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JP2019082714A - Mask blank having resist film, manufacturing method thereof and manufacturing method of mask for transfer - Google Patents

Mask blank having resist film, manufacturing method thereof and manufacturing method of mask for transfer Download PDF

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JP2019082714A
JP2019082714A JP2019005935A JP2019005935A JP2019082714A JP 2019082714 A JP2019082714 A JP 2019082714A JP 2019005935 A JP2019005935 A JP 2019005935A JP 2019005935 A JP2019005935 A JP 2019005935A JP 2019082714 A JP2019082714 A JP 2019082714A
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inorganic conductive
resist film
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順 野澤
博明 宍戸
Hiroaki Shishido
博明 宍戸
孝浩 廣松
Takahiro Hiromatsu
孝浩 廣松
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Abstract

To provide a technique capable of forming an excellent resist pattern while discharging without depending on an environment with regard to charging-up at electron beam irradiation.SOLUTION: A mask blank 1 having a resist film includes: a substrate 10 having a thin film 11; and a resist film 12 formed on a surface of the thin film 11. The mask blank 1 having a resist film further includes, on the resist film 12, an inorganic electroconductive film 14 containing at least one of Mo and W.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、レジスト膜付きマスクブランクおよびその製造方法ならびに転写用マスクの製造方法に関する。   The present invention relates to a mask blank with a resist film, a method of manufacturing the same, and a method of manufacturing a transfer mask.

フォトマスクの加工工程は、遮光膜や位相シフト膜等の光学膜が成膜されたフォトマスクブランク上にレジスト膜を成膜し、電子線照射を行ってレジストパターンを形成し、更に、レジストパターンを上記遮光膜や位相シフト膜にエッチングによって転写する方法で行われる。   In the photomask processing step, a resist film is formed on a photomask blank on which an optical film such as a light shielding film or a phase shift film is formed, electron beam irradiation is performed to form a resist pattern, and a resist pattern is further formed. Is transferred to the light shielding film or the phase shift film by etching.

この加工工程中で行われる電子線照射によるレジストパターン形成は、極めて正確な位置に行われなければならないが、通常用いられるレジスト膜は絶縁物であるため、レジスト膜に電荷の蓄積(チャージアップ)が起こることがある。そして、このチャージアップの影響で、フォトマスクブランク表面に照射された電子線が歪められ、形成されたレジストパターンの位置が僅かにずれ、すなわちレジストパターンの精度低下の原因となる。   Although the resist pattern formation by electron beam irradiation performed in this processing step has to be performed at a very accurate position, since a commonly used resist film is an insulator, charge accumulation (charge up) in the resist film Can happen. Then, due to the influence of the charge up, the electron beam irradiated on the surface of the photomask blank is distorted, and the position of the formed resist pattern is slightly shifted, that is, the precision of the resist pattern is lowered.

チャージアップの抑制については、これまで種々の検討が成されてきた。その一例が特許文献1に記載されている。特許文献1の[0003]に記載のように、チャージアップの抑制のため、樹脂成分に対して導電性フィラーを分散させたものを用いる手法が以前では採用されていた。しかしながら、この手法だと、導電性フィラーが分離・凝集することになり、保存安定性という点で課題があった。   Various studies have been made on the suppression of charge up. An example is described in Patent Document 1. As described in [0003] of Patent Document 1, a method of using a resin component in which a conductive filler is dispersed has been used in the past to suppress charge up. However, in this method, the conductive filler is separated and aggregated, which causes a problem in terms of storage stability.

上記の手法の代わりに界面活性剤を使用するという手法もあったが、環境によって導電性が変化するといった環境依存性が大きかった。また、有機溶剤系から水系の材料を使用することも求められていた。   Although there also existed a method of using surfactant instead of said method, environment dependency that conductivity changed with environment was large. In addition, it has also been required to use materials from organic solvents to water.

その結果、水溶性導電性ポリマーをチャージアップの抑制に使用することが現在の主流となっている。その技術の一例が特許文献1および2に記載の技術である。特許文献2に記載の技術は、レジスト膜の表面に水溶性の有機導電性膜を形成するという技術である。   As a result, the use of water-soluble conductive polymers for the suppression of charge-up has become mainstream at present. An example of the technology is the technology described in Patent Documents 1 and 2. The technique described in Patent Document 2 is a technique of forming a water-soluble organic conductive film on the surface of a resist film.

特開2002−226721号公報JP 2002-226721 A 特開2014−9342号公報JP, 2014-9342, A

しかし、本発明者の調べによると、例えば50nm以下のピッチのパターンを形成する場合、レジストパターンの位置に関してより精度の高さが要求されるため、有機導電性膜の導電性では除電する能力では足りなくなってきている現状がある。また、先にも述べたように、いかに水溶性のポリマーを使用しようとも、有機化合物である以上、導電性に環境依存性が生じてしまう。   However, according to the investigation of the present inventor, when forming a pattern having a pitch of, for example, 50 nm or less, higher accuracy is required with respect to the position of the resist pattern. There is a current situation that is becoming scarce. Also, as described above, regardless of how water-soluble polymer is used, since it is an organic compound, its conductivity becomes environmentally dependent.

本発明の目的は、電子線照射の際のチャージアップに対して環境に依存せず除電しつつ、良好なレジストパターンを形成可能な技術を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a technology capable of forming a good resist pattern while performing charge removal independently of environment with respect to charge-up during electron beam irradiation.

上記の課題を解決すべく、本発明者は鋭意検討を行った。その結果、本発明者は、現在主流となっている水溶性導電性ポリマー(さらに言うと有機導電性膜)に焦点を当てるのではなく、無機材料により導電性膜をレジスト膜の上に形成するという手法を想到した。これは、チャージアップの抑制のために、樹脂成分に対して導電性フィラーを分散させたものを用いていたという一昔前の技術とは異なり、無機の導電性膜そのものをレジスト膜の上に設けるという全く新たな発想により想到された手法である。
この知見に基づいて成された本発明の構成は、以下の通りである。
The present inventors diligently studied to solve the above problems. As a result, the inventor of the present invention does not focus on the water-soluble conductive polymer (more specifically, organic conductive film) currently in the mainstream, but forms a conductive film on the resist film using an inorganic material. I thought of the method. This is different from a long time ago technology that used a resin component in which a conductive filler was dispersed for suppression of charge up, and an inorganic conductive film itself is provided on a resist film. It is a technique conceived with a completely new idea.
The configuration of the present invention made based on this finding is as follows.

<構成1>
本発明の第1の構成は、レジスト膜付きマスクブランクである。
本構成は、薄膜を有する基板と、薄膜の主表面に形成されたレジスト膜とを備える。
そして、レジスト膜の上に、MoおよびWのうち少なくともいずれかを含む無機導電性膜が形成される。
本構成によれば、まず、レジスト膜の上に設けているのがMoおよびWのうち少なくともいずれかを含む無機導電性膜であるため、有機導電性膜の場合に比べて導電性を飛躍的に向上させられる。一例を挙げると、Mo(例えばIII、IV)またはW(IV)の酸化物は良好な導電性を有している。しかも5nm以下の無機導電性膜であっても導電性が確保されるので、電子線照射時に生じるレジスト膜の帯電を効果的に除電することが可能となり、ひいては50nm以下の寸法のレジストパターンを形成することが可能となる。これは、チャージアップを抑制するための膜を、特許文献1や2の有機導電性膜よりも薄くすることが可能となることを意味する。その結果、マスクブランクに微細なパターンを良好に施すことが可能となる。さらに、有機導電性の場合は環境によって導電性等の変化が生じることがあるが、無機導電性膜は導電性などの物理的性質の安定性にすぐれる。
また、MoおよびWのうち少なくともいずれかを含む膜を使用することから、比較的容易に水またはアルカリ水溶液に対して可溶であり、作業性が著しく向上する。
さらに、無機導電性膜を設けた段階で、いわば金属膜によるパックがレジスト膜に行われることになり、レジスト膜は気密状態となり、無機導電性膜を設けた段階でレジスト膜の、例えば、保管中の雰囲気に存在する酸素等によるレジスト膜の変質や、搬送に用いるプラスチック製ケースのアウトガスによる変質が生じない状況となっている。つまり、上記の無機導電性膜はレジスト膜の保護膜としての役割も果たす。
このように本構成に基づけば、有機導電性膜の場合に比べてチャージアップに対する除電を効率的に行えるのはもちろんのこと、レジスト膜の品質の経時変化を著しく抑制することも可能となる。その結果、電子線照射の際のチャージアップに対して環境に依存せず除電しつつ、良好なレジストパターンが形成可能となる。
<Configuration 1>
The first configuration of the present invention is a mask blank with a resist film.
The present configuration includes a substrate having a thin film, and a resist film formed on the main surface of the thin film.
Then, an inorganic conductive film containing at least one of Mo and W is formed on the resist film.
According to this configuration, first, since the inorganic conductive film provided on the resist film is an inorganic conductive film containing at least one of Mo and W, the conductivity is dramatically improved compared to the case of the organic conductive film. Improve. By way of example, the oxides of Mo (for example III, IV) or W (IV) have good conductivity. Moreover, since conductivity is ensured even with an inorganic conductive film of 5 nm or less, it becomes possible to effectively remove the charge of the resist film generated at the time of electron beam irradiation, and thus a resist pattern of 50 nm or less in size is formed. It is possible to This means that it becomes possible to make the film for suppressing charge-up thinner than the organic conductive film of Patent Document 1 or 2. As a result, it becomes possible to satisfactorily apply a fine pattern to the mask blank. Furthermore, in the case of organic conductivity, the conductivity and the like may change depending on the environment, but the inorganic conductive film is excellent in stability of physical properties such as conductivity.
In addition, since the film containing at least one of Mo and W is used, it is relatively easily soluble in water or an aqueous alkaline solution, and the workability is remarkably improved.
Furthermore, at the stage where the inorganic conductive film is provided, so to speak, packing with a metal film is performed on the resist film, so that the resist film becomes airtight, and at the stage where the inorganic conductive film is provided, for example, storage of the resist film It is in a situation where no deterioration of the resist film due to oxygen or the like present in the medium atmosphere, or deterioration due to outgassing of the plastic case used for transportation occurs. That is, the above-mentioned inorganic conductive film also plays a role as a protective film of a resist film.
As described above, according to the present configuration, it is possible not only to carry out the charge removal more efficiently than in the case of the organic conductive film, but also to remarkably suppress the change with time of the quality of the resist film. As a result, it is possible to form a good resist pattern while performing charge removal independently of environment with respect to charge-up at the time of electron beam irradiation.

<構成2>
本発明の第2の構成は、第1に記載の構成において、レジスト膜と無機導電性膜との間に水溶性樹脂膜が形成されている。
無機導電性膜越しにレジスト膜に対して電子線照射を行い所定のパターンを形成すべく描画を行ったとしても、無機導電性膜が低抵抗であるため、電子線においては電気的なエネルギーの減衰が少なくなる。その一方で、無機導電性膜が極めて低抵抗であるが故に、描画したポイントよりも広い領域に露光の影響を与える可能性もある。その可能性を打ち消すべく、レジスト膜と無機導電性膜との間に水溶性樹脂膜を形成する。樹脂膜である段階で無機導電性膜よりも高抵抗な膜である。このように比較的高抵抗な樹脂膜を間に形成することによって、レジスト表面の感度変動を効果的に抑制することができる。しかもその樹脂膜が水溶性であるならば、樹脂膜の上に形成された無機導電性膜は、水やアルカリ性溶液等によるプレリンスや現像によって確実に除去される。
<Configuration 2>
According to a second structure of the present invention, in the structure described in the first aspect, a water-soluble resin film is formed between the resist film and the inorganic conductive film.
Even if the resist film is irradiated with an electron beam through the inorganic conductive film and drawing is performed to form a predetermined pattern, since the inorganic conductive film has a low resistance, the electron beam has an electric energy of Attenuation is reduced. On the other hand, because of the extremely low resistance of the inorganic conductive film, there is also a possibility that the exposure may affect the area wider than the drawn point. In order to cancel the possibility, a water-soluble resin film is formed between the resist film and the inorganic conductive film. It is a film having a higher resistance than the inorganic conductive film at the stage of being a resin film. By forming the relatively high-resistance resin film in this way, it is possible to effectively suppress the sensitivity fluctuation of the resist surface. Moreover, if the resin film is water-soluble, the inorganic conductive film formed on the resin film is reliably removed by pre-rinsing with water, an alkaline solution or the like, or development.

<構成3>
本発明の第3の構成は、第2に記載の構成において、水溶性樹脂膜は導電性ポリマーで構成された有機導電性膜である。
上記の水溶性樹脂膜が導電性ポリマーで構成されていることにより、無機導電性膜をさらに薄膜化することができる。仮に、無機導電性膜が薄過ぎて膜切が生じたとしても、後詰として有機導電性膜が控えていることにより、チャージアップに対する除電は確実に行われる。また、導電性ポリマーで構成された有機導電性膜は無機導電性膜より高抵抗であるものの電子伝導性を有していることに変わりはないため、チャージアップのせいでレジスト膜に伝播するエレクトロンビームの消衰を抑制することができる。結果、レジスト膜の感度が特に高いレベルに保たれ、微細なパターンの形成をすることができる。
<Configuration 3>
According to a third structure of the present invention, in the structure described in the second aspect, the water-soluble resin film is an organic conductive film formed of a conductive polymer.
The inorganic conductive film can be further thinned by forming the above water-soluble resin film with a conductive polymer. Even if the inorganic conductive film is too thin and the film is cut off, the charge removal due to charge-up can be reliably performed because the organic conductive film is reserved as backfill. In addition, since the organic conductive film made of the conductive polymer has higher resistance than the inorganic conductive film, it has the same electron conductivity, so the electron is propagated to the resist film due to charge up. It is possible to suppress the extinction of the beam. As a result, the sensitivity of the resist film can be maintained at a particularly high level, and a fine pattern can be formed.

<構成4>
本発明の第4の構成は、第1〜第3のいずれかに記載の構成であって、無機導電性膜の膜厚は1nm〜10nmであり、好ましくは2nm〜5nmである。
無機導電性膜の膜厚が1nm以上ならば、無機導電性膜の形成状態を良好に保つことが可能であり、除電を十分に行うことが可能となる。また10nm以下ならば、無機導電性膜の作製の手間がそれほど要さず、しかも無機導電性膜を除去する際の残滓が異物となるリスクを抑制することも可能となる。また、無機導電性膜越しにレジスト膜に電子線照射を良好に行うことができる。2nm〜5nmだと、その効果がより顕著となる。
<Configuration 4>
A fourth configuration of the present invention is the configuration according to any one of the first to third aspects, wherein the film thickness of the inorganic conductive film is 1 nm to 10 nm, preferably 2 nm to 5 nm.
When the film thickness of the inorganic conductive film is 1 nm or more, it is possible to maintain the formation state of the inorganic conductive film in a good condition, and it becomes possible to perform sufficient charge removal. If the thickness is 10 nm or less, it is also possible to save time and effort for producing the inorganic conductive film, and to suppress the risk that foreign matter will be left after removing the inorganic conductive film. In addition, electron beam irradiation can be favorably performed on the resist film through the inorganic conductive film. The effect is more pronounced at 2 nm to 5 nm.

<構成5>
本発明の第5の構成は、第1〜第4のいずれかに記載の構成であって、無機導電性膜はMoを主成分とする。特に、無機導電性膜はMo酸化物を含むことが好ましい。
金属Moをスパッタリングによって成膜した場合、自然酸化によってMo酸化物を形成する。Mo酸化物は導電性を有し、また、バルクはメタル状態が維持できるため、5nm以下の膜厚であっても除電に足りる導電性が維持できる。また、金属Moの表面が自然酸化によって酸化物形成した構成の場合は、現像前の純水(イオン交換水)またはアルカリ性溶液によるプレリンスや現像液によって容易に除去することができる。
<Configuration 5>
A fifth structure of the present invention is the structure according to any one of the first to fourth aspects, wherein the inorganic conductive film contains Mo as a main component. In particular, the inorganic conductive film preferably contains Mo oxide.
When metal Mo is formed into a film by sputtering, Mo oxide is formed by natural oxidation. Mo oxide has conductivity, and since the bulk can maintain the metal state, conductivity sufficient for static elimination can be maintained even with a film thickness of 5 nm or less. In the case where the surface of metal Mo is formed as an oxide by natural oxidation, it can be easily removed by pure water (ion-exchanged water) before development or by a pre-rinse with an alkaline solution or a developer.

<構成6>
本発明の第6の構成は、第1〜第4のいずれかに記載の構成であって、無機導電性膜はWを主成分とする。特に、無機導電性膜はWO構造を主体とする酸化物層であることが好ましい。WOは良導体でありかつアルカリ可溶であるため、現像前の純水(イオン交換水)又はアルカリ性溶液によるプレリンスやアルカリ性の現像液によって容易に除去することができる。したがって、無機導電性膜に由来する残滓が表面に残らない。
<Configuration 6>
A sixth structure of the present invention is the structure according to any one of the first to fourth aspects, wherein the inorganic conductive film contains W as a main component. In particular, the inorganic conductive film is preferably an oxide layer mainly composed of a WO 2 structure. Since WO 2 is a good conductor and is alkali-soluble, it can be easily removed by pure water (ion-exchanged water) before development or by pre-rinsing with an alkaline solution or an alkaline developer. Therefore, the residue derived from the inorganic conductive film does not remain on the surface.

<構成7>
本発明の第7の構成は、レジスト膜付きマスクブランクの製造方法である。
本製造方法は、薄膜を有する基板を準備する基板準備工程と、
薄膜の主表面にレジスト膜を形成するレジスト膜形成工程と、
レジスト膜の上にMoおよびWのうち少なくともいずれかを含む無機導電性膜を形成する無機導電性膜形成工程と、
が含まれている。
本構成によれば、構成1で述べたのと同様の効果を奏する。
<Configuration 7>
The 7th composition of the present invention is a manufacturing method of a mask blank with a resist film.
The manufacturing method comprises: preparing a substrate having a thin film;
A resist film forming step of forming a resist film on the main surface of the thin film;
An inorganic conductive film forming step of forming an inorganic conductive film containing at least one of Mo and W on a resist film;
It is included.
According to this configuration, the same effect as described in Configuration 1 is obtained.

<構成8>
本発明の第8の構成は、第7に記載の構成であって、レジスト膜形成工程と前記無機導電性膜形成工程との間に、
レジスト膜の表面に水溶性樹脂膜を形成する水溶性樹脂膜形成工程と、
を有する。
本構成によれば、構成2で述べたのと同様の効果を奏する。
<Configuration 8>
The eighth configuration of the present invention is the configuration according to the seventh, which is between the resist film forming step and the inorganic conductive film forming step.
A water soluble resin film forming step of forming a water soluble resin film on the surface of the resist film;
Have.
According to this configuration, the same effect as described in Configuration 2 can be obtained.

<構成9>
本発明の第9の構成は、第8に記載の構成であって、水溶性樹脂膜は導電性ポリマーで構成された有機導電性膜である。
本構成によれば、構成3で述べたのと同様の効果を奏する。
<Configuration 9>
The ninth configuration of the present invention is the configuration described in the eighth, wherein the water-soluble resin film is an organic conductive film composed of a conductive polymer.
According to this configuration, the same effect as described in Configuration 3 can be obtained.

<構成10>
本発明の第10の構成は、第7〜第9のいずれかに記載の構成であって、無機導電性膜形成工程はスパッタリング成膜を用いて行う。
予め所望の酸素含有量を有する酸化モリブデンや酸化タングステンのターゲットを使用することにより、所望の酸化度の無機導電性膜を形成することができる。
<Configuration 10>
A tenth structure of the present invention is the structure according to any one of the seventh to ninth aspects, wherein the inorganic conductive film forming step is performed using sputtering film formation.
An inorganic conductive film having a desired degree of oxidation can be formed by using a target of molybdenum oxide or tungsten oxide having a desired oxygen content in advance.

<構成11>
本発明の第11の構成は、第1〜第6のいずれかの構成に記載のレジスト膜付きマスクブランクを用い、マスクブランクのうち少なくとも薄膜に対して凹凸パターンを形成するパターン形成工程と、
を有する、転写用マスクの製造方法である。
本構成によれば、構成1で述べたのと同様の効果を奏する。
<Structure 11>
According to an eleventh configuration of the present invention, there is provided a pattern forming step of forming a concavo-convex pattern on at least a thin film of the mask blank using the mask blank with a resist film described in any one of the first to sixth configurations.
A method of manufacturing a transfer mask.
According to this configuration, the same effect as described in Configuration 1 is obtained.

本発明によれば、電子線照射の際のチャージアップに対して環境に依存せず除電しつつ、良好なレジストパターンを形成可能な技術を提供できる。   According to the present invention, it is possible to provide a technology capable of forming a good resist pattern while performing charge removal independently of environment with respect to charge-up during electron beam irradiation.

本実施形態におけるレジスト膜付きマスクブランクの断面概略図である。It is the cross-sectional schematic of the mask blank with a resist film in this embodiment. 変形例におけるレジスト膜付きマスクブランクの断面概略図である。It is the cross-sectional schematic of the mask blank with a resist film in a modification. 本実施形態におけるレジスト膜付きマスクブランクの製造方法を示す断面概略図である。It is a cross-sectional schematic which shows the manufacturing method of the mask blank with a resist film in this embodiment.

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本実施形態においては、次の順序で説明を行う。
1.レジスト膜付きマスクブランク
1−A)薄膜付基板
1−B)レジスト膜
1−C)水溶性樹脂膜(有機導電性膜)
1−D)無機導電性膜
2.レジスト膜付きマスクブランクの製造方法
2−A)薄膜付基板(マスクブランク)準備工程
2−B)レジスト膜形成工程
2−C)水溶性樹脂膜(有機導電性膜)形成工程
2−D)無機導電性膜形成工程
なお、以下に記載が無い構成については、公知の構成(例えば本出願人による特開2013−257593号公報)を適宜採用しても構わない。本明細書には、例えば薄膜の構成等特記のない事項に関し、特開2013−257593号公報の内容が記載されているものとする。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
The present embodiment will be described in the following order.
1. Resist film coated mask blank 1-A) Thin film coated substrate 1-B) Resist film 1-C) Water soluble resin film (organic conductive film)
1-D) Inorganic conductive film Manufacturing method of mask blank with resist film 2-A) Substrate with thin film (mask blank) preparation process 2-B) Resist film formation process 2-C) Water-soluble resin film (organic conductive film) formation process 2-D) Inorganic Step of Forming Conductive Film In addition, as for the configuration not described below, a known configuration (for example, JP 2013-257593A by the present applicant) may be adopted as appropriate. In the present specification, the content of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-257593 is described with respect to matters without particular mention such as the configuration of a thin film, for example.

<1.レジスト膜付きマスクブランク1>
本実施形態におけるレジスト膜付きマスクブランク1について、図1を用いて説明する。図1は、本実施形態におけるレジスト膜付きマスクブランク1の断面概略図である。図1に示すように本実施形態におけるレジスト膜付きマスクブランク1は、基板10の主表面に薄膜11が形成され、薄膜11の上にレジスト膜12が形成されている。以下、各構成について説明する。
<1. Resist film mask blank 1>
The mask blank 1 with a resist film in this embodiment is demonstrated using FIG. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a mask blank 1 with a resist film in the present embodiment. As shown in FIG. 1, in the mask blank 1 with a resist film in the present embodiment, a thin film 11 is formed on the main surface of a substrate 10, and a resist film 12 is formed on the thin film 11. Each component will be described below.

1−A)薄膜付基板(マスクブランク5)
本実施形態における基板10としては、ガラス基板を用いることができる。透過型マスクの場合、基板10は、ウェハ上にパターンを形成するときの露光光に対して高い透過率を有するガラス材のものが選択される。反射型マスクの場合、露光光のエネルギーに伴う基板10の熱膨張が最小限にできる低熱膨張ガラスが選択される。
具体的には、透過型マスク(例えば、バイナリマスク、位相シフトマスク及びグレートーンマスク)の場合、基板10の材質としては、合成石英ガラス、ソーダライムガラス、アルミノシリケートガラス、ボロシリケートガラス、無アルカリガラスなどが挙げられる。詳しい例として、波長193nmのArFエキシマレーザーや波長254nmのKrFエキシマレーザーを露光光として用いる転写型マスクの基板10には、波長300nm以下の光に対して高い透過率を有する合成石英ガラスを好ましく用いることができる。
また、反射型マスクであるEUVマスクの場合、基板10には、露光時の熱による被転写パターンの歪みを抑えるために、約0±1.0×10−7/℃の範囲内、より好ましくは約0±0.3×10−7/℃の範囲内の低熱膨張係数を有するガラス材料であるSiO−TiO系ガラスを好ましく用いることができる。
1-A) Substrate with thin film (mask blank 5)
A glass substrate can be used as the substrate 10 in the present embodiment. In the case of a transmissive mask, the substrate 10 is selected to be a glass material having high transmittance to exposure light when forming a pattern on a wafer. In the case of a reflective mask, a low thermal expansion glass is selected that can minimize the thermal expansion of the substrate 10 with the energy of the exposure light.
Specifically, in the case of a transmission mask (for example, binary mask, phase shift mask and gray tone mask), the material of the substrate 10 is synthetic quartz glass, soda lime glass, aluminosilicate glass, borosilicate glass, alkali-free Glass etc. are mentioned. As a detailed example, for the substrate 10 of a transfer type mask using an ArF excimer laser with a wavelength of 193 nm or a KrF excimer laser with a wavelength of 254 nm as the exposure light, synthetic quartz glass having high transmittance to light with a wavelength of 300 nm or less is preferably used. be able to.
In the case of an EUV mask which is a reflective mask, the substrate 10 is more preferably in the range of about 0 ± 1.0 × 10 −7 / ° C. to suppress distortion of the transferred pattern due to heat during exposure. Is preferably a glass material having a low thermal expansion coefficient within the range of about 0 ± 0.3 × 10 −7 / ° C., and SiO 2 —TiO 2 -based glass can be preferably used.

次に、図1に示すように、基板10の主表面に対して薄膜11が形成される。薄膜11の具体的な構成を列挙するならば、以下の(1)〜(4)が挙げられる。本明細書においては「〜」は所定数値以上かつ所定数値以下を意味する。   Next, as shown in FIG. 1, a thin film 11 is formed on the main surface of the substrate 10. If the specific composition of the thin film 11 is listed, the following (1)-(4) will be mentioned. In the present specification, "-" means a predetermined value or more and a predetermined value or less.

(1)バイナリマスクの薄膜11
バイナリマスクブランクを作製する場合、露光波長の光に対して透光性を有する基板10上に、遮光膜111を有する薄膜11が形成される。
この遮光膜111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からなる。例えば、クロムや、クロムに酸素、窒素、炭素など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た遮光膜111が挙げられる。また、例えば、タンタルに、酸素、窒素、ホウ素など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た遮光膜111が挙げられる。
また、薄膜11は、遮光膜111の構造が、遮光層と主表面反射防止層の2層構造や、さらに遮光層と基板10との間に裏面反射防止層を加えた3層構造としたものなどがある。また、遮光膜111の膜厚方向における組成が連続的又は段階的に異なる組成傾斜膜としてもよい。
また、遮光膜111上にエッチングマスク膜を有する薄膜11の構成としてもよい。このエッチングマスク膜は、遷移金属シリサイドを含む遮光膜111のエッチングに対してエッチング選択性を有する(エッチング耐性を有する)特にクロムや、クロムに酸素、窒素、炭素など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。このとき、エッチングマスク膜に反射防止機能を持たせることにより、遮光膜111上にエッチングマスク膜を残した状態で転写用マスクを作製してもよい。
(1) Binary mask thin film 11
When producing a binary mask blank, the thin film 11 which has the light shielding film 111 is formed on the board | substrate 10 which has translucency with respect to the light of exposure wavelength.
The light shielding film 111 is made of a material containing transition metals such as chromium, tantalum, ruthenium, tungsten, titanium, hafnium, molybdenum, nickel, vanadium, zirconium, niobium, palladium, rhodium or the like, or a compound thereof. For example, the light shielding film 111 may be made of chromium or a chromium compound obtained by adding one or more elements selected from the elements such as oxygen, nitrogen, and carbon to chromium. For example, the light shielding film 111 which comprised with the tantalum compound which added 1 or more types of elements chosen from elements, such as oxygen, nitrogen, and boron, to tantalum is mentioned.
In the thin film 11, the light shielding film 111 has a two-layer structure of a light shielding layer and a main surface antireflection layer, and a three-layer structure in which a back surface antireflection layer is further added between the light shielding layer and the substrate 10. and so on. Also, the composition gradient film may be configured such that the composition in the film thickness direction of the light shielding film 111 varies continuously or stepwise.
In addition, the thin film 11 may have an etching mask film on the light shielding film 111. This etching mask film has an etching selectivity to the etching of the light shielding film 111 containing transition metal silicide (etching resistance), in particular, chromium, or a chromium compound obtained by adding an element such as oxygen, nitrogen, or carbon to chromium. It is preferable to comprise with the following materials. At this time, the transfer mask may be manufactured in a state in which the etching mask film is left on the light shielding film 111 by providing the etching mask film with a reflection preventing function.

(2)他の構成を有するバイナリマスクの薄膜11
また、バイナリマスクの薄膜11の他の例としては、遷移金属及びケイ素(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なる遮光膜111を有する構成も挙げることができる。
この遮光膜111は、遷移金属及びケイ素の化合物を含む材料からなり、これらの遷移金属及びケイ素と、酸素及び/又は窒素を主たる構成要素とする材料が挙げられる。また、遮光膜111は、遷移金属と、酸素、窒素及び/又はホウ素を主たる構成要素とする材料が挙げられる。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。
特に、遮光膜111をモリブデンシリサイドの化合物で形成する場合であって、遮光層(MoSi等)と主表面反射防止層(MoSiON等)の2層構造や、さらに遮光層と基板10との間に裏面反射防止層(MoSiON等)を加えた3層構造がある。
また、遮光膜111の膜厚方向における組成が連続的又は段階的に異なる組成傾斜膜としてもよい。
(2) Binary mask thin film 11 having another configuration
In addition, as another example of the thin film 11 of the binary mask, a configuration having a light shielding film 111 made of a material containing a compound of a transition metal and silicon (including transition metal silicide, particularly molybdenum silicide) can also be mentioned.
The light shielding film 111 is made of a material containing a compound of a transition metal and silicon, and a material containing these transition metal and silicon and oxygen and / or nitrogen as main components can be mentioned. In addition, the light shielding film 111 may be a material mainly composed of a transition metal, oxygen, nitrogen and / or boron. As a transition metal, molybdenum, tantalum, tungsten, titanium, hafnium, nickel, vanadium, zirconium, niobium, palladium, ruthenium, rhodium, chromium and the like can be applied.
In particular, when the light shielding film 111 is formed of a compound of molybdenum silicide, it has a two-layer structure of a light shielding layer (such as MoSi) and a main surface antireflective layer (such as MoSiON), and further between the light shielding layer and the substrate 10 There is a three-layer structure in which a back surface reflection preventing layer (MoSiON or the like) is added.
Also, the composition gradient film may be configured such that the composition in the film thickness direction of the light shielding film 111 varies continuously or stepwise.

(3)ハーフトーン型位相シフトマスクの薄膜11
ハーフトーン型位相シフトマスクを作製する場合、転写時に使用する露光光の波長に対して透光性を有する基板10上に遷移金属及びケイ素(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なる光半透過膜110を有する薄膜11が形成される。
薄膜11に含まれる光半透過膜110は、実質的に露光に寄与しない強度の光(例えば、露光波長に対して1%〜30%)を透過させるものであって、所定の位相差(例えば180度)を有するものである。なお、ハーフトーン型位相シフトマスクは、この光半透過膜110をパターニングした光半透過部と、光半透過膜110が形成されていない実質的に露光に寄与する強度の光を透過させる光透過部とによって、光半透過部を透過して光の位相が光透過部を透過した光の位相に対して実質的に反転した関係になるようにすることによって、光半透過部と光透過部との境界部近傍を通過し回折現象によって互いに相手の領域に回り込んだ光が互いに打ち消しあうようにし、境界部における光強度をほぼゼロとし境界部のコントラスト即ち解像度を向上させるものである。
この光半透過膜110は、例えば遷移金属及びケイ素(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、これらの遷移金属及びケイ素と、酸素及び/又は窒素を主たる構成要素とする材料が挙げられる。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。
また、光半透過膜110上に遮光膜111を有する形態の場合、上記光半透過膜110の材料が遷移金属及びケイ素を含むので、遮光膜111の材料としては、光半透過膜110に対してエッチング選択性を有する(エッチング耐性を有する)特にクロムや、クロムに酸素、窒素、炭素などの元素を添加したクロム化合物で構成することが好ましい。
(3) Thin film 11 of halftone phase shift mask
When producing a halftone phase shift mask, a compound of transition metal and silicon (including transition metal silicide, particularly molybdenum silicide) is included on the substrate 10 having transparency to the wavelength of exposure light used during transfer. A thin film 11 having a light transflective film 110 made of a material is formed.
The light transflective film 110 included in the thin film 11 transmits light of an intensity (for example, 1% to 30% with respect to the exposure wavelength) which does not substantially contribute to the exposure, and has a predetermined retardation (for example, 180 degrees). Note that the halftone phase shift mask transmits light that transmits light of an intensity that contributes to exposure, in which the light-semitransparent film 110 is patterned and the light-semitransparent film 110 is not formed. And the light transmitting portion and the light transmitting portion by making the phase of the light transmitted through the light transmitting portion substantially inverted with respect to the phase of the light transmitted through the light transmitting portion. The lights passing through the vicinity of the boundary between the light and the light and coming into each other's region due to diffraction phenomenon mutually cancel each other, and the light intensity at the boundary is made substantially zero to improve the contrast of the boundary, that is, the resolution.
The light transflective film 110 is made of, for example, a material containing a compound of a transition metal and silicon (including a transition metal silicide), and a material containing these transition metal and silicon and oxygen and / or nitrogen as main components is cited. Be As a transition metal, molybdenum, tantalum, tungsten, titanium, hafnium, nickel, vanadium, zirconium, niobium, palladium, ruthenium, rhodium, chromium and the like can be applied.
Further, in the case where the light shielding film 111 is provided on the light semitransmitting film 110, the material of the light semitransmitting film 110 contains a transition metal and silicon. In particular, it is preferable to use a chromium compound having etching selectivity (having etching resistance), or a chromium compound obtained by adding an element such as oxygen, nitrogen or carbon to chromium.

(4)反射型マスクの薄膜11
反射型マスクの薄膜11は、基板10上に露光光を反射する多層反射膜が形成され、多層反射膜上に露光光を吸収する吸収体膜がパターン状に形成された構造を有する。露光機(パターン転写装置)に搭載された反射型マスクに入射した光(EUV光)は、吸収体膜のある部分では吸収され、吸収体膜のない部分では多層反射膜により反射された光像が反射光学系を通して半導体基板上に転写される。
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。多層反射膜の例としては、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周期多層膜などがある。露光波長により、材質を適宜選択することができる。
また、吸収体膜は、露光光である例えばEUV光を吸収する機能を有するもので、例えばタンタル(Ta)単体又はTaを主成分とする材料を好ましく用いることができる。このような吸収体膜の結晶状態は、平滑性、平坦性の点から、アモルファス状又は微結晶の構造を有しているものが好ましい。
(4) Reflective mask thin film 11
The thin film 11 of the reflective mask has a structure in which a multilayer reflective film that reflects exposure light is formed on a substrate 10, and an absorber film that absorbs exposure light is formed in a pattern on the multilayer reflective film. The light (EUV light) incident on the reflective mask mounted on the exposure machine (pattern transfer device) is absorbed by the portion with the absorber film, and the light image reflected by the multilayer reflection film in the portion without the absorber film Is transferred onto the semiconductor substrate through the reflective optical system.
The multilayer reflective film is formed by alternately laminating a high refractive index layer and a low refractive index layer. As an example of the multilayer reflective film, a Mo / Si periodic laminated film in which Mo film and Si film are alternately laminated for about 40 cycles, Ru / Si periodic multilayer film, Mo / Be periodic multilayer film, Mo compound / Si compound periodic multilayer film Si / 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. The material can be appropriately selected depending on the exposure wavelength.
Further, the absorber film has a function of absorbing, for example, EUV light which is exposure light, and for example, tantalum (Ta) alone or a material containing Ta as a main component can be preferably used. The crystalline state of such an absorber film preferably has an amorphous or microcrystalline structure from the viewpoint of smoothness and flatness.

1−B)レジスト膜12
本実施形態におけるレジスト膜12は、公知の組成物を公知の手法で形成するものであっても構わない。また、ポジ型のレジストを使用しても構わないし、ネガ型のレジストを使用しても構わず、化学増幅型レジストを使用しても構わない。例えば、レジスト組成物として、感光性樹脂、光酸発生剤(PAG)、塩基性化合物、界面活性剤、及び、溶媒である有機溶剤等を使用しても構わない。
1-B) Resist film 12
The resist film 12 in the present embodiment may be formed of a known composition by a known method. Further, a positive resist may be used, a negative resist may be used, or a chemically amplified resist may be used. For example, as the resist composition, a photosensitive resin, a photoacid generator (PAG), a basic compound, a surfactant, an organic solvent which is a solvent, or the like may be used.

1−C)水溶性樹脂膜13(有機導電性膜13)
本実施形態における水溶性樹脂膜13はレジスト膜12の主表面に形成される。本構成がもたらす効果は先にも述べたが、効果のうちの一つとして、水溶性樹脂膜13が水溶性であるならば、当該水溶性樹脂膜13の上に形成された無機導電性膜14は、水やアルカリ性溶液等によるプレリンスや現像によって確実に除去されることが挙げられる。
1-C) Water-soluble resin film 13 (organic conductive film 13)
The water-soluble resin film 13 in the present embodiment is formed on the main surface of the resist film 12. Although the effect brought about by this configuration is described above, as one of the effects, if the water-soluble resin film 13 is water-soluble, an inorganic conductive film formed on the water-soluble resin film 13 No. 14 can be reliably removed by pre-rinsing with water, an alkaline solution or the like or development.

当該水溶性樹脂膜13としては、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリビニルピロリドン(PVP)、ポリアクリル酸系ポリマー、ポリアクリルアミド(PAM)、ポリエチレンオキシド(PEO)、導電性ポリマーであるポリアニリン、などが挙げられる。ここで列挙した中の一つが導電性ポリマーであるけれども、水溶性樹脂膜13は導電性ポリマーで構成された有機導電性膜13であることが特に好ましい。その理由としては先に述べた通りであるが、上記の水溶性樹脂膜13が導電性ポリマーで構成されていることにより、後述の無機導電性膜14をさらに薄膜化することができる。仮に、無機導電性膜14が薄過ぎて無機導電性膜14が形成されていない部分(すなわち膜切)が生じたとしても、後詰として有機導電性膜13が控えていることにより、チャージアップに対する除電は確実に行われる。なお、導電性ポリマーとしてはポリアニリン以外であっても構わず、公知のものを用いても構わない。   Examples of the water-soluble resin film 13 include polyvinyl alcohol (PVA), polyvinyl pyrrolidone (PVP), polyacrylic acid-based polymer, polyacrylamide (PAM), polyethylene oxide (PEO), and polyaniline which is a conductive polymer. . Although one of those listed here is a conductive polymer, it is particularly preferable that the water-soluble resin film 13 be an organic conductive film 13 composed of a conductive polymer. The reason is as described above. However, when the water-soluble resin film 13 is made of a conductive polymer, the inorganic conductive film 14 described later can be further thinned. Even if the inorganic conductive film 14 is too thin and there is a portion where the inorganic conductive film 14 is not formed (that is, film separation), the organic conductive film 13 is reserved as a backfill, thereby preventing charge up. The static elimination is performed reliably. In addition, as a conductive polymer, it may be except polyaniline, and you may use a well-known thing.

但し、上記の水溶性樹脂膜13は本発明における必須要件ではない。例えば、図2に示すように、水溶性樹脂膜13を設けず、レジスト膜12の主表面に対し、直接、無機導電性膜14を形成しても、本発明の効果を十分に享受できる。その場合、上記で述べた導電性における後詰が存在しないため、無機導電性膜14を極端に薄くすることなくレジスト膜12の主表面に形成する必要がある。
そのため、本明細書における「レジスト膜の上」という表現は、レジスト膜12の主表面と接するように対象となる膜が形成される場合ももちろん含むし、レジスト膜12の主表面と接するように別の膜が形成された後、当該別の膜の主表面に対象となる膜が形成される場合も含むものである。
However, the above water-soluble resin film 13 is not an essential requirement in the present invention. For example, as shown in FIG. 2, even if the inorganic conductive film 14 is formed directly on the main surface of the resist film 12 without providing the water-soluble resin film 13, the effects of the present invention can be sufficiently obtained. In that case, since there is no backfilling in the conductivity described above, it is necessary to form the inorganic conductive film 14 on the main surface of the resist film 12 without extremely thinning.
Therefore, the expression “on the resist film” in this specification naturally includes the case where the target film is formed to be in contact with the main surface of resist film 12 and to be in contact with the main surface of resist film 12. This also includes the case where the target film is formed on the main surface of the other film after the other film is formed.

なお、上記の有機導電性膜13はレジスト膜12の主表面を覆うように(さらに言うと側面を覆うように)形成するのが好ましい。後述の無機導電性膜14についても同様であり、無機導電性膜14もレジスト膜12さらには有機導電性膜13の主表面を覆うように(さらに言うと側面を覆うように)形成するのが好ましい。このように有機導電性膜13およびその上の無機導電性膜14を形成することにより、主表面以外の部分においてアースと接触させて除電を行うことが可能となり、作業性が向上する。   The organic conductive film 13 is preferably formed to cover the main surface of the resist film 12 (more specifically, to cover the side surfaces). The same applies to the inorganic conductive film 14 described later, and the inorganic conductive film 14 is also formed so as to cover the main surface of the resist film 12 and the organic conductive film 13 (more specifically, to cover the side surfaces). preferable. By forming the organic conductive film 13 and the inorganic conductive film 14 thereon as described above, it becomes possible to make contact with the ground in portions other than the main surface to perform charge removal, and the workability is improved.

1−D)無機導電性膜14
本実施形態における無機導電性膜14は有機導電性膜13の主表面に形成される。当該無機導電性膜14は、MoおよびWのうち少なくともいずれかを含むものである。そのため、MoおよびWを含む無機導電性膜14を設けても構わない。また、無機導電性膜14は複数層により構成されていても構わない。例えば、Mo酸化物層の上にMo層を形成しても構わないし、Wで同様の構成を設けても構わない。また、Mo酸化物層とMo層との上下関係を入れ替えても構わないし、Mo酸化物層とW酸化物層とを設けても構わないし、Mo層とW層とを設けても構わない。各層については適宜MoやWを織り交ぜて構成可能である。
1-D) inorganic conductive film 14
The inorganic conductive film 14 in the present embodiment is formed on the main surface of the organic conductive film 13. The inorganic conductive film 14 contains at least one of Mo and W. Therefore, the inorganic conductive film 14 containing Mo and W may be provided. In addition, the inorganic conductive film 14 may be composed of a plurality of layers. For example, a Mo layer may be formed on the Mo oxide layer, or a similar structure of W may be provided. Further, the vertical relationship between the Mo oxide layer and the Mo layer may be interchanged, the Mo oxide layer and the W oxide layer may be provided, or the Mo layer and the W layer may be provided. Mo and W can be appropriately interwoven in each layer.

無機導電性膜14がMoを主成分とする場合は、先にも述べたように以下の利点を有する。
金属Moは自然酸化によって最表面がMoOを形成するが、バルクはメタル状態が維持できるため、導電性を高レベルに維持することができる。また、金属モリブデンの表面が自然酸化によって酸化物形成した構成であっても、現像前のアルカリ性溶液によるプレリンスや現像液によって容易に除去することができる。
When the inorganic conductive film 14 contains Mo as a main component, it has the following advantages as described above.
In the metal Mo, the outermost surface forms MoO 3 by natural oxidation, but the bulk can maintain the metal state, so the conductivity can be maintained at a high level. In addition, even if the surface of the metallic molybdenum is formed as an oxide by natural oxidation, it can be easily removed by pre-rinsing with an alkaline solution before development or a developer.

なお、ここで「酸化」に供される酸素は、自然酸化によってMoやWと結合した酸素や、アニール処理で形成された酸化によって結合した酸素であってもよく、もちろん、無機導電性膜14形成時に予め酸化物のターゲットを使用してスパッタリング成膜した場合や、金属ターゲットを使用して反応性スパッタリングで酸化物を形成した構成も含まれる。   Here, the oxygen to be subjected to “oxidation” may be oxygen bonded to Mo or W by natural oxidation, or oxygen formed by oxidation formed by annealing, and, of course, the inorganic conductive film 14 In the case of sputtering deposition using an oxide target at the time of formation, or a configuration in which an oxide is formed by reactive sputtering using a metal target is also included.

金属Mo単体を無機導電性膜14として使用しても構わないのはもちろんとして、Mo系化合物を使用しても構わない。Mo系化合物としては、チャージアップに対して除電可能なものであれば種類は問わないものの、発明者の調べでは、酸化モリブデンが好ましい。
金属Mo単体はアルカリ性溶液に可溶であり、導電性に優れている。酸化モリブデンの中でも、MoO(IV)、Mo(V)、MoO(VI)は導電性という点で適格である。MoO(VI)はアルカリ性溶液に可溶である。これ以外の酸化モリブデン(例えばMoO(IV)とMoO(VI)の中間の組成であるMo3n−1)も知られており、必要に応じて本発明に適用することができる。
Mo-based compounds may be used as well as metal Mo alone may be used as the inorganic conductive film 14. As the Mo-based compound, any type can be used as long as it can be used for charge-up, but molybdenum oxide is preferable in the investigation of the inventor.
The metal Mo alone is soluble in an alkaline solution and is excellent in conductivity. Among molybdenum oxides, MoO 2 (IV), Mo 2 O 5 (V) and MoO 3 (VI) are suitable in terms of conductivity. MoO 3 (VI) is soluble in alkaline solutions. Molybdenum oxides other than this (for example, Mo n O 3 n-1 which is an intermediate composition of MoO 2 (IV) and MoO 3 (VI)) are also known, and can be applied to the present invention as needed.

一方、無機導電性膜14がWの酸化物(特にWO構造を主体とする酸化物)を主成分とする場合は、先にも述べたように、WOが良導体でありかつアルカリ可溶であるため、表面に残滓が残らない。 On the other hand, when the inorganic conductive film 14 contains an oxide of W (in particular, an oxide mainly having a WO 2 structure) as a main component, as described above, WO 2 is a good conductor and alkali-soluble. Therefore, no debris remains on the surface.

金属W単体を無機導電性膜14として使用しても構わないのはもちろんとして、W系化合物を使用しても構わない。W系化合物としては、チャージアップに対して除電可能なものであれば種類は問わないものの、発明者の調べでは、酸化タングステンが好ましい。
金属W単体はアルカリ性溶液に可溶であり、導電性に優れている。酸化タングステンの中でも、W(III)、WO(IV)、WO(VI)は導電性という点で適格である。これらはアルカリ性溶液に可溶である。
As a matter of course, a single metal W may be used as the inorganic conductive film 14, and a W-based compound may be used. As the W-based compound, any kind of W-based compound can be used as long as it can be used for charge-up, but tungsten oxide is preferable in the investigation of the inventor.
The metal W alone is soluble in an alkaline solution and is excellent in conductivity. Among tungsten oxides, W 2 O 3 (III), WO 2 (IV) and WO 3 (VI) are qualified in terms of conductivity. They are soluble in alkaline solutions.

なお、本明細書における「主成分」とは、無機導電性膜14を構成する化合物のうち最も多いものであることを指す。例えば、無機導電性膜14のうち大半がMoおよびMo系化合物(例えば酸化物)で占めている場合は、当該無機導電性膜14においてMoが主成分であると言える。   Here, “main component” in the present specification indicates that the compound is the most abundant of the compounds constituting the inorganic conductive film 14. For example, when most of the inorganic conductive film 14 is occupied by Mo and a Mo-based compound (for example, an oxide), it can be said that Mo is a main component in the inorganic conductive film 14.

また、無機導電性膜14の膜厚は好ましくは1nm〜10nm、さらに好ましくは2nm〜5nmである。理由としては先にも述べたように、無機導電性膜14の形成状態を良好に保つことが可能であり、除電を十分に行うことが可能となる。それに加え、無機導電性膜14の作製の手間がそれほど要さず、しかも無機導電性膜14を除去する際の残滓が異物となるリスクを抑制することも可能となる。また、無機導電性膜越しにレジスト膜12に電子線照射を良好に行うことができる。
なお、膜厚は無機導電性膜の材料が有する導電率に応じて、適宜膜厚を調整するとよい。例えば、MoやWの酸化物の膜の場合、金属膜と比べて物質の有する比抵抗が高くなるため、3nm〜10nmの範囲で形成するとよい。MoやWの金属膜(表面酸化した状態も含む)の場合には、物質の有する比抵抗が比較的低いので1nm〜5nmの膜厚で成膜するとよい。
The film thickness of the inorganic conductive film 14 is preferably 1 nm to 10 nm, and more preferably 2 nm to 5 nm. As the reason, as described above, it is possible to keep the formation state of the inorganic conductive film 14 in good condition, and it becomes possible to perform sufficient charge removal. In addition, it does not require much time and effort for producing the inorganic conductive film 14, and moreover, it is possible to suppress the risk that the residue when removing the inorganic conductive film 14 becomes foreign matter. In addition, electron beam irradiation can be favorably performed on the resist film 12 through the inorganic conductive film.
Note that the film thickness may be appropriately adjusted in accordance with the conductivity of the material of the inorganic conductive film. For example, in the case of a film of an oxide of Mo or W, the specific resistance of the substance is higher than that of a metal film; therefore, the film may be formed in a range of 3 nm to 10 nm. In the case of a metal film of Mo or W (including a surface oxidized state), since the specific resistance of the substance is relatively low, the film may be formed to a thickness of 1 nm to 5 nm.

また、無機導電性膜14のシート抵抗は10Ω/□〜1.0×10Ω/□の範囲が好ましく、100Ω/□〜1.0×10Ω/□の範囲がより好ましい。理由としては先にも述べたように、無機導電性膜14を流れる電子がレジスト膜に影響を及ぼし感度を低下させるおそれを抑制できる。しかも、十分な除電能力を備えさせることが可能となり、例えば70nmピッチのパターン形成を確実に可能とする。 The sheet resistance of the conductive inorganic film 14 is 10Ω / □ ~1.0 × 10 6 Ω / □ is preferably in the range of, 100Ω / □ ~1.0 × 10 6 Ω / □ range is more preferred. As the reason, as described above, it is possible to suppress the possibility that the electrons flowing through the inorganic conductive film 14 affect the resist film to lower the sensitivity. In addition, it is possible to provide a sufficient charge removing ability, and for example, it is possible to surely form a pattern of 70 nm pitch.

以上が本実施形態におけるレジスト膜付きマスクブランク1の主な構成である。なお、上記の構成を有するのならば、その他の公知の層(膜)をマスクブランク5に設けても構わない。   The above is the main configuration of the mask blank 1 with a resist film in the present embodiment. In addition, if it has said structure, you may provide other well-known layers (film | membrane) in the mask blank 5. FIG.

<2.レジスト膜付きマスクブランク1の製造方法>
次に、本実施形態におけるレジスト膜付きマスクブランク1の製造方法について、図3を用いて説明する。図3は、本実施形態におけるレジスト膜付きマスクブランク1の製造方法を示す断面概略図である。なお、以下の工程の内容は、<1.レジスト膜付きマスクブランク1>にて説明した内容と重複する部分もある。そのため、以下に記載が無い内容については、<1.レジスト膜付きマスクブランク1>にて説明した通りである。
<2. Method of Manufacturing Mask Blank 1 with Resist Film>
Next, a method of manufacturing the mask blank 1 with a resist film in the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a method of manufacturing the mask blank 1 with a resist film in the present embodiment. In addition, the contents of the following steps are <1. There is also a portion overlapping with the contents described in the resist blank with mask film 1>. Therefore, for the contents not described below, <1. It is as having demonstrated by mask blank 1 with resist film>.

なお、本実施形態では、以下の2−A)薄膜付基板準備工程において、基板10を用意しその基板10の上に薄膜11を成膜する例を示すが、あらかじめ薄膜11が形成されているマスクブランク5を用意して、その上にレジスト膜12を形成する形態も、本発明の形態に含まれる。   In this embodiment, an example is shown in which the substrate 10 is prepared and the thin film 11 is formed on the substrate 10 in the following 2-A) substrate preparation process with thin film, but the thin film 11 is formed in advance. An embodiment in which the mask blank 5 is prepared and the resist film 12 is formed thereon is also included in the embodiment of the present invention.

2−A)薄膜付基板(マスクブランク)準備工程
まず、基板10を準備する。次に、基板10の主表面に対し、薄膜11を形成する。具体的な構成や準備の手法は、公知の手法を用いても構わない。なお、本実施形態においては、石英ガラスからなる基板10の上に光半透過膜110および遮光膜111を設けたものをマスクブランク5として用いた場合について述べる。
2-A) Substrate with Thin Film (Mask Blank) Preparation Step First, the substrate 10 is prepared. Next, the thin film 11 is formed on the main surface of the substrate 10. A known method may be used as a specific configuration and preparation method. In the present embodiment, a case in which the light transflective film 110 and the light shielding film 111 are provided on the substrate 10 made of quartz glass is used as the mask blank 5 will be described.

2−B)レジスト膜形成工程
本工程においては、薄膜11の主表面に対し、ポジ型のレジスト液によりレジスト膜12を形成する。具体的な手法は、公知の手法を用いても構わない。一例として挙げるとすれば、薄膜11の主表面にHMDS処理を施した後、レジスト液をスピンコートにより薄膜11の主表面に塗布し、ベーク処理を行う。こうして、薄膜11を覆うようにレジスト膜12を形成する。
2-B) Resist Film Forming Step In this step, a resist film 12 is formed on the main surface of the thin film 11 with a positive resist solution. As a specific method, a known method may be used. As one example, after the main surface of the thin film 11 is subjected to HMDS treatment, a resist solution is applied on the main surface of the thin film 11 by spin coating, and baking treatment is performed. Thus, a resist film 12 is formed to cover the thin film 11.

2−C)水溶性樹脂膜(有機導電性膜)形成工程
本工程においては、レジスト膜12の主表面に対し、有機導電性ポリマーにより有機導電性膜13を形成する。具体的な手法は、公知の手法を用いても構わない。一例として挙げるとすれば、有機導電性ポリマーの原料液をスピンコートによりレジスト膜12の主表面に塗布し、粗乾燥を行う。こうして、レジスト膜12を覆うように有機導電性膜13を形成する。なお、本工程は本発明において必須ではないことは、1−C)水溶性樹脂膜13(有機導電性膜13)の項目にて述べた通りである。
2-C) Water-Soluble Resin Film (Organic Conductive Film) Forming Step In this step, the organic conductive film 13 is formed of an organic conductive polymer on the main surface of the resist film 12. As a specific method, a known method may be used. As one example, a raw material liquid of an organic conductive polymer is applied to the main surface of the resist film 12 by spin coating, and rough drying is performed. Thus, the organic conductive film 13 is formed to cover the resist film 12. Note that this step is not essential in the present invention, as described in the item of 1-C) water-soluble resin film 13 (organic conductive film 13).

2−D)無機導電性膜形成工程
本工程においては、有機導電性膜13の主表面に対し無機導電性膜14を形成する。具体的な手法は、公知の手法を用いても構わず、スパッタリング成膜により当該膜を形成しても構わないし、真空蒸着による成膜を用いても構わない。ただ、好ましいのは、先にも述べたようにスパッタリング成膜である。予め所望の酸素含有量を有する酸化モリブデンや酸化タングステンのターゲットを使用することにより、所望の酸化度の無機導電性膜14を形成することができる。
2-D) Inorganic Conductive Film Forming Step In this step, the inorganic conductive film 14 is formed on the main surface of the organic conductive film 13. As a specific method, a known method may be used, the film may be formed by sputtering film formation, or film formation by vacuum evaporation may be used. However, preferred is sputtering deposition as described above. By using a target of molybdenum oxide or tungsten oxide having a desired oxygen content in advance, the inorganic conductive film 14 having a desired degree of oxidation can be formed.

以上により、本実施形態におけるレジスト膜付きマスクブランク1が作製される。もちろん、レジスト膜付きマスクブランク1の作製に必要な洗浄・乾燥工程等を適宜行っても構わない。
なお、上記のレジスト膜付きマスクブランク1から転写用マスクを作製してもよい。上記のレジスト膜付きマスクブランク1に対し、所定のパターンに対応する電子線照射による露光(描画)を行った後、現像によりレジストパターンを形成するパターン形成工程を行う。なお、除電の具体的な手法としては上記の手法に加え、公知の手法を用いても構わない。最終的には所定の凹凸パターンを有する薄膜11を作製する。なお、ここでいうパターン形成工程は、レジストパターンを形成することを指しても構わないし、そこからさらに進んで、薄膜11および基板10そのものに対して凹凸パターンを形成することを指しても構わない。この場合においても、転写用マスクの作製に必要な洗浄・乾燥工程等を適宜行っても構わない。
By the above, the mask blank 1 with a resist film in this embodiment is produced. Of course, the cleaning / drying steps and the like necessary for the production of the mask blank 1 with a resist film may be appropriately performed.
The transfer mask may be manufactured from the above-described mask blank 1 with a resist film. After performing exposure (drawing) by electron beam irradiation corresponding to a predetermined pattern to the above-mentioned mask blank 1 with a resist film, a pattern formation process of forming a resist pattern by development is performed. In addition to the above-described method, a known method may be used as a specific method of diselectrification. Finally, a thin film 11 having a predetermined uneven pattern is produced. Here, the pattern formation step may refer to the formation of a resist pattern, or may be further advanced from that to refer to the formation of an uneven pattern on the thin film 11 and the substrate 10 itself. . Also in this case, the cleaning / drying steps and the like necessary for producing the transfer mask may be appropriately performed.

次に実施例を示し、本発明について具体的に説明する。もちろん本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。なお、特記のない事項は特開2013−257593号公報に記載の内容を採用する。
なお、実施例1においては、レジスト膜12の主表面に対し、直接、Moを主成分とする無機導電性膜14を形成した。
実施例2においては、本実施形態と同様、レジスト膜12の主表面に対して有機導電性膜13を形成し、有機導電性膜13の主表面に対してMoを主成分とする無機導電性膜14を形成した。
実施例3においては、Moを主成分とする無機導電性膜14を2層構造とした。具体的に言うと、レジスト膜12の主表面に対してMo酸化物層を形成し、当該Mo酸化物層の主表面に対してMo層を形成した。
実施例4においては、実施例2に倣いつつも実施例2とは異なり、Wを主成分とする無機導電性膜14を形成した。
比較例1は、実施例2において無機導電性膜14を設けなかった例を示す。
Next, the present invention will be specifically described by way of examples. Of course, the present invention is not limited to the following examples. In addition, the matter as described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2013-257593 employ | adopts the matter which is not specified.
In Example 1, the inorganic conductive film 14 mainly composed of Mo was formed directly on the main surface of the resist film 12.
In the second embodiment, as in the present embodiment, the organic conductive film 13 is formed on the main surface of the resist film 12 and the main surface of the organic conductive film 13 is mainly composed of Mo. The film 14 was formed.
In Example 3, the inorganic conductive film 14 containing Mo as a main component has a two-layer structure. Specifically, a Mo oxide layer was formed on the main surface of the resist film 12, and a Mo layer was formed on the main surface of the Mo oxide layer.
In Example 4, different from Example 2 according to Example 2, an inorganic conductive film 14 containing W as a main component was formed.
Comparative Example 1 shows an example in which the inorganic conductive film 14 is not provided in Example 2.

<実施例1>
(試料の作製)
2−A)薄膜付基板(マスクブランク)準備工程
主表面の寸法が約152mm×約152mmで、厚さが約6.25mmの合成石英ガラスからなる透光性を有する基板10(以下、透光性基板10ともいう)を準備した。
Example 1
(Preparation of sample)
2-A) Substrate with Thin Film (Mask Blank) Preparation Step Translucent substrate 10 (hereinafter referred to as light transmission) made of synthetic quartz glass having a main surface dimension of about 152 mm × about 152 mm and a thickness of about 6.25 mm (Also referred to as a substrate 10).

まず、透光性基板10上に光半透過膜110を成膜した。
合成石英ガラスからなる基板10上に、枚葉式スパッタ装置を用いて、スパッタターゲットにモリブデン(Mo)とシリコン(Si)との混合ターゲット(モル%比 Mo:Si=10:90)を用い、アルゴン(Ar)、窒素(N)およびヘリウム(He)の混合ガス(流量比 Ar:N:He=5:49:46,圧力=0.3Pa)をスパッタリングガスとして反応性スパッタリング(DCスパッタリング:DC電力3.0kW)により、MoSiN膜(下層)を膜厚69nmで成膜した。
次いで、上記MoSiN膜が形成された基板10に対して、加熱炉を用いて、大気中で加熱温度を450℃、加熱時間を1時間として、加熱処理を行った。なお、このMoSiN膜は、ArFエキシマレーザーにおいて、透過率は6.16%、位相差が184.4度となっていた。
First, the light transflective film 110 was formed on the light transmitting substrate 10.
Using a single-wafer sputtering apparatus on a substrate 10 made of synthetic quartz glass, using a mixed target of molybdenum (Mo) and silicon (Si) as a sputtering target (mol% ratio Mo: Si = 10: 90) Reactive sputtering (DC sputtering) using a mixed gas of argon (Ar), nitrogen (N 2 ) and helium (He) (flow ratio Ar: N 2 : He = 5: 49: 46, pressure = 0.3 Pa) as a sputtering gas : MoSiN film (lower layer) was formed to a film thickness of 69 nm by DC power of 3.0 kW.
Next, the substrate 10 on which the MoSiN film was formed was subjected to heat treatment in the atmosphere at a heating temperature of 450 ° C. and a heating time of 1 hour using a heating furnace. The MoSiN film had a transmittance of 6.16% and a phase difference of 184.4 degrees in an ArF excimer laser.

次に、光半透過膜110上に3層構造の遮光膜111を成膜した。
枚葉式DCスパッタ装置で、クロム(Cr)ターゲットを用い、アルゴン(Ar)、二酸化炭素(CO)、窒素(N)およびヘリウム(He)の混合ガス(流量比 Ar:CO:N:He=20:35:10:30,圧力=0.2Pa)をスパッタリングガスとして反応性スパッタリング(DCスパッタリング:DC電力1.7kW)により、CrOCN膜を膜厚30nmで成膜した(第一遮光膜111a)。
その上に、同じクロム(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(流量比 Ar:N=25:75,圧力=0.1Pa)をスパッタリングガスとし、反応性スパッタリング(DCスパッタリング:DC電力1.7kW)により、CrN膜を4nmの厚さで成膜した(第二遮光膜111b)。
その上に、同じクロム(Cr)ターゲットを用い、アルゴン(Ar)、二酸化炭素(CO)、窒素(N)およびヘリウム(He)の混合ガス(流量比 Ar:CO:N:He=20:35:5:30,圧力=0.2Pa)をスパッタリングガスとして反応性スパッタリング(DCスパッタリング:DC電力1.7kW)により、をクロムリッチなCrOCN膜を膜厚14nmで成膜した(第三遮光膜111c)。
以上の手順により、位相シフト膜側からCrOCNからなる最下層、CrNからなる下層、CrOCNからなる上層の3層構造からなるクロム系材料の遮光膜111を合計膜厚48nmで形成した。
以上の手順により、薄膜付基板を得た。なお、光半透過膜110と遮光膜111とを合わせたときの光学濃度を3.0(λ=193nm)とした。また、露光光の波長(λ=193nm)に対する遮光膜111の表面反射率は20%であった。
Next, a light shielding film 111 having a three-layer structure was formed on the light semitransmissive film 110.
Single-wafer DC sputtering system, using chromium (Cr) target, mixed gas of argon (Ar), carbon dioxide (CO 2 ), nitrogen (N 2 ) and helium (He) (flow ratio Ar: CO 2 : N) 2: He = 20: 35: 10: 30, pressure = 0.2 Pa) reactive sputtering (DC sputtering as a sputtering gas: the DC power 1.7 kW), was formed CrOCN film thickness 30 nm (first Light shielding film 111a).
Furthermore, using the same chromium (Cr) target, a mixed gas of argon (Ar) and nitrogen (N 2 ) (flow ratio Ar: N 2 = 25: 75, pressure = 0.1 Pa) is used as a sputtering gas to react CrN film was formed to a thickness of 4 nm (second light shielding film 111b) by reactive sputtering (DC sputtering: DC power: 1.7 kW).
Furthermore, using the same chromium (Cr) target, a mixed gas of argon (Ar), carbon dioxide (CO 2 ), nitrogen (N 2 ) and helium (He) (flow ratio Ar: CO 2 : N 2 : He A chromium-rich CrOCN film was formed to a film thickness of 14 nm by reactive sputtering (DC sputtering: DC power: 1.7 kW) using a sputtering gas of: 20: 35: 5:30, pressure: 0.2 Pa Three shading film 111c).
According to the above procedure, a light shielding film 111 of a chromium-based material having a three-layer structure of the lowermost layer composed of CrOCN, the lower layer composed of CrN, and the lower layer composed of CrN from the phase shift film side was formed in a total film thickness of 48 nm.
The thin film-coated substrate was obtained by the above procedure. The optical density when the light semi-transmissive film 110 and the light shielding film 111 were combined was set to 3.0 (λ = 193 nm). The surface reflectance of the light shielding film 111 was 20% with respect to the wavelength of exposure light (λ = 193 nm).

2−B)レジスト膜形成工程
化学増幅型ポジレジスト(富士フイルムエレクトロマテリアル社製 PRL009S)を薄膜11表面にスピンコート法により塗布し、その後、190℃でベーク処理を60秒行い、膜厚120nmのレジスト膜12を形成した。
2-B) Resist Film Forming Step A chemical amplification type positive resist (PRL 009S manufactured by Fujifilm Electromaterials Co., Ltd.) is applied to the surface of the thin film 11 by spin coating, and then baked at 190 ° C. for 60 seconds for a film thickness of 120 nm. A resist film 12 was formed.

2−D)無機導電性膜形成工程
その上に、無機導電性膜14としてMoO膜を5nmの厚さで成膜した。詳しく言うと、モリブデンモリブデン(Mo)ターゲットを用い、アルゴン(Ar)及び酸素(O)の混合ガス(流量比 Ar:O=90:10,圧力=0.1Pa)をスパッタリングガスとし、反応性スパッタリング(DCスパッタリング:DC電力1.5kW)により成膜を行った。
2-D) Inorganic Conductive Film Forming Step A MoO X film having a thickness of 5 nm was formed thereon as the inorganic conductive film 14. Specifically, a molybdenum-molybdenum (Mo) target is used, and a mixed gas of argon (Ar) and oxygen (O 2 ) (flow ratio Ar: O 2 = 90: 10, pressure = 0.1 Pa) is used as a sputtering gas to react Film formation was performed by reactive sputtering (DC sputtering: DC power 1.5 kW).

<実施例2>
本実施例においては、本実施形態と同様、レジスト膜12の主表面に対して有機導電性膜13を形成し、有機導電性膜13の主表面に対してMoを主成分とする無機導電性膜14を形成した。なお、それ以外は実施例1と同様としたため、有機導電性膜13の作製方法についてのみ述べる。
Example 2
In the present example, as in the present embodiment, the organic conductive film 13 is formed on the main surface of the resist film 12, and the main surface of the organic conductive film 13 is mainly composed of Mo. The film 14 was formed. The other steps were the same as in Example 1, so only the method for producing the organic conductive film 13 will be described.

2−C)水溶性樹脂膜(有機導電性膜)形成工程
ポリアニリン系の有機導電性樹脂膜(三菱レイヨン社製 アクアセーブ)をレジスト膜12の主表面にスピンコート法により塗布し、その後、120℃で粗乾燥を行い、膜厚10nmの有機導電性膜13を形成した。
2-C) Water-soluble resin film (organic conductive film) forming step A polyaniline-based organic conductive resin film (Aquasave, manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) is applied to the main surface of the resist film 12 by spin coating. Rough drying was performed at 0 C to form an organic conductive film 13 with a thickness of 10 nm.

2−D)無機導電性膜形成工程
その上に、無機導電性膜14としてMoO膜を3nmの厚さで成膜した。詳しく言うと、モリブデン(Mo)ターゲットを用い、アルゴン(Ar)(圧力=0.1Pa)をスパッタリングガスとし(DCスパッタリング:DC電力1.5kW)、成膜を行った。
以上の手法を用いて、本実施例におけるレジスト膜付きマスクブランク1を作製した。
なお、上記の内容以外は実施例1と同様とした。
2-D) Inorganic Conductive Film Forming Step A MoO X film having a thickness of 3 nm was formed thereon as the inorganic conductive film 14. Specifically, using a molybdenum (Mo) target, argon (Ar) (pressure = 0.1 Pa) was used as a sputtering gas (DC sputtering: DC power 1.5 kW) to form a film.
The mask blank 1 with a resist film in this example was produced using the above-mentioned method.
The contents were the same as Example 1 except for the above contents.

<実施例3>
本実施例においては、Moを主成分とする無機導電性膜14を2層構造とした。具体的に言うと、レジスト膜12の主表面に対してMo酸化物層を形成し、当該Mo酸化物層の主表面に対してMo層を形成した。なお、それ以外は実施例1と同様とした。
Example 3
In the present embodiment, the inorganic conductive film 14 mainly composed of Mo has a two-layer structure. Specifically, a Mo oxide layer was formed on the main surface of the resist film 12, and a Mo layer was formed on the main surface of the Mo oxide layer. The other conditions were the same as in Example 1.

2−D)無機導電性膜形成工程
その上に、Mo膜を3nmの厚さで成膜した。詳しく言うと、モリブデン(Mo)ターゲットを用い、アルゴン(Ar)(圧力=0.1Pa)をスパッタリングガスとし(DCスパッタリング:DC電力1.5kW)、成膜を行った。
その上に、MoO膜を3nmの厚さで成膜した。詳しく言うと、モリブデン(Mo)ターゲットを用い、アルゴン(Ar)及び酸素(O)の混合ガス(流量比 Ar:O=90:10,圧力=0.1Pa)をスパッタリングガスとし、反応性スパッタリング(DCスパッタリング:DC電力1.5kW)により、成膜を行った。
以上の手法を用いて、本実施例におけるレジスト膜付きマスクブランク1を作製した。
2-D) Inorganic Conductive Film Forming Step A Mo film was formed thereon to a thickness of 3 nm. Specifically, using a molybdenum (Mo) target, argon (Ar) (pressure = 0.1 Pa) was used as a sputtering gas (DC sputtering: DC power 1.5 kW) to form a film.
A MoO x film was formed thereon to a thickness of 3 nm. Specifically, a molybdenum (Mo) target is used, and a mixed gas of argon (Ar) and oxygen (O 2 ) (flow ratio Ar: O 2 = 90: 10, pressure = 0.1 Pa) is used as a sputtering gas, and the reactivity The film was formed by sputtering (DC sputtering: DC power 1.5 kW).
The mask blank 1 with a resist film in this example was produced using the above-mentioned method.

<実施例4>
本実施例においては、実施例2に倣いつつも実施例2とは異なり、Wを主成分とする無機導電性膜14を形成した。そして、無機導電性膜14の除去のためのプレリンスにはアルカリ性の溶液を用いた。なお、それ以外は実施例1と同様としたため、無機導電性膜14の作製方法についてのみ述べる。
Example 4
In the present example, according to Example 2, unlike in Example 2, an inorganic conductive film 14 containing W as a main component was formed. Then, an alkaline solution was used for pre-rinsing for removing the inorganic conductive film 14. The other processes were the same as in Example 1. Therefore, only the method for producing the inorganic conductive film 14 will be described.

2−D)無機導電性膜形成工程
有機導電性膜13の上に、WO膜を5nmの厚さで成膜した。詳しく言うと、タングステン(W)ターゲットを用い、アルゴン(Ar)、及び酸素(O)の混合ガス(流量比 Ar:O=90:10,圧力=0.1Pa)をスパッタリングガスとし、反応性スパッタリング(DCスパッタリング:DC電力1.5kW)により、成膜を行った。
以上の手法を用いて、本実施例におけるレジスト膜付きマスクブランク1を作製した。
2-D) Inorganic Conductive Film Forming Step On the organic conductive film 13, a WO X film was formed to a thickness of 5 nm. Specifically, a tungsten (W) target is used, and a mixed gas of argon (Ar) and oxygen (O 2 ) (flow ratio Ar: O 2 = 90: 10, pressure = 0.1 Pa) is used as a sputtering gas to react Film formation was performed by reactive sputtering (DC sputtering: DC power 1.5 kW).
The mask blank 1 with a resist film in this example was produced using the above-mentioned method.

<比較例1>
本比較例においては、実施例2において無機導電性膜14(Mo膜)を形成しなかったことを除けば、実施例2と同様に試料を作製した。
Comparative Example 1
In the present comparative example, a sample was produced in the same manner as in Example 2 except that the inorganic conductive film 14 (Mo film) was not formed in Example 2.

<評価>
実施例1〜4及び比較例1のマスクブランク5のレジスト膜12にエリオニクス社製の電子線描画装置を用いてパターンを描画した。なお、パターンは、レジストパターンの凸部(ライン)の幅(ハーフピッチ)が30nm〜90nmの範囲の各々の値、ラインとスペースの比が1:1となるように露光した。描画後に130℃で600秒間加熱した。
その後、実施例1〜4についてはプレリンスを行い、無機導電性膜14を純水(イオン交換水)又はアルカリ溶液により除去した。それに続いて現像を行った。現像は、5mL/秒で現像液(THAM:テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド)を基板10に供給して行った。
その後、高速回転で60秒間の乾燥回転を行い、自然乾燥させた。なお、レジストパターンの除去以降の工程は行わなかった。
こうして得た試料に対し、レジストパターンについて電子顕微鏡にて観察しところ、実施例1〜4では全てサイズのハーフピッチにおいて良好に所定の位置にパターンを形成することができていた。このことから、実施例1〜4では、レジストパターン形成時の帯電が速やかに解消されていることが分かった。
一方、比較例1では、ハーフピッチが70nmよりも小さい場合に描画されるべき所定位置から実際に形成したパターンの位置がずれる現象が生じた。このことから、有機導電性膜13を形成した場合であっても、パターン寸法が狭い場合には電子線描画時の帯電を解消しきれていないことが分かった。
<Evaluation>
A pattern was drawn on the resist film 12 of the mask blanks 5 of Examples 1 to 4 and Comparative Example 1 using an electron beam lithography system manufactured by Elionix. The pattern was exposed so that the width (half pitch) of the convex portions (lines) of the resist pattern was 30 nm to 90 nm and the ratio of line to space was 1: 1. After drawing, it was heated at 130 ° C. for 600 seconds.
Then, pre-rinse was performed about Examples 1-4, and the inorganic conductive film 14 was removed by the pure water (ion-exchange water) or an alkaline solution. It was followed by development. The development was performed by supplying a developer (THAM: tetramethyl ammonium hydroxide) to the substrate 10 at 5 mL / sec.
Then, drying rotation was performed for 60 seconds at high speed rotation, and allowed to dry naturally. The steps after the removal of the resist pattern were not performed.
The resist pattern of the sample thus obtained was observed with an electron microscope, and in Examples 1 to 4, it was possible to form a pattern at a predetermined position well at half pitch of all the sizes. From this, it was found that in Examples 1 to 4, the charging at the time of forming the resist pattern was rapidly eliminated.
On the other hand, in Comparative Example 1, the phenomenon that the position of the actually formed pattern deviates from the predetermined position to be drawn when the half pitch is smaller than 70 nm occurs. From this, it was found that, even when the organic conductive film 13 was formed, when the pattern size was narrow, the charge at the time of electron beam drawing could not be eliminated.

1………レジスト膜付きマスクブランク
5………マスクブランク
10……基板
11……薄膜
110…光半透過膜
111…遮光膜
111a…第一遮光膜
111b…第二遮光膜
111c…第三遮光膜
12……レジスト膜
13……水溶性樹脂膜(有機導電性膜)
14……無機導電性膜
1 ... ... Mask blank 5 with resist film ... ... Mask blank 10 ... Substrate 11 ... Thin film 110 ... Light semi-transmissive film 111 ... Light shielding film 111 a ... First light shielding film 111 b ... Second light shielding film 111 c ... Third light shielding Film 12: Resist film 13: Water-soluble resin film (organic conductive film)
14 ...... Inorganic conductive film

Claims (12)

薄膜を有する基板と、前記薄膜の表面に形成されたレジスト膜とを備えるレジスト膜付きマスクブランクであって、
前記レジスト膜の上に無機導電性膜が形成され、
前記無機導電性膜は、モリブデンおよびタングステンのうち少なくともいずれかを含み、
前記レジスト膜と前記無機導電性膜との間に水溶性樹脂膜が形成されていることを特徴とするレジスト膜付きマスクブランク。
A mask blank with a resist film, comprising: a substrate having a thin film; and a resist film formed on the surface of the thin film,
An inorganic conductive film is formed on the resist film,
The inorganic conductive film contains at least one of molybdenum and tungsten,
A resist blank with a resist film, wherein a water-soluble resin film is formed between the resist film and the inorganic conductive film.
前記水溶性樹脂膜は導電性ポリマーで構成された有機導電性膜であることを特徴とする請求項1記載のレジスト膜付きマスクブランク。   The resist blank with a resist film according to claim 1, wherein the water-soluble resin film is an organic conductive film composed of a conductive polymer. 前記無機導電性膜の膜厚は1nm〜10nmであることを特徴とする請求項1または2に記載のレジスト膜付きマスクブランク。   The film thickness of the said inorganic conductive film is 1 nm-10 nm, The mask blank with a resist film of Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned. 前記無機導電性膜は、全体にモリブデンの酸化物およびタングステンの酸化物のうち少なくともいずれかを含むことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のレジスト膜付きマスクブランク。   The resist blank with a resist film according to any one of claims 1 to 3, wherein the inorganic conductive film entirely contains at least one of an oxide of molybdenum and an oxide of tungsten. 前記無機導電性膜はMoO、Mo、MoO、W、WO、およびWOのうち少なくともいずれかを含むことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のレジスト膜付きマスクブランク。 According to any one of the inorganic conductive film MoO 3, Mo 2 O 5, MoO 3, W 2 O 3, WO 2, and from the claims 1, characterized in that it comprises at least one of WO 3 3 Mask blank with resist film. レジスト膜付きマスクブランクの製造方法であって、
薄膜を有する基板を準備する基板準備工程と、
前記薄膜の表面にレジスト膜を形成するレジスト膜形成工程と、
前記レジスト膜の上に水溶性樹脂膜を形成する水溶性樹脂膜形成工程と、
前記水溶性樹脂膜の上にモリブデンおよびタングステンのうち少なくともいずれかを含む無機導電性膜を形成する無機導電性膜形成工程と、
を有することを特徴とするレジスト膜付きマスクブランクの製造方法。
It is a manufacturing method of a mask blank with a resist film, and
A substrate preparation step of preparing a substrate having a thin film;
A resist film forming step of forming a resist film on the surface of the thin film;
A water soluble resin film forming step of forming a water soluble resin film on the resist film;
An inorganic conductive film forming step of forming an inorganic conductive film containing at least one of molybdenum and tungsten on the water-soluble resin film;
A method of manufacturing a mask blank with a resist film, comprising:
前記水溶性樹脂膜は、導電性ポリマーで構成された有機導電性膜であることを特徴とする請求項6記載のレジスト膜付きマスクブランクの製造方法。   The method for producing a resist blank with a resist film according to claim 6, wherein the water-soluble resin film is an organic conductive film composed of a conductive polymer. 前記水溶性樹脂膜の膜厚は1nm〜10nmであることを特徴とする請求項6または7に記載のレジスト膜付きマスクブランクの製造方法。   The film thickness of the said water-soluble resin film is 1 nm-10 nm, The manufacturing method of the mask blank with a resist film of Claim 6 or 7 characterized by the above-mentioned. 前記無機導電性膜は、全体にモリブデンの酸化物およびタングステンの酸化物のうち少なくともいずれかを含むことを特徴とする請求項6から8のいずれかに記載のレジスト膜付きマスクブランクの製造方法。   The method according to any one of claims 6 to 8, wherein the inorganic conductive film entirely contains at least one of an oxide of molybdenum and an oxide of tungsten. 前記無機導電性膜はMoO、Mo、MoO、W、WO、およびWOのうち少なくともいずれかを含むことを特徴とする請求項6から9のいずれかに記載のレジスト膜付きマスクブランクの製造方法。 The inorganic conductive film according to any one of claims 6 to 9, wherein the inorganic conductive film contains at least one of MoO 3 , Mo 2 O 5 , MoO 3 , W 2 O 3 , WO 2 , and WO 3. Method of mask blank with resist film of 前記無機導電性膜形成工程はスパッタリング成膜を用いて行うことを特徴とする請求項6から10のいずれかに記載のレジスト膜付きマスクブランクの製造方法。   The method for producing a mask blank with a resist film according to any one of claims 6 to 10, wherein the inorganic conductive film forming step is performed using sputtering film formation. 請求項1から5のいずれかに記載のレジスト膜付きマスクブランクを用い、前記マスクブランクのうち少なくとも前記薄膜に対して凹凸パターンを形成するパターン形成工程を有する転写用マスクの製造方法。

The manufacturing method of the transfer mask which has a pattern formation process of forming an uneven | corrugated pattern with respect to the thin film at least among the said mask blanks using the mask blank with a resist film in any one of Claims 1-5.

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