(57)【要約】 【課題】  本発明の目的は、量産性に富む簡易な方法で、光ディスク基板に形成されるピットの高密度化を図ることができるレジストパターンの形成方法を提供すること。 【解決手段】    ポジ型のレジストパターンの形成方法においては、酸の発生した領域より小さい領域で分解反応が起こるようにベーキング工程においてベーキング温度及びベーキング時間を設定し、ネガ型のレジストパターンの形成方法においては、酸の発生した領域より小さい領域で架橋反応が起こるようにベーキング工程においてベーキング温度及びベーキング時間を設定した。特に、最大露光量の４０％以上８０％以下の露光量によって発生する酸の量以上で、前記分解反応又は架橋反応が起こるようにベーキング温度及びベーキング時間を設定することが好ましい。 【選択図】  図３
2006171472.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース樹脂中に光酸発生剤と溶解抑止剤とを含むか、或いは溶解抑止基が導入されたベース樹脂中に光酸発生剤を含む化学増幅型レジスト層をレーザーで露光し、該化学増幅型レジスト層に光酸発生剤の化学反応により酸を発生させるレーザー露光工程と、 
該レーザー露光工程で発生した酸を触媒として、レーザーの露光部分を化学的に分解するベーキング工程と、 
溶解抑止剤の作用により露光部と未露光部の溶解速度の差を大きくしながら前記ベーキング工程で分解した前記露光部分を除去しホールを形成するエッチング工程と、 
を有するポジ型のレジストパターンの形成方法であって、 
前記酸の発生した領域より小さい領域で分解反応が起こるように前記ベーキング工程においてベーキング温度及びベーキング時間を設定することを特徴とするレジストパターンの形成方法。 
【請求項２】
前記レーザーの露光量分布がガウス分布又はガウス分布に近似した分布とされ、 
前記露光量分布の中間値（最大露光量より小さい値）の露光量によって発生する酸の量以上で前記化学増幅型レジスト層の分解反応が起こるようにベーキング温度及びベーキング時間を設定することを特徴とする請求項１に記載のレジストパターンの形成方法。 
【請求項３】
ベース樹脂中に光酸発生剤と架橋剤とを含むか、或いは架橋基が導入されたベース樹脂中に光酸発生剤を含む化学増幅型レジスト層をレーザーで露光し、該化学増幅型レジスト層に光酸発生剤の化学反応により酸を発生させるレーザー露光工程と、 
該レーザー露光工程で発生した酸を触媒として、レーザーの露光部分を化学的に前記架橋剤の作用により架橋するベーキング工程と、 
該ベーキング工程で架橋した前記露光部分以外を除去し突起を形成するエッチング工程と、 
を有するネガ型のレジストパターンの形成方法であって、 
前記酸の発生した領域より小さい領域で架橋反応が起こるように前記ベーキング工程においてベーキング温度及びベーキング時間を設定することを特徴とするレジストパターンの形成方法。 
【請求項４】
前記レーザーの露光量分布がガウス分布又はガウス分布に近似した分布とされ、 
前記露光量分布の中間値（最大露光量より小さい値）の露光量によって発生する酸の量以上で前記化学増幅型レジスト層の架橋反応が起こるようにベーキング温度及びベーキング時間を設定することを特徴とする請求項３に記載のレジストパターンの形成方法。 
【請求項５】
前記中間値は、最大露光量の４０％以上８０％以下の値であることを特徴とする請求項２又は請求項４に記載のレジストパターンの形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レジストパターンの形成方法に関し、特に、光ディスク基板を成形するのに用いるスタンパーに適用されるレジストパターンの形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光ディスク基板はスタンパーを用いて射出成形によって作製される。
このスタンパーを作製する工程はマスタリングと呼ばれている。 
このマスタリング工程は、ガラス基板上のフォトレジストに微細なパターンを形成するガラス原盤作製工程と、そのレジストパターンを金属製の原盤に転写する金属原盤作製工程とに分けられる。 
ところで、光ディスク基板にはピットと呼ばれる微細な窪みが螺旋状に形成されており、そのピット列が記録信号に対応している。 
信号再生時はレーザーによりピット列が走査され、ピットにより変調された反射光を受光することで信号の読み取りが行われる。 
【０００３】
例えば、６４０ＭＢの容量があるＣＤでは、ピット列の間隔すなわちトラックピッチは１．６μｍであり、最短ピット長はおよそ０．８μｍである。 
ＣＤより容量が７倍以上大きいＤＶＤでは、トラックピッチは０．７４μｍであり、最短ピット長は０．４μｍである。
ピットを形成するためのレジストパターンは、ガラス基板上に塗布されたフォトレジストに、記録レンズでサブミクロンの径に絞ったレーザーを露光し、その後現像することによって形成される。 
【０００４】
通常は、ポジ型のフォトレジストが使用されるが、この場合は、露光された部分がアルカリなどの現像液に可溶となり、現像後にホールが形成される（例えば、特許文献１参照）。 
一方、ネガ型のフォトレジストの場合は、露光されなかった部分がアルカリなどの現像液に可溶となり、現像後に突起が形成される。 
【０００５】
ここで、図９にピットを形成する場合の一般的な露光量分布の３次元グラフを示す。 
図に示すように、長円状の窪みであるピット形状に合わせて露光量分布の形状は縦長になっている。 
この露光量分布はレーザーをピット長手方向に走査することで形成される。 
【０００６】
図１０にピット幅方向に沿った断面のグラフを示す。 
また、このグラフの下方に、この露光によって事後的に形成されるホールの形状を示す。
このホール１０１ａは基板１００上のフォトレジスト層１０１に形成されている。
このフォトレジスト層１０１は、露光された部分がホールとなるため、ポジ型のフォトレジストである。 
なお、この図に示す露光量分布はガウス分布（正規分布）に近似した分布となっている。
同図に示す縦軸のＥ０は、現像によってフォトレジスト層１０１が溶解を始める露光量を示しており、Ｅ１は、塗布されたフォトレジスト層１０１を厚さ方向全体に渡り溶解させることができる露光量を示している。 
【０００７】
この露光量のグラフと露光量＝Ｅ０との交点が、フォトレジスト層１０１のホール１０１ａ周囲上端のエッジ位置に相当し、露光量のグラフと露光量＝Ｅ１との交点が、ホール１０１ａの底の外周位置に相当する。 
このホール１０１ａは、露光後にエッチングを施すことで形成される。 
なお、ネガ型の化学増幅型レジストを用いた場合は、ホール１０１ａの部分が突起として残存し、他の部分が除去される。 
なお、上述したエッチングによって形成される突起やホールは射出成形によって光ディスク基板にピットを形成するためのものであり、ピットの微細化を図り記録データの高密度化を図るために、突起又はホールの側面はエッチング方向に沿うように形成されるのが好ましい。 
【０００８】
上述したようにして形成される突起又はホールの幅は絞られたレーザーのスポットサイズに対応する。
一般により小さいスポットを得るにはレーザーの波長を短くしたり、記録レンズの開口数を大きくする必要がある。 
光ディスクの容量の大きさはピットサイズだけでなく、変調方式にも依存する。 
【０００９】
しかしながら、容量が大きくなればそれに応じて小さなピットを形成しなければならない。
ＣＤの場合は波長が４５８ｎｍなどのｇ線クラスのレーザーで信号を記録したが、ＤＶＤでは４００ｎｍ以下の紫外線レーザーが用いられている。 
記録レンズの開口数はほぼ限界に近いＮＡ０．９のものが多く用いられている。 
【特許文献１】特開２００３−６９４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
現在ＤＶＤより更に容量の大きい規格が色々提案されている。
容量がＤＶＤの５倍程度になる次世代ＤＶＤでは、例えばトラックピッチが０．３２μｍ、最短ピット長が０．１６μｍとなる。 
小さいピットを形成するのはレーザーをより小さく絞る必要がある。 
しかし、波長が２６６ｎｍなどのＤｅｅｐＵＶレーザーでも上記のサイズのピットを安定的に工場レベルで形成するのは難しい。 
そのためにＮＡの値を１以上にするＳＩＬ（Solid Immersion Lens）方式や電子ビームによる露光が検討されている。 
しかし、いずれも現時点では安定性に乏しく、量産レベルには成熟していない。 
また電子ビーム露光は設備が高額になるなどの欠点を有している。 
【００１１】
本発明は、かかる背景技術をもとになされたもので、上記の背景技術の問題点を克服するためになされたものである。 
すなわち、本発明は、量産性に富む簡易な方法で、光ディスク基板に形成されるピットの高密度化を図ることができるレジストパターンの形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
かくして、本発明者は、このような課題背景に対して鋭意研究を重ねた結果、化学増幅型レジスト層をレーザーで露光して発生した酸の存在する領域より小さい領域で架橋反応又は分解反応が起こるように、ベーキング工程におけるベーキング温度及びベーキング時間を設定することで、上記の問題点を解決することができることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成させたものである。 
【００１３】
すなわち、本発明は、（１）、ベース樹脂中に光酸発生剤と溶解抑止剤とを含むか、或いは溶解抑止基が導入されたベース樹脂中に光酸発生剤を含む化学増幅型レジスト層をレーザーで露光し、該化学増幅型レジスト層に光酸発生剤の化学反応により酸を発生させるレーザー露光工程と、該レーザー露光工程で発生した酸を触媒として、レーザーの露光部分を化学的に分解するベーキング工程と、溶解抑止剤の作用により露光部と未露光部の溶解速度の差を大きくしながら前記ベーキング工程で分解した前記露光部分を除去しホールを形成するエッチング工程と、を有するポジ型のレジストパターンの形成方法であって、前記酸の発生した領域より小さい領域で分解反応が起こるように前記ベーキング工程においてベーキング温度及びベーキング時間を設定するレジストパターンの形成方法に存する。
【００１４】
そして、（２）、前記レーザーの露光量分布がガウス分布又はガウス分布に近似した分布とされ、前記露光量分布の中間値（最大露光量より小さい値）の露光量によって発生する酸の量以上で前記化学増幅型レジスト層の分解反応が起こるようにベーキング温度及びベーキング時間を設定する上記（１）に記載のレジストパターンの形成方法に存する。 
【００１５】
そしてまた、（３）、ベース樹脂中に光酸発生剤と架橋剤とを含むか、或いは架橋基が導入されたベース樹脂中に光酸発生剤を含む化学増幅型レジスト層をレーザーで露光し、該化学増幅型レジスト層に光酸発生剤の化学反応により酸を発生させるレーザー露光工程と、該レーザー露光工程で発生した酸を触媒として、レーザーの露光部分を化学的に前記架橋剤の作用により架橋するベーキング工程と、該ベーキング工程で架橋した前記露光部分以外を除去し突起を形成するエッチング工程と、を有するネガ型のレジストパターンの形成方法であって、前記酸の発生した領域より小さい領域で架橋反応が起こるように前記ベーキング工程においてベーキング温度及びベーキング時間を設定することを特徴とするレジストパターンの形成方法に存する。 
【００１６】
そしてまた、（４）、前記レーザーの露光量分布がガウス分布又はガウス分布に近似した分布とされ、前記露光量分布の中間値（最大露光量より小さい値）の露光量によって発生する酸の量以上で前記化学増幅型レジスト層の架橋反応が起こるようにベーキング温度及びベーキング時間を設定する上記（３）に記載のレジストパターンの形成方法に存する。
【００１７】
そしてまた、（５）、前記中間値は、最大露光量の４０％以上８０％以下の値である上記（２）又は（４）に記載のレジストパターンの形成方法に存する。
【００１８】
なお、本発明の目的に添ったものであれば、上記請求項を適宜組み合わせた構成も採用可能である。 
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、化学増幅型レジスト層をレーザーで露光して発生した酸の存在する領域より小さい領域で架橋反応又は分解反応が起こるようにしたので、微細な突起又はホールを有するレジスト成形を行うことが可能となる。 
そのため、露光量を小さくして微細化する従来の方法に比べて安定した状態でレーザーによる露光を行うことができる。 
また、電子ビームを用いなくてもピットの微細化を図ることができ、現行のレーザー発振器を流用して次世代ＤＶＤに対応することが可能である。 
【００２０】
更に、レーザーの露光量分布をガウス分布又はガウス分布に近似した分布とし、露光量分布の中間値（最大露光量より小さい値）の露光量によって発生する酸の量以上で化学増幅型レジスト層の分解反応又は架橋反応が起こるようにレーザーの露光量も考慮してベーキング温度及びベーキング時間を設定すれば、当然にピットの微細化を図ることができる。
なお、レーザーの露光量分布の半値の所でグラフの傾斜が最大になるので、中間値を半値とすれば形成される突起やホールの傾斜が最も垂直に近くなり、それ以上の値になると多少傾斜が緩やかになるが、トラックピッチの幅を狭めることに対しては然程影響を与えない。 
また、ガウス分布に近似した分布まで含めたのは、レーザーが記録レンズを通った後は、レンズ開口でけられるためサイドロープが生じ、正しいガウス分布にならないからである。
また、ベーキングとあるが、露光後のベーキングのことは一般にポストエクスポージャーベーキング（ＰＥＢ）と呼ばれている。 
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。 
図１は、本発明のレジストパターンの形成方法に用いるレーザー照射システムを示している。 
このレーザー照射システムは、レーザー発振器１を有している。 
このレーザー発振器１から放射されたレーザーは、パワーコントロールユニット２で出力の制御を受けてから、光変調器３によって、記録する信号に対応したオン／オフの変調を受ける。 
その後ビームエキスパンダ４でビーム径を広げられて記録レンズ５に入射する。 
この記録レンズ５で絞られたビームはその焦点位置付近に設けられた、レジストが塗布されたガラス製の基板６を露光する。 
【００２２】
けられのないガウスビームをレンズで絞ったときのビームウェストの径Φは、相対強度比１／ｅ２の所では、以下の数式で表される。 
Φ（１／ｅ２）＝０．６４λ／ＮＡ
ここでλはレーザ波長、ＮＡはレンズ開口数である。
【００２３】
実際のレンズは開口制限があるのでビーム周辺部がけられる。 
レンズ開口半径をａ、入射ビームの１／ｅ２の半径をｗａとしたとき、ｍ＝ａ／ｗａをけられの係数（Truncation factor）という。 
ｒを光軸からの距離、レンズの像面における振幅分布をｕ（ｒ，ｍ）とすると、中心強度で正規化された焦点面上での強度分布は以下の数式で表される。 
Ｉ（ｒ，ｍ）／Ｉ（０，ｍ）＝｜ｕ（ｒ，ｍ）｜２  ／｜ｕ（０，ｍ）｜２
Ｉ（ｒ，ｍ）は強度分布、Ｉ（０，ｍ）は中心での強度を表す。
【００２４】
ｍ＝１のときのレーザーの強度分布を図２に示す。 
この強度分布は、レーザーのエネルギー分布でもあるし、一定時間露光した場合の露光量の分布でもある。 
縦軸はビーム強度であり、横軸は光軸からの距離である。 
同図は、ＤＶＤ用の光学系の場合のレーザーの強度分布、より具体的には、レーザー波長を３５１ｎｍ、レンズＮＡを０．９とした場合のレーザーの強度分布を示している。 
半値全幅はおよそ０．２μｍとなっている。 
なお、半値全幅とはレーザー強度が０．５の場合のビーム径である。 
【００２５】
図３は、図２に示したレーザーが基板６を露光した場合の露光量を示している。 
また、グラフの下方には、基板６が示されている。 
この基板６には、化学増幅型レジスト層７が形成されている。 
背景技術で説明したように、同図に示す縦軸のＥ０は、従来のフォトレジストが現像によって溶解を始める露光量を示しており、Ｅ１は、塗布された従来のフォトレジストを厚さ方向全体に渡り溶解させることができる露光量を示している。 
また、化学増幅型レジスト層７に形成されたホール７ａは実線で示されており、従来のフォトレジストを用いた場合のホール１０１ａは点線で示してある。 
【００２６】
図に示すように、化学増幅型レジスト層７を用いた場合は、この露光量のグラフと露光量＝Ｅ０との交点が、化学増幅型レジスト層７のホール７ａ周囲上端のエッジ位置に相当しておらず、露光量のグラフと露光量＝Ｅ１との交点が、ホール７ａの底の外周位置に相当していない。 
【００２７】
なお、ここで、Ｅ１の値を例えば光軸からの距離が０の場合の露光量の半分（半値）と決めれば、露光量のグラフと露光量＝Ｅ１との交点が点線で示すホール１０１ａの底の外周位置に相当するので、露光量分布の半値全幅がホール１０１ａの底の幅に相当する。 
露光量分布はガウス分布又はガウス分布に近似した分布をしているので、半値全幅でグラフの傾斜が最大になり、ホール１０１ａの側面が最も垂直に近くなる。 
【００２８】
しかし、半値以上の値にしても多少傾斜が緩やかになるものの、トラックピッチの幅を狭めることに対しては然程影響を与えない。 
そのことも含め、Ｅ１は最大露光量の４０％以上８０％以下の値（中間値）にするのが好ましい。 
４０％以上の値としたのは、４０％未満であると図３のグラフの形状からも分かるようにホール７ａの側面の傾斜が緩やかになり過ぎるからである。 
また、８０％以下としたのは８０％までは、図３のグラフの形状からも分かるようにほぼ直線に近い様相を示し、ホール７ａの側面角度がダレルことがないからである。 
【００２９】
以下、化学増幅型レジストについて説明する。 
本発明に使用する化学増幅型レジストは、ベース樹脂中に光酸発生剤が配合されたものである。 
また、この化学増幅型レジストには、ポジ型の化学増幅型レジストの場合は、溶解抑止剤が添加されるか、又はベース樹脂に溶解抑止基が導入される。 
一方、ネガ型の化学増幅型レジストの場合は、架橋剤が添加されか、又はベース樹脂に架橋基が導入される。 
そして、この化学増幅型レジストは、上記成分を有機溶媒に溶解させ濾過することで通常ワニスとして調整される。 
【００３０】
化学増幅型レジストは、溶解抑止剤が添加されるか、又はベース樹脂に溶解抑止基が導入された場合は、露光後のベーキング（ＰＥＢ）で溶解抑止基の脱離が連鎖反応的に起こり、露光部と未露光部の溶解速度の差が大きくなる。 
また、架橋剤が添加されるか、又はベース樹脂に架橋基が導入された場合は、その後のベーキングにより架橋反応が連鎖反応的に起こる。 
したがって、化学増幅型レジストでは、光酸発生剤の添加量を少なくしても溶解抑止基の脱離や架橋反応が連鎖的に起こり高い感度が容易に得られる。 
なお、ポジ型の化学増幅型レジストにおいて、微量の架橋剤を添加或いはベース樹脂に導入しておけば、解像度向上の効果が得られる（特開２００４−４６６９号公報、段落０００５及び段落００１０参照）。 
【００３１】
以下、化学増幅型レジストの各成分について説明する。 
先ず、ベース樹脂について説明する。 
ベース樹脂の材料には、それ自体ではアルカリに対して不溶又は難溶であるが、酸の作用により化学変化を起こしてアルカリ可溶性となるものが用いられる。
そのようなベース樹脂の例としては、ポリビニルフェノールやノボラック樹脂等のようなフェノール骨格を有する樹脂、ポリメタクリレートやポリアクリレート等のような（メタ）アクリル酸骨格を有する樹脂が挙げられる。 
【００３２】
次いで、光酸発生剤について説明する。
光酸発生剤は、露光されると酸を発生する。 
そして、架橋剤が添加されるか、又はベース樹脂に架橋基が導入された場合は、この酸が触媒となってベーキング工程でのベース樹脂の架橋が連鎖的に行われる。 
溶解抑止剤が添加されるか、又はベース樹脂に溶解抑止基が導入された場合は、溶解抑止基の脱離が連鎖反応的に起こり露光部と未露光部の溶解速度の差が大きくなり、現像時のベース樹脂の溶解性が促進する。 
【００３３】
光酸発生剤としては、例えば、アリールオニウム塩、ナフトキノンジアジド化合物、ジアゾニウム塩、スルフォネート化合物、スルフォニウム化合物、スルファミド化合物、ヨードニウム化合物、スルフォニルジアゾメタン化合物などを用いることができる。 
特に、ナフタレン骨格やジベンゾチオフェン骨格を有するアリールオニウム塩、スルフォネート化合物、スルフォニル化合物、スルファミド化合物など共役多環芳香族系化合物は、短波長光に対する透明性、耐熱性の点で有利である。 
【００３４】
光酸発生剤の好ましい配合量は、特開２０００−３３０２８７号公報の段落００７２に記載されているように、他の固形分全体に対して０．００１〜５０重量％、更に好ましくは０．０１〜４０重量％の範囲内である。 
０．００１重量％未満では高い感度でレジストパターンを形成することが困難であり、５０重量％を越えるとレジスト膜を形成したときにその機械的強度などが損なわれるおそれがある。 
すなわち、光酸発生剤は僅かに含有させておけば良く、また実際に５０重量％をも含ませたものが市場に出回ることは想定し難いといえる。 
【００３５】
次いで、ポジ型のレジストに用いる溶解抑止剤について説明する。 
なお、この溶解抑止剤の説明は、特開２００３−６９４７号公報の一部を引用した。 
本発明に係るベース樹脂は配合された光酸発生剤に光を照射することにより発生した酸によってアルカリ不溶の樹脂が分解しアルカリ可溶となる。 
そのため、露光部と未露光部の溶解速度の差を大きくするために、溶解抑止基をベース樹脂に導入するかもしくは溶解抑止剤を添加することが好ましい。 
【００３６】
溶解抑止基をベース樹脂に導入した溶解抑止基化合物としては、例えば米国特許第４４９１６２８号及び４６０３１０１号、特開昭６３−２７８２９号公報等に記された化合物のうち、芳香環が、該縮合多環式芳香環のものならば使用できる。 
或いは縮合多環芳香環骨格にカルボン酸やフェノール性水酸基を有する化合物のヒドロキシ末端の一部又は全部を酸で分解可能な保護基で置換したものであれば使用できる。 
【００３７】
一方、溶解抑止剤としては、短波長光に対する透明性が優れる共役多環芳香族系化合物が好ましい。 
すなわちこうした化合物は、π電子の共役安定化に起因して光吸収帯が低波長域にシフトしており、本発明では特に共役多環芳香族系化合物を溶解抑止剤として用いることで、短波長光に対し優れた透明性を有するとともに、耐熱性も充分なレジストを得ることができる。 
【００３８】
溶解抑止剤のレジスト組成物への添加量は、特開２０００−３３０２８７号公報の段落００７８に記載されているように、重合体に対して３重量％以上４０重量％未満が望ましい。 
この理由は前記レジスト組成物への添加量が３重量％未満であると効能が得られないかもしくは解像性低下をひきおこし、逆に４０重量％以上であると塗膜性能或いは溶解速度が著しく低下するためである。 
通常１０〜３０重量％の間がより望ましい。 
【００３９】
次いで、主にネガ型のレジストに用いる架橋剤について説明する。 
架橋剤としては、酸の作用により架橋反応を起こすものが用いられる。 
該架橋剤としては、例えばメラミン系、ベンゾグアナミン系、尿素樹脂系化合物のほか、アルコキシアルキル化メラミン樹脂やアルコキシアルキル化尿素樹脂などのアルコキシアルキル化アミノ樹脂などが挙げられる。 
【００４０】
これらの架橋剤は、単独で又は２種以上混合して使用することができる。 
架橋剤の含有量は、特開平１０−１８６６６１号公報の段落００３５に記載されているように、他の固形分全体に対して３重量％以上７０重量％以下で配合するのが良い。 
架橋剤が３重量％未満ではレジストパターンの形成が不良となり、また７０重量％を超えると現像性が低下するからである。 
【００４１】
次に、実際にレジストパターンを形成する場合の工程について図４を用いて説明する。
先ずステップＳ１において、図３に示すような化学増幅型レジスト層７が形成された基板６を準備し、図１に示したように、レーザーを露光できる位置に配置する［基板準備工程］。 
【００４２】
次いでステップＳ２において、基板６にレーザーを露光する［レーザー露光工程］。 
具体的には、ポジ型の化学増幅型レジストを用いた場合は、ベース樹脂中に光酸発生剤と溶解抑止剤とを含むか、或いは溶解抑止基が導入されたベース樹脂中に光酸発生剤を含む化学増幅型レジスト層をレーザーで露光し、該化学増幅型レジスト層に光酸発生剤の化学反応により酸を発生させる。 
ネガ型の化学増幅型レジストを用いた場合は、ベース樹脂中に光酸発生剤と架橋剤とを含むか、或いは架橋基が導入されたベース樹脂中に光酸発生剤を含む化学増幅型レジスト層をレーザーで露光し、該化学増幅型レジスト層に光酸発生剤の化学反応により酸を発生させる。 
【００４３】
次いでステップＳ３において、基板６に対して、ベーキングを行う［ベーキング工程］。
ポジ型の化学増幅型レジストを用いた場合は、レーザー露光工程で発生した酸を触媒として、レーザーの露光部分を化学的に分解する。 
このとき、酸の発生した領域より小さい領域で分解反応が起こるようにベーキング温度及びベーキング時間を設定する。 
ネガ型の化学増幅型レジストを用いた場合は、レーザー露光工程で発生した酸を触媒として、レーザーの露光部分を化学的に架橋剤の作用により架橋する。 
このとき、酸の発生した領域より小さい領域で架橋反応が起こるようにベーキング温度及びベーキング時間を設定する。 
【００４４】
後述する実験で分かるように、ベーキング時間を一定とした場合、あるベーキング温度以下で化学増幅型レジストがアルカリ溶液に急に溶解し難くなり突起やホールが形成されなくなるのである。 
また、このある温度以下という制限は、レーザーによる露光強度の変化にも相関する。
そのため、この性質を利用すれば、ベーキング温度やベーキング時間を調整することでホール幅を自由に変更することができる。 
すなわち、ホールの幅を小さくしてピットの微細化を図ることができるのである。 
【００４５】
次いでステップＳ４において、基板６に対して、エッチングを行う［エッチング工程］。
ポジ型の化学増幅型レジストを用いた場合は、溶解抑止剤の作用により露光部と未露光部の溶解速度の差を大きくしながら前記ベーキング工程で分解した露光部分を除去しホールを形成する。 
ネガ型の化学増幅型レジストを用いた場合は、ベーキング工程で架橋した露光部分以外を除去し突起を形成する。 
このようにして基板６上にレジストパターンが形成される。 
【００４６】
このレジストパターンはその後、電鋳によって金属盤に転写されスタンパーが作製されることになる。 
なお、金属盤の材質としては、主に純ニッケルが用いられる。 
【００４７】
以上、本発明を説明してきたが、本発明は上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、その本質を逸脱しない範囲で、他の種々の変形が可能であることはいうまでもない。
【００４８】
（実験結果） 
以下、ネガ型の化学増幅型レジストを用いて突起を形成した場合の実験結果について説明する。 
図５は、ベーキング温度と突起幅との関係を示している。 
縦軸に突起幅を採っており、横軸にはベーキング温度を採っている。 
この実験に用いたレーザーのスポット径は、ガウス分布の１／ｅ２の所で約０．４２μｍ、半値の所で約０．２４μｍであった。 
レーザーの出力は、図１のパワーコントロールユニット２のフルパワー出力に対して３０％、４０％、５０％の出力とした。
また、ベーキング時間は１２０秒とした。 
【００４９】
レーザー出力を５０％とした場合、ベーキング温度を１００℃〜１１５℃まで５℃刻みで振ると、突起幅は１７０ｎｍ〜４５０ｎｍの範囲でリニアに変化した。 
また、レーザー出力を４０％とした場合、ベーキング温度を１０５℃〜１１５℃まで５℃刻みで振ると、突起幅は２３０ｎｍ〜４３０ｎｍの範囲でリニアに変化した。 
更に、レーザー出力を３０％とした場合、ベーキング温度を１０５℃〜１１５℃まで５℃刻みで振ると、突起幅は１６０ｎｍ〜３８０ｎｍの範囲でリニアに変化した。 
ここで、レーザー出力が３０％と４０％の場合に、ベーキング温度を１００℃としたときのデータがないのは、１００℃の場合は突起が形成されなかったからである。 
すなわち、レーザー出力によって発生する酸の量が少なく、またベーキング温度も低いため、架橋反応が行われなかったと考えられる。 
また、レーザー出力が同じ場合、すなわち酸の発生量が同じでもベーキング温度が変化すると、突起幅も変化することが分かった。 
【００５０】
図６は、ベーキング時間と突起幅との関係を示している。 
縦軸に突起幅を採っており、横軸にはベーキング時間を採っている。 
ベーキング温度は１１０℃とした。 
この実験に用いたレーザーのスポット径を、図５のベーキング温度と突起幅の関係の場合と同様にし、レーザーの出力も同様に、パワーコントロールユニットのフルパワー出力に対して３０％、４０％、５０％の出力とした。 
【００５１】
レーザー出力を５０％とした場合、ベーキング温度を６０秒〜２４０秒まで３０秒刻みで振ると、突起幅は２４０ｎｍ〜４７０ｎｍの範囲で全体的に見て単調増加した。 
また、レーザー出力を４０％とした場合、突起幅は１８０ｎｍ〜４２０ｎｍの範囲で全体的に見て単調増加した。 
更に、レーザー出力を３０％とした場合、突起幅は１２０ｎｍ〜３８０ｎｍの範囲で全体的に見て単調増加した。 
また、レーザー出力が同じ場合、すなわち酸の発生量が同じでもベーキング時間が変化すると、突起幅も変化することが分かった。 
【００５２】
図７は、露光量と形成されるホールとの関係を示している。 
ここでは、ポジ型の化学増幅型レジストを用いている。 
レーザー出力は５０％とした。 
図に示すＥ０ａ，Ｅ１ａはベーキング温度が１０５℃の場合のデータを示しており、Ｅ０ｂ，Ｅ１ｂはベーキング温度が１００℃の場合のデータを示している。 
Ｅ０ａ，Ｅ０ｂはそれぞれの温度で分解を始める閾値の露光量、Ｅ１ａ，Ｅ１ｂはそれぞれの温度で塗布された厚さの化学増幅型レジスト層７を分解させ得る露光量を示している。 
すなわちＥ０ａ，Ｅ０ｂは、それぞれのベーキング温度で化学増幅型レジスト層７の架橋又は分解反応が開始する露光量を表し、パターン形成に必要な露光量の判断基準となる。
【００５３】
グラフの下方には基板６が示されているが、基板６上の化学増幅型レジスト層７に形成されるホールを実線と点線とで示している。 
実線で示すホール７ｂはベーキング温度が１００℃の場合を示しており、点線で示すホール７ｃはベーキング温度が１０５℃の場合を示している。 
実線で示すホール７ｂは、その半分の深さの所の幅がおよそ１７０ｎｍとなり、底の幅が１４０ｎｍとなった。 
また、点線で示すホール７ｃは、その半分の深さの所の幅がおよそ２７０ｎｍとなり、底の幅が２４０ｎｍとなった。 
【００５４】
図７において、Ｅ１ａはほぼ露光量の半値に相当しており、半値全幅はおよそ２４０ｎｍである。
これは１０５℃でのベーキングが、図３に示す従来のフォトレジストによるホール１０１ａとほぼ同じ大きさのホールを形成することを意味している。 
化学増幅型レジストでない通常のレジストでは半値全幅が２４０ｎｍの露光量分布に対し、形成されるホールの半値幅は２７０ｎｍであったが、化学増幅型レジスト層７では、ベーキング温度を１００℃にすることによって同じ半値全幅が２４０ｎｍの露光量分布に対し形成されるホールの半値幅はおよそ１７０ｎｍとなった。 
これは、露光により発生した酸の存在する領域より小さい領域で架橋又は分解が起こるように、意図的にベーキング温度及びベーキング時間と、を設定したからである。 
【００５５】
なお、結果としてホール７ｂの半値全幅（半分の深さの位置における突起幅）より露光量分布の半値全幅（半分の高さの位置における分布幅、ここではＥ１ａでの分布幅）が大きくなっている。平易に言えば記録するレーザーのスポット径より小さいホールが形成されるということである。
このレーザーのスポット径とベーキング条件および形成されるホールとの関係は、実験データを蓄積することでそれらの相関が見出される。
【００５６】
次に図８で化学増幅型レジストを使った本発明のホール形成と従来の方法によるホール形成の比較を示す。 
図８のグラフは図７と同様の露光量である。 
露光量分布Ａは図７の分布と同じで、Ｅ１ｂも図７と同様に塗布膜厚を溶解させるのに必要な露光量を示す。 
前述の通り露光量分布Ａにおいてレジスト層にはホール７ｂが形成され、その底の幅は１４０ｎｍであった。 
【００５７】
ここで、Ｅ１ｃは従来のレジストにおいて塗布膜厚を溶解させるに必要な露光量を示す。
この閾値はレジストに固有で、塗布処理の条件で一義的に決定される。 
したがって従来の工法で、ホール７ｂと同じ底幅を得るには露光量を下げて露光量分布Ｂの形にしなければならない。 
露光量分布Ｂは露光量分布Ａのおよそ半分の強度となっている。 
【００５８】
一般に図１のパワーコントロールユニット２におけるレーザー強度制御は強度が小さいと不安定になる。 
そのため、従来、パワーコントロールユニット２の所では充分な大きさのレーザー出力とし、その後、フィルターにより強度を落とすことが行われていた。 
しかしながら、本発明においてはそのような必要はない。 
【００５９】
また、露光量分布Ａと閾値Ｅ１ｂとの交点における傾斜と、露光量分布Ｂと閾値Ｅ１ｃとの交点における傾斜とを比較すると、明らかに露光量分布Ａの方が急な傾斜である。 
この意味する所は、露光量分布Ａにおいては、強度分布の変動又はレジストの閾値のばらつきに対して、ホール７ｂの底幅の値の変動がより小さいということである。 
上記のように本発明においては、同じ幅のホールを形成するときの従来工法に比べ、レーザー強度の制御が安定する。 
且つレーザー強度の変動やプロセス中に生じるレジストの感度のばらつきなどに対し、形成されるホール幅の変動が小さくなる。 
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】図１は、本発明のレジストパターンの形成方法に用いるレーザー照射システムを示す説明図である。
【図２】図２は、レーザーの強度分布を示す説明図である。
【図３】図３は、レーザーが基板を露光した場合の露光量の分布を示す説明図である。また、併せて基板も示している。
【図４】図４は、レジストパターンを形成する場合の工程の流れを示す説明図である。
【図５】図５は、ベーキング温度と突起幅との関係を示す説明図である。
【図６】図６は、ベーキング時間と突起幅との関係を示す説明図である。
【図７】図７は、露光量と形成されるホールとの関係を示す説明図である。
【図８】図８は、化学増幅型レジストを使った本発明のホール形成と従来の方法によるホール形成との比較を示す説明図である。
【図９】図９は、ピットを形成する場合の一般的な露光量分布の３次元グラフを示す説明図である。
【図１０】図１０は、従来の露光量の分布と基板に形成されるホールとの関係を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６１】
１  レーザー発振器 
２  パワーコントロールユニット 
３  光変調器 
４  ビームエキスパンダ 
５  記録レンズ 
６  基板 
７  化学増幅型レジスト層 
７ａ，７ｂ，７ｃ  ホール 
Ａ，Ｂ  露光量分布
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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