特許 7295754 露光装置

(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】

(24)【登録日】2023-06-13

(45)【発行日】2023-06-21

(54)【発明の名称】露光装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/027 20060101AFI20230614BHJP

   H01L 21/683 20060101ALI20230614BHJP

【ＦＩ】

H01L21/30 501

H01L21/30 502D

H01L21/68 N

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2019170831

(22)【出願日】2019-09-19

(65)【公開番号】P2021048326

(43)【公開日】2021-03-25

【審査請求日】2022-06-17

(73)【特許権者】

【識別番号】000207551

【氏名又は名称】株式会社ＳＣＲＥＥＮホールディングス

(74)【代理人】

【識別番号】100108523

【弁理士】

【氏名又は名称】中川 雅博

(74)【代理人】

【識別番号】100098305

【弁理士】

【氏名又は名称】福島 祥人

(74)【代理人】

【識別番号】100125704

【弁理士】

【氏名又は名称】坂根 剛

(74)【代理人】

【識別番号】100187931

【弁理士】

【氏名又は名称】澤村 英幸

(72)【発明者】

【氏名】有澤 洋

(72)【発明者】

【氏名】浅井 正也

(72)【発明者】

【氏名】春本 将彦

(72)【発明者】

【氏名】田中 裕二

(72)【発明者】

【氏名】中山 知佐世

(72)【発明者】

【氏名】本野 智大

(72)【発明者】

【氏名】宮本 周治

【審査官】田中 秀直

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－１０７３９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－３４６３７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６３－２６００２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１３／０１６０９４６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１８－１３７３７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１５９８２８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７

Ｈ０１Ｌ ２１／６８３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも一部が円形状を有する基板に露光処理を行う露光装置であって、
前記基板を収容可能な処理空間を形成するとともに上部開口および下部開口を有する円筒形状の周壁部材と、
前記周壁部材の前記上部開口を塞ぐように前記周壁部材の上方に設けられかつ前記処理空間に真空紫外線を出射可能な出射面を有する光出射部と、
前記周壁部材の下方で上下方向に移動可能に設けられかつ前記下部開口を閉塞可能および開放可能に構成された閉塞部材と、
前記基板が前記出射面に対向するように前記出射面と前記閉塞部材との間に前記基板を支持する基板支持部と、
前記処理空間内で前記基板支持部により前記基板が支持されかつ前記閉塞部材により前記下部開口が閉塞された状態で前記処理空間に不活性ガスを供給する供給部と、
前記処理空間内で前記基板支持部により前記基板が支持されかつ前記閉塞部材により前記下部開口が閉塞された状態で前記処理空間内の雰囲気を前記処理空間の外部へ排出する排出部とを備え、
前記周壁部材の内部には、前記周壁部材の外部と前記処理空間とを連通する第１の気体流路および第２の気体流路が形成され、
前記供給部は、前記第１の気体流路を通して前記処理空間内に不活性ガスを供給可能に設けられ、
前記排出部は、前記第２の気体流路を通して前記処理空間内の雰囲気を前記処理空間の外部に排出可能に設けられ、
前記第１の気体流路および前記第２の気体流路は、前記処理空間内で前記基板支持部により支持された基板より上方に設けられる、露光装置。

【請求項2】

前記第１の気体流路は、前記周壁部材の内周面に繋がる単一の開口を有し、前記不活性ガスを前記開口から前記処理空間内に単一の方向に向けて供給可能に設けられた、請求項１記載の露光装置。

【請求項3】

前記第１の気体流路および前記第２の気体流路は、前記周壁部材のうち前記処理空間を挟んで互いに対向する部分にそれぞれ形成された、請求項１または２記載の露光装置。

【請求項4】

前記閉塞部材は、前記出射面に対向する平坦な上面を有し、
前記閉塞部材の前記上面には、複数の前記基板支持部が取り付けられた、請求項１～３のいずれか一項に記載の露光装置。

【請求項5】

前記処理空間の下方の位置で上下方向に延びかつ前記基板を支持可能な複数の上端部をそれぞれ有する複数の支持ピンをさらに備え、
前記閉塞部材は、前記複数の支持ピンが挿入される複数の貫通孔を有し、
前記複数の支持ピンは、前記閉塞部材により前記下部開口が閉塞されたときに前記複数の支持ピンの上端部が前記複数の基板支持部の上端よりも下方に位置し、前記閉塞部材により前記下部開口が開放されたときに前記複数の支持ピンの上端部が前記複数の基板支持部の上端よりも上方に位置するように設けられた、請求項４記載の露光装置。

【請求項6】

前記光出射部および前記供給部を制御する制御部をさらに備え、
前記制御部は、前記処理空間内で前記基板支持部により前記基板が支持されかつ前記閉塞部材により前記下部開口が閉塞された時点から予め定められた第１の時間中第１の流量で前記処理空間内に不活性ガスが供給され、前記第１の時間の経過時点から第２の時間中前記第１の流量よりも低い第２の流量で前記処理空間内に不活性ガスが供給されるように前記供給部を制御するとともに、前記第２の時間中前記出射面から前記基板に真空紫外線が出射されるように前記光出射部を制御する、請求項１～５のいずれか一項に記載の露光装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、真空紫外線を用いて基板に露光処理を行う露光装置に関する。

【背景技術】

【0002】

基板上に形成された膜を改質させるために、真空紫外線が用いられる場合がある。例えば、特許文献１には、基板上の誘導自己組織化材料を含む膜に真空紫外線を用いて露光処理を行う露光装置が記載されている。

【0003】

その露光装置は、処理室、投光部および閉塞部を備える。処理室は、上部開口および内部空間を有する。投光部は処理室の上部開口を塞ぐように処理室の上方に配置されている。処理室の側面には、処理室の内部と外部との間で基板を搬送するための搬送開口が形成されている。閉塞部は、シャッタにより搬送開口を開閉可能に構成されている。

【0004】

基板の露光処理時には、まず搬送開口が開放され、その搬送開口を通して処理室の内部に基板が搬入される。次に、処理室の内部に基板が配置された状態で、搬送開口が閉塞され、その処理室の内部空間が密閉される。また、基板に照射される真空紫外線が酸素により減衰することを低減するために、処理室内の雰囲気が不活性ガスで置換される。処理室内の酸素濃度が予め定められた濃度まで低減されると、処理室の上部開口を通して基板に真空紫外線が照射される。これにより、基板上の膜が改質される。その後、搬送開口が再度開放され、露光後の基板が処理室の外部に搬出される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１８－１５９８２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記のように、特許文献１に記載された露光装置においては、１枚の基板について露光処理が行われるごとに、処理室内の酸素濃度が予め定められた濃度に到達するまで処理室内の雰囲気を不活性ガスで置換する必要がある。この場合、露光処理の効率を向上させるために、処理室内の雰囲気の置換に要する時間は短くすることが望ましい。

【0007】

本発明の目的は、単純かつコンパクトな構成で基板の清浄度を低下させることなく露光処理の効率を向上させることが可能な露光装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

（１）本発明に係る露光装置は、少なくとも一部が円形状を有する基板に露光処理を行う露光装置であって、基板を収容可能な処理空間を形成するとともに上部開口および下部開口を有する円筒形状の周壁部材と、周壁部材の上部開口を塞ぐように周壁部材の上方に設けられかつ処理空間に真空紫外線を出射可能な出射面を有する光出射部と、周壁部材の下方で上下方向に移動可能に設けられかつ下部開口を閉塞可能および開放可能に構成された閉塞部材と、基板が出射面に対向するように出射面と閉塞部材との間に基板を支持する基板支持部と、処理空間内で基板支持部により基板が支持されかつ閉塞部材により下部開口が閉塞された状態で処理空間に不活性ガスを供給する供給部と、処理空間内で基板支持部により基板が支持されかつ閉塞部材により下部開口が閉塞された状態で処理空間内の雰囲気を処理空間の外部へ排出する排出部とを備え、周壁部材の内部には、周壁部材の外部と処理空間とを連通する第１の気体流路および第２の気体流路が形成され、供給部は、第１の気体流路を通して処理空間内に不活性ガスを供給可能に設けられ、排出部は、第２の気体流路を通して処理空間内の雰囲気を処理空間の外部に排出可能に設けられ、第１の気体流路および第２の気体流路は、処理空間内で基板支持部により支持された基板より上方に設けられる。

【0009】

その露光装置においては、基板が光出射部の出射面に対向するように、出射面と閉塞部材の間に基板が支持される。周壁部材の下部開口は閉塞部材により閉塞され、処理空間内の雰囲気が不活性ガスで置換される。この状態で、光出射部の出射面から基板に真空紫外線が出射され、基板が露光される。この露光時には、処理空間内の酸素濃度が不活性ガスにより低下しているので、光出射部の出射面から基板に出射される真空紫外線の減衰が低減される。

【0010】

上記の構成によれば、周壁部材は基板の形状に対応する円筒形状を有するので、処理空間の容積を小さくすることができる。それにより、処理空間内の雰囲気を不活性ガスにより迅速に置換することができる。したがって、処理空間の酸素濃度を短時間で低下させることができる。

【0011】

また、円筒形状の周壁部材により形成される処理空間には気体が滞留するような隅部が存在しない。そのため、処理空間内の雰囲気を不活性ガスにより置換する際には、周壁部材の内周面に沿って円滑な気体の流れが形成される。それにより、処理空間にはパーティクルが残留しにくい。したがって、処理空間内の基板の清浄度を向上させることが可能である。

【0012】

さらに、閉塞部材が周壁部材の下部開口を開閉することにより、処理空間内に基板を搬入することおよび処理空間内から基板を搬出することが可能である。閉塞部材が上下方向に移動することにより単純な構成および動作で下部開口を開閉することができる。したがって、周壁部材に基板の搬入搬出口を設けるとともにその搬入搬出口を開閉するための複雑な機構を設ける必要がなくなる。

【0013】

これらの結果、単純かつコンパクトな構成で基板の清浄度を低下させることなく露光処理の効率を向上させることが可能になる。

【0014】

（２）前記第１の気体流路は、前記周壁部材の内周面に繋がる単一の開口を有し、前記不活性ガスを前記開口から前記処理空間内に単一の方向に向けて供給可能に設けられてもよい。

【0015】

この場合、処理空間内に不活性ガスを供給するための配管またはノズル等の部材を設ける必要がない。また、処理空間内にその内部の雰囲気を処理空間の外部に排出するための配管またはノズル等の部材を設ける必要がない。それにより、処理空間内で気体の流れの妨げとなる領域が低減されるので、処理空間にパーティクルが残留しにくくなる。

【0016】

（３）第１の気体流路および第２の気体流路は、周壁部材のうち処理空間を挟んで互いに対向する部分にそれぞれ形成されてもよい。

【0017】

この場合、処理空間において、第１の気体流路から第２の気体流路に向かって円滑な気体の流れが形成される。それにより、処理空間内の雰囲気を不活性ガスにより円滑に置換することができるので、雰囲気の置換に要する時間が短縮される。また、処理空間内の乱流の発生が抑制されるので、処理空間内の複数の部分における酸素濃度を均一に保つことができる。したがって、基板に対して均一な露光を行うことが可能になる。

【0018】

（４）閉塞部材は、出射面に対向する平坦な上面を有し、閉塞部材の上面には、複数の基板支持部が取り付けられてもよい。

【0019】

この場合、複数の基板支持部が閉塞部材の平坦な上面上に共通して取り付けられるので、閉塞部材への複数の基板支持部の取付時には、複数の基板支持部の上下方向の位置を容易かつ正確に合わせることができる。それにより、基板支持部により支持される基板が出射面に対して傾斜することが防止され、基板に対して均一な露光を行うことが可能になる。

【0020】

（５）露光装置は、処理空間の下方の位置で上下方向に延びかつ基板を支持可能な複数の上端部をそれぞれ有する複数の支持ピンをさらに備え、閉塞部材は、複数の支持ピンが挿入される複数の貫通孔を有し、複数の支持ピンは、閉塞部材により下部開口が閉塞されたときに複数の支持ピンの上端部が複数の基板支持部の上端よりも下方に位置し、閉塞部材により下部開口が開放されたときに複数の支持ピンの上端部が複数の基板支持部の上端よりも上方に位置するように設けられてもよい。

【0021】

この場合、処理空間への基板の搬入時には、閉塞部材により下部開口が開放された状態で処理空間の下方の位置で露光装置の外部から複数の支持ピンの上端部上に基板が載置される。その後、閉塞部材により下部開口が閉塞される際には、閉塞部材が複数の支持ピンに対して上方に移動することにより複数の基板支持部の上端が複数の支持ピンの上端部よりも上方に移動する。それにより、基板が複数の支持ピンから複数の基板支持部に渡され、基板が処理空間内で支持される。

【0022】

一方、処理空間からの基板の搬出時には、閉塞部材が複数の支持ピンに対して下方に移動することにより複数の基板支持部の上端が複数の支持ピンの上端部よりも下方に移動する。それにより、基板が複数の基板支持部から複数の支持ピンに渡され、基板が処理空間の下方で支持される。このように、閉塞部材を上下方向に移動させることにより、単純な構成および動作で処理空間に対する基板の搬入および搬出を行うことが可能である。

【0023】

（６）露光装置は、光出射部および供給部を制御する制御部をさらに備え、制御部は、処理空間内で基板支持部により基板が支持されかつ閉塞部材により下部開口が閉塞された時点から予め定められた第１の時間中第１の流量で処理空間内に不活性ガスが供給され、第１の時間の経過時点から第２の時間中第１の流量よりも低い第２の流量で処理空間内に不活性ガスが供給されるように供給部を制御するとともに、第２の時間中出射面から基板に真空紫外線が出射されるように光出射部を制御してもよい。

【0024】

上記の制御によれば、下部開口が閉塞された後、基板の露光前に比較的高い第１の流量で処理空間内に不活性ガスが供給され、処理空間内の雰囲気が排出される。それにより、処理空間内の雰囲気の大部分を短時間で不活性ガスに置換することができる。

【0025】

その後、基板の露光時には比較的低い第２の流量で処理空間内に不活性ガスが供給され、処理空間内の雰囲気が排出される。この場合、処理空間内に生じる気体の流れが低下する。それにより、基板の露光中に処理空間内に残留するパーティクルが不活性ガスの気流により飛散することが防止される。したがって、基板の露光中にパーティクルが処理空間内を飛散することによる処理不良の発生が防止される。

【発明の効果】

【0026】

本発明によれば、単純かつコンパクトな構成で基板の清浄度を低下させることなく露光処理の効率を向上させることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】本発明の実施の形態に係る露光装置の構成を示す模式的断面図である。

【図2】図１の露光装置のうち一部の構成要素の動作を説明するための斜視図である。

【図3】図１の露光装置の一部の構成要素を示す模式的平面図である。

【図4】露光処理時における露光装置の基本動作を説明するための模式的側面図である。

【図5】露光処理時における露光装置の基本動作を説明するための模式的側面図である。

【図6】露光処理時における露光装置の基本動作を説明するための模式的側面図である。

【図7】露光処理時における露光装置の基本動作を説明するための模式的側面図である。

【図8】露光処理時における露光装置の基本動作を説明するための模式的側面図である。

【図9】露光処理時における露光装置の基本動作を説明するための模式的側面図である。

【図10】図４～図９の露光装置の動作を実現するために図１の制御部により行われる一連の処理を示すフローチャートである。

【図11】図４～図９の露光装置の動作を実現するために図１の制御部により行われる一連の処理を示すフローチャートである。

【図12】処理空間内の雰囲気の置換方法の一例を説明するための図である。

【図13】処理空間内の雰囲気の置換方法の他の例を説明するための図である。

【図14】処理空間内の雰囲気の置換方法のさらに他の例を説明するための図である。

【図15】図１の露光装置を備える基板処理装置の一例を示す模式的ブロック図である。

【図16】他の実施の形態に係る露光装置の構成を示す模式的断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下、本発明の実施の形態に係る露光装置について図面を参照しつつ説明する。以下の説明において、基板とは、液晶表示装置または有機ＥＬ（Electro Luminescence）表示装置等に用いられるＦＰＤ（Flat Panel Display）用基板、半導体基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、セラミック基板または太陽電池用基板等をいう。なお、以下に説明する基板は、少なくとも一部が円形状を有する基板であり、例えばノッチまたはオリエンテーションフラットが形成された円形基板である。また、基板の主面には、真空紫外線により改質される膜が形成されているものとする。

【0029】

さらに、以下に説明する露光装置においては、基板の主面が上方に向けられかつ基板の裏面（主面とは反対側の面）が下方に向けられた状態で、その基板の主面に上方から約１２０ｎｍ以上約２３０ｎｍ以下の波長を有する紫外線（以下、真空紫外線と呼ぶ。）が照射される。したがって、以下の説明において、基板の上面は基板の主面であり、基板の下面は基板の裏面である。

【0030】

［１］露光装置の構成
図１は本発明の実施の形態に係る露光装置の構成を示す模式的断面図であり、図２は図１の露光装置１００のうち一部の構成要素の動作を説明するための斜視図である。図１に示すように、露光装置１００は、光出射部１０、周壁部材２０、下蓋部材３０、基板支持機構４０、気体供給系５１、気体排出系５２、昇降駆動部５３および制御部６０を含む。

【0031】

その露光装置１００においては、基板Ｗに露光処理を行うための処理空間２０Ｓが周壁部材２０により形成される。具体的には、周壁部材２０は、扁平な円筒形状を有する。周壁部材２０の内周面により取り囲まれる空間が処理空間２０Ｓとして用いられる。また、周壁部材２０は、円環状の平坦な上端面２３および下端面２４を有する。上端面２３の内側には上部開口２１が形成され、下端面２４の内側には下部開口２２が形成されている。

【0032】

周壁部材２０の上部開口２１を塞ぐように周壁部材２０の上方に光出射部１０が設けられている。光出射部１０は、ハウジング１１、透光板１３、面状の光源部１４および電源装置１５を含む。

【0033】

ハウジング１１は、底壁部１１ａ、角筒形状の周壁部１１ｂおよび天井部１１ｃを有する。底壁部１１ａ、周壁部１１ｂおよび天井部１１ｃにより内部空間１０Ｓが形成される。なお、図２では、光出射部１０のうちハウジング１１のみが一点鎖線で示される。

【0034】

図１に示すように、ハウジング１１の底壁部１１ａには、下部開口１２が形成されている。下部開口１２は、例えば円形状を有する。下部開口１２の内径は、周壁部材２０の内径よりもやや小さい。透光板１３は、下部開口１２を閉塞するように底壁部１１ａに取り付けられている。本実施の形態では、透光板１３は石英ガラス板である。透光板１３の材料として、真空紫外線を透過する他の材料が用いられてもよい。

【0035】

光源部１４および電源装置１５は、ハウジング１１の内部空間１０Ｓに収容される。光源部１４は、真空紫外線を出射する複数の棒形状の光源素子ＬＥが所定間隔で水平に配列された構成を有する。各光源素子ＬＥは、例えばキセノンエキシマランプであってもよいし、他のエキシマランプまたは重水素ランプ等であってもよい。電源装置１５は、光源部１４に電力を供給する。

【0036】

底壁部１１ａの下面には、透光板１３の下面が出射面１３Ｓとして処理空間２０Ｓに向くように、周壁部材２０の上端面２３が接続されている。このような構成により、光源部１４から発生される真空紫外線は、出射面１３Ｓを通して処理空間２０Ｓ内に出射される。

【0037】

下蓋部材３０は、周壁部材２０の下方で上下方向に移動可能に設けられている。また、下蓋部材３０は、上下方向の移動により下部開口２２を閉塞可能および開放可能に構成されている。以下、下蓋部材３０が下部開口２２を閉塞する位置を蓋閉塞位置と呼び、下蓋部材３０が下部開口２２を開放する位置を蓋開放位置と呼ぶ。昇降駆動部５３は、例えばステッピングモータを含み、図２に太い点線の矢印で示すように、蓋閉塞位置と蓋開放位置との間で下蓋部材３０を上下方向に移動させる。

【0038】

下蓋部材３０は、光出射部１０の出射面１３Ｓに対向する平坦な上面３１を有する。下蓋部材３０の上面３１には、図１に示すように、シール部材３９が取り付けられている。下蓋部材３０が蓋閉塞位置にある状態においては、シール部材３９が周壁部材２０の下端面２４のうち下部開口２２を取り囲む部分に密着する。シール部材３９は、例えばＯリングからなる。

【0039】

また、下蓋部材３０の上面３１には、基板Ｗの下面を支持可能に構成された複数（本例では３つ）の支持部材３８が取り付けられている。各支持部材３８は、球状のプロキシミティボールであり、例えばセラミック等で形成される。

【0040】

さらに、下蓋部材３０の中央部には、後述する複数の支持ピン４１にそれぞれ対応する複数の貫通孔３２が形成されている。また、下蓋部材３０の下面における複数の貫通孔３２の形成部分には、一定距離下方に延びるように複数の収容管３３が設けられている。各収容管３３は、貫通孔３２の内径と同じ内径を有する。収容管３３の下端部には、その収容管３３の内周面からその軸心に向かうように形成された内向きフランジが形成されている。

【0041】

基板支持機構４０は、複数（本例では３つ）の支持ピン４１およびピン連結部材４２を含む。各支持ピン４１は、先端部材４１ａおよび支持軸４１ｂを含む。複数の支持軸４１ｂは、それぞれ上下方向に延びるように設けられ、下蓋部材３０の複数の貫通孔３２および複数の収容管３３にそれぞれ挿入されている。ピン連結部材４２は、複数の支持軸４１ｂの下端部を連結するとともに露光装置１００の図示しないベース部分に固定されている。複数の先端部材４１ａは、複数の支持軸４１ｂの上端部にそれぞれ設けられ、例えばセラミックまたは樹脂等で形成される。

【0042】

下蓋部材３０が蓋開放位置にある場合、複数の先端部材４１ａ（複数の支持ピン４１の上端部）は、下蓋部材３０に取り付けられた複数の支持部材３８の上端よりも上方に位置する。それにより、図１に示すように、複数の先端部材４１ａ上に処理対象の基板Ｗを載置することが可能になる。このとき、基板Ｗの上面は光出射部１０の出射面１３Ｓに対向する。

【0043】

下蓋部材３０が蓋開放位置から蓋閉塞位置に向けて上方に移動すると、基板支持機構４０の複数の先端部材４１ａは、下蓋部材３０の複数の貫通孔３２を通して収容管３３の内部に収容される。そのため、下蓋部材３０が蓋閉塞位置にある場合、複数の先端部材４１ａ（複数の支持ピン４１の上端部）は、下蓋部材３０に取り付けられた複数の支持部材３８の上端よりも下方に位置する。それにより、複数の先端部材４１ａ上に支持された基板Ｗは、複数の支持部材３８に渡される。

【0044】

ここで、基板支持機構４０の各先端部材４１ａには、支持軸４１ｂの直径よりも大きい直径を有する外向きフランジが形成されている。一方、複数の収容管３３の各々の下端部に形成された内向きフランジの上面部分には、先端部材４１ａの外向きフランジの下面に接触可能なシール部材（図示せず）が設けられている。これらのシール部材は、例えばＯリングからなる。また、各シール部材は、下蓋部材３０が蓋閉塞位置にあるときに、処理空間２０Ｓ、貫通孔３２の内部空間および収容管３３の内部空間と処理空間２０Ｓの外部との間の気体の流れを遮断する。それにより、処理空間２０Ｓが密閉される。

【0045】

図１の気体供給系５１は、配管５１ａ、不活性ガス供給源（図示せず）およびバルブ（図示せず）等を含む。また、気体排出系５２は、配管５２ａ、バルブ（図示せず）および排気設備（図示せず）等を含む。

【0046】

周壁部材２０の内部には、周壁部材２０の外部と処理空間２０Ｓとを連通する第１の気体流路２５および第２の気体流路２６が形成されている。周壁部材２０においては、第１の気体流路２５および第２の気体流路２６は、処理空間２０Ｓを挟んで互いに対向するように形成される（後述する図３参照）。

【0047】

第１および第２の気体流路２５，２６の各々は、周壁部材２０の外周面から内周面にかけて形成された貫通孔により構成される。第１の気体流路２５には、気体供給系５１から延びる配管５１ａが接続されている。第２の気体流路２６には、気体排出系５２から延びる配管５２ａが接続されている。

【0048】

気体供給系５１は、図示しない不活性ガス供給源から配管５１ａおよび第１の気体流路２５を通して処理空間２０Ｓに不活性ガスを供給する。本実施の形態では、不活性ガスとして窒素ガスが用いられる。気体排出系５２は、周壁部材２０の処理空間２０Ｓの雰囲気を第２の気体流路２６および配管５２ａを通して周壁部材２０の外部に排出する。

【0049】

配管５２ａには、酸素濃度計２９が設けられる。酸素濃度計２９は、配管５２ａを流れる気体の酸素濃度を処理空間２０Ｓ内の酸素濃度として計測し、計測された酸素濃度を所定周期で制御部６０に与える。酸素濃度計２９は、例えばガルバニ電池式酸素センサまたはジルコニア式酸素センサである。

【0050】

制御部６０は、例えばＣＰＵ（中央演算処理装置）およびメモリにより構成される。制御部６０のメモリには、各種制御プログラムが記憶されている。制御部６０のＣＰＵがメモリに記憶された制御プログラムを実行することにより、図１に一点鎖線の矢印で示すように、露光装置１００内の各構成要素の動作が制御される。

【0051】

図３は、図１の露光装置１００の一部の構成要素を示す模式的平面図である。図３では、光出射部１０のハウジング１１の外形および下部開口１２が一点鎖線で示される。また、図３では、処理空間２０Ｓ内に収容される基板Ｗと周壁部材２０との間の位置および大きさの関係が理解しやすいように、基板Ｗにドットパターンが付され、周壁部材２０にハッチングが付されている。

【0052】

図３に示すように、露光処理が行われる際には、処理空間２０Ｓ内の略中央部に位置するように、基板Ｗが基板支持機構４０（図１）により支持される。この状態で、周壁部材２０の内周面は、基板Ｗの外周端部に対向する。また、基板Ｗの外周端部と周壁部材２０の内周面との間の距離は、略一定に保持される。

【0053】

また、図３では、下蓋部材３０に形成される３つの貫通孔３２と、下蓋部材３０に取り付けられる３つの支持部材３８とが、点線で示される。図３に示すように、３つの貫通孔３２は、平面視で下蓋部材３０の中心３０Ｃを基準とする第１の仮想円ｃｒ１上で等間隔に形成されている。一方、３つの支持部材３８は、平面視で下蓋部材３０の中心３０Ｃを基準とする第２の仮想円ｃｒ２上で等間隔に形成されている。ここで、第２の仮想円ｃｒ２は、第１の仮想円ｃｒ１よりも大きく、基板Ｗの直径の１／２程度の大きさを有する。それにより、３つの支持部材３８により基板Ｗが支持される際には、３つの貫通孔３２により基板Ｗが支持される場合に比べて、基板Ｗの支持の安定性が向上する。

【0054】

ここで、露光装置１００による露光対象となる基板Ｗの直径Ｄ１が３００ｍｍである場合、周壁部材２０の内径Ｄ２は、例えば３００ｍｍよりも大きく４００ｍｍ以下であり、３００ｍｍよりも大きく３５０ｍｍ以下であることが好ましく、３００ｍｍよりも大きく３２０ｍｍ以下であることがより好ましい。本例の周壁部材２０の内径Ｄ２は、３１０ｍｍである。

【0055】

また、周壁部材２０の厚み（高さ）は、例えば５ｍｍよりも大きく５０ｍｍ以下であり、５ｍｍよりも大きく２０ｍｍ以下であることが好ましい。本例の周壁部材２０の厚み（高さ）は、１０ｍｍである。

【0056】

［２］露光処理時における露光装置１００の基本動作
上記のように、本実施の形態に係る露光装置１００においては、処理対象となる基板Ｗに、例えば１７２ｎｍの波長を有する真空紫外線が照射されることにより露光処理が行われる。ここで、基板Ｗに向かう真空紫外線の経路上に多量の酸素が存在すると、酸素分子が真空紫外線を吸収して酸素原子に分離するとともに、分離した酸素原子が他の酸素分子と再結合することによりオゾンが発生する。この場合、基板Ｗに到達する真空紫外線が減衰する。真空紫外線の減衰は、約２３０ｎｍよりも長い波長の紫外線の減衰に比べて大きい。そこで、本実施の形態に係る露光装置１００においては、酸素濃度が低く維持された処理空間２０Ｓ内で基板Ｗに真空紫外線が照射される。以下、露光処理時における露光装置１００の基本動作について説明する。

【0057】

図４～図９は、露光処理時における露光装置１００の基本動作を説明するための模式的側面図である。図４～図９では、蓋開放位置ｐａ１および蓋閉塞位置ｐａ２がそれぞれ下蓋部材３０の上面３１（図１）の高さ位置で示される。

【0058】

露光装置１００に電源が投入される前の初期状態において、下蓋部材３０は蓋閉塞位置ｐａ２にあるものとする。露光装置１００の電源がオン状態になると、図４に白抜きの矢印ａ１で示すように、下蓋部材３０が蓋開放位置ｐａ１に移動する。

【0059】

次に、基板支持機構４０の複数の先端部材４１ａが周壁部材２０よりも下方に位置する状態で、露光装置１００の外部から露光装置１００の内部に基板Ｗが搬入される。この場合、図５に白抜きの矢印ａ２で示すように、図示しない搬送装置により搬送される基板Ｗが、露光装置１００の側方から周壁部材２０と複数の先端部材４１ａとの間の空間に挿入され、複数の先端部材４１ａ上に載置される。この状態で、基板Ｗの上面は、処理空間２０Ｓを挟んで光出射部１０の出射面１３Ｓに対向する。上記の搬送装置は、例えば後述する図１５の搬送装置２２０である。

【0060】

次に、図６に白抜きの矢印ａ３で示すように、下蓋部材３０が蓋閉塞位置ｐａ２に移動する。これにより、基板Ｗが処理空間２０Ｓ内に収容された状態で、周壁部材２０の下部開口２２が下蓋部材３０により閉塞される。また、処理空間２０Ｓ内で、基板Ｗが複数の支持部材３８により支持される。さらに、下蓋部材３０に設けられた複数の収容管３３の下端部が複数の先端部材４１ａおよび図示しないシール部材により閉塞される。それにより、処理空間２０Ｓが密閉される。

【0061】

この状態で、図６に太い一点鎖線の矢印で示すように、図１の気体供給系５１から第１の気体流路２５を通して処理空間２０Ｓ内に不活性ガスが供給される。また、処理空間２０Ｓ内の雰囲気が第２の気体流路２６を通して図２の気体排出系５２により露光装置１００の外部に排出される。それにより、処理空間２０Ｓ内の雰囲気が漸次不活性ガスに置換され、処理空間２０Ｓ内の酸素濃度が低下する。

【0062】

その後、処理空間２０Ｓ内の酸素濃度が予め定められた濃度（以下、目標酸素濃度と呼ぶ。）まで低下すると、図７に太い実線の矢印で示すように、光出射部１０の光源部１４から出射面１３Ｓを通して基板Ｗの上面に真空紫外線が照射される。ここで、目標酸素濃度は、例えば露光処理後で周壁部材２０の下部開口２２が開放される際に、周壁部材２０の近傍におけるオゾンの濃度が予め許容された濃度（０．１ｐｐｍ）以下となるように設定され、例えば１％である。処理空間２０Ｓ内の酸素濃度が目標酸素濃度まで低下したか否かは、例えば図１の酸素濃度計２９から出力される信号に基づいて判定することができる。なお、基板Ｗに真空紫外線が照射される間、不活性ガスによる処理空間２０Ｓ内の雰囲気の置換動作は継続して行われてもよいし、停止されてもよい。

【0063】

基板Ｗに照射される真空紫外線の露光量（基板上の単位面積当たりに照射される真空紫外線のエネルギー）が予め定められた設定露光量に到達すると、基板Ｗの上面に対する真空紫外線の照射が停止される。このようにして基板Ｗの上面が露光されることにより、基板Ｗに形成された膜が所定の露光条件に従って改質される。

【0064】

ここで、目標酸素濃度の環境下で基板Ｗに照射される真空紫外線の照度（基板上の単位面積当たりに照射される真空紫外線の仕事率）は既知であるものとする。この場合、基板Ｗに照射される真空紫外線の露光量は、真空紫外線の照度と真空紫外線の照射時間とに基づいて定まる。本実施の形態では、基板Ｗに照射される真空紫外線の露光量が予め定められた設定露光量に到達したか否かは、真空紫外線の照射が開始されてから設定露光量に対応する時間（露光時間）が経過したか否かに基づいて判定される。

【0065】

基板Ｗの上面に対する真空紫外線の照射が停止された後、図８に白抜きの矢印ａ４で示すように、下蓋部材３０が蓋開放位置ｐａ１に移動する。これにより、周壁部材２０の下部開口２２が開放され、基板Ｗが複数の先端部材４１ａ上に支持された状態で処理空間２０Ｓの下方に取り出される。

【0066】

最期に、図９に白抜きの矢印ａ５で示すように、複数の先端部材４１ａ上に支持された基板Ｗが、図示しない搬送装置により受け取られ、露光装置１００の側方に搬出される。上記の搬送装置は、例えば後述する図１５の搬送装置２２０である。

【0067】

［３］露光処理時に制御部６０により行われる一連の処理
図１０および図１１は、図４～図９の露光装置１００の動作を実現するために図１の制御部６０により行われる一連の処理を示すフローチャートである。図１０および図１１に示される一連の処理は、例えば露光装置１００の電源がオフ状態からオン状態に切り替わることにより開始される。まず、制御部６０は、図１の昇降駆動部５３を制御することにより、下蓋部材３０を蓋開放位置ｐａ１に移動させる（ステップＳ１）。

【0068】

次に、制御部６０は、基板Ｗが複数の先端部材４１ａ上に載置されたか否かを判定する（ステップＳ２）。この判定は、例えば露光装置１００内に基板支持機構４０上の基板Ｗの有無を検出するセンサ（例えば光電センサ等）を設け、そのセンサからの出力に基づいて行われてもよい。あるいは、露光装置１００の外部の制御装置（例えば、後述する図１５の制御装置２１０）からの指令信号に基づいて行われてもよい。

【0069】

複数の先端部材４１ａ上に基板Ｗが載置されない場合、制御部６０は、基板Ｗが複数の支持ピン４１の先端部材４１ａに載置されるまでステップＳ２の処理を繰り返す。一方、複数の先端部材４１ａ上に基板Ｗが載置されると、制御部６０は、図１の昇降駆動部５３を制御することにより、下蓋部材３０を蓋閉塞位置ｐａ２に移動させる（ステップＳ３）。

【0070】

次に、制御部６０は、図１の気体排出系５２を制御することにより周壁部材２０の処理空間２０Ｓ内の雰囲気を排出させる（ステップＳ４）。また、制御部６０は、図１の気体供給系５１を制御することにより周壁部材２０の処理空間２０Ｓ内に不活性ガスを供給させる（ステップＳ５）。ステップＳ４，Ｓ５の処理は、いずれか一方の処理が先に行われてもよいし、同時に行われてもよい。

【0071】

次に、制御部６０は、図１の酸素濃度計２９により計測される酸素濃度に基づいて、処理空間２０Ｓの酸素濃度が目標酸素濃度まで低下したか否かを判定する（ステップＳ６）。

【0072】

処理空間２０Ｓの酸素濃度が目標酸素濃度まで低下しない場合、制御部６０は、処理空間２０Ｓの酸素濃度が目標酸素濃度に到達するまでステップＳ６の処理を繰り返す。一方、処理空間２０Ｓの酸素濃度が目標酸素濃度まで低下すると、制御部６０は、図１の光出射部１０を制御することにより、光源部１４から処理空間２０Ｓ内の基板Ｗに向けて真空紫外線を出射させる（ステップＳ７）。これにより、真空紫外線が基板Ｗに照射され、基板Ｗに形成された膜が改質する。

【0073】

次に、制御部６０は、光源部１４が真空紫外線の出射を開始した時点から上記の設定露光時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ８）。設定露光時間が経過していない場合、制御部６０は、設定露光時間が経過するまでステップＳ８の処理を繰り返す。一方、設定露光時間が経過すると、制御部６０は、光出射部１０における真空紫外線の出射を停止させる（ステップＳ９）。

【0074】

次に、制御部６０は、図１の気体排出系５２を制御することにより処理空間２０Ｓ内の雰囲気の排出を停止させる（ステップＳ１０）。また、制御部６０は、図１の気体供給系５１を制御することにより処理空間２０Ｓ内への不活性ガスの供給を停止させる（ステップＳ１１）。ステップＳ９，Ｓ１０，Ｓ１１の処理は、いずれか一部の処理が先に行われてもよいし、全ての処理が同時に行われてもよい。

【0075】

次に、制御部６０は、図１の昇降駆動部５３を制御することにより、下蓋部材３０を蓋開放位置ｐａ１に移動させる（ステップＳ１２）。その後、制御部６０は、基板Ｗが複数の先端部材４１ａ上から搬送されたか否かを判定する（ステップＳ１３）。この判定は、ステップＳ２の処理と同様に、例えば露光装置１００内に基板支持機構４０上の基板Ｗの有無を検出するセンサ（例えば光電センサ等）を設け、そのセンサからの出力に基づいて行われてもよい。あるいは、露光装置１００の外部の制御装置（例えば、後述する図１５の制御装置２１０）からの指令信号に基づいて行われてもよい。基板Ｗが搬送されない場合、制御部６０は、基板Ｗが搬送されるまでステップＳ１３の処理を繰り返す。一方、制御部６０は、基板Ｗが搬送されると、上記のステップＳ２の処理に戻る。

【0076】

［４］処理空間２０Ｓ内の雰囲気の置換方法
上記のように、露光装置１００においては、処理空間２０Ｓ内の酸素濃度を低下させるために、処理空間２０Ｓ内の雰囲気が排出されるとともに処理空間２０Ｓ内に不活性ガスが供給され、処理空間２０Ｓ内の雰囲気が不活性ガスで置換される。

【0077】

図１２は、処理空間２０Ｓ内の雰囲気の置換方法の一例を説明するための図である。図１２では、露光処理時に処理空間２０Ｓに供給される不活性ガスの供給量の時間的変化がグラフにより示される。なお、本実施の形態においては、露光処理中の処理空間２０Ｓに対する不活性ガスの供給量および排出量は同じであるものとする。図１２の縦軸は不活性ガスの供給量を表し、横軸は時間を表す。

【0078】

図１２の時間軸に関して、時点ｔ０で、露光装置１００内に基板Ｗが搬入されるものとする。時点ｔ１で、搬入された基板Ｗが処理空間２０Ｓ内に収容されかつ周壁部材２０の下部開口２２が下蓋部材３０により閉塞されるものとする。時点ｔ２で、処理空間２０Ｓ内の基板Ｗに対して真空紫外線の照射が開始されるものとする。時点ｔ３で、処理空間２０Ｓ内の基板Ｗに対する真空紫外線の照射が停止されるものとする。また、時点ｔ４で周壁部材２０の下部開口２２が開放されるものとする。

【0079】

図１２の例では、不活性ガスの供給量（および排気量）は時点ｔ０～ｔ１にかけて０で維持されている。続いて、時点ｔ１～ｔ２にかけて不活性ガスの供給量（および排気量）は比較的高い値αで維持され、時点ｔ２～ｔ３にかけて不活性ガスの供給量（および排気量）は値αよりも低い値βで維持されている。その後、時点ｔ３～ｔ４では、不活性ガスの供給量（および排気量）は０で維持されている。

【0080】

このような置換方法によれば、時点ｔ１～ｔ２にかけて基板Ｗの露光前に比較的高い流量（値α）で処理空間２０Ｓ内に不活性ガスが供給され、処理空間２０Ｓ内の雰囲気が排出される。それにより、処理空間２０Ｓ内の雰囲気の大部分を短時間で不活性ガスに置換することができる。すなわち、短時間で酸素濃度を低下させることができる。

【0081】

その後、基板Ｗの露光時には比較的低い流量（値β）で処理空間２０Ｓ内に不活性ガスが供給される。この場合、処理空間内に生じる気体の流れが低下する。それにより、基板Ｗの露光中に処理空間２０Ｓ内に残留するパーティクルが不活性ガスの気流により飛散することが防止される。したがって、基板Ｗの露光中にパーティクルが処理空間２０Ｓ内を飛散することによる処理不良の発生が防止される。

【0082】

図１３は、処理空間２０Ｓ内の雰囲気の置換方法の他の例を説明するための図である。図１３には、図１２の例と同様に、露光処理時に処理空間２０Ｓに供給される不活性ガスの供給量の時間的変化がグラフにより示される。図１３の時間軸に関して、時点ｔ０，ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４は、図１２の時点ｔ０，ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４と同じである。

【0083】

図１３の例では、不活性ガスの供給量（および排気量）は時点ｔ０～ｔ１にかけて０で維持されている。続いて、時点ｔ１～ｔ３にかけて不活性ガスの供給量（および排気量）は比較的高い値αで維持される。その後、時点ｔ３～ｔ４では、不活性ガスの供給量（および排気量）は０で維持されている。このような置換方法によれば、周壁部材２０の下部開口２２が下蓋部材３０により閉塞されている間、常に高い流量で不活性ガスが処理空間２０Ｓに供給される。それにより、処理空間２０Ｓ内の酸素濃度を低い状態で維持しやすい。また、この場合、時点ｔ２～ｔ３にかけて露光により発生するオゾンを処理空間２０Ｓから排出しやすい。さらに、この置換方法によれば、不活性ガスの供給量（および排気量）を複数の値に切り替える必要がない。したがって、気体供給系５１および気体排出系５２の構成を単純化することができる。

【0084】

図１４は、処理空間２０Ｓ内の雰囲気の置換方法のさらに他の例を説明するための図である。図１４には、図１２の例と同様に、露光処理時に処理空間２０Ｓに供給される不活性ガスの供給量の時間的変化がグラフにより示される。図１４の時間軸に関して、時点ｔ０，ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４は、図１２の時点ｔ０，ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４と同じである。

【0085】

図１４の例では、不活性ガスの供給量（および排気量）は時点ｔ０～ｔ４にかけて比較的高い値αで維持される。このような置換方法によれば、周壁部材２０の下部開口２２が開放されている間でも、処理空間２０Ｓ内に不活性ガスが供給されている。したがって、下部開口２２が下蓋部材３０により閉塞される時点で、処理空間２０Ｓ内の酸素濃度がある程度低く維持される。それにより、下部開口２２が下蓋部材３０により閉塞された後、処理空間２０Ｓ内の酸素濃度をより短時間で目標酸素濃度に近づけることができる。また、オゾンの発生量をさらに抑制することができる。

【0086】

［５］効果
（１）上記の露光装置１００においては、周壁部材２０は基板Ｗの形状に対応する円筒形状を有するので、処理空間２０Ｓの容積を小さくすることができる。それにより、処理空間２０Ｓの雰囲気を不活性ガスにより迅速に置換することができる。したがって、処理空間２０Ｓの酸素濃度を短時間で低下させることができる。

【0087】

また、円筒形状の周壁部材２０により形成される処理空間２０Ｓには気体が滞留するような隅部が存在しない。そのため、処理空間２０Ｓの雰囲気を不活性ガスにより置換する際には、周壁部材２０の内周面に沿って円滑な気体の流れが形成される。それにより、処理空間２０Ｓにはパーティクルが残留しにくい。したがって、処理空間２０Ｓの基板Ｗの清浄度を向上させることが可能である。

【0088】

さらに、下蓋部材３０が周壁部材２０の下部開口２２を開放および閉塞することにより、処理空間２０Ｓに基板Ｗを搬入することおよび処理空間２０Ｓから基板Ｗを搬出することが可能である。下蓋部材３０が上下方向に移動することにより単純な構成および動作で下部開口２２を開放および閉塞することができる。したがって、周壁部材２０に基板Ｗの搬入搬出口を設けるとともにその搬入搬出口を開放および閉塞するための複雑な構造を設ける必要がなくなる。

【0089】

これらの結果、単純かつコンパクトな構成で基板Ｗの清浄度を低下させることなく露光処理の効率を向上させることが可能になる。

【0090】

（２）上記のように、周壁部材２０の内部には、第１の気体流路２５および第２の気体流路２６が形成されている。処理空間２０Ｓ内には、第１の気体流路２５を通して不活性ガスが直接供給される。また、処理空間２０Ｓ内の雰囲気は、第２の気体流路２６を通して直接排出される。

【0091】

このような構成によれば、処理空間２０Ｓ内に不活性ガスを供給するための配管またはノズル等の部材を設ける必要がない。また、処理空間２０Ｓ内にその内部の雰囲気を処理空間２０Ｓの外部に排出するための配管またはノズル等の部材を設ける必要がない。それにより、処理空間２０Ｓ内で気体の流れの妨げとなる領域が低減されるので、処理空間２０Ｓにパーティクルが残留しにくくなる。

【0092】

（３）周壁部材２０においては、第１の気体流路２５および第２の気体流路２６は処理空間２０Ｓを挟んで互いに対向するように形成されている。この場合、第１の気体流路２５から第２の気体流路２６に向かって円滑な気体の流れが形成される。それにより、処理空間２０Ｓ内の雰囲気を不活性ガスにより円滑に置換することができるので、雰囲気の置換に要する時間が短縮される。また、処理空間２０Ｓ内の乱流の発生が抑制されるので、処理空間２０Ｓ内の複数の部分における酸素濃度を均一に保つことができる。したがって、基板Ｗに対して均一な露光を行うことが可能になる。

【0093】

（４）上記の露光装置１００においては、処理対象となる基板Ｗは、処理空間２０Ｓ内に収容された状態で、複数の支持部材３８により支持される。ここで、複数の支持部材３８は、下蓋部材３０の平坦な上面３１に共通して取り付けられるので、下蓋部材３０への複数の支持部材３８の取付時には、複数の支持部材３８の上下方向の位置を容易かつ正確に合わせることができる。それにより、複数の支持部材３８により支持される基板Ｗが光出射部１０の出射面１３Ｓに対して傾斜することが防止され、基板Ｗに対して均一な露光を行うことが可能になる。

【0094】

（５）上記の露光装置１００においては、下蓋部材３０が上下方向に移動することにより、単純な構成および動作で、処理空間２０Ｓへの基板Ｗの搬入および処理空間２０Ｓからの基板の搬出が実現されている。

【0095】

［６］図１の露光装置１００を備える基板処理装置
図１５は、図１の露光装置１００を備える基板処理装置の一例を示す模式的ブロック図である。図１５に示すように、基板処理装置２００は、露光装置１００に加えて、制御装置２１０、搬送装置２２０、熱処理装置２３０、塗布装置２４０および現像装置２５０を備える。

【0096】

制御装置２１０は、例えばＣＰＵおよびメモリ、またはマイクロコンピュータを含み、露光装置１００、搬送装置２２０、熱処理装置２３０、塗布装置２４０および現像装置２５０の動作を制御する。

【0097】

搬送装置２２０は、基板処理装置２００による基板Ｗの処理時に、基板Ｗを露光装置１００、熱処理装置２３０、塗布装置２４０および現像装置２５０の間で搬送する。

【0098】

熱処理装置２３０は、塗布装置２４０による塗布処理および現像装置２５０による現像処理の前後に基板Ｗの熱処理を行う。塗布装置２４０は、所定の処理液を基板Ｗの上面に塗布することにより、真空紫外線により改質される膜を基板Ｗの上面に形成する。具体的には、本例の塗布装置２４０は、基板Ｗの上面に誘導自己組織化材料を含む処理液を塗布する。この場合、誘導自己組織化材料に生じるミクロ相分離により基板Ｗの上面上に２種類の重合体のパターンが形成される。

【0099】

露光装置１００は、塗布装置２４０により膜が形成された基板Ｗの上面に真空紫外線を照射する。それにより、基板Ｗ上に形成された２種類の重合体のパターン間の結合が切断される。

【0100】

現像装置２５０は、露光後の２種類の重合体のパターンのうち一方の重合体を除去するための溶剤を、現像液として基板Ｗに供給する。それにより、基板Ｗ上に他方の重合体からなるパターンが残留する。

【0101】

なお、塗布装置２４０は、真空紫外線により改質される膜として、誘導自己組織化材料を含む膜に代えてＳＯＣ（Spin-On-Carbon）膜が形成されるように、所定の処理液を基板Ｗの上面に塗布してもよい。この場合、ＳＯＣ膜が形成された基板Ｗを真空紫外線を用いて露光することにより、ＳＯＣ膜を改質させることができる。

【0102】

塗布装置２４０においてＳＯＣ膜が形成される場合には、塗布装置２４０において露光処理後のＳＯＣ膜上にさらにレジスト膜が形成されてもよい。この場合、レジスト膜が形成された基板Ｗが基板処理装置２００の外部に設けられる露光装置により露光された後、現像装置２５０がその露光後の基板Ｗに現像処理を行ってもよい。

【0103】

上記の露光装置１００によれば、単純かつコンパクトな構成で基板Ｗの清浄度を低下させることなく露光処理の効率を向上させることが可能である。したがって、図１５の基板処理装置２００によれば、基板Ｗの処理精度が向上するとともに、基板Ｗの製造コストを低減することが可能になる。

【0104】

［７］他の実施の形態
（１）上記実施の形態に係る露光装置１００おいては、第１の気体流路２５に供給される不活性ガスは処理空間２０Ｓ内に直接供給され、処理空間２０Ｓ内の雰囲気は第２の気体流路２６から直接排出される。そのため、処理空間２０Ｓ内には、ノズル等の気体の供給および排出に用いられる部材が存在しないが、本発明はこれに限定されない。処理空間２０Ｓ内には、処理空間２０Ｓ内に発生する気体の流れを制御するための部材が設けられてもよい。

【0105】

（２）上記実施の形態に係る露光装置１００においては、第１の気体流路２５および第２の気体流路２６は、周壁部材２０に代えて下蓋部材３０に形成されてもよい。

【0106】

（３）上記実施の形態に係る露光装置１００においては、処理空間２０Ｓに収容された基板Ｗが、下蓋部材３０に取り付けられた複数の支持部材３８により支持された状態で露光処理が行われるが、本発明はこれに限定されない。

【0107】

下蓋部材３０に複数の支持部材３８が取り付けられる代わりに、基板支持機構４０が上下方向に移動可能に設けられてもよい。図１６は、他の実施の形態に係る露光装置１００の構成を示す模式的断面図である。図１６の露光装置１００が図１の露光装置１００と異なる点を説明する。

【0108】

図１６の露光装置１００においては、下蓋部材３０に複数の支持部材３８（図１）および複数の収容管３３（図１）が取り付けられていない。一方、基板支持機構４０は、複数の支持ピン４１が下蓋部材３０の複数の貫通孔３２にそれぞれ挿入された状態で、露光装置１００のベース部分に対して上下方向に移動可能に設けられている。また、図１６の露光装置１００は、基板支持機構４０を上下方向に移動させるための昇降駆動部５４をさらに備える。

【0109】

ここで、複数の支持ピン４１の上端部が処理空間２０Ｓ内に位置するときの基板支持機構４０の上下方向の位置を処理位置と呼び、処理位置から一定距離下方の位置を待機位置と呼ぶ。

【0110】

昇降駆動部５４は、例えばステッピングモータを含み、処理位置と待機位置との間で基板支持機構４０を上下方向に移動させることが可能に構成される。このような構成により、本例では、下蓋部材３０が蓋開放位置ｐａ１にありかつ基板支持機構４０が待機位置にある状態で、露光装置１００の外部から搬入される基板Ｗが基板支持機構４０の複数の先端部材４１ａにより受け取られる。

【0111】

露光装置１００に搬入された基板Ｗが基板支持機構４０により受け取られると、下蓋部材３０が蓋閉塞位置ｐａ２に移動するとともに基板支持機構４０が処理位置に移動する。それにより、基板Ｗが処理空間２０Ｓに収容される。複数の先端部材４１ａにより支持された基板Ｗに真空紫外線が照射される。

【0112】

基板Ｗの露光が終了すると、下蓋部材３０が蓋開放位置ｐａ１に移動するとともに基板支持機構４０が待機位置に移動する。それにより、基板Ｗが処理空間２０Ｓの下方に取り出される。最後に、複数の先端部材４１ａにより支持された基板Ｗが露光装置１００の外部に搬出される。

【0113】

上記の構成において、複数の先端部材４１ａおよび下蓋部材３０は、下蓋部材３０および基板支持機構４０がそれぞれ蓋閉塞位置ｐａ２および処理位置にある場合に、複数の貫通孔３２を閉塞可能に構成される。それにより、露光処理時の処理空間２０Ｓの密閉状態が確保される。

【0114】

なお、図１６の露光装置１００においては、処理空間２０Ｓの密閉状態が確保されるのであれば、基板Ｗの種類および処理の内容に応じて光出射部１０の出射面１３Ｓと基板Ｗとの間の距離を調整してもよい。この場合、光出射部１０の出射面１３Ｓと基板Ｗとの間の距離をより小さくすることにより、露光時間を短縮することができる。それにより、露光処理の効率を向上させることが可能になる。

【0115】

図１６の例では、下蓋部材３０および基板支持機構４０を駆動するための構成として昇降駆動部５３，５４が個別に設けられるが、本発明はこれに限定されない。

【0116】

図１６の露光装置１００には、昇降駆動部５３，５４に代えて、下蓋部材３０および基板支持機構４０をともに駆動可能に構成された一の昇降駆動部が設けられてもよい。

【0117】

その昇降駆動部は、例えば１つのモータとそのモータの回転軸に設けられる第１のカムおよび第２のカムとを含んでもよい。この場合、第１のカムは、モータにより発生される回転力により下蓋部材３０を蓋開放位置ｐａ１および蓋閉塞位置ｐａ２間で昇降させることが可能に構成される。また、第２のカムは、モータにより発生される回転力により基板支持機構４０を待機位置および処理位置間で昇降させることが可能に構成される。

【0118】

あるいは、その昇降駆動部は、例えば１つのエアシリンダと棒状の軸部材とを含んでもよい。この場合、軸部材には、下蓋部材３０および基板支持機構４０が取り付けられる。この構成においては、例えば軸部材の一端部が固定された状態で、エアシリンダが軸部材の他端部を上下方向に移動させる。それにより、下蓋部材３０が蓋開放位置ｐａ１および蓋閉塞位置ｐａ２間で昇降し、基板支持機構４０が待機位置および処理位置間で昇降する。

【0119】

上記の構成によれば、露光装置１００の部品点数が低減されるとともに露光装置１００のコンパクト化が実現される。

【0120】

（４）上記実施の形態に係る露光装置１００においては、処理空間２０Ｓを密閉するために基板支持機構４０に先端部材４１ａが設けられるが、本発明はこれに限定されない。例えば、処理空間２０Ｓについて、極めて高い密閉性が要求されない場合には、基板支持機構４０に先端部材４１ａは設けられなくてもよい。

【0121】

（５）上記実施の形態においては、露光処理中の処理空間２０Ｓに対する不活性ガスの供給量および排出量は同じであるとしているが、本発明はこれに限定されない。露光処理中の処理空間２０Ｓに対する不活性ガスの供給量および排出量は互いに異なっていてもよい。例えば、不活性ガスの供給量に対して処理空間２０Ｓ内の雰囲気の排出量が小さくてもよいし、不活性ガスの供給量に対して処理空間２０Ｓ内の雰囲気の排出量が大きくてもよい。

【0122】

（６）上記実施の形態に係る露光装置１００おいては、露光処理中に処理空間２０Ｓ内の酸素濃度が目標酸素濃度まで低下したか否かの判定が酸素濃度計２９の出力に基づいて行われるが、本発明はこれに限定されない。

【0123】

例えば、下部開口２２が閉塞された時点から処理空間２０Ｓ内の酸素濃度が目標酸素濃度に到達するまでに要する時間（以下、濃度到達時間と呼ぶ。）が既知である場合には、上記の判定が濃度到達時間に基づいて行われてもよい。この場合、酸素濃度計２９が不要となり、露光装置１００の構成が単純化する。

【0124】

［８］請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応関係
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応の例について説明する。上記実施の形態では、下蓋部材３０が閉塞部材の例であり、支持部材３８が基板支持部の例であり、気体供給系５１が供給部の例であり、気体排出系５２が排出部の例であり、図１２～図１４の時点ｔ１～ｔ２が第１の時間の例であり、図１２～図１４の値αが第１の流量の例であり、図１２～図１４の時点ｔ２～ｔ３が第２の時間の例であり、図１２～図１４の値βが第２の流量の例である。

【0125】

請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。

【符号の説明】

【0126】

１０…光出射部，１０Ｓ…内部空間，１１…ハウジング，１１ａ…底壁部，１１ｂ…周壁部，１１ｃ…天井部，１２，２２…下部開口，１３…透光板，１３Ｓ…出射面，１４…光源部，１５…電源装置，２０…周壁部材，２０Ｓ…処理空間，２１…上部開口，２３…上端面，２４…下端面，２５…第１の気体流路，２６…第２の気体流路，２９…酸素濃度計，３０…下蓋部材，３１…上面，３２…貫通孔，３３…収容管，３８…支持部材，３９…シール部材，４０…基板支持機構，４１…支持ピン，４１ａ…先端部材，４１ｂ…支持軸，４２…ピン連結部材，５１…気体供給系，５１ａ，５２ａ…配管，５２…気体排出系，５３，５４…昇降駆動部，６０…制御部，１００…露光装置，２００…基板処理装置，２１０…制御装置，２２０…搬送装置，２３０…熱処理装置，２４０…塗布装置，２５０…現像装置，ｃｒ１…第１の仮想円，ｃｒ２…第２の仮想円，ＬＥ…光源素子，ｐａ１…蓋開放位置，ｐａ２…蓋閉塞位置，ｐｂ１…待機位置，ｐｂ２…処理位置，ｔ０～ｔ４…時点，Ｗ…基板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】