JP6403211B2

JP6403211B2 - ペリクル収納容器

Info

Publication number: JP6403211B2
Application number: JP2015083037A
Authority: JP
Inventors: 一敏関原
Original assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date: 2014-04-17
Filing date: 2015-04-15
Publication date: 2018-10-10
Anticipated expiration: 2035-04-15
Also published as: KR102460875B1; KR102379852B1; CN105035466A; KR20150120274A; KR20220000390A; HK1214225A1; JP2015212814A; TW201600425A; CN105035466B; TWI590999B

Description

本発明は、半導体デバイス、プリント基板或いは液晶ディスプレイ等を製造する際のゴミ除けとして使用される、少なくとも一つの辺長が５００ｍｍ以上の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、超ＬＳＩなどの半導体製造或は液晶ディスプレイ等の製造においては、半導体ウエハー或いはディスプレイ用ガラス板に光を照射してパターンを作製するが、この時に用いるフォトマスク或いはレチクル（以下、単に「フォトマスク」と記述）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、エッジががさついたものとなるほか、下地が黒く汚れたりするなど、寸法、品質、外観などが損なわれるという問題があった。

そこで、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り付けした後に露光を行っている。この場合、異物はフォトマスクの表面には直接付着せずに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。

このペリクルは、一般に、光を良く透過させるニトロセルロース、酢酸セルロース或いはフッ素樹脂などからなる透明なペリクル膜を、アルミニウム、ステンレス鋼などからなるペリクルフレームの上端面に接着して構成されている。また、このペリクルフレームの下端には、フォトマスクに装着するためのポリブデン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、アクリル樹脂等からなる粘着層及び粘着層の保護を目的とした離型層（セパレータ）が設けられるから、このようなペリクルは、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に対して効果的である。

しかし、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、ペリクル自体については、高い清浄性が求められることはもとより、このペリクルの保管、輸送に使用するペリクル収納容器についても、その清浄性を維持しうる性能が強く求められている。具体的には、優れた帯電防止性能の材質や擦れた際でも発塵の少ない材質であること、ペリクル及び構成部品間の接触を極力防ぐことが可能な構造であること、外力が加わった際の変形を防ぐことが可能な高剛性な構造であることなどが要求されている。

この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又は真空成形することによって製造されているが、射出成形又は真空成形という成形方法が利用される主な理由としては、表面が平滑で異物の付着や発塵の恐れが少ないこと、一体成形のために継ぎ目がなく発塵や異物侵入の恐れが少ないこと、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ことなどのメリットがあるからである。

例えば、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前後であり、ペリクル収納容器の清浄性の保持や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ため、通常、射出成形法を利用して製造されているが、辺長が２００〜３００ｍｍ程度の大きさのペリクル収納容器の場合では、その剛性の問題は殆ど生じることがない。何故なら、辺長が２００〜３００ｍｍ程度の大きさのペリクル収納容器は、元々小型で剛性が確保しやすい上に、射出成形法では厚みを局所的に変えることが容易であるため、要所に肉厚のある補強を加えて剛性を確保することができるからである。

一方、主として液晶や有機ＥＬなどのディスプレイ用のペリクル収納容器は、外形の辺長が５００ｍｍを超えるような大型であり、通常、ＡＢＳ、アクリル等の合成樹脂シートを真空成形して製造されている。辺長が５００ｍｍを超える大型のペリクル収納容器の場合は、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法では、樹脂の流れる距離が長すぎて製法的に困難であるため真空成形法が利用されている。この真空成形法では、金型に加熱した樹脂シートを被せ、真空引きするだけで大型の成形品も容易に成形することができるからである。

しかしながら、このような真空成形法を利用して大型のペリクル収納容器を製造する場合は、肉厚の厚い収納容器を成形することができないという問題がある。この肉厚の問題は、リブを成形して補強するという対策によってある程度解決されるものの、この場合のリブの成形は、基本的には同じ板厚のシートを折り曲げるだけであるから、この対策だけでは高い剛性が求められるペリクル収納容器を製作することは困難であるという問題がある。

そのため、従来から、辺長が５００ｍｍを超える大型収納容器の変形や反りなどを防止するために、補強材を接合して剛性を高めるような対策がなされている。例えば、特許文献１には、収納容器の左右側縁及び中央部にアルミニウムなどの金属製補強帯状体又はアングル材を接合配置した大型精密シート状製品用密封容器が記載されている。また、特許文献２には、収納容器の裏面にアルミニウムなどの補強金属部品を接合したペリクル収納容器が記載されている。

特開２００５−１７０５０７特許第４３９１４３５号

このような従来の補強対策では、アルミニウム合金などの高剛性な材料からなる補強体を組み合わせて、日の字型又は目の字型などに配置する方策が用いられているが、このような方策では、その補強の量が多くなれば補強効果も大きくなるといえるものの、一方で、当然のことながら重量やコストが増加することになる。用いる材料を軽量かつ高剛性なものとすることも考えられるが、このような軽量かつ高剛性な材料は、一般的に、その価格が高いために、剛性、重量、コストを全てバランスさせることは難しいという問題がある。

そこで、本発明は、上記の実情に鑑みなされたものであり、その目的は、低コストで軽量かつ高剛性なペリクル収納容器を提供することである。

本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を行ったところ、リブ部の外側にリブ部を補強する補強手段を接続（接合）すれば、リブ部の開き方向への変形や捩れ変形を抑制することができるため、リブ部の補強という簡易な対策を施すことによって軽量でも高い剛性が得られることを知見し、本発明に至ったものである。

すなわち、本発明は、少なくとも一つの辺長が５００ｍｍ以上で矩形のペリクルを載置する容器本体と、容器本体と周縁部で嵌め合い係止する蓋体とを含む、樹脂製シート材を成形してなるペリクル収納容器において、容器本体には、容器本体の外側底部から見て凹形状となるペリクルが載置される矩形枠状のリブ部と、この矩形枠状のリブ部の枠内に設けられ、この矩形枠状のリブ部と複数の部位で接続されている凹形状のリブ部とを有すると共に、矩形枠状のリブ部とこの枠内に設けられているリブ部とが接続されている複数の部位における凹形状のリブ部のみを補強するように、この凹形状のリブ部の凹部を覆うようにリブ部の外側に補強手段が接続されており、この補強手段は、その形状が平板形状であることを特徴とするものである。
また、本発明は、凹形状のリブ部を補強する補強手段の形状が略Ｌ字型の断面形状であり、この凹形状のリブ部の中にその一部が差し込まれて接続されていることを特徴とするものである。

また、本発明の矩形枠状のリブ部の枠内に設けられているリブ部は、その高さが容器本体の中央側に配置されたリブほど低く設定されていることが好ましく、容器本体の補強手段が接続されている部位の底面には、補強手段が突出しないように掘り込み部が設けられていることが好ましい。

本発明によれば、凹形状となるリブ部の外側にリブ部を補強する補強手段を設けて、リブ部の変形や捩れ変形を抑制することができるから、従来の金属製の補強手段と比べて同等以上の高い剛性を有し、しかも低コストで軽量なペリクル収納容器を提供することができる。

本発明の一実施形態を示す収納容器の斜視図である。本発明の一実施形態を示す収納容器本体の上平面図である。本発明の一実施形態を示す収納容器本体のＡＡ断面図である。本発明の一実施形態を示す収納容器本体のＢＢ断面図である。本発明の一実施形態を示す収納容器本体の下平面図である。本発明の一実施形態を示す収納容器に用いられる略Ｃ字状の補強手段の断面図である。本発明の一実施形態を示す収納容器に用いられる略Ｌ字状の補強手段の断面図である。比較例の収納容器の斜視図である。比較例の収納容器の断面図である。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して詳細に説明するが、本発明は、これらに限定されるものではない。

図１乃至図５は、本発明の一実施形態を示すものであり、図１は、本発明のペリクル収納容器１０の斜視図である。図２は、その容器本体１１の上平面図であり、図３は、図２のＡＡ断面図であり、図４は、図２のＢＢ断面図である。また、図５は、容器本体１１を外側（図２の裏側）から見た下平面図である。

ペリクル収納容器１０は、アクリル、ＡＢＳ、ＰＥＴ、ＰＳなどの樹脂からなる厚さ２〜６ｍｍ程度のシート材を真空成形した容器本体１１と蓋体１２とから構成されている。そして、この容器本体１１は、異物の視認性向上などの理由から、黒色とするのが良く、蓋体１２は、内部を確認するために透明又は半透明とするのが好ましい。

このような容器本体１１と蓋体１２は、その周縁部で嵌合すると共に、この嵌合部は粘着テープなどでシールするか、クリップなどで固定して（図示しない）、その内部を密閉状態としている。

本発明の一実施形態では、容器本体１１に同一の板材を成形して設けたリブ部１３（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）が設けられている。これらのリブ部１３は、容器本体１１の外側から見て凹形状、すなわち容器本体１１の内側へ凸に突き出た形状になっていることが好ましい。これらリブ部１３の寸法は、剛性確保及び成形性の観点から、幅２０〜１００ｍｍ、深さ１０〜１００ｍｍの範囲とすることが好ましい。

また、ペリクル収納容器１０が輸送中の振動などで揺れた際に、ペリクル膜がこのリブ部１３に接触することを防ぐために、これらリブ部１３の高さを容器本体１１の中央側に配置されたリブ部ほど低くすることが好ましい。

さらに、このリブ部１３の外側にはリブ部を補強する補強手段１４ａ、１４ｂが接続されている。そして、これら補強手段の形状が平板状である場合は、容器本体１１の外側からリブ部１３の凹形状を覆うように接続されていることが好ましい。この補強手段１４ａ、１４ｂは、リブ部１３の全面或いは容器本体１１の全面を覆っていてもよい。その場合には、完全に密閉しないと洗浄時に洗浄水が浸入し、乾燥などの点で問題が生じることになる。一方で、完全に密閉した場合には、温度や気圧の変化時に変形が生じる懸念があるので留意する必要がある。

そこで、最も好ましい実施形態としては、補強手段１４ａ、１４ｂは、リブ部１３の一部の領域、特に複数のリブが接続された部位に接続されていることが好ましい。図５の実施形態では、リブ１３ｂと１３ｃの接続部に平板状の補強手段１４ａ、１４ｂが接続されている。また、この補強手段１４ａ、１４ｂが接続されている領域には、容器本体１１表面との段差がなくなるように、図３や図７に示す掘り込み部１６を設けることも好ましい。

補強手段１４ａ、１４ｂの接続（接合）方法としては、接着剤などによる接着、熱溶着、ボルト止め、リベット止めなどを用いることができる。この中から何れの方法を選択するかは、その補強手段１４ａ、１４ｂの材質や形状に応じて適宜決定すればよいが、強度、コストの観点から、接着剤などによる接着が特に好ましい。

補強手段１４ａ、１４ｂの材質としては、アルミニウム合金、ステンレス鋼などの金属をはじめ、繊維強化樹脂などを使用することができるが、接着性、コスト、寸法の経時安定性や吸湿性などの観点から、ＰＶＣ、ＡＢＳ、ＰＣの群から選択することが最も好ましい。また、熱膨張係数をも考慮すれば、容器本体と同一の材質のものを選択することも好ましい。

もっとも、本発明のような補強構造を採用すれば十分な補強効果を発揮することができるため、金属や繊維強化樹脂といった材質に比べて剛性の点で劣る樹脂材料を使用した場合でも、容器本体１１としての剛性の点で遜色のないものが得られる。

図６は、平板と異なる形状の別の補強手段６１を使用した実施形態を示す。この補強手段６１は、断面形状が略Ｃの字型の形状であり、この補強手段６１の場合は、リブ部１３の中に嵌め込んで接合することが好ましい。このような実施形態では極めて高い補強効果が得られるが、容器本体１１及び補強手段６１は、どちらも真空成形で製作されるために寸法精度が悪く、製作する際に設計どおりの嵌め合い状態を得ることが難しいという問題がある。

そのため、実際に製作する場合は、補強手段６１をやや小さめに作って、容器本体１１のリブ部１３内に確実に収容・固定することができるように工夫すると共に、大きな間隙を充填することが可能な接着剤を使用するなどの工夫も必要となる。

また、図７は、さらに別の補強手段７１を使用した実施形態を示す。この補強手段７１は、断面形状が略Ｌ字型の形状であり、この補強手段７１の場合は、リブ部１３の中に一部を差し込むと共に、その一部を底面に接合することが好ましい。また、この場合、容器本体１１の底面には掘り込み部１６を設けて、補強手段７１が突出しないようにすることが好ましい。このような実施形態でもリブ部１３の補強効果は高く、高い剛性が期待できると共に、図６の略Ｃ字型の補強手段６１と比べて、その接合が容易であるという利点もある。

以下、図２乃至図５に示す実施例について詳細に説明する。この実施例では、先ず、厚さ５ｍｍの帯電防止ＡＢＳ（黒色）のシート材を用いて、真空成形法により、図２乃至図５に示す形状の容器本体１１を製作した。この容器本体１１の外寸は、１３５０ｘ１５５０ｘ高さ６０ｍｍであり、内側方向に凸となったリブ１３ａ、１３ｂ、１３ｃが配置されている。

このリブ１３ｂと１３ｃの接続部の外面側には、ＡＢＳ樹脂からなる寸法２５０ｘ３００ｘ厚さ３ｍｍの平板状の補強手段１４ａと寸法１８０ｘ２００ｘ厚さ３ｍｍの平板状の補強手段１４ｂとが接着剤により接合されている。容器本体１１の補強手段１４ａ、１４ｂが接合される領域には、補強手段１４ａ、１４ｂが外側に突出しないように、深さ３ｍｍの掘り込み部１６が設けられている。

また、容器本体１１には、この上にペリクル２０を固定するために、ステンレス鋼及びＡＢＳ樹脂からなるペリクル支持ピン１５ａ及びＡＢＳ樹脂製のピン支持ブロック１５ｂからなるペリクル支持手段１５をボルト（図示しない）により４箇所に取り付けているが、このペリクル２０の取り付け手段は、他の公知の方法とすることもできる。

次に、厚さ５ｍｍの帯電防止ＡＢＳ（透明）のシート材を用いて、容器本体１１の周縁部で嵌合する蓋体１２を真空成形により製作した。図１は、容器本体１１に蓋体１２を嵌合した状態のペリクル収納容器１０を示すものであり、このときの容器の寸法は、外形１３５０ｘ１５５０ｍｍ、高さ１２０ｍｍである。

このように製作したペリクル収納容器１０をＣｌａｓｓ１０のクリーンルームに搬入し、界面活性剤と純水で良く洗浄し、完全に乾燥させた後に、このペリクル収納容器１０にペリクル２０を収納した。そして、この収納されたペリクル２０をペリクルフレーム２１の外側面に設けられた孔（図示しない）にペリクル支持ピン１５ａを挿入して容器本体１１上に固定して、輸送試験を行った。

この輸送試験では、外寸１３９２ｘ１１４６ｍｍ、内寸１３７０ｘ１１２４ｍｍ、高さ６ｍｍのペリクル２０を用いたが、このペリクル２０は、図３及び図４に示すように、アルミニウム合金製ペリクルフレーム２１（材質Ａ６０６１アルミニウム合金、厚さ４．８ｍｍ、表面黒色アルマイト処理）、マスク粘着層２２及びペリクル膜接着層２３（シリコーン樹脂）、ペリクル膜２４（厚さ約２μｍのフッ素樹脂）で構成され、マスク粘着剤２２表面には保護用のセパレータ（図示しない）が取り付けられている。

次に、この輸送試験について具体的に説明する。先ず、ペリクル２０を暗室内での集光ランプによる異物検査を経た後に、上記ペリクル収納容器１０に収納し、ペリクル固定手段１５により容器本体１１上に固定すると共に、蓋体１２を注意深く容器本体１１に嵌合し、密閉した。また、蓋体１２と容器本体１１の周縁部をＰＶＣ製粘着テープ（図示しない）によって貼り付け固定し、内部を清浄にクリーニングした帯電防止ＰＥ製袋によって２重に梱包し、内部にクッション材を配した強化ダンボール製梱包箱（図示しない）に収納した。

このペリクル収納容器１０の輸送は、上記のような梱包の状態で、群馬県から福岡県まで、群馬と東京間はトラックで、東京と福岡間は航空機で、それぞれ往復輸送を行った。その後、ペリクル収納容器をクリーンルームに搬入し、収納したペリクル２０の状態を検査したところ、ペリクル２０に損傷や異物の付着は全く見られず、極めて清浄な状態が維持されていた。

比較例

比較例では、図８及び図９に示すペリクル収納容器８０を製作した。図８は、その斜視図であり、図９は、長手方向についての断面図である。この比較例のペリクル収納容器８０は、その外寸が実施例のものと同一寸法であり、リブ部（１３）を覆う補強手段（１４）は接続されていない。また、容器本体８１の周縁部には、補強して剛性を高めるためのアルミニウム合金製の補強フレーム（断面１５ｘ３０ｍｍ）８３ａ、８３ｂが取り付けられている。これら補強フレーム８３ａ、８３ｂは、ステンレス鋼製の接続手段８４を用いて角部で接続され、全体で枠状の補強部材を構成すると共に、容器本体８１とはボルト８５により締結されている。

このペリクル収納容器８０について、実施例と同様な条件で輸送試験を行ったところ、ペリクル２０に損傷や異物の付着は見られず、清浄な状態が維持されていたので、高い剛性を有することが確認された。一方、実施例とその重量及びコストを比べると、その重量は、約１．３倍であり、製作コストは、約１．５倍であった。

以上の結果から、本発明のように、リブ部の外側にリブ部を補強する補強手段を接続すれば、従来の補強フレームと同等以上の高い剛性が得られると共に、低コストで軽量なペリクル収納容器を製作できることが確認された。

１０ペリクル収納容器
１１容器本体
１２蓋体
１３リブ部
１３ａリブ
１３ｂリブ
１３ｃリブ
１４ａ補強手段
１４ｂ補強手段
１５ペリクル支持手段
１５ａペリクル支持ピン
１５ｂピン支持ブロック
１６掘り込み部
２０ペリクル
２１ペリクルフレーム
２２マスク粘着層
２３ペリクル膜接着層
２４ペリクル膜
６１補強手段
７１補強手段
８０ペリクル収納容器
８１ペリクル収納容器本体
８２蓋体
８３ａ補強フレーム
８３ｂ補強フレーム
８４接続手段
８５ボルト

Claims

少なくとも一つの辺長が５００ｍｍ以上で矩形のペリクルを載置する容器本体と、該容器本体と周縁部で嵌め合い係止する蓋体とを含む、樹脂製シート材を成形してなるペリクル収納容器において、前記容器本体には、該容器本体の外側底部から見て凹形状となる前記ペリクルが載置される矩形枠状のリブ部と、該矩形枠状のリブ部の枠内に設けられ、該矩形枠状のリブ部と複数の部位で接続されている凹形状のリブ部と、を有すると共に、前記矩形枠状のリブ部と前記枠内に設けられているリブ部とが接続されている複数の部位における凹形状のリブ部のみを補強するように、該凹形状のリブ部の凹部を覆うように該リブ部の外側に補強手段が接続されており、該補強手段は、その形状が平板形状であることを特徴とするペリクル収納容器。
少なくとも一つの辺長が５００ｍｍ以上で矩形のペリクルを載置する容器本体と、該容器本体と周縁部で嵌め合い係止する蓋体とを含む、樹脂製シート材を成形してなるペリクル収納容器において、前記容器本体には、該容器本体の外側底部から見て凹形状となる前記ペリクルが載置される矩形枠状のリブ部と、該矩形枠状のリブ部の枠内に設けられ、該矩形枠状のリブ部と複数の部位で接続されている凹形状のリブ部と、を有すると共に、前記矩形枠状のリブ部と前記枠内に設けられているリブ部とが接続されている複数の部位における凹形状のリブ部のみを補強するように、該凹形状のリブ部を補強する補強手段が接続されており、該補強手段は、その形状が略Ｌ字型の断面形状であり、前記凹形状のリブ部の中にその一部が差し込まれて接続されていることを特徴とするペリクル収納容器。
前記矩形枠状のリブ部の枠内に設けられているリブ部は、その高さが前記容器本体の中央側に配置されたリブほど低く設定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のペリクル収納容器。
前記容器本体の前記補強手段が接続されている部位の底面には、該補強手段が突出しないように掘り込み部が設けられていることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載のペリクル収納容器。