける厚みは平均１．２５ｍｍ、円弧部における厚みは平均１．２９ｍｍであった。さらに、良く洗浄した平滑な石英ガラス板にこのペリクルを貼り付け、ガラス面側からマスク粘着剤４の外観を観察した。その結果、マスク粘着剤４は全周に渡ってほぼ均等幅に貼り付いており、局所的な細りや浮きは観察されなかった。

比較例

高段差部の直線部Ａにおける幅Ｗｓと円弧部Ｂにおける最も大きい幅Ｗｃとをともに４ｍｍとした以外は、実施例と同一のペリクルフレームにマスク粘着剤を塗布した。塗布後しばらくすると、図５に示すように、表面張力によって円弧部の外周領域からペリクルフレーム２の内周Ｃへマスク粘着剤４が流動し、盛上り部１０が形成されたことを目視で確認した。これはマスク粘着剤４とフォトマスクとの間にエアパスを生じさせるため、ペリクルとして使用できないものであった。

１はペリクル、２はペリクルフレーム、３は段差、４はマスク粘着剤、５はペリクル膜、１０はマスク粘着剤の盛上り部、Ａはペリクルフレームの直線部、Ｂはペリクルフレームの円弧部、Ｃはペリクルフレームの内周、Ｄはペリクルフレームの外周、Ｗｃは円弧部における高段差部の最大幅、Ｗｓは直線部における高段差部の幅である。

Claims (3)

1. 四隅が円弧をなす矩形のペリクルフレームであって、一方の枠面全周に渡って、ペリクルフレームの内周寄りにマスク粘着剤の塗布しろ面である一連の高段差が設けられ、外周寄りが低段差となり、四隅円弧部における高段差の幅が、ペリクルフレーム直線部における高段差の幅より大きいことを特徴とするペリクルフレーム。
2. 段差は、円弧部と直線部とが滑らかにつながって形成されていることを特徴とする請求項１に記載のペリクルフレーム。
3. 請求項１または２に記載のペリクルフレームの他方の枠面側に、ペリクル膜が貼り付けされていることを特徴とするペリクル。

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