JP2001147519A - ペリクルおよびペリクル板の製造方法 - Google Patents

ペリクルおよびペリクル板の製造方法

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JP2001147519A
JP2001147519A JP33012099A JP33012099A JP2001147519A JP 2001147519 A JP2001147519 A JP 2001147519A JP 33012099 A JP33012099 A JP 33012099A JP 33012099 A JP33012099 A JP 33012099A JP 2001147519 A JP2001147519 A JP 2001147519A
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polishing
pellicle plate
quartz glass
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浩 有島
Hitoshi Mishiro
均 三代
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    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/68Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
    • G03F1/82Auxiliary processes, e.g. cleaning or inspecting
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ArF以下の短波長であっても充分に透過率を
有し、充分なエネルギー耐性を持ち、かつ、加工工程ま
たは使用段階での割れ、破損防止処理を施したペリクル
を提供する。 【解決手段】ペリクルフレームとペリクルフレームの上
面に接着されたペリクル板とからなるペリクルであっ
て、ペリクル板は合成石英ガラスからなり、外周部に面
取り加工が施され、R面取り部5が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は集積回路の製造工程
で使用されるマスクまたはレチクル(以下、これらを併
せてマスクという)に異物付着防止の目的で装着される
ペリクルおよびペリクル板の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】集積回路の製造工程で使用される光リソ
グラフィ工程はおいては、レジスト材を塗布した半導体
ウエハを露光することによりパターン形成が行われる。
この際に用いるマスクに傷・異物等が存在していると、
パターンとともに傷・異物がウエハ上に印刷され、回路
の短絡・断線等の原因になる。このため、マスクの表面
の異物よけとして、マスクの片面または両面にペリクル
を装着する方法がとられている。本明細書でペリクルと
は、平面状のペリクル板と、ペリクル板をマスクから離
隔するために所定の厚みを持つペリクルフレームとから
なり、ペリクルフレームの上面にペリクル板を接着して
容器状にしたものをいう。
【0003】従来、ペリクルは、図2の正面図および側
面図に示すような外形で、アルミニウムなどからなるペ
リクルフレーム1にニトロセルロースまたはフッ素樹脂
からなる数nm〜数μmの厚みのペリクル膜2を接着剤
3で貼り付けたものが用いられており、これをマスク上
のパターンを覆うように固定して用いられていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような有
機膜をペリクル膜として使用したぺリクルでは露光精度
を上げるために使用される波長が短くなるにつれ、その
透過率に限界が生じ、F 2レーザ(波長157nm)を
用いた露光にいたっては充分な透過率を有さなかった。
また、上記の有機膜の組成の変更や添加物を加えること
により透過率自体の改善は試みられてきたが、ArFレ
ーザやF2レーザの光学的エネルギーは強大であり、有
機分の分解等を促すため、実際の露光で使用するエネル
ギーでのショット数、いいかえれば使用時間に対して充
分な耐久性を持たない。
【0005】一方、i線、g線を透過する材料としては
合成石英ガラスが知られており、特開平8−16059
7などのようにぺリクル板として使用することが提案さ
れている。ここでは、ペリクル板の厚みは、0.01〜
0.5mmであることが望ましいとされているが、合成
石英ガラスをこの厚みに加工するには破損の問題が避け
られない。
【0006】こうした現状に鑑み、本発明はArFレー
ザ光以下の短波長であっても充分に透過率を有し、か
つ、充分なエネルギー耐性を持つ材料として合成石英ガ
ラスを使用し、かつ、それを安価に製造するために、加
工工程または使用段階での割れ、破損防止処理を施した
ペリクル板を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、ペリクルフレ
ームとペリクルフレームの上面に接着されたペリクル板
とからなるペリクルであって、ペリクル板は合成石英ガ
ラスからなり、外周部に面取り加工が施されていること
を特徴とするペリクルを提供する。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明におけるペリクル板は、合
成石英ガラスからなり、ペリクルに照射される紫外線の
波長での透過率が、ペリクル板の実厚で85%以上であ
ることが好ましい。ペリクル板の厚みは10〜1000
μmであることが好ましい。
【0009】また、ペリクル板は、外周部が面取り加工
されている。面取り加工は、R面取り加工、鏡面面取り
加工、エッチング加工のいずれか、またはこれらの組み
合わせの加工を施すことにより行える。面取り加工によ
り、ペリクル板の機械的強度を向上させ、加工工程中又
は使用中の割れ、欠け等の破損を低減し、かつ、外周部
からの微小カレットの発生を抑制できる。また、鏡面面
取り加工またはエッチング加工することにより、表面に
研磨剤等の塵埃が残存することを防止できる。このよう
にして、カレットや塵埃による研磨工程中の傷の発生を
低減し、ぺリクル組立て工程中またはぺリクル装着後の
ペリクル表面の汚染を低減できる。
【0010】R面取りする場合のR形状については、外
部からの衝撃をより多く逃がすため、図1のペリクル板
部分側面図に示したように、端面部全体がR形状となる
R面取り部5を形成することが望ましいが、図3のペリ
クル板部分側面図に示したように、斜め面取り面7と端
面6との境界の稜8および斜め面取り面7と表面9の境
界の稜8’がR形状であっても同様の効果が得られる。
【0011】R形状の加工は、面取り加工を施すときの
ダイアモンドホイールの形状にRをつけることにより機
械的に形成してもよいし、後述の鏡面加工時のブラシま
たはバフの毛足長さの調整などの加工条件の調整により
形成してもよい。また、後にエッチング処理を行うこと
により、C面取りであってもペリクル板の端面と面取り
部の稜は緩やかになるので、これをR面取りに代用して
もよい。
【0012】鏡面面取り加工は、表面を研磨(ポリシン
グ)する場合は、ポリシング工程より前に施すことが望
ましく、方法としてはブラシ研磨、バフ研磨等の公知の
方法でよいが、面の平滑度としては5nm以下が望まし
い。
【0013】また、外周部のエッチング加工は、HF、
HF+H2SO4、NaOH等の合成石英ガラスを充分に
侵食できる薬液を用いて行えばよいが、面取り加工など
により発生したクラックの進行をとめるためには0.0
1〜10μmのエッチング量が必要である。
【0014】また、本発明のペリクル板は、コーナー部
が丸みを帯びた形状であることが好ましい。すなわち、
ペリクル板の隣接する辺と辺との間のコーナー部につい
て、図4のペリクル板部分正面図に示したようにR形状
にすることで機械強度を向上させることができる。R形
状の大きさについては制約はないが、ペリクルフレーム
よりはみ出ない範囲が適当である。また、コーナー部全
体をR形状にする必要はなく、図5のペリクル板部分正
面図で示すように、コーナーカット部10の両端、すな
わち辺と接触する部分11がR形状であれば同様の効果
が得られる。
【0015】本発明におけるペリクル板は表面に光学的
研磨を施すことが好ましい。光学的研磨の方法としては
公知の両面研磨機または片面研磨機を用いればよいが、
研磨後の表面の粗さはRmsで5nm以下、平行度は25
nm以下が望ましい。特に、片面研磨を使用する場合
は、ペリクル板の平行度を維持するためにペリクル板を
保持または接着するワークホルダーの面を光学的平面に
研磨したものを用いる。
【0016】ワークホルダーのペリクル板保持面の粗さ
は鏡面またはラップ面のいずれでもよいが、面に付着し
たダストや接着材中の異物が障害とならないようラップ
面であることが望ましい。また、ワークホルダーの材質
は金属、セラミック、ガラスのいずれであってもよく、
加工中の発熱による熱膨張の影響をうけにくいものを選
択すればよい。
【0017】図7は、本発明のペリクル板の製造工程を
典型的に示すフローチャートである。ここで、加工精度
の向上、時間短縮を目的とし、ラップ工程を多段にした
り、ポリシング工程を多段にすることもできる。
【0018】また、ペリクル板の表面にGriffit
h−Flawや潜傷などが存在することにより機械的強
度を低下させるので、研磨(ポリシング)後または研磨
の前後にエッチングを表面にも施すことにより破損を防
止することが望ましい。表面のエッチング方法について
は、HF、HF+H2SO4、NaOH等の合成石英ガラ
スに対してエッチング効果の大きい薬液を使用すること
が、工程の負荷を少なくする観点では望ましいが、一方
で、ペリクル板は非常に薄いこと、および表面の潜傷を
エッチングにより顕在化させ露光の障害となる欠点を発
生させるおそれがあることを考慮すると、HNO3、H
NO3+H2SO4などのエッチング性の比較的弱い薬液
の使用が望ましい。エッチング量については0.01〜
1.0μm程度で、表面の平滑度が侵されない範囲が望
ましい。
【0019】ラップやポリシングの前後、またはラップ
やポリシングを多段で処理する場合は、それぞれの工程
ごとにエッチング工程を設けることが望ましいが、図7
のようにラップやポリシングの工程をひとまとめにして
エッチング工程を設けてもよい。また、ポリシング後は
エッチング工程として独立した工程を設けてもよいが、
洗浄工程の一工程として、洗浄とエッチングの両方の効
果を担った構成としてもよい。
【0020】上記の工程により得られたペリクル板の両
面または片面には露光波長を中心とした反射防止膜を形
成することが望ましい。反射防止膜の種類としては、公
知であるMgF2、Al23,ZrO2、CaF2等を使
用し、単層または多層構成で反射率が最小となる厚み、
組み合わせで形成すればよい。また、反射防止膜の形成
は、公知である真空蒸着法またはスパッタリング法を用
いて行える。
【0021】さらに、これらの膜の有無、または表裏で
膜の構成が異なる場合、ペリクル板の面を種々識別する
必要が生じるので図6のペリクル板部分正面図に示すよ
うに矩形のペリクル板の2辺からなるコーナーの最低1
ヵ所、必要に応じては複数個所にきり欠け部の短辺aと
長辺bの比率が1:2〜1:8であるコーナーカットを
設けることが好ましい。このとき、該きり欠け部の矩形
の辺の境界は前記の理由によりR形状であることが望ま
しい。
【0022】
【実施例】公知の方法で合成された所定の厚みで所定の
波長を85%以上透過する合成石英ガラス材料のインゴ
ットを内周刃スライサーで125mm×125mm×
2.3mm厚に切断したあと、市販のNC面取り機で端
面部がR形状になるよう面取り加工を実施した。次に、
切断によるクラックおよび面取りによるクラックの進行
を止めるため、5重量%HF水溶液に浸漬した。
【0023】ついで、この合成石英ガラス板をスピード
ファム社製16B両面ラップ機を使用し、研磨剤として
FO#1200(フジミコーポレーション社製商品名)
を濾過水に10〜12重量%懸濁させたスラリーを用
い、厚みが0.35mmになるまでラップ加工を施し
た。さらに、ラップ後の合成石英ガラス板に対して前述
と同様のエッチング処理を行った。
【0024】続いて、この合成石英ガラス板をスピード
ファム社製16B両面ポリッシュ機を用いて酸化セリウ
ムを主体としたスラリーとポリウレタンパッドとで研磨
し、その後、同型機で酸化セリウムを主体としたスラリ
ーと発泡ポリウレタンパッドとで仕上げ研磨を行った結
果、表面に傷のない良好な厚み250μmの合成石英ガ
ラス板を得た。
【0025】この合成石英ガラス板は、ペリクル板とし
て充分な性能、強度をもつものであり、F2レーザ用、
ArFエキシマレーザ用のペリクル板として適してい
た。なお、上記の実施例で用いた装置、研磨剤、研磨布
に限られず、同等の性能、目的を果たすものであれば種
類は問わない。
【0026】
【発明の効果】本発明によれば材料として硬度は高いが
脆いという合成石英ガラスの弱点を克服し、安価に、よ
り薄いペリクル板を備えたペリクルを得ることができ、
さらにはキズ、スクラッチといった露光の障害となる欠
点の発生を抑制できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るペリクル板の1例の部分側面図。
【図2】ペリクルを示す正面図と側面図。
【図3】本発明に係るペリクル板の他の例の部分側面
図。
【図4】本発明に係るペリクル板の1例の部分正面図。
【図5】本発明に係るペリクル板の他の例の部分正面
図。
【図6】本発明に係るペリクル板の他の例の部分正面
図。
【図7】本発明のペリクル板の製造工程の1例を示すフ
ローチャート。
【符号の説明】
1:ペリクルフレーム 2:ペリクル膜 3:接着剤 4:反射防止膜 5:R面取り部

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ペリクルフレームとペリクルフレームの上
    面に接着されたペリクル板とからなるペリクルであっ
    て、ペリクル板は合成石英ガラスからなり、外周部に面
    取り加工が施されていることを特徴とするペリクル。
  2. 【請求項2】ペリクル板のコーナー部は、丸みを帯びた
    形状である請求項1記載のペリクル。
  3. 【請求項3】ペリクル板の厚みが10〜1000μmで
    ある請求項1または2記載のペリクル。
  4. 【請求項4】合成石英ガラス板を研磨する工程と、合成
    石英ガラス板をエッチングする工程とを含む、ペリクル
    板の製造方法。
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