JP2000147750A - Pellicle - Google Patents

Pellicle

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JP2000147750A
JP2000147750A JP32801298A JP32801298A JP2000147750A JP 2000147750 A JP2000147750 A JP 2000147750A JP 32801298 A JP32801298 A JP 32801298A JP 32801298 A JP32801298 A JP 32801298A JP 2000147750 A JP2000147750 A JP 2000147750A
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JP
Japan
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film
metal oxide
pellicle
porous
light
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Application number
JP32801298A
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Japanese (ja)
Inventor
Tetsuya Miyazaki
哲也 宮崎
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Mitsui Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Chemicals Inc
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/62Pellicles, e.g. pellicle assemblies, e.g. having membrane on support frame; Preparation thereof

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain excellent light resistance and transmitting property for UV rays by forming antireflection layers on both surfaces of a base body made of a dense metal oxide and constituting the antireflection layer of a porous metal oxide thin film. SOLUTION: A pellicle film or plate 1 consists of a dense metal oxide base body 2 and antireflection layers 313 formed on both surfaces of the base body 2. The antireflection layers 3, 3 consist of porous metal oxide thin films. By forming the porous metal oxide films on both surface of the dense metal oxide base body, deterioration due to short wavelength light such as vacuum UV rays can be prevented while effective antireflection can be obtd. on the surfaces. Therefore, even when the pellicle is to be used for UV rays, especially vacuum UV rays, the inorg. antireflection layers having excellent transmitting property and antireflection performance can be formed and the pellicle has excellent light resistance and transmitting property for UV rays. Moreover, deterioration of the pellicle by light is suppressed and a fine pattern can be formed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、多孔質無機酸化物
の反射防止層を設けたペリクル膜乃至板を用いたペリク
ルに関するもので、より詳細には紫外光、特に真空紫外
光を用いたリソグラフィーに適したペリクルに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pellicle using a pellicle film or plate provided with an antireflection layer of a porous inorganic oxide, and more particularly to lithography using ultraviolet light, particularly vacuum ultraviolet light. A pellicle suitable for

【0002】[0002]

【従来の技術】フォトリソグラフィー工程では、ガラス
板表面にクロム等の蒸着膜で回路パターンを形成したフ
ォトマスクやレチクル(以下「マスク」という)を使用
し、レジストを塗布したシリコンウエハー上にその回路
パターンを露光により転写する作業が行われる。この工
程ではマスク上の回路パターンに塵埃等の異物が付着し
た状態で露光が行われると、ウエハー上にも上記異物が
転写されて不良製品のウエハーとなってしまう。特に、
露光をステッパーで行う場合には、ウエハー上に形成さ
れる全てのチップが不良となる可能性が高くなり、マス
クの回路パターンへの異物の付着は大きな問題となる。
この問題を解決するためにペリクルが開発され、様々な
工夫がなされている。
2. Description of the Related Art In a photolithography process, a photomask or reticle (hereinafter referred to as a "mask") in which a circuit pattern is formed on a glass plate surface with a vapor-deposited film of chrome or the like is used, and the circuit is formed on a silicon wafer coated with a resist. An operation of transferring the pattern by exposure is performed. In this step, if the exposure is performed in a state where foreign matter such as dust adheres to the circuit pattern on the mask, the foreign matter is also transferred to the wafer and becomes a defective product wafer. In particular,
When exposure is performed by a stepper, there is a high possibility that all chips formed on the wafer become defective, and adhesion of foreign matter to the circuit pattern of the mask becomes a serious problem.
Pellicles have been developed to solve this problem, and various improvements have been made.

【0003】一般に、ペリクルは、アルミニウム製など
のペリクル枠の一側面にニトロセルロース等の樹脂から
なる透明の膜を張設してなるものであり、他側面に両面
テープを貼着する等してマスク上に取り付けられるよう
になっている。これによれば、外部から異物の侵入を防
ぐことができ、また仮に膜上に異物が付着するようなこ
とがあっても、露光時にはピンボケの状態で転写される
ため問題は生じにくい。
[0003] Generally, a pellicle is formed by stretching a transparent film made of a resin such as nitrocellulose on one side of a pellicle frame made of aluminum or the like, and applying a double-sided tape to the other side. It can be mounted on a mask. According to this, it is possible to prevent foreign matter from entering from the outside, and even if foreign matter might adhere to the film, the problem is unlikely to occur because the image is transferred out of focus at the time of exposure.

【0004】半導体プロセスでは、パタ−ン微細化によ
る集積度向上のために、露光光源の短波長化が進められ
ており、現在市場が立ち上がりつつあるKrFエキシマ
レーザ(λ=248nm)の後は、真空紫外域(λ≦2
00nm)の光源、その中でもArFエキシマレーザ
(λ=193nm)が最有力視されている。
In the semiconductor process, the wavelength of an exposure light source has been shortened in order to improve the degree of integration by pattern miniaturization, and after the KrF excimer laser (λ = 248 nm) whose market is currently rising, Vacuum ultraviolet region (λ ≦ 2
00 nm), among which the ArF excimer laser (λ = 193 nm) is considered the most promising.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従来のペリクルは有機
ポリマ薄膜(自立薄膜)が用いられている。有機ポリマ
は短い波長の光に対して劣化しやすいという問題があ
る。即ち、光源の短波長化が進むと、その光子エネルギ
ーは大きくなり、例えばArFエキシマレーザでは6.
4eV(=147kcal/mol)ものエネルギーを
もつ。このエネルギーは、有機ポリマーにおけるC‐C
結合の解離エネルギー(104kcal/mol)より
十分大きいため、露光光源波長にて吸収をもつようなポ
リマーでは露光光照射による光分解が容易に起こり、ペ
リクル膜材として利用できなくなる。
A conventional pellicle uses an organic polymer thin film (self-supporting thin film). The organic polymer has a problem that it is easily deteriorated with respect to light having a short wavelength. That is, as the wavelength of the light source becomes shorter, the photon energy increases. For example, in the case of an ArF excimer laser, 6.
It has an energy of 4 eV (= 147 kcal / mol). This energy is equal to the C—C
Since it is sufficiently larger than the bond dissociation energy (104 kcal / mol), a polymer having absorption at the wavelength of the exposure light source easily undergoes photodecomposition by irradiation with the exposure light, and cannot be used as a pellicle film material.

【0006】一方、短い波長の光に対して劣化の少ない
無機材料は、有機ポリマ薄膜に対して透過率が低いとい
う問題がある。即ち、有機ポリマ薄膜では、光の吸収の
少ないポリマを用いることと、薄膜という形態で光の干
渉を利用することとにより高い透過率を実現している。
ところが、無機材料は、脆いため自立薄膜という形態を
実現するのは困難である。また、無機材料の板の場合に
は、板の表面で光が反射するため、有機ポリマ薄膜のよ
うに高い透過率が得られない。板の表面での光の反射を
抑制するために反射防止膜を形成した場合でも、反射防
止膜として適当な屈折率をもつ材料がないため、やはり
有機ポリマ薄膜のように高い透過率が得られない。
On the other hand, there is a problem that an inorganic material which is less deteriorated with respect to light having a short wavelength has a low transmittance to an organic polymer thin film. That is, in the organic polymer thin film, a high transmittance is realized by using a polymer having low light absorption and utilizing light interference in the form of a thin film.
However, since inorganic materials are brittle, it is difficult to realize a form of a free-standing thin film. Further, in the case of a plate made of an inorganic material, light is reflected on the surface of the plate, so that a high transmittance as in an organic polymer thin film cannot be obtained. Even if an anti-reflection film is formed to suppress light reflection on the surface of the plate, there is no material with an appropriate refractive index as the anti-reflection film, so a high transmittance can be obtained like an organic polymer thin film. Absent.

【0007】従って、本発明の目的は、緻密な金属酸化
物からなる基体表面に、紫外光、特に真空紫外光に対す
る透過性と反射防止性能に優れた無機系の反射防止層が
形成されており、その結果、紫外光に対する優れた耐光
性と光線透過性とを有するペリクルを提供するにある。
本発明の他の目的は、反射防止に必要な低屈折率化が金
属酸化物の多孔質構造により達成され、更に反射防止膜
での光散乱が多孔質構造を形成する粒子の微細化によっ
て達成されるペリクルを提供するにある。本発明の他の
目的は、紫外光、特に真空紫外光を用いた場合にも、ペ
リクルの光劣化が抑制され、その結果として鮮鋭で微細
化されたパターンをリソグラフィーにより比較的長期に
わたって安定に形成できるペリクルを提供するにある。
Accordingly, an object of the present invention is to form an inorganic antireflection layer having excellent transparency and antireflection performance on ultraviolet light, especially vacuum ultraviolet light, on the surface of a base made of a dense metal oxide. As a result, an object of the present invention is to provide a pellicle having excellent light resistance to ultraviolet light and light transmittance.
Another object of the present invention is to achieve a low refractive index required for antireflection by a porous structure of a metal oxide, and further achieve light scattering in an antireflection film by miniaturization of particles forming the porous structure. Is to provide a pellicle. Another object of the present invention is to suppress the photodegradation of the pellicle even when ultraviolet light, particularly vacuum ultraviolet light, is used, and as a result, a sharp and fine pattern is formed stably for a relatively long time by lithography. To provide a pellicle that can be used.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、緻密な
金属酸化物(a)から成る基体の両面に反射防止層を積
層したペリクル膜乃至板において、該反射防止層が多孔
質の金属酸化物(b)の薄膜からなるペリクル膜乃至板
であることを特徴とするペリクルが提供される。本発明
のペリクルにおいては、 1.多孔質の金属酸化物(b)の薄膜が30〜70%の
気孔率を有するものであること、 2.ペリクル膜乃至板が波長200nm以下の真空紫外
光に対して80%以上の透過率を有するものであるこ
と、 3.緻密な金属酸化物(a)が緻密なSiOであり、
多孔質の金属酸化物(b)が多孔質SiOであるこ
と、 4. 多孔質の金属酸化物(b)の薄膜が金属アルコキ
シドからのゾルゲル法で形成されたものであること、一
層好適には、多孔質の金属酸化物(b)の薄膜が、金属
アルコキシドから調製した溶液(ゾル)を基体に塗布
後、これを超臨界条件下に加圧加熱処理することによっ
て得られる無機多孔質薄膜であること、が好ましい。
According to the present invention, there is provided a pellicle film or plate in which an antireflection layer is laminated on both sides of a base made of a dense metal oxide (a), wherein the antireflection layer is made of a porous metal. A pellicle is provided, which is a pellicle film or plate made of a thin film of the oxide (b). In the pellicle of the present invention: 1. The porous metal oxide (b) thin film has a porosity of 30 to 70%; 2. The pellicle film or plate has a transmittance of 80% or more with respect to vacuum ultraviolet light having a wavelength of 200 nm or less; The dense metal oxide (a) is dense SiO 2 ,
3. the porous metal oxide (b) is porous SiO 2 ; The porous metal oxide (b) thin film is formed by a sol-gel method from a metal alkoxide, more preferably, the porous metal oxide (b) thin film is prepared from a metal alkoxide. It is preferably an inorganic porous thin film obtained by applying a solution (sol) to a substrate and subjecting the solution to pressure and heat treatment under supercritical conditions.

【0009】[0009]

【発明の実施形態】本発明に用いるペリクル膜乃至板の
断面構造を示す図1において、このペリクル膜乃至板1
は、緻密な金属酸化物の基体2と、基体2の両面に施さ
れた反射防止層3、3とからなるが、本発明では、これ
らの反射防止層3、3として多孔質の金属酸化物からな
るものを用いたことが特徴である。
FIG. 1 shows a sectional structure of a pellicle film or plate used in the present invention.
Consists of a dense metal oxide substrate 2 and antireflection layers 3 and 3 provided on both surfaces of the substrate 2. In the present invention, these antireflection layers 3 and 3 are made of a porous metal oxide. The feature is that a material consisting of

【0010】ペリクル膜乃至板の基体として、緻密な金
属酸化物(a)を用いると、真空紫外光等の短い波長の
光を用いた場合にも、有機ポリマーのような光による劣
化(厚みの減少)が殆どなく、耐光性に優れているとい
う利点がある。
When a dense metal oxide (a) is used as the base of the pellicle film or plate, even when light having a short wavelength such as vacuum ultraviolet light is used, deterioration (thickness of the thickness) due to light such as an organic polymer occurs. (Reduction) and has the advantage of being excellent in light resistance.

【0011】一方、このような緻密な金属酸化物(a)
からなるペリクル膜乃至板では、有機ポリマーに比して
光の透過率が低いという問題を有している。即ち、既に
指摘したとおり、有機ポリマーでは、薄膜という形態で
光の干渉を利用することにより、高い透過率を実現して
いるが、この金属酸化物(a)からなる材料では、強靱
性や弾性に欠ける(脆い)ため、自立薄膜での利用が困
難であり、板の表面で光が反射するため、高い透過率が
得られない。
On the other hand, such a dense metal oxide (a)
The pellicle film or plate made of has a problem that the light transmittance is lower than that of the organic polymer. That is, as already pointed out, in the organic polymer, high transmittance is realized by utilizing light interference in the form of a thin film. However, the material made of the metal oxide (a) has toughness and elasticity. In this case, it is difficult to use a self-supporting thin film because of lack of light, and high transmittance cannot be obtained because light is reflected on the surface of the plate.

【0012】板表面での反射を防止するため、反射防止
膜を表面に設けることは一般的手段であるが、真空紫外
光のような短い波長の光に対しては、無反射条件を満足
するような屈折率の材料を入手することが困難であるた
め、単に一般的な反射防止膜を設けたとしても、高い透
過性を実現することは容易でない。即ち、通常の光学材
料の反射防止膜で用いられる緻密質の膜の場合、後述す
る無反射条件を満足する屈折率をもつ材料がない(屈折
率が大きすきる)という問題がある。また、屈折率の異
なる緻密質の膜を何枚か積層することにより、無反射条
件を満足させることは理論的には可能であるが、エキシ
マレーザの波長で透明な材料では、適当な屈折率の組み
合わせが実現できないため、無反射条件を満足させるこ
とができない。また無反射条件に近づけるために膜の積
層数を増やすと作製が煩雑になるという問題もある。
It is a general measure to provide an anti-reflection film on the surface in order to prevent reflection on the surface of the plate, but it satisfies the non-reflection condition for light having a short wavelength such as vacuum ultraviolet light. Since it is difficult to obtain a material having such a refractive index, it is not easy to realize high transmittance even if a general antireflection film is simply provided. That is, in the case of a dense film used as an ordinary anti-reflection film of an optical material, there is a problem that there is no material having a refractive index satisfying a non-reflection condition described later (the refractive index is too large). It is theoretically possible to satisfy the anti-reflection condition by laminating several dense films having different refractive indices. However, if the material is transparent at the wavelength of the excimer laser, an appropriate refractive index can be obtained. Cannot be realized, and the non-reflection condition cannot be satisfied. There is also a problem that the production becomes complicated when the number of stacked films is increased in order to approach the non-reflection condition.

【0013】本発明では、緻密な金属酸化物(a)から
成る基体の両面に多孔質の金属酸化物(b)の膜を設け
ることにより、真空紫外光などの短い波長の光による劣
化を防止ながら、表面での反射防止を有効に行い、光に
対する高い透過性を実現することができる。
According to the present invention, by providing a porous metal oxide (b) film on both surfaces of a substrate made of a dense metal oxide (a), deterioration by short wavelength light such as vacuum ultraviolet light is prevented. However, it is possible to effectively prevent reflection on the surface, and to realize high transparency to light.

【0014】緻密な金属酸化物(a)の屈折率は、光の
波長に依存して変化する。緻密な金属酸化物(a)基体
の代表例であるシリカガラス(石英ガラス)について、
波長(X、nm)と屈折率(Y)の関係は、下記近似式
(1) Y=−1.4304×10−11・X +1.7768×10−8・X −8.8172×10−6・X +2.1904×10−3・X −2.7364×10−1・X +1.5350×10 ‥‥(1) で表され、その関係は図2で表される(図2中、点は文
献値であり、曲線は多項式近似値である)。
The refractive index of the dense metal oxide (a) changes depending on the wavelength of light. Regarding silica glass (quartz glass), which is a typical example of a dense metal oxide (a) substrate,
The relationship between the wavelength (X, nm) and the refractive index (Y) is represented by the following approximate expression (1): Y = −1.4304 × 10 −11 .X 5 + 1.768 × 10 −8 .X 4 −8.8172 × 10 −6 .X 3 + 2.1904 × 10 −3 .X 2 -2.7364 × 10 −1 .X + 1.5350 × 10 (1), and the relationship is shown in FIG. 2 ( In FIG. 2, the points are literature values and the curve is a polynomial approximation).

【0015】無反射条件を満足する多孔質の金属酸化物
(b)の光学設計は次のように行われる。
The optical design of the porous metal oxide (b) satisfying the anti-reflection condition is performed as follows.

【0016】多孔質膜の屈折率 緻密な板(基体)の屈折率をNfine、多孔質膜の屈
折率をNporousとすると、無反射条件では、下記
式(2) Nporous=(Nfine0.5 ‥(2) を満足するように、多孔質膜の屈折率を定めればよい。
Assuming that the refractive index of the dense plate (substrate) is N fine and the refractive index of the porous film is N porous , under the non-reflection condition, the following equation (2) is obtained: N porous = (N fine) The refractive index of the porous film may be determined so as to satisfy 0.5 ‥ (2).

【0017】多孔質膜の気孔率前記式(2)で与えら
れた多孔質膜の屈折率Nporousを実現するため
に、多孔質膜の気孔率Pを下記式(3)に基づいてコン
トロールする。多孔質膜の密度をρporous、多孔
質膜が完全に緻密になった場合の密度(理論密度)をρ
とすると P=1−ρporous/ρ ‥(3) の関係があり、無反射条件を満足するときの気孔率は、 P=1−[{(Nporous−1}/{(Nporous+2}] ×[{(Nfine+2}/{(Nfine−1}] =1−{(Nfine+2}/(Nfine+2)/(Nfine+1) ‥(4)
The porosity of the porous film is controlled based on the following formula (3) in order to realize the refractive index N porous of the porous film given by the above formula (2). . The density of the porous film is ρ porous , and the density (theoretical density) when the porous film is completely dense is ρ
Then, there is a relationship of P = 1−ρ porous / ρ ‥ (3), and the porosity when satisfying the non-reflection condition is P = 1 − [{(N porous ) 2 −1} / {(N porous ) 2 +2}] × [{ (N fine) 2 +2} / {(N fine) 2 -1}] = 1 - {(N fine) 2 +2} / (N fine +2) / (N fine +1) ‥ (4)

【0018】多孔質膜の膜厚 多孔質膜の膜厚をdとし、使用する光の波長をλ(例と
して、エキシマレーザ用ではKrF:248nm、Ar
F:193nm)とすると、無反射条件での両者の関係
は、下記式(5) d=λ/4/Nporous=λ/4/(Nfine0.5 ‥(5) のとおりとなる。
The thickness of the porous film is d and the wavelength of the light used is λ (for example, KrF: 248 nm for excimer laser, Ar
F: 193 nm), the relationship between the two under the non-reflection condition is as follows: d = λ / 4 / N porous = λ / 4 / (N fine ) 0.5 ‥ (5) .

【0019】上記式(2)及び(5)が反射防止膜の無
反射条件であり、本発明ではこれらを満足する多孔質膜
を形成することにより、無反射条件を実現することが可
能となる。また、上記式(2)、(4)及び(5)から
明らかなように、”使用する光の波長”と、”緻密な板
の屈折率”が決まると、光学設計(反射防止膜による無
反射条件)に基づく多孔質膜の屈折率、気孔率、膜厚の
設定が可能となることが了解される。また、光学設計は
多孔質膜についてのみ行えばよく、緻密な板が光をほと
んど吸収せず、透明である限りにおいて、その厚みはい
くらでもよいことが理解されるべきである。
The above formulas (2) and (5) are the antireflection conditions of the antireflection film. In the present invention, by forming a porous film satisfying these conditions, it is possible to realize the nonreflection conditions. . Further, as is apparent from the above equations (2), (4) and (5), when the “wavelength of light to be used” and the “refractive index of the dense plate” are determined, the optical design (the anti-reflection film by the anti-reflection film) It is understood that the refractive index, the porosity, and the film thickness of the porous film can be set based on the (reflection conditions). Also, it should be understood that the optical design need only be performed for the porous film, and the thickness may be any as long as the dense plate hardly absorbs light and is transparent.

【0020】今、SiO多孔質膜/緻密SiO板/
SiO多孔質膜の光学設計の例について、具体的数値
をもって説明すると、次の通りとなる、 使用波長 248nm(KrF) 193nm(ArF) 緻密板の屈折率 1.514 1.564 多孔質板の屈折率 1.230 1.251 多孔質膜の気孔率 51.4% 51.4% 多孔質膜の膜厚 50.4nm 38.6nm 注)表中の屈折率は使用波長における値。屈折率の値は波長により 変化する(図1参照)。
Now, a porous SiO 2 film / a dense SiO 2 plate /
An example of the optical design of the SiO 2 porous film will be described by using specific numerical values. The wavelength used is 248 nm (KrF) 193 nm (ArF) The refractive index of the dense plate 1.514 1.564 Refractive index 1.230 1.251 Porosity of porous film 51.4% 51.4% Thickness of porous film 50.4 nm 38.6 nm Note) The refractive index in the table is the value at the wavelength used. The value of the refractive index changes with the wavelength (see Fig. 1).

【0021】[ペリクル膜乃至板]緻密な金属酸化物
(a)から成る基体としては、使用する光の波長で、光
を吸収しない材料が使用される。金属酸化物(a)とし
ては、Al、HfO、MgO、Nd、S
、SiO、Y、ZrO或いはこれら
の混合酸化物が好ましく、光の吸収が特に少ないことを
考えると、Al、MgO、SiOが特に好まし
く、SiOが最も好ましい。シリカ(SiO)ガラ
スは、石英ガラスとも呼ばれており、遷移金属が不純物
として混入すると短波長における透過率が低下するた
め、本発明の用途では高純度の材料を用いる必要があ
る。光が通過する距離が長い緻密な板では、多孔質膜の
場合よりも特に不純物の影響が現れやすいので、高純度
にする必要がある。シリカガラス中の金属不純物の含有
量は1重量ppm以下であることが好ましい。基体の厚
さは、特に限定されないが、一般に0.05乃至10m
m、特に0.1乃至5mmの範囲にあるのが、取り扱い
の点で好ましい。
[Pellicle film or plate] As the substrate made of the dense metal oxide (a), a material that does not absorb light at the wavelength of light to be used is used. As the metal oxide (a), Al 2 O 3 , HfO 2 , MgO, Nd 2 O 3 , S
c 2 O 3, SiO 2, Y 2 O 3, ZrO 2 or mixed oxides thereof are preferable, considering that absorption of light is especially small, Al 2 O 3, MgO, SiO 2 is particularly preferred, SiO 2 Is most preferred. Silica (SiO 2 ) glass is also called quartz glass, and when a transition metal is mixed as an impurity, the transmittance at a short wavelength is reduced. Therefore, a high-purity material must be used in the application of the present invention. In a dense plate through which light passes for a long distance, the influence of impurities is more likely to appear than in the case of a porous film. The content of metal impurities in the silica glass is preferably 1 ppm by weight or less. The thickness of the substrate is not particularly limited, but is generally 0.05 to 10 m.
m, particularly preferably in the range of 0.1 to 5 mm in terms of handling.

【0022】一方、多孔質の金属酸化物(b)から成る
膜としては、使用する光の波長で、光を吸収しない材料
が使用される。金属酸化物(b)としては、Al
、HfO、MgO、Nd、Sc
SiO、Y、ZrO或いはこれらの混合酸化
物が好ましく、光の吸収が特に少ないことを考えると、
Al、MgO、SiOが特に好ましく、SiO
が最も好ましい。多孔質の金属酸化物(b)からなる
反射防止膜は、後に述べるゾルゲル法で形成させること
ができる。
On the other hand, as the film made of the porous metal oxide (b), a material that does not absorb light at the wavelength of light to be used is used. As the metal oxide (b), Al
2 O 3 , HfO 2 , MgO, Nd 2 O 3 , Sc 2 O 3 ,
SiO 2 , Y 2 O 3 , ZrO 2 or a mixed oxide thereof is preferable, and considering that light absorption is particularly small,
Al 2 O 3 , MgO and SiO 2 are particularly preferred, and SiO 2
2 is most preferred. The antireflection film made of the porous metal oxide (b) can be formed by a sol-gel method described later.

【0023】既に述べたとおり、反射防止膜としての特
性は、この膜の屈折率と膜厚とによって決まることにな
る。これらの内、膜厚(d)は製膜条件によってコント
ロール可能であり、一方、多孔質膜の屈折率(N
porous)は、多孔質膜の気孔率
(ρporous)を調節することによって制御可能で
ある。本発明では、多孔質金属酸化物(b)皮膜の気孔
率は、緻密な金属酸化物(a)の屈折率にも依存し、一
概に規定することができないが、一般的にいって、30
乃至70%、特に40乃至60%の範囲にあることが好
ましい。また、多孔質金属酸化物(b)の厚みは、一般
に10乃至90nmの範囲から、用いる光の波長に対応
して、所定のピーク透過率が得られるように定める。
As described above, the characteristics of the antireflection film are determined by the refractive index and the thickness of the film. Among these, the film thickness (d) can be controlled by the film forming conditions, while the refractive index (N
( porous ) can be controlled by adjusting the porosity ( ρporous ) of the porous membrane. In the present invention, the porosity of the porous metal oxide (b) film also depends on the refractive index of the dense metal oxide (a), and cannot be specified unconditionally.
It is preferably in the range of 70 to 70%, particularly 40 to 60%. In addition, the thickness of the porous metal oxide (b) is generally determined in a range of 10 to 90 nm so as to obtain a predetermined peak transmittance according to the wavelength of light to be used.

【0024】多孔質膜の気孔率、従って屈折率と光線透
過率との関係を、波長193nmの光に対する屈折率が
1.558であるSiOガラス板の両面に多孔質Si
反射防止膜を形成したものについて求めると、次の
通りとなる。 多孔質SiO膜 両面に多孔質SiO膜を形成したSiO板 気孔率(%) 屈折率 ピーク透過率(%) ピーク透過率時の膜厚(nm) 51.4 1.248 100 38.7 40.0 1.311 99.5 36.8 30.0 1.370 98.3 35.2 20.0 1.429 96.4 33.8 10.0 1.492 93.8 32.3
The porosity of the porous film, that is, the relationship between the refractive index and the light transmittance, was measured by using a porous Si film on both sides of a SiO 2 glass plate having a refractive index of 1.558 for light having a wavelength of 193 nm.
The following is the result obtained when a film having an O 2 antireflection film is formed. Porous SiO 2 film SiO 2 plate with porous SiO 2 film formed on both sides Porosity (%) Refractive index Peak transmittance (%) Film thickness at peak transmittance (nm) 51.4 1.248 100 38. 7 40.0 1.311 99.5 36.8 30.0 1.370 98.3 35.2 20.0 1.429 96.4 33.8 10.0 10.0 1.492 93.8 32.3

【0025】図3に、両面に多孔質SiO膜を形成し
たSiO板の内、気孔率51.4%、40.0%及び
30.0のものについて、多孔質SiO膜の厚みと透
過率との関係をプロットして示す。以上から、一定の波
長の光に対して、多孔質膜の気孔率を一定の範囲とする
ことにより、高い光線透過率が達成されることが明らか
である。
FIG. 3 shows the thickness and the thickness of the porous SiO 2 film of the SiO 2 plates having the porosity of 51.4%, 40.0% and 30.0 among the SiO 2 plates having the porous SiO 2 films formed on both surfaces. The relationship with the transmittance is plotted and shown. From the above, it is apparent that a high light transmittance can be achieved by setting the porosity of the porous film to a certain range for light of a certain wavelength.

【0026】多孔質の金属酸化物(b)の光学的特性と
して、他に光の吸収及び散乱の少ないことが望ましい。
これらの特性のうち、光の吸収については、後述すると
おり、ゾルゲル法で形成される高純度の金属酸化物の多
孔質膜については、無視できるほど小さいと考えてよ
い。一方、光の散乱は、多孔質膜を構成する粒子の大き
さに依存する。即ち、エキシマレーザ用途では、使用す
る光の波長が短いため、多孔質膜での光散乱による透過
率の低下が問題となってくる。多孔質膜を構成する粒子
の大きさが小さいほど光散乱が小さくなり、高い透過率
が得られる。そのため、エキシマレーザ用途では、多孔
質膜を構成する粒子の大きさは、50nm以下、特に1
0nm以下であることが好ましい。
The optical characteristics of the porous metal oxide (b) are desirably low in light absorption and scattering.
Among these characteristics, light absorption may be considered to be negligible for a high-purity metal oxide porous film formed by a sol-gel method, as described later. On the other hand, the light scattering depends on the size of the particles constituting the porous film. That is, in excimer laser applications, since the wavelength of the light used is short, there is a problem that the transmittance is reduced due to light scattering in the porous film. The smaller the size of the particles constituting the porous film, the smaller the light scattering, and the higher the transmittance. Therefore, in an excimer laser application, the size of the particles constituting the porous film is 50 nm or less, particularly 1
It is preferably 0 nm or less.

【0027】[金属酸化物の多孔質膜の形成]緻密な金
属酸化物(a)の基体の表面に、多孔質の金属酸化物
(b)の皮膜を形成させるには、形成される皮膜の気孔
率が上記の範囲にあり、好適にはさらに被覆の構成粒子
が上記範囲内にある限り、任意の多孔質膜形成手段を採
用することができる。
[Formation of Porous Metal Oxide Film] In order to form a porous metal oxide (b) film on the surface of a dense metal oxide (a) substrate, it Any porous film forming means can be adopted as long as the porosity is within the above range, and preferably, the constituent particles of the coating are within the above range.

【0028】ガラスのような緻密な金属酸化物基体上
に、多孔質膜を形成する手段には、大別して、ガラス等
の金属酸化物基体に表面処理を施す方法、ガラス等の金
属酸化物基体の表面に膜を堆積する方法などが知られて
おり、これらの公知の方法を多孔質金属酸化物膜の形成
に適用することができる。
Means for forming a porous film on a dense metal oxide substrate such as glass are roughly classified into a method of subjecting a metal oxide substrate such as glass to a surface treatment, and a method of forming a metal oxide substrate such as glass. There are known methods for depositing a film on the surface of the substrate, and these known methods can be applied to the formation of a porous metal oxide film.

【0029】前者の方法としては、(1)ホウケイ酸ソ
ーダガラスを分相処理した後、酸でリーチング(溶出)
する方法(分相リーチング法)や、(2)ガラス表面を
亜ヒ酸ソーダとアルミニウムイオンを含む中性溶液で処
理する方法(中性溶液法)がある。しかしながら、これ
らの方法は、ガラス組成が限定されるため、あまり好適
な方法とはいえない。
As the former method, (1) a phase separation treatment of sodium borosilicate glass and then leaching (elution) with an acid.
(A phase separation leaching method) and (2) a method of treating the glass surface with a neutral solution containing sodium arsenite and aluminum ions (a neutral solution method). However, these methods are not very suitable methods because the glass composition is limited.

【0030】一方、後者の方法としては、ゾルゲル法等
で形成した金属酸化物のコロイド分散液を用いて、緻密
な金属酸化物基体の上に多孔質膜を形成する方法や、ゾ
ルゲル法で形成した膜を更にエッチングする方法があ
る。これらの方法は、前者の方法のようにガラス組成が
限定されず、また、調製も容易であるため好適な方法で
あるといえる。
On the other hand, as the latter method, a method of forming a porous film on a dense metal oxide substrate using a colloidal dispersion of a metal oxide formed by a sol-gel method or the like, or a method of forming a porous film on a sol-gel method There is a method of further etching the etched film. These methods are preferable because the glass composition is not limited as in the former method and the preparation is easy.

【0031】一般に、微小粒子が溶液中に均質に分散し
た系において、流動性をもっている状態をゾル、流動性
を失った状態をゲルと呼んでいるが、ゾルとゲルとの境
界を明瞭に区別することは困難である。ゾルゲル法に用
いるゾルは、所定の化学組成を有する均質な溶液に、
水、酸或いはアルカリを添加し、加水分解などの化学変
化を起こさせることにより調製され、更に、必要によ
り、溶媒の蒸発や冷却などの後処理を行って、所定の組
成の微粒子が分散したゾルが得られる。このゾル液を基
体表面に塗布し、乾燥、熱処理を施すことにより、多孔
質の金属酸化物(b)の膜を形成させることができる。
In general, in a system in which fine particles are homogeneously dispersed in a solution, a state having fluidity is called a sol, and a state having lost fluidity is called a gel. The boundary between the sol and the gel is clearly distinguished. It is difficult to do. The sol used in the sol-gel method is a homogeneous solution having a predetermined chemical composition,
A sol in which fine particles of a predetermined composition are dispersed by adding water, an acid or an alkali to cause a chemical change such as hydrolysis, and, if necessary, performing a post-treatment such as evaporation or cooling of a solvent. Is obtained. This sol solution is applied to the surface of the base, dried and heat-treated to form a porous metal oxide (b) film.

【0032】ゾルの形成に用いる原料としては、金属ア
ルコキシドが特に適している。金属アルコキシドは下記
式(I) M(OR)m ‥(I) 式中、Mは金属であり、Rはアルキル基であり、mは金
属Mの価数である、で表される化合物である。アルキル
基としては、通常、炭素数1〜4のものが好ましく、特
にメチル基、エチル基、プロピル基などが適している。
この金属アルコキシドでは、OR基が容易に加水分解さ
れ、例えばテトラアルコキシシランの場合、下記式(I
I)で示されるような縮合過程を経て、金属酸化物乃至
水酸化物を形成する。
Metal alkoxides are particularly suitable as raw materials for forming the sol. The metal alkoxide is a compound represented by the following formula (I) M (OR) mm (I) wherein M is a metal, R is an alkyl group, and m is a valence of the metal M. . As the alkyl group, one having 1 to 4 carbon atoms is usually preferable, and a methyl group, an ethyl group, a propyl group and the like are particularly suitable.
In this metal alkoxide, the OR group is easily hydrolyzed. For example, in the case of tetraalkoxysilane, the following formula (I
A metal oxide or hydroxide is formed through a condensation process as shown in I).

【0033】この金属アルコキシドを用いるゾルゲル法
では、1)再結晶或いは蒸留などにより精製できるの
で、容易に高純度の金属アルコキシドが得られる、2)
反応系には、最終的に金属酸化物乃至水酸化物以外に水
とアルコール、或いは更に揮発性の酸乃至アルカリしか
含まないので、生成物を溶液から分離することなく、乾
燥、加熱によって純粋な金属酸化物が得られる、3)縮
合過程を経るので、適当な加水分解条件を設定すること
により、縮合分子の形態や分子量乃至粒径の制御が可能
で、ゾル液の粘度の調節が可能であり、有機高分子と同
様な膜形成が可能となる、という利点が得られる。
In the sol-gel method using a metal alkoxide, 1) since it can be purified by recrystallization or distillation, a high-purity metal alkoxide can be easily obtained. 2)
Since the reaction system finally contains only water and alcohol or more volatile acids or alkalis in addition to metal oxides or hydroxides, the product can be purified and dried by heating without separation from the solution. Metal oxide can be obtained. 3) Since it goes through a condensation process, by setting appropriate hydrolysis conditions, it is possible to control the form, molecular weight or particle size of the condensed molecule, and it is possible to adjust the viscosity of the sol liquid. There is an advantage that a film can be formed in the same manner as an organic polymer.

【0034】加水分解に酸或いはアルカリを用いる場合
には、これらは揮発性であることが酸或いはアルカリに
起因する夾雑物の混入を避けるために好ましく、酸とし
ては硝酸、塩酸、アルカリとしてはアンモニア水の使用
が好ましい。
When an acid or an alkali is used for the hydrolysis, it is preferable that these are volatile in order to avoid contamination by impurities caused by the acid or the alkali. Nitric acid and hydrochloric acid are used as the acid, and ammonia is used as the alkali. The use of water is preferred.

【0035】一般的なゾルゲル法による製膜の場合、テ
トラアルコキシシランを例にとって説明すると、エタノ
ール、アンモニア水溶液、テトラエトキシシランを混合
し、SiOのゾルからなるコーティング液を調製し、
このコーティング液を基板に塗布し、室温で乾燥し、更
に200乃至1000℃の温度で熱処理する。
In the case of film formation by a general sol-gel method, taking a description of a tetraalkoxysilane as an example, ethanol, an aqueous ammonia solution and tetraethoxysilane are mixed to prepare a coating solution composed of a SiO 2 sol.
This coating solution is applied to a substrate, dried at room temperature, and further heat-treated at a temperature of 200 to 1000 ° C.

【0036】また、ゾルゲル法で形成した膜のエッチン
グ法の場合、エタノール、硝酸水溶液、テトラエトキシ
シランを混合し、SiOのゾルからなるコーティング
液を調製し、このコーティング液を基板に塗布し、乾燥
窒素中で乾燥し、更に酸素気流中で熱処理し(温度 4
00〜500℃)、これをフッ酸を用いてエッチング
し、水、エタノールですすいだ後、空気中で乾燥する。
In the case of etching a film formed by the sol-gel method, a coating solution composed of a sol of SiO 2 is prepared by mixing ethanol, an aqueous solution of nitric acid and tetraethoxysilane, and the coating solution is applied to a substrate. Dry in dry nitrogen and heat treat in an oxygen stream (temperature 4)
(0.00-500 ° C.), which is etched using hydrofluoric acid, rinsed with water and ethanol, and then dried in air.

【0037】ゾルゲル法に用いる液中の金属酸化物の濃
度は、一般に0.01乃至10重量%、特に0.1乃至
5重量%の範囲にあることが、製膜性の点で好適であ
る。濃度が上記範囲を下回ると、製膜の能率が悪くな
り、一方上記範囲を上回ると、液の粘度が高くなりすぎ
て、製膜の作業性が低下する傾向がある。
The concentration of the metal oxide in the solution used for the sol-gel method is generally in the range of 0.01 to 10% by weight, particularly preferably 0.1 to 5% by weight, from the viewpoint of film forming properties. . When the concentration is lower than the above range, the efficiency of film formation is deteriorated. On the other hand, when the concentration is higher than the above range, the viscosity of the liquid tends to be too high, and the workability of film formation tends to decrease.

【0038】金属アルコキシドから調製した溶液(ゾ
ル)からの反射防止膜形成は、それ自体公知の流延製膜
法、例えばスピンコート法、ナイフコート法、ディップ
コート法等により行うことができ、一般にガラス板等の
平滑な基体表面に該溶液(ゾル)を流延させて薄膜を形
成させるのがよい。形成される薄膜の厚みは、溶液粘度
や基板の回転速度などを変化させることにより、容易に
変化させることができる。
The formation of an antireflection film from a solution (sol) prepared from a metal alkoxide can be carried out by a casting film formation method known per se, for example, a spin coating method, a knife coating method, a dip coating method and the like. The solution (sol) is preferably cast on a smooth substrate surface such as a glass plate to form a thin film. The thickness of the formed thin film can be easily changed by changing the solution viscosity, the rotation speed of the substrate, and the like.

【0039】本発明の多孔質金属酸化物(b)膜の製造
方法では、多孔質金属酸化物膜の気孔率を前述した高い
範囲に維持し、且つ多孔質膜の構成粒子の粒径を微細に
制御するために、基板上に形成されたゾルゲル法による
ゲル膜を超臨界条件で乾燥することが望ましい。超臨界
条件とは、それ自体明確な用語であるが、一般に臨界温
度及び臨界圧力よりも、高温高圧側の条件を意味し、ゾ
ルゲル法による膜の乾燥においては、この膜中或いは更
に周囲に存在する液(一般にアルコール類)の種類によ
って、超臨界条件が決定される。
In the method for producing a porous metal oxide (b) film of the present invention, the porosity of the porous metal oxide film is maintained in the above-mentioned high range, and the particle diameter of the constituent particles of the porous film is reduced. It is desirable to dry the gel film formed on the substrate by the sol-gel method under supercritical conditions. The supercritical condition is a clear term per se, but generally means a condition at a higher temperature and a higher pressure side than the critical temperature and the critical pressure. In the drying of the film by the sol-gel method, the supercritical condition exists in or around the film. Supercritical conditions are determined by the type of liquid (generally, alcohols) to be used.

【0040】ゾルゲル法で形成されるゲル膜を常圧で乾
燥した場合、乾燥過程でゲル中に残留する水や溶媒の毛
管力によって乾燥収縮が起こる。熱処理すると粒子同士
の結合等によりさらに収縮が起こるため、ペリクル用の
多孔質膜として要求される気孔率よりも気孔率が小さく
なってしまう。一方、超臨界条件下では気体と液体の区
別がなくこのため乾燥過程で毛管力が生ぜず、従って乾
燥収縮も発生せず、乾燥後に得られる多孔質膜の気孔率
は極めて大きいという特徴がある。また、多孔質膜を構
成する粒子サイズも微細であり、光の散乱も低く抑制で
きるという利点もある。
When a gel film formed by the sol-gel method is dried under normal pressure, drying shrinkage occurs due to the capillary force of water or a solvent remaining in the gel during the drying process. When the heat treatment is performed, shrinkage further occurs due to bonding between particles and the like, so that the porosity becomes smaller than the porosity required as a porous film for a pellicle. On the other hand, under supercritical conditions, there is no distinction between gas and liquid, so there is no capillary force in the drying process, so there is no drying shrinkage, and the porosity of the porous membrane obtained after drying is extremely large. . Further, there is an advantage that the particle size of the porous film is fine, and light scattering can be suppressed to a low level.

【0041】超臨界条件での乾燥は、一般に基板上に形
成されたゾルゲル法による膜を、雰囲気を制御するため
のアルコール等の溶媒と共に、オートクレーブ等の加圧
容器に入れ、圧縮窒素等の加圧媒体を用いて超臨界圧力
に加圧すると共に、アルコール等の溶媒の超臨界温度以
上に加熱し、一般にこの温度及び圧力に一定時間保持し
たのち、この温度を保持したまま常圧まで徐々に減圧
し、必要に応じ減圧乾燥することにより、行うことがで
きる。
Drying under supercritical conditions generally involves placing a sol-gel film formed on a substrate in a pressurized container such as an autoclave together with a solvent such as alcohol for controlling the atmosphere, and applying compressed nitrogen or the like. While applying pressure to a supercritical pressure using a pressurized medium, heating to a temperature higher than the supercritical temperature of a solvent such as alcohol, and generally maintaining the temperature and pressure for a certain period of time, gradually reducing the pressure to normal pressure while maintaining this temperature Then, if necessary, drying can be carried out under reduced pressure.

【0042】[ペリクル及びリソグラフィー]本発明に
用いるペリクルは、上記の方法で得られるペリクル膜乃
至板をペリクル枠の一方の側に張設し、他方の側に両面
テープを貼着する等してマスク上に取り付け可能とした
ものである。ペリクル枠としては、これに限定されない
が、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレススチ
ール等の金属製のものや、合成樹脂製、或いはセラミッ
ク製のものが使用される。また、ペリクル膜乃至板をペ
リクル枠に張設するには、それ自体公知の接着剤、例え
ばフッ素樹脂系接着剤などが使用される。このペリクル
の構造によると、外部から内部への異物の侵入を防ぐこ
とができ、また仮に膜上に異物が付着するようなことが
あっても露光時にはピンボケの状態で転写されるため問
題は生じにくい。
[Pellicle and Lithography] The pellicle used in the present invention is obtained by stretching a pellicle film or plate obtained by the above method on one side of a pellicle frame and attaching a double-sided tape to the other side. It can be mounted on a mask. The pellicle frame is not limited to this, but may be made of metal such as aluminum, aluminum alloy, stainless steel, synthetic resin, or ceramic. In order to stretch the pellicle film or plate on the pellicle frame, an adhesive known per se, for example, a fluororesin adhesive is used. According to the structure of the pellicle, foreign matter can be prevented from entering the inside from the outside, and even if foreign matter adheres to the film, it is transferred in a blurred state at the time of exposure, which causes a problem. Hateful.

【0043】このペリクルにおける内部での発塵を防止
するために、ペリクル枠の内面や、ペリクル膜乃至板の
内面にそれ自体公知の粘着性物質層を形成することがで
きる。即ち、ペリクル枠または膜乃至板の内側に粘着層
を設けると、ペリクルの内側からの発塵を防ぐととも
に、浮遊している塵埃を固定してマスクへの付着を防ぐ
こともできる。という点において優れている。
In order to prevent the generation of dust inside the pellicle, an adhesive substance layer known per se can be formed on the inner surface of the pellicle frame or the inner surface of the pellicle film or plate. That is, if an adhesive layer is provided inside the pellicle frame or film or plate, dust generation from the inside of the pellicle can be prevented, and floating dust can be fixed to prevent adhesion to the mask. It is excellent in that.

【0044】本発明の露光方法では、前述した方法で製
造されるペリクル膜乃至板を備えたペリクルを、ガラス
板表面にクロム等の蒸着膜で回路パターンを形成したフ
ォトマスクやレチクルに装着し、レジストを塗布したシ
リコンウエハー上に、波長が140〜200nmの範囲
にある紫外線用露光光源を用いて、その回路パターンを
露光により転写する。本発明によれば、紫外光、特に真
空紫外光を用いた場合にも、ペリクルの光分解による耐
光性の低下が少なく、その結果として鮮鋭で微細化され
たパターンをリソグラフィーにより比較的長期にわたっ
て安定に形成できる。
In the exposure method of the present invention, the pellicle provided with the pellicle film or plate manufactured by the above-described method is mounted on a photomask or reticle having a circuit pattern formed on the surface of a glass plate by a deposition film of chromium or the like. The circuit pattern is transferred onto the resist-coated silicon wafer by exposure using an ultraviolet exposure light source having a wavelength in the range of 140 to 200 nm. According to the present invention, even when ultraviolet light, particularly vacuum ultraviolet light, is used, a decrease in light resistance due to photodecomposition of the pellicle is small, and as a result, a sharp and fine pattern is stable for a relatively long time by lithography. Can be formed.

【0045】[0045]

【発明の効果】本発明によれば、紫外光、特に真空紫外
光を用いた場合にも、反射防止に必要な低屈折率化が金
属酸化物の多孔質構造により達成され、更に反射防止膜
での光散乱が多孔質構造を形成する粒子の微細化によっ
て達成されるという利点がある。かくして、緻密な金属
酸化物からなる基体表面に、紫外光、特に真空紫外光に
対する透過性と反射防止性能に優れた無機系の反射防止
層を形成させることができ、このペリクルは、紫外光に
対する優れた耐光性と光線透過性とを有している。ま
た、本発明のペリクルを用いると、紫外光、特に真空紫
外光を用いた場合にも、ペリクルの光劣化が抑制され、
その結果として鮮鋭で微細化されたパターンをリソグラ
フィーにより比較的長期にわたって安定に形成できると
いう利点がある。
According to the present invention, even when ultraviolet light, particularly vacuum ultraviolet light, is used, a low refractive index required for antireflection can be achieved by the porous structure of the metal oxide. There is an advantage that the light scattering at the substrate can be achieved by making the particles forming the porous structure finer. Thus, an inorganic antireflection layer having excellent transparency and antireflection performance with respect to ultraviolet light, particularly vacuum ultraviolet light, can be formed on the surface of the substrate made of a dense metal oxide. It has excellent light resistance and light transmittance. In addition, when the pellicle of the present invention is used, ultraviolet light, particularly when vacuum ultraviolet light is used, light degradation of the pellicle is suppressed,
As a result, there is an advantage that a sharp and fine pattern can be stably formed over a relatively long period by lithography.

【0046】[0046]

【実施例】本発明を次の例により更に説明する。The present invention is further described by the following examples.

【0047】[実施例1]多孔質SiO膜で両面を反
射防止コートしたSiO板の作製 (1)多孔質作製溶液の調製 テトラエトキシシラン(Si(OC):2
5.0g、精製水(HO):37.4ml、0.5m
ol/L塩酸:1.7mlをフラスコに入れ、室温で1
2時間攪拌した。室温で14日間静置した後、エタノー
ル70mlを加えて希釈して室温で12時間攪拌した。
[Example 1] Production of SiO 2 plate coated on both sides with anti-reflection coating with porous SiO 2 film (1) Preparation of porous production solution Tetraethoxysilane (Si (OC 2 H 5 ) 4 ): 2
5.0 g, purified water (H 2 O): 37.4ml, 0.5m
ol / L hydrochloric acid: 1.7 ml was placed in a flask,
Stir for 2 hours. After allowing to stand at room temperature for 14 days, 70 ml of ethanol was added for dilution, followed by stirring at room temperature for 12 hours.

【0048】(2)多孔質膜形成 150mm×120mm(厚み1mm)の合成シリカガ
ラス板に前記溶液を15ml滴下し、回転数2300r
pm、回転時間20秒でスピンコートしてゼリー状の膜
を形成した。同様の操作を繰り返し、シリカガラス板の
両面にゼリー状の膜を形成した。室温で1日乾燥した
後、エタノールに1日浸漬した。雰囲気を制御するため
にエタノールを入れたオートクレーブ中にセツトして、
圧縮窒素を使って室温で7.8MPa(80kgf/c
)に加圧し(エタノールの超臨界圧力6.3MPa
(64kgf/cm)以上)、圧力を7.8MPaに
保ったまま、エタノールの超臨界温度(243℃)以上
である250℃まで昇温し、30分間保持した後、温度
を250℃に保ったまま、常圧まで脱圧、更に真空ポン
プを用いて13Pa(1.4×10−4kgf/c
)まで減圧し、エタノールを除去した。系内を乾燥
空気で置換し常圧に戻した後、室温まで冷却してオート
クレーブから試料を取り出した。その後、電気炉を用い
て乾燥空気中で500℃、1時間の熱処理を行い、シリ
カガラス板の両面に多孔質SiO膜を形成した。
(2) Formation of Porous Film 15 ml of the above solution was dropped on a synthetic silica glass plate of 150 mm × 120 mm (thickness: 1 mm), and the number of rotation was 2300 rpm
A jelly-like film was formed by spin coating at pm and a rotation time of 20 seconds. The same operation was repeated to form jelly-like films on both surfaces of the silica glass plate. After drying at room temperature for one day, it was immersed in ethanol for one day. Set in an autoclave containing ethanol to control the atmosphere,
7.8 MPa (80 kgf / c) at room temperature using compressed nitrogen
m 2 ) (supercritical pressure of ethanol 6.3 MPa)
(At least 64 kgf / cm 2 ), while keeping the pressure at 7.8 MPa, the temperature was raised to 250 ° C., which is higher than the supercritical temperature (243 ° C.) of ethanol, and the temperature was kept at 250 ° C. after 30 minutes. While maintaining the pressure, depressurize to normal pressure, and further use a vacuum pump to 13 Pa (1.4 × 10 −4 kgf / c).
m 2 ) and the ethanol was removed. After replacing the inside of the system with dry air and returning to normal pressure, the system was cooled to room temperature and a sample was taken out from the autoclave. Thereafter, a heat treatment was performed at 500 ° C. for 1 hour in dry air using an electric furnace to form a porous SiO 2 film on both surfaces of the silica glass plate.

【0049】形成した多孔質膜の膜厚は35nm、58
9.3nm(ナトリウムD線)で測定した屈折率は1.
214であった。また、両面に多孔質SiO膜を形成
したシリカガラス板の193nmにおける透過率は96
%であった。
The thickness of the formed porous film was 35 nm, 58
The refractive index measured at 9.3 nm (sodium D line) is 1.
214. The transmittance at 193 nm of a silica glass plate having a porous SiO 2 film formed on both surfaces is 96.
%Met.

【0050】(3)レーザ耐光性評価 浜松ホトニクス(株)製ArFエキシマレーザ装置L5
837を用いて次の条件で、波長193nmのArFエ
キシマレーザを照射して耐光性を評価した。 レーザ周波数:100Hz レーザフルエンス:0.1 mJ/cm/puls
e、 レーザ照射雰囲気:乾燥空気 レーザ照射前と5000J/cmレーザ照射後の19
3nmにおける透過率を比較したところ、透過率低下は
1%未満で良好なレーザ耐光性を示した。
(3) Evaluation of laser light resistance ArF excimer laser device L5 manufactured by Hamamatsu Photonics KK
Under the following conditions, an ArF excimer laser having a wavelength of 193 nm was irradiated using 837 to evaluate light resistance. Laser frequency: 100 Hz Laser fluence: 0.1 mJ / cm 2 / pulss
e, laser irradiation atmosphere: dry air 19 before laser irradiation and 5000 J / cm 2 laser irradiation
When the transmittance at 3 nm was compared, the decrease in transmittance was less than 1%, indicating good laser light resistance.

【0051】[比較例1]KrFエキシマレーザ用ペリ
クル材料として用いられている非晶質フッ素樹脂(旭硝
子(株)製CYTOP)で膜厚0.82μmのペリクル
を作製した。レーザ照射前の193nmにおける透過率
は98%であった。前記実施例と同じ条件でArFエキ
シマレーザを5,000J/cm照射したところ、照
射前と比較して193nmにおける透過率が5%低下し
た。
Comparative Example 1 A pellicle having a film thickness of 0.82 μm was made of an amorphous fluororesin (CYTOP manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) used as a pellicle material for a KrF excimer laser. The transmittance at 193 nm before laser irradiation was 98%. Irradiation with an ArF excimer laser at 5,000 J / cm 2 under the same conditions as in the above example resulted in a 5% decrease in transmittance at 193 nm compared to before irradiation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のペリクル膜乃至板の断面構造を示す断
面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a sectional structure of a pellicle film or plate of the present invention.

【図2】シリカガラスについて光の波長と屈折率との関
係を示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the wavelength of light and the refractive index of silica glass.

【図3】両面に多孔質SiO膜を形成したSiO
の内、気孔率51.4%、40.0%及び30.0のも
のについて、多孔質SiO膜の厚みと透過率との関係
をプロットして示すグラフである。
FIG. 3 shows the thickness and transmittance of a porous SiO 2 film having a porosity of 51.4%, 40.0% and 30.0 among SiO 2 plates having a porous SiO 2 film formed on both surfaces. 6 is a graph showing the relationship of.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 緻密な金属酸化物(a)から成る基体の
両面に反射防止層を積層したペリクル膜乃至板におい
て、該反射防止層が多孔質の金属酸化物(b)の薄膜か
らなるペリクル膜乃至板であることを特徴とするペリク
ル。
1. A pellicle film or plate in which an antireflection layer is laminated on both surfaces of a substrate made of a dense metal oxide (a), wherein the antireflection layer is made of a thin film of a porous metal oxide (b). A pellicle, which is a film or a plate.
【請求項2】 多孔質の金属酸化物(b)の薄膜が30
〜70%の気孔率を有するものである請求項1に記載の
ペリクル。
2. A thin film of porous metal oxide (b) having a thickness of 30
The pellicle according to claim 1, which has a porosity of ~ 70%.
【請求項3】 ペリクル膜乃至板が波長200nm以下
の真空紫外光に対して80%以上の透過率を有するもの
である請求項1または2に記載のペリクル。
3. The pellicle according to claim 1, wherein the pellicle film or plate has a transmittance of 80% or more for vacuum ultraviolet light having a wavelength of 200 nm or less.
【請求項4】 緻密な金属酸化物(a)が緻密なSiO
であり、多孔質の金属酸化物(b)が多孔質SiO
であることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載
のペリクル。
4. The method according to claim 1, wherein the dense metal oxide (a) is dense SiO
2 , and the porous metal oxide (b) is porous SiO 2
The pellicle according to any one of claims 1 to 3, wherein
【請求項5】 多孔質の金属酸化物(b)の薄膜が金属
アルコキシドからのゾルゲル法で形成されたものである
請求項1乃至4の何れかに記載のペリクル。
5. The pellicle according to claim 1, wherein the porous metal oxide (b) thin film is formed from a metal alkoxide by a sol-gel method.
【請求項6】 多孔質の金属酸化物(b)の薄膜が、金
属アルコキシドから調製した溶液(ゾル)を基体に塗布
後、これを超臨界条件下に加圧加熱処理することによっ
て得られる無機多孔質薄膜であることを特徴とする請求
項1乃至5の何れかに記載のペリクル。
6. An inorganic thin film obtained by applying a solution (sol) prepared from a metal alkoxide to a substrate and subjecting the solution to pressure and heat treatment under supercritical conditions. The pellicle according to any one of claims 1 to 5, wherein the pellicle is a porous thin film.
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