[发明专利]防护薄膜

说明书

技术领域

本发明涉及一种光刻用防护薄膜，特别是涉及一种在制造LSI、超LSI等半导体装置时作为防尘部件使用的光刻用防护薄膜。尤其是涉及一种可用在需要高分辨率的曝光中且可用在200nm以下的紫外光曝光中的光刻用防护薄膜。

背景技术

已知在LSI、超LSI等半导体装置或是液晶显示板等产品的制造中，系使用光照射半导体晶圆或液晶用基板以形成图案的光刻方法。光刻时使用掩模作为图案原版，并将掩模上的图案转印到晶圆或液晶用基板上。

此时，若所使用的曝光原版有灰尘附着的话，由于该灰尘会吸收光，使光反射，故除了会使转印的图案变形、使边缘变粗糙以外，还会损坏其尺寸、质量、外观等，使半导体装置或液晶显示板等的性能或制造良品率降低。

因此，该等作业通常系在无尘室内进行，惟即使在无尘室内欲经常保持曝光原版清洁仍相当困难，故采用在曝光原版表面贴附曝光用光线通过性良好的防护薄膜当作防尘部件的用的方法。

此时，灰尘并非直接附着于曝光原版的表面上，而系附着于防护薄膜上，故只要在光刻步骤中将焦点对准曝光原版的图案，而不要将焦点对准防护薄膜上的灰尘，该灰尘就不会对转印造成影响。

该防护薄膜构造如下：以对光线透光性良好的硝化纤维素、醋酸纤维素等物质构成透明防护薄膜，并以铝、不锈钢、聚乙烯等物质构成防护薄膜的框架，在该框架的上部涂布防护薄膜的良溶媒，并将该防护薄膜风干接着于该防护薄膜框的上部(参照专利文献1)，或者是用丙烯酸树脂或环氧树脂等的黏着剂黏着(参照专利文献2、专利文献3、专利文献4)，并在防护薄膜的框架的下部设置由聚丁烯树脂、聚醋酸乙烯酯树脂、丙烯酸树脂、硅氧树脂等物质所构成的黏着层以及保护该黏着层的脱模层(隔离部)。

近年来，光刻的分辨率逐渐提高，且为了实现该分辨率，逐渐使用短波长光作为光源。具体而言系向紫外光的g线(436nm)、I线(365nm)、KrF准分子激光(248nm)移动，近年开始使用ArF准分子激光(193nm)。

半导体用曝光装置，系利用短波长光将掩模上所描绘的图案转印在硅晶圆上，惟若掩模以及硅晶圆上有凹凸不平的地方的话曝光时会发生焦点偏差，转印在晶圆上的图案会发生问题。随着技术微细化进展，对掩模以及硅晶圆所要求的平坦性，也越来越严格。

例如，掩模所要求的平坦度，从图案面要求平坦度2μm，逐渐变严格，65nm技术节点以后，要求达到0.5μm、0.25μm。

防护薄膜，在掩模完成后作为图案的防尘部件而贴附在掩模上，惟当防护薄膜贴附于掩模上后，掩模的平坦度会改变。若掩模的平坦度变差，则如上所述的那样，可能会产生焦点偏差等问题。又平坦度若变化，则掩模上所描绘的图案形状也会变化，故也会使掩模重迭精密度产生问题。

相反的，贴附防护薄膜也可能会使掩模的平坦性变好。此时，不会发生焦点偏差的问题，但是因为图案形状产生变化，故仍然会使掩模的迭合精密度产生问题。

如是，期望最前端的掩模即使贴附了防护薄膜，掩模平坦度也不会发生变化。然而，一般而言，贴附了防护薄膜，掩模平坦度多会产生变化。贴附防护薄膜造成掩模平坦度变化的原因有几个，目前已经知道最主要的一个原因是受到防护薄膜的框架的平坦度的影响。

防护薄膜的框架一般系铝材质。幅宽约150mm左右，长度约110～130mm左右，厚度约2mm左右，中央部形成镂空形状。一般而言，多从铝板切出防护薄膜的框架的形状，以框架形状将铝材押出成型，制作出框架。

一般而言，防护薄膜的框架的平坦度约为20～80μm左右，惟该等平坦度在将用于大型框架的防护薄膜贴附到掩模上时，框架的形状会转印到掩模上，而使掩模变形。

防护薄膜，贴附时系以2.0～3.9MPa(20～40kgf)大小的力量压黏于掩模上，惟掩模表面的平坦度在数μm以下，比框架平坦，且刚性很高，故在压黏时框架会弹性变形成较平坦的状态。

然而，压黏完成后，框架会回复到原来的样子，且由于框架黏接着掩模表面，故此时掩模也会变形。

防护薄膜涂布有粘着剂，可利用该粘着剂贴附于掩模上。虽然粘着剂比起掩模以及框架更柔软，能吸收应力，但其厚度一般在0.4mm以下的薄度，故无法发挥充分吸收效果。因此，若框架的形状不平坦，便会引起掩模的变形。