JP2005250188A - Pellicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体素子等の基板に回路パターンを露光形成する等の集積回路の製造工程で使用されるフォトマスク又はレチクル(以下、レチクルという)に異物付着防止の目的で装着されるペリクルに関する。 The present invention relates to a pellicle that is mounted on a photomask or reticle (hereinafter referred to as a reticle) used in an integrated circuit manufacturing process such as exposing and forming a circuit pattern on a substrate such as a semiconductor element for the purpose of preventing foreign matter adhesion.
集積回路の製造工程で使用される光リソグラフィ工程においては、レジスト材を塗布した半導体ウェーハを露光することによりパターン形成が行われる。この際に用いるレチクルに傷・異物が存在していると、パターンとともに傷・異物がウェーハ上に転写され、回路の短絡・断線等の原因となる。このため、回路パターンが形成されたレチクルの表面の傷や異物混入を防止するため、レチクルの片面又は両面にペリクルが装着される。 In an optical lithography process used in an integrated circuit manufacturing process, a pattern is formed by exposing a semiconductor wafer coated with a resist material. If scratches / foreign matter are present on the reticle used at this time, the scratches / foreign matter are transferred onto the wafer together with the pattern, causing a short circuit or disconnection of the circuit. For this reason, a pellicle is mounted on one or both sides of the reticle in order to prevent scratches on the surface of the reticle on which the circuit pattern is formed and foreign matter contamination.
近年、LSIの高集積化に伴い、製造工程で使用される光リソグラフィ技術においては、光源の短波長化が進められており、ArFエキシマレーザー(193nm)やF2レーザー(157nm)の光が用いられようとしている。従来の光源を用いたリソグラフィは大気中で行われているが、F2レーザーで露光する場合は酸素分子が吸収を持つため不活性ガス雰囲気中で露光する必要がある。 In recent years, with the high integration of LSI, in the photolithography technology used in the manufacturing process, the wavelength of the light source has been shortened, and light of ArF excimer laser (193 nm) or F 2 laser (157 nm) is used. It is going to be done. Lithography using a conventional light source is performed in the air. However, exposure with an F 2 laser requires exposure in an inert gas atmosphere because oxygen molecules have absorption.
よって、露光中は露光装置内を所定のガスでパージして行う。この際、ペリクルとレチクルで構成された空間内、即ち、ペリクル内にも同様のガスを、ペリクルフレームを貫通するガス導入孔から導入し、ペリクル内の空気とガスを置換する。この置換ガス導入の際にペリクル内に異物が混入することを防ぐため、ガス導入孔にはフィルタが取付けられる。 Therefore, during exposure, the inside of the exposure apparatus is purged with a predetermined gas. At this time, the same gas is also introduced into the space formed by the pellicle and the reticle, that is, the pellicle from the gas introduction hole that penetrates the pellicle frame, and the air and gas in the pellicle are replaced. In order to prevent foreign matter from entering the pellicle during the introduction of the replacement gas, a filter is attached to the gas introduction hole.
従来のペリクルは、空輸中の気圧変動によるペリクル膜の破損を防止するため、前述と同様の貫通孔が設けられ、大気の流入時の異物の侵入を防ぐ目的でフィルタが取り付けられている。このようなペリクル枠の通気孔にフィルタを設けたペリクルが特許文献1に記載されている。しかし、特許文献1に記載のペリクルはフィルタを単にペリクル枠に貼り付けたものであるため、同様の方法では、露光中のガス置換の際にガスがフィルタを通る面積は通気孔の開口部の面積と同じである。従ってガスの置換作業による気体の流通に伴ってフィルタに目詰まりが生じた場合にフィルタ自体の圧力損失が増加するため、通気孔出口のガスの流通量に対するフィルタのガスの流通量が低減する。このため、ガス置換に要する時間がかかり、迅速な作業の妨げとなっている。
The conventional pellicle is provided with a through hole similar to that described above in order to prevent breakage of the pellicle membrane due to atmospheric pressure fluctuation during air transportation, and a filter is attached for the purpose of preventing entry of foreign matter when air flows in.
この場合、通気孔の径を大きくしてガス置換の効率を向上させることも考えられるが、径を大きくするとペリクル枠の強度が落ちるため、単純に大きくするだけでは限界がある。この通気孔の径は、ペリクルフレームの高さ3.3mmに対し、0.1〜2.0mmが適切とされている。 In this case, it may be possible to improve the efficiency of gas replacement by increasing the diameter of the vent hole. However, if the diameter is increased, the strength of the pellicle frame decreases, and there is a limit to simply increasing the diameter. The diameter of the vent hole is suitably 0.1 to 2.0 mm with respect to the height of the pellicle frame of 3.3 mm.
本発明は、上記従来技術を考慮したものであり、ガス置換の際にフィルタに目詰まりが生じても、フィルタ自体の圧力損失の増加を抑制してガス置換に要する時間の短縮を図ったペリクルの提供を目的とする。 The present invention is based on the above prior art, and even if the filter is clogged during gas replacement, the pellicle is designed to reduce the time required for gas replacement by suppressing an increase in pressure loss of the filter itself. The purpose is to provide.
前記目的を達成するため、請求項1の発明では、四辺形を形成する枠片からなり、いずれかの枠片の内側と外側に開口する貫通孔を有するペリクルフレームと、前記貫通孔の外側開口部を覆うフィルタと、該ペリクルフレームの上面に貼り付けられたペリクル膜又はペリクル板とからなるペリクルにおいて、前記フィルタを流通するガスの通過面積が前記貫通孔の内側開口部を流通するガスの通過面積よりも大きいことを特徴とするペリクルを提供する。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a pellicle frame comprising a frame piece forming a quadrilateral, and having a through hole that opens to the inside and the outside of any of the frame pieces, and an outer opening of the through hole. In a pellicle comprising a filter that covers the pellicle and a pellicle film or a pellicle plate attached to the upper surface of the pellicle frame, the gas passage area that passes through the filter passes through the inner opening of the through-hole. A pellicle characterized by being larger than an area is provided.
請求項2の発明では、前記外側開口部の径が前記内側開口部の径よりも大きいことを特徴としている。
The invention according to
請求項3の発明では、前記フィルタは多数の細孔を有するメンブレンフィルタであり、該フィルタはペリクルフレームの外側面との間に隙間を有して取付けられることを特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, the filter is a membrane filter having a large number of pores, and the filter is attached with a gap between the outer surface of the pellicle frame.
請求項4の発明では、複数の前記外側開口部を共通のフィルタで覆うことを特徴としている。
The invention of
請求項5の発明では、前記フィルタは繊維を織り込んで形成され少なくとも一部が前記貫通孔に圧入されたデプスフィルタであることを特徴としている。
The invention according to
請求項1の発明によれば、ペリクルフレームの枠片を貫通する貫通孔の内側開口部のガスの通過面積(すなわち通過ガスの出口側となる内側開口部の開口面積)よりも通過ガスの入口側となるフィルタの通過面積が大きいため、フィルタが目詰まりを生じても、従来の内側開口部とフィルタの通過面積が同じ場合に比べ、フィルタ自体の圧力損失の増加を抑制できる。したがって、露光の際のペリクル内のガス置換を迅速に行うことができる。 According to the first aspect of the present invention, the passage gas inlet is more than the gas passage area (that is, the opening area of the inner opening on the outlet side of the passing gas) of the inner opening of the through hole penetrating the frame piece of the pellicle frame. Since the passage area of the filter on the side is large, even if the filter is clogged, an increase in pressure loss of the filter itself can be suppressed as compared with the case where the passage area of the filter is the same as that of the conventional inner opening. Therefore, the gas replacement in the pellicle at the time of exposure can be performed quickly.
請求項2の発明によれば、貫通孔の外側開口部の径を内側開口部の径より大きくすることにより、内側開口部よりガスの通過面積が大きいフィルタを通るガスを効率よく貫通孔に流通させることができ、露光中のペリクル内のガス置換の時間の短縮を図ることができる。
According to the invention of
請求項3の発明によれば、ガスの流通方向に多数の細孔を有するメンブレンフィルタ(精密ろ過膜)が、ペリクルフレームと隙間を有して取付けられるので、隙間部分を通してフィルタにガスが流通するので、フィルタの通過面積が大きくなる。
According to the invention of
請求項4の発明によれば、例えば隣り合う貫通孔の外側開口部を両方覆う形状のフィルタを用いれば、フィルタ自体の面積が大きくなり、ガスの流通面積がさらに増加するとともに、一つの共通のフィルタで複数の外側開口部を覆うので、フィルタの取付け作業が簡便となる。
According to the invention of
請求項5の発明によれば、外側開口部を覆うフィルタとしてセラミックフィルタや焼結金属等のデプスフィルタを貫通孔に埋め込んで、ガスの通過面積を大きくすることができる。また、デプスフィルタの取り付けに際しては接着剤が不要であるため、接着剤から発生するアウトガスによる露光性能への影響等に対する配慮の必要がない。 According to the fifth aspect of the present invention, a depth filter such as a ceramic filter or a sintered metal can be embedded in the through hole as a filter covering the outer opening, thereby increasing the gas passage area. Further, since no adhesive is required when attaching the depth filter, there is no need to consider the influence on the exposure performance due to the outgas generated from the adhesive.
図1は本発明に係るペリクルの概略図である。
(A)はペリクルフレームの上面図であり、(B)は本発明に係るペリクルをレチクルに取り付けたときの断面図である。本発明に係るペリクル1は、四辺形を形成する枠片2aからなるペリクルフレーム2とその上面に貼り付けられるペリクル膜3で構成される。このペリクル1は、粘着剤(不図示)等によりレチクル11に取付けられ、レチクル11の表面を保護する。ペリクルフレーム2には四辺形の外側と内側が開口した貫通孔4が枠片2aに沿って断続的に複数個(図では左右の枠片2aに2個ずつ)形成される。
FIG. 1 is a schematic view of a pellicle according to the present invention.
(A) is a top view of the pellicle frame, and (B) is a cross-sectional view when the pellicle according to the present invention is attached to the reticle. A
(C)は四辺形のうち1辺の枠片2aの断面を示す。ペリクルフレーム2の外側の貫通孔4の開口部である外側開口部5はメンブレンフィルタ6で覆われる。このメンブレンフィルタ6はその周縁を、接着剤7により隙間8を有するようにペリクルフレーム2に取付けられる。このメンブレンフィルタ6は、ガスの流通方向に多数の細孔を有するフッ素樹脂系の精密ろ過膜である。メンブレンフィルタ6は露光中のガス置換の際にペリクル1内に塵埃が侵入すること(コンタミネーション)を防ぐためのものである。
(C) shows the cross section of the
メンブレンフィルタ6とペリクルフレーム2の間に隙間8を有することにより、隙間8を覆う部分のメンブレンフィルタ6にもガスが流通することになり、貫通孔4のガス出口側の内側開口部9のガスの流通面積(すなわち内側開口部9の面積)よりもガス入口側のメンブレンフィルタ6の流通面積が大きくなるので、メンブレンフィルタ6が目詰まりを生じても、従来の内側開口部とフィルタの通過面積が同じ場合に比べ、メンブレンフィルタ6自体の圧力損失の増加を抑制できる。したがって、露光の際のペリクル1内のガス置換を迅速に行うことができる。
By having the
なお、ペリクル1はアルミニウム等からなるペリクルフレーム2にニトロセルロース又はフッ素樹脂等の有機樹脂からなる数nm〜数μmの厚みのペリクル膜3を接着剤で貼り付けたものでもよいし、近年のパターン微細化や高密度化により短波長の光、とりわけ波長220nm以下の光、特にArFレーザー(波長193nm)、F2レーザー(波長157.6nm)等の光を用いた露光光に対する耐久性を考慮した、合成石英ガラスからなるペリクル板をペリクルフレームに貼り付けたペリクル(ハードペリクル)であってもよい。
The
図2は本発明に係る別のペリクルの断面図である。
(A)に示すように、貫通孔4の断面形状を、貫通孔4の途中から外側開口部5に向けて徐々に径が広がるようにテーパ状に形成する。このように外側開口部5の開口面積を大きくすることにより、流通面積の大きいメンブレンフィルタ6を通過したガスを効率よく流通させることができる。なお、ペリクルフレーム2の強度に影響を与えない程度に外側開口部5の径を広げるものとする。(B)に示すように、テーパ状とせずに、段差となるようにして外側開口部5の径を広げてもよい。
FIG. 2 is a sectional view of another pellicle according to the present invention.
As shown to (A), the cross-sectional shape of the through-
図3は本発明に係るさらに別のペリクルのペリクルフレームの側面図である。
図示したように、ペリクルフレーム2の枠片2aに沿って断続的に形成された複数の貫通孔4(図では2個)を一つの共通のメンブレンフィルタ6で覆ってもよい。このように、隣り合う貫通孔4の外側開口部5を両方覆う形状のメンブレンフィルタ6を用いれば、メンブレンフィルタ6自体の面積が大きくなって貫通孔4,4の外側開口部5,5間を覆う部分(図の矢印E部分)のフィルタからもガスが流通するので、流通面積がさらに増加する。従ってガス置換の時間を一層短縮させることができる。また、一つのメンブレンフィルタ6で複数の外側開口部5を覆うので、メンブレンフィルタ6の取付け作業が簡便となる。
FIG. 3 is a side view of a pellicle frame of still another pellicle according to the present invention.
As shown in the figure, a plurality of through holes 4 (two in the figure) formed intermittently along the
図4は本発明に係るさらに別のペリクルの断面図である。
(A)に示すように、外側開口部5が内側開口部9に比べて開口面積が大きい貫通孔4にデプスフィルタ10を埋め込んで取り付ける。このデプスフィルタ10はセラミックフィルタや焼結金属等で形成される。このようにデプスフィルタ10を外側開口部5が大きい貫通孔4に埋め込んでも、ガスの流通面積を内側開口部9に比べて大きくすることができるので、目詰まりが生じても圧力損失の増加を抑制することができる。また、デプスフィルタ10の取り付けに際しては接着剤が不要であり、露光中に接着剤から発生するアウトガスがないので露光性能の向上が図られる。なお、露光光によるフィルタの変質や劣化あるいはアウトガス発生を防止するため、デプスフィルタ10は枠片2aの内面側では、内側開口部9よりもペリクルフレーム2内にはみ出ないことが好ましい。
FIG. 4 is a sectional view of still another pellicle according to the present invention.
As shown to (A), the
(B)に示すように、デプスフィルタ10は外側開口部5よりもペリクルフレーム2からはみ出てもよい。デプスフィルタ10は繊維を折込んで形成されるため、ガスはフィルタに対して多方向から流入する。したがってペリクルフレーム2からはみ出た部分が大きいほど、ガスの流通面積が増加することになり、さらに圧力損失の増加を抑制してガス置換の時間を短縮できる。なお、図では貫通孔4は外側開口部5が内側開口部9に比べて大きいものを用いているが、この場合は図1に示すような外側開口部5と内側開口部4の開口面積が同じものでもよい。その他の構成、作用、効果は図1と同様である。
As shown in (B), the
本発明は、半導体集積回路の製造工程で使用される光リソグラフィ工程において使用されるレチクルに取付けられるペリクルに適用可能であり、特にペリクルのガス置換の際のフィルタの圧力損失の増加を抑制するために有効であるが、このフィルタはペリクルの輸送時にペリクル内に塵埃が浸入することを防止するときにも有効に利用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is applicable to a pellicle attached to a reticle used in an optical lithography process used in a semiconductor integrated circuit manufacturing process, and particularly to suppress an increase in pressure loss of a filter during gas replacement of the pellicle. However, this filter can also be used effectively when dust is prevented from entering the pellicle during transportation of the pellicle.
1:ペリクル、2:ペリクルフレーム、2a:枠片、3:ペリクル膜、4::貫通孔、5:外側開口部、6:メンブレンフィルタ、7:接着剤、8:隙間、9:内側開口部、10:デプスフィルタ、11:レチクル。
1: pellicle, 2: pellicle frame, 2a: frame piece, 3: pellicle film, 4: through-hole, 5: outer opening, 6: membrane filter, 7: adhesive, 8: gap, 9: inner opening 10: depth filter, 11: reticle.
Claims (5)
前記貫通孔の外側開口部を覆うフィルタと、
該ペリクルフレームの上面に貼り付けられたペリクル膜又はペリクル板とからなるペリクルにおいて、
前記フィルタを流通するガスの通過面積が前記貫通孔の内側開口部を流通するガスの通過面積よりも大きいことを特徴とするペリクル。 A pellicle frame comprising a frame piece forming a quadrilateral, and having a through hole that opens to the inside and the outside of any one of the frame pieces;
A filter covering an outer opening of the through hole;
In a pellicle composed of a pellicle film or a pellicle plate attached to the upper surface of the pellicle frame,
A pellicle characterized in that a passage area of gas flowing through the filter is larger than a passage area of gas flowing through an inner opening of the through hole.
The pellicle according to claim 1 or 2, wherein the filter is a depth filter formed by weaving fibers and at least a part of which is press-fitted into the through hole.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD05 | Notification of revocation of power of attorney |
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