パターン形成方法、並びに、これを用いた電子デバイスの製造方法、及び、電子デバイス

【課題】基板に複数のホールパターンを、極微細（例えば８０ｎｍ以下）ピッチで、良好かつ容易に形成できるパターン形成方法、並びに、これを用いた電子デバイスの製造方法、及び、電子デバイスの提供。
【解決手段】基板に複数のホールパターンを形成するパターン形成方法であって、下記工程（１）〜（６）をこの順に有するパターン形成工程を、複数回含む。（１）基板上に化学増幅型レジスト組成物のレジスト膜を形成する工程；（２）レジスト膜を露光して、第１のラインアンドスペースの潜像を形成する工程；（３）レジスト膜を露光して、第２のラインアンドスペースの潜像を、第１の露光潜像におけるライン方向と、交差するよう形成する工程；（４）第１及び第２の潜像が形成されたレジスト膜を、有機溶剤現像を行い、ホールパターン群を形成する工程；（５）基板にエッチング処理を行い、ホールパターン群を形成する工程；（６）レジスト膜を除去する工程。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に複数のホールパターンを形成するパターン形成方法であって、
前記パターン形成方法が、下記工程（１）〜（６）をこの番号順に有するパターン形成工程を複数回含み、
（１）前記基板上に、（Ａ）酸の作用により、極性が増大して有機溶剤を含む現像液に対する溶解性が減少する樹脂及び（Ｂ）活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物を含有する化学増幅型レジスト組成物によって、レジスト膜を形成する工程
（２）前記レジスト膜を露光して、第１のライン群と第１のスペース群とが交互に配列された第１のラインアンドスペースの潜像を形成する工程
（３）前記第１のラインアンドスペースの潜像が形成されたレジスト膜を露光して、第２のライン群と第２のスペース群とが交互に配列された第２のラインアンドスペースの潜像を、前記第２のラインアンドスペースのライン方向が前記第１のラインアンドスペースの潜像におけるライン方向と交差するように形成する工程
（４）前記第１及び第２のラインアンドスペースの潜像が形成されたレジスト膜を、有機溶剤を含む現像液を用いて現像を行い、ホールパターン群を形成する工程
（５）前記ホールパターン群が形成されたレジスト膜を有する前記基板に、エッチング処理を行い、前記基板の、前記レジスト膜における前記ホールパターン群に対応する位置に、ホールパターン群を形成する工程
（６）前記ホールパターン群が形成されたレジスト膜を除去する工程
前記複数回のパターン形成工程の各々は、上記基板に形成されるホールパターン群を構成するホールパターンの全てを、他のパターン形成工程において形成されるホールパターン群を構成するホールパターンの全ての位置とは異なる位置に形成するものである、パターン形成方法。
【請求項２】
前記第１のラインアンドスペースの潜像を形成する工程及び前記第２のラインアンドスペースの潜像を形成する工程の各々は、ＡｒＦエキシマレーザーを用い、かつ、液浸液を介してレジスト膜に露光するものである、請求項１に記載のパターン形成方法。
【請求項３】
前記複数回のパターン形成工程を経て前記基板に形成される複数のホールパターンの中心間隔が、いずれも８０ｎｍ以下である、請求項１又は２に記載のパターン形成方法。
【請求項４】
前記複数回のパターン形成工程を経て前記基板に形成される複数のホールパターンの中心間隔が、いずれも７０ｎｍ以下である、請求項３に記載のパターン形成方法。
【請求項５】
前記第１のスペース群を構成する複数のスペースの幅が互いに同一であり、前記第２のスペース群を構成する複数のスペースの幅が互いに同一である、請求項１〜４のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項６】
前記第２のラインアンドスペースの潜像を形成する工程は、前記第２のラインアンドスペースの潜像を、前記第２のラインアンドスペースのライン方向が前記第１のラインアンドスペースの潜像におけるライン方向と直交するように形成するものである、請求項５に記載のパターン形成方法。
【請求項７】
前記第１のスペース群におけるスペースの幅が、前記第２のスペース群におけるスペースの幅と同一である、請求項５又は６に記載のパターン形成方法。
【請求項８】
前記複数回のパターン形成工程を経て前記基板に形成される複数のホールパターンの各々における、前記基板の面方向の円断面の直径が、２８ｎｍ以下である、請求項７に記載のパターン形成方法。
【請求項９】
前記複数回のパターン形成工程を経て前記基板に形成される複数のホールパターンの各々における、前記基板の面方向の円断面の直径が、２５ｎｍ以下である、請求項８に記載のパターン形成方法。
【請求項１０】
前記第２のラインアンドスペースの潜像を形成する工程は、前記第２のラインアンドスペースの潜像を、前記第２のラインアンドスペースのライン方向が前記第１のラインアンドスペースの潜像におけるライン方向に対して斜めに交差するように形成するものである、請求項５に記載のパターン形成方法。
【請求項１１】
前記パターン形成工程を、３回以上含む、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項１２】
前記第１のラインアンドスペースの潜像を形成する工程及び前記第２のラインアンドスペースの潜像を形成する工程における露光が、それぞれ、２重極照明を使用する露光である、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項１３】
前記第１のラインアンドスペースの潜像を形成する工程及び前記第２のラインアンドスペースの潜像を形成する工程の各々において、露光が、バイナリマスク及び位相シフトマスクから選択されるフォトマスクを使用する露光である、請求項１〜１２のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載のパターン形成方法を含む、電子デバイスの製造方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の電子デバイスの製造方法により製造された電子デバイス。

【図１】