KR101718166B1

KR101718166B1 - 리소그래피용 펠리클

Info

Publication number: KR101718166B1
Application number: KR1020100114838A
Authority: KR
Inventors: 유이치 하마다
Original assignee: 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤
Priority date: 2009-11-19
Filing date: 2010-11-18
Publication date: 2017-03-20
Also published as: JP5411666B2; TW201128299A; KR20110055454A; TWI485510B; US20110117482A1; JP2011107519A; US8445165B2

Abstract

과제
펠리클 프레임에 형성된 1 이상의 기압 조정 구멍으로부터 발생하거나, 또는 이것을 통과할 가능성이 있는 이물질을 저감시킬 수 있는 리소그래피용 펠리클을 제공하는 것.
해결 수단
펠리클 프레임에 형성된 1 이상의 기압 조정 구멍의 내주면이 펠리클 프레임 내측에 대해 열린 형상인 것을 특징으로 하는 리소그래피용 펠리클, 바람직하게는 상기 기압 조정 구멍의 내주면에 점착제층을 갖는 리소그래피용 펠리클.

Description

리소그래피용 펠리클{PELLICLE FOR LITHOGRAPHY}

본 발명은, LSI, 초 LSI 등의 반도체 장치 또는 액정 표시판을 제조할 때의 리소그래피용 마스크의 먼지막이로서 사용되는 리소그래피용 펠리클에 관한 것이다.

LSI, 초 LSI 등의 반도체 제조 또는 액정 표시판 등의 제조에 있어서는, 반도체 웨이퍼 또는 액정용 원판에 광을 조사하여 패턴 제작하는데, 이 경우에 사용하는 노광 원판에 먼지가 부착되어 있으면, 이 먼지가 광을 흡수하거나 광을 구부려 버리기 때문에, 전사한 패턴이 변형되거나 에지가 거칠한 것이 되는 것 외에, 하지가 검게 더러워지거나 하여, 치수, 품질, 외관 등이 손상된다는 문제가 있었다. 또한, 본 발명에 있어서 「노광 원판」이란, 리소그래피용 마스크 및 레티클의 총칭이다.

이들 작업은 통상 클린 룸에서 실시되고 있으나, 이 클린 룸 내에서도 노광 원판을 항상 청정하게 유지하기가 어렵기 때문에, 노광 원판의 표면에 먼지막이를 위한 노광용 광을 잘 통과시키는 펠리클을 첩착 (貼着) 하는 방법이 취해지고 있다.

이 경우, 먼지는 노광 원판의 표면 상에는 직접 부착되지 않고, 펠리클막 상에 부착되기 때문에, 리소그래피시에 초점을 노광 원판의 패턴 상에 맞추어 두면, 펠리클막 상의 먼지는 전사에 관계가 없게 된다.

펠리클의 기본적인 구성은, 펠리클 프레임 및 이것에 장설 (張設) 한 펠리클막으로 이루어진다. 펠리클막은, 노광에 사용하는 광 (g 선, i 선, 248 ㎚, 193 ㎚, 157 ㎚ 등) 을 잘 투과시키는 니트로셀룰로오스, 아세트산셀룰로오스, 불소계 폴리머 등으로 이루어진다. 펠리클 프레임은, 흑색 알루마이트 처리 등을 실시한 A7075, A6061, A5052 등의 알루미늄 합금, 스테인리스, 폴리에틸렌 등으로 이루어진다. 펠리클 프레임의 상부에 펠리클막의 양용매를 도포하고, 펠리클막을 바람 건조시켜 접착 (일본 공개특허공보 소58-219023호 참조) 하거나, 아크릴 수지, 에폭시 수지나 불소 수지 등의 접착제로 접착한다 (미국 특허 제4861402호 명세서, 일본 특허공보 소63-27707호 및 일본 특허 제3089153호 참조). 또한, 펠리클 프레임의 하부에는 노광 원판이 장착되기 때문에, 폴리부텐 수지, 폴리아세트산비닐 수지, 아크릴 수지 또는 실리콘 수지 등으로 이루어지는 점착층, 및 점착층의 보호를 목적으로 한 레티클 점착제 보호용 라이너를 형성한다.

펠리클은, 노광 원판의 표면에 형성된 패턴 영역을 둘러싸도록 설치된다. 펠리클은, 노광 원판 상에 먼지가 부착되는 것을 방지하기 위해 형성되는 것이기 때문에, 이 패턴 영역과 펠리클 외부는 펠리클 외부의 티끌이 패턴면에 부착되지 않도록 격리되어 있다.

본 출원인은, 기압 조정 구멍에 형성되는 필터를 점착제에 의해 습윤시킨 필터 부착 펠리클을 개시하고 있다 (일본 공개특허공보 평9-68792호).

최근, LSI 의 디자인 룰은 서브 쿼터 미크론으로 미세화가 진행되고 있고, 그에 따라, 이물질의 관리가 더욱 엄격해지고 있다. 또한, 펠리클 첩부에 의해 생기는 폐쇄 공간을 클린 에어로 치환하여 노광하는 요구도 있어, 펠리클 프레임의 기압 조정 구멍의 역할은 한층 중요해지고 있다.

본 발명은, 상기 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것이다. 즉, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 기압 조정 구멍으로부터 발생하거나, 또는 이것을 통과할 가능성이 있는 이물질을 저감시킬 수 있는 리소그래피용 펠리클을 제공하는 것이다.

상기 과제는, 이하에 기재된 수단 ＜1＞ 및 ＜8＞ 에 의해 해결되었다. 본 발명의 바람직한 실시양태인 ＜2＞ ∼ ＜7＞ 과 함께 나열 기재한다.

＜1＞ 펠리클 프레임에 형성된 1 이상의 기압 조정 구멍의 내주면이 상기 펠리클 프레임 내측에 대해 열린 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 리소그래피용 펠리클,

＜2＞ 상기 기압 조정 구멍의 내주면에 점착제층을 갖는, ＜1＞ 에 기재된 리소그래피용 펠리클,

＜3＞ 상기 기압 조정 구멍의 내주면이 상기 펠리클 프레임 내측으로 연속하여 열린 형상인, ＜1＞ 또는 ＜2＞ 에 기재된 리소그래피용 펠리클,

＜4＞ 상기 펠리클 프레임의 외측면에 상기 기압 조정 구멍을 덮도록 제진용 필터가 형성되어 있는, ＜1＞ ∼ ＜3＞ 중 어느 하나에 기재된 리소그래피용 펠리클,

＜5＞ 상기 펠리클 프레임의 외측면에서의 상기 기압 조정 구멍의 구멍 직경보다 상기 펠리클 프레임의 내측면에서의 상기 기압 조정 구멍의 구멍 직경이 크고, 상기 펠리클 프레임의 외측면에서의 상기 기압 조정 구멍의 구멍 직경이 0.5 ∼ 2.0 ㎜φ 이고, 상기 펠리클 프레임의 내측면에서의 상기 기압 조정 구멍의 구멍 직경이 0.8 ∼ 3.0 ㎜φ 인, ＜1＞ ∼ ＜4＞ 중 어느 하나에 기재된 리소그래피용 펠리클,

＜6＞ 상기 기압 조정 구멍에서의 상기 펠리클 프레임의 내측을 향해 열리는 경사각이 2˚ ∼ 45˚ 인 ＜1＞ ∼ ＜5＞ 중 어느 하나에 기재된 리소그래피용 펠리클.

＜7＞ 상기 펠리클 프레임의 두께 방향과 수직인 단면에서의 상기 기압 조정 구멍의 구멍 직경이, 상기 펠리클 프레임의 두께 방향의 90 ％ 이상에 걸쳐 상기 펠리클 프레임의 외측면에서의 상기 기압 조정 구멍의 구멍 직경보다 큰, ＜1＞ ∼ ＜6＞ 중 어느 하나에 기재된 리소그래피용 펠리클,

＜8＞＜1＞ ∼ ＜7＞ 중 어느 하나에 기재된 리소그래피용 펠리클을 제조하는 공정 및 펠리클 프레임 내측으로부터 점착제 조성물을 스프레이 도포하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피용 펠리클의 제조 방법.

본 발명에 의하면, 펠리클 프레임에 형성된 1 이상의 기압 조정 구멍의 내주면이 펠리클 프레임 내측을 향해 열리는 형상을 가짐으로써, 기압 조정 구멍의 내주면에 효율적으로 또한 보다 균일하게 점착제층을 형성할 수 있게 되어, 기압 변동에 수반되는 이물질의 증가를 억제할 수 있었다.

도 1 은 본 발명에 관련된 리소그래피용 펠리클의 전체 구성을 모식적으로 나타내는 개략 사시도이다.
도 2 는 본 발명에 관련된 리소그래피용 펠리클의 일 실시양태에 있어서의 펠리클 프레임의 기압 조정 구멍의 주변을 모식적으로 나타내는 개략 부분 확대도이다. 도 2(a) 는 펠리클 프레임의 내측에서 본 기압 조정 구멍 부근의 정면도를 나타내고, 도 2(b) 는 도 2(a) 의 A-A 단면에서의 기압 조정 구멍의 단면도를 나타내고, 또한 도 2(c) 는 펠리클 프레임의 외측에서 본 기압 조정 구멍 주변의 정면도를 나타낸다. 이하의 도 3 ∼ 도 7 에서도 마찬가지로, (a), (b) 및 (c) 는, 각각 내측 정면도, 단면도 및 외측 정면도를 나타낸다.
도 3 은 본 발명에 관련된 리소그래피용 펠리클의 다른 실시형태에 있어서의 펠리클 프레임의 기압 조정 구멍의 주변을 모식적으로 나타내는 개략 부분 확대도이다.
도 4 는 본 발명에 관련된 리소그래피용 펠리클의 다른 실시형태에 있어서의 펠리클 프레임의 기압 조정 구멍의 주변을 모식적으로 나타내는 개략 부분 확대도이다.
도 5 는 본 발명에 관련된 리소그래피용 펠리클의 다른 실시형태에 있어서의 펠리클 프레임의 기압 조정 구멍의 주변을 모식적으로 나타내는 개략 부분 확대도이다.
도 6 은 본 발명에 관련된 리소그래피용 펠리클의 다른 실시형태에 있어서의 펠리클 프레임의 기압 조정 구멍의 주변을 모식적으로 나타내는 개략 부분 확대도이다. 기압 조정 구멍의 내주면의 표면에서의 접선이 펠리클 프레임 중심 단면의 수선과 이루는 각도 (개구각) θ 를 나타내고 있다.
도 7 은 종래의 리소그래피용 펠리클의 펠리클 프레임의 기압 조정 구멍의 주변을 모식적으로 나타내는 개략 부분 확대도이다.

본 발명의 리소그래피용 펠리클은, 펠리클 프레임에 형성된 1 이상의 기압 조정 구멍의 내주면이 펠리클 프레임 내측에 대해 열린 형상인 것을 특징으로 한다. 펠리클 프레임 두께의 90 ％ 이상이 열린 형상인, 즉, 상기 펠리클 프레임의 두께 방향과 수직인 단면에서의 상기 기압 조정 구멍의 구멍 직경이, 상기 펠리클 프레임의 두께 방향의 90 ％ 이상에 걸쳐 상기 펠리클 프레임의 외측면에서의 상기 기압 조정 구멍의 구멍 직경보다 큰 것이 바람직하고, 펠리클 프레임 두께의 전체 길이에서 열린 형상인 것이 보다 바람직하다. 여기서 「열린 형상」이란, 기압 조정 구멍의 내주면의 표면에서의 접선이, 상기 펠리클 프레임의 내측면과 수직인 선과 이루는 각도 θ 가 2˚ 이상인 것을 말하고, 5˚ 이상인 것이 바람직하다. 또, 45˚ 이하인 것이 바람직하다.

이하, 리소그래피용 펠리클을 간단히 「펠리클」이라고도 하고, 펠리클 프레임을 간단히 「프레임」이라고도 한다.

본 발명에 관련된 리소그래피용 펠리클의 기본적 구성을 도 1 을 이용하여 설명한다.

도 1 은 본 발명의 리소그래피용 펠리클의 기본적 구성예를 모식적으로 나타내는 개략도이다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 본 발명에 의한 리소그래피용 펠리클 (10) 은, 예를 들어 대략 직사각형상의 프레임체인 펠리클 프레임 (3) 과, 펠리클 프레임 (3) 의 상단면에 첩부용 접착층 (도시 생략) 을 개재하여 장설된 펠리클막 (1) 을 가지고 있다.

펠리클 프레임 (3) 의 하단면에는, 펠리클 (10) 을 노광 원판 (마스크 기판 또는 레티클) (5) 에 점착시키기 위한 점착층 (도시 생략) 이 형성되어 있다. 점착층의 하단면에는, 라이너 (도시 생략) 가 박리 가능하게 첩착되어 있다. 이 라이너는, 리소그래피용 펠리클 (10) 을 노광 원판 (5) 에 점착시킬 때에 박리되는 것이다.

또, 펠리클 프레임 (3) 에는, 그 외측면으로부터 내측면으로 관통하는 1 이상의 기압 조정 구멍 (통기구) (6) 이 형성되어 있다. 상기 외측면의 기압 조정 구멍 (6) 에는, 바람직하게는 기압 조정 구멍 (6) 의 개구부를 덮도록, 이물질을 제거하기 위한 제진용 필터 (7) 가 형성되어 있다.

또, 펠리클 프레임 (3) 의 내측면에는, 점착제에 의한 수지 코팅을 실시하여 내측면 점착제층 (도시 생략) 을 형성하는 것이 바람직하다.

이들 펠리클 구성 부재의 크기는 통상적인 펠리클, 예를 들어 반도체 리소그래피용 펠리클, 대형 액정 표시판 제조 리소그래피 공정용 펠리클 등과 동일하고, 또한, 그 재질도 공지된 재질을 사용할 수 있다.

펠리클막 (1) 의 종류는, 노광 파장의 광선을 투과하는 한 특별히 제한은 없고, 예를 들어 종래에 엑시머 레이저용으로 사용되고 있는 비정질 불소 폴리머 등이 사용된다. 비정질 불소 폴리머의 예로는, 사이톱 (아사히 유리 (주) 제조 상품명), 테플론 (등록 상표) AF (듀퐁사 제조 상품명) 등을 들 수 있다. 이들 폴리머는, 그 펠리클막 제조시에 필요에 따라 용매에 용해시켜 사용해도 되고, 예를 들어 불소계 용매 등으로 적절히 용해시킬 수 있다.

이하에 본 발명에 관련된 펠리클의 몇 가지 실시형태를 도 2 ∼ 도 6 에 의해 설명한다.

본 발명의 펠리클은, 프레임에 형성되어 있는 1 이상의 기압 조정 구멍의 내주면이, 종래의 펠리클에 있어서와 같이, 원통 형상이 똑바른 것이 아니라 (도 7 참조), 적어도 기압 조정 구멍의 일부에 있어서, 프레임 내측을 향해 열려 있는 형상인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 펠리클에 형성된 기압 조정 구멍의 내주면의 일례는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 프레임 두께의 전체 길이에서, 고르게 연속하여 펠리클 내측으로 열린 부분 원추 형상이어도 된다.

본 발명의 펠리클에 형성된 기압 조정 구멍의 다른 예는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 외측으로부터 내측을 향하는 도중에 그 개방 각도가 커진 부분 변형 원추 형상이어도 된다.

본 발명의 펠리클에 형성된 기압 조정 구멍의 또 다른 예는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 펠리클 프레임 측면과 평행한 단면 형상이 직사각형인 부분 각추 형상이어도 된다.

또, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 기압 조정 구멍의 형상은 외측으로부터 처음에는 똑바르고 도중부터 내측을 향해 열리는, 원통에 부분 원추 형상을 접속한 것 같은 형상의 전환 부분을 가져도 된다. 원통 부분은 짧은 것이 바람직하고, 프레임 두께의 10 ％ 미만인 것이 바람직하고, 원통 부분을 가지지 않는 것이 보다 바람직하다.

또, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 기압 조정 구멍의 내주면이, 프레임의 외측으로부터 내측을 향해 개구각 θ 가 연속적으로 커지도록 열린, 나팔상의 형상이어도 된다.

기압 조정 구멍의 구체적인 구멍 직경은, 프레임 외측면에서의 구멍 직경이 0.5 ∼ 2.0 ㎜φ 인 것이 바람직하고, 프레임 내측면에서의 구멍 직경이 0.8 ∼ 3.0 ㎜φ 인 것이 바람직하다. 구멍 직경은, 필터를 첩부할 프레임 외측면의 여지를 남기고, 또한, 프레임의 필요 강도를 저해하지 않고 설정하는 것이 바람직하다. 또, 기압 조정 구멍의 구멍 직경은, 프레임의 두께 방향 중앙보다 외측에서는 구멍 직경이 0.5 ∼ 2.0 ㎜φ 인 것이 바람직하고, 프레임의 두께 방향 중앙보다 내측에서는 구멍 직경이 0.8 ∼ 3.0 ㎜φ 인 것이 바람직하다.

본 발명의 프레임에 형성된 기압 조정 구멍은, 그 내주면에 점착제층을 갖는 것이 바람직하다. 이 점착제층은, 여러가지 방법으로 형성할 수 있는데, 점착제 조성물을 스프레이 도포하는 것이 바람직하다. 스프레이 도포한 경우, 기압 조정 구멍의 내주면에 비교적 균일하게 점착제를 도포할 수 있다. 스프레이 도포시에 외측면으로부터 흡인해도 된다.

또한, 점착제 조성물로는, 실리콘 점착제가 바람직하고, 스프레이형이 보다 바람직하다. 실리콘 점착제는, 신에츠 화학 공업 (주) 제조의 시판품 (KR3700, X92-183) 등을 사용할 수 있다.

상기 기압 조정 구멍은, 펠리클을 마스크에 첩부한 후, 펠리클 첩부에 의해 생긴 폐쇄 공간 내를 클린 에어에 의해 치환할 때에 중요한 역할을 담당한다. 또, 펠리클을 첩부한 후에, 마스크 기판을 공수 (空輸) 등으로 운반할 때에 발생하는 기압 변동을 완화하는 기능을 한다.

상기와 같이 기압 조정 구멍이 유효하게 작용한 경우에는, 기압 조정 구멍을 통해 어느 정도의 기체가 통과한다. 그 때에 기압 조정 구멍 내부에 파티클 등의 이물질이 존재한 경우에는, 펠리클 폐쇄 공간 내부에 이물질을 보낼 가능성이 있다.

종래부터도 상기와 같은 문제를 방지하기 위해, 펠리클 프레임의 정밀 세정, 에어건에 의한 펠리클의 블로우 세정, 펠리클 내주면에 대한 점착제 코팅 등을 실시하고 있다. 그러나, 펠리클의 기압 조정 구멍의 대표적인 크기는 0.5 ㎜φ 이다. 이 때문에, 정밀 세정에서는 기압 조정 구멍의 내부에 기체가 남아 충분한 초음파 세정을 실시할 수 없는 것, 또한, 내주면의 점착제 코팅에서는 기압 조정 구멍의 직경이 작아 프레임 내측으로부터 스프레이 도포해도, 구멍 내에 미도공 부분이 남거나 하는 문제가 어느 정도의 비율로 발생한다.

본 발명의 펠리클과 같이 기압 조정 구멍의 개구를 펠리클 내측으로 크게 함으로써, 프레임 내측으로부터 스프레이 등으로 점착성 수지 조성물을 도포하는 경우에, 기압 조정 구멍의 내주면에도 확실하게 도포되어, 상기와 같은 문제 발생의 빈도를 저하시킬 수 있다.

구체적으로는, 기압 조정 구멍의 단면이 원형인 경우에는, 프레임 내측면에서의 직경을 약 2.0 ㎜ 로 하고, 프레임 외측면에서의 직경을 약 0.5 ㎜ 로 하여, 기압 조정 구멍의 내주면이 프레임 내측을 향해 연속하여 고르게 확대되어 있는 프레임을 예시할 수 있다 (도 2 참조). 또, 기압 조정 구멍의 단면이 삼각형 또는 직사각형인 경우, 예를 들어 정사각형인 경우 (도 4 참조) 에도, 프레임의 양 측면에서, 한 변의 길이를 약 0.5 ㎜ 에서 약 2.0 mm 로 확대한 형상으로 할 수 있다.

기압 조정 구멍의 단면 형상이 원형인 경우에도, 정사각형인 경우에도, 펠리클 프레임 내측으로부터 점착성 수지 조성물을 스프레이 도포한 결과, 기압 조정 구멍 내의 점착제의 건조 두께는 평균 18 ㎛ 이고, 외측면 근처의 가장 얇은 부분에서도 약 9 ㎛ 의 두께가 확보되는 것이 용이하다.

종래의 프레임 (기압 조정 구멍의 직경이 0.5 ㎜φ 인 원통이다. 도 7 참조) 에 대해, 상기와 완전히 동일하게 점착제 수지 조성물을 프레임 내측으로부터 스프레이 도포한 결과, 기압 조정 구멍 내주면의 점착제 도포 두께는, 프레임 내측 근처의 입구 부근에서 약 5 ㎛ 인 것을 최고로 얇아져, 프레임 두께 약 2 ㎜ 의 중앙부 부근에서는 1 ㎛ 미만으로 감소된다. 또한 프레임 외측면의 출구 부근에서는 기압 조정 구멍 내에 점착제 수지는 거의 도포되어 있지 않았다.

기압 조정 구멍 내측면의 프레임 내측을 향해 열리는 경사가 심해지면 심해질수록, 프레임 내측으로부터 점착제 수지 조성물을 도포한 경우, 기압 조정 구멍의 내주면에 도포되는 점착제 수지 두께는 보다 균일해지고, 또 두꺼워지는 경향이 있다.

기압 조정 구멍의 내주면은 프레임 내측에 열리는 방향으로 어느 정도 경사만 져 있으면, 도중에 경사가 상이한 면의 경계선이 있어도 상관없다. 상기 기압 조정 구멍에서의 상기 펠리클 프레임의 내측을 향해 열리는 경사각은, 적어도 2˚ 인 것이 바람직하고, 2˚ ∼ 45˚ 인 것이 보다 바람직하고, 5˚ ∼ 45˚ 인 것이 더욱 바람직하고, 10˚ ∼ 25˚ 인 것이 특히 바람직하다. 또, 상기 펠리클 프레임의 두께 방향에 대해 수직인 면에서의 기압 조정 구멍의 단면 형상은, 기술한 바와 같이 원형일 필요는 없고, 삼각형이어도 되고 사각형이어도 되며 육각형이어도 된다.

실시예

이하에 실시예에 의해 구체적으로 본 발명을 예시하여 설명한다. 또한, 실시예 및 비교예에 있어서의 「마스크」는 「노광 원판」의 예로서 기재한 것으로서, 레티클에 대해서도 동일하게 적용할 수 있는 것은 말할 필요도 없다.

(실시예 1)

펠리클 프레임으로서, 프레임 바깥 치수 150 ㎜ × 122 ㎜ × 5.8 ㎜, 프레임 두께 2 ㎜ 의 흑색 알루마이트를 입힌 두랄루민제 프레임을 준비하였다. 프레임 단변 중앙부에 기압 조정 구멍을 1 개 형성하였다. 기압 조정 구멍의 형상은, 부분 원추상으로 하고, 프레임 내측면측에 있어서 2 ㎜φ 이고, 외측면측에서 0.5 ㎜φ 이고, 외측을 향함에 따라 일정한 비율로 서서히 작아지도록 경사져 있었다 (도 2 참조). 바꾸어 말하면, 이 기압 조정 구멍은 그 내주면이, 이 프레임 내측으로 열린 형상을 갖는다. 이 형상인 것은, 이하의 실시예 2 ∼ 6 에서도 동일하다.

이 프레임을 정밀 세정 후, 프레임 내측면의 전체면에 신에츠 화학 공업 (주) 제조의 실리콘 점착제 (상품명：KR3700) 를 스프레이 도포하여, 내주면에 점착제층을 형성하였다. 계속해서, 프레임 하단면에, 신에츠 화학 공업 (주) 제조의 레티클 장착용 실리콘 점착제 (X40-3122) 를 로봇 도포기로 선긋기 도포하였다. 또한 반대측 상단면에 아사히 유리 (주) 제조의 펠리클막 접착용 불소 수지 (CYTOP CTX-109A) 를 로봇으로 선긋기 도포하고, 고주파 유도 가열 장치로 가열하였다. 마지막으로 기압 조정 구멍을 덮도록 기압 조정 구멍 필터를 첩부하여, 펠리클 프레임을 완성시켰다.

이렇게 하여 완성시킨 프레임에 미리 준비한 펠리클막을 첩합 (貼合) 하여 펠리클을 완성시켰다.

완성시킨 펠리클을 12 인치 실리콘 웨이퍼에 첩합 후, 압력 변동고에 보관하고, 상압 (약 1.0 기압) 으로부터 0.5 기압으로의 감압 및 0.5 기압으로부터 상압으로의 복압의 기압 변동 사이클을 5 회 반복하였다. 이 때 펠리클막 보호를 위해 상압부터 0.5 기압까지의 감압 변동을 10 분에 걸쳐 실시하였다.

상기 기압 변동 사이클 테스트 종료 후, 12 인치 실리콘 웨이퍼의 펠리클로 보호된 내측 부분의 이물질 검사를 실시한 결과, 이물질의 증가는 보이지 않았다.

또, 상기 검사 종료 후, 펠리클을 실리콘 웨이퍼로부터 벗기고, 프레임 기압 조정 구멍 부분을 절단하여, 기압 조정 구멍의 내주면의 실리콘 점착제 도포 두께를 측정한 결과, 기압 조정 구멍 내부는 가장 얇은 부분에서 약 9 ㎛ 의 두께이고, 프레임 내측면은 약 18 ㎛ 의 두께였다. 기압 조정 구멍의 내주면에 점착제층이 필요한 두께로 도포되어 있었다.

(실시예 2)

실시예 1 과 동일한 두랄루민제 프레임을 준비하였다. 프레임 단변 중앙부에 기압 조정 구멍을 1 개 형성하였다. 기압 조정 구멍의 형상은, 부분 원추상으로 하고, 프레임 내측면측이 3.0 ㎜φ 이고, 외측면측이 2.0 ㎜φ 이고, 외측을 향함에 따라 일정한 비율로 서서히 작아지도록 경사지게 한 것 이외에는, 완전히 실시예 1 과 동일하게 하여 (도 2 참조) 프레임을 제작하고, 이 프레임을 사용하여 실시예 1 과 동일하게 펠리클을 완성시켰다.

실시예 1 과 동일한 기압 변동 사이클 테스트 종료 후, 12 인치 실리콘 웨이퍼의 펠리클로 보호된 내측 부분의 검사를 실시한 결과, 이물질의 증가는 보이지 않았다.

측정 후 펠리클을 실리콘 웨이퍼로부터 벗기고, 실시예 1 과 동일하게 하여 실리콘 점착제의 도포 두께를 측정한 결과, 기압 조정 구멍 내부는 가장 얇은 부분에서 약 10 ㎛ 이고, 프레임 내측면에서는 약 18 ㎛ 의 두께였다. 기압 조정 구멍의 내주면에 점착제층이 필요한 두께로 도포되어 있었다.

(실시예 3)

실시예 1 과 동일한 두랄루민제 프레임을 준비하였다. 프레임 단변 중앙부에 기압 조정 구멍을 1 개 형성하였다. 기압 조정 구멍의 형상은, 부분 원추상으로 하고, 프레임 내측면이 0.8 ㎜φ 이고, 외측면이 0.5 ㎜φ 이고, 외측을 향함에 따라 일정한 비율로 서서히 작아지도록 경사져 있었다 (도 2 참조). 이 프레임을 사용하여 실시예 1 과 동일하게 펠리클을 완성시켰다.

실시예 1 과 동일하게 하여, 프레임 내측면의 실리콘 점착제층의 도포 두께를 측정한 결과, 기압 조정 구멍의 내주면은 가장 얇은 부분에서 약 3 ㎛ 이고, 프레임 내측면은 약 18 ㎛ 였다. 기압 조정 구멍의 내주면에 점착제층이 필요한 두께로 도포되어 있었다.

(실시예 4)

실시예 1 과 동일한 두랄루민제 프레임을 준비하였다. 프레임 단변 중앙부에 기압 조정 구멍을 1 개 형성하였다. 기압 조정 구멍의 형상은, 도 3 에 나타낸 바와 같이, 프레임 내측면측이 3.0 ㎜φ 이고, 깊이 1 ㎜ 의 부분에서 1.5 ㎜φ 가 되고, 외측면측이 1.0 ㎜φ 가 되도록, 내측면부터 깊이 1 ㎜ 까지 및 깊이 1 ㎜ 부터 외측 출구까지 각각 일정한 비율로 서서히 작아지도록 경사져 있었다. 즉, 깊이 1 ㎜ 의 부분에 면의 경계 부분이 존재하였다. 이 프레임을 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 펠리클을 완성시켰다.

실시예 1 과 동일하게 하여 기압 조정 구멍의 내주면의 실리콘 점착제층 도포 두께를 측정한 결과, 도포 두께는, 기압 조정 구멍의 내부는 가장 얇은 부분에서 약 8 ㎛ 이고, 프레임 내측면은 약 18 ㎛ 였다. 기압 조정 구멍의 내주면에 점착제층이 필요한 두께로 도포되어 있었다.

(실시예 5)

실시예 1 과 동일한 두랄루민제 프레임을 준비하였다. 프레임 단변 중앙부에 기압 조정 구멍을 1 개 형성하였다. 기압 조정 구멍의 형상은 프레임 내측면측이 한 변 2.0 ㎜ 의 정사각형이고, 외측면측이 한 변 0.8 ㎜ 의 정사각형이고, 외측을 향함에 따라 일정한 비율로 서서히 작아지도록 경사져 있었다 (도 4 참조). 이 프레임을 사용하여 실시예 1 과 동일하게 펠리클을 완성시켰다.

실시예 1 과 동일한 기압 변동 사이클 테스트 종료 후, 12 인치 실리콘의 펠리클로 보호된 내측 부분의 검사를 실시한 결과, 이물질의 증가는 보이지 않았다.

실시예 1 과 동일하게 하여 기압 조정 구멍의 내주면의 실리콘 점착제 도포 두께를 측정한 결과, 기압 조정 구멍의 내부에서 가장 얇은 부분에서 약 8 ㎛ 이고, 프레임 내측면은 약 18 ㎛ 였다. 기압 조정 구멍의 내주면에 점착제층이 필요한 두께로 도포되어 있었다.

(실시예 6)

실시예 1 과 동일한 두랄루민제 프레임을 준비하였다. 프레임 단변 중앙부에 기압 조정 구멍을 1 개 형성하였다. 기압 조정 구멍의 형상은 프레임 내측면측이 2.0 ㎜φ 이고 깊이 1 ㎜ 의 부분에서 1.0 ㎜φ, 외측면측이 1.0 ㎜φ, 내측면부터 깊이 1 ㎜ 까지 일정한 비율로 서서히 작아지도록 경사져 있었다. 깊이 1 ㎜ 부터 외측면 출구까지는 동일한 직경이었다. 즉, 깊이 1 ㎜ 의 부분에 면의 경계 부분이 존재하였다 (도 5 참조). 이 프레임을 사용하여 실시예 1 과 동일하게 하여 펠리클을 완성시켰다.

실시예 1 과 동일한 기압 변동 사이클 테스트 종료 후, 12 인치 실리콘 웨이퍼의 펠리클로 보호된 내측 부분의 검사를 실시한 결과, 기압 조정 구멍 주변에 1 개의 이물질이 검출되었다.

실시예 1 과 동일하게 하여 실리콘 점착제의 도포 두께를 측정한 결과, 프레임 내측면은 약 18 ㎛ 였지만, 기압 조정용 구멍 내부는 내측면측 입구 부근에서 0.3 ㎛, 얇은 외측면 출구 부근에서는 약 0.1 ㎛ 였다. 기압 조정 구멍 내부의 점착제 코팅이 깊이 1 ㎜ 로부터 외측면에 이르는 부분에서 불충분하였기 때문에, 기압 변동 사이클 시험에서 발진 (發塵) 되었을 가능성이 높다.

(비교예 1)

실시예 1 과 동일한 두랄루민제 프레임을 준비하였다. 프레임 단변 중앙부에 기압 조정 구멍을 1 개 형성하였다. 기압 조정 구멍의 형상은 2.0 ㎜φ 이고 프레임 두께 2 ㎜ 를 관통하도록 가공되어 있었다 (도 7 참조). 이 프레임을 사용하여 실시예 1 과 동일하게 펠리클을 완성시켰다.

실시예 1 과 동일한 기압 변동 사이클 테스트 종료 후, 12 인치 실리콘 웨이퍼의 펠리클로 보호된 내측 부분의 검사를 실시한 결과, 기압 조정 구멍 주변에 3 개 이물질이 검출되었다.

실시예 1 과 동일하게 하여 기압 조정 구멍의 내주면의 실리콘 점착제 도포 두께를 측정한 결과, 프레임 내측면은 약 18 ㎛ 였지만, 기압 조정 구멍의 내측 입구 부근에서 0.3 ㎛ 이고, 외측 출구 부근에서는 불과 0.02 ㎛ 밖에 되지 않았다. 기압 조정 구멍의 내주면에 점착제층이 필요한 두께로 도포되어 있지 않았기 때문에, 기압 변동 사이클 시험에서 발진되었을 가능성이 높다.

(비교예 2)

실시예 1 과 동일한 두랄루민제 프레임을 준비하였다. 프레임 단변 중앙부에 기압 조정 구멍을 1 개 형성하였다. 기압 조정 구멍의 형상은, 원통형으로 0.5 ㎜φ 이고 프레임 두께 2 ㎜ 를 관통하도록 가공되어 있었다 (도 7 참조). 이 프레임을 사용하여 실시예 1 과 동일하게 펠리클을 완성시켰다.

측정 후 펠리클을 실리콘 웨이퍼로부터 벗기고, 프레임의 기압 조정 구멍 부분을 절단하여, 기압 조정 구멍 내부의 실리콘 점착제의 도포 두께를 측정한 결과, 프레임 내측면은 약 18 ㎛ 의 두께였지만, 기압 조정 구멍의 내부는, 내측면측 입구 부근에서 약 0.2 ㎛ 이고, 외측면 출구 부근에서는 불과 약 0.01 ㎛ 밖에 되지 않았다. 기압 조정 구멍의 내주면에 점착제층이 필요한 두께로 도포되어 있지 않았기 때문에, 기압 변동 사이클 시험에서 발진되었을 가능성이 높다.

상기 검증 실험에 사용한 펠리클은, 그 프레임은 높이가 각각 5.8 ㎜ 와 3.5 ㎜ 인 2 종류의 펠리클이었는데, 구멍 직경의 상한은 프레임 강도로부터 생각하여, 각각 3.0 ㎜φ, 2 ㎜φ 정도로 생각된다.

이 이외의 프레임 사이즈의 경우, 프레임 높이에 따라 기압 조정 구멍의 내면측 구멍 직경의 상한을 적절히 설정할 수 있다. 동시에 구멍 직경의 하한은, 펀칭 가공의 난이도 및 안정성으로부터 생각하여 약 0.3 ㎜φ 로 하는 것이 적당하다.

1：펠리클막 3：펠리클 프레임
5：노광 원판 6：기압 조정 구멍
7：제진용 필터 10：리소그래피용 펠리클
θ：개구각

Claims

펠리클 프레임의 외측면으로부터 내측면으로 관통하는 1 이상의 기압 조정 구멍을 갖고, 상기 기압 조정 구멍은, 그 내주면의 표면에 있어서의 접선이 펠리클 프레임 중심 단면의 수선과 이루는 각도 θ 가 2˚ 이상인 단면 형상을 갖고, 상기 기압 조정 구멍은 그 내주면에 점착제층을 갖고, 상기 기압 조정 구멍의 개구부를 덮도록 제진용 필터가 형성되고, 상기 기압 조정 구멍은, 상기 제진용 필터를 첩부하는 프레임 외측면의 여지를 남기고 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 리소그래피용 펠리클.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 기압 조정 구멍의 내주면이 펠리클 프레임 내측으로 연속하여 열린 형상인, 리소그래피용 펠리클.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 펠리클 프레임의 외측면에서의 상기 기압 조정 구멍의 구멍 직경보다 상기 펠리클 프레임의 내측면에서의 상기 기압 조정 구멍의 구멍 직경이 크고, 상기 펠리클 프레임의 외측면에서의 상기 기압 조정 구멍의 구멍 직경이 0.5 ∼ 2.0 ㎜φ 이고, 상기 펠리클 프레임의 내측면에서의 상기 기압 조정 구멍의 구멍 직경이 0.8 ∼ 3.0 ㎜φ 인, 리소그래피용 펠리클.
제 1 항에 있어서,
상기 기압 조정 구멍에서의 상기 펠리클 프레임의 내측을 향해 열리는 경사각이 2˚ ∼ 45˚ 인, 리소그래피용 펠리클.
제 1 항에 있어서,
상기 펠리클 프레임의 두께 방향과 수직인 단면에서의 상기 기압 조정 구멍의 구멍 직경이, 상기 펠리클 프레임의 두께 방향의 90 ％ 이상에 걸쳐 상기 펠리클 프레임의 외측면에서의 상기 기압 조정 구멍의 구멍 직경보다 큰, 리소그래피용 펠리클.
제 1 항, 제 3 항, 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 리소그래피용 펠리클을 제조하는 공정 및
펠리클 프레임 내측으로부터 점착제 조성물을 스프레이 도포하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 리소그래피용 펠리클의 제조 방법.