JP2021047335A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】処理室を高い気密性で密閉することが可能な基板処理装置を提供する。【解決手段】処理室２０の下方に下蓋部材３０が配置される。支持ピン４１が下蓋部材３０の貫通孔３２を通して上下方向に延びる。支持ピン４１を取り囲みかつ下蓋部材３０に接するようにシール部材３８が配置される。下蓋部材３０は、処理室２０の下部開口２２を閉塞する閉塞位置と下部開口２２を開放する開放位置との間で上下方向に移動される。下蓋部材３０が開放位置にあるときに、下蓋部材３０よりも上方で基板Ｗが支持ピン４１により支持される。下蓋部材３０が閉塞位置にあるときに、支持ピン４１に設けられた突出部４１Ａとシール部材３８とが密着することにより支持ピン４１と下蓋部材３０の貫通孔３２との間が密封される。【選択図】図１

Description

本発明は、密閉された処理室内で基板処理を行う基板処理装置に関する。

基板処理装置において、密閉された処理室内で基板処理が行われることがある。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。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。

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。

特開２０１８−２００４２０号公報

特許文献１に記載された露光装置において、処理室の気密性が低い場合には、処理室内の雰囲気の置換に要する時間が長くなることにより、基板処理の効率が低下する。そのため、処理室が高い気密性で密閉されることが望まれる。

本発明の目的は、処理室を高い気密性で密閉することが可能な基板処理装置を提供することである。

（１）本発明に係る基板処理装置は、基板に処理を行う基板処理装置であって、基板を収容可能な処理空間を形成するとともに下部開口を有する処理室と、貫通孔が形成されるとともに処理室の下方に配置され、閉塞位置で下部開口を閉塞可能でかつ閉塞位置の下方の開放位置で下部開口を開放可能な閉塞部材と、貫通孔を通して上下方向に延びる外面を有しかつ閉塞部材が開放位置にあるときに閉塞部材よりも上方で基板の下面を支持可能な第１の上端部を有する第１の基板支持部と、閉塞位置と開放位置との間で閉塞部材を上下方向に移動させる昇降駆動部と、第１の基板支持部の外面を取り囲みかつ閉塞部材に接するように配置されたシール部材と、第１の基板支持部の外面から外方に突出しかつ外面を取り囲むように設けられ、閉塞部材が閉塞位置にあるときに、シール部材に密着することにより第１の基板支持部と閉塞部材の貫通孔との間を密封する突出部とを備える。

この基板処理装置においては、基板を収容可能な処理空間を形成する処理室の下方に閉塞部材が配置される。第１の基板支持部の外面が閉塞部材の貫通孔を通して上下方向に延びる。第１の基板支持部の外面を取り囲みかつ閉塞部材に接するようにシール部材が配置される。第１の基板支持部の外面から外方に突出しかつ外面を取り囲むように突出部が設けられる。昇降駆動部により、閉塞部材が閉塞位置とその下方の開放位置との間で上下方向に移動される。

この構成によれば、閉塞部材が開放位置に移動されることにより、処理室の下部開口が開放される。この場合、基板処理装置の外部から第１の基板支持部の第１の上端部に基板を渡すとともに、第１の基板支持部の第１の上端部から基板処理装置の外部に基板を渡すことが可能になる。

一方、閉塞部材が閉塞位置に移動されることにより、処理空間に基板を収容した処理室の下部開口が閉塞される。そのため、処理空間内で基板の処理を行うことが可能になる。また、突出部とシール部材とが密着することにより、第１の基板支持部と閉塞部材の貫通孔との間が密封される。これにより、閉塞部材が貫通孔を有する場合でも、処理室の気密性が低下することが防止される。その結果、処理室を高い気密性で密閉することができる。

（２）基板処理装置は、閉塞部材が閉塞位置にあるときに処理空間内で基板の下面を支持可能な第２の上端部を有し、閉塞部材に設けられる第２の基板支持部をさらに備え、第１および第２の基板支持部は、昇降駆動部が閉塞部材を開放位置から閉塞位置に上昇させることにより下部開口を閉塞したときに第１の基板支持部の第１の上端部で支持されていた基板が第２の基板支持部の第２の上端部で支持され、昇降駆動部が閉塞部材を閉塞位置から開放位置に下降させることにより下部開口を開放したときに第２の基板支持部の第２の上端部で支持されていた基板が第１の基板支持部の第１の上端部で支持されるように設けられてもよい。

この場合、閉塞部材が開放位置から閉塞位置に上昇されることにより、基板が第１の基板支持部から第２の基板支持部に渡され、第２の基板支持部により処理空間内で基板が支持される。そのため、簡単な制御で基板を処理空間に収容しつつ処理室を高い気密性で密閉することができる。また、閉塞部材が閉塞位置から開放位置に下降されることにより、基板が第２の基板支持部から第１の基板支持部に渡される。そのため、簡単な制御で基板を処理空間から取り出し、基板処理装置の外部に搬出することができる。

（３）第２の基板支持部の第２の上端部は、閉塞部材が開放位置にあるときに第１の基板支持部の第１の上端部よりも下方に位置し、閉塞部材が閉塞位置にあるときに第１の基板支持部の第１の上端部よりも上方に位置してもよい。この場合、簡単な構成で閉塞部材が開放位置から閉塞位置に上昇される際に、基板を第１の基板支持部から第２の基板支持部に渡すことができる。また、簡単な構成で閉塞部材が閉塞位置から開放位置に下降される際に、基板を第２の基板支持部から第１の基板支持部に渡すことができる。

（４）閉塞部材は、上面および下面を有する平板部と、平板部の下面から下方に延びる内周面および底面を有する収容管とを含み、貫通孔は、収容管の底面に形成されかつ第１の内径を有する下部孔と、平板部に形成されかつ第１の内径よりも大きい第２の内径を有する上部孔と、第１の内径よりも大きい第３の内径を有する収容管の内部空間とにより構成され、シール部材は、収容管の内部空間に収容されるように収容管の底面に配置され、突出部および第１の基板支持部の第１の上端部は、閉塞部材が閉塞位置にあるときに収容管の内部空間に収容されてもよい。

この場合、閉塞部材の全体が上下方向に厚くなることを防止しつつ、第１の基板支持部の第１の上端部を収容管の内部空間に収容することが可能である。そのため、閉塞部材が閉塞位置にあるときには、第１の基板支持部が閉塞部材から上下方向に突出しない。これにより、処理空間を小型化することができる。

（５）第１の基板支持部は、閉塞部材が閉塞位置にあるときに処理位置で基板を支持し、閉塞部材が開放位置にあるときに処理位置の下方の受け渡し位置で基板を支持するように上下方向に移動可能に構成されてもよい。この場合、第１の基板支持部により処理空間内で基板が支持された状態で、処理室を高い気密性で密閉することができる。

（６）昇降駆動部は、閉塞部材のストロークが第１の基板支持部のストロークよりも大きくなるように閉塞部材および第１の基板支持部を上下方向に移動させてもよい。この場合、閉塞部材が閉塞位置にありかつ第１の基板支持部が処理位置にあるときに、突出部とシール部材とを容易に密着させることができる。これにより、第１の基板支持部と閉塞部材の貫通孔との間を容易に密封することができる。

（７）基板処理装置は、昇降駆動部として、閉塞部材を上下方向に移動させる第１の昇降駆動部と、第１の基板支持部を上下方向に移動させる第２の昇降駆動部と備えてもよい。この場合でも、閉塞部材が閉塞位置にありかつ第１の基板支持部が処理位置にあるときに、突出部とシール部材とを容易に密着させることができる。これにより、第１の基板支持部と閉塞部材の貫通孔との間を容易に密封することができる。

（８）貫通孔は、第１の内径を有する下部孔と、第１の内径よりも大きい第２の内径を有する上部孔とを有し、シール部材は、下部孔と上部孔との段差面上に配置されてもよい。この場合、シール部材の少なくとも一部が貫通孔内に配置されるので、閉塞部材からのシール部材の上下方向の突出量が小さくなる。これにより、処理空間を小型化することができる。

（９）上部孔は、シール部材を収容するとともに、突出部の少なくとも一部を収容可能に構成されてもよい。この場合、シール部材が閉塞部材から上下方向に突出しない。これにより、処理空間をより小型化することができる。

（１０）基板処理装置は、突出部による第１の基板支持部と閉塞部材の貫通孔との間の密封時に第１の基板支持部を下方に押圧する押圧部材をさらに備えてもよい。この場合、閉塞部材の貫通孔がより強固に密封される。これにより、処理室の気密性をより向上させることができる。

（１１）処理室は、上部開口をさらに有し、基板処理装置は、上部開口を塞ぐように処理室の上方に設けられかつ処理空間に露光光を出射可能な光出射部をさらに備えてもよい。この構成によれば、処理室が上部開口を有する場合でも、上部開口が光出射部により塞がれるので、処理室の気密性が低下することが防止される。そのため、密閉された処理室内の処理空間において、高い精度で基板に露光処理を行うことができる。

（１２）基板処理装置は、処理空間に不活性ガスを供給する給気部と、処理空間内の雰囲気を処理空間の外部へ排出する排気部とをさらに備えてもよい。この場合、処理室が高い気密性で密閉されているので、処理空間内の雰囲気を高い効率で不活性ガスに置換することができる。また、処理空間内の酸素濃度が低減された環境下で基板に処理を行うことができる。

（１３）シール部材は、Ｏリングまたはパッキンを含んでもよい。この場合、基板支持部と閉塞部材の貫通孔との間を容易に密封することができる。

本発明によれば、処理室を高い気密性で密閉することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る基板処理装置の構成を示す模式的断面図である。 図１の基板処理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１の下蓋部材および基板支持部の構成を示す断面図である。 図１の下蓋部材および基板支持部の構成を示す断面図である。 図１の下蓋部材および基板支持部の構成を示す断面図である。 図１の基板処理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１の基板処理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１の基板処理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１の基板処理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１の基板処理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１の基板処理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１の制御部の構成を示す図である。 図１２の制御部により実行される露光処理のアルゴリズムの一例を示すフローチャートである。 図１２の制御部により実行される露光処理のアルゴリズムの一例を示すフローチャートである。 図１の基板処理装置を備える基板処理システムの一例を示す模式的ブロック図である。 本発明の第２の実施の形態に係る基板処理装置の構成を示す模式的断面図である。 図１６の昇降駆動部の構成を示す模式図である。 図１６の昇降駆動部の構成を示す模式図である。 図１６の下蓋部材および基板支持部の構成を示す断面図である。 図１６の下蓋部材および基板支持部の構成を示す断面図である。 図１６の下蓋部材および基板支持部の構成を示す断面図である。 図１６の基板処理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１６の基板処理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１６の基板処理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１６の基板処理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１６の基板処理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１６の基板処理装置の基本動作を説明するための模式的側面図である。 第２の実施の形態における露光処理のアルゴリズムの一例を示すフローチャートである。 他の実施の形態に係る基板処理装置の構成を示す模式的断面図である。

以下、本発明の実施の形態に係る基板処理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る。さらに、以下に説明する基板処理装置においては、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。

［１］第１の実施の形態
（１）基板処理装置の構成
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る基板処理装置の構成を示す模式的断面図である。図２は、図１の基板処理装置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、基板処理装置１００は、露光装置であり、光出射部１０、処理室２０、下蓋部材３０、基板支持部４０、給気部５０、排気部６０、昇降駆動部７０および制御部８０を含む。

基板処理装置１００においては、基板Ｗに処理を行うための処理空間２０Ｓが処理室２０により形成される。具体的には、処理室２０は円筒形状を有し、処理室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、処理室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。

処理室２０の上部開口２１を塞ぐように処理室２０の上方に光出射部１０が設けられる。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。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。

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、処理室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。

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。

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、処理室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。

下蓋部材３０は、処理室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を開放する位置を開放位置と呼ぶ。開放位置は閉塞位置の下方にある。下蓋部材３０が開放位置にあるときには、基板処理装置１００の内部と外部との間で水平面内の全方向に基板Ｗを搬入および搬出することが可能である。

下蓋部材３０は、複数（本例では３つ）の支持部材３３を含む。各支持部材３３は、例えばセラミックにより形成された球状のプロキシミティボールであり、上端部３３ａにより処理対象の基板Ｗの下面を支持可能に構成される。また、下蓋部材３０の中央部には、複数（本例では３つ）の貫通孔３４が形成されている。下蓋部材３０の詳細については後述する。

基板支持部４０は、複数の貫通孔３４にそれぞれ対応する複数の支持ピン４１および連結部材４２を含む。各支持ピン４１は、上下方向に延びる外面４１ａと、曲面状の上端部４１ｂとを有する。複数の支持ピン４１の上端部４１ｂ上に処理対象の基板Ｗの下面が支持される。連結部材４２は、複数の支持ピン４１の下端部を連結する。複数の支持ピン４１と複数の支持部材３３との間で基板Ｗの受け渡しを行うことが可能である。基板支持部４０の詳細については後述する。

下蓋部材３０が閉塞位置にある状態で複数の支持部材３３により支持される基板Ｗは、処理空間２０Ｓ内に位置する。また、基板Ｗの上面は、光出射部１０の出射面１３Ｓに近接する状態で対向する。そのため、高い効率で基板Ｗに露光処理を行うことが可能になる。一方、複数の支持ピン４１により支持される基板Ｗは、処理空間２０Ｓの下方に位置する。これにより、基板処理装置１００の外部と複数の支持ピン４１との間での基板Ｗを受け渡しを行うことができる。昇降駆動部７０は、例えばエアシリンダまたは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、開放位置と閉塞位置との間で下蓋部材３０を上下方向に移動させる。

給気部５０は、配管５１、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、排気部６０は、配管６１、バルブ（図示せず）および排気設備（図示せず）等を含む。処理室２０の内部には、処理室２０の外部と処理空間２０Ｓとを連通する給気流路２５および排気流路２６が形成されている。処理室２０においては、給気流路２５および排気流路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。

給気流路２５および排気流路２６の各々は、処理室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。給気流路２５には、給気部５０から延びる配管５１が接続されている。排気流路２６には、排気部６０から延びる配管６１が接続されている。給気部５０は、図示しない不活性ガス供給源から配管５１および給気流路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。排気部６０は、処理室２０の処理空間２０Ｓの雰囲気を排気流路２６および配管６１を通して処理室２０の外部に排出する。

配管６１には、酸素濃度計２９が設けられる。酸素濃度計２９は、配管６１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８０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。

制御部８０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８０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８０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、基板処理装置１００内の各構成要素の動作が制御される。

（２）下蓋部材および基板支持部の構成
図３〜図５は、図１の下蓋部材３０および基板支持部４０の構成を示す断面図である。図３〜図５に示すように、下蓋部材３０は、平板部３１および複数の収容管３２を含む。平板部３１は、図１の光出射部１０の出射面１３Ｓに対向する平坦な上面３１ａと、その反対の下面３１ｂとを有する。複数の支持部材３３は、平板部３１の上面３１に設けられる。複数の収容管３２は、複数の貫通孔３４にそれぞれ対応する。各収容管３２は、平板部３１の下面３１ｂから一定距離下方に延びる内周面３２ａと、底面３２ｂとを有する。

各貫通孔３４は、下部孔３４ａと、上部孔３４ｂと、収容管３２の内部空間３４ｃとにより構成される。下部孔３４ａは、対応する収容管３２の底面３２ｂを貫通する。上部孔３４ｂは、対応する内部空間３４ｃと連なるように平板部３１を貫通する。上部孔３４ｂおよび内部空間３４ｃの内径は、下部孔３４ａの内径よりも大きく、後述する突出部４１Ａの直径よりもやや大きい。上部孔３４ｂの内径と内部空間３４ｃの内径とは同じでもよいし、異なってもよい。各収容管３２の底面３２ｂ上には、対応する内部空間３４ｃに収容されるようにシール部材３８が設けられる。各シール部材３８は、例えばＯリングからなる。各シール部材３８は、パッキン等の他の部材からなってもよい。

また、平板部３１の上面３１ａには、シール部材３９（図１）が取り付けられている。シール部材３９は、例えばＯリングからなる。シール部材３９は、パッキン等の他の部材からなってもよい。下蓋部材３０が閉塞位置にある状態においては、シール部材３９が図１の処理室２０の下端面２４に密着する。

基板支持部４０は、上記の複数の支持ピン４１および連結部材４２に加えて、連結部材４４および複数（本例では２つ）の弾性部材４６を含む。連結部材４２は、例えば円板形状を有し、下蓋部材３０の下方の図示しない固定部に固定される。連結部材４２は、矩形状等の他の形状を有してもよい。連結部材４２には、複数の支持ピン４１にそれぞれ対応する複数の貫通孔４３が形成される。

連結部材４４は、例えば円板形状を有し、連結部材４２の下方に配置される。連結部材４４は、矩形状等の他の形状を有してもよい。連結部材４４には、連結部材４２の複数の貫通孔４３にそれぞれ対応する複数の貫通孔４５が形成される。連結部材４２の各貫通孔４３と、連結部材４４の対応する貫通孔４５とは上下方向に重なる。

連結部材４２と連結部材４４との間には、複数の弾性部材４６が設けられる。本例では、弾性部材４６はばね部材であるが、実施の形態はこれに限定されない。弾性部材４６は、ゴム部材等の他の弾性体であってもよい。連結部材４２と連結部材４４とは、複数の弾性部材４６により上下方向に互いに離間するように付勢される。

各支持ピン４１には、外面４１ａから外方に突出しかつ外面４１ａを取り囲むように突出部４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃが設けられる。突出部４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃは、この順で上方から下方に並ぶ。突出部４１Ａは、支持ピン４１の上端部４１ｂに取り付け可能な取付部材に形成されていてもよく、当該取付部材は例えばセラミックまたは樹脂により形成されてもよい。あるいは、突出部４１Ａ〜４１Ｃの各々は、支持ピン４１に嵌め込み可能なナット部材であってもよい。

各支持ピン４１の外面４１ａは、下蓋部材３０の対応する貫通孔３４、連結部材４２の対応する貫通孔４３および連結部材４４の対応する貫通孔４５に挿入される。ここで、下蓋部材３０は、各支持ピン４１に設けられた突出部４１Ａ，４１Ｂ間に位置する。したがって、各突出部４１Ａは、下蓋部材３０の対応する収容管３２の内部空間３４ｃに設けられたシール部材３８の上方に位置する。

また、連結部材４２，４４は、各支持ピン４１に設けられた突出部４１Ｂ，４１Ｃ間に位置する。この場合、連結部材４２と連結部材４４とは上下方向に互いに離間するように付勢されているので、連結部材４２の上面は複数の突出部４１Ｂの下面と接触し、連結部材４４の下面は複数の突出部４１Ｃの上面と接触する。これにより、連結部材４２，４４が複数の突出部４１Ｂ，４１Ｃにより狭持される。

図３に示すように、下蓋部材３０が開放位置にある場合、複数の支持ピン４１の上端部４１ｂは、下蓋部材３０に設けられた複数の支持部材３３の上端部３３ａよりも上方に位置する。それにより、複数の支持ピン４１の上端部４１ｂ上に処理対象の基板Ｗを載置することが可能になる。

図４に示すように、下蓋部材３０が所定の高さまで上昇すると、各支持ピン４１の上端部４１ｂおよび各支持ピン４１に設けられた突出部４１Ａは、下蓋部材３０の対応する収容管３２の内部空間３４ｃに収容される。この場合、複数の支持ピン４１の上端部４１ｂは、下蓋部材３０に設けられた複数の支持部材３３の上端部３３ａよりも下方に位置する。それにより、複数の支持ピン４１上に支持された基板Ｗは、複数の支持部材３３に渡される。

下蓋部材３０が閉塞位置に到達すると、図１のシール部材３９が処理室２０の下端面２４に密着する。また、図５に示すように、各収容管３２の内部空間３４ｃにおいて、対応するシール部材３８が、支持ピン４１に設けられた突出部４１Ａに密着し、貫通孔３４をシールするように押し潰される。これにより、図１の処理室２０が密閉される。また、複数の突出部４１Ａが複数のシール部材３８によりそれぞれ上方に押圧されるので、複数の支持ピン４１が上昇する。

この構成によれば、複数の支持ピン４１の上昇に伴って、連結部材４４が複数の突出部４１Ｃに押圧されることにより、連結部材４４が上昇する。そのため、複数の弾性部材４６が押し縮められることにより、各突出部４１Ｃは、連結部材４４を介して複数の弾性部材４６により下方に反力を受ける。この場合、各支持ピン４１は下方に押圧されるので、対応するシール部材３８はより強固に突出部４１Ａに押し潰される。これにより、下蓋部材３０の各貫通孔３４がより強固に密封される。その結果、処理室２０の気密性がより向上する。

（３）基板処理装置の基本動作
上記のように、基板処理装置１００においては、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基板処理が行われる。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、基板処理装置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基板処理装置１００の基本動作について説明する。

図６〜図１１は、図１の基板処理装置１００の基本動作を説明するための模式的側面図である。基板処理装置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は閉塞位置ｐａ２にあるとする。基板処理装置１００の電源がオン状態になると、図６に白抜きの矢印ａ１で示すように、下蓋部材３０が開放位置ｐａ１に移動する。

次に、複数の支持ピン４１の上端部４１ｂが処理室２０よりも下方に位置する状態で、基板処理装置１００の外部から基板処理装置１００の内部に基板Ｗが搬入される。この場合、図７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、基板処理装置１００の側方から処理室２０と複数の支持ピン４１との間の空間に挿入され、複数の支持ピン４１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。

次に、図８に白抜きの矢印ａ３で示すように、下蓋部材３０が閉塞位置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、処理室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３３により支持される。さらに、下蓋部材３０の各貫通孔３４が対応するシール部材３８および対応する支持ピン４１に設けられた突出部４１Ａにより密封される。それにより、処理室２０が密閉される。

この状態で、図８に太い一点鎖線の矢印で示すように、図１の給気部５０から給気流路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内の雰囲気が排気流路２６を通して図１の排気部６０により基板処理装置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。

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９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処理室２０の下部開口２２が開放される際に、処理室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。

基板Ｗに照射される真空紫外線の露光量（基板Ｗ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。

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Ｗ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。

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１０に白抜きの矢印ａ４で示すように、下蓋部材３０が開放位置ｐａ１に移動する。これにより、処理室２０の下部開口２２が開放され、基板Ｗが複数の支持ピン４１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。

最後に、図１１に白抜きの矢印ａ５で示すように、複数の支持ピン４１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、基板処理装置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。

（４）露光処理
図１２は、図１の制御部８０の構成を示す図である。図１３および図１４は、図１２の制御部８０により実行される露光処理のアルゴリズムの一例を示すフローチャートである。図１２に示すように、制御部８０は、機能部として、搬入出部８１、密閉部８２、置換部８３、濃度判定部８４および露光部８５を含む。制御部８０のＣＰＵがメモリに記憶された露光プログラムを実行することにより、制御部８０の機能部が実現される。制御部８０の機能部の一部または全部が電子回路等のハードウエアにより実現されてもよい。以下、図１２の制御部８０ならびに図１３および図１４のフローチャートを用いて露光処理を説明する。

まず、搬入出部８１は、昇降駆動部７０を制御することにより、下蓋部材３０を開放位置ｐａ１に移動させる（ステップＳ１）。この場合、複数の支持ピン４１上に基板Ｗを搬入することが可能になる。

次に、搬入出部８１は、基板Ｗが複数の支持ピン４１上に搬入されたか否かを判定する（ステップＳ２）。この判定は、例えば基板処理装置１００内に支持ピン４１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、基板処理装置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が搬入されない場合、搬入出部８１は、基板Ｗが搬入されるまで待機する。

基板Ｗが搬入された場合、密閉部８２は、昇降駆動部７０を制御することにより、下蓋部材３０を閉塞位置ｐａ２に移動させる（ステップＳ３）。この場合、複数の支持ピン４１上から複数の支持部材３３上に基板Ｗが渡され、複数の支持部材３３上の基板Ｗと光出射部１０とが近接する状態で処理室２０が密閉される。

次に、置換部８３は、排気部６０により処理室２０の処理空間２０Ｓ内の雰囲気を排出する（ステップＳ４）。また、置換部８３は、給気部５０により処理室２０の処理空間２０Ｓ内に不活性ガスを供給する（ステップＳ５）。これにより、処理空間２０Ｓ内の雰囲気が不活性ガスに置換される。ステップＳ４，Ｓ５の処理は、いずれが先に開始されてもよいし、同時に開始されてもよい。

次に、濃度判定部８４は、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）。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８０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待機する。

処理空間２０Ｓの酸素濃度が目標酸素濃度まで低下した場合、露光部８５は、光出射部１０により処理空間２０Ｓ内の基板Ｗに向けて真空紫外線を出射する（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。

次に、露光部８５は、真空紫外線の出射を開始した時点から上記の露光時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ８）。露光時間が経過していない場合、露光部８５は、露光時間が経過するまで待機する。露光時間が経過した場合、露光部８５は、光出射部１０による真空紫外線の出射を停止する（ステップＳ９）。

次に、置換部８３は、排気部６０により処理空間２０Ｓ内の雰囲気の排出を停止する（ステップＳ１０）。また、置換部８３は、給気部５０により処理空間２０Ｓ内への不活性ガスの供給を停止する（ステップＳ１１）。ステップＳ１０，Ｓ１１の処理は、いずれが先に開始されてもよいし、同時に開始されてもよい。

次に、搬入出部８１は、昇降駆動部７０を制御することにより、下蓋部材３０を開放位置ｐａ１に移動させる（ステップＳ１２）。この場合、複数の支持部材３３上から複数の支持ピン４１上に基板Ｗが渡され、複数の支持ピン４１上から基板Ｗを搬出することが可能になる。

その後、搬入出部８１は、基板Ｗが複数の支持ピン４１上から搬出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、例えば基板処理装置１００内に基板支持部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、基板処理装置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が搬出されない場合、制御部８０は、基板Ｗが搬出されるまで待機する。基板Ｗが搬出された場合、搬入出部８１は上記のステップＳ２の処理に戻る。

（５）基板処理システム
図１５は、図１の基板処理装置１００を備える基板処理システム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、基板処理システム２００は、基板処理装置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。

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、基板処理装置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。搬送装置２２０は、基板処理システム２００による基板Ｗの処理時に、基板Ｗを基板処理装置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。

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。

基板処理装置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。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。

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膜を改質することができる。

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が基板処理システム２００の外部に設けられる基板処理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。

上記の基板処理装置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の基板処理システム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。

（６）効果
本実施の形態に係る基板処理装置１００においては、基板Ｗを収容可能な処理空間２０Ｓを形成する処理室２０の下方に下蓋部材３０が配置される。各支持ピン４１の外面４１ａが下蓋部材３０の対応する貫通孔３４を通して上下方向に延びる。各支持ピン４１の外面４１ａを取り囲みかつ下蓋部材３０に接するようにシール部材３８が配置される。各支持ピン４１の外面４１ａから外方に突出しかつ外面４１ａを取り囲むように突出部４１Ａが設けられる。

昇降駆動部７０により、下蓋部材３０が閉塞位置ｐａ２とその下方の開放位置ｐａ１との間で上下方向に移動される。下蓋部材３０が開放位置ｐａ１に移動されることにより、処理室２０の下部開口２２が開放される。この場合、基板処理装置１００の外部から複数の支持ピン４１の上端部４１ｂに基板Ｗを渡すとともに、複数の支持ピン４１の上端部４１ｂから基板処理装置１００の外部に基板Ｗを渡すことが可能になる。

一方、下蓋部材３０が閉塞位置ｐａ２に移動されることにより、処理空間２０Ｓに基板Ｗを収容した処理室２０の下部開口２２が閉塞される。そのため、処理空間２０Ｓ内で基板Ｗの処理を行うことが可能になる。また、各突出部４１Ａと対応するシール部材３８とが密着することにより、各支持ピン４１と下蓋部材３０の貫通孔３４との間が密封される。これにより、下蓋部材３０が貫通孔３４を有する場合でも、処理室２０の気密性が低下することが防止される。その結果、処理室２０を高い気密性で密閉することができる。

また、各支持部材３３の上端部３３ａは、下蓋部材３０が開放位置ｐａ１にあるときに各支持ピン４１の上端部４１ｂよりも下方に位置し、下蓋部材３０が閉塞位置ｐａ２にあるときに各支持ピン４１の上端部４１ｂよりも上方に位置する。この場合、下蓋部材３０が開放位置ｐａ１から閉塞位置ｐａ２に上昇されることにより、基板Ｗが複数の支持ピン４１から複数の支持部材３３に渡され、複数の支持部材３３により処理空間２０Ｓ内で基板Ｗが支持される。そのため、簡単な制御で基板Ｗを処理空間２０Ｓに収容しつつ処理室２０を高い気密性で密閉することができる。

同様に、下蓋部材３０が閉塞位置ｐａ２から開放位置ｐａ１に下降されることにより、基板Ｗが複数の支持部材３３から複数の支持ピン４１に渡される。そのため、簡単な制御で基板Ｗを処理空間２０Ｓから取り出し、基板処理装置１００の外部に搬出することができる。

さらに、各シール部材３８は、対応する収容管３２の内部空間３４ｃに収容されるように当該収容管３２の底面３２ｂに配置される。各突出部４１Ａおよび対応する支持ピン４１の上端部４１ｂは、下蓋部材３０が閉塞位置ｐａ２にあるときに当該収容管３２の内部空間３４ｃに収容される。この場合、下蓋部材３０の全体が上下方向に厚くなることを防止しつつ、各支持ピン４１の上端部４１ｂを対応する収容管３２の内部空間３４ｃに収容することが可能である。そのため、下蓋部材３０が閉塞位置ｐａ２にあるときには、支持ピン４１が下蓋部材３０から上下方向に突出しない。これにより、処理空間２０Ｓを小型化することができる。

また、本実施の形態においては、基板Ｗの処理として真空紫外線を用いた露光処理が行われる。ここで、処理空間２０Ｓ内の雰囲気は不活性ガスに置換され、処理空間２０Ｓ内の酸素濃度が低下される。処理室２０は高い気密性で密閉されているので、処理空間２０Ｓ内の雰囲気を高い効率で不活性ガスに置換することができる。これにより、光出射部１０から基板Ｗへの真空紫外線の減衰が防止される。さらに、複数の支持部材３３の上端部３３ａにより支持された基板Ｗの上面は、処理室２０の上方に設けられた光出射部１０に近接する状態で対向する。これらの結果、露光処理の効率を向上させることができる。また、上記のように、処理空間２０Ｓが上下方向に小型化されるので、処理空間２０Ｓ内の雰囲気を不活性ガスに効率よく置換することができる。

［２］第２の実施の形態
（１）基板処理装置の構成
第１の実施の形態に係る基板処理装置１００においては、下蓋部材３０は複数の支持部材３３を含むが、実施の形態はこれに限定されない。下蓋部材３０が複数の支持部材３３を含まなくてもよい。図１６は、本発明の第２の実施の形態に係る基板処理装置１００の構成を示す模式的断面図である。図１６の基板処理装置１００が図１の基板処理装置１００と異なる点を説明する。

図１６に示すように、本実施の形態に係る基板処理装置１００においては、下蓋部材３０は複数の支持部材３３（図１）および複数の収容管３２（図１）を含まない。一方、複数の支持ピン４１は、下蓋部材３０の複数の貫通孔３４にそれぞれ挿入された状態で、下蓋部材３０の下方の図示しない固定部に対して上下方向に移動可能に設けられる。

以下、基板Ｗに真空紫外線を照射する際に配置されるべき複数の支持ピン４１の上下方向の位置を処理位置と呼ぶ。また、複数の支持ピン４１と基板処理装置１００の外部との間での基板Ｗの受け渡しの際に配置されるべき複数の支持ピン４１の上下方向の位置を受け渡し位置と呼ぶ。受け渡し位置は、処理位置の下方にある。なお、複数の支持ピン４１の位置とは、複数の支持ピン４１の上端部４１ｂの位置を意味する。

複数の支持ピン４１が処理位置にある状態で支持される基板Ｗは、処理空間２０Ｓ内に位置する。また、基板Ｗの上面は、光出射部１０の出射面１３Ｓに近接する状態で対向する。そのため、高い効率で基板Ｗに露光処理を行うことが可能になる。一方、複数の支持ピン４１が受け渡し位置にある状態で支持される基板Ｗは、処理空間２０Ｓの下方に位置する。これにより、基板処理装置１００と複数の支持ピン４１との間での基板Ｗを受け渡しを行うことができる。

昇降駆動部７０は、例えばエアシリンダを含む。昇降駆動部７０は、開放位置と閉塞位置との間で下蓋部材３０を上下方向に移動させるとともに、受け渡し位置と処理位置との間で複数の支持ピン４１を上下方向に移動させる。図１７および図１８は、図１６の昇降駆動部７０の構成を示す模式図である。図１７は、下蓋部材３０が開放位置ｐａ１にあり、かつ複数の支持ピン４１が受け渡し位置ｐｂ１にあるときの昇降駆動部７０を示す。図１８は、下蓋部材３０が閉塞位置ｐａ２にあり、かつ複数の支持ピン４１が処理位置ｐｂ２にあるときの昇降駆動部７０を示す。

図１７および図１８に示すように、昇降駆動部７０は、カム部材７１およびエアシリンダ７２を含む。カム部材７１は、一方向に延びるように設けられる。カム部材７１の一端部７１ａは、下蓋部材３０の下方の図示しない固定部に固定される。カム部材７１の他端部７１ｂには、下蓋部材３０の基端部が接続される。カム部材７１の中央部７１ｃには、連結部材４２の基端部が接続される。

エアシリンダ７２は、上下方向に進退可能な駆動軸７２ａを有し、カム部材７１の他端部７１ｂの近傍に取り付けられる。図１７に示すように、駆動軸７２ａが下方に退避したときの駆動軸７２ａの先端の位置を退避位置ｐｃ１と呼ぶ。図１８に示すように、駆動軸７２ａが上方に突出したときの駆動軸７２ａの先端の位置を突出位置ｐｃ２と呼ぶ。

エアシリンダ７２の駆動軸７２ａの先端が退避位置ｐｃ１と、その上方の突出位置ｐｃ２との間で上下方向に進退することにより、カム部材７１が一端部７１ａを中心に回動する。これにより、カム部材７１の他端部７１ｂに取り付けられた下蓋部材３０は、図示しないガイドレールに沿って開放位置ｐａ１と閉塞位置ｐａ２との間で上下方向に移動する。また、カム部材７１の中央部７１ｃに取り付けられた連結部材４２は、図示しないガイドレールに沿って上下方向に移動する。これにより、複数の支持ピン４１が受け渡し位置ｐｂ１と処理位置ｐｂ２との間で上下方向に移動する。

すなわち、エアシリンダ７２の駆動軸７２ａの先端（以下、単に駆動軸７２ａと呼ぶ。）が退避位置ｐｃ１に移動したときに、下蓋部材３０が開放位置ｐａ１に移動し、複数の支持ピン４１が受け渡し位置ｐｂ１に移動する。エアシリンダ７２の駆動軸７２ａが突出位置ｐｃ２に移動したときに、下蓋部材３０が閉塞位置ｐａ２に移動し、複数の支持ピン４１が処理位置ｐｂ２に移動する。

上記の構成においては、エアシリンダ７２の駆動軸７２ａの移動量当たりの下蓋部材３０の移動量（ストローク）は、連結部材４２の移動量（ストローク）よりも大きい。この場合、エアシリンダ７２の駆動軸７２ａが退避位置ｐｃ１から突出位置ｐｃ２に移動するにつれて、下蓋部材３０と連結部材４２との上下方向の距離が大きくなる。

（２）下蓋部材および基板支持部の構成
図１９〜図２１は、図１６の下蓋部材３０および基板支持部４０の構成を示す断面図である。図１９〜図２１に示すように、各貫通孔３４は、下部孔３４ａと、下部孔３４ａの上部に配置された上部孔３４ｂとを有し、平板部３１を貫通するように形成される。本実施の形態における下部孔３４ａおよび上部孔３４ｂの寸法は、第１の実施の形態における下部孔３４ａおよび上部孔３４ｂとそれぞれ同様である。各上部孔３４ｂ内には、シール部材３８が設けられる。

図１７のエアシリンダ７２の駆動軸７２ａが退避位置ｐｃ１からから上昇すると、図１９に示すように、複数の突出部４１Ｂが連結部材４２に押圧されることにより、複数の支持ピン４１が上昇する。また、複数の支持ピン４１の上昇に伴って、連結部材４４が複数の突出部４１Ｃに押圧されることにより、連結部材４４が上昇する。

上記のように、下蓋部材３０および連結部材４２が上昇するにつれて、下蓋部材３０と連結部材４２との上下方向の距離が大きくなることにより、下蓋部材３０と複数の支持ピン４１の上端部４１ｂとの上下方向の距離が小さくなる。下蓋部材３０および連結部材４２が所定の高さまで上昇すると、図２０に示すように、各支持ピン４１に設けられた突出部４１Ａは、下蓋部材３０の対応する上部孔３４ｂ内に収容され、対応するシール部材３８と接触する。

その後、下蓋部材３０および連結部材４２が上昇するにつれて、複数の突出部４１Ａが複数のシール部材３８にそれぞれ押圧されることにより、複数の支持ピン４１が上昇する。複数の突出部４１Ｂは、次第に連結部材４２と離間し、連結部材４２には押圧されなくなる。また、連結部材４２，４４間の上下方向の距離が次第に小さくなる。そのため、複数の弾性部材４６が押し縮められる。

下蓋部材３０が閉塞位置ｐａ２に到達し、複数の支持ピン４１が処理位置ｐｂ２に到達すると、図１６のシール部材３９が処理室２０の下端面２４に密着する。また、図２１に示すように、各上部孔３４ｂ内において、対応するシール部材３８が、支持ピン４１に設けられた突出部４１Ａに密着し、貫通孔３４をシールするように押し潰される。この状態においても、各支持ピン４１の上端部４１ｂは下蓋部材３０の平板部３１の上面３１ａよりも上方に突出する。これにより、複数の支持ピン４１上の基板Ｗと光出射部１０とが近接する状態で処理室２０を密閉することができる。

また、第１の実施の形態と同様に、各突出部４１Ｃは、連結部材４４を介して複数の弾性部材４６により下方に反力を受ける。この場合、各支持ピン４１は下方に押圧されるので、対応するシール部材３８はより強固に突出部４１Ａに押し潰される。これにより、下蓋部材３０の各貫通孔３４がより強固に密封される。その結果、処理室２０の気密性がより向上する。

（３）基板処理装置の基本動作
図２２〜図２７は、図１６の基板処理装置１００の基本動作を説明するための模式的側面図である。基板処理装置１００に電源が投入される前の初期状態において、エアシリンダ７２の駆動軸７２ａは突出位置ｐｃ２にあるとする。この場合、下蓋部材３０は閉塞位置ｐａ２にあり、複数の支持ピン４１は処理位置ｐｂ２にある。基板処理装置１００の電源がオン状態になると、エアシリンダ７２の駆動軸７２ａが退避位置ｐｃ１に移動することにより、図２２に白抜きの矢印ａ１１，ａ１２で示すように、下蓋部材３０が開放位置ｐａ１に移動するとともに複数の支持ピン４１が受け渡し位置ｐｂ１に移動する。

次に、複数の支持ピン４１の上端部４１ｂが処理室２０よりも下方に位置する状態で、基板処理装置１００の外部から基板処理装置１００の内部に基板Ｗが搬入される。この場合、図２３に白抜きの矢印ａ１３で示すように、図１５の搬送装置２２０等により搬送される基板Ｗが、基板処理装置１００の側方から処理室２０と複数の支持ピン４１との間の空間に挿入され、複数の支持ピン４１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。

次に、エアシリンダ７２の駆動軸７２ａが突出位置ｐｃ２に移動することにより、図２４に白抜きの矢印ａ１４，ａ１５で示すように、下蓋部材３０が閉塞位置ｐａ２に移動するとともに複数の支持ピン４１が処理位置ｐｂ２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、処理室２０の下部開口２２が下蓋部材３０により閉塞される。また、下蓋部材３０の各貫通孔３４が対応するシール部材３８および対応する支持ピン４１に設けられた突出部４１Ａにより密封される。それにより、処理室２０が密閉される。

この状態で、図２４に太い一点鎖線の矢印で示すように、図１６の給気部５０から給気流路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内の雰囲気が排気流路２６を通して図１６の排気部６０により基板処理装置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。

その後、処理空間２０Ｓ内の酸素濃度が目標酸素濃度まで低下すると、図２５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。第１の実施の形態と同様に、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。

基板Ｗに照射される真空紫外線の露光量が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。

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、エアシリンダ７２の駆動軸７２ａが退避位置ｐｃ１に移動することにより、図２６に白抜きの矢印ａ１６，ａ１７で示すように、下蓋部材３０が開放位置ｐａ１に移動するとともに複数の支持ピン４１が受け渡し位置ｐｂ１に移動する。これにより、処理室２０の下部開口２２が開放され、基板Ｗが処理空間２０Ｓの下方に取り出される。最後に、図２７に白抜きの矢印ａ１８で示すように、複数の支持ピン４１上に支持された基板Ｗが、図１５の搬送装置２２０等により受け取られ、基板処理装置１００の側方に搬出される。

（４）露光処理
図２８は、第２の実施の形態における露光処理のアルゴリズムの一例を示すフローチャートである。図２８に示すように、本実施の形態における露光処理は、ステップＳ１，Ｓ３，Ｓ１２に代えてステップＳ１Ａ，Ｓ３Ａ，Ｓ１２Ａが実行される点を除き、第１の実施の形態における図１３および図１４の露光処理と基本的に同様である。

ステップＳ１Ａにおいては、図１２の搬入出部８１は、エアシリンダ７２の駆動軸７２ａを退避位置ｐｃ１に移動させる（ステップＳ１Ａ）。この場合、下蓋部材３０が開放位置ｐａ１に移動するとともに、複数の支持ピン４１が受け渡し位置ｐｂ１に移動する。これにより、複数の支持ピン４１上に基板Ｗを搬入することが可能になる。

ステップＳ３Ａにおいては、図１２の密閉部８２は、エアシリンダ７２の駆動軸７２ａを突出位置ｐｃ２に移動させる（ステップＳ３Ａ）。この場合、下蓋部材３０が閉塞位置ｐａ２に移動するとともに、複数の支持ピン４１が処理位置ｐｂ２に移動する。これにより、処理室２０が密閉される。また、複数の支持ピン４１上の基板Ｗと光出射部１０とが近接する。

ステップＳ１２Ａにおいては、図１２の搬入出部８１は、エアシリンダ７２の駆動軸７２ａを退避位置ｐｃ１に移動させる（ステップＳ１２Ａ）。この場合、下蓋部材３０が開放位置ｐａ１に移動するとともに、複数の支持ピン４１が受け渡し位置ｐｂ１に移動する。これにより、複数の支持ピン４１上から基板Ｗを搬出することが可能になる。

（５）効果
本実施の形態に係る基板処理装置１００においては、昇降駆動部７０により、下蓋部材３０が閉塞位置ｐａ２とその下方の開放位置ｐａ１との間で上下方向に移動され、複数の支持ピン４１が処理位置ｐｂ２とその下方の受け渡し位置ｐｂ１との間で上下方向に移動される。下蓋部材３０が開放位置ｐａ１に移動されることにより、処理室２０の下部開口２２が開放される。また、各支持ピン４１が受け渡し位置ｐｂ１に移動されることにより、基板処理装置１００の外部から複数の支持ピン４１の上端部４１ｂに基板Ｗを渡すとともに、複数の支持ピン４１の上端部４１ｂから基板処理装置１００の外部に基板Ｗを渡すことが可能になる。

一方、下蓋部材３０が閉塞位置ｐａ２に移動されることにより、処理室２０の下部開口２２が閉塞される。また、複数の支持ピン４１が処理位置ｐｂ２に移動されることにより、下蓋部材３０よりも上方で複数の支持ピン４１の上端部４１ｂにより基板Ｗの下面が支持される。そのため、処理空間２０Ｓ内で基板Ｗの処理を行うことが可能になる。また、各突出部４１Ａと対応するシール部材３８とが密着することにより、各支持ピン４１と下蓋部材３０の貫通孔３４との間が密封される。これにより、下蓋部材３０が貫通孔３４を有する場合でも、処理室２０の気密性が低下することが防止される。その結果、処理室２０を高い気密性で密閉することができる。

また、複数の支持ピン４１の上端部４１ｂにより支持された基板Ｗの上面は、処理位置ｐｂ２において処理室２０の上方に設けられた光出射部１０に近接する状態で対向する。そのため、露光処理の効率を向上させることができる。

さらに、各貫通孔３４の上部孔３４ｂには、対応するシール部材３８および対応する突出部４１Ａを収容可能である。そのため、各シール部材３８は下蓋部材３０から上下方向に突出しない。また、各支持ピン４１が処理位置ｐｂ２にあるときには、対応する突出部４１Ａも処理位置ｐｂ２において下蓋部材３０から上下方向に突出しない。この場合、処理空間２０Ｓが上下方向に小型化される。これにより、処理空間２０Ｓ内の雰囲気を不活性ガスに効率よく置換することができる。

［３］他の実施の形態
（１）第１の実施の形態において、下蓋部材３０は複数の収容管３２を含むが、実施の形態はこれに限定されない。平板部３１の上下方向の厚みが十分に大きく、各支持ピン４１の上端部４１ｂおよび各支持ピン４１に設けられた突出部４１Ａが対応する貫通孔３４内に収容可能である場合には、下蓋部材３０は複数の収容管３２を含まなくてもよい。

また、各支持ピン４１は、下蓋部材３０が開放位置ｐａ１にあるとき（基板Ｗの受け渡し時）には、処理空間２０Ｓの下方に位置する。一方、各支持ピン４１は、下蓋部材３０が閉塞位置ｐａ２にあるとき（基板Ｗの処理時）には、対応するシール部材３８に押圧されることにより上昇する。そこで、各支持ピン４１は、下蓋部材３０が閉塞位置ｐａ２に移動したときに、上端部４１ｂが平板部３１の上面３１ａよりも上方に突出するように構成されてもよい。この場合、下蓋部材３０は複数の収容管３２を含まなくてもよく、複数の支持部材３３を含まなくてもよい。

（２）第２の実施の形態において、基板処理装置１００は下蓋部材３０と複数の支持ピン４１とを移動させる昇降駆動部７０を備えるが、実施の形態はこれに限定されない。以下、他の実施の形態に係る基板処理装置１００について、図１６の基板処理装置１００と異なる点を説明する。図２９は、他の実施の形態に係る基板処理装置１００の構成を示す模式的断面図である。

図２９に示すように、基板処理装置１００は、昇降駆動部７０に代えて、昇降駆動部７０Ａ，７０Ｂを備える。昇降駆動部７０Ａ，７０Ｂの各々は、昇降駆動部７０と同様にエアシリンダを含んでもよいし、ステッピングモータ等の他のアクチュエータを含んでもよい。昇降駆動部７０Ａは、開放位置ｐａ１と閉塞位置ｐａ２との間で下蓋部材３０を上下方向に移動させる。昇降駆動部７０Ｂは、受け渡し位置ｐｂ１と処理位置ｐｂ２との間で複数の支持ピン４１を上下方向に移動させる。下蓋部材３０のストロークが連結部材４２のストロークよりも大きくなるように下蓋部材３０および連結部材４２が移動されてもよい。

このように、本実施の形態においては、下蓋部材３０と複数の複数の支持ピン４１とが異なる昇降駆動部により移動される。この場合、処理室２０を容易に密閉することができる。また、下蓋部材３０が閉塞位置ｐａ２に到達するタイミングと、複数の支持ピン４１が処理位置ｐｂ２に到達するタイミングとを容易に異ならせることができる。そこで、複数の支持ピン４１が処理位置ｐｂ２に到達した時点の後に下蓋部材３０が閉塞位置ｐａ２に到達するように下蓋部材３０および複数の支持ピン４１の移動が制御されてもよい。

上記の制御によれば、複数の支持ピン４１が処理位置ｐｂ２に到達した時点から下蓋部材３０が閉塞位置ｐａ２に到達するまでの期間、基板Ｗの下面と下蓋部材３０の平板部３１の上面３１ａとの間の空間が大きく維持される。この期間に給気部５０および排気部６０が動作することにより、基板Ｗの下方の空間の雰囲気の置換が促進される。これにより、処理空間２０Ｓ内の雰囲気を不活性ガスに効率よく置換することができる。

（３）上記実施の形態において、下蓋部材３０による下部開口２２の閉塞時に各突出部４１Ａの全体が下蓋部材３０の対応する貫通孔３４に収容されるが、実施の形態はこれに限定されない。下蓋部材３０による下部開口２２の閉塞時に、各突出部４１Ａの下部のみが下蓋部材３０の対応する貫通孔３４に収容されてもよい。この場合でも、処理空間２０Ｓを上下方向に小型化することができる。そのため、処理空間２０Ｓ内の雰囲気を不活性ガスに効率よく置換することができる。

（４）上記実施の形態において、シール部材３８の全体が貫通孔３４内に配置されるが、実施の形態はこれに限定されない。シール部材３８は、貫通孔３４の下部孔３４ａと上部孔３４ｂとの段差面上に配置されればよい。したがって、シール部材３８の下部のみが貫通孔３４内に配置されてもよい。この場合でも、処理空間２０Ｓを上下方向に小型化することができる。そのため、処理空間２０Ｓ内の雰囲気を不活性ガスに効率よく置換することができる。

一方、処理空間２０Ｓが上下方向にわずかに大型化してもよい場合には、シール部材３８が貫通孔３４内に配置されず、下蓋部材３０の平板部３１の上面３１ａ上に配置されてもよい。この場合、各貫通孔３４の上部孔３４ｂの内径はシール部材３８の外径よりも小さければよく、下部孔３４ａの内径と等しくてもよい。

（５）上記実施の形態において、基板支持部４０は支持ピン４１を下方に押圧する弾性部材４６を含むが、実施の形態はこれに限定されない。基板支持部４０は、弾性部材４６に代えて、支持ピン４１を下方に押圧するアクチュエータを含んでもよい。また、貫通孔３４がシール部材３８により十分にシール可能である場合には、基板支持部４０は弾性部材４６を含まなくてもよい。

（６）上記実施の形態において、基板処理装置１００は真空紫外線により基板Ｗに露光処理を行う露光装置であるが、実施の形態はこれに限定されない。基板処理装置１００は、他の基板処理を行う装置であってもよい。例えば、基板処理装置１００は、酸素濃度が低減された環境下で基板Ｗに熱処理を行う熱処理装置であってもよい。この場合、基板処理装置１００は、光出射部１０に代えて、処理室２０の上部開口２１を閉塞する上蓋部材と、熱処理部とを含む。

また、基板処理装置１００は真空紫外線とは異なる露光光により基板Ｗに露光処理を行ってもよい。この場合、密閉された処理室２０内の処理空間２０Ｓにおいて、高い精度で基板に露光処理を行うことができる。当該露光処理のように、基板処理において処理空間２０Ｓ内の酸素濃度を低減させる必要がない場合には、基板処理装置１００は給気部５０および排気部６０を含まなくてもよい。また、処理室２０に給気流路２５および排気流路２６が形成されなくてもよい。

［４］請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応関係
上記実施の形態においては、基板Ｗが基板の例であり、基板処理装置１００が基板処理装置の例であり、処理空間２０Ｓが処理空間の例であり、下部開口２２が下部開口の例である。処理室２０が処理室の例であり、貫通孔３４が貫通孔の例であり、開放位置ｐａ１が開放位置の例であり、閉塞位置ｐａ２が閉塞位置の例であり、下蓋部材３０が閉塞部材の例である。

外面４１ａが外面の例であり、上端部４１ｂ，３３ａがそれぞれ第１および第２の上端部の例であり、受け渡し位置ｐｂ１が受け渡し位置の例であり、処理位置ｐｂ２が処理位置の例であり、支持ピン４１および支持部材３３がそれぞれ第１および第２の基板支持部の例である。昇降駆動部７０が昇降駆動部の例であり、シール部材３８がシール部材の例であり、突出部４１Ａが突出部の例であり、上面３１ａが上面の例であり、下面３１ｂが下面の例であり、平板部３１が平板部の例である。

内周面３２ａが内周面の例であり、底面３２ｂが底面の例であり、収容管３２が収容管の例であり、下部孔３４ａが下部孔の例であり、上部孔３４ｂが上部孔の例であり、内部空間３４ｃが内部空間の例であり、弾性部材４６が押圧部材の例である。昇降駆動部７０Ａ，７０Ｂがそれぞれ第１および第２の昇降駆動部の例であり、上部開口２１が上部開口の例であり、光出射部１０が光出射部の例であり、給気部５０が給気部の例であり、排気部６０が排気部の例である。

１０…光出射部，１０Ｓ…内部空間，１１…ハウジング，１２，２２…下部開口，１１ａ…底壁部，１１ｂ…周壁部，１１ｃ…天井部，１３…透光板，１３Ｓ…出射面，１４…光源部，１５…電源装置，２０…処理室，２０Ｓ…処理空間，２１…上部開口，２３…上端面，２４…下端面，２５…給気流路，２６…排気流路，２９…酸素濃度計，３０…下蓋部材，３１…平板部，３１ａ…上面，３１ｂ…下面，３２…収容管，３２ａ…内周面，３２ｂ…底面，３３…支持部材，３３ａ，４１ｂ…上端部，３４，４３，４５…貫通孔，３４ａ…下部孔，３４ｂ…上部孔，３４ｃ…内部空間，３８，３９…シール部材，４０…基板支持部，４１…支持ピン，４１Ａ〜４１Ｃ…突出部，４１ａ…外面，４２，４４…連結部材，４６…弾性部材，５０…給気部，５１，６１…配管，６０…排気部，７０，７０Ａ，７０Ｂ…昇降駆動部，７１…カム部材，７１ａ…一端部，７１ｂ…他端部，７２…エアシリンダ，７２ａ…駆動軸，８０…制御部，１００…基板処理装置，２００…基板処理システム，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，ＬＥ…光源素子，ｐａ１…開放位置，ｐａ２…閉塞位置，ｐｂ１…受け渡し位置，ｐｂ２…処理位置，ｐｃ１…退避位置，ｐｃ２…突出位置，Ｗ…基板

Claims (13)

1. 基板に処理を行う基板処理装置であって、
   基板を収容可能な処理空間を形成するとともに下部開口を有する処理室と、
   貫通孔が形成されるとともに前記処理室の下方に配置され、閉塞位置で前記下部開口を閉塞可能でかつ前記閉塞位置の下方の開放位置で前記下部開口を開放可能な閉塞部材と、
   前記貫通孔を通して上下方向に延びる外面を有しかつ前記閉塞部材が前記開放位置にあるときに前記閉塞部材よりも上方で基板の下面を支持可能な第１の上端部を有する第１の基板支持部と、
   前記閉塞位置と前記開放位置との間で前記閉塞部材を上下方向に移動させる昇降駆動部と、
   前記第１の基板支持部の前記外面を取り囲みかつ前記閉塞部材に接するように配置されたシール部材と、
   前記第１の基板支持部の前記外面から外方に突出しかつ前記外面を取り囲むように設けられ、前記閉塞部材が前記閉塞位置にあるときに、前記シール部材に密着することにより前記第１の基板支持部と前記閉塞部材の前記貫通孔との間を密封する突出部とを備える、基板処理装置。
2. 前記閉塞部材が前記閉塞位置にあるときに前記処理空間内で基板の下面を支持可能な第２の上端部を有し、前記閉塞部材に設けられる第２の基板支持部をさらに備え、
   前記第１および第２の基板支持部は、前記昇降駆動部が前記閉塞部材を前記開放位置から前記閉塞位置に上昇させることにより前記下部開口を閉塞したときに前記第１の基板支持部の前記第１の上端部で支持されていた基板が前記第２の基板支持部の前記第２の上端部で支持され、前記昇降駆動部が前記閉塞部材を前記閉塞位置から前記開放位置に下降させることにより前記下部開口を開放したときに前記第２の基板支持部の前記第２の上端部で支持されていた基板が前記第１の基板支持部の前記第１の上端部で支持されるように設けられる、請求項１記載の基板処理装置。
3. 前記第２の基板支持部の前記第２の上端部は、前記閉塞部材が前記開放位置にあるときに前記第１の基板支持部の前記第１の上端部よりも下方に位置し、前記閉塞部材が前記閉塞位置にあるときに前記第１の基板支持部の前記第１の上端部よりも上方に位置する、請求項２記載の基板処理装置。
4. 前記閉塞部材は、上面および下面を有する平板部と、前記平板部の下面から下方に延びる内周面および底面を有する収容管とを含み、
   前記貫通孔は、前記収容管の前記底面に形成されかつ第１の内径を有する下部孔と、前記平板部に形成されかつ前記第１の内径よりも大きい第２の内径を有する上部孔と、前記第１の内径よりも大きい第３の内径を有する前記収容管の内部空間とにより構成され、
   前記シール部材は、前記収容管の前記内部空間に収容されるように前記収容管の前記底面に配置され、
   前記突出部および前記第１の基板支持部の前記第１の上端部は、前記閉塞部材が前記閉塞位置にあるときに前記収容管の前記内部空間に収容される、請求項２または３記載の基板処理装置。
5. 前記第１の基板支持部は、前記閉塞部材が前記閉塞位置にあるときに処理位置で基板を支持し、前記閉塞部材が前記開放位置にあるときに前記処理位置の下方の受け渡し位置で基板を支持するように上下方向に移動可能に構成される、請求項１記載の基板処理装置。
6. 前記昇降駆動部は、前記閉塞部材のストロークが前記第１の基板支持部のストロークよりも大きくなるように前記閉塞部材および前記第１の基板支持部を上下方向に移動させる、請求項５記載の基板処理装置。
7. 前記昇降駆動部として、前記閉塞部材を上下方向に移動させる第１の昇降駆動部と、前記第１の基板支持部を上下方向に移動させる第２の昇降駆動部と備える、請求項５記載の基板処理装置。
8. 前記貫通孔は、第１の内径を有する下部孔と、前記第１の内径よりも大きい第２の内径を有する上部孔とを有し、
   前記シール部材は、前記下部孔と前記上部孔との段差面上に配置される、請求項５〜７のいずれか一項に記載の基板処理装置。
9. 前記上部孔は、前記シール部材を収容するとともに、前記突出部の少なくとも一部を収容可能に構成される、請求項８記載の基板処理装置。
10. 前記突出部による前記第１の基板支持部と前記閉塞部材の前記貫通孔との間の密封時に前記第１の基板支持部を下方に押圧する押圧部材をさらに備える、請求項１〜９のいずれか一項に記載の基板処理装置。
11. 前記処理室は、上部開口をさらに有し、
    前記基板処理装置は、前記上部開口を塞ぐように前記処理室の上方に設けられかつ前記処理空間に露光光を出射可能な光出射部をさらに備える、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の基板処理装置。
12. 前記処理空間に不活性ガスを供給する給気部と、
    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気部とをさらに備える、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の基板処理装置。
13. 前記シール部材は、Ｏリングまたはパッキンを含む、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の基板処理装置。

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