JP5134418B2 - リソグラフィ用ペリクル - Google Patents
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Description
この場合、ゴミは露光原版の表面上には直接付着せず、ペリクル膜上に付着するため、リソグラフィ時に焦点を露光原版のパターン上に合わせておけば、ペリクル膜上のゴミは転写に無関係となる。
ペリクルは、露光原版の表面に形成されたパターン領域を囲むように設置される。ペリクルは、露光原版上にゴミが付着することを防止するために設けられるものであるから、このパターン領域とペリクル外部とはペリクル外部の塵埃がパターン面に付着しないように隔離されている。
また、パターンエリアも拡大してきており、ペリクルフレーム近傍まで、露光エリアとして管理する要求が高まってきた。このために、特許文献3には、ペリクルフレームの上下端面の4つの角にC面取りを行うことが開示されている。しかしながら、従来使用されているペリクルフレームの上下端面におけるC面取りの大きさでは、ペリクルを露光原版に装着した際に、露光原版接着用粘着剤がフレーム全体巾よりはみ出す不具合が発生していた。このために、半導体製造における歩留まり低下の問題は解消されていない。
(1)ペリクルフレームの一端面にペリクル膜接着剤を介してペリクル膜を張設し、他端面に露光原版接着剤を設けたリソグラフィ用ペリクルであって、前記ペリクルフレームのペリクル膜接着面及び露光原版接着面とフレーム内外側面とのなす角部にC面取りがなされており、露光原版接着面における面取りの寸法をC0.35より大きくC0.55以下としたことを特徴とするリソグラフィ用ペリクル、
(2)前記ペリクルフレームの露光原版接着面における面取りの寸法を、ペリクル内側において、C0.4以上C0.55以下とした、(1)に記載のリソグラフィ用ペリクル、
(3)前記ペリクルフレームのペリクル膜接着面における面取りの寸法を、C0.15以上C0.25以下とした、(2)に記載のリソグラフィ用ペリクル、
(4)前記ペリクルフレームの露光原版接着面に設けた接着用粘着層の表面を平坦に加工した、(1)〜(3)いずれか1つに記載のリソグラフィ用ペリクル、
(5)前記ペリクルフレームが、ポリマーの電着塗装膜を有するアルミニウム合金製ペリクルフレームである、(1)〜(4)いずれか1つに記載のリソグラフィ用ペリクル。
なお、「ペリクル膜接着面」とは「ペリクル膜接着剤塗布端面」を意味し、「露光原版接着面」とは「露光原版接着(用粘着)剤塗布端面」を意味する。
本発明者らは、前記ペリクルフレームの露光原版接着面における面取りの寸法を、ペリクル内側において、C0.4以上C0.55以下としたリソグラフィ用ペリクルが好ましいことを見いだした。ペリクルフレームの露光原版接着面の面取り寸法を従来よりも拡大することにより、ペリクルを露光原版に貼り付けても、マスク接着剤がフレーム巾からはみ出すことのないようにすることができた。
以下、図面を参照しながら本発明を詳細に説明する。
ペリクル膜の種類については特に制限はなく、例えば従来エキシマレーザー用に使用されている、非晶質フッ素ポリマー等が用いられる。非晶質フッ素ポリマーの例としては、サイトップ(旭硝子(株)製商品名)、テフロン(登録商標)AF(デュポン社製商品名)等が挙げられる。これらのポリマーは、そのペリクル膜作製時に必要に応じて溶媒に溶解して使用してもよく、例えばフッ素系溶媒などで適宜溶解し得る。
ペリクルフレームの面取り加工は、ペリクルフレームの内外側面と上部端面及び下部端面との4角部において行う。すなわち、ペリクルフレームの上部端面内側C−ui、上部端面外側C−uu、下部端面内側C−di及び下部端面外側C−duの4つのC面におけるC面取りの水平距離は、それぞれ、d−ui、d−uu、d−di及びd−du(mm単位)となっている。
いずれの面取り加工も、JIS規格に従う「C面」取り加工では、面取りの角度θが45°である。ただし、面取りの角度θは30°〜60°の範囲で変更することも可能であり、40°〜50°であることが好ましく、C面加工が特に好ましい。
ペリクル膜接着面のC面取り寸法(d−uu、d−ui)はC0.1〜C0.3であることが好ましく、C0.15〜C0.25であることがより好ましい。
このようなC面の水平長さの組み合わせとすることにより、露光原版接着用粘着剤の貼り付き巾を1mm以上にして必要な接着力をも確保することができる。
粘着剤が、フレーム内側にはみ出した場合、近年パターンエリアがペリクルフレーム近傍まで迫ってきているために、はみ出した粘着剤が露光光により光分解して露光原版上にヘイズと呼ばれる異物を発生する問題を生じる。C−di面におけるC面取り寸法をC0.35超C0.6以下に拡大することによりはみ出し粘着剤の問題を解消することができ、半導体製造における歩留まりの低下を防止できる。
マスク接着用粘着剤の接着面を平坦に加工するためには、専用の接着剤潰し成型装置を使って加工することができる。
接着剤潰し成型装置は、プログラムで制御された1軸駆動の装置であり、マスク接着際を平坦に加工するための上部加圧プレートが並行を維持したまま昇降できる構造となっている。具体的には加圧プレートの四隅にリニアブッシュのようなガイド構造を設けプレートが昇降する際に斜めにならないようになっている。
また、粘着剤を平坦加工する加圧プレートの高さ方向の到達ポイントは、誤差を20〜40μmに制御することが好ましい。さらに加圧プレートの移動速度は、1〜50mm/秒であることが好ましく、ワーク近傍で速度を変化させることができるようにして、低速で加圧可能な構造にするほうが精度良く加工することができる。
ペリクルフレーム表面のポリマー被膜(ポリマーコーティング)は様々な方法によって設けることができるが、一般にスプレー塗装、静電塗装、電着塗装などが挙げられる。本発明では電着塗装によってポリマー被膜を設けることが好ましい。
電着塗装については、熱硬化型樹脂や紫外線硬化型樹脂のいずれも使用できる。また、それぞれに対してアニオン電着塗装、カチオン電着塗装のいずれをも使用することができる。本発明では耐紫外線性能も求められるため、熱硬化型樹脂のアニオン電着塗装が、コーティングの安定性、外観、強度の点から好ましい。
を長く設定して仕上げることが好ましい。
ポリマー被膜とすることにより、従来のような陽極酸化法で得られるアルマイト被膜と異なり、硫酸イオン、硝酸イオン、有機酸の含有及び飛散を皆無にすることが可能となる。ポリマー被膜のコーティングは、原材料や工程中に硫酸、硝酸、有機酸などを全く使用せずに実施することも可能であるため、従来まで問題であった硫酸イオン、硝酸イオン、有機酸を低減させるために必要だった、洗浄工程などを簡素化することができる。
本発明において、電着塗装には、被塗物を陽極とするアニオン型電着塗装法の方が、発生する気体の量が少なく、塗装膜にピンホールなどの不具合が生成する可能性が少ないため、被塗物を陰極とするカチオン型電着塗装法よりも好ましい。
本発明のペリクルにおいて、ペリクルフレームに設けるポリマー被膜は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、アミノアクリル樹脂、ポリエステル樹脂など多岐にわたるが、熱可塑性樹脂よりも熱硬化性樹脂をポリマー被膜とする方が好ましい。熱硬化性樹脂としては、主としてアクリル系樹脂が例示できる。熱硬化性塗膜を電着塗装した後に、塗膜を加熱硬化
することができる。
また、黒色顔料により着色した艶消し塗料を用いて、ポリマー被膜を黒色艶消し電着塗装膜とすることが好ましい。
電着塗装前に、アルミニウム合金製フレームに、サンドブラストによる表面粗面化及びアルカリ溶液による表面エッチングを施すことが好ましい。
電着塗装したポリマー被膜の厚さは、5〜30μmであることが好ましく、5〜20μmであることがより好ましい。
これらの目的に使用する塗装装置や電着塗装用塗料はいくつかの日本の会社から市販品として購入し使用できる。例えば、(株)シミズからエレコートの商品名で市販されている電着塗料が例示できる。「エレコートフロスティW−2」や「エレコートフロスティSTサティーナ」はつや消し(艶消し)タイプの熱硬化型アニオンタイプの電着塗料であり、本発明に好ましく使用することができる。
以下に実施例により具体的に本発明を例示して説明する。なお、実施例及び比較例における「マスク」は「露光原版」の例として記載したものであり、レチクルに対しても同様に適用できることはいうまでもない。
ペリクルフレームとして、フレーム外寸149mm×122mm×5.8mm、フレーム厚さ2mmの黒色アルマイトを施したフレームを用意した。また、このフレームのマスク接着剤塗布端面のC面加工取り寸法をC0.40とし、ペリクル膜接着面のC面取り寸法をC0.20とした。
従来のペリクル製造工程にしたがって、フレームの精密洗浄を実施後、マスク接着剤を塗布して60分静置後、専用の接着剤潰し成型装置を使ってマスク接着剤の平坦成型加工をした。接着剤潰し成型装置はプログラムで制御された1軸駆動の装置で、加圧プレートの到達ポイント誤差は30μmに制御した。
本実施例では100個のペリクルをこの装置によってマスク接着剤平坦成型加工をしたところ、1個もフレーム巾からはみ出すことなく接着剤平坦成型加工が実施できた。
ペリクル完成後にマスク基板に貼り付けたところ、マスク接着剤がフレームからはみ出すことなく良好に貼り付けられていることが確認された。
ペリクルフレームとして、フレーム外寸149mm×122mm×5.8mm、フレーム厚さ2mmの黒色アルマイトを施したフレームを用意した。また、このフレームのマスク接着面のC面取り寸法をC0.45、その他のC面取り寸法をC0.20とした。
従来のペリクル製造工程にしたがって、フレームを精密洗浄した後、マスク接着剤を塗布して60分静置後、専用の接着剤潰し成型装置を使ってマスク接着剤の平坦成型加工をした。接着剤潰し成型装置はプログラムで制御された1軸駆動の装置で、加圧プレートの到達ポイント誤差は30μmに制御した。
本実施例では100個のペリクルをこの装置によってマスク接着剤平坦成型加工をしたところ、1個もフレーム巾からはみ出すことなく接着剤平坦成型加工が実施できた。
ペリクル完成後マスク基板に貼り付けたところ、マスク接着剤がフレームからはみ出すことなく良好に貼り付けられていることが確認された。
ペリクルフレームとして、フレーム外寸149mm×122mm×5.8mm、フレーム厚さ2mmの黒色アルマイトを施したフレームを用意した。また、このフレームのマスク接着面内側のC面取り寸法をC0.50とし、その他の3つのC面取り寸法をC0.20とした。
従来のペリクル製造工程にしたがって、フレームを精密洗浄をした後、マスク接着剤を塗布して60分静置後、専用の接着剤潰し成型装置を使ってマスク接着剤の平坦成型加工をした。接着剤潰し成型装置はプログラムで制御された1軸駆動の装置で、加圧プレートの到達ポイント誤差は30μmに制御した。
本実施例では100個のペリクルをこの装置によってマスク接着剤平坦成型加工をしたところ、1個もフレーム巾からはみ出すことなく接着剤平坦成型加工が実施できた。
ペリクル完成後マスク基板に貼り付けたところ、マスク接着剤がフレームからはみ出すことなく良好に貼り付けられていることが確認された。
ペリクルフレームとして、フレーム外寸149mm×122mm×5.8mm、フレーム厚さ2mmの黒色アルマイトを施したフレームを用意した。また、このフレームのマスク接着面におけるフレーム内側のC面取り寸法をC0.27、その他のC面取り寸法をC0.20とした。
従来のペリクル製造工程にしたがって、フレームを精密洗浄した後、マスク接着剤を塗布して60分静置後、専用の接着剤潰し成型装置を使ってマスク接着剤の平坦成型加工をした。接着剤潰し成型装置はプログラムで制御された1軸駆動の装置で、加圧プレートの到達ポイント誤差は30μmに制御した。
本比較例では100個のペリクルをこの装置によってマスク接着剤平坦成型加工をしたところ、7個のペリクルにおいてフレーム巾からマスク接着剤がはみ出す不具合が発生した。装置の履歴を確認したところ、これら7個の平坦成型加工はロボットが設定値より20−30μm過剰に潰していたことが確認された。
ペリクルフレームとして、フレーム外寸149mm×122mm×5.8mm、フレーム厚さ2mmの黒色アルマイトを施したフレームを用意した。また、このフレームのマスク接着剤塗布端面側のC面取り寸法をC0.60、その他のC面取り寸法をC0.20とした。
従来のペリクル製造工程にしたがって、フレームを精密洗浄した後、マスク接着剤を塗布して60分静置後、専用の接着剤潰し成型装置を使ってマスク接着剤の平坦成型加工をした。接着剤潰し成型装置はプログラムで制御された1軸駆動の装置で、加圧プレートの到達ポイント誤差は30μmに制御した。
本比較例では100個のペリクルをこの装置によってマスク接着剤平坦成型加工をしたところ、1個もフレーム巾からはみ出すことなく接着剤平坦成型加工が実施できた。
ペリクル完成後マスク基板に貼り付けたところ、マスク接着剤がフレームからはみ出すことなく良好に貼り付けられていることが確認された。しかしフレーム巾2mmに対してC面取り寸法をC0.60確保したため、粘着剤の貼り付き巾が1.0mmを下回ってしまい、好ましくない結果になった。
2:接着層
3:ペリクルフレーム
4:粘着層
5:露光原版
6:気圧調整用穴(通気口)
7:除塵用フィルター
10:ペリクル
d:ペリクルフレーム厚さ
h:ペリクルフレーム高さ
θ:面取りの角度
C−uu:ペリクルフレーム上部端面外側C面
C−ui:ペリクルフレーム上部端面内側C面
C−du:ペリクルフレーム下部端面外側C面
C−di:ペリクルフレーム下部端面内側C面
d−uu:ペリクルフレーム上部端面外側面取り寸法(mm)
d−ui:ペリクルフレーム上部端面内側面取り寸法(mm)
d−du:ペリクルフレーム下部端面外側面取り寸法(mm)
d−di:ペリクルフレーム下部端面内側面取り寸法(mm)
Claims (3)
- ペリクルフレームの一端面にペリクル膜接着剤を介してペリクル膜を張設し、他端面に露光原版接着剤を設けたリソグラフィ用ペリクルであって、前記ペリクルフレームのペリクル膜接着面及び露光原版接着面とフレーム内外側面とのなす角部にC面取りがなされており、露光原版接着面における面取りの寸法をC0.35より大きくC0.55以下とし、前記ペリクルフレームの露光原版接着面における面取りの寸法を、ペリクル内側において、C0.4以上C0.55以下とし、前記ペリクルフレームのペリクル膜接着面における面取りの寸法を、C0.15以上C0.25以下とし、前記ペリクルフレームの幅が2mmであることを特徴とするリソグラフィ用ペリクル。
- 前記ペリクルフレームの露光原版接着面に設けた接着用粘着層の表面を平坦に加工した、請求項1に記載のリソグラフィ用ペリクル。
- 前記ペリクルフレームが、ポリマーの電着塗装膜を有するアルミニウム合金製ペリクルフレームである、請求項1又は2に記載のリソグラフィ用ペリクル。
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