JP2007004039A - ペリクル - Google Patents

Abstract

【課題】 環境の温度および／または湿度が変化しても、ペリクル膜に弛みが発生することを効果的に防止することができるペリクルを提供する。
【解決手段】 吸水率が０．１％以下の材料を用いて、ペリクル膜が形成されたことを特徴とするペリクル。
【選択図】 なし

Description

本発明は、ペリクルに関するものであり、さらに詳細には、半導体デバイスあるいは液晶ディスプレイなどを製造する際に、フォトマスク用の防塵カバーとして用いられるペリクルに関するもので、とくに、大型の液晶ディスプレイを製造するために用いられる大型のペリクルに関するものである。

ＬＳＩ、超ＬＳＩなどの半導体デバイスあるいは液晶ディスプレイを製造するにあたっては、半導体ウエハーあるいは液晶用原板に、フォトマスクを介して、露光用の光が照射されて、フォトマスクのパターンが転写される。

したがって、この場合に、フォトマスクにゴミなどの異物が付着していると、フォトマスクの表面に付着したゴミなどの異物によって、露光用の光が反射され、あるいは、吸収されるため、半導体ウエハーあるいは液晶用原板に転写されたパターンが変形したり、パターンのエッジ部分が不鮮明になり、半導体ウエハーあるいは液晶用原板に、所望のように、フォトマスクのパターンを転写することができず、半導体デバイスあるいは液晶ディスプレイの性能が低下し、歩留まりが悪化するという問題があった。

かかる問題を防止するために、半導体ウエハーあるいは液晶用原板の露光は、クリーンルーム内で行われるが、それでも、フォトマスクの表面に異物が付着することを完全に防止することは困難であるため、通常は、フォトマスクの表面に、露光用の光に対し高い透過率を有するペリクルと呼ばれる防塵カバーを取り付けて、半導体ウエハーあるいは液晶用原板を露光するように構成されている。

ペリクルは、一般に、ニトロセルロース、酢酸セルロースなどのセルロース系樹脂によって、露光用の光に対し高い透過率を有するペリクル膜を作製し、アルミニウム、ステンレスポリエチレンなどによって形成されたフレームの一方の端面に、ペリクル膜を接着することによって作製されている。

このように構成されたペリクルをフォトマスクの表面に取り付けて、半導体ウエハーあるいは液晶用原板を露光をする場合には、ゴミなどの異物は、ペリクルの表面に付着し、フォトマスクの表面には直接付着しないため、フォトマスクに形成されたパターン上に、焦点が位置するように、露光用の光を照射すれば、ゴミなどの異物の影響を除去することが可能になる。

しかしながら、ニトロセルロース、酢酸セルロースなどの樹脂によって形成されたペリクル膜は、使用環境の温度や湿度の変化にともなって、伸縮しやすく、ペリクル膜が伸びて、ペリクル膜の張力が低下し、ペリクル膜に弛みが発生した場合には、その部分で、露光用の光の好ましくない屈折が生じて、半導体ウエハーあるいは液晶用原板に転写されるパターンが歪み、高い歩留まりで、所望の性能を有する半導体デバイスあるいは液晶ディスプレイを製造することができなくなるという問題があった。

すでに述べたように、半導体ウエハーあるいは液晶用原板の露光は、温度と湿度が一定に制御されたクリーンルーム内で行われるが、それでも、完全に、温度と湿度を一定に制御することは困難であり、使用環境の温度や湿度の変化にともなって、ペリクル膜が弛むことを防止することは困難であった。

かかる問題は、ペリクルが大型化すればするほど、顕著になり、近年、大型の液晶ディスプレイに対する要請が高まり、ペリクルも大型化しているため、かかる問題は次第に深刻化し、その解決が望まれていた。

したがって、本発明は、使用環境の温度および／または湿度が変化しても、ペリクル膜に弛みが発生することを効果的に防止することができるペリクルを提供することを目的とするものである。

さらに、本発明の別の目的は、大型化に適したペリクルを提供することにある。

本発明者は、本発明のかかる目的を達成するため、鋭意研究を重ねた結果、吸水率が０．１％以下の材料を用いて、ペリクル膜を形成することによって、使用環境の温度および湿度が変化しても、ペリクル膜に弛みが発生することを効果的に防止することが可能になることを見出した。

本発明はかかる知見に基づくものであり、本発明によれば、本発明の前記目的は、吸水率が０．１％以下の材料を用いて、ペリクル膜が形成されたことを特徴とするペリクルによって達成される。

従来、ペリクル膜を形成するために、広く用いられていたニトロセルロース、酢酸セルロースなどのセルロース系樹脂は、一般的に０．８％ないし４．０％の吸水率を有しており、ペリクルが、温度および湿度が一定になるように制御されたクリーンルーム内で製造された場合でも、ペリクルが、ペリクルメーカーから半導体デバイスメーカーあるいは液晶ディスプレイメーカーに運搬されている間など、ペリクルを用いて、半導体デバイスあるいは液晶ディスプレイを製造するまでの間に、環境の湿度が変化したときは、ペリクル膜が伸縮して、ペリクル膜に弛みが発生することがあり、環境の温度が変化したときにも、相対湿度が変化する結果、ペリクル膜が伸縮して、ペリクル膜に弛みが発生することがあったが、本発明によれば、ペリクル膜が、吸水率が０．１％以下の材料を用いて形成されているため、半導体デバイスあるいは液晶ディスプレイを製造するために、ペリクルが使用されるまでの間に、環境の温度および／または湿度が変化したときにも、また、ペリクルを使用して、半導体デバイスあるいは液晶ディスプレイを製造する過程で、環境の温度および／または湿度が変化したときにも、ペリクル膜に弛みが発生することを効果的に防止することができ、したがって、高い歩留まりで、所望の性能を有する半導体デバイスあるいは液晶ディスプレイを製造することが可能になる。

また、本発明者の研究によれば、ペリクルのサイズが大型化して、フレームの長辺の長さが５００ｍｍ以上になると、ペリクル膜が伸縮したときに、ペリクル膜に弛みが発生しやすく、とくに、深刻な問題になっていたが、本発明によれば、ペリクルのサイズが大型化し、フレームの長辺の長さが５００ｍｍ以上の場合でも、環境の温度および／または湿度が変化したときに、ペリクル膜に弛みが発生することを効果的に防止することができ、したがって、高い歩留まりで、所望の性能を有する半導体デバイスあるいは液晶ディスプレイを製造することが可能になる。

本発明によれば、使用環境の温度および／または湿度が変化しても、ペリクル膜に弛みが発生することを効果的に防止することができ、大型化に適したペリクルを提供することが可能になる。

本発明において、好ましくは、吸水率が０．０１％以下の材料を用いて、ペリクル膜が形成される。

本発明において、好ましくは、ペリクル膜を形成するための材料として、フッ素系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリスチレンよりなる群から選ばれる樹脂が用いられ、フッ素系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレンおよび、ポリスチレンよりなる群から選ばれる樹脂を用いて、ペリクル膜が形成され、さらに好ましくは、フッ素系樹脂を用いて、ペリクル膜が形成される。

本発明は、フレームの長辺の長さが５００ｍｍ以上の大型ペリクルにおいて、とくに効果的である。

本発明において、ペリクルは、たとえば、吸水率が０．１％以下の材料によってペリクル膜を形成し、アルミニウム、ステンレスポリエチレンなどによって形成されたフレームの上端面に、ペリクル膜の良溶媒を塗布し、乾燥した後に、ペリクル膜を接着し、あるいは、アクリル樹脂やエポキシ樹脂などの接着剤を用いて、フレームの上端面に、ペリクル膜を接着し、さらに、フレームの下端面に、ポリブテン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、アクリル樹脂からなる粘着層を形成し、粘着層の表面に、粘着層を保護する保護シートを付着させることによって作製される。

半導体ウエハーあるいは液晶用原板に、フォトマスクを介して、露光用の光を照射するにあたっては、ペリクルから、保護シートが取り外されて、粘着層にガラス基板などが付着され、ペリクルがフォトマスクの表面に取り付けられる。

以下、本発明の効果をより明瞭なものとするため、実施例および比較例を掲げる。

実施例１
８５モル％のパーフルオロ−２，２−ジメチル−１，３−ジオキソールと、１５モル％のテトラフルオロエチレンとの共重合体を、株式会社トクヤマ製のフッ素系溶媒「ＩＬ−２６３」（商品名）に溶解して、２重量％の溶液を調製した。ここに、８５モル％のパーフルオロ−２，２−ジメチル−１，３−ジオキソールと、１５モル％のテトラフルオロエチレンとの共重合体の吸水率は、０．０１％以下であった。

次いで、表面研磨した石英基板を、スピンコーティング装置にセットし、こうして調製した溶液を石英基板上に滴下し、６００ｒｐｍの回転速度で、１０秒間にわたって、石英基板を回転させて、石英基板上に、溶液を均一に分布させた。

さらに、石英基板を、１８０℃で、１０分間にわたり、加熱して、２μｍの厚さを有する透明膜を形成し、その後に、透明膜を石英基板から剥離させて、ペリクル膜を作製した。

次いで、５２０ｍｍ×８００ｍｍのサイズを有するアルミニウム製フレームの上端面に、接着剤を塗布し、こうして作製されたペリクル膜を、シリコーン系接着剤を介して、フレームの上端面に接着して、ペリクルサンプル＃１−１を得た。

同様にして、ペリクルサンプル＃１−２、＃１−３、＃１−４、＃１−５および＃１−６を作製した。

こうして作製されたペリクルサンプル＃１−１を、相対湿度５０％の雰囲気下で、１分間にわたって、保持し、ペリクル膜の状況を観察したところ、ペリクル膜に弛みの発生は認められなかった。

さらに、ペリクルサンプル＃１−２、＃１−３、＃１−４、＃１−５および＃１−６を、それぞれ、相対湿度６０％の雰囲気下、相対湿度７０％の雰囲気下、相対湿度８０％の雰囲気下、相対湿度９０％の雰囲気下および相対湿度１００％の雰囲気下で、１分間にわたって、保持し、ペリクル膜の状況を観察したところ、いずれのペリクルサンプルのペリクル膜にも、弛みの発生は認められなかった。

実施例２
旭硝子株式会社製のパーフルロポリマー「ＣＴＸ−８０９ＳＰ」（商品名）をフッ素系溶媒に溶解して、パーフルロポリマーの５％溶液を調製した。ここに、パーフルロポリマーの吸水率は０．０１％以下であった。

こうして調製したパーフルロポリマーを用いて、実施例１と同様にして、ペリクル膜を作製した。

次いで、５２０ｍｍ×８００ｍｍのサイズを有するアルミニウム製フレームの上端面に、接着剤を塗布し、こうして作製されたペリクル膜を、シリコーン系接着剤を介して、フレームの上端面に接着して、ペリクルサンプル＃２−１を得た。

同様にして、ペリクルサンプル＃２−２、＃２−３、＃２−４、＃２−５および＃２−６を作製した。

こうして作製されたペリクルサンプル＃２−１を、相対湿度５０％の雰囲気下で、１分間にわたって、保持し、ペリクル膜の状況を観察したところ、ペリクル膜に弛みの発生は認められなかった。

さらに、ペリクルサンプル＃２−２、＃２−３、＃２−４、＃２−５および＃２−６を、それぞれ、相対湿度６０％の雰囲気下、相対湿度７０％の雰囲気下、相対湿度８０％の雰囲気下、相対湿度９０％の雰囲気下および相対湿度１００％の雰囲気下で、１分間にわたって、保持し、ペリクル膜の状況を観察したところ、いずれのペリクルサンプルのペリクル膜にも、弛みの発生は認められなかった。

比較例
プロピオン酸セルロースをブタノールに溶解して、プロピオン酸セルロースの４％溶液を調整した。ここに、プロピオン酸セルロースの吸水率は１．８％であった。

こうして調製されたプロピオン酸セルロースのブタノール溶液を用いて、実施例１と同様にして、ペリクル膜を作製した。

次いで、５２０ｍｍ×８００ｍｍのサイズを有するアルミニウム製フレームの上端面に、接着剤を塗布し、こうして作製されたペリクル膜を、シリコーン系接着剤を介して、フレームの上端面に接着して、ペリクルサンプル＃３−１を得た。

同様にして、ペリクルサンプル＃３−２、＃３−３、＃３−４、＃３−５および＃３−６を作製した。

こうして作製されたペリクルサンプル＃３−１および＃３−２を、それぞれ、相対湿度５０％の雰囲気下および相対湿度６０％の雰囲気下で、１分間にわたって、保持し、ペリクル膜の状況を観察したところ、ペリクル膜に弛みの発生は認められなかった。

一方、ペリクルサンプル＃３−３、＃３−４、＃３−５および＃３−６を、それぞれ、相対湿度７０％の雰囲気下、相対湿度８０％の雰囲気下、相対湿度９０％の雰囲気下および相対湿度１００％の雰囲気下で、１分間にわたって、保持し、ペリクル膜の状況を観察したところ、いずれのペリクルサンプルのペリクル膜にも、弛みの発生が観察された。

実施例１および実施例２ならびに比較例から、吸水率が０．１％以下の材料を用いて、ペリクル膜が作製された実施例１および実施例２にかかるペリクルサンプル＃１−１ないし＃１−６ならびにペリクルサンプル＃２−１ないし＃２−６においては、使用環境の湿度が高い場合においても、ペリクル膜に弛みが発生することが効果的に防止され、したがって、高い歩留まりで、所望の性能を有する半導体デバイスあるいは液晶ディスプレイを製造することが可能になるのに対し、従来の材料を用いて、ペリクル膜が作製された比較例にかかるペリクルサンプルにおいては、使用環境の湿度が高くなると、ペリクル膜に弛みが発生し、高い歩留まりで、所望の性能を有する半導体デバイスあるいは液晶ディスプレイを製造することが困難になることが判明した。

本発明は、以上の実施態様および実施例に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。

Claims (5)

1. 吸水率が０．１％以下の材料を用いて、ペリクル膜が形成されたことを特徴とするペリクル。
2. 吸水率が０．０１％以下の材料を用いて、ペリクル膜が形成されたことを特徴とする請求項１に記載のペリクル。
3. フッ素系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリスチレンよりなる群から選ばれる樹脂を用いて、ペリクル膜が形成されたことを特徴とする請求項１または２に記載のペリクル。
4. フッ素系樹脂を用いて、ペリクル膜が形成されたことを特徴とする請求項３に記載のペリクル。
5. フレームの長辺の長さが５００ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のペリクル。