JP6298259B2 - マスクブランクの製造方法及び転写用マスクの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、基板上にレジスト材料からなるレジスト膜を形成するためのレジスト塗布工程を含むマスクブランクの製造方法であって、前記レジスト塗布工程が、四角形状の前記基板上に、レジスト材料及び溶剤を含むレジスト液を滴下するための滴下工程を含み、滴下工程が、時間tのときの前記基板の回転速度をR(t)、前記レジスト液の滴下開始時間をtA、前記レジスト液の滴下終了時間をtBとしたときに、tA≦t≦tBの時間範囲において、(1)R(tA)<R(tB)の関係と、(2)tAからR(tB)に達するまでの間、t1<t2である任意の時間t1及びt2に対して、R(t1)≦R(t2)の関係と、(3)0≦R(tA)<700rpmの関係と、(4)tAからR(tB)に達するまでの時間が0.1秒以上である関係と、を満たすように、前記基板の回転速度R(t)が変化することを含む、マスクブランクの製造方法である。
本発明のマスクブランクの製造方法では、(2)の関係において、t1<t2である任意の時間t1及びt2に対して、R(t1)<R(t2)の関係であることが好ましい。
本発明のマスクブランクの製造方法では、前記回転加速度dR(t)/dtが、一定であることが特に好ましい。
本発明のマスクブランクの製造方法では、前記基板の回転速度R(t)が、tAからR(tB)に達するまでの時間範囲において変化するとき、回転速度R(t)の加速度である回転加速度dR(t)/dtが、10rpm/≦dR(t)/dt≦1000rpm/秒であることが好ましい。
本発明のマスクブランクの製造方法では、前記滴下工程が、tA≦t≦tYの時間範囲において、前記基板の回転速度R(t)を加速する回転加速段階と、tY<t≦tZの時間範囲において、前記基板の回転速度R(t)が一定である回転速度維持段階とを含み、前記回転速度維持段階を開始する時間tYと、前記レジスト液の滴下終了時間tBとの関係が、tY≦tBであり、前記回転速度維持段階の回転速度R(t)(tY<t≦tZ)が、R(t)≧300rpmであり、前記回転加速段階での前記回転加速度dR(t)/dt(tA≦t≦tY)が、10rpm/秒≦dR(t)/dt≦1000rpm/秒を満たし、一定の前記回転加速度により前記基板の回転速度が加速されることが好ましい。
本発明のマスクブランクの製造方法では、前記回転速度維持段階の前記基板の回転速度R(t)(tY<t≦tZ)が、500rpm≦R(t)≦1000rpmであることが好ましい。
本発明のマスクブランクの製造方法では、前記レジスト塗布工程が、前記滴下工程の次に、前記基板の回転速度を低くするか又は回転を停止する休止工程をさらに含むことが好ましい。
本発明のマスクブランクの製造方法では、前記レジスト塗布工程が、前記滴下工程の後に、R(tB)より速い基板の回転速度で基板を回転する均一化工程をさらに含むことが好ましい。
本発明のマスクブランクの製造方法では、前記休止工程と、前記均一化工程との間に、均一化工程の高速回転速度に向けて段階的に回転速度を上げるプレ回転工程を含むことが好ましい。
本発明のマスクブランクの製造方法では、前記均一化工程において、前記基板に向かう気流を生起させるように排気を行うための排気手段を稼働させることを含むことが好ましい。
本発明のマスクブランクの製造方法は、前記基板のレジスト膜を形成する表面が、反応性スパッタリング法により形成された薄膜の表面であり、前記薄膜が、少なくとも、Cr、Ta、Si、Mo、Ti、V、Nb及びWからなる群から選択される1以上の元素を含む表面にも好ましく適用することができる。
本発明のマスクブランクの製造方法は、前記基板のレジスト膜を形成する表面が、反応性スパッタリング法により形成された薄膜の表面であり、前記薄膜が、少なくともCrを含み、前記薄膜に含まれるCrの割合が少なくとも50原子%以上の表面にも特に好ましく適用することができる。
本発明のマスクブランクの製造方法は、前記基板のレジスト膜を形成する表面が、反応性スパッタリング法により形成された薄膜の表面であり、前記薄膜が、少なくともSiを含む表面にも特に好ましく適用することができる。
本発明のマスクブランクの製造方法では、前記レジスト液が、界面活性剤が実質的に含まない場合にも適用することができる。
本発明は、構成1〜14のいずれか1項に記載のマスクブランクの製造方法によって製造されたマスクブランクの前記レジスト膜をパターニングしてレジストパターンを形成し、前記レジストパターンをマスクにしてマスクパターンを形成して転写用マスクを製造することを特徴とする転写用マスクの製造方法である。
(1)R(tA)≦R(tB)の関係
(2)t1<t2である任意の時間t1及びt2に対して、R(t1)≦R(t2)の関係
(3)0≦R(tA)<700rpmの関係、及び
(4)tAからR(tB)に達するまでの時間が0.1秒以上である関係。
サイズが152.4mm×152.4mmの合成石英ガラス基板上に、スパッタリング法により、MoSiN膜(遮光層)及びMoSiN膜(表面反射防止層)からなる遮光膜2と、エッチングマスク膜3とを順次形成し、薄膜付き基板15を得た。遮光膜2及びエッチングマスク膜3の形成は、具体的には、次のように行った。尚、実施例2、比較例1及び比較例2のマスクブランク10でも、同様の薄膜を形成した。
レジスト:ポジ型化学増幅型レジストFEP171(富士フィルムエレクトロニクスマテリアルズ社製)
溶剤:PGMEA(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセタート)とPGME(プロピレングリコールモノメチルエーテル)の混合溶剤
実施例1におけるレジスト塗布工程中のレジスト液26の滴下及び基板の回転速度を、表2に示すようにした以外は、実施例1と同様にして実施例2のマスクブランク10を作製した。具体的には、実施例1では、回転加速段階(S1)の回転加速度が1000rpm/秒だったものを、実施例2では500rpm/秒とした。
実施例1におけるレジスト塗布工程中のレジスト液26の滴下及び基板の回転速度を、表3に示すようにしたことと、基板11上に形成した薄膜14が、MoSiNからなる位相シフト膜、所定の遮光膜2及びMoSiONからなるエッチングマスク膜3であったこと以外は、実施例1と同様にして実施例3のマスクブランク10を作製した。尚、所定の遮光膜2とは、CrOCNからなる裏面反射防止層、CrNからなる遮光層及びCrOCNからなる反射防止層の三層からなる遮光膜2である。尚、実施例3では、レジスト液の滴下は、回転加速段階のときに行い、このときの薄膜付き基板15の回転加速度は125rpm/秒だった。実施例3では、休止工程(S3)及びプレ回転工程(S4及びS5)は行わなかった。
実施例1におけるレジスト塗布工程中のレジスト液26の滴下及び基板の回転速度を、表4に示すようにした。尚、実施例4では、初期回転段階(S0)を実施して、回転加速段階(S1)の開始時に、500rpmになるようにした。レジスト液の滴下は、回転加速段階(S1)のときに行った。このときの薄膜付き基板15の回転加速度は125rpm/秒だった。実施例4では、休止工程(S3)及びプレ回転工程(S4及びS5)は行わなかった。
実施例3におけるレジスト塗布工程中のレジスト液の滴下及び基板の回転速度を、表5に示すようにした。尚、実施例5では、初期回転段階(S0)を実施して、回転加速段階(S1)の開始時に、50rpmになるようにした。レジスト液の滴下は、回転加速段階(S1)の時に行った。このときの薄膜付基板15の回転加速度は、50rpm/秒だった。また、実施例5では、休止工程(S3)及びプレ回転工程(S4及びS5)を行った。
実施例1におけるレジスト塗布工程中のレジスト液26の滴下及び基板の回転速度を、表6に示すようにした以外は、実施例1と同様にして比較例1のマスクブランク10を作製した。尚、比較例1では、レジスト液26の滴下を基板11の回転が停止した状態で行い、その後、休止工程(S3)を2秒行った。比較例1では、回転加速段階(S1)及び回転速度維持段階(S2)は行わなかった。
実施例1におけるレジスト塗布工程中のレジスト液26の滴下及び基板の回転速度を、表7に示すようにした以外は、実施例1と同様にして比較例2のマスクブランク10を作製した。尚、比較例2では、回転加速段階(S1)における加速を、回転加速度20000rpm/秒で0.05秒間とした。
実施例3におけるレジスト塗布工程中のレジスト液26の滴下及び基板の回転速度を、表8に示すようにした以外は、実施例3と同様にして比較例3のマスクブランク10を作製した。尚、比較例3では、レジスト液26の滴下開始時間(0秒)の2秒前から2秒間、すなわち−2秒から0秒まで、回転速度700rpmで回転する初期回転段階(S0)を設けた。したがって、レジスト液26の滴下開始の際の基板の回転速度は、700rpmだった。また、比較例3では、休止工程(S3)及びプレ回転工程(加速)(S4)は、行わなかった。
表9に示すように、本発明の実施例1〜5のマスクブランク10では、レジスト膜16形成後の欠陥数が、比較例1〜3のマスクブランク10と比べて大幅に減少した。
レジスト液に類似した組成で界面活性剤の添加量が異なる試験液1〜5を調合し、実施例3の条件(実験例1)及び比較例3の条件(実験例2)でレジスト膜を形成する比較実験を行った。試験液は、分子量Mv5000のアルカリ可溶ノボラック樹脂100質量部を、PGMEAとPGMEとの混合溶剤780重量部に溶解して調合した。界面活性剤はフッ素−ケイ素系界面活性剤を用いた。界面活性剤の添加量は、ノボラック樹脂100質量部に対して0〜1.0質量部の割合で添加し、試験液1の添加量を0、試験液2の添加量を0.2、試験液3の添加量を0.4、試験液4の添加量を0.8、試験液5の添加量を1.0とした。評価は、実施例と同様の方法でいった。本実験例の評価結果を表10に示す。
3 エッチングマスク膜
10 マスクブランク
11 基板
12 パターンライン
13 マスクパターン
14 薄膜
15 薄膜付き基板
16 レジスト膜
18 転写用マスク
20 回転塗布装置
21 スピンナーチャック
22 ノズル
23 カップ
24 インナーリング
26 レジスト液
30 排気手段
32 開口部
34 気流
Claims (15)
- 基板上にレジスト材料からなるレジスト膜を形成するためのレジスト塗布工程を含むマスクブランクの製造方法であって、
前記レジスト塗布工程が、
四角形状の前記基板上に、レジスト材料及び溶剤を含むレジスト液を滴下するための滴下工程を含み、
滴下工程が、
時間tのときの前記基板の回転速度をR(t)、前記レジスト液の滴下開始時間をtA、前記レジスト液の滴下終了時間をtBとしたときに、tA≦t≦tBの時間範囲において、
(1)R(tA)<R(tB)の関係と、
(2)tAからR(tB)に達するまでの間、t1<t2である任意の時間t1及びt2に対して、R(t1)<R(t2)であり、かつ回転速度R(t)の加速度である回転加速度dR(t)/dtが、一定である関係と、
(3)0≦R(tA)<700rpmの関係と、
(4)tAからR(tB)に達するまでの時間が0.1秒以上である関係と、
を満たすように、前記基板の回転速度R(t)が変化することを含み、
前記レジスト塗布工程が、前記滴下工程の後に、R(t B )より速い基板の回転速度で基板を回転する均一化工程をさらに含む、マスクブランクの製造方法。 - 基板上にレジスト材料からなるレジスト膜を形成するためのレジスト塗布工程を含むマスクブランクの製造方法であって、
前記レジスト塗布工程が、
四角形状の前記基板上に、レジスト材料及び溶剤を含むレジスト液を滴下するための滴下工程を含み、
滴下工程が、
時間tのときの前記基板の回転速度をR(t)、前記レジスト液の滴下開始時間をt A 、前記レジスト液の滴下終了時間をt B としたときに、t A ≦t≦t B の時間範囲において、
(1)R(t A )<R(t B )の関係と、
(2)t A からR(t B )に達するまでの間、t 1 <t 2 である任意の時間t 1 及びt 2 に対して、R(t 1 )<R(t 2 )であり、かつ回転速度R(t)の加速度である回転加速度dR(t)/dtが、一定である関係と、
(3)0≦R(t A )<700rpmの関係と、
(4)t A からR(t B )に達するまでの時間が0.1秒以上である関係と、
を満たすように、前記基板の回転速度R(t)が変化することを含み、
前記レジスト塗布工程が、
前記滴下工程の次に、前記基板の回転速度を低くするか又は回転を停止する休止工程をさらに含み、
前記滴下工程の後に、R(t B )より速い基板の回転速度で基板を回転する均一化工程をさらに含み、及び
前記休止工程と、前記均一化工程との間に、均一化工程の高速回転速度に向けて段階的に回転速度を上げるプレ回転工程をさらに含む、マスクブランクの製造方法。 - 前記基板の回転速度R(t)が、tAからR(tB)に達するまでの時間範囲において変化するとき、前記回転加速度dR(t)/dtが、10rpm/秒≦dR(t)/dt≦1000rpm/秒である、請求項1又は2に記載のマスクブランクの製造方法。
- 前記滴下工程が、
tA≦t≦tYの時間範囲において、前記基板の回転速度R(t)を加速する回転加速段階と、
tY<t≦tZの時間範囲において、前記基板の回転速度R(t)が一定である回転速度維持段階と
を含み、
前記回転速度維持段階を開始する時間tYと、前記レジスト液の滴下終了時間tBとの関係が、tY≦tBであり、
前記回転速度維持段階の回転速度R(t)(tY<t≦tZ)が、R(t)≧300rpmであり、
前記回転加速段階での前記回転加速度dR(t)/dt(tA≦t≦tY)が、10rpm/秒≦dR(t)/dt≦1000rpm/秒を満たす、請求項1〜3のいずれか1項に記載のマスクブランクの製造方法。 - 前記回転速度維持段階の前記基板の回転速度R(t)(tY<t≦tZ)が、500rpm≦R(t)≦1000rpmである、請求項4に記載のマスクブランクの製造方法。
- 前記レジスト塗布工程が、前記滴下工程の次に、前記基板の回転速度を低くするか又は回転を停止する休止工程をさらに含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載のマスクブランクの製造方法。
- 前記均一化工程において、前記基板に向かう気流を生起させるように排気を行うための排気手段を稼働させることを含む、請求項1〜6のいずれか1項に記載のマスクブランクの製造方法。
- 前記基板のレジスト膜を形成する表面が、反応性スパッタリング法により形成された薄膜の表面であり、前記薄膜が、少なくとも、Cr、Ta、Si、Mo、Ti、V、Nb及びWからなる群から選択される1以上の元素を含む、請求項1〜7のいずれか1項に記載のマスクブランクの製造方法。
- 前記薄膜が、少なくともCrを含み、前記薄膜に含まれるCrの割合が少なくとも50原子%以上である、請求項8に記載のマスクブランクの製造方法。
- 前記薄膜が、少なくともSiを含む、請求項8に記載のマスクブランクの製造方法。
- 前記レジスト液が、界面活性剤を実質的に含まない、請求項1〜10のいずれか1項に記載のマスクブランクの製造方法。
- R(tA)=0である、請求項1〜11のいずれか1項に記載のマスクブランクの製造方法。
- tAからtBに達するまでの間、t1<t2である任意の時間t1及びt2に対して、R(t1)<R(t2)である、請求項1〜12のいずれか1項に記載のマスクブランクの製造方法。
- t<tAである時間tにおいて、dR(t)/dt=0である、請求項1〜13のいずれか1項に記載のマスクブランクの製造方法。
- 請求項1〜14のいずれか1項に記載のマスクブランクの製造方法によって製造されたマスクブランクの前記レジスト膜をパターニングしてレジストパターンを形成し、前記レジストパターンをマスクにしてマスクパターンを形成して転写用マスクを製造することを特徴とする転写用マスクの製造方法。
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