CN109643059A - 防尘薄膜组件的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种防尘薄膜组件的制造方法，能够实现制造工序的简化。防尘薄膜组件的制造方法具备以下工序：在Si基板(21)的下表面(21a)形成SiC膜(11)；在所述SiC膜的下表面(11a)粘接含有贯通孔的支承件(12)；以及在粘接所述支承件的工序之后，除去所述Si基板。

Description

防尘薄膜组件的制造方法
技术领域
本发明涉及防尘薄膜组件的制造方法，更具体而言涉及具备有SiC(碳化硅)膜的防尘薄膜组件的制造方法。
背景技术
半导体元件的制造技术之一具有光刻技术。在光刻技术中，随着半导体元件的微型化，曝光装置的光源的短波长化正在不断发展。当前，作为在最先进的半导体元件制造工厂中使用的曝光装置的光源，KrF(氟化氪)准分子激光(波长248nm)或ArF(氟化氩)准分子激光(波长193nm)等成为主流。另外，作为下一代光源，EUV(Extreme Ultraviolet：极远紫外)光(波长13.5nm)的光源的开发正在不断发展。
在光刻技术中，为了防止异物附着于掩膜，从而在光掩膜上粘贴防尘薄膜组件。防尘薄膜组件中作为使来自曝光装置的光源的光透过的部分的防尘薄膜也与曝光装置的光源的发展而一起发展。在将ArF准分子激光等用作曝光装置的光源时(在ArF时代的光源中)，使用了有机系材料来作为防尘薄膜。作为EUV光用防尘薄膜，对使用相对于EUV光而具有较高的透过率及耐性的无机材料进行研究。作为这样的无机材料，可举出例如Si(硅)、SiN(氮化硅)、SiC或C(石墨、石墨烯、类金刚石碳或非结晶碳等)等。
无机材料之中尤其SiC具有较高的光透过率及耐性，因此适合作为EUV光用防尘薄膜。另一方面，虽然SiC是机械强度较高的材料，但是在将SiC薄膜用作防尘薄膜的情况下，需要将SiC薄膜的一部分由Si基板等构成的支承件来支承。将SiC薄膜的一部分由Si基板支承的防尘薄膜组件通常在Si基板上形成了SiC薄膜之后，通过对Si基板的一部分进行蚀刻而制作出。
具备有SiC薄膜的防尘薄膜组件的制造方法例如在下述专利文献1和2等中公开。在下述专利文献1中，公开了如下技术：在作为支承材料的Si基板上形成了多结晶SiC膜之后，通过对Si基板的一部分进行湿蚀刻，从而使Si基板成为网格状。
在下述专利文献2中，公开了由Si结晶构成的防尘薄膜与由Si基板构成的第二防尘薄膜组件框的复合部件的制造方法。在该制造方法中，在Si基板上形成SiC结晶膜，从Si基板的Si结晶膜非形成面侧对Si基板的中央部进行蚀刻，从而除去该中央部的Si基板。另外，在下述专利文献2中，公开了作为防尘薄膜也可以使用SiC的内容。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2014/188710号小册子
专利文献2：国际公开第2015/166927号小册子
发明内容
发明要解决的技术问题
如上所述，以往，具备有SiC薄膜的防尘薄膜组件通过在Si基板上形成了SiC薄膜之后对Si基板的一部分进行蚀刻而制成。因此，制造工序复杂。另外，因制造工序的复杂度而导致制造成本的增高。
即，在对Si基板的一部分进行蚀刻时，需要以下工序：在Si基板上形成光致抗蚀剂的工序、通过对光致抗蚀剂进行曝光而进行图案化的工序、将光致抗蚀剂作为掩膜而对Si基板的一部分进行蚀刻的工序以及在蚀刻后除去光致抗蚀剂的工序。另外，在提高Si的蚀刻选择性的情况下，需要以下工序：在Si基板上形成硬掩膜(SiC、SiN等)的工序、在硬掩膜上形成光致抗蚀剂的工序、通过对光致抗蚀剂进行曝光而进行图案化的工序、将光致抗蚀剂作为掩膜而对硬掩膜进行蚀刻的工序、将硬掩膜作为掩膜而对Si基板的一部分进行蚀刻的工序以及在蚀刻后除去光致抗蚀剂及硬掩膜的工序。此外，需要准备用于对光致抗蚀剂进行曝光的掩膜。
本发明是用于解决上述技术问题而做出的，其目的在于，提供一种能够实现制造工序的简化的防尘薄膜组件的制造方法。
用于解决技术问题的手段
根据本发明的一方案的防尘薄膜组件的制造方法，具备以下工序：在基板的一方的主面形成SiC膜；在SiC膜的与基板所在一侧的主面相反一侧的主面粘接含有贯通孔的支承件；以及在粘接支承件的工序之后，除去基板。
在上述制造方法中，优选的是，SiC膜的厚度为20nm以上且10μm以下。
在上述制造方法中，优选的是，基板由Si构成。
在上述制造方法中，优选的是，支承件具有环状的平面形状。
在上述制造方法中，优选的是，除去基板的工序包括以下工序：使基板、SiC膜以及支承件相对于能够对基板进行湿蚀刻的药液运动。
在上述制造方法中，优选的是，在使基板、SiC膜以及支承件相对于药液运动的工序中，使基板、SiC膜以及支承件沿着与基板的另一方的主面平行的平面内的方向运动。
在上述制造方法中，优选的是，在使基板、SiC膜以及支承件相对于药液运动的工序中，在使基板、SiC膜以及支承件旋转后的状态下，对基板的另一方的主面注入药液。
在上述制造方法中，优选的是，使用包含氢氟酸和硝酸的混合酸作为药液。
发明效果
根据本发明，能够提供可实现制造工序的简化的防尘薄膜组件的制造方法。
附图说明
图1是示出本发明一实施方式的防尘薄膜组件1的结构的剖视图。
图2的(a)至(d)是示出在本发明的一实施方式中从SiC膜11的上表面11b侧观察时的防尘薄膜组件1的结构的俯视图。
图3是示出本发明一实施方式的防尘薄膜组件1的制造方法的第一工序的剖视图。
图4是示出本发明一实施方式的防尘薄膜组件1的制造方法的第二工序的剖视图。
图5是示出本发明一实施方式的防尘薄膜组件1的制造方法的第三工序的剖视图。
图6是示出本发明一实施方式的防尘薄膜组件1的制造方法的第四工序的剖视图。
图7是示意性示出本发明一实施方式的Si的湿蚀刻的第一方法的图。
图8是示意性示出本发明一实施方式的Si的湿蚀刻的第二方法的图。
图9是示意性示出本发明一实施方式的Si的湿蚀刻的第三方法的图。
图10是示出本发明一实施方式的防尘薄膜组件1的使用方法的剖视图。
具体实施方式
以下，基于附图并对本发明的实施方式进行说明。
图1是示出本发明一实施方式的防尘薄膜组件1的结构的剖视图。需要注意的是，图1是以与SiC膜11的上表面11b垂直的平面剖切时的剖视图。
参照图1，本实施方式的防尘薄膜组件1具备SiC膜11、支承件12以及粘接剂层13。
支承件12含有贯通孔12a，并具有环状的平面形状。只要支承件12含有贯通孔即可，除了环状的平面形状之外，也可以具有作为含有多个贯通孔的形状的网格状等平面形状。
支承件12由任意材料构成，例如由Al(铝)、A1合金(5000系列、6000系列、7000系列等)、不锈钢、Si、Si合金、Fe(铁)、Fe类合金、碳钢、工具钢、陶瓷、金属-陶瓷复合材料或树脂等构成。尤其从轻量且刚性较高的观点出发，支承件12优选由A1或Al合金构成。
SiC膜11设置于支承件12的上表面12b。SiC膜11包括下表面11a和上表面11b。SiC膜11的下表面11a在环状的支承件12的贯通孔12a露出。
SiC膜11具有20mn以上10μm以下的厚度w。厚度w优选为1μm以下，更优选为500nm以下。SiC膜11由单结晶3C-SiC、多结晶3C-SiC或非晶SiC等构成。尤其SiC膜11在Si基板21(图3)的表面外延生长而成的情况下，通常SiC膜11由3C-SiC构成。
粘接剂层13设置于SiC膜11与支承件12之间，将SiC膜11与支承件12直接粘接。粘接剂层13由任意材料构成，例如由丙烯酸树脂粘接剂、环氧树脂粘接剂、聚酰亚胺树脂粘接剂、硅酮树脂粘接剂、无机粘接剂、双面粘合带、硅酮树脂粘合剂、丙烯酸类粘合剂或聚烯烃类粘合剂等构成。
图2是示出在本发明的一实施方式中从SiC膜11的上表面11b侧观察时的防尘薄膜组件1的结构的俯视图。在图2中，以示出支承件12及粘接剂层13的形状为目的而由虚线示出了支承件12及粘接剂层13，但实际上不能直接看到支承件12及粘接剂层13。另外，图1相当于沿着图2中的I-I线的剖视图。
参照图2，SiC膜11及支承件12分别具有任意的平面形状。SiC膜11的一部分被环状的支承件12支承。由此，SiC膜11的机械强度利用支承件12得到加强。例如可以如图2的(a)所示那样，SiC膜11具有圆形的平面形状，支承件12具有四边环状的平面形状。图2的(a)所示的结构也可以为，根据SiC膜11的厚度，存在于支承件12的外侧部分的SiC膜11被割下，SiC膜11成为与支承件12的外形相同的平面形状(后述的图2的(c)所示的形状)。另外，也可以如图2的(b)所示那样，SiC膜11具有圆形的平面形状，支承件12具有圆环状的平面形状。另外，也可以如图2的(c)所示那样，SiC膜11具有矩形的平面形状，支承件12具有四边环状的平面形状。此外也可以如图2的(d)所示那样，SiC膜11及支承件12分别具有圆形的平面形状，贯通孔12a具有矩形的平面形状。支承件12及贯通孔12a的大小可以为任意的，并根据对防尘薄膜组件1所要求的机械强度、光透过率等来确定。
接着，使用图3～图6并对本实施方式的防尘薄膜组件1的制造方法进行说明。
参照图3，准备例如圆板状的Si基板21。在Si基板21的下表面21a(111)面露出。在Si基板21的下表面21a也可以(100)面、(110)面露出。
参照图4，接着，在Si基板21的下表面21a形成SiC膜11。SiC膜11例如在对Si基板21的下表面21a进行碳化而得到的SiC构成的基底层使用气体源MBE(Molecular BeamEpitaxy：分子束外延)法或CVD(Chemical Vapor Deposition：化学气相沉积)法(还包括LPCVD、等离子体CVD)等来成膜。另外，SiC膜11也可以仅利用对Si基板21的下表面21a进行碳化而形成。此外，SiC膜11也可以在Si基板21的下表面21a使用气体源MBE法或CVD法(也包括LPCVD、等离子体CVD)等来成膜。优选的是，SiC膜11也可以使用超高真空CVD来成膜。在该情况下，SiC膜11使用例如VCE(Vacuum Chemical Epitaxy：真空化学外延)(注册商标)装置来成膜，生长压力成为10-4～1Pa。
需要注意的是，虽然能够使用任意物质作为成为SiC膜11的基底的基板，但是优选考虑作为上层的SiC膜的结晶性、在后处理中除去的容易性等来确定。具体而言，作为成为SiC膜11的基底的基板，除了Si基板21以外，也可以使用石英基板等。
参照图5，接着，使用粘接剂层13将支承件12粘接于SiC膜11的下表面11a。下表面11a是SiC膜11的与Si基板21所在一侧的主面(上表面11b)相反一侧的主面。由此，得到包括Si基板21、SiC膜11、支承件12以及粘接剂层13的中间体2。
参照图6，接下来，从中间体2除去Si基板21。由此，SiC膜11的上表面11b整体露出。在除去Si基板21时，优选为，一开始通过以Si的除去速度较快的方法(例如机械研磨等)来除去Si，使Si基板21的厚度减小至任意厚度，接下来通过以Si的除去速度较慢的方法(例如湿蚀刻等)来除去Si，从而将Si基板21完全地除去。
在进行Si的湿蚀刻的情况下所使用的药液只要是能够对Si进行湿蚀刻的药液即可，例如可以是包含氢氟酸及硝酸的混合酸、氢氧化钾(KOH)水溶液等。
Si的湿蚀刻优选为通过使中间体2相对于药液相对运动来进行。使中间体2运动包括：不改变中间体2的位置而使中间体2旋转、改变中间体2的位置(换言之，使中间体2移动)以及一边改变中间体2的位置一边使中间体2旋转。
在作为Si的湿蚀刻的药液而使用了氢氧化钾水溶液等碱性溶液的情况下，通过SiC膜11中以低密度存在的销孔，从而即使SiC膜11也会被蚀刻。为了抑制对SiC膜11蚀刻，并使SiC膜11的品质变得良好，作为Si的湿蚀刻的药液优选使用上述的混合酸。
在Si的湿蚀刻时，使中间体2运动的方向是任意的。但是，为了在使中间体2运动的期间避免SiC膜11因受到来自药液的压力而破损的情况，优选为如以下的第一方法～第三方法所示那样，使中间体2沿着与Si基板21的上表面21b平行的平面(图7～图9中的平面PL)内的方向运动。上表面21b是Si基板21的与作为形成有SiC膜11一侧的主面的下表面21a相反一侧的主面。
图7～图9是示意性示出本发明一实施方式的Si的湿蚀刻的第一方法～第三方法的图。
参照图7，第一方法是利用旋转蚀刻来除去Si的方法。在第一方法中，以Si基板21的上表面21b朝上的方式将中间体2固定于固定台HP。在将中间体2固定于固定台HP时，为了防止SiC膜11的损伤，优选把持支承件12。然后，如箭头AR1所示那样，以沿着与上表面21b正交的方向延伸的旋转轴为中心使固定台HP旋转。这样，在未改变中间体2的位置就使中间体2旋转后的状态下，向Si基板21的上表面21b注入用于湿蚀刻的药液MA(蚀刻液)。固定台HP的转速例如设定为500～1500rpm左右。
参照图8，在第二方法中，将多个中间体2以立起的状态固定于固定台HP。然后，将多个中间体2浸渍在填充于反应容器CS的内部的药液MA中，在与Si基板21的上表面21b平行的平面PL内，如箭头AR2所示那样一边改变中间体2的位置一边使中间体2及固定台HP旋转。
参照图9，在第三方法中，以Si基板21的上表面21b朝上的方式将中间体2固定于固定台HP。然后，将中间体2浸渍在填充于反应容器CS的内部的药液MA中，在与Si基板21的上表面21b平行的平面PL内，如箭头AR3所示那样使中间体2及固定台HP在直线上往复移动。
图10是示出本发明一实施方式的防尘薄膜组件1的使用方法的剖视图。
参照图10，在掩膜MK的表面设置有用于遮蔽曝光光的图案PN以及用于支承防尘薄膜组件1的防尘薄膜组件框架PF。防尘薄膜组件1在以掩膜MK一侧为支承件12、以与掩膜MK相反一侧为SiC膜11的状态下利用粘接等固定于防尘薄膜组件框架PF。防尘薄膜组件1也可以根据需要配合掩膜MK、防尘薄膜组件框架PF的形状进行加工。
防尘薄膜组件1是用于防止在曝光时因附着于掩膜MK的异物在曝光对象物(半导体基板等)上聚焦而导致的曝光缺陷的组件。如箭头AR4所示，曝光光透过防尘薄膜组件1的SiC膜11而进入掩膜MK的表面。通过了图案PN的间隙的一部分曝光光在掩膜MK的表面反射，并透过防尘薄膜组件1的SiC膜11。之后，曝光光照射至涂敷于曝光对象物的表面的光致抗蚀剂(未图示)。
作为曝光光，能够使用任意波长的光，但为了实现较高分辨率的光刻技术，作为曝光光，优选使用具有几十nm～几nm的波长的EUV光。SiC相比于Si化学性稳定，且针对EUV光具有较高的透过率和较高的耐光性，因此适合于作为曝光光而使用EUV光的防尘薄膜。尤其如本实施方式的防尘薄膜组件1那样，通过使用20nm以上10μm以下这样非常薄的SiC膜11作为防尘薄膜，从而能够实现更高的透过率。
根据本实施方式，由于在形成了SiC膜11之后完全除去Si基板21，因此能够省略用于对Si基板21的一部分进行蚀刻的工序(对光致抗蚀剂、硬掩膜进行图案化的工序；除去光致抗蚀剂、硬掩膜的工序等)，其结果，能够实现制造工序的简化，并能够降低防尘薄膜组件的制造成本。另外，由于SiC膜11由支承件12支承，因此，能够在确保SiC膜11的机械强度的同时并使SiC膜11薄膜化。
另外，通过使中间体2相对于湿蚀刻的药液相对运动，从而在对Si基板21进行湿蚀刻的情况下，能够抑制在Si基板21的湿蚀刻中SiC膜11产生裂缝、SiC膜11从Si基板21剥落的情况，能够实现防尘薄膜组件1中的SiC膜11的薄膜化。
尤其在作为Si的湿蚀刻的方法而采用了利用旋转蚀刻来除去Si的方法(图7所示的第一方法)的情况下，湿蚀刻中SiC膜11暴露于药液仅在Si基板21被完全除去且SiC膜11的上表面11b露出的期间发生。由于湿蚀刻中SiC膜11的下表面11a不暴露于药液，因此能够使因药液导致的SiC膜11的损坏控制在最低限度。此外，由于湿蚀刻中支承件12及粘接剂层13不暴露于药液中，因此不需要考虑构成支承件12及粘接剂层13的材料针对药液的耐性，提高构成支承件12及粘接剂层13的材料的选择自由度。另外，即使是在使用了针对蚀刻药液不具有耐性的支承件12的材料的情况下，由于支承件12不暴露于药液，因此，作为支承件12能够选择广泛的材质，故而优选。
另外，作为Si的湿蚀刻的药液而使用混合酸，从而能够抑制因药液导致的SiC膜11的损坏。其结果，能够提高SiC膜11的成品率，并能够以较大面积来形成SiC膜。
[其他]
上述实施方式应当认为所有方面均是例示而非限制性的内容。本发明的范围不是由上述的说明限定而是由技术方案来限定的，并且旨在包括与技术方案等同的含义及范围内的所有变更。
附图标记说明：
1、防尘薄膜组件；2、中间体；11、SiC(碳化硅)膜；11a、SiC膜的下表面；11b、SiC膜的上表面；12、支承件；12a、支承件的贯通孔；12b、支承件的上表面；13、粘接剂层；21、Si(硅)基板；21a、Si基板的下表面；21b、Si基板的上表面；CS、反应容器；HP、固定台；MA、药液；MK、掩膜；PF、防尘薄膜组件框架；PL、与Si基板的上表面平行的平面；PN、图案。

Claims (8)

1.一种防尘薄膜组件的制造方法，其中，具备以下工序：
在基板的一方的主面形成SiC膜；
在所述SiC膜的与所述基板所在一侧的主面相反一侧的主面粘接含有贯通孔的支承件；以及
在粘接所述支承件的工序之后，除去所述基板。
2.根据权利要求1所述的防尘薄膜组件的制造方法，其中，
所述SiC膜的厚度为20nm以上且10μm以下。
3.根据权利要求1所述的防尘薄膜组件的制造方法，其中，
所述基板由Si构成。
4.根据权利要求1所述的防尘薄膜组件的制造方法，其中，
所述支承件具有环状的平面形状。
5.根据权利要求1所述的防尘薄膜组件的制造方法，其中，
除去所述基板的工序包括以下工序：使所述基板、所述SiC膜以及所述支承件相对于能够对所述基板进行湿蚀刻的药液运动。
6.根据权利要求5所述的防尘薄膜组件的制造方法，其中，
在使所述基板、所述SiC膜以及所述支承件相对于所述药液运动的工序中，使所述基板、所述SiC膜以及所述支承件沿着与所述基板的另一方的主面平行的平面内的方向运动。
7.根据权利要求6所述的防尘薄膜组件的制造方法，其中，
在使所述基板、所述SiC膜以及所述支承件相对于所述药液运动的工序中，在使所述基板、所述SiC膜以及所述支承件旋转后的状态下，对所述基板的另一方的主面注入所述药液。
8.根据权利要求5所述的防尘薄膜组件的制造方法，其中，
使用包含氢氟酸和硝酸的混合酸作为所述药液。
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