JP2001133960A - リソグラフィー用ペリクル及びペリクルの使用方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ペリクルとマスクに囲まれた閉空間内の気体
を置換ないし排気することができるようにする。 【解決手段】 フレーム２にメンブレン接着剤３でペリ
クル膜１が接着されたリソグラフィーに用いられるペリ
クルの内側空間１０と外側とを連通する通気口６が２個
以上設けられる。通気口６はフレーム２に設けられ、通
気口６に異物を捕集するフィルター９を設けることが望
ましい。また、ペリクルと露光原版とに囲まれた空間内
の気体を不活性ガスに置換してペリクルを使用する。ペ
リクルが本発明のリソグラフィー用ペリクルであること
が好ましい。少なくとも露光前にペリクルの内側空間１
０に存在した気体を不活性気体により置換する。通気口
６の少なくとも１個の通気口６から不活性気体を内側空
間１０に導入し、別の少なくとも１個の通気口６から気
体を外部に排出して使用することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リソグラフィー用
ペリクル、特にはＬＳＩ、超ＬＳＩなどの半導体装置あ
るいは液晶表示板を製造する際に、露光原版（マスク）
のゴミよけとして使用されるリソグラフィー用ペリクル
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＬＳＩ、超ＬＳＩなどの半導体デ
バイスあるいは液晶表示板などの製造においては、半導
体ウエハーあるいは液晶用原板に光を照射してパターニ
ングを行うが、この場合に用いる露光原版にゴミが付着
していると、このゴミが光を吸収したり、光を反射して
しまうため、転写したパターンが変形したり、エッジが
がさついたりしてしまい、寸法、品質、外観などが損な
われ、半導体装置や液晶表示板などの性能や製造歩留ま
りの低下を来すという問題があった。このため、これら
の作業は通常クリーンルームで行われるが、このクリー
ンルーム内でも露光原版を常に清浄に保つことが難しい
ので、露光原版の表面にゴミよけの為の、露光用の光を
良く通過させるペリクルを貼着する方法が行われてい
る。

【０００３】ペリクルを用いると、ゴミは露光原版の表
面には直接付着せず、ペリクル膜上に付着するため、リ
ソグラフィー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利
点がある。ペリクルは、一般に、図２に示すように、薄
いペリクル膜１をフレーム２にメンブレン接着剤３で接
着したものであり、ペリクルをレチクル接着剤４でマス
ク５に接着して用いられる。

【０００４】従来、ペリクル膜１には、光を良く通過さ
せる透明なニトロセルロース、酢酸セルロース、もしく
はフッ素ポリマーなどが用いられ、アルミニウム、ステ
ンレス、ポリエチレン等からなるフレーム２（ペリクル
枠）の上部にペリクル膜１の良溶媒を塗布し、風乾し
て、ペリクル膜１をフレーム２に接着する（特開昭５８
−２１９０２３号公報参照）か、アクリル樹脂、エポキ
シ樹脂もしくはフッ素ポリマーなどの接着剤で接着して
いた（米国特許第４８６１４０２号明細書、特公昭６３
−２７７０７号公報、特開平７−１６８３４５号公報参
照）。ペリクル枠の下部にはポリブテン樹脂、ポリ酢酸
ビニル樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂等からなる
粘着層（レチクル接着剤層）を設け、または、さらに粘
着層を保護する離型層（セパレータ）を設けておく場合
もある。

【０００５】近年、リソグラフィーの解像度に対する要
求は次第に高くなってきており、その高解像度を実現す
るために、徐々に波長の短い光が光源として用いられる
ようになってきている。具体的には、紫外光［ｇ線（４
３６ｎｍ）、Ｉ線（３６５ｎｍ）］から、現在は、遠紫
外光［ＫｒＦエキシマレーザー（２４８ｎｍ）］とへ移
行してきており、近い将来には真空紫外光［ＡｒＦエキ
シマレーザー（１９３ｎｍ）］が使用されるようにな
り、更にはより高い解像度を実現するために、Ｆ ₂エキ
シマレーザー（１５８ｎｍ）が使用される可能性が高
い。

【０００６】これらの短波長レーザーを露光装置に使用
する場合、光路に空気があると、空気中の酸素がレーザ
ーの波長領域に吸収帯を持つため、透過が困難になった
り、酸素がレーザーと反応し、オゾンが発生したりする
といった不具合が生じる。これらの問題点を解決するた
めに、露光装置に短波長レーザーを使用するときには、
光路から酸素を排除する、具体的には、窒素で置換する
ことが考えられる。ウエハもしくはマスクが外部から露
光装置に導入された後、窒素で内部を置換し、酸素の濃
度を問題ないレベルまで下げるというものである。

【０００７】しかし、マスクの場合、マスクショップで
マスクにペリクルを貼り付けた後、実際に露光が行われ
る場所まで運ばれることが多い。ペリクルとマスクに囲
まれた部分は閉空間となるため、露光装置内部での、そ
の閉空間内の窒素置換は不可能であり、マスクショップ
でのマスクへのペリクル貼り付け時に、閉空間を窒素雰
囲気にしておかなければならないことになる。また、ペ
リクルをマスクに貼り付ける接着剤等から有機ガスが出
た場合には、ペリクルをマスクに貼り付けた後では、閉
空間内部の気体を置換することは不可能であり、この有
機ガスがレーザー光と反応し問題を起こすこともあり得
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点に鑑み、ペリクルとマスクに囲まれた閉空間内の気体
を置換ないし排気することができるようにすることを課
題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明のリソグラフィー用ペリクルは、フレーム
にメンブレン接着剤でペリクル膜が接着されたリソグラ
フィーに用いられるペリクルの内側空間と外側とを連通
する通気口が２個以上設けられる。通気口はフレームに
設けられ、通気口に異物を捕集するフィルターを設ける
ことが望ましい。また、ペリクルと露光原版とに囲まれ
た空間内の気体を不活性ガスに置換してペリクルを使用
する。この場合、ペリクルが本発明のリソグラフィー用
ペリクルであることが好ましい。少なくとも露光前にペ
リクルの内側空間に存在した気体を不活性気体により置
換する。通気口を２個以上持つリソグラフィー用ペリク
ルの少なくとも１個の通気口から不活性気体を内側空間
に導入し、別の少なくとも１個の通気口から気体を外部
に排出して使用することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明者は、リソグラフィーに使
用されるペリクルにおいて、ペリクルとそれが貼り付け
られるマスクとによって囲まれる閉空間、すなわちペリ
クルの内側空間と、ペリクルの外側とをつなぐ通気口を
２個以上設けることよって、上記課題を解決できること
を見いだした。以下、図面を用いて、本発明について詳
述する。図１は、本発明のリソグラフィー用ペリクルの
１実施の形態を説明する概念図である。従来のものと同
一機能を果たすものには、同一の符号を付す。本発明の
リソグラフィー用ペリクルは、従来のものと同様、薄い
ペリクル膜１をフレーム２にメンブレン接着剤３で接着
したものであり、ペリクルをレチクル接着剤４でマスク
５に接着して用いられる。

【００１１】本発明の特徴は、ペリクルの内側空間１０
と外側とを連通する通気口６が２個以上設けられている
ことにある。通気口６が２個以上設けられていれば、ペ
リクルをマスク５に取り付けた段階で、ペリクルの内側
空間１０の気体の置換が容易に可能となる。通気口６
は、図１に示すとおり、フレーム２の所望の位置に所要
数の貫通孔として形成することが好ましい。通気口６の
大きさには格別制限はない。通気口６の外側には、通気
口カバー７を設け、通気口カバー７に接続パイプ８を形
成しておくことが望ましい。通気口カバーの材料として
は、フッ素樹脂、ポリプロピレン、ナイロン、ＳＵＳ等
が挙げられる。通気口カバーをフレームに設けるには、
通気口カバーに接着剤を付け、フレームに貼り付ける、
等とすればよい。

【００１２】接続パイプ８を介してペリクルの内側空間
１０に所要のガスを送り込むことにより、他の接続パイ
プ８を通ってペリクルの内側空間１０に存在する気体が
排出される。あるいは、接続パイプ８を吸排気系（図示
せず）に接続することによって、ペリクルの内側空間１
０から排気し、またペリクルの内側空間１０へ所望のガ
スを供給することができる。置換気体としては、不活性
気体が望ましい。ヘリウム、窒素、アルゴンなどが挙げ
られるが、中では窒素が最も好ましい。通気口６には、
異物を捕集するフィルター９を設置することが望まし
い。つまり何らかの問題があり、導入される置換気体に
異物が存在しても、通気口にフィルターが設置されてい
ればここで異物は捕集され、ペリクルの内側空間１０は
清浄な状態に保たれる。また、常に吸排気系等に接続さ
れているわけではないし、どの接続パイプ８を気体供給
用にするか、排気用として用いるか、決めておく必要性
も格別ないから、設置する場合には、全ての通気口８に
フィルター９を設置しておくことが望ましい。

【００１３】

【実施例】以下本発明の実施例を示す。 「実施例１」２個の通気口を有する、アルミ製のフレー
ムの通気口の外側に、穴径０．１μｍのフッ素樹脂製メ
ッシュフィルターを貼り付けた。ペリクルフレームの上
端にメンブレン接着剤、下端にレチクル接着剤を塗布
し、ペリクル膜をメンブレン接着剤を介し、フレーム上
端に接着し、フッ素樹脂製の通気カバーをフレームに取
り付けて、ペリクルを完成させた。このペリクルをマス
クに貼り付け、置換気体導入のパイプを一方の通気口に
接続した。通気口からペリクルの内側空間に、置換気体
として窒素を送り込むことにより、内部の気体置換を行
った。余剰の窒素は排気口より排出され、閉空間内部は
窒素により容易に置換された。

【００１４】「実施例２」４個の通気口を有するペリク
ルフレームの各通気口に穴径０．１μｍのフィルターを
貼り付けた。ペリクルフレームの上端にメンブレン接着
剤、下端にレチクル接着剤を塗布し、ペリクル膜をメン
ブレン接着剤を介し、ペリクルフレーム上端に接着し、
フッ素樹脂製の通気カバーをフレームに取り付けて、ペ
リクルを完成させた。このペリクルをマスクに貼り付
け、置換気体導入の給気端子を一つの通気口に接続し
た。導入口より置換気体として窒素を、ペリクルとそれ
が貼り付けられるマスクとに囲まれる閉空間に送り込む
ことで、内部の気体置換を行った。余剰の窒素は排気口
より排出され、閉空間内部は窒素により置換が可能とな
った。

【００１５】ペリクル貼付後、窒素ガス置換を行わない
で、波長１５８ｎｍのフッ素エキシマレーザー露光を行
った場合には、ペリクル膜およびマスク表面に白濁が生
じ、以後リソグラフィー用に用いることができないこと
があった。これは、ペリクルとマスクとの閉空間内のガ
スがレーザー光で反応を起こし、その反応物がペリクル
膜およびマスク表面に付着したものと考えられる。この
ような白濁が発生すると透過率が低下し、またマスクパ
ターンが正確に転写されないと言った不具合が生じる。
一方、本発明の方法による窒素ガス置換を行ったペリク
ル・マスクを用いた場合には、前述のような白濁付着物
は観察されず、高品質なリソグラフィーが可能であっ
た。

【００１６】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
リソグラフィーに用いられるペリクルにおいて、ペリク
ルとそれが貼り付けられるレチクルとに囲まれる閉空間
と外部とをつなぐ通気口を２個以上持つペリクルを用
い、少なくとも１個の通気口から気体を閉空間に導入
し、別の少なくとも１個の通気口から気体を外部に排出
することにより、ペリクルとそれが貼り付けられるレチ
クルとに囲まれる閉空間の気体置換が可能になり、前述
したような問題点が解決できた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のリソグラフィー用ペリクルの１実施の
形態を説明する概念図である。

【図２】従来のペリクルの構造を説明する概念図であ
る。

【符号の説明】

１：ペリクル膜 ２：フレーム ３：メンブレン接着剤 ４：レチクル接着剤 ５：マスク ６：通気口 ７：通気口カバー ８：接続パイプ ９：フィルター １０：内側空間

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フレームにメンブレン接着剤でペリクル膜
   が接着されたリソグラフィーに用いられるペリクルにお
   いて、ペリクルの内側空間と外側とを連通する通気口が
   ２個以上設けられていることを特徴とするリソグラフィ
   ー用ペリクル。
2. 【請求項２】前記通気口が共にフレームに設けられてい
   ることを特徴とする請求項１に記載のリソグラフィー用
   ペリクル。
3. 【請求項３】前記通気口に異物を捕集するフィルターを
   設けることを特徴とする請求項１または請求項２に記載
   のリソグラフィー用ペリクル。
4. 【請求項４】ペリクルと露光原版とに囲まれた空間内の
   気体を不活性ガスに置換する、リソグラフィーに用いら
   れるペリクルの使用方法。
5. 【請求項５】ペリクルが請求項１乃至請求項３のいずれ
   かに記載のリソグラフィー用ペリクルであることを特徴
   とする請求項４に記載のリソグラフィーに用いられるペ
   リクルの使用方法。
6. 【請求項６】通気口を２個以上持つリソグラフィー用ペ
   リクルの少なくとも１個の通気口から不活性気体をペリ
   クルの内側空間に導入し、別の少なくとも１個の通気口
   から気体をペリクルの外側に排出することによる請求項
   ４または請求項５に記載のリソグラフィー用ペリクルの
   使用方法。