光罩基底衬底收纳容器

申请号 CN201480049627.4 申请日 2014-07-24 公开(公告)号 CN105518529A 公开(公告)日 2016-04-20
申请人 信越聚合物株式会社; 信越化学工业株式会社; 发明人 铃木勤; 大堀伸一; 小板桥龙二; 中川秀夫; 高坂卓郎; 木下隆裕; 福田洋;
摘要 本 发明 抑制对光阻图案产生的影响并且更确实地降低因在保管、搬送或容器操作的过程中所有可能产生的尘埃或粒子的附着引起的光罩基底的污染,提高光罩基底的 质量 及良率。本发明涉及一种光罩基底衬底收纳容器(1),其收纳、搬送或保管光罩基底衬底(2),且其构成零件中的至少1个包含以40℃保持60分钟下通过动态顶空法测定的己内酰胺量以正癸烷换算计每 树脂 单位重量成为0.01ppm以下的热塑性树脂,并且该构成零件的表面 电阻 值为1.0E+13欧姆以下。
权利要求

1.一种光罩基底衬底收纳容器,其特征在于:其收纳、搬送或保管光罩基底衬底,且其构成零件中的至少1个包含以40℃保持60分钟下通过动态顶空法测定的释气中的己内酰胺量以正癸烷换算计每树脂单位重量成为0.01ppm以下的热塑性树脂,并且包含该热塑性树脂材料的构成零件的表面电阻值为1.0E+13欧姆以下。
2.根据权利要求1所述的光罩基底衬底收纳容器,其特征在于:在所述热塑性树脂中添加有填料。
3.根据权利要求1所述的光罩基底衬底收纳容器,其特征在于:将所述热塑性树脂设为持续性抗静电树脂。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的光罩基底衬底收纳容器,其特征在于:具备形成收纳所述光罩基底衬底的空间的上盖、及与上盖卡合的下箱,且至少该上盖及该下箱是由所述热塑性树脂材料构成。

说明书全文

光罩基底衬底收纳容器

[0001] [相关申请]
[0002] 本申请是主张基于在2013年9月11日对日本专利厅提出申请的日本专利特愿2013-188177号的优先权。将日本专利特愿2013-188177号中记载的全部内容以参照的方式直接并入本申请中。另外,贯穿整个本申请所引用的全部文献以参照的方式直接并入本申请中。

技术领域

[0003] 本发明涉及一种收纳在表面涂布有半导体液晶等的制造步骤的光刻工艺所使用的化学增幅型光阻的光罩基底衬底的容器。

背景技术

[0004] 以半导体为代表的设计电路的设计规则(design rule)正逐年推进电路的进一步微细化。伴随于此,针对于用以形成电路的光罩,对其线宽、形状、间距等电路图案所要求的条件也越严格。作为电路的形成方法,迄今为止一直使用光刻法,作为用以应对此种微细化的光阻材料,大多使用适合于波长更短、分辨率更高的化学增幅型光阻。使用化学增幅型光阻的光刻法是通过准分子激光等光照射、或电子束的照射而产生该光阻材料中的催化剂物质,在后续步骤中进行热处理,由此使该催化剂物质与高分子反应,使光或电子照射部分可溶(正型)、或不溶化(负型),由此获得所需的电路图案的方法。迄今为止,关于在进行光或电子照射之前保管、搬送涂布有该光阻材料的衬底的收纳容器,就为了容易进行输送、搬送而理想为轻量,此外可以廉价且大量制造等方面而言,业界使用以各种塑料作为基材并通过射出成型等所制造的收纳容器。
[0005] 然而,由这些以塑料为材料的塑料制收纳容器所产生的各种挥发性有机物成分在保管及搬送光罩基底的过程中,对在光罩基底上所涂布的光阻材料的催化剂作用、其可溶化作用或不溶化作用产生某些影响,使通过光或电子束照射及热处理、显影所形成的在光罩基底上的光阻图案产生例如线宽的放大/缩小等尺寸变化或图案的变形、或者崩塌等,结果担忧发生无法获得如设计般的图案的不良情况。针对由此种塑料材料引起的问题,业界着眼于氮化合物,提出了由不含氮原子的高分子材料所构成的收纳容器、或作为释气成分的含氮化合物总量为特定量以下的收纳容器(例如参照专利文献1)。
[0006] [现有技术文献]
[0007] [专利文献]
[0008] 专利文献1:日本专利特开2003-140324号公报

发明内容

[0009] [发明需要解决的问题]
[0010] 然而,所述收纳容器或因受到由不含氮原子的单体所获得的高分子材料(塑料材料)限定而选择适合于本用途的塑料材料,因此必须测定释气成分中的含氮化合物总量,而有耗费时间与成本的问题。因此,针对于使适合于本用途的塑料材料的选择更简化,利用使用所选择的材料而成形的塑料制收纳容器保管、搬送光罩基底的过程中、或收纳容器的开启及关闭操作的过程中有可能因收纳容器本身的摩擦等所产生的微小粒子、或存在于气体环境中的粒子会因静电而附着在光罩基底或收纳容器本身的污染,需要进一步的改善。
[0011] 本发明是为了解决所述问题而完成的者,目的在于抑制对光阻图案产生的影响并且降低因在保管、搬送或容器操作的过程中所有可能产生的尘埃或粒子的附着引起的光罩基底的污染,提高光罩基底的质量及良率。
[0012] [解决问题的技术方案]
[0013] 本发明者们为了解决所述问题进行努研究,结果发现:作为保管及搬送涂布有化学增幅型光阻的光罩基底的收纳容器,通过使用由构成收纳容器的塑料材料所产生的己内酰胺为一定量以下且其表面电阻值为1.0E+13欧姆以下的塑料材料,而防止在光罩基底的保管后进行曝光、感光及显影而形成的光阻图案的线宽及形状等所产生的不良情况,获得高精细的光阻图案,并且保护光罩基底或收纳容器本身免受在保管、搬送光罩基底的过程中所有可能产生的微小尘埃及粒子、以及存在于气体环境中的粒子的附着,从而完成了本发明。
[0014] 即,本发明的一形态是一种光罩基底衬底收纳容器,其用于收纳、搬送或保管光罩基底衬底,且其构成零件中的至少1个包含以40℃保持60分钟下通过动态顶空法测定的释气中的己内酰胺量以正癸烷换算计每树脂单位重量成为0.01ppm以下的热塑性树脂,并且包含该热塑性树脂材料的构成零件的表面电阻值为1.0E+13欧姆以下。
[0015] 另外,本发明的另一形态尤其是一种光罩基底衬底收纳容器,其在热塑性树脂中添加有填料。
[0016] 另外,本发明的另一形态尤其是一种光罩基底衬底收纳容器,其将热塑性树脂设为持续性抗静电树脂。
[0017] 另外,本发明的另一形态是一种光罩基底衬底收纳容器,其具备形成收纳光罩基底衬底的空间的上盖、及与上盖卡合的下箱,且至少使上盖及下箱由所述热塑性树脂材料构成。
[0018] [发明的效果]
[0019] 根据本发明,能够抑制因由容器所产生的挥发性有机物成分对光阻图案产生的影响并且更确实地降低因在保管、搬送光罩基底衬底的过程中、或容器操作的过程中所有可能产生的尘埃或粒子的附着引起的光罩基底的污染,提高光罩基底的质量及良率。附图说明
[0020] 图1是表示本发明的实施方式的光罩基底衬底收纳容器的分解立体图。

具体实施方式

[0021] 以下,对本发明的光罩基底衬底收纳容器的实施方式进行说明。但是,本发明并不限定于下述实施方式。
[0022] 图1是表示本发明的实施方式的光罩基底衬底收纳容器的分解立体图。
[0023] 该实施方式的光罩基底衬底收纳容器1如图1所示,主要具备:使光罩基底衬底2竖立于垂直方向并以一定间隔整齐排列而能够收纳光罩基底衬底2的匣盒3、收纳匣盒3的下箱4、从下箱4的上方卡止的上盖5、及从其上方压住光罩基底衬底2的压住构件6。
[0024] 下箱4形成为使其上方开口的有底箱型。在上方的开口部的周缘形成有边缘部。在外周部的相对向的各一对边缘部分别形成有一对卡止用的卡止凹部。匣盒3具有一对端壁、及连结这些端壁的另一对侧壁,在侧壁的内侧以相对向的方式以一定间隔形成有收纳光罩基底衬底2的收纳槽。上盖5形成为具有朝下开口的箱型而得以覆盖下箱4的开口而封闭。在上盖5的开口部形成有边缘部。在彼此相对向的各一对边缘部以向下方外延的方式分别形成有一对卡止爪。卡止爪分别与下箱4的卡止凹部嵌合而固定下箱4与上盖5。
[0025] 上盖5在其内表面朝下安装有个别地接触而压住光罩基底衬底2的构件且具备保持槽的压住构件6。在该实施方式中,所述光罩基底衬底收纳容器1的构成中,至少使下箱4与上盖5由以40℃保持60分钟的条件下通过动态顶空法测定的己内酰胺量以正癸烷换算计每树脂单位重量成为0.01ppm以下、更优选低于0.01ppm的热塑性树脂形成。
[0026] 为了降低粒子的附着,下箱4与上盖5是以使表面电阻值成为1.0E+13欧姆以下的方式由抗静电材料或导电性材料形成。另外,优选使匣盒3及压住构件6中的至少一个如所述般由以40℃保持60分钟的条件下通过动态顶空法测定的己内酰胺量以正癸烷换算计每树脂单位重量成为0.01ppm以下、更优选低于0.01ppm的热塑性树脂形成。此外,己内酰胺对图案特性造成影响的过程虽然并没有明确,但认为以40℃保持60分钟下通过动态顶空法所检测出的释气中的游离己内酰胺所含有的酰胺键在光罩基底衬底的保管及搬送的过程中会移动至化学增幅型光阻,而对曝光、感光、显影时的催化剂作用产生某些不良影响。
[0027] 进而,优选将热塑性树脂设为持续性抗静电树脂。此处,所谓持续性抗静电性树脂,是指使亲聚合物而非碳等填料分散在基底树脂中,而使抗静电功能持续保持的树脂。和使碳等填料分散在基底树脂中而成者相比,持续性抗静电树脂具有低发尘性的优点。作为持续性抗静电树脂所使用的基底树脂,可以适宜地使用ABS(acrylonitrile-butadiene-styrene,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)树脂、丙烯酸系树脂或聚丙烯树脂。另外,作为亲水性聚合物,可以例示高分子固体电解质、尤其是具有聚乙二醇成分的聚合物,更具体而言,可以例示:聚乙二醇甲基丙烯酸酯共聚物、聚(环乙烷/环氧丙烷)共聚物、聚乙二醇系聚酯酰胺、聚(表氯醇/环氧乙烷)共聚物等。
[0028] 另外,也可以在热塑性树脂中添加碳等填料。在如此般向热塑性树脂中添加碳等填料的情况下,和设为持续性抗静电树脂的情形相比,能够使表面电阻值较低,为1.0E+10欧姆以下。此外,关于持续性抗静电树脂,表面电阻值难以成为1.0E+10欧姆以下。结果能够降低因静电等引起的粒子在收纳容器或光罩基底的附着。此处,作为热塑性树脂,可以列举:聚丙烯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸丁二酯、丙烯酸系树脂、ABS树脂等。另外,作为碳填料,可以使用碳黑、乙炔黑、碳纤维、奈米碳管等。
[0029] 此外,本发明的实施方式的光罩基底衬底收纳容器并不限定于如所述般收纳多个光罩基底衬底的容器,也可以为逐片地收纳光罩基底的单片式容器。另外,可以制成外部气体的密闭型容器,也可以制成经由化学过滤器而与外部气体相通的收纳容器等。
[0030] [实施例]
[0031] 接着,对本发明的实施例及比较例一并进行说明。此外,本发明并不限定于以下的实施例。
[0032] 以下,对实施例1~6进行说明,将评价结果示于表1。
[0033] (实施例1)
[0034] 使用市售的丙烯酸系持续性抗静电树脂A,通过射出成形,制造如图1所示的能够收纳可竖立多片152mm见方的光罩基底衬底的匣盒的上盖及下箱两者。在所制造的上盖的顶面的平坦部,使用表面高阻抗测定器(SHISHIDO ELECTROSTATIC股份有限公司制造)测定表面电阻值,结果表面电阻值为1.0E+11Ω。另外,从上盖的一部分切割下0.1g,准确称量后放入试样槽内,在高纯度氦气环境下以40℃进行60min的加热脱附,通过气相色谱质谱分析仪(GC-MS)对产生的气体成分进行分析,通过以正癸烷所制作的校准曲线,换算相当于己内酰胺成分的波峰面积值,进而除以试样重量,而以(ppm)的形式求出。结果己内酰胺低于0.01ppm。此处,己内酰胺成分是通过以相符的MS光谱为数据基础(NIST(National Institute of Standards and Technology,美国国家标准与技术研究院))进行对照而特定出。
[0035] 另外,使用市售的聚对苯二甲酸丁二酯树脂,通过射出成形,制造如图1所示的可竖立多片152mm见方的光罩基底衬底的匣盒、及能够嵌合在上盖的内侧且在使上盖嵌合于下箱时从上方固定匣盒所收纳的各衬底的压住构件。与所述同样地从所制造的匣盒及压住构件的各者取样后,在40℃×60min的条件下所求出的己内酰胺量低于0.01ppm。
[0036] 另一方面,将1片涂布有化学增幅型光阻的光罩基底衬底收纳在所述匣盒的中央狭缝内,将其载置于下箱中,其后加盖上盖,在常温下以该状态保管3个月。接着,对保管后的光罩基底衬底依序进行EB(electron beam,电子束)绘图、烘烤、显影处理,形成线宽400nm的L/S(线&间隙)的光阻图案,将从特定尺寸的间隙宽度的偏移定义为CD值,从而测定线宽。结果CD值几乎无变化(合格基准:≦±5nm),另外,对剖面进行SEM(scanning electron microscope,扫描式电子显微镜)观察,结果确认出形状也几乎无变化。进而,在该收纳容器中收纳3片预先通过光罩基底缺陷检查装置(MAGICS:M2351/Lasertec公司制造)测定出开启及关闭试验前的缺陷数的涂布过化学增宽度型光阻的光罩基底,由作业人员重复操作10次开启及关闭上盖,其后再次测定缺陷数(合格基准:<1)。将所述操作进行多次,以缺陷增加数的形式算出上盖的开启及关闭动作前后的各缺陷数的差量,结果上盖开启及关闭一次时每片光罩基底的增加缺陷数为0.25个,几乎未确认到缺陷的增加。
[0037] (实施例2)
[0038] 上盖及下箱的材料是使用市售的丙烯酸系持续性抗静电树脂B,除此以外,以与实施例1相同的条件制造收纳容器。所制造的上盖的表面电阻值为1.5E+12Ω,另外,释气中的己内酰胺量低于0.01ppm。另外,与实施例1同样地对该收纳容器中收纳3个月的光罩基底衬底进行绘图、烘烤、显影而获得图案的线宽,关于所获得的图案线宽的CD值也几乎无变化,另外,图案的剖面形状也几乎未见到变化。进而,与实施例1同样地进行收纳容器的开启及关闭试验,结果上盖开启及关闭一次时每片光罩基底的光罩基底衬底的缺陷增加数为0.67个,几乎未确认到缺陷的增加。
[0039] (实施例3)
[0040] 上盖及下箱的材料是使用市售的ABS系持续性抗静电树脂C,除此以外,以与实施例1相同的条件制造收纳容器。所制造的上盖的表面电阻值为7.0E+11Ω,另外,释气中的己内酰胺量为0.01ppm。另外,与实施例1同样地对该收纳容器中收纳3个月的光罩基底衬底进行绘图、烘烤、显影而获得图案的线宽,关于所获得的图案线宽的CD值也几乎无变化,另外,图案的剖面形状也几乎未见到变化。进而,与实施例1同样地进行收纳容器的开启及关闭试验,结果上盖开启及关闭一次时每片光罩基底的光罩基底衬底的缺陷增加数为0.17个,几乎未确认到缺陷的增加。
[0041] (实施例4)
[0042] 上盖及下箱的材料是使用市售的聚丙烯系调配有碳黑的抗静电树脂D,除此以外,以与实施例1相同的条件制造收纳容器。所制造的上盖的表面电阻值为3.6E+03Ω,另外,释气中的己内酰胺量低于0.01ppm。另外,与实施例1同样地对该收纳容器中收纳3个月的光罩基底衬底进行绘图、烘烤、显影而获得图案的线宽,关于所获得的图案线宽的CD值也几乎无变化,另外,图案的剖面形状也几乎未见到变化。进而,与实施例1同样地进行收纳容器的开启及关闭试验,结果上盖开启及关闭一次时每片光罩基底的光罩基底衬底的缺陷增加数为0.11个,几乎未确认到缺陷的增加。
[0043] (实施例5)
[0044] 上盖及下箱的材料是使用市售的聚碳酸酯系调配有碳黑的抗静电树脂E,除此以外,以与实施例1相同的条件制造收纳容器。所制造的上盖的表面电阻值为3.6E+3Ω,另外,释气中的己内酰胺量低于0.01ppm。另外,与实施例1同样地对该收纳容器中收纳3个月的光罩基底衬底进行绘图、烘烤、显影而获得图案的线宽,关于所获得的图案线宽的CD值也几乎无变化,另外,图案的剖面形状也几乎未见到变化。进而,与实施例1同样地进行收纳容器的开启及关闭试验,结果上盖开启及关闭一次时每片光罩基底的光罩基底衬底的缺陷增加数为0.14个,几乎未确认到缺陷的增加。
[0045] (实施例6)
[0046] 上盖及下箱的材料是使用市售的聚对苯二甲酸丁二酯系调配有碳黑的抗静电树脂J,除此以外,以与实施例1相同的条件制造收纳容器。所制造的上盖的表面电阻值为2.0E+06Ω,另外,释气中的己内酰胺量低于0.01ppm。另外,与实施例1同样地对该收纳容器中收纳3个月的光罩基底衬底进行绘图、烘烤、显影而获得图案的线宽,关于所获得的图案线宽的CD值也几乎无变化,另外,图案的剖面形状也几乎未见到变化。进而,与实施例1同样地进行收纳容器的开启及关闭试验,结果上盖开启及关闭一次时每片光罩基底的光罩基底衬底的缺陷增加数为0.15个,几乎未确认到缺陷的增加。
[0047] 接着,对比较例1~4进行说明,将评价结果示于表2。
[0048] (比较例1)
[0049] 上盖及下箱的材料是使用市售的ABS系持续性抗静电树脂F,除此以外,以与实施例1相同的条件制造收纳容器。所制造的上盖的表面电阻值为3.0E+11Ω,另外,释气中的己内酰胺量较多,为0.57ppm。另外,与实施例1同样地对该收纳容器中收纳3个月的光罩基底衬底进行绘图、烘烤、显影而获得图案的线宽,关于所获得的图案线宽的CD值相比于设定,沿狭小方向变化约10nm。其中,与实施例1同样地进行收纳容器的开启及关闭试验,结果上盖开启及关闭一次时每片光罩基底的光罩基底衬底的缺陷增加数为0.20个,几乎未确认到缺陷的增加。
[0050] (比较例2)
[0051] 上盖及下箱的材料是使用市售的聚丙烯系持续性抗静电树脂G,除此以外,以与实施例1相同的条件制造收纳容器。所制造的上盖的表面电阻值为1.0E+10Ω,另外,释气中的己内酰胺量为2.00ppm。另外,与实施例1同样地对该收纳容器中收纳3个月的光罩基底衬底进行绘图、烘烤、显影而获得图案的线宽,关于所获得的图案线宽的CD值相比于设定,沿极狭小方向竟变化约40nm。其中,与实施例1同样地进行收纳容器的开启及关闭试验,结果上盖开启及关闭一次时每片光罩基底的光罩基底衬底的缺陷增加数为0.44个,几乎未确认到缺陷的增加。
[0052] (比较例3)
[0053] 上盖及下箱的材料是使用市售的丙烯酸系树脂H,除此以外,以与实施例1相同的条件制造收纳容器。所制造的上盖的表面电阻值超过1.0E+16Ω,另外,未从释气中检测出己内酰胺。另外,与实施例1同样地对该收纳容器中收纳3个月的光罩基底衬底进行绘图、烘烤、显影而获得图案的线宽,关于所获得的图案线宽的CD值也几乎未确认到变化,另外,图案的剖面形状也几乎未见到变化。然而,与实施例1同样地进行收纳容器的开启及关闭试验,结果上盖开启及关闭一次时每片光罩基底的光罩基底衬底的缺陷增加数较多,为2.13个。
[0054] (比较例4)
[0055] 上盖及下箱的材料是使用市售的ABS系持续性抗静电树脂I,除此以外,以与实施例1相同的条件制造收纳容器。所制造的上盖的表面电阻值为5.0E+11Ω,另外,释气中的己内酰胺量为0.92ppm。另外,与实施例1同样地对该收纳容器中收纳3个月的光罩基底衬底进行绘图、烘烤、显影而获得图案的线宽,关于所获得的图案线宽的CD值相比于设定,沿狭小方向变化约10nm。其中,与实施例1同样地进行收纳容器的开启及关闭试验,结果上盖开启及关闭一次时每片光罩基底的光罩基底衬底的缺陷增加数为0.56个,几乎未确认到缺陷的增加。
[0056] [表1]
[0057]
[0058] *1ABS系(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯系)
[0059] *2PP系(CB系):聚丙烯系(碳黑系)
[0060] *3PC系(CB系):聚碳酸酯系(碳黑系)
[0061] *4PBT系(CB系):聚对苯二甲酸丁二酯系(碳黑系)
[0062] [表2]
[0063]
[0064] [工业上的可利用性]
[0065] 本发明例如可以用作收纳、搬送或保管光罩基底衬底的容器。
[0066] [符号的说明]
[0067] 1 光罩基底衬底收纳容器
[0068] 2 光罩基底衬底
[0069] 4 下箱
[0070] 5 上盖
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