(57)【要約】【課題】  ペリクルとペリクルフレームとホトマスクから成るホトマスクユニットにおいて、ペリクルフレーム内部を清浄なガスで迅速に置換するホトマスクユニットを提供する。【解決手段】  置換ガス導入路１２は、ペリクル空間１７へ置換ガスを導入する置換ガス導入口１１と、置換ガス導入口１１から導入された置換ガスをペリクル空間１７に送り込むガス入口１３とを有する。置換ガス導入路１２を形成している部材に埃や不純物を吸着する機能を有する材料を用いる。また、排気送出路１５は、ペリクル空間１７のガスを排気する排気出口１４と、排気出口から排気された排気をペリクルフレームの外部に送り出す排気口１６とを有する。また、排気送出路１５を形成している部材には、埃や不純物を吸着する機能を有する材料を用いる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のパターンを有するマスクと、前記マスクに接合するペリクルフレームと、前記ペリクルフレームに接合して前記マスクを保護するペリクルとにより形成されるペリクル空間を有するホトマスクユニットにおいて、
前記ペリクル空間の外部から所定のガスを取り入れる取入口と、
構成部材して、前記マスクと、前記ペリクルフレームと、前記ペリクルとを少なくとも用いて形成され、前記取入口から取り入れる所定のガスを前記ペリクル空間の内部へ導入する導入路と
を備えたことを特徴とするホトマスクユニット。
【請求項２】
前記導入路を構成する構成部材の少なくともいずれかは、
前記取入口から取り入れる所定のガスが固体を含む場合に、ガスから固体を除去する除去手段を備えたことを特徴とする請求項１記載のホトマスクユニット。
【請求項３】
所定のパターンを有するマスクと、前記マスクに接合するペリクルフレームと、前記ペリクルフレームに接合して前記マスクを保護するペリクルとにより形成されるペリクル空間を有するホトマスクユニットにおいて、
前記ペリクル空間の内部に所定のガスが存在する場合に、前記ペリクル空間の内部から前記所定のガスを取り出すガス取出口と、
構成部材して、前記マスクと、前記ペリクルフレームと、前記ペリクルとを少なくとも用いて形成され、前記ガス取出口から取り出す所定のガスを前記ペリクル空間の外部へ排出する排出路と
を備えたことを特徴とするホトマスクユニット。
【請求項４】
前記排出路を構成する構成部材の少なくともいずれかは、
前記排出路を経由して前記ペリクル空間に向かうガスが固体を含む場合に、ガスから固体を除去する除去手段を備えたことを特徴とする請求項３記載のホトマスクユニット。
【請求項５】
所定のパターンを有するマスクと、前記マスクに接合するペリクルフレームと、前記ペリクルフレームに接合して前記マスクを保護するペリクルとにより形成されるペリクル空間に存在するガスを置換するガス置換方法において、
構成部材として前記マスクと、前記ペリクルフレームと、前記ペリクルとを少なくとも用いて形成された導入路に、ペリクル空間の外部から取り入れたガスを通過させて前記ペリクル空間の内部へ導入する工程と、
構成部材として前記マスクと、前記ペリクルフレームと、前記ペリクルとを少なくとも用いて形成された排出路に、前記ペリクル空間の内部から取り出したガスを通過させて前記ペリクル空間の外部へ排出する工程と
を備えたことを特徴とするガス置換方法。
【請求項６】
前記導入路を構成する構成部材の少なくともいずれかは、
前記取入口から取り入れる所定のガスが固体を含む場合に、ガスから固体を除去する除去手段を備え、
前記排出路を構成する構成部材の少なくともいずれかは、
前記排出路を経由して前記ペリクル空間に向かうガスが固体を含む場合に、
ガスから固体を除去する除去手段を備えたことを特徴とする請求項５記載のガス置換方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホトリソグラフィに用いられるホトマスクと、その保護膜であるペリクルと、このペリクルを保持しホトマスクとペリクルとの間を封じるペリクルフレームとを備えたホトマスクユニットに関する。例えば、ホトマスクとペリクルとペリクルフレームとによって形成される空間（以下、ペリクル空間ともいう）を、透明かつ清浄なガスにより迅速に置換する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）、液晶パネルなどの製造において電気回路パターンを形成する場合、一般に加工パターンが形成されているホトマスクを用い、それを露光光によって被加工物上に投影して加工パターンを転写するホトリソグラフィが用いられる。
【０００３】
図４は、従来のホトマスクユニット１０を示す。（ａ）はＡ−Ａ’断面を示す。（ｂ）は側面図を示す。図４において、ホトマスクユニット１０は、加工パターンが形成されたマスク基板１と、ペリクルフレーム２と、ペリクル３から構成されている。ペリクルフレーム２とペリクル３は「ペリクルとペリクルフレームの接合部４」を介して接合される。マスク基板１とペリクルフレーム２は「マスク基板とペリクルフレームの接合部５」を介して接合される。このように接合されることによりホトマスクユニット１０を構成する。
【０００４】
ホトマスクユニット１０は、マスク基板１、ペリクルフレーム２、ペリクル３とからペリクル空間６を形成する。このペリクル空間６を形成することで、ペリクル空間６の外部から異物がマスク基板１の加工パターンに付着するのを防止する。
【０００５】
しかしながら、近年露光光の短波長化が進み、特に次世代のＦ２レーザによる露光ではその波長が１５７．６ｎｍに達する。このような短波長の場合、Ｆ２レーザは、大気中の酸素や水分によってほとんど吸着されてしまう。このため、Ｆ２レーザを露光光に用いる場合には、その光路を高純度の窒素や不活性ガスによりパージする必要がある。特に、ホトマスクユニット１０は露光装置の光路中に配置されるため、ホトマスクユニット１０の周囲のみならず、マスク基板１とペリクル３とペリクルフレーム２とによって形成されるペリクル空間６もパージする必要がある。このペリクル空間６は、一般にホトマスクユニット１０周囲の埃が内部に入るのを防ぐためペリクルフレーム２の一部に開口を設け、そこに防塵フィルターを接合し、それを介して周囲の雰囲気と流通する構成をとっている。そのため、ガスの流通が悪くペリクル空間６をパージするのに非常に時間がかかる。
【０００６】
また、防塵フィルターを設けない構成ではパージは迅速に完了できるものの、防塵能力が不十分となる。
【０００７】
このような課題に対して、特開２００１−１３３９６１号公報では、「ガス導入孔とガス排出孔とを有することを特徴とするペリクル構造体」に関する技術を開示している。
【０００８】
しかし、特開２００１−１３３９６１号公報においては、埃を除去するため防塵フィルターを接合する構成である（段落００２０）。
【特許文献１】特開２００１−１３３９６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このような現状のもと、本発明は、防塵フィルターを使用することなくホトマスクユニットの内部空間（ペリクル空間）を清浄にし、かつ、ペリクル空間に存在するガスを迅速にパージする手段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】
【００１０】
本発明のホトマスクユニットは、
所定のパターンを有するマスクと、前記マスクに接合するペリクルフレームと、前記ペリクルフレームに接合して前記マスクを保護するペリクルとにより形成されるペリクル空間を有するホトマスクユニットにおいて、
前記ペリクル空間の外部から所定のガスを取り入れる取入口と、
構成部材して、前記マスクと、前記ペリクルフレームと、前記ペリクルとを少なくとも用いて形成され、前記取入口から取り入れる所定のガスを前記ペリクル空間の内部へ導入する導入路と
を備えたことを特徴とする。
【００１１】
前記導入路を構成する構成部材の少なくともいずれかは、
前記取入口から取り入れる所定のガスが固体を含む場合に、ガスから固体を除去する除去手段を備えたことを特徴とする。
【００１２】
本発明のホトマスクユニットは、
所定のパターンを有するマスクと、前記マスクに接合するペリクルフレームと、前記ペリクルフレームに接合して前記マスクを保護するペリクルとにより形成されるペリクル空間を有するホトマスクユニットにおいて、
前記ペリクル空間の内部に所定のガスが存在する場合に、前記ペリクル空間の内部から前記所定のガスを取り出すガス取出口と、
構成部材して、前記マスクと、前記ペリクルフレームと、前記ペリクルとを少なくとも用いて形成され、前記ガス取出口から取り出す所定のガスを前記ペリクル空間の外部へ排出する排出路と
を備えたことを特徴とする。
【００１３】
前記排出路を構成する構成部材の少なくともいずれかは、
前記排出路を経由して前記ペリクル空間に向かうガスが固体を含む場合に、ガスから固体を除去する除去手段を備えたことを特徴とする。
【００１４】
本発明のガス置換方法は、
所定のパターンを有するマスクと、前記マスクに接合するペリクルフレームと、前記ペリクルフレームに接合して前記マスクを保護するペリクルとにより形成されるペリクル空間に存在するガスを置換するガス置換方法において、
構成部材として前記マスクと、前記ペリクルフレームと、前記ペリクルとを少なくとも用いて形成された導入路に、ペリクル空間の外部から取り入れたガスを通過させて前記ペリクル空間の内部へ導入する工程と、
構成部材として前記マスクと、前記ペリクルフレームと、前記ペリクルとを少なくとも用いて形成された排出路に、前記ペリクル空間の内部から取り出したガスを通過させて前記ペリクル空間の外部へ排出する工程と
を備えたことを特徴とする。
【００１５】
前記導入路を構成する構成部材の少なくともいずれかは、
前記取入口から取り入れる所定のガスが固体を含む場合に、ガスから固体を除去する除去手段を備え、
前記排出路を構成する構成部材の少なくともいずれかは、
前記排出路を経由して前記ペリクル空間に向かうガスが固体を含む場合に、ガスから固体を除去する除去手段を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のホトマスクユニットによれば、ペリクル空間のガス置換に際し、置換ガス導入路と、排気送出路とを設けたので、迅速にペリクルフレーム内部を清浄なガスで置換することが可能となる。また、ガス置換の際、導入ガスの送出圧力をより低くすることが可能となり、ガス置換の際にペリクルフレームにかかる圧力を下げることができ、ペリクルフレームの変形や破損事故を減少することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
実施の形態１．
図１、図２を用いて実施の形態１に係るホトマスクユニット１００を説明する。ホトマスクユニット１００は、Ｆ２レーザ用のものであり、ペリクル空間１７を清浄な窒素ガスにより置換する。
【００１８】
図１は、ホトマスクユニット１００の構造を示す図である。（ａ）は断面を示す。（ｂ）は側面を示す。ホトマスクユニット１００は、マスク基板３０（マスク）と、ペリクルフレーム２０と、もう一つのペリクルフレーム２０ａと、ペリクル２５とから構成されている。また、図２は、図１（ｂ）におけるＢ−Ｂ’断面を示す。
【００１９】
図１（ａ）及び図２に示すように、置換ガス導入路１２が、ペリクルフレーム２０、ペリクルフレーム２０ａ、マスク基板３０及びこれらに蓋をするようにペリクル２５とから形成されている。
【００２０】
同様にして、排気送出路１５が、ペリクルフレーム２０、ペリクルフレーム２０ａ、マスク基板３０及びこれらに蓋をするようにペリクル２５とから形成されている。
【００２１】
また、ペリクル空間１７が、ペリクルフレーム２０、ペリクルフレーム２０ａ、マスク基板３０及びこれらに蓋をするようにペリクル２５とから形成されている。
【００２２】
図１に示すように、ホトマスクユニット１００を次に示す（１）〜（４）の構成とした。すわなち
（１）ペリクル空間１７への置換ガス１８（窒素）の置換ガス導入口１１（取入口の一例）と、
（２）置換ガス導入口１１より導入された置換ガス１８が流通する置換ガス導入路１２（導入路の一例）と、
（３）置換ガス導入路１２を通過した置換ガスがペリクル空間１７に入るためのガス入口１３と、
（４）マスク基板３０におけるパターンエリアを囲むペリクル空間１７のガスを排気ガス１９として排気する排気出口１４（ガス取出口）と、
（５）排気出口１４から出た排気ガス１９が流通する排気送出路１５（排出路の一例）と、
（６）排気送出路１５を通過した排気ガス１９がペリクルフレームの外に出る排気口１６とを設けた。
【００２３】
したがって、置換ガス導入口１１から導入された置換ガス１８は置換ガス導入路１２を通ってガス入口１３からペリクル空間１７に流入する。そして、それまでペリクル空間１７に存在していたガスの一部は、排気ガス１９として排気出口１４から排気送出路１５を通り排気口１６から排出される。以上によりペリクル空間１７のガスが置換される。
【００２４】
ここで、図２に示すように、置換ガス導入路１２に流入した置換ガス１８から埃（ガス中の固体の一例）を吸着するため、置換ガス導入路１２を形成する部材に対して、置換ガス導入口１１からガス入口１３までの間の領域における置換ガス導入路１２の表面に、粘着材２１ａ〜粘着材２１ｄ（固体の除去手段の一例）を貼り付ける。すなわち、置換ガス導入路１２を形成する部材であるマスク基板３０と、ペリクルフレーム２０、ペリクルフレーム２０ａと、ペリクル２５との少なくともいずれかの部材表面に粘着材を貼り付ける。
【００２５】
また、排気送出路１５に対しても同様な手段を採用する。図示はしていないが、ペリクル空間１７の外部の埃がペリクル空間１７に侵入するのを防ぐため、排気送出路１５を形成する部材のうち排気出口１４から排気口１６までの部材に埃を吸着する粘着材（固体の除去手段の一例）を貼り付ける。
【００２６】
置換ガス導入路１２及び、排気送出路１５に粘着材を貼り付ける他、例えば、ペリクルフレーム２０、ペリクルフレーム２０ａ等に吸着機能を有する部材を用いても構わない。
【００２７】
ペリクル空間１７のガス置換は、置換ガス導入口１１から置換ガス１８（窒素）を導入し、排気口１６からペリクル空間１７のガスを排気ガス１９として追い出すように実施する。置換ガス導入口１１から導入されたガスは、ほとんど抵抗のない状態で置換ガス導入路１２を通過していき、その間に埃が粘着材２１ａ〜２１ｄ（図２）に吸着され清浄になっていく。そして、ガス入口１３に到達する時点では、このホトマスクの運用に影響しないレベルまで清浄なガスとなる。そして、ほとんど抵抗のない状態でガス入口１３よりペリクル空間１７に流入する。一方、ガス入口１３から置換ガス１８がペリクル空間１７に流通することにより、排気出口１４から排気ガス１９が発生し、排気送出路１５を通過して、排気口１６よりペリクル空間１７の外へと排気される。この排気ガス１９についても、本構成のホトマスクユニット１００では、排気出口１４から排気送出路１５を通じて排気口１６から排気されるまでの間、ほとんど抵抗のない状態で排出される。
【００２８】
上記ペリクルフレーム構造と流通路の構造により、従来のペリクルフレーム構造に必要であった通気口の防塵フィルターが不要となる。そのため、ガスの流通の際の抵抗が下がり、清浄な置換ガスによりペリクルフレーム内部のガス置換を円滑、かつ、迅速に行ことができる。特に、本実施の形態のように、置換ガスの導入側とペリクルフレーム内部のガスを排気する排気側の双方において、置換ガス導入路１２と排気送出路１５とを形成するという手段を適用することにより、置換ガスをペリクルフレーム内部に送り込む際の抵抗およびペリクルフレーム内部のガスを排気する排気抵抗の両方が低下し、迅速なガス置換が可能となる。また、置換ガス導入路１２と排気送出路１５との両者に粘着材（固体の除去手段の一例）を貼り付けることによりペリクル空間１７のガスを清浄に保つことが可能となる。
【００２９】
なお、置換ガス導入路１２と排気送出路１５とはいずれか一方を形成しても構わない。例えば、置換ガス導入路１２のみを形成する場合は、排気送出路１５の代わりに排気孔とする。排気送出路１５のみ形成する場合は、置換ガス導入路１２の代わりに導入孔とする。
【００３０】
実施の形態１に係るホトマスクユニットは、ぺリクルフレームの外部から置換ガスを導入する置換ガス導入口と、置換ガス導入口から導入された置換ガスをペリクルフレームの内部のマスクパターン面に送り込むガス入口とを有する置換ガス導入路を具備することを特徴とする。
【００３１】
実施の形態１に係るホトマスクユニットは、置換ガス導入路を形成している部材に埃や不純物を吸着する機能を有する材料を用いることを特徴とする。
【００３２】
実施の形態１に係るホトマスクユニットは、ペリクルフレームの内部のマスクパターン面からガスを排気する排気出口と、排気出口から排気された排気をペリクルフレームの外部に送り出す排気口とを有する排気送出路を具備することを特徴とする。
【００３３】
実施の形態１に係るホトマスクユニットは、排気送出路を形成している部材に埃や不純物を吸着する機能を有する材料を用いることを特徴とする。
【００３４】
実施の形態１に係るホトマスクユニットによれば、防塵フィルターを必要としない置換ガス導入路１２を設けたので、ペリクル空間に円滑に置換ガスを送り込むことができる。
【００３５】
実施の形態１に係るホトマスクユニットによれば、置換ガス導入路１２の構成部材のいずれかはガスに含まれる固体を除去する除去手段を備えたので、ペリクル空間に送り込む置換ガスを清浄にすることができる。
【００３６】
実施の形態１に係るホトマスクユニットによれば、防塵フィルターを必要としない排気送出路１５を備えたので、ペリクル空間から円滑に置換ガスを排出することができる。
【００３７】
実施の形態１に係るホトマスクユニットによれば、排気送出路１５の構成部材のいずれかは、ペリクル空間に流入するガスに含まれる固体を除去する除去手段を備えたので、ペリクル空間置換ガスを清浄にすることができる。
【００３８】
実施の形態２．
次に、図３を用いて実施の形態２を説明する。図３は、実施の形態２に係る置換ガス導入路１２、及び排気送出路１５の構造を示す図である。実施の形態２は、図１（ａ）に示した置換ガス導入路１２と、排気送出路１５とに曲げ部５０ａ〜曲げ部５０ｄを形成した構成である。曲げ部５０ａ、曲げ部５０ｂを設けることで、これら曲げ部において置換ガス１８に含まれる埃を吸着しやすくする。また、排気送出路１５側に曲げ部５０ｃ、曲げ部５０ｄを設けることで、外部から進入する埃を吸着しやすくする。曲げ部はマスク基板３０のパターンに影響のない範囲で形成する。
【００３９】
また、置換ガス導入路１２と、排気送出路１５とに導入路突起６０、送出路突起７０を設けてペリクル空間１７に流入するガスの流れを変動させて、ガス中の埃を粘着材に付着し易くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】実施の形態１に係るホトマスクユニット１００の構造を示す図である。
【図２】実施の形態１における図１（ｂ）のＢ―Ｂ’断面を示す。
【図３】実施の形態２にける置換ガス導入路１２、及び排気送出路１５の構造を示す図である。
【図４】従来のホトマスクユニットを示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  マスク基板、２  ペリクルフレーム、３  ペリクル、４  ペリクルとペリクルフレームの接合部、５  マスク基板とペリクルフレームの接合部、６  ペリクル空間、１０  ホトマスクユニット、１１  置換ガス導入口、１２  置換ガス導入路、１３  ガス入口、１４  排気出口、１５  排気送出路、１６  排気口、１７  ペリクル空間、１８  置換ガス、１９  排気ガス、２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ  ペリクルフレーム、２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ  粘着材、２５  ペリクル、３０  マスク基板、５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄ  曲げ部、６０  導入路突起、７０  送出路突起、１００  ホトマスクユニット。
【図１】
2005221744.tif 000003
【図２】
2005221744.tif 000004
【図３】
2005221744.tif 000005
【図４】
2005221744.tif 000006