(57)【要約】【課題】剥離残渣の発生を抑制できる、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。【解決手段】ポジ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、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、露点−５０〜−５℃の雰囲気内でプレパターンを所定時間加熱した状態とする第１加熱装置と、加熱後のプレパターンに光照射処理を行うことで硬化させる光照射部と、を備えるレジストパターン形成装置に関する。【選択図】図１
2016092120.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポジ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、
露点−８０〜−５℃の雰囲気内で前記プレパターンを所定時間加熱した状態とする第１加熱装置と、
加熱後の前記プレパターンに光照射処理を行うことで硬化させる光照射部と、
を備える
レジストパターン形成装置。
【請求項２】
前記第１加熱装置は、前記プレパターンの保持時間を１０分以下とする
ことを特徴とする請求項１に記載のレジストパターン形成装置。
【請求項３】
前記光照射後の前記プレパターンを加熱する第２加熱装置をさらに備える
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のレジストパターン形成装置。
【請求項４】
前記光照射部は、前記光照射処理を行うチャンバ内が低露点雰囲気である
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のレジストパターン形成装置。
【請求項５】
ポジ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、
露点−８０〜−５℃の雰囲気内で前記プレパターンを所定時間加熱した状態とする第１加熱工程と、
加熱後の前記プレパターンに光照射処理を行うことで硬化させる光照射工程と、
を備える
レジストパターン形成方法。
【請求項６】
前記光照射工程後の前記プレパターンを加熱して硬化させる第２加熱工程をさらに備える
請求項５に記載のレジストパターン形成方法。
【請求項７】
前記第１加熱工程においては、前記プレパターンの保持時間を１０分以下とする
請求項５又は６に記載のレジストパターン形成方法。
【請求項８】
前記光照射工程は、低露点雰囲気のチャンバ内で前記光照射処理を行う
請求項５〜７のいずれか一項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】
従来、半導体デバイスの製造におけるフォトリソグラフィー処理において、露光後のプレパターンに光を照射することで硬化させた後、加熱処理を行うことでレジストパターンとする技術が知られている（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２００８−１９２８４４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、上記従来技術においては、レジストパターンを剥離した際、剥離残渣が発生してしまう問題があった。
【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、レジストパターンの剥離後に生じる剥離残渣の発生を抑制できる、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】
【０００６】
本発明の第１態様に従えば、ポジ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、露点−８０〜−５℃の雰囲気内で前記プレパターンを所定時間加熱した状態とする第１加熱装置と、加熱後の前記プレパターンに光照射処理を行うことで硬化させる光照射部と、を備えるレジストパターン形成装置が提供される。
【０００７】
第１態様に係るレジストパターン形成装置によれば、露点−８０〜−５℃の雰囲気でプレパターンを加熱した状態で所定時間保持するので、プレパターンに含まれていた残存溶剤が除去されてレジストパターンを内部まで良好に硬化させることができる。よって、耐熱性に優れ、耐ドライエッチング性に優れたレジストパターンを形成できる。また、内部まで良好に硬化したレジストパターンによれば、剥離工程後の剥離残渣の発生を抑制することができる。
【０００８】
上記第１態様において、前記第１加熱装置は、前記プレパターンの保持時間を１０分以下とする構成としてもよい。
この構成によれば、プレパターンを含まれていた残存溶剤を効率良く除去することができる。
【０００９】
上記第１態様において、前記光照射後の前記プレパターンを加熱する第２加熱装置をさらに備える構成としてもよい。
この構成によれば、光照射後にさらにプレパターンを加熱することで、残存溶剤をさらに除去することができる。
【００１０】
上記第１態様において、前記光照射部は、前記光照射処理を行うチャンバ内が低露点雰囲気である構成としてもよい。
この構成によれば、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、ポジ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、露点−８０〜−５℃の雰囲気内で前記プレパターンを所定時間加熱した状態とする第１加熱工程と、加熱後の前記プレパターンに光照射処理を行うことで硬化させる光照射工程と、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、露点−８０〜−５℃の雰囲気でプレパターンを加熱した状態で所定時間保持するので、プレパターンに含まれていた残存溶剤が除去されてレジストパターンを内部まで良好に硬化させることができる。よって、耐熱性に優れ、耐ドライエッチング性に優れたレジストパターンを形成できる。また、内部まで良好に硬化したレジストパターンによれば、剥離工程後の剥離残渣の発生を抑制することができる。
【００１３】
上記第２態様において、前記光照射工程後の前記プレパターンを加熱して硬化させる第２加熱工程をさらに備える構成としてもよい。
この構成によれば、プレパターンを含まれていた残存溶剤を効率良く除去することができる。
【００１４】
上記第２態様において、前記第１加熱工程においては、前記プレパターンの保持時間を１０分以下とする構成としてもよい。
この構成によれば、光照射後にさらにプレパターンを加熱することで、残存溶剤をさらに除去することができる。
【００１５】
上記第２態様において、前記光照射工程は、低露点雰囲気のチャンバ内で前記光照射処理を行う構成としてもよい。
この構成によれば、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】
【００１６】
本発明によれば、剥離残渣の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【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ユニットを＋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】
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
（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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
（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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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を光照射ユニットＵＶ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。
【００３６】
光照射ユニットＵＶは、搬送機構ＴＲ４の＋Ｙ側に接続されている。光照射ユニットＵＶは、現像後の基板Ｇ（プレパターン）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。
【００３７】
搬送機構ＴＲ４は、エアナイフ装置５７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をポストベークユニットＰＢへと受け渡す。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。
【００３８】
ポストベークユニットＰＢは、搬送機構ＴＲ４の下流側に接続されており、光処理後の基板Ｇをベークする。ポストベークユニットＰＢは、第２加熱装置５９及び冷却装置６０を有している。第２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、第２加熱装置５９から冷却装置６０へ基板Ｇを搬送する。第２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。
【００３９】
（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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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、第１加熱装置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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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やＬＥＤランプから構成される。
【００４８】
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。
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
第１加熱装置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。第１加熱装置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。
【００７０】
ガス供給部９１は、乾燥ガスとして窒素（Ｎ２）、ヘリウム（Ｈｅ）、アルゴン（Ａｒ）等の不活性ガスを供給する。これにより、本実施形態のチャンバ８５は、この不活性ガスの供給により内部雰囲気の露点が制御することができ、雰囲気内の水分濃度が調節される。
【００７１】
ガス供給部９１は、チャンバ８５の内部雰囲気が、例えば、露点−８０℃（水分濃度０．５４ｐｐｍ質量基準）〜−５℃（水分濃度４０００ｐｐｍ質量基準）となるように上記乾燥ガスの供給を調整する。具体的に、ガス供給部９１は、チャンバ８５の内部雰囲気を露点−８０℃（水分濃度０．５４ｐｐｍ質量基準）以上、−１４℃（水分濃度１７９１ｐｐｍ質量基準）以下とするのがより好ましく、露点−６０℃（水分濃度１０．７ｐｐｍ質量基準）以上、−２０℃（水分濃度１０２０ｐｐｍ質量基準）以下とするのがさらに好ましい。
このようにプレパターンの硬化を行う雰囲気の露点（水分濃度）が好ましい上限値以下とすれば、パターンの硬化がより進行しやすい。一方、好ましい下限値以上とすれば、作業性等が向上する（例えば、装置の運用がしやすい、コストメリットがある等）。
【００７２】
チャンバ８５の内部雰囲気の酸素濃度（質量基準）は、低いほど好ましく、具体的な酸素濃度は１０００ｐｐｍ以下が好ましく、５００ｐｐｍ以下がより好ましい。このように酸素濃度を好ましい上限値以下とすれば、後述のようにパターンの硬化がより進行しやすくなる。
【００７３】
また、光照射ユニットＵＶは、第１加熱装置９０により低露点雰囲気のチャンバ８５内で基板Ｇを、例えば５０℃から１５０℃に加熱し、一定時間保持する。光照射ユニットＵＶは、基板Ｇを一定時間保持した後、光照射部８６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。
ここで、基板Ｇを保持する時間としては、例えば、１０分以下に設定するのが好ましい。基板Ｇの保持時間を好ましい上限値以下とすれば、後述のようにパターンの硬化がより進行しやすくなる。
【００７４】
（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。
【００７５】
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。
【００７６】
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、低露点雰囲気加熱工程ＳＳ１と、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のポストベーク処理Ｓ５に代えて、低露点雰囲気加熱工程ＳＳ１および光照射工程ＳＳ２によりプレパターンを硬化させる点が大きく異なっている。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
（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。
【００８１】
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。
【００８２】
＜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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
フェノール類とアルデヒド類又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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
【化１】
2016092120.tif 000003
［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、又は炭素原子数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又は炭素原子数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、又は下記の化学式（ＩＩ）で表される基である。］
【００９３】
【化２】
2016092120.tif 000004
（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、又は炭素原子数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。］
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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（又は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。
【００９７】
【化３】
2016092120.tif 000005
［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、又は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又は２を表す。式（ＩＶ）中、複数のＤは、それぞれ独立に水素原子、又は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。］
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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、又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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
＜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。
【０１０５】
【化４】
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［式（１）、（２）中、Ｒ０は、それぞれ独立して水素原子又はメチル基を表す。Ｒ２１は、単結合又は炭素数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。］
【０１０６】
（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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
（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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
繰返し単位（１）及び繰返し単位（２）を有する共重合体は、ランダム重合又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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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、又は、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。
【０１１４】
（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。
【０１１５】
（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。
【０１１６】
（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（現像工程）。乾燥処理の後、搬送機構ＴＲ４によって基板Ｇは光照射ユニットＵＶへと搬送される。
【０１１７】
（低露点雰囲気加熱工程ＳＳ１および光照射工程ＳＳ２）
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。本予備装置８０を設けることで光照射ユニットＵＶ内の低露点雰囲気が保たれる。
【０１１８】
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。
【０１１９】
（１．低露点雰囲気加熱工程）
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内を低露点雰囲気とする。本実施形態において、光照射ユニットＵＶは、例えば、チャンバ８５の内部雰囲気を露点−３９．７℃、酸素濃度を８１２ｐｐｍとする。
また、チャンバ８５内を低露点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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
基板Ｇが処理部８５Ｐに搬送された後、第１加熱装置９０が作動し、基板Ｇを加熱する。第１加熱装置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℃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℃に到達した後、基板Ｇを処理部８５Ｐで１００秒間保持する。
【０１２４】
（２．光照射工程）
光照射ユニットＵＶは、基板Ｇを１００秒間保持した後、第１加熱装置９０の作動を停止させ、処理部８５Ｐ内で基板Ｇを−Ｘ側に搬送させつつ、光照射部８６を駆動させる。
この動作により、処理部８５Ｐでは、基板Ｇが搬送された状態で光照射部８６から基板Ｇ上のプレパターン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。
【０１２５】
ところで、プレパターンは光照射による光重合反応が進むことで硬化してレジストパターンを構成する。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くなる。
【０１２６】
これに対し、本実施形態のレジストパターン形成方法では、光照射工程に先立ち、低露点雰囲気内でプレパターンを加熱した状態で所定時間保持する第１加熱工程を設けている。プレパターンは低露点雰囲気内で所定時間加熱されることで内部に残存する溶剤（残存溶剤）が蒸発して除去される。よって、予め残存溶剤が除去されたプレパターンに対して光照射が行われ、光重合反応が良好に進行してパターンの硬化が進行し易くなる。
【０１２７】
本実施形態において、光照射部８６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、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。
【０１２８】
また、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及び第１加熱装置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。
【０１２９】
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。
【０１３０】
次に、基板Ｇは第２加熱装置５９においてポストベーク処理が行われ、冷却装置６０において冷却される。冷却処理後、基板Ｇは搬送機構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となる。
【０１３１】
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、低露点雰囲気内で所定時間加熱したプレパターンに所定波長の光を照射する。本実施形態では、光照射処理に先立ち、低露点雰囲気下での加熱処理を行うことで、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予め除去している。
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を良好に進行させること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。
【０１３２】
また、このような硬度が高いレジストパターンは、耐久性（耐ドライエッチング性）および耐熱性に優れるため、エッチング工程時のレジストパターン（レジストマスク）として好適に利用可能である。本実施形態では残存溶剤を除去した状態で光照射を行うため、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ている。
これにより、エッチング工程後にレジストマスクを除去する際に用いる剥離液に対し、レジストパターンの全体が親和性を有したものとなっている。よって、剥離工程後に残渣となりにくく、基板等の支持体からの剥離性に優れたものとなる。
【０１３３】
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。
【０１３４】
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乾燥ガスとして不活性ガスが供給されることで上記実施形態と同様、内部が低露点雰囲気となっている。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。
【０１３５】
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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
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。
【０１３８】
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（第１加熱装置）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。
【０１３９】
加熱機構１８３ｂは、低露点雰囲気のチャンバ１８０内で基板Ｇを、例えば５０℃から１５０℃に加熱し、一定時間保持する。例えば、加熱機構１８３ｂ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℃となるように加熱し、基板Ｇの温度が１００℃に到達した後、基板Ｇを１００秒間保持する。
【０１４０】
なお、第一搬送部１８３に基板Ｇを搬送する第一ステージ１８２に加熱機構を設けることで、第一搬送部１８３の加熱機構１８３ｂにより加熱する基板Ｇを予め加熱するようにしてもよい。このようにすれば、第一搬送部１８３に搬送された際、基板Ｇが加熱されて温度が上昇しているので、該第一搬送部１８３により所定温度まで短時間で加熱することができる。
【０１４１】
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。
【０１４２】
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。
【０１４３】
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。
【０１４４】
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。
【０１４５】
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。
【０１４６】
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。
【０１４７】
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。
【０１４８】
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。
【０１４９】
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。
【０１５０】
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。
【０１５１】
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。
【０１５２】
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。
【０１５３】
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。
【０１５４】
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。
【０１５５】
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。
【０１５６】
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。
【０１５７】
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。
【０１５８】
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。
【０１５９】
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。
【０１６０】
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。
【符号の説明】
【０１６１】
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…第２加熱装置、８６…光照射部、９０…第１加熱装置、１８３ｂ…加熱機構（第１加熱装置）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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