KR20170076577A

KR20170076577A - Euv 노광용 펠리클

Info

Publication number: KR20170076577A
Application number: KR1020160174661A
Authority: KR
Inventors: 아키노리 니시무라; 토루 시라사키
Original assignee: 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤
Priority date: 2015-12-24
Filing date: 2016-12-20
Publication date: 2017-07-04
Also published as: TW201736944A; EP3185074A1; EP3185074B1; JP6478283B2; TWI707196B; US10088745B2; JP2017116697A; US20170184955A1

Abstract

(과제) 본 발명의 목적은 내열성이 양호하고 통기 스피드(감압 시간)나 이물 포집 효율이 우수한 EUV 노광용 펠리클을 제공하는 것이다.
(해결 수단) 본 발명은 펠리클 프레임의 상단면에 막두께가 1㎛ 이하인 단결정 실리콘, 다결정 실리콘 또는 비정질 실리콘에서 선택되는 매우 얇은 펠리클 막이 장설되고, 펠리클 프레임에 기압 조정용 통기공이 설치됨과 아울러, 통기공을 덮고 파티클 침입 방지용 필터가 설치되어 있는 EUV 노광용 펠리클로서, 필터는 금속제 또는 세라믹스제임과 아울러, 펠리클 프레임과 용접에 의해 연속적으로 일체화되고, 이하에 나타내는 여과 정밀도가 0.1∼0.3㎛인 것을 특징으로 한다.
여과 정밀도란 입자 지름 0.1∼0.3㎛의 입자에 대해서, 필터 사이즈가 φ36mm, 공기 유속이 2.95L/min./㎠일 때에 초기 제거 효율이 88% 이상인 것을 말한다.

Description

EUV 노광용 펠리클{PELLICLE FOR EUV EXPOSURE}

본 발명은 LSI, 초 LSI 등의 반도체 장치, 액정표시판 등을 제조할 때에 사용하는 리소그래피용 마스크의 먼지막이로서 사용되는 EUV 노광용 펠리클에 관한 것이다.

최근, LSI의 디자인 룰은 서브쿼터 미크론으로 미세화가 진행되고 있고, 그것에 따라 노광 광원의 단파장화가 진행되고 있다. 즉, 노광 광원은 수은 램프에 의한 g선(436nm), i선(365nm)으로부터 KrF 엑시머 레이저(248nm), ArF 엑시머 레이저(193nm) 등으로 이행되고 있고, 더욱이는 EUV(13.5nm)를 사용하는 EUV 노광이 검토되고 있다.

LSI, 초 LSI 등의 반도체 제조 또는 액정표시판의 제조에 있어서는 반도체 웨이퍼 또는 액정용 원판에 광을 조사해서 패턴을 제작하지만, 이 경우에 사용하는 리소그래피용 마스크(단지 「마스크」이라고도 함) 및 레티클(이하, 총칭해서 「노광 원판」이라고 기술함)에 먼지가 부착되어 있으면, 이 먼지가 광을 흡수하거나, 광을 왜곡해버리기 때문에, 전사한 패턴이 변형되거나 엣지가 조잡한 것으로 되는 것 외에, 하지가 검게 오염되거나 해서, 치수, 품질, 외관 등이 손상된다고 하는 문제가 있었다.

이 때문에, 이들 작업은 보통 클린룸에서 행해지고 있지만, 그것에서도 노광 원판을 항상 청정하게 유지하는 것은 어려우므로, 노광 원판 표면에 먼지막이로서 펠리클을 첩부한 후에 노광을 하는 방법이 일반적으로 채용되고 있다. 이 경우, 이물은 노광 원판의 표면에는 직접 부착되지 않고 펠리클 상에 부착되기 때문에, 리소그래피 시에 초점을 노광 원판의 패턴 상에 맞춰 두면 펠리클 상의 이물은 전사에 무관계로 된다.

이 펠리클의 기본적인 구성은 펠리클 프레임의 상단면에 노광에 사용되는 광에 대해서 투과율이 높은 펠리클 막이 장설됨과 아울러, 하단면에 기밀용 개스킷이 형성되어 있는 것이다. 이 기밀용 개스킷으로서는 일반적으로 점착제층이 사용된다. 또한, 펠리클 막으로서는 노광에 사용하는 광(수은 램프에 의한 g선(436nm), i선(365nm), KrF 엑시머 레이저(248nm), ArF 엑시머 레이저(193nm) 등)을 잘 투과시키는 니트로셀룰로오스, 아세트산 셀룰로오스, 불소계 폴리머 등으로 구성되어 있다. 또한, 최근에는 EUV 노광용 펠리클 막으로서 EUV 광에 대한 투과율이 높기 때문에, 막두께가 1㎛ 이하, 특히 20nm∼1㎛의 매우 얇은 단결정 실리콘 박막의 사용이 검토되고 있다.

이 펠리클은 노광 원판 상에 먼지가 부착되는 것을 방지하기 위해서 설치되기 때문에, 노광 원판의 패턴 영역은 펠리클 외부의 진애가 패턴면에 부착되지 않도록 펠리클의 외부로부터 격리되어 있다. 그리고, 이 펠리클을 사용할 때에는 펠리클의 점착제층을 노광 원판에 압력을 가해서 압박함으로써 첩부되어, 노광 원판의 표면에 형성된 패턴 영역을 둘러싸도록 설치된다.

이때, 펠리클 막과 펠리클 프레임과 노광 원판에 의해서 펠리클 폐공간이 형성되지만, 이 펠리클 폐공간은 밀폐된 공간이기 때문에, 외부의 압력이 변화되면 펠리클 내외의 압력차에 의해 펠리클 막에 압력이 작용하게 된다. 그리고, 펠리클 막이 불소 폴리머 등의 수지막일 경우에는 펠리클 막에 팽출이나 함몰이 발생하게 된다.

그런데, 종래의 i선(365nm)이나 g선(436nm), KrF 엑시머 레이저(248nm), ArF 엑시머 레이저(193nm)를 사용할 경우, 그 노광은 클린룸 내의 대기 중에서 행해지고 있고, 그 필터의 재질로서는 일반적으로 PTFE 등의 수지가 사용되고 있다. 특허문헌 1에는 기압 조정용 통기구에 설치하는 방진용 필터의 재질로서 PTFE 등의 수지 이외에 스테인레스 스틸이나 세라믹 등이 예시되어 있지만, 대기 중에서 노광을 행할 경우, 실제로는 구체예에 나타나 있는 바와 같이 PTFE 등의 수지가 그 비용이나 간편성 등의 이유로부터 다용되고, 스테인레스 스틸이나 세라믹은 거의 사용되고 있지 않은 것이 실정이다.

한편에서, 노광 환경이 진공 또는 감압 상태인 EUV 노광에서는 노광 장치로의 마스크의 출입시에 진공처리가 행해지고 있다. 이 EUV 노광의 펠리클 막에 EUV광에 대한 투과성이 높은 막두께가 1㎛ 이하, 특히 20nm∼1㎛의 매우 얇은 실리콘 막을 사용하면, 약간의 압력차에 의한 응력에 의해 실리콘 막이 파괴될 가능성이 높아지기 때문에, 이러한 밀폐 공간의 내외의 압력차를 완화하는 수단으로서 펠리클 프레임에 내외를 연결하는 통기공을 설치하여, 공기를 통하게 하는 것이 이루어져 있다. 또한, 이 통기공에는 이물이 펠리클 폐공간으로 들어가지 않도록 필터도 설치되어 있다.

일본 특허공개 2007-333910

그런데, 이러한 EUV 노광에서는 노광 챔버 내를 진공 또는 감압으로 유지할 필요가 있기 때문에, EUV 노광 중에 펠리클 프레임이 고온이 된다고 하는 문제도 있다. 즉, 마스크 패턴에 의해 EUV광이 회절되고 이 회절광이 펠리클 프레임에 닿으면, 진공 중에서의 방열이 나쁘기 때문에 펠리클 프레임의 온도가 상승하게 된다. 이러한 상황하에 있어서, EUV 노광용 필터의 재질로서 종래의 PTFE 등의 수지를 사용하면, 수지에 내열성이 없기 때문에 펠리클 프레임이 고온이 되었을 때에 필터가 박리되는 등의 사태가 발생하게 된다.

또한, 고온으로 가열되어서 다량의 아웃가스를 발생시킬 위험성도 있다. 이 아웃가스가 발생하면, 20nm∼1㎛의 매우 얇은 실리콘제의 펠리클 막이나 포토마스크를 오염시켜버리기 때문에, 미세한 패턴을 형성할 수 없게 될 우려가 있다. 따라서, EUV 노광에서는 종래의 KrF나 ArF 엑시머 레이저에 의한 노광에서 사용되는 수지제의 필터를 사용하는 것이 어렵다고 하는 문제가 있다.

그래서, 본 발명은 상기의 문제를 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은 EUV광에 대한 투과성이 높은 막두께가 1㎛ 이하인 매우 얇은 실리콘제의 펠리클 막을 사용하여, 진공 또는 감압 하에서 EUV 노광을 행할 때에 적합하고 또한 내열성이 양호한 필터의 박리 등이 없고, 통기 스피드(감압 시간)이나 이물 포집 효율이 우수한 EUV 노광용 펠리클을 제공하는 것이다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해서, 펠리클 프레임의 상단면에 막두께가 1㎛ 이하인 단결정 실리콘, 다결정 실리콘 또는 비정질 실리콘에서 선택되는 펠리클 막이 장설되고, 펠리클 프레임에 기압 조정용 통기공이 설치되어 있음과 아울러, 통기공을 덮고 파티클 침입 방지용 필터가 설치되어 있는 EUV 노광용 펠리클로서, 이 필터는 금속제 또는 세라믹스제임과 아울러, 펠리클 프레임과 용접에 의해 연속적으로 일체화되어 있거나, 또는 융점이 낮은 솔더에 의해 접착되어 있고, 이하에 나타내는 여과 정밀도가 0.1∼0.3㎛인 것을 특징으로 한다.

여기에서, 여과 정밀도란 입자 지름 0.1∼0.3㎛의 입자에 대해서, 필터 사이즈가 φ36mm, 공기 유속이 2.95L/min./㎠일 때에, 초기 제거 효율이 88% 이상인 것을 말한다.

본 발명에 의하면, 펠리클 막으로서 막두께가 1㎛ 이하인 단결정 실리콘, 다결정 실리콘 또는 비정질 실리콘으로 이루어지는 EUV광에 대해서 투과성이 높은 재료를 사용할 수 있으므로, 진공 또는 감압 하에서 고밀도로 미세한 패턴을 형성하는 것이 가능해진다.

또한, 여과 정밀도가 0.1∼0.3㎛인 금속제 필터 또는 세라믹스제 필터를 이용하고 있기 때문에, 내열성이 양호하고, 통기 스피드, 이물 포집 효율이 우수함과 아울러, 펠리클 프레임과 용접에 의해 연속적으로 일체화되어 있거나 또는 솔더에 의해 접착되어 있기 때문에, 고온 시에서도 필터의 박리 등을 회피할 수 있다.

도 1은 본 발명의 펠리클의 일 실시형태를 나타내는 종단면도이다.

이하, 본 발명의 일 실시형태를 도면에 의거하여 상세하게 설명한다. 이 펠리클(10)에서는 포토마스크(5)의 형상에 대응한 프레임상(보통, 사각 프레임상)의 펠리클 프레임(3)에 접착제(2)를 통해서 막두께가 1㎛ 이하, 특히 20nm∼1㎛인 실리콘제의 펠리클 막(1)이 장설되어 있다. 막두께가 1㎛를 초과한 두께이면 노광광의 투과량이 감소하기 때문에 1㎛ 이하의 두께가 바람직하지만, 막두께가 지나치게 얇으면 제조나 취급이 곤란해지기 때문에 20nm∼1㎛의 막두께가 바람직하고, 100nm∼1㎛가 보다 바람직하다.

펠리클 프레임(3)의 하단면에는 펠리클(10)을 포토마스크(5)에 장착하기 위한 점착제(4)가 형성되어 있다. 또한, 점착제(4)의 하단면에는 점착면을 보호하기 위한 라이너(도시하지 않음)가 박리 가능하게 설치된다. 펠리클 프레임(3)에는 기압 조정용 통기공(6)이 설치되고, 이 통기공(6)에는 파티클 침입 방지용 필터(7)가 설치된다.

본 발명의 필터(7)는 내열성이 우수한 금속제 또는 세라믹제이며, 그 여과 정밀도는 0.1∼0.3㎛이다. 여기에서, 본 발명에 있어서의 「여과 정밀도」란 입자지름 0.1∼0.3㎛의 입자에 대해서 필터 사이즈가 φ36mm, 공기 유속이 2.95L/min./㎠일 때에 초기 제거 효율이 88% 이상인 것을 말한다.

이 여과 정밀도가 0.1㎛보다 작을 경우에는 기압 조정 능력이 낮아지기(기압 조정에 시간이 걸림) 때문에 바람직하지 않다. 또한, 여과 정밀도가 0.3㎛를 초과하여 큰 경우에는 먼지의 침입이 염려되기 때문에 바람직하지 않다. 본 발명에서는 0.1∼0.3㎛의 여과 정밀도로 함으로써, EUV 노광 중에 펠리클 프레임이 고온이 된 경우에도 아웃가스 발생 등의 문제를 발생시키지 않고, 더욱이 기압 조정을 방해하지 않고, 파티클의 침입 방지에도 충분한 효과를 발휘시킬 수 있다.

필터(7)의 재질로서는 순금속이어도, 합금이어도 좋고, 소량이면 비금속이 첨가되어 있어도 좋다. 구체적으로는, 스테인레스, 하스텔로이, 모넬, 인코넬, 니켈 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다. 또한, 마찬가지로 내열성이 높고, 아웃가스 발생 등의 문제를 발생시키지 않는 재료로서 세라믹스제의 필터를 사용할 수도 있다. 구체적으로는, 티타니아, 지르코니아, 페라이트, 알루미나, 지르콘, 뮬라이트 등의 세라믹스를 들 수 있다.

본 발명의 필터(7)는 펠리클 프레임(3)에 설치된 기압 조정용 통기공(6)의 일부를 차단하도록 설치된다. 이때, 필터(7)의 설치 방법으로서는 공지의 유기계 접착제를 통해서 설치하는 것도 고려되지만, 노광에 의해 펠리클 프레임(3)이 고온이 되었을 경우에는 박리나 아웃가스 발생 등이 염려되므로, 필터(7)를 용접에 의해 펠리클 프레임(3)과 연속적으로 일체화시킨다. 이렇게 하면, 접착제를 통하지 않기 때문에, 박리나 아웃가스의 발생이라고 하는 사태를 회피할 수 있다.

또한, 필터(7) 및 펠리클 프레임(3)에 사용되는 재료보다 융점이 낮은 솔더나 납프리 솔더 등의 재료를 통해서 필터(7)를 설치해도 좋다. 이러한 재료를 통해서 필터(7)와 펠리클 프레임(3)을 접착하면, 유기계 접착제를 사용했을 경우와 같은 박리나 아웃가스의 발생이라고 하는 염려가 거의 없다.

EUV 노광의 경우의 펠리클 막(1)의 재료로서는 막두께가 1㎛ 이하, 특히 20nm∼1㎛인 매우 얇은 단결정 실리콘, 다결정 실리콘, 비정질 실리콘 등, EUV광 에 대한 투과성이 높은 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 펠리클 막(1)을 보호할 목적에서, SiC, SiO₂, Si₃N₄, SiON, Y₂O₃, YN, Mo, Ru 및 Rh 등의 보호막을 구비해도 좋다. 또한, 이 펠리클 막(1)에는 보강을 위한 구조물이 접합 되어 있어도 좋고, 예를 들면 Si로 이루어지는 허니콤 구조물이 펠리클 막(1)에 접합되어 있어도 좋다.

펠리클 프레임(3)의 형상에 대해서는 특별히 제한은 없지만, 일반적으로는 사각형상이다. 또한, 펠리클 프레임(3)의 재질에 대해서도 특별히 제한은 없고 공지의 재료를 사용하면 좋다. 예를 들면, 알루미늄, 알루미늄 합금(JIS 5000계, 6000계, 7000계 등), 철, 철계 합금, 세라믹스(SiC, AlN, Al₂O₃ 등), 세라믹스 금속복합 재료(Al-SiC, Al-AlN, Al-Al₂O₃ 등), 탄소강, 공구강, 스테인레스강, 엔지니어링 플라스틱(PE, PA, PEEK 등), 탄소섬유 복합 재료(GFRP, CFRP 등) 등을 들 수 있다. EUV용 펠리클의 경우, 펠리클 프레임(3)의 재질로서 엑시머 레이저용 펠리클과 같은 재료를 사용할 수 있지만, 열팽창에 의한 변형을 억제하는 관점으로부터 열팽창률이 작은 인바, 슈퍼 인바 등도 적합하다.

펠리클 프레임(3)의 표면에는 필요에 따라서 양극 산화 처리, 도금 처리, 폴리머 코팅, 도장 등의 처리가 실시되어 있어도 좋다. 또한, 노광광의 반사 억제나 이물 검사에 있어서의 시인성의 향상의 관점으로부터, 펠리클 프레임(3)은 흑색인 것이 바람직하다. 펠리클 프레임(3)의 모재로서 알루미늄 합금을 사용하는 경우에는 표면을 스테인레스 비즈, 글래스 비즈, 카보랜덤 등을 사용해서 조화하고, 또한 흑색 알루마이트 처리를 실시하는 것이 바람직하다.

또한, 펠리클 막(1)을 펠리클 프레임(3)에 접착시키기 위한 접착제(2) 및 펠리클 프레임(3)을 포토마스크(5)에 장착시키기 위한 마스크 점착제(4)에 대해서도 특별히 제한은 없고, 공지의 것을 사용할 수 있다. 예를 들면, 펠리클 막(1)의 펠리클 프레임(3)에의 접착에는 펠리클 막(1)의 양용매를 도포한 후 풍건해서 접착하거나, 아크릴 수지나 실리콘 수지, 에폭시 수지 등의 접착제로 접착하는 것이 바람직하고, EUV 노광용 막 접착제(2)로는 저아웃가스성 접착제의 사용이 바람직하다.

펠리클 프레임(3)을 기판에 장착시키기 위한 마스크 점착제(4)로는 폴리부텐 수지, 폴리아세트산비닐 수지, SEBS(폴리(스티렌-에틸렌-부타디엔-스티렌)) 수지, 아크릴 수지, 실리콘 수지 등으로 이루어지는 점착제를 사용하는 것이 바람직하고, 특히 아크릴 수지, 실리콘 수지로 이루어지는 점착제가 보다 바람직하다.

접착제(2) 및 점착제(4)의 도포는, 예를 들면 딥, 스프레이, 브러쉬 도포, 디스펜서에 의한 도포장치 등으로 행할 수 있지만, 디스펜서에 의한 도포장치를 사용한 도포가 안정성, 작업성, 수율 등의 점으로부터 바람직하다.

또한, 접착제(2) 및 점착제(4)의 점도가 높아서 도포장치에 의한 도포가 곤란할 경우에는 필요에 따라서 톨루엔, 크실렌 등의 방향족계 용제, 헥산, 옥탄, 이소옥탄, 이소파라핀 등의 지방족계 용제, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 등의 케톤계 용제, 아세트산 에틸, 아세트산 부틸 등의 에스테르계 용제, 디이소프로필에테르, 1,4-디옥산 등의 에테르계 용제 또는 이들의 혼합 용제를 첨가하는 것이 바람직하다.

(실시예)

이하, 본 발명을 실시예 및 비교예를 나타내서 구체적으로 설명한다. 또한, 실시예 및 비교예에 있어서의 「마스크」는 「노광 원판」의 예로서 기재한 것이며, 레티클에 대해서도 마찬가지로 적용할 수 있다.

<실시예 1>

실시예 1은 여과 정밀도가 0.3㎛인 SUS 필터를 사용했을 경우이다. 처음에, 슈퍼 인바제의 펠리클 프레임(3)(외형 사이즈 149.4mm×116.6mm×1.7mm, 두께 2mm이며, 펠리클 프레임(3)의 단변측 중앙부에 직경 φ1.0mm의 필터 구멍을 가짐)을 순수로 세정한 후에, 스테인레스 스틸제의 필터(7)로 펠리클 프레임(3)의 단변측부 중앙부의 직경 φ1.0mm의 필터 구멍을 커버하도록, 필터(7)와 펠리클 프레임(3)을 용접해서 연속적으로 일체화시켰다.

다음에, 펠리클 프레임(3) 상단면 및 하단면에 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.제의 실리콘 폿팅제(상품명: KE-101A/B)를 도포하고, 다공부에 의해 지지된 막두께가 0.28㎛인 단결정 실리콘제의 펠리클 막(1)을 상단면에 첩부함과 아울러, 펠리클 프레임(3)보다 외측의 부분을 제거해서 펠리클(10)을 완성시켰다.

그리고, 그 후에 이 펠리클(10)을 150mm×150mm의 마스크 기판에 고정하고, 다음에 이 마스크 기판을 감압 박스에 넣고, 서서히 펠리클 막(1)이 파손되지 않도록 감압을 행한 바, 1kPa로 감압될 때까지 15분간 소요되었다. 또한, 이 펠리클(10)에 200℃에서 1시간의 가열 테스트를 행했지만, 필터(7)에 손상은 없었다.

<실시예 2>

실시예 2는 여과 정밀도가 0.1㎛인 SUS 필터를 사용했을 경우이다. 이 실시예 2에서는 여과 정밀도 0.1㎛의 필터를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 같은 방법으로 펠리클(10)을 제작하고, 실시예 1과 같은 진공 처리를 행한 바, 1kPa로 감압될 때까지 30분간 소요되었다. 또한, 펠리클(1)에 200℃에서 1시간의 가열 테스트를 행했지만, 필터(7)에 손상은 없었다.

<실시예 3>

실시예 3은 여과 정밀도가 0.3㎛인 세라믹 필터를 사용했을 경우이다. 처음에, 슈퍼 인바제의 펠리클 프레임(3)(외형 사이즈 149.4mm×116.6mm×1.7mm, 두께 2mm이며, 펠리클 프레임(3)의 단변측 중앙부에 직경 φ1.0mm의 필터 구멍을 가짐)을 순수로 세정한 후에, 외주부를 메탈라이징한 세라믹제의 여과 정밀도가 0.3㎛인 필터(7)로 펠리클 프레임(3)의 단변측부 중앙부의 직경 φ1.0mm의 필터 구멍을 커버하도록 필터(7)의 외주부와 펠리클 프레임(3)을 솔더로 접착했다.

다음에, 펠리클 프레임(3)의 상단면 및 하단면에 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.제의 실리콘 폿팅제(상품명: KE-101A/B)를 도포하고, 다공부에 의해 지지된 막두께가 0.28㎛인 단결정 실리콘제의 펠리클 막(1)을 상단면에 첩부함과 아울러, 펠리클 프레임(3)보다 외측의 부분을 제거해서 펠리클(10)을 완성시켰다.

<실시예 4>

실시예 4는 막두께가 0.83㎛인 단결정 실리콘제의 펠리클 막(1)을 사용했을 경우이다. 이 실시예 4에서는 막두께가 0.83㎛인 단결정 실리콘제의 펠리클 막(1)을 사용한 것 이외에는 실시예 2와 같은 방법으로 펠리클(10)을 제작하고, 실시예 1과 같은 진공 처리를 행한 바, 1kPa로 감압될 때까지 20분간 소요되었다. 또한, 펠리클(1)에 200℃에서 1시간의 가열 테스트를 행했지만, 필터(7)에 손상은 없었다.

<비교예 1>

비교예 1은 여과 정밀도가 0.05㎛인 SUS 필터를 사용했을 경우이다. 이 비교예 1에서는 스테인레스 스틸제의 여과 정밀도 0.05㎛의 필터와, 막두께가 0.83㎛인 단결정 실리콘제의 펠리클 막(1)을 사용했지만, 그 이외는 실시예 1과 같은 방법으로 펠리클(10)을 제작하고, 실시예 1과 같은 진공 처리를 행한 바, 1kPa로 감압될 때까지 60분간 소요되었다. 또한, 펠리클(10)에 200℃에서 1시간의 가열 테스트를 행했지만, 필터(7)에 손상은 없었다.

<비교예 2>

비교예 2는 여과 정밀도가 0.5㎛인 SUS 필터를 사용했을 경우이다. 비교예 2에서는 스테인레스 스틸제의 여과 정밀도 0.5㎛의 필터를 사용했지만, 그 이외는 실시예 1과 같은 방법으로 펠리클(10)을 제작하고, 실시예 1과 같은 진공 처리를 행한 바, 1kPa로 감압될 때까지 7분간 소요되었다. 또한, 펠리클(10)에 200℃에서 1시간의 가열 테스트를 행했지만, 필터(7)에 손상은 없었다.

<비교예 3>

비교예 3은 여과 정밀도가 0.3㎛인 유기물 필터를 사용했을 경우이다. 처음에, 슈퍼 인바제의 펠리클 프레임(3)(외형 사이즈 149.4mm×116.6mm×1.7mm, 두께 2mm이며, 펠리클 프레임(3)의 단변측 중앙부에 직경 φ1.0mm의 필터 구멍을 가짐)을 순수로 세정한 후에, PTFE제의 여과 정밀도 0.3㎛의 필터를 접착제를 통해서 펠리클 프레임(3)의 단변측부 중앙부의 직경 φ1.0mm의 필터 구멍을 커버하도록 첩부했다.

그리고, 그 후에 이 펠리클(10)을 150mm×150mm의 마스크 기판에 고정하고, 다음에 이 마스크 기판을 감압 박스에 넣고 서서히 펠리클 막(1)이 파손되지 않도록 감압을 행한 바, 1kPa로 감압될 때까지 15분간 소요되었다. 또한, 펠리클(10)에 200℃에서 1시간의 가열 테스트를 행한 바, 필터(7)에 박리가 발생했다.

<이물 시험>

실시예 1∼3과 비교예 1∼3의 각각의 펠리클(10)에 대해서, 다음 시험 조건에서 필터(7)의 이물 포집률을 조사한 바, 그 결과는 표 1과 같았다.

<이물 포집률 시험 조건>

측정 면적: 9.6㎠

유량: 2mL/min

상기 표 1의 결과에 의하면, 실시예 1∼3의 필터에서는 각각 통기 스피드(감압 시간)가 30분 이하로 빠르고, 더욱이 필터 상태가 양호해서 박리 등도 보이지 않았기 때문에, 200℃의 고온에 있어서의 내열성이 우수함과 함께, 이물 포집 효율도 99.9%로 양호한 것이 확인되었다.

한편, 비교예 1의 필터에서는 이물 포집 효율은 99.9%로 양호했지만, 여과 정밀도가 0.05㎛이기 때문에, 통기 스피드가 느리고, 감압 시간에 60분도 소요되었다. 또한, 비교예 2의 필터에서는 여과 정밀도가 0.5㎛이기 때문에, 통기 스피드가 빠르고, 감압 시간이 7분으로 짧았지만, 이물 포집 효율이 83.2%로 낮은 결과이었다. 또한, 비교예 3의 필터에서는 통기 스피드가 빠르고, 이물 포집 효율도 99.9%로 양호했지만, 필터의 재질이 PTFE이기 때문에 내열성이 나쁘고, 필터(7)에 박리가 보여졌다.

이상의 결과로부터, 그 노광 환경이 진공 또는 감압 상태인 EUV 노광용에 적합한 펠리클에서는 그 필터가 금속제 또는 세라믹스제임과 아울러, 그 여과 정밀도가 0.1∼0.3㎛인 것이 좋고, 또한 필터는 펠리클 프레임과 용접에 의해 연속적으로 일체화되어 있거나 또는 솔더에 의해 접착되어 있는 것이 좋은 것도 확인되었다.

1: 펠리클 막 2: 접착제
3: 펠리클 프레임 4: 점착제
5: 포토마스크 6: 통기공
7: 필터 10: 펠리클

Claims

펠리클 프레임의 상단면에 막두께가 1㎛ 이하인 단결정 실리콘, 다결정 실리콘 또는 비정질 실리콘에서 선택되는 매우 얇은 펠리클 막이 장설되고, 상기 펠리클 프레임에 기압 조정용 통기공이 설치되어 있음과 아울러, 상기 통기공을 덮고 파티클 침입 방지용 필터가 설치되어 있는 EUV 노광용 펠리클로서, 상기 필터는 금속제 또는 세라믹스제임과 아울러, 상기 펠리클 프레임과 용접에 의해 연속적으로 일체화되어 있거나 또는 융점이 낮은 솔더에 의해 접착되어 있고, 이하에 나타내는 여과 정밀도가 0.1∼0.3㎛인 것을 특징으로 하는 EUV 노광용 펠리클.
여기에서, 「여과 정밀도」란 입자 지름 0.1∼0.3㎛의 입자에 대해서, 필터 사이즈가 φ36mm, 공기 유속이 2.95L/min./㎠일 때에 초기 제거 효율이 88% 이상인 것을 말한다.