JP2007241259A - Resist underlayer coating forming composition for mask blank, mask blank, and mask - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a resist underlayer coating forming composition used in steps of manufacturing a mask blank and a mask, and to provide a mask blank and a mask manufactured from the composition. <P>SOLUTION: The resist underlayer coating forming composition comprises a polymer compound having a halogen atom-containing repeating structural unit and a solvent. In a mask blank including a thin film for forming a transfer pattern and a chemically-amplified resist coating on a substrate in that order, the above composition is used for forming a resist underlayer coating between the thin film for forming a transfer pattern and the resist coating. The polymer compound contains a halogen atom in an amount of at least 10 mass%. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、化学増幅型レジスト膜の下にレジスト下層膜を有するマスクブランクに使用するレジスト下層膜形成組成物に関する。詳細には、ハロゲン原子を含有する繰り返し単位構造を有する高分子化合物及び溶媒を含むレジスト下層膜形成組成物に関する。更に、該レジスト下層膜形成用組成物からなるレジスト下層膜が形成されたマスクブランク並びに該マスクブランクを用いて作製されたマスクに関する。   The present invention relates to a resist underlayer film forming composition used for a mask blank having a resist underlayer film under a chemically amplified resist film. Specifically, the present invention relates to a resist underlayer film forming composition containing a polymer compound having a repeating unit structure containing a halogen atom and a solvent. Furthermore, the present invention relates to a mask blank on which a resist underlayer film made of the composition for forming a resist underlayer film is formed, and a mask produced using the mask blank.

半導体デバイスの微細加工技術に用いられるフォトマスク(レチクル)は、透明基板上に形成された遮光性膜をパターニングすることにより製造される。遮光性膜のパターニングは、例えばレジストパターンをマスクとしたエッチングにより行われる。レジストパターンは、例えば電子線リソグラフィー法等により形成される。   A photomask (reticle) used in a microfabrication technique for semiconductor devices is manufactured by patterning a light-shielding film formed on a transparent substrate. The patterning of the light shielding film is performed by, for example, etching using a resist pattern as a mask. The resist pattern is formed by, for example, an electron beam lithography method.

近年、マスク製造分野において、電子線リソグラフィー法で用いる電子線の加速電圧を50eV以上にすることが検討されている。これは、電子線レジスト中を通過する電子線の前方散乱を少なくするとともに、電子線ビームの集束性を上げることによって、より微細なレジストパターンが解像されるようにする必要があるからである。電子線の加速電圧が低いとレジスト表面やレジスト中で前方散乱が生じ、前方散乱があるとレジストの解像性が悪化する。しかし、電子線の加速電圧を50eV以上とした場合、加速電圧に反比例して前方散乱が減少し前方散乱によってレジストに付与されるエネルギーが減少するため、たとえば10〜20eV等の加速電圧の時に使用していた電子線レジストではレジストの感度が不足し、スループットが落ちてしまう。   In recent years, in the field of mask manufacturing, it has been studied to increase the acceleration voltage of an electron beam used in the electron beam lithography method to 50 eV or more. This is because it is necessary to reduce the forward scattering of the electron beam passing through the electron beam resist and to improve the focusing property of the electron beam so that a finer resist pattern can be resolved. . When the acceleration voltage of the electron beam is low, forward scattering occurs on the resist surface or in the resist, and when there is forward scattering, the resolution of the resist deteriorates. However, when the acceleration voltage of the electron beam is set to 50 eV or more, forward scattering decreases in inverse proportion to the acceleration voltage, and the energy imparted to the resist by forward scattering decreases. For example, the acceleration voltage of 10 to 20 eV is used. The electron beam resist that has been used lacks the sensitivity of the resist, resulting in a decrease in throughput.

ここで、マスク製造分野において化学増幅型レジスト膜を使用した場合、例えば下地膜の表面近傍の膜密度が比較的疎な状態や荒れた状態であると、化学増幅型レジスト膜の失活の問題が生じうることが知られている。具体的には、下地膜となる酸化クロムの反射防止膜等とレジスト膜の界面において、パターニング中の酸触媒反応が阻害され、レジストパターンの裾部分において解像性が悪化する場合がある。この場合は、例えばポジ型の化学増幅型レジスト膜においては裾引き、ネガ型では食われといった形状不良が生じる。   Here, when a chemically amplified resist film is used in the mask manufacturing field, for example, if the film density near the surface of the base film is relatively sparse or rough, the problem of deactivation of the chemically amplified resist film may occur. It is known that can occur. Specifically, the acid catalyst reaction during patterning may be inhibited at the interface between the resist film and the chromium oxide anti-reflection film or the like serving as a base film, and the resolution may deteriorate at the bottom of the resist pattern. In this case, for example, a shape defect such as tailing occurs in a positive chemically amplified resist film and biting occurs in a negative type resist film.

この原因は、例えば露光によりレジスト膜中に生成される酸が酸化クロム表面の塩基成分により抑制(クエンチ)されることや、酸が酸化クロム側に拡散してしまうこと等により、下地膜との界面における化学増幅型レジスト膜の感度が見かけ上、低下するため(レジスト膜の失活)であると考えられる。   This is because, for example, the acid generated in the resist film by exposure is suppressed (quenched) by the base component on the surface of the chromium oxide, or the acid diffuses to the chromium oxide side. This is thought to be because the sensitivity of the chemically amplified resist film at the interface apparently decreases (deactivation of the resist film).

上記の形状不良の問題を解決する方法として、化学増幅型レジスト膜の下に、シリサイド系材料の無機膜や、有機系反射防止膜等を下層膜(失活抑制膜)として導入する構成が報告されている(例えば、特許文献1参照)。   As a method of solving the above-mentioned problem of shape defects, a configuration in which an inorganic film of a silicide-based material or an organic anti-reflection film is introduced as a lower layer film (deactivation suppression film) under a chemically amplified resist film is reported. (For example, refer to Patent Document 1).

一方、特許文献2には、波長157nmの光に強い吸収を有する反射防止膜を形成するための、ハロゲン原子を含有する高分子材料を含む反射防止膜形成組成物が開示されている。
特開2003−107675号公報 国際公開第03/071357号パンフレット
On the other hand, Patent Document 2 discloses an antireflection film-forming composition containing a polymer material containing a halogen atom for forming an antireflection film having strong absorption with respect to light having a wavelength of 157 nm.
JP 2003-107675 A International Publication No. 03/071357 Pamphlet

特許文献1に記載の発明のように、レジスト膜の下に下層膜を形成した場合、該レジスト下層膜の影響により、遮光性膜のパターニングの解像性が低下してしまう場合があることが観察された。例えば、化学増幅型レジスト膜のレジストパターンをマスクとしてレジスト下層膜及び遮光性膜をエッチングした場合に、レジスト下層膜のエッチング中にレジスト膜もエッチングされてしまい、結果として、レジストパターンの解像性の低下が観られた。   When the lower layer film is formed under the resist film as in the invention described in Patent Document 1, the patterning resolution of the light-shielding film may be deteriorated due to the influence of the resist lower layer film. Observed. For example, when the resist underlayer film and the light-shielding film are etched using the resist pattern of the chemically amplified resist film as a mask, the resist film is also etched during the etching of the resist underlayer film, resulting in resist pattern resolution. There was a decline.

この場合、形成直後のレジストパターンの解像性が高かったとしても、遮光性膜をエッチングした時点ではレジストパターンの解像性が低下してしまう。また、それにより、このレジストパターンをマスクとしてエッチングされる遮光性膜のパターニングの解像性も低下してしまう。   In this case, even if the resolution of the resist pattern immediately after the formation is high, the resolution of the resist pattern is reduced when the light shielding film is etched. This also reduces the patterning resolution of the light-shielding film etched using this resist pattern as a mask.

即ち、化学増幅型レジスト膜をマスクブランクに使用した際に生じる裾引きや食われ等の上記形状不良の問題をレジスト下層膜を形成することにより解決したとしても、レジスト下層膜を形成することにより遮光性膜のパターニングの解像性が十分に高められなくなるという新たな問題を引き起こす場合があることが判った。   That is, even if the problem of the above-mentioned shape defects such as tailing and erosion caused by using a chemically amplified resist film as a mask blank is solved by forming a resist underlayer film, by forming a resist underlayer film, It has been found that this may cause a new problem that the resolution of patterning of the light-shielding film cannot be sufficiently improved.

また、化学増幅型レジスト膜をマスクブランクに使用すること自体によって生じる問題点について検討を行ったところ、レジスト膜の下地層の組成によっては、レジスト膜と下地層の密着性が十分に得られない場合があることが観察された。例えば、下地膜がシリサイド膜である場合、レジスト膜と下地膜の密着性が不足して、現像中にレジストパターンが消失してしまう場合があった。また、塗布性が十分でなく、均一なレジスト膜を形成するのが難しい場合があった。   In addition, when the problem caused by using the chemically amplified resist film as a mask blank itself was examined, the adhesion between the resist film and the underlayer could not be sufficiently obtained depending on the composition of the underlayer of the resist film. It was observed that there was a case. For example, when the base film is a silicide film, the adhesion between the resist film and the base film is insufficient, and the resist pattern may disappear during development. Further, the coatability is not sufficient, and it may be difficult to form a uniform resist film.

従って、本発明は、化学増幅型レジスト膜をマスクブランクに使用した際に生じる上記問題を解決しうる、即ち、裾引きや食われといった形状不良を起こさず、転写パターンを形成する薄膜のパターニングの解像性を十分に高めることができ、レジスト膜や他の下地膜との密着性に優れる、レジスト膜の下に形成されるレジスト下層膜に使用されるレジスト下層膜形成組成物の提供を課題とし、更に、裾引きや食われといった形状不良を起こさず、転写パターンを形成する薄膜のパターニング解像性を十分に高めることができるマスクブランク及びマスクの提供を課題とする。   Therefore, the present invention can solve the above-mentioned problem that occurs when a chemically amplified resist film is used as a mask blank, i.e., patterning of a thin film that forms a transfer pattern without causing shape defects such as tailing and biting. It is an object to provide a resist underlayer film forming composition used for a resist underlayer film formed under a resist film, which can sufficiently improve resolution and has excellent adhesion to a resist film and other underlayer films. Furthermore, it is an object of the present invention to provide a mask blank and a mask that can sufficiently improve patterning resolution of a thin film that forms a transfer pattern without causing shape defects such as skirting and biting.

本発明は第1観点として、基板上に、転写パターンを形成する薄膜、レジスト下層膜及び化学増幅型レジスト膜の順に形成してなるマスクブランクに使用するレジスト下層膜形成組成物であって、ハロゲン原子を含有する繰り返し単位構造を有する高分子化合物及び溶媒を含むレジスト下層膜形成組成物、
第2観点として、前記高分子化合物が、少なくとも10質量%のハロゲン原子を含有するものである第1観点に記載のレジスト下層膜形成組成物、
第3観点として、前記高分子化合物が式(1):
(式中、Lは高分子化合物の主鎖を構成する結合基を表し、Mは直接結合、又は−C(=O)−、−CH2−又は−O−から選ばれる少なくとも1つを含む連結基であり、Qは有機
基であり、L、M、及びQのうち少なくとも1つはハロゲン原子を含有する。Vは高分子化合物に含まれる単位構造の数であり1から3000の数を示す。)で表されるものである第1観点又は第2観点に記載のレジスト下層膜形成組成物、
第4観点として、Lがアクリル系又はノボラック系高分子化合物の主鎖である第3観点に記載のレジスト下層膜形成組成物、
第5観点として、ハロゲン原子が塩素原子、臭素原子、又はヨウ素原子である第1観点乃至第4観点のいずれか一つに記載のレジスト下層膜形成組成物、
第6観点として、高分子化合物及び溶媒に更に架橋剤、及び架橋触媒を含有するものである第1観点乃至第5観点のいずれか一つに記載のレジスト下層膜形成組成物、
第7観点として、高分子化合物及び溶媒に更に酸発生剤を含有するものである第1観点乃至第6観点のいずれか一つに記載のレジスト下層膜形成組成物、
第8観点として、高分子化合物の重量平均分子量が700〜1000000である第1観点乃至第7観点のいずれか一つに記載のレジスト下層膜形成組成物、
第9観点として、基板上に転写パターンを形成する薄膜とレジスト下層膜が順に形成されたマスクブランクであって、前記レジスト下層膜は、第1観点乃至第8観点のいずれか一つに記載のレジスト下層膜形成組成物から形成されたレジスト下層膜であることを特徴とするマスクブランク、
第10観点として、前記転写パターンを形成する薄膜はクロムを含む材料からなることを特徴とする第9観点に記載のマスクブランク、
第11観点として、前記マスクブランクは、前記レジスト下層膜上に形成される化学増幅型レジストによるレジストパターンをマスクにして塩素を含む塩素系ガスのドライエッチング処理により、前記転写パターンを形成する薄膜をパターニングするマスク作製方法に対応する、ドライエッチング処理用のマスクブランクであることを特徴とする第9観点又は第10観点に記載のマスクブランク、
第12観点として、前記レジスト下層膜上に化学増幅型レジスト膜が形成されていることを特徴とする第9観点乃至第11観点のいずれか1つに記載のマスクブランク、
第13観点として、第9観点乃至第12観点のいずれか1つに記載のマスクブランクにおける前記転写パターンを形成する薄膜をパターニングして形成されたマスクパターンを備えることを特徴とするマスクである。
As a first aspect, the present invention provides a resist underlayer film forming composition for use in a mask blank formed on a substrate in the order of a thin film for forming a transfer pattern, a resist underlayer film, and a chemically amplified resist film. A resist underlayer film forming composition comprising a polymer compound having a repeating unit structure containing atoms and a solvent,
As a second aspect, the resist underlayer film forming composition according to the first aspect, in which the polymer compound contains at least 10% by mass of a halogen atom,
As a third aspect, the polymer compound has the formula (1):
(Wherein, L represents a bonding group constituting the main chain of the polymer compound, M represents a direct bond, or -C (= O) -, - CH 2 - comprises at least one selected or from -O- Q is an organic group, and at least one of L, M, and Q contains a halogen atom, V is the number of unit structures contained in the polymer compound, and is a number from 1 to 3000. The resist underlayer film forming composition according to the first aspect or the second aspect, which is represented by:
As a fourth aspect, the resist underlayer film forming composition according to the third aspect, wherein L is a main chain of an acrylic or novolac polymer compound,
As a fifth aspect, the resist underlayer film forming composition according to any one of the first aspect to the fourth aspect, in which the halogen atom is a chlorine atom, a bromine atom, or an iodine atom,
As a sixth aspect, the resist underlayer film forming composition according to any one of the first to fifth aspects, which further contains a crosslinking agent and a crosslinking catalyst in the polymer compound and the solvent,
As a seventh aspect, the resist underlayer film forming composition according to any one of the first aspect to the sixth aspect, wherein the polymer compound and the solvent further contain an acid generator,
As an eighth aspect, the resist underlayer film forming composition according to any one of the first aspect to the seventh aspect, wherein the polymer compound has a weight average molecular weight of 700 to 1,000,000.
As a ninth aspect, a mask blank in which a thin film for forming a transfer pattern and a resist underlayer film are sequentially formed on a substrate, the resist underlayer film according to any one of the first to eighth aspects. A mask blank, which is a resist underlayer film formed from a resist underlayer film forming composition,
As a tenth aspect, the thin film forming the transfer pattern is made of a material containing chromium, and the mask blank according to the ninth aspect,
As an eleventh aspect, the mask blank is a thin film that forms the transfer pattern by dry etching treatment of chlorine-containing gas containing chlorine with a resist pattern formed by a chemically amplified resist formed on the resist underlayer film as a mask. The mask blank according to the ninth aspect or the tenth aspect, which is a mask blank for dry etching processing corresponding to a mask manufacturing method for patterning,
As a twelfth aspect, the mask blank according to any one of the ninth aspect to the eleventh aspect, wherein a chemically amplified resist film is formed on the resist underlayer film,
A thirteenth aspect is a mask comprising a mask pattern formed by patterning a thin film forming the transfer pattern in the mask blank according to any one of the ninth aspect to the twelfth aspect.

本発明のレジスト下層膜形成組成物によって得られたレジスト下層膜は、パターニング中の酸触媒反応を阻害しないことより、良好なレジストパターンを得ることができ、また上層に被覆されるレジストに比べ十分に高いエッチングレートを有し、下層膜のエッチング中にレジスト膜がエッチングされないため、レジスト膜の形成直後のレジストパターンの解像性を保ったまま、転写パターンを形成する薄膜をエッチングすることができ、これにより転写パターンを形成する薄膜のパターニングの解像性を高めることができる。
また、本発明のレジスト下層膜形成組成物を用いて形成した下層膜は、レジスト膜や他の下地膜との密着性にも優れるものである。
本発明のマスクブランクにおけるレジスト下層膜は、半導体製造プロセスにおける反射防止膜が基板より生じる反射光を防止するためのものであるのとは対照的に、反射光を防止する効果を必要とすることなく、マスクブランク用レジストの下に形成することで電子線によるレジストの露光時に鮮明なマスクパターンの形成を可能とするものである。
The resist underlayer film obtained by the resist underlayer film forming composition of the present invention can obtain a good resist pattern because it does not inhibit the acid-catalyzed reaction during patterning, and is sufficient compared to the resist coated on the upper layer. Since the resist film is not etched during the etching of the lower layer film, the thin film forming the transfer pattern can be etched while maintaining the resolution of the resist pattern immediately after the formation of the resist film. As a result, the resolution of patterning of the thin film forming the transfer pattern can be improved.
Moreover, the underlayer film formed using the resist underlayer film forming composition of the present invention is excellent in adhesion to the resist film and other underlayer films.
The resist underlayer film in the mask blank of the present invention requires the effect of preventing reflected light as opposed to the antireflection film in the semiconductor manufacturing process for preventing reflected light generated from the substrate. However, by forming it under the mask blank resist, it is possible to form a clear mask pattern during exposure of the resist with an electron beam.

本発明は、化学増幅型レジスト膜が形成されたマスクブランクの作製に用いられ、基板上の転写パターンを形成する薄膜と、該レジスト膜の間のレジスト下層膜を形成するために用いられ、ハロゲン原子を含有する繰り返し単位構造を有する高分子化合物及び溶媒を含むレジスト下層膜形成組成物である。   The present invention is used for manufacturing a mask blank on which a chemically amplified resist film is formed, and is used for forming a thin film that forms a transfer pattern on a substrate and a resist underlayer film between the resist films. A resist underlayer film forming composition comprising a polymer compound having a repeating unit structure containing atoms and a solvent.

本発明のレジスト下層膜形成組成物は、基本的にハロゲン原子を含有する繰り返し単位構造を有する高分子化合物及び溶剤からなるもの、ハロゲン原子及び架橋形成置換基を含有する繰り返し単位構造を有する高分子化合物及び溶剤からなるもの、又は、ハロゲン原子を含有する繰り返し単位構造及び架橋形成置換基を含有する繰り返し単位構造を有する高分子化合物及び溶剤からなるものであり、任意成分として架橋触媒、界面活性剤等を含有するものである。本発明のレジスト下層膜形成組成物の固形分は、0.1〜50質量%であり、好ましくは0.5〜30質量%である。固形分とはレジスト下層膜形成組成物から溶媒成分を取り除いたものである。   The resist underlayer film forming composition of the present invention basically comprises a polymer compound having a repeating unit structure containing a halogen atom and a solvent, and a polymer having a repeating unit structure containing a halogen atom and a cross-linking substituent. A compound consisting of a compound and a solvent, or a polymer compound having a repeating unit structure containing a halogen atom and a repeating unit structure containing a cross-linking substituent, and a solvent, and optionally includes a crosslinking catalyst and a surfactant. Etc. are contained. Solid content of the resist underlayer film forming composition of this invention is 0.1-50 mass%, Preferably it is 0.5-30 mass%. The solid content is obtained by removing the solvent component from the resist underlayer film forming composition.

上記高分子化合物のレジスト下層膜形成組成物における含有量は、固形分中で20質量%以上、例えば20〜100質量%、または30〜100質量%、または50〜90質量%、または60〜80質量%である。   Content in the resist underlayer film forming composition of the said high molecular compound is 20 mass% or more in solid content, for example, 20-100 mass%, or 30-100 mass%, or 50-90 mass%, or 60-80. % By mass.

また、高分子化合物が、少なくとも10質量%、好ましくは10〜80質量%、より好ましくは20〜70質量%のハロゲン原子を含有するものである。   Moreover, a high molecular compound contains a halogen atom of at least 10 mass%, Preferably it is 10-80 mass%, More preferably, it is 20-70 mass%.

ハロゲン原子は式(1)中の主鎖に相当するLの部分、連結基に相当するMの部分、有機基に相当するQ、又はこれらの組み合わせからなる部分に含有する。   The halogen atom is contained in the L portion corresponding to the main chain, the M portion corresponding to the linking group, the Q corresponding to the organic group, or a combination thereof in Formula (1).

ハロゲン原子は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子であるが、特に塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、又はこれらの組み合わせが好ましい。   The halogen atom is a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, or an iodine atom, and a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, or a combination thereof is particularly preferable.

前記高分子化合物は架橋形成置換基を含むことができる。そのような架橋形成置換基は水酸基、アミノ基、カルボキシル基、チオール基、メトキシ基などが挙げられ、この置換基は高分子化合物の主鎖及び/又は側鎖に導入される。   The polymer compound may include a cross-linking substituent. Examples of such a cross-linking substituent include a hydroxyl group, an amino group, a carboxyl group, a thiol group, and a methoxy group, and this substituent is introduced into the main chain and / or side chain of the polymer compound.

この導入された架橋形成置換基は本発明のレジスト下層膜形成組成物中に導入された架橋剤成分と加熱焼成時に架橋反応を起こすことができる。このような架橋形成反応により形成されるレジスト下層膜は、上層に被覆されるレジスト膜との間でインターミキシングを防ぐ効果がある。   The introduced crosslinking-forming substituent can cause a crosslinking reaction with the crosslinking agent component introduced into the resist underlayer film-forming composition of the present invention upon heating and baking. The resist underlayer film formed by such a crosslinking formation reaction has an effect of preventing intermixing with the resist film coated on the upper layer.

ハロゲン原子を含有する高分子化合物は、ハロゲン原子を含有する単位モノマーの重合反応、ハロゲン原子を含有する単位モノマーとハロゲン原子を含有しない単位モノマーとの共重合反応によって合成することができる。   The polymer compound containing a halogen atom can be synthesized by a polymerization reaction of a unit monomer containing a halogen atom, or a copolymerization reaction of a unit monomer containing a halogen atom and a unit monomer not containing a halogen atom.

ハロゲン原子を含有する単位モノマーに架橋形成置換基が存在しない場合には、ハロゲン原子を含有しない単位モノマーに架橋形成置換基を存在させることができる。   In the case where no crosslink forming substituent is present in the unit monomer containing a halogen atom, the crosslink forming substituent can be present in the unit monomer not containing a halogen atom.

重合反応に用いられる単位モノマーは、同種のものでもよいが、2種類以上の単位モノマーを用いることもできる。単位モノマーより形成される高分子化合物はラジカル重合、アニオン重合、カチオン重合、縮重号などの方法により合成することができる。その形態は溶液重合、懸濁重合、乳化重合、塊状重合などの方法が可能である。   The unit monomer used in the polymerization reaction may be the same type, but two or more types of unit monomers may be used. The polymer compound formed from the unit monomer can be synthesized by methods such as radical polymerization, anionic polymerization, cationic polymerization, and degeneracy. The form can be a method such as solution polymerization, suspension polymerization, emulsion polymerization or bulk polymerization.

ハロゲン原子を有する単位モノマーとしては、例えばアクリル酸類、アクリル酸エステル類、アクリル酸アミド類、メタクリル酸類、メタクリル酸類、メタクリル酸エステル類、メタクリル酸アミド類、ビニルエーテル類、ビニルアルコール類、スチレン類、ベンゼン類、フェノール類、ナフタレン類、ナフタノール類等が挙げられる。   Examples of unit monomers having a halogen atom include acrylic acids, acrylic esters, acrylic amides, methacrylic acids, methacrylic acids, methacrylic esters, methacrylic amides, vinyl ethers, vinyl alcohols, styrenes, and benzene. , Phenols, naphthalenes, naphthanols and the like.

また、ハロゲン原子を含有しない単位モノマーとしては、例えばアクリル酸類、アクリル酸エステル類、アクリル酸アミド類、メタクリル酸類、メタクリル酸類、メタクリル酸
エステル類、メタクリル酸アミド類、ビニルエーテル類、ビニルアルコール類、スチレン類、ベンゼン類、フェノール類、ナフタレン類、ナフタノール類等が挙げられる。
Examples of unit monomers that do not contain halogen atoms include acrylic acids, acrylic esters, acrylic amides, methacrylic acids, methacrylic acids, methacrylic esters, methacrylic amides, vinyl ethers, vinyl alcohols, styrene. Benzenes, phenols, naphthalenes, naphthanols and the like.

式(1)の構造中でLとしては高分子化合物の主鎖を構成する結合基であれば特に制限はないが、例えば下記(a−1)〜(a−11)を例示することができる。
上記式中で、vは繰り返し単位の数であり1から3000であり、nはベンゼン環又はナフタレン環に置換したハロゲン原子の数を示し、その数は1以上であり、置換することが可能な最大の数までのうちの任意の整数を示す。
Although there will be no restriction | limiting in particular if L is a coupling group which comprises the principal chain of a high molecular compound in the structure of Formula (1), For example, the following (a-1)-(a-11) can be illustrated. .
In the above formula, v is the number of repeating units and is 1 to 3000, n is the number of halogen atoms substituted on the benzene ring or naphthalene ring, the number is 1 or more, and can be substituted. Indicates any integer up to the maximum number.

式(1)中のMは、直接結合、又は例えば、−C(=O)−、−C(=O)O−、−CH2−、−CH(I)−、−O−、−C(=O)O−CH2−、−C(=O)−NH−、−C(=O)−NH−CH2−、−OC(=O)−、又は−OC(=O)−CH2−等の連結基、更には(b−1)〜(b−10):
を例示することができる。
M in the formula (1) is a direct bond or, for example, —C (═O) —, —C (═O) O—, —CH 2 —, —CH (I) —, —O—, —C. (═O) O—CH 2 —, —C (═O) —NH—, —C (═O) —NH—CH 2 —, —OC (═O) —, or —OC (═O) —CH Linking groups such as 2- , and (b-1) to (b-10):
Can be illustrated.

また、式(1)のQの部分は、ハロゲン原子の場合や、また例えば、(c−1)〜(c−10):
のハロゲン原子を有する有機基を例示することができる。
In addition, the Q part in the formula (1) is a halogen atom or, for example, (c-1) to (c-10):
The organic group which has the halogen atom of can be illustrated.

以下に高分子化合物に含まれるハロゲン原子を含有する繰り返し単位構造の具体例を例示する。
式[3−1]から[3−27]において、nはハロゲン原子の数を示しベンゼン環では1〜5、ナフタレン環では1〜7、アントラセン環では1〜9の数を示す。
Specific examples of the repeating unit structure containing a halogen atom contained in the polymer compound are shown below.
In the formulas [3-1] to [3-27], n represents the number of halogen atoms, 1 to 5 for a benzene ring, 1 to 7 for a naphthalene ring, and 1 to 9 for an anthracene ring.

また、ハロゲン原子を含有する高分子化合物に架橋形成基が存在しない場合には、ハロゲン原子を有さず架橋形成基を有する繰り返し単位のモノマーを共重合させることができる。それらのモノマー構造は例えば、
が挙げられる。
In addition, when the polymer compound containing a halogen atom does not have a crosslink forming group, a monomer of a repeating unit having no halogen atom and having a crosslink forming group can be copolymerized. Their monomer structure is, for example,
Is mentioned.

以下に本発明レジスト下層膜形成組成物に使用する高分子化合物の具体例を示す。
[5−1]から[5−55]において、v1、v2、及びv3は繰り返し単位の数を示し、それぞれが1以上であり、v1、v1+v2、v1+v2+v3の合計の繰り返し単
位の数は3000以下である。
Specific examples of the polymer compound used in the resist underlayer film forming composition of the present invention are shown below.
In [5-1] to [5-55], v1, v2, and v3 represent the number of repeating units, each being 1 or more, and the total number of repeating units of v1, v1 + v2, v1 + v2 + v3 is 3000 or less. is there.

そして、上記記載の(1−1)〜(1−34)、(2−1)〜(2−30)、及び(3
−1)〜(3−27)のモノマーを単独で重合した重合物、これらのモノマーと(4−1
)〜(4−10)のモノマーとの共重合物、及び上記具体例として記載した(5−1)〜(5−55)の重合物は、重量平均分子量が700〜1000000、好ましくは700〜500000、更に好ましくは900〜300000である。
(1-1) to (1-34), (2-1) to (2-30), and (3
-1) to (3-27), a polymer obtained by polymerizing the monomers alone, these monomers and (4-1)
) To (4-10) monomers and the polymers (5-1) to (5-55) described above as specific examples have a weight average molecular weight of 700 to 1,000,000, preferably 700 to 500,000, more preferably 900 to 300,000.

本発明のレジスト下層膜形成組成物は、組成物中の高分子化合物に含まれているハロゲン原子の含有量(質量%)を変化させることができる。すなわち、高分子化合物の主鎖構造の選択、高分子化合物合成に用いられる単位モノマーの種類の選択、重合反応によって
得られたポリマーと反応させる化合物の種類の選択、含まれるハロゲン原子の数及び種類の選択、といったことにより、高分子化合物に含まれているハロゲン原子の含有量(質量%)を変化させることが可能である。そして、ハロゲン原子の含有量(質量%)の異なる高分子化合物を用いることにより、レジスト下層膜形成組成物の固形分中のハロゲン原子含有量(質量%)、すなわち、成膜後のレジスト下層膜中のハロゲン原子含有量(質量%)を変化させることができる。そして、成膜後のレジスト下層膜中のハロゲン原子含有量(質量%)を変化させることにより、レジスト下層膜の減衰係数k値を調整することが可能である。また、成膜後のレジスト下層膜中のハロゲン原子含有量(質量%)は、一定のハロゲン原子含有量を有する高分子化合物の固形分中での割合を変えることによっても変化させることができ、この方法によってもレジスト下層膜の減衰係数k値を調整することが可能である。なお、ここで、レジスト下層膜形成組成物の固形分とは、該レジスト下層膜形成組成物から溶剤成分を除いた成分のことであり、成膜後のレジスト下層膜中のハロゲン原子含有量(質量%)はレジスト下層膜形成組成物の固形分中のハロゲン原子含有量(質量%)であるものとする。
The resist underlayer film forming composition of the present invention can change the content (% by mass) of halogen atoms contained in the polymer compound in the composition. That is, selection of the main chain structure of the polymer compound, selection of the type of unit monomer used for the synthesis of the polymer compound, selection of the type of compound to be reacted with the polymer obtained by the polymerization reaction, the number and types of halogen atoms contained By selecting, it is possible to change the content (% by mass) of the halogen atom contained in the polymer compound. Then, by using polymer compounds having different halogen atom contents (mass%), the halogen atom content (mass%) in the solid content of the resist underlayer film forming composition, that is, the resist underlayer film after film formation The halogen atom content (% by mass) in the medium can be changed. The attenuation coefficient k value of the resist underlayer film can be adjusted by changing the halogen atom content (% by mass) in the resist underlayer film after film formation. Further, the halogen atom content (% by mass) in the resist underlayer film after film formation can be changed by changing the proportion of the polymer compound having a certain halogen atom content in the solid content, Also by this method, it is possible to adjust the attenuation coefficient k value of the resist underlayer film. Here, the solid content of the resist underlayer film forming composition is a component obtained by removing the solvent component from the resist underlayer film forming composition, and the halogen atom content in the resist underlayer film after film formation ( Mass%) is the halogen atom content (mass%) in the solid content of the resist underlayer film forming composition.

本発明のレジスト下層膜形成組成物は、上塗りするレジストとのインターミキシングを防ぐ意味で、塗布後加熱により架橋させることが好ましく、本発明のレジスト下層膜形成組成物はさらに架橋剤成分を含むことができる。その架橋剤としては、メチロール基、メトキシメチル基といった架橋形成置換基を有するメラミン系化合物や置換尿素系化合物や、エポキシ基を含有する高分子化合物等が挙げられる。好ましくは、少なくとも2個の架橋形成置換基を有する架橋剤であり、メトキシメチル化グリコウリル、またはメトキシメチル化メラミンなどの化合物であり、特に好ましくは、テトラメトキシメチルグリコールウリル、またはヘキサメトキシメチロールメラミンである。架橋剤の添加量は、使用する塗布溶剤、使用する下地基板、要求される溶液粘度、要求される膜形状などにより変動するが、全組成物100質量%に対して0.001〜20質量%、好ましくは 0.01〜
15質量%、さらに好ましくは0.05〜10質量%である。これら架橋剤は自己縮合による架橋反応を起こすこともあるが、前記本発明のレジスト下層膜形成組成物に使用する高分子化合物中に架橋形成置換基が存在する場合は、それらの架橋形成置換基と架橋反応を起こすことができる。
本発明のマスクブランク用レジスト下層膜形成組成物に用いられるハロゲン原子を含有する繰り返し単位構造を有する高分子化合物は、主鎖にハロゲン原子を含有する繰り返し単位構造、側鎖にハロゲン原子を含有する繰り返し単位構造又はそれらの組合せからなる。
The resist underlayer film forming composition of the present invention is preferably crosslinked by heating after application in order to prevent intermixing with the resist to be overcoated, and the resist underlayer film forming composition of the present invention further contains a crosslinker component. Can do. Examples of the cross-linking agent include melamine compounds and substituted urea compounds having a cross-linking substituent such as a methylol group and a methoxymethyl group, and polymer compounds containing an epoxy group. Preferably, it is a cross-linking agent having at least two cross-linking substituents, and is a compound such as methoxymethylated glycouril or methoxymethylated melamine, particularly preferably tetramethoxymethylglycoluril or hexamethoxymethylolmelamine. is there. The addition amount of the crosslinking agent varies depending on the coating solvent used, the base substrate used, the required solution viscosity, the required film shape, etc., but is 0.001 to 20% by mass with respect to 100% by mass of the total composition. , Preferably 0.01
It is 15 mass%, More preferably, it is 0.05-10 mass%. These crosslinking agents may cause a crosslinking reaction due to self-condensation. However, when a crosslinking-forming substituent is present in the polymer compound used in the resist underlayer film forming composition of the present invention, these crosslinking-forming substituents are present. And can cause a crosslinking reaction.
The polymer compound having a repeating unit structure containing a halogen atom used in the resist underlayer film forming composition for a mask blank of the present invention contains a repeating unit structure containing a halogen atom in the main chain and a halogen atom in the side chain. It consists of a repeating unit structure or a combination thereof.

好ましいハロゲン原子を含有する繰り返し単位構造を有する高分子化合物としては、以下の一般式(d)、(e)及び(f)で表される化合物が挙げられる。
(式中、Aは、フェニル基、ナフチル基、アントラニル基、ベンゾイル基、ナフチルカルボニル基又はアントラニルカルボニル基(該フェニル基、ナフチル基、アントラニル基、ベンゾイル基、ナフチルカルボニル基及びアントラニルカルボニル基は、水酸基、ハロゲン原子又は水酸基とハロゲン原子の両方で任意に置換されていてもよい。)を意味し、p
は1から3000までの整数を意味し、nは0から3までの整数を意味し、該化合物は繰り返し単位中に少なくとも1個のハロゲン原子を含む。)
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子が挙げられ、好ましくは、臭素原子又はヨウ素原子が挙げられる。
好ましいAとしては、ベンゾイル基、ナフチル基又はナフチルカルボニル基(該ベンゾイル基、ナフチル基及びナフチルカルボニル基は、水酸基、ハロゲン原子又は水酸基とハロゲン原子の両方で任意に置換されていてもよい。)が挙げられ、また、ベンゾイル基、1,6−ジブロモ−2−ナフチル基、2−ナフチルカルボニル基、4−ヒドロキシベンゾイル基、3,5−ジヨード−2−ヒドロキシベンゾイル基、3,5−ジブロモベンゾイル基、3,5−ジブロモ−2−ヒドロキシベンゾイル基が挙げられる。
(式中、Ar2とAr3は同一でなく、それぞれ、フェニル基、ナフチル基又はアントラニル基(該フェニル基、ナフチル基及びアントラニル基は、水酸基、ハロゲン原子又は水酸基とハロゲン原子の両方で任意に置換されていてもよい。)を意味し、q及びrは、それぞれ1以上の整数であり且つq+rは2から3000までの整数を意味し、nは0から3までの整数を意味し、該化合物は、置換基Ar2を含む繰り返し単位中に少なくとも1個
のハロゲン原子を含むか、置換基Ar3を含む繰り返し単位中に少なくとも1個のハロゲ
ン原子を含むか、又は、置換基Ar2を含む繰り返し単位中及び置換基Ar3を含む繰り返し単位中の両方に少なくとも1個づつのハロゲン原子を含む。)
好ましいAr2としては、ナフチル基が挙げられ、また、2−ナフチル基が挙げられる
。好ましいAr3としては、アントラニル基が挙げられ、また、9−アントラニル基が挙
げられる。
(式中、R1は水素原子又はC1-4アルキル基を意味し、R2はCF3、CCl3、CBr3、CH(OH)CH2OR3(式中、R3は、フェニル基、ナフチル基又はアントラニル基(
該フェニル基、ナフチル基及びアントラニル基は、水酸基、ハロゲン原子又は水酸基とハロゲン原子の両方で任意に置換されていてもよい。)を意味する。)又はCH(OH)CH2OC(O)R4(式中、R4は、フェニル基、ナフチル基又はアントラニル基(該フェ
ニル基、ナフチル基及びアントラニル基は、水酸基、ハロゲン原子又は水酸基とハロゲン原子の両方で任意に置換されていてもよい。)を意味する。)を意味し、q及びrは、それぞれ1以上の整数であり且つq+rは2から3000までの整数を意味し、該化合物は、置換基R2を含む繰り返し単位中に少なくとも1個のハロゲン原子を含む。)
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子が挙げられる。
1-4アルキル基としては、メチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル
基、ノルマルブチル基、イソブチル基、第二ブチル基又は第三ブチル基が挙げられ、メチル基が好ましい。
好ましいR1としては、水素原子又はメチル基が挙げられる。
好ましいR3としては、ナフチル基(該ナフチル基は、水酸基、ハロゲン原子又は水酸
基とハロゲン原子の両方で任意に置換されていてもよい。)が挙げられ、また、1,6−ジブロモ−2−ナフチル基が挙げられる。
好ましいR4としては、フェニル基(該フェニル基は、水酸基、ハロゲン原子又は水酸
基とハロゲン原子の両方で任意に置換されていてもよい。)が挙げられ、また、3,5−ジヨード−2−ヒドロキシフェニル基が挙げられる。
Preferred examples of the polymer compound having a repeating unit structure containing a halogen atom include compounds represented by the following general formulas (d), (e) and (f).
(In the formula, A is a phenyl group, a naphthyl group, an anthranyl group, a benzoyl group, a naphthylcarbonyl group or an anthranylcarbonyl group (the phenyl group, naphthyl group, anthranyl group, benzoyl group, naphthylcarbonyl group and anthranylcarbonyl group are a hydroxyl group) , Optionally substituted with a halogen atom or both a hydroxyl group and a halogen atom).
Means an integer from 1 to 3000, n means an integer from 0 to 3, and the compound contains at least one halogen atom in the repeating unit. )
As a halogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, or an iodine atom is mentioned, Preferably a bromine atom or an iodine atom is mentioned.
Preferable A is a benzoyl group, a naphthyl group, or a naphthylcarbonyl group (the benzoyl group, naphthyl group, and naphthylcarbonyl group may be optionally substituted with a hydroxyl group, a halogen atom, or both a hydroxyl group and a halogen atom). Benzoyl group, 1,6-dibromo-2-naphthyl group, 2-naphthylcarbonyl group, 4-hydroxybenzoyl group, 3,5-diiodo-2-hydroxybenzoyl group, 3,5-dibromobenzoyl group 3,5-dibromo-2-hydroxybenzoyl group.
(In the formula, Ar 2 and Ar 3 are not the same, and each represents a phenyl group, a naphthyl group or an anthranyl group (the phenyl group, naphthyl group and anthranyl group can be arbitrarily selected from a hydroxyl group, a halogen atom or both a hydroxyl group and a halogen atom) Q and r are each an integer of 1 or more and q + r is an integer of 2 to 3000, n is an integer of 0 to 3, The compound contains at least one halogen atom in the repeating unit containing the substituent Ar 2 , contains at least one halogen atom in the repeating unit containing the substituent Ar 3 , or contains the substituent Ar 2 (At least one halogen atom is contained in both the repeating unit containing and the repeating unit containing the substituent Ar 3. )
Preferable Ar 2 includes a naphthyl group and a 2-naphthyl group. Preferable Ar 3 includes an anthranyl group and a 9-anthranyl group.
(Wherein R 1 represents a hydrogen atom or a C 1-4 alkyl group, R 2 represents CF 3 , CCl 3 , CBr 3 , CH (OH) CH 2 OR 3 (wherein R 3 represents a phenyl group) , Naphthyl group or anthranyl group (
The phenyl group, naphthyl group and anthranyl group may be optionally substituted with a hydroxyl group, a halogen atom, or both a hydroxyl group and a halogen atom. ). ) Or CH (OH) CH 2 OC (O) R 4 (wherein R 4 is a phenyl group, a naphthyl group or an anthranyl group (the phenyl group, naphthyl group and anthranyl group are a hydroxyl group, a halogen atom or a hydroxyl group and a halogen) Optionally substituted at both of the atoms))), q and r are each an integer of 1 or more and q + r is an integer from 2 to 3000; Contains at least one halogen atom in the repeating unit containing the substituent R 2 . )
Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
Examples of the C 1-4 alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a normal propyl group, an isopropyl group, a normal butyl group, an isobutyl group, a secondary butyl group, and a tertiary butyl group, and a methyl group is preferable.
Preferable R 1 includes a hydrogen atom or a methyl group.
Preferable R 3 includes a naphthyl group (the naphthyl group may be optionally substituted with a hydroxyl group, a halogen atom, or both a hydroxyl group and a halogen atom), and 1,6-dibromo-2- A naphthyl group is mentioned.
Preferable R 4 includes a phenyl group (the phenyl group may be optionally substituted with a hydroxyl group, a halogen atom, or both a hydroxyl group and a halogen atom), and 3,5-diiodo-2- A hydroxyphenyl group is mentioned.

前記架橋反応を促進するための触媒として、p−トルエンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、ピリジニウムp−トルエンスルホン酸、サリチル酸、スルホサリチル酸、クエン酸、安息香酸、ヒドロキシ安息香酸、などの酸性化合物又は/及び、2,4,4,6−テトラブロモシクロヘキサジエノン、ベンゾイントシラート、2−ニトロベンジルトシラート等の熱酸発生剤を配合する事が出来る。配合量は全固形分100質量%当たり、0.02〜10質量%、好ましくは0.04〜5質量%である。   As a catalyst for promoting the crosslinking reaction, acidic compounds such as p-toluenesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, pyridinium p-toluenesulfonic acid, salicylic acid, sulfosalicylic acid, citric acid, benzoic acid, hydroxybenzoic acid, and / or In addition, a thermal acid generator such as 2,4,4,6-tetrabromocyclohexadienone, benzoin tosylate, 2-nitrobenzyl tosylate can be blended. The blending amount is 0.02 to 10% by mass, preferably 0.04 to 5% by mass, per 100% by mass of the total solid content.

本発明のレジスト下層膜形成組成物は、リソグラフィー工程で上層に被覆されるレジストとの酸性度を一致させる為に、酸発生剤を添加する事が出来る。好ましい酸発生剤としては、例えば、ビス(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート等のオニウム塩系酸発生剤類、フェニル−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン等のハロゲン含有化合物系酸発生剤類、ベンゾイントシレート、N−ヒドロキシスクシンイミドトリフルオロメタンスルホネート等のスルホン酸系酸発生剤類等が挙げられる。上記酸発生剤の添加量は全固形分100質量%当たり0.02〜3質量%、好ましくは0.04〜2質量%である。   In the resist underlayer film forming composition of the present invention, an acid generator can be added in order to match the acidity with the resist coated on the upper layer in the lithography process. Preferred acid generators include, for example, onium salt acid generators such as bis (4-tert-butylphenyl) iodonium trifluoromethanesulfonate, triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, and phenyl-bis (trichloromethyl) -s-triazine. And halogen-containing compound acid generators such as benzoin tosylate and sulfonic acid acid generators such as N-hydroxysuccinimide trifluoromethanesulfonate. The amount of the acid generator added is 0.02 to 3% by mass, preferably 0.04 to 2% by mass, per 100% by mass of the total solid content.

本発明のレジスト下層膜形成組成物には、上記以外に必要に応じて更なるレオロジー調整剤、接着補助剤、界面活性剤などを添加することができる。   To the resist underlayer film forming composition of the present invention, in addition to the above, further rheology adjusting agents, adhesion assistants, surfactants and the like can be added as necessary.

レオロジー調整剤は、主にレジスト下層膜形成組成物の流動性を向上させるための目的で添加される。具体例としては、ジメチルフタレート、ジエチルフタレート、ジイソブチルフタレート、ジヘキシルフタレート、ブチルイソデシルフタレート等のフタル酸誘導体、ジノルマルブチルアジペート、ジイソブチルアジペート、ジイソオクチルアジペート、オクチルデシルアジペート等のアジピン酸誘導体、ジノルマルブチルマレート、ジエチルマレート、ジノニルマレート等のマレイン酸誘導体、メチルオレート、ブチルオレート、テトラヒドロフルフリルオレート等のオレイン酸誘導体、またはノルマルブチルステアレート、グリセリルステアレート等のステアリン酸誘導体を挙げることができる。これらのレオロジー調整剤は、レジスト下層膜形成組成物の全組成物100質量%に対して通常30質量%未満の割合で配合される。   The rheology modifier is added mainly for the purpose of improving the fluidity of the resist underlayer film forming composition. Specific examples include phthalic acid derivatives such as dimethyl phthalate, diethyl phthalate, diisobutyl phthalate, dihexyl phthalate, and butyl isodecyl phthalate, adipic acid derivatives such as dinormal butyl adipate, diisobutyl adipate, diisooctyl adipate, octyl decyl adipate, Mention may be made of maleic acid derivatives such as normal butyl maleate, diethyl maleate and dinonyl maleate, oleic acid derivatives such as methyl oleate, butyl oleate and tetrahydrofurfuryl oleate, or stearic acid derivatives such as normal butyl stearate and glyceryl stearate. it can. These rheology modifiers are usually blended at a ratio of less than 30% by mass with respect to 100% by mass of the total composition of the resist underlayer film forming composition.

接着補助剤は、主に基板あるいはレジストとレジスト下層膜形成組成物の密着性を向上させ、特に現像においてレジストが剥離しないようにするための目的で添加される。具体
例としては、トリメチルクロロシラン、ジメチルビニルクロロシラン、メチルジフエニルクロロシラン、クロロメチルジメチルクロロシラン等のクロロシラン類、トリメチルメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、メチルジメトキシシラン、ジメチルビニルエトキシシラン、ジフエニルジメトキシシラン、フエニルトリエトキシシラン等のアルコキシシラン類、ヘキサメチルジシラザン、N,N’ービス(トリメチルシリン)ウレア、ジメチルトリメチルシリルアミン、トリメチルシリルイミダゾール等のシラザン類、ビニルトリクロロシラン、γークロロプロピルトリメトキシシラン、γーアミノプロピルトリエトキシシラン、γーグリシドキシプロピルトリメトキシシラン等のシラン類、ベンゾトリアゾール、ベンズイミダゾール、インダゾール、イミダゾール、2ーメルカプトベンズイミダゾール、2ーメルカプトベンゾチアゾール、2ーメルカプトベンゾオキサゾール、ウラゾール、チオウラシル、メルカプトイミダゾール、メルカプトピリミジン等の複素環式化合物や、1,1ージメチルウレア、1,3ージメチルウレア等の尿素、またはチオ尿素化合物を挙げることができる。これらの接着補助剤は、レジスト下層膜形成組成物の全組成物100質量%に対して通常5質量%未満、好ましくは2質量%未満の割合で配合される。
The adhesion assistant is added mainly for the purpose of improving the adhesion between the substrate or the resist and the resist underlayer film forming composition, and preventing the resist from peeling particularly during development. Specific examples include chlorosilanes such as trimethylchlorosilane, dimethylvinylchlorosilane, methyldiphenylchlorosilane, chloromethyldimethylchlorosilane, trimethylmethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, methyldimethoxysilane, dimethylvinylethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, Alkoxysilanes such as enyltriethoxysilane, hexamethyldisilazane, N, N′-bis (trimethylsiline) urea, silazanes such as dimethyltrimethylsilylamine, trimethylsilylimidazole, vinyltrichlorosilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, γ -Silanes such as aminopropyltriethoxysilane and γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, benzotriazole, benzimidazole , Indazole, imidazole, 2-mercaptobenzimidazole, 2-mercaptobenzothiazole, 2-mercaptobenzoxazole, urazole, thiouracil, mercaptoimidazole, mercaptopyrimidine, etc., 1,1-dimethylurea, 1,3-dimethylurea, etc. And urea or thiourea compounds. These adhesion assistants are usually blended at a ratio of less than 5% by mass, preferably less than 2% by mass with respect to 100% by mass of the total composition of the resist underlayer film forming composition.

本発明のレジスト下層膜形成組成物には、ピンホールやストレーション等の発生がなく、表面むらに対する塗布性をさらに向上させるために、界面活性剤を配合することができる。界面活性剤としては、例えばポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンオクチルフエノールエーテル、ポリオキシエチレンノニルフエノールエーテル等のポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル類、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロツクコポリマー類、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタントリオレエート、ソルビタントリステアレート等のソルビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリステアレート等のポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル類等のノニオン系界面活性剤、エフトツプEF301、EF303、EF352((株)トーケムプロダクツ製)、メガフアツクF171、F173(大日本インキ(株)製)、フロラードFC430、FC431(住友スリーエム(株)製)、アサヒガードAG710、サーフロンSー382、SC101、SC102、SC103、SC104、SC105、SC106(旭硝子(株)製)等のフッ素系界面活性剤、オルガノシロキサンポリマーKP341(信越化学工業(株)製)等を挙げることができる。これらの界面活性剤の配合量は、本発明のレジスト下層膜形成組成物の全組成物100質量%当たり通常0.2質量%以下、好ましくは0.1質量%以下である。これらの界面活性剤は単独で添加してもよいし、また2種以上の組合せで添加することもできる。   In the resist underlayer film forming composition of the present invention, a surfactant can be blended in order to further improve the applicability to surface unevenness without generating pinholes or installations. Examples of the surfactant include polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octylphenol ether, polyoxyethylene nonyl Polyoxyethylene alkyl allyl ethers such as phenol ether, polyoxyethylene / polyoxypropylene block copolymers, sorbitan monolaurate, sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate, sorbitan monooleate, sorbitan trioleate, sorbitan tristearate Sorbitan fatty acid esters such as rate, polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene sol Nonionic surfactants such as polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters such as tan monopalmitate, polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxyethylene sorbitan trioleate, polyoxyethylene sorbitan tristearate, EFTTOP EF301, EF303, EF352 (Manufactured by Tochem Products Co., Ltd.), Megafuk F171, F173 (manufactured by Dainippon Ink Co., Ltd.), Florard FC430, FC431 (manufactured by Sumitomo 3M), Asahi Guard AG710, Surflon S-382, SC101, SC102, Fluorosurfactants such as SC103, SC104, SC105, and SC106 (Asahi Glass Co., Ltd.), organosiloxane polymer KP341 (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), and the like can be mentioned. The compounding amount of these surfactants is usually 0.2% by mass or less, preferably 0.1% by mass or less per 100% by mass of the total composition of the resist underlayer film forming composition of the present invention. These surfactants may be added alone or in combination of two or more.

上記ポリマーを溶解させる溶剤としては、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールプロピルエーテルアセテート、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、2ーヒドロキシプロピオン酸エチル、2ーヒドロキシー2ーメチルプロピオン酸エチル、エトシキ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、2ーヒドロキシー3ーメチルブタン酸メチル、3ーメトキシプロピオン酸メチル、3ーメトキシプロピオン酸エチル、3ーエトキシプロピオン酸エチル、3ーエトキシプロピオン酸メチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、乳酸ブチル、等を用いることが
できる。これらの有機溶剤は単独で、または2種以上の組合せで使用される。
Solvents for dissolving the polymer include ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate , Propylene glycol propyl ether acetate, toluene, xylene, methyl ethyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, ethyl 2-hydroxypropionate, ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, ethyl ethoxyacetate, ethyl hydroxyacetate, methyl 2-hydroxy-3-methylbutanoate, 3-methoxypro Use of methyl onate, ethyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, ethyl acetate, butyl acetate, ethyl lactate, butyl lactate, etc. it can. These organic solvents are used alone or in combination of two or more.

さらに、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート等の高沸点溶剤を混合して使用することができる。これらの溶剤の中でプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、乳酸エチル、乳酸ブチル、及びシクロヘキサノンがレベリング性の向上に対して好ましい。   Furthermore, high boiling point solvents such as propylene glycol monobutyl ether and propylene glycol monobutyl ether acetate can be mixed and used. Among these solvents, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl lactate, butyl lactate, and cyclohexanone are preferable for improving the leveling property.

本発明におけるレジスト下層膜の上層に塗布されるレジストとしてはネガ型、ポジ型いずれも使用できる。酸発生剤と酸により分解してアルカリ溶解速度を変化させる基を有するバインダーからなる化学増幅型レジスト、アルカリ可溶性バインダーと酸発生剤と酸により分解してレジストのアルカリ溶解速度を変化させる低分子化合物からなる化学増幅型レジスト、酸発生剤と酸により分解してアルカリ溶解速度を変化させる基を有するバインダーと酸により分解してレジストのアルカリ溶解速度を変化させる低分子化合物からなる化学増幅型レジストなどがある。また、電子線によって分解してアルカリ溶解速度を変化させる基を有するバインダーからなる非化学増幅型レジスト、電子線によって切断されアルカリ溶解速度を変化させる部位を有するバインダーからなる非化学増幅型レジストなどもある。   As the resist applied to the upper layer of the resist underlayer film in the present invention, either a negative type or a positive type can be used. Chemically amplified resist comprising a binder having a group that decomposes with an acid generator and an acid to change the alkali dissolution rate, a low molecular weight compound that decomposes with an alkali-soluble binder, an acid generator and an acid to change the alkali dissolution rate of the resist A chemically amplified resist comprising a binder having a group that changes the alkali dissolution rate by being decomposed by an acid generator and an acid, and a chemically amplified resist comprising a low molecular weight compound that is decomposed by an acid to change the alkaline dissolution rate of the resist There is. In addition, non-chemically amplified resists composed of binders having groups that decompose by electron beams to change the alkali dissolution rate, non-chemically amplified resists composed of binders having sites that are cut by electron beams to change alkali dissolution rates, etc. is there.

本発明のレジスト下層膜形成組成物を使用して形成したレジスト下層膜を有するポジ型レジストの現像液としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、アンモニア水等の無機アルカリ類、エチルアミン、n−プロピルアミン等の第一アミン類、ジエチルアミン、ジーn−ブチルアミン等の第二アミン類、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン等の第三アミン類、ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルコールアミン類、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、コリン等の第4級アンモニウム塩、ピロール、ピペリジン等の環状アミン類、等のアルカリ類の水溶液を使用することができる。さらに、上記アルカリ類の水溶液にイソプロピルアルコール等のアルコール類、ノニオン系等の界面活性剤を適当量添加して使用することもできる。これらの中で好ましい現像液は第四級アンモニウム塩、さらに好ましくはテトラメチルアンモニウムヒドロキシド及びコリンである。   As a developer for a positive resist having a resist underlayer film formed using the resist underlayer film forming composition of the present invention, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, aqueous ammonia Inorganic amines such as ethylamine, primary amines such as n-propylamine, secondary amines such as diethylamine and di-n-butylamine, tertiary amines such as triethylamine and methyldiethylamine, dimethylethanolamine, triethanolamine Alcohol amines such as alcohol amines, quaternary ammonium salts such as tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, and choline, and cyclic amines such as pyrrole and piperidine, and alkaline aqueous solutions such as these can be used. Furthermore, an appropriate amount of an alcohol such as isopropyl alcohol or a nonionic surfactant may be added to the alkaline aqueous solution. Of these, preferred developers are quaternary ammonium salts, more preferably tetramethylammonium hydroxide and choline.

本発明のハロゲン原子を含有する繰り返し単位構造を有する高分子化合物を含むレジスト下層膜形成組成物より作製したレジスト下層膜は、ハロゲン原子を含んでいるため比較的大きなドライエッチング速度を有しており、また、ハロゲン原子の含有量を変化させることにより、ドライエッチング速度を調整することができるものである。   The resist underlayer film produced from the composition for forming a resist underlayer film containing a polymer compound having a repeating unit structure containing a halogen atom according to the present invention has a relatively large dry etching rate because it contains a halogen atom. Moreover, the dry etching rate can be adjusted by changing the content of halogen atoms.

本発明のレジスト下層膜形成組成物を適用するマスクブランクは、以下の構成を有する。
(構成1)化学増幅型レジスト膜が形成されるマスクブランクは、基板と、基板上に形成された転写パターンを形成する薄膜と、レジスト下層膜が順に形成され、前記レジスト下層膜は、ハロゲン原子を含有する繰り返し単位構造を有する高分子化合物及び溶媒を含むレジスト下層膜形成組成物を前記転写パターンを形成する薄膜に塗布し、加熱処理されたものとする。このようなレジスト下層膜は、化学増幅型レジスト膜の失活抑制効果を得るための膜厚を小さくすることができ、且つ、エッチングレートが高いため、レジスト下層膜をエッチングしている間に化学増幅型レジスト膜が実質的にエッチングされない。そのため、形成直後のレジストパターンの解像性を保ったまま、転写パターンを形成する薄膜をエッチングできる。これにより、転写パターンを形成する薄膜のパターニングの解像性を高めることができる。
The mask blank to which the resist underlayer film forming composition of the present invention is applied has the following configuration.
(Configuration 1) A mask blank on which a chemically amplified resist film is formed includes a substrate, a thin film that forms a transfer pattern formed on the substrate, and a resist underlayer film formed in this order. It is assumed that a resist underlayer film forming composition containing a polymer compound having a repeating unit structure containing a solvent and a solvent is applied to a thin film forming the transfer pattern and heat-treated. Such a resist underlayer film can reduce the film thickness for obtaining the deactivation suppression effect of the chemically amplified resist film and has a high etching rate, so that the chemical resist layer film is chemically etched while the resist underlayer film is being etched. The amplification resist film is not substantially etched. Therefore, the thin film forming the transfer pattern can be etched while maintaining the resolution of the resist pattern immediately after the formation. Thereby, the resolution of the patterning of the thin film which forms a transfer pattern can be improved.

化学増幅型レジスト膜とは、例えば電子線によりレジスト膜中に生成される触媒物質の酸が、引き続き行われる熱処理工程においてポリマーの溶解性を抑制する官能基或いは官能物質と反応することによりレジスト機能を発現するレジスト膜である。レジスト機能を発現するとは、例えば、官能基等を外すことによってアルカリに溶解するようになることである。化学増幅型レジスト膜は、50keV以上の加速電圧で加速された電子線によってレジスト描画(露光)されるのが好ましい。   The chemically amplified resist film is, for example, a resist function in which an acid of a catalyst substance generated in a resist film by an electron beam reacts with a functional group or a functional substance that suppresses polymer solubility in a subsequent heat treatment step. It is a resist film which expresses. The expression of the resist function means, for example, that the resist function is dissolved by removing a functional group or the like. The chemically amplified resist film is preferably resist-drawn (exposed) with an electron beam accelerated at an acceleration voltage of 50 keV or higher.

レジスト下層膜の膜厚は25nm以下とし、パターニングされた化学増幅型レジストをマスクとして転写パターンを形成する薄膜をエッチングする場合に、レジスト下層膜のエッチングレートが化学増幅型レジスト膜のエッチングレートの1.0倍以上、好ましくは1.1〜10倍とすることが望ましい。   The thickness of the resist underlayer film is 25 nm or less, and when the thin film forming the transfer pattern is etched using the patterned chemically amplified resist as a mask, the etching rate of the resist underlayer film is 1 of the etching rate of the chemically amplified resist film. It is desirable to make it 0.0 times or more, preferably 1.1 to 10 times.

レジスト下層膜の膜厚が大きかったり(例えば、30nm以上)、エッチングレートが低いレジスト下層膜を形成した場合、レジスト下層膜をエッチングしている間にレジスト膜もエッチングされてしまうことから、転写パターンを形成する薄膜の解像性向上に対してレジスト下層膜が阻害要因となるので望ましくない。   If the resist underlayer film is thick (for example, 30 nm or more) or a resist underlayer film having a low etching rate is formed, the resist film is also etched while the resist underlayer film is being etched. This is not desirable because the resist underlayer film becomes an obstacle to improving the resolution of the thin film forming the film.

(構成2)本発明によって得られるレジスト下層膜は、例えば膜厚5nm程度の極めて薄い膜厚で十分なレジスト膜の失活抑制機能を発揮させることができる。また、エッチングレートを適切に高めることができる。そのため、極薄厚でかつエッチングレートの高いレジスト下層膜を形成できる。   (Structure 2) The resist underlayer film obtained by the present invention can exhibit a sufficient resist film deactivation suppressing function with an extremely thin film thickness of, for example, about 5 nm. In addition, the etching rate can be appropriately increased. Therefore, a resist underlayer film having an extremely thin thickness and a high etching rate can be formed.

(構成3)本発明では、化学増幅型レジスト膜が形成されるマスクブランクに使用され、基板と、基板上に形成された転写パターンを形成する薄膜と、化学増幅型レジスト膜の失活を抑制するために転写パターンを形成する薄膜上に形成されたレジスト下層膜とを備える。このように構成すれば、極薄厚でかつエッチングレートの高いレジスト下層膜を形成できる。また、これにより転写パターンを形成する薄膜のパターニングの解像性を高めることができる。   (Configuration 3) In the present invention, used for a mask blank on which a chemically amplified resist film is formed, suppresses deactivation of the substrate, a thin film that forms a transfer pattern formed on the substrate, and the chemically amplified resist film. And a resist underlayer film formed on a thin film for forming a transfer pattern. If comprised in this way, an extremely thin resist underlayer film with a high etching rate can be formed. Moreover, the resolution of the patterning of the thin film which forms a transfer pattern by this can be improved.

(構成4)本発明のレジスト下層膜形成組成物を適用するマスクブランクでは、上記転写パターンを形成する薄膜は、クロムを含む材料からなる場合に適している。具体的には、上記転写パターンを形成する薄膜は、露光光を遮断する遮光性膜であって、該遮光性膜は少なくとも炭化クロム(CrC)を主成分とする下層と、酸化クロム又は窒化クロムの少なくとも一方を主成分とする反射防止機能を有する上層を有する。反射防止層は、例えばクロムに酸素および窒素を添加した膜(CrON膜)である。反射防止層は、酸化クロム(CrO)を主成分とする膜であってもよい。また、炭化クロムを主成分とする層の下に窒化クロム(CrN)を主成分とする層を更に有してよい。   (Structure 4) In the mask blank to which the resist underlayer film forming composition of the present invention is applied, the thin film forming the transfer pattern is suitable when it is made of a material containing chromium. Specifically, the thin film forming the transfer pattern is a light-shielding film that blocks exposure light, and the light-shielding film includes at least a lower layer mainly composed of chromium carbide (CrC), and chromium oxide or chromium nitride. And an upper layer having an antireflection function containing at least one of the above as a main component. The antireflection layer is, for example, a film obtained by adding oxygen and nitrogen to chromium (CrON film). The antireflection layer may be a film mainly composed of chromium oxide (CrO). Moreover, you may further have the layer which has chromium nitride (CrN) as a main component under the layer which has chromium carbide as a main component.

転写パターンを形成する薄膜としてクロム系の遮光性膜を用いた場合は、遮光性膜は例えば塩素系ガス又はフッ素系ガス等を用いてドライエッチングされる。この場合に、レジスト下層膜の膜厚が大きいか、エッチングレートが低いとすれば、レジスト下層膜をエッチングしている間にレジスト膜がエッチングされ、レジストパターンの解像度が低下してしまう。しかし、(構成4)のようにすれば、薄厚でかつエッチングレートの高いレジスト下層膜を用いることによりクロム系の遮光性膜のドライエッチングによりレジストパターンの解像度の低下するのを適切に防ぐことができる。   When a chromium-based light-shielding film is used as a thin film for forming a transfer pattern, the light-shielding film is dry etched using, for example, a chlorine-based gas or a fluorine-based gas. In this case, if the thickness of the resist underlayer film is large or the etching rate is low, the resist film is etched while the resist underlayer film is being etched, and the resolution of the resist pattern is lowered. However, if (Structure 4) is used, it is possible to appropriately prevent the resolution of the resist pattern from being lowered by dry etching of the chromium-based light-shielding film by using a thin resist underlayer film having a high etching rate. it can.

(構成5)本発明を適用するマスクブランクでは、レジスト下層膜の下に形成されたシリサイド膜を備え、シリサイド膜に対するレジスト下層膜の密着性は、シリサイド膜上に化学増幅型レジスト膜を形成した場合のシリサイド膜に対する化学増幅型レジスト膜の密着性よりも高い。このように構成すれば、シリサイド膜と化学増幅型レジスト膜との密着
性を改善できる。そのため、シリサイド膜上に化学増幅型レジスト膜を適切に形成できる。なお、このシリサイド膜は、例えばハードマスクとして用いられる膜である。このように構成すれば、ハードマスクブランクスにおいて化学増幅型レジスト膜を適切に使用できる。
(Structure 5) A mask blank to which the present invention is applied includes a silicide film formed under a resist underlayer film, and the adhesion of the resist underlayer film to the silicide film is formed by forming a chemically amplified resist film on the silicide film. This is higher than the adhesion of the chemically amplified resist film to the silicide film. With this configuration, the adhesion between the silicide film and the chemically amplified resist film can be improved. Therefore, a chemically amplified resist film can be appropriately formed on the silicide film. This silicide film is a film used as a hard mask, for example. If comprised in this way, a chemically amplified resist film can be used appropriately in a hard mask blank.

ここで、シリサイド膜と化学増幅型レジスト膜との密着性を改善するためには、例えばシランカップリング剤(HMDS等)の前処理を行うことも考えられる。しかし、このような前処理を行うとすれば、工程数の増加により、コストの上昇を招くことになる。これに対し、(構成5)のようにすれば、レジスト下層膜を利用して、シリサイド膜と化学増幅型レジスト膜との密着性を改善できる。そのため、密着性の改善のために工程数が増加することもなく、マスクブランクのコストを低減できる。   Here, in order to improve the adhesion between the silicide film and the chemically amplified resist film, for example, pretreatment with a silane coupling agent (HMDS or the like) may be considered. However, if such pretreatment is performed, an increase in the number of steps will lead to an increase in cost. On the other hand, according to (Configuration 5), the adhesion between the silicide film and the chemically amplified resist film can be improved by using the resist underlayer film. Therefore, the cost of the mask blank can be reduced without increasing the number of steps for improving the adhesion.

(構成6)本発明では、化学増幅型レジスト膜が形成されたマスクブランクに適用され、基板と、基板上に形成された転写パターンを形成する薄膜と、転写パターンを形成する薄膜上に形成されたシリサイド膜と、シリサイド膜上に形成された本発明によるレジスト下層膜とを備え、化学増幅型レジスト膜は当該下層膜上に形成される。
シリサイド膜上に化学増幅型レジスト膜を形成した場合のシリサイド膜に対する化学増幅型レジスト膜の密着性よりも、シリサイド膜に対する当該下層膜の密着性が高く、当該下層膜の膜厚は、25nm以下である。
(Configuration 6) The present invention is applied to a mask blank on which a chemically amplified resist film is formed, and is formed on a substrate, a thin film that forms a transfer pattern formed on the substrate, and a thin film that forms a transfer pattern. And a resist underlayer film according to the present invention formed on the silicide film, and the chemically amplified resist film is formed on the underlayer film.
The adhesion of the lower layer film to the silicide film is higher than the adhesion of the chemically amplified resist film to the silicide film when the chemically amplified resist film is formed on the silicide film, and the film thickness of the lower layer film is 25 nm or less. It is.

パターニングされた化学増幅型レジスト膜をマスクとしてシリサイド膜をエッチングする場合に、当該下層膜のエッチングレートが化学増幅型レジスト膜のエッチングレートの1.0倍以上である。このようにすれば、シリサイド膜と化学増幅型レジスト膜との密着性を適切に改善できる。また、シリサイド膜のパターニングの解像性を適切に高めることができる。   When the silicide film is etched using the patterned chemically amplified resist film as a mask, the etching rate of the lower layer film is 1.0 times or more that of the chemically amplified resist film. In this way, the adhesion between the silicide film and the chemically amplified resist film can be improved appropriately. Further, the resolution of the patterning of the silicide film can be appropriately improved.

(構成7)本発明では化学増幅型レジスト膜が形成されるマスクブランクに適用され、基板と、基板上に形成されたシリサイド膜と、シリサイド膜上に形成された本発明によるレジスト下層膜とを備え、化学増幅型レジスト膜は当該下層膜上に形成される。このようにすれば、シリサイド膜と化学増幅型レジスト膜との密着性が適切に改善できる。また、シリサイド膜のパターニングの解像性を適切に高めることができる。 (Configuration 7) The present invention is applied to a mask blank on which a chemically amplified resist film is formed, and includes a substrate, a silicide film formed on the substrate, and a resist underlayer film according to the present invention formed on the silicide film. The chemically amplified resist film is formed on the lower layer film. In this way, the adhesion between the silicide film and the chemically amplified resist film can be improved appropriately. Further, the resolution of the patterning of the silicide film can be appropriately improved.

(構成8)本発明が適用されるマスクブランクでは、化学増幅型レジスト膜を備える。このように構成すれば、転写パターンを形成する薄膜又はシリサイド膜のパターニングの現像性を適切に高めることができる。また、化学増幅型レジスト膜の失活を適切に抑制できる。   (Configuration 8) A mask blank to which the present invention is applied includes a chemically amplified resist film. If comprised in this way, the developability of the patterning of the thin film or silicide film | membrane which forms a transfer pattern can be improved appropriately. Further, the deactivation of the chemically amplified resist film can be appropriately suppressed.

(構成9)構成1から構成8のいずれかに記載のマスクブランクにおける転写パターンを形成する薄膜をパターニングして形成されたマスクパターンを備えるマスクを製造できる。このように構成すれば(構成1)から(構成8)の効果を得ることができる。   (Configuration 9) A mask having a mask pattern formed by patterning a thin film for forming a transfer pattern in the mask blank according to any one of Configurations 1 to 8 can be manufactured. With this configuration, the effects of (Configuration 1) to (Configuration 8) can be obtained.

なお、上記において、マスクブランクにはフォトマスクブランク、位相シフトマスクブランクのような透過型のマスクブランク他、反射型のマスクブランクが含まれる。また、マスクブランクには、レジスト膜付きブランク、レジスト膜形成前のブランクが含まれる。   In the above, the mask blank includes a transmissive mask blank such as a photomask blank and a phase shift mask blank, and a reflective mask blank. The mask blank includes a blank with a resist film and a blank before forming a resist film.

位相シフトマスクブランクには、ハーフトーン膜上にクロム系材料などの遮光性膜が形成される場合を含む。尚、この場合、転写パターンを形成する薄膜はハーフトーン膜や遮光性膜を指す。マスクには、フォトマスク、位相シフトマスクのような透過型のマスクや反射型のマスクが含まれる。マスクには、レクチルが含まれる。
反射型のマスクブランクは、基板上に多層反射膜と吸収体膜が形成される構成や、基板上に多層反射膜、バッファー層、吸収体膜が形成される構成をいい、この場合、転写パターンを形成する薄膜は、吸収体膜や、吸収体膜とバッファー層を指す。
The phase shift mask blank includes a case where a light-shielding film such as a chromium-based material is formed on the halftone film. In this case, the thin film forming the transfer pattern indicates a halftone film or a light-shielding film. The mask includes a transmissive mask such as a photomask and a phase shift mask, and a reflective mask. The mask includes a reticle.
A reflective mask blank has a configuration in which a multilayer reflective film and an absorber film are formed on a substrate, and a configuration in which a multilayer reflective film, a buffer layer, and an absorber film are formed on a substrate. In this case, a transfer pattern The thin film that forms a film refers to an absorber film, or an absorber film and a buffer layer.

また、遮光性膜は、具体的には、露光光を遮断する遮光性膜が含まれる。この遮光性膜の膜材料、膜構造、膜厚等は特に限定されない。遮光性膜の膜材料としては、例えばクロム単体や、クロムに酸素、窒素、炭素からなる元素を少なくとも1種を含むもの(Crを含む材料)、又は、LEAR(Low Energy Activation Resis
t)用としてアセタール系レジストやHEAR(High Energy Activation Resist)用としてSCAP系レジスト等の化学増幅型レジスト膜を用いた
場合に、レジストパターンの底部に裾引き状突起部が形成される膜材料などが挙げられる。
Further, the light shielding film specifically includes a light shielding film that blocks exposure light. The film material, film structure, film thickness, etc. of the light shielding film are not particularly limited. As a film material of the light-shielding film, for example, chromium alone, a material containing at least one element composed of oxygen, nitrogen and carbon in chromium (material containing Cr), or LEAR (Low Energy Activation Resision)
t) When a chemically amplified resist film such as an acetal resist for SEAR or a SCAP resist for HEAR (High Energy Activation Resist) is used, a film material or the like on which a skirt-like protrusion is formed at the bottom of the resist pattern Is mentioned.

遮光性膜の膜組成は、光学特性(フォトマスクブランクにおいては、光学濃度、反射率など)に応じて適宜調整される。遮光性膜の膜構造としては、上記膜材料からなる単層、複数層構造とすることができる。また、異なる組成においては、段階的に形成した複数層構造や、連続的に組成が変化した膜構造とすることもできる。遮光性膜の膜厚は、光学特性(フォトマスクブランクにおいては光学濃度など)に応じて適宜調整される。フォトマスクブランクの場合、遮光性膜の膜厚は例えば30〜150nmである。   The film composition of the light-shielding film is appropriately adjusted according to optical characteristics (for a photomask blank, optical density, reflectance, etc.). As the film structure of the light-shielding film, a single-layer or multi-layer structure made of the above film materials can be used. Further, in different compositions, a multi-layer structure formed stepwise or a film structure in which the composition is continuously changed can be used. The film thickness of the light-shielding film is appropriately adjusted according to optical characteristics (such as optical density in the case of a photomask blank). In the case of a photomask blank, the thickness of the light shielding film is, for example, 30 to 150 nm.

本発明によれば、マスクブランクに化学増幅型レジスト膜を用いた場合に、転写パターンを形成する薄膜のパターニングの解像性を高めることができる。また、化学増幅型レジスト膜の下地層にシリサイド膜を用いた場合に、シリサイド膜と化学増幅型レジスト膜との密着性を改善できる。   According to the present invention, when a chemically amplified resist film is used for a mask blank, the resolution of patterning of a thin film for forming a transfer pattern can be improved. In addition, when a silicide film is used for the base layer of the chemically amplified resist film, the adhesion between the silicide film and the chemically amplified resist film can be improved.

以下、本発明のレジスト下層膜形成組成物を適用するマスクブランクに関わる実施形態を、図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明のレジスト下層膜形成組成物を適用するマスクブランク10の第1の実施形態に関わる構成の一例を示す図である。本例において、マスクブランク10はバイナリマスク用のマスクブランクであり、透明基板12、遮光性膜13(遮光層14、反射防止層16)、レジスト下層膜18、及び化学増幅型レジスト膜20を備える。
Hereinafter, an embodiment relating to a mask blank to which the resist underlayer film forming composition of the present invention is applied will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing an example of a configuration relating to a first embodiment of a mask blank 10 to which a resist underlayer film forming composition of the present invention is applied. In this example, the mask blank 10 is a mask blank for a binary mask, and includes a transparent substrate 12, a light shielding film 13 (light shielding layer 14, antireflection layer 16), a resist underlayer film 18, and a chemically amplified resist film 20. .

透明基板12は、例えば石英基板又はソーダライムガラス等で形成される。遮光層14は、透明基板12上に、窒化クロム膜22及び炭化クロム膜24をこの順で有する。窒化クロム膜22は、窒化クロム(CrN)を主成分とする層であり、例えば15〜20nmの膜厚を有する。炭化クロム膜24は、炭化クロム(CrC)を主成分とする層であり、例えば50〜60nmの膜厚を有する。   The transparent substrate 12 is formed of, for example, a quartz substrate or soda lime glass. The light shielding layer 14 has a chromium nitride film 22 and a chromium carbide film 24 in this order on the transparent substrate 12. The chromium nitride film 22 is a layer containing chromium nitride (CrN) as a main component, and has a film thickness of 15 to 20 nm, for example. The chromium carbide film 24 is a layer mainly composed of chromium carbide (CrC), and has a film thickness of, for example, 50 to 60 nm.

反射防止層16は、クロムに酸素及び窒素を添加した膜(CrON膜)であり、炭化クロム膜24上に形成される。反射防止層16の膜厚は、例えば20〜30nmである。反射防止層16は、酸化クロム(CrO)を主成分とする膜であってもよい。   The antireflection layer 16 is a film obtained by adding oxygen and nitrogen to chromium (CrON film), and is formed on the chromium carbide film 24. The film thickness of the antireflection layer 16 is, for example, 20 to 30 nm. The antireflection layer 16 may be a film mainly composed of chromium oxide (CrO).

レジスト下層膜18は、化学増幅型レジスト膜20の失活を抑制するための層であり、反射防止層16を挟んで遮光性膜13上に形成される。レジスト下層膜18の膜厚は、例えば25nm以下である。レジスト下層膜18の膜厚は、1〜25nmであってよい。より好ましくは、1〜15nm、更に好ましくは5〜10nmである。   The resist underlayer film 18 is a layer for suppressing the deactivation of the chemically amplified resist film 20 and is formed on the light shielding film 13 with the antireflection layer 16 interposed therebetween. The film thickness of the resist underlayer film 18 is, for example, 25 nm or less. The film thickness of the resist underlayer film 18 may be 1 to 25 nm. More preferably, it is 1-15 nm, More preferably, it is 5-10 nm.

本例において、レジスト下層膜18は極めて薄い膜厚で十分な失活抑制機能を発揮することができる。また、エッチングレートを適切に高めることができる。レジスト下層膜18上には、化学増幅型レジスト膜20が形成される。   In this example, the resist underlayer film 18 can exhibit a sufficient deactivation suppressing function with a very thin film thickness. In addition, the etching rate can be appropriately increased. A chemically amplified resist film 20 is formed on the resist underlayer film 18.

なお、本発明のレジスト下層膜形成組成物を適用するマスクブランク10の第1の実施形態に関わる変形例において、マスクブランク10は、位相シフト用のマスクブランクであってもよい。この場合、マスクブランク10は、例えば、透明基板12と遮光性膜13との間に、位相シフト膜を更に備える。位相シフト膜としては、例えば、クロム系(CrON等)、モリブデン系(MoSiON等)、タングステン系(WSiON等)、シリコン系(SiN等)の各種公知のハーフトーン膜を用いることができる。位相シフト用のマスクブランク10は、位相シフト膜を反射防止層16の上に備えてもよい。   In addition, in the modification concerning 1st Embodiment of the mask blank 10 to which the resist underlayer film forming composition of this invention is applied, the mask blank 10 may be a mask blank for phase shift. In this case, the mask blank 10 further includes a phase shift film, for example, between the transparent substrate 12 and the light shielding film 13. As the phase shift film, for example, various known halftone films such as chromium (CrON, etc.), molybdenum (MoSiON, etc.), tungsten (WSiON, etc.), and silicon (SiN, etc.) can be used. The phase shift mask blank 10 may include a phase shift film on the antireflection layer 16.

図2は、本発明のレジスト下層膜形成組成物を適用するマスクブランク10の第1の実施形態における化学増幅型レジスト膜20が電子線リソグラフィー法によりパターニングされた状態を示す。このようなパターニングされた化学増幅型レジスト膜20をマスクとして、レジスト下層膜18、遮光性膜13(反射防止層16、及び遮光層14)をエッチングすることにより、遮光性膜13をパターニングしたフォトマスクが製造できる。このフォトマスクは、パターニングにより形成された遮光性膜パターンを備える。   FIG. 2 shows a state in which the chemically amplified resist film 20 in the first embodiment of the mask blank 10 to which the resist underlayer film forming composition of the present invention is applied is patterned by an electron beam lithography method. Using the patterned chemically amplified resist film 20 as a mask, the resist underlayer film 18 and the light-shielding film 13 (the antireflection layer 16 and the light-shielding layer 14) are etched, thereby patterning the light-shielding film 13. A mask can be manufactured. This photomask includes a light-shielding film pattern formed by patterning.

遮光性膜13をエッチングする条件とは、パターニングされた化学増幅型レジスト膜20をマスクとして遮光性膜13をエッチングする工程におけるエッチング条件である。   The conditions for etching the light-shielding film 13 are the etching conditions in the step of etching the light-shielding film 13 using the patterned chemically amplified resist film 20 as a mask.

この場合、このエッチング条件において、マスクとして用いられる化学増幅型レジスト膜20がエッチングされるエッチングレート(エッチング速度)に対して、レジスト下層膜18のエッチングレートは1.0倍以上である。そのため、本例によれば、化学増幅型レジスト膜20の解像性を低下させることなく、遮光性膜13をエッチングできる。また、これにより、遮光性膜13のパターニングの解像性を高めることができる。レジスト下層膜のエッチングレートは、例えば化学増幅型レジスト膜20のエッチングレートの1.0〜20倍である。より好ましくは、1.0〜10倍、更に好ましくは1.1〜10倍である。   In this case, under this etching condition, the etching rate of the resist underlayer film 18 is 1.0 times or more with respect to the etching rate (etching rate) at which the chemically amplified resist film 20 used as a mask is etched. Therefore, according to this example, the light-shielding film 13 can be etched without reducing the resolution of the chemically amplified resist film 20. Thereby, the resolution of patterning of the light-shielding film 13 can be improved. The etching rate of the resist underlayer film is, for example, 1.0 to 20 times the etching rate of the chemically amplified resist film 20. More preferably, it is 1.0-10 times, More preferably, it is 1.1-10 times.

合成例1
(式[5−42]の高分子化合物の合成)
臭素化エポキシフェノールノボラック樹脂(日本化薬(株)製、商品名BREN−304、臭素原子含有量42質量%、ベンゼン環当たり約1.5個の臭素原子を有する)30.0gと安息香酸11.6gをプロピレングリコールモノメチルエーテル168.4gに溶解させた後、ベンジルトリエチルアンモニウム0.56gを加え、還流温度で24時間反応させ[5−42]の高分子化合物の溶液を得た。得られた高分子化合物のGPC分析を行ったところ、標準ポリスチレン換算にて重量平均分子量は2500であった。
Synthesis example 1
(Synthesis of polymer compound of formula [5-42])
Brominated epoxyphenol novolak resin (produced by Nippon Kayaku Co., Ltd., trade name BREN-304, bromine atom content 42% by mass, having about 1.5 bromine atoms per benzene ring) and benzoic acid 11 .6 g was dissolved in 168.4 g of propylene glycol monomethyl ether, 0.56 g of benzyltriethylammonium was added, and the mixture was reacted at reflux temperature for 24 hours to obtain a polymer compound solution of [5-42]. When the GPC analysis of the obtained high molecular compound was conducted, the weight average molecular weight was 2500 in standard polystyrene conversion.

合成例2
(式[5−43]の高分子化合物の合成)
臭素化エポキシフェノールノボラック樹脂(日本化薬(株)製、商品名BREN−304、臭素原子含有量42質量%、ベンゼン環当たり約1.5個の臭素原子を有する)30.0g、2−ナフタレンカルボン酸6.5gと9−アントラセンカルボン酸12.6gをプロピレングリコールモノメチルエーテル198.7gに溶解させた後、ベンジルトリエチルアンモニウム0.56gを加え、還流温度で24時間反応させ[5−43]の高分子化合物の溶液を得た。得られた高分子化合物のGPC分析を行ったところ、標準ポリスチレン換算にて重量平均分子量は2800であった。
Synthesis example 2
(Synthesis of polymer compound of formula [5-43])
Brominated epoxyphenol novolak resin (Nippon Kayaku Co., Ltd., trade name BREN-304, bromine atom content 42% by mass, having about 1.5 bromine atoms per benzene ring) 30.0 g, 2-naphthalene After dissolving 6.5 g of carboxylic acid and 12.6 g of 9-anthracenecarboxylic acid in 198.7 g of propylene glycol monomethyl ether, 0.56 g of benzyltriethylammonium was added and reacted at reflux temperature for 24 hours. A solution of the polymer compound was obtained. When the GPC analysis of the obtained high molecular compound was conducted, the weight average molecular weight was 2800 in standard polystyrene conversion.

合成例3
(式[5−44]の高分子化合物の合成)
臭素化エポキシフェノールノボラック樹脂(日本化薬(株)製、商品名BREN−304、臭素原子含有量42質量%、ベンゼン環当たり約1.5個の臭素原子を有する)30.0gと1,6−ジブロモ−2−ナフトール27.0gをプロピレングリコールモノメチルエーテル231.3gに溶解させた後、ベンジルトリエチルアンモニウム0.84gを加え、還流温度で24時間反応させ式[5−44]の高分子化合物の溶液を得た。得られた高分子化合物のGPC分析を行ったところ、標準ポリスチレン換算にて重量平均分子量は2700であった。
Synthesis example 3
(Synthesis of polymer compound of formula [5-44])
Brominated epoxyphenol novolak resin (Nippon Kayaku Co., Ltd., trade name BREN-304, bromine atom content 42 mass%, having about 1.5 bromine atoms per benzene ring) 30.0 g and 1,6 -After dissolving 27.0 g of dibromo-2-naphthol in 231.3 g of propylene glycol monomethyl ether, 0.84 g of benzyltriethylammonium was added and reacted at reflux temperature for 24 hours to obtain a polymer compound of the formula [5-44] A solution was obtained. When the GPC analysis of the obtained high molecular compound was performed, the weight average molecular weight was 2700 in standard polystyrene conversion.

合成例4
(式[5−45]の高分子化合物の合成)
臭素化エポキシフェノールノボラック樹脂(日本化薬(株)製、商品名BREN−304、臭素原子含有量42質量%、ベンゼン環当たり約1.5個の臭素原子を有する)30.0gと2−ナフタレンカルボン酸16.3gをプロピレングリコールモノメチルエーテル187.3gに溶解させた後、ベンジルトリエチルアンモニウム0.56gを加え、還流温度で24時間反応させ式[5−45]の高分子化合物の溶液を得た。得られた高分子化合物のGPC分析を行ったところ、標準ポリスチレン換算にて重量平均分子量は3000であった。
Synthesis example 4
(Synthesis of polymer compound of formula [5-45])
Brominated epoxyphenol novolak resin (Nippon Kayaku Co., Ltd., trade name BREN-304, bromine atom content 42% by mass, having about 1.5 bromine atoms per benzene ring) 30.0 g and 2-naphthalene After dissolving 16.3 g of carboxylic acid in 187.3 g of propylene glycol monomethyl ether, 0.56 g of benzyltriethylammonium was added and reacted at reflux temperature for 24 hours to obtain a solution of the polymer compound of the formula [5-45]. . When the GPC analysis of the obtained high molecular compound was conducted, the weight average molecular weight was 3000 in standard polystyrene conversion.

合成例5
(式[5−46]の高分子化合物の合成)
臭素化エポキシフェノールノボラック樹脂(日本化薬(株)製、商品名BREN−304、臭素原子含有量42質量%、ベンゼン環当たり約1.5個の臭素原子を有する)30.0gと4−ヒドロキシ安息香酸12.3gをプロピレングリコールモノメチルエーテル171.6gに溶解させた後、ベンジルトリエチルアンモニウム0.56gを加え、還流温度で24時間反応させ式[5−46]の高分子化合物の溶液を得た。得られた高分子化合物のGPC分析を行ったところ、標準ポリスチレン換算にて重量平均分子量は3200であった。
Synthesis example 5
(Synthesis of polymer compound of formula [5-46])
Brominated epoxyphenol novolak resin (Nippon Kayaku Co., Ltd., trade name BREN-304, bromine atom content 42% by mass, about 1.5 bromine atoms per benzene ring) 30.0 g and 4-hydroxy After dissolving 12.3 g of benzoic acid in 171.6 g of propylene glycol monomethyl ether, 0.56 g of benzyltriethylammonium was added and reacted at reflux temperature for 24 hours to obtain a solution of the polymer compound of the formula [5-46]. . When the GPC analysis of the obtained high molecular compound was performed, the weight average molecular weight was 3200 in standard polystyrene conversion.

合成例6
(式[5−47]の高分子化合物の合成)
臭素化エポキシフェノールノボラック樹脂(日本化薬(株)製、商品名BREN−304、臭素原子含有量42質量%、ベンゼン環当たり約1.5個の臭素原子を有する)30.0gと3,5−ジヨードサリチル酸34.8gをプロピレングリコールモノメチルエーテル262.7gに溶解させた後、ベンジルトリエチルアンモニウム0.84gを加え、還流温度で24時間反応させ式[5−47]の高分子化合物の溶液を得た。得られた高分子化合物のGPC分析を行ったところ、標準ポリスチレン換算にて重量平均分子量は3400であった。
Synthesis Example 6
(Synthesis of polymer compound of formula [5-47])
Brominated epoxyphenol novolac resin (Nippon Kayaku Co., Ltd., trade name BREN-304, bromine atom content 42 mass%, having about 1.5 bromine atoms per benzene ring) 30.0 g and 3,5 -After dissolving 34.8 g of diiodosalicylic acid in 262.7 g of propylene glycol monomethyl ether, 0.84 g of benzyltriethylammonium was added and reacted at reflux temperature for 24 hours to obtain a solution of the polymer compound of the formula [5-47]. Obtained. When the GPC analysis of the obtained high molecular compound was performed, the weight average molecular weight was 3400 in standard polystyrene conversion.

合成例7
(式[5−48]の高分子化合物の合成)
グリシジルメタクリレート21gと2−ヒドロキシプロピルメタクリレート39gをプロピレングリコールモノメチルエーテル242gに溶解させた後、70℃まで昇温させた。その後、反応液を70℃に保ちながらアゾビスイソブチロニトリル0.6gを添加し、70℃で24時間反応させ高分子化合物の溶液を得た。得られた高分子化合物のGPC分析を行ったところ、標準ポリスチレン換算にて重量平均分子量は50000であった。
この樹脂20gを有する溶液100gに、1,6−ジブロモ−2−ナフトール13g、ベンジルトリエチルアンモニウムクロリド0.3gとプロピレングリコールモノメチルエーテル454gを添加し、130℃で24時間反応させ式[5−48]の高分子化合物の溶液を得た。
Synthesis example 7
(Synthesis of polymer compound of formula [5-48])
After dissolving 21 g of glycidyl methacrylate and 39 g of 2-hydroxypropyl methacrylate in 242 g of propylene glycol monomethyl ether, the temperature was raised to 70 ° C. Thereafter, 0.6 g of azobisisobutyronitrile was added while maintaining the reaction solution at 70 ° C., and the mixture was reacted at 70 ° C. for 24 hours to obtain a polymer solution. When GPC analysis of the obtained high molecular compound was performed, the weight average molecular weight was 50000 in standard polystyrene conversion.
To 100 g of a solution containing 20 g of this resin, 13 g of 1,6-dibromo-2-naphthol, 0.3 g of benzyltriethylammonium chloride and 454 g of propylene glycol monomethyl ether were added and reacted at 130 ° C. for 24 hours to obtain the formula [5-48]. A solution of the polymer compound was obtained.

合成例8
(式[5−49]の高分子化合物の合成)
グリシジルメタクリレート21gと2−ヒドロキシプロピルメタクリレート39gをプロピレングリコールモノメチルエーテル242gに溶解させた後、70℃まで昇温させた。その後、反応液を70℃に保ちながらアゾビスイソブチロニトリル0.6gを添加し、70℃で24時間反応させ高分子化合物の溶液を得た。得られた高分子化合物のGPC分析を行ったところ、標準ポリスチレン換算にて重量平均分子量は50000であった。
この樹脂20gを有する溶液100gに、3,5−ジヨードサリチル酸17g、ベンジルトリエチルアンモニウムクロリド0.3gとプロピレングリコールモノメチルエーテル469gを添加し、130℃で24時間反応させ式[5−49]の高分子化合物の溶液を得た。
Synthesis example 8
(Synthesis of polymer compound of formula [5-49])
After dissolving 21 g of glycidyl methacrylate and 39 g of 2-hydroxypropyl methacrylate in 242 g of propylene glycol monomethyl ether, the temperature was raised to 70 ° C. Thereafter, 0.6 g of azobisisobutyronitrile was added while maintaining the reaction solution at 70 ° C., and the mixture was reacted at 70 ° C. for 24 hours to obtain a polymer solution. When GPC analysis of the obtained high molecular compound was performed, the weight average molecular weight was 50000 in standard polystyrene conversion.
To 100 g of a solution containing 20 g of this resin, 17 g of 3,5-diiodosalicylic acid, 0.3 g of benzyltriethylammonium chloride and 469 g of propylene glycol monomethyl ether are added and reacted at 130 ° C. for 24 hours to increase the amount of the formula [5-49]. A solution of molecular compounds was obtained.

合成例9
(式[5−50]の高分子化合物の合成)
2−ヒドロキシエチルメタクリレート5.0gとトルフルオロエチルメタクリレート25.8gをプロピレングリコールモノメチルエーテル123.3gに溶解させた後、70℃まで昇温させた。その後、反応液を70℃に保ちながらアゾビスイソブチロニトリル0.3gを添加し、70℃で24時間反応させ式[5−50]の高分子化合物の溶液を得た。得られた高分子化合物のGPC分析を行ったところ、標準ポリスチレン換算にて重量平均分子量は52000であった。
Synthesis Example 9
(Synthesis of polymer compound of formula [5-50])
After dissolving 5.0 g of 2-hydroxyethyl methacrylate and 25.8 g of trifluoroethyl methacrylate in 123.3 g of propylene glycol monomethyl ether, the temperature was raised to 70 ° C. Thereafter, 0.3 g of azobisisobutyronitrile was added while maintaining the reaction solution at 70 ° C., and the mixture was reacted at 70 ° C. for 24 hours to obtain a solution of the polymer compound of the formula [5-50]. When the GPC analysis of the obtained high molecular compound was performed, the weight average molecular weight was 52000 in standard polystyrene conversion.

合成例10
(式[5−51]の高分子化合物の合成)
2−ヒドロキシエチルメタクリレート5.0gとトルクロロエチルメタクリレート33.4gをプロピレングリコールモノメチルエーテル153.7gに溶解させた後、70℃まで昇温させた。その後、反応液を70℃に保ちながらアゾビスイソブチロニトリル0.4gを添加し、70℃で24時間反応させ式[5−51]の高分子化合物の溶液を得た。得られた高分子化合物のGPC分析を行ったところ、標準ポリスチレン換算にて重量平均分子量は47000であった。
Synthesis Example 10
(Synthesis of polymer compound of formula [5-51])
After dissolving 5.0 g of 2-hydroxyethyl methacrylate and 33.4 g of tolchloroethyl methacrylate in 153.7 g of propylene glycol monomethyl ether, the temperature was raised to 70 ° C. Thereafter, 0.4 g of azobisisobutyronitrile was added while maintaining the reaction solution at 70 ° C., and the mixture was reacted at 70 ° C. for 24 hours to obtain a solution of the polymer compound of the formula [5-51]. When GPC analysis of the obtained high molecular compound was performed, the weight average molecular weight was 47000 in standard polystyrene conversion.

合成例11
(式[5−52]の高分子化合物の合成)
2−ヒドロキシエチルメタクリレート5.0gとトルブロモエチルメタクリレート53.9gをプロピレングリコールモノメチルエーテル235.7gに溶解させた後、70℃まで昇温させた。その後、反応液を70℃に保ちながらアゾビスイソブチロニトリル0.6gを添加し、70℃で24時間反応させ式[5−52]の高分子化合物の溶液を得た。得られた高分子化合物のGPC分析を行ったところ、標準ポリスチレン換算にて重量平均分子量は51000であった。
Synthesis Example 11
(Synthesis of polymer compound of formula [5-52])
After dissolving 5.0 g of 2-hydroxyethyl methacrylate and 53.9 g of tolbromoethyl methacrylate in 235.7 g of propylene glycol monomethyl ether, the temperature was raised to 70 ° C. Thereafter, 0.6 g of azobisisobutyronitrile was added while maintaining the reaction solution at 70 ° C., and the mixture was reacted at 70 ° C. for 24 hours to obtain a solution of the polymer compound of the formula [5-52]. When the GPC analysis of the obtained high molecular compound was performed, the weight average molecular weight was 51000 in standard polystyrene conversion.

合成例12
(式[5−53]の高分子化合物の合成)
エポキシ化フェノールノボラック樹脂30.0gと3,5−ジブロモ安息香酸40.4gをプロピレングリコールモノメチルエーテル285.3gに溶解させた後、ベンジルトリエチルアンモニウム0.91gを加え、還流温度で24時間反応させ式[5−53]の高分子化合物の溶液を得た。得られた高分子化合物のGPC分析を行ったところ、標準ポリスチレン換算にて重量平均分子量は1800であった。
Synthesis Example 12
(Synthesis of polymer compound of formula [5-53])
After dissolving 30.0 g of epoxidized phenol novolac resin and 40.4 g of 3,5-dibromobenzoic acid in 285.3 g of propylene glycol monomethyl ether, 0.91 g of benzyltriethylammonium was added and reacted at reflux temperature for 24 hours. A solution of the polymer compound [5-53] was obtained. When the GPC analysis of the obtained high molecular compound was conducted, the weight average molecular weight was 1800 in standard polystyrene conversion.

合成例13
(式[5−54]の高分子化合物の合成)
エポキシ化フェノールノボラック樹脂30.0gと3,5−ジブロモサリチル酸42.7
gをプロピレングリコールモノメチルエーテル294.5gに溶解させた後、ベンジルトリエチルアンモニウム0.91gを加え、還流温度で24時間反応させ式[5−54]の高分子化合物の溶液を得た。得られた高分子化合物のGPC分析を行ったところ、標準ポリスチレン換算にて重量平均分子量は1900であった。
Synthesis Example 13
(Synthesis of polymer compound of formula [5-54])
30.0 g of epoxidized phenol novolak resin and 42.7 of 3,5-dibromosalicylic acid
g was dissolved in 294.5 g of propylene glycol monomethyl ether, 0.91 g of benzyltriethylammonium was added, and the mixture was reacted at reflux temperature for 24 hours to obtain a solution of the polymer compound of the formula [5-54]. When the GPC analysis of the obtained high molecular compound was performed, the weight average molecular weight was 1900 in standard polystyrene conversion.

合成例14
(式[5−55]の高分子化合物の合成)
エポキシ化フェノールノボラック樹脂30.0gと3,5−ジヨードサリチル酸37.5gをプロピレングリコールモノメチルエーテル232.5gに溶解させた後、ベンジルトリエチルアンモニウム0.61gを加え、還流温度で24時間反応させ式[5−55]の高分子化合物の溶液を得た。得られた高分子化合物のGPC分析を行ったところ、標準ポリスチレン換算にて重量平均分子量は2200であった。
Synthesis Example 14
(Synthesis of polymer compound of formula [5-55])
After dissolving 30.0 g of epoxidized phenol novolac resin and 37.5 g of 3,5-diiodosalicylic acid in 232.5 g of propylene glycol monomethyl ether, 0.61 g of benzyltriethylammonium was added and reacted at reflux temperature for 24 hours. A solution of the polymer compound [5-55] was obtained. When the GPC analysis of the obtained high molecular compound was performed, the weight average molecular weight was 2200 in standard polystyrene conversion.

実施例1
上記合成例1で得た高分子化合物2gを有するプロピレングリコールモノメチルエーテル溶液10gにテトラブトキシメチルグリコールウリル0.5g、p−トルエンスルホン酸0.01g、ピリジニウムp−トルエンスルホン酸0.04gとメガファックR−30(界面活性剤、大日本インキ(株)製)0.004gを混合し、プロピレングリコールモノメチルエーテル49.8g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート16.5g及びシクロヘキサノン8.3gに溶解させ溶液とした。その後、孔径0.10μmのポリエチレン製ミクロフィルターを用いて濾過し、更に、孔径0.05μmのポリエチレン製ミクロフィルターを用いて濾過してレジスト下層膜形成組成物を調製した。
Example 1
10 g of a propylene glycol monomethyl ether solution containing 2 g of the polymer compound obtained in Synthesis Example 1 above, 0.5 g of tetrabutoxymethylglycoluril, 0.01 g of p-toluenesulfonic acid, 0.04 g of pyridinium p-toluenesulfonic acid, and megafac 0.004 g of R-30 (surfactant, manufactured by Dainippon Ink Co., Ltd.) was mixed and dissolved in 49.8 g of propylene glycol monomethyl ether, 16.5 g of propylene glycol monomethyl ether acetate and 8.3 g of cyclohexanone to obtain a solution. . Then, it filtered using the polyethylene micro filter with a hole diameter of 0.10 micrometer, and also filtered using the polyethylene micro filter with a hole diameter of 0.05 micrometer, and prepared the resist underlayer film forming composition.

実施例2
合成例1の高分子化合物を、合成例2の高分子化合物に変えた以外は実施例1と同様に行い、実施例2の組成物を得た。
Example 2
A composition of Example 2 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the polymer compound of Synthesis Example 1 was changed to the polymer compound of Synthesis Example 2.

実施例3
合成例1の高分子化合物を、合成例3の高分子化合物に変えた以外は実施例1と同様に行い、実施例3の組成物を得た。
Example 3
A composition of Example 3 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the polymer compound of Synthesis Example 1 was changed to the polymer compound of Synthesis Example 3.

実施例4
合成例1の高分子化合物を、合成例4の高分子化合物に変えた以外は実施例1と同様に行い、実施例4の組成物を得た。
Example 4
A composition of Example 4 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the polymer compound of Synthesis Example 1 was changed to the polymer compound of Synthesis Example 4.

実施例5
合成例1の高分子化合物を、合成例5の高分子化合物に変えた以外は実施例1と同様に行い、実施例5の組成物を得た。
Example 5
A composition of Example 5 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the polymer compound of Synthesis Example 1 was changed to the polymer compound of Synthesis Example 5.

実施例6
合成例1の高分子化合物を、合成例6の高分子化合物に変えた以外は実施例1と同様に行い、実施例6の組成物を得た。
Example 6
A composition of Example 6 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the polymer compound of Synthesis Example 1 was changed to the polymer compound of Synthesis Example 6.

実施例7
合成例1の高分子化合物を、合成例7の高分子化合物に変えた以外は実施例1と同様に行い、実施例7の組成物を得た。
Example 7
A composition of Example 7 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the polymer compound of Synthesis Example 1 was changed to the polymer compound of Synthesis Example 7.

実施例8
合成例1の高分子化合物を、合成例8の高分子化合物に変えた以外は実施例1と同様に行い、実施例8の組成物を得た。
Example 8
A composition of Example 8 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the polymer compound of Synthesis Example 1 was changed to the polymer compound of Synthesis Example 8.

実施例9
合成例1の高分子化合物を、合成例9の高分子化合物に変えた以外は実施例1と同様に行い、実施例9の組成物を得た。
Example 9
A composition of Example 9 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the polymer compound of Synthesis Example 1 was changed to the polymer compound of Synthesis Example 9.

実施例10
合成例1の高分子化合物を、合成例10の高分子化合物に変えた以外は実施例1と同様に行い、実施例10の組成物を得た。
Example 10
A composition of Example 10 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the polymer compound of Synthesis Example 1 was changed to the polymer compound of Synthesis Example 10.

実施例11
合成例1の高分子化合物を、合成例11の高分子化合物に変えた以外は実施例1と同様に行い、実施例11の組成物を得た。
Example 11
A composition of Example 11 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the polymer compound of Synthesis Example 1 was changed to the polymer compound of Synthesis Example 11.

実施例12
合成例1の高分子化合物を、合成例12の高分子化合物に変えた以外は実施例1と同様に行い、実施例12の組成物を得た。
Example 12
A composition of Example 12 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the polymer compound of Synthesis Example 1 was changed to the polymer compound of Synthesis Example 12.

実施例13
合成例1の高分子化合物を、合成例13の高分子化合物に変えた以外は実施例1と同様に行い、実施例13の組成物を得た。
Example 13
A composition of Example 13 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the polymer compound of Synthesis Example 1 was changed to the polymer compound of Synthesis Example 13.

実施例14
合成例1の高分子化合物を、合成例14の高分子化合物に変えた以外は実施例1と同様に行い、実施例14の組成物を得た。
Example 14
A composition of Example 14 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the polymer compound of Synthesis Example 1 was changed to the polymer compound of Synthesis Example 14.

実施例15
テトラブトキシメチルグリコールウリルを、ヘキサメトキシメチロールメラミンに変えた以外は実施例1と同様に行い、実施例15の組成物を得た。
Example 15
A composition of Example 15 was obtained in the same manner as in Example 1 except that tetrabutoxymethylglycoluril was changed to hexamethoxymethylolmelamine.

実施例16
合成例1の高分子化合物を、合成例2の高分子化合物に変え、そしてテトラブトキシメチルグリコールウリルを、ヘキサメトキシメチロールメラミンに変えた以外は実施例1と同様に行い、実施例16の組成物を得た。
Example 16
The composition of Example 16, except that the polymer compound of Synthesis Example 1 was changed to the polymer compound of Synthesis Example 2 and tetrabutoxymethylglycoluril was changed to hexamethoxymethylolmelamine Got.

実施例17
合成例1の高分子化合物を、合成例3の高分子化合物に変え、そしてテトラブトキシメチルグリコールウリルを、ヘキサメトキシメチロールメラミンに変えた以外は実施例1と同様に行い、実施例17の組成物を得た。
Example 17
The composition of Example 17 was repeated except that the polymer compound of Synthesis Example 1 was changed to the polymer compound of Synthesis Example 3 and tetrabutoxymethylglycoluril was changed to hexamethoxymethylolmelamine. Got.

実施例18
合成例1の高分子化合物を、合成例4の高分子化合物に変え、そしてテトラブトキシメチルグリコールウリルを、ヘキサメトキシメチロールメラミンに変えた以外は実施例1と同様に行い、実施例18の組成物を得た。
Example 18
The composition of Example 18 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the polymer compound of Synthesis Example 1 was changed to the polymer compound of Synthesis Example 4 and tetrabutoxymethylglycoluril was changed to hexamethoxymethylolmelamine. Got.

実施例19
合成例1の高分子化合物を、合成例5の高分子化合物に変え、そしてテトラブトキシメチルグリコールウリルを、ヘキサメトキシメチロールメラミンに変えた以外は実施例1と同様に行い、実施例19の組成物を得た。
Example 19
The composition of Example 19 was carried out in the same manner as in Example 1, except that the polymer compound of Synthesis Example 1 was changed to the polymer compound of Synthesis Example 5 and tetrabutoxymethylglycoluril was changed to hexamethoxymethylolmelamine. Got.

実施例20
合成例1の高分子化合物を、合成例6の高分子化合物に変え、そしてテトラブトキシメチルグリコールウリルを、ヘキサメトキシメチロールメラミンに変えた以外は実施例1と同様に行い、実施例20の組成物を得た。
Example 20
The composition of Example 20 except that the polymer compound of Synthesis Example 1 was changed to the polymer compound of Synthesis Example 6 and tetrabutoxymethylglycoluril was changed to hexamethoxymethylolmelamine. Got.

実施例21
合成例1の高分子化合物を、合成例7の高分子化合物に変え、そしてテトラブトキシメチルグリコールウリルを、ヘキサメトキシメチロールメラミンに変えた以外は実施例1と同様に行い、実施例22の組成物を得た。
Example 21
The composition of Example 22, except that the polymer compound of Synthesis Example 1 was changed to the polymer compound of Synthesis Example 7 and tetrabutoxymethylglycoluril was changed to hexamethoxymethylolmelamine Got.

実施例22
合成例1の高分子化合物を、合成例8の高分子化合物に変え、そしてテトラブトキシメチルグリコールウリルを、ヘキサメトキシメチロールメラミンに変えた以外は実施例1と同様に行い、実施例22の組成物を得た。
Example 22
The composition of Example 22, except that the polymer compound of Synthesis Example 1 was changed to the polymer compound of Synthesis Example 8 and tetrabutoxymethylglycoluril was changed to hexamethoxymethylolmelamine Got.

実施例23
合成例1の高分子化合物を、合成例9の高分子化合物に変え、そしてテトラブトキシメチルグリコールウリルを、ヘキサメトキシメチロールメラミンに変えた以外は実施例1と同様に行い、実施例23の組成物を得た。
Example 23
The composition of Example 23 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the polymer compound of Synthesis Example 1 was changed to the polymer compound of Synthesis Example 9 and tetrabutoxymethylglycoluril was changed to hexamethoxymethylolmelamine. Got.

実施例24
合成例1の高分子化合物を、合成例10の高分子化合物に変え、そしてテトラブトキシメチルグリコールウリルを、ヘキサメトキシメチロールメラミンに変えた以外は実施例1と同様に行い、実施例24の組成物を得た。
Example 24
The composition of Example 24 was prepared in the same manner as in Example 1, except that the polymer compound of Synthesis Example 1 was changed to the polymer compound of Synthesis Example 10 and tetrabutoxymethylglycoluril was changed to hexamethoxymethylolmelamine. Got.

実施例25
合成例1の高分子化合物を、合成例11の高分子化合物に変え、そしてテトラブトキシメチルグリコールウリルを、ヘキサメトキシメチロールメラミンに変えた以外は実施例1と同様に行い、実施例25の組成物を得た。
Example 25
The composition of Example 25 was carried out in the same manner as in Example 1, except that the polymer compound of Synthesis Example 1 was changed to the polymer compound of Synthesis Example 11 and tetrabutoxymethylglycoluril was changed to hexamethoxymethylolmelamine. Got.

実施例26
合成例1の高分子化合物を、合成例12の高分子化合物に変え、そしてテトラブトキシメチルグリコールウリルを、ヘキサメトキシメチロールメラミンに変えた以外は実施例1と同様に行い、実施例26の組成物を得た。
Example 26
The composition of Example 26 was carried out in the same manner as in Example 1 except that the polymer compound of Synthesis Example 1 was changed to the polymer compound of Synthesis Example 12 and tetrabutoxymethylglycoluril was changed to hexamethoxymethylolmelamine. Got.

実施例27
合成例1の高分子化合物を、合成例13の高分子化合物に変え、そしてテトラブトキシメチルグリコールウリルを、ヘキサメトキシメチロールメラミンに変えた以外は実施例1と同様に行い、実施例27の組成物を得た。
Example 27
The composition of Example 27 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the polymer compound of Synthesis Example 1 was changed to the polymer compound of Synthesis Example 13 and tetrabutoxymethylglycoluril was changed to hexamethoxymethylolmelamine. Got.

実施例28
合成例1の高分子化合物を、合成例14の高分子化合物に変え、そしてテトラブトキシメチルグリコールウリルを、ヘキサメトキシメチロールメラミンに変えた以外は実施例1と同様に行い、実施例28の組成物を得た。
Example 28
The composition of Example 28 was carried out in the same manner as in Example 1 except that the polymer compound of Synthesis Example 1 was changed to the polymer compound of Synthesis Example 14 and tetrabutoxymethylglycoluril was changed to hexamethoxymethylolmelamine. Got.

(レジスト溶剤への溶出試験)
実施例1〜28で調製したレジスト下層膜形成組成物をスピナーを用い、シリコンウェハー上に塗布した。ホットプレート上で205℃1分間加熱し、レジスト下層膜(膜厚0.10μm)を形成した。このレジスト下層膜をレジストに使用する溶剤、例えば乳酸エチル、並びにプロピレングリコールモノメチルエーテルに浸漬し、その溶剤に不溶であることを確認した。
(Elution test for resist solvent)
The resist underlayer film forming composition prepared in Examples 1 to 28 was applied onto a silicon wafer using a spinner. It was heated at 205 ° C. for 1 minute on a hot plate to form a resist underlayer film (film thickness: 0.10 μm). This resist underlayer film was immersed in a solvent used for the resist, such as ethyl lactate and propylene glycol monomethyl ether, and confirmed to be insoluble in the solvent.

(ドライエッチング速度の測定)
実施例1〜28で調製したレジスト下層膜形成組成物をスピナーを用い、シリコンウェハー上に塗布した。ホットプレート上で205℃1分間加熱し、レジスト下層膜(膜厚0.10μm)を形成した。そして日本サイエンティフィック製RIEシステムES401を用いてドライエッチング速度を測定した。
(Measurement of dry etching rate)
The resist underlayer film forming composition prepared in Examples 1 to 28 was applied onto a silicon wafer using a spinner. It was heated at 205 ° C. for 1 minute on a hot plate to form a resist underlayer film (film thickness: 0.10 μm). The dry etching rate was measured using a RIE system ES401 manufactured by Nippon Scientific.

また、同様にレジスト溶液をスピナーを用い、シリコンウェハー上に塗膜を作成した。そして日本サイエンティフィック製RIEシステムES401を用いてドライエッチング速度を測定し、実施例1〜28のレジスト下層膜のドライエッチング速度との比較を行った。結果を表1に示す。   Similarly, a resist film was formed on a silicon wafer using a spinner. And the dry etching rate was measured using the RIE system ES401 made from Japan Scientific, and it compared with the dry etching rate of the resist underlayer film of Examples 1-28. The results are shown in Table 1.

表1において、レジストに対する本発明の塗布型下層膜のドライエッチング速度比(レジスト下層膜/レジスト)の測定は、CF4ガスをエッチングガスとして用いた。
〔表1〕 ドライエッチング速度比(レジスト下層膜/レジスト膜)
―――――――――――――――――――――――――――――――
実施例1 1.3
実施例2 1.3
実施例3 1.5
実施例4 1.3
実施例5 1.5
実施例6 1.7
実施例7 1.5
実施例8 1.7
実施例9 2.3
実施例10 2.7
実施例11 3.2
実施例12 1.3
実施例13 1.5
実施例14 1.5
実施例15 1.3
実施例16 1.3
実施例17 1.5
実施例18 1.3
実施例19 1.5
実施例20 1.7
実施例21 1.5
実施例22 1.7
実施例23 2.3
実施例24 2.7
実施例25 3.2
実施例26 1.3
実施例27 1.5
実施例28 1.5
―――――――――――――――――――――――――――――――
In Table 1, the dry etching rate ratio (resist underlayer film / resist) of the coating type underlayer film of the present invention with respect to the resist was measured using CF 4 gas as an etching gas.
[Table 1] Dry etching rate ratio (resist underlayer film / resist film)
―――――――――――――――――――――――――――――――
Example 1 1.3
Example 2 1.3
Example 3 1.5
Example 4 1.3
Example 5 1.5
Example 6 1.7
Example 7 1.5
Example 8 1.7
Example 9 2.3
Example 10 2.7
Example 11 3.2
Example 12 1.3
Example 13 1.5
Example 14 1.5
Example 15 1.3
Example 16 1.3
Example 17 1.5
Example 18 1.3
Example 19 1.5
Example 20 1.7
Example 21 1.5
Example 22 1.7
Example 23 2.3
Example 24 2.7
Example 25 3.2
Example 26 1.3
Example 27 1.5
Example 28 1.5
―――――――――――――――――――――――――――――――

以下、本発明のレジスト下層膜形成組成物を適用するマスクブランクの第1の実施形態に関わる実施例及び比較例を示す。
実施例29
透明基板12としてサイズ152.4mm角、厚さ6.35mmの合成石英基板を用い
、透明基板12上に、遮光性膜13として、窒化クロム膜22及び炭化クロム膜24を積層させた遮光層14をそれぞれスパッタリング法で形成し、続いて、反射防止層16として、クロムに酸素及び窒素を添加した膜(CrON膜)を形成した。尚、反射防止層16の膜厚は30nmとした。窒化クロム膜22の膜厚は約20nm、炭化クロム膜24の膜厚は約60nmとした。
Hereinafter, examples and comparative examples relating to the first embodiment of the mask blank to which the resist underlayer film forming composition of the present invention is applied will be described.
Example 29
A synthetic quartz substrate having a size of 152.4 mm square and a thickness of 6.35 mm is used as the transparent substrate 12, and the light shielding layer 14 is formed by laminating a chromium nitride film 22 and a chromium carbide film 24 as the light shielding film 13 on the transparent substrate 12. Then, a film obtained by adding oxygen and nitrogen to chromium (CrON film) was formed as the antireflection layer 16. The film thickness of the antireflection layer 16 was 30 nm. The film thickness of the chromium nitride film 22 was about 20 nm, and the film thickness of the chromium carbide film 24 was about 60 nm.

更に、実施例6のレジスト下層膜形成組成物を回転塗布法(スピナー法)で約10nmの膜厚で塗布して、レジスト下層膜18を形成した。その後、ホットプレートで130℃で10分間熱処理して、レジスト下層膜18を乾燥させた。次に、化学増幅型レジスト膜20として、市販の電子線露光用化学増幅型ポジレジスト(FEP171:フジフィルムアーチ社製)を回転塗布法で厚さ約400nmで塗布し、その後、ホットプレートで130℃で10分間熱処理して、化学増幅型レジスト膜20を乾燥させ、レジスト膜付きフォトマスクブランクであるマスクブランク10を得た。   Further, the resist underlayer film forming composition of Example 6 was applied by a spin coating method (spinner method) to a thickness of about 10 nm to form a resist underlayer film 18. Thereafter, the resist underlayer film 18 was dried by heat treatment at 130 ° C. for 10 minutes on a hot plate. Next, as the chemically amplified resist film 20, a commercially available chemical amplified positive resist for electron beam exposure (FEP171: manufactured by Fuji Film Arch Co., Ltd.) is applied at a thickness of about 400 nm by a spin coating method, and then 130 by a hot plate. The chemically amplified resist film 20 was dried by heat treatment at 10 ° C. for 10 minutes to obtain a mask blank 10 that is a photomask blank with a resist film.

比較例1
レジスト下層膜18を形成しなかった以外は実施例29と同様にして、比較例1に関わるマスクブランクを得た。
Comparative Example 1
A mask blank related to Comparative Example 1 was obtained in the same manner as in Example 29 except that the resist underlayer film 18 was not formed.

比較例2
レジスト下層膜18として公知の有機系反射防止膜(BARC:Bottom Ant
i Reflection Coating:ハロゲン原子を含有していない高分子化合物を含む反射防止膜)を用いた以外は実施例29と同様にして、比較例2に関わるマスクブランクを得た。用いたBARCは日産化学工業(株)社製(商品名NCA3211)を用いた。
Comparative Example 2
A known organic antireflection film (BARC: Bottom Ant) as the resist underlayer film 18
i Reflection Coating: A mask blank relating to Comparative Example 2 was obtained in the same manner as in Example 29 except that an antireflection film containing a polymer compound containing no halogen atom was used. The BARC used was Nissan Chemical Industries, Ltd. (trade name NCA3211).

実施例29及び比較例1、2に関わるマスクブランクについて、解像性の違いを比較するために、遮光性膜のパターニングを行った。最初に、各マスクブランクを電子線露光装置で露光し、その後、露光後の焼成処理及び現像処理をして、レジストパターンを形成した。この露光は、50eV以上の加速電圧で加速された電子線によって行った。   For the mask blanks related to Example 29 and Comparative Examples 1 and 2, the light-shielding film was patterned in order to compare the difference in resolution. First, each mask blank was exposed with an electron beam exposure apparatus, and then a baking process and a development process after the exposure were performed to form a resist pattern. This exposure was performed with an electron beam accelerated at an acceleration voltage of 50 eV or more.

続いて、レジストパターンをマスクとし、Cl42をエッチングガスとして用いたドライエッチングにより、レジスト下層膜18、遮光性膜13(反射防止層16、及び遮光層14)をパターニングした。なお、このドライエッチングの条件において、実施例29のレジスト下層膜のエッチングレートは、約10nm/秒である。また、比較例2のレジスト下層膜の代わりに用いた有機系反射防止膜のエッチングレートは、約5nm/秒であり、実施例29と比べて低い。 Subsequently, the resist underlayer film 18 and the light shielding film 13 (the antireflection layer 16 and the light shielding layer 14) were patterned by dry etching using the resist pattern as a mask and Cl 4 O 2 as an etching gas. Note that, under this dry etching condition, the etching rate of the resist underlayer film of Example 29 is about 10 nm / second. Further, the etching rate of the organic antireflection film used instead of the resist underlayer film of Comparative Example 2 is about 5 nm / second, which is lower than that of Example 29.

図3は、ドライエッチング後の化学増幅型レジスト膜及び遮光性膜の状態を示す、実施例29に係わるマスクブランク10の断面写真である。実施例29においては、レジストパターンの裾部分の裾引き状の突起部が形成されていないことが確認された。また、レジストパターンの解像性の低下が生じることなく、遮光性膜13がパターニングされていることが確認された。   FIG. 3 is a cross-sectional photograph of the mask blank 10 according to Example 29 showing the state of the chemically amplified resist film and the light-shielding film after dry etching. In Example 29, it was confirmed that no skirt-like protrusions at the bottom of the resist pattern were formed. Further, it was confirmed that the light-shielding film 13 was patterned without causing a decrease in resolution of the resist pattern.

化学増幅型レジスト膜20及びレジスト下層膜18を除去してフォトマスクとして、遮光性膜13(反射防止層16及び遮光層14)の突起部分(パターンエッジのギザつき)をSEM(走査型電子顕微鏡)で調べたところ、約10nm程度以下のギザつきであった。また、100nmのライン及びスペースパターンが解像していることが確認された。なお、化学増幅型レジスト膜20及びレジスト下層膜18の除去は、濃硫酸に過酸化水素水を加えたレジスト剥離液に浸すことにより行った。   The chemically amplified resist film 20 and the resist underlayer film 18 are removed to use the photomask as a photomask to project the protruding portion (with a jagged pattern edge) of the light shielding film 13 (antireflection layer 16 and light shielding layer 14). ), The roughness was about 10 nm or less. It was also confirmed that the 100 nm line and space patterns were resolved. The chemically amplified resist film 20 and the resist underlayer film 18 were removed by immersing them in a resist stripping solution obtained by adding hydrogen peroxide to concentrated sulfuric acid.

図4は、ドライエッチング後の化学増幅型レジスト膜及び遮光性膜の状態を示す、比較例1に係わるマスクブランクの断面写真である。比較例1においては、レジストパターンの裾部分に裾引き状の突起部分が形成されていることが確認された。また、化学増幅型レジスト膜を除去してフォトマスクとして、遮光性膜(反射防止層及び遮光層)の突起部分(パターンエッジのギザつき)をSEM(走査型電子顕微鏡)で調べたところ、約30nm程度のギザつきであった。また、200nmのライン及びスペースパターンが解像しているにとどまった。   FIG. 4 is a cross-sectional photograph of the mask blank according to Comparative Example 1, showing the state of the chemically amplified resist film and the light-shielding film after dry etching. In Comparative Example 1, it was confirmed that a skirt-like protrusion was formed at the skirt of the resist pattern. Moreover, when the chemically amplified resist film was removed and a photomask was used to examine a protruding portion (with a jagged pattern edge) of the light-shielding film (antireflection layer and light-shielding layer) with a SEM (scanning electron microscope), about The roughness was about 30 nm. In addition, only 200 nm line and space patterns were resolved.

図5は、ドライエッチング後の化学増幅型レジスト膜及び遮光性膜の状態を示す、比較例2に係わるマスクブランクの断面写真である。比較例2においては、ドライエッチングの影響により、レジストパターンの解像性の低下が生じていた。そのため、化学増幅型レジスト膜及びレジスト下層膜を除去してフォトマスクとして、遮光性膜(反射防止層及び遮光層)の突起部分(パターンエッジのギザつき)のSEM(走査型電子顕微鏡)で調べたところ、約30nm程度のギザつきであった。また、200nmのライン及びスペースパターンが解像しているにとどまった。   FIG. 5 is a cross-sectional photograph of a mask blank according to Comparative Example 2, showing the state of the chemically amplified resist film and the light-shielding film after dry etching. In Comparative Example 2, the resolution of the resist pattern was lowered due to the influence of dry etching. Therefore, the chemically amplified resist film and the resist underlayer film are removed, and a photomask is used to examine the protruding portion of the light-shielding film (antireflection layer and light-shielding layer) (with a jagged pattern edge) using a scanning electron microscope (SEM). As a result, the roughness was about 30 nm. In addition, only 200 nm line and space patterns were resolved.

図6は、本発明のレジスト下層膜形成組成物を適用するマスクブランク10の第2の実施形態に関わる構成の一例を示す図である。なお、以下に説明する点を除き、図6において、図1と同一又は同様の構成については、図1と同じ符号を付して説明を省略する。本例においては、マスクブランク10は、透明基板12、遮光性膜13(遮光層14、反射防止層16)、シリサイド膜32、レジスト下層膜18、及び化学増幅型レジスト膜20を備える。   FIG. 6 is a diagram showing an example of a configuration relating to the second embodiment of the mask blank 10 to which the resist underlayer film forming composition of the present invention is applied. Except for the points described below, in FIG. 6, the same or similar components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. In this example, the mask blank 10 includes a transparent substrate 12, a light shielding film 13 (light shielding layer 14, antireflection layer 16), a silicide film 32, a resist underlayer film 18, and a chemically amplified resist film 20.

シリサイド膜32は、ハードマスク用のシリサイド膜であり、反射防止層16を挟んでいる。なお、シリサイド膜32とは、シリサイド系材料で形成された膜である。シリサイド膜32は、例えば、MoSiO、MoSiN、又はMoSiON等のMoSiを含む膜であってよい。シリサイド膜は、TaSiO、TaSiN、TaSiON、WSiO、WSiN、WSiON、ZrSiO、ZrSiN、ZrSiON、TiSiO、TiSiN、又はTiSiON等の膜であってよい。
レジスト下層膜18は、シリサイド膜32と化学増幅型レジスト膜20との密着性を改善するための有機膜であり、シリサイド膜32上に形成される。
The silicide film 32 is a hard mask silicide film and sandwiches the antireflection layer 16 therebetween. Note that the silicide film 32 is a film formed of a silicide-based material. The silicide film 32 may be a film containing MoSi such as MoSiO, MoSiN, or MoSiON, for example. The silicide film may be a film such as TaSiO, TaSiN, TaSiON, WSiO, WSiN, WSiON, ZrSiO, ZrSiN, ZrSiON, TiSiO, TiSiN, or TiSiON.
The resist underlayer film 18 is an organic film for improving the adhesion between the silicide film 32 and the chemically amplified resist film 20, and is formed on the silicide film 32.

シリサイド膜32に対するレジスト下層膜18の密着性は、シリサイド膜32上に化学増幅型レジスト膜20を形成した場合のシリサイド32に対する化学増幅型レジスト膜20の密着性よりも高い。レジスト下層膜の膜厚は、例えば25nm以下(例えば、1〜25nm)である。より好ましくは1〜15nm、更に好ましくは5〜10nmである。レジスト下層膜18上には、化学増幅型レジスト膜20が形成される。   The adhesion of the resist underlayer film 18 to the silicide film 32 is higher than the adhesion of the chemically amplified resist film 20 to the silicide 32 when the chemically amplified resist film 20 is formed on the silicide film 32. The film thickness of the resist underlayer film is, for example, 25 nm or less (for example, 1 to 25 nm). More preferably, it is 1-15 nm, More preferably, it is 5-10 nm. A chemically amplified resist film 20 is formed on the resist underlayer film 18.

図7は、本発明のレジスト下層膜形成組成物を適用するマスクブランク10の第2の実施形態における化学増幅型レジスト膜20が電子線リソグラフィー法によりパターニングされた状態を示す。このようにパターニングされた化学増幅型レジスト膜20をマスクとして、レジスト下層膜18及びシリサイド膜32がエッチングされる。また、シリサイド膜32をマスク(ハードマスク)として、遮光性膜13(反射防止層16及び遮光層14)がエッチングされる。
これにより、遮光性膜13をパターニングしたフォトマスクが製造できる。
FIG. 7 shows a state in which the chemically amplified resist film 20 in the second embodiment of the mask blank 10 to which the resist underlayer film forming composition of the present invention is applied is patterned by an electron beam lithography method. The resist underlayer film 18 and the silicide film 32 are etched using the chemically amplified resist film 20 thus patterned as a mask. Further, the light shielding film 13 (the antireflection layer 16 and the light shielding layer 14) is etched using the silicide film 32 as a mask (hard mask).
Thereby, the photomask which patterned the light-shielding film | membrane 13 can be manufactured.

シリサイド膜32をエッチングする条件とは、パターニングされた化学増幅型レジスト膜20をマスクとしてシリサイド膜32をエッチングする工程におけるエッチング条件である。
この場合、このエッチング条件において、マスクとして用いられる化学増幅型レジスト
膜20がエッチングされるエッチングレートに対して、レジスト下層膜18のエッチングレートは1.0倍以上である。そのため、本例によれば、化学増幅型レジスト膜20の解像性を低下させることなく、シリサイド膜32をエッチングできる。また、これにより、シリサイド膜32のパターニングの解像性を高めることができる。更には、ハードマスクとして用いられるシリサイド膜32のパターニングの解像性が高まることにより、遮光性膜13の解像性を高めることができる。レジスト下層膜18のエッチングレートは、化学増幅型レジスト膜20のエッチングレートの1.0〜20倍である。
より好ましくは1.0〜20倍、更にましくは1.1〜10倍である。
The conditions for etching the silicide film 32 are the etching conditions in the step of etching the silicide film 32 using the patterned chemically amplified resist film 20 as a mask.
In this case, under this etching condition, the etching rate of the resist underlayer film 18 is 1.0 times or more than the etching rate at which the chemically amplified resist film 20 used as a mask is etched. Therefore, according to this example, the silicide film 32 can be etched without reducing the resolution of the chemically amplified resist film 20. Thereby, the resolution of patterning of the silicide film 32 can be improved. Furthermore, the resolution of the patterning of the silicide film 32 used as a hard mask is enhanced, so that the resolution of the light shielding film 13 can be enhanced. The etching rate of the resist underlayer film 18 is 1.0 to 20 times the etching rate of the chemically amplified resist film 20.
More preferably, it is 1.0 to 20 times, and still more preferably 1.1 to 10 times.

以下、本発明のレジスト下層膜形成組成物を適用するマスクブランク10の第2の実施形態に関わる実施例及び比較例を示す。
実施例30
実施例29と同様の透明基板12を用い、実施例29と同様に遮光性膜13(遮光層14及び反射防止層16)を形成した。更に、シリサイド膜32として、MoSiON膜を形成した。シリサイド膜32の膜厚は10nmとした。
次に、実施例6のレジスト下層膜形成組成物を回転塗布法(スピナー法)で約10nmの膜厚で塗布し、レジスト下層膜18を形成した。その後、ホットプレートで130℃で10分間熱処理して、レジスト下層膜18を乾燥させた。次に、実施例29と同様に化学増幅型レジスト膜20を形成し、レジスト膜付きフォトマスクブランクであるマスクブランク10を得た。
Hereinafter, examples and comparative examples relating to the second embodiment of the mask blank 10 to which the resist underlayer film forming composition of the present invention is applied will be described.
Example 30
Using the same transparent substrate 12 as in Example 29, the light-shielding film 13 (the light-shielding layer 14 and the antireflection layer 16) was formed in the same manner as in Example 29. Further, a MoSiON film was formed as the silicide film 32. The film thickness of the silicide film 32 was 10 nm.
Next, the resist underlayer film forming composition of Example 6 was applied with a film thickness of about 10 nm by a spin coating method (spinner method) to form a resist underlayer film 18. Thereafter, the resist underlayer film 18 was dried by heat treatment at 130 ° C. for 10 minutes on a hot plate. Next, a chemically amplified resist film 20 was formed in the same manner as in Example 29 to obtain a mask blank 10 that is a photomask blank with a resist film.

比較例3
レジスト下層膜18を形成しなかった以外は実施例30と同様にして、比較例3に係わるマスクブランクを得た。
実施例30及び比較例3に係わるマスクブランクについて、化学増幅型レジスト膜とシリサイド膜との密着性の違いを比較するために、化学増幅型レジスト膜のパターニングを行った。最初に、各マスクブランクを電子線照射装置で露光し、その後、露光後の熱処理及び現像処理をして、レジストパターンを形成した。この露光は、50eV以上の加速電圧で加速された電子線によって行った。
Comparative Example 3
A mask blank according to Comparative Example 3 was obtained in the same manner as in Example 30 except that the resist underlayer film 18 was not formed.
For the mask blanks according to Example 30 and Comparative Example 3, the chemically amplified resist film was patterned in order to compare the difference in adhesion between the chemically amplified resist film and the silicide film. First, each mask blank was exposed with an electron beam irradiation apparatus, and then a heat treatment and development treatment after exposure were performed to form a resist pattern. This exposure was performed with an electron beam accelerated at an acceleration voltage of 50 eV or more.

図8は、現像処理後の化学増幅型レジスト膜の状態を示す、実施例30に係わるマスクブランク10の上面写真である。実施例30においては、レジスト下層膜18によって化学増幅型レジスト膜20とシリサイド膜32との密着性が改善されている。そのため、所望のライン及びスペースパターンがしっかりと形成されていることが確認された。   FIG. 8 is a top view photograph of the mask blank 10 according to Example 30, showing the state of the chemically amplified resist film after the development processing. In Example 30, the adhesion between the chemically amplified resist film 20 and the silicide film 32 is improved by the resist underlayer film 18. Therefore, it was confirmed that the desired line and space patterns were firmly formed.

図9は、現像処理後の化学増幅型レジスト膜の状態を示す、比較例3に係わるマスクブランクの上面写真である。比較例3においては、化学増幅型レジスト膜とシリサイド膜との密着性が不十分であり、現像処理中にレジストパターンの消失が生じた。   FIG. 9 is a top view photograph of the mask blank according to Comparative Example 3, showing the state of the chemically amplified resist film after the development processing. In Comparative Example 3, the adhesion between the chemically amplified resist film and the silicide film was insufficient, and the resist pattern disappeared during the development process.

実施例31
透明基板12としてサイズ152.4mm角、厚さ6.35mmの合成石英基板を用い、透明基板12上に、モリブデンシリサイド窒化膜からなるハーフトーン位相シフター膜を形成し、さらに、遮光性膜13として、窒化クロム膜22及び炭化クロム膜24を積層させた遮光層14、酸化窒化クロムの反射防止層16を形成してマスクブランクを作製した以外は実施例29と同様にしてマスクブランク、及びマスクを得た。尚、ハーフトーン位相シフター膜は、ArFエキシマレーザー(波長:193nm)において、透過率が5.5%、位相シフト量が180°となるように、組成、膜厚を調整した。また、遮光性膜13の膜厚は、ハーフトーン位相シフター膜と遮光性膜13との組み合わせにおいて、光学濃度が3.0以上となるように調整し、59nmとした。
その結果、80nmのライン及びスペースパターンが解像しており、パターンのギザつ
きも実施例29よりも更に良好な結果が得られた。
Example 31
A synthetic quartz substrate having a size of 152.4 mm square and a thickness of 6.35 mm is used as the transparent substrate 12, a halftone phase shifter film made of a molybdenum silicide nitride film is formed on the transparent substrate 12, and the light shielding film 13 is further formed. The mask blank and the mask were formed in the same manner as in Example 29 except that the light shielding layer 14 in which the chromium nitride film 22 and the chromium carbide film 24 were laminated and the antireflection layer 16 of chromium oxynitride were formed to produce the mask blank. Obtained. The composition and film thickness of the halftone phase shifter film were adjusted so that the transmittance was 5.5% and the phase shift amount was 180 ° in an ArF excimer laser (wavelength: 193 nm). The film thickness of the light-shielding film 13 was adjusted to 59 nm by adjusting the optical density to be 3.0 or more in the combination of the halftone phase shifter film and the light-shielding film 13.
As a result, the 80 nm line and space pattern was resolved, and the result was that the pattern was more uneven than Example 29.

以上、本発明のレジスト下層膜形成組成物を適用するマスクブランクを実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載された範囲には限定されない。上記実施形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能である。   As mentioned above, although the mask blank which applies the resist underlayer film forming composition of this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range described in the said embodiment. Various modifications or improvements can be added to the above embodiment.

本発明は、マスクブランク及びマスクレジストに適用される下層膜形成のためのレジスト下層膜形成組成物、該レジスト下層膜形成組成物からなるレジスト下層膜が形成されたマスクブランク、並びに該マスクブランクを用いて作製されたマスクを提供する。   The present invention relates to a resist underlayer film forming composition for forming an underlayer film applied to a mask blank and a mask resist, a mask blank having a resist underlayer film formed of the resist underlayer film forming composition, and the mask blank. A mask made using the method is provided.

図1は、本発明のレジスト下層膜形成組成物を適用する第1の実施形態に係るマスクブランク10を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a mask blank 10 according to a first embodiment to which the resist underlayer film forming composition of the present invention is applied. 図2は、化学増幅型レジスト膜20が電子線リソグラフィー法によりパターニングされた図1のマスブランク10の上部を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing an upper portion of the mass blank 10 of FIG. 1 in which the chemically amplified resist film 20 is patterned by the electron beam lithography method. 図3は、実施例29に係わるマスクブランク10のドライエッチング後の化学増幅型レジスト膜及び遮光性膜の断面を撮影した写真である。FIG. 3 is a photograph of cross sections of the chemically amplified resist film and the light-shielding film after dry etching of the mask blank 10 according to Example 29. 図4は、比較例1に係わるマスクブランクのドライエッチング後の化学増幅型レジスト膜及び遮光性膜の断面を撮影した写真である。FIG. 4 is a photograph of a cross section of the chemically amplified resist film and the light shielding film after dry etching of the mask blank according to Comparative Example 1. 図5は、比較例2に係わるマスクブランクのドライエッチング後の化学増幅型レジスト膜及び遮光性膜の断面を撮影した写真である。FIG. 5 is a photograph of a cross section of a chemically amplified resist film and a light-shielding film after dry etching of a mask blank according to Comparative Example 2. 図6は、本発明のレジスト下層膜形成組成物を適用する第2の実施形態に係るマスクブランク10を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing a mask blank 10 according to a second embodiment to which the resist underlayer film forming composition of the present invention is applied. 図7は、化学増幅型レジスト膜20が電子線リソグラフィー法によりパターニングされた図6のマスブランク10の上部を示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing an upper portion of the mass blank 10 of FIG. 6 in which the chemically amplified resist film 20 is patterned by the electron beam lithography method. 図8は、実施例30に係わるマスクブランク10の現像処理後の化学増幅型レジスト膜の上面を撮影した写真である。FIG. 8 is a photograph of the top surface of the chemically amplified resist film after the development processing of the mask blank 10 according to Example 30. 図9は、比較例3に係わるマスクブランクの現像処理後の化学増幅型レジスト膜の上面を撮影した写真である。FIG. 9 is a photograph of the upper surface of the chemically amplified resist film after the development of the mask blank according to Comparative Example 3.

符号の説明Explanation of symbols

10 マスクブランク
12 透明基板
13 遮光性膜
14 遮光層
16 反射防止層
18 レジスト下層膜
20 化学増幅型レジスト膜
22 窒化クロム膜
24 炭化クロム膜
32 シリサイド膜
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Mask blank 12 Transparent substrate 13 Light-shielding film 14 Light-shielding layer 16 Antireflection layer 18 Resist underlayer film 20 Chemical amplification type resist film 22 Chromium nitride film 24 Chromium carbide film 32 Silicide film

Claims (13)

基板上に、転写パターンを形成する薄膜、レジスト下層膜及び化学増幅型レジスト膜の順に形成してなるマスクブランクに使用するレジスト下層膜形成組成物であって、ハロゲン原子を含有する繰り返し単位構造を有する高分子化合物及び溶媒を含むレジスト下層膜形成組成物。 A resist underlayer film forming composition used for a mask blank formed on a substrate in the order of a thin film for forming a transfer pattern, a resist underlayer film, and a chemically amplified resist film, and having a repeating unit structure containing a halogen atom A resist underlayer film forming composition comprising a polymer compound having a solvent and a solvent. 前記高分子化合物が、少なくとも10質量%のハロゲン原子を含有するものである請求項1に記載のレジスト下層膜形成組成物。 The resist underlayer film forming composition according to claim 1, wherein the polymer compound contains at least 10% by mass of a halogen atom. 前記高分子化合物が式(1):
(式中、Lは高分子化合物の主鎖を構成する結合基を表し、Mは直接結合、又は−C(=O)−、−CH2−又は−O−から選ばれる少なくとも1つを含む連結基であり、Qは有機基であり、L、M、及びQのうち少なくとも1つはハロゲン原子を含有する。Vは高分子化合物に含まれる単位構造の数であり1から3000の数を示す。)で表されるものである請求項1又は2に記載のレジスト下層膜形成組成物。
The polymer compound is represented by the formula (1):
(Wherein, L represents a bonding group constituting the main chain of the polymer compound, M represents a direct bond, or -C (= O) -, - CH 2 - comprises at least one selected or from -O- Q is an organic group, and at least one of L, M, and Q contains a halogen atom, V is the number of unit structures contained in the polymer compound, and is a number from 1 to 3000. The resist underlayer film forming composition according to claim 1, wherein the resist underlayer film forming composition is represented by:
Lがアクリル系又はノボラック系高分子化合物の主鎖である請求項3に記載のレジスト下層膜形成組成物。 The resist underlayer film forming composition according to claim 3, wherein L is a main chain of an acrylic or novolac polymer compound. ハロゲン原子が塩素原子、臭素原子、又はヨウ素原子である請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載のレジスト下層膜形成組成物。 The resist underlayer film forming composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the halogen atom is a chlorine atom, a bromine atom, or an iodine atom. 高分子化合物及び溶媒に更に架橋剤、及び架橋触媒を含有するものである請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載のレジスト下層膜形成組成物。 The resist underlayer film forming composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the polymer compound and the solvent further contain a crosslinking agent and a crosslinking catalyst. 高分子化合物及び溶媒に更に酸発生剤を含有するものである請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載のレジスト下層膜形成組成物。 The resist underlayer film forming composition according to any one of claims 1 to 6, wherein the polymer compound and the solvent further contain an acid generator. 高分子化合物の重量平均分子量が700〜1000000である請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載のレジスト下層膜形成組成物。 The resist underlayer film forming composition according to any one of claims 1 to 7, wherein the polymer compound has a weight average molecular weight of 700 to 1,000,000. 基板上に転写パターンを形成する薄膜とレジスト下層膜が順に形成されたマスクブランクであって、前記レジスト下層膜は、請求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載のレジス
ト下層膜形成組成物から形成されたレジスト下層膜であることを特徴とするマスクブランク。
The resist underlayer film forming composition according to any one of claims 1 to 8, wherein the resist blank film is a mask blank in which a thin film for forming a transfer pattern and a resist underlayer film are sequentially formed on a substrate. A mask blank, which is a resist underlayer film formed from a material.
前記転写パターンを形成する薄膜はクロムを含む材料からなることを特徴とする請求項9に記載のマスクブランク。 The mask blank according to claim 9, wherein the thin film forming the transfer pattern is made of a material containing chromium. 前記マスクブランクは、前記レジスト下層膜上に形成される化学増幅型レジストによるレジストパターンをマスクにして塩素を含む塩素系ガスのドライエッチング処理により、前
記転写パターンを形成する薄膜をパターニングするマスク作製方法に対応する、ドライエッチング処理用のマスクブランクであることを特徴とする請求項9又は10に記載のマスクブランク。
The mask blank is a mask manufacturing method in which a thin film forming the transfer pattern is patterned by dry etching of chlorine-based gas containing chlorine using a resist pattern formed by a chemically amplified resist formed on the resist underlayer film as a mask. The mask blank according to claim 9, wherein the mask blank is a dry etching mask blank corresponding to the above.
前記レジスト下層膜上に化学増幅型レジスト膜が形成されていることを特徴とする請求項9乃至11のいずれか1項に記載のマスクブランク。 The mask blank according to claim 9, wherein a chemically amplified resist film is formed on the resist underlayer film. 請求項9乃至12のいずれか1項に記載のマスクブランクにおける前記転写パターンを形成する薄膜をパターニングして形成されたマスクパターンを備えることを特徴とするマスク。 A mask comprising a mask pattern formed by patterning a thin film forming the transfer pattern in the mask blank according to claim 9.
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Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008143302A1 (en) * 2007-05-23 2008-11-27 Jsr Corporation Composition for forming resist lower layer film
JP2010026221A (en) * 2008-07-18 2010-02-04 Jsr Corp Underlayer film forming composition
WO2010021290A1 (en) * 2008-08-18 2010-02-25 日産化学工業株式会社 Composition for forming silicon-containing resist underlayer film with onium group
WO2010074075A1 (en) * 2008-12-26 2010-07-01 日産化学工業株式会社 Additive for composition for forming resist underlayer film and composition for forming resist underlayer film comprising the same
JP2010202723A (en) * 2009-03-02 2010-09-16 Tosoh Corp Block copolymer and method for producing the same
WO2010122948A1 (en) * 2009-04-21 2010-10-28 日産化学工業株式会社 Composition for forming resist underlayer film for euv lithography
WO2011021555A1 (en) * 2009-08-19 2011-02-24 日産化学工業株式会社 Resist underlayer film-forming composition for lithography containing resin having aliphatic ring and aromatic ring
JP2011123426A (en) * 2009-12-14 2011-06-23 Toppan Printing Co Ltd Photomask blank and method for manufacturing photomask
US8815494B2 (en) 2008-12-19 2014-08-26 Nissan Chemical Industries, Ltd. Resist underlayer film forming composition containing silicon having anion group
US8828879B2 (en) 2009-09-16 2014-09-09 Nissan Chemical Industries, Ltd. Silicon-containing composition having sulfonamide group for forming resist underlayer film
US9023588B2 (en) 2010-02-19 2015-05-05 Nissan Chemical Industries, Ltd. Resist underlayer film forming composition containing silicon having nitrogen-containing ring
US9217921B2 (en) 2009-06-02 2015-12-22 Nissan Chemical Industries, Ltd. Resist underlayer film forming composition containing silicon having sulfide bond
KR20160084439A (en) 2013-11-13 2016-07-13 호야 가부시키가이샤 Mask blank and transfer mask
JP2017078846A (en) * 2015-08-31 2017-04-27 ローム アンド ハース エレクトロニック マテリアルズ エルエルシーRohm and Haas Electronic Materials LLC Coating composition for use with overcoated photoresist
KR20170060076A (en) 2014-09-25 2017-05-31 호야 가부시키가이샤 Mask blank, method for producing mask blank and method for producing transfer mask
US11392037B2 (en) 2008-02-18 2022-07-19 Nissan Chemical Industries, Ltd. Resist underlayer film forming composition containing silicone having cyclic amino group

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11133618A (en) * 1997-02-07 1999-05-21 Shipley Co Llc Antireflection coating composition containing photo-acid producing agent
JP2001183843A (en) * 1999-12-27 2001-07-06 Hitachi Chem Co Ltd Undercoating resin composition and method for producing resist image using same
JP2003107675A (en) * 2001-09-28 2003-04-09 Hoya Corp Mask blank and mask
WO2003071357A1 (en) * 2002-02-19 2003-08-28 Nissan Chemical Industries, Ltd. Composition for forming anti-reflection coating
JP2004361840A (en) * 2003-06-06 2004-12-24 Dainippon Printing Co Ltd Method for forming resist pattern and photomask blank used therefor

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11133618A (en) * 1997-02-07 1999-05-21 Shipley Co Llc Antireflection coating composition containing photo-acid producing agent
JP2001183843A (en) * 1999-12-27 2001-07-06 Hitachi Chem Co Ltd Undercoating resin composition and method for producing resist image using same
JP2003107675A (en) * 2001-09-28 2003-04-09 Hoya Corp Mask blank and mask
WO2003071357A1 (en) * 2002-02-19 2003-08-28 Nissan Chemical Industries, Ltd. Composition for forming anti-reflection coating
JP2004361840A (en) * 2003-06-06 2004-12-24 Dainippon Printing Co Ltd Method for forming resist pattern and photomask blank used therefor

Cited By (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5177137B2 (en) * 2007-05-23 2013-04-03 Jsr株式会社 Composition for forming a resist underlayer film
US8334338B2 (en) 2007-05-23 2012-12-18 Jsr Corporation Composition for forming resist lower layer film
WO2008143302A1 (en) * 2007-05-23 2008-11-27 Jsr Corporation Composition for forming resist lower layer film
JPWO2008143302A1 (en) * 2007-05-23 2010-08-12 Jsr株式会社 Composition for forming a resist underlayer film
US11392037B2 (en) 2008-02-18 2022-07-19 Nissan Chemical Industries, Ltd. Resist underlayer film forming composition containing silicone having cyclic amino group
JP2010026221A (en) * 2008-07-18 2010-02-04 Jsr Corp Underlayer film forming composition
JP5621982B2 (en) * 2008-08-18 2014-11-12 日産化学工業株式会社 Silicon-containing resist underlayer film forming composition having onium group
US8864894B2 (en) 2008-08-18 2014-10-21 Nissan Chemical Industries, Ltd. Resist underlayer film forming composition containing silicone having onium group
WO2010021290A1 (en) * 2008-08-18 2010-02-25 日産化学工業株式会社 Composition for forming silicon-containing resist underlayer film with onium group
US8835093B2 (en) 2008-12-19 2014-09-16 Nissan Chemical Industries, Ltd. Resist underlayer film forming composition containing silicon having anion group
US8815494B2 (en) 2008-12-19 2014-08-26 Nissan Chemical Industries, Ltd. Resist underlayer film forming composition containing silicon having anion group
WO2010074075A1 (en) * 2008-12-26 2010-07-01 日産化学工業株式会社 Additive for composition for forming resist underlayer film and composition for forming resist underlayer film comprising the same
JPWO2010074075A1 (en) * 2008-12-26 2012-06-21 日産化学工業株式会社 Additive for resist underlayer film forming composition and resist underlayer film forming composition containing the same
JP5477593B2 (en) * 2008-12-26 2014-04-23 日産化学工業株式会社 Additive for resist underlayer film forming composition and resist underlayer film forming composition containing the same
JP2010202723A (en) * 2009-03-02 2010-09-16 Tosoh Corp Block copolymer and method for producing the same
KR101739325B1 (en) * 2009-04-21 2017-05-24 닛산 가가쿠 고교 가부시키 가이샤 Composition for forming resist underlayer film for euv lithography
JPWO2010122948A1 (en) * 2009-04-21 2012-10-25 日産化学工業株式会社 Composition for forming resist underlayer film for EUV lithography
JP5561494B2 (en) * 2009-04-21 2014-07-30 日産化学工業株式会社 Composition for forming resist underlayer film for EUV lithography
CN102414619A (en) * 2009-04-21 2012-04-11 日产化学工业株式会社 Composition for forming resist underlayer film for euv lithography
WO2010122948A1 (en) * 2009-04-21 2010-10-28 日産化学工業株式会社 Composition for forming resist underlayer film for euv lithography
US9005873B2 (en) 2009-04-21 2015-04-14 Nissan Chemical Industries, Ltd. Composition for forming resist underlayer film for EUV lithography
US9217921B2 (en) 2009-06-02 2015-12-22 Nissan Chemical Industries, Ltd. Resist underlayer film forming composition containing silicon having sulfide bond
JPWO2011021555A1 (en) * 2009-08-19 2013-01-24 日産化学工業株式会社 Lithographic resist underlayer film forming composition comprising a resin containing an aliphatic ring and an aromatic ring
US8822138B2 (en) 2009-08-19 2014-09-02 Nissan Chemical Industries, Ltd. Composition for forming resist underlayer film for lithography including resin containing alicyclic ring and aromatic ring
WO2011021555A1 (en) * 2009-08-19 2011-02-24 日産化学工業株式会社 Resist underlayer film-forming composition for lithography containing resin having aliphatic ring and aromatic ring
JP5660330B2 (en) * 2009-08-19 2015-01-28 日産化学工業株式会社 Lithographic resist underlayer film forming composition comprising a resin containing an aliphatic ring and an aromatic ring
US8828879B2 (en) 2009-09-16 2014-09-09 Nissan Chemical Industries, Ltd. Silicon-containing composition having sulfonamide group for forming resist underlayer film
WO2011074430A1 (en) * 2009-12-14 2011-06-23 凸版印刷株式会社 Photomask blank, and process for production of photomask
US9091931B2 (en) 2009-12-14 2015-07-28 Toppan Printing Co., Ltd. Photomask blank and method for manufacturing photomask
CN102656516A (en) * 2009-12-14 2012-09-05 凸版印刷株式会社 Photomask blank, and process for production of photomask
JP2011123426A (en) * 2009-12-14 2011-06-23 Toppan Printing Co Ltd Photomask blank and method for manufacturing photomask
US9023588B2 (en) 2010-02-19 2015-05-05 Nissan Chemical Industries, Ltd. Resist underlayer film forming composition containing silicon having nitrogen-containing ring
KR20160084439A (en) 2013-11-13 2016-07-13 호야 가부시키가이샤 Mask blank and transfer mask
US9746764B2 (en) 2013-11-13 2017-08-29 Hoya Corporation Mask blank and transfer mask
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US10042247B2 (en) 2014-09-25 2018-08-07 Hoya Corporation Mask blank, method for manufacturing mask blank and transfer mask
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