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JP2018146760A - Method for manufacturing transfer mask and method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

Method for manufacturing transfer mask and method for manufacturing semiconductor device Download PDF

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JP2018146760A
JP2018146760A JP2017041418A JP2017041418A JP2018146760A JP 2018146760 A JP2018146760 A JP 2018146760A JP 2017041418 A JP2017041418 A JP 2017041418A JP 2017041418 A JP2017041418 A JP 2017041418A JP 2018146760 A JP2018146760 A JP 2018146760A
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孝浩 廣松
Takahiro Hiromatsu
孝浩 廣松
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Hoya Corp
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Abstract

【課題】複雑な細線パターンの形成が可能な転写用マスクの製造方法および半導体デバイスの製造方法を提供。【解決手段】薄膜上に電子線露光用のレジスト膜が設けられたマスクブランクを準備する工程と、レジスト膜に対して露光および現像処理を行い転写パターンをレジスト膜に形成する工程と、レジストおよび薄膜上に第1材料膜を埋め込む状態で成膜する工程と、レジスト膜の間に第1材料膜を残し、反転パターンを第1材料膜に形成し、レジスト膜を除去する工程と、第1材料および薄膜上に第2材料膜を埋め込む状態で成膜する工程と、第1材料膜の間に第2材料膜を残し、第2材料膜に転写パターンを形成し、ドライエッチングにより第1材料膜を除去する工程と、転写パターンが形成された第2材料膜をマスクとし、薄膜に対してドライエッチングを行い、薄膜に転写パターンを形成する工程とを備える転写用マスクの製造方法。【選択図】なしA transfer mask manufacturing method and a semiconductor device manufacturing method capable of forming a complicated fine line pattern are provided. A mask blank having a thin film on which a resist film for electron beam exposure is provided; a step of exposing and developing the resist film to form a transfer pattern on the resist film; depositing the first material film on the thin film in a state of burying the first material film; leaving the first material film between the resist films, forming a reverse pattern in the first material film, and removing the resist film; forming a film in a state of embedding the second material film on the material and the thin film; leaving the second material film between the first material films, forming a transfer pattern on the second material film, and dry etching the first material; A method of manufacturing a transfer mask, comprising the steps of: removing the film; and dry-etching the thin film using the second material film having the transfer pattern formed thereon as a mask to form the transfer pattern on the thin film. [Selection figure] None

Description

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

半導体デバイスの製造プロセスにおいては、リソグラフィー処理によって基板上にレジストパターンを形成し、このレジストパターンをマスクにし下層の被エッチング層をエッチングすることにより、被エッチング層に微細パターンを形成する加工技術が行なわれている。このような加工技術においては、レジストパターンの薄膜化によってパターンの微細化が達成されるが、エッチングのマスクとして用いられるレジストパターンの薄膜化には限界がある。   In the manufacturing process of semiconductor devices, a resist pattern is formed on a substrate by lithography, and a processing technique for forming a fine pattern in the etched layer is performed by etching the underlying etched layer using this resist pattern as a mask. It is. In such a processing technique, pattern miniaturization is achieved by thinning a resist pattern, but there is a limit to thinning a resist pattern used as an etching mask.

そこで、レジストパターンを覆って平坦化膜を形成した後、レジストパターン上の平坦化膜をエッチバックして除去し、次いでレジストパターンを除去することにより、被エッチング層上にレジストパターンの反転パターンを形成し、この反転パターンをエッチングマスクとして用いる方法が提案されている(下記特許文献1参照)。   Therefore, after forming a planarization film covering the resist pattern, the planarization film on the resist pattern is etched back and removed, and then the resist pattern is removed, whereby an inverted pattern of the resist pattern is formed on the etched layer. A method of forming and using this inverted pattern as an etching mask has been proposed (see Patent Document 1 below).

またさらに、反転パターンをマスクにして下層の転写層をエッチングして積層構造の反転パターンとし、この反転パターンを覆って二回目の反転層を形成し、上記と同様にして反転パターンをさらに反転させてレジストパターンと一致させたパターンを形成し、これをエッチングマスクとして用いる方法が提案されている(下記特許文献2参照)。   Furthermore, using the reverse pattern as a mask, the lower transfer layer is etched to form a reverse pattern of a laminated structure, and a second reverse layer is formed covering this reverse pattern, and the reverse pattern is further inverted in the same manner as described above. A method of forming a pattern that matches the resist pattern and using it as an etching mask has been proposed (see Patent Document 2 below).

特開平5−267253号公報JP-A-5-267253 特開2008−290316号公報JP 2008-290316 A

ところで上述した加工技術は、転写用マスクにおける薄膜パターンの形成にも適用されている。近年、半導体デバイスに形成するパターンの微細化が著しく、またリソグラフィーで使用される照明系が複雑化してきており、転写用マスクに形成される薄膜パターンは線幅が細く複雑なパターンが増えてきている。このため、上述した特許文献1で提案されている方法では、開口幅が狭いレジストパターンを形成することが必要となるが、このようなレジストパターンの形成は極めて困難である。一方、上述した特許文献2で提案されている方法では、レジストパターンを2回反転させるため、このような問題が発生することはない。特許文献2で提案されている方法では、被エッチング層とレジストパターンとの間に転写層を設け、反転したレジストパターンをマスクとするドライエッチングで転写層に反転パターンを形成する。しかし、ドライエッチングで転写層にパターンを形成するときのエッチングは転写層の厚さ方向に進行するだけでなく、転写層に形成されていくパターンの側壁方向にもエッチングは進行する。このため、転写層に形成される反転パターンのエッチングバイアスが発生することは避け難く、パターンの寸法精度が劣化し易い。   The processing technique described above is also applied to the formation of a thin film pattern on a transfer mask. In recent years, the miniaturization of patterns formed on semiconductor devices has been remarkable, and illumination systems used in lithography have become more complex, and thin film patterns formed on transfer masks have increased line widths and complex patterns. Yes. For this reason, in the method proposed in Patent Document 1 described above, it is necessary to form a resist pattern with a narrow opening width, but it is extremely difficult to form such a resist pattern. On the other hand, in the method proposed in Patent Document 2 described above, since the resist pattern is inverted twice, such a problem does not occur. In the method proposed in Patent Document 2, a transfer layer is provided between an etching target layer and a resist pattern, and a reverse pattern is formed on the transfer layer by dry etching using the reverse resist pattern as a mask. However, etching when forming a pattern in the transfer layer by dry etching not only proceeds in the thickness direction of the transfer layer, but also proceeds in the direction of the side wall of the pattern formed in the transfer layer. For this reason, it is difficult to avoid the etching bias of the reverse pattern formed in the transfer layer, and the dimensional accuracy of the pattern tends to deteriorate.

そこで本発明は、寸法精度良好に複雑な細線パターンを形成することが可能な転写用マスクの製造方法および半導体デバイスの製造方法を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a transfer mask and a method for manufacturing a semiconductor device capable of forming a complicated fine line pattern with good dimensional accuracy.

<構成1>
基板の主表面上に薄膜を有するマスクブランクを用いた転写用マスクの製造方法であって、
前記薄膜上に電子線露光用のレジスト膜が設けられたマスクブランクを準備する工程と、
前記レジスト膜に対して露光処理および現像処理を行い、前記薄膜に形成すべき転写パターンを前記レジスト膜に形成する工程と、
前記転写パターンが形成されたレジスト膜を埋め込む状態で、前記レジスト膜上および前記薄膜上に第1材料膜を成膜する工程と、
前記転写パターンが形成されたレジスト膜の間に前記第1材料膜を残した状態で前記レジスト膜の上面が露出するまで前記第1材料膜を除去することにより、前記転写パターンに対して反転した反転パターンを前記第1材料膜に形成し、その後前記第1材料膜に対して選択的に前記レジスト膜を除去する工程と、
前記反転パターンが形成された前記第1材料膜を埋め込む状態で、前記第1材料膜上および前記薄膜上に前記第1材料膜とは異なる材料からなる第2材料膜を成膜する工程と、
前記反転パターンが形成された前記第1材料膜の間に前記第2材料膜を残した状態で前記第1材料膜の上面が露出するまで前記第2材料膜を除去することにより、前記第2材料膜に前記転写パターンを形成し、その後ドライエッチングによって前記第2材料膜に対して選択的に前記第1材料膜を除去する工程と、
前記転写パターンが形成された第2材料膜をマスクとし、前記薄膜に対してドライエッチングを行い、前記薄膜に転写パターンを形成する工程とを備える
ことを特徴とする転写用マスクの製造方法。
<Configuration 1>
A method for manufacturing a transfer mask using a mask blank having a thin film on a main surface of a substrate,
Preparing a mask blank provided with a resist film for electron beam exposure on the thin film;
Performing an exposure process and a development process on the resist film, and forming a transfer pattern to be formed on the thin film on the resist film;
Forming a first material film on the resist film and the thin film in a state where the resist film on which the transfer pattern is formed is embedded;
By removing the first material film until the upper surface of the resist film is exposed with the first material film remaining between the resist films on which the transfer pattern is formed, the film is inverted with respect to the transfer pattern. Forming a reverse pattern on the first material film, and then removing the resist film selectively with respect to the first material film;
Forming a second material film made of a material different from the first material film on the first material film and the thin film in a state of embedding the first material film in which the reverse pattern is formed;
By removing the second material film until the upper surface of the first material film is exposed while leaving the second material film between the first material films on which the reverse pattern is formed, the second material film is removed. Forming the transfer pattern on a material film, and then removing the first material film selectively with respect to the second material film by dry etching;
A method for manufacturing a transfer mask, comprising: using the second material film on which the transfer pattern is formed as a mask, and performing dry etching on the thin film to form a transfer pattern on the thin film.

<構成2>
前記第1材料膜および前記第2材料膜は、ともに前記薄膜に対してエッチング選択性を有する材料によって構成されている
ことを特徴とする構成1に記載の転写用マスクの製造方法。
<Configuration 2>
The method for manufacturing a transfer mask according to Configuration 1, wherein the first material film and the second material film are both made of a material having etching selectivity with respect to the thin film.

<構成3>
前記ドライエッチングによって前記第2材料膜に対して選択的に前記第1材料膜を除去する際の前記第2材料膜のエッチングレートと第1材料膜のエッチングレートの比は、1:2以上である
ことを特徴とする構成1または2に記載の転写用マスクの製造方法。
<Configuration 3>
The ratio of the etching rate of the second material film to the etching rate of the first material film when the first material film is selectively removed from the second material film by the dry etching is 1: 2 or more. A method for manufacturing a transfer mask according to Configuration 1 or 2, wherein the method is provided.

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

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

<構成6>
前記第1材料膜と前記第2材料膜とは、ともにケイ素を含有する材料からなる
ことを特徴とする構成1から5のいずれかに記載の転写用マスクの製造方法。
<Configuration 6>
Both the first material film and the second material film are made of a material containing silicon. The method for manufacturing a transfer mask according to any one of the structures 1 to 5, wherein:

<構成7>
前記マスクブランクは、前記基板と前記薄膜の間に遮光膜が設けられており、
前記転写パターンが形成された前記薄膜をマスクとし、前記遮光膜に対してドライエッチングを行い、前記遮光膜に転写パターンを形成する工程と、
前記遮光膜に転写パターンを形成した後に前記薄膜を除去する工程とを備える
ことを特徴とする構成1から6のいずれかに記載の転写用マスクの製造方法。
<Configuration 7>
The mask blank is provided with a light shielding film between the substrate and the thin film,
Using the thin film on which the transfer pattern is formed as a mask, dry etching the light shielding film, and forming a transfer pattern on the light shielding film;
And a step of removing the thin film after forming a transfer pattern on the light-shielding film. The method for manufacturing a transfer mask according to any one of the configurations 1 to 6.

<構成8>
前記マスクブランクは、前記基板と前記薄膜の間に光半透過膜が設けられており、
前記転写パターンが形成された前記薄膜をマスクとし、前記光半透過膜に対してドライエッチングを行い、前記光半透過膜に転写パターンを形成するとともに前記第2材料膜を除去する工程と、
前記第2材料膜を除去した後、前記薄膜上に遮光帯パターンを含むレジストパターンを形成し、前記レジストパターンをマスクとして前記薄膜に対してドライエッチングを行い、前記薄膜に遮光帯を含むパターンを形成する工程とを備える
ことを特徴とする構成1から6のいずれかに記載の転写用マスクの製造方法。
<Configuration 8>
The mask blank is provided with a light semi-transmissive film between the substrate and the thin film,
Using the thin film on which the transfer pattern is formed as a mask, performing dry etching on the light semi-transmissive film to form a transfer pattern on the light semi-transmissive film and removing the second material film;
After removing the second material film, a resist pattern including a light-shielding band pattern is formed on the thin film, dry etching is performed on the thin film using the resist pattern as a mask, and a pattern including a light-shielding band is formed on the thin film. The method for manufacturing a transfer mask according to any one of configurations 1 to 6, further comprising: a forming step.

<構成9>
構成7または8記載の転写用マスクの製造方法により製造された転写用マスクを用い、半導体基板上のレジスト膜に転写パターンを露光転写する工程を備える
ことを特徴とする半導体デバイスの製造方法。
<Configuration 9>
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: a step of exposing and transferring a transfer pattern onto a resist film on a semiconductor substrate using the transfer mask manufactured by the method for manufacturing a transfer mask according to Configuration 7 or 8.

以上の構成を有する本発明によれば、寸法精度良好に複雑な細線パターンを形成することが可能な転写用マスクの製造方法および半導体デバイスの製造方法を得ることができる。   According to the present invention having the above-described configuration, it is possible to obtain a transfer mask manufacturing method and a semiconductor device manufacturing method capable of forming a complex thin line pattern with good dimensional accuracy.

第1実施形態に係る転写用マスクの製造方法を説明する断面工程図(その1)である。FIG. 6 is a cross-sectional process diagram (part 1) illustrating the method for manufacturing the transfer mask according to the first embodiment. 第1実施形態に係る転写用マスクの製造方法を説明する断面工程図(その2)である。FIG. 6 is a sectional process view (No. 2) for explaining the method of manufacturing the transfer mask according to the first embodiment. 第1実施形態に係る転写用マスクの製造方法を説明する断面工程図(その3)である。FIG. 6 is a sectional process view (No. 3) for explaining the method of manufacturing the transfer mask according to the first embodiment. 第2実施形態に係る転写用マスクの製造方法を説明する断面工程図(その1)である。It is sectional process drawing (the 1) explaining the manufacturing method of the transfer mask which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る転写用マスクの製造方法を説明する断面工程図(その2)である。It is sectional process drawing (the 2) explaining the manufacturing method of the transfer mask which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る転写用マスクの製造方法を説明する断面工程図(その3)である。It is sectional drawing (the 3) explaining the manufacturing method of the transfer mask which concerns on 2nd Embodiment.

発明者らは、第1材料膜と、第1材料膜の除去に対して耐性を有する第2材料膜とを用いてレジストパターンを2回反転させたパターンを形成し、これをエッチングマスクとして用いることにより、寸法精度の良好な細線パターンを形成することが可能であることを見出した。以下に、このような効果を得るための本発明の詳細な構成を、転写用マスクの製造方法、次いで半導体デバイスの製造方法の順に説明する。   The inventors form a pattern obtained by inverting the resist pattern twice using the first material film and the second material film resistant to the removal of the first material film, and use this as an etching mask. Thus, it has been found that a fine line pattern with good dimensional accuracy can be formed. Hereinafter, the detailed configuration of the present invention for obtaining such an effect will be described in the order of a transfer mask manufacturing method and then a semiconductor device manufacturing method.

≪第1実施形態:転写用マスクの製造方法≫
図1〜図3は、第1実施形態に係る転写用マスクの製造方法を説明する断面工程図である。これらの図を参照して説明する第1実施形態の転写用マスクの製造方法は、転写用マスクとしてバイナリマスクまたは反射型マスクを製造する際に適用される方法である。以下、これらの図1〜図3を参照し、第1実施形態の転写用マスクの製造方法を説明する。
First Embodiment: Method for Manufacturing Transfer Mask >>
1 to 3 are cross-sectional process diagrams illustrating a method for manufacturing a transfer mask according to the first embodiment. The transfer mask manufacturing method of the first embodiment described with reference to these drawings is a method applied when manufacturing a binary mask or a reflective mask as a transfer mask. Hereinafter, the manufacturing method of the transfer mask according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.

<マスクブランク1の準備>
先ず図1(A)に示すように、基板11の一主面上に、遮光膜(吸収体膜)13、薄膜15、およびレジスト膜21がこの順に設けられたマスクブランク1を準備する。各構成要素の詳細は次のようである。
<Preparation of mask blank 1>
First, as shown in FIG. 1A, a mask blank 1 in which a light shielding film (absorber film) 13, a thin film 15, and a resist film 21 are provided in this order on one main surface of a substrate 11 is prepared. Details of each component are as follows.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

一方、反射型マスク用の吸収体膜13はタンタル系材料で形成されるが、このような吸収体膜13は、フッ素系ガスによるドライエッチングか、酸素を含有しない塩素系ガス(酸素非含有塩素系ガス)によるドライエッチングでパターニングする。この場合、薄膜15は、これらのドライエッチングに対して耐性が高い材料であるクロムや、クロムに酸素、窒素、炭素等の元素を添加したクロム化合物からなる材料で構成することが好ましい。なお、薄膜15は、さらに反射防止機能を有してもよく、これにより遮光膜13上に薄膜15を残した状態の転写用マスクを作製してもよい。   On the other hand, the absorber film 13 for the reflective mask is formed of a tantalum-based material. Such an absorber film 13 may be formed by dry etching using a fluorine-based gas or a chlorine-based gas containing no oxygen (oxygen-free chlorine). Patterning is performed by dry etching using a system gas). In this case, the thin film 15 is preferably composed of chromium, which is a material having high resistance to dry etching, or a material made of a chromium compound in which elements such as oxygen, nitrogen, and carbon are added to chromium. Note that the thin film 15 may further have an antireflection function, so that a transfer mask in which the thin film 15 remains on the light shielding film 13 may be manufactured.

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

[レジスト膜21]
レジスト膜21は、リソグラフィー処理によってパターニングされる有機系材料膜であり、パターニングされたレジストパターンが薄膜15をエッチングする際のエッチングマスクとなる。このようなレジスト膜21は、微細なレジストパターンの形成が可能であれば、ポジ型であってもネガ型であってもよいが、一例として数十nm程度の微細なパターンの形成が可能な電子線露光用のポジ型の化学増幅型レジストが用いられることとする。
[Resist film 21]
The resist film 21 is an organic material film that is patterned by lithography, and the patterned resist pattern serves as an etching mask when the thin film 15 is etched. Such a resist film 21 may be a positive type or a negative type as long as a fine resist pattern can be formed. However, as an example, a fine pattern of about several tens of nanometers can be formed. A positive chemically amplified resist for electron beam exposure is used.

化学増幅型レジストとしては、公知のものを用いることができ、たとえば、ベースポリマーと、光酸発生剤とを含むものが例示される。ベースポリマーは、酸の発生に伴い、現像液(アルカリ性水溶液等)に対する溶解性が増大するポリマーであれば特に限定されない。光酸発生剤も、公知のものであれば特に限定されない。また化学増幅型レジストは、上記の成分以外に、界面活性剤、増感剤、光吸収剤、酸化防止剤、さらには必要に応じて塩基性物質等の他の成分を含んでもよい。   A well-known thing can be used as a chemically amplified resist, For example, the thing containing a base polymer and a photo-acid generator is illustrated. A base polymer will not be specifically limited if it is a polymer which the solubility with respect to a developing solution (alkali aqueous solution etc.) increases with generation | occurrence | production of an acid. The photoacid generator is not particularly limited as long as it is a known one. In addition to the above components, the chemically amplified resist may contain other components such as a surfactant, a sensitizer, a light absorber, an antioxidant, and a basic substance as necessary.

またレジスト膜21は、現像処理において用いる現像液に対し、露光処理後の非溶解部の溶解速度が遅い方が好ましく、0.05nm/秒以下であり、0.03nm/秒以下であることが好ましく、0.01nm/秒以下であることがより好ましい。これにより、レジストパターンのやせ細り、および膜減りを防止した微細パターンが設計通りに形成され、解像性も確保される。   The resist film 21 preferably has a slower dissolution rate of the non-dissolved portion after the exposure processing with respect to the developer used in the development processing, and is 0.05 nm / second or less and 0.03 nm / second or less. Preferably, it is 0.01 nm / second or less. As a result, a fine pattern that prevents thinning of the resist pattern and reduction in film thickness is formed as designed, and resolution is also ensured.

この転写用マスクの製造方法では、以降に形成する第2材料膜のパターンの厚さ(高さ)は、レジスト膜21の膜厚よりも厚くすることは困難である。このため、レジスト膜21は、第2材料膜による転写パターンが、その下層の薄膜15に対するエッチングマスクとして十分に機能する厚さ以上の膜厚が求められる。   In this transfer mask manufacturing method, it is difficult to make the thickness (height) of the pattern of the second material film to be formed later larger than the thickness of the resist film 21. For this reason, the resist film 21 is required to have a thickness equal to or larger than a thickness at which the transfer pattern of the second material film sufficiently functions as an etching mask for the thin film 15 below the second material film.

このようなレジスト膜21は、例えばスピンコート法のような塗布法によるレジスト材料膜の成膜と、その後の乾燥処理と、必要に応じて実施されるベーク処理とによって形成される。   Such a resist film 21 is formed by, for example, forming a resist material film by a coating method such as a spin coating method, a subsequent drying process, and a baking process performed as necessary.

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

ここでは先ず、電子線を用いた露光描画により、レジスト膜21に対して薄膜15に形成すべき転写パターンを描画する。次に、レジスト膜21に対してPEB処理、現像処理、リンス処理、およびスピン乾燥処理を行う。これにより、レジスト膜21をパターニングしてレジストパターン21aを形成する。この際、レジスト膜21がポジ型レジストによって構成されていれば、電子線が照射された露光部が現像液によって除去され、未露光部のみがレジストパターン21aとして残される。これに対しレジスト膜21がネガ型レジストによって構成されていれば、電子線が照射された露光部のみがレジストパターン21aとして残される。   Here, first, a transfer pattern to be formed on the thin film 15 is drawn on the resist film 21 by exposure drawing using an electron beam. Next, the resist film 21 is subjected to PEB processing, development processing, rinsing processing, and spin drying processing. Thereby, the resist film 21 is patterned to form a resist pattern 21a. At this time, if the resist film 21 is composed of a positive resist, the exposed portion irradiated with the electron beam is removed by the developer, and only the unexposed portion remains as the resist pattern 21a. On the other hand, if the resist film 21 is made of a negative resist, only the exposed portion irradiated with the electron beam remains as the resist pattern 21a.

<第1材料膜23の成膜>
次いで図1(C)に示すように、転写パターンが形成されたレジスト膜21(以下、レジストパターン21aと称する)を埋め込む状態で、レジストパターン21a上および薄膜15上に第1材料膜23を成膜する。この第1材料膜23は、レジストパターン21aを除去する際の処理に対して高い耐性を有し、かつ薄膜15に対するエッチング選択性が高い材料を用いて構成されていることとする。
<Deposition of the first material film 23>
Next, as shown in FIG. 1C, a first material film 23 is formed on the resist pattern 21a and the thin film 15 in a state where a resist film 21 (hereinafter referred to as a resist pattern 21a) on which a transfer pattern is formed is embedded. Film. It is assumed that the first material film 23 is made of a material that has high resistance to processing when removing the resist pattern 21a and has high etching selectivity with respect to the thin film 15.

例えば、レジストパターン21aがポリマー材料をベースとしたものであり、薄膜15がクロム化合物を用いて構成されたものである場合、第1材料膜23はケイ素を含有する材料を用いて構成される。このような第1材料膜23の具体例としては、(1)プラズマCVD法によって成膜された非晶質ケイ素膜、(2)原子層蒸着法(Atomic Layer Deposition:ALD法)によって成膜された二酸化ケイ素膜が例示される。   For example, when the resist pattern 21a is based on a polymer material and the thin film 15 is configured using a chromium compound, the first material film 23 is configured using a material containing silicon. Specific examples of the first material film 23 include (1) an amorphous silicon film formed by a plasma CVD method, and (2) an atomic layer deposition method (ALD method). A silicon dioxide film is exemplified.

またここで成膜する第1材料膜23は、レジストパターン21aのパターンの間を埋め込む状態で成膜されることとし、少なくともレジストパターン21aの高さよりも、厚い膜厚で成膜されることとする。   Further, the first material film 23 to be formed here is formed in a state of being embedded between the patterns of the resist pattern 21a, and is formed with a film thickness that is at least thicker than the height of the resist pattern 21a. To do.

<反転パターン23aの形成>
次に図1(D)に示すように、レジストパターン21aの間に第1材料膜23を残した状態で、レジストパターン21aの上面が露出するまで第1材料膜23を表面側から膜減りさせ、レジストパターン21a上の第1材料膜23を除去する。このような第1材料膜23の除去は、ドライエッチングによって行ってもよいし、化学的機械研磨やウェットエッチングによって行ってもよい。エッチング速度の制御性の観点からは、ドライエッチングによって実施することが好ましい。
<Formation of Inversion Pattern 23a>
Next, as shown in FIG. 1D, with the first material film 23 left between the resist patterns 21a, the first material film 23 is reduced from the surface side until the upper surface of the resist pattern 21a is exposed. Then, the first material film 23 on the resist pattern 21a is removed. Such removal of the first material film 23 may be performed by dry etching, or may be performed by chemical mechanical polishing or wet etching. From the viewpoint of controllability of the etching rate, it is preferable to carry out by dry etching.

以上により、転写パターンとして形成されたレジストパターン21aを反転させた反転パターン23aを、第1材料膜23に形成する。   As described above, an inverted pattern 23 a obtained by inverting the resist pattern 21 a formed as a transfer pattern is formed on the first material film 23.

<レジストパターン21aの除去>
その後図1(E)に示すように、反転パターン23aが形成された第1材料膜23に対し、レジストパターン21aを選択的に除去する。これにより、薄膜15の上部に反転パターン23aが形成された第1材料膜23のみが残された状態とし、第1材料膜23の間に薄膜15を露出させる。
<Removal of resist pattern 21a>
Thereafter, as shown in FIG. 1E, the resist pattern 21a is selectively removed from the first material film 23 on which the inversion pattern 23a is formed. As a result, only the first material film 23 in which the reverse pattern 23 a is formed is left on the thin film 15, and the thin film 15 is exposed between the first material films 23.

このようなレジストパターン21aの除去は、例えばオゾンやプラズマを用いたドライプロセスによって、レジストパターン21aを灰化処理することによって行う。またレジストパターン21aの除去は、このようなドライプロセスによる灰化処理の後に、オゾン水を用いたウェットプロセスを実施してもよい。   The removal of the resist pattern 21a is performed by ashing the resist pattern 21a by, for example, a dry process using ozone or plasma. The resist pattern 21a may be removed by performing a wet process using ozone water after the ashing process by such a dry process.

<第2材料膜25の成膜>
次いで図2(A)に示すように、反転パターン23aが形成された第1材料膜23を埋め込む状態で、第1材料膜23上および薄膜15上に第1材料膜23とは異なる材料から成る第2材料膜25を成膜する。この第2材料膜25は、以降の工程で実施する第1材料膜23を除去するためのエッチングに対する耐性が高いものであって、エッチングレートの比が第2材料膜25:第1材料膜23=1:2以上、好ましくは1:4以上となり得る材料によって構成される。さらに第2材料膜25は、薄膜15に対するエッチング選択性が高い材料を用いて構成されていることとする。
<Deposition of Second Material Film 25>
Next, as shown in FIG. 2A, the first material film 23 on which the inversion pattern 23a is formed is embedded, and the first material film 23 and the thin film 15 are made of a material different from the first material film 23. A second material film 25 is formed. The second material film 25 has high resistance to etching for removing the first material film 23 to be performed in the subsequent steps, and the ratio of the etching rates is the second material film 25: first material film 23. = 1: 2 or more, preferably composed of a material that can be 1: 4 or more. Further, the second material film 25 is made of a material having high etching selectivity with respect to the thin film 15.

例えば、薄膜15がクロム化合物を用いて構成され、反転パターン23aを構成する第1材料膜23が(1)プラズマCVD法によって成膜された非晶質ケイ素膜である場合、第2材料膜25としては、ALD法によって成膜された二酸化ケイ素膜が例示される。また薄膜15がクロム化合物を用いて構成され、反転パターン23aを構成する第1材料膜23が(2)ALD法によって成膜された二酸化ケイ素膜である場合、第2材料膜25としては、プラズマCVD法によって成膜された非晶質炭素膜、すなわちダイヤモンドライクカーボン(diamond like carbon:DLC)膜が例示される。   For example, when the thin film 15 is made of a chromium compound and the first material film 23 constituting the reversal pattern 23a is an amorphous silicon film formed by (1) plasma CVD, the second material film 25 is used. As an example, a silicon dioxide film formed by the ALD method is exemplified. Further, when the thin film 15 is made of a chromium compound and the first material film 23 constituting the reversal pattern 23a is a silicon dioxide film formed by (2) ALD, the second material film 25 is a plasma. An amorphous carbon film formed by a CVD method, that is, a diamond like carbon (DLC) film is exemplified.

またここで成膜する第2材料膜25は、反転パターン23aが形成された第1材料膜23のパターンの間を埋め込む状態で成膜されることとし、少なくとも反転パターン23aよりも、厚い膜厚で形成されることとする。   In addition, the second material film 25 formed here is formed in a state of being embedded between the patterns of the first material film 23 on which the inversion pattern 23a is formed, and is thicker than at least the inversion pattern 23a. It will be formed by.

<転写パターン25aの形成>
次に図2(B)に示すように、反転パターン23aが形成された第1材料膜23の間に第2材料膜25を残した状態で、第1材料膜23の上面が露出するまで第2材料膜25を表面側から膜減りさせ、第1材料膜23の上の第2材料膜25を除去する。このような第2材料膜25の除去は、ドライエッチングによって行ってもよいし、化学的機械研磨やウェットエッチングによって行ってもよい。エッチング速度の制御性の観点からは、ドライエッチングによって実施することが好ましい。
<Formation of Transfer Pattern 25a>
Next, as shown in FIG. 2B, the second material film 25 is left between the first material films 23 on which the inversion pattern 23a is formed, and the first material film 23 is exposed until the upper surface is exposed. The two-material film 25 is reduced from the surface side, and the second material film 25 on the first material film 23 is removed. Such removal of the second material film 25 may be performed by dry etching, or may be performed by chemical mechanical polishing or wet etching. From the viewpoint of controllability of the etching rate, it is preferable to carry out by dry etching.

以上により、反転パターン23aをさらに反転させた転写パターン25aを、第2材料膜25に形成する。   As described above, the transfer pattern 25a obtained by further inverting the inverting pattern 23a is formed on the second material film 25.

<第1材料膜23の除去>
その後、図2(C)に示すように、転写パターン25aが形成された第2材料膜25に対し、反転パターン23aが形成された第1材料膜23を選択的に除去する。これにより、薄膜15の上部に転写パターン25aが形成された第2材料膜25のみが形成された状態とし、第2材料膜25の間に薄膜15を露出させる。
<Removal of the first material film 23>
Thereafter, as shown in FIG. 2C, the first material film 23 on which the reverse pattern 23a is formed is selectively removed from the second material film 25 on which the transfer pattern 25a is formed. Thus, only the second material film 25 having the transfer pattern 25 a formed thereon is formed on the thin film 15, and the thin film 15 is exposed between the second material films 25.

この際、上述したように第1材料膜23が非晶質ケイ素膜であり第2材料膜25が二酸化ケイ素膜である場合、および第1材料膜23が二酸化ケイ素膜であり第2材料膜25が非晶質炭素膜(DLC)である場合、ともにエッチングガスに六フッ化硫黄(SF)とヘリウム(He)との混合ガスを用いたドライエッチングが行われる。これにより、第2材料膜25と第1材料膜23とのエッチングレートの比を、第2材料膜25:第1材料膜23=1:2以上とし、第2材料膜25に対する第1材料膜23の選択的な除去を実施することができる。 At this time, as described above, the first material film 23 is an amorphous silicon film and the second material film 25 is a silicon dioxide film, and the first material film 23 is a silicon dioxide film and the second material film 25. Are amorphous carbon films (DLC), dry etching using a mixed gas of sulfur hexafluoride (SF 6 ) and helium (He) as an etching gas is performed. Thereby, the ratio of the etching rate between the second material film 25 and the first material film 23 is set to the second material film 25: the first material film 23 = 1: 2 or more, and the first material film with respect to the second material film 25 is set. 23 selective removals can be performed.

<薄膜15のパターニング>
次に図2(D)に示すように、転写パターン25aが形成された第2材料膜25をマスクとして薄膜15をエッチングし、薄膜15に転写パターン15aを形成し、薄膜15からなる転写パターン15aを得る。ここでは、例えば転写パターン25aが形成されたケイ素系の第2材料膜25をマスクにして、クロム系の薄膜15をエッチングする。この際、塩素系ガスと酸素ガスとの混合ガス(酸素含有塩素系ガス)をエッチングガスに用いたドライエッチングを行う。これにより、ケイ素系の第2材料膜25に対して、きわめて高いエッチング選択性でクロム系の薄膜15をエッチングすることができ、第2材料膜25の転写パターン25aの形状を精度良好に転写した転写パターン15aを形成する。
<Patterning of thin film 15>
Next, as shown in FIG. 2D, the thin film 15 is etched using the second material film 25 on which the transfer pattern 25a is formed as a mask to form a transfer pattern 15a on the thin film 15, and the transfer pattern 15a made of the thin film 15 is formed. Get. Here, for example, the chromium-based thin film 15 is etched using the silicon-based second material film 25 on which the transfer pattern 25a is formed as a mask. At this time, dry etching is performed using a mixed gas of chlorine-based gas and oxygen gas (oxygen-containing chlorine-based gas) as an etching gas. As a result, the chromium-based thin film 15 can be etched with extremely high etching selectivity with respect to the silicon-based second material film 25, and the shape of the transfer pattern 25a of the second material film 25 is transferred with high accuracy. A transfer pattern 15a is formed.

<遮光膜(吸収体膜)13のパターニング>
その後、図3(A)に示すように、クロム系材料によって構成された薄膜15からなる転写パターン15aをマスクとして遮光膜(吸収体膜)13のドライエッチングを行う。これにより、転写パターン15aの形状に遮光膜(吸収体膜)13をパターニングしてなる遮光パターン(吸収体パターン)13aaを得る。この際、遮光膜13がバイナリマスク用のものであって、ケイ素を含有する材料で形成されている場合であれば、フッ素系ガスを用いた遮光膜13のドライエッチングを行なう。また反射型マスク用の吸収体膜13の場合であって、その吸収体膜13がタンタルを主成分とする材料で形成されている場合であれば、フッ素系ガスまたは酸素を含有しない塩素系ガス(酸素非含有塩素系ガス)を用いたドライエッチングを吸収体膜13に対して行う。
<Patterning of light shielding film (absorber film) 13>
Thereafter, as shown in FIG. 3A, the light-shielding film (absorber film) 13 is dry-etched using the transfer pattern 15a formed of the thin film 15 made of a chromium-based material as a mask. Thereby, a light shielding pattern (absorber pattern) 13aa obtained by patterning the light shielding film (absorber film) 13 in the shape of the transfer pattern 15a is obtained. At this time, if the light shielding film 13 is for a binary mask and is made of a material containing silicon, the light shielding film 13 is dry-etched using a fluorine-based gas. Further, in the case of the absorber film 13 for the reflective mask, if the absorber film 13 is formed of a material mainly composed of tantalum, a fluorine-based gas or a chlorine-based gas not containing oxygen is used. Dry etching using (oxygen-free chlorine-based gas) is performed on the absorber film 13.

なお、以上のような遮光膜(吸収体膜)13のドライエッチングにおいては、ケイ素系の第2材料膜25も同時に除去される。   In the dry etching of the light shielding film (absorber film) 13 as described above, the silicon-based second material film 25 is also removed at the same time.

<薄膜15の除去>
次に、図3(B)に示すように、クロム系材料によって構成された薄膜15からなる転写パターン15aを除去し、転写用マスク1aを得る。この際、クロム系材料からなる転写パターン15aの除去には、塩素系ガスと酸素ガスとの混合ガス(酸素含有塩素系ガス)をエッチングガスに用いる。これにより、ケイ素系またはタンタル系の遮光膜13に対して、きわめて高いエッチング選択性でクロム系材の薄膜15をエッチング除去することができる。
<Removal of thin film 15>
Next, as shown in FIG. 3B, the transfer pattern 15a made of the thin film 15 made of a chromium-based material is removed to obtain a transfer mask 1a. At this time, to remove the transfer pattern 15a made of a chromium-based material, a mixed gas of chlorine-based gas and oxygen gas (oxygen-containing chlorine-based gas) is used as an etching gas. Accordingly, the chromium-based material thin film 15 can be removed by etching with extremely high etching selectivity with respect to the silicon-based or tantalum-based light-shielding film 13.

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

≪第2実施形態:転写用マスクの製造方法≫
図4〜図6は、第2実施形態に係る転写用マスクの製造方法を説明する断面工程図である。これらの図を参照して説明する第2実施形態の転写用マスクの製造方法は、転写用マスクとしてハーフトーン型位相シフトマスクを製造する際に適用される方法である。以下、これらの図4〜図6を参照し、第2実施形態の転写用マスクの製造方法を説明する。なお、図4〜図6においては、図1〜図3を用いて説明した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
<< Second Embodiment: Method for Manufacturing Transfer Mask >>
4 to 6 are cross-sectional process diagrams illustrating a method for manufacturing a transfer mask according to the second embodiment. The transfer mask manufacturing method according to the second embodiment described with reference to these drawings is a method applied when manufacturing a halftone phase shift mask as a transfer mask. Hereinafter, a method for manufacturing a transfer mask according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 4 to 6, the same components as those described with reference to FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

<マスクブランク2の準備>
先ず図4(A)に示すように、基板11の一主面上に、光半透過膜43、薄膜45、およびレジスト膜21がこの順に設けられたマスクブランク2を準備する。マスクブランク2を構成するこれらの各要素のうち、基板11は、上述した第1実施形態のバイナリマスク用のマスクブランク1のものと同様であってよい。またレジスト膜21は、上述した第1実施形態のものと同様である。このためここでは、光半透過膜43と薄膜45の構成を説明する。
<Preparation of mask blank 2>
First, as shown in FIG. 4A, a mask blank 2 in which a light semi-transmissive film 43, a thin film 45, and a resist film 21 are provided in this order on one main surface of a substrate 11 is prepared. Of these elements constituting the mask blank 2, the substrate 11 may be the same as that of the mask blank 1 for binary mask of the first embodiment described above. The resist film 21 is the same as that of the first embodiment described above. Therefore, here, the configuration of the light semi-transmissive film 43 and the thin film 45 will be described.

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

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

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

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

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

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

<レジストパターン21aの形成〜第1材料膜23の除去>
次に図4(B)〜図5(C)に示す工程は、先の第1実施形態において図1(B)〜図2(C)を用いて説明した工程と同様に実施する。
<Formation of Resist Pattern 21a to Removal of First Material Film 23>
Next, the steps shown in FIGS. 4B to 5C are performed in the same manner as the steps described with reference to FIGS. 1B to 2C in the first embodiment.

すなわち、図4(B)に示すようにレジストパターン21aの形成を行なう。次いで図4(C)に示すように、第1材料膜23を成膜する。その後、図4(D)に示すように、第1材料膜23に反転パターン23aを形成する。次いで図4(E)に示すように、レジストパターン21aを除去することにより、薄膜45の上部に反転パターン23aが形成された第1材料膜23のみが残された状態とする。その後、図5(A)に示すように、第2材料膜25の成膜を行い、次いで図5(B)に示すように、第2材料膜25に転写パターン25aを形成する。次に、図5(C)に示すように、第2材料膜25に対して第1材料膜23を選択的に除去することにより、薄膜45の上部に転写パターン25aが形成された第2材料膜25のみが形成された状態とする。   That is, a resist pattern 21a is formed as shown in FIG. Next, as shown in FIG. 4C, a first material film 23 is formed. Thereafter, as shown in FIG. 4D, an inversion pattern 23 a is formed in the first material film 23. Next, as shown in FIG. 4E, by removing the resist pattern 21a, only the first material film 23 in which the reverse pattern 23a is formed on the thin film 45 is left. Thereafter, as shown in FIG. 5A, the second material film 25 is formed, and then, as shown in FIG. 5B, a transfer pattern 25a is formed on the second material film 25. Next, as shown in FIG. 5C, the second material in which the transfer pattern 25 a is formed on the thin film 45 by selectively removing the first material film 23 from the second material film 25. Only the film 25 is formed.

<薄膜45のパターニング>
以上の後、図5(D)に示すように、転写パターン25aが形成された第2材料膜25をマスクとして薄膜45をエッチングし、薄膜45に転写パターン45aaを形成する。ここでは、例えば転写パターン25aが形成されたケイ素系の第2材料膜25をマスクにして、クロム系材の薄膜45をエッチングする。この際、塩素系ガスと酸素ガスとの混合ガス(酸素含有塩素系ガス)をエッチングガスに用いたドライエッチングを行う。これにより、ケイ素系の第2材料膜25に対して、極めて高いエッチング選択性でクロム系の薄膜45をエッチングすることができ、第2材料膜25の転写パターン25aの形状が薄膜45に対して精度良好に転写される。
<Patterning of thin film 45>
After the above, as shown in FIG. 5D, the thin film 45 is etched using the second material film 25 on which the transfer pattern 25a is formed as a mask to form the transfer pattern 45aa on the thin film 45. Here, the chromium-based material thin film 45 is etched using, for example, the silicon-based second material film 25 on which the transfer pattern 25a is formed as a mask. At this time, dry etching is performed using a mixed gas of chlorine-based gas and oxygen gas (oxygen-containing chlorine-based gas) as an etching gas. Thereby, the chromium-based thin film 45 can be etched with extremely high etching selectivity with respect to the silicon-based second material film 25, and the shape of the transfer pattern 25 a of the second material film 25 is compared with the thin film 45. Transferred with good accuracy.

<光半透過膜43のパターニング>
次いで図6(A)に示すように、転写パターン45aaが形成された薄膜45をマスクとして、フッ素系ガスを用いた光半透過膜43のドライエッチングを行ない、ケイ素を含有する材料で形成された光半透過膜43をパターニングする。これにより、基板11における光半透過パターン形成領域11aに、光半透過膜43をパターニングしてなる光半透過パターン43aを形成する。また、基板11における外周領域11bに、薄膜45と光半透過膜43とを貫通する孔形状のアライメントマークパターン43bを形成する。なお、このようなケイ素を含有する材料で形成された光半透過膜43のドライエッチングにおいては、ケイ素を含有する材料によって構成された第2材料膜25も同時に除去される。
<Patterning of light semi-transmissive film 43>
Next, as shown in FIG. 6A, using the thin film 45 on which the transfer pattern 45aa is formed as a mask, the light-semitransmissive film 43 using a fluorine-based gas is dry-etched to be formed of a material containing silicon. The light semi-transmissive film 43 is patterned. Thereby, the light semi-transmissive pattern 43a formed by patterning the light semi-transmissive film 43 is formed in the light semi-transmissive pattern forming region 11a of the substrate 11. In addition, a hole-shaped alignment mark pattern 43 b that penetrates the thin film 45 and the light semitransmissive film 43 is formed in the outer peripheral region 11 b of the substrate 11. In the dry etching of the light semitransmissive film 43 formed of such a material containing silicon, the second material film 25 made of the material containing silicon is also removed at the same time.

<遮光帯パターンを含むレジストパターン47の形成>
次に図6(B)に示すように、転写パターン45aaが形成された薄膜45上に、遮光帯パターンを含むレジストパターン47を形成する。ここでは、基板11における外周領域11bを覆う遮光帯パターンを含む形状のレジストパターン47を形成する。この際、先ず基板11上に、レジスト膜をスピン塗布法によって形成する。次に、基板11における外周領域11bを覆う形状でレジスト膜が残されるように、当該レジスト膜に対して露光を行い、その後レジスト膜に対して現像処理等の所定の処理を行う。これにより、基板11における外周領域11bを覆う形状で、遮光帯パターンを含むレジストパターン47を形成する。
<Formation of resist pattern 47 including light-shielding band pattern>
Next, as shown in FIG. 6B, a resist pattern 47 including a light shielding band pattern is formed on the thin film 45 on which the transfer pattern 45aa is formed. Here, a resist pattern 47 having a shape including a light shielding band pattern covering the outer peripheral region 11b of the substrate 11 is formed. At this time, a resist film is first formed on the substrate 11 by a spin coating method. Next, the resist film is exposed so that the resist film remains in a shape covering the outer peripheral region 11b of the substrate 11, and then a predetermined process such as a development process is performed on the resist film. Thus, a resist pattern 47 including a light shielding band pattern is formed in a shape covering the outer peripheral region 11b of the substrate 11.

<遮光パターンの形成>
次に図6(C)に示すように、遮光帯パターンを含むレジストパターン47をマスクとして、薄膜45のドライエッチングを行い、外周領域11bを覆う帯状に薄膜45をパターニングしてなる遮光パターン45cを形成する。この際、エッチングガスとして、塩素系ガスと酸素ガスとの混合ガスを用いることにより、クロム系材の薄膜45をエッチングする。
<Formation of light shielding pattern>
Next, as shown in FIG. 6C, with the resist pattern 47 including the light shielding band pattern as a mask, the thin film 45 is dry-etched, and a light shielding pattern 45c is formed by patterning the thin film 45 into a band shape covering the outer peripheral region 11b. Form. At this time, the chromium-based material thin film 45 is etched by using a mixed gas of a chlorine-based gas and an oxygen gas as an etching gas.

<レジストパターン47の除去>
次いで、図6(D)に示すように、遮光帯パターンを含むレジストパターン47を除去し、洗浄等の所定の処理を行う。以上により、転写用マスク2aとしてハーフトーン型位相シフトマスクが得られる。
<Removal of resist pattern 47>
Next, as shown in FIG. 6D, the resist pattern 47 including the light shielding band pattern is removed, and a predetermined process such as cleaning is performed. As described above, a halftone phase shift mask is obtained as the transfer mask 2a.

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

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

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

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

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

≪実施形態の効果≫
以上説明した実施形態の転写用マスクの製造方法は、パターニング対象となる薄膜15または薄膜45上に転写パターンを有するレジストパターン21aを形成し、第1材料膜23と、第1材料膜23の除去に対して耐性を有する第2材料膜25とを用いてレジストパターン21aを2回反転させる構成である。これにより、膜厚の薄いレジストパターン21aを形成し、このレジストパターン21aの反転パターンを第1材料膜23に形成し、さらにこの反転パターンであるレジストパターン21aの転写パターンを第2材料膜25に形成し、これをマスクにして薄膜15または薄膜45をパターンエッチングすることができる。
<< Effects of Embodiment >>
In the manufacturing method of the transfer mask according to the embodiment described above, the resist pattern 21a having a transfer pattern is formed on the thin film 15 or the thin film 45 to be patterned, and the first material film 23 and the first material film 23 are removed. The resist pattern 21a is inverted twice using the second material film 25 having resistance to the above. As a result, a thin resist pattern 21a is formed, an inverted pattern of the resist pattern 21a is formed on the first material film 23, and a transfer pattern of the resist pattern 21a, which is the inverted pattern, is formed on the second material film 25. The thin film 15 or the thin film 45 can be pattern-etched using this as a mask.

したがって、高精度な細線パターンを薄膜15または薄膜45に形成する際、開口幅が狭いレジストパターン21aを形成する必要はなく、線幅の細いレジストパターン21aを形成すればよい。しかも反転パターン23aが形成される第1材料膜23、および転写パターン25aが形成される第2材料膜25は単層であってよく、反転パターン23aおよび転写パターン25aともにエッチングバイアスが小さくパターンの寸法精度を確保することが可能である。この結果、転写パターン25aが形成された第2材料膜25をマスクにした薄膜15または薄膜45のパターンエッチングにおいても、寸法精度が良好なパターンを得ることが可能である。   Therefore, when forming a highly accurate fine line pattern on the thin film 15 or the thin film 45, it is not necessary to form the resist pattern 21a having a narrow opening width, and the resist pattern 21a having a narrow line width may be formed. In addition, the first material film 23 on which the reversal pattern 23a is formed and the second material film 25 on which the transfer pattern 25a is formed may be a single layer, and both the reversal pattern 23a and the transfer pattern 25a have a small etching bias and the pattern dimensions. It is possible to ensure accuracy. As a result, even in the pattern etching of the thin film 15 or the thin film 45 using the second material film 25 on which the transfer pattern 25a is formed as a mask, a pattern with good dimensional accuracy can be obtained.

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

≪別の実施形態≫
以上説明した実施形態の転写用マスクの製造方法は、基板上にハードマスク膜(本発明の薄膜に対応。)を備えたマスクブランクからインプリントモールドを製造する場合にも応用できる。すなわち、そのインプリントモールドの製造方法は、基板の主表面上にハードマスク膜を有するマスクブランクを用いたインプリントモールドの製造方法であって、ハードマスク膜上に電子線露光用のレジスト膜が設けられたマスクブランクを準備する工程と、レジスト膜に対して露光処理および現像処理を行い、ハードマスク膜に形成すべきモールドパターンをレジスト膜に形成する工程と、モールドパターンが形成されたレジスト膜を埋め込む状態で、レジスト膜上およびハードマスク膜上に第1材料膜を成膜する工程と、モールドパターンが形成されたレジスト膜の間に第1材料膜を残した状態でレジスト膜の上面が露出するまで第1材料膜を除去することにより、モールドパターンに対して反転した反転パターンを第1材料膜に形成し、その後第1材料膜に対して選択的にレジスト膜を除去する工程と、反転パターンが形成された第1材料膜を埋め込む状態で、第1材料膜上およびハードマスク膜上に第1材料膜とは異なる材料からなる第2材料膜を成膜する工程と、反転パターンが形成された第1材料膜の間に第2材料膜を残した状態で第1材料膜の上面が露出するまで第2材料膜を除去することにより、第2材料膜にモールドパターンを形成し、その後ドライエッチングによって第2材料膜に対して選択的に第1材料膜を除去する工程と、モールドパターンが形成された第2材料膜をマスクとし、ハードマスク膜に対してドライエッチングを行い、ハードマスク膜にモールドパターンを形成する工程と、モールドパターンが形成されたハードマスク膜をマスクとし、基板に対してドライエッチングを行い、基板の主表面にモールドパターンを形成する工程とを備えることを特徴とする。
<< Another Embodiment >>
The transfer mask manufacturing method of the embodiment described above can also be applied to manufacturing an imprint mold from a mask blank provided with a hard mask film (corresponding to the thin film of the present invention) on a substrate. That is, the imprint mold manufacturing method is an imprint mold manufacturing method using a mask blank having a hard mask film on the main surface of a substrate, and a resist film for electron beam exposure is formed on the hard mask film. A step of preparing the provided mask blank, a step of performing exposure processing and development processing on the resist film, and forming a mold pattern to be formed on the hard mask film on the resist film, and a resist film on which the mold pattern is formed The upper surface of the resist film is formed in a state where the first material film is left between the step of forming the first material film on the resist film and the hard mask film in a state where the mold pattern is embedded, and the resist film on which the mold pattern is formed. By removing the first material film until it is exposed, an inverted pattern that is inverted with respect to the mold pattern is formed on the first material film. Then, the step of selectively removing the resist film with respect to the first material film, and the first material film on the first material film and the hard mask film in a state of embedding the first material film on which the reverse pattern is formed Forming a second material film made of a material different from the first material film, and the second material film between the first material film having the reverse pattern formed until the upper surface of the first material film is exposed. A mold pattern is formed on the second material film by removing the two material film, and then the first material film is selectively removed from the second material film by dry etching, and the mold pattern is formed. Using the second material film as a mask, dry etching the hard mask film to form a mold pattern on the hard mask film, and using the hard mask film on which the mold pattern is formed as a mask, Characterized in that it comprises a step of dry etching is carried out to form a mold pattern on the main surface of the substrate with respect.

この別の実施形態のインプリントモールドの製造方法は、高精度な細線パターンをハードマスク膜に形成する際、開口幅が狭いレジストパターンを形成する必要はなく、線幅の細いレジストパターンを形成すればよい。しかも反転パターンが形成される第1材料膜、およびモールドパターンが形成される第2材料膜は単層であってよく、第1材料膜の反転パターンおよび第2材料膜のモールドパターンともにエッチングバイアスが小さくパターンの寸法精度を確保することが可能である。この結果、モールドパターンが形成された第2材料膜をマスクにしたハードマスク膜に対するドライエッチングにおいて、ハードマスク膜に寸法精度が良好なモールドパターンを形成することが可能となる。さらに、そのモールドパターンが形成されたハードマスク膜をマスクとする基板の主表面に対するドライエッチングにおいて、主表面に寸法精度が良好なモールドパターンを形成することが可能となる。   According to the imprint mold manufacturing method of this another embodiment, when forming a highly accurate fine line pattern on a hard mask film, it is not necessary to form a resist pattern with a narrow opening width. That's fine. Moreover, the first material film on which the reverse pattern is formed and the second material film on which the mold pattern is formed may be a single layer, and the etching bias is applied to both the reverse pattern of the first material film and the mold pattern of the second material film. It is possible to ensure a small dimensional accuracy of the pattern. As a result, in the dry etching with respect to the hard mask film using the second material film on which the mold pattern is formed as a mask, it is possible to form a mold pattern with good dimensional accuracy on the hard mask film. Further, in dry etching on the main surface of the substrate using the hard mask film on which the mold pattern is formed as a mask, it is possible to form a mold pattern with good dimensional accuracy on the main surface.

≪転写用マスクの製造≫
実施例により、本発明の転写用マスクの製造方法をさらに具体的に説明する。ここでは、図1〜図3を参照し、下記の手順でバイナリマスクとなる転写用マスクを作製した。
≪Manufacture of transfer mask≫
The manufacturing method of the transfer mask of the present invention will be described more specifically with reference to examples. Here, referring to FIGS. 1 to 3, a transfer mask to be a binary mask was manufactured by the following procedure.

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

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

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

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

次に、スピン塗布法によって、薄膜15の表面に接して、電子線描画用化学増幅型レジスト(PRL009:富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製)からなるレジスト膜21を膜厚60nmで成膜し、マスクブランク1を得た。   Next, a resist film 21 made of a chemically amplified resist for electron beam drawing (PRL009: manufactured by FUJIFILM Electronics Materials) is formed in a film thickness of 60 nm in contact with the surface of the thin film 15 by a spin coating method. Blank 1 was obtained.

次に図1(B)を参照し、作製したマスクブランク1のレジスト膜21に対して電子線を用いてテストパターンを描画露光した。その後、レジスト膜21の現像処理等を行い、線幅100nm、スペース幅100nmのテストパターン形状のレジストパターン21aを形成した。   Next, referring to FIG. 1B, a test pattern was drawn and exposed to the resist film 21 of the produced mask blank 1 using an electron beam. Thereafter, development processing or the like of the resist film 21 was performed to form a resist pattern 21a having a test pattern shape with a line width of 100 nm and a space width of 100 nm.

次に図1(C)を参照し、レジストパターン21aを埋め込む状態で、非晶質ケイ素からなる第1材料膜23を、プラズマCVD法によって膜厚80nmで成膜した。   Next, referring to FIG. 1C, a first material film 23 made of amorphous silicon was formed to a thickness of 80 nm by plasma CVD in a state where the resist pattern 21a was embedded.

その後図1(D)を参照し、六フッ化硫黄(SF)とヘリウム(He)との混合ガスを用いたドライエッチングによって、レジストパターン21aが露出するまで、第1材料膜23を表面側から膜減りさせ、レジストパターン21a間に第1材料膜23からなる反転パターン23aを形成した。 Thereafter, referring to FIG. 1D, the first material film 23 is formed on the surface side until the resist pattern 21a is exposed by dry etching using a mixed gas of sulfur hexafluoride (SF 6 ) and helium (He). The inversion pattern 23a made of the first material film 23 was formed between the resist patterns 21a.

次に図1(E)を参照し、灰化処理とその後のオゾン水を用いたウェットプロセスにより、反転パターン23aが形成された第1材料膜23間のレジストパターン21aを除去した。   Next, referring to FIG. 1E, the resist pattern 21a between the first material films 23 on which the reversal pattern 23a was formed was removed by ashing and subsequent wet process using ozone water.

次いで図2(A)を参照し、反転パターン23aが形成された第1材料膜23を埋め込む状態で、二酸化ケイ素からなる第2材料膜25をALD法によって膜厚100nmで成膜した。   Next, referring to FIG. 2A, a second material film 25 made of silicon dioxide was formed to a thickness of 100 nm by the ALD method in a state where the first material film 23 on which the inversion pattern 23a was formed was embedded.

その後図2(B)を参照し、四フッ化炭素(CF)とヘリウム(He)との混合ガスを用いたドライエッチングによって、第1材料膜23が露出するまで、第2材料膜25を表面側から膜減りさせ、反転パターン23aが形成された第1材料膜23間に第2材料膜25からなる転写パターン25aを形成した。 Thereafter, referring to FIG. 2B, the second material film 25 is formed by dry etching using a mixed gas of carbon tetrafluoride (CF 4 ) and helium (He) until the first material film 23 is exposed. The film was reduced from the surface side, and a transfer pattern 25a made of the second material film 25 was formed between the first material films 23 on which the inversion patterns 23a were formed.

次に図2(C)を参照し、エッチングガスに六フッ化硫黄(SF)とヘリウム(He)との混合ガスを用いたドライエッチングにより、二酸化ケイ素からなる第2材料膜25に対して、非晶質ケイ素からなる第1材料膜23を選択的にエッチング除去した。 Next, referring to FIG. 2 (C), the second material film 25 made of silicon dioxide is etched by dry etching using a mixed gas of sulfur hexafluoride (SF 6 ) and helium (He) as an etching gas. Then, the first material film 23 made of amorphous silicon was selectively removed by etching.

次に図2(D)を参照し、二酸化ケイ素からなる第2材料膜25をマスクとして、エッチングガスにClとOの混合ガスを用い、クロムおよび窒素からなる薄膜15のドライエッチングを行った。これにより、薄膜15に、テストパターンを転写した転写パターン15aを形成した。 Next, referring to FIG. 2D, dry etching of the thin film 15 made of chromium and nitrogen is performed using the second material film 25 made of silicon dioxide as a mask and using a mixed gas of Cl 2 and O 2 as an etching gas. It was. As a result, a transfer pattern 15 a obtained by transferring the test pattern was formed on the thin film 15.

続いて図3(A)を参照し、第2材料膜25上から、転写パターン15aをマスクとし、エッチングガスに六フッ化硫黄(SF)とヘリウム(He)の混合ガスを用い、モリブデン、ケイ素および窒素からなる遮光膜13のドライエッチングを行った。これにより、遮光膜13に遮光パターン13aaを形成した。 Subsequently, referring to FIG. 3A, from the second material film 25, using the transfer pattern 15a as a mask, a mixed gas of sulfur hexafluoride (SF 6 ) and helium (He) is used as an etching gas, molybdenum, The light shielding film 13 made of silicon and nitrogen was dry etched. Thereby, the light shielding pattern 13aa was formed on the light shielding film 13.

次に図3(B)を参照し、エッチングガスとして塩素(Cl)と酸素(O)の混合ガスを用いたドライエッチングにより、転写パターン15aを除去した。 Next, referring to FIG. 3B, the transfer pattern 15a was removed by dry etching using a mixed gas of chlorine (Cl 2 ) and oxygen (O 2 ) as an etching gas.

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

≪評価≫
以上のようにして作製した転写用マスク1aを用い、AIMS193(Carl Zeiss社製)を用いて、波長193nmの露光光で半導体デバイス作製用のレジスト膜に対して露光転写した場合の転写像のシミュレーションを行った。
≪Evaluation≫
A simulation of a transfer image when the transfer mask 1a manufactured as described above is exposed and transferred to a resist film for manufacturing a semiconductor device with exposure light having a wavelength of 193 nm using AIMS 193 (manufactured by Carl Zeiss). Went.

このシミュレーションによる露光転写像を検証したところ、設計仕様を十分に満たしていた。この結果から、この転写用マスク1aを露光装置のマスクステージにセットし、半導体デバイス作製用のレジスト膜に露光転写したとしても、最終的に半導体デバイス用の回路パターンは高精度で形成できることが確認された。   When the exposure transfer image by this simulation was verified, the design specifications were sufficiently satisfied. From this result, even if this transfer mask 1a is set on the mask stage of an exposure apparatus and exposed and transferred to a resist film for manufacturing a semiconductor device, it is confirmed that a circuit pattern for a semiconductor device can be finally formed with high accuracy. It was done.

1,2…マスクブランク
1a,2a…転写用マスク
11…基板
13…遮光膜(吸収体膜)
15…薄膜(エッチングマスク膜)
21…レジスト膜
21a…レジストパターン(転写パターン)
23…第1材料膜
23a…反転パターン
25…第2材料膜
25a…転写パターン
43…光半透過膜
45…薄膜(遮光膜)
47…遮光帯パターンを含むレジストパターン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2 ... Mask blank 1a, 2a ... Transfer mask 11 ... Substrate 13 ... Light-shielding film (absorber film)
15. Thin film (etching mask film)
21: Resist film 21a: Resist pattern (transfer pattern)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 23 ... 1st material film 23a ... Inversion pattern 25 ... 2nd material film 25a ... Transfer pattern 43 ... Light semi-transmissive film 45 ... Thin film (light-shielding film)
47. Resist pattern including shading band pattern

Claims (9)

基板の主表面上に薄膜を有するマスクブランクを用いた転写用マスクの製造方法であって、
前記薄膜上に電子線露光用のレジスト膜が設けられたマスクブランクを準備する工程と、
前記レジスト膜に対して露光処理および現像処理を行い、前記薄膜に形成すべき転写パターンを前記レジスト膜に形成する工程と、
前記転写パターンが形成されたレジスト膜を埋め込む状態で、前記レジスト膜上および前記薄膜上に第1材料膜を成膜する工程と、
前記転写パターンが形成されたレジスト膜の間に前記第1材料膜を残した状態で前記レジスト膜の上面が露出するまで前記第1材料膜を除去することにより、前記転写パターンに対して反転した反転パターンを前記第1材料膜に形成し、その後前記第1材料膜に対して選択的に前記レジスト膜を除去する工程と、
前記反転パターンが形成された前記第1材料膜を埋め込む状態で、前記第1材料膜上および前記薄膜上に前記第1材料膜とは異なる材料からなる第2材料膜を成膜する工程と、
前記反転パターンが形成された前記第1材料膜の間に前記第2材料膜を残した状態で前記第1材料膜の上面が露出するまで前記第2材料膜を除去することにより、前記第2材料膜に前記転写パターンを形成し、その後ドライエッチングによって前記第2材料膜に対して選択的に前記第1材料膜を除去する工程と、
前記転写パターンが形成された第2材料膜をマスクとし、前記薄膜に対してドライエッチングを行い、前記薄膜に転写パターンを形成する工程とを備える
ことを特徴とする転写用マスクの製造方法。
A method for manufacturing a transfer mask using a mask blank having a thin film on a main surface of a substrate,
Preparing a mask blank provided with a resist film for electron beam exposure on the thin film;
Performing an exposure process and a development process on the resist film, and forming a transfer pattern to be formed on the thin film on the resist film;
Forming a first material film on the resist film and the thin film in a state where the resist film on which the transfer pattern is formed is embedded;
By removing the first material film until the upper surface of the resist film is exposed with the first material film remaining between the resist films on which the transfer pattern is formed, the film is inverted with respect to the transfer pattern. Forming a reverse pattern on the first material film, and then removing the resist film selectively with respect to the first material film;
Forming a second material film made of a material different from the first material film on the first material film and the thin film in a state of embedding the first material film in which the reverse pattern is formed;
By removing the second material film until the upper surface of the first material film is exposed while leaving the second material film between the first material films on which the reverse pattern is formed, the second material film is removed. Forming the transfer pattern on a material film, and then removing the first material film selectively with respect to the second material film by dry etching;
A method for manufacturing a transfer mask, comprising: using the second material film on which the transfer pattern is formed as a mask, and performing dry etching on the thin film to form a transfer pattern on the thin film.
前記第1材料膜および前記第2材料膜は、ともに前記薄膜に対してエッチング選択性を有する材料によって構成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の転写用マスクの製造方法。
The method for manufacturing a transfer mask according to claim 1, wherein the first material film and the second material film are both made of a material having etching selectivity with respect to the thin film.
前記ドライエッチングによって前記第2材料膜に対して選択的に前記第1材料膜を除去する際の前記第2材料膜のエッチングレートと第1材料膜のエッチングレートの比は、1:2以上である
ことを特徴とする請求項1または2に記載の転写用マスクの製造方法。
The ratio of the etching rate of the second material film to the etching rate of the first material film when the first material film is selectively removed from the second material film by the dry etching is 1: 2 or more. The transfer mask manufacturing method according to claim 1, wherein the transfer mask manufacturing method is provided.
前記薄膜は、スパッタリング法によって成膜されたものである
ことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の転写用マスクの製造方法。
The method for manufacturing a transfer mask according to any one of claims 1 to 3, wherein the thin film is formed by a sputtering method.
前記薄膜は、クロムを含有する材料からなる
ことを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の転写用マスクの製造方法。
The method for manufacturing a transfer mask according to any one of claims 1 to 4, wherein the thin film is made of a material containing chromium.
前記第1材料膜と前記第2材料膜とは、ともにケイ素を含有する材料からなる
ことを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の転写用マスクの製造方法。
The method for manufacturing a transfer mask according to any one of claims 1 to 5, wherein the first material film and the second material film are both made of a material containing silicon.
前記マスクブランクは、前記基板と前記薄膜の間に遮光膜が設けられており、
前記転写パターンが形成された前記薄膜をマスクとし、前記遮光膜に対してドライエッチングを行い、前記遮光膜に転写パターンを形成する工程と、
前記遮光膜に転写パターンを形成した後に前記薄膜を除去する工程とを備える
ことを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の転写用マスクの製造方法。
The mask blank is provided with a light shielding film between the substrate and the thin film,
Using the thin film on which the transfer pattern is formed as a mask, dry etching the light shielding film, and forming a transfer pattern on the light shielding film;
The method for producing a transfer mask according to claim 1, further comprising: removing the thin film after forming a transfer pattern on the light shielding film.
前記マスクブランクは、前記基板と前記薄膜の間に光半透過膜が設けられており、
前記転写パターンが形成された前記薄膜をマスクとし、前記光半透過膜に対してドライエッチングを行い、前記光半透過膜に転写パターンを形成するとともに前記第2材料膜を除去する工程と、
前記第2材料膜を除去した後、前記薄膜上に遮光帯パターンを含むレジストパターンを形成し、前記レジストパターンをマスクとして前記薄膜に対してドライエッチングを行い、前記薄膜に遮光帯を含むパターンを形成する工程とを備える
ことを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の転写用マスクの製造方法。
The mask blank is provided with a light semi-transmissive film between the substrate and the thin film,
Using the thin film on which the transfer pattern is formed as a mask, performing dry etching on the light semi-transmissive film to form a transfer pattern on the light semi-transmissive film and removing the second material film;
After removing the second material film, a resist pattern including a light-shielding band pattern is formed on the thin film, dry etching is performed on the thin film using the resist pattern as a mask, and a pattern including a light-shielding band is formed on the thin film. The method for manufacturing a transfer mask according to claim 1, further comprising: a forming step.
請求項7または8記載の転写用マスクの製造方法により製造された転写用マスクを用い、半導体基板上のレジスト膜に転写パターンを露光転写する工程を備える
ことを特徴とする半導体デバイスの製造方法。
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: a step of exposing and transferring a transfer pattern onto a resist film on a semiconductor substrate using the transfer mask manufactured by the method for manufacturing a transfer mask according to claim 7 or 8.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11493846B2 (en) 2019-09-19 2022-11-08 Kioxia Corporation Pattern forming method and template manufacturing method
US20220357647A1 (en) * 2021-04-29 2022-11-10 Skc Solmics Co., Ltd. Blank mask and photomask using the same
US20220397819A1 (en) * 2021-06-08 2022-12-15 Skc Solmics Co., Ltd. Blank mask and photomask using the same

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1452009A (en) * 2002-04-16 2003-10-29 林心迪 Method of forming a phase shift mask for lithography process
US20070037410A1 (en) * 2005-08-15 2007-02-15 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Method for forming a lithography pattern
JP2008290316A (en) * 2007-05-23 2008-12-04 Canon Inc Pattern forming method, pattern formed by the pattern forming method, mold, processing apparatus, and processing method
JP2016081065A (en) * 2014-10-16 2016-05-16 東京エレクトロン株式会社 Patterning method for improving euv resist etching durability and mitigating pattern collapse

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1452009A (en) * 2002-04-16 2003-10-29 林心迪 Method of forming a phase shift mask for lithography process
US20070037410A1 (en) * 2005-08-15 2007-02-15 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Method for forming a lithography pattern
JP2008290316A (en) * 2007-05-23 2008-12-04 Canon Inc Pattern forming method, pattern formed by the pattern forming method, mold, processing apparatus, and processing method
JP2016081065A (en) * 2014-10-16 2016-05-16 東京エレクトロン株式会社 Patterning method for improving euv resist etching durability and mitigating pattern collapse

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11493846B2 (en) 2019-09-19 2022-11-08 Kioxia Corporation Pattern forming method and template manufacturing method
US20220357647A1 (en) * 2021-04-29 2022-11-10 Skc Solmics Co., Ltd. Blank mask and photomask using the same
US12461439B2 (en) * 2021-04-29 2025-11-04 Sk Enpulse Co., Ltd. Blank mask and photomask using the same
US20220397819A1 (en) * 2021-06-08 2022-12-15 Skc Solmics Co., Ltd. Blank mask and photomask using the same

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