[发明专利]表膜

说明书

技术领域

本发明涉及在制造LSI(大规模集成电路)、VLSI(超大规模集成电路)等半导体器件或者液晶显示板等时为了防止异物附着于掩模而使用的光刻用表膜(pellicle)。尤其涉及用于需要高图像分辨率的、在曝光中使用了准分子激光的光刻用表膜。特别优选涉及在200nm以下的紫外线曝光中使用的光刻用表膜。

背景技术

在制造半导体的光刻(photo lithography)工序中，为了在晶片上形成与集成电路相对应的光致抗蚀图案，使用步进器(stepper，缩小投影曝光装置)等半导体制造装置。表膜是在具有框形状的表膜框的一个端面张架有透明薄膜的物质，其防止异物直接附着于用于形成电路图案的掩模上。因此，即使在光刻工序中异物附着于表膜上，由于这些异物在涂布有光致抗蚀剂的晶片上不会成像，因此，可以防止由于异物的像导致的半导体集成电路的短路、断路等，可以提高光刻工序的制造成品率。

近年来，随着半导体装置的高集成化，光刻工序中使用的曝光光线不断向短波长化发展。即，在晶片上描绘集成电路图案时，需要能够以更窄的线宽度描绘微细的电路图案的技术。为了应对该要求，例如，作为光刻用步进器的曝光光线，正从以往的g射线(波长436nm)、i射线(波长365nm)发展到使用KrF准分子激光(波长248nm)、ArF准分子激光(波长193nm)以及F2准分子激光(波长157nm)等更短波长的光线。

作为将表膜固定在掩模上的方法，通常使用用粘合剂可剥离地固定的方法，作为用于此的粘合剂，已知有丙烯酸系、橡胶系、聚丁烯系、聚氨酯系、硅酮系等粘合剂(参照专利文献1)。粘合剂层形成于在一个端面张架有表膜用膜的表膜框的另一端面，表膜用膜或掩模被污染时，需要将表膜从掩模上剥离，除去污渍后，将表膜再次贴换在掩模上。另外，为了在曝光工序中不会出现表膜从掩模上剥落等问题，要求即使对上述粘合剂施加一定负荷也不剥落的耐负荷性。

另一方面，随着上述曝光光线的短波长化和高能量化，曝光所伴有的表膜用膜或掩模的污渍(称为“雾度”)产生的频率逐渐增高。

认为，随着上述曝光光线的短波长化和高能量化而产生雾度的原因之一是在曝光中由粘合剂产生的有机气体成分。在迄今使用的硅酮系粘合剂、橡胶系粘合剂中，曝光中产生的气体成分较多。作为减少由粘合剂产生的气体成分的方法，通常已知有专利文献2～4中公开的技术，但没有达到完全解决问题。

另外，随着上述曝光光线的短波长化和高能量化，曝光所伴有的表膜用膜或掩模的污渍产生频率增高，因此表膜、掩模的更换频率也增高。在这种状况下，希望有稳定地具有适当的粘合力，且贴换时在掩模上无残胶的表膜用粘合剂。尤其在使用波长短于200nm的光的光刻工序中，上述雾度更容易产生，因此，更需要表膜从掩模剥离时粘合剂在掩模上无残胶的特性。另一方面，在目前使用KrF准分子激光(波长248nm)的光刻工序中，作为表膜用粘合剂使用的硅酮系粘合剂具有粘合剂容易在掩模上残留以及耐负荷性不充分的问题。

作为改善表膜剥离后残胶的方法，专利文献5中公开了具有内聚断裂强度为20g/mm²以上的粘合层的表膜。然而，粘合剂的残胶与耐负荷性的问题通常为背反(trade-off)的关系，残胶少的粘合剂缺乏耐负荷性，存在曝光中粘合剂剥落的问题。

另外，随着近年的曝光光线的短波长化和高能量化，图案越来越微细化，因此，一般认为，掩模的平坦性不良时，存在曝光时产生焦点偏移，并且印刷的图案精度变差的问题。因此，对掩模所要求的平坦性比以往更加严格。

作为使掩模平坦性变化的原因之一，一般认为表膜对其有影响，专利文献6、7中公开了尤其是通过掩模粘合材料而使平坦性不发生变化的方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平05-281711号公报

专利文献2：日本特开平10-171103号公报

专利文献3：日本特开2001-147518号公报

专利文献4：国际公开第2004-046827号小册子

专利文献5：日本特开2006-146085号公报

专利文献6：日本特开2009-276504号公报

专利文献7：日本特开2009-025560号公报

发明内容

发明要解决的问题