KR20210056298A

KR20210056298A - 펠리클

Info

Publication number: KR20210056298A
Application number: KR1020210058393A
Authority: KR
Inventors: 준 호리코시
Original assignee: 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤
Priority date: 2013-09-24
Filing date: 2021-05-06
Publication date: 2021-05-18
Also published as: KR102322399B1; JP2015064416A; CN104460225A; JP5950467B2; HK1203637A1; EP2860583B1; US9594300B2; KR20150033532A; US20150085265A1; KR102251928B1; EP2860583A3; TW201518858A; EP2860583A2; CN111948902A; TWI522730B

Abstract

(과제) 본 발명의 목적은 경도의 박리력으로 박리가 가능한 이형성 라이너를 갖는 펠리클을 제공하는 것에 있다.
(해결 수단) 본 발명의 펠리클은 펠리클막과, 이 펠리클막이 한쪽 단면에 부착된 펠리클 프레임과, 이 펠리클 프레임의 다른 쪽 단면에 형성된 펠리클을 유리 기반에 부착하기 위한 점착제와, 이 점착제를 보호하기 위한 이형성 라이너를 갖는 펠리클로서, 이 이형성 라이너의 이형측의 표면 거칠기가 5㎛∼30㎛인 것을 특징으로 한다. 따라서, 펠리클의 점착제층에 대하여 안정하고 양호한 박리성을 가지므로, 오토마운터에 대한 적정이 매우 높고, 메뉴얼 조작에서의 라이너 박리에 있어서도 펠리클에 과대한 힘을 부여하는 경우가 없다.

Description

펠리클{PELLICLE}

본 발명은 LSI, 초LSI 등의 반도체 디바이스, 프린트 기판, 액정 디스플레이 등을 제조할 때의 먼지 막이로서 사용되는 리소그래피용 펠리클에 관한 것으로, 특히 펠리클 프레임의 점착층을 보호하기 위한 이형성 라이너를 갖는 펠리클에 관한 것이다.

LSI, 초LSI 등의 반도체 제조 또는 액정 디스플레이 등의 제조에 있어서는 반도체 웨이퍼 또는 액정용 원판에 광을 조사해서 패턴을 제작하지만, 이 때에 사용하는 포토마스크 또는 레티클(이하, 간단히 포토마스크라고 기술함)에 먼지가 부착되어 있으면, 엣지가 매끄럽지 않는 것으로 되는 것 외에, 하지가 검게 오염되는 등, 치수, 품질, 외관 등이 손상된다고 하는 문제가 있었다.

이 때문에, 이들 작업은 통상 클린룸에서 행해지고 있지만, 그런데도 포토마스크를 항상 청정하게 유지하는 것이 어렵다. 그래서, 포토마스크 표면에 먼지 막이로서 펠리클을 부착한 후에 노광을 행하고 있다. 이 경우, 이물은 포토마스크의 표면에는 직접 부착되지 않고 펠리클 상에 부착되기 때문에, 리소그래피 시에 초점을 포토마스크의 패턴 상에 맞춰 두면 펠리클 상의 이물은 전사에 무관계로 된다.

일반적으로, 펠리클은 광을 잘 투과시키는 니트로셀룰로오스, 아세트산 셀룰로오스 또는 불소 수지 등으로 이루어지는 투명한 펠리클막을 알루미늄, 스테인리스, 폴리에틸렌 등으로 이루어지는 펠리클 프레임의 상단면에 펠리클막의 양용매를 도포한 후, 풍건해서 접착(일본 특허공개 소58-219023호 공보 참조)하거나, 아크릴 수지나 에폭시 수지 등의 접착제로 접착한다(미국 특허 제4861402호 명세서, 일본 특허공고 소 63-27707호 공보 참조). 또한, 펠리클 프레임의 하단에는 포토마스크에 접착하기 위한 폴리부텐 수지, 폴리아세트산비닐 수지, 아크릴 수지, 실리콘 수지 등으로 이루어지는 점착제, 및 점착제의 보호를 목적으로 한 라이너(이형 시트)로 구성된다.

그런데, 상기 라이너는 시트상 기재의 적어도 한쪽 면에 이형제를 도포해서 이루어지는 것이지만, 펠리클의 점착층에 대해서는 이형성이 충분히 양호한 것이 요구된다. 또한, 이형제는 펠리클에 사용되는 점착제의 종류에 따라 적절한 이형제를 선택하면 좋다. 예를 들면, 내광성이 우수한 실리콘계 점착제에 대해서는 불소 변성 실리콘계 이형제를 사용하는 것이 바람직하고, 아크릴계 점착제에 대해서는 실리콘계 이형제를 사용하는 것이 바람직하다.

특허문헌 1에는 박리성이 우수한 라이너로서 시트상 기재의 적어도 한쪽 면에 불소 변성 실리콘을 이형제로서 0.1∼1.0g/㎡ 도포해서 이루어지는 펠리클용 라이너가 기재되어 있다.

일본 특허공개 평 11-160854호 공보

그렇지만, 상기 특허문헌 1에 준거한 라이너를 사용해도 자주 박리에 필요로 하는 힘이 과대하게 되는 경우가 있고, 이것이 오토마운터(automounter)를 사용해서 펠리클을 마스크 기판에 부착할 때에 라이너의 박리 에러를 야기해버린다고 하는 문제가 있었다. 오토마운터를 대신해서 메뉴얼 조작으로 라이너를 강인하게 박리할 수도 있지만, 이 경우에는 펠리클 점착제나 펠리클 프레임의 변형, 파손, 더욱이는 펠리클의 낙하를 야기할 가능성이 있다. 이러한 박리력 과대의 경향은 다른 화학 구조의 불소 변성 실리콘 이형제를 사용했을 경우에서도 개선되지 않고, 또한 기재에의 도포량을 변화시켜도 크게 개선되지 않았다.

그래서, 본 발명의 목적은 오토마운터 또는 메뉴얼 조작에 의해 라이너를 박리했을 때에 경도의 박리력으로 박리가 가능한 이형성 라이너를 갖는 펠리클을 제공하는 것에 있다.

본 발명자들은 상기 목적을 달성하기 위해서 예의 검토를 행한 바, 라이너의 박리측의 표면 거칠기를 5㎛∼30㎛로 하면 경도의 박리력으로 박리가 가능한 것을 지견하고, 본 발명에 이른 것이다.

즉, 본 발명의 펠리클은 펠리클막과, 이 펠리클막이 한쪽 단면에 부착된 펠리클 프레임과, 이 펠리클 프레임의 다른 쪽 단면에 형성된 펠리클을 유리 기반에 부착하기 위한 점착제와, 이 점착제를 보호하기 위한 이형성 라이너를 갖는 펠리클로서, 이 이형성 라이너의 이형측의 표면 거칠기는 5㎛∼30㎛인 것을 특징으로 하는 것이다. 또한, 이 이형성 라이너는 그 기재가 가요성 수지 필름인 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 이형성 라이너의 이형측의 표면 거칠기를 5㎛∼30㎛로 함으로써, 펠리클의 점착제층에 대하여 안정하고 양호한 박리성을 가지므로, 이것을 이용한 본 발명의 펠리클은 오토마운터에 대한 적정이 매우 높고, 또한, 메뉴얼 조작에서의 라이너 박리에 있어서도 펠리클에 과대한 힘을 부여하는 일 없기 때문에, 반도체 디바이스, 액정 디스플레이 등의 제조 수율을 개선할 수 있다.

도 1은 본 발명의 펠리클의 종단면도이다.

이하, 도면을 참조해서 본 발명의 실시형태에 대해서 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시형태에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 펠리클의 일 실시형태를 나타내는 종단면도이다. 이 펠리클(1)에서는 펠리클(1)을 부착하는 기판(포토마스크 또는 그 유리 기반 부분)의 형상에 대응한 통상 사각프레임상(직사각형 프레임상 또는 정사각형 프레임상)의 펠리클 프레임(12)의 상단면에 접착제를 통해서 펠리클막(11)이 형성되어 있다. 또한, 펠리클 프레임(12)의 하단면에는 펠리클(1)을 기판에 부착하기 위한 점착제(13)가 형성되고, 이 점착제(13)의 하단면에는 점착제(13)를 보호하기 위한 라이너(14)가 박리가능하게 부착되어 있다.

여기에서, 펠리클막(11)의 재질에는 특별히 제한은 없고, 광을 잘 투과시키는 니트로셀룰로오스, 아세트산 셀룰로오스, 또는 불소 수지 등의 공지의 것을 사용할 수 있다. 또한, 펠리클 프레임(12)의 재질에도 특별히 제한은 없고, 알루미늄, 스테인리스스틸 등의 금속, 폴리에틸렌 등의 합성 수지 등의 공지의 것을 사용할 수 있다. 또한, 점착제(13)로서는 공지의 것을 사용할 수 있고, 폴리부텐계 점착제, 폴리아세트산비닐계 점착제, 실리콘계 점착제, 아크릴계 점착제 등을 사용할 수 있다.

펠리클 프레임(12)에 점착제(13)를 도포할 경우에는 필요에 따라 점착제(13)를 용매로 희석해서 펠리클 프레임(12)의 하단면에 도포하고, 이것을 가열 건조하여 경화시킴으로써 형성할 수 있다. 이 경우, 점착제(13)의 도포방법으로서는 브러시 코팅, 스프레이, 자동 디스펜서 등에 의한 방법을 들 수 있다.

이형성 라이너(14)는 시트상 기재의 적어도 한쪽 면에 이형제를 도포해서 이루어지는 것이지만, 그 기재는 공지의 발진성(發塵性)이 없는 시트상 기재에서 적당히 선택되고, 수지제 필름인 것이 바람직하다. 이것은, 수지제 필름이면 취급이 용이하고, 또한 점착제(13)에 박리가능하게 점착할 때에 필요한 가요성을 갖기 때문이다. 바람직한 수지제 필름으로서는, 예를 들면 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 페놀-포름알데히드 수지(PFA), 폴리에틸렌(PE), 폴리염화비닐(PVC), 폴리프로필렌(PP) 등을 들 수 있다.

또한, 이형제는 펠리클에 사용되는 점착제의 종류에 따라 적절한 이형제를 선택하면 좋지만, 예를 들면 내후성이 우수한 실리콘계 점착제에 대해서는 불소 변성 실리콘 이형제를, 또한 아크릴계 점착제에 대하여는 실리콘 이형제를, 각각 공지된 것 중에서 이형성이 양호한 것을 적당히 선택하고, 공지의 방법으로 도포하면 좋다.

본 발명의 이형성 라이너(14)의 이형측의 표면 거칠기를 변경하기 위해서는 이형성 라이너(14)의 기재에 첨가제를 첨가하는 방법, 블라스트를 투사하는 방법, 기재를 요철지게 성형하는 방법 등이 있지만 어느 방법이라도 좋고, 그 방법에는 구애되지 않는다. 첨가제를 사용할 경우에는 그 형상으로서 구상, 주상, 봉상, 판상, 부정형, 중실, 공중 등이 있지만, 어느 형상이라도 좋고, 그 형상에는 구애되지 않는다. 그 재질에 대해서도 금속, 유리, 결정성 실리카, 질화 규소, 질화 붕소, 탄화 규소, 다이아몬드 등 공지의 첨가 물질이면 특별히 구애되지 않는다.

또한, 블라스트를 투사하는 방법을 사용할 경우에는 기계식, 공기식, 습식 등의 방식이 있고, 그 투사재에 대해서도 모래계, 금속계, 세라믹계, 수지계가 있지만, 이들 투사 방식이나 투사재 중 어느 것이라도 좋다. 또한, 기재를 요철지게 성형하는 방법을 사용할 경우에도 프레스 등 공지의 방법으로 요철지게 가공하면 좋고, 그 방법에는 구애되지 않는다.

본 발명의 이형성 라이너(14)의 이형측의 표면 거칠기는 5㎛∼30㎛로 할 필요가 있다. 표면 거칠기가 5㎛보다 작을 경우에는 표면 거칠기의 효과가 발휘되지 않아서 이형성이 불안정해진다. 또한, 30㎛를 초과하는 크기의 경우에는 라이너 표면의 요철이 펠리클의 점착제에 전사되어 점착제의 표면이 요철지게 되어 외관 불량이 되므로 바람직하지 않다. 또한, 이형성 라이너에는 본 발명의 효과를 방해하지 않는 범위에서 라이너의 대전을 방지하는 대전 방지층이나 라이너를 포갰을 때에 부착되지 않도록 블록킹층 등이 적층되어 있어도 좋다.

실시예

이하, 본 발명의 실시예 및 비교예에 대해서 더욱 구체적으로 설명한다.

<실시예 1>

우선, 외측 치수 149×113mm, 내측 치수 145×109mm, 높이 4.5mm의 크기이고, 상단면 및 하단면의 각각의 외내 양변 가장자리부가 R 가공된 직사각형의 알루미늄 합금제 펠리클 프레임(12)을 기계가공에 의해 제작하고, 그 표면에 흑색 알루마이트 처리를 실시했다. 그 후, 이 펠리클 프레임(12)을 클린룸에 반입하고, 중성 세제와 순수에 의해 충분히 세정하고 건조시켰다.

점착제(13)로서는 실리콘 점착제 X-40-3122(Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. 제품)를 사용하고, 자동 디스펜서(Iwashita Engineering Inc. 제품, 도시 생략)에 의해 펠리클 프레임(12)의 하단면에 도포했다. 그 후, 점착제(13)가 유동하지 않게 될 때까지 풍건시킨 후, 고주파 유도 가열 장치(도시 생략)에 의해 펠리클 프레임(12)을 130℃까지 더 가열하여 점착제를 경화시켰다.

또한, 상기 펠리클 프레임(12)의 상단면에는 불소계 용제로 희석한 불소계 고분자 폴리머를 도포하고, 가열 건조시켜서 접착층을 형성하고, 펠리클막(11)을 부착하고, 커터로 외측의 불필요한 막을 절제해서 펠리클(1)을 완성시켰다.

또한, 이형성 라이너(14)에는 기재가 되는 PET 필름에 실리카 분말을 첨가하고, 이형제로서 불소 변성 실리콘 이형제 X-70-220(Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. 제품)을 0.2g/㎡ 도포했다. 이 실시예 1에서는 이형측의 표면 거칠기를 15㎛로 한 이형성 라이너(14)를 사용하여 펠리클(1)의 점착제(13)에 보호용으로서 접착했다.

<실시예 2>

이형성 라이너(14)로서 기재가 되는 PET 필름에 실리카 분말을 첨가하고, 표면 거칠기가 5㎛인 라이너를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 펠리클(1)을 제작하고, 이형성 라이너(14)를 접착했다.

<실시예 3>

이형성 라이너(14)로서 기재가 되는 PET 필름에 실리카 분말을 첨가하고, 표면 거칠기가 30㎛인 라이너를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 펠리클(1)을 제작하고, 이형성 라이너(14)를 접착했다.

<실시예 4>

점착제(13)로서 아크릴 점착제 SK-1495(Soken Chemical Co., Ltd. 제품)를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 펠리클(1)을 제작하고, 이형성 라이너(14)를 접착했다.

<비교예 1>

이형성 라이너(14)로서 기재가 되는 PET 필름에 아무 처리를 하지 않고, 표면 거칠기가 1.5㎛인 이형성 라이너(14)를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 펠리클(1)을 제작하고, 이형성 라이너(14)를 접착했다.

<비교예 2>

이형성 라이너(14)로서 기재가 되는 PET 필름에 블라스트 처리를 실시하고, 표면 거칠기가 55㎛인 이형성 라이너(14)를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 펠리클(1)을 제작하고, 이형성 라이너(14)를 접착했다.

[이형성 라이너의 표면 거칠기(Ra)]

상기 실시예 1∼4 및 비교예 1, 2에 대해서, 그 이형성 라이너(14)의 이형측의 표면 거칠기를 LEXT_OLS4000(Olympus Corporation 제품)에 의해 측정했다. 측정 조건은 JIS_B_0601에 준해서 행하고, 측정 길이는 2570㎛에서 측정을 행했다.

[이형성 라이너의 박리력]

또한, 상기 실시예 1∼4 및 비교예 1, 2에 대해서, 그 이형성 라이너(14)를 펠리클(1)의 점착제(13)로부터 박리할 때의 박리력을 측정했다. 측정은 펠리클(1)을 고정하고, 오토그래프 AGS-500G(Shimadzu Corporation 제품)로 이형성 라이너(14)가 펠리클(1)로부터 완전히 박리될 때까지 이형성 라이너(14)를 인장하고, 그 사이의 최대 박리력을 측정했다. 인장 방향은 프레임과 90°방향이며, 인장 속도는 500mm/min이다.

[이형성 라이너 박리 후의 점착제 외관]

또한, 상기 실시예 1∼4 및 비교예 1, 2에 대해서, 그 이형성 라이너(14)를 펠리클(1)로부터 박리한 후 펠리클(1)의 점착제(13)의 표면을 목시로 관찰했다.

이상의 측정 결과와 평가 결과를 표 1에 나타낸다.

표 1의 결과로부터, 본 발명과 같은 표면 거칠기의 이형성 라이너(14)로 함으로써, 펠리클(1)로부터 이형성 라이너(14)를 박리할 때의 박리력이 경도로 되고, 또한 점착제의 외관에도 영향을 주지 않는 것이 확인되었다.

1: 펠리클 11: 펠리클막
12: 펠리클 프레임 13: 점착제
14: 이형성 라이너(이형 시트)

Claims

펠리클막과, 상기 펠리클막이 한쪽 단면에 구비된 펠리클 프레임과, 상기 펠리클 프레임의 다른 쪽 단면에 형성된 펠리클을 기판에 부착하기 위한 점착층과, 상기 점착층을 보호하기 위한 이형성 라이너를 갖고, 상기 이형성 라이너의 이형측의 표면 거칠기는 5㎛∼30㎛이고, 오토 마운터를 이용해 펠리클을 기판에 붙이기 위한 펠리클.
제 1 항에 있어서,
상기 이형성 라이너는 그 기재가 가요성 수지 필름인 펠리클.
제 2 항에 있어서,
상기 수지 필름은 폴리에틸렌테레프탈레이트제, 폴리테트라플루오로에틸렌제, 페놀-포름알데히드 수지제, 폴리에틸렌제, 폴리염화비닐제 또는 폴리프로필렌제의 수지 필름인 펠리클.
제 2 항에 있어서,
상기 표면 거칠기는 상기 기재에 첨가제를 첨가하는 방법, 상기 기재에 블라스트를 투사하는 방법, 또는 상기 기재를 요철지게 성형하는 방법에 의해 구비된 펠리클.
제 1 항에 있어서,
상기 점착층은 실리콘계 점착제로 형성되며, 상기 이형성 라이너는 불소변성 실리콘 이형제가 도포되어 이루어지는 펠리클.
제 1 항에 있어서,
상기 점착층은 아크릴계 점착제로 형성되며, 상기 이형성 라이너는 실리콘 이형제가 도포되어 이루어지는 펠리클.
제 1 항에 있어서,
상기 기판은, 포토 마스크 또는 유리 기반인 펠리클.
제 1 항에 있어서,
상기 점착층은 점착제를 상기 펠리클 프레임의 다른 쪽의 단면에 도포, 가열 건조 및 경화함으로써 얻어지는 펠리클.
오토 마운터를 이용하여 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 펠리클의 상기 이형성 라이너를 떼어내고, 상기 점착층을 기판에 붙이는 펠리클 부착 기판의 제조 방법.
오토 마운터를 이용하여 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 펠리클의 상기 이형성 라이너를 떼어내고, 상기 점착층을 기판에 붙임으로써, 펠리클 부착 기판을 얻고, 상기 펠리클 부착 기판을 이용하여 노광하는 노광 방법.
오토 마운터를 이용하여 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 펠리클의 상기 이형성 라이너를 떼어내고, 상기 점착층을 기판에 붙임으로써, 펠리클 부착 기판을 얻는 공정 및 상기 펠리클 부착 기판을 이용하여 노광하는 공정을 갖는 반도체의 제조 방법.
오토 마운터를 이용하여 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 펠리클의 상기 이형성 라이너를 떼어내고, 상기 점착층을 기판에 붙임으로써, 펠리클 부착 기판을 얻는 공정 및 상기 펠리클 부착 기판을 이용하여 노광하는 공정을 갖는 액정 디스플레이의 제조 방법.