JP4173239B2

JP4173239B2 - リソグラフィー用ペリクル

Info

Publication number: JP4173239B2
Application number: JP02923999A
Authority: JP
Inventors: 卓松岡
Original assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date: 1999-02-05
Filing date: 1999-02-05
Publication date: 2008-10-29
Anticipated expiration: 2019-02-05
Also published as: JP2000227653A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リソグラフィー用ペリクル、特にＬＳＩ、超ＬＳＩ等の半導体装置あるいは液晶表示板を製造する際の異物除けとして使用される、実質的に波長５００ｎｍ以下の光を用いる露光方式におけるリソグラフィー用ペリクルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＬＳＩ、超ＬＳＩ等の半導体装置あるいは液晶表示板等の製造において、半導体ウェーハあるいは液晶用原板に光を照射してパターニングをする場合に、露光用基板に異物が付着していると、この異物が光を吸収したり、光を曲げてしまうため、転写したパターンに異常を起こし、半導体装置や液晶表示板等の性能や製造歩留の低下を来すという問題があった。
【０００３】
これを防ぐため、露光作業は通常クリーンルーム内で行われているが、このクリーンルーム内でも露光用基板を完全には清浄に保つことが難しいため、露光用基板の表面に異物除けの目的でペリクルを貼着する方法が行われている。
【０００４】
この場合、異物は露光用基板の表面上に直接付着せず、ペリクル膜上に付着するため、露光時に焦点を露光用基板のパターン上に合わせておけば、ペリクル膜上の異物は転写と無関係となる。
【０００５】
このペリクルは、通常光を良く通過させるニトロセルロース、酢酸セルロース等からなる透明なペリクル膜を、アルミニウム、ステンレス、ポリエチレン等からなるペリクル枠の上部にペリクル膜の良溶媒を塗布しペリクル膜を密着後、風乾して接着するか（特開昭５８−２１９０２３号公報参照）、アクリル樹脂やエポキシ樹脂等の接着剤で接着し（米国特許４８６１４０２号公報、特公昭６３−２７７０７号公報参照）、更には、ペリクル枠の下部に露光用基板に装着するための接着層、および接着層の保護を目的とした離型層（ライナー）で構成されている。
【０００６】
そして、露光用基板とリソグラフィー用ペリクルが接触する接着層には、貼り付け時に露光用基板を傷つけないよう弾力があり、さらに接着層と露光用基板間の空隙（以下、「エアパス」という。）が発生しないように多少の塑性変形を起こす素材が用いられている。
【０００７】
このように、接着層に対し弾性を与えるため、従来は素材の一部にスポンジ状の部材を使用した両面テープが用いられていたが、主に発塵の問題により、現在ではポリブテン樹脂、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剤を直接ペリクル枠の下面に塗布、成形したものが主に用いられている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このリソグラフィー用ペリクルを露光用基板に貼着させる場合、人力あるいは自動装置を用いて貼り付けられるが、貼り付け荷重や貼り付け条件の違いによってそれぞれ最適な接着層の硬度が異なり、事実上極めて狭い範囲の貼り付け条件でしか最良の貼り付けが得られないことが問題となっていた。
【０００９】
具体的に説明すると、最適条件よりも貼り付け荷重が大きい場合には、設計されたリソグラフィー用ペリクルの露光用基板上のパターン面からペリクル膜までの距離（以下、「スタンドオフ」という。）よりも小さく貼り付けられ、ペリクル膜上の異物検査を正確に行えないという問題が発生した。
一方、貼り付け荷重が小さい場合は、貼り付け時のリソグラフィー用ペリクルと露光用基板の平行度が保たれないことがあり、エアパスが発生しやすいという問題を抱えていた。
【００１０】
他方、ペリクル枠の全面に均一な荷重がかかれば、良好な貼り付けが可能となるが、押し付け治具が傾いていると貼り付け荷重が不均一になるため、スタンドオフが位置によって分布を生じたり、エアパスが発生するといった問題が起こる。
【００１１】
また、エアパスの発生を防ぐため接着層の硬度を下げて行くと、貼り付け荷重の変化によるスタンドオフの変動が顕著になり、この場合貼り付け荷重が大き過ぎと、ペリクル枠が接着層を引きちぎって露光用基板に直接接触し、露光用基板の損傷を生じさせるおそれがある。
【００１２】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、広範囲に亘るリソグラフィー用ペリクル貼り付け荷重に対してスタンドオフの変化がなく、さらに、エアパスによる貼り付け不良を起こさないリソグラフィー用ペリクルを提供することを主目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、本発明の請求項１に記載した発明は、少なくともペリクル膜と、該ペリクル膜を接着するペリクル枠と該ペリクル枠の下端面に位置する露光用基板に固定するための接着層を有するリソグラフィー用ペリクルにおいて、前記接着層が自己接着性を有する弾性体と粘着剤との二層構造であることを特徴とするリソグラフィー用ペリクルである。
【００１４】
このように、接着層が自己接着性を有する弾性体と粘着剤との二層構造であれば、広範囲に亘るペリクル貼り付け荷重に対してスタンドオフの変化が抑制できると共に、エアパスによる貼り付け不良を回避することができる。
さらに、弾性体の存在により、たとえ貼り付け荷重が大き過ぎても露光用基板を損傷することがない。
【００１５】
この場合、請求項２に記載したように、自己接着性を有する弾性体を室温硬化型シリコーンゴムとし、粘着剤をシリコーン粘着剤とすることができる。
【００１６】
このように、前記自己接着性を有する弾性体が室温硬化型シリコーンゴムであり、粘着剤がシリコーン粘着剤である二重構造からなる接着層とすれば、広範囲に亘る貼り付け荷重に対して一定のスタンドオフを維持できると共に、エアパスによる貼り付け不良を確実に回避できる。
【００１７】
また、請求項３に記載したように、二層構造は、ペリクル枠側に自己接着性を有する弾性体を、露光用基板側に粘着剤を配した構造とすることが望ましい。
【００１８】
このように、接着層の二層構造が、ペリクル枠側に自己接着性を有する弾性体を、露光用基板側に粘着剤を配した構造とすれば、貼り付け荷重が大き過ぎても露光用基板を損傷することを確実に回避することができる。
また、ペリクル枠は自己接着性を有する弾性体によって確実に密着固定され、露光用基板は粘着剤によって強固に密着し、さらに該弾性体と粘着剤とが強固に結合しているので、スタンドオフが安定化し、エアパスが回避できる。
【００１９】
さらに、本発明の請求項４に記載したように、接着層の二層構造を、弾性体を粘着剤で被覆した構造とすることができる。
【００２０】
このように、接着層の二層構造が、弾性体を粘着剤で被覆した構造であれば、弾性体と粘着剤とが強固に結合しているので、スタンドオフを安定化させることができるだけでなく、エアパスによる貼り付け不良を確実に回避できると共に、露光用基板には柔らかい粘着剤が接触するので、露光用基板を損傷することもない。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
ここで、図１は本発明におけるリソグラフィー用ペリクルの一例を示した拡大断面図である。
【００２２】
図１に示すように、本発明のリソグラフィー用ペリクルは、少なくともペリクル膜１、ペリクル枠２および接着層４を有しており、ペリクル枠２の下端面に位置する露光用基板３は、接着層４を構成する自己接着性を有する弾性体５と粘着剤６を介して、ペリクル枠２と接着されている。
【００２３】
そして、ペリクル膜１は、光をよく透過させる材料、例えば従来公知のニトロセルロース、酢酸セルロース等からなり、ペリクル枠２は、同様に従来公知のアルミニウム、ステンレス、ポリエチレン等からなる。
また、露光用基板３は、レチクル、フォトマスク等、その名称に拘泥されることなく、光を照射してリソグラフィーに供されるものであればいかなるものであっても構わない。
【００２４】
本発明の特徴である二層構造からなる接着層４を構成する一つの基材である自己接着性を有する弾性体５は、湿気による硬化が可能な加水分解性基や紫外線等による光硬化が可能なビニル基、アクリル基、（メタ）アクリル基等のラジカル重合性基を有するエラストマーを用いることができる。
【００２５】
このエラストマーとしては、例えばシリコーン系、ポリサルファイド系、ポリウレタン系、アクリルウレタン系、ポリ塩化ビニル系、クロロプレン系、クロロスルホン化ポリエチレン系、エチレンプロピレン系、アスファルト含侵ポリウレタン系等が挙げられる。
なお、上記樹脂の二種以上を適宜混合して使用しても構わない。
【００２６】
これらの内、取扱性や耐光性等を考慮するとシリコーン系、特には室温硬化型シリコーンゴムを用いることが好ましく、具体的に、室温硬化に供する反応基として、メチルエチルケトオキシム基、アセトキシ基、アルコキシ基、イソプロペノキシ基、アミノ基又はアミド基等を有する室温硬化型シリコーンゴムを用いることが望ましい。これら例示したもののなかで、電気・電子用に適したアルコキシ基又はイソプロペノキシ基を有する室温硬化型シリコーンゴムを選択することがさらに望ましい。
【００２７】
また、このような室温硬化型シリコーンゴムとして、いわゆる１液型と２液型が存在するが、弾性接着剤として効果的な１液型室温硬化性シリコーンゴムを用いることが望ましい。
【００２８】
次に、接着層４の二層構造を構成する他方の基材である粘着剤６は、露光用基板等の基材のみならず、上記弾性体５とも強固に密着できる加水分解性基やラジカル重合性基を有する粘着剤であることが望ましい。
【００２９】
この粘着剤としては、例えばシリコーン樹脂、アクリル樹脂、天然ゴム、合成ゴム等の各種のものが挙げられるが、なかでもシリコーン樹脂系が、前記室温硬化性シリコーンゴムとの親和性が良好なため望ましいものである。
【００３０】
このように、本発明の特徴は、上記のように接着層４を二層構造とし、二層構造を構成する二つの基材の特性を異なるものとした。すなわち、二層構造を自己接着性を有する弾性体５と柔らかく粘着性のある粘着剤６からなるものとした。
【００３１】
また、二層構造を構成する弾性体５と粘着剤６との位置関係は、自己接着性を有する弾性体５をペリクル枠２側に、粘着剤６を露光用基板３側に配置する構造とすることが好ましい。
【００３２】
このような構造にすれば、硬度の高い弾性体の存在により、広範囲に亘るペリクル貼り付け荷重に対してスタンドオフの変化が抑制できる。
さらに、柔らかい粘着剤の存在により、エアパスによる貼り付け不良を回避することができると共に、貼り付け荷重が大き過ぎた場合であっても、露光用基板３の損傷を回避できる。
【００３３】
図２に二層構造の具体的形態を示したが、（Ａ）のようにペリクル枠２の下端全面に自己接着性を有する弾性体５で接着した後、該弾性体５の全面に粘着剤６を塗布した構造、（Ｂ）のようにペリクル枠２の下端全面に自己接着性を有する弾性体５で覆った後、該弾性体５全面を粘着剤６で被覆した構造および（Ｃ）のようにペリクル枠２の下端面の一部を自己接着性を有する弾性体５で覆った後、該弾性体５全面を粘着剤６で被覆した構造がある。
【００３４】
なお、図２（Ｃ）の構造において、上記弾性体５と粘着剤６とを比較して、より耐光性の高い特性を有する材質からなる基材をペリクルの内側となるように配置することが望ましい。
【００３５】
図２（Ａ）、（Ｂ）または（Ｃ）の方法に従えば、ペリクル枠２の下端全面あるいは一部を自己接着性を有する弾性体５で覆うことにより、スタンドオフの安定化に寄与できるので分布が一定となる。
また、露光用基板３側に位置する粘着剤６は、小さな貼り付け荷重でも容易に押しつぶされるので、エアパスの発生を防止することができる。
【００３６】
【実施例】
以下、本発明を実施例および比較例を挙げて説明する。
【００３７】
（実施例）
高さが５．０ｍｍ、外周が１２０ｍｍ角および内周が１１４ｍｍ角で、表面をアルマイト処理したアルミニウム製ペリクル枠を用意した。この下端面全面に室温硬化性シリコーンゴム、ＫＥ３４９７（信越化学工業（株）製）を最大厚み０．５ｍｍの半円状断面となるように塗布し、その後室温で６時間放置して硬化させた。
【００３８】
次に、シリコーン粘着剤、Ｘ−４０−３０９２（信越化学工業（株）製）を室温硬化性シリコーンゴム層の上に覆いかぶせるように塗布し、室温硬化性シリコーンゴム層を含めた最大厚みが１．０ｍｍの半円状断面の接着層を形成させ、１２０℃、１０分の条件で加熱乾燥した。
【００３９】
このように作製したペリクル枠について、ガラス基板に貼り付けを行った。貼り付け後のガラス基板と接着層の間には、エアパスは全く認められなかった。貼り付け条件として、貼り付け時間を３分間一定とし、貼り付け荷重を変化させた状態におけるスタンドオフの変化を、貼り付け完了後１０分および１週間経過した場合について測定した。
結果を表１に示したが、この結果から明らかなように、貼り付け荷重が５ｋｇを超えた場合に一定のスタンドオフが得られた。
【００４０】
【表１】

【００４１】
（比較例）
実施例１で使用したものと同じアルミニウム製ペリクル枠の下端面全面にシリコーン粘着剤、Ｘ−４０−３０９２（前出）を最大厚みが１．０ｍｍの半円状断面となるよう塗布し、１２０℃、１０分の条件で加熱乾燥して接着層を形成した。
【００４２】
このように作製したペリクル枠について、ガラス基板に貼り付けを行った。貼り付け後のガラス基板と接着層の間には、エアパスは全く認められなかった。貼り付け条件は、実施例と同一条件で行い、スタンドオフの測定を行った。
結果を表２に示したが、この結果から明らかなように、貼り付け荷重がいずれの条件においても、スタンドオフの変化が見られた。
【００４３】
【表２】

【００４４】
上記結果から明らかなように、接着層を自己接着性を有する弾性体と粘着剤とからなる二層構造とすれば、貼り付け荷重に対するスタンドオフの変化を受けることがなく、更に経時による変動も生じない。
【００４５】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【００４６】
例えば、本発明においては、接着層を形成する二つの基材として、シリコーン系樹脂およびシリコーン系粘着剤を使用した場合について具体的に説明したが、有機系の樹脂を使用しても構わない。
【００４７】
【発明の効果】
本発明は、リソグラフィー用ペリクルの接着層を二層構造とし、かつ、二層構造を構成する二つの材質を異なる特質を有するものとしたため、広範囲に亘る貼り付け荷重に対して一定のスタンドオフを維持することができると共に、エアパスによる貼り付け不良を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のリソグラフィー用ペリクルの一例を示す拡大断面図である。
【図２】本発明のリソグラフィー用ペリクルの構成部品であるペリクル枠と露光用基板とを接着するための接着層の断面図である。
（Ａ）は、ペリクル枠の下端全面に自己接着性を有する弾性体で接着した後、該弾性体の全面に粘着剤を塗布した接着層である。
（Ｂ）は、ペリクル枠の下端全面を自己接着性を有する弾性体で覆った後、該弾性体の全面を粘着剤で被覆した接着層である。
（Ｃ）は、ペリクル枠の下端面の一部を自己接着性を有する弾性体で覆った後、該弾性体全面を粘着剤で被覆した接着層である。
【符号の説明】
１・・・ペリクル膜、２・・・ペリクル枠、３・・・露光用基板、
４・・・接着層、５・・・自己接着性を有する弾性体、６・・・粘着剤。

Claims

少なくともペリクル膜と、該ペリクル膜を接着するペリクル枠と、該ペリクル枠の下端面に位置する露光用基板に固定するための接着層を有するリソグラフィー用ペリクルにおいて、前記接着層が自己接着性を有する弾性体と粘着剤との二層構造であることを特徴とするリソグラフィー用ペリクル。
前記自己接着性を有する弾性体が、室温硬化型シリコーンゴムであり、前記粘着剤がシリコーン粘着剤であることを特徴とする請求項１に記載のリソグラフィー用ペリクル。
前記二層構造が、ペリクル枠側に自己接着性を有する弾性体を、露光用基板側に粘着剤を配した構造とすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のリソグラフィー用ペリクル。
前記二層構造が、前記弾性体を粘着剤で被覆した構造であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のリソグラフィー用ペリクル。