TW201510639A - 光罩基底基板收納容器 - Google Patents

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Ryuji Koitabashi
Hideo Nakagawa
Takuro Takasaka
Takahiro Kinoshita
Hiroshi Fukuda
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Shinetsu Polymer Co
Shinetsu Chemical Co
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Abstract

本發明抑制對光阻圖案產生之影響並且更確實地降低因於保管、搬送或容器操作之過程中所有可能產生之塵埃或粒子之附著引起之光罩基底之污染，提高光罩基底之品質及良率。本發明係關於一種光罩基底基板收納容器1，其係收納、搬送或保管光罩基底基板2者，且其構成零件中之至少1個包含以40℃保持60分鐘下藉由動態頂空法測定之己內醯胺量以正癸烷換算計每樹脂單位重量成為0.01ppm以下之熱塑性樹脂，並且該構成零件之表面電阻值為1.0E+13歐姆以下。

Description

光罩基底基板收納容器 [關聯申請案之相互參照]
本申請案係主張基於在2013年9月11日對日本專利廳提出申請之日本專利特願2013-188177號之優先權。將日本專利特願2013-188177號中記載之全部內容以參照之方式直接併入本申請案中。又，貫穿整個本申請案所引用之全部文獻以參照之方式直接併入本申請案中。
本發明係關於一種收納於表面塗佈有半導體或液晶等之製造步驟之光微影製程所使用之化學增幅型光阻之光罩基底基板的容器。
以半導體為代表之設計電路之設計規則(design rule)正逐年推進電路之進一步微細化。伴隨於此，針對於用以形成電路之光罩，對其線寬、形狀、間距等電路圖案所要求之條件亦愈加嚴格。作為電路之形成方法，迄今為止一直使用光微影法，作為用以應對此種微細化之光阻材料，大多使用適合於波長更短、解像度更高之化學增幅型光阻。使用化學增幅型光阻之光微影法係藉由準分子雷射等光照射、或電子束之照射而產生該光阻材料中之觸媒物質，於後續步驟中進行熱處理，藉此使該觸媒物質與高分子反應，使光或電子照射部分可溶(正型)、或不溶化(負型)，藉此獲得所需之電路圖案的方法。迄今為止，關於在進行光或電子照射之前保管、搬送塗佈有該光阻材料之基板的收納容器，就為了容易進行輸送、搬送而理想為輕量，另外可廉價且大量製造等方面而言，業界使用以各種塑膠作為基材並藉由射出 成型等所製造之收納容器。
然而，由該等以塑膠為材料之塑膠製收納容器所產生之各種揮發性有機物成分於保管及搬送光罩基底之過程中，對於光罩基底上所塗佈之光阻材料之觸媒作用、其可溶化作用或不溶化作用產生某些影響，使藉由光或電子束照射及熱處理、顯影所形成之於光罩基底上之光阻圖案產生例如線寬之放大/縮小等尺寸變化或圖案之變形、或者崩塌等，其結果，有發生無法獲得如設計般之圖案之不良情況之虞。 針對由此種塑膠材料引起之問題，業界著眼於氮化合物，提出有由不含氮原子之高分子材料所構成之收納容器、或作為釋氣成分之含氮化合物總量為特定量以下之收納容器(例如參照專利文獻1)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本專利特開2003-140324號公報
然而，上述收納容器或因受到由不含氮原子之單體所獲得之高分子材料(塑膠材料)限定而選擇適合於本用途之塑膠材料，因此必須測定釋氣成分中之含氮化合物總量，而有耗費時間與成本之問題。因此，針對於使適合於本用途之塑膠材料之選擇更簡化，利用使用所選擇之材料而成形之塑膠製收納容器保管、搬送光罩基底之過程中、或收納容器之開啟及關閉操作之過程中有可能因收納容器本身之摩擦等所產生之微小粒子、或存在於氣體環境中之粒子會因靜電而附著於光罩基底或收納容器本身的污染，需要進一步之改善。
本發明係為了解決上述問題而完成者，目的在於抑制對光阻圖案產生之影響並且降低因於保管、搬送或容器操作之過程中所有可能產生之塵埃或粒子之附著引起之光罩基底之污染，提高光罩基底之品 質及良率。
本發明者等人為了解決上述問題進行努力研究，結果發現：作為保管及搬送塗佈有化學增幅型光阻之光罩基底之收納容器，藉由使用由構成收納容器之塑膠材料所產生之己內醯胺為一定量以下且其表面電阻值為1.0E+13歐姆以下之塑膠材料，而防止於光罩基底之保管後進行曝光、感光及顯影而形成之光阻圖案之線寬及形狀等所產生之不良情況，獲得高精細之光阻圖案，並且保護光罩基底或收納容器本身免受在保管、搬送光罩基底之過程中所有可能產生之微小塵埃及粒子、以及存在於氣體環境中之粒子之附著，從而完成本發明。
即，本發明之一形態係一種光罩基底基板收納容器，其係用於收納、搬送或保管光罩基底基板者，且其構成零件中之至少1個包含以40℃保持60分鐘下藉由動態頂空法測定之釋氣中之己內醯胺量以正癸烷換算計每樹脂單位重量成為0.01ppm以下之熱塑性樹脂，並且包含該熱塑性樹脂材料之構成零件之表面電阻值為1.0E+13歐姆以下。
又，本發明之另一形態尤其是一種光罩基底基板收納容器，其係於熱塑性樹脂中添加有碳填料。
又，本發明之另一形態尤其是一種光罩基底基板收納容器，其係將熱塑性樹脂設為持續性抗靜電樹脂。
又，本發明之另一形態係一種光罩基底基板收納容器，其具備形成收納光罩基底基板之空間之上蓋、及與上蓋卡合之下箱，且至少使上蓋及下箱由上述熱塑性樹脂材料構成。
根據本發明，可抑制因由容器所產生之揮發性有機物成分對光阻圖案產生之影響並且更確實地降低因於保管、搬送光罩基底基板之過程中、或容器操作之過程中所有可能產生之塵埃或粒子之附著引起 之光罩基底之污染，提高光罩基底之品質及良率。
1‧‧‧光罩基底基板收納容器
2‧‧‧光罩基底基板
3‧‧‧匣盒
4‧‧‧下箱
5‧‧‧上蓋
6‧‧‧壓住構件
圖1係表示本發明之實施形態的光罩基底基板收納容器之分解立體圖。
以下，對本發明之光罩基底基板收納容器之實施形態進行說明。但是，本發明並不限定於下述實施形態。
圖1係表示本發明之實施形態的光罩基底基板收納容器之分解立體圖。
該實施形態之光罩基底基板收納容器1如圖1所示，主要具備：使光罩基底基板2豎立於垂直方向並以一定間隔整齊排列而可收納光罩基底基板2之匣盒3、收納匣盒3之下箱4、自下箱4之上方卡止之上蓋5、及自其上方壓住光罩基底基板2之壓住構件6。
下箱4形成為使其上方開口之有底箱型。於上方之開口部之周緣形成有邊緣部。於外周部之相對向之各一對邊緣部分別形成有一對卡止用之卡止凹部。匣盒3具有一對端壁、及連結該等端壁之另一對側壁，於側壁之內側以相對向之方式以一定間隔形成有收納光罩基底基板2之收納槽。上蓋5形成為具有朝下開口之箱型而得以覆蓋下箱4之開口而封閉。於上蓋5之開口部形成有邊緣部。於彼此相對向之各一對邊緣部以向下方外延之方式分別形成有一對卡止爪。卡止爪分別與下箱4之卡止凹部嵌合而固定下箱4與上蓋5。
上蓋5於其內表面朝下安裝有個別地接觸而壓住光罩基底基板2之構件且具備保持槽之壓住構件6。於該實施形態中，上述光罩基底基板收納容器1之構成中，至少使下箱4與上蓋5由以40℃保持60分鐘之條件下藉由動態頂空法測定之己內醯胺量以正癸烷換算計每樹脂單位重量成為0.01ppm以下、更佳為未達0.01ppm之熱塑性樹脂形成。
為了降低粒子之附著，下箱4與上蓋5係以使其等之表面電阻值成為1.0E+13歐姆以下之方式由抗靜電材料或導電性材料形成。又，較佳為使匣盒3及壓住構件6中之至少一者如上述般由以40℃保持60分鐘之條件下藉由動態頂空法測定之己內醯胺量以正癸烷換算計每樹脂單位重量成為0.01ppm以下、更佳為未達0.01ppm之熱塑性樹脂形成。再者，己內醯胺對圖案特性造成影響之過程雖並未明確，但認為以40℃保持60分鐘下藉由動態頂空法所檢測出之釋氣中之游離己內醯胺所含有之醯胺鍵於光罩基底基板之保管及搬送之過程中會移動至化學增幅型光阻，而對曝光、感光、顯影時之觸媒作用產生某些不良影響。
進而，較佳為將熱塑性樹脂設為持續性抗靜電樹脂。此處，所謂持續性抗靜電性樹脂，係指使親水性聚合物而非碳等填料分散於基底樹脂中，而使抗靜電功能持續保持之樹脂。與使碳等填料分散於基底樹脂中而成者相比，持續性抗靜電樹脂具有低發塵性之優點。作為持續性抗靜電樹脂所使用之基底樹脂，可較佳地使用ABS(acrylonitrile-butadiene-styrene，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)樹脂、丙烯酸系樹脂或聚丙烯樹脂。又，作為親水性聚合物，可例示高分子固體電解質、尤其是具有聚乙二醇成分之聚合物，更具體而言，可例示：聚乙二醇甲基丙烯酸酯共聚物、聚(環氧乙烷/環氧丙烷)共聚物、聚乙二醇系聚酯醯胺、聚(表氯醇/環氧乙烷)共聚物等。
又，亦可於熱塑性樹脂中添加碳等填料。於如此般於熱塑性樹脂中添加碳等填料之情形時，與設為持續性抗靜電樹脂之情形相比，可使表面電阻值較低，為1.0E+10歐姆以下。再者，關於持續性抗靜電樹脂，表面電阻值難以成為1.0E+10歐姆以下。其結果，可降低因靜電等引起之粒子於收納容器或光罩基底之附著。此處，作為熱塑性樹脂，可列舉：聚丙烯、聚碳酸酯、聚對苯二甲酸丁二酯、丙烯酸系 樹脂、ABS樹脂等。又，作為碳填料，可使用碳黑、乙炔黑、碳纖維、奈米碳管等。
再者，本發明之實施形態的光罩基底基板收納容器並不限定於如上述般收納複數個光罩基底基板之容器，亦可為逐片地收納光罩基底之單片式容器。又，可製成外部氣體之密閉型容器，亦可製成經由化學過濾器而與外部氣體相通之收納容器等。
[實施例]
繼而，對本發明之實施例及比較例一併進行說明。再者，本發明並不限定於以下之實施例。
以下，對實施例1~6進行說明，將評價結果示於表1。
(實施例1)
使用市售之丙烯酸系持續性抗靜電樹脂A，藉由射出成形，製造如圖1所示之能夠收納可豎立複數片152mm見方之光罩基底基板之匣盒的上蓋及下箱兩者。於所製造之上蓋之頂面之平坦部，使用表面高阻抗測定器(SHISHIDO ELECTROSTATIC股份有限公司製造)測定表面電阻值，結果表面電阻值為1.0E+11Ω。又，自上蓋之一部分切割下0.1g，準確稱量後放入試樣槽內，於高純度氦氣環境下在40℃下進行60min之加熱脫附，藉由氣相層析質譜分析儀(GC-MS)對產生之氣體成分進行分析，藉由以正癸烷所製作之校準曲線，換算相當於己內醯胺成分之波峰面積值，進而除以試樣重量，而以(ppm)之形式求出。其結果，己內醯胺未達0.01ppm。此處，己內醯胺成分係藉由以相符之MS光譜為資料基礎(NIST(National Institute of Standards and Technology，美國國家標準與技術研究院))進行對照而特定出。
又，使用市售之聚對苯二甲酸丁二酯樹脂，藉由射出成形，製造如圖1所示之可豎立複數片152mm見方之光罩基底基板之匣盒、及可嵌合於上蓋之內側且在使上蓋嵌合於下箱時自上方固定匣盒所收納 之各基板之壓住構件。與上述同樣地自所製造之匣盒及壓住構件之各者取樣後，於40℃×60min之條件下所求出之己內醯胺量未達0.01ppm。
另一方面，將1片塗佈有化學增幅型光阻之光罩基底基板收納於上述匣盒之中央狹縫內，將其載置於下箱中，其後加蓋上蓋，於常溫下以該狀態保管3個月。繼而，對保管後之光罩基底基板依序進行EB(electron beam，電子束)繪圖、烘烤、顯影處理，形成線寬400nm之L/S(線&間隙)之光阻圖案，將自特定尺寸之間隙寬度之偏移定義為CD值，從而測定線寬。其結果，CD值幾乎無變化(合格基準：≦±5nm)，又，對剖面進行SEM(scanning electron microscope，掃描式電子顯微鏡)觀察，結果確認出形狀亦幾乎無變化。進而，於該收納容器中收納3片預先藉由光罩基底缺陷檢查裝置(MAGICS：M2351/Lasertec公司製造)測定出開啟及關閉試驗前之缺陷數的塗佈過化學增寬度型光阻之光罩基底，由作業人員重複操作10次開啟及關閉上蓋，其後再次測定缺陷數(合格基準：<1)。將上述操作進行複數次，以缺陷增加數之形式算出上蓋之開啟及關閉動作前後之各缺陷數之差量，結果上蓋開啟及關閉一次時每片光罩基底之增加缺陷數為0.25個，幾乎未確認出缺陷之增加。
(實施例2)
上蓋及下箱之材料係使用市售之丙烯酸系持續性抗靜電樹脂B，除此以外，以與實施例1相同之條件製造收納容器。所製造之上蓋之表面電阻值為1.5E+12Ω，又，釋氣中之己內醯胺量未達0.01ppm。又，與實施例1同樣地對該收納容器中收納3個月之光罩基底基板進行繪圖、烘烤、顯影而獲得圖案之線寬，關於所獲得之圖案線寬的CD值亦幾乎無變化，又，圖案之剖面形狀亦幾乎未見到變化。進而，與實施例1同樣地進行收納容器之開啟及關閉試驗，結果上蓋開啟及關 閉一次時每片光罩基底之光罩基底基板之缺陷增加數為0.67個，幾乎未確認出缺陷之增加。
(實施例3)
上蓋及下箱之材料係使用市售之ABS系持續性抗靜電樹脂C，除此以外，以與實施例1相同之條件製造收納容器。所製造之上蓋之表面電阻值為7.0E+11Ω，又，釋氣中之己內醯胺量為0.01ppm。又，與實施例1同樣地對該收納容器中收納3個月之光罩基底基板進行繪圖、烘烤、顯影而獲得圖案之線寬，關於所獲得之圖案線寬的CD值亦幾乎無變化，又，圖案之剖面形狀亦幾乎未見到變化。進而，與實施例1同樣地進行收納容器之開啟及關閉試驗，結果上蓋開啟及關閉一次時每片光罩基底之光罩基底基板之缺陷增加數為0.17個，幾乎未確認出缺陷之增加。
(實施例4)
上蓋及下箱之材料係使用市售之聚丙烯系調配有碳黑之抗靜電樹脂D，除此以外，以與實施例1相同之條件製造收納容器。所製造之上蓋之表面電阻值為3.6E+03Ω，又，釋氣中之己內醯胺量未達0.01ppm。又，與實施例1同樣地對該收納容器中收納3個月之光罩基底基板進行繪圖、烘烤、顯影而獲得圖案之線寬，關於所獲得之圖案線寬的CD值亦幾乎無變化，又，圖案之剖面形狀亦幾乎未見到變化。進而，與實施例1同樣地進行收納容器之開啟及關閉試驗，結果上蓋開啟及關閉一次時每片光罩基底之光罩基底基板之缺陷增加數為0.11個，幾乎未確認出缺陷之增加。
(實施例5)
上蓋及下箱之材料係使用市售之聚碳酸酯系調配有碳黑之抗靜電樹脂E，除此以外，以與實施例1相同之條件製造收納容器。所製造之上蓋之表面電阻值為3.6E+3Ω，又，釋氣中之己內醯胺量未達 0.01ppm。又，與實施例1同樣地對該收納容器中收納3個月之光罩基底基板進行繪圖、烘烤、顯影而獲得圖案之線寬，關於所獲得之圖案線寬的CD值亦幾乎無變化，又，圖案之剖面形狀亦幾乎未見到變化。進而，與實施例1同樣地進行收納容器之開啟及關閉試驗，結果上蓋開啟及關閉一次時每片光罩基底之光罩基底基板之缺陷增加數為0.14個，幾乎未確認出缺陷之增加。
(實施例6)
上蓋及下箱之材料係使用市售之聚對苯二甲酸丁二酯系調配有碳黑之抗靜電樹脂J，除此以外，以與實施例1相同之條件製造收納容器。所製造之上蓋之表面電阻值為2.0E+06Ω，又，釋氣中之己內醯胺量未達0.01ppm。又，與實施例1同樣地對該收納容器中收納3個月之光罩基底基板進行繪圖、烘烤、顯影而獲得圖案之線寬，關於所獲得之圖案線寬的CD值亦幾乎無變化，又，圖案之剖面形狀亦幾乎未見到變化。進而，與實施例1同樣地進行收納容器之開啟及關閉試驗，結果上蓋開啟及關閉一次時每片光罩基底之光罩基底基板之缺陷增加數為0.15個，幾乎未確認出缺陷之增加。
繼而，對比較例1~4進行說明，將評價結果示於表2。
(比較例1)
上蓋及下箱之材料係使用市售之ABS系持續性抗靜電樹脂F，除此以外，以與實施例1相同之條件製造收納容器。所製造之上蓋之表面電阻值為3.0E+11Ω，又，釋氣中之己內醯胺量較多，為0.57ppm。又，與實施例1同樣地對該收納容器中收納3個月之光罩基底基板進行繪圖、烘烤、顯影而獲得圖案之線寬，關於所獲得之圖案線寬的CD值相較於設定，沿狹小方向變化約10nm。其中，與實施例1同樣地進行收納容器之開啟及關閉試驗，結果上蓋開啟及關閉一次時每片光罩基底之光罩基底基板之缺陷增加數為0.20個，幾乎未確認出缺 陷之增加。
(比較例2)
上蓋及下箱之材料係使用市售之聚丙烯系持續性抗靜電樹脂G，除此以外，以與實施例1相同之條件製造收納容器。所製造之上蓋之表面電阻值為1.0E+10Ω，又，釋氣中之己內醯胺量為2.00ppm。又，與實施例1同樣地對該收納容器中收納3個月之光罩基底基板進行繪圖、烘烤、顯影而獲得圖案之線寬，關於所獲得之圖案線寬的CD值相較於設定，沿極狹小方向竟變化約40nm。其中，與實施例1同樣地進行收納容器之開啟及關閉試驗，結果上蓋開啟及關閉一次時每片光罩基底之光罩基底基板之缺陷增加數為0.44個，幾乎未確認出缺陷之增加。
(比較例3)
上蓋及下箱之材料係使用市售之丙烯酸系樹脂H，除此以外，以與實施例1相同之條件製造收納容器。所製造之上蓋之表面電阻值超過1.0E+16Ω，又，未自釋氣中檢測出己內醯胺。又，與實施例1同樣地對該收納容器中收納3個月之光罩基底基板進行繪圖、烘烤、顯影而獲得圖案之線寬，關於所獲得之圖案線寬的CD值亦幾乎未確認出變化，又，圖案之剖面形狀亦幾乎未見到變化。然而，與實施例1同樣地進行收納容器之開啟及關閉試驗，結果上蓋開啟及關閉一次時每片光罩基底之光罩基底基板之缺陷增加數較多，為2.13個。
(比較例4)
上蓋及下箱之材料係使用市售之ABS系持續性抗靜電樹脂I，除此以外，以與實施例1相同之條件製造收納容器。所製造之上蓋之表面電阻值為5.0E+11Ω，又，釋氣中之己內醯胺量為0.92ppm。又，與實施例1同樣地對該收納容器中收納3個月之光罩基底基板進行繪圖、烘烤、顯影而獲得圖案之線寬，關於所獲得之圖案線寬的CD值 相較於設定，沿狹小方向變化約10nm。其中，與實施例1同樣地進行收納容器之開啟及關閉試驗，結果上蓋開啟及關閉一次時每片光罩基底之光罩基底基板之缺陷增加數為0.56個，幾乎未確認出缺陷之增加。
[產業上之可利用性]
本發明例如可用作收納、搬送或保管光罩基底基板之容器。
1‧‧‧光罩基底基板收納容器
2‧‧‧光罩基底基板
3‧‧‧匣盒
4‧‧‧下箱
5‧‧‧上蓋
6‧‧‧壓住構件

Claims (4)

  1. 一種光罩基底基板收納容器，其特徵在於：其係收納、搬送或保管光罩基底基板者，且其構成零件中之至少1個包含以40℃保持60分鐘下藉由動態頂空法測定之釋氣中之己內醯胺量以正癸烷換算計每樹脂單位重量成為0.01ppm以下之熱塑性樹脂，並且包含該熱塑性樹脂材料之構成零件之表面電阻值為1.0E+13歐姆以下。
  2. 如請求項1之光罩基底基板收納容器，其中於上述熱塑性樹脂中添加有碳填料。
  3. 如請求項1之光罩基底基板收納容器，其中將上述熱塑性樹脂設為持續性抗靜電樹脂。
  4. 如請求項1至3中任一項之光罩基底基板收納容器，其包含形成收納上述光罩基底基板之空間之上蓋、及與上蓋卡合之下箱，且至少該上蓋及該下箱係由上述熱塑性樹脂材料構成。
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