JP4393861B2 - 磁性膜のパターン形成方法 - Google Patents
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Description
本発明は、化学増幅型のポジ型レジスト組成物から形成されてなる所定レジスト膜における波長２４８ｎｍに対する透過率を特定の範囲に調整し、透過率を抑えたポジ型レジスト組成物、及びそのようなレジスト組成物を用いた磁性膜のパターン形成方法に関する。
現在、磁気記録媒体の記録密度向上はめざましく進歩しているが、今後もさらに、記録密度向上のために、磁気ヘッドの微細化を達成することが要求される。
例えば磁気ヘッドのリード部（読み出し用ヘッド部）においては、微細なレジストパターン（孤立パターン）を形成し、これにより微細な磁性膜パターンを形成することが必要であるほか、該磁性膜パターンの形状をほぼ矩形に近づけることが必要となる。
一般的に、磁気ヘッドのリード部における微細構造の製造には、磁性膜をイオン性エッチングする方法が用いられており、例えば、以下のようにして行われている。イオン性エッチングとしては、イオンミリング（ion milling）が多用されている。図１（ａ）〜図１（ｅ）に一般的なイオンミリングとスパッタリングによる電極形成の各工程の模式図（側断面図）を示す。
一般的に、磁気ヘッドのリード部における微細構造の製造には、磁性膜をイオン性エッチングする方法が用いられており、例えば、以下のようにして行われている。イオン性エッチングとしては、イオンミリング（ion milling）が多用されている。図１（ａ）〜図１（ｅ）に一般的なイオンミリングとスパッタリングによる電極形成の各工程の模式図（側断面図）を示す。
まず、図１（ａ）に示す様に、基板１の上に磁性膜２’を積層し、さらにその上にアルカリ現像液に対して可溶性の下地膜３’と、レジスト膜４’とを順次積層する。ついで、レジスト膜４’の上からマスクパターンを介し、ｉ線やＫｒＦエキシマレーザーなどの光を用いて選択的露光を行う。ついで、アルカリ現像を行うと、レジスト膜４’の所定の範囲（ポジであれば露光部、ネガであれば未露光部）がアルカリ現像されて、断面がほぼ矩形状のレジストパターン４が得られる。このとき、レジスト膜４’のアルカリ現像された部分の下に位置する下地膜３’もアルカリ現像液によって一緒に除去されるが、該下地膜３’は、レジスト膜４’よりアルカリ可溶性が高いため、アルカリ現像の結果図１（ｂ）に示した様な幅の狭い下地膜３’のパターン３と、これより幅広のレジスト膜４’のレジストパターン４からなる断面羽子板状のリフトオフ用のパターン５が得られる。
ついで、パターン５をマスクとしてイオンミリングを行うと、図１（ｃ）に示した様に、パターン５の周囲の磁性膜２’がエッチングされ、パターン５の下と、その周囲に磁性膜パターン２が形成される。
さらにスパッタリングを行うと、図１（ｄ）に示したように、パターン５の上と、磁性膜パターン２の周囲の基板１の上に電極膜６が形成される。
ついで、最後にアルカリ現像液を用いて、下地膜３’のパターン３を溶解すると、レジスト膜４’のレジストパターン４が除去され、図１（ｅ）に示した様に基板１とその上に形成された所定の幅の磁性膜パターン２と、その周囲に形成された電極膜６とからなる磁気ヘッド１０を得ることができる。
さらにスパッタリングを行うと、図１（ｄ）に示したように、パターン５の上と、磁性膜パターン２の周囲の基板１の上に電極膜６が形成される。
ついで、最後にアルカリ現像液を用いて、下地膜３’のパターン３を溶解すると、レジスト膜４’のレジストパターン４が除去され、図１（ｅ）に示した様に基板１とその上に形成された所定の幅の磁性膜パターン２と、その周囲に形成された電極膜６とからなる磁気ヘッド１０を得ることができる。
一方、磁気ヘッドのライト部（書き込み用ヘッド部）においては、例えば図２（側断面図）に示すように、微細なトレンチ型レジストパターンを形成し、該レジストパターンをフレームとしてメッキを行うことによって微細な磁性膜パターンを形成する手法が用いられている。
すなわち、まず図２（ａ）に示すように、基板上に所望の積層構造が形成された基材（図示略）上面にメッキシード層１１を形成し、その上に上記した従来のリソグラフィーにより、断面がほぼ矩形状の、スリット状のレジストパターン１２を得る。
次に、図２（ｂ）に示すように、得られたレジストパターン１２で囲まれたトレンチ部（凹部）内にメッキを施して磁性膜１３’を形成する。
その後、図２（ｃ）に示すように、レジストパターン１２を除去することによって、断面がほぼ矩形状の磁性膜パターン１３が得られる
すなわち、まず図２（ａ）に示すように、基板上に所望の積層構造が形成された基材（図示略）上面にメッキシード層１１を形成し、その上に上記した従来のリソグラフィーにより、断面がほぼ矩形状の、スリット状のレジストパターン１２を得る。
次に、図２（ｂ）に示すように、得られたレジストパターン１２で囲まれたトレンチ部（凹部）内にメッキを施して磁性膜１３’を形成する。
その後、図２（ｃ）に示すように、レジストパターン１２を除去することによって、断面がほぼ矩形状の磁性膜パターン１３が得られる
下記特許文献１には、非化学増幅型のノボラック型ポジレジストを用いて、テーパー形状のレジストパターンを形成する方法が提案されている。
特開２００２−１１０５３６号公報
磁気ヘッドのリード部において、図１に示すように、レジストパターン４がほぼ矩形形状であるパターン５（以下、このようなレジストパターンを、単に「矩形形状のレジストパターン」ということがある。）を用いてイオンミリングを行うと、イオンミリングの異方性により、例えば、図１（ｃ）に示すように、プリントされた磁性膜パターン２が、基板１に向かって幅が広くなる断面台形（テーパー）状となる。このような断面台形状であると、すなわち該断面台形の角度（図１（ｃ）のθ１）が大きいと、磁性膜の微細パターンが得られないし、磁気ヘッドのリード部として用いる場合、読み取りのノイズが多くなるという問題がある。そのため、磁性膜の形状を矩形に近づける、すなわちθ１を小さくすることが強く要望されている。
一方、磁気ヘッドのライト部においては、磁性膜パターン１３が矩形形状であると磁気記録の高密度化が難しいため、図２（ｃ）中に破線で示すように、磁性膜パターン１３をの側壁を逆テーパ形状にすることが要望されている。
上記特許文献１に記載された方法では、非化学増幅型のレジストを用い焦点深度幅をずらすようにして露光処理してレジストパターンをテーパー形状としている。しかし、このような方法を化学増幅型レジストに適用すると、レジストパターンの解像度が不足し、焦点深度幅が不足するため、テーパー形状のレジストパターンが安定して再現されない。よって、このようなレジストパターンを用いてイオンミリングやメッキを行うと、微細な磁性膜パターンが形成できない、基板上の磁性膜パターンのサイズにバラツキが生じる、基板上の磁性膜パターンの側壁の傾斜角度（後述のθ２’、θ３’）にバラツキを生じるなどの問題がある。
本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、微細なレジストパターンを形成でき、該レジストパターンのテーパー形状の角度（後述のθ２、θ３）を適度な角度に制御でき、また焦点深度幅に優れるレジストパターンを形成できるポジ型レジスト組成物を提供することを課題とする。
また、かかるポジ型レジスト組成物を用いた磁性膜のパターン形成方法を提供することを課題とする。
また、かかるポジ型レジスト組成物を用いた磁性膜のパターン形成方法を提供することを課題とする。
本発明は、厚さ０．３μｍのレジスト膜の、波長２４８ｎｍの光の透過率が２０〜７５％であり、２４８ｎｍに吸収能を有する物質（Ａ）と、酸解離性溶解抑制基を有し、酸の作用によりアルカリ可溶性が増大する樹脂成分（Ｂ）と、露光により酸を発生する酸発生剤成分（Ｃ）と、これら（Ａ）成分、（Ｂ）成分及び（Ｃ）成分を溶解する有機溶剤（Ｄ）とを含み、前記（Ａ）成分がアントラセン環を有する物質であり、前記（Ｂ）成分が、（ｂ１）ヒドロキシスチレン又はα−アルキルヒドロキシスチレンのエチレン性二重結合が開裂して誘導される構成単位、（ｂ２）スチレン又はハロゲン原子若しくはアルキル基を置換基として有するスチレンのエチレン性二重結合が開裂して誘導される構成単位、および（ｂ３）酸解離性溶解抑制基を有する（メタ）アクリル酸エステルから誘導される構成単位を有する樹脂であり、前記（Ｃ）成分が、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である化学増幅型ポジ型レジスト組成物を用いて、ＫｒＦエキシマレーザーによる選択的露光を行って、基板上に設けた磁性膜上に下地膜を介して、断面がテーパー形状の側壁を有するレジストパターンを形成した後、該レジストパターンをマスクとして、上記磁性膜をイオン性エッチングする工程を有することを特徴とする磁性膜のパターン形成方法を提供する。
また本発明は、厚さ０．３μｍのレジスト膜の、波長２４８ｎｍの光の透過率が２０〜７５％であり、２４８ｎｍに吸収能を有する物質（Ａ）と、酸解離性溶解抑制基を有し、酸の作用によりアルカリ可溶性が増大する樹脂成分（Ｂ）と、露光により酸を発生する酸発生剤成分（Ｃ）と、これら（Ａ）成分、（Ｂ）成分及び（Ｃ）成分を溶解する有機溶剤（Ｄ）とを含み、前記（Ａ）成分がアントラセン環を有する物質であり、前記（Ｂ）成分が、（ｂ１）ヒドロキシスチレン又はα−アルキルヒドロキシスチレンのエチレン性二重結合が開裂して誘導される構成単位、（ｂ２）スチレン又はハロゲン原子若しくはアルキル基を置換基として有するスチレンのエチレン性二重結合が開裂して誘導される構成単位、および（ｂ３）酸解離性溶解抑制基を有する（メタ）アクリル酸エステルから誘導される構成単位を有する樹脂であり、前記（Ｃ）成分が、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である化学増幅型ポジ型レジスト組成物を用いて、ＫｒＦエキシマレーザーによる選択的露光を行って、基板上に設けたメッキシード層上に、断面がテーパー形状の側壁を有するレジストパターンを形成した後、該レジストパターンで囲まれた凹部内に、メッキ法により磁性膜を形成する工程を有することを特徴とする磁性膜のパターン形成方法を提供する。
また本発明は、厚さ０．３μｍのレジスト膜の、波長２４８ｎｍの光の透過率が２０〜７５％であり、２４８ｎｍに吸収能を有する物質（Ａ）と、酸解離性溶解抑制基を有し、酸の作用によりアルカリ可溶性が増大する樹脂成分（Ｂ）と、露光により酸を発生する酸発生剤成分（Ｃ）と、これら（Ａ）成分、（Ｂ）成分及び（Ｃ）成分を溶解する有機溶剤（Ｄ）とを含み、前記（Ａ）成分がアントラセン環を有する物質であり、前記（Ｂ）成分が、（ｂ１）ヒドロキシスチレン又はα−アルキルヒドロキシスチレンのエチレン性二重結合が開裂して誘導される構成単位、（ｂ２）スチレン又はハロゲン原子若しくはアルキル基を置換基として有するスチレンのエチレン性二重結合が開裂して誘導される構成単位、および（ｂ３）酸解離性溶解抑制基を有する（メタ）アクリル酸エステルから誘導される構成単位を有する樹脂であり、前記（Ｃ）成分が、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である化学増幅型ポジ型レジスト組成物を用いて、ＫｒＦエキシマレーザーによる選択的露光を行って、基板上に設けたメッキシード層上に、断面がテーパー形状の側壁を有するレジストパターンを形成した後、該レジストパターンで囲まれた凹部内に、メッキ法により磁性膜を形成する工程を有することを特徴とする磁性膜のパターン形成方法を提供する。
後述する、本願発明の第１の実施形態においての「断面がテーパー形状の側壁を有するレジストパターン」とはテーパー形状を有する孤立レジストパターンのことであり、また、本発明の第２の実施形態においての「レジストパターンで囲まれた凹部」とは、トレンチパターンであり、そのトレンチ部の断面形状は逆テーパー形状となっている。
本発明のポジ型レジスト組成物によれば、微細で、良好なテーパー形状のレジストパターンを又は微細で、良好な逆テーパー形状のトレンチパターンを、十分な焦点深度幅で得ることができる。
また本発明の磁性膜のパターン形成方法によれば、所望の形状の微細な磁性膜パターンを再現性良く形成することができる。
また本発明の磁性膜のパターン形成方法によれば、所望の形状の微細な磁性膜パターンを再現性良く形成することができる。
以下、本発明に係る実施形態として、本発明のポジ型レジスト組成物を、磁気ヘッドのリード部に適用する実施形態（第１の実施形態という）と、磁気ヘッドのライト部に適用する実施形態（第２の実施形態という）を挙げて、本発明を詳しく説明する。
本発明にかかるポジ型レジスト組成物は、化学増幅型ポジ型レジスト組成物から形成されてなる厚さ０．３μｍのレジスト膜の、波長２４８ｎｍの光の透過率が、２０〜７５％であることを特徴とするポジ型レジスト組成物である。
本発明における２４８ｎｍにおける光の透過率は、従来行われている以下のような公知の方法で測定できる。
すなわち、まず、化学増幅型のポジ型レジスト組成物を、石英基板上にスピンコーターを用いて塗布した後、加熱して溶媒を揮散することによって、該ポジ型レジスト組成物から形成されてなる厚さ０．３μｍのレジスト膜を形成する。このときの加熱温度は、溶媒を揮散させレジスト膜を形成する通常の温度でよい。具体的には、９０〜１２０℃で６０〜９０秒間加熱すればよい。次いで、このようにして形成したレジスト膜を測定用のサンプルとし、光の透過率を測定する。このとき測定装置の設定波長を２４８ｎｍとする。また、測定装置としては、例えば、ＵＶ−２５００ＰＣ（島津製作所製）等の吸光光度計を用いることができる。
すなわち、まず、化学増幅型のポジ型レジスト組成物を、石英基板上にスピンコーターを用いて塗布した後、加熱して溶媒を揮散することによって、該ポジ型レジスト組成物から形成されてなる厚さ０．３μｍのレジスト膜を形成する。このときの加熱温度は、溶媒を揮散させレジスト膜を形成する通常の温度でよい。具体的には、９０〜１２０℃で６０〜９０秒間加熱すればよい。次いで、このようにして形成したレジスト膜を測定用のサンプルとし、光の透過率を測定する。このとき測定装置の設定波長を２４８ｎｍとする。また、測定装置としては、例えば、ＵＶ−２５００ＰＣ（島津製作所製）等の吸光光度計を用いることができる。
図３（ａ）〜図３（ｅ）は第１の実施形態に係るものである。すなわち、これらの図は、本発明にかかるポジ型レジスト組成物を用いてレジストパターンを形成し、これを用いて磁性膜をイオン性エッチングする場合の各工程の模式図（側断面図）を示す。レジストパターンの形成、イオン性エッチング等の方法の詳細については後述するが、本実施形態においては、得られるレジストパターンは適度なテーパー形状（テーパー形状の孤立パターン）となり、これをマスクとしてイオン性エッチングを行うと磁性膜パターンの形状が、従来のテーパー形状よりは矩形に近づき（但し、完全な矩形ではない）適度な形状となる。
図４（ａ）〜図４（ｄ）は第２の実施形態に係るものである。すなわち、これらの図は、本発明にかかるポジ型レジスト組成物を用いてレジストパターンを形成し、該レジストパターンで囲まれた凹部内すなわちトレンチ部、にメッキ法により磁性膜を形成する場合の各工程の模式図（側断面図）を示す。レジストパターンの形成、磁性膜の形成等の方法の詳細については後述するが、本実施形態においては、得られるレジストパターンが適度なテーパー形状（トレンチパターンの空間部が逆テーパー形状）となり、これをフレームとしてメッキを行うと、得られる磁性膜パターンの形状が適度な逆テーパー形状となる。
本発明にかかるポジ型レジスト組成物は、厚さ０．３μｍのレジスト膜の、波長２４８ｎｍの光の透過率が、２０〜７５％であることから、２４８ｎｍに対して高い吸収能を有するため、該レジスト組成物を用いたレジスト膜４’、１２’に、所望のマスクパターンを介して、ＫｒＦエキシマレーザー（２４８ｎｍ）による選択的露光を行うと、レジスト膜４’、１２’が、光源からの光を部分的に吸収する。従って、光源からの距離が遠いレジスト膜４’、１２’の下部ほど露光による影響を受けにくくなり、アルカリ現像を行うと、図３（ｂ）および図４（ｂ）に示したように、レジストパターン４、１２の断面形状における側壁が、基板１にむかって幅が広くなるテーパー形状となる。なお、レジストパターン１２におけるトレンチパターンについては、トレンチ部の断面形状における側壁が、基板１にむかって幅が狭くなる逆テーパー形状となっている。
本発明のポジ型レジスト組成物は、膜厚０．０５〜３．０μｍ、好ましくは０．１〜１．５μｍの範囲で用いることができる。
第１の実施形態においては、さらに、このように、レジストパターン４の側壁がテーパー形状であり、これと下地膜パターン３とを合わせたパターン５（以下、このようなパターンを、単に「テーパー形状のパターン」ということがある。）をマスクとしてイオンミリングを行うと、イオンミリングの異方性のコントロールを行うことができるため、図３（ｃ）に示したような、断面がほぼ矩形に近づいた形状の磁性膜パターン２を得ることができる。すなわち、図１（ｃ）のθ１よりも図３（ｃ）のθ２’が小さく（但しθ２’が９０°ではない）、良好な形状の磁性膜パターン２を得ることができる。このような磁性膜パターン２が形成できると、磁気ヘッド等ＧＭＲ素子の高密度化ができ、また読み取りノイズや信号不良等の素子特性の不具合が低減できるため好ましい。
また第２の実施形態においては、レジストパターン１２の側壁がテーパー形状（トレンチパターンの空間部が逆テーパー）であり、このレジストパターン１２で囲まれた凹部内にメッキを施すことにより、図４（ｃ）に示したように磁性膜１３’の側壁が逆テーパー形状に形成される。すなわち、図４（ｄ）に示すように、基板側に向かって幅が狭くなる逆テーパー形状の磁性膜パターン１３を良好に形成することができる。
このような磁性膜パターン１３が形成されたライト部を備えた磁気ヘッドによれば、記録媒体（ハードディスク）に書き込まれる磁気の形状が逆テーパー形状となるので、ディスクに対して同心円状にデータを書き込む際に、磁気データの重なりが防止されるので、より緻密にデータを書き込むことができるとともに、読み取りノイズも少なくすることができる。したがって、高密度、高記録容量のハードディスクを製造することができる。
このような磁性膜パターン１３が形成されたライト部を備えた磁気ヘッドによれば、記録媒体（ハードディスク）に書き込まれる磁気の形状が逆テーパー形状となるので、ディスクに対して同心円状にデータを書き込む際に、磁気データの重なりが防止されるので、より緻密にデータを書き込むことができるとともに、読み取りノイズも少なくすることができる。したがって、高密度、高記録容量のハードディスクを製造することができる。
［ポジ型レジスト組成物］
第１の実施形態において適度なテーパー角を有するテーパー形状のレジストパターンを形成するためには、ポジ型レジスト組成物は、膜厚０．３μｍのレジスト膜を形成した場合に、該レジスト膜の２４８ｎｍにおける光の透過率が２０〜６０％であることが好ましく、さらに、３５〜４５％であることがより好ましい。
ここで、図３（ｂ）に示すように、レジストパターン４の底面に対する垂線とレジストパターン４の側壁とがなす角θ２を、テーパー角という。第１の実施形態において、光の透過率が２０〜６０％であるレジスト組成物を用いると、レジストパターンのテーパー角を、３〜２０°にコントロールすることができる。テーパー角が、５〜１５°、さらに６〜１２°が好ましく、最も好ましくは７〜９°であるレジストパターンを用いることで、図１（ｃ）に示すように、イオン性エッチングによって、プリントされた磁性膜パターン２が、基板１に向かって幅が広くなる断面台形状となることがなく、図３（ｃ）に示すような磁性膜パターンの形状（矩形に近い形状）にすることができ、適度なテーパー形状を有する良好な磁性膜パターンが得られるため好ましい。尚、矩形に近い形状とは、θ２’が０°＜θ２’＜θ１を意味している。完全に矩形の場合はθ２’が０°となるが、この場合、磁気ヘッドの信号不良となる恐れがあるので好ましくない。
第１の実施形態において適度なテーパー角を有するテーパー形状のレジストパターンを形成するためには、ポジ型レジスト組成物は、膜厚０．３μｍのレジスト膜を形成した場合に、該レジスト膜の２４８ｎｍにおける光の透過率が２０〜６０％であることが好ましく、さらに、３５〜４５％であることがより好ましい。
ここで、図３（ｂ）に示すように、レジストパターン４の底面に対する垂線とレジストパターン４の側壁とがなす角θ２を、テーパー角という。第１の実施形態において、光の透過率が２０〜６０％であるレジスト組成物を用いると、レジストパターンのテーパー角を、３〜２０°にコントロールすることができる。テーパー角が、５〜１５°、さらに６〜１２°が好ましく、最も好ましくは７〜９°であるレジストパターンを用いることで、図１（ｃ）に示すように、イオン性エッチングによって、プリントされた磁性膜パターン２が、基板１に向かって幅が広くなる断面台形状となることがなく、図３（ｃ）に示すような磁性膜パターンの形状（矩形に近い形状）にすることができ、適度なテーパー形状を有する良好な磁性膜パターンが得られるため好ましい。尚、矩形に近い形状とは、θ２’が０°＜θ２’＜θ１を意味している。完全に矩形の場合はθ２’が０°となるが、この場合、磁気ヘッドの信号不良となる恐れがあるので好ましくない。
第２の実施形態において適度なテーパー角を有するテーパー形状のレジストパターンを形成するためには、ポジ型レジスト組成物は、膜厚０．３μｍのレジスト膜を形成した場合に、該レジスト膜の２４８ｎｍにおける光の透過率が２０〜７５％であることが好ましく、さらに、４０〜６５％であることがより好ましい。
ここで、図４（ｂ）に示すように、レジストパターン１２の底面に対する垂線とレジストパターン１２側壁とがなす角θ３を、テーパー角という。第２の実施形態において光の透過率が２０〜７５％であるレジスト組成物を用いると、レジストパターンのテーパー角を、１〜３０°にコントロールすることができる。第２の実施形態において、該テーパー角は１〜２０°がより好ましく、さらに２〜１５°が好ましく、最も好ましくは３〜１０°であり、そのようなテーパー角を有するレジストパターンで囲まれた凹部内にメッキにより磁性膜１３’を形成することによって、図４（ｄ）に示すように適度な逆テーパー形状を有する良好な磁性膜パターン１３が得られるため好ましい。
ここで、図４（ｂ）に示すように、レジストパターン１２の底面に対する垂線とレジストパターン１２側壁とがなす角θ３を、テーパー角という。第２の実施形態において光の透過率が２０〜７５％であるレジスト組成物を用いると、レジストパターンのテーパー角を、１〜３０°にコントロールすることができる。第２の実施形態において、該テーパー角は１〜２０°がより好ましく、さらに２〜１５°が好ましく、最も好ましくは３〜１０°であり、そのようなテーパー角を有するレジストパターンで囲まれた凹部内にメッキにより磁性膜１３’を形成することによって、図４（ｄ）に示すように適度な逆テーパー形状を有する良好な磁性膜パターン１３が得られるため好ましい。
本発明のポジ型レジスト組成物が上記のように２４８ｎｍに吸収能を有するためには、該レジスト組成物が、２４８ｎｍにおいて吸収能を有する物質（以下、（Ａ）成分という。）を含有するものであればよい。
本発明において、物質が「吸収能を有する」とは、配合割合などの調整を行って、膜厚０．３μｍのレジスト膜を形成した場合に、該レジスト膜の２４８ｎｍにおける光の透過率が２０〜７５％になり得るものであることを意味する。該吸収能が高い物質であれば、少量配合すればよいし、逆に吸収能が低い物質であれば、本発明の目的が達成される範囲で多量に配合すればよい。
本発明において、物質が「吸収能を有する」とは、配合割合などの調整を行って、膜厚０．３μｍのレジスト膜を形成した場合に、該レジスト膜の２４８ｎｍにおける光の透過率が２０〜７５％になり得るものであることを意味する。該吸収能が高い物質であれば、少量配合すればよいし、逆に吸収能が低い物質であれば、本発明の目的が達成される範囲で多量に配合すればよい。
［２４８ｎｍにおいて吸収能を有する物質（Ａ）］
本発明にかかるポジ型レジスト組成物において、（Ａ）成分は、２４８ｎｍに吸収能を有していれば特に限定されないが、例えば、染料のような低分子量化合物、樹脂のような高分子量化合物等が挙げられる。より具体的には、以下のような物質を例示できる。
（ａ１）アントラセン環を部分構造として有する物質。（以下、（ａ１）という。）。
（ａ２）ベンゼン環を部分構造として有する物質（以下、（ａ２）という。）。
（ａ３）ナフタレン環を部分構造として有する物質。（以下、（ａ３）という。）。
（ａ４）ビフェニルを部分構造として有する物質。（以下、（ａ４）という。）。
本発明にかかるポジ型レジスト組成物において、（Ａ）成分は、２４８ｎｍに吸収能を有していれば特に限定されないが、例えば、染料のような低分子量化合物、樹脂のような高分子量化合物等が挙げられる。より具体的には、以下のような物質を例示できる。
（ａ１）アントラセン環を部分構造として有する物質。（以下、（ａ１）という。）。
（ａ２）ベンゼン環を部分構造として有する物質（以下、（ａ２）という。）。
（ａ３）ナフタレン環を部分構造として有する物質。（以下、（ａ３）という。）。
（ａ４）ビフェニルを部分構造として有する物質。（以下、（ａ４）という。）。
（ａ１）は、アントラセン環を部分構造として有する物質であればよい。かかる物質としては、例えば、アントラセンメタノール、アントラセンエタノール、アントラセンカルボン酸、アントラセン、メチルアントラセン、ジメチルアントラセン、ヒドロキシアントラセン等のような染料が挙げられる。
これらのうち、アントラセンメタノールが特に好ましい。これは、レジストパターンのテーパー角を容易にコントロールできるからである。
これらのうち、アントラセンメタノールが特に好ましい。これは、レジストパターンのテーパー角を容易にコントロールできるからである。
（ａ２）は、ベンゼン環を部分構造として有する物質であればよい。かかる物質としては、例えば、ベンゼン、メチルベンゼンやエチルベンゼン等のアルキルベンゼン、ベンジルアルコール、シクロヘキシルベンゼン、安息香酸、サリチル酸、アニソールのような染料等、ノボラック樹脂のような樹脂等が挙げられる。
前記ノボラック樹脂は、例えばフェノール性水酸基を持つ芳香族物質（以下、単に「フェノール類」という。）とアルデヒド類とを酸触媒下で付加縮合させることにより得られる。
この際、使用されるフェノール類としては、例えばフェノール、ｏ−クレゾール、ｍ−クレゾール、ｐ−クレゾール、ｏ−エチルフェノール、ｍ−エチルフェノール、ｐ−エチルフェノール、ｏ−ブチルフェノール、ｍ−ブチルフェノール、ｐ−ブチルフェノール、２，３−キシレノール、２，４−キシレノール、２，５−キシレノール、２，６−キシレノール、３，４−キシレノール、３，５−キシレノール、２，３，５−トリメチルフェノール、３，４，５−トリメチルフェノール、ｐ−フェニルフェノール、レゾルシノール、ヒドロキノン、ヒドロキノンモノメチルエーテル、ピロガロール、フロログリシノール、ヒドロキシジフェニル、ビスフェノールＡ、没食子酸、没食子酸エステル、α−ナフトール、β−ナフトール等が挙げられる。
またアルデヒド類としては、例えばホルムアルデヒド、フルフラール、ベンズアルデヒド、ニトロベンズアルデヒド、アセトアルデヒド等が挙げられる。
付加縮合反応時の触媒は、特に限定されるものではないが、例えば酸触媒では、塩酸、硝酸、硫酸、蟻酸、蓚酸、酢酸等が使用される。
ノボラック樹脂の質量平均分子量（ポリスチレン換算、以下同様）は、１０００〜３００００であることが好ましい。
この際、使用されるフェノール類としては、例えばフェノール、ｏ−クレゾール、ｍ−クレゾール、ｐ−クレゾール、ｏ−エチルフェノール、ｍ−エチルフェノール、ｐ−エチルフェノール、ｏ−ブチルフェノール、ｍ−ブチルフェノール、ｐ−ブチルフェノール、２，３−キシレノール、２，４−キシレノール、２，５−キシレノール、２，６−キシレノール、３，４−キシレノール、３，５−キシレノール、２，３，５−トリメチルフェノール、３，４，５−トリメチルフェノール、ｐ−フェニルフェノール、レゾルシノール、ヒドロキノン、ヒドロキノンモノメチルエーテル、ピロガロール、フロログリシノール、ヒドロキシジフェニル、ビスフェノールＡ、没食子酸、没食子酸エステル、α−ナフトール、β−ナフトール等が挙げられる。
またアルデヒド類としては、例えばホルムアルデヒド、フルフラール、ベンズアルデヒド、ニトロベンズアルデヒド、アセトアルデヒド等が挙げられる。
付加縮合反応時の触媒は、特に限定されるものではないが、例えば酸触媒では、塩酸、硝酸、硫酸、蟻酸、蓚酸、酢酸等が使用される。
ノボラック樹脂の質量平均分子量（ポリスチレン換算、以下同様）は、１０００〜３００００であることが好ましい。
（ａ３）は、ナフタレン環を部分構造として有する物質であればよい。かかる物質としては、例えば、ナフタレン、メチルナフタレン、ジメチルナフタレン、エチルナフタレン、１−ナフトール、２−ナフトール、ナフタレンジオール、ナフタレントリオール等のような染料等が挙げられる。
（ａ４）は、ビフェニルを部分構造として有する物質であればよい。かかる物質としては、例えば、ビフェニル、ジメチルビフェニル、ビフェニルオール、ビフェニルジオール、ビフェニルテトラオール等のような染料等が挙げられる。
上記（Ａ）成分として、１種の物質を用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
これらのうち、（ａ１）は、アントラセン環を部分構造として有する物質が目的の透過率を達成する上で好ましく、中でもアントラセンメタノールが感度マージン、焦点深度幅に優れるため特に好ましい。
（Ａ）成分の使用量は、（Ａ）成分の吸収能によって適宜変更すればよく、特に限定されない。
本発明のレジスト組成物においては、（Ａ）成分の含有量によって、レジストパターンのテーパー角を調整することができ、結果として磁性膜パターンの形状を制御することができる。
これらのうち、（ａ１）は、アントラセン環を部分構造として有する物質が目的の透過率を達成する上で好ましく、中でもアントラセンメタノールが感度マージン、焦点深度幅に優れるため特に好ましい。
（Ａ）成分の使用量は、（Ａ）成分の吸収能によって適宜変更すればよく、特に限定されない。
本発明のレジスト組成物においては、（Ａ）成分の含有量によって、レジストパターンのテーパー角を調整することができ、結果として磁性膜パターンの形状を制御することができる。
本発明において、膜厚０．３μｍのレジスト膜を形成した場合に、該レジスト膜の２４８ｎｍにおける光の透過率が２０〜７５％の範囲になるように（Ａ）成分を添加すればよいが、例えば（Ｂ）成分１００質量部に対し０．０１〜２０質量部、好ましくは０．２〜８．０質量部の範囲であることが好ましい。
第１の実施形態における（Ａ）成分の使用量は、例えば、（Ｂ）成分１００質量部に対し、好ましくは１〜２０質量部、さらに好ましくは２〜８質量部の範囲で適度な吸収能が得られ、好ましいテーパー形状のレジストパターンが得られる。
第２の実施形態における（Ａ）成分の使用量は、例えば、（Ｂ）成分１００質量部に対し、好ましくは０．０１〜２０質量部、さらに好ましくは０．０１〜５質量部の範囲で、適度な吸収能が得られ、好ましいテーパー形状のレジストパターンが得られる。
（Ａ）成分の使用量が（Ｂ）成分１００質量部に対して２０質量部を超えると、レジスト組成物の２４８ｎｍにおける吸収能が低下しすぎて良好なレジストパターンが形成できないおそれがある。
第１の実施形態における（Ａ）成分の使用量は、例えば、（Ｂ）成分１００質量部に対し、好ましくは１〜２０質量部、さらに好ましくは２〜８質量部の範囲で適度な吸収能が得られ、好ましいテーパー形状のレジストパターンが得られる。
第２の実施形態における（Ａ）成分の使用量は、例えば、（Ｂ）成分１００質量部に対し、好ましくは０．０１〜２０質量部、さらに好ましくは０．０１〜５質量部の範囲で、適度な吸収能が得られ、好ましいテーパー形状のレジストパターンが得られる。
（Ａ）成分の使用量が（Ｂ）成分１００質量部に対して２０質量部を超えると、レジスト組成物の２４８ｎｍにおける吸収能が低下しすぎて良好なレジストパターンが形成できないおそれがある。
（Ａ）成分を含有するポジ型レジスト組成物としては、特に限定されないが、例えば、２４８ｎｍにおいて吸収能を有する物質（Ａ）と、酸解離性溶解抑制基を有し、酸の作用によりアルカリ可溶性が増大する樹脂成分（Ｂ）と、露光により酸を発生する酸発生剤成分（Ｃ）と、これら（Ａ）成分、（Ｂ）成分及び（Ｃ）成分を溶解する有機溶剤（Ｄ）とを含む化学増幅型ポジ型レジスト組成物が、レジストパターンの解像性、テーパー形状を得られやすく好ましい。
かかるポジ型レジスト組成物にあっては、前記（Ｃ）成分から発生した酸が作用すると、（Ｂ）成分に含まれている酸解離性溶解抑制基が解離し、これによって（Ｂ）成分全体がアルカリ不溶性からアルカリ可溶性に変化する。
そのため、レジストパターンの形成において、基板上に塗布されたポジ型レジスト組成物に対して、マスクパターンを介して選択的に露光すると、露光部のアルカリ可溶性が増大し、アルカリ現像することができる。
そのため、レジストパターンの形成において、基板上に塗布されたポジ型レジスト組成物に対して、マスクパターンを介して選択的に露光すると、露光部のアルカリ可溶性が増大し、アルカリ現像することができる。
本発明に係るポジ型レジスト組成物としては、例えば、ＫｒＦエキシマレーザーを用いて露光する方法に好適なレジスト材料として提案されているＫｒＦ用ポジ型レジスト組成物に、（Ａ）成分を添加したレジスト組成物を好適に用いることができる。
本発明のポジ型レジスト組成物の製造は、例えば、後述する各成分を通常の方法で混合、攪拌するだけでよく、必要に応じディゾルバー、ホモジナイザー、３本ロールミルなどの分散機を用い分散、混合させてもよい。また、混合した後で、さらにメッシュ、メンブレンフィルターなどを用いてろ過してもよい。
[樹脂成分（Ｂ）]
本発明に用いられる（Ｂ）成分は、従来ポジ型レジスト組成物用の樹脂として用いられているものであれば特に限定されないが、ヒドロキシスチレンから誘導される構成単位と酸解離性溶解抑制基を有する構成単位の複数の異なる構成単位を有するものが好ましい。特には、以下の単位の組み合わせを有する樹脂が、レジストパターンの解像性、テーパー形状の形成しやすさ、焦点深度幅に優れることから、好ましい。
（ｂ１）ヒドロキシスチレンから誘導される構成単位（以下、（ｂ１）単位という。）。
（ｂ２）スチレンから誘導される構成単位（以下、（ｂ２）単位という。）。
（ｂ３）酸解離性溶解抑制基を有する（メタ）アクリル酸エステルから誘導される構成単位（以下、（ｂ３）単位という。）。
（Ｂ）成分が上記（ｂ１）と（ｂ２）と（ｂ３）、または上記（ｂ１）と（ｂ３）を有していると、またイオンミリング耐性、及び耐熱性に優れる点でも好ましい。
なお、「（メタ）アクリル酸」とは、メタクリル酸、アクリル酸の一方または両方を示す。「構成単位」とは、重合体を構成するモノマー単位を示す。
本発明に用いられる（Ｂ）成分は、従来ポジ型レジスト組成物用の樹脂として用いられているものであれば特に限定されないが、ヒドロキシスチレンから誘導される構成単位と酸解離性溶解抑制基を有する構成単位の複数の異なる構成単位を有するものが好ましい。特には、以下の単位の組み合わせを有する樹脂が、レジストパターンの解像性、テーパー形状の形成しやすさ、焦点深度幅に優れることから、好ましい。
（ｂ１）ヒドロキシスチレンから誘導される構成単位（以下、（ｂ１）単位という。）。
（ｂ２）スチレンから誘導される構成単位（以下、（ｂ２）単位という。）。
（ｂ３）酸解離性溶解抑制基を有する（メタ）アクリル酸エステルから誘導される構成単位（以下、（ｂ３）単位という。）。
（Ｂ）成分が上記（ｂ１）と（ｂ２）と（ｂ３）、または上記（ｂ１）と（ｂ３）を有していると、またイオンミリング耐性、及び耐熱性に優れる点でも好ましい。
なお、「（メタ）アクリル酸」とは、メタクリル酸、アクリル酸の一方または両方を示す。「構成単位」とは、重合体を構成するモノマー単位を示す。
（ｂ１）単位としては、例えば、ｐ−ヒドロキシスチレン等のヒドロキシスチレン、α−メチルヒドロキシスチレン、α−エチルヒドロキシスチレン等のα−アルキルヒドロキシスチレン等のヒドロキシスチレンのエチレン性二重結合が開裂して誘導される構成単位である。これらのうち、ｐ−ヒドロキシスチレン、α−メチルヒドロキシスチレンから誘導される単位が特に好ましい。
（ｂ２）単位としては、例えば、スチレンや、クロロスチレン、クロロメチルスチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン等ハロゲン原子やアルキル基等の置換基を有するスチレンのエチレン性二重結合が開裂して誘導される構成単位である。これらのうち、スチレンから誘導される単位が特に好ましい。
（ｂ２）単位としては、例えば、スチレンや、クロロスチレン、クロロメチルスチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン等ハロゲン原子やアルキル基等の置換基を有するスチレンのエチレン性二重結合が開裂して誘導される構成単位である。これらのうち、スチレンから誘導される単位が特に好ましい。
（ｂ３）単位は、酸解離性溶解抑制基を有する（メタ）アクリル酸エステルから誘導される構成単位である。
（ｂ３）における酸解離性溶解抑制基は、露光前は（Ｂ）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ともに、露光後は（Ｃ）成分から発生した酸の作用により解離し、この（Ｂ）成分全体をアルカリ可溶性へ変化させるものであれば特に限定せずに用いることができる。一般的には、（メタ）アクリル酸のカルボキシル基と、環状又は鎖状の第３級アルキルエステルを形成する基、第３級アルコキシカルボニルアルキル基、又は鎖状若しくは環状アルコキシアルキル基などが広く知られている。酸解離性溶解抑制基としては、これらのうち、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、１−メチルシクロペンチル基、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−エチルシクロヘキシル基、２−メチル−２−アダマンチル基、２−エチル−２−アダマンチル基などの分岐状、単環、多環式状の第三級アルキル基、１−エトキシエチル基、１−メトキシプロピル基などの鎖状アルコキシアルキル基、テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロピラニル基などの環状アルコキシアルキル基、ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニルメチル基、ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニルエチル基などの第３級アルコキシカルボニルアルキル基が挙げられ、これらの中でも第３級アルキル基が好ましく、特に、ｔｅｒｔ−ブチル基が好ましい。
（ｂ３）における酸解離性溶解抑制基は、露光前は（Ｂ）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ともに、露光後は（Ｃ）成分から発生した酸の作用により解離し、この（Ｂ）成分全体をアルカリ可溶性へ変化させるものであれば特に限定せずに用いることができる。一般的には、（メタ）アクリル酸のカルボキシル基と、環状又は鎖状の第３級アルキルエステルを形成する基、第３級アルコキシカルボニルアルキル基、又は鎖状若しくは環状アルコキシアルキル基などが広く知られている。酸解離性溶解抑制基としては、これらのうち、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、１−メチルシクロペンチル基、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−エチルシクロヘキシル基、２−メチル−２−アダマンチル基、２−エチル−２−アダマンチル基などの分岐状、単環、多環式状の第三級アルキル基、１−エトキシエチル基、１−メトキシプロピル基などの鎖状アルコキシアルキル基、テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロピラニル基などの環状アルコキシアルキル基、ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニルメチル基、ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニルエチル基などの第３級アルコキシカルボニルアルキル基が挙げられ、これらの中でも第３級アルキル基が好ましく、特に、ｔｅｒｔ−ブチル基が好ましい。
本発明のポジ型レジスト組成物が（Ｂ）成分を含有する場合、(Ｂ)成分の組成は、該（Ｂ）成分を構成する構成単位の合計に対して、（ｂ１）単位が５０〜８０モル％、好ましくは６０〜７０モル％であると、アルカリ現像性に優れ、好ましい。
また、(Ｂ)成分を構成する構成単位の合計に対して、（ｂ２）単位が０〜３５モル％、好ましくは５〜３５モル％であると、膜減りが無くパターン形状が優れ、好ましい。
また、 (Ｂ)成分を構成する構成単位の合計に対して、（ｂ３）単位が５〜４０モル％、好ましくは８〜２５モル％であると、解像性に優れ、好ましい。
また、(Ｂ)成分を構成する構成単位の合計に対して、（ｂ２）単位が０〜３５モル％、好ましくは５〜３５モル％であると、膜減りが無くパターン形状が優れ、好ましい。
また、 (Ｂ)成分を構成する構成単位の合計に対して、（ｂ３）単位が５〜４０モル％、好ましくは８〜２５モル％であると、解像性に優れ、好ましい。
また、樹脂成分（Ｂ）の質量平均分子量（ポリスチレン換算、以下同様）は特に限定するものではないが、３０００〜５００００、さらに好ましくは４０００〜３００００とされる。この範囲よりも大きいとレジスト溶剤への溶解性が悪くなり、小さいとレジストパターンが膜減るおそれがある。
［酸発生剤成分（Ｃ）］
酸発生剤成分（Ｃ）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。
該酸発生剤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。好ましい酸発生剤の例としては、ジフェニルヨードニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、ビス（４−ｔｅｒｔ‐ブチルフェニル）ヨードニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、（４−メトキシフェニル）フェニルヨードニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、トリ（４‐メチルフェニル）スルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、（４−メチルフェニル）ジフェニルスルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、ジメチル（４−ヒドロキシナフチル）のトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、モノフェニルジメチルスルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、ジフェニルモノメチルスルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはその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のトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、（４−メトキシフェニル）ジフェニルスルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはその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のトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、トリ（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）スルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、（４−トリフルオロメチルフェニル）ジフェニルスルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネートなどのオニウム塩などが挙げられる。
酸発生剤成分（Ｃ）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。
該酸発生剤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。好ましい酸発生剤の例としては、ジフェニルヨードニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、ビス（４−ｔｅｒｔ‐ブチルフェニル）ヨードニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、（４−メトキシフェニル）フェニルヨードニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、トリ（４‐メチルフェニル）スルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、（４−メチルフェニル）ジフェニルスルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、ジメチル（４−ヒドロキシナフチル）のトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、モノフェニルジメチルスルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、ジフェニルモノメチルスルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはその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のトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、（４−メトキシフェニル）ジフェニルスルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはその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のトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、トリ（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）スルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、（４−トリフルオロメチルフェニル）ジフェニルスルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネートなどのオニウム塩などが挙げられる。
（Ｃ）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。
（Ｃ）成分の使用量は、（Ｂ）成分１００質量部に対し、０．５〜３０質量部、好ましくは１〜１０質量部とされる。０．５質量部未満ではパターン形成が十分に行われないし、３０質量部を超えると均一な溶液が得られにくく、保存安定性が低下する原因となるおそれがある。
（Ｃ）成分の使用量は、（Ｂ）成分１００質量部に対し、０．５〜３０質量部、好ましくは１〜１０質量部とされる。０．５質量部未満ではパターン形成が十分に行われないし、３０質量部を超えると均一な溶液が得られにくく、保存安定性が低下する原因となるおそれがある。
［有機溶剤（Ｄ）］
本発明に係るポジ型レジスト組成物は、前記（Ａ）成分と前記（Ｂ）成分と前記（Ｃ）成分と、後述する任意の（Ｅ）成分または（Ｆ）成分とを、有機溶剤（Ｄ）に溶解させて製造することができる。
有機溶剤（Ｄ）としては、前記（Ａ）成分、前記（Ｂ）成分および（Ｃ）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、化学増幅型レジスト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。
本発明に係るポジ型レジスト組成物は、前記（Ａ）成分と前記（Ｂ）成分と前記（Ｃ）成分と、後述する任意の（Ｅ）成分または（Ｆ）成分とを、有機溶剤（Ｄ）に溶解させて製造することができる。
有機溶剤（Ｄ）としては、前記（Ａ）成分、前記（Ｂ）成分および（Ｃ）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、化学増幅型レジスト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。
有機溶剤（Ｄ）として、例えば、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や、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、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や、ジオキサンのような環式エーテル類や、乳酸メチル、乳酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、ピルピン酸メチル、ピルピン酸エチル、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。これらの有機溶剤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。
有機溶剤（Ｄ）の含有量は、ポジ型レジスト組成物の固形分濃度が３〜３０質量％となる範囲で、レジスト膜厚に応じて適宜設定されることが好ましい。
［その他の成分］
また、本発明に係るポジ型レジスト組成物には、レジストパターン形状、引き置き経時安定性などを向上させるために、さらに任意の（Ｅ）成分として、公知のアミン、好ましくは第２級低級脂肪族アミンや第３級低級脂肪族アミンを含有させることができる。
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言い、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のような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。これらのアミンは、（Ｂ）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。
また、本発明に係るポジ型レジスト組成物には、レジストパターン形状、引き置き経時安定性などを向上させるために、さらに任意の（Ｅ）成分として、公知のアミン、好ましくは第２級低級脂肪族アミンや第３級低級脂肪族アミンを含有させることができる。
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言い、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のような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。これらのアミンは、（Ｂ）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。
前記（Ｅ）成分の添加による感度劣化や基板依存性等の向上の目的で、さらに任意の（Ｆ）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を含有させることができる。なお、（Ｅ）成分と（Ｆ）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、これらの中で特にホスホン酸が好ましい。
（Ｆ）成分は、（Ａ）成分１００質量部当り０．０１〜５．０質量部の割合で用いられる。
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、これらの中で特にホスホン酸が好ましい。
（Ｆ）成分は、（Ａ）成分１００質量部当り０．０１〜５．０質量部の割合で用いられる。
本発明に係るポジ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、例えばレジスト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、添加含有させることができる。
［パターン形成方法（第１の実施形態）］
次に、本発明にかかるポジ型レジスト組成物を用いたレジストパターンの形成方法について説明する。
第１の実施形態において、本発明のレジスト組成物は、被エッチング膜が磁性膜であるイオン性エッチング用のレジストパターン形成に用いられる。イオン性エッチングとしては、イオンミリング等の異方性エッチングが挙げられる。
図３（ａ）〜図３（ｅ）に、第１の実施形態にかかるポジ型レジスト組成物を用いたレジストパターン形成およびイオン性エッチングの各工程の模式図（側断面図）を示す。
まず、図３（ａ）に示したように、シリコンウェーハ等の基板１上にスパッタ装置によって、磁性膜２’を形成する。該磁性膜２’に用いられる磁性体としては、Ｎｉ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｐｔ等の元素を含むものが用いられる。そして、形成された磁性膜上２’に、アルカリ現像液に対して可溶性の下地膜形成用塗布液、例えばシプレー社製のポリメチルグルタルイミド（polymethylglutarimide 以下ＰＭＧＩと略す）をスピンコーターによって塗布し、乾燥後下層膜３’を形成する。
次いで、上述のように調製したレジスト組成物の溶液を、上記の下層膜３’上にスピンナーなどで塗布した後、プレベーク（ＰＡＢ処理）することによってレジスト膜４’を形成する。プレベーク条件は、組成物中の各成分の種類、配合割合、塗布膜厚などによって異なるが、通常は７０〜１５０℃で、好ましくは８０〜１４０℃で、０．５〜６０分間程度である。形成されるレジスト膜４’の膜厚は、テーパー形状の制御の観点から０．０５〜１．０μｍであることが好ましく、０．１〜０．５μｍとされることが最も好ましい。
次いで、レジスト膜４’に対して、所望のマスクパターンを介して選択的に露光を行う。露光に用いる波長としては、本発明にかかるポジ型レジスト組成物が２４８ｎｍに吸収能を有するため、ＫｒＦエキシマレーザーを好適に用いることができる。
次に、本発明にかかるポジ型レジスト組成物を用いたレジストパターンの形成方法について説明する。
第１の実施形態において、本発明のレジスト組成物は、被エッチング膜が磁性膜であるイオン性エッチング用のレジストパターン形成に用いられる。イオン性エッチングとしては、イオンミリング等の異方性エッチングが挙げられる。
図３（ａ）〜図３（ｅ）に、第１の実施形態にかかるポジ型レジスト組成物を用いたレジストパターン形成およびイオン性エッチングの各工程の模式図（側断面図）を示す。
まず、図３（ａ）に示したように、シリコンウェーハ等の基板１上にスパッタ装置によって、磁性膜２’を形成する。該磁性膜２’に用いられる磁性体としては、Ｎｉ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｐｔ等の元素を含むものが用いられる。そして、形成された磁性膜上２’に、アルカリ現像液に対して可溶性の下地膜形成用塗布液、例えばシプレー社製のポリメチルグルタルイミド（polymethylglutarimide 以下ＰＭＧＩと略す）をスピンコーターによって塗布し、乾燥後下層膜３’を形成する。
次いで、上述のように調製したレジスト組成物の溶液を、上記の下層膜３’上にスピンナーなどで塗布した後、プレベーク（ＰＡＢ処理）することによってレジスト膜４’を形成する。プレベーク条件は、組成物中の各成分の種類、配合割合、塗布膜厚などによって異なるが、通常は７０〜１５０℃で、好ましくは８０〜１４０℃で、０．５〜６０分間程度である。形成されるレジスト膜４’の膜厚は、テーパー形状の制御の観点から０．０５〜１．０μｍであることが好ましく、０．１〜０．５μｍとされることが最も好ましい。
次いで、レジスト膜４’に対して、所望のマスクパターンを介して選択的に露光を行う。露光に用いる波長としては、本発明にかかるポジ型レジスト組成物が２４８ｎｍに吸収能を有するため、ＫｒＦエキシマレーザーを好適に用いることができる。
次いで、露光工程を終えた後、ＰＥＢ（露光後加熱）を行い、続いて、アルカリ性水溶液からなるアルカリ現像液を用いて現像処理すると、レジスト膜４’の所定の範囲（露光部）が現像されて、図３（ｂ）に示したように、テーパー形状のレジストパターン（孤立パターン）４が得られる。このとき、レジスト膜４’のアルカリ現像された部分の下に位置する下地膜３’はアルカリ現像液によって一緒に除去されるが、該下地膜３’は、レジスト膜４’よりアルカリ可溶性が高いため、アルカリ現像後、レジストパターン４が形成された部分の下に位置する下地膜３’は、当該パターン４の中心部付近のみ残存する。その結果、図３（ｂ）に示したような幅の狭い下地膜３’のパターン３と、これより幅広でありテーパー形状のレジスト膜４’のレジストパターン４からなる断面羽子板状のリフトオフ用のパターン５が得られる。
［磁気ヘッドの製造（第１の実施形態）］
次に、上記のようにして得られたテーパー形状のレジストパターンを用いて、磁気ヘッドのリード部を製造する方法を説明する。
図３（ｂ）に示したテーパー形状のレジストパターン４と下層膜パターン３とからなるパターン５をマスクとして、イオンミリングを行うと、図３（ｃ）に示したように、パターン５の周辺の磁性膜２’がエッチングされ、パターン５の下部に磁性膜２が残り、磁性膜パターン２が矩形に近い形状（０°＜θ２’＜θ１の範囲）にプリントされる。この際のイオンミリングは従来公知の方法を適用できる。例えば、日立製作所社製のイオンビームミリング装置ＩＭＬシリーズなどにより行うことができる。
次に、上記のようにして得られたテーパー形状のレジストパターンを用いて、磁気ヘッドのリード部を製造する方法を説明する。
図３（ｂ）に示したテーパー形状のレジストパターン４と下層膜パターン３とからなるパターン５をマスクとして、イオンミリングを行うと、図３（ｃ）に示したように、パターン５の周辺の磁性膜２’がエッチングされ、パターン５の下部に磁性膜２が残り、磁性膜パターン２が矩形に近い形状（０°＜θ２’＜θ１の範囲）にプリントされる。この際のイオンミリングは従来公知の方法を適用できる。例えば、日立製作所社製のイオンビームミリング装置ＩＭＬシリーズなどにより行うことができる。
さらにスパッタリングを行うと、図３（ｄ）に示したように、パターン５の上と、磁性膜パターン２の周囲の基板１の上とに電極膜６が形成される。この際のスパッタリングは従来公知の方法を適用できる。例えば、日立製作所社製のスパッタリング装置ＩＳＭ−２２００やＩＳＰ−１８０１などにより行うことができる。このとき、磁性膜パターンが０°＜θ２’＜θ１の範囲で形成されることにより、電極膜６との接触部分が従来より小さくなり、読み取りノイズが低下するし、同時にθ２’が０°で磁性膜パターンが完全矩形ではないことから、信号不良等生じる恐れを低減できる。最後に、アルカリ現像液を用いて下層膜パターン３を溶解してパターン５を除去することにより、図３（ｅ）に示すように、基板１と、その上に形成された矩形に近い形状の磁性膜パターン２と、その周囲に形成された電極膜６とからなる磁気ヘッドのリード部２０が製造される。
このように、本発明にかかるポジ型レジスト組成物を用いたレジストパターンを介して磁性膜にイオン性エッチングを行うと、ほぼ矩形性の良好なテーパー形状の磁性膜パターンを形成することができる。
このように、本発明にかかるポジ型レジスト組成物を用いたレジストパターンを介して磁性膜にイオン性エッチングを行うと、ほぼ矩形性の良好なテーパー形状の磁性膜パターンを形成することができる。
第１の実施形態にかかるレジスト組成物を用いることにより、微細なレジストパターンを形成でき、該レジストパターンのテーパー形状の角度θ２（図３（ｂ））を適度な角度に制御でき、また焦点深度幅に優れるレジストパターンを形成できる。この結果、該テーパー形状のレジストパターンを介して磁性膜をイオン性エッチングするとことで、微細な磁性膜パターンを形成でき、該磁性膜パターンの側壁の角度θ２’（図３（ｃ））を適度な角度に制御でき、また該磁性膜パターンのサイズやその角度を安定して形成でき形成できる。
［パターン形成方法（第２の実施形態）］
第２の実施形態において、本発明のレジスト組成物は、メッキにより磁性膜を形成する際のフレームとして用いられるレジストパターン形成に用いられる。メッキ法としては、公知のメッキ法である電解メッキ法を用いて行うことができる。
図４（ａ）〜図４（ｄ）に、第２の実施形態にかかるポジ型レジスト組成物を用いたレジストパターン形成および磁性膜形成の各工程の模式図（側断面図）を示す。
まず、図４（ａ）に示したように、最上層としてメッキシード層１１が設けられた基材の、該メッキシード層１１上に、レジスト膜１２’を形成する。
基材は、例えばシリコンウェーハ等の基板１上に、リード部をなす磁性膜パターン、平坦化膜、シールド層などの層が必要に応じて積層され、最上層としてメッキシード層１１が形成されたものを用いることができる。メッキシード層１１は、電解メッキ法において電極の役割を果たす層であり、導電性を有する材料で構成される。メッキシード層１１の材料としては、例えばＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等から選ばれる１種または２種以上を用いることができる。メッキシード層１１には、通常、メッキにより形成される膜成分と同じ成分を含有する材料が用いられる。
第２の実施形態において、本発明のレジスト組成物は、メッキにより磁性膜を形成する際のフレームとして用いられるレジストパターン形成に用いられる。メッキ法としては、公知のメッキ法である電解メッキ法を用いて行うことができる。
図４（ａ）〜図４（ｄ）に、第２の実施形態にかかるポジ型レジスト組成物を用いたレジストパターン形成および磁性膜形成の各工程の模式図（側断面図）を示す。
まず、図４（ａ）に示したように、最上層としてメッキシード層１１が設けられた基材の、該メッキシード層１１上に、レジスト膜１２’を形成する。
基材は、例えばシリコンウェーハ等の基板１上に、リード部をなす磁性膜パターン、平坦化膜、シールド層などの層が必要に応じて積層され、最上層としてメッキシード層１１が形成されたものを用いることができる。メッキシード層１１は、電解メッキ法において電極の役割を果たす層であり、導電性を有する材料で構成される。メッキシード層１１の材料としては、例えばＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等から選ばれる１種または２種以上を用いることができる。メッキシード層１１には、通常、メッキにより形成される膜成分と同じ成分を含有する材料が用いられる。
レジスト膜１２’は、上述のように調製したレジスト組成物の溶液を、メッキシード層１１上にスピンナーなどで塗布した後、プレベーク（ＰＡＢ処理）することによって形成することができる。プレベーク条件は、組成物中の各成分の種類、配合割合、塗布膜厚などによって異なるが、通常は７０〜１５０℃で、好ましくは８０〜１４０℃で、０．５〜６０分間程度である。形成されるレジスト膜１２’の膜厚は、得ようとする磁性膜パターン１３の厚さ（高さ）に応じて決められるが、好ましくは０．１〜３．０μｍであり、０．２〜２．０μｍであることが最も好ましい。
次いで、レジスト膜１２’に対して、所望のマスクパターンを介して選択的に露光を行う。露光に用いる波長としては、本発明にかかるポジ型レジスト組成物が２４８ｎｍに吸収能を有するため、ＫｒＦエキシマレーザーを好適に用いることができる。
次いで、露光工程を終えた後、ＰＥＢ（露光後加熱）を行い、続いて、アルカリ性水溶液からなるアルカリ現像液を用いて現像処理すると、レジスト膜１２’の所定の範囲（露光部）が現像されて、図４（ｂ）に示したように、テーパー形状の側壁を有するレジストパターン１２がトレンチパターンとして得られる。
該断面におけるレジストパターン１２間の距離は特に限定されないが、例えば、レジストパターン１２の底面位置での距離Ｄ１が例えば２５０ｎｍ以下、好ましくは１００〜２００ｎｍ程度とされる。
次いで、レジスト膜１２’に対して、所望のマスクパターンを介して選択的に露光を行う。露光に用いる波長としては、本発明にかかるポジ型レジスト組成物が２４８ｎｍに吸収能を有するため、ＫｒＦエキシマレーザーを好適に用いることができる。
次いで、露光工程を終えた後、ＰＥＢ（露光後加熱）を行い、続いて、アルカリ性水溶液からなるアルカリ現像液を用いて現像処理すると、レジスト膜１２’の所定の範囲（露光部）が現像されて、図４（ｂ）に示したように、テーパー形状の側壁を有するレジストパターン１２がトレンチパターンとして得られる。
該断面におけるレジストパターン１２間の距離は特に限定されないが、例えば、レジストパターン１２の底面位置での距離Ｄ１が例えば２５０ｎｍ以下、好ましくは１００〜２００ｎｍ程度とされる。
［磁気ヘッドの製造（第２の実施形態）］
次に、上記のようにして得られたテーパー形状の側壁を有するレジストパターン１２を用いて、磁気ヘッドのライト部を製造する方法を説明する。
図４（ｃ）に示しように、テーパー形状の側壁を有するレジストパターン１２で囲まれた凹部内に対して、電解メッキを施して、磁性膜１３’を形成する。
該磁性膜１３’に用いられる磁性体としては、Ｎｉ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｐｔ等の元素を含むものが用いられる。
電解メッキは、常法により行うことができる。例えば、メッキシード層１１に通電した状態で、磁性体イオンを含む電解液に浸漬させる方法を用いることができる。
磁性膜１３’を形成した後、レジストパターン１２を除去することにより、図４（ｄ）に示すように、逆テーパ形状の磁性膜パターン１３が形成された磁気ヘッドのライト部２１が製造される。レジストパターン１２を除去する方法としては、例えば、磁性膜に悪影響を与えない方法であれば特に限定されないが、剥離液や酸素プラズマアッシングなどの公知の方法を用いることができる。
このように、本発明にかかるポジ型レジスト組成物を用いたレジストパターンをフレームとして磁性膜を形成すると、良好な逆テーパー形状の磁性膜パターンを形成することができる。
次に、上記のようにして得られたテーパー形状の側壁を有するレジストパターン１２を用いて、磁気ヘッドのライト部を製造する方法を説明する。
図４（ｃ）に示しように、テーパー形状の側壁を有するレジストパターン１２で囲まれた凹部内に対して、電解メッキを施して、磁性膜１３’を形成する。
該磁性膜１３’に用いられる磁性体としては、Ｎｉ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｐｔ等の元素を含むものが用いられる。
電解メッキは、常法により行うことができる。例えば、メッキシード層１１に通電した状態で、磁性体イオンを含む電解液に浸漬させる方法を用いることができる。
磁性膜１３’を形成した後、レジストパターン１２を除去することにより、図４（ｄ）に示すように、逆テーパ形状の磁性膜パターン１３が形成された磁気ヘッドのライト部２１が製造される。レジストパターン１２を除去する方法としては、例えば、磁性膜に悪影響を与えない方法であれば特に限定されないが、剥離液や酸素プラズマアッシングなどの公知の方法を用いることができる。
このように、本発明にかかるポジ型レジスト組成物を用いたレジストパターンをフレームとして磁性膜を形成すると、良好な逆テーパー形状の磁性膜パターンを形成することができる。
第２の実施形態にかかるレジスト組成物を用いることにより、微細なレジストパターンを形成でき、該レジストパターンのテーパー形状の角度θ３（図４（ｂ））を適度な角度に制御でき、また焦点深度幅に優れるレジストパターンを形成できる。この結果、該テーパー形状のレジストパターンをフレームとしてメッキ法により磁性膜を形成することで、微細な磁性膜パターンを形成でき、該磁性膜パターンの側壁の角度θ３’（図４（ｄ））を適度な角度に制御でき、また該磁性膜パターンのサイズやその角度を安定して形成できる。
なお、本明細書では磁気ヘッドの製造について説明したが、本発明にかかるポジ型レジスト組成物は、ＭＲＡＭ（Magnetic Random Access Memory）、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）等の製造にも好適に用いることができる。
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。
［実施例１〜４、比較例１（第１の実施形態）］
＜ポジ型レジスト組成物の調製＞
（Ａ）成分の含量を変えて、以下のようにして実施例１〜４及び比較例１の５種のポジ型レジスト組成物を調製した。
すなわち、下記の（Ａ）成分、（Ｂ）成分、（Ｃ）成分、（Ｅ）成分、およびその他の成分を（Ｄ）成分に均一に溶解し、ポジ型レジスト組成物を調製した。
［実施例１〜４、比較例１（第１の実施形態）］
＜ポジ型レジスト組成物の調製＞
（Ａ）成分の含量を変えて、以下のようにして実施例１〜４及び比較例１の５種のポジ型レジスト組成物を調製した。
すなわち、下記の（Ａ）成分、（Ｂ）成分、（Ｃ）成分、（Ｅ）成分、およびその他の成分を（Ｄ）成分に均一に溶解し、ポジ型レジスト組成物を調製した。
（Ａ）成分としては、［化１］に示したアントラセンメタノールを用いた。各実施例１〜４において、（Ｂ）成分１００質量部に対してそれぞれ４．０、４．５、５．０、５．５質量部の４段階に異なる配合量の（Ａ）成分を用いた。また、比較例１においては、（Ａ）成分を配合しなかった。
（Ｂ）成分としては、［化２］に示した３種の構成単位からなる共重合体１００質量部を用いた。（Ｂ）成分の調製に用いた各構成単位ｐ、ｑ、ｒの比は、ｐ＝６１．２モル％、ｑ＝２８．８モル％、ｒ＝１０．０モル％とした。調製した（Ｂ）成分の質量平均分子量は１２０００であった。
（Ｂ）成分としては、［化２］に示した３種の構成単位からなる共重合体１００質量部を用いた。（Ｂ）成分の調製に用いた各構成単位ｐ、ｑ、ｒの比は、ｐ＝６１．２モル％、ｑ＝２８．８モル％、ｒ＝１０．０モル％とした。調製した（Ｂ）成分の質量平均分子量は１２０００であった。
（Ｃ）成分としては、（Ｂ）成分１００質量部に対して、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３．０質量部を用いた。
（Ｄ）成分としては、（Ｂ）成分１００質量部に対して、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート９００質量部を用いた。
（Ｅ）成分としては、トリエタノールアミン０．３５質量部を用いた。
（Ｆ）成分として、サリチル酸０．３２質量部を用いた。
（Ｄ）成分としては、（Ｂ）成分１００質量部に対して、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート９００質量部を用いた。
（Ｅ）成分としては、トリエタノールアミン０．３５質量部を用いた。
（Ｆ）成分として、サリチル酸０．３２質量部を用いた。
次に、上記で得られたポジ型レジスト組成物を、スピンナーを用いてシリコンウェーハ上に塗布し、ホットプレート上で１１０℃、９０秒間プレベークして、乾燥させることにより、膜厚３００ｎｍのレジスト膜を形成した。
次いで、ＫｒＦ露光装置ＥＰＡ−３０００ＥＸ３（Ｃａｎｏｎ社製、ＮＡ（開口数）＝０．６０、σ＝０．６５）により、ＫｒＦエキシマレーザー（２４８ｎｍ）を用いて選択的に照射した。
そして、１００℃、９０秒間の条件でＰＥＢ処理し、さらにアルカリ現像液で６０秒間現像して孤立ライン状のレジストパターンを得た。アルカリ現像液としては２．３８質量％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液を用いた。
次いで、ＫｒＦ露光装置ＥＰＡ−３０００ＥＸ３（Ｃａｎｏｎ社製、ＮＡ（開口数）＝０．６０、σ＝０．６５）により、ＫｒＦエキシマレーザー（２４８ｎｍ）を用いて選択的に照射した。
そして、１００℃、９０秒間の条件でＰＥＢ処理し、さらにアルカリ現像液で６０秒間現像して孤立ライン状のレジストパターンを得た。アルカリ現像液としては２．３８質量％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液を用いた。
上記のようにして得られたレジスト膜のうち、実施例１並びに２、および比較例１にかかるレジスト組成物を用いて形成した膜厚０．３μｍのレジスト膜について、２４８ｎｍにおける透過率を測定した。透過率の測定は、装置名：ＵＶ−２５００ＰＣ（島津製作所製）を用いて行った。結果を以下の［表１］に示す。
また、上記のようにして得られた孤立ライン状のレジストパターンを観察したところ、（Ａ）成分を添加した実施例１〜４のレジスト組成物を用いて形成したレジストパターンは、以下の［表２］に示すように、孤立ラインパターンの側壁が適度なテーパー角（θ２）を有する良好なテーパー形状を示した。これらに対して、（Ａ）成分を添加しなかった比較例１のレジスト組成物を用いて形成した孤立ライン状のレジストパターンは、通常得られる矩形形状のものであった。
また、各実施例における解像性（レジストパターンサイズ）とその際の焦点深度幅は、実施例１では２５０ｎｍの孤立ラインパターンが形成され、その焦点深度幅は０.６μｍであり、実施例２では２５０ｎｍの孤立ラインパターンが形成され、その焦点深度幅は０.７μｍであり、実施例３では２５０ｎｍの孤立ラインパターンが形成され、その焦点深度幅は０.６μｍであり、実施例４では２５０ｎｍの孤立ラインパターンが形成され、その焦点深度幅は０.５μｍであった。比較例１はテーパー形状となっていないため、解像性と焦点深度幅を測定するまでもなく不良とした。
また、各実施例における解像性（レジストパターンサイズ）とその際の焦点深度幅は、実施例１では２５０ｎｍの孤立ラインパターンが形成され、その焦点深度幅は０.６μｍであり、実施例２では２５０ｎｍの孤立ラインパターンが形成され、その焦点深度幅は０.７μｍであり、実施例３では２５０ｎｍの孤立ラインパターンが形成され、その焦点深度幅は０.６μｍであり、実施例４では２５０ｎｍの孤立ラインパターンが形成され、その焦点深度幅は０.５μｍであった。比較例１はテーパー形状となっていないため、解像性と焦点深度幅を測定するまでもなく不良とした。
[比較例２]
実施例１において、ポジ型レジスト組成物を非化学増幅型のｉ線用ナフトキノン・ノボラックタイプのポジレジストに変え、レジスト膜厚を０.５μｍに変え、さらに露光装置をＮＳＲｉ１０Ｄ（ニコン社製）のｉ線用ステッパーに変え、通常の露光、現像を行って孤立ラインパターンを形成した。そして、焦点深度をレジスト膜厚と同じ０.５μｍ変化させ、パターン形成したところ、センターフォーカスでは適度なテーパー形状が得られたが、０.５μｍ焦点がずれたフォーカスポイントでは、過度にテーパー形状となった孤立ラインパターンと逆テーパー形状の孤立ラインパターンが形成され、焦点深度幅が不足し、良好なテーパー形状の孤立ラインパターンの再現性が不足していた。
実施例１において、ポジ型レジスト組成物を非化学増幅型のｉ線用ナフトキノン・ノボラックタイプのポジレジストに変え、レジスト膜厚を０.５μｍに変え、さらに露光装置をＮＳＲｉ１０Ｄ（ニコン社製）のｉ線用ステッパーに変え、通常の露光、現像を行って孤立ラインパターンを形成した。そして、焦点深度をレジスト膜厚と同じ０.５μｍ変化させ、パターン形成したところ、センターフォーカスでは適度なテーパー形状が得られたが、０.５μｍ焦点がずれたフォーカスポイントでは、過度にテーパー形状となった孤立ラインパターンと逆テーパー形状の孤立ラインパターンが形成され、焦点深度幅が不足し、良好なテーパー形状の孤立ラインパターンの再現性が不足していた。
実施例１〜４の結果より、（Ａ）成分を添加した、本発明にかかるポジ型レジスト組成物は、２４８ｎｍに吸収能を有し、該レジスト組成物を用いてＫｒＦエキシマレーザーによる露光を行って孤立ライン状のレジストパターンを形成すると、側壁が適度なテーパー角を有する良好な形状を示した。また、２５０ｎｍの微細な孤立ラインパターンが十分な焦点深度幅で形成できた。
従って、このような孤立ラインパターンを介してイオン性エッチングを行うと、所望の形状の磁性膜を製造することができる。
また、比較例１の結果より、（Ａ）成分を含有しないレジスト組成物を用いて孤立ラインパターンを形成すると、従来のように矩形形状の孤立ラインパターンが得られた。このような矩形形状の孤立ラインパターンを用いると、磁性膜は、基板に向かって幅が広くなる断面台形状となり、微細加工が困難なものになる。
また、比較例２の結果より、非化学増幅型のポジレジストでは、良好なテーパー形状の孤立ラインパターンの再現性が不十分であり、焦点深度幅が不足していた。このような孤立ラインパターンを用いると、磁性膜は、微細なパターンが形成できず、基板上の磁性膜パターンのサイズにバラツキが生じたり、基板上の磁性膜パターンの角度にバラツキを生じる、微細加工が困難なものになる。
従って、このような孤立ラインパターンを介してイオン性エッチングを行うと、所望の形状の磁性膜を製造することができる。
また、比較例１の結果より、（Ａ）成分を含有しないレジスト組成物を用いて孤立ラインパターンを形成すると、従来のように矩形形状の孤立ラインパターンが得られた。このような矩形形状の孤立ラインパターンを用いると、磁性膜は、基板に向かって幅が広くなる断面台形状となり、微細加工が困難なものになる。
また、比較例２の結果より、非化学増幅型のポジレジストでは、良好なテーパー形状の孤立ラインパターンの再現性が不十分であり、焦点深度幅が不足していた。このような孤立ラインパターンを用いると、磁性膜は、微細なパターンが形成できず、基板上の磁性膜パターンのサイズにバラツキが生じたり、基板上の磁性膜パターンの角度にバラツキを生じる、微細加工が困難なものになる。
［実施例５〜１２（第２の実施形態）］
＜ポジ型レジスト組成物の調製＞
（Ａ）成分の配合量を変えて、以下のようにして実施例５〜１２の８種のポジ型レジスト組成物を調製した。
すなわち、前記実施例１において、（Ａ）成分の配合量を、（Ｂ）成分１００質量部に対してそれぞれ０．２、０．５、１．０、１．５、２．０、３．０、４．０、４．５質量部の８段階に代えた他は実施例１と同様にして、各実施例５〜１２のポジ型レジスト組成物を調製した。尚、実施例１１、１２のポジ型レジスト組成物は、それぞれ前記実施例１、２と同じ組成物に該当する。
＜ポジ型レジスト組成物の調製＞
（Ａ）成分の配合量を変えて、以下のようにして実施例５〜１２の８種のポジ型レジスト組成物を調製した。
すなわち、前記実施例１において、（Ａ）成分の配合量を、（Ｂ）成分１００質量部に対してそれぞれ０．２、０．５、１．０、１．５、２．０、３．０、４．０、４．５質量部の８段階に代えた他は実施例１と同様にして、各実施例５〜１２のポジ型レジスト組成物を調製した。尚、実施例１１、１２のポジ型レジスト組成物は、それぞれ前記実施例１、２と同じ組成物に該当する。
次に、上記で得られたポジ型レジスト組成物を、スピンナーを用いてシリコンウェーハ上に塗布し、ホットプレート上で１００℃、９０秒間プレベークして、乾燥させることにより、膜厚３００ｎｍのレジスト膜を形成した。
次いで、実施例１と同じＫｒＦ露光装置ＥＰＡ−３０００ＥＸ３により、ＫｒＦエキシマレーザー（２４８ｎｍ）を用いて選択的に照射した。
そして、１１０℃、９０秒間の条件でＰＥＢ処理し、さらにアルカリ現像液で６０秒間現像して、レジストパターンに囲まれたスリット状の凹部が形成されたトレンチパターンを得た。アルカリ現像液としては２．３８質量％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液を用いた。
次いで、実施例１と同じＫｒＦ露光装置ＥＰＡ−３０００ＥＸ３により、ＫｒＦエキシマレーザー（２４８ｎｍ）を用いて選択的に照射した。
そして、１１０℃、９０秒間の条件でＰＥＢ処理し、さらにアルカリ現像液で６０秒間現像して、レジストパターンに囲まれたスリット状の凹部が形成されたトレンチパターンを得た。アルカリ現像液としては２．３８質量％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液を用いた。
上記実施例５〜１２にかかるレジスト組成物を用いて形成した膜厚０．３μｍのレジスト膜について、２４８ｎｍにおける透過率を測定した。透過率の測定は、実施例１と同じＵＶ−２５００ＰＣ（島津製作所製）を用いて行った。結果を以下の［表３］に示す。
上記のようにして得られたトレンチパターンを観察したところ、下記［表４］に示すように、側壁が適度なテーパー角（θ３）を有する良好なテーパー形状を示した。
また、各実施例における解像性（レジストパターンサイズ）とその際の焦点深度幅については、実施例５ではレジストパターン底面位置におけるレジストパターン間の距離Ｄ１が２００ｎｍのトレンチパターンが形成され、その焦点深度幅は０．７μｍであった。
実施例６ではＤ１が２００ｎｍで、その焦点深度幅は０．８μｍであった。
実施例７ではＤ１が２００ｎｍで、その焦点深度幅は０．８μｍであった。
実施例８ではＤ１が２００ｎｍで、その焦点深度幅は０．８μｍであった。
実施例９ではＤ１が２００ｎｍで、その焦点深度幅は０．９μｍであった。
実施例１０ではＤ１が２００ｎｍで、その焦点深度幅は０．９μｍであった。
実施例１１ではＤ１が２００ｎｍで、その焦点深度幅は０．９μｍであった。
実施例１２ではＤ１が２００ｎｍで、その焦点深度幅は０．９μｍであった。
また、各実施例における解像性（レジストパターンサイズ）とその際の焦点深度幅については、実施例５ではレジストパターン底面位置におけるレジストパターン間の距離Ｄ１が２００ｎｍのトレンチパターンが形成され、その焦点深度幅は０．７μｍであった。
実施例６ではＤ１が２００ｎｍで、その焦点深度幅は０．８μｍであった。
実施例７ではＤ１が２００ｎｍで、その焦点深度幅は０．８μｍであった。
実施例８ではＤ１が２００ｎｍで、その焦点深度幅は０．８μｍであった。
実施例９ではＤ１が２００ｎｍで、その焦点深度幅は０．９μｍであった。
実施例１０ではＤ１が２００ｎｍで、その焦点深度幅は０．９μｍであった。
実施例１１ではＤ１が２００ｎｍで、その焦点深度幅は０．９μｍであった。
実施例１２ではＤ１が２００ｎｍで、その焦点深度幅は０．９μｍであった。
[比較例３]
また、上記比較例１で調製したレジスト組成物を用い、実施例５〜１２と同様にしてトレンチパターンを形成したところ、通常得られる断面矩形形状のものであった。
また、上記比較例１で調製したレジスト組成物を用い、実施例５〜１２と同様にしてトレンチパターンを形成したところ、通常得られる断面矩形形状のものであった。
[比較例４]
実施例５において、ポジ型レジスト組成物を非化学増幅型のｉ線用ナフトキノン・ノボラックタイプのポジレジストに変え、レジスト膜厚を０．８μｍに変え、さらに露光装置をＮＳＲｉ１０Ｄ（ニコン社製）のｉ線用ステッパーに変え、通常の露光、現像を行ってトレンチパターンを形成した。Ｄ１＝３５０ｎｍのトレンチパターンが得られ、適度なテーパー形状であったが、焦点深度幅は０．３μｍであり、実施例と比較すると焦点深度幅が不足していた。
実施例５において、ポジ型レジスト組成物を非化学増幅型のｉ線用ナフトキノン・ノボラックタイプのポジレジストに変え、レジスト膜厚を０．８μｍに変え、さらに露光装置をＮＳＲｉ１０Ｄ（ニコン社製）のｉ線用ステッパーに変え、通常の露光、現像を行ってトレンチパターンを形成した。Ｄ１＝３５０ｎｍのトレンチパターンが得られ、適度なテーパー形状であったが、焦点深度幅は０．３μｍであり、実施例と比較すると焦点深度幅が不足していた。
実施例５〜１２の結果より、（Ａ）成分を添加した、本発明にかかるポジ型レジスト組成物は、２４８ｎｍに吸収能を有し、該レジスト組成物を用いてＫｒＦエキシマレーザーによる露光を行ってトレンチパターンを形成すると、側壁が適度なテーパー角を有する良好な形状を示した。また、Ｄ１＝２００ｎｍの微細なトレンチパターンが十分な焦点深度幅で形成できた。
従って、このようなトレンチパターンの凹部内に、メッキ法により磁性膜を形成すると、所望の断面逆テーパ形状の磁性膜パターンを形成することができる。
また、比較例３の結果より、（Ａ）成分を含有しないレジスト組成物を用いてトレンチパターンを形成すると、従来のように矩形形状のレジストパターンが得られた。このような矩形形状のパターンを用いると、磁性膜パターンが従来と同じ断面矩形となってしまう。
また、比較例４の結果より、非化学増幅型のポジレジストでは、良好なテーパー形状のトレンチパターンの再現性が不十分であり、焦点深度幅が不足していた。このようなトレンチパターンを用いると、微細な磁性膜パターンを再現性良く形成することができない。
従って、このようなトレンチパターンの凹部内に、メッキ法により磁性膜を形成すると、所望の断面逆テーパ形状の磁性膜パターンを形成することができる。
また、比較例３の結果より、（Ａ）成分を含有しないレジスト組成物を用いてトレンチパターンを形成すると、従来のように矩形形状のレジストパターンが得られた。このような矩形形状のパターンを用いると、磁性膜パターンが従来と同じ断面矩形となってしまう。
また、比較例４の結果より、非化学増幅型のポジレジストでは、良好なテーパー形状のトレンチパターンの再現性が不十分であり、焦点深度幅が不足していた。このようなトレンチパターンを用いると、微細な磁性膜パターンを再現性良く形成することができない。
１・・基板、２’、１３’・・磁性膜、２、１３・・磁性膜パターン、３・・下層膜、
４’、１２’・・レジスト膜、４、１２・・レジストパターン、６・・電極膜、
１０、２０・・磁気ヘッド（リード部）、２１・・磁気ヘッド（ライト部）。
４’、１２’・・レジスト膜、４、１２・・レジストパターン、６・・電極膜、
１０、２０・・磁気ヘッド（リード部）、２１・・磁気ヘッド（ライト部）。
Claims (6)
- 厚さ０．３μｍのレジスト膜の、波長２４８ｎｍの光の透過率が２０〜７５％であり、
２４８ｎｍに吸収能を有する物質（Ａ）と、酸解離性溶解抑制基を有し、酸の作用によりアルカリ可溶性が増大する樹脂成分（Ｂ）と、露光により酸を発生する酸発生剤成分（Ｃ）と、これら（Ａ）成分、（Ｂ）成分及び（Ｃ）成分を溶解する有機溶剤（Ｄ）とを含み、
前記（Ａ）成分がアントラセン環を有する物質であり、
前記（Ｂ）成分が、（ｂ１）ヒドロキシスチレン又はα−アルキルヒドロキシスチレンのエチレン性二重結合が開裂して誘導される構成単位、（ｂ２）スチレン又はハロゲン原子若しくはアルキル基を置換基として有するスチレンのエチレン性二重結合が開裂して誘導される構成単位、および（ｂ３）酸解離性溶解抑制基を有する（メタ）アクリル酸エステルから誘導される構成単位を有する樹脂であり、
前記（Ｃ）成分が、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である化学増幅型ポジ型レジスト組成物を用いて、
ＫｒＦエキシマレーザーによる選択的露光を行って、基板上に設けた磁性膜上に下地膜を介して、断面がテーパー形状の側壁を有するレジストパターンを形成した後、該レジストパターンをマスクとして、上記磁性膜をイオン性エッチングする工程を有することを特徴とする磁性膜のパターン形成方法。 - 前記（Ｂ）成分における前記各構成単位（ｂ１）〜（ｂ３）のそれぞれの含有量が、（ｂ１）５０〜８０モル％、（ｂ２）５〜３５モル％、及び（ｂ３）５〜４０モル％である請求項１に記載の磁性膜のパターン形成方法。
- 前記（ｂ３）単位における酸解離性溶解抑制基が第３級アルキル基である請求項１又は２に記載の磁性膜のパターン形成方法。
- 厚さ０．３μｍのレジスト膜の、波長２４８ｎｍの光の透過率が２０〜７５％であり、
２４８ｎｍに吸収能を有する物質（Ａ）と、酸解離性溶解抑制基を有し、酸の作用によりアルカリ可溶性が増大する樹脂成分（Ｂ）と、露光により酸を発生する酸発生剤成分（Ｃ）と、これら（Ａ）成分、（Ｂ）成分及び（Ｃ）成分を溶解する有機溶剤（Ｄ）とを含み、
前記（Ａ）成分がアントラセン環を有する物質であり、
前記（Ｂ）成分が、（ｂ１）ヒドロキシスチレン又はα−アルキルヒドロキシスチレンのエチレン性二重結合が開裂して誘導される構成単位、（ｂ２）スチレン又はハロゲン原子若しくはアルキル基を置換基として有するスチレンのエチレン性二重結合が開裂して誘導される構成単位、および（ｂ３）酸解離性溶解抑制基を有する（メタ）アクリル酸エステルから誘導される構成単位を有する樹脂であり、
前記（Ｃ）成分が、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である化学増幅型ポジ型レジスト組成物を用いて、
ＫｒＦエキシマレーザーによる選択的露光を行って、基板上に設けたメッキシード層上に、断面がテーパー形状の側壁を有するレジストパターンを形成した後、該レジストパターンで囲まれた凹部内に、メッキ法により磁性膜を形成する工程を有することを特徴とする磁性膜のパターン形成方法。 - 前記（Ｂ）成分における前記各構成単位（ｂ１）〜（ｂ３）のそれぞれの含有量が、（ｂ１）５０〜８０モル％、（ｂ２）５〜３５モル％、及び（ｂ３）５〜４０モル％である請求項４に記載の磁性膜のパターン形成方法。
- 前記（ｂ３）単位における酸解離性溶解抑制基が第３級アルキル基である請求項４又は５に記載の磁性膜のパターン形成方法。
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