JP2017122830A - ペリクル - Google Patents

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Abstract

【課題】ペリクルフレームのエッジ部における疑似異物をなくし、異物検査の精度を上げ、以てペリクル製品の不合格率を減じる。【解決手段】ペリクルフレームの内側面と上端面及び下端面とが成すエッジを断面視で略曲線状とし、特にペリクルフレームの内側面と上端面及び下端面とが成す各々のエッジがC面取りされたペリクルにおいて、ペリクルフレームの内側面と該C面取りにより形成されたC面とが成すエッジをR面取り又はC面取りする。【選択図】図7

Description

本発明は、半導体デバイス、ICパッケージ、プリント基板、液晶ディスプレイあるいは有機ELディスプレイ等を製造する際に、フォトマスクのゴミよけとして使用されるペリクルに関する。
LSI、超LSIなどの半導体製造或いは液晶表示板などの製造においては、半導体ウエハー或いは液晶用原板に光を照射してパターニングを作製するのであるが、この場合に用いる露光原板(リソグラフィ用マスク)にゴミが付着していると、このゴミが光を吸収したり、光を曲げてしまうために、転写したパターンが変形したり、エッジががさついたものとなるほか、下地が黒く汚れたりして、寸法、品質、外観などが損なわれるという問題があった。
このため、これらの作業は通常クリーンルームで行われているが、このクリーンルーム内でも露光原板を常に清浄に保つ事が難しいので、露光原板の表面にゴミよけのための露光用の光をよく通過させるペリクルを貼着する方法が取られている。この場合、ゴミは露光原版の表面上には直接付着せず、ペリクル膜上に付着するため、リソグラフィ時に焦点を露光原版のパターン上に合わせておけば、ペリクル膜上のゴミは転写したパターンに影響を与えない。
ペリクルの基本的な構成は、黒色アルマイト処理やアクリル系電着塗装樹脂をコーティングしたアルミニウム合金製のペリクル枠と、このペリクル枠の上端面にアクリル樹脂、エポキシ樹脂やフッ素樹脂などの接着剤を介して接着される露光に用いる光を良く透過させるニトロセルロース、酢酸セルロース、フッ素系ポリマー等からなる透明なペリクル膜と、ペリクルを露光原版に装着させるためにペリクル枠の下端面に塗布されるポリブテン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂等からなる粘着層と、この粘着層の保護を目的として粘着層に付されるレチクル粘着剤保護用ライナーと、を含むものである(例えば、特許文献1、2参照)。
また、特許文献3には、ペリクルフレームのペリクル膜接着面及び露光原版接着面とフレーム内外側面とのなす角部にC面取りがなされており、露光原版接着面における面取りの寸法をC0.35より大きくC0.55以下としたことを特徴とするリソグラフィ用ペリクルが開示されている。
特開昭58−219023号公報 米国特許第4861402号明細書 特開2009−251022号公報
ペリクルは、マスク基板の表面に形成されたパターン領域を囲む様に設置される。ペリクルは、マスク基板上にゴミが付着することを防止するために設けられる物であるから、このパターン領域とペリクル外部とはペリクル外部の塵埃がパターン面に付着しないように隔離されている。
近年、LSIのデザインルールはサブクオーターミクロンへと微細化が進んでおり、それに伴い、コンタミ抑制対象のパーティクルサイズもどんどん小さくなってきている。そのため、ペリクルフレームの内側面はもちろんの事、上下端面と内側面の境界エッジ部分や上下端面と内側面との間のC面付近のエッジ部分についてもパーティクルを管理する必要性がますます高まってきている。
上記のような上下端面と内側面の境界エッジ部分や上下端面と内側面との間のC面付近のエッジ部分は、ペリクルフレーム金属加工時やフレーム皮膜形成時、及びペリクル製造工程中に発生する傷や突起についても、ペリクル異物検査時にパーティクルのように見られて疑似異物と判定される可能性があり、厳しい管理が必要になってきている。
一般的にペリクルフレームの各エッジ部分は、その形状ゆえに、傷や突起が生成しやすい。そのため、通常ペリクルフレームの各内外側面と上下端面の間にはC面が設けられているが、このC面と各上下端面、及び内外側面との境界部のエッジ部分も鈍角ではあるが突起や傷が生成しやすい。
そこで、本発明の目的は、上記のようなペリクルフレームの各面の境界部にあるエッジ部分における傷や突起の生成を抑制することができるペリクルを提供することである。
上記課題を解決するために、本発明者らが鋭意検討した結果、ペリクルフレームの内側面と上端面及び下端面とが成すエッジを断面視で略曲線状にすることによって、ペリクルフレーム内側面の上下エッジ部のパーティクルのように見られる傷や突起が減少できることを見出した。
すなわち、本発明は、ペリクルフレームの内側面と上端面及び下端面とが成す各々のエッジが断面視で略曲線状であることを特徴とするペリクルである。
前記ペリクルにおいては、前記エッジをR面取りすることが好ましい。
また、前記ペリクルにおいて、前記ペリクルフレームの内側面と上端面及び下端面とが成す各々のエッジがC面取りされており、ペリクルフレームの内側面と該C面取りにより形成されたC面とが成すエッジをR面取り又はC面取り(二次C面取り)されていることによっても、同様の効果が得られる。
さらに、前記ペリクルフレームの内側面と前記二次C面取りされてできた二次C面とが成すエッジの角度及び前記C面と前記二次C面とが成すエッジの角度は135°より大きいことが好ましい。
また、前記ペリクルフレームの内側面と前記二次C面取りされてできた二次C面とが成すエッジ及び前記C面と前記二次C面とが成すエッジは、さらにR面取り又はC面取りされていてもよい。
そして、前記ペリクルフレームには、陽極酸化皮膜又はアクリル系電着塗装樹脂皮膜が付与されていることが好ましい。
本発明のペリクルは、ペリクル完成時に実施するペリクルフレーム外観異物検査において、ペリクルフレーム内側面の上下エッジ部のパーティクルのように見られる傷や突起を減少させ、以て前記検査精度を向上せしめるため、厳格なパーティクル管理を可能とする。
一般的なペリクルの構成を示した概念断面図である。 従来のペリクルフレームの内側面と上端面及び下端面とが成す各々のエッジがC面取りされたペリクルについて、ペリクルフレームの一部を拡大して示した概念断面図である。 本発明のペリクルフレームの内側面と上端面及び下端面とが成す各々のエッジがR面取りされたペリクルについて、ペリクルフレームの一部を拡大して示した概念断面図である。 本発明のペリクルフレームの内側面とC面とが成すエッジが二次C面取りされたペリクルについて、ペリクルフレームの一部を拡大して示した概念断面図である。 従来のペリクルフレームの内側面と上端面及び下端面とが成す各々のエッジがC面取りされたペリクルについて、内側面と上端面とが成すエッジ付近を拡大して示した概念断面図である。 本発明のペリクルフレームの内側面とC面とが成すエッジがR面取りされたペリクルについて、内側面と上端面とが成すエッジ付近を拡大して示した概念断面図である。 本発明のペリクルフレームの内側面とC面とが成すエッジが二次C面取りされたペリクルについて、内側面と上端面とが成すエッジ付近を拡大して示した概念断面図である。
以下、本発明について図面を参照しながら詳細に説明する。
まず、本発明を含むペリクルの一般的な構成について説明する。図1は、一般的なペリクルの構成を示した概念断面図である。通常、ペリクルは、ペリクルフレーム1、ペリクル膜2、ペリクルフレーム1とペリクル膜2を接着するための接着剤層3、ペリクルをフォトマスク5に装着するための粘着剤層4、さらに輸送、保管時においては粘着剤層4を保護するためのライナー(図示せず)から構成される。本発明のペリクルの構成も同様であり、一般的なペリクルの構成を適用できる。
ペリクルフレーム1の素材には、黒色アルマイト処理を施したアルミニウム合金やアクリル系電着塗装樹脂をコーティングしたアルミ合金が用いられることが多い。
また、ペリクルフレーム1は、図2で拡大して示すように、内側面11又は外側面12と上端面13又は下端面14とが成すエッジはC面取りされる場合がある。これは、傷が発生しにくい構造にして発塵を防ぎ、且つハンドリング性能を高めるためである。前記C面取りにより、ペリクルフレーム1には、図2に示すように、ペリクルフレームの内側面と上端面とが成すエッジに設けられたC面15、ペリクルフレームの内側面と下端面とが成すエッジに設けられたC面16、ペリクルフレームの外側面と上端面とが成すエッジに設けられたC面17、及びペリクルフレームの外側面と下端面とが成すエッジに設けられたC面18が形成される。なお、図2中、符号19は、ペリクルフレームの内側面と上端面とが成すエッジに設けられたC面15と、ペリクルフレームの内側面11と、が成すエッジ、符号20は、ペリクルフレームの内側面と下端面とが成すエッジに設けられたC面16と、ペリクルフレームの内側面11と、が成すエッジを表す。
また、図5は、ペリクルフレームの内側面11と上端面13とが成すエッジ付近を拡大して示した概念断面図である。同図において、ペリクルフレームの内側面11と上端面15とが成すエッジに設けられたC面15と、ペリクルフレームの内側面11と、が成すエッジ19の角度は135°を示している。
ペリクル膜2には、露光に用いる光を良く透過させるニトロセルロース、酢酸セルロース、フッ素系ポリマーなどが使用される。次世代リソグラフィ技術として期待されているEUV露光では、シリコン結晶膜の使用も検討されている。
接着剤層3には、ペリクルフレーム1にペリクル膜2を良好に接着可能なアクリル樹脂、エポキシ樹脂やフッ素樹脂などの接着剤が使用される。また、粘着剤層4には、ポリブテン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、アクリル樹脂及びシリコーン樹脂等からなる粘着剤が用いられる。
一般的なペリクルの構成及び各部材に用いられる材料について簡単に説明したが、本発明では、ここで挙げられたものに限定されず、必要に応じて設計変更を行うことができる。次に、本発明の特徴点について以下に説明する。
図3は、請求項2に係る発明の一例を示した概念断面図である。図3に示すように、ペリクルフレームの内側面11と上端面13及び、ペリクルフレームの内側面11と下端面14とが成す各エッジは、R面取りされており、R面21、22が形成されている。
R面取りを行う際は、市販されている加工機等を用いればよく、R(半径)の値も限定されない。しかしながら、ペリクルフレームの強度、接着剤の塗布面積、粘着剤の塗布面積等を考慮すると、Rの値が大きすぎることは好ましくない。
図6は、請求項3に係る発明の一例を示した概念断面図である。図6に示すように、ペリクルフレームの内側面11と上端面13とが成すエッジが、C面取りされており、さらにペリクルフレームの内側面11と該C面取りされてできたC面15とが成すエッジが、R面取りされており、その結果、R面25が形成されている。ここでは、その他のエッジが面取りされていてもよく、例えば、ペリクルフレームの上端面及び下端面と該C面とが成すエッジが、二次面取りされていてもよい。
図4は、請求項4に係る発明の一例を示した概念断面図である。図4に示すように、ペリクルフレームの内側面11と上端面13及び、ペリクルフレームの内側面11と下端面14とが成す各エッジが、C面取りされており、さらにペリクルフレームの内側面11と該C面取りされてできたC面15、16とが成すエッジが、二次C面取りされており、その結果、二次C面23、24が形成されている。
図7は、前記二次C面取りされたペリクルについて、内側面と上端面とが成すエッジ付近を拡大して示した概念断面図である。図7に示すように、本発明においては、エッジ26及びエッジ27の角度(それぞれθ、θ’)は、いずれも135°より大きいことが好ましい。該エッジの角度を135°より大きくすることによって、該エッジに発生する傷や突起をより一層減少させることができる。なお、図7中、符号26は、ペリクルフレームの内側面と上端面とが成すエッジに設けられたC面15とペリクルフレームの内側面11とが成すエッジに設けられた二次C面23と、ペリクルフレームの内側面11と、が成すエッジ、符号27は、ペリクルフレームの内側面と上端面とが成すエッジに設けられたC面15とペリクルフレームの内側面11とが成すエッジに設けられた二次C面23と、ペリクルフレームの内側面11と上端面13とが成すエッジに設けられたC面15と、が成すエッジを表す。
また、エッジ26及びエッジ27には、さらにR面取り又はC面取りを施してもよく、該C面取りを行うことによって生じるエッジをさらに面取りすることに制限はない。このように、C面取りを複数回行えば、エッジ部の傷や突起を減少させる効果が高まるが、作業性等を考慮して、実施の有無を決定すればよい。
そして、上記のように加工されたペリクルフレームには、陽極酸化皮膜又はアクリル系電着塗装樹脂皮膜が付与されることが好ましい。ペリクルフレーム表面を陽極酸化皮膜又はアクリル系電着塗装樹脂皮膜で覆うことによって、エッジ部の傷や突起を少なくすることができる。
また、エッジ部がR面取りされたり、C面取り部のエッジ角度を大きくすることによって、エッジ部の陽極酸化皮膜又はアクリル系電着塗装樹脂皮膜の厚みが局所的に薄くなることを防ぐことができ、より均一な皮膜を形成することが可能となる。
以下に実施例及び比較例を示して本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
[実施例1]
ペリクルフレームとして、フレーム外寸149mm×115mm×3.15mm、フレーム厚み2mmのアルミニウム製フレームを用意した。このフレームの上下端面と内側面とが成すエッジ部をR0.5(mm)程度になるようにR面取り加工を施した。上下端面と外側面とが成すエッジ部は、従来通りの200μmのC面取り加工を施した。該加工後、該フレーム表面に黒色アルマイト皮膜を形成し、ペリクルフレームを完成させた。
このペリクルフレームを精密洗浄した後、該ペリクルフレームの内側面に内面粘着剤を、下端面にマスク粘着剤を、上端面にペリクル膜接着剤を塗布し、さらに上端面にはペリクル膜を貼り付けた。このようにして、100個のペリクルを完成させた。
完成したペリクルについて、ペリクルフレーム内側面の外観検査を実施したところ、ペリクル膜とペリクルフレームの境界部分やマスク粘着剤とペリクルフレームの境界部分の内側面に傷や異物と思われるキラつきが観察されたものは一つもなかった。
[実施例2]
ペリクルフレームとして、フレーム外寸149mm×115mm×3.15mm、フレーム厚み2mmのアルミニウム製フレームを用意した。このフレームの上下端面と内側面とが成すエッジ部と、上下端面と外側面とが成すエッジ部には、従来通りの200μmのC面取り加工を施した。そして、このC面と該フレームの内側面との境界エッジ部分を#600のサンドペーパーで磨くことによりR面取り加工を施した。該加工後、該フレーム表面に黒色アルマイト皮膜を形成し、ペリクルフレームを完成させた。
このペリクルフレームを精密洗浄した後、該ペリクルフレームの内側面に内面粘着剤を、下端面にマスク粘着剤を、上端面にペリクル膜接着剤を塗布し、さらに上端面にはペリクル膜を貼り付けた。このようにして、100個のペリクルを完成させた。
完成したペリクルについて、ペリクルフレーム内側面の外観検査を実施したところ、ペリクル膜とペリクルフレームの境界部分やマスク粘着剤とペリクルフレームの境界部分の内側面に傷や異物と思われるキラつきが観察されたものは一つもなかった。
[実施例3]
ペリクルフレームとして、フレーム外寸149mm×115mm×3.15mm、フレーム厚み2mmのアルミニウム製フレームを用意した。このフレームの上下端面と内側面とが成すエッジ部と、上下端面と外側面とが成すエッジ部には、従来通りの200μmのC面取り加工を施した。そして、このC面と該フレームの内側面との境界エッジ部分には、さらに100μmの二次C面取り加工を施した。このとき、ペリクルフレームの内側面と該二次C面とが成すエッジの角度と、該C面と該二次C面とが成すエッジの角度は、いずれも157.5°であった。該加工後、該フレーム表面にアクリル系電着塗装樹脂皮膜を形成し、ペリクルフレームを完成させた。
このペリクルフレームを精密洗浄した後、該ペリクルフレームの内側面に内面粘着剤を、下端面にマスク粘着剤を、上端面にペリクル膜接着剤を塗布し、さらに上端面にはペリクル膜を貼り付けた。このようにして、100個のペリクルを完成させた。
完成したペリクルについて、ペリクルフレーム内側面の外観検査を実施したところ、ペリクル膜とペリクルフレームの境界部分やマスク粘着剤とペリクルフレームの境界部分の内側面に傷や異物と思われるキラつきが観察されたものは一つもなかった。
[実施例4]
ペリクルフレームとして、フレーム外寸149mm×115mm×3.15mm、フレーム厚み2mmのアルミニウム製フレームを用意した。このフレームの上下端面と内側面とが成すエッジ部と、上下端面と外側面とが成すエッジ部には、従来通りの200μmのC面取り加工を施した。そして、このC面と該フレームの内側面との境界エッジ部分には、さらに100μmの二次C面取り加工を施した。そして、ペリクルフレームの内側面と該二次C面とが成すエッジ部と、該C面と該二次C面とが成すエッジ部を#600のサンドペーパーで磨き、R面取り加工を施した。該加工後、該フレーム表面にアクリル系電着塗装樹脂皮膜を形成し、ペリクルフレームを完成させた。
このペリクルフレームを精密洗浄した後、該ペリクルフレームの内側面に内面粘着剤を、下端面にマスク粘着剤を、上端面にペリクル膜接着剤を塗布し、さらに上端面にはペリクル膜を貼り付けた。このようにして、100個のペリクルを完成させた。
完成したペリクルについて、ペリクルフレーム内側面の外観検査を実施したところ、ペリクル膜とペリクルフレームの境界部分やマスク粘着剤とペリクルフレームの境界部分の内側面に傷や異物と思われるキラつきが観察されたものは一つもなかった。
[比較例1]
ペリクルフレームとして、フレーム外寸149mm×115mm×3.15mm、フレーム厚み2mmのアルミニウム製フレームを用意した。このフレームの上下端面と内側面とが成すエッジ部と、上下端面と外側面とが成すエッジ部には、従来通りの200μmのC面取り加工を施した。該加工後、フレーム表面に黒色アルマイト皮膜を形成し、ペリクルフレームを完成させた。
このペリクルフレームを精密洗浄した後、該ペリクルフレームの内側面に内面粘着剤を、下端面にマスク粘着剤を、上端面にペリクル膜接着剤を塗布し、さらに上端面にはペリクル膜を貼り付けた。このようにして、100個のペリクルを完成させた。
完成したペリクルについて、ペリクルフレーム内側面の外観検査を実施したところ、ペリクル膜とペリクルフレームの境界部分やマスク粘着剤とペリクルフレームの境界部分の内側面に傷や異物と思われるキラつきが観察されたものが12個確認された。
[比較例2]
ペリクルフレームとして、フレーム外寸149mm×115mm×3.15mm、フレーム厚み2mmのアルミニウム製フレームを用意した。このフレームの上下端面と内側面とが成すエッジ部と、上下端面と外側面とが成すエッジ部には、従来通りの200μmのC面取り加工を施した。該加工後、該フレーム表面にアクリル系電着塗装樹脂皮膜を形成し、ペリクルフレームを完成させた。
このペリクルフレームを精密洗浄した後、該ペリクルフレームの内側面に内面粘着剤を、下端面にマスク粘着剤を、上端面にペリクル膜接着剤を塗布し、さらに上端面にはペリクル膜を貼り付けた。このようにして、100個のペリクルを完成させた。
完成したペリクルについて、ペリクルフレーム内側面の外観検査を実施したところ、ペリクル膜とペリクルフレームの境界部分やマスク粘着剤とペリクルフレームの境界部分の内側面に傷や異物と思われるキラつきが観察されたものが9個確認された。
以上の結果から、本発明のペリクルは、ペリクルフレーム外観異物検査において、ペリクル膜とペリクルフレームの境界部分やマスク粘着剤とペリクルフレームの境界部分の内側面における異物及び傷が確認されなかったので、異物パーティクルのように見られる傷や突起をも減少させたと推測でき、以て前記検査精度を向上せしめ、より厳格なパーティクル管理を可能とすることが理解できる。
1 ペリクルフレーム
2 ペリクル膜
3 接着剤層
4 粘着剤層
5 フォトマスク
11 ペリクルフレームの内側面
12 ペリクルフレームの外側面
13 ペリクルフレームの上端面
14 ペリクルフレームの下端面
15 ペリクルフレームの内側面と上端面とが成すエッジに設けられたC面
16 ペリクルフレームの内側面と下端面とが成すエッジに設けられたC面
17 ペリクルフレームの外側面と上端面とが成すエッジに設けられたC面
18 ペリクルフレームの外側面と下端面とが成すエッジに設けられたC面
19 ペリクルフレームの内側面と上端面とが成すエッジに設けられたC面と、ペリクルフレームの内側面と、が成すエッジ
20 ペリクルフレームの内側面と下端面とが成すエッジに設けられたC面と、ペリクルフレームの内側面と、が成すエッジ
21 ペリクルフレームの内側面と上端面とが成すエッジに設けられたR面
22 ペリクルフレームの内側面と下端面とが成すエッジに設けられたR面
23 ペリクルフレームの内側面と上端面とが成すエッジに設けられたC面と、ペリクルフレームの内側面と、が成すエッジに設けられた二次C面
24 ペリクルフレームの内側面と下端面とが成すエッジに設けられたC面と、ペリクルフレームの内側面と、が成すエッジに設けられた二次C面
25 ペリクルフレームの内側面と上端面とが成すエッジに設けられたC面と、ペリクルフレームの内側面と、が成すエッジに設けられたR面
26 ペリクルフレームの内側面と上端面とが成すエッジに設けられたC面とペリクルフレームの内側面とが成すエッジに設けられた二次C面と、ペリクルフレームの内側面と、が成すエッジ
27 ペリクルフレームの内側面と上端面とが成すエッジに設けられたC面とペリクルフレームの内側面とが成すエッジに設けられた二次C面と、ペリクルフレームの内側面と上端面とが成すエッジに設けられたC面と、が成すエッジ

Claims (8)

  1. ペリクルフレームの内側面と上端面及び下端面とが成す各々のエッジが断面視で略曲線状であることを特徴とするペリクル。
  2. 前記各々のエッジがR面取りされていることを特徴とする請求項1に記載のペリクル。
  3. 前記各々のエッジがC面取りされており、ペリクルフレームの内側面と該C面取りされてできたC面とが成すエッジが、R面取りされていることを特徴とする請求項1に記載のペリクル。
  4. 前記各々のエッジがC面取りされており、ペリクルフレームの内側面と該C面取りされてできたC面とが成すエッジが、二次C面取りされていることを特徴とする請求項1に記載のペリクル。
  5. ペリクルフレームの内側面と前記二次C面取りされてできた二次C面とが成すエッジの角度及び前記C面と前記二次C面とが成すエッジの角度が、135°より大きいことを特徴とする請求項4に記載のペリクル。
  6. ペリクルフレームの内側面と前記二次C面取りされてできた二次C面とが成すエッジ及び前記C面と前記二次C面とが成すエッジが、R面取り又はC面取りされていることを特徴とする請求項4又は請求項5に記載のペリクル。
  7. ペリクルフレームに陽極酸化皮膜が付与されていることを特徴とする請求項1から請求項6の何れか1項に記載のペリクル。
  8. ペリクルフレームにアクリル系電着塗装樹脂皮膜が付与されていることを特徴とする請求項1から請求項6の何れか1項に記載のペリクル。
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