特許 6814535 レジストパターン形成方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6814535

(24)【登録日】2020年12月23日

(45)【発行日】2021年1月20日

(54)【発明の名称】レジストパターン形成方法

(51)【国際特許分類】

   G03F 7/40 20060101AFI20210107BHJP

   H01L 21/027 20060101ALI20210107BHJP

   G03F 7/20 20060101ALI20210107BHJP

【ＦＩ】

   G03F7/40 501

   H01L21/30 570

   G03F7/20 501

【請求項の数】2

【全頁数】27

(21)【出願番号】特願2015-209229(P2015-209229)

(22)【出願日】2015年10月23日

(65)【公開番号】特開2016-91021(P2016-91021A)

(43)【公開日】2016年5月23日

【審査請求日】2018年7月9日

(31)【優先権主張番号】特願2014-222673(P2014-222673)

(32)【優先日】2014年10月31日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000220239

【氏名又は名称】東京応化工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106909

【弁理士】

【氏名又は名称】棚井 澄雄

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100179833

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 将尚

(74)【代理人】

【識別番号】100189337

【弁理士】

【氏名又は名称】宮本 龍

(74)【代理人】

【識別番号】100188558

【弁理士】

【氏名又は名称】飯田 雅人

(72)【発明者】

【氏名】細田 浩

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 晶彦

(72)【発明者】

【氏名】稲尾 吉浩

【審査官】 塚田 剛士

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−２６１６７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００４／０７４９４２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開昭６２−１４５８１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０５９９５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１１３１７１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０３Ｆ ７／００ − ７／４０

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

永久レジストを形成するために用いられるネガ型レジスト組成物を塗布することで基板上にレジスト膜を形成する塗布工程と、
前記レジスト膜の現像処理を行うことでプレパターンを形成する現像工程と、
前記現像工程後の前記プレパターンを加熱する加熱工程と、
前記基板を収容するチャンバ内の酸素濃度を２０００ｐｐｍ以下とした低酸素雰囲気内において加熱後の前記プレパターンに光照射処理を行う光照射工程と、
を備え、
前記光照射工程では、前記チャンバの底部に設けられた加熱機構を用い、前記低酸素雰囲気内で光照射を行う際に前記基板を加熱する
レジストパターン形成方法。

【請求項2】

前記加熱工程は、前記プレパターンを１５０℃以下で加熱する
請求項１に記載のレジストパターン形成方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、レジストパターン形成装置およびレジストパターン形成方法に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置等の電子機器の製造工程ではフォトリソグラフィー技術が用いられている。フォトリソグラフィー技術ではフォトレジストが使用される。このようなフォトレジストをパターニングしたレジストパターンは、例えば、エッチング時のマスクとして用いられる。

【0003】

従来、このようなマスク用途のレジストパターンに対してＵＶ処理を施すことで耐熱性および耐久性を向上させる技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。この技術では、ポジ型レジスト組成物からなるレジストパターンにＵＶ処理を行っている。

【0004】

一方、レジストパターンは、パターニング後も剥離させずに絶縁膜又は保護膜等の永久レジストとして使用されることもある。このような永久レジストにおいても高い耐熱性や耐久性が要求されている。一般に、このような永久レジストとして利用されるレジストパターンは、ネガ型レジスト組成物から構成され、高温のＰｏｓｔ Ｂａｋｅ（例えば、２００℃以上）により、当該膜を固めているが、その下層にＴＦＴ素子等のデバイスが存在することから、高温のＰｏｓｔ Ｂａｋｅを施すと、当該ＴＦＴ素子等のデバイスにダメージを与えてしまう。
そこで、上述のＵＶ処理を用いて、耐熱性および耐久性に優れた永久レジストをＴＦＴ素子等にダメージを与えることなく形成することが考えられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００７−８６３５３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、ネガ型レジスト組成物からレジストパターンにＵＶ処理を行うことが開示されている。しかし、一般的にネガ型レジストは耐熱性等に優れるため、耐熱性および耐久性を付与するためにＵＶ処理を行うことを想定していなかった。そのため、永久レジストとして利用されるネガ型レジスト組成物において耐熱性および耐久性を向上させることが可能な新たな技術の提供が望まれている。

【0007】

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、耐熱性および耐久性に優れたネガ型レジストパターンを形成できる、レジストパターン形成装置および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。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の第１態様に従えば、ネガ型レジスト組成物を塗布して基板上にレジスト膜を形成する塗布装置と、前記レジスト膜の現像処理を行うことでプレパターンを形成する現像装置と、現像後の前記プレパターンを加熱する加熱装置と、低酸素雰囲気内において加熱後の前記プレパターンに光照射処理を行う光照射装置と、を備えるレジストパターン形成装置が提供される。

【0009】

第１態様に係るレジストパターン形成装置によれば、現像後のプレパターンを加熱することで残存溶剤を除去することができる。よって、プレパターンの残存溶剤が少なくなっているので、光照射処理時に低酸素の状態でラジカル重合が良好に進み、プレパターンの硬化が促進される。したがって、耐熱性および耐久性に優れたネガ型レジストからなるレジストパターンを形成することができる。

【0010】

上記第１態様において、前記加熱装置は、前記プレパターンを１５０℃以下で加熱する構成としてもよい。
この構成によれば、１５０℃以下の温度でプレパターンが加熱されるので、該プレパターンに含まれる残存溶剤を良好に除去することができる。よって、プレパターンを良好に硬化させることができる。

【0011】

本発明の第２態様に従えば、ネガ型レジスト組成物を塗布することで基板上にレジスト膜を形成する塗布工程と、前記レジスト膜の現像処理を行うことでプレパターンを形成する現像工程と、前記現像工程後の前記プレパターンを加熱する加熱工程と、低酸素雰囲気内において加熱後の前記プレパターンに光照射処理を行う光照射工程と、を備えるレジストパターン形成方法が提供される。

【0012】

第２態様に係るレジストパターン形成方法によれば、現像後のプレパターンを加熱するため、残存溶剤を除去することができる。よって、プレパターンの残存溶剤が少なくなるので、光照射処理時に低酸素の状態でラジカル重合が良好に進んでプレパターンの硬化が促進される。したがって、耐熱性および耐久性に優れたネガ型レジストからなるレジストパターンを形成することができる。

【0013】

上記第２態様において、前記加熱工程は、前記プレパターンを１５０℃以下で加熱する構成としてもよい。
この構成によれば、１５０℃以下の温度でプレパターンを加熱するので、該プレパターンに含まれる残存溶剤を良好に除去できる。よって、プレパターンを良好に硬化させることができる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、耐熱性および耐久性に優れたネガ型レジストパターンを形成することができる。また、ＴＦＴ素子等のデバイスにダメージを与えることなく、膜を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】第一実施形態に係るパターン形成装置を示す平面図。

【図2】第一実施形態に係る光照射を＋Ｚ方向から見たときの構成を示す図。

【図3】第一実施形態に係る光照射ユニットの動作を示す図。

【図4】第一実施形態に係る光照射ユニットの動作を示す図。

【図5】第一実施形態に係るパターン形成方法を示す工程図。

【図6】第二実施形態に係る光照射ユニットを−Ｙ方向から見たときの構成を示す図。

【図7】第二実施形態に係る光照射ユニットの動作を示す図。

【図8】第二実施形態に係る光照射ユニットの動作を示す図。

【図9】第二実施形態に係る光照射ユニットの動作を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。水平面内の所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれと直交する方向（すなわち鉛直方向）をＺ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸まわりの回転（傾斜）方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。

【0017】

（第一実施形態）
図１は本実施形態に係るパターン形成装置ＳＰＡを示す平面図である。
パターン形成装置ＳＰＡは、例えばＸ方向に一列に配置されたローダ・アンローダＬＵ、塗布現像処理部ＣＤ、インターフェース部ＩＦ及び制御部ＣＯＮＴを備えている。パターン形成装置ＳＰＡは、塗布現像処理部ＣＤがローダ・アンローダＬＵとインターフェース部ＩＦによって挟まれて配置された構成になっている。制御部ＣＯＮＴは、パターン形成装置ＳＰＡの各部を統括的に処理する。

【0018】

（ローダ・アンローダ）
ローダ・アンローダＬＵは、複数の基板Ｇを収容するカセットＣの搬入及び搬出を行う部分である。ローダ・アンローダＬＵは、カセット待機部１０及び搬送機構１１を有している。

【0019】

カセット待機部１０は、例えばパターン形成装置ＳＰＡの−Ｘ側の端部に配置されており、複数のカセットＣを収容する。カセット待機部１０に収容されたカセットＣは、例えばＹ方向に配列されるようになっている。カセット待機部１０は、−Ｘ側に不図示の開口部が形成されており、当該開口部を介してパターン形成装置ＳＰＡの外部との間でカセットＣの受け渡しが行われるようになっている。

【0020】

搬送機構１１は、カセット待機部１０の＋Ｘ側に配置されており、カセットＣと塗布現像処理部ＣＤとの間で基板Ｇの搬送を行う。搬送機構１１は、例えばＹ方向に沿って２つ配置されており、当該２つの搬送機構１１は例えば同一の構成となっている。−Ｙ側に配置される搬送機構１１ａは、ローダ・アンローダＬＵから塗布現像処理部ＣＤへ基板Ｇを搬送する。＋Ｙ側に配置される搬送機構１１ｂは、塗布現像処理部ＣＤからローダ・アンローダＬＵへ基板Ｇを搬送する。

【0021】

搬送機構１１は搬送アーム１２（１２ａ、１２ｂ）を有している。搬送アーム１２は、ガラス基板を保持する保持部を有し、例えば一方向に伸縮可能に設けられている。搬送アーム１２は、θＺ方向に回転可能に形成されている。搬送アーム１２は、例えばθＺ方向に回転することで、カセット待機部１０と塗布現像処理部ＣＤとのそれぞれの方向に向かせることが可能になっている。搬送アーム１２は、搬送アーム１２を伸縮させることで、カセット待機部１０及び塗布現像処理部ＣＤのそれぞれにアクセス可能になっている。

【0022】

（塗布現像処理部）
塗布現像処理部ＣＤは、基板Ｇにレジスト塗布及び現像を含む一連の処理を施す部分である。塗布現像処理部ＣＤは、スクラバユニットＳＲ、脱水ベークユニットＤＨ、塗布ユニットＣＴ、プリベークユニットＰＲ、インターフェース部ＩＦ、現像ユニットＤＶ、光照射ユニットＵＶ及びポストベークユニットＰＢを有している。

【0023】

塗布現像処理部ＣＤは、Ｙ方向に分割された構成になっており、−Ｙ側の部分では、ローダ・アンローダＬＵからの基板Ｇがインターフェース部ＩＦへ向けて＋Ｘ方向に搬送されるようになっている。＋Ｙ側の部分では、インターフェース部ＩＦからの基板Ｇがローダ・アンローダＬＵへ向けて−Ｘ方向に搬送されるようになっている。

【0024】

スクラバユニットＳＲは、ローダ・アンローダＬＵの下流に接続されており、基板Ｇの洗浄を行うユニットである。スクラバユニットＳＲは、ドライ洗浄装置４１、ウェット洗浄装置４２及びエアナイフ装置４３を有している。ドライ洗浄装置４１の−Ｘ側及びエアナイフ装置４３の＋Ｘ側には、それぞれコンベア機構ＣＶ１、ＣＶ２が設けられている。コンベア機構ＣＶ１、ＣＶ２には、基板Ｇを搬送する不図示のベルト機構が設けられている。

【0025】

ドライ洗浄装置４１は、例えば基板Ｇにエキシマレーザーなどの紫外線を照射することにより、基板Ｇ上の有機物を除去する。ウェット洗浄装置４２は、例えば不図示のスクラビングブラシを有している。ウェット洗浄装置４２は、洗浄液及び当該スクラビングブラシを用いて基板Ｇを洗浄する。エアナイフ装置４３は、例えば不図示のエアナイフ噴射機構を有している。エアナイフ装置４３は、エアナイフ噴射機構を用いて基板Ｇ上にエアナイフを形成し、基板Ｇ上の不純物を除去する。

【0026】

脱水ベークユニットＤＨは、スクラバユニットＳＲの下流に接続されており、基板Ｇ上を脱水するユニットである。脱水ベークユニットＤＨは、加熱装置４４、ＨＭＤＳ装置４６及び冷却装置４５を有している。加熱装置４４及びＨＭＤＳ装置４６は、Ｚ方向に重ねられた状態で配置されている。Ｚ方向視で加熱装置４４及びＨＭＤＳ装置４６に重なる位置にコンベア機構ＣＶ３が設けられており、Ｚ方向視で冷却装置４５に重なる位置にコンベア機構ＣＶ４が設けられている。加熱装置４４及びＨＭＤＳ装置４６と、冷却装置４５との間には、基板Ｇを搬送する搬送機構ＴＲ１が設けられている。搬送機構ＴＲ１については、例えばローダ・アンローダＬＵに設けられた搬送機構１１と同一の構成とすることができる。

【0027】

加熱装置４４は、例えば基板Ｇを収容可能なチャンバ内にヒータを有する構成になっている。加熱装置４４は、Ｚ方向に例えば複数段配置されている。加熱装置４４は、基板Ｇを所定の温度で加熱する。ＨＭＤＳ装置４６は、ＨＭＤＳガスを基板Ｇに作用させて疎水化処理を施し、塗布ユニットＣＴにおいて基板Ｇに塗布するレジスト膜と基板Ｇとの密着性を向上させる装置である。冷却装置４５は、例えば基板Ｇを収容可能なチャンバ内に温調機構を有し、基板Ｇを所定の温度に冷却する。

【0028】

塗布ユニット（塗布装置）ＣＴは、脱水ベークユニットＤＨの下流に接続されており、基板Ｇ上の所定の領域にレジスト膜を形成する。塗布ユニットＣＴは、塗布装置４７、減圧乾燥装置４８、周縁部除去装置４９を有している。塗布装置４７は、基板Ｇ上にレジスト膜を塗布する装置である。塗布装置４７としては、例えば回転式塗布装置、ノンスピン式塗布装置、スリットノズル塗布装置などが用いられる。これら各種の塗布装置を交換可能な構成であっても構わない。減圧乾燥装置４８は、レジスト膜を塗布した後の基板Ｇの表面を乾燥させる。周縁部除去装置４９は、基板Ｇの周縁部に塗布されたレジスト膜を除去し、レジスト膜の形状を整える装置である。

【0029】

プリベークユニットＰＲは、塗布ユニットＣＴの下流に接続されており、基板Ｇにプリベーク処理を行うユニットである。プリベークユニットＰＲは、加熱装置５０及び冷却装置５１を有している。加熱装置５０に重なる位置にコンベア機構ＣＶ５が設けられている。冷却装置５１に重なる位置にコンベア機構ＣＶ６が設けられている。加熱装置５０と冷却装置５１とは、搬送機構ＴＲ２を挟むようにＹ方向に沿って配置されている。

【0030】

インターフェース部ＩＦは、露光装置ＥＸに接続される部分である。インターフェース部ＩＦは、バッファ装置５２、搬送機構ＴＲ３、コンベア機構ＣＶ７、ＣＶ８及び周辺露光装置ＥＥを有している。バッファ装置５２は、プリベークユニットＰＲの搬送機構ＴＲ２の＋Ｘ側に配置されている。バッファ装置５２の＋Ｘ側には、搬送機構ＴＲ３が設けられている。

【0031】

バッファ装置５２は、基板Ｇを一時的に待機させておく装置である。バッファ装置５２には、基板Ｇを収容する不図示のチャンバや、当該チャンバ内の温度を調整する温調装置、チャンバ内に収容された基板ＧのθＺ方向の位置を調整する回転制御装置などが設けられている。バッファ装置５２のチャンバ内では、基板Ｇの温度を所定の温度に保持できるようになっている。コンベア機構ＣＶ７、ＣＶ８は、プリベークユニットＰＲの冷却装置５１をＸ方向に挟むように配置されている。

【0032】

現像ユニット（現像装置）ＤＶは、プリベークユニットＰＲの冷却装置５１の−Ｘ側に接続されており、露光後の基板Ｇの現像処理を行う。現像後の基板Ｇには、所定の形状にパターニングされたレジスト膜（プレパターン）が形成される。

【0033】

現像ユニットＤＶは、現像装置５５、リンス装置５６及びエアナイフ装置５７を有している。現像装置５５は、基板Ｇに現像液を供給して現像処理を行う。リンス装置５６は、現像後の基板Ｇにリンス液を供給し、基板Ｇを洗浄する。エアナイフ装置５７は、基板Ｇ上にエアナイフを形成し、基板Ｇ上のプレパターンを乾燥させる。現像装置５５の＋Ｘ側にはコンベア機構ＣＶ９が設けられており、エアナイフ装置５７の−Ｘ側には搬送機構ＴＲ４が設けられている。搬送機構ＴＲ４は、エアナイフ装置５７からの基板ＧをポストベークユニットＰＢへと搬送する。搬送機構ＴＲ４は、基板Ｇを保持しつつＺ方向に昇降可能なロボットアームを有している。

【0034】

ポストベークユニットＰＢは、現像ユニットＤＶの下流側に接続されており、現像処理後の基板Ｇをベークする。ポストベークユニットＰＢは、加熱装置５９及び冷却装置６０を有している。加熱装置５９と冷却装置６０との間には搬送機構ＴＲ５が設けられている。搬送機構ＴＲ５は、加熱装置５９から冷却装置６０へ基板Ｇを搬送する。加熱装置５９は、現像後の基板Ｇにポストベークを行う。冷却装置６０は、ポストベーク後の基板Ｇを冷却する。

【0035】

光照射ユニットＵＶは、ポストベークユニットＰＢの＋Ｚ側に配置されており、搬送機構ＴＲ６の＋Ｙ側に接続されている。光照射ユニットＵＶは、ベーク後の基板Ｇに例えば所定の波長の光を照射することでプレパターンの硬度を向上させる。

【0036】

搬送機構ＴＲ６は、冷却装置６０からの基板Ｇを光照射ユニットＵＶに搬送し、光照射ユニットＵＶからの基板Ｇを搬送アーム１２へと受け渡す。搬送機構ＴＲ６は、基板Ｇを保持しつつＺ方向に昇降可能なロボットアームを有している。
なお、ポストベーク後の基板Ｇを冷却することが不要な場合、搬送機構ＴＲ６は冷却装置６０を介さずに光照射ユニットＵＶに基板Ｇを直接搬送してもよい。

【0037】

（光照射ユニット）
図２は、光照射ユニットＵＶを−Ｚ方向に向かって見たときの構成を示す図である。図３（ａ）及び図３（ｂ）は、光照射ユニットＵＶを＋Ｙ方向に向かって見たときの構成を示す図である。図４（ａ）、（ｂ）は光照射ユニットＵＶを＋Ｘ方向に向かって見たときの構成を示す図である。なお、図２〜図４においては、図を判別しやすくするため、それぞれ一部の構成を省略して示している。

【0038】

図２、３に示すように、光照射ユニットＵＶは、予備装置８０及び光照射装置８１を有している。
予備装置８０は、チャンバ８２、減圧機構８３及び昇降機構８４を有している。予備装置８０は、例えば光照射装置８１に搬送する基板Ｇを一時的に収容する予備室として設けられている。勿論、他の用途であっても構わない。予備装置８０は、例えば＋Ｙ側に基板搬出入口８０ａを有している。予備装置８０では、減圧機構８３によってチャンバ８２内を減圧させた状態で基板Ｇを収容することができるようになっている。減圧機構８３としては、例えばポンプ機構などが用いられる。

【0039】

昇降機構８４は、Ｚ方向に移動可能に設けられている。昇降機構８４の＋Ｚ側には、例えば複数の支持ピン８４ａが設けられている。複数の支持ピン８４ａの＋Ｚ側の端部は、例えばＸＹ平面に平行な同一面内に設けられている。このため、複数の支持ピン８４ａによって基板ＧがＸＹ平面に平行に支持されるようになっている。昇降機構８４は、チャンバ８２内に収容される基板Ｇを支持しつつ、当該基板Ｇをチャンバ８２内のＺ方向に搬送するようになっている。

【0040】

光照射装置８１は、予備装置８０に接続され、基板Ｇに対して光照射を行う装置である。光照射装置８１は、チャンバ８５、光照射部８６、ステージ８７、受け渡し機構８８、搬送機構（基板搬送部）８９、加熱機構９０及びガス供給部９１を有している。光照射装置８１は、例えば＋Ｘ側に基板搬出入口８１ａを有している。

【0041】

当該基板搬出入口８１ａは、予備装置８０の−Ｘ側に接続されていて、予備装置８０に対して基板Ｇの搬入及び搬出を行う。また、チャンバ８２の＋Ｘ側の面には、現像ユニットＤＶに接続するための接続部８０ｂが設けられている。接続部８０ｂは、チャンバ８２を現像ユニットＤＶ側に物理的に接続すると共に、チャンバ８２の電気的な配線等を接続させることで、チャンバ８２と現像ユニットＤＶとを電気的にも接続している。

【0042】

チャンバ８５は、光照射処理が行われる基板Ｇを収容する。チャンバ８５は、平面視で矩形に形成されており、例えば一方向が長手となるように形成されている。チャンバ８５の天井部８５ａには、光照射用の開口部８５ｂが設けられている。開口部８５ｂは、平面視ではチャンバ８５のうち光照射部８６に対応する位置に設けられている。また、チャンバ８５の天井部８５ａには、蓋部８５ｃが設けられている。蓋部８５ｃは、複数箇所、例えば平面視でチャンバ８５の長手方向に沿って３箇所に設けられている。蓋部８５ｃは、チャンバ８５の天井部８５ａのうち開口部８５ｂから外れた位置に設けられている。

【0043】

チャンバ８５内には、開口部８５ｂを挟む位置に遮光部材８５ｄが設けられている。遮光部材８５ｄは、例えばチャンバ８５の天井部８５ａに取り付けられ、光照射部８６からの光を遮光する板状部材である。遮光部材８５ｄは、例えばチャンバ８５内を区切る位置に形成されている。以下、チャンバ８５内のうち遮光部材８５ｄによって区切られた部分を、それぞれ第１基板搬送部８５Ｆ、処理部８５Ｐ及び第２基板搬送部８５Ｓと表記する。第１基板搬送部８５Ｆは、チャンバ８５内のうち予備装置８０側の部分である。処理部８５Ｐは、開口部８５ｂが形成された部分である。第２基板搬送部８５Ｓは、予備装置８０から最も遠い部分である。

【0044】

処理部８５Ｐに照射された光は、遮光部材８５ｄによって遮光される。したがって、光照射部８６からの光は、第１基板搬送部８５Ｆ及び第２基板搬送部８５Ｓに照射されること無く、処理部８５Ｐのみに照射されることになる。

【0045】

光照射部８６は、チャンバ８５の開口部８５ｂに取り付けられている。光照射部８６は、紫外線（例えばｉ線など）及び可視光線の両方を含む光（光学フィルタ等によって波長３００ｎｍ未満、好ましくはさらに波長４５０ｎｍ超をカットした光）を照射する照射ランプを含む。照射ランプは、例えば、メタルハライドランプから構成される。

【0046】

ここで、本実施形態において、「紫外線」とは、波長範囲の下限が１ｎｍ程度、上限が可視光線の短波長端の光を意味し、「可視光線」とは、波長範囲の下限が３６０〜４００ｎｍ程度、上限が７６０〜８３０ｎｍ程度の光を意味する。

【0047】

光照射部８６が照射する光（照射光）の波長は、３００ｎｍ以上であり、好ましくは３００〜４５０ｎｍである。照射光の波長を３００ｎｍ以上とすることにより、プレパターンの表層側だけでなく内部まで、パターン全体が硬化しやすくなる。一方、好ましい上限値以下とすれば、輻射熱の発生が抑えられ、硬化時の過度な温度上昇を抑制することができる。

【0048】

ステージ８７は、チャンバ８５内に収容され、チャンバ８５の長手方向に沿って形成された板状部材である。ステージ８７は、第１基板搬送部８５Ｆ、処理部８５Ｐ及び第２基板搬送部８５Ｓに亘って配置されている。ステージ８７は、第１開口部８７ａ、第２開口部８７ｂを有している。第１開口部８７ａは、第１基板搬送部８５Ｆに配置される部分に形成されている。第２開口部８７ｂは、ステージ８７のほぼ全面に亘って形成されている。第２開口部８７ｂは、例えば不図示のエア供給機構及び吸引機構に接続されている。このため、第２開口部８７ｂからはエアが噴出されるようになっており、当該エアによってステージ８７上の全面にエアの層が形成されるようになっている。

【0049】

受け渡し機構８８は、基板保持部材８８ａ、伝達部材８８ｂ、駆動機構８８ｃ及び昇降機構８８ｄを有している。受け渡し機構８８は、予備装置８０と光照射装置８１との両方の装置間を移動可能に設けられている。

【0050】

基板保持部材８８ａは、櫛状部１００及び移動部１０１を有している。櫛状部１００は、例えばＹ方向において櫛部分が対向するように設けられている。櫛状部１００には基板Ｇが保持されるようになっている。櫛状部１００の根元部分は移動部１０１に接続されている。移動部１０１は、チャンバ８５の＋Ｙ側及び−Ｙ側の壁部を貫通するように設けられている。移動部１０１は、チャンバ８５の＋Ｙ側及び−Ｙ側に固定機構１０２を有している。移動部１０１は、固定機構１０２を介して上記伝達部材８８ｂに固定されている。

【0051】

伝達部材８８ｂとしては、例えばワイヤーなどの線状部材が用いられている。伝達部材８８ｂは、少なくともチャンバ８５の＋Ｙ側及び−Ｙ側の側部に接するように環状に形成されている。伝達部材８８ｂは、当該チャンバ８５の＋Ｙ側及び−Ｙ側においてはＸ方向に沿って設けられている。

【0052】

図２及び図４（ｂ）に示したように、伝達部材８８ｂは、チャンバ８５の−Ｘ側の角部においてそれぞれプーリ部８８ｆ、８８ｇによってＹ方向に引き回されている。図４（ｂ）に示すように、チャンバ８５の−Ｘ側端面にはプーリ部８８ｈが複数設けられている。伝達部材８８ｂは、チャンバ８５の−Ｘ側端面において当該プーリ部８８ｈを介して駆動機構８８ｃに接続されている。また、伝達部材８８ｂの＋Ｘ側においては、図２及び図３（ｂ）に示すように、チャンバ８５の＋Ｘ側の角部に設けられるプーリ部８８ｉ、８８ｊに掛けられている。

【0053】

駆動機構８８ｃは、チャンバ８５の外部であって当該チャンバ８５の−Ｚ側に設けられている。駆動機構８８ｃは、不図示のモータを有しており、当該モータを回転させることによって伝達部材８８ｂを駆動させる構成になっている。図３に示した昇降機構８８ｄは、第１基板搬送部８５Ｆの−Ｚ側に設けられており、不図示のアクチュエータによってＺ方向に移動可能に設けられている。昇降機構８８ｄは、複数の支持ピン８８ｅを有している。支持ピン８８ｅは、ステージ８７に設けられた第１開口部８７ａにＺ方向視で重なる位置に配置されている。昇降機構８８ｄがＺ方向に移動することにより、支持ピン８８ｅが第１開口部８７ａに対してステージ８７上に出没するようになっている。

【0054】

受け渡し機構８８は、チャンバ８５の外部に設けられる駆動機構８８ｃによって伝達部材８８ｂを駆動させることで、当該伝達部材８８ｂを介して基板保持部材８８ａをＸ方向に移動するようになっている。このように、チャンバ８５の外部に設けられる駆動機構８８ｃの駆動により、チャンバ８５の内部の基板保持部材８８ａを移動させることができるようになっている。また、受け渡し機構８８では、昇降機構８８ｄをＺ方向に移動させることにより、櫛状部１００に保持された基板Ｇを受け取ることができるようになっている。

【0055】

搬送機構８９は、基板保持部材８９ａ、伝達部材８９ｂ及び駆動機構８９ｃを有している。例えば図４（ａ）などに示すように、搬送機構８９は、受け渡し機構８８の−Ｚ側に設けられている。
基板保持部材８９ａは、Ｚ方向視Ｌ字型に形成されており、基板Ｇの角部に対応する位置に１つずつ、計４つ配置されている。基板保持部材８９ａは、基板Ｇの角部を保持可能になっている。より具体的には、基板保持部材８９ａは、基板Ｇの角部のうちＸ側及びＹ側の面（側面）と−Ｚ側の面（底面）とを保持するようになっている。４つの基板保持部材８９ａは、支持用ワイヤー１０５に固定されている。支持用ワイヤー１０５は、Ｘ方向に沿って設けられているワイヤーが２本、Ｙ方向に沿って設けられているワイヤーが４本の、計６本のワイヤーによって構成されている。支持用ワイヤー１０５は、全て張力が加えられた状態になっている。

【0056】

Ｘ方向に沿って設けられている２本のワイヤー１０５Ｘは、４つの基板保持部材８９ａのうちＸ方向に沿って配置される基板保持部材８９ａ同士を接続する。Ｙ方向に沿って設けられている４本のワイヤー１０５Ｙは、チャンバ８５をＹ方向に貫通して設けられている。４本のワイヤー１０５Ｙのうち最も＋Ｘ側のワイヤー１０５Ｙは、支持部材１０６を介して＋Ｘ側の２つの基板保持部材８９ａに接続されている。最も−Ｘ側のワイヤー１０５Ｙは、支持部材１０７を介して−Ｘ側の２つの基板保持部材８９ａに接続されている。

【0057】

チャンバ８５の＋Ｙ側には伝達部材８９ｂに固定される２つの固定機構１０８が設けられている。ワイヤー１０５Ｙの＋Ｙ側端部は当該２つの固定機構１０８にそれぞれ接続されている。チャンバ８５の−Ｙ側には伝達部材８９ｂに固定される２つの固定機構１０９が設けられており、ワイヤー１０５Ｙの−Ｙ側端部は当該固定機構１０９にそれぞれ接続されている。

【0058】

伝達部材８９ｂとしては、例えばワイヤーなどの線状部材が用いられている。伝達部材８９ｂは、例えば２本設けられている。上記の２つの固定機構１０８及び固定機構１０９は、各伝達部材８９ｂに１つずつ固定されている。したがって、２つの伝達部材８９ｂのうち１本が−Ｘ側の２つの基板保持部材８９ａに接続されており、伝達部材８９ｂのもう１本が＋Ｘ側の２つの基板保持部材８９ａに接続されている。

【0059】

各伝達部材８９ｂは、例えばチャンバ８５の側部においてはＸ方向に沿って設けられている。また、各伝達部材８９ｂは、少なくともチャンバ８５の＋Ｙ側及び−Ｙ側の側部に接するように環状に形成されている。各伝達部材８９ｂは、当該チャンバ８５の＋Ｙ側及び−Ｙ側においてはＸ方向に沿って設けられている。

【0060】

図２及び図４（ｂ）に示すように、各伝達部材８９ｂは、チャンバ８５の−Ｘ側の角部においてそれぞれプーリ部８９ｆ、８９ｇによってＹ方向に引き回されている。図４（ｂ）に示すように、チャンバ８５の−Ｘ側端面にはプーリ部８９ｈが複数設けられている。各伝達部材８９ｂは、チャンバ８５の−Ｘ側端面において当該プーリ部８９ｈを介して駆動機構８９ｃに接続されている。プーリ部８９ｆ、８９ｇ及び８９ｈにより、２本の伝達部材８９ｂが絡まないように独立して移動可能になっている。

【0061】

なお、プーリ部８８ｆ、８９ｆ、８８ｇ、８９ｇ、８８ｈ、８９ｈの配置は、上記伝達部材８８ｂ及び２本の伝達部材８９ｂがそれぞれ絡まないように独立して移動できる形態であれば、本実施形態で示した配置に限られることは無く、他の配置であっても勿論構わない。

【0062】

伝達部材８９ｂとしては、例えば伝達部材８８ｂと同様、例えばワイヤーなどの線状部材が用いられている。図３（ｂ）に示すように、搬送機構８９に設けられる伝達部材８９ｂは、受け渡し機構８８に設けられる伝達部材８８ｂに対して−Ｚ側に配置されている。

【0063】

また、図２等に示すように、伝達部材８８ｂと伝達部材８９ｂのうち、例えばチャンバ８５に沿って設けられるそれぞれの部分は、Ｚ方向視で重なるように配置されている。したがって、伝達部材８８ｂと同様、伝達部材８９ｂは、例えばチャンバ８５の側部においてはＸ方向に沿って設けられている。

【0064】

図２及び図４（ｂ）に示すように、各伝達部材８９ｂは、チャンバ８５の−Ｘ側の角部においてそれぞれプーリ部８９ｆ、８９ｇによってＹ方向に引き回されている。図４（ｂ）に示すように、チャンバ８５の−Ｘ側端面にはプーリ部８９ｈが複数設けられている。

【0065】

各伝達部材８９ｂは、チャンバ８５の−Ｘ側端面において当該プーリ部８９ｈを介して駆動機構８９ｃに接続されている。また、各伝達部材８９ｂの＋Ｘ側においては、図２及び図３（ｂ）に示すように、チャンバ８５の＋Ｘ側の角部に設けられるプーリ部８９ｉ、８９ｊに掛けられている。

【0066】

駆動機構８９ｃは、チャンバ８５の外部であって当該チャンバ８５の−Ｚ側に設けられている。駆動機構８９ｃは、不図示のモータを有しており、当該モータを回転させることによって各伝達部材８９ｂを駆動させる構成になっている。駆動機構８９ｃは、２つの伝達部材８９ｂについて、それぞれ１つずつ設けられている。駆動機構８９ｃを例えば同期制御することにより、４つの基板保持部材８９ａを等しい速度で移動させることができるようになっている。

【0067】

搬送機構８９は、駆動機構８９ｃによって伝達部材８９ｂを駆動させることで、当該伝達部材８９ｂを介して基板保持部材８９ａをＸ方向に移動するようになっている。このように、チャンバ８５の外部に設けられる駆動機構８９ｃの駆動により、チャンバ８５の内部の基板保持部材８９ａを移動させることができるようになっている。

【0068】

加熱機構９０は、例えばチャンバ８５の処理部８５Ｐの底部に設けられている。加熱機構９０は、内部に例えば電熱線などの加熱部や、当該加熱部の加熱温度を調整する温度制御部などを有している。

【0069】

ガス供給部９１は、チャンバ８５内に不活性ガス（気体）を供給するためのものである。上記不活性ガスとしては例えば、窒素ガスを用いるのが好ましく、ガス供給部９１は窒素ガスをチャンバ８５内に供給することで低酸素状態（脱酸素及び脱水分状態）に保持している。具体的にガス供給部９１は、チャンバ８５内の酸素濃度が例えば９００ｐｐｍ以下となるように窒素ガスを供給する。

【0070】

（パターン形成方法）
以上のように構成されたパターン形成装置ＳＰＡによるパターン形成方法を説明する。
図５（ａ）は比較として従来のパターン形成方法を示した工程図であり、図５（ｂ）は本実施形態に係るパターン形成方法を示した工程図である。

【0071】

図５（ａ）に示すように、従来のパターン形成方法は、塗布工程Ｓ１と、プリベーク工程Ｓ２と、露光工程Ｓ３と、現像工程Ｓ４と、ポストベーク工程Ｓ５とを順に行っていた。

【0072】

これに対し、本実施形態のパターン形成方法は、図５（ｂ）に示すように、塗布工程Ｓ１と、プリベーク工程Ｓ２と、露光工程Ｓ３と、現像工程Ｓ４と、ポストベーク工程ＳＳ１と、低酸素雰囲気下で加熱した状態で光照射を行う低酸素雰囲気光照射工程ＳＳ２とを順に行っている。
すなわち、本実施形態のパターン形成方法では、従来のパターン形成方法に比べ、低温でポストベーク処理を行い、その後、加熱した状態で光照射を行うことでプレパターンを硬化させる点が大きく異なっている。

【0073】

以下、本実施形態のパターン形成方法の各工程について説明する。
まず、基板Ｇが収容されたカセットＣをローダ・アンローダＬＵのカセット待機部１０にロードする。カセットＣ内の基板Ｇは、搬送機構１１を介してスクラバユニットＳＲへ搬送される。

【0074】

スクラバユニットＳＲに搬送された基板Ｇは、コンベア機構ＣＶ１を介してドライ洗浄装置４１へ搬送される。この基板Ｇは、ドライ洗浄装置４１、ウェット洗浄装置４２及びエアナイフ装置４３と順に処理される。エアナイフ装置４３から搬出された基板Ｇは、コンベア機構ＣＶ２を介して脱水ベークユニットＤＨへと搬送される。

【0075】

脱水ベークユニットＤＨでは、まず加熱装置４４によって基板Ｇの加熱処理が行われる。加熱後の基板Ｇは、例えばＺ方向に搬送され、ＨＭＤＳ装置４６においてＨＭＤＳガスによる処理が行われる。ＨＭＤＳ処理後の基板Ｇは、搬送機構ＴＲ１によって冷却装置４５に搬送され、冷却処理が行われる。冷却処理後の基板Ｇは、コンベア機構ＣＶ４によって塗布ユニットＣＴに搬送される。

【0076】

（塗布工程Ｓ１）
その後、塗布ユニットＣＴにおいてレジスト組成物を塗布して基板Ｇ上にレジスト膜を形成する塗布工程が行われる。

【0077】

本実施形態では、露光及び現像により、未露光部が溶解除去されてプレパターンを形成するネガ型レジスト組成物を基板Ｇ上に塗布している。このようなレジスト組成物としては、例えば、以下に例示するレジスト組成物（ｒ１）、（ｒ２）が挙げられる。

【0078】

＜レジスト組成物（ｒ１）＞
レジスト組成物（ｒ１）は、アルカリ可溶性樹脂と、酸発生剤と、を含有する化学増幅型ネガ型レジスト組成物である。
レジスト組成物（ｒ１）において、アルカリ可溶性樹脂は、一般にネガ型の化学増幅型レジスト組成物のベース樹脂として用いられている樹脂を、露光に使用する光源に応じて、従来公知のものの中から任意に選択して使用することが可能である。例えば、ノボラック樹脂、ポリヒドロキシスチレン樹脂、アクリル樹脂などが挙げられる。
アルカリ可溶性樹脂は、ノボラック樹脂、ポリヒドロキシスチレン樹脂、アクリル樹脂などをそれぞれ単独で用いても、２種以上を混合して用いてもよい。
上記アルカリ可溶性樹脂の含有量は、例えばレジスト組成物（ｒ１）がアルカリ可溶性樹脂と酸発生剤と後述の可塑剤とを含有する場合、アルカリ可溶性樹脂と酸発生剤と可塑剤との固形分総量１００質量部に対して３０〜９９質量部が好ましく、より好ましくは６５〜９５質量部の範囲である。

【0079】

レジスト組成物（ｒ１）において、酸発生剤としては、光の照射により直接若しくは間接的に酸を発生する化合物であれば特に限定されず、従来公知のものの中から任意に選択して使用することが可能である。
酸発生剤は、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。
レジスト組成物（ｒ１）中、上記酸発生剤の含有量は、レジスト組成物（ｒ１）の固形分総量１００質量部に対して０．０１〜５質量部が好ましく、より好ましくは０．０５〜２質量部、さらに好ましくは０．１〜１質量部の範囲である。

【0080】

レジスト組成物（ｒ１）においては、アルカリ可溶性樹脂、及び酸発生剤以外の成分を、必要に応じて用いることができる。例えば、アルカリ可溶性樹脂、及び酸発生剤に加えて、可塑剤を配合してもよい。可塑剤を配合することにより、クラックの発生を抑制できる。可塑剤としては、アクリル樹脂、ポリビニル樹脂などが挙げられる。

【0081】

また、レジスト組成物（ｒ１）には、アルカリ可溶性樹脂及び酸発生剤に加えて、又は、アルカリ可溶性樹脂と酸発生剤と可塑剤とに加えて、架橋剤を配合してもよい。
かかる架橋剤としては、アミノ化合物、例えばメラミン樹脂、尿素樹脂、グアナミン樹脂、グリコールウリル−ホルムアルデヒド樹脂、スクシニルアミド−ホルムアルデヒド樹脂、エチレン尿素−ホルムアルデヒド樹脂等が挙げられ、特にアルコキシメチル化メラミン樹脂やアルコキシメチル化尿素樹脂等のアルコキシメチル化アミノ樹脂等が好適に使用できる。

【0082】

レジスト組成物（ｒ１）には、上記各成分に加えて、塩基解離性基（好ましくは、フッ素原子を含む塩基解離性基）を含む構成単位を有する含フッ素高分子化合物を必要に応じて配合してもよい。
「塩基解離性基」とは、塩基の作用により解離し得る有機基である。すなわち、「塩基解離性基」は、アルカリ現像液（たとえば、２３℃において、２．３８質量％のＴＭＡＨ水溶液）の作用により解離する。
塩基解離性基がアルカリ現像液の作用により解離すると、親水性基が現れるため、アルカリ現像液に対する親和性が向上する。つまり、含フッ素高分子化合物は、疎水性の高い「フッ素原子を有する高分子化合物」であるが、同時に、「塩基解離性基」をも有しているため、アルカリ現像液の作用により、アルカリ現像液に対する親和性が向上する。したがって、該ネガ型レジスト組成物を用いることにより、浸漬露光時には疎水性であって、現像時にはアルカリ現像液に良好に溶解するレジスト膜を形成することができる。

【0083】

レジスト組成物（ｒ１）には、上記各成分に加えて、必要に応じてトリエチルアミン、トリブチルアミン、ジブチルアミン、トリエタノールアミン等の第二級又は第三級アミン等のクエンチャー；界面活性剤、接着助剤として官能性シランカップリング剤、充填材、着色剤、粘度調整剤、消泡剤などを添加することもできる。
レジスト組成物（ｒ１）は、アルカリ可溶性樹脂と、酸発生剤と、必要に応じてこれら以外の成分と、を有機溶剤に溶解することにより調製できる。

【0084】

＜レジスト組成物（ｒ２）＞
レジスト組成物（ｒ２）は、アルカリ可溶性樹脂と、カチオン重合開始剤と、増感剤と、を含有するネガ型レジスト組成物である。
レジスト組成物（ｒ２）において、アルカリ可溶性樹脂としては、多官能エポキシ樹脂が挙げられる。多官能エポキシ樹脂としては、厚膜のレジストパターンを形成するのに充分なエポキシ基を１分子中に有するエポキシ樹脂であれば、特に限定されず、多官能フェノール・ノボラック型エポキシ樹脂、多官能オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、多官能トリフェニル型ノボラック型エポキシ樹脂、多官能ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂等が挙げられる。
また、該アルカリ可溶性樹脂として、光硬化性を有するアルカリ可溶性基材も用いることができる。

【0085】

レジスト組成物（ｒ２）において、カチオン重合開始剤は、紫外線、遠紫外線、ＫｒＦ、ＡｒＦ等のエキシマレーザー、Ｘ線、又は電子線等の照射を受けてカチオン部を生じるものであり、そのカチオン部が重合開始剤となり得る化合物である。このカチオン重合開始剤としては、従来公知のものの中から任意に選択して使用することが可能である。
カチオン重合開始剤は、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。
レジスト組成物（ｒ２）中、上記カチオン重合開始剤の含有量は、アルカリ可溶性樹脂１００質量部に対して０．５〜２０質量部であることが好ましい。カチオン重合開始剤の含有量を０．５質量部以上とすることで、充分な光感度を得ることができる。一方、２０質量部以下とすることで、レジスト膜の特性が向上する。

【0086】

レジスト組成物（ｒ２）において、増感剤は、上記の多官能エポキシ樹脂と架橋形成可能な、ナフタレン誘導体又はアントラセン若しくはその誘導体からなるものが好ましい。このような増感剤の増感機能により、レジスト組成物をさらに高感度化することができる。その中でも特に、水酸基を２つ有するジヒドロキシナフタレン、又はアントラセンからなる増感剤を含有することが好ましい。これらの増感剤は、複数の芳香環を有することから、レジストパターンを高硬度化することができる。
増感剤は、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。
レジスト組成物（ｒ２）中、増感剤の含有量は、アルカリ可溶性樹脂１００質量部に対して、好ましくは１〜５０質量部である。

【0087】

レジスト組成物（ｒ２）においては、アルカリ可溶性樹脂、カチオン重合開始剤及び増感剤以外の成分を、必要に応じて用いることができる。
例えば、レジストパターンの硬化性をより高める点から、オキセタン誘導体を用いることが好ましい。
また、上述したカチオン重合開始剤以外の、感光性樹脂組成物用の光重合開始剤も用いることができる。加えて、露光時の硬化不良が生じ難く、充分な耐熱性を得やすいことから、光重合性化合物を配合してもよい。
さらに、レジスト組成物（ｒ２）には、所望により、混和性のある添加剤、例えば、レジストパターンの性能を改良するための付加的樹脂、可塑剤、安定剤、着色剤、カップリング剤、レベリング剤等の従来公知のものを適宜配合することができる。
レジスト組成物（ｒ２）は、アルカリ可溶性樹脂と、カチオン重合開始剤と、増感剤と、必要に応じてこれら以外の成分と、を有機溶剤に溶解することにより調製できる。

【0088】

（プリベーク工程Ｓ２）
塗布処理後の基板ＧはプリベークユニットＰＲに搬送され、加熱装置５０においてプリベーク処理が行われ、冷却装置５１において冷却処理が行われる。プリベークユニットＰＲでの処理を完了させた基板Ｇは、搬送機構ＴＲ２によってインターフェース部ＩＦに搬送される。

【0089】

（露光工程Ｓ３）
インターフェース部ＩＦでは、例えばバッファ装置５２において温度調整が行われた後、周辺露光装置ＥＥにおいて周辺露光が行われる。周辺露光の後、基板Ｇは、搬送機構ＴＲ３によって露光装置ＥＸに搬送され、露光処理が行われる。露光処理後の基板Ｇは、加熱処理及び冷却処理が行われた後、現像ユニットＤＶに搬送される。

【0090】

（現像工程Ｓ４）
露光処理後の基板Ｇは、加熱処理及び冷却処理が行われた後、現像ユニットＤＶに搬送される。現像ユニットＤＶにおいて、基板Ｇには現像処理、リンス処理及び乾燥処理が順に行われ、基板Ｇ上に所定形状のプレパターンが形成される。

【0091】

（ポストベーク工程ＳＳ１）
乾燥処理の後、搬送機構ＴＲ４によって基板ＧはポストベークユニットＰＢへと搬送され、現像後のプレパターンを加熱する。ポストベークユニットＰＢでは、まず加熱装置５９により従来のパターン形成方法のポストベーク処理の処理温度（高温、例えば１３０℃以上）に比べて比較的低温で基板Ｇ（プレパターン）を加熱する。加熱装置５９によるプレパターンの加熱温度は、低温、例えば１３０℃未満に設定される。本実施形態において、加熱装置５９はプレパターンの加熱温度を、例えば１２０℃に設定している。

【0092】

ここで、加熱装置５９により基板Ｇを加熱する際の温度条件は、プレパターンに加えられる全熱量が考慮され、基板Ｇが配置されるホットプレート等の加熱手段の設定温度を示すのではなく、ホットプレート等や光照射の輻射により加熱されるプレパターン自体の温度を意味する。なお、プレパターン自体の温度は、例えば熱電対を用いることにより測定できる。

【0093】

ところで、プレパターンは、後述の光照射処理による光重合反応が生じたことで硬化される。このような光重合反応は、プレパターン中の残存溶剤が多いと反応が進みにくくなるため、プレパターンを良好に硬化させることが難しい。

【0094】

このような問題に対し、本実施形態では、光照射処理に先立ち、ポストベークユニットＰＢの加熱装置５９によりプレパターンを加熱することで該プレパターンに含まれている残存溶剤（有機溶剤）を蒸発して除去している。これにより、光照射処理時に良好に光重合反応を進行させるようにしている。

【0095】

（低酸素雰囲気光照射工程ＳＳ２）
ポストベーク後の基板Ｇは冷却装置６０にて冷却され、搬送機構ＴＲ６により光照射ユニットＵＶに搬送される。光照射ユニットＵＶでは、基板Ｇはまず予備装置８０のチャンバ８２内に搬送される。基板搬出入口８０ａを介してチャンバ８２内に基板Ｇが搬送された後、基板搬出入口８０ａを閉塞してチャンバ８２を短時間で低酸素雰囲気にするために密閉し減圧機構８３を作動させて減圧処理を行う。減圧処理の後、昇降機構８４を＋Ｚ側に移動させ、支持ピン８４ａによって基板Ｇを持ち上げた状態にする。このとき、受け渡し機構８８の基板保持部材８８ａの高さよりも高い位置（＋Ｚ側の位置）まで基板Ｇを持ち上げる。

【0096】

基板Ｇを持ち上げた後、基板保持部材８８ａの櫛状部１００をチャンバ８２内に挿入させ、櫛状部１００を基板Ｇの−Ｚ側に配置させる。櫛状部１００が配置された後、昇降機構８４を−Ｚ側に移動させ、持ち上げた基板Ｇを−Ｚ側に移動させる。基板Ｇの−Ｚ側には櫛状部１００が配置されているため、支持ピン８４ａから櫛状部１００へと基板Ｇが渡される。

【0097】

基板Ｇを受け取った後、駆動機構８８ｃの駆動により伝達部材８８ｂを介して基板保持部材８８ａを−Ｘ側に移動させ、基板Ｇをチャンバ８５内に搬入する。基板Ｇの搬入後、チャンバ８５内を密閉し、ガス供給部９１を作動させてチャンバ８５内を低酸素雰囲気とする。また、チャンバ８５内を低酸素雰囲気にしつつ駆動機構８８ｃを更に駆動させ、第１基板搬送部８５Ｆの第１開口部８７ａにＺ方向視で重なるように基板Ｇを配置する。

【0098】

基板Ｇの配置後、昇降機構８８ｄを＋Ｚ側に移動させ、支持ピン８８ｅを第１開口部８７ａから突出させる。支持ピン８８ｅの＋Ｚ側には基板Ｇが配置されているため、基板保持部材８８ａから支持ピン８８ｅへ基板Ｇが渡されることになる。基板Ｇが渡された後、駆動機構８９ｃを駆動させ、基板Ｇの−Ｚ側に基板保持部材８９ａを移動させる。このとき、４つの基板保持部材８９ａが基板Ｇの４つの角部にそれぞれＺ方向視で重なるように駆動機構８９ｃを駆動させる。

【0099】

基板保持部材８９ａを配置させた後、昇降機構８８ｄを−Ｚ側に移動させ、基板Ｇを−Ｚ側に移動させる。基板Ｇの−Ｚ側には基板保持部材８９ａが配置されているため、支持ピン８８ｅから基板保持部材８９ａへと基板Ｇが渡される。この基板Ｇが渡される際に、例えば不図示のエア供給部を作動させ、第２開口部８７ｂにおいて所定の噴出量及び吸引量でエアを噴出及び吸引させ、ステージ８７上にエアの層を形成しておく。基板Ｇが渡される際、基板Ｇとステージ８７との間にはエア層が形成されているため、基板Ｇはエア層と基板保持部材８９ａとで保持されることになる。このため、基板保持部材８９ａが基板Ｇの角部のみを保持する構成であっても、基板Ｇが撓んだり割れたりすること無く安定して保持されることになる。

【0100】

基板Ｇが基板保持部材８９ａに保持された後、駆動機構８９ｃを駆動させて基板Ｇを処理部８５Ｐへ搬送する。基板Ｇはエアの層上に浮上して搬送されることになるため、少ない駆動力で基板Ｇを搬送させることができる。このため、伝達部材８９ｂの負担が小さくて済むことになる。

【0101】

基板Ｇが処理部８５Ｐに搬送された後、加熱機構９０が作動する。加熱機構９０は、基板Ｇ（該基板Ｇに形成されたプレパターン）の温度が１００℃〜１２０℃となるように加熱する。光照射ユニットＵＶは、基板Ｇの温度が１００℃〜１２０℃に到達した後、基板Ｇを処理部８５Ｐ内で−Ｘ側に搬送しつつ、光照射部８６を駆動させる。

【0102】

この動作により、処理部８５Ｐでは、基板Ｇが搬送されかつ加熱された状態で光照射部８６から基板Ｇの表面に所定波長の光が照射されることになる。処理部８５Ｐの＋Ｘ側及び−Ｘ側には遮光部材８５ｄが設けられているため、光が処理部８５Ｐから漏れることなく処理が行われることになる。

【0103】

処理部８５Ｐでは基板Ｇを搬送させながら光が照射されるため、基板Ｇは光照射が完了した部分から徐々に第２基板搬送部８５Ｓへ搬出されていく。基板Ｇの全部に対して光照射が完了した場合、基板Ｇの全部が第２基板搬送部８５Ｓに収容されることになる。光照射が完了した後、光照射部８６及び加熱機構９０の作動を停止させ、基板Ｇを第１基板搬送部８５Ｆへと搬送する。

【0104】

第１基板搬送部８５Ｆに搬送された基板Ｇは、搬送機構８９から基板受け渡し機構８８へと渡され、基板受け渡し機構８８によってチャンバ８５からチャンバ８２へと搬送される。チャンバ８２では、基板受け渡し機構８８から昇降機構８４へと基板Ｇが渡され、その後不図示の搬送機構を介して基板Ｇがチャンバ８２内から基板搬出入口８０ａを介して光照射ユニットＵＶの外部へ搬出される。

【0105】

以上のように、本実施形態の光照射ユニットＵＶによれば、チャンバ８２内において、低酸素雰囲気内で加熱した基板Ｇのプレパターンに光を照射する。本実施形態では、光照射処理に先立ち、従来よりも低温でポストベークを行うことで、光重合反応の阻害要因となるプレパターンに含まれる残存溶剤を除去している。したがって、本実施形態によれば、プレパターンを構成するレジスト膜の光重合反応が低酸素状態において良好に進行するので、硬度が高いレジストパターンを形成することができる。

【0106】

次に、レジストパターンが形成された基板Ｇは搬送機構ＴＲ６により搬送アーム１２に受け渡され、搬送機構１１を介してカセットＣに収容される。このようにして、基板Ｇに対して塗布処理、露光処理及び現像処理からなる一連のパターン形成処理が完了することとなる。

【0107】

以上のように、本実施形態によれば、ポストベークにより残存溶剤を除去したプレパターンを低酸素雰囲気内で加熱した状態で光照射することでレジストパターンの硬度を向上させることができる。このような硬度が高いレジストパターンによれば、耐久性および耐熱性に優れたネガ型レジストパターンとなる。また、本実施形態のパターン形成方法によれば、従来のように高温でのポストベークのみでレジストパターンを硬化させる場合に比べ、パターン硬化時の処理温度が抑えられるので、ＴＦＴ素子等のデバイスにダメージを与えることが防止される。

【0108】

本実施形態により製造されたレジストパターンは、耐熱性および耐久性に優れるため、例えば、液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置等に用いられるアクティブマトリクス基板の層間絶縁膜や、半導体素子のウエハコート材料（表面カバー膜、バンプ保護膜、ＭＣＭ（multi-chip module）層間保護膜、ジャンクションコート）、パッケージ材（封止材、ダイボンディング材）に好適に使用することができる。

【0109】

（第二実施形態）
続いて、本発明の第二実施形態について説明する。
本実施形態と上記実施形態との違いは、光照射ユニットの構造である。そのため、以下では、光照射ユニットの構成を主体に説明し、上記実施形態と同一又は共通の構成については同じ符号を付し、その詳細な説明については省略するものとする。

【0110】

図６は、本実施形態の光照射ユニットＵＶ１を＋Ｙ方向に向かって見たときの構成を示す図である。図６に示すように、光照射ユニットＵＶ１は、チャンバ１８０、光照射部８６、第一ステージ１８２、第一搬送部１８３、第二ステージ１８４及び第二搬送部１８５を有している。チャンバ１８０は、直方体の箱状に形成されており、不図示のガス供給部により不活性ガスが供給されることで内部が低酸素状態（脱酸素及び脱水分状態）となっている。チャンバ１８０は、ポストベークユニットＰＢの側面（＋Ｙ側の面）に配置されている。なお、本実施形態において、光照射ユニットＵＶ１は、チャンバ１８０がポストベークユニットＰＢの上面（＋Ｚ側の面）に配置されている。

【0111】

チャンバ１８０の−Ｘ側の面（所定面）１８０ｆには、基板搬入出口１８０ａが設けられている。基板搬入出口１８０ａは、チャンバ１８０に対して基板Ｇの搬入及び搬出を行う。また、チャンバ１８０の所定面１８０ｆには、ポストベークユニットＰＢに接続するための接続部１８０ｂが設けられている。接続部１８０ｂは、チャンバ１８０をポストベークユニットＰＢ側に物理的に接続すると共に、チャンバ１８０の電気的な配線等を接続させることで、チャンバ１８０とポストベークユニットＰＢとを電気的にも接続している。

【0112】

本実施形態において、光照射部８６は、チャンバ１８０の＋Ｚ側の面に取り付けられており、＋Ｚ側の端部がチャンバ１８０の外部に突出するように配置されている。

【0113】

第一ステージ１８２は、チャンバ１８０の内部に設けられている。第一ステージ１８２は、チャンバ１８０の内部に搬入される基板Ｇを支持する。第一ステージ１８２は、基板搬入出口１８０ａの＋Ｘ側に配置されており、基板搬入出口１８０ａから搬入される基板Ｇを支持可能である。第一ステージ１８２は、基板ＧをＸ方向に搬送する不図示の搬送機構を有している。また、第一ステージ１８２は、Ｚ方向に昇降可能である。第一ステージ１８２は、第一搬送部１８３に等しい高さ位置（Ｚ方向上の位置）と、第二搬送部１８５に等しい高さ位置との間を移動可能である。第一ステージ１８２は、第二搬送部１８５に等しい高さ位置においては、第二搬送部１８５からの基板Ｇを支持可能である。また、第一ステージ１８２は、基板Ｇを支持した状態で昇降可能である。

【0114】

第一搬送部１８３は、第一ステージ１８２から搬送される基板Ｇを搬送する。第一搬送部１８３は、搬送機構１８３ａ及び加熱機構１８３ｂを有している。搬送機構１８３ａは、基板Ｇの姿勢を水平面（ＸＹ平面）に平行に保持したまま＋Ｘ方向に搬送する。搬送機構１８３ａの動作を停止させた状態では、基板Ｇの姿勢を保持したまま基板Ｇを支持することができるようになっている。加熱機構１８３ｂは、後に光の照射を受けることになる基板Ｇの温度が適温となるように基板Ｇの温度を調整する。例えば、加熱機構１８３ｂは、基板Ｇの温度を１００℃程度に維持する。

【0115】

第二ステージ１８４は、チャンバ１８０の内部であって＋Ｘ側の端部に設けられている。第二ステージ１８４は、第一搬送部１８３から搬送される基板Ｇを支持する。第二ステージ１８４は、基板ＧをＸ方向に搬送する不図示の搬送機構を有している。また、第二ステージ１８４は、Ｚ方向に昇降可能である。第二ステージ１８４は、第一搬送部１８３に等しい高さ位置（Ｚ方向上の位置）と、第二搬送部１８５に等しい高さ位置との間を移動可能である。また、第二ステージ１８４は、基板Ｇを支持した状態で昇降可能である。第二ステージ１８４は、第二搬送部１８５に等しい高さ位置に配置される場合、第二搬送部１８５へ基板Ｇを送り出すことが可能である。

【0116】

第二搬送部１８５は、第二ステージ１８４から搬送される基板Ｇを搬送する。第二搬送部１８５は、第一搬送部１８３の＋Ｚ側に配置されている。第二搬送部１８５は、光照射部８６に対向して配置されている。第二搬送部１８５は、搬送機構１８５ａ及び加熱機構１８５ｂを有している。搬送機構１８５ａは、基板Ｇの姿勢を水平面（ＸＹ平面）に平行に保持したまま−Ｘ方向に搬送する。搬送機構１８５ａの動作を停止させた状態では、基板Ｇの姿勢を保持したまま基板Ｇを支持することができるようになっている。加熱機構１８５ｂは、Ｚ方向において光照射部８６との間で基板Ｇを挟む位置に配置されている。加熱機構１８５ｂは、光照射部８６によって光の照射を受ける基板Ｇを−Ｚ側から加熱する。加熱機構１８５ｂは、搬送機構１８５ａによって支持された基板Ｇを加熱する。搬送機構１８５ａは、第二搬送部１８５の−Ｘ側に第一ステージ１８２が配置されている場合には、基板Ｇを第一ステージ１８２へ搬送可能である。

【0117】

基板搬入出口１８０ａから搬入された基板Ｇは、第一ステージ１８２及び第一搬送部１８３を経て第二ステージ１８４へと＋Ｘ方向に搬送される。このように、チャンバ１８０内には、基板Ｇを一方向（＋Ｘ方向）に搬送する第一基板搬送経路Ｒ１が形成されている。第二ステージ１８４に支持された基板Ｇは、当該第二ステージ１８４及び第二搬送部１８５を経て第一ステージ１８２へと−Ｘ方向に搬送される。このように、チャンバ１８０内には、基板Ｇを一方向（−Ｘ方向）に搬送する第二基板搬送経路Ｒ２が形成されている。第二基板搬送経路Ｒ２は、第一基板搬送経路Ｒ１に対して＋Ｚ方向に並んで配置されている。

【0118】

本実施形態において、光照射部８６は、光を照射される基板Ｇの搬送経路（第二基板搬送経路Ｒ２）に沿って移動可能とすることもできる。すなわち、光照射部８６は、図６におけるＸ軸に平行な方向Ｄ１及び方向Ｄ２に移動可能とすることができる。例えば、チャンバ１８０に、光照射部８６を水平移動させる水平移動機構を設けることができる。このような構成とすることで、光照射部８６を方向Ｄ１又は方向Ｄ２に移動させながら基板Ｇに対して光を照射することができる。これにより、第二搬送部１８５上で−Ｘ方向に搬送されている基板Ｇと光照射部８６との相対速度を自在に変更することができる。その結果、基板Ｇに対する光照射量やタクトタイムを自在に設定することができる。

【0119】

具体的には、光照射部８６を基板Ｇと同方向（方向Ｄ１）に移動させながら光照射を行うことで、基板Ｇに対する光照射部８６の相対速度が低下するので、光照射部８６の出力を上昇させなくとも基板Ｇに対する光照射量を増大させることができる。このことは、別の観点では、搬送速度を上昇させても基板Ｇに対する光照射量を同等に維持することができることになるため、装置内での基板Ｇの搬送速度を上昇させてスループットを向上させることもできる。

【0120】

一方、光照射部８６を基板Ｇと反対方向（方向Ｄ２）に移動させながら光照射を行うと、基板Ｇと光照射部８６との相対速度が上昇するため、基板Ｇへの光照射に要する時間（タクトタイム）が短くなる。これにより、光照射工程がボトルネックである場合にはスループットの向上を図ることができる。また、光照射部８６の移動速度を変更することで、基板Ｇの搬送速度や光照射部８６の出力を変更することなく、基板Ｇに対する光照射量の調整が可能である。光照射部８６を方向Ｄ２に移動させる場合には、基板Ｇに対する光照射量を低減する方向の調整が容易になる。

【0121】

なお、光照射部８６の移動方向と、第二搬送部１８５における基板搬送方向とは、概ね平行であればよい。具体的には、光照射部８６の移動方向と、第二搬送部１８５における基板搬送方向との成す角度が３０度以下であればよい。

【0122】

続いて、本実施形態の光照射ユニットＵＶ１における光照射処理について説明する。
図７乃至図９は光照射ユニットＵＶ１の動作説明図である。以下、光照射ユニットＵＶ１において、基板Ｇが複数搬入される場合、複数の基板を搬入された順にＧ１、Ｇ２、Ｇ３、…と表記する。

【0123】

制御部ＣＯＮＴは、基板Ｇを保持するロボットアームを＋Ｚ方向に移動させ、図７（ａ）に示すように、基板Ｇ１を基板搬入出口１８０ａからチャンバ１８０の内部に搬入させる。光照射ユニットＵＶ１では、第一ステージ１８２を第一搬送部１８３に等しい高さ位置に配置させておく。これにより、チャンバ１８０に搬入された基板Ｇ１が第一ステージ１８２に載置される。

【0124】

次に、制御部ＣＯＮＴは、図７（ｂ）に示すように、第一ステージ１８２に載置された基板Ｇ１を＋Ｘ方向に搬送させ、第一搬送部１８３へと移動させる。制御部ＣＯＮＴは、第一搬送部１８３のＸ方向のほぼ中央部に基板Ｇ１を搬送させた後、搬送機構１８３ａを一時停止させ、加熱機構１８３ｂを作動させる。この動作により、搬送機構１８３ａに支持された基板Ｇ１は、加熱機構１８３ｂによって所望の温度に調整される。

【0125】

基板Ｇ１を一定時間、予備的に加熱させた後、制御部ＣＯＮＴは、図７（ｃ）に示すように、搬送機構１８３ａによって基板Ｇ１を＋Ｘ方向に搬送させる。基板Ｇ１は、第一搬送部１８３から第二ステージ１８４へ受け渡される。
また、制御部ＣＯＮＴは、現像ユニットＤＶから搬送される他の基板Ｇ２をチャンバ１８０に搬入させる。制御部ＣＯＮＴは、搬送機構ＴＲ４のロボットアームを基板搬入出口１８０ａまで移動させ、基板Ｇ２を基板搬入出口１８０ａからチャンバ１８０の内部に搬入させる。チャンバ１８０の内部に搬入された基板Ｇ２は、第一ステージ１８２に載置される。

【0126】

次に、制御部ＣＯＮＴは、図８（ａ）に示すように、基板Ｇ１を支持した状態の第二ステージ１８４を＋Ｚ側へ移動させ、第二搬送部１８５の高さ位置に合わせる。また、制御部ＣＯＮＴは、第一ステージ１８２に載置された基板Ｇ２を＋Ｘ方向に搬送させ、第一搬送部１８３へと移動させる。制御部ＣＯＮＴは、第一搬送部１８３のＸ方向のほぼ中央部に基板Ｇ２を搬送させた後、搬送機構１８３ａを一時停止させ、加熱機構１８３ｂを作動させる。この動作により、搬送機構１８３ａに支持された基板Ｇ２は、加熱機構１８３ｂによって所望の温度に調整される。

【0127】

次に、制御部ＣＯＮＴは、図８（ｂ）に示すように、第一ステージ１８２を＋Ｚ方向に移動させ、第二搬送部１８５の高さ位置に合わせておく。また、制御部ＣＯＮＴは、第二ステージ１８４に載置された基板Ｇ１を−Ｘ方向に搬送させ、第二搬送部１８５へと移動させる。制御部ＣＯＮＴは、第二搬送部１８５に搬送された基板Ｇ１に対して、光照射部８６による光照射を行わせる。制御部ＣＯＮＴは、搬送機構１８５ａを作動させて基板Ｇ１を−Ｘ方向に移動させると共に、加熱機構１８５ｂを作動させ、基板Ｇ１の温度を１００℃程度に維持する。

【0128】

この状態で制御部ＣＯＮＴは、光照射部８６から光を射出させる。光照射部８６から射出された光は、基板Ｇ１に照射される。この動作により、搬送機構１８５ａによって水平面に移動する基板Ｇ１に対して光が照射される。光の照射は、基板Ｇ１の全体が光照射部８６を−Ｘ方向に通り過ぎるまで行われる。第二搬送部１８５によって−Ｘ方向に搬送された基板Ｇ１は、図８（ｃ）に示すように、予め配置させておいた第一ステージ１８２に載置される。制御部ＣＯＮＴは、第一ステージ１８２に基板Ｇ１が載置された後、第一ステージ１８２を−Ｚ方向に移動させ、第一搬送部１８３に高さ位置を合わせる。

【0129】

次に、制御部ＣＯＮＴは、図９（ａ）に示すように、第一ステージ１８２及び搬送機構ＴＲ４のロボットアームを用いて、第一ステージ１８２上の基板Ｇ１を搬出させる。また、制御部ＣＯＮＴは、第一搬送部１８３で予備的な加熱を行っていた基板Ｇ２を＋Ｘ方向に移動させ、第二ステージ１８４に載置させる。

【0130】

次に、制御部ＣＯＮＴは、図９（ｂ）に示すように、基板Ｇ２を支持した状態の第二ステージ１８４を＋Ｚ側へ移動させ、第二搬送部１８５の高さ位置に合わせる。また、制御部ＣＯＮＴは、第一ステージ１８２に載置された基板Ｇ３を＋Ｘ方向に搬送させ、第一搬送部１８３へと移動させる。制御部ＣＯＮＴは、第一搬送部１８３のＸ方向のほぼ中央部に基板Ｇ３を搬送させた後、搬送機構１８３ａを一時停止させ、基板Ｇ３を予備的に加熱する。

【0131】

以降、制御部ＣＯＮＴは、上記同様に基板Ｇ２、基板Ｇ３に対して順に光の照射を行い、基板搬入出口１８０ａを介してチャンバ１８０から搬出させる。また、基板搬入出口１８０ａを介して新たな基板をチャンバ１８０に搬入させ、光Ｌの照射を行わせる。チャンバ１８０から搬出された基板Ｇ１〜Ｇ３は、搬送機構ＴＲ４を介してポストベークユニットＰＢに搬送される。以上の動作を繰り返し行わせることにより、現像ユニットＤＶを経た基板Ｇに対して光照射処理（キュア処理）を行うことができる。

【0132】

以上のように、本実施形態によれば、基板Ｇの搬入及び搬出が可能な基板搬入出口１８０ａが所定面１８０ｆに設けられ、この基板搬入出口１８０ａを通過してチャンバ１８０の内部に搬入される基板Ｇが基板搬入出口１８０ａを通過してチャンバ１８０の外部へ搬出されるようにチャンバ１８０の内部で基板Ｇが移動するため、基板Ｇの搬入及び搬出がチャンバ１８０の同一面側（所定面側）で行われることになる。これにより、既存の装置との間の基板Ｇの受け渡しに必要なスペースを節約することが可能となるため、フットプリントの小さい光照射部８６を提供することができる。

【0133】

なお、図９（ｂ）に示す光照射工程において、制御部ＣＯＮＴは、光照射部８６を方向Ｄ１又は方向Ｄ２に移動させながら、基板Ｇ１に対して光を照射させることもできる。例えば、光照射部８６を方向Ｄ１に移動させながら基板Ｇ１に対して光照射を行う場合、制御部ＣＯＮＴは、光照射部８６を所定の移動開始位置に配置した状態で、第二ステージ１８４から第二搬送部１８５へ基板Ｇ１を搬入し、基板Ｇ１の先端が上記移動開始位置に達したときに、光照射部８６を方向Ｄ１の移動を開始するとともに基板Ｇ１への光照射を開始する。制御部ＣＯＮＴは光照射部８６を基板Ｇ１よりも遅い速度で移動させながら光を照射させる。制御部ＣＯＮＴは、基板Ｇ１に遅れて移動する光照射部８６が基板Ｇ１の後端に達する位置で、光照射部８６の移動を停止させる。その後、制御部ＣＯＮＴは、光照射部８６を方向Ｄ２に移動させ、上記移動開始位置に戻す。

【0134】

以上、本発明の実施形態について説明したが上記実施形態の内容に限定されることはなく、発明の主旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

【0135】

＜評価＞
ネガ型レジスト組成物を用い、上記パターン形成装置ＳＰＡを用いて形成したレジストパターンについて評価を行った。
（実施例１）
実施例１において、光照射ユニットＵＶは、ポストベークユニットＰＢによるベーク後（１２０℃、１０分間）のレジスト膜に対し、光照射部８６により積算露光量３００ｍＪ／ｃｍ^２の光照射処理を行った。光照射ユニットＵＶは、加熱機構９０による基板Ｇの加熱を行わなかった。光照射ユニットＵＶは、光照射時にチャンバ８２内の酸素濃度を７５０ｐｐｍとなるように窒素ガスを供給した。実施例１に係るレジストパターンは上記条件により形成されたものである。

【0136】

（実施例２）
実施例２において、光照射ユニットＵＶは、ポストベークユニットＰＢによるベーク後（１２０℃、１０分間）のレジスト膜に対し、光照射部８６により積算露光量３００ｍＪ／ｃｍ^２の光照射処理を行った。また、光照射ユニットＵＶは、光照射時に加熱機構９０により基板Ｇを１２０℃で加熱した。光照射ユニットＵＶは、光照射時にチャンバ８２内の酸素濃度を４５０ｐｐｍとなるように窒素ガスを供給した。実施例２に係るレジストパターンは上記条件により形成されたものである。

【0137】

（実施例３）
実施例３において、光照射ユニットＵＶは、ポストベークユニットＰＢによるベーク後（１２０℃、１０分間）のレジスト膜に対し、光照射部８６により積算露光量１８００ｍＪ／ｃｍ^２の光照射処理を行った。光照射ユニットＵＶは、加熱機構９０により基板Ｇを１２０℃で加熱した。光照射ユニットＵＶは、光照射時にチャンバ８２内の酸素濃度を６１０ｐｐｍとなるように窒素ガスを供給した。実施例３に係るレジストパターンは上記条件により形成されたものである。

【0138】

（実施例４）
実施例４において、光照射ユニットＵＶは、ポストベークユニットＰＢによるベーク後（１００℃、１０分間）のレジスト膜に対し、光照射部８６により光照射処理を行った。光照射ユニットＵＶは、加熱機構９０により基板Ｇを８０℃で１００秒間だけ加熱した。光照射ユニットＵＶは、光照射時にチャンバ８２内の酸素濃度を９００ｐｐｍとなるように窒素ガスを供給した。光照射ユニットＵＶによる光照射後のレジストパターンに対し、１３０℃、１０分間のベーク処理を行った。実施例４に係るレジストパターンは上記条件により形成されたものである。

【0139】

（実施例５）
実施例５おいて、光照射ユニットＵＶは、ポストベークユニットＰＢによるベーク後（１００℃、１０分間）のレジスト膜に対し、光照射部８６により光照射処理を行った。光照射ユニットＵＶは、加熱機構９０により基板Ｇを５０℃で１００秒間だけ加熱した。光照射ユニットＵＶは、光照射時にチャンバ８２内の酸素濃度を９００ｐｐｍとなるように窒素ガスを供給した。光照射ユニットＵＶによる光照射後のレジストパターンに対し、１３０℃、１０分間のベーク処理を行った。実施例５に係るレジストパターンは上記条件により形成されたものである。

【0140】

（実施例６）
実施例６において、光照射ユニットＵＶは、ポストベークユニットＰＢによるベーク後（１００℃、１０分間）のレジスト膜に対し、光照射部８６により光照射処理を行った。光照射ユニットＵＶは、加熱機構９０により基板Ｇを２３℃で１００秒間だけ加熱した。光照射ユニットＵＶは、光照射時にチャンバ８２内の酸素濃度を９００ｐｐｍとなるように窒素ガスを供給した。光照射ユニットＵＶによる光照射後のレジストパターンに対し、１３０℃、１０分間のベーク処理を行った。実施例６に係るレジストパターンは上記条件により形成されたものである。

【0141】

（実施例７）
実施例７において、光照射ユニットＵＶは、ポストベークユニットＰＢによるベーク後（１００℃、１０分間）のレジスト膜に対し、光照射部８６により光照射処理を行った。光照射ユニットＵＶは、加熱機構９０により基板Ｇを８０℃で１００秒間だけ加熱した。光照射ユニットＵＶは、光照射時にチャンバ８２内の酸素濃度を大気中における酸素濃度（２１．７％＝２１７００００ｐｐｍ）となるように窒素ガスを供給した。つまり、チャンバ８２内を大気解放状態とした。光照射ユニットＵＶによる光照射後のレジストパターンに対し、１３０℃、１０分間のベーク処理を行った。実施例７に係るレジストパターンは上記条件により形成されたものである。

【0142】

（実施例８）
実施例８において、光照射ユニットＵＶは、ポストベークユニットＰＢによるベーク後（１００℃、１０分間）のレジスト膜に対し、光照射部８６により光照射処理を行った。光照射ユニットＵＶは、加熱機構９０により基板Ｇを８０℃で１００秒間だけ加熱した。光照射ユニットＵＶは、光照射時にチャンバ８２内の酸素濃度を２０００ｐｐｍとなるように窒素ガスを供給した。光照射ユニットＵＶによる光照射後のレジストパターンに対し、１３０℃、１０分間のベーク処理を行った。実施例９に係るレジストパターンは上記条件により形成されたものである。

【0143】

（比較例１）
比較例１として、ポストベークユニットＰＢによるベーク後（１３０℃、１０分間）のレジスト膜に対する光照射を行わなかった。すなわち、光照射部８６による積算露光量は０ｍＪ／ｃｍ^２である。また、加熱機構９０による加熱を行わず、チャンバ８２内を大気雰囲気とした。比較例１に係るレジストパターンは上記条件により形成されたものである。

【0144】

（比較例２）
比較例２として、光照射ユニットＵＶは、ポストベークユニットＰＢによるベーク後のレジスト膜に対し、光照射部８６により積算露光量１０００ｍＪ／ｃｍ^２の光照射処理を行った。光照射ユニットＵＶは、加熱機構９０による基板Ｇの加熱を行わなかった。光照射ユニットＵＶは、光照射時にチャンバ８２内を大気雰囲気とした。比較例２に係るレジストパターンは上記条件により形成されたものである。

【0145】

（比較例３）
比較例３は、図５（ａ）に示した従来のパターン形成工程により形成したレジスト膜である。つまり、低酸素雰囲気光照射工程は行わず、ポストベーク工程（１３０℃、１０分間）により形成されたものである。

【0146】

（膜硬度の評価）
実施例１〜８及び比較例１〜３でそれぞれ得た、レジストパターンについて鉛筆硬度試験を行った。そして、レジストパターンの表面膜の鉛筆硬度を測定した。本試験において用いる鉛筆の芯先は、硬い平らな面においた研磨紙４００番に対し直角にあて、芯先が平らで角が鋭くなるように研ぐ。そして、研いだ芯を塗膜（レジストパターンの表面）に対して４５°であて、芯が折れない程度に出来る限り強く押し付けながら試験者の前方に均一な速さで約１ｃｍ押し出して塗膜を引っ掻く。１回引っ掻くごとに鉛筆の芯の先端を研いで、同一の濃度記号の鉛筆で５回ずつ試験を繰り返す。塗膜の破れ又は切り傷が５回の試験中２回以上発生する鉛筆の方さの一段下の濃度記号を記録する。
なお、本試験では、鉛筆の先端に荷重３５０ｇを与えた。

【0147】

かかるレジストパターンの硬度の評価結果を下記の表１、表２に示した。

【0148】

【表1】

【0149】

表１に示すように、比較例１、２で得られたレジストパターンの鉛筆硬度はＦ、Ｂであり、実施例１〜３で得られたレジストパターンの鉛筆硬度はＨ、２Ｈ、２Ｈである。このように、実施例１〜３で得られたレジストパターンは、比較例１、２で得られたレジストパターンに比べて、膜硬度が高いことが確認できる。
このことより、実施例１〜３では比較例１、２と異なり、低酸素雰囲気の中で光照射を行ったことで光重合反応を良好に進行させてレジストパターンの硬度を向上させたと言える。
さらに、実施例１〜３で得られたレジストパターンは、その内部まで全体が充分に硬化していると考えられ、耐久性、耐熱性も高いと言える。

【0150】

また、実施例２で得られたレジストパターンの鉛筆硬度２Ｈは、実施例１で得られたレジストパターンの鉛筆硬度Ｈよりも高いことが確認できる。
このことより、低酸素雰囲気内で光照射を行う際、基板Ｇを加熱機構９０により加熱した状態とすることで光重合反応が促進し、レジストパターンの硬度をより向上すると言える。

【0151】

【表2】

【0152】

【表3】

【0153】

表２、３に示すように、比較例３で得られたレジストパターンの鉛筆硬度は２Ｈであり、実施例４〜８で得られたレジストパターンの鉛筆硬度は５Ｈ、５Ｈ、３Ｈ、３Ｈ、５Ｈである。このように、実施例４〜８で得られたレジストパターンは、比較例３で得られたレジストパターンに比べて、膜硬度が高いことが確認できる。表２より加熱条件の温度が５０℃以上だとより効果が高いことが確認できる。
表３より、実施例４〜８では比較例３と異なり、低酸素雰囲気の中で光照射を行ったことで光重合反応を良好に進行させてレジストパターンの硬度を向上させたと言える。
さらに、実施例４〜８で得られたレジストパターンは、その内部まで全体が充分に硬化していると考えられ、耐久性、耐熱性も高いと言える。

【符号の説明】

【0154】

ＳＰＡ…パターン形成装置（レジストパターン形成装置）、ＤＶ…現像ユニット（現像装置）、５９…加熱装置、８１…光照射装置。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】