JP4664859B2 - ペリクル剥離治具 - Google Patents

Description

本発明は、リソグラフィー用ペリクル、特にはＬＳＩ、超ＬＳＩなどの半導体装置製造時にゴミよけとしてマスクに貼り付けたペリクルを、マスクから剥離する際に使用するペリクル剥離治具に関する。

従来、ＬＳＩ、超ＬＳＩなどの半導体デバイスあるいは液晶表示板などの製造においては、半導体ウエハーあるいは液晶用原版に光を照射してパターニングをするが、この場合に用いるマスクにゴミが付着していると、このゴミが光を吸収したり、光を反射してしまうため、転写したパターニングが変形したり、エッジががさついたりしてしまい、寸法、品質、外観などが損なわれ、半導体装置や液晶表示板などの性能や製造歩留まりの低下を来すという問題があった。

このため、これらの作業は、通常、クリーンルームで行われるが、このクリーンルーム内でもマスクを常に正常に保つことが難しいので、マスクの表面にゴミよけの為の露光用の光を良く通過させるペリクルを貼着する方法が採用されている。
この場合、ゴミはマスクの表面には直接付着せず、ペリクル膜上に付着するため、リソグラフィー時に焦点を露光原版のパターン上に合わせておけば、ペリクル上のゴミは転写に無関係となる利点がある。

ペリクルは、一般に、薄いペリクル膜、アルミニウム製のフレーム（以下、ペリクルフレームという）、ペリクル膜をペリクルフレームに固定する接着剤から構成され、マスクに固定する粘着剤がペリクルフレームに付着されている。
この粘着剤は、ペリクルの出荷時にはセパレータでカバーされており、マスクメーカーにてマスクが完成した後、前記セパレータが外されペリクルの粘着剤をマスクに押し当てることでペリクルをマスクに装着する。

ペリクルは、マスクに装着されそのまま長期間に渡り使用されるが、例えば、ペリクル膜が何らかの原因で破れた場合や、近年問題になっているマスクパターン上の成長性異物発生が起こり、マスクを再洗浄する必要がある場合等にペリクルをマスクから剥離する必要がある。

ペリクルは、長期に渡り安定してマスクに貼り付いている必要がある為、通常マスクに強固に貼り付けられており、また、ペリクルフレームの高さは一般的に４〜７ｍｍ程度しかなく、作業者がペリクルフレームを手で掴んで剥がすのは非常に困難である。
その為、ペリクルをマスクから剥がすには、一般に、図４、図５に示すようなペリクル剥離治具が使用されている。

この従来のペリクル剥離治具１１は、本体棒１２と作業者用の取っ手１３からなり、本体棒１２には、ペリクルフレーム１６に設けられた治具穴１７に差し込む差込ピン１４が一つ設けられており、本体棒１２の両端部にはマスク１８と接触する部分に樹脂製のマスク接触部品１５が取り付けられている。

通常、ペリクルフレーム１６には、対向辺の隅部近傍に二カ所、両辺で計四箇所の治具穴１７が設けられており、前記した従来のペリクル剥離治具１１を使用して、ペリクルをマスク１８から剥離する際には、ペリクル剥離治具１１の差込ピン１４を、そのペリクルフレーム１６の治具穴１７のそれぞれに、順次、差し込み、本体棒１２をマスク１８に接触させて、取っ手１３を下方に下げることにより、テコの原理を利用してペリクルフレーム１６を持ち上げている（図６参照）。

このような従来のペリクル剥離治具１１を用いた場合には、ペリクル剥離の作業時にマスク１８が持ち上がってしまうので、ペリクルを剥離治具にて持ち上げる際にマスク１８を作業者が手で押える必要がある。
しかし、マスク１８を作業者が手で触るということは、マスク１８を汚染する可能性が高くなる。また、ペリクルをマスク１８から剥離する時に、剥離を容易にするためマスクを加熱する場合があり、その場合に高温になったマスクを作業者が押えるというのは作業上の危険性を伴う。

さらに、上記従来のペリクル剥離治具１１を用いてペリクルを剥離する場合には、一度の作業ではペリクルを局部的にしか剥離できない。その為、ペリクル全体を剥離するには、ペリクル剥離治具１１の差込ピンを、差込位置を換えて順次フレームの各治具穴１７へ差し込み、何度かペリクルフレームを持ち上げる必要があり作業が煩雑になる。

さらにまた、ペリクル剥離治具にて位置を変えて粘着剤層をマスクから剥がしても、粘着剤は粘着力を失わない為、別の部分を剥離している時に、一度剥離した部分の粘着剤がマスクに再付着してしまうという問題があり、また最終的にペリクルをマスクから取り外す時には、ペリクルを作業者が手で掴む必要があり、この場合にもマスクが汚染される可能性が高くなる。

本発明の課題は、マスクからのペリクルの剥離作業時に、作業者の手が触れてマスクを汚染することがなく、一度の作業でペリクル全体をマスクから剥離することのできるペリクル剥離治具を提供することにある。

本発明のペリクル剥離治具は、半導体リソグラフィーに使用されるペリクル
をマスクから剥離する際に使用するペリクル剥離治具であって、ペリクルフレ
ームの治具穴が設けられた一辺と略同じ長さを有する本体棒と、本体棒の軸心
に向けて本体棒の外周面の中央部に一体に取り付けられた作業者が掴む取っ手
と、前記本体棒の長手方向に間隔をあけて設けられた複数のペリクルフレーム
差込ピン（以下、差込ピンという。）とからなることと、２つのペリクル剥離
治具をペリクルフレームの対向辺にある治具穴に同時に差し込んで剥離作業を
行うことと、を特徴とする。

本発明のペリクル剥離治具によれば、ペリクルをマスクから剥離する際にマスクを手で押さえる必要がないためマスクを汚染することが無く、マスクを加熱する剥離方法でも安全に作業が行なえ、また、一度の作業でペリクル全体の剥離が完了できるため、作業中に剥離したペリクルの一部がマスクに再付着することがなく、さらには、ペリクルをマスクから剥離した状態で、ペリクルに手を触れずにそのままマスク上からペリクルを除去できる。

本発明者は、従来のペリクル剥離治具を改良し、本体棒の外周面に間隔をあけて複数の差込ピンを設けたペリクル剥離治具を使用してペリクルの剥離行なうことによって、前記課題が全て解決できることを見出した。
以下、本発明のペリクル剥離治具の一例を、添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１に示すように、本発明のペリクル剥離治具１は、円筒状の本体棒２とこの本体棒２の取っ手３と、本体棒２の外周面の長手方向に間隔をあけて立設された２本の差込ピン４、４'とから構成されている。従来例と同様、本体棒２の両端部にはマスク接触部品５が取付けられている。

本体棒２は、図２に示すような、ペリクルフレーム６の治具穴７が設けられた一辺と同程度の長さに形成されている。
取っ手３は、把持しやすい棒体であって、本体棒２の軸心に向けて本体棒２の外周面の中央部に一体に取り付けられており、取っ手３と本体棒２の外周面に立設された差込ピン４、４'とは、本体棒１の外周面に対する取付け角度が鈍角状になるように形成されている。

差込ピン４、４'は、適用するペリクルフレーム６の治具穴７に嵌入できる外径と、治具穴７に嵌入してペリクルフレーム６を持ち上げることのできる長さに形成されており、また、本体棒２の外周面に立設された差込ピン４、４'の間隔は、ペリクルフレーム６の外周面に設けられた治具穴７、７の間隔に一致するよう配置されている。
本発明のペリクル剥離治具１は、上記構成とすることにより、その２つの差込ピン４、４'を、同時にペリクルフレームの二つの治具穴７、７に挿入することができる。

本発明のペリクル剥離治具は、従来のペリクル剥離治具が、ペリクルフレームの辺に比して短い本体棒の外周面に、差込ピンを一つ設けただけの構成であったのと異なり、本体棒２をペリクルフレーム６の治具穴７が設けられた一辺に見合う長さとし、かつ、この本体棒２の軸心に沿って外周面の長手方向に、ペリクルフレーム６に設けられた二つの治具穴７に対応する二つの差込ピン４、４'を設けている。
なお、図では、差込ピンを二つ設けた本発明のペリクル剥離治具を示したが、ペリクルフレームに設けられた治具穴の数によって、差込ピンを二つ以上設けるようにしてもよい。

本発明のペリクル剥離治具を用いたペリクルの剥離作業は、本発明のペリクル剥離治具を二つ使用して行なう（図２、図３参照）。
即ち、図２に示す二つのペリクル剥離治具１a、１bを使用し、治具穴７を有するペリクルフレーム６の対向辺１０、１０'の外方から、それぞれ近づけ、ペリクル剥離治具１a、１bの本体棒２の外周面に間隔をあけて立設された二つの差込ピン４、４'を、ペリクルフレーム６の治具穴７、７にそれぞれ差込む。

これにより、ペリクルフレーム６の対向辺にある四つの治具穴７に、同時に四つの差込ピン４、４'を差し込むことになる。
次いで、本体棒２、２'のマスク接触部品５、５'をマスク８に接触させて、取っ手３、３'を同時に押し下げると、テコの原理でペリクルフレーム６の対向辺１０、１０'が、マスク８から同時に離れ、図３に示すように、ペリクル剥離治具でそのまま持ち上げられてペリクルの剥離が完了する。

以下、本発明の実施例を示す。
１４９ｍｍ×１２２ｍｍ×６．３ｍｍサイズのペリクルが装着された、１５２ｍｍ角、厚み６．３ｍｍのマスクと、図１に示すような本発明のペリクル剥離治具を用意し、マスクからのペリクルの剥離作業を行なった。
前記ペリクルのペリクルフレームには、直径１．６ｍｍ、深さ１．２ｍｍの治具穴が、両長辺に各二つ、両側で計四つ設けられており、この治具穴の間隔は１０４ｍｍである。

本実施例に使用した本発明のペリクル剥離治具は、ＳＵＳ製で、本体棒２は、長さが１６２ｍｍ、直径が８ｍｍの円筒形であり、取っ手２の長さは１５０ｍｍである。
本体棒２の外表面に設けられた差込ピン４、４'は、直径が１．２ｍｍ、長さが２．５ｍｍであり、２つの差込ピン４、４'の間隔は１０４ｍｍである。本体棒２の両端部には、テトラフルオロエチレン製のマスク接触部品５が取り付けられている。
このテトラフルオロエチレン製のマスク接触部品５は、内側が直径９ｍｍ、外側が直径１０ｍｍである。

ペリクルが装着された前記マスクを水平に設置し、上記本発明のペリクル剥離治具を用いてペリクルを剥離した。手順は以下の通りである。
１．作業者は、二つのペリクル剥離治具１ａ、１ｂの取っ手３、３'を、それぞれ左右の手に持ち、ペリクルフレーム６の対向辺に設けられた治具穴７、７に、ペリクル剥離治具１ａ、１ｂの差込ピンをそれぞれ挿入して本体棒２、２'のマスク接触部品５、５'をマスク８に接触させた（図２参照）。
２．次いで、二つのペリクル剥離治具１ａ、１ｂでペリクルフレーム６を挟むようにしながら、ペリクル剥離治具１ａ、１ｂの取っ手３、３'を同時に、ゆっくりと下方に倒して、マスク８からペリクルフレーム６を持ち上げた。
３．ペリクルが完全にマスク８から剥がれたところで、ペリクルを二つのペリクル剥離治具１ａ、１ｂで挟んだまま持ち上げ、ペリクルをマスク８から取り除いた（図３参照）。

上記したように、二つのペリクル剥離治具1ａ、１ｂを用いた場合には、１回の剥離動作でペリクル剥離が完了し、また作業者がマスクに手を触れることなく作業を行なうことができた。
また、ペリクルをマスクから除去する場合にも、二つのペリクル剥離治具で掴んだまま除去できたためペリクルを手で触ることが一切なかった。
[比較例]

実施例１で使用したものと同じペリクルが装着されたマスクを用意し、図４に示すような従来のペリクル剥離治具１１を使ってマスクからのペリクルの剥離作業を行なった（図５参照）。
使用した従来のペリクル剥離治具はＳＵＳ製で、本体棒１２が４０ｍｍで直径が８ｍｍ。本体棒の両端には直径１０ｍｍのテトラフルオロエチレン製のマスク接触部品１５が取り付けられている。取っ手１３の長さは１５０ｍｍ。差込ピン１４は、直径が１．２ｍｍ、長さが２．５ｍｍである。

ペリクルが装着されたマスクを水平に設置し、上記従来のペリクル剥離治具１１を用いてペリクルを剥離した。手順は以下の通りである。
１．作業者がペリクル剥離治具１１を片手に持ち、ペリクルフレームの一つの治具穴１７に剥離治具１１の差込ピン１４を挿入し、本体棒１２のマスク接触部品１５をマスク１８に接触させた。この時、作業者はもう片方の手でマスク１８を固定した。
２．次いで、片手でマスク１８を固定したまま、剥離治具１１の取っ手１３を下方に倒し、ゆっくりとペリクルフレーム１６を持ち上げた。この時、剥離治具１１で持ち上げている部分のペリクルが剥離したが、それ以外の部分はまだマスク１８に貼り付いたままであった。
３．その後、作業者は、ペリクルフレーム１６の残り三つの治具穴１７に、剥離治具１１の差込ピン１４を順次差し込み、前記１、２と同様のペリクルの剥離作業を繰り返し行った。
４．最後に剥離治具１１でペリクルを持ち上げた際に、ペリクルを手で掴みペリクルを完全にマスク１８から除去した。

上記したように、従来のペリクル剥離治具を用いたペリクルの剥離作業の場合には、ペリクルの剥離動作を最低でも４回は行なう必要があり、その度にペリクル剥離治具をフレームに差し込み、場合によってはマスクを回転させる必要があった。また、作業者は剥離動作時にマスクが浮き上がるのを防ぐ為、マスクを手で押え、ペリクルを完全にマスクから除去する際に、ペリクルを手で掴む必要があった。

前記した実施例と比較例の結果から、本発明のペリクル剥離治具が有する以下の特性が確認できた。
本発明のペリクル剥離治具を二つ使用して、マスクからペリクルを剥離すると、二つの本体棒でマスクを押さえつけながら、ペリクルフレームの対向辺を同時に持ち上げてペリクルを剥離することができるので、ペリクルの剥離時にマスクを手で押える必要が無くなる。その為、作業者がマスクを触ることでマスクを汚染することが無くなり、またマスクを加熱する剥離方法でも安全に作業することができる。

また、ペリクル全体を同時に剥離できるので一度の作業でペリクルの剥離が完了する。その為、従来の差込ピンが一つだけ付いた剥離治具でペリクルを剥離した場合に発生するペリクル粘着剤のマスクへの再付着という問題は発生しない。

さらに、ペリクルを剥離すると同時にペリクルを両側からペリクル剥離治具で挟持状に掴んだ状態にあるため、ペリクルに一切手を触れずに、そのままペリクルをマスク上から除去することが可能になる。その為、従来の剥離治具で発生した、ペリクルを剥離した後ペリクルを手で掴みマスク上から除去しなければならない、といった従来の問題を解決できる。

本発明のペリクル剥離治具によれば、従来のペリクル剥離治具を使用したペリクル剥離作業に比べて、作業性が格段に向上できるため、リソグラフィーを利用する技術分野において極めて有用であり、その産業上の利用可能性は大きい。

本発明のペリクル剥離治具の一例を示す模式的な斜視図である。 本発明のペリクル剥離治具の他例の使用状態を示す模式的な斜視図である。 図２に示す本発明のペリクル剥離治具の使用状態を示す模式的な斜視図である。 従来のペリクル剥離治具の代表例を示す模式的な斜視図である。 従来のペリクル剥離治具の使用状態を示す模式的な斜視図である。 ペリクル剥離治具の使用状態を示す模式的な部分断面図である。

符号の説明

１、１a、１b、１１ ペリクル剥離治具
２、２'、１２ 本体棒
３、３'、１３ 取っ手
４、４'、１４ 差込ピン
５、５'、１５ マスク接触部品
６、１６ ペリクルフレーム
７、１７ 治具穴
８、１８ マスク
１０、１０' （ペリクルフレーム）の対向辺

Claims (1)

1. 半導体リソグラフィーに使用されるペリクルをマスクから剥離する際に使用
   するペリクル剥離治具であって、ペリクルフレームの治具穴が設けられた一辺
   と略同じ長さを有する本体棒と、本体棒の軸心に向けて本体棒の外周面の中央
   部に一体に取り付けられた作業者が掴む取っ手と、前記本体棒の外周面に間隔
   をあけて設けられた複数のペリクルフレーム差込ピンとからなることと、２つ
   のペリクル剥離治具をペリクルフレームの対向辺にある治具穴に同時に差し込
   んで剥離作業を行うことと、を特徴とするペリクル剥離治具。
   
   

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