(57)【要約】【課題】バリア膜上に残存する液浸露光用の液体がバリア膜を介してレジスト膜に浸透することを防止して、良好な形状を有する微細パターンを得られるようにする。【解決手段】パターン形成方法は、基板１０１の上にレジスト膜１０２を形成し、形成したレジスト膜１０２の上にバリア膜１０３を形成する。続いて、バリア膜１０３の上に液体１０４を配した状態で、バリア膜１０３を介してレジスト膜１０２に露光光１０５を選択的に照射することによりパターン露光を行なう。続いて、パターン露光が行なわれたバリア膜１０３を水置換剤１０７にさらし、その後、パターン露光が行なわれたレジスト膜１０２に対して現像を行なって、バリア膜１０３を除去すると共にレジスト膜１０２からレジストパターン１０２ａを形成する。【選択図】図２
2008041741.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の上にレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜の上に、バリア膜を形成する工程と、
前記バリア膜の上に液体を配した状態で、前記バリア膜を介して前記レジスト膜に露光光を選択的に照射することによりパターン露光を行なう工程と、
パターン露光を行なった後、前記バリア膜を水置換剤にさらす工程と、
前記バリア膜を水置換剤にさらした後、パターン露光が行なわれた前記レジスト膜に対して現像を行なって、前記バリア膜を除去すると共に前記レジスト膜からレジストパターンを形成する工程とを備えていることを特徴とするパターン形成方法。
【請求項２】
基板の上にレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜の上に、バリア膜を形成する工程と、
前記バリア膜の上に液体を配した状態で、前記バリア膜を介して前記レジスト膜に露光光を選択的に照射することによりパターン露光を行なう工程と、
パターン露光を行なった後、前記バリア膜を水置換剤にさらす工程と、
前記バリア膜を水置換剤にさらした後、前記バリア膜を除去する工程と、
前記バリア膜を除去した後、パターン露光が行なわれた前記レジスト膜に対して現像を行なうことにより、前記レジスト膜からレジストパターンを形成する工程とを備えていることを特徴とするパターン形成方法。
【請求項３】
前記水置換剤は、パラフィン又はイソパラフィンであることを特徴とする請求項１又は２に記載のパターン形成方法。
【請求項４】
前記水置換剤にさらす工程は、スプレー法又はパドル法により行なうことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項５】
前記水置換剤にさらす工程の後に、前記レジスト膜を加熱する工程をさらに備えていることを特徴とする請求項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】
前記バリア膜は、ポリビニールアルコール、ポリアクリル酸又はポリビニールヘキサフルオロイソプロピルアルコールからなるポリマーを含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項７】
前記バリア膜を形成する工程よりも後で且つ前記パターン露光を行なう工程よりも前に、前記バリア膜を加熱する工程をさらに備えていることを特徴とする特許請求項１〜６のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項８】
前記液体は、水であることを特徴とする請求項１又は２にパターン形成方法。
【請求項９】
前記液体は、酸性溶液であることを特徴とする請求項１又は２に記載のパターン形成方法。
【請求項１０】
前記酸性溶液は、硫酸セシウム水溶液又はリン酸水溶液であることを特徴とする請求項９に記載のパターン形成方法。
【請求項１１】
前記露光光は、ＫｒＦエキシマレーザ光、Ｘｅ２ レーザ光、ＡｒＦエキシマレーザ光、Ｆ２ レーザ光、ＫｒＡｒレーザ光又はＡｒ２ レーザ光であることを特徴とする請求項１又は２に記載のパターン形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造プロセス等において用いられる、液浸リソグラフィによるパターン形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路の大集積化及び半導体素子のダウンサイジングに伴って、リソグラフィ技術の開発の加速が望まれている。現在のところ、露光光としては、水銀ランプ、ＫｒＦエキシマレーザ又はＡｒＦエキシマレーザ等を用いる光リソグラフィによりパターン形成が行なわれている。これと共に、より短波長の１５７ｎｍの波長を持つＦ２ レーザの使用も検討されているが、露光装置及びレジスト材料における課題が未だ多く残されているため、より短波長の露光光を用いる光リソグラフィの実用化の時期は未だ先になっている。
【０００３】
このような状況から、最近従来の露光光を用いてパターンの一層の微細化を進めるべく、液浸リソグラフィ（immersion lithography）法が提案されている（例えば、非特許文献１を参照。）。
【０００４】
この液浸リソグラフィ法によると、露光装置内における投影レンズとウエハ上のレジスト膜との間の領域が屈折率がｎ（ｎ＞１）である液体で満たされることになるため、露光装置のＮＡ（開口数）の値がｎ・ＮＡとなるので、レジスト膜の解像性が向上する。
【０００５】
また、近年、液浸リソグラフィ法において、屈折率をさらに高めるべく、液浸露光用の液体に酸性溶液を用いる提案もなされている（例えば、非特許文献２を参照。）。
【０００６】
以下、従来の液浸リソグラフィを用いたパターン形成方法について図５（ａ）〜図５（ｄ）、図６（ａ）及び図６（ｂ）を参照しながら説明する。
【０００７】
まず、以下の組成を有するポジ型の化学増幅型レジスト材料を準備する。
【０００８】
ポリ（（ノルボルネン−5−メチレン-t-ブチルカルボキシレート）(50mol%)−（無水マレイン酸）(50mol%)）（ベースポリマー）…………………………………………………２ｇ
トリフェニルスルフォニウムトリフルオロメタンスルフォン酸（酸発生剤）…………………………………………………………………………………………………………０．０５ｇ
トリエタノールアミン（クエンチャー）………………………………………０．００２ｇ
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（溶媒）……………………２０ｇ
次に、図５（ａ）に示すように、基板１の上に前記の化学増幅型レジスト材料を塗布して、０．３５μｍの厚さを持つレジスト膜２を形成する。
【０００９】
次に、図５（ｂ）に示すように、例えばスピン塗布法により、レジスト膜２の上に以下の組成を有するバリア膜形成用材料から、厚さが０．０３μｍのバリア膜３を成膜する。
【００１０】
ポリビニールヘキサフルオロイソプロピルアルコール（ベースポリマー）…………１ｇ
ｎ−ブチルアルコール（溶媒）…………………………………………………………２０ｇ
次に、図５（ｃ）に示すように、成膜されたバリア膜３をホットプレートにより１２０℃の温度下で９０秒間加熱する。
【００１１】
次に、図５（ｄ）に示すように、バリア膜３の上に、水よりなる液浸露光用の液体４を配して、ＮＡが０．６８であるＡｒＦエキシマレーザよりなりマスク６を透過した露光光５を液体４及びバリア膜３を介してレジスト膜２に照射して、パターン露光を行なう。
【００１２】
次に、図６（ａ）に示すように、パターン露光が行なわれたレジスト膜２に対して、ホットプレートにより１０５℃の温度下で６０秒間加熱した後、濃度が２．３８ｗｔ％のテトラメチルアンモニウムハイドロキサイド現像液により現像を行なうと、図６（ｂ）に示すように、レジスト膜２の未露光部よりなり０．０９μｍのライン幅を有するレジストパターン２ａを得られる。
【非特許文献１】M. Switkes and M. Rothschild, "Immersion lithography at 157 nm", J. Vac. Sci. Technol., Vol.B19, p.2353 (2001)
【非特許文献２】B. W. Smith, A. Bourov, Y. Fan, L. Zavyalova, N. Lafferty, F. Cropanese, “Approaching the numerical aperture of water - Immersion lithography at 193nm”, Proc. SPIE, Vol.5377, p.273 (2004)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところが、図６（ｂ）に示すように、前記従来のパターン形成方法により得られるレジストパターン２ａのパターン形状は不良であった。
【００１４】
本願発明者らは、液浸リソグラフィにより得られるレジストパターン２ａの形状が不良となる原因を種々検討した結果、以下のような結論を得ている。
【００１５】
すなわち、液浸リソグラフィにおいては、液浸露光用の液体４がレジスト膜２と接触することによるレジスト膜２の性能劣化を防止するために、レジスト膜２の上にバリア膜３を形成している。しかしながら、露光後にはバリア膜３の上に配された液体４の回収を行なうものの、バリア膜３の上には水滴が残存する。このバリア膜３の表面上に残存した水滴がバリア膜３を通してレジスト膜２に浸透し、該レジスト膜２中の酸発生剤が、浸透した液体４により抽出されてしまう。このため、露光及び露光後加熱されたレジスト膜２には化学増幅が十分に起こらず、隣接するパターン同士の上部がつながった、いわゆるブリッジ欠陥が生じてしまうというものである。
【００１６】
このように、形状不良が生じたレジストパターンを用いて被処理膜に対してエッチングを行なうと、被処理膜から得られるパターンの形状も不良になってしまうため、半導体装置の製造プロセスにおける生産性及び歩留まりが低下してしまうという問題が発生する。
【００１７】
前記従来の問題に鑑み、本発明は、バリア膜上に残存する液浸露光用の液体がバリア膜を介してレジスト膜に浸透することを防止して、良好な形状を有する微細パターンを得られるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
前記の目的を達成するため、本発明は、液浸リソグラフィによるパターン形成方法を、露光後のバリア膜を水置換剤にさらす構成とする。
【００１９】
本発明者らは、種々の検討の結果、バリア膜の上に残存する水滴を水置換剤により置換又は分離して除去することにより、バリア膜を介した液体のレジスト膜への浸透を防ぐことができるという知見を得ている。すなわち、水置換剤が水滴を取り込んで置換し、置換された水滴は分離されて消失する。なお、水滴の消失を促進するために、水置換剤にさらした後に、基板を高速で回転させて水滴を振り切る、いわゆる回転振り切りを行なってもよい。なお、置換に用いた水置換剤は、露光後加熱時に揮発するため、パターン形成に影響を及ぼすことはない。また、水置換剤からの水分の揮発をより容易とするために、露光後加熱における熱量（温度又は時間）を増やしてもよい。
【００２０】
レジスト膜上に形成されるバリア膜は、レジスト膜とミキシング（混合）しないように設計されるが、通常、レジスト膜とミキシングするような水置換剤であっても、レジスト膜の上にバリア膜を設けることにより、水置換剤はバリア膜とミキシングすることなく水滴を置換及び分離させることができる。
【００２１】
本発明は、前記の知見に基づいてなされ、具体的には以下の構成によって実現される。
【００２２】
本発明に係る第１のパターン形成方法は、基板の上にレジスト膜を形成する工程と、レジスト膜の上に、バリア膜を形成する工程と、バリア膜の上に液体を配した状態で、バリア膜を介してレジスト膜に露光光を選択的に照射することによりパターン露光を行なう工程と、パターン露光を行なった後にバリア膜を水置換剤にさらす工程と、バリア膜を水置換剤にさらした後、パターン露光が行なわれたレジスト膜に対して現像を行なって、バリア膜を除去すると共にレジスト膜からレジストパターンを形成する工程とを備えていることを特徴とする。
【００２３】
また、本発明に係る第２のパターン形成方法は、基板の上にレジスト膜を形成する工程と、レジスト膜の上に、バリア膜を形成する工程と、バリア膜の上に液体を配した状態で、バリア膜を介してレジスト膜に露光光を選択的に照射することによりパターン露光を行なう工程と、パターン露光を行なった後にバリア膜を水置換剤にさらす工程と、バリア膜を水置換剤にさらした後、バリア膜を除去する工程と、バリア膜を除去した後、パターン露光が行なわれたレジスト膜に対して現像を行なうことにより、レジスト膜からレジストパターンを形成する工程とを備えていることを特徴とする。
【００２４】
第１又は第２のパターン形成方法によると、パターン露光を行なった後、バリア膜を水置換剤にさらすため、バリア膜の上に残存する水滴が水置換剤により置換又は分離されて除去される。このため、露光後にバリア膜を介した液体のレジスト膜への浸透を防ぐことができるので、レジスト膜を構成するレジスト材料の所期の性能が維持されるようになり、その結果、良好な形状を有する微細パターンを得ることができる。また、水置換剤自体がレジスト材料と反応を起こすような場合であっても、本発明はバリア膜をレジスト膜の上に形成するため、水置換剤とレジスト材料との反応を防止することができる。
【００２５】
このように、本発明に係るバリア膜は、現像時に除去しても又は現像前に除去しても良く、いずれにおいてもそれぞれに利点がある。まず、第１のパターン形成方法のように、バリア膜をレジスト膜の現像時に除去すると、レジスト膜の溶解特性をコントロールして向上させることができるという利点がある。言い換えれば、現像時にバリア膜をも同時に除去すると、レジスト膜の溶解特性をある程度は制御することが可能となる。また、第２のパターン形成方法のように、現像前にバリア膜を除去すると、その後の現像工程をスムーズに行なうことができる。
【００２６】
ここで、レジスト膜の溶解特性について図７を参照しながら説明する。一般に、溶解特性に優れるとされる場合は、露光量がある閾値（図７の閾値領域）を越えるとに、急激に溶解速度が向上するような場合である（図７の破線グラフＡ）。露光量に対する溶解速度が急激に変化すればする程、レジスト膜における露光部と未露光部との間で溶解性の差を出しやすくなるため、良好なパターン形成を行ないやすくなる。従って、現像時にバリア膜を除去する場合は、バリア膜を除去する必要がある分だけ、溶解速度が全体に低下するので、図７に示す円Ｃで囲んだ領域の溶解速度をより平坦なグラフにすることができる。その結果、実際のレジスト膜の溶解特性がグラフＢで示すような場合において、露光量が少ない場合の溶解速度を、その少ない露光量にある程度のばらつきがあったとしても、遅い溶解速度で比較的に均等な状態となるように調整することができる。すなわち、レジスト膜の露光部と未露光部との間で溶解性の差が出やすくなるため、良好なパターン形状を得やすくなる。
【００２７】
第１又は第２のパターン形成方法において、水置換剤にはパラフィン又はイソパラフィンを用いることができる。
【００２８】
第１又は第２のパターン形成方法において、水置換剤にさらす工程には、スプレー法又はパドル法を用いることができる。
【００２９】
第１又は第２のパターン形成方法は、水置換剤にさらす工程の後に、レジスト膜を加熱する工程をさらに備えていることが好ましい。
【００３０】
第１又は第２のパターン形成方法において、バリア膜を構成するポリマーには、ポリビニールアルコール、ポリアクリル酸又はポリビニールヘキサフルオロイソプロピルアルコールを用いることができる。
【００３１】
第１又は第２のパターン形成方法は、バリア膜を形成する工程よりも後で且つパターン露光を行なう工程よりも前に、バリア膜を加熱する工程をさらに備えていることが好ましい。このようにすると、バリア膜の緻密性が増すため、露光時にバリア膜の上に配される液体に対する難溶性が高まる。なお、バリア膜の緻密性が過度に高くなると、該バリア膜の除去が困難となるため、適当な温度範囲、例えば１００℃以上且つ１５０℃以下程度の温度範囲で行なうとよい。但し、バリア膜の組成又は膜厚にも依存するため、この温度範囲に限られない。
【００３２】
第１又は第２のパターン形成方法において、液浸露光用の液体には水又は酸性溶液を用いることができる。
【００３３】
この場合に、酸性溶液には硫酸セシウム水溶液（Ｃｓ２ＳＯ４）又はリン酸（Ｈ３ＰＯ４）水溶液を用いることができる。
【００３４】
なお、液浸露光用の液体に、界面活性剤等を添加してもよい。
【００３５】
第１又は第２のパターン形成方法において、露光光には、ＫｒＦエキシマレーザ光、Ｘｅ２ レーザ光、ＡｒＦエキシマレーザ光、Ｆ２ レーザ光、ＫｒＡｒレーザ光又はＡｒ２ レーザ光を用いることができる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明に係るパターン形成方法によると、露光工程の後にバリア膜の上に残存した液浸露光用の液体がバリア膜を介してレジスト膜に浸透することを防止できるため、良好な形状を有する微細パターンを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係るパターン形成方法について図１（ａ）〜図１（ｄ）及び図２（ａ）〜図２（ｃ）を参照しながら説明する。
【００３８】
まず、一例として、以下の組成を有するポジ型の化学増幅型レジスト材料を準備する。
【００３９】
ポリ（（ノルボルネン−5−メチレン-t-ブチルカルボキシレート）(50mol%)−（無水マレイン酸）(50mol%)）（ベースポリマー）…………………………………………………２ｇ
トリフェニルスルフォニウムトリフルオロメタンスルフォン酸（酸発生剤）…………………………………………………………………………………………………………０．０５ｇ
トリエタノールアミン（クエンチャー）………………………………………０．００２ｇ
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（溶媒）……………………２０ｇ
次に、図１（ａ）に示すように、基板１０１の上に前記の化学増幅型レジスト材料を塗布して、０．３５μｍの厚さを持つレジスト膜１０２を形成する。
【００４０】
次に、図１（ｂ）に示すように、例えばスピン塗布法により、レジスト膜１０２の上に以下の組成を有するバリア膜形成用材料から、厚さが０．０３μｍのバリア膜１０３を成膜する。
【００４１】
ポリビニールヘキサフルオロイソプロピルアルコール（ベースポリマー）…………１ｇ
ｎ−ブチルアルコール（溶媒）…………………………………………………………２０ｇ
次に、図１（ｃ）に示すように、成膜されたバリア膜１０３をホットプレートにより１２０℃の温度下で９０秒間加熱して、バリア膜１０３の緻密性を向上させる。
【００４２】
次に、図１（ｄ）に示すように、加熱処理されたバリア膜１０３と、投影レンズ１０６との間に、例えばパドル（液盛り）法により水よりなる液浸露光用の液体１０４を配する。この状態で、ＮＡが０．６８であるＡｒＦエキシマレーザ光であって、マスク（図示せず）を透過した露光光１０５を、液体１０４及びバリア膜１０３を介してレジスト膜１０２に照射してパターン露光を行なう。
【００４３】
次に、図２（ａ）に示すように、パターン露光の後に、バリア膜１０３上の液体１０４を除去し、続いて、バリア膜１０３の表面上に液状のパラフィンからなる水置換剤１０７を１０秒間スプレー（噴霧）することにより、バリア膜１０３の表面を水置換剤１０７にさらす。
【００４４】
次に、図２（ｂ）に示すように、表面が水置換剤１０７にさらされたバリア膜１０３と共にパターン露光が行なわれたレジスト膜１０２に対して、ホットプレートにより１０５℃の温度下で６０秒間加熱する（露光後ベーク）。
【００４５】
次に、濃度が２．３８ｗｔ％のテトラメチルアンモニウムハイドロキサイド現像液によりバリア膜１０３を除去すると共に、さらにベークされたレジスト膜１０２に対して現像を行なうと、図２（ｃ）に示すように、レジスト膜１０２の未露光部よりなり、０．０９μｍのライン幅で良好な形状を有するレジストパターン１０２ａを得ることができる。
【００４６】
このように、第１の実施形態によると、図２（ａ）に示す水置換剤１０７による表面処理工程において、レジスト膜１０２の上に形成されたバリア膜１０３の表面を水置換剤１０７であるパラフィンにさらすため、バリア膜１０３の表面に残存する水滴がパラフィンに取り込まれる。その結果、バリア膜１０３の表面に残存する水滴が容易に揮発されて除去されるようになる。これにより、バリア膜１０３の表面に残存する水滴がバリア膜を通してレジスト膜１０２に浸透することを防止できるため、レジスト膜１０２を構成する酸発生剤等の抽出がなくなる。すなわち、レジスト膜１０２の所期の性能が維持され、その結果、レジストパターン１０２ａの形状が良好となる。
【００４７】
（第２の実施形態）
以下、本発明の第２の実施形態に係るパターン形成方法について図３（ａ）〜図３（ｄ）及び図４（ａ）〜図４（ｄ）を参照しながら説明する。
【００４８】
まず、一例として、以下の組成を有するポジ型の化学増幅型レジスト材料を準備する。
【００４９】
ポリ（（ノルボルネン−5−メチレン-t-ブチルカルボキシレート）(50mol%)−（無水マレイン酸）(50mol%)）（ベースポリマー）…………………………………………………２ｇ
トリフェニルスルフォニウムトリフルオロメタンスルフォン酸（酸発生剤）…………………………………………………………………………………………………………０．０５ｇ
トリエタノールアミン（クエンチャー）………………………………………０．００２ｇ
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（溶媒）……………………２０ｇ
次に、図３（ａ）に示すように、基板２０１の上に前記の化学増幅型レジスト材料を塗布して、０．３５μｍの厚さを持つレジスト膜２０２を形成する。
【００５０】
次に、図３（ｂ）に示すように、例えばスピン塗布法により、レジスト膜２０２の上に以下の組成を有するバリア膜形成用材料から、厚さが０．０７μｍのバリア膜２０３を成膜する。
【００５１】
ポリアクリル酸（ベースポリマー）…………………………………………………１．２ｇ
イソブチルアルコール（溶媒）…………………………………………………………２０ｇ
次に、図３（ｃ）に示すように、成膜されたバリア膜２０３をホットプレートにより１２０℃の温度下で９０秒間加熱して、バリア膜２０３の緻密性を向上させる。
【００５２】
次に、図３（ｄ）に示すように、加熱処理されたバリア膜２０３と投影レンズ２０６との間に、例えばパドル（液盛り）法により、濃度が５ｗｔ％の硫酸セシウム（Ｃｓ２ＳＯ４）を含む水溶液よりなる液体２０４を配する。この状態で、ＮＡが０．６８であるＡｒＦエキシマレーザ光であって、マスク（図示せず）を透過した露光光２０５を、液体２０４及びバリア膜２０３を介してレジスト膜２０２に照射してパターン露光を行なう。
【００５３】
次に、図４（ａ）に示すように、パターン露光の後に、例えばパドル法により、液状のイソパラフィンからなる水置換剤２０７にバリア膜２０３の表面を２０秒間さらす。
【００５４】
次に、図４（ｂ）に示すように、水置換剤２０７を振り切り処理により除去し、その後、表面が水置換剤２０７にさらされたバリア膜２０３と共にパターン露光が行なわれたレジスト膜２０２に対して、ホットプレートにより１０５℃の温度下で６０秒間加熱する（露光後ベーク）。
【００５５】
次に、図４（ｂ）に示すように、例えば濃度が０．０５ｗｔ％のテトラメチルアンモニウムハイドロキサイド水溶液（アルカリ性希釈現像液）によりバリア膜２０３を除去する。その後、ベークされたレジスト膜２０２に対して、濃度が２．３８ｗｔ％のテトラメチルアンモニウムハイドロキサイド現像液により現像を行なうと、図４（ｄ）に示すように、レジスト膜２０２の未露光部よりなり、０．０９μｍのライン幅で良好な形状を有するレジストパターン２０２ａを得ることができる。
【００５６】
このように、第２の実施形態によると、図４（ａ）に示す水置換剤２０７による表面処理工程において、レジスト膜２０２の上に形成されたバリア膜２０３の表面を水置換剤２０７であるイソパラフィンにさらすため、バリア膜２０３の表面に残存する水滴がイソパラフィンに取り込まれる。その結果、バリア膜２０３の表面に残存する水滴が容易に揮発されて除去されるようになる。これにより、バリア膜２０３の表面に残存する水滴がバリア膜２０３を通してレジスト膜２０２に浸透することを防止できるため、レジスト膜２０２を構成する酸発生剤等の抽出がなくなる。すなわち、レジスト膜２０２の所期の性能が維持され、その結果、レジストパターン２０２ａの形状が良好となる。
【００５７】
なお、第１及び第２の各実施形態においては、レジスト膜の上に液浸露光用の液体がレジスト膜と直接に接触することを防止するバリア膜を設けており、さらに、各実施形態に係るバリア膜はいずれも水置換剤でありパラフィン等とミキシングすることはない。しかしながら、各実施形態に係るバリア膜をレジスト膜の上に設けずに、レジスト膜の表面を直接に水置換剤にさらすと、レジスト膜と水置換剤とはミキシングを起こすため、得られるレジストパターンの形状は不良となる。
【００５８】
また、各実施形態において示したバリア膜形成用材料は一例に過ぎず、その主成分であるポリマーには、ポリビニールアルコール、ポリアクリル酸又はポリビニールヘキサフルオロイソプロピルアルコールを用いることができる。
【００５９】
また、バリア膜の膜厚は０．０３μｍ〜０．０７μｍとしたが、この数値範囲には限られず、その下限値はレジスト膜中の成分が液浸露光用の液体に溶出すること又は該液体がレジスト膜中に浸透することを防止できる程度の膜厚であり、また、その上限値は露光光の透過を妨げず且つ容易に除去できる程度の膜厚である。ところで、各実施形態においては、バリア膜の成膜後に各バリア膜に対して膜質を緻密にする加熱処理を行なったが、このバリア膜に対する加熱処理は必ずしも行なう必要はなく、成膜するバリア膜の組成又はバリア膜の膜厚等により適宜行なえばよい。
【００６０】
また、第１の実施形態においても、第２の実施形態と同様に、液浸露光用の液体に硫酸セシウムを添加して、該液体の屈折率を高めてもよい。なお、添加する化合物は硫酸セシウムに限られず、リン酸（Ｈ３ＰＯ４）を用いることができる。さらには、液浸露光用の液体に界面活性剤を添加してもよい。
【００６１】
また、各実施形態において、露光光にＡｒＦエキシマレーザ光を用いたが、これに限られず、露光光として、ＫｒＦエキシマレーザ光、Ｘｅ２ レーザ光、Ｆ２ レーザ光、ＫｒＡｒレーザ光又はＡｒ２ レーザ光を用いることができる。
【００６２】
また、各実施形態において、バリア膜の上に液体を配する方法にパドル法を用いたが、これには限られず、例えば基板ごと液体に漬けるディップ法等を用いてもよい。
【００６３】
また、各実施形態において用いた化学増幅型レジストの組成は一例に過ぎず、他の組成を持つ化学増幅型レジストを用いることができる。また、レジスト膜にポジ型の化学増幅型レジストを用いたが、ネガ型の化学増幅型レジストに対しても本発明は適用可能である。さらには、本発明は化学増幅型レジストに限られない。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明に係るパターン形成方法は、液浸露光用の液体リソグラフィにおいて、良好な形状を有する微細パターンを得ることができ、液浸リソグラフィによるパターン形成方法等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】（ａ）〜（ｄ）は本発明の第１の実施形態に係るパターン形成方法の各工程を示す断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は本発明の第１の実施形態に係るパターン形成方法の各工程を示す断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は本発明の第２の実施形態に係るパターン形成方法の各工程を示す断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は本発明の第２の実施形態に係るパターン形成方法の各工程を示す断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は従来のパターン形成方法の各工程を示す断面図である。
【図６】（ａ）及び（ｂ）は従来のパターン形成方法の各工程を示す断面図である。
【図７】本発明のパターン形成方法を用いたレジストの溶解性の制御を説明するグラフである。
【符号の説明】
【００６６】
１０１    基板
１０２    レジスト膜
１０２ａ  レジストパターン
１０３    バリア膜
１０４    液体
１０５    露光光
１０６    投影レンズ
１０７    水置換剤
２０１    基板
２０２    レジスト膜
２０２ａ  レジストパターン
２０３    バリア膜
２０４    液体
２０５    露光光
２０６    投影レンズ
２０７    水置換剤
【図１】
2008041741.tif 000003
【図２】
2008041741.tif 000004
【図３】
2008041741.tif 000005
【図４】
2008041741.tif 000006
【図５】
2008041741.tif 000007
【図６】
2008041741.tif 000008
【図７】
2008041741.tif 000009