JP2962447B2 - 耐紫外線性ペリクル - Google Patents
耐紫外線性ペリクルInfo
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- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/62—Pellicles, e.g. pellicle assemblies, e.g. having membrane on support frame; Preparation thereof
-
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- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- C09J7/401—Adhesives in the form of films or foils characterised by release liners characterised by the release coating composition
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-
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- Adhesive Tapes (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
にはLSI、超LSIなどの半導体製造装置あるいは液
晶表示板製造時に使用される、実質的に500nm 以下の波
長の光を用いる露光方式におけるリソグラフィー用耐紫
外線性ペリクルに関するものである。
液晶表示板などの製造においては、半導体ウエハーある
いは液晶用原板に光を照射してパターニングを作成する
のであるが、この場合に用いられる露光原板にゴミが付
着していると、このゴミが光を吸収したり、あるいは光
を曲げてしまうために転写したパターニングが変形した
り、エッジががさついたものとなり、さらには下地が黒
く汚れたりして、寸法、品質ならびに外観が損なわれる
という不利が生じる。そのため、この種の作業は通常ク
リーンルームで行なわれるのであるが、このクリーンル
ーム内でも露光原板を常に清浄に保つことが難しいの
で、これには露光原板の表面にゴミよけのために露光用
の光を良く通過させるペリクルを装着する方法が採られ
ている。
性のフレームに露光用のペリクル膜を接着剤や粘着テー
プによって貼りつけた構造を持つものとされ、このフレ
ームをレチクル上に粘着剤や粘着テープにより貼りつけ
て使用されている。なお、このペリクルは、レチクルに
固定して使用したのち、ペリクルの交換などのためにペ
リクルをレチクル面から取りはずす必要があることか
ら、このペリクルのレチクルに対する固定は固く接着し
て剥れれなくなる接着剤を用いずに粘着剤のような仮り
止め的な物質をもつもので行なわれている。
系粘着剤、ゴム系粘着剤、ポリブテン系粘着剤、ポリウ
レタン系粘着剤とされており、この粘着剤で形成された
粘着層はこれを保護するためにこれに紙やプラスチック
フィルムの表面にワックス系離型剤やシリコーン系離型
剤を塗布した剥離紙とも呼ばれているセパレーターが貼
り合わされる。
粘着剤はフォトリソグラフィー時に用いられるg線、i
線 やエキシマレーザーのような紫外線が照射されると
徐々に粘着力が低下し、遂にはペリクルの固定を維持で
きず、使用中にペリクルがレチクルから脱落するという
トラブルを発生させ、特にエキシマレーザーが照射され
ると数時間の照射で粘着力が実用性以下に低下するとい
う不利がある。
着剤を使用すれば耐紫外線照射性の改善されることが判
ったけれども、このシリコーン粘着剤を用いた場合には
ワックス系離型剤やシリコーン系離型剤を用いたセパレ
ーターでは離型性が不充分であるために使用することが
できないという不利があり、テフロン系フィルムをセパ
レーターとして用いることも考えられているが、この場
合もシリコーン系粘着剤との離型性が充分でないし、満
足すべきものではなく、コスト的にも高価となるという
不利がある。
塗布したセパレーターを使用することも考えられている
が、この場合にはフッ素系離型剤は硬化性膜を与えない
ので離型剤成分が粘着層に移行し、その結果、粘着剤の
粘着力が低下して実用性に耐えなくなるという問題点が
ある。
利、問題点を解決した耐紫外線性ペリクルに関するもの
であり、ペリクル枠の一端面にペリクル膜を張設し、他
端面に分子鎖両末端にシラノール基を有するジオルガノ
ポリシロキサンと、トリオルガノシロキサン単位とSi
O2 単位を含有するオルガノシロキサンとを部分脱水
縮合して得られるシリコーン系粘着層を形成し、その粘
着層をフッ素シリコーン系離型剤をコーティングしたセ
パレーターで保護してなることを特徴とするものであ
る。
を解決した耐紫外線性ペリクルを開発すべく種々検討し
た結果、ペリクルをレチクルに固定する粘着層としてエ
キシマレーザーの照射にも耐える前記したシリコーン系
粘着剤を使用すれば、紫外線照射でも粘着力が低下しな
いのでペリクルがレチクルから脱落しなくなること、ま
た、このシリコーン系粘着層に張り合わせるセパレータ
ーをフッ素変性シリコーン系離型剤を塗布したものとす
ればその離型性がすぐれたものになるということを見出
して本発明を完成させた。以下にこれをさらに詳述す
る。
り、これはペリクル膜を張設したペリクル枠に前記した
シリコーン系粘着層を形成し、この粘着層をフッ素変性
シリコーン系離型剤をコーティングしたセパレーターで
保護するというものであるが、これによればシリコーン
系粘着剤層がエキシマレーザーで照射されても粘着力が
低下せず、この離型剤成分が硬化性であるために粘着層
への移行もないので粘着力の低下もなく、したがって、
このペリクルは実用性の高いものになるという有利性が
与えられる。
るものであり、ペリクルをレチクルに固定するために前
記したシリコーン系粘着層を使用し、シリコーン系粘着
層の保護をフッ素系変性シリコーン系離型剤を塗布した
セパレーターで行なうというものである。本発明で使用
されるペリクル膜自体はどのような膜で作られたもので
あってもよいので、これは従来公知のニトルセルロー
ス、酢酸セルロースなどで作られたもの、テトラフルオ
ロエチレンとフッ化ビニリデンとの共重合体、テトラフ
ルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレおよびフッ化
ビニリデンの三元共重合体から作られたものであっても
よく、これらはペリクル枠の一端面に張設される。
ル膜を前記したシリコーン系粘着剤でレチクルに固定す
るものであるが、このシリコーン系粘着層はg線、i線
などの紫外線やエキシマレーザーなどが照射されてもそ
の粘着力が低下することがないので、このシリコーン系
粘着剤でレチクルに固定されたペリクルは紫外線やエキ
シマレーザーが照射されてもレチクルから脱落すること
はないという有利性が与えられる。
記したような分子鎖両末端にシラノール基を有するジオ
ルガノポリシロキサンと、分子中に式R3SiO0.5で示さ
れ、Rがメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基な
どのアルキル基、フェニル基、トリル基などのアリール
基またはこれらの基の炭素原子に結合した水素原子の一
部または全部をハロゲン原子、シアノ基などで置換した
クロロメチル基、トリフルオロプロピル基、シアノエチ
ル基などから選択される同一または異種の非置換または
置換の一価炭化水素基であるトリオルガノシロキサン単
位とSiO2単位を含有するオルガノポリシロキサンとを部
分脱水縮合して得られるものとされるが、これにはシリ
コーン系粘着剤・KR-101-10、KR-120、KR-130、X-40-3068
[いずれも信越化学工業(株)製商品名]などが例示さ
れる。しかし、このシリコーン系粘着層は公知のワック
ス系離型剤やシリコーン系離型剤を塗布したセパレータ
ーを貼り合わせても離型性が充分でないという問題点が
ある。
変性シリコーン系離型剤を塗布、硬化したセパレーター
で保護するのであるが、このフッ素変性シリコーン系離
型剤は硬化皮膜を与えるので離型剤成分が粘着層に移行
することもないし、このシリコーン系粘着剤に対してす
ぐれた離型性が与えられるということが見出され、これ
によればこのペリクルが工業的にすぐれた実用性をもつ
ようになるという有利性が与えられる。
型剤はポリフルオロアルキルビニル単量体と分子中に
少なくとも1個のけい素原子に結合した加水分解可能な
基を含有するシリコーン系ビニル単量体との共重合体
を、縮合反応用硬化触媒の存在下で架橋して得られる硬
化膜、もしくは1分子中にけい素原子に結合した含フ
ッ素置換基を少なくとも1個有する不飽和基含有オルガ
ノポリシロキサンと、1分子中にけい素原子に結合した
水素原子を少なくとも2個有するオルガノハイドロジェ
ンポリシロキサンとを、付加反応用触媒の存在下で架橋
して得られる硬化膜である。
ロアルキルビニル単量体は、ポリフルオロアルキル基を
有するビニル系単量体であり、プロピル基、ブチル基、
オクチル基などのアルキル基の炭素原子に結合した水素
原子の一部または全部をフッ素原子で置換した基であれ
ばよく、このような基を含有するビニル系単量体として
は、下記のものが例示され、これらの中では特にポリフ
ルオロアルキル基がブチル基以外のものであることが離
型性の点で好ましいが、このポリフルオロアルキルビニ
ル単量体はその1種を単独で使用しても2種以上の混合
物であってもよい。
子に結合した加水分解可能な基を含有するシリコーン系
ビニル単量体は、ポリフルオロアルキル基含有ビニル単
量体と共重合するためのビニル基とけい素原子に結合し
た加水分解可能な基とを含有するものである。この加水
分解可能な基としては、アセトキシ基、オクタノイルオ
キシ基、ベンゾイルオキシ基等のアシロキシ基またはア
ロイロキシ基、ジメチルケトオキシム基、メチルエチル
ケトオキシム基、ジエチルケトオキシム基等のケトオキ
シム基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等のア
ルコキシ基、イソプロペニルオキシ基、1−エチル−2
−メチルビニルオキシ基等のアルケニルオキシ基、ジメ
チルアミノ基、ジエチルアミノ基、ブチルアミノ基、シ
クロヘキシルアミノ基等のアミノ基、ジメチルアミノキ
シ基、ジエチルアミノキシ基等のアミノキシ基、N−メ
チルアセトアミド基、N−エチルアセトアミド基、N−
メチルベンズアミノ基等のアミド基などを挙げることが
できるが、これらは、この加水分解性基自身がけい素原
子から外れて系外に飛散されるものであるので、電子的
に安定なもの、立体障害性の大きいもの、加水分解後に
高沸点物質を生成するものは避けるようにすることが好
ましい。
体としては、 CH2 =CHCOO(CH2)3 Si (OCH3)3 、 CH2 =CHCOO (CH2)3 Si (OC2 H5)3 、 CH2 =C (CH3)COO (CH2)3 Si (OCH3)
3 、 CH2 =C (CH3)COO (CH2)3 Si (OC2 H5)
3 、 CH2 =CHCOO (CH2)3 SiCH3 (OC2 H5)
2 、 CH2 =C (CH3)COO (CH2)3 SiC2 H5(OC
H3)2 、 CH2 =C (CH3)COO (CH2)3 Si (CH3)2
(OC2 H5)、 CH2 =C (CH3)COO (CH2)3 Si (CH3)2(O
CH3)、
C2 H5]2 、
適に用いられる。
ル単量体と加水分解可能な基を含有するシリコーン系ビ
ニル単量体との重量成分比は50/50〜98/2とすること
が好ましく、より好ましくは70/30〜95/5である。ポ
リフルオロアルキルビニル単量体の重量成分が50%より
少ないと、得られる硬化膜のシリコーン系粘着剤に対す
る離型効果が十分でなく、硬化膜が脆くなる場合があ
り、逆に98%より多くなると、得られる組成物の硬化性
が不良となり、更に基材に対する硬化膜の接着性が悪化
する場合が生じる。
の強度の改良、基材への密着性向上等を目的として、メ
チルメタアクリレート、エチルメタアクリレート、n−
ブチルメタアクリレート、1−ブチルメタアクリレー
ト、、2−エチルヘキシルメタアクリレートなどのメタ
アクリレート類、γ−ビス(トリメチルシロキシ)メチ
ルシリルプロピルメタアクリレートなどのけい素含有メ
タアクリレート、スチレン、ビニルトルエンなどの芳香
族ビニル化合物を適当量含有させても良い。
ル反応開始剤を用いて溶液重合などの公知の方法にて共
重合させることによって得ることができる。このラジカ
ル反応開始剤としては、アゾビソイソブチロニトリル、
ジーt−ブチルパーオキサイド、ジベンゾイルパーオキ
サイド、t−ブチルパーベンゾエート、メチルエチルケ
トンパーオキサイドなどが例示される。この反応は、フ
ッ素溶剤や酢酸エステル系溶剤、ケトン系溶剤中で行な
うと良いが、得られる共重合体は、特に溶剤を除去する
ことなく溶剤含有共重合体として用いると、保存安定性
の点で有利である。
ラブトキシチタンなどのチタン化合物、ジブチルすずジ
アセテート、ジオクチルすずジアセテートなどのすず化
合物のような縮合反応用硬化触媒を併用することによ
り、組成物の硬化速度を増加することができるし、これ
にはさらにシリカ、タルク、クレー、珪藻土、カーボン
ブラック等の充填剤や補強剤、可塑剤、着色剤、滑剤、
密着向上剤等を添加することも可能である。
成し、シリコン粘着層用の剥離フィルムを形成する場
合、基材としては、例えば、グラシン紙、上質紙等の目
止め処理のないもの;ポリエチレンラミネート紙、ポリ
エステルフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリイミ
ドフィルム、ポリエチレンフィルム等が挙げられ、特に
限定されない。
ルコーター、スプレー、ディッピング等の公知の技術で
行なうことができる。また、この組成物は基材に塗布
後、室温硬化、加熱硬化、紫外線硬化等の公知の技術で
硬化することができるが、短時間で硬化するためには、
100 〜200 ℃の高温下で10〜60秒間加熱することが好適
である。
の不飽和基含有成分のオルガノシロキサンにおけるけい
素原子に結合した脂肪族不飽和基としては、例えば炭素
数が2〜10のアルケニル基があげられ、実用上からビニ
ル基またはアリル基が好ましい。この脂肪族不飽和基
は、1分子中に少なくとも2個必要であり、好ましくは
1分子中のけい素原子1,000 個当たり3〜30個である。
基としては、製造コストおよび性能の点から、例えば下
記の式: −C3 H6 OC2 H4 Cn F2n+1 (ここで、nは3〜10の整数である) −C3 H6 OCH2 Cn F2n+1 (ここで、nは3〜10の整数である)
挙げられる。
リシロキサン分子中に、少なくとも1個必要であるが、
シリコーン系粘着剤等に対する離型性の点から特にけい
素原子に結合した全有機基に対し3モル%以上であるこ
とが好ましい。
基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル
基、ブチル基、オクチル基等のアルキル基、フェニル基
等のアリール基などの炭化水素基があり、これらは1種
単独でも2種以上でも良い。ただし、製造コストおよび
得られる離型性の性能の点からメチル基単独が望まし
い。このオルガノポリシロキサンは直鎖状でも分岐状で
もよいが、直鎖状のものが好ましく、その粘度は25℃で
30cp以上が反応性の点で望ましく、特に1,000 〜10,00
0,000cpが好ましい。
含フッ素置換基を有するオルガノシクロトリシロキサン
と、ビニル基を有するオルガノシクロトリシロキサン
と、末端停止剤である線状オルガノポリシロキサンをそ
れぞれ目的に応じた適宜の割合で配合し、酸またはアル
カリを触媒とした用いる公知の平衡化反応によって重合
させることにより容易に製造することができる。
イドロジェンポリシロキサンは、1分子中にけい素に結
合した水素原子を少なくとも2個有し、好ましくは3個
以上で、しかもけい素原子に結合した全有機基の20モル
%以上を占めることが反応性の点で有利である。
ンにおいて、けい素原子に結合した有機基としては、水
素原子の他に、不飽和基含有成分に関して例示したと同
様の含フッ素置換基、炭化水素基がある。特に含フッ素
置換基を全有機基の3モル%以上を含有すると、不飽和
基含有成分との相溶性が向上するため、反応上有利であ
る。このオルガノハイドロジェンポリシロキサンは直鎖
状、分岐状、環状のいずれであってもよく粘度は25℃で
10cp以上であることが反応性の点で望ましい。
ンは、例えば、不飽和基含有成分のオルガノポリシロキ
サンに関して述べた平衡化反応を利用する方法により同
様にして製造することができる。上記した成分の配合量
は、不飽和基含有成分中のけい素に結合した不飽和基1
個に対してハイドロジェン含有成分中のけい素に結合し
た水素原子が 0.3 〜30個となるような相対割合で使用
される。この割合が0.3 未満となると硬化速度が不充分
で実用的でなく、また逆に30個を超えると、硬化後反応
に関与しないハイドロジェン含有成分が増加するため粘
着剤の残留接着性の悪化をひき起こす恐れがあり好まし
くない。
これには、白金、ロジウム、イリジウムのような金属お
よびそれらの化合物がよく知られている。好適な触媒は
白金系触媒であり、塩化白金酸、塩化白金酸と各種オレ
フィンやビニルシロキサンとの錯塩、白金黒、各種坦体
に白金を担持させたものが例示されるが、この添加量は
成分の合計重量に対し白金換算で1〜10,000ppm 、好ま
しくは50〜1,000ppmの範囲とすればよい。
加えることができ、これには触媒の活性を抑制し、組成
物の可使時間を延長する目的で各種有機窒素化合物、有
機りん化合物、アセチレン系化合物、オキシム化合物、
有機クロル化合物などの活性抑制剤を添加してもよい。
また、組成物のコーティング等による皮膜成形を容易に
する目的でこれをメタキシレンヘキサフロリド、メチル
エチルケトン等の有機溶剤で希釈してもよい。
ルク、クレー、珪藻土、カーボンブラック等の充填剤や
補強剤、可塑剤、着色剤、滑剤、密着向上剤等を添加す
ることも可能であるが、これらの添加物としては前記し
た付加反応の触媒毒となるものは避けるべきである。
性シリコーン離型剤はシリコーン系粘着剤の粘着面を保
護するための離型剤として使用されるものであるが、こ
れを用いてシリコーン系粘着剤面に離型層を形成する場
合には基材としては例えば、グラシン紙、上質紙等の目
止め処理のないもの;ポリエチレンラミネート紙、ポリ
エステルフィルム、、ポリプロピレンフィルム、ポリイ
ミドフィルム、ポリエチレンフィルム等があげられ、特
に限定されない。
ター、スプレー、ディッピング等の公知の技術で行なう
ことができる。この組成物は、基材に塗布後、室温硬
化、加熱硬化 等の公知の技術で硬化することができ、
好ましくは、100 〜200 ℃下で10〜60秒間の加熱処理を
すればよいが、これらのタイプのフッ素変性シリコーン
系離型剤としてはX-70-029 、X-70-201 〔いずれも信
越化学工業 (株) 製商品名〕が例示される。
例中の耐紫外線照射性は下記による測定値を示したもの
である。
ネルギー20mW/cm2 で照射したときに、粘着層のタッ
ク性が無くなるまでの時間を測定して耐紫外線照射性と
する。
幅2mm 、高さ5mm のペリクル枠の一端面に、非晶質の透
明フッ素膜よりなるペリクル膜を張設した。また、この
ペルクル枠の他端面に表1に示したシリコーン系粘着剤
をコーティングし、120 ℃で15分間加熱処理して溶媒を
揮散させて厚さ0.5mm のシリコーン系粘着層を形成し
た。ついで、厚さ38μm のポリエステルフィルムに表1
に示したフッ素変性シリコーン系離型剤をコーティング
し、130 ℃で2 分間加熱処理して、厚さ2.0 μm のフッ
素変性シリコーン系離型膜を形成した115mm 角のセパレ
ーターを作成した。
ン系粘着層に貼り合わせ、1ヶ月間室温で放置後、セパ
レーターを剥離してその剥離性およびこの粘着層の耐紫
外線照射性をしらべたところ、表1に示したとおりの結
果が得られた。しかし、比較のためにこのセパレーター
に塗布する離型剤を従来公知のシリコーン系離型剤・K
S-778〔信越化学工業 (株) 製商品名〕としてセパレー
ターを作り、これを前記したシリコーン系粘着層に貼り
合わせて上記と同様の方法でその剥離性をしらべたとこ
ろ、これについては表1に併記したとおりの結果が得ら
れた。
粘着層がエキシマレーザー光などの紫外線照射によって
も粘着力が低下しないのでペリクルが脱落することがな
いし、このフッ素変性シリコーン系離型剤を塗布したセ
パレーターはシリコーン系粘着層に対してすぐれた離型
性を与えるので、実用性の高いペリクルを得ることがで
きるという有利性が与えられる。
Claims (1)
- 【請求項1】ペリクル枠の一端面にペリクル膜を張設
し、他端面に分子鎖両末端にシラノール基を有するジオ
ルガノポリシロキサンと、トリオルガノシロキサン単位
とSiO2 単位を含有するオルガノシロキサンとを部
分脱水縮合して得られるシリコーン系粘着層を形成し、
その粘着層をフッ素シリコーン系離型剤をコーティング
したセパレーターで保護してなることを特徴とする耐紫
外線性ペリクル。
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