(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ペリクルフレームを洗浄治具に保持し、該ペリクルフレームの下方から上方に向けて超純水を流しながら、該ペリクルフレームを該洗浄治具から浮いた状態にして、超音波洗浄を行うことを特徴とするペリクルフレームの洗浄方法。
【請求項２】
前記ペリクルフレームの下方から上方に向けて流す超純水の流速が５mm／sec〜２５mm／secであることを特徴とする請求項１に記載のペリクルフレームの洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体デバイス、プリント基板あるいは液晶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リソグラフィー用ペリクルに関し、特には、ペリクルフレームの洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＳＩ、超ＬＳＩ等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が作製されるが、このとき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」と記述する。）にゴミが付着していると、このゴミが光を吸収したり曲げたりすることにより、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。
【０００３】
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は難しい。
そこで、露光は、フォトマスクの表面にゴミよけとしてペリクルを貼り付けた後に行われている。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。
【０００４】
一般に、ペリクルには、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等からなる透明なペリクル膜が、表面を陽極酸化あるいは樹脂コートされたアルミニウム製のペリクルフレームの上端面に貼り付け、ないし接着されている。
さらに、ペリクルフレームの下端面にはフォトマスクに装着するためのポリブテン樹脂、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剤層、及び粘着剤層の保護を目的とした剥離シートが設けられる。
【０００５】
また、ペリクルフレームの内面に薄い粘着剤層を設けることがある。これは、ペリクル内部空間に侵入あるいは発生した異物を粘着剤層で捕捉したり、ペリクルフレームの表面から異物を落下させないようにして、ペリクル貼り付け後のパターン欠陥の発生を防ぐことを目的としている。
さらに、ペリクルをフォトマスクに貼り付けた状態において、ペリクル内部に囲まれた空間と外部との気圧差をなくすことを目的として、ペリクルフレームの一部に気圧調整用の小孔を開けることがある。これには、小孔を通じて移動する空気からの異物侵入を防ぐために、この小孔にはフィルターが設置される。
【０００６】
ペリクルを構成する部材には、その機能上ペリクル自身が発塵しない材質で、かつ清浄であることが求められる。その中でも、ペリクルフレームはペリクルの骨格の役目を果たすため、ペリクルを構成する部材の中で一番体積が大きく、アルミニウムなどの金属製であることが一般的であるが、金属の無垢の状態では発塵するため、表面を陽極酸化したりコーティングしたりしている。なおかつ、表面に付着する異物を無くすために、クリーンルーム内で精密洗浄を行った後に、ペリクル製造プロセスに送られている。
【０００７】
通常、ペリクルフレームの精密洗浄は、ペリクルフレームを洗浄治具にセットした後、超純水で満たされた洗浄槽に入れ、ペリクルフレームに超音波を加えることで行われ、ペリクルフレームに付着した微粒子を除去している。
しかしながら、ペリクルフレームと洗浄治具が接触している部分は、密着しているために超純水および超音波が行き届かず、異物の除去が困難である。逆に、その部分において超音波によるキャビテーションが発生すると、ペリクルフレームに強いダメージが生じ、その部分が削られてキズになり、異物が発生しやすくなるとともに、外観上も問題となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、上記問題に鑑み、ペリクルフレームの表面にキズを生じさせることがなく、かつ清浄度の高い、ペリクルフレームの洗浄方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のペリクルフレームの洗浄方法は、ペリクルフレームを洗浄治具に保持し、該ペリクルフレームの下方から上方に向けて超純水を流しながら、該ペリクルフレームを該洗浄治具から浮いた状態にして、超音波洗浄を行うことを特徴としている。
なお、ペリクルフレームの下方から上方に向けて流す超純水の流速は、５mm／sec〜２５mm／secの範囲内とするのが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のペリクルフレームの洗浄方法によれば、ペリクルフレームの表面にキズを生じさせることなく、かつ清浄度の高い洗浄を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明によるペリクルフレームの洗浄方法の一例を示す説明図であり、（ａ）は概略縦断面図であり、（ｂ）は、（ａ）とは９０度異なる方向からの概略縦断面図である。
【図２】比較例によるペリクルフレームの洗浄方法を示す説明図であり、（ａ）は概略縦断面図であり、（ｂ）は、（ａ）とは９０度異なる方向からの概略縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明のペリクルフレームの洗浄方法は、洗浄治具に保持したペリクルフレームの下方から上方に向けて超純水を流しながら洗浄を行うことに特徴があり、下方から上方に向けて流れる流水により、ペリクルフレームに上向きの力が加えられ、洗浄中、ペリクルフレームは洗浄治具から浮いた状態となり、その結果、ペリクルフレームと洗浄治具との間に隙間が生じ、ペリクルフレームと洗浄治具との接触部で従来生じていた、超音波洗浄により発生するキャビテーションによるキズの発生は防止される。さらに、ペリクルフレームと洗浄治具との間に、より多くの超純水が流れ、超音波も入り込みやすくなるため、清浄性の高い洗浄を行うことができる。
【００１３】
以下、本発明のペリクルフレームの洗浄方法について、図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明によるペリクルフレームの洗浄方法の最も基本的な形態を示す例である。なお、（ａ）は、概略縦断面図であり、（ｂ）は、（ａ）とは９０度異なる方向からの概略縦断面図である。
図１（ａ）において、ペリクルフレーム１は、機械加工により作製された長方形のアルミニウム合金製であり、表面に黒色アルマイト処理が施されている。このペリクルフレーム１を、表面が滑らかに加工された合成石英製の洗浄治具2に引っ掛けるようにして吊り下げ、洗浄槽３の中の超純水４に浸す。
本発明の方法で用いる洗浄治具は、図１（ａ）に示された引っ掛け型の治具に限定されず、その他、例えば、複数のペリクルフレームを収容するカゴ型の治具等が例示される。
【００１４】
洗浄装置の仕組みは、送水ポンプ５により除粒子フィルター６を経て往水７が洗浄槽３内に送り込まれ、整流板８で整えられた水流９が上方向に流れ、ペリクルフレーム１を上方向へ持ち上げる力を発生させつつ、ペリクルフレーム１を通過した水流９は、洗浄槽３の上部でオーバーフロー１０し、環水１１のラインに入り、再び送水ポンプ５へ送られ、循環するようになっている。なお、洗浄槽３の下部には、ペリクルフレーム１の表面に付着した微粒子を除去するために、超音波発振器１２が設置されている。
【００１５】
図１（ｂ）に示すとおり、水流９を適度な流速にコントロールすることでペリクルフレーム１は静かに押し上げられ、洗浄治具２との間に隙間が生じる。その結果、ペリクルフレーム１と洗浄治具２との接触部で生じるキャビテーションによるキズ発生は防止される。さらに、ペリクルフレーム１と洗浄治具２との間により多くの超純水４が流れ、超音波も入り込みやすくなるため、清浄度の高い洗浄を行うことができる。
なお、本発明において、超音波洗浄は、ペリクルフレームのサイズ、材質等を考慮して、適宜、適当な周波数、音圧強度を選択して行えばよい。
【００１６】
一般的な６インチのペリクルフレームを洗浄する場合、水流９の流速は、５mm／secより遅いとペリクルフレーム１を押し上げる効果が得られず、ペリクルフレーム１と洗浄治具２が密着したままになり、超純水４も超音波も上手く入り込めず、その結果、微粒子を除去することができず、ペリクルフレーム１と洗浄治具２との接触部で生じるキャビテーションによるキズ発生の可能性も高くなる。逆に、２５mm／secより速いと、ペリクルフレーム１が不規則に揺れ動き、ペリクルフレーム１が洗浄治具２や洗浄槽３などに衝突してキズが生じたり、さらには、洗浄治具２から落下することがある。
【００１７】
よって、洗浄するペリクルフレーム１のサイズ、重量にもよるが、一般的な６インチのペリクルフレームを洗浄する場合、洗浄治具２に保持したペリクルフレーム１の下方から上方に向けて流す超純水４の水流の速さは、５mm／sec〜２５mm／secの範囲内とすることが好ましい。
なお、洗浄槽３を複数設ける場合は、より洗浄能力を高めるために、超純水に洗剤や溶剤を加えたり、ヒーターなどで加温してもよい。
【実施例】
【００１８】
以下、本発明の洗浄方法について、実施例及び比較例を挙げて詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されず、様々な態様が可能である。
【００１９】
（実施例）
初めに、外寸１４９×１２２ｍｍ、内寸１４５×１１８ｍｍ、高さ５．８ｍｍ、コーナー部の内寸Ｒ３ｍｍ、外寸Ｒ５ｍｍの長方形のアルミニウム合金製ペリクルフレームを機械加工により作製し、表面に黒色アルマイト処理を施した。このペリクルフレームをクラス１のクリーンルーム内に搬入し、図1（ａ）に示した洗浄装置を用いて洗浄を行った。
【００２０】
まず、ペリクルフレーム１を、表面が滑らかに加工された合成石英製の洗浄治具２に引っ掛けるようにしてセットし、洗浄槽３の中の超純水４に浸した。超純水４は、送水ポンプ５により０．２μmの除粒子フィルター６を介して往水７が洗浄槽３内に送り込まれ、整流板８で整えられた水流９が上方向に向かってペリクルフレーム１を持ち上げるように流れる。ペリクルフレーム１を通過した水流８は、洗浄槽３の上部でオーバーフロー１０し、環水１１のラインに入り、再び送水ポンプ５へ送られ循環する。洗浄槽３の下部には、ペリクルフレーム１の表面に付着した微粒子を除去するため、超音波発振器２０；UO1200PX（日立国際電気エンジニアリング社製、商品名）が設置されている。
【００２１】
この洗浄装置に、洗浄治具２にペリクルフレーム１を１０本セットして浸し、５分間超音波洗浄を行った。洗浄槽３内の水流９の流速条件は、５、１０、１５、２０、２５mm／secの５段階（条件１〜５）とし、それぞれについて、洗浄したペリクルフレーム１を乾燥させた後、清浄度やキズの外観検査を行った。上記流速条件では、いずれの場合も、ペリクルフレーム１が洗浄治具２から浮いた状態で洗浄が行われた。
洗浄方法の評価は、クラス1のクリーンルーム内の暗室にて、照度４０万ルクスの集光ランプを照射して、キズや異物の有無を目視検査した。その結果を表1に示した。
【００２２】
表１に示すとおり、流速条件は、５、１０、１５、２０、２５mm／secのどの水準でも、洗浄した各々１０本のペリクルフレームに、異物、キズは確認されなかった。
この結果、水流の流速が５mm／sec〜２５mm／secの範囲内にあれば、ペリクルフレーム１の表面にキズを付着させることなく、かつ清浄度の高い洗浄を行うことができることを確認した。
【００２３】
【表１】
0005462140.tif 000002
【００２４】
（比較例１）
実施例と同じ装置を使い、洗浄治具２にペリクルフレーム１を１０本セットして超純水４に浸し、５分間超音波洗浄を行った。洗浄槽３内の水流９の流速の条件は、実施例よりも遅い１、３mm／secの２水準とした（条件１、２）。洗浄したペリクルフレーム１を乾燥させた後、クラス１のクリーンルーム内の暗室にて、照度４０万ルクスの集光ランプを照射して異物、キズを目視検査し、その結果を表１に示した。
流速条件１、３mm／secでは、ペリクルフレーム１が洗浄治具２と密着したままの状態となり、流速条件１mm／secでは、洗浄した１０本のうち１本のペリクルフレームに異物が発見された。また、いずれの流速条件においても数本のペリクルフレームに、キャビテーションが原因と見られるキズが確認された。
【００２５】
（比較例２）
実施例と同じ装置を使い、洗浄治具２にペリクルフレーム１を１０本セットして超純水４に浸し、５分間超音波洗浄を行った。洗浄槽３内の水流９の流速条件は、実施例よりも速い３０、３５mm／secの２水準とした（条件３、４）。洗浄したペリクルフレーム１を乾燥させた後、クラス１のクリーンルーム内の暗室にて、照度４０万ルクスの集光ランプを照射して異物、キズを目視検査し、その結果を表１に示した。
流速条件３０、３５mm／secともに異物は発見されなかったが、洗浄中にペリクルフレームが不規則に動いている様子が目視で確認され、ペリクルフレームが激しく動いたことで、洗浄治具とペリクルフレームがお互いに接触したと見られるキズが確認された。
【００２６】
（比較例３）
図２に示す装置を使い、洗浄治具２にペリクルフレーム１を１０本セットして超純水４に浸し、５分間超音波洗浄を行った。なお、実施例の装置の水流方向が下から上だったのに対し、この装置では、同じような構造でありながら水流が上から下となっている。洗浄槽３内の水流９の流速条件は、１、３、５ｍｍ／secの３水準とした（条件１〜３）。洗浄したペリクルフレーム１を乾燥させた後、暗室にて照度４０万ルクスの集光ランプを照射して異物、キズを目視検査し、その結果を表１に示した。
流速条件１、３、５mm／secともに、ペリクルフレーム１が洗浄治具２と密着したままの状態となり、洗浄した各１０本のうち２〜６本のフレームに異物が発見された。また、流速条件１、３、５mm／secともに、数本のフレームにキャビテーションが原因と見られるキズが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明のペリクルフレームの洗浄方法によれば、ペリクルフレーム表面にキズを付着させることなく、かつ清浄度の高い洗浄を行うことができるため、リソグラフィー技術を利用する産業分野に有益な技術である。
【符号の説明】
【００２８】
１  ペリクルフレーム
２  洗浄治具
３  洗浄槽
４  超純水
５  送水ポンプ
６  除粒子フィルター
７  往水
８  整流板
９  水流
10  オーバーフロー
11  環水
12  超音波発振器
【図１】
0005462140.tif 000003
【図２】
0005462140.tif 000004