JP6376601B2 - ペリクル支持手段及びこれを用いたペリクル支持装置とペリクル装着方法 - Google Patents

Description

本発明は、半導体デバイス、ＩＣパッケージ、プリント基板、液晶ディスプレイあるいは有機ＥＬディスプレイ等を製造する際のゴミよけとして使用されるペリクル支持手段及びこれを用いたペリクル支持装置とペリクル装着方法に関するものである。

ＬＳＩ、超ＬＳＩなどの半導体或は液晶ディスプレイ等の製造においては、紫外線等の波長の短い光をフォトマスクに照射して、半導体ウエハあるいは液晶用ガラス上にパターンを作成する露光機が使用されている。この時に用いるフォトマスクにゴミが付着していると、このゴミが紫外光を遮ったり、反射するために、転写したパターンの変形、短絡などが発生し、品質が損なわれるという問題があった。

そのため、これらの作業は通常クリーンルームで行われているが、それでもフォトマスクを常に清浄に保つことが難しいので、フォトマスク表面にゴミよけとしてペリクルを貼り付けした後に露光を行っている。この場合、異物は、フォトマスクの表面には直接付着せず、ペリクル上に付着するため、リソグラフィー時に焦点をフォトマスクのパターン上に合わせておけば、ペリクル上の異物は転写に無関係となる。

また、一部の特殊用途として、フォトマスク以外の露光機内の光学部品に装着されるペリクルも存在する。露光機内にはミラー、レンズ、ウィンドウ等、紫外光が反射、透過する光学部品が多数搭載されており、これら光学部品は、光源からの紫外光をフォトマスクやワーク（半導体ウエハあるいは液晶基板）へ導いている。これらの光学部品に異物や汚れの付着があると、露光品の品質に影響が出かねないため、フォトマスクほどの清浄度ではないにしろ、これら光学部品に関しても可能な限り清浄に保つ必要がある。

さらに、これら光学部品は、精密な位置調整をされて取り付けられているため、製造現場においてこれらを個別に取り外してクリーニングすることは極めて困難である。そのため、ひとたび汚染が生じてしまうと、そのクリーニングや再調整に多大な時間を要することとなり、大きな稼働率低下を招くことになる。そこで、これを防止するために一部の露光装置においては、フォトマスクだけでなく、これら光学部品にもペリクルを取り付けて、汚染が生じた際にこれを交換することが行われている。

このようなペリクルは、一般に、光を良く透過させるニトロセルロース、酢酸セルロースあるいはフッ素樹脂などからなる透明なペリクル膜を、アルミニウム、ステンレス鋼、エンジニアリングプラスチックなどからなるペリクルフレームの枠状を成す一面に接着して構成されている。また、ペリクルフレームのもう一面には、フォトマスクに装着するためのポリブデン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂等からなる粘着層及び粘着層の保護を目的とした離型層（セパレータ）が設けられている。

ペリクルには、フォトマスクに装着するペリクルと、それ以外の光学部品に装着するペリクルが存在するが、これらペリクルの間に構造上の大きな違いはない。もっとも、光学部品に装着するペリクルは、頻繁に交換されるフォトマスク用と比較して、必然的に長期間使用されることになるため、より高い耐光性が要求される傾向がある。また、フォトマスク用のペリクルでは粘着剤による取り付けが一般的であるが、光学部品用のペリクルでは粘着性のないガスケット層を設け、ねじなど機械的な固定手段で取り付けることもある。

例えば、特許文献１には、ペリクルフレームのフォトマスク側の端面にガスケットの機能を有す弾性体層を設け、これをねじなどの締結手段で加圧して高い密封性を保持することができるペリクルが記載されている。このペリクルによれば、マスク粘着層が不要であり、しかもフォトマスクに与える歪を極めて小さく抑えることができるとされている。そして、このようなペリクルでは、本来、被保護面（フォトマスクのパターン面など）からペリクル膜面までの距離（以下、「スタンドオフ」と記す）は、大きいほど異物のデフォーカス性能が高くなることから、大きい方が好ましいとされている。

特開２０１４−２１１５９１

しかしながら、近年、ペリクル貼り付けの際のフォトマスクの歪を低減させるために、ペリクルフレームの高さ方向の剛性を低下させたスタンドオフの低いペリクルが使用されてきている。また、装置のスペース上の都合から、従来よりも低いスタンドオフのペリクルが求められることも多くなり、特に、光学部品装着用のペリクルについては、スタンドオフが１ｍｍ以下のものも存在する。

このようなスタンドオフが低いペリクルの場合、ペリクルフレームの高さ方向の剛性が極めて低いために、ハンドリング時にフレームの撓みや捩れが大きくなり、取扱いが難しいという問題がある。特に、ペリクル収納容器からの取り出し時に、ペリクルの取扱いが困難であることに加えて、ペリクルの取り付け時においてもこの問題が大きく、ハンドリング時にペリクルフレームが設計上の形状を保てないために、ペリクル膜に皺や引き攣れが発生し、時にはそのままの状態で取り付けられてしまうという問題が発生していた。

そこで、本発明は、上記の問題に鑑みなされたものであり、その目的は、スタンドオフが小さく、ペリクルフレームの剛性が低いペリクルであっても、容易にそのハンドリングが可能であり、ペリクル収納容器から安全に取り出して、欠陥なくフォトマスクなどに装着することができるペリクル支持手段及びこれを用いたペリクル支持装置とペリクル装着方法を提供することである。

本発明のペリクル支持手段は、スタンドオフ／外寸対角長の値が０．０００１〜０．００３であるペリクルを支持するためのペリクル支持手段であって、ペリクルフレームの外形と略一致する矩形又は円形をなす枠状の支持体と、この枠状の支持体に設けられ、支持体とペリクルフレームとを締結する微粘着性物質から成るもので、その粘着力が垂直方向に０．５ｍｍ／ｓの速度で引き剥がした場合に０．０１〜０．５Ｎの範囲である締結手段と、枠状の支持体にハンドリングに使用するために設けられた把持部とを備え、ペリクルフレームのペリクル膜接着層側に脱着可能に設けられていることを特徴とするものである。

また、本発明のペリクル支持手段は、微粘着性物質が支持体に複数個所に分割して配置されていることが好ましい。

さらに、本発明のペリクル支持手段は、その微粘着性物質がシリコーンまたはウレタンから選択されるゲル状物質であることが好ましい。

本発明の装着方法は、本発明のペリクル支持手段に支持されたペリクルを被装着面のフォトマスクに貼り付けた後に、ペリクルフレームに設けられたペリクル支持手段を取り外すことを特徴とするものである。
そして、本発明のペリクル装着方法では、ペリクル支持手段は、ペリクルをペリクル収納容器から取り出してフォトマスクに貼り付ける工程まで用いられることが好ましい。

本発明によれば、スタンドオフが小さく、ペリクルフレームの剛性が低いペリクルであっても、そのハンドリングが容易であり、ペリクルフレームの変形やペリクル膜のシワ等の欠陥がなくフォトマスクなどに装着することができるペリクル支持手段及びこれを用いたペリクル支持装置とペリクル装着方法を提供することができる。

本発明のペリクル支持装置を示す平面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 図１のＢ−Ｂ断面図である。 図２のＣ部拡大図である。 本発明の矩形のペリクルとこのペリクルに適用したペリクル支持手段とを分離した状態を示す斜視図である。 円形のペリクルに適用したペリクル支持手段の斜視図である。 ペリクル収納容器の斜視図である。 図７のＤ−Ｄ断面図である。 本発明のペリクル支持手段のペリクルをフォトマスクへ装着する手順を示す断面概略図である。 「外寸対角長」を示す概略図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

本発明のペリクル支持装置では、図４に示すように、ペリクル１０のペリクル膜接着層１２側にペリクル支持手段２０が配置され、両者は、締結手段１７を介して締結されている。図５は、矩形のペリクル１０とペリクル支持手段２０とを分離した状態を示す。

本発明が適用されるペリクル１０は、スタンドオフ（マスク粘着層込みの高さ）と外寸対角長の比（スタンドオフ／外寸対角長）が０．０００１〜０．００３であり、その枠状を成す一面上には、ペリクル膜接着層１２が設けられ、ペリクル膜１４が張設されている。また、その対面には、マスク粘着層１３が設けられ、その表面には必要に応じてマスク粘着層１３を保護するセパレータ１５が取り付けられる。
ここで、外寸対角長とは、図１０に示すように、矩形のペリクルの長辺外形と短辺外形を延長して交差した点間の長さである。一般的な矩形のペリクルフレームでは、角部の外側に幾ばくかのＲ面取りが成されているが、このＲ部を無視した対角の長さである。

スタンドオフ／外寸対角長の値が０．０００１未満のペリクルでは、ペリクル１０としての形状維持が困難であり、その採用が難しいからである。また、０．００３を超えるものではそれなりに実用的な剛性が確保されるために、ハンドリング時の問題が少なく本発明を適用するメリットが少ないからである。
したがって、本発明が適用される「剛性が低いペリクル」は、材質にも左右されることではあるが、材質が一般的なアルミニウム合金の場合、スタンドオフ／外寸対角長が０．００３を下回るようなサイズのペリクルが好ましい。

一方、ペリクル１０のスタンドオフは、使用する露光装置側の要求事項から決定されるが、例えば、長辺が１５０ｍｍ位の辺長の短い半導体用のペリクルでは、スタンドオフが０．５ｍｍ以下の場合にハンドリング時の問題が生じ易い。また、長辺が９００〜１７００ｍｍの液晶に使用する大型のペリクルでは、スタンドオフが７ｍｍの場合でもハンドリングに際して十分な剛性があるとは言い難く、６ｍｍを下回ってくるとハンドリングし難いという問題が生じる。もう少し小型の長辺が４００〜８００ｍｍ程度の液晶用のペリクルでは、スタンドオフが２．５ｍｍ以下になると、ハンドリング時に問題が生じ易くなる。
したがって、本発明が適用される「スタンドオフの小さいペリクル」は、ペリクル１０の辺長にもよるが、スタンドオフの具体的な数値が０．２〜６ｍｍ位までのペリクルが好ましい。

ペリクルフレーム１１の形状は、図１〜図４の実施形態では矩形であるが、角部に斜辺を有する八角形や円形など他の形状でもよく、特に限定されるものではない。円形のペリクル１０の場合は、前記の外寸対角長は外寸直径に相当すると考えてよい。

ペリクルフレーム１１の材質は、アルミニウム合金、マグネシウム合金などの軽合金、ステンレス鋼、炭素鋼をはじめとする鉄系合金に加えて、ＧＦＲＰ、ＣＦＲＰなどの繊維強化プラスチックを用いることができる。特に、ステンレス鋼などの剛性が高く耐食性も良い金属を用いことが好ましく、レーザー切断、切削加工等の加工方法により製作することが良い。繊維強化プラスチックの場合は、膜張力方向の剛性確保という点では好ましいが、本発明のようにスタンドオフが小さいペリクルでは、剛性に異方性があることから特に捩れが生じやすくなるため、その取扱いがやや難しい。

ペリクルフレーム１１のいずれの材質においても、その表面は防錆、発塵防止のために耐光性のある材質で塗装、メッキ、陽極酸化処理などの表面処理が適切に施されていることが好ましい。また、使用時における露光光の反射防止と、付着異物の視認を容易にするために黒色とされていることが特に好ましい。

ペリクル膜接着層１２は、シリコーン樹脂、フッ素系樹脂、アクリル系樹脂などの公知の接着剤を用いて、エア加圧式ディスペンサなどの塗布手段によってペリクルフレーム１１上に平滑に塗布して形成される。

ペリクル膜１４は、使用する露光機の光源波長に応じてフッ素系樹脂、セルロース系樹脂などからなる膜材料を選択し、スピンコート法、ダイコート法などを用いて平滑基板上に成膜し、これを乾燥させた後に基板上から剥離して得ることができる。また、必要に応じて反射防止層を設けることも良い。露光機内の光学部品用途に対して使用するペリクルの場合は、交換頻度を延長させるために耐光性に優れたフッ素系樹脂を用いることが特に好ましい。

ペリクル膜１４の膜厚は、透過率、膜強度を考慮して総合的に判断して設定すれば良いが、厚さ０．２〜１０μｍの範囲が好適に用いられる。そして、ペリクル膜１４は、シワや弛みが生じず、なおかつペリクルフレーム１１に過度の撓みが生じないように、適切な張力を掛けてペリクルフレーム１１上のペリクル膜接着層１２に接着することが好ましい。

マスク粘着層１３は、ゴム系粘着剤、シリコーン系粘着剤、アクリル系粘着剤、ホットメルト粘着剤などの公知の材料を用いることができる。また、必要に応じて、その表面を平坦化する処理を施しても良い。さらに、その表面には必要に応じてマスク粘着層１３を保護するセパレータ１５を取り付けることができるが、このセパレータ１５は、厚さ０．０５〜０．３ｍｍ程度のＰＥＴなどからなるフィルムの一面に離型剤を塗布し、マスク粘着層１３の外形に合わせて切断したものを利用することができる。

フォトマスク用のペリクル１０の場合は、一般に、このようなマスク粘着層１３によりペリクル１０をフォトマスク９１へ粘着させて取り付けるが、近年では、マスク粘着層１３に代えて粘着性のない弾性体からなるガスケット層を設け、クリップやボルトなどの機械的手段により取り付ける方法も提案されているので、それらを適用することもできる。

また、露光機内の光学部品用のペリクル１０の場合は、装置側にクランプ機構、ねじ、バックル、クリップ、静電力、磁力などの様々な種類の固定手段を設けることができる。そのため、必ずしも粘着力を有するマスク粘着層１３を用いることはない。装置側にガスケット層を設けた場合には、ペリクルフレーム１１の表面にマスク粘着層やガスケット層に類するものを何も設けないという選択も可能である。本発明は、そのような場合においても適用が可能である。

さて、以上のような部材で構成されるペリクル１０は、ペリクル膜接着層１２側に配置された平板状または枠状を成すペリクル支持手段２０と締結手段１７を介して締結されて一体で取り扱われることが良い。そして、このペリクル１０は、取り付け時までペリクル支持手段２０と一体で運用・運搬され、ペリクル１０を被保護面へ取り付けた後は、締結手段１７の締結が解除され、ペリクル支持手段２０は取り外される。

このようなペリクル支持手段２０は、図５に示すように、枠状をなす支持体１６とペリクル１０と締結する締結手段１７、ハンドリングに使用する把持部１８から構成されている。支持体１６は、この実施形態では枠状となっているが、ペリクル膜１４に接触しないように配慮されていれば良く、平板状のものや、間に補強が入った枠形状のものとすることもできる。また、ペリクル支持手段の外形は、ペリクル１０の外形に略一致させて設計することが良く、例えば、図６は、円形のペリクル１０に適用したペリクル支持手段６０を示すものであり、円形の支持体６１に締結手段６２と把持部６３が設けられている。

支持体１６の材質としては、アルミニウム合金などの軽量で、高剛性な金属を用いることが好ましく、パイプ材などを用いた中空構造とすることも好ましい。ただし、パイプ材を用いた場合は、発塵防止のために開口部を塞ぐ処理が必要である。
ここで、支持体１６のペリクル締結側の平面度は、その大きさにもよるが、締結したペリクルにうねりなどが生じて取り付けに不具合が発生することを防止するために、少なくとも０．５ｍｍ、好ましくは０．２ｍｍ以下とすることが好ましい。

把持部１８は、ペリクルのハンドリングに用いるためのものであり、適切な強度の金属やエンジニアリングプラスチックで製作することが好ましく、手で直接、または治具などでこれを把持してハンドリングをすることができる。

ペリクル１０とペリクル支持手段２０とを締結する締結手段１７は、微粘着性物質から構成され、図５及び図６に示すように、ペリクル支持手段２０上に複数個所に分割して配置することが良い。この配置や個数については、ペリクル１０にフレームの変形や膜のシワなどが生じずに、安定して固定できる位置で決定すれば良いが、矩形のペリクル１０の場合は、少なくとも四つの角部は含まれている必要がある。

また、複数個所に配置された締結手段１７の個々の粘着力は、垂直方向に０．５ｍｍ／ｓの速度で引き剥がした場合に０．０１〜０．５Ｎの範囲であることが好ましい。０．０１Ｎ未満では固定力が小さすぎて安定した保持ができず、０．５Ｎを超えると粘着力が強すぎてペリクル１０からペリクル支持手段２０を取り外すことが困難となるからである。

締結手段１７のこのような微粘着性物質としては、シリコーンまたはウレタンから選択されるゲル状物質が良く、板状に成形したものから切り出し加工するか、所望の形状からなる型に注型成形すれば良い。使用するゲル状物質は、表面の粘着力を考慮して選択すれば良いが、その他に、硬度も考慮する必要がある。最適な硬度は、使用する厚さとも関連するが、選択する素材自体の目安として、アスカーＣ硬度計で５０以下であるものが良い。５０を超えるとペリクル１０の取り付け後にペリクル支持手段２０を傾斜させ難くなるため、締結手段１７の剥離が困難となるためである。ただし、柔らかすぎる場合も形状が安定せず作業しにくくなるため、針入度で９０を超えないものが良い。

この締結手段１７は、支持体１６の一面に取り付けられ、微粘着性物質だけで構成されていても良いが、選択した硬度、寸法によっては柔らかすぎて形状が一定に保てない恐れがある。そのため、締結手段１７の構成としては、樹脂や金属などのスペーサーを用いてその上部だけを微粘着性物質とする構成が特に好ましい。この場合、微粘着性物質の厚さは、先端で１〜５ｍｍとすることが好ましい。

また、締結手段１７は、図１〜６の実施形態では円柱状で円形断面となっているが、楕円や矩形といった他の断面形状とすることもできる。締結手段１７のペリクル１０との接触形状は、平面とすれば良いが、わずかな凸を持つ曲面形状とすると、支持手段２０の取り外しが容易となるため好ましい。締結手段１７の大きさや形状、ペリクルとの接触面積は、ペリクル１０を締結する粘着力を考慮して決定すれば良いが、ペリクル膜１４への接触防止の観点から、その接触幅は、ペリクル膜接着層幅の７０％以下とすることが良い。

さらに、締結手段１７は、ペリクルフレーム１１に炭素鋼やフェライト系ステンレス鋼などの磁性材料を用いた場合、磁石で構成することも考えられる。ペリクルフレーム１１は、全体を磁性材料で製作する以外に、磁性体を埋め込んだり、表面に接着やコーティングすることで同等の機能を持たせることもできるが、この場合、締結手段の磁力は、ペリクルの支持、固定に支障がない範囲で選択すれば良い。もっとも、磁力の場合は、如何に調整しても締結時にゆっくり固定することが難しく、また逆に取り外す瞬間には大きな力が必要となり、スムーズな操作が難しいため、永久磁石でなく電磁力を使用したり、機械的な操作で磁力を減衰する手段の追加が必要となる。

本発明のようなスタンドオフの小さいペリクル１０は、極めて剛性が低く安定性に欠けるため、ペリクル支持手段２０を必要に応じて頻繁に脱着することにはかなりの困難さがある。そのため、ペリクル１０を製作する段階において、ペリクル１０とペリクル支持手段２０を締結し、顧客先でペリクル１０が使用される直前まで一体で運用・運搬されることが好ましい。したがって、この観点から、ペリクル１０とペリクル支持手段２０は、締結手段１７を介して締結された状態でペリクル収納容器７０に収納され、保管ならびに運搬されることが好ましい。

図７及び図８は、本発明によるペリクル１０を収納するペリクル収納容器７０を示すものである。図７は、全体の斜視図であり、図８は、図７中のＤ−Ｄでの断面図である。ペリクル収納容器７０は、ペリクル収納容器本体７１と蓋体７２から構成され、ペリクル収納容器本体７１上にペリクル支持手段２０と締結したペリクル１０を載置し、周縁部で嵌合密閉するようになっている。この周縁部は、粘着テープ（図示しない）などで密閉するか、クリップやバックル（図示しない）などを用いて固定し、ペリクル収納容器本体７１から蓋体７２が外れないように構成されていることが好ましい。

ペリクル収納容器本体７１や蓋体７２の材質は、厚さ２〜８ｍｍのＰＭＭＡ、ＰＡＮ、ＡＢＳ、ＰＣ、ＰＶＣなどの樹脂を用いて、射出成型または真空成形などの加工方法により製作することが良い。ペリクルの辺長が１５００ｍｍを超えるような特に大型のペリクルでは、剛性を確保するためにペリクル収納容器本体７１にアルミニウム合金、マグネシウム合金、ステンレス鋼などの金属を用いても良い。また、他の剛性を向上させる手段として、板状あるいは棒状の補強手段を外面に取り付けることもできる。

また、ペリクル収納容器７０は、付着異物の視認性を向上させる観点から、黒色とすることが好ましく、蓋体７２は、その内部を確認する目的から透明とすることが好ましい。そして、素材の選択または表面のコーティングによって導電性や難燃性を確保することも好ましい。

ペリクル支持手段２０の把持部１８は、ペリクル収納容器本体７１上に設置された固定部７３に搭載されることが良い。また、この固定部７３に把持部１８と嵌合する溝や凹みなどを設けて、ペリクル支持手段２０が水平方向に移動しないように規制することが好ましく、さらに把持部１８の上端が蓋体７２の内側で規制されるようにすることが良い。ペリクル１０及びペリクル支持手段２０を支持する高さは、ペリクル１０に過大な荷重がかからないように、下面がペリクル収納容器本体７１の表面に接触する程度に設定することが好ましい。

また、固定部７３は、擦れによる発塵を防止するために、ＰＡ、ＰＯＭ、ＰＥ、ＰＥＥＫなどのエンジアリング樹脂や、ウレタン系、シリコーン系、フッ素系、オレフィン系などのエラストマーを用いて構成することが好ましく、帯電防止性が付与されていればなお好適である。そして、この固定部７３は、切削加工や射出成型、注型成形などの公知の方法で製作すれば良く、ボルトなど（図示しない）によってペリクル収納容器本体７１に固定される。

ペリクル１０は、このような構成によってペリクル支持手段２０を介して間接的にペリクル収納容器７０内で固定され、ペリクル収納容器７０の輸送中にも動くことがないため、変形をはじめとする破損や異物の付着が防止される。

次に、図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、本発明のペリクル１０を被装着面のフォトマスク９１に装着する方法（手順）を示す断面模式図である。

最初に、ペリクル収納容器７０の蓋体７２を開けた後に、把持部１８を把持してペリクル支持手段２０と締結手段１７を介して締結されたペリクル１０を取り出す（図示しない）と共に、検査などの所定の工程を経た後に、ペリクル１０のセパレータ１５を剥離して用意しておく。そして、図９（ａ）では、用意したペリクル１０とペリクル支持手段２０を搬送して、フォトマスク９１に対して位置調整を行って所定の取り付け位置に合わせる。

次に、図９（ｂ）では、そのままペリクル１０とフォトマスク９１を近接させてマスク粘着層１３を接触させる。この操作は、簡単な治具を用いて手作業で行うこともできるが、ペリクル支持手段２０を把持し移動させる搬送手段（図示しない）を用いるのが好ましい。なお、この段階ではマスク粘着層１３は軽く接触した状態であり、接着はしているものの完全な接着力は得られていない。

また、図９（ｃ）では、ペリクル支持手段２０をペリクル１０から取り外す（剥離する）操作を行う。ペリクル支持手段２０をペリクル１０から斜めに引き離す操作に従って、支持体１６上に複数配置されている微粘着性の締結手段１７の表面から、順次ペリクル１０の剥離が進行して、全ての箇所で剥離が終了したときに、ペリクル支持手段２０をペリクル１０から取り外すことができる。

そして、最後に、図９（ｄ）では、速やかにペリクル支持手段２０を取り外すと共に、別途設ける加圧手段（図示しない）によって、ペリクル支持手段２０を取り外したペリクル１０に対して所定の荷重を掛けて、マスク粘着層１３を介してペリクル１０をフォトマスク９１に完全に装着させることができる。

なお、この操作は、クリップなどマスク粘着層とは異なる固定手段を採用したペリクルの場合や、ペリクルを取り付ける対象がフォトマスクでなく露光機の光学部品であっても同様に実施することができる。所定のペリクル固定手段を動作させてペリクルを固定し、ペリクル支持手段２０を斜めに引き離して取り外すという点では何ら変わるところがない。また、図９の実施形態では作業性と異物付着低減の観点からフォトマスク９１を傾斜配置し、この傾斜状態で各作業を実施しているが、水平や垂直などの別の配置状態で実施しても良い。

以下、本発明の実施例について詳細に説明する。この実施例では、最初に、図１〜図５に示すようなペリクル１０及びペリクル支持手段２０を製作したので、その製作手順について説明するが、全ての作業はクラス１０のクリーンルーム内で行った。

ペリクルフレーム１１は、ＳＵＳ３０４ステンレス鋼をレーザー切断と機械切削により加工したもので、外寸７５６ｘ９１３ｍｍ、内寸７４０ｘ９０１ｍｍ、角部内側Ｒ２ｍｍ、角部外側Ｒ６ｍｍ、高さ１．８ｍｍとした。また、ペリクルフレーム１１の各長辺には、直径０．４ｍｍの通気孔（図示しない）をそれぞれ８個設けた。そして、稜部はＣ０．２ｍｍ程度の面取り（図示しない）を施して、全面をＲａ０．５程度にサンドブラストした後に黒色ニッケルメッキを施した。

次に、このペリクルフレーム１１を界面活性剤と純水で良く洗浄し乾燥した後に、枠状を成す一面上にマスク粘着層１３として、シリコーン粘着剤（商品名；ＫＲ３７００、信越化学工業（株）製）を３軸直交ロボット上に搭載したエア加圧式ディスペンサで塗布した。このときのマスク粘着層の厚さは１．２ｍｍであり、オーブン中で１３０℃に加熱して完全に硬化させた。また、マスク粘着層１３の表面には、厚さ１２５μｍのＰＥＴフィルムの片面に離型剤を塗布し、ペリクルフレーム１１の外形と略一致した形状に切断して製作したセパレータ１５を貼り付けた。
なお、このペリクルフレーム１１は、その垂直方向の剛性が極めて低く、ハンドリングすることができなかったため、これらの作業は、ペリクルフレーム１１をアルミニウム製の平板（図示しない）上に載置したまま行った。

マスク粘着層１３が形成された後に、このペリクルフレーム１１を上下反転し、前記と同様にして、マスク粘着層１３の対面上にペリクル膜接着層１２として、シリコーン粘着剤（商品名；ＫＲ３７００、信越化学工業（株）製）を厚さ５０μｍとなるように塗布し、オーブンにて１３０℃に加熱して完全に硬化させた。また、長辺の通気孔を覆うように、ＰＴＦＥ多孔質膜からなるフィルタをアクリル粘着シートで接着した（図示しない）。

ペリクル膜１４は、その材料としてフッ素系樹脂（商品名；サイトップ、旭硝子（株）製）を用いた。そして、先ず、８５０ｘ１２００ｘ厚さ１０ｍｍの合成石英からなる成膜基板上にダイコート法にて成膜し、溶媒を乾燥させた後に基板外形と同寸の仮枠を接着して成膜基板から剥離し、厚さ４．５μｍの剥離膜を得た。その後、この剥離膜をペリクルフレーム１１上のペリクル膜接着層１２に接着してペリクル膜１４とし、ペリクルフレーム１１外側の余剰膜をカッターで切断除去してペリクル１０を完成させた。

以上の製作手順を経て完成したペリクル１０は、そのマスク粘着層１３の厚さが１．２ｍｍであるから、ペリクルフレーム１１の高さ１．８ｍｍと合わせた高さ、すなわちスタンドオフは、３．０ｍｍである。そして、このペリクルフレーム１１の外寸対角長は、１１８５．３７ｍｍであるから、スタンドオフと外寸対角長との比（スタンドオフ／外寸対角長）は、０．００２５である。

次に、ペリクル支持手段２０の製作手順について説明すると、先ず、ペリクル支持手段２０を構成する支持体１６は、Ａ６０６３アルミニウム合金の２０ｘ２０ｍｍの角パイプを溶接にて組み上げた外寸７８０ｘ９４０ｍｍの枠状のものであり、その一面を機械切削により平面度０．２ｍｍに仕上げた。その面に１８個の締結手段１７を取り付けて、四か所の角部付近には帯電防止ＰＯＭで製作した把持部１８をボルト（図示しない）により取り付けた。

また、締結手段１７は、その材料として２液を混合したシリコーンゲル（商品名；ＫＥ１０５１、信越化学工業（株）製）を用いて注型成形して製作したものであり、円筒形のＳＵＳ３０４製の下地（図示しない）の上に注型成形して硬化させた。このときの締結手段１７のペリクル１０との接触面の直径は、約４ｍｍとした。次に、この締結手段１７をＳＵＳ３０４製の下地部分に設けた雌ねじを介して、ボルト（図示しない）により支持体１６上に取り付けた。

そして、以上の手順で製作したペリクル支持手段２０を平板上に載置したペリクル１０に対して位置調整し、ペリクル１０のペリクル膜接着層１２及び接着したペリクル膜１４に押し付けて、締結手段１７の粘着力によってペリクル支持手段２０をペリクル１０に接着させた。このときの締結手段１７の粘着力は、事前に速度０．５ｍｍ／ｓで引き剥がした時に確認した値では０．１５Ｎ／箇所であった。

最後に、ペリクル１０と一体化したペリクル支持手段２０を様々な姿勢で運搬し、外観、異物、膜の透過率などの検査を行ったところ、ペリクルフレーム１１の変形やペリクル膜１４のシワなどの欠陥の発生はなく、また、締結手段１７から脱落する部分も見られず、安定してペリクル１０をハンドリングできることが確認された。

次に、本発明のペリクル１０を収納するために、図７及び図８に示すようなペリクル収納容器７０を用意した。これは、厚さ５ｍｍの帯電防止ＡＢＳ樹脂板を用いて、真空成形により製作したものである。このペリクル収納容器本体７１上には、ペリクル支持手段２０の把持部１８が嵌合する帯電防止ＰＥ製の固定部７３がボルト（図示しない）により取り付けられており、このペリクル収納容器７０を界面活性剤と純水で良く洗浄し、完全に乾燥させた。

このペリクル収納容器７０には、ペリクル１０とペリクル支持手段２０を収納した。ペリクル支持手段２０の把持部１８を固定部７３の溝に収納した後、ハンドリング時に接触していた箇所について純水を浸潤させたＰＶＡ製ワイパーでクリーニングを行った。そして、蓋体７２を被せて周縁部をＰＶＣ製粘着テープにてシールし、最後に、蓋体７２の内面が収納した把持部１８の上面に接触して押圧することで、ペリクル支持手段２０及びペリクル１０が固定されていることを確認した。

そして、この梱包形態を評価するために、ペリクル１０、ペリクル収納容器支持手段２０を収納したペリクル収納容器７０をクッション材と段ボール箱にて梱包し、約１０００ｋｍのトラック輸送を行って、再びクリーンルーム内に搬入して内部を確認したところ、ペリクル収納容器７０内においてペリクル１０は、ペリクル支持手段２０としっかり締結されたままであり、ペリクルフレーム１１の変形やペリクル膜１４のシワ等の欠陥は見られなかった。また、固定部７３と支持手段１８の擦れによる発塵も特に見られなかった。

次に、図９（ａ）〜（ｄ）に示す手順に従って、本発明のペリクル１０の貼り付け状態（装着状態）について評価を行った。先ず、図９（ａ）に示すように、８００ｘ９５０ｘ厚さ１０ｍｍの石英ガラスからなる清浄なフォトマスク９１を用意し、これをスタンド（図示しない）上に垂直から１０°傾斜させて載置した。そして、ペリクル支持手段２０が締結されたペリクル１０をフォトマスク９１に近づけると共に、所定の貼り付け位置になるように位置調整を行いつつそのまま近づけて、図９（ｂ）に示すように、ペリクル１０のマスク粘着層１３をフォトマスク９１に接触させた。なお、マスク粘着層１３を保護しているセパレータ１５は事前に剥離しておいた。

次に、図９（ｃ）に示すように、ペリクル支持手段２０をゆっくり斜めに移動させることで締結手段１７をペリクル１０から順次剥離させて、ペリクル支持手段２０を取り外した。図９（ｄ）は、ペリクル支持手段２０を取り外した後のペリクル１０の状態を示すものである。

そして、最後に、フォトマスク９１に仮接着したペリクル１０を加圧手段（図示しない）にて加圧力１２０ｋｇｆで加圧して、マスク粘着層１３をフォトマスク９１に完全に接着させた状態でペリクル１０を良く観察したところ、ペリクルフレーム１１は、変形なく貼り付けられていると共に、ペリクル膜１４にもシワや弛みは見られず、正常に取り付けられていることが確認された。

比較例

比較例では、スタンドオフが小さく、ペリクルフレームの剛性が低い実施例と同じペリクルを同じ工程にて製作したので、比較例のペリクルは、実施例のペリクル１０と比べて、ペリクルフレームにペリクル支持手段が設けられていない点で相違するだけである。

また、比較例では、このペリクルフレームも、その垂直方向の剛性が低く、ハンドリングすることができないため、ペリクルフレームをアルミニウム製の平板上に載置したままペリクルを製作した。そして、この作製したペリクルについて、その状態で膜面に集光ランプを照射し、外観や異物の検査を行ったところ、特段の異常は見られなかった。

次に、このペリクルを実施例と同じペリクル収納容器７０に収納するために、作業者２名で何とかペリクルを持ち上げることができたが、すぐにペリクルフレームが捩れてペリクル膜にシワが入ってしまった。そのため、直接フォトマスクへの貼り付け評価を実施しようとしたが、このペリクルをハンドリングする段階でペリクルフレームが捩れてペリクル膜にシワが入ってしまったために、貼り付け作業を行うことができなかった。

１０ ペリクル
１１ ペリクルフレーム
１２ ペリクル膜接着層
１３ マスク粘着層
１４ ペリクル膜
１５ セパレータ
１６ 支持体
１７ 締結手段
１８ 把持部
２０ ペリクル支持手段
６０ ペリクル支持手段（円形）
６１ 支持体（円形）
６２ 締結手段
７０ ペリクル収納容器
７１ ペリクル収納容器本体
７２ 蓋体
７３ 固定部
９１ フォトマスク

Claims (6)

1. スタンドオフ／外寸対角長の値が０．０００１〜０．００３であるペリクルを支持するためのペリクル支持手段であって、ペリクルフレームの外形と略一致する矩形又は円形をなす枠状の支持体と、該枠状の支持体に設けられ、該支持体と前記ペリクルフレームとを締結する微粘着性物質から成るもので、その粘着力が垂直方向に０．５ｍｍ／ｓの速度で引き剥がした場合に０．０１〜０．５Ｎの範囲である締結手段と、前記枠状の支持体にハンドリングに使用するために設けられた把持部とを備え、前記ペリクルフレームのペリクル膜接着層側に脱着可能に設けられていることを特徴とするペリクル支持手段。
2. 前記微粘着性物質は、前記支持体に複数個所に分割して配置されていることを特徴とする請求項１に記載のペリクル支持手段。
3. 前記微粘着性物質は、シリコーンまたはウレタンから選択されるゲル状物質であることを特徴とする請求項１または２に記載のペリクル支持手段。
4. スタンドオフ／外寸対角長の値が０．０００１〜０．００３であり、ペリクル膜がペリクルフレームの一面に接着層を介して接着されたペリクルと、該ペリクルを支持する前記請求項１乃至３の何れかに記載のペリクル支持手段とを備え、該ペリクル支持手段が前記微粘着性物質を介して前記ペリクルフレームのペリクル膜接着層側に脱着可能に設けられていることを特徴とするペリクル支持装置。
5. 請求項１から３の何れかに記載のペリクル支持手段に支持された前記ペリクルを被装着面に貼り付けた後に、前記ペリクルフレームに設けられた前記ペリクル支持手段を取り外すことを特徴とするペリクルの装着方法。
6. 前記ペリクル支持手段は、前記ペリクルをペリクル収納容器から取り出してフォトマスクに貼り付ける工程まで用いられることを特徴とする請求項５に記載のペリクルの装着方法。

Images