KR102635619B1

KR102635619B1 - 펠리클 프레임 및 펠리클

Info

Publication number: KR102635619B1
Application number: KR1020180091372A
Authority: KR
Inventors: 가즈토시 세키하라
Original assignee: 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤
Priority date: 2017-08-07
Filing date: 2018-08-06
Publication date: 2024-02-08
Also published as: TWI779072B; CN109388017A; TW201931005A; TW202248749A; JP6861596B2; KR20190016005A; JP2019032388A

Abstract

(과제) 본 발명의 목적은, 펠리클 프레임 상의 점착층의 내연부가 단면에서 보면 곡면인 것에 의해 발생하는 펠리클막이 오므라드는 것을 방지할 수 있는 펠리클 프레임 및 펠리클막이 오므라들지 않고 외관이 우수한 펠리클을 제공하는 것이다.
(해결 수단)
본 발명은, 펠리클막이 설치되는 면에 대해, 내연측으로부터 외연측을 향하여 내려간 경사면이 형성되고, 이 경사면의 외연측 종단으로부터 펠리클막이 설치되는 면의 외연에 걸쳐 평탄면이 형성되어 있는 프레임상의 펠리클 프레임이다. 또, 이 펠리클 프레임의 펠리클막이 설치되는 면에 대해, 경사면 상 및 평탄면 상에 접착층이 형성되고, 이 접착층을 개재하여 펠리클막이 설치되어 있는 펠리클이다.

Description

펠리클 프레임 및 펠리클{PELLICLE FRAME AND PELLICLE}

본 발명은, 반도체 디바이스, 액정 디스플레이, 유기 EL 디스플레이 등을 제조할 때에 먼지막이로서 사용되는 펠리클 프레임 및 펠리클에 관한 것이다.

LSI, 초 LSI 등의 반도체 제조나 액정 디스플레이 등의 제조에 있어서는, 반도체 웨이퍼나 액정용 원판에 광을 조사하여 패턴을 형성하는데, 이 때에 사용하는 포토마스크 또는 레티클 (이하, 간단히 포토마스크라고 기술한다) 에 먼지가 부착되어 있으면, 에지가 거친 것이 되거나, 하지 (下地) 가 검게 오염되거나 하는 등, 치수, 품질, 외관이 저해된다는 문제가 있었다.

이 때문에, 이들 작업은 통상 클린룸에서 실시되고 있는데, 그런데도 포토마스크를 항상 청정하게 유지하는 것이 어렵기 때문에, 포토마스크 표면에 먼지막이로서 펠리클을 첩부한 후에 노광을 실시하고 있다. 이 경우, 이물질은 포토마스크의 표면에는 직접 부착되지 않고, 펠리클 상에 부착되므로, 리소그래피시에 초점을 포토마스크의 패턴 상에 맞추어 두면, 펠리클 상의 이물질은 전사에 무관계하게 된다.

일반적으로, 펠리클은, 알루미늄, 강, 탄소강, 스테인리스강, 엔지니어링 플라스틱 등으로 이루어지는 펠리클 프레임의 편측 단면 (端面) 에, 광을 잘 투과시키는 니트로셀룰로오스, 아세트산셀룰로오스 혹은 불소 수지 등으로 이루어지는 투명한 펠리클막을 형성하고, 추가로 펠리클 프레임의 반대측 단면에는, 포토마스크에 장착하기 위한 폴리부텐 수지, 폴리아세트산비닐 수지, 아크릴 수지, 실리콘 수지 등으로 이루어지는 점착층 및 점착층의 보호를 목적으로 한 세퍼레이터를 형성하여 구성된다 (특허문헌 1, 2 를 참조).

일본 공개특허공보 2005-338722호 일본 공개특허공보 2008-176102호

통상, 펠리클막은, 펠리클 프레임의 면 상에 형성된 접착층을 개재하여 설치된다. 펠리클 프레임의 면 상에 도포된 접착제는, 그 표면 장력과 펠리클 프레임의 표면 상태로부터 결정되는 접촉각으로 솟아 오르고, 볼록 형상이 된다. 이 볼록 형상이 현저하면, 볼록 형상의 정점 부근만이 펠리클막에 접촉하므로, 접착 면적이 작고 펠리클막과의 접착력이 약해진다는 문제가 있다.

또, 접착층의 내연부는, 단면 (斷面) 에서 보면 곡면이 되기 때문에, 이 영역에 펠리클막이 접착되면, 도 11, 도 12 에 나타내는 바와 같이 막이 오므라든 미소한 주름이 생겨, 외관 상의 문제가 되는 경우도 있다. 특히, 액정, 유기 EL 등 디스플레이 등의 제조에 사용되는 대형의 펠리클에서는, 프레임 폭이 넓고, 막 접착층도 두껍기 때문에, 이 문제는 현저하게 나타난다.

그 때문에, 펠리클막을 설치하기 위한 접착층은 가능한 한 평탄해지도록 도포를 할 필요가 있고, 특허문헌 1 에서는, 펠리클 프레임 표면에 홈을 형성하여 접착층의 형상을 제어하는 방법을 제안하고 있다. 또, 특허문헌 2 에서는, 비교적 저점도의 접착제를 사용하고, 모세관 현상을 이용하여 접착층의 높이를 억제하면서, 폭넓은 펠리클 프레임에 도포하는 방법을 제안하고 있다.

특허문헌 1 및 2 에 기재된 방법은, 막 접착층의 정점을 낮게 할 수 있고, 펠리클막과의 접착 면적의 확보라는 점에서는 충분히 문제를 해결할 수 있다. 그러나, 표면 장력에 의해 형성되는 접착층의 내연부의 곡면을 완전하게 해소하는 것에는 이르지 않고, 막 접착층의 내연 부근에서 발생하는 펠리클막이 오므라든 것에 대해서는, 반드시 완전하게 해결되고 있지 않다.

또, 특허문헌 1 에 기재된 방법에서는, 도포하는 접착제량이 적어진 경우에는, 막 접착층의 표면이 오목상이 되고, 펠리클막과의 사이에 에어 고임이 발생하여, 접착이 곤란해진다는 문제도 있다.

그래서, 본 발명은, 상기와 같은 문제를 감안하여 이루어진 것이며, 막 접착층의 내연부가 단면에서 보면 곡면이 됨으로써 발생하는 펠리클막이 오므라드는 것을 방지할 수 있는 펠리클 프레임 및 펠리클막이 오므라들지 않고 외관이 우수한 펠리클을 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

본 발명의 펠리클 프레임 및 펠리클은, 다음과 같은 것이다.

(1) 프레임상의 펠리클 프레임으로서, 펠리클막이 설치되는 면에 대해, 내연측으로부터 외연측을 향하여 내려간 경사면이 형성되고, 이 경사면의 외연측 종단 (終端) 으로부터 펠리클막이 설치되는 면의 외연에 걸쳐 평탄면이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 펠리클 프레임.

(2) 상기 경사면은, 상기 펠리클막이 설치되는 면의 전체 둘레에 걸쳐 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 청구항 1 에 기재된 펠리클 프레임.

(3) 상기 경사면의 폭은, 상기 펠리클막이 설치되는 면의 폭의 50 ％ 이하인 것을 특징으로 하는 청구항 1 또는 2 에 기재된 펠리클 프레임.

(4) 상기 경사면과 상기 평탄면에 대해 수직인 면이 이루는 각도가, 60 ∼ 89°인 것을 특징으로 하는 청구항 1 내지 3 중 어느 하나에 기재된 펠리클 프레임.

(5) 상기 경사면의 내연측 시단 (始端) 은, 상기 펠리클막이 설치되는 면의 내연으로부터 0.2 ㎜ 이내에 위치하는 것을 특징으로 하는 청구항 1 내지 4 중 어느 하나에 기재된 펠리클 프레임.

(6) 상기 경사면의 내연측 시단은, 상기 펠리클막이 설치되는 면의 내연인 것을 특징으로 하는 청구항 1 내지 5 중 어느 하나에 기재된 펠리클 프레임.

(7) 상기 경사면의 폭은, 0.3 ∼ 3 ㎜ 인 것을 특징으로 하는 청구항 1 내지 6 중 어느 하나에 기재된 펠리클 프레임.

(8) 상기 경사면의 높이는, 0.03 ∼ 0.3 ㎜ 인 것을 특징으로 하는 청구항 1 내지 7 중 어느 하나에 기재된 펠리클 프레임.

(9) 상기 경사면은, 평면으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 청구항 1 내지 8 중 어느 하나에 기재된 펠리클 프레임.

(10) 상기 경사면은, 곡면으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 청구항 1 내지 8 중 어느 하나에 기재된 펠리클 프레임.

(11) 청구항 1 내지 10 중 어느 하나에 기재된 펠리클 프레임을 포함하여 구성되는 펠리클로서, 상기 펠리클 프레임의 상기 펠리클막이 설치되는 면에 대해, 상기 경사면 상 및 상기 평탄면 상에 접착층이 형성되고, 접착층을 개재하여 상기 펠리클막이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 펠리클.

(12) 프레임상의 펠리클 프레임에 접착층을 개재하여 펠리클막이 설치되어 있는 펠리클로서, 상기 접착층의 펠리클막 접착면에 대해, 그 펠리클막 접착면의 내연측으로부터 외연측을 향하여 내려간 경사면이 형성되고, 그 경사면의 내연측 시단에 있어서의 상기 접착층의 두께는, 상기 경사면의 외연측 종단에 있어서의 상기 접착층의 두께보다 작은 것을 특징으로 하는 펠리클.

본 발명에 의하면, 막 접착층 근방의 펠리클막에 오므라드는 일이 발생하지 않고, 외관이 우수한 펠리클을 얻을 수 있다.

도 1 은 본 발명에 의한 펠리클 프레임의 일 실시형태를 설명하는 평면도이다.
도 2 는 본 발명에 의한 펠리클 프레임의 일 실시형태를 설명하는 도면으로서, 도 1 중 A-A 단면도이다.
도 3 은 본 발명에 의한 펠리클 프레임의 일 실시형태를 설명하는 도면으로서, 도 1 중 B-B 단면도이다.
도 4 는 본 발명에 의한 펠리클 프레임의 일 실시형태를 설명하는 도면으로서, 도 2 중 C 부의 확대도이다.
도 5 는 본 발명에 의한 펠리클 프레임의 일 실시형태를 설명하는 단면도이다.
도 6 은 본 발명에 의한 펠리클 프레임의 일 실시형태를 설명하는 단면도이다.
도 7 은 본 발명에 의한 펠리클 프레임의 일 실시형태를 설명하는 사시도이다.
도 8 은 본 발명에 의한 펠리클의 일 실시형태를 설명하는 사시도이다.
도 9 는 본 발명에 의한 펠리클의 일 실시형태를 설명하는 확대 단면도이다.
도 10 은 본 발명에 의한 펠리클의 일 실시형태를 설명하는 단면도로서, 접착제 코팅 공정을 나타낸다.
도 11 은 종래예 (비교예) 의 펠리클을 설명하는 사시도이다.
도 12 는 종래예 (비교예) 의 펠리클 프레임의 내연 부근을 설명하는 사시도이다.
도 13 은 종래예 (비교예) 의 펠리클을 설명하는 단면도이다.
도 14 는 종래예 (비교예) 의 펠리클 프레임을 설명하는 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대해 도면을 참조하면서 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들로 한정되는 것은 아니다.

본 발명은, 모든 크기, 용도의 펠리클에 대해 적용할 수 있지만, 특히는, 변 폭이 5 ㎜ 를 초과하는, 주로 디스플레이 제조 용도로 사용되는 대형의 펠리클에 적용한 경우에 효과가 크다. 대형이며, 펠리클 프레임의 폭이 큰 펠리클에서는 막 접착층도 두꺼워지고, 펠리클막이 오므라들었을 때의 외관 악화도 현저하기 때문이다.

도 1 ∼ 4 에 본 발명에 의한 펠리클 프레임의 일 실시형태를 나타낸다. 도 1 은 평면도, 도 2 는 도 1 중 A-A 단면도, 도 3 은 도 1 중 B-B 단면도, 도 4 는 도 2 중 C 부의 확대도이다.

프레임상의 펠리클 프레임 (11) 의 펠리클막이 설치되는 면 (막 접착면) (12) 에, 내연측으로부터 외연측을 향하여 내려간 경사면 (12a) 이 형성되고, 경사면의 외연측 종단 (b) 으로부터 펠리클막이 설치되는 면의 외연에 걸쳐 평탄면 (12b) 이 형성되어 있다. 여기서는, 경사면 (12a) 은, 펠리클막이 설치되는 면의 전체 둘레에 걸쳐 형성되어 있다.

다음으로, 경사면 (12a) 의 높이 (h), 경사각 (α), 폭 (w) 에 대해 상세하게 서술하지만, 이하에 예시하는 수치는, 적용하는 펠리클 프레임의 폭 그리고 사용하는 막 접착제의 점도, 도포량, 건조 속도 등의 성상에 따라 적절히 결정되는 것이다.

경사면 (12a) 의 폭 (w) 은, 펠리클 프레임 (11) 의 막 접착면 (12) 의 폭 (W) 의 50 ％ 이하로 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 펠리클을 포토마스크에 장착할 때의 가압 영역으로서 사용하는 평탄면 (12b) 의 영역을 충분히 확보할 수 있다. 그 때문에, 평탄면 (12b) 의 폭 (w') 은, 펠리클 프레임 (11) 의 막 접착면 (12) 의 폭 (W) 의 50 ％ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 이로써, 반도체 제조용의 소형의 펠리클에서는 1 ㎜ 이상, 디스플레이 제조용의 대형의 펠리클에서는 2 ㎜ 이상이면, 가압 영역으로서 충분히 사용할 수 있다.

경사면 (12a) 은 평탄면 (12b) 에 대해 돌출되어 있고, 대면한 마스크 점착면 (13) 과 평행은 아니기 때문에, 펠리클을 포토마스크에 장착할 때에, 경사면 (12a) 의 영역을 가압하면 위치 어긋남이나 첩부 불량을 일으킬 우려가 있다. 이 때문에, 평탄면 (12b) 은, 펠리클을 포토마스크에 장착할 때의 가압 영역으로서 사용하기 위해, 펠리클 프레임의 포토마스크에 장착하는 면 (마스크 점착면) (13) 과 평행하게 되어 있는 것이 바람직하다.

경사면 (12a) 과 평탄면 (12b) 에 대해 수직인 면 (14) 이 이루는 각도 (경사각) (α) 는, 60 ∼ 89°인 것이 바람직하고, 80 ∼ 87°인 것이 보다 바람직하다. 경사각 (α) 이 89°를 초과하면, 펠리클막이 오므라드는 것을 방지하는 효과를 충분히 발휘할 수 없다. 경사각 (α) 은, 작을수록 막 접착층의 내연을 예리하게 하는 효과가 커지고, 그에 따라, 펠리클막의 내연 외관도 향상된다. 그러나, 경사각 (α) 이 60°미만이 되면, 예리한 가장자리부가 접착된 펠리클막에 손상을 줄 우려가 있는 데다가, 펠리클 프레임의 제조시나 취급시에 버나 결손을 발생시키기 쉬워지고, 또, 펠리클 제조시에 펠리클막을 에어가 들어오는 일 없이 막 접착층에 접착하는 것이 어려워진다.

경사면 (12a) 은, 설계, 가공의 용이성에서 도 4 에 나타내는 바와 같이 하나의 평면으로 구성되어 있는 것이 바람직한데, 도 5(b) 에 나타내는 바와 같이 2 개 이상의 평면 (52, 53) 으로 구성되어 있어도 된다. 또, 도 5(a) 에 나타내는 바와 같이 곡면 (51) 으로 구성되어 있어도 된다. 이들의 경우, 2 개 이상의 평면 및 곡면은, 오목면을 구성하는 것이 바람직하고, 경사면과 평탄면의 경계를 눈에 띄지 않게 할 수 있다.

또한, 경사면을 곡면으로 구성한 경우, 경사각 (α) 은, 내연측 시단 (a) 에 있어서의 경사면 (곡면) (51) 의 접선 (54) 과 평탄면에 대해 수직인 면이 이루는 각도이다. 또, 경사면을 2 개 이상의 평면으로 구성한 경우, 경사각 (α) 은, 내연측 시단 (a) 을 포함하는 면 (52) 과 평탄면에 대해 수직인 면이 이루는 각도이다.

또, 경사면의 내연측 시단 (a) 은, 설계, 가공의 용이성에서 펠리클 프레임 (11) 의 막 접착면의 내연과 일치하는 것이 바람직한데, 도 6(a), 도 6(b) 에 나타내는 바와 같이, 내연측 시단 (a) 으로부터 막 접착면의 내연에 걸쳐 평면부 (61) 나 외연측으로부터 내연측을 향하여 내려간 경사면 (역경사면) (62) 을 형성해도 된다. 이와 같은 평면부 (61) 나 역경사면 (62) 을 형성하면, 내연측 시단 (a) 을 정점으로 하는 모서리의 각도를 크게 할 수 있기 때문에, 펠리클 프레임의 가공 상, 버, 플래시, 결손 등의 발생을 방지할 수 있다.

또한, 경사면의 내연측 시단 (a) 은, 펠리클막이 설치되는 면의 내연으로부터 0.2 ㎜ 이내에 위치하도록 하는 것이 바람직하다.

경사면 (12a) 을 도 4 에 나타내는 하나의 평면으로 구성하는 경우, 경사각 (α) 은, 경사면 (12a) 의 폭 (w) 과 높이 (h) 에 따라 결정된다. 폭 (w) 이 작을수록, 또, 높이 (h) 가 클수록, 경사각 (α) 은 작아지고, 보다 확실하게 펠리클막이 오므라드는 것을 방지하는 효과를 기대할 수 있다.

한편, 펠리클은 사용하는 노광 장치의 사양에 따라, 전체의 높이가 결정되어 있기 때문에, 경사면 (12a) 의 높이 (h) 가 커질수록, 펠리클 프레임 본체부의 높이 (H) 가 작아진다. 그 결과, 펠리클 프레임의 단면적이 감소하고, 강성, 강도가 저하된다. 또, 높이 (h) 가 커질수록, 펠리클막을 에어가 들어오는 일 없이 막 접착층에 접착하는 것이 어려워진다. 그 때문에, 경사면 (12a) 의 높이 (h) 는, 펠리클 프레임 전체의 높이 (h ＋ H) 의 0.5 ∼ 5 ％ 로 하는 것이 바람직하다. 또, 0.03 ∼ 0.3 ㎜ 의 범위로 하는 것이 바람직하고, 0.05 ∼ 0.15 ㎜ 의 범위로 하는 것이 보다 바람직하다.

또, 경사면 (12a) 의 폭 (w) 을 크게 한 경우에는, 경사각 (α) 을 원하는 범위로 하기 위해서는 경사면 (12a) 의 높이 (h) 를 크게 할 필요가 있고, 전술한 바와 같이 외관 및 사용상의 문제가 되는 경우가 있다. 그 때문에, 경사면 (12a) 의 폭 (w) 은, 0.3 ∼ 3 ㎜ 의 범위로 하는 것이 바람직하고, 0.5 ∼ 1.5 ㎜ 의 범위로 하는 것이 보다 바람직하다.

또한, 특히, 디스플레이 용도로 사용하는 대형의 펠리클로서, 장변과 단변의 펠리클 프레임 폭이 상이한 것도 많이 사용되고 있지만, 그 경우에는, 장변, 단변 모두 경사면 (12a) 은 동일한 치수, 형상으로 한 것이 바람직하다. 동일 치수, 형상으로 함으로써, 경사면 (12a) 은 기계 가공으로 제조할 때에 상태가 양호해지고, 또, 모서리부의 접속 형상의 외관을 매끄럽게 할 수 있다. 도 7 은 펠리클 프레임 (11) 의 모서리 부분을 나타낸 것으로, 이와 같이 폭이 상이한 변, 모서리부도 포함시켜 경사면 (12a) 은 균일하게 형성되는 것이 좋다.

본 발명에서 사용하는 펠리클 프레임 (11) 의 재질은, 일반적인 알루미늄 합금 외에, 마그네슘 합금, 강, 탄소강, 스테인리스강, 인바, SiN, SiC 등의 세라믹스, 엔지니어링 플라스틱, CFRP 등의 섬유 강화 플라스틱을 사용할 수 있다. 제조 방법으로는, 금속계 재질의 경우에는, 판재나 파이프재로부터의 기계 절삭 가공이 가장 바람직하지만, 비용 삭감을 위해서 봉상재의 조립, 다이 캐스트나 로스트 왁스 등의 주조품으로부터의 제조로 할 수도 있다. 또, 플라스틱계 재질을 사용한 경우에는, 판재로부터의 기계 절삭 가공 외에, 사출 성형을 이용할 수도 있다.

도 8 은, 상기한 펠리클 프레임 (11) 을 사용하여 펠리클 (80) 을 구성한 일 실시형태를 나타내는 사시도이고, 도 9 는 장변의 단면 확대도이다. 펠리클 프레임 (11) 은, 필요에 따라, 펠리클 내외를 통기시키기 위한 통기공 (通氣孔) (84) 이나, 제조나 첩부시의 핸들링에 사용하는, 지그공 (85) 이나 홈 (86) 을 형성할 수도 있다. 또, 마스크 점착층 (83) 이 형성되는 마스크 점착면 (13) 에 있어서는, 마스크 점착층 (83) 의 형상이나 폭을 제어하는 목적으로 단차나 모따기, 홈 (도시되지 않음) 을 형성할 수도 있다.

펠리클 프레임 (11) 의 프레임상을 이루는 막 접착면 (12) 에는 막 접착층 (82) 이 형성되고, 거기에 펠리클막 (81) 이 접착되어 있다. 또, 그 대면이 되는 마스크 점착면 (13) 에는 마스크 점착층 (83) 이 형성되어 있고, 그 표면에는 점착층의 보호를 위해, 필요에 따라 PET 등의 두께 0.5 ㎜ 이하의 필름에 실리콘계 혹은 불소계의 이형제를 도공한 세퍼레이터 (88) 가 형성된다. 또한, 펠리클 프레임 (11) 의 측면에 형성된 통기공 (84) 은, 내부에 대한 진애의 침입을 방지하기 위해 PTFE 등의 다공질막으로 이루어지는 시트상의 필터 (87) 가 점착층 (도시되지 않음) 을 개재하여 장착되어 있다.

막 접착층 (82) 은, 아크릴계 접착제, 불소계 접착제, 실리콘계 접착제 등 공지된 것을 사용할 수 있다. 이들 접착제를 적당한 용매로 희석하는 것 등으로 점도를 조정하고, 원하는 두께가 되는 액량으로 펠리클 프레임 (11) 의 일면인 막 접착면 (12) 상에 도포한다. 도포 수단은, 에어 가압식 디스펜서 등 공지된 것을 이용할 수 있다. 막 접착층 (82) 의 두께는, 접착력이나 접착의 용이성, 외관으로부터 결정할 필요가 있지만, 일례로서 20 ∼ 300 ㎛ 의 범위가 바람직하다.

도 10 은, 막 접착층 (82) 을 형성했을 때의 상태를 나타내는 것이다. 접착제 도포 직후는, 도 10(a) 와 같이 경사면 (12a) 은 접착제에 매몰되어 있다. 그 후, 도 10(b) 와 같이 용매의 건조가 진행됨에 따라 접착제가 경사면 (12a)을 따라 수축하여 경사면 (12a) 의 내연측 시단 (a) 이 표출된다. 그리고, 최종적으로는 도 10(c) 와 같이, 경사면 (12a) 의 내연측 시단 (a) 에 있어서의 막 접착층 (82) 의 두께가 경사면 (12a) 의 외연측 종단 (b) 에 있어서의 접착층의 두께보다 작고 (얇고), 막 접착층 (82) 의 표면 장력에 의해 발생하는 곡면의 영향을 무시할 수 있는 정도까지 얇게 형성된다. 이 때, 접착층의 펠리클막 (81) 과 접하는 면 (막 접착면) (92) 은, 내연측으로부터 외연측을 향하여 내려간 경사면 (92a) 을 갖는다.

그리고, 경사면 (12a) 의 내연측 시단 (a) 에 있어서의 막 접착층 (82) 의 두께가 얇은 경우에는, 도 13 에 나타내는 곡면부 (112a) 와 같은 펠리클막 (119) 을 따른 방향의 접착면이 막 접착층 (82) 에 형성되는 일이 없으므로, 펠리클막 (81) 이 부분적으로 접착할 여지가 막 접착층 (82) 에 존재하지 않기 때문에, 종래예의 도 13(a) 에 나타내는 펠리클막 (81) 이 부분적으로 접촉, 접착하여, 오므라드는 것을 발생시키는 사태를 방지할 수 있다.

막 접착면 (92) 의 경사면 (92a) 의 내연측 시단은, 펠리클 프레임 (11) 의 막 접착면 (12) 의 내연과 반드시 일치할 필요는 없지만, 막 접착층 (82) 의 내연측 시단과 일치하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 도 10(c) 에 나타내는 막 접착층 (82) 이 막 접착면 (92) 의 경사면 (92a) 의 내연측 시단보다 내연측에까지 형성된 경우, 접착층의 형상에 따라 상이하기도 하지만, 펠리클막이 오므라드는 것이 발생하는 경우가 있기 때문이다.

단, 도 4 및 도 5 에 나타내는 펠리클 프레임 (11) 에서는, 막 접착층 (82) 이 막 접착면 (92) 의 경사면 (92a) 의 내연측 시단보다 내연측에까지 형성되는 것은 거의 생각할 수 없지만, 특히 도 6(b) 에 나타내는 펠리클 프레임 (11) 에서는, 역경사면 (62) 에 막 접착층 (82) 이 형성되는 경우가 상정된다. 이 경우, 막 접착층 (82) 이 경사면 (92a) 의 내연측 시단 (a) 보다 내연측에까지 형성되면, 이 내연측의 막 접착층 (82) 이 도 13(a), (b) 에 나타내는 곡면부 (112a) 를 형성하여, 펠리클막 (81) 이 오므라드는 원인이 되는 경우가 있다. 또, 도 6(a) 에 나타내는 펠리클 프레임 (11) 에서도, 막 접착층 (82) 이 내연의 평면부 (61) 에까지 형성되면, 동일하게 펠리클막 (81) 이 오므라드는 일이 발생할 우려가 있지만, 평면부 (61) 가 지나치게 넓지 않고 좁으면, 막 접착층 (82) 이 내연측에까지 형성되었다고 해도, 펠리클막 (81) 이 부분적으로 접착할 여지를 확보할 수 없기 때문에, 펠리클막 (81) 이 오므라드는 일은 거의 발생하지 않아 특별히 문제는 없다.

따라서, 도 6(a), 도 6(b) 에 나타내는 펠리클 프레임 (11) 의 형상의 경우, 평면부 (61) 나 역경사면 (62) 에는 접착층을 형성하지 않는 것이 바람직하지만, 평면부 (61) 나 역경사면 (62) 의 폭이 충분히 좁고, 역경사면 (62) 의 구배가 작은 경우 등은 그렇지 아니하다.

펠리클막 (81) 은 스핀 코트법, 슬릿 코트법 등 공지된 방법을 사용하여 셀룰로오스계 수지, 불소계 수지 등의 막 재료 용액을 평활 기판 상에 도포하고, 건조 고화시켜 제조한, 예를 들어 0.1 ∼ 10 ㎛ 정도의 두께의 것을 사용할 수 있다.

마스크 점착층 (83) 의 재질로는, 아크릴계 수지, 폴리부텐 수지, SEBS, 실리콘 수지 등 공지된 것을 사용할 수 있고, 막 접착층 (82) 과 동일하게, 필요에 따라 적당한 용매로 희석하고, 에어 가압식 디스펜서 등을 사용하여 마스크 점착면 (13) 상에 도포하는 것이 좋다. 마스크 점착층 (83) 의 형상은, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 마스크 점착면 (13) 의 일부의 영역에만 형성하는 것 외에, 복수 열로 형성하거나, 혹은 전체면에 형성해도 된다. 또, 그 단면 형상은, 볼록상으로 해도 되고, 마스크 점착층 (83) 의 높이의 조정과, 평탄도를 향상시키기 위해서 평면에 대한 찌부러뜨림 가공을 실시하는 것도 좋다.

그리고, 상기와 같이 구성한 펠리클은, 도 9 에 나타내는 바와 같이 막 접착층 (82) 의 내연측에 표면 장력에 의해 형성되는 볼록 형상의 곡면이 거의 형성되지 않거나, 또는 곡면이 형성되었다고 해도 그 영향을 무시할 수 있는 정도이기 때문에, 펠리클막 (81) 은 막 접착층 (82) 의 내연까지, 간극 없이 완전하게 접착되고, 펠리클막 (81) 이 막 접착층 (82) 에 끌어 당겨져 오므라드는 일이 없다. 그 결과, 펠리클 프레임 (11) 의 내연 부근에 있어서 펠리클막 (81) 의 외관이 매우 향상된다.

(실시예)

<실시예 1>

이하, 실시예를 나타내어 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.

도 1, 도 2, 도 3 및 도 4 에 나타낸 펠리클 프레임을 사용하여 제조한, 펠리클의 사시도와 단면도를 도 8, 도 9 에 나타낸다.

펠리클 프레임 (11) 은, 5000 계 알루미늄 합금을 사용하여 기계 가공에 의해 제조하고, 흑색 알루마이트 처리를 실시하였다. 이 때, 펠리클 프레임 (11) 의 치수는 외측 치수 756 × 937.5 ㎜, 내측 치수 740 × 925.5 ㎜, 높이 5.8 ㎜ 로 하였다. 펠리클막이 설치되는 면 (막 접착면) (12) 에는, 전체 둘레에 걸쳐, 내연측으로부터 외연측을 향하여 내려간 경사면 (12a) 을 형성하고, 경사면 (12a) 의 외연측 종단 (b) 으로부터 펠리클막이 설치되는 면의 외연에 걸쳐 평탄면 (12b) 을 형성하였다.

경사면 (12a) 은, 폭 (w) = 1 ㎜, 높이 (h) = 0.1 ㎜ 로 하고, 경사각 (α) 은 약 84.3°, 평탄면의 폭은 장변 7 ㎜, 단변 5 ㎜ 로 하였다. 또한, 경사면 (12a) 의 내연측 시단 (a) 은, 막 접착면의 내연에 일치하고 있다. 이 펠리클 프레임 (11) 을 클래스 (10) 의 클린룸에 반입하고, 계면 활성제와 순수로 세정하고, 완전하게 건조시켰다.

이 펠리클 프레임 (11) 에 대해, 마스크 점착면 (13) 상에 톨루엔으로 희석한 실리콘 점착제 (신에츠 화학 공업 (주) 제조) 를 에어 가압식 디스펜서에 의해 도포하고, 마스크 점착층 (83) 을 형성하였다. 또, 막 접착면 (12) 상에는, 펠리클막 접착제로서 실리콘 점착제 (신에츠 화학 공업 (주) 제조) 를 두께 약 80 ㎛ 가 되도록 에어 가압식 디스펜서로 도포하고, 막 접착층 (82) 을 형성하였다. 그리고, 120 ℃ 이상으로 가열을 실시하고, 용매를 완전하게 제거함과 함께, 실리콘 점착제를 가열 큐어시켰다.

막 접착층 (82) 은, 도 9 및 도 10(c) 에 나타내는 단면 형상이 되고, 경사면 (12a) 의 내연측 시단 (a) 에 있어서의 막 접착층 (82) 의 두께는, 경사면의 외연측 종단 (b) 에 있어서의 막 접착층 (82) 의 두께보다 작아졌다. 이 때, 막 접착층 (82) 의 펠리클막과 접하는 면 (막 접착면) (92) 은, 내연측으로부터 외연측을 향하여 내려간 경사면 (92a) 을 갖고 있다. 또, 막 접착면 (92) 의 경사면 (92a) 의 내연측 시단은, 막 접착층 (82) 의 내연측 시단과 일치하고 있다.

그 후, 마스크 점착층 (83) 의 표면에는, 표면 보호를 위해, 두께 0.125 ㎜ 의 PET 필름에 이형제를 도포하고, 펠리클 프레임 (11) 의 외형과 대략 동형으로 잘라내어 가공한 세퍼레이터 (88) 를 장착하였다. 또한, 펠리클 프레임 (11) 측면에 형성된 통기공 (84) 의 외측에는 PTFE 다공질막으로 이루어지는 방진 필터 (87) 를 아크릴 점착층 (도시되지 않음) 을 개재하여 장착하였다.

마지막으로, 평활하게 연마된 석영 유리 기판 상에 불소계 폴리머 (아사히 글래스 (주) 제조) 를 슬릿 코트법에 의해 성막하고, 건조, 박리하여 얻은 두께 약 2.2 ㎛ 의 펠리클막 (81) 을 막 접착층 (82) 을 개재하여 첩부하고, 펠리클 (80) 을 완성시켰다.

완성된 펠리클 (80) 을 관찰한 결과, 막 접착층 (82) 은 도 9 에 나타내는 바와 같이, 막 접착면 (12) 을 완전하게 덮도록 형성되어 있음과 함께, 펠리클 프레임 (11) 의 경사면 (12a) 의 내연측 시단 (a) 을 향할수록, 그 두께가 얇아지고, 내연측 시단 (a) 부근에서는 매우 얇고, 에지가 깎아지른 듯한 단면 형상으로 되어 있었다.

그리고, 이 펠리클 (80) 에 대해, 펠리클막 (81) 의 펠리클 프레임 근방을 관찰한 결과, 펠리클 프레임 (11) 의 내연 전체 둘레에 걸쳐, 막 접착층 (82) 에 펠리클막 (81) 의 미접착 영역은 거의 관찰되지 않았다. 또, 수송 중의 진동을 상정하여, 에어 블로우에 의해 펠리클막 (81) 을 진동시켜 보았지만, 펠리클막 (81) 에 국소적인 주름, 오므라든 것은 관찰되지 않고, 양호한 외관이 유지되고 있었다.

<비교예 1>

비교예 1 로서, 상기 실시예 1 과 동일 치수이며, 단면 형상만이 상이한 펠리클 프레임 (111) 을 사용하여 도 11 에 나타내는 펠리클 (110) 을 제조하였다. 사용한 펠리클 프레임 (111) 을 제외하고, 제조 공정, 조건은 모두 실시예 1 과 동일하게 하였다. 이 때 사용한 펠리클 프레임 (111) 의 단면 형상은 도 14 에 나타내는 바와 같이 되어 있고, 상기 실시예 1 에 있는 펠리클 프레임 (11) 의 내연 부근의 돌기는 없고, 사각형 단면으로 되어 있다.

완성된 펠리클 (110) 의 펠리클막 (119) 에는, 펠리클 프레임 (111) 의 내연 부근에 도 12 에 확대도를 나타내는 미소한 막의 오므라듦 (120) 이 여기저기 발생하고 있었다. 또, 펠리클 (110) 의 단면은, 막의 오므라듦 (120) 이 발생한 곳은 도 13(a) 와 같이 되어 있고, 한편, 오므라듦 (120) 이 발생하지 않은 곳은 도 13(b) 와 같이 되어 있었다.

또, 펠리클막 접착층 (112) 은 거의 균일한 두께로 형성되어 있었지만, 접착층의 표면 장력의 작용에 의해, 내연 부근에는 볼록상의 곡면부 (112a) 가 발생하고 있었다. 그리고, 펠리클막 (119) 의 늘어짐이 큰 영역이나, 공정간의 반송에 수반하여 펠리클막 (119) 이 흔들렸을 때에, 곡면부 (112a) 에 펠리클막 (119) 이 접촉, 접착하고, 오므라듦 (120) 이 발생한 것으로 추찰된다. 그리고, 이것은 외관을 나쁘게 하기 때문에 바람직한 것은 아니었다.

11 : 펠리클 프레임
12 : 막 접착면
12a : 경사면
12b : 평탄면
13 : 마스크 점착면
14 : 평탄면에 대해 수직인 면
51 : 곡면
52 : 경사면
53 : 경사면
61 : 평면부
62 : 역경사면
80 : 펠리클
81 : 펠리클막
82 : 막 접착층
83 : 마스크 점착층
84 : 통기공
85 : 지그공
86 : 홈
87 : 필터
88 : 세퍼레이터
92 : 막 접착층의 막 접착면
92a : 막 접착면의 경사면
92b : 막 접착면의 평탄면
110 : 펠리클
111 : 펠리클 프레임
112 : 막 접착층
112a : 곡면부
113 : 마스크 점착층
114 : 통기공
115 : 지그공
116 : 홈
117 : 필터
118 : 세퍼레이터
119 : 펠리클막
120 : 오므라듦
a : 경사면의 내연측 시단
b : 경사면의 외연측 종단
w : 경사면의 폭
w' : 평탄면의 폭
h : 경사면의 높이
α : 경사면의 각도
W : 펠리클 프레임의 막 접착면의 폭
H : 펠리클 프레임 본체부의 높이

Claims

프레임상의 펠리클 프레임으로서, 펠리클막이 설치되는 면에 대해, 내연측으로부터 외연측을 향하여 내려간 경사면이 형성되고, 그 경사면의 외연측 종단으로부터 상기 펠리클막이 설치되는 측의 단면의 외연에 걸쳐 평탄면이 형성되어 있고,
상기 경사면의 내연측 시단은, 상기 펠리클막이 설치되는 측의 단면의 내연으로부터 0.2 ㎜ 이내에 위치하거나, 또는 상기 펠리클막이 설치되는 측의 단면의 내연인 것을 특징으로 하는 펠리클 프레임.
제 1 항에 있어서,
상기 경사면은, 상기 펠리클막이 설치되는 측의 단면의 전체 둘레에 걸쳐 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 펠리클 프레임.
제 1 항에 있어서,
상기 경사면의 폭은, 상기 펠리클막이 설치되는 측의 단면의 폭의 50 ％ 이하인 것을 특징으로 하는 펠리클 프레임.
제 1 항에 있어서,
상기 경사면과 상기 평탄면에 대해 수직인 면이 이루는 각도가, 60 ∼ 89°인 것을 특징으로 하는 펠리클 프레임.
제 1 항에 있어서,
상기 경사면의 폭은, 0.3 ∼ 3 ㎜ 인 것을 특징으로 하는 펠리클 프레임.
제 1 항에 있어서,
상기 경사면의 높이는, 0.03 ∼ 0.3 ㎜ 인 것을 특징으로 하는 펠리클 프레임.
제 1 항에 있어서,
상기 경사면은, 평면으로 구성되어 있는 것, 또는 곡면으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 펠리클 프레임.
제 1 항에 기재된 펠리클 프레임을 포함하여 구성되는 펠리클.
프레임상의 펠리클 프레임으로서, 펠리클막이 설치되는 면에 대해, 내연측으로부터 외연측을 향하여 내려간 경사면이 형성되고, 그 경사면의 외연측 종단으로부터 상기 펠리클막이 설치되는 측의 단면의 외연에 걸쳐 평탄면이 형성되어 있는 펠리클 프레임을 포함하여 구성되는 펠리클로서, 상기 펠리클 프레임의 상기 펠리클막이 설치되는 측의 단면에 대해, 상기 경사면 상 및 상기 평탄면 상에 접착층이 형성되고, 그 접착층을 개재하여 상기 펠리클막이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 펠리클.
프레임상의 펠리클 프레임에 접착층을 개재하여 펠리클막이 설치되어 있는 펠리클로서, 상기 접착층의 펠리클막 접착면에 대해, 그 펠리클막 접착면의 내연측으로부터 외연측을 향하여 내려간 경사면이 형성되고, 그 경사면의 외연측 종단으로부터 외연을 향하여 평탄면이 형성되어 있고, 그 경사면의 내연측 시단에 있어서의 상기 접착층의 두께는, 상기 경사면의 외연측 종단에 있어서의 상기 접착층의 두께보다 작은 것을 특징으로 하는 펠리클.
제 10 항에 있어서,
상기 경사면은, 상기 펠리클막이 설치되는 면의 전체 둘레에 걸쳐 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 펠리클.
제 10 항에 있어서,
상기 경사면의 폭은, 상기 펠리클막이 설치되는 면의 폭의 50 ％ 이하인 것을 특징으로 하는 펠리클.
제 10 항에 있어서,
상기 경사면과 상기 평탄면에 대해 수직인 면이 이루는 각도가, 60 ∼ 89°인 것을 특징으로 하는 펠리클.
제 10 항에 있어서,
상기 경사면의 내연측 시단은, 상기 펠리클막이 설치되는 면의 내연으로부터 0.2 ㎜ 이내에 위치하거나, 또는 상기 펠리클막이 설치되는 면의 내연인 것을 특징으로 하는 펠리클.
제 10 항에 있어서,
상기 경사면의 폭은, 0.3 ∼ 3 ㎜ 인 것을 특징으로 하는 펠리클.
제 10 항에 있어서,
상기 경사면의 높이는, 0.03 ∼ 0.3 ㎜ 인 것을 특징으로 하는 펠리클.
제 10 항에 있어서,
상기 경사면은, 평면으로 구성되어 있는 것, 또는 곡면으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 펠리클.
펠리클 프레임의 편측 단면에 형성된 접착층에 의해 펠리클막이 접착된 펠리클로서,
상기 펠리클막과 상기 접착층의 실제로 접착되어 있는 부분보다 상기 접착층의 내연측에, 상기 접착층의 볼록상 곡면부를 갖지 않는 펠리클.
제 18 항에 있어서,
상기 펠리클막과 상기 접착층이 오므라드는 것을 일으키는 간극이 없이 접착되어 있는 펠리클.
제 18 항에 있어서,
상기 접착층이, 그 내연측으로부터 외연측을 향하여 내려간 경사면을 갖는 펠리클.
제 20 항에 있어서,
상기 경사면의 내연측 시단에 있어서의 상기 접착층의 두께가, 상기 경사면의 외연측 종단에 있어서의 상기 접착층의 두께보다 작은 펠리클.
제 8 항 내지 제 10 항 및 제 18 항 중 어느 한 항에 기재된 펠리클을 포토마스크에 장착하여 이루어지는 펠리클 부착 포토마스크.
제 8 항 내지 제 10 항 및 제 18 항 중 어느 한 항에 기재된 펠리클을 사용하여 노광하는 노광 방법.
제 8 항 내지 제 10 항 및 제 18 항 중 어느 한 항에 기재된 펠리클을 사용하여 노광하는 공정을 갖는 반도체의 제조 방법.
제 8 항 내지 제 10 항 및 제 18 항 중 어느 한 항에 기재된 펠리클을 사용하여 노광하는 공정을 갖는 디스플레이의 제조 방법.
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