JP5517360B2 - ペリクル及びその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、半導体デバイス、プリント基板、液晶ディスプレイ等の製造時に、フォトマスクにゴミが付着することを防止するために使用される、リソグラフィー用ペリクルに関し、特に、ガラス基板に貼り付けるペリクルフレームの面に設けられた粘着材層に、気泡がないペリクル及び該ペリクルの製造方法に関する。
ＬＳＩ、超ＬＳＩなどの半導体の製造又は液晶ディスプレイ等の製造において、フォトマスク又はレチクル（以下、単にフォトマスクと記述する）にゴミが付着していると、パターンのエッジががさついたり、下地が黒く汚れたりするので、製品の寸法、品質、外観などが損なわれるという問題が生じる。
そこで、フォトマスク表面にゴミが付着するのを防止するため、フォトマスクにペリクルを貼り付けた後に露光を行っている。
リソグラフィー時には焦点をフォトマスクのパターン上に合わせるので、異物がペリクル上に付着していても、その異物は転写に影響を与えず、製品の不良の原因となるパターンのがさつき等を防ぐことができる。
そこで、フォトマスク表面にゴミが付着するのを防止するため、フォトマスクにペリクルを貼り付けた後に露光を行っている。
リソグラフィー時には焦点をフォトマスクのパターン上に合わせるので、異物がペリクル上に付着していても、その異物は転写に影響を与えず、製品の不良の原因となるパターンのがさつき等を防ぐことができる。
また、金属製ペリクルフレームの表面は、つや消しにするため（特許文献１、２）に、サンドブラスト等の表面処理によって荒らされていることが多く、仕上げ塗装によってもペリクルフレームの表面が凸凹あるいはポーラスな状態になっていることが多い。
このような、表面が凸凹な状態、又はポーラスな状態のペリクルフレームの上に、粘度の高い粘着剤を塗布すると、ペリクルフレームの凹みや窪み、空孔中の空気が、粘着剤の塗布時に粘着剤との界面に取り残される。粘着剤層中の気泡は浮力により粘着剤層表面に移動し、層外に抜けるものもあるが、粘着剤中に取り残されたままの気泡もある。
この気泡は粘着剤層の外観不良の原因となるため、ペリクル製造の歩留り低下の一因となっていた。また、粘着剤中に気泡があると、フォトマスクに貼り付けたときの圧力が不均一になり、密着不良が生じるおそれもある。
このような、表面が凸凹な状態、又はポーラスな状態のペリクルフレームの上に、粘度の高い粘着剤を塗布すると、ペリクルフレームの凹みや窪み、空孔中の空気が、粘着剤の塗布時に粘着剤との界面に取り残される。粘着剤層中の気泡は浮力により粘着剤層表面に移動し、層外に抜けるものもあるが、粘着剤中に取り残されたままの気泡もある。
この気泡は粘着剤層の外観不良の原因となるため、ペリクル製造の歩留り低下の一因となっていた。また、粘着剤中に気泡があると、フォトマスクに貼り付けたときの圧力が不均一になり、密着不良が生じるおそれもある。
従って本発明の第１の目的は、外観不良の原因となる粘着材層の気泡の発生が抑えられたペリクルを提供することにある。
また、本発明の第２の目的は、該ペリクルの製造方法を提供することにある。
また、本発明の第２の目的は、該ペリクルの製造方法を提供することにある。
本発明者は、上記の課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、ペリクルフレームとペリクルを基板等に貼り付けるための粘着剤層との間に、シリコーン樹脂によるコーティング層を設けることによって、粘着剤層中に気泡が発生することを防止することができることを見出し、本発明に到達した。
即ち本発明は、ペリクルフレームの一方の面上の全周に、ペリクルをガラス基板に貼り付けるための粘着剤層が設けられ、他方の面にペリクル膜が貼り付けられたペリクルであって、前記ペリクルフレームの面と粘着剤層の間に、粘度が１ｍＰａ・ｓ〜１００ｍＰａ・ｓとなるように有機溶剤で希釈した粘着性を有するシリコーン樹脂コーティング剤を、塗布・乾燥させてなるコーティング層を有することを特徴とするペリクル、及び、ペリクルフレームの一方の面の全周に、ペリクルをガラス基板に貼り付けるための粘着剤層を設ける工程、並びに、前記ペリクルフレームの他方の面にペリクル膜を貼り付ける工程を含むペリクルの製造方法であって、前記粘着剤層を設けるペリクルフレームの面上に、粘度が１ｍＰａ・ｓ〜１００ｍＰａ・ｓとなるように有機溶剤で希釈した、粘着性を有するシリコーン樹脂コーティング剤を、塗布・乾燥させてシリコーン樹脂コーティング層を設けた後に、該コーティング層上に前記粘着剤層を設けることを特徴とするペリクルの製造方法である。
本発明において、前記シリコーン樹脂コーティング層の厚さは１μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましい。
また、前記粘着剤層は、シリコーン樹脂粘着剤の層又はアクリル樹脂粘着剤の層であることが好ましい。
本発明において、前記シリコーン樹脂コーティング層の厚さは１μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましい。
また、前記粘着剤層は、シリコーン樹脂粘着剤の層又はアクリル樹脂粘着剤の層であることが好ましい。
本発明は、ペリクルフレームは粘着剤塗布部分の凸凹に気泡が混入することを防ぐことができる。これによって、ペリクルの外観の不良を防ぐことができるので、歩留りを改善することができる。
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
図１は本発明のペリクルの一実施態様を示す縦断面図である。図１中の符号１はペリクルである。このペリクル１では、フォトマスク又はそのガラス基板部分等の、ペリクル１を貼り付ける基板の形状に対応させたペリクルフレーム１２の上端面にペリクル膜１１が張設される。ペリクル１の形状は、通常は長方形又は正方形である。
ペリクルフレーム１２の下端面にはシリコーン樹脂コーティング層１３を介して、ペリクルを基板に貼り付けるための粘着剤層１４が形成されている。また、粘着剤層１４の下面には、該粘着剤層１４を保護するための剥離シート１５が貼り付けられており、該剥離シート１５は、使用時には剥離される。
図１は本発明のペリクルの一実施態様を示す縦断面図である。図１中の符号１はペリクルである。このペリクル１では、フォトマスク又はそのガラス基板部分等の、ペリクル１を貼り付ける基板の形状に対応させたペリクルフレーム１２の上端面にペリクル膜１１が張設される。ペリクル１の形状は、通常は長方形又は正方形である。
ペリクルフレーム１２の下端面にはシリコーン樹脂コーティング層１３を介して、ペリクルを基板に貼り付けるための粘着剤層１４が形成されている。また、粘着剤層１４の下面には、該粘着剤層１４を保護するための剥離シート１５が貼り付けられており、該剥離シート１５は、使用時には剥離される。
本発明で使用するペリクル膜は、光の透過性が良好なものであれば特に材質が制限されることはなく、ニトロセルロース、酢酸セルロース及びフッ素樹脂等の公知のものを使用することができる。
また、本発明で使用するペリクルフレームの材質も特に制限はなく、アルミニウム、ステンレススチール等の金属、ポリエチレンなどの合成樹脂等、公知のものを使用することができる。
また、本発明で使用するペリクルフレームの材質も特に制限はなく、アルミニウム、ステンレススチール等の金属、ポリエチレンなどの合成樹脂等、公知のものを使用することができる。
本発明においては、ペリクルフレーム１２の一方の面に、ペリクルフレームを基板に貼り付けるために、全周にわたって粘着剤層１４を設けるが、予めペリクルフレーム表面にコーティング層１３を設けた後、該コーティング層上に前記粘着剤層１４を設ける必要がある。粘着剤層の幅は、通常、ペリクルフレームのフレーム幅と同寸であるが、それ以下の寸法でもよい。
コーティング層１３には、耐候性及び作業性に優れたシリコーン樹脂コーティング剤を使用する。シリコーン樹脂コーティング剤としては、公知のものを使用することができるが、粘着性を有するシリコーン樹脂コーティング剤が好ましい。例えば、信越化学工業株式会社製のＸ−４０−３１２２、ＫＲ−３７００、Ｘ−４０−３０６８等の市販のものを使用することができる。
コーティング層１３には、耐候性及び作業性に優れたシリコーン樹脂コーティング剤を使用する。シリコーン樹脂コーティング剤としては、公知のものを使用することができるが、粘着性を有するシリコーン樹脂コーティング剤が好ましい。例えば、信越化学工業株式会社製のＸ−４０−３１２２、ＫＲ−３７００、Ｘ−４０−３０６８等の市販のものを使用することができる。
図２〜５を用いて説明すると、ペリクルフレーム２１の表面又は表面塗装に凸凹２２がある場合、この上に粘着剤２４を直接塗布すると、気泡２３が粘着剤２４中に巻き込まれることがある。
しかしながら、ペリクルフレーム２１の表面又は表面上に予めシリコーン樹脂コーティング層２５を設けることによって、凹部を埋めると共に、表面を平滑化するので、粘着剤２４を塗布する際に気泡が発生せず、粘着剤がペリクルフレーム表面に密着する。
しかしながら、ペリクルフレーム２１の表面又は表面上に予めシリコーン樹脂コーティング層２５を設けることによって、凹部を埋めると共に、表面を平滑化するので、粘着剤２４を塗布する際に気泡が発生せず、粘着剤がペリクルフレーム表面に密着する。
コーティング層の風乾後の厚さは１μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましく、１μｍ以上２５０μｍ以下であることが更に好ましく、１μｍ以上１００μｍ以下であることが最も好ましい。
コーティング層の厚さが１μｍより薄いとペリクルフレーム表面の凸凹を全て覆うことができなくなり、また５００μｍよりも厚いとコーティング層中に気泡を巻き込む可能性がある。
コーティング層の厚さが１μｍより薄いとペリクルフレーム表面の凸凹を全て覆うことができなくなり、また５００μｍよりも厚いとコーティング層中に気泡を巻き込む可能性がある。
尚、コーティング層は、ペリクルフレーム上の凹部を埋めると共に、表面を平滑化するために設けられるものであるから、シリコーン樹脂コーティング剤を有機溶剤で希釈し、粘度を下げて塗布する必要がある。このときのコーティング剤の粘度は、１ｍＰａ・ｓ〜１００ｍＰａ・ｓであることが必要である。
また、コーティング剤の塗布方法としては、刷毛塗り、スプレー、自動ディスペンサ等による方法が挙げられる。
また、コーティング剤の塗布方法としては、刷毛塗り、スプレー、自動ディスペンサ等による方法が挙げられる。
上述したようにしてペリクルフレームに設けられたコーティング層上に、粘着剤を塗布して粘着剤層を設ける。
粘着剤としては、耐候性、作業性の点からシリコーン樹脂粘着剤又はアクリル樹脂粘着剤を使用することが好ましい。
粘着剤の塗布方法としては、前記コーティング剤の塗布に用いられるものと同様の方法を使用することができる。
粘着剤としては、耐候性、作業性の点からシリコーン樹脂粘着剤又はアクリル樹脂粘着剤を使用することが好ましい。
粘着剤の塗布方法としては、前記コーティング剤の塗布に用いられるものと同様の方法を使用することができる。
シリコーン樹脂粘着剤としては、公知のものを使用することができ、例えば、信越化学工業株式会社製のシリコーン粘着剤Ｘ−４０−３１２２、ＫＲ−３７００、Ｘ−４０−３０６８等の市販のシリコーン粘着剤を使用することができる。
特に、粘着強度が高い上、揮発性の低分子シロキサンが予め低減されているＸ−４０−３１２２を使用することが好ましい。
特に、粘着強度が高い上、揮発性の低分子シロキサンが予め低減されているＸ−４０−３１２２を使用することが好ましい。
アクリル樹脂粘着剤としても、公知のものを使用することができ、例えば、綜研化学株式会社製のＳＫダインシリーズ等の市販のものを配合することができる。
特に、粘着強度が高い上、作業性に優れているＳＫダイン１４２５を使用することが好ましい。
特に、粘着強度が高い上、作業性に優れているＳＫダイン１４２５を使用することが好ましい。
また、前記粘着剤には、目的に応じて本発明の特徴を妨げない範囲で、顔料、染料、可塑剤、帯電防止剤、導電性付与剤、難燃性付与剤、熱伝導性向上剤、耐熱性向上剤、耐候性向上剤、チキソ性付与剤、抗菌剤、防カビ剤等の他の成分を配合してもよい。
更に、粘着剤の粘度が高く、塗布装置による塗布が困難な場合は、必要に応じて溶剤を用いて粘着剤を希釈してもよい。溶剤の例としては、トルエン、キシレン等の芳香族系溶剤、ヘキサン、オクタン、イソオクタン、イソパラフィン等の脂肪族系溶剤、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶剤、ジイソプルピルエーテル、１，４−ジオキサン等のエーテル系溶剤、又はこれらの混合溶剤が挙げられる。
本発明のペリクルには、粘着剤層を保護するため、粘着剤層表面に剥離シートを適宜、貼り付けてもよい。ペリクルは、該剥離シートが貼り付けられた状態で流通・保管され、ペリクルの使用時に剥離シートを剥離する。
剥離シートの材質には特に制限はなく、公知のものを使用することができ、また、剥離シートを粘着剤層に貼り付ける方法も特に制限はなく、公知の方法を使用することができる。
剥離シートの材質には特に制限はなく、公知のものを使用することができ、また、剥離シートを粘着剤層に貼り付ける方法も特に制限はなく、公知の方法を使用することができる。
以下、実施例及び比較例によって、更に本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
外寸７８２×４７４ｍｍ、内寸７６８×４５６ｍｍ、高さ５．０ｍｍの長方形のアルミニウム合金製フレームを、機械加工により製作し、上面及び下面の各々の外辺及び内辺の縁部をＲ加工し、両面各々の平面部分の幅を４．０ｍｍ、コーナー部のＲの内寸を２．０ｍｍ及び外寸をＲ６．０ｍｍとした。更に、表面粗さＲａが０．５〜１．０μｍとなるように、ＳＵＳビーズによりブラスト処理を行った後、表面に黒色アルマイト処理を施し、ペリクルフレームとした。得られたペリクルフレームをクリーンルームに搬入し、中性洗剤と純水により、十分に洗浄した後、乾燥させた。
シリコーン粘着剤Ｘ−４０−３１２２（信越化学工業株式会社製の商品名）をシリコーン分が５ｗｔ％になるようにトルエンで希釈して、コーティング剤を調製した。
得られたコーティング剤を、自動ディスペンサ（岩下エンジニアリング株式会社製、図示せず）を用いて、ペリクルフレームの下面に、風乾後のコーティング層の厚さが５０μｍになるように塗布した後、溶剤が揮発するまで風乾させた。
得られたコーティング剤を、自動ディスペンサ（岩下エンジニアリング株式会社製、図示せず）を用いて、ペリクルフレームの下面に、風乾後のコーティング層の厚さが５０μｍになるように塗布した後、溶剤が揮発するまで風乾させた。
次に、粘着剤としてＸ−４０−３１２２を、前記自動ディスペンサを用いて前記コーティング層上に塗布した。更に、粘着剤が流動しなくなるまで風乾させた後、更に高周波誘導加熱装置（図示せず）を用いてペリクルフレームを１３０℃まで加熱し、粘着剤を硬化させた。
ペリクルフレーム上端面にはシリコーン粘着剤ＫＲ−３７００（信越化学工業株式会社製の製品名）を介して、フッ素樹脂系のペリクル膜を貼り付け、フレームより外側の膜の不要部をカッターを用いて切除し、ペリクルを完成させた。
粘着剤としてＳＫダイン１４２５（綜研化学株式会社製の商品名）を使用したこと以外は、実施例１と同様の手法によりペリクルを作製した。
［比較例１］
ペリクルフレームにコーティング剤をコーティングしなかったこと以外は、実施例１と同様の手法によりペリクルを作製した。
ペリクルフレームにコーティング剤をコーティングしなかったこと以外は、実施例１と同様の手法によりペリクルを作製した。
［評価方法］
実施例１、２及び比較例１のペリクルをそれぞれ５台製作し、目視にて粘着剤層中の気泡の有無を確認した。気泡の有無、及び、気泡が１個以上確認されたペリクルの台数を表１に示す。
実施例１、２及び比較例１のペリクルをそれぞれ５台製作し、目視にて粘着剤層中の気泡の有無を確認した。気泡の有無、及び、気泡が１個以上確認されたペリクルの台数を表１に示す。
表１の結果から、本発明のようにペリクルフレームに予めコーティング剤を塗布することによって、粘着剤中に気泡を巻き込むことがなくなり、歩留りの低下を防止することができることが確認された。
本発明のペリクルは、外観不良の原因となる粘着材層中の気泡の発生が抑えられ、ペリクルの製造における歩留まりが向上するので産業上極めて有用である。
１ ペリクル
１１ ペリクル膜
１２ ペリクルフレーム
１３ シリコーン樹脂コーティング層
１４ 粘着剤層
１５ 剥離シート
２１ ペリクルフレーム
２２ ペリクルフレーム上の凹み
２３ 気泡
２４ 粘着剤層
２５ シリコーン樹脂コーティング層
１１ ペリクル膜
１２ ペリクルフレーム
１３ シリコーン樹脂コーティング層
１４ 粘着剤層
１５ 剥離シート
２１ ペリクルフレーム
２２ ペリクルフレーム上の凹み
２３ 気泡
２４ 粘着剤層
２５ シリコーン樹脂コーティング層
Claims (8)
- ペリクルフレームの一方の面上の全周に、ペリクルをガラス基板に貼り付けるための粘着剤層が設けられ、他方の面にペリクル膜が貼り付けられたペリクルであって、前記ペリクルフレームの面と粘着剤層の間に、粘度が１ｍＰａ・ｓ〜１００ｍＰａ・ｓとなるように有機溶剤で希釈した粘着性を有するシリコーン樹脂コーティング剤を、塗布・乾燥させてなるコーティング層を有することを特徴とするペリクル。
- 前記コーティング層の厚さが１μｍ以上５００μｍ以下である、請求項１に記載されたペリクル。
- 前記粘着剤層が、シリコーン樹脂粘着剤の層である、請求項１又は２に記載されたペリクル。
- 前記粘着剤層が、アクリル樹脂粘着剤の層である、請求項１又は２に記載されたペリクル。
- ペリクルフレームの一方の面の全周に、ペリクルをガラス基板に貼り付けるための粘着剤層を設ける工程、及び、前記ペリクルフレームの他方の面にペリクル膜を貼り付ける工程を含むペリクルの製造方法であって、前記粘着剤層を設けるペリクルフレームの面上に、粘度が１ｍＰａ・ｓ〜１００ｍＰａ・ｓとなるように有機溶剤で希釈した、粘着性を有するシリコーン樹脂コーティング剤を、塗布・乾燥させてシリコーン樹脂コーティング層を設けた後に、該コーティング層上に前記粘着剤層を設けることを特徴とするペリクルの製造方法。
- 前記コーティング層の厚さが１μｍ以上５００μｍ以下である、請求項５に記載されたペリクルの製造方法。
- 前記粘着剤層が、シリコーン樹脂粘着剤の層である、請求項５又は６に記載されたペリクルの製造方法。
- 前記粘着剤層が、アクリル樹脂粘着剤の層である、請求項５又は６に記載されたペリクルの製造方法。
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