JP6944255B2 - Manufacturing method of transfer mask and manufacturing method of semiconductor device - Google Patents

Manufacturing method of transfer mask and manufacturing method of semiconductor device Download PDF

Info

Publication number
JP6944255B2
JP6944255B2 JP2017048056A JP2017048056A JP6944255B2 JP 6944255 B2 JP6944255 B2 JP 6944255B2 JP 2017048056 A JP2017048056 A JP 2017048056A JP 2017048056 A JP2017048056 A JP 2017048056A JP 6944255 B2 JP6944255 B2 JP 6944255B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
thin film
mask
pattern
transfer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017048056A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2018151531A (en
JP2018151531A5 (en
Inventor
亨 福井
亨 福井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hoya Corp
Original Assignee
Hoya Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hoya Corp filed Critical Hoya Corp
Priority to JP2017048056A priority Critical patent/JP6944255B2/en
Publication of JP2018151531A publication Critical patent/JP2018151531A/en
Publication of JP2018151531A5 publication Critical patent/JP2018151531A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6944255B2 publication Critical patent/JP6944255B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、転写用マスクの製造方法、および半導体デバイスの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a transfer mask and a method for manufacturing a semiconductor device.

半導体デバイス、さらには半導体デバイス製造用の転写用マスク等の製造プロセスにおいては、有機または無機のレジスト材料を用いたレジストパターンの形成、およびレジストパターンをマスクに用いた下層のパターンエッチングが行われている。 In the manufacturing process of semiconductor devices and transfer masks for manufacturing semiconductor devices, a resist pattern is formed using an organic or inorganic resist material, and a lower layer pattern etching using the resist pattern as a mask is performed. There is.

有機レジスト材料を用いた場合においては、パターニングされたフォトレジスト、例えば典型的なアクリル系ArFフォトレジスト(有機レジスト材料)に対し、イオン注入、EBキュアリング、UVキュア、または高温ベーク等を施すことにより、フォトレジストをシュリンク(縮小化)させるプロセスの導入が提案されている。このようなプロセスの導入により、パターニングされたフォトレジストのエッチング耐性を向上させる効果も得られるとされている(下記特許文献1参照)。 When an organic resist material is used, the patterned photoresist, for example, a typical acrylic ArF photoresist (organic resist material), is subjected to ion implantation, EB curing, UV curing, high temperature baking, or the like. Has proposed the introduction of a process for shrinking photoresists. It is said that the introduction of such a process also has the effect of improving the etching resistance of the patterned photoresist (see Patent Document 1 below).

また無機レジスト材料を用いた場合においては、パターン形成可能な無機材料(無機レジスト材料)の水溶液を塗布したコーティング材に、放射線パターンの潜像を転写し、その後コーティング材を現像剤組成物と接触させて非照射コーティング材を除去することにより、パターン形成された構造体を形成し、さらにコーティング材を熱処理して材料を縮合させるプロセスが提案されている。このようなプロセスにおいては、有機レジストを用いた場合と比較して、パターンの薄膜化による解像度の向上、すなわちパターンの微細化が達成されるとしている(下記特許文献2参照)。 When an inorganic resist material is used, the latent image of the radiation pattern is transferred to a coating material coated with an aqueous solution of an inorganic material (inorganic resist material) capable of forming a pattern, and then the coating material is brought into contact with the developer composition. A process has been proposed in which a patterned structure is formed by removing the non-irradiated coating material, and the coating material is further heat-treated to condense the material. In such a process, it is said that the resolution is improved by thinning the pattern, that is, the pattern is miniaturized, as compared with the case where the organic resist is used (see Patent Document 2 below).

特開2004−103999号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-103999 特開2011−253185号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-253185

しかしながら、以上の何れのプロセスで得られたレジストパターンであっても、これらのレジストパターンをマスクにした下地層のパターンエッチングにおいてのエッチング耐性は未だに不十分であり、パターンエッチング後の下地層にピンホールが形成される場合があった。 However, even with the resist patterns obtained by any of the above processes, the etching resistance in the pattern etching of the base layer using these resist patterns as a mask is still insufficient, and the pin is formed on the base layer after the pattern etching. Holes were sometimes formed.

そこで本発明は、エッチング耐性の良好な無機レジストパターンをマスクにしてダメージ無く下層をパターンエッチングすることが可能で、これにより微細な転写パターンの形成が可能な転写用マスクの製造方法、および半導体デバイスの製造方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides a method for manufacturing a transfer mask and a semiconductor device, which can pattern-etch the lower layer without damage by using an inorganic resist pattern having good etching resistance as a mask, thereby forming a fine transfer pattern. It is an object of the present invention to provide the manufacturing method of.

<構成1>
基板の主表面上に薄膜を有するマスクブランクを用いた転写用マスクの製造方法であって、
前記薄膜上に、無機レジスト膜を形成する工程と、
前記無機レジスト膜に対し、電子線を用いて転写パターンを描画露光した後、現像処理を行って前記無機レジスト膜に転写パターンを形成する工程と、
前記転写パターンが形成された後の無機レジスト膜に対して電子線を照射する工程と、
前記電子線が照射された後の無機レジスト膜をマスクとし、前記薄膜に対してドライエッチングを行い、前記薄膜に転写パターンを形成する工程と
を備えることを特徴とする転写用マスクの製造方法。
<Structure 1>
A method for manufacturing a transfer mask using a mask blank having a thin film on the main surface of a substrate.
A step of forming an inorganic resist film on the thin film and
A step of drawing and exposing a transfer pattern on the inorganic resist film using an electron beam and then performing a development process to form a transfer pattern on the inorganic resist film.
The step of irradiating the inorganic resist film after the transfer pattern is formed with an electron beam, and
A method for producing a transfer mask, which comprises a step of using an inorganic resist film after being irradiated with an electron beam as a mask, performing dry etching on the thin film, and forming a transfer pattern on the thin film.

<構成2>
前記無機レジスト膜を形成する工程は、金属亜酸化物陽イオン、多原子無機陰イオン、および過酸化物系リガントを含む水溶液を前記薄膜上に塗布して液膜を形成した後、前記液膜を乾燥させることによって無機レジスト膜を形成する
ことを特徴とする構成1記載の転写用マスクの製造方法。
<Structure 2>
In the step of forming the inorganic resist film, an aqueous solution containing a metal suboxide cation, a polyatomic inorganic anion, and a peroxide-based ligant is applied onto the thin film to form a liquid film, and then the liquid film is formed. The method for producing a transfer mask according to Configuration 1, wherein an inorganic resist film is formed by drying the mixture.

<構成3>
前記金属亜酸化物陽イオンは、ハフニウムと共有結合した酸素原子を有する多原子陽イオンである
ことを特徴とする構成2に記載の転写用マスクの製造方法。
<Structure 3>
The method for producing a transfer mask according to Constituent 2, wherein the metal suboxide cation is a polyatomic cation having an oxygen atom covalently bonded to hafnium.

<構成4>
前記薄膜は、スパッタリング法によって形成されたものである
ことを特徴とする構成1から3のいずれかに記載の転写用マスクの製造方法。
<Structure 4>
The method for producing a transfer mask according to any one of configurations 1 to 3, wherein the thin film is formed by a sputtering method.

<構成5>
前記薄膜は、クロムを含有する材料からなる
ことを特徴とする構成1から4のいずれかに記載の転写用マスクの製造方法。
<Structure 5>
The method for producing a transfer mask according to any one of configurations 1 to 4, wherein the thin film is made of a material containing chromium.

<構成6>
前記転写パターンが形成された後の無機レジスト膜に対して電子線を照射する工程では、前記描画露光よりも低い加速電圧で電子線を照射する
ことを特徴とする構成1から5のいずれかに記載の転写用マスクの製造方法。
<Structure 6>
In the step of irradiating the inorganic resist film with the electron beam after the transfer pattern is formed, any one of configurations 1 to 5 is characterized in that the electron beam is irradiated with an acceleration voltage lower than that of the drawing exposure. The method for manufacturing a transfer mask according to the description.

<構成7>
前記ドライエッチングは、エッチングガスに酸素含有塩素系ガスを用いる
ことを特徴とする構成1から6のいずれかに記載の転写用マスクの製造方法。
<Structure 7>
The method for manufacturing a transfer mask according to any one of configurations 1 to 6, wherein the dry etching uses an oxygen-containing chlorine-based gas as the etching gas.

<構成8>
前記マスクブランクは、前記基板と前記薄膜の間に遮光膜が設けられており、
前記転写パターンが形成された前記薄膜をマスクとし、前記遮光膜に対してドライエッチングを行い、前記遮光膜に転写パターンを形成する工程と、
前記遮光膜に転写パターンを形成した後に前記薄膜を除去する工程とを備える
ことを特徴とする構成1から7のいずれかに記載の転写用マスクの製造方法。
<Structure 8>
The mask blank is provided with a light-shielding film between the substrate and the thin film.
A step of using the thin film on which the transfer pattern is formed as a mask, performing dry etching on the light-shielding film, and forming a transfer pattern on the light-shielding film.
The method for producing a transfer mask according to any one of configurations 1 to 7, further comprising a step of removing the thin film after forming a transfer pattern on the light-shielding film.

<構成9>
前記マスクブランクは、前記基板と前記薄膜の間に光半透過膜が設けられており、
前記転写パターンが形成された前記薄膜をマスクとし、前記光半透過膜に対してドライエッチングを行い、前記光半透過膜に転写パターンを形成する工程と、
前記光半透過膜に転写パターンを形成した後、前記無機レジスト膜を除去し、次いで前記薄膜上に遮光帯パターンを含む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として前記薄膜に対してドライエッチングを行い、前記薄膜に遮光帯を含むパターンを形成する工程とを備える
ことを特徴とする構成1から7のいずれかに記載の転写用マスクの製造方法。
<Structure 9>
The mask blank is provided with a semitransmissive film between the substrate and the thin film.
Using the thin film on which the transfer pattern is formed as a mask, dry etching is performed on the light semi-transmissive film to form a transfer pattern on the light semi-transmissive film.
After forming a transfer pattern on the light transflective film, the inorganic resist film is removed, then a resist pattern including a light-shielding band pattern is formed on the thin film, and the resist pattern is used as a mask for dry etching on the thin film. The method for producing a transfer mask according to any one of configurations 1 to 7, further comprising a step of forming a pattern including a light-shielding band on the thin film.

<構成10>
構成8または9記載の転写用マスクの製造方法により製造された転写用マスクを用い、半導体基板上のレジスト膜に転写パターンを露光転写する工程を備える
ことを特徴とする半導体デバイスの製造方法。
<Structure 10>
A method for manufacturing a semiconductor device, which comprises a step of exposing and transferring a transfer pattern to a resist film on a semiconductor substrate using the transfer mask manufactured by the method for manufacturing a transfer mask according to the configuration 8 or 9.

以上の構成を有する本発明によれば、エッチング耐性の良好なレジストパターンをマスクにした下層のパターンエッチングが可能であり、これにより微細な転写パターンの形成が可能な転写用マスクの製造方法、および半導体デバイスの製造方法を得ることができる。 According to the present invention having the above configuration, it is possible to perform pattern etching of the lower layer using a resist pattern having good etching resistance as a mask, thereby forming a transfer mask capable of forming a fine transfer pattern, and a method for manufacturing a transfer mask. A method for manufacturing a semiconductor device can be obtained.

第1実施形態に係る転写用マスクの製造方法を説明する断面工程図(その1)である。It is sectional drawing (the 1) which explains the manufacturing method of the transfer mask which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る転写用マスクの製造方法を説明する断面工程図(その2)である。It is sectional drawing (the 2) explaining the manufacturing method of the transfer mask which concerns on 1st Embodiment. 第2実施形態に係る転写用マスクの製造方法を説明する断面工程図(その1)である。It is sectional drawing (the 1) which explains the manufacturing method of the transfer mask which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る転写用マスクの製造方法を説明する断面工程図(その2)である。It is sectional drawing (the 2) explaining the manufacturing method of the transfer mask which concerns on 2nd Embodiment. 実施例の評価1で観察した電子線の照射領域と非照射領域の二次電子像である。It is a secondary electron image of the irradiated region and the non-irradiated region of the electron beam observed in the evaluation 1 of the example. 実施例の評価2で観察した電子線の照射領域の二次電子像である。It is a secondary electron image of the irradiation region of the electron beam observed in the evaluation 2 of the Example. 実施例の評価2で観察した電子線の非照射領域の二次電子像である。It is a secondary electron image of the non-irradiated region of the electron beam observed in the evaluation 2 of the example.

発明者らは、電子線を用いた描画露光とその後の現像処理によって無機レジスト膜に転写パターンを形成した後、無機レジスト膜に対して電子線を照射することにより、無機レジスト膜のエッチング耐性が向上することを見出した。以下に、このような効果を得るための本発明の詳細な構成を、転写用マスクの製造方法、次いで半導体デバイスの製造方法の順に説明する。 The inventors have formed a transfer pattern on the inorganic resist film by drawing exposure using an electron beam and subsequent development processing, and then irradiate the inorganic resist film with an electron beam to improve the etching resistance of the inorganic resist film. Found to improve. Hereinafter, a detailed configuration of the present invention for obtaining such an effect will be described in the order of a method for manufacturing a transfer mask and then a method for manufacturing a semiconductor device.

≪第1実施形態:転写用マスクの製造方法≫
図1〜図2は、第1実施形態に係る転写用マスクの製造方法を説明する断面工程図である。これらの図を参照して説明する第1実施形態の転写用マスクの製造方法は、転写用マスクとしてバイナリマスクまたは反射型マスクを製造する際に適用される方法である。以下、これらの図1〜図2を参照し、第1実施形態の転写用マスクの製造方法を説明する。
<< First Embodiment: Manufacturing Method of Transfer Mask >>
1 and 2 are cross-sectional process diagrams illustrating a method for manufacturing a transfer mask according to the first embodiment. The method for producing a transfer mask according to the first embodiment described with reference to these figures is a method applied when producing a binary mask or a reflective mask as a transfer mask. Hereinafter, the method for producing the transfer mask of the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

<マスクブランク1の準備>
先ず図1(A)に示すように、基板11の一主面上に、遮光膜(吸収体膜)13および薄膜15がこの順に設けられたマスクブランク1を準備する。各構成要素の詳細は次のようである。
<Preparation of mask blank 1>
First, as shown in FIG. 1A, a mask blank 1 in which a light-shielding film (absorbent film) 13 and a thin film 15 are provided in this order is prepared on one main surface of the substrate 11. The details of each component are as follows.

[基板11]
基板11は、ケイ素を含有する材料からなるものが選択される。例えば、例えばバイナリマスク用のマスクブランクの基板11であれば、ArFエキシマレーザ光(波長:約193nm)のような露光光に対して透過性を有する材料で構成されればよい。このような材料としては、合成石英ガラスが用いられるが、この他にも、アルミノシリケートガラス、ソーダライムガラスなどのガラス材料を用いることができる。特に、合成石英ガラス基板は、ArFエキシマレーザ光、またはそれよりも短波長の領域で透明性が高いので、基板11として好適に用いることができる。
[Board 11]
The substrate 11 is selected from a material containing silicon. For example, the mask blank substrate 11 for a binary mask may be made of a material having transparency to exposure light such as ArF excimer laser light (wavelength: about 193 nm). Synthetic quartz glass is used as such a material, but other glass materials such as aluminosilicate glass and soda-lime glass can also be used. In particular, the synthetic quartz glass substrate can be suitably used as the substrate 11 because it has high transparency in the ArF excimer laser light or a region having a shorter wavelength than that.

また特に、基板11が、反射型マスク用のマスクブランクのものであれば、露光時の発熱による熱膨張が低く抑えられた低熱膨張ガラス(SiO−TiOガラス等)を用いて構成される。 Further, in particular, if the substrate 11 is a mask blank for a reflective mask, it is configured by using low thermal expansion glass (SiO 2- TiO 2 glass or the like) in which thermal expansion due to heat generation during exposure is suppressed to a low level. ..

以上のような基板11は、主表面の形状が例えば正方形を含む矩形であって、周端面および主表面が所定の表面粗さに研磨され、その後、所定の洗浄処理および乾燥処理が施されたものである。 The substrate 11 as described above has a main surface having a rectangular shape including, for example, a square, and the peripheral end surface and the main surface are polished to a predetermined surface roughness, and then a predetermined cleaning treatment and a drying treatment are performed. It is a thing.

なお、ここで言うリソグラフィーにおける露光光および露光時とは、マスクブランクを用いて作製された転写用マスクを用いてのリソグラフィーにおける露光光および露光時である。この露光光としては、ArFエキシマレーザ光(波長:193nm)、KrFエキシマレーザ光(波長:248nm)、i線光(波長:365nm)のいずれも適用可能である。また転写用マスクが反射型マスクである場合、この露光光としては、EUV(Extreme Ultra Violet)光(波長:13.56nm)が適用される。 The exposure light and the exposure time in the lithography referred to here are the exposure light and the exposure time in the lithography using the transfer mask produced by using the mask blank. As the exposure light, any of ArF excimer laser light (wavelength: 193 nm), KrF excimer laser light (wavelength: 248 nm), and i-line light (wavelength: 365 nm) can be applied. When the transfer mask is a reflective mask, EUV (Extreme Ultra Violet) light (wavelength: 13.56 nm) is applied as the exposure light.

[遮光膜(吸収体膜)13]
遮光膜(吸収体膜)13は、次に説明する薄膜をマスクにしたエッチングによって微細パターンが形成される膜である。この遮光膜(吸収体膜)13は、マスクブランクの種類に応じた材料を用いて構成された単層または多層構造の膜である。
[Light-shielding film (absorbent film) 13]
The light-shielding film (absorbent film) 13 is a film in which a fine pattern is formed by etching with a thin film as a mask, which will be described next. The light-shielding film (absorbent film) 13 is a single-layer or multi-layered film formed by using a material according to the type of mask blank.

(バイナリマスク用の遮光膜13)
バイナリマスク用の遮光膜13は、バイナリマスクとして使用されるときのマスクパターンの露光転写に用いられる露光光に対して遮光性能(所定以上の光学濃度)を有していれば、公知の組成で構成することができる。具体的には、クロム、タンタル、ルテニウム、タングステン、チタン、ハフニウム、モリブデン、ニッケル、バナジウム、ジルコニウム、ニオブ、パラジウム、ロジウム等の遷移金属単体あるいはその化合物を含む材料で構成されていればよい。たとえば、クロムや、クロムに酸素、窒素、炭素等の元素から選ばれる1種以上の元素を添加したクロム化合物で構成してもよいし、タンタルに、酸素、窒素、ホウ素等の元素から選ばれる1種以上の元素を添加したタンタル化合物で構成してもよい。
(Light-shielding film 13 for binary mask)
The light-shielding film 13 for a binary mask has a known composition as long as it has light-shielding performance (optical density equal to or higher than a predetermined value) with respect to the exposure light used for exposure transfer of a mask pattern when used as a binary mask. Can be configured. Specifically, it may be composed of a simple substance of a transition metal such as chromium, tantalum, ruthenium, tungsten, titanium, hafnium, molybdenum, nickel, vanadium, zirconium, niobium, palladium, rhodium, or a material containing a compound thereof. For example, it may be composed of chromium or a chromium compound in which one or more elements selected from elements such as oxygen, nitrogen and carbon are added to chromium, and tantalum is selected from elements such as oxygen, nitrogen and boron. It may be composed of a tantalum compound to which one or more elements are added.

またバイナリマスク用の遮光膜13は、遷移金属およびケイ素(遷移金属シリサイド、特にモリブデンシリサイドを含む)の化合物を含む材料から構成されていてもよい。この場合、遮光膜は、遷移金属およびケイ素の化合物を含む材料からなり、たとえば、遷移金属およびケイ素と、酸素および/または窒素と、を主たる構成要素とする材料が挙げられる。また、遮光膜13は、遷移金属と、酸素、窒素および/またはホウ素を主たる構成要素とする材料から構成されていてもよい。遷移金属には、モリブデン、タンタル、タングステン、チタン、ハフニウム、ニッケル、バナジウム、ジルコニウム、ニオブ、パラジウム、ルテニウム、ロジウム、クロム等が適用可能である。 Further, the light-shielding film 13 for the binary mask may be composed of a material containing a compound of a transition metal and silicon (including a transition metal silicide, particularly molybdenum silicide). In this case, the light-shielding film is made of a material containing a compound of a transition metal and silicon, and examples thereof include a material whose main components are transition metal and silicon, oxygen and / or nitrogen. Further, the light-shielding film 13 may be composed of a transition metal and a material containing oxygen, nitrogen and / or boron as main components. As the transition metal, molybdenum, tantalum, tungsten, titanium, hafnium, nickel, vanadium, zirconium, niobium, palladium, ruthenium, rhodium, chromium and the like can be applied.

バイナリマスク用の遮光膜13は、ケイ素及び窒素からなる材料、またはケイ素および窒素からなる材料に半金属元素および非金属元素から選ばれる1以上の元素を含有する材料で構成されてもよい。この遮光膜は、ケイ素に加え、いずれの半金属元素を含有してもよい。半金属元素としては、ホウ素、ケイ素、ゲルマニウム、ヒ素、アンチモン及びテルル等が挙げられる。この遮光膜13は、窒素に加え、いずれの非金属元素を含有してもよい。この非金属元素は、狭義の非金属元素(窒素、炭素、酸素、リン、硫黄、セレン)、ハロゲンおよび貴ガスを含むものをいう。この非金属元素の中でも、炭素、フッ素及び水素から選ばれる1以上の元素を含有させると好ましい。 The light-shielding film 13 for a binary mask may be composed of a material made of silicon and nitrogen, or a material made of silicon and nitrogen containing one or more elements selected from metalloid elements and non-metal elements. This light-shielding film may contain any metalloid element in addition to silicon. Examples of the metalloid element include boron, silicon, germanium, arsenic, antimony and tellurium. The light-shielding film 13 may contain any non-metal element in addition to nitrogen. This non-metal element means a non-metal element (nitrogen, carbon, oxygen, phosphorus, sulfur, selenium), halogen and noble gas in a narrow sense. Among these non-metal elements, it is preferable to contain one or more elements selected from carbon, fluorine and hydrogen.

以上のような材料によって構成されるバイナリマスク用の遮光膜13は、反射防止機能を備えた膜であることが好ましく、2層または3層構造であってもよい。一例として、モリブデン(Mo)とケイ素(Si)と窒素(N)で構成された反射防止機能を有する層(MoSiN)を、異なる組成の下層13aと上層13bとして積層した2層構造の遮光膜13が例示される。さらに、遮光膜13としては、膜厚方向における組成が連続的または段階的に異なるように構成された組成傾斜膜が例示される。以上のような遮光膜13は、例えばスパッタ法によって形成することができる。 The light-shielding film 13 for a binary mask made of the above materials is preferably a film having an antireflection function, and may have a two-layer or three-layer structure. As an example, a light-shielding film 13 having a two-layer structure in which a layer having an antireflection function (MoSiN) composed of molybdenum (Mo), silicon (Si), and nitrogen (N) is laminated as a lower layer 13a and an upper layer 13b having different compositions. Is exemplified. Further, as the light-shielding film 13, a composition gradient film configured so that the composition in the film thickness direction is continuously or stepwise different is exemplified. The light-shielding film 13 as described above can be formed by, for example, a sputtering method.

また、バイナリマスク用の遮光膜13の膜厚は特に制限されず、たとえば、露光光に対して光学濃度(OD:Optical Density)が2.5以上となるように決定すればよい。 The film thickness of the light-shielding film 13 for the binary mask is not particularly limited, and may be determined so that the optical density (OD: Optical Density) is 2.5 or more with respect to the exposure light, for example.

(反射型マスク用の吸収体膜13)
反射型マスク用の吸収体膜13は、ここでの図示を省略した多層反射膜上に設けられる膜であり、EUV光を吸収する機能を有する。このような反射型マスク用の吸収体膜13は、例えばタンタル(Ta)単体またはタンタルを主成分とする材料(タンタル系材料)を好ましく用いることができる。このような反射型マスク用の吸収体膜13の結晶状態は、平滑性、平坦性の点から、アモルファス状または微結晶の構造を有しているものが好ましい。
(Absorbent film 13 for reflective mask)
The absorber film 13 for the reflective mask is a film provided on the multilayer reflective film (not shown here), and has a function of absorbing EUV light. As the absorber film 13 for such a reflective mask, for example, tantalum (Ta) alone or a material containing tantalum as a main component (tantalum-based material) can be preferably used. The crystalline state of the absorber film 13 for such a reflective mask is preferably one having an amorphous or microcrystalline structure from the viewpoint of smoothness and flatness.

なお、反射型マスク用の吸収体膜13の下層であって、反射型マスク用の吸収体膜13と基板11との間に設けられる多層反射膜は、EUV光を反射する機能を有する膜である。多層反射膜は、高屈折率層と低屈折率層とを交互に積層して形成される。多層反射膜としては、Mo膜とSi膜を交互に40周期程度積層したMo/Si周期積層膜、Ru/Si周期多層膜、Mo/Be周期多層膜、Mo化合物/Si化合物周期多層膜、Si/Nb周期多層膜、Si/Mo/Ru周期多層膜、Si/Mo/Ru/Mo周期多層膜、Si/Ru/Mo/Ru周期多層膜等が例示され、露光光の波長により、材質を適宜選択することができる。以上のような反射型マスク用の吸収体膜13および多層反射膜は、例えばスパッタ法によって形成することができる。 The multilayer reflective film provided between the absorber film 13 for the reflective mask and the substrate 11 which is the lower layer of the absorber film 13 for the reflective mask is a film having a function of reflecting EUV light. be. The multilayer reflective film is formed by alternately laminating high refractive index layers and low refractive index layers. The multilayer reflective film includes a Mo / Si periodic laminated film in which Mo films and Si films are alternately laminated for about 40 cycles, a Ru / Si periodic multilayer film, a Mo / Be periodic multilayer film, a Mo compound / Si compound periodic multilayer film, and Si. Examples thereof include / Nb periodic multilayer film, Si / Mo / Ru periodic multilayer film, Si / Mo / Ru / Mo periodic multilayer film, Si / Ru / Mo / Ru periodic multilayer film, and the like, and the material is appropriately selected depending on the wavelength of the exposure light. You can choose. The absorber film 13 and the multilayer reflective film for the reflective mask as described above can be formed by, for example, a sputtering method.

[薄膜15]
薄膜15は、遮光膜(吸収体膜)13をエッチングする際のエッチングマスク膜として機能するものである。このような薄膜15は、遮光膜(吸収体膜)13をエッチングする際に用いられるエッチャントに対してエッチング耐性を有する材料で構成する。遮光膜(吸収体膜)13が、ケイ素系材料や遷移金属シリサイド系材料で構成され、フッ素系ガスによるドライエッチングでパターニングされる場合、薄膜15は、これらのドライエッチングに対して耐性が高い材料であるクロムや、クロムに酸素、窒素、炭素等の元素を添加したクロム化合物からなる材料で構成することが好ましい。また、遮光膜13が、クロム系材料で構成され、塩素系ガスと酸素ガスの混合ガスによるドライエッチングでパターニングされる場合、薄膜15は、ケイ素や、ケイ素に酸素、窒素、炭素等の元素を添加したケイ素化合物からなる材料で構成することが好ましい。
[Thin film 15]
The thin film 15 functions as an etching mask film when etching the light-shielding film (absorbent film) 13. Such a thin film 15 is made of a material having etching resistance to the etchant used when etching the light-shielding film (absorbent film) 13. When the light-shielding film (absorbent film) 13 is made of a silicon-based material or a transition metal VDD-based material and is patterned by dry etching with a fluorine-based gas, the thin film 15 is a material having high resistance to these dry etchings. It is preferable to use a material made of chromium, which is a chromium compound, or a chromium compound obtained by adding elements such as oxygen, nitrogen, and carbon to chromium. Further, when the light-shielding film 13 is made of a chromium-based material and is patterned by dry etching with a mixed gas of chlorine-based gas and oxygen gas, the thin film 15 contains silicon or an element such as oxygen, nitrogen, or carbon in silicon. It is preferably composed of a material composed of the added silicon compound.

一方、反射型マスク用の吸収体膜13はタンタル系材料で形成されるが、このような吸収体膜13は、フッ素系ガスによるドライエッチングか、酸素を含有しない塩素系ガス(酸素非含有塩素系ガス)によるドライエッチングでパターニングする。この場合、薄膜15は、これらのドライエッチングに対して耐性が高い材料であるクロムや、クロムに酸素、窒素、炭素等の元素を添加したクロム化合物からなる材料で構成することが好ましい。なお、薄膜15は、さらに反射防止機能を有してもよく、これにより遮光膜13上に薄膜15を残した状態の転写用マスクを作製してもよい。 On the other hand, the absorber film 13 for the reflective mask is formed of a tantalum-based material, and such an absorber film 13 is either dry-etched with a fluorine-based gas or an oxygen-free chlorine-based gas (oxygen-free chlorine). Patterning is performed by dry etching with (based gas). In this case, the thin film 15 is preferably composed of chromium, which is a material having high resistance to these dry etchings, or a material made of a chromium compound obtained by adding elements such as oxygen, nitrogen, and carbon to chromium. The thin film 15 may further have an antireflection function, whereby a transfer mask in a state where the thin film 15 remains on the light-shielding film 13 may be produced.

またこのような薄膜15は、スパッタリング法によって成膜されたものであり、これにより薄膜15をパターンエッチングした場合のエッジラフネスが小さく抑えられ、側壁形状が良好なパターンを得ることが可能な膜となっている。 Further, such a thin film 15 is formed by a sputtering method, whereby the edge roughness when the thin film 15 is pattern-etched is suppressed to be small, and a film having a good side wall shape can be obtained. It has become.

<無機レジスト膜21の形成>
次に、図1(B)に示すように、マスクブランク1の薄膜15の上部に、無機レジスト膜21を形成する。無機レジスト膜21は、リソグラフィー処理によってパターニングされる膜であり、パターニングされたレジストパターンが薄膜15をエッチングする際のエッチングマスクとなる。このような無機レジスト膜21の形成は、金属亜酸化物陽イオン、多原子陰イオン、および過酸化物系リガンドを含む水溶液(前駆体溶液)の液膜を薄膜15上に形成した後、この液膜を乾燥させることによって実施される。また無機レジスト膜21を形成した後には、無機レジスト膜21中の物質を安定化させるために、無機レジスト膜21に対して熱処理(Post applied bake:PAB)を実施することがこのましい。
<Formation of Inorganic Resist Film 21>
Next, as shown in FIG. 1 (B), an inorganic resist film 21 is formed on the upper portion of the thin film 15 of the mask blank 1. The inorganic resist film 21 is a film that is patterned by a lithography process, and the patterned resist pattern serves as an etching mask when etching the thin film 15. The formation of such an inorganic resist film 21 is performed after forming a liquid film of an aqueous solution (precursor solution) containing a metal suboxide cation, a polyatomic anion, and a peroxide-based ligand on the thin film 15. It is carried out by drying the liquid film. Further, after the inorganic resist film 21 is formed, it is preferable to perform a heat treatment (Post applied bake: PAB) on the inorganic resist film 21 in order to stabilize the substance in the inorganic resist film 21.

水溶液(前駆体溶液)中に含まれる金属亜酸化物陽イオンは、金属元素および共有結合した酸素原子を有する多原子陽イオンである。なかでも、この後に行われる無機レジスト膜21の露光処理で照射される電子線を良好に吸収するものが好適に用いられる。このような金属亜酸化物陽イオンは、ハフニウムと共有結合した酸素原子を有する多原子陽イオン(例えば、HfO2+、HfOOH、Hf(OH) 2+、Hf(OH) )イオンであり、これらのうちの少なくともいずれかが水溶液中に含有されていることとする。 The metal suboxide cation contained in the aqueous solution (precursor solution) is a polyatomic cation having a metal element and a covalently bonded oxygen atom. Among them, those that satisfactorily absorb the electron beam irradiated in the subsequent exposure treatment of the inorganic resist film 21 are preferably used. Such metal hydroxide cations are polyatomic cations (eg, HfO 2+ , HfOOH + , Hf (OH) 2 2+ , Hf (OH) 3 + ) having oxygen atoms covalently bonded to hafnium. , At least one of these is contained in the aqueous solution.

また多原子陰イオンは、無機レジスト膜21に対するリソグラフィー処理後に無機酸化物としてレジストパターン内に残り、レジストパターンを構成するものである。このような多原子陰イオンは、酸素系のものであって、例えばSO 2−、BO 3−、AsO 3−、MoO 2−、PO 3−、WO 2−、SeO 2−、およびSiO 4−等が例示され、これらのうちの1つまたは複数の組み合わせのものが水溶液(前駆体溶液)中に含有されていることとする。水溶液中における多原子陰イオンの濃度は、金属亜酸化物陽イオン濃度の約0.5〜約2.0倍であることが好ましい。 Further, the polyatomic anion remains in the resist pattern as an inorganic oxide after the lithography treatment on the inorganic resist film 21, and constitutes the resist pattern. Such polyatomic anions has been made in view of oxygen-based, for example, SO 4 2-, BO 3 3-, AsO 4 3-, MoO 4 2-, PO 4 3-, WO 4 2-, SeO 4 2, and SiO 4 4-like are exemplified, those of one or more combinations of these is to be contained in the aqueous solution (precursor solution). The concentration of polyatomic anions in the aqueous solution is preferably about 0.5 to about 2.0 times the concentration of metal suboxide cations.

また過酸化物系リガンドは、この後に行われる無機レジスト膜21の露光処理において、無機レジスト膜21中で生じる縮合反応を安定化させるためのものである。このような過酸化物系リガンドは、特に過酸化物基(−O−O−)を有する感放射性リガンドであることが好ましく、例えば過酸化水素(H)が例示される。またこの他の過酸化物系リガンドとしては、汚染物質となり得る炭素を含有しない無機過酸化物系リガンドが好ましく用いられる。無機過酸化物リガンドとしては、例えばペルオキシ硫酸塩イオン(SO)、ペルオキシ二硫酸塩イオン(S 2−)、ペルオキシ塩素酸イオン(ClO)等が例示される。水溶液(前駆体溶液)中における過酸化物系リガンドの濃度は、金属亜酸化物陽イオン濃度の2倍〜25倍であることが好ましい。 The peroxide-based ligand is for stabilizing the condensation reaction occurring in the inorganic resist film 21 in the subsequent exposure treatment of the inorganic resist film 21. Such a peroxide-based ligand is particularly preferably a radioactive ligand having a peroxide group (-O-O-), and hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) is exemplified. As the other peroxide-based ligand, a carbon-free inorganic peroxide-based ligand that can be a pollutant is preferably used. As the inorganic peroxide ligands include, for example peroxy sulfate ions (SO 5 H -), peroxydisulfate ion (S 2 O 8 2-), peroxy chlorate ion (ClO 5 H -) and the like. The concentration of the peroxide-based ligand in the aqueous solution (precursor solution) is preferably 2 to 25 times the concentration of the metal suboxide cation.

なお、水溶液(前駆体溶液)中には、以上のように説明した金属亜酸化物陽イオン、多原子陰イオン、および過酸化物系リガンドの他に、水溶液のPHを調整するための陰イオン、およびその他の必要な物質を含んでも良い。一方、無機レジスト膜21は、スズおよびコバルトから選ばれる1以上の元素を含有する材料で形成してもよい。 In addition to the metal suboxide cations, polyatomic anions, and peroxide-based ligands described above, the aqueous solution (precursor solution) contains anions for adjusting the PH of the aqueous solution. , And other necessary substances may be included. On the other hand, the inorganic resist film 21 may be formed of a material containing one or more elements selected from tin and cobalt.

水溶液(前駆体溶液)の液膜の形成は、例えばスピンコート法によって実施されるが、これに限定されることはなく他の塗布法や印刷法を適用して液膜をべた膜状に形成することができる。また無機レジスト膜21の膜厚は、この無機レジスト膜21によって構成されるレジストパターンが、その下層に対するエッチングマスクとして十分に機能する大きさであり、例えば10nm以上、250nm以下であることとする。 The formation of the liquid film of the aqueous solution (precursor solution) is carried out by, for example, the spin coating method, but the liquid film is not limited to this, and the liquid film is formed into a solid film by applying another coating method or printing method. can do. The thickness of the inorganic resist film 21 is such that the resist pattern composed of the inorganic resist film 21 sufficiently functions as an etching mask for the lower layer thereof, and is, for example, 10 nm or more and 250 nm or less.

<無機レジストパターン21aの形成>
次に図1(C)に示すように、マスクブランク1上の無機レジスト膜21に対して露光処理とその後の現像処理を行うことにより、薄膜15に形成すべき転写パターンを無機レジスト膜21に形成する。これにより無機レジスト膜21が転写パターンの形状にパターニングされた無機レジストパターン21aを得る。
<Formation of inorganic resist pattern 21a>
Next, as shown in FIG. 1C, the inorganic resist film 21 on the mask blank 1 is exposed to an exposure treatment and then developed, so that the transfer pattern to be formed on the thin film 15 is formed on the inorganic resist film 21. Form. As a result, the inorganic resist pattern 21a in which the inorganic resist film 21 is patterned in the shape of the transfer pattern is obtained.

ここでは先ず、電子線を用いた露光描画により、無機レジスト膜21に対して薄膜15に形成すべき転写パターンを描画する。この際、電子線の加速電圧[H1]は、5V〜約200kVに設定されるが、微細な転写パターンの電子線描画を可能とするため、電子線の加速電圧[H1]は、数kV〜数十kV程度の高めに設定されることが好ましい。またこの加速電圧[H1]での電子線描画において、無機レジスト膜21が十分に露光されるように、すなわち金属亜酸化物陽イオン、多原子陰イオン、および過酸化物系リガンドを含む無機レジスト膜21中において縮合反応が十分に進む程度に電子線の露光量[D1]が設定される。 Here, first, a transfer pattern to be formed on the thin film 15 is drawn on the inorganic resist film 21 by exposure drawing using an electron beam. At this time, the acceleration voltage [H1] of the electron beam is set to 5 V to about 200 kV, but the acceleration voltage [H1] of the electron beam is several kV to several kV to enable the electron beam drawing of a fine transfer pattern. It is preferable that the setting is as high as several tens of kV. Further, in electron beam drawing at this acceleration voltage [H1], the inorganic resist film 21 is sufficiently exposed, that is, an inorganic resist containing a metal suboxide cation, a polyatomic anion, and a peroxide-based ligand. The exposure amount [D1] of the electron beam is set so that the condensation reaction proceeds sufficiently in the film 21.

次に、無機レジスト膜21に対してPEB処理、現像処理、リンス処理、およびスピン乾燥処理を行う。これにより、無機レジスト膜21がパターニングされた無機レジストパターン21aを形成する。上記現像処理においては、電子線描画における未露光部を現像液に溶解させて除去する。現像液としては、有機溶剤が好ましく用いられ、具体的には2−ヘプタノンに代表されるケトン系の溶剤、あるいはアルコール系溶剤が好ましく用いられる。またこの他にも、水性の酸または塩基も現像液として用いることが可能であり、具体的には水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)に代表される水酸化第4アンモニウム組成物が適用可能である。 Next, the inorganic resist film 21 is subjected to PEB treatment, development treatment, rinsing treatment, and spin drying treatment. As a result, the inorganic resist film 21 forms a patterned inorganic resist pattern 21a. In the above development process, the unexposed portion in the electron beam drawing is dissolved in a developing solution and removed. As the developing solution, an organic solvent is preferably used, and specifically, a ketone solvent typified by 2-heptanone or an alcohol solvent is preferably used. In addition to this, an aqueous acid or base can also be used as a developing solution, and specifically, a quaternary ammonium hydroxide composition typified by tetramethylammonium hydroxide (TMAH) can be applied. ..

<電子線の一括照射>
次に図1(D)に示すように、転写パターンが形成された後の無機レジスト膜21、すなわち無機レジストパターン21aに対して電子線Eを照射する。これにより、無機レジストパターン21a内に縮合されずに残された物質の縮合反応を進める。
<Batch irradiation of electron beams>
Next, as shown in FIG. 1 (D), the inorganic resist film 21 after the transfer pattern is formed, that is, the inorganic resist pattern 21a is irradiated with the electron beam E. As a result, the condensation reaction of the substance left without being condensed in the inorganic resist pattern 21a is promoted.

この際、電子線Eは、無機レジストパターン21aの平面形状によることなく、広い領域に対して一括照射される。電子線Eを一括照射する範囲は、基板11において無機レジスト膜21が形成されている面の全面であってもよいし、この面を複数に分割した各領域の全面であってもよい。 At this time, the electron beam E is collectively irradiated to a wide area regardless of the planar shape of the inorganic resist pattern 21a. The range of batch irradiation of the electron beam E may be the entire surface of the surface on which the inorganic resist film 21 is formed on the substrate 11, or may be the entire surface of each region obtained by dividing this surface into a plurality of regions.

この際、電子線Eの加速電圧[H2]は、先に実施した電子線描画の際の加速電圧[H1]よりも低い値であってよく、電子線照射装置において安定的な電子線の照射が見込める値であればよい。 At this time, the acceleration voltage [H2] of the electron beam E may be a value lower than the acceleration voltage [H1] at the time of drawing the electron beam, which is stable in the electron beam irradiator. Any value that can be expected is sufficient.

またここでは、無機レジストパターン21aの全領域に電子線Eが照射されればよい。このため、電子線Eの露光量[D2]が限定されることはないが、露光量[D2]は、先に実施した電子線描画の際の加速電圧[H1]での露光量[D1]に相当する値よりも少なくてよい。ここでレジスト膜に対する電子線の照射においては、加速電圧の設定が低いほど膜に対して作用する電荷量が増加し、経験的には露光量を加速電圧で除した値は概ね一定値となる。したがって、ここでの露光量[D2]は、一例として[D2]<([D1]/[H1])×[H2]である。また露光量[D2]は、以降に説明する実施例から、[D2]≧0.05×([D1]/[H1])×[H2]であれば効果があることが確認されている。 Further, here, the entire region of the inorganic resist pattern 21a may be irradiated with the electron beam E. Therefore, the exposure amount [D2] of the electron beam E is not limited, but the exposure amount [D2] is the exposure amount [D1] at the acceleration voltage [H1] in the electron beam drawing performed earlier. It may be less than the value corresponding to. Here, in the irradiation of the resist film with an electron beam, the lower the setting of the acceleration voltage, the more the amount of charge acting on the film increases, and empirically, the value obtained by dividing the exposure amount by the acceleration voltage becomes a substantially constant value. .. Therefore, the exposure amount [D2] here is [D2] <([D1] / [H1]) × [H2] as an example. Further, it has been confirmed that the exposure amount [D2] is effective when [D2] ≧ 0.05 × ([D1] / [H1]) × [H2] from the examples described below.

<薄膜15のパターニング>
次に図1(E)に示すように、無機レジストパターン21aをマスクとして薄膜15をエッチングし、薄膜15に転写パターン15aを形成し、薄膜15からなる転写パターン15aを得る。ここでは、無機レジストによって構成された無機レジストパターン21aをマスクにして、クロム系の薄膜15をエッチングする。この際、塩素系ガスと酸素ガスとの混合ガス(酸素含有塩素系ガス)をエッチングガスに用いたドライエッチングを行う。これにより、無機レジストパターン21aに対して、きわめて高いエッチング選択性でクロム系の薄膜15をエッチングすることができ、無機レジストによって構成された無機レジストパターン21aの形状を精度良好に転写した転写パターン15aを形成する。
<Patterning of thin film 15>
Next, as shown in FIG. 1 (E), the thin film 15 is etched using the inorganic resist pattern 21a as a mask to form the transfer pattern 15a on the thin film 15 to obtain the transfer pattern 15a composed of the thin film 15. Here, the chromium-based thin film 15 is etched using the inorganic resist pattern 21a composed of the inorganic resist as a mask. At this time, dry etching is performed using a mixed gas of chlorine-based gas and oxygen gas (oxygen-containing chlorine-based gas) as the etching gas. As a result, the chromium-based thin film 15 can be etched with respect to the inorganic resist pattern 21a with extremely high etching selectivity, and the transfer pattern 15a obtained by transferring the shape of the inorganic resist pattern 21a composed of the inorganic resist with good accuracy. To form.

以上のように薄膜15に転写パターン15aを形成した後には、転写パターン15a上の無機レジストパターン21aを除去する。ここでは、例えば硫酸過酸化水素水(Sulfuric Acid Hydrogen Peroxide Mixture:SPM)を用いた洗浄処理により、無機レジストパターン21aを剥離除去する。 After forming the transfer pattern 15a on the thin film 15 as described above, the inorganic resist pattern 21a on the transfer pattern 15a is removed. Here, for example, the inorganic resist pattern 21a is peeled off and removed by a cleaning treatment using a hydrogen peroxide mixture (SPM).

<遮光膜(吸収体膜)13のパターニング>
その後、図2(A)に示すように、クロム系材料によって構成された薄膜15からなる転写パターン15aをマスクとして遮光膜(吸収体膜)13のドライエッチングを行う。これにより、遮光膜(吸収体膜)13に転写パターンを形成し、転写パターン15aの形状に遮光膜13をパターニングしてなる遮光パターン(吸収体パターン)13aaを得る。この際、遮光膜13がバイナリマスク用のものであって、ケイ素を含有する材料で形成されている場合であれば、フッ素系ガスを用いた遮光膜13のドライエッチングを行なう。またマスクブランク1が反射型マスク用のマスクブランクであって、吸収体膜13がタンタルを主成分とする材料で形成されている場合であれば、フッ素系ガスあるいは酸素を含有しない塩素系ガス(酸素非含有塩素系ガス)を用いたドライエッチングを吸収体膜13に対して行う。
<Patterning of light-shielding film (absorbent film) 13>
Then, as shown in FIG. 2A, the light-shielding film (absorbent film) 13 is dry-etched using the transfer pattern 15a made of the thin film 15 made of the chromium-based material as a mask. As a result, a transfer pattern is formed on the light-shielding film (absorbent film) 13, and the light-shielding film 13 is patterned in the shape of the transfer pattern 15a to obtain a light-shielding pattern (absorbent pattern) 13aa. At this time, if the light-shielding film 13 is for a binary mask and is made of a material containing silicon, dry etching of the light-shielding film 13 using a fluorine-based gas is performed. If the mask blank 1 is a mask blank for a reflective mask and the absorber film 13 is made of a material containing tantalum as a main component, a fluorine-based gas or a chlorine-based gas containing no oxygen (chlorine-based gas) ( Dry etching using oxygen-free chlorine-based gas) is performed on the absorber film 13.

<薄膜15の除去>
次に、図2(B)に示すように、クロム系材料によって構成された薄膜15からなる転写パターン15aを除去し、転写用マスク1aを得る。この際、クロム系材料からなる転写パターン15aの除去には、塩素系ガスと酸素ガスとの混合ガス(酸素含有塩素系ガス)をエッチングガスに用いる。これにより、ケイ素系またはタンタル系の遮光膜(吸収体膜)13に対して、きわめて高いエッチング選択性でクロム系材の薄膜15をエッチング除去することができる。
<Removal of thin film 15>
Next, as shown in FIG. 2B, the transfer pattern 15a made of the thin film 15 made of a chromium-based material is removed to obtain a transfer mask 1a. At this time, in order to remove the transfer pattern 15a made of a chromium-based material, a mixed gas of a chlorine-based gas and an oxygen gas (oxygen-containing chlorine-based gas) is used as the etching gas. Thereby, the thin film 15 of the chromium-based material can be removed by etching with extremely high etching selectivity with respect to the silicon-based or tantalum-based light-shielding film (absorbent film) 13.

このようにして得られた転写用マスク1aは、バイナリマスクであれば、露光光に対して透過性を有する基板11上に、露光光を遮蔽する遮光パターン13aaが設けられたものとなる。また転写用マスク1aは、反射型マスクであれば、露光光であるEUV光による熱膨張が低く抑えられた基板11上に、ここでの図示を省略した多層反射膜を介して、露光光であるEUV光を吸収する吸収体パターン13aaが設けられたものとなる。 If the transfer mask 1a thus obtained is a binary mask, a light-shielding pattern 13aa that shields the exposure light is provided on the substrate 11 that is transparent to the exposure light. Further, if the transfer mask 1a is a reflective mask, the exposure light is used on the substrate 11 in which the thermal expansion due to the UV light which is the exposure light is suppressed to a low level, via a multilayer reflective film (not shown here). An absorber pattern 13aa that absorbs a certain EUV light is provided.

≪第2実施形態:転写用マスクの製造方法≫
図3〜図4は、第2実施形態に係る転写用マスクの製造方法を説明する断面工程図である。これらの図を参照して説明する第2実施形態の転写用マスクの製造方法は、転写用マスクとしてハーフトーン型位相シフトマスクを製造する際に適用される方法である。以下、これらの図3〜図4を参照し、第2実施形態の転写用マスクの製造方法を説明する。なお、図3〜図4においては、図1〜図2を用いて説明した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
<< Second Embodiment: Manufacturing method of transfer mask >>
3 to 4 are cross-sectional process diagrams illustrating a method for manufacturing a transfer mask according to the second embodiment. The method for manufacturing a transfer mask according to the second embodiment, which will be described with reference to these figures, is a method applied when manufacturing a halftone type phase shift mask as a transfer mask. Hereinafter, the method for manufacturing the transfer mask of the second embodiment will be described with reference to FIGS. 3 to 4. In FIGS. 3 to 4, the same components as those described with reference to FIGS. 1 and 2 are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.

<マスクブランク2の準備>
先ず図3(A)に示すように、基板11の一主面上に、光半透過膜43、および薄膜45がこの順に設けられたマスクブランク2を準備する。マスクブランク2を構成するこれらの各要素のうち、基板11は、上述した第1実施形態のバイナリマスク用のマスクブランク1のものと同様であってよい。このためここでは、光半透過膜43と薄膜45の構成を説明する。
<Preparation of mask blank 2>
First, as shown in FIG. 3A, a mask blank 2 in which a translucent film 43 and a thin film 45 are provided in this order is prepared on one main surface of the substrate 11. Of these elements constituting the mask blank 2, the substrate 11 may be the same as that of the mask blank 1 for the binary mask of the first embodiment described above. Therefore, here, the configurations of the light semi-transmissive film 43 and the thin film 45 will be described.

[光半透過膜43]
光半透過膜(位相シフト膜)43は、露光光を、実質的に露光に寄与しない強度(たとえば、露光光に対する透過率が1%〜30%)で透過させ、この光半透過膜43を透過する露光光に対し、その光半透過膜43の膜厚と同じ距離だけ空気中を透過した露光光との間で所定の位相差(たとえば、150度〜200度)を生じさせる機能を有していれば、公知の組成で構成されていればよい。具体的には、遷移金属およびケイ素(遷移金属シリサイドを含む)の化合物を含む材料からなり、これらの遷移金属およびケイ素と、酸素および/または窒素を主たる構成要素とする材料が例示される。遷移金属としては、モリブデン、タンタル、タングステン、チタン、ハフニウム、ニッケル、バナジウム、ジルコニウム、ニオブ、パラジウム、ルテニウム、ロジウム、クロム等が適用可能である。以上のような光半透過膜43は、例えばスパッタ法によって形成することができる。
[Light translucent film 43]
The light semi-transmissive film (phase shift film) 43 transmits the exposure light at an intensity that does not substantially contribute to the exposure (for example, the transmittance with respect to the exposure light is 1% to 30%), and the light semi-transmissive film 43 is transmitted. It has a function of causing a predetermined phase difference (for example, 150 ° C. to 200 ° C.) between the transmitted exposure light and the exposure light transmitted through the air by the same distance as the thickness of the semitransmissive film 43. If so, it may be composed of a known composition. Specifically, a material containing a compound of a transition metal and silicon (including a transition metal silicide) is exemplified, and a material containing these transition metal and silicon and oxygen and / or nitrogen as main components is exemplified. As the transition metal, molybdenum, tantalum, tungsten, titanium, hafnium, nickel, vanadium, zirconium, niobium, palladium, ruthenium, rhodium, chromium and the like can be applied. The light semi-transmissive film 43 as described above can be formed by, for example, a sputtering method.

また、光半透過膜43は、上記のケイ素及び窒素からなる材料、またはケイ素および窒素からなる材料に半金属元素および非金属元素から選ばれる1以上の元素を含有する材料で構成されてもよい。 Further, the light semi-transmissive film 43 may be composed of the above-mentioned material made of silicon and nitrogen, or a material made of silicon and nitrogen containing one or more elements selected from metalloid elements and non-metal elements. ..

[薄膜45]
薄膜45は、遮光膜として用いられる膜であって、例えばクロムを含有する材料膜である。このような薄膜45は、単層で成膜してもよく、図示したような下層45aと上層45bとの2層構造で成膜してもよく、さらに多層の複数層で成膜してもよい。遮光膜として用いられる薄膜45を複数層として成膜する場合には、クロム(Cr)の含有量を変化させた各層を成膜する。
[Thin film 45]
The thin film 45 is a film used as a light-shielding film, and is, for example, a material film containing chromium. Such a thin film 45 may be formed into a single layer, may be formed into a two-layer structure of a lower layer 45a and an upper layer 45b as shown in the figure, or may be further formed into a plurality of multiple layers. good. When the thin film 45 used as the light-shielding film is formed as a plurality of layers, each layer having a different chromium (Cr) content is formed.

このような薄膜45は、例えばスパッタ法によって成膜されたものであり、これにより薄膜45をパターンエッチングした場合のエッジラフネスが小さく抑えられ、側壁形状が良好なパターンを得ることが可能な膜となっている。 Such a thin film 45 is formed by, for example, a sputtering method, whereby the edge roughness when the thin film 45 is pattern-etched is suppressed to a small value, and a film having a good side wall shape can be obtained. It has become.

また遮光膜として用いられる薄膜45は、クロム金属のほか、クロムに酸素、窒素、炭素、ホウ素、水素およびフッ素から選ばれる一以上の元素を含有する材料を含有していてもよい。さらにこの薄膜45には、光学濃度(OD)を維持しつつも、膜全体のエッチングレートの低下を抑制することを目的として、インジウム(In)、スズ(Sn)、およびモリブデン(Mo)から選ばれる少なくとも1以上の金属元素(インジウム等金属元素)を含有していてもよい。 Further, the thin film 45 used as the light-shielding film may contain a material containing one or more elements selected from oxygen, nitrogen, carbon, boron, hydrogen and fluorine in chromium, in addition to the chromium metal. Further, the thin film 45 is selected from indium (In), tin (Sn), and molybdenum (Mo) for the purpose of suppressing a decrease in the etching rate of the entire film while maintaining the optical density (OD). It may contain at least one metal element (metal element such as indium).

このような遮光膜として用いられる薄膜45は、酸素含有塩素系ガスを用いたドライエッチングによってパターニングが可能である。また、この薄膜45はケイ素(Si)を含有する材料で形成された光半透過膜43との間で十分なエッチング選択性を有しており、光半透過膜43にほとんどダメージを与えずに薄膜45をエッチング除去することが可能である。 The thin film 45 used as such a light-shielding film can be patterned by dry etching using an oxygen-containing chlorine-based gas. Further, the thin film 45 has sufficient etching selectivity with the light semi-transmissive film 43 formed of a material containing silicon (Si), and hardly damages the light semi-transmissive film 43. It is possible to remove the thin film 45 by etching.

<無機レジスト膜21の形成〜電子線の一括照射>
次に図3(B)〜図3(D)に示す工程は、先の第1実施形態において図1(B)〜図1(D)を用いて説明した工程と同様に実施する。
<Formation of Inorganic Resist Film 21-Batch Irradiation of Electron Beams>
Next, the steps shown in FIGS. 3 (B) to 3 (D) are carried out in the same manner as the steps described with reference to FIGS. 1 (B) to 1 (D) in the first embodiment.

すなわち、図3(B)に示すように無機レジスト膜21の形成を行う。次いで、図3(C)に示すように、無機レジストパターン21aの形成を行なう。次いで図3(D)に示すように、電子線Eの一括照射を行うことにより、無機レジストパターン21a内に縮合されずに残された物質の縮合反応を進める。 That is, the inorganic resist film 21 is formed as shown in FIG. 3 (B). Next, as shown in FIG. 3C, the inorganic resist pattern 21a is formed. Next, as shown in FIG. 3 (D), by collectively irradiating the electron beam E, the condensation reaction of the substance left without being condensed in the inorganic resist pattern 21a is advanced.

<薄膜45のパターニング>
以上の後、図3(E)に示すように、無機レジストパターン21aをマスクとして薄膜45をエッチングし、薄膜45に転写パターン45aaを形成する。ここでは、例えば無機レジストパターン21aをマスクにして、クロム系材料の薄膜45をエッチングする。この際、塩素系ガスと酸素ガスとの混合ガス(酸素含有塩素系ガス)をエッチングガスに用いたドライエッチングを行う。これにより、無機レジストパターン21aに対して、極めて高いエッチング選択性でクロム系材料の薄膜45をエッチングすることができ、無機レジストパターン21aの形状が薄膜45に対して精度良好に転写される。
<Patterning of thin film 45>
After the above, as shown in FIG. 3 (E), the thin film 45 is etched using the inorganic resist pattern 21a as a mask to form a transfer pattern 45aa on the thin film 45. Here, for example, the inorganic resist pattern 21a is used as a mask to etch the thin film 45 of the chromium-based material. At this time, dry etching is performed using a mixed gas of chlorine-based gas and oxygen gas (oxygen-containing chlorine-based gas) as the etching gas. As a result, the thin film 45 of the chromium-based material can be etched with respect to the inorganic resist pattern 21a with extremely high etching selectivity, and the shape of the inorganic resist pattern 21a is transferred to the thin film 45 with good accuracy.

以上のように薄膜45に転写パターン45aaを形成した後には、転写パターン45aa上の無機レジストパターン21aを除去する。ここでは、例えば硫酸過酸化水素水(Sulfuric Acid Hydrogen Peroxide Mixture:SPM)を用いた洗浄処理により、無機レジストパターン21aを剥離除去する。 After forming the transfer pattern 45aa on the thin film 45 as described above, the inorganic resist pattern 21a on the transfer pattern 45aa is removed. Here, for example, the inorganic resist pattern 21a is peeled off and removed by a cleaning treatment using a hydrogen peroxide mixture (SPM).

<光半透過膜43のパターニング>
次いで図4(A)に示すように、転写パターン45aaが形成された薄膜45をマスクとして、フッ素系ガスを用いた光半透過膜43のドライエッチングを行ない、ケイ素を含有する材料で形成された光半透過膜43をパターニングする。これにより、光半透過膜43に転写パターンを形成し、基板11における光半透過パターン形成領域11aに、光半透過膜43をパターニングしてなる光半透過パターン43aを形成する。また、基板11における外周領域11bに、薄膜45と光半透過膜43とを貫通する孔形状のアライメントマークパターン43bを形成する。
<Patterning of light semi-transmissive film 43>
Next, as shown in FIG. 4A, the light semitransmissive film 43 using a fluorine-based gas was dry-etched using the thin film 45 on which the transfer pattern 45aa was formed as a mask, and formed of a silicon-containing material. The light transflective film 43 is patterned. As a result, a transfer pattern is formed on the light semi-transmissive film 43, and a light semi-transmissive pattern 43a formed by patterning the light semi-transmissive film 43 is formed in the light semi-transmissive pattern forming region 11a on the substrate 11. Further, a hole-shaped alignment mark pattern 43b that penetrates the thin film 45 and the light semitransmissive film 43 is formed in the outer peripheral region 11b of the substrate 11.

<遮光帯パターンを含むレジストパターン47の形成>
次に図4(B)に示すように、転写パターン45aaが形成された薄膜45上に、遮光帯パターンを含むレジストパターン47を形成する。ここでは、基板11における外周領域11bを覆う遮光帯パターンを含む形状のレジストパターン47を形成する。この際、先ず基板11上に、レジスト膜をスピン塗布法によって形成する。次に、基板11における外周領域11bを覆う形状でレジスト膜が残されるように、当該レジスト膜に対して露光を行い、その後レジスト膜に対して現像処理等の所定の処理を行う。これにより、基板11における外周領域11bを覆う形状で、遮光帯パターンを含むレジストパターン47を形成する。なお、ここで形成するレジストパターン47は、微細なパターンではないため、膜厚が厚いものであってもよい。このため、有機レジスト材料を用いて形成してよい。
<Formation of resist pattern 47 including shading band pattern>
Next, as shown in FIG. 4B, a resist pattern 47 including a light-shielding band pattern is formed on the thin film 45 on which the transfer pattern 45aa is formed. Here, a resist pattern 47 having a shape including a light-shielding band pattern covering the outer peripheral region 11b of the substrate 11 is formed. At this time, first, a resist film is formed on the substrate 11 by a spin coating method. Next, the resist film is exposed so that the resist film is left in a shape that covers the outer peripheral region 11b of the substrate 11, and then a predetermined process such as a development process is performed on the resist film. As a result, a resist pattern 47 including a light-shielding band pattern is formed so as to cover the outer peripheral region 11b of the substrate 11. Since the resist pattern 47 formed here is not a fine pattern, it may have a thick film thickness. Therefore, it may be formed using an organic resist material.

<遮光パターンの形成>
次に図4(C)に示すように、遮光帯パターンを含むレジストパターン47をマスクとして、薄膜45のドライエッチングを行い、外周領域11bを覆う帯状に薄膜45をパターニングしてなる遮光パターン45cを形成する。この際、エッチングガスとして、塩素系ガスと酸素ガスとの混合ガスを用いることにより、クロム系材の薄膜45をエッチングする。
<Formation of shading pattern>
Next, as shown in FIG. 4C, the light-shielding pattern 45c formed by dry-etching the thin film 45 using the resist pattern 47 including the light-shielding band pattern as a mask and patterning the thin film 45 in a band shape covering the outer peripheral region 11b is formed. Form. At this time, the thin film 45 of the chromium-based material is etched by using a mixed gas of chlorine-based gas and oxygen gas as the etching gas.

<レジストパターン47の除去>
次いで、図4(D)に示すように、遮光帯パターンを含むレジストパターン47を除去し、洗浄等の所定の処理を行う。以上により、転写用マスク2aとしてハーフトーン型位相シフトマスクが得られる。
<Removal of resist pattern 47>
Next, as shown in FIG. 4D, the resist pattern 47 including the light-shielding band pattern is removed, and a predetermined treatment such as cleaning is performed. As described above, a halftone type phase shift mask can be obtained as the transfer mask 2a.

このようにして得られた転写用マスク2aは、基板11における光半透過パターン形成領域11aに光半透過パターン43aが設けられ、基板11における外周領域11bにアライメントマークパターン43bと光半透過膜43を介して遮光パターン45cが設けられたものとなる。 In the transfer mask 2a thus obtained, the light semitransmissive pattern 43a is provided in the light semitransmissive pattern forming region 11a on the substrate 11, and the alignment mark pattern 43b and the light semitransmissive film 43 are provided in the outer peripheral region 11b on the substrate 11. The light-shielding pattern 45c is provided through the above.

≪半導体デバイスの製造方法≫
実施形態に係る半導体デバイスの製造方法は、先に説明した転写用マスクの製造方法によって製造された転写用マスク1aまたは転写用マスク2aを用い、基板上のレジスト膜に対して転写パターンを露光転写することを特徴としている。このような半導体デバイスの製造方法は、次のように行う。
≪Manufacturing method of semiconductor device≫
As the method for manufacturing the semiconductor device according to the embodiment, the transfer mask 1a or the transfer mask 2a manufactured by the method for manufacturing the transfer mask described above is used, and the transfer pattern is exposed and transferred to the resist film on the substrate. It is characterized by doing. The method for manufacturing such a semiconductor device is as follows.

先ず、半導体デバイスを形成する基板を用意する。この基板は、例えば半導体基板であってもよいし、半導体薄膜を有する基板であっても良いし、さらにこれらの上部に微細加工膜が成膜されたものであってもよい。用意した基板上にレジスト膜を成膜し、このレジスト膜に対して、上述した様に作製した転写用マスク1aまたは転写用マスク2aを用いたパターン露光を行なう。このパターン露光においては、それぞれの転写用マスク1aまたは転写用マスク2aに対応する波長の露光光を用いる。 First, a substrate on which a semiconductor device is formed is prepared. This substrate may be, for example, a semiconductor substrate, a substrate having a semiconductor thin film, or a microfabricated film formed on top of the semiconductor thin film. A resist film is formed on the prepared substrate, and the resist film is subjected to pattern exposure using the transfer mask 1a or the transfer mask 2a prepared as described above. In this pattern exposure, exposure light having a wavelength corresponding to each transfer mask 1a or transfer mask 2a is used.

以上の後、転写パターンが露光転写されたレジスト膜を現像処理してレジストパターンを形成し、このレジストパターンをマスクにして基板の表層に対してエッチング加工を施したり不純物を導入する処理を行う。処理が終了した後には、レジストパターンを除去する。 After the above, the resist film on which the transfer pattern has been exposed and transferred is developed to form a resist pattern, and the surface layer of the substrate is etched or introduced with impurities using this resist pattern as a mask. After the treatment is completed, the resist pattern is removed.

以上のような処理を、転写用マスクを交換しつつ基板上において繰り返し行い、さらに必要な加工処理を行うことにより、半導体デバイスを完成させる。 The above processing is repeated on the substrate while exchanging the transfer mask, and further necessary processing is performed to complete the semiconductor device.

≪実施形態の効果≫
以上説明した実施形態の転写用マスクの製造方法は、電子線描画とその後の現像処理とによって無機レジストパターン21aを形成した後、無機レジストパターン21aに対して電子線の一括照射を行う構成である。これにより、電子線描画の後に無機レジストパターン21a内に縮合されずに残った物質の縮合反応を進めることができ、無機レジストパターン21aを緻密な構造体とすることが可能である。
<< Effect of the embodiment >>
The method for manufacturing a transfer mask according to the above description has a configuration in which an inorganic resist pattern 21a is formed by electron beam drawing and subsequent development processing, and then the inorganic resist pattern 21a is collectively irradiated with an electron beam. .. As a result, the condensation reaction of the substance remaining in the inorganic resist pattern 21a without being condensed after the electron beam drawing can proceed, and the inorganic resist pattern 21a can be made into a dense structure.

したがって、無機レジストパターン21aをマスクにした下層の薄膜15または薄膜45のエッチングにおいて、薄膜15または薄膜45にピンホールを発生させるなどのダメージを生じさせることを防止でき、形状精度の良好に薄膜15または薄膜45をパターニングすることが可能となる。この結果、有機レジストを用いる場合よりも薄い膜厚で機能する無機レジストパターン21aをマスクとして用いたエッチングにより、微細な転写パターンを有する転写用マスクを得ることが可能となる。 Therefore, in the etching of the thin film 15 or the thin film 45 of the lower layer using the inorganic resist pattern 21a as a mask, it is possible to prevent the thin film 15 or the thin film 45 from causing damage such as pinholes, and the thin film 15 has good shape accuracy. Alternatively, the thin film 45 can be patterned. As a result, it is possible to obtain a transfer mask having a fine transfer pattern by etching using an inorganic resist pattern 21a that functions with a thinner film thickness than when an organic resist is used as a mask.

また、以上のようにして作製された転写用マスク1aまたは転写用マスク2aを用いて半導体デバイスを作製することにより、形状精度の高い細線パターンを有する半導体デバイスを得ることが可能になる。 Further, by manufacturing a semiconductor device using the transfer mask 1a or the transfer mask 2a manufactured as described above, it is possible to obtain a semiconductor device having a fine line pattern with high shape accuracy.

≪第3実施形態:転写用マスクの製造方法≫
この第3実施形態の転写用マスクの製造方法は、基板上に多層反射膜と薄膜がこの順に積層した構造を備えるマスクブランクを用いて反射型マスクとしての転写用マスクを製造する方法に関するものである。この第3実施形態では、薄膜に吸収体膜として必要な機能を持たせる。すなわち、吸収体膜の機能を有する薄膜上に吸収パターンを有する無機レジストパターンを形成し、薄膜に対して無機レジストパターンをマスクとするドライエッチングを行うことにより、薄膜に吸収パターンを形成する。出来上がった反射型マスクは、基板上に多層反射膜と吸収体パターンを有する薄膜(吸収体膜)が順に積層した構造を有するものとなる。薄膜は、第1の実施形態の吸収体膜13と同様の構成を備えている。このため、無機レジストパターンをマスクとする薄膜のドライエッチングには、フッ素系ガスか酸素非含有塩素系ガスが用いられる。その他、基板、多層反射膜、無機レジストパターンに関する事項等については、第1実施形態の場合と同様である。
<< Third Embodiment: Manufacturing method of transfer mask >>
The method for manufacturing a transfer mask according to the third embodiment relates to a method for manufacturing a transfer mask as a reflective mask using a mask blank having a structure in which a multilayer reflective film and a thin film are laminated in this order on a substrate. be. In this third embodiment, the thin film is provided with a function required as an absorber film. That is, an inorganic resist pattern having an absorption pattern is formed on a thin film having the function of an absorber film, and dry etching is performed on the thin film using the inorganic resist pattern as a mask to form an absorption pattern on the thin film. The completed reflective mask has a structure in which a multilayer reflective film and a thin film having an absorber pattern (absorbent film) are sequentially laminated on a substrate. The thin film has the same configuration as the absorber membrane 13 of the first embodiment. Therefore, a fluorine-based gas or an oxygen-free chlorine-based gas is used for dry etching of a thin film using an inorganic resist pattern as a mask. Other matters related to the substrate, the multilayer reflective film, the inorganic resist pattern, and the like are the same as in the case of the first embodiment.

この第3実施形態の転写用マスクの製造方法も、電子線描画とその後の現像処理とによって無機レジストパターンを形成した後、無機レジストパターンに対して電子線の一括照射を行う構成である。これにより、電子線描画の後に無機レジストパターン内に縮合されずに残った物質の縮合反応を進めることができ、無機レジストパターンを緻密な構造体とすることが可能である。 The method for manufacturing a transfer mask of the third embodiment also has a configuration in which an inorganic resist pattern is formed by electron beam drawing and subsequent development processing, and then the inorganic resist pattern is collectively irradiated with an electron beam. As a result, the condensation reaction of the substance remaining in the inorganic resist pattern without being condensed after the electron beam drawing can proceed, and the inorganic resist pattern can be made into a dense structure.

したがって、この無機レジストパターンをマスクにした下層の薄膜(吸収体膜)のエッチングにおいて、薄膜にピンホールを発生させるなどのダメージを生じさせることを防止でき、形状精度の良好に薄膜をパターニングすることが可能となる。この結果、有機レジストを用いる場合よりも薄い膜厚で機能する無機レジストパターンをマスクとして用いたエッチングにより、微細な転写パターンを有する転写用マスクを得ることが可能となる。 Therefore, in the etching of the lower thin film (absorbent film) using this inorganic resist pattern as a mask, it is possible to prevent damage such as pinholes from being generated in the thin film, and the thin film can be patterned with good shape accuracy. Is possible. As a result, it is possible to obtain a transfer mask having a fine transfer pattern by etching using an inorganic resist pattern as a mask, which functions with a thinner film thickness than when an organic resist is used.

≪別の実施形態≫
以上説明した各実施形態の転写用マスクの製造方法は、基板上にエッチングマスク膜(本発明の薄膜に対応。)を備えたマスクブランクからインプリントモールドを製造する場合にも応用できる。すなわち、そのインプリントモールドの製造方法は、基板の主表面上にエッチングマスク膜を有するマスクブランクを用いたインプリントモールドの製造方法であってエッチングマスク膜上に、無機レジスト膜を形成する工程と、その無機レジスト膜に対し、電子線を用いて転写パターンを描画露光した後、現像処理を行って無機レジスト膜に転写パターンを形成する工程と、転写パターンが形成された後の無機レジスト膜に対して電子線を照射する工程と、電子線が照射された後の無機レジスト膜をマスクとし、エッチングマスク膜に対してドライエッチングを行い、エッチングマスク膜に転写パターンを形成する工程とを備えることを特徴とする。
<< Another embodiment >>
The transfer mask manufacturing method of each of the above-described embodiments can also be applied to the case of manufacturing an imprint mold from a mask blank provided with an etching mask film (corresponding to the thin film of the present invention) on a substrate. That is, the method for manufacturing the imprint mold is a method for manufacturing an imprint mold using a mask blank having an etching mask film on the main surface of the substrate, and is a step of forming an inorganic resist film on the etching mask film. After drawing and exposing the transfer pattern to the inorganic resist film using an electron beam, the process of forming a transfer pattern on the inorganic resist film by developing treatment and the process of forming the transfer pattern on the inorganic resist film are performed. On the other hand, a step of irradiating an electron beam and a step of performing dry etching on the etching mask film using the inorganic resist film after the electron beam irradiation as a mask to form a transfer pattern on the etching mask film are provided. It is characterized by.

この別の実施形態のインプリントモールドの製造方法も、電子線描画とその後の現像処理とによって無機レジストパターンを形成した後、無機レジストパターンに対して電子線の一括照射を行う構成である。これにより、電子線描画の後に無機レジストパターン内に縮合されずに残った物質の縮合反応を進めることができ、無機レジストパターンを緻密な構造体とすることが可能である。 The imprint mold manufacturing method of this other embodiment also has a configuration in which an inorganic resist pattern is formed by electron beam drawing and subsequent development processing, and then the inorganic resist pattern is collectively irradiated with an electron beam. As a result, the condensation reaction of the substance remaining in the inorganic resist pattern without being condensed after the electron beam drawing can proceed, and the inorganic resist pattern can be made into a dense structure.

したがって、この無機レジストパターンをマスクにした下層のエッチングマスク膜のエッチングにおいて、エッチングマスク膜にピンホールを発生させるなどのダメージを生じさせることを防止でき、形状精度の良好に薄膜をパターニングすることが可能となる。この結果、有機レジストを用いた場合よりも薄い膜厚で機能する無機レジストパターンをマスクとして用いたエッチングにより、微細な転写パターンを有するエッチングマスク膜(エッチングマスクパターン)を形成できる。さらにこのエッチングマスクパターンをマスクとするドライエッチングで基板の表面を掘り込むことにより、基板の表面に微細な転写パターンを有するインプリントモールドを得ることが可能となる。 Therefore, in the etching of the etching mask film of the lower layer using this inorganic resist pattern as a mask, it is possible to prevent damage such as pinholes from being generated in the etching mask film, and it is possible to pattern the thin film with good shape accuracy. It will be possible. As a result, an etching mask film (etching mask pattern) having a fine transfer pattern can be formed by etching using an inorganic resist pattern as a mask, which functions with a thinner film thickness than when an organic resist is used. Further, by digging the surface of the substrate by dry etching using this etching mask pattern as a mask, it is possible to obtain an imprint mold having a fine transfer pattern on the surface of the substrate.

≪転写用マスクの製造≫
実施例により、本発明の転写用マスクの製造方法をさらに具体的に説明する。ここでは、図1〜図2を参照し、下記の手順でバイナリマスクとなる転写用マスクを作製した。
≪Manufacturing of transfer mask≫
The method for producing the transfer mask of the present invention will be described in more detail with reference to Examples. Here, referring to FIGS. 1 and 2, a transfer mask to be a binary mask was prepared by the following procedure.

先ず図1(A)を参照し、主表面の寸法が約152mm×約152mmで、厚さが約6.35mmの合成石英ガラスからなる透光性基板を基板11として準備した。この透光性基板は、端面および主表面を所定の表面粗さ以下(二乗平均平方根粗さRqで0.2nm以下)に研磨され、その後、所定の洗浄処理および乾燥処理を施されたものである。 First, referring to FIG. 1 (A), a translucent substrate made of synthetic quartz glass having a main surface dimension of about 152 mm × about 152 mm and a thickness of about 6.35 mm was prepared as the substrate 11. In this translucent substrate, the end face and the main surface are polished to a predetermined surface roughness or less (root mean square roughness Rq of 0.2 nm or less), and then subjected to a predetermined cleaning treatment and a drying treatment. be.

次に、透光性基板(基板11)の表面に接して、モリブデン、ケイ素および窒素からなる遮光膜13の下層(MoSiN膜)13aを47nmの厚さで形成し、さらに上層(MoSiN膜)13bを4nmの厚さで形成した。具体的には、枚葉式DCスパッタリング装置内に透光性基板(基板11)を設置し、モリブデン(Mo)とケイ素(Si)との混合焼結ターゲット(Mo:Si=13:87(原子%比))を用い、アルゴン(Ar)および窒素(N)の混合ガスをスパッタリングガスとする反応性スパッタリング(DCスパッタリング)によって、遮光膜13の下層13aと上層13bとを形成した。 Next, the lower layer (MoSiN film) 13a of the light-shielding film 13 made of molybdenum, silicon and nitrogen is formed with a thickness of 47 nm in contact with the surface of the translucent substrate (substrate 11), and further the upper layer (MoSiN film) 13b. Was formed to a thickness of 4 nm. Specifically, a translucent substrate (substrate 11) is installed in a single-wafer DC sputtering apparatus, and a mixed sintering target (Mo: Si = 13: 87 (atom)) of molybdenum (Mo) and silicon (Si) is installed. % Ratio)) was used to form the lower layer 13a and the upper layer 13b of the light-shielding film 13 by reactive sputtering (DC sputtering) using a mixed gas of argon (Ar) and nitrogen (N 2) as the sputtering gas.

次に、遮光膜13を備えた透光性基板(基板11)に対して、450℃で30分間の加熱処理を行い、遮光膜13の膜応力を低減させる処理を行った。なお、別の透光性基板(基板11)に同様の手順で熱処理までを行った遮光膜13に対し、X線光電子分光法による分析を行った。その結果、遮光膜13の下層13aが、Mo:Si:N=9.2:68.3:22.5(原子%比)であり、上層13bにおける下層13a近傍の部分が、Mo:Si:N:O=5.8:64.4:27.7:2.1(原子%比)であることが確認できた。また、遮光膜13の上層13bの表層については、窒素が14.4原子%、酸素が38.3原子%であった。また、分光エリプソメーターを用いて、遮光膜13の光学濃度を測定したところ、3.0であり、遮光膜として十分な光学濃度であることが確認された。 Next, the translucent substrate (substrate 11) provided with the light-shielding film 13 was heat-treated at 450 ° C. for 30 minutes to reduce the film stress of the light-shielding film 13. An analysis by X-ray photoelectron spectroscopy was performed on the light-shielding film 13 which had been heat-treated on another translucent substrate (substrate 11) in the same procedure. As a result, the lower layer 13a of the light-shielding film 13 is Mo: Si: N = 9.2: 68.3: 22.5 (atomic% ratio), and the portion of the upper layer 13b near the lower layer 13a is Mo: Si :. It was confirmed that N: O = 5.8: 64.4: 27.7: 2.1 (atomic% ratio). The surface layer of the upper layer 13b of the light-shielding film 13 contained 14.4 atomic% of nitrogen and 38.3 atomic% of oxygen. Further, when the optical density of the light-shielding film 13 was measured using a spectroscopic ellipsometer, it was 3.0, which was confirmed to be a sufficient optical density as the light-shielding film.

次に、遮光膜13の上層13bの表面に接して、クロムおよび窒素からなる薄膜15(CrN膜)を5nmの厚さで形成し、マスクブランク1を得た。具体的には、枚葉式DCスパッタリング装置内に熱処理後の遮光膜13を備える透光性基板(基板11)を設置し、クロム(Cr)ターゲットを用い、アルゴン(Ar)および窒素(N)の混合ガスをスパッタリングガスとする反応性スパッタリング(DCスパッタリング)によって、薄膜15を形成した。別の透光性基板上に同条件で形成した薄膜15に対してX線光電子分光法による分析を行った結果、Cr:N=72:28(原子%比)であった。 Next, a thin film 15 (CrN film) made of chromium and nitrogen was formed in contact with the surface of the upper layer 13b of the light-shielding film 13 to a thickness of 5 nm to obtain a mask blank 1. Specifically, a translucent substrate (substrate 11) provided with a light-shielding film 13 after heat treatment is installed in a single-wafer DC sputtering apparatus, and an argon (Ar) and nitrogen (N 2) are used using a chromium (Cr) target. ) Was used as the sputtering gas, and the thin film 15 was formed by reactive sputtering (DC sputtering). As a result of analysis by X-ray photoelectron spectroscopy on the thin film 15 formed on another translucent substrate under the same conditions, it was Cr: N = 72: 28 (atomic% ratio).

次に図1(B)を参照し、スピン塗布法によって、薄膜15の表面に接して、電子線描画露光用の無機レジスト膜21を膜厚40nmで成膜した。その後、無機レジスト膜21に対して、140℃で10分間のPAB処理を施した。 Next, referring to FIG. 1 (B), an inorganic resist film 21 for electron beam drawing exposure was formed with a film thickness of 40 nm in contact with the surface of the thin film 15 by a spin coating method. Then, the inorganic resist film 21 was subjected to PAB treatment at 140 ° C. for 10 minutes.

次に図1(C)を参照し、無機レジスト膜21に対して電子線を照射し、線幅200nm、スペース幅200nmのラインアンドスペースのテストパターンを描画露光した。この際、加速電圧[H1]=50kV、露光量[D1]=600μC/cmでの電子線描画を実施した。この露光量[D1]は、無機レジスト膜21に設計寸法通りのパターンが形成される露光量である。次いで、電子線描画の後の無機レジスト膜21に対し、180℃で600秒のPEB処理を実施しした。 Next, referring to FIG. 1C, the inorganic resist film 21 was irradiated with an electron beam, and a line-and-space test pattern having a line width of 200 nm and a space width of 200 nm was drawn and exposed. At this time, electron beam drawing was performed at an acceleration voltage [H1] = 50 kV and an exposure amount [D1] = 600 μC / cm 2. This exposure amount [D1] is an exposure amount at which a pattern according to the design dimensions is formed on the inorganic resist film 21. Next, the inorganic resist film 21 after the electron beam drawing was subjected to PEB treatment at 180 ° C. for 600 seconds.

その後、基板11上の無機レジスト膜21に対し、現像液として2−ヘプタノンを供給して無機レジスト膜21の現像処理等を行い、次いで基板11を高速回転させて現像液を基板11上から除去し、続けて基板11上の無機レジスト膜21を自然乾燥させた。これにより、線幅200nm、スペース幅200nmのラインアンドスペースのテストパターン形状の無機レジストパターン21aを形成した。 After that, 2-heptanone is supplied as a developing solution to the inorganic resist film 21 on the substrate 11 to perform development processing of the inorganic resist film 21, and then the substrate 11 is rotated at high speed to remove the developing solution from the substrate 11. Then, the inorganic resist film 21 on the substrate 11 was naturally dried. As a result, an inorganic resist pattern 21a having a line-and-space test pattern shape with a line width of 200 nm and a space width of 200 nm was formed.

次に図1(D)を参照し、基板11において無機レジスト膜21が形成されている面の半分の領域に、加速電圧[H2]=700Vで、電子線Eの一括照射を実施した。この際、露光量[D2]=0.4μC/cmとした。この露光量[D2]は、電子線描画の際の加速電圧[H1]での露光量[D1]に相当する値の0.05倍であり、[D2]=0.05×([D1]/[H1])×[H2]から求めた値である。 Next, with reference to FIG. 1 (D), a batch irradiation of the electron beam E was performed at an acceleration voltage [H2] = 700 V on a half region of the surface of the substrate 11 on which the inorganic resist film 21 was formed. At this time, the exposure amount [D2] was set to 0.4 μC / cm 2 . This exposure amount [D2] is 0.05 times a value corresponding to the exposure amount [D1] at the acceleration voltage [H1] at the time of electron beam drawing, and [D2] = 0.05 × ([D1]]. / [H1]) × [H2].

これにより、基板11上に、無機レジストパターン21aに電子線が一括照射された照射領域と、電子線が一括照射されていない非照射領域とを形成した。 As a result, an irradiation region in which the inorganic resist pattern 21a was collectively irradiated with electron beams and a non-irradiation region in which the electron beams were not collectively irradiated were formed on the substrate 11.

次に図1(E)を参照し、電子線を照射した後の無機レジストパターン21aをマスクとした薄膜15のドライエッチングを実施した。この際、ドライエッチング装置(アプライド マテリアルズ社製Tetra II)を用い、ClとOの混合ガスをエッチングガスとして、クロムおよび窒素からなる薄膜15のドライエッチングを行った。エッチング時間は、オーバーエッチングも含めて90秒とした。これにより、薄膜15に、テストパターンを転写した転写パターン15aを形成した。 Next, referring to FIG. 1 (E), dry etching of the thin film 15 was performed using the inorganic resist pattern 21a after irradiation with the electron beam as a mask. At this time, a dry etching apparatus (Tetra II manufactured by Applied Materials) was used to dry-etch the thin film 15 made of chromium and nitrogen using a mixed gas of Cl 2 and O 2 as an etching gas. The etching time was 90 seconds including over-etching. As a result, a transfer pattern 15a to which the test pattern was transferred was formed on the thin film 15.

この状態で、評価1として、電子線の照射領域と非照射領域の二次電子像を、電子顕微鏡(株式会社アドバンスト製CD−SEM)を用いて観察した。 In this state, as evaluation 1, secondary electron images of the irradiated region and the non-irradiated region of the electron beam were observed using an electron microscope (CD-SEM manufactured by Advanced Co., Ltd.).

その後、SPMを用いて転写パターン15aの上部に残った無機レジストパターン21aを剥離除去した。 Then, the inorganic resist pattern 21a remaining on the upper part of the transfer pattern 15a was peeled off and removed using SPM.

続いて図2(A)を参照し、転写パターン15aをマスクとした遮光膜13のドライエッチングを実施した。この際、ドライエッチング装置(アプライド マテリアルズ社製Tetra II)を用い、六フッ化硫黄(SF)とヘリウム(He)の混合ガスをエッチングガスとして、モリブデン、ケイ素および窒素からなる遮光膜13のドライエッチングを行った。これにより、遮光膜13に遮光パターン13aaを形成した。 Subsequently, with reference to FIG. 2A, dry etching of the light-shielding film 13 with the transfer pattern 15a as a mask was performed. At this time, using a dry etching apparatus (Tetra II manufactured by Applied Materials), a light-shielding film 13 made of molybdenum, silicon and nitrogen is formed by using a mixed gas of sulfur hexafluoride (SF 6) and helium (He) as an etching gas. Dry etching was performed. As a result, a light-shielding pattern 13aa was formed on the light-shielding film 13.

この状態で、評価2として、電子線の照射領域と非照射領域の二次電子像を、電子顕微鏡(株式会社アドバンスト製CD−SEM)を用いて観察した。 In this state, as evaluation 2, secondary electron images of the irradiated region and the non-irradiated region of the electron beam were observed using an electron microscope (CD-SEM manufactured by Advanced Co., Ltd.).

次に図2(B)を参照し、エッチングガスとして塩素(Cl)と酸素(O)の混合ガスを用いたドライエッチングにより、転写パターン15aを除去した。 Next, referring to FIG. 2 (B), the transfer pattern 15a was removed by dry etching using a mixed gas of chlorine (Cl 2 ) and oxygen (O 2) as the etching gas.

以上により、透光性基板(基板11)上に、テストパターン形状の遮光パターン13aaを有するパターンテスト用の転写用マスク(バイナリマスク)1aを作製した。 As described above, a transfer mask (binary mask) 1a for a pattern test having a light-shielding pattern 13aa having a test pattern shape was produced on the translucent substrate (substrate 11).

≪評価結果≫
図5は、上記評価1で観察した照射領域10aと非照射領域10bの二次電子像であり、図5(A)の一部を拡大した図が図5(B)に相当する。これらの図においては、照射領域10aと非照射領域10bともに、図1(E)の断面図に示した状態の無機レジストパターン21aと遮光膜13の表面が観察される。
≪Evaluation result≫
FIG. 5 is a secondary electron image of the irradiated region 10a and the non-irradiated region 10b observed in the evaluation 1, and a partially enlarged view of FIG. 5 (A) corresponds to FIG. 5 (B). In these figures, the surfaces of the inorganic resist pattern 21a and the light-shielding film 13 in the state shown in the cross-sectional view of FIG. 1 (E) are observed in both the irradiated region 10a and the non-irradiated region 10b.

これらの図に示すように、照射領域10aの無機レジストパターン21aは、非照射領域10bの無機レジストパターン21aと比較して、表面の荒れがほとんどみられず、エッチングによるダメージが少ないことが確認された。これに対して、非照射領域10bの無機レジストパターン21aは、表面に凹凸がみられることから、エッチングによるダメージを受けていることが確認された。 As shown in these figures, it was confirmed that the inorganic resist pattern 21a in the irradiated region 10a has almost no surface roughness and less damage due to etching as compared with the inorganic resist pattern 21a in the non-irradiated region 10b. rice field. On the other hand, it was confirmed that the inorganic resist pattern 21a in the non-irradiated region 10b was damaged by etching because the surface was uneven.

図6は、上記評価2で観察した照射領域10aの二次電子像であり、図6(A)の一部を拡大した図が図6(B)に相当する。また図7は、上記評価2で観察した非照射領域10bの二次電子像であり、図7(A)の一部を拡大した図が図7(B)に相当する。これらの図においては、照射領域10aと非照射領域10bともに、図2(A)の断面図に示した状態の転写パターン15aと基板11の表面が観察される。 FIG. 6 is a secondary electron image of the irradiation region 10a observed in the evaluation 2, and a partially enlarged view of FIG. 6A corresponds to FIG. 6B. Further, FIG. 7 is a secondary electron image of the non-irradiated region 10b observed in the evaluation 2, and a partially enlarged view of FIG. 7A corresponds to FIG. 7B. In these figures, the transfer pattern 15a and the surface of the substrate 11 in the state shown in the cross-sectional view of FIG. 2A are observed in both the irradiated region 10a and the non-irradiated region 10b.

これらの図に示すように、照射領域10aの転写パターン15aは、非照射領域10bの転写パターン15aと比較して、表面の荒れおよびエッジラフネスが小さく、先に実施された無機レジストパターン21aをマスクにしたエッチングによるダメージが少ないことが確認された。これに対して、非照射領域10bの転写パターン15aは、表面にピンホールがみられ、またエッジラフネスも大きく、エッチングによるダメージを受けていることが確認された。 As shown in these figures, the transfer pattern 15a in the irradiated region 10a has less surface roughness and edge roughness than the transfer pattern 15a in the non-irradiated region 10b, and masks the previously implemented inorganic resist pattern 21a. It was confirmed that there was little damage due to the etching. On the other hand, it was confirmed that the transfer pattern 15a in the non-irradiated region 10b had pinholes on the surface, had a large edge roughness, and was damaged by etching.

また以上により、リソグラフィー処理によって無機レジストパターン12aを形成した後に、電子線の一括照射を実施することにより、無機レジストパターン21aが緻密な構成となることが確認された。 Further, from the above, it was confirmed that the inorganic resist pattern 21a has a dense structure by performing batch irradiation of electron beams after forming the inorganic resist pattern 12a by the lithography treatment.

1,2…マスクブランク
1a,2a…転写用マスク
11…基板
13…遮光膜(吸収体膜)
15…薄膜(エッチングマスク膜)
21…無機レジスト膜
21a…無機レジストパターン(転写パターン)
E…電子線
43…光半透過膜
45…薄膜(遮光膜)
47…遮光帯パターンを含むレジストパターン
1,2 ... Mask blank 1a, 2a ... Transfer mask 11 ... Substrate 13 ... Light-shielding film (absorbent film)
15 ... Thin film (etching mask film)
21 ... Inorganic resist film 21a ... Inorganic resist pattern (transfer pattern)
E ... Electron beam 43 ... Light semi-transmissive film 45 ... Thin film (light-shielding film)
47 ... Resist pattern including shading band pattern

Claims (10)

基板の主表面上に薄膜を有するマスクブランクを用いた転写用マスクの製造方法であって、
金属亜酸化物陽イオン、多原子無機陰イオン、および過酸化物系リガントを含む水溶液を前記薄膜上に塗布して液膜を形成した後、前記液膜を乾燥させることによって、前記薄膜上に無機レジスト膜を形成する工程と、
前記無機レジスト膜に対し、加速電圧H1の電子線を用い露光量D1で転写パターンを描画露光した後、現像処理を行って前記無機レジスト膜に転写パターンを形成する工程と、
前記転写パターンが形成された後の無機レジスト膜に対し加速電圧H2の電子線を用いて露光量D2で照射する工程と、
前記電子線が照射された後の無機レジスト膜をマスクとし、前記薄膜に対してドライエッチングを行い、前記薄膜に転写パターンを形成する工程と
を備え
前記加速電圧H1およびH2と、前記露光量D1およびD2は、D2<(D1/H1)×H2の条件を満たす
ことを特徴とする転写用マスクの製造方法。
A method for manufacturing a transfer mask using a mask blank having a thin film on the main surface of a substrate.
An aqueous solution containing a metal suboxide cation, a polyatomic inorganic anion, and a peroxide-based ligant is applied onto the thin film to form a liquid film, and then the liquid film is dried to obtain the thin film . forming a non-machine resist film,
A step of drawing and exposing a transfer pattern on the inorganic resist film with an exposure amount D1 using an electron beam having an acceleration voltage H1 and then performing a development process to form a transfer pattern on the inorganic resist film.
A step of irradiating the inorganic resist film after the transfer pattern is formed with an exposure amount D2 using an electron beam having an acceleration voltage H2, and a step of irradiating the inorganic resist film with an exposure amount D2.
It is provided with a step of using the inorganic resist film after being irradiated with the electron beam as a mask, performing dry etching on the thin film, and forming a transfer pattern on the thin film .
A method for producing a transfer mask, wherein the acceleration voltages H1 and H2 and the exposure amounts D1 and D2 satisfy the condition of D2 <(D1 / H1) × H2.
前記金属亜酸化物陽イオンは、ハフニウムと共有結合した酸素原子を有する多原子陽イオンである
ことを特徴とする請求項に記載の転写用マスクの製造方法。
The method for producing a transfer mask according to claim 1 , wherein the metal suboxide cation is a polyatomic cation having an oxygen atom covalently bonded to hafnium.
前記薄膜は、スパッタリング法によって形成されたものである
ことを特徴とする請求項1または2に記載の転写用マスクの製造方法。
The method for producing a transfer mask according to claim 1 or 2 , wherein the thin film is formed by a sputtering method.
前記薄膜は、クロムを含有する材料からなる
ことを特徴とする請求項1からのいずれかに記載の転写用マスクの製造方法。
The method for producing a transfer mask according to any one of claims 1 to 3 , wherein the thin film is made of a material containing chromium.
前記転写パターンが形成された後の無機レジスト膜に対して電子線を照射する工程では、前記描画露光よりも低い加速電圧で電子線を照射する
ことを特徴とする請求項1からのいずれかに記載の転写用マスクの製造方法。
Any of claims 1 to 4 , wherein in the step of irradiating the inorganic resist film with the electron beam after the transfer pattern is formed, the electron beam is irradiated with an acceleration voltage lower than that of the drawing exposure. The method for producing a transfer mask according to.
前記ドライエッチングは、エッチングガスに酸素含有塩素系ガスを用いる
ことを特徴とする請求項1からのいずれかに記載の転写用マスクの製造方法。
The method for producing a transfer mask according to any one of claims 1 to 5 , wherein the dry etching uses an oxygen-containing chlorine-based gas as the etching gas.
前記マスクブランクは、前記基板と前記薄膜の間に遮光膜が設けられており、
前記転写パターンが形成された前記薄膜をマスクとし、前記遮光膜に対してドライエッチングを行い、前記遮光膜に転写パターンを形成する工程と、
前記遮光膜に転写パターンを形成した後に前記薄膜を除去する工程とを備える
ことを特徴とする請求項1からのいずれかに記載の転写用マスクの製造方法。
The mask blank is provided with a light-shielding film between the substrate and the thin film.
A step of using the thin film on which the transfer pattern is formed as a mask, performing dry etching on the light-shielding film, and forming a transfer pattern on the light-shielding film.
The method for producing a transfer mask according to any one of claims 1 to 6 , further comprising a step of removing the thin film after forming a transfer pattern on the light-shielding film.
前記マスクブランクは、前記基板と前記薄膜の間に光半透過膜が設けられており、
前記転写パターンが形成された前記薄膜をマスクとし、前記光半透過膜に対してドライエッチングを行い、前記光半透過膜に転写パターンを形成する工程と、
前記光半透過膜に転写パターンを形成した後、前記薄膜上に遮光帯パターンを含む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として前記薄膜に対してドライエッチングを行い、前記薄膜に遮光帯を含むパターンを形成する工程とを備える
ことを特徴とする請求項1からのいずれかに記載の転写用マスクの製造方法。
The mask blank is provided with a semitransmissive film between the substrate and the thin film.
Using the thin film on which the transfer pattern is formed as a mask, dry etching is performed on the light semi-transmissive film to form a transfer pattern on the light semi-transmissive film.
After forming a transfer pattern on the light semi-transmissive film, a resist pattern including a light-shielding band pattern is formed on the thin film, dry etching is performed on the thin film using the resist pattern as a mask, and a light-shielding band is formed on the thin film. The method for producing a transfer mask according to any one of claims 1 to 6 , further comprising a step of forming the including pattern.
前記マスクブランクは、前記基板と前記薄膜の間に、前記基板側から光反射膜と吸収体膜とがこの順に積層した構造を備えており、
前記転写パターンが形成された前記薄膜をマスクとし、前記吸収体膜に対してドライエッチングを行い、前記吸収体膜に転写パターンを形成する工程と、
前記吸収体膜に転写パターンを形成した後に前記薄膜を除去する工程とを備える
ことを特徴とする請求項1からのいずれかに記載の転写用マスクの製造方法。
The mask blank has a structure in which a light reflecting film and an absorber film are laminated in this order from the substrate side between the substrate and the thin film.
Using the thin film on which the transfer pattern is formed as a mask, dry etching is performed on the absorber film to form a transfer pattern on the absorber film.
The method for producing a transfer mask according to any one of claims 1 to 6 , further comprising a step of removing the thin film after forming a transfer pattern on the absorber film.
請求項からのいずれかに記載の転写用マスクの製造方法により製造された転写用マスクを用い、半導体基板上のレジスト膜に転写パターンを露光転写する工程を備える
ことを特徴とする半導体デバイスの製造方法。
A semiconductor device comprising a step of exposing and transferring a transfer pattern to a resist film on a semiconductor substrate using the transfer mask produced by the method for producing a transfer mask according to any one of claims 7 to 9. Manufacturing method.
JP2017048056A 2017-03-14 2017-03-14 Manufacturing method of transfer mask and manufacturing method of semiconductor device Active JP6944255B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017048056A JP6944255B2 (en) 2017-03-14 2017-03-14 Manufacturing method of transfer mask and manufacturing method of semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017048056A JP6944255B2 (en) 2017-03-14 2017-03-14 Manufacturing method of transfer mask and manufacturing method of semiconductor device

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2018151531A JP2018151531A (en) 2018-09-27
JP2018151531A5 JP2018151531A5 (en) 2020-03-05
JP6944255B2 true JP6944255B2 (en) 2021-10-06

Family

ID=63681674

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017048056A Active JP6944255B2 (en) 2017-03-14 2017-03-14 Manufacturing method of transfer mask and manufacturing method of semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6944255B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7280171B2 (en) * 2019-12-05 2023-05-23 信越化学工業株式会社 PHOTOMASK BLANK, PHOTOMASK MANUFACTURING METHOD, AND PHOTOMASK

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4675450B2 (en) * 2000-04-13 2011-04-20 富士通株式会社 Method for forming a thin film pattern
JP4171270B2 (en) * 2002-09-12 2008-10-22 株式会社ルネサステクノロジ Manufacturing method of semiconductor device
US7326523B2 (en) * 2004-12-16 2008-02-05 International Business Machines Corporation Low refractive index polymers as underlayers for silicon-containing photoresists
JP2007114451A (en) * 2005-10-20 2007-05-10 Hoya Corp Mask blank and method for manufacturing transfer mask
KR20110137400A (en) * 2006-11-01 2011-12-22 더 스테이트 오브 오레곤 액팅 바이 앤드 쓰루 더 스테이트 보드 오브 하이어 에쥬케이션 온 비해프 오브 오레곤 스테이트 유니버시티 Solution processed thin films and laminates, devices comprising such thin films and laminates, and method for their use and manufacture
US8318407B2 (en) * 2006-11-01 2012-11-27 State Of Oregon Acting By And Through The State Board Of Higher Education On Behalf Of Oregon State University Solution processed thin films and laminates, devices comprising such thin films and laminates, and method for their use and manufacture
JP5362388B2 (en) * 2009-02-26 2013-12-11 Hoya株式会社 Photomask manufacturing method and pattern transfer method
JP5658920B2 (en) * 2009-06-23 2015-01-28 富士フイルム株式会社 Chemically amplified resist composition, mold making method using the same, and resist film
US9176377B2 (en) * 2010-06-01 2015-11-03 Inpria Corporation Patterned inorganic layers, radiation based patterning compositions and corresponding methods
JP2012033608A (en) * 2010-07-29 2012-02-16 Dainippon Printing Co Ltd Method for manufacturing reflective mask for euv exposure
TW201537281A (en) * 2014-03-18 2015-10-01 Hoya Corp Mask blank, phase shift mask and method for manufacturing semiconductor device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018151531A (en) 2018-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3355239B2 (en) Pattern formation method
US20220365414A1 (en) Protection layer on low thermal expansion material (ltem) substrate of extreme ultraviolet (euv) mask
JP6087401B2 (en) Mask blank, phase shift mask, and semiconductor device manufacturing method
JP6271780B2 (en) Mask blank, phase shift mask, and semiconductor device manufacturing method
TWI753273B (en) Mask for euv lithography and method of manufacturing the same
TWI772645B (en) Blank photomask, method for manufacturing photomask, and photomask
KR20190117557A (en) Mask blanks, manufacturing method of transfer mask, and manufacturing method of semiconductor device
TWI638226B (en) Resist layer with blank, method of manufacturing the same, mask blank and imprint mold blank, and transfer mask, imprint mold and method of manufacturing the same
JP6490786B2 (en) Mask blank, phase shift mask, and semiconductor device manufacturing method
TWI304226B (en) Method for manufacturing semiconductor device
TW202240282A (en) Patterning process
JPH0210362A (en) Fine pattern forming method
US20240069431A1 (en) Method of manufacturing photo masks
JP6944255B2 (en) Manufacturing method of transfer mask and manufacturing method of semiconductor device
CN113126420A (en) Extreme ultraviolet photomask and method of manufacturing the same
TWI476818B (en) Method of making a lithography mask
JPH07152140A (en) Production of halftone type phase shift mask
KR101080008B1 (en) Glass substrate for hardmask and method for fabricatiing hardmask using the same
JP2009519593A (en) Reflective photolithography mask and method of making the mask
TW202217434A (en) Mask blank, method of manufacturing transfer mask, and method of manufacturing semiconductor device
JP3202253B2 (en) Manufacturing method of exposure mask and exposure mask
CN113406854A (en) EUV photomask and method of manufacturing the same
JP6991012B2 (en) Mask blank, mask blank manufacturing method, and transfer mask manufacturing method
JP6767848B2 (en) A method for manufacturing a substrate with a water-soluble polymer film, a method for manufacturing a transfer mask, and a method for manufacturing a semiconductor device.
JP2002303966A (en) Method for producing mask

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200127

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200127

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20201203

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20201215

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20210208

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210402

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210907

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210910

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6944255

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150