[发明专利]防护膜框架及光刻用防护膜

说明书

技术领域

本发明涉及制造LSI、超级LSI等半导体装置或液晶显示面板时作为光刻用掩模的灰尘遮挡而使用的、光刻用防护膜(pellicle)及防护膜框架(pellicle frame)。

背景技术

在LSI、超级LSI等的半导体制造或液晶显示面板等的制造中，光照射于半导体晶片或液晶用原板上来制作图案，但若此时所使用的曝光底版上附着有灰尘，该灰尘会吸收光线或使光线偏转，因而造成转印后的图案发生变形或边缘变粗糙，除此的外，还会使得基底被污染变黑，而存在损害尺寸、质量、外观等的问题。此外，在本发明中，“曝光底版”是指光刻用掩模(也简称为“掩模”)及光罩(reticle)的总称。以掩模为例说明如下。

这些作业通常是在无尘室中进行，但即使在无尘室内，要经常保持曝光底版的清洁仍相当困难，所以，采用在曝光底版表面贴合能使曝光用光线良好地通过的用于遮挡灰尘的防护膜的方法。

对于防护膜的基本构成，包括防护膜框架及贴设于此防护膜框架上的防护胶膜(pellicle film)。防护胶膜是由能使曝光用的光线(g光、i光、248nm、193nm等)良好地穿透的硝化纤维素、醋酸纤维素、氟系聚合物等构成。在防护膜框架的上边部涂布防护胶膜的易溶溶剂，然后将防护胶膜风干而予以粘接、或是以丙烯酸树脂、环氧树脂、氟树脂等粘接剂予以粘接。进而，为了在防护膜框架的下边部安装曝光底版，设置由聚丁烯树脂、聚乙酸乙烯酯树脂、丙烯酸树脂及硅酮树脂等构成的粘合层、及用来保护粘合层的光罩粘合剂保护用衬片。

防护膜中设置成围绕在曝光底版表面所形成的图案区域。防护膜是为了防止灰尘附着于曝光底版上而设置的，所以，其图案区域与防护膜外部以不会让防护膜外部的灰尘附着于图案面的方式被隔离。

近年来，随着LSI的设计规则朝着0.25次微米(subquarter-micron)级的微细化发展，曝光光源也逐渐趋于短波长化，即，从迄今为止作为主流的水银灯的g光(436nm)、i光(365nm)开始渐渐地转移至KrF准分子激光(248nm)、ArF准分子激光(193nm)等。随着微细化的进程，对掩模及硅晶片所要求的平坦性也变得越来越严格。

防护膜是在掩模完成后，为了防止图案上附着灰尘而被贴合于掩模上。当将防护膜贴合于掩模上时，掩模的平坦度会发生变化。当掩模的平坦度变差时，如上所述，可能会产生焦点偏离等问题。另外，当平坦度改变时，描绘于掩模上的图案形状也会发生改变，还会引起在掩模的重合精度上出现问题的障碍。

由贴合防护膜而引起的掩模平坦度改变的主要原因有好几个，但已知其中最大的因素在于防护膜框架的平坦度。

为了防止防护膜框架的变形所引起的掩模的变形，日本特开2009-25562号公报中公开了如下方法：将防护膜框架的剖面积设为6mm²以下，或者在防护膜框架中使用杨氏系数(Young’s modulus)为50GPa以下的材料。

作为防护膜框架，其剖面形状多为长方形，而在日本特开平9-68793号公报中公开了一种防护膜框架，其防护膜框架的剖面具有内周面的上端侧比下端侧还朝内侧突出的形状。

近年来，对掩模所要求的平坦性，也与在图案面上平坦度2μm这样的要求相比渐渐变得越来越严格，在65nm节点之后，出现了0.5μm以下、优选为0.25μm的要求。

通常，防护膜框架的平坦度为20～80μm左右，当将采用了平坦度比掩模差的防护膜框架的防护膜贴合于掩模上时，框架的形状会被转印至掩模上，而会发生掩模的变形。当进行贴合时，防护膜以约200～400N(20～40kg重)的大力被压贴于掩模上。因为掩模表面的平坦度比防护膜框架还平坦，所以当将防护膜压贴于掩模的过程结束时，因防护膜框架会恢复原来的形状，所以，防护膜框架会使掩模变形。

当掩模发生变形时，存在掩模的平坦度变差的情况，这时在曝光装置内会产生散焦的问题。另一方面，虽然也存在掩模变形反而使平坦度变好的情况，但即使在这样的情况下，形成于掩模表面的图案也会发生形变，其结果是存在曝光时转印于晶片上的图像也会产生形变的问题。该图案的形变，在掩模的平坦度变差的情况下也会发生，所以，结果是当由贴合防护膜而使得掩模变形时，必定会产生图像变形的问题。

发明内容

本发明要解决的课题在于，第一，提供一种防护膜框架，即使在将防护膜贴合于曝光底版上，也可以减轻因防护膜框架的变形所造成的曝光底版的变形。

本发明要解决的课题在于，第二，提供一种光刻用防护膜，其具有上述的防护膜框架。