JPS6113201A

JPS6113201A - 光線透過率の大きい薄膜の製造法

Info

Publication number: JPS6113201A
Application number: JP59132019A
Authority: JP
Inventors: Shigeyuki Takahashi; 重之高橋; Kaoru Yamaki; 山木　薫; Takayuki Kuroda; 隆之黒田
Original assignee: Daicel Chemical Industries Ltd
Current assignee: Daicel Corp
Priority date: 1984-06-28
Filing date: 1984-06-28
Publication date: 1986-01-21
Also published as: JPH0570121B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明はフォトマスクの装・塵カバーに適した光線透過
率の大きい透明樹脂薄膜の製法に関する。

集積回路の製造には、投影プリント法が使用されている
が、と庇はフォトマスク上のパターンを、光線を用いて
、レヂストを塗布したシリコンウェハー上に投影し、パ
ターンに対応する部分のレヂストの光劣化又は光硬化を
行わすものである。このとき、フォトマスク上のパター
ンに望ましくない付着物（即ちゴミ）が存在すると、そ
れがウェハー上に投影されてしまう。この影響を回避す
るため忙、樹脂薄膜で製した防塵カバーを使用する方法
が考案されている（特公昭５４−２８７１６）。

このような防塵カバーを使用することによシ、集積回路
チップの製造歩留シが向上し、フォトマスクのクリーニ
ング回数が減少してその寿命を伸ばすなどの効果がある
。

投影プ”リント方式には現在２つの方式があり、それぞ
れに適した防塵カバー用薄膜の厚みが決っている。即ち
、投影方式がプロヂエクション方式（等信置光）の場合
は２．８６±０．２μｍであり、ステッパ一方式（縮小
露光）の場合は０．８７±０．０２μｍ厚みの薄膜が用
いられる。この厚みの条件は、いずれも露光に用いられ
る光源がＶ線（４３６μｍ）の場合、薄膜の光線透過率
が９６チ以上であるために必要とされる条件である。そ
の理由を以下拠説明する。

第１図は、膜厚２．８５μｍの硝酸セルロース薄膜の波
長に対する光線透過率を測定し、プロットしたものであ
る。透過率は図の′ように、細いピッチの波形を示し、
波の頂部は、略１００％の透過率を示すが、波の谷部は
８０チ程度の透過率しかえられない。これは、光線の一
部が膜／大気の界面で反射しで逆行し、そのま°た一部
が反対側の膜／大気の界面で反射して順行する。この２
回反射後の順行光は、直接透過光に対し、膜厚の２倍だ
け遅れた光、即ち同一波長で位相差のある光となって互
に干渉し合うためである。膜厚が２．８６±０．０２μ
ｍの場合、２線の透過率が波形の頂部近くにあるが、膜
厚が変動すると、透過率曲線が左右にシフトするので、
この条件を満さなくなる。第２図に同様に、膜厚０．９
０μｍの硝酸セルロース薄膜の光線透過率を示す。

防塵カバーを設けることによって、ゴミの影響は除かれ
るとしても、防塵カバーによして、投影光線量が低下し
てはならない。特公昭５４−２８７１６には、防塵カバ
ーを一つの露光装置に複数設ける例も示されており、一
枚の防塵カバーの光線透過率は９６チ以上であることが
望ましい。そのような防塵カバーには、薄膜の材質に透
明度が高く、無配向のものを用い、所定、且つ一定の膜
厚に高い精度で作製したものを用いる必要がある。まだ
薄膜は厚さ１０μｍ以下の極めて薄いものであるので、
−均一な緊張状態を保って支持枠に保持させる必要があ
る。硝酸セルロースを用いて、そのような薄膜を作る方
法及び保持させる方法は特開昭５８−２１９０２３に開
示されている。

半導体工業における最近の進歩に伴い、集積回路の高密
度、高集積化の傾向があり、ウエノ・−上への投影パタ
ーンの線幅、線間隔共に小さくなって来ている。そのた
め、露光光源として、ｉ線よりも波長が短く、エネルギ
ーの大きいｈ線（４０６μｍ）。

ｉ線（３６５μｍ）が使用されだシ、それぞれの光線に
別々に感光するレヂストを使いわけるなどの技術も用い
られるようにな２て来ている。従来のタイプの防塵カバ
ー用薄膜を用いるとすれば、各光源に応じだ膜厚のもの
を用意しておき、使いわける必要がある。

発明者等は鋭意研究の結果、膜内２回反射光の干渉によ
る影響′を除去すれ゛ば、１線、ｈ線、ｉ線のすべての
露光用光線に対し高い透過率を与え、且つ微小膜厚変動
の影響も除かれた薄膜かえられることを見出した。即ち
、薄膜の一方又は両方の表面に、薄膜材質よシも屈折率
の低い透明物質を約１１００ｎの厚みにコーティングす
ることによって、３００〜７００ｎｍの波長の光を９６
チ以上透過するコーテッド薄膜を得ることができた。

本発明に使用する樹脂薄膜には、セルロース誘導体が適
当である。セルロース誘導体−は、光線透過率特に近紫
外領域での透過率が高く、成型時に配向する傾向も少い
。セルロース誘導体としては、硝酸セルロース、酢酸セ
ルロース、酪酸酢酸セルロース、プロピオン酸セルロー
スなどがあるが、特に硝酸セルロースが？　＜：れてい
る。セルロース誘導体以外の物質としては、ポリエチレ
ンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデ
ン。

ポリスチレン、ポリアクリル酸メチル、ポリカーボネー
トなどを用いて樹脂薄膜を製造することができる。

樹脂薄膜の表面コーティング層を形成させる物質として
は、透明な無機材料例えば、金属弗化物。

金属酸化物から選択することができるが、反射光による
干渉の影響を除去する目的においては、樹脂薄膜材質よ
シも屈折率の低い物質を用いる必要がある。即ち、セル
ロース誘導体の場合、露光に、使用する３００°〜７０
０ｎｍの波長の範囲に対する屈折率は１．５０〜１．５
５程度であるので、コーティングに適する物質としては
、弗化カルシラ・ム（４３６ｎｍにおける屈折率１，２
３、以下同様）。

弗化バリウム（１，３）　、弗化ナトリウム（１，３４
）。

弗化マグネシウム（１，３８）などがある。本発明の目
的には屈折率１．３以下の物質が特に適している。樹脂
薄膜は、極めて薄いため、均一な緊張下に保持していて
も、外力により振動することがあるが、この振動に追随
できるだけの可撓性あるいは柔軟性がないと、コーティ
ング層がひび割れを起す危険性があるが、弗化カルシウ
ムは、適度の柔軟性があるので、屈折率の値とともに、
本発明の実施に特に有用である。また、弗化カルシウム
は比較的吸湿性が低いことも利点の一つである゛。

表面コーティング層の反射防止のメカニズムは次のよう
に考えられる。まず片面コーティングの場合は、薄膜の
光線出口側に設ける。この場合、■膜／大気の屈折率差
に比べて、膜／コーティング層の屈折率差は小さいので
、膜／コーチインク界面での反射率は、膜／大気界面で
の反射率、即ち、コーティング層のない場合に比して小
さい。しかし、コーティング層／大気界面でも反射が起
る。

■このとき、コーティング層の厚みを、光の波長の１／
４としておけば、膜／コーチ４フフ層界面での反射光と
、コーティング層／太気界面での反射光が丁度１／２波
長の差を以て干渉し、反射光自体を減殺させる。同様に
両面コーティングを行えば第２反射光は無視できる程度
になり、直進透過光に対する干渉効果はさらに減少する
。その結果、透過率〜波長曲線の波形が殆んど消失し、
全領域にわたって高透過率を得ることができる。

薄膜に対するコーティングは、真空蒸着によって行う。

即ち、コーティング材料を１０−３〜１Ｏ−５Ｔｏｒ：
ｒのの高真空中で加熱し、発生した蒸気を薄膜上に蒸着
させる。このとき、コーティどグ層形成面の反対側から
、特定の波長の光線で反射率を測定しながら蒸着させて
ゆくモニタリングシステムが開発されており、光の波長
の１／４の厚さにコーティングしたとき、反射光が最小
になるので、その時点でコーティングを終了させればよ
い。片面コーティングを終了したあと、薄膜を反転し、
もう一方の面に同様にコーティングすれば両面コーティ
ングが完了する。

適切なコーティングを、適切な薄膜上に形成させること
によって、３００ｎｍ〜７００ｎｍの全領域にわたる光
線透過率の高い防塵カバーかえられる。

本発明の方法によって得られるコーテッド薄膜は、コー
ティング層のない薄膜に比べて、膜厚の選択性に対する
要求がきびしくないので、防塵カバー生産時の歩留シが
向上する。また、一つの防塵カバーで以て、を線、ｈ線
、ｉ線のように異る波長の光線の使用に対応できる。さ
らに、コーティング層の表面硬度は、樹脂よシも高いの
で、防塵カバーの耐久性もまたすぐれたものになるが、
この点では両面コーチイツトのものが特にすぐれている
。

以上、本発明は、全域にわたって厚みが均一であり、厚
み０５〜１０μｍの透明樹脂薄膜を、均一な緊張状態に
保持し、その片面又は両面に、無色の金属弗化物又は金
属酸化物を、それぞれ約１００圃の厚さにコーティング
することを特徴とする、３００〜５００ｎｍの範囲内の
特定波長の光線を９６％以上透過するコーテッド薄膜の
製造法に関するものである。

以下に実施例をあげて本発明を説明するが、本発明はこ
れによシ限定されるものではない。

〔実施例〕

特開昭５８−２１９０２３号明細書に示された方法で膜
厚２．９０μｍの硝酸セルロース薄膜を作成し、内径６
１ｍｍ、外径６５ｍｍ、高さ３閤の円形フレー上記薄膜
に弗化カルシウムコーティングを行った。ジンクロン真
空蒸着装置（真空器械工業）′を用い、４３８ｎｍの光
でモニターしながら反射率が最小となるまでコーティン
グを行った。コーティング層の厚さは、約１’ｌ’、Ｏ
ｎｍである。片面コーテッド薄膜の光線透過率を第３図
の鎖線（−・−・−・→で示す。

片面コーテッド薄膜を反転し同様にして両面コーテッド
薄膜とした。両面コーテッド薄膜の光線透過率を第３図
の実線（□）で示す。

３種類の露光光源を線（４３６ｎｍ）、ｈ線（４０６ｎ
ｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）に対し、片面コーテッド膜は
９６％以上、両面コーテッド膜は９８チ以上の光線透過
率を示すものであった。

また、コーテッド薄膜に対し、１ｍの距離から３　ＫＩ
ｉ／ｃｄの風圧を与えるツアーガンで１分間ブローした
が、コーティング層のひびわれ、脱落はみられなかった
。

【図面の簡単な説明】

第１図鵜膜厚ｇ、８５μｍ、第２図は膜厚０．９０μｍ
の硝酸セルロース薄膜の光線透過率をプロットしたグラ
フである。第３図は膜ｉ２．９ｏμｍの薄膜（−−−−
−−−、）及び片面コーテッド薄膜（−−一・−）なら
びニ両面コーテッド薄膜（□）のそれぞれの光線透過率
をプロットしたグラフである。

Claims

【特許請求の範囲】１）全域にわたって厚みが均一であり、厚み０．５〜１
０μｍの透明樹脂薄膜を、均一な緊張状態に保持し、そ
の片面又は両面に、無色の金属弗化物又は金属酸化物を
、それぞれ約１００ｎｍの厚さにコーティングすること
を特徴とする３００〜６００ｎｍの範囲内の特定波長の
光線を９６％以上透過するコーテッド薄膜の製造法。２）樹脂薄膜が硝酸セルローズであり、コーティング物
質が弗化カルシウムである特許請求範囲第１項記載のコ
ーテッド薄膜の製造法。