JP2001343738A

JP2001343738A - ペリクル

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Publication number: JP2001343738A
Application number: JP2000165515A
Authority: JP
Inventors: Yoshikatsu Hatada; 良勝畑田
Original assignee: Asahi Kasei Electronics Co Ltd
Current assignee: Asahi Kasei Electronics Co Ltd
Priority date: 2000-06-02
Filing date: 2000-06-02
Publication date: 2001-12-14
Anticipated expiration: 2020-06-02
Also published as: JP4458315B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、ペリクルの輸送やハンドリング及
びマスク貼り付け後の輸送やハンドリングの振動や衝
撃、気圧差による空気の流れによって通気孔内部から異
物が発塵しないペリクルを提供することを可能にするこ
とを目的としている。【解決手段】ペリクル枠１の通気孔１ａ内に粘着材４
を塗布して構成したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路の
製造や液晶基板製造におけるフォトリソグラフィ工程で
使用されるフォトマスクやレティクル（以下、「マス
ク」という）に固着して使用され、マスクに塵埃等の異
物が付着するのを防止するペリクルに係り、特にペリク
ル自体及びペリクル周辺から発生する塵埃のマスクへの
付着を防止する無発塵のペリクルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ペリクルは、一定幅を有するペリクル枠
に透明薄膜からなるペリクル膜を接着剤等を用いて張着
されたものであり、ペリクル膜はマスクとは所定の距離
（ペリクル枠高さ）をおいてマスク上に位置させ、マス
ク上に塵埃等の異物等が付着するのを防止するものであ
る。

【０００３】フォトリソグラフィ工程において、異物等
がペリクル上に付着したとしても、それ等の像はフォト
レジストが塗布された半導体ウェハ上には結像しない。
従って、マスクをペリクルで保護することにより、異物
等の像による半導体集積回路の短絡や断線等、また液晶
ディスプレイ（以下、「ＬＣＤ」という）の欠陥を防止
することが出来、フォトリソグラフィ工程での製造歩留
りが向上する。

【０００４】更にマスクのクリーニング回数が減少し
て、その寿命を延ばす等の効果がペリクルにより得られ
る。

【０００５】半導体用ペリクル及びＬＣＤ用ペリクルに
おいては、共に露光工程におけるスループット向上のた
めに露光する光の透過率が高いことが要求される。その
ために、透明薄膜の片面或いは両面に反射防止層が設け
られるようになってきている。反射防止層は単層或いは
２層以上の層で構成されることもある。

【０００６】最外層に用いる反射防止層の材料として
は、特開昭61-209449号公報に開示されたテトラフルオ
ロエチレン−ビニリデンフルオライド−ヘキサフルオロ
プロピレンポリマー、或いは特開平1-100549号公報に開
示されたポリフルオロアクリレート、或いは特開平3-39
963号公報に開示された主鎖に環状構造を有するフッ素
ポリマーであるデュポン社製のテフロンＡＦ（商品
名）、或いは旭硝子社製のサイトップ（商品名）等が提
案されている。

【０００７】最外層の反射防止層の材料の多くは、フッ
素含有ポリマーや、フッ化カルシウムやフッ化マグネシ
ウム等の無機フッ素系材料が用いられている。透明薄膜
層（中心層）材料の多くはニトロセルロースやセルロー
スアセテートプロピオネート、カーボネート化アセチル
セルロース等のセルロース誘導体及びこれらの混合物が
用いられている。

【０００８】ＬＣＤではＴＦＴ（薄膜トランジスタ）の
実用化により大画面化、高精細化、大容量化等が達成さ
れつつあるが、ＴＦＴ−ＬＣＤ製造で使用されるペリク
ルもこれに対応して大型化及び面内の光透過性の均一性
が求められ、また半導体製造用のペリクルにおいても均
一な高光線透過率を持つペリクル膜が求められている
が、更にペリクル自身及びその周辺からミクロンオーダ
ーの塵埃等の異物の発生も許されないペリクルが求めら
れている。

【０００９】このようなマスク保護装置としてのペリク
ルは、ペリクル枠と、該ペリクル枠の一側面に接着剤を
介して張着されたペリクル膜とから構成されるものであ
り、ペリクル枠としては一般にアルマイト処理されたア
ルミ枠が用いられるが、その形状を精緻に観察すると、
通気孔内部の異物が振動や衝撃、気圧差による通気孔内
部の空気の流れにより発塵する虞がある。

【００１０】例えば、特開昭60-57841号公報には、ペリ
クル枠の内面に予め粘着性物質の薄膜を設けておき、ペ
リクル膜とマスクとの間に混入した微小な異物が浮遊し
た場合、この微小異物を前述の粘着性物質に付着せしめ
て固定し、該微小異物を無害化することを特徴とする異
物固定方法が開示されている。

【００１１】図２は従来のペリクルの部分断面図であ
り、ペリクル枠51にペリクル膜52が接着剤53により接着
され、ペリクル枠51に設けられた通気孔51ａの外側にフ
ィルタ54が設けられている。ペリクル枠51は接着剤55に
よりマスク56に接着されている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
従来例では、ペリクルの輸送やハンドリング及びマスク
貼り付け後の輸送やハンドリングの振動や衝撃、気圧差
による空気の流れにより通気孔51ａの内部から異物が発
塵した場合、該微小異物を無害化することが出来ないと
いう問題があった。

【００１３】本発明は前記課題を解決するものであり、
その目的とするところは、ペリクルの輸送やハンドリン
グ及びマスク貼り付け後の輸送やハンドリングの振動や
衝撃、気圧差による空気の流れによって通気孔内部から
異物が発塵しないペリクルを提供せんとするものであ
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明者等は前記目的を
達成するために鋭意研究を行った結果、ペリクルに関し
て、それを構成するペリクル枠の通気孔内部について、
その表面を精緻に観察すると、アルマイト屑等の異物が
付着しており振動や衝撃、空気の流れにより脱落する虞
があることを見い出し、ペリクル膜や接着剤の塵埃等の
微小浮遊物が発生し易いことを見い出し、本発明を成す
に至った。

【００１５】即ち、本発明に係るペリクルは、ペリクル
枠と該ペリクル枠にペリクル膜を接着剤を介して張着し
たペリクルにおいて、該ペリクル枠の通気孔内部に粘着
材を塗布したことを特徴とする。

【００１６】本発明は、上述の如く構成したので、ペリ
クル枠の通気孔内部に塗布した粘着材により塵埃を捕獲
してペリクルの輸送やハンドリング及びマスク貼り付け
後の輸送やハンドリングの振動や衝撃、気圧差による空
気の流れによって通気孔内部から異物が発塵しない。

【００１７】また、ペリクル枠の内側に粘着材を塗布す
ることが好ましい。内面に塗布することによりマスク貼
り付け後のマスクとペリクル枠内の浮遊物を粘着材によ
り捕獲することが出来る。

【００１８】

【発明の実施の形態】図により本発明に係るペリクルの
一実施形態を具体的に説明する。図１（ａ）は本発明に
係るペリクルの部分断面図、図１（ｂ）は本発明に係る
ペリクルのペリクル枠の通気孔の周辺を示す正面説明図
である。

【００１９】図１において、１はペリクル枠であり、該
ペリクル枠１には接着剤３を介してペリクル膜２が張着
されている。ペリクル枠１の通気孔１ａの内面に粘着材
４が塗布され、該通気孔１ａの外側にフィルタ５が設け
られている。

【００２０】６はフォトマスクやレティクル（以下、
「マスク」という）等の透明基板からなるマスク７にペ
リクルＡを貼り付けるための接着剤である。

【００２１】ペリクル枠１としては、ペリクル膜２を支
持し得る枠であればどのような材質であっても良いが、
表面をアルマイト処理したアルミフレームやクロムメッ
キ等を施した金属枠等の支持枠、更にはエンジニアリン
グプラスチック等で製造した樹脂支持枠等が用いられ、
その形状も方形、円形等、他の種々の形状であっても良
い。通常は、製造の容易さ、強度等の点から金属枠が用
いられる。

【００２２】ペリクル膜２の透明薄膜層（中心層）材料
としては、ニトロセルロース、セルロースアセテート、
セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテー
トプロピオネート、エチルセルロース、カーボネート化
アセチルセルロース等のセルロース誘導体が使用出来
る。

【００２３】これらのセルロース誘導体は、夫々単独で
用いても良いが、２種以上のセルロース誘導体との混合
物を用いても良い。使用するセルロース誘導体は、高分
子量のもの程、薄膜の形状保持性が良いため好ましい。

【００２４】即ち、数平均分子量が３万以上、好ましく
は５万以上である。このような材料のうち、ニトロセル
ロースは旭化成工業株式会社製、セルロースアセテー
ト、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセ
テートプロピオネートはイーストマン・コダック社製の
ものが夫々市販されており、容易に入手することが出来
る。

【００２５】セルロース誘導体の溶媒としては、２−ブ
タノン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、
酢酸ブチル、酢酸イソブチル、乳酸エチル、酢酸セロソ
ルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテ
ート等、及びこれ等の溶媒の混合系が使用される。

【００２６】セルロース誘導体等の溶液は、予め異物除
去のための濾過をしてから、スピンコートする。透明薄
膜（中心層）の膜厚は、溶液粘度や基板の回転速度を変
化させることにより適宜変化させることが出来る。基板
上に形成された薄膜に含まれている溶媒はホットプレー
ト、オーブン等で揮発させる。

【００２７】ペリクル膜２の反射防止層は単層或いは２
層以上の層で構成されるが、単層の場合（表裏に反射防
止層を形成すると、ペリクル膜２の層数は３層）は、反
射防止層の屈折率ｎ１が透明薄膜（中心層）の屈折率ｎ
Ｃに対してｎ１＝（ｎＣ）^1/ ²の時に反射防止効果は最
大となり、この値に近い反射防止層材料を選択する程、
反射防止効果は大きくなる。反射防止層の厚みｄは、反
射防止すべき波長をλとするとｎ１×ｄ＝λ／４とすれ
ば良い。

【００２８】また、反射防止層が２層の場合（前述と同
様に表裏に反射防止層を形成するとペリクル膜２の層数
は５層）は、透明薄膜層に接する層を高屈折率反射防止
層にし、最外層を低屈折率反射防止層とするが、最外層
の反射防止層から順に屈折率と厚みをｎ１、ｄ１及びｎ
２、ｄ２とすると、ｎ２／ｎ１＝（ｎＣ）^1/2の時に反
射防止効果は最大となり、この値に近いｎ２／ｎ１の反
射防止層材料を選択する程、反射防止効果は大きくな
る。

【００２９】反射防止層の厚みｄ１、ｄ２は、反射防止
すべき波長をλとすると、ｎ１×ｄ１＝ｎ２×ｄ２＝λ
／４とすれば良い。中心層にはセルロース誘導体、ポリ
ビニルブチラール、ポリビニルプロピオナール等を使用
することが出来、その場合にはこれらの屈折率は１．５
前後であるから、（ｎＣ）^1/2が約１．２２となる。従
って、反射防止層材料の屈折率としては、反射防止層が
単層の場合、ｎ２／ｎ１が１．２２に近い程、反射防止
効果が大きくなり、好ましい。

【００３０】最外層として用いる低屈折率反射防止層の
材料としては、テトラフルオロエチレン−ビニリデンフ
ルオライド−ヘキサフルオロプロピレンポリマー、ポリ
フルオロアクリレート、主鎖に環状構造を有するフッ素
ポリマーであるデュポン社製のテフロンＡＦ（商品
名）、旭硝子社製のサイトップ（商品名）等のフッ素系
材料が使用出来る。

【００３１】テフロンＡＦは、γ線、電子線、α線等の
放射線や遠紫外線等の光を照射することにより、濾過
性、制電性、ペリクル膜２とペリクル枠１との接着性が
向上する。

【００３２】粘着材４として使用される粘着性物質は、
種々のものが用いられるが、例えば、ゴム系、アクリル
系、シリコーン系、ポリビニルエーテル系等の有機系、
或いは無機系があり、ゴム系等の有機系が一般的である
が、アクリル系は耐熱性もあり、粘着力も大きく、ゴム
系のような酸化劣化がない。

【００３３】シリコーン系は耐熱性も良く、粘着力も大
きいが、価格が高いためゴム系、アクリル系が好まし
い。具体的には、例えば、天然ゴム、ブチルゴム、ＳＢ
Ｒ（スチレン・ブタジエンゴム）、ＣＲ（クロロプレン
ゴム）、ＮＢＲ（ニトリルブタジエンゴム）、アクリル
酸ブチル、ＰＭＭＡ(ポリメタクリル酸メチル)、シリコ
ーン、ポリビニルブチルエーテル等が挙げられる。

【００３４】粘着材４は、粘着剤、粘着付与剤及び副資
材とから構成され、粘着付与剤は、粘着性、塗布性、耐
久性等を向上させるために粘着剤の主要成分を構成する
レジンであり、ロジン系、テルペン系、合成石油系、フ
ェノール系、キシレン系等の樹脂が用いられる。副資材
としては、必要に応じて軟化剤、充填剤、酸化防止剤、
架橋剤、導電剤等が用いられる。

【００３５】粘着材４を塗布するには、有機溶剤を用い
る方法、水系エマルジョン、ホットメルト及び反応系を
用いる方法等が挙げられる。これ等を、例えば、スポン
ジ、或いはウレタン等のスティック状の部材に染み込ま
せ、通気孔１ａの内部に塗布する。このように、通気孔
１ａ内に粘着材４を塗布することによりペリクル枠１の
通気孔１ａ側に入り込んで該通気孔１ａ内面に付着した
異物を強固に保持出来るようになり、マスク７上及びペ
リクルＡの外周辺に異物を落下させないようにすること
が出来る。

【００３６】用いる溶剤としては、例えば、トルエン、
ヘキサン、シクロヘキサン、塩化メチレン、酢酸エチ
ル、メチルエチルケトン、セロソルブ、イソプロピルア
ルコール等が挙げられる。

【００３７】また、粘着材４は導電性であることが好ま
しい。導電性を付与するには、粘着剤の副資材として、
導電物質、例えば、導電性カーボンブラック、金属分等
を配合すれば良い。粘着材４が導電性であると、帯電に
より塵埃が吸収され易く、何らかの原因で粘着材４から
異物が剥離する虞が軽減される。

【００３８】また、粘着材４の一つである塗料として
は、油性、水性、樹脂製塗料、顔料等の金属の表面保護
や着色のために使用される一般的な塗料、伝熱性や導電
性或いは光線の吸収や反射の調節、その他、特殊な用途
に使用される塗料等が挙げられ、この中では、導電性物
質が好ましい例として挙げられる。塗料が帯電性物質で
あると、帯電により塵埃が吸収され易く、吸収された物
質が何らかの原因で外れる虞があるが、導電性物質では
こうした問題は生じない。

【００３９】また、ペリクル枠１の内側面に塗布される
粘着材８も前記粘着材４と同様の材料が用いられる。こ
れ等を刷毛、ローラ、スプレー、或いは浸漬等で塗布
し、薄膜を形成する。粘着材８を塗布することによりペ
リクル枠１の内側窪みに入り込んだ異物を封じ込め、外
部に飛び出すことがないようにすることが出来る。

【００４０】また、ペリクル枠１にペリクル膜２を接着
するための接着剤３は紫外線硬化型接着剤や熱硬化型接
着剤を利用すれば好ましい。

【００４１】［実施例］以下に、本発明を適用した一実
施例について説明する。先ず、セルロースアセテートプ
ロピオネート（イーストマン・コダック社製、「ＣＡＰ
４８２−２０」、以下「ＣＡＰ」という）を、プロピレ
ングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解し、
ＣＡＰ溶液を作製する。

【００４２】次に、反射防止層としての含フッ素樹脂を
溶媒に溶解した溶液を作製する。先ず、塗布用基板をス
ピンコーターにセットして、調整したＣＡＰ溶液を、フ
ィルターで濾過し、その濾過液の適当量を上記塗布用基
板上に滴下し、その後、塗布用基板を１０００ｒｐｍで
４５秒間回転させ、次に、ホットプレートで溶媒を蒸発
せしめ、シリコンウェーハ上にＣＡＰからなる厚さ１〜
２μｍの透明薄膜層（中心層）を形成した。

【００４３】次いで、上記で調整した含フッ素樹脂溶液
を、フィルターで濾過し、その濾過液を上記中心層の上
に数ｃｃ滴下し、６００ｒｐｍで３０秒間回転させた
後、風乾し、更にホットプレート上で乾燥し、反射防止
層を形成した。

【００４４】次に、２３℃、相対湿度５０％の条件下で
塗布用基板により剥離し、更に含フッ素樹脂溶液数ｃｃ
を上記基板から剥離した２層膜の中心層露出面に滴下
し、６００ｒｐｍで３０秒間回転させた後、風乾して反
射防止層を形成し、３層膜を得た。

【００４５】次に、上面に紫外線硬化型接着剤を用い
て、図１に示すような内側面に粘着性物質の薄膜を設け
た表面アルマイト処理したアルミニウム製の金属のペリ
クル枠１に３層膜を接着した。ペリクル枠１の通気孔１
ａの内部には予め粘着材４を塗布してある。粘着材４は
スティック状のウレタンにアクリル系粘着剤を染み込ま
せたものを通気孔１ａの内部に挿入しながら塗布した。

【００４６】通気孔１ａの外側面にはフィルタ５が設け
られ、外部からの塵埃の侵入を防止すると共にマスク貼
り付け後の気圧差による空気の流れを調整している。

【００４７】得られたペリクルＡは輸送中及びハンドリ
ング中も塵埃が発生することが無く、無発塵ペリクルと
して良好であった。

【００４８】

【発明の効果】本発明は、上述の如き構成と作用とを有
するので、ペリクルの輸送やハンドリング及びマスク貼
り付け後の輸送やハンドリングの振動や衝撃、気圧差に
よる空気の流れによって通気孔内部から異物が発塵しな
いペリクルを提供することが出来る。

【００４９】即ち、ペリクル枠の通気孔内部に塗布した
粘着材により塵埃を捕獲してペリクルの輸送やハンドリ
ング及びマスク貼り付け後の輸送やハンドリングの振動
や衝撃、気圧差による空気の流れによって通気孔内部か
ら異物が発塵しない。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明に係るペリクルの部分断面図、
（ｂ）は本発明に係るペリクルのペリクル枠の通気孔の
周辺を示す正面説明図である。

【図２】従来例を説明する図である。

【符号の説明】

Ａ…ペリクル１…ペリクル枠１ａ…通気孔２…ペリクル膜３…接着剤４…粘着材５…フィルタ６…接着剤７…マスク８…粘着材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ペリクル枠と、該ペリクル枠にペリクル
膜を接着剤を介して張着したペリクルにおいて、前記ペ
リクル枠に通気孔が設けられ、該通気孔内に粘着材を塗
布したことを特徴とするペリクル。