本發(fā)明涉及,在EUV光刻用防塵薄膜組件中適宜的接著劑和用其的防塵薄膜組件,更具體的涉及,例如,在使用以13.5nm為主波長(zhǎng)的EUV(Extreme Ultra-Violet)光進(jìn)行光刻時(shí)在防塵薄膜組件中適宜的接著劑和用其的防塵薄膜組件。
背景技術(shù):
在LSI,超LSI等的半導(dǎo)體制造或液晶面板等的制造中,要將半導(dǎo)體晶圓或液晶用原板中用光照射,進(jìn)行圖案的制作,此時(shí),如果使用的光掩模或中間掩模(以下,統(tǒng)稱“光掩模”)上有灰塵附著,該灰塵會(huì)對(duì)照射光進(jìn)行遮擋,反射,由此轉(zhuǎn)印的圖案的邊緣不齊,還會(huì)使基底變黑等,從而對(duì)尺寸,品質(zhì),外觀等有損害。
由此,這樣的作業(yè)為通常無塵室中進(jìn)行,但是即使如此,也難以老是保持光掩模清潔,所以,要在光掩模表面貼附作為防塵器使用的防塵薄膜組件后再進(jìn)行曝光。如此,灰塵等的異物就不再光掩模的表面上附著,而是在防塵薄膜組件上附著,這樣,光刻時(shí)只要將焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)光掩模的圖案,異物的像就不會(huì)在轉(zhuǎn)印圖案中出現(xiàn),上述問題就可以避免了。
這樣的防塵薄膜組件,一般是光良好透過的硝酸纖維素,乙酸纖維素或氟樹脂等構(gòu)成的透明的防塵膜,在涂布有防塵膜的良溶媒并風(fēng)干的由鋁,不銹鋼,聚乙烯等構(gòu)成的防塵薄膜組件框架的上端面上接著(專利文獻(xiàn)1參照),或用丙烯酸樹脂和環(huán)氧樹脂等的接著劑接著(專利文獻(xiàn)2參照)。進(jìn)而,防塵薄膜組件框架的下端面,具有為了貼附光掩模的由聚丁烯樹脂,聚乙酸乙烯基樹脂,丙烯酸樹脂,硅樹脂等構(gòu)成的粘著層以及保護(hù)粘著層的離型層(分離膜)。
但是,近年來,半導(dǎo)體裝置以及液晶面板,越來越高集成化,細(xì)微化?,F(xiàn)在,32nm程度的細(xì)微圖案在光抗蝕膜上形成的技術(shù)也變得實(shí)用化。32nm程度的圖案的場(chǎng)合,可以用,在半導(dǎo)體晶圓或液晶用原版和投影透鏡之間充滿超純水等的液體,使用ArF準(zhǔn)分子激光,在光抗蝕膜上進(jìn)行曝光的液浸曝光技術(shù)和多重曝光等的以往的使用準(zhǔn)分子激光的改良技術(shù)來進(jìn)行對(duì)應(yīng)。
但是,在下一代的半導(dǎo)體裝置和液晶面板上要求形成進(jìn)一步細(xì)微化的10nm以下的圖案,但是這樣細(xì)微化的10nm以下的圖案的形成,用以往的使用準(zhǔn)分子激光的曝光改良技術(shù),就不行了。
因此,作為10nm以下的圖案形成的方法,就變得必須使用以13.5nm為主波長(zhǎng)的EUV光的EUV曝光技術(shù)了。使用這樣的EUV曝光技術(shù),在光抗蝕膜上制作10nm以下的細(xì)微的圖案的場(chǎng)合,使用什么樣的光源,使用什么樣的光抗蝕,使用什么樣的防塵薄膜組件等的技術(shù)的課題的解決就變得必須了,對(duì)于這樣的技術(shù)課題,新的光源和新的光抗蝕材料,開發(fā)有了進(jìn)展,各種的方案被提出。
其中,關(guān)于左右半導(dǎo)體裝置或液晶面板的產(chǎn)率的防塵薄膜組件,例如,專利文獻(xiàn)3中,記載了作為EUV光刻用防塵薄膜組件中使用的防塵膜,透明并且不產(chǎn)生光學(xué)變形的厚度0.1~2.0μm的硅制薄膜,但是在實(shí)用化的點(diǎn)上有未解決的問題,這樣的問題成為EUV曝光技術(shù)實(shí)用化的大的障礙。
先行技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1特開昭58-219023號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2特公昭63-27707號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)3美國(guó)專利第6623893號(hào)說明書
通常,關(guān)于將防塵膜在防塵薄膜組件框架上貼附所使用的接著劑的材料,為從以往的使用i線(波長(zhǎng)365nm)的曝光,使用KrF準(zhǔn)分子激光光(波長(zhǎng)248nm)的曝光,以及使用ArF準(zhǔn)分子激光光(波長(zhǎng)193nm)的曝光中的使用之物,考慮接著力來進(jìn)行選擇。
但是,在想定的使用EUV光刻技術(shù),在光抗蝕膜上形成10nm以下的細(xì)微的圖案的的環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),以往使用的接著劑,具有從防塵膜為防塵薄膜組件框架剝離多發(fā)的問題。
因此,本發(fā)明人,為了解決上述問題,在PC上進(jìn)行反復(fù)模擬的結(jié)果,得知在硅制防塵膜中EUV光照射的部分,有被EUV光加熱到500℃附近的可能,防塵膜和防塵薄膜組件框架接合的接著劑,根據(jù)計(jì)算,得知有可能達(dá)到200℃~300℃。由此,上述的實(shí)驗(yàn)中的防塵膜剝離的主原因,也可以是由于該高溫引起的。即,接著劑,在高溫中硬度會(huì)發(fā)生變化,硬度上升的場(chǎng)合,變得脆弱,就難于防止防塵膜的剝離,另一方面,高溫使硬度變低得場(chǎng)合,變?yōu)榱黧w狀,從而不能固定防塵膜,不能防止防塵膜的剝離。因此,在EUV光刻用防塵薄膜組件中,如接著劑的對(duì)于熱的安定性變低,加熱得場(chǎng)合,接著劑過度硬化,過度軟化,從而接著性就不能保持了。
因此,本發(fā)明就是鑒于上述的情況而產(chǎn)生得,其課題為,提供一種EUV光刻中產(chǎn)生的高溫域的耐熱性(對(duì)溫度安定性)優(yōu)良的適宜于EUV光刻用防塵薄膜組件的接著劑和使用其的防塵薄膜組件,該防塵薄膜組件的制造方法,以及適宜于EUV光刻的防塵薄膜組件的接著劑的選擇方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明人,對(duì)上述課題的解決進(jìn)行了深入的研究,在多個(gè)種類的接著劑中,找出了在300℃的氛圍氣中7日連續(xù)靜置時(shí)的硬度的變化率在±50%的范圍內(nèi)的接著劑適宜于EUV曝光技術(shù),從而完成了本發(fā)明。
即,本發(fā)明的接著劑為,為了將防塵膜貼附于防塵薄膜組件框架上,適宜于EUV光刻用防塵薄膜組件的接著劑,其特征在于,該接著劑的硬化物在300℃的氛圍氣中7天連續(xù)靜置的下述式表示的硬度的變化率為±50%的范圍內(nèi)。
式:硬度的變化率(%)={(所述靜置后的硬度)-(所述靜置前的硬度)}÷(所述靜置前的硬度)×100
進(jìn)而,本發(fā)明為,具有防塵膜和防塵薄膜組件框架,以及將它們相互接著的接著劑的EUV光刻用防塵薄膜組件,其特征為,作為所述接著劑,使用本發(fā)明的接著劑。
進(jìn)而,本發(fā)明的防塵薄膜組件的制造方法為,具有防塵膜,防塵薄膜組件框架以及將它們相互接著的接著劑的EUV光刻用防塵薄膜組件的制造方法,其特征在于,具有將本發(fā)明的接著劑涂布于防塵薄膜組件框架上的步驟。
進(jìn)而,本發(fā)明的接著劑的選擇方法為,為了將EUV光刻用防塵薄膜組件的防塵膜接著于防塵薄膜組件框架中,選擇適宜于EUV光刻用防塵薄膜組件中的接著劑的選擇方法,其特征在于,將被測(cè)試的接著劑的硬化物在300℃的氛圍氣中連續(xù)靜置7日時(shí)的用下述式表達(dá)的硬度的變化率滿足±50%的范圍內(nèi)的條件的接著劑選擇作為適宜于EUV光刻用防塵薄膜組件中的接著劑。
式:硬度的變化率(%)={(所述靜置后的硬度)-(所述靜置前的硬度)}÷(所述靜置前的硬度)×100
發(fā)明的效果
本發(fā)明的接著劑,由于具有在EUV曝光技術(shù)中的高溫領(lǐng)域中的安定性,所以在EUV光刻中,防塵膜和防塵薄膜組件框架之間的接著性可以被維持。因此,通過將防塵膜和防塵薄膜組件框架用本發(fā)明的接著劑接合的防塵薄膜組件,就可以在使用EUV光在抗蝕膜中,形成10nm以下的細(xì)微圖案。
附圖說明
圖1使用本發(fā)明的接著劑的防塵薄膜組件的縱截面圖。
圖2在本發(fā)明的防塵薄膜組件的制造時(shí),使用的接著劑涂布裝置的概略說明圖。
具體實(shí)施方式
以下,參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明,但是本發(fā)明并不限于此。
圖1為,使用本發(fā)明的接著劑13的本發(fā)明的防塵薄膜組件1的一實(shí)施方式的縱截面圖。該防塵薄膜組件1,具有防塵膜11,防塵薄膜組件框架12以及將它們相互接著的接著劑13的EUV光刻用防塵薄膜組件。在該防塵薄膜組件1中,在與防塵薄膜組件1的貼附對(duì)象的基板(光掩模或該玻璃基板部分:未圖示)的形狀相對(duì)應(yīng)的通常為四角框狀(長(zhǎng)方形框狀或正方形框狀)的防塵薄膜組件框架12的上端面,通過接著劑13將防塵膜11繃緊設(shè)置。
該防塵膜11以及防塵薄膜組件框架12的材質(zhì)沒有特別的限制,可以使用公知物。
防塵膜11的材質(zhì)為,單晶硅,多晶硅,非晶硅等,但是,以高度透過EUV光之物為優(yōu)選。進(jìn)而,為了對(duì)防塵膜11進(jìn)行保護(hù),也可以具有由SiC,SiO2,Si3N4,SiON,Y2O3,YN,Mo,Ru,Rh等構(gòu)成的保護(hù)膜。
防塵薄膜組件框架12的材質(zhì),線性膨漲系數(shù)小的玻璃制和金屬為優(yōu)選,但是,從放熱性,加工性,強(qiáng)度的點(diǎn)來看,以金屬為更優(yōu)選。
本發(fā)明的接著劑13為,在防塵薄膜組件框架12的上端面全周涂布,其目的是為了將防塵膜11在防塵薄膜組件框架12上貼附。本發(fā)明的接著劑13,采用該接著劑的硬化物在300℃的氛圍氣中進(jìn)行7日連續(xù)靜置時(shí)的由下述式表示的硬度的變化率為±50%的范圍內(nèi)之物。這樣的接著劑由于在EUV光刻中的耐熱性(溫度安定性)高,特別適宜在EUV光刻用防塵薄膜組件。進(jìn)而,在本說明書中以及權(quán)利要求中,所謂接著劑等的硬化物的「硬度」,是按JIS K 6249:2003,特別是使用杜羅回跳硬度計(jì)A型的裝置進(jìn)行的硬度試驗(yàn)中,得到的硬度值。
式:硬度的變化率(%)={(所述靜置后的硬度)-(所述靜置前的硬度)}÷(所述靜置前的硬度)×100
為了得到本發(fā)明的接著劑13,例如,可以首先購買市售的接著劑,只要滿足將該接著劑的硬化物在300℃的氛圍氣中連續(xù)7天靜置時(shí)的用所述式表示的硬度的變化率為±50%的范圍內(nèi)的條件,進(jìn)行選擇即可。由此,不需要復(fù)雜的制造工序,就可以簡(jiǎn)便的得到適宜于EUV光刻用防塵薄膜組件的接著劑。
作為滿足這樣的條件的接著劑13的具體例,為市售的硅系接著劑KE-1803和KE-1854(都為信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制:制品名),環(huán)氧系接著劑EK2000(Epoxy Technology,Inc.制品名)等。它們?cè)?00℃以下耐熱性高,適宜于使用。KE-1803,根據(jù)產(chǎn)品說明為三液室溫硬化型,到加熱硬化的時(shí)間短。KE-1854為一液加熱硬化型,EK2000為二液加熱硬化型。
本發(fā)明的接著劑13,對(duì)其硬化方式?jīng)]有限制,一液室溫硬化型,一液加熱硬化型,二液室溫硬化型,二液加熱硬化型,三液室溫硬化型或紫外線硬化型等,任一硬化方式都可。
本發(fā)明的接著劑13,特別是在EUV光刻用防塵薄膜組件中,適宜于將防塵膜接著于防塵薄膜組件框架上。上述的那樣,EUV曝光時(shí)曝光光的能量會(huì)使防塵膜有可能部分地處于甚至高達(dá)500℃的高溫中,進(jìn)一步用于將防塵膜和防塵薄膜組件框架進(jìn)行接合的接著劑有可能處于高達(dá)200℃~300℃的溫度。
因此,本發(fā)明的接著劑13,在這樣的高溫域中有必要具有充分的耐熱性,在使用本發(fā)明的接著劑13的防塵薄膜組件的耐熱試驗(yàn)(防塵薄膜組件1在250℃氛圍氣的烘箱中進(jìn)行7天連續(xù)靜置后,冷卻到室溫),在使用滿足本發(fā)明的所述條件的接著劑13的場(chǎng)合,可以確認(rèn)處于250℃的高溫的防塵膜11的繃緊的狀態(tài)被良好地保持(后述的實(shí)施例參照)。這被認(rèn)為是由于本發(fā)明的接著劑13在處于250℃的高溫中也能保持充分的接著力的結(jié)果,這表明本發(fā)明的接著劑13不僅在200℃,即使高達(dá)300℃的高溫區(qū)域中也具有耐熱性。
這樣的具有高的耐熱性的接著劑13在涂布于防塵薄膜組件框架12的場(chǎng)合,例如,可用圖2中所示接著劑涂布裝置來進(jìn)行。圖2為,在接著劑3的涂布中,適宜的接著劑涂布裝置的一例的示意圖。該接著劑涂布裝置2為,通過可以在XYZ軸方向中移動(dòng)的固定軌道以及可動(dòng)軌道組合在一起而構(gòu)成的3軸機(jī)器人22,將注射筒23安裝在架臺(tái)21上方。該注射筒23的先端具有針25,裝滿接著劑13的注射筒23與空氣加壓式分布器(未圖示)接續(xù),通過3軸機(jī)器人22的控制部(未圖示),對(duì)機(jī)器人動(dòng)作和涂布液吐出的兩方進(jìn)行控制。
然后,在接著劑涂布裝置2的架臺(tái)21上安裝的防塵薄膜組件框架24上,針25一邊使接著劑滴下一邊移動(dòng),由此,防塵薄膜組件框架24上就涂布了接著劑13。該場(chǎng)合的接著劑13的移送裝置(未圖示),不限于空氣加壓,氮?dú)饧訅旱鹊臍怏w加壓,注射筒泵,往復(fù)泵,管泵等,只要供給量以及吐出·停止可以控制的各種的移送裝置都可以利用。
進(jìn)而,在接著劑13的粘度高,涂布裝置2涂布困難的場(chǎng)合,如有必要,可以添加甲苯,二甲苯等的芳香族系化合物,己烷,異辛烷,異構(gòu)石蠟等的脂肪族系溶劑,甲基乙基酮,甲基異丁基酮等的酮系溶劑,乙酸乙基酯,乙酸丁基酯等的酯系溶劑,二異丙基醚,1,4-二氧雜環(huán)已烷等的醚系溶劑,或它們的混合溶劑。
實(shí)施例
以下,參照實(shí)施例以及比較例,對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體說明。
實(shí)施例1
首先,將外尺寸151mm×118mm×高度1.5mm,厚4mm的超級(jí)不變鋼(super invariable steel;鉄,鎳,鈷的合金)制防塵薄膜組件框架24搬入無塵室,用中性洗劑和純水,充分洗凈·干燥。其后,在圖2中所示的接著劑涂布裝置2的架臺(tái)21上將該防塵薄膜組件框架24固定。
另一方面,作為高耐熱性的接著劑13,使用硅系的KE-1803(信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制:制品名)。該KE-1803為,硬化方式為三液室溫硬化型,所以根據(jù)用量說明,將KE-1803的主劑和硬化劑和觸媒以質(zhì)量比100/10/10的比例秤量,將其充分?jǐn)嚢杌旌隙{(diào)制。
接著,將調(diào)制的接著劑13裝入圖2中所示接著劑涂布裝置2的聚丙烯(PP)制注射筒23中,將該注射筒23接續(xù)到空氣加壓式分布器(巖下工程株式會(huì)社制,未圖示)上。在接著劑涂布裝置2中,用3軸機(jī)器人22的控制部(未圖示)對(duì)機(jī)器人動(dòng)作和涂布液吐出的兩方進(jìn)行控制,自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn),在防塵薄膜組件框架24的周方向全周中,從針25接著劑13滴下,進(jìn)行涂布。
其后,將防塵膜11在防塵薄膜組件框架24的接著劑涂布端面?zhèn)荣N附的同時(shí),用刀將外側(cè)的不需要的膜切除。進(jìn)一步使接著劑13在室溫(25℃)24小時(shí)靜置硬化,得到防塵薄膜組件1。
實(shí)施例2
作為接著劑13,使用硅系一液加熱硬化型的KE-1854(信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制:制品名),除此之外,用與實(shí)施例1同樣的方法制作防塵薄膜組件1。
實(shí)施例3
作為接著劑13,使用硅系一液加熱硬化型的KE-1880(信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制:制品名),除此之外,用與實(shí)施例同樣的方法制作防塵薄膜組件1。
實(shí)施例4
作為接著劑13,使用環(huán)氧系二液加熱硬化型的EK2000(Epoxy Technology,Inc.制:制品名),除此之外,用與實(shí)施例1同樣的方法制作防塵薄膜組件1。
比較例1
作為接著劑13,使用環(huán)氧系的耐熱性接著的Araldite AV138M-1(Ciba-Geigy制:制品名),除此之外,用與實(shí)施例1同樣的方法制作防塵薄膜組件1。
比較例2
作為接著劑13,使用丙烯酸系的耐熱性接著劑metalrock(Cemedine株式會(huì)社制:制品名),除此織襪,用與實(shí)施例1同樣的方法制作防塵薄膜組件1。
比較例3
作為接著劑13,使用硅系接著劑KE-3490(信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制:制品名),除此之外,用與實(shí)施例1同樣的方法,制作防塵薄膜組件1。
比較例4
作為接著劑13,使用環(huán)氧系的耐熱性接著劑Araldite 2000(Ciba-Geigy制:制品名),除此之外,用與實(shí)施例1同樣的方法制作防塵薄膜組件1。
接著劑的耐熱試驗(yàn)
僅將在實(shí)施例1~4和比較例1~4使用的各接著劑13硬化得到的硬化物分別在300℃氛圍氣的烘箱中進(jìn)行7天的連續(xù)靜置后,冷卻到室溫,進(jìn)行耐熱性評(píng)價(jià)。耐熱性評(píng)價(jià)的指標(biāo),使用下述式表示的硬度的變化率,進(jìn)行比較。結(jié)果如表1所示。
式:硬度的變化率(%)={(所述靜置后的硬度)-(所述靜置前的硬度)}÷(所述靜置前的硬度)×100
防塵薄膜組件的耐熱試驗(yàn)
將實(shí)施例1~4和比較例1~4中制作的防塵薄膜組件1在250℃氛圍氣的烘箱中進(jìn)行7天連續(xù)靜置后,冷卻至室溫,對(duì)防塵膜11的繃緊狀態(tài)進(jìn)行確認(rèn)。結(jié)果如表1所示。
表1
根據(jù)上述表1的結(jié)果,實(shí)施例1~4中使用的接著劑中,300℃的耐熱試驗(yàn)后的硬度的變化率分別為+40%,+50%,-30%,+50%被抑制的很低,并且,在該接著劑使用的防塵薄膜組件的耐熱試驗(yàn)中,防塵膜的繃緊的狀態(tài)良好,實(shí)施例1~4中使用的接著劑,在高溫中的接著力沒有變差,可以確認(rèn)具有高的耐熱性。
另一方面,比較例1~3中使用的接著劑,300℃的耐熱試驗(yàn)后的硬度的變化率分別為+350%,+400%,+200%,大,接著劑的狀態(tài)(性狀)也脆弱。進(jìn)而,比較例4的接著劑,300℃的耐熱試驗(yàn)后的硬度的變化率為,-100%,接著劑的狀態(tài)(性狀)為柔軟。并且,防塵薄膜組件的耐熱試驗(yàn)中,觀察到具有防塵膜的從防塵薄膜組件框架的剝離,確認(rèn)到比較例1~4中使用的接著劑耐熱性差。
如此,實(shí)施例1~4中使用的硅系接著劑的KE-1803,KE-1854,KE-1880,以及環(huán)氧系接著劑的EK2000耐熱性優(yōu)良,特別是,作為EUV曝光時(shí)使用的防塵薄膜組件的接著劑,綜合來看非常適宜。
符號(hào)的說明
1 防塵薄膜組件
2 接著劑涂布裝置
11 防塵膜
12 防塵薄膜組件框架
13 接著劑
21 架臺(tái)
22 3軸機(jī)器人
23 注射筒
24 防塵薄膜組件框架
25 針