JP3388162B2 - リソグラフィー用ペリクルの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、ＬＳＩ、超ＬＳＩ
等の半導体装置や液晶表示板を製造する際、リソグラフ
ィー工程で使用されるマスクに塵埃が付着するのを防止
するリソグラフィー用ペリクル（以下、ペリクルとい
う）の製造方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】半導体装置や液晶表示板を製造する際、
光を照射してパターンを基板上に転写させるのに、マス
ク（露光原板）が使用される。このマスクに塵埃が付着
すると、塵埃による光の吸収や屈曲が起こり、転写した
パターンが変形したり、パターンエッジががさついたり
する他、下地が黒く汚れたりして、製品の寸法、品質、
外観等の低下を招くことになる。そのため、パターンの
転写作業は、通常、清浄なクリーンルーム内で行われ
る。しかし、クリーンルームの雰囲気の中であっても、
マスクを常に清浄に保つことは実際には困難である。そ
こで、上記マスクの表面に、良好な光透過性を有するペ
リクルを貼着することにより、塵埃がマスクに付着する
のを防いでいる。すなわち、ペリクルの使用によって、
塵埃はペリクル表面に付着し、マスク表面には直接付着
しなくなる。したがって、リソグラフィー工程時に、焦
点をマスクのパターン上に合わせておけば、塵埃による
転写への悪影響はみられなくなる。 【０００３】このような役割を果たすペリクルの基本的
な構成は、一般には、図１に示すように、アルミニウ
ム、ステンレス、ポリスチレン等からなる黒色のペリク
ル枠１と、その上端面に接着剤層（図示せず）を介して
張設された、ニトロセルロース、酢酸セルロース等から
なる光透過性に優れた透明なペリクル膜２と、マスクに
装着するためにペリクル枠１の下端に設けられた粘着層
３と、粘着層３を保護するための離型層（セパレータ
ー）４とからなる。ペリクル膜２をペリクル枠１の上端
面に張設させるには、ペリクル膜２の良溶媒をペリクル
枠１に塗布して風乾させる方法（特開昭５８−２１９０
２３号公報参照）や、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等か
らなる接着剤で接着する方法（米国特許第４８６１４０
２号明細書、特公昭６３−２７，７０２号公報参照）が
ある。上記したように、ペリクルは、リソグラフィー工
程で使用されるため、その構成部材には高い清浄性が要
求される。特に、ペリクル枠の内側面は、異物が付着し
ていると、レチクル表面を汚染する可能性が大きくなる
ため、高い清浄性が要求される。一般に、ペリクル枠の
内側面には、内側面に付着した異物が脱落しないように
粘着性樹脂を１０〜５０μｍ程度、コーティングする。
これにより、付着した異物は保持されるわけであるが、
異物の大きさや付着の状態によっては完全に保持されな
い場合もある。そこで、ペリクル製造時や使用前の受け
入れ検査時等に、ペリクル枠内側面の付着異物検査を行
っている。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ペリク
ル枠表面は、一般に、サンドブラストや化学研磨により
粗化され、艶消し状態にされている。そのため、ペリク
ル枠内側面に粘着性樹脂をコーティングすると、この樹
脂は粗化された表面に入り込み、検査光を乱反射するよ
うになり、異物による反射光と乱反射光との区別が付か
ないため、あたかもペリクル枠内側面に多数の異物が付
着しているように見えたり、あるいは、本来検出すべき
異物を見落とすことになり、ひいては、歩留りの低下を
招いていた。 【０００５】そこで、本発明は、ペリクル枠内側面に粘
着性樹脂をコーティングすることによる光の乱反射を抑
制し、ペリクル枠内側面の異物検出を確実かつ容易に行
うことができるペリクルの製造方法を提供することを目
的とする。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決すべく、鋭意検討を重ねた結果、ペリクル枠内側面
の表面粗さを所定範囲内にすることにより、粘着性樹脂
をコーティングしたペリクル枠内側面で、検査光の乱反
射を抑制することができることを見いだし、この知見に
基づいて本発明を完成するに至った。すなわち、本発明
は、ペリクル枠内側面の表面粗さが、Ｒａ０．３〜０．
９μｍ、Ｒｔ４．０〜８．５μｍ、ＲＭＳ０．３〜１．
１μｍの範囲となるようにして、ペリクル枠内側面を粘
着性樹脂によってコーティングするリソグラフィー用ペ
リクルの製造方法である。 【０００７】 【発明の実施の形態】以下、本発明について図面を参照
して詳細に説明する。本発明によって製造されるペリク
ルは、図１に示すように、ペリクル枠１の上端面に接着
剤層（図示せず）を介してペリクル膜２を張設し、ペリ
クル枠１の内側面に粘着剤をコーティングしたもので、
通常、さらにペリクル枠１の下部には粘着層３が形成さ
れ、その下端面には剥離可能な離型層４が貼着される。 【０００８】ペリクル枠１の材質については、特に限定
はなく、例えば、従来使用されているアルミ材の陽極酸
化処理物、ステンレス、ポリアセタール、ポリカーボネ
ート、ＰＭＭＡ、アクリル樹脂等の樹脂や青ガラスが挙
げられる。ペリクル枠１の表面は、通常、粗化するが、
その方法は限定されず、サンドブラストや化学研磨によ
る方法が挙げられる。例えば、アルミ材を使用した場合
は、カーボランダム、ガラスビーズ等によりブラスト処
理を行い、さらにＮａＯＨ等によって化学研磨して表面
を粗化する方法が知られている。 【０００９】異物を付着して保持し、また、塵埃の発生
を防止するため、ペリクル枠１内側面は、粘着性樹脂で
コーティングする。粘着性樹脂としては、シリコーン系
粘着剤、アクリル系粘着剤等が例示される。また、コー
ティングは、厚さ１０〜５０μｍとなるようにする。 【００１０】本発明では、ペリクル枠１内側面の表面粗
さを、触針式表面粗さ計で測定した場合、Ｒａ０．３〜
０．９μｍ、Ｒｔ４．０〜８．５μｍ、ＲＭＳ０．３〜
１．１μｍの範囲となるようにする。ペリクル枠１内側
面の表面粗さが、本発明で規定する値よりも小さい場
合、ペリクル枠内側面に粘着性樹脂をコーティングする
と、内側面表面の凹凸内に入り込んだ該樹脂は凹凸を埋
めるため、検査光を乱反射して異物として誤認すること
はなくなるが、ペリクル枠内側面での反射光が大きくな
るため、例えば、ペリクル膜２上の異物をレーザー散乱
方式の検査装置で検査する場合に、レーザー光がペリク
ル枠内側面で反射して、あたかもペリクル膜上に異物が
存在するとして誤るおそれがある。一方、ペリクル枠１
内側面の表面粗さが、本発明で規定する値よりも大きい
場合、ペリクル枠内側面で散乱する光の量を少なくする
ことができる反面、ペリクル枠内側面に粘着性樹脂をコ
ーティングすると、内側面表面の凹凸内に入り込んだ該
樹脂が検査光を乱反射して、あたかも多数の異物が内側
面表面に付着していると誤認が生じ、検査が困難となる
ばかりでなく、実際に異物が付着していた場合、これを
見落とすことがあり、その結果、ペリクルを使用した際
に、この異物が脱落してレチクル表面に付着し、歩留り
の低下を招くことになる。 【００１１】ペリクル膜２の材質については、特に限定
はなく、従来使用されているニトロセルロース、酢酸セ
ルロース、プロピオン酸セルロース、非晶質フッ素ポリ
マー等が例示される。非晶質フッ素ポリマーとしては、
例えば、サイトップ（旭硝子社製、商品名）、テフロン
ＡＦ（デュポン社製、商品名）が挙げられる。これらの
ポリマーは、ペリクル膜の作製時に必要に応じてフッ素
系溶媒等に溶解して使用してもよい。 【００１２】接着剤層の材質についても、従来より使用
されているものを適宜選択すればよく、アクリル樹脂接
着剤、エポキシ樹脂接着剤、シリコーン樹脂接着剤、含
フッ素シリコーン接着剤等のフッ素系ポリマーが挙げら
れるが、特にはフッ素系ポリマーが好適である。フッ素
系ポリマーとしては、フッ素系ポリマーＣＴ６９（旭硝
子社製、商品名）が挙げられる。粘着層３としては、両
面粘着テープ、シリコーン樹脂粘着剤、アクリル系粘着
剤等を用いて形成すればよい。離型層４の材質について
も、一般に用いられているシリコーン離型剤、フッ素変
性シリコーン離型剤等を選択すればよい。また、上記各
ペリクル構成部材の大きさは、特に限定はなく、通常の
ペリクルと同様とすればよい。 【００１３】本発明によりペリクルを製造するには、通
常の方法により、内側面に粘着性樹脂をコーティングし
たペリクル枠１の上端面に接着剤層を介してペリクル膜
２を張設し、適宜、ペリクル枠１の下端面に粘着層３を
形成し、この粘着層３の下端面に、剥離できるように離
型層４を貼り付ければよい。ここで、接着剤層は、必要
により接着剤を溶媒で希釈してペリクル枠１の上端面に
塗布し、加熱して乾燥し、硬化させることにより形成す
ることができる。この場合、接着剤の塗布方法として
は、刷毛塗り、スプレー、自動ディスペンサーによる方
法等が挙げられる。 【００１４】 【実施例】次に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に
説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるも
のではない。 【００１５】（実施例１）初めに、ペリクル枠として、
枠外寸１００ｍｍ×１００ｍｍ×６ｍｍ、枠厚さ２ｍｍ
のアルミニウム合金製枠を用意した。この物を、表面洗
浄した後、粒径９０μｍのガラスビーズを使用し吐出圧
１．５ｋｇのサンドブラスト装置にて１０分間表面処理
し表面を粗化した。次いでこのものを、ＮａＯＨ処理浴
中にて１０秒間処理し洗浄した後、陽極酸化、黒色染
色、封孔処理して表面に黒色の酸化皮膜を形成した。仕
上がった枠の表面を表面粗さ計サーフコーダー（小坂研
究所製、商品名）にて測定したところ、Ｒａ０．４５μ
ｍ、Ｒｔ４．５μｍ、ＲＭＳ０．４５μｍであった。こ
のアルミ枠を純水と超音波洗浄装置を併用して、洗浄し
た。次いで、この枠にスプレーコーティング装置を用い
て、シリコーン系粘着剤を１０μｍコーティングした。
次いで、テフロンＡＦ１６００（米国デュポン社製、商
品名）を、フッ素系溶剤フロリナートＦＣ−７５（米国
スリーエム社製、商品名）に溶解させて濃度８％の溶液
を調製した。次に、この溶液により、直径２００ｍｍ、
厚さ６００μｍの鏡面研磨したシリコン基板面に、スピ
ンコーターを用いて膜の厚みが０．８μｍの透明膜を形
成させた。次に、この膜上に外寸２００ｍｍ×２００ｍ
ｍ×５ｍｍ幅、厚さ５ｍｍの枠を、エポキシ系接着剤ア
ラルダイトラピッド（昭和高分子社製、商品名）を用い
て接着し水中で剥離した。次に、前記のようにして準備
した、アルミニウム合金製枠を、エポキシ系接着剤アラ
ルダイトラピッド（同前）を用いて成膜したテフロンＡ
Ｆ１６００の膜表面に接着した。二つの枠はペリクル枠
の接着面を上向きにして固定用の治具に取り付けて相対
的に位置がずれないように固定した。次いで、ペリクル
枠外側の枠を引き上げて固定し、ペリクル枠外側の膜部
に０．５ｇ／ｃｍの張力を与えた。また、別に膜切断用
の器具として、スカラーロボットにステンレス製カッタ
ー、厚さ０．２５ｍｍを取り付けした。このカッターに
チューブ式ディスペンサーを用いて、フロリナートＦＣ
７５（同前）を毎分１０μｌ滴下しながら、前記ペリク
ル枠上の接着剤部分の周辺部に沿ってカッターを移動し
ながら、ペリクル枠外側の不要膜部分を切断除去した。
次に、不要膜部分を除去し、得られたペリクルの内面を
ハロゲンランプにて照明しながら検査したところ、表面
に異物と思われる物は存在せず、枠表面での光の乱反射
もなかった。そこで、粒子径１．０μｍのポリスチレン
製標準粒子を枠内面に付着させた。これを同様にハロゲ
ンランプにて照明しながら検査したところ容易に付着し
ていることを確認できた。また、レーザー散乱異物検査
装置を用いたペリクル膜上の異物検査を行ったところ、
枠からの散乱光による誤検出はなかった。 【００１６】（比較例１）初めに、ペリクル枠として、
枠外寸１００ｍｍ×１００ｍｍ×６ｍｍ、枠厚さ２ｍｍ
のアルミニウム合金製枠を用意した。この物を、表面洗
浄した後、粒径９０μｍのガラスビーズを使用し吐出圧
１．５ｋｇのサンドブラスト装置にて１０分間表面処理
し表面を粗化した。次いでこのものを、ＮａＯＨ処理浴
中にて１０秒間処理し洗浄した後、陽極酸化、黒色染
色、封孔処理して表面に黒色の酸化皮膜を形成した。仕
上がった枠の表面を表面粗さ計サーフコーダー（同前）
にて測定したところ、Ｒａ０．９μｍ、Ｒｔ９．１μ
ｍ、ＲＭＳ１．２μｍであった。このアルミ枠を純水と
超音波洗浄装置を併用して、洗浄した。次いで、この枠
にスプレーコーティング装置を用いて、シリコーン系粘
着剤を１０μｍコーティングした。次いで、テフロンＡ
Ｆ１６００（同前）を、フッ素系溶剤フロリナートＦＣ
−７５（同前）に溶解させて濃度８％の溶液を調製し
た。次に、この溶液により、直径２００ｍｍ、厚さ６０
０μｍの鏡面研磨したシリコン基板面に、スピンコータ
ーを用いて膜の厚みが０．８μｍの透明膜を形成させ
た。次に、この膜上に外寸２００ｍｍ×２００ｍｍ×５
ｍｍ幅、厚さ５ｍｍの枠を、エポキシ系接着剤アラルダ
イトラピッド（同前）を用いて接着し水中で剥離した。
次に、前記のようにして準備した、アルミニウム合金製
枠を、エポキシ系接着剤アラルダイトラピッド（同前）
を用いて成膜したテフロンＡＦ１６００の膜表面に接着
した。二つの枠はペリクル枠の接着面を上向きにして固
定用の治具に取り付けて相対的に位置がずれないように
固定した。次いで、ペリクル枠外側の枠を引き上げて固
定し、ペリクル枠外側の膜部に０．５ｇ／ｃｍの張力を
与えた。また、別に膜切断用の器具として、スカラーロ
ボットにステンレス製カッター、厚さ０．２５ｍｍを取
り付けした。このカッターにチューブ式ディスペンサー
を用いて、フロリナートＦＣ７５（同前）を毎分１０μ
ｌ滴下しながら、前記ペリクル枠上の接着剤部分の周辺
部に沿ってカッターを移動しながら、ペリクル枠外側の
不要膜部分を切断除去した。次に、不要膜部分を除去
し、得られたペリクルの内面をハロゲンランプにて照明
しながら検査したところ、表面に異物と思われる物が多
数存在した。そこで、実体顕微鏡を用いてペリクル内面
を検査したが付着異物は認められなかった。そこで、こ
れは、枠表面での光の乱反射であることが判明した。こ
こで粒子径１．０μｍのポリスチレン製標準粒子を枠内
面に付着させた。これを同様にハロゲンランプにて照明
しながら検査したところ他の多数の散乱光と判別できな
かった。また、レーザー散乱異物検査装置を用いたペリ
クル膜上の異物検査を行ったところ、枠からの散乱光に
よる誤検出はなかった。 【００１７】（実施例２）初めに、ペリクル枠として、
枠外寸１００ｍｍ×１００ｍｍ×６ｍｍ、枠厚さ２ｍｍ
のアルミニウム合金製枠を用意した。この物を、表面洗
浄した後、粒径９０μｍのガラスビーズを使用し吐出圧
２．０ｋｇのサンドブラスト装置にて１０分間表面処理
し表面を粗化した。次いでこのものを、ＮａＯＨ処理浴
中にて１０秒間処理し洗浄した後、陽極酸化、黒色染
色、封孔処理して表面に黒色の酸化皮膜を形成した。仕
上がった枠の表面を表面粗さ計サーフコーダー（同前）
にて測定したところ、Ｒａ０．５μｍ、Ｒｔ５．１μ
ｍ、ＲＭＳ０．５μｍであった。このアルミ枠を純水と
超音波洗浄装置を併用して、洗浄した。次いで、この枠
にスプレーコーティング装置を用いて、シリコーン系粘
着剤を１０μｍコーティングした。次いで、テフロンＡ
Ｆ１６００（同前）を、フッ素系溶剤フロリナートＦＣ
−７５（同前）に溶解させて濃度８％の溶液を調製し
た。次に、この溶液により、直径２００ｍｍ、厚さ６０
０μｍの鏡面研磨したシリコン基板面に、スピンコータ
ーを用いて膜の厚みが０．８μｍの透明膜を形成させ
た。次に、この膜上に外寸２００ｍｍ×２００ｍｍ×５
ｍｍ幅、厚さ５ｍｍの枠を、エポキシ系接着剤アラルダ
イトラピッド（同前）を用いて接着し水中で剥離した。
次に、前記のようにして準備した、アルミニウム合金製
枠を、エポキシ系接着剤アラルダイトラピッド（同前）
を用いて成膜したテフロンＡＦ１６００の膜表面に接着
した。二つの枠はペリクル枠の接着面を上向きにして固
定用の治具に取り付けて相対的に位置がずれないように
固定した。次いで、ペリクル枠外側の枠を引き上げて固
定し、ペリクル枠外側の膜部に０．５ｇ／ｃｍの張力を
与えた。また、別に膜切断用の器具として、スカラーロ
ボットにステンレス製カッター、厚さ０．２５ｍｍを取
り付けした。このカッターにチューブ式ディスペンサー
を用いて、フロリナートＦＣ７５（同前）を毎分１０μ
ｌ滴下しながら、前記ペリクル枠上の接着剤部分の周辺
部に沿ってカッターを移動しながら、ペリクル枠外側の
不要膜部分を切断除去した。次に、不要膜部分を除去
し、得られたペリクルの内面をハロゲンランプにて照明
しながら検査したところ、表面に異物と思われる物は存
在せず、枠表面での光の乱反射もなかった。そこで、粒
子径１．０μｍのポリスチレン製標準粒子を枠内面に付
着させた。これを同様にハロゲンランプにて照明しなが
ら検査したところ容易に付着していることを確認でき
た。また、レーザー散乱異物検査装置を用いたペリクル
膜上の異物検査を行ったところ、枠からの散乱光による
誤検出はなかった。 【００１８】（比較例２）初めに、ペリクル枠として、
枠外寸１００ｍｍ×１００ｍｍ×６ｍｍ、枠厚さ２ｍｍ
のアルミニウム合金製枠を用意した。この物を、表面洗
浄した後、粒径４０μｍのガラスビーズを使用し吐出圧
１．５ｋｇのサンドブラスト装置にて１０分間表面処理
し表面を粗化した。次いでこのものを、ＮａＯＨ処理浴
中にて１０秒間処理し洗浄した後、陽極酸化、黒色染
色、封孔処理して表面に黒色の酸化皮膜を形成した。仕
上がった枠の表面を表面粗さ計サーフコーダー（同前）
にて測定したところ、Ｒａ０．２μｍ、Ｒｔ３．０μ
ｍ、ＲＭＳ０．２μｍであった。このアルミ枠を純水と
超音波洗浄装置を併用して、洗浄した。次いで、この枠
にスプレーコーティング装置を用いて、シリコーン系粘
着剤を１０μｍコーティングした。次いで、テフロンＡ
Ｆ１６００（同前）を、フッ素系溶剤フロリナートＦＣ
−７５（同前）に溶解させて濃度８％の溶液を調製し
た。次に、この溶液により、直径２００ｍｍ、厚さ６０
０μｍの鏡面研磨したシリコン基板面に、スピンコータ
ーを用いて膜の厚みが０．８μｍの透明膜を形成させ
た。次に、この膜上に外寸２００ｍｍ×２００ｍｍ×５
ｍｍ幅、厚さ５ｍｍの枠を、エポキシ系接着剤アラルダ
イトラピッド（同前）を用いて接着し水中で剥離した。
次に、前記のようにして準備した、アルミニウム合金製
枠を、エポキシ系接着剤アラルダイトラピッド（同前）
を用いて成膜したテフロンＡＦ１６００の膜表面に接着
した。二つの枠はペリクル枠の接着面を上向きにして固
定用の治具に取り付けて相対的に位置がずれないように
固定した。次いで、ペリクル枠外側の枠を引き上げて固
定し、ペリクル枠外側の膜部に０．５ｇ／ｃｍの張力を
与えた。また、別に膜切断用の器具として、スカラーロ
ボットにステンレス製カッター、厚さ０．２５ｍｍを取
り付けした。このカッターにチューブ式ディスペンサー
を用いて、フロリナートＦＣ７５（同前）を毎分１０μ
ｌ滴下しながら、前記ペリクル枠上の接着剤部分の周辺
部に沿ってカッターを移動しながら、ペリクル枠外側の
不要膜部分を切断除去した。次に、不要膜部分を除去
し、得られたペリクルの内面をハロゲンランプにて照明
しながら検査したところ、表面に異物と思われるものは
存在しなかった。そこで、粒径１．０μｍのポリスチレ
ン製標準粒子を枠内面に付着させた。これを同様にハロ
ゲンランプにて照明しながら検査したところ容易に検出
することができた。また、レーザー散乱異物検査装置を
用いたペリクル膜上の異物検査を行ったところ、枠から
の散乱光による誤検出が枠近傍の膜上に現れた。 【００１９】 【発明の効果】本発明のペリクル製造方法によれば、ペ
リクル枠の内側面にある異物の検出を確実かつ容易に行
うことができるので、歩留りの低下を防止することがで
きる。

【図面の簡単な説明】 【図１】ペリクルの一例を示す概略斜視図である。 【符号の説明】 １ ペリクル枠 ２ ペリクル膜 ３ 粘着層 ４ 離型層

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 ペリクル枠内側面の表面粗さが、Ｒａ
   ０．３〜０．９μｍ、Ｒｔ４．０〜８．５μｍ、ＲＭＳ
   ０．３〜１．１μｍの範囲となるようにして、ペリクル
   枠内側面を粘着性樹脂によってコーティングするリソグ
   ラフィー用ペリクルの製造方法。