JP7488404B2 - ペリクルフレーム、ペリクル、ペリクル付フォトマスク、露光方法、及び半導体デバイスの製造方法 - Google Patents
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- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
Description
[2] 前記透明なポリマー電着塗膜は、該透明なポリマー電着塗膜に対し不均一に存在する不均一成分を含有しない[1]に記載のペリクルフレーム。
[3] 前記透明なポリマー電着塗膜は、染料を含有しない[1]又は[2]に記載のペリクルフレーム。
[4] 前記透明なポリマー電着塗膜は、可視光線透過率が50%超である[1]から[3]の何れかに記載のペリクルフレーム。
[5] [1]から[4]の何れかに記載のペリクルフレームと、前記ペリクルフレームの一端面に設けられたペリクル膜と、を備えたペリクル。
[6] フレーム母材の表面に、厚さ2.0~7.5μmの陽極酸化被膜を形成する工程と、前記陽極酸化被膜を黒色に着色する工程と、前記陽極酸化被膜上に、透明なポリマー電着塗膜を形成する工程と、を順次含むペリクルフレームの製造方法。
さらに、従来構成のポリマーコートが施されたペリクルフレームと比較して、露光光の照射量を増大させたり、使用する露光光のエネルギーを大きくしたりすることが可能となる。
本実施形態に係るペリクルフレームは、フレーム母材と、フレーム母材の表面に形成された厚さ2.0~7.5μmで黒色の陽極酸化被膜と、陽極酸化被膜上に形成された透明なポリマー電着塗膜と、を備える。
ペリクルフレームのフレーム母材としては、陽極酸化被膜を形成可能な材料を用いることができる。なかでも、強度、剛性、軽量、加工性、コスト等の点からアルミニウム及びアルミニウム合金を用いることが好ましい。アルミニウム合金としては、JIS A7075、JIS A6061、JIS A5052等が挙げられる。
陽極酸化被膜は、フレーム母材の表面を電解処理して得られる被膜で、本発明の場合、特にアルマイト被膜をいう。
陽極酸化被膜の厚みは2.0~7.5μmであり、2.0~7.0μmであることが好ましく、3.0~5.0μmであることがより好ましい。通常のペリクルフレームにおける陽極酸化被膜の厚みは約10μmであるが、本実施形態ではその膜厚を小さくしている。このようにすれば、被膜抵抗が高くなりすぎないために、後工程において膜厚が均一なポリマー電着塗装を施すことが可能となる。特に7.5μm以下とすることで、ペリクルフレームの色むら、すなわち、透明なポリマー電着塗膜の膜厚の不均一さに起因する黒色の色合いの違いを抑えることができる。また、ペリクルフレームの面異常、すなわち、透明なポリマー電着塗膜が未形成な箇所に起因する欠陥の発生を抑えることができる。その結果、異物と誤認される表面欠陥の発生が抑制されて外観検査がしやすくなる。また、膜厚を2μm以上とすることによって異物の有無を検査する外観検査において有利な黒色のペリクルフレームが得られる。
透明なポリマー電着塗膜は、電着塗装により形成された透明なポリマー塗膜である。電着塗膜は、カチオン電着塗膜、アニオン電着塗膜のいずれであってもよい。
透明なポリマー電着塗膜に用いられる樹脂は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、アミノアクリル樹脂、ポリエステル樹脂等多岐にわたるが、耐熱性、耐光性、強度等を考慮して、公知の樹脂から選択すればよいが後述するように、透明なポリマー電着塗膜の可視光線透過率が50%超となるように選択することが好ましい。
透明なポリマー電着塗膜の可視光線透過率は、好ましくは50%超、より好ましくは80%以上である。可視光線透過率は、市販の分光光度計を用いて測定できる。
除塵用フィルターの材質としては、樹脂、金属、セラミックス等が挙げられる。また、該除塵用フィルターの外側部分には環境中の化学物質を吸着や分解するケミカルフィルターを装備することも好ましい。
本実施形態に係るペリクルフレームの製造方法は、フレーム母材の表面に、厚さ2.0~7.5μmの陽極酸化被膜を形成する工程(陽極酸化被膜形成工程)と、陽極酸化被膜を黒色に着色する工程(着色工程)と、陽極酸化被膜上に、透明なポリマー電着塗膜を形成する工程(透明なポリマー電着塗膜形成工程)とを順次含む。
陽極酸化被膜形成工程においては、フレーム母材に陽極酸化被膜を形成するが、その前に、サンドブラストや化学研磨によって粗化することが好ましい。フレーム母材の表面粗化方法については、従来公知の方法を採用できる。例えば、アルミニウム合金のフレーム母材に対して、ステンレス、カーボランダム(炭化ケイ素)、ガラスビーズ等によって表面をブラスト処理したり、NaOH等のアルカリ溶液によって化学研磨を行ったりする方法を採用することができる。
着色工程では、陽極酸化被膜を黒色に着色するための黒色化処理を行う。ペリクルフレームが黒色であると、ペリクルフレームに光を照射し、光の反射によって塵埃の有無を検査するペリクルフレームの外観検査において、迷光が抑制され、塵埃が確認され易くなる。
透明なポリマー電着塗膜形成工程においては、上記の処理が施された陽極酸化被膜上に透明なポリマー電着塗膜を形成する。透明なポリマー電着塗膜を形成することで、黒色のペリクルフレームの色調を反映することができ、異物の有無を検査する外観検査においてもその検出がし易くなる。
なお、透明なポリマー電着塗膜は染料、及び顔料やフィラーのような不均一成分を含有しないことが好ましいため、これらを含まないように材料設計することが好ましい。これによりパーティクルによるキラつき、すなわち、染料や不均一成分が異物となり輝点となることを防止することができる。
電着塗装に使用する塗装装置や電着塗装用塗料はいくつかの会社から市販品として購入できる。例えば、株式会社シミズからエレコートの商品名で市販されている電着塗料が挙げられる。
本実施形態に係るペリクルは、ペリクルフレームと、そのペリクルフレームの一端面に設けられたペリクル膜とを備える。
まず、ペリクルのフレーム母材として、フレーム外寸149mm×115mm×4.5mm、フレーム厚さ2mmのアルミニウム製フレームを用意した。このフレーム母材の表面にサンドブラスト処理を施した。サンドブラスト処理は、サンドブラスト装置にて、ガラスビーズ(30~100μm)を吐出圧1.5kgで10分間吹き付けて行った。
この陽極酸化被膜に対し、「TAC420」(以上、奥野製薬製)を、所定の濃度に調製した染料液に陽極酸化処理後のフレーム材を浸漬させて、処理温度40~60℃、pH5~6の処理条件で10分間かけて、陽極酸化被膜を黒色に着色し、さらに、温度110℃、相対湿度90~100%(R.H.)、圧力1.0kg/cm2Gで15分処理して封孔処理を行った。
陽極酸化被膜(アルマイト)の膜厚が2.0μmとなるように形成した以外は実施例1と同様にペリクルフレームを作製した。陽極酸化被膜に着色を施したが若干色が薄く、ペリクルフレームのL値は32であった。また、実施例1と同様にして測定した透明なポリマー電着塗膜の可視光領域の透過率は、83%であった。
なお、実施例1に比べて、10個のペリクルフレームの検査に1.2倍の時間を要した。実施例1に比べて要した時間が1.5倍以下であれば、生産性の面で良好といえる。
陽極酸化被膜(アルマイト)の膜厚が3.0μmなるように形成した以外は実施例1と同様にペリクルフレームを作製した。陽極酸化被膜は黒色に着色され、ペリクルフレームのL値は29であった。また、実施例1と同様にして測定した透明なポリマー電着塗膜の可視光領域の透過率は、82%であった。
陽極酸化被膜(アルマイト)の膜厚が5.0μmとなるように形成した以外は実施例1と同様にペリクルフレームを作製した。陽極酸化被膜は黒色に着色され、ペリクルフレームのL値は26であった。また、実施例1と同様にして測定した透明なポリマー電着塗膜の可視光領域の透過率は、82%であった。
陽極酸化被膜(アルマイト)の膜厚が1.5μmとなるように形成した以外は実施例1と同様にペリクルフレームを作製した。陽極酸化被膜に着色を施したが色が薄く(薄いこげ茶色)、ペリクルフレームのL値は39であった。また、実施例1と同様にして測定した透明なポリマー電着塗膜の可視光領域の透過率は、82%であった。
このとき、ペリクルフレームの色が薄く、明度も高いため、集光ランプを照射すると明るく照らされ、実施例1に比べて、10個のペリクルフレームの検査に1.8倍の時間を要した。
陽極酸化被膜(アルマイト)の膜厚が10.0μmとなるように形成した以外は実施例1と同様にペリクルフレームを作製した。陽極酸化被膜は黒色に着色され、ペリクルフレームのL値は22であった。また、実施例1と同様にして測定した透明なポリマー電着塗膜の可視光領域の透過率は、83%であった。
陽極酸化被膜(アルマイト)の膜厚が8.0μmとなるように形成した以外は実施例1と同様にペリクルフレームを作製した。陽極酸化被膜は黒色に着色され、ペリクルフレームのL値は23であった。また、実施例1と同様にして測定した透明なポリマー電着塗膜の可視光領域の透過率は、82%であった。
まず、ペリクルフレーム母材として、フレーム外寸149mm×115mm×4.5mm、フレーム厚さ2mmのアルミニウム製フレームを用意した。このフレーム母材の表面には実施例1と同様のサンドブラスト処理を施した。
作製したペリクルを用いて、実施例1と同様にイオン分析を行ったところ、硫酸イオンが検出された。
まず、ペリクルフレーム母材として、フレーム外寸149mm×115mm×4.5mm、フレーム厚さ2mmのアルミニウム製フレームを用意した。
作製したペリクルのフレーム内側面に、実施例1と同様にしてArFレーザーを照射し、ArFレーザーの照射を実施してから30分経過後(積算エネルギー:4500J)に、フレーム内側面の状態を暗室内で集光ランプを照射して検査したところ、パーティクルによるキラつきが観察された。
2,102 ペリクルフレーム
3,103 接着剤
4,104 粘着剤層
5,105 フォトマスク
6,106 パターン領域
7 フレーム母材
8 陽極酸化被膜
9 透明なポリマー電着塗膜
Claims (11)
- アルミニウム合金フレームの内側面であるアルミニウム合金面に厚さ2.0~7.5μmの陽極酸化被膜を形成してなり、前記陽極酸化被膜の外側に可視光線に透明なポリマー塗膜を有する断面を有するペリクルフレームであって、
前記陽極酸化被膜中には硫酸イオンが含まれ、
前記透明なポリマー塗膜は、ペリクルフレームを100ml、90℃の純水に3時間浸漬した後、浸漬していた水をイオン分析した時に硫酸イオンが検出されないように前記陽極酸化被膜を被覆しているペリクルフレーム。 - 前記透明なポリマー塗膜は、顔料又はフィラーを含有しない請求項1に記載のペリクルフレーム。
- 前記透明なポリマー塗膜は、可視光線透過率が50%超である請求項1又は2に記載のペリクルフレーム。
- L値が35以下である請求項1~3のいずれか1項に記載のペリクルフレーム。
- 前記透明なポリマー塗膜は、2.0~10.0μmの厚みを有する請求項1~4のいずれか1項に記載のペリクルフレーム。
- 請求項1~5のいずれか1項に記載のペリクルフレームを構成要素とするペリクル。
- 請求項6に記載のペリクルをフォトマスクに装着してなるペリクル付フォトマスク。
- 請求項7に記載のペリクル付フォトマスクを用いて露光することを特徴とする露光方法。
- 前記露光は、ArFレーザーによる露光である請求項8に記載の露光方法。
- 請求項7に記載のペリクル付フォトマスクを用いて露光する工程を有する半導体デバイスの製造方法。
- 前記露光は、ArFレーザーによる露光である請求項10に記載の半導体デバイスの製造方法。
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