KR101389867B1 - 펠리클 수납 용기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 보관, 수송중의 외력에 견디는 충분한 강성을 갖고, 또한 덮개체를 개방할 때의 급격한 외기의 혼입을 억제해서 펠리클에의 이물 부착을 방지하는 펠리클 수납 용기를 제공하는 것을 과제로 한다.

이를 위해, 수지의 시트재를 성형해서 펠리클 수납 용기의 덮개체(1)로 하고, 이 덮개체(1)의 상면에 덮개체의 단변과 이루는 각도가 10°이내이며, 또한 다른 리브와 교차하지 않는 리브(3)를 설치한다. 각 리브가 다른 리브에 의해 절단되는 일이 없기 때문에 리브(3)의 상하 방향(세로 방향)의 강성은 크게 향상되어 외력에 의한 덮개체의 변형 및 펠리클의 손상이 방지된다.

또한, 리브를 거의 한방향의 것으로만 구성하게 되기 때문에, 리브와 직교하는 방향의 굽힘 강성은 낮아지고, 이에 따라 덮개체는 덮개체 개방시에 있어서 극히 초기의 단계로부터 유연하게 휘어짐을 발생시킨다. 그 때문에 덮개체 개방시의 초기의 단계로부터 덮개체와 용기 본체의 내부로 공기는 원활하게 유입되고, 급격한 외기의 유입이 발생하지 않기 때문에 내부의 펠리클에 이물이 부착될 우려가 대폭 저감된다.

펠리클 수납 용기

Description

펠리클 수납 용기{PELLICLE CONTAINER}

본 발명은 반도체 디바이스, 프린트 기판 혹은 액정 디스플레이 등을 제조할 때의 먼지 받이로서 사용되는 리소그래피용 펠리클을 수납, 보관, 수송하는 펠리클 수납 용기에 관한 것이다.

LSI 등의 반도체 디바이스 혹은 액정 디스플레이 등의 제조에 있어서는, 반도체 웨이퍼 혹은 액정용 유리 원판에 광을 조사해서 패턴을 제작하지만, 그 때에 이용하는 포토마스크 혹은 레티클(이하, 포토마스크라고 함)에 먼지가 부착되어 있으면, 이 먼지가 광을 차단하거나, 구부려 버리기 때문에 전사 패턴이 손상된다.

그 때문에 이들의 작업은 통상, 클린룸 내에서 행해지고 있지만, 그렇더라도 포토마스크를 항상 청정하게 유지하는 것이 어렵기 때문에 포토마스크 표면에 먼지 받이로서, 펠리클을 부착하는 방법이 채용되어 있다.

이 경우, 이물은 포토마스크의 표면 상에는 직접 부착되지 않고, 펠리클 상에 부착되기 때문에 리소그래피시에 초점을 포토마스크의 패턴 상에 맞춰 두면, 펠리클 상의 이물은 전사에 무관계하게 된다.

그러나, 펠리클은 마스크에 부착한 후에는 그들이 형성하는 폐쇄 공간의 외 부로부터 내부로의 이물 침입 방지 효과는 있지만, 펠리클 자체에 이물이 부착되고, 또한 그것이 폐쇄 공간의 내부에 있는 경우에는 포토마스크에의 이물 부착을 방지하는 것은 곤란하다. 그 때문에 펠리클 자체에 높은 청정성이 요구되는 것은 물론, 보관, 수송에 사용하는 펠리클 수납 용기에도 그 청정성을 유지할 수 있는 성능이 강하게 요구된다. 구체적으로는, 대전 방지 성능이 우수하고, 마찰되었을 때에도 발진이 적은 재질, 펠리클 및 구성 부품간의 접촉을 최대한 방지하는 구조, 외력이 가해졌을 때의 변형을 방지하는 고강성의 구조라는 점이 요구된다.

펠리클 수납 용기는 통상, ABS, 아크릴 등의 수지를 사출 성형 또는 진공 성형함으로써 제조된다. 이들 성형 방법이 이용되는 것은 표면이 평활하며 이물의 부착이나 발진의 우려가 적은 것, 일체 성형을 위해서 이음매가 없고 발진이나 이물 침입의 우려가 적은 것, 복잡한 형상인 것도 용이하게 제조할 수 있는 것, 양산성이 우수하고, 저비용화가 가능하다는 이점이 있기 때문이다.

반도체용이나 프린트 기판용 펠리클 수납 용기는 외형의 변 길이가 대체로 200~300㎜전후이며, 이들은 통상 사출 성형을 이용해서 제조된다. 상기한 바와 같이, 펠리클 수납 용기는 청정성을 유지하기 위해서 외력이 가해졌을 때에도 변형되기 어려운 고강성이 요구되지만, 이들 변 길이가 200~300㎜인 펠리클 수납 용기에 있어서는 강성의 문제는 적다.

원래, 소형이며 강성을 확보하기 쉬운 것에 추가해서, 사출 성형에서는 두께를 국소적으로 변경하는 것이 용이하며 요소에 두께가 두꺼운 보강을 추가할 수 있기 때문이다.

한편, 주로 액정용 펠리클에 사용되는 변 길이가 500㎜를 초과하는 대형의 펠리클 수납 용기는 일반적으로 ABS, 아크릴 등의 합성 수지 시트를 진공 성형한 것이 사용된다.

이것은 1개소 혹은 수개소의 게이트로부터 금형 내에 수지를 고속 주입하는 사출 성형에서는 수지가 흐르는 거리가 너무 길기 때문에 제법적으로 곤란하기 때문이다. 진공 성형은 금형에 가열한 수지 시트를 씌워 진공 처리하는 것만으로 성형할 수 있기 때문에 대형품도 용이하게 성형할 수 있다.

그러나, 진공 성형의 경우, 두꺼운 것을 성형할 수 없는 것, 리브인 정도의 보강은 가능하지만, 기본적으로는 동일한 판두께의 시트를 구부리는 것뿐이므로 고강성인 것을 만들기 어렵다는 문제가 있다.

이러한 리브의 예는 용기 본체에 대해서는 예를 들면, 특허문헌1 등에 예시되어 있다. 덮개체에 대해서는 예를 들면 도 3에 나타내는 바와 같은 井자상의 리브나 X자형의 리브(도시하지 않음)를 설치하는 일이 있다.

또한, 리브만으로는 보강 부족의 경우에는 예를 들면, 특허문헌2에 나타내는 바와 같이, 별도의 보강체와 체결해서 강성을 확보하는 것이 행해지고 있었다.

[특허문헌1] 일본 특허 공개 2000-173887

[특허문헌2] 일본 특허 출원 2005-081533

펠리클 수납 용기로부터 인출하기 위해서 덮개체를 개방할 때에는 수납 용기 내로의 급격한 외기의 혼입이 발생한다. 이 때, 외기와 함께 공기 중의 부유물이나 수납 용기 주위에 부착되어 있는 이물을 혼입해서 펠리클에 부착시켜 버린다는 현상이 발생한다.

대형의 펠리클 수납 용기에서는 덮개체도 크기 때문에 덮개체를 천천히 들어올려도 특히 이 현상이 발생하기 쉽다.

덮개체는 수송시 등에 외력에 의한 변형을 방지하기 위해서 고강성인 것이 요구되지만, 이 현상은 덮개체의 강성을 높일수록 현저해진다. 이것은 덮개체를 수납 용기 본체로부터 들어올리기 시작할 때의 미소한 변형이 억제되기 때문이다.

따라서, 용기 내부의 청정도를 유지하기 위한 높은 강성을 갖고, 또한 덮개체를 개방할 때에 이물을 유입해서 펠리클에 부착시키지 않는 펠리클 수납 용기는 지금까지 얻어지고 있지 않았다.

이상의 것으로부터, 본 발명의 목적은 보관, 수송중의 외력에 견디는 충분한 강성을 갖고 또한 덮개체를 개방할 때의 급격한 외기의 혼입을 억제해서 펠리클에의 이물 부착을 방지하는 펠리클 수납 용기를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 펠리클 수납 용기는 펠리클을 탑재하는 용기 본체와, 펠리클을 피복함과 아울러 용기 본체와 둘레 가장자리부에서 끼워 맞춰져 걸리는 덮개체로 이루어지는 펠리클 수납 용기에 있어서, 덮개체는 수지의 시트재를 성형한 것이며, 이 덮개체의 상면에 덮개체 외형의 어느 한변과 이루는 각도가 10°이내이며 또한, 다른 리브와 교차하지 않는 리브를 적어도 1개 설치한 것을 특징으로 한다. 그리고, 이 리브는 덮개체 외형의 단변과 이루는 각도가 10°이내인 것이 특히 좋다.

본 발명의 펠리클 수납 용기는 덮개체는 리브에 의해 보관, 수송중의 외력에 견디는 충분한 강성을 갖고 있음에도 불구하고, 덮개체를 개방할 때에는 용이하게 휘어지는 변형을 발생시키기 때문에 덮개체 개방시에 있어서의 용기 내로의 급격한 외기의 혼입이 억제되어 펠리클에의 이물 부착이 대폭 저감된다.

이하, 본 발명의 펠리클 수납 용기의 일실시형태를 첨부 도면에 기초해서 설명한다. 도 1은 본 발명의 펠리클 수납 용기의 일례를 나타내는 모식적인 사시도이며, 도 2는 이 용기 본체로부터 덮개체를 들어올린 상태를 나타내는 모식적인 측면도이다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 용기 본체(2)상에는 펠리클(도시하지 않음)이 탑재되고, 덮개체(1)에 의해 덮여 있다. 그리고, 덮개체(1)와 용기 본체(2)는 점착 테이프 등(도시하지 않음)으로 밀봉 고정하거나, 클립 등의 체결구(도시하지 않음)로 고정된다.

용기 본체(2) 및 덮개체(1)는 수지판재의 접착에 의해 제작할 수 있지만, 청정도, 양산성의 면에서 진공 성형법에 의해 제작되는 것이 특히 바람직하다.

또한, 덮개체, 용기 본체의 재질은 아크릴, ABS, PVC 등의 수지로부터 적당히 선택할 수 있지만, 대전에 의한 이물 부착을 저감시키기 위해서 대전 방지 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 그리고, 덮개체는 내부를 확인하기 쉽게 하기 위해 서 투명 또는 반투명, 용기 본체는 이물을 확인하기 쉽도록 흑색인 것이 좋다.

도 1에 있어서, 덮개체(1)는 용기 본체(2)의 둘레 가장자리부에서 끼워 맞춰지도록 되어 있고, 끼워 맞춰질 때에 있어서의 덮개체(1)와 용기 본체(2)에 생기는 간극은 외부로부터의 이물 침입을 방지하기 위해서 가능한 한 좁게 형성되어 있는 것이 바람직하다.

그리고, 덮개체(1)의 상부면에는 보강용의 5개의 리브(3)가 설치되어 있다. 이 리브(3)는 덮개체 외형의 어느 한변과 이루는 각도가 10°이내이며(도 1의 예에서는 단변과 10°이내) 또한, 그 외에 설치되어 있는 리브와 교차하고 있지 않을 필요가 있다.

이들 리브의 폭, 높이, 배치, 개수, 단면 형상 등은 필요로 되는 덮개체의 강성에 따라 적당히 설계하면 좋고, 이 도면의 형태에 조금도 한정되는 것은 아니다.

리브(3)가 덮개체 외형의 변과 이루는 각도는 10°까지는 실용상 문제가 없어 적당히 설계할 수 있지만, 바람직하게는 평행, 특히 바람직하게는 단변에 평행으로 하는 것이 좋다. 이것은 거리가 짧은 단변에 평행으로 함으로써, 장변에 평행으로 하는 것보다 강성을 높일 수 있어 최대한 리브의 효과를 발휘할 수 있기 때문이다.

그리고, 각 리브가 다른 리브에 의해 절단 교차되지 않기 때문에 직교 방향의 리브를 갖는 것(예를 들면 도 3에 예시한 것)과 비교해서, 리브의 상하 방향(세로 방향)의 강성은 크게 향상된다.

예를 들면, 도 3에 나타내는 바와 같이, 덮개체(21)의 상부면에 형성된 서로 교차하는 형태의 리브는 언뜻 보기에는 밸런스 좋고 강성이 우수하게 보여지지만, 이들은 원하는 강성을 발휘할 수 없다.

즉, 진공 성형법으로 제작된 이러한 형태의 리브는 구부러진 세로 방향의 면에 의해 강성을 확보하는 것이지만, 교차(접속)한 다른 리브에 의해 이 세로 방향의 면에 의한 강성이 절단되어 버리기 때문이다.

본 발명에서는 교차하는 리브를 없앴기 때문에 본래의 리브의 강성을 발휘할 수 있다. 또한 본 발명에서는 거의 한방향으로밖에 리브가 존재하지 않기 때문에 리브와 직교 방향에 있어서의 굽힘 강성은 크게 저하된다.

그러나, 실제의 보관·수송중에 있어서, 용기 본체에 덮개체가 끼워 맞춰져 있는 상태에서는 용기 본체의 강성에 의해 덮개체는 완전하게 지지되기 때문에 굽힘 강성의 저하는 전혀 문제가 되지 않는다. 반대로, 이것은 덮개체를 용기 본체로부터 들어올릴 때에 큰 이점을 만들어낸다.

덮개체를 용기 본체로부터 들어올리면, 도 2에 나타내는 바와 같이 덮개체(11)는 용이하게 휘어짐을 발생시킨다. 이 때, 덮개체(11)를 들어올릴 때의 지지 위치는 도 2의 리브 배치에서는 양 단변측을 들어올리는 것이 가장 바람직하므로, 여기에 핸들 등의 인상 수단을 설치하면 특히 바람직하다.

그리고, 리브와 직교하는 방향(이 예에서는 장변 방향)의 낮은 굽힘 강성에 의해 덮개체(11)는 덮개체 개방시의 극히 초기의 단계로부터 유연하게 휘어짐을 발생시킨다. 그 때문에 덮개체 개방의 초기의 단계로부터 덮개체와 용기 본체의 내부 로 공기는 원활하게 조용히 유입하여 덮개체를 저항 없이 용이하게 들어올릴 수 있고 또한, 급격한 외기의 유입이 발생하지 않기 때문에 내부의 펠리클에 이물이 부착될 우려가 대폭 저감된다.

(실시예)

이하, 본 발명의 실시예를 설명하지만 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.

대전 방지 ABS 수지 시트(t=3㎜, 흑색)를 진공 성형법에 의해 성형하고, 도 1에 나타내는 형상의 펠리클 수납 용기 본체(2)를 제작했다.

이 용기 본체는 중앙부가 한층 높게 되어 있고, 그 부분에 펠리클을 탑재하게 되어 있다.

다음에, 대전 방지 ABS 수지 시트(t=3㎜, 투명)를 진공 성형법에 의해 성형하고, 도 1에 나타내는 바와 같은 형상의 덮개체(1)를 제작했다. 덮개체(1)의 상부에는 리브(3)가 5개소 설치되어 있고, 4개소의 리브는 높이 20㎜, 폭 50㎜로 하고, 중앙의 1개소에 대해서는 높이 20㎜, 폭 100㎜로 했다.

물론, 이 덮개체(1)와 용기 본체(2)는 끼워 맞춰질 수 있도록 되어 있고, 조립 후의 외관이 도 1과 같이 된다. 전체의 크기는 길이 1450×폭 1330×높이 95㎜이다.

이 펠리클 수납 용기를 클래스1의 클린룸 내에 반입하고, 중성 세제와 순수로 잘 세정한 후, 건조시켰다. 그 후, 암실 내에서 집광 램프(광량 30만 럭스)로 이물 검사를 행한 펠리클(외부 치수 1366×1146, 도시하지 않음)을 조심스럽게 수 납했다.

그리고, 덮개체의 개폐에 의해 용기 내부의 펠리클에 이물이 부착되는지의 여부의 평가를 행했다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 덮개체(11)의 양 단변을 2명의 작업자가 잡고 천천히 들어올려 그대로 제거했다.

이 때의 덮개체(11)는 들어올린 직후부터 작은 휘어짐이 발생하고, 용기 본체(12)로부터 완전히 떨어졌을 때에는 중앙부에서 약 20㎜의 휘어짐(도 2 중 a치수)이 발생되어 있었다. 그 후, 내부에 수납되어 있던 펠리클(14)을 조심스럽게 인출하여 그대로 암실 내에서 집광 램프에 의한 이물 검사를 행했다. 그 결과, 펠리클막 상에는 이물의 증가는 전혀 보여지지 않았다.

그 후, 확인을 위해서 4회 더 이 실험을 반복했지만, 펠리클막 상에의 이물 증가는 전혀 보여지지 않았다.

덧붙여서 말하면, 이 때 덮개체(11), 용기 본체(12)는 매회, 재세정한 것을 사용하고, 테스트용 펠리클은 동일한 것을 반복해서 사용했다.

다음에, 강성의 평가로서 덮개체(1)상(정확하게는 리브(3)상)에 1000×1300×8㎜t의 알루미늄판(중량 약 28㎏)을 탑재했다.

그 후, 덮개체 외관을 가로 방향에서 관찰했지만 덮개체에는 현저한 휘어짐은 발생되어 있지 않았다.

[비교예]

대전 방지 ABS 수지 시트(t=3㎜, 흑색)를 진공 성형법에 의해 성형하고, 도 3에 나타내는 형상의 펠리클 수납 용기 본체(22)를 제작했다.

이 용기 본체는 중앙부가 한층 높아져 있고, 그 부분에 펠리클을 탑재하게 되어 있다.

다음에, 대전 방지 ABS 수지 시트(t=3㎜, 투명)를 진공 성형법에 의해 성형하고, 도 3에 나타내는 바와 같은 형상의 덮개체(21)를 제작했다.

덮개체(21)의 상부에는 井자상의 리브(23)가 설치되어 있고, 리브는 모든 개소에서 높이 20㎜, 폭 50㎜이다. 물론, 이 덮개체(21)와 용기 본체(22)는 끼워 맞춰지도록 되어 있고, 조립 후의 외관이 도 3과 같이 된다.

전체의 크기는 실시예와 마찬가지로 길이 1450×폭 1330×높이 95㎜이다.

이 펠리클 수납 용기에 대해서 덮개체의 개폐에 의해 내부의 펠리클에 이물이 부착되는지의 여부를 상기 실시예와 완전히 동일하게 해서 평가를 행했다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 덮개체(31)의 양 단변을 2명의 작업자가 잡고 천천히 들어올려 그대로 제거했다. 이 때의 덮개체(31)는 들어올리는데에 저항이 크게 있어 용이하게 들어올릴 수 없었다.

용기 본체(32)로부터 덮개체(31)가 떨어졌을 때에는 급격한 공기의 혼입이 발생하여 내부에 수납되어 있던 펠리클(34)의 막면이 크게 물결치고 있는 것이 투명한 덮개체(31)를 통해 관찰되었다.

또한, 덮개체(31)는 용기 본체(32)로부터 완전히 떨어진 후라도, 두드러진 휘어짐은 보여지지 않고, 중앙부에서 5㎜정도(도 4 중 b치수)였다. 그 후, 내부에 수납되어 있던 펠리클(34)을 조심스럽게 인출하여 그대로 암실 내에서 집광 램프에 의한 이물 검사를 행했다. 그 결과, 페리클막 상에는 크기가 50~100㎛정도의 이물 3개가 새롭게 부착되어 있는 것이 확인되었다.

그 후, 확인을 위해서 4회 더 이 실험을 행했지만, 4회 중 3회에서 펠리클막 상에의 이물 증가가 발생했다. 이 때, 덮개체(31), 용기 본체(32)는 매회, 재세정을 행하고, 테스트용 펠리클은 동일한 것을 사용했지만, 부착된 이물을 매회 에어블로우에 의해 제거해서 행했다.

다음에 강성의 평가로서, 덮개체(21)상(정확하게는 리브(23)상)에 1000×1300×8㎜t의 알루미늄판(중량 약 28㎏)을 탑재했다. 덮개체 외관을 가로 방향에서 관찰한 결과, 덮개체상의 리브(23)가 15~20㎜정도 내측으로 움푹 들어가 찌부러져 있었다.

도 1은 본 발명의 펠리클 수납 용기의 일례를 나타내는 모식적인 사시도이다.

도 2는 본 발명의 펠리클 수납 용기의 덮개체 개방시의 상태를 나타내는 모식적인 측면도이다.

도 3은 종래의 덮개체를 사용한 펠리클 수납 용기의 일례를 나타내는 모식적인 사시도이다.

도 4는 종래의 덮개체를 사용한 펠리클 수납 용기의 덮개체 개방시의 상태를 나타내는 모식적인 측면도이다.

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)

1: 덮개체 2: 용기 본체

3: 리브 11: 덮개체

12: 용기 본체 13: 리브

14: 펠리클 21: 덮개체

22: 용기 본체 23: 리브

31: 덮개체 32: 용기 본체

33: 리브 34: 펠리클

a, b: 휘어짐 양

Claims (2)

1. 펠리클을 탑재하는 용기 본체와, 펠리클을 피복함과 아울러 용기 본체와 둘레 가장자리부에서 끼워 맞춰져 걸리는 덮개체로 이루어지는 펠리클 수납 용기에 있어서: 덮개체는 수지의 시트재를 성형한 것이며, 이 덮개체의 상면에 덮개체 외형의 단변과 이루는 각도가 10°이내이며, 또한 다른 리브와 교차하지 않는 리브를 1개 이상 설치한 것을 특징으로 하는 펠리클 수납 용기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 리브는 덮개체 외형의 단변과 이루는 각도가 0°인 것을 특징으로 하는 펠리클 수납 용기.

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