JP4577069B2 - ペリクル用支持枠、ペリクル用枠体およびペリクル用枠体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、フォトマスクなどの透明基板への異物の付着を防止するペリクルに用いられるペリクル用支持枠、ペリクル用枠体およびペリクル用枠体の製造方法に関する。

集積回路や液晶パネルの製造工程の中には、フォトマスクやレティクルと呼ばれる透明基板に描かれた回路パターンをウエハ上に塗布したレジストに転写する工程（フォトリソグラフィー工程）が含まれている。

ところで、前記した透明基板に埃等の異物が付着していると、レジストに転写される回路パターンが不鮮明になることから、透明基板には、ペリクルと呼ばれる防塵カバーが被せられている（例えば、特許文献１〜特許文献３参照）。

ペリクルは、透明基板に描かれた回路パターンの全体を囲う支持枠と、この支持枠の一方の面に覆設された透光性のペリクル膜と、支持枠の他方の面に形成された接着層と、この接着層の表面に剥離可能に覆設された保護膜とを備えて構成されており、使用時には、保護膜を剥離させて接着層の表面を露出させたうえで、透明基板に接着される。

ところで、ペリクル用の支持枠には、黒色化処理を施したアルミニウム合金製の枠体が使用されることが多い。このような枠体を利用して支持枠を形成すると、軽量であることから、その取り回しが容易となり、ひいては、フォトリソグラフィー工程の迅速化を図ることが可能となる。なお、黒色化処理は、異物が付着した場合にその発見を簡易迅速なものにすること、および、枠体に照射された光線の散乱を防止して回路パターンを精度よく焼き付けられるようにすることを目的として施されるものであり、黒色に限らず、茶色や紺色など黒色に近い色も含まれる。

特開平６−２５０３８３号公報（図３） 特開２００１−３５０２５３号公報（段落［００１８］、［００１９］、図３） 特開２００２−９６２６４号公報（段落［０００２］〜［０００６］、図７）

近年では、ウエハや液晶パネル等の大型化に伴って、ペリクルの大型化、すなわち、支持枠で囲うことができる面積の増大化が要請されている。ところが、支持枠に何らの対策を施さずに支持枠の寸法（すなわち、支持枠で囲うことが可能な面積）を大きくすると、支持枠自体の自重、ペリクル膜の張力、温度変化に起因する応力といった各種要因により支持枠に撓みや歪みが発生する虞があり、一方、支持枠の断面積を大きくして断面性能を向上させると、前記した問題点は解決されるものの、支持枠自体の面積・容積が増大してしまうことから、転写装置の大型化を招来する虞がある。

なお、支持枠となるアルミニウム合金製の枠体は、強度の割りに軽量であるという特性を有する。

ペリクル用枠体は、アルミニウム合金製の圧延材を切削することにより得られることから、枠体の短辺側の寸法が、圧延材の幅寸法よりも大きい場合には、接合部のない枠体を製造することはできない。したがって、ペリクル用枠体を製造する場合には、二以上の部材を組み合わせて製造する必要があるが、その合理的な構造および製造方法が確立されていないのが現状である。

このような観点から、本発明は、大型化しても撓みや歪みが発生し難いペリクル用支持枠を提供することを課題とし、さらには、ペリクル用枠体およびペリクル用枠体の製造方法を提供することを課題とする。

このような課題を解決する本発明に係るペリクル用支持枠は、アルミニウム合金製の枠体と、前記枠体よりも弾性係数の大きい材料からなる補強部材と、を備えるペリクル用支持枠であって、前記補強部材が、前記枠体に形成された埋設凹部に埋め込まれていることを特徴とする。

このようなペリクル用支持枠によると、アルミニウム合金製の枠体のみで構成した場合よりも曲げ剛性やせん断剛性が高くなるので、これを大型化しても撓みや歪みが発生し難い。しかも、枠体に形成した埋設凹部に補強部材を埋め込む構成としたので、枠体と補強部材とを簡単かつ確実に一体化させることが可能となる。

ここで、補強部材は、例えば、鉄（ステンレス鋼を含む）やチタン（チタン合金を含む）等の枠体よりも弾性係数が大きい材料で形成すればよい。

なお、前記埋設凹部が枠体の外周側の側面に開口している場合には、補強部材の少なくとも一部の幅寸法を、前記埋設凹部の深さ寸法よりも小さくしてもよい。このようにすると、枠体の外周側の少なくとも一部に「凹部」が形成されることとなるが、このような凹部があると、これを利用して支持枠を把持あるいは固定することが可能となるので、好適である。

また、前記埋設凹部が枠体の下面に開口している場合には、補強部材の外法寸法が枠体の外法寸法よりも小さい場合であっても、簡単に埋め込むことが可能となる。

また、本発明に係るペリクル用支持枠は、アルミニウム合金製の枠体と、前記枠体よりも弾性係数の大きい材料からなる補強部材と、を備えるペリクル用支持枠であって、前記枠体に、前記補強部材の二面を覆い隠すことができる段部が形成されており、当該段部に前記補強部材が固着されているものであってもよい。

このような支持枠によると、アルミニウム合金製の枠体のみで構成した場合よりも曲げ剛性やせん断剛性が高くなるので、これを大型化しても撓みや歪みが発生し難い。しかも、枠体に形成した段部に補強部材を固着する構成としたので、枠体と補強部材とを簡単かつ確実に一体化させることが可能となり、さらには、補強部材の少なくとも二面が覆い隠されることから、すっきりとした外観を得ることが可能となる。

また、本発明に係るペリクル用支持枠においては、前記枠体と前記補強部材とを接着剤により接合してもよい。このようにすると、枠体と補強部材とが強固に一体化されることになる。なお、前記枠体の前記補強部材に面する部位および前記補強部材の前記枠体と面する部位の少なくとも一方に、前記接着剤を貯留可能な貯留凹部を形成しておくと、ここに余分な接着剤が貯留され、接着剤が枠体の表面に溢れ出ることがなくなり、製造が容易になる。

また、本発明に係るペリクル用支持枠においては、前記補強部材は、前記枠体の全周に亘って配置してもよいし、前記枠体の角部を跨ぐ位置など枠体の一部分にのみ配置してもよい。

補強部材を枠体の全周に亘って配置する場合には、前記補強部材を前記枠体の形状に合わせて成形された有端の成形素材で構成し、当該成形素材の一端と他端とを互いに係合させることで、無端状にするとよい。このようにすると、補強部材の繋ぎ目を一つだけにすることが可能となるので、補強効果が高いものとなる。

また、補強部材を枠体の角部を跨ぐように配置する場合には、Ｌ字状を呈する前記補強部材の各辺の長さＡが、前記枠体の各辺の長さをＢとしたときに、Ｂ／４≦Ａ≦Ｂ／２の範囲にあるようにするとよく、より好適には、Ｂ／４≦Ａ≦Ｂ／３の範囲にあるようにするとよい。補強部材の各辺の長さＡを枠体の各辺の長さＢの４分の１以上にすると、枠体の角部を剛なものになるので、枠体に生じる変形、特に枠体の内方または外方方向への変形を抑制することが可能となる。特に、補強部材の各辺の長さＡを、Ｂ／４≦Ａ≦Ｂ／３となるように設定すると、埋設凹部の加工延長を小さくすることができ、また、補強部材による重量の増加も抑えることができる。なお、Ａ＜Ｂ／４とすると、充分な補強効果が得られない場合がある。

なお、本発明に係るペリクル用支持枠において、前記枠体に、黒色化処理を施しておけば、その表面に埃等の異物が付着した場合に、その発見を簡易迅速なものにすることができる。また、例えば、ペリクルの支持枠として使用した場合には、枠体に照射された光線の散乱が防止され、その結果、回路パターンを精度よく焼き付けることができる。

また、本発明に係るペリクル用支持枠においては、前記枠体は、例えば、二つのコ字状部材を互いに接合することで製作することができる。この場合には、前記補強部材を、前記二つのコ字状部材の接合部分を跨ぐように配置するとよい。このようにすると、接合部分における強度の低下を抑えることができる。

前記枠体は、本発明に係るペリクル用枠体からなる。本発明に係るペリクル用枠体は、アルミニウム合金製の圧延材を切削して得られた二つのコ字状部材を互いに接合してなり、一辺の長さ寸法が前記圧延材の幅寸法よりも大きい平面視矩形形状のペリクル用枠体であって、前記各コ字状部材は、接合前に仕上げ寸法に成形された横枠部と、当該横枠部の両端部に設けられた一対の縦枠部とを有し、前記各縦枠部は、接合後に仕上げ寸法に成形されたことを特徴とする。

なお、接合方法としては、摩擦攪拌接合を利用する。

このペリクル用枠体は、その一辺の長さ寸法が、素材となる圧延材の幅寸法よりも大きい場合に採用されるものであるが、二つのコ字状部材を接合した後に縦枠部を仕上げ寸法に成形することから、接合不良等が生じ難い。すなわち、摩擦攪拌接合の始端部分と終端部分において不良が生じやすくなるが、接合後に仕上げ寸法に成形された縦枠部を備える本発明のペリクル用枠体においては、摩擦攪拌接合の始端部分および終端部分が切除されているので、接合部分に不良が残置し難い。

本発明に係る他の形態のペリクル用枠体は、アルミニウム合金製の圧延材を切削して得られた二つのコ字状部材を互いに接合してなり、一辺の長さ寸法が前記圧延材の幅寸法よりも大きい平面視矩形形状のペリクル用枠体であって、前記各コ字状部材は、接合前に仕上げ寸法に成形された横枠部と、当該横枠部の両端部に設けられた一対の縦枠部とを有し、前記各縦枠部は、その先端部分が接合後に仕上げ寸法に成形され、その他の部分が接合前に仕上げ寸法に成形されたことを特徴とする。

この枠体も、その一辺の長さ寸法が、素材となる圧延材の幅寸法よりも大きい場合に採用されるものであるが、二つのコ字状部材を接合した後に縦枠部の先端部分を仕上げ寸法に成形することから、接合不良等が生じ難い。

なお、本発明に係るペリクル用枠体においては、前記二つのコ字状部材を、摩擦攪拌接合により互いに接合しているが、摩擦攪拌接合によれば、溶接の場合よりも入熱量が小さくなるので、接合部の強度が低下し難い。

なお、前記二つのコ字状部材を摩擦攪拌接合により互いに接合した場合には、接合後に酸やアルカリ等による表面処理を施すことが可能となる。

前記した課題を解決する本発明に係るペリクル用枠体の製造方法は、アルミニウム合金製の圧延材の幅寸法よりも一辺の長さ寸法が大きい平面視矩形形状のペリクル用枠体を製造する方法であって、前記圧延材を切削して、仕上げ寸法に成形された横枠部と、当該横枠部の両端のそれぞれに設けられ、仕上げ寸法よりも幅広に成形された縦枠部とを有するコ字状部材を製作する工程と、二つの前記コ字状部材を突き合わせ、一方の前記コ字状部材の前記縦枠部の先端面と他方の前記コ字状部材の前記縦枠部の先端面とを摩擦攪拌接合する工程と、前記縦枠部を仕上げ寸法に成形する工程と、を備えることを特徴とする。

このようなペリクル用枠体の製造方法は、枠体の一辺の長さ寸法が、素材となる圧延材の幅寸法よりも大きい場合に採用されるものであるが、二つのコ字状部材を接合した後に縦枠部を仕上げ寸法に成形することから、接合不良等が生じ難い。すなわち、摩擦攪拌接合の始端部分と終端部分において不良が生じやすくなるが、接合後に仕上げ寸法に成形された縦枠部を備える本発明のペリクル用枠体においては、摩擦攪拌接合の始端部分および終端部分が切除されるので、接合部分に不良が残存し難い。

また、前記した課題を解決する本発明に係る他の枠体の製造方法は、アルミニウム合金製の圧延材の幅寸法よりも一辺の長さ寸法が大きい平面視矩形形状のペリクル用枠体を製造する方法であって、前記圧延材を切削して、仕上げ寸法に成形された横枠部と、当該横枠部の両端のそれぞれに設けられ、先端部分が仕上げ寸法よりも幅広に成形され、前記先端部分以外の部分が仕上げ寸法に成形された縦枠部とを有するコ字状部材を製作する工程と、二つの前記コ字状部材を突き合わせ、一方の前記コ字状部材の前記縦枠部の先端面と他方の前記コ字状部材の前記縦枠部の先端面とを摩擦攪拌接合する工程と、前記縦枠部の先端部分を仕上げ寸法に成形する工程と、を備えることを特徴とする。

このようなペリクル用枠体の製造方法も、枠体の一辺の長さ寸法が、素材となる圧延材の幅寸法よりも大きい場合に採用されるものであるが、二つのコ字状部材を接合した後に縦枠部の先端部分を仕上げ寸法に成形することから、接合不良等が生じ難い。すなわち、摩擦攪拌接合の始端部分と終端部分において不良が生じやすくなるが、接合後に仕上げ寸法に成形された縦枠部を備える本発明のペリクル用枠体においては、摩擦攪拌接合の始端部分および終端部分が切除されるので、接合部分に不良が残存し難い。

また、前記した課題を解決する本発明に係るさらに他の枠体の製造方法は、アルミニウム合金製の圧延材の幅寸法よりも一辺の長さ寸法が大きい平面視矩形形状のペリクル用枠体を製造する方法であって、前記圧延材を切削して、仕上げ寸法に成形された横枠部と、当該横枠部の両端のそれぞれに設けられ、仕上げ寸法に成形された縦枠部とを有するコ字状部材を製作する工程と、二つの前記コ字状部材を突き合わせ、一方の前記コ字状部材の前記縦枠部の先端面と他方の前記コ字状部材の前記縦枠部の先端面とを突き合わせる工程と、一方の前記コ字状部材の前記縦枠部と他方の前記コ字状部材の前記縦枠部との突合せ部分の両側に一対の添設部材を添設したうえで、一方の前記添設部材から他方の前記添設部材に向かって摩擦攪拌接合を実施することにより前記突合せ部分を接合する工程と、前記各添設部材を切除する工程と、を備えることを特徴とする。

このようなペリクル用枠体の製造方法も、枠体の一辺の長さ寸法が、素材となる圧延材の幅寸法よりも大きい場合に採用されるものであるが、縦枠部同士の突合せ部分の両側に添設部材を配置し、当該添設部材において摩擦攪拌接合を開始・終了することとしたので、縦枠部同士の突合せ部分に接合不良が生じ難い。

なお、前記したペリクル用支持枠あるいは前記したペリクル用枠体を用いてペリクルを構成することができる。すなわち、前記ペリクル用支持枠の上面に透光性のペリクル膜を覆設するとともに、前記ペリクル用支持枠の下面に接着層を形成し、この接着層の下面に保護膜を剥離可能に覆設すると、大型化したときでも撓みや歪みが発生し難いペリクルを得ることができる。ここで、「上下」は、ペリクル膜の位置を基準としており、実際の使用状態（すなわち、転写装置等に装着した状態）とは関係がない。すなわち、ペリクル膜側の面を「上面」といい、その反対側の面を「下面」という。

本発明に係るペリクル用支持枠によれば、これを大型化しても撓みや歪みが発生し難い。また、この支持枠を備えたペリクルによれば、これを大型化した場合であっても撓みや歪みが発生し難く、かつ、転写装置が必要以上に大型化することがない。

また、本発明に係るペリクル用枠体およびその製造方法によれば、二つのコ字状部材の接合部分に接合不良が残置し難くなる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、添付した図面を参照しつつ詳細に説明する。

本発明に係るペリクル用支持枠は、ペリクルに利用される。

本実施形態に係るペリクルＰは、図１に示すように、平面視して矩形形状を呈する支持枠１と、この支持枠１の上面に覆設された透光性のペリクル膜２と、支持枠１の下面に形成された接着層３（図２参照）と、この接着層３の下面に剥離可能に覆設された保護膜４とを備えており、使用時には、保護膜４を剥離させて接着層３の表面を露出させたうえで、保護すべき透明基板（図示略）に接着させる。なお、ペリクル膜２も、図示せぬ接着層を介して支持枠１の上面に張設される。

支持枠１は、図２に示すように、黒色化処理が施されたアルミニウム合金製の枠体１０と、この枠体１０に埋め込まれた補強部材２０とを備えて構成されている。

まず、枠体１０について詳細に説明する。
枠体１０は、その外周側の側面に開口する埋設凹部１１を有し、断面形状が横Ｕ字形状を呈している。

埋設凹部１１は、枠体１０の全周に亘って形成されていて、補強部材２０を嵌入可能で、かつ、補強部材２０の三面（本実施形態では、上面、下面および内周側の側面）を完全に覆い隠すことができるような寸法・形状の断面形状を有している。また、埋設凹部１１の底面には、その延長方向（紙面垂直方向）に沿って貯留凹部１２が形成されている。なお、埋設凹部１１および貯留凹部は、枠体１０の外周側の表面を切削することにより形成することができる。

貯留凹部１２は、埋設凹部１１の内面や補強部材２０の表面に塗着された接着剤のうち、補強部材２０を埋設凹部１１に嵌入する際に剥ぎ取られた接着剤を貯留するためのものであり、本実施形態では、埋設凹部１１の全長に亘って形成されている。

なお、図示は省略するが、貯留凹部１２は、埋設凹部１１の全長の一部に形成してもよい。また、本実施形態においては、埋設凹部１１の底面に貯留凹部１２を形成した場合を例示したが、この他、図示は省略するが、埋設凹部１１の上面や下面に貯留凹部１２を形成してもよい。また、複数の貯留凹部１２を設けてもよいことは言うまでもない。

なお、枠体１０の短辺側の外法寸法が、素材となるアルミニウム合金製の圧延材の幅寸法よりも小さい場合には、この圧延材を単に切削するだけで、継ぎ目のない枠体１０を得ることができるが、短辺側の外法寸法が圧延材の幅寸法よりも大きい場合には、例えば、図３に示すように、二つのコ字状部材１００，１００を互いに接合することにより得ることができる。なお、継ぎ目のない枠体１０又はコ字状部材１００は、切削工具にて圧延材より切り出す際に仕上げ加工を兼ねてもよいし、適宜手段にて圧延材より概略形状の枠体やコ字状部材を切り出した後に、切削工具にて仕上げ加工を施してもよい。

コ字状部材１００は、アルミニウム合金製の圧延材を切削して得られたものであり、横枠部１０１と、この横枠部１０１の両端部に設けられた一対の縦枠部１０２，１０２とを有している。

横枠部１０１は、本実施形態では、枠体１０の長辺となる部分であり、他方のコ字状部材１００と接合される前に仕上げ寸法に成形される。また、縦枠部１０２は、枠体１０の短辺の一部となる部分であり、他方のコ字状部材１００と接合された後に仕上げ寸法に成形される。

つまり、図４の（ａ）に示すように、圧延材から切り出した状態（すなわち、他方のコ字状部材１００’と接合される前の状態）のコ字状部材１００’は、仕上げ寸法に成形された横枠部１０１と、仕上げ寸法よりも大きな寸法に成形された縦枠部１０２’，１０２’とを備えている。なお、縦枠部１０２’において、仕上げ寸法よりも大きな寸法に成形されているのは、図４の（ｂ）に示すように、その幅方向Ｕ（接合方向）のみであり、本実施形態では、厚さ方向Ｔについては、接合前に仕上げ寸法に成形されている。つまり、縦枠部１０２’は、その接合方向の寸法が仕上げ寸法よりも大きくなっている。なお、表面の仕上げは、切削ないし研削により行う場合もあるし、圧延材の表面をそのまま利用する場合もある。

なお、以下では、縦枠部１０２’において、仕上げ寸法（仕上げ幅寸法ｕ）よりも外側にある部位を、余肉部１０２ａと称することとする。

そして、枠体１０を製造するには、素材となるアルミニウム合金製の圧延材を切削して、図４の（ａ）に示すコ字状部材１００’を二つ製作したうえで、図５の（ａ）に示すように、二つのコ字状部材１００’，１００’を突き合わせ、一方のコ字状部材１００’の縦枠部１０２’の先端面と他方のコ字状部材１００’の縦枠部１０２’の先端面とを接合した後に、図５の（ｂ）に示すように、縦枠部１０２’の余肉部１０２ａを切除して仕上げ寸法に成形すればよい。

なお、縦枠部１０２’，１０２’を接合する方法としては、摩擦攪拌接合を利用する。二つのコ字状部材１００’，１００’を摩擦攪拌接合により互いに接合した場合には、接合後に酸やアルカリ等による表面処理を施すことが可能となるので、表面処理を予定している場合には化学的接合よりも好適である。さらに、摩擦攪拌接合であれば、溶接の場合よりも入熱量が小さく、接合部分Ｊの強度が低下し難くなるので、より一層好適である。

なお、摩擦攪拌接合する場合には、図５の（ａ）に示すように、その始端と終端とを縦枠部１０２’の余肉部１０２ａ，１０２ａに設けるとよい。つまり、一方の余肉部１０２ａにある点Ｘ１に図示せぬ回転ツールを押し付け、他方の余肉部１０２ａにある点Ｘ２まで回転ツールを移動させればよい。

なお、幅方向Ｕを接合方向とした場合は、縦枠部１０２の上下面にバリが形成されるが、これは、余肉部１０２ａを切削する際に切削する。また、摩擦攪拌接合方法では、接合後の表面が凹むので、縦枠部１０２の上下面にもこの凹み分相当の余肉部を形成しておき、接合後に切削または研削等により切除してもよい。

なお、本実施形態では、幅方向Ｕを回転ツールの移動方向としたが、厚さ方向Ｔ（図４の（ｂ）参照）を回転ツールの移動方向としてもよい。この場合には、図示は省略するが、縦枠部１０２の上下に余肉部を形成しておき、接合後に当該余肉部を切除すればよい。

なお、各コ字状部材１００の平面形状は、二つのコ字状部材１００，１００を突き合わせたときの平面形状が矩形になるものであれば、他方のコ字状部材１００の平面形状を同一にする必要はなく、また、各コ字状部材１００において、二つの縦枠部１０２の長さを同一にする必要もない。

次に、補強部材２０について詳細に説明する。
図６の（ａ）に示すように、補強部材２０は、枠体１０の埋設凹部１１に嵌入されるものであり、枠体１０よりも弾性係数の大きい材料からなる。なお、補強部材２０は、例えば、鉄（ステンレス鋼を含む）やチタン（チタン合金を含む）等の枠体１０よりも弾性係数が大きい材料で形成すればよい。

補強部材２０の厚さ寸法ｔは、埋設凹部１１の開口幅Ｗと実質的に等しくなっている。また、補強部材２０の幅寸法ｂは、埋設凹部１１の深さ寸法Ｄよりも小さくなっていて、補強部材２０を枠体１０の埋設凹部１１に嵌入すると、枠体１０の外周側の側面に凹部が形成される。

なお、補強部材２０は、その全長に亘って一様な幅寸法ｂに成形されたものであってもよいし、図６の（ｂ）に示すように、その全長の少なくとも一部分が幅寸法ｂに成形され、その他の部分が埋設凹部１１（図６の（ａ）参照）の深さ寸法Ｄと実質的に等しい幅寸法ｂ’に成形されたものであってもよい。つまり、補強部材２０は、埋設凹部１１の深さ寸法Ｄよりも小さい幅寸法ｂを有する幅狭部２０Ａと、埋設凹部１１（図６の（ａ）参照）の深さ寸法Ｄと実質的に等しい幅寸法ｂ’を有する幅広部２０Ｂとを備えるものであってもよい。なお、補強部材２０の幅寸法ｂを、その全長に亘って埋設凹部１１の深さ寸法Ｄと等しくすると、枠体１０の外周側の面が面一になるため、すっきりとした美観となる。

図６の（ａ）に示すように、補強部材２０の、枠体１０と面する部位（本実施形態では下面）には、補強部材２０の長手方向（紙面垂直方向）に沿って貯留凹部２１が形成されている。

貯留凹部２１は、埋設凹部１１の内面や補強部材２０の表面に塗着された接着剤のうち、補強部材２０を埋設凹部１１に嵌入する際に剥ぎ取られた接着剤を貯留するためのものであり、本実施形態では、補強部材２０の全長に亘って形成されている。貯留凹部２１は、例えば、補強部材２０の表面を切削することにより形成することができる。

なお、図示は省略するが、貯留凹部２１を、補強部材２０の一部に形成しても勿論よい。また、本実施形態においては、枠体１０の埋設凹部１１の側面に面する部位に貯留凹部２１を形成した場合を例示したが、この他、図示は省略するが、埋設凹部１１の底面に面する部位に貯留凹部２１を形成してもよいし、複数の貯留凹部２１を設けてもよい。

補強部材２０は、図７の（ａ）に示すように、枠体１０の全周に亘って配置されている。なお、補強部材２０を枠体１０の全周に亘って配置した場合には、結果的に、補強部材２０が、枠体１０の四つの角部Ｋおよび二つのコ字状部材１００，１００の接合部分Ｊを跨ぐこととなる。

ここで、補強部材２０は、図７の（ｂ）に示すように、枠体１０の形状に合わせて成形された有端の成形素材２００からなり、この成形素材２００の一端２００Ａと他端２００Ｂとを互いに係合させることで、無端状にされる。より詳細に説明すると、成形素材２００は、枠体１０の対向する二辺（本実施形態では、長辺）に対応する第一枠部２０１，２０１と、枠体１０の残りの二辺のうちの一方（本実施形態では、一方の短辺）に対応し、第一枠部２０１，２０１の一端同士を連結するように設けられた第二枠部２０２と、枠体１０の残りの一辺に対応し、各第一枠部２０１の他端に設けられた第三枠部２０３，２０３とを備えて構成されている。なお、第三枠部２０３，２０３の先端（すなわち、成形素材２００の一端２００Ａと他端２００Ｂ）には、互いに係合する係合部２０３ａ，２０３ａが形成されている（図７の（ｃ）参照）。

そして、補強部材２０の基となる成形素材２００を枠体１０の埋設凹部１１（図６の（ａ）参照）に埋め込むには、枠体１０の埋設凹部１１および成形素材２００（補強部材２０）の表面の少なくとも一方に接着剤を塗着したうえで、枠体１０を取り囲むように成形素材２００を配置し、枠体１０の一方の短辺にある埋設凹部１１に成形素材２００の第二枠部２０２を嵌め込んだうえで、成形素材２００を変形させつつ、枠体１０の長辺にある埋設凹部１１に成形素材２００の第一枠部２０１を嵌め込み、最後に、成形素材２００の第三枠部２０３，２０３の係合部２０３ａ，２０３ａを係合させつつ、これらを枠体１０の短辺にある埋設凹部１１に嵌め込めばよい。

なお、図示は省略するが、二つのコ字状の部材で矩形枠状の補強部材２０を構成してもよいし、四つの直線状の部材を組み合わせて矩形枠状の補強部材２０を構成してもよい。

そして、以上のように構成された本実施形態に係る支持枠１によれば、アルミニウム合金製の枠体１０のみで構成した場合よりも曲げ剛性やせん断剛性が高くなるので、これを大型化しても撓みや歪みが発生し難い。しかも、枠体１０の表面に形成した埋設凹部１１に補強部材２０を埋め込む構成としたので、枠体１０と補強部材２０とを簡単かつ確実に一体化させることが可能となる。

しかも、図２に示すように、この支持枠１は、枠体１０の埋設凹部１１によって補強部材２０の三面が完全に覆い隠され、補強部材２０の外部への露出が最低限に抑えられるので、ペリクルＰのように支持枠１の周面を仕上面や意匠面とする場合に好適である。

また、図５の（ｂ）に示すように、二つのコ字状部材１００，１００を接合して枠体１０を形成したので、素材となる圧延材の幅寸法よりも一辺の長さが大きい枠体１０を得ることが可能となる。

なお、本実施形態では、図５の（ａ）に示すように、仕上げ寸法よりも寸法の大きい縦枠部１０２’を有するコ字状部材１００’，１００’を使用し、縦枠部１０２’の余肉部１０２ａに摩擦攪拌接合の始端および終端を設けるとともに、余肉部１０２ａを接合後に切除することで枠体１０を製造したので、接合部分Ｊに接合不良が残存し難い。

また、この支持枠１によれば、図６の（ａ）に示すように、補強部材２０の少なくとも一部の幅寸法ｂを埋設凹部１１の深さ寸法Ｄよりも小さくしたことにより、枠体１０の外周側の側面の少なくとも一部に凹部が形成されることとなるが、このような凹部があると、これを利用して支持枠１を把持あるいは固定することが可能となるので、好適である。

さらに、この支持枠１においては、枠体１０と補強部材２０とを接着剤により接合したので、枠体１０と補強部材２０とが強固に一体化されることになる。しかも、なお、枠体１０の埋設凹部１１の内部に貯留凹部１２を形成するとともに、補強部材の下面に貯留凹部２１を形成したので、余分な接着剤が貯留されることとなり、その結果、補強部材２０を埋設凹部１１の奥まで嵌入することが可能となる。

また、図７の（ａ）に示すように、この支持枠１においては、二つのコ字状部材１００，１００を互いに接合することにより枠体１０を形成したが、補強部材２０が二つのコ字状部材１００，１００の接合部分Ｊを跨ぐように配置されているので、接合部分Ｊにおける強度の低下を抑えることができる。

また、本実施形態では、枠体１０の外周縁と同じ位置かあるいは外周縁よりも内側に配置される補強部材２０を、枠体１０の外周側の面に形成された埋設凹部１１に埋め込む構成であることから、補強部材２０に繋ぎ目を設ける必要があるところ、図７の（ｂ）に示すように、有端の成形素材２００の一端２００Ａと他端２００Ｂとを互いに係合させて無端状の補強部材２０を形成したので、補強部材２０の繋ぎ目を一つだけにすることが可能となり、その結果、補強効果が高いものとなる。

そして、支持枠１を備えて構成された本実施形態に係るペリクルＰ（図１および図２参照）によれば、これを大型化したときでも撓みや歪みが発生し難くなる。しかも、支持枠１を構成する枠体１０に、黒色化処理が施されているので、その表面に埃等の異物が付着した場合に、その発見を簡易迅速なものにすることができる。しかも、この支持枠１によると、その上下面および内周側の側面については、黒色化処理が施されたアルミニウム合金製の枠体１０のみが露出することになるので、支持枠１に照射された光線の散乱が防止され、その結果、回路パターンを精度よく焼き付けることができる。

なお、前記した実施形態に係る支持枠１の構成は、適宜変更しても差し支えない。
例えば、前記した実施形態においては、支持枠１を構成するコ字状部材１００の縦枠部１０２は、その全部が他方のコ字状部材１００との接合後に仕上げ寸法に成形されたものであったが、図８の（ｂ）に示すコ字状部材１１０の縦枠部１１２のように、その先端部分が接合後に仕上げ寸法に成形され、その他の部分が接合前に仕上げ寸法に成形されたものであってもよい。

つまり、図８の（ａ）に示すように、圧延材から切り出した状態（すなわち、他方のコ字状部材１１０’との接合前の状態）のコ字状部材１１０’が、仕上げ寸法に成形された横枠部１１１と、先端部分１１２Ａが仕上げ寸法よりも大きな寸法に成形され、その他の部分１１２Ｂが仕上げ寸法に成形された縦枠部１１２’，１１２’とを備えているものであってもよい。なお、縦枠部１１２’の先端部分１１２Ａにおいて、仕上げ寸法よりも大きな寸法になっているのは、その幅方向（溶接方向）のみであり、厚さ方向については、接合前に仕上げ寸法に成形されている。なお、厚さ方向の寸法については、前述の如く、接合後の表面が接合前より凹む形態となる摩擦攪拌接合方法を用いる場合は先端部分の厚さ方向も接合後に切削ないし研削により仕上げ寸法に成形してもよい。

そして、枠体１０を製造するには、アルミニウム合金製の圧延材を切削して、図８の（ａ）に示すコ字状部材１１０’を二つ製作したうえで、二つのコ字状部材１１０’，１１０’を突き合わせ、一方のコ字状部材１１０’の縦枠部１１２’の先端面と他方のコ字状部材１１０’の縦枠部１１２’の先端面とを接合した後に、図８の（ｂ）に示すように、縦枠部１０２’の先端部分１１２Ａの余肉部を切除して仕上げ寸法に成形すればよい。

なお、縦枠部１１２’，１１２’を接合する方法としては、摩擦攪拌接合方法を利用するが、縦枠部１１２’の先端部分１１２Ａに設けた余肉部において摩擦攪拌接合を開始・終了させれば、最終的に残置される縦枠部１１２，１１２の突合せ部分に接合不良が残置し難くなる。

なお、図８の（ａ）および（ｂ）では、一方のコ字状部材１１０の縦枠部１１２と、他方のコ字状部材１１０の縦枠部１１２とで、その長さが違う例が示されているが、縦枠部１１２の長さが長い方のコ字状部材１１０も圧延材より切り出せる大きさである。

また、例えば、図９の（ａ）に示すように、縦枠部１０２の総ての部位を接合前に仕上げ寸法に成形した場合には、一方のコ字状部材１００の縦枠部１０２の先端面と他方のコ字状部材１００の縦枠部１０２の先端面とを突き合わせ、この突合せ部分の両側に一対の添設部材１２０，１２０を添設したうえで、一方の添設部材１２０から他方の添設部材１２０に向かって摩擦攪拌接合を実施することにより突合せ部分を接合し、その後、各添設部材１２０を切除することで、枠体１０を製造することができる。

このような手順で枠体１０を製造しても、添設部材１２０において摩擦攪拌接合が開始・終了されるので、縦枠部１０２，１０２の突合せ部分に接合不良が残置し難い。

なお、本実施形態においては、コ字状部材１００において、枠体１０の短辺の一部となる部分を縦枠部１０２とし、二つのコ字状部材１００の縦枠部１０２同士を接合して枠体１０の短辺を形成する場合を例示したが、圧延材の板取に問題がなければ、図示は省略するが、枠体の長辺の一部となる部分を縦枠部とし、二つのコ字状部材の縦枠部同士を接合して枠体の長辺を形成してもよい。

また、前記した枠体１０の製造方法は、枠体１０の短辺側の外法寸法が圧延材の幅寸法よりも大きい場合に適用することができる。

また、前記した実施形態においては、図２に示すように、枠体１０の埋設凹部１１および補強部材２０の表面の双方に接着剤を貯留可能な貯留凹部１２，２１を形成したが、接着剤の量や性状によっては、枠体１０の埋設凹部１１および補強部材２０の表面の少なくとも一方に形成してもよいし、接着剤を使用しない場合などにおいては、省略することも可能である。

また、前記した実施形態においては、枠体１０の外周側の側面に形成された埋設凹部１１に補強部材２０を埋め込む構成を例示したが、これに限定されることはなく、例えば、図１０の（ａ）に示す枠体１０’のように、その下面に埋設凹部１１’を形成し、この埋設凹部１１’に補強部材２０’を埋め込む構成であってもよい。

この埋設凹部１１’は、その下側から補強部材２０を嵌入可能な断面形状に成形されており、かつ、本実施形態では、補強部材２０の三面（本実施形態では、上面、下面および内周側の側面）を完全に覆い隠すことができるような寸法・形状の断面形状に成形されている。

このようにすると、補強部材２０’を枠体１０’の全周に亘って配置する場合に、繋ぎ目のない無端状の補強部材２０を埋め込むことが可能となるので、枠体１０’の全体を均等に補強することが可能となる。また、埋設凹部１１’によって補強部材２０’の三面が覆い隠されるので、ペリクルＰのように枠体１０’の周面を仕上面や意匠面とする場合に好適である。

なお、前記した実施形態においては、枠体１０の表面（外周側の側面や下面）に形成された埋設凹部１１に補強部材２０を埋め込む構成を例示したが、これに限定されることはなく、例えば、図１０の（ｂ）に示すように、枠体１０”に形成された段部１３に、補強部材２０’を固着するようなものであってもよい。

ここで、段部１３は、補強部材２０’の少なくとも二つの面（本実施形態では上面および内周側の側面）を完全に覆い隠すことができるような寸法・形状を備えている。また、枠体１０”の段部１３（すなわち、補強部材２０’に面する部位）には、接着剤を貯留可能な複数の貯留凹部１４，１４，１４が形成されている。

なお、補強部材２０’は、接着剤を用いた化学的接合方法により段部１３に固着（接合）することもできるが、この他、ネジやタッピングビスなどを利用した機械的接合方法により段部１３に固着（接合）してもよい。

このような枠体１０”と補強部材２０’とで支持枠を形成すると、アルミニウム合金製の枠体１０”のみで形成した場合よりも曲げ剛性やせん断剛性が高くなるので、これを大型化しても撓みや歪みが発生し難い。しかも、枠体１０”の表面に形成した段部１３に補強部材２０’を固着する構成としたので、枠体１０”と補強部材２０’とを簡単かつ確実に一体化させることが可能となる。

また、補強部材２０’を枠体１０”の全周に亘って配置する場合に、繋ぎ目のない無端状の補強部材２０’を埋め込むことが可能となるので、枠体１０の全体を均等に補強することが可能となる。

また、段部１３によって補強部材２０’の二面が覆い隠されるので、ペリクルＰのように枠体１０”の周面を仕上面や意匠面とする場合に好適である。

また、前記した支持枠１においては、枠体１０の全周に亘って補強部材２０を配置したが（図７の（ａ）参照）、図１１（ａ）に示す支持枠１’のように、枠体３０の角部Ｋを跨ぐ位置のみに補強部材４０を配置してもよい。なお、この場合には、枠体３０の埋設凹部３１（図２参照）は、補強部材４０が配置される位置のみに形成してもよい。

補強部材４０は、その平面形状がＬ字状を呈しており、枠体３０の短辺側にある部位の外法の長さＡ_１が、枠体３０の短辺側の外法の長さをＢ_１としたときに、Ｂ_１／４≦Ａ_１≦Ｂ_１／２の範囲にあるように形成されており、かつ、枠体１０の長辺側にある部位の外法の長さＡ_２が、枠体１０の長辺側の外法の長さをＢ_２としたときに、Ｂ_２／４≦Ａ_２≦Ｂ_２／２の範囲にあるように形成されている。

このように補強部材４０の各辺の長さを枠体の各辺の長さの４分の１以上、２分の１以下にすると、枠体３０の角部Ｋを剛なものになるので、枠体３０に生じる変形、特に枠体３０の内方または外方方向への変形を抑制することが可能となる。なお、Ａ_１＜Ｂ_１／４あるいはＡ_２＜Ｂ_２／４とすると、充分な補強効果が得られない場合がある。

なお、図１１の（ｂ）に示す支持枠１”のように、Ｌ字状を呈する補強部材４０’の枠体３０’の短辺側にある部位の外法の長さＡ_１を、Ｂ_１／４≦Ａ_１≦Ｂ_１／３の範囲にあるように形成し、かつ、枠体３０’の長辺側にある部位の外法の長さＡ_２が、Ｂ_２／４≦Ａ_２≦Ｂ_２／３の範囲にあるように形成すると、枠体３０’の埋設凹部（図示せず）の加工延長を小さくすることができ、また、補強部材４０’による重量の増加も抑えることができる。

本実施形態に係るペリクルおよび支持枠を示す斜視図である。 本実施形態に係るペリクルおよび支持枠を示す断面図である。 本実施形態に係る枠体を構成するコ字状部材を示す斜視図である。 （ａ）は本実施形態に係る枠体を説明するための模式的な平面図、（ｂ）は（ａ）のロ−ロ断面図である。 （ａ）および（ｂ）は本実施形態に係る枠体の製造方法を説明するための模式的な平面図である。 （ａ）は、補強部材を説明するための分解断面図、（ｂ）は補強部材を示す平面図である。 （ａ）は補強部材の配置例を説明するための断面図であって、図２のイ−イ断面図、（ｂ）は補強部材を枠体に埋め込む手順を説明するための図、（ｃ）は（ａ）の矢視Ｃ方向の部分拡大図である。 （ａ）および（ｂ）は本実施形態に係る枠体の他の製造方法を説明するための模式的な平面図である。 （ａ）および（ｂ）は本実施形態に係る枠体のさらに他の製造方法を説明するための模式的な平面図である。 （ａ）は、枠体の他の形態を示す断面図、（ｂ）は枠体のさらに他の形態を示す断面図である。 （ａ）は補強部材の他の配置例を説明するための断面図、（ｂ）は補強部材のさらに他の配置例を説明するための断面図である。

１ 支持枠
２ ペリクル膜
３ 接着層
４ 保護膜
１０ 枠体
１１ 埋設凹部
１２ 貯留凹部
２０ 補強部材
２１ 貯留凹部
１００ 接合後のコ字状部材
１００’ 接合前のコ字状部材
１０１ 横枠部
１０２ 接合後の縦枠部
１０２’ 接合前の縦枠部
２００ 成形素材
Ｐ ペリクル

Claims (11)

1. アルミニウム合金製の圧延材を切削して得られた二つのコ字状部材を互いに摩擦攪拌接合してなり、一辺の長さ寸法が前記圧延材の幅寸法よりも大きい平面視矩形形状のペリクル用枠体であって、
   前記各コ字状部材は、接合前に仕上げ寸法に成形された横枠部と、当該横枠部の両端部に設けられた一対の縦枠部とを有し、
   前記各縦枠部は、接合後に仕上げ寸法に成形されたことを特徴とするペリクル用枠体。
2. アルミニウム合金製の圧延材を切削して得られた二つのコ字状部材を互いに摩擦攪拌接合してなり、一辺の長さ寸法が前記圧延材の幅寸法よりも大きい平面視矩形形状のペリクル用枠体であって、
   前記各コ字状部材は、接合前に仕上げ寸法に成形された横枠部と、当該横枠部の両端部に設けられた一対の縦枠部とを有し、
   前記各縦枠部は、その先端部分が接合後に仕上げ寸法に成形され、その他の部分が接合前に仕上げ寸法に成形されたことを特徴とするペリクル用枠体。
3. アルミニウム合金製の圧延材の幅寸法よりも一辺の長さ寸法が大きい平面視矩形形状のペリクル用枠体を製造する方法であって、
   前記圧延材を切削して、仕上げ寸法に成形された横枠部と、当該横枠部の両端のそれぞれに設けられ、仕上げ寸法よりも幅広に成形された縦枠部とを有するコ字状部材を製作する工程と、
   二つの前記コ字状部材を突き合わせ、一方の前記コ字状部材の前記縦枠部の先端面と他方の前記コ字状部材の前記縦枠部の先端面とを摩擦攪拌接合する工程と、
   前記縦枠部を仕上げ寸法に成形する工程と、
   を備えることを特徴とするペリクル用枠体の製造方法。
4. アルミニウム合金製の圧延材の幅寸法よりも一辺の長さ寸法が大きい平面視矩形形状のペリクル用枠体を製造する方法であって、
   前記圧延材を切削して、仕上げ寸法に成形された横枠部と、当該横枠部の両端のそれぞれに設けられ、先端部分が仕上げ寸法よりも幅広に成形され、前記先端部分以外の部分が仕上げ寸法に成形された縦枠部とを有するコ字状部材を製作する工程と、
   二つの前記コ字状部材を突き合わせ、一方の前記コ字状部材の前記縦枠部の先端面と他方の前記コ字状部材の前記縦枠部の先端面とを摩擦攪拌接合する工程と、
   前記縦枠部の先端部分を仕上げ寸法に成形する工程と、
   を備えることを特徴とするペリクル用枠体の製造方法。
5. アルミニウム合金製の圧延材の幅寸法よりも一辺の長さ寸法が大きい平面視矩形形状のペリクル用枠体を製造する方法であって、
   前記圧延材を切削して、仕上げ寸法に成形された横枠部と、当該横枠部の両端のそれぞれに設けられ、仕上げ寸法に成形された縦枠部とを有するコ字状部材を製作する工程と、
   二つの前記コ字状部材を突き合わせ、一方の前記コ字状部材の前記縦枠部の先端面と他方の前記コ字状部材の前記縦枠部の先端面とを突き合わせる工程と、
   一方の前記コ字状部材の前記縦枠部と他方の前記コ字状部材の前記縦枠部との突合せ部分の両側に一対の添設部材を添設したうえで、一方の前記添設部材から他方の前記添設部材に向かって摩擦攪拌接合を実施することにより前記突合せ部分を接合する工程と、
   前記各添設部材を切除する工程と、
   を備えることを特徴とするペリクル用枠体の製造方法。
6. 枠体と、
   前記枠体よりも弾性係数の大きい材料からなる補強部材と、を備えるペリクル用支持枠であって、
   前記枠体は、請求項１又は請求項２に記載のペリクル用枠体であり、
   前記補強部材が、前記枠体に形成された埋設凹部に埋め込まれていることを特徴とするペリクル用支持枠。
7. 枠体と、
   前記枠体よりも弾性係数の大きい材料からなる補強部材と、を備えるペリクル用支持枠であって、
   前記枠体は、請求項１又は請求項２に記載のペリクル用枠体であり、
   前記枠体に、前記補強部材の二面を覆い隠すことができる段部が形成されており、当該段部に前記補強部材が固着されていることを特徴とするペリクル用支持枠。
8. 前記補強部材が、前記枠体の全周に亘って配置されていることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載のペリクル用支持枠。
9. 前記補強部材は、前記枠体の形状に合わせて成形された有端の成形素材からなり、当該成形素材の一端と他端とを互いに係合させることで、無端状にされていることを特徴とする請求項８に記載のペリクル用支持枠。
10. 前記補強部材が、前記枠体の角部を跨いで配置されていることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載のペリクル用支持枠。
11. 前記枠体に、黒色化処理が施されていることを特徴とする請求項６乃至請求項１０のいずれか一項に記載のペリクル用支持枠。

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