TWI689356B - 光阻液保管容器、光阻液供給裝置、光阻液塗佈裝置、光阻液保存裝置、以及空白遮罩之製造方法 - Google Patents

光阻液保管容器、光阻液供給裝置、光阻液塗佈裝置、光阻液保存裝置、以及空白遮罩之製造方法 Download PDF

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Abstract

光阻液保管容器具有：可撓性之袋部，係具有貯存光阻液之收容部；注入管，係注入連通於收容部之光阻液；以及排出管，係將連同於收容部之光阻液排出至光阻液保管容器之外。

Description

光阻液保管容器、光阻液供給裝置、光阻液塗佈裝置、光阻液保存裝置、以及空白遮罩之製造方法
本發明係關於一種在光微影之圖案形成所使用之保管光阻液之光阻液保管容器、從光阻液保管容器供給光阻液之光阻液供給裝置、從光阻液供給裝置接收光阻液之供給而將光阻液塗佈於基板等之光阻液塗佈裝置、將光阻液保管容器之光阻液以適當狀態加以保存之光阻液保存裝置、以及空白遮罩之製造方法。
以平板顯示器(FPD：Flat Panel Display)等為代表之半導體元件之製造、磁碟或光碟等微細構造物之形成、加工中係使用高感度的光阻液。此外，光罩程序中對空白遮罩所做光阻液的塗佈係以旋塗法來進行。旋塗法係於旋塗機上設置對象基板，對於該基板表面從光阻液塗佈裝置之噴嘴以既定量滴下光阻液之後使得旋塗機以高速進行旋轉，藉以擴散塗佈光阻液。
光阻液若處在靜止狀態會有產生凝膠狀之不溶解物的情況。當將產生有凝膠化不溶解物之光阻液加以擴散塗佈之際，該凝膠化之不溶解物若附著於基板表面則會成為異物，而於成為微細構造物之基礎的光阻圖案產生缺陷。為了抑制凝膠狀不溶解物的產生，光阻液之循環過濾為有效做法。其例已知有一種光阻液供給裝置，其內組循環過濾裝置而使得光阻液循環於由玻璃等所成形之瓶狀的光阻液保管容器內(例如參見日本特開2014-63807號公報(專利文獻1))。
此專利文獻1所記載之光阻液供給裝置中，若瓶狀保管容器內之光阻液減少，則會於保管容器的上部產生空間。然後，進入此空間之空氣會使得殘留於保管容器內的光阻液氧化，而有感度變化的問題。
另一方面，光阻液之保管容器的形狀除了上述瓶形狀以外，尚有許多避免空氣滲入而以膜等成形之具有可撓性的袋狀物(例如參見國際公開第1989/07575號(專利文獻2))。再者，已揭示了一種裝置，係於袋狀的保管容器內插入1根的管子，從容器外導入光阻液以及從容器內排出光阻液，來使得保管容器內之光阻液做循環(例如參見日本特開平9-95565號公報(專利文獻3))。
先前技術文獻 先前專利文獻
專利文獻1：日本特開2014-63807號公報
專利文獻2：國際公開第1989/07575號
專利文獻3：日本特開平9-95565號公報
但是，上述專利文獻3所記載之裝置中，插入容器內之管子的前端位置受到固定。因此，光阻液總是從相同位置導入容器內，此外，總是從相同位置排出容器內的光阻液。從而，管子前端附近的光阻液雖可藉由移動來被攪拌，但離開管子前端之部位的光阻液則不移動而滯留。亦即，離開管子前端的部位無法充分攪拌光阻液，而會因暗反應產生光阻液的凝膠化，此為問題所在。
此外，專利文獻3所記載的裝置由於管子為1根，故光阻液導入容器內之時無法將光阻液排出容器外，當光阻液排出容器外之時，光阻液無法導入容器內。亦即，容器內之光阻液的移動方向受限於導入方向或是排出方向的單一方向，無法高效率地攪拌光阻液，有發生光阻液凝膠化之虞。
本發明乃為了解決如此之課題所得者，其目的在於提供一種於具有可撓性之光阻液的保管容器可使得容器內的光阻液高效率循環之光阻液保管 容器、光阻液供給裝置、光阻液塗佈裝置、光阻液保存裝置。此外，本發明之目的在於提供一種空白遮罩之製造方法。
為了解決上述課題而採用例如申請專利範圍所記載之構成。本案發明相關之光阻液保管容器，係保管光微影所使用之光阻液；具有：可撓性之袋部，係具有貯存光阻液之收容部；注入管，係連通於收容部，對收容部注入光阻液；以及排出管，係連通於收容部，將貯存於收容部之光阻液排出於光阻液保管容器之外。
此外，本願發明相關之光阻液供給裝置，具有：光阻液保管容器(具有：可撓性之袋部，係具有貯存光微影所使用之光阻液的收容部；注入管，係連通於收容部，對收容部注入光阻液；以及排出管，係連通於收容部，將貯存於收容部之光阻液排出於光阻液保管容器之外)；液槽，係以所充滿之調溫液來浸漬光阻液保管容器；調溫液循環機構，係使得充滿於液槽中的調溫液進行循環；溫度控制機構，係對於被充滿的調溫液之溫度進行控制；以及供給機構，係將光阻液保管容器內之光阻液供給於光阻液塗佈裝置。
此外，本願發明相關之光阻液塗佈裝置，具有：光阻液保管容器(具有：可撓性之袋部，係具有貯存光微影所使用之光阻液的收容部；注入管，係連通於收容部，對收容部注入光阻液；以及排出管，係連通於收容部，將貯存於收容部之光阻液排出於光阻液保管容器之外)；液槽，係以所充滿之調溫液來浸漬光阻液保管容器；調溫液循環機構，係使得充滿於液槽中的調溫液進行循環；溫度控制機構，係對於被充滿的調溫液之溫度進行控制；供給機構，係將光阻液保管容器內之光阻液供給於光阻液塗佈裝置；以及滴下噴嘴，係使得供給機構所供給之光阻液滴下至基板表面。
此外，本願發明之光阻液保存裝置，具有：光阻液保管容器(具有：可撓性之袋部，係具有貯存光微影所使用之光阻液的收容部；注入管，係連通於收容部，對收容部注入光阻液；以及排出管，係連通於收容部，將貯存於收容部之光阻液排出於光阻液保管容器之外)；液槽，係以所充滿之調溫液來浸漬光阻液保管容器；調溫液循環機構，係使得充滿於液槽中的調溫液進行循環；以及溫度控制機構，係對於被充滿的調溫液之溫度進行控制。
此外，本願發明相關之空白遮罩之製造方法，具有：於基板的一面形成圖案形成用薄膜之製程、以及使用光阻液塗佈裝置將光阻液塗佈於該薄膜之表面並固定之製程；具有下述步驟：
將貯存光阻液之光阻液保管容器內的光阻液使用排出管與注入管來產生循環之步驟；使得浸漬光阻液保管容器之浴槽內的調溫液產生循環之步驟；將浴槽內之該調溫液之溫度控制在適合於光阻液塗佈的溫度之步驟；以及將適合於塗佈之溫度的光阻液供給於光阻液塗佈裝置之步驟。
依據本發明相關之光阻液保管容器，可使得容器內所保管之光阻液高效率循環，可抑制光阻液的凝膠化。此外，依據本發明相關之光阻液保管容器，即便是保管著光阻液保管容器之容量以下之光阻液的情況，也可防止空氣等侵入容器內，也可有效抑制伴隨光阻液成分與氧等之暗反應所造成的感度變化。
此外，依據本發明相關之光阻液供給裝置，可在抑制被保管於光阻液保管容器內之光阻液的凝膠化的狀態下來將光阻液供給於光阻液塗佈裝置等。此外，依據本發明相關之光阻液供給裝置，由於空氣不會取代所供給之光阻液而進入光阻液保管容器內，也可有效抑制伴隨光阻液成分與氧等之暗反應所造成的光阻感度變化。
此外，依據本發明相關之光阻液塗佈裝置，可在抑制光阻液保管容器內所保管之光阻液的凝膠化之狀態下來將光阻液塗佈於基板等。從而，依據本發明相關之光阻液塗佈裝置，由於不會伴隨凝膠化而產生不溶解物，故前述不溶解物不會吐出於基板上，可形成異物少的光阻層。再者，依據本塗佈裝置，由於空氣不會進入光阻液保管容器內，而可抑制光阻液與氧等之暗反應。從而，本發明相關之光阻液塗佈裝置由於始終可將感度安定性優異之光阻液供給於基板上，故所形成之光阻層不會在各單片的基板上出現感度差異。
此外，依據本發明相關之光阻液保存裝置，可在抑制於光阻液保管容器內所保管之光阻液的凝膠化之狀態下來保存光阻液。可防止空氣進入光阻液與保管容器之間，也可有效抑制伴隨暗反應所致光阻感度變化。
此外，依據本發明相關之空白遮罩製造方法，由於可使用抑制了凝膠化之光阻液來製造空白遮罩，而可製造具有凝膠化不溶解物所致異物缺陷少的光阻層之空白遮罩。此外，依據本方法，由於可防止光阻液與空氣(氧)之接觸，而可製造具有各單片之感度變動少的光阻層之空白遮罩。
1,11,11’,21‧‧‧光阻液保管容器
2‧‧‧袋部
2a‧‧‧收容部
3‧‧‧環口構件
4‧‧‧保持構件
8‧‧‧排出管
9‧‧‧注入管
80‧‧‧光阻液供給裝置(光阻液保存裝置)
90‧‧‧光阻液塗佈裝置
40‧‧‧調溫液循環機構
50‧‧‧溫度控制機構
100‧‧‧空白遮罩
圖1係本發明之第1實施形態相關之光阻液保管容器之概略縱截面圖。
圖2係本發明之第1實施形態相關之保持構件之前視圖。
圖3係本發明之第2實施形態相關之光阻液保管容器之概略縱截面圖。
圖4係用以說明光阻液保管容器之收容部之光阻液流動的說明圖。
圖5係用以說明本發明之第2實施形態相關之光阻液保管容器之收容部之光阻液流動之說明圖。
圖6係本發明之第3實施形態相關之光阻液保管容器之概略縱截面圖。
圖7係本發明之第3實施形態相關之注入管以及排出管之橫截面圖。
圖8係用以說明本發明之第3實施形態相關之光阻液保管容器之收容部之光阻液流動之說明圖。
圖9係顯示本發明相關之光阻液保存裝置、光阻液供給裝置以及光阻液塗佈裝置之構成的概略圖。
圖10係顯示使用光阻液保管容器(採用具有可撓性之袋部)所進行之感度經時變化測試結果之圖。
圖11係本發明相關之空白遮罩製造方法之製程流程圖。
圖12A係顯示製造相位轉移遮罩之一製程之截面示意圖。
圖12B係顯示製造相位轉移遮罩之一製程之截面示意圖。
圖12C係顯示製造相位轉移遮罩之一製程之截面示意圖。
圖12D係顯示製造相位轉移遮罩之一製程之截面示意圖。
圖12E係顯示製造相位轉移遮罩之一製程之截面示意圖。
圖12F係顯示製造相位轉移遮罩之一製程之截面示意圖。
以下，參見圖式說明用以實施本發明之形態。
〔光阻液保管容器之第1實施形態〕
圖1係本發明之第1實施形態相關之光阻液保管容器1之概略縱截面圖，圖2係本發明之第1實施形態相關之保持構件4之前視圖。
<全體構成>
本實施形態相關之光阻液保管容器1具有：袋部2，係具有貯存光阻液之收容部2a；環口構件3，係設置於袋部2，具有連通於收容部2a之開口部3a；以及保持構件4，係和環口構件3成為嵌合。
<袋部>
袋部2係藉由使得膜彼此以對向方式重疊而將其四邊予以熱密封來形成內部貯存光阻液的收容部2a。袋部2係形成為矩形的扁平形狀。此外，收納部2a之角落部係形成為弧狀使得光阻液不易殘留於角落部。此外，本實施形態中雖使得膜彼此對向而將四邊做熱密封，但不限定於此。再者，也可於膜的底部形成折角。此外，為了提高光阻液之使用效率也可使得袋的底邊朝向底方向形成為凸的曲線狀或錐面狀。
膜的材質可使用例如聚乙烯、聚丙烯等烴系聚合物片。在膜的構造方面除了單層膜以外也可使用多層膜。例如，可另外設置用以遮斷氧、水蒸氣等氣體之高氣密性膜或具有遮光性之機能性膜。
<環口構件>
做為卡合保持部的環口構件3為具有開口部3a(來和袋部2之收容部2a相連通)之圓筒狀構件。環口構件3之開口部3a當環口構件3與保持構件4相嵌合之際會和保持構件4之卡合部4b做卡合。環口構件3如圖1所示般係熱熔接於袋部2之上部的膜處。
環口構件3較佳為以射出成形法來製造。所使用的樹脂只要是可做射出成形的樹脂即可並無特別限定，但通常以高溫時仍具剛性而低溫時不易脆化之高密度聚乙烯為佳。
<保持構件>
保持構件4係由頭部4a(與環口構件3成為嵌合之際係突出於袋部2之外)與卡合部4b(插入於環口構件3之開口部3a，其前端位於袋部2之收容 部2a)所構成。如圖1所示般，環口構件3之開口部3a與保持構件4之卡合部4b相卡合，保持構件4被嵌合於環口構件3。
如圖2所示般，保持構件4之頭部4a形成為圓筒狀，於頭部4a之上面4c的中央附近形成有用以插入排出管8的排出管孔8a。排出管孔8a係以軸向貫通保持構件4的方式來形成。此外，排出管孔8a之孔徑係以略小於排出管8之外徑的方式來形成。藉此，可將插入排出管孔8a之排出管8保持在既定位置，即便是排出管8安裝於保持構件4之狀態，光阻液保管容器1之內部也可保持在液密狀態。
於保持構件4之頭部4a的側周面4d形成有用以插入注入管9的注入管孔9a。注入管孔9a係以朝和保持構件4之軸向成為垂直之方向來延伸的方式所形成。此外，注入管孔9a之孔徑係以略小於注入管9之外徑的方式來形成。藉此，插入於注入管孔9a之注入管9可保持在既定位置，即便注入管9為安裝於保持構件4之狀態，也可將光阻液保管容器1之內部保持在液密狀態。
保持構件4之卡合部4b係連接於頭部4a之下部，形成為具有較頭部4a之直徑來得略小之直徑的圓筒狀。卡合部4b之外徑係形成較環口構件3之開口部3a之直徑來得略大。藉此，將保持構件4與環口構件3加以嵌合之際，可將光阻液保管容器1之內部加以液密保持。此外，也可在卡合部4b與環口構件3之間配置O型環來提高液密性。此外，於保持構件4之頭部4a與卡合部4b之間形成有段差4e。藉由使得此段差4e卡固於環口構件3之開口部3a的緣部，則使得保持構件4與環口構件3做嵌合之際，可防止保持構件4超過所需程度地壓入環口構件3。
於保持構件4之內部形成有圓筒形狀之空間部5。空間部5之下方係和收容部2a相連通，空間部5之上方係和排出管孔8a以及注入管孔9a相連通。此外，空間部5之直徑係形成為大於排出管8之外徑。藉此，即使排出管8安裝於保持構件4之狀態，仍可於排出管8與保持構件4之內壁之間確保流動光阻液之間隙。
保持構件4較佳為以射出成形法來製造。所使用的樹脂只要是可進行射出成形之樹脂則無特別限定，通常以即使是高溫時仍具剛性、於低溫時不易脆化之高密度聚乙烯為佳。
如圖1所示般，於保持構件4之頭部4a的上面4c所形成之排出管孔8a係朝保持構件4之軸向插入有排出管8。排出管8係以細的管子所構成，於排出管8之前端部形成有錐面部8b。藉由於前端形成錐面部8b，即使排出管8之前端位於袋部2之底部附近的情況，也可將殘留於收容部2a底部附近的光阻液加以排出。排出管8之另一端係連接於後述的泵31。
於保持構件4之側周面4d所形成之注入管孔9a，在和保持構件4之軸向成為垂直的方向上插入有注入管9。注入管9係由細管子所構成，以注入管9之前端位於空間部5之前側的方式受到配置。亦即，注入管9並非和空間部5內所具有的排出管8作接觸，而是連通於保持構件之空間部5、亦即連通於在排出管8與保持構件4之內壁之間所形成之空間。注入管9之另一端係連接於後述泵31。
本實施形態，藉由使得安裝於保持構件4之排出管8之插入方向和注入管9之插入方向成為不同，而無須使得排出管8與注入管9成為雙重管構造。藉此，可簡化光阻液保管容器1之構造。
排出管8以及注入管9之材質通常以即使在高溫時仍具剛性、而低溫時不易脆化之高密度聚乙烯為佳。此外，藉由將排出管8之前端加以斜向切斷來形成錐面部8b。
此外，也可在保持構件4之頭部4a的上面4c形成傾斜部。藉此，當利用槓桿等器具進行嵌合保持構件4與環口構件3之作業的情況，可使得器具之一部分釋放至傾斜部上方所形成的空間部分。
<光阻液保管容器之組裝>
首先，在保持構件4從環口構件3移除的狀態下，從環口構件3之開口部3a注入光阻液，於袋部2之收容部2a貯存光阻液。當不立即使用光阻液保管容器1之情況，以對環口構件3之開口部3a加栓的狀態進行保管。所注入之光阻液除了通常的光阻液也可使用高感度光阻液，尤其是化學增幅型光阻液。本實施形態之光阻液保管容器1由於具備有空氣不會進入收 容部2a內之可撓性的袋部2，而也可保管容易因空氣而氧化的化學增幅型光阻液。
使用光阻液保管容器1之情況，係移除開口部3a的栓，將安裝著排出管8以及注入管9的保持構件4嵌合至環口構件3。此時，排出管8之前端從開口部3a插入收容部2a內，其次，將保持構件4之卡合部4b卡合於環口構件3之開口部3a，來組設光阻液保管容器1。此時，排出管8係以排出管8之前端位於袋部2之底部附近的方式裝設於保持構件4。此外，也可使得排出管8之一部分彎曲來和保持構件4之排出管孔8a的緣部做卡固，以規定收容部2a之排出管8之前端位置。藉此，可防止因過深插入排出管8之前端造成袋部2之損傷或是過淺插入排出管8之前端造成收容部2a內之光阻液的殘存。
如圖1般將組裝好的光阻液保管容器1安置於後述光阻液供給裝置、光阻液塗佈裝置以及光阻液保存裝置。
當使得貯存於收容部2a的光阻液進行循環之情況，係從注入管9之前端吐出光阻液。從注入管9之前端所吐出的光阻液通過保持構件4所形成之空間部5而往袋部2之收容部2a移動。然後，從排出管8之前端被吸入排出管8之內部而往光阻液保管容器1之外部被排出。如此般，伴隨從注入管9所注入之光阻液再從排出管8排出於收容容器1之外此種光阻液的移動，貯存於收容部2a的光阻液受到攪拌。如此般，藉由使用本實施形態之光阻液保管容器1，由於光阻液不會滯留於收容部2a內，可抑制因暗反應所致光阻液的凝膠化。
〔光阻液保管容器之第2實施形態〕
其次，針對本發明之第2實施形態相關之光阻液保管容器11來說明。本實施形態之光阻液保管容器11，裝設於保持構件4之排出管8以及注入管9之配置有別於第1實施形態。針對本實施形態之光阻液保管容器之11全體之構成由於和第1實施形態同樣故省略說明，此外，圖3中和圖1對應之部分係賦予同一符號而省略重複說明。
圖3係本發明之第2實施形態相關之光阻液保管容器11之概略縱截面圖。圖4以及圖5係用以說明光阻液保管容器11之收容部2a中的光阻液之流動的說明圖。
如圖3所示般，於保持構件4，排出管8與注入管9係於保持構件4之軸向上平行地裝設著。裝設於保持構件4之排出管8與注入管9之前端係以位於收容部2a內的方式受到配置。於本實施形態之保持構件4之頭部4a的上面4c形成有排出管孔8a與注入管孔9a，排出管孔8a以及注入管孔9a係以軸向貫通保持構件4的方式來形成。
與上述第1實施形態相異之處在於，本實施形態中，注入管9之前端也以位於收容部2a內的方式受到配置。具體而言，注入管9之前端以成為環口構件3之開口部3a附近的方式受到配置。和第1實施形態同樣，被插入收容部2a內的排出管8之前端位置係以位於收容部2a之底部附近的方式受到配置。從而，插入收容部2a內之注入管9之前端位置相較於排出管8之前端位置係位於上方而受到配置。
本實施形態中，於收容部2a內，以注入管9之前端位置為上方，使得排出管8之前端位置與注入管9之前端位置在上下方向上分離。藉此，從注入管9之前端所注入之光阻液移動至排出管8之前端為止的移動距離變長，可確實攪拌收容部2a內之光阻液。此外，若使得注入管9之前端位置位於上方，由於從注入管9所注入之光阻液的移動可利用重力來順利地進行，而可確實攪拌收容部2a內之光阻液。
本實施形態中，當使得貯存於收容部2a之光阻液作循環之情況，係從注入管9之前端將光阻液直接注入袋部2之收容部2a內，從排出管8之前端將光阻液排出至容器11之外。本實施形態中，由於伴隨此光阻液的移動使得收容部2a內之光阻液受到攪拌，可抑制暗反應所致光阻液之凝膠化。
圖4係顯示排出管8與注入管9之前端位置在收容部2a內配置於相同高度之情況的實施形態圖。此實施形態之光阻液保管容器11’，排出管8與注入管9之前端係配置於收容部2a之底部附近。此外，此圖中顯示伴隨收容部2a內之光阻液的減少，收容部2a內的空氣往容器外排出造成可撓性之袋部2萎縮，光阻液可於收容部2a內做移動之空間變少的狀態。當光阻液 可移動之空間變少，則排出管8之前端附近的光阻液與注入管9之前端附近的光阻液被隔離，於收容部2a之內部產生所謂的積液Q。若如此般產生積液Q，會發生無法使得收容部2a內之光阻液進行循環之情況。
圖5係用以說明圖3所示光阻液保管容器11中，收容部2a內之光阻液殘量變少之情況的光阻液之循環之圖。
如圖5所示般，因著可撓性之袋部2萎縮造成光阻液可移動之空間變少，故於注入管9之前端附近產生積液Q。但是，本實施形態中，積液Q之端可藉由接觸於排出管8之外周面而被排出管8所引導並利用重力而到達排出管8之前端。到達排出管8之前端的光阻液被排出於容器11之外。如此般，藉由使用本實施形態之光阻液保管容器11，即使收容部2a內之光阻液變少成為容易產生積液Q的狀態，也可確實地讓收容部2a內之光阻液進行循環。藉此，可抑制暗反應所致光阻液之凝膠化。
〔光阻液保管容器之第3實施形態〕
其次，針對本發明之第3實施形態相關之光阻液保管容器21來說明。本實施形態之光阻液保管容器21在裝設於保持構件4之排出管8以及注入管9之配置上有別於第1實施形態而具備雙重管構造。關於本實施形態之光阻液保管容器21之全體之構成由於和第1實施形態同樣故省略說明，此外，圖6中對應於圖1之部分係賦予同一符號而省略重複說明。
圖6係本發明之第3實施形態相關之光阻液保管容器21之概略縱截面圖。圖7係圖6之A-A線所示排出管8以及注入管9之橫截面圖，圖8係用以說明光阻液保管容器21之收容部2a之光阻液流動的說明圖。
如圖6所示般，本實施形態之光阻液保管容器21具有注入管9之直徑大於排出管8之直徑、於注入管9之內側配置著排出管8之所謂的雙重管構造。形成雙重管構造之排出管8與注入管9係插入至於保持構件4之頭部4a的上面4c所形成之貫通孔9b中。貫通孔9b係以具有較注入管9之外徑略小直徑的方式來形成，以軸向貫通保持構件4的方式來形成。
如圖7所示般，形成雙重管構造之排出管8與注入管9具有共通的同心軸，於排出管8之外周面與注入管9之內周面之間形成有空間部10而可讓從注入管9所注入之光阻液通過。
此外，插入收容部2a內之排出管8之前端位置係以位於收容部2a之底部附近的方式受到配置，插入收容部2a內之注入管9之前端位置係以相較於排出管8之前端位置位於更上方的方式受到配置。具體而言，注入管9之前端係以從環口構件3之開口部3a突出而位於收容部2a內的方式受到配置。此外，注入管9之前端位置也可在保持構件4之貫通孔9b內。
圖8係用以說明圖6所示光阻液保管容器1中，當收容部2a內之光阻液殘量變少之情況的光阻液循環之圖。
如圖8所示般，當收容部2a內之光阻液殘量變少之情況，從注入管9之前端所注入之光阻液會沿著在雙重管構造之內側所配置之排出管8之外周面而到達排出管8之前端附近。亦即，於注入管9之前端附近不會產生積液。到達了排出管8之前端的光阻液會藉由排出管8而排出於保管容器21之外。如此般，本實施形態之光阻液保管容器21，即使收容部2a內之光阻液殘量變少而成為收容部2a內容易產生積液之狀態的情況，在注入管9之前端附近並不會產生積液，而可在收容部2a內使得光阻液進行循環。藉此，可抑制暗反應所致光阻液之凝膠化。
如上述般，本發明之光阻液保管容器不論是何種實施形態均具有由膜所構成之具可撓性的袋部2。
以下，藉由感度經時變化測試來實施關於使用了具可撓性之袋部的光阻液保管容器與使用了不具可撓性之瓶做為袋部之光阻液保管容器的比較。
<感度經時變化測試> 〔實施例1〕
使用由膜所構成而具可撓性之袋部來製作光阻液保管容器。
〔比較例1〕
袋部係使用不具可撓性之玻璃製瓶來製作光阻液保管容器。
將上述所製作出的光阻液保管容器保管於溫度10度的環境下，從保管開始起於1週後、2週後、1個月後、2個月後、3個月後實施測試來進行評價。
評價係使用被保管於光阻液保管容器之光阻液，於基板上形成光阻層，測量CDU(Critical Dimension Uniformity)來進行感度評價，其結果顯示於圖10。
此外，評價所使用之光阻層，在光阻液方面係使用化學增幅型正光阻(富士膜電子材料公司製PRL009S)，以曝光前烘烤：190度、60秒膜壓、膜厚120nm之條件來形成。
從圖10可明知，實施例1之光阻液保管容器相較於比較例1之光阻液保管容器可將CDU之值保持在高狀態。由此可知，如本實施形態之光阻液保管容器般藉由使用可撓性之袋部，可抑制保管中的光阻液接觸於空氣，可減少經時所致光阻液之感度惡化。
如上述般，本發明相關之光阻液保管容器不論是任一實施形態均使得貯存於收容部2a之光阻液產生循環。
以下，藉由異物測試來實施關於使得貯存於收容部之光阻液產生循環之光阻液保管容器與未使得貯存於收容部之光阻液產生循環之光阻液保管容器之比較。
<異物測試> 〔實施例2〕
將具有由膜所構成之袋部的光阻液保管容器使用於後述光阻液供給裝置，一邊進行循環過濾一邊保管24小時。
〔比較例2〕
將具有由膜所構成之袋部的光阻液保管容器使用於光阻液供給裝置，不進行循環而保管24小時。
之後，使用保管於光阻液保管容器之光阻液，於基板上形成光阻層，針對起因於光阻液之凝膠化所產生的光阻層之缺陷數進行計數來實施5次的評價。光阻層之形成條件係和感度經時變化測試之情況同樣。
此外，於比較例2之情況係於排出管設置過濾器。
其結果，實施例2之情況，所有的評價皆未計數到深度為0.2μm以上之缺陷，但比較例2之情況，深度為0.2μm以上之缺陷，在平均上計數到11部位。
從此結果可知，實施例2之情況相較於比較例2之情況並未於收容部內之光阻液出現凝膠狀的異物。此外，從比較例2之結果可知，即使使用了過濾器，仍無法完全去除在光阻液所產生之凝膠狀的異物。由此可知，如本實施形態之光阻液保管容器般進行保管於容器內之光阻液之循環，可抑制暗反應所致光阻液之凝膠化，可抑制保管中光阻液中的凝膠狀的異物產生。
〔光阻液供給裝置、光阻液塗佈裝置以及光阻液保存裝置之實施形態〕
以下，依照圖式來說明使用本發明相關之光阻液保管容器1之光阻液供給裝置、光阻液塗佈裝置以及光阻液保存裝置之實施形態。
圖9係顯示本發明相關之光阻液供給裝置80、光阻液塗佈裝置90以及光阻液保存裝置之構成的概略圖。此外，圖9中，光阻液供給裝置80之本體係以部分破斷的部分截面圖來顯示，流體控制系統之構成係以流體電路圖來顯示。此外，光阻液塗佈裝置90具備有滴下噴嘴20，係對於在旋塗機41上所設置之例如空白光罩等對象基板S之表面滴下光阻液。
光阻液供給裝置80具備有：光阻液保管容器1，係保管液狀的光阻液；液槽12，係以所充滿的調溫液14來浸漬收納於內部的光阻液保管容器1。此外，也可在光阻液保管容器1被收容於圓筒狀形成之外容器的狀態下來收納於光阻液供給裝置80中。
區劃液槽12之內部空間的內壁係成為圓筒狀，於其內部空間收納光阻液保管容器1。藉由將液槽12之內壁做成圓筒狀，即便是收納著矩形狀之光阻液保管容器1的情況，仍可形成或是促進圍繞於調溫液14之流動。此外，雖未圖示，但也可於液槽12之一部分設置用以目視測量光阻液保管容器1內之光阻液的液量窗部。
液槽12係以調溫液14可充滿至一定高度的方式具液密性地形成。此外，液槽12具備有可嵌入光阻液保管容器1之保持構件4的上蓋18，以防止調溫液14之飛濺。於此情況，光阻液保管容器1即使貯存於收容部2a之光阻液變少，仍以袋部2不會上浮的狀態來安裝於上蓋18。調溫液14雖可使用純水，但基於液量之安定化的目的也可例如將乙二醇等蒸發抑制劑添加於純水中成為水液。
調溫液14係事先經由給水管線16而供給於液槽12內。此外，充滿於液槽12之調溫液14可經由排水管線17來進行排水。液槽12中係使得調溫液14充滿至較設置於既定位置的光阻液保管容器1之光阻液高度來得更高的水位，藉此，光阻液保管容器1被調溫液14所浸漬。
光阻液供給裝置80具備有光阻液供給機構30，用以將光阻液保管容器1內之光阻液供給於光阻液塗佈裝置90。光阻液供給機構30至少具有：光阻液供給用之泵31；本體排出管32，係連接於光阻液保管容器1以及泵31之吸入側之間，藉由泵31所產生的負壓來上吸光阻液保管容器1內之光阻液；以及供給管33，係連接於泵31之吐出側，將泵31所吐出之光阻液供給於光阻液塗佈裝置90(滴下噴嘴20)。本體排出管32之前端係和光阻液保管容器1所安裝的排出管8相連接。此外，排出管8也可將本體排出管32直接安裝於光阻液保管容器1之保持構件4。
泵31以光阻液之吐出流量為一定、且空泡(氣泡)之發生極少的旋轉泵為佳。此外，也可將用以將光阻液可能所含有的粒子或是凝膠化成分等加以過濾移除用的過濾器34如圖9所示般設置於泵31之吐出側配管處。此外，雖未圖示，但也可將如此之過濾器設置於泵31之吸入側配管。此外，也可在藉由後述光阻液循環機構70使得光阻液作循環之管路之中途設置如此之過濾器。
液槽12係設置有：使得液槽內12之調溫液14進行循環之調溫液循環機構40、以及將液槽12內之調溫液14調整為適切溫度之溫度控制機構50。藉由調溫液循環機構40以及溫度控制機構50，可將調溫液14保持於一定狀態，避免在光阻液保管容器1內之光阻液出現局部性的溫差。
再者，光阻液供給裝置80具備有用以使得光阻液在光阻液保管容器1內進行循環之光阻液循環機構70。圖9中，光阻液循環機構70構成上具備有：泵31；本體排出管32，係連接於泵31之吸入埠，吸入口側插入於光阻液保管容器1；以及回管36，係從連接於泵31之吐出埠的供給管33經由三向閥35而分歧，注入口側插入於光阻液保管容器1。於回管36設有脫氣裝置42，用以將積存於本體排出管32以及回管36之內部的空氣朝外部做脫氣。回管36之前端係和裝設於光阻液保管容器1之注入管9相連接。 此外，在注入管9方面也可將回管36直接裝設於光阻液保管容器1之保持構件4。
光阻液循環機構70係以三向閥35之連通切換至回管36側而發揮機能。對光阻液塗佈裝置90供給光阻液之時，三向閥35之連通係切換至供給管33側。三向閥35也能以電磁閥方式構成，而利用程式化來自動控制如此之光阻液之供給/循環之動作模式的切換。此外，也可使用手動操作型三向閥35來隨時手動進行此種切換。
依據本實施形態之光阻液供給裝置80，可使得貯存於光阻液保管容器1之收容部2a中的光阻液進行循環而供給於光阻液塗佈裝置90等。從而，可抑制光阻液保管容器1內之光阻液之凝膠化，將凝膠狀異物少的狀態之光阻液供給於光阻液塗佈裝置90等。此外，依據本實施形態之光阻液塗佈裝置90，可使用無凝膠狀異物之狀態之光阻液來對於基板等塗佈光阻液。
上述構成之光阻液供給裝置80也發揮將光阻液以適切狀態保存之光阻液保存裝置的機能。於此情況，光阻液保存裝置具備有：保管光阻液之光阻液保管容器1、以調溫液14浸漬光阻液保管容器1之液槽12、使得調溫液14進行循環之調溫液循環機構40、以及控制調溫液14之溫度的溫度控制機構50。
依據此光阻液保存裝置，藉由溫度控制機構50來控制調溫液14之溫度，可使得光阻液保管容器1所保管之光阻液之溫度成為適切狀態。由溫度控制機構50所控制之調溫液14之溫度範圍以至少包含適合於光阻液塗佈之第一溫度(例如23℃之室溫)以及適合於光阻液保管之第二溫度(例如10℃之冷溫)為佳。
藉此，於未進行塗佈之休止期間，可將光阻液維持保管於第二溫度(冷溫)。例如，當使用在室溫之感度變化大的化學增幅型光阻之情況，可減少光阻液置放於室溫環境下之累積時間，可抑制光阻液之感度惡化。此外，依據本實施形態之光阻液保存裝置，可使得貯存於光阻液保管容器1之收容部2a中的光阻液以循環狀態來保存。從而，可抑制光阻液保管容器1內之光阻液之凝膠化，在抑制凝膠狀的異物之產生的狀態下來保存光阻液。
〔空白遮罩之製造方法之實施形態〕
其次，針對本發明相關之空白遮罩之製造方法之實施形態來說明。
空白遮罩係例如依照圖11所示製程流程來製造。
首先，對於空白遮罩用基板S之面進行研磨，得到表面粗度1nm以下之高平坦度(步驟S1)。於該基板S之研磨面形成Cr等金屬薄膜所構成之遮光膜(步驟S2)。此遮光膜之成膜法可使用真空蒸鍍法或是濺鍍法等。
在利用光阻液塗佈裝置90進行光阻塗佈製程之前，先進行光阻液供給裝置80之設定。光阻液供給裝置80例如圖9所示般具備有：光阻液保管容器1，係保管光阻液；供給機構30，係將光阻液保管容器1內之光阻液供給於滴下噴嘴20；液槽12，係以所充滿之調溫液14來浸漬光阻液保管容器1；調溫液循環機構40，係使得調溫液14進行循環；以及溫度控制機構50，係控制調溫液14之溫度。
光阻液供給裝置80之準備中，使得保管光阻液之光阻液保管容器1浸漬於被充滿調溫液14的液槽12內。然後，使得調溫液循環機構40運轉讓調溫液14在液槽12內進行循環(步驟S3)。
與此同時，使得溫度控制機構50運轉，而將在液槽12內循環之調溫液14之溫度控制在適合於光阻液塗佈的溫度(例如23℃之室溫)(步驟S4)。
其次，藉由供給機構30從光阻液供給裝置80對光阻液塗佈裝置90供給光阻液(步驟S5)。然後，對於載置在旋塗機41之空白遮罩用基板S，從滴下噴嘴20以既定量滴下光阻液。藉由使得旋塗機41以高速旋轉，讓光阻液在空白遮罩用基板S之表面上擴散來均一塗佈(步驟S6)。
然後，將塗佈了光阻液之空白遮罩用基板S移至熱板裝置，使得空白遮罩用基板S之表面溫度維持在約100℃來進行烘烤(步驟S7)。藉此，光阻液所含有機溶劑被蒸發，光阻固定於空白遮罩用基板S。
〔實施例〕
本實施例中，準備主表面之尺寸為約152mm×約152mm、厚度為約6.25mm之合成石英玻璃所構成之空白遮罩用基板(透光性基板)。此空白遮罩用基板係將端面以及主表面研磨至既定表面粗度，之後，施以既定洗淨處理以及乾燥處理者。
其次，於上述空白遮罩用基板上形成由氮化鉬以及矽所構成之半色調型相位轉移膜(圖案形成用薄膜)。
具體而言，在單片式DC濺鍍裝置內設置空白遮罩用基板，使用鉬(Mo)與矽(Si)之混合靶(Mo：Si=10at%：90at%)，以氬(Ar)與氮(N2)與氦(He)之混合氣體雰圍(氣體流量比Ar：N2：He=5：49：46)、氣壓0.3Pa、DC電源之電力為3.0kW，藉由反應性濺鍍(DC濺鍍)以69nm之膜厚來形成由鉬、矽以及氮所構成之MoSiN膜。
其次，對於形成了上述MoSiN膜之基板施以加熱處理做為退火處理。具體而言，使用加熱爐，在大氣中以加熱溫度450℃、加熱時間1小時來進行加熱處理。此外，此MoSiN膜於ArF準分子雷射的穿透率為6.16%，相位差為184.4度。
其次，於半色調型相位轉移膜上形成由鉻系材料所構成之遮光膜(圖案形成用薄膜)。
具體而言，使用鉻(Cr)靶，在氬(Ar)與二氧化碳(CO2)與氮(N2)與氦(He)之混合氣體雰圍(氣體流量比Ar：CO2：N2：He=20：35：10：30)，以氣壓0.2Pa、DC電源之電力1.7kW而藉由反應性濺鍍(DC濺鍍)來以30nm之膜厚形成CrOCN膜。
接著，使用鉻(Cr)靶，在氬(Ar)與氮(N2)之混合氣體雰圍(氣體流量比Ar：N2=25：75)，以氣壓0.1Pa、DC電源之電力1.7kW而藉由反應性濺鍍(DC濺鍍)來以4nm之膜厚形成CrN膜。
再者，使用鉻(Cr)靶，在氬(Ar)與二氧化碳(CO2)與氮(N2)與氦(He)之混合氣體雰圍(氣體流量比Ar：CO2：N2：He=20：35：5：30)，以氣壓0.2Pa、DC電源之電力1.7kW而藉由反應性濺鍍(DC濺鍍)來以14nm之膜厚形成CrOCN膜。
藉由以上順序，從基板側起形成CrOCN膜、CrN膜、CrOCN膜之3層積層構造的鉻系材料遮光膜(膜厚48nm)。藉由以上之製程來得到半色調型相位轉移空白遮罩(空白遮罩)。此外，本實施例之空白遮罩，相對於ArF準分子雷射(波長：193nm)之光學濃度(OD)為3.0，遮光膜之表面反射率為20%。
依據本實施形態之光阻遮罩之製造方法，由於使得光阻液保管容器1內之光阻液進行循環，而使用抑制了暗反應所致光阻液之凝膠化、凝膠狀異物少的光阻液，而可製造缺陷少的空白遮罩。此外，本實施形態中做為塗佈光阻液之基板係使用了光罩用基板，但也可適用壓印用基板。
<半色調型相位轉移遮罩之製造>
其次，使用上述方法所製造之空白遮罩來製作相位轉移遮罩150。圖12A~圖12F係顯示使用相位轉移空白遮罩100來製造相位轉移遮罩150之製程的截面示意圖。首先，於空白遮罩100上以光阻液塗佈裝置90來形成光阻膜104(參見圖12A)。
其次，對於在上述空白遮罩100上所形成之光阻膜104以電子束描繪裝置進行了相位轉移圖案之圖案描繪後，以既定顯影液來顯影而形成光阻圖案104a(參見圖12B)。
其次，以上述光阻圖案104a為遮罩，進行遮光膜103(Cr系遮光膜)之蝕刻來形成遮光膜圖案103a(參見圖12C)。在乾式蝕刻氣體方面係使用了Cl2以及O2的混合氣體。
其次，以上述遮光膜圖案103a為遮罩，進行半色調型相位轉移膜102(MoSiN膜)之蝕刻來形成相位轉移圖案102a(參見圖12D)。在乾式蝕刻氣體方面使用了SF6以及He之混合氣體。
其次，於空白遮罩100上同樣地形成光阻膜104，使用電子束描繪裝置來進行遮光帶之圖案描繪後，以既定顯影液來顯影而形成光阻圖案104b(參見圖12E)。
其次，以上述光阻圖案104b為遮罩，進行遮光膜圖案103a(Cr系遮光膜)之蝕刻來形成遮光膜圖案(遮光帶)103b。在乾式蝕刻氣體方面係使用了Cl2以及O2之混合氣體。
其次，剝離殘存的光阻圖案，得到相位轉移遮罩150(參見圖12F)。依據本實施形態，由於如上述般使用了缺陷少的空白遮罩100，而可得到高品質之相位轉移遮罩150。
以上，針對本發明係基於實施形態做了說明，但本發明不限定於上述實施形態所記載之構成，可在不脫離其意旨的範圍內適宜地變更構成。例 如，上述實施形態例乃為了容易理解本發明所做的詳細說明，但未必限定在具備所說明過的全部構成。此外，可將某實施形態之構成之一部分置換為其他實施形態之構成，此外，針對某實施形態之構成也可加入其他實施形態之構成。此外，關於各實施形態之構成之一部分，可進行其他構成之追加、削除、置換。
本專利申請係以2015年3月26日提出申請之日本專利申請第2015-063639號之優先權為基礎而主張其利益，其揭示全體係以參考文獻的方式納入本說明書中。
1‧‧‧光阻液保管容器
2‧‧‧袋部
2a‧‧‧收容部
3‧‧‧環口構件
3a‧‧‧開口部
4‧‧‧保持構件
4a‧‧‧頭部
4b‧‧‧卡合部
4c‧‧‧上面
4d‧‧‧側周面
5‧‧‧空間部
8‧‧‧排出管
8a‧‧‧排出管孔
9‧‧‧注入管
9a‧‧‧注入管孔

Claims (8)

  1. 一種光阻液保管容器，係保管光微影所使用之光阻液；具有：可撓性之袋部，係具有貯存光阻液之收容部；注入管，係連通於該收容部，對該收容部注入光阻液；排出管，係連通於該收容部，將貯存於該收容部之光阻液排出於光阻液保管容器之外；以及保持構件，係用以保持該注入管與該排出管；在該注入管以及該排出管連通於該收容部之狀態下，該保持構件被安裝於該袋部；該袋部設有卡合保持部，係用以和該保持構件做卡合而將該保持構件裝設於該袋部。
  2. 一種光阻液保管容器，係保管光微影所使用之光阻液；具有：可撓性之袋部，係具有貯存光阻液之收容部；注入管，係連通於該收容部，對該收容部注入光阻液；排出管，係連通於該收容部，將貯存於該收容部之光阻液排出於光阻液保管容器之外；以及保持構件，係用以保持該注入管與該排出管；在該注入管以及該排出管連通於該收容部之狀態下，該保持構件被安裝於該袋部；該保持構件為具有上面部與側面部之圓筒形狀，該注入管被保持於該上面部，該排出管被保持於該側面部。
  3. 一種光阻液保管容器，係保管光微影所使用之光阻液；具有：可撓性之袋部，係具有貯存光阻液之收容部；注入管，係連通於該收容部，對該收容部注入光阻液；排出管，係連通於該收容部，將貯存於該收容部之光阻液排出於光阻液保管容器之外；以及保持構件，係用以保持該注入管與該排出管； 在該注入管以及該排出管連通於該收容部之狀態下，該保持構件被安裝於該袋部；該收容部之該注入管之前端係以相對於該排出管之前端位於該保持構件側的方式來配置。
  4. 一種光阻液保管容器，係保管光微影所使用之光阻液；具有：可撓性之袋部，係具有貯存光阻液之收容部；注入管，係連通於該收容部，對該收容部注入光阻液；以及排出管，係連通於該收容部，將貯存於該收容部之光阻液排出於光阻液保管容器之外；係以該注入管之中心軸與該排出管之中心軸成為一致的方式來配置，且該注入管之直徑大於該排出管之直徑。
  5. 一種光阻液供給裝置，具有：如申請專利範圍第1至4項中任一項之光阻液保管容器；液槽，係以所充滿之調溫液來浸漬該光阻液保管容器；調溫液循環機構，係使得充滿於該液槽中的調溫液進行循環；溫度控制機構，係對於被充滿的調溫液之溫度進行控制；以及供給機構，係將該光阻液保管容器內之光阻液供給於光阻液塗佈裝置。
  6. 一種光阻液塗佈裝置，具有：如申請專利範圍第1至4項中任一項之光阻液保管容器；液槽，係以所充滿之調溫液來浸漬該光阻液保管容器；調溫液循環機構，係使得充滿於該液槽中的調溫液進行循環；溫度控制機構，係對於被充滿的調溫液之溫度進行控制；供給機構，係將該光阻液保管容器內之光阻液供給於光阻液塗佈裝置；以及滴下噴嘴，係使得該供給機構所供給之光阻液滴下至基板表面。
  7. 一種光阻液保存裝置，具有：如申請專利範圍第1至4項中任一項之光阻液保管容器；液槽，係以所充滿之調溫液來浸漬該光阻液保管容器； 調溫液循環機構，係使得充滿於該液槽中的調溫液進行循環；以及溫度控制機構，係對於被充滿的調溫液之溫度進行控制。
  8. 一種空白遮罩之製造方法，具有：於基板的一面形成圖案形成用薄膜之製程、以及使用光阻液塗佈裝置將光阻液塗佈於該薄膜之表面並固定之製程；具有下述步驟：將保管光阻液之如申請專利範圍第1至4項中任一項之光阻液保管容器內的光阻液使用排出管與注入管來產生循環之步驟；使得浸漬該光阻液保管容器之浴槽內的調溫液產生循環之步驟；將該浴槽內之該調溫液之溫度控制在適合於光阻液塗佈的溫度之步驟；以及將該適合於塗佈之溫度的光阻液供給於該光阻液塗佈裝置之步驟。
TW105108398A 2015-03-26 2016-03-18 光阻液保管容器、光阻液供給裝置、光阻液塗佈裝置、光阻液保存裝置、以及空白遮罩之製造方法 TWI689356B (zh)

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