TWI644953B

TWI644953B - DUV mask frame protection film preparation method

Info

Publication number: TWI644953B
Application number: TW106132368A
Authority: TW
Inventors: 青柏王
Original assignee: 微相科技股份有限公司
Priority date: 2017-09-21
Filing date: 2017-09-21
Publication date: 2018-12-21
Also published as: TW201915060A

Abstract

一種DUV光罩框架保護薄膜製備方法，能夠取一全氟溶劑，並於每公斤的全氟溶劑中添加含氟聚合物、奈米鑽石及奈米碳管，再將全氟溶劑置入一超音波裝置中進行均勻震動處理，使含氟聚合物、奈米鑽石及奈米碳管均勻分布在全氟溶劑中，之後將震動均勻之全氟溶劑藉由旋轉塗佈於一基板的平面上，並進行高速旋轉使該全氟溶劑呈現半乾狀態，再進行加熱乾燥後即會形成一薄膜，之後能夠將成型的薄膜於該基板上分離並黏固於一框架頂面上，以形成為一光罩保護組件。

Description

DUV光罩框架保護薄膜製備方法

本發明是有關一種DUV光罩框架保護薄膜製備方法，特別是一種能夠增加薄膜強度及薄膜表面不吸附微粒之特性的DUV光罩框架保護薄膜製備方法。

半導體元件的電路圖案是通過使用光罩及曝光技術的微影製程將電路圖案轉印至矽晶圓的表面。光罩的缺陷會造成矽晶圓表面的電路圖案扭曲或變形，已知造成光罩缺陷的原因之一在於光罩的表面受到污染微粒（contamination particles）的污染，使得矽晶圓表面的電路圖案在有污染微粒之處產生了扭曲或變形；

為了維持光罩在使用期間的品質，已知的一種方法是在光罩的表面設置一種光罩保護薄膜組件（pellicle），用以防止污染微粒沈積直接接觸到光罩表面；光罩保護薄膜組件的構造基本上包含透明的一保護薄膜（film）和一框架，保護薄膜提供阻隔外界污染的實體屏障，用於防止來自環境、氣體逸出（outgassing）或其他原因而產生的污染微粒污染光罩的表面。

而一般DUV保護薄膜通常只採用含氟聚合物製成，但由於成份的化學構造限制，將會使框架1上保護薄膜2之硬度不足，且由含氟聚合物製成的保護薄膜2係為絕緣體，其電阻係數高達10 ¹⁷Ω·m ，因此容易於保護薄膜2表面容易形成一靜電層，造成微粒3吸附在上面，另外由於框架1之硬度不足，故無法以空氣槍或氮氣槍所產生的強風將微粒3吹離，若以空氣槍或氮氣槍吹出之強風4進行吹拂時，如第1圖所示，將造成保護薄膜2之表面塌陷，進而造成薄膜毀損之情況發生。

故為了解決上述問題，因此若能夠於含氟聚合物中添加奈米鑽石及奈米碳管，將能夠增加薄膜強度及使薄膜表面不吸附微粒，如此本發明應為一最佳解決方案。

一種DUV光罩框架保護薄膜製備方法，其方法為： (1) 取一全氟溶劑，並於每公斤的全氟溶劑中添加30~100g的含氟聚合物、0.01~0.2g的奈米鑽石及0.01~0.2g的奈米碳管； (2) 再將已添加含氟聚合物、奈米鑽石及奈米碳管之全氟溶劑置入一超音波裝置中進行均勻震動處理，使含氟聚合物、奈米鑽石及奈米碳管均勻分布在全氟溶劑中，之後將震動均勻之全氟溶劑藉由旋轉塗佈於一基板的平面上； (3) 於該基板的平面上進行高速旋轉使該全氟溶劑呈現半乾狀態，再進行加熱乾燥後即會形成一薄膜，其中該薄膜係包含99.6~99.933wt%的含氟聚合物、0.0333~0.1992wt%的奈米鑽石及0.0333~0.1992wt%的奈米碳管；以及 (4) 之後，能夠將成型的薄膜於該基板上分離，並再將該薄膜藉由膠體固定於一框架頂面上，以形成為一光罩保護組件。

更具體的說，所述含氟聚合物係為非結晶性含氟高分子材料所形成。

更具體的說，所述基板係為玻璃或晶圓。

更具體的說，所述加熱乾燥的方式係透過一加熱設備以90度的溫度加熱1小時，來使該基板平面上的全氟溶劑變為乾燥。

更具體的說，所述光罩保護組件在使用波長193nm或是248nm的深紫外光照射下，其光穿透率為99%。

有關於本發明其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

請參閱第2A~2D圖，為本發明DUV光罩框架保護薄膜製備方法之製備實施示意圖，能夠於每公斤的全氟溶劑6中添加30~100g的含氟聚合物61、0.01~0.2g的奈米鑽石62及0.01~0.2g的奈米碳管63，如第2A圖所示，能夠將已添加含氟聚合物61、奈米鑽石62及奈米碳管63之全氟溶劑6置放於該一超音波裝置5中，之後，該超音波裝置5能夠進行震動，以使該含氟聚合物61、奈米鑽石62及奈米碳管63能夠均勻分佈於該全氟溶劑6中；上述含氟聚合物61係為非結晶性含氟高分子材料所形成，係能夠為Cytop、AF1600、AF2400或Hyflon（上述物質係為坊間統稱的材料名稱，故無中譯名稱）。

如第2B圖所示，將經過均勻震動處理之全氟溶劑6藉由旋轉塗佈（Spin Coating）於一基板7（係為玻璃或晶圓）的平面上，而該全氟溶劑6經過自然風乾或加熱乾燥後，全氟溶劑6則會乾燥形成一薄膜6’（該薄膜6’係包含99.6~99.933wt%的含氟聚合物、0.0333~0.1992wt%的奈米鑽石及0.0333~0.1992wt%的奈米碳管），之後如第2C圖所示，則將該薄膜6’於該基板7的平面上撕開分離；

最後，如第2D圖所示，能夠將該薄膜6’藉由膠體固定於該框架1之頂面上，以形成為一光罩保護組件，由於該薄膜6’ 內部有添加奈米碳管，故能夠使該薄膜6’具有導電性，其電阻係數能夠降低為10 ⁵Ω·m，故該薄膜6’表面將不會形成靜電層，所以不太會吸附微粒，若仍是有些微微粒3之存在，如第3圖所示，由於薄膜6’內有添加奈米鑽石，故能夠增加薄膜6’之強度，因此薄膜6’將不會有表面塌陷的情況發生，如此薄膜6’將能夠透過空氣槍或氮氣槍吹出之強風4使微粒3輕易自薄膜6’表面被吹離。

上述含氟聚合物最佳的添加重量為30g、35g、40g、45g、50g、55g、60g、65g、70g、75g、80g。

上述奈米鑽石及奈米碳果的最佳添加重量為0.01g、0.02g、0.03g 、0.04g 、0.05g 、0.06g 、0.07g 、0.08g 、0.09g 、0.1g 、0.11g 、0.12g 、0.13g 、0.14g 、0.15g、0.17g、0.18g、0.19g、0.2g。

而本發明DUV光罩框架保護薄膜製備方法之流程示意圖，如第4圖所示，其方法為： (1) 取一全氟溶劑，並於每公斤的全氟溶劑中添加30~100g的含氟聚合物、0.01~0.2g的奈米鑽石及0.01~0.2g的奈米碳管401； (2) 再將已添加含氟聚合物、奈米鑽石及奈米碳管之全氟溶劑置入一超音波裝置中進行均勻震動處理，使含氟聚合物、奈米鑽石及奈米碳管均勻分布在全氟溶劑中，之後將震動均勻之全氟溶劑藉由旋轉塗佈於一基板的平面上402； (3) 於該基板的平面上進行高速旋轉使該全氟溶劑呈現半乾狀態，再進行加熱乾燥後即會形成一薄膜，其中該薄膜係包含99.6~99.933wt%的含氟聚合物、0.0333~0.1992wt%的奈米鑽石及0.0333~0.1992wt%的奈米碳管403；以及 (4) 之後，能夠將成型的薄膜於該基板上分離，並再將該薄膜藉由膠體固定於一框架頂面上，以形成為一光罩保護組件404。

另外，該光罩保護組件在使用波長193nm或是248nm的深紫外光（DUV）照射下，其光穿透率仍為99%以上，故本發明添加奈米鑽石及奈米碳管將不會影響其光穿透率。

本發明所提供之DUV光罩框架保護薄膜製備方法，與其他習用技術相互比較時，其優點如下： (1) 本發明能夠於含氟聚合物中添加奈米鑽石來製備薄膜，而添加奈米鑽石將能夠增加薄膜強度，故空氣槍或氮氣槍吹出之強風將不會造成薄膜表面凹陷，因此能夠使用強風將薄膜上的微粒吹離薄膜表面。 (2) 本發明能夠於含氟聚合物中添加奈米碳管來製備薄膜，用以使薄膜表面不會形成靜電層，所以不太會吸附微粒，使微粒可輕易自薄膜表面吹離。

本發明已透過上述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟悉此一技術領域具有通常知識者，在瞭解本發明前述的技術特徵及實施例，並在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之請求項所界定者為準。

1‧‧‧框架

2‧‧‧保護薄膜

3‧‧‧微粒

4‧‧‧強風

5‧‧‧超音波裝置

6‧‧‧全氟溶劑

6’‧‧‧薄膜

61‧‧‧含氟聚合物

62‧‧‧奈米鑽石

63‧‧‧奈米碳管

7‧‧‧基板

[第1圖]習用保護薄膜之粒子吸附及表面塌陷示意圖。 [第2A圖]係本發明DUV光罩框架保護薄膜製備方法之製備實施示意圖。 [第2B圖]係本發明DUV光罩框架保護薄膜製備方法之製備實施示意圖。 [第2C圖]係本發明DUV光罩框架保護薄膜製備方法之製備實施示意圖。 [第2D圖]係本發明DUV光罩框架保護薄膜製備方法之製備實施示意圖。 [第3圖]係本發明DUV光罩框架保護薄膜製備方法之微粒吹拂實施示意圖。 [第4圖]係本發明DUV光罩框架保護薄膜製備方法之流程示意圖。

Claims

一種DUV光罩框架保護薄膜製備方法，其方法為：取一全氟溶劑，並於每公斤的全氟溶劑中添加30~100g的含氟聚合物、0.01~0.2g的奈米鑽石及0.01~0.2g的奈米碳管；再將已添加含氟聚合物、奈米鑽石及奈米碳管之全氟溶劑置入一超音波裝置中進行均勻震動處理，使含氟聚合物、奈米鑽石及奈米碳管均勻分布在全氟溶劑中，之後將震動均勻之全氟溶劑藉由旋轉塗佈於一基板的平面上；於該基板的平面上進行高速旋轉使該全氟溶劑呈現半乾狀態，再進行加熱乾燥後即會形成一薄膜，其中該薄膜係包含99.6~99.933wt%的含氟聚合物、0.0333~0.1992wt%的奈米鑽石及0.0333~0.1992wt%的奈米碳管；以及之後，能夠將成型的薄膜於該基板上分離，並再將該薄膜藉由膠體固定於一框架頂面上，以形成為一光罩保護組件。
如請求項1所述之DUV光罩框架保護薄膜製備方法，其中含氟聚合物係為非結晶性含氟高分子材料所形成。
如請求項1所述之DUV光罩框架保護薄膜製備方法，其中該基板係為玻璃或晶圓。
如請求項1所述之DUV光罩框架保護薄膜製備方法，其中該加熱乾燥的方式係透過一加熱設備以90度的溫度加熱1小時，來使該基板平面上的全氟溶劑變為乾燥。
如請求項1所述之DUV光罩框架保護薄膜製備方法，其中該光罩保護組件在使用波長193nm或是248nm的深紫外光照射下，其光穿透率為99%。