KR100385759B1 - 대형 페리클 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대형 페리클막을 펼쳐 접착 지지하는 긴 변과 짧은 변을 가지는 사각형의 대형 페리클용 프레임에 관한 것이고, 긴 변의 폭 치수를 짧은 변의 폭 치수 보다도 크게 하여 긴 변의 강도를 확보하여, 긴 변 프레임의 내측으로 향하는 휨을 억제하는 것이다.

대형 페리클막(2)을 펼치는 면적이 1000㎠이상이며, 또한 프레임(1)의 긴 변(1a)의 폭이 짧은 변의 폭(1b)보다 큰 것을 특징으로 한다.

Description

대형 페리클{OVERSIZE PELLICLE}

본 발명은 IC (집적 회로), LSI(대규모 집적 회로), TFT형 LCD(박막 트랜지스터 액정 디스플레이) 등의 반도체 장치를 제조할 때의 리토그래피 공정에서 사용되는 포토마스크와 레티클에 이물질이 부착하는 것을 방지하기 위해 이용되는 페리클용 프레임 및 그것을 이용한 페리클에 관한 것이다. 특히 TFT형 LCD를 제조하기 위해서 이용하는 대형 페리클용 프레임 및 대형 페리클에 관한 것이다.

종래, 반도체 회로 패턴 등의 제조에 있어서는, 포토 마스크나 레티클의 양면측에 페리클이라 칭하는 방진 수단을 배치하여 포토 마스크나 레티클로의 이물질의 부착을 방지하는 것이 행하여지고 있다.

페리클의 일반적인 구조로서는, 금속, 세라믹스, 또는 폴리머제 프레임의 한 쪽에, 폴리머 또는 유리등의 투명한 박막을 붙이고, 그 반대측에, 마스크에 붙이기 위한 점착재를 설치한 것을 들 수 있다. 예를 들면, 페리클은, 포토 마스크나 레티클의 형상으로 맞춘 형상을 가지는 두께 수밀리 정도의 프레임의 한 쪽 가장자리면에, 두께 10㎛ 이하의 니트로셀룰로오스 또는 셀룰로오스 유도체 등의 투명한 고분자막으로 구성되는 페리클막을 펼쳐 접착하고, 또한 프레임의 다른 쪽 가장자리면에 점착재를 설치하게 되는 것으로, 이 점착재를 통해 포토 마스크나 레티클의 표면에 접착된다.

포토 마스크나 레티클의 표면에 이물질이 부착한 경우, 그 이물질이 반도체 웨이퍼상에 형성된 포토 레지스트상에 결상하여 회로 패턴 결함의 원인이 된다. 그러나, 포토 마스크나 레티클의 적어도 패턴면에 페리클을 배치하면, 페리클의 표면에 부착한 이물질은 포커스 위치가 틀어지기 때문에 반도체 웨이퍼상에 형성된 포토 레지스트상에 결상하는 일 없이, 회로 패턴에 결함을 발생시키지 않는다.

종래의 페리클막을 펼쳐 접착 지지하기 위한 프레임은, 직경 5인치(127㎜)와 6인치(152.4㎜)의 반도체 웨이퍼에 따른 크기로 형성되어 있고, 프레임의 종횡의 변은 같은 단면적의 사각형의 단면을 갖는 프레임으로 구성되고, 페리클막을 부착하는 프레임의 세로변의 폭과 가로변의 폭이 동일하게 되도록 구성되어 있는 것이 일반적이다.

최근에는, 각종의 멀티미디어의 보급에 의해, 고화질, 고세밀 표시가 가능한 대형 칼라 TFT형 LCD의 포토리토그래피 공정에서 사용되는 대형 포토 마스크에 적용할 수 있는 대형 페리클이 요망되고 있다.

특히, 컴퓨터 디스플레이나 텔레비젼용에, 큰 사이즈의 액정 패널의 개발이 진행되고 있다. 이와 같은 대형 액정 패널을 제조할 때의 포토 리토그래피 공정에는, LSI와 같은 사이즈의 5인치 또는 6인치의 레티클을 사용하는 분해 노광 방식과, 보다 큰 사이즈의 마스크를 사용하는 일괄 노광 방식이 있다. 최근의 액정 패널의 대형화에 따라, 생산 효율의 점으로부터, 일괄 노광 방식이 사용되는 것이 많아지고 있다. 일괄 노광 방식에 있어서도 LSI의 제조 프로세스와 동일한, 마스크로의 이물질 부착을 방지하기 위해 페리클이 사용되고, 그에 따라 페리클의 사이즈도 크게되고 있다.

일반적으로, 노광 프로세스에서 사용되는 광원은, 초고압 수은 램프로부터 방사되는 g선, h선, i선, 또는, 파장 300nm 전후의 근자외선이 사용된다. 이들 빛을 흡수하지 않고, 충분한 내구성을 갖게 하기 위해, 마스크의 재료에는 고순도의 석영이 사용되는 것이 많지만, 이것은 사이즈가 커짐에 따라서, 기하 급수적으로 고가로 된다. 따라서, 경제적인 부담을 경감하기 위해서, 마스크의 사이즈는, 목적으로 하는 액정 패널을 제조하기 위한 최소한의 크기가 요구되고 있다.

마스크의 수명을 연장하기 위해, 페리클을 부착하는 것은 필수로 되어있다. 그러나, 상기와 같은 상황에서 페리클 프레임의 사이즈는 커지는 한 편, 마스크 사이즈를 최소한으로 억제하기 위해, 페리클을 부착하기 위해 필요한 면적도 최소한으로 억제하는 것이 요구되고 있다. 즉, 외경 수치는 작고, 내경 치수는 크게 하는 것이 요구되고 있는 것이다.

그런데, 이러한 큰 사이즈의 페리클에는 다음과 같은 문제점이 있다.

제 1 문제점은, 페리클 프레임의 휨이다. 페리클막, 특히 큰 사이즈의 막에서는 막이 느슨해지거나, 주름이 생기지 않도록 어느 정도의 장력이 필요하다. 이 막 장력에 의해 페리클 프레임이 내측으로 휘지만, 이 휨에 의한 노광부로의 간섭을 무시할 수 없게 되고 있다. 또한, 전술한 바와 같이, 페리클의 외경 수치와 마스크 사이즈는 상당히 가깝게 되어 있고, 마스크로의 페리클의 부착에는 높은 정밀도가 요구되지만, 페리클 프레임의 휨은 페리클의 마스크로의 부착 정밀도의 악화에도 연결된다.

제 2 문제점은, 마스크의 얼라인먼트 마크에 관한 문제이다. 마스크의 얼라인먼트 마크는 페리클 프레임의 외경의 외측에 설치되어 있다. 마스크에 페리클을 부착할 때에는, 페리클이 얼라인먼트 마크의 위에 걸리지 않도록 접착할 필요가 있다. 그러나 상기한 바와 같이 마스크 사이즈를 최소한으로 억제하기 위해서, 페리클 프레임의 외경과 얼라인먼트 마크의 간격이 매우 좁게 되고, 페리클의 부착에 요구되는 정밀도는 종래의 페리클 부착 장치의 정밀도를 초과한 것으로 되었다. 그 때문에, 페리클의 부착 비율이 저하한다는 문제가 생긴다.

그래서, 상기한 과제를 해결하기 위해서 본 발명자는 예의 검토한 결과, 아래와 같은 내용에 도달했다.

즉, 대형 페리클막을 펼쳐 접착 지지하는 긴 변과 짧은 변을 가지는 사각형의 대형 페리클 프레임에 있어서, 긴 변의 폭을 짧은 변의 폭보다도 크게 하고, 긴 변의 강도를 확보함으로써 긴 변의 프레임이 내측으로 휘는 것을 억제할 수 있다. 또한, 대형 페리클막이 접착되는 긴 변과 짧은 변의 접착면의 폭을 대략 동일하게 함으로써 접착제를 균일하게 도포할 수 있다.

또한, 페리클 프레임의 외주부의 마스크 얼라인먼트 마크에 대응하는 위치에 오목부를 설치함으로써, 마스크나 레티클의 노광 영역을 최대한으로 이용할 수 있다.

전술의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 관한 대형 페리클용 프레임, 및 대형 페리클은 아래의 구성을 특징으로 한다.

즉, 본 발명의 제 1 특징은, 대형 페리클막을 펼쳐 접착 지지하는 긴 변과 짧은 변을 가지는 사각형의 대형 페리클 프레임에서,

상기 대형 페리클막을 펼치는 면적이 1000㎠ 이상이고, 또한 프레임의 긴 변의 폭이 짧은 변의 폭보다 넓은 것을 특징으로 하는 대형 페리클용 프레임 및 그를 이용한 대형 페리클이다. 또 상기 프레임의 긴 변의 폭이 짧은 변의 폭의 1-3배 이상인 것이 바람직하다.

제 2 특징으로서는, 적어도 상기 프레임의 긴 변의 페리클막 접착면에 경사면을 형성하여 상기 프레임의 긴 변 및 짧은 변의 접착면의 폭을 대략 동일하게 한 대형 페리클용 프레임, 및 그것을 이용한 대형 페리클이다. 이러한 구성으로 함으로써, 접착제를 프레임에 균일하게 도포할 수 있다. 또한, 프레임의 긴 변 및 짧은 변의 접착면의 폭을 동일하게 하기 위해서 적어도 긴 변의 접착면측으로 경사면을 형성하는 것이 바람직하다.

제 3 특징은, 대형 페리클용 프레임 외주부의 소정 위치에, 마스크의 얼라인먼트 마크를 노출시키기 위한 오목부를 설치한 대형 페리클용 프레임, 및 그것을 이용한 대형 페리클이다. 또한, 상기 얼라인먼트 마크 노출용 오목부의 양측의 외부 꼭대기부를 곡면으로 형성하는 것이 바람직하다. 이 곡면(R)의 크기는 1 이상이 바람직하고, 5 이상이 더욱 바람직하다.

제 4 특징은, 상기 얼라인먼트 마크 노출용 오목부의 양측의 내부 꼭대기부를 곡면으로 형성한 대형 페리클용 프레임 및 그것을 이용한 대형 페리클이다. 이 곡면(R)의 크기는 1 이상이 바람직하고, 5 이상이 더욱 바람직하다.

도1은 본 발명에 관한 대형 페리클용 프레임의 구성을 도시하는 사시도.

도2는 본 발명에 관한 대형 페리클용 프레임의 구성을 도시하는 평면도.

도3의 (a)는 도2의 A-A 단면도, 도3의 (b)는 도2의 B-B 단면도.

도4의 (a)는 다른 형상을 도시하는 단면도, 도4의 (b)는 다른 형상을 도시하는 단면도.

도5의 (a) 및 도5의 (b)는 프레임의 긴 변과 짧은 변의 접착면의 폭 치수를 대략 동일하게 하기 위해서 각 접착면측으로 형성된 평면형의 경사면의 다른 일례를 도시하는 도면.

도6의 (a) 내지 도6의 (c)는 대형 페리클막이 점착되는 프레임의 접착면의 폭 치수가 큰 경우에 접착제가 불균일하게 도포된 경우의 과제를 설명하는 도면.

도7은 도6의 다른 형상을 도시하는 경우의 예를 도시하는 도면.

도8의 (a) 내지 도8의 (e)는 프레임의 긴 변과 짧은 변의 접착면의 폭 치수를 대략 동일하게 하기 위해서 각 접착면측으로 형성된 곡면형의 경사면이나 단차, 또는 한 쪽에만 평면형이나 곡면형의 경사면이나 단차를 형성한 일례를 도시하는 모식도.

도9는 얼라인먼트 마크를 설치한 페리클 프레임을 도시하는 평면도.

도10은 도9의 부분 확대도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 페리클 프레임

1a : 긴 변

1b : 짧은 변

1a1, 1b1 : 접착면

1a2, 1b2 : 평면형의 경사면

1a3, 1b3 : 곡면형의 경사면

1a4, 1b4 : 단차

2 : 페리클막

2a : 바깥 가장자리

3 : 접착제

4 : 기포

5 : 간극

6 : 포토 마스크

7 : 얼라인먼트 마크

8 : 얼라인먼트 마크 노출용 오목부

8a : 외부 꼭대기부

8b : 내부 꼭대기부

9 : 간극

10 : 대형 페리클

우선, 본 발명에 관한 대형 페리클용 프레임에 관해서 설명한다.

본 발명에 있어서 대형 페리클용 프레임의 크기는 긴 변 400 내지 2000㎜, 짧은 변 250 내지 l500㎜이다. 이 프레임에 접착하는 페리클막의 면적은 1000㎠ 이상이 바람직하고, 1200㎠ 이상이 더욱 바람직하다. 긴 변의 폭은, 짧은 변의 폭보다도 크고, 바람직하게는 1.05 내지 20배, 보다 바람직하게는 1.1 내지 10배, 더욱 바람직하게는 1.3 내지 5배이다. 긴 변의 폭은, 4㎜ 내지 30㎜, 짧은 변의 폭은 3㎜ 내지 23㎜이다.

본 발명에 이용하는 페리클 프레임의 재질로서는, 기계 구조용 탄소강(SC 시리즈등), 공구강(탄소 공구강 SK시리즈, 고속도 공구강 SKH시리즈, 합금 공구강 SKS시리즈, SKD시리즈, SKT 시리즈등), 말텐사이트계 스테인레스 시리즈(SUS403, SUS410, SUS410S, SUS420J1, SUS420J2, SUS420J1, SUS440A 등), 알루미늄합금(5000계, 6000계, 7000계 등)등의 금속; 세라믹스(SiC, A1N, A12O3등); 세라믹스와 금속의 복합 재료(Al-SiC, A1-AlN, A1-Al2O3등); 수지(폴리술폰, 폴리에테르에테르케톤등)를 들 수 있다.

상기한 각 강재는 자성 재료를 위해 자석으로 고정 할 수 있고, 특히 대형 페리클의 프레임의 경우, 가공 작업성이 좋게 되고 바람직하게 이용된다. 페리클 프레임의 표면에, 흑색 크롬도금, 흑색 알루마이트, 흑색 도장등의 흑색화 처리를 실시할 수도 있다.

필요에 따라, 페리클 프레임의 내벽면 또는 전체면에, 이물질을 보충하기 위한 점착재(아크릴계, 초산비닐계, 실리콘계, 고무계등)나 그리스(실리콘계, 불소계등)를 도포해도 좋다.

또한, 필요에 따라, 페리클 프레임의 내부와 외부를 관통하는 미세한 구멍을 뚫어, 페리클과 마스크로 형성된 공간의 내외의 기압차가 없어지도록 하면, 막의 볼록함이나 오목함을 방지할 수 있다. 또한, 이때 미세한 구멍의 외측에 이물질 제거 필터를 부착하면, 기압 조정이 가능하고, 페리클과 마스크로 형성된 공간중으로 이물질이 침입하는 것을 막을 수 있기 때문에 바람직하다. 페리클과 마스크에서 형성된 공간의 용적이 큰 경우에는, 이들 구멍이나 필터를 여러개 설치하면, 기압 변동에 의한 막의 볼록함과 오목함의 회복시간이 짧게 되어 바람직하다.

페리클막은 폴리머 용액으로부터 스핀코트법으로 성막된 박막이 바람직하게 사용되고 있다. 이 박막에는 장력이 존재한다. 한편, 이 장력은, 페리클막이 휘어지거나 주름이 생기지 않도록 하기 위해 필요하다. 페리클막이 구부러지거나 주름이 생기면, 페리클막에 부착한 이물질을 에어블로우로 제거할 때에, 막이 크게 진동하여 제거하기 어렵고; 페리클막의 높이가 장소에 따라 변하기 때문에, 페리클막의 이물질 검사기가 정상적으로 기능하지 않는; 페리클막의 광학적 높이 측정에 오차를 미치는 등의 문제가 생긴다.

본 발명에서는, 페리클막의 장력에 의한 휨량이 큰 페리클 프레임 긴 변의 폭만을 넓게 함으로써 긴 변의 휨을 방지하고, 짧은 변의 폭은 종래와 같이 한다(도1 및 도2 참조). 이렇게 함으로써, 고가인 마스크의 크기를 필요 최소한도로 할 수 있다. 또한, 페리클 프레임 긴 변의 휨이 발생하지 않기 때문에, 페리클 프레임의 외경을 기준으로 하는 종래의 페리클 접착 장치에 의해, 페리클의 마스크로의 첨부를 정밀하게 행할 수 있다. 또한, 페리클 프레임의 내측 한계까지 노광 패턴을 설치할 수 있고, 이 점으로부터도 매우 고가인 마스크의 면적을 최소한으로 억제할 수 있다. 상기 페리클 프레임의 긴 변의 폭이 짧은 변 폭의 1.3배 이상이면, 휨 방지에 효과적이다.

또한, 본 발명은 상기 페리클 프레임의 긴 변 및 짧은 변의 페리클막 접착면의 폭을 대략 동일하게 한 것을 특징으로 하는 대형 페리클 프레임이다. 여기서 전술하는 긴 변과 짧은 변의 페리클막 접착면의 폭이 거의 동일한 것은 긴 변과 짧은 변의 페리클막 접착면의 폭의 차가 긴 변과 짧은 변의 폭의 차보다 작은 것을 의미한다. 즉, 후술하는 도3 및 도4의 단면도를 이용하여 설명하면, Wa-Wb>Wc-Wd 인 것을 의미한다.

상기와 같이 페리클 프레임의 긴 변 및 짧은 변의 폭이 다른 경우, 페리클 막 접착면의 폭도 달라져 버린다. 한편, 페리클막과 페리클 프레임의 접착제는, 접착제 도포 장치, 예를 들면 X-Y 디스펜서 로봇 등을 이용하여 도포된다. 이 경우, 보통, 긴 변과 짧은 변에서의 단위 길이당의 접착제 도포량은 동일하기 때문에, 페리클막을 페리클 프레임에 접착했을 때에, 짧은 변에서는 접착제량이 많아져, 접착제가 프레임의 막접착면에서 밀려나와 프레임의 내주부로 늘어지는 것이 있다. 또한 도7a에 도시한 바와 같이, 긴 변에서는 접착제량이 부족하여 막접착면 전체면에 균일하게 도포되지 않고, 내측에서는 페리클막과 페리클 프레임과의 사이에 좁은 간극(5)이 생겨 이물질이 끼워지는 것이 있다. 또한 도7b에 도시한 바와 같이 외측에서는, 접착후의 남은 막 절단시에 막편(2a)이 남고, 페리클 핸들링중의 발진의 원인으로도 된다. 그 때문에, 긴 변과 짧은 변의 막접착면의 폭을 대략 동일하게 함으로써, 종래의 간단한 접착제 도포 장치를 이용하더라도, 보다 바람직한 페리클을 얻을 수 있다.

그 때, 긴 변과 짧은 변의 막접착면의 폭을 대략 동일하게 하는 방법으로서, 상기 페리클 프레임의 긴 변의 페리클막 접착면측에 경사면을 형성하면, 단차가 없는 경사면을 형성할 수 있고, 페리클 프레임에 이물질이 퇴적하는 것을 막을 수 있다.

또한 본 발명에서는, 도9에 도시한 페리클 프레임의 외주부 소정의 위치에 얼라인먼트 마크 노출용 오목부를 설치할 수도 있다.

페리클 프레임(1)의 긴 변 중앙부에 마스크 얼라인먼트 마크 노출용 오목부(8)를 설치했기 때문에, 페리클 프레임(1)의 긴 변의 외부 직경(폭)을 굵게 하더라도 마스크 얼라인먼트 마크(7)와 페리클 프레임(1)의 외경과의 사이에 간극(9)을 일정량 확보할 수 있다. 이로써, 대형 페리클(10)을 마스크(6)에 접착할 때, 마스크 얼라인먼트 마크(7)상에 대형 페리클(10)을 접착하여 버리는 일 없이, 접착 비율을 향상시킬 수 있다.

바람직하게는, 상기 마스크 얼라인먼트 마크 노출용 오목부(8)의 양측의 외부 꼭대기부(8a)를 곡면으로 형성한다. 더욱 바람직하게는 상기 꼭대기부에 설치한 곡면(R)의 크기를 1 이상으로 한다.

마스크 얼라인먼트 마크 노출용 오목부(8)의 외부 꼭대기부를 곡면으로 형성하면, 페리클의 수송, 또는 페리클을 마스크에 접착할 때의 마스크의 핸들링등에 의한 접촉과 진동과 충격등에 의해 얼라인먼트 마크 노출용 오목부의 외부 꼭대기부가 다른 부재와의 마찰로 발진할 걱정이 없다. 또한 보다 바람직하게는 곡면(R)의 크기를 1 이상으로 하면 발진 방지에 효과적이다.

또한, 상기 마스크 얼라인먼트 마크 노출용 오목부(8)의 양측의 내부 꼭대기부(8b)에 대해서도, 곡면으로 형성하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 상기 마스크 얼라인먼트 마크 노출용 오목부(8)의 양측의 내부 꼭대기부(8b)에 설치한 곡면(R)의 크기가 1 이상이다.

마스크 얼라인먼트 마크 노출용 오목부(8)의 내부 꼭대기부(8b)에 곡면을 형성하면, 페리클 프레임에 이물질이 모이기 어려운 구조로 되고, 페리클 제조 공정에 있어서 페리클 프레임의 세정에 의해서 확실하게 이물질을 제거할 수 있게 된다.

본 발명에 관한 대형 페리클은, 상기에 진술한 페리클 프레임을 이용하고, 아래와 같이 작성한다.

페리클막으로서는, 셀룰로오스 유도체(니트로셀룰로오스, 셀룰로오스아세테이트, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트, 셀룰로오스아세테이트 푸틸레이트등, 또는 이들 2종 이상의 혼합물), 불소폴리머(테트라풀루오로에틸렌비닐리덴플루오리드헥사플루오로프로필렌의 3원 코폴리머; 주쇄에 환형 구조를 갖는 폴리머인 듀퐁사 제품의 테플론 AF(상품명), 아사히가라스사제품의 사이톱(상품명), 아우디몬트사제품의 아르고프론(상품명)등의 폴리머 등이 이용된다. 현재 이용되고 있는 일괄 노광 액정 노광기의 광원인 초고압 수은 램프에 대하여는, 내광성이나 비용의 점에서, 셀룰로오스아세테이트플로피오네이트나 셀룰로오스아세테이트브틸레이트가 바람직하게 사용된다.

페리클막의 막 두께는, 0.5 내지 10㎛ 정도가 적합하고, 본 발명에 관한 대형 페리클에서는, 막의 강도와 균일한 막을 만들기 쉽기 때문에, 2 내지 8㎛가 바람직하다.

상기한 폴리머는, 각각에 알맞은 용매(케톤계, 에스테르계, 알콜계, 불소계 등)에 의해 폴리머 용액으로 한다. 상기의 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트와 셀룰로오스아세테이스부틸레이드에 대해서는, 유산 에틸등의 에스테르계가 바람직하다. 폴리머 용액은 필요에 따라, 디프스필터, 멘프렌필터등으로 여과된다.

폴리머 용액의 성막법에는, 스핀코트법, 롤코트법, 나이프코트법, 캐스트법 등이 있지만, 균일성이나 이물질의 관리의 점에서, 스핀코트법이 바람직하다. 스핀 코트법에 의해 성막 기판상에 성막한 후, 필요에 따라, 핫플레이트, 클린오본, (원)적외선 가열등에 의해 용매를 건조함으로써, 균일한 막이 형성된다. 이 때의 성막 기판으로서는, 합성 석영, 용융 석영, 무알칼리유리, 저알칼리유리, 소다라임유리 등을 이용할 수 있다.

본 발명에 관한 대형 페리클 성막용 기판 사이즈는 크기 때문에, 건조시의 온도 차이에 의해 성막 기판이 깨어지는 적이 있다. 이것을 막기 위해서, 성막용 기판의 열팽창 계수는 작은 쪽이 바람직하다. 특히 0℃ 내지 300℃에 있어서 선팽창 계수가 50×10^-7m/℃이하인 것이 바람직하다.

또한 기판 표면에는, 실리콘계, 불소계등의 재료에 의해, 미리 이형처리를 실시해 두면 좋다.

또한, 상술한 페리클막의 편측 또는 양측에, 상기 막보다도 굴절율이 낮은 층(즉, 반사 방지층)을 형성함으로써, 노광 광선에 대한 투과율을 높이는 수 있고, 바람직하다.

반사 방지층의 재료로서는, 불소계 폴리머(데트라플루오로에틸렌비닐리덴플루오리드헥사풀루오로프로필렌의 3원 코폴리머; 주쇄에 환형 구조를 갖는 폴리머인 듀퐁사 제품의 테플론 AF(상품명), 아사히가라스사제품의 사이톱(상품명), 아우디몬트사제품의 아르고프론(상품명 등); 폴리 플루오로아크릴레이트등)과, 불화칼슘, 불화마스네슘, 불화바륨등 굴절률이 낮은 재료가 사용된다. 반사 방지층은, 폴리머인 경우, 전술과 동일한 스핀코트법에 의해 무기물인 경우, 진공 증착과 스퍼터링등의 박막 형성법으로 형성할 수 있다. 이물질의 점으로부터는 폴리머 용액에 의한 스핀코트법이 바람직하다. 듀퐁사제품의 테플론 AF(상품명), 아우디몬드사제품의 아르고프론(상품명)은 굴절율이 작기 때문에 반사 방지 효과가 높고 바람직하다.

상기에 의해 기판상에 형성된 페리클막은 알루미늄 합금, 스테인레스 스틸, 수지등에 점착재를 접착한 임시 프레임에 의해, 기판으로부터 박리하여 원하는 페리클 프레임에 바꿔 붙여도 좋다. 또한 기판상에서 원하는 페리클 프레임을 접착한 후, 기판으로부터 박리하여도 좋다.

이와 같이 하여 얻어진 대형 페리클막은, 페리클 프레임에 장력을 가설하여 접착제에 의해 접착된다. 얻어진 대형 페리클은, 프레임에 펼쳐 접착 지지된 대형 페리클막의 장력이 바람직하게는 1×10^-3N/㎜ 내지 1N/㎜, 보다 바람직하게는 6×10^-3N/㎜ 내지 6×10^-1N/㎜이 된다. 막의 장력이 상기 범위에 있으면, 대형 페리클막이 그 자신의 중량이나 대형 페리클막 내외의 기압차에 의해, 대형 페리클막이 막면의 수직방향으로 팽창되거나 움푹 패거나 하는 것을 억제할 수 있고, 또한 페리클막에 부착한 이물질을 에어블로우로 제거할 때 막이 크게 진동하여 제거하기 어렵고; 페리클막의 높이가 장소에 의해 변하기 때문에 페리클막의 이물질 검사기가 정상으로 기능하지 않는다; 페리클막의 광학적 높이 측정에 오차를 미치게 한다; 라는 문제를 해결할 수 있다. 또한 대형 페리클 내외의 기압 변동에 대한 추종 성능을 확보할 수 있다.

페리클막과 페리클 프레임에 접착하기 위한 막 접착제는, 페리클막의 재질과 페리클 프레임의 재질에 의해 적절하게 선택한다. 예를 들면, 에폭시계, 아크릴계, 실리콘계, 불소계등의 접착제가 사용된다. 또한 경화 방법은 각각의 접착제에 알맞은 경화 방법(열경화, 광경화, 혐기성경화등)이 채용된다. 발진성, 비용, 작업성의 면에서, 아크릴계의 자외선 경화형 접착제가 바람직하다.

페리클 프레임을 마스크에 접착하기 위한 마스크 점착재에는, 그 자신에 점착력이 있는 핫멜트계(고무계, 아크릴계), 기재의 양면에 점착재를 도포한 테이프계(기재:아크릴계, PVC계등의 시트 또는 고무계, 폴리올레핀계, 우레탄계등의 폼; 점착재: 고무계, 아크릴계, 실리콘계등) 등이 사용된다.

본 발명에 관한 대형 페리클에서는, 마스크 점착재로서, 페리클을 마스크에 저하중으로 균일하게 접착하기 위해, 비교적 유연한 핫멜트 재료와 폼이 가장 적합하다. 폼의 경우는, 그 단면을 아크릴계나 초산비닐계의 점착성 재료 또는 비점착성 재료로 덮음으로써, 폼으로부터의 발진을 막을 수 있다. 마스크 점착재의 두께는 보통 0.2㎜ 이상으로 되지만, 마스크로의 균일한 첨부를 위해, 바람직하게는 1㎜ 이상으로 된다. 상기 마스크 점착재의 접착면을 마스크에 접착하기까지의 사이에 보호하기 위해서, 실리콘이나 불소로 이형 처리된 폴리에스테르 필름이 사용된다.

페리클을 수송할 때의 케이스는, 아크릴계, ABS계, PVC계, PET계 등의 재료를, 사출성형이나 진공성형함으로써 작성된다. 이들 재료는 대전을 방지하기 위해서, 대전 방지제를 이겨서 속에 넣어도 좋고, 대전 방지 구조를 갖은 폴리머(쿠레하제조 BAYON(상표) 또는 아사히화성공업제조 ADION(상표))를 이용해도 좋다.

본 발명에 관한 대형 페리클용 케이스는, 수송중에 케이스가 왜곡 케이스내 페리클의 손상을 주지 않도록, 케이스의 뚜껑, 트레이, 또는 그 양방에 리브구조를 설치하여, 외력에 대한 저항성을 높이는 것이 바람직하다.

이어서, 도면에 의해 본 발명에 관한 대형 페리클용 프레임의 일 실시 형태를 구체적으로 설명한다.

도1은, 본 발명에 관한 대형 페리클용 프레임의 구성을 도시하는 사시도,도2는 본 발명에 관한 대형 페리클용 프레임의 구성을 도시하는 평면도, 도3의 (a)는 도2의 A-A 단면도, 도3의 (b)는 도2의 B-B 단면도, 도4의 (a)는, 다른 형상을 도시하는 단면도, 도4의 (b)는 다른 형상을 도시하는 단면도이다. 도5의 (a) 및 도5의 (b)는 프레임의 긴 변과 짧은 변의 접착면의 폭을 대략 동일하게 하기 위해서 각 접착면측으로 형성된 평면형의 경사면의 다른 일례를 도시하는 도면, 도6의 (a) 내지 도6의 (c)는 대형 페리클막이 접착되는 프레임의 접착면의 폭이 큰 경우에 접착제가 불균일하게 도포된 경우의 과제를 설명하는 도면이다. 도7은 도6의 다른 형상을 도시한 경우의 예를 도시하는 도면, 도8의 (a) 내지 도8의 (e)는 프레임의 긴 변과 짧은 변의 접착면의 폭을 대략 동일하게 하기 위해 각 접착면측으로 형성된 곡면형의 경사면이나 단차, 또는 한 쪽에만 평면형이나 곡면형의 경사면이나 단차를 형성한 일례를 도시하는 모식도이다. 도9는 얼라인먼트 마크를 설치한 페리클 프레임을 도시하는 평면도, 도10은 도9의 부분 확대도이다.

도1 및 도2에서, 1은 두께 10㎛ 이하의 셀룰로오스 유도체 등의 투명한 고분자막으로 구성되는 대형 페리클막(이하, 「페리클막」이라함)(2)을 펼쳐 접착 지지하는 구조강으로 구성되는 대형 페리클용 프레임(이하, 단순히「프레임」이라 한다)이다.

페리클 프레임(1)은, 상호 다른 소정의 폭과, 동일한 소정의 높이와, 다른 소정의 길이를 각각 가지는 긴 변(1a)과 짧은 변(1b)으로 이루어지는 사각형의 프레임으로 구성되어 있다. 상기 프레임(1)의 긴 변(1a) 및 짧은 변(1b)의 한 쪽 면은, 프레임(1)의 전체에 걸쳐서 평탄면으로 구성되어 있고, 이들의 면에는 페리클막(2)을 접착하기 위한 접착면(1a1, 1b1)이 형성되어 있다.

프레임(1)의 페리클막(2)을 펼치는 면적은 1000㎠이상이며, 상기 프레임(1)의 긴 변(1a)의 폭(Wa)은 짧은 변(1b)의 폭 보다 크다.

이와 같이 대형 페리클막(2)을 펼치는 면적이 1000㎠ 이상이기 때문에, 이러한 대형 페리클은 대형의 TFT형 LCD의 포토 리토그래피 공정에서 사용되는 대형의 포토 마스크나 레티클에 적용할 수 있다.

또한, 프레임(1)의 긴 변(1a)의 폭을 짧은 변(1b)의 폭보다도 크게(긴 변(1a)의 폭을 짧은 변(1b)의 폭의 1.3배 이상)하여 상기 긴 변(1a)의 강도를 확보하고, 상기 긴 변(1a)이 프레임 내측으로 휘는 것을 억제할 수 있다.

프레임(1)의 긴 변(1a)의 폭(Wa)이 크고, 상기 긴 변(1a)의 접착면(1a1)의 폭 치수(Wc)가 비교적 큰 경우, 도6의 (a)에 도시한 바와 같이, 긴 변(1a)의 접착면(1a1)과 페리클막(2)과의 사이에 설치되는 접착제(3)를 상기 접착면(1a1)에 도포할 때에 기포(4)가 혼입할 우려가 있고, 페리클의 수송중에 상기 기포(4)가 기압 변동에 의해 팽창하여 파열하고, 접착제(3)의 파편이 페리클막(2)에 부착할 우려가 있다.

또한, 도6의 (b) 및 도6의 (c)에 도시한 바와 같이, 접착제(3)가 긴 변(1a)의 접착면(1a1)의 전체 영역에 걸쳐 균일하게 도포할 수 없을 우려가 있고, 도6의 (b)에 도시한 바와 같이, 페리클막(2)의 내측에 간극(5)이 생긴 경우에는, 상기 간극(5)에 이물질이 침입하여, 페리클에 의해 보호되어야 할 포토 마스크나 레티클에 이물질이 부착할 우려가 있다. 또한, 도6의 (c)에 도시한 바와 같이, 페리클막(2)의 외측에 간극이 생긴 경우에는, 상기 페리클막(2)의 바깥 가장자리(2a)에 자유 단부가 형성되고, 진동이나 마찰에 의해 발진원으로 될 우려가 있다.

도3의 (a) 및 도3의 (b)에 도시한 실시 형태에서는, 프레임(1)의 긴 변(1a) 및 짧은 변(1b)의 접착면(1a1 및 1b1)의 측에는 예정의 경사 각도를 가지는 평면형의 경사면(1a2, 1b2)이 형성되어 있다. 여기서는, 긴 변(1a) 및 짧은 변(1b)의 경사면(1a2 및 1b2)을 형성한 높이 위치는 대략 동일하고, 또한 긴 변(1a)의 경사면(1a2)의 경사 각도가 짧은 변(1b)의 경사(1b2)의 경사 각도보다도 작아지도록 설정되고, 이것에 의해서 긴 변(1a) 및 짧은 변(1b)의 접착면(1a1 및 1b1)의 폭(Wc 및 Wd)이 각각 대략 동일하게 되어 있다.

페리클막(2)이 점착되는 긴 변(1a)과 짧은 변(1b)의 접착면(1a1 및 1b1)의 폭(Wc 및 Wd)을 대략 동일하게 함으로써 접착면(1a1 및 1b1)에 접착제를 균일하게 도포할 수 있고, 도6의 (a) 내지 도6의 (c)에 도시한 것 같은 전술한 문제가 발생할 우려가 없다. 접착제가 균일하게 도포할 수 있는 접착면(1a1 및 1b1)이 바람직한 폭(Wc 및 Wd)은 2㎜ 내지 12㎜ 정도이다.

본 실시 형태에서는, 페리클 프레임(1)의 긴 변(1a)과 짧은 변(1b)의 양방의 접착면(1a 및 1b1)측으로 평면형의 경사면(1a2 및 1b2)을 형성하는 간단한 수법에 의해, 긴 변(1a) 및 짧은 변(1b)의 접착면(1a1 및 1b1)측의 폭(Wc 및 Wd)을 대략 동일하게 함으로써 바람직하다.

또, 도3에서는, 프레임(1)의 긴 변(1a) 및 짧은 변(1b)의 경사면(1a2 및 1b2)을 형성한 높이 위치가 대략 동일하고, 또한 긴 변(1a)의 경사면(1a2)의 경사각도가 짧은 변(1b)의 경사면(1b2)의 경사 각도보다도 작아지도록 설정한 일 실시 형태에 관해서 설명했다. 그러나, 다른 구성으로서, 도5에 도시한 바와 같이, 프레임(1)의 긴 변(1a) 및 짧은 변(1b)의 경사면(1a2 및 1b2)의 경사 각도가 동일하고, 또한 긴 변(1a)의 경사면(1a2)을 형성한 높이 위치가 짧은 변(1b)의 경사면(1b2)을 형성한 높이 위치보다도 낮게 되도록 설정해도 좋다.

또한, 프레임(1)의 짧은 변(1b)의 폭(Wb)이 비교적 작은 경우에는, 경사면(1b2)을 생략하여 단면 사각형(즉, 스트레이트 형상)으로 해도 좋고, 도4 및 도8의 (a)에 도시한 바와 같이 프레임(1)의 긴 변(1a) 및 짧은 변(1b)의 접착면(1a1 및 1b1)측의 편측(내측)만으로 평면형의 경사면(1a2 및 1b2)을 형성해도 좋다.

또한, 평면형의 경사면(1a2 또는 1b2)을 대신해서, 도8의 (b) 또는 도8의 (c)에 도시한 바와 같이 곡면형의 경사면(1a3 또는 1b3)이라도 좋고, 도8의 (d) 또는 도8의 (e)에 도시한 바와 같이 단차(1a4 또는 1b4)를 형성하더라도 좋다. 또한, 이들 형상으로 한정되는 일없이, 다른 여러가지 형상으로 구성하여 페리클 프레임(1)의 긴 변(1a) 및 짧은 변(1b)의 접착면(1a1 및 1b1)의 폭(Wc 및 Wd)을 대략 동일하게 하는 것도, 전술과 마찬가지인 효과를 얻을 수 있다.

또한 도9에 도시한 것 같은 다른 실시 형태에 관해서 설명하면, 대형 페리클(10)은, 내부 직경을 크게 하여 노광 유효 영역을 확대할 수 있도록 구성되어 있다. 도9 및 도10에 도시한 바와 같이, 페리클 프레임(1)의 긴 변의 거의 중앙의 양외측으로 얼라인먼트 마크 노출용 오목부(8)가 설치되어 있다. 또한, 횡단면이 U자 형으로 형성되고, 얼라인먼트 마크 노출용 오목부(8)의 바깥 구석의 외부 꼭대기부(8a) 및 내측 구석의 내부 꼭대기부(8b)에는 만곡면(R)이 설치되어 있다. 참조부호(6)은 마스크이고, 그 대부분 중앙의 양측에 위치 맞춤용 얼라인먼트 마크(7)가 설치되어 있다.

따라서, 페리클 프레임(1)을 마스크(6)에 재치할 때는, 마스크(6)상에 미리 기입된 얼라인먼트 마크(7)가 이 얼라인먼트 마크 노출용 오목부(8) 내에 위치하여 노출하고, 상방으로부터 용이하게 볼 수 있도록 구성되어 있다. 그 때문에 노광 유효 에어리어를 최대한 이용할 수 있음과 동시에, 마스크의 정렬을 정확하고 또한 용이하게 행할 수 있다.

이하, 실시예에 기초하여, 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

실시예 1

대형 페리클용 프레임은, 긴 변의 길이가 732㎜, 짧은 변의 길이가 436㎜, 페리클막을 펼치는 면적이 3191.52㎠인 것을 이용한다. 페리클 프레임의 긴 변의 폭(Wa)은 9㎜, 짧은 변의 폭(Wb)은 4㎜, 긴 변의 접착제 접착면의 폭(Wc)은 6㎜, 짧은 변의 접착제 접착면의 폭(Wd)은 3㎜ 이다. 페리클 프레임이 높이는 5.2㎜이다. 이때의 긴 변의 폭은, 짧은 변의 폭의 2.25배이다.

페리클 프레임의 재질로서는 구조강을 이용하고, 프레임의 단면 형상으로서는 도4에 도시한 바와 같이, 프레임의 내측면에 경사면을 설치한 형상의 것을 이용한다.

페리클막으로서는, 셀룰로오스에스테르의 폴리머용액을 저알칼리유리 기판상에 도포하여 스핀 코트로 주막을 형성한다. 이어서 그 막 위에 불소폴리머 용액을 스핀 코트로 도포하여 반사 방지층을 성형한 두께 4㎛의 페리클막을 이용한다. 얻어진 페리클막을 상기 페리클 프레임에 펼쳐 접착한다. 이 때의 페리클막의 장력은 6×10^-2N/㎜였다.

또한 페리클 프레임을 포토 마스크에 붙일 때의 마스크 점착재에는, 기초재에 폼을 이용한 두께 0.8㎜의 양면 테이프를 사용한다. 페리클 프레임의 마스크 접착면에 이 양면 테이프를 붙여, 포토 마스크의 소정 위치에 접착한다. 또, 각 부재는 사용전에 초음파 세정을 한다. 포토마스크의 사이즈는, 750×50O㎜ 인 것을 사용한다.

얻어진 대형 페리클은, 페리클 프레임의 휨이 없고, 보통의 페리클 부착 장치에 의해 정밀도 좋게 마스크에 붙일 수 있고, 노광 영역으로 영향도 없었다. 또한, 긴 변, 짧은 변과도 프레임에 페리클막이 균일하게 접착되어 있고, 프레임 내측으로의 접착제의 돌출은 없고, 또한 나머지 막 절단시에 막편이 남는 것이 없었다. 또한 프레임의 막접착면측으로 경사면을 설치하고 있고, 이 개소를 집광등으로 관찰한 결과, 끼워진 이물질은 볼 수 없었다.

실시예 2

도9에 도시한 바와 같이, 얼라인먼트 마크 노출용 오목부를 설치한 이외는 실시예 1과 동일한 페리클 프레임을 이용한다. 이 프레임에는, 긴 변의 중앙부의 외측에 얼라인먼트 마크 노출용 오목부를 설치하고 있다. 도10에 도시한 바와 같이, 얼라인먼트 마크 노출용 오목부의 각 사이즈는, We가 24㎜, Wf가 37㎜, Wg가 1㎜, 8a가 R7, 8b가 R15이다. 이 페리클 프레임에 의해, 실시예 1과 같이 하여 대형 페리클을 작성했다. 포토마스크의 사이즈는, 750×498㎜ 인 것을 이용했다.

얻어진 대형 페리클은, 페리클 프레임의 휨이 없고, 보통의 페리클 접착 장치에 의해 정밀도 좋게 마스크에 붙일 수 있고, 노광 영역으로의 영향도 없었다. 또한, 긴 변, 짧은 변과도 페리클 프레임에 페리클막이 균일하게 접착되어 있고, 페리클 프레임 내측으로의 접착제의 돌출은 없고, 또한 남은막 절단시에 막편이 남는 것이 없었다.

또한 프레임의 막접착면측으로 경사면을 설치하고 있고, 이 개소를 집광등으로 관찰한 결과, 끼워진 이물질은 보이지 않았다. 더욱 대형 페리클에 관해서 집광등을 이용하여 프레임 외주 전체 둘레에 걸치어 눈으로 확인 검사를 했지만, 이물질의 부착은 없었다. 또한, 이 페리클을 PET제 케이스에 수납하고, 수송을 한 후, 재차 검사를 했지만, 페리클막에도 프레임에도 이물질의 부착은 없었다.

비교예 1

페리클 프레임은, 휨을 막기 위해서 종횡이 동일한 단면적으로 페리클 프레임 폭을 대폭 크게 한 것을 이용한다. 페리클 프레임으로서는, 긴 변의 길이가 742㎜, 짧은 변의 길이가 436㎜, 즉 페리클막을 펼치는 면적은 3235.12㎠인 것을 이용한다. 또한, 페리클 프레임의 긴 변의 폭(Wa)은 9㎜, 짧은 변의 폭(Wb)은 9㎜, 긴 변의 접착제 접착면의 폭(Wc)은 6㎜, 짧은 변의 접착제 접착면의 폭(Wd)은 4㎜이다. 페리클 프레임의 높이는 5.2㎜ 이다. 이때의 긴 변의 폭은, 짧은 변의폭의 등배이다. 페리클 프레임은 구조강이며, 프레임의 단면 형상은 직사각형인 것을 이용한다. 이 페리클 프레임을 이용하여 실시예 1과 같이 대형 페리클을 작성한다.

유효 노광 면적을 실시예 1 및 2와 같이 하고, 또한 마스크 핸들링용 스페이스(페리클 외주와 마스크 외경과의 치수차)를 동일한 값으로 하기 위해서는, 실시예 1이나 2보다도 훨씬 큰 760×500㎜의 사이즈의 포토마스크가 필요하게 된다.

얻어진 대형 페리클에 대해서는, 집광등으로써 프레임의 막접착면을 관찰하면, Wd부는 양호하게 접착되어 있지만, Wc부는 남은막 절단시의 막편이 남아 있고, 또한 페리클막과 프레임의 막접착면 사이 및 프레임의 단차부에 이물질이 끼워질 수 있고 있는 것이 관찰되었다.

본 발명의 대형 페리클용 프레임에 따르면, 다음과 같은 효과가 얻어진다.

대형 페리클막을 펼쳐 접착 지지하는 긴 변과 짧은 변을 가지는 사각형의 대형 페리클 프레임에 있어서, 대형 페리클막을 펼치는 면적이 1OOO㎠ 이상이며, 또한 프레임의 긴 변의 폭을 짧은 변의 폭 보다 넓게 함으로써, 페리클막의 장력에 의한 프레임의 휨이 발생하지 않기 때문에, 페리클 프레임의 내측 한계까지 노광 패턴을 설치할 수 있다. 이에 따라, 매우 비싼 마스크의 면적을 최소한도로 억제할 수 있고, 경제적인 부담을 크게 경감할 수 있다. 또한, 페리클막의 장력에 의한 프레임의 휨도 발생하지 않기 때문에, 페리클 프레임의 외경을 기준으로 하는 종래의 페리클 접착 장치에 의해, 페리클의 마스크로의 접착을 정밀도 좋게 행할 수 있다.

또한, 본 발명의 대형 페리클은, 적어도 상기 프레임의 긴 변 페리클막 접착면에 경사면을 형성하여 상기 프레임의 긴 변 및 짧은 변의 접착면의 폭 치수를 대략 동일하게 함으로써, 종래대로의 간단한 접착제 도포 장치를 이용하더라도, 페리클막의 페리클 프레임으로의 접착을, 주름이나 이완등을 생기는 일없이 균일하게 행할 수 있다.

또한, 본 발명의 대형 페리클에 있어서는, 대형 페리클용 프레임의 외주부의 소정의 위치에, 마스크의 얼라인먼트 마크를 노출시키기 위한 오목부를 설치함으로써, 페리클 프레임의 외형과 마스크얼라인먼트 마크의 사이에 여유가 생기고, 페리클의 마스크로의 접착 비율을 향상시킬 수 있다.

또, 상기 얼라인먼트 마크 노출용 오목부의 양측의 외부 꼭대기부 및/또는 내부 꼭대기부를 곡면형으로 형성함으로써, 페리클 프레임과 페리클 수납 케이스의 접촉에 의한 발진을 일으키는 일 없이 페리클을 수송할 수 있다. 또한, 페리클 프레임에 이물질이 저장되기 어려운 구조이므로, 페리클 제조 공정에 있어서 페리클 프레임의 세정이 용이하게 된다.

Claims (7)

1. 대형 페리클막을 펼쳐 접착 지지하는 긴 변과 짧은 변을 가지는 사각형의 대형 페리클 프레임에 있어서,

   상기 대형 페리클막을 펼치는 면적이 1OOO ㎠ 이상이고, 또한 프레임의 긴 변의 폭이 짧은 변의 폭보다 크며, 상기 프레임의 긴 변의 페리클막 접착면에 경사면을 형성하여 상기 프레임의 긴 변과 짧은 변의 페리클막 접착면의 폭의 차가 긴 변과 짧은 변의 폭의 차보다 작은 것을 특징으로 하는 대형 페리클용 프레임.
2. 제1항에 있어서, 상기 프레임의 긴 변의 폭이 짧은 변의 폭의 1.3배 이상인 대형 페리클용 프레임.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 대형 페리클용 프레임의 외주부의 소정 위치에, 마스크의 얼라인먼트 마크를 노출시키기 위한 오목부를 설치한 대형 페리클용 프레임.
5. 제2항에 있어서, 상기 얼라인먼트 마크 노출용 오목부 양측의 외부 또는 내부 꼭대기부를 곡면으로 형성한 것을 특징으로 하는 대형 페리클용 프레임.
6. 삭제
7. 제1항, 제2항 및 제4항 중 어느 한 항의 대형 페리클용 프레임에 페리클막을 부착한 것을 특징으로 하는 대형 페리클.