JP3037745B2 - ペリクル構造体 - Google Patents

ペリクル構造体

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Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、ペリクル構造体に関する。詳しくは、ペリ
クル膜と枠体とが十分に接着強度を有するペリクル構造
体に関する。
＜従来の技術＞ IC、LSI等の集積回路の製造において、半導体基板上
に回路パターンを形成するために用いられるホトマスク
やレチクルには、露光されるパターン上に塵埃等の異物
が付着したり、ホトマスクやレチクル上に異物が付着し
て露光時にこの異物の影がパターン上に投影されたりす
るのを防止するため、ペリクルを装着して露光に供され
る。
このペリクルは、従来、ニトロセルロース等からなる
ペリクル膜と、このペリクルが上部に張設されたアルミ
ニウム等からなる枠体とから構成されるものであり、ホ
トマスクやレチクルを覆うようにして、これらに重ねら
れて使用される。このようなペリクルを使用することに
より、前述のようなホトマスクやレチクルへの異物の付
着防止と共に、仮にペリクル膜上に異物が付着しても、
露光時に投影される異物の投影像はパターン上には結像
しない所謂ピンボケ像となるために、このような異物に
よる悪影響を排除することができる。
ところで、このようなペリクルのペリクル膜、あるい
はさらに枠体の内面には、ペリクル内部に侵入した異物
がホトマスクやレチクルに付着するのを防止するための
粘着剤層、ペリクル膜によって露光光が反射され露光光
量が低下するのを防止するための反射防止層、両者を兼
ねた粘着性の反射防止層、等のコーティング層が各種設
けられているが、このようなコーティング層がペリクル
膜と枠体との間に介在するために、ペリクル膜と枠体と
を直接の接着した場合にくらべて接着強度が低くなって
しまうという問題点がある。
＜発明が解決しようとする課題＞ 通常ペリクルは、スピンコート等の方法によって、ペ
リクル膜上の全面に亘って前述の粘着性の反射防止層や
非粘着性の反射防止層等のコーティング層を形成した
後、各種の接着剤によってペリクル膜と枠体とを接着す
ることにより形成される。
ところが、反射防止層等のコーティング層とペリクル
膜、あるいは枠体との接着強度が低く、結果的にペリク
ル膜と枠体との接着強度が低くなってしまう。
そのため、ペリクル膜面の異物除去のために行われる
エアブロー等の際に、ペリクル膜と枠体とが剥離してし
まう等の問題点が生じている。
本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決するこ
とにあり、少なくともペリクル膜の一方の面、特に枠体
との接着面にコーティング層を有するペリクル構造体で
あって、ペリクル膜と枠体との間に十分な接着強度を有
し、ペリクル膜面の異物除去のためのエアブロー等を行
っても、両者が剥離することがないペリクル構造体を提
供することにある。
＜課題を解決するための手段＞ 前記目的を達成するために、本発明は、上下に貫通す
る開口部を有する枠体と、前記枠体の開口上端に張設さ
れ、少なくとも一方の面にコーティング層を有するペリ
クル膜とを有し、前記枠体と前記ペリクル膜とが前記コ
ーティング層を溶解可能な接着剤によって接着されてな
ることを特徴とするペリクル構造体を提供する。
以下、本発明のペリクル構造体について、添付の図面
を基に詳細に説明する。
第１図に、本発明のペリクル構造体の一実施例の概略
断面図が示される。
第１図に示されるペリクル構造体10は、基本的に、ペ
リクル膜12と、上下に貫通する開口部を有し、このペリ
クル膜12を開口上端に張設する枠体14とから構成される
ものであり、ペリクル膜12の内面側には、第１コーティ
ング層16および第１コーティング層16の上面に第２コー
ティング層18が形成される。このような本発明のペリク
ル構造体10においては、ペリクル膜12と枠体14とは、第
１コーティング層16および第２コーティング層18を溶解
可能な接着剤20によって接着されてなるものであり、ペ
リクル膜12と枠体14との接着時に前記コーティング層を
溶解除去して、実質的に第１コーティング層16および第
２コーティング層18のいずれをも介さず、接着剤20によ
って直接接着される。
なお、以下の説明は第１コーティング層16および第２
コーティング層18の２層のコーティング層を有する場合
について行うが、本発明はこれに限定されるものではな
い。
本発明のペリクル構造体10に適用されるペリクル膜12
としては、ホトリソグラフィのレジストプロセスに適用
される露光光の透過率が高い膜体であれば得に限定はな
く、適用される露光光に応じて適宜設定すればよい。
例えば波長350〜450nmの光で露光を行う場合にはニト
ロセルロース、エチルセルロース、プロピオン酸セルロ
ース等が好適に例示される。特に平均光線透過率および
膜強度の点でニトロセルロースが好ましく、中でも、11
〜12.5％、特に11.5〜12.2％の硝化率（％）を有し、平
均分子量（重量平均、▲▼）50,000〜350,000、特
に70,000〜320,000のニトロセルロースが好適に適用さ
れる。
なお、ペリクル膜12の膜厚は特に限定はしないが、通
常500〜5000nm程度である。
枠体14は、上下に貫通する開口部を有する円筒、角筒
状等の筒状体である。その材料としては、従来のペリク
ル構造体に適用される各種のものがいずれも適用可能で
あり、例えばアルマイト処理されたアルミニウム等が例
示される。
本発明のペリクル構造体10のペリクル膜12内面には、
第１コーティング層16および第２コーティング層18が形
成される。第１コーティング層16および第２コーティン
グ層18（以下、両者をまとめてコーティング層とする）
は、ペリクル構造体10内に侵入したゴミ、ホコリ等の異
物を貼着し、かつ入射した露光光がペリクル膜12によっ
て反射されることを防止する粘着性の反射防止層や、非
粘着性の反射防止層等、各種の機能を有し、かつ、前述
の露光光に対して高い透過率を有する薄膜層である。
このようなコーティング層としては特に限定はなく、
従来のペリクル構造体に適用されるすべてものが例示さ
れるが、一例としては、特開平１−120555号公報に開示
されるフッ素系ポリマー、シリコン系ポリマー等からな
る光線透過率の高い粘着性物質層、特開平１−262548号
公報に開示される高屈折率ポリマーと低屈折率ポリマー
とを有する高光透過性防塵膜等が例示され、必要に応じ
て各種の組み合わせで形成される。
コーティング層の層厚は膜の材質や機能等に応じて、
適した層厚を適宜決定すればよいが、通常は30〜500nm
程度である。
さらに、必要に応じて、枠体14の内壁面にも各種のコ
ーティング層を形成してよもよい。
本発明のペリクル構造体10は、このようなペリクル膜
12と枠体14とを、前述のコーティング層を溶解可能な接
着剤20によって接着した構成を有するものである。
コーティング層は通常は前述のようにスピンコート層
によって形成される。そのため、コーティング層はペリ
クル膜12の全面に亘って形成されてしまうので、ペリク
ル膜12と枠体14との接着は、このコーティング層を介し
て行われることになる。ところが、コーティング層を介
して両者の接着を行うと、必要にして十分な接着強度を
得ることができず、異物除去のためのエアブローの際に
両者が剥離してしまう等の不都合があるのは前述のとお
りである。また、ペリクル膜12の接着部分のコーティン
グ層を除去、あるいはマスキングをしてコーティング層
を形成して、ペリクル膜12と枠体14とを直接接着する方
法も考えられるが、手間がかかり、ペリクル構造体の生
産性を著しく低下させることとなってしまう。
これに対し、本発明のペリクル構造体10においては、
コーティング層を溶解可能な接着剤20でペリクル膜12と
枠体14とを接着してなる構成とすることにより、第２図
に示されるようにペリクル膜12の全面にコーティング層
を形成した後、ペリクル膜12と枠体14との接着時に接着
剤20によってコーティング層を溶解除去し、接着剤20を
硬化してペリクル膜12と枠体14とを実質的に直接接着す
ることを可能とし、第１図に示されるペリクル構造体10
とするものである。
このような構成とすることにより、十分な接着強度を
得ることができ、ペリクル膜面の異物除去のためのエア
ブロー等を行っても両者が剥離することがなく、また、
エアブローの圧力を向上させることもできるので、異物
のない状態で、良好なホトレジストの露光を行うことが
できる。
接着剤20は、ペリクル膜12および枠体14の材質、さら
にはコーティング層の材質に応じて、適宜選択されるも
のであり、ペリクル膜12と枠体14とを確実に接着するこ
とができ、さらにコーティング層を溶解可能な各種の接
着剤を、各部材の材質に応じて適宜選定すればよい。ま
た、複数の接着剤を混合して用いてもよく、トルエン等
の各種の溶媒と混合して用いられてもよい。
具体的には、例えばペリクル膜12がニトロセルロース
で、コーティング層がフッ素系の樹脂である場合には、
通常光硬化性の接着剤の基材として利用されるウレタン
アクリレート樹脂やイソボロニルアクリレートに、フッ
素樹脂コーティング層を溶解するテトラヒドロフルフリ
ルアクリレートやフェノキシエチルアクリレートを５〜
30％添加した接着剤等が好適に適用される。
以下、このようなペリクル構造体10の作製方法につい
て述べる。
まず、第２図に示されるように、ペリクル膜12の少な
くとも一方の面に、スピンコート、ディップコート、ロ
ールコート等の方法によって第１コーティング層16およ
び第２コーティング層18を形成する。
次いで、第３図に示されるように、枠体14のペリクル
膜12との接着部分である上端面に接着剤20を塗布する。
この接着剤20は、上記コーティング層を溶解可能なもの
であるのは前述のとおりである。
その後、ペリクル膜12と枠体との接着部分を密着さ
せ、紫外線照射、加熱等、接着剤20に応じた方法でこれ
を硬化し、ペリクル構造体10とすればよい。
＜実施例＞ 以下、具体的な実施例を挙げ、本発明をより詳細に説
明する。
厚さ2850nmのニトロセルロース製のペリクル膜12の一
方の面に、スピンコートを用い、まず、アルキルナフタ
レンポリマーからなる第１コーティング層16を、次い
で、フッ素樹脂からなる第２コーティング層18を形成し
た。なお、第１コーティング層16の膜厚は65nm、第２コ
ーティング層18の膜厚は80nmであった。
このようにして形成したペリクル膜12を用い、各種の
ペリクル構造体を作製した。
［ペリクル構造体ａ］（本発明例） 接着剤20として、下記組成（重量比） ウレタンアクリレート樹脂 51 イソボロニルアクリレート 30 テトラヒドロフルフリルアクリレート 15 モノ（２−アクリロイルオキシエチル）アシットホス
フェート １ メチルフェニルグリオキシエステル ３ ヒドロキノンモノメチルエーテル 0.01 を有する接着剤を用いて、ペリクル膜12と枠体14（アル
マイト処理したアルミニウム製）とを接着して、第１図
に示される本発明のペリクル構造体10を作製した。
接着剤20はトルエンを1:1（重量比）で混合して用い
た。また、接着の際には、ペリクル膜12と枠体14との接
着部分を密着し、この接着部分を30秒間加圧した後、紫
外線を2000mj/cm2照射することにより接着材20の硬化を
行った。
なお、接着剤20を硬化した後にペリクル膜12と枠体14
との接着部分を目視で確認したところ、コーティング層
はほとんど溶解除去され、実質的にペリクル膜12と枠体
14とが直接接着されていた。
［ペリクル構造体ｂ］（比較例） 前述のようにして作製したペリクル膜12と枠体14と
を、接着剤として、下記組成（重量比） ウレタンアクリレート樹脂 61 イソボロニルアクリレート 35 モノ（２−アクリロイルオキシエチル）アシットホス
フェート １ メチルフェニルグリオキシエステル ３ ヒドロキノンモノメチルエーテル 0.01 のものを用いて接着し、高圧水銀ランプ光によってこの
接着剤を硬化して乾燥して、コーティング層を介してペ
リクル膜12と枠体14とが接着されるペリクル構造体とし
た。なお、接着剤はトルエンを1:1（重量比）で混合し
て用いた。
［ペリクル構造体ｃ］（比較例） コーティング層を全く有さないペリクル膜12を用い、
これと枠体14とを、前述のペリクル構造体ｂと同じ接着
剤を用い、同様にして接着した。
以上のようにして作製した各種のペリクル構造体のペ
リクル膜12と枠体14との接着強度を測定した。
測定は、エアノズルを用いて、ペリクル膜12と枠体14
との間をエアブローすることによって行った。結果は下
記のとおりである。
なお、下記の結果は、前述のようなエアブローによる
測定を４か所行って、その平均である。
上記結果に示されるように、コーティング層を介して
ペリクル膜12と枠体14との接着を行ったペリクル構造体
ｂは接着強度が1.2kgf/cm2であるのに対し、ペリクル膜
12と枠体14とを実質的に直接接着した本発明のペリクル
構造体ａは、コーティング層を全く有さないペリクル構
造体ｃと同等で、コーティング層を介して接着を行った
ペリクル構造体ｂの３倍以上の接着強度を有する。
以上の結果より、本発明の効果は明らかである。
＜発明の効果＞ 以上詳細に説明したとおり、本発明のペリクル構造体
は、異物除去、露光光反射防止等の機能を有するコーテ
ィング層を有するにもかかわらず、ペリクル膜と枠体と
の間に十分な接着強度を有し、ペリクル膜面の異物除去
のためのエアブロー等を行っても、両者が剥離すること
がない。また、エアブローの圧力を向上させることもで
きるので、異物のない状態で、良好なホトレジストの露
光を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明に係るペリクル構造体の一例を示す概
略断面図である。 第２図および第３図は、第１図に示されるペリクル構造
体の作製方法を説明するための概略断面図である。 符号の説明 10……ペリクル構造体、 12……ペリクル膜、 14……枠体、 16……第１コーティング層、 18……第２コーティング層、 20……接着剤
フロントページの続き (72)発明者 斉藤 勉 東京都府中市若松町２―８―33 ケミテ ック株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−73256（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−78736（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G03F 1/00 - 1/16

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】上下に貫通する開口部を有する枠体と、前
    記枠体の開口上端に張設され、少なくとも一方の面にコ
    ーティング層を有するペリクル膜とを有し、前記枠体と
    前記ペリクル膜とが前記コーティング層を溶解可能な接
    着剤によって接着されてなることを特徴とするペリクル
    構造体。
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