JP4664746B2 - リソグラフィ用大型ペリクル収納体 - Google Patents

Description

本発明は、LSI、超LSIなどの半導体装置あるいは液晶表示板を製造する際のリソグラフィ用マスクのゴミよけとして使用される、リソグラフィ用大型ペリクル収納容器に関する。

ＬＳＩ、超ＬＳＩなどの半導体製造あるいは液晶表示板などの製造においては、半導体ウェハ或いは液晶用原板に光を照射してパターニングが行われるが、露光原板（リソグラフィ用マスク）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曲げるために、転写したパターンが変形したり、エッジががさついたものとなったり、あるいは下地が黒く汚れたりして、寸法、品質、外観などが損なわれる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内で行われるが、このクリーンルーム内でも露光原版を常に清浄に保つことは難しい。そこで、露光原版の表面に、ゴミよけとして露光用の光をよく透過するペリクルを貼着する方法が採られている。この場合、ゴミは露光原版の表面上には直接付着せず、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、ペリクル膜上のゴミは転写に無関係となる。

ペリクルの基本的な構成は、露光に用いる光を良く透過させるニトロセルロース、酢酸セルロース、フッ素系ポリマーなどからなる透明なペリクル膜が黒色アルマイト処理を施したJIS
A7075、A6061、A5052などのアルミニウム合金、ステンレス、ポリエチレンなどからなるペリクル枠の上面に、ペリクル膜がその良溶媒を塗布し、風乾して接着（特許文献１参照）、あるいはアクリル樹脂、エポキシ樹脂やフッ素樹脂などの接着剤で接着されている（特許文献２，３，４参照）。さらに、ペリクル枠の下部には露光原版が装着されるために、ポリブテン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、アクリル樹脂及びシリコーン樹脂等からなる粘着層、及びこの粘着層の保護を目的としたレチクル粘着剤保護用ライナーが設けられている。図１，２に一般的なペリクルの構造を示した。なお、図１は斜め上方から見た斜視図であり、図２は縦断面図である。
特開昭５８−２１９０２３号公報 米国特許第４８６１４０２号 特公昭６３−２７号公報 特公昭６３−７０７号公報

ペリクルは、マスク基板の表面に形成されたパターン領域を囲む様に設置される。ペリクルは、マスク基板上にゴミが付着するのを防止するために設けられるものであるから、このパターン領域とペリクル外部とはペリクル外部の塵埃がパターン面に付着しないように隔離されている。

近年、ペリクルは、LSI、ULSIなどの半導体リソグラフィ用のフォトマスクに防塵用カバーとして用いられるばかりではなく、高精細化の進む液晶表示板の製造工程において、TFT回路の形成工程やカラーフィルターの形成工程におけるリソグラフィ工程においてもフォトマスクの防塵用として用いられるようになってきている。

従来の半導体リソグラフィ用ペリクルのサイズが、最大でも150mm角程度であったのに対して、液晶表示板のリソグラフィ工程で使用されるペリクルのサイズは、小型のもので330mm×450ｍｍ、大型のものでは850mm×1200mm程度になる。この大きさになると、保持枠は変形しやすく、また、保持枠に張られたペリクル膜も保持枠の変形によって変形し易いため、ペリクルを収納する容器にも相応の剛性が要求される。

しかしながら、例えば850mm×1200mmサイズのペリクルを収納する容器は、外形が1000 mm×1500mmにもなるため、樹脂製の容器では強度が低く実用に耐えない。強度を上げるために肉厚にしたり、成型時に波板状の補強構造を加えたりすれば、強度を上げることができるが、容器重量が増え搬送が困難になったり、容器体積が増大し運搬が難しくなるという問題や、また容器構造が複雑になるために洗浄が難しくなるという問題があった。

一方、このような問題を解決するために、補強材を容器の一部に取り付けて補強する方法が提案されている（特許文献５参照）。この補強方法は、容器がこれよりも小さな補強材によって部分的に補強されているに過ぎないため、容器全体の捻れや撓みは補強することができず、ペリクルを完全に保護することができなかった。また、大型の容器に対しては、特許文献６，７に記載の様に同じく補強材を部分的に取り付けて強度を増す方法が提案されているが、成形加工による複雑な補強構造を持たせる手段との併用となっており、補強材だけによって強度を持たせることは困難であった。
特開2005-49765号公報 特開2001-130531号公報 特開2001-130611号公報

本発明は、保持枠が変形せず、ペリクル膜が変形することのない、取扱い及び搬送が容易で、簡単な構造で補強することのできるリソグラフィ用大型ペリクル収納容器を提供することを目的としている。

かかる課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、大型ペリクルを収めた収納容器を外形がこれより大きな容器補強体上に、該収納容器が固定載置することで収納容器の変形を効果的に防止することができ、かつ容器補強体の構造部分に適当な搬送手段を設けることによって、ペリクルの搬送を容易に行い得ることを見い出し本発明を完成させた。

本発明のリソグラフィ用大型ペリクル収納容器は、一辺の長さが３００ｍｍ以上で、外形が４辺より構成される枠体でペリクル膜を保持する大型ペリクルを収納する平面図で見る外形が四辺形の収納容器とこの収納容器を補強する外形が四辺形として構成される容器補強体と、よりなるペリクル収納体であって、該収納容器が樹脂で形成され、前記容器補強体の外形の少なくとも一対の向かい合う辺がこれに平行する収納容器の辺より長く、該収納容器が前記容器補強体に固定載置されてなることを特徴としている。この容器補強体には、持ち運び用の取っ手を設けるとよい。
また、容器補強体は、金属製又は樹脂製、あるいは樹脂と金属の複合材料や、樹脂と無機材料の複合材料で構成するのが好ましい。無機材料には、炭素繊維が挙げられる。

本発明によれば、ペリクル収納容器を補強する補強構造が、ペリクル収納容器より大きな容器補強体上に、収納容器が固定載置された構成からなり、簡単な構造で補強することができ、取扱い及び搬送が容易であり、従来のような、収納容器にこれより小さな補強材を組み込んで作られた収納容器に比べ強度的に優れ、収納容器の変形ひいては容器内に収納されたペリクルを収納容器の変形による破損、変形から保護することができる。

本発明の大型ペリクル収納容器は、特に、大型液晶ディスプレイ製造の際に行われるＴＦＴ回路形成露光工程やカラーフィルターの形成露光工程において用いられる半導体リソグラフィ用大型ペリクルを収納するのに適しており、収納されるペリクルは、図１、２に示したように、ペリクルフレームの上端面にペリクル膜貼り付け用接着剤を介してペリクル膜が張設されており、通常、下端面にはレチクル接着用粘着剤が塗布され、該粘着剤層を介してライナーが剥離可能に貼着されている。

本発明においては、大型液晶表示板の製造に使用されるリソグラフィ用ペリクルを対象としており、フレームサイズはおよそ３００ｍｍ×３００ｍｍ〜１５００ｍｍ×１５００ｍｍである。また、フレームの材質としては、ステンレススチールをはじめとするスチール製のもの又は軽量なアルミ合金のＪＩＳ Ａ７０７５， ＪＩＳ Ａ６０６１，ＪＩＳ Ａ５０５２等が用いられる。

本発明のペリクル収納容器は、ペリクルを収めるカバーと該カバーを支持・運搬するためのトレーから構成され、収納容器より大きな容器補強体で補強されている。収納容器の材質は、大型のペリクルを収納するため容器サイズが大きく、金属製では重量が大きくなりすぎる、またペリクルを汚さない材質という点から樹脂製とするのが好ましい。
樹脂材としては、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、アクリロニトリル・エチレン・スチレン樹脂などが挙げられる。

収納容器には、帯電防止機能が付与されていることが好ましい。帯電防止の方法としては、発塵性に問題がなければ、ベースポリマーに親水性ポリマーを配合する、導電性材料を含有させる、導電性材料をコーティングする方法など、適宜選択することができる。

容器補強体には、樹脂または金属が使用可能であるが、その他に、金属と樹脂の複合材料や、樹脂と樹脂の複合材料、無機材料と樹脂の複合材料などを使用することができる。
容器補強体に用いることが可能な樹脂としては、収納容器に用いられる上記樹脂が挙げられる。金属としては、ステンレス鋼、炭素鋼、真鍮、アルミ、アルミニウム合金などが挙げられるが、強度と重量などの点からアルミニウム合金、ステンレス鋼が好ましい。また、樹脂と金属や無機物あるいは樹脂との複合材料として繊維強化プラスチックが挙げられる。この例としては、ナイロン、ポリエステル、エポキシなどのプラスチックに、強化繊維として、ガラス繊維、炭素繊維、硼素、炭化珪素、アルミナ、アラミド、鋼などの繊維を混入したものが挙げられる。

本発明で使用される容器補強体は、これらの材料を使用した補強材を適宜組み合わせて構成されるが、そのサイズは、収納容器以上の大きさとする必要がある。これにより、収納容器全体を容器補強体が支えることができるため、容器の変形を効果的に防止でき、内部のペリクルを保護することができる。
容器補強体は、補強材をどのように組み合わせて構成してもよいが、それ自身一体として形成されている必要がある。これにより、容器補強体は、この上に固定載置された収納容器を支持することができる。
具体的構成例を図３に示した。

また、容器補強体には、持ち運びを行うための取っ手を設けても良く、これにより収納容器の運搬・移動が容易になり、また、収納容器に直接触れることがないため、容器補強体を持ち上げた際に、収納容器にその自重による一部変形を生じさせずにすみ、内部のペリクルをより完全に保護することができる。

（実施例１）
先ず、ペリクル収納容器として、図３に示すような、いずれもＡＢＳ樹脂からなるカバーとトレーを準備した。トレーのサイズは、外寸１１００×８００ｍｍ、肉厚３ｍｍである。さらに、外寸１２００×８４５ｍｍ、厚さ５ｍｍのアルミ合金（Ａ５０５２）製のフレームを接合して容器補強体を作製した。容器補強体の一部に、図に示すような取っ手を４カ所に取り付けた。
次いで、トレーを容器補強体の上部にネジ止めして接合した。このような構成からなるペリクル収納容器のトレー内に、予めペリクル膜上の異物数を計数した外寸４７４×７８２ｍｍの大型ペリクルを収納した後、カバーを固定具を用いてトレーと固定し密封した。

この大型ペリクルを収納した収納容器を、クリーンルーム内で5mの距離を2名の作業者が10往復の運搬を行った後、ペリクル膜上の0.5μｍ以上の異物数を計数した。その結果、膜上の異物数は運搬の前後で0個で増減はなく、ペリクルの外観にも異常は認められなかった。

（比較例１）
先ず、図３に示すようなペリクル収納容器を準備した。カバーのサイズは、外寸１１５０×８００ｍｍ、肉厚３ｍｍで、ＡＢＳ樹脂製である。さらに、トレーのペリクル載置部と同じ大きさの外寸４７４×７８２ｍｍの容器補強体を、厚さ５ｍｍのフレームを組み合わせて作製し、トレー下部にネジ止めして接合した。
次に、このようにして作製した収納容器のカバー内に、外寸が４７４×７８２ｍｍの予めペリクル膜上の異物数を計数した大型ペリクルを収納し、カバーを固定具を用いてトレーと固定し密封した。

このようにして作製したペリクル収納容器を、クリーンルーム内で5mの距離を2名の作業者が10往復の運搬を行った後、ペリクル膜上の0.5μｍ以上の異物数を計数したが、作業者が収納容器を持った時点で、容器が自重による撓みを生じていることが目視された。
運搬試験の結果、膜上の異物数が運搬前の0個から運搬後は10個に増加していた。さらに、ペリクル長手方向の粘着剤層に変形が見られた。また、ペリクルの膜接着剤層にカバーとのこすれで傷が生じていた。

本発明のペリクル収納容器は、取扱い及び搬送が容易で、リソグラフィ用大型ペリクルの収納容器として好適に用いられる。

ペリクルの全容を示す斜視図である。 図１に示したペリクルの縦断面図である。 本発明のペリクル収納容器の構成を示す概略図であり、（ａ）は全体の構成を示す斜視図であり、（ｂ）はその側面図、（ｃ）は平面図である。

Claims (6)

1. 一辺の長さが300mm以上で、外形が４辺より構成される枠体でペリクル膜を保持する大型ペリクルを収納する平面図で見る外形が四辺形の収納容器とこの収納容器を補強する外形が四辺形として構成される容器補強体と、前記容器補強体の短辺外縁付近に設けられている持ち運び用の取っ手と、よりなるペリクル収納体であって、該収納容器が樹脂で形成され、前記容器補強体の外形の少なくとも一対の向かい合う辺がこれに平行する収納容器の辺よりも前記取っ手が前記収納容器に触れない程度に長く、該収納容器が前記容器補強体に固定載置されてなることを特徴とするリソグラフィ用大型ペリクル収納体。
2. 容器補強体が金属製である請求項１に記載のリソグラフィ用大型ペリクル収納体。
3. 容器補強体が樹脂製である請求項１又は２に記載のリソグラフィ用大型ペリクル収納体。
4. 容器補強体が、樹脂と金属の複合材料からなる請求項１乃至３のいずれかに記載のリソグラフィ用大型ペリクル収納体。
5. 容器補強体が、樹脂と無機材料の複合材料からなる請求項１乃至３のいずれかに記載のリソグラフィ用大型ペリクル収納体。
6. 無機材料が炭素繊維である請求項５に記載のリソグラフィ用大型ペリクル収納体。
   

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