KR102634999B1 - Adhesive suitable for euv lithographic pellicle and pellicle using thereof - Google Patents
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Abstract
(과제) EUV 리소그래피용 펠리클에 적합한 접착제와 이것을 사용한 펠리클, 그 펠리클의 제조 방법, 그리고 EUV 리소그래피용 펠리클에 적합한 접착제의 선택 방법을 제공한다.
(해결수단) 본 발명의 접착제는, 그 접착제의 경화물을 300 ℃ 의 분위기에서 7 일간 연속 정치시켰을 때의 하기 식으로 나타내는 경도 변화율이 ±50 % 의 범위 내에 있다.
식 : 경도 변화율 (%) = {(상기 정치 후의 경도) - (상기 정치 전의 경도)} ÷ (상기 정치 전의 경도) × 100(Project) Provide an adhesive suitable for a pellicle for EUV lithography, a pellicle using the same, a manufacturing method for the pellicle, and a method for selecting an adhesive suitable for a pellicle for EUV lithography.
(Solution) The adhesive of the present invention has a hardness change rate expressed by the following formula within the range of ±50% when the cured product of the adhesive is left to stand continuously for 7 days in an atmosphere of 300°C.
Formula: Hardness change rate (%) = {(hardness after the above-mentioned setting) - (hardness before the above-mentioned setting)} ÷ (hardness before the above setting) × 100
Description
본 발명은, EUV 리소그래피용 펠리클에 적합한 접착제와 이것을 사용한 펠리클, 보다 상세하게는, 예를 들어, 13.5 ㎚ 를 주파장으로 하는 EUV (Extreme Ultra-Violet) 광을 사용하여 리소그래피를 실시할 때에 사용하는 펠리클에 적합한 접착제와 이것을 사용한 펠리클에 관한 것이다.The present invention relates to an adhesive suitable for a pellicle for EUV lithography and a pellicle using the same, and more specifically, for use when performing lithography using EUV (Extreme Ultra-Violet) light with a dominant wavelength of 13.5 nm, for example. This relates to an adhesive suitable for pellicle and a pellicle using it.
LSI, 초 LSI 등의 반도체 제조 혹은 액정 디스플레이 등의 제조에 있어서는, 반도체 웨이퍼 혹은 액정용 원판에 광을 조사하여 패턴을 제작하는데, 이 때에 사용하는 포토마스크 혹은 레티클 (이하, 간단히 「포토마스크」라고 기술한다.) 에 먼지가 부착되어 있으면, 이 먼지가 조사광을 차단하거나 반사하기 때문에, 전사한 패턴의 에지가 덜렁거리는 것이 되는 것 외에, 하지가 검게 오염되거나 하는 것 등, 치수, 품질, 외관 등이 손상된다는 문제가 있었다.In the manufacture of semiconductors such as LSI, ultra-LSI, or liquid crystal displays, patterns are produced by irradiating light to a semiconductor wafer or liquid crystal original, and a photomask or reticle (hereinafter simply referred to as a “photomask”) is used at this time. If dust adheres to the surface, the dust blocks or reflects the irradiated light, causing the edges of the transferred pattern to become jagged, the underlying surface to become stained black, etc., and the dimensions, quality, and appearance to change. There was a problem with back damage.
이 때문에, 이들 작업은 통상 클린룸에서 실시되고 있지만, 그래도 포토마스크를 항상 청정하게 유지하는 것이 어렵기 때문에, 포토마스크 표면에 먼지 막이로서 펠리클을 첩부한 후에 노광을 실시하고 있다. 이 경우, 먼지 등의 이물질은 포토마스크의 표면에는 직접 부착되지 않고 펠리클 상에 부착되기 때문에, 리소그래피시에 초점을 포토마스크의 패턴 상에 맞추어 두면, 이물질의 이미지는 전사되는 패턴에 나타나지 않아, 상기 문제를 회피하는 것이 가능하게 된다.For this reason, these operations are usually performed in a clean room, but since it is still difficult to always keep the photomask clean, exposure is performed after attaching a pellicle to the surface of the photomask as a dust shield. In this case, since foreign substances such as dust are not attached directly to the surface of the photomask but attached to the pellicle, if the focus is placed on the pattern of the photomask during lithography, the image of the foreign substances does not appear in the transferred pattern, and It becomes possible to avoid problems.
이와 같은 펠리클에서는, 일반적으로 광을 잘 투과시키는 니트로 셀룰로오스, 아세트산 셀룰로오스 혹은 불소 수지 등으로 이루어지는 투명한 펠리클막을, 알루미늄, 스테인리스, 폴리에틸렌 등으로 이루어지는 펠리클 프레임의 상단면 (上端面) 에 펠리클막의 양용매를 도포한 후, 바람으로 건조시켜 접착하거나 (특허문헌 1 참조), 아크릴 수지나 에폭시 수지 등의 접착제로 접착하고 있다 (특허문헌 2 참조). 또, 펠리클 프레임의 하단면에는, 포토마스크에 접착하기 위한 폴리부텐 수지, 폴리아세트산비닐 수지, 아크릴 수지, 실리콘 수지 등으로 이루어지는 점착층, 및 점착층의 보호를 목적으로 한 이형층 (세퍼레이터) 이 형성되어 있다.In such a pellicle, a transparent pellicle film made of nitrocellulose, cellulose acetate, or fluororesin that transmits light well is generally placed on the upper surface of a pellicle frame made of aluminum, stainless steel, polyethylene, etc., and a good solvent for the pellicle film is applied. After application, it is dried by air and adhered (see Patent Document 1), or is adhered using an adhesive such as acrylic resin or epoxy resin (see Patent Document 2). In addition, on the bottom surface of the pellicle frame, there is an adhesive layer made of polybutene resin, polyvinyl acetate resin, acrylic resin, silicone resin, etc. for adhesion to the photomask, and a release layer (separator) for the purpose of protecting the adhesive layer. It is formed.
그런데, 최근에는, 반도체 디바이스 및 액정 디스플레이는, 점점 고집적화, 미세화되고 있는 것이 실정이다. 현재는, 32 ㎚ 정도의 미세 패턴을 포토 레지스트막에 형성하는 기술도 실용화되고 있다. 32 ㎚ 정도의 패턴이면, 반도체 웨이퍼 혹은 액정용 원판과 투영 렌즈 사이를 초순수 등의 액체로 채우고, 불화 아르곤 (ArF) 엑시머 레이저를 사용하여, 포토 레지스트막을 노광하는 액침 노광 기술이나 다중 노광 등의 종래의 엑시머 레이저를 사용한 개량 기술에 의해 대응 가능하다.However, in recent years, the reality is that semiconductor devices and liquid crystal displays are becoming increasingly highly integrated and miniaturized. Currently, technology for forming fine patterns of approximately 32 nm on a photoresist film is also being put into practical use. For patterns of about 32 nm, conventional methods such as liquid immersion exposure technology or multiple exposure are used to fill the space between a semiconductor wafer or liquid crystal original and the projection lens with a liquid such as ultrapure water and expose the photoresist film using an argon fluoride (ArF) excimer laser. It is possible to respond with improved technology using excimer lasers.
그러나, 차세대 반도체 디바이스나 액정 디스플레이에는 더욱 미세화한 10 ㎚ 이하의 패턴 형성이 요구되고 있으며, 이와 같은 미세화한 10 ㎚ 이하의 패턴 형성을 위해서는, 이미, 종래의 엑시머 레이저를 사용한 노광 기술의 개량으로는 대응하는 것은 불가능하다.However, next-generation semiconductor devices and liquid crystal displays require the formation of even finer patterns of 10 nm or less. In order to form such finer patterns of 10 nm or less, improvements in exposure technology using conventional excimer lasers are already required. It is impossible to respond.
그래서, 10 ㎚ 이하의 패턴을 형성하기 위한 방법으로서, 13.5 ㎚ 를 주파장으로 하는 EUV 광을 사용한 EUV 노광 기술이 유력시되고 있다. 이 EUV 노광 기술을 사용하여, 포토 레지스트막에 10 ㎚ 이하의 미세한 패턴을 형성하는 경우에는, 어떠한 광원을 사용하는지, 어떠한 포토 레지스트를 사용하는지, 어떠한 펠리클을 사용하는지 등의 기술적 과제를 해결하는 것이 필요하며, 이들 기술적 과제 중, 새로운 광원과 새로운 포토 레지스트 재료에 대해서는 개발이 진행되고, 여러 가지 제안이 이루어지고 있다.Therefore, as a method for forming patterns of 10 nm or less, EUV exposure technology using EUV light with a dominant wavelength of 13.5 nm is considered influential. When using this EUV exposure technology to form fine patterns of 10 nm or less on a photoresist film, it is important to solve technical issues such as what light source to use, what kind of photoresist to use, and what kind of pellicle to use. Among these technical tasks, new light sources and new photoresist materials are being developed and various proposals are being made.
그 중에서, 반도체 디바이스 혹은 액정 디스플레이의 수율을 좌우하는 펠리클에 대해서는, 예를 들어, 특허문헌 3 에, EUV 리소그래피용 펠리클에 사용하는 펠리클막으로서, 투명하고 광학적 변형을 발생시키지 않는 두께 0.1 ∼ 2.0 ㎛ 의 실리콘제 필름이 기재되어 있지만, 실용화 면에서 미해결된 문제도 남아 있고, 이들 문제가 EUV 노광 기술을 실용화하는 데에 있어서 큰 장해가 되고 있는 것이 실정이다.Among them, regarding the pellicle that determines the yield of a semiconductor device or liquid crystal display, for example,
통상, 펠리클막을 펠리클 프레임에 첩부하기 위한 접착제의 재료에 대해서는, 종래의 i 선 (파장 365 ㎚) 을 사용한 노광, 불화 크립톤 (KrF) 엑시머 레이저광 (파장 248 ㎚) 을 사용한 노광, 및 불화 아르곤 (ArF) 엑시머 레이저광 (파장 193 ㎚) 을 사용한 노광에서는, 그 접착력을 고려하여 선택되고 있었다.Usually, the adhesive material for attaching the pellicle film to the pellicle frame includes exposure using conventional i-rays (wavelength 365 nm), exposure using krypton fluoride (KrF) excimer laser light (wavelength 248 nm), and argon fluoride ( Exposure using ArF) excimer laser light (wavelength 193 nm) was selected in consideration of its adhesive strength.
그런데, EUV 리소그래피 기술을 사용하여, 포토 레지스트막에 10 ㎚ 이하의 미세한 패턴을 형성하는 것을 상정한 환경에서의 실험에 있어서, 종래 사용되어 온 접착제에서는, 펠리클막이 펠리클 프레임으로부터 박리되는 경우가 다발한다는 문제가 발생하였다.However, in an experiment in an environment assuming that a fine pattern of 10 nm or less is formed on a photoresist film using EUV lithography technology, it was found that with conventionally used adhesives, the pellicle film often peeled off from the pellicle frame. A problem occurred.
그래서, 본 발명자는, 상기 문제를 해결하기 위하여, 퍼스널 컴퓨터상에서 시뮬레이션을 반복한 결과, 실리콘제 펠리클막에 EUV 광이 조사되고 있는 부분에는, 그 EUV 광의 에너지에 의해 500 ℃ 부근까지 가열될 가능성이 있고, 펠리클막과 펠리클 프레임을 접합하는 접착제에는 계산에 의해 200 ℃ ∼ 300 ℃ 의 열이 가해질 가능성이 있는 것을 인식하였다. 그리고, 전술한 실험에 있어서의 펠리클막 박리의 주원인은, 이 고온도에 의한 것이라고 생각하였다. 즉, 접착제는, 이러한 고온도에 있어서 경도가 변화되며, 경도가 상승한 경우에는 취약해져 펠리클막의 박리를 방지할 수 없게 되고, 한편, 고온에 의해 경도가 저하되는 경우에는 유체상이 되어 펠리클막을 고정시키는 것이 불가능해져, 펠리클막의 박리를 방지할 수 없게 된다고 생각하였다. 그 때문에, EUV 리소그래피용 펠리클에 있어서, 접착제의 열에 대한 안정성이 낮으면, 가열된 경우에 접착제가 과도하게 경화되거나 과도하게 연화되어, 접착성을 유지할 수 없게 되는 것이라고 판단하였다.Therefore, in order to solve the above problem, the present inventor repeated simulations on a personal computer and found that the area where the EUV light is irradiated to the silicon pellicle film has the possibility of being heated to around 500°C by the energy of the EUV light. It was recognized by calculation that heat of 200°C to 300°C could be applied to the adhesive that joins the pellicle film and the pellicle frame. And, it was thought that the main cause of the pellicle film peeling in the above-described experiment was this high temperature. In other words, the hardness of the adhesive changes at such high temperatures, and when the hardness increases, it becomes brittle and cannot prevent peeling of the pellicle film. On the other hand, when the hardness decreases due to high temperature, it becomes fluid and acts to secure the pellicle film. It was thought that it became impossible to prevent peeling of the pellicle membrane. Therefore, in the pellicle for EUV lithography, it was determined that if the adhesive had low stability against heat, the adhesive would harden or soften excessively when heated, making it impossible to maintain adhesiveness.
그래서, 본 발명은, 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 과제는, EUV 리소그래피에 있어서 발생하는 고온역에 있어서의 내열성 (온도에 대한 안정성) 이 우수한, EUV 리소그래피용 펠리클에 적합한 접착제와 이것을 사용한 펠리클, 그 펠리클의 제조 방법, 그리고 EUV 리소그래피용 펠리클에 적합한 접착제의 선택 방법을 제공하는 것이다.Therefore, the present invention has been made in consideration of the above circumstances, and its object is to provide an adhesive suitable for a pellicle for EUV lithography that has excellent heat resistance (temperature stability) in the high temperature range occurring in EUV lithography, and a pellicle using the same. , a method of manufacturing the pellicle, and a method of selecting an adhesive suitable for the pellicle for EUV lithography.
본 발명자는, 상기 과제를 해결하기 위하여 예의 검토를 실시한 결과, 많은 종류가 있는 접착제 중에서, 300 ℃ 의 분위기에서 7 일간 연속 정치 (靜置) 시켰을 때의 경도 변화율이 ±50 % 의 범위 내에 있는 접착제가 EUV 노광 기술에 있어서의 사용에 바람직한 것을 알아내어, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.The present inventor conducted intensive studies to solve the above problems, and as a result, among many types of adhesives, there were adhesives whose hardness change rate was within the range of ±50% when left to stand in an atmosphere of 300°C for 7 days continuously. discovered that it was suitable for use in EUV exposure technology and completed the present invention.
즉, 본 발명의 접착제는, 펠리클막을 펠리클 프레임에 접착시키기 위한, EUV 리소그래피용 펠리클에 적합한 접착제로서, 그 접착제의 경화물을 300 ℃ 의 분위기에서 7 일간 연속 정치시켰을 때의 하기 식으로 나타내는 경도 변화율이 ±50 % 의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 것이다.That is, the adhesive of the present invention is an adhesive suitable for a pellicle for EUV lithography for adhering a pellicle film to a pellicle frame, and the hardness change rate expressed by the following formula when the cured product of the adhesive is left to stand in an atmosphere of 300 ° C. for 7 days continuously It is characterized by being within this range of ±50%.
식 : 경도 변화율 (%) = {(상기 정치 후의 경도) - (상기 정치 전의 경도)} ÷ (상기 정치 전의 경도) × 100Formula: Hardness change rate (%) = {(hardness after the above-mentioned setting) - (hardness before the above-mentioned setting)} ÷ (hardness before the above setting) × 100
또, 본 발명의 펠리클은, 펠리클막과, 펠리클 프레임과, 이것들을 서로 접착시키는 접착제를 포함하는 EUV 리소그래피용 펠리클로서, 그 접착제로서, 본 발명의 접착제를 사용한 것을 특징으로 하는 것이다.Additionally, the pellicle of the present invention is a pellicle for EUV lithography that includes a pellicle film, a pellicle frame, and an adhesive that bonds them together, and is characterized by using the adhesive of the present invention as the adhesive.
또, 본 발명의 펠리클의 제조 방법은, 펠리클막과, 펠리클 프레임과, 이것들을 서로 접착시키는 접착제를 포함하는 EUV 리소그래피용 펠리클의 제조 방법으로서, 본 발명의 접착제를 펠리클 프레임에 도포하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.In addition, the method of manufacturing a pellicle of the present invention is a method of manufacturing a pellicle for EUV lithography including a pellicle film, a pellicle frame, and an adhesive that adheres them to each other, and includes a step of applying the adhesive of the present invention to the pellicle frame. It is characterized by:
또, 본 발명의 접착제의 선택 방법은, EUV 리소그래피용 펠리클의 펠리클막을 펠리클 프레임에 접착시키기 위한, EUV 리소그래피용 펠리클에 적합한 접착제의 선택 방법으로서, 피험 접착제의 경화물을 300 ℃ 의 분위기에서 연속 7 일간 정치시켰을 때의 하기 식으로 나타내는 경도 변화율이 ±50 % 의 범위 내가 되는 조건을 만족하는 접착제를 EUV 리소그래피용 펠리클에 적합한 접착제로서 선택하는 것을 특징으로 하는 것이다.In addition, the method of selecting an adhesive of the present invention is a method of selecting an adhesive suitable for a pellicle for EUV lithography for adhering the pellicle film of the pellicle for EUV lithography to a pellicle frame. The cured product of the test adhesive is continuously subjected to 7 cycles in an atmosphere of 300°C. It is characterized in that an adhesive suitable for a pellicle for EUV lithography is selected as an adhesive that satisfies the condition that the hardness change rate expressed by the following equation when left to stand for a day is within the range of ±50%.
식 : 경도 변화율 (%) = {(상기 정치 후의 경도) - (상기 정치 전의 경도)} ÷ (상기 정치 전의 경도) × 100Formula: Hardness change rate (%) = {(hardness after the above-mentioned setting) - (hardness before the above-mentioned setting)} ÷ (hardness before the above setting) × 100
본 발명의 접착제는, EUV 노광 기술에 있어서 경험되는 고온 영역에 있어서 안정성을 갖기 때문에, EUV 리소그래피에 있어서, 펠리클막과 펠리클 프레임 사이의 접착성을 유지하는 것이 가능하다. 그 때문에, 펠리클막과 펠리클 프레임이 본 발명의 접착제로 접합된 펠리클을 사용함으로써, EUV 광을 사용하여 포토 레지스트막에 10 ㎚ 이하의 미세 패턴을 형성하는 것이 가능해진다.Since the adhesive of the present invention has stability in the high temperature region experienced in EUV exposure technology, it is possible to maintain adhesion between the pellicle film and the pellicle frame in EUV lithography. Therefore, by using a pellicle in which the pellicle film and the pellicle frame are bonded with the adhesive of the present invention, it becomes possible to form a fine pattern of 10 nm or less on the photoresist film using EUV light.
도 1 은 본 발명의 접착제를 사용한 펠리클의 종단면도이다.
도 2 는 본 발명의 펠리클을 제조할 때에 이용한 접착제 도포 장치의 개략 설명도이다.1 is a longitudinal cross-sectional view of a pellicle using the adhesive of the present invention.
Figure 2 is a schematic diagram of an adhesive application device used when manufacturing the pellicle of the present invention.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 대하여 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이것들에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings, but the present invention is not limited to these.
도 1 은, 본 발명의 접착제 (13) 를 사용한 본 발명의 펠리클 (1) 의 일 실시형태를 나타내는 종단면도이다. 이 펠리클 (1) 은, 펠리클막 (11) 과, 펠리클 프레임 (12) 과, 이것들을 서로 접착시키는 접착제 (13) 를 포함하는 EUV 리소그래피용 펠리클이다. 이 펠리클 (1) 에서는, 펠리클 (1) 을 첩부하는 기판 (포토마스크 또는 그 유리 기판 부분 : 도시 생략) 의 형상에 대응한 통상 사각 프레임상 (장방형 프레임상 또는 정방형 프레임상) 의 펠리클 프레임 (12) 의 상단면에 접착제 (13) 를 개재하여 펠리클막 (11) 이 펼쳐져 설치되어 있다.Fig. 1 is a longitudinal cross-sectional view showing one embodiment of the
이 펠리클막 (11) 및 펠리클 프레임 (12) 의 재질에 대해서는 특별히 제한은 없으며, 공지된 것을 사용할 수 있다.There are no particular restrictions on the materials of the pellicle film 11 and the pellicle frame 12, and known materials can be used.
펠리클막 (11) 을 형성하는 재질은, 단결정 실리콘, 다결정 실리콘, 비정질 실리콘 등, EUV 광에 대한 투과성이 높은 것인 것이 바람직하다. 또, 펠리클막 (11) 을 보호하는 목적으로, SiC, SiO2, Si3N4, SiON, Y2O3, YN, Mo, Ru, Rh 등으로 이루어지는 보호막을 구비해도 된다.The material forming the pellicle film 11 is preferably one that has high transparency to EUV light, such as single crystal silicon, polycrystalline silicon, or amorphous silicon. Additionally, for the purpose of protecting the pellicle film 11, a protective film made of SiC, SiO 2 , Si 3 N 4 , SiON, Y 2 O 3 , YN, Mo, Ru, Rh, etc. may be provided.
펠리클 프레임 (12) 의 재질로는, 선팽창 계수가 작은 유리제나 금속제인 것이 바람직하지만, 방열성, 가공성, 강도 면에서 금속제인 것이 보다 바람직하다.The material of the pellicle frame 12 is preferably made of glass or metal with a small coefficient of linear expansion, but is more preferably made of metal in terms of heat dissipation, processability, and strength.
본 발명의 접착제 (13) 는, 펠리클 프레임 (12) 의 상단부 전체 둘레에 걸쳐서 도포되며, 펠리클막 (11) 을 펠리클 프레임 (12) 에 첩부하기 위한 것이다. 본 발명의 접착제 (13) 로는, 그 접착제의 경화물을 300 ℃ 의 분위기에서 7 일간 연속 정치시켰을 때의 하기 식으로 나타내는 경도 변화율이 ±50 % 의 범위 내인 것이 채용된다. 그러한 접착제는, EUV 리소그래피시에 있어서의 내열성 (온도에 대한 안정성) 이 높은 것에 의해, 특히, EUV 리소그래피용 펠리클에 적합한 접착제이다. 또한, 본 명세서 중 및 특허 청구의 범위에 있어서, 접착제 등의 경화물의「경도」란, JIS K 6249 : 2003 에 준거하여, 특히 듀로미터 타입 A 의 장치를 사용하여 실시하는 경우의 경도 시험에 의해 얻어지는 경도값으로 정의된다.The adhesive 13 of the present invention is applied over the entire circumference of the upper end of the pellicle frame 12, and is used to attach the pellicle film 11 to the pellicle frame 12. As the adhesive 13 of the present invention, a hardness change rate expressed by the following formula when the cured product of the adhesive is left to stand continuously for 7 days in an atmosphere of 300° C. is within the range of ±50% is adopted. Such adhesives have high heat resistance (stability to temperature) during EUV lithography, and are therefore particularly suitable for pellicle for EUV lithography. In addition, in this specification and the scope of the patent claims, the term “hardness” of a cured product such as an adhesive refers to a hardness test conducted in accordance with JIS K 6249:2003, particularly using a durometer type A device. It is defined by the obtained hardness value.
식 : 경도 변화율 (%) = {(상기 정치 후의 경도) - (상기 정치 전의 경도)} ÷ (상기 정치 전의 경도) × 100Formula: Hardness change rate (%) = {(hardness after the above-mentioned setting) - (hardness before the above-mentioned setting)} ÷ (hardness before the above setting) × 100
본 발명의 접착제 (13) 를 얻기 위해서는, 예를 들어, 시판되고 있는 접착제를 입수하고, 그 경화물을 300 ℃ 의 분위기에서 연속 7 일간 정치시켰을 때의 상기 식으로 나타내는 경도 변화율이 ±50 % 의 범위 내가 되는 조건을 만족하는 것을 선택하면 된다. 이것에 의해, 복잡한 제조 공정을 거치지 않고, EUV 리소그래피용 펠리클에 적합한 접착제를 간편하게 얻을 수 있다.In order to obtain the adhesive 13 of the present invention, for example, a commercially available adhesive is obtained, and the hardness change rate expressed by the above formula when the cured product is left to stand in an atmosphere of 300° C. for 7 consecutive days is ±50%. Just select the one that satisfies the conditions within the range. As a result, an adhesive suitable for a pellicle for EUV lithography can be easily obtained without going through a complicated manufacturing process.
그러한 조건을 만족하는 접착제 (13) 의 구체예로는, 시판되고 있는 실리콘계 접착제인 KE-1803 이나 KE-1854 (모두 신에츠 화학 공업 주식회사 제조 : 제품명), 에폭시계 접착제인 EK2000 (Epoxy Technology, Inc. 제조 : 제품명) 을 들 수 있다. 이것들은, 300 ℃ 까지의 내열성이 높아, 바람직하게 사용할 수 있다. KE-1803 은, 처방에 의하면 3 액 실온 경화형이지만, 가열함으로써 경화될 때까지의 시간을 단축할 수 있다. KE-1854 는 1 액 가열 경화형이고, EK2000 은 2 액 가열 경화형이다.Specific examples of the adhesive 13 that satisfies such conditions include commercially available silicone-based adhesives KE-1803 and KE-1854 (both manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.; product names), and EK2000 (Epoxy Technology, Inc.), an epoxy-based adhesive. Manufacturing: product name). These have high heat resistance up to 300°C and can be used suitably. KE-1803 is a three-component room temperature curing type according to the prescription, but the time until hardening can be shortened by heating. KE-1854 is a one-liquid heat-curing type, and EK2000 is a two-liquid heat-curing type.
본 발명의 접착제 (13) 는, 그 경화 형태에 제한은 없으며, 1 액 실온 경화형, 1 액 가열 경화형, 2 액 실온 경화형, 2 액 가열 경화형, 3 액 실온 경화형 또는 자외선 경화형 등, 어느 경화 형태의 것이어도 된다.The adhesive 13 of the present invention is not limited in its curing form, and may be of any curing form, such as 1-component room temperature curing type, 1-component heat-curing type, 2-component room temperature-curing type, 2-component heat-curing type, 3-component room temperature curing type, or ultraviolet curing type. It can be anything.
본 발명의 접착제 (13) 는, 특히 EUV 리소그래피용 펠리클에 있어서, 펠리클막을 펠리클 프레임에 접착시키는 데에 적합하다. 전술한 바와 같이, EUV 노광시에 노광광의 에너지에 의해 펠리클막은 부분적으로 500 ℃ 나 되는 고온에 노출될 가능성이 있고, 나아가서는 펠리클막과 펠리클 프레임을 접합하는 접착제에는 200 ℃ ∼ 300 ℃ 의 온도가 가해질 가능성이 있다.The adhesive 13 of the present invention is particularly suitable for adhering a pellicle film to a pellicle frame in a pellicle for EUV lithography. As mentioned above, during EUV exposure, the pellicle film may be partially exposed to temperatures as high as 500°C due to the energy of the exposure light, and furthermore, the adhesive that joins the pellicle film and the pellicle frame has a temperature of 200°C to 300°C. There is a possibility that it will be inflicted.
따라서, 본 발명의 접착제 (13) 도, 이와 같은 고온역에 있어서의 충분한 내열성을 가질 필요가 있는데, 본 발명의 접착제 (13) 를 사용한 펠리클의 내열 시험 (펠리클 (1) 을 250 ℃ 분위기의 오븐 중에 7 일간 연속 정치시킨 후, 실온까지 냉각) 을 실시한 결과, 본 발명의 상기 조건을 만족하는 접착제 (13) 를 사용한 경우에는, 250 ℃ 의 고온에 노출된 펠리클막 (11) 의 팽팽함의 상태가 양호하게 유지되는 것이 확인되었다 (후술하는 실시예 참조). 이것은, 본 발명의 접착제 (13) 가 250 ℃ 의 고온에 노출되어도 충분한 접착력을 유지하고 있는 결과라고 생각되기 때문에, 본 발명의 접착제 (13) 가 200 ℃ 는 물론, 300 ℃ 의 고온역에 있어서도 내열성을 갖고 있을 가능성이 확인된 것을 나타내고 있다.Therefore, the adhesive 13 of the present invention also needs to have sufficient heat resistance in such a high temperature range, and a heat resistance test of a pellicle using the adhesive 13 of the present invention (the
이와 같은 높은 내열성을 갖는 접착제 (13) 를 펠리클 프레임 (12) 에 도포하는 경우에는, 예를 들어, 도 2 에 나타내는 접착제 도포 장치로 실시할 수 있다. 도 2 는, 접착제 (3) 의 도포에 바람직한 접착제 도포 장치의 일례를 나타내는 모식도이다. 이 접착제 도포 장치 (2) 는, 시린지 (23) 를 XYZ 축 방향으로 이동시킬 수 있도록 고정 레일 및 가동 레일을 조합하여 구성한 3 축 로봇 (22) 을 개재하여, 가대 (21) 상방에 장착되어 있다. 이 시린지 (23) 의 선단에는 니들 (25) 이 장착되고, 접착제 (13) 가 채워진 시린지 (23) 를 에어 가압식 디스펜서 (도시 생략) 에 접속하여, 3 축 로봇 (22) 의 제어부 (도시 생략) 에 의해 로봇 동작과 도포액 토출의 양방을 제어할 수 있다.When applying the adhesive 13 having such high heat resistance to the pellicle frame 12, it can be performed, for example, using the adhesive coating device shown in FIG. 2. FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of an adhesive application device suitable for application of the adhesive 3. This
그리고, 접착제 도포 장치 (2) 의 가대 (21) 상에 세트된 펠리클 프레임 (24) 상을 니들 (25) 이 접착제를 적하하면서 이동하여, 펠리클 프레임 (24) 상에 접착제 (13) 를 도포할 수 있다. 이 경우의 접착제 (13) 의 이송 수단 (도시 생략) 으로는, 에어 가압, 질소 가압 등의 기체 가압에 의한 것에 한정되지 않고, 시린지 펌프, 플런저 펌프, 튜브 펌프 등, 공급량 및 토출·정지를 제어할 수 있는 각종 이송 수단을 이용할 수 있다.Then, the
또, 접착제 (13) 의 점도가 높아서 도포 장치 (2) 에 의한 도포가 곤란한 경우에는, 필요에 따라 톨루엔, 자일렌 등의 방향족계나, 헥산, 옥탄, 이소옥탄, 이소파라핀 등의 지방족계 용제, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸메톤 등의 케톤계 용제, 아세트산에틸, 아세트산부틸 등의 에스테르계 용제, 디이소프로필에테르, 1,4-디옥산 등의 에테르계 용제, 또는 이것들의 혼합 용제를 첨가할 수 있다.In addition, when the viscosity of the adhesive 13 is high and application by the
실시예Example
다음으로, 실시예 및 비교예를 나타내어 본 발명을 구체적으로 설명한다.Next, the present invention will be described in detail by showing examples and comparative examples.
[실시예 1][Example 1]
먼저, 외형 사이즈 151 ㎜ × 118 ㎜ × 높이 1.5 ㎜, 두께 4 ㎜ 의 수퍼 인바 (super invariable steel ; 철, 니켈, 코발트의 합금) 제 펠리클 프레임 (24) 을 클린룸에 반입하고, 중성 세제와 순수에 의해 충분히 세정·건조시켰다. 그 후, 도 2 에 나타내는 접착제 도포 장치 (2) 의 가대 (21) 상에 이 펠리클 프레임 (24) 을 고정시켰다.First, a
한편, 고내열성의 접착제 (13) 로서, 실리콘계의 KE-1803 (신에츠 화학 공업 주식회사 제조 : 제품명) 을 사용하였다. 이 KE-1803 은, 경화 형태가 3 액 실온 경화형이기 때문에, 처방에 따라, KE-1803 의 주제와 경화제와 촉매를 질량비로 100/10/10 의 비율로 칭량하고, 이것들을 충분히 교반 혼합하여 조제하였다.Meanwhile, as the highly heat-resistant adhesive 13, silicone-based KE-1803 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.: product name) was used. Since this KE-1803 is a three-component room temperature curing type, according to the prescription, the main component of KE-1803, the curing agent, and the catalyst are weighed in a mass ratio of 100/10/10 and mixed with sufficient stirring. did.
다음으로, 조제한 접착제 (13) 를 도 2 에 나타내는 접착제 도포 장치 (2) 의 폴리프로필렌 (PP) 제 시린지 (23) 에 충전하고, 이 시린지 (23) 를 에어 가압식 디스펜서 (이와시타 엔지니어링 주식회사 제조, 도시 생략) 에 접속하였다. 접착제 도포 장치 (2) 에서는, 3 축 로봇 (22) 의 제어부 (도시 생략) 에 의해 로봇 동작과 도포액 토출의 양방이 제어되며, 자동 운전에 의해 펠리클 프레임 (24) 의 둘레 방향 전체 둘레에, 니들 (25) 로부터 접착제 (13) 를 적하하여 도포를 실시하였다.Next, the prepared adhesive 13 is filled into the
그 후, 펠리클막 (11) 을 펠리클 프레임 (24) 의 접착제 도포 단면측에 첩부함과 함께, 커터로 외측의 불요막을 절제하였다. 나아가 접착제 (13) 를 실온 (25 ℃) 에서 24 시간 정치시켜 경화시키고, 펠리클 (1) 을 제조하였다.Thereafter, the pellicle film 11 was attached to the adhesive-coated end surface side of the
[실시예 2][Example 2]
접착제 (13) 로서, 실리콘계이고 1 액 가열 경화형인 KE-1854 (신에츠 화학 공업 주식회사 제조 : 제품명) 를 사용했지만, 그것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 방법으로 펠리클 (1) 을 제조하였다.As the adhesive 13, KE-1854 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.: product name), a silicone-based, one-component heat-curing type, was used, but other than that, the
[실시예 3][Example 3]
접착제 (13) 로서, 실리콘계이고 1 액 가열 경화형인 KE-1880 (신에츠 화학 공업 주식회사 제조 : 제품명) 을 사용했지만, 그것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 방법으로 펠리클 (1) 을 제조하였다.As the adhesive 13, KE-1880 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.: product name), a silicone-based, one-component heat-curing type, was used, but other than that, the
[실시예 4][Example 4]
접착제 (13) 로서, 에폭시계이고 2 액 가열 경화형인 EK2000 (Epoxy Technology, Inc. 제조 : 제품명) 을 사용했지만, 그것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 방법으로 펠리클 (1) 을 제조하였다.As the adhesive 13, EK2000 (manufactured by Epoxy Technology, Inc.: product name), an epoxy-based, two-component heat-curing type, was used, but other than that, the
[비교예 1][Comparative Example 1]
접착제 (13) 로서, 에폭시계의 내열성 접착제인 아랄다이트 AV138M-1 (치바 가이기 제조 : 제품명) 을 사용했지만, 그것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 방법으로 펠리클 (1) 을 제조하였다.As the adhesive 13, Araldite AV138M-1 (product name, manufactured by Chiba Geiki), an epoxy-based heat-resistant adhesive, was used, but other than that, the
[비교예 2][Comparative Example 2]
접착제 (13) 로서, 아크릴계의 내열성 접착제인 메탈록 (세메다인 주식회사 제조 : 제품명) 을 사용했지만, 그것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 방법으로 펠리클 (1) 을 제조하였다.As the adhesive 13, Metalloc (product name, manufactured by Cemedine Co., Ltd.), an acrylic heat-resistant adhesive, was used, but other than that, the
[비교예 3][Comparative Example 3]
접착제 (13) 로서, 실리콘계 접착제인 KE-3490 (신에츠 화학 공업 주식회사 제조 : 제품명) 을 사용했지만, 그것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 방법으로 펠리클 (1) 을 제조하였다.As the adhesive 13, a silicone-based adhesive KE-3490 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.: product name) was used, but other than that, the
[비교예 4][Comparative Example 4]
접착제 (13) 로서, 에폭시계의 내열성 접착제인 아랄다이트 2000 (치바 가이기 제조 : 제품명) 을 사용했지만, 그것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 방법으로 펠리클 (1) 을 제조하였다.As the adhesive 13, Araldite 2000 (product name, manufactured by Ciba Geiki), an epoxy-based heat-resistant adhesive, was used, but other than that, the
[접착제의 내열 시험][Heat resistance test of adhesive]
실시예 1 ∼ 4 와 비교예 1 ∼ 4 에서 사용한 각각의 접착제 (13) 가 경화된 경화물만을 각각 300 ℃ 분위기의 오븐 중에 7 일간 연속 정치시킨 후, 실온까지 냉각시켜, 내열성을 평가하였다. 내열성을 평가하는 지표로서, 하기 식으로 나타내는 경도 변화율을 사용하여 비교하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.Only the cured products of the respective adhesives 13 used in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4 were allowed to stand in an oven at 300°C for 7 days continuously, and then cooled to room temperature to evaluate heat resistance. As an index for evaluating heat resistance, the hardness change rate expressed by the following formula was used for comparison. The results are shown in Table 1.
식 : 경도 변화율 (%) = {(상기 정치 후의 경도) - (상기 정치 전의 경도)} ÷ (상기 정치 전의 경도) × 100Formula: Hardness change rate (%) = {(hardness after the above-mentioned setting) - (hardness before the above-mentioned setting)} ÷ (hardness before the above setting) × 100
[펠리클의 내열 시험][Heat resistance test of pellicle]
실시예 1 ∼ 4 와 비교예 1 ∼ 4 에서 제조한 펠리클 (1) 을 250 ℃ 분위기의 오븐 중에 7 일간 연속 정치시킨 후, 실온까지 냉각시켜, 펠리클막 (11) 의 팽팽함의 상태를 확인하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.The
상기 표 1 의 결과에 의하면, 실시예 1 ∼ 4 에서 사용한 접착제에서는, 300 ℃ 의 내열 시험 후의 경도 변화율이, 각각 +40 %, +50 %, -30 %, +50 % 로 낮게 억제되어 있고, 또한 그 접착제를 사용한 펠리클의 내열 시험에 있어서는, 펠리클막의 팽팽함의 상태가 양호했기 때문에, 실시예 1 ∼ 4 에서 사용한 접착제는, 고온에 있어서의 접착력의 열화가 없고, 높은 내열성을 갖고 있는 것이 확인되었다.According to the results in Table 1 above, in the adhesives used in Examples 1 to 4, the rate of change in hardness after the heat resistance test at 300°C was suppressed as low as +40%, +50%, -30%, and +50%, respectively, and the adhesives In the heat resistance test of the pellicle using , it was confirmed that the pellicle film was in a good state of tension, so the adhesive used in Examples 1 to 4 had no deterioration in adhesive strength at high temperatures and had high heat resistance.
한편, 비교예 1 ∼ 3 에서 사용한 접착제에서는, 300 ℃ 의 내열 시험 후의 경도 변화율이, 각각 +350 %, +400 %, +200 % 로 크고, 접착제의 상태 (성상) 도 무른 것이 되었다. 또, 비교예 4 의 접착제에서는, 300 ℃ 의 내열 시험 후의 경도 변화율이 -100 % 이며, 접착제의 상태 (성상) 는 부드러운 것이 되었다. 또한, 펠리클의 내열 시험에서는, 펠리클막의 펠리클 프레임으로부터의 박리가 관찰되었기 때문에, 비교예 1 ∼ 4 에서 사용한 접착제는 내열성이 열등한 것이 확인되었다.On the other hand, in the adhesives used in Comparative Examples 1 to 3, the hardness change rate after the heat resistance test at 300°C was large, +350%, +400%, and +200%, respectively, and the state (property) of the adhesive became soft. In addition, in the adhesive of Comparative Example 4, the hardness change rate after the heat resistance test at 300°C was -100%, and the state (property) of the adhesive became soft. In addition, in the heat resistance test of the pellicle, peeling of the pellicle film from the pellicle frame was observed, so it was confirmed that the adhesive used in Comparative Examples 1 to 4 had inferior heat resistance.
이와 같이, 실시예 1 ∼ 4 에서 사용한 실리콘계 접착제인 KE-1803, KE-1854, KE-1880, 및 에폭시계 접착제인 EK2000 은 내열성이 우수한 점에서, 특히, EUV 노광 기술을 사용할 때에 사용하는 펠리클의 접착제로서 종합적으로 보아 적합한 것이 확인되었다.In this way, the silicone-based adhesives KE-1803, KE-1854, KE-1880, and the epoxy-based adhesive EK2000 used in Examples 1 to 4 have excellent heat resistance, and are particularly suitable for pellicle use when using EUV exposure technology. It was confirmed to be suitable as an adhesive when viewed comprehensively.
1 : 펠리클
2 : 접착제 도포 장치
11 : 펠리클막
12 : 펠리클 프레임
13 : 접착제
21 : 가대
22 : 3 축 로봇
23 : 시린지
24 : 펠리클 프레임
25 : 니들1: pellicle
2: Adhesive application device
11: Pellicle membrane
12: Pellicle frame
13: Adhesive
21: trestle
22: 3 axis robot
23: Syringe
24: Pellicle frame
25: Needle
Claims (14)
상기 접착제는, 상기 EUV 리소그래피용 펠리클의 구성 요소인 펠리클막을 펠리클 프레임에 고정시키기 위해 사용되고,
상기 접착제의 경화물을 300 ℃ 의 분위기에서 7 일간 연속 정치시켰을 때의 하기 식으로 나타내는 경도 변화율이 ±50 % 의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 EUV 리소그래피용 펠리클에 사용되는 접착제.
식 : 경도 변화율 (%) = {(상기 정치 후의 경도) - (상기 정치 전의 경도)} ÷ (상기 정치 전의 경도) × 100As an adhesive used in pellicles for EUV lithography,
The adhesive is used to fix the pellicle film, which is a component of the pellicle for EUV lithography, to the pellicle frame,
An adhesive used in a pellicle for EUV lithography, wherein the hardness change rate expressed by the following formula when the cured product of the adhesive is left to stand continuously for 7 days in an atmosphere of 300° C. is within the range of ±50%.
Formula: Hardness change rate (%) = {(hardness after the above-mentioned setting) - (hardness before the above-mentioned setting)} ÷ (hardness before the above setting) × 100
200 ℃∼300 ℃의 온도에 노출되는 EUV 리소그래피용 펠리클에 사용되는 접착제.According to claim 1,
Adhesive used in pellicles for EUV lithography exposed to temperatures of 200 ℃ to 300 ℃.
상기 접착제가 실리콘계 접착제인 것을 특징으로 하는 EUV 리소그래피용 펠리클에 사용되는 접착제.According to claim 1,
An adhesive used in a pellicle for EUV lithography, wherein the adhesive is a silicone-based adhesive.
상기 접착제가 에폭시계 접착제인 것을 특징으로 하는 EUV 리소그래피용 펠리클에 사용되는 접착제.According to claim 1,
An adhesive used in a pellicle for EUV lithography, wherein the adhesive is an epoxy adhesive.
상기 접착제는, 상기 EUV 리소그래피용 펠리클의 구성 요소인 펠리클막을 펠리클 프레임에 고정시키기 위해 사용되고,
상기 접착제의 경화물을 300 ℃의 분위기에서 7 일간 연속 정치시켰을 때의 하기 식으로 나타내는 경도 변화율이 ±50 % 의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 EUV 리소그래피용 펠리클에 사용되는 접착제가 부착된 펠리클 프레임.
식 : 경도 변화율 (%) = {(상기 정치 후의 경도) - (상기 정치 전의 경도)} ÷(상기 정치 전의 경도) × 100A pellicle frame attached with an adhesive used in a pellicle for EUV lithography,
The adhesive is used to fix the pellicle film, which is a component of the pellicle for EUV lithography, to the pellicle frame,
A pellicle frame with an adhesive used in a pellicle for EUV lithography, characterized in that the hardness change rate expressed by the following formula is within the range of ±50% when the cured product of the adhesive is left to stand continuously for 7 days in an atmosphere of 300 ° C.
Formula: Hardness change rate (%) = {(hardness after the above-mentioned setting) - (hardness before the above-mentioned setting)} ÷ (hardness before the above setting) × 100
200 ℃∼300 ℃ 의 온도에 노출되는 EUV 리소그래피용 펠리클에 사용되는 접착제가 부착된 펠리클 프레임.According to claim 6,
A pellicle frame attached with an adhesive used for EUV lithography pellicles exposed to temperatures of 200 ℃ to 300 ℃.
상기 접착제가 실리콘계 접착제인 것을 특징으로 하는 EUV 리소그래피용 펠리클에 사용되는 접착제가 부착된 펠리클 프레임.According to claim 6,
A pellicle frame with an adhesive used in a pellicle for EUV lithography, wherein the adhesive is a silicone-based adhesive.
상기 접착제가 에폭시계 접착제인 것을 특징으로 하는 EUV 리소그래피용 펠리클에 사용되는 접착제가 부착된 펠리클 프레임.According to claim 6,
A pellicle frame attached with an adhesive used in a pellicle for EUV lithography, wherein the adhesive is an epoxy-based adhesive.
상기 접착제로서, 제 1 항에 기재된 접착제를 사용한 것을 특징으로 하는 EUV 리소그래피용 펠리클.A pellicle for EUV lithography comprising a pellicle film, a pellicle frame, and an adhesive that secures the pellicle film to the pellicle frame,
A pellicle for EUV lithography, characterized in that the adhesive according to claim 1 is used as the adhesive.
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