JP2008139417A - ペリクル収納容器 - Google Patents

Abstract

【課題】 他の補強体を用いずとも、保管、輸送中の外力に耐え、内部に収納したペリクルへの異物付着を防止する十分な剛性を有する、軽量かつ低コストのペリクル収納容器を提供する。
【解決手段】 樹脂のシート材を成形してペリクル収納容器本体とし、容器本体外形の対角線を横切り、なおかつ他のリブと交差しない複数のリブを容器本体に設ける。捩れ変形に対してリブが高い抵抗力を発揮し、また、リブ自身が変形の起点となることが無い。その結果、補強体を用いずとも容器本体の剛性、特には捩れ方向の剛性を著しく高めることができ、軽量かつ高剛性のペリクル収納容器を低コストで得ることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、半導体デバイス、プリント基板あるいは液晶ディスプレィ等を製造する際のゴミ除けとして使用されるリソグラフィー用ペリクルを収納、保管、輸送するペリクル収納容器に関するものである。

ＬＳＩ、超ＬＳＩなどの半導体製造あるいは液晶ディスプレイ等の製造においては、半導体ウエハーあるいは液晶用原板に光を照射してパターンを作製するが、この時に用いるフォトマスクあるいはレチクル（以下、単にフォトマスクという）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てしまうために、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るほか、下地が黒く汚れたりするなど、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。

一般に、ペリクルは、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、ポリエチレンなどからなるペリクルフレームの上端面に貼り付けないし接着する。さらに、ペリクルフレームの下端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）が設けられる。

しかしながら、ペリクルはマスクに貼付した後ではそれらが形成する閉空間の外部から内部への異物侵入効果はあるが、ペリクル自体に異物が付着して、かつそれが閉空間の内部にある場合には、フォトマスクへの異物付着を防ぐことは困難である。そのため、ペリクル自体に高い清浄性が求められることはもとより、保管、輸送に使用するペリクル収納容器にもその清浄性を維持しうる性能が強く求められる。具体的には、帯電防止性能に優れ擦れた際にも発塵の少ない材質、ペリクルおよび構成部品間の接触を極力防ぐ構造、外力が加わった際の変形を防ぐ高剛性な構造、といった点が要求される。

ペリクル収納容器は、通常、ＡＢＳ、アクリル等の樹脂を射出成形または真空成形することによって製造される。これらの成形方法が利用されるのは、表面が平滑で異物の付着や発塵のおそれが少ないこと、一体成形のため継ぎ目がなく発塵や異物侵入のおそれが少ないこと、複雑形状のものも容易に製造できること、量産性に優れ低コスト化が可能である、といったメリットがあるからである。

半導体用やプリント基板用ペリクルの収納容器は、外形の辺長が概ね２００〜３００ｍｍ前後で、これらは通常、射出成形を利用して製造される。前記したように、ペリクル収納容器の清浄性を保つため、外力が加わった際にも変形しにくい高剛性が要求されるが、これら辺長が２００〜３００ｍｍのペリクル収納容器においては剛性の問題は少ない。元々、小型で剛性が確保しやすいことに加え、射出成形では厚みを局所的に変えることが容易で要所に肉厚のある補強を加えることができるからである。

一方、主として液晶用ペリクルに使用される辺長が５００ｍｍを超えるような大型のペリクル収納容器は、一般にＡＢＳ、アクリル等の合成樹脂シートを真空成形したものが使用される。これは、１箇所もしくは数箇所のゲートから金型内に樹脂を高速注入する射出成形では樹脂の流れる距離が長すぎるため製法的に困難なためである。真空成形は、金型に加熱した樹脂シートを被せ、真空引きするだけで大型品も容易に成形が可能である。
しかしながら、真空成形の場合、肉厚のものが成形できないこと、リブである程度の補強はできるものの、基本的に同じ板厚のシートを折り曲げるだけなので、高剛性のものが作りにくいという問題がある。

このようなリブの例は、容器本体については、例えば特許文献１などに例示されている。
従来用いられてきた補強用リブは、図５に示すような、基本的に外形の対角線５４ａ、５４ｂを結ぶ方向に設けられたＸ字型のものであった。しかし、この相互に交差するＸ字型のリブでは、予期に反して、その交差部（連続部）５９が存在することによって、捩れ方向の剛性が極度に低下し、図６に示すように何れか一方の対角線に沿ってトレイが捻れて、対頂点が近づくように曲がってしまう。

真空成形法で製作されたこのようなリブにおいては、リブは折り曲げられた縦方向の面によって剛性を確保するのであるが、交差（接続）した他のリブによりこの縦方向の面が切断されてしまうためである。そして、このリブは相手のリブを切断して効果を殺してしまうばかりか、それ自身が屈曲点（線）となり、変形の度合いを大きくする。
そのため、リブだけでは十分な剛性が確保できず、例えば特許文献２に示すように、別の補強体と締結して剛性を確保することが行われていた。

特開２０００−１７３８８７号公報 特願２００５−０８１５３３号

上記のように、別の補強体を利用した場合、強度的には十分なものが得られるが、運用上は様々な不都合が生じる。その最も大きなものは重量の増加で、十分な剛性を確保するためには、ほとんどの場合において容器本体よりも補強体の方が重くなる。そして、重量の増加により、梱包、運搬などの場面において取り扱いが極めて不便になる。
また、補強体自体だけでなく補強体を容器本体に締結するための部品が必要になるうえ、それを容器本体に組み付ける工数も必要になるため、容器本体だけの場合と比較してコストが大幅に増加する。また、この他に、補強体と容器本体の間隙の洗浄が困難であるという清浄度に関する問題もある。

しかしながら、これまで補強体を用いず容器本体だけで十分な剛性を有するペリクル収納容器は存在していなかった。
以上のことから、本発明の目的は、他の補強体を用いずとも、保管、輸送中の外力に耐え、内部に収納したペリクルへの異物付着を防止する十分な剛性を有する、軽量かつ低コストのペリクル収納容器を提供することにある。

本発明のペリクル収納容器は、ペリクルを載置する容器本体と、ペリクルを被覆すると共に容器本体と周縁部で嵌め合い係止する蓋体からなるペリクル収納容器において、容器本体は樹脂のシート材を成形したものであり、容器本体外形の対角線を横切り、なおかつ他のリブと交差しない複数のリブを容器本体に設けたことを特徴とする（請求項１）。
ここで、前記リブが横切る対角線と成す角度は３０度以上であること（請求項２）が好ましい。また、前記リブは他のリブと交差しないことが必要であるが、端部で他のリブもしくはペリクルを載置する台座に接続（請求項３）されていても良い。
そして、前記リブの各々において、リブの高さは一様でなく、異なる高さの領域を有する（請求項４）こととすれば、このリブの効果を最大限発揮する剛性に優れた形状とすることができる。

本発明によれば、適切なリブ配置により、補強体を用いずとも容器本体の剛性、特には捩れ方向の剛性を著しく高めることができ、軽量かつ高剛性のペリクル収納容器を低コストで得ることができる。
本発明は、一辺が５００ｍｍを超えるような大型のペリクル収納容器について適用した場合に特に効果が大きい。しかし、この大きさに限定されるものではなく、樹脂のシート材を成形したペリクル収納容器であれば、一辺が２００ｍｍといった小型のものでも適用可能である。小型のものでは剛性の問題は少ないが、構造により剛性をより高めることができれば、シート厚を薄くすることができ、大型のものと同様に軽量化、コストダウンが可能となる。

以下、本発明のペリクル収納容器の一実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１は本発明によるペリクル収納容器（本体）の一例を示す概略図、図２はペリクル収納容器全体の斜視図である。また、図５は従来用いられてきたリブ構造の容器本体、図６は図５の容器本体の角部を持ち上げた際の変形の態様を示したものである。

従来のペリクル収納容器本体５１(図５)において、捻れ方向に外力が加わった場合、例えば、角部５７を上方に持ち上げようという力がかかった場合、この容器本体５１は対角線５４ｂで折れ曲がろうとする。
このとき、本来はこの捻れ変形にリブ５３ｂが対抗する必要があるが、交差するリブ５３ａによりこのリブが交差部５９で切断されているため、十分な抵抗力を発揮することが出来ない。
しかも、交差するリブ５３ａは対角線５４ｂとほぼ一致しているため、このリブ自体が最も屈曲しやすくなり、図６に示す如く変形の基点となってしまう。
本発明はこの点に鑑み成されたもので、本発明者は種々の形状を試作し、比較検討の結果、本発明を完成させた。

図２において、ペリクル収納容器本体２１上にはペリクル（図示せず）が載置され、蓋体２２により覆われている。そして、蓋体２２と容器本体２１は、粘着テープ等（図示せず）で密封固定するか、クリップ２３等の締結具で固定される。
容器本体２１、蓋体２２は樹脂板材の接着により製作することもできるが、清浄度、量産性の面から真空成形法により製作されることが特に望ましい。
また、蓋体、容器本体の材質は、アクリル、ＡＢＳ、ＰＶＣなどの樹脂から適宜選択することができるが、帯電による異物付着を低減するため、帯電防止材料を使用することが好適である。そして、蓋体は内部を確認しやすくするため透明または半透明、容器本体は付着した異物を確認しやすいよう黒色であることが良い。

蓋体２２は容器本体２１の周縁部で嵌合するようになっており、この隙間は外部からの異物侵入を防ぐため出来るだけ狭く出来ていることが望ましい。そして、容器本体２１は、図１に示すように容器本体外形の対角線１４を横切り、なおかつ他のリブと交差しない複数のリブ１３を設けることが良い。図１の例ではこれらリブ１３は４本設けているが、もちろん、これ以上あっても構わず、容器本体の大きさや外形形状に応じて適宜設計すれば良い。

また、このときリブ１３が対角線１４と成す角度ａは３０度以上であることが望ましく、さらには、できるだけ９０度に近いことが特に望ましい。容器本体に捻り方向の外力が作用した場合、リブが対角線を横切る角度が９０度の時に最大の抵抗力が発揮され、３０度以下では効果はきわめて小さいばかりか、リブ自身が捻れ変形の屈曲線になりやすい。

図３はこのリブ配置について別の実施形態を示したものである。図１と同様、対角線３５を横切るリブ３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄが設けられているが、これらのリブは他のリブと交差はしないが端部がペリクル載置台座３２および他のリブと接続されている。リブの端部での接続であれば、剛性の低下はほとんど問題にならない。
一般に用いられているペリクルの外形長辺・短辺の比率では、ほとんどの場合、このようなデザインの方が収まり良く、図１の例よりも実用的である。

さらに、図３（ａ）中のリブ３３ｃにおいて、Ａ−Ａ断面矢視図（図３（ｂ））あるいは図４に示すように、リブの高さは一定ではなく、異なる高さの領域を有することが特に好適である。
リブは捻れ変形時、図４および図６に示すようにそれ自身が変形の屈曲線になりやすいが、このように、リブ４１中に別の面（段差部により生じた面４２）を設けることで、リブ自体の変形量を小さくすることができる。言い換えれば、この面４２は、リブ４１を補強するための別の補強リブを構成しているとも言える。
そして、これらリブの幅、高さ、配置、本数、断面形状等は、必要とされる容器本体の剛性および成形性に応じて適宜設計すればよく、これらの図の形態に何ら限定されるものではない。

以下、本発明の実施例を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
帯電防止ＡＢＳ（黒色）のシート材を用い、真空成形法により図８に示す形状のペリクル収納容器本体８１を製作した。
この収納容器本体８１の大きさは、外形６９０×５４０ｍｍ、高さ３０ｍｍ、シートの厚さは３ｍｍとした。各リブの幅は２０ｍｍである。対角線を横切るリブ８３の他に、さらに補強のため中央部にリブ８３とほぼ平行に配置されたリブ８４を設けている。

リブ８３は図４の斜視図と同等の段差が設けられており、リブ全体の高さは３０ｍｍ、段差部の高さは２０ｍｍである。
リブ８３の天面と段差面の接続角度は直角が望ましいが、成形性を考慮して６０度とした。なお、中央部に配置したリブ８４は、輸送中にペリクル膜が揺れて接触することを防ぐため、高さは２０ｍｍと低くした。
そして、この容器本体にペリクルを固定するために、収納するペリクルの位置に合わせてＰＰＳ製の固定ピン８５およびＡＢＳ製のピンホルダー８６をボルト（図示せず）にて取り付けた。固定ピン８５はピンホルダー８６中に挿入保持されるが、ロック機構により脱着が可能な構造となっている。

固定ピン８５の先端はペリクルフレーム８７の側面に設けられた冶具穴（図示せず）に挿入可能な構造となっており、ペリクルフレーム８７との接触面には発塵防止のためリング状のバイトン製緩衝材（図示せず）を取り付けた。
その後、クリーンルーム内にて清浄に純水洗浄を行い、完成したペリクル収納容器本体８１のペリクル載置台８２に実際にペリクル８７を搭載し、固定ピン８５にて固定した。

そして、容器本体８１を水平な定盤上に置き、本体の１箇所のコーナー部を上方へ少し持ち上げてみた。その結果、容器本体８１にはほとんど捩れ変形は認められず、また、搭載したペリクルも容器本体８１の表面にしっかりと固定されたままで特に変化は見られなかった。
また、固定ピン８５を取り外し、ペリクルフレーム８７の固定ピン８５が挿入されていた冶具孔を観察したが、特に汚染は見られなかった。そして、この容器本体の重量は１．３８ｋｇであった。

［比較例１］
上記実施例と同様にして、真空成形法により図９に示す形状のペリクル収納容器本体９１を製作し、この容器本体９１に固定ピン９４およびピンホルダー９５を取り付けた。その後、クリーンルーム内にて清浄に純水洗浄を行い、完成した容器本体９１のペリクル載置台９２に実際にペリクル９６を搭載し、固定ピン９４にて固定した。
評価として、上記実施例と同様に、この容器本体９１を水平に静置した後、容器本体の１箇所のコーナー部を少し上方へ持ち上げてみた。すると、この容器本体９１はリブ９３に沿って図６の如く大きく折れ曲がりが生じていた。

この時、ペリクル載置台９２に搭載していたペリクル９６を観察すると、この方向（対角線方向）に容器本体の変形と同じ曲がりが生じ、ペリクル膜の一部にはシワが生じていた。また、ペリクル９６の冶具孔から固定ピン９４を引き抜いたところ、冶具孔内にはピンが強く擦れて発生した異物が蛍光灯下でも直ちに判るほど多数付着しており、これは清浄度保持の点から全く許容できないものであった。

［比較例２］
上記実施例、比較例１と同様にして、真空成形法により図７に示す形状のペリクル収納容器本体７１を製作し、固定ピン７２およびピンホルダー７３を取り付けた。
また、この容器本体７１の外側には補強のための6000系アルミニウム合金の棒状補強体７５，７６（幅４０ｍｍ×厚さ５ｍｍ）を日の字型に組み合わせ、ＡＢＳ樹脂製のピンホルダー７３、補強体固定具７４および容器本体７１とボルト（図示せず）にてしっかりと締結し、容器本体を完成させた。
その後、クリーンルーム内にて清浄に純水洗浄を行い、完成した容器本体に実際にペリクル７７を搭載し、固定ピン７２にて固定した。

そして上記実施例、比較例１と同様にして、ペリクル収納容器本体７１を水平な定盤上に置き、本体の１箇所のコーナー部を上方へ少し持ち上げてみた。
その結果、容器本体にはほとんど捩れ変形は認められず、また、搭載したペリクルも容器本体表面にしっかりと固定されたままで外観上も特に不具合は認められなかった。
そして、固定ピン７２をペリクル７７の冶具孔から引き抜き、暗室内のハロゲンランプにて観察したが、冶具孔周辺は全く清浄なままであった。
しかしながら、この容器本体の重量は２．９６ｋｇであり、上記実施例と比較して２倍以上の重量であった。

本発明によるペリクル収納容器本体のリブ構造の一例を示す概略図である。 本発明によるペリクル収納容器の全体構成を示した斜視図である。 本発明によるペリクル収納容器本体のリブ構造の別の実施形態を示す平面図（ａ）と、（ａ）のＡ−Ａ線断面図（ｂ）である。 本発明によるペリクル収納容器本体のリブ構造を示した斜視図である。 従来のペリクル収納容器本体のリブ構造の一例を示す平面図である。 従来のペリクル収納容器本体における変形の態様を説明する斜視説明図である。 従来のアルミ製補強体を用いたペリクル収納容器本体の一例を示す平面図である。 本発明によるペリクル収納容器本体の一実施例を示す平面図である。 従来のリブ構造を用いたペリクル収納容器本体の一例を示す平面図である。

符号の説明

１１ ペリクル収納容器本体
１２ ペリクル載置台
１３ リブ
１４ 容器本体の外形に基づく対角線
ａ リブが横切る対角線と成す角度
２１ ペリクル収納容器本体
２２ 蓋体
２３ クリップ

３１ ペリクル収納容器本体
３２ ペリクル載置台座
３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ リブ
３４ リブ
３５ 容器本体の外形に基づく対角線
４１ リブ
４２ 段差部により生じた面

５１ ペリクル収納容器本体
５２ ペリクル載置台
５３ａ、５３ｂ リブ
５４ａ、５４ｂ 容器本体外形に基づく対角線
５５、５６、５７、５８ 容器本体コーナー部
５９ リブの交差部

７１ ペリクル収納容器本体
７２ ペリクル固定ピン
７３ ピンホルダー
７４ 補強体固定具
７５ アルミニウム合金製補強体（短）
７６ アルミニウム製補強体（長）
７７ ペリクル

８１ ペリクル収納容器本体
８２ ペリクル載置台
８３ リブ
８４ リブ
８５ （ペリクル用）固定ピン
８６ ピンホルダー
８７ ペリクル

９１ ペリクル収納容器本体
９２ ペリクル載置台
９３ リブ
９４ ペリクル固定ピン
９５ ピンホルダー
９６ ペリクル

Claims (4)

1. ペリクルを載置する容器本体と、ペリクルを被覆すると共に容器本体と周縁部で嵌め合い係止する蓋体からなるペリクル収納容器において、容器本体は樹脂のシート材を成形したものであり、容器本体外形の対角線を横切り、なおかつ他のリブと交差しない複数のリブを容器本体に設けたことを特徴とするペリクル収納容器。
2. 前記リブが横切る対角線と成す角度は３０度以上であることを特徴とする請求項１に記載のペリクル収納容器。
3. 前記リブは端部で他のリブもしくはペリクルを載置する台座に接続されていることを特徴とする請求項１または２に記載のペリクル収納容器。
4. 前記リブの各々において、リブの高さは一様でなく、異なる高さの領域を有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のペリクル収納容器。

Images