KR101930723B1 - 펠리클 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

[과제]
외관 불량의 원인이 되는 점착재층의 기포의 발생이 억제된 펠리클, 및 상기 펠리클의 제조 방법의 제공.
[수단]
펠리클 프레임의 한쪽 면 상의 전체 둘레에 펠리클을 유리 기판에 부착하기 위한 점착제층이 형성되고, 다른쪽 면에 펠리클막이 부착된 펠리클로서, 상기 펠리클 프레임의 면과 점착제층 사이에 실리콘 수지에 의한 코팅층을 갖는 것을 특징으로 하는 펠리클.

Description

펠리클 및 그 제조 방법{PELLICLE AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 반도체 디바이스, 프린트 기판, 액정 디스플레이 등의 제조시에 포토마스크에 먼지가 부착되는 것을 방지하기 위해서 사용되는 리소그래피용 펠리클에 관한 것으로서, 특히 유리 기판에 부착하는 펠리클 프레임의 면에 형성된 점착재층에 기포가 없는 펠리클 및 상기 펠리클의 제조 방법에 관한 것이다.

LSI, 초LSI 등의 반도체의 제조 또는 액정 디스플레이 등의 제조에 있어서, 포토마스크 또는 레티클(이하, 단지 포토마스크라고 기술함)에 먼지가 부착되어 있으면 패턴의 엣지가 매끄럽지 못하거나 하지(下地)가 검게 오염되거나 하므로 제품의 치수, 품질, 외관 등이 손상된다고 하는 문제가 생긴다.

그래서, 포토마스크 표면에 먼지가 부착되는 것을 방지하기 위해서 포토마스크에 펠리클을 부착한 후에 노광을 행하고 있다.

리소그래피시에는 초점을 포토마스크의 패턴 상에 맞추므로 이물이 펠리클 상에 부착되어 있어도 그 이물은 전사에 영향을 주지 않고, 제품 불량의 원인이 되는 패턴의 불균일 등을 막을 수 있다.

또한, 금속제 펠리클 프레임의 표면은 광택을 제거하기 위해서(특허문헌 1, 특허문헌 2) 샌드블래스트 등의 표면처리에 의해 거칠어져 있는 경우가 많고, 마무리 도장에 의해서도 펠리클 프레임의 표면이 요철 또는 다공성인 상태로 되어 있는 경우가 많다.

이러한 표면이 요철인 상태, 또는 다공성인 상태의 펠리클 프레임 상에 점도가 높은 점착제를 도포하면 펠리클 프레임의 오목부나 구덩이, 구멍 중의 공기가 점착제의 도포시에 점착제와의 계면에 남는다. 점착제층 중의 기포는 부력에 의해 점착제층 표면으로 이동하여 층 밖으로 빠지는 것도 있지만, 점착제 중에 남아있는 상태인 기포도 있다.

이 기포는 점착제층의 외관 불량의 원인이 되기 때문에 펠리클 제조의 수율 저하의 한가지 원인이 되고 있었다. 또한, 점착제 중에 기포가 있으면 포토마스크에 부착했을 때의 압력이 불균일해져서 밀착 불량이 생길 우려도 있다.

일본 특허 공개 평 7-43892 일본 특허 공개 2007-333910

따라서, 본 발명의 제 1 목적은 외관 불량의 원인이 되는 점착재층의 기포의 발생이 억제된 펠리클을 제공하는 것에 있다.

또한, 본 발명의 제 2 목적은 상기 펠리클의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명자는 상기 과제를 해결하기 위해서 예의 검토를 거듭한 결과, 펠리클 프레임과 펠리클을 기판 등에 부착하기 위한 점착제층과의 사이에 실리콘 수지에 의한 코팅층을 형성함으로써 점착제층 중에 기포가 발생하는 것을 방지할 수 있다는 것을 발견하여 본 발명에 도달했다.

즉, 본 발명은 펠리클 프레임의 한쪽 면 상의 전체 둘레에 펠리클을 유리 기판에 부착하기 위한 점착제층이 형성되고, 다른쪽 면에 펠리클막이 부착된 펠리클로서 상기 펠리클 프레임의 면과 점착제층 사이에 실리콘 수지 코팅층을 갖는 것을 특징으로 하는 펠리클, 및 펠리클 프레임의 한쪽 면의 전체 둘레에 펠리클을 유리 기판에 부착하기 위한 점착제층을 형성하는 공정, 및 상기 펠리클 프레임의 다른쪽 면에 펠리클막을 부착하는 공정을 포함하는 펠리클의 제조 방법으로서, 상기 점착제층을 형성하는 펠리클 프레임의 면 상에 실리콘 수지의 코팅층을 형성한 후에 상기 코팅층 상에 상기 점착제층을 형성하는 것을 특징으로 하는 펠리클의 제조 방법이다.

본 발명에 있어서, 상기 실리콘 수지 코팅층의 두께는 1㎛ 이상 500㎛ 이하인 것이 바람직하다.

또한, 상기 점착제층은 실리콘 수지 점착제의 층 또는 아크릴 수지 점착제의 층인 것이 바람직하다.

(발명의 효과)

본 발명은 펠리클 프레임은 점착제 도포부분의 요철에 기포가 혼입되는 것을 막을 수 있다. 이것에 의해, 펠리클의 외관의 불량을 막을 수 있으므로 수율을 개선할 수 있다.

도 1은 본 발명의 펠리클의 종단면도의 일례이다.
도 2는 펠리클 프레임의 단면도이다.
도 3은 표면에 실리콘 수지 코팅층을 형성하지 않고 점착제층이 형성된 펠리클 프레임의 단면도이다.
도 4는 표면에 실리콘 수지 코팅층을 형성한 펠리클 프레임의 단면도이다.
도 5는 표면에 실리콘 수지 코팅층을 형성한 후 점착제층을 형성한 본 발명의 펠리클 프레임의 단면도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 펠리클의 일실시형태를 나타내는 종단면도이다. 도 1 중의 부호 1은 펠리클이다. 이 펠리클(1)에서는 포토마스크 또는 그 유리 기판부분 등의 펠리클(1)을 부착하는 기판의 형상에 대응시킨 펠리클 프레임(12)의 상단면에 펠리클막(11)이 장설(張設)된다. 펠리클(1)의 형상은 통상은 장방형 또는 정방형이다.

펠리클 프레임(12)의 하단면에는 실리콘 수지 코팅층(13)을 통해서 펠리클을 기판에 부착하기 위한 점착제층(14)이 형성되어 있다. 또한, 점착제층(14)의 하면에는 상기 점착제층(14)을 보호하기 위한 박리 시트(15)가 부착되어 있고, 상기 박리 시트(15)는 사용시에는 박리된다.

본 발명에서 사용하는 펠리클막은 광의 투과성이 양호한 것이면 특별하게 재질이 제한될 일은 없고, 니트로셀룰로오스, 아세트산 셀룰로오스 및 불소 수지 등의 공지의 것을 사용할 수 있다.

또한, 본 발명에서 사용하는 펠리클 프레임의 재질도 특별하게 제한은 없고, 알루미늄, 스테인리스스틸 등의 금속, 폴리에틸렌 등의 합성 수지 등, 공지의 것을 사용할 수 있다.

본 발명에 있어서는 펠리클 프레임(12)의 한쪽 면에 펠리클 프레임을 기판에 부착하기 위해서 전체 둘레에 걸쳐 점착제층(14)을 형성하지만, 미리 펠리클 프레임 표면에 코팅층(13)을 형성한 후 상기 코팅층 상에 상기 점착제층(14)을 형성할 필요가 있다. 점착제층의 폭은 통상 펠리클 프레임의 프레임 폭과 같은 치수이지만, 그 이하의 치수라도 좋다.

코팅층(13)에는 내후성 및 작업성이 우수한 실리콘 수지 코팅제를 사용한다. 실리콘 수지 코팅제로서는 공지의 것을 사용할 수 있지만, 점착성을 갖는 실리콘 수지 코팅제가 바람직하다. 예를 들면, 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤제의 X-40-3122, KR-3700, X-40-3068 등의 시판하는 것을 사용할 수 있다.

도 2∼도 5를 이용해서 설명하면 펠리클 프레임(21)의 표면 또는 표면 도장에 요철(22)이 있을 경우, 이 위에 점착제(24)를 직접 도포하면 기포(23)가 점착제(24) 내로 도입되는 경우가 있다.

그러나, 펠리클 프레임(21)의 표면 또는 표면 상에 미리 실리콘 수지 코팅층(25)을 형성함으로써 오목부를 메움과 아울러 표면을 평활화하므로 점착제(24)를 도포할 때에 기포가 발생하지 않고, 점착제가 펠리클 프레임 표면에 밀착된다.

코팅층의 바람으로 건조 후의 두께는 1㎛ 이상 500㎛ 이하인 것이 바람직하고, 1㎛ 이상 250㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 1㎛ 이상 100㎛ 이하인 것이 가장 바람직하다.

코팅층의 두께가 1㎛보다 얇으면 펠리클 프레임 표면의 요철을 모두 덮을 수 없게 되고, 또한 500㎛보다 두꺼우면 코팅층 내로 기포를 도입시킬 가능성이 있다.

또한, 코팅층은 펠리클 프레임 상의 오목부를 메움과 아울러 표면을 평활화하기 위해서 형성되는 것이기 때문에, 실리콘 수지 코팅제를 유기용제로 희석하고 점도를 낮춰서 도포할 필요가 있다. 이때의 코팅제의 점도는 1mPa·s∼100mPa·s인 것이 바람직하다.

또한, 코팅제의 도포 방법으로서는 브러시 도포, 스프레이, 자동 디스펜서 등에 의한 방법을 들 수 있다.

상술한 바와 같이 하여 펠리클 프레임에 형성된 코팅층 상에 점착제를 도포해서 점착제층을 형성한다.

점착제로서는 내후성, 작업성의 점에서 실리콘 수지 점착제 또는 아크릴 수지 점착제를 사용하는 것이 바람직하다.

점착제의 도포 방법으로서는 상기 코팅제의 도포에 사용된 것과 같은 방법을 사용할 수 있다.

실리콘 수지 점착제로서는 공지의 것을 사용할 수 있고, 예를 들면 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤제의 실리콘 점착제 X-40-3122, KR-3700, X-40-3068 등의 시판의 실리콘 점착제를 사용할 수 있다.

특히, 점착 강도가 높은 점에서 휘발성의 저분자 실록산이 미리 저감되어 있는 X-40-3122를 사용하는 것이 바람직하다.

아크릴 수지 점착제로서도 공지의 것을 사용할 수 있고, 예를 들면 소켄카가쿠 가부시키가이샤 제품인 SK 다인 시리즈 등의 시판하는 것을 배합할 수 있다.

특히, 점착 강도가 높고 또한 작업성이 우수한 SK 다인 1425를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 점착제에는 목적에 따라 본 발명의 특징을 해치지 않는 범위에서 안료, 염료, 가소제, 대전방지제, 도전성 부여제, 난연성 부여제, 열전도성 향상제, 내열성 향상제, 내후성 향상제, 틱소성 부여제, 항균제, 곰팡이 방지제 등의 다른 성분을 배합해도 좋다.

또한, 점착제의 점도가 높고 도포장치에 의한 도포가 곤란한 경우에는 필요에 따라 용제를 이용하여 점착제를 희석해도 좋다. 용제의 예로서는, 톨루엔, 크실렌 등의 방향족계 용제, 헥산, 옥탄, 이소옥탄, 이소파라핀 등의 지방족계 용제, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 등의 케톤계 용제, 아세트산 에틸, 아세트산 부틸 등의 에스테르계 용제, 디이소프로필에테르, 1,4-디옥산 등의 에테르계 용제, 또는 이들의 혼합 용제를 들 수 있다.

본 발명의 펠리클에는 점착제층을 보호하기 위해서 점착제층 표면에 박리 시트를 적당하게 부착해도 좋다. 펠리클은 상기 박리 시트가 부착된 상태로 유통·보관되고, 펠리클의 사용시에 박리 시트를 박리한다.

박리 시트의 재질에는 특별하게 제한은 없고 공지의 것을 사용할 수 있고, 또한 박리 시트를 점착제층에 부착하는 방법도 특별하게 제한은 없고 공지의 방법을 사용할 수 있다.

이하, 실시예 및 비교예에 의해 본 발명을 더 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들의 실시예에 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

바깥 치수 782×474㎜, 안쪽 치수 768×456㎜, 높이 5.0㎜인 장방형의 알루미늄 합금제 프레임을 기계가공에 의해 제작하고, 상면 및 하면의 각각의 외변 및 내변의 가장자리부를 R가공하고, 양면 각각의 평면부분의 폭을 4.0㎜, 코너부의 R의 안쪽 치수를 2.0㎜ 및 바깥 치수를 R6.0㎜로 했다. 또한, 표면 조도(Ra)가 0.5∼1.0㎛가 되도록 SUS 비드에 의해 블래스트 처리를 행한 후, 표면에 흑색 알루마이트 처리를 실시하여 펠리클 프레임으로 했다. 얻어진 펠리클 프레임을 클린룸에 반입하여 중성 세제와 순수에 의해 충분하게 세정한 후 건조시켰다.

실리콘 점착제 X-40-3122(신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤제의 상품명)를 실리콘분이 5wt%가 되도록 톨루엔으로 희석하여 코팅제를 조제했다.

얻어진 코팅제를 자동 디스펜서(이와시타엔지니어링 가부시키가이샤제, 도시하지 않음)를 이용하여 펠리클 프레임의 하면에, 바람으로 건조 후의 코팅층의 두께가 50㎛가 되도록 도포한 후 용제가 휘발할 때까지 바람으로 건조시켰다.

이어서, 점착제로서 X-40-3122를 상기 자동 디스펜서를 사용하여 상기 코팅층 상에 도포했다. 또한, 점착제가 유동하지 않게 될 때까지 바람으로 건조시킨 후, 고주파 유도 가열장치(도시하지 않음)를 사용하여 펠리클 프레임을 130℃까지 더 가열하여 점착제를 경화시켰다.

펠리클 프레임 상단면에는 실리콘 점착제 KR-3700(신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤제 상품명)을 통해서 불소 수지계의 펠리클막을 부착하고, 프레임보다 외측의 막의 불필요부를 커터를 사용하여 절제하고 펠리클을 완성시켰다.

[실시예 2]

점착제로서 SK 다인 1425(소켄카가쿠 가부시키가이샤제의 상품명)를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 같은 방법에 의해 펠리클을 제작했다.

[비교예 1]

펠리클 프레임에 코팅제를 코팅하지 않은 것 이외에는 실시예 1과 같은 방법에 의해 펠리클을 제작했다.

[평가 방법]

실시예 1, 실시예 2 및 비교예 1의 펠리클을 각각 5대 제작하고, 육안으로 점착제층 중의 기포의 유무를 확인했다. 기포의 유무, 및 기포가 1개 이상 확인된 펠리클의 대수를 표 1에 나타낸다.

표 1의 결과로부터, 본 발명과 같이 펠리클 프레임에 미리 코팅제를 도포함으로써 점착제 중에 기포를 도입시키는 경우가 없어지고, 수율의 저하를 방지할 수 있다는 것이 확인되었다.

본 발명의 펠리클은 외관 불량의 원인이 되는 점착재층 중의 기포의 발생이 억제되고, 펠리클의 제조에 있어서의 수율이 향상되므로 산업상 매우 유용하다.

1 : 펠리클 11 : 펠리클막
12 : 펠리클 프레임 13 : 실리콘 수지 코팅층
14 : 점착제층 15 : 박리 시트
21 : 펠리클 프레임 22 : 펠리클 프레임 상의 오목부
23 : 기포 24 : 점착제층
25 : 실리콘 수지 코팅층

Claims (8)

1. 펠리클 프레임의 한쪽 면 상의 전체 둘레에 펠리클을 유리 기판에 부착하기 위한 점착제층이 형성되고, 다른쪽 면에 펠리클막이 부착된 펠리클로서:
   상기 펠리클 프레임의 면과 점착제층 사이에 실리콘 수지 코팅층을 갖고,
   상기 코팅층은, 점도가 1mPa·s∼100mPa·s가 되도록 유기용제로 희석한 실리콘 수지 코팅제로 이루어지고,
   상기 코팅층의 두께는 1㎛ 이상 500㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 펠리클.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 점착제층은 실리콘 수지 점착제의 층인 것을 특징으로 하는 펠리클.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 점착제층은 아크릴 수지 점착제의 층인 것을 특징으로 하는 펠리클.
5. 펠리클 프레임의 한쪽 면의 전체 둘레에 펠리클을 유리 기판에 부착하기 위한 점착제층을 형성하는 공정, 및 상기 펠리클 프레임의 다른쪽 면에 펠리클막을 부착하는 공정을 포함하는 펠리클의 제조 방법으로서:
   상기 점착제층을 형성하는 펠리클 프레임의 면 상에 실리콘 수지 코팅층을 형성한 후에 상기 코팅층 상에 상기 점착제층을 형성하고,
   상기 코팅층은, 점도가 1mPa·s∼100mPa·s가 되도록 유기용제로 희석한 실리콘 수지 코팅제로 이루어지고,
   상기 코팅층의 두께는 1㎛ 이상 500㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 펠리클의 제조 방법.
6. 삭제
7. 제 5 항에 있어서,
   상기 점착제층은 실리콘 수지 점착제의 층인 것을 특징으로 하는 펠리클의 제조 방법.
8. 제 5 항에 있어서,
   상기 점착제층은 아크릴 수지 점착제의 층인 것을 특징으로 하는 펠리클의 제조 방법.

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