JP7019472B2 - カーボンナノチューブ自立膜の製造方法、およびペリクルの製造方法 - Google Patents
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Description
(1-1.カーボンナノチューブの自立膜の製造方法)
図1乃至図8を用いて、EUVフォトリソグラフィ用ペリクルに用いる、カーボンナノチューブ自立膜の製造方法について説明する。
まず、図1に示すように第1面110-1および第2面110-2を有する基板110のうち第1面110-1側にカーボンナノチューブ膜120を形成する。
次に、図2に示すように、カーボンナノチューブ膜120と枠状部材130(第1枠状部材ともいう)とを接続する。枠状部材130には、基板110とは異なる材料が用いられる。例えば、枠状部材130には、ステンレスが用いられる。なお、枠状部材130は、ステンレスに限定されず、真鍮、アルミニウム、アルミニウム合金(5000系、6000系、7000系等)、銅などの金属材料、フッ素樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂などの有機樹脂材料、窒化ホウ素、窒化シリコン、酸化アルミニウム、グラファイトなどのセラミックス材料が用いられてもよい。また、枠状部材130は、上面視において枠形状を有する。このとき、枠状部材130は、図3(A)に示すように、例えば矩形でもよいし、多角形または環状でもよい。
次に、図3に示すように、基板110をカーボンナノチューブ膜120が設けられている第1面110-1側からドライエッチング法によりエッチングする。
次に、図4に示すように、枠状部材140(第2枠状部材ともいう)をカーボンナノチューブ膜120に重畳させる。このとき、枠状部材140は、工作装置150に挟持されていることが好ましい。枠状部材140には、枠状部材130と同様の材料を用いることができる。枠状部材140は、上面視において枠状部材130よりも小さい外形を有する。
次に、図8および図9を用いて、ペリクルの製造方法について説明する。
本実施形態のペリクルは、原版に装着させて露光原版として用いることができる。また、本実施形態のペリクルは、EUV露光装置内で原版に異物が付着することを抑制するための保護部材としてだけでなく、原版の保管時や、原版の運搬時に原版を保護するための保護部材として用いてもよい。例えば、原版にペリクルを装着した状態(露光原版)にしておけば、EUV露光装置から取り外した後、そのまま保管すること等が可能となる。ペリクルを原版に装着する方法には、接着剤で貼り付ける方法、静電吸着法、機械的に固定する方法等がある。
以下に、本実施形態で製造したペリクルを含む露光原版を用いた露光装置について説明する。図11は、本実施形態の露光装置の一例である、EUV露光装置280の概略断面図である。図11に示されるように、EUV露光装置280は、EUV光を放出する光源282と、露光原版281と、光源282から放出されたEUV光を露光原版281に導く照明光学系283と、を含む。
本実施形態では、第1実施形態と異なるカーボンナノチューブ自立膜の製造方法について説明する。なお、第1実施形態と同様の材料、方法についてはその説明を援用する。
本発明の第1実施形態において、枠状部材140とカーボンナノチューブ膜120とを接続させてから分離させる例を示したが、これに限定されない。例えば、枠状部材140を近接させた際に、静電引力によりカーボンナノチューブ膜120を引き寄せて一部を分離させて、カーボンナノチューブ自立膜125を枠状部材140と接続させてもよい。
本発明の第1実施形態において、枠状部材140に静電気を印加させてカーボンナノチューブ膜120とファンデルワールス力により接続させる例を示したが、これに限定されない。例えば、図14に示すように、枠状部材140とカーボンナノチューブ膜120とは、接着剤145により接続されてもよい。接着剤145は、フィルム状のものでもよいし、液状のものを硬化して用いてもよい。接着剤145には、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂などの有機樹脂材料が用いられる。
本発明の第1実施形態において、枠状部材130、枠状部材140および枠状部材190を用いたカーボンナノチューブ自立膜およびペリクルの製造方法を説明したが、これに限定されない。例えば、ペリクル枠195である枠状部材190を枠状部材140の代わりにカーボンナノチューブ膜120と直接に接続させてもよい。この場合、カーボンナノチューブ自立膜125が枠状部材190に形成された段階でペリクルとして用いることができ、製造工程を簡略化できる。
まず、カーボンナノチューブを分散させた分散液(濃度1%)をスピンコート法により8インチのシリコン基板上に塗布、乾燥させることにより、厚み40nmのカーボンナノチューブ膜が形成されたシリコン基板を準備した。次に、カーボンナノチューブ膜に対し、エポキシ接着剤を用いて第1枠状部材(治具)を貼り付け、第1枠状部材(治具)と基板上に形成されたカーボンナノチューブ膜とを接続した。次に、XeF2ガスを用いてシリコン基板に対してドライエッチングを10分間行った。次に、第2枠状部材を工作装置に取り付けたのち、工作装置の上部に静電気発生用のフッ素樹脂製の部材を配置して、第2枠状部材を帯電させた。次に、工作装置とともに第2枠状部材を基板に近づけ、その後基板から離した。このとき、カーボンナノチューブ膜の一部が静電気で第2枠状部材にひきつけられて分離し、カーボンナノチューブ自立膜が形成された。なお、上記方法により形成されたカーボンナノチューブ自立膜にはシワが認められなかった。
まず、8インチのシリコン基板に、あらかじめ犠牲層として酸化シリコン膜を100nm厚でプラズマCVD法により成膜し、この上にカーボンナノチューブを分散させた分散液(濃度1%)をスピンコート法によりに塗布、乾燥させることにより、厚み40nmのカーボンナノチューブ膜が形成されたシリコン基板を準備した。次に、カーボンナノチューブ膜に対し、エポキシ接着剤を用いて、第1枠状部材(治具)を貼り付け、第1枠状部材(治具)と基板上に形成されたカーボンナノチューブ膜とを接続した。次に、HFガスにて酸化シリコン膜に対してドライエッチングを15分間行った。次に第2枠状部材を工作装置に取り付けたのち、工作装置の上部に静電気発生用のフッ素樹脂製の部材を帯電させ、工作装置とともに第2枠状部材を基板に近づけ、その後基板から離した。このとき、カーボンナノチューブ膜の一部が静電気で第2枠状部材にひきつけられて分離し、目視で確認したところ、枠にカーボンナノチューブ膜が接続されており、カーボンナノチューブ自立膜が形成された。なお、上記方法により形成されたカーボンナノチューブ自立膜にはシワが認められなかった。
まず、8インチのシリコン基板の裏面にエッチングマスク材として酸化シリコン膜を100nmの厚みで成膜した。酸化シリコン膜は、シリコン基板のうちカーボンナノチューブが自立膜となる予定の部位(以下、「ウィンドウ」ともいう)の周囲を囲むよう矩形状に形成した。シリコン基板の表面には、カーボンナノチューブを分散させた分散液(濃度1%)をスピンコート法によりシリコン基板上に塗布、乾燥させることにより、厚み40nmのカーボンナノチューブ膜を形成した。次に、シリコン基板の裏面よりフッ酸と硝酸のいわゆる混酸を用いてスピンエッチを行い、ウィンドウ部分のシリコン基板のエッチング、およびカーボンナノチューブの自立膜化を試みた。3時間のウェットエッチングにて、シリコン基板のウィンドウ部分は除去されたが、カーボンナノチューブ膜はエッチングの衝撃により破膜し、カーボンナノチューブ自立膜は得られなかった。
Claims (13)
- 第1面および前記第1面の反対側に第2面を有する基板の前記第1面にカーボンナノチューブ膜を形成し、
前記カーボンナノチューブ膜と第1枠状部材とを接続し、
前記基板を前記第1面側からドライエッチングし、
前記基板からカーボンナノチューブ膜を分離する、
カーボンナノチューブ自立膜の製造方法。 - 前記ドライエッチングは、前記基板のエッチングレートが0.01μm/分以上10μm/分以下の範囲であるエッチングガスを用いて行う、
請求項1に記載のカーボンナノチューブ自立膜の製造方法。 - 前記基板は、前記第1面側に犠牲層を有し、
前記カーボンナノチューブ膜は前記犠牲層上に形成され、
前記犠牲層を前記ドライエッチングにより除去する、
請求項1または2に記載のカーボンナノチューブ自立膜の製造方法。 - 前記犠牲層は、多結晶シリコン、アモルファスシリコン、酸化シリコン、およびアルミニウムからなる群から選択される少なくとも一つを含む、
請求項3に記載のカーボンナノチューブ自立膜の製造方法。 - 前記ドライエッチングは、XeF2ガス又はHFガスの少なくとも一つのガスを用いる、
請求項1乃至4のいずれか一に記載のカーボンナノチューブ自立膜の製造方法。 - 前記カーボンナノチューブ膜の厚みは、10nm以上200nm以下である、
請求項1乃至5のいずれか一に記載のカーボンナノチューブ自立膜の製造方法。 - 前記カーボンナノチューブ膜を分離するときに、前記第1枠状部材より小さい第2枠状部材を前記カーボンナノチューブ膜と接続させ、前記第2枠状部材を前記基板から離れる方向に移動させる、
請求項1乃至6のいずれか一に記載のカーボンナノチューブ自立膜の製造方法。 - ファンデルワールス力を介して前記カーボンナノチューブ膜と前記第2枠状部材とを接続させる、
請求項7に記載のカーボンナノチューブ自立膜の製造方法。 - 前記カーボンナノチューブ膜と前記第2枠状部材とを接続する前に、前記第2枠状部材に静電気を印加する、
請求項8に記載のカーボンナノチューブ自立膜の製造方法。 - 前記カーボンナノチューブ膜と前記第2枠状部材とを接続する前に、前記第2枠状部材に帯電した帯電部材を近接させる、
請求項9に記載のカーボンナノチューブ自立膜の製造方法。 - 前記帯電部材の体積抵抗率は、1014Ω・cm以上である、
請求項10に記載のカーボンナノチューブ自立膜の製造方法。 - 前記第2枠状部材と前記カーボンナノチューブ膜とを、接着剤を用いて接着する、
請求項7に記載のカーボンナノチューブ自立膜の製造方法。 - 請求項7乃至12のいずれか一に記載のカーボンナノチューブ自立膜をペリクル膜として用い、
前記ペリクル膜と、前記第2枠状部材よりも小さい第3枠状部材とを接続させる、
ペリクルの製造方法。
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