(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を密閉空間で収容可能な収容部と、
前記基板に紫外線を照射する照射部と、
前記収容部内に設けられ、前記基板を加熱する加熱部と、
前記基板を前記加熱部に対して昇降可能な昇降部と、を備え、
前記照射部は、加熱されない状態の前記基板に紫外線を照射する第１の照射動作と、前記第１の照射動作後、加熱された状態の前記基板に紫外線を照射する第２の照射動作と、を実行し、
前記昇降部は、前記第１の照射動作において前記基板を前記加熱部から上方に退避させる
紫外線照射装置。
【請求項２】
前記昇降部は、複数の昇降ピンを有し、
前記加熱部は、前記複数の昇降ピンが挿通可能な貫通孔を有する
請求項１に記載の紫外線照射装置。
【請求項３】
前記収容部の外部から前記収容部の内部に収容されている前記基板に前記紫外線が照射されるように前記照射部を前記収容部の外部で移動させる移動部をさらに備える
請求項１又は２に記載の紫外線照射装置。
【請求項４】
前記収容部には、前記紫外線を透過可能な透過部が設けられる
請求項１〜３のいずれか一項に記載の紫外線照射装置。
【請求項５】
前記収容部は、前記基板の上方を覆う天板を含み、
前記透過部は、前記天板に設けられる
請求項４に記載の紫外線照射装置。
【請求項６】
前記収容部には、該収容部の内部雰囲気の酸素濃度を調整可能な酸素濃度調整部が設けられる
請求項１〜５のいずれか一項に記載の紫外線照射装置。
【請求項７】
前記収容部には、該収容部の内部雰囲気の露点を調整可能な露点調整部が設けられる
請求項１〜６のいずれか一項に記載の紫外線照射装置。
【請求項８】
基板上にレジスト膜を塗布する塗布装置と、
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、
前記プレパターンが形成された前記基板に対し紫外線を照射する紫外線照射部と、を備え、
前記紫外線照射部は、請求項１〜７のいずれか一項に記載の紫外線照射装置から構成されるレジストパターン形成装置。
【請求項９】
基板を密閉空間で収容可能な収容部と、前記基板に紫外線を照射する照射部と、前記基板を加熱可能な加熱部と、前記基板を前記加熱部に対して昇降可能な昇降部と、を含む紫外線照射装置を用いた紫外線照射方法であって、
前記収容部に収容され、加熱されない状態の前記基板に対して前記照射部から前記紫外線を照射する第１の照射工程と、
第１の照射工程後、前記収容部に収容され、加熱された状態の前記基板に対して前記照射部から前記紫外線を照射する第２の照射工程と、を備え、
前記第１の照射工程において、前記昇降部は前記基板を前記加熱部の上方に退避させる
紫外線照射方法。
【請求項１０】
前記収容部には、前記紫外線を透過可能な透過部が設けられ、
前記第１の照射工程及び前記第２の照射工程においては、前記透過部を介して前記収容部の内部の前記基板に前記紫外線が照射されるように前記照射部を前記収容部の外部で移動させる
請求項９に記載の紫外線照射方法。
【請求項１１】
前記第１の照射工程及び前記第２の照射工程は、前記収容部の内部雰囲気の酸素濃度を調整する酸素濃度調整ステップを含む
請求項９又は１０に記載の紫外線照射方法。
【請求項１２】
前記第１の照射工程及び前記第２の照射工程は、前記収容部の内部雰囲気の露点を調整する露点調整ステップを含む
請求項９〜１１のいずれか一項に記載の紫外線照射方法。
【請求項１３】
基板上にレジスト膜を塗布する塗布工程と、
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、
前記プレパターンが形成された前記基板に紫外線を照射する照射工程と、を備え、
前記照射工程において、請求項９〜１２のいずれか一項に記載の紫外線照射方法を用いる
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、紫外線照射装置、レジストパターン形成装置、紫外線照射方法及びレジストパターン形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、レジスト材料を塗布してプリベークした後に露光および現像したプレパターンにブリーチング露光を行うことで、該プレパターンの光透過性や耐久性を向上させる技術がある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２３７８５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術ではブリーチング露光後のパターンにおいて所望の光透過性および耐久性（耐熱性）が得られず、当該パターンを用いて製造した有機ＥＬパネルまたはＴＦＴパネル等の信頼性を低下させる要因となっていた。
【０００５】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、光透過性および耐熱性を両立させた信頼性の高いパターンが得られる、紫外線照射装置、レジストパターン形成装置、紫外線照射方法及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】
【０００６】
本発明の第１態様に従えば、基板を密閉空間で収容可能な収容部と、前記基板に紫外線を照射する照射部と、前記収容部内に設けられ、前記基板を加熱する加熱部と、前記基板を前記加熱部に対して昇降可能な昇降部と、を備え、前記照射部は、加熱されない状態の前記基板に紫外線を照射する第１の照射動作と、前記第１の照射動作後、加熱された状態の前記基板に紫外線を照射する第２の照射動作と、を実行し、前記昇降部は、前記第１の照射動作において前記基板を前記加熱部から上方に退避させる紫外線照射装置が提供される。
【０００７】
第１態様に係る紫外線照射装置によれば、第１の照射動作終了後、昇降部により基板を加熱部上に載置することで第２の照射動作を開始することができる。これにより、第１の照射動作と第２の照射動作とを含む紫外線照射動作に要するタクトタイムを短縮することができる。
【０００８】
上記第１態様において、前記昇降部は、複数の昇降ピンを有し、前記加熱部は、前記複数の昇降ピンが挿通可能な貫通孔を有する構成としてもよい。
この構成によれば、昇降ピンが加熱部を挿通可能なため、昇降ピンと加熱部との間での基板の受け渡しを短時間で行うことができる。
【０００９】
上記第１態様において、前記収容部の外部から前記収容部の内部に収容されている前記基板に前記紫外線が照射されるように前記照射部を前記収容部の外部で移動させる移動部をさらに備える構成としてもよい。
この構成によれば、密閉空間を有する収容部の内部で基板を静止させた状態で、収容部の外部で照射部を移動させつつ収容部の内部の基板に紫外線を照射することができるため、基板の移動に伴うパーティクルの発生を考慮する必要がない。また、照射部の移動は収容部の外部で行われるため、仮に照射部の移動に伴いパーティクルが発生したとしても、収容部を密閉空間とすることによって、収容部内へのパーティクルの侵入を回避することができる。したがって、収容部内のパーティクルの発生を抑制することができ、基板を清浄に保つことができる。
【００１０】
上記第１態様において、前記収容部には、前記紫外線を透過可能な透過部が設けられる構成としてもよい。
この構成によれば、透過部を用いた簡単な構成により、基板に紫外線を照射することができる。
【００１１】
上記第１態様において、前記収容部は、前記基板の上方を覆う天板を含み、前記透過部は、前記天板に設けられる構成としてもよい。
この構成によれば、収容部の天板に透過部を設けた簡単な構成で基板に紫外線を照射することができる。また、収容部の一部に透過部を設けることによって、収容部全体に透過部を設ける場合と比較して、透過部のメンテナンス性を向上することができる。
【００１２】
上記第１態様において、前記収容部には、該収容部の内部雰囲気の酸素濃度を調整可能な酸素濃度調整部が設けられる構成としてもよい。
この構成によれば、収容部の内部雰囲気の酸素濃度を所定の濃度に調整することができるため、所定の酸素濃度の条件下で紫外線を基板に照射することができる。
【００１３】
上記第１態様において、前記収容部には、該収容部の内部雰囲気の露点を調整可能な露点調整部が設けられる構成としてもよい。
この構成によれば、収容部の内部雰囲気の露点を所定の露点に調整することができるため、所定の露点の条件下で紫外線を基板に照射することができる。
【００１４】
本発明の第２態様に従えば、基板上にレジスト膜を塗布する塗布装置と、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、前記プレパターンが形成された前記基板に対し紫外線を照射する紫外線照射部と、を備え、前記紫外線照射部は、上記第１態様の紫外線照射装置から構成されるレジストパターン形成装置が提供される。
【００１５】
第２態様に係るレジストパターン形成装置によれば、例えば、第１の照射動作によりプレパターンの光透過率を向上させることができる。また、第２の照射動作により、光透過率が向上したプレパターンを加熱した状態で紫外線の照射を行うので、該プレパターンが良好に硬化して優れた耐熱性を得ることができる。これにより、光透過性および耐熱性を両立させたプレパターンを形成することができる。
また、上記プレパターンは耐熱性に優れるため、高温でベーク処理を行った場合でも、パターンが変形せずに形状を維持するので、光透過性及び耐久性に優れたレジストパターンとなる。
【００１６】
本発明の第３態様に従えば、基板を密閉空間で収容可能な収容部と、前記基板に紫外線を照射する照射部と、前記基板を加熱可能な加熱部と、前記基板を前記加熱部に対して昇降可能な昇降部と、を含む紫外線照射装置を用いた紫外線照射方法であって、前記収容部に収容され、加熱されない状態の前記基板に対して前記照射部から前記紫外線を照射する第１の照射工程と、第１の照射工程後、前記収容部に収容され、加熱された状態の前記基板に対して前記照射部から前記紫外線を照射する第２の照射工程と、を備え、前記第１の照射工程において、前記昇降部は前記基板を前記加熱部の上方に退避させる紫外線照射方法が提供される。
【００１７】
第３態様に係る紫外線照射方法によれば、第１の照射工程時に加熱部により基板を加熱することなく、第２の照射工程時に加熱部により基板を加熱することができる。また、昇降部が基板を加熱部上に載置することで第２の照射工程を開始することができる。これにより、第１の照射工程と第２の照射工程とを含む照射工程全体に要するタクトタイムを短縮することができる。
【００１８】
上記第３態様において、前記収容部には、前記紫外線を透過可能な透過部が設けられ、前記第１の照射工程及び前記第２の照射工程においては、前記透過部を介して前記収容部の内部の前記基板に前記紫外線が照射されるように前記照射部を前記収容部の外部で移動させる構成としてもよい。
この構成によれば、密閉空間を有する収容部の内部で基板を静止させた状態で、収容部の外部で照射部を移動させつつ収容部の内部の基板に紫外線を照射することができるため、基板の移動に伴うパーティクルの発生を考慮する必要がない。また、照射部の移動は収容部の外部で行われるため、仮に照射部の移動に伴いパーティクルが発生したとしても、収容部を密閉空間とすることによって、収容部内へのパーティクルの侵入を回避することができる。したがって、収容部内のパーティクルの発生を抑制することができ、基板を清浄に保つことができる。
【００１９】
上記第３態様において、前記第１の照射工程及び前記第２の照射工程は、前記収容部の内部雰囲気の酸素濃度を調整する酸素濃度調整ステップを含む構成としてもよい。
この構成によれば、収容部の内部雰囲気の酸素濃度を所定の濃度に調整することができるため、所定の酸素濃度の条件下で紫外線を基板に照射することができる。
【００２０】
上記第３態様において、前記第１の照射工程及び前記第２の照射工程は、前記収容部の内部雰囲気の露点を調整する露点調整ステップを含む構成としてもよい。
この構成によれば、収容部の内部雰囲気の露点を所定の露点に調整することができるため、所定の露点の条件下で紫外線を基板に照射することができる。
【００２１】
本発明の第４態様に従えば、基板上にレジスト膜を塗布する塗布工程と、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、前記プレパターンが形成された前記基板に紫外線を照射する照射工程と、を備え、前記照射工程において、上記第３態様の紫外線照射方法を用いるレジストパターン形成方法レジストパターン形成方法が提供される。
【００２２】
第４態様に係るレジストパターン形成方法によれば、例えば、第１の照射動作によりプレパターンの光透過率を向上させることができる。また、第２の照射動作により、光透過率が向上したプレパターンを加熱した状態で紫外線の照射を行うので、該プレパターンが良好に硬化して優れた耐熱性を得ることができる。これにより、光透過性および耐熱性を両立させたプレパターンを形成することができる。
また、上記プレパターンは耐熱性に優れるため、高温でベーク処理を行った場合でも、パターンが変形せずに形状を維持するので、光透過性及び耐久性に優れたレジストパターンとなる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、光透過性および耐熱性を両立させた信頼性の高いパターンが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本実施形態に係るパターン形成装置を示す平面図。
【図２】第２の光照射装置を構成する紫外線照射装置の斜視図。
【図３】紫外線照射装置の上面図。
【図４】図３のＡ−Ａ線矢視による断面を含む紫外線照射装置の側面図。
【図５】パターン形成方法を示した工程図。
【図６】第１の紫外線照射工程を説明する図。
【図７】第２の紫外線照射工程を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
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、Ｚ軸まわりの回転（傾斜）方向をθＺ方向とする。
【００２６】
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、ローダ・アンローダＬＵ、塗布現像処理部ＣＤ及び制御部ＣＯＮＴを備えている。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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
（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、洗浄ユニットＳＲ、塗布ユニットＣＴ、プリベークユニットＰＲ、露光装置ＥＥ、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。
【００３２】
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が露光装置ＥＥ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、露光装置ＥＥ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。
【００３３】
洗浄ユニットＳＲは、ローダ・アンローダＬＵの下流側（＋Ｘ側）に配置されており、基板Ｇの洗浄を行うユニットである。
【００３４】
塗布ユニットＣＴは、洗浄ユニットＳＲの下流側（＋Ｘ側）に配置されており、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を含む。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。
【００３５】
プリベークユニットＰＲは、塗布ユニットＣＴの下流側（＋Ｘ側）に配置されており、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、基板Ｇを加熱する加熱装置と、加熱した基板Ｇを冷却する冷却装置とを含む。
露光装置ＥＥは基板Ｇ上に塗布されたレジスト膜を露光する。
【００３６】
現像ユニットＤＶは、露光装置ＥＥの下流側（−Ｘ側）に配置されており、露光後の基板Ｇの現像処理を行うための現像装置４８を含む。現像装置４８は、現像処理によって、基板Ｇ上に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）を形成する。
【００３７】
光照射ユニットＵＶは、現像ユニットＤＶの下流側（−Ｘ側）に配置されている。
光照射ユニットＵＶは、現像後の基板Ｇ（該基板Ｇに形成されているプレパターン）に例えば所定波長の光を照射することで、プレパターンの可視光透過性を向上させるブリーチング処理と、プレパターンを硬化させることで耐熱性を向上させる硬化処理とを行う。
【００３８】
ポストベークユニットＰＢは、光照射ユニットＵＶの下流側（−Ｘ側）に配置されており、光処理後の基板Ｇを加熱（ベーク）する。
【００３９】
（光照射ユニット）
続いて、光照射ユニットＵＶの構成について説明する。
光照射ユニットＵＶは、紫外線照射装置１と、搬送機構９とを含む。
搬送機構９は、紫外線照射装置１と現像ユニットＤＶとの間で基板Ｇの受け渡し、及び、紫外線照射装置１とポストベークユニットＰＢとの間での基板Ｇの受け渡しを行う。なお、搬送機構９は、例えば、上記搬送機構１１と同一の構成を有する。
【００４０】
図２は、紫外線照射装置１の斜視図である。図３は、紫外線照射装置１の上面図である。図４は、図３のＡ−Ａ線矢視による断面図を含む、紫外線照射装置１の側面図である。
【００４１】
＜紫外線照射装置＞
図２〜図４に示すように、紫外線照射装置１は、基板Ｇに対して紫外線の照射を行う装置である。紫外線照射装置１は、チャンバ２、ステージ３、照射ユニット４、搬送機構５、冷却部６及びガス供給部７を備える。
【００４２】
＜チャンバ＞
チャンバ２は、紫外線の照射処理が行われる基板Ｇを収容する。チャンバ２は、上面視で矩形をなす箱状に形成される。具体的に、チャンバ２は、基板Ｇの上方を覆う矩形板状の天板２０と、基板Ｇの側方を囲むように覆う矩形枠状の周壁２１と、基板Ｇの下方を覆う底板２２とによって形成される。周壁２１の−Ｙ方向側には、チャンバ２に対して基板Ｇの搬入及び搬出をするための基板搬出入口２１ａが設けられる。
【００４３】
例えば、天板２０、周壁２１及び底板２２は、紫外線を遮光する遮光部材によって形成される。これにより、チャンバ２の内部の基板Ｇに対して紫外線を照射する際に、紫外線がチャンバ２の外部に漏れることを回避することができる。
【００４４】
チャンバ２は、基板Ｇを密閉空間で収容可能に構成される。例えば、天板２０、周壁２１及び底板２２の各接続部を溶接等で隙間なく結合することで、チャンバ２内の気密性を向上することができる。例えば、チャンバ２には、ポンプ機構等の減圧機構（不図示）が設けられる。これにより、チャンバ２内を減圧させた状態で基板Ｇを収容可能である。
【００４５】
図４に示すように、チャンバ２内には、基板Ｇを加熱する加熱部２６が設けられる。加熱部２６は、基板Ｇと略同じ平面視サイズの矩形板状を有し、基板Ｇを下方から支持するように配置される。加熱部２６は、ステージ３に取り付けられる。加熱部２６は、ヒータ等（不図示）を含む。加熱部２６は基板Ｇ上に形成されているプレパターンを２００℃以下で加熱する。
紫外線照射装置１では、加熱部２６により基板Ｇを加熱した状態で、照射ユニット４を駆動し、低露点雰囲気内で基板Ｇに所定波長の光を照射する。
【００４６】
＜透過部＞
図３に示すように、チャンバ２の天板２０には、紫外線を通過可能な透過部２３が設けられる。透過部２３は、天板２０の一部を構成する。透過部２３は、上面視で天板２０よりも小さい矩形板状に形成される。透過部２３は、天板２０を厚み方向に開口する矩形の開口部２０ｈに取り付けられている。透過部２３の材料としては、例えば、石英、耐熱ガラス、樹脂シート、樹脂フィルム等を用いることができる。
【００４７】
透過部２３のサイズは、基板Ｇよりも大きいサイズに設定される。これにより、基板Ｇに対して紫外線を照射する際に、紫外線が天板２０の遮光部（透過部２３以外の部分）によって遮光されることを回避することができるため、基板Ｇの上面全体に均一に紫外線を照射することができる。
【００４８】
なお、開口部２０ｈのサイズは、基板Ｇを出し入れ可能なサイズに設定されてもよい。また、透過部２３は、開口部２０ｈに着脱自在に嵌め込まれてもよい。これにより、透過部２３を開口部２０ｈに嵌め込んだときはチャンバ２内を密閉空間とすることができ、透過部２３を開口部２０ｈから脱離したときはチャンバ２内に基板Ｇを出し入れすることができる。
【００４９】
＜ステージ＞
ステージ３は、チャンバ２及び搬送機構５を上面で支持する。ステージ３は、Ｚ方向に厚みを有する板状をなす。
ステージ３は、筐体下部３１によって下方から支持される。
筐体下部３１は、複数の鋼材等の角柱を格子状に組み合わせて形成される。
なお、筐体下部３１の下端部には、複数の車輪３１ａが回転自在に取り付けられる。これにより、筐体下部３１をＸＹ平面内で自在に移動させることができる。
【００５０】
ステージ３には、筐体３２が設けられる。筐体３２は、柱部３３及び壁部３４を備える。
柱部３３は、複数の鋼材等の角柱を格子状に組み合わせて形成され、チャンバ２、照射ユニット４及び搬送機構５を囲む。
壁部３４は、柱部３３の隙間（各角柱の間）に設けられ、チャンバ２、照射ユニット４及び搬送機構５の周囲及び上方を覆う。
例えば、壁部３４は、透明な板材によって形成される。これにより、筐体３２の外部から筐体３２内の構成要素を視認することができる。
【００５１】
＜昇降部＞
図４に示すように、チャンバ２の下方には、基板ＧをＺ方向に移動可能（昇降可能）とする昇降部２５が設けられる。昇降部２５は、複数の昇降ピン２５ａを有する。複数の昇降ピン２５ａの先端（＋Ｚ側の端）は、ＸＹ平面に平行な同一面内に位置した状態で、Ｚ方向に移動する。これにより、複数の昇降ピン２５ａの先端は、基板ＧをＸＹ平面に平行な状態で支持する。
【００５２】
本実施形態において、複数の昇降ピン２５ａの先端は、ステージ３、底板２２及び加熱部２６を挿通可能とされる。
【００５３】
具体的に、ステージ３には、該ステージ３を厚み方向に貫通する複数の挿通孔３ａが形成される。底板２２には、各挿通孔３ａに平面視で重なる位置において、該底板２２を厚み方向に貫通する複数の貫通孔２２ａが形成される。加熱部２６には、各貫通孔２２ａに平面視で重なる位置で、該加熱部２６を厚み方向に貫通する複数の貫通孔２６ａが形成される。複数の昇降ピン２５ａの先端は、各挿通孔３ａ，２２ａ，２６ａを介して基板Ｇの下面に進退可能とされる。そのため、複数の昇降ピン２５ａの先端により、基板ＧはＸＹ平面に平行な状態で支持されるようになっている。
【００５４】
昇降部２５の昇降ピン２５ａは、チャンバ２内に収容される基板Ｇを支持しつつチャンバ２内のＺ方向に移動するようになっている。図４においては、複数の昇降ピン２５ａの先端が各挿通孔３ａ，２２ａ，１１ａを介して基板Ｇの下面に当接すると共に上昇することによって、基板Ｇを加熱部２６から上方に退避させた状態を示している。
【００５５】
なお、昇降部２５において、複数の昇降ピン２５ａを昇降させる駆動源２５ｂは、チャンバ２の外部に配置される。そのため、仮に駆動源２５ｂの駆動に伴いパーティクルが発生したとしても、チャンバ２を密閉空間とすることによって、チャンバ２内へのパーティクルの侵入を回避することができる。
【００５６】
＜照射ユニット＞
照射ユニット４は、チャンバ２の外部に設けられる。照射ユニット４は、照射部４０及び集光部材４１を備える。
照射部４０は、基板Ｇにｉ線等の紫外線を照射可能に構成される。
ここで、「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する。
【００５７】
例えば、照射部４０は、メタルハライドランプを用いる。
なお、照射部４０は、これに限らず、高圧水銀ランプ、ＬＥＤランプを用いてもよい。又、照射部４０は、これらのランプを複数組み合わせてもよい。
【００５８】
集光部材４１は、照射部４０から射出される紫外線を基板Ｇ上に集光する。基板Ｇ上に紫外線を集光させることで、照射部４０から射出される紫外線が基板Ｇの外部に拡散することを抑制することができるため、照度を向上することができる。
【００５９】
＜搬送機構＞
図２及び図３に示すように、搬送機構５は、チャンバ２の外部に設けられる。搬送機構５は、チャンバ２の外部からチャンバ２の内部に収容されている基板Ｇに紫外線が照射されるように照射ユニット４をチャンバ２の外部で移動させる。搬送機構５は、ガイド部５０、土台５３及び門型フレーム５４を備える。
【００６０】
ガイド部５０は、一対のレール５１と、スライダ５２とを備える。例えば、ガイド部５０は、リニアモータアクチュエータを用いる。
一対のレール５１は、チャンバ２を−Ｙ方向側及び＋Ｙ方向側から挟むように照射ユニット４の移動方向（照射部４０の移動方向）であるＸ方向に延びる。
スライダ５２は、一対のレール５１に沿って摺動可能に構成される。
土台５３は、ステージ３の四隅に複数（例えば本実施形態では四隅に一つずつ計四つ）設けられる。各土台５３は、一対のレール５１におけるＸ方向両端部を支持する。
門型フレーム５４は、チャンバ２をＹ方向に跨ぐように門型に形成されると共に、一対のレール５１に沿って移動可能とされる。門型フレーム５４は、Ｚ方向に延びる一対の門柱部５４ａと、一対の門柱部５４ａの間を連結するようにＹ方向に延びる連結部５４ｂとを備える。門型フレーム５４における各門柱部５４ａの下端部には、スライダ５２が取り付けられる。
【００６１】
図４に示すように、門型フレーム５４における連結部５４ｂの内部には、照射ユニット４を保持する保持部５４ｃが設けられる。保持部５４ｃは、門型フレーム５４におけるＹ方向中間部の下面から上方に窪む凹部を形成する。照射ユニット４のうち照射面４ａ（下面）を除く部分は、保持部５４ｃの凹部に囲まれ、門型フレーム５４の壁部によって覆われる。例えば、門型フレーム５４は、紫外線を遮光する遮光部材によって形成される。これにより、照射ユニット４から紫外線を照射する際に、紫外線が門型フレーム５４の側方に拡散することを回避することができ、紫外線を下方（チャンバ２内の基板Ｇ）に向けて照射することができる。
【００６２】
図３に示すように、Ｘ方向において、各レール５１の長さＬ１は、チャンバ２の長さＬ２よりも長い（Ｌ１＞Ｌ２）。本実施形態では、Ｘ方向において、各レール５１の長さＬ１は、チャンバ２の長さＬ２と、門型フレーム５４二つ分の長さ（２×Ｌ３）とを足し合わせた長さ（Ｌ２＋２×Ｌ３）よりも長くする。これにより、上面視において、チャンバ２の−Ｘ方向端を超える領域からチャンバ２の＋Ｘ方向端を超える領域まで照射ユニット４を移動させることができる。
【００６３】
＜冷却部＞
図２及び図３に示すように、チャンバ２の外部には、照射ユニット４を冷却可能な冷却部６が設けられる。冷却部６は、門型フレーム５４の＋Ｙ方向側の側壁部（門柱部５４ａ）に取り付けられる。例えば、冷却部６は、ブロワを用いる。これにより、照射ユニット４によって生じた熱気を外部に排気することができる。
搬送機構５は、照射ユニット４と共に冷却部６をチャンバ２の外部で移動させる。
【００６４】
＜ガス供給部＞
チャンバ２には、チャンバ２の内部雰囲気の状態を調整可能なガス供給部７が設けられる。ガス供給部７は、窒素（Ｎ２）、ヘリウム（Ｈｅ）、アルゴン（Ａｒ）等の不活性ガスを供給する。
【００６５】
ガス供給部７により、チャンバ２の内部雰囲気の露点を調整することができ、チャンバ２内の水分濃度を調整することができる。
例えば、ガス供給部７は、チャンバ２の内部雰囲気の露点を−８０℃（水分濃度０．５４ｐｐｍ質量基準）以上且つ−５℃（水分濃度４０００ｐｐｍ質量基準）以下となるように調整する。
【００６６】
例えば、後述のように、レジスト膜の露光後のプレパターンを硬化するときの雰囲気において、このように露点を好ましい上限以下とすることにより、パターンの硬化を進行しやすくすることができる。一方、好ましい下限以上とすることにより、装置を運用する上での作業性等を向上することができる。
【００６７】
また、ガス供給部７により、チャンバ２の内部雰囲気の酸素濃度を調整することもできる。チャンバ２の内部雰囲気の酸素濃度（質量基準）は、低いほど好ましい。具体的には、チャンバ２の内部雰囲気の酸素濃度を、１０００ｐｐｍ以下とすることが好ましく、５００ｐｐｍ以下とすることがより好ましい。
例えば、後述のように、レジスト膜の露光後のプレパターンを硬化するときの雰囲気において、このように酸素濃度を好ましい上限以下とすることにより、パターンの硬化を進行しやすくすることができる。
【００６８】
なお、ガス供給部７は、チャンバ２の内部雰囲気を加湿雰囲気とすることも可能である。
【００６９】
図１に示したように、紫外線照射装置１及び搬送機構９はＹ方向に並んで配置される。なお、紫外線照射装置１は基板搬出入口２１ａを搬送機構９側に向けるように配置される。
【００７０】
上記紫外線照射装置１によれば、密閉空間を有するチャンバ２の内部で基板Ｇを静止させた状態で、チャンバ２の外部で照射ユニット４を移動させつつチャンバ２の内部の基板Ｇに紫外線を照射することができる。
【００７１】
また、基板Ｇを静止させた状態で照射ユニット４を移動させるので、照射ユニット４よりも平面視サイズの大きい基板Ｇを用いても、照射ユニット４を静止させた状態で基板Ｇを移動させる場合と比較して、基板Ｇに紫外線を照射する際に必要なスペースを節約することができ、フットプリントを小さくすることができる。
【００７２】
また、チャンバ２内で基板Ｇを静止させた状態とするので、チャンバ２内は基板Ｇの収容スペースを確保するだけで済むため、チャンバ２内で基板Ｇを移動させる場合と比較して、チャンバ２の容積を小さくできる。
【００７３】
また、チャンバ２には、紫外線を透過可能な透過部２３が設けられるので、透過部２３を用いた簡単な構成で透過部２３を介して基板Ｇに紫外線を照射することができる。
【００７４】
また、チャンバ２は、基板Ｇの上方を覆う天板２０を含み、透過部２３が天板２０に設けられるので、チャンバ２の天板２０に透過部２３を設けた簡単な構成で、透過部２３を介して基板Ｇに紫外線を照射することができる。
また、チャンバ２の一部に透過部２３を設けることによって、チャンバ２全体に透過部を設ける場合と比較して、透過部２３のメンテナンス性を向上することができる。
【００７５】
また、搬送機構５は、一般的なレールに沿って照射ユニット４を移動させる場合と比較して、高い剛性を有する門型フレーム５４によって照射ユニット４を一対のレール５１に沿って移動させることができるため、照射ユニット４の移動を安定して行うことができる。
【００７６】
また、チャンバ２は、冷却部６により照射ユニット４を冷却することができるので、紫外線を基板Ｇに連続照射するとき等に照射ユニット４を連続駆動する場合であっても、照射ユニット４が過熱することを抑制できる。
【００７７】
また、搬送機構５は、照射ユニット４と共に冷却部６をチャンバ２の外部で移動させるので、照射ユニット４及び冷却部６をまとめて一括して移動させることができる。そのため、照射ユニット４及び冷却部６を別個独立に移動させる場合と比較して、装置構成の簡素化を図ることができる。
【００７８】
また、一対のレール５１の−Ｘ方向端（一端）と＋Ｘ方向端（他端）との間で照射ユニット４が往復移動するので、一対のレール５１の一端と他端との間で照射ユニット４を一方向にのみ移動させる場合と比較して、紫外線を基板Ｇに繰り返し照射するときであっても、スムーズに効率良く照射することができる。また、一つの照射ユニット４を設ければ足りるため、装置構成の簡素化を図ることができる。
【００７９】
（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。
【００８０】
図５に示すように、本実施形態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、第１の紫外線照射工程Ｓ５と、第２の紫外線照射工程Ｓ６と、ポストベーク工程Ｓ７とを順に行う。
すなわち、本実施形態のパターン形成方法は、現像工程Ｓ４とポストベーク工程Ｓ７との間に紫外線照射工程を複数回（２回）行っている。また、本実施形態においては、後述のように、第１の紫外線照射工程Ｓ５及び第２の紫外線照射工程Ｓ６を紫外線照射装置１内で行う。
【００８１】
なお、第１の紫外線照射工程Ｓ５は、特許請求の範囲に記載の「第１の照射工程」に相当し、第２の紫外線照射工程Ｓ６は、特許請求の範囲に記載の「第２の照射工程」に相当する。
【００８２】
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を介して洗浄ユニットＳＲへ搬送される。
【００８３】
洗浄ユニットＳＲにおいて、基板Ｇの洗浄処理が行われる。洗浄ユニットＳＲから搬出された基板Ｇは不図示のコンベア機構を介して塗布ユニットＣＴへと搬送される。
【００８４】
（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。
【００８５】
本実施形態では、露光及び現像により、露光部が溶解除去されてプレパターンを形成するポジ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。
【００８６】
＜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、感度向上剤として特定のフェノール化合物と、感光性成分としてキノンジアジドエステル化物と、を有機溶剤に溶解してなるポジ型レジスト組成物である。
【００８７】
レジスト組成物（ｒ１）において、アルカリ可溶性樹脂は、被膜形成物質として通常用いられ得るものの中から任意に選ぶことができる。例えば、ポジ型レジスト組成物の被膜形成用樹脂として知られているフェノール樹脂、アクリル樹脂、スチレンとアクリル酸との共重合体、ヒドロキシスチレンの重合体、ポリビニルフェノール、ポリα−メチルビニルフェノール等が挙げられる。これらの中でも、特にフェノール樹脂が好ましく用いられ、中でも膨潤することなくアルカリ水溶液に容易に溶解し現像性に優れるノボラック樹脂が好適である。
【００８８】
フェノール樹脂としては、フェノール類とアルデヒド類との縮合反応生成物、フェノール類とケトン類との縮合反応生成物、ビニルフェノール系重合体、イソプロペニルフェノール系重合体、これらのフェノール樹脂の水素添加反応生成物等が挙げられる。
【００８９】
前記縮合反応生成物におけるフェノール類としては、例えばフェノール、ｍ−クレゾール、ｐ−クレゾール、ｏ−クレゾール、２，３−キシレノール、２，５−キシレノール、３，５−キシレノール、３，４−キシレノール等のキシレノール類；ｍ−エチルフェノール、ｐ−エチルフェノール、ｏ−エチルフェノール、２，３，５−トリメチルフェノール、２，３，５−トリエチルフェノール、４−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、３−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、２−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、２−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール、２−ｔｅｒｔ−ブチル−５−メチルフェノール等のアルキルフェノール類；ｐ−メトキシフェノール、ｍ−メトキシフェノール、ｐ−エトキシフェノール、ｍ−エトキシフェノール、ｐ−プロポキシフェノール、ｍ−プロポキシフェノール等のアルコキシフェノール類；ｏ−イソプロペニルフェノール、ｐ−イソプロペニルフェノール、２−メチル−４−イソプロペニルフェノール、２−エチル−４−イソプロペニルフェノール等のイソプロペニルフェノール類；フェニルフェノール等のアリールフェノール類；４，４’−ジヒドロキシビフェニル、ビスフェノールＡ、レゾルシノール、ヒドロキノン、ピロガロール等のポリヒドロキシフェノール類などが挙げられる。
これらは単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
これらのフェノール類の中では、特にｍ−クレゾール、ｐ−クレゾール、２，５−キシレノール、３，５−キシレノール、２，３，５−トリメチルフェノールが好ましい。
【００９０】
前記縮合反応生成物におけるアルデヒド類としては、例えばホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、トリオキサン、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ブチルアルデヒド、トリメチルアセトアルデヒド、アクロレイン、クロトンアルデヒド、シクロヘキサンアルデヒド、フルフラール、フリルアクロレイン、ベンズアルデヒド、テレフタルアルデヒド、フェニルアセトアルデヒド、α−フェニルプロピルアルデヒド、β−フェニルプロピルアルデヒド、ｏ−ヒドロキシベンズアルデヒド、ｍ−ヒドロキシベンズアルデヒド、ｐ−ヒドロキシベンズアルデヒド、ｏ−メチルベンズアルデヒド、ｍ−メチルベンズアルデヒド、ｐ−メチルベンズアルデヒド、ｏ−クロロベンズアルデヒド、ｍ−クロロベンズアルデヒド、ｐ−クロロベンズアルデヒド、ケイ皮アルデヒド等が挙げられる。
これらは単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
これらのアルデヒド類の中では、入手のしやすさからホルムアルデヒドが好ましく、特に耐熱性を向上させるためにはヒドロキシベンズアルデヒド類とホルムアルデヒドとを組み合わせて用いることが好ましい。
【００９１】
前記縮合反応生成物におけるケトン類としては、例えばアセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、ジフェニルケトン等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
フェノール類とケトン類との組み合わせにおいては、ピロガロールとアセトンとの組み合わせが特に好ましい。
【００９２】
フェノール類とアルデヒド類またはケトン類との縮合反応生成物は、酸性触媒の存在下、公知の方法で製造することができる。酸性触媒としては、塩酸、硫酸、ギ酸、シュウ酸、パラトルエンスルホン酸等を用いることができる。
このようにして得られた縮合反応生成物は、分別等の処理を施すことによって低分子領域をカットしたものが耐熱性に優れているので好ましい。分別等の処理は、縮合反応により得られた樹脂を良溶媒、例えばメタノール、エタノール等のアルコール；アセトン、メチルエチルケトン等のケトン；エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、テトラヒドロフラン等に溶解し、次いで水中に注ぎ沈殿させる等の方法により行われる。
【００９３】
上記の中でも、特に全フェノール系繰り返し単位中、ｐ−クレゾール系繰り返し単位を６０モル％以上含有し、かつ、ｍ−クレゾール系繰り返し単位を３０モル％以上含有し、ポリスチレン換算重量平均分子量（Ｍｗ）が２０００〜２００００のノボラック樹脂が好ましい。
ｐ−クレゾール系繰り返し単位が６０モル％未満では、加熱処理時の温度ムラに対する感度変化が起こりやすく、また、ｍ−クレゾール系繰り返し単位が３０モル％未満では、感度が劣る傾向がある。
【００９４】
アルカリ可溶性樹脂には、キシレノール系繰り返し単位や、トリメチルフェノール系繰り返し単位などの、他のフェノール系繰り返し単位を含有していてもよい。
特に好ましくは、ｐ−クレゾール系繰り返し単位６０〜７０モル％と、ｍ−クレゾール系繰り返し単位４０〜３０モル％とからなる２成分系のノボラック樹脂であり、フェノール類の２核体（２個のフェノール核を有する縮合体分子）含有量がＧＰＣ（ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー）法において１０％以下であるような、フェノール類の低分子量体含有量の少ないノボラック樹脂が好ましい。前記２核体は、高温（例えば１３０℃）のプリべークやポストベーク中に昇華して炉の天板などを汚し、更にはレジスト組成物を塗布したガラス基板を汚して、その歩留まりを下げる原因となることから、その含有量が少ないノボラック樹脂が好ましい。
【００９５】
レジスト組成物（ｒ１）において、感度向上剤としては、下記一般式（Ｉ）で表されるフェノール化合物が挙げられる。
【００９６】
【化１】
0006518548.tif 000002
［式中、Ｒ１〜Ｒ８はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数１〜６のアルキル基、炭素原子数１〜６のアルコキシ基、または炭素原子数３〜６のシクロアルキル基を表し；Ｒ９〜Ｒ１１はそれぞれ独立に水素原子または炭素原子数１〜６のアルキル基を表し；Ｑは水素原子、炭素原子数１〜６のアルキル基、Ｒ９と結合して炭素原子鎖３〜６のシクロアルキル基を形成する基、または下記の化学式（ＩＩ）で表される基である。］
【００９７】
【化２】
0006518548.tif 000003
（式中、Ｒ１２及びＲ１３はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数１〜６のアルキル基、炭素原子数１〜６のアルコキシ基、または炭素原子数３〜６のシクロアルキル基を表し；ｃは１〜３の整数を示す。）を表し；ａ、ｂは１〜３の整数を表し；ｄは０〜３の整数を表し；ｎは０〜３の整数を表す。］
【００９８】
レジスト組成物（ｒ１）における感度向上剤としては、トリス（４−ヒドロシキフェニル）メタン、ビス（４−ヒドロキシ−３−メチルフェニル）−２−ヒドロキシフェニルメタン、ビス（４−ヒドロキシ−２，３，５−トリメチルフェニル）−２−ヒドロキシフェニルメタン、ビス（４−ヒドロキシ−３，５−ジメチルフェニル）−４−ヒドロキシフェニルメタン、ビス（４−ヒドロキシ−３，５−ジメチルフェニル）−３−ヒドロキシフェニルメタン、ビス（４−ヒドロキシ−３，５−ジメチルフェニル）−２−ヒドロキシフェニルメタン、ビス（４−ヒドロキシ−２，５−ジメチルフェニル）−４−ヒドロキシフェニルメタン、ビス（４−ヒドロキシ−２，５−ジメチルフェニル）−３−ヒドロキシフェニルメタン、ビス（４−ヒドロキシ−２，５−ジメチルフェニル）−２−ヒドロキシフェニルメタン、ビス（４−ヒドロキシ−３，５−ジメチルフェニル）−３，４−ジヒドロキシフェニルメタン、ビス（４−ヒドロキシ−２，５−ジメチルフェニル）−３，４−ジヒドロキシフェニルメタン、ビス（４−ヒドロキシ−２，５−ジメチルフェニル）−２，４−ジヒドロキシフェニルメタン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）−３−メトキシ−４−ヒドロキシフェニルメタン、ビス（５−シクロヘキシル−４−ヒドロキシ−２−メチルフェニル）−４−ヒドロキシフェニルメタン、ビス（５−シクロヘキシル−４−ヒドロキシ−２−メチルフェニル）−３−ヒドロキシフェニルメタン、ビス（５−シクロヘキシル−４−ヒドロキシ−２−メチルフェニル）−２−ヒドロキシフェニルメタン、ビス（５−シクロヘキシル−４−ヒドロキシ−２−メチルフェニル）−３，４−ジヒドロキシフェニルメタン、１−［１−（４−ヒドロキシフェニル）イソプロピル］−４−［１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エチル］ベンゼン、１−［１−（３−メチル−４−ヒドロキシフェニル）イソプロピル］−４−［１，１−ビス（３−メチル−４−ヒドロキシフェニル）エチル］ベンゼン、２−（２，３，４−トリヒドロキシフェニル）−２−（２’，３’，４’−トリヒドロキシフェニル）プロパン、２−（２，４−ジヒドロキシフェニル）−２−（２’，４’−ジヒドロキシフェニル）プロパン、２−（４−ヒドロキシフェニル）−２−（４’−ヒドロキシフェニル）プロパン、２−（３−フルオロ−４−ヒドロキシフェニル）−２−（３’−フルオロ−４’−ヒドロキシフェニル）プロパン、２−（２，４−ジヒドロキシフェニル）−２−（４’−ヒドロキシフェニル）プロパン、２−（２，３，４−トリヒドロキシフェニル）−２−（４’−ヒドロキシフェニル）プロパン、２−（２，３，４−トリヒドロキシフェニル）−２−（４’−ヒドロキシ−３’，５’−ジメチルフェニル）プロパン、ビス（２，３，４−トリヒドロキシフェニル）メタン、ビス（２，４−ジヒドロキシフェニル）メタン、２，３，４−トリヒドロキシフェニル−４’−ヒドロキシフェニルメタン、１，１−ジ（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン、２，４−ビス［１−（４−ヒドロキシフェニル）イソプロピル］−５−ヒドロキシフェノール等が挙げられる。
【００９９】
これらの中でも、感度向上効果に特に優れることから、ビス（４−ヒドロキシ−３−メチルフェニル）−２−ヒドロキシフェニルメタン、ビス（４−ヒドロキシ−２，３，５−トリメチルフェニル）−２−ヒドロキシフェニルメタン、２，４−ビス［１−（４−ヒドロキシフェニル）イソプロピル］−５−ヒドロキシフェノール、１，１−ジ（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン、１−［１−（４−ヒドロキシフェニル）イソプロピル］−４−［１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エチル］ベンゼン等が好ましい。
感度向上剤は単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
感度向上剤の含有量は、アルカリ可溶性樹脂１００質量部に対して５〜２５質量部が好ましく、より好ましくは１０〜２０質量部の範囲である。
【０１００】
レジスト組成物（ｒ１）において、感光性成分としては、下記一般式（ＩＩＩ）で表されるキノンジアジドエステル化物（感光性成分１）、下記一般式（ＩＶ）で表されるキノンジアジドエステル化物（感光性成分２）、上記一般式（Ｉ）で表されるフェノール化合物と１，２−ナフトキノンジアジド−５（または４）−スルホニル化合物とのエステル化物などが挙げられる。
【０１０１】
【化３】
0006518548.tif 000004
［式（ＩＩＩ）中、Ｒ１４は、独立に炭素原子数１〜５のアルキル基を表わし、Ｄは、独立に水素原子、または１，２−ナフトキノンジアジド−５−スルホニル基を表し、Ｄの少なくとも１つは１，２−ナフトキノンジアジド−５−スルホニル基を表し、ｌ、ｍは、それぞれ独立に１または２を表す。式（ＩＶ）中、複数のＤは、それぞれ独立に水素原子、または１，２−ナフトキノンジアジド−５−スルホニル基を表し、Ｄの少なくとも１つは１，２−ナフトキノンジアジド−５−スルホニル基である。］
【０１０２】
感光性成分１の平均エステル化率は、４０〜６０％が好ましく、より好ましくは４５〜５５％である。この平均エステル化率が４０％未満では、現像後の膜減りが発生し易く、残膜率が低くなりやすい。一方、６０％を超えると、著しく感度が劣る傾向がある。
感光性成分１としては、比較的安価で、感度、解像性、リニアリティに優れたレジスト組成物を調製できる点で、ビス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−シクロヘキシルフェニル）−３，４−ジヒドロキシフェニルメタンの１，２−ナフトキノンジアジト−５−スルホニル化合物によるキノンジアジドエステル化物が好ましく、このなかでもエステル化率５０％のものが最も好ましい。
【０１０３】
感光性成分２の平均エステル化率は、５０〜７０％が好ましく、より好ましくは５５〜６５％である。この平均エステル化率が５０％未満では、現像後の膜減りが発生しやすく、残膜率が低くなりやすい。一方、７０％を超えると、保存安定性が低下する傾向にある。
感光性成分２としては、非常に安価で、感度に優れたレジスト組成物を調整できる点で、２，３，４，４’−テトラヒドロキシベンゾフェノンの１，２−ナフトキノンジアジト−５−スルホニル化合物によるキノンジアジドエステル化物が好ましく、このなかでもエステル化率５９％のものが最も好ましい。
【０１０４】
感光性成分は単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
感光性成分の含有量は、アルカリ可溶性樹脂と感度向上剤との合計量１００質量部に対して１５〜４０質量部が好ましく、より好ましくは２０〜３０質量部の範囲である。
【０１０５】
レジスト組成物（ｒ１）において、有機溶剤としては、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチルイソアミルケトン、２−ヘプタノン等のケトン類；エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、エチレングリコールモノアセテート、プロピレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコールモノアセテート、またはこれらのモノメチルエーテル、モノエチルエーテル、モノプロピルエーテル、モノブチルエーテルもしくはモノフェニルエーテル等の多価アルコール類およびその誘導体；ジオキサンのような環式エーテル類；乳酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチル等のエステル類；ベンゼン、トルエン、キシレン、メチルイソブチルケトン、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、炭酸メチル、炭酸エチル、炭酸プロピル、炭酸ブチル等が挙げられる。
有機溶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。 
上記のなかでも、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）が、レジスト組成物に優れた塗布性を与え、基板上でのレジスト被膜に優れた膜厚均一性を与える点で好ましい。
ＰＧＭＥＡは単独溶媒で用いることが好ましいが、ＰＧＭＥＡ以外の有機溶剤もこれと混合して用いることができる。そのような有機溶剤としては、例えば乳酸エチル、γ−ブチロラクトン、プロピレングリコールモノブチルエーテルなどが挙げられる。
【０１０６】
レジスト組成物（ｒ１）中の、アルカリ可溶性樹脂と感度向上剤と感光性成分との総量は、支持体への塗布性に優れる点から、該組成物の全質量に対して３０質量％以下が好ましく、より好ましくは２０〜２８質量％である。
この場合、後述の任意に用いられる添加剤の量も勘案して、有機溶剤の含有量は、該組成物の全質量に対して５０〜９０質量％が好ましく、より好ましくは６５〜８５質量％であり、さらに好ましくは７０〜７５質量％である。
【０１０７】
レジスト組成物（ｒ１）においては、必要に応じて、ハレーション防止のための紫外線吸収剤、例えば２，２’，４，４’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、４−ジメチルアミノ−２’，４’−ジヒドロキシベンゾフェノン、５−アミノ−３−メチル−１−フェニル−４−（４−ヒドロキシフェニルアゾ）ピラゾール、４−ジメチルアミノ−４’−ヒドロキシアゾベンゼン、４−ジエチルアミノ−４’−エトキシアゾベンゼン、４−ジエチルアミノアゾベンゼン、クルクミン等を用いることができる。
また、レジスト組成物（ｒ１）には、ストリエーション防止のための界面活性剤、例えばフロラードＦＣ−４３０、ＦＣ４３１（商品名、住友３Ｍ株式会社製）；エフトップＥＦ１２２Ａ、ＥＦ１２２Ｂ、ＥＦ１２２Ｃ、ＥＦ１２６（商品名、トーケムプロダクツ株式会社製）；ＸＲ−１０４（製品名、大日本インキ化学工業株式会社製）、ＢＹＫ−３１０（製品名、ビックケミー・ジャパン株式会社製）等を用いることができる。
また、レジスト組成物（ｒ１）には、ベンゾキノン、ナフトキノン、ｐ−トルエンスルホン酸等の保存安定化剤；さらに必要に応じて付加的樹脂、可塑剤、安定化剤、コントラスト向上剤等の慣用の添加剤を必要に応じて添加含有させることができる。
【０１０８】
＜レジスト組成物（ｒ２）＞
レジスト組成物（ｒ２）は、下記の一般式（１）で表される繰返し単位及び一般式（２）で表される繰返し単位を有する共重合体と、感光性成分と、を含有するポジ型レジスト組成物である。
レジスト組成物（ｒ２）によって形成されるレジスト膜を、例えばマイクロレンズに適用した場合には、耐熱性、耐薬品性の良好なマイクロレンズを形成することができる。
【０１０９】
【化４】
0006518548.tif 000005
［式（１）、（２）中、Ｒ０は、それぞれ独立して水素原子またはメチル基を表す。Ｒ２１は、単結合または炭素数１〜５のアルキレン基を表す。Ｒ２２は、炭素数１〜５のアルキル基を表す。Ｒ２３は、熱架橋性を有する１価の有機基を表す。ｐは１〜５の整数を表し、ｑは０〜４の整数を表し、かつ、ｐ＋ｑは５以下である。但し、繰返しにおける複数のＲ０同士およびＲ２２同士は、互いに異なっていてもよい。］
【０１１０】
（一般式（１）で表される繰返し単位）
一般式（１）で表される繰返し単位（以下「繰返し単位（１）」ともいう。）は、アルカリ可溶性を示す。
前記式（１）中、Ｒ０は、メチル基であることが好ましい。
Ｒ２１における炭素数１〜５のアルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、イソプロピレン基、ｎ−ブチレン基、イソブチレン基、ｔｅｒｔ−ブチレン基、ペンチレン基、イソペンチレン基、ネオペンチレン基などが挙げられ、なかでも、メチレン基、エチレン基が好ましい。
繰返し単位（１）が有するベンゼン環には、少なくとも１つの水酸基が結合している。水酸基の結合数を示すｐは、１〜５の整数であり、製造上の点から１が好ましい。また、ベンゼン環において、水酸基の結合位置は、その少なくとも一つは、「−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−Ｒ２１−」の結合位置を１位としたとき、４位の位置であることが好ましい。
さらに、繰返し単位（１）が有するベンゼン環には、Ｒ２２として、炭素数１〜５の直鎖状または分岐鎖状のアルキル基が結合していてもよい。このようなアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基などが挙げられ、工業的にはメチル基またはエチル基がより好ましい。ｑは、０〜４の整数を表し、０であることがより好ましい。
【０１１１】
繰返し単位（１）は、１種または２種以上混合して用いることができる。
繰返し単位（１）及び繰返し単位（２）を有する共重合体における、繰返し単位（１）の含有量は、該共重合体を構成する繰返し単位の合計に対して２０〜５０モル％であることが好ましい。この範囲にすることにより、現像時のアルカリ可溶性を確保することが容易となる。
【０１１２】
（一般式（２）で表される繰返し単位）
一般式（２）で表される繰返し単位（以下「繰返し単位（２）」ともいう。）は、熱架橋基（Ｒ２３）を含む。
前記式（２）中、Ｒ０は、メチル基であることが好ましい。
Ｒ２１における炭素数１〜５のアルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、イソプロピレン基、ｎ−ブチレン基、イソブチレン基、ｔｅｒｔ−ブチレン基、ペンチレン基、イソペンチレン基、ネオペンチレン基などが挙げられ、なかでも、メチレン基、エチレン基が好ましい。
前記式（２）中、Ｒ２３は、熱架橋性を有する１価の有機基（以下この有機基を「熱架橋基」という）を表す。熱架橋基は、熱を加えることにより、架橋する基である。
Ｒ２３としては、エポキシ基、オキセタニル基のいずれかを含む有機基であることが好ましい。これらの中でも、Ｒ２３は、熱処理による架橋効率を向上させることができる点で、エポキシ基を含む有機基であることがより好ましい。
【０１１３】
繰返し単位（２）は、１種または２種以上混合して用いることができる。
繰返し単位（１）及び繰返し単位（２）を有する共重合体における、繰返し単位（２）の含有量は、該共重合体を構成する繰返し単位の合計に対して５０〜８０モル％であることが好ましい。
該共重合体において、繰返し単位（２）の含有量を好ましい下限値以上とすることにより、加熱処理による透過率の低下を軽減できるとともに、熱硬化性を確保することが容易となり、一方、好ましい上限値以下とすることにより、現像時の残渣の発生をより抑えることができる。
【０１１４】
繰返し単位（１）及び繰返し単位（２）を有する共重合体は、ランダム重合またはブロック重合のいずれからなるものでもよい。 
上記のように、繰返し単位（１）と繰返し単位（２）との異なる繰返し単位を有する共重合体とすることにより、アルカリ溶解速度のコントロール、耐熱性のコントロールが容易となる。
該共重合体の質量平均分子量（Ｍｗ：ゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）のスチレン換算による測定値）は、好ましくは１００００〜３００００である。該共重合体のＭｗが、好ましい下限値以上であることにより、耐熱性が向上し、例えば共重合体を用いてマイクロレンズを形成する場合に、マイクロレンズを硬化させるための焼成処理時もレンズ形状を容易に維持することができる。一方、好ましい上限値以下にすることにより、現像時の残渣の発生を抑えることができる。
加えて、レジスト組成物（ｒ２）は、好ましくは、繰返し単位（１）と繰返し単位（２）とを有し、Ｍｗが１００００〜３００００の共重合体を含有することにより、ガラス転移温度が高く、高温に曝された場合でもその形状を維持可能な耐熱性を有するレジスト膜を形成できる。さらに、レジスト組成物（ｒ２）は、熱架橋基（Ｒ２３）を含む繰返し単位を有している共重合体を含むため、硬度が高く、かつ、耐薬品性に優れたレジスト膜を形成することができる。
【０１１５】
レジスト組成物（ｒ２）は、上記の繰返し単位（１）及び繰返し単位（２）を有する共重合体とともに、該共重合体以外の樹脂成分を併用してもよい。かかる樹脂成分としては、アクリル樹脂、ヒドロキシスチレン樹脂、ノボラック樹脂などが挙げられる。
【０１１６】
レジスト組成物（ｒ２）に用いられる感光性成分は、上述したレジスト組成物（ｒ１）に用いられる感光性成分と同様のものが挙げられる。
この感光性成分は単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
レジスト組成物（ｒ２）中、感光性成分の含有量は、レジスト組成物（ｒ２）の固形分に対して１０〜４０質量％の範囲内であることが好ましい。感光性成分の含有量を好ましい下限値以上にすることにより、パターンを良好に形成することができる。レジスト組成物（ｒ２）をマイクロレンズ形成に使用した場合には、現像時に良好にレンズ形状を形成できる。一方、感光性成分の含有量を好ましい上限値以下にすることにより、現像性を向上させ、現像時における残渣の発生を抑制することができる。
【０１１７】
レジスト組成物（ｒ２）においては、繰返し単位（１）及び繰返し単位（２）を有する共重合体、及び感光性成分以外の成分を、必要に応じて用いることができる。
レジスト組成物（ｒ２）には、例えば、支持体への塗布性の点から、界面活性剤が配合されていてもよく、または、増感剤、消泡剤などの各種添加剤が添加されていてもよい。
レジスト組成物（ｒ２）は、該共重合体と、感光性成分と、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。
【０１１８】
（プリベーク工程Ｓ２）
塗布処理後の基板Ｇは、塗布ユニットＣＴから不図示のコンベア機構によりプリベークユニットＰＲに搬送される。プリベークユニットＰＲにおいて基板Ｇ上に塗布されたレジスト膜の加熱（プリベーク）処理が行われる。プリベークユニットＰＲは、加熱した基板Ｇを所定時間冷却する冷却処理を行う。プリベークユニットＰＲでの処理を完了した基板Ｇは、不図示のコンベア機構によって露光装置ＥＥに搬送される。
【０１１９】
（露光工程Ｓ３）
露光装置ＥＥにおいて、基板Ｇ上に塗布されたレジスト膜の露光処理が行われる。
【０１２０】
（現像工程Ｓ４）
露光処理後の基板Ｇは、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は現像装置４８による現像処理、リンス処理及び乾燥処理が順に行われる。これにより、基板Ｇ上に所定形状のプレパターンが形成される。乾燥処理の後、基板Ｇは光照射ユニットＵＶへと搬送される。光照射ユニットＵＶ内において、基板Ｇは紫外線照射装置１による紫外線照射処理が行われる。
【０１２１】
（第１の紫外線照射工程Ｓ５）
第１の紫外線照射工程Ｓ５は、紫外線照射装置１により行われる。
まず、紫外線照射装置１において、搬送機構９は基板搬出入口２１ａを介してチャンバ２内に基板Ｇを搬入する。基板Ｇの搬入後、チャンバ２は基板搬出入口２１ａを閉塞して内部を密閉する。
【０１２２】
具体的に、昇降部２５は、昇降ピン２５ａをチャンバ２内の＋Ｚ方向に移動させておく。搬送機構９は、昇降ピン２５ａに基板Ｇを受け渡した後、基板搬出入口２１ａからチャンバ２外へと退避する。昇降部２５は、基板Ｇを受け取った昇降ピン２５ａを上方に待機させた状態とする。加熱部２６は通電状態とされており、表面が所定温度に加熱されている。昇降ピン２５ａは、加熱部２６からの熱が基板Ｇに伝わらない高さで該基板Ｇを支持する。
【０１２３】
図６は第１の紫外線照射工程Ｓ５を説明する図である。
図６に示すように、第１の紫外線照射工程Ｓ５において、基板Ｇは昇降ピン２５ａに支持されることで加熱部２６の上方に退避した状態となっている。
【０１２４】
続いて、照射ユニット４は、昇降ピン２５ａに支持された基板Ｇに対して紫外線Ｒを照射する。すなわち、第１の紫外線照射工程Ｓ５において、紫外線Ｒは、図６に示すように加熱部２６により加熱されない状態の基板Ｇに対して照射される。そのため、加熱部２６からの熱Ｈは基板Ｇに伝わらない。
本実施形態において、照射ユニット４は、例えば、ｉ線を基板Ｇのプレパターンに照射する。
【０１２５】
搬送機構５は、チャンバ２の外部からチャンバ２の内部に収容されている基板Ｇに紫外線が照射されるように照射ユニット４をチャンバ２の外部で移動させる。
【０１２６】
透過部２３を介してチャンバ２の内部の基板Ｇに紫外線が照射されるように照射ユニット４をチャンバ２の外部で移動させる。上述の通り、門型フレーム５４の＋Ｙ方向側の側壁部には冷却部６が取り付けられているため、照射ユニット４と共に冷却部６がチャンバ２の外部で移動する。
【０１２７】
移動ステップにおいて、一対のレール５１の−Ｘ方向端（一端）と＋Ｘ方向端（他端）との間で照射ユニット４を往復移動させる。例えば、図２の上面視において、チャンバ２の−Ｘ方向端を超える領域からチャンバ２の＋Ｘ方向端を超える領域まで照射ユニット４を往復移動させる。
【０１２８】
第１の紫外線照射工程Ｓ５において、チャンバ２内部の温度が常温（例えば、２０℃程度）となっている。すなわち、第１の紫外線照射工程Ｓ５では、常温雰囲気内において基板Ｇに対する紫外線照射を行っている。
【０１２９】
第１の紫外線照射工程Ｓ５による紫外線照射により、ポジ型レジストからなるプレパターンが含有するジアゾナフトキノンは光化学反応によりインデンケテンに変化する。インデンケテンは樹脂の水酸基と結合して膜全体が高分子化し、ジアゾナフトキノンが消失していく。
【０１３０】
ここで、プレパターンに熱を加えた状態で紫外線照射を行うとジアゾナフトキノンの色素（淡黄色乃至淡褐色）が残ることで黄色味がかった膜となってしまい、膜の光透過性が低下してしまう。
【０１３１】
本実施形態では、図５に示したように、昇降ピン２５ａにより基板Ｇを加熱部２６の上方に退避させた状態とすることで、基板Ｇを加熱しない状態とし、常温雰囲気でプレパターンに紫外線Ｒの照射を行っている。
そのため、ジアゾナフトキノンの色素が無くなり、プレパターンを構成する膜の光透過性を向上させることができる。すなわち、第１の紫外線照射工程Ｓ５による紫外線照射によって、プレパターンの脱色処理（ブリーチング処理）を良好に行うことができる。
これにより、基板Ｇ上に形成されているプレパターンの光透過性を向上させることができる。
【０１３２】
なお、本実施形態に係る第１の紫外線照射工程Ｓ５において、ガス供給部７は、チャンバ２の内部雰囲気の露点を調整しても良い。あるいは、ガス供給部７は、チャンバ２の内部雰囲気の酸素濃度を調整しても良い。
【０１３３】
第１の紫外線照射工程Ｓ５によるブリーチング処理が終了した後、紫外線照射装置１内にて第２の紫外線照射工程Ｓ６が開始される。
【０１３４】
（第２の紫外線照射工程Ｓ６）
図７は第２の紫外線照射工程Ｓ６を説明する図である。
図７に示すように、昇降部２５は、基板Ｇを支持している昇降ピン２５ａをチャンバ２内の下方（−Ｚ方向）に移動する。昇降ピン２５ａの先端は貫通孔２６ａ内を下方に向かって移動し、基板Ｇを加熱部２６の上面に受け渡す。昇降ピン２５ａは加熱部２６を挿通可能なため、昇降ピン２５ａと加熱部２６との間での基板Ｇの受け渡しを短時間で行うことができる。
【０１３５】
加熱部２６は通電状態とされており、表面が所定温度に加熱されている。そのため、加熱部２６は、昇降ピン２５ａから受け取った直後から、基板Ｇを所定温度で加熱することができる。なお、加熱部２６は、基板Ｇを、例えば、常温（２０℃）よりも高く、且つ、２００℃以下の範囲で加熱する。本実施形態において、加熱部２６は、例えば１００℃で基板Ｇを加熱する。
【０１３６】
続いて、照射ユニット４は、加熱部２６により加熱された状態の基板Ｇに対して紫外線を照射する。すなわち、第２の紫外線照射工程Ｓ６において、紫外線Ｒは、図７に示すように加熱部２６により加熱された状態の基板Ｇに対して照射される。
【０１３７】
本実施形態において、照射ユニット４は、例えば、３５０〜４５０ｎｍの波長域の光をプレパターンに照射する。これにより、上述の光化学反応が良好に発生することで、プレパターンの表層側だけでなく内部に亘ってパターン全体を硬化させることができる。また、上記波長域の光を照射することで、輻射熱の発生を抑えつつ、硬化時におけるプレパターンの過度な温度上昇を抑制できる。
【０１３８】
ところで、上述したプレパターンに含まれるインデンケテンが水（Ｈ２Ｏ）と反応するとカルボン酸を生成する。カルボン酸はインデンケテンと異なり、樹脂と結合せずに膜全体が高分子化しない。そのため、カルボン酸が生成されると、プレパターンにおける耐熱性（耐久性）を低下させる要因となる。すなわち、レジスト膜の耐熱性を向上させる場合、ジアゾナフトキノンと水との反応によるカルボン酸の生成を抑制することが重要となる。
【０１３９】
本実施形態においては、第２の紫外線照射工程Ｓ６において、加熱した状態で紫外線照射を行っている。基板Ｇが加熱されることでプレパターン中に含まれる水分を蒸発させることができるので、紫外線照射時におけるジアゾナフトキノンと水との反応によるカルボン酸の生成が抑制される。
【０１４０】
第２の紫外線照射工程Ｓ６はガス供給ステップを含んでいる。
ガス供給ステップにおいて、ガス供給部７は、チャンバ２の内部雰囲気の露点を調整する。これにより、低露点雰囲気のチャンバ２内でプレパターンに対して紫外線が照射される。よって、光化学反応によりジアゾナフトキノンがインデンケテンに変化した際、プレパターンの周辺（チャンバ２内）が水分の少ない環境（低露点雰囲気）のため、カルボン酸の生成を抑制できる。
【０１４１】
本実施形態によれば、プレパターンに含まれるインデンケテンはカルボン酸に変化することなく樹脂の水酸基と結合して膜全体が良好に高分子化する。そのため、膜全体の硬度が向上する（硬化する）ことで耐熱性に優れたプレパターンを形成することができる。
【０１４２】
以上述べたように本実施形態によれば、第１の紫外線照射工程Ｓ５の後、昇降部２５の昇降ピン２５ａにより基板Ｇを加熱部２６に載置することで、第２の紫外線照射工程Ｓ６を開始することができる。これにより、第１の紫外線照射工程Ｓ５と第２の紫外線照射工程Ｓ６とを含む紫外線照射動作に要するタクトタイムを短縮することができる。
【０１４３】
また、本実施形態によれば、第１の紫外線照射工程Ｓ５によりプレパターンの光透過性を向上させ、光透過性が向上したプレパターンを第２の紫外線照射工程Ｓ６により硬化して耐熱性を向上させることができる。つまり、光透過性および耐熱性を両立させたプレパターンを形成することができる。
【０１４４】
また、密閉空間を有するチャンバ２の内部で基板Ｇを静止させた状態で、チャンバ２の外部で照射ユニット４を移動させつつチャンバ２の内部の基板Ｇに紫外線を照射することができるため、基板１０の移動に伴うパーティクルの発生を考慮する必要がない。又、照射ユニット４の移動はチャンバ２の外部で行われるため、仮に照射ユニット４の移動に伴いパーティクルが発生したとしても、チャンバ２を密閉空間とすることによって、チャンバ２内へのパーティクルの侵入を回避することができる。したがって、チャンバ２内のパーティクルの発生を抑制することができ、基板Ｇを清浄に保つことができる。
【０１４５】
また、基板Ｇを静止させた状態で照射ユニット４を移動させることによって、照射ユニット４よりも平面視サイズの大きい基板Ｇを用いても、照射ユニット４を静止させた状態で基板Ｇを移動させる場合と比較して、基板Ｇに紫外線を照射する際に必要なスペースを節約することができ、フットプリントを小さくすることができる。
また、チャンバ２内で基板Ｇを静止させた状態とすることによって、チャンバ２内は基板Ｇの収容スペースを確保するだけで済むため、チャンバ２内で基板Ｇを移動させる場合と比較して、チャンバ２の容積を小さくすることができ、チャンバ２内の酸素濃度・露点の管理をしやすくなる。また、チャンバ２内の酸素濃度を調整する際に使用する窒素の消費量を削減することができる。
【０１４６】
また、チャンバ２に紫外線を透過可能な透過部２３を設けるといった簡単な構成により基板１０に紫外線を照射することができる。また、チャンバ２の一部に透過部２３を設けることによって、チャンバ２全体に透過部２３を設ける場合と比較して、透過部２３のメンテナンス性を向上することができる。
【０１４７】
また、ガス供給部７によりチャンバ２の内部雰囲気の酸素濃度を所定の濃度に調整することができるため、所定の酸素濃度の条件下で紫外線を基板１０に照射することができる。また、チャンバ２の内部雰囲気の露点を所定の露点に調整することができるため、所定の露点の条件下で紫外線を基板Ｇに照射することができる。
【０１４８】
第２の紫外線照射工程Ｓ６の終了後、基板Ｇは搬送機構９によりポストベークユニットＰＢに搬送される。
【０１４９】
具体的に、昇降部２５は、昇降ピン２５ａをチャンバ２内の上方（＋Ｚ方向）に移動させる。これにより、昇降ピン２５ａは、先端に基板Ｇを支持した状態となる。搬送機構９は、昇降ピン２５ａに支持された基板Ｇを受け取った後、基板搬出入口２１ａからチャンバ２外へと退避し、ポストベークユニットＰＢに基板Ｇを搬送する。なお、昇降部２５は、チャンバ２内に次の基板Ｇが搬入されるまで、昇降ピン２５ａを上方に待機させた状態としておく。
【０１５０】
（ポストベーク工程Ｓ７）
ポストベークユニットＰＢは、基板Ｇのポストベーク処理を行う。ポストベークユニットＰＢは、所定の処理温度で基板Ｇを加熱（ベーク）する。
【０１５１】
なお、ポストベークユニットＰＢによる処理時間（ベーク時間）は、基板Ｇが処理温度に到達後からカウントする。
また、ポストベークユニットＰＢは、基板Ｇを所定温度まで加熱する場合において、一気に加熱するようにしても良いし、複数回の加熱ステップを設けることで緩やかに温度を上昇させるようにしてもよい。
【０１５２】
本実施形態において形成されたプレパターンは、耐熱性に優れるため、高温でポストベーク処理を行った場合でもプレパターンが変形せずに形状を維持する。よって、該プレパターンを硬化させたレジストパターンは形状がポストベーク処理により形状が変化しないため、信頼性の高いものとなる。また、プレパターンは光透過性に優れたものであるため、ポストベーク処理後のレジストパターンも光透過性に優れたものとなる。
【０１５３】
ポストベークユニットＰＢによる加熱後の基板Ｇは冷却された後、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の一連の処理が行われることで、所定形状のレジストパターンを形成することができる。
【０１５４】
以上のように、本実施形態によれば、光透過性および耐熱性を両立させたプレパターンを得るため、該プレパターンをポストベーク処理で硬化させることで信頼性の高いレジストパターンを形成できる。
【０１５５】
本実施形態で形成されたレジストパターンは、耐久性（耐ドライエッチング性）および光透過性に優れるため、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）等の永久レジスト膜として好適に使用することも可能である。
【０１５６】
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。
【０１５７】
上記実施形態では、第２の紫外線照射工程Ｓ６において、低露点雰囲気内で基板Ｇを加熱した状態で紫外線照射を行う場合を例に挙げたが、真空雰囲気内で基板Ｇを加熱した状態で紫外線照射を行うようにしても良い。
【０１５８】
この場合、チャンバ２内を真空ポンプ等から構成された減圧装置で減圧することで水蒸気分圧差を人工的に大きくし、プレパターン内の水分を低い温度で蒸発させる。この構成によれば、チャンバ２内が真空雰囲気であるため、プレパターン内の水分が常温程度で蒸発する。そのため、本変形例において、加熱部２６は水分が蒸発したことでプレパターンの温度が低下しないように基板Ｇの温度を一定に保持している。これにより、プレパターン内の水分を効率良く蒸発させることが可能となる。
【０１５９】
また、上記実施形態では、ポジ型レジスト組成物を基板Ｇ上に塗布してレジストパターンを形成する場合を例に挙げたが、本発明はポジ型レジストに限定されない。例えば、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についても本発明は適用可能である。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（ｒ３）、（ｒ４）が挙げられる。
【０１６０】
＜レジスト組成物（ｒ３）＞
レジスト組成物（ｒ３）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（ｒ３）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（ｒ３）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。
【０１６１】
レジスト組成物（ｒ３）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（ｒ３）中、上記酸発生剤の含有量は、レジスト組成物（ｒ３）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。
【０１６２】
レジスト組成物（ｒ３）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。
【０１６３】
また、レジスト組成物（ｒ３）には、アルカリ可溶性樹脂及び酸発生剤に加えて、または、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。
【０１６４】
レジスト組成物（ｒ３）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。
【０１６５】
レジスト組成物（ｒ３）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また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（ｒ３）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。
【０１６６】
＜レジスト組成物（ｒ４）＞
レジスト組成物（ｒ４）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（ｒ４）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。
【０１６７】
レジスト組成物（ｒ４）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、また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（ｒ４）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。
【０１６８】
レジスト組成物（ｒ４）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、ナフタレン誘導体また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、また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（ｒ４）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。
【０１６９】
レジスト組成物（ｒ４）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（ｒ４）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（ｒ４）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。
【符号の説明】
【０１７０】
ＳＰＡ…パターン形成装置（レジストパターン形成装置）、Ｒ…紫外線、Ｇ…基板、１…紫外線照射装置、２…チャンバ（収容室）、４…照射ユニット（照射部）、５…搬送機構（移動部）、７…ガス供給部（酸素濃度調整部、露点調整部）、２０…天板、２３…透過部、２５…昇降部、２５ａ…昇降ピン、２６…加熱部、２６ａ…貫通孔、４７…塗布装置、４８…現像装置、ＵＶ…光照射ユニット（紫外線照射部）。
【図１】
0006518548.tif 000006
【図２】
0006518548.tif 000007
【図３】
0006518548.tif 000008
【図４】
0006518548.tif 000009
【図５】
0006518548.tif 000010
【図６】
0006518548.tif 000011
【図７】
0006518548.tif 000012