(57)【要約】【課題】良好な形状で、かつ高解像性のレジストパターンを形成できる新規なレジストパターン形成方法を提供する。【解決手段】支持体１上に、化学増幅型レジスト組成物を塗布してレジスト膜２を形成し、当該レジスト膜２に対して、フォトマスク５を介して選択的露光を複数回行うレジストパターン形成方法であって、前記選択的露光毎に用いられるフォトマスク５の遮光部の透過率の総和を０〜１２％未満とすることを特徴とするレジストパターン形成方法。【選択図】図１
2008098231.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体上に、化学増幅型レジスト組成物を塗布してレジスト膜を形成し、当該レジスト膜に対して、フォトマスクを介して選択的露光を複数回行うレジストパターン形成方法であって、
前記選択的露光毎に用いられるフォトマスクの遮光部の透過率の総和を０〜１２％未満とすることを特徴とするレジストパターン形成方法。
【請求項２】
前記透過率の総和を０〜６％とする請求項１記載のレジストパターン形成方法。
【請求項３】
遮光部の透過率が０％のフォトマスクを少なくとも用いる請求項１または２に記載のレジストパターン形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レジストパターン形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板の上に微細なパターンを形成し、これをマスクとしてエッチングを行うことによって該パターンの下層を加工する技術（パターン形成技術）は、半導体産業のＩＣ作成等に広く採用され、大きな注目を浴びている。
微細なパターンは、通常、有機材料からなり、例えばリソグラフィー法やナノインプリント法等の技術によって形成される。たとえばリソグラフィー法においては、基板等の支持体の上に、樹脂等の基材成分を含むレジスト組成物からなるレジスト膜を形成し、該レジスト膜に対し、所定のパターンが形成されたフォトマスク（マスクパターン）を介して、光、電子線等の放射線にて選択的露光を行い、現像処理を施すことにより、前記レジスト膜に所定形状のレジストパターンを形成する工程が行われる。露光した部分が現像液に溶解する特性に変化するレジスト組成物をポジ型、露光した部分が現像液に溶解しない特性に変化するレジスト組成物をネガ型という。
そして、上記レジストパターンをマスクとして、基板をエッチングにより加工する工程を経て半導体素子等が製造される。
【０００３】
近年、リソグラフィー技術の進歩により急速にパターンの微細化が進んでいる。
微細化の手法としては、一般に、露光光源の短波長化が行われている。具体的には、従来は、ｇ線、ｉ線に代表される紫外線が用いられていたが、現在では、ＫｒＦエキシマレーザーや、ＡｒＦエキシマレーザーを用いた半導体素子の量産が開始されており、たとえばＡｒＦエキシマレーザーを用いたリソグラフィーにより、４５ｎｍレベルの解像性でのパターン形成が可能となっている。また、解像性の更なる向上のために、これらエキシマレーザーより短波長のＦ２エキシマレーザー、電子線、ＥＵＶ（極紫外線）やＸ線などについても検討が行われている。
レジスト組成物には、これらの露光光源に対する感度、微細な寸法のパターンを再現できる解像性等のリソグラフィー特性が求められる。このような要求を満たすレジスト組成物として、酸の作用によりアルカリ溶解性が変化する基材成分と、露光により酸を発生する酸発生剤とを含有する化学増幅型レジスト組成物が用いられている（たとえば、特許文献１参照）。たとえばポジ型の化学増幅型レジストは、通常、基材成分として、酸の作用によりアルカリ溶解性が増大する樹脂を含有しており、レジストパターン形成時に、露光によって酸発生剤から酸が発生すると、露光部がアルカリ可溶性となる。
【０００４】
解像性の更なる向上のための手法の１つとして、露光機の対物レンズと試料との間に、空気よりも高屈折率の液体（液浸媒体）を介在させて露光（浸漬露光）を行うリソグラフィー法、いわゆる、液浸リソグラフィー（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ  Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ。以下、液浸露光ということがある。）が知られている（たとえば、非特許文献１参照）。
液浸露光によれば、同じ露光波長の光源を用いても、より短波長の光源を用いた場合や高ＮＡレンズを用いた場合と同様の高解像性を達成でき、しかも焦点深度幅の低下もないといわれている。また、液浸露光は、既存の露光装置を応用して行うことができる。そのため、液浸露光は、低コストで、高解像性で、かつ焦点深度幅にも優れるレジストパターンの形成を実現できると予想され、多額な設備投資を必要とする半導体素子の製造において、コスト的にも、解像度等のリソグラフィー特性的にも、半導体産業に多大な効果を与えるものとして大変注目されている。
液浸露光は、あらゆるパターン形状の形成において有効であり、更に、現在検討されている位相シフト法、変形照明法などの超解像技術と組み合わせることも可能であるとされている。現在、液浸露光技術としては、主に、ＡｒＦエキシマレーザーを光源とする技術が活発に研究されている。また、現在、液浸媒体としては、主に水が検討されている。
【０００５】
最近、新しく提案されているリソグラフィー技術の１つとして、パターニングを２回以上行ってレジストパターンを形成するダブルパターニング法がある（たとえば、非特許文献２〜３参照）。
このダブルパターニング法によれば、１回のパターニングで形成されるレジストパターンよりも微細なパターンが形成できるとされている。
また、ダブルパターニング法によれば、同じ露光波長の光源を用いても、また、同じレジスト組成物を用いても、より高解像性のレジストパターンを形成することが可能である。また、ダブルパターニング法は、既存の露光装置を用いて行うことができる。
【特許文献１】特開２００３−２４１３８５号公報
【非特許文献１】プロシーディングスオブエスピーアイイ（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ＳＰＩＥ），第５７５４巻，第１１９−１２８頁（２００５年）．
【非特許文献２】プロシーディングスオブエスピーアイイ（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ＳＰＩＥ），第５２５６巻，第９８５〜９９４頁（２００３年）．
【非特許文献３】プロシーディングスオブエスピーアイイ（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ＳＰＩＥ），第６１５３巻，第６１５３０１−１〜１９頁（２００６年）．
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のダブルパターニング法においては、基板等の上にパターンを形成するためには、レジスト膜のパターニングを少なくとも２回、基板等のエッチングを少なくとも２回行う必要があり、工程数が増加してスループットが低下する等の問題がある。
したがって、工程数が少なく、微細なパターンを形成できるレジストパターン形成方法が求められる。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、良好な形状で、かつ高解像性のレジストパターンを形成できる新規なレジストパターン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】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
すなわち、本発明の態様は、支持体上に、化学増幅型レジスト組成物を塗布してレジスト膜を形成し、当該レジスト膜に対して、フォトマスクを介して選択的露光を複数回行うレジストパターン形成方法であって、前記選択的露光毎に用いられるフォトマスクの遮光部の透過率の総和を０〜１２％未満とすることを特徴とするレジストパターン形成方法である。
【０００８】
本明細書および特許請求の範囲において、「露光」は、放射線の照射全般を含む概念とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、良好な形状で、かつ高解像性のレジストパターンを形成できる新規なレジストパターン形成方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
≪レジストパターン形成方法≫
本発明のレジストパターン形成方法は、支持体上に、化学増幅型レジスト組成物を塗布してレジスト膜を形成し、当該レジスト膜に対して、フォトマスクを介して選択的露光を複数回行う方法である。
【００１１】
＜化学増幅型レジスト組成物＞
化学増幅型レジスト組成物としては、特に制限はなく、これまで化学増幅型レジスト組成物として提案されている多数の化学増幅型レジスト組成物の中から、使用する露光光源、リソグラフィー特性等に応じて適宜選択して用いることができる。
化学増幅型レジスト組成物は、ネガ型レジスト組成物であってもよく、ポジ型レジスト組成物であってもよく、好ましくはポジ型レジスト組成物である。
【００１２】
化学増幅型レジスト組成物としては、酸の作用によりアルカリ溶解性が変化する基材成分（Ａ）（以下、（Ａ）成分という。）および露光により酸を発生する酸発生剤成分（Ｂ）（以下、（Ｂ）成分という。）が、有機溶剤（Ｓ）（以下、（Ｓ）成分という。）に溶解してなるものが一般的である。
ここで、「基材成分」とは、膜形成能を有する有機化合物であり、好ましくは分子量が５００以上の有機化合物が用いられる。該有機化合物の分子量が５００以上であることにより、膜形成能が向上し、また、ナノレベルのレジストパターンを形成しやすい。
前記分子量が５００以上の有機化合物は、分子量が５００以上２０００以下の低分子量の有機化合物（以下、低分子化合物という。）と、分子量が２０００より大きい高分子量の樹脂（重合体）とに大別される。前記低分子化合物としては、通常、非重合体が用いられる。樹脂（重合体）の場合は、「分子量」としてＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー）によるポリスチレン換算の質量平均分子量を用いるものとする。以下、単に「樹脂」という場合は、分子量が２０００より大きい樹脂を示すものとする。
（Ａ）成分としては、酸の作用によりアルカリ溶解性が変化する低分子化合物であってもよく、酸の作用によりアルカリ溶解性が変化する樹脂であってもよく、これらの混合物であってもよい。
【００１３】
（Ａ）成分としては、通常、化学増幅型レジスト用の基材成分として用いられている有機化合物を１種単独で、又は２種以上を混合して使用することができる。
本発明に用いられる化学増幅型レジスト組成物の（Ａ）成分としては、親水性基を有するものが好ましい。親水性基を有することによって、該化学増幅型レジスト組成物を用いてレジストパターンを形成した際に、たとえば、当該レジストパターン上に、均一に、密着性の良好な被覆膜を形成することができる。すなわち、（Ａ）成分が親水性基を有することにより、レジストパターン表面上に親水性基が存在することとなる。そして、該親水性基が、たとえばレジストパターン上に形成される金属酸化物膜と強固に結合する官能基（反応基）として機能し、それによってレジストパターン上に、均一に高密度の被覆膜を形成することができる。
（Ａ）成分における親水性基としては、水酸基、カルボキシ基、カルボニル基（−Ｃ（Ｏ）−）、エステル基（エステル結合；−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−）、アミノ基、およびアミド基からなる群から選択される１種以上が好ましい。これらの内、水酸基（特にはアルコール性水酸基又はフェノール性水酸基）、カルボキシ基、エステル基がより好ましい。
中でもカルボキシ基、アルコール性水酸基、フェノール性水酸基が、たとえばレジストパターン表面上に被覆膜を形成しやすいので特に好ましい。また、ナノレベルでラインエッジラフネス（パターン側壁の凹凸）の小さいレジストパターンを形成でき好ましい。
【００１４】
（Ａ）成分における親水性基の含有割合は、レジストパターン表面に存在する親水性基の単位面積当たりの量に影響する。したがって、たとえばレジストパターン上に形成される被覆膜の密着性や密度に影響を与え得る。
（Ａ）成分が低分子化合物の場合、（Ａ）成分としては、親水性基を、１分子当たり１〜２０当量有するものが好ましく、より好ましくは２〜１０当量の範囲である。
ここで「１分子当たり１〜２０当量の親水性基を有する」とは、１分子中に親水性基が１〜２０個存在することを意味する。
（Ａ）成分が樹脂の場合、（Ａ）成分は、親水性基を、０．２当量以上有することが好ましく、より好ましくは０．５〜０．８当量、さらに好ましくは０．６〜０．７５当量の範囲である。これは、当該樹脂が、親水性基を有する構成単位とそれ以外の構成単位からなるとすると、前者の構成単位が２０モル％以上、より好ましくは５０〜８０モル％、さらに好ましくは６０モル％〜７５モル％であることを意味する。
なお、本明細書において「構成単位」および「単位」は、樹脂（重合体）を構成するモノマー単位を意味する。
【００１５】
化学増幅型レジスト組成物がネガ型レジスト組成物である場合、（Ａ）成分としては、酸の作用によりアルカリ溶解性が減少する基材成分が用いられるとともに、さらに架橋剤が配合される。
かかるネガ型レジスト組成物においては、露光により（Ｂ）成分から酸が発生すると、当該酸の作用により（Ａ）成分と架橋剤との間で架橋が起こり、（Ａ）成分がアルカリ可溶性からアルカリ不溶性へと変化する。そのため、レジストパターンの形成において、当該ネガ型レジスト組成物を基板上に塗布して得られるレジスト膜に対して選択的露光を行うと、露光部はアルカリ不溶性へ転じる一方で、未露光部はアルカリ可溶性のまま変化しないので、アルカリ現像することができる。
ネガ型レジスト組成物の（Ａ）成分としては、通常、アルカリ可溶性樹脂が用いられ、該アルカリ可溶性樹脂としては、α−（ヒドロキシアルキル）アクリル酸、またはα−（ヒドロキシアルキル）アクリル酸の低級アルキルエステルから選ばれる少なくとも一つから誘導される単位を有する樹脂が、膨潤の少ない良好なレジストパターンが形成でき、好ましい。なお、α−（ヒドロキシアルキル）アクリル酸は、カルボキシ基が結合するα位の炭素原子に水素原子が結合しているアクリル酸と、このα位の炭素原子にヒドロキシアルキル基（好ましくは、炭素数１〜５のヒドロキシアルキル基）が結合しているα−ヒドロキシアルキルアクリル酸の一方または両方を示す。
架橋剤としては、例えば、通常は、メチロール基またはアルコキシメチル基を有するグリコールウリルなどのアミノ系架橋剤を用いると、膨潤の少ない良好なレジストパターンが形成でき、好ましい。架橋剤の配合量は、アルカリ可溶性樹脂１００質量部に対し、１〜５０質量部であることが好ましい。
【００１６】
化学増幅型レジスト組成物がポジ型レジスト組成物である場合、（Ａ）成分としては、酸解離性溶解抑制基を有し、酸の作用によりアルカリ溶解性が増大する基材成分が用いられる。
かかるポジ型レジスト組成物は、露光前はアルカリ不溶性であり、レジストパターン形成時に、露光により（Ｂ）成分から酸が発生すると、当該酸の作用により酸解離性溶解抑制基が解離し、（Ａ）成分がアルカリ可溶性へと変化する。そのため、レジストパターンの形成において、当該ポジ型レジスト組成物を基板上に塗布して得られるレジスト膜に対して選択的露光を行うと、露光部はアルカリ可溶性へ転じる一方で、未露光部はアルカリ不溶性のまま変化しないので、アルカリ現像することができる。
【００１７】
ポジ型レジスト組成物の（Ａ）成分としては、親水性基と酸解離性溶解抑制基とを有するものが好ましく、下記（Ａ−１）成分および／または（Ａ−２）成分がより好ましい。
親水性基は酸解離性溶解抑制基を兼ねていてもよい。
・（Ａ−１）成分：親水性基および酸解離性溶解抑制基を有する樹脂。
・（Ａ−２）成分：親水性基および酸解離性溶解抑制基を有する低分子化合物。
以下、（Ａ−１）成分および（Ａ−２）成分の好ましい態様をより具体的に説明する。
【００１８】
［（Ａ−１）成分］
（Ａ−１）成分としては、親水性基を有する構成単位と酸解離性溶解抑制基を有する構成単位とを有する樹脂が好ましい。
当該樹脂中の、前記親水性基を有する構成単位の割合は、当該樹脂を構成する全構成単位の合計量に対し、２０〜８０モル％であることが好ましく、２０〜７０モル％がより好ましく、２０〜６０モル％がさらに好ましい。
当該樹脂中の、前記酸解離性溶解抑制基を有する構成単位の割合は、当該樹脂を構成する全構成単位の合計量に対し、２０〜８０モル％であることが好ましく、２０〜７０モル％がより好ましく、３０〜６０モル％がさらに好ましい。
好ましくは、前記親水性基を有する構成単位が、カルボキシ基、アルコール性水酸基、フェノール性水酸基を有する構成単位であり、より好ましくはアクリル酸、メタクリル酸、アルコール性水酸基を有する（α−低級アルキル）アクリル酸エステル、ヒドロキシスチレンから誘導される単位である。
【００１９】
（Ａ−１）成分として、より具体的には、親水性基および酸解離性溶解抑制基を有するノボラック樹脂、ヒドロキシスチレン系樹脂、（α−低級アルキル）アクリル酸エステル樹脂、ヒドロキシスチレンから誘導される構成単位と（α−低級アルキル）アクリル酸エステルから誘導される構成単位を含有する共重合樹脂等が好適に用いられる。
なお、本明細書において、「（α−低級アルキル）アクリル酸」とは、アクリル酸（ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＯＯＨ）およびα−低級アルキルアクリル酸の一方あるいは両方を示す。
α−低級アルキルアクリル酸は、アクリル酸におけるカルボニル基が結合している炭素原子に結合した水素原子が、低級アルキル基で置換されたものを示す。
「（α−低級アルキル）アクリル酸エステル」は「（α−低級アルキル）アクリル酸」のエステル誘導体であり、アクリル酸エステルおよびα−低級アルキルアクリル酸エステルの一方あるいは両方を示す。
「（α−低級アルキル）アクリル酸エステルから誘導される構成単位」とは、（α−低級アルキル）アクリル酸エステルのエチレン性２重結合が開裂して形成される構成単位であり、以下（α−低級アルキル）アクリレート構成単位ということがある。
「（α−低級アルキル）アクリレート」は、アクリレートおよびα−低級アルキルアクリレートの一方あるいは両方を示す。
「ヒドロキシスチレンから誘導される構成単位」とは、ヒドロキシスチレン又はα―低級アルキルヒドロキシスチレンのエチレン性２重結合が開裂して形成される構成単位であり、以下ヒドロキシスチレン単位ということがある。
「α−低級アルキルヒドロキシスチレン」は、フェニル基が結合する炭素原子に低級アルキル基が結合していることを示す。
「α−低級アルキルアクリル酸エステルから誘導される構成単位」及び「α−低級アルキルヒドロキシスチレンから誘導される構成単位」において、α位に結合している低級アルキル基は、炭素数１〜５のアルキル基であり、直鎖または分岐鎖状のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基などが挙げられる。工業的にはメチル基が好ましい。
【００２０】
（Ａ−１）成分として好適な樹脂成分としては、特に限定するものではないが、例えば、下記構成単位（ａ１）のようなフェノール性水酸基を有する単位と、下記構成単位（ａ２）および下記構成単位（ａ３）からなる群より選ばれる少なくとも１つのような酸解離性溶解抑制基を有する構成単位、そして必要に応じて用いられる構成単位（ａ４）のようなアルカリ不溶性の単位を有する樹脂成分（以下、（Ａ−１１）成分ということがある。）が挙げられる。
当該（Ａ−１１）成分においては、露光によって酸発生剤から発生する酸の作用によって、構成単位（ａ２）および／または構成単位（ａ３）において開裂が生じ、これによって、はじめはアルカリ現像液に対して不溶性であった樹脂において、そのアルカリ溶解性が増大する。その結果、露光・現像により、化学増幅型のポジ型のレジストパターンを形成することができる。
【００２１】
・・構成単位（ａ１）
構成単位（ａ１）は、フェノール性水酸基を有する単位であって、好ましくは下記一般式（Ｉ）で表されるヒドロキシスチレンから誘導される単位である。
【００２２】
【化１】
2008098231.tif 000003
（式中、Ｒは水素原子または低級アルキル基を示す。）
【００２３】
Ｒは、水素原子又は低級アルキル基である。低級アルキル基については上記の通りであり、特に水素原子またはメチル基が好ましい。Ｒの説明は以下同様である。
−ＯＨのベンゼン環への結合位置は、特に限定されるものではないが、式中に記載の４の位置（パラ位）が好ましい。
構成単位（ａ１）は、レジストパターンを形成する点からは、（Ａ−１１）成分中に４０〜８０モル％、好ましくは５０〜７５モル％含まれることが好ましい。４０モル％以上とすることにより、アルカリ現像液に対する溶解性を向上させることができ、レジストパターン形状の改善効果も得られる。８０モル％以下とすることにより、他の構成単位とのバランスをとることができる。
【００２４】
・・構成単位（ａ２）
構成単位（ａ２）は、酸解離性溶解抑制基を有する構成単位であって、下記一般式（ＩＩ）で表される。
【００２５】
【化２】
2008098231.tif 000004
（式中、Ｒは上記と同じであり、Ｘは酸解離性溶解抑制基を示す。）
【００２６】
酸解離性溶解抑制基Ｘは、第３級炭素原子を有するアルキル基であって、当該第３級アルキル基の第３級炭素原子がエステル基［−Ｃ（Ｏ）Ｏ−］に結合している酸離性溶解抑制基、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロフラニル基のような環状アセタール基などである。
この様な酸解離性溶解抑制基Ｘは、例えば化学増幅型のポジ型レジスト組成物において用いられているものの中から上記以外のものも任意に使用することができる。
【００２７】
構成単位（ａ２）として、例えば下記一般式（ＩＩＩ）で表されるもの等が好ましいものとして挙げられる。
【００２８】
【化３】
2008098231.tif 000005
【００２９】
式中、Ｒは上記と同じであり、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３は、それぞれ独立に低級アルキル基（直鎖、分岐鎖のいずれでもよい。好ましくは、炭素数は１〜５である。）である。または、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３のうち、Ｒ１１が低級アルキル基であり、Ｒ１２とＲ１３が結合して、単環または多環の脂肪族環式基を形成していてもよい。該脂肪族環式基の炭素数は、好ましくは５〜１２である。
ここで、「脂肪族」とは、当該基または化合物が芳香族性を有さないことを意味し、「脂肪族環式基」は、芳香族性を持たない単環式基または多環式基を意味する。
Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３が脂肪族環式基を有さない場合には、例えばＲ１１、Ｒ１２、Ｒ１３がいずれもメチル基であるものが好ましい。
Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３のいずれかが脂肪族環式基を有する場合において、脂肪族環式基が単環の脂肪族環式基である場合は、構成単位（ａ２）として、例えばシクロペンチル基、シクロヘキシル基を有するもの等が好ましい。
脂肪族環式基が多環の脂環式基である場合、構成単位（ａ２）として好ましいものとしては、例えば下記一般式（ＩＶ）で表されるものを挙げることができる。
【００３０】
【化４】
2008098231.tif 000006
［式中、Ｒは上記と同じであり、Ｒ１４は低級アルキル基（直鎖、分岐鎖のいずれでもよい。好ましくは、炭素数は１〜５である。）］
【００３１】
また、多環の脂肪族環式基を含む酸解離性溶解抑制基を有するものとして、下記一般式（Ｖ）で表されるものも好ましい。
【００３２】
【化５】
2008098231.tif 000007
［式中、Ｒは上記と同じであり、Ｒ１５、Ｒ１６は、それぞれ独立に低級アルキル基（直鎖、分岐鎖のいずれでもよい。好ましくは、炭素数は１〜５である。）である。］
【００３３】
構成単位（ａ２）は、（Ａ−１１）成分中に、５〜５０モル％、好ましくは１０〜４０モル％、さらに好ましくは１０〜３５モル％の範囲で存在することが好ましい。
【００３４】
・・構成単位（ａ３）
構成単位（ａ３）は、酸解離性溶解抑制基を有する構成単位であって、下記一般式（ＶＩ）で表されるものである。
【００３５】
【化６】
2008098231.tif 000008
（式中、Ｒは上記と同じであり、Ｘ’は酸解離性溶解抑制基を示す。）
【００３６】
酸解離性溶解抑制基Ｘ’は、ｔｅｒｔ−ブチルオキシカルボニル基、ｔｅｒｔ−アミルオキシカルボニル基のような第３級アルキルオキシカルボニル基；ｔｅｒｔ−ブチルオキシカルボニルメチル基、ｔｅｒｔ−ブチルオキシカルボニルエチル基のような第３級アルキルオキシカルボニルアルキル基；ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−アミル基などの第３級アルキル基；テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロフラニル基などの環状アセタール基；エトキシエチル基、メトキシプロピル基などのアルコキシアルキル基などである。
中でも、ｔｅｒｔ−ブチルオキシカルボニル基、ｔｅｒｔ−ブチルオキシカルボニルメチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、テトラヒドロピラニル基、エトキシエチル基が好ましい。
酸解離性溶解抑制基Ｘ’は、例えば化学増幅型のポジ型レジスト組成物において用いられているものの中から上記以外のものも任意に使用することができる。
一般式（ＶＩ）において、ベンゼン環に結合している基（−ＯＸ’）の結合位置は、特に限定するものではないが、式中に示した４の位置（パラ位）が好ましい。
【００３７】
構成単位（ａ３）は、（Ａ−１１）成分中、５〜５０モル％、好ましくは１０〜４０モル％、さらに好ましくは、１０〜３５モル％の範囲とされる。
【００３８】
・・構成単位（ａ４）
構成単位（ａ４）は、アルカリ不溶性の単位であって、下記一般式（ＶＩＩ）で表されるものである。
【００３９】
【化７】
2008098231.tif 000009
（式中、Ｒは上記と同じであり、Ｒ４’は低級アルキル基を示し、ｎ’は０または１〜３の整数を示す。）
【００４０】
なお、Ｒ４’の低級アルキル基は、直鎖または分岐鎖のいずれでもよく、炭素数は、好ましくは１〜５とされる。
ｎ’は、０または１〜３の整数を示すが、０であることが好ましい。
【００４１】
構成単位（ａ４）は、（Ａ−１１）成分中、１〜４０モル％、好ましくは５〜２５モル％とされる。１モル％以上とすることにより、形状の改善（特に膜減りの改善）の効果が高くなり、４０モル％以下とすることにより、他の構成単位とのバランスをとることができる。
【００４２】
（Ａ−１１）成分においては、前記構成単位（ａ１）と、構成単位（ａ２）および構成単位（ａ３）からなる群より選ばれる少なくとも一つとを必須の構成単位としつつ、任意に構成単位（ａ４）を含んでもよい。また、これらの各単位を全て有する共重合体を用いてもよいし、これらの単位を１つ以上有する重合体どうしの混合物としてもよい。又は、これらを組み合わせてもよい。
また、（Ａ−１１）成分は、前記構成単位（ａ１）、（ａ２）、（ａ３）、（ａ４）以外のものを任意に含むことができるが、これらの構成単位の割合が８０モル％以上、好ましくは９０モル％以上（１００モル％が最も好ましい）であることが好ましい。
【００４３】
特に、「前記構成単位（ａ１）および（ａ３）を有する共重合体のいずれか１種、または該共重合体の２種以上の混合物」、または、「構成単位（ａ１）、（ａ２）および（ａ４）を有する共重合体のいずれか１種、または該共重合体の２種以上の混合物」を、それぞれ用いるか又は混合した態様が、簡便に効果が得られるため最も好ましい。また、耐熱性向上の点でも好ましい。
特には、第三級アルキルオキシカルボニル基で保護したポリヒドロキシスチレンと、１−アルコキシアルキル基で保護したポリヒドロキシスチレンとの混合物であることが好ましい。かかる混合を行う場合、各重合体の混合比（質量比）（第三級アルキルオキシカルボニル基で保護したポリヒドロキシスチレン／１−アルコキシアルキル基で保護したポリヒドロキシスチレン）は、例えば１／９〜９／１、好ましくは２／８〜８／２とされ、さらに好ましくは２／８〜５／５である。
【００４４】
（Ａ−１）成分として好適な上記（Ａ−１１）成分以外の樹脂成分としては、特に、耐エッチング性がより低いパターンを形成できるという点で、（α−低級アルキル）アクリル酸エステル樹脂を含む樹脂成分（（α−低級アルキル）アクリル酸エステル樹脂）が好ましく、（α−低級アルキル）アクリル酸エステル樹脂からなる樹脂成分がより好ましい。
（α−低級アルキル）アクリル酸エステル樹脂においては、酸解離性溶解抑制基を含む（α−低級アルキル）アクリル酸エステルから誘導される構成単位（ａ５）を有する樹脂成分（以下、（Ａ−１２）成分ということがある。）が好ましい。α−低級アルキル基については上記と同様である。
構成単位（ａ５）の酸解離性溶解抑制基は、露光前の（Ａ−１２）成分全体をアルカリ不溶とするアルカリ溶解抑制性を有すると同時に、露光後に（Ｂ）成分から発生した酸の作用により解離し、この（Ａ−１２）成分全体をアルカリ可溶性へ変化させる基である。
また、（α−低級アルキル）アクリル酸エステル樹脂成分においては、構成単位（ａ５）における酸解離性溶解抑制基が、（Ｂ）成分から発生した酸により解離すると、カルボン酸を生成する。この生成したカルボン酸の存在により、たとえばレジストパターン上に形成される被覆膜との密着性が向上する。
【００４５】
酸解離性溶解抑制基としては、例えばＡｒＦエキシマレーザーのレジスト組成物用の樹脂において、多数提案されているものの中から適宜選択して用いることができる。一般的には、（α−低級アルキル）アクリル酸のカルボキシ基と環状または鎖状の第３級アルキルエステルを形成する基、または環状または鎖状のアルコキシアルキル基などが広く知られている。
ここで、「第３級アルキルエステルを形成する基」とは、アクリル酸のカルボキシ基の水素原子と置換することによりエステルを形成する基である。すなわち、アクリル酸エステルのカルボニルオキシ基［−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−］の末端の酸素原子に、鎖状または環状の第３級アルキル基の第３級炭素原子が結合している構造を示す。この第３級アルキルエステルにおいては、酸が作用すると、酸素原子と第３級炭素原子との間で結合が切断される。
なお、第３級アルキル基とは、第３級炭素原子を有するアルキル基である。
鎖状の第３級アルキルエステルを形成する基としては、例えばｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−アミル基等が挙げられる。
環状の第３級アルキルエステルを形成する基としては、後述する「脂環式基を含有する酸解離性溶解抑制基」で例示するものと同様のものが挙げられる。
【００４６】
「環状または鎖状のアルコキシアルキル基」は、カルボキシ基の水素原子と置換してエステルを形成する。すなわち、アクリル酸エステルのカルボニルオキシ基［−Ｃ（Ｏ）−Ｏ―］の末端の酸素原子に前記アルコキシアルキル基が結合している構造を形成する。かかる構造においては、酸の作用により、酸素原子とアルコキシアルキル基との間で結合が切断される。
このような環状または鎖状のアルコキシアルキル基としては、１−メトキシメチル基、１−エトキシエチル基、１−イソプロポキシエチル、１−シクロヘキシルオキシエチル基、２−アダマントキシメチル基、１−メチルアダマントキシメチル基、４−オキソ−２−アダマントキシメチル基、１−アダマントキシエチル基、２−アダマントキシエチル基等が挙げられる。
【００４７】
構成単位（ａ５）としては、環状、特に、脂肪族環式基を含有する酸解離性溶解抑制基を含む構成単位が好ましい。
ここで、「脂肪族」および「脂肪族環式基」は、上記で定義した通りである。
脂肪族環式基としては、単環または多環のいずれでもよく、例えばＡｒＦレジスト等において、多数提案されているものの中から適宜選択して用いることができる。耐エッチング性の点からは多環の脂環式基が好ましい。また、脂環式基は、炭化水素基であることが好ましく、特に飽和の炭化水素基（脂環式基）であることが好ましい。
単環の脂環式基としては、例えば、シクロアルカンから１個の水素原子を除いた基が挙げられる。多環の脂環式基としては、例えばビシクロアルカン、トリシクロアルカン、テトラシクロアルカンなどから１個の水素原子を除いた基などを例示できる。
具体的には、単環の脂環式基としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられる。多環の脂環式基としては、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカンなどのポリシクロアルカンから１個の水素原子を除いた基などが挙げられる。
これらの中でも、アダマンタンから１個の水素原子を除いたアダマンチル基、ノルボルナンから１個の水素原子を除いたノルボルニル基、トリシクロデカンからの１個の水素原子を除いたトリシクロデカニル基、テトラシクロドデカンから１個の水素原子を除いたテトラシクロドデカニル基が工業上好ましい。
【００４８】
より具体的には、構成単位（ａ５）は、下記一般式（Ｉ’）〜（ＩＩＩ’）から選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。
また、（α−低級アルキル）アクリル酸エステルから誘導される単位であって、そのエステル部に上記した環状のアルコキシアルキル基を有する単位、具体的には２−アダマントキシメチル基、１−メチルアダマントキシメチル基、４−オキソ−２−アダマントキシメチル基、１−アダマントキシエチル基、２−アダマントキシエチル基等の置換基を有していてもよい脂肪族多環式アルキルオキシ低級アルキル（α−低級アルキル）アクリル酸エステルから誘導される単位から選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。
【００４９】
【化８】
2008098231.tif 000010
［式（Ｉ’）中、Ｒは上記と同じであり、Ｒ１は低級アルキル基である。］
【００５０】
【化９】
2008098231.tif 000011
［式（ＩＩ’）中、Ｒは上記と同じであり、Ｒ２及びＲ３はそれぞれ独立に低級アルキル基である。］
【００５１】
【化１０】
2008098231.tif 000012
［式（ＩＩＩ’）中、Ｒは上記と同じであり、Ｒ４は第３級アルキル基である。］
【００５２】
式（Ｉ’）〜（ＩＩＩ’）中、Ｒの水素原子または低級アルキル基としては、上述したアクリル酸エステルのα位に結合している水素原子または低級アルキル基の説明と同様である。
Ｒ１の低級アルキル基としては、炭素数１〜５の直鎖又は分岐状のアルキル基が好ましく、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基等が挙げられる。中でも、メチル基、エチル基であることが、工業的に入手が容易であることから好ましい。
Ｒ２及びＲ３の低級アルキル基は、それぞれ独立に、炭素数１〜５の直鎖または分岐のアルキル基であることが好ましい。中でも、Ｒ２およびＲ３が共にメチル基である場合が工業的に好ましい。具体的には、２−（１−アダマンチル）−２−プロピルアクリレートから誘導される構成単位を挙げることができる。
【００５３】
Ｒ４は、鎖状の第３級アルキル基または環状の第３級アルキル基である。鎖状の第３級アルキル基としては、例えばｔｅｒｔ−ブチル基やｔｅｒｔ−アミル基が挙げられ、ｔｅｒｔ−ブチル基が工業的に好ましい。
環状の第３級アルキル基としては、前述の「脂肪族環式基を含有する酸解離性溶解抑制基」で例示したものと同じであり、２−メチル−２−アダマンチル基、２−エチル−２−アダマンチル基、２−（１−アダマンチル）−２−プロピル基、１−エチルシクロヘキシル基、１−エチルシクロペンチル基、１−メチルシクロヘキシル基、１−メチルシクロペンチル基等を挙げることができる。
また、基−ＣＯＯＲ４は、式中に示したテトラシクロドデカニル基の３または４の位置に結合していてよいが、結合位置は特定できない。また、アクリレート構成単位のカルボキシ基残基も、同様に、式中に示した８または９の位置に結合していてよい。
【００５４】
構成単位（ａ５）は、１種または２種以上組み合わせて用いることができる。
（α−低級アルキル）アクリル酸エステル樹脂成分中、構成単位（ａ５）の割合は、（α−低級アルキル）アクリル酸エステル樹脂成分を構成する全構成単位の合計に対して、２０〜６０モル％であることが好ましく、３０〜５０モル％がより好ましく、３５〜４５モル％が最も好ましい。下限値以上とすることによってレジストパターンを得ることができ、上限値以下とすることにより他の構成単位とのバランスをとることができる。
【００５５】
（α−低級アルキル）アクリル酸エステル樹脂は、前記構成単位（ａ５）に加えてさらに、ラクトン環を有するアクリル酸エステルから誘導される構成単位（ａ６）を有することが好ましい。構成単位（ａ６）は、レジスト膜の基板への密着性を高めたり、現像液との親水性を高めたりするうえで有効なものである。また、レジストパターンとの密着性が高い被覆膜を形成することができる。
構成単位（ａ６）において、α位の炭素原子に結合しているのは、低級アルキル基または水素原子である。α位の炭素原子に結合している低級アルキル基は、構成単位（ａ５）の説明と同様であって、好ましくはメチル基である。
構成単位（ａ６）としては、アクリル酸エステルのエステル側鎖部にラクトン環からなる単環式基またはラクトン環を有する多環の環式基が結合した構成単位が挙げられる。
なお、このとき、ラクトン環とは、−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−構造を含むひとつの環を示し、これをひとつの目の環として数える。したがって、ここでは、ラクトン環のみの場合は単環式基、さらに他の環構造を有する場合は、その構造に関わらず多環式基と称する。
構成単位（ａ６）としては、例えば、γ−ブチロラクトンから水素原子１つを除いた単環式基や、ラクトン環含有ビシクロアルカンから水素原子１つを除いた多環式基を有するもの等が挙げられる。
構成単位（ａ６）として、より具体的には、例えば以下の一般式（ＩＶ’）〜（ＶＩＩ’）から選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。
【００５６】
【化１１】
2008098231.tif 000013
［式（ＩＶ’）中、Ｒは上記と同じであり、Ｒ５、Ｒ６は、それぞれ独立に、水素原子または低級アルキル基である。］
【００５７】
【化１２】
2008098231.tif 000014
［式（Ｖ’）中、Ｒは上記と同じであり、ｍは０または１である。］
【００５８】
【化１３】
2008098231.tif 000015
［式（ＶＩ’）中、Ｒは上記と同じである。］
【００５９】
【化１４】
2008098231.tif 000016
［式（ＶＩＩ’）中、Ｒは上記と同じである。］
【００６０】
式（ＩＶ’）中において、Ｒ５、Ｒ６は、それぞれ独立に、水素原子または低級アルキル基であり、好ましくは水素原子である。Ｒ５、Ｒ６において、低級アルキル基としては、好ましくは炭素数１〜５の直鎖又は分岐状アルキル基であり、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基などが挙げられる。工業的にはメチル基が好ましい。
【００６１】
一般式（ＩＶ’）〜（ＶＩＩ’）で表される構成単位の中でも、（ＩＶ’）で表される構成単位が安価で工業的に好ましく、（ＩＶ’）で表される構成単位の中でも、Ｒがメチル基、Ｒ５およびＲ６が水素原子であり、メタクリル酸エステルとγ−ブチロラクトンとのエステル結合の位置が、そのラクトン環上のα位であるα−メタクリロイルオキシ−γ−ブチロラクトンであることが最も好ましい。
構成単位（ａ６）は、１種または２種以上組み合わせて用いることができる。
（α−低級アルキル）アクリル酸エステル樹脂成分中、構成単位（ａ６）の割合は、（α−低級アルキル）アクリル酸エステル樹脂成分を構成する全構成単位の合計に対して、２０〜６０モル％が好ましく、２０〜５０モル％がより好ましく、３０〜４５モル％が最も好ましい。下限値以上とすることによりリソグラフィー特性が向上し、上限値以下とすることにより他の構成単位とのバランスをとることができる。
【００６２】
（α−低級アルキル）アクリル酸エステル樹脂成分は、前記構成単位（ａ５）に加えて、または前記構成単位（ａ５）および（ａ６）に加えてさらに、極性基含有多環式基を含むアクリル酸エステルから誘導される構成単位（ａ７）を有することが好ましい。
構成単位（ａ７）により、（α−低級アルキル）アクリル酸エステル樹脂成分全体の親水性が高まり、現像液との親和性が高まって、露光部でのアルカリ溶解性が向上し、解像性の向上に寄与する。また、レジストパターンとの密着性が高い被覆膜を形成することができる。
構成単位（ａ７）において、α位の炭素原子に結合しているのは、低級アルキル基または水素原子である。α位の炭素原子に結合している低級アルキル基は、構成単位（ａ５）の説明と同様であって、好ましくはメチル基である。
極性基としては、水酸基、シアノ基、カルボキシ基、アミノ基等が挙げられ、特に水酸基が好ましい。
多環式基としては、前述の構成単位（ａ５）である「脂肪族環式基を含有する酸解離性溶解抑制基」で例示した脂肪族環式基のうち、多環式のものから適宜選択して用いることができる。
構成単位（ａ７）としては、下記一般式（ＶＩＩＩ’）〜（ＩＸ’）から選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。
【００６３】
【化１５】
2008098231.tif 000017
［式（ＶＩＩＩ’）中、Ｒは上記と同じであり、ｎは１〜３の整数である。］
【００６４】
式（ＶＩＩＩ’）中のＲは、上記式（Ｉ’）〜（ＩＩＩ’）中のＲと同様である。
これらの中でも、ｎが１であり、水酸基がアダマンチル基の３位に結合しているものが好ましい。
【００６５】
【化１６】
2008098231.tif 000018
［式（ＩＸ’）中、Ｒは上記と同じであり、ｋは１〜３の整数である。］
【００６６】
これらの中でも、ｋが１であるものが好ましい。また、シアノ基がノルボルナニル基の５位又は６位に結合していることが好ましい。
【００６７】
構成単位（ａ７）は、１種または２種以上組み合わせて用いることができる。
（α−低級アルキル）アクリル酸エステル樹脂成分中、構成単位（ａ７）の割合は、（α−低級アルキル）アクリル酸エステル樹脂成分を構成する全構成単位の合計に対して、１０〜５０モル％が好ましく、１５〜４０モル％がより好ましく、２０〜３５モル％がさらに好ましい。下限値以上とすることによりリソグラフィー特性が向上し、上限値以下とすることにより他の構成単位とのバランスをとることができる。
【００６８】
（α−低級アルキル）アクリル酸エステル樹脂成分においては、これらの構成単位（ａ５）〜（ａ７）の合計が、全構成単位の合計に対し、７０〜１００モル％であることが好ましく、８０〜１００モル％であることがより好ましい。
【００６９】
（α−低級アルキル）アクリル酸エステル樹脂成分は、前記構成単位（ａ５）〜（ａ７）以外の構成単位（ａ８）を含んでいてもよい。
構成単位（ａ８）としては、上述の構成単位（ａ５）〜（ａ７）に分類されない他の構成単位であれば特に限定するものではない。
例えば、多環の脂肪族炭化水素基を含み、かつ（α−低級アルキル）アクリル酸エステルから誘導される構成単位等が好ましい。該多環の脂肪族炭化水素基は、例えば、前述の「脂肪族環式基を含有する酸解離性溶解抑制基」で例示した脂肪族環式基のうち、多環式のものから適宜選択して用いることができる。特にトリシクロデカニル基、アダマンチル基、テトラシクロドデカニル基、ノルボルニル基、イソボルニル基から選ばれる少なくとも１種以上であると、工業上入手し易い等の点で好ましい。構成単位（ａ８）としては、酸非解離性基であることが最も好ましい。
構成単位（ａ８）として、具体的には、下記（Ｘ）〜（ＸＩＩ）の構造のものを例示することができる。
【００７０】
【化１７】
2008098231.tif 000019
（式中、Ｒは上記と同じである。）
【００７１】
【化１８】
2008098231.tif 000020
（式中、Ｒは上記と同じである。）
【００７２】
【化１９】
2008098231.tif 000021
（式中、Ｒは上記と同じである。）
【００７３】
構成単位（ａ８）を有する場合、（α−低級アルキル）アクリル酸エステル樹脂成分中、構成単位（ａ８）の割合は、（α−低級アルキル）アクリル酸エステル樹脂成分を構成する全構成単位の合計に対して、１〜２５モル％が好ましく、５〜２０モル％がより好ましい。
【００７４】
（α−低級アルキル）アクリル酸エステル樹脂成分は、少なくとも構成単位（ａ５）、（ａ６）および（ａ７）を有する共重合体であることが好ましい。係る共重合体としては、たとえば、上記構成単位（ａ５）、（ａ６）および（ａ７）からなる共重合体、上記構成単位（ａ５）、（ａ６）、（ａ７）および（ａ８）からなる共重合体等が例示できる。
【００７５】
（Ａ−１）成分は、前記構成単位に係るモノマーを公知の方法で重合することにより得ることができる。例えば、各構成単位に係るモノマーを、例えばアゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）のようなラジカル重合開始剤を用いた公知のラジカル重合等によって重合させることにより得ることができる。
【００７６】
（Ａ−１）成分は、質量平均分子量（ゲルパーミエーションクロマトグラフィによるポリスチレン換算質量平均分子量、以下同様。）３００００以下であることが好ましく、２００００以下であることが好ましく、１２０００以下であることがさらに好ましい。下限値は、２０００超であればよく、パターン倒れの抑制、解像性向上等の点で、好ましくは４０００以上、さらに好ましくは５０００以上とされる。
また、分散度（Ｍｗ／Ｍｎ）は、特に限定するものではないが、１．０〜５．０が好ましく、１．０〜３．０がより好ましく、１．２〜２．５が最も好ましい。なお、Ｍｎは数平均分子量を示す。
【００７７】
［（Ａ−２）成分］
（Ａ−２）成分としては、分子量が５００以上２０００以下であって、親水性基を有するとともに、上述の（Ａ−１）成分の説明で例示したような酸解離性溶解抑制基ＸまたはＸ’を有する低分子化合物が好ましい。
具体的には、複数のフェノール骨格を有する化合物の水酸基の水素原子の一部を、上記酸解離性溶解抑制基ＸまたはＸ’で置換したものが挙げられる。
（Ａ−２）成分は、例えば、非化学増幅型のｇ線やｉ線レジストにおける増感剤や耐熱性向上剤として知られている低分子量フェノール化合物の水酸基の水素原子の一部を上記酸解離性溶解抑制基で置換したものが好ましく、そのようなものから任意に用いることができる。
【００７８】
かかる低分子量フェノール化合物としては、例えば、次のようなものが挙げられる。
ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、ビス（２，３，４−トリヒドロキシフェニル）メタン、２−（４−ヒドロキシフェニル）−２−（４’−ヒドロキシフェニル）プロパン、２−（２，３，４−トリヒドロキシフェニル）−２−（２’，３’，４’−トリヒドロキシフェニル）プロパン、トリス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、ビス（４−ヒドロキシ−３，５−ジメチルフェニル）−２−ヒドロキシフェニルメタン、ビス（４−ヒドロキシ−２，５−ジメチルフェニル）−２−ヒドロキシフェニルメタン、ビス（４−ヒドロキシ−３，５−ジメチルフェニル）−３，４−ジヒドロキシフェニルメタン、ビス（４−ヒドロキシ−２，５−ジメチルフェニル）−３，４−ジヒドロキシフェニルメタン、ビス（４−ヒドロキシ−３−メチルフェニル）−３，４−ジヒドロキシフェニルメタン、ビス（３−シクロヘキシル−４−ヒドロキシ−６−メチルフェニル）−４−ヒドロキシフェニルメタン、ビス（３−シクロヘキシル−４−ヒドロキシ−６−メチルフェニル）−３，４−ジヒドロキシフェニルメタン、１−［１−（４−ヒドロキシフェニル）イソプロピル］−４−［１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エチル］ベンゼン、フェノール、ｍ−クレゾール、ｐ−クレゾールまたはキシレノールなどのフェノール類のホルマリン縮合物の２、３、４核体などが挙げられる。勿論これらに限定されるものではない。
なお、酸解離性溶解抑制基も特に限定されず、上記したものが挙げられる。
【００７９】
［（Ｂ）成分］
（Ｂ）成分としては、従来、化学増幅型レジストにおける酸発生剤として公知のものの中から任意のものを適宜選択して用いることができる。このような酸発生剤としては、これまで、ヨードニウム塩やスルホニウム塩などのオニウム塩系酸発生剤、オキシムスルホネート系酸発生剤、ビスアルキルまたはビスアリールスルホニルジアゾメタン類、ポリ（ビススルホニル）ジアゾメタン類などのジアゾメタン系酸発生剤、ニトロベンジルスルホネート系酸発生剤、イミノスルホネート系酸発生剤、ジスルホン系酸発生剤など多種のものが知られている。
【００８０】
オニウム塩系酸発生剤の具体例としては、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、（４−メトキシフェニル）フェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ビス（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、（４−メトキシフェニル）ジフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、（４−メチルフェニル）ジフェニルスルホニウムノナフルオロブタンスルホネート、（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ジフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムノナフルオロブタンスルホネート、ビス（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ヨードニウムノナフルオロブタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムノナフルオロブタンスルホネートが挙げられる。これらのなかでも、フッ素化アルキルスルホン酸イオンをアニオンとするオニウム塩が好ましい。
【００８１】
オキシムスルホネ−ト化合物の例としては、α−（メチルスルホニルオキシイミノ）−フェニルアセトニトリル、α−（メチルスルホニルオキシイミノ）−ｐ−メトキシフェニルアセトニトリル、α−（トリフルオロメチルスルホニルオキシイミノ）−フェニルアセトニトリル、α−（トリフルオロメチルスルホニルオキシイミノ）−ｐ−メトキシフェニルアセトニトリル、α−（エチルスルホニルオキシイミノ）−ｐ−メトキシフェニルアセトニトリル、α−（プロピルスルホニルオキシイミノ）−ｐ−メチルフェニルアセトニトリル、α−（メチルスルホニルオキシイミノ）−ｐ−ブロモフェニルアセトニトリルなどが挙げられる。これらの中でも、α−（メチルスルホニルオキシイミノ）−ｐ−メトキシフェニルアセトニトリルが好ましい。
【００８２】
ジアゾメタン系酸発生剤の具体例としては、ビス（イソプロピルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（ｐ−トルエンスルホニル）ジアゾメタン、ビス（１，１−ジメチルエチルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（シクロヘキシルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（２，４−ジメチルフェニルスルホニル）ジアゾメタン等が挙げられる。
【００８３】
（Ｂ）成分として、１種の酸発生剤を単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
（Ｂ）成分の使用量は、（Ａ）成分１００質量部に対し、１〜２０質量部、好ましくは２〜１０質量部とされる。上記範囲の下限値以上とすることにより充分なパターン形成が行われ、上記範囲の上限値以下であれば溶液の均一性が得られやすく、良好な保存安定性が得られる。
【００８４】
［任意成分］
化学増幅型レジスト組成物には、パターン形状、引き置き経時安定性などを向上させるために、さらに任意成分として、含窒素有機化合物（Ｄ）（以下、（Ｄ）成分という。）を配合させることができる。
この（Ｄ）成分は、既に多種多様なものが提案されているので、公知のものから任意に用いればよいが、アミン、特に第２級低級脂肪族アミンや第３級低級脂肪族アミンが好ましい。
ここで、低級脂肪族アミンとは、炭素数５以下のアルキルまたはアルキルアルコールのアミンをいい、この第２級や第３級アミンの例としては、トリメチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、ジ−ｎ−プロピルアミン、トリ−ｎ−プロピルアミン、トリペンチルアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミンなどが挙げられるが、特にトリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミンのような第３級アルカノールアミンが好ましい。
これらは、単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
（Ｄ）成分は、（Ａ）成分１００質量部に対して、通常０．０１〜５．０質量部の範囲で用いられる。
【００８５】
また、化学増幅型レジスト組成物には、前記（Ｄ）成分との配合による感度劣化を防ぎ、また、パターン形状、引き置き安定性等の向上の目的で、さらに任意の成分として、有機カルボン酸又はリンのオキソ酸若しくはその誘導体（Ｅ）（以下、（Ｅ）成分という。）を含有させることができる。なお、（Ｄ）成分と（Ｅ）成分は併用することもできるし、いずれか１種を用いることもできる。
有機カルボン酸としては、例えば、マロン酸、クエン酸、リンゴ酸、コハク酸、安息香酸、サリチル酸などが好適である。
リンのオキソ酸若しくはその誘導体としては、リン酸、リン酸ジ−ｎ−ブチルエステル、リン酸ジフェニルエステルなどのリン酸又はそれらのエステルのような誘導体、ホスホン酸、ホスホン酸ジメチルエステル、ホスホン酸−ジ−ｎ−ブチルエステル、フェニルホスホン酸、ホスホン酸ジフェニルエステル、ホスホン酸ジベンジルエステルなどのホスホン酸及びそれらのエステルのような誘導体、ホスフィン酸、フェニルホスフィン酸などのホスフィン酸及びそれらのエステルのような誘導体が挙げられ、これらの中でも特にホスホン酸が好ましい。
（Ｅ）成分は、（Ａ）成分１００質量部当り、通常０．０１〜５．０質量部の割合で用いられる。
【００８６】
化学増幅型レジスト組成物には、さらに所望により、混和性のある添加剤、例えば該レジスト組成物の塗布膜の性能を改良するための付加的樹脂、塗布性を向上させるための界面活性剤、溶解抑制剤、可塑剤、安定剤、着色剤、ハレーション防止剤などを適宜含有させることができる。
【００８７】
化学増幅型レジスト組成物は、材料を有機溶剤（Ｓ）（以下、（Ｓ）成分という。）に溶解させて製造することができる。
（Ｓ）成分としては、使用する各成分を溶解し、均一な溶液とすることができるものであればよく、従来、レジスト組成物の溶剤として公知のものの中から任意のものを１種又は２種以上適宜選択して用いることができる。
具体例としては、γ−ブチロラクトン等のラクトン類；アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチルイソアミルケトン、２−ヘプタノンなどのケトン類；エチレングリコール、エチレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノアセテート、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）、ジプロピレングリコール、又はジプロピレングリコールモノアセテートのモノメチルエーテル、モノエチルエーテル、モノプロピルエーテル、モノブチルエーテル又はモノフェニルエーテルなどの多価アルコール類及びその誘導体；ジオキサンのような環式エーテル類；乳酸メチル、乳酸エチル（ＥＬ）、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチルなどのエステル類などを挙げることができる。これらの中でも、ＰＧＭＥＡ、ＥＬ、プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭＥ）が好ましい。
これらの（Ｓ）成分は、単独で用いてもよく、２種以上の混合溶剤として用いてもよい。
（Ｓ）成分の使用量は、特に限定しないが、化学増幅型レジスト組成物が、支持体上に塗布可能な濃度の液体となる量が用いられる。
【００８８】
＜レジストパターン形成方法＞
本発明のレジストパターン形成方法は、支持体上に、化学増幅型レジスト組成物を塗布してレジスト膜を形成し、当該レジスト膜に対して、フォトマスクを介して選択的露光を複数回行うレジストパターン形成方法（以下、「二重露光法」ということがある。）であって、前記選択的露光毎に用いられるフォトマスクの遮光部の透過率の総和を０〜１２％未満とすることを特徴とする。
上記「二重露光法」としては、たとえば、次に示すレジストパターン形成方法（ａ）が好適な方法として挙げられる。
【００８９】
レジストパターン形成方法（ａ）：
支持体上に、化学増幅型レジスト組成物を塗布してレジスト膜を形成する工程（以下、「膜形成工程（０）」という。）と、フォトマスクを介して選択的露光を複数回続けて行い、その後、現像してレジストパターンを形成する工程（以下、「パターニング工程（０）」という。）とを含むレジストパターン形成方法。
【００９０】
以下、本発明のレジストパターン形成方法（ａ）について、図１を用いて好ましい実施形態を説明する。本実施形態は、化学増幅型レジスト組成物としてポジ型レジスト組成物を用い、フォトマスクを介した選択的露光を２回続けて行う場合の例である。
本実施形態においては、まず、図１（ａ）に示すように、支持体１上に、化学増幅型レジスト組成物（ポジ型レジスト組成物）を塗布してレジスト膜２を形成する（膜形成工程（０））。
次に、図１（ｂ）に示すように、当該レジスト膜２に対して、フォトマスク５を介して選択的露光を行う。
続いて、図１（ｃ）に示すように、前記フォトマスク５を、所定の方向に一定の距離移動させ、再度、前記フォトマスク５を介して選択的露光を行う。
その後、現像することにより、図１（ｄ）に示すように、レジスト膜２における２回の選択的露光の露光部３ａ、３ｂが除去され、結果、複数のレジストパターン３が支持体１上に形成される（パターニング工程（０））。
このようにして、かかるレジストパターン形成方法（ａ）によれば、たとえば１回の選択的露光を行うレジストパターン形成方法の場合よりも、狭ピッチのレジストパターンを形成することができる。
以下、各工程について、より詳細に説明する。
【００９１】
［膜形成工程（０）］
支持体１としては、特に限定されず、従来公知のものを用いることができ、例えば、電子部品用の基板や、これに所定の配線パターンが形成されたもの等を例示することができる。より具体的には、シリコンウェーハ、銅、クロム、鉄、アルミニウム等の金属製の基板や、ガラス基板等が挙げられる。配線パターンの材料としては、例えば銅、アルミニウム、ニッケル、金等が使用可能である。
また、支持体１上には、有機反射防止膜を設けてもよい。
【００９２】
化学増幅型レジスト組成物としては、特に制限はなく、上述したような、化学増幅型レジスト組成物として提案されている多数の化学増幅型レジスト組成物のなかから適宜選択して用いることができる。
化学増幅型レジスト組成物としては、ポジ型レジスト組成物であってもよく、ネガ型レジスト組成物であってもよく、ポジ型レジスト組成物を用いることが好ましい。
【００９３】
レジスト膜２は、化学増幅型レジスト組成物を支持体１上に塗布することにより形成できる。化学増幅型レジスト組成物の塗布は、スピンナー等を用いる従来公知の方法によって行うことができる。
具体的には、たとえば化学増幅型レジスト組成物を支持体１上にスピンナー等で塗布し、８０〜１５０℃の温度条件下、ベーク処理（プレベーク）を４０〜１２０秒間、好ましくは６０〜９０秒間施し、有機溶剤を揮発させることによりレジスト膜２を形成できる。
レジスト膜２の厚さは、好ましくは５０〜５００ｎｍ、より好ましくは５０〜４５０ｎｍである。この範囲内とすることにより、レジストパターンを高解像度で形成できる、エッチングに対する充分な耐性が得られる等の効果がある。
【００９４】
［パターニング工程（０）］
パターニング工程（０）においては、たとえば、レジスト膜２に対して、所定のパターンが形成されたフォトマスク５を介して選択的露光（以下、「１回目露光」ということがある。）を行う。続いて、前記フォトマスク５を、所定の方向に一定の距離移動させ、再度、レジスト膜２に対して、当該フォトマスク５を介して選択的露光（以下、「２回目露光」ということがある。）を行う。
本発明では、パターニング工程（０）において、前記選択的露光毎に用いられるフォトマスク５の遮光部の透過率の総和を０〜１２％未満とすることが必須である。前記透過率の総和は０〜１２％未満であり、０〜８％とすることが好ましく、０〜６％とすることが最も好ましい。該範囲とすることにより、良好な形状で、かつ高解像性のレジストパターンが形成される。
ここで、「フォトマスク５の遮光部の透過率」とは、当該遮光部における、選択的露光毎に照射される特定の波長の放射線の透過率を意味する。
「フォトマスク５の遮光部の透過率の総和」とは、選択的露光毎に用いられるフォトマスク５の遮光部の透過率を足し合わせた値を意味する。たとえば、下記表１に示すように、１回目露光に用いたフォトマスクの遮光部の透過率の値と、２回目露光に用いたフォトマスクの遮光部の透過率の値とを足し合わせた値を意味する。
【００９５】
【表１】
2008098231.tif 000022
【００９６】
フォトマスク５としては、選択的露光毎に、同じフォトマスクを用いてもよく、異なるフォトマスクを用いてもよい。また、フォトマスクの遮光部の透過率が同じものを用いてもよく、異なるものを用いてもよい。本発明においては、選択的露光毎に用いられるフォトマスクの遮光部の透過率の総和を０〜１２％未満とするものであれば、いずれのものも用いることができる。
たとえば、表１の例１のように、遮光部の透過率が０％のフォトマスクだけを用いてもよい。また、表１の例２と例３のように、たとえば遮光部の透過率が０％のフォトマスクと、遮光部の透過率が６％のフォトマスクとを組み合わせてもよい。さらに、表１の例４のように、遮光部の透過率が０％以外のフォトマスク、たとえば遮光部の透過率が３％のフォトマスク同士を組み合わせてもよい。
上記のようにして、フォトマスクの遮光部の透過率の総和を０〜１２％未満とするように、調整することができる。
【００９７】
本発明においては、なかでも遮光部の透過率が０％のフォトマスクを少なくとも用いることが好ましい。これにより、フォトマスクの遮光部の透過率の総和を０〜１２％未満に調整することが容易となり、良好な形状で、かつ高解像性のレジストパターンがより得られやすくなる。
フォトマスクの遮光部の透過率が０％のフォトマスクとしては、たとえばバイナリーマスク（Ｂｉｎａｒｙ−Ｍａｓｋ）等が挙げられる。
当該バイナリーマスクは、一般的には石英ガラス基板上に、遮光部としてクロム膜、酸化クロム膜等が形成されたものが用いられる。
フォトマスクの遮光部の透過率が６％のフォトマスクとしては、たとえばハーフトーン型位相シフトマスク（ＨＴ−Ｍａｓｋ）等が挙げられる。
当該ハーフトーン型位相シフトマスクは、一般的には石英ガラス基板上に、遮光部としてＭｏＳｉ（モリブデン・シリサイド）膜、クロム膜、酸化クロム膜、酸窒化シリコン膜等が形成されたものが用いられる。
【００９８】
パターニング工程（０）においては、レジスト膜２の、１回目露光とは異なる位置を２回目露光し、現像する。これにより、たとえば化学増幅型レジスト組成物としてポジ型レジスト組成物を用いた場合、１回目露光の露光部３ａと、２回目露光の露光部３ｂとが現像液に溶解し、支持体１上にレジストパターン３が形成される。
ここで、本発明においては、１回目露光の露光部３ａと完全に一致する場合以外は、すべて「１回目露光とは異なる位置」であり、全く重複していない場合、および一部重複している場合を含むものとする。
本発明においては、１回目露光の露光部３ａと、２回目露光で選択的露光する位置（露光部３ｂ）とが全く重複しないことが好ましい。これにより、１回目露光のみから形成されるレジストパターンよりも、パターン間の間隔（ピッチ）が狭い狭ピッチのレジストパターンを形成することができる。
【００９９】
１回目露光の露光部３ａとは異なる位置の選択的露光は、たとえば、１回目露光で用いたフォトマスク５を水平方向に移動させて行うことができる。
このようなフォトマスク５の移動は、使用する露光装置のプログラムを調節することにより実施できる。
フォトマスク５は、１つの方向に平行移動させてもよく、回転移動させてもよい。
たとえばレジストパターンを形成する場合、１回目露光で、複数のラインが一定のピッチで配置されたラインアンドスペースのフォトマスク５を用いて選択的露光を行った後、当該フォトマスク５を、ラインの方向に対して垂直方向に平行移動させ、１回目露光で選択的露光を行ったラインパターンとラインパターンとの中間位置に、２回目露光で、ラインパターンを形成するように選択的露光を行うことにより、１回目露光で選択的露光を行ったラインアンドスペースのピッチの約１／２のピッチで、ラインアンドスペースのレジストパターン３が形成される。
例えば、１回目露光で、ライン幅３００ｎｍのラインパターンが等間隔（ライン幅：スペース幅＝３：１；ピッチ４００ｎｍ）に配置されたラインアンドスペースのフォトマスクを用いて選択的露光を行った後、当該フォトマスクを、ラインの方向に対して垂直方向に２００ｎｍ平行移動させ、２回目露光を行い、現像することにより、ライン幅１００ｎｍ、ライン幅：スペース幅＝１：１のラインアンドスペースパターンを形成することができる。
また、１回目露光で用いたフォトマスク５を回転移動させたり、１回目露光で用いたフォトマスク５とは異なるフォトマスクを用いたりすること等により、多様なレジストパターンを形成することができる。
フォトマスク５を移動させる方法以外の方法としては、露光機中のステージ（基板を載せている台）を移動させる方法を用いることもできる。
【０１００】
次いで、８０〜１５０℃の温度条件下、ベーク処理（ＰＥＢ（露光後加熱））を４０〜１２０秒間、好ましくは６０〜９０秒間施して、例えば０．１〜１０質量％濃度のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド（ＴＭＡＨ）水溶液でアルカリ現像すると、使用したレジスト組成物がポジ型である場合は露光部３ａ、３ｂが除去され（ネガ型である場合は未露光部が除去され）てレジストパターン３が形成される。
露光に用いる波長は、特に限定されず、ＫｒＦエキシマレーザー、ＡｒＦエキシマレーザー、Ｆ２エキシマレーザー、ＥＵＶ（極紫外線）、ＶＵＶ（真空紫外線）、ＥＢ（電子線）、Ｘ線、軟Ｘ線などの放射線を用いて行うことができる。
【０１０１】
このとき、レジスト膜２の選択的露光は、空気や窒素等の不活性ガス中で行う通常の露光（ドライ露光）であってもよく、液浸露光により行ってもよい。
液浸露光では、上述したように、露光時に、従来は空気や窒素等の不活性ガスで満たされているレンズとウェーハ上のレジスト膜との間の部分を、空気の屈折率よりも大きい屈折率を有する溶媒（液浸媒体）で満たした状態で露光を行う。
より具体的には、液浸露光は、上記のようにして得られたレジスト膜と露光装置の最下位置のレンズ間を、空気の屈折率よりも大きい屈折率を有する溶媒（液浸媒体）で満たし、その状態で、所望のフォトマスクを介して露光（浸漬露光）を行うことによって実施できる。
液浸媒体としては、空気の屈折率よりも大きく、かつ化学増幅型レジスト組成物を用いて形成されるレジスト膜２の有する屈折率よりも小さい屈折率を有する溶媒が好ましい。かかる溶媒の屈折率としては、前記範囲内であれば特に制限されない。
空気の屈折率よりも大きく、かつレジスト膜２の屈折率よりも小さい屈折率を有する溶媒としては、例えば、水、フッ素系不活性液体、シリコン系溶剤、炭化水素系溶剤等が挙げられる。
フッ素系不活性液体の具体例としては、Ｃ３ＨＣｌ２Ｆ５、Ｃ４Ｆ９ＯＣＨ３、Ｃ４Ｆ９ＯＣ２Ｈ５、Ｃ５Ｈ３Ｆ７等のフッ素系化合物を主成分とする液体等が挙げられ、沸点が７０〜１８０℃のものが好ましく、８０〜１６０℃のものがより好ましい。フッ素系不活性液体が上記範囲の沸点を有するものであると、露光終了後に、液浸に用いた媒体の除去を、簡便な方法で行えることから好ましい。
フッ素系不活性液体としては、特に、アルキル基の水素原子が全てフッ素原子で置換されたパーフロオロアルキル化合物が好ましい。パーフロオロアルキル化合物としては、具体的には、パーフルオロアルキルエーテル化合物やパーフルオロアルキルアミン化合物を挙げることができる。
さらに、具体的には、前記パーフルオロアルキルエーテル化合物としては、パーフルオロ（２−ブチル−テトラヒドロフラン）（沸点１０２℃）を挙げることができ、前記パーフルオロアルキルアミン化合物としては、パーフルオロトリブチルアミン（沸点１７４℃）を挙げることができる。
【０１０２】
かかるレジストパターン形成方法（ａ）においては、上記パターニング工程（０）後、さらに、形成されたレジストパターン３の表面に、金属酸化物膜からなる被覆膜を形成する被覆工程を設けてもよい。これにより、形成されたレジストパターン３、３の表面が、金属酸化物膜からなる被覆膜で被覆され、エッチング耐性等が向上する。
【０１０３】
また、レジストパターン形成方法（ａ）においては、上記パターニング工程（０）後、さらに、上述した被覆工程、膜形成工程（０）、パターニング工程（０）の一連の操作を複数回繰り返して行ってもよい。
すなわち、形成されたレジストパターン３表面に、金属酸化物膜からなる被覆膜を形成して被覆パターンを形成し、該被覆パターンが形成された前記支持体１上に化学増幅型レジスト組成物を塗布してレジスト膜を形成し、該レジスト膜に対して選択的露光を行い、現像してレジストパターンを形成する操作を複数回行ってもよい。これにより、さらに狭ピッチのパターンを形成したり、複雑な形状のパターンを形成したりすることができる。
【０１０４】
さらに、レジストパターン形成方法（ａ）においては、上記パターニング工程（０）後、形成されたレジストパターン３をマスクとして用いて支持体１のエッチングを行ってもよい。
このように基板等の支持体をエッチングすることにより、半導体デバイス等を製造することができる。
【０１０５】
エッチングの方法は、公知の方法が利用でき、たとえば有機膜のエッチングは、ドライエッチングが好ましい。特に、たとえば被覆膜のそれらのエッチングに対する耐性が高い点、生産効率の点から、酸素プラズマエッチング、またはＣＦ４ガスもしくはＣＨＦ３ガスを用いたエッチングが好ましく、中でも酸素プラズマエッチングが好ましい。
基板のエッチングは、ハロゲンガスを用いたエッチングが好ましく、フッ化炭素系ガスを用いたエッチングが好ましく、特にＣＦ４ガス又はＣＨＦ３ガスを用いたエッチングが好ましい。
【０１０６】
［有機膜形成用材料］
上述した、たとえば膜形成工程（０）に用いられる支持体１において、基板上に形成されていてもよい有機膜を形成するための有機膜形成用材料は、レジスト膜のような、電子線や光に対する感受性を必ずしも必要とするものではない。半導体素子や液晶表示素子の製造において、一般的に用いられているレジストや樹脂を用いることができる。
また、レジストパターンを用いて有機膜をエッチングすることにより、レジストパターンを有機膜へ転写し、有機膜パターンを形成できるように、有機膜形成用材料は、エッチング、特にドライエッチング可能な有機膜を形成できる材料であることが好ましい。
中でも、酸素プラズマエッチング等のエッチングが可能な有機膜を形成できる材料であることが好ましい。
このような有機膜形成用材料としては、従来、有機ＢＡＲＣなどの有機膜を形成するために用いられている材料であってよい。例えば、ブリューワサイエンス社製のＡＲＣシリーズ、ロームアンドハース社製のＡＲシリーズ、東京応化工業社製のＳＷＫシリーズなどが挙げられる。
【０１０７】
上述のように、本発明によれば、良好な形状で、かつ高解像性のレジストパターンを形成できる新規なレジストパターン形成方法を提供することができる。その理由は明らかではないが、フォトマスクを介して選択的露光を複数回行うレジストパターン形成方法（二重露光法）は、従来の１回の選択的露光を行うレジストパターン形成方法よりも、本来未露光部の位置に、光が照射されやすいと推測される。そのため、たとえばポジ型レジスト組成物の場合であれば、未露光部の一部が溶解することによりレジストパターン形状が悪化する等の不具合を生じると考えられる。
本発明においては、フォトマスクの遮光部の透過率を制御することにより、未露光部の位置への光の照射が抑えられるため、前記不具合の発生が抑制されると推測される。したがって、本発明によれば、良好な形状で、かつ高解像性のレジストパターンを形成できると考えられる。
【０１０８】
また、本発明のレジストパターン形成方法によれば、既存の露光装置や既存の化学増幅型レジスト組成物を用いても、微細なレジストパターンを形成できる。
また、本発明のレジストパターン形成方法、すなわち二重露光法は、たとえばパターニング１回、基板等のエッチング１回をそれぞれ行うことにより微細なレジストパターンを形成することができる。さらに、かかる二重露光法によれば、パターニングを少なくとも２回、基板等のエッチングを少なくとも２回それぞれ行う必要があるダブルパターニング法に比べて、工程数を少なくすることができる。
【実施例】
【０１０９】
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。
【０１１０】
（実施例１）
以下の手順で、図１に示す工程と同様の工程によりレジストパターンを形成した。
すなわち、有機系反射防止膜組成物「ＡＲＣ２９Ａ」（商品名、ブリュワーサイエンス社製）を、スピンナーを用いて８インチシリコンウェーハ上に塗布し、ホットプレート上で２０５℃、６０秒間焼成して乾燥させることにより、膜厚７７ｎｍの有機系反射防止膜を形成した。
該有機系反射防止膜上に、化学増幅型のポジ型レジスト組成物「ＴＡＲＦ−Ｐ６２３９」（東京応化工業株式会社製）を、スピンナーを用いて塗布し、ホットプレート上で、１１０℃で６０秒間のプレベーク（ＰＡＢ）処理を行い、乾燥することにより、膜厚１２０ｎｍのレジスト膜を形成した。
次いで、該レジスト膜に対して、ＡｒＦ露光装置ＮＳＲ−Ｓ３０６Ｃ（ニコン社製；ＮＡ（開口数）＝０．７８，σ＝Ｄｉ−ｐｏｌｅ）により、ＡｒＦエキシマレーザー（１９３ｎｍ）を、フォトマスクとして「ライン幅３００ｎｍ、スペース幅１００ｎｍ（ライン幅：スペース幅＝３：１）」をターゲットとするバイナリーマスク（大日本印刷株式会社製；透過率０％）を介して選択的に照射した。
続いて、前記バイナリーマスクを、ラインの方向に対して垂直方向に２００ｎｍ平行移動させ、上記と同様、前記レジスト膜に対して選択的に照射した。
その後、１１０℃で６０秒間のＰＥＢ処理を行い、さらに２３℃にて２．３８質量％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド（ＴＭＡＨ）水溶液で６０秒間現像し、その後２０秒間、純水を用いて水リンスし、振り切り乾燥を行った。
その後、１００℃で６０秒間加熱（ポストベーク処理）し、乾燥させて、前記レジスト膜に、ライン幅１００ｎｍのラインパターンが等間隔（ピッチ２００ｎｍ）に配置されたラインアンドスペース（１：１）のレジストパターン（以下、ＬＳパターン（１）という。）を形成した。
【０１１１】
（比較例１）
実施例１において、フォトマスクとしてバイナリーマスク（大日本印刷株式会社製；透過率０％）の代わりに、ハーフトーンマスク（大日本印刷株式会社製；透過率６％）を用いた以外は、実施例１と同様にしてライン幅１００ｎｍのラインパターンが等間隔（ピッチ２００ｎｍ）に配置されたラインアンドスペース（１：１）のレジストパターン（以下、ＬＳパターン（２）という。）を形成した。
【０１１２】
［レジストパターン形状の評価］
上記で形成されたＬＳパターン（１）〜（２）について、それぞれの上面形状および断面形状を、測長ＳＥＭ（日立製作所社製、商品名：Ｓ−９２２０）により観察し、レジストパターン形状の評価を行った。
その結果、フォトマスクの遮光部の透過率の総和が０％である、本発明に係る実施例１において形成されたＬＳパターン（１）は、矩形性の高い良好な形状を有することが確認できた。
一方、フォトマスクの遮光部の透過率の総和が１２％である、本発明とは異なる比較例１において形成されたＬＳパターン（２）は、パターン膜減りが生じる等、レジストパターン形状が著しく悪いことが確認できた。
【０１１３】
以上の結果より、本発明に係る実施例１のレジストパターン形成方法によれば、良好な形状で、かつ高解像性のレジストパターンを形成できることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】本発明のレジストパターン形成方法の好ましい実施態様のレジストパターン形成方法（ａ）を説明する概略工程図である。
【符号の説明】
【０１１５】
１…支持体、
２…レジスト膜、
３…レジストパターン、
３ａ…露光部、
３ｂ…露光部、
５…フォトマスク。
【図１】
2008098231.tif 000023