DE60119026T2 - Membranabdeckung und Verfahren zu deren Verwendung - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Membran bzw. Dünnschicht, welche für ein Herstellen eines Halbleiters, wie beispielsweise LSI, Super-LSI oder dgl., oder einer Flüssigkristallanzeige verwendet wird, und genauer für ein Bestrahlungs- bzw. Belichtungsverfahren geeignet ist, in welchem Licht verwendet wird, das eine Wellenlänge von im wesentlichen 220 nm aufweist.
  • Beim Herstellen eines Halbleiters, wie LSI, Super-LSI oder ähnlichem, oder einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung wurde herkömmlicher Weise ein Mustern durch ein Bestrahlen von Licht mit einer Wellenlänge von 240 nm oder mehr auf einen Halbleiterwafer oder ein Flüssigkristallanzeigesubstrat durch ein originales bzw. ursprüngliches Blatt, um dem Licht ausgesetzt zu werden, wie beispielsweise eine Maske oder ein Retikel (nachfolgend einfach als ein originales Blatt bezeichnet) durchgeführt. In diesem Fall wird, wenn sich Staub an der Oberfläche des originalen Blatts niederschlägt, auf welchem das Mustern durchgeführt wird, der Staub Licht zur Bestrahlung bzw. Belichtung absorbieren, reflektieren oder ablenken, wodurch die Abmessungs- bzw. Maßgenauigkeit und die Qualität vermindert werden und das äußerliche Aussehen schlecht bzw. dürftig wird. Daher mußte ein Arbeiten zum Bestrahlen von Licht in einem Reinraum ausgeführt werden.
  • Es ist jedoch schwierig, das originale Blatt rein zu halten.
  • Für den Zweck eines Vermeidens der Ablagerung von Staub auf dem originalen Blatt wird die Arbeit zum Bestrahlen von Licht bzw. Belichten allgemein unter Verwendung einer Membran bzw. Dünnschicht durchgeführt. 4 ist eine perspektivische Ansicht, welche eine herkömmliche Membran bzw. Dünnschicht zeigt, welche auf einem originalen Blatt aufgebracht ist, und 5 ist eine Querschnittsansicht, welche entlang einer Linie A-A in 4 genommen ist. Eine Membran bzw. Dünnschicht 1 umfaßt einen Membran- bzw. Dünnschichtrahmen 5 und eine Dünnschichtmembran 2 zum Weiterleiten bzw. Übertragen von Belichtungslicht, welche an einen Öffnungsabschnitt des Membran- bzw. Dünnschichtrahmens 5 durch ein Haftmittel 4 gebunden bzw. gebondet ist. Wenn ein Arbeiten zum Belichten durchzuführen ist, wird die Membran bzw. Dünnschicht 1 an das originale Blatt 7 durch ein Bonden des Membran- bzw. Dünnschichtrahmens 5 an sie durch das Haftmittel 6 durchgeführt. Das originale Blatt 7, mit der Membran 1 angebracht bzw. festgelegt, kann halb-dauerhaft bzw. semi-permanent verwendet werden, außer die Dünnschichtmembran 2 oder der Membran- bzw. Dünnschichtrahmen 5 ist bzw. wird gebrochen, da keine Möglichkeit einer Reduktion einer Lichtdurchlässigkeit oder eines Eindringens von Staub besteht.
  • Andererseits wurde die Wellenlänge des zur Belichtung eingesetzten Lichts, welches zum Herstellen eines Halbleiters, wie beispielsweise LSI, Super-LSI oder dgl., verwendet wird, mehr und mehr gekürzt entsprechend einer Forderung eines Miniaturisierens der Größe und gegenwärtig wird eine Technik zum Belichten von Licht vorgeschlagen, welches eine Wellenlänge von 220 nm oder weniger von einem F2-Laser aufweist. Das originale Blatt, welches für eine derartige Bestrahlung bzw. Belichtung verwendet wird, kann eine Reduktion in der Lichtdurchlässigkeit durch die Ablagerung eines Gases organischer Natur bewirken, welches in einem Reinraum zu dem Zeitpunkt eines Bestrahlens von Licht existiert. Weiterhin ist das originale Blatt in einem Gehäuse, welches aus einem synthetischen Harz, wie beispielsweise Polyacrylat, Polystyrol, Polypropylen, Polyethylen, Polycarbonat, ABS-Harz oder dgl., hergestellt ist, für den Zweck einer Lagerung und eines Transports untergebracht bzw. aufgenommen. Es wurde festgestellt, daß ein derartiges Gehäuse ein Gas von organischer Natur erzeugt, und das erzeugte Gas sich an der Oberfläche des darin aufgenommenen originalen Blatts niederschlägt, um seinen Lichtdurchlässigkeitsgrad zu reduzieren.
  • Daher wird allgemein ein Reinigen an dem originalen Blatt vor der Bestrahlung mit bzw. Aussetzen an Licht durchgeführt. Die Erfinder dieser Anmeldung schlagen eine Technik zum Entfernen als ein Reinigungsverfahren vor, in welchem Ultraviolettstrahlen, wie beispielsweise eines F2-Lasers oder einer Xe2*-Excimerlampe (nachfolgend als "Reinigungslicht" bezeichnet) ausgestrahlt wird, um dadurch organische Materialien zu zersetzen (PCT/JP00/01869, nun publiziert als WO 00/58231 A). Die Dünnschichtmembran hat daher eine ausreichende Dauerhaftigkeit (Lichtbeständigkeit) gegenüber einem derartigen Reinigungslicht aufzuweisen. Weiterhin ist es auch für das Haftmittel 4 notwendig, eine Lichtbeständigkeit ebenso aufzuweisen, weil das Reinigungslicht auf das zum Binden bzw. Bonden der Dünnschichtmembran 2 an dem Membran- bzw. Dünnschichtrahmen 5 verwendete Haftmittel 4 gestrahlt wird. In der herkömmlichen Arbeitstechnik wird ein Polybutenharz, ein Acrylharz, ein Haftmittel vom Epoxyharz-Typ, ein Haftmittel vom Silikon-Typ oder dgl. als Haftmittel 4 verwendet. Jedoch ist irgendein Haftmittelmaterial nicht immer ausreichend in Hinblick auf eine Lichtbeständigkeit, und die Binde- bzw. Haftstärke vermin dert sich mit einem Ansteigen der Anzahl einer Bestrahlung bzw. Belichtung des Reinigungslichts. Als ein Resultat werden Probleme erzeugt, daß sich die Dünnschichtmembran von dem Membran- bzw. Dünnschichtrahmen ablöst, um einen Spalt zu erzeugen, wodurch eine Staubschutzfähigkeit unzureichend wird und ein verschlechterter Abschnitt bzw. Anteil des Haftmittels zu Staub wird, welcher sich auf der durch das Muster geschriebenen Oberfläche des originalen Blatts 7 als Staub niederschlägt.
  • Als ein Beispiel bezieht sich US 5,453,816 auf eine Schutzmaske zur Verwendung mit einer Membran bzw. Dünnschicht, welche auf einer Photomaske während einer Photolithographie montiert ist, wobei die Membran bzw. Dünnschicht eine Dünnschichtmembran enthält, welche auf einem Membran- bzw. Dünnschichtrahmen durch eine erste Haftmittellage bzw. -schicht angebracht ist, wobei der Membran- bzw. Dünnschichtrahmen auf der Photomaske durch eine zweite Haftmittellage angebracht ist, und wobei die Schutzmaske aus einem opaken bzw. undurchsichtigen Material hergestellt ist bzw. wird und zwischen der Lichtquelle und den beiden Haftmittellagen angeordnet wird, um sie von der Lichtquelle zu schützen.
  • Die vorliegende Erfindung wurde unter dem Gesichtspunkt der oben erwähnten Probleme getätigt bzw. vollbracht und soll eine Dünnschicht zur Verfügung stellen, welche fähig ist, die Verschlechterung eines Haftmittels zum Binden bzw. Bonden der Dünnschichtmembran an den Membran- bzw. Dünnschichtrahmen aufgrund einer Bestrahlung mit Reinigungslicht zu verhindern.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Membran bzw. Dünnschicht zur Verfügung gestellt, umfassend einen Membran- bzw. Dünnschichtrahmen und eine Dünnschichtmembran, welche aus einem synthetisierten Siliziumdioxidglas besteht, welches an eine Öffnung des Membran- bzw. Dünnschichtrahmens durch ein Haftmittel gebunden bzw. gebondet ist, und wobei ein Licht abschirmender Film zum Abschirmen von Ultraviolettstrahlen, welche auf das Haftmittel ausgestrahlt werden, zur Verfügung gestellt ist.
  • In der oben erwähnten Membran bzw. Dünnschicht besteht der Licht abschirmende Film aus einem Metall oder einem Metalloxid. Weiterhin ist der Licht abschirmende Film eine Membran oder ein Blatt, die (das) eine Dicke von 50 nm oder mehr aufweist.
  • In einer Alternative bzw. Variante wird der Licht abschirmende Film (3) auf die Oberfläche der Dünnschichtmembran (2) gesputtert.
  • In den Zeichnungen:
  • ist 1 eine perspektivische Ansicht der Membran bzw. Dünnschicht gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei die Membran bzw. Dünnschicht an ein originales Blatt befestigt ist,
  • ist 2 eine Querschnittsansicht, welche entlang einer Linie A-A in 1 genommen wurde;
  • ist 3 eine Querschnittsansicht der Membran bzw. Dünnschicht gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, geschnitten entlang einer Linie A-A in 1;
  • ist 4 eine perspektivische Ansicht einer herkömmlichen Membran bzw. Dünnschicht, wobei die Membran an einem originalen Blatt angebracht bzw. festgelegt ist; und
  • ist 5 eine Querschnittsansicht, welche entlang einer Linie A-A genommen wurde.
  • Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Membran bzw. Dünnschicht gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
  • 1 und 2 zeigen eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • In 1 und 2 hat eine Membran bzw. Dünnschicht 1 eine derartige grundlegende Bauart bzw. Konstruktion, daß eine Dünnschichtmembran 2 an einen Öffnungsabschnitt eines Membran- bzw. Dünnschichtrahmens 5 durch ein Haftmittel 4 gebunden bzw. gebondet ist. Die Dünnschichtmembran 2 ist ein dünner gemachtes synthetisiertes Siliziumdioxidglasblatt, so daß es für eine Bestrahlung bzw. Belichtung durch Licht mit einer Wellenlänge von 220 nm oder weniger geeignet ist. Das synthetisierte Siliziumdioxidglas ist Glas, welches im wesentlichen aus lediglich Siliziumdioxid besteht, welches beispielsweise durch ein Aufwachsen eines porösen Materials, bestehend aus Siliziumdioxid, welches "soot" bzw. "Ruß" genannt wird, durch ein Reagieren einer Siliziumquelle und einer Sauerstoffquelle in der gasförmigen Phase, gefolgt durch ein Sintern erhalten wird. Als das Haftmittel 4 kann Polybutenharz, Acrylharz, Epoxyharz, ein Haftmittel des Silikontyps oder dgl. in der gleichen Weise wie in der herkömmlichen bzw. konventionellen Technik verwendet werden.
  • Zusätzlich zur oben genannten grundsätzlichen bzw. grundlegenden Konstruktion der Membran bzw. Dünnschicht 1 der vorliegenden Erfindung wird ein Licht abschirmendes Glied 3 auf der Dünnschichtmembran 2 bei einem verbindenden Abschnitt zwischen der Dünnschichtmembran 2 und dem Membran- bzw. Dünnschichtrahmen 4 ausgebildet. Nämlich bzw. insbesondere wird das Licht abschirmende Glied ausgebildet, um einen Abschnitt abzudecken, wo das Haftmittel 4 aufgetragen wird. Unter Bezugnahme auf den Licht abschirmenden Film 3, sind daher Material dafür und die Film bzw. Gestalt davon im wesentlichen nicht limitiert, solange es kein Reinigungslicht durchläßt, und eine ausreichende Lichtfestigkeit bzw. -beständigkeit aufweist und aus einem Metall oder einem Metalloxid besteht, welches in einen Film an der Oberfläche des Dünnschichtglieds ausgebildet ist bzw. wird.
  • Obwohl irgendeine Art von Metall verwendet werden kann, ist es unter den Gesichtpunkten einer Lichtbeständigkeit und von Licht abschirmenden Eigenschafen bevorzugt, Chrom, Aluminium, Eisen, Kupfer oder eine Legierung davon zu verwenden. Weiterhin ist, wenn ein Metalloxidfilm verwendet wird, ein Film, der aus Chromoxid (CrOx), Aluminiumoxid (Al2O3) oder dgl. hergestellt ist, aus den Gründen einer Lichtbeständigkeit und von Licht abschirmenden Eigenschaften bevorzugt. Die Dicke des Films sollte, obwohl dies von einem Material abhängt, welches benützt bzw. verwendet wird, ausreichende Licht abschirmende Eigenschaften aufweisen, und beträgt 50 nm oder mehr, vorzugsweise 50 nm–1000 nm, noch bevorzugter 100 nm–1000 nm.
  • Der Licht abschirmende Film kann auf der Dünnschichtmembran 2 ausgebildet werden, wie dies in 2 gezeigt ist, oder er kann zwischen der Dünnschichtmembran 2 und dem Membran- bzw. Dünnschichtrahmen 2 so zur Verfügung gestellt werden, um das Haftmittel 4 abzudecken, wie dies in 3 gezeigt ist.
  • Beim Ausbilden des oben genannten metallischen Films oder des Metalloxidfilms kann ein bekanntes Verfahren eines Sputterns, einer Dampfabscheidung, CVD oder Drucken ausgewählt werden, vorausgesetzt, daß die Art des Materials für den Film und Hafteigenschaften auf der Dünnschichtmembran erwogen bzw. berücksichtigt werden sollte.
  • Die Membran bzw. Dünnschicht 1 ist auf dem originalen Blatt 7 mittels eines Haftmittels 6 angebracht bzw. festgelegt, welches auf der unteren Oberfläche des Membran- bzw. Dünnschichtrahmens 4 in der gleichen Weise wie der herkömmlichen Technik aufgetragen ist.
  • [Beispiel]
  • Nun wird die vorliegende Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf Beispiele und ein Vergleichsbeispiel beschrieben. Es sollte jedoch verstanden werden, daß die gegenwärtige Erfindung in keiner Weise durch derartige spezifische Beispiele beschränkt ist.
  • Eine Membran bzw. Dünnschicht A wurde vorbereitet bzw. hergestellt durch ein Verwenden eines synthetisierten Siliziumdioxidglasblatts, welches auf eine Dicke von 0,3 mm poliert wurde; Bonden der Dünnschichtmembran an einen Membran- bzw. Dünnschichtrahmen durch ein Haftmittel vom Polybutentyp, und Ausbilden eines Cr-Films mit 100 nm Dicke, welcher die gleiche Breite wie der Membran- bzw. Dünnschichtrahmen aufweist, auf einer vorderen Oberfläche des synthetisierten Siliziumdioxidglasblatts durch ein Sputtern (Beispiel 1). Weiterhin wurde eine Membran bzw. Dünnschicht B vorbereitet bzw. hergestellt durch ein Ausbilden eines Cr-Films von 100 nm Dicke, welcher die gleiche Breite wie der Membran- und Dünnschichtrahmen aufweist, auf einer hinteren Oberfläche des synthetisierten Siliziumdioxidglasblatts, welches die gleiche Dicke aufweist, durch ein Sputtern; Anbringen eines Haftmittels vom Polybutentyp auf dem Cr-Film, und Bonden des Cr-Films an den Membran- bzw. Dünnschichtrahmen (Beispiel 2). Weiterhin wurde zum Vergleich eine Membran bzw. Dünnschicht C vorbereitet durch Anbringen bzw. Festlegen einer Aluminiumfolie, welche einer Schwärzungsbehandlung unterzogen wurde, anstelle des Cr-Films, welcher in der Membran bzw. Dünnschicht A verwendet wurde (Vergleichsbeispiel). Weiterhin wurde zum Vergleich eine Membran bzw. Dünnschicht D vorbereitet unter Verwenden eines Blatts aus synthetisiertem Siliziumdioxidglas der gleichen Art und Bonden des Blatts an einen Membran- bzw. Dünnschichtrahmen durch Verwenden eines Haftmittels vom Polybutentyp (Vergleichsbeispiel).
  • Anschließend wurden die Membranen bzw. Dünnschichten A–D jeweils an jedes originale Blatt in einem Reinraum angebracht. Die Anzahl von Fremdkörpern (beispielsweise Staub) auf den originalen Blättern wurde durch PI-1000 (hergestellt durch QC Optics, U.S.A.) gemessen. Anschließend wurde Licht von einer Xe2*-Excimerlampe (UER-172, hergestellt durch Usio Inc.) für 60 min von einer Seite der Membran bzw. Dünnschicht ausgestrahlt. Nach der Bestrahlung wurden die originalen Blätter entsprechend in die Gehäuse eingebracht und fixiert. Die Gehäuse wurden aus einer Höhe von 60 cm fallengelassen und die originalen Blätter wurden aus den Gehäusen entnommen. Fremdmaterialien auf der Oberfläche der originalen Blätter wurden mittels PI-1000 gemes sen. Tabelle 1 zeigt Mengen einer Ablagerung der fremden bzw. Fremdmaterialien vor der Bestrahlung und Mengen einer Ablagerung von fremden Materialien nach dem Fallenlassen.
  • Tabelle 1
    Figure 00100001
  • Es wird in Tabelle 1 gefunden, daß die Membranen mit dem Licht abschirmenden Glied der vorliegenden Erfindung ein geringeres Auftreten von Fremdmaterialien, bedingt durch die Verschlechterung des Haftmittels zeigen, und eine hohe Beständigkeit gegen das Reinigungslicht aufweisen.
  • Wie oben beschrieben, verhindert gemäß der gegenwärtigen Erfindung das Vorsehen des Licht abschirmenden Films (1) die Verschlechterung des Haftmittels zum Bonden der Dünnschichtmembran an dem Membran- bzw. Dünnschichtrahmen, wobei der Verschleiß durch das Reinigungslicht hervorgerufen wird, (2) die Ablagerung von Fremdmaterialien, die aus dem verschlechterten Haftmittel auf dem originalen Blatt resultierte, und (3) das Abschälen der Dünnschichtmembran. Dementsprechend kann die Leistungsfähigkeit der Membran bzw. Dünnschicht für einen langen Zeitabschnitt wünschenswert aufrecht erhalten werden. Dieser eine Verschlechterung verhindernde Effekt für das Haftmittel stellt einen bemerkenswerten Effekt insbesondere in einer Technik zur Verfügung, welche die Bestrahlung von Licht mit einer Wellenlänge von 220 nm oder weniger verwendet, welches eine Hauptströmung in einer Feinbearbeitungstechnik werden wird.

Claims (7)

  1. Membran bzw. Dünnschicht, welche zur Anwendung von Reinigungslicht von einem F2-Laser oder einer Xenon-Excimerlampe verwendbar ist, umfassend einen Membran- bzw. Dünnschichtrahmen (5) und eine Dünnschichtmembran (2), aufgebaut aus synthetisiertem Siliziumdioxidglas, das an einen Öffnungsabschnitt des Dünnschichtrahmens (5) mittels eines Haftmittels (4) gebondet bzw. festgelegt ist, und ein Licht abschirmender Film (3), wobei der Licht abschirmende Film (3) aus einer Metall- oder Metalloxidmembran oder einem -blatt besteht, die (das) eine Dicke von 50 nm oder mehr zum Abschirmen von Ultraviolettstrahlen aufweist, die auf das Haftmittel (4) bestrahlt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Licht abschirmende Film (3) durch Sputtern, Dampfabscheidung, CVD oder Drucken auf einer Oberfläche der Dünnschichtmembran (2) ausgebildet ist.
  2. Membran nach Anspruch 1, wobei der Licht abschirmende Film (3) aus wenigstens einem Metall aufgebaut ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Chrom, Aluminium, Eisen, Kupfer und einer Legierung davon.
  3. Membranabdeckung nach Anspruch 1, wobei der Licht abschirmende Film (3) aus wenigstens einem Metalloxid aufgebaut ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Chromoxid und Aluminiumoxid.
  4. Membranabdeckung nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei der Licht abschirmende Film (3) zwischen dem Dünnschichtrahmen (5) und der Dünnschichtmembran (2) zur Verfügung gestellt ist.
  5. Verfahren zur Verwendung einer Membran bzw. Dünnschicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran, die in einem der Ansprüche 1 bis 4 beschrieben ist, verwendet wird, und Ultraviolettstrahlen auf eine Oberfläche der Dünnschichtmembran (2) bestrahlt werden, bevor die Membran verwendet wird, um Licht auf ein Originalblatt zu belichten.
  6. Verfahren zur Verwendung einer Membranabdeckung nach Anspruch 5, wobei die Wellenlänge der Ultraviolettstrahlen 220 nm oder weniger beträgt.
  7. Verfahren zur Verwendung einer Membranabdeckung nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Ultraviolettstrahlen von einer Excimerlampe oder einem F2-Laser bestrahlt werden.
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