ペリクル枠体、ペリクル及びペリクル枠体の製造方法
【課題】塗装材にて塗装を行う場合において、塗膜の破損を抑制できるペリクル枠体、ペリクル、ペリクル枠体の製造方法を提供する。
【解決手段】ペリクル１のペリクル枠体２は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる枠部材のコーティングにおいて、塗装材のガラス転移点を５０℃以上３５０℃以下としている。これにより、ペリクル枠体２に撓みが生じた場合であっても、ペリクル枠体２と塗装材との密着性を確保できているため、塗膜Ｐの剥がれを防止できる。また、所定の強度を有するため、ハンドリング治具等による塗膜Ｐの削れも防止できる。したがって、塗膜Ｐの亀裂等の破損の発生を抑制できる。
【解決手段】ペリクル１のペリクル枠体２は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる枠部材のコーティングにおいて、塗装材のガラス転移点を５０℃以上３５０℃以下としている。これにより、ペリクル枠体２に撓みが生じた場合であっても、ペリクル枠体２と塗装材との密着性を確保できているため、塗膜Ｐの剥がれを防止できる。また、所定の強度を有するため、ハンドリング治具等による塗膜Ｐの削れも防止できる。したがって、塗膜Ｐの亀裂等の破損の発生を抑制できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばＩＣ（Integrated Circuit：集積回路）、ＬＳＩ（Large Scale Integration：大規模集積回路）、ＴＦＴ型ＬＣＤ（ThinFilm Transistor，Liquid Crystal Display：薄膜トランジスタ液晶ディスプレイ）等の半導体装置を製造する際のリソグラフィー工程で使用されるフォトマクスやレティクルに異物が付着することを防止するために用いるペリクル枠体、ペリクル及びペリクル枠体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体回路パターン等の製造においては、フォトマスクやレティクルの両面側にペリクルと称する防塵手段を配置して、フォトマスクやレティクルへの異物の付着を防止することが行われている。
【０００３】
ペリクルの一般的な構造としては、金属、セラミックス、又はポリマー製のペリクル枠体の片側に、ポリマー又はガラス等の透明な薄膜を貼り付け、その反対側に、マスクに貼り付けるための貼着剤層（粘着材）を設けたものが挙げられる。例えば、ペリクルは、フォトマスクやレティクルの形状に合わせた形状を有する厚さ数ミリ程度のペリクル枠体の一方の縁面に、厚さ１０μｍ以下のニトロセルロース又はセルロース誘導体等の透明な高分子膜から成るペリクル膜を展張して接着し、且つペリクル枠体の他方の縁面に粘着材を介してフォトマスクやレティクルの表面に貼着している。
【０００４】
フォトマスクやレティクルの表面に異物が付着した場合、その異物が半導体ウエハ上に形成されたフォトレジスト上に結像して回路パターン欠陥の原因となるが、フォトマスクやレティクルの少なくともパターン面にペリクルを配置した場合、ペリクルの表面に付着した異物はフォーカス位置がずれるため、半導体ウエハ上に形成されたフォトレジスト上に結像することがなく、回路パターンに欠陥を生じさせることがない。
【０００５】
また、近年では、各種のマルチメディアの普及により、高画質・高精細表示が可能な大型のカラーＴＦＴＬＣＤのフォトリソグラフィ工程で使用される大型のフォトマスクに適用できるペリクルが要望されている。
【０００６】
上述のペリクル枠体は、通常、黒色となるように処理されている。例えば、特許文献１には、ペリクル枠体にアルマイト処理を施し、封孔処理を行うことで黒色化させることが開示されている。また、特許文献２には、電着塗装によってペリクル枠体を黒色化させることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６−２５０３８３号公報
【特許文献２】特開２００７−３３３９１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、ペリクル枠体は、１枚のシート状母材を打ち抜くことにより作製され、接合部のない一体型のものが多い。これは、ペリクルの平坦性を確保する観点等に基づくものである。母材の平坦性によってはペリクル枠体の作製に使用できない母材もあり、ペリクル枠体が大型化するほど、ペリクル枠体の平坦性の精度を出すことは容易ではない。そのため、製造工程にも手間がかかり、歩留まり低下やペリクル枠体作製のコスト向上の原因となっている。これに加えて、ペリクル枠体を黒色化するべく、ペリクル枠体に対してアルマイト処理や電着塗装処理を施すためには大規模な槽が必要となるため、設備の増大によりコストの増大を招来していた。更には、大型のペリクル枠体では、均一にアルマイト処理や電着塗装処理を実施することが困難であり、平坦性の精度を向上させることが難しかった。
【０００９】
そこで、ペリクル枠体に塗装を施すことが提案されているが、塗装材と枠部材との密着性を確保できないため剥がれ易く、また、ハンドリング治具にて操作する際に塗装が削れるため、アウトガスや異物等が発生し、現実性に乏しかった。
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、塗装材にて塗装を行う場合において、塗膜の破損を抑制できるペリクル枠体、ペリクル、及びペリクル枠体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】
【００１１】
本発明らは、鋭意研究を重ねた結果、枠部材に特定の塗装材をコーティングすることで、塗装の破損を抑制できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１２】
すなわち、本発明は、平面視において矩形状を有する開口部を覆うようにペリクル膜を展張支持するペリクル枠体であって、開口部の周縁を形成する枠部材の表面に塗膜を形成する塗装材のガラス転移点が５０℃以上３５０℃以下であることを特徴とする。
【００１３】
このペリクル枠体では、枠部材のコーティングにおいて、塗装材のガラス転移点を５０℃以上３５０℃以下としている。これにより、ペリクル枠体に撓みが生じた場合であっても、枠部材と塗装材との密着性を確保できているため、塗膜の剥がれを防止できる。また、所定の強度を有するため、ハンドリング治具等による塗膜の削れも防止できる。したがって、塗膜の亀裂等の破損の発生を抑制できる。また、塗膜の破損を抑制することにより、塗膜の剥がれ等に起因するアウトガスや異物の発生を防止できる。その結果、ヘイズを抑制できる。また、大規模な装置を必要としないため、コストの低減も図れる。
【００１４】
また、塗装材を用いることで、塗装のムラも少なくなり、平坦性を維持することができる。更に、熱を加えて塗装材を重合させることが多いため、アルミニウムの熱処理も同時に行うことができ、ペリクルの使用中に熱が加わって寸法が変形してしまうことを防止できる。
【００１５】
塗膜の鉛筆硬度がＢ以上８Ｈ以下であることが好ましい。このような鉛筆硬度とすることにより、ハンドリング冶具や輸送中の衝撃に耐え得る強度を確保することができる。また、所定の強度を有しているため、ペリクル枠体にペリクル膜を展張支持した際、ペリクル膜の余分な部分をカッティングする工程において、一般的なカミソリを使用することができる。これにより、製造過程において特殊な機器・器具等を用いなくてもよく、設備の増大を防止できる。
【００１６】
塗装材は、塗布型であることが好ましい。このように、塗布型の塗装材を用いることで、エアスプレー、静電塗装、浸漬塗装、ロールコート等といった塗装方法を使用できる。これにより、塗膜を均一に形成することができ、ペリクル枠体の平坦性を確保することができる。
【００１７】
塗装材は、主成分がエポキシ系、アクリル系又はフッ素系のものを用いることができる。
【００１８】
枠部材は、対向する一対の長辺と、対向する一対の短辺とから構成されており、長辺及び短辺によって形成される少なくとも一つの角部の塗膜の厚みは、長辺又は短辺の中央部の塗膜の厚みの２０倍以下であることが好ましい。このような構成によれば、角部に無理な力が加わった場合も密着性がよいため、剥がれやクラック等を抑制できる。
【００１９】
本発明に係るペリクルは、上述のいずれかのペリクル枠体と、ペリクル枠体の開口部を覆うように展張支持されたペリクル膜とを備えることを特徴とする。上述のペリクル枠体にペリクル膜を展張することにより、ペリクル枠体に撓みが生じた場合であっても、枠部材と塗装材との密着性を確保できているため、塗膜の剥がれを防止できる。また、所定の強度を有するため、ハンドリング治具等による塗膜の削れも防止できる。したがって、塗膜の亀裂等の破損の発生を抑制できる。
【００２０】
また、本発明に係るペリクル枠体の製造方法は、平面視において矩形状を有する開口部を覆うようにペリクル膜を展張支持するペリクル枠体の製造方法であって、開口部の周縁を形成する枠部材を準備する工程と、枠部材にガラス転移点が５０℃以上３５０℃以下である塗装材を塗布して塗膜を形成する工程と、塗膜を加熱処理する工程とを含むことを特徴とする。このような工程にてペリクル枠体を製造することにより、ペリクル枠体に撓みが生じた場合であっても、枠部材と塗装材との密着性を確保できているため、塗膜の剥がれを防止できる。また、所定の強度を有するため、ハンドリング治具等による塗膜の削れも防止できる。したがって、塗膜の亀裂等の破損の発生を抑制できるペリクル枠体を製造できる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、塗装材にて枠部材に塗装を行う場合において、ハンドリング時の塗膜の削れ等といった破損を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係るペリクルを示す斜視図である。
【図２】図１に示すペリクルを上から見た図である。
【図３】図２におけるIII-III線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
【００２４】
図１は、本発明の一実施形態に係るペリクルを示す斜視図であり、図２は、図１に示すペリクルを上から見た図である。各図に示すように、ペリクル１は、ペリクル枠体２と、ペリクル枠体２の上縁面２ｅに展張支持されたペリクル膜３とを備えている。なお、図示しないが、ペリクル１は、ペリクル枠体２の下縁面に塗布された貼着剤層と、貼着剤層に粘着され、この貼着剤層を保護する保護フィルムとを更に備えている。ペリクル１は、大型ペリクルであり、ペリクル枠体２は、大型のペリクル用枠体である。
【００２５】
ペリクル枠体２は、例えばアルミニウム、アルミニウム合金（５０００系、６０００系、７０００系等）、鉄及び鉄系合金、セラミックス（ＳｉＣ、ＡｌＮ、Ａｌ２Ｏ３等）、セラミックスと金属との複合材料（Ａｌ−ＳｉＣ、Ａｌ−ＡｌＮ、Ａｌ−Ａｌ２Ｏ３等）、炭素鋼、工具鋼、ステンレスシリーズ、ポリマー等からなり、平面視略矩形状を呈している。これらの中でも、アルミニウム、アルミニウム合金が、ペリクル枠体として利用するために密着性、耐湿性、ハンドリング時の枠体の撓みに追随する柔軟性と硬さを兼ね備えているためより好ましい。なお、平面視略矩形状を呈するとは、ペリクル膜３を展張支持した際に平面視略矩形状を呈する形状であり、ペリクル膜３の展張支持前の形状は特に制限されない。ペリクル膜３の展張支持前の具体的な形状としては、平面視略矩形状や、ペリクル枠体２の外側に湾曲した形状や、ペリクル枠体２の外側に突出した箇所を有する形状である。
【００２６】
このペリクル枠体２は、対向する一対の長辺（枠部材）２ａ，２ｂと、この長辺２ａ，２ｂよりも短い対向する一対の短辺（枠部材）２ｃ，２ｄとから構成されている。ペリクル枠体２において、長辺２ａと長辺２ｂとの長さは等しく形成されており、短辺２ｃと短辺２ｄとの長さは等しく形成されている。ペリクル枠体２は、矩形状の開口部４を有しており、長辺２ａ，２ｂ及び短辺２ｃ，２ｄは、開口部４の周縁を形成している。この開口部４の開口面積は、好ましくは１０００ｃｍ２以上、より好ましくは３０００ｃｍ２以上、更に好ましくは５０００ｃｍ２以上、３５０００ｃｍ２以下である。
【００２７】
一対の長辺２ａ，２ｂは、幅が例えば９．０ｍｍの柱部材からなり、その長さは、例えば８００ｍｍである。一対の短辺２ｃ，２ｄは、幅が例えば７．０ｍｍの柱部材からなり、その長さは、例えば４８０ｍｍである。つまり、短辺２ｃ，２ｄの平面視（上面視）における幅は、長辺２ａ，２ｂの幅よりも狭い。ペリクル枠体２の角部５の曲率は、例えば、Ｒ＝２ｍｍである。なお、角部５に曲率が存しないと仮定した際の頂点を、以下、単に「頂点」と記載する。ペリクル枠体２の側面６には、溝部７が長手方向（辺方向）に沿って設けられている。
【００２８】
ペリクル枠体２の各辺２ａ〜２ｄの幅は、露光面積を確保する観点からは細ければ細いほど好ましいが、細すぎるとペリクル膜３の展張時にペリクル膜３の張力でペリクル枠体２が撓んでしまうという問題が生じるおそれがある。各辺の長さに対して剛性を考慮した幅の太さになるため、各辺２ａ〜２ｄは、３ｍｍ〜２５ｍｍ程度とすることができる。
【００２９】
また、ペリクル枠体２の厚みに関しても、薄ければ薄いほど軽くて扱いやすいペリクル１となるが、薄すぎるとペリクル膜３の展張時にペリクル膜３の張力でペリクル枠体２が撓んでしまうという問題が生じるおそれがある。各辺２ａ〜２ｄの長さに応じた両者のバランスから、ペリクル枠体２の厚みは、好ましくは４．５ｍｍ〜１２ｍｍ程度とすることができる。
【００３０】
ペリクル膜３は、例えばニトロセルロースやセルロース誘導体、フッ素系ポリマー、又はシクロオレフィン系ポリマー等の透明な高分子膜からなり、その厚さは、例えば１０μｍ以下０．１μｍ以上が好ましい。このペリクル膜３は、ペリクル枠体２の開口部４を覆うように上縁面２ｅに展張され、ペリクル枠体２に貼着支持されている。
【００３１】
ペリクル膜３をペリクル枠体２の上縁面２ｅに接着する接着剤は、例えば、アクリル樹脂接着剤、エポキシ樹脂接着剤、シリコーン樹脂接着剤、又は含フッ素シリコーン接着剤等のフッ素系ポリマーを用いることができる。
【００３２】
また、貼着支持する粘着材としては、スチレンエチレンブチレンスチレン、スチレンエチレンプロピレンスチレン、もしくはオレフィン系等のホットメルト粘着材、シリコーン系粘着材、アクリル系粘着材、又は発泡体を基材とした粘着テープを用いることができる。粘着材層の厚さは、ペリクル枠体２の厚さと粘着材厚さの合計が規定されたペリクル膜３とフォトマスクの距離を越えない範囲で設定するものであり、例えば、１０ｍｍ以下０．０１ｍｍ以上が好ましい。
【００３３】
また、ペリクル膜３をフォトマスクに貼り付けた際に、貼着剤層の内側に空間が存在すると、該空間に異物が滞留する可能性がある。そのため、ペリクル枠体２の下縁面に粘着剤を塗布する際には、ペリクル１をフォトマスクに貼り付ける際の加圧で粘着剤層が潰れて広がることを考慮した上で、加圧時に開口部４に粘着剤がはみ出さない程度にペリクル枠体２の開口部４内側寄りに塗布することが好ましい。具体的には、貼着剤層内側の空間が粘着剤層の塗布幅の０．３５倍以内となるように塗布することが好ましい。粘着剤層の塗布幅はペリクル枠体２の各辺２ａ〜２ｄの幅に対し０．３〜０．６倍であることが好ましく、ペリクル枠体２の各辺２ａ〜２ｄに沿って塗布することが好ましい。
【００３４】
粘着材を保護する保護フィルムとしては、ポリエチレンテレフタレート樹脂、又はポリエチレン樹脂からなるフィルムを用いることができる。また、粘着材の粘着力に応じて、離型剤、例えばシリコーン系離型剤、又はフッ素系離型剤を、保護フィルムの表面に塗布しても良い。保護フィルムの厚さは、例えば、１ｍｍ以下０．０１ｍｍ以上が好ましい。
【００３５】
図３に示すように、上述の構成を有するペリクル枠体２の表面全体には、塗膜Ｐが形成されている。ペリクル枠体２の表面をコーティングする塗膜Ｐは、塗装材によって形成されている。図３は、図２におけるIII-III線断面図である。
【００３６】
ここで、塗装材は、ペリクル１のハンドリング中にペリクル枠体２が撓んだり、ハンドリング冶具の接触や輸送中の衝撃に耐え得る材料でなければならない。ペリクル枠体２の撓みによる接触や衝撃に耐え得るためには、塗装材に柔軟性がなくてはならない。一方で、ハンドリング冶具や輸送中の衝撃に塗膜Ｐが耐え得るためには、硬さを兼ね備えておく必要もある。つまり、塗装材の物性には、柔軟性と硬さの相反する特性が必要とされる。
【００３７】
そこで、塗膜Ｐを形成する塗装材は、ガラス転移点が５０℃以上３５０℃以下のものであり、より好ましくは５０℃以上２００℃以下であり、更に好ましくは８０℃以上１５０℃以下であり、最も好ましくは８０℃以上１４０℃以下のものである。５０℃よりもガラス転移点が高ければ、輸送中に高温高質になった場合でも塗装面が柔らかくなることを抑制することができ、膜接着剤や貼着剤層との密着性の悪化を防ぐことができるため好ましい。３５０℃よりもガラス転移点が低ければ、内部応力が増加を抑えることができるため、ボイドや粒状の膨れ等の発生を抑止し、異物と混合されて検査に時間がかかることを防ぐと共に輸送中に異物となるおそれを無くすことができるため好ましい。また、枠部材と線膨張率の差が大きいと、内部応力が大きくなりため、塗膜の膨潤、剥離、割れ等の発生の恐れがあるが、ガラス転移点が上記範囲であれば塗膜としての熱膨張が抑制されるため、線膨張率の差を考慮しなくても良いため好ましい。
【００３８】
また、塗装材を塗布して形成された塗膜Ｐの鉛筆硬度は、Ｂ以上で８Ｈ以下となることが好ましく、Ｂ以上６Ｈ以下となることがより好ましく、Ｂ以上５Ｈ以下であることが更に好ましい。Ｂよりも大きいと、塗膜が柔らかくなりすぎることを防ぐため、ハンドリング治具と擦れ難くなり異物の発生を抑止することができる。また、８Ｈより小さいと、硬すぎないため、瞬間的な伸縮運動に耐えることができ、ハンドリング時の撓みに追随できて割れや剥れ等の恐れが生じない。
【００３９】
このような物性を有する塗装材は、塗布型であることが好ましい。ここで言う塗布型の塗装材とは、液体状のままでコーティングを行い、その後加熱することで重合が進み塗膜Ｐを形成するものである。塗装材を液体状のままコーティングする方法としては、エアスプレー、静電塗装、浸漬塗装、ロールコートが望ましく、その中でもエアスプレー方式の塗装方法が好ましい。
【００４０】
塗装材を塗布した後、加熱処理が行われる。このときの加熱温度は、１００℃以上であることが好ましい。そして、１００℃以上の温度にて上記のガラス転移点と鉛筆硬度の範囲内に収まるように塗布方法や加熱温度を調整し、最適な重合度を選択する。最良の塗装のためには、塗装材として、主成分がエポキシ系、アクリル系、フッ素系の材料を用いることが好ましく、フッ素系またはアクリル系の材料の使用が最も好ましい。塗膜Ｐは一層でもよいし、多層コーティングであればアルミニウムとの密着性を向上させることができる。
【００４１】
一般的に使用されているペリクル枠体は、アルミニウム合金であり、アルミニウム合金の熱膨張係数から、塗装材に用いられる塗装材としては伸びが大きい樹脂がよいが、塗膜の硬さの低下を抑制する必要もあるため上記塗装材が好ましいといえる。更に、上記アルミニウム合金は化学的、物理的な吸着水で覆われていると考えられるため、吸着水（表面のＯＨ基）と架橋反応や水素結合を示す化合物が上記塗装材の末端や側鎖にあることが好ましい。例えば有機珪素化合物等をもつ場合は、有機珪素化合物の加水分解、縮合反応等により、吸着水とシロキサン結合を形成することで、密着性をよくしている。また、カルボキシル基等の極性基をもつ場合は、吸着水に対して強い相互作用、例えば水素結合や酸―塩基相互作用等により密着性がよくなると考えられる。極性基としては、カルボキシル基が最も好ましく、水酸基、カルボン酸の金属塩（例えば、ナトリウム塩、マグネシウム塩など）やアルキルエステル類、フェノール類、アミノ酸類、脂肪族アミン等が挙げられる。これらの化合物は、表面のＯＨ基の数と同等であることが好ましい。ここでいう同等とは、極性基：ＯＨ基＝１：０．８〜１．２の範囲である。上記化合物が過剰に存在すると界面において水分を吸着し、塗膜の膨潤や剥離等を生じる恐れがある。具体的には、エポナシリーズ（オリジン電気株式会社製）、オリジツークシリーズ（オリジン電気株式会社製）、ファスコートシリーズ（ミリオンペイント株式会社製）、ＡＲＢｔシリーズ（久保孝ペイント株式会社製）、スーパーラックエコ（日本ペイント製）などが挙げられる。
【００４２】
また、ペリクル枠体２は、長辺２ａ，２ｂ又は短辺２ｃ，２ｄの所定部分（角部５）の塗膜Ｐの厚みを、他の部分（中央部）の２０倍以下程度の厚みとすることが好ましい。角部には、ハンドリング治具の装着等で無理な力が加わることがある。また、角部は剛性が高いために、マスクに強度に貼り付けられている傾向があり、マスクからペリクルを剥離する際、中央付近よりも角部に強い力が加わる可能性がある。このとき、角部の塗膜が他の部分より２０倍以上厚いと、密着性が悪くなるために塗膜の剥がれ等が生じる可能性がある。したがって、角部５の塗膜Ｐの厚みとしては、他の部分の２０倍以下とすることが好ましく、より好ましくは他の部分の０．０５倍〜２０倍である。また、塗膜Ｐの膜厚そのものとしては、５μｍ〜１００μｍあればよい。膜厚が５μｍ以上であれば、下地の影響を極力抑えることができ、下地の欠陥による密着性の低下を抑え、また、塗膜面の平坦性が十分となる。１００μｍ以下であれば、塗膜中への気泡の巻き込みを抑止でき、気泡が割れたり膨れたりすることによる剥れ等の発生を抑えることができる。この特異的な特性を施す箇所は、ペリクル枠体２の角部５であることが好ましく、更には４つの角部５よりも１つの角部５であれば好ましいが、特に個数を限定するものではなく１箇所以上であるとより効果が顕著となる。
【００４３】
続いて、ペリクル枠体２の製造方法について説明する。まず、例えばアルミミウム又はアルミニウム合金から成る長辺２ａ，２ｂ及び短辺２ｃ，２ｄを有する枠部材を準備する。次に、枠部材に対して、上述の塗装材を例えばエアスプレー方式によって塗布する。このとき、角部５においては、塗装厚みを他の部分よりも厚くする。そして、塗装材が塗布された枠部材に加熱処理を施し、枠部材の表面に塗膜Ｐを形成する。以上により、ペリクル枠体２が形成される。その後、ペリクル枠体２にペリクル膜３が展張されることで、ペリクル１が形成される。
【００４４】
以上説明したように、ペリクル１のペリクル枠体２は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる枠部材のコーティングにおいて、塗装材のガラス転移点を５０℃以上３５０℃以下としている。これにより、ペリクル枠体２に撓みが生じた場合であっても、ペリクル枠体２と塗装材との密着性を確保できているため、塗膜Ｐの剥がれを防止できる。また、所定の強度を有するため、ハンドリング治具等による塗膜Ｐの削れも防止できる。したがって、塗膜Ｐの亀裂等の破損の発生を抑制できる。また、塗膜Ｐの破損を抑制することにより、塗膜Ｐの剥がれ等に起因するアウトガスや異物の発生を防止できる。その結果、ヘイズを抑制できる。また、大規模な装置を必要としないため、コストの低減も図れる。特に、ペリクル１が大型の場合には、本実施形態の構成が更に効果的となる。
【００４５】
また、塗装材を用いることで、塗装のムラも少なくなり、平坦性を維持することができる。更に、熱を加えて塗装材を重合させることが多いため、アルミニウムの熱処理も同時に行うことができ、ペリクルの使用中に熱が加わって寸法が変形してしまうことを防止できる。
【００４６】
また、塗膜Ｐの鉛筆硬度がＢ以上８Ｈ以下である。このような鉛筆硬度とすることにより、ハンドリング冶具や輸送中の衝撃に耐え得る強度を確保することができる。また、所定の強度を有しているため、ペリクル枠体２にペリクル膜３を展張支持した際、ペリクル膜３の余分な部分をカッティングする工程において、一般的なカミソリを使用することができる。これにより、製造過程において特殊な機器・器具等を用いなくてもよく、設備の増大を防止できる。
【００４７】
塗膜Ｐの形成に用いられる塗装材は、塗布型である。このように、塗布型の塗装材を用いることで、エアスプレー、静電塗装、浸漬塗装、ロールコート等といった塗装方法を使用できる。これにより、塗膜Ｐを均一に形成することができ、ペリクル枠体２の平坦性を確保することができる。
【００４８】
ペリクル枠体２は、対向する一対の長辺２ａ，２ｂと、対向する一対の短辺２ｃ，２ｄとから構成されており、長辺２ａ，２ｂ及び短辺２ｃ，２ｄによって形成される少なくとも一つの角部５の塗膜Ｐの厚みは、長辺２ａ，２ｂ又は短辺２ｃ，２ｄの中央部の厚みの２０倍以下である。このような構成によれば、角部５に無理な力が加わった場合でも密着性がよいため、剥がれやクラック等を抑制できる。
【実施例】
【００４９】
次に、実施例及び比較例を挙げて本実施形態をより具体的に説明するが、本実施の形態はその要旨を超えない限り、下記の実施例に限定されるものではない。
【００５０】
［実施例１］
ペリクル枠体は、材質がアルミニウム合金であり、厚みを４．０ｍｍ、長辺の幅を６．０ｍｍ、長さを４３０ｍｍとした。また、短辺は、幅を６．０ｍｍ、長さを３００ｍｍとし、短辺側全長に渡って溝を設け、溝の深さを２ｍｍ、溝の高さを１．５ｍｍとした。また、角部の曲率をＲ＝２ｍｍとした。その他の構成は、図２に示す構成にてペリクル枠体を形成した。塗装材には、アクリル系樹脂塗料（商品名「ファスコート」 ミリオンペイント社製）を使用し、塗装ムラや材料のダレが発生しないようにスプレー塗装を行い、１４０度で加熱を３０分行うことでガラス転移点を１００℃、鉛筆硬度を２Ｈとした塗膜を形成した。評価結果を表１に示す。
【００５１】
[アウトガス評価]
１０ｃｍの棒状をサンプルとして作製し、加熱脱着法にてＧＣ−ＭＳ（SUPELCO製）で測定した。加熱温度５０℃、加熱時間６０分、吸着剤 CarbopackB+CarbosieveSIII、キャリアガス(Ｈｅ)の条件とした。
【００５２】
[ハンドリング性]
ハンドリングジグで装着作業を５回行い、装着時の削れ等を集光灯にて目視検査した。５回とも結果が良いものを○、１回傷が生じたがペリクルとして問題ないレベルを△、１回以上削れが発生し、ペリクルとして不具合があるものを×とした。
【表１】
【００５３】
［実施例２］
ペリクル枠体は、材質がアルミニウム合金であり、長辺の幅を９．０ｍｍ、長さを８００ｍｍとし、短辺の幅を７．０ｍｍ、長さを４８０ｍｍとして、角部は曲率をＲ＝０ｍｍとした。それ以外の溝の長さ・深さ、枠体の厚みは実施例１と同様に作製した。塗装材には、エポキシ系樹脂塗料（商品名「エポナ」 オリジン電気社製）を使用し、塗装ムラや材料のダレが発生しないようにスプレー塗装を行い、１４０℃で加熱を３０分行うことでガラス転移点を８０℃、鉛筆硬度をＨとした塗膜を形成した。評価結果を表１に示す。
【００５４】
［実施例３］
ペリクル枠体は、材質がアルミニウム合金であり、長辺の幅を２１．０ｍｍ、長さを２０００ｍｍとし、短辺の幅を１９．５ｍｍ、長さを１８００ｍｍとして、角部の曲率をＲ＝０ｍｍとした、また、枠体の厚みを６．０ｍｍとした。それ以外の溝の長さ深さは実施例１と同様にした。塗装材には、フッ素系樹脂塗料（商品名「ファスコート（フッ素系）」ミリオンペイント社製）を使用し、塗装ムラや材料のダレが発生しないようにスプレー塗装を行い、１４０℃の加熱を３０分行うことでガラス転移点を１２０℃、鉛筆硬度を５Ｈとした塗膜を作成した。評価結果を表１に示す。
【００５５】
［実施例４］
ペリクル枠体は、材質がアルミニウム合金であり、長辺の幅を２１．０ｍｍ、長さを２０００ｍｍとし、短辺の幅を１９．５ｍｍ、長さを１８００ｍｍとして、角部の曲率をＲ＝０ｍｍとした、また、枠体の厚みを６．０ｍｍとした。それ以外の溝の長さ深さは実施例１と同様にした。塗装材には、ウレタン系樹脂塗料（商品名「ミリウレタン」 ミリオンペイント社製）を使用し、塗装ムラや材料のダレが発生しないようにスプレー塗装を行い、１００℃の加熱を３０分行うことでガラス転移点を９０℃、鉛筆硬度をＦとした塗膜を作成した。評価結果を表１に示す。
【００５６】
［比較例１］
ペリクル枠体は、材質がアルミニウム合金であり、厚みを４．０ｍｍ、長辺の幅を６．０ｍｍ、長さを４３０ｍｍとした。また、短辺は、幅を６．０ｍｍ、長さを３００ｍｍとし、短辺側全長に渡って溝を設け、溝の深さを２ｍｍ、溝の高さを１．５ｍｍとした。また、角部の曲率をＲ＝２ｍｍとした。その他の構成は、図２に示す構成にてペリクル枠体を形成した。塗装材には、ウレタン系樹脂塗料（商品名「ＢＹＫＥＴＯＬ 住友バイエルウレタン社製）を使用し、塗装ムラや材料のダレが発生しないようにスプレー塗装を行い、１４０℃の加熱を３０分行うことでガラス転移点を４０℃、鉛筆硬度を３Ｂとした塗膜を形成した。評価結果を表１に示す。
【００５７】
［比較例２］
ペリクル枠体は、材質がアルミニウム合金であり、長辺の幅を９．０ｍｍ、長さを８００ｍｍとし、短辺の幅を７．０ｍｍ、長さを４８０ｍｍとして、角部の曲率をＲ＝０ｍｍとした。それ以外の溝の長さ・深さ、枠体の厚みは実施例１と同様に作製した。塗装材には、エポキシ系樹脂塗料（商品名「オーデックス」 神東塗料社製）を使用し、塗装ムラや材料のダレが発生しないようにスプレー塗装を行い、１２０℃の加熱を２０分の行うことでガラス転移点を３０℃、鉛筆硬度を２Ｂとした塗膜を形成した。評価結果を表１に示す。
【００５８】
[実施例５]
ペリクル枠体は、材質がアルミニウム合金であり、長辺の幅を９．０ｍｍ、長さを８００ｍｍとし、短辺の幅を７．０ｍｍ、長さを４８０ｍｍとして、角部の曲率をＲ＝０ｍｍとした。それ以外の溝の長さ・深さ、枠体の厚みは実施例１と同様に作製した。塗装材には、有機ケイ素系塗料（商品名「チラノコート」 宇部興産社製）を使用し、塗装ムラや材料のダレが発生しないようにスプレー塗装を行い、２５０℃の加熱を１０分の行うことでガラス転移点を３００℃、鉛筆硬度を７Ｈとした塗膜を形成した。評価結果を表１に示す。
【００５９】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、ペリクル枠体２を１枚のシート状母材から切り出した接合部を有さない構成としていが、ペリクル枠体は、少なくとも一箇所の接合部を有する分割枠体であってもよい。
【符号の説明】
【００６０】
１…ペリクル、２…ペリクル枠体、３…ペリクル膜、４…開口部、２ａ，２ｂ…長辺（枠部材）、２ｃ，２ｄ…短辺（枠部材）、Ｐ…塗膜。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばＩＣ（Integrated Circuit：集積回路）、ＬＳＩ（Large Scale Integration：大規模集積回路）、ＴＦＴ型ＬＣＤ（ThinFilm Transistor，Liquid Crystal Display：薄膜トランジスタ液晶ディスプレイ）等の半導体装置を製造する際のリソグラフィー工程で使用されるフォトマクスやレティクルに異物が付着することを防止するために用いるペリクル枠体、ペリクル及びペリクル枠体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体回路パターン等の製造においては、フォトマスクやレティクルの両面側にペリクルと称する防塵手段を配置して、フォトマスクやレティクルへの異物の付着を防止することが行われている。
【０００３】
ペリクルの一般的な構造としては、金属、セラミックス、又はポリマー製のペリクル枠体の片側に、ポリマー又はガラス等の透明な薄膜を貼り付け、その反対側に、マスクに貼り付けるための貼着剤層（粘着材）を設けたものが挙げられる。例えば、ペリクルは、フォトマスクやレティクルの形状に合わせた形状を有する厚さ数ミリ程度のペリクル枠体の一方の縁面に、厚さ１０μｍ以下のニトロセルロース又はセルロース誘導体等の透明な高分子膜から成るペリクル膜を展張して接着し、且つペリクル枠体の他方の縁面に粘着材を介してフォトマスクやレティクルの表面に貼着している。
【０００４】
フォトマスクやレティクルの表面に異物が付着した場合、その異物が半導体ウエハ上に形成されたフォトレジスト上に結像して回路パターン欠陥の原因となるが、フォトマスクやレティクルの少なくともパターン面にペリクルを配置した場合、ペリクルの表面に付着した異物はフォーカス位置がずれるため、半導体ウエハ上に形成されたフォトレジスト上に結像することがなく、回路パターンに欠陥を生じさせることがない。
【０００５】
また、近年では、各種のマルチメディアの普及により、高画質・高精細表示が可能な大型のカラーＴＦＴＬＣＤのフォトリソグラフィ工程で使用される大型のフォトマスクに適用できるペリクルが要望されている。
【０００６】
上述のペリクル枠体は、通常、黒色となるように処理されている。例えば、特許文献１には、ペリクル枠体にアルマイト処理を施し、封孔処理を行うことで黒色化させることが開示されている。また、特許文献２には、電着塗装によってペリクル枠体を黒色化させることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６−２５０３８３号公報
【特許文献２】特開２００７−３３３９１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、ペリクル枠体は、１枚のシート状母材を打ち抜くことにより作製され、接合部のない一体型のものが多い。これは、ペリクルの平坦性を確保する観点等に基づくものである。母材の平坦性によってはペリクル枠体の作製に使用できない母材もあり、ペリクル枠体が大型化するほど、ペリクル枠体の平坦性の精度を出すことは容易ではない。そのため、製造工程にも手間がかかり、歩留まり低下やペリクル枠体作製のコスト向上の原因となっている。これに加えて、ペリクル枠体を黒色化するべく、ペリクル枠体に対してアルマイト処理や電着塗装処理を施すためには大規模な槽が必要となるため、設備の増大によりコストの増大を招来していた。更には、大型のペリクル枠体では、均一にアルマイト処理や電着塗装処理を実施することが困難であり、平坦性の精度を向上させることが難しかった。
【０００９】
そこで、ペリクル枠体に塗装を施すことが提案されているが、塗装材と枠部材との密着性を確保できないため剥がれ易く、また、ハンドリング治具にて操作する際に塗装が削れるため、アウトガスや異物等が発生し、現実性に乏しかった。
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、塗装材にて塗装を行う場合において、塗膜の破損を抑制できるペリクル枠体、ペリクル、及びペリクル枠体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】
【００１１】
本発明らは、鋭意研究を重ねた結果、枠部材に特定の塗装材をコーティングすることで、塗装の破損を抑制できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１２】
すなわち、本発明は、平面視において矩形状を有する開口部を覆うようにペリクル膜を展張支持するペリクル枠体であって、開口部の周縁を形成する枠部材の表面に塗膜を形成する塗装材のガラス転移点が５０℃以上３５０℃以下であることを特徴とする。
【００１３】
このペリクル枠体では、枠部材のコーティングにおいて、塗装材のガラス転移点を５０℃以上３５０℃以下としている。これにより、ペリクル枠体に撓みが生じた場合であっても、枠部材と塗装材との密着性を確保できているため、塗膜の剥がれを防止できる。また、所定の強度を有するため、ハンドリング治具等による塗膜の削れも防止できる。したがって、塗膜の亀裂等の破損の発生を抑制できる。また、塗膜の破損を抑制することにより、塗膜の剥がれ等に起因するアウトガスや異物の発生を防止できる。その結果、ヘイズを抑制できる。また、大規模な装置を必要としないため、コストの低減も図れる。
【００１４】
また、塗装材を用いることで、塗装のムラも少なくなり、平坦性を維持することができる。更に、熱を加えて塗装材を重合させることが多いため、アルミニウムの熱処理も同時に行うことができ、ペリクルの使用中に熱が加わって寸法が変形してしまうことを防止できる。
【００１５】
塗膜の鉛筆硬度がＢ以上８Ｈ以下であることが好ましい。このような鉛筆硬度とすることにより、ハンドリング冶具や輸送中の衝撃に耐え得る強度を確保することができる。また、所定の強度を有しているため、ペリクル枠体にペリクル膜を展張支持した際、ペリクル膜の余分な部分をカッティングする工程において、一般的なカミソリを使用することができる。これにより、製造過程において特殊な機器・器具等を用いなくてもよく、設備の増大を防止できる。
【００１６】
塗装材は、塗布型であることが好ましい。このように、塗布型の塗装材を用いることで、エアスプレー、静電塗装、浸漬塗装、ロールコート等といった塗装方法を使用できる。これにより、塗膜を均一に形成することができ、ペリクル枠体の平坦性を確保することができる。
【００１７】
塗装材は、主成分がエポキシ系、アクリル系又はフッ素系のものを用いることができる。
【００１８】
枠部材は、対向する一対の長辺と、対向する一対の短辺とから構成されており、長辺及び短辺によって形成される少なくとも一つの角部の塗膜の厚みは、長辺又は短辺の中央部の塗膜の厚みの２０倍以下であることが好ましい。このような構成によれば、角部に無理な力が加わった場合も密着性がよいため、剥がれやクラック等を抑制できる。
【００１９】
本発明に係るペリクルは、上述のいずれかのペリクル枠体と、ペリクル枠体の開口部を覆うように展張支持されたペリクル膜とを備えることを特徴とする。上述のペリクル枠体にペリクル膜を展張することにより、ペリクル枠体に撓みが生じた場合であっても、枠部材と塗装材との密着性を確保できているため、塗膜の剥がれを防止できる。また、所定の強度を有するため、ハンドリング治具等による塗膜の削れも防止できる。したがって、塗膜の亀裂等の破損の発生を抑制できる。
【００２０】
また、本発明に係るペリクル枠体の製造方法は、平面視において矩形状を有する開口部を覆うようにペリクル膜を展張支持するペリクル枠体の製造方法であって、開口部の周縁を形成する枠部材を準備する工程と、枠部材にガラス転移点が５０℃以上３５０℃以下である塗装材を塗布して塗膜を形成する工程と、塗膜を加熱処理する工程とを含むことを特徴とする。このような工程にてペリクル枠体を製造することにより、ペリクル枠体に撓みが生じた場合であっても、枠部材と塗装材との密着性を確保できているため、塗膜の剥がれを防止できる。また、所定の強度を有するため、ハンドリング治具等による塗膜の削れも防止できる。したがって、塗膜の亀裂等の破損の発生を抑制できるペリクル枠体を製造できる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、塗装材にて枠部材に塗装を行う場合において、ハンドリング時の塗膜の削れ等といった破損を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係るペリクルを示す斜視図である。
【図２】図１に示すペリクルを上から見た図である。
【図３】図２におけるIII-III線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
【００２４】
図１は、本発明の一実施形態に係るペリクルを示す斜視図であり、図２は、図１に示すペリクルを上から見た図である。各図に示すように、ペリクル１は、ペリクル枠体２と、ペリクル枠体２の上縁面２ｅに展張支持されたペリクル膜３とを備えている。なお、図示しないが、ペリクル１は、ペリクル枠体２の下縁面に塗布された貼着剤層と、貼着剤層に粘着され、この貼着剤層を保護する保護フィルムとを更に備えている。ペリクル１は、大型ペリクルであり、ペリクル枠体２は、大型のペリクル用枠体である。
【００２５】
ペリクル枠体２は、例えばアルミニウム、アルミニウム合金（５０００系、６０００系、７０００系等）、鉄及び鉄系合金、セラミックス（ＳｉＣ、ＡｌＮ、Ａｌ２Ｏ３等）、セラミックスと金属との複合材料（Ａｌ−ＳｉＣ、Ａｌ−ＡｌＮ、Ａｌ−Ａｌ２Ｏ３等）、炭素鋼、工具鋼、ステンレスシリーズ、ポリマー等からなり、平面視略矩形状を呈している。これらの中でも、アルミニウム、アルミニウム合金が、ペリクル枠体として利用するために密着性、耐湿性、ハンドリング時の枠体の撓みに追随する柔軟性と硬さを兼ね備えているためより好ましい。なお、平面視略矩形状を呈するとは、ペリクル膜３を展張支持した際に平面視略矩形状を呈する形状であり、ペリクル膜３の展張支持前の形状は特に制限されない。ペリクル膜３の展張支持前の具体的な形状としては、平面視略矩形状や、ペリクル枠体２の外側に湾曲した形状や、ペリクル枠体２の外側に突出した箇所を有する形状である。
【００２６】
このペリクル枠体２は、対向する一対の長辺（枠部材）２ａ，２ｂと、この長辺２ａ，２ｂよりも短い対向する一対の短辺（枠部材）２ｃ，２ｄとから構成されている。ペリクル枠体２において、長辺２ａと長辺２ｂとの長さは等しく形成されており、短辺２ｃと短辺２ｄとの長さは等しく形成されている。ペリクル枠体２は、矩形状の開口部４を有しており、長辺２ａ，２ｂ及び短辺２ｃ，２ｄは、開口部４の周縁を形成している。この開口部４の開口面積は、好ましくは１０００ｃｍ２以上、より好ましくは３０００ｃｍ２以上、更に好ましくは５０００ｃｍ２以上、３５０００ｃｍ２以下である。
【００２７】
一対の長辺２ａ，２ｂは、幅が例えば９．０ｍｍの柱部材からなり、その長さは、例えば８００ｍｍである。一対の短辺２ｃ，２ｄは、幅が例えば７．０ｍｍの柱部材からなり、その長さは、例えば４８０ｍｍである。つまり、短辺２ｃ，２ｄの平面視（上面視）における幅は、長辺２ａ，２ｂの幅よりも狭い。ペリクル枠体２の角部５の曲率は、例えば、Ｒ＝２ｍｍである。なお、角部５に曲率が存しないと仮定した際の頂点を、以下、単に「頂点」と記載する。ペリクル枠体２の側面６には、溝部７が長手方向（辺方向）に沿って設けられている。
【００２８】
ペリクル枠体２の各辺２ａ〜２ｄの幅は、露光面積を確保する観点からは細ければ細いほど好ましいが、細すぎるとペリクル膜３の展張時にペリクル膜３の張力でペリクル枠体２が撓んでしまうという問題が生じるおそれがある。各辺の長さに対して剛性を考慮した幅の太さになるため、各辺２ａ〜２ｄは、３ｍｍ〜２５ｍｍ程度とすることができる。
【００２９】
また、ペリクル枠体２の厚みに関しても、薄ければ薄いほど軽くて扱いやすいペリクル１となるが、薄すぎるとペリクル膜３の展張時にペリクル膜３の張力でペリクル枠体２が撓んでしまうという問題が生じるおそれがある。各辺２ａ〜２ｄの長さに応じた両者のバランスから、ペリクル枠体２の厚みは、好ましくは４．５ｍｍ〜１２ｍｍ程度とすることができる。
【００３０】
ペリクル膜３は、例えばニトロセルロースやセルロース誘導体、フッ素系ポリマー、又はシクロオレフィン系ポリマー等の透明な高分子膜からなり、その厚さは、例えば１０μｍ以下０．１μｍ以上が好ましい。このペリクル膜３は、ペリクル枠体２の開口部４を覆うように上縁面２ｅに展張され、ペリクル枠体２に貼着支持されている。
【００３１】
ペリクル膜３をペリクル枠体２の上縁面２ｅに接着する接着剤は、例えば、アクリル樹脂接着剤、エポキシ樹脂接着剤、シリコーン樹脂接着剤、又は含フッ素シリコーン接着剤等のフッ素系ポリマーを用いることができる。
【００３２】
また、貼着支持する粘着材としては、スチレンエチレンブチレンスチレン、スチレンエチレンプロピレンスチレン、もしくはオレフィン系等のホットメルト粘着材、シリコーン系粘着材、アクリル系粘着材、又は発泡体を基材とした粘着テープを用いることができる。粘着材層の厚さは、ペリクル枠体２の厚さと粘着材厚さの合計が規定されたペリクル膜３とフォトマスクの距離を越えない範囲で設定するものであり、例えば、１０ｍｍ以下０．０１ｍｍ以上が好ましい。
【００３３】
また、ペリクル膜３をフォトマスクに貼り付けた際に、貼着剤層の内側に空間が存在すると、該空間に異物が滞留する可能性がある。そのため、ペリクル枠体２の下縁面に粘着剤を塗布する際には、ペリクル１をフォトマスクに貼り付ける際の加圧で粘着剤層が潰れて広がることを考慮した上で、加圧時に開口部４に粘着剤がはみ出さない程度にペリクル枠体２の開口部４内側寄りに塗布することが好ましい。具体的には、貼着剤層内側の空間が粘着剤層の塗布幅の０．３５倍以内となるように塗布することが好ましい。粘着剤層の塗布幅はペリクル枠体２の各辺２ａ〜２ｄの幅に対し０．３〜０．６倍であることが好ましく、ペリクル枠体２の各辺２ａ〜２ｄに沿って塗布することが好ましい。
【００３４】
粘着材を保護する保護フィルムとしては、ポリエチレンテレフタレート樹脂、又はポリエチレン樹脂からなるフィルムを用いることができる。また、粘着材の粘着力に応じて、離型剤、例えばシリコーン系離型剤、又はフッ素系離型剤を、保護フィルムの表面に塗布しても良い。保護フィルムの厚さは、例えば、１ｍｍ以下０．０１ｍｍ以上が好ましい。
【００３５】
図３に示すように、上述の構成を有するペリクル枠体２の表面全体には、塗膜Ｐが形成されている。ペリクル枠体２の表面をコーティングする塗膜Ｐは、塗装材によって形成されている。図３は、図２におけるIII-III線断面図である。
【００３６】
ここで、塗装材は、ペリクル１のハンドリング中にペリクル枠体２が撓んだり、ハンドリング冶具の接触や輸送中の衝撃に耐え得る材料でなければならない。ペリクル枠体２の撓みによる接触や衝撃に耐え得るためには、塗装材に柔軟性がなくてはならない。一方で、ハンドリング冶具や輸送中の衝撃に塗膜Ｐが耐え得るためには、硬さを兼ね備えておく必要もある。つまり、塗装材の物性には、柔軟性と硬さの相反する特性が必要とされる。
【００３７】
そこで、塗膜Ｐを形成する塗装材は、ガラス転移点が５０℃以上３５０℃以下のものであり、より好ましくは５０℃以上２００℃以下であり、更に好ましくは８０℃以上１５０℃以下であり、最も好ましくは８０℃以上１４０℃以下のものである。５０℃よりもガラス転移点が高ければ、輸送中に高温高質になった場合でも塗装面が柔らかくなることを抑制することができ、膜接着剤や貼着剤層との密着性の悪化を防ぐことができるため好ましい。３５０℃よりもガラス転移点が低ければ、内部応力が増加を抑えることができるため、ボイドや粒状の膨れ等の発生を抑止し、異物と混合されて検査に時間がかかることを防ぐと共に輸送中に異物となるおそれを無くすことができるため好ましい。また、枠部材と線膨張率の差が大きいと、内部応力が大きくなりため、塗膜の膨潤、剥離、割れ等の発生の恐れがあるが、ガラス転移点が上記範囲であれば塗膜としての熱膨張が抑制されるため、線膨張率の差を考慮しなくても良いため好ましい。
【００３８】
また、塗装材を塗布して形成された塗膜Ｐの鉛筆硬度は、Ｂ以上で８Ｈ以下となることが好ましく、Ｂ以上６Ｈ以下となることがより好ましく、Ｂ以上５Ｈ以下であることが更に好ましい。Ｂよりも大きいと、塗膜が柔らかくなりすぎることを防ぐため、ハンドリング治具と擦れ難くなり異物の発生を抑止することができる。また、８Ｈより小さいと、硬すぎないため、瞬間的な伸縮運動に耐えることができ、ハンドリング時の撓みに追随できて割れや剥れ等の恐れが生じない。
【００３９】
このような物性を有する塗装材は、塗布型であることが好ましい。ここで言う塗布型の塗装材とは、液体状のままでコーティングを行い、その後加熱することで重合が進み塗膜Ｐを形成するものである。塗装材を液体状のままコーティングする方法としては、エアスプレー、静電塗装、浸漬塗装、ロールコートが望ましく、その中でもエアスプレー方式の塗装方法が好ましい。
【００４０】
塗装材を塗布した後、加熱処理が行われる。このときの加熱温度は、１００℃以上であることが好ましい。そして、１００℃以上の温度にて上記のガラス転移点と鉛筆硬度の範囲内に収まるように塗布方法や加熱温度を調整し、最適な重合度を選択する。最良の塗装のためには、塗装材として、主成分がエポキシ系、アクリル系、フッ素系の材料を用いることが好ましく、フッ素系またはアクリル系の材料の使用が最も好ましい。塗膜Ｐは一層でもよいし、多層コーティングであればアルミニウムとの密着性を向上させることができる。
【００４１】
一般的に使用されているペリクル枠体は、アルミニウム合金であり、アルミニウム合金の熱膨張係数から、塗装材に用いられる塗装材としては伸びが大きい樹脂がよいが、塗膜の硬さの低下を抑制する必要もあるため上記塗装材が好ましいといえる。更に、上記アルミニウム合金は化学的、物理的な吸着水で覆われていると考えられるため、吸着水（表面のＯＨ基）と架橋反応や水素結合を示す化合物が上記塗装材の末端や側鎖にあることが好ましい。例えば有機珪素化合物等をもつ場合は、有機珪素化合物の加水分解、縮合反応等により、吸着水とシロキサン結合を形成することで、密着性をよくしている。また、カルボキシル基等の極性基をもつ場合は、吸着水に対して強い相互作用、例えば水素結合や酸―塩基相互作用等により密着性がよくなると考えられる。極性基としては、カルボキシル基が最も好ましく、水酸基、カルボン酸の金属塩（例えば、ナトリウム塩、マグネシウム塩など）やアルキルエステル類、フェノール類、アミノ酸類、脂肪族アミン等が挙げられる。これらの化合物は、表面のＯＨ基の数と同等であることが好ましい。ここでいう同等とは、極性基：ＯＨ基＝１：０．８〜１．２の範囲である。上記化合物が過剰に存在すると界面において水分を吸着し、塗膜の膨潤や剥離等を生じる恐れがある。具体的には、エポナシリーズ（オリジン電気株式会社製）、オリジツークシリーズ（オリジン電気株式会社製）、ファスコートシリーズ（ミリオンペイント株式会社製）、ＡＲＢｔシリーズ（久保孝ペイント株式会社製）、スーパーラックエコ（日本ペイント製）などが挙げられる。
【００４２】
また、ペリクル枠体２は、長辺２ａ，２ｂ又は短辺２ｃ，２ｄの所定部分（角部５）の塗膜Ｐの厚みを、他の部分（中央部）の２０倍以下程度の厚みとすることが好ましい。角部には、ハンドリング治具の装着等で無理な力が加わることがある。また、角部は剛性が高いために、マスクに強度に貼り付けられている傾向があり、マスクからペリクルを剥離する際、中央付近よりも角部に強い力が加わる可能性がある。このとき、角部の塗膜が他の部分より２０倍以上厚いと、密着性が悪くなるために塗膜の剥がれ等が生じる可能性がある。したがって、角部５の塗膜Ｐの厚みとしては、他の部分の２０倍以下とすることが好ましく、より好ましくは他の部分の０．０５倍〜２０倍である。また、塗膜Ｐの膜厚そのものとしては、５μｍ〜１００μｍあればよい。膜厚が５μｍ以上であれば、下地の影響を極力抑えることができ、下地の欠陥による密着性の低下を抑え、また、塗膜面の平坦性が十分となる。１００μｍ以下であれば、塗膜中への気泡の巻き込みを抑止でき、気泡が割れたり膨れたりすることによる剥れ等の発生を抑えることができる。この特異的な特性を施す箇所は、ペリクル枠体２の角部５であることが好ましく、更には４つの角部５よりも１つの角部５であれば好ましいが、特に個数を限定するものではなく１箇所以上であるとより効果が顕著となる。
【００４３】
続いて、ペリクル枠体２の製造方法について説明する。まず、例えばアルミミウム又はアルミニウム合金から成る長辺２ａ，２ｂ及び短辺２ｃ，２ｄを有する枠部材を準備する。次に、枠部材に対して、上述の塗装材を例えばエアスプレー方式によって塗布する。このとき、角部５においては、塗装厚みを他の部分よりも厚くする。そして、塗装材が塗布された枠部材に加熱処理を施し、枠部材の表面に塗膜Ｐを形成する。以上により、ペリクル枠体２が形成される。その後、ペリクル枠体２にペリクル膜３が展張されることで、ペリクル１が形成される。
【００４４】
以上説明したように、ペリクル１のペリクル枠体２は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる枠部材のコーティングにおいて、塗装材のガラス転移点を５０℃以上３５０℃以下としている。これにより、ペリクル枠体２に撓みが生じた場合であっても、ペリクル枠体２と塗装材との密着性を確保できているため、塗膜Ｐの剥がれを防止できる。また、所定の強度を有するため、ハンドリング治具等による塗膜Ｐの削れも防止できる。したがって、塗膜Ｐの亀裂等の破損の発生を抑制できる。また、塗膜Ｐの破損を抑制することにより、塗膜Ｐの剥がれ等に起因するアウトガスや異物の発生を防止できる。その結果、ヘイズを抑制できる。また、大規模な装置を必要としないため、コストの低減も図れる。特に、ペリクル１が大型の場合には、本実施形態の構成が更に効果的となる。
【００４５】
また、塗装材を用いることで、塗装のムラも少なくなり、平坦性を維持することができる。更に、熱を加えて塗装材を重合させることが多いため、アルミニウムの熱処理も同時に行うことができ、ペリクルの使用中に熱が加わって寸法が変形してしまうことを防止できる。
【００４６】
また、塗膜Ｐの鉛筆硬度がＢ以上８Ｈ以下である。このような鉛筆硬度とすることにより、ハンドリング冶具や輸送中の衝撃に耐え得る強度を確保することができる。また、所定の強度を有しているため、ペリクル枠体２にペリクル膜３を展張支持した際、ペリクル膜３の余分な部分をカッティングする工程において、一般的なカミソリを使用することができる。これにより、製造過程において特殊な機器・器具等を用いなくてもよく、設備の増大を防止できる。
【００４７】
塗膜Ｐの形成に用いられる塗装材は、塗布型である。このように、塗布型の塗装材を用いることで、エアスプレー、静電塗装、浸漬塗装、ロールコート等といった塗装方法を使用できる。これにより、塗膜Ｐを均一に形成することができ、ペリクル枠体２の平坦性を確保することができる。
【００４８】
ペリクル枠体２は、対向する一対の長辺２ａ，２ｂと、対向する一対の短辺２ｃ，２ｄとから構成されており、長辺２ａ，２ｂ及び短辺２ｃ，２ｄによって形成される少なくとも一つの角部５の塗膜Ｐの厚みは、長辺２ａ，２ｂ又は短辺２ｃ，２ｄの中央部の厚みの２０倍以下である。このような構成によれば、角部５に無理な力が加わった場合でも密着性がよいため、剥がれやクラック等を抑制できる。
【実施例】
【００４９】
次に、実施例及び比較例を挙げて本実施形態をより具体的に説明するが、本実施の形態はその要旨を超えない限り、下記の実施例に限定されるものではない。
【００５０】
［実施例１］
ペリクル枠体は、材質がアルミニウム合金であり、厚みを４．０ｍｍ、長辺の幅を６．０ｍｍ、長さを４３０ｍｍとした。また、短辺は、幅を６．０ｍｍ、長さを３００ｍｍとし、短辺側全長に渡って溝を設け、溝の深さを２ｍｍ、溝の高さを１．５ｍｍとした。また、角部の曲率をＲ＝２ｍｍとした。その他の構成は、図２に示す構成にてペリクル枠体を形成した。塗装材には、アクリル系樹脂塗料（商品名「ファスコート」 ミリオンペイント社製）を使用し、塗装ムラや材料のダレが発生しないようにスプレー塗装を行い、１４０度で加熱を３０分行うことでガラス転移点を１００℃、鉛筆硬度を２Ｈとした塗膜を形成した。評価結果を表１に示す。
【００５１】
[アウトガス評価]
１０ｃｍの棒状をサンプルとして作製し、加熱脱着法にてＧＣ−ＭＳ（SUPELCO製）で測定した。加熱温度５０℃、加熱時間６０分、吸着剤 CarbopackB+CarbosieveSIII、キャリアガス(Ｈｅ)の条件とした。
【００５２】
[ハンドリング性]
ハンドリングジグで装着作業を５回行い、装着時の削れ等を集光灯にて目視検査した。５回とも結果が良いものを○、１回傷が生じたがペリクルとして問題ないレベルを△、１回以上削れが発生し、ペリクルとして不具合があるものを×とした。
【表１】
【００５３】
［実施例２］
ペリクル枠体は、材質がアルミニウム合金であり、長辺の幅を９．０ｍｍ、長さを８００ｍｍとし、短辺の幅を７．０ｍｍ、長さを４８０ｍｍとして、角部は曲率をＲ＝０ｍｍとした。それ以外の溝の長さ・深さ、枠体の厚みは実施例１と同様に作製した。塗装材には、エポキシ系樹脂塗料（商品名「エポナ」 オリジン電気社製）を使用し、塗装ムラや材料のダレが発生しないようにスプレー塗装を行い、１４０℃で加熱を３０分行うことでガラス転移点を８０℃、鉛筆硬度をＨとした塗膜を形成した。評価結果を表１に示す。
【００５４】
［実施例３］
ペリクル枠体は、材質がアルミニウム合金であり、長辺の幅を２１．０ｍｍ、長さを２０００ｍｍとし、短辺の幅を１９．５ｍｍ、長さを１８００ｍｍとして、角部の曲率をＲ＝０ｍｍとした、また、枠体の厚みを６．０ｍｍとした。それ以外の溝の長さ深さは実施例１と同様にした。塗装材には、フッ素系樹脂塗料（商品名「ファスコート（フッ素系）」ミリオンペイント社製）を使用し、塗装ムラや材料のダレが発生しないようにスプレー塗装を行い、１４０℃の加熱を３０分行うことでガラス転移点を１２０℃、鉛筆硬度を５Ｈとした塗膜を作成した。評価結果を表１に示す。
【００５５】
［実施例４］
ペリクル枠体は、材質がアルミニウム合金であり、長辺の幅を２１．０ｍｍ、長さを２０００ｍｍとし、短辺の幅を１９．５ｍｍ、長さを１８００ｍｍとして、角部の曲率をＲ＝０ｍｍとした、また、枠体の厚みを６．０ｍｍとした。それ以外の溝の長さ深さは実施例１と同様にした。塗装材には、ウレタン系樹脂塗料（商品名「ミリウレタン」 ミリオンペイント社製）を使用し、塗装ムラや材料のダレが発生しないようにスプレー塗装を行い、１００℃の加熱を３０分行うことでガラス転移点を９０℃、鉛筆硬度をＦとした塗膜を作成した。評価結果を表１に示す。
【００５６】
［比較例１］
ペリクル枠体は、材質がアルミニウム合金であり、厚みを４．０ｍｍ、長辺の幅を６．０ｍｍ、長さを４３０ｍｍとした。また、短辺は、幅を６．０ｍｍ、長さを３００ｍｍとし、短辺側全長に渡って溝を設け、溝の深さを２ｍｍ、溝の高さを１．５ｍｍとした。また、角部の曲率をＲ＝２ｍｍとした。その他の構成は、図２に示す構成にてペリクル枠体を形成した。塗装材には、ウレタン系樹脂塗料（商品名「ＢＹＫＥＴＯＬ 住友バイエルウレタン社製）を使用し、塗装ムラや材料のダレが発生しないようにスプレー塗装を行い、１４０℃の加熱を３０分行うことでガラス転移点を４０℃、鉛筆硬度を３Ｂとした塗膜を形成した。評価結果を表１に示す。
【００５７】
［比較例２］
ペリクル枠体は、材質がアルミニウム合金であり、長辺の幅を９．０ｍｍ、長さを８００ｍｍとし、短辺の幅を７．０ｍｍ、長さを４８０ｍｍとして、角部の曲率をＲ＝０ｍｍとした。それ以外の溝の長さ・深さ、枠体の厚みは実施例１と同様に作製した。塗装材には、エポキシ系樹脂塗料（商品名「オーデックス」 神東塗料社製）を使用し、塗装ムラや材料のダレが発生しないようにスプレー塗装を行い、１２０℃の加熱を２０分の行うことでガラス転移点を３０℃、鉛筆硬度を２Ｂとした塗膜を形成した。評価結果を表１に示す。
【００５８】
[実施例５]
ペリクル枠体は、材質がアルミニウム合金であり、長辺の幅を９．０ｍｍ、長さを８００ｍｍとし、短辺の幅を７．０ｍｍ、長さを４８０ｍｍとして、角部の曲率をＲ＝０ｍｍとした。それ以外の溝の長さ・深さ、枠体の厚みは実施例１と同様に作製した。塗装材には、有機ケイ素系塗料（商品名「チラノコート」 宇部興産社製）を使用し、塗装ムラや材料のダレが発生しないようにスプレー塗装を行い、２５０℃の加熱を１０分の行うことでガラス転移点を３００℃、鉛筆硬度を７Ｈとした塗膜を形成した。評価結果を表１に示す。
【００５９】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、ペリクル枠体２を１枚のシート状母材から切り出した接合部を有さない構成としていが、ペリクル枠体は、少なくとも一箇所の接合部を有する分割枠体であってもよい。
【符号の説明】
【００６０】
１…ペリクル、２…ペリクル枠体、３…ペリクル膜、４…開口部、２ａ，２ｂ…長辺（枠部材）、２ｃ，２ｄ…短辺（枠部材）、Ｐ…塗膜。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面視において矩形状を有する開口部を覆うようにペリクル膜を展張支持するペリクル枠体であって、
前記開口部の周縁を形成する枠部材の表面に塗膜を形成する塗装材のガラス転移点が５０℃以上３５０℃以下であることを特徴とするペリクル枠体。
【請求項２】
前記塗膜の鉛筆硬度がＢ以上８Ｈ以下である請求項１に記載のペリクル枠体。
【請求項３】
前記塗装材は、塗布型である請求項１又は２記載のペリクル枠体。
【請求項４】
前記塗装材は、主成分がエポキシ系、アクリル系又はフッ素系である請求項１〜３のいずれか一項記載のペリクル枠体。
【請求項５】
前記枠部材は、対向する一対の長辺と、対向する一対の短辺とから構成されており、
前記長辺及び前記短辺によって形成される少なくとも一つの角部の塗膜の厚みは、前記長辺又は前記短辺の中央部の塗膜の厚みの２０倍以下である請求項１〜４のいずれか一項記載のペリクル枠体。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載のペリクル枠体と、当該ペリクル枠体の開口部を覆うように展張支持されたペリクル膜とを備えることを特徴とするペリクル。
【請求項７】
平面視において矩形状を有する開口部を覆うようにペリクル膜を展張支持するペリクル枠体の製造方法であって、
前記開口部の周縁を形成する枠部材を準備する工程と、
前記枠部材にガラス転移点が５０℃以上３５０℃以下である塗装材を塗布して塗膜を形成する工程と、
前記塗膜を加熱処理する工程とを含むことを特徴とするペリクル枠体の製造方法。
【請求項１】
平面視において矩形状を有する開口部を覆うようにペリクル膜を展張支持するペリクル枠体であって、
前記開口部の周縁を形成する枠部材の表面に塗膜を形成する塗装材のガラス転移点が５０℃以上３５０℃以下であることを特徴とするペリクル枠体。
【請求項２】
前記塗膜の鉛筆硬度がＢ以上８Ｈ以下である請求項１に記載のペリクル枠体。
【請求項３】
前記塗装材は、塗布型である請求項１又は２記載のペリクル枠体。
【請求項４】
前記塗装材は、主成分がエポキシ系、アクリル系又はフッ素系である請求項１〜３のいずれか一項記載のペリクル枠体。
【請求項５】
前記枠部材は、対向する一対の長辺と、対向する一対の短辺とから構成されており、
前記長辺及び前記短辺によって形成される少なくとも一つの角部の塗膜の厚みは、前記長辺又は前記短辺の中央部の塗膜の厚みの２０倍以下である請求項１〜４のいずれか一項記載のペリクル枠体。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載のペリクル枠体と、当該ペリクル枠体の開口部を覆うように展張支持されたペリクル膜とを備えることを特徴とするペリクル。
【請求項７】
平面視において矩形状を有する開口部を覆うようにペリクル膜を展張支持するペリクル枠体の製造方法であって、
前記開口部の周縁を形成する枠部材を準備する工程と、
前記枠部材にガラス転移点が５０℃以上３５０℃以下である塗装材を塗布して塗膜を形成する工程と、
前記塗膜を加熱処理する工程とを含むことを特徴とするペリクル枠体の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−７３６１０（Ｐ２０１２−７３６１０Ａ）
【公開日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９０９９８（Ｐ２０１１−１９０９９８）
【出願日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【出願人】（３０９００２３２９）旭化成イーマテリアルズ株式会社 (771)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【出願人】（３０９００２３２９）旭化成イーマテリアルズ株式会社 (771)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]