[发明专利]表膜、表膜用粘合剂、带表膜的光掩膜及半导体元件的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及在制造LSI(大规模集成电路)、超LSI等半导体器件或液晶显示板等时，为了防止在掩模(光掩膜)附着异物而使用的光刻用表膜等。尤其是涉及需要高分辨率的曝光中使用的使用准分子激光的光刻用表膜等。

背景技术

在半导体制造的光刻工序中，为了将对应于集成电路的光致抗蚀剂图案形成在晶圆上，使用步进式曝光机(缩小投影曝光装置)等半导体制造装置。表膜是在表膜框的一端面张架透明薄膜而成的，防止异物直接附着在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在表膜上，这些异物也不会在涂布有光致抗蚀剂的晶圆上成像，因此可以防止由于异物的图像所导致的半导体集成电路的短路、断路等，从而可以提高光刻工序中的成品率。

通常，表膜通过表膜用粘合剂而固定在掩模上，对于掩模能够拆卸。作为粘合剂，已知丙烯酸系、橡胶系、聚丁烯系、聚氨酯系、硅氧烷系等的粘合剂(参照下述专利文献1)。粘合剂层形成于一端面张架有表膜的表膜框的另一端面。表膜或掩模被弄脏时，需要从掩模暂时剥离表膜，去除污物后，重新粘贴表膜。另外，为了防止在曝光工序中从掩模剥离表膜，对于上述粘合剂，要求即使对表膜施加某一定负荷、表膜也不会剥离的程度的粘合力(耐负荷性)。

近年，随着半导体装置的高集成化，光刻工序中使用的曝光光的短波长化得到发展。即，在晶圆上描绘集成电路图案时，寻求可以以更狭窄的线宽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式曝光机的曝光光，使用波长短于现有的g射线(波长436nm)、i射线(波长365nm)的KrF准分子激光(波长248nm)、ArF准分子激光(波长193nm)、进而F2准分子激光(波长157nm)等。

随着曝光光的短波长化、高能量化，曝光伴随的表膜或掩模的污物的产生频率升高，由此表膜、掩模的替换频率也升高。

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2006-146085号公报

专利文献3：日本特开2010-002895号公报

发明内容

发明要解决的问题

这种状况下，期待具有适度且稳定的粘合力，并且重新粘贴表膜时不易产生残胶的表膜用粘合剂。残胶指的是将表膜从掩模剥离后、表膜用粘合剂的至少一部分残留于掩模的现象。尤其是在使用波长短于200nm的光的光刻工序中，曝光时间推移的同时，反应产物附着于掩模等，容易产生雾度(混浊)，因此大多需要将表膜从掩模剥离。因此，寻求在表膜从掩模剥离时不易产生残胶的表膜用粘合剂。但是，现在使用KrF准分子激光(波长248nm)的光刻工序中使用的硅氧烷系的表膜用粘合剂易产生残胶。

作为降低残胶的方法，上述专利文献2中公开了具有内聚断裂强度为20g/mm²以上的粘合层的表膜。但是，粘合剂的残胶的抑制与耐负荷性存在背反(trade-off)的关系。不易产生残胶的粘合剂缺乏耐负荷性，通过这种粘合剂固定的表膜在曝光中从掩模剥离。

上述专利文献3中公开了用于抑制残胶的粘合剂。使用该粘合剂时，对图案照射的光的一部分照射到表膜的粘合剂时，掩模与粘合剂有可能粘着。而在曝光后将表膜从掩模剥离时，存在粘合剂产生内聚破坏而产生残胶的情况(参照下述比较例1)。

本发明的目的在于，提供具有能够降低曝光后对掩模的残胶、释气的产生少的粘合剂的表膜、该表膜用粘合剂、安装有该表膜的带表膜的光掩膜、以及使用该光掩膜的半导体元件的制造方法。

用于解决问题的方案

本发明人等进行了深入地研究，结果发现通过在表膜中使用的粘合剂自身含有硅烷化合物，曝光后的残胶降低，并且可以抑制含有离子的释气的产生，从而完成了本发明。

对于通过向表膜用粘合剂中添加硅烷化合物从而表膜剥离后的残胶降低的理由没有确定，但是认为是硅烷化合物移动到粘合剂与掩模界面，其结果形成适当的剥离力，残胶降低。

另外，本发明人等发现，通过在表膜中使用的粘合剂自身含有自由基捕获剂和/或紫外线吸收剂，与含有硅烷化合物的情况同样地，曝光后的残胶降低，并且可以抑制含有离子的释气的产生，从而完成了本发明。以往，尽量不添加添加剂从抑制释气、降低离子的观点考虑是重要的。