JP2022107295A - Pellicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ペリクルに関するものである。 The present invention relates to a pellicle.
大規模集積回路(LSI)等の製造工程では、フォトマスクを防塵するため、ペリクルが用いられる。ペリクルは、一般に、フレーム(ペリクル枠)と、フレームの一面側に配された、透明な薄膜であるペリクル膜と、フレームの他面側(ペリクル枠のペリクル膜とは反対側)に配された、フォトマスクに貼り付けられるための粘着剤層と、を有する。 In the manufacturing process of large-scale integrated circuits (LSIs) and the like, pellicle is used to prevent dust from the photomask. The pellicle is generally arranged on the frame (pellicle frame), the pellicle film which is a transparent thin film arranged on one side of the frame, and the other side of the frame (the side opposite to the pellicle film of the pellicle frame). It has an adhesive layer for being attached to a photomask.
ペリクルをマスクから剥離する際に、マスク側に粘着剤が残存する、いわゆる糊残りの問題がある。粘着剤は、露光中に迷光があたった時にマスクの表面と反応しやすくなり、これが糊残りの原因の一つと考えられている。例えば、マスクが石英ガラスからなる場合は、マスク表面に水酸基が存在するため、水酸基と粘着剤に含まれるカルボン酸基との間で結合がおこり、経時的に強固になっていく。 When the pellicle is peeled off from the mask, there is a problem that the adhesive remains on the mask side, that is, so-called adhesive residue. The adhesive easily reacts with the surface of the mask when exposed to stray light during exposure, which is considered to be one of the causes of adhesive residue. For example, when the mask is made of quartz glass, since the hydroxyl group exists on the surface of the mask, a bond occurs between the hydroxyl group and the carboxylic acid group contained in the pressure-sensitive adhesive, and the mask becomes stronger with time.
従来、フォトマスクにおけるペリクルが貼られる場所にもクロム蒸着膜が形成されていた。すなわち、ペリクルを貼る場所はクロムで遮光されることで、光は直接当たらず、粘着剤とクロムとの経時的な接着力上昇を抑えることで糊残りは抑制されていた。 Conventionally, a chrome-deposited film has been formed at a place where a pellicle is attached in a photomask. That is, since the place where the pellicle is attached is shielded from light by chrome, the light does not directly hit it, and the adhesive residue is suppressed by suppressing the increase in the adhesive force between the adhesive and chrome over time.
ところが、近年では、ペリクルが貼られる場所にはクロム蒸着膜が省略される場合もある。ペリクルが、クロム蒸着膜を介さないでフォトマスクに直接貼られることになると、ペリクルの粘着剤に光が当たり易くなって、糊残りが発生し易くなる。 However, in recent years, the chromium-deposited film may be omitted in the place where the pellicle is attached. If the pellicle is directly attached to the photomask without passing through the chrome-deposited film, the adhesive of the pellicle is easily exposed to light, and adhesive residue is likely to occur.
これまでにも、マスクからペリクルを剥離した時のマスクへの糊残りを低減させたペリクルについて検討が行われてきた。例えば、特許文献1には、非架橋型のアクリル系粘着剤において、水酸基、カルボキシル基、エポキシ基の合計の官能基濃度を、0.008mmol/g以下としたペリクルが開示されている。また、特許文献2には、粘着剤におけるカルボン酸含有モノマーユニットの含有量を、(メタ)アクリル酸アルキルエステル共重合体100質量%に対して0.9質量%以下としたペリクルが開示されている。
これらの文献では、官能基濃度を限定することによって、接着剤とマスク表面との反応を抑制することで、糊残りの発生を防止している。
So far, studies have been conducted on pellicle that reduces the adhesive residue on the mask when the pellicle is peeled off from the mask. For example, Patent Document 1 discloses a pellicle in which the total functional group concentration of a hydroxyl group, a carboxyl group, and an epoxy group is 0.008 mmol / g or less in a non-crosslinked acrylic pressure-sensitive adhesive. Further,
In these documents, the generation of adhesive residue is prevented by suppressing the reaction between the adhesive and the mask surface by limiting the functional group concentration.
さらに、パターンが高精細化される中で、マスクの歪み(ディストーション)が問題視されるようになってきた。マスクに貼り付けたペリクルもマスク歪みの原因の一つであり、ペリクルのフレームの歪みがマスクの歪みを引き起こすとされている。 Further, as the pattern becomes higher definition, the distortion of the mask has come to be regarded as a problem. The pellicle attached to the mask is also one of the causes of mask distortion, and it is said that the distortion of the frame of the pellicle causes the distortion of the mask.
しかしながら、ペリクル剥離時の糊残りの防止と、マスクの歪みの抑制とを両立することは困難であった。 However, it has been difficult to both prevent adhesive residue during pellicle peeling and suppress distortion of the mask.
本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、本発明の目的は、マスクからペリクルを剥離するときの糊残りを防止するとともに、マスクの歪みをより小さく抑えることのできるペリクルを提供することにある。 The present invention has been proposed in view of such conventional circumstances, and an object of the present invention is to prevent adhesive residue when peeling a pellicle from a mask and to suppress distortion of the mask to be smaller. It is to provide a pellicle that can be used.
[1]
フレームと、前記フレームの一面側に配されたペリクル膜と、前記フレームの他面側に配された粘着剤層と、を有するペリクルであって、
前記粘着剤層は、(A)(メタ)アクリル酸エステルモノマーと、特定官能基を有するモノマーとを含む共重合体と、(B)前記特定官能基を有するモノマーと反応する硬化剤と、を含む架橋型アクリル系共重合体を含有し、
下記式(1):
Foxの式:1/Tg=Σ(Wn/Tgn) (1)
{式中、Tg(K)は前記(A)共重合体のガラス転移温度、Wn(-)は各モノマーの質量分率、Tgn(K)は各モノマーによるホモポリマーのガラス転移温度、nは各モノマーの種類を表す。}
により求められる、前記(A)共重合体のガラス転移温度が-53℃~-40℃であることを特徴とする、ペリクル。
[2]
前記粘着剤層の20%伸長応力が、15mN/mm2~45mN/mm2である、[1]に記載のペリクル。
[3]
前記粘着剤層の残留応力が、0超え~10mN/mm2である、[1]または[2]に記載のペリクル。
[4]
前記(A)共重合体100質量%に対する、カルボン酸含有モノマーの含有量が0.9質量%以下である、[1]~[3]のいずれかに記載のペリクル。
[5]
前記粘着剤層の100質量%における、前記(A)共重合体の割合が、98質量%~99.9質量%である、[1]~[4]のいずれかに記載のペリクル。
[6]
前記硬化剤は、多官能イソシアネート化合物を含む、[1]~[5]のいずれかに記載のペリクル。
[1]
A pellicle having a frame, a pellicle film arranged on one surface side of the frame, and an adhesive layer arranged on the other surface side of the frame.
The pressure-sensitive adhesive layer comprises (A) a copolymer containing a (meth) acrylic acid ester monomer and a monomer having a specific functional group, and (B) a curing agent that reacts with the monomer having a specific functional group. Contains a crosslinked acrylic copolymer containing,
The following formula (1):
Fox formula: 1 / Tg = Σ (Wn / Tgn) (1)
{In the formula, Tg (K) is the glass transition temperature of the copolymer (A), Wn (-) is the mass fraction of each monomer, Tgn (K) is the glass transition temperature of the homopolymer by each monomer, and n is. Represents the type of each monomer. }
The pellicle obtained by the above (A), wherein the glass transition temperature of the copolymer (A) is −53 ° C. to −40 ° C.
[2]
The pellicle according to [1], wherein the 20% elongation stress of the pressure-sensitive adhesive layer is 15 mN / mm 2 to 45 mN / mm 2 .
[3]
The pellicle according to [1] or [2], wherein the residual stress of the pressure-sensitive adhesive layer is more than 0 to 10 mN / mm 2 .
[4]
The pellicle according to any one of [1] to [3], wherein the content of the carboxylic acid-containing monomer is 0.9% by mass or less with respect to 100% by mass of the copolymer (A).
[5]
The pellicle according to any one of [1] to [4], wherein the proportion of the copolymer (A) in 100% by mass of the pressure-sensitive adhesive layer is 98% by mass to 99.9% by mass.
[6]
The pellicle according to any one of [1] to [5], wherein the curing agent contains a polyfunctional isocyanate compound.
本発明によれば、マスクからペリクルを剥離するときの糊残りを防止するとともに、マスクの歪みをより小さく抑えることのできるペリクルを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a pellicle that can prevent adhesive residue when peeling the pellicle from the mask and can suppress the distortion of the mask to be smaller.
以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態(以下、「実施形態」と略記する。)について説明する。本発明は、以下の実施形態のみに限定されず、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention (hereinafter, abbreviated as “embodiments”) will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following embodiments, and can be variously modified and implemented within the scope of the gist thereof.
<ペリクル>
図1は、本発明のペリクルの一実施形態を示す図であり、図1(a)は、上面図であり、図1(b)は、縦断面図である。
なお、以下の説明においては、各図における上側を「上」とし、下側を「下」として説明する。
<Pellicle>
1A and 1B are views showing one embodiment of the pellicle of the present invention, FIG. 1A is a top view, and FIG. 1B is a vertical sectional view.
In the following description, the upper side in each figure will be referred to as “upper” and the lower side will be referred to as “lower”.
ペリクル1は、フォトリソグラフィ等においてフォトマスクの防塵を行う構造体である。ペリクル1は、フレーム2と、フレーム2の一面2a側に配されたペリクル膜3と、フレーム2の他面2b側に配された粘着剤層4と、を有する。
粘着剤層4は、(A)(メタ)アクリル酸エステルモノマーと特定官能基を有するモノマーとを含む共重合体(以下、「アクリル系共重合体」と称することがある)と、(B)特定官能基を有するモノマーと反応する硬化剤を含む架橋型アクリル系共重合体を含有する。
The pellicle 1 is a structure that protects the photomask from dust in photolithography and the like. The pellicle 1 has a
The pressure-sensitive
そして、本発明のペリクル1は、下記式(1):
Foxの式:1/Tg=Σ(Wn/Tgn) (1)
{式中、Tg(K)は(A)共重合体のガラス転移温度、Wn(-)は各モノマーの質量分率、Tgn(K)は各モノマーによるホモポリマーのガラス転移温度、nは各モノマーの種類を表す。}
により求められる、(A)共重合体のガラス転移温度が-53℃~-40℃であることを特徴とする。
Then, the pellicle 1 of the present invention has the following formula (1):
Fox formula: 1 / Tg = Σ (Wn / Tgn) (1)
{In the formula, Tg (K) is the glass transition temperature of the (A) copolymer, Wn (-) is the mass fraction of each monomer, Tgn (K) is the glass transition temperature of the homopolymer by each monomer, and n is each. Represents the type of monomer. }
The glass transition temperature of the (A) copolymer determined by the above is −53 ° C. to −40 ° C.
これにより、本発明のペリクル1は、フォトマスクからペリクル1を剥離するときの糊残りを防止するとともに、フォトマスクの歪みをより小さく抑えることのできるものとなる。 As a result, the pellicle 1 of the present invention can prevent adhesive residue when the pellicle 1 is peeled from the photomask, and can suppress the distortion of the photomask to a smaller size.
なお、本明細書において、フォトマスクは、石英ガラス製であり、クロム蒸着膜が配されていないフォトマスクを想定している。 In the present specification, the photomask is assumed to be a photomask made of quartz glass and not provided with a chromium-deposited film.
フレーム2(ペリクル枠)は、ペリクル膜3をフレーム2に張設することができるような任意の形態を有することができ、例えば、枠の正面視では、方形、多角形、円形、楕円形等の外形を有することができる。方形は、正方形、長方形等であり、角が直角の場合と、角が丸みを帯びている略方形(図1)の場合と、の両方を有することができる。多角形は、三角形、台形、平行四辺形、五角形、六角形等である。
The frame 2 (pellicle frame) can have an arbitrary form such that the
フレーム2及びその開口部のサイズは、フォトマスクのサイズに応じて定められることができる。フレーム2が、正面視において一対の長辺と一対の短辺からなる長方形状である場合には、長辺長が80mm~300mmであり、短辺長が50mm~250mmであり、長辺と短辺の幅が、それぞれ1.0mm~3.0mmであり、かつ/又は枠の高さが1.5mm~6.0mmであることができる。
The size of the
図1に示されるように、フレーム2は、縁部を有する。縁部は、直線状に延びる棒状の縁部材を有することができる。一対の縁部材は、互いに間隔を空けて平行に配置されることができ、同様に、他の一対の縁部材も互いに間隔を空けて平行に配置されることができる。接触している2つの縁部材は、互いに略直角を成すように端部が接続されることができる。
As shown in FIG. 1, the
フレーム2及びその縁部材は、例えば、アルミニウム;アルミニウム合金(例えば5000系、6000系、7000系等);鉄鋼;ステンレス鋼;マグネシウム合金;セラミックス(例えばSiC、AlN、Al2O3等);セラミックスと金属との複合材料(例えば、Al-SiC、Al-AlN、Al-Al2O3等);PE、PA、PC、PEEK等のエンジニアリングプラスチック;GFRP、CFRP等の繊維複合材料;又はこれらの組み合わせ等の既知の材料で形成されることができる。
The
フレーム2の内周面又は全面には、必要に応じて、異物を捕捉するための粘着剤(例えば、アクリル系、酢酸ビニル系、シリコーン系、ゴム系粘着剤等)、又はグリース(例えば、シリコーン系、フッ素系グリース等)を塗布してよい。
If necessary, an adhesive (for example, acrylic, vinyl acetate, silicone, rubber adhesive, etc.) or grease (for example, silicone) for capturing foreign matter or grease (for example, silicone) is applied to the inner peripheral surface or the entire surface of the
ペリクル膜3は、フッ素ポリマーによって形成された透明な薄膜である。ペリクル膜3は、その厚みが1μm以下であり、フォトリソグラフィにおいて光源が発する光を十分に透過させるように形成されている。図1(b)に示すように、ペリクル膜3は、図示しない接着剤によりフレーム2の一面側に接着及び固定され、フレーム2を覆っている。
The
図1(b)に示すように、フレーム2の他面2b側(フレーム2のペリクル膜3とは反対側)には、ペリクル1をフォトマスクに貼り付けるための粘着剤層4が配されている。
As shown in FIG. 1B, an
粘着剤層4は、(A)(メタ)アクリル酸エステルモノマーと特定官能基を有するモノマーとを含む共重合体と、(B)特定官能基を有するモノマーと反応する硬化剤と、を含む架橋型アクリル系共重合体を含有する。
The pressure-
(A)共重合体(アクリル系共重合体)
(メタ)アクリル酸エステルモノマーとしては、例えば、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、プロピルアクリレート、プロピルメタクリレート、ブチルアクリレート、ブチルメタクリレート、ヘキシルアクリレート、ヘキシルメタクリレート、オクチルアクリレート、オクチルメタクリレート、ノニルアクリレート、ノニルメタクリレート、ドデシルアクリレート、ドデシルメタクリレート等の(メタ)アクリル酸アルキルエステル等が挙げられる。これらのアルキル部は直鎖状であっても分岐鎖状であってもよい。また、これらの(メタ)アクリル酸エステルモノマーは、1種を単独で使用してもよいし、または2種以上組み合わせて使用してもよい。
(A) Copolymer (acrylic copolymer)
Examples of the (meth) acrylic acid ester monomer include methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, propyl acrylate, propyl methacrylate, butyl acrylate, butyl methacrylate, hexyl acrylate, hexyl methacrylate, octyl acrylate, octyl methacrylate and nonyl acrylate. , Nonyl methacrylate, dodecyl acrylate, (meth) acrylic acid alkyl ester such as dodecyl methacrylate and the like. These alkyl portions may be linear or branched chain. Further, these (meth) acrylic acid ester monomers may be used individually by 1 type, or may be used in combination of 2 or more type.
特定官能基を有するモノマーは、特定官能基を有するビニル系モノマーが好ましい。ここでいう「特定官能基」は、後述の硬化剤との反応性を有する官能基であることが好ましく、例えば、カルボキシル基及び/またはヒドロキシル基である。特定官能基を有するビニル系モノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸等のカルボキシル基を有するビニル系モノマー;2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート等のヒドロキシル基を有するビニル系モノマー等が挙げられる。 As the monomer having a specific functional group, a vinyl-based monomer having a specific functional group is preferable. The "specific functional group" referred to here is preferably a functional group having reactivity with a curing agent described later, and is, for example, a carboxyl group and / or a hydroxyl group. Examples of the vinyl-based monomer having a specific functional group include vinyl-based monomers having a carboxyl group such as acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, and maleic acid; 2-hydroxyethyl (meth) acrylate and 2-hydroxypropyl. Examples thereof include vinyl-based monomers having a hydroxyl group such as (meth) acrylate and 2-hydroxyhexyl (meth) acrylate.
(B)硬化剤
特定官能基を有するモノマーと反応する硬化剤は、上記特定官能基との反応性の観点から、多官能イソシアネート系化合物を含むことが好ましい。例えばトリメチロールプロパントリレンジイソシアネート系、メチレンジイソシアネート系の多官能イソシアネート化合物が挙げられる。
(B) Curing Agent The curing agent that reacts with the monomer having a specific functional group preferably contains a polyfunctional isocyanate compound from the viewpoint of reactivity with the specific functional group. Examples thereof include trimethylolpropane tolylene diisocyanate-based and methylene diisocyanate-based polyfunctional isocyanate compounds.
そして、本発明のペリクル1は、下記式(1):
Foxの式:1/Tg=Σ(Wn/Tgn) (1)
{式中、Tg(K)は(A)共重合体のガラス転移温度、Wn(-)は各モノマーの質量分率、Tgn(K)は各モノマーによるホモポリマーのガラス転移温度、nは各モノマーの種類を表す。}
により求められる、(A)共重合体のガラス転移温度が-53℃~-40℃である。
ガラス転移温度が低すぎると、フォトマスクとの剥離力が大きくなり、ペリクル1の剥離時に糊残りする可能性がある。ガラス転移温度が高すぎると、ガラスとの接着力が極端に低下し、ペリクル1がガラスから剥がれる虞がある。ガラス転移温度が前記範囲であることで、ガラスとの接着力が低くなり、ペリクル1の剥離時に糊残りを低減することができる。
(A)共重合体のガラス転移温度は、-53℃~-40℃であることが好ましく、-52℃~-42℃であることがより好ましい。
Then, the pellicle 1 of the present invention has the following formula (1):
Fox formula: 1 / Tg = Σ (Wn / Tgn) (1)
{In the formula, Tg (K) is the glass transition temperature of the (A) copolymer, Wn (-) is the mass fraction of each monomer, Tgn (K) is the glass transition temperature of the homopolymer by each monomer, and n is each. Represents the type of monomer. }
The glass transition temperature of the (A) copolymer determined by the above is −53 ° C. to −40 ° C.
If the glass transition temperature is too low, the peeling force from the photomask becomes large, and there is a possibility that adhesive remains when the pellicle 1 is peeled. If the glass transition temperature is too high, the adhesive force with the glass is extremely reduced, and the pellicle 1 may be peeled off from the glass. When the glass transition temperature is in the above range, the adhesive force with the glass is lowered, and the adhesive residue can be reduced when the pellicle 1 is peeled off.
The glass transition temperature of the (A) copolymer is preferably −53 ° C. to −40 ° C., more preferably −52 ° C. to −42 ° C.
また、本実施形態のペリクル1では、フォトマスクに対する粘着剤層4の剥離力が5kgf~15kgfであることが好ましく、6kgf~13kgfであることがより好ましく、7kgf~12kgfであることがさらに好ましい。
剥離力が小さすぎると、粘着性が十分ではなくフォトマスクへの固定が不十分になる可能性がある。一方、剥離力が大きすぎると、フォトマスクからペリクル1を剥離する際に糊残りしてしまう可能性がある。剥離力が前記範囲であることで、フォトマスクへ十分に固定することができ、かつ、剥離した際の糊残りを防止することができる。
Further, in the pellicle 1 of the present embodiment, the peeling force of the pressure-
If the peeling force is too small, the adhesiveness may not be sufficient and the fixing to the photomask may be insufficient. On the other hand, if the peeling force is too large, there is a possibility that adhesive remains when the pellicle 1 is peeled from the photomask. When the peeling force is within the above range, it can be sufficiently fixed to the photomask and the adhesive residue at the time of peeling can be prevented.
粘着剤層4の20%伸長応力が、15mN/mm2~45mN/mm2であることが好ましい。
20%伸長応力が低すぎると粘着剤層4が凝集破壊しやすくなり糊残りしてしまう可能性がある。一方、20%伸長応力が大きすぎるとフォトマスクに貼付け後ガラスとの接着力が強くなりすぎ、糊残りしてしまう可能性がある。更には、マスクの歪を緩和する能力が低くなり、フォトマスクの歪が大きくなる可能性がある。20%伸長応力が上記範囲であることで、粘着剤の凝集力が高く糊残りしにくいものとなる。20%伸長応力は、18mN/mm2~38mN/mm2であることがより好ましい。
The 20% elongation stress of the pressure-
If the 20% elongation stress is too low, the pressure-
粘着剤層4の残留応力が、0超え~10mN/mm2であることが好ましく、0超え~8mN/mm2であることがより好ましく、0超え~6mN/mm2であることがさらに好ましい。残留応力値が低い方が、フォトマスクの歪みを小さく抑えることができる。
The residual stress of the pressure-
(A)共重合体100質量%に対する、カルボン酸含有モノマーの含有量が0.9質量%以下であることが好ましく、0.5質量%以下であることがより好ましい。
カルボン酸含有モノマーの含有量を上記範囲とすることで、フォトマスクが石英ガラスからなる場合に、フォトマスク表面に存在する水酸基とカルボン酸含有モノマーとの反応を少なく抑え、フォトマスクと粘着剤とが経時的に強固に結合してしまうことを防止することができる。
The content of the carboxylic acid-containing monomer with respect to 100% by mass of the (A) copolymer is preferably 0.9% by mass or less, and more preferably 0.5% by mass or less.
By setting the content of the carboxylic acid-containing monomer within the above range, when the photomask is made of quartz glass, the reaction between the hydroxyl group existing on the photomask surface and the carboxylic acid-containing monomer can be suppressed to a small extent, and the photomask and the pressure-sensitive adhesive can be used. Can be prevented from being firmly bonded over time.
粘着剤層4の100質量%における、(A)共重合体の割合が、98.0質量%~99.9質量%であることが好ましく、99.0質量%~99.8質量%であることがより好ましい。
(A)共重合体の割合が上記範囲であることで、適度な接着性と剥離性を発現することができる。
The proportion of the (A) copolymer in 100% by mass of the pressure-
When the proportion of the copolymer (A) is in the above range, appropriate adhesiveness and peelability can be exhibited.
粘着剤層4は、さらに、必要に応じて、充填剤、顔料、希釈剤、老化防止剤、紫外線安定剤などの従来公知の添加剤を含んでいてもよい。これらの添加剤は、1種類又は2種以上を使用することが可能である。ただし、所望する物性が得られるように、添加量は適宜設定することが好ましい。
The pressure-
粘着剤層4の厚みは、0.1mm以上3.0mm以下が好ましい。半導体用では、0.1mm以上1.0mm以下が好ましく、0.12mm以上0.8mm以下がより好ましく、0.14mm以上0.5mm以下がさらに好ましい。液晶用では、0.8mm以上3.0mm以下が好ましく、1.0mm以上2.5mm以下がより好ましく、1.2mm以上2.0mm以下がさらに好ましい。
The thickness of the pressure-
フレーム2として一般に用いられるアルミニウム材の表面には、微細な凹凸が発生していることがあり、フレーム2より柔軟性のある粘着剤層4がその凹凸を吸収することで、アルミニウム材の表面の凹凸に影響されないでフォトマスクの平坦性を得ることが可能になる。
粘着剤層4の厚みが上記範囲内にあれば、フレーム2の表面の凹凸を吸収でき、フォトマスクの平坦性を確保しつつ粘着剤層4からのアウトガスが問題のないレベルとなり、フォトマスクに圧着した時のマスク歪を低減させたペリクルとすることができる。
The surface of the aluminum material generally used as the
If the thickness of the pressure-
(ペリクルの製造方法)
本実施形態のペリクルは、例えば、以下の方法で好適に製造することができる。
第一に、(メタ)アクリル酸アルキルエステル共重合体と、硬化剤又は硬化剤溶液とを混合し粘着剤前駆体組成物を得る。この場合、所望の厚み・幅の粘着剤層4を塗布するために、粘着剤前駆体組成物を更に溶媒で希釈し、溶液濃度(粘度)を調整することができる。希釈のための溶媒は、溶解性、蒸発速度などの観点から選ばれる。好ましい溶媒としては、例えば、アセトン、酢酸エチル、トルエン等が挙られるが、これらに制限されるものではない。
(Manufacturing method of pellicle)
The pellicle of the present embodiment can be suitably produced by, for example, the following method.
First, the (meth) acrylic acid alkyl ester copolymer is mixed with a curing agent or a curing agent solution to obtain a pressure-sensitive adhesive precursor composition. In this case, in order to apply the pressure-
第二に、粘着剤前駆体組成物を、一面2aに張設されたペリクル膜3を有するフレーム2の他面2bに塗布する。塗布方法は、特に制限されるものではないが、ディスペンサーを用いて塗布することが好ましい。上記粘着剤前駆体組成物中のアクリル共重合体溶液(溶媒と(メタ)アクリル酸アルキルエステル共重合体とからなる溶液をいう。)の粘度については特に制限はされないが、好ましくは50P以下、より好ましくは10~40P、さらに好ましくは20~30Pである(B型粘度計、25℃)。
ディスペンサーでの塗布において溶媒で希釈することによって、塗布液の糸引きが少なく、安定した幅・厚みに調整することが容易となる。
Second, the pressure-sensitive adhesive precursor composition is applied to the other surface 2b of the
By diluting with a solvent in coating with a dispenser, the coating liquid has less stringiness, and it becomes easy to adjust to a stable width and thickness.
第三に、塗布した粘着剤層4を加熱乾燥させることにより、溶媒及び/又は残存モノマーを除去することができる。更に、(メタ)アクリル酸アルキルエステル共重合体が有する官能基と硬化剤とが加熱反応して架橋構造を形成すると、フレーム2と粘着剤組成物とが一体化し、フレーム2の表面に粘着剤層4が密着する。
かかる乾燥温度については、溶媒及び残存モノマーの沸点、(メタ)アクリル酸アルキルエステル共重合体の分解温度を考慮し、50~200℃であることが好ましく、60~190℃であることがより好ましい。
乾燥、架橋後に、粘着面を保護するための保護フィルム5(離型シート)を貼ってもよい。
なお、ペリクル膜3のフレーム2への貼り付け(張設)は、粘着剤層4の形成の前後、いずれでもよく、フレーム2の他面2bに粘着剤層4を設けた後、フレーム2の一面2aにペリクル膜3を貼付けてもよい。
Third, the solvent and / or residual monomer can be removed by heating and drying the applied pressure-
The drying temperature is preferably 50 to 200 ° C., more preferably 60 to 190 ° C. in consideration of the boiling points of the solvent and the residual monomer and the decomposition temperature of the (meth) acrylic acid alkyl ester copolymer. ..
After drying and cross-linking, a protective film 5 (release sheet) for protecting the adhesive surface may be attached.
The
本実施形態のペリクル1は、粘着剤層4を保護する保護フィルム5を備えていてもよい。
本実施形態において用いられる保護フィルム5は、一般的にはポリエステルなどの厚さ30~200μm程度のフィルムを用いる。また、粘着剤層4から保護フィルム5を剥がす際の剥離力が大きいと、剥がす際に粘着剤層4が変形する虞があるので、適切な剥離力になるように、粘着剤層4と接するフィルム表面にシリコーンやフッ素などの離型処理を行ってもよい。粘着面を保護するための保護フィルム5を貼った後、加重をかけて、粘着剤層4の表面を略平坦に成型してもよい。
The pellicle 1 of the present embodiment may include a
As the
次に、実施例及び比較例を挙げて本実施の形態をより具体的に説明する。しかしながら、本実施の形態は、その要旨から逸脱しない限り、以下の実施例に限定されるものではない。 Next, the present embodiment will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples. However, the present embodiment is not limited to the following examples as long as it does not deviate from the gist thereof.
(粘着剤組成物の作製)
<実施例1>
(メタ)アクリル酸アルキルエステル共重合体は、下記の方法により調製した。
具体的には、攪拌機、温度計、還流冷却器、滴下装置、及び窒素導入管を備えた反応容器に酢酸エチル(30重量部)を入れ、ブチルアクリレート(BA)/メチルメタクリレート(MMA)/2-ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)/2、2’-アゾビスイソブチロニトリルの混合物(32重量部)を96/3/1/0.5の重量比で仕込み、窒素雰囲気下中、この反応溶液を還流温度で8時間反応させた。反応終了後、トルエン(38重量部)を添加して、不揮発分濃度32重量%のアクリル共重合体溶液を得た。得られたアクリル共重合体溶液100重量部に多官能イソシアネート化合物(トリメチロールプロパントリレンジイソシアネート)0.9重量部を添加・攪拌混合し、粘着剤組成物を得た。
(Preparation of adhesive composition)
<Example 1>
The (meth) acrylic acid alkyl ester copolymer was prepared by the following method.
Specifically, ethyl acetate (30 parts by weight) is placed in a reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser, a dropping device, and a nitrogen introduction tube, and butyl acrylate (BA) / methyl methacrylate (MMA) / 2 is placed. A mixture of -hydroxyethyl acrylate (HEA) / 2, 2'-azobisisobutyronitrile (32 parts by weight) was charged at a weight ratio of 96/3/1 / 0.5, and this reaction solution was prepared in a nitrogen atmosphere. Was reacted at reflux temperature for 8 hours. After completion of the reaction, toluene (38 parts by weight) was added to obtain an acrylic copolymer solution having a non-volatile content concentration of 32% by weight. 0.9 part by weight of a polyfunctional isocyanate compound (trimethylolpropane tolylene diisocyanate) was added to 100 parts by weight of the obtained acrylic copolymer solution and mixed with stirring to obtain a pressure-sensitive adhesive composition.
<実施例2~実施例5、比較例1、2>
ブチルアクリレート(BA)/メチルメタクリレート(MMA)/2-ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)の混合比を表1に記載のように変えたこと以外は、実施例1と同様にして粘着剤組成物を得た。
<Examples 2 to 5, Comparative Examples 1 and 2>
A pressure-sensitive adhesive composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that the mixing ratio of butyl acrylate (BA) / methyl methacrylate (MMA) / 2-hydroxyethyl acrylate (HEA) was changed as shown in Table 1. rice field.
(ペリクルの作製)
<実施例1~実施例5、比較例1、2>
一面側にペリクル膜を接着したアルミ合金製のペリクル枠(外径113mm×149mm、内径109mm×145mm、高さ3.0mm)の他面側に、上記のとおり作製した粘着剤組成物をディスペンサーで塗布した。これを2段階で加熱乾燥・キュア(1段階:100℃、8分;2段階:180℃、8分)して、粘着剤組成物を含む粘着剤層(厚み0.2mm)を形成したペリクルを得た。
(Making a pellicle)
<Examples 1 to 5, Comparative Examples 1 and 2>
On the other side of the aluminum alloy pellicle frame (outer diameter 113 mm x 149 mm, inner diameter 109 mm x 145 mm, height 3.0 mm) with a pellicle film bonded to one side, the adhesive composition prepared as described above is dispensed with a dispenser. It was applied. This is heat-dried and cured in two steps (1st step: 100 ° C., 8 minutes; 2nd step: 180 ° C., 8 minutes) to form a pressure-sensitive adhesive layer (thickness 0.2 mm) containing the pressure-sensitive adhesive composition. Got
得られたペリクルについて、以下の方法で評価を実施した。 The obtained pellicle was evaluated by the following method.
(Foxの式により導出されるガラス転移温度)
重合体、共重合体のTg(K:絶対温度)は、重合体を構成する単量体の、ホモポリマーのTgと単量体の共重合比率(共重合体中の質量分率)より、Foxの式(1)に従って計算した。
Foxの式:1/Tg=Σ(Wn/Tgn) (1)
すなわち、
1/Tg=W1/Tg1+W2/Tg2+・・・
Tg:単量体1、2・・・から導かれる構成単位を含む共重合体のTg(K)
W1、W2・・:単量体1、単量体2、・・の共重合体中の質量分率
ここでW1+W2+・・=1
Tg1、Tg2・・:単量体1、単量体2、・・の、ホモポリマーのTg(K)
(Glass transition temperature derived by Fox's equation)
The Tg (K: absolute temperature) of the polymer and the copolymer is determined from the copolymerization ratio (mass fraction in the copolymer) of the Tg of the homopolymer and the monomer of the monomer constituting the polymer. It was calculated according to Fox's equation (1).
Fox formula: 1 / Tg = Σ (Wn / Tgn) (1)
That is,
1 / Tg = W1 / Tg1 + W2 / Tg2 + ...
Tg: Tg (K) of a copolymer containing a structural unit derived from
W1, W2 ...: Mass fraction of monomer 1,
Tg1, Tg2 ...: Monomer 1,
Foxの式により共重合体のガラス転移温度(Tg/℃)を算出するために使用した各々の単量体の、ホモポリマーのTg/℃値を以下に示す。
ブチルアクリレート(BA):-55
メチルメタクリレート(MMA):105
2-ヒドロキシエチルアクリレート(HEA):-15
The Tg / ° C. values of the homopolymers of each monomer used to calculate the glass transition temperature (Tg / ° C.) of the copolymer by the Fox formula are shown below.
Butyl acrylate (BA): -55
Methyl methacrylate (MMA): 105
2-Hydroxyethyl acrylate (HEA): -15
なお、2、2’-アゾビスイソブチロニトリル、Si含有化合物、分子中にビニル基、アクリロイル基あるいはメタクリロイル基などのラジカル重合性の二重結合を有し、アクリル系単量体と共重合可能な界面活性剤は、上記のTgを計算する式に考慮しない。 In addition, 2,2'-azobisisobutyronitrile, Si-containing compound, has a radically polymerizable double bond such as a vinyl group, an acryloyl group or a methacryloyl group in the molecule, and is copolymerized with an acrylic monomer. Possible surfactants are not considered in the formula for calculating Tg above.
アクリル系樹脂からは、熱分解ガスクロマトグラフィーや質量分析熱分解ガスクロマトグラフィーにより単量体単位の組成を分析し、上記式からアクリル系樹脂のTgを計算することができる。 From the acrylic resin, the composition of the monomer unit can be analyzed by pyrolysis gas chromatography or mass analysis pyrolysis gas chromatography, and the Tg of the acrylic resin can be calculated from the above formula.
(20%伸長応力の導出)
保護フィルム付ペリクルの1辺を切断し、その後、粘着剤層が変形しないようにゆっくりと保護フィルムを剥離し、その後、ペリクル枠から粘着剤層をゆっくりと剥離した。その際、剥離しにくいときは、シッカロールを手と粘着剤層に付着しながらゆっくりと剥離し、剥離した粘着剤層の伸び率が5%以下になるようにした。
剥離した粘着剤層を下記の装置にて測定した。
装置名:オートグラフ(SHIMAZU EZ-S 島津製作所製)
ロードセル: 1N (クリップ式チャック)
チャック間: 10mm
クロスヘッドスピード: 5mm/min
上記装置にて、伸度20%まで引張して、応力値を測定した。
(Drivation of 20% elongation stress)
One side of the pellicle with the protective film was cut, and then the protective film was slowly peeled off so that the pressure-sensitive adhesive layer was not deformed, and then the pressure-sensitive adhesive layer was slowly peeled off from the pellicle frame. At that time, when it was difficult to peel off, the siccarol was slowly peeled off while adhering to the hand and the pressure-sensitive adhesive layer so that the elongation rate of the peeled pressure-sensitive adhesive layer was 5% or less.
The peeled adhesive layer was measured with the following device.
Device name: Autograph (SHIMAZU EZ-S manufactured by Shimadzu Corporation)
Load cell: 1N (clip type chuck)
Between chucks: 10 mm
Crosshead speed: 5mm / min
With the above device, the stress value was measured by pulling up to an elongation of 20%.
(残留応力の導出)
上記(20%伸長応力の導出)と同じ方法により、粘着剤層を伸度20%まで引張した状態で、クロスヘッドを停止して緩和させ、3分後までの応力の経時変化を測定した。
た。
(Derivation of residual stress)
By the same method as described above (derivation of 20% elongation stress), the crosshead was stopped and relaxed in a state where the pressure-sensitive adhesive layer was pulled to an elongation of 20%, and the change over time of the stress was measured up to 3 minutes later.
rice field.
(糊残り評価)
各実施例で得たペリクルについて、保護フィルム付きペリクルについては該保護フィルムを剥がした後、フォトマスク(6025石英)に簡易型マウンターで加重(5Kgf、60sec)貼付を行い、ペリクルを貼り付けた基材を得た。
ペリクルを貼り付けた基材に紫外線(DUV)を照射し、引張試験機により、マスク面に対し垂直に5mm/minの速度で引き上げ、ペリクルの剥離を行った。糊残り性は、各被着体表面の様子を観察し、以下の基準で評価した。
○:糊残り面積が全体の貼付け面積の0~5%
△:糊残り面積が全体の貼付け面積の5%超~20%
×:糊残り面積が全体の貼付け面積の20%超~100%
紫外線の照射はDeepUVランプにて15mW/cm2の照度にて100J/cm2照射をおこなった。
(Evaluation of adhesive residue)
Regarding the pellicle obtained in each example, for the pellicle with a protective film, after peeling off the protective film, a weight (5 kgf, 60 sec) was attached to a photomask (6025 quartz) with a simple mounter, and the pellicle was attached. I got the wood.
The base material to which the pellicle was attached was irradiated with ultraviolet rays (DUV), and the pellicle was peeled off by pulling it up perpendicularly to the mask surface at a speed of 5 mm / min by a tensile tester. The adhesive residue was evaluated by observing the state of the surface of each adherend and using the following criteria.
◯: The remaining glue area is 0 to 5% of the total pasting area.
Δ: The adhesive remaining area is more than 5% to 20% of the total pasting area.
X: The adhesive remaining area is more than 20% to 100% of the total pasting area.
Irradiation of ultraviolet rays was performed with a Deep UV lamp at an illuminance of 15 mW / cm 2 and 100 J / cm 2 irradiation.
(フォトマスクの歪みの評価)
フォトマスクの歪み(変形)の評価は、Tropel社製のFlatMaster200を用いて測定した。フォトマスク(6025石英)について、ペリクルを貼りつける前の平坦度を測定し、その後にペリクルを貼り付け、ペリクル貼り付け後の平坦度を測定した(測定範囲:135mm×110mm)。貼り付け前後の平坦度の差し引きを行い、ペリクルを貼り付けたことでどれだけフォトマスクが変形したかを算出し、以下の基準で評価した。
なお、ペリクルのフォトマスクへの貼り付けは簡易型マウンターで行った(加重:5Kgf、60sec)。
○:ペリクルを貼り付けたことによるフォトマスクの変形量が50nmより小さい
×:ペリクルを貼り付けたことによるフォトマスクの変形量が50nm以上
評価結果を表1に示す。
(Evaluation of photomask distortion)
The evaluation of the distortion (deformation) of the photomask was measured using FlatMaster 200 manufactured by Tropel. For the photomask (6025 quartz), the flatness before attaching the pellicle was measured, then the pellicle was attached, and the flatness after the pellicle was attached was measured (measurement range: 135 mm × 110 mm). The flatness before and after pasting was subtracted, and how much the photomask was deformed by pasting the pellicle was calculated and evaluated according to the following criteria.
The pellicle was attached to the photomask with a simple mounter (weight: 5 kgf, 60 sec).
◯: Deformation amount of the photomask due to pasting the pellicle is less than 50 nm ×: Deformation amount of the photomask due to pasting the pellicle is 50 nm or more The evaluation results are shown in Table 1.
表1から明らかなように、比較例のペリクルでは、糊残りまたはフォトマスクの歪みを十分に抑えられなかったのに対し、実施例のペリクルでは、糊残りもフォトマスクの歪みも好適に抑えられていた。 As is clear from Table 1, the pellicle of the comparative example did not sufficiently suppress the adhesive residue or the distortion of the photomask, whereas the pellicle of the example preferably suppressed the adhesive residue and the distortion of the photomask. Was there.
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to this, and can be appropriately changed without departing from the spirit of the invention.
本発明によるペリクルを用いることで、糊残りとフォトマスクの歪みを抑えることができるものとなり、フォトマスク用のペリクルとして広く利用することができる。 By using the pellicle according to the present invention, it is possible to suppress adhesive residue and distortion of the photomask, and it can be widely used as a pellicle for a photomask.
1:ペリクル
2:フレーム
2a:一面
2b:他面
3:ペリクル膜
4:粘着剤層
5:保護フィルム
1: Pellicle 2: Frame 2a: One side 2b: Other side 3: Pellicle film 4: Adhesive layer 5: Protective film
Claims (6)
前記粘着剤層は、(A)(メタ)アクリル酸エステルモノマーと、特定官能基を有するモノマーとを含む共重合体と、(B)前記特定官能基を有するモノマーと反応する硬化剤と、を含む架橋型アクリル系共重合体を含有し、
下記式(1):
Foxの式:1/Tg=Σ(Wn/Tgn) (1)
{式中、Tg(K)は前記(A)共重合体のガラス転移温度、Wn(-)は各モノマーの質量分率、Tgn(K)は各モノマーによるホモポリマーのガラス転移温度、nは各モノマーの種類を表す。}
により求められる、前記(A)共重合体のガラス転移温度が-53℃~-40℃であることを特徴とする、ペリクル。 A pellicle having a frame, a pellicle film arranged on one surface side of the frame, and an adhesive layer arranged on the other surface side of the frame.
The pressure-sensitive adhesive layer comprises (A) a copolymer containing a (meth) acrylic acid ester monomer and a monomer having a specific functional group, and (B) a curing agent that reacts with the monomer having a specific functional group. Contains a crosslinked acrylic copolymer containing,
The following formula (1):
Fox formula: 1 / Tg = Σ (Wn / Tgn) (1)
{In the formula, Tg (K) is the glass transition temperature of the copolymer (A), Wn (-) is the mass fraction of each monomer, Tgn (K) is the glass transition temperature of the homopolymer by each monomer, and n is. Represents the type of each monomer. }
The pellicle obtained by the above (A), wherein the glass transition temperature of the copolymer (A) is −53 ° C. to −40 ° C.
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