(57)【要約】【課題】  ガス置換の際にフィルタに目詰まりが生じても、フィルタ自体の圧力損失の増加を抑制してガス置換に要する時間の短縮を図ったペリクルを提供する。【解決手段】  四辺形を形成する枠片２ａからなり、いずれかの枠片２ａの内側と外側に開口する貫通孔４を有するペリクルフレーム２と、前記貫通孔４の外側開口部５を覆うフィルタ６と、該ペリクルフレーム２の上面に貼り付けられたペリクル膜３又はペリクル板３とからなるペリクル１において、前記フィルタ６を流通するガスの通過面積が前記貫通孔４の内側開口部９を流通するガスの通過面積よりも大きいものとした。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
四辺形を形成する枠片からなり、いずれかの枠片の内側と外側に開口する貫通孔を有するペリクルフレームと、
前記貫通孔の外側開口部を覆うフィルタと、
該ペリクルフレームの上面に貼り付けられたペリクル膜又はペリクル板とからなるペリクルにおいて、
前記フィルタを流通するガスの通過面積が前記貫通孔の内側開口部を流通するガスの通過面積よりも大きいことを特徴とするペリクル。
【請求項２】
前記外側開口部の径が前記内側開口部の径よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載のペリクル。
【請求項３】
前記フィルタは多数の細孔を有するメンブレンフィルタであり、該フィルタはペリクルフレームの外側面との間に隙間を有して取付けられることを特徴とする請求項１又は２に記載のペリクル。
【請求項４】
複数の前記外側開口部を共通のフィルタで覆うことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のペリクル。
【請求項５】
前記フィルタは繊維を織り込んで形成され少なくとも一部が前記貫通孔に圧入されたデプスフィルタであることを特徴とする請求項１又は２に記載のペリクル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子等の基板に回路パターンを露光形成する等の集積回路の製造工程で使用されるフォトマスク又はレチクル（以下、レチクルという）に異物付着防止の目的で装着されるペリクルに関する。
【背景技術】
【０００２】
集積回路の製造工程で使用される光リソグラフィ工程においては、レジスト材を塗布した半導体ウェーハを露光することによりパターン形成が行われる。この際に用いるレチクルに傷・異物が存在していると、パターンとともに傷・異物がウェーハ上に転写され、回路の短絡・断線等の原因となる。このため、回路パターンが形成されたレチクルの表面の傷や異物混入を防止するため、レチクルの片面又は両面にペリクルが装着される。
【０００３】
近年、ＬＳＩの高集積化に伴い、製造工程で使用される光リソグラフィ技術においては、光源の短波長化が進められており、ＡｒＦエキシマレーザー（１９３ｎｍ）やＦ２レーザー（１５７ｎｍ）の光が用いられようとしている。従来の光源を用いたリソグラフィは大気中で行われているが、Ｆ２レーザーで露光する場合は酸素分子が吸収を持つため不活性ガス雰囲気中で露光する必要がある。
【０００４】
よって、露光中は露光装置内を所定のガスでパージして行う。この際、ペリクルとレチクルで構成された空間内、即ち、ペリクル内にも同様のガスを、ペリクルフレームを貫通するガス導入孔から導入し、ペリクル内の空気とガスを置換する。この置換ガス導入の際にペリクル内に異物が混入することを防ぐため、ガス導入孔にはフィルタが取付けられる。
【０００５】
従来のペリクルは、空輸中の気圧変動によるペリクル膜の破損を防止するため、前述と同様の貫通孔が設けられ、大気の流入時の異物の侵入を防ぐ目的でフィルタが取り付けられている。このようなペリクル枠の通気孔にフィルタを設けたペリクルが特許文献１に記載されている。しかし、特許文献１に記載のペリクルはフィルタを単にペリクル枠に貼り付けたものであるため、同様の方法では、露光中のガス置換の際にガスがフィルタを通る面積は通気孔の開口部の面積と同じである。従ってガスの置換作業による気体の流通に伴ってフィルタに目詰まりが生じた場合にフィルタ自体の圧力損失が増加するため、通気孔出口のガスの流通量に対するフィルタのガスの流通量が低減する。このため、ガス置換に要する時間がかかり、迅速な作業の妨げとなっている。
【０００６】
この場合、通気孔の径を大きくしてガス置換の効率を向上させることも考えられるが、径を大きくするとペリクル枠の強度が落ちるため、単純に大きくするだけでは限界がある。この通気孔の径は、ペリクルフレームの高さ３．３ｍｍに対し、０．１〜２．０ｍｍが適切とされている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−３５０２５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記従来技術を考慮したものであり、ガス置換の際にフィルタに目詰まりが生じても、フィルタ自体の圧力損失の増加を抑制してガス置換に要する時間の短縮を図ったペリクルの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するため、請求項１の発明では、四辺形を形成する枠片からなり、いずれかの枠片の内側と外側に開口する貫通孔を有するペリクルフレームと、前記貫通孔の外側開口部を覆うフィルタと、該ペリクルフレームの上面に貼り付けられたペリクル膜又はペリクル板とからなるペリクルにおいて、前記フィルタを流通するガスの通過面積が前記貫通孔の内側開口部を流通するガスの通過面積よりも大きいことを特徴とするペリクルを提供する。
【００１０】
請求項２の発明では、前記外側開口部の径が前記内側開口部の径よりも大きいことを特徴としている。
【００１１】
請求項３の発明では、前記フィルタは多数の細孔を有するメンブレンフィルタであり、該フィルタはペリクルフレームの外側面との間に隙間を有して取付けられることを特徴としている。
【００１２】
請求項４の発明では、複数の前記外側開口部を共通のフィルタで覆うことを特徴としている。
【００１３】
請求項５の発明では、前記フィルタは繊維を織り込んで形成され少なくとも一部が前記貫通孔に圧入されたデプスフィルタであることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明によれば、ペリクルフレームの枠片を貫通する貫通孔の内側開口部のガスの通過面積（すなわち通過ガスの出口側となる内側開口部の開口面積）よりも通過ガスの入口側となるフィルタの通過面積が大きいため、フィルタが目詰まりを生じても、従来の内側開口部とフィルタの通過面積が同じ場合に比べ、フィルタ自体の圧力損失の増加を抑制できる。したがって、露光の際のペリクル内のガス置換を迅速に行うことができる。
【００１５】
請求項２の発明によれば、貫通孔の外側開口部の径を内側開口部の径より大きくすることにより、内側開口部よりガスの通過面積が大きいフィルタを通るガスを効率よく貫通孔に流通させることができ、露光中のペリクル内のガス置換の時間の短縮を図ることができる。
【００１６】
請求項３の発明によれば、ガスの流通方向に多数の細孔を有するメンブレンフィルタ（精密ろ過膜）が、ペリクルフレームと隙間を有して取付けられるので、隙間部分を通してフィルタにガスが流通するので、フィルタの通過面積が大きくなる。
【００１７】
請求項４の発明によれば、例えば隣り合う貫通孔の外側開口部を両方覆う形状のフィルタを用いれば、フィルタ自体の面積が大きくなり、ガスの流通面積がさらに増加するとともに、一つの共通のフィルタで複数の外側開口部を覆うので、フィルタの取付け作業が簡便となる。
【００１８】
請求項５の発明によれば、外側開口部を覆うフィルタとしてセラミックフィルタや焼結金属等のデプスフィルタを貫通孔に埋め込んで、ガスの通過面積を大きくすることができる。また、デプスフィルタの取り付けに際しては接着剤が不要であるため、接着剤から発生するアウトガスによる露光性能への影響等に対する配慮の必要がない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は本発明に係るペリクルの概略図である。
（Ａ）はペリクルフレームの上面図であり、（Ｂ）は本発明に係るペリクルをレチクルに取り付けたときの断面図である。本発明に係るペリクル１は、四辺形を形成する枠片２ａからなるペリクルフレーム２とその上面に貼り付けられるペリクル膜３で構成される。このペリクル１は、粘着剤（不図示）等によりレチクル１１に取付けられ、レチクル１１の表面を保護する。ペリクルフレーム２には四辺形の外側と内側が開口した貫通孔４が枠片２ａに沿って断続的に複数個（図では左右の枠片２ａに２個ずつ）形成される。
【００２０】
（Ｃ）は四辺形のうち１辺の枠片２ａの断面を示す。ペリクルフレーム２の外側の貫通孔４の開口部である外側開口部５はメンブレンフィルタ６で覆われる。このメンブレンフィルタ６はその周縁を、接着剤７により隙間８を有するようにペリクルフレーム２に取付けられる。このメンブレンフィルタ６は、ガスの流通方向に多数の細孔を有するフッ素樹脂系の精密ろ過膜である。メンブレンフィルタ６は露光中のガス置換の際にペリクル１内に塵埃が侵入すること（コンタミネーション）を防ぐためのものである。
【００２１】
メンブレンフィルタ６とペリクルフレーム２の間に隙間８を有することにより、隙間８を覆う部分のメンブレンフィルタ６にもガスが流通することになり、貫通孔４のガス出口側の内側開口部９のガスの流通面積（すなわち内側開口部９の面積）よりもガス入口側のメンブレンフィルタ６の流通面積が大きくなるので、メンブレンフィルタ６が目詰まりを生じても、従来の内側開口部とフィルタの通過面積が同じ場合に比べ、メンブレンフィルタ６自体の圧力損失の増加を抑制できる。したがって、露光の際のペリクル１内のガス置換を迅速に行うことができる。
【００２２】
なお、ペリクル１はアルミニウム等からなるペリクルフレーム２にニトロセルロース又はフッ素樹脂等の有機樹脂からなる数ｎｍ〜数μｍの厚みのペリクル膜３を接着剤で貼り付けたものでもよいし、近年のパターン微細化や高密度化により短波長の光、とりわけ波長２２０ｎｍ以下の光、特にＡｒＦレーザー（波長１９３ｎｍ）、Ｆ２レーザー（波長１５７．６ｎｍ）等の光を用いた露光光に対する耐久性を考慮した、合成石英ガラスからなるペリクル板をペリクルフレームに貼り付けたペリクル（ハードペリクル）であってもよい。
【００２３】
図２は本発明に係る別のペリクルの断面図である。
（Ａ）に示すように、貫通孔４の断面形状を、貫通孔４の途中から外側開口部５に向けて徐々に径が広がるようにテーパ状に形成する。このように外側開口部５の開口面積を大きくすることにより、流通面積の大きいメンブレンフィルタ６を通過したガスを効率よく流通させることができる。なお、ペリクルフレーム２の強度に影響を与えない程度に外側開口部５の径を広げるものとする。（Ｂ）に示すように、テーパ状とせずに、段差となるようにして外側開口部５の径を広げてもよい。
【００２４】
図３は本発明に係るさらに別のペリクルのペリクルフレームの側面図である。
図示したように、ペリクルフレーム２の枠片２ａに沿って断続的に形成された複数の貫通孔４（図では２個）を一つの共通のメンブレンフィルタ６で覆ってもよい。このように、隣り合う貫通孔４の外側開口部５を両方覆う形状のメンブレンフィルタ６を用いれば、メンブレンフィルタ６自体の面積が大きくなって貫通孔４，４の外側開口部５，５間を覆う部分（図の矢印Ｅ部分）のフィルタからもガスが流通するので、流通面積がさらに増加する。従ってガス置換の時間を一層短縮させることができる。また、一つのメンブレンフィルタ６で複数の外側開口部５を覆うので、メンブレンフィルタ６の取付け作業が簡便となる。
【００２５】
図４は本発明に係るさらに別のペリクルの断面図である。
（Ａ）に示すように、外側開口部５が内側開口部９に比べて開口面積が大きい貫通孔４にデプスフィルタ１０を埋め込んで取り付ける。このデプスフィルタ１０はセラミックフィルタや焼結金属等で形成される。このようにデプスフィルタ１０を外側開口部５が大きい貫通孔４に埋め込んでも、ガスの流通面積を内側開口部９に比べて大きくすることができるので、目詰まりが生じても圧力損失の増加を抑制することができる。また、デプスフィルタ１０の取り付けに際しては接着剤が不要であり、露光中に接着剤から発生するアウトガスがないので露光性能の向上が図られる。なお、露光光によるフィルタの変質や劣化あるいはアウトガス発生を防止するため、デプスフィルタ１０は枠片２ａの内面側では、内側開口部９よりもペリクルフレーム２内にはみ出ないことが好ましい。
【００２６】
（Ｂ）に示すように、デプスフィルタ１０は外側開口部５よりもペリクルフレーム２からはみ出てもよい。デプスフィルタ１０は繊維を折込んで形成されるため、ガスはフィルタに対して多方向から流入する。したがってペリクルフレーム２からはみ出た部分が大きいほど、ガスの流通面積が増加することになり、さらに圧力損失の増加を抑制してガス置換の時間を短縮できる。なお、図では貫通孔４は外側開口部５が内側開口部９に比べて大きいものを用いているが、この場合は図１に示すような外側開口部５と内側開口部４の開口面積が同じものでもよい。その他の構成、作用、効果は図１と同様である。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は、半導体集積回路の製造工程で使用される光リソグラフィ工程において使用されるレチクルに取付けられるペリクルに適用可能であり、特にペリクルのガス置換の際のフィルタの圧力損失の増加を抑制するために有効であるが、このフィルタはペリクルの輸送時にペリクル内に塵埃が浸入することを防止するときにも有効に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係るペリクルの概略図。
【図２】本発明に係る別のペリクルの断面図。
【図３】本発明に係るさらに別のペリクルのペリクルフレームの側面図。
【図４】本発明に係るさらに別のペリクルの断面図。
【符号の説明】
【００２９】
１：ペリクル、２：ペリクルフレーム、２ａ：枠片、３：ペリクル膜、４：：貫通孔、５：外側開口部、６：メンブレンフィルタ、７：接着剤、８：隙間、９：内側開口部、１０：デプスフィルタ、１１：レチクル。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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