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WO2021149602A1 - ペリクルフレーム、ペリクル、ペリクルの検査方法、ペリクル付露光原版及び露光方法、並びに半導体又は液晶表示板の製造方法 - Google Patents

ペリクルフレーム、ペリクル、ペリクルの検査方法、ペリクル付露光原版及び露光方法、並びに半導体又は液晶表示板の製造方法 Download PDF

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WO
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pellicle
pellicle frame
frame
exposure
original plate
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優 簗瀬
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
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    • G03F1/62—Pellicles, e.g. pellicle assemblies, e.g. having membrane on support frame; Preparation thereof
    • G03F1/64—Pellicles, e.g. pellicle assemblies, e.g. having membrane on support frame; Preparation thereof characterised by the frames, e.g. structure or material, including bonding means therefor
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    • G03F1/82—Auxiliary processes, e.g. cleaning or inspecting
    • G03F1/84—Inspecting

Definitions

  • the present invention relates to a pellicle frame, a pellicle, a method for inspecting a pellicle, an exposure original plate with a pellicle and an exposure method, and a method for manufacturing a semiconductor or a liquid crystal display board, which are attached to a photomask for lithography as a dust shield.
  • the wavelength of the exposure light source has been shortened. That is, the exposure light source has shifted from g-ray (436 nm) and i-line (365 nm) by a mercury lamp to KrF excimer laser (248 nm), ArF excimer laser (193 nm), and EUV with a main wavelength of 13.5 nm. (Excimer Ultra Violet) EUV exposure using light is being studied.
  • the basic structure of this pellicle is that a pellicle film with high transmittance for light used for exposure is stretched on the upper end surface of a pellicle frame made of aluminum, titanium, etc., and an airtight gasket is formed on the lower end surface. Is what you are doing.
  • An adhesive layer is generally used for the airtight gasket, and a protective sheet for protecting the adhesive layer is attached.
  • the pellicle film is a nitrocellulose, cellulose acetate, fluorine that allows light used for exposure (g-line (436 nm), i-line (365 nm), KrF excimer laser (248 nm), ArF excimer laser (193 nm), etc.) to be transmitted well. Although it is composed of a polymer or the like, an ultrathin silicon film or a carbon film is being studied as a pellicle film for EUV exposure.
  • the pellicle Since the purpose of the pellicle is to protect the exposed original plate from foreign matter, the pellicle is required to have a very high degree of cleanliness. Therefore, in the pellicle manufacturing process, it is necessary to inspect the pellicle film, the pellicle frame, the adhesive, and the protective sheet for foreign matter before shipping.
  • foreign matter inspection on the pellicle frame is performed by shining light on the frame in a dark room and visually detecting scattered light from the foreign matter. If foreign matter is present on the inner surface of the pellicle frame, the foreign matter can easily fall onto the mask surface due to vibration or movement of air. Therefore, in recent years, in addition to the visual inspection, the inner surface of the pellicle frame is increasingly inspected by a foreign matter inspection device.
  • a laser such as a He-Ne laser or a semiconductor laser is applied to a pellicle frame, and scattered light from the foreign matter is detected by a semiconductor detector (CCD) or the like.
  • Patent Document 1 proposes to improve the inspectability by reducing the reflectance of the inner surface of the pellicle frame with respect to the inspection light of 400 to 1100 nm to 0.3% or less.
  • the pellicle frame material and the coloring method are strictly selected. It was necessary and could be difficult to achieve depending on the material.
  • the wavelength range of the He-Ne laser and the semiconductor laser used for the inspection light is limited to, for example, 640 to 660 nm, and it is not always necessary to lower the reflectance in the entire wavelength region of 400 to 1100 nm. do not have.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances.
  • By lowering the reflectance of the inner surface of the pellicle frame with respect to the inspection light the scattered light from the frame can be suppressed as much as possible, and the foreign matter inspection property can be improved.
  • the present inventor is a frame-shaped pellicle frame having an upper end surface on which a pellicle film is provided and a lower end surface facing a photomask, and has a minimum reflectance of 20% at a light source wavelength of 500 to 1000 nm on the inner surface of the pellicle frame.
  • the scattered light from the pellicle frame was suppressed as much as possible, and by using a specific wavelength having a reflectance of 20% or less as the wavelength of the inspection light, only with respect to the wavelength of this inspection light.
  • a pellicle frame having good inspectability can be provided without major restrictions on the surface treatment such as a method for coloring the pellicle frame, and the present invention has been made.
  • the present invention provides the following pellicle frame, pellicle, pellicle inspection method, exposure original plate with pellicle and exposure method, and method for manufacturing a semiconductor or liquid crystal display board.
  • a frame-shaped pellicle frame having an upper end surface on which a pellicle film is provided and a lower end surface facing a photomask, and has a minimum reflectance of 20% or less at a light source wavelength of 500 to 1000 nm on at least the inner surface of the pellicle frame.
  • a pellicle frame that features that.
  • the pellicle frame according to 1 or 2 above wherein the surface of the pellicle frame is subjected to a hand polishing treatment, a sandblasting treatment, a chemical polishing treatment, or an electrolytic polishing treatment.
  • the pellicle frame according to 1 or 2 above which is a pellicle frame used for EUV pellicle.
  • the pellicle according to 15 or 16 above wherein the pellicle film is a silicon film or a carbon film. 18.
  • 20. A method for inspecting a pellicle in which a foreign matter present in the pellicle according to the above 15 is detected by a foreign matter inspection machine, wherein a specific wavelength having a reflectance of at least the inner surface of the pellicle frame of 20% or less is used as the wavelength of the inspection light.
  • a method for inspecting a pellicle which comprises detecting a foreign substance existing in the pellicle.
  • 21. An exposure original plate with a pellicle, characterized in that the pellicle according to the above 15 is attached to the exposure original plate. 22.
  • 23. The exposure original plate with a pellicle according to the above 21, which is an exposure original plate with a pellicle used for EUV lithography.
  • 24. An exposure method characterized in that exposure is performed by the exposure original plate with a pellicle according to the above 21. 25.
  • 26. A method for manufacturing a semiconductor, which comprises a step of exposing a semiconductor wafer by using the exposure original plate with a pellicle according to the above 21. 27. The method for manufacturing a semiconductor according to the above 26, wherein the exposure light source is an exposure light source that emits EUV light.
  • 28. A method for manufacturing a liquid crystal display plate, which comprises a step of exposing a liquid crystal original plate using the exposure original plate with a pellicle according to the above 21. 29. The method for manufacturing a liquid crystal display plate according to the above 28, wherein the exposure light source is an exposure light source that emits EUV light.
  • the pellicle frame In the method for inspecting a pellicle frame, a pellicle, and a pellicle of the present invention, scattered light from the pellicle frame is suppressed as much as possible, and a specific wavelength at which the reflectance of the pellicle frame is 20% or less is used as the wavelength of the inspection light. Therefore, the pellicle frame can be surface-treated so as to reduce the reflectance only with respect to the wavelength of the inspection light, the degree of freedom of the surface treatment is increased, and the pellicle frame which is convenient for inspection can be provided. can.
  • the pellicle frame of the present invention is a frame-shaped pellicle frame having an upper end surface on which a pellicle film is provided and a lower end surface facing a photomask.
  • the pellicle frame is frame-shaped, its shape corresponds to the shape of the photomask on which the pellicle is attached. Generally, it has a quadrangular (rectangular or square) frame shape. In addition to the quadrangular frame, polygonal frames such as triangular frame, pentagonal frame, hexagonal frame, and octagonal frame, and photomask shapes such as round frame and oval frame. Can be changed.
  • the polygonal frame shape such as a quadrangular frame shape includes a form in which existing corners are chamfered such as C chamfering, R chamfering, and thread chamfering.
  • the pellicle frame has a surface for providing the pellicle film (here, the upper end surface) and a surface facing the photomask when the photomask is attached (here, the lower end surface).
  • a pellicle film is provided on the upper end surface of the pellicle frame via an adhesive or the like, and an adhesive or the like for attaching the pellicle to the photomask is provided on the lower end surface, but this is not the case.
  • the material of the pellicle frame is not limited, and known materials can be used. Since the pellicle frame for EUV may be exposed to high temperature, a material having a small coefficient of thermal expansion is preferable. For example, Si, SiO 2 , SiN, quartz, Invar, titanium, titanium alloy and the like can be mentioned. Of these, titanium and titanium alloys are preferable because of their ease of processing and light weight.
  • the dimensions of the pellicle frame are not particularly limited, but since the height of the EUV pellicle is limited to 2.5 mm or less, the thickness of the EUV pellicle frame is smaller than that and is less than 2.5 mm. In particular, the thickness of the EUV pellicle frame is preferably 1.5 mm or less in consideration of the thickness of the pellicle film, the mask adhesive, and the like.
  • the pellicle frame of the present invention is surface-treated so that the minimum reflectance is 20% or less in a wavelength range of 500 to 1000 nm at least on the inner surface thereof.
  • the minimum reflectance in the range of the light source wavelength is 20% or less on the entire peripheral surface of the pellicle frame, and the surface treatment of the pellicle frame is appropriately applied.
  • the method of this surface treatment is not particularly limited. For example, a method of forming a 100 ⁇ m oxide film on the surface by anodizing treatment to develop a blue color by an interference color, or a method of applying a black nickel plating treatment to blacken the surface. can. Further, the oxide film can be doped with carbon to blacken the frame surface.
  • the pellicle frame of the present invention does not have to have a reflectance of 20% or less for all wavelengths in the above-mentioned wavelength range of 500 to 1000 nm, and has a reflectance of 20% for a specific wavelength in the above-mentioned wavelength range.
  • the specific wavelength referred to here is the wavelength of the inspection light used in the foreign matter inspection machine, and the reflectance is preferably 20% or less, particularly preferably 10% or less with respect to this wavelength.
  • the inspection light to be used for the foreign matter inspection machine can be selected from the reflectance distribution indicating the minimum reflectance of the pellicle frame.
  • the surface may be subjected to scratch erasing treatment such as hand polishing, sandblasting treatment, chemical polishing treatment, and electrolytic polishing treatment.
  • scratch erasing treatment such as hand polishing, sandblasting treatment, chemical polishing treatment, and electrolytic polishing treatment.
  • a jig hole used for handling and peeling the pellicle from the photomask is provided on the side surface of the pellicle frame.
  • the size of the jig hole is 0.5 to 1.0 mm in length (diameter in the case of a circle) in the thickness direction of the pellicle frame.
  • the shape of the hole is not limited and may be circular or rectangular.
  • the pellicle frame is provided with a ventilation part, and a filter can be provided in the ventilation part to prevent foreign matter from entering.
  • a pellicle film is provided on the upper end surface of the pellicle frame via an adhesive or an adhesive.
  • the material of the pressure-sensitive adhesive and the adhesive is not limited, and known materials can be used.
  • a pressure-sensitive adhesive or an adhesive having a strong adhesive force is preferable.
  • the material of the pellicle film is not particularly limited, but a material having high transmittance at the wavelength of the exposure light source and high light resistance is preferable.
  • a material having high transmittance at the wavelength of the exposure light source and high light resistance is preferable.
  • an ultrathin silicon film, a carbon film, or the like is used for EUV exposure.
  • these carbon films include films such as graphene, diamond-like carbon, and carbon nanotubes.
  • the pellicle film is not limited to a thin film, and a pellicle film including a support frame for supporting the pellicle film can also be adopted.
  • a method of forming a pellicle film by forming a pellicle film on a silicon wafer and removing the silicon wafer by back-etching only a portion used as the pellicle film can be adopted. In this case, the pellicle film is obtained in a state of being supported by a silicon frame.
  • a mask adhesive for attaching to a photomask is formed on the lower end surface of the pellicle frame. Generally, it is preferable that the mask adhesive is provided over the entire circumference of the pellicle frame.
  • the mask adhesive known ones can be used, and acrylic adhesives and silicone adhesives can be preferably used.
  • the pressure-sensitive adhesive may be processed into any shape, if necessary.
  • a release layer (separator) for protecting the adhesive may be attached to the lower end surface of the mask adhesive.
  • the material of the release layer is not particularly limited, and is, for example, polyethylene terephthalate (PET), polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), polyethylene (PE), polycarbonate ( PC), polyvinyl chloride (PVC), polypropylene (PP) and the like can be used.
  • a release agent such as a silicone-based release agent or a fluorine-based release agent may be applied to the surface of the release layer.
  • the pellicle can be attached to the photomask by physical fixing means other than the mask adhesive. Examples of the fixing means include screws, bolts, nuts, rivets, keys, pins and the like. It is also possible to use a mask adhesive and a physical fixing means together.
  • FIG. 1 shows an example of the pellicle frame 1 of the present invention, where reference numeral 11 is an inner surface of the pellicle frame, reference numeral 12 is an outer surface of the pellicle frame, reference numeral 13 is an upper end surface of the pellicle frame, and reference numeral 14 is a pellicle frame. Indicates the lower end surface of. Normally, a jig hole used for peeling the pellicle from the photomask is provided on the long side of the pellicle frame, but it is not particularly shown in FIG.
  • FIG. 2 shows the pellicle 10, and the pellicle film 2 is adhered and stretched on the upper end surface of the pellicle frame 1 with an adhesive 4. Further, the lower end surface of the pellicle frame 1 is detachably adhered to the photomask 3 with an adhesive 5 to protect the pattern surface on the photomask 3.
  • the pellicle of the present invention is used not only as a protective member for suppressing foreign matter from adhering to the exposure master plate in the EUV exposure apparatus, but also for protecting the exposure master plate during storage of the exposure master plate and transportation of the exposure master plate. It may be used as a protective member for.
  • a method of attaching a pellicle to an exposure original plate such as a photomask and manufacturing an exposure original plate with a pellicle there are a method of sticking with a mask adhesive described above, an electrostatic adsorption method, a method of mechanically fixing the pellicle, and the like.
  • the method for manufacturing a semiconductor or a liquid crystal display plate includes a system for exposing a substrate (semiconductor wafer or liquid crystal original plate) with the above-mentioned exposure original plate with a pellicle.
  • a substrate semiconductor wafer or liquid crystal original plate
  • the above exposure master plate with a pellicle is installed on a stepper in order to form a photoresist pattern corresponding to an integrated circuit or the like on a substrate.
  • EUV exposure uses a projection optical system in which EUV light is reflected by the exposure original plate and guided to a substrate, and these are performed under reduced pressure or vacuum.
  • the yield in the lithography process can be improved by using the exposure original plate with a pellicle.
  • Example 1 A titanium pellicle frame (outer dimensions 150 mm ⁇ 118 mm ⁇ 1.5 mm, frame width 4.0 mm) was produced. A titanium frame is immersed in a mixed electrolytic solution of phosphoric acid, sulfuric acid and hydrogen peroxide, and an oxide film is formed by anodizing under the conditions of a temperature of 25 ° C., a voltage of 20 V and a time of 30 minutes, and the interference color is blue.
  • a mixed electrolytic solution of phosphoric acid, sulfuric acid and hydrogen peroxide was produced.
  • an oxide film is formed by anodizing under the conditions of a temperature of 25 ° C., a voltage of 20 V and a time of 30 minutes, and the interference color is blue.
  • This pellicle frame is washed with a neutral detergent and pure water, and 100 parts by mass of a silicone adhesive (X-40-3264 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) is applied to the upper end surface of the frame and a curing agent (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) A material prepared by adding 1 part by mass of PT-56) manufactured by Co., Ltd. and stirring was applied so as to have a width of 1 mm and a thickness of 0.1 mm.
  • the frame As a mask adhesive, 0.1 part by mass of an acrylic adhesive (SK Dyne 1495 manufactured by Soken Kagaku Co., Ltd.) and 0.1 part by mass of a curing agent (L-45 manufactured by Soken Kagaku Co., Ltd.).
  • the stirred material was applied over the entire circumference so as to have a width of 1 mm and a thickness of 0.1 mm.
  • the pellicle frame was heated at 90 ° C. for 12 hours to cure the adhesive on the upper and lower end surfaces.
  • an ultrathin silicon film as a pellicle film was pressure-bonded to an adhesive formed on the upper end surface of the frame to complete the pellicle.
  • Example 2 After producing the titanium frame, anodizing, black dyeing, and sealing treatment were sequentially performed to form a black oxide film on the surface of the frame. This is the same as in Example 1 except for the method for coloring the frame surface.
  • Example 3 After producing the aluminum alloy frame, anodizing, black dyeing, and sealing treatment were sequentially performed to form a black oxide film on the surface of the frame. The same as in Example 1 except for the material and surface treatment of this frame.
  • Example 1 This is the same as in Example 1 except that no surface treatment was performed on the titanium pellicle frame.
  • the pellicle obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 was inspected by a foreign matter inspection device.
  • the same frame material as in Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 was used, and the reflectance of each sample was measured using a sample piece whose surface treatment was applied to the material.
  • the obtained pellicle was gripped by a special jig using a jig hole, and standard particles of 20 ⁇ m were attached to a part of the inner wall surface of the pellicle frame.
  • the pellicle was placed together with the jig in an inner foreign matter inspection device (manufactured by Shin-Etsu Engineering Co., Ltd.) equipped with a semiconductor laser having a wavelength of 532 nm, and the quality of the foreign matter inspection of the inner wall surface was evaluated according to the following criteria.
  • ⁇ criterion> Scattered light was not confirmed in the region where particles did not adhere, and scattered light was confirmed only in the region where particles adhered.
  • X Scattered light was confirmed even in the portion where no particles were attached.

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Abstract

本発明は、ペリクル膜を設ける上端面（１３）とフォトマスクに面する下端面（１４）とを有する枠状のペリクルフレーム（１）であって、該ペリクルフレーム（１）の少なくとも内側面（１１）での光源波長５００～１０００ｎｍの最小反射率が２０％以下であるペリクルフレーム、ペリクル、ペリクルの検査方法、ペリクル付露光原版及び露光方法、並びに半導体又は液晶表示板の製造方法を提供する。本発明は、検査光に対するペリクルフレーム内面（１１）の反射率を低くすることで、該フレームからの散乱光を可及的に抑え、異物検査性を向上し得るとともに、検査光の波長に対してのみ反射率を下げることでペリクルフレームの着色等の制限の少ないペリクルフレーム、該ペリクルフレームを用いたペリクル及び該ペリクルの検査方法を提供することができる。

Description

ペリクルフレーム、ペリクル、ペリクルの検査方法、ペリクル付露光原版及び露光方法、並びに半導体又は液晶表示板の製造方法
　本発明は、リソグラフィ用フォトマスクにゴミ除けとして装着されるペリクルフレーム、ペリクル、ペリクルの検査方法、ペリクル付露光原版及び露光方法、並びに半導体又は液晶表示板の製造方法に関する。
　近年、ＬＳＩのデザインルールはサブクオーターミクロンへと微細化が進んでおり、それに伴って、露光光源の短波長化が進んでいる。すなわち、露光光源は水銀ランプによるｇ線（４３６ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）から、ＫｒＦエキシマレーザー（２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザー（１９３ｎｍ）などに移行しており、さらには主波長１３．５ｎｍのＥＵＶ（Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ）光を使用するＥＵＶ露光が検討されている。
　ＬＳＩ、超ＬＳＩなどの半導体製造又は液晶表示板の製造においては、半導体ウエハまたは液晶用原版に光を照射してパターンを作製するが、この場合に用いるリソグラフィ用マスク及びレチクル（以下、総称して「露光原版」と記述する）にゴミが付着していると、このゴミが光を吸収したり、光を曲げてしまうために、転写したパターンが変形したり、エッジが粗雑なものとなるほか、下地が黒く汚れたりして、寸法、品質、外観などが損なわれるという問題があった。
　これらの作業は、通常クリーンルームで行われているが、それでも露光原版を常に清浄に保つことは難しい。そこで、露光原版表面にゴミよけとしてペリクルを貼り付けた後に露光をする方法が一般に採用されている。この場合、異物は露光原版の表面には直接付着せず、ペリクル上に付着するため、リソグラフィ時に焦点を露光原版のパターン上に合わせておけば、ペリクル上の異物は転写に無関係となる。
　このペリクルの基本的な構成は、アルミニウムやチタンなどからなるペリクルフレームの上端面に露光に使われる光に対し透過率が高いペリクル膜が張設されるとともに、下端面に気密用ガスケットが形成されているものである。気密用ガスケットは一般的に粘着剤層が用いられ、この粘着剤層の保護を目的とした保護シートが貼り付けられる。ペリクル膜は、露光に用いる光（水銀ランプによるｇ線（４３６ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザー（２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザー（１９３ｎｍ）等）を良く透過させるニトロセルロース、酢酸セルロース、フッ素系ポリマーなどからなるが、ＥＵＶ露光用では、ペリクル膜として極薄シリコン膜や炭素膜が検討されている。
　ペリクルは、露光原版に異物が付着しないよう保護することが目的であるため、ペリクルには非常に高い清浄度が求められる。そのため、ペリクル製造工程において、出荷前にペリクル膜、ペリクルフレーム、粘着剤及び保護シートに異物が付着していないかの検査を行う必要がある。
　通常、ペリクルフレームへの異物検査は暗室で集光をフレームに当て、異物からの散乱光を目視で検出する。ペリクルフレームの内面に異物が存在すると、振動や空気の移動により容易にマスク面へ異物が落下し得る。そのため、最近では、目視検査に加え、ペリクルフレーム内面を異物検査装置により検査することが増えてきている。一般的に、異物検査装置では、Ｈｅ－Ｎｅレーザーや半導体レーザーといったレーザーをペリクルフレームに照射し、異物からの散乱光を半導体検出器（ＣＣＤ）等によって検出する。
　しかしながら、ペリクルフレーム内面からの散乱光と異物からの散乱光とを見分ける手段はなく、検出器がペリクルフレーム起因の散乱光を検出してしまい、異物検査が正常に行えないという問題があった。
　特許文献１では、ペリクルフレーム内面での検査光４００～１１００ｎｍに対する反射率を０．３％以下まで低くすることで検査性を向上させることが提案されている。しかしながら、４００～１１００ｎｍに対する反射率を０．３％以下にするためにはフレームを限りなく黒色に着色する必要があり、これを実現するためには、ペリクルフレーム材料や着色方法を厳密に選定する必要はあり、材料によっては実現が困難な場合があった。
　また、検査光に使用されるＨｅ－Ｎｅレーザーや半導体レーザーの波長範囲は、例えば６４０～６６０ｎｍ等とその範囲が限定的であり、必ずしも４００～１１００ｎｍの全波長領域で反射率を低くする必要はない。
特開２００１－２４９４４２号公報
　本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、検査光に対するペリクルフレーム内面の反射率を低くすることで、該フレームからの散乱光を可及的に抑え、異物検査性を向上し得るとともに、検査光の波長に対してのみ反射率を下げることでペリクルフレームの着色等の制限の少ないペリクルフレーム、該ペリクルフレームを用いたペリクル及び該ペリクルの検査方法を提供することを目的とする。
　本発明者は、ペリクル膜を設ける上端面とフォトマスクに面する下端面とを有する枠状のペリクルフレームであって、該ペリクルフレームの内面での光源波長５００～１０００ｎｍで最小反射率を２０％以下に調整したところ、ペリクルフレームからの散乱光を可及的に抑え、且つ、反射率が２０％以下となる特定波長を検査光の波長として用いることにより、この検査光の波長に対してのみ反射率を下げることに着目したことにより、ペリクルフレームの着色方法等の表面処理に大きな制限なく、検査性の良いペリクルフレームを提供できることを見出し、本発明をなすに至ったものである。
　従って、本発明は、下記のペリクルフレーム、ペリクル、ペリクルの検査方法、ペリクル付露光原版及び露光方法、並びに半導体又は液晶表示板の製造方法を提供する。
１．ペリクル膜を設ける上端面とフォトマスクに面する下端面とを有する枠状のペリクルフレームであって、該ペリクルフレームの少なくとも内側面での光源波長５００～１０００ｎｍの最小反射率が２０％以下であることを特徴とするペリクルフレーム。
２．上記最小反射率が１０％以下である上記１記載のペリクルフレーム。
３．光源波長５００～１０００ｎｍの全ての波長における反射率が２０％以下となる上記１又は２記載のペリクルフレーム。
４．光源波長５００～１０００ｎｍの全ての波長における反射率が１０％以下となる上記１又は２記載のペリクルフレーム。
５．ペリクルフレームの全周面での光源波長５００～１０００ｎｍの最小反射率が２０％以下である上記１又は２記載のペリクルフレーム。
６．ペリクルフレームの材質として、チタン又はチタン合金が含まれる上記１又は２記載のペリクルフレーム。
７．ペリクルフレームの材質として、アルミニウム又はアルミニウム合金が含まれる上記１又は２記載のペリクルフレーム。
８．ペリクルフレームの厚みが２．５ｍｍ未満である上記１又は２記載のペリクルフレーム。
９．ペリクルフレームの厚みが１．５ｍｍ未満である上記１又は２記載のペリクルフレーム。
１０．ペリクルフレームの表面に酸化膜が形成されている上記１又は２記載のペリクルフレーム。
１１．ペリクルフレームの表面が黒色化されている上記１又は２記載のペリクルフレーム。
１２．ペリクルフレームの表面にキズ消し処理が施されている上記１又は２記載のペリクルフレーム。
１３．ペリクルフレームの表面に、手磨き処理、サンドブラスト処理、化学研磨処理、又は、電解研磨処理が施されている上記１又は２記載のペリクルフレーム。
１４．ＥＵＶ用ペリクルに用いられるペリクルフレームである上記１又は２記載のペリクルフレーム。
１５．上記１記載のペリクルフレームと、該ペリクルフレームの一端面に粘着剤又は接着剤を介して設けられるペリクル膜とを具備することを特徴とするペリクル。
１６．ペリクル膜が、ペリクルフレームの上端面に設けられる上記１５記載のペリクル。
１７．ペリクル膜が、シリコン膜又は炭素膜である上記１５又は１６記載のペリクル。
１８．ペリクルの高さが２．５ｍｍ以下である上記１５又は１６記載のペリクル。
１９．ＥＵＶリソグラフィに用いられるペリクルである上記１５又は１６記載のペリクル。
２０．上記１５記載のペリクルに存する異物を異物検査機により検出するペリクルの検査方法であって、ペリクルフレームの少なくとも内側面での反射率が２０％以下となる特定波長を検査光の波長として用いることにより、上記ペリクルに存する異物を検出することを特徴とするペリクルの検査方法。
２１．露光原版に上記１５記載のペリクルが装着されていることを特徴とするペリクル付露光原版。
２２．露光原版が、ＥＵＶ用露光原版である上記２１記載のペリクル付露光原版。
２３．ＥＵＶリソグラフィに用いられるペリクル付露光原版である上記２１記載のペリクル付露光原版。
２４．上記２１記載のペリクル付露光原版によって露光が行われることを特徴とする露光方法。
２５．露光の光源が、ＥＵＶ光を発する露光光源である上記２４記載の露光方法。
２６．上記２１記載のペリクル付露光原版を用いて、半導体ウエハを露光する工程を備えることを特徴とする半導体の製造方法。
２７．露光の光源が、ＥＵＶ光を発する露光光源である上記２６記載の半導体の製造方法。
２８．上記２１記載のペリクル付露光原版を用いて、液晶用原版を露光する工程を備えることを特徴とする液晶表示板の製造方法。
２９．露光の光源が、ＥＵＶ光を発する露光光源である上記２８記載の液晶表示板の製造方法。
　本発明のペリクルフレーム、ペリクル及びペリクルの検査方法は、該ペリクルフレームからの散乱光を可及的に抑えるとともに、ペリクルフレームの反射率が２０％以下となる特定波長を検査光の波長として用いることにより、この検査光の波長に対してのみ反射率を下げるようにペリクルフレームを表面処理することができ、該表面処理の自由度が高くなり、検査性に都合の良いペリクルフレームを提供することができる。
本発明のペリクルフレームの一例を示す斜視図である。 本発明のペリクルをフォトマスクに装着した様子を示す概略図である。
　以下、本発明につき、更に詳しく説明する。
　本発明のペリクルフレームは、ペリクル膜を設ける上端面とフォトマスクに面する下端面とを有する枠状のペリクルフレームである。
　ペリクルフレームは枠状であれば、その形状はペリクルを装着するフォトマスクの形状に対応する。一般的には、四角形（長方形又は正方形）枠状である。四角形枠状のほかには、三角形枠状、五角形枠状、六角形枠状、八角形枠状等の多角形枠状や、丸形枠状、楕円形枠状などの、フォトマスクの形状に変更することができる。四角形枠状などの多角形枠状については、存在する角部をＣ面取り加工、Ｒ面取り加工、糸面取り加工等の面取り加工を施された形態も包含する。
　また、ペリクルフレームには、ペリクル膜を設けるための面（ここでは上端面とする）と、フォトマスク装着時にフォトマスクに面する面（ここでは下端面とする）がある。
　通常、ペリクルフレームの上端面には、接着剤等を介してペリクル膜が設けられ、下端面には、ペリクルをフォトマスクに装着するための粘着剤等が設けられるが、この限りではない。
　ペリクルフレームの材質に制限はなく、公知のものを使用することができる。ＥＵＶ用のペリクルフレームでは、高温にさらされる可能性があるため、熱膨張係数の小さな材料が好ましい。例えば、Ｓｉ、ＳｉＯ2、ＳｉＮ、石英、インバー、チタン、チタン合金等が挙げられる。中でも、加工容易性や軽量なことからチタンやチタン合金が好ましい。
　ペリクルフレームの寸法は特に限定されないが、ＥＵＶ用ペリクルの高さが２．５ｍｍ以下に制限されることから、ＥＵＶ用のペリクルフレームの厚みはそれよりも小さくなり２．５ｍｍ未満である。特に、ＥＵＶ用のペリクルフレームの厚みは、ペリクル膜やマスク粘着剤等の厚みを勘案すると、１．５ｍｍ以下であることが好ましい。
　本発明のペリクルフレームは、少なくともその内側面での波長５００～１０００ｎｍの範囲で最小反射率が２０％以下になるよう、該ペリクルフレームの表面処理が施される。特に、ペリクルフレームの全周面において上記光源波長の範囲の中での最小反射率が２０％以下であることが好適であり、該ペリクルフレームの表面処理が適宜施される。この表面処理の方法については特に制限はなく、例えば、陽極酸化処理による表面に１００μｍの酸化膜の形成することで干渉色により青色に発色させる方法や、黒ニッケルメッキ処理を施し黒色化することができる。また、酸化膜に炭素をドープして、フレーム表面を黒色化することもできる。
　本発明のペリクルフレームについては、上述した波長範囲５００～１０００ｎｍでの全波長に対して反射率が２０％以下である必要はなく、上記波長範囲の中の特定波長に対して反射率が２０％以下になればよい。ここで言う特定波長というのは、異物検査機で使用する検査光の波長であって、この波長に対して、反射率２０％以下することが好ましく、特には１０％以下が好ましい。逆に、ペリクルフレームの最小反射率を示す反射率の分布から、異物検査機に使用する検査光を選定することもできる。
　また、検査性をより良くするために、手磨きやサンドブラスト処理、化学研磨処理、電解研磨処理など、キズ消し処理を表面に施しても良い。これらの表面処理については表面粗さを粗面化することによりペリクルフレームからの散乱光を可及的に防止することができる。
　また、通常、ペリクルフレームの側面には、ハンドリングやペリクルをフォトマスクから剥離する際に用いられる冶具穴が設けられる。冶具穴の大きさはペリクルフレームの厚み方向の長さ（円形の場合は直径）が０．５～１．０ｍｍである。穴の形状に制限はなく、円形や矩形であっても構わない。
　また、ペリクルフレームには通気部が設けられており、通気部には異物の侵入を防ぐため、フィルタを設けることができる。
　本発明のペリクルは、ペリクルフレームの上端面に、粘着剤又は接着剤を介して、ペリクル膜が設けられる。粘着剤や接着剤の材料に制限はなく、公知のものを使用することができる。ペリクル膜を強く保持するために、接着力の強い粘着剤又は接着剤が好ましい。
　上記ペリクル膜の材質については、特に制限はないが、露光光源の波長における透過率が高く耐光性の高いものが好ましい。例えば、ＥＵＶ露光に対しては極薄シリコン膜や炭素膜等が用いられる。これら炭素膜としては、例えば、グラフェン、ダイヤモンドライクカーボン、カーボンナノチューブ等の膜が挙げられる。上記ペリクル膜は薄膜のみに限定されず、ペリクル膜を支持する支持枠を含むものも採用できる。例えば、シリコンウエハ上にペリクル膜を形成し、ペリクル膜として使用される箇所のみをバックエッチングでシリコンウエハを除去することで、ペリクル膜を作製する方法を採用できる。この場合、ペリクル膜はシリコン枠で支持された状態で得られる。
　さらに、ペリクルフレームの下端面には、フォトマスクに装着するためのマスク粘着剤が形成される。一般的に、マスク粘着剤は、ペリクルフレームの全周に亘って設けられることが好ましい。
　上記マスク粘着剤としては、公知のものを使用することができ、アクリル系粘着剤やシリコーン系粘着剤が好適に使用できる。粘着剤は必要に応じて、任意の形状に加工されてもよい。
　上記マスク粘着剤の下端面には、粘着剤を保護するための離型層（セパレータ）が貼り付けられていてもよい。離型層の材質は、特に制限されないが、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等を使用することができる。また、必要に応じて、シリコーン系離型剤やフッ素系離型剤等の離型剤を離型層の表面に塗布してもよい。なお、ペリクルのフォトマスクへの装着は、マスク粘着剤以外にも物理的な固定手段により固定することが可能である。この固定手段としては、ねじ、ボルト、ナット、リベット、キー、ピン等が挙げられる。マスク粘着剤と物理的な固定手段を併用することも可能である。
　ここで、図１は、本発明のペリクルフレーム１の一例を示し、符号１１はペリクルフレームの内側面、符号１２はペリクルフレームの外側面、符号１３はペリクルフレームの上端面、符号１４はペリクルフレームの下端面を示す。なお、通常、ペリクルフレームの長辺側にはペリクルをフォトマスクから剥離するために用いられる治具穴が設けられるが、図１では特に図示していない。
　図２は、ペリクル１０を示すものであり、ペリクルフレーム１の上端面には接着剤４によりペリクル膜２が接着，張設されている。また、ペリクルフレーム１の下端面には、粘着剤５によりフォトマスク３に剥離可能に接着されており、フォトマスク３上のパターン面を保護している。
　本発明のペリクルは、ＥＵＶ露光装置内で、露光原版に異物が付着することを抑制するための保護部材としてだけでなく、露光原版の保管時や、露光原版の運搬時に露光原版を保護するための保護部材としてもよい。ペリクルをフォトマスク等の露光原版に装着し、ペリクル付露光原版を製造する方法には、前述したマスク粘着剤で貼り付ける方法の他、静電吸着法、機械的に固定する方法等がある。
　本実施形態に係る半導体又は液晶表示板の製造方法は、上記のペリクル付露光原版によって基板（半導体ウエハ又は液晶用原版）を露光するシステムを備える。例えば、半導体装置又は液晶表示板の製造工程の一つであるリソグラフィ工程において、集積回路等に対応したフォトレジストパターンを基板上に形成するために、ステッパーに上記のペリクル付露光原版を設置して露光する。一般に、ＥＵＶ露光ではＥＵＶ光が露光原版で反射して基板へ導かれる投影光学系が使用され、これらは減圧又は真空下で行われる。これにより、仮にリソグラフィ工程において異物がペリクル上に付着したとしても、フォトレジストが塗布されたウエハ上にこれらの異物は結像しないため、異物の像による集積回路等の短絡や断線等を防ぐことができる。よって、ペリクル付露光原版の使用により、リソグラフィ工程における歩留まりを向上させることができる。
　以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
［実施例１］
　チタン製のペリクルフレーム（外寸１５０ｍｍ×１１８ｍｍ×１．５ｍｍ、フレーム幅４．０ｍｍ）を作製した。チタン製のフレームを、リン酸、硫酸及び過酸化水素の混合電解液に浸漬し、温度２５℃、電圧２０Ｖ、時間３０分の条件で、陽極酸化により酸化膜を形成し、干渉色である青色を発色させた。このペリクルフレームを中性洗剤と純水とにより洗浄し、該フレームの上端面にはシリコーン粘着剤（信越化学工業（株）製Ｘ－４０－３２６４）１００質量部に硬化剤（信越化学工業（株）製ＰＴ－５６）を１質量部加えて撹拌した材料を、幅１ｍｍ、厚み０．１ｍｍになるよう塗布した。また、フレームの下端面にはマスク粘着剤として、アクリル粘着剤（綜研化学（株）製ＳＫダイン１４９５）１００質量部に硬化剤（綜研化学（株）製Ｌ－４５）を０．１質量部加えて撹拌した材料を、全周に亘り、幅１ｍｍ、厚み０．１ｍｍになるよう塗布した。その後、ペリクルフレームを９０℃で１２時間加熱して、上下端面の粘着剤を硬化させた。続いて、ペリクル膜として極薄シリコン膜を、フレームの上端面に形成した粘着剤に圧着させて、ペリクルを完成させた。
［実施例２］
　チタンフレームを作製した後、陽極酸化、黒色染色、封孔処理を順次行い、該フレームの表面に黒色の酸化被膜を形成した。このフレーム表面の着色処理方法以外は、実施例１と同じである。
［実施例３］
　アルミニウム合金製フレームを作製した後、陽極酸化、黒色染色、封孔処理を順次行い、該フレームの表面に黒色の酸化被膜を形成した。このフレームの材質及び表面処理以外は、実施例１と同じである。
［比較例１］
　チタン製のペリクルフレームについて表面処理を何も行わなかった以外は実施例１と同じである。
　実施例１～３及び比較例１で得られたペリクルに対し、異物検査装置による検査を実施した。また、実施例１～３、比較例１と同様のフレームの材質を用い、該材質に表面処理を施したサンプルピースを用いて、各サンプルの反射率測定を実施した。
［反射率測定］
　３ｃｍ×３ｃｍ、厚み５ｍｍのサンプルピースを準備し、実施例１～３及び比較例１と同様の表面処理を施したサンプルを準備した。「分光光度計Ｖ－７８０」（日本分光（株）製、型式名）を用いて、５００～１０００ｎｍの反射率を測定した。最小反射率と検査光（５３２ｎｍ）での反射率との測定値を表１示す。最小反射率については分光光度計から得られたチャートから特定した。なお、検査光に５３２ｎｍのレーザーを選定した理由としては、このような半導体レーザーはコンパクトでありながらも安定性に優れており、装置組込用として用いやすく、且つ半導体向けの検査装置で使用実績があるからである。
[異物検査]
　得られたペリクルを、冶具穴を利用して専用の治具に把持し、ペリクルフレームの内壁面の一部分に２０μｍの標準粒子を付着させた。治具とともに、上記ペリクルを、波長５３２ｎｍの半導体レーザーを備えた内面異物検査装置（信越エンジニアリング（株）製）に入れ、内壁面の異物検査の良否について下記の基準により評価した。
〈判定基準〉
　　〇：粒子が付着していない領域では散乱光は確認されず、粒子が付着する部分のみ散乱光を確認した。
　　×：粒子が付着していない部分においても散乱光を確認した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　上記表１の結果からは下記の点が考察される。
　実施例１～３のペリクルフレームを用いた場合、検査光（５３２ｎｍ）でのペリクルフレームでの反射率を２０％以下にすることにより、異物検査機による検査性の良いペリクルを提供することができた。これに対して、比較例１のペリクルフレームを用いた場合、異物粒子が付着していない部分においてもフレームの散乱光を確認されたため検査性が良好なものとはいえなかった。
１　ペリクルフレーム
２　ペリクル膜
３　フォトマスク
４　ペリクル膜接着剤
５　フォトマスク粘着剤
１０　ペリクル

Claims (29)

  1. 　ペリクル膜を設ける上端面とフォトマスクに面する下端面とを有する枠状のペリクルフレームであって、該ペリクルフレームの少なくとも内側面での光源波長５００～１０００ｎｍの最小反射率が２０％以下であることを特徴とするペリクルフレーム。
  2. 　上記最小反射率が１０％以下である請求項１記載のペリクルフレーム。
  3. 　光源波長５００～１０００ｎｍの全ての波長における反射率が２０％以下となる請求項１又は２記載のペリクルフレーム。
  4. 　光源波長５００～１０００ｎｍの全ての波長における反射率が１０％以下となる請求項１又は２記載のペリクルフレーム。
  5. 　ペリクルフレームの全周面での光源波長５００～１０００ｎｍの最小反射率が２０％以下である請求項１又は２記載のペリクルフレーム。
  6. 　ペリクルフレームの材質として、チタン又はチタン合金が含まれる請求項１又は２記載のペリクルフレーム。
  7. 　ペリクルフレームの材質として、アルミニウム又はアルミニウム合金が含まれる請求項１又は２記載のペリクルフレーム。
  8. 　ペリクルフレームの厚みが２．５ｍｍ未満である請求項１又は２記載のペリクルフレーム。
  9. 　ペリクルフレームの厚みが１．５ｍｍ未満である請求項１又は２記載のペリクルフレーム。
  10. 　ペリクルフレームの表面に酸化膜が形成されている請求項１又は２記載のペリクルフレーム。
  11. 　ペリクルフレームの表面が黒色化されている請求項１又は２記載のペリクルフレーム。
  12. 　ペリクルフレームの表面にキズ消し処理が施されている請求項１又は２記載のペリクルフレーム。
  13. 　ペリクルフレームの表面に、手磨き処理、サンドブラスト処理、化学研磨処理、又は、電解研磨処理が施されている請求項１又は２記載のペリクルフレーム。
  14. 　ＥＵＶ用ペリクルに用いられるペリクルフレームである請求項１又は２記載のペリクルフレーム。
  15. 　請求項１記載のペリクルフレームと、該ペリクルフレームの一端面に粘着剤又は接着剤を介して設けられるペリクル膜とを具備することを特徴とするペリクル。
  16. 　ペリクル膜が、ペリクルフレームの上端面に設けられる請求項１５記載のペリクル。
  17. 　ペリクル膜が、シリコン膜又は炭素膜である請求項１５又は１６記載のペリクル。
  18. 　ペリクルの高さが２．５ｍｍ以下である請求項１５又は１６記載のペリクル。
  19. 　ＥＵＶリソグラフィに用いられるペリクルである請求項１５又は１６記載のペリクル。
  20. 　請求項１５記載のペリクルに存する異物を異物検査機により検出するペリクルの検査方法であって、ペリクルフレームの少なくとも内側面での反射率が２０％以下となる特定波長を検査光の波長として用いることにより、上記ペリクルに存する異物を検出することを特徴とするペリクルの検査方法。
  21. 　露光原版に請求項１５記載のペリクルが装着されていることを特徴とするペリクル付露光原版。
  22. 　露光原版が、ＥＵＶ用露光原版である請求項２１記載のペリクル付露光原版。
  23. 　ＥＵＶリソグラフィに用いられるペリクル付露光原版である請求項２１記載のペリクル付露光原版。
  24. 　請求項２１記載のペリクル付露光原版によって露光が行われることを特徴とする露光方法。
  25. 　露光の光源が、ＥＵＶ光を発する露光光源である請求項２４記載の露光方法。
  26. 　請求項２１記載のペリクル付露光原版を用いて、半導体ウエハを露光する工程を備えることを特徴とする半導体の製造方法。
  27. 　露光の光源が、ＥＵＶ光を発する露光光源である請求項２６記載の半導体の製造方法。
  28. 　請求項２１記載のペリクル付露光原版を用いて、液晶用原版を露光する工程を備えることを特徴とする液晶表示板の製造方法。
  29. 　露光の光源が、ＥＵＶ光を発する露光光源である請求項２８記載の液晶表示板の製造方法。
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