技 術 論 文

レチクル自動搬送機に対応可能なユニバーサルレチクルポッド
日本バルカー工業株式会社
樹脂製品開発部
先端産業開発部野辺 淳嗣
辻和明

In photomasking process in semi-conductor industry, the clean demand for process such as transport,
carriage, storage of photomask has increased to print nano order circuit pattern on device. To propose

バルカー
技術
誌

solutions for clean demand, Universal Reticle Pod (URP) has been developed. URP is a highly closed maskcase to correspond to automated process of photomasking.
In this report, vacuum seal property, particle seal property, particle generating ratio by vibration, purity andout gassing ratio of URP were discussed. URP showed excellent properties as photomask case.

はじめに

クは露光装置、レジスト材料と共にキーテクノロジーの一つである。

半導体デバイスの高性能・低コストに最も有効な方

この微細化に対応するためにフォトマスク製造にか法が微細化であり高速動作と低消費電力実現のためにかわる装置メーカー、ブランクスメーカー、マスクメ微細化は益々加速されていくであろう。この微細化をーカー等各社においてクリーン化技術がこれまで以上支えているのがリソグラフィー技術でありフォトマスに重要なファクターになっている。近年では、ブランクス及びフォトマスクの輸送・工程内搬送・工程内保管時のパーティクルだけでなくケミカル汚染も問題になりつつある。
この様な状況化でブランクス及びフォトマスクを安全且つクリーンに輸送し製造工程の自動化に対応できる輸送及び保管用の高密閉性マスクケースとしてURP（UniversalReticle Pod）を開発した。URPは、パーティクル付着防止のための帯電防止及びアウトガスの少ない材料を使用し、パーティクルのケース内への侵入及び輸送・搬送時の振動等による発塵を最小にする設計を採用している。

【レチクルハンドリングトータルソリューション概要図】

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Winter 2007

1.

NO.12

レチクル自動搬送機に対応可能な
ユニバーサルレチクルポッド

2.

レチクルハンドリングトータルソリューション

ブランクス、フォトマスクの輸送・保管ケースであるURPと移載機となるレチクルプラットフォーム（RP）、レチクルの保管用のレチクルストッカー（RS）を組み合わせたソリューションで、フォトマスクの上流から下流まで一貫してURPを使用すれば、自動化対応した低コストのハンドリングが可能である。

3.
バルカー
技術誌

Winter 2007
NO.12

URPの特徴写真1 URP外観

URPは、半導体リソグラフィーにおいて問題になりつつあるレチクルの搬送・保管時のパーティクルやケミカル汚染に対応した高密封性を有するマスクケースである。
これにより、現状ブランクスメーカーとマスクメーカー間、またマスクメーカーとデバイスメーカーの輸送に個別に使用されているマスクケースの統一化がはかれ、かつPFIDを具備することで、そのID管理が容易となる。
【URPの主たる特徴】

め平面部がクリーンに保てる。
・外気圧変動に対応した呼吸弁（フィルター）を具備。

4.

URP用シール設計

URP用シールには、密閉性、低パーティクル、低放出ガス等の性能が求められる。

・顧客におけるレチクル保管ケースとして使用可能。

ただし、マスクケースには通常樹脂材料が用いられ、・低アウトガス特性を有する導電性透明樹脂を採用。

その剛性の低さから、シール性を得るための十分な圧・高密封特性を有しパーティクル汚染が極めて少ない。

縮荷重を得ることが難しい。また、シール材と相手材・ロボット対応設計により自動開閉可能。

料の摩擦によるパーティクル発生を減少させるために・PFIDを具備しレチクルのID管理が可能。

は、圧縮荷重を極力低くすることが有効である。つま・レチクル保持部がレチクルエッジ部の線接触のたり、可能な限り低い荷重で、十分な圧縮量が得られる

図1 URP用シール設計コンセプト

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技 術 論 文

図2 URP用シールのFEA解析変形図

バルカー
技術誌

Winter 2007

図4 パーティクル試験概略図
表1 パーティクル測定結果［単位：個］

図3 URPヒンジ部変形によるシールへの影響FEA解析（一例）

粒径［μm］

0.080.10.20.30.5〜0.1 〜0.2 〜0.3 〜0.5 以上

試験環境

64515 94173 19793 9654 1296 189431

N=1

シールが必要となる。
このため、本URPのシールには、特殊形状のシール材を専用に設計した。またゴム硬さを含む材料選定においても最適化をはかった。

Total

フィルター
N=2単体
N=3000000000000000000N=1URP全体 N=2000000000000

N=3000000

シール材の設計コンセプトを図1に示す。シールの設計に当たっては、FEA（Finite Element Analysis:有限要素解析）を使用しシールの変形状態の調査（図2）の調査した。試験概略図を図4に示す。シール部からのパみでなく、圧縮した際のURPの変形状態を考慮した。

ーティクル浸入量を明確にするためフィルター単体で（図3）も調査を行った。結果を表1に示す。表中のパーティク

5.

ルは、測定回数3回の平均値であり、それぞれ試料数をURPの特性評価結果

5．1 パーティクル特性評価結果
URPにレチクルをセットし、パーティクルカウンタを取り付け、外部より浸入するパーティクルの個数を3pcとしている。
この結果、両結果とも0.08μm以上の粒径のパーティクルは全く確認されず、良好なパーティクル性能を有することを確認した。
5．2 シール性評価結果
図5に示すように、URPにガラス基盤をセットしフ14NO.12レチクル自動搬送機に対応可能な
ユニバーサルレチクルポッド

表2 各種材料特性比較

図5 シール材漏れ試験概略図

Winter 2007NO.12

Unit

Electrical
Resistivity

Ω・m

106

Volatile Organic
Chemicals

ng/g

13900 58000 60200 52000

1010

1011

1012

5000

7200

8000

2EH-OH200

100200

100

BCC

ND

ND

ND

ND

Styrene

ND

13200 10000

3800

AIBN

ND

5000

5000

Others5700 24500 32000 26100
ng/g

10

2270

ND

9000

680

3350
2000

101400

500

NO3−

ND

ND

ND

150

PO4−

ND

ND

ND

ND

SO42−

ND

820

150

1100＋

ND

50

30100

NH4

図6 シール材漏れ試験結果

URP

MMA

Extractable
Inorganic Ions
Cl−

バル
カー
技術
誌

Materials
ABS A ABS B ABS C
A社
B社
C社

Items

6.

おわりに

ィルター取り付け部に微差圧計圧力調整バルブを取り本稿では、URPの材料に求められる機能（純粋性、つける。この状態で、微差圧計が−450Paおよび−50アウトガス、溶出イオン等）とシール機能（密閉性、Paを示すまで減圧し、圧力調整バルブを閉としてから発塵等）での当社側での評価状況に焦点をあてて説明の10分間のURP内の圧力変化を測定した。

しました。

図6にシール性評価結果を示す。時間の経過と共に圧現在、使用者側（ブランクスメーカー、マスクメー力は徐々に上昇する傾向にあるが、非常に緩やかであカー）で評価が進められています。この評価の中で新る。特に−50Pa減圧状態では、ほとんど圧力変化がなたな課題が発見できれば改善を加え、お客様と共に更い。これにより安定したシール性を有している。に良い物を作り上げていく事が当社の使命であると認

5．3 振動試験結果識しております。

レチクルのホールド性能を確認するためURPの輸送状態を考慮した振動試験を実施した。
試験は、1軸（垂直軸）で2hrの振動を与えた。
その結果、URPは、レチクル保持部からの摩擦も見られず、パーティクル発生は認められないことを確認した。
5．4 材料特性評価結果
URPと他社製マスクケース材料との材料特性比較を表2に示す。

本製品は販売が伯東株式会社殿、設計・製造が当社で共同にて開発しました。

7.

参考文献

（1）SEMI Std. compliant（E111）：
6インチレチクルを搬送及び保管のために用いる150mmレチクルSMIFポッド仕様

帯電防止性を有し、アウトガス、溶出イオンともに、（2）吉田ほか．ガラス基盤収納ケース，ガラス基盤入低いレベルに抑えられレチクル等への汚染防止が可能

れ替え装置，ガラス基盤管理装置，ガラス基盤流となる。

通方法，シール部材およびこのシール部材を用いたシール構造,特願2005-167481号広報．

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