JP2008262093A - ペリクル膜評価用治具及びペリクル膜の評価方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ペリクル膜の表側、裏側、並びに局所的な抽出を安定的に行えるペリクル膜評価用治具及びペリクル膜の評価方法を提供することを目的とする。
【解決手段】金属やフッ素樹脂などの耐水、耐溶剤性の高いプラスチック、合成石英ガラスなどの円形状の枠からなるペリクル膜評価用治具をペリクル膜５２とペリクルフレーム５１とからなるペリクル５０のペリクル膜５２の表側及び裏側に装着することにより、ペリクル膜５２上の上のイオン性物質、有機系物質、金属系物質等を一定の回収率で抽出して、ペリクル膜５２の安定的な評価を行うことができる
【選択図】図３

Description

本発明は、フォトマスク用防塵カバーであるペリクルを構成するペリクル膜の表側と内側、又は任意の一部分に存在するイオン性物質等を常に一定の回収率で抽出できるようにしたペリクル膜評価用治具及びペリクル膜の評価方法に関する。

ウエハー等を用いた半導体を製造する場合には、フォトマスクに形成されたパターンをフォトレジスト等の感光剤を塗布した基板上に投影光学系にて露光する投影露光方式が使用されている。近年、パターン形状の微細化に伴い、使用される露光光は短波長化される傾向にあり、ＫｒＦ（波長２４８ｎｍ）やＡｒＦ（波長１９３ｎｍ）を用いた露光装置が実用化され、１つの半導体回路に対して数十枚に及ぶフォトマスクが使用されている。

これらのフォトマスクは露光時、または保管時、または搬送時に周囲を浮遊する浮遊埃が付着して異物となる。フォトマスク上の異物は、露光時、その部分の結像を妨げるため、製品に欠陥が現れる。このようなフォトマスク表面に付着する異物による解像不良を防ぐため、フォトマスクは表面に透光性を有する防塵カバーとしてペリクルを装着している（例えば、特許文献１参照）。

ペリクルを装着したフォトマスクにおいても、近年では、使用環境によっては欠陥が発生している。これは、周囲を浮遊する異物以外にも、露光、保管を繰り返す事で、ペリクルを構成する部材内部の曇り原因物質が変質して異物となり、フォトマスク上に該異物が徐々に堆積する影響によるものである。
フォトマスク上に異物が一定以上堆積すると、フォトマスクに曇りが発生し、製品に欠陥が現れる。このため、曇りを除去するためにフォトマスクを洗浄する必要があるが、洗浄により、製品製造のためのコストが増大したり、フォトマスクのパターンが磨耗したりする。

さらに近年においてはペリクル膜にも成長性の異物が発生することが問題視されている。この異物の分析のために、これまでのフォトマスク中心の分析だけでなく、ペリクル膜等を含めた分析の必要性が高まっている。

これまで、ペリクル膜からの残渣成分の抽出方法としては、ペリクル膜を傾けて、上部から溶媒を流し下部で受ける方法や、マイクロピペット等を用い、一定量の溶媒をペリクル膜に浸した後に回収する方法や、ペリクル膜のみを切り取り、溶媒中にいれ、抽出する方法やシリコンウエハなどをペリクルに接触させることでウエハに残渣成分を写し取り捕集する方法などがとられてきた。

しかし、ペリクル膜の破れやすい性質とペリクルフレームとの一体性から、作業者やペリクルの膜種ごとに回収率が異なり、常に一定の回収率を保つことは困難である。
また、ペリクル膜全体の分析は出来ても、ペリクル膜の表、裏を分けての抽出や、局所的に一部分のみの抽出については、ペリクルを構成している他の部材の影響を大きく受けてしまうことが多い。

さらに、ペリクル膜自体が非常に破壊されやすい形状のため、マイクロピペットやウエハによる抽出法では失敗も伴う危険性もある。さらにまた、マイクロピペットによる方法はペリクル膜がそれぞれ異なる接触角を持つことにより、同一の容量で同一の接触面積を得られたかどうかの信頼性に欠けるという問題点を有している。
このため、ペリクル膜の残渣分析を安全かつ一定の回収率を保ちつつ実施する為の抽出治具並びに手法の開発が求められている。
特開平０６−０１９１２４号公報

本発明は、上記問題点に鑑み考案されたもので、ペリクル膜の表側、裏側、並びに局所的な抽出を安定的に行えるペリクル膜評価用治具及びペリクル膜の評価方法を提供することを目的とする。

本発明に於いて上記問題を解決するために、まず請求項１では、ペリクル膜とペリクルフレームとからなるペリクルのペリクル膜上のイオン性物質、有機系物質、金属系物質を評価するための枠形状のペリクル膜評価用治具であって、前記ペリクル膜評価用治具の枠形状が前記ペリクルフレームよりも小さいことを特徴とするペリクル膜評価用治具としたものである。

また、請求項２では、前記ペリクル膜評価用治具が磁力を有することを特徴とする請求項１に記載のペリクル膜評価用治具としたものである。

さらにまた、請求項３では、請求項１または２に記載のペリクル膜評価用治具を用いて、前記ペリクル膜の表側及び裏側の残渣をそれぞれ一定の回収率で抽出できるようにしとことを特徴とするペリクル膜の評価方法としたものである。

本発明のペリクル膜評価用治具は、ペリクル膜評価用治具の枠形状がペリクルフレームよりも小さく、かつ磁力を有しているので、ペリクル膜評価用治具とペリクル膜の密着性も良好で、ペリクル膜の表側及び裏側の任意の一部分の残渣をそれぞれ一定の回収率で抽出することが可能になる。
また、本発明のペリクル膜評価用治具を用いて、ペリクル膜を評価することにより、ペリクル膜の表側及び裏側の任意の一部分の残渣をそれぞれ一定の回収率で抽出することが可能になり、作業者による抽出技術の違いや、ペリクル膜の違いによる膜毎の性質の違いがあっても、ペリクル膜の安定的な評価が可能になる。

以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図1（ａ）は、本発明のペリクル膜評価用治具の一実施例を示す模式上面図を、図１(ｂ)は、図1（ａ）をＡ−Ａ’線で切断した模式構成断面図を、図２（ａ）は、本発明のペリクル膜評価用治具の他の実施例を示す模式上面図を、図２(ｂ)は、図２（ａ）をＡ−Ａ’線で切断した模式構成断面図を、それぞれ示す。

図１（ａ）及び（ｂ）に示すペリクル膜評価用冶具１０は、金属やフッ素樹脂などの耐水、耐溶剤性の高いプラスチック、合成石英ガラスなどの円形状の枠からなり、後記するペリクル膜とペリクルフレームとからなるペリクルのペリクル膜上のイオン性物質、有機系物質、金属系物質を評価するためのものである。
ペリクル膜評価用冶具１０の枠形状はペリクルフレームより小さいのが特徴で、ペリクル膜の表側及び裏側の任意の一部分の残渣をそれぞれ一定の回収率で抽出して、ペリクル膜の安定的な評価を行うことができるようになっている。

図２（ａ）及び（ｂ）に示すペリクル膜評価用冶具２０は、金属やフッ素樹脂などの耐水、耐溶剤性の高いプラスチック、合成石英ガラスなどの方形状の枠からなり、後記するペリクル膜とペリクルフレームとからなるペリクルのペリクル膜上のイオン性物質、有機系物質、金属系物質を評価するためのものである。
ペリクル膜評価用冶具２０の枠形状は、ペリクルフレームより小さいのが特徴で、ペリクル膜の表側及び裏側の任意の一部分の残渣をそれぞれ一定の回収率で抽出して、ペリクル膜の安定的な評価を行うことができるようになっている。

また、請求項２に係る発明によれば、ペリクル膜評価用冶具１０及び２０は、磁力を有しているので、ペリクル膜評価用冶具をペリクル膜の両側の同一位置に装着した場合お互いの磁力によってペリクル膜に評価冶具が密着するので、ペリクル膜評価用冶具の枠内に溶媒等を満たしても、溶媒がペリクル膜評価用冶具の外に漏れるようなことはない。
また、磁力を用いてペリクル膜に装着しているので、ペリクル膜評価用冶具の装着、取り外しが容易である。

また、上記ペリクル膜評価用冶具の枠形状については、円形状と方形状の２例について説明したが、ペリクルのペリクルフレームより小さいものであれば、いかなる形状であってもよい。

図３（ａ）は、本発明のペリクル膜評価用治具１０をペリクルに装着した模式上面図を、図３(ｂ)は、図３（ａ）をＡ−Ａ’線で切断した模式構成断面図を、図４（ａ）は、本発明のペリクル膜評価用治具２０をペリクルに装着した模式上面図を、図４(ｂ)は、図４（ａ）をＡ−Ａ’線で切断した模式構成断面図を、それぞれ示す。

ペリクル膜評価用治具１０及びペリクル膜評価用治具２０は、図３及び図４に示すように、ペリクル５０のペリクル膜５２の両側の同一位置に装着する。
このようにペリクル膜評価用治具をペリクル膜５２の両側から装着することにより、ペリクル膜評価用治具１０及びペリクル膜評価用治具２０は磁力によって、ペリクル膜５２に密着するので、ペリクル膜評価用冶具の枠内に溶媒等を満たしても、溶媒がペリクル膜評価用冶具の外に漏れるようなことはなく、ペリクル膜の表側と裏側の物質を一定の回収率で、かつ安定的に抽出することが可能になる。

また、ペリクル膜評価用冶具の外形がペリクルフレームよりも小さいことで、ペリクル膜だけを正確に測定することが可能になる。さらに、任意の形状を選択することで、ペリクル膜の表側、裏側を問わず、任意の一部分のみを選択的に抽出することが可能になる。

本発明のペリクル膜評価用冶具を装着するペリクルについて説明する。
ペリクル５０は、フォトマスク上に設置する透光性を有する防塵カバーであり、ペリクル膜５２を保持し、展開するためのペリクルフレーム５１と、透光性を有し、異物をトラップするためのペリクル膜５２と、ペリクルフレーム５１と、ペリクル膜５２とを接着するためのペリクル接着剤と、ペリクルフレーム５１と、フォトマスクとを接着するためのマスク接着剤と、ペリクルフレーム内外の圧力差を調節するためのフィルターを具備してなる。

ペリクル膜５２は、ペリクルフレーム５１により保持され、フォトマスクの露光エリアを覆うように設けられる。このため、ペリクル膜５２は露光によるエネルギーを遮断させない様、透光性を有する。また、シワなどによりフォトマスク表面に影を作らせ無いよう、ペリクルフレーム５１と均一の力がかかるよう貼られている。
ペリクル膜としては、フッ素系や酢酸セルロース等の透明性膜や、石英ガラスなどが用いられている。

ペリクルフレーム５１はペリクル膜５２を保持し、展開するために設けられる。また、露光時の光の散乱を防ぐために黒化処理が施されている。また、形状は露光部に影響を与えない形で作成され、また、ペリクルフレーム５１には、発塵を防ぐ目的と、他から来た発塵を露光部に存在させないことを目的として、内壁部に粘着物を加えることもある。
ペリクルフレームとしては、例えば、アルミなどの金属系フレームや、樹脂系フレームなどが用いられている。

ペリクル接着剤は、ペリクルフレーム５１とペリクル膜５２を接着するために用いられる。ペリクル接着剤としては、シリコン系やアルカリ系の接着剤が好適である。

マスク接着剤は、ペリクルフレーム５１とフォトマスクを接着するために用いられる。マスク接着剤としては、シリコン系やアルカリ系の接着剤が好適である。

フィルターは、ペリクルフレームの側面に内外圧力差を緩和する為に存在する穴から、塵が入り込まない様にするため設けられる。フィルターとしては、ＨＥＰＡフィルターに用いられるポリプロピレン（ＰＰ）やパーテトラフルオロフラン（ＰＴＦＥ）などを用いている。

ペリクル膜５２はフォトマスクに付着する異物に焦点が合わさることを防ぎ、ウェハーへの解像不良を防ぐため、フォトマスク上に装着される。このとき、ペリクル５０はフォトマスクの露光エリアを覆うように装着される。
以下実施例により本発明を詳細に説明する。

まず、図１（ａ）及び（ｂ）に示す十分に温水洗浄や超音波洗浄を行い抽出の対象となる成分の分析の影響を与えないことを確認した２個のペリクル膜評価用冶具１０をペリクル５０のペリクル膜５２の両側に装着した（図３（ａ）及び（ｂ）参照)。
ペリクル膜評価用冶具１０は磁力を有しているので、ペリクル膜評価用冶具１０はペリクル膜５２に密着していた。

次に、表側のペリクル膜評価用冶具１０内に一定量の純水を滴下し、一定時間後に回収した。さらに、ペリクル５０を裏返しにし、裏側のペリクル膜評価用冶具１０内にも一定量の純水を滴下し、一定時間後に回収した。

まず、図２（ａ）及び（ｂ）に示す十分に温水洗浄や超音波洗浄を行い抽出の対象となる成分の分析の影響を与えないことを確認した２個のペリクル膜評価用冶具２０をペリクル５０のペリクル膜５２の両側に装着した（図４（ａ）及び（ｂ）参照)。
ペリクル膜評価用冶具２０は磁力を有しているので、ペリクル膜評価用冶具２０はペリクル膜５２に密着していた。

次に、表側のペリクル膜評価用冶具２０内に一定量の純水を滴下し、一定時間後に回収した。さらに、ペリクル５０を裏返しにし、裏側のペリクル膜評価用冶具２０内にも一定量の純水を滴下し、一定時間後に回収した。

上記ペリクル膜評価用冶具を用いて、ペリクル５０のペリクル膜５２を評価することにより、表側と裏側のペリクル膜５２上のイオン性物質、有機系物質、金属系物質を評価することが可能となり、しかも、ペリクルフレーム５１などに溶媒が付着しない為、溶媒への汚染を防ぐことが可能となった。

（ａ）は、本発明のペリクル膜評価用冶具の一実施例を示す模式上面図である。（ｂ）は、（ａ）をＡ−Ａ’線で切断した模式構成断面図である。 （ａ）は、本発明のペリクル膜評価用冶具の他の実施例を示す模式上面図である。（ｂ）は、（ａ）をＡ−Ａ’線で切断した模式構成断面図である。 （ａ）は、本発明のペリクル膜評価用治具１０をペリクルのペリクル膜に装着した模式上面図である。(ｂ)は、（ａ）をＡ−Ａ’線で切断した模式構成断面図である。 （ａ）は、本発明のペリクル膜評価用治具２０をペリクルのペリクル膜に装着した模式上面図である。（ｂ）は、（ａ）をＡ−Ａ’線で切断した模式構成断面図である。

符号の説明

１０、２０……ペリクル膜評価用治具
５０……ペリクル
５１……ペリクルフレーム
５２……ペリクル膜

Claims (3)

1. ペリクル膜とペリクルフレームとからなるペリクルのペリクル膜上のイオン性物質、有機系物質、金属系物質を評価するための枠形状のペリクル膜評価用治具であって、前記ペリクル膜評価用治具の枠形状が前記ペリクルフレームよりも小さいことを特徴とするペリクル膜評価用治具。
2. 前記ペリクル膜評価用治具が磁力を有することを特徴とする請求項１に記載のペリクル膜評価用治具。
3. 請求項１または２に記載のペリクル膜評価用治具を用いて、前記ペリクル膜の表側及び裏側の残渣をそれぞれ一定の回収率で抽出できるようにしとことを特徴とするペリクル膜の評価方法。