KR102418136B1

KR102418136B1 - 펠리클

Info

Publication number: KR102418136B1
Application number: KR1020170063253A
Authority: KR
Inventors: 아키노리 니시무라
Original assignee: 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤
Priority date: 2016-05-26
Filing date: 2017-05-23
Publication date: 2022-07-07
Anticipated expiration: 2037-05-23
Also published as: TWI760337B; EP3249467B1; EP3249467A1; KR20170134225A; US10429730B2; TW202222936A; JP6532428B2; CN107436534B; KR102808077B1; TW201819492A; US20170343895A1; TWI804221B; CN107436534A; KR20240095113A; EP3971646A1; JP2017211516A; KR20220100823A

Abstract

본 발명의 목적은 펠리클 프레임과 포토마스크의 접합시에, 펠리클 프레임으로부터 포토마스크로 전해지는 응력을 저감시키고, 포토마스크의 변형을 억제할 수 있는 펠리클을 제공하는 것이다.
본 발명의 펠리클은 프레임 형상의 펠리클 프레임과, 펠리클 프레임의 상단면에 장설된 펠리클 막을 포함하여 구성되고, 펠리클 프레임의 상단면에 대향하는 하단면에는 그 전체 둘레에 걸쳐 겔상 물질로 이루어지는 실링재층이 설치되고, 또한 펠리클 프레임의 하단면의 일부의 복수 개소에 점착제층이 설치되는 것을 특징이으로 한다.

Description

펠리클{PELLICLE}

본 발명은 반도체 디바이스, 프린트 기판, 액정 디스플레이 등을 제조할 때의 먼지 제거로서 사용되는 펠리클에 관한 것이다.

LSI, 초LSI 등의 반도체 제조나 액정 디스플레이 등의 제조에 있어서는 반도체 웨이퍼나 액정용 원판에 광을 조사하여 패턴을 형성하지만, 이 때에 사용되는 포토마스크 또는 레티클(이하, 간단히 포토마스크라고 기술함)에 먼지가 부착되어 있으면, 에지가 거칠어지게 되거나, 하지가 검게 더러워지거나 하는 등, 치수, 품질, 외관이 손상된다고 하는 문제가 있었다.

이 때문에, 이들 작업은 통상 클린룸에서 행해지고 있지만, 그래도 포토마스크를 항상 청정하게 유지하는 것이 어려우므로 포토마스크 표면에 먼지 제거로서 펠리클을 부착한 후에 노광을 행하고 있다. 이 경우, 이물은 포토마스크의 표면에는 직접 부착되지 않고 펠리클 상에 부착되기 때문에, 리소그래피시에 초점을 포토마스크의 패턴 상에 맞춰 두면, 펠리클상의 이물은 전사에 무관하게 된다.

일반적으로, 펠리클은 광을 잘 투과시키는 니트로셀룰로오스, 아세트산 셀룰로오스 또는 불소 수지 등으로 이루어지는 투명한 펠리클 막을 알루미늄, 스테인레스, 폴리에틸렌 등으로 이루어지는 펠리클 프레임의 상단면에 펠리클 막의 양용매를 도포한 후 풍건하여 접착하거나(특허문헌 1 참조), 아크릴 수지나 에폭시 수지 등의 접착제로 접착한다(특허문헌 2 및 특허문헌 3 참조). 또한, 펠리클 프레임의 하단에는 포토마스크에 접착하기 위한 폴리부텐 수지, 폴리아세트산비닐 수지, 아크릴 수지, 실리콘 수지 등으로 이루어지는 점착층 및 점착층의 보호를 목적으로 한 이형층(세퍼레이터)으로 구성된다.

그리고, 이러한 펠리클을 포토마스크의 표면에 부착하고, 포토마스크를 통하여 반도체 웨이퍼나 액정용 원판에 형성된 포토레지스트 막을 노광할 때에는 먼지 등의 이물은 펠리클의 표면에 부착되어 포토마스크의 표면에는 직접 부착되지 않기 때문에, 포토마스크에 형성된 패턴 상에 초점이 위치하도록 노광용 광을 조사하면, 먼지 등의 이물의 영향을 회피하는 것이 가능하게 된다.

그런데, 최근에는 반도체 디바이스 및 액정 디스플레이는 점점 고집적화, 미세화해오고 있다. 현재에는 32nm 정도의 미세 패턴을 포토레지스트 막에 형성하는 기술도 실용화되고 있다. 32nm 정도의 패턴이면, 반도체 웨이퍼 또는 액정용 원판과 투영 렌즈 사이를 초순수 등의 액체로 채우고, 불화알곤(ArF) 엑시머레이저를 이용하여 포토레지스트 막을 노광하는 액침 노광 기술이나 다중 노광 등의 종래의 엑시머레이저를 사용한 개량 기술에 의해 대응 가능하다.

그러나, 차세대 반도체 디바이스나 액정 디스플레이에는 더욱 미세화한 패턴 형성이 요구되고 있어, 종래대로의 펠리클 및 노광 기술을 사용함으로써 보다 미세한 패턴을 형성하는 것은 곤란해지고 있다.

그래서, 최근에는 보다 미세한 패턴을 형성하기 위한 방법으로서, 13.5nm를 주파장으로 하는 EUV광을 사용한 EUV 노광 기술이 주목받고 있다.

일본 특허 공개 소58-219023호 공보 미국 특허 제4861402호 일본 특허 공고 소63-27707호 공보

그런데, 반도체 디바이스나 액정 디스플레이의 미세화가 진행됨에 따라서, 수율을 좌우하는 펠리클에 대해서는 펠리클을 포토마스크에 부착했을 때에 그 응력으로 포토마스크가 변형되고(PID; Pellicle Induced Distortion), 결과로서 형성되는 패턴의 위치 정밀도가 어긋나므로 미세 패턴을 형성하기 어려워지는 것이 큰 문제가 되고 있다.

통상의 펠리클에서는 펠리클 프레임의 하단면에 전체 둘레에 걸쳐 점착제층이 설치되어 있고, 펠리클과 포토마스크가 부착될 때에는 포토마스크는 펠리클 프레임의 일방의 끝면 전체로부터 응력을 받게 되어, 그 응력에 의해 포토마스크가 변형되어버린다고 하는 문제가 생긴다. 펠리클 프레임으로부터 받는 응력에 의해 포토마스크가 변형되어버리면, 변형의 정도에 따라서는 목적의 미세 패턴을 형성하는 것은 곤란해진다.

그래서, 본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 것이고, 그 목적은 펠리클 프레임과 포토마스크의 부착시에 펠리클 프레임으로부터 포토마스크로 전해 지는 응력을 저감시키고, 포토마스크의 변형을 억제할 수 있는 펠리클을 제공하는 것이다.

본 발명자들은 상기 목적을 달성하기 위해서 예의 검토를 거듭한 바, 펠리클 프레임의 하단면에 그 전체 둘레에 걸쳐 유연한 겔상 물질로 이루어지는 실링재층을 설치함과 아울러, 그 하단면의 일부의 복수 개소에 점착재층을 형성하면, 점착재층을 펠리클 프레임의 전체 둘레에 걸쳐 연속적으로 형성하는 종래의 경우와 비교하여 펠리클로부터 포토마스크에 주는 응력을 완화시키고, PID를 작게 억제할 수 있는 것을 지견하여, 본 발명에 이른 것이다.

즉, 본 발명의 펠리클은 프레임상의 펠리클 프레임과, 펠리클 프레임의 상단면에 장설(張設)된 펠리클 막을 포함하여 구성되고, 펠리클 프레임의 상단면에 대향하는 하단면에는 그 전체 둘레에 걸쳐 겔상 물질로 이루어지는 실링재층이 설치되고, 또한 펠리클 프레임의 하단면의 일부의 복수 개소에 점착제층이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명의 펠리클은 펠리클 프레임에 복수의 돌출부가 설치되어 있음과 아울러, 이 돌출부의 하단면에는 점착제층이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다. 그리고, 이 경우의 점착제층의 면적은 돌출부를 제외한 펠리클 프레임 하단면의 면적에 대하여 1∼80%인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에서 사용하는 겔상 물질은 실리콘 겔이 바람직하고, 그 침입도가 40∼150인 것이 바람직하다. 점착제층은 실리콘 점착제 또는 아크릴 점착제로 이루어지는 것이 바람직하다.

(발명의 효과)

본 발명에 의하면, 종래와 비교하여 펠리클로부터 포토마스크에 주는 응력을 완화시킬 수 있고, PID를 억제할 수 있다. 그 때문에, PID의 영향이 특히 문제가 되는 EUV 리소그래피 등에 효과적으로 사용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 펠리클을 펠리클 프레임의 하단면측에서 본 개략 모식도이다.

이하, 본 발명의 일 실시형태에 대해서 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 펠리클은 포토마스크의 변형이 특히 문제가 되는 반도체의 제조를 위한 용도에 적용했을 때에 특히 효과는 크지만, 그 용도에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 일변이 150mm 전후인 반도체의 제조를 위한 용도뿐만 아니라, 일변 200∼300mm인 프린트 기판의 제조를 위한 용도 및 일변이 500∼2000mm 가까운 액정, 유기 EL 디스플레이의 제조를 위한 용도까지 펠리클 부착에 의한 포토마스크의 변형이 문제가 되도록 모든 펠리클에 적용하는 것이 가능하다.

본 발명의 펠리클은 프레임상의 펠리클 프레임과, 펠리클 프레임의 상단면에 장설된 펠리클 막을 포함하여 구성되는 것이다. 펠리클 프레임의 재질로서는 알루미늄 합금, 철강, 스테인레스강, 황동, 인바, 슈퍼 인바 등의 금속이나 합금, PE, PA, PEEK 등의 엔지니어링 플라스틱, GFRP, CFRP 등의 섬유 복합 재료 등 공지의 것을 사용할 수 있다.

또한, 그 표면은 흑색이 되도록 처리됨과 아울러, 필요에 따라서 발진 방지를 위한 도장 등의 표면 처리가 실시되어 있는 것이 바람직하다. 예를 들면, 알루미늄 합금을 사용한 경우에는 알루마이트 처리나 화성 처리 등의 표면 처리를 실시하는 것이 바람직하고, 철강, 스테인레스강 등의 경우에는 흑색 크롬 도금 등의 표면 처리를 실시하는 것이 바람직하다.

펠리클 프레임의 내면에는 부유 이물의 포착이나 고정을 위해서, 아크릴계 점착제, 실리콘계 점착제 등의 점착성 물질을 도포하는 것도 바람직하다. 또한, 펠리클 프레임의 내면만, 또는 그 전면에 발진 방지를 목적으로서 아크릴계 수지, 불소계 수지 등의 비점착성 수지의 피막을 형성하는 것도 바람직하다. 이들 점착성 수지, 비점착성 수지의 피막의 형성은 스프레이, 디핑, 분체 도장, 전착 도장 등의 공지의 방법에 의해 시공될 수 있다.

또한, 펠리클 프레임의 외면에는 핸들링 등의 용도를 위해서, 복수 개소의 지그구멍이나 홈 등을 복수 형성해도 좋고, 또한 형식 번호, 제조 번호나 바코드 등의 표시를 기계 각인 또는 레이저 마킹에 의해 실시하는 것도 바람직하다.

또한, 펠리클의 부착 후 내부의 기압 조정을 위해서 통기구를 설치하고, 그 외측에 이물의 침입을 방지하기 위해서 PTFE 등의 다공질 박막으로 이루어지는 필터를 부착해도 좋다. 이 때의 필터의 설치는 적절한 재질의 점착층 등을 설치하여 펠리클 프레임의 외면에 직접 부착시키는 등이어도 좋다. 그리고, 이들 통기구나 필터의 배치 위치나 개수, 그 형상은 요구되는 통기성이나 핸들링의 형편 등을 고려하여 결정할 수 있다.

펠리클 막은 사용하는 노광 광원에 따라 셀룰로오스계 수지, 불소계 수지 등의 재료로부터 최적한 것을 선택하고, 투과율, 기계적 강도 등의 관점으로부터 0.1∼10㎛ 정도의 범위로부터 최적한 막 두께를 선택하여 제작함과 아울러, 필요에 따라서 반사 방지층을 부여해도 좋다. 특히, 노광 광원으로서 EUV광을 사용하는 경우에는 막 두께가 1㎛ 이하인 매우 얇은 실리콘 막이나, 그래핀막도 사용할 수 있다. 그리고, 펠리클 프레임의 상단면에 펠리클 막을 장설하기 위한 접착제는 아크릴계 접착제, 불소계 접착제, 실리콘계 접착제 등의 공지의 접착제를 사용할 수 있다.

본 발명의 펠리클은 펠리클 프레임의 펠리클 막이 장설되는 상단면에 대향하는 하단면에, 그 전체 둘레에 걸쳐 겔상 물질로 이루어지는 실링재층이 설치되고, 또한 이 펠리클 프레임의 하단면의 일부 복수 개소에 점착제층이 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

여기에서 말하는 겔상 물질이란 특히 유연한 탄성체를 가리키고, 조성이나 구조 등에 의해 한정되는 것은 아니다. 보다 구체적으로는 탄성율이 10⁵N/㎟ 이하인 탄성체의 고체라고 한다.

이러한 겔상 물질로서는, 소위 고분자 겔이나 우레탄 겔 등 자유롭게 선택할 수 있지만, 특히 내광성이 우수한 실리콘 겔을 사용하는 것이 바람직하다. 실리콘 겔은 실리콘 고무의 가교 밀도를 작게 한 것으로, 주로 포팅재로서 사용된다.

구체적으로는 KE-104Gel(65), KE-1051J(A/B), KE-1052(A/B), KE-110Gel, KE-1056, KE-57(Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. 제품명), WACKER SilGel 612, WACKER SilGel 610, SEMICOSIL 911, SEMICOSIL 912, SEMICOSIL 914, SEMICOSIL915HT, SEMICOSIL920LT, SEMICOSIL 924, CENUSIL GEL 100(Asahi Kasei Silicone Co., Ltd. 제품명) JCR 6107, JCR 6109, JCR 6109S, JCR 6110, EG-3810, 527, SE 1896FR EG, EG-3000, EG-3100, CY 52-272, CY 52-276, SE 4430, SE 4440-LP, SE 4445 CV(Dow Corning Toray Co., Ltd. 제품명), TSJ 3195-W, TSJ 3185, TSJ 3187, TSJ 3175, TSE 3051, TSE 3051-FR, TSE 3051-L, TSE 3062, TSE 3070(Momentive Performance Materials Inc. 제품명) 등을 들 수 있다.

이 겔상 물질의 경도는 JIS K 6249:2003(JIS K 2220:2013, ISO 2137:2007)에 규정되는 침입도 시험에 의해 평가할 수 있다. 구체적으로는 1/4 원뿔(총 하중: 9.38±0.025)이 규정 시간(5±0.1초간)에 진입하는 깊이를 측정하여 얻어진 값(1/10mm)을 침입도라고 한다.

본 발명에 사용하는 겔상 물질의 침입도는 40∼150인 것이 바람직하고, 60∼120인 것이 특히 바람직하다. 침입도가 크면 포토마스크에 주는 영향이 작아지지만, 침입도가 150을 초과하여 너무 크면 너무 유연하여 실링재층의 형상 유지가 곤란하게 된다. 또한, 40 미만이면 너무 단단하여 펠리클로부터 포토마스크에의 영향(변형)이 커져 바람직하지 않다. 또한, 이 겔상 물질이 2액형의 실리콘 겔이면, 경화제의 배합비를 조절함으로써 침입도를 조정할 수 있으므로 바람직하다.

또한, 겔상 물질은 미세 점착성을 갖고 있어도 상관없지만, 접착력이 너무 강하면 일반적인 펠리클과 마찬가지로 PID가 커져버린다. 이것은 펠리클, 특히 펠리클 프레임의 형상이 포토마스크의 형상에 영향을 주고, 접착력이 강한 경우, 이 응력에 의한 형상 변화가 유지되어버리기 때문이라고 생각된다.

또한, 여기에서 말하는 미세 점착성이란 후술하는 비교예 2와 같이, 펠리클 프레임 하단면의 프레임부에 겔상 물질로 이루어지는 층만을 설치했을 때에, 장기 부착 시험에서 90일간 유지할 수 없는 정도의 접착력을 말한다. 따라서, 이 미세 점착성이란 상대적으로 평가되는 것이고, 펠리클의 크기나 소재, 중량 등에 따라서 상기 겔상 물질이 미점착성을 갖고 있는지의 여부가 상이하게 된다.

겔상 물질로 이루어지는 실링재층은 그 자기 점착성에 의해 펠리클 프레임의 하단면에 설치되어도 좋지만, 필요에 따라서 점착제나 접착제를 통하여 실링재층을 설치해도 좋다.

본 발명의 펠리클에 있어서는 펠리클 프레임의 하단면의 복수 개소에 점착제층이 단속적으로 설치되지만, 이 경우 점착제층은 펠리클 프레임의 하단면에 그 전체 둘레에 걸쳐 설치되어 있는 실링재층의 외주측에 설치되어도 좋고, 내주측에 설치되어도 좋다.

또한 점착제층(4)은, 예를 들면 도 1에 나타내는 바와 같이 펠리클 프레임(1)에 복수개의 돌출부(3)를 설치하고, 이 돌출부(3)에 형성되는 것이 바람직하다. 이 경우의 돌출부(3)는 펠리클 프레임(1)을 구성하는 일부이다. 또한, 펠리클 프레임(1)에 충분한 폭이 있으면, 돌출부(3)를 형성하지 않고 펠리클 프레임(1)의 하단면에 실링재층(5)과 점착제층(4)이 일부 병렬이 되도록 형성해도 좋다(도시되지 않음).

점착제층(4) 및 돌출부(3)를 설치하는 위치는 특히 한정되지 않고, 예를 들면 도 1과 같이, 펠리클 프레임 장변의 네 모퉁이 부근에 설치되어도 좋고, 단변만이나 장변과 단변의 양방에 설치될 수도 있다. 단, 펠리클 프레임(1)의 네 모퉁이는 펠리클의 탈락의 기점이 되기 쉽기 때문에, 펠리클 프레임(1)의 네 모퉁이 부근에 점착제층(4) 및 돌출부(3)를 설치하는 것이 바람직하다.

또한, 점착제층(4) 및 돌출부(3)의 면적은 점착제의 접착력, 펠리클의 중량 등을 감안하여, 장기간 안정하게 유지할 수 있도록 설정될 필요가 있다. 즉, 점착제의 접착력이 크면 작은 면적이 좋지만, 접착력이 작으면 큰 면적이 필요하다. 한편으로, 접착력이 너무 크면 포토마스크로부터 펠리클을 박리했을 때의 잔사가 문제가 될 수 있기 때문에, 적당한 접착력을 갖는 점착제를 선택할 필요가 있다.

본 발명에서는 펠리클 프레임의 하단면에 점착제층을 단속적으로 설치함으로써 펠리클이 포토마스크에 주는 응력을 완화시킬 수 있다. 점착제층의 면적이 작을수록 그 효과는 크고, PID를 작게 하는 것이 가능하다. 그 때문에, 점착제층의 면적은 돌출부를 제외한 펠리클 프레임 하단면의 면적과 같아도 좋지만, 돌출부를 제외한 펠리클 프레임 하단면의 면적에 대하여 1∼80%이면 PID를 보다 작게 할 수 있으므로 바람직하고, 또한 펠리클을 포토마스크에 장기적으로 안정하게 유지시키는 것을 감안하면 4∼50%인 것이 보다 바람직하다.

점착제층의 재질로서는 고무계 점착제, 우레탄계 점착제, 아크릴계 점착제, SEBS 점착제, SEPS 점착제, 실리콘 점착제 등의 공지의 것을 사용할 수 있다. 특히, 노광 광원으로서 EUV광을 사용하는 경우에는 내광성등이 우수한 실리콘 점착제를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 헤이즈의 발생 원인이 될 수 있는 아웃가스가 적은 점착제가 바람직하다.

포토마스크의 장착 후 안정성 확보와 포토마스크에 주는 펠리클의 영향을 더욱 저감시키기 위해서, 점착제층과 실링재층의 표면은 평면도가 30㎛ 이하로 되어 있는 것이 바람직하다. 또한 필요에 따라서, 단면 볼록 형상 등으로 형성되어 있어도 상관없다.

또한, 점착제층과 실링재층의 두께는 거의 동일한 것이 바람직하지만, 펠리클을 포토마스크에 장착했을 때에 실링재층이 포토마스크에 밀착될 수 있는 것이면, 두께가 달라도 상관없다. 단, 점착제층과 실링재층을 형성할 때는 동시에 석영 기판 등을 압박하여 평탄화 처리를 행하는 것이 제조 공정상 바람직하고, 그렇게 하면, 점착제층과 실링재층의 두께는 거의 동일하게 된다.

점착제층과 실링재층의 표면에는 보호를 위해서 두께 50∼300㎛ 정도의 PET제 필름 등의 표면에 박리성을 부여한 세퍼레이터를 부착할 수 있다. 펠리클의 케이스 또는 펠리클의 지지 수단 등의 고안에 의해 이것을 생략해도 좋다.

본 발명에서는 펠리클 프레임의 하단면에 점착제층을 단속적으로 설치함으로써 펠리클이 포토마스크에 주는 응력을 완화시킬 수 있기 때문에, 펠리클 장착 후의 포토마스크의 변형을 PID의 값으로 평가할 수 있고, 이 PID의 값이 작으면 작을수록 바람직하다.

여기에서, PID란 Corning Tropel 제작의 Flat Master를 이용하여 펠리클 부착 전후에 있어서의 정방향과 부방향의 최대 변형량의 합을 PID의 수치(크기)라고 하고 있다.

또한, 펠리클 프레임의 하단면에는 그 전체 둘레에 걸쳐 겔상 물질로 이루어지는 실링재층이 설치되어 있다. 이 실링재층은 포토마스크와 밀착하여 펠리클 내에의 이물의 침입을 방지한다. 또한, 이 실링재층을 구성하는 겔상 물질은 종래의 점착제 등과 비교하면 매우 유연하기 때문에, 포토마스크에의 영향을 저감시킬 수 있다.

(실시예)

이하, 실시예 및 비교예를 나타내어 본 발명을 구체적으로 설명한다. 이하에 나타내는 실시예는 펠리클 프레임에 돌출부를 설치한 경우이지만, 본 발명은 이들 실시예에 제한되는 것은 아니다.

<실시예 1>

실시예 1은 도 1에 나타낸 바와 같이 돌출부(3)를 설치하고, 거기에 점착제층(4)을 형성한 경우이다. 이 경우, 돌출부(3)에 설치한 점착제층(4)의 면적은 돌출부(3)를 제외한 펠리클 프레임(1)의 하단면의 면적에 대하여 4%로 되어 있다.

이 실시예 1에서는, 우선 외치 149.4mm×116.6mm, 내치 145.4mm×112.6mm, 높이 1.7mm이고, 장변의 네 모퉁이 부근에 3.2mm×3.2mm, 높이 1.7mm의 돌출부(3)를 4개소 설치한 슈퍼 인바제의 펠리클 프레임(1)을 준비했다. 또한, 이 펠리클 프레임(1)의 단변의 중앙부에는 지름 10mm의 필터 구멍도 설치되어 있다.

다음에, 준비한 펠리클 프레임(1)을 순수로 세정 후, 펠리클 프레임(1)의 상단면 및 펠리클 프레임(1)의 돌출부(3)의 하단면에 실리콘 점착제(KE-101A/B; Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. 제품명)를 도포했다. 또한, 펠리클 프레임 테두리부(2)의 하단면에는 침입도가 65인 실리콘 겔(KE-1052A/B; Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. 제품명)을 도포했다.

그 후, 다공부에 의해 지지된 단결정 실리콘으로 이루어지는 펠리클 막을 펠리클 프레임(1)의 상단면에 부착시키고, 펠리클 프레임(1)보다 외측으로 밀려나온 펠리클 막을 제거함으로써 펠리클을 완성시켰다.

제작한 펠리클을 150mm×150mm의 포토마스크 기판에 부착시키고, 펠리클을 아래로 한 상태에서 온도를 80℃로 유지하여 90일간의 장기 부착 시험을 행했다. 펠리클은 90일간 포토마스크에 부착된 상태이고, 또한 부착된 날로부터 120일 경과 후에도 포토마스크로부터의 낙하는 없었다.

또한, 제작한 펠리클을 150mm×150mm의 포토마스크 기판에 부착시키고, PID의 평가를 행한 바, 실시예 1의 펠리클을 포토마스크에 장착했을 때의 PID의 값은 21nm이었다. 또한, 여기에서는 포토마스크에의 펠리클 부착 조건을 하중 5kgf, 하중 시간 30초로 했다.

<실시예 2>

실시예 2에서는 펠리클 프레임(1)의 돌출부(3)의 크기를 10.2mm×10.2mm, 높이 1.7mm로 하고, 점착제층(4)의 면적을 돌출부(3)를 제외한 펠리클 프레임 하단면의 면적에 대하여 40%가 되도록 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 펠리클을 제작했다.

제작한 펠리클에 대해서, 실시예 1과 마찬가지로 평가한 바, 장기 부착 시험에서는 펠리클은 90일간 포토마스크에 부착된 상태이고, 또한 부착된 날로부터 120일 경과 후도 포토마스크로부터의 낙하는 없었다. 또한, 펠리클을 포토마스크에 장착했을 때의 PID의 값은 23nm이었다.

<실시예 3>

실시예 3에서는 펠리클 프레임(1)의 돌출부(3)의 크기를 2.3mm×2.3mm, 높이 1.7mm로 하고, 점착제층(4)의 면적을 돌출부(3)를 제외한 펠리클 프레임 하단면의 면적에 대하여 2%가 되도록 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 펠리클을 제작했다.

제작한 펠리클에 대해서, 실시예 1과 마찬가지로 평가한 바, 장기 부착 시험에서는 펠리클은 76일째가 되어서 포토마스크로부터 낙하했지만, 펠리클을 포토마스크에 장착했을 때의 PID의 값은 21nm이었다. 이 실시예 3은 펠리클의 유지 기간이 76일이고 비교적 길고 PID도 작게 억제할 수 있었으므로, 본 발명의 목적을 충분히 달성하는 것이었다.

<실시예 4>

실시예 4에서는 펠리클 프레임(1)의 돌출부(3)의 크기를 12.5mm×12.5mm, 높이 1.7mm로 하고, 점착제층(4)의 면적을 돌출부(3)를 제외한 펠리클 프레임 하단면의 면적에 대하여 60%가 되도록 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 펠리클을 제작했다.

제작한 펠리클에 대해서, 실시예 1과 마찬가지로 평가한 바, 장기 부착 시험에서는 펠리클은 90일간 포토마스크에 부착된 상태이고, 또한 부착된 날로부터 120일 경과 후도 포토마스크로부터의 낙하는 없었다. 또한, 펠리클을 포토마스크에 장착했을 때의 PID의 값은 37nm이었다.

<실시예 5>

실시예 5에서는 펠리클 프레임(1)의 돌출부(3)의 크기를 14.5mm×14.5mm, 높이 1.7mm로 하고, 점착제층(4)의 면적을 돌출부(3)를 제외한 펠리클 프레임 하단면의 면적에 대하여 80%가 되도록 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 펠리클을 제작했다.

제작한 펠리클에 대해서, 실시예 1과 마찬가지로 평가한 바, 장기 부착 시험에서는 펠리클은 90일간 포토마스크에 부착된 상태이고, 또한 부착된 날로부터 120일 경과 후도 포토마스크로부터의 낙하는 없었다. 또한, 펠리클을 포토마스크에 장착했을 때의 PID의 값은 49nm이었다.

<실시예 6>

실시예 6에서는 펠리클 프레임(1)의 돌출부(3)의 크기를 16.2mm×16.2mm, 높이 1.7mm로 크게 하고, 돌출부(3)에 형성한 점착제층(4)의 면적을 돌출부(3)를 제외한 펠리클 프레임 하단면의 면적에 대하여 100%(동일 면적)가 되도록 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 펠리클을 제작했다.

제작한 펠리클에 대해서, 실시예 1과 마찬가지로 평가한 바, 점착제층의 면적이 1∼80%의 범위 이외에도, 실시예 1∼5의 경우와 마찬가지로 장기 부착 시험에서는 펠리클은 90일간 포토마스크에 부착된 상태이고, 또한 부착된 날로부터 120일 경과 후도 포토마스크로부터의 낙하는 없었다. 무엇보다, 펠리클을 포토마스크에 장착했을 때의 PID의 값은 60nm로 약간 컸지만, 실용상 문제는 없었다.

<비교예 1>

비교예 1은 종래의 일반적인 펠리클의 경우이다. 우선, 외치 149.4mm×116.6mm, 내치 145.4mm×112.6mm, 높이 1.7mm의 슈퍼 인바제의 펠리클 프레임을 준비했다. 또한, 이 펠리클 프레임 단변의 중앙부에는 지름 10mm의 필터 구멍도 설치되어 있다.

다음에, 준비한 펠리클 프레임을 순수로 세정 후, 펠리클 프레임의 상단면과 하단면에 그 전체 둘레에 걸쳐 연속적으로 실리콘 점착제(KE-101A/B; Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. 제품명)를 도포했다.

그 후, 다공부에 의해 지지된 단결정 실리콘으로 이루어지는 펠리클 막을 펠리클 프레임의 상단면에 부착시키고, 펠리클 프레임보다 외측으로 밀려나온 펠리클 막을 제거함으로써 펠리클을 완성시켰다.

제작한 펠리클에 대해서, 실시예 1과 마찬가지로 평가한 바, 장기 부착 시험에서는 펠리클은 90일간 포토마스크에 부착된 상태이고, 또한 부착된 날로부터 120일 경과 후도 포토마스크로부터의 낙하는 없었지만, 전체 둘레에 걸쳐 접착제층이 설치되어 있기 때문에 펠리클을 포토마스크에 장착했을 때의 PID의 값은 82nm로 크고, 포토마스크가 펠리클 프레임으로부터 큰 응력을 받고 있었다.

<비교예 2>

비교예 2는 펠리클 프레임 하단면에 점착제층을 설치하지 않고, 겔상 물질로 이루어지는 실링재층만을 설치한 경우이다. 우선, 외치 149.4mm×116.6mm, 내치 145.4mm×112.6mm, 높이 1.7mm의 슈퍼 인바제의 펠리클 프레임을 준비했다. 또한, 이 펠리클 프레임 단변의 중앙부에는 지름 10mm의 필터 구멍도 설치되어 있다.

다음에, 준비한 펠리클 프레임을 순수로 세정 후, 펠리클 프레임의 상단면에 실리콘 점착제(KE-101A/B; Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. 제품명)를 도포했다. 또한, 펠리클 프레임 프레임부의 하단면에는 침입도 65의 실리콘 겔(KE-1052A/B; Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. 제품명)을 도포했다.

제작한 펠리클에 대해서, 실시예 1과 마찬가지로 평가한 바, 장기 부착 시험에서는 펠리클은 55일째에 포토마스크로부터 낙하했지만, 펠리클을 포토마스크에 장착했을 때의 PID의 값은 22nm이었다.

이 비교예 2는 펠리클 프레임 하단면에 점착제층을 설치하지 않고 겔상 물질로 이루어지는 실링재층만이 설치되어 있기 때문에, 점착제의 응력에 의한 영향이 작고 PID도 작게 억제할 수 있었지만, 한편으로 그 유지 기간이 55일로 짧기 때문에 실용적이지 않았다.

1 펠리클 프레임 2 펠리클 프레임 테두리부
3 펠리클 프레임 돌출부 4 점착제층
5 실링재층

Claims

프레임 형상의 펠리클 프레임과, 상기 펠리클 프레임의 상단면에 장설된 펠리클 막을 포함하여 구성되는 펠리클로서,
상기 펠리클 프레임의 상단면에 대향하는 하단면에는 그 전체 둘레에 걸쳐 겔상 물질로 이루어지는 실링재층이 설치되고, 또한 상기 펠리클 프레임의 하단면의 복수 개소에 상기 실링재층과는 다른 물질인 점착제층이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 펠리클.
제 1 항에 있어서,
상기 펠리클 프레임에는 상기 펠리클 프레임의 하단면과 수평한 방향으로 복수의 돌출부가 설치됨과 아울러, 상기 점착제층은 상기 돌출부의 하단면에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 펠리클.
제 1 항에 있어서,
상기 펠리클 프레임에는 복수의 돌출부가 상기 펠리클 프레임의 하단면과 수평한 방향으로 설치됨과 아울러, 상기 돌출부의 하단면에는 상기 점착제층이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 펠리클.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 겔상 물질은 실리콘 겔인 것을 특징으로 하는 펠리클.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 점착제층은 실리콘 점착제 또는 아크릴 점착제로 이루어지는 것을 특징으로 하는 펠리클.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 겔상 물질의 침입도는 40∼150인 것을 특징으로 하는 펠리클.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 겔상 물질의 탄성율은 10⁵N/㎟인 것을 특징으로 하는 펠리클.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 점착제층은 상기 실링재층의 외주측 또는 내주측에 설치되어 있는 펠리클.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 점착제층은 상기 펠리클 프레임의 하단면에 상기 실링재층과 일부 병렬이 되도록 형성되어 있는 펠리클.
프레임 형상의 펠리클 프레임과 펠리클 막을 갖는 펠리클로서, 상기 펠리클 프레임의 포토마스크가 설치되는 측의 단면에는, 그 전체 둘레에 걸쳐 겔상 물질의 층을 설치하고, 또한, 상기 포토마스크가 설치되는 측의 단면에 단속적으로 점착제층이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 펠리클.
제 10 항에 있어서,
상기 점착제층은 상기 겔상 물질의 층의 외주측 또는 내주측에 설치되어 있는 펠리클.
제 10 항에 있어서,
상기 점착제층은 상기 포토마스크가 설치되는 측의 단면에 상기 겔상 물질의 층과 일부 병렬이 되도록 형성되어 있는 펠리클.
제 1 항 또는 제 10 항에 있어서,
상기 점착제층의 면적은 포토마스크가 설치되는 측의 단면의 면적에 대해 1~80%인 것을 특징으로 하는 펠리클.
제 1 항 또는 제 10 항에 있어서,
상기 겔상 물질은 탄성체인 것을 특징으로 하는 펠리클.
프레임 형상의 펠리클 프레임으로서,
상기 펠리클 프레임의 포토마스크가 설치되는 측의 단면에는 그 전체 둘레에 걸쳐 겔상 물질로 이루어지는 실링재층이 설치되고, 또한, 상기 펠리클 프레임의 포토마스크가 설치되는 측의 단면의 복수 개소에 상기 실링재층과는 다른 물질인 점착제층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 펠리클 프레임.
프레임 형상의 펠리클 프레임의 펠리클 막이 설치되는 측과는 반대측의 단면에, 그 전체 둘레에 걸쳐 겔상 물질로 이루어지는 실링재층이 설치되고, 또한 상기 펠리클 막이 설치되는 측과는 반대측의 단면의 복수 개소에 상기 실링재층과는 다른 물질인 점착제층이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 실링재층과 점착제층이 설치된 펠리클 프레임.
프레임 형상의 펠리클 프레임의 포토마스크가 설치되는 측의 단면에는, 그 전체 둘레에 걸쳐 겔상 물질의 층을 설치하고, 또한, 상기 포토마스크가 설치되는 측의 단면에 단속적으로 점착제층이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 실링재층과 점착제층이 설치된 펠리클 프레임.
제 1 항 또는 제 10 항에 기재된 펠리클을 포토마스크에 부착한 펠리클 부착 포토마스크.
제 18 항에 기재된 펠리클 부착 포토마스크를 사용해서 노광하는 것을 특징으로 하는 반도체의 제조 방법.
제 18 항에 기재된 펠리클 부착 포토마스크를 사용해서 노광하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이의 제조 방법.
제 18 항의 펠리클 부착 포토마스크를 이용하여 노광하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
제 21 항에 있어서,
상기 노광은 EUV광을 사용한 노광인 노광 방법.