專利名稱：防護(hù)膜框架及光刻用防護(hù)膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制造LSI、超級(jí)LSI等半導(dǎo)體裝置或液晶顯示面板時(shí)作為光刻用掩模 的灰塵遮擋而使用的、光刻用防護(hù)膜(pellicle)及防護(hù)膜框架(pellicle frame)。
背景技術(shù)：
在LSI、超級(jí)LSI等的半導(dǎo)體制造或液晶顯示面板等的制造中，光照射于半導(dǎo)體晶 片或液晶用原板上來(lái)制作圖案，但若此時(shí)所使用的曝光底版上附著有灰塵，該灰塵會(huì)吸收 光線或使光線偏轉(zhuǎn)，因而造成轉(zhuǎn)印后的圖案發(fā)生變形或邊緣變粗糙，除此的外，還會(huì)使得基 底被污染變黑，而存在損害尺寸、質(zhì)量、外觀等的問(wèn)題。此外，在本發(fā)明中，“曝光底版”是指 光刻用掩模(也簡(jiǎn)稱為“掩模”)及光罩(reticle)的總稱。以掩模為例說(shuō)明如下。這些作業(yè)通常是在無(wú)塵室中進(jìn)行，但即使在無(wú)塵室內(nèi)，要經(jīng)常保持曝光底版的清 潔仍相當(dāng)困難，所以，采用在曝光底版表面貼合能使曝光用光線良好地通過(guò)的用于遮擋灰 塵的防護(hù)膜的方法。對(duì)于防護(hù)膜的基本構(gòu)成，包括防護(hù)膜框架及貼設(shè)于此防護(hù)膜框架上的防護(hù)膠膜 (pellicle film)。防護(hù)膠膜是由能使曝光用的光線(g光、i光、248nm、193nm等)良好地 穿透的硝化纖維素、醋酸纖維素、氟系聚合物等構(gòu)成。在防護(hù)膜框架的上邊部涂布防護(hù)膠膜 的易溶溶劑，然后將防護(hù)膠膜風(fēng)干而予以粘接、或是以丙烯酸樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、氟樹(shù)脂等粘 接劑予以粘接。進(jìn)而，為了在防護(hù)膜框架的下邊部安裝曝光底版，設(shè)置由聚丁烯樹(shù)脂、聚乙 酸乙烯酯樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂及硅酮樹(shù)脂等構(gòu)成的粘合層、及用來(lái)保護(hù)粘合層的光罩粘合劑 保護(hù)用襯片。防護(hù)膜中設(shè)置成圍繞在曝光底版表面所形成的圖案區(qū)域。防護(hù)膜是為了防止灰塵 附著于曝光底版上而設(shè)置的，所以，其圖案區(qū)域與防護(hù)膜外部以不會(huì)讓防護(hù)膜外部的灰塵 附著于圖案面的方式被隔離。近年來(lái)，隨著LSI的設(shè)計(jì)規(guī)則朝著0. 25次微米(subquarter-micron)級(jí)的微細(xì)化 發(fā)展，曝光光源也逐漸趨于短波長(zhǎng)化，即，從迄今為止作為主流的水銀燈的g光(436nm)、i 光(365nm)開(kāi)始漸漸地轉(zhuǎn)移至KrF準(zhǔn)分子激光(248nm)、ArF準(zhǔn)分子激光(193nm)等。隨著 微細(xì)化的進(jìn)程，對(duì)掩模及硅晶片所要求的平坦性也變得越來(lái)越嚴(yán)格。防護(hù)膜是在掩模完成后，為了防止圖案上附著灰塵而被貼合于掩模上。當(dāng)將防護(hù) 膜貼合于掩模上時(shí)，掩模的平坦度會(huì)發(fā)生變化。當(dāng)掩模的平坦度變差時(shí)，如上所述，可能會(huì) 產(chǎn)生焦點(diǎn)偏離等問(wèn)題。另外，當(dāng)平坦度改變時(shí)，描繪于掩模上的圖案形狀也會(huì)發(fā)生改變，還 會(huì)引起在掩模的重合精度上出現(xiàn)問(wèn)題的障礙。由貼合防護(hù)膜而引起的掩模平坦度改變的主要原因有好幾個(gè)，但已知其中最大的 因素在于防護(hù)膜框架的平坦度。為了防止防護(hù)膜框架的變形所引起的掩模的變形，日本特開(kāi)2009-25562號(hào)公報(bào) 中公開(kāi)了如下方法將防護(hù)膜框架的剖面積設(shè)為6mm2以下，或者在防護(hù)膜框架中使用楊氏 系數(shù)(Young，s modulus)為50GPa以下的材料。
作為防護(hù)膜框架，其剖面形狀多為長(zhǎng)方形，而在日本特開(kāi)平9-68793號(hào)公報(bào)中公 開(kāi)了一種防護(hù)膜框架，其防護(hù)膜框架的剖面具有內(nèi)周面的上端側(cè)比下端側(cè)還朝內(nèi)側(cè)突出的 形狀。近年來(lái)，對(duì)掩模所要求的平坦性，也與在圖案面上平坦度2 μ m這樣的要求相比漸 漸變得越來(lái)越嚴(yán)格，在65nm節(jié)點(diǎn)之后，出現(xiàn)了 0. 5 μ m以下、優(yōu)選為0. 25 μ m的要求。通常，防護(hù)膜框架的平坦度為20 80 μ m左右，當(dāng)將采用了平坦度比掩模差的防 護(hù)膜框架的防護(hù)膜貼合于掩模上時(shí)，框架的形狀會(huì)被轉(zhuǎn)印至掩模上，而會(huì)發(fā)生掩模的變形。 當(dāng)進(jìn)行貼合時(shí)，防護(hù)膜以約200 400N(20 40kg重)的大力被壓貼于掩模上。因?yàn)檠谀?表面的平坦度比防護(hù)膜框架還平坦，所以當(dāng)將防護(hù)膜壓貼于掩模的過(guò)程結(jié)束時(shí)，因防護(hù)膜 框架會(huì)恢復(fù)原來(lái)的形狀，所以，防護(hù)膜框架會(huì)使掩模變形。當(dāng)掩模發(fā)生變形時(shí)，存在掩模的平坦度變差的情況，這時(shí)在曝光裝置內(nèi)會(huì)產(chǎn)生散 焦的問(wèn)題。另一方面，雖然也存在掩模變形反而使平坦度變好的情況，但即使在這樣的情況 下，形成于掩模表面的圖案也會(huì)發(fā)生形變，其結(jié)果是存在曝光時(shí)轉(zhuǎn)印于晶片上的圖像也會(huì) 產(chǎn)生形變的問(wèn)題。該圖案的形變，在掩模的平坦度變差的情況下也會(huì)發(fā)生，所以，結(jié)果是當(dāng) 由貼合防護(hù)膜而使得掩模變形時(shí)，必定會(huì)產(chǎn)生圖像變形的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的課題在于，第一，提供一種防護(hù)膜框架，即使在將防護(hù)膜貼合于曝 光底版上，也可以減輕因防護(hù)膜框架的變形所造成的曝光底版的變形。本發(fā)明要解決的課題在于，第二，提供一種光刻用防護(hù)膜，其具有上述的防護(hù)膜框
^K O本發(fā)明的上述課題，通過(guò)以下的方案(1)及(9)實(shí)現(xiàn)。并與作為優(yōu)選實(shí)施方式的 (2) (8) —并列述如下。(1) 一種防護(hù)膜框架，其特征在于，防護(hù)膜框架桿的剖面，為在上邊與下邊平行且 面積為20mm2以下的四邊形的至少一側(cè)邊具有至少一個(gè)三角形的凹陷部的形狀。(2)如(1)所述的防護(hù)膜框架，其中，所述四邊形為長(zhǎng)方形，所述凹陷部中的至少 一個(gè)為具有與所述上邊平行的邊的三角形。(3)如(1)所述的防護(hù)膜框架，其中，所述四邊形為長(zhǎng)方形，所述凹陷部中的至少 一個(gè)為其頂點(diǎn)位于所述長(zhǎng)方形內(nèi)側(cè)的等腰三角形。(4)如⑴ (3)中的任一項(xiàng)所述的防護(hù)膜框架，其中在兩側(cè)邊各具有一個(gè)所述凹 陷部，且通過(guò)一側(cè)的凹陷部的前端而與上邊正交的直線橫穿另一側(cè)的凹陷部。(5)如⑴ (4)中的任一項(xiàng)所述的防護(hù)膜框架，其中所述防護(hù)膜框架桿的剖面積 為6mm2以下。(6)如(1) (5)中的任一項(xiàng)所述的防護(hù)膜框架，其由楊氏系數(shù)為1 SOGPa的材 料所構(gòu)成。(7)如(1) (6)中的任一項(xiàng)所述的防護(hù)膜框架，其由鋁合金所構(gòu)成。(8)如(1) (7)中的任一項(xiàng)所述的防護(hù)膜框架，其中，防護(hù)膜框架的平坦度為 20 μ m以下。(9) 一種光刻用防護(hù)膜，其特征在于，借助防護(hù)膠膜粘接劑將防護(hù)膠膜貼設(shè)于(1) (8)中的任一項(xiàng)所述的防護(hù)膜框架的一端面，且于另一端面設(shè)置曝光底版粘接劑。
根據(jù)本發(fā)明，可提供一種能夠減輕因防護(hù)膜框架的變形而引起的曝光底版的變形 的防護(hù)膜框架及光刻用防護(hù)膜


圖1為表示防護(hù)膜的構(gòu)成例的示意剖面圖的一例。
圖2為表示防護(hù)膜框架桿的剖面形狀的一例的圖。
圖3為表示防護(hù)膜框架桿的剖面形狀的凹陷部的變化例的圖。
圖4為表示防護(hù)膜框架桿的剖面形狀的變化例的圖。
符號(hào)說(shuō)明
1防護(hù)膠膜
2粘接層
3防護(hù)膜框架
4粘接用粘合層
5曝光底版
10防護(hù)膜
12上邊
13上邊部
14下邊
15下邊部
16中間部
17側(cè)邊
18三角形
19側(cè)邊
A，B凹陷部的前端
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的防護(hù)膜框架，其特征在于，防護(hù)膜框架桿的剖面，為在上邊與下邊平行且 面積為20mm2以下的四邊形的至少一側(cè)邊具有至少一個(gè)三角形的凹陷部的形狀。另外，本發(fā)明的光刻用防護(hù)膜(以下，簡(jiǎn)稱為“防護(hù)膜”)，借助防護(hù)膠膜粘接劑將 防護(hù)膠膜貼設(shè)于所述防護(hù)膜框架的一端面，且在另一端面設(shè)置曝光底版粘接劑。以下，參照?qǐng)D1及圖2，說(shuō)明本發(fā)明的防護(hù)膜框架及防護(hù)膜的概要。如圖1所示，本發(fā)明的光刻用防護(hù)膜10，借助防護(hù)膠膜貼合用粘接層2而將防護(hù) 膠膜1貼設(shè)于防護(hù)膜框架3的上端面，所以，此時(shí)，用于使光刻用防護(hù)膜10粘合于曝光底版 (掩?；蚬庹?5的粘接用粘合層4，通常形成于防護(hù)膜框架3的下端面，且在該粘接用粘合 層4的下端面，可剝離地粘貼有襯片(未圖示)。另外，在防護(hù)膜框架3設(shè)置有未圖示的氣壓 調(diào)整用孔(通氣口)，另外，為了除去微粒，也可在此通氣口設(shè)置除塵用過(guò)濾器(未圖示)。也可在防護(hù)膜框架設(shè)置夾具孔。該夾具孔的深度方向的形狀沒(méi)有特別限制，只要 不貫穿即可，也可為于圓柱前端具有錐形的凹部。
設(shè)置所述夾具孔的部位附近的剖面形狀，優(yōu)選除去三角形之前的四邊形，也優(yōu)選 為矩形。因?yàn)橥ǔ鈮赫{(diào)整用過(guò)濾器貼合于防護(hù)膜框架的外側(cè)面，所以設(shè)置氣壓調(diào)整用 孔的部位，不用在外側(cè)面切削，只要有存在能貼合過(guò)濾器的平面即可，也可于內(nèi)側(cè)面設(shè)置切 削部。如圖2所示，本發(fā)明的防護(hù)膜框架，其防護(hù)膜框架桿的剖面，具有以下形狀，即通 過(guò)從上邊12及下邊14平行的基本的四邊形(以下，也稱為“基本四邊形”。由四邊12、17、 14、19構(gòu)成。)的對(duì)向側(cè)邊17及19除去三角形18而得到的中間部16，來(lái)連接包括上邊12 的上邊部13及包括下邊14的下邊部15而得的形狀。(防護(hù)膜框架)如上所述，因?qū)⒎雷o(hù)膜貼合于掩模上而引起的掩模的形變，被認(rèn)為主要是由于防 護(hù)膜的防護(hù)膜框架的形變所致。在貼合時(shí)，防護(hù)膜框架發(fā)生變形，而該防護(hù)膜框架欲恢復(fù)原 狀時(shí)的變形應(yīng)力會(huì)使掩模發(fā)生變形。該變形應(yīng)力依存于構(gòu)成防護(hù)膜框架的材料的楊氏系數(shù) 及其變形量。根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)將防護(hù)膜框架的剖面積縮小為比基本四邊形更小，可制成將 防護(hù)膜貼合于掩模時(shí)的變形應(yīng)力較小的防護(hù)膜框架。以往，防護(hù)膜框架的上邊用來(lái)貼設(shè)防護(hù)膠膜，并且下邊設(shè)置粘接劑來(lái)粘接于掩模， 因此，上邊及下邊均需要某種程度的寬度。因此，以往的剖面為矩形的防護(hù)膜框架的變形應(yīng) 力大。然而，根據(jù)本發(fā)明，連接上邊部與下邊部的中間部，可設(shè)定為比上下兩邊更窄的寬度。 由此，通過(guò)將中間部設(shè)為比上下兩邊更窄的寬度，可確保上下邊的寬度及框架的高度，同時(shí) 可減小框架的剖面積。因此，可在不會(huì)損及作業(yè)性的情況下減小變形應(yīng)力。這樣的防護(hù)膜 框架，可通過(guò)例如對(duì)剖面具有基本四邊形的形狀的框架，從至少一側(cè)邊削去三角形來(lái)制造。此外，設(shè)置夾具孔的防護(hù)膜框架的部位，優(yōu)選不用切削而設(shè)置規(guī)定的非貫穿的夾 具孔?；舅倪呅蔚男螤睿灰巧线吪c下邊平行即可，沒(méi)有特別限制，作為基本四邊 形，包括含正方形的矩形、梯形、平行四邊形，其中以矩形較為適宜。作為梯形而言，其上邊 可比下邊短，也可比下邊長(zhǎng)?；舅倪呅蔚拿娣e為20mm2以下。當(dāng)超過(guò)20mm2時(shí)，要增大框架的高度時(shí)，會(huì)有裝 置上的限制，所以框架寬度會(huì)變得過(guò)大，防護(hù)膜的內(nèi)部尺寸會(huì)變得過(guò)小，從而產(chǎn)生圖案區(qū)域 被大幅地限制的不良情形?；舅倪呅蔚拿娣e，優(yōu)選15mm2以下，更優(yōu)選12mm2以下。另外，基本四邊形的面積 優(yōu)選2mm2以上，更優(yōu)選4mm2以上。處于上述數(shù)值范圍內(nèi)時(shí)，可以微細(xì)地抑制框架寬度，所以 具有可充分大地獲得圖案區(qū)域的優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于防護(hù)膜框架的高度，從減輕形變的觀點(diǎn)考慮時(shí)，以越低越好，但若過(guò)低時(shí)，散 焦性能也會(huì)劣化。即，防護(hù)膠膜與掩模的圖案面的距離變近，曝光時(shí)防護(hù)膠膜上的異物對(duì)晶 片上的轉(zhuǎn)印圖案產(chǎn)生影響的危險(xiǎn)性增大。另外，從防護(hù)膜框架的高度變低時(shí)會(huì)使操縱性變 難等的理由出發(fā)，防護(hù)膜框架需要某種程度的高度。防護(hù)膜框架的高度優(yōu)選約1 10mm，更優(yōu)選2 7mm，特別優(yōu)選3 6mm。當(dāng)處于 上述數(shù)值范圍內(nèi)時(shí)，異物的散焦性能變高，也可抑制防護(hù)膜框架的形變。防護(hù)膜框架的上邊及下邊的寬度，優(yōu)選1 3mm，在通用性的方面考慮，寬度則優(yōu)選 2mm。本發(fā)明的防護(hù)膜框架，優(yōu)選上邊部及下邊部在它們的全寬上具有一定的厚度。上 邊部及下邊部的厚度優(yōu)選0. 1 3. Omm,更優(yōu)選0. 2 2. Omm,特別優(yōu)選0. 3 1. 0mm。當(dāng)處 于上述數(shù)值的范圍內(nèi)時(shí)，從曝光底版剝離防護(hù)膜時(shí)不會(huì)產(chǎn)生防護(hù)膜框架的破損，因而優(yōu)選。上述防護(hù)膜框架桿的剖面積，優(yōu)選6mm2以下。此外，優(yōu)選為Imm2以上，特別優(yōu)選 3mm2以上。像本發(fā)明這樣，通過(guò)減小防護(hù)膜框架的中間部的寬度，即使在基本四角形的面積 大的情況，仍可容易地實(shí)現(xiàn)這樣的小的剖面積。如此，通過(guò)減小剖面積，可在一定材質(zhì)中減 小變形應(yīng)力，其結(jié)果也可以減小掩模的變形。另外，由于可充分地設(shè)定防護(hù)膜框架的上邊及 下邊的寬度，故可使粘接層的形成變得容易等，作業(yè)性良好的。將基本四邊形的面積設(shè)為100%，則防護(hù)膜框架桿的剖面積所占比例越少，越可改 善框架的平坦度、掩模的平坦度，因此是優(yōu)選的。具體而言，優(yōu)選25 85%，更優(yōu)選35 75%，進(jìn)一步優(yōu)選40 60%。當(dāng)處于上述數(shù)值的范圍內(nèi)時(shí)，不僅可確?？蚣芩璧膹?qiáng)度，還 能提高框架及掩模的平坦度，因此而優(yōu)選。上述防護(hù)膜框架桿的剖面的特征在于，是在上邊與下邊平行的四邊形的至少一側(cè) 邊具有至少一個(gè)三角形的凹陷部的形狀。本發(fā)明中，所述凹陷部?jī)?yōu)選形成于兩側(cè)邊，更優(yōu)選 在兩側(cè)邊各形成有一個(gè)。本發(fā)明中，優(yōu)選防護(hù)膜框架桿的剖面在兩側(cè)邊各具有一個(gè)上述凹陷部，且通過(guò)其 中一側(cè)的凹陷部的前端而與上邊正交的直線橫穿另一側(cè)的凹陷部。圖3的(3-1) (3-3) 以在長(zhǎng)方形的兩側(cè)邊形成有直角三角形的凹陷部的防護(hù)膜框架的剖面形狀作為例子，說(shuō)明 本實(shí)施方式。圖3的(3-1)為表示通過(guò)一側(cè)的凹陷部前端A(圖中A)而與上邊正交的直線橫穿 另一側(cè)的凹陷部的例子，該例子為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。(3-1)所示實(shí)施方式為將凹陷部 形成得非常深，同時(shí)將中間部的寬度形成得較狹窄，其結(jié)果，防護(hù)膜框架在縱方向上容易變 形，從而可獲得變形應(yīng)力小的防護(hù)膜框架，因此是優(yōu)選的。圖3的(3-2)及(3-3)均為表示通過(guò)凹陷部的前端A的直線不會(huì)橫穿另一邊的凹 陷部的例子。與(3-1)所示例子相比較，由于所形成的凹陷部較淺且中間部的寬度較寬，所 以，防護(hù)膜框架在縱向的變形應(yīng)力較大，其結(jié)果，成為變形應(yīng)力大的防護(hù)膜框架。在本發(fā)明中，在兩側(cè)邊各具有一個(gè)該凹陷部的情況下，優(yōu)選通過(guò)一側(cè)的凹陷部前 端而與上邊正交的直線橫穿另一側(cè)的凹陷部。在本發(fā)明中，防護(hù)膜框架桿的剖面，以具有通過(guò)從縱長(zhǎng)的長(zhǎng)方形的對(duì)向的兩側(cè)邊 上去除直角三角形而獲得的中間部來(lái)連接上邊部及下邊部而得的具有Z字形狀的剖面。作 為優(yōu)選的Z字形狀的變形，圖4示出了(a) (d)的例子。此外，在圖4的(a) (f)各圖 中，設(shè)圖中的左側(cè)為防護(hù)膜框架的外側(cè)，設(shè)右側(cè)為內(nèi)側(cè)。參照?qǐng)D4說(shuō)明如下(a)的形狀為上述Z字形狀的一例，其為將在全寬度具有一定厚度的上邊部13及 下邊部15，通過(guò)在該基本四邊形的一條對(duì)角線中具有一定寬度的中間部16來(lái)連接的形狀。(b)的形狀與(a)的形狀的差異在于，中間部16是從上邊部13朝向下邊部15呈 錐形變寬的形狀。(c)的形狀與(a)的形狀比較，差異在于(C)三角形凹陷部較淺且中間部的寬度更
7粗的形狀。(d)的形狀是(a)的形狀左右顛倒的形狀，即在使防護(hù)膜框架的內(nèi)側(cè)及外側(cè)為相 反的形狀方面不同。作為該Z字形狀以外的變化，例示有(e)及(f)。對(duì)于(e)的形狀而言，所述四邊形為長(zhǎng)方形，且所述凹陷部的至少一個(gè)為其頂點(diǎn) 位于所述長(zhǎng)方形內(nèi)側(cè)的等腰三角形。此外，在此所謂的頂點(diǎn)，如圖所示，是指作為等腰三角 形的頂角的頂點(diǎn)。(f)的形狀為從基本四邊形的一側(cè)邊除去直角三角形后而得的形狀。同樣地也可將基本四邊形設(shè)成梯形、平行四邊形，從其側(cè)邊除去三角形，從而進(jìn)行 獲得的形狀的變形，但是在本發(fā)明中，基本四邊形優(yōu)選正方形及長(zhǎng)方形，更優(yōu)選長(zhǎng)方形。中間部?jī)?yōu)選其寬度為一定，也可為在靠近上邊部和/或下邊部處寬度較寬。在本發(fā)明中，優(yōu)選Z字形狀的構(gòu)成，其中更優(yōu)選中間部的寬度為一定且凹陷部的 深度設(shè)計(jì)為足夠深的(a)及(d)。本發(fā)明的防護(hù)膜框架是根據(jù)掩模的形狀而適當(dāng)設(shè)計(jì)的，通常防護(hù)膜框架的平面形 狀為環(huán)狀或矩形狀，且具備能覆蓋設(shè)于掩模的電路圖案部的大小及形狀。矩形(包括正方 形)的防護(hù)膜框架的角，可設(shè)為圓角或也可施以倒角。作為構(gòu)成防護(hù)膜框架的材質(zhì)，優(yōu)選使用鋁、鎂合金、合成樹(shù)脂等，更優(yōu)選使用鋁、鎂 合金或聚碳酸酯樹(shù)脂，從材料采購(gòu)的便利性、通用性的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選鋁。作為鋁，可使用以往使用的鋁合金材料，更優(yōu)選使用JIS A7075、JISA6061、JIS A5052材料等，只要具有上述的剖面形狀，且能確保作為防護(hù)膜框架的強(qiáng)度，并沒(méi)有特別的 限制。本發(fā)明的防護(hù)膜框架優(yōu)選由楊氏系數(shù)為1 SOGPa的材料所構(gòu)成。另外，本發(fā)明 的防護(hù)膜框架，也可取代以往常用的鋁合金材料等楊氏系數(shù)高的材料的使用，而優(yōu)選楊氏 系數(shù)為1 50GPa的材料構(gòu)成較為適宜。作為楊氏系數(shù)為1 50GPa的范圍內(nèi)的材料，可 例示鎂合金的44GPa、丙烯酸樹(shù)脂的3GPa、聚碳酸酯樹(shù)脂的2. 5GPa。當(dāng)使用這樣低的楊氏系 數(shù)的材料時(shí)，即使在剖面積超過(guò)6mm2的情況，也可減小防護(hù)膜框架的變形應(yīng)力，從而可減小 掩模的變形。在將防護(hù)膜框架的剖面形狀設(shè)為ζ字形狀且將剖面積設(shè)為3 6mm2時(shí)，越是使用 低楊氏系數(shù)的材料，通過(guò)相乘效應(yīng)，越可進(jìn)一步減小掩模的變形。在本發(fā)明中，優(yōu)選將防護(hù)膜框架的平坦度設(shè)為Ομπι以上20 μ m以下，更優(yōu)選設(shè)為 0 μ m以上10 μ m以下。當(dāng)防護(hù)膜框架的平坦度良好時(shí)，在將防護(hù)膜貼合于掩模上的情況下， 可減小施加于防護(hù)膜框架的變形應(yīng)力，其結(jié)果，可減小掩模的變形量。此外，上述防護(hù)膜框架的“平坦度”，是指測(cè)量在防護(hù)膜框架上的被適度分開(kāi)的位 置的8個(gè)點(diǎn)的高度，優(yōu)選以防護(hù)膜框架的各角部的4點(diǎn)及四邊中央的4點(diǎn)共8個(gè)點(diǎn)的高度， 計(jì)算出假想平面，通過(guò)從該假想平面到各點(diǎn)的距離中的最高點(diǎn)減去最低點(diǎn)的差所算出的 值。防護(hù)膜框架的平坦度，可通過(guò)“具有XY軸程序臺(tái)的激光位移計(jì)”來(lái)測(cè)量，本發(fā)明中使用 自制的位移機(jī)。在本發(fā)明中，在防護(hù)膜框架的曝光底版粘接面和/或防護(hù)膠膜粘接面上，優(yōu)選在 曝光底版粘接面和/或防護(hù)膠膜粘接面與防護(hù)膜框架的內(nèi)外側(cè)面所構(gòu)成的角部進(jìn)行C倒角處理。需要說(shuō)明的是，C倒角是指以45度的角度切割交叉的面部分即角部，所進(jìn)行的加工。防護(hù)膜框架可通過(guò)壓延或由擠壓板材進(jìn)行切削加工的方法、或射出成型來(lái)制作。 為了提高框架的平坦度，有時(shí)也進(jìn)行研磨加工。在機(jī)械加工結(jié)束后，為了防止表面腐蝕等， 施以下述的表面處理。防護(hù)膜框架表面，優(yōu)選在實(shí)施聚合物被膜等的表面處理前，通過(guò)噴砂器或化學(xué)研 磨進(jìn)行粗化。本發(fā)明中，有關(guān)該框架表面的粗化的方法，可采用以往公知的方法。對(duì)于鋁合 金材料，優(yōu)選利用不銹鋼、金剛砂、玻璃珠等對(duì)表面實(shí)施噴砂處理，再通過(guò)NaOH等進(jìn)行化學(xué) 研磨，將表面粗化的方法。本發(fā)明中，為了吸收雜散光，防護(hù)膜框架優(yōu)選具有黑色氧化被膜和/或黑色聚合 物被膜。另外，在防護(hù)膜框架為鋁合金制的情況下，特別優(yōu)選具有黑色陽(yáng)極氧化被膜(黑色 耐酸鋁被膜)和/或聚合物的電鍍涂布膜的鋁合金制防護(hù)膜框架。作為防護(hù)膜框架表面的黑色陽(yáng)極氧化被膜的形成方法，通?？梢圆捎萌缦路椒?， 以NaOH等的堿性處理浴進(jìn)行數(shù)十秒鐘的處理后，在稀釋硫酸水溶液中進(jìn)行陽(yáng)極氧化，然后 進(jìn)行黑色染色、封孔處理，而在表面上設(shè)置黑色的氧化被膜。另外，聚合物被膜(聚合物涂層)可通過(guò)各種方法設(shè)置，但通常可列舉噴霧式涂 布、靜電涂布、電沉積涂布等。本發(fā)明中，優(yōu)選通過(guò)電沉積涂布來(lái)設(shè)置聚合物被膜。有關(guān)電沉積涂布，可使用熱固化型樹(shù)脂、紫外線固化型樹(shù)脂的任一種。另外，對(duì)于 上述各固化型樹(shù)脂，也可使用陰離子電沉積涂布、陽(yáng)離子電沉積涂布的任一種涂布。本發(fā)明 中，因還要求抗紫外線性能，所以，從涂層的穩(wěn)定性、外觀及強(qiáng)度考慮，優(yōu)選熱固化型樹(shù)脂的 陰離子電沉積涂布。(光刻用防護(hù)膜)本發(fā)明的光刻用防護(hù)膜，可通過(guò)在上述防護(hù)膜框架的任一種中，在作為上邊的一 端面借助防護(hù)膠膜粘接劑貼設(shè)防護(hù)膠膜，并在作為下邊的另一端面設(shè)置曝光底版粘接劑而 制造。有關(guān)防護(hù)膠膜的種類并無(wú)特別限制，例如，可使用公知的準(zhǔn)分子激光中所使用的 非晶質(zhì)氟聚合物等。作為非晶質(zhì)氟聚合物的例子，可列舉Cytop (旭硝子(股份有限公司) 制商品名)、Teflon(注冊(cè)商標(biāo))AF(杜邦公司制商品名)等。這些聚合物也可在防護(hù)膠膜 的制作時(shí)根據(jù)需要溶解于溶劑中使用，例如，能以氟系溶劑等適宜溶解。此外，在以下的實(shí)施例及比較例中，使用Tropel公司的UltraFlat來(lái)測(cè)量掩模的 平坦度。另外，將對(duì)掩模粘貼防護(hù)膜所引起的掩模的最大變形范圍，作為掩模的變形/形 變的指標(biāo)來(lái)使用。掩模的平坦度及最大變形范圍的定義與測(cè)量方法，記載于實(shí)施例中。實(shí)施例以下，通過(guò)實(shí)施例來(lái)具體例示并說(shuō)明本發(fā)明。此外，實(shí)施例及比較例中的“掩?！弊?為“曝光底版”的例子而記載，當(dāng)然其同樣也可應(yīng)用于光罩(reticle)。以下，參照實(shí)施例， 具體說(shuō)明本發(fā)明，但本發(fā)明不只限定于下述實(shí)施例。(防護(hù)膠膜的制作)使Cytop CTX_S(旭硝子(股份有限公司)制商品名)溶解于全氟三丁胺中得 到5%溶液，將該溶液滴在硅晶片上，通過(guò)旋轉(zhuǎn)涂布法以830rpm使晶片旋轉(zhuǎn)，而擴(kuò)散于晶片上。然后，在室溫下干燥30分鐘后，再以180°C進(jìn)行干燥，形成均勻的膜。將涂布有粘接劑 的鋁框貼合于此膜上，只將膜剝離而制成防護(hù)膠膜。制作所需片數(shù)的上述Cytop CTX-S膜， 在實(shí)施例1至8及比較例中使用。(實(shí)施例1)制作鋁合金制、外形尺寸為149mmX122mmX3. 5mm、上邊及下邊的寬度為2mm(剖 面形狀如圖4(a)所示，剖面積為3. 25mm2的防護(hù)膜框架。需要說(shuō)明的是，剖面形狀設(shè)為Z字 形，所述Z字形具有從高度為3. 5mm、寬度為2. Omm的矩形的兩側(cè)面，互不相同地在中央部 兩側(cè)除去高度為2. 5mm、上邊(下邊)為1. 5mm的直角三角形的形狀。上邊及下邊的厚度 為0. 5mm，中間部的寬度也在水平方向?yàn)?. 5mm。此外，在防護(hù)膜框架的四個(gè)角部施以C倒 角處理。從涂布有掩模粘接劑一側(cè)測(cè)量該框架的平坦度，平坦度為20 μ m。在此框架的一端 面涂布掩模粘接劑，在另一端面涂布膜粘接劑。然后，將先前剝離的防護(hù)膠膜貼合于鋁框的 膜粘接劑側(cè)，切斷框架外周的膜，制成防護(hù)膜。將制作完成的防護(hù)膜，以負(fù)荷20kg貼合于邊長(zhǎng)為142mm的方形且平坦度為 0. 25 μ m的掩模上。然后，再次測(cè)量附有防護(hù)膜的掩模的平坦度，平坦度為0.24 μ m。另外， 最大變形范圍雖變化了 30nm，但與比較例相比可抑制為非常低的值。此外，表1匯總了平坦 度及最大變形范圍的測(cè)量結(jié)果。此外，掩模的平坦度使用Tropel公司的UltraFlat測(cè)得。另外，框架的平坦度使 用具有XY軸程序臺(tái)的激光位移計(jì)測(cè)得。另外，“平坦度”由距防護(hù)膜框架或掩模的假想平面的凹凸的最大值與最小值之差 來(lái)定義。另外，“掩模的最大變形范圍”是指，測(cè)量掩模的形狀2次，在掩模各點(diǎn)的高度之差 中正/負(fù)側(cè)各自的最大變化量的絕對(duì)值之和。此外，在因貼合防護(hù)膜而造成掩模變形時(shí)，即 使在平坦度未變化的情況，由于最大變形范圍仍成為較大值，所以，作為掩模的變形/形變 的指標(biāo)，最大變形范圖比平坦度更為有效。(實(shí)施例2)制作鎂合金制且外形尺寸為149mmX122mmX3. 5mm、上邊及下邊的寬度為2mm(剖 面形狀如圖4(a)所示，剖面積為3. 25mm2)的剖面形狀與實(shí)施例1相同的防護(hù)膜框架。從 涂布有掩模粘接劑一側(cè)測(cè)量此框架的平坦度，平坦度為20 μ m。在該框架的一端面涂布掩模 粘接劑，在另一端面涂布膜粘接劑。然后，將先前剝離的防護(hù)膠膜貼合于鎂合金制框的膜粘 接劑側(cè)，切斷框架外周的膜，制成防護(hù)膜。將制作完的防護(hù)膜，以負(fù)荷20kg貼合于邊長(zhǎng)為142mm的方形且平坦度為0. 25 μ m 的掩模上。然后，再次測(cè)量附有防護(hù)膜的掩模的平坦度，平坦度為0.25 μ m而沒(méi)有變化。另 外，最大變形范圍雖變化了 25nm，但與比較例相比可抑制為非常低的值。需要說(shuō)明的是，表 1匯總了平坦度的測(cè)量結(jié)果。(實(shí)施例3)制作聚碳酸酯樹(shù)脂制外形尺寸為149mmX122mmX3.5mm、上邊及下邊的寬度為 2mm(剖面形狀如圖4(a)所示，剖面積為3. 25mm2)的剖面形狀與實(shí)施例1相同的防護(hù)膜框 架。從涂布有掩模粘接劑一側(cè)測(cè)量此框架的平坦度，平坦度為20 μ m。在該框架的一端面涂布掩模粘接劑，在另一端面涂布膜粘接劑。然后，將先前剝離的防護(hù)膠膜貼合于聚碳酸酯樹(shù) 脂制框的膜粘接劑側(cè)，切斷框架外周的膜，制成防護(hù)膜。將制成的防護(hù)膜，以負(fù)荷20kg貼合于邊長(zhǎng)為142mm的方形且平坦度為0. 25 μ m的 掩模上。然后，再次測(cè)量附有防護(hù)膜的掩模的平坦度，平坦度為0.25 μ m而沒(méi)有變化。另 外，最大變形范圍雖變化了 20nm，但與比較例相比可抑制為非常低的值。此外，表1匯總了 平坦度的測(cè)量結(jié)果。(實(shí)施例4)制作鋁合金制且外形尺寸為149mmX 115mmX4. 5mm、上邊及下邊的寬度為2mm(剖 面形狀如圖4 (b)所示，剖面積為4. 625mm2)的防護(hù)膜框架。在此框架中，剖面具有Z字形狀， 上邊部及下邊部的厚度為0. 5mm。其中間部的水平方向的寬度，在上邊連接部處為0. 5mm, 而在下邊連接部處為1.0mm。從涂布有掩模粘接劑一側(cè)測(cè)量此框架的平坦度，平坦度為 20 μ m。在該框架的一端面涂布掩模粘接劑，在另一端面涂布膜粘接劑。然后，將先前剝離 的防護(hù)膠膜貼合于鋁合金制框的膜粘接劑側(cè)，切斷框架外周的膜，制成防護(hù)膜。將制成的防護(hù)膜，以負(fù)荷20kg貼合于邊長(zhǎng)為142mm的方形且平坦度為0. 25 μ m的 掩模上。然后，再次測(cè)量附有防護(hù)膜的掩模的平坦度，平坦度為0. 27 μ m。另外，最大變形范 圍雖變化了 55nm，但與比較例相比可抑制為較低的值。此外，表1匯總了平坦度的測(cè)量結(jié)^ ο(實(shí)施例5)制作鋁合金制且外形尺寸為149mmX122mmX3. 5mm、上邊及下邊的寬度為2mm(剖 面形狀如圖4(c)所示，剖面積為5mm2)的防護(hù)膜框架。此外，剖面形狀設(shè)為Z字形，所述Z 字形具有從高度為3. 5mm、寬度為2. Omm的矩形的兩側(cè)面，互不相同地在中央部?jī)蓚?cè)除去高 度為2. 5mm、上邊(下邊)為0. 8mm的直角三角形的形狀。上邊部及下邊部的厚度為0. 5mm, 中間部的寬度在水平方向上為1. 2mm。從涂布有掩模粘接劑的一側(cè)測(cè)量此框架的平坦度，平 坦度為20μπι。在此框架的一端面涂布掩模粘接劑，在另一端面涂布膜粘接劑。然后，將先 前剝離的防護(hù)膠膜貼合于鋁框的膜粘接劑側(cè)，切斷框架外周的膜，制成防護(hù)膜。將制成的防護(hù)膜，以負(fù)荷20kg貼合于邊長(zhǎng)為142mm的方形且平坦度為0. 25 μ m的 掩模上。然后，再次測(cè)量附有防護(hù)膜的掩模的平坦度，平坦度為0. 27 μ m。另外，最大變形范 圍雖變化了 58nm，但與比較例相比可抑制為較低的值。此外，表1匯總了平坦度的測(cè)量結(jié)^ ο(實(shí)施例6)制作鋁合金制且外形尺寸為149mmX115mmX3mm、上邊及下邊的寬度為2mm(剖面 形狀如圖4(d)所示，剖面積為3mm2)的防護(hù)膜框架。此外，剖面形狀為使(a)的形狀左右 顛倒的倒ζ字形。從涂布掩模粘接劑的一側(cè)測(cè)量此框架的平坦度，平坦度為10 μ m。在此框 架的一端面涂布掩模粘接劑，在另一端面涂布膜粘接劑。然后，將先前剝離的防護(hù)膠膜貼合 于鋁合金制框的膜粘接劑側(cè)，切斷框架外周的膜，制成防護(hù)膜。將制成的防護(hù)膜，以負(fù)荷20kg貼合于邊長(zhǎng)為142mm的方形且平坦度為0. 25 μ m的 掩模上。然后，再次測(cè)量附有防護(hù)膜的掩模的平坦度，平坦度為0.25 μ m而沒(méi)有變化。另 外，雖然最大變形范圍變化了 25nm，但與比較例相比可抑制為非常低的值。此外，表1匯總 了平坦度的測(cè)量結(jié)果。
(實(shí)施例7)制作鋁合金制、外形尺寸為149mmX122mmX3. 5mm、上邊及下邊的寬度為2mm(剖 面形狀如圖4(e)所示，剖面積為5. 125mm2)的防護(hù)膜框架。此外，剖面形狀是從高度為 3. 5mm、寬度為2. Omm的矩形的兩側(cè)面，在中央部?jī)蓚?cè)除去底邊為2. 5mm、從底邊至形成頂角 的頂點(diǎn)的高度為0. 75mm的等腰三角形而得的形狀。中間部最狹窄部的寬度為0. 5mm。從涂 布掩模粘接劑的一側(cè)測(cè)量此框架的平坦度，平坦度為20 μ m。在此框架的一端面涂布掩模粘 接劑，在另一端面涂布膜粘接劑。然后，將先前剝離的防護(hù)膠膜貼合于鋁框的膜粘接劑側(cè)， 切斷框架外周的膜，制成防護(hù)膜。將制成的防護(hù)膜，以負(fù)荷20kg貼合于邊長(zhǎng)為142mm的方形且平坦度為0. 25 μ m的 掩模上。然后，再次測(cè)量附有防護(hù)膜的掩模的平坦度，平坦度變?yōu)?. 23 μ m。另外，雖然最大 變形范圍變化了 60nm，但與比較例相比可抑制為較低的值。此外，表1匯總了平坦度的測(cè)量結(jié)果。(實(shí)施例8)制作鋁合金制且外形尺寸為149mmX122mmX3. 5mm、上邊及下邊的寬度為2mm(剖 面形狀如圖4(f)所示，剖面積為5. 125mm2)的防護(hù)膜框架。需要說(shuō)明的是，剖面形狀是從 高度為3. 5mm、寬度為2. Omm的矩形的一側(cè)面除去高度為2. 5mm、寬度為1. 5mm的直角三角 形而得的形狀。上邊部的厚度為0. 5mm。從涂布掩模粘接劑的一側(cè)測(cè)量此框架的平坦度，平 坦度為20μπι。在該框架的一端面涂布掩模粘接劑，在另一端面涂布膜粘接劑。然后，將先 前剝離的防護(hù)膠膜貼合在鋁合金制框的膜粘接劑側(cè)，切斷框架外周的膜，制成防護(hù)膜。將制成的防護(hù)膜，以負(fù)荷20kg貼合于邊長(zhǎng)為142mm的方形且平坦度為0. 25 μ m的 掩模上。然后，再次測(cè)量附有防護(hù)膜的掩模的平坦度，平坦度變?yōu)?. 27 μ m。另外，雖然最大 變形范圍變化了 65nm，但與比較例相比可抑制為較低的值。此外，表1匯總了平坦度的測(cè)量 結(jié)果。(比較例)制作鋁合金制、外形尺寸為149mmX122mmX3. 5mm、寬度為2mm(剖面形狀為長(zhǎng)方 形，剖面積為7mm2)的防護(hù)膜框架。從涂布掩模粘接劑的一側(cè)測(cè)量此框架的平坦度，平坦度 為 20 μ m。與實(shí)施例1相同地貼合防護(hù)膠膜，制成防護(hù)膜。將制成的防護(hù)膜，與實(shí)施例1相同 地貼合于掩模上，再次測(cè)量附有防護(hù)膜的掩模的平坦度，表1匯總了測(cè)量結(jié)果。匯總以上的結(jié)果，并在以下的表1中示出。
權(quán)利要求
一種防護(hù)膜框架，其特征在于，防護(hù)膜框架桿的剖面是在上邊與下邊平行且面積為20mm2以下的四邊形的至少一側(cè)邊具有至少一個(gè)三角形的凹陷部的形狀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防護(hù)膜框架，其中所述四邊形為長(zhǎng)方形，所述凹陷部中的至 少一個(gè)為具有與所述上邊平行的邊的三角形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防護(hù)膜框架，其中所述四邊形為長(zhǎng)方形，所述凹陷部中的至 少一個(gè)為其頂點(diǎn)位于所述長(zhǎng)方形內(nèi)側(cè)的等腰三角形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防護(hù)膜框架，其中，在兩側(cè)邊各具有一個(gè)所述凹陷部，且通過(guò) 一側(cè)的凹陷部的前端而與上邊正交的直線橫穿另一側(cè)的凹陷部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防護(hù)膜框架，其中，所述防護(hù)膜框架桿的剖面積為1mm2 6mm2 0
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防護(hù)膜框架，其是由楊氏系數(shù)為1 80GPa的材料所構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防護(hù)膜框架，其由選自鋁合金、鎂合金、及聚碳酸酯樹(shù)脂中的 材料構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防護(hù)膜框架，其由鋁合金構(gòu)成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防護(hù)膜框架，其中，所述防護(hù)膜框架的平坦度為Oym以上 20 um以下。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防護(hù)膜框架，其中，所述四邊形的面積為4mm2以上20mm2以下。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防護(hù)膜框架，其中，所述防護(hù)膜框架桿的剖面為，將在全寬 度上具有一定厚度的上邊部及下邊部，經(jīng)由在所述四邊形的一條對(duì)角線上具有一定寬度的 中間部來(lái)連接的形狀。
12.—種光刻用防護(hù)膜，其特征在于，借助防護(hù)膠膜粘接劑將防護(hù)膠膜貼設(shè)于權(quán)利要求 1 11中任一項(xiàng)所述的防護(hù)膜框架的一端面，且于另一端面設(shè)置曝光底版粘接劑。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種防護(hù)膜框架，即使在將防護(hù)膜貼合于曝光底版上，仍可極力減輕因防護(hù)膜框架的變形所引起的曝光底版的變形；還提供一種具有此種防護(hù)膜框架的光刻用防護(hù)膜。本發(fā)明的防護(hù)膜框架的特征在于，防護(hù)膜框架桿的剖面，是在上邊與下邊平行且面積為20mm2以下的四邊形的至少一側(cè)邊具有至少一個(gè)三角形的凹陷部的形狀。另外，本發(fā)明的光刻用防護(hù)膜，其特征在于，借助防護(hù)膠膜粘接劑將防護(hù)膠膜貼設(shè)于該防護(hù)膜框架的一端面，且在另一端面設(shè)置曝光底版粘接劑。
文檔編號(hào)H01L21/027GK101930166SQ201010214029
公開(kāi)日2010年12月29日 申請(qǐng)日期2010年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月24日
發(fā)明者基肖爾·查克拉瓦蒂, 戴維·穆舍爾, 格蕾斯·額, 白崎享 申請(qǐng)人:信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社;英特爾公司