KR102060869B1 - 펠리클의 제조 방법 및 펠리클 부착 포토마스크의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 과제는, 트리밍할 때 발진하는 이물 입자가 펠리클에 부착하는 것을 억제하는 것이다. 본 발명에 관한 펠리클의 제조 방법은, 펠리클막 및 당해 펠리클막의 주위를 지지하는 펠리클 프레임을 포함하는 펠리클을 제조하는 방법이며, 기판 상에 펠리클막(101)을 형성하고, 신축성이 있고 외부로부터의 자극을 받으면 점착력이 저하되는 점착 시트(106, 107)를 기판의 양면측에 첩부하고, 점착 시트가 첩부된 부분의 기판의 내부에 절입을 넣고, 점착 시트가 첩부된 상태를 유지하며, 기판의 상기 절입이 넣어진 부분의 외측의 기판 외주부(111)를 분리함으로써 펠리클 프레임을 형성하고, 점착 시트에 자극을 주어 점착 시트를 박리하는 것을 포함한다.
Description
본 발명은 펠리클의 제조 방법에 관한 것이다.
LSI, 초 LSI 등의 반도체 장치 혹은 액정 표시 패널 등의 제조에 있어서는, 포토마스크나 레티클에 노광하여 패터닝을 작성하는데, 포토마스크나 레티클의 표면에 이물이 있으면, 노광할 때마다 이물이 웨이퍼 상에 전사되어 버린다. 그래서, 포토마스크나 레티클의 표면으로부터 수mm 이격된 부분에, 펠리클막이 배치되도록, 펠리클 프레임과 펠리클막을 구비하는 펠리클을 첩부하는 방식이 채용되고 있다. 즉, 포토마스크나 레티클의 적어도 패턴면에 펠리클을 배치한 경우, 펠리클의 표면에 부착된 이물은 포커스 위치가 어긋나기 때문에, 반도체 웨이퍼 상에 형성된 포토레지스트 상에 결상하는 일이 없어, 회로 패턴에 결함을 발생시키는 일이 없는 것이다.
펠리클 부착 포토마스크를 제조하는 방법으로서는, 종래, 포토마스크나 레티클의 형상에 맞춘 형상을 갖는 두께 수 밀리 정도의 펠리클 프레임체의 한쪽 에지면에, 두께 10㎛ 이하의 니트로셀룰로오스 또는 셀룰로오스 유도체 등의 투명한 고분자막으로 이루어지는 펠리클막을 펴서 넓혀 접착하고, 또한 펠리클 프레임체의 다른 쪽 에지면에 점착재를 통하여 포토마스크나 레티클의 표면에 첩부한다고 하는 방법이 채용되고 있다.
그런데, 리소그래피의 파장은 단파장화가 진행되어, 차세대의 리소그래피 기술로서, EUV 리소그래피의 개발이 진행되고 있다. EUV광은, 연 X선 영역 또는 진공 자외선 영역의 파장의 광을 가리키며, 13.5nm±0.3nm 정도의 광선을 가리킨다. 포토리소그래피에서는, 패턴의 해상 한계는 노광 파장의 1/2 정도이며, 액침법을 사용해도 노광 파장의 1/4 정도라고 일컬어지고 있으며, ArF 레이저(파장: 193nm)의 액침법을 사용해도, 그 노광 파장은 45nm 정도가 한계일 것으로 예상되고 있다. 따라서, EUV 리소그래피는, 종래의 리소그래피로부터 대폭적인 미세화가 가능한 혁신적인 기술로서 기대되고 있다.
한편, EUV광은, 모든 물질에 대하여 흡수되기 쉬우며, 따라서 EUV 리소그래피에서는, 노광 장치 내를 진공으로 하여 노광할 필요가 있다. 그 때문에, 포토마스크로의 펠리클의 장착은 필수는 아니라고 생각되고 있었다. 그러나, 종래에 없는 미세 프로세스이며, 적층 횟수도 증가하기 때문에, 장치 내의 클린 관리만으로는 양호한 수율로 LSI 등을 제조할 수 없다는 것이 반도체 업계에서 우려되어, 포토마스크로의 펠리클의 장착이 필수라는 것이 명확하게 되었다. 상기한 바와 같이, EUV광은 모든 물질에 대하여 흡수되기 쉽다. 그래서, 펠리클막의 EUV 투과율을 충분히 확보하기 위해, 펠리클에 배치하는 펠리클막도 종래에 없는 나노미터 오더의 막일 필요가 있게 된다. 예를 들어, EUV광의 파장이 13.5±0.3nm인 경우에, 90.0％ 이상의 투과율을 얻기 위해서는, 펠리클막의 두께는 10nm 이상 50nm 이하일 필요가 있다.
그래서, 예를 들어 증착에 의해 기판에 펠리클막을 형성하고, 기판을 프레임형상으로 백 에칭함으로써, 펠리클막을 노출시켜, 펠리클막을 배치한 펠리클을 얻는 방법이 고려된다. 그런데, 이 방법에 따르면, 펠리클을 포토마스크나 레티클의 형상에 맞추기 위해, 기판 전체에서 펠리클에 필요한 부분만을 트리밍할(잘라낼) 필요가 생긴다. 펠리클막은 막 두께가 매우 얇기 때문에, 핸들링을 고려하여 기판을 외주에 남긴 상태로 트리밍하는 것이 바람직하다. 트리밍에 의해, 막의 외주에 남은 기판은 펠리클 프레임의 일부로서 사용된다. 또한, 백 에칭에 대해서는, 하기 특허문헌 1에도 기재되어 있다. 즉, 특허문헌 1에는, SOI 기판의 실리콘 기판을 50㎛까지 박화한 후, DRIE(Deep Reactive Ion Etching: 심도 반응성 이온 에칭)로 허니콤 구조를 만들어 넣어 펠리클막을 제조하고, 그 후, 펠리클 프레임과 동일 사이즈로 펠리클막을 재단한다고 기재되어 있다. 이와 같이, 펠리클을 포토마스크나 레티클의 형상에 맞추기 위해, 기판 전체에서 펠리클에 필요한 부분만을 트리밍할(잘라낼) 필요가 생긴다.
펠리클에 필요한 부분만을 트리밍하는 방법으로서는, 기계적으로 힘을 가하여 펠리클 프레임을 절단한다고 하는 방법이 있다. 그러나, 이 방법에서는 펠리클 프레임을 절단하였을 때, 절단면으로부터 이물 입자가 발진하여, 펠리클막에 첩부되어, 펠리클막이 오염되어 버린다고 하는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술에 수반하는 과제를 해결하고자 하는 것이며, 그 목적으로 하는 바는, 트리밍할 때 발진하는 이물 입자가 펠리클막에 부착하는 것을 억제하는 데 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 펠리클막 및 펠리클막의 주위를 지지하는 펠리클 프레임을 포함하는 펠리클을 제조하는 방법이며, 기판 상에 펠리클막을 형성하고, 신축성이 있고 외부로부터의 자극을 받으면 점착력이 저하되는 점착 시트를 상기 기판의 양면측에 첩부하고, 상기 점착 시트가 첩부된 부분의 상기 기판의 내부에 절입을 넣고, 상기 점착 시트가 첩부된 상태를 유지하며, 상기 기판의 상기 절입이 넣어진 부분의 외측의 기판 외주부를 분리함으로써 펠리클 프레임을 형성하고, 상기 점착 시트에 상기 자극을 주어 점착 시트를 박리하는 것을 포함하는 펠리클의 제조 방법이 제공된다.
상기 기판의 펠리클막이 형성된 면과는 반대측의 면으로부터 에칭하여 상기 펠리클막을 노출시키는 것을 포함해도 된다.
상기 기판의 상기 펠리클막이 형성된 면과는 반대측의 면으로부터 에칭하여 상기 펠리클막을 노출시킨 후, 상기 펠리클막이 노출된 영역의 주위에 있어서, 신축성이 있고 외부로부터의 자극을 받으면 점착력이 저하되는 점착 시트를 상기 기판의 양면측에 첩부해도 된다.
상기 기판은, 상기 펠리클 프레임과 상기 기판 외주부의 사이를 연결하는 브리지부를 구비하며, 상기 기판의 내부에 절입을 넣는 것은, 상기 브리지부로의 절입을 넣는 것이어도 된다.
상기 점착 시트는, 상기 브리지부의 양면 및 측면을 덮도록 첩부되어도 된다.
상기 브리지부는, 상기 펠리클 프레임의 네 코너에 접속되어 있어도 된다.
상기 기판의 내부에 절입을 넣는 것은, 스텔스 다이싱법을 사용해도 된다.
상기 점착 시트는, 대전 방지성을 더 가져도 된다.
상기 기판 외주부를 분리하여 상기 펠리클 프레임을 형성할 때, 흡인 장치로 분리 부분의 기체를 흡인해도 된다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 상기 어느 하나에 기재된 펠리클의 제조 방법에 의해 제조된 펠리클을, 상기 펠리클 프레임에 설치되는 프레임체를 통하여, 포토마스크에 접합하는 것을 포함하는 펠리클 부착 포토마스크의 제조 방법이 제공된다.
본 발명에 관한 펠리클의 제조 방법에 따르면, 트리밍할 때 발진하는 이물 입자가 펠리클막에 부착하는 것을 억제할 수 있다.
도 1a는, 제1 실시 형태에 의해 완성된 펠리클 부착 포토마스크의 모식도(상면도)이다.
도 1b는, 제1 실시 형태에 관한 펠리클 부착 포토마스크의 도 1a의 A-A선에 있어서의 단면도이다.
도 2a는, 제1 실시 형태에 관한 펠리클 부착 포토마스크의 제조 공정을 도시하는 모식도이다.
도 2b는, 제1 실시 형태에 관한 펠리클 부착 포토마스크의 제조 공정을 도시하는 모식도이다.
도 2c는, 제1 실시 형태에 관한 펠리클 부착 포토마스크의 제조 공정을 도시하는 모식도이다.
도 2d는, 제1 실시 형태에 관한 펠리클 부착 포토마스크의 제조 공정을 도시하는 모식도이다.
도 2e는, 제1 실시 형태에 관한 펠리클 부착 포토마스크의 제조 공정을 도시하는 모식도이다.
도 3a는, 제1 실시 형태에 관한 점착 시트의 첩부 위치의 상면도이다.
도 3b는, 도 3a의 트리밍할 부분을 확대한 도면이다.
도 4a는, 제1 실시 형태에 관한 펠리클 부착 포토마스크의 제조 공정 중, 트리밍하는 공정을 상세하게 도시하는 모식도이다.
도 4b는, 제1 실시 형태에 관한 펠리클 부착 포토마스크의 제조 공정 중, 트리밍하는 공정을 상세하게 도시하는 모식도이다.
도 4c는, 제1 실시 형태에 관한 펠리클 부착 포토마스크의 제조 공정 중, 트리밍하는 공정을 상세하게 도시하는 모식도이다.
도 4d는, 제1 실시 형태에 관한 펠리클 부착 포토마스크의 제조 공정 중, 트리밍하는 공정을 상세하게 도시하는 모식도이다.
도 5a는, 제2 실시 형태에 관한 점착 시트의 첩부 위치를 도시하는 모식도이다.
도 5b는, 제2 실시 형태에 관한 점착 시트의 첩부 위치를 도시하는 모식도이다.
도 5c는, 도 5b의 선분 C-C의 단면도이다.
도 5d는, 도 5c의 개구부가 점착 시트로 메워진 경우의 도면이다.
도 6a는, 제3 실시 형태에 관한 점착 시트의 첩부 위치를 도시하는 모식도이다.
도 6b는, 도 6a의 선분 D-D의 단면도이다.
도 6c는, 도 6b의 개구부가 점착 시트로 메워진 경우의 도면이다.
도 7a는, 기계적으로 기판을 꺾음으로써 트리밍하는 방법을 도시하는 모식도이다.
도 7b는, 기계적으로 기판을 꺾음으로써 트리밍하는 방법을 도시하는 모식도이다.
도 7c는, 기계적으로 기판을 꺾음으로써 트리밍하는 방법을 도시하는 모식도이다.
도 8a는, 블레이드 다이싱이나 레이저 어블레이션에 의해 트리밍하는 방법을 도시하는 모식도이다.
도 8b는, 블레이드 다이싱이나 레이저 어블레이션에 의해 트리밍하는 방법을 도시하는 모식도이다.
도 8c는, 블레이드 다이싱이나 레이저 어블레이션에 의해 트리밍하는 방법을 도시하는 모식도이다.
도 9a는, 스텔스 다이싱법에 의해 트리밍하는 방법을 도시하는 모식도이다.
도 9b는, 스텔스 다이싱법에 의해 트리밍하는 방법을 도시하는 모식도이다.
도 9c는, 스텔스 다이싱법에 의해 트리밍하는 방법을 도시하는 모식도이다.
도 9d는, 스텔스 다이싱법에 의해 트리밍하는 방법을 도시하는 모식도이다.
도 1b는, 제1 실시 형태에 관한 펠리클 부착 포토마스크의 도 1a의 A-A선에 있어서의 단면도이다.
도 2a는, 제1 실시 형태에 관한 펠리클 부착 포토마스크의 제조 공정을 도시하는 모식도이다.
도 2b는, 제1 실시 형태에 관한 펠리클 부착 포토마스크의 제조 공정을 도시하는 모식도이다.
도 2c는, 제1 실시 형태에 관한 펠리클 부착 포토마스크의 제조 공정을 도시하는 모식도이다.
도 2d는, 제1 실시 형태에 관한 펠리클 부착 포토마스크의 제조 공정을 도시하는 모식도이다.
도 2e는, 제1 실시 형태에 관한 펠리클 부착 포토마스크의 제조 공정을 도시하는 모식도이다.
도 3a는, 제1 실시 형태에 관한 점착 시트의 첩부 위치의 상면도이다.
도 3b는, 도 3a의 트리밍할 부분을 확대한 도면이다.
도 4a는, 제1 실시 형태에 관한 펠리클 부착 포토마스크의 제조 공정 중, 트리밍하는 공정을 상세하게 도시하는 모식도이다.
도 4b는, 제1 실시 형태에 관한 펠리클 부착 포토마스크의 제조 공정 중, 트리밍하는 공정을 상세하게 도시하는 모식도이다.
도 4c는, 제1 실시 형태에 관한 펠리클 부착 포토마스크의 제조 공정 중, 트리밍하는 공정을 상세하게 도시하는 모식도이다.
도 4d는, 제1 실시 형태에 관한 펠리클 부착 포토마스크의 제조 공정 중, 트리밍하는 공정을 상세하게 도시하는 모식도이다.
도 5a는, 제2 실시 형태에 관한 점착 시트의 첩부 위치를 도시하는 모식도이다.
도 5b는, 제2 실시 형태에 관한 점착 시트의 첩부 위치를 도시하는 모식도이다.
도 5c는, 도 5b의 선분 C-C의 단면도이다.
도 5d는, 도 5c의 개구부가 점착 시트로 메워진 경우의 도면이다.
도 6a는, 제3 실시 형태에 관한 점착 시트의 첩부 위치를 도시하는 모식도이다.
도 6b는, 도 6a의 선분 D-D의 단면도이다.
도 6c는, 도 6b의 개구부가 점착 시트로 메워진 경우의 도면이다.
도 7a는, 기계적으로 기판을 꺾음으로써 트리밍하는 방법을 도시하는 모식도이다.
도 7b는, 기계적으로 기판을 꺾음으로써 트리밍하는 방법을 도시하는 모식도이다.
도 7c는, 기계적으로 기판을 꺾음으로써 트리밍하는 방법을 도시하는 모식도이다.
도 8a는, 블레이드 다이싱이나 레이저 어블레이션에 의해 트리밍하는 방법을 도시하는 모식도이다.
도 8b는, 블레이드 다이싱이나 레이저 어블레이션에 의해 트리밍하는 방법을 도시하는 모식도이다.
도 8c는, 블레이드 다이싱이나 레이저 어블레이션에 의해 트리밍하는 방법을 도시하는 모식도이다.
도 9a는, 스텔스 다이싱법에 의해 트리밍하는 방법을 도시하는 모식도이다.
도 9b는, 스텔스 다이싱법에 의해 트리밍하는 방법을 도시하는 모식도이다.
도 9c는, 스텔스 다이싱법에 의해 트리밍하는 방법을 도시하는 모식도이다.
도 9d는, 스텔스 다이싱법에 의해 트리밍하는 방법을 도시하는 모식도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 관한 펠리클 부착 포토마스크의 제조 방법에 대하여 설명한다. 단, 본 발명의 펠리클 부착 포토마스크의 제조 방법은 많은 상이한 형태로 실시하는 것이 가능하며, 이하에 나타내는 실시 형태의 기재 내용에 한정하여 해석되는 것은 아니다. 또한, 본 실시 형태에서 참조하는 도면에 있어서, 동일 부분 또는 동일한 기능을 갖는 부분에는 동일한 부호를 부여하고, 그 반복적인 설명은 생략한다. 또한, 도면의 치수 비율(각 구성 사이의 비율, 종횡 높이 방향의 비율 등)은 설명의 편의상 실제의 비율과는 상이하거나, 구성의 일부가 도면으로부터 생략되거나 하는 경우가 있다.
<제1 실시 형태>
[펠리클 부착 포토마스크의 구성]
도 1a는, 제1 실시 형태에 의해 완성된 펠리클 부착 포토마스크의 모식도(상면도)이고, 도 1b는, 제1 실시 형태에 관한 펠리클 부착 포토마스크의 도 1a의 A-A선에 있어서의 단면도이다. 펠리클 부착 포토마스크(1)는, 펠리클(10)과 포토마스크(104)를 포함한다. 펠리클(10)이 포토마스크(104)의 패턴이 형성된 면측에 설치되어 있다. 펠리클(10)은 펠리클막(101), 펠리클 프레임(102) 및 프레임체(103)를 포함한다.
펠리클막(101)을 구성하는 구체적인 화합물로서는 불소계 중합체, 폴리올레핀, 폴리이미드 등의 고분자 화합물이나, 루테늄, 니켈, 지르코늄, 티타늄, 몰리브덴, 니오븀 등의 금속, 결정 실리콘(예를 들어, 단결정 실리콘, 다결정 실리콘 등), 아몰퍼스 실리콘, 다이아몬드 라이크 카본(DLC), 그래파이트, 아몰퍼스 카본, 그래핀, 탄화규소, 질화규소 등을 들 수 있다.
또한, 펠리클막(101)은 산화 방지막이나 방열막을 포함하고 있어도 된다. 산화 방지막은 SiOx(x≤2), SixNy(x/y는 0.7 내지 1.5), SiON, SiC, Y2O3, YN, Mo, Ru 또는 Rh로 이루어지는 막 등일 수 있다.
방열막은, 열복사율이 높은 재료나 열전도성이 높은 재료로 이루어지는 막인 것이 바람직하다. 구체적으로는, 산화 방지막과 동일한 재료로 이루어지는 막이나, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, 그래파이트, 그래핀으로 이루어지는 막 등일 수 있다. 산화 방지막 및 방열막은, 펠리클막(101)의 한쪽 면에 형성해도 되고, 양면에 형성해도 된다. 펠리클막(101)은, 상기 원소 및 화합물을 1종 단독으로 포함하고 있어도 되고, 2종 이상을 포함하고 있어도 된다.
펠리클 부착 포토마스크(1)는 펠리클(10)과 포토마스크(104)를 포함한다. 펠리클(10)은 펠리클막(101), 펠리클 프레임(102) 및 프레임체(103)를 포함한다. 펠리클 프레임(102)은 0.7mm 정도의 실리콘이며, 펠리클막(101)의 주위를 지지한다.
프레임체(103)는, 포토마스크(104)와 펠리클 프레임(102)의 사이에 배치되어 있다. 이 예에서는, 펠리클막(101)과 포토마스크(104)가 2mm 정도의 간격을 갖도록, 프레임체(103)의 두께가 정해져 있다. 프레임체(103)는, 포토마스크(104) 및 펠리클 프레임(102)과는 접착층을 통하여 접합되어 있다. 또한, 포토마스크(104)와 펠리클막(101)의 사이에 형성되는 공간과 외부 공간을 접속하기 위한 통기 구멍이 펠리클 프레임(102) 또는 프레임체(103)에 형성되어도 된다.
[펠리클 부착 포토마스크의 제조 공정]
본 실시 형태에 관한 펠리클 부착 포토마스크는, 예를 들어 도 2a 내지 도 2e를 참조하여, 이하와 같이 제조할 수 있다. 또한, 이하의 제조 공정은 일례이다. 도 2a 내지 도 2e는, 일 실시 형태에 관한 펠리클 부착 포토마스크의 제조 공정을 도시하는 모식도이다. 기판(105)을 준비하고, 기판(105) 상에 펠리클막(101)을 형성한다(도 2a). 기판(105)은, 최종적으로는 펠리클 프레임(102)이 되는 것이다. 기판(105)에는, 예를 들어 실리콘 기판, 사파이어 기판, 탄화규소 기판 등을 사용할 수 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.
기판(105)의 두께는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 실리콘 기판이라면 SEMI 규격 725㎛인 8inch의 웨이퍼가 적합하게 사용된다. 후술하는 백 에칭을 효율적으로 실시하기 위해, 보다 얇은 막 두께의 기판을 사용할 수도 있으며, 50㎛ 이상의 막 두께라면 펠리클막 형성 시에 갈라지는 일 없이 적합하게 사용할 수 있다.
펠리클막(101)은, 증착에 의해 막 두께가 10nm 이상 50nm 이하가 되도록 기판(105) 상에 형성한다. EUV광은, 모든 물질에 대하여 흡수되기 쉽기 때문에, 펠리클막(101)은, 예를 들어 13.5±0.3nm의 파장의 광에 대하여, 90％ 이상의 투과율을 갖는다.
펠리클막(101)이 형성된 기판(105)을 펠리클막(101)이 형성된 면과는 반대측의 면으로부터 에칭(백 에칭)하여, 기판(105)이 프레임 형상이 되도록 펠리클막(101)을 노출시킨다(도 2b). 백 에칭의 방법으로서는 건식 에칭이어도 되고, 습식 에칭이어도 된다.
백 에칭된 기판(105) 중, 기판 외주부(111)를 분리하고, 프레임체(103)에 접합하는 데 필요한 부분인 펠리클 프레임(102)을 트리밍한다(도 2c). 트리밍 방법의 상세에 대해서는, 도 3a, 3b, 4a 내지 4d를 참조하여 후술한다. 또한, 도 2a 내지 도 2e에서는 백 에칭 후에 펠리클 프레임(102)을 트리밍하였지만, 트리밍 후에 백 에칭을 행해도 된다.
프레임체(103)는, 펠리클 프레임(102)의 펠리클막(101)이 배치된 면과는 반대측의 면에 접합된다(도 2d).
프레임체(103)로서는, EUV광에 대한 내성을 갖고, 평탄성이 높고, 저이온 용출성인 재료가 바람직하다. 또한, 탄소 유래의 오염을 제거하기 위해, 수소 가스를 노광 장치 내에 흘리기 때문에, 수소 라디칼에 대한 내성을 갖는 재료로 구성되는 것이 바람직하다.
프레임체(103)의 재질에는 특별히 제한은 없으며, 통상, 펠리클의 프레임에 사용되는 재질로 할 수 있다. 프레임체(103)의 재질로서, 구체적으로는 알루미늄, 알루미늄 합금(5000계, 6000계, 7000계 등), 스테인리스, 실리콘, 실리콘 합금, 철, 철계 합금, 탄소강, 공구강, 세라믹스, 금속-세라믹스 복합 재료, 수지 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 알루미늄, 알루미늄 합금이, 경량 및 강성의 면에서 보다 바람직하다. 또한, 프레임체(103)는, 그의 표면에 보호막을 갖고 있어도 된다.
보호막으로서는, 노광 분위기 중에 존재하는 수소 라디칼 및 EUV광에 대하여 내성을 갖는 보호막이 바람직하다. 보호막으로서는, 예를 들어 산화 피막을 들 수 있다. 산화 피막은, 양극 산화 등의 공지된 방법에 의해 형성할 수 있다.
트리밍된 펠리클막(101), 펠리클 프레임(102), 프레임체(103)를 구비하는 펠리클(10)을 포토마스크(104)에 접합한다(도 2e). 이 공정에 의해, 펠리클 부착 포토마스크(1)가 완성된다.
[트리밍 방법의 상세]
도 3a는, 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 점착 시트의 첩부 위치의 상면도이고, 도 3b는, 도 3a의 트리밍할 부분을 확대한 도면이다. 일점쇄선은, 반대측의 면으로부터 기판(105)을 에칭(백 에칭)하여 펠리클막(101)이 노출된 영역을 나타낸다. 도 3a는, 프레임 형상의 점착 시트(106)의 첩부 위치를 도시하지만, 점착 시트(106)는 프레임 형상으로 한정되지 않으며 펠리클막(101)의 상면을 덮어도 된다. 우선, 도 2c에 도시하는 트리밍을 실시할 때에는, 도 3b의 파선으로 나타낸 절단 예정선(L)을 커버하도록, 기판(105)의 양면에 점착 시트가 첩부된다. 즉, 펠리클막(101)의 상면에는, 점착 시트(106)가 첩부된다. 도 3a 및 도 3b에는 기재가 없지만, 기판(105)의 하면에는, 점착 시트(107)가 첩부되어 있다(도 4a 내지 도 4c 참조). 점착 시트(106, 107)는, 신축성이 있고 외부로부터의 자극이 있으면 점착력이 저하되는 시트이다. 신축성이 있다는 것은, 바람직하게는 점착 시트의 영률이 100MPa 내지 600MPa이고, 신축률이 20 내지 40％인 범위에 있어서, 인장 강도가 10MPa 이상이면 된다. 외부로부터의 자극이란, 자외광을 의미한다. 또한, 외부로부터의 자극이라면, 자외광에 한하지 않고, 열 등 다른 자극이어도 된다.
점착 시트(106, 107)의 구성이나 재질은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 기재 필름 상에 점착제층을 형성한 시트를 사용할 수 있다. 기재 필름은, 종래부터 공지된 것을 널리 사용 가능하며, 예를 들어 폴리올레핀계나 엘라스토머계 등의 범용 중합체의 필름을 사용하는 것이 가능하다. 구체적으로는, 폴리에틸렌, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체 등의 에틸렌계 공중합체, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌, 아이오노머, 폴리부타디엔, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리메틸펜텐, 폴리우레탄 등의 범용 중합체를 사용할 수 있다.
점착제층은, 종래부터 공지된 것을 널리 사용 가능하며, 예를 들어 아크릴계 점착제 등이 사용된다. 구체적으로는, 아크릴산에스테르를 중합체 구성 단위로 하는 중합체 및 아크릴산에스테르계 공중합체 등의 아크릴계 중합체, 혹은 관능성 단량체와의 공중합체, 및 이들 중합체의 혼합물을 들 수 있다. 점착제층으로서, 자외선 경화형 혹은 열경화형의 것을 사용하는 것이 바람직하다. 점착제층이 자외선 경화형 혹은 열경화형이면, 점착 시트를 박리할 때, 자외선을 조사 혹은 가열함으로써 점착제층이 경화되어, 점착력이 저하되기 때문에, 펠리클막이나 펠리클 프레임에 영향을 주지 않고 점착 시트를 박리할 수 있다. 또한, 도 4a 내지 도 4c에서는 점착 시트(107)는, 기판(105)의 하면 전체에 첩부되어 있지만, 점착 시트(106)에 대향하는 위치에 적어도 존재하면, 어떻게 첩부되어 있어도 된다.
도 4a 내지 도 4c는, 제1 실시 형태에 관한 펠리클 부착 포토마스크의 제조 공정 중, 트리밍하는 공정을 상세하게 도시하는 모식도이다. 도 4a는, 도 3b의 B-B 선분의 단면 부분에 대응한다. 도 4a에 도시하는 바와 같이, 기판(105)의 양면에는 점착 시트(106, 107)가 첩부되어 있다. 상술한 바와 같이, 트리밍 시에 절단되는 부분을 양면에서 덮도록 점착 시트(106, 107)가 첩부된다. 도 4a에서는 점착 시트(106)는, 기판(105)의 상면의 일부에 첩부되어 있지만, 절단 예정선을 커버하도록 존재하면, 어떻게 첩부되어 있어도 된다.
이어서, 점착 시트(106, 107)가 첩부된 부분의 기판(105)의 내부에 절입(108)을 넣는다(도 4b). 기판(105)의 내부에 절입(108)을 넣은 것뿐이기 때문에, 기판(105)의 표면으로부터 발진하는 일은 없다. 기판(105)의 내부에 절입(108)을 넣는 방법으로서는, 예를 들어 스텔스 다이싱법이 있지만, 기판(105)의 내부에 절입(108)을 넣을 수 있는 것이라면, 이 방법에 한정되지 않는다. 또한, 스텔스 다이싱법이란, 가공 대상물의 내부에 레이저의 집광점을 맞추어 레이저광을 조사하여, 가공 대상물의 절단 예정선을 따라 가공 대상물의 내부에 개질 영역을 형성하고, 개질 영역을 기점으로 하여, 가공 대상물을 절단하는 방법이다.
이어서, 기판(105)을 점착 시트(107)째 익스팬드한다(인장한다)(도 4c). 기판(105)과 점착 시트(107)를 익스팬드하면, 기판 외주부(111)가 분리되어, 펠리클 프레임(102)이 형성된다. 기판 외주부(111)가 분리되면, 내부의 절입 부분에 존재하고 있던 이물 입자(109)가 비산하여 발진하지만, 이물 입자(109)는, 점착 시트(106) 및 점착 시트(107)에 포착된다. 익스팬드의 방법으로서는, 점착 시트(107)의 하부로부터 막대 형상의 것으로 누르는 방법이어도 된다. 또한, 점착 시트(107)를 수평 방향으로 익스팬드해도 된다. 또한, 점착 시트(107)와 함께 점착 시트(106)를 익스팬드해도 된다. 또한, 익스팬드 시에, 점착 시트(106)의 상방으로부터, 배큐엄(흡인 장치)으로 빨아들여도 된다. 이와 같이 배큐엄으로 빨아들임으로써, 이물 입자(109)가 점착 시트(106)에 포착되기 쉽거나, 또는 이물 입자(109)가 배큐엄에 흡입된다. 또한, 발생한 이물 입자(109)를 효율적으로 점착 시트에 포착시키기 위해, 익스팬드 시 혹은 익스팬드 후에 이오나이저 등을 사용하여 제전해도 된다. 혹은, 양면에 부착된 점착 시트 중 한쪽 시트만을 먼저 박리하여 절단면이 보이는 상태로 하고, 이물 입자(109)를 배큐엄으로 흡인해도 되고, 혹은 기류를 흘려 점착 시트에 이물 입자(109)를 포착시켜도 된다. 한쪽 점착 시트만을 박리하는 방법으로서는, 한쪽 점착 시트에만 외부 자극을 주거나, 혹은 박리력(박리 온도)이 상이한 2종류의 점착 시트를 사용하는 등의 방법이 있다.
마지막으로, 점착 시트(106) 및 점착 시트(107)에 자외광을 조사하여 점착력을 저하시킨 후에, 점착 시트(106)를 펠리클막(101)으로부터 박리하고, 점착 시트(107)를 펠리클 프레임(102)으로부터 박리한다(도 4d). 도 4a 내지 도 4d에서는, 백 에칭 후, 펠리클 프레임(102)을 트리밍하였지만, 트리밍 후에 백 에칭을 행하는 경우, 트리밍 시에 절단되는 부분을 양면에서 덮도록 점착 시트(106, 107)를 첩부하고, 도 4a 내지 도 4d와 동일하게 트리밍한 후, 점착 시트(106, 107)를 박리한 후, 펠리클막(101)을 백 에칭해도 된다.
본 실시 형태에 따르면, 종래의 기계적으로 힘을 가하여 트리밍하는 방법보다, 필요한 부분의 펠리클 프레임을 트리밍할 때 발진하는 이물 입자의 부착을 억제할 수 있다. 즉, 종래의 기계적으로 힘을 가하여 트리밍하는 방법에서는, 도 7a 내지 도 7c에 도시하는 바와 같이, 기판(405)을 절단할 때, 이물 입자(409)가 발진하여, 펠리클막(401)이나 펠리클 프레임(402)에 부착되어 버린다. 한편, 본 실시 형태에 따르면, 도 4c의 설명에서 말한 바와 같이, 이물 입자(109)가 점착 시트(106 및 107)에 포착되기 때문에, 이물 입자(109)가 펠리클막(101)에 부착되는 것을 억제할 수 있는 것이다.
또한, 트리밍하는 방법을 개선하는 방법으로서는, 본 실시 형태 이외에도, 예를 들어 도 8a 내지 도 8c에 도시하는 바와 같이, 블레이드 다이싱이나 레이저 어블레이션과 같은 방법으로 기판을 트리밍하는 방법이 고려된다. 그러나, 이들 방법이라도, 기판(505)의 절단 중에 이물 입자(509)가 발진하는 것을 피할 수 없어, 이물 입자(509)가 펠리클막(501)이나 펠리클 프레임(502)에 부착되어, 펠리클이 오염되어 버린다.
또한, 그 밖에도, 상술한 스텔스 다이싱을 사용하는 방법이 고려된다. 이 방법에 따르면, 가공 대상물인 펠리클의 표면에 절입을 넣지 않기 때문에, 내부에 개질 영역을 형성한 단계에서는 이물 입자가 발진하는 일은 없다. 무엇보다, 도 9a 내지 도 9d에 도시하는 바와 같이, 개질 영역을 기점으로 하여, 기판(605) 및 점착 시트(607)를 익스팬드하는(인장하는) 단계에서, 이물 입자(609)가 비산하여 발진한다. 그 때문에, 스텔스 다이싱법에 의해서도, 이물 입자(609)가 펠리클막(601)이나 펠리클 프레임(602)에 부착되어, 펠리클이 오염되어 버린다.
본 실시 형태는, 상술한 다른 트리밍 방법에 비하여, 점착 시트(106, 107)에 의해, 이물 입자(109)가 외부로 비산하는 경로를 막을 수 있기 때문에, 이물 입자(109)가 펠리클막(101)이나 펠리클 프레임(102)에 부착하는 것을 억제할 수 있다.
[제2 실시 형태]
제2 실시 형태에서는, 기판 중 펠리클 프레임이 되는 부분과 기판 외주부의 사이에 개구부가 미리 형성되고, 브리지부를 통하여 서로 연결되어 있는 경우의 점착 시트의 첩부 방법에 대하여 설명한다. 이 예에 따르면, 트리밍을 위해 절입을 넣을 필요가 있는 부분은, 브리지부뿐이다.
도 5a 및 도 5b는, 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 점착 시트의 첩부 위치의 상면도이며, 도 5a는 점착 시트(206)를 제거한 상태를, 도 5b는 점착 시트(206)를 첩부한 상태를 도시한다. 도 5c는, 도 5b의 선분 C-C의 단면도이다. 펠리클 프레임이 되는 부분(202)의 네 코너에 각각 브리지부(210)가 접속되어 있다. 펠리클 프레임이 되는 부분(202)은, 기판 외주부(211)와의 사이에 개구부(212)가 있고, 펠리클 프레임이 되는 부분(202)과 기판 외주부(211)는 브리지부(210)를 통하여 연결되어 있다. 각 브리지부(210)의 양면 및 양측면을 덮도록 점착 시트(206, 207)가 부착되어 있다. 점착 시트는 브리지를 넘어 개구부(212)를 따라 첩부해도 되고, 도 5d와 같이, 점착 시트(207A)의 점착제가 개구부(212)를 메우도록 첩부해도 된다. 이 예에서는, 2개의 브리지부(210)에 대하여 1매의 점착 시트(206)로 덮고 있다.
점착 시트(206, 207, 207A)를 첩부한 후, 네 코너의 브리지 부분의 내부에 절입을 넣는다. 이때, 브리지부(210)가 연장되는 방향에 수직인 방향(예를 들어, 선분 C-C)으로 절입을 넣는다. 그 후, 점착 시트(207, 207A) 및 브리지부(210)를 익스팬드함으로써, 브리지부(210)가 분리되어, 펠리클 프레임이 형성된다. 그 후, 점착 시트(206, 207, 207A)에 자외광을 조사하여, 점착 시트(206, 207, 207A)를 박리한다. 이에 의해, 트리밍이 종료된다.
[제3 실시 형태]
제3 실시 형태에서는, 기판의 구성은 제2 실시 형태와 동일하고, 점착 시트의 부착 방법은 상이하다.
도 6a는, 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 점착 시트의 첩부 위치의 상면도이다. 도 6b는, 도 6a의 선분 D-D의 단면도이다. 제2 실시 형태와 동일하게, 각 브리지부(210)의 양면 및 양측면을 덮도록 점착 시트(306 및 307)가 부착되어 있다. 한편, 이 예에서는, 각각의 하나의 브리지부(210)에 대하여 1매의 점착 시트(306 및 307)로 덮고 있다. 점착 시트는 브리지(210)를 넘어 개구부(212)를 따라 첩부해도 되고, 도 6c와 같이, 점착 시트(307A)의 점착제가 개구부(212)를 메우게 들어가도록 첩부해도 된다. 분리 방법 등은, 제2 실시 형태와 동일하기 때문에 설명을 생략한다.
1: 펠리클 부착 포토마스크
10: 펠리클
101, 201, 401, 501, 601: 펠리클막
102, 402, 502, 602: 펠리클 프레임
202: 펠리클 프레임이 되는 부분
103: 프레임체
104: 포토마스크
105, 405, 505, 605: 기판
106, 206, 306: 점착 시트
107, 207, 207A, 307, 307A, 607: 점착 시트
108: 절입부
109, 409, 509, 609: 이물 입자
210: 브리지부
111, 211: 기판 외주부
212: 개구부
10: 펠리클
101, 201, 401, 501, 601: 펠리클막
102, 402, 502, 602: 펠리클 프레임
202: 펠리클 프레임이 되는 부분
103: 프레임체
104: 포토마스크
105, 405, 505, 605: 기판
106, 206, 306: 점착 시트
107, 207, 207A, 307, 307A, 607: 점착 시트
108: 절입부
109, 409, 509, 609: 이물 입자
210: 브리지부
111, 211: 기판 외주부
212: 개구부
Claims (11)
- 펠리클막 및 상기 펠리클막의 주위를 지지하는 펠리클 프레임을 포함하는 펠리클을 제조하는 방법이며,
기판 상에 상기 펠리클막을 형성하고, 신축성이 있고 외부로부터의 자극을 받으면 점착력이 저하되는 점착 시트를 상기 기판의 양면측에 첩부하고,
상기 점착 시트가 첩부된 부분의 상기 기판의 내부에 절입을 넣고,
상기 점착 시트가 첩부된 상태를 유지하며, 상기 기판의 상기 절입이 넣어진 부분의 외측의 기판 외주부를 분리함으로써 상기 펠리클 프레임을 형성하고,
상기 점착 시트에 상기 자극을 주어 상기 점착 시트를 박리하는 것
을 포함하는, 펠리클의 제조 방법. - 제1항에 있어서, 상기 펠리클막을 형성한 후이며 상기 점착 시트를 상기 기판의 양면측에 첩부하기 전에, 상기 기판의 상기 펠리클막이 형성된 면과는 반대측의 면으로부터 에칭하여 상기 펠리클막을 노출시키는 것을 포함하는, 펠리클의 제조 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 기판의 상기 펠리클막이 형성된 면과는 반대측의 면으로부터 에칭하여 상기 펠리클막을 노출시킨 후,
상기 펠리클막이 노출된 영역의 주위에 있어서, 상기 점착 시트를 상기 기판의 양면측에 첩부하는, 펠리클의 제조 방법. - 제1항에 있어서, 상기 기판은, 펠리클 프레임이 되는 부분과 기판 외주부의 사이에 개구부를 갖고, 상기 펠리클 프레임이 되는 부분과 상기 기판 외주부의 사이를 연결하는 브리지부를 구비하고,
상기 기판의 내부에 상기 절입을 넣는 것은, 상기 브리지부로의 상기 절입을 넣는 것인, 펠리클의 제조 방법. - 제4항에 있어서, 상기 점착 시트는, 상기 브리지부의 양면 및 측면을 덮도록 첩부되는, 펠리클의 제조 방법.
- 제4항에 있어서, 상기 브리지부는, 상기 펠리클 프레임의 네 코너에 접속되어 있는, 펠리클의 제조 방법.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판의 내부에 상기 절입을 넣는 것은, 스텔스 다이싱법을 사용하는, 펠리클의 제조 방법.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 점착 시트는 대전 방지성을 갖는, 펠리클의 제조 방법.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판 외주부를 분리하여 상기 펠리클 프레임을 형성할 때, 흡인 장치로 분리 부분의 기체를 흡인하는, 펠리클의 제조 방법.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 펠리클막은, 막 두께가 10nm 이상 50nm 이하인, 펠리클의 제조 방법.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 펠리클의 제조 방법에 의해 제조된 펠리클을, 상기 펠리클 프레임에 설치되는 프레임체를 통하여, 포토마스크에 접합하는 것을 포함하는, 펠리클 부착 포토마스크의 제조 방법.
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