JP2006184817A - ペリクル及び転写基板 - Google Patents

Abstract

【課題】 汚染を防止しながら内外の圧力差を容易に緩和することができるペリクル及び転写基板を提供する。
【解決手段】 金属製のペリクルフレーム３の上面に、両面接着テープ等の粘着材５が付着されている。そして、その上にペリクル膜２が貼り付けられている。ペリクルフレーム３には、側面を貫通する複数の貫通孔が形成されており、それらの内部にセラミックス材等の多孔質材６が埋め込まれている。なお、貫通孔は切り欠き状のものではなく、その周囲にはペリクルフレーム３が存在している。従って、柱状の多孔質材６の側面は全てペリクルフレーム３に接しており、外部に露出することはない。また、ペリクルフレーム３のペリクル膜２とは反対側の面（下面）に、粘着材５と同様の粘着材４が付着されている。このように構成されたペリクル１は、フォトマスク又はレチクル等の基板１１に粘着材４を付着させることにより、基板１１に固定される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、転写特性の向上を図ったペリクル及び転写基板に関する。

従来、フォトマスク又はレチクルを使用して転写を行う際には、これらを汚染から保護するためにペリクルが用いられている。但し、ペリクルの内外間で気圧差が生じることがあり、このような場合には、転写の精度が低下することがある。

そこで、ペリクルの内外間の気圧差を緩和するための種々の技術が提案されている。例えば、特許文献１（特開平４−１９６１１７号公報）には、ペリクルフレームの全体を多孔質材料で構成することが開示されている。

また、特許文献２（特開２０００−２９２９０９号公報）には、ペリクルフレームの上面又は下面の一部又は全部を多孔質材料で構成することが開示されている。

更に、特許文献３（特開平１−１０５２５５号公報）には、ペリクルフレームの一部に孔を形成し、この孔内にフィルタを設けることが開示されている。

しかしながら、特許文献１に開示された技術では、ペリクルフレームがフォトマスクやレチクルから剥がれやすかったり、ペリクルフレームからペリクル膜が剥がれやすかったりする。また、ペリクル内の圧力が高い場合に短時間で外部との圧力差を緩和することができる一方で、ペリクルの内外の圧力差がほとんどない場合に、外部から内部に容易に気体が流れ込みやすいという問題点もある。例えば、ペリクル膜上に異物が付着している場合には、２〜３ｋｇ重程度の圧力でエアーパージをかけるが、その際にペリクル膜が膨れやすい。

また、特許文献２に開示された技術でも、ペリクルフレームがフォトマスクやレチクルから剥がれやすかったり、ペリクルフレームからペリクル膜が剥がれやすかったりする。特許文献２には、これらを固定する粘着材としてフッ素系ポリマを用いることも記載されているが、このような粘着材を用いても十分な粘着力を得ることはできない。

また、特許文献３には、フィルタを用いることが開示されているものの、このフィルタがどのようなものであるかは開示されていない。このため、フォトマスク及びレチクルの汚染を確実に防止しながら内外の圧力差を緩和できる技術が開示されているとはいえない。

特開平４−１９６１１７号公報 特開２０００−２９２９０９号公報 特開平１−１０５２５５号公報

本発明は、汚染を防止しながら内外の圧力差を容易に緩和することができるペリクル及び転写基板を提供することを目的とする。

本願発明者は、前記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、以下に示す発明の諸態様に想到した。

本発明に係る第１のペリクルは、ペリクルフレームと、前記ペリクルフレームに貼り付けられたペリクル膜と、を有する。そして、前記ペリクルフレームには、その側面を貫通する孔がその両端のみが外部に露出するように形成されており、前記孔内に多孔質材が埋め込まれている。

本発明に係る第２のペリクルは、ペリクルフレームと、前記ペリクルフレームに貼り付けられたペリクル膜と、前記ペリクルフレームの前記ペリクル膜とは反対側の面に付された接着手段と、を有する。そして、前記接着部材には、前記ペリクルフレームの側面に垂直な方向に延びる孔が形成されている。

本発明に係る転写基板は、上記のいずれかのペリクルと、被転写パターンが形成されると共に、前記ペリクルが貼り付けられた基板と、を有している。

本発明によれば、確実にペリクルフレームの内外の通気性を確保することができる。このため、ペリクル膜の膨張等を抑制して高い転写特性を得ることができる。また、汚染防止の対象である基板への異物の付着をペリクルにより防止することもできる。

以下、本発明の実施形態について添付の図面を参照して具体的に説明する。

（第１の実施形態）
先ず、本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係るペリクルを示す斜視図であり、図２は、第１の実施形態に係るペリクルを示す正面図であり、図３は、図２中のＩ−Ｉ線に沿った断面を示す図である。

第１の実施形態では、Ａｌ等の金属製のペリクルフレーム３の上面に、両面接着テープ等の粘着材５が付着されている。そして、その上にペリクル膜２が貼り付けられている。ペリクルフレーム３には、側面を貫通する複数の貫通孔が形成されており、それらの内部に、セラミックス材等の多孔質材６が埋め込まれている。なお、貫通孔は切り欠き状のものではなく、その周囲にはペリクルフレーム３が存在している。従って、柱状の多孔質材６の側面は全てペリクルフレーム３に接しており、外部に露出することはない。また、ペリクルフレーム３のペリクル膜２とは反対側の面（下面）に、粘着材５と同様の粘着材４が付着されている。

このように構成されたペリクル１は、パターン（図示せず）が形成されたフォトマスク又はレチクル等の基板１１に粘着材４を付着させることにより、基板１１に固定される。ここでは、ペリクル１と基板１１とを一体化させたものを転写基板ということとする。

即ち、ペリクル膜２、ペリクルフレーム３及び基板１１によって、パターンの周囲に外部から遮断された空間が形成され、レジスト膜等の被転写物に転写される可能性がある異物のパターンへの付着が防止される。

但し、外部から遮断された空間といっても、この空間が完全な密閉空間であると、内外の気圧差及び／又は温度差に伴って、ペリクル膜２が伸縮することがある。ペリクル膜２が伸縮すると、光学特性へ影響が及んだり、膨らみ過ぎて周辺の部材に接触して疵が発生したり、破れて基板１１に貼り付いて転写不良を発生させたりすることが懸念される。

このような懸念に対し、本実施形態では、ペリクルフレーム３内に多孔質材６が埋め込まれているため、図３に示すように、ペリクル１の内外間で通気が行われる。このため、ペリクル膜２が伸縮しても、内外間に気圧差や温度差が生じても内外の圧力差が緩和される。

また、上記特許文献１のようにペリクルフレームの全体が多孔質材料から構成されているのではないため、エアーパージに伴う膨張も生じにくい。更に、多孔質材６が粘着材４及び５と接触することがないため、上記特許文献１及び２に記載の技術のような剥がれが生じる虞もない。

更に、セラミックス材等の多孔質材６を、フォトマスクやレチクルの転写特性に影響を与えるような大きさの異物が貫通することはないため、パターンの汚染を確実に防止することも可能である。

なお、ペリクルフレーム３の形状並びに多孔質材６の大きさ及び個数は特に限定されるものではないが、ペリクルフレーム３の側面の総面積に対する多孔質材６の占有面積の割合を０．０５％乃至１％とすることが好ましい。これは、占有面積の割合を０．０５％未満とすると、十分な通気性を確保することが困難となる場合があり、１％を超えるものとすると、通気性が高くなりすぎてエアーパージ等の際にペリクル膜２が膨張することがあるからである。

実際に、本願発明者が、１辺の幅が１５０ｍｍ、高さが５ｍｍの正方形状のペリクルフレーム３の各辺に、幅が３ｍｍ、高さが１ｍｍの多孔質材６を埋め込んだものを作製してペリクル膜２の膨張具合について実験を行った。この試料では、占有面積の割合は０．１％程度である。なお、多孔質材６としては、黒崎播磨株式会社製の多孔質セラミック（ＦＰＡ−３、平均孔径：３μｍ）を用いた。この結果、２ｈＰａ／時の気圧変化に対してもペリクル膜２の膨張は生じず、十分な気圧調整を行うことができた。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図４は、本発明の第２の実施形態に係るペリクルを示す斜視図であり、図５は、第１の実施形態に係るペリクルを示す正面図であり、図６は、図５中のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面を示す図である。

第２の実施形態でも、Ａｌ等の金属製のペリクルフレーム３の上面に、両面接着テープ等の粘着材５が付着されている。そして、その上にペリクル膜２が貼り付けられている。但し、本実施形態では、ペリクルフレーム３に貫通孔は形成されておらず、多孔質材が埋め込まれてもいない。ペリクルフレーム３の下面には、第１の実施形態と同様に、粘着材４が付着されている。本実施形態では、粘着材４にガラス管等の中空の管７が複数挿し込まれている。なお、管７の内径は、２μｍ乃至１５μｍとすることが好ましい。これは、管７の内径を２μｍ未満とすると、十分な通気性を確保することが困難となる場合があり、１５μｍを超えるものとすると、管７を介して内部に異物が侵入する虞があるからである。

このように構成されたペリクル１は、第１の実施形態と同様に、パターン（図示せず）が形成されたフォトマスク又はレチクル等の基板１１に粘着材４を付着させることにより、基板１１に固定される。

即ち、ペリクル膜２、ペリクルフレーム３及び基板１１によって、パターンの周囲に外部から遮断された空間が形成され、レジスト膜等の被転写物に転写される可能性がある異物のパターンへの付着が防止される。

また、本実施形態では、粘着材５に複数の管７が挿し込まれているため、図６に示すように、ペリクル１の内外間で通気が行われる。このため、ペリクル膜２が伸縮しても、内外間に気圧差や温度差が生じても内外の圧力差が緩和される。

更に、管７の内径を２μｍ乃至１５μｍとしているため、フォトマスクやレチクルの転写特性に影響を与えるような大きさの異物が貫通することがなく、パターンの汚染を確実に防止することも可能である。

実際に、本願発明者が、１辺の幅が１５０ｍｍ、高さが５ｍｍの正方形状のペリクルフレーム３の１辺下の粘着材４に、内径が約３μｍの管７を３本、１０ｍｍ間隔で挿しこんだものを作製してペリクル膜２の膨張具合について実験を行った。なお、管７としては、株式会社ニチリョー製のガラスキャピラリー管（内径：１００μｍ程度）を熱で延ばしながら細めて内径を３μｍとしたものを用いた。この結果、２ｈＰａ／時の気圧変化に対してもペリクル膜２の膨張は生じず、十分な気圧調整を行うことができた。

なお、ペリクル１は、基板１１の両面に固定されることが好ましい。

また、第１の実施形態と第２の実施形態とを併用してもよい。

以下、本発明の諸態様を付記としてまとめて記載する。

（付記１）
ペリクルフレームと、
前記ペリクルフレームに貼り付けられたペリクル膜と、
を有し、
前記ペリクルフレームには、その側面を貫通する孔がその両端のみが外部に露出するように形成されており、
前記孔内に多孔質材が埋め込まれていることを特徴とするペリクル。

（付記２）
前記ペリクルフレームの前記ペリクル膜とは反対側の面に付された接着手段を有することを特徴とする付記１に記載のペリクル。

（付記３）
前記ペリクルフレームの側面の総面積に対する前記多孔質材の露出面の占有面積の割合は、０．０５％乃至１％であることを特徴とする付記１又は２に記載のペリクル。

（付記４）
前記多孔質材はセラミックス材であることを特徴とする付記１乃至３のいずれか１項に記載のペリクル。

（付記５）
ペリクルフレームと、
前記ペリクルフレームに貼り付けられたペリクル膜と、
前記ペリクルフレームの前記ペリクル膜とは反対側の面に付された接着手段と、
を有し、
前記接着部材には、前記ペリクルフレームの側面に垂直な方向に延びる孔が形成されていることを特徴とするペリクル。

（付記６）
前記孔は、前記接着部材に挿入された中空管により構成されていることを特徴とする付記５に記載のペリクル。

（付記７）
前記孔の径は、２μｍ乃至１５μｍであることを特徴とする付記５又は６に記載のペリクル。

（付記８）
前記ペリクルフレームと前記ペリクル膜とを互いに接着するペリクル膜接着手段を有することを特徴とする付記１乃至７のいずれか１項に記載のペリクル。

（付記９）
付記１乃至８のいずれか１項に記載のペリクルと、
被転写パターンが形成されると共に、前記ペリクルが貼り付けられた基板と、
を有することを特徴とする転写基板。

（付記１０）
前記基板は、フォトマスク又はレチクルであることを特徴とする付記９に記載の転写基板。

（付記１１）
付記９又は１０に記載の転写基板を用いて前記被転写パターンを被転写物に転写する工程と、
転写された前記被転写パターンに沿って前記被転写物を加工する工程と、
を有することを特徴とするパターニング方法。

本発明の第１の実施形態に係るペリクルを示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係るペリクルを示す正面図である。 図２中のＩ−Ｉ線に沿った断面を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係るペリクルを示す斜視図である。 本発明の第２の実施形態に係るペリクルを示す正面図である。 図５中のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面を示す図である。

符号の説明

１：ペリクル
２：ペリクル膜
３：ペリクルフレーム
４、５：粘着材
６：多孔質材
７：管

Claims (5)

1. ペリクルフレームと、
   前記ペリクルフレームに貼り付けられたペリクル膜と、
   を有し、
   前記ペリクルフレームには、その側面を貫通する孔がその両端のみが外部に露出するように形成されており、
   前記孔内に多孔質材が埋め込まれていることを特徴とするペリクル。
2. 前記多孔質材はセラミックス材であることを特徴とする請求項１に記載のペリクル。
3. ペリクルフレームと、
   前記ペリクルフレームに貼り付けられたペリクル膜と、
   前記ペリクルフレームの前記ペリクル膜とは反対側の面に付された接着手段と、
   を有し、
   前記接着部材には、前記ペリクルフレームの側面に垂直な方向に延びる孔が形成されていることを特徴とするペリクル。
4. 前記孔は、前記接着部材に挿入された中空管により構成されていることを特徴とする請求項３に記載のペリクル。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載のペリクルと、
   被転写パターンが形成されると共に、前記ペリクルが貼り付けられた基板と、
   を有することを特徴とする転写基板。

Images