光刻用薄膜、带薄膜的光掩模及曝光处理方法
【专利摘要】本发明提供具有对于波长250nm以下、特别是200nm以下的光的耐光性良好的防尘薄膜的光刻用薄膜、使用该薄膜的带薄膜的光掩模及曝光处理方法。光刻用薄膜是具有包含由含氟聚合物(A)形成的膜和由含氟聚合物(B)形成的膜的多层薄膜的光刻用薄膜，其中，含氟聚合物(A)含有将含1个醚性氧原子的全氟二烯环化聚合而得的重复单元作为主要成分，含氟聚合物(B)具有环结构内含互不相邻的2个或3个醚性氧原子的含氟脂肪族环结构，其特征在于，所述由含氟聚合物(B)形成的膜的总膜厚在所述由含氟聚合物(A)形成的膜的总膜厚的40％以下。
【专利说明】光刻用薄膜、带薄膜的光掩模及曝光处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及具有多层薄膜的光刻用薄膜、带薄膜的光掩模及曝光处理方法。
【背景技术】
[0002]至今为止，作为制造半导体装置或液晶显示板时的一道工序，有光刻工序。光刻工序中，对形成于基板上的抗蚀膜介以光掩模(有时也称作“光罩”)进行曝光处理，将形成于光掩模的图案复制至抗蚀膜。如果该光掩模的图案上附着异物，则形成图案缺陷。于是，为了防止异物的附着，光掩模上安装有薄膜。
[0003]薄膜具有透射曝光光源波长的光的透明薄膜(以下称为“防尘薄膜”(日文:?'J夂力膜))通过粘接剂安装于框体的结构，在光掩模的掩模面与防尘薄膜之间空开一定距离设置。由于存在这段距离，即使防尘薄膜上附着异物，也不会在焦点上，因此不会对成像造成影响。
[0004]一直以来，作为制造半导体装置或液晶显示板时使用的曝光光源，i线光源(波长365nm)为主流，防尘薄膜的材料采用硝基纤维素、乙酸纤维素、丙酸纤维素等纤维素类聚合物。
[0005]半导体装置和液晶显示板的领域中，布线和布线间隔不断地微细化。光刻工序中所用的光源的波长也随之开始选择短波长。采用至今作为主流的i线光源的工艺中，以最小图案尺寸在0.3 μ m以上为目标,但近年来,为了实施最小图案尺寸低于0.3 μ m的布线加工，引入曝光光源采用例如KrF准分子激光器(248nm)或ArF准分子激光器(193nm)等波长250nm以下的光源的工艺。
[0006]但是，曝光光源采用短波长光的情况下，以往被用作防尘薄膜的材料的纤维素类膜材料的耐光性不足。
[0007]对于这样的问题，发现非结晶性的全氟聚合物可用作防尘薄膜的材料，并进行了各种讨论(专利文献I)。例如，专利文献2中揭示了对由非晶质全氟聚合物形成的膜用氟气进行处理而在表面形成了氟化层的防尘薄膜。专利文献3中揭示了由至少2种非晶质氟聚合物的多层膜形成的防尘薄膜。
[0008]现有技术文献
[0009]专利文献
[0010]专利文献1:日本专利第2952962号公报
[0011]专利文献2:日本专利第4000231号公报
[0012]专利文献3:日本专利特开平7-295207号公报
[0013]发明的概要
[0014]发明所要解决的技术问题
[0015]但是，即使在使用如上所述的非结晶性的全氟聚合物的情况下，对于波长250nm以下、特别是200nm以下的波长的光的耐光性也不足。
[0016]例如专利文献I中所使用的由具有含氟脂肪族环结构的聚合物形成的防尘薄膜虽然对ArF准分子激光具有高透明性，但容易因ArF准分子激光的照射而劣化，如果长时间照射，则容易发生膜厚的减少和透射率的减少。
[0017]专利文献2中记载的防尘薄膜由于在制膜后进行氟化，防尘薄膜的性能可能会产生偏差，而且仅形成较薄的氟化层的话，无法期待长期的激光耐光性。
[0018]专利文献3中记载的多层薄膜虽然刚制造后的强度良好，但如果照射ArF准分子激光，则强度下降，容易发生膜破裂。
[0019]如上所述，需要具有即使照射波长250nm以下、特别是200nm以下的光在长时间内膜厚的减少和透射率的减少、膜强度的下降等也较少发生的高耐光性的防尘薄膜，充分满足该要求的材料还未知。
[0020]本发明是鉴于上述情况而完成的发明，提供具有对于波长250nm以下、特别是200nm以下的光的耐光性良好的防尘薄膜的光刻用薄膜、使用该薄膜的带薄膜的光掩模及曝光处理方法。
[0021]解决技术问题所采用的技术方案
[0022]本发明为以下的[I]?[10]的发明。
[0023][I]光刻用薄膜，它是具有包含由含氟聚合物(A)形成的膜和由含氟聚合物⑶形成的膜的多层薄膜的光刻用薄膜，其中，含氟聚合物(A)含有将含I个醚性氧原子的全氟二烯环化聚合而得的重复单元作为主要成分，含氟聚合物(B)具有环结构内含互不相邻的2个或3个醚性氧原子的含氟脂肪族环结构的，其特征在于，
[0024]所述由含氟聚合物(B)形成的膜的总膜厚在所述由含氟聚合物(A)形成的膜的总月旲厚的40 %以下。
[0025][2]如[I]的光刻用薄膜，其中，所述多层薄膜是在所述由含氟聚合物㈧形成的膜的两面或单面层叠有所述由含氟聚合物(B)形成的膜的多层薄膜。
[0026][3]如[I]或[2]的光刻用薄膜，其中，所述多层薄膜是在所述由含氟聚合物(A)形成的膜的单面层叠有所述由含氟聚合物(B)形成的膜的双层结构。
[0027][4]如[I]或[2]的光刻用薄膜，其中，所述多层薄膜是在所述由含氟聚合物(A)形成的膜的两面层叠有所述由含氟聚合物(B)形成的膜的三层结构。
[0028][5]如[I]?[4]中的任一项的光刻用薄膜，其中，所述多层薄膜整体的膜厚为0.101 ?14 μ m。
[0029][6]如[I]?[5]中的任一项的光刻用薄膜，其中，所述含氟聚合物⑶包含选自来源于以下式(bl)表示的含氟化合物的重复单元和来源于以下式(b2)表示的含氟化合物的重复单元的至少I种；
[0030][化I]
[0031]
【权利要求】
1.光刻用薄膜，它是具有包含由含氟聚合物㈧形成的膜和由含氟聚合物⑶形成的膜的多层薄膜的光刻用薄膜，其中，含氟聚合物(A)含有将含I个醚性氧原子的全氟二烯环化聚合而得的重复单元作为主要成分，含氟聚合物(B)具有环结构内含互不相邻的2个或3个醚性氧原子的含氟脂肪族环结构，其特征在于， 所述由含氟聚合物(B)形成的膜的总膜厚在所述由含氟聚合物(A)形成的膜的总膜厚的40%以下。
2.如权利要求1所述的光刻用薄膜，其特征在于，所述多层薄膜是在所述由含氟聚合物(A)形成的膜的两面或单面层叠有所述由含氟聚合物(B)形成的膜的多层薄膜。
3.如权利要求1或2所述的光刻用薄膜，其特征在于，所述多层薄膜是在所述由含氟聚合物(A)形成的膜的单面层叠有所述由含氟聚合物(B)形成的膜的双层结构。
4.如权利要求1或2所述的光刻用薄膜，其特征在于，所述多层薄膜是在所述由含氟聚合物(A)形成的膜的两面层叠有所述由含氟聚合物(B)形成的膜的三层结构。
5.如权利要求1~4中的任一项所述的光刻用薄膜，其特征在于，所述多层薄膜整体的膜厚为0.101~14μπι。
6.如权利要求1~5中的任一项所述的光刻用薄膜，其特征在于，所述含氟聚合物(B)包含选自来源于以下式(bl)表示的含氟化合物的重复单元和来源于以下式(b2)表示的含氟化合物的重复单元的至少I种； [化I]
7.如权利要求1~6中的任一项所述的光刻用薄膜，其特征在于，所述全氟二烯为以下式(al)表不的含氟化合物； [化2]
8.带薄膜的光掩模，其特征在于，在光掩模的单面上或两面上安装有权利要求1~7中的任一项所述的光刻用薄膜。
9.带薄膜的光掩模，其特征在于，以所述多层薄膜的曝光的入射侧的最表层为所述由含氟聚合物(B)形成的膜的方式，在光掩模的单面上或两面上安装有权利要求1~7中的任一项所述的光刻用薄膜。
10.曝光处理方法，其特征在于 ，使用权利要求8或9所述的带薄膜的光掩模，进行采用激发波长在250nm以下的光源的曝光处理。
【文档编号】G03F1/62GK103718105SQ201280036649
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2012年7月27日 优先权日:2011年7月29日
【发明者】武部洋子 申请人:旭硝子株式会社