JP2012150442A - Resist developer, formation method for resist pattern, and manufacturing method for mold - Google Patents

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JP2012150442A JP2011265075A JP2011265075A JP2012150442A JP 2012150442 A JP2012150442 A JP 2012150442A JP 2011265075 A JP2011265075 A JP 2011265075A JP 2011265075 A JP2011265075 A JP 2011265075A JP 2012150442 A JP2012150442 A JP 2012150442A
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博雅 井山
Hideo Kobayashi
英雄 小林
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce necessary exposure at the time of forming a resist pattern even as a desired resolution is produced for a resist layer having a prescribed composition.SOLUTION: The resist developer used at the time of irradiating a resist layer containing a polymer of α-chloro-acrylic ester and α-methyl styrene with energy beams so as to be exposed and developed includes a solvent A containing fluorocarbon, and a solvent B higher in solubility for the resist layer than the solvent A and made of n-amyl acetate, or ethyl acetate or the admixture thereof.

Description

本発明は、レジスト現像剤、レジストパターンの形成方法及びモールドの製造方法に関し、特に、レジストにパターンを形成する際の現像剤と現像方法に関する。   The present invention relates to a resist developer, a resist pattern forming method, and a mold manufacturing method, and more particularly to a developer and a developing method when forming a pattern on a resist.

従来、ハードディスク等で用いられる磁気メディアにおいては、磁性粒子を微細化し、磁気ヘッド幅を極小化し、情報が記録されるデータトラック間を狭めて高記録密度化を図るという手法が用いられてきた。その一方で、高記録密度化の要求はますます進み、この磁気メディアでは隣接トラック間の磁気的影響が無視できなくなっている。そのため、従来手法だと高記録密度化に限界がきている。   Conventionally, in magnetic media used in hard disks and the like, a technique has been used in which magnetic particles are miniaturized, the magnetic head width is minimized, and data tracks on which information is recorded are narrowed to increase the recording density. On the other hand, there is an increasing demand for higher recording density, and in this magnetic medium, the magnetic influence between adjacent tracks cannot be ignored. For this reason, the conventional method has a limit in increasing the recording density.

近年、磁気メディアのデータトラックを磁気的に分離して形成するパターンドメディアという、新しいタイプのメディアが提案されている。このパターンドメディアとは、記録に不要な部分の磁性材料を除去して信号品質を改善し、より高い記録密度を達成しようとするものである。   In recent years, a new type of media called patterned media in which data tracks of magnetic media are formed by magnetic separation has been proposed. The patterned media is intended to improve the signal quality by removing the magnetic material unnecessary for recording and achieve a higher recording density.

最近、このパターンドメディアとして、磁気ディスクのデータトラックを磁気的に分離して形成するディスクリートトラック型メディア(Discrete Track Recording Media;以降、DTRメディアと言う。)という、タイプのメディアが提案されている。   Recently, as this patterned medium, a type of medium called Discrete Track Recording Media (hereinafter referred to as DTR medium) in which data tracks of a magnetic disk are magnetically separated has been proposed. .

その一方、このDTRメディアをさらに高密度化して発展させた、「ビットパターンドメディア」(信号をビットパターン(ドットパターン)として記録する磁気メディア Bit Patterned Media;以降、BPMと言う。))という新しいタイプのメディアも提唱されてきている。   On the other hand, this DTR media has been developed with higher density and is called “bit patterned media” (magnetic media for recording signals as bit patterns (dot patterns) Bit Patterned Media; hereinafter referred to as BPM)). Some types of media have also been proposed.

このパターンドメディアを量産する技術として、マスターモールド、又は、マスターモールドを元型モールドとして、一回又は複数回転写して複製したワーキングレプリカが有するパターンを被転写体(ここでは磁気メディア)に転写することによりパターンドメディアを作製するというインプリント技術が知られている。以降、マスターモールド、ワーキングレプリカをまとめて単にモールドともいう。また、このインプリント技術はナノオーダーで用いられることが多いため、ナノインプリント技術とも呼ばれている。   As a technique for mass-producing this patterned media, a master mold or a master mold as a master mold is used to transfer a pattern of a working replica that has been copied and copied once or multiple times to a transfer target (here, a magnetic medium). Thus, an imprint technique for producing patterned media is known. Hereinafter, the master mold and the working replica are collectively referred to as a mold. Further, since this imprint technique is often used on the nano order, it is also called a nanoimprint technique.

このインプリント用モールドの製造のためのレジストパターン形成方法としては、例えば特許文献1には、石英基板上に、レジストとしてZEP520A(日本ゼオン株式会社製)(α−メチルスチレンとα−クロロアクリル酸メチルの共重合体)を塗布してレジスト層を形成し、このレジスト層に電子線描画による露光を行い、そしてレジストの現像剤を酢酸−n−アミルとする技術が記載されている。   As a resist pattern forming method for manufacturing this imprint mold, for example, in Patent Document 1, ZEP520A (manufactured by Zeon Corporation) (α-methylstyrene and α-chloroacrylic acid) is used as a resist on a quartz substrate. A technique is described in which a resist layer is formed by applying a methyl copolymer), the resist layer is exposed by electron beam drawing, and the resist developer is acetic acid-n-amyl.

また関連技術であるが、半導体製造に用いられる技術として、ZEP520Aの現像剤にメチルイソブチルケトン及びイソプロパノールの混合液を用いた技術が知られている(例えば、特許文献2参照)。   As a related technique, a technique using a mixed solution of methyl isobutyl ketone and isopropanol as a developer of ZEP520A is known as a technique used in semiconductor manufacturing (see, for example, Patent Document 2).

また関連技術であるが、パターンドメディア製造に用いられる技術として、ZEP520の現像剤にイソプロパノールを用いた技術が知られている(例えば、非特許文献1参照)。   Further, as a related technique, a technique using isopropanol as a developer of ZEP520 is known as a technique used for manufacturing patterned media (for example, see Non-Patent Document 1).

同じく関連技術であるが、光画像形成、特に半導体製造に用いられる技術として、部分フッ素化二環式コモノマーからなるレジストの現像剤にフルオロカーボンであるバートレルXF(登録商標 三井・デュポンフロロケミカル株式会社製)を用いた技術が知られている(例えば、特許文献3参照)。   Also related technology, but as a technology used in optical image formation, especially semiconductor manufacturing, Vertrel XF (registered trademark, Mitsui DuPont Fluorochemical Co., Ltd.), which is a fluorocarbon, is used as a resist developer composed of partially fluorinated bicyclic comonomers. ) Is known (see, for example, Patent Document 3).

特開2009−226762号公報JP 2009-226762 A 特開2000−039717号公報JP 2000-039717 A 特表2002−525683号公報Japanese translation of PCT publication No. 2002-525683

XiaoMin Yang et.al.J.Vac.Sci.Technol.B 25(6),Nov/Dec 2007 p.2202XiaoMin Yang et. al. J. et al. Vac. Sci. Technol. B 25 (6), Nov / Dec 2007 p. 2202

しかしながら、ZEP520A(α−メチルスチレンとα−クロロアクリル酸メチルの共重合体からなるレジスト)に対して、酢酸−n−アミルからなる現像剤により現像処理を行う場合、電子線描画した部位(以降、レジスト溶解部と言う。)と電子線描画していない部位(以降、レジスト非溶解部と言う。)との幅比を1対2としたライン・アンド・スペースの微細パターンをレジスト層に形成しようとしても、レジスト層におけるレジスト溶解部の線幅としては約26nmが実用的に使用する上での限界となる値であった。以降、この値を解像度と言う。その際、当該レジスト溶解部の幅を形成するのに必要な電子線描画による露光量(以降、必要露光量と言う。)は約120μC/cm(加速電圧100kV)であった。
なお、レジスト溶解部とレジスト非溶解部で形成されたレジスト層の構造をレジストパターンと言う。
However, when ZEP520A (resist made of a copolymer of α-methylstyrene and α-methyl chloroacrylate) is developed with a developer made of acetic acid-n-amyl, the electron beam-drawn part (hereinafter referred to as “electron beam drawing site”) , A resist-dissolved portion) and a line-and-space fine pattern with a width ratio of 1 to 2 formed in the resist layer, where the electron beam is not drawn (hereinafter referred to as a resist non-dissolved portion). Even if it is going to be, about 26 nm was a value used as a limit in practical use as a line width of the resist melt | dissolution part in a resist layer. Hereinafter, this value is referred to as resolution. At that time, the exposure amount (hereinafter referred to as “required exposure amount”) by electron beam drawing necessary to form the width of the resist-dissolved portion was about 120 μC / cm 2 (acceleration voltage 100 kV).
The structure of the resist layer formed by the resist dissolving portion and the resist non-dissolving portion is referred to as a resist pattern.

また、特許文献2のメチルイソブチルケトンとイソプロパノールとの混合液であって、メチルイソブチルケトン対イソプロパノールが56対44(体積混合比)の混合液を現像剤に用いた場合、前記解像度は20nmであった。そして、当該レジスト溶解部の幅を形成するための必要露光量は約350μC/cm(加速電圧100kV)であった。 In addition, when a mixed solution of methyl isobutyl ketone and isopropanol of Patent Document 2 and a mixture of 56 to 44 (volume mixing ratio) of methyl isobutyl ketone to isopropanol is used as a developer, the resolution is 20 nm. It was. The necessary exposure amount for forming the width of the resist dissolving portion was about 350 μC / cm 2 (acceleration voltage 100 kV).

即ち、上記の2種類の現像剤では、比較的少ない電子線露光量でレジストパターンは形成されるが、解像度は20nm程度に留まっていた。   That is, with the two types of developers described above, a resist pattern is formed with a relatively small amount of electron beam exposure, but the resolution remains at about 20 nm.

そのような現状に対し、パターンドメディアの一つであるDTRメディアで実用化を目指す磁気記録密度は、一般に、1TeraBit/inchであって、それに必要なトラックピッチは50nm程度とされている。この場合、幅比1対2のライン・アンド・スペース・パターンにおいて要求される解像度は、おおよそ17nmとなっている。更に、BPMで実用化を目指す磁気記録密度はDTRメディアと同等又はそれを上回るものであり、要求される解像度についても自ずとそれ以上になる。 In contrast to the current situation, the magnetic recording density aimed for practical use with DTR media, which is one of patterned media, is generally 1 TeraBit / inch 2 and the required track pitch is about 50 nm. In this case, the required resolution in a line-and-space pattern with a width ratio of 1: 2 is approximately 17 nm. Furthermore, the magnetic recording density aimed for practical use with BPM is equal to or higher than that of DTR media, and the required resolution is naturally higher than that.

一方、非特許文献1のイソプロパノールを現像剤に用いた場合、前記解像度は14nmにまで改善されている。しかしながら、当該レジスト溶解部の幅を形成するための必要露光量は約1150μC/cm(加速電圧100kV)となっている。つまり、現像剤をイソプロパノールとした場合、上記のような所望の解像度(17nm)は達成できるものの、レジスト溶解部を形成するための必要露光量は、前記解像度に拘わらずに酢酸−n−アミルを現像剤とした場合(120μC/cm、加速電圧100kV)と比較して、9.6倍(約1150μC/cm)と、相当に増加してしまう。 On the other hand, when the isopropanol of Non-Patent Document 1 is used as a developer, the resolution is improved to 14 nm. However, the necessary exposure amount for forming the width of the resist dissolving portion is about 1150 μC / cm 2 (acceleration voltage 100 kV). That is, when isopropanol is used as the developer, the desired resolution (17 nm) as described above can be achieved, but the necessary exposure amount for forming the resist-dissolved portion is acetic acid-n-amyl regardless of the resolution. Compared with the developer (120 μC / cm 2 , acceleration voltage 100 kV), it increases considerably by 9.6 times (about 1150 μC / cm 2 ).

なお、本発明者らが想到した知見を基にした例であり、未だ公知となっていない技術を基にした例である参考例として、以下のデータをあげることができる。即ち、α−メチルスチレンとα−クロロアクリル酸エステルの共重合体からなるレジストに対し、バートレルXFのみを現像剤に用いた場合、前記解像度は11nmにまで改善された。しかし、当該レジスト溶解部の幅を形成するための必要露光量は約1800μC/cm(加速電圧100kV)となっている。つまり、現像剤をバートレルXFとした場合、前記所望の解像度(17nm)は達成できるものの、レジスト溶解部を形成するための必要露光量は、前記解像度に拘わらずに酢酸−n−アミルを現像剤とした場合(120μC/cm、加速電圧100kV)と比較して、15倍(約1800μC/cm)と、相当に増加してしまう。 In addition, the following data can be given as a reference example which is an example based on the knowledge conceived by the present inventors and is an example based on a technique that has not been publicly known. That is, when only Bartrel XF was used as a developer for a resist composed of a copolymer of α-methylstyrene and α-chloroacrylic acid ester, the resolution was improved to 11 nm. However, the necessary exposure amount for forming the width of the resist dissolving portion is about 1800 μC / cm 2 (acceleration voltage 100 kV). That is, when the developer is Bartrel XF, the desired resolution (17 nm) can be achieved, but the necessary exposure amount for forming the resist-dissolved portion is determined by using acetic acid-n-amyl as the developer regardless of the resolution. (120 μC / cm 2 , acceleration voltage 100 kV) 15 times (about 1800 μC / cm 2 ).

その結果、電子線描画処理に相当の時間を要することになり、マスターモールド作製効率が低下してしまう。   As a result, a considerable time is required for the electron beam drawing process, and the master mold production efficiency is lowered.

本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、所定の組成を有するレジスト層に対して所望の解像度をもたらしつつも、レジストパターンを形成する際の必要露光量を低減させるレジスト現像剤、レジストパターンの形成方法及びモールドの製造方法を提供することにある。   The object of the present invention has been made in consideration of the above-described circumstances, and reduces the required exposure when forming a resist pattern while providing a desired resolution for a resist layer having a predetermined composition. An object of the present invention is to provide a resist developer, a resist pattern forming method, and a mold manufacturing method.

本発明者らは、所定の組成を有するレジスト層(本実施形態においてはα−クロロアクリル酸エステルとα−メチルスチレンとの重合体を含むレジスト層)に対して所望の解像度をもたらしつつも、必要露光量を低減させるための手段について種々検討した。   The inventors have achieved a desired resolution for a resist layer having a predetermined composition (a resist layer including a polymer of α-chloroacrylate and α-methylstyrene in the present embodiment) Various means for reducing the required exposure amount were studied.

その結果、上記のレジスト層に対する溶解速度が極めて低い貧溶媒と、レジスト層に対する溶解速度がこの貧溶媒よりも高いけれども必要露光量を相当に低減可能な溶媒とを混合させたものを現像剤として使用することを見出した。つまり、上記の溶媒を混合して現像剤として使用することにより、貧溶媒にて主として解像度を向上させるとともに、その他の溶媒にて必要露光量を相当に低減でき、本実施形態における溶媒同士の相乗効果により、所望の解像度を得つつも必要露光量を相当に低減できるという知見が得られた。
本発明者らは、以上の知見を元にして、上述の課題が解決可能となる手段を想到した。
As a result, as a developer, a mixture of a poor solvent having a very low dissolution rate in the resist layer and a solvent having a higher dissolution rate in the resist layer than that of the poor solvent but capable of considerably reducing the required exposure amount. Found to use. That is, by mixing the above-mentioned solvents and using them as a developer, the resolution can be improved mainly with a poor solvent, and the required exposure amount can be considerably reduced with other solvents. As a result, it was found that the required exposure amount can be considerably reduced while obtaining a desired resolution.
Based on the above knowledge, the present inventors have devised means that can solve the above-mentioned problems.

この知見に基づいて成された本発明の態様は、以下の通りである。
本発明の第1の態様は、
α−クロロアクリル酸エステルとα−メチルスチレンとの重合体を含むレジスト層にエネルギービームを照射して露光して、現像を行う際に用いられるレジスト現像剤であって、
フルオロカーボンを含む溶媒Aと、前記溶媒Aよりも前記レジスト層に対する溶解度が高い酢酸−n−アミル又は酢酸エチル又はそれらの混合物からなる溶媒Bとを含むこと
を特徴とするレジスト現像剤である。
本発明の第2の態様は、
前記溶媒Aは、末端の一つあるいは両端にCF基を、その他に(CFX)基(XはF又はH)を有すること
を特徴とする前記第1の態様に記載のレジスト現像剤である。
本発明の第3の態様は、
前記溶媒Aは、CF−(CFX)−CF(XはF又はH、かつnは自然数)であること
を特徴とする前記第1又は第2の態様に記載のレジスト現像剤である。
本発明の第4の態様は、
基板上に、α−クロロアクリル酸エステルとα−メチルスチレンとの重合体を含むレジスト層を形成するレジスト層形成工程と、
前記レジスト層にエネルギービームを照射することにより、所定のパターンの露光を行う露光工程と、
フルオロカーボンを含む溶媒Aと、前記溶媒Aよりも前記レジスト層に対する溶解度が高い酢酸−n−アミル又は酢酸エチル又はそれらの混合物からなる溶媒Bとを含む現像剤によって、前記露光されたレジスト層を現像する現像工程とを含むこと
を特徴とするレジストパターンの形成方法である。
本発明の第5の態様は、
前記露光工程は電子線描画を行う工程であり、前記レジスト層は電子線に感度をもつレジストであること
を特徴とする前記第4の態様に記載のレジストパターンの形成方法である。
本発明の第6の態様は、
前記現像工程後に、レジスト層に対して前記溶媒Aによるリンス処理工程を設けること
を特徴とする前記第4又は第5の態様に記載のレジストパターンの形成方法である。
本発明の第7の態様は、
基板上に、α−クロロアクリル酸エステルとα−メチルスチレンとの重合体を含むレジスト層を形成するレジスト層形成工程と、
前記レジスト層にエネルギービームを照射することにより、所定のパターン形状の露光を行う露光工程と、
フルオロカーボンを含む溶媒Aと前記溶媒Aよりも前記レジスト層に対する溶解度が高い酢酸−n−アミル又は酢酸エチル又はそれらの混合物からなる溶媒Bとを含む現像剤によって、前記露光されたレジスト層を現像する現像工程とを含むこと
を特徴とするモールドの製造方法である。
The embodiment of the present invention based on this finding is as follows.
The first aspect of the present invention is:
A resist developer used for developing a resist layer containing a polymer of α-chloroacrylic acid ester and α-methylstyrene by irradiating the resist layer with an energy beam,
A resist developer comprising: a solvent A containing a fluorocarbon; and a solvent B composed of acetic acid-n-amyl or ethyl acetate or a mixture thereof having higher solubility in the resist layer than the solvent A.
The second aspect of the present invention is:
The solvent A is the resist developer according to the first aspect, wherein the solvent A has a CF 3 group at one or both ends and a (CFX) group (X is F or H) at the other end. .
The third aspect of the present invention is:
The solvent A is a resist developer according to the first or second aspect, wherein the solvent A is CF 3- (CFX) n -CF 3 (X is F or H, and n is a natural number). .
The fourth aspect of the present invention is:
Forming a resist layer containing a polymer of α-chloroacrylic acid ester and α-methylstyrene on the substrate;
An exposure step of exposing a predetermined pattern by irradiating the resist layer with an energy beam;
The exposed resist layer is developed with a developer comprising a solvent A containing a fluorocarbon and a solvent B made of acetic acid-n-amyl or ethyl acetate or a mixture thereof having higher solubility in the resist layer than the solvent A. And a developing step for forming a resist pattern.
According to a fifth aspect of the present invention,
The method of forming a resist pattern according to the fourth aspect, wherein the exposing step is a step of performing electron beam drawing, and the resist layer is a resist having sensitivity to an electron beam.
The sixth aspect of the present invention is:
The method for forming a resist pattern according to the fourth or fifth aspect, wherein a rinsing process with the solvent A is provided on the resist layer after the developing step.
The seventh aspect of the present invention is
Forming a resist layer containing a polymer of α-chloroacrylic acid ester and α-methylstyrene on the substrate;
An exposure step of exposing a predetermined pattern shape by irradiating the resist layer with an energy beam;
The exposed resist layer is developed with a developer containing a solvent A containing fluorocarbon and a solvent B composed of n-amyl acetate, ethyl acetate, or a mixture thereof having higher solubility in the resist layer than the solvent A. And a developing process.

本発明によれば、所定の組成を有するレジスト層に対して所望の解像度をもたらしつつ
も、レジストパターンを形成する際の必要露光量を低減させることができる。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the required exposure amount at the time of forming a resist pattern can be reduced, providing desired resolution with respect to the resist layer which has a predetermined composition.

本実施形態に係るモールドの製造工程を説明するための断面概略図である。It is a cross-sectional schematic diagram for demonstrating the manufacturing process of the mold which concerns on this embodiment.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
本実施形態においては、初めに図1を用い、次の順序で説明を行う。
1.マスターモールドの製造方法
a)基板の準備
b)基板へのハードマスクの形成
c)レジスト層の形成
d)パターン描画
e)現像
f)リンス・乾燥
g)レジスト層における残膜層の除去
h)ハードマスクへのエッチング(第1のエッチング)
i)基板へのエッチング(第2のエッチング)
j)レジストパターンの除去
k)ハードマスクの除去
l)洗浄・乾燥
2.実施の形態による効果
3.変形例
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In the present embodiment, description will be given in the following order using FIG.
1. Manufacturing method of master mold a) Preparation of substrate b) Formation of hard mask on substrate c) Formation of resist layer d) Pattern drawing e) Development f) Rinse and drying g) Removal of remaining film layer in resist layer h) Hard Etching to mask (first etching)
i) Etching to substrate (second etching)
j) Removal of resist pattern k) Removal of hard mask l) Cleaning and drying 2. Effects of the embodiment Modified example

<1.マスターモールドの製造方法>
a)基板の準備
本実施形態において、図1(a)の基板1は、複数のトラックを有する磁気記録媒体を製造するため、又は複数のトラックを有する磁気記録媒体の製造に用いられるワーキングモールドをインプリントにより製造する際に用いられるマスターモールド20となる基板である。つまり、DTRメディアやBPMをインプリント法で作成するためのインプリント用モールドとなる基板である。
本実施形態においては、ウエハ形状の石英からなる基板1を用いて説明する。以降、このウエハ形状の石英からなる基板を単に基板1という。
<1. Manufacturing method of master mold>
a) Preparation of Substrate In the present embodiment, the substrate 1 in FIG. 1A is a working mold used for manufacturing a magnetic recording medium having a plurality of tracks or for manufacturing a magnetic recording medium having a plurality of tracks. It is a board | substrate used as the master mold 20 used when manufacturing by imprint. That is, it is a substrate serving as an imprint mold for creating DTR media and BPM by the imprint method.
In the present embodiment, description will be made using a substrate 1 made of wafer-shaped quartz. Hereinafter, this wafer-shaped quartz substrate is simply referred to as substrate 1.

b)基板へのハードマスクの形成
まず、必要に応じて適宜研磨し洗浄した基板1(図1(a))をスパッタリング装置に導入する。そして本実施形態においては、クロム(Cr)からなるターゲットをアルゴンガスと窒素ガスでスパッタリングし、窒化クロムからなるハードマスク2を形成する(図1(b))。
b) Formation of Hard Mask on Substrate First, the substrate 1 (FIG. 1A) that has been appropriately polished and cleaned as necessary is introduced into a sputtering apparatus. In the present embodiment, a target made of chromium (Cr) is sputtered with argon gas and nitrogen gas to form a hard mask 2 made of chromium nitride (FIG. 1B).

ここで、ハードマスク2は、α−クロロアクリル酸エステルとα−メチルスチレンとの重合体を含むレジスト層3との密着性が良好であるものが好ましい。また、ハードマスク2は、α−クロロアクリル酸エステルとα−メチルスチレンとの重合体を含むレジスト層3とのエッチング選択性が良好であるものが好ましい。また、この時のハードマスク2の膜厚は、基板1に対するエッチングが完了するまで残存する厚さであることが好ましい。   Here, the hard mask 2 preferably has good adhesion to the resist layer 3 containing a polymer of α-chloroacrylic acid ester and α-methylstyrene. The hard mask 2 preferably has good etching selectivity with the resist layer 3 containing a polymer of α-chloroacrylic acid ester and α-methylstyrene. In addition, the thickness of the hard mask 2 at this time is preferably a thickness that remains until etching of the substrate 1 is completed.

なお、ここでいう「ハードマスク」とは、単一又は複数の層からなり、基板上へのエッチングに用いられる層状のもののことを指すものとする。
上記「複数の層」の一例を挙げるとすると、このハードマスクは導電層や酸化防止層、そして密着補助層等を含んでいても良い。なお、ハードマスクにおける酸化防止層は、導電層を兼ねても良い。その場合、導電層は省略可能である。
The “hard mask” here refers to a layered material composed of a single layer or a plurality of layers and used for etching on a substrate.
As an example of the “plural layers”, the hard mask may include a conductive layer, an antioxidant layer, an adhesion auxiliary layer, and the like. Note that the antioxidant layer in the hard mask may also serve as a conductive layer. In that case, the conductive layer can be omitted.

c)レジスト層の形成
上記ハードマスク2を形成した基板1に対して、適宜洗浄し、密着性向上のために必要に応じてレジスト塗布前の脱水ベーク処理あるいは上記密着補助層等の形成を行う。
その後、本実施形態においては、図1(c)に示すように、ハードマスク2を形成した基板1に対して、α−クロロアクリル酸エステルとα−メチルスチレンとの重合体を含むレジストを塗布し、レジスト層3を形成する。
なお、このα−クロロアクリル酸エステルとしては、一般的なアクリル酸エステル構造(α−クロロアクリル酸メチルやα−クロロアクリル酸エチル等)を有するものを用いて良い。具体例として、ZEP520A−7(日本ゼオン株式会社製)に用いられているα−クロロアクリル酸メチルが挙げられる。本実施形態においては、α−クロロアクリル酸メチルを用いた例について挙げる。
c) Formation of resist layer The substrate 1 on which the hard mask 2 is formed is appropriately washed, and a dehydration baking process before resist coating or formation of the adhesion auxiliary layer or the like is performed as necessary to improve adhesion. .
Thereafter, in the present embodiment, as shown in FIG. 1C, a resist containing a polymer of α-chloroacrylate and α-methylstyrene is applied to the substrate 1 on which the hard mask 2 is formed. Then, a resist layer 3 is formed.
In addition, as this (alpha) -chloroacrylic acid ester, you may use what has a general acrylic acid ester structure ((alpha) -chloroacrylate methyl, (alpha) -chloroacrylic acid ethyl, etc.). Specific examples include methyl α-chloroacrylate used in ZEP520A-7 (manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.). In the present embodiment, an example using methyl α-chloroacrylate will be described.

本実施形態においては、レジスト層3の形成の際の塗布にはスピンコート法を用いる。具体的に言うと、ハードマスク2を形成した基板1の主表面に上記レジストの溶液を滴下した後、所定の回転数にて基板1を回転させレジスト層3を形成する。次いで、レジスト層3がスピンコートされた基板1をホットプレートにて所定の温度と時間でベーク処理する。その後、例えば室温(22.5℃)に保たれた冷却プレート上に移載して冷却処理し、乾燥して、レジスト層3を形成する。   In the present embodiment, a spin coat method is used for coating when forming the resist layer 3. Specifically, the resist solution is dropped onto the main surface of the substrate 1 on which the hard mask 2 is formed, and then the substrate 1 is rotated at a predetermined rotational speed to form the resist layer 3. Next, the substrate 1 on which the resist layer 3 is spin-coated is baked at a predetermined temperature and time on a hot plate. Thereafter, the resist layer 3 is formed by, for example, transferring it onto a cooling plate kept at room temperature (22.5 ° C.), cooling it, and drying it.

また、この時のレジスト層3の厚さは、基板1に形成したハードマスク2へのエッチングが完了するまでレジスト層が残存する程度の厚さであることが好ましい。ハードマスク2へのエッチングにより、レジスト層3に形成されるレジスト溶解部に対応する部位のみならず、レジスト非溶解部のレジスト層3も少なからず除去されるためである。   In addition, the thickness of the resist layer 3 at this time is preferably such a thickness that the resist layer remains until etching of the hard mask 2 formed on the substrate 1 is completed. This is because etching to the hard mask 2 removes not only the portion corresponding to the resist dissolution portion formed in the resist layer 3 but also the resist layer 3 in the resist non-dissolution portion.

d)パターン描画
次に、電子線描画装置を用いて、レジスト層3に所望のパターンを描画する。
前記塗布工程の後、電子線露光(描画)装置を用いて、レジスト層3に所望のパターンを描画する。そして、後述のe)現像を行うことにより、所望のレジストパターンを形成することができる。
d) Pattern drawing Next, a desired pattern is drawn on the resist layer 3 using an electron beam drawing apparatus.
After the coating step, a desired pattern is drawn on the resist layer 3 using an electron beam exposure (drawing) apparatus. A desired resist pattern can be formed by performing e) development described later.

なお、本実施形態においては、レジスト層3にはポジ型レジストを用いる。そのため、電子線描画した部位がレジスト溶解部となる。   In the present embodiment, a positive resist is used for the resist layer 3. For this reason, the portion where the electron beam is drawn becomes the resist dissolving portion.

この電子線描画の形状は特に限定されないが、DTRメディアを作製する場合、ライン・アンド・スペースを形成するため線状となる。そして、BPMの場合はドット状となる。もちろん、データパターンやサーボパターンを形成するために、線状とドット状とを混在させた電子線描画を行っても良い。
なお、本実施形態においては電子線描画による露光の場合について説明するが、本実施形態はそれ以外の露光についても適用可能である。以降、電子線描画による露光を単に「露光」とも言う。
The shape of this electron beam drawing is not particularly limited, but when a DTR media is produced, it becomes a line shape in order to form a line and space. And in the case of BPM, it becomes a dot shape. Of course, in order to form a data pattern or a servo pattern, electron beam drawing in which a line shape and a dot shape are mixed may be performed.
In this embodiment, the case of exposure by electron beam drawing will be described, but this embodiment can be applied to other exposures. Hereinafter, exposure by electron beam drawing is also simply referred to as “exposure”.

e)現像
所望の微細パターンを電子線描画した後、図1(d)に示すように、レジスト層3を所定の現像剤で現像し、レジスト層3において電子線描画された部分(レジスト溶解部)を除去し、所望の微細パターンに対応するレジストパターン4を形成する。
e) Development After a desired fine pattern is drawn with an electron beam, the resist layer 3 is developed with a predetermined developer as shown in FIG. ) Is removed, and a resist pattern 4 corresponding to a desired fine pattern is formed.

ここで本実施形態においては、現像剤として、フルオロカーボンを含む溶媒A、この溶媒Aよりもレジスト層3に対する溶解度が高く、且つ必要露光量が少なくて済む酢酸−n−アミル又は酢酸エチル又はそれらの混合物からなる溶媒B、という2種の溶媒を含む現像剤によって、レジスト溶解部のレジスト層を溶解除去し、露光済みのレジスト層3を現像処理する。   Here, in this embodiment, as a developer, a solvent A containing fluorocarbon, a solubility in the resist layer 3 higher than that of the solvent A, and a required exposure amount can be reduced. The resist layer in the resist dissolving portion is dissolved and removed by a developer containing two kinds of solvents called solvent B made of a mixture, and the exposed resist layer 3 is developed.

本実施形態においては、CF−CFH−CFH−CF−CF(バートレルXF(登録商標 三井・デュポンフロロケミカル株式会社製)、以降、化合物Yともいう)を溶媒Aとして、酢酸−n−アミル(ZED−N50(日本ゼオン社製))を溶媒Bとする。そして、これらの溶媒Aと溶媒Bとの混合液を現像剤に用いた場合について、以下、説明する。 In the present embodiment, CF 3 —CFH—CFH—CF 2 —CF 3 (Bertrel XF (registered trademark, Mitsui-Dupont Fluorochemical Co., Ltd.), hereinafter also referred to as Compound Y) is used as solvent A, and acetic acid-n— Amyl (ZED-N50 (manufactured by Zeon Corporation)) is used as solvent B. And the case where the liquid mixture of these solvent A and solvent B is used for a developing agent is demonstrated below.

レジスト溶解に必要な露光量と解像度との関係から上述の溶媒Aと溶媒Bとを用い、所望の解像度を維持しつつ、化合物Yのみを現像剤に用いた場合よりも、必要露光量を相当に低減させることができるという顕著な効果を奏することができる。   From the relationship between the exposure amount required for resist dissolution and the resolution, the above-mentioned solvent A and solvent B are used, and the required exposure amount is equivalent to the case where only the compound Y is used as the developer while maintaining the desired resolution. The remarkable effect that it can be reduced can be produced.

必要露光量が低減することにより、電子線の描画時間を短くすることができ、電子線描画の生産性を大きく向上させることが可能となり、あるいはまた、電子線の出力(電流値)を低下させることが可能となり、より精緻なパターンを描画することも可能となる。   By reducing the required exposure amount, the electron beam drawing time can be shortened, the productivity of electron beam drawing can be greatly improved, or the output (current value) of the electron beam is reduced. It becomes possible to draw a more precise pattern.

なお、解像度を維持し、かつ、化合物Y単独を現像剤とした場合よりも、本実施形態の現像剤の方が、必要露光量の低減に成功している理由については鋭意検討中である。ただ、化合物Yの表面張力と粘度、及び酢酸−n−アミルとの相溶性が影響しているものと推測される。   The reason why the developer of the present embodiment has succeeded in reducing the required exposure amount is under intensive study, compared with the case where the resolution is maintained and the compound Y alone is used as the developer. However, it is presumed that the surface tension and viscosity of Compound Y and the compatibility with acetic acid-n-amyl are affected.

このレジスト層3に対する現像処理の具体的方法としては、例えば以下の方法が挙げられる。
即ち、ハードマスク2とレジスト層3が設けられ、所望のパターンを電子線描画された基板1を所定の回転数で回転させる。そして、この基板1の上方から、前記溶媒Aと前記溶媒Bとの混合液からなる現像剤を滴下供給する。この際、この現像剤は室温であっても良いし、所定の温度に維持されていても良い。この現像剤の滴下が行われている最中に現像剤によるレジスト溶解部の溶解が起こる。
また、このレジスト溶解部の溶解が終了した後も、基板1を回転させながら現像液を過剰に滴下し続けることで、レジスト溶解物を含んだ現像剤は、基板1の回転による遠心力により、基板外縁部から流れ落ちる。また、基板1を回転させながら、さらに現像液を過剰に滴下し続けることで、レジスト溶解物を含んだ現像剤はレジスト溶解物を含まない現像剤に置換され、清浄なレジストパターンが形成される。
Specific examples of the development process for the resist layer 3 include the following methods.
That is, the hard mask 2 and the resist layer 3 are provided, and the substrate 1 on which a desired pattern is drawn with an electron beam is rotated at a predetermined rotational speed. Then, a developer composed of a mixed solution of the solvent A and the solvent B is supplied dropwise from above the substrate 1. At this time, the developer may be at room temperature or may be maintained at a predetermined temperature. During the dropping of the developer, dissolution of the resist dissolving portion by the developer occurs.
In addition, even after the dissolution of the resist dissolving portion is completed, the developer containing the resist melt is kept by dripping the developer excessively while rotating the substrate 1. Flows down from the outer edge of the substrate. Further, by continuing to dripping the developer excessively while rotating the substrate 1, the developer containing the resist solution is replaced with the developer not containing the resist solution, and a clean resist pattern is formed. .

また、ここで挙げた溶媒Aは、表面張力を低下させることを考えると、以下の1.〜3.のいずれか又はこれらの組み合わせが好ましい。
1.CF−(CX)−CF(XはF又はHが混在、かつnは自然数 即ちフルオロカーボン)
2.CF−(CX)−CF(XはF、かつnは自然数 即ち、パーフルオロカーボン)
3.CF−(CX)−O−(CX)−CX(XはF又はHあるいはFとHが混在、かつm、nは整数 即ち、フルオロエーテル)
Further, considering that the solvent A mentioned here lowers the surface tension, the following 1. ~ 3. Or a combination thereof is preferred.
1. CF 3- (CX) n -CF 3 (X is a mixture of F or H, and n is a natural number, ie, fluorocarbon)
2. CF 3- (CX) n -CF 3 (X is F and n is a natural number, that is, perfluorocarbon)
3. CF 3 — (CX) m —O— (CX) n —CX 3 (X is F or H or a mixture of F and H, and m and n are integers, ie, fluoroether)

つまり、溶媒Aは、フルオロカーボン、パーフルオロカーボン、又は、フルオロエーテルのいずれか、あるいは、これらの混合液であっても良い。当該溶媒Aを用いることにより、以下の効果が期待できる。フルオロカーボン、パーフルオロカーボン、又は、フルオロエーテルのいずれか、あるいは、これらの混合液からなる溶媒Aは、α−クロロアクリル酸エステルとα−メチルスチレンとの重合体を含むレジスト層に対する溶解速度が極めて低い貧溶媒である。貧溶媒とすることにより、現像剤全体としてのレジスト層3の溶解速度を下げることができる。こうすることにより溶解速度が過度に高いことに起因するレジスト非溶解部の不必要な溶解を抑止することができ、ひいては解像度を向上することができる。また、フルオロカーボン、パーフルオロカーボン、又は、フルオロエーテルのいずれか、あるいは、これらの混合液からなる溶媒Aは、表面張力と粘度が比較的低い。従って、極微細な間隙に進入しやすく、電子線描画部(レジスト溶解部)が極微細であってもレジスト層3を溶解しながら掘り進むことができ、ナノオーダーの極微細なレジストパターン4を形成できる。   That is, the solvent A may be any of fluorocarbon, perfluorocarbon, fluoroether, or a mixture thereof. By using the solvent A, the following effects can be expected. Solvent A composed of either fluorocarbon, perfluorocarbon, or fluoroether, or a mixture thereof has a very low dissolution rate in a resist layer containing a polymer of α-chloroacrylate and α-methylstyrene. It is a poor solvent. By using a poor solvent, the dissolution rate of the resist layer 3 as a whole developer can be lowered. By doing so, unnecessary dissolution of the resist non-dissolved part due to the excessively high dissolution rate can be suppressed, and as a result, the resolution can be improved. In addition, the solvent A composed of any one of fluorocarbon, perfluorocarbon, fluoroether, or a mixture thereof has relatively low surface tension and viscosity. Therefore, it is easy to enter a very small gap, and even when the electron beam drawing portion (resist dissolving portion) is extremely fine, the resist layer 3 can be digged while being dissolved, and a nano-order extremely fine resist pattern 4 is formed. it can.

また、もう1つの溶媒Bは、酢酸−n−アミルでなくとも、前記レジスト層3の溶解速度が前記溶媒Aよりも高い溶媒であって、前記溶媒Aとの混合液として現像剤とした場合に、レジストパターン4を形成するのに(レジスト溶解部を溶解させるのに)必要な露光量が小さければ良い。   Further, when the other solvent B is not acetic acid-n-amyl, it is a solvent in which the dissolution rate of the resist layer 3 is higher than that of the solvent A, and the developer is used as a mixed solution with the solvent A. In addition, the exposure amount required to form the resist pattern 4 (to dissolve the resist dissolving portion) may be small.

この溶媒Bは、酢酸−n−アミル以外であっても良いが、溶媒Aよりも必要露光量が小さいものであることが好ましい。そのため、酢酸−n−アミルではなく酢酸エチルでも代用できるし、酢酸−n−アミル及び酢酸エチルの2種の溶媒を混合したものを溶媒Bとして用いても良い。もちろん、これら以外の化合物においても溶媒Bとして適用できる可能性はあるが現在検討中である。   The solvent B may be other than acetic acid-n-amyl, but it is preferable that the solvent B has a smaller required exposure amount than the solvent A. Therefore, ethyl acetate can be used instead of acetic acid-n-amyl, or a mixture of two solvents of acetic acid-n-amyl and ethyl acetate may be used as the solvent B. Of course, compounds other than these may be applicable as the solvent B, but are currently under investigation.

なお、本実施形態においては溶媒Aと溶媒Bとの2種類の溶媒のみを用いたが、これらの溶媒以外にも他の溶媒を混合しても良い。例えば、溶媒Aよりもレジスト層3に対して貧溶媒となる化合物、かつ溶媒Aとの親和性が高い化合物を混合しても良い。その際、溶媒Aよりも必要露光量が低いものであれば好ましい。   In the present embodiment, only two types of solvents, solvent A and solvent B, are used, but other solvents may be mixed in addition to these solvents. For example, a compound that is a poorer solvent for the resist layer 3 than the solvent A and a compound that has a higher affinity for the solvent A may be mixed. At that time, it is preferable that the necessary exposure amount is lower than that of the solvent A.

f)リンス・乾燥
その後、前記現像剤の滴下供給を止めた直後に、基板1を回転させながら基板1の上方から、前記現像剤を洗い流すためにリンス剤を滴下供給する。
なお、このリンス剤の滴下供給は、現像剤の滴下供給を止める前に行うのが好ましい。こうすることにより、現像剤が瞬時にリンス剤に置換され、基板上に滞留している現像剤中に残存するレジスト溶解物が再度析出して汚れとなることを防止できる。
なお、このリンス剤には現像剤の溶媒Aと同物質を用いるのが好ましい。表面張力の小さな溶媒Aをリンス剤に用いることで、以下にて述べる乾燥工程におけるパターン倒壊を防止あるいは低減できる。
f) Rinsing / Drying Immediately after stopping the dropping of the developer, the rinse agent is dropped and supplied from above the substrate 1 while rotating the substrate 1 in order to wash away the developer.
The rinsing agent is preferably supplied dropwise before stopping the dropping of the developer. By doing so, it is possible to prevent the developer from being instantly replaced with the rinse agent, and the resist melt remaining in the developer staying on the substrate to be precipitated again and become dirty.
Note that the same material as the solvent A of the developer is preferably used as the rinse agent. By using the solvent A having a small surface tension as the rinse agent, pattern collapse in the drying step described below can be prevented or reduced.

そして、上記のリンス処理を行った基板1に対して乾燥処理を行う。この乾燥処理は、リンス処理を行った後にリンス剤の滴下供給を止めた後、所定の回転数にて基板1を回転させることによって行う。これにより、リンス剤が遠心力により基板外縁部から流れ落ちる、又は、蒸発する。こうして、所望のレジスト溶解部とレジスト非溶解部からなるレジストパターン4が形成されたハードマスク2付きの基板1が得られる。
なお、形成されたレジストパターン4の中に残存している現像剤あるいはリンス剤の除去と、レジストパターン4とハードマスク2との密着性を向上させることを目的に、必要に応じて、乾燥工程に次いでベーク処理を行っても良い。
And the drying process is performed with respect to the board | substrate 1 which performed said rinse process. This drying process is performed by rotating the substrate 1 at a predetermined rotational speed after stopping the dripping supply of the rinse agent after performing the rinse process. As a result, the rinse agent flows down from the outer edge of the substrate or evaporates due to centrifugal force. In this way, the substrate 1 with the hard mask 2 on which the resist pattern 4 including the desired resist-dissolved portion and the resist non-dissolved portion is formed is obtained.
A drying step is performed as necessary for the purpose of removing the developer or rinse agent remaining in the formed resist pattern 4 and improving the adhesion between the resist pattern 4 and the hard mask 2. Next, a baking process may be performed.

g)レジスト層における残膜層の除去
その後、レジストパターン4が形成されたハードマスク2付きの基板1を、ドライエッチング装置に導入する。そして、酸素ガスとアルゴン(Ar)ガスの混合ガスによる処理を行い、レジスト溶解部の残渣(スカム)を除去する。ここで、酸素ガスに代えて、例えばCH等のフッ素系ガスを用いても良い。また、ヘリウム(He)が添加されても良い。
g) Removal of remaining film layer in resist layer Thereafter, the substrate 1 with the hard mask 2 on which the resist pattern 4 is formed is introduced into a dry etching apparatus. Then, a treatment with a mixed gas of oxygen gas and argon (Ar) gas is performed to remove the residue (scum) of the resist dissolving portion. Here, instead of the oxygen gas, for example, a fluorine-based gas such as CH 4 may be used. Further, helium (He) may be added.

h)ハードマスクへのエッチング(第1のエッチング)
続いて、レジスト層における残膜層の除去で用いたガスを排気した後、塩素ガスと酸素ガスからなる混合ガスにより、第1のエッチングを行う。これにより、上記の現像処理と上記残膜層の除去により露出した部分のハードマスク2を除去する。
こうして図1(e)に示すように、レジストパターン4に対応するエッチングが基板1上のハードマスク2に施される。
なお、この時のエッチング終点は、例えば反射光学式の終点検出器又はプラズマモニター等を用いることで判別する。
h) Etching to hard mask (first etching)
Subsequently, after exhausting the gas used in the removal of the remaining film layer in the resist layer, first etching is performed with a mixed gas composed of chlorine gas and oxygen gas. Thereby, the hard mask 2 in the exposed portion is removed by the development process and the removal of the remaining film layer.
Thus, as shown in FIG. 1E, etching corresponding to the resist pattern 4 is performed on the hard mask 2 on the substrate 1.
Note that the etching end point at this time is determined by using, for example, a reflection optical end point detector or a plasma monitor.

i)基板へのエッチング(第2のエッチング)
続いて、第1のエッチングで用いたガスを排気した後、フッ素系ガスを用いた第2のエッチングを基板1に対して行う。そして、図1(f)に示すように、レジストパターン4に対応するエッチングが基板1に施され、エッチングされた部分以外が残存したハードマスク2及びレジストパターン4が除去される前の残存ハードマスク及びレジスト層除去前モールド10が作製される。
i) Etching to substrate (second etching)
Subsequently, after exhausting the gas used in the first etching, second etching using a fluorine-based gas is performed on the substrate 1. Then, as shown in FIG. 1 (f), etching corresponding to the resist pattern 4 is performed on the substrate 1, and the hard mask 2 remaining except the etched portion and the remaining hard mask before the resist pattern 4 is removed. And the mold 10 before resist layer removal is produced.

なお、ここで用いるフッ素系ガスとしては、CxFy(例えば、CF、C、C)、CHF、これらの混合ガス又はこれらに添加ガスとして希ガス(He、Ar、Xeなど)を含むもの等が挙げられる。 Note that the fluorine-based gas used here includes CxFy (for example, CF 4 , C 2 F 6 , C 3 F 8 ), CHF 3 , a mixed gas thereof, or a rare gas (He, Ar, Xe) as an additive gas thereto. Etc.).

j)レジストパターンの除去
続いて、硫酸と過酸化水素水の混合液からなるレジスト剥離剤によって、残存したレジストパターン4を除去する。
具体的には、基板1を前記レジスト剥離剤に所定の時間浸漬し、その後、リンス剤(ここでは、常温または加熱された純水)によりレジスト剥離剤を洗い流す。次いで前記乾燥処理と同様な手法で、基板1を乾燥させる。
j) Removal of resist pattern Subsequently, the remaining resist pattern 4 is removed with a resist stripper made of a mixed solution of sulfuric acid and hydrogen peroxide.
Specifically, the substrate 1 is immersed in the resist stripper for a predetermined time, and then the resist stripper is washed away with a rinse agent (in this case, room temperature or heated pure water). Next, the substrate 1 is dried by the same method as the drying process.

なお、ここで用いるレジスト剥離剤としては、前記の硫酸と過酸化水素水の混合液の他、有機溶剤(α−クロロアクリル酸エステルとα−メチルスチレンとの重合体)を含むレジストの場合、アニソール又はN,N−ジメチルアセトアミド(ZDMAC(日本ゼオン株式会社製))、オゾン水等が挙げられる。レジストを膨潤溶解又は化学的に分解して剥離除去できる化合物であれば良い。また、これらのレジスト剥離剤は、加熱して、レジスト剥離除去能力を高めても良い。さらには、酸素プラズマを用いた灰化処理であって良い。
また、当該レジストパターン4の除去は、前記第1のエッチング処理の後、前記第2のエッチング処理の前に実施しても良い。
In addition, as a resist remover used here, in the case of a resist containing an organic solvent (polymer of α-chloroacrylic acid ester and α-methylstyrene) in addition to the mixed solution of sulfuric acid and hydrogen peroxide solution, Anisole or N, N-dimethylacetamide (ZDMAC (manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.)), ozone water and the like can be mentioned. Any compound that can swell and dissolve or chemically decompose and remove the resist can be used. Further, these resist stripping agents may be heated to enhance the resist stripping / removing ability. Furthermore, an ashing process using oxygen plasma may be used.
The resist pattern 4 may be removed after the first etching process and before the second etching process.

k)ハードマスクの除去
引き続いて、残存ハードマスク及びレジスト層除去前モールド10上に残存するハードマスク2を、第1のエッチングと同様の手法で剥離除去する工程が行われる。なお、ハードマスク2溶解除去できる薬液が存在する場合、薬液を用いてハードマスク2の除去を行っても良い。
k) Removal of Hard Mask Subsequently, a process of peeling and removing the remaining hard mask and the hard mask 2 remaining on the mold 10 before resist layer removal by the same method as the first etching is performed. When there is a chemical solution that can be dissolved and removed by the hard mask 2, the hard mask 2 may be removed using the chemical solution.

l)洗浄・乾燥
以上の工程を経た後、必要があれば基板1の洗浄・乾燥等を行う。このようにして、図1(g)に示すようなマスターモールド20を完成させる。
l) Cleaning and drying After the above steps, the substrate 1 is cleaned and dried, if necessary. In this way, a master mold 20 as shown in FIG. 1G is completed.

<2.実施の形態による効果>
以上のような本実施形態においては、以下の効果を得ることができる。
即ち、上記のレジスト層に対する溶解速度が極めて低い貧溶媒(溶媒A)と、レジスト層に対する溶解速度がこの貧溶媒よりも高いけれども必要露光量を相当に低減可能な溶媒(溶媒B)を混合させたものを現像剤として使用することにより、解像度を向上させるとともに、必要露光量を相当に低減できる。
<2. Advantages of the embodiment>
In the present embodiment as described above, the following effects can be obtained.
That is, a poor solvent (solvent A) having a very low dissolution rate in the resist layer is mixed with a solvent (solvent B) that has a higher dissolution rate in the resist layer than that of the poor solvent but can significantly reduce the required exposure. By using the toner as a developer, the resolution can be improved and the required exposure can be considerably reduced.

必要露光量が低減することにより、電子線の描画時間を短くすることができ、電子線描画の生産性を大きく向上させることが可能となり、あるいはまた、電子線の出力(電流値)を低下させることが可能となり、より精緻なパターンを描画することも可能となる。   By reducing the required exposure amount, the electron beam drawing time can be shortened, the productivity of electron beam drawing can be greatly improved, or the output (current value) of the electron beam is reduced. It becomes possible to draw a more precise pattern.

<3.変形例>
なお、本発明の技術的範囲は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、発明の構成要件やその組み合わせによって得られる特定の効果を導き出せる範囲において、種々の変更や改良を加えた形態も含む。
以下、上記以外の変形例について列挙する。
<3. Modification>
The technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and improvements are added within the scope of deriving specific effects obtained by the constituent elements of the invention and combinations thereof. Including.
Hereinafter, modifications other than the above will be listed.

まず、基板1の形状であるが、基板1はウエハ形状以外であっても良く、平面(上面)から見たときに矩形、多角形、半円形状、あるいは、側面から見たときに矩形あるいは台形形状等に加工された基板であって、インプリント装置にモールドとして精度良く安定して固定しやすい形状であれば良い。また、モ−ルド主表面のパターン形成領域に対しその周縁部の高さをやや低くした台地形(メサ(mesa)構造、あるいは台座)を主表面に持っていても良い。   First, the shape of the substrate 1 may be other than the wafer shape. The substrate 1 may be rectangular, polygonal, semicircular when viewed from the plane (upper surface), or rectangular or rectangular when viewed from the side. Any substrate that has been processed into a trapezoidal shape or the like may be used as long as it is easily and stably fixed as a mold to the imprint apparatus. Further, the main surface may have a platform terrain (mesa structure or pedestal) whose peripheral edge is slightly lower than the pattern forming region of the mold main surface.

基板1の透明性について言えば、上述のワーキングレプリカ作製の際の容易性を考えて、透明又は半透明基板であるのが好ましい。また、基板1の材質について言えば、石英、サファイヤ、又はSi等の金属、プラスチック、セラミック等からなり、あるいはそれらの組み合わせからなり、マスターモールド20として用いることができるのならば材質あるいは構造は問わない。   With regard to the transparency of the substrate 1, it is preferably a transparent or translucent substrate in consideration of the ease in producing the working replica described above. As for the material of the substrate 1, any material or structure may be used as long as it can be used as the master mold 20 made of a metal such as quartz, sapphire, or Si, plastic, ceramic, or a combination thereof. Absent.

また、本実施形態におけるレジストは、ポジ型レジストのみならずネガ型レジストを用いても良く、エネルギービームを照射して露光したときに反応性を有するものであれば良い。具体的には、現像剤による現像処理を行う必要のあるレジストであれば良く、紫外線、X線、電子線、イオンビーム、プロトンビーム等に感度を持つレジストであっても良い。   In addition, the resist in this embodiment may be not only a positive resist but also a negative resist as long as it has reactivity when exposed by irradiation with an energy beam. Specifically, it may be a resist that needs to be developed with a developer, and may be a resist having sensitivity to ultraviolet rays, X-rays, electron beams, ion beams, proton beams, and the like.

なお、本実施形態においては基板にハードマスクを設けたが、ハードマスク2を必要とせずにレジストパターン4をマスク材として基板1をエッチングできる場合、基板1に直接レジスト層3を形成しても良い。またこの場合、基板1に対して脱水ベーク処理あるいは密着補助層の形成を行った後、その上にレジスト層3を設けても良い。   In this embodiment, a hard mask is provided on the substrate. However, when the substrate 1 can be etched using the resist pattern 4 as a mask material without the need for the hard mask 2, the resist layer 3 may be formed directly on the substrate 1. good. In this case, the resist layer 3 may be provided on the substrate 1 after the dehydration baking process or the formation of the adhesion auxiliary layer.

また、本実施形態におけるエッチングでは、一部のエッチングのみをウェットエッチングとし、他のエッチングにおいてはドライエッチングを行っても良いし、全てのエッチングにおいてウェットエッチング又はドライエッチングを行っても良い。また、パターンサイズがミクロンオーダーである場合など、ミクロンオーダー段階ではウェットエッチングを行い、ナノオーダー段階ではドライエッチングを行うというように、パターンサイズに応じてウェットエッチングを導入しても良い。   In the etching in this embodiment, only a part of etching may be wet etching, and other etching may be dry etching, or all etching may be wet etching or dry etching. Further, when the pattern size is in the micron order, wet etching may be introduced according to the pattern size, such as wet etching at the micron order stage and dry etching at the nano order stage.

なお、本実施形態においては、α−クロロアクリル酸エステルとα−メチルスチレンとの重合体を含むレジストに焦点を当てて説明したが、本発明の技術的思想はこの種のレジストに限られないと推測される。即ち、レジストの種類に応じて、そのレジストへの現像剤を構成する溶媒A及び溶媒Bをその都度設定できるものと推測される。また、本実施形態で挙げたフルオロカーボンを用いずとも、別種の化合物を溶媒Aに用い、この溶媒Aよりもレジスト溶解度が高い化合物を溶媒Bに用いた場合であれば、本実施形態に記載の効果を奏する可能性がある。さらに、リンス液においても本実施形態で挙げたフルオロカーボンを用いずとも、別種の化合物をリンス液として用いることも可能であると推測される。
以上、本発明の技術的思想については、現在発明者により鋭意研究中である。
In this embodiment, the description has been made focusing on a resist containing a polymer of α-chloroacrylic acid ester and α-methylstyrene, but the technical idea of the present invention is not limited to this type of resist. It is guessed. That is, it is estimated that the solvent A and the solvent B constituting the developer for the resist can be set each time depending on the type of the resist. In addition, even when the fluorocarbon listed in the present embodiment is not used, if another compound is used as the solvent A and a compound having a resist solubility higher than that of the solvent A is used as the solvent B, the compound described in the present embodiment is used. There is a possibility of having an effect. Furthermore, it is speculated that another type of compound can also be used as the rinsing liquid without using the fluorocarbon mentioned in the present embodiment in the rinsing liquid.
The technical idea of the present invention has been intensively studied by the inventors.

また、本実施形態における現像剤、レジストパターン形成方法、モールド作製方法は、モールド作製以外にも、以下の用途に好適に適用でき、例えば、半導体装置用フォトマスク、半導体製造、マイクロ電気機械システム(MEMS)、センサ素子、光ディスク、回折格子や偏光素子等の光学部品、ナノデバイス、有機トランジスタ、カラーフィルター、マイクロレンズアレイ、免疫分析チップ、DNA分離チップ、マイクロリアクター、ナノバイオデバイス、光導波路、光学フィルター、フォトニック結晶等の作製にも幅広く適用できる。   Further, the developer, resist pattern forming method, and mold manufacturing method in this embodiment can be suitably applied to the following uses other than mold manufacturing. For example, photomasks for semiconductor devices, semiconductor manufacturing, micro electro mechanical systems ( MEMS), sensor elements, optical discs, optical components such as diffraction gratings and polarizing elements, nanodevices, organic transistors, color filters, microlens arrays, immunoassay chips, DNA separation chips, microreactors, nanobiodevices, optical waveguides, optical filters It can be widely applied to the production of photonic crystals and the like.

以下、本実施形態において好ましい形態を付記する。
[付記1]
前記溶媒Aは、末端の一つあるいは両端にCF基を、その他に(CFX)基(XはF又はH)を有することを特徴とするレジストパターンの形成方法。
[付記2]
前記溶媒Aは、CF−(CFX)−CF(XはF又はH、かつnは自然数)であることを特徴とするレジストパターンの形成方法。
Hereinafter, preferred embodiments in this embodiment will be additionally described.
[Appendix 1]
The method for forming a resist pattern, wherein the solvent A has a CF 3 group at one or both ends and a (CFX) group (X is F or H) at the other end.
[Appendix 2]
The method of forming a resist pattern, wherein the solvent A is CF 3- (CFX) n -CF 3 (X is F or H, and n is a natural number).

1 基板
2 ハードマスク
3 レジスト層
4 レジストパターン
10 残存ハードマスク及びレジスト層除去前モールド
20 モールド(マスターモールド)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Hard mask 3 Resist layer 4 Resist pattern 10 Residual hard mask and mold before removing resist layer 20 Mold (master mold)

Claims (7)

α−クロロアクリル酸エステルとα−メチルスチレンとの重合体を含むレジスト層にエネルギービームを照射して露光して、現像を行う際に用いられるレジスト現像剤であって、
フルオロカーボンを含む溶媒Aと、前記溶媒Aよりも前記レジスト層に対する溶解度が高い酢酸−n−アミル又は酢酸エチル又はそれらの混合物からなる溶媒Bとを含むこと
を特徴とするレジスト現像剤。
A resist developer used for developing a resist layer containing a polymer of α-chloroacrylic acid ester and α-methylstyrene by irradiating the resist layer with an energy beam,
A resist developer comprising: a solvent A containing a fluorocarbon; and a solvent B composed of acetic acid-n-amyl, ethyl acetate, or a mixture thereof having higher solubility in the resist layer than the solvent A.
前記溶媒Aは、末端の一つあるいは両端にCF基を、その他に(CFX)基(XはF又はH)を有すること
を特徴とする請求項1に記載のレジスト現像剤。
2. The resist developer according to claim 1, wherein the solvent A has a CF 3 group at one or both ends and a (CFX) group (X is F or H) at the other end.
前記溶媒Aは、CF−(CFX)−CF(XはF又はH、かつnは自然数)であること
を特徴とする請求項1又は2に記載のレジスト現像剤。
The resist developer according to claim 1, wherein the solvent A is CF 3 — (CFX) n —CF 3 (X is F or H, and n is a natural number).
基板上に、α−クロロアクリル酸エステルとα−メチルスチレンとの重合体を含むレジスト層を形成するレジスト層形成工程と、
前記レジスト層にエネルギービームを照射することにより、所定のパターンの露光を行う露光工程と、
フルオロカーボンを含む溶媒Aと、前記溶媒Aよりも前記レジスト層に対する溶解度が高い酢酸−n−アミル又は酢酸エチル又はそれらの混合物からなる溶媒Bとを含む現像剤によって、前記露光されたレジスト層を現像する現像工程とを含むこと
を特徴とするレジストパターンの形成方法。
Forming a resist layer containing a polymer of α-chloroacrylic acid ester and α-methylstyrene on the substrate;
An exposure step of exposing a predetermined pattern by irradiating the resist layer with an energy beam;
The exposed resist layer is developed with a developer comprising a solvent A containing a fluorocarbon and a solvent B made of acetic acid-n-amyl or ethyl acetate or a mixture thereof having higher solubility in the resist layer than the solvent A. And a developing step for forming a resist pattern.
前記露光工程は電子線描画を行う工程であり、前記レジスト層は電子線に感度をもつレジストであること
を特徴とする請求項4に記載のレジストパターンの形成方法。
5. The method of forming a resist pattern according to claim 4, wherein the exposure step is a step of performing electron beam drawing, and the resist layer is a resist having sensitivity to an electron beam.
前記現像工程後に、レジスト層に対して前記溶媒Aによるリンス処理工程を設けること
を特徴とする請求項4又は5に記載のレジストパターンの形成方法。
6. The method for forming a resist pattern according to claim 4, wherein a rinsing process with the solvent A is provided on the resist layer after the developing process.
基板上に、α−クロロアクリル酸エステルとα−メチルスチレンとの重合体を含むレジスト層を形成するレジスト層形成工程と、
前記レジスト層にエネルギービームを照射することにより、所定のパターン形状の露光を行う露光工程と、
フルオロカーボンを含む溶媒Aと前記溶媒Aよりも前記レジスト層に対する溶解度が高い酢酸−n−アミル又は酢酸エチル又はそれらの混合物からなる溶媒Bとを含む現像剤によって、前記露光されたレジスト層を現像する現像工程とを含むこと
を特徴とするモールドの製造方法。
Forming a resist layer containing a polymer of α-chloroacrylic acid ester and α-methylstyrene on the substrate;
An exposure step of exposing a predetermined pattern shape by irradiating the resist layer with an energy beam;
The exposed resist layer is developed with a developer containing a solvent A containing fluorocarbon and a solvent B composed of n-amyl acetate, ethyl acetate, or a mixture thereof having higher solubility in the resist layer than the solvent A. A mold manufacturing method comprising: a developing step.
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