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Title:
RESIN FOR FORMATION OF UPPER ANTIREFLECTIVE FILM, COMPOSITION FOR FORMATION OF UPPER ANTIREFLECTIVE FILM, AND RESIST PATTERN FORMATION METHOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/126625
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed are: a resin for forming an upper antireflective film which can reduce a standing wave effect satisfactorily and has excellent solubility in an alkaline developer in lithography; a composition for forming the upper antireflective film; and a method for forming a resist pattern. Specifically, the resin for forming an upper antireflective film has at least one unit selected from a repeating unit represented by the formula (1) and a repeating unit represented by the formula (2), has a weight average molecular weight of 1000 to 100000 as measured by GPC method, and is soluble in an alkaline developer. (1) (2) wherein R1 to R14 independently represent a hydrogen atom, -OH, -COOH or -SO3H, provided that all of R1 to R7 or R8 to R14 do not represent a hydrogen atom in a molecule.

Inventors:
NATSUME NORIHIRO (JP)
SUGIE NORIHIKO (JP)
TAKAHASHI JUNICHI (JP)
Application Number:
PCT/JP2008/054658
Publication Date:
October 23, 2008
Filing Date:
March 13, 2008
Export Citation:
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Assignee:
JSR CORP (JP)
NATSUME NORIHIRO (JP)
SUGIE NORIHIKO (JP)
TAKAHASHI JUNICHI (JP)
International Classes:
C08F12/32; G03F7/11; H01L21/027
Foreign References:
JP2002311585A2002-10-23
JP2005316387A2005-11-10
JP2006184575A2006-07-13
JP2005351983A2005-12-22
JP2006335916A2006-12-14
Attorney, Agent or Firm:
KOJIMA, Seiji (8-20 Jingu 3-chome, Atsuta-k, Nagoya-shi Aichi 31, JP)
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Claims:
 下記式(1)で表される繰り返し単位、及び下記式(2)で表される繰り返し単位のうちの少なくとも一方を含んでおり、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法により測定される重量平均分子量が1000~100000であり、且つアルカリ現像液に可溶であることを特徴とする上層反射防止膜形成用樹脂。
 〔式(1)において、R 1 ~R 7 は、それぞれ、水素原子、-OH、-COOH又は-SO 3 Hであり、且つR 1 ~R 7 の全てが水素原子になることはない。〕
 〔式(2)において、R 8 ~R 14 は、それぞれ、水素原子、-OH、-COOH又は-SO 3 Hであり、且つR 8 ~R 14 の全てが水素原子になることはない。〕
 前記式(1)及び前記式(2)で表される繰り返し単位を除く、-OH、-COOH及び-SO 3 Hのうちの少なくとも1種を含有する繰り返し単位を含む請求項1に記載の上層反射防止膜形成用樹脂。
 更に、下記式(3)~(6)で表される繰り返し単位を少なくとも1種含む請求項1に記載の上層反射防止膜形成用樹脂。
 〔式(3)において、R 15 は水素原子、メチル基、ヒドロキシメチル基又はトリフルオロメチル基を表し、Aは単結合、カルボニル基又はカルボニルオキシ基を表し、Bは単結合又はイミノ基を表し、Dは単結合又は炭素数1~12の2価の有機基を表す。〕
 〔式(4)において、R 16 は水素原子、メチル基、ヒドロキシメチル基又はトリフルオロメチル基を表す。〕
 〔式(5)において、R 17 は水素原子、炭素数1~12のアルキル基又は炭素数1~12のフッ素化アルキル基を表す。〕
 〔式(6)において、R 18 は水素原子、メチル基、ヒドロキシメチル基又はトリフルオロメチル基を表し、Pは単結合、カルボニル基又はカルボニルオキシ基を表し、Qは単結合又は炭素数1~21の2価の有機基を表し、R 19 及びR 20 は、それぞれ、水素原子、炭素数1~4のアルキル基又は炭素数1~4のフッ素化アルキル基を表す。〕
 請求項1乃至3のいずれかに記載の上層反射防止膜形成用樹脂と、溶剤と、を含むことを特徴とする上層反射防止膜形成用組成物。
 (1)基板上にフォトレジスト膜を形成する工程と、
 (2)請求項4に記載の上層反射防止膜形成用組成物を用いて、前記フォトレジスト膜上に上層反射防止膜を形成する工程と、
 (3)前記上層反射防止膜が形成された前記フォトレジスト膜の所用領域に放射線を照射し、露光する工程と、
 (4)現像して前記上層反射防止膜を除去する工程と、を備えることを特徴とするレジストパターン形成方法。
 アルカリ現像液に可溶であり、且つ芳香族基を有する重合体(A)と、
 感放射線性酸発生剤(B)及びスルホン酸残基を有する化合物(C)のうちの少なくとも一方と、を含有することを特徴とする上層反射防止膜形成用組成物。
 前記スルホン酸残基を有する化合物(C)が、下記式(I)で表される化合物である請求項6に記載の上層反射防止膜形成用組成物。
 〔式(I)において、R 21 は、炭素数1~10の直鎖状或いは分岐状のアルキル基、炭素数3~20の脂環式アルキル基或いはその誘導体、水酸基、カルボキシル基、アルキルエーテル基、アルキルオキシカルボニル基、又はアルキルカルボニルオキシ基を表し、Zは炭素数4~12の直鎖状、分岐状、脂環式の炭化水素基或いは置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基を表し、mは0~4の整数であり、nは1~4の整数である。尚、R 1 が複数存在する場合、相互に同一であっても異なっていてもよい。〕
 前記重合体(A)が、下記式(II)で表される繰り返し単位、及び下記式(III)で表される繰り返し単位のうちの少なくとも一方を含んでおり、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法により測定される重量平均分子量が1000~100000である請求項6又は7に記載の上層反射防止膜形成用組成物。
 〔式(II)において、R 22 ~R 28 は、それぞれ、水素原子、-OH、-COOH、又は-SO 3 Hを表す。〕
 〔式(III)において、R 29 ~R 35 は、それぞれ、水素原子、-OH、-COOH、又は-SO 3 Hを表す。〕
 前記重合体(A)が、更に、下記式(IV)~(VII)で表される繰り返し単位のうちの少なくとも1種を含む請求項8に記載の上層反射防止膜形成用組成物。
 〔式(IV)において、R 36 は水素原子、メチル基、ヒドロキシメチル基又はトリフルオロメチル基を表し、Aは単結合、カルボニル基又はカルボニルオキシ基を表し、Bは単結合又はイミノ基を表し、Dは単結合、炭素数1~20の直鎖状、分岐状、脂環式の炭化水素基或いは置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基を表す。〕
 〔式(V)において、R 37 は水素原子、メチル基、ヒドロキシメチル基又はトリフルオロメチル基を表す。〕
 〔式(VI)において、R 38 は水素原子、炭素数1~12のアルキル基又は炭素数1~12のフッ素化アルキル基を表す。〕
 〔式(VII)において、R 39 は水素原子、メチル基、ヒドロキシメチル基又はトリフルオロメチル基を表し、Pは単結合、カルボニル基又はカルボニルオキシ基を表し、Qは単結合、炭素数1~20の直鎖状、分岐状、脂環式の炭化水素基或いは置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基を表し、R 40 及びR 41 は、それぞれ、水素原子、炭素数1~4のアルキル基又は炭素数1~4のフッ素化アルキル基を表す。〕
 前記重合体(A)は、下記式(VIII)で表される繰り返し単位、及び下記式(IX)で表される繰り返し単位を含む請求項6乃至9のいずれかに記載の上層反射防止膜形成用組成物。
 (1)基板上にフォトレジスト膜を形成する工程と、
 (2)請求項6乃至10のいずれかに記載の上層反射防止膜形成用組成物を用いて、前記フォトレジスト膜上に上層反射防止膜を形成する工程と、
 (3)前記上層反射防止膜が形成された前記フォトレジスト膜の所用領域に放射線を照射し、露光する工程と、
 (4)現像して前記上層反射防止膜を除去する工程と、を備えることを特徴とするレジストパターン形成方法。
Description:
上層反射防止膜形成用樹脂及び 層反射防止膜形成用組成物並びにレジスト ターン形成方法

 本発明は、上層反射防止膜形成用樹脂及 上層反射防止膜形成用組成物並びにレジス パターン形成方法に関する。更に詳しくは 本発明は、リソグラフィー(特に193nmリソグ フィー)において、定在波効果を十分に低減 することができ、且つアルカリ現像液に対す る溶解性に優れた上層反射防止膜形成用樹脂 及び上層反射防止膜形成用組成物並びにレジ ストパターン形成方法に関する。また、本発 明は、リソグラフィー(特に193nmリソグラフィ ー)において、定在波効果及びブロッブ欠陥 十分に低減することができ、且つアルカリ 像液に対する溶解性に優れた上層反射防止 形成用組成物及びレジストパターン形成方 に関する。

 従来より、集積回路素子の製造に代表され 微細加工の分野においては、より高い集積 を得るために、リソグラフィーにおける加 サイズの微細化が進んでおり、最近ではArF キシマレーザ(波長193nm)、F 2 エキシマレーザー(波長157nm)等を用いた200nm程 度以下のレベルでの微細加工が可能なリソグ ラフィー技術が必要とされている。このよう なエキシマレーザによる照射に適したレジス トとして、酸解離性官能基を有する成分と、 放射線の照射(以下、「露光」という。)によ 酸を発生する成分(以下、「酸発生剤」とい う。)と、による化学増幅効果を利用したレ スト(以下、「化学増幅型レジスト」という )が数多く提案されている。この化学増幅型 レジストとしては、例えば、カルボン酸のt- チルエステル基又はフェノールのt-ブチル ーボナート基を有する樹脂と酸発生剤とを 有するレジストが提案されている。このレ ストは、露光により発生した酸の作用によ 、樹脂中に存在するt-ブチルエステル基或い はt-ブチルカーボナート基が解離して、樹脂 カルボキシル基或いはフェノール性水酸基 らなる酸性基を有するようになり、その結 、フォトレジスト膜の露光領域がアルカリ 像液に易溶性となる現象を利用したもので る。
 このようなリソグラフィーにおいて、今後 更に微細なパターン形成が要求されており 特にArFエキシマレーザー(波長193nm)を用いた 微細加工の検討が活発化している。

 しかしながら、リソグラフィプロセスに 常用いられる放射線は、単一波長であるた 、入射放射線とフォトレジスト膜の上下界 で反射した放射線とがフォトレジスト膜内 互いに干渉し、その結果、「定在波効果」 いは「多重干渉効果」と呼ばれる現象、即 露光量が一定であっても、フォトレジスト の厚さが変動すると、膜内における放射線 互の干渉によってフォトレジスト膜に対す 実効的な露光量が変動してしまう現象が生 て、レジストパターンの形成に悪影響を及 す問題がある。例えば、レジストの組成や 度、レジストの塗布条件等のわずかな違い より塗布膜厚が変化したり、或いは基板に 差があるため塗布膜厚の差が生じたりする( 凹部の方が凸部より厚くなる)と、それらの 厚の差によって、フォトレジスト膜に対す 実効的な露光量が変化し、パターン寸法が 動したり、レジストパターンの寸法精度が 下したりする。このような定在波効果に関 る問題は特に基板反射率の大きいイオンイ プランテーション工程において重要な課題 なっており、課題の克服が求められている

 定在波効果に関する問題を解決するため 、これまでにフォトレジスト膜上に上層反 防止膜を形成してフォトレジスト膜表面で 反射を抑え、膜内での多重干渉を低減する 法が提案されている。例えば、非特許文献1 には、フォトレジスト膜上に、上層反射防止 膜としてポリシロキサン、ポリエチルビニル エーテル、ポリビニルアルコール等を積層し て、定在波効果を低減させることが記載され ている。この場合、フォトレジスト膜表面に おける反射抑制効果は、主に反射防止膜の屈 折率と膜厚とに依存し、理想的な上層反射防 止膜の屈折率は√n(nはレジストの屈折率)で り、理想的な上層反射防止膜の膜厚は、λ/4m (λは放射線の波長、mは上層反射防止膜の屈 率)の奇数倍であるとされている。

J.Eectrochem.Soc.,Vol.137,No.12,p.3900(1990)

 一般的なレジストの屈折率は1.6~1.8である ため、定在波効果を十分に抑制するためには 屈折率1.4以下の上層反射防止膜が必要となっ てくる。しかしながら、ポリシロキサン、ポ リエチルビニルエーテル或いはポリビニルア ルコールからなる上層反射防止膜の屈折率は 一般的に1.5以上であり、定在波効果を十分に 抑制することができず、今後更にリソグラフ ィーにおける加工サイズの微細化が進んでパ ターン線幅の管理が厳しくなると、より屈折 率の小さい上層反射防止膜が必要となる。

 また、上層反射防止膜には屈折率が小さ ことだけではなく透過率が高いことも必要 ある。上層反射防止膜に強い吸収があると レジスト膜に達する光が弱くなるため、感 が低下してスループットが低下するという 題が生じるからである。従って、上層反射 止膜の吸光係数(k値)は小さい方が好ましく 0.25以下が実用的であると言える。

 また、近年の集積回路素子の製造におけ リソグラフィプロセスでは、レジスト膜現 時に発生する欠陥が問題となっており、ラ ンアンドスペースパターンにおけるブリッ 欠陥やスカム欠陥、コンタクトホールパタ ンにおける開口不良欠陥やスカム欠陥等が げられる。これらの欠陥の原因のひとつと ては、現像液に対する難溶物が現像後のリ ス時にレジスト上又は基板上に再付着する とが挙げられ、この欠陥はブロッブ欠陥と ばれている。

 このブロッブ欠陥を改良することは、集 回路素子の製造における歩留まり向上に繋 るため、これまでも多くの検討がなされて たが、未だに十分に満足できる解決法は見 かっていない。

 本発明は、前記実情に鑑みてなされたも であり、リソグラフィー(特に193nmリソグラ ィー)において、定在波効果を十分に低減す ることができ、且つアルカリ現像液に対する 溶解性に優れた上層反射防止膜形成用樹脂及 び上層反射防止膜形成用組成物並びにレジス トパターン形成方法を提供することを目的と する。更には、リソグラフィー(特に193nmリソ グラフィー)において、定在波効果及びブロ ブ欠陥を十分に低減することができ、且つ ルカリ現像液に対する溶解性に優れた上層 射防止膜形成用組成物及びレジストパター 形成方法を提供することを目的とする。

 前記の目的を達成するための手段は以下の おりである。
[1]下記式(1)で表される繰り返し単位、及び下 記式(2)で表される繰り返し単位のうちの少な くとも一方を含んでおり、ゲルパーミエーシ ョンクロマトグラフィー法により測定される 重量平均分子量が1000~100000であり、且つアル リ現像液に可溶であることを特徴とする上 反射防止膜形成用樹脂。
 〔式(1)において、R 1 ~R 7 は、それぞれ、水素原子、-OH、-COOH又は-SO 3 Hであり、且つR 1 ~R 7 の全てが水素原子になることはない。〕
 〔式(2)において、R 8 ~R 14 は、それぞれ、水素原子、-OH、-COOH又は-SO 3 Hであり、且つR 8 ~R 14 の全てが水素原子になることはない。〕
[2]前記式(1)及び前記式(2)で表される繰り返し 単位を除く、-OH、-COOH及び-SO 3 Hのうちの少なくとも1種を含有する繰り返し 位を含む前記[1]に記載の上層反射防止膜形 用樹脂。
[3]更に、下記式(3)~(6)で表される繰り返し単 を少なくとも1種含む前記[1]に記載の上層反 防止膜形成用樹脂。
 〔式(3)において、R 15 は水素原子、メチル基、ヒドロキシメチル基 又はトリフルオロメチル基を表し、Aは単結 、カルボニル基又はカルボニルオキシ基を し、Bは単結合又はイミノ基を表し、Dは単結 合又は炭素数1~12の2価の有機基を表す。〕
 〔式(4)において、R 16 は水素原子、メチル基、ヒドロキシメチル基 又はトリフルオロメチル基を表す。〕
 〔式(5)において、R 17 は水素原子、炭素数1~12のアルキル基又は炭 数1~12のフッ素化アルキル基を表す。〕
 〔式(6)において、R 18 は水素原子、メチル基、ヒドロキシメチル基 又はトリフルオロメチル基を表し、Pは単結 、カルボニル基又はカルボニルオキシ基を し、Qは単結合又は炭素数1~21の2価の有機基 表し、R 19 及びR 20 は、それぞれ、水素原子、炭素数1~4のアルキ ル基又は炭素数1~4のフッ素化アルキル基を表 す。〕
[4]前記[1]乃至[3]のいずれかに記載の上層反射 防止膜形成用樹脂と、溶剤と、を含むことを 特徴とする上層反射防止膜形成用組成物。
[5](1)基板上にフォトレジスト膜を形成する工 程と、(2)前記[4]に記載の上層反射防止膜形成 用組成物を用いて、前記フォトレジスト膜上 に上層反射防止膜を形成する工程と、(3)前記 上層反射防止膜が形成された前記フォトレジ スト膜の所用領域に放射線を照射し、露光す る工程と、(4)現像して前記上層反射防止膜を 除去する工程と、を備えることを特徴とする レジストパターン形成方法。
[6]アルカリ現像液に可溶であり、且つ芳香族 基を有する重合体(A)と、感放射線性酸発生剤 (B)及びスルホン酸残基を有する化合物(C)のう ちの少なくとも一方と、を含有することを特 徴とする上層反射防止膜形成用組成物。
[7]前記スルホン酸残基を有する化合物(C)が、 下記式(I)で表される化合物である前記[6]に記 載の上層反射防止膜形成用組成物。
 〔式(I)において、R 21 は、炭素数1~10の直鎖状或いは分岐状のアル ル基、炭素数3~20の脂環式アルキル基或いは の誘導体、水酸基、カルボキシル基、アル ルエーテル基、アルキルオキシカルボニル 、又はアルキルカルボニルオキシ基を表し Zは炭素数4~12の直鎖状、分岐状、脂環式の 化水素基或いは置換基を有していてもよい 香族炭化水素基を表し、mは0~4の整数であり nは1~4の整数である。尚、R 1 が複数存在する場合、相互に同一であっても 異なっていてもよい。〕
[8]前記重合体(A)が、下記式(II)で表される繰 返し単位、及び下記式(III)で表される繰り返 し単位のうちの少なくとも一方を含んでおり 、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー 法により測定される重量平均分子量が1000~1000 00である前記[6]又は[7]に記載の上層反射防止 形成用組成物。
 〔式(II)において、R 22 ~R 28 は、それぞれ、水素原子、-OH、-COOH、又は-SO 3 Hを表す。〕
 〔式(III)において、R 29 ~R 35 は、それぞれ、水素原子、-OH、-COOH、又は-SO 3 Hを表す。〕
[9]前記重合体(A)が、更に、下記式(IV)~(VII)で される繰り返し単位のうちの少なくとも1種 含む前記[8]に記載の上層反射防止膜形成用 成物。
 〔式(IV)において、R 36 は水素原子、メチル基、ヒドロキシメチル基 又はトリフルオロメチル基を表し、Aは単結 、カルボニル基又はカルボニルオキシ基を し、Bは単結合又はイミノ基を表し、Dは単結 合、炭素数1~20の直鎖状、分岐状、脂環式の 化水素基或いは置換基を有していてもよい 香族炭化水素基を表す。〕
 〔式(V)において、R 37 は水素原子、メチル基、ヒドロキシメチル基 又はトリフルオロメチル基を表す。〕
 〔式(VI)において、R 38 は水素原子、炭素数1~12のアルキル基又は炭 数1~12のフッ素化アルキル基を表す。〕
 〔式(VII)において、R 39 は水素原子、メチル基、ヒドロキシメチル基 又はトリフルオロメチル基を表し、Pは単結 、カルボニル基又はカルボニルオキシ基を し、Qは単結合、炭素数1~20の直鎖状、分岐状 、脂環式の炭化水素基或いは置換基を有して いてもよい芳香族炭化水素基を表し、R 40 及びR 41 は、それぞれ、水素原子、炭素数1~4のアルキ ル基又は炭素数1~4のフッ素化アルキル基を表 す。〕
[10]前記重合体(A)は、下記式(VIII)で表される り返し単位、及び下記式(IX)で表される繰り し単位を含む前記[6]乃至[9]のいずれかに記 の上層反射防止膜形成用組成物。
[11](1)基板上にフォトレジスト膜を形成する 程と、(2)前記[6]乃至[10]のいずれかに記載の 層反射防止膜形成用組成物を用いて、前記 ォトレジスト膜上に上層反射防止膜を形成 る工程と、(3)前記上層反射防止膜が形成さ た前記フォトレジスト膜の所用領域に放射 を照射し、露光する工程と、(4)現像して前 上層反射防止膜を除去する工程と、を備え ことを特徴とするレジストパターン形成方 。

 本発明によれば、リソグラフィー(特に193 nmリソグラフィー)において、定在波効果を十 分低減し、且つアルカリ現像液に対する溶解 性に優れた上層反射防止膜を形成することが 可能である。更には、リソグラフィー(特に19 3nmリソグラフィー)において、定在波効果及 ブロッブ欠陥を十分に低減することができ 且つアルカリ現像液に対する溶解性に優れ 上層反射防止膜を形成することが可能であ 。従って、本発明は、今後更に微細化が進 するとみられるLSIの製造に極めて好適に使 することができる。また、本発明は、特に19 3nmリソグラフィーにおけるイオンインプラン テーション工程において、特に好適に使用す ることができる。

パターンの断面形状を説明する模式図 ある。

 以下、本発明の実施の形態について詳細に 明する。尚、本明細書において、「(メタ) クリル」とは、アクリル及びメタクリルを 味する。
[1]上層反射防止膜形成用樹脂
 本発明の上層反射防止膜形成用樹脂は、下 式(1)で表される繰り返し単位〔以下、「繰 返し単位(1)」という。〕、及び下記式(2)で される繰り返し単位〔以下、「繰り返し単 (2)」という。〕のうちの少なくとも一方を んでおり、且つアルカリ現像液に可溶であ ことを特徴とする。

 〔式(1)において、R 1 ~R 7 は、それぞれ、水素原子、-OH、-COOH又は-SO 3 Hであり、且つR 1 ~R 7 の全てが水素原子になることはない。〕

 〔式(2)において、R 8 ~R 14 は、それぞれ、水素原子、-OH、-COOH又は-SO 3 Hであり、且つR 8 ~R 14 の全てが水素原子になることはない。〕

 本発明において、前記上層反射防止膜形 用樹脂に含まれる繰り返し単位(1)及び(2)は それぞれ、1種のみであってもよいし、2種 上であってもよい。

 また、本発明の上層反射防止膜形成用樹脂 は、アルカリ現像液溶解性を促進するため 、前記繰り返し単位(1)及び(2)以外に、-OH、- COOH及び-SO 3 Hのうちの少なくとも1種を含有する繰り返し 位を含有させることができる。具体的な繰 返し単位としては、下記式(3)、(4)、(5)及び( 6)で表される繰り返し単位〔以下、それぞれ 「繰り返し単位(3)」、「繰り返し単位(4)」 「繰り返し単位(5)」及び「繰り返し単位(6) という。〕等を挙げることができる。本発 においては、これらの繰り返し単位(3)~(6)の うち少なくとも1種を含むことが好ましい。

 〔式(3)において、R 15 は水素原子、メチル基、ヒドロキシメチル基 又はトリフルオロメチル基を表し、Aは単結 、カルボニル基又はカルボニルオキシ基を し、Bは単結合又はイミノ基を表し、Dは単結 合又は炭素数1~12の2価の有機基を表す。〕

 〔式(4)において、R 16 は水素原子、メチル基、ヒドロキシメチル基 又はトリフルオロメチル基を表す。〕

 〔式(5)において、R 17 は水素原子、炭素数1~12のアルキル基又は炭 数1~12のフッ素化アルキル基を表す。〕

 〔式(6)において、R 18 は水素原子、メチル基、ヒドロキシメチル基 又はトリフルオロメチル基を表し、Pは単結 、カルボニル基又はカルボニルオキシ基を し、Qは単結合又は炭素数1~21の2価の有機基 表し、R 19 及びR 20 は、それぞれ、水素原子、炭素数1~4のアルキ ル基又は炭素数1~4のフッ素化アルキル基を表 す。〕

 ここで、前記式(3)のDにおける炭素数1~12 2価の有機基としては、例えば、メチレン基 1,2-エチレン基、1,2-プロピレン基、1,1-ジメ ル-1,2-エチレン基、1,3-プロピレン基、1-メ ル-1,3-プロピレン基、2-メチル-1,3-プロピレ 基、1,4-ブチレン基、1-メチル-1,4-ブチレン基 、2-メチル-1,4-ブチレン基、1,5-ペンチレン基 1,1-ジメチル-1,4-ブチレン基、2,2-ジメチル-1, 4-ブチレン基、1,2-ジメチル-1,4-ブチレン基、1 ,6-ヘキシレン基、1,3-シクロペンチレン基、1, 4-シクロヘキシレン基等が挙げられる。

 また、前記式(3)で表される繰り返し単位( 3)を与える好ましい単量体としては、例えば ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、(メ タ)アクリル酸1-スルホキシエチルエステル、 4-ビニル-1-ベンゼンスルホン酸、2-アクリル ミド-2-メチルプロパンスルホン酸等が挙げ れる。

 更に、前記式(4)で表される繰り返し単位( 4)を与える好ましい単量体としては、例えば (メタ)アクリル酸、α―トリフルオロメチル アクリル酸等が挙げられる。

 また、前記式(5)のR 17 における炭素数1~12のアルキル基としては、 えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、 i-プロピル基、n-ブチル基、2-メチルプロピル 基、1-メチルプロピル基、t-ブチル基、n-ペン チル基、ネオペンチル基、n-ヘキシル基、n- プチル基、n-オクチル基、2-エチルヘキシル 、n-ノニル基、n-デシル基等の直鎖状若しく は分岐状のアルキル基、シクロブチル基、シ クロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロ ヘプチル基、シクロオクチル基等のシクロア ルキル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2-イル基 ビシクロ[2.2.2]オクタン-2-イル基、アダマン ン-1-イル基、アダマンタン-2-イル基等の脂 式炭化水素基等が挙げられる。
 更に、前記R 17 における炭素数1~12のフッ素化アルキル基と ては、例えば、前記炭素数1~12のアルキル基 水素原子の一部、若しくは全てをフッ素原 に置換した基を挙げることができる。

 前記式(6)のQにおける炭素数1~12の2価の有 基としては、例えば、メチレン基、1,2-エチ レン基、1,2-プロピレン基、1,1-ジメチル-1,2- チレン基、1,3-プロピレン基、1-メチル-1,3-プ ロピレン基、2-メチル-1,3-プロピレン基、1,4- チレン基、1-メチル-1,4-ブチレン基、2-メチ -1,4-ブチレン基、1,5-ペンチレン基、1,1-ジメ チル-1,4-ブチレン基、2,2-ジメチル-1,4-ブチレ 基、1,2-ジメチル-1,4-ブチレン基、1,6-ヘキシ レン基、1,3-シクロペンチレン基、1,4-シクロ キシレン基等が挙げられる。

 また、前記式(6)のR 19 及びR 20 における炭素数1~4のアルキル基としては、例 えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、i -プロピル基、n-ブチル基、2-メチルプロピル 、1-メチルプロピル基、t-ブチル基等が挙げ られる。
 更に、前記R 19 及びR 20 における炭素数1~4のフッ素化アルキル基とし ては、例えば、前記炭素数1~4のアルキル基の 水素原子の一部、若しくは全てをフッ素原子 に置換した基を挙げることができる。
 尚、R 19 及びR 20 は、同一であってもよいし、異なっていても よい。

 また、前記式(6)で表される繰り返し単位(6) 与える好ましい単量体としては、例えば、( メタ)アクリル酸(1,1,1-トリフルオロ-2-トリフ オロメチル-2-ヒドロキシ-3-プロピル)エステ ル、(メタ)アクリル酸(1,1,1-トリフルオロ-2-ト リフルオロメチル-2-ヒドロキシ-4-ブチル)エ テル、(メタ)アクリル酸(1,1,1-トリフルオロ-2 -トリフルオロメチル-2-ヒドロキシ-5-ペンチ )エステル、(メタ)アクリル酸(1,1,1-トリフル ロ-2-トリフルオロメチル-2-ヒドロキシ-4-ペ チル)エステル、(メタ)アクリル酸2-{[5-(1’,1 ’,1’-トリフルオロ-2’-トリフルオロメチル -2’-ヒドロキシ)プロピル]ビシクロ[2.2.1]ヘプ チル}エステル、(メタ)アクリル酸3-{[8-(1’,1 ,1’-トリフルオロ-2’-トリフルオロメチル-2 ’-ヒドロキシ)プロピル]テトラシクロ[6.2.1.1 3,6 .0 2,7 ]ドデシル}エステル等が挙げられる。

 また、本発明の上層反射防止膜形成用樹 は、前記繰り返し単位(1)~(6)以外に、下記式 (7-1)又は(7-2)で表される繰り返し単位〔以下 「繰り返し単位(7)」ともいう〕を含んでい もよい。

 上層反射防止膜形成用樹脂が、繰り返し単 (7)を含有する場合には、反射防止膜として 定在波効果を十分に低減させることができ ため好ましい。
 尚、前記上層反射防止膜形成用樹脂は、前 式(7-1)で表される繰り返し単位と前記式(7-2) で表される繰り返し単位の両方を含有してい てもよい。

 本発明の上層反射防止膜形成用樹脂におい 、前記繰り返し単位(1)及び(2)の含有率の合 は特に限定されないが、この樹脂における 繰り返し単位を100モル%とした場合に、20~80 ル%であることが好ましく、より好ましくは 、30~70モル%、更に好ましくは40~60モル%である 。この含有割合が20~80モル%である場合には、 反射防止膜としての定在波効果を十分に低減 させることができ、且つ波長193nmにおいて十 な透過率を有しており、良好なパターンを ることができるとともに感度の増大を抑制 ることができる。
 また、前記アルカリ現像液溶解性を促進す 繰り返し単位(3)~(6)の含有率の合計は特に限 定されないが、この樹脂における全繰り返し 単位を100モル%とした場合に、20~80モル%であ ことが好ましく、より好ましくは、30~70モル %、更に好ましくは40~60モル%である。この含 割合が20~80モル%である場合には、現像液に する十分な溶解性を得ることができ、現像 際に溶け残りやスカムの発生を抑制するこ ができる。
 更に、前記繰り返し単位(7)の含有率は特に 定されないが、この樹脂における全繰り返 単位を100モル%とした場合に、10~60モル%であ ることが好ましく、より好ましくは20~50モル% 、更に好ましくは30~50モル%である。この含有 割合が10~60モル%である場合には、反射防止膜 としての定在波効果を十分に低減させること ができる。

 また、本発明における上層反射防止膜形 用樹脂のゲルパーミエーションクロマトグ フィー法(GPC法)により測定される重量平均 子量(以下、「Mw」という。)は、1000~100000で り、好ましくは1500~10000、より好ましくは2000 ~7000である。このMwが1000未満である場合には 膜形成能が不十分である可能性があり、一 、100000を超える場合には、現像液に対する 分な溶解速度が得られず、溶け残りやスカ が発生する可能性がある。

 また、本発明における上層反射防止膜形成 樹脂は、例えば、その各繰り返し単位に対 する重合性不飽和単量体を、ヒドロパーオ シド類、ジアルキルパーオキシド類、ジア ルパーオキシド類、アゾ化合物等のラジカ 重合開始剤を使用し、必要に応じて連鎖移 剤の存在下、適当な溶媒中で重合すること より製造することができる。
 前記重合に使用される溶媒としては、例え 、n-ペンタン、n-ヘキサン、n-ヘプタン、n- クタン、n-ノナン、n-デカン等のアルカン類; シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオ クタン、デカリン、ノルボルナン等のシクロ アルカン類;ベンゼン、トルエン、キシレン エチルベンゼン、クメン等の芳香族炭化水 類;クロロブタン類、ブロモヘキサン類、ジ ロロエタン類、ヘキサメチレンジブロミド クロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類; 酢酸エチル、酢酸n-ブチル、酢酸i-ブチル、 ロピオン酸メチル等の飽和カルボン酸エス ル類;アセトン、2-ブタノン、4-メチル-2-ペン タノン、2-ヘプタノン等のケトン類;テトラヒ ドロフラン、ジメトキシエタン類、ジエトキ シエタン類等のエーテル類等を挙げることが できる。これらの溶媒は、単独で用いてもよ いし、2種以上を混合して用いてもよい。
 また、前記重合における反応温度は、通常 40~120℃、好ましくは50~100℃であり、反応時 は、通常、1~24時間、好ましくは3~12時間で る。

[2]上層反射防止膜形成用組成物(I)
 本発明の上層反射防止膜形成用組成物(I)は 上層反射防止膜形成用樹脂と、溶剤と、を むことを特徴とする。
 前記「上層反射防止膜形成用樹脂」につい は、前述の説明をそのまま適用することが きる。尚、この上層反射防止膜形成用樹脂 、1種単独で用いてもよいし、2種以上を混 して用いてもよい。

 前記「溶剤」としては、上層反射防止膜形 用組成物(I)をフォトレジスト膜上に塗布し 際に、フォトレジスト膜とインターミキシ グを起こすなどしてリソグラフィー性能を 化させることが殆どないものが用いられる
 このような溶剤としては、例えば、一価ア コール類、多価アルコール類、多価アルコ ルのアルキルエーテル類、多価アルコール アルキルエーテルアセテート類、エーテル 、環状エーテル類、高級炭化水素類、芳香 炭化水素類、ケトン類、エステル類、水等 挙げられる。

 前記一価アルコール類としては、炭素数4 ~8の1価アルコールが好ましい。具体的には、 例えば、2-メチル-1-プロパノール、1-ブタノ ル、2-ブタノール、1-ペンタノール、2-ペン ノール、3-ペンタノール、3-メチル-2-ペンタ ール、4-メチル-2-ペンタノール、2-エチル-1- ブタノール、2,4-ジメチル-3-ペンタノール等 挙げられる。

 前記多価アルコール類としては、例えば、 チレングリコール、プロピレングリコール が挙げられる。
 前記多価アルコールのアルキルエーテル類 しては、例えば、エチレングリコールモノ チルエーテル、エチレングリコールモノエ ルエーテル、エチレングリコールジメチル ーテル、エチレングリコールジエチルエー ル、ジエチレングリコールモノメチルエー ル、ジエチレングリコールモノエチルエー ル、ジエチレングリコールジメチルエーテ 、ジエチレングリコールジエチルエーテル ジエチレングリコールエチルメチルエーテ 、プロピレングリコールモノメチルエーテ 、プロピレングリコールモノエチルエーテ 等が挙げられる。
 前記多価アルコールのアルキルエーテルア テート類としては、例えば、エチレングリ ールエチルエーテルアセテート、ジエチレ グリコールエチルエーテルアセテート、プ ピレングリコールエチルエーテルアセテー 、プロピレングリコールモノメチルエーテ アセテート等が挙げられる。

 前記エーテル類としては、例えば、ジプロ ルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ブ ルメチルエーテル、ブチルエチルエーテル ブチルプロピルエーテル、ジブチルエーテ 、ジイソブチルエーテル、tert-ブチル-メチ エーテル、tert-ブチルエチルエーテル、tert- ブチルプロピルエーテル、ジ-tert-ブチルエー テル、ジペンチルエーテル、ジイソアミルエ ーテル、シクロペンチルメチルエーテル、シ クロヘキシルメチルエーテル、シクロペンチ ルエチルエーテル、シクロヘキシルエチルエ ーテル、シクロペンチルプロピルエーテル、 シクロペンチル-2-プロピルエーテル、シクロ ヘキシルプロピルエーテル、シクロヘキシル -2-プロピルエーテル、シクロペンチルブチル エーテル、シクロペンチル-tert-ブチルエーテ ル、シクロヘキシルブチルエーテル、シクロ ヘキシル-tert-ブチルエーテル等が挙げられる 。
 前記環状エーテル類としては、例えば、テ ラヒドロフラン、ジオキサン等が挙げられ 。

 前記高級炭化水素類としては、例えば、デ ン、ドデカン、ウンデカン等が挙げられる
 前記芳香族炭化水素類としては、例えば、 ンゼン、トルエン、キシレン等が挙げられ 。
 前記ケトン類としては、例えば、アセトン メチルエチルケトン、メチルイソブチルケ ン、シクロヘキサノン、4-ヒドロキシ-4-メ ル-2-ペンタノン、ジアセトンアルコール等 挙げられる。
 前記エステル類としては、例えば、酢酸エ ル、酢酸ブチル、2-ヒドロキシプロピオン エチル、2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオン酸 メチル、2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオン酸 チル、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢 エチル、2-ヒドロキシ-3-メチルブタン酸メ ル、3-メトキシプロピオン酸メチル、3-メト シプロピオン酸エチル、3-エトキシプロピ ン酸エチル、3-エトキシプロピオン酸メチル 等が挙げられる。

 これらのなかでも、一価アルコール類、エ テル類、環状エーテル類、多価アルコール アルキルエーテル類、多価アルコールのア キルエーテルアセテート類、高級炭化水素 が好ましい。
 尚、これらの溶剤は、1種単独で用いてもよ いし、2種以上を混合して用いてもよい。

 また、本発明の上層反射防止膜形成用組成 (I)には、塗布性、消泡性、レベリング性等 向上させる目的で、界面活性剤を更に配合 てもよい。
 前記界面活性剤としては、例えば、BM-1000、 BM-1100(以上、BMケミー社製)、メガファックF142 D、同F172、同F173、同F183〔以上、大日本イン 化学工業(株)製〕、フロラードFC-135、同FC170C 、同FC-430、FC-431〔以上、住友スリーエム(株) 〕、サーフロンS-112、同S-113、同S-131、同S-14 1〔以上、旭硝子(株)製〕、SH-28PA、同-190、同 193、SZ-6032、SF8428〔以上、東レダウコーニン グシリコーン(株)製〕、エマルゲンA-60、104P 306P〔以上、花王(株)製〕等の商品名で市販 れているフッ素系界面活性剤を使用するこ ができる。
 尚、これらの界面活性剤は、1種単独で用い てもよいし、2種以上を混合して用いてもよ 。

 また、これらの界面活性剤の配合量は、 層反射防止膜形成用樹脂100質量部に対して5 質量部以下であることが好ましい。

 本発明における上層反射防止膜形成用組 物(I)としては、前記上層反射防止膜形成用 脂等を、前記溶剤中に、例えば、0.1~15質量% (好ましくは0.1~10質量%)の固形分濃度となるよ うに溶解したのち、例えば、孔径20nm程度の ィルターでろ過して調製したものを用いる とが好ましい。

 また、本発明の上層反射防止膜形成用組成 (I)を用いて形成される膜の波長193nmにおけ 屈折率(n値)は、1.5以下であることが好まし 、より好ましくは1.25~1.45であり、更に好ま くは1.25~1.4である。この屈折率が1.5以下であ る場合、積層体中での光の反射が抑制され、 低在波効果を低減できるため好ましい。
 尚、この屈折率は、上層反射防止膜形成用 成物(I)を直径8インチのシリコンウエハー上 に塗膜した後、エリプソメーターで測定する ことができる。

[3]レジストパターンの形成方法(I)
 本発明のレジストパターン形成方法(I)は、
 (1)基板上にフォトレジスト膜を形成する工 〔以下、「工程(1)」という〕と、
 (2)上層反射防止膜形成用組成物(I)を用いて 前記フォトレジスト膜上に上層反射防止膜 形成する工程〔以下、「工程(2)」という〕 、
 (3)前記上層反射防止膜が形成された前記フ トレジスト膜の所用領域に放射線を照射し 露光する工程〔以下、「工程(3)」という〕 、
 (4)現像して前記上層反射防止膜を除去する 程〔以下、「工程(4)」という〕と、を備え ことを特徴とする。

 前記工程(1)では、基板上にフォトレジスト が形成される。
 具体的には、得られるフォトレジスト膜が 定の膜厚となるようにレジスト組成物溶液 回転塗布、流延塗布、ロール塗布等の適宜 塗布方法により基板上に塗布した後、予備 成(以下、「プレベーク」という。)し、塗 中の溶剤を揮発させることで、フォトレジ ト膜が形成される。

 前記基板としては、例えば、シリコンウ ハー、アルミニウムで被覆したウエハー等 用いることができる。尚、形成されるフォ レジスト膜の潜在能力を最大限に引き出す め、例えば、特公平6-12452号公報等に開示さ れているように、使用される基板上に、有機 系或いは無機系の反射防止膜を予め形成して おいてもよい。

 前記レジスト組成物溶液は特に限定される のではなく、フォトレジストの使用目的に じて適宜選択することができる。具体的な ジスト組成物溶液としては、例えば、酸発 剤等を含有する化学増幅型のレジスト組成 等を、適当な溶媒中に、例えば0.1~20質量%の 固形分濃度となるように溶解したのち、例え ば孔径30nm程度のフィルターでろ過して調製 れたレジスト組成物溶液を使用することが きる。尚、市販のレジスト溶液をそのまま 用することもできる。
 また、前記レジスト組成物溶液は、ポジ型 あってもよいし、ネガ型であってもよいが ポジ型のレジスト組成物溶液であることが ましい。化学増幅型のポジ型レジストにお ては、露光により酸発生剤から発生した酸 作用によって、重合体中の酸解離性有機基 解離して、例えば、カルボキシル基を生じ その結果、レジストの露光部のアルカリ現 液に対する溶解性が高くなり、該露光部が ルカリ現像液によって溶解、除去され、ポ 型のレジストパターンが得られる。

 前記工程(2)では、上層反射防止膜形成用組 物(I)を用いて、前記フォトレジスト膜上に 層反射防止膜が形成される。尚、上層反射 止膜形成用組成物(I)については、前述の説 をそのまま適用することができる。
 具体的には、得られる上層反射防止膜が所 の膜厚となるように上層反射防止膜形成用 成物(I)を回転塗布、流延塗布、ロール塗布 の適宜の塗布方法によりフォトレジスト膜 に塗布した後、焼成することにより、上層 射防止膜が形成される。
 前記上層反射防止膜の厚さは、λ/4m(λは放 線の波長、mは上層反射防止膜の屈折率)の奇 数倍に近いほど、フォトレジスト膜の上側界 面における反射抑制効果が大きくなる。この ため、上層反射防止膜の厚さをこの値に近づ けることが好ましい。
 尚、本発明においては、前記工程(1)におけ レジスト組成物溶液塗布後のプレベーク、 びこの工程(2)における上層膜形成組成物塗 後の焼成のいずれかの処理は、工程簡略化 ため省略することができる。

 前記工程(3)では、上層反射防止膜が形成さ たフォトレジスト膜の所用領域(所定の領域 )に放射線が照射され、露光が行われる。
 前記放射線は、前記フォトレジスト膜を構 している成分や、フォトレジスト膜と上層 射防止膜との組み合わせに応じて適宜選択 れる。例えば、可視光線;g線、i線等の紫外 ;エキシマレーザ等の遠紫外線;シンクロト ン放射線等のX線;電子線等の荷電粒子線の如 き各種放射線を選択使用することができる。 これらのなかでも、ArFエキシマレーザ(波長19 3nm)、KrFエキシマレーザ(波長248nm)が好ましく 特にArFエキシマレーザが好ましい。
 また、フォトレジスト膜の解像度、パター 形状、現像性等を向上させるために、露光 に焼成(以下、「PEB」という。)を行なうこ が好ましい。その焼成温度は、使用される ジスト組成物等によって適宜調整されるが 通常、30~200℃程度であり、好ましくは50~150 である。

 前記工程(4)では、現像により、上層反射防 膜の除去が行われる。
 具体的には、フォトレジスト膜が現像液に って現像され、洗浄された後、所望のレジ トパターンが形成されると共に、前記現像 或いは現像後の洗浄中に、前記上層反射防 膜は別途の剥離工程を経る必要なく、完全 除去される。

 前記現像液としては、例えば、水酸化ナト ウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、 酸ナトリウム、メタ珪酸ナトリウム、アン ニア、エチルアミン、n-プロピルアミン、 エチルアミン、ジ-n-プロピルアミン、トリ チルアミン、メチルジエチルアミン、ジメ ルエタノールアミン、トリエタノールアミ 、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、 ロール、ピペリジン、コリン、1,8-ジアザビ クロ-[5,4,0]-7-ウンデセン、1,5-ジアザビシク -[4,3,0]-5-ノナン等を溶解したアルカリ性水 液を挙げることができる。
 また、これらの現像液には、メタノール、 タノール等のアルコール類等の水溶性有機 媒や界面活性剤等を適量添加することもで る。
 尚、アルカリ性水溶液を用いて現像したの は、一般に、水で洗浄して乾燥する。

[4]上層反射防止膜形成用組成物(II)
 本発明の上層反射防止膜形成用組成物(II)は 、アルカリ現像液に可溶であり、且つ芳香族 基を有する重合体(A)〔以下、単に「重合体(A) 」ともいう〕と、感放射線性酸発生剤(B)〔以 下、単に「酸発生剤(B)」ともいう〕及びスル ホン酸残基を有する化合物(C)〔以下、単に「 化合物(C)」ともいう〕のうちの少なくとも一 方と、を含有することを特徴とする。

 本発明の上層反射防止膜形成用組成物(II)に おける前記「重合体(A)」は、本発明の効果を 得られ、アルカリ現像液に可溶であり、且つ 芳香族基を有している限り特に限定されない 。
 前記芳香族基としては、例えば、フェニル 、ナフチル基、アセナフチル基、チオフェ ル基等を挙げることができる。これらのな でも、特にナフチル基、アセナフチル基が ましい。

 前記重合体(A)としては、例えば、下記式( II)で表される繰り返し単位〔以下、「繰り返 し単位(I)」という〕、及び下記式(III)で表さ る繰り返し単位〔以下、「繰り返し単位(II) 」という〕のうちの少なくとも一方を含んで おり、ゲルパーミエーションクロマトグラフ ィー法により測定される重量平均分子量が100 0~100000であるものが好ましい。

 〔式(II)において、R 22 ~R 28 は、それぞれ、水素原子、-OH、-COOH、又は-SO 3 Hを表す。〕

 〔式(III)において、R 29 ~R 35 は、それぞれ、水素原子、-OH、-COOH、又は-SO 3 Hを表す。〕

 前記重合体(A)に含まれる繰り返し単位(I) び(II)は、それぞれ、1種のみであってもよ し、2種以上であってもよい。

 また、前記重合体(A)には、アルカリ現像液 解性を促進するために、前記繰り返し単位( I)及び(II)以外に、-OH、-COOH及び-SO 3 Hのうちの少なくとも1種を含有する繰り返し 位を含有させることができる。具体的な繰 返し単位としては、下記式(IV)、(V)、(VI)及 (VII)で表される繰り返し単位〔以下、それぞ れ、「繰り返し単位(III)」、「繰り返し単位( IV)」、「繰り返し単位(V)」及び「繰り返し単 位(VI)」という。〕等を挙げることができる 本発明においては、これらの繰り返し単位(I II)~(VI)のうち少なくとも1種を含むことが好ま しい。

 〔式(IV)において、R 36 は水素原子、メチル基、ヒドロキシメチル基 又はトリフルオロメチル基を表し、Aは単結 、カルボニル基又はカルボニルオキシ基を し、Bは単結合又はイミノ基を表し、Dは単結 合、炭素数1~20の直鎖状、分岐状、脂環式の 化水素基或いは置換基を有していてもよい 香族炭化水素基を表す。〕

 〔式(V)において、R 37 は水素原子、メチル基、ヒドロキシメチル基 又はトリフルオロメチル基を表す。〕

 〔式(VI)において、R 38 は水素原子、炭素数1~12のアルキル基又は炭 数1~12のフッ素化アルキル基を表す。〕

 〔式(VII)において、R 39 は水素原子、メチル基、ヒドロキシメチル基 又はトリフルオロメチル基を表し、Pは単結 、カルボニル基又はカルボニルオキシ基を し、Qは単結合、炭素数1~20の直鎖状、分岐状 、脂環式の炭化水素基或いは置換基を有して いてもよい芳香族炭化水素基を表し、R 40 及びR 41 は、それぞれ、水素原子、炭素数1~4のアルキ ル基又は炭素数1~4のフッ素化アルキル基を表 す。〕

 ここで、前記式(IV)のDにおける炭素数1~20 直鎖状、分岐状、脂環式の炭化水素基或い 置換基を有していてもよい芳香族炭化水素 としては、例えば、メチレン基、エチレン 、1,3-プロピレン基若しくは1,2-プロピレン 等のプロピレン基、テトラメチレン基、ペ タメチレン基、ヘキサメチレン基、ヘプタ チレン基、オクタメチレン基、ノナメチレ 基、デカメチレン基、ウンデカメチレン基 ドデカメチレン基、トリデカメチレン基、 トラデカメチレン基、ペンタデカメチレン 、ヘキサデカメチレン基、ヘプタデカメチ ン基、オクタデカメチレン基、ノナデカメ レン基、1-メチル-1,3-プロピレン基、2-メチ -1,3-プロピレン基、2-メチル-1,2-プロピレン 、1-メチル-1,4-ブチレン基、2-メチル-1,4-ブチ レン基、メチリデン基、エチリデン基、プロ ピリデン基若しくは2-プロピリデン基等の飽 鎖状炭化水素基;フェニレン基、トリレン基 等のアリレン基、1,3-シクロブチレン基等の クロブチレン基、1,3-シクロペンチレン基等 シクロペンチレン基、1,4-シクロヘキシレン 基等のシクロヘキシレン基、1,5-シクロオク レン基等のシクロオクチレン基等の炭素数3~ 10のシクロアルキレン基等の単環式炭化水素 基;1,4-ノルボルニレン基若しくは2,5-ノルボ ニレン基等のノルボルニレン基、1,5-アダマ ンチレン基、2,6-アダマンチレン基等のアダ ンチレン基等の2~4環式炭素数4~20の炭化水素 基等の架橋環式炭化水素環基、置換、非置 フェニレン基等が挙げられる。

 前記式(IV)で表される繰り返し単位(III)を える好ましい単量体としては、例えば、ビ ルスルホン酸、アリルスルホン酸、(メタ) クリル酸1-スルホキシエチルエステル、4-ビ ル-1-ベンゼンスルホン酸、2-アクリルアミ -2-メチルプロパンスルホン酸等が挙げられ 。

 また、前記式(V)で表される繰り返し単位( IV)を与える好ましい単量体としては、例えば 、(メタ)アクリル酸、α―トリフルオロメチ アクリル酸等が挙げられる。

 前記式(VI)のR 38 における炭素数1~12のアルキル基としては、 えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、 i-プロピル基、n-ブチル基、2-メチルプロピル 基、1-メチルプロピル基、t-ブチル基、n-ペン チル基、ネオペンチル基、n-ヘキシル基、n- プチル基、n-オクチル基、2-エチルヘキシル 、n-ノニル基、n-デシル基等の直鎖状若しく は分岐状のアルキル基、シクロブチル基、シ クロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロ ヘプチル基、シクロオクチル基等のシクロア ルキル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2-イル基 ビシクロ[2.2.2]オクタン-2-イル基、アダマン ン-1-イル基、アダマンタン-2-イル基等の脂 式炭化水素基等が挙げられる。
 また、前記R 38 における炭素数1~12のフッ素化アルキル基と ては、例えば、前記炭素数1~12のアルキル基 水素原子の一部、若しくは全てをフッ素原 に置換した基を挙げることができる。

 前記式(VII)のQにおける炭素数1~20の直鎖状 、分岐状、脂環式の炭化水素基或いは置換基 を有してよい芳香族炭化水素基としては、メ チレン基、エチレン基、1,3-プロピレン基若 くは1,2-プロピレン基等のプロピレン基、テ ラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサ チレン基、ヘプタメチレン基、オクタメチ ン基、ノナメチレン基、デカメチレン基、 ンデカメチレン基、ドデカメチレン基、ト デカメチレン基、テトラデカメチレン基、 ンタデカメチレン基、ヘキサデカメチレン 、ヘプタデカメチレン基、オクタデカメチ ン基、ノナデカメチレン基、1-メチル-1,3-プ ロピレン基、2-メチル-1,3-プロピレン基、2-メ チル-1,2-プロピレン基、1-メチル-1,4-ブチレン 基、2-メチル-1,4-ブチレン基、メチリデン基 エチリデン基、プロピリデン基若しくは2-プ ロピリデン基等の飽和鎖状炭化水素基;フェ レン基、トリレン基等のアリレン基、1,3-シ ロブチレン基等のシクロブチレン基、1,3-シ クロペンチレン基等のシクロペンチレン基、 1,4-シクロヘキシレン基等のシクロヘキシレ 基、1,5-シクロオクチレン基等のシクロオク レン基等の炭素数3~10のシクロアルキレン基 等の単環式炭化水素環基;1,4-ノルボルニレン もしくは2,5-ノルボルニレン基等のノルボル ニレン基、1,5-アダマンチレン基、2,6-アダマ チレン基等のアダマンチレン基等の2~4環式 素数4~20の炭化水素環基等の架橋環式炭化水 素環基、置換、非置換フェニレン基等が挙げ られる。

 更に、前記式(VII)のR 40 及びR 41 における炭素数1~4のアルキル基としては、例 えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、i -プロピル基、n-ブチル基、2-メチルプロピル 、1-メチルプロピル基、t-ブチル基等が挙げ られる。
 また、前記R 40 及びR 41 における炭素数1~4のフッ素化アルキル基とし ては、例えば、前記炭素数1~4のアルキル基の 水素原子の一部、若しくは全てをフッ素原子 に置換した基を挙げることができる。
 尚、R 40 及びR 41 は、同一であってもよいし、異なっていても よい。

 また、前記式(VII)で表される繰り返し単位(V I)を与える好ましい単量体としては、例えば (メタ)アクリル酸(1,1,1-トリフルオロ-2-トリ ルオロメチル-2-ヒドロキシ-3-プロピル)エス テル、(メタ)アクリル酸(1,1,1-トリフルオロ-2- トリフルオロメチル-2-ヒドロキシ-4-ブチル) ステル、(メタ)アクリル酸(1,1,1-トリフルオ -2-トリフルオロメチル-2-ヒドロキシ-5-ペン ル)エステル、(メタ)アクリル酸(1,1,1-トリフ オロ-2-トリフルオロメチル-2-ヒドロキシ-4- ンチル)エステル、(メタ)アクリル酸2-{[5-(1 ,1’,1’-トリフルオロ-2’-トリフルオロメチ ル-2’-ヒドロキシ)プロピル]ビシクロ[2.2.1]ヘ プチル}エステル、(メタ)アクリル酸3-{[8-(1’, 1’,1’-トリフルオロ-2’-トリフルオロメチ -2’-ヒドロキシ)プロピル]テトラシクロ[6.2.1 .1 3,6 .0 2,7 ]ドデシル}エステル等が挙げられる。

 特に、前記重合体(A)は、下記式(VIII)で表 れる繰り返し単位、及び下記式(IX)で表され る繰り返し単位を少なくとも含んでいること が好ましい。この場合、反射防止膜として定 在波効果をより低減させることができるとと もに、アルカリ現像液に対する溶解性も向上 させることができる。

 また、前記重合体(A)において、前記繰り返 単位(I)及び(II)の含有率の合計は特に限定さ れないが、この重合体(A)における全繰り返し 単位を100モル%とした場合に、20~80モル%であ ことが好ましく、より好ましくは30~70モル% 更に好ましくは40~60モル%である。この含有 合が20~80モル%である場合には、反射防止膜 しての定在波効果を十分に低減させること でき、且つ波長193nmにおいて十分な透過率を 有しており、良好なパターンを得ることがで きるとともに感度の増大を抑制することがで きる。
 また、前記アルカリ現像液溶解性を促進す 繰り返し単位(III)~(IV)の含有率の合計は特に 限定されないが、この重合体(A)における全繰 り返し単位を100モル%とした場合に、20~80モル %であることが好ましく、より好ましくは30~70 モル%、更に好ましくは40~60モル%である。こ 含有割合が20~80モル%である場合には、現像 に対する十分な溶解性を得ることができ、 像の際に溶け残りやスカムの発生を抑制す ことができる。

 前記重合体(A)のゲルパーミエーションク マトグラフィー法(GPC法)により測定される 量平均分子量(以下、「Mw」という。)は、1000 ~100000であり、好ましくは1500~10000、より好ま くは2000~7000である。このMwが1000未満である 合には、膜形成能が不十分である可能性が り、一方、100000を超える場合には、現像液 対する十分な溶解速度が得られず、溶け残 やスカムが発生する可能性がある。

 また、前記重合体(A)は、例えば、その各繰 返し単位に対応する重合性不飽和単量体を ヒドロパーオキシド類、ジアルキルパーオ シド類、ジアシルパーオキシド類、アゾ化 物等のラジカル重合開始剤を使用し、必要 応じて連鎖移動剤の存在下、適当な溶媒中 重合することにより製造することができる
 前記重合に使用される溶媒としては、例え 、n-ペンタン、n-ヘキサン、n-ヘプタン、n- クタン、n-ノナン、n-デカン等のアルカン類; シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオ クタン、デカリン、ノルボルナン等のシクロ アルカン類;ベンゼン、トルエン、キシレン エチルベンゼン、クメン等の芳香族炭化水 類;クロロブタン類、ブロモヘキサン類、ジ ロロエタン類、ヘキサメチレンジブロミド クロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類; 酢酸エチル、酢酸n-ブチル、酢酸i-ブチル、 ロピオン酸メチル等の飽和カルボン酸エス ル類;アセトン、2-ブタノン、4-メチル-2-ペン タノン、2-ヘプタノン等のケトン類;テトラヒ ドロフラン、ジメトキシエタン類、ジエトキ シエタン類等のエーテル類等を挙げることが できる。これらの溶媒は、単独で用いてもよ いし、2種以上を混合して用いてもよい。
 また、前記重合における反応温度は、通常 40~120℃、好ましくは50~100℃であり、反応時 は、通常、1~24時間、好ましくは3~12時間で る。

 また、本発明の上層反射防止膜形成用組 物(II)における前記「酸発生剤(B)」は、可視 光線、紫外線、遠紫外線、電子線、X線等の 射線による露光により酸を発生する物質で る。この酸発生剤(B)としては、例えば、オ ウム塩化合物、ハロゲン含有化合物、スル ン化合物、スルホン酸エステル化合物、キ ンジアジド化合物等を挙げることができる

 具体的な酸発生剤(B)としては、例えば、ト フェニルスルホニウムトリフルオロメタン ルホネート、トリフェニルスルホニウムノ フルオロ-n-ブタンスルホネート、トリフェ ルスルホニウムパーフルオロ-n-オクタンス ホネート、トリフェニルスルホニウム2-ビ クロ[2.2.1]ヘプト-2-イル-1,1,2,2-テトラフルオ エタンスルホネート、トリフェニルスルホ ウム2-(3-テトラシクロ[4.4.0.1 2,5 .1 7,10 ]ドデカニル)-1,1-ジフルオロエタンスルホネ ト、トリフェニルスルホニウムN,N-ビス(ノナ フルオロ-n-ブタンスルホニル)イミデート、 リフェニルスルホニウムカンファースルホ ート、

 4-シクロヘキシルフェニルジフェニルスル ニウムトリフルオロメタンスルホネート、4- シクロヘキシルフェニルジフェニルスルホニ ウムノナフルオロ-n-ブタンスルホネート、4- クロヘキシルフェニルジフェニルスルホニ ムパーフルオロ-n-オクタンスルホネート、4 -シクロヘキシルフェニルジフェニルスルホ ウム2-ビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-イル-1,1,2,2-テ ラフルオロエタンスルホネート、4-シクロヘ キシルフェニルジフェニルスルホニウム2-(3- トラシクロ[4.4.0.1 2,5 .1 7,10 ]ドデカニル)-1,1-ジフルオロエタンスルホネ ト、4-シクロヘキシルフェニルジフェニルス ルホニウムN,N-ビス(ノナフルオロ-n-ブタンス ホニル)イミデート、4-シクロヘキシルフェ ルジフェニルスルホニウムカンファースル ネート、

 4-t-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、4-t-ブチ フェニルジフェニルスルホニウムノナフル ロ-n-ブタンスルホネート、4-t-ブチルフェニ ジフェニルスルホニウムパーフルオロ-n-オ タンスルホネート、4-t-ブチルフェニルジフ ェニルスルホニウム2-ビシクロ[2.2.1]ヘプト-2- イル-1,1,2,2-テトラフルオロエタンスルホネー ト、4-t-ブチルフェニルジフェニルスルホニ ム2-(3-テトラシクロ[4.4.0.1 2,5 .1 7,10 ]ドデカニル)-1,1-ジフルオロエタンスルホネ ト、4-t-ブチルフェニルジフェニルスルホニ ムN,N-ビス(ノナフルオロ-n-ブタンスルホニ )イミデート、4-t-ブチルフェニルジフェニル スルホニウムカンファースルホネート、トリ (4-t-ブチルフェニル)スルホニウムトリフルオ ロメタンスルホネート、トリ(4-t-ブチルフェ ル)スルホニウムノナフルオロ-n-ブタンスル ホネート、トリ(4-t-ブチルフェニル)スルホニ ウムパーフルオロ-n-オクタンスルホネート、 トリ(4-t-ブチルフェニル)スルホニウム2-ビシ ロ[2.2.1]ヘプト-2-イル-1,1,2,2-テトラフルオロ エタンスルホネート、トリ(4-t-ブチルフェニ )スルホニウム2-(3-テトラシクロ[4.4.0.1 2,5 .1 7,10 ]ドデカニル)-1,1-ジフルオロエタンスルホネ ト、トリ(4-t-ブチルフェニル)スルホニウムN, N-ビス(ノナフルオロ-n-ブタンスルホニル)イ デート、トリ(4-t-ブチルフェニル)スルホニ ムカンファースルホネート、

 ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタ スルホネート、ジフェニルヨードニウムノ フルオロ-n-ブタンスルホネート、ジフェニ ヨードニウムパーフルオロ-n-オクタンスル ネート、ジフェニルヨードニウム2-ビシク [2.2.1]ヘプト-2-イル-1,1,2,2-テトラフルオロエ ンスルホネート、ジフェニルヨードニウム2 -(3-テトラシクロ[4.4.0.1 2,5 .1 7,10 ]ドデカニル)-1,1-ジフルオロエタンスルホネ ト、ジフェニルヨードニウムN,N-ビス(ノナフ ルオロ-n-ブタンスルホニル)イミデート、ジ ェニルヨードニウムカンファースルホネー 、ビス(4-t-ブチルフェニル)ヨードニウムト フルオロメタンスルホネート、ビス(4-t-ブチ ルフェニル)ヨードニウムノナフルオロ-n-ブ ンスルホネート、ビス(4-t-ブチルフェニル) ードニウムパーフルオロ-n-オクタンスルホ ート、ビス(4-t-ブチルフェニル)ヨードニウ 2-ビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-イル-1,1,2,2-テトラ ルオロエタンスルホネート、ビス(4-t-ブチル フェニル)ヨードニウム2-(3-テトラシクロ[4.4.0 .1 2,5 .1 7,10 ]ドデカニル)-1,1-ジフルオロエタンスルホネ ト、ビス(4-t-ブチルフェニル)ヨードニウムN, N-ビス(ノナフルオロ-n-ブタンスルホニル)イ デート、ビス(4-t-ブチルフェニル)ヨードニ ムカンファースルホネート、

 1-(4-n-ブトキシナフタレンー1-イル)テトラヒ ドロチオフェニウムトリフルオロメタンスル ホネート、1-(4-n-ブトキシナフタレンー1-イル )テトラヒドロチオフェニウムノナフルオロ-n -ブタンスルホネート、1-(4-n-ブトキシナフタ ンー1-イル)テトラヒドロチオフェニウムパ フルオロ-n-オクタンスルホネート、1-(4-n-ブ トキシナフタレンー1-イル)テトラヒドロチオ フェニウム2-ビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-イル-1,1,2 ,2-テトラフルオロエタンスルホネート、1-(4-n -ブトキシナフタレンー1-イル)テトラヒドロ オフェニウム2-(3-テトラシクロ[4.4.0.1 2,5 .1 7,10 ]ドデカニル)-1,1-ジフルオロエタンスルホネ ト、1-(4-n-ブトキシナフタレンー1-イル)テト ヒドロチオフェニウムN,N-ビス(ノナフルオ -n-ブタンスルホニル)イミデート、1-(4-n-ブト キシナフタレンー1-イル)テトラヒドロチオフ ェニウムカンファースルホネート、

 1-(3,5-ジメチル-4-ヒドロキシフェニル)テト ヒドロチオフェニウムトリフルオロメタン ルホネート、1-(3,5-ジメチル-4-ヒドロキシフ ニル)テトラヒドロチオフェニウムノナフル オロ-n-ブタンスルホネート、1-(3,5-ジメチル-4 -ヒドロキシフェニル)テトラヒドロチオフェ ウムパーフルオロ-n-オクタンスルホネート 1-(3,5-ジメチル-4-ヒドロキシフェニル)テト ヒドロチオフェニウム2-ビシクロ[2.2.1]ヘプ -2-イル-1,1,2,2-テトラフルオロエタンスルホ ート、1-(3,5-ジメチル-4-ヒドロキシフェニル) テトラヒドロチオフェニウム2-(3-テトラシク [4.4.0.1 2,5 .1 7,10 ]ドデカニル)-1,1-ジフルオロエタンスルホネ ト、1-(3,5-ジメチル-4-ヒドロキシフェニル)テ トラヒドロチオフェニウムN,N-ビス(ノナフル ロ-n-ブタンスルホニル)イミデート、1-(3,5- メチル-4-ヒドロキシフェニル)テトラヒドロ オフェニウムカンファースルホネート、

 N-(トリフルオロメタンスルホニルオキシ)ス クシンイミド、N-(ノナフルオロ-n-ブタンスル ホニルオキシ)スクシンイミド、N-(パーフル ロ-n-オクタンスルホニルオキシ)スクシンイ ド、N-(2-ビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-イル-1,1,2,2- トラフルオロエタンスルホニルオキシ)スク シンイミド、N-(2-(3-テトラシクロ[4.4.0.1 2,5 .1 7,10 ]ドデカニル)-1,1-ジフルオロエタンスルホニ オキシ)スクシンイミド、N-(カンファースル ニルオキシ)スクシンイミド、

 N-(トリフルオロメタンスルホニルオキシ)ビ シクロ[2.2.1]ヘプト-5-エン-2,3-ジカルボキシイ ミド、N-(ノナフルオロ-n-ブタンスルホニルオ キシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト-5-エン-2,3-ジカル キシイミド、N-(パーフルオロ-n-オクタンス ホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト-5-エン-2, 3-ジカルボキシイミド、N-(2-ビシクロ[2.2.1]ヘ ト-2-イル-1,1,2,2-テトラフルオロエタンスル ニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト-5-エン-2,3- ジカルボキシイミド、N-(2-(3-テトラシクロ[4.4 .0.1 2,5 .1 7,10 ]ドデカニル)-1,1-ジフルオロエタンスルホニ オキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト-5-エン-2,3-ジカ ボキシイミド、N-(カンファースルホニルオ シ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト-5-エン-2,3-ジカルボ キシイミド等が挙げられる。

 前記酸発生剤(B)は、単独で用いてもよいし 2種以上を混合して用いてもよい。
 また、この酸発生剤(B)の含有量は、重合体( A)100質量部に対して、0.1~15質量部であること 好ましく、より好ましくは0.1~10質量部、更 好ましくは0.1~5質量部である。この含有量 0.1~15質量部である場合、ブロッブ欠陥を低 するとともに、良好なレジストパターン形 を得ることができる。また、酸発生剤(B)の 有量が0.1質量部未満の場合、ブロッブ欠陥 低減する効果が不十分となるおそれがある 一方、15質量部を超える場合、現像後のレジ ストパターンのトップロスが著しく増加し、 矩形のレジストパターンが得られ難くなるお それがある。

 また、本発明の上層反射防止膜形成用組 物(II)における前記「化合物(C)」は、スルホ ン酸残基を有する化合物である。この化合物 (C)は特に限定されないが、例えば、下記一般 式(I)で表される化合物であることが好ましい 。

 〔式(I)において、R 21 は、炭素数1~10の直鎖状或いは分岐状のアル ル基、炭素数3~20の脂環式アルキル基或いは の誘導体、水酸基、カルボキシル基、アル ルエーテル基、アルキルオキシカルボニル 、又はアルキルカルボニルオキシ基を表し Zは炭素数4~12の直鎖状、分岐状、脂環式の 化水素基或いは置換基を有していてもよい 香族炭化水素基を表し、mは0~4の整数であり nは1~4の整数である。尚、R 21 が複数存在する場合、相互に同一であっても 異なっていてもよい。〕

 前記式(I)におけるR 21 の炭素数1~10の直鎖状或いは分岐状のアルキ 基としては、例えば、メチル基、エチル基 n-プロピル基、i-プロピル基、n-ブチル基、2- メチルプロピル基、1-メチルプロピル基、t- チル基、n-ペンチル基、ネオペンチル基、n- キシル基、n-ヘプチル基、n-オクチル基、2- チルヘキシル基、n-ノニル基、n-デシル基等 が挙げられる。

 また、前記式(I)におけるR 21 の炭素数3~20の脂環式アルキル基或いはその 導体としては、例えば、ノルボルナン、ト シクロデカン、テトラシクロドデカン、ア マンタンや、シクロブタン、シクロペンタ 、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シク オクタン等のシクロアルカン類等に由来す 脂環族環からなる基、これらの脂環族環か なる基を、例えば、メチル基、エチル基、n- プロピル基、i-プロピル基、n-ブチル基、2-メ チルプロピル基、1-メチルプロピル基、t-ブ ル基等の直鎖状、分岐状又は環状のアルキ 基の1種以上或いは1個以上で置換した基、ヒ ドロキシル基、カルボキシル基、ヒドロキシ アルキル基、シアノ基、シアノアルキル基等 で1個以上置換した基等が挙げられる。

 更に、前記式(I)のZにおける炭素数4~12の 鎖状、分岐状、脂環式の炭化水素基として 、例えば、例えば、1-メチル-1,3-プロピレン 、2-メチル-1,3-プロピレン基、1,4-ブチレン 、1-メチル-1,4-ブチレン基、2-メチル-1,4-ブチ レン基、1,5-ペンチレン基、1,1-ジメチル-1,4- チレン基、2,2-ジメチル-1,4-ブチレン基、1,2- メチル-1,4-ブチレン基、1,6-ヘキシレン基;1,3 -シクロブチレン基等のシクロブチレン基、1, 3-シクロペンチレン基等のシクロペンチレン 、1,4-シクロヘキシレン基等のシクロヘキシ レン基、1,5-シクロオクチレン基等のシクロ クチレン基等の単環式炭化水素環基;1,4-ノル ボルニレン基若しくは2,5-ノルボルニレン基 どのノルボルニレン基、1,5-アダマンチレン 、2,6-アダマンチレン基などのアダマンチレ ン基等の架橋環式炭化水素環基等が挙げられ る。

 また、前記式(I)のZにおける置換基を有し ていてもよい芳香族炭化水素基としては、例 えば、フェニル基、ナフチル基、チオフェニ ル基等が挙げられる。

 具体的な前記化合物(C)としては、例えば トリフルオロメタンスルホン酸、ペンタフ オロエタンスルホン酸、へプタフルオロプ パンンスルホン酸、ノナフルオロブタンス ホン酸、ドデカフルオロペンタンスルホン 、トリデカフルオロヘキサンスルホン酸、 ンタデカフルオロヘプタンスルホン酸、へ タデカフルオロオクタンスルホン酸、オク デカフルオロノナンスルホン酸、フルオロ タンスルホン酸、ジフルオロメタンスルホ 酸、1,1-ジフルオロエタンスルホン酸、2,2,2 トリフルオロエタンスルホン酸、1,1-ジフル オロプロパンスルホン酸、1,1,2,2-テトラフル ロプロパンンスルホン酸、3,3,3-トリフルオ プロパンスルホン酸、2,2,3,3,4,4,4-へプタフ オロブタンスルホン酸、3,3,4,4,4-ペンタフル ロブタンスルホン酸等のフルオロアルキル ルホン酸類、

 メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、 ロパンスルホン酸、イソプロパンスルホン 、ブタンスルホン酸、イソブタンスルホン 、1,1-ジメチルエタンスルホン酸、ペンタン スルホン酸、1-メチルブタンスルホン酸、2- チルブタンスルホン酸、3-メチルブタンスル ホン酸、ネオペンタンスルホン酸、ヘキサン スルホン酸、へブタンスルホン酸、オクタン スルホン酸、ノナンスルホン酸、デカンスル ホン酸等のアルキルスルホン酸類、ベンゼン スルホン酸、2-トルエンスルホン酸、3-トル ンスルホン酸、4-トルエンスルホン酸、4-エ ルベンゼンスルホン酸、4-プロピルベンゼ スルホン酸、4-ブチルベンゼンスルホン酸、 4-(t-ブチル)ベンゼンスルホン酸、2,5-ジメチ ベンゼンスルホン酸、2-メシチレンスルホン 酸、2,4-ジニトロベンゼンスルホン酸、4-クロ ロベンゼンスルホン酸、4-ブロモベンゼンス ホン酸、4-フルオロベンゼンスルホン酸、2, 3,4,5,6-ペンタフルオロベンゼンスルホン酸、4 -ヒドロキシベンゼンスルホン酸、2-ヒドロキ シベンゼンスルホン酸、3-ヒドロキシベンゼ スルホン酸、3-スルホサリチル酸、4-スルホ サリチル酸、5-スルホサリチル酸、1-ナフチ スルホン酸、2-ナフチルスルホン酸、シクロ ヘキシルスルホン酸、2-ヒドロキシシクロヘ シルスルホン酸、3-ヒドロキシシクロヘキ ルスルホン酸、4-スルホ安息香酸、4-スルホ ニリン等のアリールスルホン酸類、

 ベンジルスルホン酸、フェネチルスルホ 酸等のアラルキルスルホン酸類、カンファ スルホン酸等の環式スルホン酸類、ベンゼ スルホン酸、2-ヒドロキシベンゼンスルホ 酸、3-ヒドロキシベンゼンスルホン酸、3-ス ホサリチル酸、4-スルホサリチル酸、5-スル ホサリチル酸、1-ナフチルスルホン酸、2-ナ チルスルホン酸、シクロヘキシルスルホン 、2-ヒドロキシシクロヘキシルスルホン酸、 3-ヒドロキシシクロヘキシルスルホン酸、ポ (4-スチレンスルホン酸)、ポリビニルナフタ レンスルホン酸等が挙げられる。

 前記化合物(C)は、単独で用いてもよいし、2 種以上を混合して用いてもよい。
 また、前記化合物(C)の含有量は、重合体(A)1 00質量部に対して、0.1~15質量部であることが ましく、より好ましくは0.1~10質量部、更に ましくは0.1~5質量部である。この含有量が0. 1~15質量部である場合、ブロッブ欠陥を低減 るとともに、良好なレジストパターン形状 得ることができる。また、この含有量が0.1 量部未満の場合、ブロッブ欠陥を低減する 果が不十分となるおそれがある。一方、15質 量部を超える場合、現像後のレジストパター ンのトップロスが著しく増加し、矩形のレジ ストパターンが得られ難くなるおそれがある 。

 また、本発明の上層反射防止膜形成用組成 (II)には、塗布性、消泡性、レベリング性等 を向上させる目的で界面活性剤を含有させて もよい。
 前記界面活性剤としては、例えば、BM-1000、 BM-1100(以上、BMケミー社製)、メガファックF142 D、同F172、同F173、同F183〔以上、大日本イン 化学工業(株)製〕、フロラードFC-135、同FC170C 、同FC-430、FC-431〔以上、住友スリーエム(株) 〕、サーフロンS-112、同S-113、同S-131、同S-14 1〔以上、旭硝子(株)製〕、SH-28PA、同-190、同 193、SZ-6032、SF8428〔以上、東レダウコーニン グシリコーン(株)製〕、エマルゲンA-60、104P 306P〔以上、花王(株)製〕等の商品名で市販 れているフッ素系界面活性剤を使用するこ ができる。尚、これらの界面活性剤は、単 で用いてもよいし、2種以上を混合して用い もよい。

 前記界面活性剤の含有量は、前記重合体( A)100質量部に対して5質量部以下であることが 好ましい。

 また、本発明の上層反射防止膜形成用組 物(II)は、通常、その使用に際して、全固形 分濃度が、通常、0.1~15質量%、好ましくは0.1~1 0質量%となるように、溶剤に溶解したのち、 えば孔径20nm程度のフィルターでろ過して調 製したものを用いることが好ましい。

 前記溶剤としては、本発明の上層反射防止 形成用組成物(II)をフォトレジスト膜上に塗 布した際に、フォトレジスト膜とインターミ キシングを起こすなどしてリソグラフィー性 能を劣化させることが殆どないものが用いら れる。
 このような溶剤としては、例えば、一価ア コール類、多価アルコール類、多価アルコ ルのアルキルエーテル類、多価アルコール アルキルエーテルアセテート類、エーテル 、環状エーテル類、高級炭化水素類、芳香 炭化水素類、ケトン類、エステル類、水等 挙げられる。

 前記一価アルコール類としては、炭素数4 ~8の1価アルコールが好ましい。具体的には、 例えば、2-メチル-1-プロパノール、1-ブタノ ル、2-ブタノール、1-ペンタノール、2-ペン ノール、3-ペンタノール、3-メチル-2-ペンタ ール、4-メチル-2-ペンタノール、2-エチル-1- ブタノール、2,4-ジメチル-3-ペンタノール等 挙げられる。

 前記多価アルコール類としては、例えば、 チレングリコール、プロピレングリコール が挙げられる。
 前記多価アルコールのアルキルエーテル類 しては、例えば、エチレングリコールモノ チルエーテル、エチレングリコールモノエ ルエーテル、エチレングリコールジメチル ーテル、エチレングリコールジエチルエー ル、ジエチレングリコールモノメチルエー ル、ジエチレングリコールモノエチルエー ル、ジエチレングリコールジメチルエーテ 、ジエチレングリコールジエチルエーテル ジエチレングリコールエチルメチルエーテ 、プロピレングリコールモノメチルエーテ 、プロピレングリコールモノエチルエーテ 等が挙げられる。
 前記多価アルコールのアルキルエーテルア テート類としては、例えば、エチレングリ ールエチルエーテルアセテート、ジエチレ グリコールエチルエーテルアセテート、プ ピレングリコールエチルエーテルアセテー 、プロピレングリコールモノメチルエーテ アセテート等が挙げられる。

 前記エーテル類としては、例えば、ジプロ ルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ブ ルメチルエーテル、ブチルエチルエーテル ブチルプロピルエーテル、ジブチルエーテ 、ジイソブチルエーテル、tert-ブチル-メチ エーテル、tert-ブチルエチルエーテル、tert- ブチルプロピルエーテル、ジ-tert-ブチルエー テル、ジペンチルエーテル、ジイソアミルエ ーテル、シクロペンチルメチルエーテル、シ クロヘキシルメチルエーテル、シクロペンチ ルエチルエーテル、シクロヘキシルエチルエ ーテル、シクロペンチルプロピルエーテル、 シクロペンチル-2-プロピルエーテル、シクロ ヘキシルプロピルエーテル、シクロヘキシル -2-プロピルエーテル、シクロペンチルブチル エーテル、シクロペンチル-tert-ブチルエーテ ル、シクロヘキシルブチルエーテル、シクロ ヘキシル-tert-ブチルエーテル等が挙げられる 。
 前記環状エーテル類としては、例えば、テ ラヒドロフラン、ジオキサン等が挙げられ 。

 前記高級炭化水素類としては、例えば、デ ン、ドデカン、ウンデカン等が挙げられる
 前記芳香族炭化水素類としては、例えば、 ンゼン、トルエン、キシレン等が挙げられ 。
 前記ケトン類としては、例えば、アセトン メチルエチルケトン、メチルイソブチルケ ン、シクロヘキサノン、4-ヒドロキシ-4-メ ル-2-ペンタノン、ジアセトンアルコール等 挙げられる。
 前記エステル類としては、例えば、酢酸エ ル、酢酸ブチル、2-ヒドロキシプロピオン エチル、2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオン酸 メチル、2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオン酸 チル、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢 エチル、2-ヒドロキシ-3-メチルブタン酸メ ル、3-メトキシプロピオン酸メチル、3-メト シプロピオン酸エチル、3-エトキシプロピ ン酸エチル、3-エトキシプロピオン酸メチル 等が挙げられる。

 これらのなかでも、一価アルコール類、エ テル類、環状エーテル類、多価アルコール アルキルエーテル類、多価アルコールのア キルエーテルアセテート類、高級炭化水素 が好ましい。
 尚、これらの溶剤は、単独で用いてもよい 、2種以上を混合して用いてもよい。

 また、本発明の上層反射防止膜形成用組成 (II)を用いて形成される膜の波長193nmにおけ 屈折率(n値)は、1.5以下であることが好まし 、より好ましくは1.25~1.45であり、更に好ま くは1.25~1.4である。この屈折率が1.5以下で る場合、積層体中での光の反射が抑制され 低在波効果が低減できるため好ましい。
 尚、この屈折率は、上層反射防止膜形成用 成物(II)を直径8インチのシリコンウエハー に塗膜した後、エリプソメーターで測定す ことができる。

[5]レジストパターンの形成方法(II)
 本発明のレジストパターン形成方法(II)は、
 (1)基板上にフォトレジスト膜を形成する工 〔以下、「工程(1)」という〕と、
 (2)上層反射防止膜形成用組成物(II)を用いて 、前記フォトレジスト膜上に上層反射防止膜 を形成する工程〔以下、「工程(2)」という〕 と、
 (3)前記上層反射防止膜が形成された前記フ トレジスト膜の所用領域に放射線を照射し 露光する工程〔以下、「工程(3)」という〕 、
 (4)現像して前記上層反射防止膜を除去する 程〔以下、「工程(4)」という〕と、を備え ことを特徴とする。

 前記工程(1)では、基板上にフォトレジスト が形成される。
 具体的には、得られるフォトレジスト膜が 定の膜厚となるようにレジスト組成物溶液 回転塗布、流延塗布、ロール塗布等の適宜 塗布方法により基板上に塗布した後、予備 成(以下、「プレベーク(PB)」という。)し、 膜中の溶剤を揮発させることで、フォトレ スト膜が形成される。

 前記基板としては、例えば、シリコンウ ハー、アルミニウムで被覆したウエハー等 用いることができる。尚、形成されるフォ レジスト膜の潜在能力を最大限に引き出す め、例えば、特公平6-12452号公報等に開示さ れているように、使用される基板上に、有機 系或いは無機系の反射防止膜を予め形成して おいてもよい。

 前記レジスト組成物溶液は特に限定される のではなく、フォトレジストの使用目的に じて適宜選択することができる。具体的な ジスト組成物溶液としては、例えば、酸発 剤等を含有する化学増幅型のレジスト組成 等を、適当な溶媒中に、例えば0.1~20質量%の 固形分濃度となるように溶解したのち、例え ば孔径30nm程度のフィルターでろ過して調製 れたレジスト組成物溶液を使用することが きる。尚、市販のレジスト溶液をそのまま 用することもできる。
 また、前記レジスト組成物溶液は、ポジ型 あってもよいし、ネガ型であってもよいが ポジ型のレジスト組成物溶液であることが ましい。化学増幅型のポジ型レジストにお ては、露光により酸発生剤から発生した酸 作用によって、重合体中の酸解離性有機基 解離して、例えば、カルボキシル基を生じ その結果、レジストの露光部のアルカリ現 液に対する溶解性が高くなり、該露光部が ルカリ現像液によって溶解、除去され、ポ 型のレジストパターンが得られる。

 前記工程(2)では、上層反射防止膜形成用組 物(II)を用いて、前記フォトレジスト膜上に 上層反射防止膜が形成される。尚、上層反射 防止膜形成用組成物(II)については、前述の 明をそのまま適用することができる。
 具体的には、得られる上層反射防止膜が所 の膜厚となるように上層反射防止膜形成用 成物(II)を回転塗布、流延塗布、ロール塗布 等の適宜の塗布方法によりフォトレジスト膜 上に塗布した後、焼成することにより、上層 反射防止膜が形成される。
 前記上層反射防止膜の厚さは、λ/4m(λは放 線の波長、mは上層反射防止膜の屈折率)の奇 数倍に近いほど、フォトレジスト膜の上側界 面における反射抑制効果が大きくなる。この ため、上層反射防止膜の厚さをこの値に近づ けることが好ましい。
 尚、本発明においては、前記工程(1)におけ レジスト組成物溶液塗布後のプレベーク、 びこの工程(2)における上層膜形成組成物塗 後の焼成のいずれかの処理は、工程簡略化 ため省略することができる。

 前記工程(3)では、上層反射防止膜が形成さ たフォトレジスト膜の所用領域(所定の領域 )に放射線が照射され、露光が行われる。
 前記放射線は、前記フォトレジスト膜を構 している成分や、フォトレジスト膜と上層 射防止膜との組み合わせに応じて適宜選択 れる。例えば、可視光線;g線、i線等の紫外 ;エキシマレーザ等の遠紫外線;シンクロト ン放射線等のX線;電子線等の荷電粒子線の如 き各種放射線を選択使用することができる。 これらのなかでも、ArFエキシマレーザ(波長19 3nm)、KrFエキシマレーザ(波長248nm)が好ましく 特にArFエキシマレーザが好ましい。
 また、フォトレジスト膜の解像度、パター 形状、現像性等を向上させるために、露光 に焼成(以下、「PEB」という。)を行なうこ が好ましい。その焼成温度は、使用される ジスト組成物等によって適宜調整されるが 通常、30~200℃程度であり、好ましくは50~150 である。

 前記工程(4)では、現像により、フォトレジ ト膜と上層反射防止膜の除去が同時に行わ る。
 具体的には、フォトレジスト膜が現像液に って現像され、洗浄された後、所望のレジ トパターンが形成されると共に、前記現像 或いは現像後の洗浄中に、前記上層反射防 膜は別途の剥離工程を経る必要なく、完全 除去される。

 前記現像液としては、例えば、水酸化ナト ウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、 酸ナトリウム、メタ珪酸ナトリウム、アン ニア、エチルアミン、n-プロピルアミン、 エチルアミン、ジ-n-プロピルアミン、トリ チルアミン、メチルジエチルアミン、ジメ ルエタノールアミン、トリエタノールアミ 、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、 ロール、ピペリジン、コリン、1,8-ジアザビ クロ-[5,4,0]-7-ウンデセン、1,5-ジアザビシク -[4,3,0]-5-ノナン等を溶解したアルカリ性水 液を挙げることができる。
 また、これらの現像液には、メタノール、 タノール等のアルコール類等の水溶性有機 媒や界面活性剤等を適量添加することもで る。
 尚、アルカリ性水溶液を用いて現像したの は、一般に、水で洗浄して乾燥する。

 以下、実施例を挙げて、本発明を更に具 的に説明する。但し、本発明は、これらの 施例に何ら制約されるものではない。

1.実施例1~8及び比較例1、2
[1-1]上層反射防止膜形成用樹脂の合成
 以下、各重合体〔重合体(A-1)~(A-8)及び重合 (a-1)~(a-2)〕の合成例について説明する。尚、 各合成例で得られた各重合体の物性評価は、 次の要領で行った。

(1)Mw
 東ソー(株)製GPCカラム(G2000HXL:2本、G3000HXL:1 、G4000HXL:1本)を用い、流量1.0ミリリットル/ 、溶出溶媒テトラヒドロフラン、カラム温 40℃の分析条件で、単分散ポリスチレンを標 準とするゲルパーミエーションクロマトグラ フィー法により測定した。
(2)共重合割合
  1 H-NMR及び 13 C-NMRによる吸収スペクトルの各単量体の側鎖 に由来するピークの面積比により、各単量 の共重合割合を決定した。

<合成例1>
 攪拌機、温度計及び冷却管を備えたセパラ ルフラスコに、テトラヒドロフラン(THF)30g 仕込み、15分間窒素ガスをバブリングしたの ち、6-ビニル-2-ナフトール2.2888g、1-ビニルナ タレン8.2945g、α-トリフルオロメチルアクリ ル酸9.4167g、2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオ 酸ジメチル)1.8577gを添加して、内温を45℃に 昇温した。1時間後、内温を昇温して約70℃で 還流させ8時間反応させたのち、25℃に冷却し た。次いで、真空乾燥して溶剤を除去するこ とにより、共重合体を得た。
 この共重合体は、Mwが2.7×10 3 であり、6-ビニル-2-ナフトール/1-ビニルナフ レン/α-トリフルオロメチルアクリル酸の共 重合割合(モル%)が10/40/50であった。この共重 体を「重合体(A-1)」とする。

<合成例2>
 攪拌機、温度計及び冷却管を備えたセパラ ルフラスコに、メタノール30gを仕込み、15 間窒素ガスをバブリングしたのち、6-ビニル -2-ナフトール1.4913g、2-ビニルナフタレン9.4576 g、メタクリル酸9.0500g、2,2’-アゾビス(2-メチ ルプロピオン酸ジメチル)2.4209gを添加して、 温を45℃に昇温した。1時間後、内温を昇温 て約70℃で還流させ8時間反応させたのち、2 5℃に冷却した。次いで、真空乾燥して溶剤 除去することにより、共重合体を得た。
 この共重合体は、Mwが19.5×10 3 であり、6-ビニル-2-ナフトール/2-ビニルナフ レン/メタクリル酸の共重合割合(モル%)が5/3 5/60であった。この共重合体を「重合体(A-2)」 とする。

<合成例3>
 攪拌機、温度計及び冷却管を備えたセパラ ルフラスコに、メチルイソブチルケトン(以 下、「MIBK」という。)30gを仕込み、15分間窒 ガスをバブリングしたのち、2-ビニルナフタ レン8.1297g、6-ビニル-2-ナフトール4.4866g、α- リフルオロメチルアクリル酸7.3837g、2,2’-ア ゾビス(2-メチルプロピオン酸ジメチル)4.5521g 添加して、内温を45℃に昇温した。1時間後 内温を昇温して90℃で8時間反応させたのち 25℃に冷却した。次いで、真空乾燥して溶 を除去することにより、共重合体を得た。
 この共重合体は、Mwが3.1×10 3 であり、2-ビニルナフタレン/6-ビニル-2-ナフ ール/α-トリフルオロメチルアクリル酸の共 重合割合(モル%)が40/20/40であった。この共重 体を「重合体(A-3)」とする。

<合成例4>
 攪拌機、温度計及び冷却管を備えたセパラ ルフラスコに、MIBK30gを仕込み、15分間窒素 スをバブリングしたのち、6-ビニル-2-ナフ ール8.9514g、α-トリフルオロメチルアクリル 11.0486g、2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオン ジメチル)4.541gを添加して、内温を45℃に昇 した。1時間後、内温を昇温して90℃で8時間 反応させたのち、25℃に冷却した。次いで、 空乾燥して溶剤を除去することにより、共 合体を得た。
 この共重合体は、Mwが2.6×10 3 であり、6-ビニル-2-ナフトール/α-トリフルオ ロメチルアクリル酸の共重合割合(モル%)が40/ 60であった。この共重合体を「重合体(A-4)」 する。

<合成例5>
 攪拌機、温度計及び冷却管を備えたセパラ ルフラスコに、メチルエチルケトン50gを仕 み、15分間窒素ガスをバブリングしたのち 6-ビニル-2-ナフトール4.7373g、α-トリフルオ メチルアクリル酸3.8981g、無水マレイン酸1.33 00g2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオン酸ジメ ル)1.3646gを添加して、内温を45℃に昇温した 1時間後、内温を昇温して70℃で8時間反応さ せたのち、25℃に冷却した。次いで、1%シュ 酸水溶液3gをゆっくりと滴下し、内温を70℃ 昇温して2時間反応させた。その後反応液を 水50gで3回洗浄し、真空乾燥して溶剤を除去 ることにより、共重合体を得た。
 この共重合体は、Mwが3.5×10 3 であり、6-ビニル-2-ナフトール/α-トリフルオ ロメチルアクリル酸/マレイン酸の共重合割 (モル%)が40/40/20であった。この共重合体を「 重合体(A-5)」とする。

<合成例6>
 攪拌機、温度計及び冷却管を備えたセパラ ルフラスコに、MIBK30gを仕込み、15分間窒素 スをバブリングしたのち、6-ビニル-2-ナフ ール7.8742g、α-トリフルオロメチルアクリル 8.0992g、4,4,5,5,6,6,7,7,7-ノナフルオロ-2-ヒドロ キシヘプチルアクリレートを4.0266g、2,2’-ア ビス(2-メチルプロピオン酸ジメチル)3.9946g 添加して、内温を45℃に昇温した。1時間後 内温を昇温して90℃で8時間反応させたのち 25℃に冷却した。次いで、真空乾燥して溶剤 を除去することにより、共重合体を得た。
 この共重合体は、Mwが3.3×10 3 であり、6-ビニル-2-ナフトール/α-トリフルオ ロメチルアクリル酸/4,4,5,5,6,6,7,7,7-ノナフル ロ-2-ヒドロキシヘプチルアクリレートの共 合割合(モル%)が40/50/10であった。この共重合 体を「重合体(A-6)」とする。

<合成例7>
 攪拌機、温度計及び冷却管を備えたセパラ ルフラスコに、MIBK30gを仕込み、15分間窒素 スをバブリングしたのち、2-ビニルナフタ ン2.6936g、6-ビニル-2-ナフトール4.4597g、α-ト フルオロメチルアクリル酸8.0992g、4,4,4-トリ フルオロ-3-ヒドロキシ-1-メチル-3-トリフルオ ロメチルブチルメタクリレートを12.8467g、2,2 -アゾビス(2-メチルプロピオン酸ジメチル)3. 0165gを添加して、内温を45℃に昇温した。1時 後、内温を昇温して90℃で8時間反応させた ち、25℃に冷却した。次いで、真空乾燥し 溶剤を除去することにより、共重合体を得 。
 この共重合体は、Mwが2.9×10 3 であり、2-ビニルナフタレン/6-ビニル-2-ナフ ール/4,4,4-トリフルオロ-3-ヒドロキシ-1-メチ ル-3-トリフルオロメチルブチルメタクリレー トの共重合割合(モル%)が20/30/50であった。こ 共重合体を「重合体(A-7)」とする。

<合成例8>
 攪拌機、温度計及び冷却管を備えたセパラ ルフラスコに、MIBK30gを仕込み、15分間窒素 スをバブリングしたのち、6-ビニル-2-ナフ ール10.6017g、α-トリフルオロメチルアクリル 酸6.9790g、スルホエチルメタクリレートを2.419 3g、2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオン酸ジメ チル)4.3026gを添加して、内温を45℃に昇温し 。1時間後、内温を昇温して90℃で8時間反応 せたのち、25℃に冷却した。次いで、真空 燥して溶剤を除去することにより、共重合 を得た。
 この共重合体は、Mwが3.1×10 3 であり、6-ビニル-2-ナフトール/α-トリフルオ ロメチルアクリル酸/スルホエチルメタクリ ートの共重合割合(モル%)が50/40/10であった。 この共重合体を「重合体(A-8)」とする。

<合成例9>
 攪拌機、温度計及び冷却管を備えたセパラ ルフラスコに、メタノール60g、イソプロピ アルコール10gを仕込み、15分間窒素ガスを ブリングしたのち、3-(パーフルオロ-n-ブチ )-2-ヒドロキシプロピルアクリレート17.4092g 2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン 酸2.5908g、2,2’-アゾビス〔N―(2-カルボキシエ チル)-2-メチルプロピオンアミド〕ハイドレ ト2.1588gを添加して、内温を45℃に昇温した 1時間後、内温を60℃に昇温して、さらに8時 反応させたのち、25℃に冷却した。次いで 真空乾燥して溶剤を除去することにより、 重合体を得た。
 この共重合体は、Mwが4.5×10 3 であり、2-アクリルアミド-2-メチルプロパン ルホン酸/3-(パーフルオロ-n-ブチル)-2-ヒド キシプロピルアクリレートの共重合割合(モ %)が20/80であった。この共重合体を「重合体 (a-1)」とする。

<合成例10>
 攪拌機、温度計及び冷却管を備えたセパラ ルフラスコに、メタノール60g、イソプロピ アルコール10gを仕込み、15分間窒素ガスを ブリングしたのち、3-(パーフルオロ-n-ヘキ ル)-2-ヒドロキシプロピルアクリレート18.5591 g、ビニルスルホン酸1.4409g、2,2’-アゾビス〔 N―(2-カルボキシエチル)-2-メチルプロピオン ミド〕ハイドレート2.3014gを添加して、内温 を45℃に昇温した。1時間後、内温を60℃に昇 して、さらに8時間反応させたのち、25℃に 却した。次いで、真空乾燥して溶剤を除去 ることにより、共重合体を得た。
 この共重合体は、Mwが3.9×10 3 であり、ビニルスルホン酸/3-(パーフルオロ-n -ヘキシル)-2-ヒドロキシプロピルアクリレー の共重合割合(モル%)が20/80であった。この 重合体を「重合体(a-2)」とする。

[1-2]上層反射防止膜形成用組成物(I)の調製
<実施例1~8>
 表1に示す各重合体100質量部に、4-メチル-2- ンタノールを加えて、固形分濃度1質量%と たのち、孔径0.2μmのメンブランフィルター ろ過して、実施例1~8の各上層反射防止膜形 用組成物を得た。
<比較例1、2>
 表1に示す各重合体100質量部に、1-ブタノー を加えて、固形分濃度1質量%としたのち、 径0.2μmのメンブランフィルターでろ過して 比較例1~2の各上層反射防止膜形成用組成物 得た。

[1-3]屈折率の測定
 実施例及び比較例における各上層反射防止 形成用組成物を用いて形成される膜の屈折 (波長193nm)を下記のように測定した。その結 果を表1に併記する。
 <屈折率の測定方法>
 直径8インチのシリコンウエハー上に、形成 される反射防止膜の膜厚が26~33nmの範囲とな ように上層反射防止膜形成用組成物を回転 布した。その後、J.A.Woollam Co.,Inc.製エリプ メーター「VUV-VASE」を使用して膜の屈折率を 測定した。

[1-4]性能評価
 実施例及び比較例における各上層反射防止 形成用組成物について、レジストパターン 形成して反射防止膜としての性能評価を行 た。その評価結果を表1に併記する。

(1)レジストパターンの形成
 直径8インチのシリコンウエハー上に、ArFエ キシマレーザ用化学増幅型ポジ型レジスト〔 JSR(株)製、商品名「ARX1682J」〕を回転塗布し のち、110℃のホットプレート上で60秒間プレ ベークして、厚さ0.19μmのフォトレジスト膜 形成した。
 その後、該フォトレジスト膜上に、形成さ る反射防止膜の膜厚が26~33nmの範囲となるよ うに、実施例及び比較例の各上層反射防止膜 形成用組成物を回転塗布した。次いで、(株) コン製スキャナー「NSRS306C」(波長193nm)を使 して、所定時間露光を行い、露光後直ちに 115℃のホットプレート上で60秒間露光後ベ クを行った。その後、テトラメチルアンモ ウムヒドロキシドの2.38質量%水溶液を用いて 、25℃で1分間現像し、水洗し、乾燥して、レ ジストパターンを形成した。

(2)上層反射防止膜の性能評価
<現像性>
 上層反射防止膜或いはフォトレジスト膜の 渣によるスカムや現像残りの程度を走査型 子顕微鏡で調べ、スカムや現像残りが認め れない場合を、現像性が良好とした。

<パターン形状>
 160nm-1L/1Sパターンにおけるレジストの断面 状を走査型電子顕微鏡で観察し、図1に示す 面形状(a)~(f)のうち、形状(b)、(c)及び(d)の場 合を良好とした。

<定在波効果>
 直径8インチのシリコンウエハー上に、膜厚 が0.18~0.24μmの範囲で0.01μmずつ異なるように ォトレジスト膜を形成したのち、前述した うにして上層反射防止膜を形成した。次い 、前記縮小投影露光機を用いて、各ウエハ に対して露光量を変えて露光を行った。そ 後、前述したように露光後ベーク及び現像 行って、レジストパターンを形成した。
 次いで、フォトレジスト膜厚が0.19umのウエ ーを走査型電子顕微鏡で観察し、マスクが1 60nm-1L/1Sで160nm-1L/1Sのパターンが得られる露光 量を測定した。その後、得られた露光量にて 、それぞれの膜厚におけるウエハーの観察を 行い、マスクが160nm-1L/1Sにおけるパターンの 法を測定した。そして、求めたパターン寸 の最大値をE max 、最小値をE min とし、下式のS値(膜厚変化に伴う寸法変動)を 定在波効果の指標とし、そのS値が35より小さ い場合に、定在波効果が良好とした。
 S=(E max -E min )

[1-5]実施例の効果
 表1から明らかなように、本実施例1~8の各上 層反射防止膜形成用組成物を用いた場合には 、定在波効果を十分に低減させることができ ることが確認できた。

2.実施例9~17及び比較例3~5
[2-1]重合体(A)の合成
 以下、各重合体〔重合体(A-9)~(A-11)〕の合成 について説明する。尚、各合成例で得られ 各重合体の物性評価(「Mw」及び「共重合割 」)は、前述の[1-1]と同様にして測定した。

<合成例11>
 攪拌機、温度計及び冷却管を備えたセパラ ルフラスコに、テトラヒドロフラン(以下、 「THF」という)30gを仕込み、15分間窒素ガスを バブリングしたのち、2-ビニルナフタレン10.4 809g、α-トリフルオロメチルアクリル酸t-ブチ ル9.5891g、2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオン ジメチル)1.8779gを添加して、内温を45℃に昇 温した。1時間後、内温を昇温して約70℃で還 流させ8時間反応させたのち、25℃に冷却した 。次いで、真空乾燥して溶剤を除去すること により、共重合体を得た。
 この共重合体は、Mwが3.5×10 3 であり、2-ビニルナフタレン/α-トリフルオロ メチルアクリル酸の共重合割合(モル%)が50/50 あった。この共重合体を「重合体(A-9)」と る。

<合成例12>
 攪拌機、温度計及び冷却管を備えたセパラ ルフラスコに、メチルエチルケトン30gを仕 み、15分間窒素ガスをバブリングしたのち 2-ビニルナフタレン8.9840g、α-トリフルオロ チルアクリル酸8.1596g、無水マレイン酸2.8600g 2,2‘-アゾビス(2-メチルプロピオン酸ジメチ )2.0122gを添加して、内温を45℃に昇温した。1 時間後、内温を昇温して70℃で8時間反応させ たのち、25℃に冷却した。次いで、1%シュウ 水溶液3gをゆっくりと滴下し、内温を70℃に 温して2時間反応させた。その後反応液を水 50gで3回洗浄し、真空乾燥して溶剤を除去す ことにより、共重合体を得た。
 この共重合体は、Mwが3.8×10 3 であり、2-ビニルナフタレン/α-トリフルオロ メチルアクリル酸/マレイン酸の共重合割合( ル%)が40/40/20であった。この共重合体を「重 合体(A-10)」とする。

<合成例13>
 攪拌機、温度計及び冷却管を備えたセパラ ルフラスコに、THF30gを仕込み、15分間窒素 スをバブリングしたのち、2-ビニルナフタレ ン9.3063g、α-トリフルオロメチルアクリル酸9. 3915g、2-スルホエチルメタクリレート1.3000g、2 ,2’-アゾビス(2-メチルプロピオン酸ジメチル )1.8528gを添加して、内温を45℃に昇温した。1 間後、内温を昇温して約70℃で還流させ8時 反応させたのち、25℃に冷却した。次いで 真空乾燥して溶剤を除去することにより、 重合体を得た。
 この共重合体は、Mwが3.7×10 3 であり、2-ビニルナフタレン/α-トリフルオロ メチルアクリル酸/2-スルホエチルメタクリレ ートの共重合割合(モル%)が45/50/5であった。 の共重合体を「重合体(A-11)」とする。

[2-2]上層反射防止膜形成用組成物(II)の調製
<実施例9~17>
 表2に示す各重合体(A)100質量部に、表2に示 酸発生剤(B)及び化合物(C)を配合した後、4-メ チル-2-ペンタノールを加えて、固形分濃度1% した。その後、孔径0.2μmのメンブランフィ ターでろ過して、実施例9~17の各上層反射防 止膜形成用組成物を得た。
<比較例3~5>
 表2に示す各重合体(A)100質量部に、4-メチル- 2-ペンタノールを加えて、固形分濃度1%とし のち、孔径0.2μmのメンブランフィルターで 過して、比較例3~5の各上層反射防止膜形成 組成物を得た。

 尚、表2における各実施例及び比較例に用い た成分の詳細を以下に示す。
<酸発生剤(B)>
 (B-1):トリフェニルスルホニウムトリフルオ メタンスルホネート
 (B-2):トリフェニルスルホニウムノナフルオ ブタンスルホネート
<化合物(C)>
 (C-1):5-スルホサリチル酸
 (C-2):カンファースルホン酸

[2-3]屈折率の測定
 実施例及び比較例における各上層反射防止 形成用組成物を用いて形成される膜の屈折 (波長193nm)を、前述の[1-3]と同様にして測定 た。その結果を表2に併記する。

[2-4]性能評価
 実施例及び比較例における各上層反射防止 形成用組成物について、レジストパターン 形成して反射防止膜としての性能評価を行 た。その評価結果を表3に示す。

(1)レジストパターンの形成
 前述の[1-4]と同様にしてレジストパターン 形成した。

(2)上層反射防止膜の性能評価
 前述の[1-4]と同様にして、「現像性」、「 ターン形状」及び「定在波効果」を評価し 。更に、下記のように「ブロッブ欠陥」に いても評価した。

<ブロッブ欠陥>
 直径8インチのシリコンウエハー上に、ArFエ キシマレーザ用化学増幅型ポジ型レジスト〔 JSR(株)製、商品名「ARX1682J」〕を回転塗布し のち、110℃のホットプレート上で60秒間プレ ベークして、厚さ0.19μmのフォトレジスト膜 形成した。
 その後、該フォトレジスト膜上に、各反射 止膜形成用組成物溶液を、形成される各反 防止膜の膜厚が26~33nmの範囲となるように回 転塗布した。次いで、(株)ニコン製スキャナ NSRS306C(波長193nm)を使用して、ブロッブ欠陥 査用の露光を所定時間行い、露光後直ちに 115℃のホットプレート上で60秒間露光後ベ クを行った。その後、テトラメチルアンモ ウムヒドロキシドの2.38質量%水溶液を用いて 、25℃で1分間現像し、水洗し、乾燥して、レ ジストパターンを形成した。
 次いで、KLA2351(KLAテンコール)にて欠陥測定 行い、検出された現像剥離欠陥が500個以下 場合は良好、500個を超えたときは不十分と た。

[2-5]実施例の効果
 表3から明らかなように、本実施例9~17の各 層反射防止膜形成用組成物を用いた場合、 在波効果及びブロッブ欠陥を十分に低減さ ることができることが確認できた。