JP4999634B2

JP4999634B2 - ペクリル剥離装置及びその方法

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Publication number: JP4999634B2
Application number: JP2007271493A
Authority: JP
Inventors: 毅松下; 三郎中塚
Original assignee: Matsushita Seiki Co Ltd
Current assignee: Matsushita Seiki Co Ltd
Priority date: 2007-05-08
Filing date: 2007-10-18
Publication date: 2012-08-15
Anticipated expiration: 2027-10-18
Also published as: JP2008304886A

Description

本発明は、フォトマスクに接着されたペリクルフレームによりペリクル膜を保持してなるペリクル組立体を、前記フォトマスクから剥がすためのペリクル剥離装置及びその方法に関する。

ペリクル組立体は、たとえば半導体製造工程においてシリコンウエハ等に集積回路を露光形成するためのフォトマスクに設けられ、フォトマスクに塵等の異物が付着するのを防止している。通常、ペリクルフレームは、接着剤によりフォトマスクに接着されている。

図１２はフォトマスク１００にペリクル組立体１０１を装着した状態を示しており、ペリクル組立体１０１は、アルミ等の金属でできた例えば方形状のペリクルフレーム１０２と、該ペリクルフレーム１０２の片面に張設された透明のペリクル膜１０３とから構成されている。ペリクル膜１０３の張設側とは反対側のペリクルフレーム１０２の他面Ｐが、接着剤によりフォトマスク１００に接着され、フォトマスク１００の露光形成領域を覆っている。また、ペリクルフレーム１０２の左右側面（長辺側の側面）には、一対の小さな治具孔１０５がそれぞれ形成されている。

上記ペクリル組立体１０１は、一旦フォトマスク１００に装着した後でも剥離することが必要となる場合がある。

たとえば、ペクリル組立体１０１をフォトマスク１００に装着した際、人為的なミスにより正しい位置に装着できなかったり、ペリクル組立体１０１とフォトマスク１００との間に微細な異物が混入した場合であり、このような場合、ペリクル組立体１０１をフォトマスク１００から剥離し、再度、正しい位置に装着し直し、あるいは、異物を除去した後、装着する必要がある。

また、正しい位置にペリクル組立体１０１を装着した場合でも、フォトマスク１００を使用する間に、短波長の露光光の影響により、ペリクル膜１０３が劣化し、寿命となったり、ペリクル膜１０３の表面に経時的変化が現れるので、ペリクル組立体１０１を取り替えたり、あるいは、ペリクル組立体１０１を剥離してフォトマスク１００を洗浄する場合がある。

従来、ペリクル組立体１０１をフォトマスク１００から剥離する場合には、フォトマスク１００とペリクルフレーム１０２との接着面Ｐに、希釈なアルコール溶液（ＩＰＡ、アセトン、メタノール等）を数滴塗布し、接着力を弱めてから、たとえば接着面Ｐに各種治具を差し込み、テコの原理でペリクルフレーム１０２をフォトマスク１００から剥がしていた。

また、手作業ではなく、剥離用の溶液を用いると共に、引っ張り手段により、ペリクルフレームをフォトマスクから機械的に剥がす装置も開発されている（特許文献１）。
特開平０６−１７５３５６号公報

前者のように、アルコール溶液を接着面に塗布した後、テコの原理により、手作業で剥離する場合には、アルコール溶液により接着剤を溶解するので、集積回路パターンが描画されたフォトマスク表面を汚染したり、高額なフォトマスク表面に人手にて剥離治具を押し付けることより、フォトマスク表面に傷や汚染が発生することがある。

後者のように、溶液を接着面に供給すると共に、引っ張り機構のみでペリクルフレームをフォトマスクから機械的に剥離方法では、フォトマスクを汚染しない溶液を用いる必要があり、しかも、引っ張りのみによりペリクルフレームをフォトマスクから剥がそうとしても、引っ張り力を掛ける箇所や引っ張り荷重の選定が複雑化し、急激にペリクルフレームとフォトマスクが離れたりするので、速やかに、かつ、円滑に剥離させるには、手間がかかる。

（発明の目的）
本発明の目的は、簡単な装置により、アルコール溶液等のように接着剤の接着力を劣化させる溶液を使用することなく、かつ、フォトマスクやペリクルフレームに無理な曲げ応力を付与せず、簡単にペリクルフレームをフォトマスクから剥離させることができるペリクル剥離装置及びその方法を提供することである。

上記課題を解決するため、本願請求項１記載の発明は、フォトマスクに接着されたペリクルフレームによりペリクル膜を保持してなるペリクル組立体を、フォトマスクから剥がすためのペリクル剥離装置において、前記フォトマスクを保持する第１の保持機構と、前記ペリクルフレームを保持する第２の保持機構と、前記ペリクルフレームと前記フォトマスクとの接着面を加温する加温装置と、前記第１，第２の保持機構の少なくとも一方を、他方に対して、前記接着面と略平行に回動する回動機構と、を備え、前記加温装置により前記接着面を加温すると共に、前記一方の保持機構を他方の保持機構に対して所定角度回動することにより、前記フォトマスクから前記ペリクルフレームを剥がすように構成されている。

上記構成によると、加温により接着面の接着剤を軟らかくし、前記接着面と略平行に、フォトマスクとペリクルフレームとを相対的に回動することより、フォトマスクからペリクルフレームを剥がすので、従来のように、各種溶液で接着剤を溶融することによるフォトマスクの汚染が生じることはなく、かつ、フォトマスクに無理な曲げ荷重をかけることなく、フォトマスクを変形させたり、傷付けたりせず、簡単に、ペリクルフレームを剥離することができる。

請求項２記載の発明は、請求項１記載のペリクル剥離装置において、前記回動機構は、前記ペリクルフレームを保持する前記第２の保持機構に設けられている。

通常、フォトマスクは、ペリクル組立体を取り換えることにより継続して使用され、一方、ペリクル組立体は、フォトマスクから剥離された後は廃棄されることが多いが、上記のようにフォトマスクを保持する第１の保持機構に回動機構を設け、固定状態のフォトマスクに対してペリクル組立体のみを回動させることにより剥離作業を行うと、フォトマスクに無理な曲げ荷重等がかかる可能性をさらに減少させることができると共に、フォトマスクに傷が付く恐れもさらに減少する。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載のペリクル剥離装置において、前記第１、第２の保持機構のうち、少なくとも前記一方又は他方に、前記接着面に対して略直角方向にペリクルフレーム又はフォトマスクを引っ張る引っ張り機構を備え、前記回動機構により両保持機構を相対的に回動すると共に、前記引っ張り機構により両保持機構を引き離すように構成されている。

上記構成によると、フォトマスクとペリクルフレームとは、相対的な回動により剥離すると同時に互いに引き離されるので、フォトマスクに傷等が発生する可能性をさらに減少させると共に、ペリクルフレームに残った接着剤がフォトマスク表面を汚染する可能性をも減少させることができる。

請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の剥離装置において、前記加温装置は、前記フォトマスク側から前記接着面を加温するように構成されている。

接着剤の加温に際し、フォトマスクよりもペリクルフレームの温度が上昇し過ぎると、剥離した際、フォトマスクに接着剤が残る可能性があるが、上記構成のように、フォトマスク側から加温すると、大抵は、ペリクルフレームの温度上昇をフォトマスクよりも低く抑えることがでる。それにより、剥離した際、接着剤をペリクルフレーム側に残すことができ、フォトマスクに接着剤が残るのを防ぎ、フォトマスクの再利用がし易くなる。

請求項５記載の発明は、請求項４記載の剥離装置において、加温装置としてセラミックヒータを設けている。

上記構成によると、セラミックヒータは輻射熱により対象物を加温するので、フォトマスク側から加温した場合には、必ず近い方のフォトマスクがペリクル組立体よりも高温になり、接着剤が高温側のフォトマスクから剥がれやすくなり、接着剤をペリクルフレーム側に残すことができ、フォトマスクの再利用がし易くなる。

ちなみに、ハロゲンランプ等のように光を熱源とする加温装置を備えた場合には、フォトマスク側から加温した場合でも、フォトマスクの透明部分から透過した光がペリクルフレームに当たる。一般的にペリクルフレームの表面は黒色としており、黒色は光を吸収し易いので、透過光の量が多ければ、ペリクルフレームの温度がフォトマスクの温度と比べ同等か高温になることもありうる。そうすると、接着剤がペリクルフレームから剥がれ易くなり、フォトマスクの表面に接着剤が残ってしまい、フォトマスクの再利用（再生）するために、接着剤の除去及び洗浄が必要となる。

請求項６記載の発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載のペリクル剥離装置において、前記加温装置は、温度調節機構を備えている。

上記構成によると、接着剤の種類もしくは強度、又はフォトマスクの材質等に応じて、フォトマスクに熱変化が生じることなく、接着剤を軟らかくすることができる温度を設定して、剥離作業を行うことができる。

請求項７記載の発明は、フォトマスクに接着されたペリクルフレームによりペリクル膜を保持してなるペリクル組立体を、前記フォトマスクから剥がすペリクル剥離方法において、前記フォトマスクを第１の保持機構により保持すると共に前記ペリクルフレームを第２の保持機構により保持し、前記ペリクルフレームと前記フォトマスクとの接着面を加温装置により加温しつつ、回動機構により、上記両保持機構の少なくとも一方を、他方に対して、前記接着面と略平行に回動することにより、前記フォトマスクから前記ペリクルフレームを剥がすことを特徴とするペリクル剥離方法である。

上記構成によると、前記請求項１の場合と同様の効果が得られる。

請求項８記載の発明は、請求項６記載のペリクル剥離方法において、両保持機構を相対的に回動すると共に、前記保持機構のうち、少なくとも前記一方又は他方を、引っ張り機構により前記接着面に対して略直角方向に引っ張ることにより、前記フォトマスクから前記ペリクルフレームを剥がすことを特徴とするペリクル剥離方法である。

上記構成によると、請求項２記載の発明と同様の効果が得られる。

図１〜図１１は、本発明によるペリクル剥離装置の一実施の形態であり、これらの図面に基づいて説明する。
［ペリクル剥離装置全体の概略］
図１はペリクル剥離装置の全体概略斜視図、図２はペリクル剥離装置内の各機構の分解斜視図である。説明の都合上、図１に矢印「前方」で示すように、作業員が位置する正面側をペリクル隔離装置の「前方」と称し、前側から見た左右方向を、ペリクル剥離装置の左右方向として、以下説明する。

図１において、ペリクル剥離装置の架台１の上端部には、略水平なベッド２が設けられると共に、箱形のステンレス鋼製フード３が左右方向スライド自在に設けられ、前記ベッド２上には、フォトマスク１００を保持するための第１の保持機構１１が設けられている。前記フード３は、天井壁の下面に複数のセラミックヒータ６からなる加温装置７を備えると共に、実線で示すように、架台１上の右側に位置してフォトマスク１００を露出させる開位置Ａ１と、仮想線で示すように、架台１上の左側にスライドして前記第１の保持機構１１を覆う閉位置（使用位置）Ａ２とに、位置変更可能となっている。

架台１の前側には制御装置等を収納するボックス部８が設けられ、架台１内には、前記第１の保持機構１１及び加温装置７と協働して、フォトマスク１００からペリクル組立体１０１を剥離するための各種機構が収納されている。すなわち、図２において、ペリクル組立体１０１のペリクルフレーム１０２を保持するための第２の保持機構１２と、ペリクルフレーム１０２を所定角度だけ回動するための回動機構１３と、ペリクルフレーム１０２を下方に引っ張るための引っ張り機構１４と、が収納されている。また、剥離後のペリクル組立体１０１を回収するための回収トレー９０及びトレー支持ガイド板９１等も収納されている。

［加温装置］
図３はフード３の縦断側面図であり、この図３と前記図１により、加温装置７を詳しく説明する。図１において、加温装置７を構成するセラミックヒータ６は、たとえば六個備えられ、前後二列、左右三列に配列されており、図３に示すように、下方に向けて輻射熱を発するようにフード３の天井壁の下面に取り付けられている。該実施の形態では、第１の保持機構１１（図１）は、ペリクル組立体１０１を下側に向けてフォトマスク１００を支持するように構成されているので、図３のように、セラミックヒータ６をフード３の天井壁の下面に配置することにより、フォトマスク１００に対し、ペリクル組立体装着側とは反対側（上側）から加温するようになっている。セラミックヒータ６は加熱温度が調節自在となっており、たとえば第１の保持機構１１上のフォトマス１００の温度を検出する温度センサー（図示せず）に接続され、接着面Ｐの温度が５０°〜１３０°Ｃ程度の範囲内の所定温度になるまで、フォトマスク１００を加温するように制御される。上記５０°〜１３０°Ｃの温度は、接着剤が軟化する温度である。ヒータ容量は１５０°〜２００°Ｃ程度のものが使用される。また、図３において、フード３の前後壁の内面には、断熱材１７が張り付けられている。

［フォトマスク１００を保持するための第１の保持機構１１］
図４は第１の保持機構１１の平面図、図５は図４のV-V断面図であり、これらの図と前記図１等により、第１の保持機構１１を詳細に説明する。図１において、第１の保持機構１１は、ベッド２上に、４つのスペーサ２０を介して略水平に固定された支持盤２１と、該支持板盤２１上に配設された４つのフォトマスク保持用の保持台２２とから構成されており、該四つの支持台２２上に、ペリクル組立体付きフォトマスク１００の四隅部分が保持されるようになっている。

図４において、支持盤２１の中央には正方形状の孔２５が形成され、該孔２５の四隅部分に前記保持台２２がねじ２３により固定されている。各保持台２２はそれぞれＬ字形の切欠き２４を有しており、孔２５の左右幅中心線Ｃ１と平行な各Ｌ字形切欠き２４の端面２４ａは、図５に示すように、下方に行くに従い前記中心線Ｃ１側に突出する傾斜面２４ａとなっている。左右の保持台２２の左右方向並びに前後方向の間隔は、前記ねじ２３を緩めて各保持台２２を左右又は前後に移動することにより、調節可能となっている。

前記四つの保持台２２の傾斜面２４ａの上端部に、フォトマスク１００の左右端縁が支持され、Ｌ字形切欠き２４の各端面により、フォトマスク１００は、前後及び左右に移動しないように所定の位置に保持される。

図５において、正方形の孔２５の左右端の近傍には、支持盤２１の下面よりも所定距離だけ下方に離れた位置に光透過式の剥離完了確認センサー２６が配置されており、該剥離完了確認センサー２６により、フォトマスク１００から剥離されて下降するペリクルフレーム１０２を検出するようになっている。なお、一対の剥離完了確認センサー２６の一方は、発光素子を有し、他方は受光素子を有している。

［ペリクルフレーム１０２を保持するための第２の保持機構１２］
図６は第２の保持機構１２の平面図、図７は図６のVII-VII断面であり、これらの図と前記図２等により、第２の保持機構１２を詳細に説明する。

図２において、第２の保持機構１２は、略水平な長方形状のテーブル３１と、該テーブル３１の上面に敷設された前後一対のガイドレール３２にスライダ３３を介して左右方向移動可能に支持された左右一対の移動台３４と、各移動台３４にそれぞれ前後一対設けられたチャック爪３５と、左右の移動台３４を前記左右幅の中心線Ｃ１に対して左右対称に移動させるためのリードねじ３７と、該リードねじ３７を回転させるための駆動モータ３８等を備えている。前記ガイドレール３２と前記スライダ３３は、いわゆるＬＭガイド装置を構成している。

前記テーブル３１の中心部は、垂直な回動軸４０の上端部に筒状継手４１を介して固定され、回動軸４０と一体的に回動軸芯Ｏ１回りに回動すると共に昇降するようになっている。

リードねじ３７は左右方向に延びると共に、左右両端部が軸受４２を介してテーブル３１に回転自在に支持されている。リードねじ３７の一端部はベルト伝動機構４３を介して前記駆動モータ３８の出力軸に連動連結している。

図６において、リードねじ３７の左右両部の外周面には、左ねじ３７ａと右ねじ３７ｂとがそれぞれ形成される共に、左右の両ねじ３７ａ、３７ｂは、各移動台３４に形成されためねじ部に螺合している。すなわち、単一のリードねじ３７の回転により、両移動台３４を、前記左右幅中心線Ｏ１を通る垂直面を対称面として、同時に左右対称に移動するようになっている。

図７において、テーブル３１は第１の保持機構１１の孔２５の下方に配置されており、回動軸４０の回動軸芯Ｏ１が前記第１の保持機構１１の左右幅中心線Ｃ１を通るように位置している。各チャック爪３５は、左右方向に延びる支持ロッド４６の先端部にそれぞれ固着され、各チャック爪３５の把持面の上端部には、左右幅中心線Ｃ１向いて突出する小さな把持ピン４７がそれぞれ設けられており、該位置決めピン４７は、ペリクルフレーム１０２の左右側壁に形成された前記治具孔１０５に係合可能となっている。

前記支持ロッド４６は、移動台３４の支持孔５０に左右方向移動自在に支持されると共に、圧縮ばね５１により左右幅中心線Ｃ１側に付勢され、フランジ４６ａが支持孔５０の段面に当接することより係止されている。前記ばね５１は、移動台３４に形成されたばね室５２内に収納されると共に、ばね室５２を閉塞するプラグ５５と前記フランジ４６ａとの間に縮設されている。前記支持ロッド４６の末端部は前記プラグ５５から左右幅中心線Ｃ１側とは反対側に突出可能であり、支持ロッド４６の末端部の近傍には、光透過式のチャッキング確認センサー５７が配置されている。該チャッキング確認センサー５７は、移動台３４に取り付けられ、移動台３４と共に左右方向に移動する、すなわち、支持ロッド４６が図７の係止位置から、移動台３４に対して圧縮ばね５１を圧縮しつつ相対的に左右幅中心線Ｃ１と反対側に移動した時に、プラグ５５から突出する支持ロッド４６の末端部をチャッキング確認センサー５７で検出し、これにより、所定の把持力でペリクルフレーム１０２を把持したことを確認する。

［第２保持機構１２を回動するための回動機構１３］
図８は、回動機構１３及び引っ張り機構１４の縦断面略図、図９は、回動機構の作動を示す平面略図、図１０は、引っ張り機構の作動を示す縦断面略図であって、これらの図面と共に前記図２等により、回動機構１３及び引っ張り機構１４を詳しく説明する。

図２において、回動機構１３は、前記回動軸４０の下端部に固着される回動板６０と、回動用駆動モータ６４と、偏芯ローラ６３を備えた下側偏芯板６２と、該下側偏芯板６２に結合されると共に駆動モータ６４のモータ軸６４ａに固着された上側偏芯板６１と、から主構成されている。回動板６０は長さ方向の一端部に取付孔６０ａを有し、該取付孔６０ａが回動軸４０の下端部に固着され、これにより回動板６０は回動軸４０と一体に回動軸芯Ｏ１回りに回動するようになっている。駆動モータ６４は、回動軸４０と平行に配置されると共に、下方に突出するモータ軸６４ａに前述のように上側偏芯板６１が固定され、該上側偏芯板６１はモータ軸６４ａと一体に回転するようになっている。下側偏芯板６２は、上側偏芯板６１の下面に固定されると共に、前記モータ軸芯Ｏ２から偏芯する位置に前記偏芯ローラ６３が設けられ、前記上側偏芯板６１と一体的にモータ軸芯Ｏ２回りに回転するようになっている。前記偏芯ローラ６３は、前記回動板６０の長さ方向の他端部に形成された長孔６５内に、孔長さ方向移動自在に係合している。

すなわち、図８において、モータ軸６４ａの回転により、偏芯板６１，６２がモータ軸芯Ｏ２回りに回転すると共に偏芯ローラ６３がモータ軸芯Ｏ２の周囲を旋回し、長孔６５と偏芯ローラ６３とのカム作用により、回動板６０が回動軸芯Ｏ１回りに所定角度だけ往復回動し、それにより、回動軸４０及び第２の保持機構１２のテーブル３１が、所定角度だけ回動軸芯Ｏ１回りに回動するようになっている。

下側偏芯板６２は上側偏芯板６１に対してボルト６９により固着されているが、上記ボルト６９を緩め、上側偏芯板６１の周壁に螺挿された複数の調節ねじ６８を回動調節するにより、上側偏芯板６１に対する下側偏芯板６２の位置を調節できるようになっている。これにより、モータ軸芯Ｏ１と偏芯ローラ６３の軸芯Ｏ３の偏芯量を調節し、回動軸４１の回動量を調節することができる。

［第２保持機構１２を引っ張るための引っ張り機構１４］
図１０は第２の保持機構１２の引っ張り機構１４の作用説明図であり、該図と、前記図２及び図８等により、引っ張り機構１４を説明する。

図２において、引っ張り機構１４は、前記回動軸４０と、該回動軸４０を下方から上昇可能に支持するＬ形レバー７４と、該Ｌ形レバー７４を支軸７５回りに回動するカム７６と、該カム７６を回転する駆動モータ７７等から、主構成されている。

図８において、回動軸４０は、ペリクル剥離装置内の下部支持盤７１に略垂直姿勢で固着された支持筒７２内に、ブッシュ７３を介して回動自在かつ上下方向移動自在に支持され、回動軸４０と第２の保持機構１２との合計の重量を利用して下降するようになっており、前記Ｌ形レバー７４の横向きレバー部分７４ｂの先端の昇降ローラ７８により、図８に示す上昇位置（基準位置）に下方から支持されている。

Ｌ形レバー７４は前記横向きレバー部分７４ｂを有すると共に、前記支軸７５から上方に延びる縦向きレバー部分７４ａを有しており、縦向きレバー部分７４ａの途中部分にはローラ形カムフォロー８０が設けられ、該ローラ形カムフォロー８０は前記カム７６のカム面に当接している。さらに、縦向きレバー部分７４ａの上端部には、引っ張りシリンダ８２及び引っ張りコイルばね８３の一端部がそれぞれ係合され、シリンダ８２とコイルばね８３の双方により、Ｌ形レバー７４を支軸７５回りの矢印Ｋ１方向に付勢し、これにより、ローラ形カムフォロー８０をカム７６のカム面に圧接させると共に、回動軸４０を図８のような上昇位置（基準位置）に維持している。なお、Ｌ形レバー７４を支軸７５回りの矢印Ｋ１方向に付勢する部材として、上記引っ張りコイルばね８３及び引っ張りシリンダ８２のいずれか一方のみを備える構造とすることもできる。

前記駆動モータ７７によりカム７６を回転させると、シリンダ８２及びコイルばね８３に抗してＬ形レバー７４が矢印Ｋ２方向に回動し、横向きレバー部分７４ｂの先端の昇降ローラ７８が下降する。該昇降ローラ７８の下降に伴い、回動軸４０及びテーブル３１等の第２の保持機構１２は、それらの自重により下降する。

さらに、昇降ローラ７８が下降した状態からさらに駆動モータ７７を回転させると、カム７６のカム山部がカムフォロー８０から離れるので、Ｌ形レバー７４は、シリンダ８２及びコイルばね８３によって矢印Ｋ１方向に元の位置に戻り、回動軸４０を再び上昇させる。

なお、引っ張り機構１４の駆動モータ７７には、過負荷防止のために電流センサーを設けてあり、引っ張り動作時、駆動モータ７７の電流値が設定値以上に増加した場合に、たとえば駆動モータ７７を停止することにより引っ張り動作を中断させ、フォトマスク１００に過剰な荷重がかかるのを防止する。すなわち、剥離作業時において、フォトマスク１００からペリクルフレーム１０２が剥がれ難い時に、フォトマスク１００に過剰な荷重がかかるのを防ぐことにより、フォトマスク１００の変形や破損等を防止する。

［回収トレー９０等の構成］
図１１は回収トレー９０の縦断面図であり、この図１１と前記図２により回収トレー９０等の構造を説明する。図２において、前記テーブル３１のガイドレール３２の左右幅中央部の上面に、左右の移動台３４の移動範囲内に入らないように、前後一対のスペーサ９３を介して前記支持ガイド板９１を支持し、該支持ガイド板９１上に、前方から抜き差し自在に前記回収トレー９０を挿入している。回収トレー９０の前端部には取っ手９０ａが形成されている。図１１において、支持ガイド板９１は、第１の保持機構１１の支持盤２１の孔２５に対応する位置に配置されており、回動軸４０及びテーブル３１と共に回動軸芯Ｏ１回りに回動し、かつ、昇降する。

［ペリクル組立体の剥離方法の概要］
まず、本実施の形態におけるペリクル組立体の剥離方法の概念を、図１２により簡単に説明する。図１２において、フォトマスク１００を、接着面Ｐと平行及び直角のいずれの方向にも固定すると共に、ペリクル組立体１０１側とは反対側からフォトマスク１００を加温することにより、接着面Ｐの温度を５０°〜１３０°Ｃ程度まで上昇させ、これにより、接着剤を軟化させる。次に、ペリクルフレーム１０２を、フォトマスク１００から接着面Ｐと直角方向で離れる方向Ｙ１に所定の荷重で引っ張ると共に、ペリクルフレーム１０２を、接着面Ｐと略平行に、回動軸芯Ｏ１回りにＸ１又はＸ２のいずれかに所定角度だけ回動する。これにより、ペリクルフレーム１０２を、フォトマスク１００の表面に余計な応力を付与することなく、フォトマスク１００から剥離する。

［実施の形態のペリクル剥離装置によるペリクル剥離作業］
（１）図１において、フード３を右側の開位置Ａ１まで開き、ペリクル組立体１０１を下方に向けたフォトマスク１００を、第１の保持機構１１の四つの保持台２２に載せる。図４に示すように、フォトマスク１００の四隅部分が四つの保持台２２上に載せられので、各保持台２２のＬ形切欠き２４の端面により、フォトマスク１００は前後及び左右の移動が規制されると共に、回動軸芯Ｏ１回りの回動も規制され、さらに、図５及び図７に示すように、保持台２２の傾斜面２４ａにより、下方への移動が規制されると共に、正規の左右幅方向の位置に正確に位置決めされる。すなわち、フォトマスク１００は、その左右幅の中心が支持盤２１の孔２５の左右幅中心線Ｃ１に揃う正規の位置に保持される。

（２）図１のフード３を閉位置Ａ２までスライドさせてフォトマスク１００を覆い、スタートボタン等を押すことにより、剥離作業を開始する。

（３）スタートボタンを押すことにより、まず、図３において、加温装置７のセラミックヒータ６が発熱し、フード３内のフォトマスク１０１を上面から加温する。ペリクルフレーム１０２とフォトマスク１００との接着面Ｐの温度が、５０°〜１３０°Ｃの範囲内の設定温度に設定に達したことを、温度センサー（図示せず）により検知すると、セラミックヒータ６による加温作業は終了する。

（４）次に、図２において、第２の保持機構１２の駆動モータ３８が作動し、リードねじ３７のねじ送り作用により、両移動台３４が互いに近づく方向に移動する。すなわち、図７に示す状態から両移動台３４が互いに近づくように移動し、左右のチャック爪３５がペリクルフレーム１０２の左右の側面に当接すると共に、把持ピン４７が治具孔１０５に係合する。さらに左右の移動台３４が互いに近づく方向に移動することにより、移動台３４内の圧縮ばね５１が圧縮され、チャック爪３５によるペリクルフレーム１０２の把持力が増加する。チャック爪３５の把持力が所定の大きさまで達した時点で、チャッキング確認センサー５７が支持ロッド４６の末端部を検出し、移動台３４は停止する。これにより、ペリクルフレーム１０２は所定の把持力で把持された状態となり、チャッキング作業が完了する。

（５）続いて、図２の引っ張り機構１４の駆動モータ７７が駆動し、カム７６が回転することにより、図１０に示すように、Ｌ形レバー７４が矢印Ｋ２方向に回動し、昇降ローラ７８が下降する。この昇降ローラ７８の下降により、図７に示す回動軸４０及び第２の保持機構１２の重量が、チャック爪３５を介してペリクルフレーム１０２にかかる。すなわち、ペリクルフレーム１０２に対し、下方への引っ張り荷重がかかる。

（６）上記のようにペリクルフレーム１０２に引っ張り荷重をかけた後、又は同時に、図２の回動機構１３の駆動モータ６４が作動し、偏芯板６１，６２をモータ軸芯Ｏ２回りに回転させ、偏芯ローラ６３及び長孔６５を介して、図９のように、回動板６０及び回動軸４０を、原位置Ｂ０から所定角度α１（たとえば５°）だけＸ１方向に回動位置Ｂ１まで回動させる。これにより、ペリクルフレーム１０２も回動軸芯Ｏ１回りに所定角度α１だけ回動する。

（７）図２において、上記のようにペリクルフレーム１０２に対し、下方への引っ張り荷重をかけると共に、接着面Ｐと平行に所定角度だけ回動することにより、ペリクルフレーム１０２はフォトマスク１００から速やかに下方に剥離される。なお、ペリクルフレーム１０２の剥離は、ペリクルフレーム１０２を図９の原位置Ｂ０から一方の回動位置Ｂ１まで回動させるだけで達成可能であるが、接着剤の種類によっては、回動位置Ｂ１と反対側の回動位置へも所定角度α２だけ回動させるようにすることも可能であり、これにより、より確実な剥離が可能となる。

（８）ペリクルフレーム１０２が剥離されると、ペリクルフレーム１０２は回動軸４０及びテーブル３１等と共に下降し、図５に示す剥離完了確認センサー２６により検出され、ブザーやランプ等により、作業者に剥離完了が知らされる。

（９）作業者が剥離完了を確認して、作業終了のボタン等を押すことにより、図２の第２の保持機構１２，回動機構１３及び引っ張り機構１４は、全て、剥離作業前の状態に戻る。すなわち、図９に示す回動板６０は原位置Ｂ０に戻り、これにより、第２の保持機構１２も元の回動位置に戻る。また、第２の保持機構１２の移動台３４も図６及び図７に示す元の位置まで左右に戻り、さらに、図１０に示す引っ張り機構１４のカム７６及びＬ形レバー７４も実線で示す元の位置に戻り、回動軸４０を上昇位置に戻す。

（１０）最後に、作業者は、図１のフード３を開けて剥離後のフォトマスク１００を取り出す。一方、剥離後のペリクルフレーム１０２は、前述のように、第２の保持機構１２の移動台３４が元の位置まで左右に開くことにより、図１１の回収トレー９０上に落下する。従って、作業員は、回収トレー９０を前方に引き出し、剥離後のペリクルフレーム１０２を回収する。

［実施の形態による主な効果］
（１）該実施の形態によると、加温装置７でフォトマスク１００を加温することにより、ペリクルフレーム１０２とフォトマスク１００との接着面Ｐの接着剤を軟らかくし、そして、引っ張り機構１４により、ペリクルフレーム１０２に下方への引っ張り荷重をかけつつ、接着面Ｐと略平行にペリクルフレーム１０２を回動し、フォトマスク１００からペリクルフレーム１０２を剥がすので、従来のように溶液を使用した接着剤の溶融によるフォトマスク１００の汚染が生じることがなく、かつ、フォトマスク１００に無理な曲げ荷重をかけることもなく、簡単に、ペリクルフレーム１０２を剥離することができる。

（２）特に、ペリクルフレーム１０２に引っ張り荷重をかけていることにより、フォトマスク１００とペリクルフレーム１０２とは、剥離すると同時に互いに引き離され、フォトマスクに傷等が発生する可能性を、さらに減少させることができる。

（３）通常、フォトマスク１００は、ペリクル組立体１０１を取り換えることにより継続して使用され、一方、ペリクル組立体１０１は、フォトマスク１００から剥離された後は廃棄されることが多いが、本実施の形態のように、固定状態のフォトマスク１００に対してペリクルフレーム１０２のみを回動させることにより剥離作業を行うと、フォトマスク１００に無理な曲げ荷重等がかかる可能性をさらに減少させることができると共に、フォトマスクに傷が付く恐れもさらに減少する。

（４）加温装置７により、ペリクル組立体１０１側とは反対側からフォトマスク１００を加温しているので、大抵の場合は、ペリクルフレーム１０２の温度上昇をフォトマスク１００よりも低く抑えることができ、それにより、剥離時、接着剤をペリクルフレーム１０２側に残すことができ、フォトマスク１００に接着剤が残るのを防ぎ、フォトマスク１００の洗浄が容易になると共に、フォトマスク１００の再利用もし易くなる。特に加温装置７として、輻射熱により対象物を加温するセラミックヒータを備えていると、フォトマスク１００側から加温した場合には、表面が黒色のペリクルフレーム１０２を使用していても、必ず近い方のフォトマスク１００をペリクルフレーム１０２より高温にすることができ、上記加温による効果を確実に達成することができる。

（５）引っ張り機構１４として、Ｌ字形レバー７４を利用し、駆動モータ７７やカム７６を回動軸４０の側方に配設しているので、剥離装置の高さをコンパクトにすることができる。

チャック爪３５によるペリクルフレーム１０２の把持力を、圧縮ばね５１により付与しているので、過大な把持力でペリクルフレーム１０２を把持する事態を防ぐことができると共に、ペリクルフレーム１０２の寸法誤差が大きくとも、常に、所定の適切な把持力でペリクルフレーム１０２を把持することができる。

［その他の実施の形態］
（１）前記実施の形態では、ペリクルフレームを保持する第２の保持機構に回動機構及び引っ張り機構を設けているが、フォトマスクを保持する第１の保持機構に回動機構及び引っ張り機構を設ける構造とすることもできる。

（２）第１，第２の保持機構の両方に、それぞれ回動機構及び引っ張り機構を設ける構造とすることもでき、さらには、一方の保持機構に回動機構を設け、他方の保持機構に引っ張り機構を設ける構造とすることもできる。

（３）フォトマスクの種類によっては、第１，第２の保持機構のいずれか一方に、回動機構のみを設け、回動のみで剥離する構造又は方法を採用することも可能である。

（４）第１，第２の保持機構、回動機構及び引っ張り機構は、前記実施の形態の構造には限定されず、当業者が考えうる各種構造の機構を備えることも可能である。

（５）図１３に示すように、フォトマスク１００側から加温する加温装置７を設けると共に、ペリクルフレーム１０２のみを冷却する冷却装置１２０を備えることも可能である。冷却装置１２０はペリクルフレーム１０２の周囲に複数個配置され、冷却液又は冷却空気をペリクルフレーム１０２に吹き付け、冷却する。このように、フォトマスク１００側から接着面を加温すると同時に、ペリクルフレーム１０２を冷却することにより、フォトマスク１００とペリクルフレーム１０２との温度差が大きくなるので、軟化した接着剤がペリクルフレーム１０２から離脱することなく、速やかにペリクルフレーム１０２をフォトマスク１００から剥離することができる。上記の吹き付け式の冷却装置１２０の他に、冷却水等を流通させた冷却水管を有する装置を利用することも可能である。

（６）前記実施の形態では、図５及び図７に示すように、フォトマスク１００を保持する保持部材２２に傾斜面２４ａを形成して、フォトマスク１００を保持する構造としているが、必ずしも傾斜面に形成する必要はなく、図１４に示すように保持部材２２に水平面２４ｂを形成して、該水平面２４ｂにフォトマスク１００を保持する構造とすることもできる。

（７）前記実施の形態の図５に示す光透過式の剥離完了確認センサー２６は、ペリクルフレーム１０２が剥離して下降した時に、検知光線を遮断し、それにより、ペリクルフレーム１０２の隔離を確認する構成であるが、反対の構成とすることも可能である。すなわち、図１０に符号１２６で示すように、剥離前のペリクルフレーム１０２が検知光線を遮断する位置に剥離完了確認センサー１２６を配置し、剥離後、ペリクルフレーム１０２が下降することにより、検知光線の遮断が解かれ、それによりペリクルフレーム１０２の隔離を確認する構成とすることもできる。

本発明によるペリクル剥離装置の一実施の形態を示す全体概略斜視図である。図１のペリクル剥離装置内の各機構の分解斜視図である。図１のペリクル剥離装置のフードの縦断側面図である。図１のペリクル剥離装置の第１の保持機構の平面図である。図４のV-V断面図である。図１のペリクル剥離装置の第２の保持機構の平面図である。図６のVII-VII断面図である。図１のペリクル剥離装置の回動機構及び引っ張り機構の縦断面略図である。図１のペリクル剥離装置の回動機構の作動を示す平面略図である。図１のペリクル剥離装置の引っ張り機構の作動を示す縦断面略図である。図１のペリクル剥離装置の回収トレーの縦断面図である。本発明のペリクル剥離装置により剥離されるペリクル組立体の一例を示す斜視図である。本発明の変形例であり、加温装置と共にペリクルフレーム用の冷却装置を備えたペリクル剥離装置のフードの縦断側面図である。本発明の別の変形例であり、前記図５と同様の断面図である。

符号の説明

１１フォトマスク保持用の第１の保持機構
１２ペリクルフレーム保持用の第２の保持機構
１３回動機構
１４引っ張り機構
４０回動軸
６０回動板

Claims

フォトマスクに接着されたペリクルフレームによりペリクル膜を保持してなるペリクル組立体を、フォトマスクから剥がすためのペリクル剥離装置において、
前記フォトマスクを保持する第１の保持機構と、
前記ペリクルフレームを保持する第２の保持機構と、
前記ペリクルフレームと前記フォトマスクとの接着面を加温する加温装置と、
前記第１，第２の保持機構の少なくとも一方を、他方に対して、前記接着面と略平行に回動する回動機構と、を備え、
前記加温装置により前記接着面を加温すると共に、前記一方の保持機構を他方の保持機構に対して所定角度回動することにより、前記フォトマスクから前記ペリクルフレームを剥がすように構成されていることを特徴とするペリクル剥離装置。
請求項１記載のペリクル剥離装置において、
前記回動機構は、前記ペリクルフレームを保持する前記第２の保持機構に設けられていることを特徴とするペリクル剥離装置。
請求項１又は２記載のペリクル剥離装置において、
前記第１、第２の保持機構のうち、少なくとも前記一方又は他方に、前記接着面に対して略直角方向にペリクルフレーム又はフォトマスクを引っ張る引っ張り機構を備え、
前記回動機構により両保持機構を相対的に回動すると共に、前記引っ張り機構により両保持機構を互いに引き離すように構成されていることを特徴とするペリクル剥離装置。
請求項１乃至３のいずれかに記載のペリクル剥離装置において、
前記加温装置は、前記フォトマスク側から前記接着面を加温するように構成されていることを特徴とするペリクル剥離装置。
請求項４記載のペリクル剥離装置において、
前記加温装置はセラミックヒータであることを特徴とするペリクル剥離装置。
請求項１乃至５のいずれかに記載のペリクル剥離装置において、
前記加温装置は、温度調節機構を備えていることを特徴とするペリクル剥離装置。
フォトマスクに接着されたペリクルフレームによりペリクル膜を保持してなるペリクル組立体を、前記フォトマスクから剥がすペリクル剥離方法において、
前記フォトマスクを第１の保持機構により保持すると共に前記ペリクルフレームを第２の保持機構により保持し、
前記ペリクルフレームと前記フォトマスクとの接着面を加温装置により加温しつつ、
回動機構により、上記両保持機構の少なくとも一方を、他方に対して、前記接着面と略平行に回動することにより、前記フォトマスクから前記ペリクルフレームを剥がすことを特徴とするペリクル剥離方法。
請求項７記載のペリクル剥離方法において、
両保持機構を相対的に回動すると共に、前記保持機構のうち、少なくとも前記一方又は他方を、引っ張り機構により前記接着面に対して略直角方向に引っ張ることにより、前記フォトマスクから前記ペリクルフレームを剥がすことを特徴とするペリクル剥離方法。