(57)【要約】  【課題】  浸漬リソグラフィにより得られるレジストパターンの形状を良好にできるようにする。  【解決手段】  浸漬リソグラフィ法を用いる露光装置は、設計パターンを有するマスク２２を透過した露光光をレジスト膜に投影する投影レンズ３１と、レジスト膜とレンズとの間に配する浸漬溶液２１Ａを一時的に貯留する溶液供給部４０とを含んでいる。溶液供給部４０は、浸漬溶液２１Ａを収納する容器４１と、該容器４１に浸漬溶液２１Ａを噴霧して貯留する貯留用噴霧ノズル４３とを有している。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスクを透過した露光光をレジスト膜に投影する光学手段と、
前記レジスト膜と前記光学手段との間に配する浸漬溶液を一時的に貯留する溶液供給手段とを備え、
前記溶液供給手段は、前記浸漬溶液を収納する容器と、該容器に前記浸漬溶液を噴霧する噴霧用ノズルとを有していることを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記溶液供給手段は、他の浸漬溶液を前記容器に流入するノズルを有していることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記ノズルは、前記他の浸漬溶液を噴霧状にすることを特徴とする請求項２に記載の露光装置。
【請求項４】
前記光学手段と前記溶液供給手段とは１つのチャンバ内に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の露光装置。
【請求項５】
前記光学手段はチャンバ内に配置され、前記溶液供給手段は前記チャンバの外部に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の露光装置。
【請求項６】
前記浸漬溶液は水又はパーフルオロポリエーテルであることを特徴とする請求項１〜５のうちのいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項７】
前記浸漬溶液は消泡剤を含むことを特徴とする請求項１〜６のうちのいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項８】
前記消泡剤は、シリコーン油、脂肪酸、リン酸エステル、植物性油脂、グリセリン脂肪酸エステル、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、レシチン又はポリエーテルであることを特徴とする請求項７に記載の露光装置。
【請求項９】
基板の上にレジスト膜を形成する工程と、
浸漬溶液を噴霧しながら貯留する工程と、
前記レジスト膜の上に、貯留された前記浸漬溶液を配した状態で、前記レジスト膜に対して露光光を選択的に照射してパターン露光を行なう工程と、
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１０】
前記溶液を貯留する工程において、あらかじめ貯留された他の浸漬溶液に、前記浸漬溶液を噴霧しながら貯留す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】
前記浸漬溶液を貯留する工程と前記パターン露光を行なう工程とは並行して行なうことを特徴とする請求項９又は１０に記載のパターン形成方法。
【請求項１２】
前記浸漬溶液は水又はパーフルオロポリエーテルであることを特徴とする請求項９〜１１のうちのいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項１３】
前記浸漬溶液は消泡剤を含むことを特徴とする請求項９〜１２のうちのいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項１４】
前記消泡剤は、シリコーン油、脂肪酸、リン酸エステル、植物性油脂、グリセリン脂肪酸エステル、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、レシチン又はポリエーテルであることを特徴とする請求項１３に記載のパターン形成方法。
【請求項１５】
前記露光光は、ｋｒＦエキシマレーザ光、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９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と共に、より短波長である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、浸漬リソグラフィ（immersion lithography）法が提案されている（非特許文献１を参照。）。
【０００４】
この浸漬リソグラフィ法によれば、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（但し、ｎ＞１である。）である液体で満たされるため、露光装置のＮＡ（開口数）の値が、屈折率ｎと開口数ＮＡとの積（ｎ・ＮＡ）となるので、レジスト膜におけるパターンの解像性が向上する。
【０００５】
以下、従来の浸漬リソグラフィを用いるパターン形成方法について図８（ａ）〜図８（ｄ）を参照しながら説明する。
【０００６】
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。
【０００７】
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ラート（酸発生剤）………………………０．０６ｇ
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８（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。
【０００８】
次に、図８（ｂ）に示すように、レジスト膜２の上に浸漬溶液である水３を配して、ＮＡが０．６５であるＡｒＦエキシマレーザよりなる露光光４をマスク５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。
【０００９】
次に、図８（ｃ）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１１０℃の温度下で６０秒間加熱した後、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（アルカリ性現像液）により現像を行なうと、図８（ｄ）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., B19, 2353 (2001)
【特許文献１】特開２００１-３１６８６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところが、図８（ｄ）に示すように、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は不良形状であった。
【００１１】
本願発明者らは、浸漬リソグラフィにより得られるレジストパターンの形状が不良となる原因について種々の検討を重ねた結果、露光装置のステージ移動時等に浸漬溶液に微細な泡が発生し、発生した泡が投影レンズの収差の異常をもたらすことを確認している。
【００１２】
このような形状が不良な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、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。
【００１３】
前記に鑑み、本発明は、浸漬リソグラフィにより得られるレジストパターンの形状を良好にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本願発明者らは、浸漬溶液に発生する泡は、浸漬溶液を噴霧により蓄えることにより格段に少なくなり、また、泡自体に浸漬溶液を噴霧させると、噴霧により浸漬溶液の粒径が小さくなって流速が上がり、破泡能力が向上するという知見を得ている。
【００１５】
具体的には、溶液が噴霧されると、液滴の粒径が極めて小さくなり、且つ液滴自体の流速は、容器に流し込む通常の場合と比べて速くなる。従って、例えば、既に容器に貯留された溶液の上に噴霧状の溶液を供給すると、噴霧状の溶液が貯留されている溶液の液面に衝突する勢いは、流し込む場合と比べて強くなる。このとき、噴霧状の溶液はその粒径が極めて小さいため、液面からの反発が小さくなって速やかに液面内に浸透する。すなわち、溶液を噴霧すると泡は発生しにくく、また噴霧状の溶液が既に発生している泡と衝突した場合には、その発生している泡を消しやすくなるというものである。
【００１６】
本発明は、前記の知見に基づいてなされ、浸漬溶液を一時的に貯留する際に、浸漬溶液を噴霧しながら貯留することにより、レジスト膜と投影レンズとの間に配する浸漬溶液に生じる泡を消すものであって、具体的には以下の方法によって実現される。
【００１７】
本発明に係る露光装置は、マスクを透過した露光光をレジスト膜に投影する光学手段と、レジスト膜と光学手段との間に配する浸漬溶液を一時的に貯留する溶液供給手段とを備え、溶液供給手段は、浸漬溶液を収納する容器と該容器に浸漬溶液を噴霧する噴霧用ノズルとを有していることを特徴とする。
【００１８】
本発明の露光装置によると、レジスト膜と光学手段（投影レンズ）との間に配する浸漬溶液を一時的に貯留する溶液供給手段は、浸漬溶液を収納する容器と該容器に浸漬溶液を噴霧する噴霧用ノズルとを有しているため、レジスト膜と光学手段との間に配する浸漬溶液に生じる泡を消すことができる。その結果、投影レンズの収差の異常を防止することができるので、良好な形状を有するレジストパターンを得ることができる。
【００１９】
本発明の露光装置において、溶液供給手段は、他の浸漬溶液を容器に流入するノズルを有していることが好ましい。このようにすると、ノズルから他の浸漬溶液を容器に流入して貯留し、貯留された他の浸漬溶液の上に噴霧用ノズルから噴霧状の浸漬溶液を注ぐことにより、噴霧状の浸漬溶液が、発生している泡を消しながら他の浸漬溶液と混合する。さらに、噴霧状の浸漬溶液を他の浸漬溶液に少量ずつ添加することができるため、混合される浸漬溶液の組成を容易に調整することができる。但し、噴霧状の浸漬溶液と他の浸漬溶液との組成は必ずしも異なる必要はなく、同一であってもよい。
【００２０】
この場合に、他の浸漬溶液を流入するノズルは該浸漬溶液を噴霧状することが好ましい。
【００２１】
本発明の露光装置において、光学手段と溶液供給手段とは１つのチャンバ内に配置されていることが好ましい。
【００２２】
また、本発明の露光装置において、光学手段はチャンバ内に配置され、溶液供給手段はチャンバの外部に配置されていることが好ましい。このようにすると、容器に貯留される浸漬溶液によるチャンバ内の汚染を防止することができる。
【００２３】
本発明に係る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、浸漬溶液を噴霧しながら貯留する工程と、レジスト膜の上に、貯留された浸漬溶液を配した状態で、レジスト膜に対して露光光を選択的に照射してパターン露光を行なう工程と、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】
本発明のパターン形成方法によると、浸漬溶液を噴霧しながら貯留し、貯留した浸漬溶液をレジスト膜の上に配するため、浸漬溶液に生じる泡を消すことができる、その結果、投影レンズの収差の異常を防止することができるので、良好な形状を有するレジストパターンを得ることができる。
【００２５】
本発明のパターン形成方法は、溶液を貯留する工程において、あらかじめ貯留された他の浸漬溶液に、浸漬溶液を噴霧しながら貯留することが好ましい。このようにすると、あらかじめ貯留された他の浸漬溶液の上に噴霧状の浸漬溶液を注ぐことにより、噴霧状の浸漬溶液が、発生している泡を消しながら他の浸漬溶液と混合する。さらに、噴霧状の浸漬溶液を他の浸漬溶液に少量ずつ添加することができるため、混合される浸漬溶液の組成を容易に調整することができる。但し、噴霧状の浸漬溶液と他の浸漬溶液との組成は必ずしも異なる必要はなく、同一であってもよい。
【００２６】
本発明のパターン形成方法において、浸漬溶液を貯留する工程とパターン露光を行なう工程とを並行して行なうことが好ましい。
【００２７】
本発明の露光装置及びパターン形成方法において、露光光源に、ｇ線若しくはｉ線等の紫外線、又はＫｒＦエキシマレーザ若しくはＡｒＦエキシマレーザ等の遠紫外線を用いる場合には、浸漬溶液に水を用いることが好ましい。
【００２８】
また、本発明の露光装置及びパターン形成方法において、露光光源にＦ2 レーザ等の真空紫外線を用いる場合には、浸漬溶液にパーフルオロポリエーテルを用いることがことが好ましい。
【００２９】
また、本発明の露光装置及びパターン形成方法において、浸漬溶液は消泡剤を含むことが好ましい。このようにすると、消泡剤により、浸漬溶液中に発生した泡を大幅に除去できるため、露光時の泡の影響によるパターン不良を大幅に低減することができる。
【００３０】
消泡剤には、破泡剤、抑泡剤又は脱泡剤を用いることができる。破泡剤は、泡に吸着すると表面張力の作用により泡膜に侵入する。その後、表面張力が破泡剤を泡膜表面上に拡張させて泡膜を薄くして、ついに泡膜は破壊される。抑泡剤は、液中で起泡性物質と共に泡膜に吸着する。抑泡剤が吸着した泡膜の表面張力は低下して泡膜の薄化が起きる。このため、泡は不安定となって液面上に出たときに破壊する。また、脱泡剤は、液中で泡膜に吸着する。泡同士が液中で吸着すると吸着界面で泡の破壊が起き、泡が合一して大きな泡となる。大きな泡は浮力が増大して液面に上昇する速度が速くなる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明に係る露光装置及びパターン形成方法によると、レジスト膜の上に配する浸漬溶液に生じる泡を消すことができるため、投影レンズの収差の異常、ピントのずれ及び歪み等を防止することができるので、良好な形状を有するレジスト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】
【００３２】
（露光装置）
本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００３３】
図１は本発明の一実施形態に係る浸漬リソグラフィによるパターン形成方法を実現する露光装置の要部の断面構成を模式的に示している。
【００３４】
図１に示すように、本実施形態に係る露光装置は、チャンバ１０内に設けられ、ウェハ２０上に塗布されたレジスト膜（図示せず）に設計パターンを露光する光源である照明光学系３０と、露光時にウェハ２０のレジスト膜の上に、露光光の開口数値を上げる浸漬溶液２１Ａを供給する溶液供給部４０とを有している。
【００３５】
照明光学系３０の下方には、レジスト膜に転写される設計パターンを有するマスク（レチクル）２２を通って入射される照明光学系３０からの露光光を浸漬溶液２１Ａを介してレジスト膜に投影する投影レンズ３１と、ウェハ２０を保持するウェハステージ３２と、該ウェハステージ３２を保持する定盤３３とが配置されている。投影レンズ３１は、露光時にはウェハ２０のレジスト膜上に供給された浸漬溶液２１Ａの表面に接するように保持される。
【００３６】
溶液供給部４０は、浸漬溶液２１Ａを一時的に貯留する容器４１と、貯留した浸漬溶液２１Ａをウェハ２０の上に供給する供給用ノズル４２と、容器４１に新たな浸漬溶液２１Ａを噴霧して貯留する貯留用噴霧ノズル４３とから構成されている。
【００３７】
本実施形態においては、溶液供給部４０が容器４１に浸漬溶液２１Ａを噴霧により貯留し、その後、貯留された浸漬溶液２１Ａを供給用ノズル４２を通してウェハ２０上に供給する。
【００３８】
本実施形態によると、溶液供給部４０は、浸漬溶液２１Ａを収納する容器４１に浸漬溶液２１Ａを噴霧して貯留する貯留用噴霧ノズル４３を有しているため、レジスト膜と投影レンズ３１との間に配する浸漬溶液２１Ａに生じる泡を容器４１内で消すことができる。その結果、投影レンズ３１の収差の異常やピントのずれを防止することができるので、レジスト膜から良好な形状を有するレジストパターンを得ることができる。
【００３９】
（露光装置の第１変形例）
図２は本発明の露光装置の第１変形例に係る露光装置の要部の断面構成を模式的に示している。図２において、図１に示す構成部材と同一の構成部材には同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【００４０】
図２に示すように、第１変形例に係る露光装置は、溶液供給部４０において、貯留された浸漬溶液２１Ｂを供給用ノズル４２を通してウェハ２０上に供給しながら、これと同時に容器４１に浸漬溶液２１Ｂを噴霧により貯留する構成を採る。このような貯留方法を採っても、レジスト膜と投影レンズ３１との間に配する浸漬溶液２１Ｂに生じる泡を容器４１内で消すことができるため、投影レンズ３１の収差の異常やピントのずれを防止することができる。
【００４１】
（露光装置の第２変形例）
図３は本発明の露光装置の第２変形例に係る露光装置の要部の断面構成を模式的に示している。図３において、図１に示す構成部材と同一の構成部材には同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【００４２】
図３に示すように、第２変形例に係る露光装置は、溶液供給部４０に貯留用噴霧ノズル４３に加え、他の浸漬溶液を流入できる貯留用ノズル４４を設けている。
【００４３】
第２変形例によると、まず、第１の浸漬溶液を貯留用ノズル４４から容器４１に貯留しておき、次に、第２の浸漬溶液を貯留用噴霧ノズル４３から、第１の浸漬溶液の上に噴霧しながら混合する。前述したように、あらかじめ貯留された第１の浸漬溶液の上に噴霧状の第２の浸漬溶液を注ぐと、噴霧状の第２の浸漬溶液はその粒径が極めて小さいため、液面からの反発が小さくなって速やかに液面内に浸透する。その結果、噴霧された第２の浸漬溶液は泡を発生しにくく、また噴霧状の溶液が泡と衝突すると、発生している泡は消えやすくなる。従って、浸漬溶液２１Ｃを容器４１内で混合する場合であっても、レジスト膜と投影レンズ３１との間に配する浸漬溶液２１Ｃに生じる泡を容器４１内で消すことができるため、投影レンズ３１の収差の異常やピントのずれを防止することができる。
【００４４】
なお、第１の浸漬溶液と第２の浸漬溶液とが同一の組成であってもよい。さらには、第１の浸漬溶液を容器４１に導入する貯留用ノズル４４をも噴霧可能な噴霧ノズルとしてもよい。
【００４５】
また、第１の浸漬溶液と第２の浸漬溶液とを混合するタイミングは、浸漬溶液２１Ｃをウェハ２０上に供給する前に完了していてもよく、また、ウェハ２０上に供給している間に行なってもよい。
【００４６】
（露光装置の第３変形例）
図４は本発明の露光装置の第３変形例に係る露光装置の要部の断面構成を模式的に示している。図４において、図１に示す構成部材と同一の構成部材には同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【００４７】
図４に示すように、第３変形例に係る露光装置は、溶液供給部４０をチャンバ１０の外部に設けている。このようにすると、浸漬溶液２１Ａを容器４１に噴霧により貯留する際に、容器４１の外部に浸漬溶液２１Ａが飛散して、チャンバ１０内が浸漬溶液２１Ａにより汚染されることを防止できるため、露光環境の清浄度を高度に維持することができる。
【００４８】
（第１のパターン形成方法）
以下、図１又は図４に示した露光装置を用いたパターン形成方法について図５（ａ）〜図５（ｄ）を参照しながら説明する。
【００４９】
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。
【００５０】
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ラート（酸発生剤）………………………０．０６ｇ
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２０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２３を形成する。
【００５１】
次に、図５（ｂ）に示すように、レジスト膜２３と投影レンズ３１との間に、水よりなる浸漬溶液２１Ａを配して、ＮＡが０．６５であるＡｒＦエキシマレーザよりなる露光光３４をマスクを介してレジスト膜２３に照射してパターン露光を行なう。ここで、浸漬溶液２１Ａは、図１又は図４に示すように、泡が消された状態で浸漬溶液２１Ａを一時的に貯留する溶液供給部４０から供給される。
【００５２】
次に、図５（ｃ）に示すように、パターン露光が行なわれたレジスト膜２３に対して、ホットプレートにより１１０℃の温度下で６０秒間加熱した後、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（アルカリ性現像液）により現像を行なうと、図５（ｄ）に示すように、レジスト膜２３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２３ａを得る。
【００５３】
第１のパターン形成方法によると、パターン露光時に、レジスト膜２３上に供給される浸漬溶液２１Ａには泡が生じていないため、投影レンズ３１の収差の異常やピントのずれを防止することができるので、レジスト膜２３から良好な形状を有するレジストパターン２３ａを得ることができる。
【００５４】
（第２のパターン形成方法）
以下、図２に示した露光装置を用いたパターン形成方法について図６（ａ）〜図６（ｄ）を参照しながら説明する。
【００５５】
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。
【００５６】
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ラート（酸発生剤）………………………０．０６ｇ
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６（ａ）に示すように、基板２０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２３を形成する。
【００５７】
次に、図６（ｂ）に示すように、レジスト膜２３と投影レンズ３１との間に、水よりなる浸漬溶液２１Ｂを配して、ＮＡが０．６５であるＡｒＦエキシマレーザよりなる露光光３４をマスクを介してレジスト膜２３に照射してパターン露光を行なう。ここで、浸漬溶液２１Ｂは、図２に示すように、浸漬溶液２１Ｂをウェハ２０上に供給している間にも、溶液供給部４０の容器４１に噴霧状態で貯留される。
【００５８】
次に、図６（ｃ）に示すように、パターン露光が行なわれたレジスト膜２３に対して、ホットプレートにより１１０℃の温度下で６０秒間加熱した後、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（アルカリ性現像液）により現像を行なうと、図６（ｄ）に示すように、レジスト膜２３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２３ａを得る。
【００５９】
第２のパターン形成方法によると、パターン露光時に、レジスト膜２３上に供給される浸漬溶液２１Ｂには泡が生じていないため、投影レンズ３１の収差の異常やピントのずれを防止することができるので、レジスト膜２３から良好な形状を有するレジストパターン２３ａを得ることができる。
【００６０】
（第３のパターン形成方法）
以下、図３に示した露光装置を用いたパターン形成方法について図７（ａ）〜図７（ｄ）を参照しながら説明する。
【００６１】
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。
【００６２】
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ラート（酸発生剤）………………………０．０６ｇ
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７（ａ）に示すように、基板２０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２３を形成する。
【００６３】
次に、図７（ｂ）に示すように、レジスト膜２３と投影レンズ３１との間に、水よりなる浸漬溶液２１Ｃを配して、ＮＡが０．６５であるＡｒＦエキシマレーザよりなる露光光３４をマスクを介してレジスト膜２３に照射してパターン露光を行なう。ここで、浸漬溶液２１Ｃは、図３に示すように、溶液供給部４０の容器４１に、貯留用ノズル４４と貯留用噴霧ノズル４３とから容器４１に導入されて混合されている。但し、ここでは、浸漬溶液２１Ｃは水よりなる。なお、浸漬溶液２１Ｃは、ウェハ２０上に供給している間にも、溶液供給部４０の容器４１に噴霧状態で貯留し続けてもよい。
【００６４】
次に、図７（ｃ）に示すように、パターン露光が行なわれたレジスト膜２３に対して、ホットプレートにより１１０℃の温度下で６０秒間加熱した後、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（アルカリ性現像液）により現像を行なうと、図７（ｄ）に示すように、レジスト膜２３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２３ａを得る。
【００６５】
第３のパターン形成方法によると、パターン露光時に、レジスト膜２３上に供給される浸漬溶液２１Ｃには泡が生じていないため、投影レンズ３１の収差の異常やピントのずれを防止することができるので、レジスト膜２３から良好な形状を有するレジストパターン２３ａを得ることができる。
【００６６】
なお、第１〜第３の各パターン形成方法において、各浸漬溶液２１Ａ、２１Ｂ及び２１Ｃに消泡剤を添加することが好ましい。このようにすると、浸漬溶液中に発生した泡を消泡剤により大幅に除去できるため、露光時の泡の影響によるパターン不良をさらに低減することができる。
【００６７】
消泡剤には、破泡剤、抑泡剤又は脱泡剤を用いることができ、具体的には、シリコーン油、脂肪酸、リン酸エステル、植物性油脂、グリセリン脂肪酸エステル、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、レシチン又はポリエーテルを用いることができる。また、これら消泡剤の添加量は、数ｐｐｍから１％程度の濃度でよい。
【００６８】
また、露光光３４には、ＡｒＦエキシマレーザ光を用いたが、これに限られず、ＫｒＦ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。
【００６９】
また、露光光源にＦ2 レーザ等の真空紫外線を用いる場合には、浸漬溶液にパーフルオロポリエーテルを用いるとよい。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明に係る露光装置及びパターン形成方法は、浸漬溶液に生じる泡を消すことができるため、投影レンズの収差の異常等を防止することができるため、良好な形状のレジストパターンを得ることができ、浸漬リソグラフィ法を用いる露光装置及びパターン形成方法等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の一実施形態に係る露光装置の要部を示す構成断面図である。
【図２】本発明の一実施形態の第１変形例に係る露光装置の要部を示す構成断面図である。
【図３】本発明の一実施形態の第２変形例に係る露光装置の要部を示す構成断面図である。
【図４】本発明の一実施形態の第３変形例に係る露光装置の要部を示す構成断面図である。
【図５】本発明に係る露光装置を用いたパターン形成方法を示す工程順の構成断面図である。
【図６】本発明の第１変形例に係る露光装置を用いたパターン形成方法を示す工程順の構成断面図である。
【図７】本発明の第２変形例に係る露光装置を用いたパターン形成方法を示す工程順の構成断面図である。
【図８】従来のパターン形成方法を示す工程順の構成断面図である。
【符号の説明】
【００７２】
１０    チャンバ
２０    ウェハ
２１Ａ  浸漬溶液
２１Ｂ  浸漬溶液
２１Ｃ  浸漬溶液
２２    マスク
２３    レジスト膜
２３ａ  レジストパターン
３０    照明光学系
３１    投影レンズ（光学手段）
３２    ステージ
３３    定盤
３４    露光光
４０    溶液供給部（溶液供給手段）
４１    容器
４２    供給用ノズル
４３    貯留用噴霧ノズル
４４    貯留用ノズル
【図１】
2005150293.tif 000003
【図２】
2005150293.tif 000004
【図３】
2005150293.tif 000005
【図４】
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【図５】
2005150293.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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