CN111324005A - 光蚀刻用防尘薄膜及具备该防尘薄膜的防尘薄膜组件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光蚀刻用防尘薄膜及具备该防尘薄膜的防尘薄膜组件。本发明的目的是提供即使不设支撑框亦具有足够的强度的防尘薄膜及具备该防尘薄膜的防尘薄膜组件。本发明是一种光蚀刻用防尘薄膜及一种光蚀刻用防尘薄膜组件,该光蚀刻用防尘薄膜是张设于防尘薄膜框架的一端面的防尘薄膜,由主层、及该主层的单面或两面具有的石墨烯构成,该光蚀刻用防尘薄膜组件由防尘薄膜及防尘薄膜框架构成,且该防尘薄膜通过接着剂或粘着剂设于该防尘薄膜框架的上端面,该防尘薄膜由主层、及该主层的单面或两面具有的石墨烯构成。
Description
技术领域
本发明是有关于使用作为制造半导体元件、IC封装、印刷基板、液晶显示器或有机EL显示器等时的防尘器的防尘薄膜组件。
背景技术
近年,LSI的设计规则已发展细微化至分季微米,曝光光源的短波长化随此有所发展。即,曝光光源从水银灯的g射线(436nm)、i射线(365nm)转变成KrF准分子激光(248nm)、ArF准分子激光(193nm)等,还检讨了使用主波长13.5nm的EUV(Extreme Ultra Violet:极紫外线)光的EUV曝光。
在LSI、超LSI等半导体制造或液晶显示板的制造中,对半导体晶圆或液晶用原版照射光而制作图形,当灰尘附着于此时所使用的光刻技术用光掩膜(以下亦仅称为“光掩膜”)及倍缩式光掩膜(以下统称记载为“曝光原版”)时,因此灰尘吸收光或使光弯曲,而有除了会使转印的图形变形或边缘变粗糙外,还会使基底污黑等,损害尺寸、品质、外观等问题。
这些作业通常在无尘室进行,即便如此,仍不易将曝光原版一直保持干净。是故,一般采用于曝光原版表面贴附防尘薄膜组件作为防尘器后进行曝光的方法。此时,由于异物不直接附着于曝光原版的表面而是附着于防尘薄膜组件上,故进行光刻技术时,只要将焦点对准在曝光原版的图形上,防尘薄膜组件上的异物便与转印无关。
此防尘薄膜组件的基本结构是于防尘薄膜框架的上端面张设对用于曝光的光的透射率高的防尘薄膜,并且于下端面形成有气密用垫片。气密用垫片一般使用粘着剂层。防尘薄膜由使在曝光所用的光(水银灯的g射线(436nm)、i射线(365nm)、KrF准分子激光(248nm)、ArF准分子激光(193nm)等)良好地透过的硝化纤维素、醋酸纤维素、氟系聚合物等构成,在EUV曝光用方面,防尘薄膜则检讨了极薄硅膜及碳膜。
然而,极薄硅膜非常易碎,而有在制造中及使用中破损的可能性高的缺点,在专利文献1提供了通过单晶硅膜具备多孔质支撑框而具足够的强度的防尘薄膜组件,但可知在此技术中,上述支撑框于进行光刻技术时会产生阴影而造成不良影响。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利公开公报2010-256434号
发明内容
发明要解决的问题
本发明鉴于上述情况而作成,其目的在于提供不需设支撑框而具有足够的强度的防尘薄膜及具备该防尘薄膜的防尘薄膜组件。
用于解决问题的方案
本发明发明人针对张设于防尘薄膜框架的一端面的防尘薄膜,了解到将上述防尘薄膜构造成以用于SOI基板的SOI层的单晶硅等作为主层,并于此主层的单面或双面具有石墨烯,且防尘薄膜组件具备此防尘薄膜,结果可将EUV透射率维持高值,在上述防尘薄膜组件的制作当中无防尘薄膜的破损而具有足够的机械强度,而终至构成本发明。
因而,本发明提供下述防尘薄膜组件。
1.一种光蚀刻用防尘薄膜,其是张设于防尘薄膜框架的一端面的防尘薄膜,由主层、及该主层的单面或两面具有的石墨烯构成。
2.如该1的光蚀刻用防尘薄膜,其中,该主层是单晶硅。
3.一种光蚀刻用防尘薄膜组件,其由防尘薄膜及防尘薄膜框架构成,且该防尘薄膜通过接着剂或粘着剂设于该防尘薄膜框架的上端面,该防尘薄膜由主层、及该主层的单面或两面具有的石墨烯构成。
发明的效果
根据本发明的防尘薄膜,可使EUV透射率高,即使不需设支撑框,亦具有足够的机械强度。
附图说明
图1是用以说明制作本发明的防尘薄膜之际的一例的说明图。
图2是用以说明制作本发明的防尘薄膜之际的另一例的说明图。
图3是显示具有本发明的防尘薄膜的防尘薄膜组件的实施形态的示意图,(A)是从下端面侧观看的图,(B)是从短边外侧面侧观看的图。
具体实施方式
[用以实施发明的形态]
以下,就本发明,更详细地说明。
本发明的防尘薄膜由主层、及该主层的单面或两面具有的石墨烯构成。
上述石墨烯一般由一层蜂巢晶格的碳原子构成。此蜂巢构造赋予石墨烯机械强度。再者,因石墨烯为一层原子这样的薄度,而具有高EUV透过性。
防尘薄膜的主层的材质无特别限制,以对EUV波长带的光的透过性高的材质为佳。当中吸收系数最小的单晶硅因可期待高透射率这点而宜采用。
当令防尘薄膜的主层为单晶硅层时,可使用具有SOI层的SOI基板。即,SOI基板具有于Si基板与表面Si层(SOI层)之间插入绝缘体的SiO2层的构造。此SOI基板可使用例如将以CZ法结晶成长的单晶硅晶圆彼此之间隔着SiO2的氧化膜贴合而制作的SOI基板。举例而言,图1的(B)是具有Si基板45、SOI层41、及绝缘体层(BOX层)42的SOI基板40的概略截面图。
使石墨烯10转印至此SOI基板40的SOI层41的表面。石墨烯可通过CVD(ChemicalVapor Deposition:化学气相沉积)法形成于Ni箔或Cu箔等基材上,举例而言,图1的(A)显示形成于Ni箔或Cu箔等基材20上的石墨烯10的积层构造。一般而言,可于Ni箔形成多层石墨烯,可于Cu箔上形成单层石墨烯。又,亦可预先将热剥离片30贴附于此石墨烯10。此时,以蚀刻去除基材20,将附着有热剥离片30的石墨烯10贴附于SOI基板40的SOI层41的表面后,去除该热剥离片30,借此,可将石墨烯10转印至SOI层41上。
又,虽未特别图示,但亦可于形成在Ni箔或Cu箔的表面的石墨烯涂布丙烯酸树脂(以下亦称为“PMMA树脂”。)后,以蚀刻去除Ni箔或Cu箔基材,将含有石墨烯的丙烯酸树脂层贴附于SOI基板,之后,使丙烯酸树脂层溶解,借此,将石墨烯转印至SOI基板的SOI层上。
在本发明使用的石墨烯的层构造可为一层,亦可在不对光刻技术造成影响的范围堆叠成多层。多层时,亦可预先将石墨烯形成多层,转印至基板。为了不使EUV透射率恶化,石墨烯宜为一层。
具有如此进行而得的转印了石墨烯的SOI层的SOI基板具有图1的(C)所示的截面构造。接着,为获得所期的防尘薄膜而去除预定区域的硅基板(Si基板)。举例而言,通过采用以硅DRIE(Silicon Deep Reactive Ion Etching:硅深反应离子蚀刻)法所行的干蚀刻法或以NaOH所行的湿蚀刻法,可去除预定区域的Si基板,而获得图1的(D)所示的状态。在这些方法中,也为了不对石墨烯造成药液引起的损伤,而以干蚀刻法为佳。具体而言,如图2的(C)、(D)及(E)的程序所示,通过于Si基板45上将蚀刻光掩膜60图形化后,去除未被遮蔽的预定区域的Si基板而残留的包围防尘薄膜的Si框(图2的(E)的符号45)可仅使用作为用以制造防尘薄膜的支撑框,亦可使用作为防尘薄膜框架。
接着,通过以稀释氢氟酸溶液所行的处理(以下亦称为“HF处理”。)去除防尘薄膜的SiO2层,可获得附着有石墨烯的防尘薄膜。亦可于附着有石墨烯的防尘薄膜的未具备石墨烯之侧使用热剥离片来设石墨烯,而于防尘薄膜的两面具备石墨烯。通过于两面具备石墨烯,可更提高防尘薄膜的机械强度,而使防尘薄膜组件使用当中防尘薄膜破损的可能性减低。
一般的防尘薄膜组件由防尘薄膜框架、防尘薄膜、防尘薄膜接着层、光掩膜基板或曝光原版的粘着层(以下称为光掩膜粘着层)、通气孔、过滤器等构成。又,通常为保护光掩膜粘着层的表面,而安装隔离膜。
于防尘薄膜安装防尘薄膜框架时,可使用接着剂。具体而言,可举例如丙烯酸树脂接着剂、环氧树脂接着剂、硅树脂接着剂、含氟的硅接着剂等氟聚合物等为例。当中从耐热性的观点而言,宜为硅接着剂。接着剂依需要以溶剂稀释,涂布于防尘薄膜框架的上端面。此时的涂布方法可采用刷涂、喷涂、自动分注器等所行的方法。
用以将防尘薄膜组件装设于光掩膜基板的光掩膜粘着层可以双面粘着带、硅系粘着剂、丙烯酸系粘着剂等众所皆知的粘着剂形成。通常于防尘薄膜框架的下端面形成光掩膜粘着层,进一步将隔离膜贴附成可剥离。
防尘薄膜框架的材质无特别限制,可使用众所皆知的材质。由于EUV用防尘薄膜框架有曝露在高温的可能性,故以热膨胀系数小的材料为佳。可举例如Si、SiO2、SiN、石英、铟钢、钛、钛合金等为例,当中从加工容易性及轻量而言,以钛或钛合金为佳。
为因应防尘薄膜框组件内外的气压变化,亦可于防尘薄膜框架设通气口或缺口部。此时,为防止使异物透过通气部通过,亦可具有过滤器。
可于上述防尘薄膜框架的光掩膜侧粘着剂的下端面贴附用以保护粘着剂的脱膜层。此脱膜层(隔离膜)的材质无特别限制,可使用例如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯-全氟烷氧基醚共聚物(PFA)、聚乙烯(PE)、聚碳酸酯(PC)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)等。又,亦可按光掩膜粘着层的粘着力,将硅系脱模剂或氟系脱模剂等脱模剂涂布于隔离膜的表面。此隔离膜亦可通过防尘薄膜组件收纳容器或防尘薄膜组件支撑方法等办法省略。
图3显示本发明的防尘薄膜组件1的一例。防尘薄膜3通过防尘薄膜接着层5接着、张设于防尘薄膜框架2的上端面。此外,此防尘薄膜详而言之,形成有石墨烯10,具有上述图1的(E)所示的截面构造。又,于防尘薄膜框架2的下端面设有用以装设于光掩膜(未特别图示)的光掩膜粘着剂4。又,符号6是形成于上述框架的下端侧的通气孔。
以下,显示实施例及比较例,具体地说明本发明,本发明不限下述实施例。
[实施例1]
使用了于直径200mm、厚度725μm的硅基板上隔着膜厚200nm的硅热氧化膜贴附有由厚度50nm的单晶硅构成的SOI层的SOI基板。
准备以CVD法形成了单层石墨烯的Cu箔,将在100℃粘着力会消失的热剥离片贴合于单层石墨烯侧。以蚀刻去除Cu箔后,通过以纯水清洗而于热剥离片上设有单层石墨烯。
于SOI基板的SOI层上的整面贴合附着有单层石墨烯的热剥离片,加热至100℃,借此,去除热剥离片,而将单层石墨烯转印至SOI层上。
接着,以机械加工切削成外尺寸149mm×115mm的长方形。在硅基板侧于中心部的145mm×111mm的长方形以外的外周部将蚀刻光掩膜图形化后,以硅DRIE法所行的干蚀刻法,蚀刻了未被遮蔽的中心部的硅基板。
然后,施行HF处理,去除中心部的硅热氧化膜层后,以纯水充分清洗,而制作了由单晶硅(主层)及该主层的单面具有的单层石墨烯构成的防尘薄膜。又,将残留的硅基板使用作为防尘薄膜框架。通过于防尘薄膜框架的未附着膜的端面涂布光掩膜粘着剂,而完成防尘薄膜组件。
在此防尘薄膜组件未检查出防尘薄膜的破损。
[实施例2]
与上述实施例1同样地,使用了热剥离片将单层石墨烯转印至SOI基板的SOI层上的整面。
于硅基板侧,在从外缘往内侧10mm的范围,将蚀刻光掩膜图形化,以硅DRIE法所行的干蚀刻法,蚀刻了未被遮蔽的部分的硅基板。
接着,进行HF处理,去除中心部的硅热氧化膜层后,以纯水充分清洗,而制作了由单晶硅(主层)及该主层的单面具有的石墨烯构成的防尘薄膜。
使用了硅接着剂(信越化学工业(股)制、KE-101A/B),使下端面具有光掩膜粘着剂的外尺寸149mm×115mm×2.5mm、内尺寸145mm×111mm×2.5mm的钛制防尘薄膜框架接着于防尘薄膜的具有石墨烯之侧。
以机械加工切除多余的防尘薄膜,而完成了防尘薄膜组件。
在此防尘薄膜组件未检查出防尘薄膜的破损。
[实施例3]
与上述实施例1同样地,使用了热剥离片将单层石墨烯转印至SOI基板的SOI层上的整面。
于硅基板侧,在从外缘往内侧10mm的范围,将蚀刻光掩膜图形化,以硅DRIE法所行的干蚀刻法,蚀刻了未被遮蔽的部分的硅基板。
接着,进行HF处理,去除中心部的硅热氧化膜层后,以纯水充分清洗,而制作了附着有单层石墨烯的单晶硅膜。
进一步,通过将附着有单层石墨烯的热剥离片贴合于上述附着有石墨烯的单晶硅膜的单晶硅侧,加热至100℃而去除热剥离片,借此,转印了单层石墨烯。结果,制作了由单晶硅膜(主层)、与形成于该主层的上端面及下端面两面的石墨烯构成的防尘薄膜。
使用硅接着剂(信越化学工业(股)制、KE-101A/B),使下端面具有光掩膜粘着剂的外尺寸149mm×115mm×2.5mm、内尺寸145mm×111mm×2.5mm的钛制防尘薄膜框架接着于上述防尘薄膜。
以机械加工切除多余的防尘薄膜,而完成了防尘薄膜组件。
在此防尘薄膜组件未检查出防尘薄膜的破损。
[实施例4]
使用了于直径200mm、厚度725μm的硅基板上隔着膜厚100nm的硅热氧化膜贴附有由厚度50nm的单晶硅构成的SOI层的SOI基板。
于以CVD法形成于Cu箔上的单层石墨烯上涂布PMMA树脂。之后,以蚀刻溶解Cu箔,以纯水清洗,借此,于PMMA树脂上获得了单层石墨烯。将此附着有单层石墨烯的PMMA树脂贴合于SOI基板,而于SOI基板上设有单层石墨烯。
于硅基板侧,在从外缘往内侧10mm的范围,将蚀刻光掩膜图形化,以硅DRIE法所行的干蚀刻法,蚀刻了未被遮蔽的部分的硅基板。
接着,进行HF处理,去除中心部的硅热氧化膜层后,以丙酮溶解PMMA层,以纯水清洗,借此,获得了由单晶硅(主层)及形成于该主层的单面的单层石墨烯构成的防尘薄膜。
使用硅接着剂(信越化学工业(股)制、KE-101A/B),使下端面具有光掩膜粘着剂的外尺寸149mm×115mm×2.5mm、内尺寸145mm×111mm×2.5mm的钛制防尘薄膜框架接着于上述防尘薄膜的具有石墨烯之侧。
以机械加工切除多余的防尘薄膜,而完成了防尘薄膜组件。
在此防尘薄膜组件未检查出防尘薄膜的破损。
[实施例5]
与上述实施例4同样地,准备了于PMMA树脂上贴合有单层石墨烯的SOI基板。
于硅基板侧,在从外缘往内侧10mm的范围,将蚀刻光掩膜图形化,以DRIE,蚀刻了未被遮蔽的部分的硅基板。
接着,进行HF处理,去除了中心部的硅热氧化膜层。纯水清洗后,将附着有单层石墨烯的PMMA树脂于单晶硅侧贴合成石墨烯附着于单晶硅膜侧。最后,以丙酮溶解PMMA层,纯水清洗后,制作了由单晶硅膜(主层)与形成于该主层的上端面及下端面两面的单层石墨烯构成的防尘薄膜。
使用硅接着剂(信越化学工业(股)制、KE-101A/B),使下端面具有光掩膜粘着剂的外尺寸149mm×115mm×2.5mm、内尺寸145mm×111mm×2.5mm的钛制防尘薄膜框架接着于上述防尘薄膜。
以机械加工切除多余的防尘薄膜,而完成了防尘薄膜组件。
在此防尘薄膜组件未检查出防尘薄膜的破损
[比较例1]
除了SOI基板不具石墨烯以外,以与实施例1相同的方式尝试了防尘薄膜的制作。结果,以HF处理尝试了硅热氧化膜层的去除,在蚀刻中途膜有破损。
符号说明
1…防尘薄膜组件
2…防尘薄膜框架
3…防尘薄膜
4…光掩膜粘着剂
5…防尘薄膜接着层
6…通气孔
10…石墨烯
20…基板(Cu箔等)
30…热剥离片
40…SOI基板
41…SOI层
42…绝缘体层(BOX层)
45…Si基板
60…蚀刻光掩膜
Claims (3)
1.一种光蚀刻用防尘薄膜,张设于防尘薄膜框架的一端面,由主层、及该主层的单面或两面具有的石墨烯构成。
2.根据权利要求1所述的光蚀刻用防尘薄膜,其中,该主层是单晶硅。
3.一种光蚀刻用防尘薄膜组件,由防尘薄膜及防尘薄膜框架构成,且该防尘薄膜通过接着剂或粘着剂设于该防尘薄膜框架的上端面,该防尘薄膜由主层、及该主层的单面或两面具有的石墨烯构成。
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CN111665681A (zh) * | 2019-03-05 | 2020-09-15 | Hoya株式会社 | 光掩模的修正方法及修正装置、带保护膜的光掩模的制造方法、显示装置的制造方法 |
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