KR20140126244A

KR20140126244A - 펠리클 및 포토마스크와 펠리클의 조립체

Info

Publication number: KR20140126244A
Application number: KR20140041118A
Authority: KR
Inventors: 카즈토시 세키하라
Original assignee: 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤
Priority date: 2013-04-22
Filing date: 2014-04-07
Publication date: 2014-10-30
Also published as: CN104111582A; US9389499B2; JP5984187B2; CN104111582B; JP2014211591A; KR102188986B1; HK1198394A1; TWI557498B; US20140315122A1; TW201502695A; EP2796925A2; EP2796925A3; EP2796925B1

Abstract

[과제]
본 발명의 목적은 장착 후의 포토마스크에 가하는 변형이 작고, 또한 펠리클의 탈착이 용이하고, 또한 신뢰성이 높은 펠리클 및 이 펠리클을 장착하는 포토마스크를 제공하는 것이다.
[해결 수단]
본 발명의 펠리클(40)은 적어도 4개의 변을 갖는 펠리클 프레임(10)을 이용하여 구성되고, 펠리클 프레임(10)의 적어도 4개소의 코너부에는 포토마스크(70)측으로 되는 끝면으로부터 펠리클막(42)이 설치되는 끝면을 향해서 암나사(11)가 형성되어 있고, 또한 이 펠리클(40)의 포토마스크(70)측으로 되는 끝면에는 탄성체층(43)이 형성되어 있다. 그리고, 이 탄성체층(43)은 이 펠리클(40)이 포토마스크(70)에 체결 수단(101)에 의해 장착되었을 경우에 포토마스크(70) 표면과의 접촉폭이 0.3~1.0㎜의 범위로 되도록 눌림으로써 펠리클(40)과 포토마스크(70) 사이의 밀봉성을 좋게 하는 것이다.

Description

펠리클 및 포토마스크와 펠리클의 조립체{A PELLICLE AND AN ASSEMBLY OF PHOTOMASK PLUS PELLICLE}

본 발명은 반도체 디바이스, IC 패키지, 프린트 기판, 액정 디스플레이 또는 유기 EL 디스플레이 등을 제조할 때의 먼지 막이로서 사용되는 펠리클 및 이 펠리클이 장착된 포토마스크와 펠리클의 조립체에 관한 것이다.

LSI, 초LSI 등의 반도체 또는 액정 디스플레이 등의 제조에 있어서는 반도체 웨이퍼 또는 액정용 유리판에 자외광을 조사해서 패턴을 제작하지만, 이때에 이용하는 포토마스크에 먼지가 부착되어 있으면 이 먼지가 자외광을 차단하거나, 자외광을 반사해버리기 때문에 전사한 패턴의 변형, 단락 등이 발생해서 품질이 손상된다는 문제가 있었다.

이 때문에, 이들 작업은 통상 클린룸에서 행해지고 있지만 그래도 포토마스크를 항상 청정하게 유지하는 것이 어렵다. 그래서, 포토마스크 표면에 먼지 막이로서 펠리클을 부착한 후에 노광을 행하고 있다. 이 경우, 이물은 포토마스크의 표면에는 직접 부착되지 않고 펠리클 상에 부착되기 때문에 리소그래피 시에 초점을 포토마스크의 패턴 상에 맞춰 두면 펠리클 상의 이물은 전사에 관계없게 된다.

일반적으로, 펠리클은 광을 잘 투과시키는 니트로셀룰로오스, 아세트산 셀룰로오스 또는 불소 수지 등으로 이루어진 투명한 펠리클막을 알루미늄, 스테인리스강 등으로 이루어진 펠리클 프레임의 상단면에 부착 또는 접착해서 구성되어 있다. 또한, 펠리클 프레임의 하단에는 포토마스크에 장착하기 위한 폴리부텐 수지, 폴리아세트산 비닐 수지, 아크릴 수지, 실리콘 수지 등으로 이루어진 점착층 및 점착층의 보호를 목적으로 한 이형층(세퍼레이터)이 형성되어 있다.

최근, 노광 패턴의 미세화에 따라 펠리클을 부착함으로써 발생하는 포토마스크의 변형이 문제시되어 왔다. 포토마스크와 펠리클 프레임이 마스크 점착재를 통해서 체결되면, 펠리클 프레임의 형상이 포토마스크의 형상에 영향을 주어 포토마스크 표면에 묘화되어 있었던 패턴이 본래의 것으로부터 변형되어버리기 때문이다.

그 때문에, 종래부터 다양한 해결책이 제안되고 있다. 예를 들면, 특허문헌 1에는 펠리클 프레임의 마스크에 부착되는 측의 평탄도를 30㎛ 이하로, 또한 그 펠리클 프레임의 펠리클막측의 평탄도를 15㎛ 이하로 억제함으로써 마스크의 변형을 작게 억제할 수 있다고 기재되어 있다.

또한, 특허문헌 2에는 마스크에 부착되는 펠리클 점착제의 두께와 탄성률을 원하는 값으로 규정함으로써 펠리클 프레임 끝면의 요철을 점착제층으로 흡수하여 마스크면의 평활도를 충분히 유지할 수 있다고 기재되어 있다.

특허문헌 3에는 펠리클 점착층으로서 유연한 겔 조성물로 이루어진 것을 사용함으로써 펠리클을 마스크 등에 부착했을 경우의 마스크 등의 변형을 저감할 수 있다고 기재되어 있다.

또한, 특허문헌 4에는 점착제층의 점착력을 1N/m로부터 100N/m의 범위로 낮게 억제함으로써 펠리클 부착에 의한 마스크의 변형이 억제된다고 기재되어 있다.

그러나, 이것들의 제안에서는 펠리클 프레임이 포토마스크 형상에 주는 영향을 저감할 수 있는 충분한 해결책으로는 되어 있지 않고 아직 문제도 많다. 예를 들면, 점착층을 연한 것으로 한 경우에는 펠리클 박리 후에 포토마스크 표면에 점착제의 잔사가 남기 쉬워 그 제거나 재세정에 큰 수고가 든다는 문제가 있다.

또한, 점착제의 평탄도를 향상시켰다고 해도 큰 가압력으로 확실히 부착하지 않으면 점착층과 포토마스크 사이에 에어풀(air pool)이 생겨서 밀착성이 악화되고, 펠리클의 내외가 통기되어 버리는 경우가 있기 때문에 신뢰성이라는 점에서 문제가 있다. 한편으로, 이 문제를 해결하기 위해서 강한 가압력으로 확실히 부착하면 펠리클 프레임의 형상에 의해 포토마스크에 주는 영향이 커져서 포토마스크 패턴의 변형을 크게 해버린다는 문제가 있다.

이상으로부터, 펠리클 장착에 의해 포토마스크에 가하는 변형을 작게 억제할 수 있음과 아울러 펠리클의 탈착이 용이하고, 또한 사용 중의 신뢰성도 높다는 펠리클은 지금까지 제안되어 있지 않은 것이 실정이다.

일본 특허 공개 2008-256925 호 일본 특허 공개 2008-65258 호 일본 특허 공개 2011-76042 호 일본 특허 공개 2012-108277 호

그래서, 본 발명은 상기와 같은 실정을 감안하여 이루어진 것으로서 장착 후의 포토마스크에 가하는 변형이 작고, 또한 펠리클의 탈착이 용이하며, 또한 신뢰성이 높은 펠리클 및 이 펠리클을 장착하는 포토마스크를 제공하는 것을 목적으로 한다.

그리고, 본 발명자들은 이 목적을 달성하기 위하여 작은 체결 하중으로 높은 시일성이 얻어지는 O링 등의 개스킷의 기능에 착안하여 이 기능을 펠리클 프레임 상에 형성할 수 없을지 예의 실험을 반복한 바, 펠리클 프레임(10) 상에 탄성체층을 형성해 이것을 가압해도 포토마스크에 가하는 변형이 작고, 또한 높은 밀봉성을 유지할 수 있는 것을 발견하여 본 발명에 이른 것이다.

즉, 본 발명의 펠리클은 적어도 4개의 변을 갖는 펠리클 프레임을 이용하여 구성되고, 펠리클 프레임의 적어도 4개소의 코너부에는 포토마스크측으로 되는 끝면으로부터 펠리클막이 형성되는 끝면을 향해서 암나사가 형성되고, 또한 포토마스크측으로 되는 상기 끝면에는 탄성체층이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

그리고, 이 탄성체층의 형상은 펠리클이 포토마스크에 장착되었을 경우에 포토마스크 표면과의 접촉폭이 0.3~1.0㎜의 범위로 되는 것이 바람직하고, 그 단면 형상이 펠리클 프레임의 폭방향에 대해서 보았을 경우에 중앙을 정점으로 하는 대략 반원 형상인 것이 바람직하다. 또한, 탄성체층의 경도도 듀로미터 경도 A로 50이하가 바람직하고, 그 재질로서는 실리콘 수지, 불소 변성 실리콘 수지, EPM 수지, EPDM 수지, SBS 수지 및 SEBS 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이 바람직하다. 또한, 탄성체층의 표면은 접착성을 갖지 않는 것이 바람직하다.

본 발명의 펠리클을 장착하는 포토마스크는 암나사에 대응한 위치에 관통 구멍을 갖는 것을 특징으로 한다. 또한, 이 관통 구멍의 형상은 패턴면의 반대측이 대경으로 된 테이퍼 형상 또는 패턴면의 반대측이 대경으로 된 단차가 있는 형상인 것이 바람직하고, 이 관통 구멍에는 선단부에 수나사를 갖는 체결 수단이 삽입되어 수나사와 암나사의 체결에 의해 펠리클이 장착된다.

[발명의 효과]

본 발명에서는 펠리클 및 포토마스크는 개스킷의 기능을 갖는 탄성체층을 개재해서 나사 기구의 체결 수단에 의해 체결되므로 마스크 점착층이 불필요해지기 때문에 포토마스크 표면에 점착제의 잔사가 남지 않고, 펠리클 분리 후의 포토마스크의 세정도 매우 용이해진다. 또한, 본 발명의 탄성체층은 에어풀의 발생이 없이 용이하게 눌리므로 매우 약한 압박력으로도 완전히 시일할 수 있기 때문에, 장착에 의해 포토마스크에 가하는 변형을 매우 작게 억제할 수 있음과 아울러, 나사 기구에 의해 체결하므로 밀봉의 신뢰성도 높고, 펠리클의 분리도 용이해진다.

도 1은 펠리클 프레임의 일실시형태를 나타내는 평면도이다.
도 2는 펠리클 프레임의 일실시형태를 나타내는 측면도이다.
도 3은 도 1의 A-A 단면도이다.
도 4는 본 발명의 펠리클의 일실시형태를 나타내는 사시도이다.
도 5는 도 4의 B부의 단면도이다.
도 6은 도 4의 C부의 단면도이다.
도 7은 포토마스크 기판의 일실시형태를 나타내는 평면도이다.
도 8은 도 7의 D-D 단면도이다.
도 9는 D-D 단면의 다른 실시형태를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 펠리클을 포토마스크 기판에 장착한 실시형태를 나타내는 단면도이다.
도 11은 도 10의 코너부의 확대 단면도이다.

이하, 본 발명의 일실시형태에 대해서 설명하지만 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.

도 1 내지 3은 펠리클 프레임(10)의 일실시형태를 나타내는 것이다. 도 1은 포토마스크 장착측으로부터 본 평면도이며, 그 외형은 직사각형을 이루고, 코너부에는 암나사(11)가 형성되어 있다. 이 암나사(11)는 포토마스크 장착측으로부터 펠리클막측을 향해서 형성되어 있고, 이 실시형태와 같이 비관통으로 하는 것이 바람직하지만 치수나 가공 상의 사정으로 관통으로 해도 좋다.

이 암나사부(11)는 펠리클 프레임(10)에 직접 형성되어 있지만, 별도로 가공해서 제작한 것을 펠리클 프레임(10)에 인서트해서 장착해도 좋다. 느슨해짐 방지제의 도포나 가로 방향으로부터의 핀, 고정 나사(도시하지 않음) 등의 느슨해짐 방지 수단을 부여할 수도 있다. 이 펠리클 프레임(10)의 재질로서는 알루미늄 합금 이외에 탄소강, 스테인리스강 등의 철계 합금, PEEK를 비롯한 엔지니어링 플라스틱, 섬유 강화 플라스틱 등을 이용할 수 있다.

또한, 펠리클 프레임(10)의 평탄도는 본 발명의 목적을 달성하기 위해서는 적어도 30㎛ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 15㎛ 이하이다. 펠리클 프레임(10)의 측면에는 핸들링을 위한 지그 구멍(12) 및 통기 구멍(13)을 형성해도 좋다.

도 4는 이와 같은 펠리클 프레임(10)을 이용하여 구성된 펠리클(40)의 사시도이며, 포토마스크 장착면으로부터 본 방향으로 나타내어져 있다. 이 도 4에 나타낸 실시형태에서는 암나사(11)는 코너부에만 배치되어 있지만, 펠리클 프레임(10)의 변 길이가 길 경우에는 코너부 이외에도 적절히 암나사부를 늘려서 배치하는 것이 바람직하다. 펠리클 프레임(10)의 외형은 직사각형에 한정되지 않고, 암나사(11)의 위치를 고려하면 원형이나 팔각형상이라도 좋다.

펠리클 프레임(10)은 그 한쪽면에 아크릴 접착제, 실리콘 접착제, 불소계 접착제 등으로 이루어진 펠리클막 접착층(41)이 형성되고, 펠리클막(42)이 주름이 없도록 접착되어 있다. 한편, 그 반대면에는 탄성체층(43)이 형성되지만 이 탄성체층(43)의 형상은 도 5에 나타낸 바와 같이 펠리클 프레임(10)의 폭방향으로 보았을 경우에 그 중앙을 정점으로 하는 대략 반원 형상으로 되어 있다.

그리고, 이 탄성체층(43)은 도 4에서는 펠리클 프레임(10)의 폭방향 전체에 형성되어 있지만 폭방향의 일부에만 형성되어도 좋다. 또한, 이 탄성체층(43)은 도 6에 나타낸 바와 같이 펠리클 프레임(10)의 암나사부(11)를 갖는 코너부에서는 암나사(11)보다 내측에 배치되고, 또한 이 탄성체층(43)의 근방에는 단차(14)가 형성되어 있다. 이 단차(14)는 탄성체층(43)을 도포에 의해 형성할 때에 도포폭을 규제함과 아울러 암나사(11) 내에 도포물이 유입되지 않도록 형성되어 있다.

본 발명에서는 펠리클 프레임(10)을 포토마스크 기판(70)에 접착시킬 필요가 없으므로 이 펠리클 프레임(10)의 탄성체층(43)의 표면은 접착성을 갖지 않는 것이 바람직하지만, 펠리클(40)을 포토마스크 기판(70)에 장착할 때에 탄성체층(43)의 표면이 미세한 점착성을 갖고 있으면 펠리클 프레임(10)이 포토마스크에 접촉했을 때에 용이하게 옆으로 어긋나지 않기 때문에 작업상 순조로우므로 미세한 점착성을 갖고 있어도 좋다.

이 탄성체층(43)은 이상의 관점 및 내오존성, 가스 발생, 내광성, 경도, 성형성 등의 관점으로부터, 실리콘 수지, 불소 변성 실리콘 수지, EPM 수지, EPDM 수지, SBS 수지 및 SEBS 수지로 이루어진 군에서 선택되는 것이 바람직하다. 이것들 이외의 수지라도 펠리클 프레임(10) 상에 도포·성형하는 것이 가능하면 탄성체층(43)으로서 적용은 가능하지만, 황을 이용하는 가황이 필요한 재질은 펠리클 사용 중에 헤이즈 발생의 원인으로 될 우려가 있기 때문에 부적절하다.

또한, 이 탄성체층(43)의 형상은 포토마스크 기판(70)에 장착되었을 경우에 포토마스크 기판(70)과의 접촉폭이 0.3~1.0㎜의 범위로 되도록 마무리하는 것이 바람직하고, 신뢰성 및 장착 시의 하중의 관점으로부터 0.4~0.6㎜의 범위가 보다 바람직하다. 접촉폭이 0.3㎜ 미만에서는 장착 시의 압박력이 약해서 밀봉성이 좋지 않기 때문이며, 또한 1.0㎜를 초과하면 압박력이 지나치게 강해서 탄성체층(43)의 눌림량이 많아져서 반발력이 커지기 때문에 포토마스크 기판(70)에 가하는 변형이 커지기 때문이다. 또한, 이 접촉폭은 포토마스크측으로부터 유리를 투명하게 보았을 경우에 탄성체층이 유리와 접촉해서 색조가 다르게 보이는 폭을 말하고, 실체 현미경 등의 저배율의 확대경으로 측정할 수 있다.

또한, 탄성체층(43)의 경도도, 후술하는 체결 수단(101)에 의한 압박에 의해 탄성체층(43)이 적절히 눌려 펠리클(40)과 포토마스크 기판(70)의 접촉폭이 0.3~1.0㎜의 범위로 되도록 듀로미터 경도 A로 50 이하인 것을 선택하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 본 발명에서는 탄성체층(43)과 포토마스크 기판(70)의 접촉폭이 0.3~1.0㎜의 범위로 되도록 탄성체층(43)의 형상 및 경도, 또한 후술하는 체결 수단(101)에 의한 포토마스크 기판(70)에의 압박량을 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 탄성체층(43)의 정점 부분의 평탄도도 높을수록 바람직한 것은 말할 필요도 없고, 바람직하게는 30㎛ 이하이며, 보다 바람직하게는 10㎛ 이하이다.

본 발명의 펠리클(40)은 이상과 같이 구성되어 있으므로 이 펠리클(40)의 장착에 의해 발생하는 포토마스크 기판(70)의 변형을 최대한 저감할 수 있다. 특히, 미세 가공이 요구되는 반도체 제조 용도의 포토마스크 기판에 적용하면 보다 큰 효과가 발휘되지만, 적용하는 펠리클(40)의 크기에는 특별히 제한은 없고 1변 150㎜ 정도의 반도체 제조용 펠리클부터 1변이 1000㎜를 초과하는 디스플레이 제조용까지 적용 가능하다.

이어서, 본 발명의 펠리클(40)을 장착하는 포토마스크 기판(70)의 실시형태 에 대해서 설명한다. 본 발명의 포토마스크 기판(70)에는 펠리클(40)의 나사 구멍(11)에 대응해서 관통 구멍(71)이 형성되어 있다. 이 관통 구멍(71)은 패턴면의 반대측을 대경으로 하는 것이 좋고, 도 8에 나타낸 테이퍼 형상이거나, 또는 도 9에 나타낸 단차 형상인 것이 좋다. 이와 같은 형상으로 하는 목적은 후술하는 바와 같이, 체결 수단(101)이 포토마스크 기판(70)의 표면보다 돌출되지 않도록 하기 위해서이며 펠리클(40)과 포토마스크 기판(70) 사이의 장착 치수에 영향을 미치므로 이 테이퍼 형상 또는 단차의 가공 깊이를 고정밀도로 관리하는 것이 필요하다.

그리고, 테이퍼 형상으로 한 경우는 체결 수단(101)의 삽입·체결 시에 먼지 발생이 적다는 이점이 있고, 또한 단차 형상으로 한 경우에는 보다 정확히 가공 깊이의 치수 관리가 가능해지기 때문에 펠리클(40)과 포토마스크 기판(70) 사이의 장착 치수 및 탄성체층(43)의 압박량을 정확히 관리할 수 있다는 이점이 있다.

이하, 본 발명의 펠리클(40)을 포토마스크 기판(70)에 장착하는 실시형태에 대해서 설명하지만, 이 실시형태는 도 9에 나타낸 단차 형상의 관통 구멍(71)을 갖는 포토마스크 기판(70)을 이용했을 경우이다.

펠리클(40)은 포토마스크 기판(70) 패턴면의 반대측으로부터 삽입된 체결 수단(101)에 의해 체결 고정되어 있다. 이 체결 수단(101)은 도 11에 나타낸 바와 같이 선단부와 중간부 사이에 단차부(112)를 갖는 원형봉 형상이다. 그리고, 그 선단부는 수나사(111)로 구성되고, 중간부는 원통 부분(114)으로 구성되고, 다른 일단은 대경부(113)로 구성되어 있다. 또한 이 대경부(113)의 꼭대기면에는 체결 수단(101)의 체결 또는 해제가 가능하도록 +나 - 형상의 홈 또는 사각, 육각 등의 홈을 가공해서 형성하는 것이 바람직하다(도시하지 않음).

본 발명의 펠리클(40)의 장착은 이 체결 수단(101)에 의해 행해지므로 암나사(11)에 수나사(111)를 체결할 때에 나사로부터의 먼지 발생이 우려되지만, 포토마스크 기판(70)의 패턴면은 펠리클 프레임(10)에 형성된 탄성체층(43)에 의해 완전히 밀봉되어 있으므로 먼지 발생에 의한 오염 등의 문제는 발생하지 않는다.

또한, 체결 수단(101)은 단차부(112)를 갖고 있지만 이 단차부(112)의 위치, 환언하면 원통 부분(114)의 길이는 펠리클(40)과 포토마스크 기판(70)의 장착 치수 및 탄성체층(43)의 눌림 상태에 크게 영향을 주기 때문에, 상술한 바와 같이 포토마스크 기판(70)에 있어서의 관통 구멍(71)의 단차 치수를 관리할 뿐만 아니라 이 원통부(114)의 길이도 적절히 관리하는 것이 바람직하고, 그 길이의 불균일은 가능한 한 작게 억제하는 것이 필요하다.

그리고, 포토마스크 기판(70)에 있어서의 관통 구멍(71)의 단차 치수, 펠리클 프레임의 단차(14)의 치수 및 체결 수단(101)의 원통부(114)의 길이[또는 단차부(112)의 위치]는 펠리클(40)을 장착하는 포토마스크 기판(70) 두께, 펠리클 프레임(10) 높이, 탄성체층(43) 높이 및 노광 장치로부터 요구되는 스탠드오프 높이(포토마스크 패턴면으로부터 펠리클막까지의 높이)에 따라 설정되지만, 적어도 탄성체층(43)의 눌림 상태(눌림량)에 의해 탄성체층(43)과 포토마스크 기판(70)의 접촉폭이 0.3~1.0㎜의 범위 내로 되도록 각 설계값을 설정하는 것이 바람직하다.

펠리클(40)을 장착할 경우에, 예를 들면 이 체결 수단(101)을 많이 체결해서 강하게 체결하면 펠리클(40) 고정의 확실성은 증가하지만 한편으로 탄성체층(43)의 눌림량이 많아져 반발력이 커져서 포토마스크 기판(70)의 변형이 커진다. 따라서, 체결 수단(101)의 원통부(114)의 길이를 적절히 설정함과 아울러 탄성체층(43)의 형상 및 경도와 장착 시의 눌림량도 적절히 설정하여 포토마스크 기판(70)의 평탄도의 변화량이 10% 이하로 되도록 억제하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 펠리클(40)에서는 그 탄성체층(43)의 정점이 볼록하게 되어 있기 때문에 접촉폭이 좁아져 있지만, 이와 같은 좁은 접촉폭이라도 극히 저하중의 압박으로 확실히 내부를 밀봉할 수 있다. 또한 본 발명에서는 접착해서 펠리클(40)의 자체 중량을 수직 지지하는 종래의 기능을 필요로 하지 않으므로 접촉폭이 좁은 것은 아무런 문제가 되지 않는다.

이어서, 펠리클(40)을 포토마스크 기판(70)으로부터 분리하는 작업에 대해서 설명한다. 이 펠리클(40)의 분리 작업은 체결 수단(101)을 해제하는 것만으로 행할 수 있으므로 종래와 같이 점착제를 박리하기 위한 지그 등은 필요가 없다. 또한, 포토마스크 기판(70) 상의 점착제 잔사를 세정할 필요도 없기 때문에 재세정이 매우 용이하므로 대폭적인 작업 시간의 단축이 도모되는 것 이외에, 점착제 잔사의 오염에 의해 포토마스크 기판이 사용 불능으로 된다는 사태도 발생하지 않는다.

이상과 같이, 본 발명의 펠리클(40)에 의하면 펠리클(40)의 장착·분리의 교환 작업의 경우에 큰 이점이 있지만, 그 이외에도 예를 들면 펠리클 장착 시의 포토마스크 기판(70)에 트러블이 있었을 경우라도 큰 이점이 있다. 즉, 펠리클(40)의 장착 후에 포토마스크 기판(70)의 패턴면에 이물이 발견된 경우라도 즉시 체결 수단(101)의 해제에 의해 펠리클(40)을 분리하여 포토마스크 기판(70) 상의 이물을 제거할 수 있고, 그 후 다시 펠리클(40)을 용이하게 장착할 수도 있다.

또한, 본 발명의 펠리클(40)에서는 점착제 등을 사용하고 있지 않기 때문에 점착제 자국을 제거하는 웨트 세정이 불필요하므로 대폭적인 시간 단축이 가능하고, 분리한 펠리클(40)을 재이용하는 것도 가능하므로 사용 완료한 펠리클(40)을 낭비하여 폐기하는 경우도 없다.

[실시예]

이하, 본 발명의 실시예에 대해서 설명하지만 이 실시예에서는 도 1 및 도 2 에 나타낸 바와 같은 형태의 펠리클 프레임(10)을 기계 가공에 의해 제작했다. 이 펠리클 프레임(10)은 바깥치수 115×149㎜, 안치수 111×145㎜, 높이 3.5㎜의 직사각형상이며, 그 평탄도는 20㎛이고, 그 측면에는 핸들링을 위한 지그 구멍(12) 및 통기 구멍(13)이 형성되어 있다. 그리고, 그 재질로서는 A7075 알루미늄 합금을 이용하고, 기계 가공 후에는 표면에 흑색 알루마이트 처리를 행했다. 이 펠리클 프레임(10)의 코너부에는 도 3에 나타낸 높이 0.15±0.01㎜의 단차(14)가 형성되고, 그 외측에는 비관통의 M1, 피치 0.2의 암나사(11)가 형성되어 있다.

이어서, 이 펠리클 프레임(10)을 클린룸 내에 반입하고, 계면활성제와 순수로 세정하고, 건조시킨 후에 도 4에 나타낸 펠리클(40)을 제작했다. 암나사(11)가 없는 측의 끝면에는 불소계 수지로 이루어진 펠리클막 접착층(41)을 형성하고, 여기에 스핀코트법으로 제조한 불소계 수지(아사히글라스 가부시키가이샤제, 상품명 사이톱)제의 펠리클막(42)을 접착했다. 또한, 다른 한쪽의 끝면에는 불소 변성 실리콘 수지[상품명 SIFEL, 신에쓰 가가꾸 고교(주)제]를 도포하고, 경화시켜서 높이 0.55㎜, 경도가 듀로미터 A 35°의 탄성체층(43)을 형성했다. 이 탄성체층(43)의 형상은 도 5의 단면도에 나타낸 볼록 형상이며, 또한 이 탄성체층(43)은 도 6에 나타낸 바와 같이 그 코너부에 있어서 암나사(11)의 내측으로 되도록 형성되어 있고, 또한 통기 구멍(13)은 아크릴 점착층에 의해 프레임에 부착된 PTFE로 이루어진 멤브레인 필터(44)에 의해 덮여 있다.

한편, 포토마스크 기판(70)으로서는 도 7 및 도 9에 나타낸 바와 같은 형태의 것이고, 152×152×두께 6.35㎜의 치수로, 그 평탄도가 0.27㎛인 합성 석영제 포토마스크 기판을 준비했다. 통상, 포토마스크 기판(70)은 편면(패턴면)에 Cr이나 MoSi 등의 차광막을 형성하지만 이 실시예에서는 생략하고 있다. 포토마스크 기판(70)의 코너부 근방 4개소에는 다이아몬드날을 이용한 기계 가공에 의해 φ3.2㎜, 깊이 2.5±0.01㎜의 단차가 형성된 φ1.5㎜의 관통 구멍(71)을 형성했다.

이상과 같이 제작된 포토마스크 기판(70)의 한 면에 상술한 바와 같이 제작한 펠리클(40)을 체결 수단(101)에 의해 장착했다. 장착 후의 단면을 도 10 및 도 11에 나타낸다. 사용하는 체결 수단(101)은 SUS304 스테인리스강을 이용하여 기계 가공에 의해 제작하고, 원통부(114)는 φ1.25㎜, 길이 4.5±0.01㎜로 설정했다. 그리고, 이와 같은 체결 수단(101) 선단의 M1 피치 0.2의 수나사(111)를 펠리클 프레임(10)의 암나사(11)에 단차(112)가 맞닿을 때까지 체결 삽입하도록 해서 펠리클(40)을 장착했다. 이때, 탄성체층(43)은 약 0.05㎜ 눌리고, 그 접촉폭은 약 0.5㎜로 되어 있고, 그 전체 둘레에 걸쳐 도중에 끊기기나 접촉폭의 극단적인 증감은 보이지 않았다.

또한, 포토마스크 기판(70)의 평탄도를 확인한 바 0.28㎛였으므로 펠리클(40) 장착 전의 평탄도 0.27㎛와 비교하면 불과 0.01㎛ 정도의 작은 변형으로 억제할 수 있는 것이 확인되었다.

마지막으로, 체결 수단(101)의 해제에 의해 펠리클(40)을 포토마스크 기판(70)으로부터 분리하고, 포토마스크 기판(70)의 탄성체층(43)이 접촉되어 있었던 부위를 암실 내에서 집광 램프에 의해 관찰한 바, 선 형상의 극히 얇은 접촉 흔적은 보이지만 이물이나 점착성의 잔사와 같은 것은 전혀 관찰되지 않아, 청정한 상태를 유지하고 있는 것이 확인되었다.

10 : 펠리클 프레임 11 : 암나사
12 : 지그 구멍 13 : 통기 구멍
14 : 단차 40 : 펠리클
41 : 펠리클막 접착층 42 : 펠리클막
43 : 탄성체층 44 : 필터
70 : 포토마스크 기판 71 : 관통 구멍
101 : 체결 수단 111 : 수나사
112 : 단차부 113 : 대경부
114 : 원통부

Claims

적어도 4개의 변을 갖는 펠리클 프레임을 포함하는 펠리클로서, 상기 펠리클 프레임의 적어도 4개의 코너부 각각에는, 포토마스크에 대향하도록 디자인된 상기 펠리클 프레임의 제 1 면으로부터, 펠리클막을 수용하도록 디자인된 상기 펠리클 프레임의 반대측의 제 2 면을 향하여 연장되는 암나사가 형성되고, 하나로 이어진 탄성체층은 상기 암나사보다 안쪽에 위치하도록 상기 제 1 면 상에 제공되는 것을 특징으로 하는 펠리클.
제 1 항에 있어서,
상기 탄성체층은, 상기 펠리클이 상기 포토마스크에 장착되었을 때, 상기 탄성체층이 0.3~1.0㎜의 폭을 갖는 영역에 의해 상기 포토마스크와 접촉할 수 있도록 디자인된 것을 특징으로 하는 펠리클.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 탄성체층은, 상기 탄성체층이 위치된 펠리클 프레임의 변에 대해 직교하여 잘랐을 때, 상기 탄성체층의 정상이 상기 펠리클 프레임의 변의 중앙선 바로 위에 있는 반원형으로 동그랗게 구부러진 형상의 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 펠리클.
제 1 항에 있어서,
상기 탄성체층의 경도는 듀로미터 경도 A로 50 또는 그 이하인 것을 특징으로 하는 펠리클.
제 1 항에 있어서,
상기 탄성체층은 실리콘 수지, 불소 변성 실리콘 수지, EPM 수지, EPDM 수지, SBS 수지 및 SEBS 수지로부터 선택되는 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 펠리클.
제 1 항에 있어서,
상기 탄성체층의 표면은 접착성이 없는 것을 특징으로 하는 펠리클.
포토마스크와 펠리클의 조립체로서,
상기 펠리클은 적어도 4개의 변을 갖는 펠리클 프레임을 포함하고, 상기 펠리클 프레임의 적어도 4개의 코너부 각각에는, 포토마스크에 대향하도록 디자인된 상기 펠리클 프레임의 제 1 면으로부터, 펠리클막을 수용하도록 디자인된 상기 펠리클 프레임의 반대측의 제 2 면을 향하여 연장되는 암나사가 형성되고, 하나로 이어진 탄성체층은 상기 암나사보다 안쪽에 위치하도록 상기 제 1 면 상에 제공되고, 상기 포토마스크는 상기 펠리클 프레임의 암나사 각각에 대응한 위치에 관통 구멍을 갖고,
상기 조립체는 상기 조립체를 체결하기 위한 수나사부를 갖는 체결 수단을 포함하고, 상기 체결은 상기 체결 수단이 상기 관통 구멍에 삽입되고, 이어서 상기 암나사 내에 삽입됨에 따라 시행되고, 이에 따라 상기 체결 수단의 상기 수나사부와 상기 펠리클 프레임의 상기 암나사 사이의 나사 결합이 이루어지는 것을 특징으로 하는 포토마스크와 펠리클의 조립체.
제 7 항에 있어서,
상기 포토마스크의 상기 관통 구멍은 상기 펠리클로부터 이격된 상기 포토마스크의 표면으로 개구되는 한쪽 단부에서 더 큰 직경을 갖도록 테이퍼 형상 또는 단차가 있는 형상인 것을 특징으로 하는 포토마스크와 펠리클의 조립체.
제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
상기 체결 수단은 단차부(112)를 갖고 상기 단차부로부터 후방에 있는 상기 체결 수단 일부의 직경이 상기 암나사의 직경보다 커서 상기 체결 수단은 상기 단차부가 상기 암나사에 닿을 때 멈추는 것을 특징으로 하는 포토마스크와 펠리클의 조립체.