WO2013018569A1 - レジスト現像剤、レジストパターンの形成方法及びモールドの製造方法 - Google Patents

レジスト現像剤、レジストパターンの形成方法及びモールドの製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2013018569A1
WO2013018569A1 PCT/JP2012/068596 JP2012068596W WO2013018569A1 WO 2013018569 A1 WO2013018569 A1 WO 2013018569A1 JP 2012068596 W JP2012068596 W JP 2012068596W WO 2013018569 A1 WO2013018569 A1 WO 2013018569A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
solvent
resist
developer
resist layer
forming
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/068596
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
博雅 井山
小林 英雄
Original Assignee
Hoya株式会社
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株式会社 filed Critical Hoya株式会社
Priority to JP2013526819A priority Critical patent/JP6124459B2/ja
Publication of WO2013018569A1 publication Critical patent/WO2013018569A1/ja

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/30Imagewise removal using liquid means
    • G03F7/32Liquid compositions therefor, e.g. developers
    • G03F7/325Non-aqueous compositions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00Manufacture or treatment of nanostructures
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/0002Lithographic processes using patterning methods other than those involving the exposure to radiation, e.g. by stamping
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/0005Production of optical devices or components in so far as characterised by the lithographic processes or materials used therefor
    • G03F7/0007Filters, e.g. additive colour filters; Components for display devices
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/039Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists

Definitions

  • the present invention relates to a resist developer, a resist pattern forming method, and a mold manufacturing method, and more particularly to a developer and a developing method for forming a pattern on a resist.
  • patterned media that magnetically separates and forms data tracks of magnetic media.
  • This patterned medium is intended to achieve a higher recording density by removing (grooving) a magnetic material unnecessary for recording to improve signal quality.
  • a pattern to be transferred here, a master mold or a copy mold (also called a working replica) that is copied and copied once or multiple times using the master mold as a master mold
  • an imprint technique or nanoimprint technique in which a patterned medium is produced by transferring to a magnetic medium.
  • the master mold and the copy mold are collectively referred to simply as a mold.
  • Patent Document 1 ZEP520A (manufactured by Zeon Corporation) is applied to a quartz substrate to form a resist layer in Patent Document 1, and a resist layer is formed on the resist layer.
  • a technique is described in which line drawing or exposure (hereinafter referred to as electron beam drawing) is performed, and the resist developer is acetic acid-n-amyl.
  • Non-Patent Document 1 a technique using isopropanol as a developer of resist ZEP520 (manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) is known as a technique used in patterned media production (for example, see Non-Patent Document 1). ).
  • Vertrel XF registered trademark, made by Mitsui DuPont Fluorochemical Co., Ltd.
  • a resist developer composed of partially fluorinated bicyclic comonomers.
  • ZEP520 and ZEP520A and related products that is, a resist containing a polymer of ⁇ -chloroacrylic acid ester and ⁇ -methylstyrene
  • the developer composed of acetic acid-n-amyl In this case, a line-and-space fine pattern in which the width ratio of a portion where electron beam is drawn (hereinafter referred to as a resist-dissolved portion) and a portion where electron beam is not drawn (hereinafter referred to as a resist non-dissolved portion) is 1: 1
  • the line width of the resist-dissolved portion in the resist layer is about 26 nm, which is a resolution that is the limit for practical use (hereinafter referred to as resolution).
  • the electron beam exposure amount (hereinafter referred to as the necessary exposure amount) necessary to form the width of the resist-dissolved portion was about 120 ⁇ C / cm 2 (acceleration voltage 100 kV). Further, when the liquid mixture of methyl isobutyl ketone and isopropanol of Patent Document 2 and a mixture of methyl isobutyl ketone and isopropanol is 56:44 (volume mixing ratio) is used as the developer, the resolution was 20 nm.
  • the necessary exposure amount for forming the width of the resist dissolving portion was about 350 ⁇ C / cm 2 (acceleration voltage 100 kV).
  • a resist pattern is formed with a relatively small amount of electron beam exposure, but the resolution is up to 20 nm.
  • the magnetic recording density aimed at practical use in Discrete Track Recording Media is generally 1 TeraBit / inch 2 , and the required track pitch is The resolution in a line-and-space pattern having a width ratio of 1: 2 is approximately 17 nm.
  • the resolution was improved to 14 nm.
  • the necessary exposure amount for forming the width of the resist dissolution portion was about 1150 ⁇ C / cm 2 (acceleration voltage 100 kV).
  • the following data can be given as a reference example which is an example based on the knowledge conceived by the present inventors and an example based on a technique that has not yet been publicly known. That is, when only Bartrel XF was used as a developer for a resist containing a polymer of ⁇ -chloroacrylic acid ester and ⁇ -methylstyrene, the resolution was improved to 11 nm.
  • the necessary exposure amount for forming the width of the resist dissolving portion was about 1800 ⁇ C / cm 2 (acceleration voltage 100 kV).
  • the necessary exposure amount for forming the resist dissolving portion is acetic acid-n regardless of the resolution. -9.6 times (about 1150 ⁇ C / cm 2 ) to 15 times (about 1800 ⁇ C / cm 2 ) compared to the case where amyl is used as the developer (120 ⁇ C / cm 2 , acceleration voltage 100 kV) End up.
  • a considerable time is required for the electron beam drawing process, and the master mold production efficiency is lowered.
  • the structure formed in the resist layer formed by the resist dissolving portion and the resist non-dissolving portion is referred to as a resist pattern.
  • An object of the present invention has been made in consideration of the above-described circumstances, and brings about a desired high resolution for a resist layer having a predetermined composition while suppressing a necessary exposure amount when forming a resist pattern.
  • An object of the present invention is to provide a resist developer, a resist pattern forming method, and a mold manufacturing method.
  • a step of forming a resist layer containing a polymer of ⁇ -chloroacrylate and ⁇ -methylstyrene on a substrate and irradiating the resist layer with an energy beam
  • the resist layer drawn or exposed by a developer comprising a step of drawing or exposing a desired pattern, a solvent A containing fluorocarbon, and an alcohol solvent B having a higher dissolution rate in the resist layer than the solvent A.
  • a step of developing the resist pattern is a second aspect of the present invention, in the invention described in the first aspect, the ⁇ -chloroacrylate is methyl ⁇ -chloroacrylate.
  • the solvent A has a CF 3 group at one or both ends of the terminal, and a (CFX) group (X is F or H).
  • the solvent A is CF 3- (CFX) n -CF 3 (X is F or H, and n is Natural number).
  • the solvent B is isopropanol.
  • a sixth aspect of the present invention is the invention according to any one of the first to fifth aspects, wherein the developer comprises the solvent A and the solvent B, and the volume of the solvent B with respect to (solvent A + solvent B).
  • the mixing ratio is greater than 25% and less than 50%.
  • the drawing or exposing step is a step of performing electron beam drawing, and the resist layer is sensitive to an electron beam. It is a resist.
  • a drawing step and a solvent A which is CF 3- (CFX) n -CF 3 (X is F or H, and n is a natural number) and a solvent B which is isopropanol, and (solvent A + solvent B) And a step of developing the resist layer on which the electron beam has been drawn with a developer having a volume mixing ratio of the solvent B of greater than 25% and less than 50%. It is.
  • a rinsing process step with the solvent A is provided to the resist layer after the developing step. .
  • a step of forming a resist layer containing a polymer of ⁇ -chloroacrylate and ⁇ -methylstyrene on a substrate and irradiating the resist layer with an energy beam.
  • the exposed resist layer is developed by a developer including a step of drawing or exposing a desired pattern shape and a solvent A containing fluorocarbon and a solvent B having a higher dissolution rate in the resist layer than the solvent A. And a process for producing a mold.
  • An eleventh aspect of the present invention is the invention described in the tenth aspect, characterized in that the ⁇ -chloroacrylate is methyl ⁇ -chloroacrylate.
  • a resist layer for use in developing a resist layer containing a polymer of ⁇ -chloroacrylic acid ester and ⁇ -methylstyrene by irradiating an energy beam for drawing or exposure.
  • a developer for a resist layer comprising: a solvent A containing fluorocarbon; and an alcohol solvent B having a higher dissolution rate in the resist layer than that of the solvent A.
  • a thirteenth aspect of the present invention is characterized in that, in the invention according to the twelfth aspect, the ⁇ -chloroacrylate is methyl ⁇ -chloroacrylate.
  • the amount of energy required is suppressed while being predetermined.
  • High resolution can be provided for a resist layer having the following composition.
  • the inventors of the present invention provide a means for providing high resolution to a resist layer having a predetermined composition (a resist layer including a polymer of ⁇ -chloroacrylate and ⁇ -methylstyrene in this embodiment). Various studies were made.
  • the present inventors adopted a mixed solution of Bartrel XF and isopropanol as a developer to change the volume mixing ratio in order to reduce the required exposure while maintaining high resolution.
  • a mixed solution of Bartrel XF and isopropanol as a developer to change the volume mixing ratio in order to reduce the required exposure while maintaining high resolution.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view for explaining a manufacturing process of a master mold.
  • the substrate in this embodiment is made of a metal such as quartz, sapphire, or Si, plastic, ceramic, or a combination thereof, and any material or structure can be used as long as it can be used as the master mold 20.
  • the substrate 1 made of quartz having a wafer shape is simply referred to as a substrate 1.
  • the substrate 1 may have a shape other than the wafer shape, and is processed into a rectangular shape, a polygonal shape, a semicircular shape when viewed from the plane (upper surface), or a rectangular shape or a trapezoidal shape when viewed from the side surface. Any substrate may be used as long as it has a shape that can be accurately and stably fixed as a mold to the imprint apparatus.
  • the main surface may have a platform terrain (mesa structure or pedestal) in which the height of the peripheral edge thereof is slightly lower than the pattern forming region of the mold main surface.
  • the substrate 1 (FIG. 1A) that has been appropriately polished and cleaned as necessary is introduced into a sputtering apparatus.
  • a target made of chromium (Cr) is sputtered with argon gas and nitrogen gas to form a hard mask layer 2 made of chromium nitride (FIG. 1B).
  • the hard mask layer 2 in the present embodiment is composed of a single layer or a plurality of layers, and the hard mask layer 2 in a portion corresponding to a groove (hereinafter referred to as a groove portion) of the resist pattern 4 described later is removed by etching. After that, it refers to a layer that acts as a mask material when the substrate 1 is etched to form a groove portion, and can protect portions other than the groove portion.
  • the hard mask layer 2 preferably has good adhesion to the resist layer 3 containing a polymer of ⁇ -chloroacrylic acid ester and ⁇ -methylstyrene.
  • the hard mask layer 2 preferably has good etching selectivity with the resist layer 3 containing a polymer of ⁇ -chloroacrylic acid ester and ⁇ -methylstyrene. Further, the film thickness of the hard mask layer 2 at this time is preferably a thickness that remains until etching for forming a groove in the substrate 1 is completed.
  • the substrate 1 on which the hard mask layer 2 is formed is appropriately washed, and after performing dehydration baking before resist application or formation of an adhesion auxiliary layer as necessary for improving adhesion.
  • a resist containing a polymer of ⁇ -chloroacrylic acid ester and ⁇ -methylstyrene is applied to the substrate 1 on which the hard mask layer 2 is formed, and the resist layer 3 Form.
  • the resist solution is dropped onto the main surface of the substrate 1 on which the hard mask layer 2 is formed, and then the substrate 1 is rotated at a predetermined rotational speed to form the resist layer 3.
  • a spin coating method is used.
  • the substrate 1 on which the resist layer 3 is spin-coated is baked on a hot plate at a predetermined temperature and time, and then transferred onto a cooling plate kept at room temperature (22.5 ° C.), for example, and cooled.
  • the resist layer 3 was formed by processing and drying.
  • the resist layer 3 may be directly formed on the substrate 1.
  • the resist layer 3 may be provided on the substrate 1 after the dehydration baking process or the formation of the adhesion auxiliary layer.
  • the ⁇ -chloroacrylate those having a general acrylate structure (such as methyl ⁇ -chloroacrylate and ethyl ⁇ -chloroacrylate) may be used.
  • a specific example is methyl ⁇ -chloroacrylate used in ZEP520A-7 (manufactured by Zeon Corporation).
  • ZEP520A-7 manufactured by Zeon Corporation
  • an example using methyl ⁇ -chloroacrylate will be described.
  • the resist may be any resist that has reactivity when drawn or exposed by irradiation with an energy beam. Specifically, it may be a resist that needs to be developed with a developer, and may be a resist having sensitivity to ultraviolet rays, X-rays, electron beams, ion beams, proton beams, and the like.
  • the thickness of the resist layer 3 at this time is preferably such a thickness that the resist layer remains until etching of the hard mask layer 2 formed on the substrate 1 is completed. This is because etching to the hard mask layer 2 removes not only the portion corresponding to the resist dissolution portion formed in the resist layer 3 but also the resist layer 3 in the resist non-dissolution portion.
  • a desired pattern is drawn on the resist layer 3 using an electron beam drawing apparatus.
  • This fine pattern may be in the micron order, but may be in the nano order from the viewpoint of the performance of electronic devices in recent years, and this is preferable in view of the performance of the final product.
  • the resist layer 3 is a positive resist
  • the portion drawn by the electron beam serves as a resist dissolution portion, and thus corresponds to the groove portion of the mold 20.
  • the resist layer 3 is developed with a predetermined developer, and the portion of the resist layer 3 on which the electron beam is drawn (resist dissolving portion) is removed. Then, a resist pattern 4 corresponding to a desired fine pattern is formed.
  • the drawn resist layer is developed with a developer containing two kinds of solvents, a solvent A containing fluorocarbon and an alcohol solvent B having higher solubility in the resist than the solvent A. 3 is developed, that is, the resist layer in the resist dissolving portion is dissolved and removed.
  • CF 3 —CFH—CFH—CF 2 —CF 3 (Bertrel XF (registered trademark, Mitsui / DuPont Fluorochemical Co., Ltd.), hereinafter also referred to as Compound Y) is used as solvent A, and isopropanol is used as solvent B.
  • solvent A CF 3 —CFH—CFH—CF 2 —CF 3
  • solvent B isopropanol
  • the composition of the entire developer is particularly preferably such that the volume mixing ratio of isopropanol (solvent B) to (solvent A + solvent B) is greater than 25% and less than 50%, and is close to 37.5%. .
  • the above-mentioned solvent A and solvent B are used, preferably the above-mentioned volume mixing ratio and By doing so, the required exposure amount can be greatly reduced as compared with the case where only compound Y or only isopropanol is used as the developer while maintaining the high resolution obtained when only compound Y is used as the developer. A remarkable effect can be achieved.
  • the electron beam drawing time can be shortened, the productivity of electron beam drawing can be greatly improved, or the output (current value) of the electron beam can be reduced. It becomes possible to draw a more precise pattern.
  • Specific examples of the development process for the resist layer 3 include the following methods. That is, the hard mask layer 2 and the resist layer 3 are provided, and the substrate 1 on which a desired pattern is drawn with an electron beam is rotated at a predetermined rotational speed. Then, a developer composed of a mixed solution of the dissolution A and the solvent B is supplied dropwise from above the substrate 1. At this time, the developer may be at room temperature or may be maintained at a predetermined temperature. During the dropping of the developer, dissolution of the resist dissolving portion by the developer occurs. In addition, even after the dissolution of the resist dissolving portion is completed, the developer containing the resist melt is kept by dripping the developer excessively while rotating the substrate 1. Flows down from the outer edge of the substrate. Further, by continuing to dripping the developer excessively while rotating the substrate 1, the developer containing the resist solution is replaced with the developer not containing the resist solution, and a clean resist pattern is formed. .
  • the solvent A may be any one of fluorocarbon, perfluorocarbon, fluoroether, or a mixture thereof.
  • Solvent A comprising either fluorocarbon, perfluorocarbon, or fluoroether, or a mixture thereof has a very low dissolution rate in a resist layer containing a polymer of methyl ⁇ -chloroacrylate and ⁇ -methylstyrene. It is a poor solvent.
  • the dissolution rate of the resist layer 3 as a whole developer can be lowered. By doing so, unnecessary dissolution of the resist non-dissolved part due to the excessively high dissolution rate can be suppressed, and as a result, the resolution can be improved.
  • the solvent A composed of any one of fluorocarbon, perfluorocarbon, fluoroether, or a mixture thereof has relatively low surface tension and viscosity. Therefore, it is easy to enter a very fine gap, and even when the electron beam drawing portion (resist dissolving portion) is extremely fine, the resist layer can be dug while being dissolved, and a nano-order extremely fine resist pattern can be formed.
  • CF 3- (CX) n -CF 3 (X is a mixture of F or H and n is a natural number) (that is, fluorocarbon), CF 3- (CX) n -CF 3 (X is F and n is a natural number, hereinafter referred to as Compound A) (ie, perfluorocarbon) (hereinafter referred to as Compound B), or CF 3- (CX) m —O— (CX) n -CX 3 (X is F or H or a mixture of F and H, and m and n are integers) (that is, fluoroether, hereinafter referred to as Compound C), or Compound A and B or A And C, or compound B and compound C, or a mixture of compounds A, B and C is preferred.
  • the other solvent B is not isopropanol, but is a solvent having a higher dissolution rate of the resist layer 3 than the solvent A, and when the developer is used as a mixed solution with the solvent A, the solvent B It is sufficient that the amount of exposure required to form the resist pattern 4 (to dissolve the resist dissolving portion) is smaller than when B is used alone as a developer.
  • solvent A and solvent B only two types of solvents, solvent A and solvent B, are used, but other solvents may be mixed in addition to these solvents.
  • solvent A and solvent B a compound that is a poorer solvent with respect to the resist layer 3 than the solvent B and a compound that has a higher affinity with the solvent A may be mixed.
  • solvent B when a developer is used as a mixed solution with the solvent A, it is necessary to form the resist pattern 4 (to dissolve the resist dissolving portion) than when the solvent B is used as a developer alone. As long as the exposure amount is small.
  • the rinse agent is supplied dropwise from above the substrate 1 while rotating the substrate 1 in order to wash away the developer.
  • the rinsing agent is preferably supplied dropwise before stopping the dropping of the developer. By doing so, it is possible to prevent the developer from being instantly replaced with the rinse agent, and the resist melt remaining in the developer staying on the substrate to be precipitated again and become dirty. Further, it is preferable to use the same material as the solvent A of the developer as the rinse agent. By using the solvent A having a small surface tension as the rinse agent, pattern collapse in the subsequent drying step can be prevented or reduced.
  • a drying process is performed on the substrate 1 that has been subjected to the rinsing process. This drying process is performed by rotating the substrate 1 at a predetermined rotational speed after stopping the dripping supply of the rinse agent after performing the rinse process. As a result, the rinse agent flows down from the outer edge of the substrate or evaporates due to centrifugal force. Thus, the substrate 1 with the hard mask layer 2 on which the resist pattern 4 composed of the desired resist-dissolved portion and the resist non-dissolved portion is formed is obtained. It is to be noted that, in order to remove the developer or rinse agent remaining in the formed resist pattern 4 and to improve the adhesion between the resist pattern 4 and the hard mask layer 2, drying is performed as necessary. A baking process may be performed following the process.
  • Second etching (Descum of resist pattern: first etching) Thereafter, the substrate 1 with the hard mask layer 2 on which the resist pattern 4 is formed is introduced into a dry etching apparatus. Then, first etching with a mixed gas of oxygen gas and argon (Ar) gas is performed to remove the residue (scum) of the resist dissolution portion.
  • oxygen gas for example, a fluorine-based gas such as CH 4 may be used. Further, helium (He) may be added.
  • the second etching is performed with a mixed gas composed of chlorine gas and oxygen gas, and the hard mask layer exposed by the development process and the first etching process is performed. 2 is removed.
  • the etching end point at this time is determined by using, for example, a reflection optical end point detector or a plasma monitor.
  • the groove 10 corresponding to the resist pattern 4 is processed on the substrate 1, and the hard mask layer 2 remaining except the groove and the mold 10 before the remaining resist pattern 4 is removed are formed. Produced.
  • C x F y for example, CF 4 , C 2 F 6 , C 3 F 8
  • CHF 3 a mixed gas thereof, or a rare gas (He, Ar, Xe, etc.) are included.
  • a rare gas He, Ar, Xe, etc.
  • the resist pattern 4 remaining after the third etching is removed by a resist stripper made of a mixed solution of sulfuric acid and hydrogen peroxide solution, and the resist pattern 4 is completely stripped.
  • the substrate 1 is immersed in the resist stripper for a predetermined time, and then the resist stripper is washed away with a rinse agent (in this case, room temperature or heated pure water). Next, the substrate 1 is dried by the same method as the drying process.
  • the resist stripping agent used here includes an organic solvent (in the case of a resist containing a polymer of methyl ⁇ -chloroacrylate and ⁇ -methylstyrene in the case of a resist containing a mixture of sulfuric acid and hydrogen peroxide solution).
  • organic solvent in the case of a resist containing a polymer of methyl ⁇ -chloroacrylate and ⁇ -methylstyrene in the case of a resist containing a mixture of sulfuric acid and hydrogen peroxide solution.
  • ZDMAC N-dimethylacetamide
  • Any compound that can be removed by swelling, dissolution, or chemical decomposition of the resist may be used.
  • the stripping agent may be heated to increase the resist stripping removal capability, or may be an ashing process using oxygen plasma.
  • the resist pattern 4 may be removed after the second etching process and before the third etching process.
  • the hard mask layer 2 patterned corresponding to the resist pattern 4 remaining on the mold 10 before removing the remaining hard mask layer 2 is dry-etched by the same method as the first etching. The process of peeling and removing is performed. If there is a chemical that can dissolve and remove the hard mask layer, the hard mask layer may be removed by wet etching.
  • the substrate 1 is cleaned if necessary. In this way, a master mold 20 as shown in FIG. 1G is completed.
  • etchings may be wet etching, and other etchings may be dry etching, or all etchings may be wet etching or dry etching.
  • wet etching may be introduced according to the pattern size, such as wet etching at the micron order stage and dry etching at the nano order stage.
  • the following effects can be obtained. That is, by using a developer containing a solvent A containing fluorocarbon and an alcohol solvent B, it is possible to form a resist pattern with a desired high resolution while suppressing the required exposure amount when dissolving the resist.
  • the description has been made focusing on a resist including a polymer of methyl ⁇ -chloroacrylate and ⁇ -methylstyrene, but the technical idea of the present invention is not limited to this type of resist. It is guessed. That is, it is estimated that the solvent A and the solvent B constituting the developer for the resist can be set each time depending on the type of the resist.
  • the fluorocarbon listed in the present embodiment is not used, if another compound is used as the solvent A and a compound having a resist solubility higher than that of the solvent A is used as the alcohol solvent B, the description is made in the present embodiment. There is a possibility of having the effect of.
  • another type of compound can also be used as the rinsing liquid without using the fluorocarbon mentioned in the present embodiment in the rinsing liquid.
  • the technical idea of the present invention has been intensively studied by the inventors.
  • a photomask for a semiconductor device, a semiconductor manufacturing, and a micro electro mechanical system (MEMS), sensor elements, optical disks, optical components such as diffraction gratings and polarizing elements, nanodevices, organic transistors, color filters, microlens arrays, immunoassay chips, DNA separation chips, microreactors, nanobiodevices, optical waveguides, optics It can be widely applied to the production of filters and photonic crystals.
  • a wafer-shaped synthetic quartz substrate (outer diameter 150 mm, thickness 0.7 mm) was used as the substrate 1 (FIG. 1A).
  • the substrate 1 was introduced into a sputtering apparatus, and a target made of chromium (Cr) was sputtered with argon gas and nitrogen gas to form a hard mask layer 2 made of chromium nitride having a thickness of 2 nm (FIG. 1B). )).
  • the substrate 1 on which the hard mask layer was formed was baked on a hot plate at 200 ° C. for 10 minutes to perform a dehydration baking process. Thereafter, the substrate 1 was placed on a cooling plate kept at room temperature (22.5 ° C.) to cool the substrate 1.
  • ZEP520A-7 manufactured by ZEON CORPORATION
  • ZEP-A manufactured by ZEON CORPORATION
  • ZEP-A-7 manufactured by ZEON CORPORATION
  • a resist solution was prepared in advance. About 3 ml of this resist solution was dropped on the substrate 1, and then the substrate 1 was rotated at 4000 rpm for 45 seconds.
  • this substrate 1 is baked on a hot plate at 200 ° C. for 15 minutes (baking after coating) to remove unnecessary residual solvent in the formed resist layer, and have a thickness of 30 nm.
  • a resist layer made of ZEP520A was obtained.
  • the line-and-width ratio between the electron beam drawing portion (resist dissolving portion) and the electron beam non-drawing portion (resist non-dissolving portion) is 1: 2. ⁇ Draw a space pattern. At this time, electron beam drawing was performed by changing the width of the portion corresponding to the resist dissolution portion every 3 nm in the range of the resist dissolution portion in the range of 8 to 30 nm.
  • the resist layer of the substrate 1 was developed with the developer according to this example.
  • the developer according to this example CF 3 —CFH—CFH—CF 2 —CF 3 (Bertrel XF (registered trademark, manufactured by Mitsui DuPont Fluorochemical Co., Ltd.)) was used as the solvent A, and isopropanol was used as the solvent B. .
  • the volume mixing ratio of the solvent A and the solvent B was 5 to 3, that is, the volume mixing ratio of isopropanol with respect to the total volume of Bartrel XF and isopropanol was 37.5%.
  • the substrate 1 was continuously rotated at 250 rpm. Then, the developer was dropped from above the substrate 1 for 30 seconds. At this time, the developer was kept at room temperature (22.5 ° C.).
  • the substrate 1 was continuously rotated, and a process of replacing the developer after the development process with a rinse solution was performed. That is, a rinse agent (Bertrel XF) was dropped from above the substrate 1. This rinse solution was kept at room temperature (22.5 ° C.). The rinsing liquid was supplied dropwise 10 seconds before the developer supply was stopped. Thereafter, while continuing to rotate the substrate 1, the supply of the developer was stopped, and then the rinse agent was supplied dropwise for 30 seconds, and then the supply of the rinse agent was also stopped. And the board
  • a rinse agent (Bertrel XF) was dropped from above the substrate 1.
  • This rinse solution was kept at room temperature (22.5 ° C.). The rinsing liquid was supplied dropwise 10 seconds before the developer supply was stopped. Thereafter, while continuing to rotate the substrate 1, the supply of the developer was stopped, and then the rinse agent was supplied dropwise for 30 seconds,
  • the line width of the resist resolving part that has been resolved normally is measured in which the width ratio of the electron beam drawing part (resist dissolving part) and the electron beam non-drawing part (resist non-dissolving part) is approximately 1: 2.
  • the line width was determined as a resolution that would be a limit in practical use.
  • the exposure amount when the resolution which becomes the limit in practical use was obtained was determined as the necessary exposure amount.
  • Example 2 the volume mixing ratio of solvent A and solvent B was 5 to 3, that is, the volume mixing ratio of solvent B to (solvent A + solvent B) was 37.5%.
  • the volume mixing ratio of solvent B to (solvent A + solvent B) was 10%, 25%, 50%, and 75%.
  • a sample was prepared in the same manner as in Example 1 except for this. As a reference example, a sample was also prepared for 0%. Moreover, when it is set as 100%, it corresponds to the comparative example 3 mentioned later.
  • Comparative Examples 1 to 3 In the examples, instead of the developers Bartrel XF and isopropanol, in Comparative Example 1, the developer was only ZED-N50 (made by Nippon Zeon Co., Ltd.) made of acetic acid-n-amyl. In Comparative Example 2, the developer was changed to Example 1 except that ZMD-C (manufactured by Zeon Corporation) consisting of a mixed solution of methyl isobutyl ketone and isopropanol (volume mixing ratio of 56:44) was used, and in Comparative Example 3, the developer was only isopropanol. A sample was prepared in the same manner.
  • ZMD-C manufactured by Zeon Corporation
  • FIG. 2 is a graph showing the relationship between the resolution, which is a limit in practical use in Example 1, Reference Example, and Comparative Examples 1 to 3, and the exposure amount necessary for dissolving the resist.
  • FIG. 3 is a photograph obtained by observing the resist pattern, which is in the process of producing the sample (mold) in Example 1, Reference Example, and Comparative Examples 1 to 3, using a scanning electron microscope.
  • FIG. 4 shows the volume mixing ratio of solvent B to (solvent A + solvent B) in Example 1 and Examples 2 to 5 is 37.5% (Example 1), 10%, 25%, 50%, 75
  • FIG. 6 is a graph showing the volume mixing ratio of solvent A and solvent B at which the exposure amount necessary for resist pattern formation is minimum for samples that are% (in order, Examples 2 to 5).
  • Example 1 a resist pattern with a high resolution of 11 nm was obtained as shown in FIGS.
  • the volume mixing ratio of the solvent B to (solvent A + solvent B) is 37.5% (that is, in Example 1)
  • the required exposure amount when the solvent B of Comparative Example 3 is 100% as a developer.
  • a high-resolution resist pattern of 11nm was obtained at a low exposure amount of about 725 ⁇ C / cm 2 (about 63%).
  • a resist pattern having a higher resolution than that of Comparative Example 2 was obtained.
  • the resolution was improved as compared with Comparative Examples 1 to 3, and a resolution comparable to that of the reference example could be obtained.
  • Comparative Example 1 the resolution is 26 nm and the required exposure amount is 120 ⁇ C / cm 2. The resolution that is the limit in practical use was low (FIG. 2 (Comparative Example 1), FIG. 3 (c)).
  • Comparative Example 2 the resolution is 20 nm and the necessary exposure amount is 350 ⁇ C / cm 2.
  • the necessary exposure amount is low, but the resolution that is the limit in practical use is the same as in Example 1. It was inferior in comparison (FIG. 2 (Comparative Example 2), FIG. 3 (d)).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
  • Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

 α-クロロアクリル酸エステルとα-メチルスチレンとの重合体を含むレジスト層にエネルギービームを照射して描画又は露光して、現像を行う際に用いられるレジスト現像剤であって、フルオロカーボンを含む溶媒Aと、前記溶媒Aよりも前記レジスト層に対する溶解度が高いアルコール溶媒Bとを含む。

Description

レジスト現像剤、レジストパターンの形成方法及びモールドの製造方法
 本発明は、レジスト現像剤、レジストパターンの形成方法及びモールドの製造方法に関し、特に、レジストにパターンを形成する際の現像剤と現像方法に関する。
 従来、ハードディスク等で用いられる磁気メディアにおいては、磁性粒子を微細化し、磁気ヘッド幅を極小化し、情報が記録されるデータトラック間を狭めて高記録密度化を図るという手法が用いられてきた。その一方で、高記録密度化の要求はますます進み、この磁気メディアでは隣接トラック間の磁気的影響が無視できなくなっている。そのため、従来手法だと高記録密度化に限界がきている。
 近年、磁気メディアのデータトラックを磁気的に分離して形成するパターンドメディアという、新しいタイプのメディアが提案されている。このパターンドメディアとは、記録に不要な部分の磁性材料を除去(溝加工)して信号品質を改善し、より高い記録密度を達成しようとするものである。
 このパターンドメディアを量産する技術として、マスターモールド、又は、マスターモールドを元型モールドとして、一回又は複数回転写して複製したコピーモールド(ワーキングレプリカともいう)が有するパターンを被転写体(ここでは磁気メディア)に転写することによりパターンドメディアを作製するというインプリント技術(又は、ナノインプリント技術という)が知られている。以降、マスターモールド、コピーモールドをまとめて単にモールドともいう。
 このインプリントモールドの製造のためのレジストパターン形成方法は、例えば特許文献1には、石英基板上に、ZEP520A(日本ゼオン株式会社製)を塗布してレジスト層を形成し、このレジスト層に電子線描画又は露光(以降、電子線描画という)を行い、そしてレジストの現像剤を酢酸-n-アミルとする技術が記載されている。
 また関連技術であるが、半導体製造に用いられる技術として、レジストであるZEP520Aの現像剤にメチルイソブチルケトン及びイソプロパノールの混合液を用いた技術が知られている(例えば、特許文献2参照)。
 また関連技術であるが、パターンドメディア製造に用いられる技術として、レジストであるZEP520(日本ゼオン株式会社製)の現像剤にイソプロパノールを用いた技術が知られている(例えば、非特許文献1参照)。
 同じく関連技術であるが、光画像形成、特に半導体製造に用いられる技術として、部分フッ素化二環式コモノマーからなるレジストの現像剤にフルオロカーボンであるバートレルXF(登録商標 三井・デュポンフロロケミカル株式会社製)を用いた技術が知られている(例えば、特許文献3参照)。
特開2009-226762号公報 特開2000-039717号公報 特表2002-525683号公報
XiaoMin Yang et.al.J.Vac.Sci.Technol.B 25(6),Nov/Dec 2007 p.2202
 しかしながら、ZEP520やZEP520A及びその関連製品(即ち、α-クロロアクリル酸エステルとα-メチルスチレンとの重合体を含むレジスト)に対して、前記酢酸-n-アミルからなる現像剤により現像処理を行う場合、電子線描画した部位(以降、レジスト溶解部という)と電子線描画していない部位(以降、レジスト非溶解部という)との幅比を1対2としたライン・アンド・スペースの微細パターンをレジスト層に形成しようとしても、レジスト層におけるレジスト溶解部の線幅としては約26nmが実用的に使用する上での限界となる解像度(以降、解像度という)であった。そして、当該レジスト溶解部の幅を形成するのに必要な電子線露光量(以降、必要露光量という)は約120μC/cm(加速電圧100kV)であった。
 また、特許文献2のメチルイソブチルケトンとイソプロパノ-ルとの混合液であって、メチルイソブチルケトン対イソプロパノ-ルが56対44(体積混合比)の混合液を現像剤に用いた場合、前記解像度は20nmであった。そして、当該レジスト溶解部の幅を形成するための必要露光量は約350μC/cm(加速電圧100kV)であった。
 即ち、前記2種類の現像剤では、比較的少ない電子線露光量でレジストパターンは形成されるが、前記解像度は20nmまでであった。
 一方、パターンドメディアの一つであるディスクリート・トラック・レコーディング・メディア(Discrete Track Recording Media)で実用化を目指す磁気記録密度は、一般に、1 TeraBit/inchであって、それに必要なトラックピッチは50nm程度とされ、即ち、幅比1対2のライン・アンド・スペース・パターンにおける前記解像度はおおよそ17nmである。
 次に、非特許文献1のイソプロパノ-ルを現像剤に用いた場合、前記解像度は14nmにまで改善された。その一方、当該レジスト溶解部の幅を形成するための必要露光量は約1150μC/cm(加速電圧100kV)であった。
 また、本発明者らが想到した知見を基にした例であり、未だ公知となっていない技術を基にした例である参考例として、以下のデータをあげることができる。即ち、α-クロロアクリル酸エステルとα-メチルスチレンとの重合体を含むレジストに対し、バートレルXFのみを現像剤に用いた場合、前記解像度は11nmにまで改善された。しかし、当該レジスト溶解部の幅を形成するための必要露光量は約1800μC/cm(加速電圧100kV)であった。
 このとき、前記所望の解像度(17nm)は達成できるものの、現像剤を前記のイソプロパノール又はバートレルXFとした場合、レジスト溶解部を形成するための必要露光量は、前記解像度に拘わらずに酢酸-n-アミルを現像剤とした場合(120μC/cm、加速電圧100kV)と比較して、9.6倍(約1150μC/cm)から15倍(約1800μC/cm)と、相当に大きくなってしまう。その結果、電子線描画処理に相当の時間を要することになり、マスターモールド作製効率が低下してしまう。
 なお、レジスト溶解部とレジスト非溶解部で形成されたレジスト層に形成された構造をレジストパターンという。
 本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、レジストパターンを形成する際の必要露光量を抑えつつも、所定の組成を有するレジスト層に対して所望の高い解像度をもたらすレジスト現像剤、レジストパターンの形成方法及びモールドの製造方法を提供することにある。
 本発明の第1の態様は、基板上に、α-クロロアクリル酸エステルとα-メチルスチレンとの重合体を含むレジスト層を形成する工程と、前記レジスト層にエネルギービームを照射することにより、所望のパターンの描画又は露光を行う工程と、フルオロカーボンを含む溶媒Aと、当該溶媒Aよりも前記レジスト層に対する溶解速度が高いアルコール溶媒Bとを含む現像剤によって、前記描画又は露光されたレジスト層を現像する工程と、を含むことを特徴とするレジストパターンの形成方法である。
 本発明の第2の態様は、第1の態様に記載の発明において、前記α-クロロアクリル酸エステルは、α-クロロアクリル酸メチルであることを特徴とする。
 本発明の第3の態様は、第1又は第2の態様に記載の発明において、前記溶媒Aは、末端の一つあるいは両端にCF基を、その他に(CFX)基(XはF又はH)を有することを特徴とする。
 本発明の第4の態様は、第1ないし第3のいずれかの態様に記載の発明において、前記溶媒Aは、CF-(CFX)-CF(XはF又はH、かつnは自然数)であることを特徴とする。
 本発明の第5の態様は、第1ないし第4のいずれかの態様に記載の発明において、前記溶媒Bは、イソプロパノールであることを特徴とする。
 本発明の第6の態様は、第1ないし第5のいずれかの態様に記載の発明において、前記現像剤は前記溶媒A及び前記溶媒Bからなり、(溶媒A+溶媒B)に対する溶媒Bの体積混合比率が25%より大きく、かつ、50%未満、とすることを特徴とする。
 本発明の第7の態様は、第1ないし第6のいずれかの態様に記載の発明において、前記描画又は露光工程は電子線描画を行う工程であり、前記レジスト層は電子線に感度を持つレジストであることを特徴とする。
 本発明の第8の態様は、基板上に、α-クロロアクリル酸エステルとα-メチルスチレンとの重合体を含む電子線に感度を持つレジスト層を形成する工程と、前記レジスト層に電子線描画を行う工程と、CF-(CFX)-CF(XはF又はH、かつnは自然数)である溶媒Aと、イソプロパノールである溶媒Bとからなり、(溶媒A+溶媒B)に対する溶媒Bの体積混合比率が25%より大きく、かつ、50%未満、とする現像剤によって、前記電子線描画されたレジスト層を現像する工程と、を含むことを特徴とするレジストパターンの形成方法である。
 本発明の第9の態様は、第1ないし第8のいずれかの態様に記載の発明において、前記現像工程の後に、レジスト層に対して前記溶媒Aによるリンス処理工程を設けることを特徴とする。
 本発明の第10の態様は、基板上に、α-クロロアクリル酸エステルとα-メチルスチレンとの重合体を含むレジスト層を形成する工程と、前記レジスト層にエネルギービームを照射することにより、所望のパターン形状の描画又は露光を行う工程と、フルオロカーボンを含む溶媒Aと前記溶媒Aよりも前記レジスト層に対する溶解速度が高い溶媒Bとを含む現像剤によって、前記露光されたレジスト層を現像する工程と、を含むことを特徴とするモールドの製造方法である。
 本発明の第11の態様は、第10の態様に記載の発明において、前記α-クロロアクリル酸エステルは、α-クロロアクリル酸メチルであることを特徴とする。
 本発明の第12の態様は、α-クロロアクリル酸エステルとα-メチルスチレンとの重合体を含むレジスト層にエネルギービームを照射して描画又は露光して、現像を行う際に用いられるレジスト層の現像剤であって、フルオロカーボンを含む溶媒Aと、当該溶媒Aよりも前記レジスト層に対する溶解速度が高いアルコール溶媒Bとを含むことを特徴とするレジスト層の現像剤である。
 本発明の第13の態様は、第12の態様に記載の発明において、前記α-クロロアクリル酸エステルは、α-クロロアクリル酸メチルであることを特徴とする。
 本発明によれば、描画又は露光後に、現像剤によりレジスト溶解部を形成するために、即ち、レジストパターンを形成するために、必要なエネルギーの照射量(必要露光量)を抑えつつも、所定の組成を有するレジスト層に対して高い解像度をもたらすことができる。
本実施形態に係るモールドの製造工程を説明するための断面概略図である。 実施例及び比較例における電子線描画部のレジスト溶解に、即ち、レジストパターン形成に必要な露光量と解像度との関係を記載した図である。 実施例及び比較例における試料(モールド)の作製途中であるレジストパターンを、走査型電子顕微鏡を用いて観察した結果を示す写真である。 実施例1~5において、(溶媒A+溶媒B)に対する溶媒Bの体積混合比率を、10%、25%、37.5%、50%、75%とした試料に対し、レジストパターン形成に必要な露光量が最少となる溶媒Aと溶媒Bの体積混合比率を記載した図であり、更に参考例、比較例1~3についても同様に体積混合比率を記載した図である。
 本発明者らは、所定の組成を有するレジスト層(本実施形態においてはα-クロロアクリル酸エステルとα―メチルスチレンとの重合体を含むレジスト層)に対して高い解像度をもたらすための手段について種々検討した。
 本発明者らは、特に、高い解像度を維持したまま、必要露光量の低減を図るべく、バートレルXFとイソプロパノールの混合液を現像剤に採用し、その体積混合比率を変化させた。その結果、バートレルXFとイソプロパノールの総体積に対するイソプロパノールの体積混合比率が25%より大きく、かつ、50%未満とすることで、必要露光量を抑えつつも、所望の高い解像度のレジストパターンを形成できることを見出した。
<実施の形態>
 以下、本発明の実施形態を、マスターモールドの製造工程を説明するための断面概略図である図1に基づいて説明する。
(基板の準備)
 まず、最終的にマスターモールド20となる基板1を用意する(図1(a))。
 本実施形態における基板とは、石英、サファイヤ、又はSi等の金属、プラスチック、セラミック等からなり、あるいはそれらの組み合わせからなり、マスターモールド20として用いることができるのならば材質あるいは構造は問わない。
 本実施形態においては、ウエハ形状の石英からなる基板1を用いて説明する。以降、このウエハ形状の石英からなる基板1を単に基板1という。ここで、基板1はウエハ形状以外であっても良く、平面(上面)から見たときに矩形、多角形、半円形状、あるいは、側面から見たときに矩形あるいは台形形状等に加工された基板であって、インプリント装置にモールドとして精度良く安定して固定しやすい形状であれば良い。また、モ-ルド主表面のパターン形成領域に対しその周縁部の高さをやや低くした台地形(メサ(mesa)構造、あるいは台座)を主表面に持っていても良い。
(基板へのハードマスク層の形成)
 まず、必要に応じて適宜研磨し洗浄した基板1(図1(a))をスパッタリング装置に導入する。そして本実施形態においては、クロム(Cr)からなるターゲットをアルゴンガスと窒素ガスでスパッタリングし、窒化クロムからなるハードマスク層2を形成する(図1(b))。
 なお、本実施形態におけるハードマスク層2は、単一又は複数の層からなり、後出のレジストパターン4の溝(以降、溝部という)に対応する部位のハードマスク層2をエッチングして除去した後、基板1をエッチングして溝部を形成する際のマスク材として作用し、溝部以外を保護することができる層のことを指す。ここで、ハードマスク層2は、α-クロロアクリル酸エステルとα-メチルスチレンとの重合体を含むレジスト層3との密着性が良好であるものが好ましい。また、ハードマスク層2は、α-クロロアクリル酸エステルとα-メチルスチレンとの重合体を含むレジスト層3とのエッチング選択性が良好であるものが好ましい。また、この時のハードマスク層2の膜厚は、基板1に溝を形成するエッチングが完了するまで残存する厚さであることが好ましい。
(レジスト層の形成)
 前記ハードマスク層2を形成した基板1に対して、適宜洗浄し、密着性向上のために必要に応じてレジスト塗布前の脱水ベーク処理あるいは密着補助層の形成を行った後、本実施形態においては、図1(c)に示すように、ハードマスク層2を形成した基板1に対して、α-クロロアクリル酸エステルとα-メチルスチレンとの重合体を含むレジストを塗布し、レジスト層3を形成する。塗布方法としては、本実施形態においては、ハードマスク層2を形成した基板1の主表面に上記レジストの溶液を滴下した後、所定の回転数にて基板1を回転させレジスト層3を形成するスピンコート法を用いる。次いで、レジスト層3がスピンコートされた基板1をホットプレートにて所定の温度と時間でベーク処理し、その後、例えば室温(22.5℃)に保たれた冷却プレート上に移載して冷却処理し、乾燥して、レジスト層3を形成した。
 ここで、ハードマスク層2を必要とせずにレジストパターン4をマスク材として基板1をエッチングして溝形成できる場合、基板1に直接レジスト層3を形成しても良い。またこの場合、基板1に対して脱水ベーク処理あるいは密着補助層の形成を行った後、その上にレジスト層3を設けても良い。
 なお、このα-クロロアクリル酸エステルとしては、一般的なアクリル酸エステル構造(α-クロロアクリル酸メチルやα-クロロアクリル酸エチル等)を有するものを用いて良い。具体例として、ZEP520A-7(日本ゼオン株式会社製)に用いられているα-クロロアクリル酸メチルが挙げられる。本実施形態においては、α-クロロアクリル酸メチルを用いた例について挙げる。
 また、このレジストは、エネルギービームを照射して描画又は露光したときに反応性を有するものであれば良い。具体的には、現像剤による現像処理を行う必要のあるレジストであれば良く、紫外線、X線、電子線、イオンビーム、プロトンビーム等に感度を持つレジストであっても良い。本実施形態においては、電子線描画を行う場合について述べる。なおこの際、レジスト層3の上に、チャージアップ防止のための導電剤を塗布しても良い。
 また、この時のレジスト層3の厚さは、基板1に形成したハードマスク層2へのエッチングが完了するまでレジスト層が残存する程度の厚さであることが好ましい。ハードマスク層2へのエッチングにより、レジスト層3に形成されるレジスト溶解部に対応する部位のみならず、レジスト非溶解部のレジスト層3も少なからず除去されるためである。
(パターン描画)
 次に、電子線描画装置を用いて、レジスト層3に所望のパターンを描画する。この微細パターンはミクロンオーダーであっても良いが、近年の電子機器の性能という観点からはナノオーダーであっても良いし、最終製品の性能を考えると、その方が好ましい。
 なお、本実施形態においては、レジスト層3はポジ型レジストあり、電子線描画した部位がレジスト溶解部となり、ひいてはモールド20の溝部に対応する場合について説明する。
(現像)
 所望の微細パターンを電子線描画した後、図1(d)に示すように、レジスト層3を所定の現像剤で現像し、レジスト層3において電子線描画された部分(レジスト溶解部)を除去し、所望の微細パターンに対応するレジストパターン4を形成する。
 ここで本実施形態においては、現像剤として、フルオロカーボンを含む溶媒A、そして前記溶媒Aよりも前記レジストに対する溶解度が高いアルコール溶媒Bという2種の溶媒を含む現像剤によって、前記描画されたレジスト層3を現像し、即ち、レジスト溶解部のレジスト層を溶解除去する。
 本実施形態においては、CF-CFH-CFH-CF-CF(バートレルXF(登録商標 三井・デュポンフロロケミカル株式会社製)、以降、化合物Yともいう)を溶媒Aとして、イソプロパノールを溶媒Bとした、溶媒Aと溶媒Bの混合液を現像剤に用いた場合について説明する。
 そして、現像剤全体の組成は、(溶媒A+溶媒B)に対するイソプロパノール(溶媒B)の体積混合比率が、25%より大きく、かつ、50%未満とし、37.5%付近とするのが特に好ましい。
 レジスト溶解に必要な露光量と解像度との関係を記載した図2や図4(実施例にて後述)に示すように、上述の溶媒Aと溶媒Bを用い、好ましくは上述の体積混合比率とすることにより、化合物Yのみを現像剤に用いた場合に得られる高い解像度を維持しつつ、化合物Yのみ又はイソプロパノールのみを現像剤に用いた場合よりも、必要露光量を大きく下げることができるという顕著な効果を奏することができる。必要露光量が下がることにより、電子線の描画時間を短くすることができ、電子線描画の生産性を大きく向上させることが可能となり、あるいはまた、電子線の出力(電流値)を低下させることが可能となり、より精緻なパターンを描画することも可能となる。
 なお、解像度を維持し、かつ、化合物Y又はイソプロパノール単独を現像剤とした場合より必要露光量が下がる理由については鋭意検討中であるが、化合物Yの表面張力と粘度及びイソプロパノールとの相溶性が影響しているものと推測される。
 このレジスト層3に対する現像処理の具体的方法としては、例えば以下の方法が挙げられる。
 即ち、ハードマスク層2とレジスト層3が設けられ、所望のパターンを電子線描画された基板1を所定の回転数で回転させる。そして、この基板1の上方から、前記溶解Aと前記溶媒Bとの混合液からなる現像剤を滴下供給する。この際、この現像剤は室温であっても良いし、所定の温度に維持されていても良い。この現像剤の滴下が行われている際中に現像剤によるレジスト溶解部の溶解が起こる。
 また、このレジスト溶解部の溶解が終了した後も、基板1を回転させながら現像液を過剰に滴下し続けることで、レジスト溶解物を含んだ現像剤は、基板1の回転による遠心力により、基板外縁部から流れ落ちる。また、基板1を回転させながら、さらに現像液を過剰に滴下し続けることで、レジスト溶解物を含んだ現像剤はレジスト溶解物を含まない現像剤に置換され、清浄なレジストパターンが形成される。
 なお、前記溶媒Aは、フルオロカーボン、パーフルオロカーボン、又は、フルオロエーテルのいずれか、あるいは、これらの混合液であっても良い。当該溶媒Aを用いることにより、以下の効果が期待できる。フルオロカーボン、パーフルオロカーボン、又は、フルオロエーテルのいずれか、あるいは、これらの混合液からなる溶媒Aは、α-クロロアクリル酸メチルとα-メチルスチレンとの重合体を含むレジスト層に対する溶解速度が極めて低い貧溶媒である。貧溶媒とすることにより、現像剤全体としてのレジスト層3の溶解速度を下げることができる。こうすることにより溶解速度が過度に高いことに起因するレジスト非溶解部の不必要な溶解を抑止することができ、ひいては解像度を向上することができる。また、フルオロカーボン、パーフルオロカーボン、又は、フルオロエーテルのいずれか、あるいは、これらの混合液からなる溶媒Aは、表面張力と粘度が比較的低い。従って、極微細な間隙に進入しやすく、電子線描画部(レジスト溶解部)が極微細であってもレジスト層を溶解しながら掘り進むことができ、ナノオーダーの極微細なレジストパターンを形成できる。
 また、ここで挙げた溶媒Aは、表面張力を低下させることを考えると、CF-(CX)-CF(XはF又はHが混在、かつnは自然数)(即ちフルオロカーボン)、CF-(CX)-CF(XはF、かつnは自然数、以降化合物Aという)(即ち、パーフルオロカーボン)(以降、化合物Bという)、又は、CF-(CX)-O-(CX)-CX(XはF又はHあるいはFとHが混在、かつm、nは整数)(即ち、フルオロエーテル、以降化合物Cという)であること、あるいは、化合物AとBあるいはAとC、又は、化合物Bと化合物C、あるいは、化合物A、B、Cの混合液が好ましい。
 また、もう1つの溶媒Bは、イソプロパノールでなくとも、前記レジスト層3の溶解速度が前記溶媒Aよりも高い溶媒であって、前記溶媒Aとの混合液として現像剤とした場合に、前記溶媒Bを単独で現像剤とした場合より、レジストパターン4を形成するに(レジスト溶解部を溶解させるに)必要な露光量が小さければ良い。
 なお、本実施形態においては溶媒Aと溶媒Bの2種類の溶媒のみを用いたが、これらの溶媒以外にも他の溶媒を混合しても良い。例えば、溶媒Bよりもレジスト層3に対して貧溶媒となる化合物、かつ溶媒Aとの親和性が高い化合物を混合しても良い。またこの際においても、前記溶媒Aとの混合液として現像剤とした場合に、溶媒Bを単独で現像剤とした場合より、レジストパターン4を形成するに(レジスト溶解部を溶解させるに)必要な露光量が小さければ良い。
(リンス)
 その後、前記現像剤の滴下供給を止めた直後に、基板1を回転させながら基板1の上方から、前記現像剤を洗い流すためにリンス剤を滴下供給する。
 なお、このリンス剤の滴下供給は、現像剤の滴下供給を止める前に行うのが好ましい。こうすることにより、現像剤が瞬時にリンス剤に置換され、基板上に滞留している現像剤中に残存するレジスト溶解物が再度析出して汚れとなることを防止できる。
 さらに、このリンス剤には現像剤の溶媒Aと同物質を用いるのが好ましい。表面張力の小さな溶媒Aをリンス剤に用いることで、後の、乾燥工程におけるパターン倒壊を防止あるいは低減できる。
(乾燥)
 上記のリンス処理を行った基板1に対して乾燥処理を行う。この乾燥処理は、リンス処理を行った後にリンス剤の滴下供給を止めた後、所定の回転数にて基板1を回転させることによって行う。これにより、リンス剤が遠心力により基板外縁部から流れ落ちる、又は、蒸発する。こうして、所望のレジスト溶解部とレジスト非溶解部からなるレジストパターン4が形成されたハードマスク層2付きの基板1が得られる。
 なお、形成されたレジストパターン4の中に残存している現像剤あるいはリンス剤の除去と、レジストパターン4とハードマスク層2との密着性を向上させることを目的に、必要に応じて、乾燥工程に次いでベーク処理を行っても良い。
(レジストパターンのデスカム:第1のエッチング)
 その後、レジストパターン4が形成されたハードマスク層2付きの基板1を、ドライエッチング装置に導入する。そして、酸素ガスとアルゴン(Ar)ガスの混合ガスによる第1のエッチングを行い、レジスト溶解部の残渣(スカム)を除去する。ここで、酸素ガスに代えて、例えばCH等のフッ素系ガスを用いても良い。また、ヘリウム(He)が添加されても良い。
(ハードマスク層のエッチング:第2のエッチング)
 続いて、第1のエッチングで用いたガスを排気した後、塩素ガスと酸素ガスからなる混合ガスにより、第2のエッチングを行い、前記現像処理と上記第1のエッチング処理により露出したハードマスク層2を除去する。
 こうして図1(e)に示すように、レジストパターン4に対応する溝加工が基板1上のハードマスク層2に施される。
 なお、この時のエッチング終点は、例えば反射光学式の終点検出器又はプラズマモニター等を用いることで判別する。
(基板のエッチング:第3のエッチング)
 続いて、第2のエッチングで用いたガスを排気した後、フッ素系ガスを用いた第3のエッチングを基板1に対して行う。
 こうして図1(f)に示すように、レジストパターン4に対応する溝加工が基板1に施され、溝部以外が残存したハードマスク層2及びレジストパターン4の残存が除去される前のモールド10が作製される。
 なお、ここで用いるフッ素系ガスとしては、C(例えば、CF、C、C)、CHF、これらの混合ガス又はこれらに添加ガスとして希ガス(He、Ar、Xeなど)を含むもの等が挙げられる。なお、基板1へのエッチングにおいては、基板1が石英あるいはSiウエハであって、形成すべきパターンがマイクロオーダーの場合、フッ酸を用いたウェットエッチングを行っても良い。
(レジストパターンの除去)
 続いて、硫酸と過酸化水素水の混合液からなるレジスト剥離剤によって、前記第3のエッチングの後に生じたレジストパターン4の残存を除去し、レジストパターン4を完全に剥離する。
 具体的には、基板1を前記レジスト剥離剤に所定の時間浸漬し、その後、リンス剤(ここでは、常温または加熱された純水)によりレジスト剥離剤を洗い流す。次いで前記乾燥処理と同様な手法で、基板1を乾燥させる。
 なお、ここで用いるレジスト剥離剤としては、前記の硫酸と過酸化水素水の混合液の他、有機溶剤(α-クロロアクリル酸メチルとα-メチルスチレンとの重合体を含むレジストの場合、アニソール又はN,N-ジメチルアセトアミド(ZDMAC(日本ゼオン株式会社製))、オゾン水等が挙げられる。レジストを膨潤溶解又は化学的に分解して剥離除去できる化合物であれば良い。また、これらのレジスト剥離剤は、加熱して、レジスト剥離除去能力を高めても良い。さらには、酸素プラズマを用いた灰化処理であって良い。
 また、当該レジストパターン4の除去は、前記第2のエッチング処理の後、前記第3のエッチング処理の前に実施しても良い。
(ハードマスク層の除去:第4のエッチング)
 引き続いて、第1のエッチングと同様の手法で、残存ハードマスク層2を除去する前のモールド10上に残存する前記レジストパターン4に対応してパターン形成されたハードマスク層2を、ドライエッチングにて剥離除去する工程が行われる。なお、ハードマスク層を溶解除去できる薬液が存在する場合、ウェットエッチングにてハードマスク層の除去を行っても良い。
 以上の工程を経た後、必要があれば基板1の洗浄等を行う。このようにして、図1(g)に示すようなマスターモールド20を完成させる。
 なお、いずれかのエッチングのみをウェットエッチングとし、他のエッチングにおいてはドライエッチングを行っても良いし、全てのエッチングにおいてウェットエッチング又はドライエッチングを行っても良い。また、パターンサイズがミクロンオーダーである場合など、ミクロンオーダー段階ではウェットエッチングを行い、ナノオーダー段階ではドライエッチングを行うというように、パターンサイズに応じてウェットエッチングを導入しても良い。
 以上のような本実施形態においては、以下の効果を得ることができる。
 即ち、フルオロカーボンを含む溶媒Aとアルコール溶媒Bとを含む現像剤を用いることにより、レジスト溶解の際の必要露光量を抑えつつも、レジストパターンを所望の高い解像度で形成することができる。
 なお、本実施形態においては、α-クロロアクリル酸メチルとα-メチルスチレンとの重合体を含むレジストに焦点を当てて説明したが、本発明の技術的思想はこの種のレジストに限られないと推測される。即ち、レジストの種類に応じて、そのレジストへの現像剤を構成する溶媒A及び溶媒Bをその都度設定できるものと推測される。また、本実施形態で挙げたフルオロカーボンを用いずとも、別種の化合物を溶媒Aに用い、この溶媒Aよりもレジスト溶解度が高い化合物をアルコール溶媒Bに用いた場合であれば、本実施形態に記載の効果を奏する可能性がある。さらに、リンス液においても本実施形態で挙げたフルオロカーボンを用いずとも、別種の化合物をリンス液として用いることも可能であると推測される。
 以上、本発明の技術的思想については、現在発明者により鋭意研究中である。
 また、実施の形態1における現像剤、レジストパターン形成方法、モールド作製方法は、モールド作製以外にも、以下の用途に好適に適用でき、例えば、半導体装置用フォトマスク、半導体製造、マイクロ電気機械システム(MEMS)、センサ素子、光ディスク、回折格子や偏光素子等の光学部品、ナノデバイス、有機トランジスタ、カラーフィルター、マイクロレンズアレイ、免疫分析チップ、DNA分離チップ、マイクロリアクター、ナノバイオデバイス、光導波路、光学フィルター、フォトニック結晶等の作製にも幅広く適用できる。
 以上、本発明に係る実施の形態を挙げたが、上記の開示内容は、本発明の例示的な実施形態を示すものである。本発明の範囲は、上記の例示的な実施形態に限定されるものではない。本明細書中に明示的に記載されている又は示唆されているか否かに拘わらず、当業者であれば、本明細書の開示内容に基づいて本発明の実施形態に種々の改変を加えて実施し得る。
 次に実施例を示し、本発明について具体的に説明する。もちろんこの発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
<実施例1>
 本実施例においては、基板1としてウエハ形状の合成石英基板(外径150mm、厚み0.7mm)を用いた(図1(a))。
 そしてまず、前記基板1をスパッタリング装置に導入し、クロム(Cr)からなるターゲットをアルゴンガスと窒素ガスでスパッタリングし、厚さ2nmの窒化クロムからなるハードマスク層2を形成した(図1(b))。このハードマスク層を形成した基板1に対して、ホットプレートにて200℃で10分間ベークを行い、脱水ベーク処理を行った。その後、基板1を室温(22.5℃)に保たれた冷却プレート上に載置して、基板1を冷却した。
 次に、ハードマスク層を形成した基板1をレジストコーターにセットした。そして、α-クロロアクリル酸メチルとα-メチルスチレンとの重合体であるZEP520A-7(日本ゼオン株式会社製)を、ZEP520A-7用の溶剤かつアニソールであるZEP-A(日本ゼオン株式会社製)で、ZEP520A-7対ZEP-Aが体積混合比1対3となるように希釈し、レジスト溶液を予め用意した。このレジスト溶液を基板1上に3ml程滴下し、次いで、4000rpmで45秒間基板1を回転させた。
 レジスト液のスピンコート後、この基板1に対して、ホットプレートにて200℃で15分間ベーク(塗布後ベーク)を行い、形成されたレジスト層における不要な残存溶媒を除去して、厚さ30nmのZEP520Aからなるレジスト層を得た。
 そして、加速電圧100kVのポイントビーム型電子線描画機を用い、電子線描画部(レジスト溶解部)と電子線未描画部(レジスト非溶解部)との幅比を1対2としたライン・アンド・スペース・パターンを描画した。このとき、レジスト溶解部の寸法が8~30nmの範囲で3nmごとにレジスト溶解部に対応する部位の幅を変化させて電子線描画した。
 その後、この基板1のレジスト層を、本実施例に係る現像剤にて現像した。本実施例に係る現像剤は、溶媒AにCF-CFH-CFH-CF-CF(バートレルXF(登録商標 三井・デュポンフロロケミカル株式会社製))を用い、溶媒Bにイソプロパノールを用いた。このとき、溶媒Aと溶媒Bとの体積混合比は5対3、即ち、バートレルXFとイソプロパノールの総体積に対するイソプロパノールの体積混合比率を37.5%とした。
 この現像処理の際には、基板1を250rpmで回転させ続けた。そして、この基板1の上方から、現像剤を30秒間滴下供給した。この際、この現像剤は室温(22.5℃)に保った。
 そして、基板1を回転させ続け、現像処理後の現像剤をリンス液に置換する処理を行った。即ち、基板1の上方からリンス剤(バートレルXF)を滴下供給した。このリンス液は室温(22.5℃)に保った。このリンス液の滴下供給は、現像剤の滴下供給を止める10秒前に行った。その後、基板1を回転させ続けながら、現像剤の滴下供給を止めた後、リンス剤を30秒間滴下供給し、その後、リンス剤の滴下供給も止めた。そして、基板1を1500rpmで適宜回転させて乾燥処理を行った。こうして実施例に係る試料を作製した。
 この時、本来レジスト溶解部である箇所に著しい残渣がなく、また、隣り合ったレジスト未溶解部のくっつきがなく、さらには、所定の描画パターン部から大きく逸脱したパターンの湾曲又は蛇行がなく、かつ、電子線描画部(レジスト溶解部)と電子線未描画部(レジスト非溶解部)との幅比がほぼ1対2である、正常に解像しているレジスト溶解部の線幅を測定し、この線幅を実用的に使用する上での限界となる解像度と定めた。また、この実用
的に使用する上での限界となる解像度を得たときの露光量を必要露光量と定めた。
<実施例2~5>
 実施例1においては溶媒Aと溶媒Bとの体積混合比を5対3、即ち、(溶媒A+溶媒B)に対する溶媒Bの体積混合比率を37.5%とした。一方、本実施例2~5においては、(溶媒A+溶媒B)に対する溶媒Bの体積混合比率を、10%、25%、50%、75%とした。これ以外は実施例1と同様にして試料を作製した。なお、参考例として、0%とした場合についても試料を作製した。また、100%とした場合は、後述する比較例3に該当する。
<参考例>
 なお、実施例の効果が顕著であることを示すものとして、本発明者らが想到した知見を基にした例であって、未だ公知となっていない参考例について、以下のような試料を作製した。即ち、実施例では現像剤がバートレルXFとイソプロパノールの混合液であったかわりに、参考例においては現像剤をバートレルXFのみとした以外は、実施例1と同様に試料を作製した。
<比較例1~3>
 実施例では現像剤がバートレルXFとイソプロパノールであったかわりに、比較例1においては現像剤を酢酸-n-アミルからなるZED-N50(日本ゼオン株式会社製)のみとし、比較例2においては現像剤をメチルイソブチルケトンとイソプロパノールの混合液(体積混合比は56対44)からなるZMD-C(日本ゼオン株式会社製)とし、比較例3においては現像剤をイソプロパノールのみにした以外は、実施例1と同様に試料を作製した。
<評価>
 実施例、参考例及び比較例により得られた試料(レジストパターン付き石英基板(石英基板直上にハードマスク層として窒化クロム膜を形成し、その上に、α-クロロアクリル酸メチルとα-メチルスチレンとの重合体であるZEP520Aからなるレジストパターンを形成したもの))について評価した。その結果を図2~図4に示す。
 図2は、実施例1、参考例及び比較例1~3における実用的に使用する上での限界となる解像度とレジスト溶解に必要な露光量との関係を記載した図である。
 図3は、実施例1、参考例及び比較例1~3における試料(モールド)の作製途中であるレジストパターンを、走査型電子顕微鏡を用いて上面観察した写真である。
 図4は、実施例1及び実施例2~5において、(溶媒A+溶媒B)に対する溶媒Bの体積混合比率を、37.5%(実施例1)、10%、25%、50%、75%(以上、順に、実施例2~5)とした試料について、レジストパターン形成に必要な露光量が最小となる溶媒Aと溶媒Bの体積混合比率を記載した図である。
 実施例1においては、図2及び図3(a)に示す通り、11nmという高い解像度のレジストパターンが得られた。特に、(溶媒A+溶媒B)に対する溶媒Bとの体積混合比率を37.5%とした(即ち実施例1の)場合に、比較例3の溶媒B100%を現像剤とした場合の必要露光量約1150μC/cmに対比して、約725μC/cm(約63%)の低い露光量で11nmという高い解像度のレジストパターンが得られた。また、比較例2の場合に比べて高い解像度のレジストパターンが得られた。
 結果、実施例1では、比較例1~3よりも解像度は向上し、参考例と同程度の解像度を得ることができた。
 また、実施例1~5、参考例及び比較例3の試料の評価結果から求めた図4より、バートレルXFとイソプロパノールの総体積に対するイソプロパノールの体積混合比率が25%より大きく、かつ、50%未満とすることにより、より良好な結果が得られることが分かった。更に、37.5%付近としたときに、最も良好な結果が得られた。
 なお、参考例の溶媒A(バートレルXF)100%を現像剤とした場合、必要露光量約1800μC/cmで11nmの解像度が得られたのに対し、実施例1だと約725μC/cm(約40%)の低い露光量で11nmという高い解像性のレジストパターンが得られた(図3(b))。
 一方、図2及び図3(c)~(e)に示す通り、比較例1においては解像度26nmかつ必要露光量120μC/cmであり、必要露光量は低く済むものの、実施例1に比べて実用的に使用する上での限界となる解像度は低かった(図2(比較例1)、図3(c))。
 比較例2においては、解像度20nmかつ必要露光量350μC/cmであり、比較例1と同じく、必要露光量は低く済むものの、実用的に使用する上での限界となる解像度は実施例1に比べて劣っていた(図2(比較例2)、図3(d))。
 上述の通り、磁気記録密度「1TeraBit/inch」を達成するに必要なDTRMでのトラックピッチである50nm程度に対して必要となる解像度17nm(幅比1対2のライン・アンド・スペース・パターン)は、比較例1及び比較例2では得られない。
 次に、比較例3においては解像度14nmかつ必要露光量は1150μC/cmで、上記所望の解像度17nmは満たすものの、解像度、必要露光量ともに実施例1に劣っていた(図2(比較例3)、図3(e))。
1    基板
2    ハードマスク層
3    レジスト層
4    レジストパターン
10   残存ハードマスク層及びレジスト層除去前モールド
20   モールド(マスターモールド)

Claims (13)

  1.  基板上に、α-クロロアクリル酸エステルとα-メチルスチレンとの重合体を含むレジスト層を形成する工程と、
     前記レジスト層にエネルギービームを照射することにより、所定のパターンの描画又は露光を行う工程と、
     フルオロカーボンを含む溶媒Aと、前記溶媒Aよりも前記レジスト層に対する溶解度が高いアルコール溶媒Bとを含む現像剤によって、前記描画又は露光されたレジスト層を現像する工程と、
    を含むことを特徴とするレジストパターンの形成方法。
  2.  前記α-クロロアクリル酸エステルは、α-クロロアクリル酸メチルであることを特徴とする請求項1に記載のレジストパターンの形成方法。
  3.  前記溶媒Aは、末端の一つあるいは両端にCF基を、その他に(CFX)基(XはF又はH)を有することを特徴とする請求項1又は2に記載のレジストパターンの形成方法。
  4.  前記溶媒Aは、CF-(CFX)-CF(XはF又はH、かつnは自然数)であることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載のレジストパターンの形成方法。
  5.  前記溶媒Bは、イソプロパノールであることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載のレジストパターンの形成方法。
  6.  前記現像剤は前記溶媒A及び溶媒Bからなり、(溶媒A+溶媒B)に対する溶媒Bの体積混合比率が25%より大きく、かつ、50%未満であることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載のレジストパターンの形成方法。
  7.  前記描画又は露光工程は電子線描画を行う工程であり、
     前記レジスト層は電子線に感度をもつレジストであることを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載のレジストパターンの形成方法。
  8.  基板上に、α-クロロアクリル酸エステルとα-メチルスチレンとの重合体を含む、電子線に感度をもつレジスト層を形成する工程と、
     前記レジスト層に電子線描画を行う工程と、
     CF-(CFX)-CF(XはF又はH、かつnは自然数)である溶媒Aと、イソプロピルアルコールである溶媒Bとからなり、(溶媒A+溶媒B)に対する溶媒Bの体積混合比率が25%より大きく、かつ、50%未満である現像剤によって、前記描画又は露光されたレジスト層を現像する工程と、
    を含むことを特徴とするレジストパターンの形成方法。
  9.  前記現像工程後に、レジスト層に対して前記溶媒Aによるリンス処理工程を設けることを特徴とする請求項1ないし8のいずれかに記載のレジストパターンの形成方法。
  10.  基板上に、α-クロロアクリル酸エステルとα-メチルスチレンとの重合体を含むレジスト層を形成する工程と、
     前記レジスト層にエネルギービームを照射することにより、所定のパターン形状の描画又は露光を行う工程と、
     フルオロカーボンを含む溶媒Aと前記溶媒Aよりも前記レジスト層に対する溶解度が高い溶媒Bとを含む現像剤によって、前記描画又は露光されたレジスト層を現像する工程と、
    を含むことを特徴とするモールドの製造方法。
  11.  前記α-クロロアクリル酸エステルは、α-クロロアクリル酸メチルであることを特徴とする請求項10に記載のモールドの製造方法。
  12.  α-クロロアクリル酸エステルとα-メチルスチレンとの重合体を含むレジスト層にエネルギービームを照射して描画又は露光して、現像を行う際に用いられるレジスト現像剤であって、
     フルオロカーボンを含む溶媒Aと、前記溶媒Aよりも前記レジスト層に対する溶解度が高いアルコール溶媒Bとを含むことを特徴とするレジスト現像剤。
  13.  前記α-クロロアクリル酸エステルは、α-クロロアクリル酸メチルであることを特徴とする請求項12に記載のレジスト現像剤。
PCT/JP2012/068596 2011-08-04 2012-07-23 レジスト現像剤、レジストパターンの形成方法及びモールドの製造方法 WO2013018569A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013526819A JP6124459B2 (ja) 2011-08-04 2012-07-23 レジスト現像液

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011170898 2011-08-04
JP2011-170898 2011-08-04

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013018569A1 true WO2013018569A1 (ja) 2013-02-07

Family

ID=47629096

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2012/068596 WO2013018569A1 (ja) 2011-08-04 2012-07-23 レジスト現像剤、レジストパターンの形成方法及びモールドの製造方法

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP6124459B2 (ja)
TW (1) TWI563352B (ja)
WO (1) WO2013018569A1 (ja)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012150443A (ja) * 2010-12-27 2012-08-09 Hoya Corp レジスト現像剤、レジストパターンの形成方法及びモールドの製造方法
JP2012150445A (ja) * 2010-12-27 2012-08-09 Hoya Corp レジスト現像剤、レジストパターンの形成方法及びモールドの製造方法
JP2012150446A (ja) * 2010-12-27 2012-08-09 Hoya Corp レジスト現像剤、レジストパターンの形成方法及びモールドの製造方法
WO2017002497A1 (ja) * 2015-06-30 2017-01-05 富士フイルム株式会社 パターン形成方法、及び電子デバイスの製造方法
JP2017134373A (ja) * 2016-01-29 2017-08-03 日本ゼオン株式会社 レジストパターン形成方法
WO2018123667A1 (ja) 2016-12-27 2018-07-05 日本ゼオン株式会社 重合体、ポジ型レジスト組成物、及びレジストパターン形成方法
CN108369378A (zh) * 2016-01-29 2018-08-03 日本瑞翁株式会社 形成抗蚀剂图案的方法
US10347503B2 (en) 2013-11-11 2019-07-09 Tokyo Electron Limited Method and hardware for enhanced removal of post etch polymer and hardmask removal
WO2024014152A1 (ja) * 2022-07-11 2024-01-18 東洋合成工業株式会社 パターン基材の製造方法、硬化性組成物、及び部品の製造方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI626516B (zh) * 2017-07-03 2018-06-11 Crowningtek Inc Manufacturing method of micron-sized imprinting mold and imprinting mold
JP2019140209A (ja) 2018-02-08 2019-08-22 東芝メモリ株式会社 インプリントシステム、半導体装置の製造方法、及びプログラム

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02221962A (ja) * 1989-02-23 1990-09-04 Asahi Glass Co Ltd レジスト現像剤
JPH10228117A (ja) * 1997-02-14 1998-08-25 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> レジストの現像方法およびそれに用いるリンス液
JP2000039717A (ja) * 1998-07-24 2000-02-08 Fujitsu Ltd レジストパターンの形成方法および半導体装置の製造方法
JP2006227174A (ja) * 2005-02-16 2006-08-31 Ricoh Co Ltd レジスト現像液及びパターン形成方法
JP2009226762A (ja) * 2008-03-24 2009-10-08 Toppan Printing Co Ltd インプリントモールド、インプリントモールド製造方法、微細構造体
WO2011125571A1 (ja) * 2010-03-31 2011-10-13 Hoya株式会社 レジスト現像剤、レジストパターンの形成方法及びモールドの製造方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55100548A (en) * 1979-01-26 1980-07-31 Japan Synthetic Rubber Co Ltd Developer
JPS61245155A (ja) * 1985-04-23 1986-10-31 Toray Ind Inc 感放射線レジスト用現像液
JPH02275462A (ja) * 1989-04-17 1990-11-09 Toppan Printing Co Ltd 電子ビームレジストのパターン形成方法
WO2010134639A1 (ja) * 2009-05-21 2010-11-25 株式会社トクヤマ レジストパターンの形成方法および現像液
WO2012133382A1 (ja) * 2011-03-28 2012-10-04 富士フイルム株式会社 平版印刷版の製版方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02221962A (ja) * 1989-02-23 1990-09-04 Asahi Glass Co Ltd レジスト現像剤
JPH10228117A (ja) * 1997-02-14 1998-08-25 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> レジストの現像方法およびそれに用いるリンス液
JP2000039717A (ja) * 1998-07-24 2000-02-08 Fujitsu Ltd レジストパターンの形成方法および半導体装置の製造方法
JP2006227174A (ja) * 2005-02-16 2006-08-31 Ricoh Co Ltd レジスト現像液及びパターン形成方法
JP2009226762A (ja) * 2008-03-24 2009-10-08 Toppan Printing Co Ltd インプリントモールド、インプリントモールド製造方法、微細構造体
WO2011125571A1 (ja) * 2010-03-31 2011-10-13 Hoya株式会社 レジスト現像剤、レジストパターンの形成方法及びモールドの製造方法

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012150445A (ja) * 2010-12-27 2012-08-09 Hoya Corp レジスト現像剤、レジストパターンの形成方法及びモールドの製造方法
JP2012150446A (ja) * 2010-12-27 2012-08-09 Hoya Corp レジスト現像剤、レジストパターンの形成方法及びモールドの製造方法
JP2012150443A (ja) * 2010-12-27 2012-08-09 Hoya Corp レジスト現像剤、レジストパターンの形成方法及びモールドの製造方法
US10347503B2 (en) 2013-11-11 2019-07-09 Tokyo Electron Limited Method and hardware for enhanced removal of post etch polymer and hardmask removal
WO2017002497A1 (ja) * 2015-06-30 2017-01-05 富士フイルム株式会社 パターン形成方法、及び電子デバイスの製造方法
JPWO2017002497A1 (ja) * 2015-06-30 2018-04-12 富士フイルム株式会社 パターン形成方法、及び電子デバイスの製造方法
JP2017134373A (ja) * 2016-01-29 2017-08-03 日本ゼオン株式会社 レジストパターン形成方法
CN108369378A (zh) * 2016-01-29 2018-08-03 日本瑞翁株式会社 形成抗蚀剂图案的方法
EP3410209A4 (en) * 2016-01-29 2019-10-16 Zeon Corporation METHOD FOR FORMING RESISTANT PATTERN
CN108369378B (zh) * 2016-01-29 2021-07-20 日本瑞翁株式会社 形成抗蚀剂图案的方法
WO2018123667A1 (ja) 2016-12-27 2018-07-05 日本ゼオン株式会社 重合体、ポジ型レジスト組成物、及びレジストパターン形成方法
KR20190099406A (ko) 2016-12-27 2019-08-27 니폰 제온 가부시키가이샤 중합체, 포지티브형 레지스트 조성물, 및 레지스트 패턴 형성 방법
EP3564276A4 (en) * 2016-12-27 2020-08-12 Zeon Corporation POLYMER, POSITIVE RESIST COMPOSITION AND RESIST STRUCTURE FORMING PROCESS
KR102494961B1 (ko) * 2016-12-27 2023-02-01 니폰 제온 가부시키가이샤 중합체, 포지티브형 레지스트 조성물, 및 레지스트 패턴 형성 방법
US11644752B2 (en) 2016-12-27 2023-05-09 Zeon Corporation Polymer, positive resist composition, and method of forming resist pattern
WO2024014152A1 (ja) * 2022-07-11 2024-01-18 東洋合成工業株式会社 パターン基材の製造方法、硬化性組成物、及び部品の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP6124459B2 (ja) 2017-05-10
TW201324064A (zh) 2013-06-16
TWI563352B (en) 2016-12-21
JPWO2013018569A1 (ja) 2015-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5602475B2 (ja) レジストパターンの形成方法及びモールドの製造方法
JP6124459B2 (ja) レジスト現像液
JP5619458B2 (ja) レジストパターンの形成方法及びモールドの製造方法
JP5798466B2 (ja) レジスト現像剤、レジストパターンの形成方法及びモールドの製造方法
JP5952613B2 (ja) レジストの現像方法、レジストパターンの形成方法およびモールドの製造方法並びにそれらに使用される現像液
JP5330527B2 (ja) 構造体
TWI353626B (en) Method for forming a fine pattern of a semiconduct
WO2012042862A1 (ja) レジストパターンの形成方法およびそれを利用した基板の加工方法
JP5837812B2 (ja) レジスト現像剤、レジストパターンの形成方法及びモールドの製造方法
JP5837811B2 (ja) レジスト現像剤、レジストパターンの形成方法及びモールドの製造方法
JP2012023242A (ja) パターン製造方法およびパターン形成体
JP4802799B2 (ja) インプリント法、レジストパターン及びその製造方法
JP2011215242A (ja) レジストパターンの形成方法及びモールドの製造方法
JP2012150441A (ja) レジスト現像剤、レジストパターンの形成方法及びモールドの製造方法
JP2011167780A (ja) パターン形成方法およびパターン形成体
JP2012150442A (ja) レジスト現像剤、レジストパターンの形成方法及びモールドの製造方法
JP5892690B2 (ja) レジストパターン形成方法及びモールド製造方法
JP2012150444A (ja) レジスト現像剤、レジストパターンの形成方法及びモールドの製造方法
JP2019201079A (ja) テンプレートの製造方法およびテンプレート
JP2009170863A (ja) 半導体素子のパターン形成方法
WO2010001525A1 (ja) パターン形成方法
JP2008304689A (ja) パターン形成方法、インプリントモールド、フォトマスク
JP5924885B2 (ja) レジスト付き基体の製造方法、レジストパターン付き基体の製造方法、パターン付き基体の製造方法及びレジスト処理方法
Shigaki et al. DDR process and materials for NTD photo resist toward 1Xnm patterning and beyond
JP2015053459A (ja) レジストパターンの形成方法、及び、モールドの作製方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12819337

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2013526819

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12819337

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1