JP6395320B2

JP6395320B2 - ペリクル

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Publication number: JP6395320B2
Application number: JP2015199104A
Authority: JP
Inventors: 享白崎
Original assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date: 2015-03-30
Filing date: 2015-10-07
Publication date: 2018-09-26
Anticipated expiration: 2035-10-07
Also published as: JP2016191902A; TW201702735A; TWI613511B

Description

本発明は、半導体デバイス、ＩＣパッケージ、プリント基板、液晶ディスプレイまたは有機ＥＬディスプレイ等を製造する際のゴミよけとして使用されるペリクルに関するものである。

近年、ＬＳＩのデザインルールはサブクオーターミクロンへと微細化が進んでおり、それに伴って、露光光源の短波長化が進んでいる。すなわち、露光光源は水銀ランプによるｇ線（４３６ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）から、ＫｒＦエキシマレーザー（２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザー（１９３ｎｍ）などに移行しており、さらには主波長１３．５ｎｍのＥＵＶ（Extreme Ultra Violet）光を使用するＥＵＶ露光が検討されている。

ＬＳＩ、超ＬＳＩなどの半導体製造又は液晶表示板の製造においては、半導体ウエハまたは液晶用原板に光を照射してパターンを作製するが、この場合に用いるリソグラフィ用マスク（単に「マスク」ともいう）及びレチクル（以下、総称して「露光原版」と記述する）にゴミが付着していると、このゴミが光を吸収したり、光を曲げてしまうために、転写したパターンが変形したり、エッジが粗雑なものとなるほか、下地が黒く汚れたりして、寸法、品質、外観などが損なわれるという問題があった。

これらの作業は、通常クリーンルームで行われているが、それでも露光原版を常に清浄に保つことは難しい。そこで、露光原版表面にゴミよけとしてペリクルを貼り付けた後に露光をする方法が一般に採用されている。この場合、異物は露光原版の表面には直接付着せず、ペリクル上に付着するため、リソグラフィ時に焦点を露光原版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。

このペリクルの基本的な構成は、ペリクルフレームの上端面に露光に使われる光に対し透過率が高いペリクル膜が張設されるとともに、下端面に気密用ガスケットが形成されているものである。気密用ガスケットは一般的に粘着剤層が用いられる。ペリクル膜は、露光に用いる光（水銀ランプによるｇ線（４３６ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザー（２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザー（１９３ｎｍ）等）を良く透過させるニトロセルロース、酢酸セルロース、フッ素系ポリマーなどからなるが、ＥＵＶ露光用では、ペリクル膜として極薄シリコンが検討されている。

ペリクルは、露光原版上にゴミが付着することを防止するために設けられるものであり、このペリクルの粘着剤層を露光原版に圧力をかけて押し当てることで貼り付けられる。この際、ペリクルは、露光原版の表面に形成されたパターン領域を囲むように設置されるので、露光原版のパターン領域は、ペリクルの外部の塵埃がパターン面に付着しないようにペリクルの外部から隔離されている。そして、ペリクル膜とペリクルフレームと露光原版とによってペリクル閉空間が形成されることになる。

このペリクル閉空間は、密閉空間になるために外部の圧力が変化すると、ペリクル内外の圧力差によってペリクル膜に圧力がかかり、フッ素ポリマー等の樹脂膜の場合は、ペリクル膜の膨らみ、凹みが発生することになる。また、ＥＵＶ露光においては、露光環境が真空のために露光装置へのマスクの出入り時に真空引きが行われるため、極薄シリコン膜の場合は、少しの圧力差による応力によってシリコン膜が破壊する可能性が高くなる。

そこで、このような密閉空間の内外の圧力差を緩和するために、ペリクルフレームには内外をつなぐ通気孔を設けることが一般的であり、この通気孔を通して空気が通るようになっている。例えば、特許文献１には、ペリクルフレームの側部に気圧調整用の通気孔を設けると共に、このペリクルフレームの外側面にこの通気孔を覆ってパーティクルの侵入を防止するフィルタを設けたペリクルが記載されている。また、特許文献２には、ペリクルが真空下で使用された場合でも、その圧力差によって伸縮したり破損することがないＥＵＶ用ペリクルとして、外枠部の内側領域の多孔部を有する支持部材と、この支持部材の枠部に気体を透過するフィルタと、多孔部により支持された単結晶シリコンのペリクル膜とを備えたペリクルが記載されている。

このように、従来のペリクルでは、気圧調整用の通気孔やこの通気孔からパーティクルの侵入を防止するためのフィルタが備えられている。そして、このペリクルの通気孔の開口部は、ペリクルフレームのペリクル膜接着面または粘着剤層設置面に対して垂直な二面に設けられているとともに、フィルタは、ペリクルフレーム外側面の開口部を塞ぐように設置されている。また、空気がフィルタを通る際には、通気速度（通気量）が小さくなるため、特にＥＵＶ露光のときのように真空引きを行う場合やペリクル閉空間の内外の僅かな圧力差が問題になるような場合は、少なくともフィルタが設置される側の通気孔開口部の面積を大きくして、フィルタの有効面積を十分に大きくする必要がある。

特開平１０−１９８０２１特開２０１０−２５６４３４

しかしながら、近年では、ペリクルの高さを低くする傾向があり、それに応じてペリクルフレームの外側面の高さも低くなるために、通気孔開口部や更にはフィルタの有効面積を小さくせざるを得ないという問題が生じている。特に、ＥＵＶ用ペリクルは、その高さを非常に低くすることが要求されているため、従来のようなペリクルフレームの外側面にフィルタを設置する方法では、フィルタの有効面積も非常に小さくせざるを得ないという問題が生じている。

大気圧下で使用されるＡｒＦ用ペリクルでは、ペリクル閉空間の内外の圧力変化は小さく、フィルタの通気性は大きな問題とはならないが、やはりＡｒＦ用のペリクルでもペリクルフレームの高さは低くなってきているため、ペリクルフレームの側面に設置できるフィルタのサイズは、かなり限定されるようになってきている。

一方、ＥＵＶ用ペリクルでは、大気圧下でマスクに装着され、露光装置内では真空下で使用されるために、ＥＵＶ用ペリクルを露光装置に入れる際にはペリクル閉空間内の空気を排出する必要がある。そして、このときに、フィルタの有効面積が十分に大きくないと、ペリクル閉空間の内外に圧力差が発生して、ペリクル膜が破壊する等の問題が生じる恐れがある。したがって、ＥＵＶ用ペリクルには十分に大きな通気孔開口部を設けたうえでフィルタを設置する必要があるが、前述したように、ＥＵＶ用ペリクルの高さが非常に低く制限されているために、従来のようなペリクルフレームの外側面にフィルタを設置する方法では、必要な大きさの通気孔開口部を設けてそこにフィルタを設置することが困難な状況となっている。

そこで、本発明は、上記の事情に鑑みなされたものであり、その目的は、ペリクルの高さが低く制限されていても、必要な大きさの通気孔開口部および有効面積の大きなフィルタを設けることが可能であり、ペリクル閉空間の内外の圧力差を十分に緩和することが可能なペリクルを提供することである。

本発明は、ペリクルフレームと、このペリクルフレームに設けられたペリクル閉空間の内外を通気するための通気孔と、この通気孔の少なくとも一部を塞ぐようにして設けられたフィルタとを備えたペリクルであって、通気孔のペリクル閉空間内側の開口部およびペリクル閉空間外側の開口部の少なくとも何れか一方が、ペリクル上部またはペリクル下部に向けて設けられており、通気孔のペリクル閉空間内側の開口部およびペリクル閉空間外側の開口部の少なくとも何れか一方は、ペリクルフレームの辺内側または辺外側に形成した張り出し部に設けられていることを特徴とする。そして、本発明のフィルタは、ペリクル上部またはペリクル下部に向けて設けられている通気孔の開口部を塞ぐように設けられていることが好ましい。

また、本発明のフィルタは、通気孔の閉空間内側の開口部または前記通気孔の閉空間外側の開口部を塞ぐようにして設けられていることが好ましく、この通気孔の閉空間内側の開口部または前記通気孔の閉空間外側の開口部は、ペリクル上部に向けて設けられていることがより好ましい。

さらに、本発明のフィルタは、通気孔内または通気孔外の何れにも設けることが可能であり、その場合、通気孔は、屈曲または湾曲していることが好ましい。ペリクルフレームの辺内側または辺外側に形成した張り出し部は、ペリクルフレーム全周にかけて沿うように設けられていることが好ましい。

本発明によれば、通気孔開口部およびフィルタの大きさがペリクルの高さによって制限されず、ペリクルの高さが低く制限されている場合でも、フィルタの有効面積を十分に大きくすることができるから、ペリクル閉空間の内外の圧力差を素早く緩和することが可能であり、ペリクル膜の破壊等の問題を抑制することができるという効果が得られる。

本発明のペリクルの一実施形態を示す模式図である。図１のペリクルのフィルタ設置部の断面図である。本発明のペリクルの他の実施形態を示す模式図である。図３のペリクルのフィルタ設置部の断面図である。実施例１および３で用いるペリクルの模式図である。本発明のペリクルの他の実施形態を示す模式図である。図６のペリクルのフィルタ設置部の断面図である。本発明のペリクルの他の実施形態を示す模式図である。図８のペリクルのフィルタ設置部の断面図である。従来のペリクルや比較例１および２を示す模式図である。図１０のペリクルのフィルタ設置部の断面図である。張り出し部をペリクルフレームの外側全周にかけて設けた実施態様を示す模式図である。図１２のペリクルのフィルタ設置部の断面図である。張り出し部をペリクルフレームの外側全周にかけて設けた他の実施態様を示す模式図である。図１４のペリクルのフィルタ設置部の断面図である。張り出し部をペリクルフレームの内側全周にかけて沿うように設けた実施例５の模式図である。図１６のペリクルのフィルタ設置部の断面図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明するが、本発明は、これに何ら限定されるものではない。

図１、３、６、８は、本発明のペリクルの一実施形態の模式図であり、図２、４、７、９は、本発明のペリクルのフィルタ設置部の断面を模式的に示したものである。また、図５は、実施例１および２で用いるペリクルの模式図である。

通常のペリクルは、図１０、１１に示すように、ペリクルフレーム１１，ペリクル膜１０，ペリクル膜接着層１３，マスク基板または露光原版の粘着層１４（以下、マスク粘着層１４という）、通気孔１５，フィルタ１２等から構成されている。また、通常、マスク粘着層１４の表面を保護するために、セパレータが取り付けられるが、図面では省略されている。

このペリクルをマスク基板または露光原版に装着したとき、ペリクル膜１０，ペリクルフレーム１１，マスク又は露光原版（図示せず），ペリクル膜接着層１３，マスク粘着層１４に囲まれた閉空間が生じることになる。ペリクルをマスク基板または露光原版に装着していない状態では、この閉空間は生じ得ないが、便宜上、マスク基板または露光原版の存在を仮定し、この空間をペリクル閉空間と定義する。また、ペリクルフレーム１１を基準にして、ペリクル膜接着層１３側をペリクル上部、マスク粘着層１４側をペリクル下部とする。

従来のペリクルでは、図１１に示すように、通気孔１５は、ペリクルフレーム１１のペリクル膜接着層１３の面またはマスク粘着層１４の設置面に対して垂直な二面を貫通するように設けられているため、この通気孔１５の開口部の大きさや通気孔１５に設けられるフィルタ１２の大きさは、ペリクルの高さに制限されてしまうことになる。

これに対し、本発明のペリクルでは、図２および図４に示すように、通気孔２５のペリクル閉空間内側の開口部２７およびペリクル閉空間外側の開口部２８の少なくとも何れか一方が、ペリクル上部に向けて設けられている。また、図７に示すように、通気孔２５のペリクル閉空間内側の開口部２７をペリクル下部に向けて設けることもできる。さらに、図示していないが、図４のペリクル閉空間外側の開口部２８をペリクル下部に向けて設けることもできるため、この通気孔２５の開口部の大きさや通気孔２５に設けられるフィルタ２２の大きさは、ペリクルの高さに制限されることはない。
したがって、本発明のペリクルでは、フィルタ２２の有効面積は、従来のフィルタと比べて大きくすることができるが、ペリクル内空間は回路パターンに使用され、ペリクル外部はマスクハンドリングに使用されるため、フィルタを大きくし過ぎるとこれらの領域をフィルタで占有することになるので運用に支障をきたす可能性がある。フィルタの有効面積は大きければ大きい方が効果は高くなるが、マスク上で他の領域に進出することになるので、総合的に考えて適度な大きさにする必要がある。

図１、２に示す一実施態様は、ペリクルフレーム２１に通気孔２５のペリクル閉空間内側の開口部２７がペリクル上部に向けて設けられている例である。また、図３，４に示す他の実施態様は、ペリクルフレーム２１に通気孔２５のペリクル閉空間外側の開口部２８がペリクル上部に向けて設けられている例である。本発明のペリクルでは、図７に示す他の実施態様のように、この開口部２７をペリクル下部に向けて設けることもできる。

本発明のペリクル上部またはペリクル下部に向けて設けられる開口部は、必ずしもペリクルフレーム２１のペリクル膜接着層２３の面またはマスク粘着層２４の設置面に対して平行に設ける必要はない。もっとも、開口部に沿ったペリクルフレーム２１の面とペリクルフレーム２１のペリクル膜接着層２３の面またはマスク粘着層２４の設置面との成す角度は、大きいほど通気孔２５の開口部の大きさや通気孔２５に設けるフィルタ２２の大きさがペリクルの高さに制限されるため、４５度以下であることが好ましい。

本発明のペリクルでは、通気孔２５のペリクル閉空間内側の開口部２７およびペリクル閉空間外側の開口部２８の両方をペリクル上部またはペリクル下部に向けて設けることもできるが、製造の簡便さやコストを考慮すると、少なくとも何れか一方のみをペリクル上部またはペリクル下部に向けて設けることが好ましい。

本発明のペリクル閉空間の内外を通気するための通気孔２５は、ペリクルフレーム２１の辺内側又は辺外側に張り出し部２９を形成し、この張り出し部２９に設けることが好ましい。また、その形状には制限はなく、直線状でもよいし、屈曲または湾曲した形状でもよい。もっとも、通気孔２５を直線状に設ける場合は、製造工程においては簡便であるが、通気孔２５によってペリクルフレーム２１の形状や通気孔２５の開口部を設ける位置が制限されてしまう可能性がある。したがって、通気孔２５の形状は、屈曲または湾曲した形状であることが好ましく、その製造の簡便さを考慮すると、屈曲した形状であることが特に好ましい。この場合、屈曲部は角部を有していてもよいし、面取り加工等により滑らかに屈曲していてもよい。また、屈曲部の成す角度にも制限はない。

ペリクルフレーム２１の幅を通常より大きくすることができる場合は、ペリクル膜接着層２３またはマスク粘着層２４のない部分を設けて、そこに通気孔２５の開口部を設けてもよい。図１２から図１５には、ペリクルフレーム２１の外側全周にかけて複数個の開口部を設けた一実施態様を示す。そして、このような実施態様の場合、張り出し部２９が、ペリクルフレーム全周にかけて沿うように設けられているということができる。このようにすれば、ペリクルフレーム２１に突出した部分がないため、フォトマスクに形成されたパターン領域を制限することがなく、また、ペリクルのハンドリングを阻害することもないために好ましい。

本発明のフィルタ２２は、通気孔２５の少なくとも一部を塞ぐように設けられるが、通気孔２５内に埋め込むように設置してもよいし、通気孔２５の開口部を覆うように通気孔２５外に設置してもよい。また、フィルタ２２の設置位置は、ペリクル上部またはペリクル下部に向けて設けられた開口部を塞ぐような位置であることが好ましい。本発明のペリクルでは、ペリクル上部またはペリクル下部に向けて設けられた開口部は、ペリクルの高さに係わらず大きく形成することができるため、この開口部を塞ぐようにフィルタ２２を設けることによって、フィルタ２２の有効面積を大きくすることができる。

フィルタ２２の材質や構造には制限がなく、公知のフィルタを用いることができる。例えば、樹脂，セラミックス，金属等の多孔質材料から成るフィルタや繊維状の材料を組み合わせたフィルタ等を用いることができる。

本発明のペリクルでは、通気孔２５のペリクル閉空間内側の開口部２７は、ペリクル上部に向けて設けられていることが好ましく、フィルタ２２は、このペリクル上部に向けて設けられているペリクル閉空間内側の開口部２７を塞ぐようにして設けられていることがより好ましい。これは、ゴミ等が通気孔２５を通って侵入した場合に、異物がマスク基板または露光原版に直接付着しないようにするためである。また、通気孔２５のペリクル閉空間内側の開口部２７をペリクル下部、すなわちマスク基板または露光原版側に向けて設けた場合、特にＥＵＶ露光のときでは、真空から大気圧に戻すときにゴミ等が通気孔２５を通って侵入すると、流入する空気に押し出されてマスク基板または露光原版に付着することが考えられるからである。

各ペリクル構成部材の大きさは、通常のペリクル、例えば半導体集積回路製造におけるリソグラフィ用ペリクルや、大型液晶表示装置製造におけるリソグラフィ用ペリクル等と同様であり、必要に応じて変更することができる。また、各ペリクル構成部材の材質についても特に制限はなく、公知の材質とすることができる。

ペリクル膜２０の材質としては、特に制限はないが、露光光源の波長における透過率が高く耐光性の高いものが好ましい。例えば、従来エキシマレーザー用に使用されている非晶質フッ素ポリマー等が用いられる。非晶質フッ素ポリマーの例としては、サイトップ（旭硝子（株）製商品名）、テフロン（登録商標）、ＡＦ（デュポン社製商品名）等が挙げられる。これらのポリマーは、ペリクル膜の作製時に必要に応じて溶媒に溶解して使用してもよく、例えばフッ素系溶媒などで適宜溶解することができる。
また、ペリクル膜２０をペリクルフレーム２１に張設する方法は、特に制限はなく、公知の方法を用いることができる。

ペリクル膜２０とペリクルフレーム２１とを接着するための接着剤としては、従来から使用されている材料を使用することができる。具体的には、例えば、アクリル樹脂接着剤、エポキシ樹脂接着剤、シリコーン樹脂接着剤、含フッ素シリコーン接着剤等のフッ素ポリマー等が挙げられる。中でもフッ素系ポリマーが好適である。フッ素系ポリマーとしては、具体的にはサイトップ（旭硝子（株）製商品名）等が挙げられる。接着剤は、必要に応じて溶媒で希釈され、ペリクルフレームの上端面に塗布される。この場合の塗布方法としては、刷毛塗り、スプレー、自動ディスペンサー等による方法が採用される。

ペリクルをマスク基板に装着するためのマスク粘着層２４は、両面粘着テープ、シリコーン系粘着剤、アクリル系粘着剤等の公知の粘着剤で形成することができる。通常、ペリクルフレーム２１の下端面にマスク粘着層２４が形成され、さらにセパレータ（図示せず）が剥離可能に貼り付けられる。

セパレータの材質は、特に制限されないが、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等を使用することができる。また、マスク粘着層２４の粘着力に応じて、シリコーン系離型剤やフッ素系離型剤等の離型剤をセパレータの表面に塗布してもよい。このセパレータは、ペリクル収納容器またはペリクル支持方法等の工夫により省略することも可能である。

本発明のペリクルフレーム２１の母材としては、ペリクルフレームとしての強度と剛性が確保される限り特に制限はなく、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金（ＪＩＳ５０００系，６０００系，７０００系等）、鉄、鉄系合金、セラミックス（ＳｉＣ，ＡｌＮ，Ａｌ_２Ｏ_３等）、セラミックス金属複合材料（Ａｌ−ＳｉＣ，Ａｌ−ＡｌＮ，Ａｌ−Ａｌ_２Ｏ_３等）、炭素鋼、工具鋼、ステンレス鋼、エンジニアリングプラスチック（ＰＥ，ＰＡ，ＰＥＥＫ等）、炭素繊維複合材料（ＧＦＲＰ，ＣＦＲＰ等）等が挙げられる。中でもアルミニウム及びアルミニウム合金が強度、剛性、軽量、コストの面から好ましい。

ペリクルフレーム２１の表面には、必要に応じて陽極酸化処理、メッキ処理、ポリマーコーティング、塗装等の処理が施されていてもよい。また、露光光の反射抑制や異物検査における視認性向上の観点から、ペリクルフレーム２１は黒色であることが好ましい。特にペリクルフレーム２１の母材としてアルミニウム合金を使用する場合は、表面をステンレスビーズ、ガラスビーズ、カーボランダム等を使用して粗化し、さらに黒色アルマイト処理を施すことが好ましい。

ペリクルフレーム２１のペリクル閉空間に面する部分には、異物を捕捉するために粘着剤を塗布してもよい。この他、必要に応じて各種構成部材を追加してもよく、また、ペリクルとしての機能を満たす限りにおいては構成部材の一部を取り除いてもよい。

なお、ＥＵＶ用ペリクルの場合、ペリクルフレームとしてエキシマレーザー用ペリクルと同様の材料を使用することができる。また、ペリクル膜としては多孔部を有する支持部材と、この多孔部により支持された単結晶シリコンのペリクル膜が使用可能である。単結晶シリコンのペリクル膜をペリクルフレームに張設する際には、シリコーン樹脂接着剤を使用することができるが、特に発ガスを抑制したシリコーン樹脂が好適である。一方、ペリクルを露光原版に装着するための粘着層にもシリコーン系粘着剤が使用可能であり、この場合でも発ガスを抑制したシリコーン樹脂が好適である。

また、フィルタについても、エキシマレーザー用ペリクルと同様の公知のフィルタを用いることができる。樹脂，セラミックス，金属等の多孔質材料から成るフィルタや繊維状の材料を組み合わせたフィルタ等を使用することができる。

ＥＵＶ露光を行う際には、ペリクルを装着したマスク基板または露光原版を露光装置に入れて、露光装置内を真空引きする必要があり、また、露光原版等を露光装置から取り出す際には、逆に装置内を真空状態から大気圧に戻さなければならない。このとき、ペリクルと露光原版等に囲まれたペリクル閉空間内にも空気を流出入させて、ペリクル閉空間の内外の気圧差が生じないようにする必要があるため、ＥＵＶ用ペリクルでは従来のエキシマレーザー用ペリクルに比べて、高い通気性を確保しなければならない。したがって、通気孔２５のフィルタ２２が設置される側の開口部を大きくして、フィルタ２２の有効面積を十分に大きくする必要がある。

以下、本発明を実施例および比較例を示して具体的に説明する。なお、実施例および比較例における「マスク基板」は、「露光原版」の例として用いたものであり、本発明は、露光原版全般に対して適用することが可能である。

<実施例１>
実施例１では、最初に、外寸１４９ｍｍ×１１５ｍｍ×２．５ｍｍ、内寸１４５ｍｍ×１１１ｍｍ×２．５ｍｍのアルミ合金製ペリクルフレーム２１を準備した。そして、図５に示すように、ペリクルフレーム２１の四隅に通気孔２５の開口部を設けるために、厚さ２ｍｍの張り出し部２９をペリクルフレーム２１の辺内側に形成した。そして、これらの張り出し部２９には、図２に示すように、直径１０ｍｍの開口部２７をペリクル上部に向けて設けるとともに、さらに、ペリクルフレーム２１の外側面に直径１ｍｍの開口部２８を設けることによって通気孔２５とした。

次に、通気孔２５を形成したペリクルフレーム２１を純水で洗浄し、ペリクルフレーム２１の下端面にはシリコーン粘着剤（信越化学工業（株）製）を塗布し、上端面にはサイトップ接着剤（旭硝子（株）製、ＣＴＸ−Ａ）を塗布した。その後、１３０℃までペリクルフレーム２１を加熱し、粘着剤および接着剤を硬化させた。

また、直径１１ｍｍのＰＴＦＥフィルタ２２の外周部には幅０．５ｍｍの粘着剤を塗布し、ペリクルフレーム２１の張り出し部２９に設けた開口部を塞ぐように、ＰＴＦＥフィルタ２２（有効フィルタ面積７８．５ｍｍ^２）を設置した。その後、サイトップ（旭硝子（株）製、ＣＴＸ−Ｓ）を用いて厚さ０．２８μｍのペリクル膜２０を作製し、ペリクルフレーム２１よりも大きなアルミ枠に貼り付けた。このペリクル膜２０をペリクルフレーム２１の接着層側に貼り付けるとともに、ペリクルフレーム２１よりも外側の部分を除去して、実施例１のペリクルを作製した。

最後に、このペリクルを１５０ｍｍ×１５０ｍｍのマスク基板に貼り付けた後に、このマスク基板を減圧ボックスに入れて、１０秒間で３３ｋＰａの減圧を行った。このとき、ペリクル膜２０は、ペリクル閉空間の内外の圧力差によって中央部が３ｍｍ膨らんだが、そのまま減圧を保持したところ、ペリクル膜２０の膨らみは徐々に小さくなり、５分後に膨らみが解消することが確認された。

<実施例２>
実施例２は、ペリクル下部に向けて通気孔２５を設けた場合である。すなわち、最初に、実施例１と同じ外寸１４９ｍｍ×１１５ｍｍ×２．５ｍｍ、内寸１４５ｍｍ×１１１ｍｍ×２．５ｍｍのアルミ合金製ペリクルフレーム２１を準備し、図６、図７に示すように、ペリクルフレーム２１の四隅に通気孔２５の開口部を設けるために、厚さ２ｍｍの張り出し部２９を形成した。そして、これらの張り出し部２９には、図７に示すように、直径１０ｍｍの開口部２７をペリクル下部に向けて設けるとともに、ペリクルフレーム２１の外側面に直径１ｍｍの開口部２８を設けることによって通気孔２５とした。

次に、このような通気孔２５を形成したペリクルフレーム２１に実施例１と同様の処理を施して、実施例２のペリクルを作製した。そして、このペリクルを実施例１と同様に、１５０ｍｍ×１５０ｍｍのマスク基板に貼り付けた後に、このマスク基板を減圧ボックスに入れて、実施例１と同じ１０秒間で３３ｋＰａの減圧を行ったところ、ペリクル上部に向けて通気孔２５を設けた実施例１の場合と同じ結果が得られることが確認された。

<実施例３>
実施例３では、実施例１と比べて、その高さが低い外寸１４９．４ｍｍ×１１６．６ｍｍ×１．７ｍｍ、内寸１４５．４ｍｍ×１１２．６ｍｍ×１．７ｍｍのアルミ合金製ペリクルフレーム２１を準備した。そして、実施例１と同様に、ペリクルフレーム２１の四隅に通気孔２５の開口部を設けるため、厚さ１．７ｍｍの張り出し部２９をペリクルフレーム２１の辺内側に形成した。これらの張り出し部２９には、直径１０ｍｍの開口部２７をペリクル上部に向けて設け、さらに、ペリクルフレーム２１の外側面に直径１ｍｍの開口部２８を設けることによって通気孔２５とした。

次に、通気孔２５を形成したペリクルフレーム２１を純水で洗浄し、ペリクルフレーム２１の下端面にシリコーン粘着剤（信越化学工業（株）製）を塗布した。その後、直径１０ｍｍで、濾過精度０．３μｍのＳＵＳ製フィルタ２２をペリクルフレーム２１の張り出し部２９に形成した通気孔２５内に設置した。このとき、フィルタ２２の外周部をシリコーンポッティング剤（信越化学工業（株）製、ＫＥ−１０１Ａ／Ｂ）でシールした。

また、ペリクルフレーム２１の上端面にはシリコーンポッティング剤（信越化学工業（株）製）を塗布し、ペリクル膜として多孔部により支持された単結晶シリコンのペリクル膜２０を貼り付けるとともに、ペリクルフレーム２１よりも外側の部分を除去して、実施例３のペリクルを作製した。

最後に、このペリクルを１５０ｍｍ×１５０ｍｍのマスク基板に貼り付け後に、このマスク基板を減圧ボックスに入れて、徐々に減圧を行った。このとき、ペリクル膜２０が破れないように減圧速度を調節したところ、１ｋＰａまで減圧するのに１０分間要することが確認された。

<実施例４>
実施例４は、図８、９に示すように、ペリクルフレーム２１の長辺外側に形成した張り出し部２９に通気孔２５の開口部をペリクル上部に向けて設けた場合である。すなわち、実施例４では、実施例３と同じ外寸１４９．４ｍｍ×１１６．６ｍｍ×１．７ｍｍ、内寸１４５．４ｍｍ×１１２．６ｍｍ×１．７ｍｍのアルミ合金製ペリクルフレーム２１を準備し、ペリクルフレーム２１の長辺外側に形成した張り出し部２９に通気孔２５の開口部を設けるために、厚さ１．７ｍｍの張り出し部２９をペリクルフレーム２１の長辺外側に形成した。これらの張り出し部２９には、長さ３０ｍｍ、幅１０ｍｍの開口部２７をペリクル上部に向けて設けるとともに、さらに、ペリクルフレーム２１の内側面に直径１ｍｍの開口部２８を設けることによって通気孔２５とした。

次に、通気孔２５を形成したペリクルフレーム２１を純水で洗浄し、ペリクルフレーム２１の下端面にシリコーン粘着剤（信越化学工業（株）製）を塗布した。その後、縦横３０ｍｍ、１０ｍｍで、濾過精度０．３μｍのＳＵＳ製フィルタ２２をペリクルフレーム２１の張り出し部に形成した通気孔２５内に設置した。このとき、フィルタ２２の外周部をシリコーンポッティング剤（信越化学工業（株）製、ＫＥ−１０１Ａ／Ｂ）でシールした。

また、ペリクルフレーム２１の上端面にはシリコーンポッティング剤（信越化学工業（株）製）を塗布し、ペリクル膜として多孔部により支持された単結晶シリコンのペリクル膜２０を貼り付けるとともに、ペリクルフレーム２１よりも外側の部分を除去して、実施例４のペリクルを作製した。

最後に、このペリクルを１５０ｍｍ×１５０ｍｍのマスク基板に貼り付け後に、このマスク基板を減圧ボックスに入れて、徐々に減圧を行った。このとき、ペリクル膜２０が破れないように減圧速度を調節したところ、１ｋＰａまで減圧するのに５分間要することが確認された。

<実施例５>
実施例５は、張り出し部２９をペリクルフレームの内側全周にかけて沿うように設けた場合である。実施例５では、外寸１５１ｍｍ×１１８．５ｍｍ×１．５ｍｍ、内寸１４３ｍｍ×１１０．５ｍｍ×１．５ｍｍのスーパーインバー製ペリクルフレーム２１を準備した。ここでは、図１６及び図１７に示すように、ペリクルフレーム２１の内側の部分が張り出し部２９に相当し、ここに通気孔２５の開口部を設ける。すなわち、ペリクルフレーム２１には長さ１０．２ｍｍ、幅２．７ｍｍの開口部をペリクル上部に向けて１６個設けるとともに、さらに、ペリクルフレーム２１の外側面に各開口部に対して２個ずつ直径０．８ｍｍの開口部を設けることによって通気孔２５とした。

次に、通気孔２５を形成したペリクルフレーム２１を純水で超音波洗浄し、ペリクルフレーム２１の下端面にシリコーン粘着剤（信越化学工業（株）製、Ｘ−４０−３２６４）を塗布した。その後、縦横１０ｍｍ、２．５ｍｍで、濾過精度０．３μｍのＳＵＳ製フィルタ２２をペリクルフレーム２１の張り出し部２９に形成した通気孔２５内に設置した。

また、ペリクルフレーム２１の上端面にはシリコーンポッティング剤（信越化学工業（株）製、ＫＥ−１０１）を塗布し、ペリクル膜２０としてポリシリコン薄膜を貼り付けて、実施例５のペリクルを作製した。

最後に、このペリクルを１５２ｍｍ×１５２ｍｍのマスク基板に貼り付け後に、このマスク基板を減圧ボックスに入れて、徐々に減圧を行った。このとき、ペリクル膜２０が破れないように減圧速度を調節したところ、１ｋＰａまで減圧するのに５分間要することが確認された。

<比較例１>
比較例１では、最初に、実施例１と同じ外寸１４９ｍｍ×１１５ｍｍ×２．５ｍｍ、内寸１４５ｍｍ×１１１ｍｍ×２．５ｍｍのアルミ合金製ペリクルフレームを準備した。そして、図１１に示すように、ペリクルフレーム１１のペリクル膜接着層１３の面またはマスク粘着層１４の設置面に対して垂直な二面を貫通するように、直径１ｍｍの通気孔１５を４箇所に設けた。

次に、この通気孔１５を形成したペリクルフレーム１１を純水で洗浄し、ペリクルフレーム１１の下端面にはシリコーン粘着剤（信越化学工業（株）製）を塗布し、上端面にはサイトップ接着剤（旭硝子（株）製、ＣＴＸ−Ａ）を塗布した。その後、１３０℃までペリクルフレーム１１を加熱し、粘着剤および接着剤を硬化させた。

また、外寸１０ｍｍ×２ｍｍのＰＴＦＥフィルタ１２の外周部には幅０．５ｍｍの粘着剤を塗布し、ペリクルフレーム１１の外側面の開口部１８を塞ぐように、ＰＴＦＥフィルタ１２（有効フィルタ面積９ｍｍ^２）を設置した。その後、サイトップ（旭硝子（株）製、ＣＴＸ−Ｓ）を用いて厚さ０．２８μｍのペリクル膜１０を作製し、ペリクルフレーム１１よりも大きなアルミ枠に貼り付けた。このペリクル膜１０をペリクルフレーム１１の接着層側に貼り付けるとともに、ペリクルフレーム１１よりも外側の部分を除去して、比較例１のペリクルを作製した。

最後に、このペリクルを１５０ｍｍ×１５０ｍｍのマスク基板に貼り付けた後に、このマスク基板を減圧ボックスに入れて、１０秒間で３３ｋＰａの減圧を行った。このとき、ペリクル膜１０は、ペリクル閉空間の内外の圧力差によって中央部が３ｍｍ膨らんだが、そのまま減圧を保持したところ、ペリクル膜１０の膨らみは徐々に小さくなったものの、膨らみが完全に解消するまでに４０分間要することが確認された。

<比較例２>
比較例２では、最初に、実施例２と同じ外寸１４９．４ｍｍ×１１６．６ｍｍ×１．７ｍｍ、内寸１４５．４ｍｍ×１１２．６ｍｍ×１．７ｍｍのアルミ合金製ペリクルフレーム１１を準備した。そして、比較例１と同様に、ペリクルフレーム１１のペリクル膜接着層１３の面またはマスク粘着層１４の設置面に対して垂直な二面を貫通するように、直径１ｍｍの通気孔１５を４箇所に設けた。

次に、この通気孔１５を形成したペリクルフレーム１１を純水で洗浄し、ペリクルフレーム１１の下端面にシリコーン粘着剤（信越化学工業（株）製）を塗布した。その後、直径１．７ｍｍで、濾過精度０．３μｍのＳＵＳ製フィルタ１２をペリクルフレーム１１の外側面の開口部１８を塞ぐように設置した。このとき、フィルタ１２の外周部をシリコーンポッティング剤（信越化学工業（株）製、ＫＥ−１０１Ａ／Ｂ）でシールした。

また、ペリクルフレーム１１の上端面には、シリコーンポッティング剤（信越化学工業（株）製）を塗布し、ペリクル膜として実施例２と同じ多孔部により支持された単結晶シリコンのペリクル膜１０を貼り付けるとともに、ペリクルフレーム１１よりも外側の部分を除去して、比較例２のペリクルを作製した。

最後に、このペリクルを１５０ｍｍ×１５０ｍｍのマスク基板に貼り付けた後に、このマスク基板を減圧ボックスに入れて、減圧を行った。そして、実施例２と同様の速度で減圧すると、ペリクル膜１０は破壊した。そこで、ペリクル膜１０が破れないように減圧速度を調節したところ、１ｋＰａまで減圧するのに２時間要することが確認された。

以上の結果から、本発明のペリクルでは、その通気孔の開口部やさらにはフィルタの有効面積を大きくすることができるため、ペリクル閉空間の内外の圧力差を素早く緩和することが可能であり、ペリクル膜の破壊等の問題を抑制することが可能であることが確認された。

１０ペリクル膜
１１ペリクルフレーム
１２フィルタ
１３ペリクル膜接着層
１４マスク粘着層
１５通気孔
１６ペリクル閉空間
１７ペリクル閉空間内側の開口部
１８ペリクル閉空間外側の開口部
２０ペリクル膜
２１ペリクルフレーム
２２フィルタ
２３ペリクル膜接着層
２４マスク粘着層
２５通気孔
２６ペリクル閉空間
２７ペリクル閉空間内側の開口部
２８ペリクル閉空間外側の開口部
２９張り出し部

Claims

ペリクルフレームと、該ペリクルフレームに設けられたペリクル閉空間の内外を通気するための通気孔と、該通気孔の少なくとも一部を塞ぐようにして設けられたフィルタとを備えたペリクルであって、前記通気孔のペリクル閉空間内側の開口部およびペリクル閉空間外側の開口部の少なくとも何れか一方が、ペリクル上部またはペリクル下部に向けて設けられており、前記通気孔のペリクル閉空間内側の開口部およびペリクル閉空間外側の開口部の少なくとも何れか一方は、前記ペリクルフレームの辺内側または辺外側に形成した張り出し部に設けられていることを特徴とするペリクル。
前記フィルタは、前記ペリクル上部またはペリクル下部に向けて設けられている前記通気孔の開口部を塞ぐようにして設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。
前記フィルタは、前記通気孔の閉空間内側の開口部または前記通気孔の閉空間外側の開口部を塞ぐようにして設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のペリクル。
前記通気孔の閉空間内側の開口部または前記通気孔の閉空間外側の開口部は、前記ペリクル上部に向けて設けられていることを特徴とする請求項３に記載のペリクル。
前記フィルタは、前記通気孔内または前記通気孔外に設けられていることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載のペリクル。
前記通気孔は、屈曲または湾曲していることを特徴とする請求項１から５の何れかに記載のペリクル。
前記張り出し部は、前記ペリクルフレーム全周にかけて沿うように設けられていることを特徴とする請求項１から６の何れかに記載のペリクル。