JP2015194741A - レジスト層付ブランク、その製造方法、マスクブランクおよびインプリント用モールドブランク、ならびに転写用マスク、インプリント用モールドおよびそれらの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基板1上に形成され、ポジ型のレジスト材料で構成されているレジスト層7と、を有するレジスト層付ブランク10であって、レジスト層7の厚みが200nm以下であり、水性現像液に対するレジスト層7の未露光部の溶解速度が0.05nm/秒以下であり、レジスト層7の少なくとも露光部上に水性現像液を行き渡らせる契機となる現像促進層9がレジスト層7上に形成されているレジスト層付ブランクである。レジスト層の未露光部の表面における水に対する接触角が66°以上であってもよい。
【選択図】図1
Description
本発明の構成は、
基板と、前記基板上に形成され、ポジ型のレジスト材料で構成されているレジスト層と、を有するレジスト層付ブランクであって、
前記レジスト層の厚みが200nm以下であり、
水性現像液に対する前記レジスト層の未露光部の溶解速度が0.05nm/秒以下であり、
前記レジスト層の少なくとも露光部上に前記水性現像液を行き渡らせる契機となる現像促進層が前記レジスト層上に形成されていることを特徴とするレジスト層付ブランクである。
また「水性現像液」とは、溶媒の主体として水を使用している現像液をいい、現像に係る溶質成分の成分は特に限定されない。具体的な水性現像液としては、たとえば、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液のほか、テトラメチルアンモニウムヒドライド水溶液(TMAH水溶液)等の有機アルカリ性水溶液などが挙げられる。
露光前にレジスト層の重合状態を上げると、レジスト層の現像液に対する溶解性が低くなっている。このようなレジスト層は、未露光部(レジストパターンのライン部分)の表面及び側面が現像液によって溶解(侵食)されにくい。その一方、重合が進行しているレジスト層は、表面の極性が低くなるので、水性現像液の濡れ性が悪くなり、本来現像液によって溶解されるはずの露光部にも現像液がしみ込みにくくなり、パターンのスペース部分にレジストが残存する現象が生じる場合がある。微細なパターンを形成する場合には、露光部への現像液の浸透がより悪くなるため、困難になる。
本構成は、レジスト層の表面に現像促進層を有するため、水性現像液は最初に現像促進層に浸透し、次いでレジスト層の露光部を浸潤して溶解する。
したがって、レジスト層の露光部が現像液によって流し出され、水性現像液に溶解しにくく現像過程での寸法変動が少ない未露光部が確実に残る。結果、たとえば、パターン寸法が40nm以下の微細なパターンであっても設計通りのパターン形成をすることができる。
また、本発明の構成は、
基板と、前記基板上に形成され、ポジ型のレジスト材料で構成されているレジスト層と、を有するレジスト層付ブランクであって、
前記レジスト層の厚みが200nm以下であり、
前記レジスト層の未露光部の表面における水に対する接触角が66°以上であり、
前記レジスト層の少なくとも露光部上に水性現像液を行き渡らせる契機となる現像促進層が前記レジスト層上に形成されていることを特徴とするレジスト層付ブランクである。
本構成によると、未露光部の現像液への接触が抑制される一方、現像促進層によって露光部の表面に水性現像液が湿潤するため、パターンのスペース部分にレジストが残存する現象が効果的に抑制される。
上記の構成1または2において、前記現像促進層が水溶性であることが好ましい。
現像促進層が水溶性であれば、現像時に水性現像液によって流し出されるため、現像促進層の除去にかかる工程を加える必要がない。
上記の構成1から3のいずれかにおいて、前記現像促進層により、前記レジスト層において、少なくとも前記露光部の表面が変質していることが好ましい。
レジスト層の表面が現像促進層によって変質されていると、現像時にレジスト層の表面をより確実に湿潤することができる。
上記の構成1から4のいずれかにおいて、前記基板は表面に薄膜を有しており、前記レジスト層は前記薄膜の表面に形成されていることが好ましい。
上記の構成5において、前記薄膜は、さらにハードマスク膜を有していることが好ましい。
上記の構成5または6において、前記レジスト層付ブランクは、前記基板が波長200nm以下の光に対して透光性を有する透光性基板であり、前記薄膜は遮光膜を有しているバイナリー型のマスクブランクであることが好ましい。
また、前記レジスト層付ブランクは、前記基板が波長200nm以下の光に対して透光性を有する透光性基板であり、前記薄膜は前記波長200nm以下の光に対して半透過性の光半透過膜を有しているハーフトーン型位相シフトマスクブランクであることが好ましい。
また、前記レジスト層付ブランクは、前記基板が低熱膨張基板であり、前記薄膜は、多層反射膜、吸収体膜を少なくとも有している反射型マスクブランクであることが好ましい。
上記の構成1から6のいずれかにおいて、前記レジスト層付ブランクは、インプリントモールド用ブランクであることが好ましい。
本発明の別の構成は、
上記の構成7から9のいずれかに記載のレジスト層付ブランクを用いて製造され、前記薄膜に所定のパターンが形成されていることを特徴とする転写用マスクである。
本発明の別の構成は、
上記の構成10に記載のレジスト層付ブランクを用いて製造され、前記基板またはその表面の薄膜に所定のパターンが形成されていることを特徴とするインプリント用モールドである。
本発明の別の構成は、
基板上に形成され、ポジ型のレジスト材料で構成されているレジスト層に関して、前記レジスト層にベーク処理を行うことにより、水性現像液に対する前記レジスト層の未露光部の溶解速度を0.05nm/秒以下とする溶解速度調整工程と、
前記レジスト層の少なくとも露光部上に前記水性現像液を行き渡らせる契機となる現像促進層を前記レジスト層の上に形成する現像促進層形成工程と、を有し、
前記レジスト層の厚みが200nm以下であることを特徴とするレジスト層付ブランクの製造方法である。
本発明の別の構成は、
基板上に形成され、ポジ型のレジスト材料で構成されているレジスト層に関して、前記レジスト層にベーク処理を行うことにより、前記レジスト層の未露光部の表面における水に対する接触角を66°以上とする接触角調整工程と、
前記レジスト層の少なくとも露光部上に水性現像液を行き渡らせる契機となる現像促進層を前記レジスト層の上に形成する現像促進層形成工程と、を有し、
前記レジスト層の厚みが200nm以下であることを特徴とするレジスト層付ブランクの製造方法である。
上記の構成13または14において、前記基板は、薄膜を有しており、前記レジスト層は薄膜の表面に形成することが好ましい。
本発明の別の構成は、
上記の構成13から15のいずれかにより製造したレジスト層付ブランクに所定のパターンを形成する工程を有することを特徴とする転写用マスクの製造方法である。
本発明の別の構成は、
上記の構成13から15のいずれかにより製造したレジスト層付ブランクの前記基板に所定のパターンを形成する工程を有することを特徴とするインプリント用モールドの製造方法である。
本発明のさらに別の構成は、
基板と、前記基板上に形成され、ポジ型のレジスト材料で構成されているレジスト層と、を有するレジスト層付マスクブランクであって、
所定の凹凸パターンが形成されたブランクの凸部における前記レジスト層の厚みが200nm以下であり、
水性現像液に対する前記レジスト層の未露光部の溶解速度が0.05nm/秒以下であり、
前記レジスト層の少なくとも露光部上に前記水性現像液を行き渡らせる契機となる現像促進層が前記レジスト層上に形成されていることを特徴とするレジスト層付マスクブランクである。
また、本発明のさらに別の構成は、
基板と、前記基板上に形成され、ポジ型のレジスト材料で構成されているレジスト層と、を有するレジスト層付ブランクであって、
所定の凹凸パターンが形成されたブランクの凸部における前記レジスト層の厚みが200nm以下であり、
前記レジスト層の未露光部の表面における水に対する接触角が66°以上であり、
前記レジスト層の少なくとも露光部上に水性現像液を行き渡らせる契機となる現像促進層が前記レジスト層上に形成されていることを特徴とするレジスト層付マスクブランクである。
本発明のさらに別の構成は、
上記の構成18または19のレジスト層付マスクブランクを用いて製造され、前記基板の表面の薄膜に所定のパターンが形成されていることを特徴とする転写用マスクである。
本発明のさらに別の構成は、
所定の凹凸パターンが形成されたブランクの最表面に形成され、ポジ型のレジスト材料で構成されているレジスト層に関して、前記レジスト層にベーク処理を行うことにより、水性現像液に対する前記レジスト層の未露光部の溶解速度を0.05nm/秒以下とする溶解速度調整工程と、
前記レジスト層の少なくとも露光部上に前記水性現像液を行き渡らせる契機となる現像促進層を前記レジスト層の上に形成する現像促進層形成工程と、
前記レジスト層から形成されたレジストパターンをマスクとして、所定の凹凸パターンが形成された前記ブランクに対して第2の所定の凹凸パターンを形成する工程と、
を有し、
前記ブランクの凸部における前記レジスト層の厚みが200nm以下であることを特徴とする転写用マスクの製造方法である。
また、本発明のさらに別の構成は、
所定の凹凸パターンが形成されたブランクの最表面に形成され、ポジ型のレジスト材料で構成されているレジスト層に関して、前記レジスト層にベーク処理を行うことにより、前記レジスト層の未露光部の表面における水に対する接触角を66°以上とする接触角調整工程と、
前記レジスト層の少なくとも露光部上に水性現像液を行き渡らせる契機となる現像促進層を前記レジスト層の上に形成する現像促進層形成工程と、
前記レジスト層から形成されたレジストパターンをマスクとして、所定の凹凸パターンが形成された前記ブランクに対して第2の所定の凹凸パターンを形成する工程と、
を有し、
前記ブランクの凸部における前記レジスト層の厚みが200nm以下であることを特徴とする転写用マスクの製造方法である。
本実施形態では、本発明を図面に示す実施形態に基づき、以下の順序で詳細に説明する。
1.レジスト層付マスクブランク
1−1.マスクブランク
1−2.レジスト層
1−3.現像促進層
2.転写用マスク
3.転写用マスクの製造方法
3−1.マスクブランク準備工程
3−2.レジスト層形成工程
3−3.溶解速度調整工程
3−4.現像促進層形成工程
3−5.露光工程および現像工程
4.本実施形態の効果
5.変形例等
図1(a)に示すように、本実施形態に係るレジスト層付マスクブランク10は、基板1の少なくとも一方の主面上に薄膜2が形成されたマスクブランク5と、レジスト層7と、現像促進層9と、を有しており、レジスト層7および現像促進層9が薄膜2上にこの順で形成されている。以下、各構成要素について詳細に説明する。
本実施形態に係るマスクブランクは、基板1の少なくとも一方の主面上に薄膜2が形成されていれば、特に制限されず、公知の構成を採用することができる。以下では、マスクブランクのいくつかの構成について説明する。
バイナリー型マスクブランクは、透過型のマスクブランクの1種であり、フォトリソグラフィ法により微細パターンを形成するために用いられる転写用マスクの基になるものである。バイナリーマスクでは、実質的に露光光を透過しない遮光膜が形成されており、露光光が透過するか否かが2値的に決まる。
ハーフトーン型位相シフトマスクブランクは、透過型のマスクブランクの1種であり、フォトリソグラフィ法により微細パターンを形成するために用いられる位相シフトマスクの基になるものである。
反射型マスクブランクは、フォトマスクブランクの1種であり、フォトリソグラフィ法により微細パターンを形成するために用いられる反射型フォトマスクの基になるものである。この反射型フォトマスクでは、露光光として、たとえば、波長が13.5nmであるEUV(Extreme Ultra Violet)光を用いるが、EUV光は物質に吸収されやすいため、上述したような屈折光学系を利用する透過型のマスクは採用できず、反射光学系を利用する反射型マスクが用いられる。具体的には、反射型マスクにおいて、EUV光を反射する反射膜とEUV光を吸収する吸収体膜とが形成されており、これらがマスクパターンを形成している。
上述した各種のマスクブランクにおいて、薄膜2上にはレジスト層7が形成されている。レジスト層7は、エネルギービーム等の照射により露光する材料で形成されており、レジスト層7を露光、現像して得られるレジストパターンは、マスクに形成されることになる微細パターンに対応する。本実施形態では、数十nm程度の微細パターンに対応するために、レジスト層7を構成する材料として、ポジ型の化学増幅型レジストを用いる。
本実施形態では、レジスト層7上に現像促進層9が形成されている。現像促進層9は、レジスト層7の少なくとも露光部上に水性現像液を行き渡らせる契機となる層である。具体的には、水性現像液に対する未露光部の溶解性を非常に小さくした状態を維持しつつ、露光部には水性現像液を十分に接触させて露光部を確実に溶解することができる層である。換言すれば、現像液が通常到達しにくい露光部上に、現像液の呼び水となる層を形成する。本実施形態では、以下に示す2つの手法により、現像液の呼び水となる層を形成しているが、該層の形成はこれらに限定されない。また、2つの手法を組み合わせてもよい。
レジスト層7の未露光部は、上述したように現像液に対する溶解性が非常に小さくなっており、しかも疎水性であるため、現像液をはじきやすく、未露光部の近傍に存在する露光部に近づこうとする現像液まではじいてしまう。その結果、露光部に現像液が接触しにくい場合がある。しかしながら、未露光部が現像液をはじきやすいこと自体は、パターンのやせ細りや膜べりを抑制するために必要である。
現像促進層9の存在により、レジスト層7の表面を変質させてもよい。具体的には、レジスト層7の表面部分のみが現像液に接触・浸透しやすい形態に変化するように現像促進層9を形成してもよい。
図1(a)に示すレジスト層付マスクブランク10を用いることにより、形成される所定のレジストパターン(ラインアンドスペース、スペース、ホール等)の微細化と該レジストパターンの解像性とを両立できる。そして、レジストパターンをマスクとして、薄膜2をエッチングすることにより、図1(b)に示すように、基板1上の薄膜2に、レジストパターンに対応する微細なパターンが形成された本実施形態に係る転写用マスク12が得られる。
次に、転写用マスクを製造する方法について詳細に説明する。上記の転写用マスクは、まず、上述したレジスト層付マスクブランクを製造し、該マスクブランクを基にして製造される。図2は、本実施形態に係るレジスト層付マスクブランクの製造方法の製造工程を示す説明図である。
まず、基板1上に薄膜2が形成されたマスクブランク5を準備する。マスクブランクとしては特に制限されず、たとえば、上述した各種のマスクブランクが例示される。本実施形態においては、図2(a)に示すように、合成石英ガラスから構成される基板1の上に薄膜2を形成したマスクブランク5を準備する。基板1上に、薄膜2を形成するための手法としては、スパッタリング法等の公知の技術を利用すればよい。また、薄膜2の組成、成膜条件等も公知の組成および条件とすればよい。
続いて、図2(b)に示すように、マスクブランク5の薄膜2上にポジ型の化学増幅型レジスト材料から構成されるレジスト層7を形成する。具体的には、スピンコート法等の公知の技術を利用して、化学増幅型レジスト材料の成分を含むレジスト液を薄膜2上に塗布して、レジスト層7を形成すればよい。レジスト液を調製する際に用いる溶剤は特に制限されず、公知の溶剤を用いればよい。
続いて、薄膜2上に形成されたレジスト層7に関して、現像液に対する溶解速度(Rmin)を調整する。レジスト層7の溶解速度は、主として、ベーク処理時の温度(ベーク温度)により変化し、ベーク温度が高くなると、溶解速度が低下する傾向にある。具体的なベーク温度に対するRmin値の変化の例を図5に示す。図5は、ポジ型レジストであって電子線描画用の化学増幅型レジスト(PRL009:富士フィルムエレクトロニクスマテリアルズ社製)を、ガラス基板上に塗布し、120℃から160℃の定温で10分間ベーク処理を行った場合のRminの変化を示している。なお、ベーク時間を長くすることによっても、Rminを調整することができる。
溶解速度調整工程の後、図2(c)に示すように、レジスト層7を被覆するように現像促進層9を形成する。具体的には、スピンコート法等の公知の技術を利用して、現像促進層9の構成材料の成分を含むコート液をレジスト層7上に塗布して現像促進層9を形成すればよい。現像促進層9を形成後、ベーク処理を行う。現像促進層9の存在によりレジスト層7の表面を変質させる場合には、図2(d)に示すように、現像促進層9のベーク処理時あるいは処理後に、現像促進層9に含まれる塩をレジスト層7に移行させ、上述した変質層8を形成する。以下に詳細を説明する。
次に、図3に示すように、製造されたレジスト層付マスクブランクを用いて、レジスト層をパターニングすることにより、転写用マスクを製造する。まず、図3(a)に示すように、レジスト層付マスクブランク10に対し、電子線描画機等を用いて、転写用マスクに形成されるべきパターンに対応するパターンがレジスト層7に形成されるように露光を行う。露光後に、露光されたレジスト層7(露光部7a)および露光されないレジスト層7(未露光部7b)が形成される。
本実施形態では、微細なレジストパターンを形成する際のレジストパターンのやせ細りを防止するために、レジスト層の未露光部を現像液に溶けにくくした状態を維持しつつ、露光部に現像液が接触あるいは浸透しやすいように、現像液の呼び水となる現像促進層をレジスト層の上に形成している。このようにすることにより、未露光部の側面方向および厚み方向からの溶解をできるだけ抑制しつつ、露光部に現像液が確実に接触するため、未露光部をほとんど溶解することなく露光部のみを確実に溶解することができる。
上述した実施形態では、レジスト層付マスクブランクと、該マスクブランクから製造される転写用マスクと、について述べたが、上述したレジスト層および現像促進層の構成を有していれば、レジスト層および現像促進層は他のブランク上に形成されていてもよい。たとえば、インプリント用モールドブランク上に上述したレジスト層および現像促進層が形成されていてもよい。
上述した実施形態では、レジスト層が塩基性物質を有しており、現像促進層における塩基性物質の嵩高さや大きさによって現像促進層における塩の入り込み度合を規定している。しかしながら、これは一例であり、そもそも塩基性物質に依存せず他の物質によって塩の入り込み度合が決定される可能性もある。また、変質層が形成可能であれば、現像促進層に含まれる酸性物質および塩基性物質として、上述した化合物以外の化合物を使用してもよい。
上記の実施形態においては、バイナリー型マスクブランクの場合(それに加えハーフトーン型位相シフトマスクブランクや反射型マスクブランク)を例示した。その一方、本発明に係るマスクブランクを他の型の転写用マスクの形成に適用しても構わない。例えば、基板1または基板1上に形成された薄膜2をエッチング等により掘り込んで段差(凹凸)を形成し、位相シフタ部を設けることにより、レベンソン型の転写用マスク12やトライトーン型の転写用マスク12を作製しても構わない。
「基板と、前記基板上に形成され、ポジ型のレジスト材料で構成されているレジスト層と、を有するレジスト層付ブランクであって、
“所定の凹凸パターンが形成されたブランクの凸部における”前記レジスト層の厚みが200nm以下であり、
水性現像液に対する前記レジスト層の未露光部の溶解速度が0.05nm/秒以下であり、
前記レジスト層の少なくとも露光部上に前記水性現像液を行き渡らせる契機となる現像促進層が前記レジスト層上に形成されていることを特徴とするレジスト層付ブランク。」
(マスクブランク準備工程)
本実施例においては、基板上に光半透過膜および遮光膜をこの順で形成したものを位相シフトマスクブランクとして作製した。
上記のマスクブランクの遮光膜に対しHMDS処理を所定の条件で施した。その後、ポジ型レジストであって電子線描画用の化学増幅型レジスト(PRL009:富士フィルムエレクトロニクスマテリアルズ社製)を、遮光膜上にスピンコートした。
その後、加熱乾燥装置を用いて、135℃−10分の条件でベーク処理を行った。レジスト層の膜厚は100nmとした。ベーク処理後のレジスト層の現像液(2.38%TMAH)に対する溶解速度は0.05nm/秒であった。また、水接触角はおよそ66.8°であった。
続いて、現像促進層の構成材料の成分が含まれるコート液を、レジスト層の上にスピンコートした。なお、コート液における溶媒として、水とイソプロピルアルコールとを用いた。質量比は、水:IPA=90:10とした。コート液における溶質として、三菱レイヨン社製アクアセーブ(登録商標)を用いた。この時、溶質と溶媒の質量比は、溶質:溶媒=1〜3:97〜99とした。その後、加熱乾燥装置を用いて所定の加熱乾燥処理(ベーク処理)を行った。現像促進層の膜厚は20nmとした。現像促進層形成工程におけるベーク処理により、レジスト層の表層部分に対して現像促進層の塩を入り込ませることにより、変質層を形成した。なお、減膜法を用いて変質層の厚さを求めた結果、変質層の厚さは5nmであった。
得られたレジスト層付マスクブランクに対し、50kVの電子線による描画露光を行い、その後120℃においてベーク処理(PEB:Post Exposure Bake)を行った。描画露光処理では、パターン寸法がそれぞれ、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、及び、80nmのラインパターンと、ホール径がそれぞれ、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、及び、80nmのホールパターンとが形成されるようにした。続いて、現像液として2.38%TMAHを用いて、60秒間現像を行い、レジストパターンを形成した。尚、現像促進層は現像液によって剥離された。
ラインパターンとして、80〜50nmまでのラインを形成することができた。40nmのラインパターンでは、ライン部分に細りが確認され、30nmのラインアンドスペースパターンでは一部にラインの倒れが確認された。
また、ホールパターンとして、80〜40nmのホールパターンを形成することができた。ホールの径を30nmとしたパターンではホール径が明確に拡大している領域があり、隣接するホールと一部接続している領域が確認された。
続いて、上述の現像促進層形成工程まで同様に製作したレジスト層付マスクブランクに対し、50kVの電子線による描画露光を行い、その後120℃においてベーク処理(PEB:Post Exposure Bake)を行った。レジストパターンとしては、ラインアンドスペースパターンはパターンの凸部(ライン)の幅が40nm、パターンの凹部(スペース)の幅が40nmとなるようにした。なお、上記の評価に基づいて、描画露光時のDOSE量の補正を行った。続いて、現像液として2.38%TMAHを用いて、60秒間現像を行い、レジストパターンを形成した。
このレジストパターンをマスクにして、遮光膜および光半透過膜をエッチングして位相シフトマスクを作製したところ、位相シフトマスクには、レジストパターン形状に対して優れた転写精度でパターンが形成されていた。
本実施例においては、実施例1における溶解速度調整工程におけるベーク処理温度を140℃−10分の条件としたほかは、同一の方法でレジスト層付マスクブランクを製造した。なお、ベーク処理後のレジスト層の現像液(2.38%TMAH)に対する溶解速度は0.03nm/秒であり、水接触角は、約67.2°であり、また、レジスト層表面に形成される変質層の厚みは3nmであった。
また、ホールパターンとしては80〜40nmのホールパターンを形成することができた。ホールの径が30nmのパターンではホール径が拡大している領域があった。
このことから、本実施例にかかる仕様のレジスト層付マスクブランクを使用することで、パターン寸法が40nm程度のレジストパターンを形成することができると考えられる。また、描画条件等の補正を行うことで、パターン寸法が40nm未満のレジストパターンを形成することができると考えられる。
また、レジストパターンの膜べり量は5nm以下であった。
本実施例においては、実施例1における溶解速度調整工程におけるベーク処理温度を155℃−10分の条件としたほかは、同一の方法でレジスト層付マスクブランクを製造した。なお、ベーク処理後のレジスト層の現像液(2.38%TMAH)に対する溶解速度は0.01nm/秒であり、水接触角は、72.3°であった。また、レジスト層表面に形成される変質層の厚みは1nmであった。
また、ホールパターンは80nm〜30nmのすべてのホールパターンを形成することができた。
このことから、本実施例にかかる仕様のレジスト層付マスクブランクを使用することで、パターン寸法が30nm以下のレジストパターンを形成することができると考えられる。
また、レジストパターンの膜べり量は2nm以下であった。
本実施例においては、実施例2において作製したマスクブランクの遮光膜上にハードマスク膜を形成したものを位相シフトマスクブランクとして作製した。
まず、実施例1のマスクブランクの遮光膜上に、枚葉式DCスパッタ装置を用いて膜厚5nmのエッチングマスクとしてのハードマスク膜を形成してハードマスク膜上にレジスト層を形成し、レジスト層の厚みを50nmとした以外は、実施例2と同様にして、本実施例におけるレジスト層付マスクブランクを作製した。ベーク処理後のレジスト層の現像液(2.38%TMAH)に対する溶解速度は0.03nm/秒であった。
また、レジストパターンの膜べり量は5nm以下であった。
本実施例においては、基板上に遮光膜およびハードマスク膜をこの順で形成したものをバイナリー型マスクブランクとして作製した。
また、レジストパターンの膜べり量は2nm以下であった。
本実施例においては、基板上に遮光膜および表面反射防止膜を形成したものをバイナリー型マスクブランクとして作製した。
また、レジストパターンの膜べり量は5nm以下であった。
本実施例においては、実施例6において作製したマスクブランクの表面反射防止膜上にハードマスク膜を形成したものをバイナリー型マスクブランクとして作製した。
また、レジストパターンの膜べりは5nm以下であった。
本実施例においては、基板上に多層反射膜、保護膜、吸収体膜および低反射膜をこの順で形成したものを反射型マスクブランクとして作製した。
また、レジストパターンの膜べりは2nm以下であった。
本実施例においては、基板上にハードマスク膜を形成したものをインプリント用モールドブランクとして作製した。
本実施例においては、実施例1でも採用した位相シフトマスクブランクを使用してトライトーン型の転写用マスク12を作製した。当該転写用マスク12の具体的な構成を図9に示す。図9(a)は、本実施例におけるトライトーン型の転写用マスク12(トライトーンマスク20)の模式的な平面図であり、図9(b)はトライトーンマスク20の模式的な断面図である。なお本実施例は、先に示した図7(a)〜(d)および図8(a)までは同様である。
本実施例におけるトライトーンマスク20は、透光性基板の表面が露出した透過領域21と光半透過膜の露出部からなるハーフトーン領域22と、その光半透過膜と遮光膜が形成された領域よりなる遮光領域23とを有している。
まず、実施例1でも採用した位相シフトマスクブランクの遮光膜の表面に、ポジ型レジストであって電子線描画用の化学増幅型レジスト(PRL009:富士フィルムエレクトロニクスマテリアルズ社製)をスピンコートした。
次に、溶解速度調整工程においてベーク処理温度を155℃−10分の条件とし、レジスト層付マスクブランクを製造した。なお、ベーク処理後のレジスト層の現像液(2.38%TMAH)に対する溶解速度は0.01nm/秒であった。
このレジストパターンをマスクにして、遮光膜をエッチングしてハーフトーン領域22の外形を形成し、遮光領域23を形成した。
次に、遮光領域23が形成されたマスクブランクの表面に、ポジ型レジストであって電子線描画用の化学増幅型レジスト(PRL009:富士フィルムエレクトロニクスマテリアルズ社製)を遮光膜領域23上の膜厚が100nmとなるように、表面にスピンコートした。
次に、溶解速度調整工程におけるベーク処理温度を155℃−10分の条件とし、レジスト層を形成した。ベーク処理後のレジスト層の現像液(2.38%TMAH)に対する溶解速度は0.01nm/秒であった。
比較例1では、実施例1において作製した位相シフトマスクブランクを用いた。該マスクブランクの遮光膜に対しHMDS処理を所定の条件で施した。その後、ポジ型レジストであって電子線描画用の化学増幅型レジスト(PRL009:富士フィルムエレクトロニクスマテリアルズ社製)を、遮光膜上にスピンコートした。
比較例2では、実施例1において作製した位相シフトマスクブランクを用いた。該マスクブランクの遮光膜に対しHMDS処理を所定の条件で施した。その後、ポジ型レジストであって電子線描画用の化学増幅型レジスト(PRL009:富士フィルムエレクトロニクスマテリアルズ社製)を、遮光膜上にスピンコートした。
以上の工程を経て、比較例2におけるレジスト層付マスクブランクを作製した。
比較例3では、実施例3において作製した位相シフトマスクブランクを用いた。該マスクブランクの遮光膜に対しHMDS処理を所定の条件で施した。その後、ポジ型レジストであって電子線描画用の化学増幅型レジストPRL009:富士フィルムエレクトロニクスマテリアルズ社製)を、遮光膜上にスピンコートした。
以上の工程を経て、比較例3におけるレジスト層付マスクブランクを作製した。
比較例4では、実施例1において作製した位相シフトマスクブランクを用いた。該マスクブランクの遮光膜に対しHMDS処理を所定の条件で施した。その後、ポジ型レジストであって電子線描画用の化学増幅型レジストPRL009:富士フィルムエレクトロニクスマテリアルズ社製)を、遮光膜上にスピンコートした。
比較例5では、実施例9において作製したインプリント用モールドブランクを用いた。
5…マスクブランク
1…基板
2…薄膜
2a…光半透過膜
2b…遮光膜
7…レジスト層
7a…露光部
7b…未露光部
7p…レジストパターン
7’…第2のレジスト層
7’p…第2のレジストパターン
8…変質層
9…現像促進層
12…転写用マスク
13…インプリント用モールド
20…トライトーンマスク
21…透過領域
22…ハーフトーン領域
23…遮光領域
Claims (22)
- 基板と、前記基板上に形成され、ポジ型のレジスト材料で構成されているレジスト層と、を有するレジスト層付ブランクであって、
前記レジスト層の厚みが200nm以下であり、
水性現像液に対する前記レジスト層の未露光部の溶解速度が0.05nm/秒以下であり、
前記レジスト層の少なくとも露光部上に前記水性現像液を行き渡らせる契機となる現像促進層が前記レジスト層上に形成されていることを特徴とするレジスト層付ブランク。 - 基板と、前記基板上に形成され、ポジ型のレジスト材料で構成されているレジスト層と、を有するレジスト層付ブランクであって、
前記レジスト層の厚みが200nm以下であり、
前記レジスト層の未露光部の表面における水に対する接触角が66°以上であり、
前記レジスト層の少なくとも露光部上に水性現像液を行き渡らせる契機となる現像促進層が前記レジスト層上に形成されていることを特徴とするレジスト層付ブランク。 - 前記現像促進層が水溶性であることを特徴とする請求項1または2に記載のレジスト層付ブランク。
- 前記現像促進層により、前記レジスト層において、少なくとも前記露光部の表面が変質していることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のレジスト層付ブランク。
- 前記基板は、その表面に薄膜を有しており、前記レジスト層は前記薄膜の表面に形成されていることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載のレジスト層付ブランク。
- 前記薄膜は、さらにハードマスク膜を有していることを特徴とする請求項5に記載のレジスト層付ブランク。
- 請求項5または6に記載のレジスト層付ブランクは、前記基板が波長200nm以下の光に対して透光性を有する透光性基板であり、前記薄膜は遮光膜を有しているバイナリー型マスクブランクであることを特徴とするレジスト層付マスクブランク。
- 請求項5または6に記載のレジスト層付ブランクは、前記基板が波長200nm以下の光に対して透光性を有する透光性基板であり、前記薄膜は前記波長200nm以下の光に対して半透過性の光半透過膜を有しているハーフトーン型位相シフトマスクブランクであることを特徴とするレジスト層付マスクブランク。
- 請求項5または6に記載のレジスト層付ブランクは、前記基板が低熱膨張基板であり、前記薄膜は、多層反射膜、吸収体膜を少なくとも有している反射型マスクブランクであることを特徴とするレジスト層付マスクブランク。
- 請求項1から6のいずれかに記載のレジスト層付ブランクは、インプリント用モールドブランクであることを特徴とするレジスト層付インプリント用モールドブランク。
- 請求項7から9のいずれかに記載のレジスト層付マスクブランクを用いて製造され、前記薄膜に所定のパターンが形成されていることを特徴とする転写用マスク。
- 請求項10に記載のレジスト層付インプリント用モールドブランクを用いて製造され、前記基板またはその表面の薄膜に所定のパターンが形成されていることを特徴とするインプリント用モールド。
- 基板上に形成され、ポジ型のレジスト材料で構成されているレジスト層に関して、前記レジスト層にベーク処理を行うことにより、水性現像液に対する前記レジスト層の未露光部の溶解速度を0.05nm/秒以下とする溶解速度調整工程と、
前記レジスト層の少なくとも露光部上に前記水性現像液を行き渡らせる契機となる現像促進層を前記レジスト層の上に形成する現像促進層形成工程と、を有し、
前記レジスト層の厚みが200nm以下であることを特徴とするレジスト層付ブランクの製造方法。 - 基板上に形成され、ポジ型のレジスト材料で構成されているレジスト層に関して、前記レジスト層にベーク処理を行うことにより、前記レジスト層の未露光部の表面における水に対する接触角を66°以上とする接触角調整工程と、
前記レジスト層の少なくとも露光部上に水性現像液を行き渡らせる契機となる現像促進層を前記レジスト層の上に形成する現像促進層形成工程と、を有し、
前記レジスト層の厚みが200nm以下であることを特徴とするレジスト層付ブランクの製造方法。 - 前記基板は、その表面に薄膜を有しており、前記レジスト層は前記薄膜の表面に形成されることを特徴とする請求項13または14に記載のレジスト層付ブランクの製造方法。
- 請求項13から15のいずれかに記載の方法により製造したレジスト層付ブランクに所定のパターンを形成する工程を有し、
前記レジスト層付ブランクが、レジスト層付きマスクブランクであることを特徴とする転写用マスクの製造方法。 - 請求項13から15のいずれかに記載の方法により製造したレジスト層付ブランクに所定のパターンを形成する工程を有し、
前記レジスト層付ブランクが、レジスト層付きインプリント用モールドブランクであることを特徴とするインプリント用モールドの製造方法。 - 基板と、前記基板上に形成され、ポジ型のレジスト材料で構成されているレジスト層と、を有するレジスト層付マスクブランクであって、
所定の凹凸パターンが形成されたブランクの凸部における前記レジスト層の厚みが200nm以下であり、
水性現像液に対する前記レジスト層の未露光部の溶解速度が0.05nm/秒以下であり、
前記レジスト層の少なくとも露光部上に前記水性現像液を行き渡らせる契機となる現像促進層が前記レジスト層上に形成されていることを特徴とするレジスト層付マスクブランク。 - 基板と、前記基板上に形成され、ポジ型のレジスト材料で構成されているレジスト層と、を有するレジスト層付ブランクであって、
所定の凹凸パターンが形成されたブランクの凸部における前記レジスト層の厚みが200nm以下であり、
前記レジスト層の未露光部の表面における水に対する接触角が66°以上であり、
前記レジスト層の少なくとも露光部上に水性現像液を行き渡らせる契機となる現像促進層が前記レジスト層上に形成されていることを特徴とするレジスト層付マスクブランク。 - 請求項18または19に記載のレジスト層付マスクブランクを用いて製造され、前記基板の表面の薄膜に所定のパターンが形成されていることを特徴とする転写用マスク。
- 所定の凹凸パターンが形成されたブランクの最表面に形成され、ポジ型のレジスト材料で構成されているレジスト層に関して、前記レジスト層にベーク処理を行うことにより、水性現像液に対する前記レジスト層の未露光部の溶解速度を0.05nm/秒以下とする溶解速度調整工程と、
前記レジスト層の少なくとも露光部上に前記水性現像液を行き渡らせる契機となる現像促進層を前記レジスト層の上に形成する現像促進層形成工程と、
前記レジスト層から形成されたレジストパターンをマスクとして、所定の凹凸パターンが形成された前記ブランクに対して第2の所定の凹凸パターンを形成する工程と、
を有し、
前記ブランクの凸部における前記レジスト層の厚みが200nm以下であることを特徴とする転写用マスクの製造方法。 - 所定の凹凸パターンが形成されたブランクの最表面に形成され、ポジ型のレジスト材料で構成されているレジスト層に関して、前記レジスト層にベーク処理を行うことにより、前記レジスト層の未露光部の表面における水に対する接触角を66°以上とする接触角調整工程と、
前記レジスト層の少なくとも露光部上に水性現像液を行き渡らせる契機となる現像促進層を前記レジスト層の上に形成する現像促進層形成工程と、
前記レジスト層から形成されたレジストパターンをマスクとして、所定の凹凸パターンが形成された前記ブランクに対して第2の所定の凹凸パターンを形成する工程と、
を有し、
前記ブランクの凸部における前記レジスト層の厚みが200nm以下であることを特徴とする転写用マスクの製造方法。
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