JP2005221741A - ホトマスクユニット及びホトマスクユニットの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ホトマスク基板とペリクルフレームの接合に際して簡易かつペリクルの交換が容易で、かつ、アウトガスの発生及びマスク基板の汚染の少ないホトマスクユニットを提供する。
【解決手段】 ホトマスクユニット１００は、所定のパターンが形成されたマスク基板１０と、マスク基板１０に接合するペリクルフレーム２０と、ペリクルフレーム２０に接合してマスク基板１０を保護するペリクルと３０を備える。マスク基板１０は、磁化された磁性体を用いてペリクルフレーム２０と接合する第１接合部１１を有する。ペリクル３０は、磁化された磁性体を用いてペリクルフレーム２０と接合する第２接合部３２を有する。ペリクルフレーム２０は、磁化された磁性体を用いてマスク基板１０の第１接合部１１と接合する第３接合部２１と、磁化された磁性体を用いてペリクル３０の第２接合部３２と接合する第４接合部２２とを有する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、ホトリソグラフィに用いられるマスク基板と、その保護膜であるペリクルと、このペリクルを保持しホトマスクとの間を封じるペリクルフレームとを備えたホトマスクユニットに関する。例えば、ホトマスクとペリクルとフレームとによって形成される空間（以下、ペリクル空間ともいう）を清浄に保つホトマスクユニットおよびホトマスクユニットの製造方法を提供するものである。

ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）や液晶パネルなどの製造において、電気回路パターンを形成する場合には一般に加工パターンが形成されているホトマスクを用い、それを露光光によって被加工物上に投影して加工パターンを転写するホトリソグラフィが用いられる。

図９は、ホトリソグラフィの工程で使用される従来のホトマスクユニットを示す図である。（ａ）はＡ−Ａ’断面図、（ｂ）は上面図を示す。従来のホトマスクユニットは、図９に示すように、加工パターンが形成されたマスク基板１と、ペリクルフレーム２と、ペリクル３とから構成されている。ペリクルフレーム２とペリクル３とは「ペリクルとペリクルフレームの接合部４」を介して接合され、マスク基板１とペリクルフレーム２とは「マスク基板とペリクルフレームの接合部５」を介して接合されている。

ここで、「ペリクルとペリクルフレームの接合部４」、「マスク基板とペリクルフレームの接合部５」は、一般に有機系の接着剤や粘着剤が用いられている。マスク基板１、ペリクルフレーム２、及びペリクル３から構成されるホトマスクユニットは、マスク基板１の上に形成された加工パターンに、外部からの異物が付着するのを防ぐために用いられている。

しかしながら、近年ホトリソグラフィに用いられる露光光は短波長化が進んでいる。特に、次世代のホトリソグラフィで用いられる波長１９３ｎｍのＡｒＦレーザや、波長１５７ｎｍのＦ２レーザなどの露光光や迷光が、ホトマスクユニットの接合部に用いられている接着剤や粘着剤に照射されるとアウトガスが発生する。その場合、発生したアウトガスがペリクル空間に滞留することでペリクル空間における透過率を変動させる。ひいては、透過率変動による露光パターンの変形をもたらすことが知られている。

このような問題に対して、特開平６−２３６０２２では、ペリクルフレームとレチクルとを磁石で固着した技術が開示されている。しかし、ペリクルフレームとペリクルとの間は、従来の方法により接合している。このため、この部分からのアウトガスが発生する場合がある。また、レチクルの上と下との両方にペリクルフレームがそれぞれ配置された構造であるが、下のペリクルフレームを装着しない場合は、磁力により上のペリクルフレームだけをマスク基板に装着することはできない。上のペリクルフレームだけをマスク基板に装着する技術については開示がない。
特開平６−２３６０２２

本発明はこのような状況を鑑み、アウトガスの発生のないホトマスクユニットとその製造方法を提供するものである。

本発明のホトマスクユニットは、
所定のパターンが形成されたマスクと、前記マスクに接合するペリクルフレームと、前記ペリクルフレームに接合して前記マスクを保護するペリクルとを備えたホトマスクユニットにおいて、
前記マスクは、磁化された磁性体を用いて前記ペリクルフレームと接合する第１接合部を有し、
前記ペリクルは、磁化された磁性体を用いて前記ペリクルフレームと接合する第２接合部を有し、
前記ペリクルフレームは、磁化された磁性体を用いて前記マスクの第１接合部と接合する第３接合部と、磁化された磁性体を用いて前記ペリクルの第２接合部と接合する第４接合部とを有することを特徴とする。

第１接合部と、第２接合部と、第３接合部と、第４接合部とは、磁性体を覆う被覆処理が施されていることを特徴とする。

前記ペリクルフレームは、
磁石により形成されていることを特徴とする。

本発明のホトマスクユニットの製造方法は、
所定のパターンが形成されたマスクと、前記マスクに接合するペリクルフレームと、前記ペリクルフレームに接合して前記マスクを保護するペリクルとを備えたホトマスクユニットの製造方法において、
前記マスクに対して、前記ペリクルフレームと接合する領域に磁性体を付着する工程と、
前記ペリクルに対して、前記ペリクルフレームと接合する領域に磁性体を付着する工程と、
前記ペリクルフレームに対して、前記ペリクルと接合する領域と前記マスクと接合する領域のそれぞれの領域に磁性体を付着する工程と、
前記マスクと、前記ペリクルと、前記ペリクルフレームとに付着したそれぞれの磁性体を磁化する工程と
を備えたことを特徴とする。

前記ホトマスクユニットの製造方法は、さらに、
前記マスクと、前記ペリクルと、前記ペリクルフレームとのそれぞれに付着した磁性体を覆う被覆処理をおこなう工程を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、ペリクルとペリクルフレームとマスク基板との接合を磁化した磁性体により行うので、アウトガスの発生を防止することができる。また、アウトガスによるペリクルフレーム内部の透過率変動を抑制し、露光パターンの変形のない安定したホトリソグラフィを実現することができる。

実施の形態１．
図１〜図７を用いて実施の形態１に係るホトマスクユニット１００を説明する。ホトマスクユニット１００は、マスク基板とペリクルフレームとの接合、及びペリクルフレームとペリクルとの接合を、磁化された磁性体を用いて行うことを特徴とする。

図１は、ホトマスクユニット１００の外観を示す斜視図である。外観は、図９に示した従来のホトマスクユニットと同様である。ホトマスクユニット１００は、マスク基板１０、ペリクルフレーム２０及びペリクル３０とから構成される。

図２は、ホトマスクユニット１００の組み立て図を示す。マスク基板１０にペリクルフレーム２０を接合し、ペリクルフレーム２０にペリクル３０を接合する。マスク基板１０、ペリクルフレーム２０、ペリクル３０は、相手と接合するための接合部を有する。

すなわち、マスク基板１０は、ペリクルフレーム２０と接合するための第１接合部１１を有する。第１接合部１１は、ペリクルフレーム２０の接合面に対応して、マスク基板１０の表面に枠状に形成する。

ペリクル３０は、ペリクルフレーム２０と接合するための第２接合部３２を有する。図２では第２接合部３２は表れていないが、ペリクルフレーム２０の接合面に対応して、第１接合部１１と同様に枠状に形成されている。

ペリクルフレーム２０は、マスク基板１０と接合するための第３接合部２１と、ペリクル３０と接合するための第４接合部２２とを有する。第３接合部２１は第１接合部１１と同様の枠状の形状をなす。第４接合部２２は第２接合部３２と同様の枠状の形状をなす。

第１接合部１１と第３接合部２１、第２接合部３２と第４接合部２２が接合することにより、ホトマスクユニット１００が形成される。後述するように、これらの接合部は磁性体を用いて形成され、これら磁性体を磁化することにより、それぞれの接合部同士を接合する。

図３は、ホトマスクユニット１００の側面図を示す。図３では、第１接合部１１〜第４接合部２２を図示した。

図４は、図９（ａ）と同様の個所でホトマスクユニット１００を切断した場合のホトマスクユニット１００の断面図を示す。マスク基板１０は第１接合部１１を有し、ペリクル３０は第２接合部３２を有し、ペリクルフレーム２０は第３接合部２１及び第４接合部２２を有する状態を示している。

図５は、ホトマスクユニット１００を製造する過程の一例を示すフローチャートである。また、図６、図７は、ホトマスクユニット１００の製造方法の概略を示す図である。これらの図を用いてホトマスクユニット１００の製造方法を説明する。

まず、マスク基板１０、ペリクルフレーム２０、ペリクル３０等に磁性体を付着する（Ｓ１０）。図６は、マスク基板１０等に磁性体を付着する様子を示す図である。マスク基板１０には磁性体１１ａを付着し、ペリクルフレーム２０には磁性体２１ａと磁性体２２ａとを付着し、ペリクル３０には磁性体３２ａを付着する。これらの磁性体材料を用いた接合部の形成方法はどのような方法でもよいが、例えば、ニッケル材料を用いてスパッタリング法により、これら接合部を形成することができる。

磁性体材料としては、例えば、フェライトマグネット、希土類マグネット、アルコニマグネット等を用いることができる。

図７は、磁性体材料をマスク基板１０、ペリクルフレーム２０、ペリクル３０等に付着して、接合部を形成した様子を示す図である。形成したそれぞれの接合部を磁化する（Ｓ２０）ことにより、それぞれの接合部同士を接合してホトマスクユニット１００として構成する。

実施の形態１では、マスク基板１０はＦ２レーザ用のホトマスク基板を想定している。各接合部である第１接合部１１、第２接合部３２、第３接合部２１、及び第４接合部２２を磁化するため、ペリクルフレーム２０を希土類磁石によって形成する。このホトマスクユニット１００はペリクルフレーム２０に用いた永久磁石の磁力により、第１接合部１１と第３接合部２１、第２接合部３２と第４接合部２２とが接合され、特に接着剤や粘着材による接着を必要としない。なお、各接合部を磁化する方法は、ペリクルフレーム２０を希土類磁石によって形成する方法に限定するものではなく他の手段であってもよい。

実施の形態１に係るホトマスクユニット１００において、ペリクルフレーム上に磁性体材料からなる接合面を有し、これを磁化することによってペリクルおよびマスク基板とペリクルフレームとを接合することを特徴とするペリクルフレームと、このペリクルフレームの接合面と接合する部位に磁性体材料からなる接合面を有するペリクルと、このペリクルフレームの接合面と接合する部位に磁性材料からなる接合面を有するホトマスク基板から構成されるホトマスクユニットを説明した。

実施の形態１に係るホトマスクユニットのペリクルフレームは、ペリクルフレーム上に磁性体材料からなる接合面を有し、これを磁化することによってペリクルおよびマスク基板とペリクルフレームとを接合することを特徴とする。

実施の形態１に係るホトマスクユニットのペリクルは、前記ペリクルフレームの接合面と接合する部位に磁性体材料からなる接合面を有することを特徴とする。

実施の形態１に係るホトマスクユニットのマスク基板は、前記ペリクルフレームの接合面と接合する部位に磁性体材料からなる接合面を有することを特徴とする。

実施の形態１に係るホトマスクユニットは、前記ペリクルフレームと前記ペリクルと前記マスク基板によって構成されたことを特徴とする。

実施の形態１に係るホトマスクユニットは、接着剤や、粘着剤を使用することなく、磁化された磁性体を用いた接合部によりペリクルフレームに対してマスク基板とペリクルとを接合するので、接着剤や粘着剤がＦ２レーザに照射されることによるアウトガスの発生を防止することができる。また、磁化された磁性体を用いた接合部によりペリクルフレームに対してマスク基板とペリクルとを接合するので、接合及び接合した後の取り外しを容易に行うことができる。

実施の形態２．
次に実施の形態２に係るホトマスクユニット２００を図８を用いて説明する。ホトマスクユニット２００は、磁性体を用いて形成した各接合部を、磁力に影響を与えない材料により被覆することを特徴とする。接着剤や粘着剤を使用して磁性体を付着した場合、磁性体により形成される接合部を被覆することで、接着剤や粘着剤がＦ２レーザに照射されアウトガスが発生することを防止する。

図８は、図４に対応する、ホトマスクユニット２００の断面図である。図８において、第１接合部１１は接着剤１１５によりマスク基板１０に付着されている。そして、第１接合部１１は、被覆部１１１により被覆されている。

同様に、第２接合部３２は接着剤３２５によりペリクル３０に付着されている。そして、第２接合部３２は被覆部３２１により被覆されている。第３接合部２１、第４接合部２２についても同様である。被覆材料として、例えばニッケルメッキがある。

実施の形態２に係るホトマスクユニットは、磁性体により形成される接合部を被覆するので、接着剤や粘着剤を使用して磁性体を付着した場合でも、接着剤や粘着剤がＦ２レーザに照射されアウトガスが発生することを防止することができる。

実施の形態１に係るホトマスクユニット１００の外観を示す図である。 実施の形態１に係るホトマスクユニット１００の組立図である。 実施の形態１に係るホトマスクユニット１００の側面図である。 実施の形態１に係るホトマスクユニット１００の断面図である。 実施の形態１に係るホトマスクユニット１００を製造する過程の一例を示すフローチャートである。 実施の形態１に係るマスク基板１０等に磁性体を付着する様子を示す図である。 実施の形態１において、磁性体材料を付着し接合部を形成する様子を示す図である。 実施の形態２に係るホトマスクユニット２００の断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、従来のホトマスクユニットを示す図である。

符号の説明

１ マスク基板、２ ペリクルフレーム、３ ペリクル、４ ペリクルとペリクルフレームの接合部、５ マスク基板とペリクルフレームの接合部、１０ マスク基板、１１ 第１接合部、１１ａ 磁性体、２０ ペリクルフレーム、２１ 第３接合部、２１ａ 磁性体、２２ 第４接合部、２２ａ 磁性体、３０ ペリクル、３２ 第２接合部、３２ａ 磁性体、１００，２００ ホトマスクユニット、１１１ 被覆部、１１５ 接着剤、２１１ 被覆部、２１５ 接着剤、２２１ 被覆部、２２５ 接着剤、３２１ 被覆部、３２５ 接着剤。

Claims (5)

1. 所定のパターンが形成されたマスクと、前記マスクに接合するペリクルフレームと、前記ペリクルフレームに接合して前記マスクを保護するペリクルとを備えたホトマスクユニットにおいて、
   前記マスクは、磁化された磁性体を用いて前記ペリクルフレームと接合する第１接合部を有し、
   前記ペリクルは、磁化された磁性体を用いて前記ペリクルフレームと接合する第２接合部を有し、
   前記ペリクルフレームは、磁化された磁性体を用いて前記マスクの第１接合部と接合する第３接合部と、磁化された磁性体を用いて前記ペリクルの第２接合部と接合する第４接合部とを有することを特徴とするホトマスクユニット。
2. 第１接合部と、第２接合部と、第３接合部と、第４接合部とは、磁性体を覆う被覆処理が施されていることを特徴とする請求項１記載のホトマスクユニット。
3. 前記ペリクルフレームは、
   磁石により形成されていることを特徴とする請求項１または２記載のホトマスクユニット。
4. 所定のパターンが形成されたマスクと、前記マスクに接合するペリクルフレームと、前記ペリクルフレームに接合して前記マスクを保護するペリクルとを備えたホトマスクユニットの製造方法において、
   前記マスクに対して、前記ペリクルフレームと接合する領域に磁性体を付着する工程と、
   前記ペリクルに対して、前記ペリクルフレームと接合する領域に磁性体を付着する工程と、
   前記ペリクルフレームに対して、前記ペリクルと接合する領域と前記マスクと接合する領域のそれぞれの領域に磁性体を付着する工程と、
   前記マスクと、前記ペリクルと、前記ペリクルフレームとに付着したそれぞれの磁性体を磁化する工程と
   を備えたことを特徴とするホトマスクユニットの製造方法。
5. 前記ホトマスクユニットの製造方法は、さらに、
   前記マスクと、前記ペリクルと、前記ペリクルフレームとのそれぞれに付着した磁性体を覆う被覆処理をおこなう工程を備えたことを特徴とする請求項４記載のホトマスクユニットの製造方法。

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