(57)【要約】【課題】  長期間にわたって使用をしても、透過率の低下を抑制することができるリソグラフィー用ペリクルを提供する。【解決手段】  フレーム６と、フレーム６の一方の表面に接着されたペリクル膜７を有し、ペリクル膜７が、耐クリープ性の低い接着剤よりなる接着剤層によって、フレーム６の一方の表面に接着され、時間経過とともに、ペリクル膜７の張力が徐々に低下するように構成されたリソグラフィー用ペリクル５。【選択図】      図２
2011100016.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ペリクル膜の張力が徐々に低下するように構成されたことを特徴とするリソグラフィー用ペリクル。
【請求項２】
フレームと、前記フレームの一方の表面に接着された前記ペリクル膜を有し、前記ペリクル膜が、耐クリープ性の低い接着剤によって、前記フレームの一方の表面に接着され、時間経過とともに、前記ペリクル膜の張力が徐々に低下するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載のリソグラフィー用ペリクル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リソグラフィー用ペリクルに関するものであり、さらに詳細には、使用中に、光劣化によって膜厚が薄くなって、透過率が低下することを防止することができるリソグラフィー用ペリクルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＬＳＩ、超ＬＳＩなどの半導体デバイスあるいは液晶ディスプレイを製造するにあたっては、半導体ウエハーあるいは液晶用原板に、フォトマスクを介して、露光用の光が照射されて、フォトマスクのパターンが転写される。
【０００３】
したがって、この場合に、フォトマスクにゴミなどの異物が付着していると、フォトマスクの表面に付着したゴミなどの異物によって、露光用の光が反射され、あるいは、吸収されるため、半導体ウエハーあるいは液晶用原板に転写されたパターンが変形したり、パターンのエッジ部分が不鮮明になり、半導体ウエハーあるいは液晶用原板に、所望のように、フォトマスクのパターンを転写することができず、半導体デバイスあるいは液晶ディスプレイの性能が低下し、歩留まりが悪化するという問題があった。
【０００４】
かかる問題を防止するために、半導体ウエハーあるいは液晶用原板の露光は、クリーンルーム内で行われるが、それでも、フォトマスクの表面に異物が付着することを完全に防止することは困難であるため、通常は、フォトマスクの表面に、露光用の光に対し高い透過率を有するペリクルと呼ばれる防塵カバーを取り付けて、半導体ウエハーあるいは液晶用原板を露光するように構成されている。
【０００５】
ペリクルは、一般に、ニトロセルロース、酢酸セルロースなどのセルロース系樹脂やフッ化樹脂などによって、露光用の光に対し高い透過率を有するペリクル膜を作製し、アルミニウム、ステンレス、ポリエチレンなどによって形成されたフレームの一方の表面に、ペリクル膜を接着し、フレームの他方の表面に、ポリブテン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、アクリル樹脂などからなる粘着層を形成し、粘着層の表面に、粘着層を保護する保護シートを付着させることによって作製されている。
【０００６】
このように構成されたペリクルをフォトマスクの表面に取り付けて、半導体ウエハーあるいは液晶用原板を露光する場合には、ゴミなどの異物は、ペリクルの表面に付着し、フォトマスクの表面には直接付着しないため、フォトマスクに形成されたパターン上に、焦点が位置するように、露光用の光を照射すれば、ゴミなどの異物の影響を除去することが可能になる。
【０００７】
しかしながら、短波長の光を用いて、半導体ウエハーあるいは液晶用原板を露光する場合には、時間経過とともに、ペリクル膜の透過率が著しく低下するため、使用期間が一定期間に達するたびに、ペリクルを新たなペリクルに取り替えることが必要で、コストが嵩むだけでなく、ペリクルを取り替えるために、多大な労力を要するという問題があった。
【０００８】
特開２０００−３４７３８８号公報（特許文献１）は、ペリクル膜の膜厚と透過率との間に相関関係があるという知見に基づき、ペリクル膜の平均膜厚が、ペリクル膜の膜厚と透過率との相関曲線における透過率極大値に対応する厚さよりも厚くすることによって、かかる問題を解決するためを図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−３４７３８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特開２０００−３４７３８８号公報（特許文献１）に開示されているように、ペリクル膜の厚さを大きく設定した場合には、従来に比して、より長期間にわたって、ペリクル膜を使用することが可能になるが、ペリクル膜の厚さを大きく設定した場合でも、ペリクル膜の厚さが、使用中に、光劣化によって徐々に薄くなり、それにともなって、ペリクル膜の透過率が徐々に低下することは避けられず、そのため、使用期間が一定期間に達するたびに、ペリクルを新たなペリクルに取り替えることが依然として必要であり、従来と同様に、コストが嵩み、ペリクルを取り替えるために、多大な労力を要するという問題を解決することはできなかった。
【００１１】
したがって、本発明は、長期間にわたって使用をしても、透過率の低下を抑制することができるリソグラフィー用ペリクルを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者は、かかる目的を達成するため、鋭意研究を重ねた結果、ペリクル膜の張力が徐々に低下すると、それにともなって、ペリクル膜の厚さが、徐々に厚くなる現象に着目し、ペリクル膜が、使用中に、光劣化によって徐々に薄くなることを、ペリクル膜の張力を徐々に低下させることによって補償し、使用中に、光劣化によってペリクル膜が徐々に薄くなることに起因するペリクル膜の透過率の低下を防止し得ることを見出した。
【００１３】
本発明は、かかる知見に基づくものであり、本発明の前記目的は、ペリクル膜の張力が徐々に低下するように構成されたリソグラフィー用ペリクルによって達成される。
【００１４】
本発明によれば、使用中に、光劣化によってペリクル膜は徐々に薄くなるが、ペリクル膜の張力が徐々に低下すると、ペリクル膜の厚さが徐々に厚くなるため、リソグラフィー用ペリクルの張力が徐々に低下するように構成しておけば、使用中の光劣化によるペリクル膜の薄膜化を、張力低下によるペリクル膜の膜厚増大によって補償することができるから、使用中の光劣化によるペリクル膜の薄膜化に起因するペリクル膜の透過率の低下を抑制することが可能になり、したがって、ペリクルをより長時間にわたって使用することができ、経済的であるだけでなく、ペリクルを取り替えるための労力を大幅に軽減することが可能になる。
【００１５】
本発明の好ましい実施態様においては、リソグラフィー用ペリクルは、フレームと、前記フレームの一方の表面に接着された前記ペリクル膜を有し、前記ペリクル膜が、耐クリープ性の低い接着剤によって、前記フレームの一方の端面に接着され、時間経過とともに、前記ペリクル膜の張力が徐々に低下するように構成されている。
【００１６】
本発明の好ましい実施態様によれば、ペリクル膜が、耐クリープ性の低い接着剤によって、フレームの一方の表面に接着されているから、時間経過とともに、接着層が徐々に伸張し、その結果、ペリクル膜の張力が徐々に低下し、ペリクル膜の厚さが徐々に厚くなるため、使用中の光劣化によるペリクル膜の薄膜化を、張力低下によるペリクル膜の膜厚増大によって補償することができるから、使用中の光劣化によるペリクル膜の薄膜化に起因するペリクル膜の透過率の低下を抑制することが可能になり、したがって、ペリクルをより長時間にわたって使用することができ、経済的であるだけでなく、ペリクルを取り替えるための労力を大幅に軽減することが可能になる。
【００１７】
本発明において、ペリクル膜をフレームの一方の表面に接着させる耐クリープ性の低い接着剤は、耐クリープ性の低いものであれば、とくに限定されるものではないが、たとえば、アクリル系接着剤を使用することができる。通常、接着剤は主剤と硬化剤とで構成され、主剤に十分な量の硬化剤を混ぜることによって、十分な耐クリープ性を生じさせるが、本発明においては、硬化剤の量を意図的に不十分な状態で、または、硬化剤を添加しない状態で、接着剤を硬化させることにより、接着剤の耐クリープ性を低下させることが可能になる。したがって、主剤自体の持つクリープ特性を考慮して、主剤に混ぜる硬化剤の量を制御することにより、接着剤の耐クリープ量を制御することが可能になる。
【００１８】
また、接着剤の中でも、一般に粘着剤と呼ばれる感圧接着剤においては、硬化した後も、適度な耐クリープ性を持つものがあり、耐クリープ性の低い接着剤として、必要な耐クリープ性を実現する粘着剤を選ぶこともできる。この場合でも、粘着剤の反応触媒もしくは硬化剤の量を制御することによって、接着剤層により好ましい耐クリープ性を持たせることが可能になる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、使用中の光劣化によるペリクル膜の薄膜化を、張力低下によるペリクル膜の膜厚増大によって補償することができるから、長期間にわたって使用をしても、透過率の低下を抑制することができるリソグラフィー用ペリクルを提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、半導体ウエハーあるいは液晶用原板を露光するリソグラフィー工程を示す略正面図である。
【図２】図２は、本発明の好ましい実施態様にかかるペリクルの詳細を示す略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１は、半導体ウエハーあるいは液晶用原板を露光するリソグラフィー工程を示す略正面図であり、図２は、本発明の好ましい実施態様にかかるペリクル５の詳細を示す略側面図である。
【００２２】
図１に示されるように、レーザ光源１から発せられたレーザビーム２は、凸レンズ３によって平行光とされて、表面にペリクル５が取り付けられたフォトマスク１０に照射される。フォトマスク１０を透過したレーザビーム２は投影レンズ１５によって、半導体ウエハー２０あるいは液晶用原板２０の表面に形成されたフォトレジスト２５に結像させる。
【００２３】
このように、ペリクル５をフォトマスク１０の表面に取り付けて、半導体ウエハーあるいは液晶用原板を露光するように構成されているから、ゴミなどの異物は、ペリクル５の表面に付着し、フォトマスク１０の表面には直接付着しないため、フォトマスク１０に形成されたパターン上に、焦点が位置するように、露光用の光を照射すれば、ゴミなどの異物の影響を除去することが可能になり、半導体ウエハー２０あるいは液晶用原板２０の表面に形成されたフォトレジスト２５にレーザビーム２を結像させることによって、フォトマスク１０のパターンを、所望のように、フォトレジスト２５に転写することが可能になる。
【００２４】
しかしながら、フォトマスク１０の表面に取り付けられた従来のペリクル５にあっては、レーザビーム２の照射時間が長くなるにしたがって、光劣化によって、ペリクル膜７の膜厚が徐々に薄くなり、その結果として、ペリクル膜７の透過率が徐々に低下するため、所定の期間が経過するたびに、ペリクルを取り替えることが必要であり、コストが嵩むだけでなく、ペリクルを取り替えるために、多大な労力を要するという問題があった。
【００２５】
本発明はかかる問題を解決するものであり、本発明の好ましい実施態様においては、図２に示されるように、ペリクル５は、アルミニウム、ステンレス、ポリエチレンなどによって形成されたフレーム６の一方の表面に、接着剤層８を介して、ペリクル膜７を接着させ、フレーム６のもう一方の表面に、ペリクル５をフォトマスク１０に貼り付けるための粘着剤層９を形成することによって、作製されている。
【００２６】
本実施態様においては、接着剤層８を形成する接着剤として、耐クリープ性の低い接着剤が用いられている。
【００２７】
したがって、本実施態様においては、ペリクル５は、フレーム６の一方の端面に、耐クリープ性の低い接着剤よりなる接着剤層８を介して、ペリクル膜７を接着することによって作製されているから、使用時間が長くなるにしたがって、フレーム６の一方の端面とペリクル膜７との間に形成された接着剤層９は徐々に伸び、それにともなって、ペリクル膜７の張力は徐々に低下し、ペリクル膜７の膜厚が徐々に増大する。
【００２８】
その結果、ペリクル膜７にレーザビーム２を照射することにより生じる光劣化によって、ペリクル膜７の膜厚が徐々に薄くなることを補償することができ、使用時間にしたがって、光劣化によってペリクル膜７が徐々に薄くなることに起因するペリクル膜７の透過率の低下を防止することが可能になる。
【００２９】
このように、ペリクル膜７はレーザビーム２の照射時間が長くなるにしたがって、光劣化によって、徐々に薄くなるが、本実施態様においては、ペリクル５は、フレーム６の一方の表面に、耐クリープ性の低い接着剤よりなる接着剤層８を介して、ペリクル膜７を接着して作製されているから、使用中の光劣化によって生じるペリクル膜７の薄膜化を、ペリクル膜７の張力低下に起因するペリクル膜７の膜厚増大によって、補償することが可能になるから、長期間にわたって使用をしても、ペリクル膜７の透過率の低下を抑制することが可能になる。
【実施例】
【００３０】
実施例１
アルミニウム合金製のペリクルフレーム（外形サイズ１４９ｍｍ×１１３ｍｍ×４．５ｍｍ、肉厚２ｍｍ）を純水で洗浄後、その一方の表面に信越化学株式会社製のシリコーン粘着剤（商品名：Ｘ−４０−３１２２）を塗布し、直後に、電磁誘導加熱により、ペリクルフレームを１５０℃に加熱した。
【００３１】
ペリクルフレームの粘着剤が塗布された側の表面とは反対側の表面に、接着剤として綜研化学株式会社製のアクリル樹脂（商品名：ＳＫダイン１２２３）に硬化剤Ｌ−４５を、１ｋｇのＳＫダイン１２２３に対し、６ｇの比で混合し、その後、回転脱法したものを塗布し、１３０℃で、ペリクルフレームを加熱し、接着剤を硬化させた。
【００３２】
その後、上記ペリクルフレームよりも大きなアルミニウム枠に形成した旭硝子株式会社製フッ素樹脂（商品名：サイトップＣＴＸ−Ｓ）よりなるペリクル膜に、上記ペリクルフレームの粘着層が形成された側の表面を貼り付け、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。ペリクル膜の膜厚は８３０ｎｍで、１９３ｎｍの波長の光に対する透過率は９９．７％%であった。
【００３３】
このペリクルにＡｒＦレーザー光を照射して、ペリクル膜の変化を観察した。
【００３４】
ここに、ＡｒＦレーザー光の強度は０．１ｍＪ／ｃｍ２／パルスで、レーザーの発振周波数は４００Ｈｚ、照射面積は１０ｍｍ×１０ｍｍであった。ＡｒＦレーザー光の照射時間は５００時間で、総照射エネルギーは７２０００Ｊ／ｃｍ２であった。
【００３５】
照射後に、レーザー照射部の膜厚を測定したところ、８２９ｎｍであり、透過率は９９．６％と殆ど変化していなかった。一方、レーザー未照射部の膜厚を測定したところ、８３４ｎｍに増大していた。
【００３６】
実施例２
アルミニウム合金製のペリクルフレーム（外形サイズ１４９ｍｍ×１１３ｍｍ×４．５ｍｍ、肉厚２ｍｍ）を純水で洗浄後、その一方の表面に信越化学株式会社製のシリコーン粘着剤（商品名：Ｘ−４０−３１２２）を塗布し、直後に、電磁誘導加熱により、ペリクルフレームを１５０℃に加熱した。
【００３７】
ペリクルフレームの粘着層が形成された側の表面とは反対側の表面に、接着剤として綜研化学株式会社製のアクリル樹脂（商品名：ＳＫダイン１２２３）に硬化剤Ｌ−４５を、１ｋｇのＳＫダイン１２２３に対し、０．６ｇの比で混合し、その後、回転脱法したものを塗布し、１３０℃で、ペリクルフレームを加熱し、接着剤を硬化させた。
【００３８】
その後、上記ペリクルフレームよりも大きなアルミニウム枠に形成した旭硝子株式会社製フッ素樹脂（商品名：サイトップＣＴＸ−Ｓ）よりなるペリクル膜に、上記ペリクルフレームの粘着層が形成された側の表面を貼り付け、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。ペリクル膜の膜厚は８３０ｎｍで、１９３ｎｍの波長の光に対する透過率は９９．７％%であった。
【００３９】
このペリクルにＡｒＦレーザー光を照射して、ペリクル膜の変化を観察した。
【００４０】
ここに、ＡｒＦレーザー光の強度は０．１ｍＪ／ｃｍ２／パルスで、レーザーの発振周波数は４００Ｈｚ、照射面積は１０ｍｍ×１０ｍｍであった。ＡｒＦレーザー光の照射時間は５００時間で、総照射エネルギーは７２０００Ｊ／ｃｍ２であった。
【００４１】
照射後に、レーザー照射部の膜厚を測定したところ、８３０ｎｍであり、透過率は９９．７％と変化していなかった。一方、レーザー未照射部の膜厚を測定したところ、８３５ｎｍに増大していた。
【００４２】
実施例３
アルミニウム合金製のペリクルフレーム（外形サイズ１４９ｍｍ×１１３ｍｍ×４．５ｍｍ、肉厚２ｍｍ）を純水で洗浄後、その一方の表面に信越化学株式会社製のシリコーン粘着剤（商品名：Ｘ−４０−３１２２）を塗布し、直後に、電磁誘導加熱により、ペリクルフレームを１５０℃に加熱した。
【００４３】
ペリクルフレームの粘着層が形成された側の表面とは反対側の表面に、接着剤として、信越化学株式会社製のシリコーン樹脂（商品名：ＫＥ−７６ＳＲ）に別のシリコーン樹脂（商品名：Ｘ−４０−３２６４）を４：１の比で混合し、さらに、硬化触媒ＰＬ５０Ｔを混合し、回転脱法したものを塗布し、その後、１５０℃で、ペリクルフレームを加熱し、接着剤を硬化させた。
【００４４】
その後、上記ペリクルフレームよりも大きなアルミニウム枠に形成した旭硝子株式会社製フッ素樹脂（商品名：サイトップＣＴＸ−Ｓ）よりなるペリクル膜に、上記ペリクルフレームの粘着層が形成された表面を貼り付け、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。ペリクル膜の膜厚は８３０ｎｍで、１９３ｎｍの波長の光に対する透過率は９９．７％%であった。
【００４５】
このペリクルにＡｒＦレーザー光を照射して、ペリクル膜の変化を観察した。
【００４６】
ここに、ＡｒＦレーザー光の強度は０．１ｍＪ／ｃｍ２／パルスで、レーザーの発振周波数は４００Ｈｚ、照射面積は１０ｍｍ×１０ｍｍであった。ＡｒＦレーザー光の照射時間は５００時間で、総照射エネルギーは７２０００Ｊ／ｃｍ２であった。
【００４７】
照射後に、レーザー照射部の膜厚を測定したところ、８２９ｎｍであり、透過率は９９．６％とほとんど変化していなかった。一方、レーザー未照射部の膜厚を測定したところ、８３４ｎｍに増加していた。
【００４８】
実施例４
アルミニウム合金製のペリクルフレーム（外形サイズ１４９ｍｍ×１１３ｍｍ×４．５ｍｍ、肉厚２ｍｍ）を純水で洗浄後、その一方の表面に信越化学株式会社製のシリコーン粘着剤（商品名：Ｘ−４０−３１２２）を塗布し、直後に、電磁誘導加熱により、ペリクルフレームを１５０℃に加熱した。
【００４９】
ペリクルフレームの粘着層が形成された側の表面とは反対側の表面に、接着剤として、信越化学株式会社製のシリコーン樹脂（商品名：ＫＥ−７６ＳＲ）に別のシリコーン樹脂（商品名：Ｘ−４０−３２６４）を６：１の比で混合し、さらに、硬化触媒ＰＬ５０Ｔを混合し、回転脱法したものを塗布し、その後、１５０℃で、ペリクルフレームを加熱し、接着剤を硬化させた。
【００５０】
その後、上記ペリクルフレームよりも大きなアルミニウム枠に形成した旭硝子株式会社製フッ素樹脂（商品名：サイトップＣＴＸ−Ｓ）よりなるペリクル膜に、上記ペリクルフレームの粘着層が形成された側の表面を貼り付け、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。ペリクル膜の膜厚は８３０ｎｍで、１９３ｎｍの波長の光に対する透過率は９９．７％%であった。
【００５１】
このペリクルにＡｒＦレーザー光を照射して、ペリクル膜の変化を観察した。
【００５２】
ここに、ＡｒＦレーザー光の強度は０．１ｍＪ／ｃｍ２／パルスで、レーザーの発振周波数は４００Ｈｚ、照射面積は１０ｍｍ×１０ｍｍであった。ＡｒＦレーザー光の照射時間は５００時間で、総照射エネルギーは７２０００Ｊ／ｃｍ２であった。
【００５３】
照射後に、レーザー照射部の膜厚を測定したところ、８３１ｎｍであり、透過率は９９．６％とほとんど変化していなかった。一方、レーザー未照射部の膜厚を測定したところ、８３６ｎｍに増加していた。
【００５４】
比較例
アルミニウム合金製のペリクルフレーム（外形サイズ１４９ｍｍ×１１３ｍｍ×４．５ｍｍ、肉厚２ｍｍ）を純水で洗浄後、その一方の表面に、信越化学株式会社製のシリコーン粘着剤（商品名：Ｘ−４０−３１２２）を塗布し、直後に、電磁誘導加熱により、ペリクルフレームを１５０℃に加熱した。
【００５５】
ペリクルフレームの粘着層が形成された側の表面とは反対側の表面に、接着剤として、旭硝子株式会社製フッ素樹脂（商品名：サイトップＣＴＸ−Ａ）を塗布し、その後、１３０℃で、ペリクルフレームを加熱し、接着剤を硬化させた。
【００５６】
その後、上記ペリクルフレームよりも大きなアルミニウム枠に形成した旭硝子株式会社製フッ素樹脂（商品名：サイトップＣＴＸ−Ｓ）よりなるペリクル膜に、上記ペリクルフレームの粘着層が形成された側の表面を貼り付け、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。ペリクル膜の膜厚は８３０ｎｍで、１９３ｎｍの波長の光に対する透過率は９９．７％%であった。
【００５７】
このペリクルにＡｒＦレーザー光を照射して、ペリクル膜の変化を観察した。
【００５８】
ここに、ＡｒＦレーザー光の強度は０．１ｍＪ／ｃｍ２／パルスで、レーザーの発振周波数は４００Ｈｚ、照射面積は１０ｍｍ×１０ｍｍであった。ＡｒＦレーザー光の照射時間は５００時間で、総照射エネルギーは７２０００Ｊ／ｃｍ２であった。
【００５９】
照射後に、レーザー照射部の膜厚を測定したところ、８２４ｎｍにまで薄くなり、１９３ｎｍの光に対する透過率は９９．０％にまで低下していた。一方、レーザー未照射部の膜厚を測定したところ、８３０ｎｍで、ＡｒＦレーザー光照射前と変化がなかった。
【００６０】
本発明は、以上の実施態様および実施例に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００６１】
１  レーザ光源
２  レーザビーム
３  凸レンズ
５  ペリクル
６  フレーム
７  ペリクル膜
８  接着剤層
９  粘着剤層
１０  フォトマスク
１５  投影レンズ
２０  半導体ウエハーあるいは液晶用原板
【図１】
2011100016.tif 000003
【図２】
2011100016.tif 000004