JP2714450B2 - 防塵膜 - Google Patents

防塵膜

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JP2714450B2
JP2714450B2 JP20750389A JP20750389A JP2714450B2 JP 2714450 B2 JP2714450 B2 JP 2714450B2 JP 20750389 A JP20750389 A JP 20750389A JP 20750389 A JP20750389 A JP 20750389A JP 2714450 B2 JP2714450 B2 JP 2714450B2
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    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/62Pellicles, e.g. pellicle assemblies, e.g. having membrane on support frame; Preparation thereof

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Adhesive Tapes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はIC,LSIなどの半導体を製造する工程のうち、
フォトリソグラフィー工程でフォトマスクやレチクル等
(以下マスクと総称する)に塵埃などの異物が付着する
のを防止する目的で使用される防塵膜(以下ペリクルと
いう)に関する。
〔従来の技術〕
IC、LSIなどを製造する工程でフォトリソグラフィー
工程は投影プリント法が採用されているが、これはマス
ク上の回路パターンを、光線を用いてあらかじめレジス
トを塗布したウェハー上に投影し、パターンに対応する
部分のレジストの光硬化又は光劣化を行わすものであ
る。この時、マスク上の回路パターンに塵埃(即ちゴ
ミ)が存在すると、該塵埃もウェハー上に投影・露光さ
れてしまう不合格の原因となる。
この問題を解決する為に、樹脂薄膜で製したペリクル
をマスク上に設置する方法が提案されている(特公昭54
−28716号公報)。
ペリクルは、一般にアルミ製の枠(以下ペリクル枠と
いう)の一端面にニトロセルロースなどの透明薄膜を張
設したもので、他端面には両面粘着テープが粘着されて
おり、該両面粘着テープを利用して、ペリクルをマスク
上に取り付けられるようになっている。
ペリクルをマスクに装着することにより異物が直接マ
スクに付着することが妨げられ、また仮に膜上に異物が
付着することがあっても露光時には異物は焦点外となり
ピンボケの状態で投影されるため不合格にならない。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明者等はペリクル枠の一端面に異物付着のないニ
トロセルロース薄膜を張設し、他端面に発泡体テープを
基材としてその両面に粘着剤が塗布された両面粘着テー
プが粘着されているペリクルを該粘着テープを利用して
マスクに取付け、その後、該薄膜の外側をエアーガンで
ブローし、ペリクルを剥がし、マスク上を異物検査した
ところ、異物が認められた。
この問題を解決する為にペリクル内部を詳細に調査し
た結果、両面粘着テープの発泡体テープ基材の切断面は
微細な凹凸のある多孔質状であり、且つ該孔に異物が入
り込んでおり、これらが振動や衝撃を受けた時に孔から
出てマスク等に付着したこと、すなわち、発塵の原因で
あることが判明した。
一方、ペリクルをマスクに密封性良く貼る為には粘着
剤層に弾力性がある方が有利である。現在ペリクルをマ
スクへ貼る為に用いられている両面粘着テープの粘着剤
の厚みは両面合わせて50〜70μmである。
従って、振動や衝撃を受けても発塵せず、マスクを汚
染せず、しかも粘着剤層に弾力性のあるペリクルが望ま
れる。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意研究の結果、
粘着テープ基材の弾性を利用するのではなく、粘弾性を
有する粘着剤の厚味を厚くし、粘着剤の弾性を利用した
ペリクルが、マスクに密封性良く貼れ、異物が発生しな
い無発塵のペリクルとなることを見出し、本発明に到達
した。
即ち本発明は、ペリクル枠と、その一端面に張設され
たペリクル膜と、その他端面に設けられたホットメルト
系粘着剤を含有する粘着剤層とからなることを特徴とす
る、フォトマスクやレチクル等に装着されて回路パター
ン上に異物が付着するのを防止する目的で使用されるペ
リクル(防塵膜)を提供するものである。
本発明に使用されるホットメルト系粘着剤の場合、溶
剤を含まない為、ペリクル枠に塗布した後、乾燥する必
要がなく製造プロセス上有利である。また、粘着剤中に
溶剤が残留するという問題もない。もし、粘着剤中に溶
剤が残留すると、該ペリクルをフォトマスクに貼った
後、粘着剤中の溶剤が少しづつ揮発する。揮発した溶剤
蒸気はフォトマスクとペリクル枠とニトロセルロース薄
膜とによりつくられる密閉空間に滞溜するが、ニトロセ
ルロース薄膜に触れると、ニトロセルロース薄膜を膨潤
させる。膨潤すると膜の厚味が変わり、膨潤がさらに進
むとペリクル枠に緊張状態で張設された状態を失い、シ
ワが入ったり、だらりと垂れた状態になる。ペリクル枠
に張設されたニトロセルロース薄膜の膜厚が変化する
と、特定波長の光線透過率が変化するという問題があ
る。又、シワが入ったり、だらりと垂れた状態で使用す
ると露光時の光の光路長や屈折に影響を与えるという問
題がある。
本発明において、ホットメルト系粘着剤としては、通
常使用されるホットメルト系粘着剤、すなわちエチレン
−酢酸ビニル系共重合体、アクリル系共重合体、ブチラ
ール系樹脂、ポリアミド系樹脂を主体成分としたものが
用いられる。また粘着付与剤としてロジンおよびロジン
誘導体、テルペン樹脂、石油樹脂、クマロン−インデン
樹脂、スチレン系樹脂、ブチラール樹脂、ポリオレフィ
ン系樹脂、ゴム系、ポリアミド系樹脂、イソプレン系樹
脂、フェノール樹脂などの樹脂を混合したものも使用可
能である。さらにワックス、可塑剤、充填剤及び酸化防
止剤なども添加可能である。特に本発明で使用するホッ
トメルト系粘着剤としては波長が350〜450nmの光の吸収
が5%以下の粘着剤が使用される。光の吸収が大きいと
粘着剤が経時的に劣化したり分解して、発塵源となるか
らである。
また粘着剤の粘着性能として、マスクとの粘着力より
ペリクル枠との粘着力の方が強いことが好ましい。マス
クの粘着力の方が強いとペリクルをマスクより剥がす時
に粘着剤層がマスクに残り、マスクを汚染することにな
る。粘着剤とペリクル枠との粘着力を高める方法とし
て、ペリクル枠の他端面に接着剤を塗布した後、ホット
メルト系粘着剤を塗布する方法、ペリクル枠の他端面に
片面粘着テープを貼付後、該片面粘着テープの切断面と
マスク等への貼付側の面にホットメルト系粘着剤を塗布
する方法は、ペリクル枠の他端面に両面粘着テープを貼
付後、該両面粘着テープの切断面とマスク等への貼付側
の面にホットメルト系粘着剤を塗布する方法等がある。
ここで用いる接着剤としてはエポキシ系接着剤、アク
リル系接着剤、シアノアクリレート系接着剤、ビニル系
接着剤、ポリエステル系接着剤が使用可能である。また
片面粘着テープ、両面粘着テープとしては、基材がポリ
エステルフィルム、ポリプロピレンフィルム、テフロン
フィルム、塩化ビニルフィルムで、粘着剤としてアクリ
ル系共重合体粘着剤、ゴム系粘着剤、エチレン−酢酸ビ
ニル系共重合体粘着剤より構成される粘着テープが使用
可能である。
これらあらかじめペリクル枠に塗布する接着剤の塗布
巾はペリクル枠巾以内である必要がある。また、片面粘
着テープ、両面粘着テープの巾はペリクル枠巾の40%以
上95%以下が好ましく、更に好ましくは65%以上85%以
下である。40%未満ではペリクル枠との密着強さが低く
なるという問題がある。
本発明に用いられるホットメルト系粘着剤の流動化温
度としては、40℃以上のものが好ましく、更に好ましく
は40〜180℃である。40℃未満だと夏場に融け出す事態
も考えられ、粘着保持力が低下し問題となる。また本発
明で使用されるホットメルト系粘着剤の160℃での溶融
粘度は0.5〜10,000ポイズが好ましい。
本発明において、ペリクル枠にホットメルト系粘着剤
を塗布する方法としてはスクリーン印刷法、スプレー
法、エアーガンを用いる法、シリンジを用いる法などが
挙げられるが、なかでもシリンジを用いる方法が好まし
い。シリンジを用いる方法は、内径がペリクル枠巾の30
%から90%のシリンジの先よりホットメルト系粘着剤を
80℃から180℃に加温し溶融状態で吐出し、ペリクル枠
の端面に塗布するという方法である。ホットメルト系粘
着剤をシリンジの先よりスムーズに吐出するには吐出時
の粘着剤粘度は0.5ポイズから1,000ポイズが好ましい。
0.5ポイズ未満だと粘度が低くすぎ、粘着剤が流れペリ
クル枠をはみ出すという問題がある。1,000ポイズを越
えるとシリンジの先からの吐出がしにくくなり、塗布作
業が困難となる。
ホットメルト系粘着剤の塗布巾としては、ペリクル枠
巾の30%から100%が好ましい。あらかじめペリクル枠
に粘着テープが貼り付けてある場合は粘着テープ巾より
も広く塗布することが防塵の面からも好ましい。
ペリクル枠にホットメルト系粘着剤を塗布後、該粘着
剤層の平面性を出す為に、粘着剤面を40℃〜100℃の温
度の平滑で且つ離型性の良い面上で軽く、好ましくは0.
01kg/cm2から2.0kg/cm2までの圧力で押さえることは、
ペリクルのマスクへの接着密封性を向上させるうえで、
極めて有効である。ホットメルト系粘着剤の塗布厚味と
しては0.05mm以上、2.0mm以下が好ましいが、更に好ま
しくは0.08mm以上、1.5mm以下である。0.05mm未満だと
マスクとの接着密封性に問題があり、2.0mmを越えると
ペリクルの高さに制限がある為、ペリクル枠の高さを低
くする必要があり、ペリクル枠の強度に問題が出て来
る。従って本発明の粘着剤層の厚味は0.05mm以上2.0mm
以下が好ましい。
第1図に本発明のペリクルの使用例を示す。即ち、一
端面にペリクル膜1を張設したペリクル枠2の他端面に
接着剤3を塗布し、さらにホットメルト系粘着剤4を塗
布して粘着剤層5を形成せしめた本発明のペリクルを、
表裏両面に回路パターン7が貼着されているマスク6の
表裏両面に装着し、塵埃などの異物が付着するのを防止
することができる。
〔実施例〕
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、
本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
実施例1 アルマイト処理されたアルミ枠の一端面にペリクル膜
を張設し、他端面にブチルゴム系ホットメルト粘着剤を
塗布して粘着剤層(厚味:0.09mm)を形成せしめたペリ
クルを、あらかじめ異物数を検査した石英基板に貼付し
たのち、ペリクル膜の外側をエアーガンでブローして石
英基板の1μm以上の異物の増減を調べた。ペリクル膜
とエアーガンとの距離は3cm、エアー圧はエアーガン出
口で3kg/cm2、エアーガンの口径は3mmである。その結果
を第1表に示した。
また本実施例に使用したブチルゴム系ホットメルト粘
着剤の波長230〜700nmにおける光線透過率を第2図に示
した。
比較例1 アルマイト処理されたアルミ枠の一端面にペリクル膜
を張設し、他端面に発泡体テープ(発泡基材厚味:0.7m
m、粘着剤厚味:50μm)を基材としてその両面に溶剤タ
イプのアクリル系粘着剤が塗布された両面粘着テープを
貼り付けたペリクルを、あらかじめ異物数を検査した石
英基板に貼付したのち、実施例1と同様の方法で異物の
増減を調べた。その結果を第1表に示した。
実施例2 アルマイト処理されたアルミ枠の一端面にペリクル膜
を張設し、他端面に両面粘着テープ(基材厚み:50μ
m、粘着剤厚味:50μm)を貼り付けたのち両面粘着テ
ープの切断面とマスクへの貼付側の面にブチルゴム系ホ
ットメルト粘着剤を塗布して粘着剤層(厚み;0.1mm)を
形成せしめたペリクルを、あらかじめ異物数を検査した
石英基板に貼付したのち、実施例1と同様の方法で異物
の増減を調べた。その結果、実施例1と同様の結果を得
た。
実施例3 アルマイト処理されたアルミ枠の一端面にペリクル膜
を張設し、他端面に片面粘着テープ(粘着剤厚味:30μ
m、基材厚味:40μm)を貼り付けたのち、片面粘着テ
ープの切断面とマスクへの貼付側の面にブチルゴム系ホ
ットメルト粘着剤を塗布して粘着剤層(厚味:1.6mm)を
形成せしめたペリクルを、あらかじめ異物数を検査した
石英基板に貼付したのち、実施例1と同様の方法で異物
の増減を調べた。その結果、実施例1と同様の結果を得
た。
実施例4 アルマイト処理されたアルミ枠の一端面にペリクル膜
を張設し、他端面に接着剤を塗布したのち、アクリル系
ホットメルト粘着剤を塗布して粘着剤層を形成せしめた
ペリクルを、異物数を検査した石英基板に貼付したの
ち、実施例1と同様の方法で異物の増減を調べた。その
結果、実施例1と同様の結果を得た。
実施例5 アルマイト処理されたアルミ枠の一端面にペリクル膜
を張設し、他端面にエチレン−酢酸ビニル系ホットメル
ト粘着剤を塗布して粘着剤層(厚味:0.08mm)を形成せ
しめた後、該ペリクルの粘着剤層面を下にして、表面温
度が60℃の離型処理された平滑性良好な石英ガラスに荷
重500g(圧力=0.06kg/cm2)で押さえた。
その後石英基板に該ペリクルを貼り付け、石英基板側
よりペリクルの密着性を調べた結果、粘着剤は石英基板
に途切れることなく密着しており良好であった。
実施例6 実施例5と同様に実施して得られた、アルミ枠の一端
面に厚味0.865μmのニトロセルロース薄膜を張設し、
他端面にエチレン−酢酸ビニル系ホットメルト粘着剤が
塗布されたペリクルを石英基板を貼り付け、30℃で10日
間放置した後、透過干渉法によりニトロセルロース膜の
膜厚を測定し、膜厚の変化を調べた。その結果を第2表
に示す。
尚、ペリクルを石英基板に貼り付ける前にエチレン−
酢酸ビニル系ホットメルト粘着剤中の溶剤量を測定した
結果はゼロであった。
比較例2 アルマイト処理されたアルミ枠の一端面に膜厚が0.86
5μmのニトロセルロース膜を張設し、他端面に溶剤タ
イプのアクリル系粘着剤(粘着剤成分;40重量%、酢酸
ブチル;30重量%、トルエン;30重量%)を厚味0.08mmと
なるように塗布し、100℃で20秒間乾燥し粘着剤層を形
成せしめた後、20℃で一昼夜放置した。
実施例6と同様に該ペリクルを石英基板に貼り付け30
℃で10日間放置した後、ニトロセルロース膜の膜厚を測
定し、膜厚の変化を調べた。その結果を第2表に示す。
尚、ペリクルを石英基板に貼り付ける前にアクリル系
粘着剤中の溶剤残留量を測定した結果、酢酸ブチル;4.6
重量%、トルエン;1.3重量%であった。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のペリクルの使用例を示す断面図、第2
図は実施例1で用いたブチルゴム系ホットメルト粘着剤
の波長230〜700nmにおける光線透過率を示す図である。 1:ペリクル膜、2:ペリクル枠 3:接着剤、4:粘着剤 5:粘着剤層、6:マスク 7:回路パターン

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ペリクル枠と、その一端面に張設されたペ
    リクル膜と、その他端面に設けられたホットメルト系粘
    着剤を含有する粘着剤層とからなる防塵膜であって、ホ
    ットメルト系粘着剤の光の吸収が波長350〜450nmにおい
    て5%以下であることを特徴とする防塵膜。
  2. 【請求項2】粘着剤層が、ペリクル枠の多端面に片面粘
    着テープを貼付後、該片面粘着テープの切断面とマスク
    等への貼付側の面に、ホットメルト系粘着剤を塗布して
    形成されたものである請求項1記載の防塵膜。
  3. 【請求項3】粘着剤層が、ペリクル枠の多端面に両面粘
    着テープを貼付後、該両面粘着テープの切断面とマスク
    等への貼付側の面に、ホットメルト系粘着剤を塗布して
    形成されたものである請求項1記載の防塵膜。
  4. 【請求項4】粘着剤層が、ペリクル枠の多端面に接着剤
    を塗布した後、ホットメルト系粘着剤を塗布して形成さ
    れたものである請求項1記載の防塵膜。
  5. 【請求項5】粘着剤層が、ホットメルト系粘着剤表面を
    40℃から100℃の温度の平滑な面上で0.01kg/cm2から2.0
    kg/cm2までの圧力で押さえて形成されたものである請求
    項1記載の防塵膜。
  6. 【請求項6】ホットメルト系粘着剤の流動化温度が40℃
    以上、180℃以下である請求項1記載の防塵膜。
  7. 【請求項7】ホットメルト系粘着剤の160℃での溶融粘
    度が0.5〜10,000ポイズである請求項1記載の防塵膜。
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