JP4696132B2 - Resist material and electron beam recording resist material - Google Patents

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本発明は、より少ない露光で、明瞭かつ微細なパターンを形成可能なレジスト材料および電子線記録用レジスト材料、これらを用いたレジスト基板および電子線記録用レジスト基板、並びに、パターン形成体の製造方法に関するものである。   The present invention relates to a resist material and an electron beam recording resist material capable of forming a clear and fine pattern with less exposure, a resist substrate and an electron beam recording resist substrate using the same, and a method for producing a pattern forming body It is about.

従来より、光学デバイス、磁気デバイス、半導体デバイス等を微細加工するために、主に有機レジスト材料が用いられていた。有機レジスト材料は、汎用性がありフォトリソグラフィの分野で広く用いられているものであるが、分子量が高いため、露光部と未露光部との境界部のパターンが不明瞭になりやすいという問題があった。また、光や電子線で直接記録を行っているため、光や電子線のスポット径よりも小さな微細パターンを形成することが困難であった。   Conventionally, organic resist materials have been mainly used for microfabrication of optical devices, magnetic devices, semiconductor devices and the like. Organic resist materials are versatile and widely used in the field of photolithography. However, since the molecular weight is high, there is a problem that the pattern at the boundary between the exposed portion and the unexposed portion tends to be unclear. there were. In addition, since direct recording is performed with light or an electron beam, it is difficult to form a fine pattern smaller than the spot diameter of the light or electron beam.

これに対して、無機レジスト材料は、分子量が低いため、露光部と未露光部との境界部のパターンが明瞭であるという利点を有する。そのため、現在様々な研究が行われている。例えば特許文献1においては、カルコゲン化合物の結晶状態の差によるエッチングレート差を用いて、カルコゲン化合物の特定の結晶状態の部分を選択的に除去し、光情報記録媒体原盤を得る方法が述べられている。   On the other hand, since the inorganic resist material has a low molecular weight, it has an advantage that the pattern of the boundary portion between the exposed portion and the unexposed portion is clear. Therefore, various studies are currently being conducted. For example, Patent Document 1 describes a method for selectively removing a portion of a specific crystal state of a chalcogen compound using an etching rate difference due to a difference in crystal state of the chalcogen compound to obtain an optical information recording medium master. Yes.

特許文献1においては、光の露光等により生じる熱でカルコゲン化合物の結晶状態を変化させる方法を用いており、このような方法は、ヒートモード記録と呼ばれる方法である。ヒートモード記録においては、ある閾値以上の温度に達した部分のみが物理的・化学的な状態変化を起こし、閾値に達しない部分は例え昇温されたとしても物理的・化学的な状態変化を起こさないため、明瞭なパターンが形成されるという利点を有する。さらに、ヒートモード記録においては、光や電子線により露光された部分の中でも、閾値以上の温度に達した部分のみが状態変化を起こすため、光や電子線のスポット径よりも小さな微細パターンを形成することが可能であるという利点を有する。   In Patent Document 1, a method of changing the crystal state of the chalcogen compound by heat generated by light exposure or the like is used, and such a method is a method called heat mode recording. In heat mode recording, only the part that has reached a temperature above a certain threshold undergoes a change in physical and chemical state, and the part that does not reach the threshold changes even if the temperature rises. Since it does not occur, there is an advantage that a clear pattern is formed. Furthermore, in heat mode recording, only the part that reaches the temperature above the threshold among the parts exposed by light or electron beam causes a change in state, so a fine pattern smaller than the spot diameter of light or electron beam is formed. Has the advantage of being able to.

さらに、特許文献2においては、ヒートモード記録を用いた光情報記録媒体の原盤製造方法が開示されており、レジスト膜の他に記録補助層を設けることで、記録感度の向上や記録後のエッチング形状を制御する効果があることが述べられている。   Further, Patent Document 2 discloses a method for manufacturing a master of an optical information recording medium using heat mode recording. By providing a recording auxiliary layer in addition to a resist film, recording sensitivity is improved and etching after recording is performed. It is stated that there is an effect of controlling the shape.

一方、特許文献3においては、WやMoのような遷移金属の不完全酸化物をレジスト膜として用いたレジスト材料が開示されている。特許文献3においては、不完全酸化物が紫外線や可視光を吸収することを利用し、既存の露光装置を用いて微細パターンを得ることを目的としたものであった。   On the other hand, Patent Document 3 discloses a resist material using an incomplete oxide of a transition metal such as W or Mo as a resist film. In Patent Document 3, the incomplete oxide utilizes the absorption of ultraviolet rays and visible light, and aims to obtain a fine pattern using an existing exposure apparatus.

しかしながら、特許文献1から特許文献3に記載されたいずれのレジスト材料も、その分解温度の高さから、光や電子線に対する感度が不足しがちになるという問題があった。また、記録感度の向上という観点から、特許文献2においては記録補助層を設ける手法が検討されているが、記録補助層を設けることで、プロセスの増大や層構造の複雑化を引き起こす難点があった。   However, any of the resist materials described in Patent Documents 1 to 3 has a problem that the sensitivity to light and electron beams tends to be insufficient due to its high decomposition temperature. In addition, from the viewpoint of improving the recording sensitivity, Patent Document 2 discusses a method of providing a recording auxiliary layer. However, the provision of the recording auxiliary layer has a problem that causes an increase in process and a complicated layer structure. It was.

また、電子線で記録を行う時には、電子線がレジスト材料と反応せずに基板側に突き抜けてしまったり、電子のチャージを避ける為に導電性をもつ金属等の材料を基板または基板上面に設ける必要があったり、といった別の課題が生じるが、その対策については先行技術には明示されていない。   In addition, when recording with an electron beam, the electron beam penetrates to the substrate side without reacting with the resist material, or a material such as a metal having conductivity is provided on the substrate or the upper surface of the substrate in order to avoid charge of electrons. There is another problem such as necessity, but the countermeasures are not clearly described in the prior art.

特開平10‐97738号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-97738 特開2005‐11489公報JP 2005-11489 A 特開2003‐315988公報JP 2003-315988 A

以上のことから、光や電子線に対する感度が高く、より少ない露光で、明瞭かつ微細なパターンを形成可能なレジスト材料および電子線記録用レジスト材料の提供が望まれている。   From the above, it is desired to provide a resist material and an electron beam recording resist material that have high sensitivity to light and an electron beam and can form a clear and fine pattern with less exposure.

本発明は、基板と、上記基板上に形成され、レジスト材料を用いてなるレジスト膜と、を有するレジスト基板であって、上記レジスト材料が、金属化合物を有し、上記金属化合物を構成する金属元素が、第14族または第15族の金属元素であり、上記金属化合物が金属酸化物であり、上記金属化合物が化学量論的に不完全な化合物であり、上記金属化合物をM1−X(Mは金属元素、Oは酸素元素、Xは金属化合物中のOの組成割合)とし、化学量論組成比となるXを100%とした場合に、上記金属化合物でのXが75%〜95%の範囲内であり、上記レジスト膜上に電子線減速層が形成されていることを特徴とするレジスト基板を提供する。 The present invention is a resist substrate having a substrate and a resist film formed on the substrate and using a resist material, the resist material having a metal compound, and a metal constituting the metal compound The element is a Group 14 or Group 15 metal element, the metal compound is a metal oxide, the metal compound is a stoichiometrically incomplete compound, and the metal compound is M 1-X O X (M is a metal element, O is an oxygen element, X is a composition ratio of O in the metal compound), and X in the metal compound is 75%, X in the metal compound is 75. % To 95%, and an electron beam moderation layer is formed on the resist film.

また本発明は、金属化合物を有し、上記金属化合物を構成する金属元素が、第14族または第15族の金属元素であり、上記金属化合物が金属酸化物であり、上記金属化合物が化学量論的に不完全な化合物であり、上記金属化合物をM1−X(Mは金属元素、Oは酸素元素、Xは金属化合物中のOの組成割合)とし、化学量論組成比となるXを100%とした場合に、上記金属化合物でのXが75%〜95%の範囲内であるレジスト材料を用いてなるレジスト膜を基板上に成膜し、上記レジスト膜上に電子線減速層を形成した後、上記レジスト膜に電子線照射を行うことを特徴とするパターン形成体の製造方法を提供する。 The present invention also includes a metal compound, wherein the metal element constituting the metal compound is a Group 14 or Group 15 metal element, the metal compound is a metal oxide, and the metal compound is a stoichiometric amount. The above-mentioned metal compound is M 1-X O X (M is a metal element, O is an oxygen element, and X is a composition ratio of O in the metal compound). When X is 100%, a resist film using a resist material in which X in the metal compound is in the range of 75% to 95% is formed on a substrate, and an electron beam is formed on the resist film. Provided is a method for producing a pattern forming body, wherein after forming a deceleration layer, the resist film is irradiated with an electron beam.

以下、本発明のレジスト材料、レジスト基板、電子線記録用レジスト材料、電子線記録用レジスト基板、およびパターン形成体の製造方法について詳細に説明する。   Hereinafter, the resist material, the resist substrate, the electron beam recording resist material, the electron beam recording resist substrate, and the method for producing the pattern forming body of the present invention will be described in detail.

A.レジスト材料
まず、本発明のレジスト材料について説明する。本発明のレジスト材料は、化学量論的に不完全な金属化合物を有するレジスト材料である。本発明において「化学量論的に不完全な金属化合物」とは、金属元素と、上記金属元素に結合する非金属元素との組成割合が化学量論的に一致していない化合物と定義する。逆に、金属元素と非金属元素との組成割合が化学量論的に一致する金属化合物を「化学量論的に完全な金属化合物」と定義する。
A. Resist Material First, the resist material of the present invention will be described. The resist material of the present invention is a resist material having a stoichiometrically incomplete metal compound. In the present invention, the “stoichiometrically incomplete metal compound” is defined as a compound in which the composition ratio of the metal element and the nonmetal element bonded to the metal element is not stoichiometrically matched. Conversely, a metal compound in which the composition ratio of the metal element and the nonmetal element is stoichiometrically matched is defined as “stoichiometrically complete metal compound”.

例えば、金属化合物として金属酸化物Biを考えた場合、組成割合をBi1−Xに換算すると、X=0.6の場合は「化学量論的に完全な金属酸化物」であるといえ、X=0.6以外の場合は「化学量論的に不完全な金属酸化物」であるといえる。なお、一般的に、非金属元素の組成割合が、金属元素の価数により決定される非金属元素の理想的な組成割合を超えることはない。具体的には、上記の例において、通常X=0.6を超えることはなく、Xは0<X<0.6の範囲内となる。 For example, when the metal oxide Bi 2 O 3 is considered as the metal compound, the composition ratio is converted to Bi 1-X O X. When X = 0.6, “stoichiometrically complete metal oxide” It can be said that when X = 0.6, it is a “stoichiometrically incomplete metal oxide”. In general, the composition ratio of the nonmetallic element does not exceed the ideal composition ratio of the nonmetallic element determined by the valence of the metal element. Specifically, in the above example, X does not normally exceed 0.6, and X falls within the range of 0 <X <0.6.

また、金属元素によっては、複数の価数をとり得る金属元素があり、価数の異なる金属化合物を形成する場合があるが、組成割合が化学量論的に一致していない場合は、同様に「化学量論的に不完全な金属酸化物」として扱うことができる。金属酸化物における金属元素の価数は、市販の分析装置で分析可能である。   Also, depending on the metal element, there is a metal element that can take a plurality of valences, and may form metal compounds having different valences, but if the composition proportions do not stoichiometrically match, It can be treated as “stoichiometrically incomplete metal oxide”. The valence of the metal element in the metal oxide can be analyzed with a commercially available analyzer.

また、本発明のレジスト材料は、用いられる金属化合物の種類によって以下の二態様に大別することができる。すなわち、上記金属化合物を構成する金属元素が、第14族または第15族の金属元素であることを特徴とする態様(第一態様)および上記金属化合物が金属窒化物であることを特徴とする態様(第二態様)である。以下、上記の二態様について詳細に説明する。   Moreover, the resist material of this invention can be divided roughly into the following two aspects according to the kind of metal compound used. That is, the metal element constituting the metal compound is a group 14 or 15 metal element (first aspect) and the metal compound is a metal nitride. This is an embodiment (second embodiment). Hereinafter, the two aspects will be described in detail.

1.第一態様
まず、本発明の第一態様のレジスト材料について説明する。本態様のレジスト材料は、金属化合物を有するレジスト材料であって、上記金属化合物を構成する金属元素が、第14族または第15族の金属元素であり、かつ、上記金属化合物が化学量論的に不完全な化合物であることを特徴とするものである。
1. First Aspect First, the resist material according to the first aspect of the present invention will be described. The resist material of this aspect is a resist material having a metal compound, wherein the metal element constituting the metal compound is a Group 14 or Group 15 metal element, and the metal compound is stoichiometric. It is characterized by being an incomplete compound.

本態様によれば、第14族または第15族の金属元素を含む金属化合物を用いることによって、より少ない露光で、明瞭かつ微細なパターンを形成可能なレジスト材料とすることができる。これは、第14族または第15族の金属元素を含む金属化合物の分解温度が、従来のレジスト材料に用いられている遷移金属元素を含む金属化合物の分解温度に比べて低いことに起因するものである。なお、金属化合物の分解温度とは、その温度を超えると熱エネルギーのみによって金属化合物の結合が外れる温度であって、殆どの金属化合物において融点にほぼ一致するが、昇華温度の方が低い化合物では昇華点に一致する。すなわち、従来の遷移金属元素を用いたレジスト材料においては、遷移金属元素の分解温度が高いため、光や電子線に対する感度が低く、所望のパターンを得るために、多くの露光が必要であった。これに対して、本態様のレジスト材料は、分解温度が低いため、光や電子線に対する感度が高く、より少ない露光で明瞭なパターンを形成することができる。   According to this aspect, by using a metal compound containing a Group 14 or Group 15 metal element, a resist material capable of forming a clear and fine pattern with less exposure can be obtained. This is due to the fact that the decomposition temperature of the metal compound containing a Group 14 or Group 15 metal element is lower than the decomposition temperature of the metal compound containing a transition metal element used in conventional resist materials. It is. Note that the decomposition temperature of the metal compound is a temperature at which the bond of the metal compound is released only by thermal energy when the temperature exceeds that temperature, and almost coincides with the melting point in most metal compounds, but in a compound having a lower sublimation temperature. Match the sublimation point. That is, in conventional resist materials using transition metal elements, since the decomposition temperature of the transition metal elements is high, the sensitivity to light and electron beams is low, and many exposures are necessary to obtain a desired pattern. . In contrast, since the resist material of this embodiment has a low decomposition temperature, it has high sensitivity to light and electron beams, and can form a clear pattern with less exposure.

次に、本態様のレジスト材料の適用例について図面を用いて説明する。例えば図1(a)に示すように、基板1と、レジスト材料Bi3―αからなるレジスト膜2と、を有する部材を用意する。次に、図1(b)に示すように、光や電子線で露光することによって、所定の閾値以上の温度に加熱された部分のみがBi3−βとOとに分解され記録部3が形成される。この際、記録部3はOが抜けることで多孔質構造を形成していると考えられる。また、光や電子線により露光された部分の中でも、所定の閾値以上の温度に達した部分のみが記録部3となるため、光や電子線のスポット径よりも小さな微細パターンを形成することができる。一方、所定の閾値以上の温度に達しなかった部分は、昇温されたとしても分解反応等が起きず、そのまま未記録部4となる。また、記録部3の結晶状態等は、未記録部4の結晶状態等と異なるものとなり、現像液に対する溶解度等が変化し、図1(c)に示すように、記録部3のみを除去することができる。 Next, application examples of the resist material of this embodiment will be described with reference to the drawings. For example, as shown in FIG. 1A, a member having a substrate 1 and a resist film 2 made of a resist material Bi 2 O 3 -α is prepared. Next, as shown in FIG. 1B, only a portion heated to a temperature equal to or higher than a predetermined threshold value is decomposed into Bi 2 O 3-β and O 2 by exposure with light or an electron beam. Part 3 is formed. At this time, it is considered that the recording unit 3 forms a porous structure due to the elimination of O 2 . Further, among the portions exposed to light or electron beam, only the portion that reaches a temperature equal to or higher than a predetermined threshold value becomes the recording unit 3, so that a fine pattern smaller than the spot diameter of the light or electron beam can be formed. it can. On the other hand, the portion that has not reached the temperature equal to or higher than the predetermined threshold value does not undergo a decomposition reaction or the like even if the temperature is raised, and becomes the unrecorded portion 4 as it is. Further, the crystal state or the like of the recording unit 3 is different from the crystal state or the like of the non-recorded unit 4, and the solubility in the developer changes, so that only the recording unit 3 is removed as shown in FIG. be able to.

次に、本態様に用いられる金属化合物について説明する。ここで、本態様に用いられる金属化合物を、M1−X(Mは金属元素、Aは非金属元素、Xは金属化合物中のAの組成割合を表すものである。)と定義する。 Next, the metal compound used in this embodiment will be described. Here, the metal compound used in this embodiment is defined as M 1-X A X (M is a metal element, A is a nonmetal element, and X is a composition ratio of A in the metal compound). .

上記Mは、単数の金属元素を表すものであっても良く、複数の金属元素を表すものであっても良い。上記Mが単数の金属元素を表すものである場合、上記Mとしては、第14族または第15族の金属元素であれば特に限定されるものではないが、具体的には、Si、Ge、Sn、Pb、As、Sb,Biを挙げることができ、中でもBi、Sn、Geが好ましい。   The M may represent a single metal element or may represent a plurality of metal elements. When M represents a single metal element, the M is not particularly limited as long as it is a Group 14 or Group 15 metal element. Specifically, Si, Ge, Sn, Pb, As, Sb, and Bi can be mentioned, and Bi, Sn, and Ge are particularly preferable.

また、上記Mが複数の金属元素を表すものである場合、上記Mとしては、少なくとも第14族または第15族の金属元素を有するものであれば特に限定されるものではなく、例えば、第14族または第15族の金属元素を複数種類有するもの、第14族または第15族の金属元素と、それ以外の金属元素とを有するもの等を挙げることができる。この際、上記第14族または第15族の金属元素としては、Bi、Sn、Geであることが好ましい。中でも、本態様においては、上記Mが、Bi、SnおよびGeからなる群から選択される少なくとも1種類以上の金属元素と、Si、Cu、Fe、TiおよびAlからなる群から選択される少なくとも1種類以上の金属元素と、を有するものであることが好ましい。明瞭かつ微細なパターンを形成可能なレジスト材料とすることができるからである。また、上記Mは、後述するAとの組合せで分解温度が異なる金属化合物となる。そのため、本発明においては、上記Mのうち少なくとも1種類以上の金属元素とAとの化合物が、より分解温度が低い金属化合物となるように、後述するAを適宜選択することが好ましい。   In addition, when M represents a plurality of metal elements, the M is not particularly limited as long as it has at least a Group 14 or Group 15 metal element. Examples thereof include those having a plurality of group or group 15 metal elements, those having a group 14 or group 15 metal element, and other metal elements. At this time, the group 14 or group 15 metal element is preferably Bi, Sn, or Ge. Among these, in this embodiment, the M is at least one selected from the group consisting of at least one metal element selected from the group consisting of Bi, Sn, and Ge, and Si, Cu, Fe, Ti, and Al. It is preferable to have more than one kind of metal element. This is because a resist material capable of forming a clear and fine pattern can be obtained. Moreover, said M becomes a metal compound from which decomposition temperature differs in combination with A mentioned later. Therefore, in the present invention, it is preferable to appropriately select A, which will be described later, so that a compound of A and at least one metal element of M is a metal compound having a lower decomposition temperature.

上記Aとしては、具体的にはO、N、C等を挙げることができ、中でもOおよびNが好ましく、特にNが好ましい。より少ない露光で明瞭なパターンを得ることができるレジスト材料を得ることができる。なお、上記AがOの場合は金属酸化物となり、上記AがNの場合は金属窒化物となり、上記AがCの場合は金属炭化物となる。すなわち、上記金属化合物としては、金属酸化物、金属窒化物および金属炭化物等を挙げることができ、中でも金属酸化物および金属窒化物が好ましく、特に金属窒化物が好ましい。   Specific examples of A include O, N, C, etc. Among them, O and N are preferable, and N is particularly preferable. A resist material capable of obtaining a clear pattern with less exposure can be obtained. When A is O, a metal oxide is formed. When A is N, a metal nitride is formed. When A is C, a metal carbide is formed. That is, examples of the metal compound include metal oxides, metal nitrides, metal carbides, and the like, among which metal oxides and metal nitrides are preferable, and metal nitrides are particularly preferable.

また、上記Xの範囲としては、レジスト材料の用途により大きく異なるものであり、特に限定されるものではない。ただし、非金属元素(例えば窒素)の組成割合が低くなるほど、金属としての性質が強い金属化合物となり、光吸収は増大する反面、熱伝導率も増大し熱が留まらず、感度が低下する点に留意する必要がある。逆に、非金属元素(例えば窒素)の割合組成が高くなるほど、化学量論的に完全な金属化合(例えば窒化)物に近づき、光吸収の向上が見られず、紫外線や可視光を用いた露光が困難になる場合があることに留意する必要がある。   The range of X is not particularly limited because it varies greatly depending on the application of the resist material. However, the lower the composition ratio of non-metallic elements (for example, nitrogen), the stronger the metal properties, and the higher the light absorption, but the higher the thermal conductivity, the heat does not stay and the sensitivity decreases. It is necessary to keep in mind. Conversely, the higher the proportion composition of non-metallic elements (for example, nitrogen), the closer to the stoichiometrically perfect metal compound (for example, nitride), the improvement in light absorption was not observed, and ultraviolet light or visible light was used. It should be noted that exposure may be difficult.

Xの値について詳細に検討を行ったところ、化学量論組成比となるXを100%とすると、Xが75%〜95%の範囲にあることが、光の吸収と熱伝導のバランスの点で望ましかった。なお、電子線で記録を行う場合には光吸収性は考慮しなくても良いため、反応に必要十分な化合物であれば良い。従って光を用いた記録よりも化学量論的に完全な金属化合(例えば窒化)物に近くても、完全な金属化合(例えば窒化)物であっても良い。つまり、Xは75%〜100%の範囲にあることが望ましい。   When the value of X was examined in detail, when X, which is the stoichiometric composition ratio, was 100%, it was found that X was in the range of 75% to 95% in terms of the balance between light absorption and heat conduction. It was desirable. In addition, when recording with an electron beam, since light absorptivity does not need to be considered, what is necessary is just a compound necessary and sufficient for reaction. Therefore, it may be closer to a stoichiometrically perfect metal compound (for example, nitride) than a recording using light, or may be a perfect metal compound (for example, nitride). That is, X is desirably in the range of 75% to 100%.

また、本態様に用いられる金属化合物の融点としては、特に限定されるものではないが、具体的には、0℃〜1500℃の範囲内、中でも100℃〜1200℃の範囲内、特に200℃〜1000℃の範囲内であることが好ましい。融点が上記範囲より高い場合には、光や電子線に対する感度が不足しがちになり、融点が上記範囲より低い場合には、金属化合物の安定性が悪くなるからである。また、常温における金属化合物の安定性という観点からは、金属化合物の融点が200℃以上であることが好ましい。また、表1に、第14族または第15族金属化合物および遷移金属化合物の融点の一例を示す。表1から明らかなように、第14族または第15族金属化合物の融点は、遷移金属化合物に比べて、全体的に低いものである。   Further, the melting point of the metal compound used in this embodiment is not particularly limited, but specifically, it is in the range of 0 ° C. to 1500 ° C., particularly in the range of 100 ° C. to 1200 ° C., particularly 200 ° C. It is preferable to be within a range of ˜1000 ° C. This is because when the melting point is higher than the above range, the sensitivity to light or electron beam tends to be insufficient, and when the melting point is lower than the above range, the stability of the metal compound is deteriorated. Further, from the viewpoint of the stability of the metal compound at room temperature, the melting point of the metal compound is preferably 200 ° C. or higher. Table 1 shows an example of the melting points of Group 14 or Group 15 metal compounds and transition metal compounds. As is apparent from Table 1, the melting point of the Group 14 or Group 15 metal compound is generally lower than that of the transition metal compound.

また、本態様のレジスト材料は、光や電子線を熱に変換する発熱剤を含有するものであっても良い。このような発熱剤としては、特に限定されるものではないが、具体的にはPd、Ag、Au、Pt等の貴金属等を挙げることができる。また、電子親和力の高いF、Cl、Br、I等のハロゲン元素や、LiF、NaCl、KBr、CaF、MgF、AlF、BiF等の金属ハロゲン化物も電子線を熱に変換する効果があり、レジスト材料に含有させることが効果的である。 Moreover, the resist material of this aspect may contain the heat generating agent which converts light and an electron beam into heat. Such a heat generating agent is not particularly limited, and specific examples include noble metals such as Pd, Ag, Au, and Pt. In addition, halogen elements having high electron affinity such as F, Cl, Br, and I, and metal halides such as LiF, NaCl, KBr, CaF 2 , MgF 2 , AlF 3 , and BiF 3 are also effective in converting an electron beam into heat. Therefore, it is effective to contain it in a resist material.

また、本態様のレジスト材料の用途としては、特に限定されるものではないが、例えば光学デバイス、磁気デバイス、半導体デバイス等に用いることができる。また、本態様のレジスト材料は、電子線記録用レジスト材料であっても良く、光記録用レジスト材料であっても良いが、中でも電子線記録用レジスト材料であることが好ましい。より微細なパターンを形成することが可能だからである。   In addition, the application of the resist material of the present embodiment is not particularly limited, but can be used for optical devices, magnetic devices, semiconductor devices, and the like. Further, the resist material of this embodiment may be an electron beam recording resist material or an optical recording resist material, but among them, an electron beam recording resist material is preferable. This is because a finer pattern can be formed.

また、本態様のレジスト材料の製造方法としては、より少ない露光で、明瞭かつ微細なパターンを形成可能なレジスト材料を得ることができる方法であれば特に限定されるものではないが、具体的には、反応スパッタリング法、蒸着法等を挙げることができる。反応スパッタリング法を用いたレジスト材料の製造方法の一例としては、第14族または第15族の金属単体からなるスパッタターゲットを用いて、アルゴンおよび酸素雰囲気中でスパッタリングを行うことにより、化学量論的に不完全な金属酸化物を有するレジスト材料を得る方法等を挙げることができる。この際、酸素濃度を変化させることにより、上記金属酸化物中の酸素組成比を制御することができる。また、複数の金属元素を有するスパッタターゲットを用いることで、複数の金属元素を有する金属酸化物を得ることができる。また、化学量論的に不完全な金属窒化物を得る場合は、アルゴンおよび窒素雰囲気中で反応スパッタリング法を同様に行えば良い。   Further, the method for producing the resist material of the present embodiment is not particularly limited as long as it is a method capable of obtaining a resist material capable of forming a clear and fine pattern with less exposure. Can include reactive sputtering, vapor deposition, and the like. As an example of a method for producing a resist material using a reactive sputtering method, a sputtering target made of a group 14 or group 15 metal alone is used, and sputtering is performed in an argon and oxygen atmosphere to achieve a stoichiometric amount. And a method for obtaining a resist material having an incomplete metal oxide. At this time, the oxygen composition ratio in the metal oxide can be controlled by changing the oxygen concentration. Further, a metal oxide having a plurality of metal elements can be obtained by using a sputtering target having a plurality of metal elements. In addition, when a stoichiometrically incomplete metal nitride is obtained, the reactive sputtering method may be similarly performed in an argon and nitrogen atmosphere.

2.第二態様
次に、本発明の第二態様のレジスト材料について説明する。本態様のレジスト材料は、金属化合物を有するレジスト材料であって、上記金属化合物が金属窒化物であり、かつ、上記金属化合物が化学量論的に不完全な化合物であることを特徴とするものである。
2. Second Aspect Next, the resist material according to the second aspect of the present invention will be described. The resist material of this embodiment is a resist material having a metal compound, wherein the metal compound is a metal nitride, and the metal compound is a stoichiometrically incomplete compound. It is.

本態様によれば、金属窒化物を用いることによって、より少ない露光で明瞭なパターンを形成可能なレジスト材料とすることができる。これは、金属窒化物の分解温度が、従来のレジスト材料に用いられている金属酸化物等の分解温度に比べて低いことに起因するものである。   According to this aspect, by using the metal nitride, a resist material capable of forming a clear pattern with less exposure can be obtained. This is because the decomposition temperature of the metal nitride is lower than the decomposition temperature of the metal oxide or the like used in the conventional resist material.

次に、本態様のレジスト材料の適用例について図面を用いて説明する。例えば図2(a)に示すように、基板1と、レジスト材料BiN1−αからなるレジスト膜2と、を有する部材を用意する。次に、図2(b)に示すように、光や電子線で露光することによって、所定の閾値以上の温度に加熱された部分のみがBiN1−βとNとに分解され記録部3が形成される。この際、記録部3はNが抜けることで多孔質構造を形成していると考えられる。また、光や電子線により露光された部分の中でも、所定の閾値以上の温度に達した部分のみが記録部3となるため、光や電子線のスポット径よりも小さな微細パターンを形成することができる。一方、所定の閾値以上の温度に達しなかった部分は、昇温されたとしても分解反応等が起きず、そのまま未記録部4となる。また、記録部3の結晶状態等は、未記録部4の結晶状態等と異なるものとなり、現像液に対する溶解度等が変化し、図2(c)に示すように、記録部3のみを除去することができる。 Next, application examples of the resist material of this embodiment will be described with reference to the drawings. For example, as shown in FIG. 2A, a member having a substrate 1 and a resist film 2 made of a resist material BiN 1-α is prepared. Next, as shown in FIG. 2B, only a portion heated to a temperature equal to or higher than a predetermined threshold is decomposed into BiN 1-β and N 2 by exposure with light or an electron beam, and the recording unit 3 Is formed. At this time, it is considered that the recording unit 3 forms a porous structure by removing N 2 . Further, among the portions exposed to light or electron beam, only the portion that reaches a temperature equal to or higher than a predetermined threshold value becomes the recording unit 3, so that a fine pattern smaller than the spot diameter of the light or electron beam can be formed. it can. On the other hand, the portion that has not reached the temperature equal to or higher than the predetermined threshold value does not undergo a decomposition reaction or the like even if the temperature is raised, and becomes the unrecorded portion 4 as it is. Further, the crystal state or the like of the recording part 3 is different from the crystal state or the like of the unrecorded part 4, and the solubility in the developer changes, so that only the recording part 3 is removed as shown in FIG. be able to.

次に、本態様に用いられる金属化合物について説明する。ここで、本態様に用いられる金属化合物を、M1−X(Mは金属元素、Nは窒素元素、Xは金属窒化物中のNの組成割合を表すものである。)と定義する。 Next, the metal compound used in this embodiment will be described. Here, the metal compound used in this embodiment is defined as M 1-X N X (M represents a metal element, N represents a nitrogen element, and X represents a composition ratio of N in the metal nitride). .

上記Mは、単数の金属元素を表すものであっても良く、複数の金属元素を表すものであっても良い。上記Mが単数の金属元素を表すものである場合、上記Mとしては、金属窒化物を形成することができる金属元素であれば特に限定されるものではないが、中でも第14族または第15族の金属元素が好ましく、第14族または第15族の金属元素の中でも、Bi、Sn、Geが好ましい。   The M may represent a single metal element or may represent a plurality of metal elements. When M represents a single metal element, M is not particularly limited as long as it is a metal element capable of forming a metal nitride. The metal element is preferable, and among the group 14 or 15 metal elements, Bi, Sn, and Ge are preferable.

また、上記Mが複数の金属元素を表すものである場合、上記Mとしては、金属窒化物を形成することができる金属元素の組合せであれば特に限定されるものではないが、例えば第14族または第15族の金属元素を有するもの等を挙げることができる。このような場合においては、上記Mとして、第14族または第15族の金属元素を複数種類有するもの、第14族または第15族の金属元素と、それ以外の金属元素とを有するもの等を挙げることができる。この際、上記第14族または第15族の金属元素としては、Bi、Sn、Geであることが好ましい。中でも、本態様においては、上記Mが、BiおよびSnからなる群から選択される少なくとも1種類以上の金属元素と、Ge、Si、Cu、Fe、TiおよびAlからなる群から選択される少なくとも1種類以上の金属元素と、を有するものであることが好ましい。明瞭かつ微細なパターンを形成可能なレジスト材料とすることができるからである。   Further, when M represents a plurality of metal elements, M is not particularly limited as long as it is a combination of metal elements capable of forming a metal nitride. Alternatively, those having a Group 15 metal element can be given. In such a case, as M, those having a plurality of group 14 or group 15 metal elements, those having a group 14 or group 15 metal element, and other metal elements, etc. Can be mentioned. At this time, the group 14 or group 15 metal element is preferably Bi, Sn, or Ge. Among these, in this embodiment, the M is at least one selected from the group consisting of at least one metal element selected from the group consisting of Bi and Sn, and Ge, Si, Cu, Fe, Ti, and Al. It is preferable to have more than one kind of metal element. This is because a resist material capable of forming a clear and fine pattern can be obtained.

また、上記Xの範囲としては、レジスト材料の用途により大きく異なるものであり、特に限定されるものではない。ただし、窒素元素の組成割合が低くなるほど、金属としての性質が強い金属窒化物となり、光吸収は増大する反面、熱伝導率も増大し熱が留まらず、感度が低下する点に留意する必要がある。逆に、窒素の割合組成が高くなるほど、化学量論的に完全な金属窒化物に近づき、光吸収の向上が見られず、紫外線や可視光を用いた露光が困難になる場合があることに留意する必要がある。   The range of X is not particularly limited because it varies greatly depending on the application of the resist material. However, it should be noted that the lower the composition ratio of the nitrogen element, the stronger the metal properties of the metal nitride, and the light absorption increases, but the thermal conductivity also increases and heat does not stay and the sensitivity decreases. is there. Conversely, the higher the nitrogen composition, the closer to the stoichiometrically complete metal nitride, no improvement in light absorption, and exposure using ultraviolet or visible light may be difficult. It is necessary to keep in mind.

Xの値について詳細に検討を行ったところ、化学量論組成比となるXを100%とすると、Xが75%〜95%の範囲にあることが、光の吸収と熱伝導のバランスの点で望ましかった。なお、電子線で記録を行う場合には光吸収性は考慮しなくても良いため、反応に必要十分な化合物であれば良い。従って、光を用いた記録よりも化学量論的に完全な金属窒化物に近くても、完全な金属窒化物であっても良い。つまり、Xは75%〜100%の範囲にあることが望ましい。   When the value of X was examined in detail, when X, which is the stoichiometric composition ratio, was 100%, it was found that X was in the range of 75% to 95% in terms of the balance between light absorption and heat conduction. It was desirable. In addition, when recording with an electron beam, since light absorptivity does not need to be considered, what is necessary is just a compound necessary and sufficient for reaction. Therefore, it may be closer to the stoichiometric complete metal nitride than the recording using light, or it may be a complete metal nitride. That is, X is desirably in the range of 75% to 100%.

また、本態様に用いられる金属窒化物の融点としては、特に限定されるものではないが、具体的には、0℃〜1500℃の範囲内、中でも100℃〜1000℃の範囲内、特に200℃〜400℃の範囲内であることが好ましい。融点が上記範囲より高い場合には、光や電子線に対する感度が不足しがちになり、融点が上記範囲より低い場合には、金属窒化物の安定性が悪く、好ましくない。また、常温における金属窒化物の安定性という観点からは、金属窒化物の融点が200℃以上であることが好ましい。また、表2に、金属窒化物および金属酸化物の融点の一例を示す。表2から明らかなように、金属窒化物の融点は、金属酸化物に比べて、全体的に低いものである。   Further, the melting point of the metal nitride used in this embodiment is not particularly limited, but specifically, it is in the range of 0 ° C. to 1500 ° C., particularly in the range of 100 ° C. to 1000 ° C., particularly 200 It is preferable to be within the range of from ℃ to 400 ℃. When the melting point is higher than the above range, the sensitivity to light or electron beam tends to be insufficient, and when the melting point is lower than the above range, the stability of the metal nitride is poor, which is not preferable. Further, from the viewpoint of the stability of the metal nitride at normal temperature, the melting point of the metal nitride is preferably 200 ° C. or higher. Table 2 shows an example of melting points of metal nitrides and metal oxides. As is apparent from Table 2, the melting point of the metal nitride is generally lower than that of the metal oxide.

また、本態様のレジスト材料は、光や電子線を熱に変換する発熱剤を含有するものであっても良い。このような発熱剤としては、第一態様に記載したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。また、本態様のレジスト材料の用途および製造方法等についても、第一態様に記載したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。   Moreover, the resist material of this aspect may contain the heat generating agent which converts light and an electron beam into heat. Such an exothermic agent is the same as that described in the first aspect, and thus the description thereof is omitted here. Further, the use and manufacturing method of the resist material of the present embodiment are also the same as those described in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted here.

B.レジスト基板
次に、本発明のレジスト基板について説明する。本発明のレジスト基板は、基板と、上記基板上に形成され、上述したレジスト材料を用いてなるレジスト膜と、を有することを特徴とするものである。
B. Next, the resist substrate of the present invention will be described. The resist substrate of the present invention includes a substrate and a resist film formed on the substrate and using the above-described resist material.

本発明によれば、上述したレジスト材料を用いてなるレジスト膜を有することから、より少ない露光で、明瞭かつ微細なパターンを形成することができるという利点を有する。   According to the present invention, since the resist film using the resist material described above is provided, there is an advantage that a clear and fine pattern can be formed with less exposure.

本発明に用いられる基板としては、一般的なレジスト基板に用いられる基板と同様のものを用いることができる。また、本発明に用いられるレジスト材料等については、「A.レジスト材料」に記載した内容と同様であるので、ここでの説明は省略する。基板上にレジスト膜を形成する方法としては、例えば、反応スパッタリング法、蒸着法等を挙げることができる。   As the substrate used in the present invention, the same substrate as that used for a general resist substrate can be used. Further, the resist material used in the present invention is the same as that described in “A. Resist material”, and therefore, the description thereof is omitted here. Examples of a method for forming a resist film on the substrate include a reactive sputtering method and a vapor deposition method.

本発明においては、上記基板が金属基板であり、かつ、上記金属基板および上記レジスト膜の間に、蓄熱層が形成されていることが好ましい。蓄熱層を設けることにより、熱伝導率の高い金属基板を用いた場合であっても、ヒートモード記録において熱が保持されるという利点を有するからである。なお、上記蓄熱層はガラス基板や樹脂基板等の、熱伝導率が低くて、それ自体に蓄熱性を持つ基板を用いた時には無くても構わない層である。   In the present invention, the substrate is preferably a metal substrate, and a heat storage layer is preferably formed between the metal substrate and the resist film. This is because the provision of the heat storage layer has an advantage that heat is maintained in heat mode recording even when a metal substrate having high thermal conductivity is used. The heat storage layer is a layer that may be omitted when a substrate having a low thermal conductivity such as a glass substrate or a resin substrate and having a heat storage property is used.

図3は、蓄熱層を有するレジスト基板の一例を示す概略断面図である。図3に示されるレジスト基板は、金属基板1´と、金属基板1´上に形成された蓄熱層5と、蓄熱層5上に形成されたレジスト膜2と、を有するものである。   FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an example of a resist substrate having a heat storage layer. The resist substrate shown in FIG. 3 has a metal substrate 1 ′, a heat storage layer 5 formed on the metal substrate 1 ′, and a resist film 2 formed on the heat storage layer 5.

上記金属基板の材料としては、熱伝導率の高いものであれば特に限定されるものではないが、例えばシリコン、アルミニウム等の金属板等を挙げることができる。   The material of the metal substrate is not particularly limited as long as it has a high thermal conductivity, and examples thereof include metal plates such as silicon and aluminum.

上記蓄熱層の材料としては、熱を保持することができるものであれば特に限定されるものではないが、例えば、熱伝導率の低い金属窒化物、金属酸化物、金属炭化物、金属硫化物、金属セレン化物等の金属化合物、およびその混合物等を挙げることができる。中でも上記レジスト膜に使用している金属化合物とは異なる金属を用いた誘電体材料が好ましく、特に一般的で好ましいのはZnS−SiOである。また、上記蓄熱層には樹脂材料を用いることもできる。 The material for the heat storage layer is not particularly limited as long as it can retain heat. For example, a metal nitride, metal oxide, metal carbide, metal sulfide having a low thermal conductivity, Examples thereof include metal compounds such as metal selenides, and mixtures thereof. Among them, a dielectric material using a metal different from the metal compound used for the resist film is preferable, and ZnS—SiO 2 is particularly preferable. A resin material can also be used for the heat storage layer.

特に電子線で記録を行う場合には、電子が基板に帯電して電子ビームに影響を与えてしまうことを避ける為に、基板または基板上面に金属等の導電性の高い材料を設けなくてはならない為、高い導電率と低い熱伝導率を両立する為に蓄熱層が効果的である。   In particular, when recording with an electron beam, it is necessary to provide a highly conductive material such as a metal on the substrate or the upper surface of the substrate in order to prevent electrons from being charged on the substrate and affecting the electron beam. Therefore, the heat storage layer is effective for achieving both high conductivity and low thermal conductivity.

上記蓄熱層の厚さとしては、特に限定されるものではないが、例えば10nm〜1000nmの範囲内、特に20nm〜400nmの範囲内であることが望ましい。薄過ぎると蓄熱の効果が不足し、厚過ぎると生産性の低下を招くと共に、膜の表面性の悪化や、膜の応力による剥がれや割れの原因となる。   Although it does not specifically limit as thickness of the said thermal storage layer, For example, it is desirable to exist in the range of 10 nm-1000 nm, especially the range of 20 nm-400 nm. If it is too thin, the effect of heat storage will be insufficient, and if it is too thick, productivity will be lowered, and the surface property of the film will be deteriorated, and peeling and cracking due to the stress of the film will be caused.

上記蓄熱層の形成方法としては、上述した蓄熱層を得ることができる方法であれば特に限定されるものではない。具体的には、上記蓄熱層の材料が、上述した金属化合物等である場合には、例えば、スパッタリング法、蒸着法等を挙げることができる。   The method for forming the heat storage layer is not particularly limited as long as it is a method capable of obtaining the heat storage layer described above. Specifically, when the material of the heat storage layer is the above-described metal compound or the like, for example, a sputtering method, a vapor deposition method, or the like can be given.

また、本発明において、電子線で記録を行う場合には、上記レジスト膜上に電子線減速層が形成されていることが好ましい。電子線減速層を設けることにより、多くの電子がレジスト膜と反応し、効率よく電子線を熱に変換することができるからである。電子線減速層については、後述する「D.電子線記録用レジスト材料」で詳細に説明するので、ここでの説明は省略する。   In the present invention, when recording with an electron beam, an electron beam moderation layer is preferably formed on the resist film. This is because by providing the electron beam deceleration layer, many electrons react with the resist film, and the electron beam can be efficiently converted into heat. The electron beam decelerating layer will be described in detail in “D. Resist material for electron beam recording” described later, and the description thereof is omitted here.

C.電子線記録用レジスト材料
次に、本発明の電子線記録用レジスト材料について説明する。本発明の電子線記録用レジスト材料は、電子線記録用に用いられるものであって、金属化合物の種類によって以下の二態様に大別することができる。すなわち、上記金属化合物を構成する金属元素が、第14族または第15族の金属元素であることを特徴とする態様(第三態様)、および上記金属化合物が金属窒化物であることを特徴とする態様(第四態様)である。以下、上記の二態様について詳細に説明する。
C. Next, the resist material for electron beam recording of the present invention will be described. The resist material for electron beam recording of the present invention is used for electron beam recording, and can be roughly divided into the following two modes depending on the type of metal compound. That is, the metal element constituting the metal compound is a group 14 or group 15 metal element (third aspect), and the metal compound is a metal nitride, This is the fourth mode. Hereinafter, the two aspects will be described in detail.

1.第三態様
まず、本発明の第三態様の電子線記録用レジスト材料について説明する。本態様の電子線記録用レジスト材料は、金属化合物を有する電子線記録用レジスト材料であって、上記金属化合物を構成する金属元素が、第14族または第15族の金属元素であることを特徴とするものである。
1. Third Aspect First, the electron beam recording resist material according to the third aspect of the present invention will be described. The electron beam recording resist material of this aspect is an electron beam recording resist material having a metal compound, wherein the metal element constituting the metal compound is a Group 14 or Group 15 metal element. It is what.

本態様によれば、第14族または第15族の金属元素を含む金属化合物を用いることによって、より少ない露光で、明瞭かつ微細なパターンを形成可能な電子線記録用レジスト材料とすることができる。これは、第14族または第15族の金属元素を含む金属化合物の分解温度が、従来のレジスト材料に用いられている遷移金属元素を含む金属化合物の分解温度に比べて低いことに起因するものである。なお、金属化合物の分解温度とは、その温度を超えると熱エネルギーのみによって金属化合物の結合が外れる温度であって、殆どの金属化合物において融点にほぼ一致するが、昇華温度の方が低い化合物では昇華点に一致する。すなわち、従来の遷移金属元素を用いたレジスト材料においては、遷移金属元素の分解温度が高いため、電子線に対する感度が低く、所望のパターンを得るために、多くの露光が必要であった。これに対して、本態様の電子線記録用レジスト材料は、分解温度が低いため、電子線に対する感度が高く、より少ない露光で明瞭なパターンを形成することができる。   According to this aspect, by using a metal compound containing a Group 14 or Group 15 metal element, an electron beam recording resist material capable of forming a clear and fine pattern with less exposure can be obtained. . This is due to the fact that the decomposition temperature of the metal compound containing a Group 14 or Group 15 metal element is lower than the decomposition temperature of the metal compound containing a transition metal element used in conventional resist materials. It is. Note that the decomposition temperature of the metal compound is a temperature at which the bond of the metal compound is released only by thermal energy when the temperature exceeds that temperature, and almost coincides with the melting point in most metal compounds, but in a compound having a lower sublimation temperature. Match the sublimation point. That is, in the resist material using the conventional transition metal element, since the decomposition temperature of the transition metal element is high, the sensitivity to the electron beam is low, and many exposures are necessary to obtain a desired pattern. On the other hand, since the electron beam recording resist material of this embodiment has a low decomposition temperature, it has high sensitivity to an electron beam and can form a clear pattern with less exposure.

本態様に用いられる金属化合物は、「化学量論的に完全な金属化合物」であっても良く、「化学量論的に不完全な金属化合物」であっても良い。これらの定義については、上記「A.レジスト材料」に記載した内容と同様であるので、ここでの説明は省略する。また、本態様のレジスト材料は、電子線を熱に変換する発熱剤を含有するものであっても良い。さらに、具体的な金属化合物や発熱剤、電子線記録用レジスト材料の製造方法等については、上記「A.レジスト材料 1.第一態様」に記載の内容と同様であるので、ここでの説明は省略する。特に、本態様においては、上記金属化合物が、金属酸化物であることが好ましい。   The metal compound used in this embodiment may be a “stoichiometrically complete metal compound” or a “stoichiometrically incomplete metal compound”. Since these definitions are the same as the contents described in “A. Resist material” above, description thereof is omitted here. Moreover, the resist material of this aspect may contain the heat generating agent which converts an electron beam into heat. Further, the specific metal compound, the heat generating agent, the method for producing the electron beam recording resist material, and the like are the same as those described in the above “A. Resist material 1. First aspect”. Is omitted. In particular, in this embodiment, the metal compound is preferably a metal oxide.

2.第四態様
次に、本発明の第四態様の電子線記録レジスト材料について説明する。本態様の電子線記録用レジスト材料は、金属化合物を有する電子線記録用レジスト材料であって、上記金属化合物が、金属窒化物であることを特徴とするものである。
2. Fourth Aspect Next, the electron beam recording resist material according to the fourth aspect of the present invention will be described. The resist material for electron beam recording according to this aspect is a resist material for electron beam recording having a metal compound, wherein the metal compound is a metal nitride.

本態様によれば、金属窒化物を用いることによって、より少ない露光で明瞭なパターンを形成可能な電子線記録レジスト材料とすることができる。これは、金属窒化物の分解温度が、従来のレジスト材料に用いられている金属酸化物等の分解温度に比べて低いことに起因するものである。   According to this aspect, by using a metal nitride, an electron beam recording resist material capable of forming a clear pattern with less exposure can be obtained. This is because the decomposition temperature of the metal nitride is lower than the decomposition temperature of the metal oxide or the like used in the conventional resist material.

本態様に用いられる金属窒化物は、「化学量論的に完全な金属化合物」であっても良く、「化学量論的に不完全な金属化合物」であっても良い。これらの定義については、上記「A.レジスト材料」に記載した内容と同様であるので、ここでの説明は省略する。また、本態様のレジスト材料は、電子線を熱に変換する発熱剤を含有するものであっても良い。さらに、具体的な金属窒化物や発熱剤、電子線記録用レジスト材料の製造方法等については、上記「A.レジスト材料 2.第二態様」に記載の内容と同様であるので、ここでの説明は省略する。   The metal nitride used in this embodiment may be a “stoichiometrically complete metal compound” or a “stoichiometrically incomplete metal compound”. Since these definitions are the same as the contents described in “A. Resist material” above, description thereof is omitted here. Moreover, the resist material of this aspect may contain the heat generating agent which converts an electron beam into heat. Further, the specific metal nitride, the heat generating agent, the method for producing the electron beam recording resist material, and the like are the same as those described in the above “A. Resist material 2. Second aspect”. Description is omitted.

D.電子線記録用レジスト基板
次に、本発明の電子線記録用レジスト基板について説明する。基板と、上記基板上に形成され、上述した電子線記録用レジスト材料を用いてなる電子線記録用レジスト膜と、を有することを特徴とするものである。
D. Next, the resist substrate for electron beam recording of the present invention will be described. It has a substrate and an electron beam recording resist film formed on the substrate and using the electron beam recording resist material described above.

本発明によれば、上述した電子線記録用レジスト材料を用いてなる電子線記録用レジスト膜を有することから、より少ない露光で、明瞭かつ微細なパターンを形成することができるという利点を有する。   According to the present invention, since the electron beam recording resist film using the above-described electron beam recording resist material is provided, there is an advantage that a clear and fine pattern can be formed with less exposure.

本発明に用いられる基板としては、一般的なレジスト基板に用いられる基板と同様のものを用いることができる。また、本発明に用いられる電子線記録用レジスト材料等については、「C.電子線記録用レジスト材料」に記載した内容と同様であるので、ここでの説明は省略する。基板上に電子線記録用レジスト膜を形成する方法としては、例えば、反応スパッタリング法、蒸着法等を挙げることができる。   As the substrate used in the present invention, the same substrate as that used for a general resist substrate can be used. Further, the electron beam recording resist material used in the present invention is the same as that described in “C. Electron beam recording resist material”, and therefore the description thereof is omitted here. Examples of a method for forming an electron beam recording resist film on a substrate include a reactive sputtering method and a vapor deposition method.

本発明においては、上記基板が金属基板であり、かつ、上記金属基板および上記レジスト膜の間に、蓄熱層が形成されていることが好ましい。蓄熱層を設けることにより、熱伝導率の高い金属基板を用いた場合であっても、ヒートモード記録において熱が保持されるという利点を有するからである。なお、上記金属基板および上記蓄熱層等については、上記「B.レジスト基板」に記載した内容と同様であるので、ここでの説明は省略する。   In the present invention, the substrate is preferably a metal substrate, and a heat storage layer is preferably formed between the metal substrate and the resist film. This is because the provision of the heat storage layer has an advantage that heat is maintained in heat mode recording even when a metal substrate having high thermal conductivity is used. The metal substrate, the heat storage layer, and the like are the same as the contents described in “B. Resist substrate”, and thus the description thereof is omitted here.

また、本発明においては、上記電子線記録用レジスト膜上に電子線減速層が形成されていることが好ましい。電子線減速層は、加速電圧を受けて高速で進入して来る電子線の大半が、電子線記録用レジスト膜と反応せずに基板側に突き抜けてしまうことを避けるために設ける層で、電子がこの電子線減速層材料中を通過する際に衝突等によって減速されることで、多くの電子がレジスト膜と反応し、効率よく電子線を熱に変換する事ができるようになる。   In the present invention, an electron beam moderation layer is preferably formed on the electron beam recording resist film. The electron beam decelerating layer is a layer provided to prevent most of the electron beams that enter at a high speed under acceleration voltage from penetrating to the substrate side without reacting with the resist film for electron beam recording. However, when passing through the electron beam moderating layer material, the electron beam is decelerated by collision or the like, so that many electrons react with the resist film, and the electron beam can be efficiently converted into heat.

図4は、電子線減速層を有する電子線記録用レジスト基板の一例を示す概略断面図である。図4に示される電子線記録用レジスト基板は、基板1と、基板1上に形成された電子線記録用レジスト膜6と、電子線記録用レジスト膜6上に形成された電子線減速層7と、を有するものである。   FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing an example of an electron beam recording resist substrate having an electron beam deceleration layer. The electron beam recording resist substrate shown in FIG. 4 includes a substrate 1, an electron beam recording resist film 6 formed on the substrate 1, and an electron beam deceleration layer 7 formed on the electron beam recording resist film 6. And.

上記電子線減速層の材料としては、主成分が樹脂である層が好適で、例えば紫外線硬化型の樹脂や、熱硬化型の樹脂、熱硬化併用の紫外線硬化型樹脂、溶剤揮発硬化型樹脂等を含有するもの等を挙げることができる。このような樹脂として具体的には、ウレタンアクリレート樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、スチレン樹脂、メラミン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ乳酸樹脂、およびこれらの混合樹脂等が挙げられる。また、電子線レジストとして使用されている樹脂(日本ゼオン製、ZEP520A等)等を電子線減速層として流用することも可能である。   As a material for the electron beam moderation layer, a layer whose main component is a resin is suitable. For example, an ultraviolet curable resin, a thermosetting resin, an ultraviolet curable resin used in combination with thermosetting, a solvent volatile curable resin, etc. The thing etc. which contain can be mentioned. Specific examples of such resins include urethane acrylate resins, epoxy acrylate resins, polyester resins, epoxy resins, acrylic resins, urethane resins, styrene resins, melamine resins, polycarbonate resins, polypropylene resins, polyethylene resins, polylactic acid resins, and These mixed resins are mentioned. In addition, a resin used as an electron beam resist (manufactured by Zeon Corporation, ZEP520A, etc.) or the like can be used as an electron beam deceleration layer.

また、例えば上記樹脂中に電子線を吸収・発熱する発熱剤を含有させても良い。このような発熱剤としては、特に限定されるものではないが、例えばPd、Ag、Au、Pt等の貴金属、電子親和力の高いF、Cl、Br、I等のハロゲン元素、LiF、NaCl、KBr、CaF、MgF、AlF、BiF等の金属ハロゲン化物等を挙げることができる。 For example, the resin may contain a heat generating agent that absorbs and generates heat with an electron beam. Such a heat generating agent is not particularly limited. For example, noble metals such as Pd, Ag, Au, and Pt, halogen elements such as F, Cl, Br, and I having high electron affinity, LiF, NaCl, and KBr. And metal halides such as CaF 2 , MgF 2 , AlF 3 , and BiF 3 .

上記電子線減速層の厚さとしては、特に限定されるものではないが、例えば10nm〜600μmの範囲内、中でも50nm〜100μmの範囲内であることが好ましい。上記電子線減速層の厚さが薄過ぎると減速効果が不足し、厚すぎると生産性の低下を招くからである。   The thickness of the electron beam decelerating layer is not particularly limited. For example, it is preferably in the range of 10 nm to 600 μm, and more preferably in the range of 50 nm to 100 μm. This is because if the thickness of the electron beam decelerating layer is too thin, the decelerating effect is insufficient, and if it is too thick, the productivity is lowered.

上記電子線減速層の形成方法としては、上述した電子線減速層を得ることができる方法であれば特に限定されるものではなく、一般的な塗布方法を用いることができる。   The method for forming the electron beam decelerating layer is not particularly limited as long as it can obtain the above-described electron beam decelerating layer, and a general coating method can be used.

なお、上記電子線減速層は、電子線記録用レジスト基板に記録を行った後、ホルマリン等を用いて溶解させることや、Oプラズマ中にさらすことで容易に取り除くことができる。 The electron beam decelerating layer can be easily removed by recording on an electron beam recording resist substrate and then dissolving it using formalin or exposing it to O 2 plasma.

また、本発明の電子線記録用レジスト基板は、蓄熱層および電子線減速層の両方を備えていても良い。具体的には、図5に示すように、金属基板1´と、金属基板1´上に形成された蓄熱層5と、蓄熱層5上に形成された電子線記録用レジスト膜6と、電子線記録用レジスト膜6上に形成された電子線減速層7と、を有するもの等を挙げることができる。なお、電子線記録用レジスト基板が蓄熱層を備える場合は、通常、基板として金属基板が用いられる。   Moreover, the resist substrate for electron beam recording of this invention may be equipped with both the thermal storage layer and the electron beam deceleration layer. Specifically, as shown in FIG. 5, a metal substrate 1 ′, a heat storage layer 5 formed on the metal substrate 1 ′, an electron beam recording resist film 6 formed on the heat storage layer 5, and an electron Examples include those having an electron beam decelerating layer 7 formed on the resist film 6 for line recording. When the electron beam recording resist substrate includes a heat storage layer, a metal substrate is usually used as the substrate.

E.パターン形成体の製造方法
次に、本発明のパターン形成体の製造方法について説明する。本発明のパターン形成体の製造方法は、上述したレジスト材料を用いてなるレジスト膜、または上述した電子線記録用レジスト材料を用いてなる電子線記録用レジスト膜を基板上に成膜した後、上記レジスト膜または上記電子線記録用レジスト膜に電子線照射を行うことを特徴とするものである。
E. Next, the manufacturing method of the pattern formation body of this invention is demonstrated. The pattern forming body manufacturing method of the present invention comprises forming a resist film using the above-described resist material or an electron beam recording resist film using the above-described electron beam recording resist material on a substrate, The resist film or the electron beam recording resist film is irradiated with an electron beam.

本発明のパターン形成体の製造方法は、以下の二態様に大別することができる。すなわち、上記「C.電子線記録用レジスト材料」に記載した電子線記録用レジスト材料を用いて電子線記録用レジスト膜を形成し、電子線照射を行う態様(第五態様)、および上記「A.レジスト材料」に記載したレジスト材料を用いてレジスト膜を形成し、電子線照射を行う態様(第六態様)である。以下、上記の二態様について詳細に説明する。   The manufacturing method of the pattern formation body of this invention can be divided roughly into the following two aspects. That is, an embodiment (fifth embodiment) in which an electron beam recording resist film described in "C. Electron beam recording resist material" is used to form an electron beam recording resist film and electron beam irradiation is performed; This is an embodiment (sixth embodiment) in which a resist film is formed using the resist material described in “A. Resist material” and electron beam irradiation is performed. Hereinafter, the two aspects will be described in detail.

1.第五態様
本発明のパターン形成体の製造方法の第五態様について説明する。本態様のパターン形成体の製造方法は、上述した電子線記録用レジスト材料を用いてなる電子線記録用レジスト膜を基板上に成膜した後、上記電子線記録用レジスト膜に電子線照射を行うことを特徴とするものである。
1. Fifth Aspect A fifth aspect of the method for producing a pattern forming body of the present invention will be described. In the method for producing a pattern forming body according to this aspect, after forming an electron beam recording resist film using the above-described electron beam recording resist material on a substrate, the electron beam recording resist film is irradiated with an electron beam. It is characterized by doing.

本態様によれば、上述した電子線記録用レジスト材料からなる電子線記録用レジスト膜に対して、光照射に比べ、より小さなスポット径で照射可能な電子線照射を行うことにより、更に微細なパターンを有するパターン形成体を得ることができる。本態様により得られるパターン形成体の用途としては、特に限定されるものではないが、例えば光学デバイス、磁気デバイス、半導体デバイス、表示デバイス等に用いることができる。   According to this aspect, the electron beam recording resist film made of the above-described electron beam recording resist material is irradiated with an electron beam that can be irradiated with a spot diameter smaller than that of light irradiation, thereby further reducing the fineness. A pattern forming body having a pattern can be obtained. Although it does not specifically limit as a use of the pattern formation body obtained by this aspect, For example, it can use for an optical device, a magnetic device, a semiconductor device, a display device, etc.

以下、本態様のパターン形成体の製造方法について、電子線記録用レジスト材料を用いてなる電子線記録用レジスト膜を基板上に形成する電子線記録用レジスト膜形成工程と、上記電子線記録用レジスト膜に電子線照射を行い、潜像パターンを形成する露光工程と、上記潜像パターンから凹凸パターンを形成する現像工程とに分けて説明する。   Hereinafter, with respect to the pattern forming body manufacturing method of this aspect, an electron beam recording resist film forming step of forming an electron beam recording resist film using a resist material for electron beam recording on a substrate, and the above-mentioned electron beam recording Description will be made separately on an exposure process in which a resist film is irradiated with an electron beam to form a latent image pattern, and a development process in which a concave / convex pattern is formed from the latent image pattern.

(1)電子線記録用レジスト膜形成工程
本工程は、基板上に上記電子線記録用レジスト材料からなる電子線記録用レジスト膜を形成する工程である。
本工程において、基板上に電子線記録用レジスト膜を設ける方法としては、特に限定されるものではないが、例えば反応スパッタリング法、蒸着法等を挙げることができる。
(1) Electron beam recording resist film forming step This step is a step of forming an electron beam recording resist film made of the above-mentioned electron beam recording resist material on a substrate.
In this step, the method for providing the electron beam recording resist film on the substrate is not particularly limited, and examples thereof include a reactive sputtering method and a vapor deposition method.

また、本工程により得られる電子線記録用レジスト膜は、金属化合物を有するものである。このような金属化合物としては、上記「C.電子線記録用レジスト材料」に記載したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。特に、本態様においては、上記金属化合物を構成する金属元素が重元素であることが好ましい。重元素を用いることにより、電子衝突時の電子の平均自由工程が短くなり、電子が高密度に反応することができるからである。従って、例えば金属化合物を構成する金属元素が、第14族または第15族の金属元素である場合は、Sn、Sb、Pb、Biであることが好ましい。   Moreover, the resist film for electron beam recording obtained by this process has a metal compound. Such a metal compound is the same as that described in “C. Resist material for electron beam recording”, and therefore, the description thereof is omitted here. In particular, in this embodiment, the metal element constituting the metal compound is preferably a heavy element. This is because by using a heavy element, the mean free path of electrons at the time of electron collision is shortened, and electrons can react with high density. Therefore, for example, when the metal element constituting the metal compound is a Group 14 or Group 15 metal element, Sn, Sb, Pb, and Bi are preferable.

また、本工程により得られる電子線記録用レジスト膜は、電子線を熱に変換する発熱剤を含有するものであっても良い。このような発熱剤としては、「A.レジスト材料」に記載したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。   Moreover, the resist film for electron beam recording obtained by this process may contain the heat generating agent which converts an electron beam into heat. Such a heat-generating agent is the same as that described in “A. Resist material”, and the description thereof is omitted here.

また、本工程により得られる電子線記録用レジスト膜の膜厚としては、パターン形成体の用途によって異なるものであるが、例えば5nm〜500nmの範囲内、中でも10nm〜100nmの範囲内であることが好ましい。   Further, the film thickness of the electron beam recording resist film obtained in this step varies depending on the use of the pattern forming body, but may be, for example, in the range of 5 nm to 500 nm, particularly in the range of 10 nm to 100 nm. preferable.

本工程に用いられる基板としては、本態様のパターン形成体の用途により異なるものであるが、例えばガラス、ポリカーボネート等のプラスチック、シリコン、アルミナチタンカーバイド、ニッケル、カーボン等を挙げることができる。また、本工程においては、上記基板と上記電子線記録用レジスト膜との間に蓄熱層を設けても良く、上記電子線記録用レジスト膜上に電子線減速層を設けても良い。蓄熱層および電子線減速層については、上記「D.電子線記録用レジスト基板」に記載した内容と同様であるので、ここでの説明は省略する。   As a board | substrate used for this process, although it changes with uses of the pattern formation body of this aspect, plastics, such as glass and a polycarbonate, a silicon | silicone, an alumina titanium carbide, nickel, carbon etc. can be mentioned, for example. In this step, a heat storage layer may be provided between the substrate and the electron beam recording resist film, or an electron beam deceleration layer may be provided on the electron beam recording resist film. The heat storage layer and the electron beam decelerating layer are the same as those described in “D. Resist substrate for electron beam recording”, and thus the description thereof is omitted here.

(2)露光工程
本工程は、上記電子線記録用レジスト膜に電子線照射を行い、潜像パターンを形成する工程である。本工程においては、上記電子線記録用レジスト材料からなる電子線記録用レジスト膜が電子線照射された際に、所定の閾値以上の温度に加熱された部分のみが状態変化を起こす。そのため、電子線のスポット径よりも小さな微細パターンを形成することができる。
(2) Exposure Step This step is a step of forming a latent image pattern by irradiating the electron beam recording resist film with an electron beam. In this step, when the electron beam recording resist film made of the electron beam recording resist material is irradiated with an electron beam, only a portion heated to a temperature equal to or higher than a predetermined threshold causes a state change. Therefore, a fine pattern smaller than the spot diameter of the electron beam can be formed.

本工程において、電子線記録用レジスト膜に電子線照射を行う方法としては、特に限定されるものではなく、一般的な電子線描画等に用いられる装置等を用いることができる。   In this step, the method of irradiating the electron beam recording resist film with an electron beam is not particularly limited, and an apparatus used for general electron beam drawing or the like can be used.

また、電子線照射における加速電圧としては、パターン形成体の用途によって異なるものであるが、例えば5kV〜500kVの範囲内、中でも10kV〜200kVの範囲内であることが好ましい。   Further, the acceleration voltage in electron beam irradiation varies depending on the use of the pattern forming body, but is preferably in the range of 5 kV to 500 kV, for example, preferably in the range of 10 kV to 200 kV.

(3)現像工程
本工程は、上記潜像パターンから凹凸パターンを形成する工程である。本工程においては、上記「A.レジスト材料」に記載したように、所定の閾値以上の温度に加熱された部分(潜像パターン)の結晶構造等は、その他の部分の結晶構造等と異なるものであり、現像液に対する溶解度等が変化する。そのため、潜像パターンに応じた凹凸パターンを形成することができる。
(3) Development process This process is a process of forming a concavo-convex pattern from the latent image pattern. In this step, as described in “A. Resist material” above, the crystal structure of the portion (latent image pattern) heated to a temperature equal to or higher than a predetermined threshold is different from the crystal structure of the other portions. The solubility in the developer changes. Therefore, a concavo-convex pattern corresponding to the latent image pattern can be formed.

本工程において、パターンの潜像から凹凸パターンを形成する方法としては、特に限定されるものではないが、例えばアルカリ現像液または酸現像液を用いたウェットエッチング現像、アルゴンやフルオロカーボン等のガスを用いてプラズマ中で行うドライエッチング現像等を挙げることができる。   In this step, the method for forming the concavo-convex pattern from the pattern latent image is not particularly limited. For example, wet etching development using an alkali developer or an acid developer, a gas such as argon or fluorocarbon is used. And dry etching development performed in plasma.

上記アルカリ現像液としては、所望の凹凸パターンを形成することができるものであれば特に限定されるものではないが、具体的には、テトラメチルアンモニウム水溶液、水酸化カリウム水溶液、水酸化ナトリウム水溶液、炭酸ナトリウム水溶液等を挙げることができる。また、上記アルカリ現像液の濃度は、電子線記録用レジスト膜を構成する金属化合物の種類等に応じて適宜選択することが好ましい。   The alkali developer is not particularly limited as long as a desired uneven pattern can be formed. Specifically, tetramethylammonium aqueous solution, potassium hydroxide aqueous solution, sodium hydroxide aqueous solution, Examples thereof include an aqueous sodium carbonate solution. The concentration of the alkali developer is preferably selected appropriately according to the type of metal compound constituting the electron beam recording resist film.

また、上記酸現像液としては、所望の凹凸パターンを形成することができるものであれば特に限定されるものではないが、具体的には、塩酸水溶液、酢酸水溶液、硫酸水溶液、リン酸水溶液等を挙げることができる。また、上記酸現像液の濃度は、電子線記録用レジスト膜を構成する金属化合物の種類等に応じて適宜選択することが好ましい。   The acid developer is not particularly limited as long as it can form a desired concavo-convex pattern. Specific examples include an aqueous hydrochloric acid solution, an aqueous acetic acid solution, an aqueous sulfuric acid solution, and an aqueous phosphoric acid solution. Can be mentioned. The concentration of the acid developer is preferably selected as appropriate according to the type of metal compound constituting the electron beam recording resist film.

また、本工程においては、現像時に超音波発振機を用いても良い。上記「A.レジスト材料」に記載したように、所定の閾値以上の温度に加熱された部分(潜像パターン)は、多孔質構造を形成すると考えられる。従って、多孔質構造を形成していない部分に比べて機械強度が低くなり、超音波発振機を用いることにより、容易に凹凸パターンを得ることができる。   In this step, an ultrasonic oscillator may be used during development. As described in the above “A. Resist material”, a portion (latent image pattern) heated to a temperature equal to or higher than a predetermined threshold is considered to form a porous structure. Therefore, the mechanical strength is lower than that of the portion where the porous structure is not formed, and an uneven pattern can be easily obtained by using an ultrasonic oscillator.

また、上記ドライエッチングとしては、所望の凹凸パターンを形成することができるガスおよび装置であれば特に限定されるものではないが、具体的には、エッチングガスとしてAr等の不活性ガス、CF、C等のフルオロカーボン系ガス、CHF等のフルオロメタン系ガス、Cl、BCl等の塩素系ガスを挙げることができ、ドライエッチング装置としてイオンミリング装置、容量結合型や誘導結合型の反応性イオンエッチング装置等を挙げることができる。また、上記ガスの種類、圧力、流量および、エッチング装置、エッチング電力等の条件は、電子線記録用レジスト膜を構成する金属化合物の種類等に応じて適宜選択することが好ましい。 The dry etching is not particularly limited as long as it is a gas and an apparatus capable of forming a desired concavo-convex pattern. Specifically, an inert gas such as Ar or CF 4 is used as an etching gas. Fluorocarbon gas such as C 2 F 6 , Fluoromethane gas such as CHF 3 , Chlorine gas such as Cl 2 and BCl 3, etc., and dry etching equipment such as ion milling equipment, capacitive coupling type and inductive coupling Type reactive ion etching apparatus. Moreover, it is preferable to appropriately select conditions such as the type, pressure, flow rate, etching apparatus, etching power, and the like of the gas according to the type of metal compound constituting the electron beam recording resist film.

2.第六態様
本発明のパターン形成体の製造方法の第六態様について説明する。本態様のパターン形成体の製造方法は、上述したレジスト材料を用いてなるレジスト膜を基板上に成膜した後、上記レジスト膜に電子線照射を行うことを特徴とするものである。
2. Sixth Aspect A sixth aspect of the method for producing a pattern forming body of the present invention will be described. The pattern forming body manufacturing method of this aspect is characterized in that a resist film made of the above-described resist material is formed on a substrate, and then the resist film is irradiated with an electron beam.

本態様によれば、化学量論的に不完全な金属化合物を含むレジスト材料からなるレジスト膜に対して、光照射に比べ、より小さなスポット径で照射可能な電子線照射を行うことにより、更に微細なパターンを有するパターン形成体を得ることができる。本態様により得られるパターン形成体の用途としては、特に限定されるものではないが、例えば光学デバイス、磁気デバイス、半導体デバイス、表示デバイス等に用いることができる。   According to this aspect, the resist film made of a resist material containing a stoichiometrically incomplete metal compound is further irradiated with an electron beam that can be irradiated with a smaller spot diameter as compared with light irradiation. A pattern formed body having a fine pattern can be obtained. Although it does not specifically limit as a use of the pattern formation body obtained by this aspect, For example, it can use for an optical device, a magnetic device, a semiconductor device, a display device, etc.

以下、本態様のパターン形成体の製造方法について、上記レジスト材料を用いてなるレジスト膜を基板上に形成するレジスト膜形成工程と、上記レジスト膜に電子線照射を行い、潜像パターンを形成する露光工程と、上記潜像パターンから凹凸パターンを形成する現像工程とに分けて説明する。   Hereinafter, with respect to the method for producing the pattern forming body of this aspect, a resist film forming step of forming a resist film using the resist material on the substrate, and electron beam irradiation to the resist film to form a latent image pattern The description will be divided into an exposure process and a development process for forming an uneven pattern from the latent image pattern.

(1)レジスト膜形成工程
本工程は、基板上に上記レジスト材料からなるレジスト膜を形成する工程である。
本工程において、基板上にレジスト膜を設ける方法としては、特に限定されるものではないが、例えば反応スパッタリング法、蒸着法等を挙げることができる。このような方法については、「A.レジスト材料」に記載した方法と同様であるので、ここでの説明は省略する。
(1) Resist film forming step This step is a step of forming a resist film made of the resist material on the substrate.
In this step, a method for providing a resist film on the substrate is not particularly limited, and examples thereof include a reactive sputtering method and a vapor deposition method. Since such a method is the same as the method described in “A. Resist material”, description thereof is omitted here.

また、本工程により得られるレジスト膜は、化学量論的に不完全な金属化合物を有するものである。このような金属化合物としては、上記「A.レジスト材料」に記載したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。特に、本態様においては、上記金属化合物を構成する金属元素が重元素であることが好ましい。重元素を用いることにより、電子衝突時の電子の平均自由工程が短くなり、電子が高密度に反応することができるからである。従って、例えば金属化合物を構成する金属元素が、第14族または第15族の金属元素である場合は、Sn、Sb、Pb、Biであることが好ましい。   Further, the resist film obtained by this step has a stoichiometrically incomplete metal compound. Such a metal compound is the same as that described in the above “A. Resist material”, and the description thereof is omitted here. In particular, in this embodiment, the metal element constituting the metal compound is preferably a heavy element. This is because by using a heavy element, the mean free path of electrons at the time of electron collision is shortened, and electrons can react with high density. Therefore, for example, when the metal element constituting the metal compound is a Group 14 or Group 15 metal element, Sn, Sb, Pb, and Bi are preferable.

レジスト膜の膜厚、基板の種類等のその他の事項については、上記「E.パターン形成体の製造方法 1.第五態様」に記載した内容と同様であるので、ここでの説明は省略する。   Other matters such as the film thickness of the resist film and the type of the substrate are the same as the contents described in the above-mentioned “E. Manufacturing method of pattern forming body 1. Fifth aspect”, and thus the description thereof is omitted. .

(2)その他の工程
本態様における、露光工程および現像工程については、上記「E.パターン形成体の製造方法 1.第五態様」に記載した内容と同様であるので、ここでの説明は省略する。
(2) Other Steps The exposure step and the development step in this embodiment are the same as those described in the above-mentioned “E. Method for producing pattern-formed body 1. Fifth embodiment”, and thus the description thereof is omitted here. To do.

F.その他
以上のように、本発明においては、以下の発明を提供することができる。
1.基板と、上記基板上に形成され、レジスト材料を用いてなるレジスト膜と、を有するレジスト基板であって、
上記レジスト材料が、金属化合物を有し、上記金属化合物を構成する金属元素が、第14族または第15族の金属元素であり、上記金属化合物が金属酸化物であり、上記金属化合物が化学量論的に不完全な化合物であり、上記金属化合物をM1−X(Mは金属元素、Oは酸素元素、Xは金属化合物中のOの組成割合)とし、化学量論組成比となるXを100%とした場合に、上記金属化合物でのXが75%〜95%の範囲内であり、
上記基板が金属基板であり、かつ、上記金属基板および上記レジスト膜の間に、蓄熱層が形成されていることを特徴とするレジスト基板。
2.基板と、上記基板上に形成され、レジスト材料を用いてなるレジスト膜と、を有するレジスト基板であって、
上記レジスト材料が、金属化合物を有し、上記金属化合物を構成する金属元素が、第14族または第15族の金属元素であり、上記金属化合物が金属酸化物であり、上記金属化合物が化学量論的に不完全な化合物であり、上記金属化合物をM1−X(Mは金属元素、Oは酸素元素、Xは金属化合物中のOの組成割合)とし、化学量論組成比となるXを100%とした場合に、上記金属化合物でのXが75%〜95%の範囲内であり、
上記レジスト膜上に電子線減速層が形成されていることを特徴とするレジスト基板。
3.金属化合物を有し、上記金属化合物を構成する金属元素が、第14族または第15族の金属元素であり、上記金属化合物が金属酸化物であり、上記金属化合物が化学量論的に不完全な化合物であり、上記金属化合物をM1−X(Mは金属元素、Oは酸素元素、Xは金属化合物中のOの組成割合)とし、化学量論組成比となるXを100%とした場合に、上記金属化合物でのXが75%〜95%の範囲内であるレジスト材料を用いてなるレジスト膜を基板上に成膜した後、上記レジスト膜に電子線照射を行うことを特徴とするパターン形成体の製造方法。
4.基板と、上記基板上に形成され、レジスト材料を用いてなるレジスト膜と、を有するレジスト基板であって、
上記レジスト材料が、金属化合物を有し、上記金属化合物が金属窒化物であり、かつ、上記金属化合物が化学量論的に不完全な化合物であり、
上記基板が金属基板であり、かつ、上記金属基板および上記レジスト膜の間に、蓄熱層が形成されていることを特徴とするレジスト基板。
5.基板と、上記基板上に形成され、レジスト材料を用いてなるレジスト膜と、を有するレジスト基板であって、
上記レジスト材料が、金属化合物を有し、上記金属化合物が金属窒化物であり、かつ、上記金属化合物が化学量論的に不完全な化合物であり、
上記レジスト膜上に電子線減速層が形成されていることを特徴とするレジスト基板。
6.金属化合物を有し、上記金属化合物が金属窒化物であり、かつ、上記金属化合物が化学量論的に不完全な化合物であるレジスト材料を用いてなるレジスト膜を基板上に成膜した後、上記レジスト膜に電子線照射を行うことを特徴とするパターン形成体の製造方法。
7.金属化合物を有するレジスト材料であって、上記金属化合物を構成する金属元素がBiであり、上記金属化合物が化学量論的に不完全な化合物であることを特徴とするレジスト材料。
8.上記金属化合物が金属酸化物であることを特徴とする上記7に記載のレジスト材料。
9.上記金属化合物が金属窒化物であることを特徴とする上記7に記載のレジスト材料。
10.金属化合物を有するレジスト材料であって、上記金属化合物が金属酸化物であり、上記金属化合物が化学量論的に不完全な化合物であり、上記金属化合物を構成する金属元素が、Bi、SnおよびGeからなる群から選択される少なくとも1種類以上の金属元素と、Si、Cu、Fe、TiおよびAlからなる群から選択される少なくとも1種類以上の金属元素と、を有することを特徴とするレジスト材料。
11.金属化合物を有するレジスト材料であって、上記金属化合物が金属窒化物であり、上記金属化合物が化学量論的に不完全な化合物であり、上記金属化合物を構成する金属元素が、BiおよびSnからなる群から選択される少なくとも1種類以上の金属元素と、Ge、Si、Cu、Fe、TiおよびAlからなる群から選択される少なくとも1種類以上の金属元素と、を有することを特徴とするレジスト材料。
12.上記金属化合物をM1-XX(Mは金属元素、Aは非金属元素、Xは金属化合物中のAの組成割合)とし、化学量論組成比となるXを100%とした場合に、上記金属化合物でのXが75%〜95%の範囲内であることを特徴とする上記7から上記11までのいずれかに記載のレジスト材料。
13.金属化合物を有する電子線記録用レジスト材料であって、上記金属化合物を構成する金属元素がBiであることを特徴とする電子線記録用レジスト材料。
14.上記金属化合物が金属酸化物であることを特徴とする上記13に記載の電子線記録用レジスト材料。
15.上記金属化合物が金属窒化物であることを特徴とする上記13に記載の電子線記録用レジスト材料。
16.金属化合物を有する電子線記録用レジスト材料であって、上記金属化合物が金属酸化物であり、上記金属化合物を構成する金属元素が、Bi、SnおよびGeからなる群から選択される少なくとも1種類以上の金属元素と、Si、Cu、Fe、TiおよびAlからなる群から選択される少なくとも1種類以上の金属元素と、を有することを特徴とする電子線記録用レジスト材料。
17.金属化合物を有する電子線記録用レジスト材料であって、上記金属化合物が金属窒化物であり、上記金属化合物を構成する金属元素が、BiおよびSnからなる群から選択される少なくとも1種類以上の金属元素と、Ge、Si、Cu、Fe、TiおよびAlからなる群から選択される少なくとも1種類以上の金属元素と、を有することを特徴とする電子線記録用レジスト材料。
18.上記金属化合物が金属窒化物であり、上記金属化合物をM1-XX(Mは金属元素、Aは非金属元素、Xは金属化合物中のAの組成割合)とし、化学量論組成比となるXを100%とした場合に、上記金属化合物でのXが75%〜95%の範囲内であることを特徴とする上記13から上記17までのいずれかに記載の電子線記録用レジスト材料。
F. Others As described above, the present invention can provide the following inventions.
1. A resist substrate having a substrate and a resist film formed on the substrate and using a resist material,
The resist material has a metal compound, the metal element constituting the metal compound is a Group 14 or Group 15 metal element, the metal compound is a metal oxide, and the metal compound has a stoichiometric amount. The above-mentioned metal compound is M 1-X O X (M is a metal element, O is an oxygen element, and X is a composition ratio of O in the metal compound). When X is 100%, X in the metal compound is in the range of 75% to 95%,
A resist substrate, wherein the substrate is a metal substrate, and a heat storage layer is formed between the metal substrate and the resist film.
2. A resist substrate having a substrate and a resist film formed on the substrate and using a resist material,
The resist material has a metal compound, the metal element constituting the metal compound is a Group 14 or Group 15 metal element, the metal compound is a metal oxide, and the metal compound has a stoichiometric amount. The above-mentioned metal compound is M 1-X O X (M is a metal element, O is an oxygen element, and X is a composition ratio of O in the metal compound). When X is 100%, X in the metal compound is in the range of 75% to 95%,
A resist substrate, wherein an electron beam moderation layer is formed on the resist film.
3. The metal element having a metal compound and constituting the metal compound is a Group 14 or Group 15 metal element, the metal compound is a metal oxide, and the metal compound is stoichiometrically incomplete. The above metal compound is M 1-X O X (M is a metal element, O is an oxygen element, X is a composition ratio of O in the metal compound), and X which is a stoichiometric composition ratio is 100% In this case, after forming a resist film on the substrate using a resist material in which X in the metal compound is in the range of 75% to 95%, the resist film is irradiated with an electron beam. A method for producing a featured pattern formed body.
4). A resist substrate having a substrate and a resist film formed on the substrate and using a resist material,
The resist material has a metal compound, the metal compound is a metal nitride, and the metal compound is a stoichiometrically incomplete compound,
A resist substrate, wherein the substrate is a metal substrate, and a heat storage layer is formed between the metal substrate and the resist film.
5. A resist substrate having a substrate and a resist film formed on the substrate and using a resist material,
The resist material has a metal compound, the metal compound is a metal nitride, and the metal compound is a stoichiometrically incomplete compound,
A resist substrate, wherein an electron beam moderation layer is formed on the resist film.
6). After forming a resist film using a resist material having a metal compound, the metal compound is a metal nitride, and the metal compound is a stoichiometrically incomplete compound on the substrate, A method for producing a pattern forming body, wherein the resist film is irradiated with an electron beam.
7). A resist material having a metal compound, wherein the metal element constituting the metal compound is Bi, and the metal compound is a stoichiometrically incomplete compound.
8). 8. The resist material as described in 7 above, wherein the metal compound is a metal oxide.
9. 8. The resist material as described in 7 above, wherein the metal compound is a metal nitride.
10. A resist material having a metal compound, wherein the metal compound is a metal oxide, the metal compound is a stoichiometrically incomplete compound, and the metal elements constituting the metal compound are Bi, Sn, and A resist comprising at least one metal element selected from the group consisting of Ge and at least one metal element selected from the group consisting of Si, Cu, Fe, Ti and Al material.
11. A resist material having a metal compound, wherein the metal compound is a metal nitride, the metal compound is a stoichiometrically incomplete compound, and a metal element constituting the metal compound is formed from Bi and Sn. A resist having at least one metal element selected from the group consisting of, and at least one metal element selected from the group consisting of Ge, Si, Cu, Fe, Ti, and Al. material.
12 When the metal compound is M 1-X A X (M is a metal element, A is a non-metal element, X is a composition ratio of A in the metal compound), and X which is a stoichiometric composition ratio is 100% 12. The resist material as described in any one of 7 to 11 above, wherein X in the metal compound is in the range of 75% to 95%.
13. A resist material for electron beam recording comprising a metal compound, wherein the metal element constituting the metal compound is Bi.
14 14. The resist material for electron beam recording as described in 13 above, wherein the metal compound is a metal oxide.
15. 14. The resist material for electron beam recording as described in 13 above, wherein the metal compound is a metal nitride.
16. An electron beam recording resist material having a metal compound, wherein the metal compound is a metal oxide, and the metal element constituting the metal compound is at least one selected from the group consisting of Bi, Sn, and Ge And a resist material for electron beam recording, comprising: at least one metal element selected from the group consisting of Si, Cu, Fe, Ti, and Al.
17. An electron beam recording resist material having a metal compound, wherein the metal compound is a metal nitride, and the metal element constituting the metal compound is at least one selected from the group consisting of Bi and Sn A resist material for electron beam recording, comprising: an element; and at least one metal element selected from the group consisting of Ge, Si, Cu, Fe, Ti, and Al.
18. The metal compound is a metal nitride, and the metal compound is M 1-X A X (M is a metal element, A is a nonmetal element, and X is a composition ratio of A in the metal compound), and a stoichiometric composition ratio. 18. The resist for electron beam recording according to any one of 13 to 17 above, wherein X in the metal compound is in the range of 75% to 95% when X is 100% material.

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。   The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention, and any device that exhibits the same function and effect is the present invention. It is included in the technical scope of the invention.

[実施例1]
厚さ1.1mm、直径12cmのポリカーボネート樹脂の基板を使用して、基板の上に厚さ60nmのBi−Ge−Nレジスト膜を、Bi−GeターゲットをArガス70sccmに対してNガス20sccmの雰囲気中で反応スパッタリング法によって窒素導入成膜した。レジスト膜についてX線電子分光器:X−ray Photoelectron Spectroscopy(XPS)にて分析を行った結果、原子比率はBi:10atomic%、Bi−N:62atomic%、Ge−N:28atomic%であった。
[Example 1]
Using a polycarbonate resin substrate having a thickness of 1.1 mm and a diameter of 12 cm, a Bi—Ge—N resist film having a thickness of 60 nm is formed on the substrate, and a Bi—Ge target is used with an Ar gas of 70 sccm and an N 2 gas of 20 sccm. In this atmosphere, a nitrogen-introduced film was formed by reactive sputtering. As a result of analyzing the resist film with an X-ray electron spectrometer: X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS), the atomic ratios were Bi: 10 atomic%, Bi-N: 62 atomic%, and Ge-N: 28 atomic%.

次に、上記レジスト膜側から、線速度4.92m/sで、波長405nm、対物レンズ開口数0.85の光ヘッドを用いて、1−7変調のランダムパターンを記録した。記録レーザーパワーは8mW、記録にはマルチパルスを用いて、ウインドウ幅は15.15nsecとした。   Next, a 1-7 modulation random pattern was recorded from the resist film side using an optical head with a linear velocity of 4.92 m / s, a wavelength of 405 nm, and an objective lens numerical aperture of 0.85. The recording laser power was 8 mW, multipulse was used for recording, and the window width was 15.15 nsec.

次に、アルカリ現像液のテトラメチルアンモニウム水酸化溶液中(2.38%水溶液)で、ウェットエッチング現像を行った。Bi−Ge−Nはテトラメチルアンモニウム水酸化溶液に殆ど溶解しない為、エッチングの加速とエッチングが全面で均一に行われるように現像液に浸したまま超音波をかけて19分間エッチングを行った。エッチング後は純水で十分に洗浄し、エアブローにて乾燥させてサンプルを得た。その結果、図6に示すようにマーク部分が選択的にエッチングされて、レジストとして機能している事が確認された。   Next, wet etching development was performed in a tetramethylammonium hydroxide solution (2.38% aqueous solution) of an alkali developer. Since Bi—Ge—N hardly dissolves in the tetramethylammonium hydroxide solution, etching was performed for 19 minutes by applying ultrasonic waves while being immersed in a developer so that the etching was accelerated and the etching was uniformly performed on the entire surface. After etching, the sample was sufficiently washed with pure water and dried by air blow to obtain a sample. As a result, as shown in FIG. 6, the mark portion was selectively etched, and it was confirmed that it functions as a resist.

[実施例2]
実施例1におけるアルカリ現像の代わりに、酸現像を行った。Bi−Ge−Nは酸に溶解するので、0.05%の酢酸水溶液を酸現像液として、ウェットエッチング現像を行った。具体的には、エッチングの加速とエッチングが全面で均一に行われるように現像液に浸したまま超音波をかけて19分間エッチングを行った。エッチング後は純水で十分に洗浄し、エアブローにて乾燥させてサンプルを得た。その結果、酸による現像においても図7に示すようにマーク部分が選択的にエッチングされて、レジストとして機能している事が確認された。
[Example 2]
Instead of the alkali development in Example 1, acid development was performed. Since Bi—Ge—N is dissolved in an acid, wet etching development was performed using a 0.05% acetic acid aqueous solution as an acid developer. Specifically, etching was performed for 19 minutes by applying ultrasonic waves while being immersed in a developer so that the etching was accelerated and performed uniformly over the entire surface. After etching, the sample was sufficiently washed with pure water and dried by air blow to obtain a sample. As a result, it was confirmed that the mark portion was selectively etched in acid development as shown in FIG. 7 to function as a resist.

以上のように、本発明においては、上記Bi−Ge−Nレジスト膜のように、化学量論的に不完全な金属化合物を用いることによって、より少ない露光で、明瞭かつ微細なパターンを形成可能なレジスト材料とすることができる。   As described above, in the present invention, a clear and fine pattern can be formed with less exposure by using a stoichiometrically incomplete metal compound like the Bi-Ge-N resist film. Resist material.

[実施例3]
厚さ0.38mm、直径3インチのシリコン基板を使用して、基板の上に厚さ20nmのZnS−SiO膜を蓄熱層としてスパッタリング法によって成膜した後、その上に厚さ400nmのBi−Ge−Nレジスト膜を、Bi−GeターゲットをArガス70sccmに対してNガス20sccmの雰囲気中で反応スパッタリング法によって窒素導入成膜した。
[Example 3]
Using a silicon substrate having a thickness of 0.38 mm and a diameter of 3 inches, a ZnS—SiO 2 film having a thickness of 20 nm was formed as a heat storage layer on the substrate by a sputtering method, and then Bi having a thickness of 400 nm was formed thereon. the -ge-N resist film was nitrogen introduction deposited by reactive sputtering Bi-Ge target in an atmosphere of N 2 gas 20sccm against Ar gas 70 sccm.

次に、上記レジスト膜側から、加速電圧50keV、ビーム電流900nA、ビーム径が約100nmの電子線を用いて、線速度0.2m/sで、ピッチ幅0.32μmのラインパターンを記録した。   Next, a line pattern having a linear velocity of 0.2 m / s and a pitch width of 0.32 μm was recorded from the resist film side using an electron beam having an acceleration voltage of 50 keV, a beam current of 900 nA, and a beam diameter of about 100 nm.

次に、酸現像液の0.02%酢酸水溶液中で、ウェットエッチング現像を行った。具体的には、エッチングの加速とエッチングが全面で均一に行われるように現像液に浸したまま超音波をかけて19分間エッチングを行った。エッチング後は純水で十分に洗浄し、エアブローにて乾燥させてサンプルを得た。その結果、図8に示すように記録ライン部分が選択的にエッチングされて、レジストとして機能している事が確認された。   Next, wet etching development was performed in a 0.02% acetic acid aqueous solution of an acid developer. Specifically, etching was performed for 19 minutes by applying ultrasonic waves while being immersed in a developer so that the etching was accelerated and performed uniformly over the entire surface. After etching, the sample was sufficiently washed with pure water and dried by air blow to obtain a sample. As a result, as shown in FIG. 8, it was confirmed that the recording line portion was selectively etched to function as a resist.

[実施例4]
厚さ0.38mm、直径3インチのシリコン基板を使用して、基板の上に厚さ400nmのZnS−SiO膜を蓄熱層としてスパッタリング法によって成膜した後、その上に厚さ200nmのBi−Oレジスト膜を、BiターゲットをArガス80sccmに対してOガス10sccmの雰囲気中で反応スパッタリング法によって酸素導入成膜した。
[Example 4]
Using a silicon substrate having a thickness of 0.38 mm and a diameter of 3 inches, a ZnS—SiO 2 film having a thickness of 400 nm was formed on the substrate as a heat storage layer by a sputtering method, and then Bi having a thickness of 200 nm was formed thereon. A -O resist film was formed by introducing oxygen into the Bi target by reactive sputtering in an atmosphere of 10 sccm of O 2 gas with respect to 80 sccm of Ar gas.

次に、上記レジスト膜側から、加速電圧50keV、ビーム電流900nA、ビーム径が約100nmの電子線を用いて、線速度0.2m/sで、ピッチ幅0.32μmのラインパターンを記録した。   Next, a line pattern having a linear velocity of 0.2 m / s and a pitch width of 0.32 μm was recorded from the resist film side using an electron beam having an acceleration voltage of 50 keV, a beam current of 900 nA, and a beam diameter of about 100 nm.

次に、酸現像液の10%硝酸水溶液中で、ウェットエッチング現像を行った。具体的には、現像液に浸して45秒間エッチングを行った。エッチング後は純水で十分に洗浄し、エアブローにて乾燥させてサンプルを得た。その結果、図9に示すように、やや露光時間および現像時間が長過ぎてライン状のパターンの一部が倒れてしまっているものの、記録ライン部分が選択的にエッチングされて、原理的にはレジストとして機能している事が確認された。   Next, wet etching development was performed in a 10% nitric acid aqueous solution of an acid developer. Specifically, it was immersed in a developing solution and etched for 45 seconds. After etching, the sample was sufficiently washed with pure water and dried by air blow to obtain a sample. As a result, as shown in FIG. 9, although the exposure time and development time are slightly too long and a part of the line pattern has collapsed, the recording line portion is selectively etched, and in principle It was confirmed that it functions as a resist.

[実施例5]
実施例4と同様のレジスト基板に対して、上記レジスト膜側から、加速電圧50keV、ビーム電流900nA、ビーム径が約100nmの電子線を用いて、線速度1.0m/sで、ピッチ幅0.32μmのラインパターンを記録した。
[Example 5]
With respect to the resist substrate similar to that of Example 4, from the resist film side, using an electron beam with an acceleration voltage of 50 keV, a beam current of 900 nA, and a beam diameter of about 100 nm, a linear velocity of 1.0 m / s and a pitch width of 0 A line pattern of 32 μm was recorded.

次に、実施例4における酸現像の代わりに、ドライエッチング現像を行った。具体的には、反応性イオンエッチング装置を用いて、導入ガスとしてCHFガスを圧力0.5Pa流量50sccmで供給し、プラズマ生成アンテナRF電力50W、基板バイアスRF電力10W、基板温度20℃に設定し、10分間エッチングを行ってサンプルを得た。その結果、ドライエッチング現像においても図10に示すように記録ライン部分が選択的にエッチングされて、レジストとして機能している事が確認された。 Next, instead of the acid development in Example 4, dry etching development was performed. Specifically, using a reactive ion etching apparatus, CHF 3 gas is supplied as an introduction gas at a pressure of 0.5 Pa and a flow rate of 50 sccm, and the plasma generation antenna RF power is 50 W, the substrate bias RF power is 10 W, and the substrate temperature is 20 ° C. Then, etching was performed for 10 minutes to obtain a sample. As a result, in the dry etching development, it was confirmed that the recording line portion was selectively etched as shown in FIG. 10 to function as a resist.

本発明のレジスト材料に光が露光された際の状態変化を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a state change when light is exposed to the resist material of this invention. 本発明のレジスト材料に光が露光された際の状態変化を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a state change when light is exposed to the resist material of this invention. 本発明のレジスト基板の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the resist board | substrate of this invention. 本発明の電子線記録用レジスト基板の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the resist substrate for electron beam recording of this invention. 本発明の電子線記録用レジスト基板の他の例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the other example of the resist substrate for electron beam recording of this invention. 実施例1におけるアルカリ現像の結果を示す画像である。3 is an image showing the result of alkali development in Example 1. 実施例2における酸現像の結果を示す画像である。6 is an image showing the result of acid development in Example 2. 実施例3における酸現像の結果を示す画像である。6 is an image showing the result of acid development in Example 3. 実施例4における酸現像の結果を示す画像である。6 is an image showing the result of acid development in Example 4. 実施例5におけるドライエッチング現像の結果を示す画像である。10 is an image showing the result of dry etching development in Example 5.

符号の説明Explanation of symbols

1… 基板
1´ …金属基板
2… レジスト膜
3… 記録部
4… 未記録部
5… 蓄熱層
6… 電子線記録用レジスト膜
7… 電子線減速層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Board | substrate 1 '... Metal substrate 2 ... Resist film 3 ... Recording part 4 ... Unrecorded part 5 ... Thermal storage layer 6 ... Resist film for electron beam recording 7 ... Electron beam deceleration layer

Claims (2)

基板と、前記基板上に形成され、レジスト材料を用いてなるレジスト膜と、を有するレジスト基板であって、
前記レジスト材料が、金属化合物を有し、前記金属化合物を構成する金属元素がBiであり、前記金属化合物が金属酸化物であり、前記金属化合物が化学量論的に不完全な化合物であり、前記金属化合物をM1−X(Mは金属元素、Oは酸素元素、Xは金属化合物中のOの組成割合)とし、化学量論組成比となるXを100%とした場合に、前記金属化合物でのXが75%〜95%の範囲内であり、
前記レジスト膜上に電子線減速層が形成されていることを特徴とするレジスト基板。
A resist substrate having a substrate and a resist film formed on the substrate and using a resist material,
The resist material has a metal compound, the metal element constituting the metal compound is Bi, the metal compound is a metal oxide, and the metal compound is a stoichiometrically incomplete compound, When the metal compound is M 1-X O X (M is a metal element, O is an oxygen element, X is a composition ratio of O in the metal compound), and X which is a stoichiometric composition ratio is 100%, X in the metal compound is in the range of 75% to 95%,
An electron beam moderation layer is formed on the resist film.
金属化合物を有し、前記金属化合物を構成する金属元素がBiであり、前記金属化合物が金属酸化物であり、前記金属化合物が化学量論的に不完全な化合物であり、前記金属化合物をM1−X(Mは金属元素、Oは酸素元素、Xは金属化合物中のOの組成割合)とし、化学量論組成比となるXを100%とした場合に、前記金属化合物でのXが75%〜95%の範囲内であるレジスト材料を用いてなるレジスト膜を基板上に成膜し、前記レジスト膜上に電子線減速層を形成した後、前記レジスト膜に電子線照射を行うことを特徴とするパターン形成体の製造方法。 A metal element comprising the metal compound, the metal element constituting the metal compound is Bi, the metal compound is a metal oxide, the metal compound is a stoichiometrically incomplete compound, and the metal compound is M 1-X O X (M is a metal element, O is an oxygen element, X is a composition ratio of O in the metal compound), and X is 100% as the stoichiometric composition ratio. A resist film made of a resist material with X in the range of 75% to 95% is formed on a substrate, an electron beam moderation layer is formed on the resist film, and then the resist film is irradiated with an electron beam. A method for producing a pattern forming body, which is performed.
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