パターン形成方法
【課題】ダブルパターニング法によるパターン不良の発生を防止して、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】基板１０１の上にポジ型化学増幅レジストからなるレジスト膜１０２を形成し、その上にアルカリ可溶で芳香環を有するフッ素ポリマーを含む光吸収膜１０３を形成する。その後、第１のマスクを介した極紫外線からなる第１の露光光１０４をレジスト膜に光吸収膜を通して照射することにより第１のパターン露光を行う。続いて、第２のマスクを介した露光光１０５をレジスト膜に光吸収膜を通して照射することにより第２のパターン露光を行う。基板を加熱した後、レジスト膜を現像して光吸収膜を除去すると共にレジスト膜からレジストパターン１０２ａを形成する。第２のマスクの開口部は、第１のマスクにおける開口部が形成されていない非開口部に相当する領域に形成されている。
【解決手段】基板１０１の上にポジ型化学増幅レジストからなるレジスト膜１０２を形成し、その上にアルカリ可溶で芳香環を有するフッ素ポリマーを含む光吸収膜１０３を形成する。その後、第１のマスクを介した極紫外線からなる第１の露光光１０４をレジスト膜に光吸収膜を通して照射することにより第１のパターン露光を行う。続いて、第２のマスクを介した露光光１０５をレジスト膜に光吸収膜を通して照射することにより第２のパターン露光を行う。基板を加熱した後、レジスト膜を現像して光吸収膜を除去すると共にレジスト膜からレジストパターン１０２ａを形成する。第２のマスクの開口部は、第１のマスクにおける開口部が形成されていない非開口部に相当する領域に形成されている。
【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われており、より短波長の波長を持つ極紫外線の使用も検討されている。さらに、露光光源の短波長化以外に、より微細化をすすめるために、ダブルパターニング法と呼ばれる手法が提案されている（例えば、非特許文献１を参照。）。ダブルパターニング法は、所望のマスクパターンを２枚のマスクに分割して露光することにより、パターンコントラストを向上させることができる。リソグラフィの解像度は、ｋ１・λ／ＮＡ（但し、ｋ１はプロセス定数、λは露光光の波長、ＮＡは露光装置の開口数を表す。）で定義される。ダブルパターニング法によれば、パターンコントラストの向上がｋ１の値を大きく低減する効果となることから、同じ露光光によっても解像度を飛躍的に向上させることができる。
【０００３】
非特許文献１に記載されたダブルパターンニング法は、１回目の露光及び現像により得られた第１のパターンをエッチングによりハードマスクに転写し、その後、ハードマスクの上にレジスト膜を再度形成して、２回目の露光及び現像により得られた第２のパターンをエッチングによりハードマスクに転写する。さらに、ハードマスクに転写された第１のパターン及び第２のパターンを基板にエッチングして転写するという複雑な工程を経る。
【０００４】
ダブルパターンニング法の最も簡便な方法は、ハードマスクを用いずに、レジスト膜を形成した後、２回に分けて露光及び現像を行うことにより微細パターンを形成する方法である。
【０００５】
以下、図５（ａ）〜図５（ｄ）及び図６を参照しながらハードマスクを用いないダブルパターンニング法による従来のパターン形成方法について説明する。
【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（ビニールフェノール(50mol%)−ｔ−ブチルアクリレート(50mol%)）・・・・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、０．１０μｍの厚さを持つレジスト膜２を形成する。
【０００８】
次に、図５（ｂ）に示すように、ＮＡが０．２５で且つ波長が１３．５ｎｍの極紫外線よりなり、第１のマスク（図示せず）を介した第１の露光光３をレジスト膜２に照射して第１のパターン露光を行う。
【０００９】
次に、図５（ｃ）に示すように、ＮＡが０．２５で且つ波長が１３．５ｎｍの極紫外線よりなり、第１のマスクの非開口部に相当する領域に開口部を有する第２のマスク（図示せず）を介した第２の露光光４をレジスト膜２に照射して第２のパターン露光を行う。
【００１０】
次に、図５（ｄ）に示すように、２回のパターン露光が行われたレジスト膜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水溶液により現像を行うと、図６に示すように、レジスト膜２の未露光部よりなるレジストパターン２ａを得る。
【非特許文献１】M. Maenhoudt, J. Versluijs, H. Struyf, J. Van Olmen, M. Van Hove, “Double Patterning scheme for sub-0.25 k1 single damascene structures at NA=0.75, λ =193nm”, Proc. SPIE, Vol.5754, p.1508 (2005)
【特許文献１】特開平０６−１４８８９６号公報
【特許文献２】特開２００５−２６４１３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、ハードマスクを用いない従来のダブルパターンニング法では、微細なレジストパターンが正常に形成できないという問題がある。
【００１２】
従来のダブルパターンニング法においては、得られたレジストパターン２ａは、第１のマスク及び第２のマスクの２つのマスクに分割されたパターンを統合したコントラストの高いパターンが得られるはずである。ところが、実際に得られるパターン形状は、レジストパターンの上部が肩だれした不良パターンとなる。
【００１３】
本願発明者らは、ハードマスクを用いないダブルパターンニング法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を種々検討した結果、以下のような結論を得ている。すなわち、第１のマスクによる露光工程及び第２のマスクによる露光工程において、レジスト膜２の各未露光部のそれぞれに漏れ光が生じ、生じた漏れ光により未露光部の感光した領域が現像されるというものである。
【００１４】
このように、形状が不良なレジストパターン２ａを用いて被処理膜に対してエッチングを行うと、被処理膜から得られるパターンの形状も不良となってしまうため、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生じる。
【００１５】
前記従来の問題に鑑み、本発明は、ダブルパターニング法によるパターン不良の発生を防止して、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】
【００１６】
本願発明者らは、前述した検討結果から、レジスト膜の上に、アルカリ可溶で且つ芳香環を有するフッ素ポリマーを含む膜を形成することにより、第１のマスク及び第２のマスクを介したパターン露光の際の未露光部における漏れ光を吸収することができるという知見を得ている。
【００１７】
本発明は、前記の知見に基づいてなされ、具体的には以下の方法によって実現される。
【００１８】
本発明に係る第１のパターン形成方法は、基板の上にポジ型の化学増幅レジストからなるレジスト膜を形成する工程（ａ）と、レジスト膜の上に、アルカリ可溶で且つ芳香環を有するフッ素ポリマーを含む光吸収膜を形成する工程（ｂ）と、第１のマスクを介した極紫外線からなる露光光を、レジスト膜に光吸収膜を通して選択的に照射することにより、第１のパターン露光を行う工程（ｃ）と、工程（ｃ）よりも後に、第２のマスクを介した極紫外線からなる露光光を、レジスト膜に光吸収膜を通して選択的に照射することにより、第２のパターン露光を行う工程（ｄ）と、工程（ｄ）よりも後に、レジスト膜に対して現像を行って、光吸収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（ｅ）とを備え、第２のマスクの開口部は、第１のマスクにおける開口部が形成されていない非開口部に相当する領域に形成されていることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明に係る第２のパターン形成方法は、基板の上にポジ型の化学増幅レジストからなるレジスト膜を形成する工程（ａ）と、レジスト膜の上に、アルカリ可溶で且つ芳香環を有するフッ素ポリマーを含む光吸収膜を形成する工程（ｂ）と、第１のマスクを介した極紫外線からなる露光光を、レジスト膜に光吸収膜を通して選択的に照射することにより、第１のパターン露光を行う工程（ｃ）と、工程（ｃ）よりも後に、第２のマスクを介した極紫外線からなる露光光を、レジスト膜に光吸収膜を通して選択的に照射することにより、第２のパターン露光を行う工程（ｄ）と、工程（ｄ）よりも後に、光吸収膜を除去する工程（ｅ）と、工程（ｅ）よりも後に、レジスト膜に対して現像を行って、レジスト膜からレジストパターンを形成する工程（ｆ）とを備え、第２のマスクの開口部は、第１のマスクにおける開口部が形成されていない非開口部に相当する領域に形成されていることを特徴とする。
【００２０】
第１又は第２のパターン形成方法によると、フッ素原子は極紫外線を吸収する特性を有しているため、芳香環を有するフッ素ポリマーを含む光吸収膜を用いることにより、第１のマスク及び第２のマスクを介した極紫外線からなるそれぞれの露光時の未露光部における漏れ光を吸収することができる。これにより、従来の漏れ光が重なり合うことによるレジストパターンの形状の不良を防止することができる。
【００２１】
なお、レジスト膜の上に紫外線を吸収する光吸収膜を形成すると、レジスト膜の露光部においては、露光光はある程度は吸収されるものの、漏れ光と比較してその光強度は格段に大きいため、パターン形成に不具合を生じさせる程の問題は発生しない。
【００２２】
また、光吸収膜を構成するポリマーにフッ素ポリマーを用いることにより、ポリマー中のフッ素の割合を高めることができることが本発明の特徴である。従来は、露光光に対する干渉防止膜に、屈折率を制御する目的でフッ素を含む界面活性剤を添加している（例えば、特許文献１を参照。）。これに対し、本発明の芳香環を有するフッ素ポリマーは、ポリマー中のフッ素の割合を格段に高くすることができる。また、フッ素の極紫外線を吸収するという効果も、ポリマー中のフッ素の方が膜中での分布が一様となることから大きくなる。光吸収膜を構成するポリマーに対するフッ素の含有量は、漏れ光を吸収できるだけの量が入っていれば良く、ポリマーに対して、例えば約１ｗｔ％以上且つ１０ｗｔ％以下であることが挙げられる。
【００２３】
また、従来、液浸リソグラフィ法により露光を行う際に、レジスト膜の上に配され、疎水性を高める保護膜として脂肪族環式基を含むアルカリ可溶性のフッ素ポリマーを用いる例がある（例えば、特許文献２を参照。）。
【００２４】
これに対し、本発明に係る芳香環を有するフッ素ポリマーを用いた光吸収膜は、脂肪族環式基を含むフッ素ポリマーと比べて炭素の割合が高く、極紫外線の吸収をある程度高くすることが可能である。このため、極紫外線に対する吸収特性の制御をフッ素のみに依存することなく行えるという特徴を有する。
【００２５】
なお、第１又は第２のパターン形成方法において、芳香環を有するフッ素ポリマーには、一例として、ポリ（ビニール−2−フルオロフェノール）、ポリ（ビニール−2,6−ジフルオロフェノール）又はポリ（ビニール−2,3,5,6−テトラフルオロフェノール）を用いることができる。
【００２６】
また、アルカリ可溶性を向上させるために、より好ましくは、芳香環を有するフッ素ポリマーとして、ヘキサフルオロイソプロピル基を含む芳香環を有するポリマーを用いることができる。
【００２７】
ここで、ヘキサフルオロイソプロピル基を含む芳香環を有するフッ素ポリマーには、ポリ（ビニールベンゼンオキシヘキサフルオロイソプロピルアルコール）又はポリ（ビニールナフタレンオキシ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。
【００２８】
なお、本発明においては、アルカリ可溶で且つ芳香環を有するフッ素ポリマーを含む光吸収膜は、その成膜後に加熱することなく用いることができる。これは、本発明に係るフッ素ポリマーを含み且つアルカリ可溶性を有する光吸収膜は、露光時の漏れ光の吸収のみが目的であり、膜の耐性は問われないためである。従来の液浸リソグラフィに係るトップコート膜（保護膜）の場合は、液浸用の液体中へのレジスト膜中の成分の溶出や、液浸用の液体がレジスト膜中に浸透することを防止できるように、トップコート膜自体の緻密性を向上させるための加熱が必要であるが、本発明においては、光吸収膜は加熱を必要としないというプロセス上の簡易性がある。
【００２９】
また、本発明に係る芳香環を有するフッ素ポリマーを含む光吸収膜は、第１のパターン形成方法のようにアルカリ現像時に同時に除去してもよく、また、第２のパターン形成方法のように現像を行う前に除去してもよい。第１のパターン形成方法の場合は、光吸収膜を現像時に除去することにより、レジストの溶解特性を制御でき、その結果、レジストの溶解特性が向上するという効果がある。これに対し、第２のパターン形成方法の場合は、現像前に光吸収膜を除去することから、レジストの現像処理が通常通りに進行する。なお、光吸収膜を現像前に除去する場合には、アルカリ性溶液、例えば希釈したアルカリ現像液で除去すればよい。
【００３０】
また、露光用の極紫外線には、例えば波長が１３．５ｎｍの極紫外線を用いることができる。但し、本発明はこの波長に限られない。
【発明の効果】
【００３１】
本発明に係るパターン形成方法によると、ハードマスクを用いないダブルパターニング法によるパターン不良の発生を防止して、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】
【００３２】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係るダブルパターニング法によるパターン形成方法について図１（ａ）〜図１（ｄ）、図２（ａ）及び図２（ｂ）を参照しながら説明する。
【００３３】
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。
【００３４】
ポリ（ビニールフェノール(50mol%)−ｔ−ブチルアクリレート(50mol%)）・・・・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、０．１０μｍの厚さを持つレジスト膜１０２を形成する。
【００３５】
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の上に以下の組成の、アルカリ可溶で且つ芳香環を有するフッ素ポリマーを含む光吸収膜形成用材料から、厚さが６０ｎｍの光吸収膜１０３を成膜する。
【００３６】
ポリ（ビニールベンゼンオキシヘキサフルオロイソプロピルアルコール）・・・・１ｇ
sec−ブチルアルコール ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・２０ｇ
次に、図１（ｃ）に示すように、ＮＡが０．２５で且つ波長が１３．５ｎｍの極紫外線であって、第１のマスク（図示せず）を介した第１の露光光１０４を光吸収膜１０３を通してレジスト膜１０２に照射して第１のパターン露光を行う。
【００３７】
次に、図１（ｄ）に示すように、ＮＡが０．２５で且つ波長が１３．５ｎｍの極紫外線であって、第１のマスクの非開口部に相当する領域に開口部を有する第２のマスク（図示せず）を介した第２の露光光１０５を光吸収膜１０３を通してレジスト膜１０２に照射して第２のパターン露光を行う。
【００３８】
次に、図２（ａ）に示すように、２回のパターン露光が行われたレジスト膜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（露光後べーク）。
【００３９】
次に、図２（ｂ）に示すように、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水溶液により現像を行うと、レジスト膜１０２の各未露光部であって、第１のマスク及び第２のマスクの２つのマスクに分割されたパターンを統合した、コントラストが高い微細パターンを持つレジストパターン１０２ａを得ることができる。
【００４０】
このように、第１の実施形態によると、極紫外線を露光光とし、ハードマスクを用いないダブルパターニング法において、レジスト膜１０２の上に、アルカリ可溶で且つ芳香環を有するフッ素ポリマーを含む、例えばポリ（ビニールベンゼンオキシヘキサフルオロイソプロピルアルコール）からなる光吸収膜１０３を形成している。このため、光吸収膜１０３に含まれるフッ素原子が、図１（ｃ）に示す第１のマスクを用いた第１のパターン露光工程及び図１（ｄ）に示す第２のマスクを用いた第２のパターン露光工程において、レジスト膜１０２の各未露光部に漏れる漏れ光を吸収する。その結果、得られるレジストパターン１０２ａのパターン形状は、その上部に肩だれが生じない矩形性が高い形状となる。
【００４１】
（第２の実施形態）
以下、本発明の第２の実施形態に係るダブルパターニング法によ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（ｃ）を参照しながら説明する。
【００４２】
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。
【００４３】
ポリ（ビニールフェノール(50mol%)−ｔ−ブチルアクリレート(50mol%)）・・・・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、０．１０μｍの厚さを持つレジスト膜２０２を形成する。
【００４４】
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の上に以下の組成の、アルカリ可溶で且つ芳香環を有するフッ素ポリマーを含む光吸収膜形成用材料から、厚さが６０ｎｍの光吸収膜２０３を成膜する。
【００４５】
ポリ（ビニール−2−フルオロフェノール） ・・・・・・・・・・・・・・・・・１ｇ
sec−ブチルアルコール ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・２０ｇ
次に、図３（ｃ）に示すように、ＮＡが０．２５で且つ波長が１３．５ｎｍの極紫外線であって、第１のマスク（図示せず）を介した第１の露光光２０４を光吸収膜２０３を通してレジスト膜２０２に照射して第１のパターン露光を行う。
【００４６】
次に、図３（ｄ）に示すように、ＮＡが０．２５で且つ波長が１３．５ｎｍの極紫外線であって、第１のマスクの非開口部に相当する領域に開口部を有する第２のマスク（図示せず）を介した第２の露光光２０５を光吸収膜２０３を通してレジスト膜２０２に照射して第２のパターン露光を行う。
【００４７】
次に、図４（ａ）に示すように、２回のパターン露光が行われたレジスト膜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（露光後べーク）。
【００４８】
次に、図４（ｂ）に示すように、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を用いて光吸収膜２０３を除去する。
【００４９】
次に、図４（ｃ）に示すように、光吸収膜２０３が除去されたレジスト膜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水溶液により現像を行うと、レジスト膜２０２の各未露光部であって、第１のマスク及び第２のマスクの２つのマスクに分割されたパターンを統合した、コントラストが高い微細パターンを持つレジストパターン２０２ａを得ることができる。
【００５０】
このように、第２の実施形態によると、極紫外線を露光光とし、ハードマスクを用いないダブルパターニング法において、レジスト膜２０２の上に、アルカリ可溶で且つ芳香環を有するフッ素ポリマーを含む、例えばポリ（ビニール−2−フルオロフェノール）からなる光吸収膜２０３を形成している。このため、光吸収膜２０３に含まれるフッ素原子が、図３（ｃ）に示す第１のマスクを用いた第１のパターン露光工程及び図３（ｄ）に示す第２のマスクを用いた第２のパターン露光工程において、レジスト膜２０２の各未露光部に漏れる漏れ光を吸収する。その結果、得られるレジストパターン２０２ａは、矩形性に優れた良好なパターン形状となる。
【００５１】
なお、上記の各実施形態においては、アルカリ可溶で且つ芳香環を有するフッ素ポリマーとして、ポリ（ビニールベンゼンオキシヘキサフルオロイソプロピルアルコール）又はポリ（ビニール−2−フルオロフェノール）を用いたが、これらに限られず、ポリ（ビニールナフタレンオキシヘキサフルオロイソプロピルアルコール）、ポリ（ビニール−2,6−ジフルオロフェノール）又はポリ（ビニール−2,3,5,6−テトラフルオロフェノール）を用いた場合にも同様の良好な結果を得ることができる。
【００５２】
また、アルカリ可溶で且つ芳香環を有するフッ素ポリマーを含む光吸収膜の膜厚を６０ｎｍとしたが、これに限られない。すなわち、光吸収膜の膜厚の下限値は、露光時の漏れ光を十分に吸収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。例えば、２０ｎｍ以上且つ８０ｎｍ以下程度が好ましく、さらには３０ｎｍ以上且つ７０ｎｍ以下程度が好ましい。但し、必ずしもこの数値範囲には限られない。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明に係るパターン形成方法は、ハードマスクを用いないダブルパターニング法によるパターン不良の発生を防止して、良好な形状を有する微細パターンを得ることができ、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等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【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）及び（ｂ）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）〜（ｃ）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）は従来のハードマスクを用いないダブルパターニング法によるパターン形成方法の各工程を示す断面図である。
【図６】従来のハードマスクを用いないダブルパターニング法によるパターン形成方法の一工程を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１０１ 基板
１０２ レジスト膜
１０２ａ レジストパターン
１０３ 光吸収膜
１０４ 第１の露光光
１０５ 第２の露光光
２０１ 基板
２０２ レジスト膜
２０２ａ レジストパターン
２０３ 光吸収膜
２０４ 第１の露光光
２０５ 第２の露光光
【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われており、より短波長の波長を持つ極紫外線の使用も検討されている。さらに、露光光源の短波長化以外に、より微細化をすすめるために、ダブルパターニング法と呼ばれる手法が提案されている（例えば、非特許文献１を参照。）。ダブルパターニング法は、所望のマスクパターンを２枚のマスクに分割して露光することにより、パターンコントラストを向上させることができる。リソグラフィの解像度は、ｋ１・λ／ＮＡ（但し、ｋ１はプロセス定数、λは露光光の波長、ＮＡは露光装置の開口数を表す。）で定義される。ダブルパターニング法によれば、パターンコントラストの向上がｋ１の値を大きく低減する効果となることから、同じ露光光によっても解像度を飛躍的に向上させることができる。
【０００３】
非特許文献１に記載されたダブルパターンニング法は、１回目の露光及び現像により得られた第１のパターンをエッチングによりハードマスクに転写し、その後、ハードマスクの上にレジスト膜を再度形成して、２回目の露光及び現像により得られた第２のパターンをエッチングによりハードマスクに転写する。さらに、ハードマスクに転写された第１のパターン及び第２のパターンを基板にエッチングして転写するという複雑な工程を経る。
【０００４】
ダブルパターンニング法の最も簡便な方法は、ハードマスクを用いずに、レジスト膜を形成した後、２回に分けて露光及び現像を行うことにより微細パターンを形成する方法である。
【０００５】
以下、図５（ａ）〜図５（ｄ）及び図６を参照しながらハードマスクを用いないダブルパターンニング法による従来のパターン形成方法について説明する。
【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（ビニールフェノール(50mol%)−ｔ−ブチルアクリレート(50mol%)）・・・・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、０．１０μｍの厚さを持つレジスト膜２を形成する。
【０００８】
次に、図５（ｂ）に示すように、ＮＡが０．２５で且つ波長が１３．５ｎｍの極紫外線よりなり、第１のマスク（図示せず）を介した第１の露光光３をレジスト膜２に照射して第１のパターン露光を行う。
【０００９】
次に、図５（ｃ）に示すように、ＮＡが０．２５で且つ波長が１３．５ｎｍの極紫外線よりなり、第１のマスクの非開口部に相当する領域に開口部を有する第２のマスク（図示せず）を介した第２の露光光４をレジスト膜２に照射して第２のパターン露光を行う。
【００１０】
次に、図５（ｄ）に示すように、２回のパターン露光が行われたレジスト膜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水溶液により現像を行うと、図６に示すように、レジスト膜２の未露光部よりなるレジストパターン２ａを得る。
【非特許文献１】M. Maenhoudt, J. Versluijs, H. Struyf, J. Van Olmen, M. Van Hove, “Double Patterning scheme for sub-0.25 k1 single damascene structures at NA=0.75, λ =193nm”, Proc. SPIE, Vol.5754, p.1508 (2005)
【特許文献１】特開平０６−１４８８９６号公報
【特許文献２】特開２００５−２６４１３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、ハードマスクを用いない従来のダブルパターンニング法では、微細なレジストパターンが正常に形成できないという問題がある。
【００１２】
従来のダブルパターンニング法においては、得られたレジストパターン２ａは、第１のマスク及び第２のマスクの２つのマスクに分割されたパターンを統合したコントラストの高いパターンが得られるはずである。ところが、実際に得られるパターン形状は、レジストパターンの上部が肩だれした不良パターンとなる。
【００１３】
本願発明者らは、ハードマスクを用いないダブルパターンニング法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を種々検討した結果、以下のような結論を得ている。すなわち、第１のマスクによる露光工程及び第２のマスクによる露光工程において、レジスト膜２の各未露光部のそれぞれに漏れ光が生じ、生じた漏れ光により未露光部の感光した領域が現像されるというものである。
【００１４】
このように、形状が不良なレジストパターン２ａを用いて被処理膜に対してエッチングを行うと、被処理膜から得られるパターンの形状も不良となってしまうため、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生じる。
【００１５】
前記従来の問題に鑑み、本発明は、ダブルパターニング法によるパターン不良の発生を防止して、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】
【００１６】
本願発明者らは、前述した検討結果から、レジスト膜の上に、アルカリ可溶で且つ芳香環を有するフッ素ポリマーを含む膜を形成することにより、第１のマスク及び第２のマスクを介したパターン露光の際の未露光部における漏れ光を吸収することができるという知見を得ている。
【００１７】
本発明は、前記の知見に基づいてなされ、具体的には以下の方法によって実現される。
【００１８】
本発明に係る第１のパターン形成方法は、基板の上にポジ型の化学増幅レジストからなるレジスト膜を形成する工程（ａ）と、レジスト膜の上に、アルカリ可溶で且つ芳香環を有するフッ素ポリマーを含む光吸収膜を形成する工程（ｂ）と、第１のマスクを介した極紫外線からなる露光光を、レジスト膜に光吸収膜を通して選択的に照射することにより、第１のパターン露光を行う工程（ｃ）と、工程（ｃ）よりも後に、第２のマスクを介した極紫外線からなる露光光を、レジスト膜に光吸収膜を通して選択的に照射することにより、第２のパターン露光を行う工程（ｄ）と、工程（ｄ）よりも後に、レジスト膜に対して現像を行って、光吸収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（ｅ）とを備え、第２のマスクの開口部は、第１のマスクにおける開口部が形成されていない非開口部に相当する領域に形成されていることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明に係る第２のパターン形成方法は、基板の上にポジ型の化学増幅レジストからなるレジスト膜を形成する工程（ａ）と、レジスト膜の上に、アルカリ可溶で且つ芳香環を有するフッ素ポリマーを含む光吸収膜を形成する工程（ｂ）と、第１のマスクを介した極紫外線からなる露光光を、レジスト膜に光吸収膜を通して選択的に照射することにより、第１のパターン露光を行う工程（ｃ）と、工程（ｃ）よりも後に、第２のマスクを介した極紫外線からなる露光光を、レジスト膜に光吸収膜を通して選択的に照射することにより、第２のパターン露光を行う工程（ｄ）と、工程（ｄ）よりも後に、光吸収膜を除去する工程（ｅ）と、工程（ｅ）よりも後に、レジスト膜に対して現像を行って、レジスト膜からレジストパターンを形成する工程（ｆ）とを備え、第２のマスクの開口部は、第１のマスクにおける開口部が形成されていない非開口部に相当する領域に形成されていることを特徴とする。
【００２０】
第１又は第２のパターン形成方法によると、フッ素原子は極紫外線を吸収する特性を有しているため、芳香環を有するフッ素ポリマーを含む光吸収膜を用いることにより、第１のマスク及び第２のマスクを介した極紫外線からなるそれぞれの露光時の未露光部における漏れ光を吸収することができる。これにより、従来の漏れ光が重なり合うことによるレジストパターンの形状の不良を防止することができる。
【００２１】
なお、レジスト膜の上に紫外線を吸収する光吸収膜を形成すると、レジスト膜の露光部においては、露光光はある程度は吸収されるものの、漏れ光と比較してその光強度は格段に大きいため、パターン形成に不具合を生じさせる程の問題は発生しない。
【００２２】
また、光吸収膜を構成するポリマーにフッ素ポリマーを用いることにより、ポリマー中のフッ素の割合を高めることができることが本発明の特徴である。従来は、露光光に対する干渉防止膜に、屈折率を制御する目的でフッ素を含む界面活性剤を添加している（例えば、特許文献１を参照。）。これに対し、本発明の芳香環を有するフッ素ポリマーは、ポリマー中のフッ素の割合を格段に高くすることができる。また、フッ素の極紫外線を吸収するという効果も、ポリマー中のフッ素の方が膜中での分布が一様となることから大きくなる。光吸収膜を構成するポリマーに対するフッ素の含有量は、漏れ光を吸収できるだけの量が入っていれば良く、ポリマーに対して、例えば約１ｗｔ％以上且つ１０ｗｔ％以下であることが挙げられる。
【００２３】
また、従来、液浸リソグラフィ法により露光を行う際に、レジスト膜の上に配され、疎水性を高める保護膜として脂肪族環式基を含むアルカリ可溶性のフッ素ポリマーを用いる例がある（例えば、特許文献２を参照。）。
【００２４】
これに対し、本発明に係る芳香環を有するフッ素ポリマーを用いた光吸収膜は、脂肪族環式基を含むフッ素ポリマーと比べて炭素の割合が高く、極紫外線の吸収をある程度高くすることが可能である。このため、極紫外線に対する吸収特性の制御をフッ素のみに依存することなく行えるという特徴を有する。
【００２５】
なお、第１又は第２のパターン形成方法において、芳香環を有するフッ素ポリマーには、一例として、ポリ（ビニール−2−フルオロフェノール）、ポリ（ビニール−2,6−ジフルオロフェノール）又はポリ（ビニール−2,3,5,6−テトラフルオロフェノール）を用いることができる。
【００２６】
また、アルカリ可溶性を向上させるために、より好ましくは、芳香環を有するフッ素ポリマーとして、ヘキサフルオロイソプロピル基を含む芳香環を有するポリマーを用いることができる。
【００２７】
ここで、ヘキサフルオロイソプロピル基を含む芳香環を有するフッ素ポリマーには、ポリ（ビニールベンゼンオキシヘキサフルオロイソプロピルアルコール）又はポリ（ビニールナフタレンオキシ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。
【００２８】
なお、本発明においては、アルカリ可溶で且つ芳香環を有するフッ素ポリマーを含む光吸収膜は、その成膜後に加熱することなく用いることができる。これは、本発明に係るフッ素ポリマーを含み且つアルカリ可溶性を有する光吸収膜は、露光時の漏れ光の吸収のみが目的であり、膜の耐性は問われないためである。従来の液浸リソグラフィに係るトップコート膜（保護膜）の場合は、液浸用の液体中へのレジスト膜中の成分の溶出や、液浸用の液体がレジスト膜中に浸透することを防止できるように、トップコート膜自体の緻密性を向上させるための加熱が必要であるが、本発明においては、光吸収膜は加熱を必要としないというプロセス上の簡易性がある。
【００２９】
また、本発明に係る芳香環を有するフッ素ポリマーを含む光吸収膜は、第１のパターン形成方法のようにアルカリ現像時に同時に除去してもよく、また、第２のパターン形成方法のように現像を行う前に除去してもよい。第１のパターン形成方法の場合は、光吸収膜を現像時に除去することにより、レジストの溶解特性を制御でき、その結果、レジストの溶解特性が向上するという効果がある。これに対し、第２のパターン形成方法の場合は、現像前に光吸収膜を除去することから、レジストの現像処理が通常通りに進行する。なお、光吸収膜を現像前に除去する場合には、アルカリ性溶液、例えば希釈したアルカリ現像液で除去すればよい。
【００３０】
また、露光用の極紫外線には、例えば波長が１３．５ｎｍの極紫外線を用いることができる。但し、本発明はこの波長に限られない。
【発明の効果】
【００３１】
本発明に係るパターン形成方法によると、ハードマスクを用いないダブルパターニング法によるパターン不良の発生を防止して、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】
【００３２】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係るダブルパターニング法によるパターン形成方法について図１（ａ）〜図１（ｄ）、図２（ａ）及び図２（ｂ）を参照しながら説明する。
【００３３】
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。
【００３４】
ポリ（ビニールフェノール(50mol%)−ｔ−ブチルアクリレート(50mol%)）・・・・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、０．１０μｍの厚さを持つレジスト膜１０２を形成する。
【００３５】
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の上に以下の組成の、アルカリ可溶で且つ芳香環を有するフッ素ポリマーを含む光吸収膜形成用材料から、厚さが６０ｎｍの光吸収膜１０３を成膜する。
【００３６】
ポリ（ビニールベンゼンオキシヘキサフルオロイソプロピルアルコール）・・・・１ｇ
sec−ブチルアルコール ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・２０ｇ
次に、図１（ｃ）に示すように、ＮＡが０．２５で且つ波長が１３．５ｎｍの極紫外線であって、第１のマスク（図示せず）を介した第１の露光光１０４を光吸収膜１０３を通してレジスト膜１０２に照射して第１のパターン露光を行う。
【００３７】
次に、図１（ｄ）に示すように、ＮＡが０．２５で且つ波長が１３．５ｎｍの極紫外線であって、第１のマスクの非開口部に相当する領域に開口部を有する第２のマスク（図示せず）を介した第２の露光光１０５を光吸収膜１０３を通してレジスト膜１０２に照射して第２のパターン露光を行う。
【００３８】
次に、図２（ａ）に示すように、２回のパターン露光が行われたレジスト膜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（露光後べーク）。
【００３９】
次に、図２（ｂ）に示すように、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水溶液により現像を行うと、レジスト膜１０２の各未露光部であって、第１のマスク及び第２のマスクの２つのマスクに分割されたパターンを統合した、コントラストが高い微細パターンを持つレジストパターン１０２ａを得ることができる。
【００４０】
このように、第１の実施形態によると、極紫外線を露光光とし、ハードマスクを用いないダブルパターニング法において、レジスト膜１０２の上に、アルカリ可溶で且つ芳香環を有するフッ素ポリマーを含む、例えばポリ（ビニールベンゼンオキシヘキサフルオロイソプロピルアルコール）からなる光吸収膜１０３を形成している。このため、光吸収膜１０３に含まれるフッ素原子が、図１（ｃ）に示す第１のマスクを用いた第１のパターン露光工程及び図１（ｄ）に示す第２のマスクを用いた第２のパターン露光工程において、レジスト膜１０２の各未露光部に漏れる漏れ光を吸収する。その結果、得られるレジストパターン１０２ａのパターン形状は、その上部に肩だれが生じない矩形性が高い形状となる。
【００４１】
（第２の実施形態）
以下、本発明の第２の実施形態に係るダブルパターニング法によ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（ｃ）を参照しながら説明する。
【００４２】
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。
【００４３】
ポリ（ビニールフェノール(50mol%)−ｔ−ブチルアクリレート(50mol%)）・・・・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、０．１０μｍの厚さを持つレジスト膜２０２を形成する。
【００４４】
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の上に以下の組成の、アルカリ可溶で且つ芳香環を有するフッ素ポリマーを含む光吸収膜形成用材料から、厚さが６０ｎｍの光吸収膜２０３を成膜する。
【００４５】
ポリ（ビニール−2−フルオロフェノール） ・・・・・・・・・・・・・・・・・１ｇ
sec−ブチルアルコール ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・２０ｇ
次に、図３（ｃ）に示すように、ＮＡが０．２５で且つ波長が１３．５ｎｍの極紫外線であって、第１のマスク（図示せず）を介した第１の露光光２０４を光吸収膜２０３を通してレジスト膜２０２に照射して第１のパターン露光を行う。
【００４６】
次に、図３（ｄ）に示すように、ＮＡが０．２５で且つ波長が１３．５ｎｍの極紫外線であって、第１のマスクの非開口部に相当する領域に開口部を有する第２のマスク（図示せず）を介した第２の露光光２０５を光吸収膜２０３を通してレジスト膜２０２に照射して第２のパターン露光を行う。
【００４７】
次に、図４（ａ）に示すように、２回のパターン露光が行われたレジスト膜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（露光後べーク）。
【００４８】
次に、図４（ｂ）に示すように、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を用いて光吸収膜２０３を除去する。
【００４９】
次に、図４（ｃ）に示すように、光吸収膜２０３が除去されたレジスト膜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水溶液により現像を行うと、レジスト膜２０２の各未露光部であって、第１のマスク及び第２のマスクの２つのマスクに分割されたパターンを統合した、コントラストが高い微細パターンを持つレジストパターン２０２ａを得ることができる。
【００５０】
このように、第２の実施形態によると、極紫外線を露光光とし、ハードマスクを用いないダブルパターニング法において、レジスト膜２０２の上に、アルカリ可溶で且つ芳香環を有するフッ素ポリマーを含む、例えばポリ（ビニール−2−フルオロフェノール）からなる光吸収膜２０３を形成している。このため、光吸収膜２０３に含まれるフッ素原子が、図３（ｃ）に示す第１のマスクを用いた第１のパターン露光工程及び図３（ｄ）に示す第２のマスクを用いた第２のパターン露光工程において、レジスト膜２０２の各未露光部に漏れる漏れ光を吸収する。その結果、得られるレジストパターン２０２ａは、矩形性に優れた良好なパターン形状となる。
【００５１】
なお、上記の各実施形態においては、アルカリ可溶で且つ芳香環を有するフッ素ポリマーとして、ポリ（ビニールベンゼンオキシヘキサフルオロイソプロピルアルコール）又はポリ（ビニール−2−フルオロフェノール）を用いたが、これらに限られず、ポリ（ビニールナフタレンオキシヘキサフルオロイソプロピルアルコール）、ポリ（ビニール−2,6−ジフルオロフェノール）又はポリ（ビニール−2,3,5,6−テトラフルオロフェノール）を用いた場合にも同様の良好な結果を得ることができる。
【００５２】
また、アルカリ可溶で且つ芳香環を有するフッ素ポリマーを含む光吸収膜の膜厚を６０ｎｍとしたが、これに限られない。すなわち、光吸収膜の膜厚の下限値は、露光時の漏れ光を十分に吸収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。例えば、２０ｎｍ以上且つ８０ｎｍ以下程度が好ましく、さらには３０ｎｍ以上且つ７０ｎｍ以下程度が好ましい。但し、必ずしもこの数値範囲には限られない。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明に係るパターン形成方法は、ハードマスクを用いないダブルパターニング法によるパターン不良の発生を防止して、良好な形状を有する微細パターンを得ることができ、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等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【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）及び（ｂ）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）〜（ｃ）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）は従来のハードマスクを用いないダブルパターニング法によるパターン形成方法の各工程を示す断面図である。
【図６】従来のハードマスクを用いないダブルパターニング法によるパターン形成方法の一工程を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１０１ 基板
１０２ レジスト膜
１０２ａ レジストパターン
１０３ 光吸収膜
１０４ 第１の露光光
１０５ 第２の露光光
２０１ 基板
２０２ レジスト膜
２０２ａ レジストパターン
２０３ 光吸収膜
２０４ 第１の露光光
２０５ 第２の露光光
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の上にポジ型の化学増幅レジストからなるレジスト膜を形成する工程（ａ）と、
前記レジスト膜の上に、アルカリ可溶で且つ芳香環を有するフッ素ポリマーを含む光吸収膜を形成する工程（ｂ）と、
第１のマスクを介した極紫外線からなる露光光を、前記レジスト膜に前記光吸収膜を通して選択的に照射することにより、第１のパターン露光を行う工程（ｃ）と、
前記工程（ｃ）よりも後に、第２のマスクを介した極紫外線からなる露光光を、前記レジスト膜に前記光吸収膜を通して選択的に照射することにより、第２のパターン露光を行う工程（ｄ）と、
前記工程（ｄ）よりも後に、前記レジスト膜に対して現像を行って、前記光吸収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（ｅ）とを備え、
前記第２のマスクの開口部は、前記第１のマスクにおける開口部が形成されていない非開口部に相当する領域に形成されていることを特徴とするパターン形成方法。
【請求項２】
基板の上にポジ型の化学増幅レジストからなるレジスト膜を形成する工程（ａ）と、
前記レジスト膜の上に、アルカリ可溶で且つ芳香環を有するフッ素ポリマーを含む光吸収膜を形成する工程（ｂ）と、
第１のマスクを介した極紫外線からなる露光光を、前記レジスト膜に前記光吸収膜を通して選択的に照射することにより、第１のパターン露光を行う工程（ｃ）と、
前記工程（ｃ）よりも後に、第２のマスクを介した極紫外線からなる露光光を、前記レジスト膜に前記光吸収膜を通して選択的に照射することにより、第２のパターン露光を行う工程（ｄ）と、
前記工程（ｄ）よりも後に、前記光吸収膜を除去する工程（ｅ）と、
前記工程（ｅ）よりも後に、前記レジスト膜に対して現像を行って、前記レジスト膜からレジストパターンを形成する工程（ｆ）とを備え、
前記第２のマスクの開口部は、前記第１のマスクにおける開口部が形成されていない非開口部に相当する領域に形成されていることを特徴とするパターン形成方法。
【請求項３】
前記芳香環を有するフッ素ポリマーは、ポリ（ビニール−2−フルオロフェノール）、ポリ（ビニール−2,6−ジフルオロフェノール）又はポリ（ビニール−2,3,5,6−テトラフルオロフェノール）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】
前記芳香環を有するフッ素ポリマーは、ヘキサフルオロイソプロピル基を含む芳香環を有するポリマー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５】
前記ヘキサフルオロイソプロピル基を含む芳香環を有するフッ素ポリマーは、ポリ（ビニールベンゼンオキシヘキサフルオロイソプロピルアルコール）又はポリ（ビニールナフタレンオキシヘキサフルオロイソプロピルアルコール）であることを特徴とする請求項４に記載のパターン形成方法。
【請求項６】
極紫外線からなる前記露光光の波長は、１３．５ｎｍ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１】
基板の上にポジ型の化学増幅レジストからなるレジスト膜を形成する工程（ａ）と、
前記レジスト膜の上に、アルカリ可溶で且つ芳香環を有するフッ素ポリマーを含む光吸収膜を形成する工程（ｂ）と、
第１のマスクを介した極紫外線からなる露光光を、前記レジスト膜に前記光吸収膜を通して選択的に照射することにより、第１のパターン露光を行う工程（ｃ）と、
前記工程（ｃ）よりも後に、第２のマスクを介した極紫外線からなる露光光を、前記レジスト膜に前記光吸収膜を通して選択的に照射することにより、第２のパターン露光を行う工程（ｄ）と、
前記工程（ｄ）よりも後に、前記レジスト膜に対して現像を行って、前記光吸収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（ｅ）とを備え、
前記第２のマスクの開口部は、前記第１のマスクにおける開口部が形成されていない非開口部に相当する領域に形成されていることを特徴とするパターン形成方法。
【請求項２】
基板の上にポジ型の化学増幅レジストからなるレジスト膜を形成する工程（ａ）と、
前記レジスト膜の上に、アルカリ可溶で且つ芳香環を有するフッ素ポリマーを含む光吸収膜を形成する工程（ｂ）と、
第１のマスクを介した極紫外線からなる露光光を、前記レジスト膜に前記光吸収膜を通して選択的に照射することにより、第１のパターン露光を行う工程（ｃ）と、
前記工程（ｃ）よりも後に、第２のマスクを介した極紫外線からなる露光光を、前記レジスト膜に前記光吸収膜を通して選択的に照射することにより、第２のパターン露光を行う工程（ｄ）と、
前記工程（ｄ）よりも後に、前記光吸収膜を除去する工程（ｅ）と、
前記工程（ｅ）よりも後に、前記レジスト膜に対して現像を行って、前記レジスト膜からレジストパターンを形成する工程（ｆ）とを備え、
前記第２のマスクの開口部は、前記第１のマスクにおける開口部が形成されていない非開口部に相当する領域に形成されていることを特徴とするパターン形成方法。
【請求項３】
前記芳香環を有するフッ素ポリマーは、ポリ（ビニール−2−フルオロフェノール）、ポリ（ビニール−2,6−ジフルオロフェノール）又はポリ（ビニール−2,3,5,6−テトラフルオロフェノール）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】
前記芳香環を有するフッ素ポリマーは、ヘキサフルオロイソプロピル基を含む芳香環を有するポリマー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５】
前記ヘキサフルオロイソプロピル基を含む芳香環を有するフッ素ポリマーは、ポリ（ビニールベンゼンオキシヘキサフルオロイソプロピルアルコール）又はポリ（ビニールナフタレンオキシヘキサフルオロイソプロピルアルコール）であることを特徴とする請求項４に記載のパターン形成方法。
【請求項６】
極紫外線からなる前記露光光の波長は、１３．５ｎｍ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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−１６４４４１（Ｐ２００９−１６４４４１Ａ）
【公開日】平成２１年７月２３日（２００９．７．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１８６０（Ｐ２００８−１８６０）
【出願日】平成２０年１月９日（２００８．１．９）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月２３日（２００９．７．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月９日（２００８．１．９）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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