KR20130028659A

KR20130028659A - 리소그래피용 펠리클 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR20130028659A
Application number: KR1020120095547A
Authority: KR
Inventors: 요시히코 나가타
Original assignee: 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤
Priority date: 2011-09-09
Filing date: 2012-08-30
Publication date: 2013-03-19
Also published as: US8956788B2; JP2013057861A; EP2568336A2; CN102998898B; TW201324030A; KR101924361B1; EP2568336B1; US20130065164A1; HK1180398A1; CN102998898A; TWI515509B; EP2568336A3

Abstract

(과제)
펠리클을 포토마스크에 부착할 때에 압력을 가해도 마스크 접착제(4)가 펠리클의 안쪽으로 돌출되지 않도록 마스크 접착제의 성형 형상을 조정한 리소그래피용 펠리클을 제공한다.
(해결 수단)
펠리클막(3), 펠리클막을 본딩하기 위한 펠리클 프레임(1), 펠리클 프레임의 일단면에 형성되어 펠리클막을 접착하기 위한 막 접착제층(2), 막 접착제층과 반대측의 일단면에 형성되어서 이루어지는 포토마스크 접착용 점착제층(4)으로 이루어지고, 상기 포토마스크 접착용 점착제층(4)의 단면 형상이 직사각형 내지는 사다리꼴이며, 또한 그 측벽면이 프레임면과 이루는 각(α)이 90° 이하이다.

Description

리소그래피용 펠리클 및 그 제조 방법{A PELLICLE FOR LITHOGRAPHY AND A METHOD OF MAKING THEREOF}

본 발명은 리소그래피용 펠리클의 마스크 점착제에 관한 것으로서, 또한 펠리클 점착제의 성형 형상에 관한 것이다.

LSI, 초LSI 등의 반도체 제조 또는 액정 표시판 등의 제조에 있어서는 반도체 웨이퍼 또는 액정용 원판에 광을 조사해서 패터닝을 제작하는 것이지만, 이 경우에 사용하는 노광 원판(리소그래피용 포토마스크)에 먼지가 부착되어 있으면 먼지가 광을 흡수하거나 광을 왜곡해버리기 때문에, 전사한 패턴이 변형되거나 에지가 매끄럽지 못한 것이 되는 것 이외에, 흰 바탕이 검게 오염되거나 해서 치수, 품질, 외관, 완성 후의 디바이스의 기능 등이 손상되는 문제가 있었다.

이 때문에, 이들의 작업은 통상 클린룸에서 행해지고 있지만, 이 클린룸 내에서도 노광 원판을 항상 청정하게 유지하는 것이 어려우므로 노광 원판의 표면에 먼지막이를 위한 노광용 광을 잘 통과시키는 펠리클을 점착하는 방법을 채택하고 있다. 이 경우, 먼지는 노광 원판의 표면 상에는 직접 부착되지 않고 펠리클막 상에 부착되기 때문에, 리소그래피시에 초점을 노광 원판의 패턴 상에 맞춰 두면 펠리클막 상의 먼지는 전사에 무관계가 된다.

펠리클의 기본적인 구성을 도 1, 도 2에 나타냈다. 노광에 사용하는 광을 잘 투과시키는 니트로셀룰로오스, 아세트산 셀룰로오스, 불소계 폴리머 등으로 이루어지는 투명한 펠리클막(3)을 흑색 알루마이트 처리를 실시한 A7075, A6061, A5052 등의 알루미늄 합금, 스테인리스, 폴리에틸렌 등으로 이루어지는 펠리클 프레임(1), 알루미늄 외의 금속에 도장이나 코팅을 실시한 펠리클 프레임(1) 등의 상부에 펠리클막의 양용매(良溶媒)를 도포하고 바람으로 건조해서 접착(특허문헌 1 참조)하거나, 아크릴 수지, 에폭시 수지나 불소 수지 등의 접착제층(2)으로 접착하고(특허문헌 2, 특허문헌 3 참조), 또한 펠리클 프레임(1)의 하부에는 노광 원판을 장착하기 위해서 폴리부텐, 폴리아세트산 비닐, 아크릴 수지 또는 실리콘 수지 등으로 이루어지는 점착제층(4), 및 점착제층의 보호를 목적으로 한 포토마스크 점착제 보호용 라이너(5)로 구성되어 있다.

일본 특허 공개 소 58-219023호 공보 미국 특허 제 4861402호 명세서 일본 특허 공고 소 63-27707호 공보 펠리클은 마스크 기판의 표면에 형성된 패턴 영역을 둘러싸도록 설치된다. 펠리클은 마스크 기판 상에 먼지가 부착되는 것을 방지하기 위해서 설치되는 것이기 때문에, 이 패턴 영역과 펠리클 외부는 펠리클 외부의 진애가 패턴면에 부착되지 않도록 격리되어 있다. 최근, LSI의 디자인 룰은 서브쿼터 미크론으로 미세화가 진행되고 있고, 그것에 따라 노광 광원의 단파장화가 진행되고 있다. 즉, 지금까지 주류였던 수은 램프에 의한 g선(436㎚), I선(365㎚)부터 KrF엑시머레이저(248㎚), ArF엑시머레이저(193㎚), F2레이저(157㎚) 등이다. 이와 같이, 노광의 단파장화가 진행되면 당연히 노광 광이 갖는 에너지가 높아지게 된다. 높은 에너지의 광을 사용할 경우, 종래와 같은 파장의 광과 비교해서 노광 분위기에 존재하는 가스상 물질을 반응시켜서 마스크 기판 상에 반응 생성물을 생성할 가능성이 현격하게 높아지게 된다. 그래서, 클린룸 내의 가스상 물질을 최대한 저감시키거나, 포토마스크의 세정을 엄중하게 행하거나, 펠리클의 구성 물질로부터 가스가 발생하는 것을 배제하는 등의 대책이 채용되어 왔다. 특히 펠리클은 마스크 기판에 직접 부착하여 사용하는 것이기 때문에, 펠리클 구성 재료, 즉 유기 재료로 이루어지는 마스크 접착제, 펠리클막 접착제, 내벽 코팅제 등에 대해서 저발(低發) 가스화가 요구되어 개선이 진행되어 왔다. 그러나, 마스크 기판 상에 발생하는 소위 헤이즈라고 불리는 안개상의 이물은 포토마스크의 세정이나 펠리클 구성 재료의 저발 가스화를 진행시켜도 완전하게는 발생을 멈출 수 없고, 반도체 제조에 있어서의 수율 저하의 원인이 되고 있었다. 한편, 최근 포토마스크 상에 형성되는 패턴의 영역이 넓어지고 마스크면을 최대한 효율적으로 이용해서 리소그래피를 행하게 되어 왔기 때문에, 노광시에 노광 광이 펠리클 근방에까지 접근해서 조사되게 되어 왔다. 그 때문에, 노광시에 펠리클의 마스크 접착제가 펠리클 프레임보다 내측으로 돌출되어 있으면 노광 광 내지는 그 미광(迷光)이 마스크 접착제에 접촉하여 가스를 발생시키거나, 노광시에 발생하는 오존 등의 가스가 마스크 접착제에 데미지를 주어서 역시 가스를 발생시키거나, 마스크 접착제의 기능을 저하시키거나 하는 경우가 있었다. 마스크 접착제의 저발 가스화를 진행시켜 가도 중요한 마스크 접착제가 이와 같이 돌출되어버리면, 이들의 개량이 쓸데없어질 뿐만 아니라 경우에 따라서는 마스크에 상해를 주어서 큰 손해를 발생시키는 경우도 있었다. 이러한 문제를 발생시키는 원인으로서는 펠리클을 포토마스크에 부착할 때에 높은 압력을 가해서 펠리클을 부착하는 것에 있다. 이것은 마스크 접착제를 통해서 펠리클을 포토마스크에 부착하기 위해서 충분한 하중을 걸어서 서로 부착하기를 행하지 않으면, 포토마스크와 마스크 접착제 사이에 에어 패스가 생겨서 포토마스크의 패턴면을 외부 환경으로부터 격리하는 본래의 기능을 잃어버릴 가능성이 있기 때문이다. 이와 같이, 높은 부착 압력을 가해서 서로 부착하기를 행하면 가압시에는 마스크 접착제는 현저하게 파손되어서 변형되고, 형상에 따라서는 프레임 내측으로 돌출이 일어나는 경우가 있었다.

본 발명은 상기 사정을 감안하여, 펠리클을 포토마스크에 부착할 때에 압력을 가해도 마스크 접착제가 펠리클의 안쪽으로 돌출되지 않도록 마스크 접착제의 성형 형상을 조정한 리소그래피용 펠리클을 제공하는 것, 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 청구항 1에 의한 리소그래피용 펠리클은

(도 1 참조) 펠리클막(3), 상기 펠리클막을 본딩(bonding)하기 위한 펠리클 프레임(1), 상기 펠리클 프레임의 일단면에 형성된 펠리클막 부착용 접착제층(2), 상기 펠리클막 부착용 접착제층과 반대측의 끝면에 형성되어서 이루어지는 마스크 점착제층(4)으로 이루어지고,

상기 마스크 점착제층(4)의 단면이 직사각형 내지는 사다리꼴이고, 상단에 평탄면을 가지고, 또한 상기 마스크 점착제층의 측면이 프레임면을 이루는 각(α)이 90° 이하인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서 점착제층의 측면이 프레임면을 이루는 각이란, 도 3에 예시한 바와 같이 접착제층의 단면 형상에 있어서의 사다리꼴의 저각을 말하고, 측벽면 각도라고 약칭하는 경우가 있다.

(주의)접착제층의 단면형이 사다리꼴을 이루는 이유에 대해서는 도 6을 참조해서 후술한다.

본 발명에 있어서 단면 형상의 직사각형 내지 사다리꼴은 기하학적으로 엄밀한 사다리꼴이나 직사각형인 것을 필요로 하지 않고, 사다리꼴에 유사한 형상이나 직사각형에 유사한 형상이면 충분하다.

이 단락에 있어서 도면과의 대비를 용이하게 하기 위해서 도면 참조 부호를 괄호로 둘러싸서 부기했지만, 이 부호는 본 발명의 구성을 도면과 같이 한정한 것은 아니다.

(발명의 효과)

본 발명은 펠리클 프레임의 일단에 형성하는 마스크 접착제의 성형 형상을 그 측벽면의 프레임면과 이루는 각도를 90° 이하로 함으로써 마스크 점착제의 펠리클 프레임으로부터의 돌출을 방지하고, 리소그래피 공정에서의 노광 광 내지는 미광에 대한 폭로를 최소로 억제하여 헤이즈의 원인이 되는 가스의 발생, 및 마스크 접착제의 열화에 의한 트러블을 방지할 수 있는 효과를 갖는다.

도 1은 펠리클의 기본적인 구성을 나타내는 단면 설명도이다.
도 2는 펠리클의 기본적인 구성을 나타내는 전체 사시 설명도이다.
도 3은 펠리클 프레임 상에 형성된 마스크 접착제층의 측벽면 각도(α)를 나타내는 모식적 설명도이다.
도 4는 펠리클 프레임의 상단면 폭과 마스크 접착제층의 측벽면 각도의 바람직한 관계를 나타내는 그래프이다.
도 5는 펠리클 프레임의 상단면 폭과 마스크 접착제의 도포량 상대값의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 6은 포토마스크 접착용 점착재의 성형을 설명하기 위한 모식도이다.

본 발명자는 예의 검토를 거듭한 결과, 점착제층을 형성할 때에 점착제의 측벽면의 프레임면과 이루는 각도를 90° 이하로 함으로써 펠리클의 가압 부착시의 돌출을 방지할 수 있는 것을 찾아내어 본 발명을 완성시켰다.

본 발명은 펠리클의 마스크 접착제층의 측벽면과 프레임면이 이루는 각도를 90° 이하로 함으로써 펠리클을 포토마스크에 부착할 때에 마스크 접착제가 돌출되어서 여러 가지 트러블을 일으키는 것을 방지하는 것을 기본으로 한다.

마스크 접착제의 돌출 방지에만 착안하면 측벽면과 프레임면이 이루는 각도가 작을수록 안전하지만, 작게 하면 접착 강도가 저하된다. 따라서, 돌출될 우려가 없는 범위에서 충분한 접착 강도를 얻기 위한 조건으로서의 「90° 이하」라는 구성에 본 발명의 신규성, 진보성이 있다.

이하에, 도면을 참조하면서 본 발명에 대해서 더욱 상세하게 설명한다.

본 발명의 펠리클은 도 1에 나타내는 바와 같이, 펠리클 프레임(1)의 상단면에 펠리클막 부착용 접착제층(2)을 통해서 펠리클막(3)을 장설(張設)한 것으로, 이 경우 통상 하단면에 포토마스크 접착용 점착제(마스크 접착제)층(4)이 형성되고, 상기 포토마스크 접착용 점착제층(4)의 하단면에 라이너(5)를 박리 가능하게 점착 하여 이루어지는 것이다. 또한, 펠리클 프레임의 상하 양단면의 모서리에는 C면이 형성되는 것이 바람직하다. C면 사이즈로서는 0.2～0.4㎜가 채용될 수 있다.

이들 펠리클 구성 부재의 크기는 통상의 펠리클, 예를 들면 반도체 리소그래피용 펠리클, 대형 액정 표시판 제조 리소그래피 공정용 펠리클 등과 마찬가지이고, 또한 그 재질도 상술한 바와 같은 공지의 재질로 할 수 있다.

이 점을 더욱 상세하게 설명하면 펠리클막의 종류에 대해서는 특별하게 제한은 없고, 예를 들면 종래 엑시머 레이저용으로 사용되고 있는 비정질 불소 폴리머 등을 사용할 수 있다. 비정질 불소 폴리머의 예로서는 사이톱(CYTOP)[아사히가라스(주)제 상품명], 테프론(Teflon)AF[듀폰(주)제 상품명] 등을 들 수 있다.

이들 폴리머는 그 펠리클막 제작시에 필요에 따라 용매로 용해해서 사용해도 좋고, 예를 들면 불소계 용매 등으로 적당하게 용해할 수 있다.

본 발명에 있어서 사용되는 펠리클 프레임의 모재에 관해서는 종래 사용되고 있는 알루미늄 합금재, 바람직하게는 JIS A7075, JIS A6061, JIS A5052재 등이 사용되지만, 알루미늄 합금재 이외의 수지, 유리 등이라도 펠리클 프레임으로서의 강도가 확보되는 한 특별하게 제한은 없다.

펠리클 프레임의 4개 측면 중 어느 하나에는 통기구(도시 생략)를 형성해도 좋다. 상기 통기구의 사이즈, 형상에 대해서는 특별하게 제한은 없지만, 상기 통기구에 설치하는 제진용 필터의 진애 여과 사이즈, 여과 면적, 또는 이것들로부터 구해지는 환기량에 의해 그 사이즈, 형상을 선택하면 좋다.

본 발명에 사용하는 제진용 필터로서는 상기 통기구 부분에 설치할 수 있는 것이면 형상, 개수, 장소에 특별하게 제한은 없다. 제진용 필터 재질로서는 수지(PTFE, 나일론66 등), 금속(316L 스테인리스스틸 등), 세라믹스(알루미나, 질화알루미늄 등) 등을 들 수 있다.

또한, 상기 제진용 필터의 외측 부분에는 환경 중의 화학 물질을 흡착이나 분해하는 케미컬 필터를 장비하는 것도 바람직하다.

펠리클막 접착용 접착제로서는 종래부터 사용되고 있는 것을 사용할 수 있고, 예를 들면 아크릴 수지 접착제, 에폭시 수지 접착제, 실리콘 수지 접착제, 함불소 실리콘 수지 접착제 등의 불소 폴리머 등을 들 수 있지만, 그 중에서도 불소계 폴리머가 바람직하다.

불소계 폴리머로서는 구체적으로는 불소계 고분자 폴리머·CTX809[아사히가라스(주)제 상품명]를 들 수 있다.

포토마스크 접착용 점착제로서는 실리콘 수지 점착제, 아크릴계 점착제, SEBS(폴리스티렌-폴리(에틸렌-부틸렌)-폴리스티렌)를 비롯한 핫멜트계 점착제 등을 들 수 있지만, 적당한 접착 강도가 얻어지고 노광 중의 가스가 발생되는 문제 등이 없으면 특별하게 이것들에 제한되는 것은 아니다.

이들 점착제층은 프레임의 일단면에 도포 후에 프레임 끝면과 반대측을 평탄하게 성형 가공한다. 방법으로서는 도포 후에 점착제를 가압해서 성형하는 방법이 있다. 구체예로서는 토출 노즐로부터 점착제 용액을 토출해서 노즐 선단에 비드를 형성하고, 토출 노즐을 접근시켜 프레임 끝면과 접촉시키고, 그 후 노즐을 프레임을 따라 이동시킨다. 프레임 전체 둘레에 걸쳐서 균일하게 점착제를 도포한 후, 열경화형 점착제이면 가열 처리하고 반경화시에 점착제 표면을 가압해 평탄화 처리를 한다.

또한, 핫멜트형 점착제이면 도포 경화 후에 다시 가열하면서 가압하여 평탄하게 하는 방법이 있다.

도 3은 펠리클 프레임 상에 성형된 포토마스크 접착용 점착재의 단면 형상을 모식적으로 그린 것으로,

(A)는 측벽면 각도(앞에 단락 0014에서 설명함)가 90°인 경우를,

(B)는 측벽면 각도가 60°인 경우를,

(C)는 측벽면 각도가 45°인 경우를 나타내고 있다.

독도(讀圖)의 편의상, 상술한 도 1과 비교해서 상하가 반대로 되어 있는 것에 유의하기 바란다.

측벽면 각도(마스크 점착제층의 측면이 프레임면과 이루는 각)(α)는 점착제 도포량을 바꿈으로써 바꿀 수 있다.

도 4에 마스크 점착제층의 단면 형상에 있어서의 상단면 폭과 측벽면 각도의 관계를 예시하고,

도 5에 상단면 폭과 도포 체적의 관계를 예시했다.

도 6은 포토마스크 점착제층을 성형할 경우의 점착재량과 측벽면 각도(α)의 관계를 설명하기 위한 모식도이다.

(도면의 상단을 참조) 펠리클 프레임(1)의 하단면에 포토마스크 점착제층(4)이 도포되어 있다.

(A1)은 점착재의 양이 비교적 많은 경우를,

(C1)은 점착재의 양이 비교적 적은 경우를,

(B1)은 점착재의 양이 양자의 중간인 경우를 각각 나타내고 있다.

포토마스크 접착용 점착제층의 두께 치수는 규정값(본 예에 있어서는 0.4㎜)으로 성형된다.

(A1 참조) 펠리클 프레임(1)의 하단면에 도포된 마스크 점착제층(4)을 성형 지그면(P)에 대향시켜서 하방으로 누르면 (A2)와 같이 되고, 두께 치수가 0.4㎜로 규제된다.

성형된 점착제층(4)의 단면 형상은 거의 사다리꼴이 된다.

도시의 각(α)은 측벽면 각도에 상당하고, 본 예(A2)에서는 약 60°이다.

이 도 6(A2)는 상술한 도 3(B)에 대응한다.

도 6(C1)과 같이 점착재의 양이 적으면 도 6(C2)와 같이 성형되어서 측벽면 각도(α)가 작아지고,

도 6(B1)과 같이 점착재의 양이 중등도이면 도 6(B2)와 같이 성형되어서 측벽면 각도(α)가 중등도가 된다.

이 (B2)는 상술한 도 3(C)에 거의 대응한다.

본 발명의 펠리클은 통상의 방법으로 펠리클 프레임의 상단면에 펠리클막 부착용 접착제층을 통해서 펠리클막을 장설하고, 또한 통상 하단면에 포토마스크 부착용 접착제층을 형성하고, 이 포토마스크 부착용 접착제층의 하단면에 이형층(라이너)을 박리 가능하게 부착함으로써 제조할 수 있다. 여기에서, 펠리클 프레임 상단면에 형성되는 펠리클막 부착용 접착제층은 필요에 의해 용매로 희석해서 펠리클 프레임 상단면에 도포하고, 가열하고 건조하여 경화시킴으로써 형성할 수 있다. 이 경우, 접착제의 도포 방법으로서는 브러시 도포, 스프레이, 자동 디스펜서에 의한 방법 등이 채용된다.

본 발명에 사용하는 포토마스크 접착용 점착제 보호용 라이너에 대해서는 특별하게 재질을 제한하는 것은 아니다. 예를 들면, PET, PTFE, PFA, PE, PC, 염화비닐, PP 등을 들 수 있다.

[실시예 1]

이하에, 실시예(4예), 및 비교예(3예)를 설명한다.

이들 8예는 동일 사양의 펠리클 프레임에 포토마스크 점착제층을 형성하고, 동일 사양의 포토마스크 기판에 부착하여 동일 조건에서 노광 조사를 행한 후 이물 발생의 유무를 검사한 것으로서, 각 예마다 「점착제층의 측면이 프레임면과 이루는 각(α)」을 변화시키고 있다.

실시예(4예), 및 비교예(3예)에 있어서의 주요한 작업 조건, 및 검사 결과를 표 1에 나타냈다.

[실시예 1]

처음에, 펠리클 프레임으로서 프레임 바깥 치수 149㎜×122㎜×5.8㎜, 프레임 두께 2㎜, 양단면의 C면 사이즈를 C: 0.2㎜로 한 A7075-T651의 알루미늄 합금제 프레임을 준비했다. 이 프레임의 일측면 중앙 1개소에 직경 0.5㎜의 통기 구멍을 형성했다.

이것을 표면 세정한 후 유리 비드를 사용하여, 토출압 약 147kPa(1.5kg/㎠)의 샌드블래스트 장치로 1분간 표면 처리해서 표면을 조화(粗化)시켰다. 이어서, 이것을 NaOH 처리욕 중에서 10초간 세정 처리한 후, 화성 전압 10V(1.3A)로 14% 황산 수용액, 액온 18℃ 중에서 양극 산화를 행했다.

이어서, 흑색 염색, 봉공 처리에 의해 표면에 흑색의 산화 피막을 형성했다. 이 후에 5분간 초순수와 초음파 세정 장치를 병용해서 세정했다.

이어서, 이 프레임의 내면에 스프레이 코팅 장치를 이용하여 아크릴계 점착제를 10㎛ 코팅했다.

이어서, 상기 통기구에 재질이 PTFE이고 진애 여과 사이즈가 0.1㎛～3.0㎛이며 99.9999%인 폭 8㎜, 높이 2.5㎜, 두께 300㎛의 필터를 설치했다. 필터는 제진용 필터부와 그 외측에 케미컬 필터를 갖는 구조로 했다.

이어서, 테프론AF1600(미국 듀폰사제 상품명)을 불소계 용제·플루오리너트(fluorinert)FC-75(미국 스리엠사제 상품명)에 용해시켜서 농도 8%의 용액을 조제했다.

다음에, 이 용액에 의해 지름 250㎜, 두께 600㎛의 경면 연마한 규소 기판면에 스핀코터를 이용하여 막의 두께가 0.83㎛인 투명막을 형성시켰다.

다음에, 이 막에 바깥 치수 200㎜×200㎜×5㎜폭, 두께 5㎜의 프레임을 에폭시계 접착제·아랄다이트 라피드(Araldite rapid)[쇼와코분시(주)제 상품명]를 이용하여 접착하고, 기판면으로부터 박리했다.

다음에, 상기한 바와 같이 해서 준비한 알루미늄 합금제 프레임의 일단면에 아크릴계 점착제를 도포했다.

이 경우, 도포량을 늘리면 측벽면 각도가 증가하고, 도포량을 줄이면 측벽면 각도가 감소하는 것을 이용해서 측벽면 각도를 제어하고,

점착제층 두께가 0.4㎜, 끝면 폭 1.4㎜, 측벽면 각도 45°가 되도록 도포량을 설정(도포 체적비 0.94)했다.

이것을 100℃로 3분 가열해서 프리큐어를 행했다. 반경화된 점착제층을 면평탄도 10㎛으로 마무리하고, 표면에 이형층을 형성한 가압판을 가진 가압 장치로 가압하여 점착제 표면을 평탄하게 형성했다.

완성된 점착제층의 측벽면 각도는 45°, 끝면 폭은 1.4㎜였다.

(표 1의 실시예 1란을 참조)

또한, 이 알루미늄 합금제 프레임의 다른 일단면 상에 불소계 용매·CT솔브(SOLV)180[아사히가라스(주)제 상품명]으로 희석한 불소계 고분자 폴리머·CTX809[아사히가라스(주)제 상품명]를 도포하고, 100℃로 10분 가열해서 건조 경화시켰다. 그리고, PET제 라이너를 준비하고 CCD 카메라에 의한 화상 처리 위치 결정 기구를 갖는 라이너 부착 장치에 의해 포토마스크 접착용 점착제에 부착했다.

다음에, 준비한 테프론AF1600(상기 제시함)의 막 표면에 밀착시킨 후 IR 램프로 프레임을 가열하여 프레임과 막을 융착시켰다.

2개의 프레임은 펠리클 프레임의 접착면을 상향으로 해서 고정용 지그에 부착하여 상대적으로 위치가 어긋나지 않도록 고정했다. 이어서, 펠리클 프레임 외측의 프레임을 끌어올려서 고정하고, 펠리클 프레임 외측의 막부에 약 0.5N/m(0.5g/cm)의 장력을 주었다.

이어서, 스칼라 로봇에 부착한 커터에 튜브식 디스펜서를 이용하여 불소계 용제·플루오리너트FC75(듀폰사제 상품명)를 매분 10마이크로리터 적하하면서, 상기 펠리클 프레임의 접착제 부분의 주변부를 따라 커터를 이동하면서 펠리클 프레임 외측의 불필요 막 부분을 절단 제거했다.

완성된 펠리클을 표면 잔류 산성분의 농도가 1ppb 이하가 되는 조건으로 세정한 Cr테스트 패턴을 형성한 석영 유리제 6인치 포토마스크 기판에 부착했다.

이어서, 이것을 ArF엑시머 레이저 스캐너·NSR S306C(가부시키가이샤 니콘제 상품명)에 장착하고, 포토마스크면 상 노광 강도 0.01mJ/㎠/pulse, 반복 주파수 4000㎐로 500J/㎠의 조사량까지 조사했다.

조사한 6인치 포토마스크 상의 관찰을 레이저 이물 검사 장치에서 행한 결과, 테스트 패턴부, 유리 부분 모두 헤이즈, 이물의 발생은 없었다.

[실시예 2]

이것을 표면 세정한 후 유리 비드를 사용하여, 토출압 약 147kPa(1.5kg/㎠)의 샌드블래스트 장치로 1분간 표면 처리해서 표면을 조화시켰다. 이어서 이것을 NaOH 처리욕 중에서 10초간 세정 처리한 후, 화성 전압 10V(1.3A)로 14% 황산 수용액, 액온 18℃ 중에서 양극 산화를 행했다.

이어서, 이 프레임의 내면에 스프레이 코팅 장치를 이용하여 실리콘계 점착제: KR-3700[신에쓰 가가꾸 고교(주)제 상품명]을 10㎛ 코팅했다.

이어서, 테프론AF1600(미국 듀폰사제 상품명)을 불소계 용제·플루오리너트FC-75(미국 스리엠사제 상품명)로 용해시켜서 농도 8%의 용액을 조제했다.

다음에, 이 용액에 의해 직경 250㎜, 두께 600㎛의 경면 연마한 규소 기판면에 스핀코터를 이용하여 막의 두께가 0.83㎛인 투명막을 형성시켰다.

다음에, 이 막에 바깥 치수 200㎜×200㎜×5㎜폭, 두께 5㎜의 프레임을 에폭시계 접착제·아랄다이트 라피드[쇼와코분시(주)제 상품명]를 이용하여 접착하고, 기판면으로부터 박리했다.

다음에, 상기한 바와 같이 해서 준비한 알루미늄 합금제 프레임의 일단면에 실리콘계 점착제: KR-3700[신에쓰 가가꾸 고교(주)제 상품명]을 도포했다. 도포량에 대해서는 점착제층 두께가 0.4㎜, 끝면 폭 1.49㎜, 측벽면 각도 60°가 되도록 도포량을 설정(도포 체적비 0.96)했다.

이것을 100℃로 3분 가열해서 프리큐어를 행했다. 반경화된 점착제층을 면평탄도 10㎛로 마무리하고, 표면에 이형층을 형성한 가압판을 가진 가압 장치로 가압하여 점착제 표면을 평탄하게 형성했다.

완성된 점착제층의 측벽면 각도는 60°, 끝면 폭은 1.49㎜였다.

또한, 이 알루미늄 합금제 프레임의 다른 일단면 상에 불소계 용매·CT솔브180[아사히가라스(주)제 상품명]로 희석한 불소계 고분자 폴리머CTX[아사히가라스(주)제 상품명]를 도포하고, 100℃로 10분 가열해서 건조 경화시켰다. 그리고, PET제 라이너를 준비하고 CCD 카메라에 의한 화상 처리 위치 결정 기구를 갖는 라이너 부착 장치에 의해 마스크 접착제에 부착했다.

이어서, 이것을 ArF엑시머 레이저 스캐너·NSR S306C(가부시키가이사 니콘제 상품명)에 장착하고, 포토마스크면 상 노광 강도 0.01mJ/㎠/pulse, 반복 주파수 4000㎐로 500J/㎠의 조사량까지 조사했다.

조사한 6인치 포토마스크 상의 관찰을 레이저 이물 검사 장치로 행한 결과, 테스트 패턴부, 유리 부분 모두 헤이즈, 이물의 발생은 없었다.

설정(도포 체적비 0.94)했다.

[실시예 3]

이어서, 상기 실시예 2와 같은 프레임을 사용하고, 실시예 2와 같은 공정에 의해 점착제의 도포량을 바꾸고, 점착제층 두께가 0.4㎜, 끝면 폭 1.55㎜, 측벽면 각도 75°가 되도록 도포량을 설정(도포 체적비 0.98)한 결과, 형성된 점착제층의 측벽면 각도는 76°였다.

설정값 75°과 실측값 76°의 오차는 실험 목적에 감안하여 허용되므로 조작을 속행하고,

ArF엑시머 레이저 스캐너·NSR S306C(가부시키가이사 니콘제 상품명)에 장착하고, 포토마스크면 상 노광 강도 0.01mJ/㎠/pulse, 반복 주파수 4000㎐로 500J/㎠의 조사량까지 조사했다.

[실시예 4]

또한, 본 발명에 있어서의 허용 한도의 측벽면 각도 90°를 확인하기 위해 상기 실시예 3과 같은 프레임을 사용하고 실시예 3과 같은 공정에 의해 점착제의 도포량을 바꾸고, 점착제층 두께가 0.4㎜, 끝면 폭 1㎜, 측벽면 각도 90°가 되도록 도포량을 설정(도포 체적비1.0)했다.

본 발명에 있어서의 측벽면 각도의 한계값인 90°를 목표로 해서, 상술한 실시예에 있어서는 보다 작은 각도(45°）부터 순서대로 90°까지 접근했다.

비교예에 있어서는 90°를 목표로 해서, 보다 큰 각도(135°）부터 순서대로 접근한다.

[비교예 3]

이것을 표면 세정한 후 유리 비드를 사용하여, 토출압 약 147kPa(1.5kg/㎠)의 샌드블래스트 장치로 1분간 표면 처리해서 표면을 조화시켰다. 이어서, 이것을 NaOH 처리욕 중에서 10초간 세정 처리한 후 화성 전압 10V(1.3A)로 14% 황산 수용액, 액온 18℃ 중에서 양극 산화를 행했다.

이어서, 흑색 염색, 봉공 처리해서 표면에 흑색의 산화 피막을 형성했다. 이 후에 5분간 초순수와 초음파 세정 장치를 병용해서 세정했다.

다음에, 상기한 바와 같이 해서 준비한 알루미늄 합금제 프레임의 일단면에 아크릴계 점착제를 도포했다. 도포량에 대해서는 미리 도포량을 바꿔서 도포했다.

이때, 끝면 폭 1.8㎜, 측벽면 각도 135°가 되도록 체적비에서 1.06배의 도포량을 설정했다.

이것을 100℃로 3분 가열해서 프리큐어를 행했다. 반경화된 점착제층을 면평탄도 10㎛로 마무리하고, 표면에 이형층을 형성한 가압판을 가진 가압 장치로 가압해 점착제 표면을 평탄하게 형성했다.

완성된 점착제층의 측벽면 각도는 135°, 끝면 폭은 1.8㎜였다.

이 알루미늄 합금제 프레임의 다른 일단면 상에 불소계 용매·CT솔브180[아사히가라스(주)제 상품명]으로 희석한 불소계 고분자 폴리머·CTX[아사히가라스(주)제 상품명]를 도포하고, 100℃로 10분 가열해서 건조 경화시켰다. 그리고, PET제 라이너를 준비하고 CCD 카메라에 의한 화상 처리 위치 결정 기구를 갖는 라이너 부착 장치에 의해 마스크 접착제에 부착했다.

조사한 6인치 포토마스크 상의 관찰을 레이저 이물 검사 장치로 행한 결과, 테스트 패턴 중앙부에는 헤이즈, 이물의 발생은 없었지만 프레임 근방의 패턴 부분에 헤이즈의 발생이 확인되었다. 이것을 레이저 라만(laser Raman) 분광 분석 장치에 의해 분석한 결과, 탄화수소계 화합물인 것이 판명되었다. 이 탄화수소계 화합물은 아크릴계 점착제가 분해되어서 생성된 것으로 추정된다.

[비교예 2]

다음에, 펠리클 프레임으로서 프레임 바깥 치수 149㎜×122㎜×5.8㎜, 프레임 두께 2㎜, 양단면의 C면 사이즈를 C: 0.2㎜로 한 A7075-T651의 알루미늄 합금제 프레임을 준비했다. 이 프레임의 일측면 중앙 1개소에 직경 0.5㎜의 통기 구멍을 형성했다.

이것을 표면 세정한 후 유리 비드를 사용하여, 토출압 약 147kPa(1.5kg/㎠)의 샌드블래스트 장치로 1분간 표면 처리해서 표면을 조화시켰다. 이어서, 이것을 NaOH 처리욕 중에서 10초간 세정 처리한 후, 화성 전압 10V(1.3A)로 14% 황산 수용액, 액온 18℃ 중에서 양극 산화를 행했다.

이때, 끝면 폭 1.72㎜, 측벽 각도 120°가 되도록 체적비에서 1.04배의 도포량을 설정했다.

완성된 점착제층의 측벽면 각도는 121°, 끝면 폭은 1.72㎜였다.

설정값 120°과 실측값 121°의 오차는 실험 목적에 감안하여 허용되므로 조작을 속행했다.

이 알루미늄 합금제 프레임의 다른 일단면 상에 불소계 용매·CT솔브180(아사히가라스(주)제 상품명]으로 희석한 불소계 고분자 폴리머·CTX[아사히가라스(주)제 상품명]를 도포하고, 100℃로 10분 가열해서 건조 경화시켰다. 그리고, PET제 라이너를 준비하고 CCD 카메라에 의한 화상 처리 위치 결정 기구를 갖는 라이너 부착 장치에 의해 마스크 접착제에 부착했다.

2개의 프레임은 펠리클 프레임의 접착면을 상향으로 해서 고정용 지그에 부착하여 상대적으로 위치가 벗어나지 않도록 고정했다. 이어서, 펠리클 프레임 외측의 프레임을 끌어올려서 고정하고, 펠리클 프레임 외측의 막부에 약 0.5N/m(0.5g/cm)의 장력을 주었다.

조사한 6인치 포토마스크 상의 관찰을 레이저 이물 검사 장치로 행한 결과, 테스트 패턴 중앙부에는 헤이즈, 이물의 발생은 없었지만 프레임 근방의 패턴 부분에 헤이즈의 발생이 확인되었다. 이것을 레이저 라만 분광 분석 장치에 의해 분석한 결과, 탄화수소계 화합물인 것이 판명되었다. 이 탄화수소계 화합물은 아크릴계 점착제가 분해되어서 생성된 것으로 추정된다.

이상의 실험에 의해, 점착제층의 측벽면 각도가 135°나 121°에서는 헤이즈가 발생하는 것이 확인되었다.

또한, 측벽면 각도의 한계값 90°에 접근한 상태를 확인하기 위해서 비교예 1을 실시했다.

[비교예 1]

펠리클 프레임으로서 프레임 바깥 치수 149㎜×122㎜×5.8㎜, 프레임 두께 2㎜, 양단면의 C면 사이즈를 C: 0.2㎜로 한 A7075-T651의 알루미늄 합금제 프레임을 준비했다. 이 프레임의 일측면 중앙 1개소에 직경 0.5㎜의 통기 구멍을 형성했다.

이때, 끝면 폭 1.7㎜, 측벽 각도 110°가 되도록 체적비에서 1.02배의 점착제를 도포했다.

완성된 점착제층의 측벽면 각도는 107°, 끝면 폭은 1.66㎜였다.

이어서, 스칼라 로봇에 부착한 커터에 튜브식 디스펜서를 이용하여 불소계 용제·플루오리너트FC75(듀폰사제 상품명)을 매분 10마이크로리터 적하하면서, 상기 펠리클 프레임의 접착제 부분의 주변부를 따라 커터를 이동하면서 펠리클 프레임 외측의 불필요 막 부분을 절단 제거했다.

1 : 펠리클 프레임 2 : 펠리클막 부착용 접착제층
3 : 펠리클막 4 : 포토마스크 접착용 점착제층
5 :(포토마스크 접착용 점착제 보호용)라이너

Claims

펠리클막, 상기 펠리클막을 본딩하기 위한 펠리클 프레임, 상기 펠리클 프레임의 일단면에 형성된 펠리클막 부착용 접착제층, 상기 펠리클막 부착용 접착제층과 반대측의 끝면에 형성되어서 이루어지는 마스크 점착제층으로 이루어지고;
상기 마스크 점착제층의 단면은 직사각형 내지는 사다리꼴이고, 상단에 평탄면을 가지고, 또한 상기 마스크 점착제층의 측면이 프레임면과 이루는 각은 90° 이하인 것을 특징으로 하는 리소그래피용 펠리클.
제 1 항에 기재된 리소그래피용 펠리클의 제조 방법으로서:
상기 마스크 점착제층의 성형을 점착제 도포 후에 점착제의 경화 도중에 가압해서 행하는 것을 특징으로 하는 리소그래피용 펠리클의 제조 방법.