WO2016136343A1 - ペリクル膜、ペリクル枠体、ペリクル、及びその製造方法 - Google Patents

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Definitions

  • the pellicle is contaminated with dust and the like due to various causes in the manufacturing process, but there is a problem that there is a high risk that the dust and the like will be attached particularly during trimming and various processing on the pellicle film.
  • a pellicle manufacturing method wherein a pellicle film is formed on a substrate, the pellicle film is trimmed, and a part of the substrate is removed from the pellicle film after trimming.
  • At least particles adhering to the pellicle film surface may be removed.
  • the step of removing a part of the substrate is a wet etching step, and the hole may be provided by the wet etching step.
  • trimming may be performed using an ultrashort pulse laser.
  • the pellicle film has a first frame, the pellicle film is stretched around the first frame, has an inclined surface at the end of the first frame, and the first frame.
  • a pellicle frame body in which an angle formed by the upper surface of the body and the inclined surface is 100 degrees to 170 degrees is provided.
  • FIG. 3 is a flowchart showing a method for manufacturing a pellicle frame and a pellicle according to an embodiment.
  • 1A and 1B are schematic views illustrating a pellicle frame and a method for manufacturing a pellicle according to an embodiment, where FIG. 1A is a cross-sectional view of a substrate 100, and FIG. 2B is a cross-sectional view of a pellicle film 102 laminated on the substrate 100 and the substrate 100; Show.
  • FIG. 4 is a schematic view showing a pellicle frame and a method for manufacturing the pellicle according to an embodiment, where (a) shows a top view and (b) and (c) show cross-sectional views taken along line AA ′.
  • back etching the process of removing a part of the substrate while leaving the pellicle film.
  • back etching etching from the back surface (the surface on the opposite side of the substrate where the pellicle film is formed) is shown.
  • silicon nitride is formed with a thickness of 1.5 nm to 3 nm
  • polysilicon is formed with a thickness of 30 nm to 50 nm
  • silicon nitride is formed with a thickness of 1.5 nm to 3 nm.
  • one or more holes 110 may be formed in the substrate 100 as shown in FIG. 3 (S102).
  • FIG. 3 is a view in which holes 110 are formed in four directions of the substrate.
  • 3A is a top view
  • FIGS. 3B and 3C are cross-sectional views taken along the line AA ′ in FIG. 3A.
  • the hole may not penetrate through the substrate 100.
  • one or more holes 110 may be formed in the pellicle film 102 on the formed substrate 100 (S102).
  • FIG. 4B is a schematic diagram of a pellicle film having a hole that does not pass through the substrate after trimming
  • FIG. 4C is a schematic diagram of a pellicle film having a hole that passes through the substrate.
  • trimming method there are methods that mechanically apply force to cut the pellicle film and substrate, laser cutting, laser half cutting (stealth dicing), blade dicing, sand blasting, crystal anisotropic etching, and dry etching. it can.
  • a technique that generates less dust from foreign particles during trimming is preferable.
  • the size and shape after trimming There is no limitation on the size and shape after trimming.
  • the process involving dust generation such as hole formation and trimming is performed before the process of removing the substrate under the pellicle film, so that particles such as dust adhere to the pellicle film due to the process involving dust generation. Even in this case, the particles can be removed by washing the pellicle film before the final removal process of the substrate under the pellicle film. This point is greatly different from the conventional method for manufacturing a pellicle.
  • cleaning with pure water or cleaning with an organic solvent is possible.
  • cleaning with sulfuric acid / hydrogen peroxide mixture of sulfuric acid and hydrogen peroxide
  • buffered hydrofluoric acid mixture of hydrofluoric acid and ammonium fluoride
  • hydrofluoric acid or the like is possible.
  • the holes 110 may be provided by etching in the same process.
  • the method for manufacturing a pellicle according to the present embodiment performs a process involving dust generation such as hole formation or trimming before a process of removing the substrate under the pellicle film, so that dust or the like is deposited on the pellicle film by the process involving dust generation. Even if there is adhesion, by cleaning the pellicle film before the substrate removal process under the pellicle film, the adhesion of dust etc. to the finished pellicle film can be reduced to the utmost, and high-quality pellicle film production A method can be provided.
  • the side surface is chamfered (S303).
  • the chamfering of the side surface includes processing into an R shape and processing into a C shape.
  • FIG. 12 shows end portions (referring to side surfaces, corners, corner portions, and the like) where chamfering is performed.
  • a dotted line region 307 indicates a specific part to be chamfered.
  • FIG. 14 is a drawing of R-face machining different from that shown in FIG. FIG. 14A is the same as FIG. 13A, and it can be seen that the positions of the four corners, which are surrounded by the dotted line, are processed on the R surface when viewed from the pellicle film surface side. Further, referring to FIG. 14 (b) where the position of AA ′ in FIG. 14 (a) is cut out, the portion surrounded by the dotted line region 312 on the side (outer peripheral portion) of the substrate extends over the entire side surface of the substrate. It turns out that the whole R surface is processed.
  • FIG. 14C is an enlarged view of the dotted line region 312 and is a diagram for illustrating the definition of the radius R3 in the present specification.
  • R-surface processing it can be performed by mechanical polishing such as diamond polishing, excimer laser processing, wet etching, dry etching (for example, XeF 2 or the like), or the like. From the viewpoint of ease of processing, mechanical polishing such as diamond polishing is preferable.
  • C-plane processing physical polishing such as diamond polishing, excimer laser processing, wet etching, dry etching (for example, XeF 2 or the like) can be used.
  • the C-plane machining still has an angle and may cause the generation of particles, and therefore, the R-plane machining that is less likely to generate particles is preferable.
  • the protective film 303 is desirably provided not only on the upper surface but also on the side surface (FIG. 15A).
  • FIG. 15A shows the pellicle frame in a state where a protective film is formed. Note that it is preferable not to provide the protective film 303 on the back side of the substrate because it is difficult to remove by ashing described later. Therefore, it is preferable to cure the back side of the substrate with a masking film (not shown) so that the protective film 303 is not formed. Since the back side of the substrate is masked for patterning, it is cured with a masking film from above the mask. After forming the protective layer 303, the masking film is removed.
  • the pellicle frame and the pellicle are subjected to the R surface processing and the C surface processing before the back etching, so that a high-quality pellicle can be provided.

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Abstract

 ペリクルは製造過程において様々な原因で、塵埃等に汚染されるが、とくに、トリミング時やペリクル膜に対する種々の加工時に、塵埃等が付着するリスクが高いという問題がある。そこで、本発明は、塵埃等の付着を低減させるEUV用ペリクルの製造方法を提供する。基板上にペリクル膜を形成し、基板をトリミングし、トリミングした後に少なくとも基板の一部を除去する、ことを特徴とするペリクルの製造方法。また、基板の一部を除去する前に、少なくともペリクル膜面に付着した粒子を除去する。

Description

ペリクル膜、ペリクル枠体、ペリクル、及びその製造方法
 本発明は、フォトリソグラフィ用マスクに使用される、ペリクル膜、ペリクル枠体、ペリクル、及びその製造方法に関する。特に、本発明は、極端紫外光(Extreme Ultraviolet:EUV)リソグラフィ用の極薄膜であるペリクル膜、ペリクル枠体、ペリクル、及びその製造方法に関する。
 フォトリソグラフィ工程では、マスク或いはレチクル上に塵埃等のゴミ(パーティクル)が付着するのを防止するために、マスクパターンを囲う大きさの枠の一端にペリクル膜を張架したペリクルが使用されている。
 ここで、そもそもペリクルは塵埃等のゴミからフォトマスクを保護するために用いられていることから、製造したペリクルに塵埃等が付着していると、ペリクルを用いる意味が減殺されてしまう。したがって、塵埃等の付着を低減させるペリクルの製造方法は、現在切望されている技術である。
 ここで、特にEUV用のペリクルでは、特許文献1のように、ペリクル膜はまずシリコン基板などの基板上にCVDまたはスパッタもしくはそれ以外の成膜方法を用いて成膜されたのち、基板だけを、周囲の枠状領域を残してエッチングなどで除去する(バックエッチング)ことにより得られるが、エッチングには一般的には既存の半導体製造プロセスが用いられるので、円盤状の、いわゆるウェハ状態のまま行われる。その結果、ペリクル膜体を得るためには、ペリクル膜の基板のバックエッチング後に、ペリクル膜のトリミングを実施する方法が記載されている。もっとも、この方法によってペリクル膜を製造すると、トリミングをした際に発生したパーティクル(粒子)が膜表面に堆積してしまい、ペリクル膜を汚染してしまうという問題がある。
特開2013-004893号公報
 ペリクルは製造過程において様々な原因で、塵埃等に汚染されるが、とくに、トリミング時やペリクル膜に対する種々の加工時に、塵埃等が付着するリスクが高いという問題がある。
 ここで、完成したペリクル膜を洗浄する方法が考えられるが、極薄膜であるEUV用ペリクルは、膜厚がナノメートルオーダーであり、大変破れやすい。ステルスダイシングによりトリミングを行う方法も考えられるが、エキスパンド時に粒子が発生してペリクル膜に付着してしまう現象が依然として存在し、根本的な解決には至らない。
 そこで、本発明は、塵埃等の付着を低減させるEUV用ペリクル膜、ペリクル枠体、ペリクル、及びその製造方法を提供することを目的とする。
 上記の課題を解決するため、基板上にペリクル膜を形成し、ペリクル膜をトリミングし、トリミングした後にペリクル膜から基板の一部を除去する、ことを特徴とするペリクルの製造方法を提供する。
 また、上記の課題を解決するため、基板上にペリクル膜を形成し、基板をトリミングし、トリミングした後にペリクル膜から基板の一部を除去する、ことを特徴とするペリクルの製造方法を提供する。
 一実施形態において、基板の一部を除去する前に、少なくともペリクル膜面に付着した粒子を除去してもよい。
 一実施形態において、基板の一部を除去する前に、基板の端部を面取りしてもよい。
 一実施形態において、粒子を除去する前に、少なくとも基板に孔を形成してもよい。
 一実施形態において、粒子を除去する前に、少なくともペリクル膜及び基板に孔を形成してもよい。
 一実施形態において、粒子を除去する前に、少なくともペリクル膜に孔を形成してもよい。
 一実施形態において、孔を形成するために、極短パルスレーザーを用いてもよい。
 一実施形態において、基板の一部を除去する工程はウェットエッチング工程であり、孔は、ウェットエッチング工程によって設けられてもよい。
 一実施形態において、極短パルスレーザーを用いてトリミングをしてもよい。
 本発明によれば、ペリクル膜と第1の枠体とを有し、ペリクル膜は第1の枠体に張架され、第1の枠体の端部に少なくとも1つの湾曲部を有するペリクル枠体が提供される。
 本発明によれば、ペリクル膜と第1の枠体とを有し、ペリクル膜は第1の枠体に張架され、第1の枠体の端部に斜面を有し、第1の枠体の上面と斜面とのなす角が100度~170度であるペリクル枠体が提供される。
 本発明によれば、ペリクル枠体が第2の枠体に接続され、第2の枠体の端部に湾曲部を有するペリクルが提供される。
 本発明において、第1の枠体の端部とは、側面、角部、隅部を指す。具体的には、基板(基板を第1の枠体として使用する場合にあっては第1の枠体)の側面と側面とがなす角部と、基板の上面(ペリクル膜と接する側の面)と側面とがなす角部と、基板の上面と2つの側面とが交わる点を含む領域である隅部と、を含む。
 本発明に係るペリクル枠体、ペリクル、及びその製造方法は、孔形成やトリミング等の発塵を伴う工程を、ペリクル膜下の基板の除去工程前に行うことで、発塵を伴う工程によりペリクル膜に塵埃等の付着があった場合でも、ペリクル膜下の基板の除去工程前にペリクル膜を洗浄することにより、完成したペリクルの塵埃等の付着を極限まで減少させることができ、高品位なペリクルを提供することができる。
 また、本発明の一実施形態では、R面加工又はC面加工をペリクル膜下の基板の除去工程前に行うことで、(製造後においても)塵埃等の付着を低減させることのできるペリクル枠体及びペリクルを提供することができる。
一実施形態に係るペリクル枠体及びペリクルの製造方法を示すフローチャートである。 一実施形態に係るペリクル枠体及びペリクルの製造方法を示す模式図であり、(a)は基板100の断面図を、(b)は基板100と基板100に積層したペリクル膜102の断面図を示す。 一実施形態に係るペリクル枠体及びペリクルの製造方法を示す模式図であり、(a)は上面図を示し、(b)(c)はA-A´間の断面図を示す。 一実施形態に係るペリクル枠体及びペリクルの製造方法を示す模式図であり、(a)(d)は上面図を示し、(b)(c)はA-A´間の断面図を示す。 一実施形態に係るペリクル枠体及びペリクルの製造方法を示す模式図であり、(a)は上面図を示し、(b)(c)(d)(e)(f)はA-A´間の断面図を示す。 一実施形態に係るペリクル枠体及びペリクルの製造方法を示すフローチャートである。 一実施形態に係るペリクル枠体及びペリクルの製造方法を示す模式図であり、(a)は上面図を示し、(b)はA-A´間の断面図を示す。 一実施形態に係るペリクル枠体及びペリクルの製造方法を示す模式図であり、(a)は上面図を示し、(b)はA-A´間の断面図を示す。 一実施形態に係るペリクル枠体及びペリクルの製造方法を示す模式図であり、(a)は上面図を示し、(b)はA-A´間の断面図を示す。 一実施形態に係るペリクル枠体及びペリクルの製造方法を示す模式図であり、(a)は上面図を示し、(b)はA-A´間の断面図を示す。 一実施形態に係るペリクル枠体及びペリクルの製造方法を示すフローチャートである。 一実施形態に係るペリクル枠体及びペリクルの製造方法を示す模式図であり、(a)は上面図を示し、(b)はA-A´間の断面図を示す。 一実施形態に係るペリクル枠体、ペリクル、ペリクルの製造方法を示す模式図であり、(a)は上面図を示し、(b)一部拡大図を、(c)はA-A´間の断面図を、(d)は一部拡大図を示す。 一実施形態に係るペリクル枠体、ペリクル、ペリクルの製造方法を示す模式図であり、(a)は上面図を示し、(b)はA-A´間の断面図を、(c)は一部拡大図を示す。 一実施形態に係るペリクル枠体、ペリクル、ペリクルの製造方法を示す模式図である。
 以下、本発明の実施の形態を、図面等を参照しながら説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に例示する実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
 本明細書において、ある部材又は領域が、他の部材又は領域の「上に(又は下に)」あるとする場合、特段の限定がない限り、これは他の部材又は領域の直上(又は直下)にある場合のみでなく、他の部材又は領域の上方(又は下方)にある場合を含み、すなわち、他の部材又は領域の上方(又は下方)において間に別の構成要素が含まれている場合も含む。
 また、本明細書において、ペリクル膜とはペリクルに使用される薄膜を意味する。ペリクル枠体とはペリクル膜に第1の枠体を接続したものを意味する。ペリクルとは、ペリクル枠体に第2の枠体を接続したものを意味する。
 トリミングとは、基板、又は基板及びその上に形成されたペリクル膜を、所望のペリクルの形状に合わせて切断することである。ペリクルの形状は多くは矩形であることから、本明細書では、トリミングの具体例として矩形状に切断する例を示している。
 本明細書では、ペリクル膜を残して基板の一部を除去する工程をバックエッチングと称する。明細書中、バックエッチングの例として背面(基板の、ペリクル膜が形成されたのと反対側の面)からエッチングするものを示している。
 本明細書中、面取りとは、R面加工及びC面加工を含む概念である。R面加工とは、基板、第1の枠体(基板をバックエッチングしたものを含む)、第2の枠体の少なくとも1つの端部(側面、角または隅部等を指す)を加工することで湾曲部を形成することをいう。C面加工とは、上記少なくとも1つの端部を斜め(135度に限られない)に削ることをいう。
(実施形態1)
 本発明を実施する形態について、図1ないし図5を用いて説明する。
 本発明に係るペリクルの製造方法によって製造しようとするペリクルとは、フォトリソグラフィ用ペリクルである。
 図1は、本実施形態に係るペリクルの製造方法を示すフローチャートである。図2(a)は基板の断面図である。本発明では、まず、基板100(たとえばシリコンウェハ)上に、CVD法(Chemical Vapor Deposition)(たとえば、LP-CVD成膜、PE-CVD成膜など)やスパッタ製膜等の方法によって、図1に示すようにペリクル膜102を形成する(S101)。図3では基板は正円になっているが、これに限定されず、オリエンテーション・フラットやノッチ等が形成されていてもよい。また、基板の種類には特に限定はない。
 ペリクル膜の材料としてはポリシリコンなどが挙げられるが、これに限定されるものではない。シリコン系の材料を積層させる場合には、積層のしやすさから、基板としてはシリコンウェハを用いるのが好ましい。
 EUVを透過させるという観点から、ペリクル膜の厚みは10nm以上100nm以下程度であり、好ましくは20nm以上60nm以下である。ペリクル膜は基板全体に形成されていなくてもよい。
 また、ペリクル膜は、単層に限られず、積層構造であってもよい。たとえば、第1の窒化シリコン層、ポリシリコン層、第2の窒化シリコン層の3層の積層構造を取ることもできる。ペリクル膜が第1の窒化シリコン層、ポリシリコン層、第2の窒化シリコン層の3層の積層構造をとる場合、窒化シリコンは1nm以上5nm以下、ポリシリコンは30nm以上60nm以下、窒化シリコンは1nm以上5nm以下形成することができる。さらに好ましくは、窒化シリコンは1.5nm以上3nm以下、ポリシリコンは30nm以上50nm以下、窒化シリコンは1.5nm以上3nm以下として形成するのが好ましい。
 本発明では、図3に示すように基板100に1つ以上の孔110をあけてもよい(S102)。図3は、孔110を基板の4方向に形成した図面である。図3(a)は、上面図、図3(b)及び(c)は上面図である図3(a)のA-A´間の断面図である。孔は基板100を貫通していなくてもよい。図3(b)に示すように、形成された基板100上のペリクル膜102に、1つ以上の孔110をあけてもよい(S102)。
 孔は図3(b)のように、基板を貫通していなくてもよい。もちろん、図3(c)に示すように、基板を貫通してもよい。図3(b)(c)のように、孔はペリクル膜及び基板に形成されていてもよい。
 基板を貫通する孔を設ける場合であって、後述のトリミング工程においてエッチングによるトリミングを選択した場合、及び、バックエッチングを行う場合には、孔の保護を行うためにエッチングを行う際に孔を一旦ふさぐか、又は、レジストによって孔部分の保護を行うなどの工程を設けてもよい。
 孔110の大きさには限定がないが、たとえば、孔が略円形の形状であれば、直径50μm以上2000μm以下程度の孔を開ける。好ましくは、直径200μm以上700μm以下程度の孔を開ける。また、孔110の形状には、特に限定はなく、多角形(たとえば略四角形)でもよい。略四角形の場合、1辺の長さに限定はないが、長辺の長さが100μm以上3000μm以下、短辺の長さが50μm以上1000μm以下の孔を開けることができ、好ましくは長辺の長さが150μm以上2000μm以下、短辺の長さが100μm以上700μm以下が好ましい。
 孔110は、図4(a)に示すように、ペリクルの隅部に配置してもよいが、孔を設ける位置に限定はない。孔110は、ペリクル膜をフォトマスクに取り付けたりデマウントしたりする際のジグ穴や通気口として使用することができるが、ペリクルとして孔が必須の構成要素というわけではない。
 孔110は、極短パルスレーザー、その他のレーザー、エッチング等によって形成する。レーザーによって形成する場合、塵埃等の少ない高品質なペリクル膜を作成する観点から、デブリを低減して加工可能な、極短パルスレーザー(たとえば、ピコ秒レーザーや、ナノ秒レーザー)を使用して孔を形成することが好ましい。もっとも、この時点で孔を形成するのではなく、後述の基板のバックエッチング時にエッチングによって孔110を同時に形成することで、工程を単純化することが可能である。すなわち、トリミングを行った後に、孔形成とエッチングが同時に行われる、という順序である。
 ナノ秒レーザーを使用する場合の条件としては、繰返し発振周波5kHz以上15kHz以下、パルスエネルギー5W以上15W以下、スキャン毎秒5mm以上30mm以下、スキャン回数40回以上300回以下とすることができるが、これに限定されるものではない。
 また、極短パルスレーザーを用いて加工する際には、レーザー用のドロス付着防止剤を用いてもよい。たとえば、ドロス防止剤としては、孔を形成する前に基板上にイソプロピルアルコール(IPA)にマイクログラファイトを混合したCBXなどの薬剤を塗布することを挙げることができるが、これに限定されるものではない。ドロス付着防止剤を用いた場合には、孔形成後にこれを洗浄により除去する。その他のドロス付着防止法としては、例えばヘリウムガスを加工基板に吹き付けながらレーザー加工を行うことでドロス付着を抑制することができる。
 本発明では、ペリクル膜をトリミングする(S103)。
 本発明では、基板をトリミングし(S103)、さらに基板上に形成されたペリクル膜を基板とともにトリミングしてもよい(S103)。すなわち、基板のみをトリミングしてもよい。
 トリミング後の基板を貫通していない孔を有するペリクル膜の模式図が図4(b)であり、基板を貫通した孔を有するペリクル膜の模式図が図4(c)である。トリミングの例として矩形形状にトリミングする具体例を記載しているが、任意の形状に加工可能である。トリミング方法に限定はない。たとえば、機械的に力を加えて、ペリクル膜および基板を切断するという方法もあるし、レーザー切断やレーザーハーフカット(ステルスダイシング)やブレードダイシングやサンドブラストや結晶異方性エッチングやドライエッチングによることもできる。好ましくは、トリミングする際に異物粒子の発塵が少ない手法が好ましい。また、トリミング後の大きさ、形状には限定がない。
 たとえば、発塵の少ないトリミング方法として、伸縮性があり外部からの刺激を受けると粘着力が低下する粘着シート112を基板の両面側に貼り付けた上で、粘着シートが貼り付けられた部分の基板の内部にあるブリッジ114を作り(図4(d))、この後、このブリッジ114に切れ込みを入れることでトリミングを行ってもよい。
 上記説明では、孔形成(S102)後にトリミング(S103)を行っているが、トリミングと孔を開けることは、前後しても構わないし、間に別の工程を挟んでもよいことは当然である。もっとも、シリコンウェハを基板として用いる場合、加工の容易さから、孔形成、トリミング、エッチングの順で行われることが望ましいといえる。
 本発明においては、孔形成やトリミング等の発塵を伴う工程を、ペリクル膜下の基板の除去工程前に行うことで、発塵を伴う工程によりペリクル膜に塵埃等の粒子の付着があった場合でも、ペリクル膜下の基板の最終除去工程前にペリクル膜を洗浄すること等によって粒子の除去が可能である。この点が従来のペリクルの製造方法と大きく異なる点である。
 本発明では、粒子を除去する工程を含んでもよい(S104)。粒子を除去する方法としては、たとえばウェット洗浄法、機械的洗浄法、ドライ洗浄法等を挙げることができるが、これに限定されるものではない。
 ウェット洗浄法としては、たとえば純水による洗浄、有機溶剤による洗浄が可能である。また、硫酸過水洗浄(硫酸と過酸化水素の混合物)、バッファードフッ酸(フッ化水素酸とフッ化アンモニウムの混合物)、フッ化水素酸等による洗浄が可能である。また、任意の順番で洗浄を組み合わせてもよい。
 機械的洗浄法としては、ブラシ洗浄、揺動洗浄、超音波洗浄又はアルゴン等のエアロゾルの高圧噴射によってもよい。
 ドライ洗浄法としては、0プラズマを用いたアッシング洗浄、アルゴンスパッタリング等がある。
 本発明では、基板の一部を除去する工程を含む(S105)。図5に、基板の一部を除去したペリクル膜の模式図を示す。基板の除去は、基板を枠形状に残して除去してもよい。これにより、極薄膜であるEUV用ペリクルであっても、枠形状となった基板によって支持され、破損を防ぐことができる。
 基板の除去は、ウェット結晶異方性エッチング、ドライ異方性エッチングまたはドライ等方性エッチングなどのエッチングを利用してもよく、エッチング若しくは研磨を利用してもよく、又は、これと基板を薄くする方法(たとえば、CMP研磨等)とを組み合わせてもよい。
 基板の除去をエッチングで行う場合には、同一工程でエッチングにより孔110を設けてもよい。
 基板を薄くする工程は、孔の形成前ないし基板の除去前等に行ってもよい。この工程を導入することによって、エッチングに要する時間を短縮することができる。この過程を行う段階については、特に限定はない。
 図5のように、基板の一部を残して除去してもよい。残した部分はペリクル膜の第1の枠体116として利用することができる。枠体として残す基板の形状には特に限定はない。強度を上げるという観点から枠体として残す基板を多めにするということもできる。
基板の一部を残すために、除去しない箇所に該当する基板の背面側をマスクすることでパターニングする。マスクには通常エッチング時に用いられるものを用いればよく、例えば窒化シリコンが挙げられる。エッチングによって孔を形成する場合は、バックエッチングの該当箇所だけでなく、孔の該当箇所も含めてパターニングを行う。
 また、エッチングの前に、枠体となる部分に別の枠体を貼り付けた状態でエッチングを実施してもよい。別の枠体を貼り付けることによって、枠体を補強することができる。別の枠体としては、例えば後述する第2の枠体118を用いてもよいし、枠体および第2の枠体とは異なる補強枠を用いてもよい。
 トリミング後、かつ、エッチング前には、保護膜を形成してもよい。保護膜は、エッチング工程やレーザー加工によってペリクル膜及び第1の枠体が汚染されたり、エッチングされたりしてしまうことを防ぐために形成される。保護膜を形成した場合には、エッチング工程やレーザー加工後にアッシングを行う必要がある。
 たとえば、基板を薄くする工程を導入した場合、基板の物理的強度が一時的に低下してしまう恐れがあるため、補強枠を用いることによって破損を防ぐことができる。
 作成したペリクル枠体には、接着剤ないし粘着剤等によって別途第2の枠体118を接続してもよい(図5(c)(d))。また、別途接続する第2の枠体の形状、大きさ、材質には特に限定はない。たとえば、図5のようにペリクル膜を略長方形にトリミングし、バックエッチングによって第1の枠体116を作成したのであれば、第1の枠体116と略同一の形状の第2の枠体を別途作成して第1の枠体116に接続してもよい。ただし、EUV用ペリクルは、ペリクルの高さに制限があるため、ペリクル膜と枠体との合計の高さが2mm以下となることが好ましい。また、図5(d)のように、別途接続する第2の枠体にはジグ穴が設けられていてもよいし、図5(c)のように、設けられていなくともよい。
 また、図5(e)のように、貫通孔を有さない第2の枠体を別途接続してもよいし、図5(f)のように、貫通孔を有する第2の枠体を別途接続してもよい。図5(e)(f)の貫通孔は通気孔として機能しうる。
 ペリクル膜が形成された枠である第1の枠体は、EUVレーザー環境において用いられることから、ArFレーザー用ペリクルで用いられるようなアルミニウム合金等を用いることもできるが、ペリクル全体としての熱ひずみを低減するために、ペリクル膜と線熱膨張率の近いシリコン、サファイア、炭化ケイ素の少なくともいずれかを含む材質を用いることが好ましい。より好ましくはシリコンである。
 また、ペリクル枠体(ペリクル膜に第1の枠体を接続したもの)と、第2の枠体とは、ピンによって接続されてもよい。すなわち、ペリクル枠体の角や辺上等にピン孔を設け、これとオーバーラップする第2の枠体の箇所にピン孔を設け、これらをピンで接続してもよい。
 本実施形態に係るペリクルの製造方法は、孔形成やトリミング等の発塵を伴う工程を、ペリクル膜下の基板の除去工程前に行うことで、発塵を伴う工程によりペリクル膜に塵埃等の付着があった場合でも、ペリクル膜下の基板の除去工程前にペリクル膜を洗浄することにより、完成したペリクル膜の塵埃等の付着を極限まで減少させることができ、高品位なペリクル膜の製造方法を提供することができる。
(実施例1)
 図6は、実施例1に係るペリクルの製造方法を示すフローチャートである。図7は、基板200上に、ペリクル膜202を形成した状態を示す模式図である。本実施形態では、まず725μm厚、8インチのシリコンウェハ200上に、CVD法(Chemical Vapor Deposition)によって窒化シリコン204を5nm形成し、その上にポリシリコン206を60nm形成し、その上に窒化シリコン208を5nm形成することで、ペリクル膜202を作成した(S201)。
 本実施例では、次に、孔210を合計48個形成した(S202)。孔は短辺200μm、長辺1500μmの略長方形として、8インチウェハの長辺側に14個、短辺側に10個形成した(図8(a))。
 本実施例では、孔は、ナノ秒の極短パルスレーザーを用いて形成した(S202)。極短パルスレーザーは、パルス幅がピコ秒又はナノ秒の領域にあるレーザー光であり、パルス幅が極めて短いことによって、ペリクル膜に熱影響を殆ど与えずに、不具合(たとえばマイクロクラックの発生)を回避して加工することが可能となっている。
 孔を形成するため、まず、ペリクル膜面に、レーザー用ドロス防止剤を塗布した。レーザー用ドロス防止剤としては、ジェイインターナショナル製レーザーCBX(水溶性速乾タイプ、IPAにマイクログラファイトを含有)を使用した。レーザーCBXの塗布後、レーザーCBXを乾燥させた。
 乾燥後、ナノ秒レーザーによって、孔を形成した。ナノ秒レーザーは、ナノ秒2ωレーザーであり、1064nm波長のYAG光源を波長変換し2倍波の532nm波長光のナノ秒レーザー光を照射するものとして、繰返し発振周波数10kHz、パルスエネルギー9W、スキャン毎秒20mm、スキャン回数200回として使用した。
 孔形成方法により、図8(a)に示すように、48個の孔を形成したのち、レーザーCBXを洗浄した。
 ナノ秒レーザーを用いて、シリコンウェハを長辺145.4mm、短辺112.6mmにトリミングを行った(S203)。図9は、トリミング後の状態を示す模式図である。
 トリミング後に、超純水による洗浄によって粒子を除去した(S204)。
 粒子を除去したのち、バックエッチングによって、ペリクル膜からシリコンウェハを除去した(S205)。この際、シリコンウェハ全部を除去せず、枠体として、一部のシリコンウェハを残存させた(図10)。
 本発明に係るペリクルの製造方法は、粒子の除去以前に、孔形成やトリミング等の発塵過程をすべて終わらせてしまうことで、完成したペリクルの塵埃等の付着を極限まで減少させることができ、高品位なペリクルの製造方法を提供することができる。
(実施形態2)
 図11を参照しながら、実施形態2を説明する。実施形態2は、製造後(輸送時、ハンドリング時等)においても粒子(パーティクル)が発生しにくいペリクル枠体、ペリクルを製造するための実施形態である。実施形態1で述べたことと同内容である場合には、その旨記載し、詳細な記載は省略する。本実施形態では、基板300上にペリクル膜302を形成する(S301)。この工程は実施形態1のS101で述べたものと同様である。
 本実施形態では、孔310(図示なし)を形成してもよい。この工程は実施形態1のS102で述べたものと同様である。ただし図11では基板の除去をエッチングで行う場合を示しているため、後述のバックエッチング工程において基板の除去工程が孔310の形成過程を兼ねている。
 本実施形態では、基板をトリミングする(S302)。この工程は、実施形態1のS103で述べたものと同様である。
 本発明では、トリミングを行った後に、側面の面取り加工を行う(S303)。側面の面取りとは、前述の通りR形状に加工すること、及び、C形状に加工することを含む。面取りを行う箇所である端部(側面、角、隅部等をいう)を図12に示す。図12において点線領域307は、面取りを行う具体的な箇所を示す。
 図12(a)を参照すると、点線によって囲われている、ペリクル膜面側から見て四隅の位置がC面加工されていることが分かる。また、図12(a)のA-A´の位置を切り取った図12(b)を参照すると、基板の辺(外周部)の点線領域307で囲った箇所がC面加工されていることが分かる。
 C面加工を行った場合、第1の枠体(基板)の端部に斜面が形成される。第1の枠体の上面(ペリクル膜と接する方の面)と、端部の斜面とのなす角は100度~170度であり、120度~150度であることが好ましい。さらに、第1の枠体の下面(ペリクル膜と接する方の面の逆面)と、端部の斜面とのなす角が100度~170度であると好ましい。さらに好ましくは120度~150度である。さらに、角部で、側面と側面のなす角が100度~170度であることが好ましい。
C面加工において、第1の枠体の上面と、端部の斜面とのなす角は全て同じ角度でなくともよく、100度~170度であればよい。第1の枠体の下面と端部の斜面とのなす角、角部で側面と側面のなす角についても同様である。
 また、図13(a)にR面加工を行った図も示す。図13(a)で点線によって囲われている、ペリクル膜面側から見て四隅の位置309がR面加工されていることが分かる。図13(b)は、点線領域309を拡大したものであり、本明細書における半径R1の定義を示すための図である。また、図13(a)のA-A´の位置を切り取った図13(c)を参照すると、基板の辺(外周部)の点線領域311で囲った箇所の基板の角部がR面加工されていることが分かる。図13(d)は、点線領域311を拡大したものであり、本明細書における半径R2の定義を示すための図である。
 図13(a)及び(b)に記載の通り、基板の側面と側面とがなす角部における湾曲部、及び/又は、基板の上面と2つの側面が交わる点を含む領域である隅部における湾曲部、及び/又は、基板の底面と2つの側面が交わる点を含む領域である隅部における湾曲部、の曲率半径が、半径R1である。本発明では、半径R1は、5μm~10mmであり、好ましくは5μm~4mmである。
 図13(c)及び(d)に記載の通り、基板の上面と側面がなす角部における湾曲部、及び/又は、基板の底面と側面がなす角部における湾曲部の曲率半径が半径R2である。本発明では、半径R2は、5μm~100μmであり、好ましくは10μm~50μmである。
 図14は、図13で示したものと異なるR面加工の図面である。図14(a)は図13(a)と同様であり、点線によって囲われている、ペリクル膜面側から見て四隅の位置がR面加工されていることが分かる。また、図14(a)のA-A´の位置を切り取った図14(b)を参照すると、基板の辺(外周部)の点線領域312で囲った箇所が、基板の側面全体に渡って全体R面加工されていることが分かる。図14(c)は、点線領域312を拡大したものであり、本明細書における半径R3の定義を示すための図である。
 図14(a)(b)(c)に記載の通り、基板の側面全体に渡って全体R面加工されている場合における基板側面の湾曲部の曲率半径が半径R3である。本発明では、半径R3は、100μm~500μmであり、好ましくは200μm~400μmである。
 面取り加工は、製造過程での破片(トリミングによる破片、ダイシングによる破砕痕など)を除去するとともに、製造後の輸送時やハンドリング時に何らかの部材と衝突しても破片が出にくいようにするために尖った部分(鋭角部)を除去するために行われるものである。なお、鋭角部の除去という観点からは、面取りの範囲は10μmから3mm程度の範囲で行う必要がある。
 R面加工の方法としては、ダイヤモンド研磨などの機械的研磨、エキシマレーザー(Excimer Laser)加工、ウェットエッチング、ドライエッチング(たとえばXeF等)、による加工などによって行うことができる。加工の容易さから、ダイヤモンド研磨などの機械的研磨が好ましい。C面加工の方法としては、ダイヤモンド研磨などの物理的研磨、エキシマレーザー(Excimer Laser)加工、ウェットエッチング、ドライエッチング(たとえばXeF等)、によることができる。ここで、R面加工とC面加工とでは、C面加工は依然角が残りパーティクル発生の原因になりうることから、よりパーティクルが発生しにくいR面加工が好ましい。とくに、シリコンウェハはアルミニウムに比べて硬度が高いため、C面加工では角が残り、その角が欠ける等の原因でパーティクルが発生しやすい。また同様の理由から、完成したペリクル、ペリクル枠、ペリクル枠体は、C面加工した形状よりも、湾曲部を有するR形状であることが好ましい。なお、湾曲部を有するR形状の好ましい曲率半径の値は上記した半径R1、半径R2、半径R3の好ましい半径の値である。
 本実施形態では、トリミング後、エッチング前に保護膜303を形成してもよい(S304)。保護膜303を形成する工程は、エッチングの前に行う必要がある。保護膜は、エッチング工程やレーザー加工によってペリクル膜及び第1の枠体が汚染されたり、エッチングされたりしてしまうことを防ぐために形成されるためである。
 本実施形態では、バックエッチング前に、粒子を除去する洗浄を行う(S305)。粒子の除去については、S104で述べたものと同じである。なお、保護膜形成前においても追加的に基板を洗浄してもよい。
 保護膜303の材料としては、レジスト、フッ素系ポリマー、パラキシレン系ポリマー(たとえば商用化されているパリレン(登録商標)等)等が挙げられる。後述のアッシング工程をバックエッチング後に行う関係で、アッシングのしやすいパラキシレン系ポリマーであることが望ましい。保護膜は、塗布しても、CVDなどの蒸着によって形成してもよい。
 保護膜303は、上面だけではなく、側面にも設けることが望ましい(図15(a))。図15(a)には、保護膜を形成した状態のペリクル枠体を示している。なお、基板の背面側については、後述のアッシングで除去することが困難なため、保護膜303は設けていないことが好ましい。そのため、保護膜303が形成されないように基板の背面側はマスキングフィルム(図示なし)で養生することが好ましい。基板の背面側はパターニングのためにマスクされているので、マスクの上からマスキングフィルムで養生する。保護層303を形成後、マスキングフィルムを除去する。
 次に、エッチング液により、バックエッチング工程を行う(S306)。保護膜303を形成してバックエッチング(基板の中央部をエッチング)した後の図を図15(b)に示している。図15(b)では図示していないが、基板の中央部だけではなく通気孔等の貫通孔に該当する箇所の基板を溶解させて、除去してもよい。
 保護膜を形成している場合にはバックエッチング後に保護膜303をアッシング(Oプラズマアッシング、大気圧プラズマアッシング等)により除去する(S307、図15(c))。
 実施形態1同様に、第1の枠体に対して第2の枠体を接続してもよい。第2の枠体は金属(たとえばアルマイト加工されたアルミニウム等)を用いることができる。また、第2の枠体についても、面取り加工をしてもよい。
 本実施形態では、ペリクルの基板(基板を枠体として用いる場合には第1の枠体を指す)における面取りを、バックエッチング前に行ったためペリクル枠体及びペリクルの端部に湾曲部を形成することができ、輸送時、デマウント時等の製造後にパーティクルの発生しづらいペリクル枠体及びペリクルを製造することが可能である。すなわち、本発明者らによって、ペリクル製造後に基板等の端部に角があると、輸送時、ハンドリング時等に角部からパーティクルが発生することが分かったものの、ペリクル膜は薄膜であるから製造後には洗浄することが難しい。製造時にペリクルの面取りを行うとしても、ペリクル膜下の基板の除去を行った後は、やはりペリクル膜が薄膜であるため、R面加工、C面加工を行うと、その際の圧力によってペリクル膜が破れてしまう可能性がある。また、R面加工、C面加工は通常発塵工程であり、ペリクル膜下の基板の除去を行った後にR面加工、C面加工を行うことは高品位なペリクルという観点からは非常に難しい。これに対し、本発明の一実施形態によれば、バックエッチング前にペリクル枠体及びペリクルのR面加工及びC面加工を行うため、高品位なペリクルを提供することが可能である。
 ペリクル膜下の基板の除去を行った後は、ペリクル膜が薄膜であるため、R面加工、C面加工を行うと、その際の圧力によってペリクル膜が破れてしまう。また、R面加工、C面加工は通常発塵工程であり、ペリクル膜下の基板の除去を行った後にR面加工、C面加工を行うことは高品位なペリクルという観点からは非常に難しい。そのため、本発明の製造方法によって作成されたR面加工、C面加工されたペリクル枠体及びペリクルは、本製造方法特有の製品であるということができる。
(実施例2)
 工程1 本実施例では、実施例1と同じようにまずCVD法によって、基板であるシリコンウェハ上(基板の厚み400μm)に、ペリクル膜を製膜した。
 工程2 次に、シリコンウェハの裏面(以下、基板において、ペリクル膜を形成した面と反対側の面を裏面と呼ぶ。)に、CVD法により窒化シリコン(厚さ400nm)を製膜した(以下、この窒化シリコン膜をプロセス膜と呼ぶ。)。
 工程3 プロセス膜における、将来バックエッチングされる箇所(すなわち、基板の中央部付近)と通気孔形成部に該当する部分を、レジストを用いてパターニングした。
 工程4 ダイシングによって、シリコンウェハをペリクルに使用する矩形形状、ペリクルに使用する大きさに切断した(トリミング工程。今回は、長辺150mm、短辺120mmの大きさに切断した)。
 工程5 ダイシングによる破砕痕を除去するために、切断部の端部周囲0.1mmをロール研磨にて除去した(面取り工程)。さらに角部を除去するため、ロール研磨にてRを30μmとして研磨した(面取り工程)。
 工程6 ペリクル膜上に保護膜としてパリレンを製膜した。
 工程7 ペリクル膜およびプロセス膜、保護膜を形成したシリコンウェハを超純水にてウェット洗浄法によって洗浄した。
 工程8 エッチング液(TMAH、水酸化テトラメチルアンモニウム)により、シリコンウェハを一部除去する工程を行った。工程3のパターニングによって形成したパターンに従い、バックエッチング部(基板中央部)、および通気孔部のシリコンウェハを溶解させて、除去した。
 工程9 保護膜(パリレン)をアッシング(Oアッシング)により除去した。
 以上により、周囲に鋭角部がなく異物の発生が抑制できた、通気孔付きペリクルが得られた。
 本実施例では、ペリクルのR面加工を、バックエッチング前に行ったためペリクル枠体及びペリクルの端部に湾曲部を形成することができ、高品位であり、かつ、製造後(輸送時、デマウント時等)にパーティクルの発生しづらいペリクル枠体及びペリクルを製造することができた。ペリクル膜下の基板の除去を行った後は、ペリクル膜が薄膜であるため、R面加工、C面加工を行うと、その際の圧力によってペリクル膜が破れてしまう。また、R面加工、C面加工は通常発塵工程であり、ペリクル膜下の基板の除去を行った後にR面加工、C面加工を行うことは高品位なペリクルという観点からは非常に難しい。
(実施例3)
 実施例3は、工程5以外(工程1、2、4~9)は実施例2と同一である。実施例3では、工程5で、Rが1mmの曲率を持つ凹状研摩ロールによって、側面をロール研磨した。
 本実施例では、ペリクルのR面加工を、バックエッチング前に行ったためペリクル枠体及びペリクルの端部に湾曲部を形成することができ、高品位であり、かつ、製造後(輸送時、デマウント時等)にパーティクルの発生しづらいペリクル枠体及びペリクルを製造することができた。
(実施例4)
 実施例4は、工程3、6、8以外(工程1、2、4~5、7、9)は実施例2と同一である。本実施例では、工程3において、通気孔をナノパルスレーザー(YAG高倍波)により貫通して形成ののち、裏面のプロセス膜のバックエッチング該当部をパターニングした。
 また、本実施例では工程6でペリクル膜上、および通気孔に保護膜としてパリレンを製膜した。
 また本実施例では工程8でエッチング液(TMAH)によって基板を一部除去した。工程3のパターンに従い、中央部(バックエッチング該当部)の基板を溶解除去した。
 本実施例では、ペリクルのR面加工を、バックエッチング前に行ったためペリクル枠体及びペリクルの端部に湾曲部を形成することができ、高品位であり、かつ、製造後(輸送時、デマウント時等)にパーティクルの発生しづらいペリクル枠体及びペリクルを製造することができた。
 以上、本発明の好ましい実施形態によるペリクル膜の製造方法について説明した。しかし、これらは単なる例示に過ぎず、本発明の技術的範囲はそれらには限定されない。実際、当業者であれば、特許請求の範囲において請求されている本発明の要旨を逸脱することなく、種々の変更が可能であろう。よって、それらの変更も当然に、本発明の技術的範囲に属すると解されるべきである。
100:基板
102:ペリクル膜
104、108:窒化シリコン
106:ポリシリコン
110:孔
112:粘着シート
114:ブリッジ部
116:第1の枠体
118:第2の枠体
200:基板
202:ペリクル膜
204、208:窒化シリコン
206:ポリシリコン
210:孔
212:粘着シート
214:ブリッジ部
216:第1の枠体
300:基板
302:ペリクル膜
303:保護膜
304、308:窒化シリコン
316:第1の枠体

Claims (13)

  1. 基板上にペリクル膜を形成し、
    前記基板をトリミングし、
    前記トリミングした後に少なくとも前記基板の一部を除去する、
    ことを特徴とするペリクルの製造方法。
  2. 前記基板の一部を除去する前に、少なくとも前記ペリクル膜面に付着した粒子を除去することを特徴とする請求項1に記載のペクリルの製造方法。
  3. 前記粒子を除去する前に、前記基板の端部を面取りすることを含む請求項2に記載のペリクルの製造方法。
  4. 前記基板の一部を除去する工程はウェットエッチング工程である請求項1に記載のペクリルの製造方法。
  5. 前記粒子を除去する前に、少なくとも前記基板に孔を形成することを特徴とする請求項3に記載のペリクルの製造方法。
  6. 前記粒子を除去する前に、少なくとも前記ペリクル膜及び前記基板に孔を形成することを特徴とする請求項3に記載のペリクルの製造方法。
  7. 前記孔は、極短パルスレーザーを用いて形成されることを特徴とする請求項5に記載のペリクルの製造方法。
  8. 前記孔は、極短パルスレーザーを用いて形成されることを特徴とする請求項6に記載のペリクルの製造方法。
  9. 前記孔は、前記ウェットエッチング工程によって設けられる、請求項4に記載のペリクルの製造方法。
  10. 極短パルスレーザーを用いて前記トリミングすることを特徴とする請求項1に記載のペリクルの製造方法。
  11. ペリクル膜と第1の枠体とを有し、
    前記ペリクル膜は前記第1の枠体に張架され、
    前記第1の枠体の端部に少なくとも1つの湾曲部を有する
    ペリクル枠体。
  12. ペリクル膜と第1の枠体とを有し、
    前記ペリクル膜は第1の枠体に張架され、
    前記第1の枠体の端部に斜面を有し、
    前記第1の枠体の上面と前記斜面とのなす角が100度~170度である
    ペリクル枠体。
  13. 請求項11に記載のペリクル枠体と、第2の枠体とを有し、
    前記ペリクル枠体は前記第2の枠体に接続され、
    前記第2の枠体の端部に湾曲部を有する
    ペリクル。
PCT/JP2016/051811 2015-02-24 2016-01-22 ペリクル膜、ペリクル枠体、ペリクル、及びその製造方法 WO2016136343A1 (ja)

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