(57)【要約】【課題】  本発明は、ペリクルフレーム端面の平滑度に依存しない、ペリクルが貼付されたマスクの表面の平滑性を実現することを課題とする。【解決手段】  半導体リソグラフィーに使用されるペリクルにおいて、ペリクルをマスクに貼り付ける為のマスク粘着剤の厚みが０．４ｍｍ以上であることを特徴とする。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体リソグラフィーに使用されるペリクルにおいて、ペリクルをマスクに貼り付ける為のマスク粘着剤の厚みが０．４ｍｍ以上であることを特徴とするリソグラフィー用ペリクル。
【請求項２】
半導体リソグラフィーに使用されるペリクルにおいて、マスク粘着剤の２３℃における弾性率が０．５ＭＰａ以下であることを特徴とする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、特にはＬＳＩ、超ＬＳＩなどの半導体デバイスあるいは液晶表示板などを製造する際のゴミよけとして使用されるリソグラフィー用ペリクル、さらには高解像度を必要とする露光において使用される２００ｎｍ以下の紫外光露光に使用されるリソグラフィー用ペリクルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＬＳＩ、超ＬＳＩなどの半導体デバイスあるいは液晶表示板などの製造においては、半導体ウエハーあるいは液晶用原板に光を照射してパターニングをするわけであるが、この場合に用いる露光原版にゴミが付着していると、このゴミが光を吸収したり、光を反射してしまうため、転写したパターニングが変形したり、エッジががさついたりしてしまい、寸法、品質、外観などがそこなわれ、半導体装置や液晶表示板などの性能や製造歩留まりの低下を来すという問題があった。
【０００３】
このため、これらの作業は通常クリーンルームで行われるが、このクリーンルーム内でも露光原版を常に正常に保つことが難しいので、露光原版の表面にゴミよけの為の露光用の光を良く通過させるペリクルを貼着する方法が行われている。
この場合、ゴミは露光原版の表面には直接付着せず、ペリクル膜上に付着するため、リソグラフィー時に焦点を露光原版のパターン上に合わせておけば、ペリクル上のゴミは転写に無関係となる利点がある。
【０００４】
このペリクルは、光を良く通過させるニトロセルロース、酢酸セルロースなどからなる透明なペリクル膜を、アルミニウム、ステンレス、ポリエチレン等からなるペリクル枠の上部にペリクル膜の良溶媒を塗布し、風乾して接着する（特許文献１参照）か、やエポキシ樹脂（特許文献２、特許文献３参照）、アクリル樹脂やフッ素ポリマー接着剤（特許文献４参照）などの接着剤で接着し、ペリクル枠の下部にはポリブテン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂等からなる粘着層及び粘着層を保護する離型層（セパレータ）を接着して構成されている。
【０００５】
【特許文献１】特開昭５８−２１９０２３号公報
【特許文献２】米国特許第４８６１４０２号明細書
【特許文献３】特公昭６３−２７７０７号公報
【特許文献４】特開平７−１６８３４５号公報
【０００６】
近年、リソグラフィーの解像度は次第に高くなってきており、その解像度を実現するために徐々に波長の短い光が光源として用いられるようになってきている。具体的には紫外光［ｇ線（４３６ｎｍ）、Ｉ線（３６５ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザー（２４８ｎｍ）］と移行しており、近年ではＡｒＦエキシマレーザー（１９３ｎｍ）が使用され始めた。
【０００７】
半導体用露光装置では、マスクに描かれたパターンを短波長の光によってシリコンウエハに焼き付けるわけであるが、マスクおよびシリコンウエハに凹凸があると露光時に焦点ズレが発生し、焼き付けられるパターンに問題が発生する。微細化が進むとマスク、およびシリコンウエハに要求される平坦性はますます厳しくなっている。その為マスクに要求される平坦性もパターン面で平坦度２μｍの要求から、徐々に厳しくなっており、６５ｎｍノード以降では０．５μｍ、０．２５μｍという要求が出て来ている。
【０００８】
一方、ペリクルはマスクが完成した後でパターンのゴミよけの為マスクに貼り付けられるが、マスクにペリクルを貼り付けると、マスクの平坦性が変化するという現象がある。これは一般的にペリクルフレームの凹凸がマスクの平坦性に影響を与えている、と考えられる。
【０００９】
ペリクルは、ペリクルフレームの片側にあるマスク粘着剤を介してマスクに貼り付けられるが、ペリクルをマスクに貼り付ける場合は、通常ペリクルを２０〜３０ｋｇ程度の力でマスクに圧着する。一般にマスクの平坦性は、ＴＩＲ値で数μｍ以下、最先端のマスクでは１μｍ以下であるが、ペリクルフレームの平坦性は、一般的に数十μｍ程度と、マスクのそれと比較して大きい。その為、ペリクルがマスクに貼り付けられると、フレームの凹凸でマスクの平坦度が変化することがある。ここでペリクルフレームの平坦度をマスクの平坦度並に高くすれば、マスクの平坦性変化を減少させることが可能になると考えられる。
【００１０】
ペリクルフレームは、一般に、アルミ合金で出来ている。半導体リソグラフィー用のペリクルフレームでは、幅が１５０ｍｍ程度、長さが１１０〜１３０ｍｍ程度であり、中央部が抜けた形状になっている。一般にはアルミ合金の板からペリクルフレーム形状に切り出したり、フレーム形状にアルミ材を押し出し成型することでフレームを製作しているが、幅が２ｍｍ程度と細いため変形し易く、平坦なフレームを作るのは容易ではない。その為ペリクルフレームにてマスク並の平坦度を達成するのは非常に困難である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記の事情に鑑みて、ペリクルフレーム端面の平滑度に依存しない、ペリクルが貼付されたマスクの表面の平滑性を実現することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のリソグラフィー用ペリクルは、ペリクルをマスクに貼り付ける為のマスク粘着剤の厚みが０．４ｍｍ以上であることを特徴とする。また、マスク粘着剤の２３℃における弾性率が０．５ＭＰａ以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、マスクに貼付されるペリクルの粘着剤の厚さと弾性率とを所望値とすることによって、ペリクルフレーム端面の凹凸を粘着剤層に吸収することによって、マスク面の平滑度を十分に保つことができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
通常ペリクルフレームは、片面に粘着剤が塗布されており、ペリクルフレームの粘着剤面をマスクに押し当てることでペリクルをマスクに装着（貼着）する。この粘着剤層の弾性率は通常１ＭＰａ程度であり、一般にペリクルフレームに使用されるアルミ合金の弾性率が通常７５ＧＰａ程度であるので、粘着剤層はフレームに比べて非常に柔らかいことになる。この為粘着剤層がペリクルフレームの表面の凹凸を吸収し、マスクに与える凹凸の影響が緩和されると考えられる。
【００１５】
しかし、通常、ペリクルの粘着剤層の厚みは０．３ｍｍ程度であり、ペリクルフレームの凹凸を吸収するのには不十分であることが分かった。そこで粘着剤層の厚みを厚くすることにより、粘着剤がペリクルフレームの凹凸を吸収することが可能になり、ある程度の凹凸があるペリクルフレームでもマスクの平坦性に与える影響を小さくすることができることを見出した。特に粘着剤層の厚みを０．４ｍｍ以上にすることにより、より効果的にペリクルフレームの凹凸がマスクの平坦性に与える影響を緩和することができる。
【００１６】
また、粘着剤層の弾性率は、通常１ＭＰａ程度であるが、弾性率が小さい粘着剤、すなわち柔らかい粘着剤を用いると、効果的にペリクルフレームの凹凸を吸収することができる。特に弾性率が０．５ＭＰａ以下の粘着剤を用いることにより、より効果的にペリクルフレームの凹凸がマスクの平坦性に与える影響を緩和することができる。
【００１７】
上記に述べた粘着剤層の厚みと弾性率（柔らかさ）がペリクルフレームの凹凸形状の影響を吸収・削減する効果を考慮すると、粘着剤層の厚みと弾性率をそれぞれ上記に示した値の範囲に設定することでも効果は得られるが、特には粘着剤層の厚みを０．４ｍｍ以上にして、かつ粘着剤の弾性率を０．５ＭＰａ以下にすることが望ましい。この場合に特に粘着剤層がペリクルフレームの凹凸形状の影響を吸収・削減する効果を発揮する。
【実施例】
【００１８】
以下、本発明の実施例を示す。
［実施例１］
アルミ合金製のペリクルフレーム（外形サイズ１４９ｍｍｘ１１３ｍｍｘ４．５ｍｍ、肉厚２ｍｍ。粘着剤側の平坦性が３０μｍ）を純水で洗浄後、その端面に信越化学株式会社製のシリコーン粘着剤（商品名：Ｘ−４０−３１２２Ａ）を厚みを変えて塗布し、その反対面に旭硝子社製サイトップ接着剤（商品名：ＣＴＸ−Ａ）を塗布した。その後、１３０℃でペリクルフレームの加熱を行い、粘着剤および接着剤を硬化させた。硬化後の粘着剤の弾性率は１ＭＰａであり、その厚みは０．４５ｍｍ、および０．７ｍｍであった。
【００１９】
その後、上記ペリクルフレームよりも大きなアルミ枠に取ったペリクル膜に上記ペリクルフレームの接着剤側を貼り付け、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。
このペリクルを平坦性が０．２５μｕｍのマスクに貼り付けたところ、粘着剤の厚みが０．４５ｍｍのペリクルの場合はマスクの平坦性が０．３６μｍに変化し、粘着剤の厚みが０．７ｍｍのペリクルの場合はマスクの平坦性が０．３１μｍに変化した。共にペリクル貼り付け後のマスクの平坦性の変化量は、貼り付け前の平坦性である０．２５μｍ以下に収まっており、良好な結果となった。
【００２０】
［実施例２］
アルミ合金製のペリクルフレーム（外形サイズ１４９ｍｍｘ１１３ｍｍｘ４．５ｍｍ、肉厚２ｍｍ。粘着剤側の平坦性が３０μｍ）を純水で洗浄後、その端面に信越化学株式会社製のシリコーン粘着剤（商品名：Ｘ−４０−３２６４Ａ）を厚みを変えて塗布し、その反対面に旭硝子社製サイトップ接着剤（商品名：ＣＴＸ−Ａ）を塗布した。その後、１３０℃でペリクルフレームの加熱を行い、粘着剤および接着剤を硬化させた。硬化後の粘着剤の弾性率は０．４ＭＰａであり、その厚みは０．３ｍｍ、０．４５ｍｍ、および０．７ｍｍであった。
【００２１】
その後、上記ペリクルフレームよりも大きなアルミ枠に取ったペリクル膜に上記ペリクルフレームの接着剤側を貼り付け、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。
このペリクルを平坦性が０．２５μｍのマスクに貼り付けたところ、粘着剤の厚みが０．３ｍｍのペリクルの場合はマスクの平坦性が０．３８μｍに変化し、粘着剤の厚みが０．４５ｍｍのペリクルの場合はマスクの平坦性が０．２９μｍに変化し、粘着剤の厚みが０．７ｍｍのペリクルの場合はマスクの平坦性が０．２７μｍに変化した。粘着剤層が０．３ｍｍと薄い場合でも、粘着剤層の弾性率が０．４ＭＰａと低いことから、本実施例では、ペリクル貼り付け後のマスクの平坦性の変化量は、貼り付け前の平坦性である０．２５μｍ以下に収まっており良好な結果となった。また粘着剤層の厚みが０．４５ｍｍ、０．７ｍｍと厚い場合には、マスクの平坦度の変化量が０．０５μｍ以下と非常に良好な結果になった。
【００２２】
［実施例３］
アルミ合金製のペリクルフレーム（外形サイズ１４９ｍｍ  ｘ  １１３ｍｍ  ｘ  ４．５ｍｍ、肉厚２ｍｍ。粘着剤側の平坦性が３０μｍ）を純水で洗浄後、その端面に信越化学株式会社製のシリコーン粘着剤（商品名：Ｘ−４０−３２６４Ｂ）を厚みを変えて塗布し、その反対面に旭硝子社製サイトップ接着剤（商品名：ＣＴＸ−Ａ）を塗布した。その後、１３０℃でペリクルフレームの加熱を行い、粘着剤および接着剤を硬化させた。硬化後の粘着剤の弾性率は０．１ＭＰａであり、その厚みは０．３ｍｍ、０．４５ｍｍ、および０．７ｍｍであった。
【００２３】
その後、上記ペリクルフレームよりも大きなアルミ枠に取ったペリクル膜に上記ペリクルフレームの接着剤側を貼り付け、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。
このペリクルを平坦性が０．２５μｍのマスクに貼り付けたところ、粘着剤の厚みが０．３ｍｍのペリクルの場合はマスクの平坦性が０．３３μｍに変化し、粘着剤の厚みが０．４５ｍｍのペリクルの場合はマスクの平坦性が０．２７μｍに変化し、粘着剤の厚みが０．７ｍｍのペリクルの場合はマスクの平坦性が０．２５μｍのままで変化しなかった。粘着剤層が０．３ｍｍと薄い場合でも、粘着剤層の弾性率が０．１ＭＰａと低いことから、本実施例では、ペリクル貼り付け後のマスクの平坦性の変化量は、貼り付け前の平坦性である０．２５μｍ以下に収まっており良好な結果となった。また粘着剤層の厚みが０．４５ｍｍ、０．７ｍｍと厚い場合にはマスクの平坦度の変化量が０．０５μｍ以下と非常に良好な結果になり、特に０．７ｍｍ厚のペリクルでは、マスク平坦度に変化がないという非常に好ましい結果になった。
【００２４】
［比較例１］
アルミ合金製のペリクルフレーム（外形サイズ１４９ｍｍｘ１１３ｍｍｘ４．５ｍｍ、肉厚２ｍｍ。粘着剤側の平坦性が３０μｍ）を純水で洗浄後、その端面に信越化学株式会社製のシリコーン粘着剤（商品名：Ｘ−４０−３１２２Ａ）を厚みを変えて塗布し、その反対面に旭硝子社製サイトップ接着剤（商品名：ＣＴＸ−Ａ）を塗布した。その後、１３０℃でペリクルフレームの加熱を行い、粘着剤および接着剤を硬化させた。硬化後の粘着剤の弾性率は１ＭＰａであり、その厚みは０．３ｍｍであった。
【００２５】
その後、上記ペリクルフレームよりも大きなアルミ枠に取ったペリクル膜に上記ペリクルフレームの接着剤側を貼り付け、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。
このペリクルを平坦性が０．２５μｍのマスクに貼り付けたところ、マスクの平坦性が０．６μｍまで悪化してしまい、マスクの平坦度の変化量がペリクル貼り付け前のマスクの平坦性である０．２５μｍを超えてしまった。
なお、以上に説明した実施例および比較例において測定された、ペリクル貼り付け前後のマスクの平坦度の変化量の結果を表１に示す。
【００２６】
【表１】
2008065258.tif 000002
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明によれば、リソグラフィーのマスクの平坦度が簡易に十分に保たれ、より短波長に紫外光による露光に対応することができるので、リソグラフィーを利用する産業分野に寄与する処大である。
【手続補正書】
【提出日】平成19年7月6日(2007.7.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
このペリクルは、光を良く通過させるニトロセルロース、酢酸セルロースなどからなる透明なペリクル膜を、アルミニウム、ステンレス、ポリエチレン等からなるペリクルフレームの上部にペリクル膜の良溶媒を塗布し、風乾して接着する（特許文献１参照）か、やエポキシ樹脂（特許文献２、特許文献３参照）、アクリル樹脂やフッ素ポリマー接着剤（特許文献４参照）などの接着剤で接着し、ペリクルフレームの下部にはポリブテン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂等からなる粘着層及び粘着層を保護する離型層（セパレータ）を接着して構成されている。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
ペリクルは、ペリクルフレームの片側にあるマスク粘着剤を介してマスクに貼り付けられるが、ペリクルをマスクに貼り付ける場合は、通常ペリクルを２０〜３０ｋｇ程度の力でマスクに圧着する。一般にマスクの平坦性は、ＴＩＲ値で数μｍ以下、最先端のマスクでは１μｍ以下であるが、ペリクルフレームの平坦性は、一般的に数十μｍ程度と、マスクのそれと比較して大きい。その為、ペリクルがマスクに貼り付けられると、ペリクルフレームの凹凸でマスクの平坦度が変化することがある。ここでペリクルフレームの平坦度をマスクの平坦度並に高くすれば、マスクの平坦性変化を減少させることが可能になると考えられる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
ペリクルフレームは、一般に、アルミ合金で出来ている。半導体リソグラフィー用のペリクルフレームでは、幅が１５０ｍｍ程度、長さが１１０〜１３０ｍｍ程度であり、中央部が抜けた形状になっている。一般にはアルミ合金の板からペリクルフレーム形状に切り出したり、フレーム形状にアルミ材を押し出し成型することでペリクルフレームを製作しているが、幅が２ｍｍ程度と細いため変形し易く、平坦なペリクルフレームを作るのは容易ではない。その為ペリクルフレームにてマスク並の平坦度を達成するのは非常に困難である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
通常ペリクルフレームは、片面に粘着剤が塗布されており、ペリクルフレームの粘着剤面をマスクに押し当てることでペリクルをマスクに装着（貼着）する。この粘着剤層の弾性率は通常１ＭＰａ程度であり、一般にペリクルフレームに使用されるアルミ合金の弾性率が通常７５ＧＰａ程度であるので、粘着剤層はペリクルフレームに比べて非常に柔らかいことになる。この為粘着剤層がペリクルフレームの表面の凹凸を吸収し、マスクに与える凹凸の影響が緩和されると考えられる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
その後、上記ペリクルフレームよりも大きなアルミ枠に取ったペリクル膜に上記ペリクルフレームの接着剤側を貼り付け、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。
このペリクルを平坦性が０．２５μｍのマスクに貼り付けたところ、粘着剤の厚みが０．４５ｍｍのペリクルの場合はマスクの平坦性が０．３６μｍに変化し、粘着剤の厚みが０．７ｍｍのペリクルの場合はマスクの平坦性が０．３１μｍに変化した。共にペリクル貼り付け後のマスクの平坦性の変化量は、貼り付け前の平坦性である０．２５μｍ以下に収まっており、良好な結果となった。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
本発明によれば、リソグラフィーのマスクの平坦度が簡易に十分に保たれ、より短波長の紫外光による露光に対応することができるので、リソグラフィーを利用する産業分野に寄与する処大である。