(57)【要約】【課題】ペリクルフレームの高さが従来より低い場合や、基板表面へのペリクルフレームの貼り付け位置が定位置から外れている場合であっても、それを貼り付けた基板からペリクルフレームを確実に除去する方法を提供すること。【解決手段】基板の外周部を保持した後に、基板に貼り付けたペリクルフレームの対向辺を構成する２辺各々の外側面の複数箇所に設けた穴のそれぞれに細棒を位置合わせして差し込み、ペリクルフレームを支持し、基板からペリクルフレームを均一に遠ざける方向に細棒に対して基板に垂直な方向の力を加える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ペリクル膜が張設されるペリクルフレームを貼り付けた基板から除去するための方法であって、
基板の外周部を保持した後に、基板に貼り付けたペリクルフレームの対向辺を構成する２辺各々の外側面の複数箇所に設けた穴のそれぞれに細棒を位置合わせして差し込み、ペリクルフレームを支持し、基板からペリクルフレームを均一に遠ざける方向に細棒に対して基板に垂直な方向の力を加えることを特徴とするペリクルフレーム除去方法。
【請求項２】
ペリクルフレームの外側面の複数箇所に設けた穴に細棒を位置合わせする方法として、発光素子と受光素子とを隣接して同一方向に向けて設けた光学センサにより穴の位置と方向を特定した後に、光学センサとの位置関係が知られた細棒の先端部を、対応するペリクルフレーム外側面の穴の位置と方向に位置合わせし、設置す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除去方法。
【請求項３】
ペリクルフレームの外側面の複数箇所に設けた穴に細棒を位置合わせする方法として、撮像カメラによる穴の画像認識に基いて穴の位置情報を抽出し、該位置に細棒の先端部を設置することを特徴とする請求項１または２に記載のペリクルフレーム除去方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の方法によりペリクルフレームの除去を行う装置であって、ペリクルフレームを貼り付けた基板の外周部を挟持する基板保持機構と、ペリクルフレームの対向辺を構成する２辺の枠部の各々の外側面の複数箇所に設けた穴のそれぞれに細棒を位置合わせするアライメント機構と、細棒を穴に差し込み力を加えるフレーム除去機構と、を有することを特徴とするペリクルフレーム除去装置。
【請求項５】
アライメント機構が、発光素子と受光素子とを隣接して同一方向に向けて設けた光学センサである反射型フォトセンサとその移動手段とを有することを特徴とする請求項４に記載のペリクルフレーム除去装置。
【請求項６】
アライメント機構が、撮像カメラとカメラ移動手段と画像認識手段とを有することを特徴とする請求項４または５に記載のペリクルフレーム除去装置。
【請求項７】
フレーム除去機構が、基板からペリクルフレームを均一に遠ざける方向に細棒に対して基板に垂直な力を加えるように、細棒と連結して作動する枠剥離治具を有することを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載のペリクルフレーム除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォトマスク等の基板表面への塵埃付着を防止するペリクル膜を張設するためのペリクルフレームを貼り付けた基板から除去することに関する。
【背景技術】
【０００２】
微細なパターンをフォトリソグラフィー法により露光して転写するために使用されるフォトマスクにおいて、パターン面に塵埃等の異物が付着すると、異物自体が対象基板面に転写されたり、異物が露光を遮って対象基板面に影を作ることにより欠陥パターンが転写されたりする。上記の理由により、特に、多数の露光対象基板に影響を及ぼすフォトマスクの基板表面を塵埃の付着から保護するための対策が講じられている。例えば、投影露光に用いるフォトマスクの有効領域外の基板表面にペリクルフレームと称する枠体を配置し、それを介して有効領域全面を覆うように露光光源波長に対して透明性の良好な厚さ数百ｎｍから数μｍのペリクル膜を基板表面とほぼ平行に張設して近接配置する。その結果、有効領域に接触させることなくフォトマスクの基板表面を保護するとともに、ペリクル膜上に付着した異物は、露光時に焦点を外すことができるので、対象基板面に影を作るという実用上の影響を避けることができる。ペリクル膜を設ける方法に関しては、特に、塗布用の平滑基板上に製造したペリクル膜を剥離して、使用する基板上にフレームとともに移すための剥離方法について、特許文献２に提案されている。
【０００３】
ペリクルフレームを介してペリクル膜を張設するには、張設されるフォトマスク等の基板表面を洗浄した後に清浄な環境で作業を行うが、ペリクル膜の損傷や汚れが生じた場合には、ペリクル膜とペリクルフレームとを含めて基板表面から除去する必要がある。なお、本明細書において、ペリクル膜とペリクルフレームとを総称してペリクルという。
また、ペリクル装着時にフォトマスク基板表面に異物が付着していた場合や、ペリクル装着後にペリクル膜下のフォトマスク基板表面に露光雰囲気中で異物が生成付着する場合にも、ペリクルを基板表面から除去する必要がある。後者の例として、微量の有機物やアンモニア等の不純物ガスが存在する雰囲気中で、比較的短波長のレーザ光源からの露光光を一枚のフォトマスクに繰り返し照射を行う場合に、ヘイズと呼ばれる硫酸アンモニウム等の結晶性異物がフォトマスク基板表面に生成付着するケースが該当する。
【０００４】
ペリクルを基板表面から除去するにあたり、従来は、手作業によりフォトマスク基板表面から強制的に剥離していたが、均等な力で剥離することが難しく、フォトマスク表面を傷つけたり、破壊したペリクル膜の一部をフォトマスク表面に貼り付けてしまう不都合があった。また、ペリクルフレームをフォトマスク有効領域外の表面に貼り付けていた接着剤がフォトマスク有効領域内の表面に転移して残存付着してしまうこともあった。上記の問題を改善するために、例えば、ペリクル膜を吸引除去した後に、ペリクルフレームをフォトマスク基板表面に固定させている接着領域に紫外線を照射して剥離し易くした上で、ペリクルフレームをアームで把持して自動的に除去する方法が特許文献１に提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−７６３６１号公報
【特許文献２】特開２００６−３３０３７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ペリクルを基板表面から除去するための自動装置が上述の提案により可能となったが、実際に使用する時に各種の不具合が生じる。すなわち、ペリクルフレームをアームで把持して除去する手段を制御手段により実施する場合に、以下の問題が発生する。例えば、ペリクルフレームの高さが初期設計値以上、例えば５〜１０ｍｍあれば確実に実施できるが、初期設計値未満、例えば４ｍｍ以下の高さのフレームに対しては把持し損なうことも発生する。また、フォトマスクの有効領域外の基板表面へのペリクルフレームの貼り付け位置が定位置から外れている場合も確実な把持が困難となる。
【０００７】
本発明は、前記の問題点に鑑みて提案するものであり、本発明が解決しようとする課題は、ペリクルフレームの高さが従来より低い場合や、基板表面へのペリクルフレームの貼り付け位置が定位置から外れている場合であっても、それを貼り付けた基板からペリクルフレームを確実に除去する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、ペリクル膜が張設されるペリクルフレームを貼り付けた基板から除去するための方法であって、基板の外周部を保持した後に、基板に貼り付けたペリクルフレームの対向辺を構成する２辺各々の外側面の複数箇所に設けた穴のそれぞれに細棒を位置合わせして差し込み、ペリクルフレームを支持し、基板からペリクルフレームを均一に遠ざける方向に細棒に対して基板に垂直な方向の力を加えることを特徴とするペリクルフレーム除去方法である。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、ペリクルフレームの外側面の複数箇所に設けた穴に細棒を位置合わせする方法として、発光素子と受光素子とを隣接して同一方向に向けて設けた光学センサにより穴の位置と方向を特定した後に、光学センサとの位置関係が知られた細棒の先端部を、対応するペリクルフレーム外側面の穴の位置と方向に位置合わせし、設置す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除去方法である。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明は、ペリクルフレームの外側面の複数箇所に設けた穴に細棒を位置合わせする方法として、撮像カメラによる前記穴の画像認識に基いて前記穴の位置情報を抽出し、該位置に細棒の先端部を設置することを特徴とする請求項１または２に記載のペリクルフレーム除去方法である。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の方法によりペリクルフレームの除去を行う装置であって、ペリクルフレームを貼り付けた基板の外周部を挟持する基板保持機構と、ペリクルフレームの対向辺を構成する２辺の枠部の各々の外側面の複数箇所に設けた穴のそれぞれに細棒を位置合わせするアライメント機構と、細棒を穴に差し込み力を加えるフレーム除去機構と、を有することを特徴とするペリクルフレーム除去装置である。
【００１２】
また、請求項５に記載の発明は、アライメント機構が、発光素子と受光素子とを隣接して同一方向に向けて設けた光学センサである反射型フォトセンサとその移動手段とを有することを特徴とする請求項４に記載のペリクルフレーム除去装置である。
【００１３】
また、請求項６に記載の発明は、アライメント機構が、撮像カメラとカメラ移動手段と画像認識手段とを有することを特徴とする請求項４または５に記載のペリクルフレーム除去装置である。
【００１４】
また、請求項７に記載の発明は、フレーム除去機構が、基板からペリクルフレームを均一に遠ざける方向に細棒に対して基板に垂直な力を加えるように、細棒と連結して作動する枠剥離治具を有することを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載のペリクルフレー
ム除去装置である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、基板の外周部を保持した後に、基板に貼り付けたペリクルフレームの対向辺を構成する２辺の枠部の各々の外側面の複数箇所に設けた穴のそれぞれに細棒を位置合わせして差し込みペリクルフレームを支持し、基板からペリクルフレームを均一に遠ざける方向に細棒に対して基板に垂直な力を加えるので、
ペリクルフレームの高さが従来より低い場合や、基板表面へのペリクルフレームの貼り付け位置が定位置から外れている場合であっても、それを貼り付けた基板からペリクルフレームを確実に除去できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の方法の全体手順の一例を説明するためのフロー図である。
【図２】本発明の方法の一部を説明するための模式図であって、（ａ）は、光学センサの作動方向を説明する平面図、（ｂ）は、その局部を拡大した平面図、（ｃ）は、撮像カメラの作動方向を説明する断面図である。
【図３】本発明の方法の他の一部を説明するための模式平面図である。
【図４】本発明の装置の構成例を説明するための模式概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面に従って、本発明を実施するための形態について説明する。
図１は、本発明の方法の全体手順の一例を説明するためのフロー図である。
本発明は、ペリクル膜が張設されるペリクルフレームを貼り付けた基板から除去するための方法であって、（Ｓ１）ペリクル付き基板の外周部を保持して設置した後に、（Ｓ２〜Ｓ６）基板に貼り付けたペリクルフレームの対向辺を構成する２辺の枠部の各々の外側面の複数箇所に設けた穴のそれぞれに細棒を位置合わせして差し込み、ペリクルフレームを支持し、（Ｓ７）基板からペリクルフレームを均一に遠ざける方向に細棒に対して基板に垂直な力を加えることを特徴とするペリクルフレーム除去方法である。
【００１８】
上記の全体手順の内、細棒差し込み用の穴に細棒を位置合わせする方法を図２に示す。すなわち、細棒差し込み用の穴２１の穴位置と穴の方向を決定する（図１−Ｓ５）までの方法を図２により説明する。ペリクル付きの基板１の表面上の適当な位置にペリクルフレーム２が貼り付けられている。ペリクル膜は、それが張設されたペリクルフレームから既に吸引等の手段により除去されていることが可能である。平面視で矩形のペリクルフレームの対向辺を構成する２辺の枠部の各々の外側面の複数箇所に設けた穴を、細棒差し込み用の穴２１のそれぞれを、位置と方向を決定すべき対象として、ペリクルフレームが構成する平面に沿って光学センサ３および撮像カメラ４を設置することができる。
【００１９】
本発明は、図２（ａ）、（ｂ）の平面図に示す光学センサ３や、図２（ｃ）の断面図に示す撮像カメラ４により、上記の細棒差し込み用の穴２１の位置を検知することができる。初めに、発光素子３１と受光素子３２とを隣接して同一方向に向けて設けた光学センサ３を用いる例について説明する。曲線両方向矢印で示すように、ペリクルフレーム２と同一平面内で光学センサ３の首振りを行って角度を変え、かつ、適宜平行移動することにより、図２（ｂ）に点線矢印で示す光線をペリクルフレーム２の外側面に対して垂直にできる。発光素子３１が垂直に照射した外側面の位置が、外側面に対して垂直に設けた細棒差し込み用の穴２１に当たる場合に、一般に光線反射率の高い金属表面を有するペリクルフレームの穴以外の他の位置に当たる場合と較べて、反射して受光素子３２に入射する光量が激減するので、光学センサ３の既知の位置と角度より、穴２１の位置と方向を知ることができる。特に、上記の方法で検出できる光量の変化が極小の値をとる位置と角度が、光学センサ３と穴２１を結ぶ方向がペリクルフレーム２の外側面と垂直の関係になる。
【００２０】
上述のように光学センサ３の移動によって、受光する光量の変化を読み取り、穴の位置と方向を特定する１次検知の後に、光学センサとの位置関係が知られた細棒の先端部を、対応する穴の位置と方向に位置合わせし、設置することが可能となる（図１−Ｓ３、Ｈ１、Ｓ５、Ｓ６）。後述するように、細棒５と光学センサ３との位置関係は、予め一定で固定しておくか、または、一定の位置関係からの光学センサの移動変化量を知ることができるように構成しておくことができるので、細棒の先端部を所定の距離と向きだけ動かせる。
【００２１】
光学センサ３による穴の位置と方向の検知は、同一のペリクルフレームに設けた他の異なる穴に対しても行う。同一辺の外側面に並ぶ二つの穴に対して、一つの光学センサにより検知する場合は、一つの穴の検知が終了次第もう一つの穴の検知を行うべく、光学センサは予め設定された一定距離の平行移動を行った後に、同様の方法で検知を行う。また、対向辺の外側面に並ぶ二つの穴に対して、上記とは別の光学センサにより検知する場合は、前述の検知と並行処理することも可能である。ペリクルフレームの対向辺を構成する２辺の枠部の各々の外側面の複数箇所に設けた穴のそれぞれの位置と方向の検知を独立して行う手順を、簡単のために、図１の一群（Ａ）で表し、ペリクルフレームの各穴に対応して実施する。
【００２２】
また、本例では、上述の光学センサ３による穴位置の１次検知ができた後に、追加の詳細な検知が必要かどうかを判断（図１−Ｈ２）して撮像カメラ４による検知を行うことも可能である。細棒を対応する穴２１に位置合わせする方法として、撮像カメラ４による穴の画像認識に基いて穴の位置情報を抽出し、該位置に細棒の先端部を設置する方法は、前述の光学センサ３のみによる穴の検知とは異なり、画像処理情報に基いて精細な位置合わせを追加することができる。図２（ｃ）の断面図に示すように、撮像カメラ４の断面図上の位置を、Ｘ方向およびＹ方向に太線両方向矢印に従って、移動できる。細棒差し込み用の穴２１を正面から撮像するカメラ位置を、撮像画像の処理（図１−Ｓ４）により原点からの座標位置で同定することにより、光学センサによる検知に追加して正確な穴位置と方向を決めることができる（図１−Ｓ５）。その後、細棒の先端部を、対応する穴の位置と方向に位置合わせし、設置することが可能となる（図１−Ｓ６）。
【００２３】
なお、一台の撮像カメラ４を用いて複数の細棒差し込み用の穴２１の穴位置と方向を決めて、細棒の位置補正を行い細棒を差し込む手順を、図１の一群（Ｂ）のＨ２からＳ６に表す。ペリクルフレームの各穴に対応して上記の各処理を実施する手順の繰り返しを、簡単に表現している。
【００２４】
図３は、本発明の方法の他の一部を説明するための模式平面図である。
すなわち、基板からペリクルフレームを均一に遠ざける方向に細棒に対して基板に垂直な力を加えるフレーム除去駆動（図１−Ｓ７）を行うための前段階として、基板１に貼り付けたペリクルフレーム２の対向辺を構成する２辺の枠部の各々の外側面の複数箇所に設けた穴のそれぞれに細棒５を差し込みペリクルフレームを支持する（図１−Ｓ６）方法を説明する。
【００２５】
前述の光学センサ３や撮像カメラ４により、細棒差し込み用の穴２１の穴位置と方向を決めて、その情報に従って、各細棒５を支えるそれぞれに対応する枠剥離治具６を、図の太線両方向矢印で示すＸＹ方向の平行移動や曲線両方向矢印で示す平面内の回転方向の動きにより、各細棒５の先端を対応する穴の入口に位置合わせする。その後、細棒５を中心線に沿って穴の奥に向けて差し込み、ペリクルフレームを支持する。細棒５は、穴２１の内径より小さく、しかし一定の剛性を有する金属棒で作製し、必要に応じて表面の錆や傷や塵埃を防止するために樹脂コートにより保護することができる。細棒５の対応する穴２
１への差し込みは、ペリクルフレーム２の対向辺を構成する２辺の枠部の各々の外側面に少なくとも２箇所ずつ実施することにより、ペリクルフレームの支持を確実に行うことができる。
【００２６】
次に、基板１からペリクルフレーム２を均一に遠ざける方向に細棒５に対して基板に垂直な力を加えるフレーム除去駆動（図１−Ｓ７）を行う。以下、本発明の方法によりペリクルフレームの除去を行う装置の説明に基き、具体的に説明する。
【００２７】
図４は、本発明の装置の構成例を説明するための模式概念図である。
図示したペリクルフレーム除去装置は、前述の本発明の方法により基板からペリクルフレームを取り外し除去を行う装置の例であって、ペリクルフレーム２を貼り付けた基板１の外周部を挟持する基板保持機構１０と、ペリクルフレームの対向辺を構成する２辺の枠部の各々の外側面の複数箇所に設けた穴のそれぞれに細棒を位置合わせするアライメント機構１１と、細棒を穴に差し込み力を加えるフレーム除去機構１２と、を有する。アライメント機構１１とフレーム除去機構１２とは、それぞれ一点鎖線で囲まれた機構全体を示し、基板保持機構１０とともに、全体制御部１３に接続して各機構相互の連携を取って、ペリクルフレーム２の基板１からの除去操作を自動化することができる。全体制御部１３は、また、外部入力や手入力により、随時必要な情報を入れることができ、操作のための各種パラメータの修正や例外処理の内容を指示することができる。
【００２８】
アライメント機構１１は、光学センサ３と光学センサ移動手段３３を有することができる。光学センサ３は、図２（ｂ）に示した発光素子３１と受光素子３２とを隣接して同一方向に向けて設けた反射型フォトセンサを用い、発光素子として発光ダイオードが使用でき、受光素子として高感度のフォトトランジスタが使用できる。後述するフレーム除去機構１２の細棒５と光学センサ３との位置関係は、予め一定で固定しておくか、または、一定の位置関係からの光学センサの移動変化量を知ることができるように構成する。光学センサ移動手段３３は、平行移動や回転動作のためのモーター類と位置確認用スケールやガイド類の一般的なものから適宜選択し、使用できる。
【００２９】
アライメント機構１１は、また、撮像カメラ４とカメラ移動手段４１と画像認識手段４２を有することができる。撮像カメラ４としては、ＣＣＤ等の小型の固体撮像カメラが好適であり、必要に応じて複数台設置する。特定の撮像カメラ４が撮像対象とする細棒差し込み用の穴２１の個体選別を予め行っておけば、必要な可動範囲に対応して、そのカメラを移動させるためのカメラ移動手段４１を連結して準備できる。カメラ移動手段４１としては、光学センサ移動手段３３と同様に、平行移動や回転動作のためのモーター類と位置確認用スケールやガイド類の一般的なものから適宜選択し、使用できる。撮像カメラ４は、画像認識手段４２とも連結する。画像認識手段４２は、撮像画像として取り込んだ画像情報を加工するとともに、カメラ移動手段４１の位置情報を利用して、細棒差し込み用の穴２１の入口円の中心座標を求めたり、穴の穿ち角度の概略を知ることができる。
【００３０】
フレーム除去機構１２は、複数の枠剥離治具６のそれぞれに一つずつ取り付けた細棒５をペリクルフレーム２の対応する細棒差し込み用の穴２１に差し込んでペリクルフレームを支持した後、基板１からペリクルフレーム２を均一に遠ざける方向に複数の細棒に対して基板に垂直な力を加えるフレーム除去駆動（図１−Ｓ７）を実施することができる。
なお、フレーム除去駆動の実施に先立って、ペリクルフレーム２を基板１表面に固定させている接着領域に紫外線を照射して剥離し易くすることが可能であり、フレーム除去機構１２の一部にそのための紫外線照射光源（図示せず）を設けることができる。
枠剥離治具６には、位置情報評価部６１が付設され、位置情報評価部６１は、光学センサ移動手段３３と同様の位置確認用スケールやガイド類の一般的なものから適宜選択し、使用できる。さらに、光学センサ３と一定の位置関係を固定して枠剥離治具６を使用する場
合には、位置情報評価部６１は省略することも可能である。枠剥離治具６には、また、平行移動や回転動作のためのモーター類の一般的なものから適宜選択し、使用できる枠剥離治具駆動手段６２が付設される。
【符号の説明】
【００３１】
１・・・基板
２・・・ペリクルフレーム
３・・・光学センサ
４・・・撮像カメラ
５・・・細棒
６・・・枠剥離治具
１０・・・基板保持機構
１１・・・アライメント機構
１２・・・フレーム除去機構
１３・・・全体制御部
２１・・・細棒差し込み用の穴
３１・・・発光素子
３２・・・受光素子
３３・・・光学センサ移動手段
４１・・・カメラ移動手段
４２・・・画像認識手段
６１・・・位置情報評価部
６２・・・枠剥離治具駆動手段
【図１】
2013125120.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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