JP6793894B1 - ペリクル、ペリクル付露光原版、半導体装置の製造方法、液晶表示板の製造方法、露光原版の再生方法及び剥離残渣低減方法 - Google Patents
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Abstract
Description
この場合、ゴミは露光原版の表面上には直接付着せず、ペリクル膜上に付着するため、リソグラフィ時に焦点を露光原版のパターン上に合わせておけば、ペリクル膜上のゴミは転写に無関係となる。
この再生洗浄は一般的に硫酸過水、アンモニア過水等の薬剤による洗浄や、ブラシ、スポンジ等の物理的な洗浄が使用されている。しかしながら、フォトマスクへのダメージや硫酸イオンのフォトマスクへの残存を抑制するために、機能水による再生洗浄が検討されている。
[1]ペリクル膜と、該ペリクル膜が一方の端面に設けられたペリクルフレームと、該ペリクルフレームの他方の端面に設けられた粘着剤層と、を有するペリクルであって、
石英製マスク基板に前記ペリクルの粘着剤層を貼り付けた後、前記基板の裏面より前記ペリクルの粘着剤層の貼り付け部分に193nmの紫外線を10J/cm2照射し、その照射後に前記ペリクルを剥離した際、前記基板に残る前記粘着剤層の剥離残渣量が0.5mg以下であるペリクル。
[2]粘着剤層を形成する粘着剤は、アクリル系重合体を母材とする前記[1]記載のペリクル。
[3]アクリル系重合体が、エーテル結合を有する(メタ)アクリル酸エステルを単量体成分とする前記[2]記載のペリクル。
[4]エーテル結合を有する(メタ)アクリル酸エステルが、アルキレンオキサイド基を有する(メタ)アクリル酸エステルである前記[3]記載のペリクル。
[5]アルキレンオキサイド基が、エチレンオキサイド基である前記[4]記載のペリクル。
[6]アクリル系重合体が、エーテル結合を含む側鎖を有する前記[2]記載のペリクル。
[7]エーテル結合を含む側鎖が、アルキレンオキサイド基を有する前記[6]記載のペリクル。
[8]アルキレンオキサイド基が、エチレンオキサイド基である前記[7]記載のペリクル。
[9]粘着剤層を形成する粘着剤は、ポリビニルエーテル化合物を含有してなる前記[1]〜[8]のいずれかに記載のペリクル。
[10]粘着剤層が露光光線に照射される前記[1]〜[9]のいずれかに記載のペリクル。
[11]位相シフトフォトマスクに貼り付けられる前記[1]〜[9]のいずれかに記載のペリクル。
[12]ネガタイプの露光原版に貼り付けられる前記[1]〜[9]のいずれかに記載のペリクル。
[13]露光原版における粘着剤層の貼り付け部分に遮光されていない領域又は半透明遮光領域を有する露光原版に貼り付けられる前記[1]〜[9]のいずれかに記載のペリクル。
[14]露光原版における粘着剤層の貼り付け部分に透明領域を有する露光原版に貼り付けられる前記[1]〜[9]のいずれかに記載のペリクル。
[15]酸化ケイ素を主成分とする面に貼り付けられる前記[1]〜[9]のいずれかに記載のペリクル。
[16]酸化ケイ素を主成分とする面が石英面である前記[15]記載のペリクル。
[17]機能水による再生洗浄に対応した前記[1]〜[9]のいずれかに記載のペリクル。
[18]露光原版に前記[1]〜[10]のいずれかに記載のペリクルが装着されているペリクル付露光原版。
[19]露光原版が位相シフトフォトマスクである前記[18]記載のペリクル付露光原版。
[20]露光原版がネガタイプである前記[18]記載のペリクル付露光原版。
[21]露光原版の粘着剤層の貼り付け部分が遮光されていない領域又は半透明遮光領域を有する前記[18]記載のペリクル付露光原版。
[22]露光原版の粘着剤層の貼り付け部分が透明領域を有する前記[18]記載のペリクル付露光原版。
[23]露光原版が酸化ケイ素を主成分とする前記[18]記載のペリクル付露光原版。[24]露光原版が石英基板である前記[18]記載のペリクル付露光原版。
[25]前記[18]〜[24]のいずれかに記載のペリクル付露光原版によって露光する工程を備える半導体装置の製造方法。
[26]前記[18]〜[24]のいずれかに記載のペリクル付露光原版によって露光する工程を備える液晶表示板の製造方法。
[27]前記[18]〜[24]のいずれかに記載のペリクル付露光原版からペリクルを剥離し、機能水により露光原版に残った粘着剤の残渣を洗浄することにより露光原版を再生する、露光原版の再生方法。
[28]ペリクルを貼り付けた露光原版からペリクルを剥離した際の、露光原版上に残る前記ペリクルの粘着剤層の剥離残渣低減方法であって、前記ペリクルとして前記[1]〜[17]のいずれかに記載のペリクルを用いる、剥離残渣低減方法。
[29]ペリクル膜と、該ペリクル膜が一方の端面に設けられたペリクルフレームと、該ペリクルフレームの他方の端面に設けられた粘着剤層と、を有する前記ペリクルの応用であって、粘着剤層が露光光線に照射されるペリクルの応用。
[30]ペリクル膜と、該ペリクル膜が一方の端面に設けられたペリクルフレームと、該ペリクルフレームの他方の端面に設けられた粘着剤層と、を有する前記ペリクルの応用であって、位相シフトフォトマスクに貼り付けられるペリクルの応用。
[31]ペリクル膜と、該ペリクル膜が一方の端面に設けられたペリクルフレームと、該ペリクルフレームの他方の端面に設けられた粘着剤層と、を有する前記ペリクルの応用であって、ネガタイプの露光原版に貼り付けられるペリクルの応用。
[32]ペリクル膜と、該ペリクル膜が一方の端面に設けられたペリクルフレームと、該ペリクルフレームの他方の端面に設けられた粘着剤層と、を有する前記ペリクルの応用であって、露光原版における粘着剤層の貼り付け部分に遮光されていない領域又は半透明遮光領域を有する露光原版に貼り付けられるペリクルの応用。
[33]ペリクル膜と、該ペリクル膜が一方の端面に設けられたペリクルフレームと、該ペリクルフレームの他方の端面に設けられた粘着剤層と、を有する前記ペリクルの応用であって、露光原版における粘着剤層の貼り付け部分に透明領域を有する露光原版に貼り付けられるペリクルの応用。
[34]ペリクル膜と、該ペリクル膜が一方の端面に設けられたペリクルフレームと、該ペリクルフレームの他方の端面に設けられた粘着剤層と、を有する前記ペリクルの応用であって、酸化ケイ素を主成分とする面(特に石英面)に貼り付けられるペリクルの応用。[35]ペリクル膜と、該ペリクル膜が一方の端面に設けられたペリクルフレームと、該ペリクルフレームの他方の端面に設けられた粘着剤層と、を有する前記ペリクルの応用であって、機能水による再生洗浄に対応したペリクルの応用。
[36]少なくともペリクル膜と、該ペリクル膜が一方の端面に貼り付けられたペリクルフレームと、該ペリクルフレームの他方の端面にペリクルを露光原版に貼り付けるための粘着剤層とを有する剥離残渣低減ペリクルであって、
石英製マスク基板に前記ペリクルの粘着剤層を貼り付けた後、前記基板の裏面より前記ペリクルの粘着剤層の貼り付け部分に193nmの紫外線を10J/cm2照射し、その照射後に前記ペリクルを剥離した際、前記基板に残る前記粘着剤層の剥離残渣量が0.5mg以下であることを特徴とする剥離残渣低減ペリクル。
[37]前記粘着剤層がアクリル系重合体を含む粘着剤からなる、前記[36]に記載の剥離残渣低減ペリクル。
[38]前記アクリル系重合体を構成する全単量体成分の51質量%以上がエチレンオキサイド基含有(メタ)アクリレート単量体である、前記[37]に記載の剥離残渣低減ペリクル。
[39] 前記粘着剤が、さらにポリビニルエーテル化合物を含む、前記[37]又は[38]に記載の剥離残渣低減ペリクル。
[40]前記剥離残渣低減ペリクルが、ArFリソグラフィ用の剥離残渣低減ペリクルである前記[36]〜[39]のいずれかに記載の剥離残渣低減ペリクル。
[41]ペリクルを貼り付けた露光原版から該ペリクルを剥離した際に、露光原版上に残る前記ペリクルの粘着剤層の剥離残渣を低減する方法であって、前記ペリクルとして、前記[36]〜[40]のいずれかに記載のペリクルを用いることを特徴とする方法。
[42]剥離残渣低減ペリクルの選定方法であって、選定候補であるペリクルの粘着剤層を石英製フォトマスク基板に貼り付ける工程と、前記基板の裏面より前記ペリクルの粘着剤層の貼り付け部分に193nmの紫外線を10J/cm2照射する工程と、その照射後に該ペリクルを剥離した際、前記基板に残る前記粘着剤層の剥離残渣量が0.5mg以下であるペリクルを、剥離残渣低減ペリクルとして選定する工程とを含むことを特徴とする、方法。
図1に示したように、本発明のペリクル10は、ペリクルフレーム11の上端面にペリクル膜貼り付け用接着剤層13を介してペリクル膜12を張設したもので、この場合、ペリクル10を露光原版(マスク基板又はレチクル)1に粘着させるための粘着剤層14が通常ペリクルフレーム11の下端面に形成され、該粘着剤層14の下端面にライナー(不図示)を剥離可能に貼着してなるものである。また、ペリクルフレーム11に気圧調整用穴(通気口)15が設置されていてもよく、さらにパーティクル除去の目的で除塵用フィルター16が設けられていてもよい。
(2)粘着剤に含有される母材がアクリル系共重合体の場合に、その側鎖にエーテル結合を導入する。
(3)粘着剤に含有される母材が鎖状の重合体である場合に、その側鎖の露光光線の照射による分解性を主鎖の分解性よりも高くする。
(4)粘着剤に含有される母材が鎖状の重合体である場合に、露光光線の照射によりその側鎖が選択的に劣化するようにする。
(5)粘着剤全体の凝集力を高める。
アクリル系重合体のSP値は、例えば、アクリル系重合体中の極性基濃度を変化させることによって制御することができる。例えば、エーテル結合のような比較的に極性の高い結合を側鎖に導入するとSP値は高くなる方向に進む。一方、長鎖のアルキレン結合のような比較的に極性の低い結合を側鎖に導入するとSP値は低くなる方向に進む。
これらの高分子量成分の中でもアクリル系重合体がポリビニルエーテル化合物との混合性を制御しやすいため好ましい。これらの高分子量成分は単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
なお、本発明において、「アクリル系重合体を母材とする粘着剤」とは、アクリル系重合体それ自体を含む粘着剤、又はアクリル系重合体と硬化剤等との反応生成物を含む粘着剤を意味する。
したがって、本発明のペリクルは、前述したデリケートな位相シフト膜を有する位相シフトフォトマスクや、石英等の酸化ケイ素を主成分とする面に貼り付けられるペリクルとして有用である。
また、本発明のペリクルを用いることにより、粘着剤層の剥離残渣が低減されることから機能水による洗浄が適用容易となり、位相シフトフォトマスクなどのデリケートな露光原版に対する洗浄性を向上することができる。また、機能水洗浄による環境負荷の低減に貢献できる。
アルミニウム合金製のペリクルフレーム(外形サイズ:149mm×115mm×3mm、肉厚2mm、マスク貼り付け用粘着剤塗布端面側の平坦度:15um)を精密洗浄後、15um側の端面に綜研化学株式会社製のアクリル系粘着剤(製品名:SKダイン SN−70A、単量体成分の95質量%がエチレンオキサイド基含有(メタ)アクリレートであるアクリル系重合体を母材として含み、アクリル系重合体30質量%(固形分)に対してポリビニルエーテル化合物を2質量%(固形分)含む)を前記端面の周方向全周にわたり、ペリクルフレームの幅と同じ幅で塗布し、60分室温で静置した。その後、平坦度が5umのアルミ板上にセパレータを置き、前記粘着剤を塗布したペリクルフレームを該粘着剤が下向きになるように置いた。これにより前記粘着剤は平坦なセパレータに接触して平坦加工された。
次に、アルミ板上のペリクルを60℃のオーブンに60分入れて粘着剤を硬化させ、厚さ240umの粘着剤層を形成した。
そして、ペリクルをアルミ板ごと取り出した後、セパレータを剥離した。
最後に、上記ペリクルフレームよりも大きなアルミニウム枠にとったペリクル膜に上記ペリクルフレームの接着剤塗布端面側を貼り付け、ペリクルフレームよりも外側の部分を除去し、ペリクルを完成させた。
紫外線照射後1時間室温で放置した後、ペリクルをマスク基板から0.1mm/秒のスピードで上方にゆっくり剥離した。
マスク用貼り付け粘着剤に綜研化学社製のアクリル系粘着剤(製品名:SN−25B、単量体成分の40質量%がエチレンオキサイド基含有(メタ)アクリレートであるアクリル系重合体を母材として含む)を使用した以外は実施例1と同じ手順で完成させたペリクルを実施例1と同様の6025マスク基板に貼り付けた。
紫外線照射後1時間室温で放置した後、ペリクルをマスク基板から0.1mm/秒のスピードで上方にゆっくり剥離した。
剥離後のマスク基板を目視で観察したところ、ペリクルが貼り付いていた輪郭部分に僅かに薄い筋が見られたた。剥離後の基板の質量を測定し、貼り付け前の測定値と比較したところ、質量の差は+0.09mgであった。
マスク用貼り付け粘着剤に綜研化学社製のアクリル系粘着剤(製品名:SN−24C、単量体成分の90質量%がエチレンオキサイド基含有(メタ)アクリレートであるアクリル系重合体を母材として含む)を使用した以外は実施例1と同じ手順で完成させたペリクルを実施例1と同様の6025マスク基板に貼り付けた。
紫外線照射後1時間室温で放置した後、ペリクルをマスク基板から0.1mm/秒のスピードで上方にゆっくり剥離した。
剥離後のマスク基板を目視で観察したところ、ペリクルが貼り付いていた輪郭部分に僅かに薄い筋が見られた。剥離後の基板の質量を測定し、貼り付け前の測定値と比較したところ、質量の差は+0.08mgであった。
マスク用貼り付け粘着剤に綜研化学社製のアクリル系粘着剤(製品名:SKダイン SK−1425S、エチレンオキサイド基含有(メタ)アクリレート単量体0質量%、その他(メタ)アクリレート単量体100質量%)を使用した以外は実施例1と同じ手順で完成させたペリクルを実施例1と同様の6025マスク基板に貼り付けた。
紫外線照射後1時間室温で放置した後、ペリクルをマスク基板から0.1mm/秒のスピードで上方にゆっくり剥離した。
剥離後のマスク基板を目視で観察したところ、ペリクルが貼り付いていた部分に薄い粘着剤残渣が見られた。剥離後の基板の質量を測定し、貼り付け前の測定値と比較したところ、質量の差は+0.58mgであった。
マスク用貼り付け粘着剤に信越化学社製のシリコーン粘着剤(製品名:X40−3122)を使用した以外は実施例1と同じ手順で完成させたペリクルを実施例1と同様の6025マスク基板に貼り付けた。
紫外線照射後1時間室温で放置した後、ペリクルをマスク基板から0.1mm/秒のスピードで上方にゆっくり剥離した。
剥離後のマスク基板を目視で観察したところ、ペリクルが貼り付いていた部分全体に粘着剤残渣が見られた。剥離後の基板の質量を測定し、貼り付け前の測定値と比較したところ、質量の差は+3.50mgであった。
10 ペリクル
11 ペリクルフレーム
12 ペリクル膜
13 ペリクル膜貼り付け用接着剤層
14 粘着剤層
15 気圧調整用穴(通気口)
16 除塵用フィルター
Claims (11)
- ペリクル膜と、該ペリクル膜が一方の端面に設けられたペリクルフレームと、該ペリクルフレームの他方の端面に設けられた粘着剤層と、を有するペリクルであって、
石英製マスク基板に前記ペリクルの粘着剤層を貼り付けた後、前記基板の裏面より前記ペリクルの粘着剤層の貼り付け部分に193nmの紫外線を10J/cm2照射し、その照射後に前記ペリクルを剥離した際、前記基板に残る前記粘着剤層の剥離残渣量が0.5mg以下であるペリクル。 - 前記粘着剤層を形成する粘着剤は、アクリル系重合体を母材とする請求項1記載のペリクル。
- 前記アクリル系重合体が、エーテル結合を有する(メタ)アクリル酸エステルを単量体成分とする請求項2記載のペリクル。
- 前記エーテル結合を有する(メタ)アクリル酸エステルが、アルキレンオキサイド基を有する(メタ)アクリル酸エステルである請求項3記載のペリクル。
- 前記アルキレンオキサイド基が、エチレンオキサイド基である請求項4記載のペリクル。
- 前記粘着剤層を形成する粘着剤は、ポリビニルエーテル化合物を含有してなる請求項1〜5いずれか一項記載のペリクル。
- 露光原版に請求項1〜6いずれか一項記載のペリクルが装着されているペリクル付露光原版。
- 請求項7に記載のペリクル付露光原版によって露光する工程を備える半導体装置の製造方法。
- 請求項7記載のペリクル付露光原版によって露光する工程を備える液晶表示板の製造方法。
- 請求項7記載のペリクル付露光原版からペリクルを剥離し、機能水により露光原版に残った粘着剤の残渣を洗浄することにより露光原版を再生する、露光原版の再生方法。
- ペリクルを貼り付けた露光原版からペリクルを剥離した際の、露光原版上に残る前記ペリクルの粘着剤層の剥離残渣低減方法であって、前記ペリクルとして請求項1〜6いずれか一項記載のペリクルを用いる、剥離残渣低減方法。
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