光罩护膜框及其制造方法技术

本发明专利技术提供在能够防止雾产生的同时、聚光灯下的表面闪烁缺陷得到减少的光罩护膜框及其制造方法。本发明专利技术为光罩护膜框以及光罩护膜框的制造方法，其中光罩护膜框是由铝或铝合金形成的铝框材的表面上具有阳极氧化皮膜的光罩护膜框，阳极氧化皮膜包括使用碱性阳极氧化浴形成的皮膜和使用酸性阳极氧化浴形成的皮膜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于在半导体基板上转印LC和LSI电路图案等情况下的光罩护膜(pellicle)装置的光罩护膜框及其制造方法，具体而言，涉及在能够防止雾产生的同时、聚光灯下的表面闪烁缺陷得到减少的光罩护膜框及其制造方法。
技术介绍
光罩护膜装置是向具有和光掩膜板和光罩一致的形状的光罩护膜框上展开透明的光学薄膜体(光罩护膜)并粘接而得的装置，用于防止异物在光掩膜板和光罩上直接附着。另外，假设即便光罩护膜上附着了异物，这些异物也不会在半导体基板等上成像，因此能够转印准确的电路图案等而能在光刻工序中提高制造成品率。近年来，伴随着半导体装置等的高度集成化，要求以更为狭窄的线宽描绘细微的电路图案，光刻工序中使用的曝光光源主要为短波长光。该短波长光源的输出功率高且光的能量高，如果形成光罩护膜框的铝框材的表面的阳极氧化皮膜上残存硫酸等无机酸，则与曝光气氛中存在的氨等碱性物质反应生成硫酸铵等反应生成物，存在该反应生成物产生雾(haze)从而影响转印图像的问题。因此，提出了通过使用含有作为电解质的柠檬酸和酒石酸等有机酸的盐的碱性阳极氧化浴进行阳极氧化处理而在铝框材的表面上形成阳极氧化皮膜，降低硫酸等无机酸的量、在高能量的光照射下也尽可能地防止雾的产生的光罩护膜框(参照专利文献1、2)。另一方面，半导体装置等的制造过程中需要严格进行颗粒管理，在光罩护膜装置中也通常以目视或用检查装置确认是否有尘埃的附着。但是，近年来，半导体装置等中电路图案在逐渐变得细线化，与之相伴的是光罩护膜装置的检查标准也变得更为严格。因此，不仅在荧光灯下通过目视进行的检查，在聚光灯照射时伴随着光反射的白点、即聚光灯下光罩护膜框的表面的闪烁缺陷(以下也简称为“闪烁”等)也存在被误认为是尘埃的可能性，在光刻工序时闪烁对光源的漫反射存在产生错误的图案的可能性，要求将具有以上可能性的情况减少。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2013-007762号公报专利文献2：日本专利特开2013-020235号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题在这种情况下，为防止雾的发生，不使用硫酸、而是使用含有作为电解质的柠檬酸和酒石酸等有机酸的盐的碱性阳极氧化浴进行阳极氧化处理形成阳极氧化皮膜的情况下，酸类的离子溶出量少，但产生了在聚光灯下表面的闪烁缺陷难以减少的新问题。本专利技术者对其原因进行了仔细研究，发现在进行阳极氧化处理后，作为坯料的铝框材中含有的金属间化合物残留于阳极氧化皮膜中，从而该残存的金属间化合物在聚光灯下闪烁。因此，为了将作为雾的产生原因的酸类离子的溶出量减少并减少这种闪烁，本专利技术者进行了进一步的讨论，结果发现除了使用碱性阳极氧化浴进行阳极氧化处理以外，使用能够溶解如上所述的金属间化合物的酸性阳极氧化浴进行阳极氧化处理，这样能够减少残留于形成的阳极氧化皮膜中的金属间化合物，藉此能够减少由金属间化合物引起的聚光灯下的闪烁，从而完成了本专利技术。因此，本专利技术的目的在于提供在能够防止雾产生的同时、聚光灯下的表面闪烁缺陷得到减少的光罩护膜框。另外，本专利技术的另一个目的在于提供在能够防止雾产生的同时、也能够减少聚光灯下的表面闪烁缺陷的光罩护膜框的制造方法。解决技术问题所采用的技术方案即，本专利技术涉及光罩护膜框，它是由铝或铝合金形成的铝框材的表面上具有阳极氧化皮膜的光罩护膜框，所述阳极氧化皮膜包括使用碱性阳极氧化浴形成的皮膜和使用酸性阳极氧化浴形成的皮膜。另外，本专利技术还涉及光罩护膜框的制造方法，它是由铝或铝合金形成的铝框材的表面上具有阳极氧化皮膜的光罩护膜框的制造方法，其中，在形成阳极氧化皮膜时，包含使用碱性阳极氧化浴进行阳极氧化处理的阶段和使用酸性阳极氧化浴进行阳极氧化处理的阶段。本专利技术中，用于形成光罩护膜框的由铝或铝合金形成的铝框材，优选使用Al-Zn-Mg系铝合金。Al-Zn-Mg系铝合金是在铝合金中具有最高强度的铝合金，除了能够实现高尺寸精度，在使用时能够防止由外力导致的变形和损伤，适于获得光罩护膜框。该铝合金中，作为余分的Al以外的化学成分，优选为Zn5.1～6.1质量％、Mg2.1～2.9质量％、以及Cu1.2～2.0质量％，除Cr、Ti、B以外，还可含有作为杂质的Fe、Si、Mn、V、Zr以及其他元素。作为这种合适的铝合金的代表性，可例举JIS规定的A7075。一般地，在制造光罩护膜框时，对具有规定的化学成分的铸块进行挤出和轧制加工等后，在实施固溶处理之后，通过人工时效硬化处理使含有合金元素的化合物时效析出，加工成具有强度的框状铝框。本专利技术中，优选使Al-Zn-Mg系铝合金固溶，进一步通过使用时效处理过的铝合金能够进一步赋予强度。这种时效析出中，可例举T4、T6、T7、T651等处理，较好是使用T6调质材料。另外，用于获得时效处理过的铝合金的处理，可依照JISH0001记载的调制条件。进一步，这种时效析出之后，也可根据需要进行退火处理。在准备了如上所述的铝框材之后，实施阳极氧化处理在其表面形成阳极氧化皮膜。如上所述，在本专利技术中，不使用作为雾的产生原因的物质的硫酸，而是使用碱性阳极氧化处理浴进行阳极氧化处理时，铝框材中含有的金属间化合物残留于阳极氧化皮膜中，查明此为闪烁的原因。因此，通过使用能够溶解这种金属间化合物的酸性阳极氧化浴进行阳极氧化处理，形成作为闪烁原因的金属间化合物减少了的阳极氧化皮膜。此时，作为闪烁原因的金属间化合物，可例举Al-Zn-Mg系的铝合金的铝框材中含有的Al-Cu-Mg系结晶析出物、Al-Fe-Cu系结晶析出物、Mg2Si结晶析出物等。如后述的实施例所示，确认到这种金属间化合物中，最大长度为5μm以上的化合物在聚光灯下的目视观察时闪烁。因此，使用酸性阳极氧化浴形成阳极氧化膜时，优选以这些金属间化合物的最大长度低于5μm的条件进行阳极氧化处理。另外，金属间化合物能够通过扫描电子显微镜(SEM)进行确认，观察阳极氧化皮膜的表面可求出其最大长度。另外，作为闪烁原因的鉴定方法，用显微镜观察闪烁部位的同时在闪烁部分的周围进行标记，之后，用SEM观察闪烁部分并用能量分散型X射线分析装置(EDAX株式会社堀场制作所(堀場製作所)制)对该部位进行成分分析，能够确认Al-Fe-Cu、Al-Cu-Mg、Mg2Si等金属间化合物的存在。作为能够溶解这种金属间化合物的酸性阳极氧化浴，例如，可优选使用含有马来酸和草酸等含有羧基但本文档来自技高网...

【技术保护点】
光罩护膜框，它是由铝或铝合金形成的铝框材的表面上具有阳极氧化皮膜的光罩护膜框，其特征在于，所述阳极氧化皮膜包括使用碱性阳极氧化浴形成的皮膜和使用酸性阳极氧化浴形成的皮膜。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.光罩护膜框，它是由铝或铝合金形成的铝框材的表面上具有阳极氧化皮
膜的光罩护膜框，其特征在于，所述阳极氧化皮膜包括使用碱性阳极氧化浴形
成的皮膜和使用酸性阳极氧化浴形成的皮膜。
2.如权利要求1所述的光罩护膜框，其特征在于，所述阳极氧化皮膜实质
上不含有最大长度为5μm以上的金属间化合物。
3.如权利要求1或2所述的光罩护膜框，其特征在于，所述碱性阳极氧化
浴是含有选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、氢氧化钙、氢氧化锶、氢氧化
铷、碳酸钠以及碳酸氢钠中的一种以上的无机碱成分的无机碱浴。
4.如权利要求1或2所述的光罩护膜框，其特征在于，所述碱性阳极氧化
浴是含有选自酒石酸、柠檬酸、草酸以及水杨酸的一种以上的有机酸的盐、和
选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、氢氧化钙、氢氧化锶以及氢氧化铷、碳
酸钠以及碳酸氢钠中的一种以上的无机碱成分的碱混合浴。
5.如权利要求1～4中任一项所述的光罩护膜框，其特征在于，所述酸性
阳极氧化浴是含有选自马来酸、磷酸、草酸以及铬酸的一种以上的酸性浴。
6.如权利要求1～5中任一项所述的光罩护膜框，其特征在于，所述铝或
铝合金是Al-Zn-Mg系铝合金。
7.如权利要求1～6中任一项所述的光罩护膜框，其特征在于，所述阳极
氧化皮膜是通过黑色染料的染色处理或电解析出处理被黑色化为明度指数L*值为40以下的皮膜。
8.如权利要求1～7中任一项所述的光罩护膜框，其特征在于，在测定于
80℃的纯水中浸渍4小时而溶出的离子浓度的离子溶出试验中，光罩护膜框每
100cm2表面积向纯水100ml中的溶出浓度为乙酸离子0.2ppm以下、甲酸离子
0.06ppm以下、草酸离子0.01ppm以下、硫酸离子0.01ppm以下、硝酸离子
0.02ppm以下、亚硝酸离子0.02ppm以下、氯离子0.02ppm以下、以及磷酸离
子0.01ppm以下。
9.光罩护膜框的制造方法，它是由铝或铝合金形成的铝框材的表面上具有
阳极氧化皮膜的...

【专利技术属性】
技术研发人员：山口隆幸，田口喜弘，
申请(专利权)人：日本轻金属株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP