ペリクル及びペリクル膜の製造方法
【課題】ペリクル膜の自重垂れ下がり量を可及的に抑制できるペリクルを提供する。
【解決手段】ペリクルは、長方形状のペリクルフレーム１０にペリクル膜４４が貼付されたペリクル４２であって、複数本の太さが最大でも１００μｍの線状補強体１２が、ペリクル膜４４内に包有されて、ペリクルフレーム１０の互いに対向する長辺間に張設されている。ペリクル膜の製造方法は、平坦面にペリクル膜形成溶液を塗布して、形成予定のペリクル膜よりも薄層の下地層を形成する工程と、前記下地層上に線状補強体を張設する工程と、前記線状補強体を覆うように、前記ペリクル膜形成溶液を前記下地層上に塗布し、前記線状補強体を包有する所定厚さのペリクル膜を形成する工程とを具備する。
【解決手段】ペリクルは、長方形状のペリクルフレーム１０にペリクル膜４４が貼付されたペリクル４２であって、複数本の太さが最大でも１００μｍの線状補強体１２が、ペリクル膜４４内に包有されて、ペリクルフレーム１０の互いに対向する長辺間に張設されている。ペリクル膜の製造方法は、平坦面にペリクル膜形成溶液を塗布して、形成予定のペリクル膜よりも薄層の下地層を形成する工程と、前記下地層上に線状補強体を張設する工程と、前記線状補強体を覆うように、前記ペリクル膜形成溶液を前記下地層上に塗布し、前記線状補強体を包有する所定厚さのペリクル膜を形成する工程とを具備する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体デバイス、プリント基板或いは液晶ディスプレイ等を製造する際に、ゴミよけとして使用されるペリクル及びペリクル膜の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＬＳＩ、超ＬＳＩ等の半導体製造或は液晶ディスプレイ等の製造では、半導体ウエハー或いは液晶用原板に光を照射してパターンを作製する。この際に用いるフォトマスク或いはレチクル（以下、単にフォトマスクと称する）にゴミが付着していると、このゴミが光を吸収したり或いは光を曲げてしまうため、転写したパターンが変形したり、パターンのエッジががさついたものとなる。更に、パターンを転写した下地が黒く汚れたりするなど、転写したパターンの寸法、品質、外観などが損なわれるということがある。このため、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。そこで、フォトマスク表面にゴミよけとして、ペリクル膜を貼付したペリクルをフォトマスクに貼り付けて露光を行っている。
【０００３】
かかるペリクルとしては、例えば下記特許文献１に、上面側に透明なペリクル膜が貼付された四角形状のペリクルフレームの側面に、内外の気圧差によるペリクル膜の膨らみや凹みを解消する通気孔が開口され、この通気孔の開口部には、外部からの塵埃が内部に侵入しないようにフィルタが設けられたペリクルが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実公昭６３−３９７０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載されたペリクルは、その下面側をフォトマスクに貼り付けて露光機等に供給される。かかる露光に至る間に、フォトマスクはペリクルで覆われているため、異物はフォト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。このため、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、ペリクル膜上の異物は転写映像に何等の影響を与えない。
【０００６】
本発明者等の検討によれば、露光機内では、通常、フォトマスクのパターンの形成面が下向きとなるように配置される。このため、フォトマスクのパターン形成面に貼り付けられたペリクルも下向きとなる。下向きのペリクルでは、ペリクル膜が自重によって下方に垂れ下がり、凸状部が下方に突出する。この凸状部は、露光装置の部品と干渉する危険があるため、その突出量（自重垂れ下がり量）は所定値以下に抑制することを要する。一方、近年、液晶ディスプレイ等の製造では、フォトマスクの大型化が進展しており、大型のペリクルが要求されつつある。しかし、ペリクルの辺長が長くなるほど（ペリクルが大型化するほど）、ペリクル膜の自重が大きくなって、自重垂れ下がり量は大きくなるが、許容されるペリクル膜の自重垂れ下がり量は、最大でも０．８ｍｍ、好ましくは０．６ｍｍ以下である。
【０００７】
かかるペリクル膜の自重垂れ下がり量は、ペリクル膜の張力を大きくすると減少する傾向にあるが、ペリクル膜の張力が過大になると、ペリクルフレームの内側への撓み量も過大となって、ペリクルフレームの内寸が減少し、所定の露光面積が確保できなくなる。しかも、ペリクル膜の張力によるペリクルフレームの撓みにより、ペリクル膜の張力が緩和するため、ペリクル膜の張力調整によって自重垂れ下がり量を調整することは困難である。また、ペリクル膜の自重垂れ下がり量は、ペリクル内の気圧或いは温度の変化でも変動する。かかるペリクル内の気圧或いは温度の変化に対し、ペリクル内の圧力等を一定にすべく、通気孔が設けられているが、通気孔の開口部には、フィルタが取り付けられており、通気に対して抵抗となっている。このため、ペリクルの内外の環境を瞬時に一致させることは困難であり、ペリクル膜の自重垂れ下がり量が予定量を超えるおそれもある。
【０００８】
本発明は前記の課題を解決するためになされたもので、ペリクル膜の自重垂れ下がり量を可及的に抑制できるペリクル及びペリクル膜の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の目的を達成するためになされた、特許請求の範囲の請求項１に記載されたペリクルは、多角形状のペリクルフレームにペリクル膜が貼付されたペリクルであって、太さが最大でも１００μｍである、少なくとも一本の線状補強体が、前記ペリクル膜に接合されて、前記ペリクルフレームの互いに対向する二辺間に張設されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載されたペリクルは、請求項１に記載されているものであって、前記線状補強体は、その全体が前記ペリクル膜内に包有されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載されたペリクルは、請求項１に記載されているものであり、前記ペリクルフレームが、長方形状であって、長辺が最小でも１０００ｍｍであることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載されたペリクルは、請求項１に記載されているものであって、前記線状補強体が、金属製であることを特徴とする。
【００１３】
請求項５に記載されたペリクルは、請求項４に記載されているものであって、前記線状補強体が、鉄系合金製であることを特徴とする。
【００１４】
請求項６に記載されたペリクルは、請求項４に記載されているものであって、前記線状補強体が、ステンレス鋼製であることを特徴とする。
【００１５】
請求項７に記載されたペリクルは、請求項４に記載されているものであって、金属製の前記線状補強体は、表面に黒化処理が施されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項８に記載されたペリクルは、請求項１に記載されているものであって、前記線状補強体が、炭素繊維であることを特徴とする。
【００１７】
請求項９に記載されたペリクル膜の製造方法は、平坦面にペリクル膜形成溶液を塗布して、形成予定のペリクル膜よりも薄層の下地層を形成する工程と、前記下地層上に線状補強体を張設する工程と、前記線状補強体を覆うように、前記ペリクル膜形成溶液を前記下地層上に塗布し、前記線状補強体を包有する所定厚さのペリクル膜を形成する工程とを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係るペリクルは、そのペリクル膜を線状補強体で支持するため、ペリクル膜の自重垂れ下がり量を抑制できる。また、線状補強体は、太さが最大でも１００μｍのものであるため、フォトマスクのパターンを露光等する際に、焦点をフォトマスクのパターン上に合わせておけば、線状補強体はデフォーカスされて、露光品質に影響を及ぼすことはない。その結果、ペリクルを大型化しても、ペリクル膜の垂れ下がりが露光機等内で装置部材に干渉する危険性を解消できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係るペリクルの一例を示す斜視図である。
【図２】図１に示すペリクル膜に接合された線状補強体の状況を説明する部分拡大断面図である。
【図３】図１に示すペリクルをフォトマスクに装着した状態を説明する説明図である。
【図４】図１に示すペリクル膜の製造方法を説明する工程図である。
【図５】線状補強体の張設治具を示す斜視図である。
【図６】ペリクル膜の剥離治具を示す斜視図である。
【図７】ペリクル膜に接合された線状補強体の他の状況を説明する部分拡大断面図である。
【図８】図７に示すペリクル膜の製造方法を説明する工程図である。
【図９】本発明に係るペリクルの他の例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための形態を詳細に説明するが、本発明の範囲はこれらの形態に限定されるものではない。
【００２１】
本発明に係るペリクルの一例を図１に示す。図１に示すペリクル４２には、長方形状のペリクルフレーム１０が用いられている。このペリクルフレーム１０は、外周側及び内周側の角部は円弧状に面取りされている。ペリクルフレーム１０の長辺の外側面には、複数の通気孔１６が開口されており、外部からの塵埃の侵入を防止するようにフィルタ４７が開口部に貼り付けられている。更に、長辺の外側面には、ハンドリング用の凹部１８も形成されている。また、ペリクルフレーム１０の両短辺の各外側面及び長辺の中央部近傍にも、ハンドリング用の溝２２が形成されている。尚、ペリクルフレーム１０は、アルミニウム、ステンレス、ポリエチレン等の材料によって形成されている。
【００２２】
かかるペリクルフレーム１０の下端面には、フォトマスクに装着するためのマスク粘着層４６が形成され、セパレータ４８が貼付されている。マスク粘着層４６は、ポリブデン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂等で形成されている。また、ペリクルフレーム１０の上端面には、透明なペリクル膜４４が、ペリクル膜接着層（図示せず）によって接着されている。このペリクル膜４４は、光を良く透過させるニトロセルロース、酢酸セルロース又はフッ素樹脂等から形成されている。かかるペリクル膜４４には、複数本の線状補強体１２が、ペリクル膜４４に接合されて、ペリクルフレーム１０の互いに対向する長辺間に張設されている。かかる線状補強体１２は、ペリクル膜４４に接合されている。特に、太さが５０μｍ以下の線状補強体１２では、図２に示すように、ペリクル膜４４に包有されている状態で接合できる。かかる接合状態では、ペリクル膜４４と線状補強体１２の接着強度が極めて高くなり、線状補強体１２とペリクル膜４４の間で剥離が発生するおそれを解消できる。
【００２３】
線状補強体１２は、強度、信頼性、耐光性の観点から金属製のものが好ましい。金属としては、黄銅、銅、チタン及びその合金等が挙げられるが、炭素鋼、ピアノ線などの鉄系合金、特に耐食性の観点からステンレス鋼が好ましい。かかる金属製の線状補強体１２の表面には、黒色化処理されていることが好ましい。異物検査への影響を最小限とし且つ迷光を防ぐためである。黒色化処理としては、黒クロームメッキ、黒ニッケルメッキ、亜鉛メッキ黒クロメート処理、レイデント処理、パーカライジング等が挙げられる。また、艶消し処理として、メッキ処理に先だち表面を酸洗い等の手段で梨地処理することも好ましい。かかる線状補強体１２の断面形状は、製造の容易さ、取り扱い上の容易さから円形が好ましいが、四角形、六角形等の形状であってもよい。
【００２４】
線状補強体１２としては、炭素繊維を挙げることができる。炭素繊維は強度に優れ、紫外線に耐性があるためである。炭素繊維は、一般に撚り線として使用されるため、ヒゲ等の発生が懸念されるが、線状補強体１２が、図２に示すように、ペリクル膜４４に包有されることによって、その懸念も解消される。かかる線状補強体１２としては、紫外線非透過性の材料から形成されているものが求められる。紫外線透過性の材料から形成されている線状補強体１２を使用した場合、線状補強体１２がプリズムのような働きをして露光品質に影響を及ぼすおそれがあるからである。
【００２５】
図１及び図２に示すペリクル４２は、露光機等内では、図３に示すように、フォトマスク６２のパターン６４の形成面が下向きとなるように配置される。このため、フォトマスク６２のパターン形成面に貼り付けられたペリクル４２も下向きとなる。下向きのペリクル４２では、図３に示すように、ペリクル膜４４が自重によって下方に垂れ下がり、凸状部４４′が下方に突出する。図１及び図２に示すペリクル４２では、ペリクル膜４４が複数本の線状補強体１２によって支持されているため、凸状部４４′の突出量（自重垂れ下がり量Ａ）を抑制でき、凸状部４４′が露光機等の部品と干渉する懸念を解消できる。
【００２６】
図１及び図２に示すペリクル膜４４を製造する際には、図４（ａ）に示すように、石英ガラス等の成形基板３０の平滑な研磨面に、スリットダイ３２からペリクル膜溶液を吐出しつつ、下塗層４３ａを形成する。形成した下塗層４３ａには、ホットプレート、オーブン、ＩＲランプ等の加熱手段で加熱し乾燥、硬質化して下部層４４ａを形成する。下部層４４ａは、形成予定のペリクル膜４４よりも薄層である。具体的には、形成予定のペリクル膜４４の６０％以下、特に４０％以下とすることが好ましい。次いで、下部層４４ａ上に、図４（ｂ）に示すように、複数本の線状補強体１２を所定間隔で密着させる。この際に、図５に示す張設治具３４を用いることが好ましい。張設治具３４は、図５（ａ）に示すように、アルミニウム合金等の金属で形成された支持枠３７の側面に、所定間隔で開口したガイド孔３５，３５に、線状補強体１２が挿通されて両端がクランプ手段３６によって固定されて張設されている。この支持枠３７は、高さが成形基板３０よりも低く且つ内周面が成形基板３０の側面に摺接するサイズに形成されている。このため、図５（ｂ）に示すように、下地層４４ａを形成した成形基板３０の側面に、支持枠３７の内周面を摺接するように張設治具３４を装着すると、下部層４４ａ上に複数本の線状補強体１２を所定間隔で密着させることができる。尚、図４（ｂ）では、張設治具３４を省略した。
【００２７】
張設治具３４を用いて複数本の線状補強体１２を密着した下部層４４ａには、図４（ｃ）に示すように、スリットダイ３２からペリクル膜溶液を吐出しつつ、上塗層４３ｂを形成する。このスリットダイ３２の吐出口と下部層４４ａとの間隙Ｂは、上塗層４３ｂが複数本の線状補強体１２を覆い、且つ乾燥、硬化したとき、下部層４４ａと合わせて形成予定のペリクル膜４４の厚さとなるように調整する。形成した上塗層４３ｂは、静置してレベリングを行いつつ溶媒を乾燥させた後、ホットプレート、オーブン、ＩＲランプ等の加熱手段で加熱して溶媒を完全に蒸発、硬化して、図４（ｄ）に示す上部層４４ｂとする。上部層４４ｂは、下部層４４ａと一体化され、複数本の線状補強体１２を完全に包有するペリクル膜４４を形成できる。その後、成形基板３０に形成したペリクル膜４４を剥離する。その際には、張設治具３４の内周面に沿ってカッターナイフ等の切断手段を移動して複数本の線状補強体１２の端部を切断し、張設治具３４を取り外す。次いで、ペリクル膜４４に、図６に示すアルミニウム合金製等の枠体３８を接着した後、枠体３８を静かに持ち上げることによってペリクル膜４４を成形基板３０から剥離できる。
【００２８】
得られたペリクル膜４４を用いて図１に示すペリクル４２を形成する。その際には、アルミニウム合金製等の長方形状のペリクルフレーム１０の上端面に、シリコーン粘着剤等から成るペリクル膜接着層を介してペリクル膜４４が張設する。この際、ペリクル膜４４に包有された複数本の線状補強体１２の各々がペリクルフレーム１０の対向する長辺間に張設されるように、ペリクル膜４４の位置合わせを行う。ペリクルフレーム１０の下端面には、マスク粘着層４６を形成する。マスク粘着層４６は、アクリル粘着剤、ゴム系粘着剤、ホットメルト粘着剤、シリコーン粘着剤等によって形成する。このマスク粘着層４６の表面には、ＰＥＴ等の薄い樹脂フィルム上に離型剤層を設けたセパレータ４８を添付し、マスク粘着層４６を保護する。また、ペリクル４２の内外の気圧差によるペリクル膜４４の膨らみや凹みを解消するように、ペリクルフレーム１０の側面を貫通する通気孔１６には、外部から塵埃がペリクル４２内に侵入しないようフィルタ４７を設ける。
【００２９】
得られた図１に示すペリクル４２は、ペリクル膜４４に包有された複数本の線状補強体１２が、対向する長辺間に張設されており、図３に示すように、フォトマスク６２にペリクル膜４４が下向きに装着されても、ペリクル膜４４の自重垂れ下がり量Ａを可及的に小さくできる。辺長が最小でも１０００ｍｍの大型のペリクル４２、或いは辺長が２０００ｍｍを超える超大型のペリクル４２であっても、ペリクル膜４４の自重垂れ下がり量Ａを可及的に小さくでき、ペリクル膜４４と露光装置等の部品と干渉するおそれを解消できる。
【００３０】
線状補強体１２として太さ５０μｍを超えるものを使用する場合には、図２に示すようにペリクル膜４４に包有する状態で接合することは困難となるため、図７に示すように、線状補強体１２の一部がペリクル膜４４にめり込んだ状態で接合する。このような接合状態であっても、ペリクル膜４４が振動等しても、線状補強体１２との間で擦れ等が生じてペリクル膜４４にキズなどの損傷が発生するのを防止できる。更に、線状補強体１２がペリクル膜４４の外側に配置されおり、ペリクル４２内に異物を発生させるおそれを解消できる。但し、図７に示す接合状態であっても、線状補強体１２の太さは最大でも１００μｍとすべきである。太さが１００μｍを超える線状補強体１２は、ペリクル膜４４との接合が困難となり、露光の際に、フォトマスクへの光量に影響を与えるおそれがある。
【００３１】
図７に示す状態で複数本の線状補強体１２と接合されたペリクル膜４４は、図８に示す工程で得ることができる。先ず、図８（ａ）に示すように、石英製の成形基板３０の平滑な研磨面に、スリットダイ３２からペリクル膜溶液を吐出して塗布層４３ｃを形成する。次いで、塗布層４３ｃを半乾燥状態の半乾燥層４３ｄとした後、図８（ｂ）に示すように、半乾燥層４３ｄ上に複数本の線状補強体１２を押し付けて、線状補強体１２の一部を半乾燥層４３ｄに半固定した状態で自然乾燥する。この際に、図５（ａ）に示す張設治具３４を用いることが好ましい。その後、半乾燥層４３ｄを、オーブン、ホットプレート、ＩＲランプ等の加熱手段で加熱して、半乾燥層４３ｄの溶媒を完全に蒸発させて硬化し、図７に示すペリクル膜４４を得ることができる。かかる加熱の際に、半乾燥層４３ｄは軟化し、その上部に半固状態の線状補強体１２は、半乾燥層４３ｄに一部めり込み、いわば一部が融着されたような状態となる。
【００３２】
図１〜図８に示すペリクル４２では、長方形状のペリクルフレーム１０の対向する長辺間のペリクル膜４４に、複数本の線状補強体１２が張設されている。長方形状のペリクルフレーム１０では、長辺間が線状補強体１２の長さを短くでき最も効果的だからである。ペリクルフレーム１０がペリクル膜４４の張力による撓みが大きく発生する方向に繊維状補強体１２を張設すると、ペリクルフレーム１０が内側に撓んだ際に、ペリクル膜４４も収縮するが、接合されている線状補強体１２はペリクル膜４４と一緒に収縮できず、ペリクル膜４４の表面に突っ張りやウネリ等の欠陥が生じるおそれがある。そのため、ペリクルフレーム１０の長辺間が、短辺間の剛性よりも低く撓みが大きく発生する場合には、図９に示すように、ペリクルフレーム１０の対向する短辺間のペリクル膜４４に、複数本の線状補強体１２を張設してもよい。また、ペリクル膜４４の張力は、ペリクルフレーム１０の剛性とのバランスを考慮して決定することが好ましい。また、図１及び図９に示すペリクル４２では、線状補強体１２の本数は３本であるが、この本数は、ペリクル４２の大きさ、発生する自重垂れ下がり量Ａの大きさから適宜決定することができ、線状補強体１２の本数が１本となる場合もある。この場合は、ペリクル４２のペリクル膜４４の中央部を横切るように線状補強体１２を張設することが好ましい。尚、以上、説明してきたペリクル４２は、長方形状であったが、正方形や八角形であってもよい。
【実施例１】
【００３３】
以下、本発明の実施例を詳細に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００３４】
（実施例）
ペリクルフレーム１０の製作
Ａ５０５２アルミニウム合金材を用いて機械加工して、図１に示す長方形状のペリクルフレーム１０を製作した。長方形状のペリクルフレーム１０の外寸は２０００×２５００ｍｍ、同内寸は１９６０×２４６０ｍｍ、厚さは６．２ｍｍ、各角部の形状は内側Ｒ２、外側Ｒ６である。また、長辺にはハンドリング用として直径２．５ｍｍ、深さ２ｍｍのハンドリング用の凹部１８を各４箇所設け、短辺及び長辺の中央に高さ２ｍｍ、深さ３ｍｍの溝２２を設けた。また、両長辺には直径１．５ｍｍの通気孔１６を各１４箇所設けた。このペリクルフレーム１０をクリーンルームに搬入し、界面活性剤と純水でよく洗浄、乾燥させた。かかるペリクルフレーム１０には、その端面の一方側にペリクル膜接着層（図示せず）としてのシリコーン粘着剤を、他方の端面にマスク粘着層４６としてのシリコーン粘着剤(商品名ＫＲ３７００、信越化学工業株式会社製）をトルエンで希釈してエア加圧式ディスペンサにより塗布し、加熱してキュアした。形成したマスク粘着層４６には、離型剤を表面に付与したＰＥＴフィルムをカッティングプロッタによりペリクルフレーム１０とほぼ同形に切断加工して製作したセパレータ４８を貼り付けた。
【００３５】
ペリクル膜４４の製作
先ず、図３（ａ）に示すように、２２００×２５８０×厚さ２２ｍｍの平滑に研磨した石英製の成形基板３０上に、スリットダイ３２を一定速度で移動し、フッ素系ポリマー（商品名サイトップ、旭硝子株式会社製）を溶解したペリクル膜溶液を塗布して下塗層４３ａを形成した。この際の塗布量は、乾燥後の膜厚が２．０μｍとなるよう設定した。塗布後に下塗層４３ａを一定時間静置して溶媒をある程度自然乾燥させた後、ＩＲランプ（図示しない）で１８０℃に加熱し溶媒を乾燥、硬化して、下部層４４ａを形成した。
【００３６】
次に、線状補強体１２として、直径１６μｍの高張力ステンレス鋼線（商品名；ＰＤワイヤφ０．０１６、鈴木金属工業株式会社製）を塩酸で酸洗いした後、黒クロームメッキを施して直径２０μｍに仕上げた。この線状補強体１２の３本を、図５に示すアルミニウム合金製の張設治具３４に弛みがないよう張設し、クリーンルーム内で界面活性剤と純水でよく洗浄し完全に乾燥させた。この張設治具３４の支持枠３７は、内寸が２２０２×２５８２×厚さ２１ｍｍであった。かかる支持枠３７に穿設したガイド孔３５，３５に、線状補強体１２を通して張設し、その端部をネジによるクランプ手段３６で固定した。この張設治具３４を、スリットコーターの定盤（図示しない）上に設置した成形基板３０に、図４（ｂ）に示すように嵌め合わせることによって、張設治具３４に張設した３本の線状補強体１２を、図４（ｂ）に示すように、成形基板３０上に形成した下部層４４ａに密着させることができる。
【００３７】
更に、成形基板３０をスリットコーターの定盤（図示しない）に真空吸着し、線状補強体１２を載置した下部層４４ａの面上を、図４（ｃ）に示すように、スリットダイ３２を一定速度で移動させながら前述したフッ素系ポリマーのペリクル膜溶液を塗布して上塗層４３ｂを形成する。このとき、線状補強体１２にスリットダイ３２の先端が接触しないように、スリットダイ３２の吐出口と下部層４４ａとの間隙Ｂを２００μｍとした。また、この上塗層４３ｂの厚さは、乾燥後の膜厚が４．０μｍとなるように設定した。その後、成形基板３０を、張設治具３４がズレないよう注意しながら静置台（図示しない）に移動し、上塗層４３ｂをレベリングしながらしばらく風乾した後、ＩＲランプ（図示しない）にて１８０℃まで加熱し、溶媒を完全に蒸発させて硬化した上部層４４ｂを得た。上部層４４ｂは、下部層４４ａと一体化されて、３本の線状補強体１２を包有するペリクル膜４４を得ることができる。
【００３８】
ペリクル膜４４に包有される線状補強体１２を、張設治具３４の支持枠３７内側でカッターナイフを用いて切断し、張設治具３４を成形基板３０から取り外した。更に、成形基板３０上に形成したペリクル膜４４は、図６に示すように、成形基板３０とほぼ同外形に形成した、アルミニウム合金製の枠体３８を接着した後、枠体３８を静かに持ち上げることによってペリクル膜４４を成形基板３０から剥離し、３本の線状補強体１２が包有された厚さ６μｍのペリクル膜４４を得ることができた。
【００３９】
ペリクル４２の製作
先に製作したペリクルフレーム１０のペリクル膜接着層に、作成したペリクル膜４４を接着し、ペリクルフレーム１０の周囲の不要なペリクル膜４４をカッターナイフにて切断除去し、図１に示すペリクル４２を完成した。
【００４０】
評価
作成したペリクル４２をクリーンルーム内の暗室に持ち込み、光量４０万ルクスの集光ランプにてペリクル膜４４の膜面を検査した。その結果、線状補強体１２付近においても特に異物発生などの異常は見られなかった。また、検査時、線状補強体１２の表面反射は十分に抑制されており、異物検査に支障とはならなかった。また、平面度５μｍの定盤面（図示しない）から一定の間隙を介してペリクル４２を水平に設置し、ペリクル膜４４の自重垂れ下がり量Ａ（図３）を計測した。その結果、自重垂れ下がり量Ａはペリクル膜４４の中央で最大値となり、０．３ｍｍであった。更に、直径２ｍｍのエアーガンを用いて、ペリクル膜４４に対して一次圧４．０ｋｇｆ／ｃｍ２でエアブローを行い、線状補強体１２とペリクル膜４４の接着具合を確認したが、剥離が生じることはなく、強固に接着していた。以上のことから、このペリクル４２は通常のペリクルとして使用するにあたり何ら問題のないものであることが確認された。
【００４１】
（比較例）
実施例において、ペリクル膜溶液の塗布を一回にし、且つ線状補強体１２を包有しなかったことの他は、実施例と同様にして厚さ６μｍのペリクル膜を製作した。製作したペリクル膜を、実施例で作成したと同様のペリクルフレーム１０に接着してペリクルを得た。得られたペリクルについて、実施例と同様の評価を行ったところ、ペリクル膜の自重垂れ下がり量Ａはペリクルの中央部で０．９ｍｍであった。実施例のペリクル４２の自重垂れ下がり量Ａよりも大きいものであった。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明に係るペリクルは、そのペリクル膜を線状補強体で支持するため、ペリクル膜の自重垂れ下がり量を抑制でき、露光機等内で装置部材に干渉する危険性を解消できる。このため、ペリクルの大型化を図ることができる。
【符号の説明】
【００４３】
１０はペリクルフレーム、１２は線状補強体、１６は通気孔、１８は凹部、２２は溝、３０は成形基板、３２はスリットダイ、３４は張設治具、３５はガイド孔、３６はクランプ手段、３７は支持枠、３８は枠体、４２はペリクル、４３ａは下塗層、４３ｂは上塗層、４３ｃは塗布層、４３ｄは半乾燥層、４４はペリクル膜、４４ａは下部層、４４ｂは上部層、４４′は凸状部、４６はマスク粘着層、４７はフィルタ、４８はセパレータ、６４はパターン、Ａは自重垂れ下がり量である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体デバイス、プリント基板或いは液晶ディスプレイ等を製造する際に、ゴミよけとして使用されるペリクル及びペリクル膜の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＬＳＩ、超ＬＳＩ等の半導体製造或は液晶ディスプレイ等の製造では、半導体ウエハー或いは液晶用原板に光を照射してパターンを作製する。この際に用いるフォトマスク或いはレチクル（以下、単にフォトマスクと称する）にゴミが付着していると、このゴミが光を吸収したり或いは光を曲げてしまうため、転写したパターンが変形したり、パターンのエッジががさついたものとなる。更に、パターンを転写した下地が黒く汚れたりするなど、転写したパターンの寸法、品質、外観などが損なわれるということがある。このため、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。そこで、フォトマスク表面にゴミよけとして、ペリクル膜を貼付したペリクルをフォトマスクに貼り付けて露光を行っている。
【０００３】
かかるペリクルとしては、例えば下記特許文献１に、上面側に透明なペリクル膜が貼付された四角形状のペリクルフレームの側面に、内外の気圧差によるペリクル膜の膨らみや凹みを解消する通気孔が開口され、この通気孔の開口部には、外部からの塵埃が内部に侵入しないようにフィルタが設けられたペリクルが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実公昭６３−３９７０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載されたペリクルは、その下面側をフォトマスクに貼り付けて露光機等に供給される。かかる露光に至る間に、フォトマスクはペリクルで覆われているため、異物はフォト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。このため、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、ペリクル膜上の異物は転写映像に何等の影響を与えない。
【０００６】
本発明者等の検討によれば、露光機内では、通常、フォトマスクのパターンの形成面が下向きとなるように配置される。このため、フォトマスクのパターン形成面に貼り付けられたペリクルも下向きとなる。下向きのペリクルでは、ペリクル膜が自重によって下方に垂れ下がり、凸状部が下方に突出する。この凸状部は、露光装置の部品と干渉する危険があるため、その突出量（自重垂れ下がり量）は所定値以下に抑制することを要する。一方、近年、液晶ディスプレイ等の製造では、フォトマスクの大型化が進展しており、大型のペリクルが要求されつつある。しかし、ペリクルの辺長が長くなるほど（ペリクルが大型化するほど）、ペリクル膜の自重が大きくなって、自重垂れ下がり量は大きくなるが、許容されるペリクル膜の自重垂れ下がり量は、最大でも０．８ｍｍ、好ましくは０．６ｍｍ以下である。
【０００７】
かかるペリクル膜の自重垂れ下がり量は、ペリクル膜の張力を大きくすると減少する傾向にあるが、ペリクル膜の張力が過大になると、ペリクルフレームの内側への撓み量も過大となって、ペリクルフレームの内寸が減少し、所定の露光面積が確保できなくなる。しかも、ペリクル膜の張力によるペリクルフレームの撓みにより、ペリクル膜の張力が緩和するため、ペリクル膜の張力調整によって自重垂れ下がり量を調整することは困難である。また、ペリクル膜の自重垂れ下がり量は、ペリクル内の気圧或いは温度の変化でも変動する。かかるペリクル内の気圧或いは温度の変化に対し、ペリクル内の圧力等を一定にすべく、通気孔が設けられているが、通気孔の開口部には、フィルタが取り付けられており、通気に対して抵抗となっている。このため、ペリクルの内外の環境を瞬時に一致させることは困難であり、ペリクル膜の自重垂れ下がり量が予定量を超えるおそれもある。
【０００８】
本発明は前記の課題を解決するためになされたもので、ペリクル膜の自重垂れ下がり量を可及的に抑制できるペリクル及びペリクル膜の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の目的を達成するためになされた、特許請求の範囲の請求項１に記載されたペリクルは、多角形状のペリクルフレームにペリクル膜が貼付されたペリクルであって、太さが最大でも１００μｍである、少なくとも一本の線状補強体が、前記ペリクル膜に接合されて、前記ペリクルフレームの互いに対向する二辺間に張設されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載されたペリクルは、請求項１に記載されているものであって、前記線状補強体は、その全体が前記ペリクル膜内に包有されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載されたペリクルは、請求項１に記載されているものであり、前記ペリクルフレームが、長方形状であって、長辺が最小でも１０００ｍｍであることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載されたペリクルは、請求項１に記載されているものであって、前記線状補強体が、金属製であることを特徴とする。
【００１３】
請求項５に記載されたペリクルは、請求項４に記載されているものであって、前記線状補強体が、鉄系合金製であることを特徴とする。
【００１４】
請求項６に記載されたペリクルは、請求項４に記載されているものであって、前記線状補強体が、ステンレス鋼製であることを特徴とする。
【００１５】
請求項７に記載されたペリクルは、請求項４に記載されているものであって、金属製の前記線状補強体は、表面に黒化処理が施されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項８に記載されたペリクルは、請求項１に記載されているものであって、前記線状補強体が、炭素繊維であることを特徴とする。
【００１７】
請求項９に記載されたペリクル膜の製造方法は、平坦面にペリクル膜形成溶液を塗布して、形成予定のペリクル膜よりも薄層の下地層を形成する工程と、前記下地層上に線状補強体を張設する工程と、前記線状補強体を覆うように、前記ペリクル膜形成溶液を前記下地層上に塗布し、前記線状補強体を包有する所定厚さのペリクル膜を形成する工程とを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係るペリクルは、そのペリクル膜を線状補強体で支持するため、ペリクル膜の自重垂れ下がり量を抑制できる。また、線状補強体は、太さが最大でも１００μｍのものであるため、フォトマスクのパターンを露光等する際に、焦点をフォトマスクのパターン上に合わせておけば、線状補強体はデフォーカスされて、露光品質に影響を及ぼすことはない。その結果、ペリクルを大型化しても、ペリクル膜の垂れ下がりが露光機等内で装置部材に干渉する危険性を解消できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係るペリクルの一例を示す斜視図である。
【図２】図１に示すペリクル膜に接合された線状補強体の状況を説明する部分拡大断面図である。
【図３】図１に示すペリクルをフォトマスクに装着した状態を説明する説明図である。
【図４】図１に示すペリクル膜の製造方法を説明する工程図である。
【図５】線状補強体の張設治具を示す斜視図である。
【図６】ペリクル膜の剥離治具を示す斜視図である。
【図７】ペリクル膜に接合された線状補強体の他の状況を説明する部分拡大断面図である。
【図８】図７に示すペリクル膜の製造方法を説明する工程図である。
【図９】本発明に係るペリクルの他の例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための形態を詳細に説明するが、本発明の範囲はこれらの形態に限定されるものではない。
【００２１】
本発明に係るペリクルの一例を図１に示す。図１に示すペリクル４２には、長方形状のペリクルフレーム１０が用いられている。このペリクルフレーム１０は、外周側及び内周側の角部は円弧状に面取りされている。ペリクルフレーム１０の長辺の外側面には、複数の通気孔１６が開口されており、外部からの塵埃の侵入を防止するようにフィルタ４７が開口部に貼り付けられている。更に、長辺の外側面には、ハンドリング用の凹部１８も形成されている。また、ペリクルフレーム１０の両短辺の各外側面及び長辺の中央部近傍にも、ハンドリング用の溝２２が形成されている。尚、ペリクルフレーム１０は、アルミニウム、ステンレス、ポリエチレン等の材料によって形成されている。
【００２２】
かかるペリクルフレーム１０の下端面には、フォトマスクに装着するためのマスク粘着層４６が形成され、セパレータ４８が貼付されている。マスク粘着層４６は、ポリブデン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂等で形成されている。また、ペリクルフレーム１０の上端面には、透明なペリクル膜４４が、ペリクル膜接着層（図示せず）によって接着されている。このペリクル膜４４は、光を良く透過させるニトロセルロース、酢酸セルロース又はフッ素樹脂等から形成されている。かかるペリクル膜４４には、複数本の線状補強体１２が、ペリクル膜４４に接合されて、ペリクルフレーム１０の互いに対向する長辺間に張設されている。かかる線状補強体１２は、ペリクル膜４４に接合されている。特に、太さが５０μｍ以下の線状補強体１２では、図２に示すように、ペリクル膜４４に包有されている状態で接合できる。かかる接合状態では、ペリクル膜４４と線状補強体１２の接着強度が極めて高くなり、線状補強体１２とペリクル膜４４の間で剥離が発生するおそれを解消できる。
【００２３】
線状補強体１２は、強度、信頼性、耐光性の観点から金属製のものが好ましい。金属としては、黄銅、銅、チタン及びその合金等が挙げられるが、炭素鋼、ピアノ線などの鉄系合金、特に耐食性の観点からステンレス鋼が好ましい。かかる金属製の線状補強体１２の表面には、黒色化処理されていることが好ましい。異物検査への影響を最小限とし且つ迷光を防ぐためである。黒色化処理としては、黒クロームメッキ、黒ニッケルメッキ、亜鉛メッキ黒クロメート処理、レイデント処理、パーカライジング等が挙げられる。また、艶消し処理として、メッキ処理に先だち表面を酸洗い等の手段で梨地処理することも好ましい。かかる線状補強体１２の断面形状は、製造の容易さ、取り扱い上の容易さから円形が好ましいが、四角形、六角形等の形状であってもよい。
【００２４】
線状補強体１２としては、炭素繊維を挙げることができる。炭素繊維は強度に優れ、紫外線に耐性があるためである。炭素繊維は、一般に撚り線として使用されるため、ヒゲ等の発生が懸念されるが、線状補強体１２が、図２に示すように、ペリクル膜４４に包有されることによって、その懸念も解消される。かかる線状補強体１２としては、紫外線非透過性の材料から形成されているものが求められる。紫外線透過性の材料から形成されている線状補強体１２を使用した場合、線状補強体１２がプリズムのような働きをして露光品質に影響を及ぼすおそれがあるからである。
【００２５】
図１及び図２に示すペリクル４２は、露光機等内では、図３に示すように、フォトマスク６２のパターン６４の形成面が下向きとなるように配置される。このため、フォトマスク６２のパターン形成面に貼り付けられたペリクル４２も下向きとなる。下向きのペリクル４２では、図３に示すように、ペリクル膜４４が自重によって下方に垂れ下がり、凸状部４４′が下方に突出する。図１及び図２に示すペリクル４２では、ペリクル膜４４が複数本の線状補強体１２によって支持されているため、凸状部４４′の突出量（自重垂れ下がり量Ａ）を抑制でき、凸状部４４′が露光機等の部品と干渉する懸念を解消できる。
【００２６】
図１及び図２に示すペリクル膜４４を製造する際には、図４（ａ）に示すように、石英ガラス等の成形基板３０の平滑な研磨面に、スリットダイ３２からペリクル膜溶液を吐出しつつ、下塗層４３ａを形成する。形成した下塗層４３ａには、ホットプレート、オーブン、ＩＲランプ等の加熱手段で加熱し乾燥、硬質化して下部層４４ａを形成する。下部層４４ａは、形成予定のペリクル膜４４よりも薄層である。具体的には、形成予定のペリクル膜４４の６０％以下、特に４０％以下とすることが好ましい。次いで、下部層４４ａ上に、図４（ｂ）に示すように、複数本の線状補強体１２を所定間隔で密着させる。この際に、図５に示す張設治具３４を用いることが好ましい。張設治具３４は、図５（ａ）に示すように、アルミニウム合金等の金属で形成された支持枠３７の側面に、所定間隔で開口したガイド孔３５，３５に、線状補強体１２が挿通されて両端がクランプ手段３６によって固定されて張設されている。この支持枠３７は、高さが成形基板３０よりも低く且つ内周面が成形基板３０の側面に摺接するサイズに形成されている。このため、図５（ｂ）に示すように、下地層４４ａを形成した成形基板３０の側面に、支持枠３７の内周面を摺接するように張設治具３４を装着すると、下部層４４ａ上に複数本の線状補強体１２を所定間隔で密着させることができる。尚、図４（ｂ）では、張設治具３４を省略した。
【００２７】
張設治具３４を用いて複数本の線状補強体１２を密着した下部層４４ａには、図４（ｃ）に示すように、スリットダイ３２からペリクル膜溶液を吐出しつつ、上塗層４３ｂを形成する。このスリットダイ３２の吐出口と下部層４４ａとの間隙Ｂは、上塗層４３ｂが複数本の線状補強体１２を覆い、且つ乾燥、硬化したとき、下部層４４ａと合わせて形成予定のペリクル膜４４の厚さとなるように調整する。形成した上塗層４３ｂは、静置してレベリングを行いつつ溶媒を乾燥させた後、ホットプレート、オーブン、ＩＲランプ等の加熱手段で加熱して溶媒を完全に蒸発、硬化して、図４（ｄ）に示す上部層４４ｂとする。上部層４４ｂは、下部層４４ａと一体化され、複数本の線状補強体１２を完全に包有するペリクル膜４４を形成できる。その後、成形基板３０に形成したペリクル膜４４を剥離する。その際には、張設治具３４の内周面に沿ってカッターナイフ等の切断手段を移動して複数本の線状補強体１２の端部を切断し、張設治具３４を取り外す。次いで、ペリクル膜４４に、図６に示すアルミニウム合金製等の枠体３８を接着した後、枠体３８を静かに持ち上げることによってペリクル膜４４を成形基板３０から剥離できる。
【００２８】
得られたペリクル膜４４を用いて図１に示すペリクル４２を形成する。その際には、アルミニウム合金製等の長方形状のペリクルフレーム１０の上端面に、シリコーン粘着剤等から成るペリクル膜接着層を介してペリクル膜４４が張設する。この際、ペリクル膜４４に包有された複数本の線状補強体１２の各々がペリクルフレーム１０の対向する長辺間に張設されるように、ペリクル膜４４の位置合わせを行う。ペリクルフレーム１０の下端面には、マスク粘着層４６を形成する。マスク粘着層４６は、アクリル粘着剤、ゴム系粘着剤、ホットメルト粘着剤、シリコーン粘着剤等によって形成する。このマスク粘着層４６の表面には、ＰＥＴ等の薄い樹脂フィルム上に離型剤層を設けたセパレータ４８を添付し、マスク粘着層４６を保護する。また、ペリクル４２の内外の気圧差によるペリクル膜４４の膨らみや凹みを解消するように、ペリクルフレーム１０の側面を貫通する通気孔１６には、外部から塵埃がペリクル４２内に侵入しないようフィルタ４７を設ける。
【００２９】
得られた図１に示すペリクル４２は、ペリクル膜４４に包有された複数本の線状補強体１２が、対向する長辺間に張設されており、図３に示すように、フォトマスク６２にペリクル膜４４が下向きに装着されても、ペリクル膜４４の自重垂れ下がり量Ａを可及的に小さくできる。辺長が最小でも１０００ｍｍの大型のペリクル４２、或いは辺長が２０００ｍｍを超える超大型のペリクル４２であっても、ペリクル膜４４の自重垂れ下がり量Ａを可及的に小さくでき、ペリクル膜４４と露光装置等の部品と干渉するおそれを解消できる。
【００３０】
線状補強体１２として太さ５０μｍを超えるものを使用する場合には、図２に示すようにペリクル膜４４に包有する状態で接合することは困難となるため、図７に示すように、線状補強体１２の一部がペリクル膜４４にめり込んだ状態で接合する。このような接合状態であっても、ペリクル膜４４が振動等しても、線状補強体１２との間で擦れ等が生じてペリクル膜４４にキズなどの損傷が発生するのを防止できる。更に、線状補強体１２がペリクル膜４４の外側に配置されおり、ペリクル４２内に異物を発生させるおそれを解消できる。但し、図７に示す接合状態であっても、線状補強体１２の太さは最大でも１００μｍとすべきである。太さが１００μｍを超える線状補強体１２は、ペリクル膜４４との接合が困難となり、露光の際に、フォトマスクへの光量に影響を与えるおそれがある。
【００３１】
図７に示す状態で複数本の線状補強体１２と接合されたペリクル膜４４は、図８に示す工程で得ることができる。先ず、図８（ａ）に示すように、石英製の成形基板３０の平滑な研磨面に、スリットダイ３２からペリクル膜溶液を吐出して塗布層４３ｃを形成する。次いで、塗布層４３ｃを半乾燥状態の半乾燥層４３ｄとした後、図８（ｂ）に示すように、半乾燥層４３ｄ上に複数本の線状補強体１２を押し付けて、線状補強体１２の一部を半乾燥層４３ｄに半固定した状態で自然乾燥する。この際に、図５（ａ）に示す張設治具３４を用いることが好ましい。その後、半乾燥層４３ｄを、オーブン、ホットプレート、ＩＲランプ等の加熱手段で加熱して、半乾燥層４３ｄの溶媒を完全に蒸発させて硬化し、図７に示すペリクル膜４４を得ることができる。かかる加熱の際に、半乾燥層４３ｄは軟化し、その上部に半固状態の線状補強体１２は、半乾燥層４３ｄに一部めり込み、いわば一部が融着されたような状態となる。
【００３２】
図１〜図８に示すペリクル４２では、長方形状のペリクルフレーム１０の対向する長辺間のペリクル膜４４に、複数本の線状補強体１２が張設されている。長方形状のペリクルフレーム１０では、長辺間が線状補強体１２の長さを短くでき最も効果的だからである。ペリクルフレーム１０がペリクル膜４４の張力による撓みが大きく発生する方向に繊維状補強体１２を張設すると、ペリクルフレーム１０が内側に撓んだ際に、ペリクル膜４４も収縮するが、接合されている線状補強体１２はペリクル膜４４と一緒に収縮できず、ペリクル膜４４の表面に突っ張りやウネリ等の欠陥が生じるおそれがある。そのため、ペリクルフレーム１０の長辺間が、短辺間の剛性よりも低く撓みが大きく発生する場合には、図９に示すように、ペリクルフレーム１０の対向する短辺間のペリクル膜４４に、複数本の線状補強体１２を張設してもよい。また、ペリクル膜４４の張力は、ペリクルフレーム１０の剛性とのバランスを考慮して決定することが好ましい。また、図１及び図９に示すペリクル４２では、線状補強体１２の本数は３本であるが、この本数は、ペリクル４２の大きさ、発生する自重垂れ下がり量Ａの大きさから適宜決定することができ、線状補強体１２の本数が１本となる場合もある。この場合は、ペリクル４２のペリクル膜４４の中央部を横切るように線状補強体１２を張設することが好ましい。尚、以上、説明してきたペリクル４２は、長方形状であったが、正方形や八角形であってもよい。
【実施例１】
【００３３】
以下、本発明の実施例を詳細に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００３４】
（実施例）
ペリクルフレーム１０の製作
Ａ５０５２アルミニウム合金材を用いて機械加工して、図１に示す長方形状のペリクルフレーム１０を製作した。長方形状のペリクルフレーム１０の外寸は２０００×２５００ｍｍ、同内寸は１９６０×２４６０ｍｍ、厚さは６．２ｍｍ、各角部の形状は内側Ｒ２、外側Ｒ６である。また、長辺にはハンドリング用として直径２．５ｍｍ、深さ２ｍｍのハンドリング用の凹部１８を各４箇所設け、短辺及び長辺の中央に高さ２ｍｍ、深さ３ｍｍの溝２２を設けた。また、両長辺には直径１．５ｍｍの通気孔１６を各１４箇所設けた。このペリクルフレーム１０をクリーンルームに搬入し、界面活性剤と純水でよく洗浄、乾燥させた。かかるペリクルフレーム１０には、その端面の一方側にペリクル膜接着層（図示せず）としてのシリコーン粘着剤を、他方の端面にマスク粘着層４６としてのシリコーン粘着剤(商品名ＫＲ３７００、信越化学工業株式会社製）をトルエンで希釈してエア加圧式ディスペンサにより塗布し、加熱してキュアした。形成したマスク粘着層４６には、離型剤を表面に付与したＰＥＴフィルムをカッティングプロッタによりペリクルフレーム１０とほぼ同形に切断加工して製作したセパレータ４８を貼り付けた。
【００３５】
ペリクル膜４４の製作
先ず、図３（ａ）に示すように、２２００×２５８０×厚さ２２ｍｍの平滑に研磨した石英製の成形基板３０上に、スリットダイ３２を一定速度で移動し、フッ素系ポリマー（商品名サイトップ、旭硝子株式会社製）を溶解したペリクル膜溶液を塗布して下塗層４３ａを形成した。この際の塗布量は、乾燥後の膜厚が２．０μｍとなるよう設定した。塗布後に下塗層４３ａを一定時間静置して溶媒をある程度自然乾燥させた後、ＩＲランプ（図示しない）で１８０℃に加熱し溶媒を乾燥、硬化して、下部層４４ａを形成した。
【００３６】
次に、線状補強体１２として、直径１６μｍの高張力ステンレス鋼線（商品名；ＰＤワイヤφ０．０１６、鈴木金属工業株式会社製）を塩酸で酸洗いした後、黒クロームメッキを施して直径２０μｍに仕上げた。この線状補強体１２の３本を、図５に示すアルミニウム合金製の張設治具３４に弛みがないよう張設し、クリーンルーム内で界面活性剤と純水でよく洗浄し完全に乾燥させた。この張設治具３４の支持枠３７は、内寸が２２０２×２５８２×厚さ２１ｍｍであった。かかる支持枠３７に穿設したガイド孔３５，３５に、線状補強体１２を通して張設し、その端部をネジによるクランプ手段３６で固定した。この張設治具３４を、スリットコーターの定盤（図示しない）上に設置した成形基板３０に、図４（ｂ）に示すように嵌め合わせることによって、張設治具３４に張設した３本の線状補強体１２を、図４（ｂ）に示すように、成形基板３０上に形成した下部層４４ａに密着させることができる。
【００３７】
更に、成形基板３０をスリットコーターの定盤（図示しない）に真空吸着し、線状補強体１２を載置した下部層４４ａの面上を、図４（ｃ）に示すように、スリットダイ３２を一定速度で移動させながら前述したフッ素系ポリマーのペリクル膜溶液を塗布して上塗層４３ｂを形成する。このとき、線状補強体１２にスリットダイ３２の先端が接触しないように、スリットダイ３２の吐出口と下部層４４ａとの間隙Ｂを２００μｍとした。また、この上塗層４３ｂの厚さは、乾燥後の膜厚が４．０μｍとなるように設定した。その後、成形基板３０を、張設治具３４がズレないよう注意しながら静置台（図示しない）に移動し、上塗層４３ｂをレベリングしながらしばらく風乾した後、ＩＲランプ（図示しない）にて１８０℃まで加熱し、溶媒を完全に蒸発させて硬化した上部層４４ｂを得た。上部層４４ｂは、下部層４４ａと一体化されて、３本の線状補強体１２を包有するペリクル膜４４を得ることができる。
【００３８】
ペリクル膜４４に包有される線状補強体１２を、張設治具３４の支持枠３７内側でカッターナイフを用いて切断し、張設治具３４を成形基板３０から取り外した。更に、成形基板３０上に形成したペリクル膜４４は、図６に示すように、成形基板３０とほぼ同外形に形成した、アルミニウム合金製の枠体３８を接着した後、枠体３８を静かに持ち上げることによってペリクル膜４４を成形基板３０から剥離し、３本の線状補強体１２が包有された厚さ６μｍのペリクル膜４４を得ることができた。
【００３９】
ペリクル４２の製作
先に製作したペリクルフレーム１０のペリクル膜接着層に、作成したペリクル膜４４を接着し、ペリクルフレーム１０の周囲の不要なペリクル膜４４をカッターナイフにて切断除去し、図１に示すペリクル４２を完成した。
【００４０】
評価
作成したペリクル４２をクリーンルーム内の暗室に持ち込み、光量４０万ルクスの集光ランプにてペリクル膜４４の膜面を検査した。その結果、線状補強体１２付近においても特に異物発生などの異常は見られなかった。また、検査時、線状補強体１２の表面反射は十分に抑制されており、異物検査に支障とはならなかった。また、平面度５μｍの定盤面（図示しない）から一定の間隙を介してペリクル４２を水平に設置し、ペリクル膜４４の自重垂れ下がり量Ａ（図３）を計測した。その結果、自重垂れ下がり量Ａはペリクル膜４４の中央で最大値となり、０．３ｍｍであった。更に、直径２ｍｍのエアーガンを用いて、ペリクル膜４４に対して一次圧４．０ｋｇｆ／ｃｍ２でエアブローを行い、線状補強体１２とペリクル膜４４の接着具合を確認したが、剥離が生じることはなく、強固に接着していた。以上のことから、このペリクル４２は通常のペリクルとして使用するにあたり何ら問題のないものであることが確認された。
【００４１】
（比較例）
実施例において、ペリクル膜溶液の塗布を一回にし、且つ線状補強体１２を包有しなかったことの他は、実施例と同様にして厚さ６μｍのペリクル膜を製作した。製作したペリクル膜を、実施例で作成したと同様のペリクルフレーム１０に接着してペリクルを得た。得られたペリクルについて、実施例と同様の評価を行ったところ、ペリクル膜の自重垂れ下がり量Ａはペリクルの中央部で０．９ｍｍであった。実施例のペリクル４２の自重垂れ下がり量Ａよりも大きいものであった。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明に係るペリクルは、そのペリクル膜を線状補強体で支持するため、ペリクル膜の自重垂れ下がり量を抑制でき、露光機等内で装置部材に干渉する危険性を解消できる。このため、ペリクルの大型化を図ることができる。
【符号の説明】
【００４３】
１０はペリクルフレーム、１２は線状補強体、１６は通気孔、１８は凹部、２２は溝、３０は成形基板、３２はスリットダイ、３４は張設治具、３５はガイド孔、３６はクランプ手段、３７は支持枠、３８は枠体、４２はペリクル、４３ａは下塗層、４３ｂは上塗層、４３ｃは塗布層、４３ｄは半乾燥層、４４はペリクル膜、４４ａは下部層、４４ｂは上部層、４４′は凸状部、４６はマスク粘着層、４７はフィルタ、４８はセパレータ、６４はパターン、Ａは自重垂れ下がり量である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多角形状のペリクルフレームにペリクル膜が貼付されたペリクルであって、太さが最大でも１００μｍである、少なくとも一本の線状補強体が、前記ペリクル膜に接合されて、前記ペリクルフレームの互いに対向する二辺間に張設されていることを特徴とするペリクル。
【請求項２】
前記線状補強体は、その全体が前記ペリクル膜内に包有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。
【請求項３】
前記ペリクルフレームが、長方形状であって、長辺が最小でも１０００ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載のペリクル。
【請求項４】
前記線状補強体が、金属製であることを特徴とする請求項１に記載のペリクル。
【請求項５】
前記線状補強体が、鉄系合金製であることを特徴とする請求項４に記載のペリクル。
【請求項６】
前記線状補強体が、ステンレス鋼製であることを特徴とする請求項４に記載のペリクル。
【請求項７】
金属製の前記線状補強体は、表面に黒化処理が施されていることを特徴とする請求項４に記載のペリクル。
【請求項８】
前記線状補強体が、炭素繊維であることを特徴とする請求項１に記載のペリクル。
【請求項９】
平坦面にペリクル膜形成溶液を塗布して、形成予定のペリクル膜よりも薄層の下地層を形成する工程と、
前記下地層上に線状補強体を張設する工程と、
前記線状補強体を覆うように、前記ペリクル膜形成溶液を前記下地層上に塗布し、前記線状補強体を包有する所定厚さのペリクル膜を形成する工程とを具備することを特徴とするペリクル膜の製造方法。
【請求項１】
多角形状のペリクルフレームにペリクル膜が貼付されたペリクルであって、太さが最大でも１００μｍである、少なくとも一本の線状補強体が、前記ペリクル膜に接合されて、前記ペリクルフレームの互いに対向する二辺間に張設されていることを特徴とするペリクル。
【請求項２】
前記線状補強体は、その全体が前記ペリクル膜内に包有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。
【請求項３】
前記ペリクルフレームが、長方形状であって、長辺が最小でも１０００ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載のペリクル。
【請求項４】
前記線状補強体が、金属製であることを特徴とする請求項１に記載のペリクル。
【請求項５】
前記線状補強体が、鉄系合金製であることを特徴とする請求項４に記載のペリクル。
【請求項６】
前記線状補強体が、ステンレス鋼製であることを特徴とする請求項４に記載のペリクル。
【請求項７】
金属製の前記線状補強体は、表面に黒化処理が施されていることを特徴とする請求項４に記載のペリクル。
【請求項８】
前記線状補強体が、炭素繊維であることを特徴とする請求項１に記載のペリクル。
【請求項９】
平坦面にペリクル膜形成溶液を塗布して、形成予定のペリクル膜よりも薄層の下地層を形成する工程と、
前記下地層上に線状補強体を張設する工程と、
前記線状補強体を覆うように、前記ペリクル膜形成溶液を前記下地層上に塗布し、前記線状補強体を包有する所定厚さのペリクル膜を形成する工程とを具備することを特徴とするペリクル膜の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−２２０５３３（Ｐ２０１２−２２０５３３Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８２８４７（Ｐ２０１１−８２８４７）
【出願日】平成２３年４月４日（２０１１．４．４）
【出願人】（０００００２０６０）信越化学工業株式会社 (3,361)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月４日（２０１１．４．４）
【出願人】（０００００２０６０）信越化学工業株式会社 (3,361)
【Ｆターム（参考）】
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