KR20220141754A - Pellicle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 반도체 디바이스, 프린트 기판 또는 플랫 패널 등을 제조할 때의 먼지 막이로서 사용되는 펠리클, 특히 액정 등의 FPD 디바이스 제조 용도로 사용되는, 적어도 하나의 변 길이가 1000mm를 넘는 크기의 펠리클에 관한 것이다.The present invention relates to a pellicle used as a dust shield for manufacturing semiconductor devices, printed circuit boards or flat panels, and in particular, a pellicle having at least one side length exceeding 1000 mm used for manufacturing FPD devices such as liquid crystals. it's about
LSI, 초(超)LSI 등의 반도체 또는 액정 디스플레이, 유기 EL 디스플레이 등에 사용되는 플랫 패널 디스플레이용 패널의 제조에 있어서는, 포토레지스트를 도포한 반도체 웨이퍼 또는 액정용 유리판에 자외광을 조사하여 패턴을 제작하는데, 이때에 이용하는 포토마스크에 먼지가 부착되어 있으면, 이 먼지가 자외광을 차단하거나, 또는 반사하기 때문에, 전사한 패턴의 변형, 단락(短絡) 등이 발생하여, 품질이 손상된다는 문제가 있었다.In the manufacture of flat panel display panels used for semiconductors such as LSI and super LSI, liquid crystal displays, organic EL displays, etc., a pattern is produced by irradiating ultraviolet light to a semiconductor wafer or liquid crystal glass plate coated with photoresist. However, if dust is attached to the photomask used at this time, since the dust blocks or reflects ultraviolet light, deformation of the transferred pattern, short circuit, etc. occur, and there is a problem that the quality is damaged. .
이 때문에, 이들 작업은 통상 클린룸에서 행하여지고 있지만, 그래도 포토마스크를 항상 청정하게 유지하는 것이 어렵다. 그래서, 포토마스크 표면에 먼지 막이로서 펠리클을 첩부(貼付)한 후에 노광을 행하고 있다. 이 경우, 이물은 포토마스크의 표면에는 직접 부착하지 않고, 펠리클 상에 부착하기 때문에, 리소그래피 시에 초점을 포토마스크의 패턴 상에 맞춰 두면, 펠리클 상의 이물은 전사에 무관하게 된다.For this reason, although these operations are normally performed in a clean room, it is still difficult to always keep the photomask clean. Then, after affixing a pellicle as a dust barrier on the surface of a photomask, exposure is performed. In this case, since the foreign material does not directly adhere to the surface of the photomask but adheres to the pellicle, if the focus is set on the pattern of the photomask during lithography, the foreign material on the pellicle becomes independent of the transfer.
일반적인 펠리클에서는, 자외광을 잘 투과시키는 니트로셀룰로오스, 프로피온산 셀룰로오스 또는 불소계 수지 등으로 이루어지는 투명한 펠리클막이, 알루미늄 합금, 스테인리스강, 엔지니어링 플라스틱 등으로 이루어지는 펠리클 프레임의 틀상(狀) 면(面)에 접착되어 있다. 또한, 펠리클막의 반대측의 틀상 면에는, 포토마스크에 장착하기 위한 폴리부텐 수지, 폴리초산(酢酸)비닐 수지, 아크릴 수지, 실리콘 수지 등으로 이루어지는 점착층이 설치되고, 필요에 따라 점착층의 보호를 목적으로 한 이형층(세퍼레이터)이 부착되어 있다.In a general pellicle, a transparent pellicle film made of nitrocellulose, cellulose propionate, or fluorine-based resin that transmits ultraviolet light well is adhered to the frame surface of a pellicle frame made of aluminum alloy, stainless steel, engineering plastic, etc. have. In addition, an adhesive layer made of polybutene resin, polyvinyl acetate resin, acrylic resin, silicone resin, etc. for mounting on a photomask is provided on the frame surface on the opposite side of the pellicle film, and if necessary, the adhesive layer is protected. A target release layer (separator) is attached.
상기와 같이, 일반적으로 펠리클막은 얇은 수지로 구성되므로, 주름이 잡히거나 하는 일이 없도록, 이것에 적절한 크기의 장력을 가해 펠리클 프레임에 장설(張設)하고 있다. 그러나, 펠리클막에도 자중(自重)이 있어, 매우 적기는 하지만, 어떠한 펠리클이어도, 펠리클막은 아래 방향으로의 처짐이 발생하고 있다.As described above, since the pellicle film is generally made of a thin resin, a tension of an appropriate size is applied to the pellicle frame to prevent wrinkles from forming. However, the pellicle film also has its own weight, and although there is very little, the pellicle film deflects downward in any pellicle.
도 9에 포토마스크에 펠리클이 첩부된 상태의 단면도를 나타낸다. 통상, 노광기 내에서는 포토마스크(91)는 노광 패턴(92)이 묘화되어 있는 면이 하향이 되도록 설치되어 있다. 그리고, 펠리클(99)은 그 노광 패턴(92)을 덮도록, 포토마스크(91)의 하면에 마스크 점착층(96)을 개재하여 부착되어 있다.Fig. 9 shows a cross-sectional view of a state in which a pellicle is affixed to a photomask. Usually, in the exposure machine, the
펠리클막(98)의 자중 처짐량(휨량)(x)이 큰 경우, 펠리클막(98)의 정점(頂点)(y)(통상은 펠리클의 중앙)은 포토마스크(91)의 아래 방향으로 돌출하게 되고, 노광기나 이물 검사기(도시하지 않음) 내에서 장치 부품에 간섭할 위험이 있다. 일반적인 노광기의 경우, 펠리클 자체나 각 부품의 부착 공차(公差)를 감안하면, 허용되는 펠리클막의 돌출량은, 적어도 0.8mm 이하, 보다 바람직하게는 0.6mm 이하이다. 이 허용치는, 같은 광학계를 채용한 노광기, 이물 검사기이면, 펠리클이 커져도 거의 같은 수치가 요구된다.When the weight deflection (deflection amount) x of the
그러나, 근래는 노광기 내에서 포토마스크의 이동 속도가 보다 고속이 되어 왔기 때문에, 이동 시에 펠리클막이 받는 풍압이나 이동 개시 시, 정지 시에 있어서의 관성에 의한 펠리클 내의 공기의 치우침이 커져 왔다. 이것에 의해, 자중에 의한 처짐량(x)에 더하여, 동작에 수반하는 펠리클막의 흔들림이 커져, 펠리클막이 장치에 접촉할 위험성은 현격히 높아져 있다. 그 결과, 막의 자중 처짐량(x)은 보다 적은 값이 요구되게 되어지고 있으며, 근래에는 일반적으로는 0.35mm, 경우에 따라서는 0.2mm 이하가 요구되어지고 있다. 또, 막 흔들림량의 요구치로는, 적용하는 장치나 운전 조건에 있어서도 요구가 다르기 때문에 일률적으로는 말할 수 없지만, 예를 든다면, 어떠한 조건에 있어서도, 변 길이가 1m를 넘는 펠리클에서는 적어도 4mm 이하, 변 길이가 1.5m를 넘는 펠리클에서는 적어도 5mm 이하인 것이 바람직하다.However, in recent years, since the moving speed of the photomask in the exposure machine has become higher, the bias of the air in the pellicle due to the wind pressure received by the pellicle film during movement and inertia at the start and stop of the movement has increased. Thereby, in addition to the deflection amount x due to its own weight, the shaking of the pellicle film accompanying the operation increases, and the risk of the pellicle film coming into contact with the device is significantly increased. As a result, the self-weight deflection amount (x) of the film is required to be smaller, and in recent years, generally 0.35 mm and in some cases 0.2 mm or less are required. In addition, the required value for the amount of membrane shake cannot be uniformly stated because the requirements are different even in the applied equipment and operating conditions. , in the case of a pellicle having a side length exceeding 1.5 m, it is preferably at least 5 mm or less.
과거에 본 발명자는, 이 과제에 대해, 펠리클 프레임의 평행한 2변 사이에 펠리클막과는 다른 재질로 이루어지는 굵기 100㎛ 이하의 세선상(細線狀) 보강체를 장설하는 동시에, 해당 세선상 보강체는 펠리클막의 외측에 접촉하고 있는 것을 특징으로 하는 펠리클의 발명을 제안했다(특허문헌 1).In the past, the present inventors have addressed this problem by installing, between two parallel sides of a pellicle frame, a thin reinforcing body with a thickness of 100 μm or less made of a material different from that of the pellicle film, and at the same time reinforcing the thin reinforcing body. The invention of a pellicle characterized in that the sieve is in contact with the outer side of a pellicle film|membrane was proposed (patent document 1).
이 발명에서는, 보강체의 작용에 의해 펠리클막의 자중 처짐이 억제되지만, 보강체는 디포커스되기 때문에, 노광 품질에는 일절 영향을 미치는 일이 없다. 이 발명의 방법은, 한 변의 길이가 2000mm를 넘는 큰 펠리클이어도 자중 휨량을 0.3mm로 억제할 수 있어, 자중 처짐 억제에는 매우 유효한 방법이었다. 그러나 한편으로, 생산성이 지극히 나빠서 양산에 적합하지 않는다는 문제가 있었다.In this invention, although the self-weight sag of the pellicle film is suppressed by the action of the reinforcing body, since the reinforcing body is defocused, the exposure quality is not affected at all. The method of this invention was able to suppress the self-weight deflection amount to 0.3 mm even if the length of one side is a large pellicle more than 2000 mm, and it was a very effective method for self-weight sag suppression. However, on the other hand, there was a problem in that the productivity was extremely bad and it was not suitable for mass production.
또, 펠리클막의 자중 휨량(x)을 억제하는 것의 본질적인 목적은, 상술한 바와 같이 장치 내에서의 펠리클막 접촉을 방지하는 것이지만, 단순히 펠리클막의 자중 휨량(x)을 줄인 것만으로는, 포토마스크에 장착된 펠리클 이동 시의 외력에 의해 발생하는 펠리클막의 흔들림량을 억제하는 것에는 불충분하고, 펠리클막 접촉의 위험성은 반드시 저감되는 것은 아니다.In addition, although the essential purpose of suppressing the weight deflection amount (x) of the pellicle film is to prevent contact with the pellicle film in the apparatus as described above, simply reducing the weight deflection amount (x) of the pellicle film is applied to the photomask. It is insufficient to suppress the amount of shaking of the pellicle film caused by an external force during movement of the mounted pellicle, and the risk of contact with the pellicle film is not necessarily reduced.
또, 특허문헌 1에서도 상술한 바와 같이, 환기 구멍(94), 필터(95)를 통한 공기의 유동은 지극히 느리며, 자중 휨량(x)은 기압이나 온도 변화, 또 펠리클막의 재질에 따라서는 습도에 따라서도 부풀거나 오그라들거나 하여 항상 변동하고 있어, 안전성을 나타내는 지표로서도 약간 적절하지 않다.In addition, as described above in
본 발명은 상기와 같은 문제를 감안하여 이루어진 것이며, 적어도 하나의 변의 변 길이가 1000mm를 넘는 펠리클에 있어서, 포토마스크에 장착된 펠리클이 고속으로 이동했을 때에, 펠리클막의 흔들림량이 작은 펠리클을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made in view of the above problems, and in a pellicle having at least one side exceeding 1000 mm, it is an object of the present invention to provide a pellicle with a small amount of shaking of the pellicle film when the pellicle mounted on the photomask moves at high speed. The purpose.
본 발명자는 예의 검토한 결과, 포토마스크에 장착된 펠리클이 이동했을 때의 펠리클막의 흔들림량을 저감하려면, 펠리클막에 인장(引張) 변형을 주어 펠리클 프레임에 접착하는 것, 및 그 방향이 중요한 것을 찾아내어, 본 발명을 완성시켰다.As a result of intensive studies, the present inventors have found that in order to reduce the amount of shaking of the pellicle film when the pellicle mounted on the photomask moves, the pellicle film is subjected to tensile deformation and adhered to the pellicle frame, and its direction is important. found, and completed the present invention.
본 발명의 해결 수단은, 적어도 하나의 변 길이가 1000mm를 넘는 펠리클 프레임과, 그 한쪽의 틀상 면에 접착된 펠리클막을 포함하여 구성되는 펠리클로서, 서로 평행 또한 선 대칭인 한 쌍의 펠리클 프레임 변에 평행한 방향(장축 방향)으로 1% 이상 2.5% 이하의 인장 변형을 펠리클막에 부여하고 있는 것을 특징으로 하는 펠리클이다. 또한, 펠리클막의 상기 한 쌍의 펠리클 프레임 변에 수직인 방향(단축 방향)으로 0.5% 이상 2% 이하의 인장 변형을 부여하여 펠리클 프레임에 접착 고정함으로써, 펠리클막의 주름을 방지할 수 있다.A solution of the present invention is a pellicle comprising a pellicle frame having at least one side length exceeding 1000 mm and a pellicle film adhered to one of the frame top surfaces thereof, wherein a pair of pellicle frame sides parallel and line symmetric to each other are provided. A pellicle characterized in that a tensile strain of 1% or more and 2.5% or less is applied to the pellicle film in a parallel direction (long-axis direction). In addition, by applying a tensile strain of 0.5% or more and 2% or less to the pellicle frame in a direction perpendicular to the side of the pair of pellicle frames of the pellicle film (short axis direction), and fixing it to the pellicle frame, wrinkles of the pellicle film can be prevented.
또한, 상기 펠리클막의 재질이 비정질 불소계 수지인 것으로 하면, 환경 변화에 대해서도 영향을 받지 않고 펠리클막의 흔들림량을 작게 유지할 수 있다.In addition, if the material of the pellicle film is an amorphous fluorine-based resin, it is not affected by environmental changes and the amount of shaking of the pellicle film can be kept small.
또한, 본 발명의 상기 특징에, 상술한 본 발명자가 제공한 특허문헌 1의 특징을 플러스한 발명도, 초대형 펠리클의 경우, 유효한 실시형태가 될 것이다. 즉, 본 발명의 인장 변형이 부여된 펠리클막에 접합하도록, 굵기가 최대라도 100㎛인, 적어도 1 가닥의 선상 보강체가 펠리클 프레임의 서로 대향하는 2변 사이에 장설되어 이루어지는 양태이다. 또는, 본 발명의 인장 변형이 부여된 펠리클막에 접합하도록, 굵기가 최대라도 100㎛인 2 가닥의 선상 보강체가 펠리클 프레임의 대각선을 따라 장설되어 이루어지는 양태이다. 이들의 구체적 내용은, 특허문헌 1에 개시되어 있다.Moreover, the invention which added the characteristic of
또한, 본 발명은, 상기 펠리클을 포토마스크에 장착하여 이루어지는 펠리클 부착 포토마스크, 해당 펠리클 부착 포토마스크를 이용하여 노광하는 것을 특징으로 하는 노광 방법, 및 해당 펠리클 부착 포토마스크를 이용하여 노광하는 공정을 갖는 플랫 패널 디스플레이용 패널의 제조 방법이다.In addition, the present invention provides a photomask with a pellicle formed by attaching the pellicle to a photomask, an exposure method comprising exposing using the photomask with a pellicle, and a step of exposing using the photomask with a pellicle It is a manufacturing method of the panel for flat panel displays which has.
본 발명에 의하면, 펠리클막의 장변(長邊)에 평행한 방향(장축 방향)으로 1∼2.5%의 인장 변형을 주어 펠리클 프레임에 접착함으로써, 변 길이가 1000mm를 넘는 바와 같은 대형의 펠리클이어도, 고속으로 이동시켰을 때의 펠리클막의 흔들림량을 작게 억제할 수 있다. 그 결과, 노광기나 이물 검사기 내에 있어서, 장치 부품에 펠리클막이 접촉할 위험성이 저감된다.According to the present invention, by applying a tensile strain of 1 to 2.5% in the direction parallel to the long side (long axis direction) of the pellicle film and adhering it to the pellicle frame, even a large pellicle with a side length exceeding 1000 mm, high speed It is possible to suppress the amount of shaking of the pellicle film when it is moved to a small level. As a result, in an exposure machine or a foreign material inspection machine, the risk of a pellicle film|membrane coming into contact with an apparatus component is reduced.
도 1은 본 발명의 일 실시형태를 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태를 나타내는 도 1의 A-A 단면도이다.
도 3은 펠리클을 장착한 포토마스크를 수평 이동시켰을 때의 펠리클막의 거동을 나타내는 설명도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시형태를 나타내는 평면도이다.
도 5는 본 발명에서 사용하는 지지 틀을 사용한 펠리클막의 박리 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 6은 본 발명에서 사용하는 지지 틀의 개략 평면도이다.
도 7은 본 발명에서 사용하는 지지 틀 인장 기구의 사시도이다.
도 8은 실시예에 의해 제작한 펠리클의 사시(斜視) 개략도이다.
도 9는 포토마스크에 펠리클이 부착된 상태의 개략 단면도이다.
도 10은 비교예에서 사용한 지지 틀의 개략 평면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a top view which shows one Embodiment of this invention.
Fig. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of Fig. 1 showing one embodiment of the present invention.
Fig. 3 is an explanatory diagram showing the behavior of the pellicle film when the photomask on which the pellicle is mounted is horizontally moved.
4 is a plan view showing an embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view for explaining a method of peeling a pellicle film using a support frame used in the present invention.
6 is a schematic plan view of a support frame used in the present invention.
7 is a perspective view of the support frame tensioning mechanism used in the present invention.
Fig. 8 is a schematic perspective view of a pellicle manufactured according to an embodiment.
9 is a schematic cross-sectional view of a state in which a pellicle is attached to a photomask.
It is a schematic plan view of the support frame used by the comparative example.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 최량의 형태에 대해 설명하지만, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, although the best form for implementing this invention is demonstrated, this invention is not limited to this.
도 1, 2에 본 발명의 일 실시형태를 나타낸다. 도 1은 평면도, 도 2는 도 1의 A-A 단면도이다. 펠리클 프레임(11)의 상측 틀상 면에는 펠리클막 접착층(12)이 설치되고, 펠리클막(13)이 접착되어 있다. 또, 그 반대측(逆側)의 틀상 면에는 마스크 점착층(14)이 설치되어 있다. 이 실시형태에서는, 펠리클 프레임(11)의 외형은 장방 형상으로 되어 있지만, 이것과 비슷한 그 외의 형상, 예를 들면, 정방형, 팔각형 등이어도 상관없다. 펠리클막(13)은 장축 방향(화살표 a 방향)으로 소정 비율의 인장 변형이 가해진 상태에서 펠리클막 접착층(12)을 개재하여 펠리클 프레임(11)에 접착되어 있다. 이 인장 변형은, 1% 이상 2.5% 이하로 하는 것이 바람직하다. 여기에서, 인장 변형이란 하기 식에 의해 나타내지는 값이다.1 and 2 show one embodiment of the present invention. 1 is a plan view, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line A-A of FIG. 1 . A pellicle film
인장 변형(%)=변형량(인장량)(mm)/변형하기 전의 인장 방향의 펠리클막의 외측의 치수(mm)×100Tensile strain (%) = Amount of strain (tensile amount) (mm) / Outside dimension of the pellicle film in the tensile direction before deformation (mm) x 100
일반적인 펠리클막은, 주름 없이 펠리클 프레임에 접착하는 것을 목적으로 하여 어느 정도의 장력을 가하고 있지만, 그 양은 변형으로 환산하면 0.5% 정도이다. 또, 종래의 기술에서는 도 10에 나타내는 바와 같이 펠리클막을 유지한 지지 틀(100)의 변 중앙을 인장하거나, 또는 누르거나 하여 장력을 조정하고 있었기 때문에, 그 위치나 크기, 방향을 고려할 수 없었다.A typical pellicle film applies a certain amount of tension for the purpose of adhesion to the pellicle frame without wrinkles, but the amount is about 0.5% in terms of deformation. In addition, in the prior art, as shown in FIG. 10 , since the tension was adjusted by pulling or pressing the center of the side of the
수지의 펠리클막(13)은 신축이 가능하며, 탄성 범위 내에서 인장 변형을 부여함으로써 외력에 대한 저항력을 높일 수 있다. 막 흔들림량을 저감하는 효과는, 인장 변형 0.5% 이상에서 커지며, 그 관점에서는, 클수록 좋다. 인장에 대해 항복점을 갖는 재료의 경우, 항복점 가까이까지 인장 변형을 부여할 수 있게 되고, 예를 들면, 불소계 수지의 경우에는 항복점에서의 신장량이 약 10%이므로, 최대 9% 정도까지 인장 변형을 부여할 수 있다.The
그러나 한편으로, 인장 변형이 높으면 높을수록, 외상에 대한 내성은 저하한다. 접촉 등으로 발생한 외상이 비록 얼마 안된다 하더라도, 그 방향에 따라서는 발생한 균열이 단번에 전파하여 펠리클막의 전면적(全面的)인 파손으로 이어질 우려가 있다. 또, 펠리클막 접착층에도 상시 큰 전단 응력이 가해지게 되어, 접착의 신뢰성의 점에서도 염려가 있다. 막 흔들림의 저감 효과와 접착제의 접착력, 외상에 대한 내성의 밸런스를 고려하면, 가장 적합한 인장 변형의 범위는 1% 이상 2.5% 이하이다. 또, 이 인장 변형을 프레임 상의 위치에 의해 적절히 조절할 수도 있다. 예를 들면, 펠리클막의 흔들림량이 커지는 길이 방향 중심축 상 부근의 인장 변형을 특히 높게 하는 것도 좋다.However, on the other hand, the higher the tensile strain, the lower the resistance to trauma. Even if the trauma caused by contact or the like is small, depending on the direction, the generated crack may propagate at once, leading to total damage of the pellicle film. Moreover, a large shearing stress is always applied also to the pellicle film|membrane adhesive layer, and there exists a concern also in the point of the reliability of adhesion|attachment. Considering the balance between the film shake reduction effect, the adhesive strength of the adhesive, and the resistance to trauma, the most suitable range of tensile strain is 1% or more and 2.5% or less. Moreover, this tensile strain can also be suitably adjusted by the position on a frame. For example, the tensile strain in the vicinity of the central axis in the longitudinal direction where the amount of wobble of the pellicle film is increased may be particularly high.
통상, 포토마스크가 장방형인 경우, 노광기 내에서의 포토마스크의 이동 방향은 장축 방향이다. 도 3에 펠리클 부착 포토마스크를 이동시키고, 급정지했을 때의 펠리클막의 흔들림 형태를 나타낸다. 이 도면은 길이 중심축에서의 단면이며, 화살표는 펠리클 부착 포토마스크의 이동 방향, 이점 쇄선은 가장 흔들림이 커졌을 때의 펠리클막의 거동을 나타낸다.Usually, when a photomask is rectangular, the movement direction of the photomask in an exposure machine is a long-axis direction. Fig. 3 shows the shaking form of the pellicle film when the photomask with pellicle is moved and stopped suddenly. This figure is a cross-section along the longitudinal axis, the arrow indicates the movement direction of the photomask with pellicle, and the dashed-dotted line indicates the behavior of the pellicle film when the vibration is greatest.
펠리클막의 흔들림은 포토마스크의 이동에 수반하여 발생한다. 좁은 공간을 통과함으로써 외부로부터 받는 풍압의 영향도 있지만, 가장 큰 흔들림은 이동 개시 시 또는 정지 시에, 관성에 의해 펠리클 내의 공기가 한쪽 방향으로 치우침으로써 발생한다. 도 3의 예에서는, 오른쪽 방향으로의 급정지에 의해 펠리클 내의 공기가 오른쪽 방향으로 이동하고, 그것에 의해 펠리클막의 B부에서는 움푹 패이고, C부에서는 돌출이 발생하고 있다. 이것은 도 1의 평면도에 있어서, 각각 점선으로 둘러싸인 B 및 C의 영역에 상당한다. 본 발명에서는 장축 방향으로 큰 인장 변형을 가함으로써, 특히 이 방향에서의 공기의 치우침에 대해 저항력을 높이고 있기 때문에, 막 흔들림량을 효과적으로 억제할 수 있다.The shaking of the pellicle film occurs with the movement of the photomask. There is also the influence of wind pressure received from the outside by passing through a narrow space, but the biggest shake occurs when the air in the pellicle is biased in one direction due to inertia when the movement starts or stops. In the example of Fig. 3, the air in the pellicle moves to the right due to a sudden stop in the right direction, whereby the pellicle film is dented in the B portion and protrudes in the C portion. This corresponds to regions B and C surrounded by dotted lines, respectively, in the plan view of FIG. 1 . In the present invention, by applying a large tensile strain in the major axis direction, in particular, the resistance to air bias in this direction is increased, so that the amount of membrane shake can be effectively suppressed.
도 4에 본 발명의 다른 실시형태의 평면도를 나타낸다. 펠리클막(43)은 도 1의 실시형태의 장축 방향(화살표 a)에 더하여, 단축 방향(화살표 b)으로도 인장 변형을 가하고, 펠리클막 접착층(42)을 개재하여 펠리클 프레임(41)에 접착하고 있다. 이 단축 방향의 인장 변형은 0.5% 이상 2% 이하로 하는 것이 바람직하다. 펠리클막의 장축 방향으로 인장 변형을 주면 푸아송 효과에 의해 단축 방향으로는 축소가 발생하기 때문에, 주름 발생을 방지하는 것이 이 목적이다. 또, 외상에 대한 내성 저하를 방지하는 관점에서도 단축 방향으로 부여하는 인장 변형을 크게 할 필요는 없다.Fig. 4 shows a plan view of another embodiment of the present invention. The
또, 펠리클막의 재질은 공지된 것, 예를 들면 니트로셀룰로오스, 프로피온산 셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 수지, 비정질 불소계 수지 등을 사용할 수 있다. 이 중에서도, 특히 비정질 불소계 수지를 이용하는 것이 좋다. 비정질 불소계 수지는, 흡습에 의한 치수 변화가 없고, 또, 파장 300nm 이하의 단파장 자외광을 사용해도 에칭에 의한 막 두께 감소가 없는 점에서, 부여한 인장 변형량을 장기간 안정적으로 유지할 수 있으며, 막 흔들림량의 변동이 발생하지 않는다. 또, 비정질인 점에서 비교적 균열이 전파되기 어렵고, 큰 인장 변형량을 주고 있어도 외상에 대해 강하다는 이점이 있다.Moreover, the material of a pellicle film|membrane can use a well-known thing, for example, cellulose-type resin, such as nitrocellulose and cellulose propionate, an amorphous|non-crystalline fluorine-type resin, etc. can be used. Among these, it is particularly preferable to use an amorphous fluorine-based resin. The amorphous fluorine-based resin has no dimensional change due to moisture absorption, and no film thickness reduction due to etching even when short-wavelength ultraviolet light with a wavelength of 300 nm or less is used. no change occurs in Moreover, since it is amorphous, cracks are comparatively hard to propagate, and there exists an advantage that it is strong with respect to trauma even if a large amount of tensile deformation is given.
다음으로, 본 발명의 펠리클의 제조 방법에 대해서 상술한다.Next, the method for manufacturing the pellicle of the present invention will be described in detail.
평활하게 연마한 석영, 저팽창 유리 등으로 이루어지는 기판 상에 스핀 코트법, 슬릿 코트법 등의 공지된 도공(塗工) 수단에 의해 펠리클막 재료의 용액을 도포하고, 오븐, 핫 플레이트, IR 램프 등의 가열 수단에 의해 완전히 용매를 증발시켜, 기판 상에 건조한 펠리클막의 층을 얻는다.A solution of the pellicle film material is applied on a substrate made of smooth polished quartz or low-expansion glass, etc. by a known coating method such as a spin coating method or a slit coating method, followed by an oven, a hot plate, or an IR lamp. The solvent is completely evaporated by heating means, such as, and a dry pellicle film|membrane layer is obtained on a board|substrate.
냉각 후, 상기 펠리클막을 성막 기판으로부터 박리한다. 박리는 도 5의 단면도를 나타내는 바와 같이, 기판(55) 상의 펠리클막(54)의 단부에 지지 틀(50)의 막 지지체(52)를 접착하고, 모서리부부터 천천히 들어 올려 박리하는 것이 바람직하다. 지지 틀(50)에 지지된 펠리클막의 평면도를 도 6에 나타낸다. 지지 틀(50)은 외측 틀(51)과 막 지지체(52), 인장 기구(53)로 구성된다. 이 실시형태에서는 지지 틀(50)을 접착하여 기판(55) 상의 펠리클막(54)을 박리했지만, 펠리클막의 박리는 다른 수단으로 행하고, 그 후에 지지 틀(50)을 장착해도 상관없다.After cooling, the pellicle film is peeled from the deposition substrate. For peeling, as shown in the cross-sectional view of FIG. 5, it is preferable to attach the
외측 틀(51)은 펠리클막(54)에 인장 변형을 부여할 때에 휘지 않도록, 강성이 있는 재질, 구조로 하는 것이 바람직하다. 막 지지체(52)는 펠리클막의 둘레 가장자리를 각각 20∼100mm 정도의 폭으로 분할 지지하는 것이고, 표면에 도포한 접착제, 양면 테이프 등의 접착 수단(도시하지 않음)에 의해 펠리클막(54)을 접착한다. 막 지지체(52)는 폭이 좁을수록, 섬세하게 인장 변형을 조정할 수 있지만, 한편으로 폭이 좁으면 작업의 번잡함도 격증하므로, 막의 크기, 생산성, 주름 발생의 용이성 등을 종합적으로 감안하여 지지 폭을 결정하는 것이 좋다.The
막 지지체(52)는, 인접하는 것에 대해 5mm 이하의 틈을 갖고 배치되어 있으며, 각각이 외측 틀(51)로부터 인장 기구(53)를 개재하여 지지되어, 개별적으로 그 인장량을 조정할 수 있다. 인장 기구(53)의 사시도를 도 7에 나타낸다. 인장 기구(53)는, 인장 방향(c)에 대해 직교하는 방향(d)으로 이동 가능한 레일(71), 슬라이더(72)로 이루어지는 직동(直動) 이동 수단의 위에 탑재되어 있고, 인장 변형을 부여했을 때의 막의 변위에 추종하여 자유롭게 이동할 수 있도록 되어 있다. 인장 수단으로서, 이 실시형태는, 암나사부(73), 수나사부(74)로 구성되는 나사 기구를 이용하고 있지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 수나사부(74)의 선단에는, 표면에 접착제나 양면 테이프로 구성한 막 접착층(75)을 갖는 막 지지체(52)가, 수나사부(74)의 회전에 대해 자유로운 상태로 부착되어 있으며, 수나사부(74)의 회전 조작에 의해 막 지지체(52)는 인장 방향(c)으로 이동한다.The membrane supports 52 are arranged with a gap of 5 mm or less with respect to the adjacent ones, and each is supported from the
펠리클막(54)을 지지 틀(50)로 지지한 상태에서, 인장 기구(53)의 조작에 의해 펠리클막(54)에 원하는 인장 변형량을 준다. 막 지지체(52)를 후퇴시킬수록, 부여하는 인장 변형량이 늘어나게 되지만, 이동량은 대향하는 막 지지체(52)끼리가 같은 양이 되도록 조작한다. 조작은 최초로 부여하는 인장 변형량이 큰 장축 방향을 조작하고, 이어서 단축 방향을 조작하는 것이 좋다. 마지막으로 펠리클막(54)에 주름이 발생하고 있지 않은 것을 확인하고, 그 후에는 통상의 펠리클 제조 방법과 마찬가지로 하여, 펠리클 프레임의 펠리클막 접착층에 펠리클막(54)을 접착하여, 펠리클을 완성시킨다.In a state in which the
실시예Example
이하, 본 발명의 실시예를 설명하지만, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, although the Example of this invention is described, this invention is not limited to this.
실시예 1Example 1
도 8의 사시도에 나타낸 펠리클(80)을 제작했다. 펠리클 프레임(81)은, A5052 알루미늄 합금을 이용하여 기계 가공에 의해 제작한 외측의 치수 1526×1748내측의 치수 1493×1715mm인 장방형이고, 높이는 6.0mm, 각 모서리부의 형상은 내측 R2, 외측 R6로 했다. 또, 장변 외면에는 핸들링용으로서 직경 2.5mm, 깊이 2mm의 오목 구멍(82)을 각 변 2개소 설치하고, 단변 외면에 높이 2mm, 깊이 3mm의 홈(83), 마찬가지로 장변 외면의 3개소에 높이 2mm, 깊이 3mm의 홈(84)을 설치했다. 또, 양 장변에는 직경 1.5mm의 통기 구멍(85), 필터(86)를 각 8개소 설치했다. 마지막으로 표면을 샌드블러스트 처리 후, 흑색 알마이트 처리를 실시했다.The
이 펠리클 프레임(81)을 클린룸에 반입하고, 계면활성제와 순수(純水)로 잘 세정, 건조시켰다. 그리고, 펠리클 프레임의 한쪽의 틀상 면에 펠리클막 접착층(88)으로서 실리콘 점착제, 다른쪽의 틀상 면에 마스크 점착층(87)으로서 실리콘 점착제(신에쓰 가가쿠 고교(주) 제조)를 톨루엔으로 희석하여 에어 가압식 디스펜서에 의해 두께 2mm로 도포하고, 가열에 의해 큐어시켰다.This
다음으로, 1620×1780×두께 17mm의 평활하게 연마한 석영 기판(55) 상에, 슬릿 다이 코터에 의해 비정질 불소 수지(상품명 사이톱, 아사히 가라스(주) 제조)를 용해한 펠리클막 재료 용액을 도포했다. 이때의 도포량은, 건조 후 막 두께가 3.9㎛가 되도록 설정했다. 이어서, 이것을 오븐에서 180℃로 가열하여 용매를 건조시켰다.Next, a pellicle film material solution in which an amorphous fluororesin (trade name: Cytop, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) was dissolved by a slit die coater on a smooth
이 기판(55) 상의 펠리클막(54)에, 도 5에 나타내는 바와 같이 지지 틀(50)을 접착했다. 여기에서, 지지 틀(50)의 인장 기구는 도 7에 나타내는 구조로 되어 있다. 막 지지체(52)의 하면에 설치된 실리콘 양면 테이프로 이루어지는 막 접착층(75)을 기판 단(端)의 펠리클막(54)에 접착하고, 이어서, 이 지지 틀(50)을 모서리부부터 천천히 들어 올렸다. 도 6은 박리 후의 상태를 나타낸 평면도이다.A
다음으로, 인장 기구(53)를 조작하여 막 지지체(52)를 막 중앙 방향을 향해 이동시켜, 펠리클막이 느슨해지기 시작하는 위치를 찾았다. 이 위치를 기준으로 하여, 단변 상에 배치된 대향하는 인장 기구(53)를 동시에 조작하여 펠리클막에 장축 방향의 인장 변형을 주었다. 이때 부여하여 신장한 양은 41mm, 신장율로서 약 2.3%의 인장 변형으로 하며, 조작은 단변의 중심부터 외측으로 차례로 행하였다. 이어서, 장변에 배치된 인장 기구(53)를 마찬가지로 조작하고, 단축 방향으로 변형량 30mm, 신장율로서 약 1.9%의 인장 변형을 부여했다. 마지막으로 막 전면에 대해 육안 관찰하여, 주름이 발생하고 있지 않은 것을 확인했다.Next, the
이 장축 방향, 단축 방향으로 인장 변형이 부여된 펠리클막(54)을 지지한 지지 틀(50)을 이동하여, 도 8에 나타내는 바와 같이, 상술과 같이 제작한 펠리클 프레임(81) 상의 펠리클막 접착층(88)에 펠리클막(89)을 접착하고, 주위의 잉여막을 커터로 절단하여 펠리클(80)을 완성시켰다. 이 실시예 1에서는, 인장 변형은 도 4에 나타내는 방향 a, b에 부여된 것이 된다.By moving the
완성된 펠리클(80)을 1620×1780×두께 17mm의 석영 기판에 첩부한 후, 직동가이드와 슬라이더로 이루어지는 운동 기구 상에 탑재하고, 도 3에 나타내는 바와 같이 수평 방향으로 이동시켜, 레이저 측거(測距) 센서에 의해 이동 중의 막 흔들림량을 계측했다. 그 결과, 속도 1300mm/s, 가속도 2940mm/s2, 감속도 2940mm/s2의 조건에 있어서, 펠리클막의 돌출측 최대 흔들림량은 약 2.3mm가 되고, 이것은 전혀 막 접촉의 걱정이 없는 값이었다.The completed
실시예 2Example 2
펠리클막에 부여하는 변형량을 바꾸고, 상기 실시예와 마찬가지로 하여 펠리클을 제작했다. 이때 부여하여 신장한 양은, 장축 방향으로 19mm, 신장율로 약 1.1%, 단축 방향으로 10mm, 신장율로 0.6%의 인장 변형으로 했다. 완성된 펠리클을 상기 실시예와 완전히 같은 조건으로 막 흔들림량을 평가한바, 펠리클막의 최대 흔들림량은 약 3.7mm가 되고, 실용적으로는 막 접촉의 염려가 없는 레벨이었다.The amount of deformation applied to the pellicle film was changed, and a pellicle was produced in the same manner as in the above example. The amount applied and elongated at this time was set to a tensile strain of 19 mm in the major axis direction, about 1.1% in elongation, 10 mm in the minor axis direction, and 0.6% in elongation. When the amount of film shake of the completed pellicle was evaluated under the exact same conditions as in the above example, the maximum amount of shake of the pellicle film was about 3.7 mm, which was practically at a level where there was no concern about film contact.
비교예comparative example
실시예 1과 마찬가지로 하여, 1620×1780×두께 17mm인 평활하게 연마한 석영제 기판 상에, 슬릿 다이 코터에 의해 비정질 불소 수지(상품명 사이톱, 아사히 가라스(주) 제조)를 용해한 펠리클막 재료 용액을 도포하고, 이것을 건조시켰다. 이 기판 상의 펠리클막의 둘레 가장자리부에, 도 10에 나타내는 바와 같은 지지 틀(100)을 접착하고, 모서리부부터 천천히 박리하여 펠리클막(101)을 얻었다. 상기 실시예 1, 2에서는, 펠리클막은 지지 틀(50)로 박리, 유지하고, 인장 기구에 의해 인장 변형을 부여했지만, 이 비교예의 지지 틀(100)에 인장 기구는 없다. 주름 방지를 목적으로 하여, 펠리클막(101)의 각 장변, 각 단변의 중앙을 도면 중 화살표와 같이 외측으로 인장하고, 그 상태를 유지한 채로, 상기 실시예 1, 2와 마찬가지로 하여 제작한 펠리클 프레임 상의 펠리클막 접착층에 접착하고, 프레임 주위의 잉여막을 커터로 절단하여 펠리클을 완성시켰다. 이때, 지지 틀(100)은, 변의 중앙을 빼면 변 전체가 휘어 막을 인장하는 형이 되고, 또, 장변, 단변의 인장량이 상호 서로 영향을 준다. 그 때문에, 인장량은 상기 실시예와는 단순히 비교할 수는 없지만, 참고로서 변 중앙부에 있어서 인장 변형을 구하면 장변, 단변 모두 약 0.5%였다.In the same manner as in Example 1, a pellicle film material in which an amorphous fluororesin (trade name: Cytop, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) was dissolved on a smooth polished quartz substrate having a thickness of 1620 × 1780 × 17 mm with a slit die coater. The solution was applied and it was dried. A
완성된 펠리클을 상기 실시예 1, 2와 완전히 같은 조건으로 막 흔들림량을 평가한바, 펠리클막의 최대 흔들림량은 돌출측에서 약 5.2mm가 되며, 이것은 장치 내에서 펠리클막이 접촉할 염려가 있는 레벨이었다.When the film shake amount of the completed pellicle was evaluated under exactly the same conditions as in Examples 1 and 2, the maximum amount of shake of the pellicle film was about 5.2 mm from the protruding side, which was a level at which the pellicle film could come into contact in the device. .
11: 펠리클 프레임
12: 펠리클막 접착층
13: 펠리클막
14: 마스크 점착층
15: 포토마스크
41: 펠리클 프레임
42: 펠리클막 접착층
43: 펠리클막
50: 지지 틀
51: 외측 틀
52: 막 지지체
53: 인장 기구
54: 펠리클막
55: 기판
71: 레일
72: 슬라이더
73: 암나사부
74: 수나사부
75: 막 접착층
80: 펠리클
81: 펠리클 프레임
82: 오목 구멍
83: 홈(단변)
84: 홈(장변)
85: 통기 구멍
86: 필터
87: 마스크 점착층
88: 펠리클막 접착층
89: 펠리클막
91: 포토마스크
92: 노광 패턴
93: 펠리클 프레임
94: 통기 구멍
95: 필터
96: 마스크 점착층
97: 펠리클막 접착층
98: 펠리클막
99: 펠리클
100: 지지 틀
101: 펠리클막
A: 장축 방향 중심
B: 막 흔들림량이 큰 영역(오목)
C: 막 흔들림량이 큰 영역(볼록)
a: 인장 방향(장축 방향)
b: 인장 방향(단축 방향)
c: 인장 방향
d: 인장 방향에 대한 직교 방향
x: 펠리클막의 자중 휨량(처짐량)
y: 펠리클막의 정점(중심)11: pellicle frame 12: pellicle film adhesive layer
13: pellicle film 14: mask adhesive layer
15: photo mask 41: pellicle frame
42: pellicle film adhesive layer 43: pellicle film
50: support frame 51: outer frame
52: membrane support 53: tension mechanism
54: pellicle film 55: substrate
71: rail 72: slider
73: female thread part 74: male thread part
75: film adhesive layer 80: pellicle
81: pellicle frame 82: concave hole
83: Groove (short side) 84: Groove (long side)
85: vent hole 86: filter
87: mask adhesive layer 88: pellicle film adhesive layer
89: pellicle film 91: photomask
92: exposure pattern 93: pellicle frame
94: ventilation hole 95: filter
96: mask adhesive layer 97: pellicle film adhesive layer
98: pellicle film 99: pellicle
100: support frame 101: pellicle membrane
A: long axis center
B: Area with a large amount of membrane shake (concave)
C: Area with a large amount of membrane shake (convex)
a: tensile direction (long axis direction) b: tensile direction (short axis direction)
c: direction of tension d: direction orthogonal to direction of tension
x: Deflection amount of the pellicle film under its own weight (deflection amount)
y: vertex (center) of the pellicle membrane
Claims (10)
상기 한 쌍의 펠리클 프레임 변에 수직인 방향으로 0.5% 이상 2% 이하의 인장 변형을 펠리클막에 부여하고 있는 것을 특징으로 하는 펠리클.The method of claim 1,
A pellicle characterized in that a tensile strain of 0.5% or more and 2% or less is applied to the pellicle film in a direction perpendicular to the sides of the pair of pellicle frames.
상기 펠리클 프레임은 직사각형이고, 상기 한 쌍의 펠리클 프레임 변이 상기 직사각형의 장변(長邊)인 것을 특징으로 하는 펠리클.The method of claim 1,
The pellicle frame is rectangular, and the pair of pellicle frame sides is a long side of the rectangle.
상기 직사각형의 장변에 수직인 방향으로 0.5% 이상 2% 이하의 인장 변형을 펠리클막에 부여하고 있는 것을 특징으로 하는 펠리클.4. The method of claim 3,
A pellicle characterized in that a tensile strain of 0.5% or more and 2% or less is applied to the pellicle film in a direction perpendicular to the long side of the rectangle.
굵기가 최대라도 100㎛인, 적어도 1 가닥의 선상 보강체가, 상기 펠리클막에 접합되고, 상기 펠리클 프레임의 서로 대향하는 2변 사이에 장설(張設)되어 있는 것을 특징으로 하는 펠리클.5. The method according to claim 3 or 4,
A pellicle, characterized in that at least one linear reinforcing member having a maximum thickness of 100 µm is joined to the pellicle membrane and is extended between two opposite sides of the pellicle frame.
굵기가 최대라도 100㎛인 2 가닥의 선상 보강체가, 상기 펠리클막에 접합되고, 상기 펠리클 프레임의 대각선을 따라 장설되어 있는 것을 특징으로 하는 펠리클.5. The method according to claim 3 or 4,
A pellicle, characterized in that two linear reinforcing elements having a maximum thickness of 100 µm are joined to the pellicle membrane and are provided along a diagonal of the pellicle frame.
상기 펠리클막의 재질이 비정질 불소계 수지인 것을 특징으로 하는 펠리클.7. The method according to any one of claims 1 to 6,
A pellicle, characterized in that the material of the pellicle film is an amorphous fluorine-based resin.
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