TWI269367B - Pellicle and method of using the same - Google Patents

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1269367 A7 ____ B7 五、發明説明（1 ) 發明領域 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係相關於一種用來製造例如大型積體電路、超 大型積體電路、或類似電路或液晶顯示面板的半導體之光 罩保護膜，更明確地說，相關於一種適用該曝光方法之光 罩保護膜，該方法使用光線波長爲2 2 〇 n m。 製造一種例如大型積體電路、超大型積體電路或類似 電路、或液晶顯示器的半導體元件之領域中，習知上使用 一波長爲2 4 0 irm或更長的光線，用於照射晶圓或液晶 顯不面板基質，以形成產品圖案，該光線係穿過一^個暴露 於該光線之原始圖案薄板·，例如光罩或光罩板（以下簡稱 爲一原始圖案薄板）。在此情形中，假如灰塵沈積在將形 成產品圖形的原始圖案薄板之表面，則該灰塵將吸收、反 射或偏移用來曝光的光線。因此，該表面之尺寸精確度及 品質將降低而且外觀將變得粗劣的。所以，暴露於光線的 作業程序必須在潔淨室（無塵室）中進行。 然而，欲保持該原始圖案薄板的淸潔是非常困難的。 發明背景 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 爲達到防止微粒堆積在原始圖案薄板的目的，用於曝 光光線的作業過程通常使用一光罩保護膜.加以實施。圖4 係爲顯示一粘貼於原始圖案薄板的習知光罩保護膜，而且 圖5係一個沿著圖4的切線A — A所截取的截面圖。光罩 保護膜1係包括一光罩保護膜框架5及一用於傳送曝光光 線的光罩保護膜薄層2，這些元件係藉由粘著劑4連接該 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -4- 1269367 A7 —B7 五、發明説明（2 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 光罩保護膜框架5的中空部分。當實施用於曝光光線的作 業程序時，光罩保護膜1係黏貼至原始圖案薄板7，這係 藉由一粘著劑6與光罩保護膜框架5連接而達成。因爲降 低光線傳送或微粒因素是不可能的，除非光罩保護膜薄層 2或光罩保護膜框架5已經破損，倒此與光罩保護膜1連 接該原始圖案薄板7不永久使用.。 另一方面，根據持續縮小尺寸的需求，使用於例如大 型積體電路、超大型積體電路、或類似電路的半導體元件 的曝光光線波長已經逐漸縮短，而且目前提出一種具有‘ 2 2 0 n m或更短波長及來自F 2雷射光的曝光光線之技術 。當暴露於光線，而且存在於無塵室的有機氣體產生堆積 時，被用於這類曝光方式的原始圖案薄板可能導致減少光 線的傳送。再者，該原始圖案薄板係覆蓋於一以儲存及運 送爲目的之包裝盒中，該包裝盒係由例如聚丙烯酸酯、聚 苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚碳酸酯、A B S樹脂或類似 聚合物的合成橡膠所形成。由此可知該包裝盒產生一有機 氣體，而且已產生的氣體堆積在被覆蓋的原始圖案薄板之 表面上，因而降低光線的傳送。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 因此，一般來說在暴露於光線之前，對於原始圖案薄 板加以淸潔。本發明之發明人提出一種淸潔方法當做移除 的技術，其中例如F 2雷射光或X e 2準分子燈（此後稱爲 '淸潔燈/)的紫外光係輻射光線以分解有機物質（ P C T / J P 0 0 / 0 1 8 6 9 )。該光罩保護膜薄層對 於這類淸潔光線具有充分的耐用性（抗光性）。再者，因 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） _ 5 - 1269367 A7 B7 五、發明説明（） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 爲該淸潔光線係輻射至用來結合光罩保護膜薄層2及光罩 保護膜框架5的粘著劑4，所以粘著劑4也需要具有抗光 性。在習知技術上，聚異丁烯、丙烯酸樹脂、環氧樹脂類 型的粘著劑、矽類型的粘著劑或類似樹脂係當作粘著劑4 。然而，以抗光性的觀點來說，任何粘著材質未必具有充 分抗光性的，而且隨著淸潔光線的輻射次數的增加，該結 合強度卻減少。因此，這產生一個問題，光罩保護膜薄層 係由光罩保護膜框·架所剝離因而產生一間隙，所以抗微粒 能力變得不足，而且粘著劑的已受損部分係變得有微粒， 這些微粒堆積在原始圖案薄板7的寫入圖案表面。 發明之槪述 本發明已經解決上述問題，而且由於暴露於淸潔光線 ，提供一種可以防止粘著劑破壞的光罩保護膜，該粘著劑 係用來結合該光罩保護膜薄層及光罩保護膜框架。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 根據本發明的內容，提供一個包括光罩保護膜框架及 人造矽玻璃所構成之光罩保護膜薄層的光罩保護膜，該光 罩保護膜薄層藉由粘著劑與光罩保護膜框架相互連結，其 中提供一種用於遮蔽輻射至該粘著劑的紫外線之光線遮蔽 構件。 . 上述光罩保護膜中，較佳的是該光線遮蔽構件係由金 屬或金屬氧化物所組成。再者，較佳的是該光線遮蔽構件 是具有厚度爲5〇nm或更厚的薄層或薄板。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -6 - 1269367 A7 B7 五、發明説明（4 ) _...笔簡要說明 圖1係爲本發明第一實施例的光罩保護膜之立體圖， 其中該光罩保護膜係與原始圖案薄板相連接； 圖2係沿著圖1的線A - A所取出的截面圖； 圖3係爲本發明第二實施例的光罩保護膜之截面圖， 該截面係由圖1的線A - A所取出； 圖4係爲習知光罩保護膜之立體圖，其中該光罩保護 膜係與原始圖案薄板相連接；而且 _ t 圖5係沿著線A - A所取出的截面圖。 主要元件對照表 --------裝！ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 光 罩 保 護 膜 2 光 罩 保 護 膜 薄 層 3 光 線 遮 蔽 構 件 4 粘 著 劑 5 光 罩 保 護 膜 框 架 6 粘 著 劑 7 原 始 圖 案 薄 板 .加 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 較佳實施例之詳細描沭 ’ 在下文中，本發明較佳實施例的光罩保護膜將參照圖 式加以描述。 圖1及2係顯示本發明的第一實施例。 在圖1及2中，光罩保護膜1具有一.種光罩保護膜薄 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 1269367 A7 B7 五、發明說明（5) -----------裝--- (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) 層2係藉由粘著劑4與光罩保護膜框架5的中空部分相連 接之架構。光罩保護膜薄層2爲已薄化的人造矽玻璃，以 至於這適用於暴露在具有波長2 2 0 n m或更短的光線。 該人造矽玻璃幾乎只由矽氧化物所組成，例如該玻璃係由 包括矽氧化物的多孔性材料所構成，這稱爲~煤灰\。該 多孔性材料係由氣態環境下矽與氧氣相互反應，而且隨後 加以燒結而成。如同粘著劑4 一樣，聚異丁烯樹脂、丙烯 酸樹脂、環氧樹脂、矽類型的粘著劑或類似樹脂與習知技 術相同的方式加以使用。 除了上述本發明的光罩保護膜1的結構之外，光線遮 蔽構件3係以介於光罩保護膜薄層2及粘著劑4間的連接 部分而形成在光罩保護膜薄層2上。也就是說，光線遮蔽 構件係用來覆蓋該粘著劑4所塗覆的部分。有關於光線遮 蔽構件3，當該構件使得淸潔光線無法穿透而且具有足夠 的抗光性時，構件的材質及形狀並沒有特別的限制，因此 可使用形成於薄層或薄板的金屬或金屬氧化物。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 雖然可使用任何種類的金屬，但是以抗光性及光線遮 蔽性質的觀點來說，較佳的是使用鉻、鋁、鐵、銅或合金 。當形成一金屬薄板，因爲精密處理程序，所以可使用諸 如鋁、鐵或銅的金屬或金屬合金，較佳的是使用具有與粘 著劑4相同熱膨脹係數的鋁。本發明中，金屬薄板係包括 金箔。再者，當使用金屬氧化物薄層時，以抗光性及光線 遮蔽性質的觀點來說，較佳的是使用由氧化鉻（C r〇x ) 、矽土（ S 1〇2 )、氧化鋁（A 1 2〇3 )或類似氧化物 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1269367 A7 B7 五、發明說明（6) -ml —------ I I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 所製成的薄層。雖然薄板厚度係依照所使用的材質而定， 而且應該具有足夠的光線遮蔽性質，該厚度爲5 0 n m或 更厚，較佳的爲50nm至l〇〇〇nm，更好的是 1〇〇11171至1〇〇〇11111。 如圖2所示，光線遮蔽構件必須形成在光罩保護膜薄 層2上，或者如圖3所示，光線遮蔽扁件可設置於光罩保 護膜薄層2與光罩保護膜框架5間以便包圍粘著劑4。 在形成上述金屬薄板或金屬氧化物薄板的情形中，假 如考慮用於光罩保護膜薄層的薄層及粘著性質之材質種類 ，可選擇諸如濺鍍法、氣體沉積法、C V D法、印刷法（ printing method )等已知方式。另一方面，在金屬薄板的 情形中，金屬薄板可使用適合的黏著層以固定於光罩保護 膜薄層2的表面，或者固定於光罩保護膜薄層2與光罩保 護膜框架5之間。 、· 使用與習知技術相同的技術，經由粘著於光罩保護膜 框架5下表面的粘著劑6將光罩保護膜1粘著於原始圖案 薄板7。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 較佳實施例 本發明將關於實施例（Example )及比較實施例（ Comparative Example )加以詳細描述。然而，應當瞭解本 發明不爲這些特殊實施例所侷限。 光罩保護膜A係按照下列步驟加以使用。光罩保護膜 薄層是一種拋光至厚度爲0 · 3 m m的人造矽玻璃薄板； 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1269367 A7 B7 五、發明說明（A ) 藉由聚異丁烯粘著劑將光罩保護膜薄層與光罩保護膜框架 相互連接，而且藉由濺鍍的方式形成一具有與光罩保護膜 框架的寬度相同之厚度1 0 0 n m的C r薄膜，該光罩保 護膜框架在人造砂玻璃薄板的前方表面（實施例1 )。再 者，光罩保護膜B係按照下列步驟加以使用。藉由濺·鍍的 方式形成一具有與光罩保護膜框架的寬度相同之厚度爲 1〇〇 n m的C r薄膜，該光罩保護膜框架係與位於具有 相同厚度的（1 〇 〇 n m )人造矽玻璃薄板後方表面；塗 覆一聚異丁烯類型的粘著劑在C r薄膜，而且將C r薄膜 與光罩保護膜框架相互連接（實施例2 )。再進一步，光 罩保護膜C係按照下列步驟加以使用。將承受烘烤處理的 鋁箔加以黏貼，而不是使用於光罩保護膜A的C r薄膜（ 實施例3 )。再進一步，光罩保護膜D係按照下列步驟加 以使用。這使用相同種類的人造矽玻璃薄板而且藉由聚異 丁烯類型的粘著劑將該薄板連接在光罩保護膜框架（比較 實施例）。 在無塵室中，光罩保護膜A - D係分別黏貼在個別原 始圖案薄板。在原始圖案薄板的外來物質數目（例如微粒 )可由P I — 1 0 0 0所測量（由QC Optics，USA所製造 )。因此，來自X e 2準分子燈（由Usio，Inc.所製造的 U E R - 1 7 2 )的光線之輻射持續6 0分鐘。在輻射過 程後，原始圖案薄板係分別地固定至包裝盒。該包裝盒下 降高度6 0 c m，而且原始圖案薄板係由包裝盒取出。在 原始圖案薄板的表面之外來物質由P I - 1 0 0 0來測量 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） · — — — I —丨 — 丨 I — 丨 I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

i^J p_ -10- 1269367 A7 「 _一 _^_____ 五、發明說明（8 ) 。表1係顯示輻射前及下降後，外來物質的堆積數目。 表1 比較實施例1 實施例1 實施例2 實施例3 光線遮蔽構件 Μ j \ \\ Cr 100nm Cr lOOnm 鋁 外來物質的數目 照射前 4.6顆/表面 5.2顆/表面 4.3顆/表面 6.2顆/表面 照射後 121顆/表面 7.9顆/表面 7.3顆/表面 12.2顆/表面 由表1可發現，帶有本發明的光線遮蔽構件之光罩保 護膜由於該粘著劑變質而出現一些外來物質的情況，而且 該光罩保護膜對於淸潔光線具有高度耐用性。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如上所述，根據本發明該光線遮蔽構件的前提係防止 (1 )將光罩保護膜薄層連結至光罩保護膜框架的粘著劑 變質惡化，該變質係由淸潔光線所導致，（2 )外來物質 堆積係來自於原始圖案薄板的已變質粘著劑，及（3 )光 罩保護膜薄層的剝離。因此，光罩保護膜可令人滿意地維 持一段長的時間。這類粘著劑的防止變質的效果提供明顯 的成果，特別在使用波長2 2 Ο η m或更短的光線加以曝 光之技術時具有效果，這種技術在精細處理過程技術領域 中將變成主流。 在2 0 0 0年6月1日申請的日本專利申請案之全部 揭示內容，包括說明書、申請專利範圍及發明之槪述將完 全地合倂至參考文獻中。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1269367 A8 B8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 1 . 一種光罩保護膜，包括光罩保護膜框架及人造矽 玻璃所構成之光罩保護膜薄層，該光罩保護膜薄層藉由粘 著劑與光罩保護膜框架的中空部分相互連結，其特徵爲提 供有一種用於遮蔽輻射至該粘著劑的紫外線之光線遮蔽構 件。 2 .如申請專利範圍第1項之光罩保護膜，其中該光 線遮蔽構件係由金屬或金屬氧化物所組成。 3 .如申請專利範圍第2項之光罩保護膜，其中該光 線遮蔽構件係由鉻、鐵或銅及其合金所構成之群組所選出 的至少一種金屬所構成。 4 .如申請專利範圍第2項之光罩保護膜，其中該光 線遮蔽構件係由氧化鉻、矽土及氧化鋁所構成之群組所選 出的至少一種金屬氧化物所組成。 5 .如申請專利範圍第1項、第2項、第3項或第4 項之光罩保護膜，其中該光線遮蔽構件係設置於光罩保護 膜薄層的前方表面。 6 .如申請專利範圍第1項、第2項、第3項或第4 項之光罩保護膜，其中該光線遮蔽構件係設置於光罩保護 膜框架與光罩保護膜薄層之間。 7 .如申請專利範圍第1項、第2項、第3項或第4 項之光罩保護膜，其中該光線遮蔽構件係一種具有厚度5 〇 n m或更大的薄層或薄板。 8 · —種使用光罩保護膜之方法，其特徵爲使用申請 專利範圍第1項之光罩保護膜，而且使用光罩保護膜於暴 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規袼（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ------訂--I------· -12- 1269367 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 露光線至原始圖案薄板之前，紫外線輻射至光罩保護膜薄 層的表面。 9 .如申請專利範圍第8項之使用光罩保護膜之方法 ，其中該紫外線的波長爲2 2 0 n m或更短。 1 〇 ·如申請專利範圍第8項之使用光罩保護膜之方 法，其中該紫外線係來自於準分子燈或F 2雷射光的輻射光 線。 f請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210 X 297公釐） -13-