JP7002262B2 - 露光装置、基板処理装置、露光方法および基板処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、基板に露光処理を行う露光装置、基板処理装置、露光方法および基板処理方法に関する。

近年、基板に形成されるパターンを微細化するために、ブロック共重合体の誘導自己組織化（ＤＳＡ：Directed Self Assembly）を利用したフォトリソグラフィ技術の開発が進められている。このようなフォトリソグラフィ技術においては、ブロック重合体が塗布された基板に加熱処理が施された後、基板の一面が露光されることによりブロック重合体が改質される。この処理においては、基板の露光量を正確に調整することが求められる。

特許文献１には、基板上の誘導自己組織化材料を含む膜（ＤＳＡ膜）に露光処理を行う露光装置が記載されている。露光装置は、断面帯状の真空紫外線を出射可能な光出射部を有し、基板が光出射部からの真空紫外線の経路を横切るように光出射部の前方位置から後方位置に移動可能に構成される。露光処理前に、真空紫外線の照度が照度センサにより予め検出され、所望の露光量の真空紫外線が照射されるように、検出された照度に基づいて基板の移動速度が算出される。露光処理時に、基板が算出された移動速度で移動することにより、所望の露光量の真空紫外線が基板上のＤＳＡ膜に照射される。

特開２０１６－１８３９９０号公報

露光処理時に、基板に照射される真空紫外線の経路に酸素が存在すると、真空紫外線を受ける酸素分子が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、基板に到達する真空紫外線が減衰する。そこで、特許文献１においては、露光処理中の酸素濃度が１％以下まで低くなるように露光装置のケーシング内の気体が排出される。

ここで、光出射部とケーシングとの間には、真空紫外線を透過する窓部材が配置される。ケーシング内の気体の排出の手順によっては、窓部材に大きい応力が発生することがあるため、窓部材の厚みは大きくされることが好ましい。しかしながら、窓部材の厚みが大きいと、透過率が低下し、基板の露光処理の効率が低下する。

本発明の目的は、基板の露光処理の効率を向上させることが可能な露光装置、基板処理装置、露光方法および基板処理方法を提供することである。

（１）第１の発明に係る露光装置は、基板を収容する処理室と、透光性の窓部材を有し、窓部材を通して処理室内の基板に真空紫外線を出射するための投光部と、処理室内の気体を排出するための第１の排気部と、処理室内に不活性ガスを供給するための第１の給気部と、投光部内の圧力が処理室内の圧力に一致するかまたは近づくように投光部内の圧力を制御する圧力制御部と、処理室内の気体中の酸素濃度が予め定められた濃度まで低下した状態で、処理室内の基板に真空紫外線を照射することにより基板を露光するように投光部を制御する投光制御部とを備え、圧力制御部は、処理室の内部空間と投光部の内部空間とを連結する連結部と、投光部内に不活性ガスを供給する第２の給気部とを含む。

この露光装置においては、第１の排気部により基板が収容された処理室内の気体が排出される。また、第１の給気部により処理室内に不活性ガスが供給される。この場合、処理室内の気体が不活性ガスに置換され、酸素濃度が低下する。ここで、透光性の窓部材を有する投光部内の圧力が、処理室内の圧力に一致されるかまたは近づけられる。処理室内の気体中の酸素濃度が予め定められた濃度まで低下した場合、投光部により窓部材を通して処理室内の基板に真空紫外線が照射される。これにより、オゾンがほとんど発生することなく基板が露光される。

この構成によれば、処理室内の気体の排出および処理室内への不活性ガスへの供給により処理室内の圧力が変化する場合でも、投光部内の圧力が処理室内の圧力に一致されるかまたは近づけられるので、処理室内と投光部内との圧力差がほとんど発生しない。そのため、窓部材に応力が発生することが防止される。この場合、窓部材の厚みを大きくする必要がないので、窓部材の透過率が向上する。これにより、基板の露光処理の効率を向上させることができる。
また、圧力制御部は、処理室の内部空間と投光部の内部空間とを連結する連結部と、投光部内に不活性ガスを供給する第２の給気部とを含む。この場合、より簡単な制御で投光部内の圧力を処理室内の圧力に一致させるかまたは近づけることができる。

（２）露光装置は、第１の排気部により処理室内の気体の排出が開始されてから予め定められた第１の時間が経過した後に、処理室内への不活性ガスの供給が開始されるように第１の給気部を制御する第１の給気制御部をさらに備えてもよい。

この場合、不活性ガスの供給前に、処理室内の酸素が他の気体とともに処理室外に排出される。これにより、処理室内の圧力が低下するとともに酸素の量が低下する。この場合でも、投光部内の圧力が処理室内の圧力に一致されるかまたは近づけられる。これにより、窓部材に応力が発生することが防止される。

また、その後、処理室内に不活性ガスが供給され、処理室内に残留するわずかな量の酸素が不活性ガスとともに処理室外に排出される。そのため、処理室内への基板の搬入後に、短時間で処理室内の気体中の酸素濃度が低下する。したがって、基板の搬入から短時間で基板の露光を開始することができる。その結果、基板の露光処理の効率を向上させることができる。

（３）露光装置は、第１の給気部により処理室内への不活性ガスの供給が開始されてから予め定められた第２の時間が経過した後に、処理室内の気体の排出が停止されるように第１の排気部を制御する第１の排気制御部をさらに備えてもよい。この場合、処理室内の気体の排出が停止された状態で処理室内に不活性ガスがさらに供給される。これにより、処理室内の気体中の酸素濃度をより低下させ、オゾンの発生をより効率よく防止することができる。

（４）処理室は開口を有し、露光装置は、処理室内への基板の搬入および処理室外への基板の搬出の際に開口を開放し、処理室内への基板の搬入後に開口を閉塞する閉塞部をさらに備え、圧力制御部は、連結部に介挿されるバルブと、開口の開放時にバルブが閉止し、開口の閉塞時にバルブが開放するようにバルブを制御する連結制御部とを含んでもよい。この構成によれば、処理室の開口が開放された場合に、処理室外の酸素が処理室を通して投光部内に流入することを容易に防止することができる。

（５）第２の発明に係る露光装置は、基板を収容する処理室と、処理室内において、基板が載置される載置部と、透光性の窓部材を有し、窓部材を通して処理室内の基板に真空紫外線を出射するための投光部と、処理室内の気体を排出するための第１の排気部と、処理室内に不活性ガスを供給するための第１の給気部と、投光部内の圧力が処理室内の圧力に一致するかまたは近づくように投光部内の圧力を制御する圧力制御部と、処理室内の気体中の酸素濃度が予め定められた濃度まで低下した状態で、処理室内の基板に真空紫外線を照射することにより基板を露光するように投光部を制御する投光制御部と、処理室内への基板の搬入および処理室外への基板の搬出の際に載置部が処理室内の第１の位置にあり、投光部による基板への真空紫外線の照射の際に載置部が第１の位置よりも投光部に近い第２の位置にあり、第１の排気部により処理室内の気体が排出される際に載置部が第３の位置にあるように、載置部を第１の位置と第２の位置と第３の位置とに昇降させる駆動部とをさらに備え、投光部は、載置部の上方に配置され、真空紫外線を下方に出射し、第２の位置は投光部の下方にあり、第１の位置は第２の位置の下方にあり、第３の位置は第１の位置よりも上方でかつ第２の位置よりも下方にある。

この露光方法によれば、第１の排気部により基板が収容された処理室内の気体が排出される。また、第１の給気部により処理室内に不活性ガスが供給される。この場合、処理室内の気体が不活性ガスに置換され、酸素濃度が低下する。ここで、透光性の窓部材を有する投光部内の圧力が、処理室内の圧力に一致されるかまたは近づけられる。処理室内の気体中の酸素濃度が予め定められた濃度まで低下した場合、投光部により窓部材を通して処理室内の基板に真空紫外線が照射される。これにより、オゾンがほとんど発生することなく基板が露光される。
この方法によれば、処理室内の気体の排出および処理室内への不活性ガスへの供給により処理室内の圧力が変化する場合でも、投光部内の圧力が処理室内の圧力に一致されるかまたは近づけられるので、処理室内と投光部内との圧力差がほとんど発生しない。そのため、窓部材に応力が発生することが防止される。この場合、窓部材の厚みを大きくする必要がないので、窓部材の透過率が向上する。これにより、基板の露光処理の効率を向上させることができる。
また、載置部が第１の位置に移動することにより、基板を投光部に干渉させることなく処理室内と外部との間で容易に受け渡すことができる。また、投光部から基板への真空紫外線の照射の際には、載置部が第２の位置に移動することにより、投光部と基板とが近接した状態で基板を効率よく露光することができる。

また、投光部は、載置部の上方に配置され、真空紫外線を下方に出射し、第２の位置は投光部の下方にあり、第１の位置は第２の位置の下方にあり、駆動部は、載置部を第１の位置と第２の位置との間で昇降させる。この場合、処理室内と外部との間で効率よく基板を受け渡すことができる。
さらに、駆動部は、第１の排気部により処理室内の気体が排出される際に、載置部が第１の位置よりも上方でかつ第２の位置よりも下方の第３の位置にあるように載置部を移動させる。この場合、第３の位置における載置部の上方および下方の空間は比較的大きいため、酸素が停滞しにくい。そのため、酸素を効率よく排出することができる。
（６）露光装置は、第１の排気部により処理室内の気体の排出が開始されてから予め定められた第１の時間が経過した後に、処理室内への不活性ガスの供給が開始されるように第１の給気部を制御する第１の給気制御部をさらに備えてもよい。
この場合、不活性ガスの供給前に、処理室内の酸素が他の気体とともに処理室外に排出される。これにより、処理室内の圧力が低下するとともに酸素の量が低下する。この場合でも、投光部内の圧力が処理室内の圧力に一致されるかまたは近づけられる。これにより、窓部材に応力が発生することが防止される。
また、その後、処理室内に不活性ガスが供給され、処理室内に残留するわずかな量の酸素が不活性ガスとともに処理室外に排出される。そのため、処理室内への基板の搬入後に、短時間で処理室内の気体中の酸素濃度が低下する。したがって、基板の搬入から短時間で基板の露光を開始することができる。その結果、基板の露光処理の効率を向上させることができる。
（７）圧力制御部は、投光部内の気体を排出するための第２の排気部と、投光部内に不活性ガスを供給するための第２の給気部と、第２の排気部により投光部内の気体の排出が開始されてから第１の時間が経過した後に、投光部内への不活性ガスの供給が開始されるように第２の給気部を制御する第２の給気制御部とを含んでもよい。この場合、簡単な制御で投光部内の圧力を処理室内の圧力に一致させるかまたは近づけることができる。
（８）露光装置は、第１の給気部により処理室内への不活性ガスの供給が開始されてから予め定められた第２の時間が経過した後に、処理室内の気体の排出が停止されるように第１の排気部を制御する第１の排気制御部をさらに備え、圧力制御部は、第２の給気部により投光部内への不活性ガスの供給が開始されてから第２の時間が経過した後に、投光部内の気体の排出が停止されるように第２の排気部を制御する第２の排気制御部をさらに含んでもよい。
この場合、処理室内の気体の排出が停止された状態で処理室内に不活性ガスがさらに供給される。これにより、処理室内の気体中の酸素濃度をより低下させ、オゾンの発生をより効率よく防止することができる。また、簡単な制御で投光部内の圧力を処理室内の圧力に一致させるかまたは近づけることができる。

（９）露光装置は、処理室内において、上下方向に延びる複数の支持部材をさらに備え、複数の支持部材の上端は第１の位置よりも高くかつ第２の位置よりも低く、載置部は、複数の支持部材が通過可能な複数の貫通孔を有し、複数の支持部材は、載置部が第１の位置にあるときに載置部の複数の貫通孔を貫通してもよい。

この場合、複数の支持部材は、処理室内に搬入された基板を第１の位置よりも高くかつ第２の位置よりも低い上端において支持可能である。そのため、載置部が第１の位置から上昇することにより、基板を載置部に容易に載置することができる。また、載置部が第２の位置から下降することにより、基板を複数の支持部材の上端に支持させることができる。これにより、基板を複数の支持部材の上端から処理室外に容易に搬出することができる。

（１０）第３の発明に係る基板処理装置は、基板に処理液を塗布することにより基板に膜を形成する塗布処理部と、塗布処理部により膜が形成された基板を熱処理する熱処理部と、熱処理部により熱処理された基板を露光する第１または第２の発明に係る露光装置と、露光装置により露光された基板に溶剤を供給することにより基板の膜を現像する現像処理部とを備える。

この基板処理装置においては、塗布処理部により基板に処理液が塗布されることにより基板に膜が形成される。塗布処理部により膜が形成された基板が熱処理部により熱処理される。熱処理部により熱処理された基板が上記の露光装置により露光される。露光装置により露光された基板に現像処理部により溶剤が供給されることにより基板の膜が現像される。

露光装置においては、投光部内の圧力が処理室内の圧力に一致されるかまたは近づけられるので、処理室内と投光部内との圧力差がほとんど発生しない。そのため、窓部材に応力が発生することが防止される。この場合、窓部材の厚みを大きくする必要がないので、窓部材の透過率が向上する。これにより、基板の露光処理の効率を向上させることができる。

（１１）処理液は、誘導自己組織化材料を含んでもよい。この場合、誘導自己組織化材料を含む処理液が塗布された基板が熱処理されることにより、基板の一面上でミクロ相分離が生じる。また、ミクロ相分離により２種類の重合体のパターンが形成された基板が露光および現像される。これにより、２種類の重合体のうちの一方が除去され、微細化されたパターンを形成することができる。

（１２）第４の発明に係る露光方法は、第１の排気部により基板が収容された処理室内の気体を排出するステップと、第１の給気部により処理室内に不活性ガスを供給するステップと、透光性の窓部材を有する投光部内の圧力を処理室内の圧力に一致させるかまたは近づけるステップと、処理室内の気体中の酸素濃度が予め定められた濃度まで低下した状態で、投光部により窓部材を通して処理室内の基板に真空紫外線を照射することにより基板を露光するステップとを含み、処理室の内部空間と投光部の内部空間とは、連結部により連結され、投光部内の圧力を処理室内の圧力に一致させるかまたは近づけるステップは、第２の給気部により投光部内に不活性ガスを供給することを含む。

この露光方法によれば、投光部内の圧力が処理室内の圧力に一致されるかまたは近づけられるので、処理室内と投光部内との圧力差がほとんど発生しない。そのため、窓部材に応力が発生することが防止される。この場合、窓部材の厚みを大きくする必要がないので、窓部材の透過率が向上する。これにより、基板の露光処理の効率を向上させることができる。
また、処理室の内部空間と投光部の内部空間とは、連結部により連結され、第２の給気部により投光部内に不活性ガスが供給される。この場合、より簡単な制御で投光部内の圧力を処理室内の圧力に一致させるかまたは近づけることができる。
（１３）第５の発明に係る露光装置は、第１の排気部により基板が収容された処理室内の気体を排出するステップと、第１の給気部により処理室内に不活性ガスを供給するステップと、透光性の窓部材を有する投光部内の圧力を処理室内の圧力に一致させるかまたは近づけるステップと、処理室内の気体中の酸素濃度が予め定められた濃度まで低下した状態で、投光部により窓部材を通して処理室内の基板に真空紫外線を照射することにより基板を露光するステップと、処理室内への基板の搬入および処理室外への基板の搬出の際に、基板が載置される載置部が処理室内の第１の位置にあり、投光部による基板への真空紫外線の照射の際に、載置部が第１の位置よりも投光部に近い第２の位置にあり、第１の排気部により処理室内の気体が排出される際に、載置部が第３の位置にあるように載置部を昇降させるステップとを含み、投光部は、載置部の上方に配置され、真空紫外線を下方に出射し、第２の位置は投光部の下方にあり、第１の位置は第２の位置の下方にあり、第３の位置は第１の位置よりも上方でかつ第２の位置よりも下方にある。
この露光方法によれば、第１の排気部により基板が収容された処理室内の気体が排出される。また、第１の給気部により処理室内に不活性ガスが供給される。この場合、処理室内の気体が不活性ガスに置換され、酸素濃度が低下する。ここで、透光性の窓部材を有する投光部内の圧力が、処理室内の圧力に一致されるかまたは近づけられる。処理室内の気体中の酸素濃度が予め定められた濃度まで低下した場合、投光部により窓部材を通して処理室内の基板に真空紫外線が照射される。これにより、オゾンがほとんど発生することなく基板が露光される。
この方法によれば、処理室内の気体の排出および処理室内への不活性ガスへの供給により処理室内の圧力が変化する場合でも、投光部内の圧力が処理室内の圧力に一致されるかまたは近づけられるので、処理室内と投光部内との圧力差がほとんど発生しない。そのため、窓部材に応力が発生することが防止される。この場合、窓部材の厚みを大きくする必要がないので、窓部材の透過率が向上する。これにより、基板の露光処理の効率を向上させることができる。
また、載置部が第１の位置に移動することにより、基板を投光部に干渉させることなく処理室内と外部との間で容易に受け渡すことができる。また、投光部から基板への真空紫外線の照射の際には、載置部が第２の位置に移動することにより、投光部と基板とが近接した状態で基板を効率よく露光することができる。
また、投光部は、載置部の上方に配置され、真空紫外線を下方に出射し、第２の位置は投光部の下方にあり、第１の位置は第２の位置の下方にあり、駆動部は、載置部を第１の位置と第２の位置との間で昇降させる。この場合、処理室内と外部との間で効率よく基板を受け渡すことができる。
さらに、駆動部は、第１の排気部により処理室内の気体が排出される際に、載置部が第１の位置よりも上方でかつ第２の位置よりも下方の第３の位置にあるように載置部を移動させる。この場合、第３の位置における載置部の上方および下方の空間は比較的大きいため、酸素が停滞しにくい。そのため、酸素を効率よく排出することができる。

（１４）第６の発明に係る基板処理方法は、塗布処理部により基板の被処理面に処理液を塗布することにより基板に膜を形成するステップと、塗布処理部により膜が形成された基板を熱処理部により熱処理するステップと、熱処理部により熱処理された基板を露光装置により露光する第４または第５の発明に係る露光方法と、露光装置により露光された基板の被処理面に現像処理部により溶剤を供給することにより基板の膜を現像するステップとを含む。

この基板処理方法によれば、膜の形成後でかつ現像前の基板が真空紫外線により露光される。露光方法においては、投光部内の圧力が処理室内の圧力に一致されるかまたは近づけられるので、処理室内と投光部内との圧力差がほとんど発生しない。そのため、窓部材に応力が発生することが防止される。この場合、窓部材の厚みを大きくする必要がないので、窓部材の透過率が向上する。これにより、基板の露光処理の効率を向上させることができる。

本発明によれば、基板の露光処理の効率を向上させることができる。

本発明の第１の実施の形態に係る露光装置の構成を示す模式的断面図である。 処理室内の圧力および酸素濃度の変化を示す概略図である。 図１の制御部の構成を示す機能ブロック図である。 図３の制御部による露光装置の各部の制御を説明するための図である。 図３の制御部による露光装置の各部の制御を説明するための図である。 図３の制御部による露光装置の各部の制御を説明するための図である。 図３の制御部による露光装置の各部の制御を説明するための図である。 図３の制御部による露光装置の各部の制御を説明するための図である。 図３の制御部による露光装置の各部の制御を説明するための図である。 図３の制御部による制御のタイミングを示す図である。 図３の制御部により行われる露光処理を示すフローチャートである。 図１の露光装置を備えた基板処理装置の全体構成を示す模式的ブロック図である。 図１２の基板処理装置による基板の処理の一例を示す模式図である。 本発明の第２の実施の形態に係る露光装置の構成を示す模式的断面図である。 図１４の制御部の構成を示す機能ブロック図である。 図１５の制御部による露光装置の各部の制御を説明するための図である。 図１５の制御部による露光装置の各部の制御を説明するための図である。 図１５の制御部による露光装置の各部の制御を説明するための図である。 図１５の制御部による露光装置の各部の制御を説明するための図である。 図１５の制御部による露光装置の各部の制御を説明するための図である。 図１５の制御部による露光装置の各部の制御を説明するための図である。 図１５の制御部による制御のタイミングを示す図である。 図１５の制御部により行われる露光処理を示すフローチャートである。

［１］第１の実施の形態
（１）露光装置の構成
以下、本発明の実施の形態に係る露光装置、基板処理装置、露光方法および基板処理方法について図面を用いて説明する。以下の説明において、基板とは、半導体基板、液晶表示装置もしくは有機ＥＬ（Electro Luminescence）表示装置等のＦＰＤ（Flat Panel Display）用基板、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または太陽電池用基板等をいう。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る露光装置の構成を示す模式的断面図である。図１に示すように、露光装置１００は、制御部１１０、処理室１２０、閉塞部１３０、昇降部１４０、投光部１５０、排気部１６０，１７０および給気部１８０，１９０を含む。制御部１１０は、後述する圧力計ｓ１、酸素濃度計ｓ２、オゾン濃度計ｓ３および照度計ｓ４から計測値を取得するとともに、閉塞部１３０、昇降部１４０、投光部１５０、排気部１６０，１７０および給気部１８０，１９０の動作を制御する。制御部１１０の機能については後述する。

処理室１２０は、上部開口１２１および内部空間Ｖ１を有する。後述する投光部１５０のハウジング１５１が処理室１２０の上部に配置されることにより、処理室１２０の上部開口１２１が閉塞される。処理室１２０の側面には、処理室１２０の内部と外部との間で処理対象の基板Ｗを搬送するための搬送開口１２２が形成される。なお、本実施の形態においては、処理対象の基板Ｗには、誘導自己組織化材料を含む膜（以下、ＤＳＡ（Directed Self Assembly）膜と呼ぶ。）が形成されている。

また、処理室１２０の底面には、後述する昇降部１４０の連結部材１４２が通過する開口部１２３が形成される。複数（本例では３個）の支持ピン１２４が、開口部１２３を取り囲むように処理室１２０の底面から上方に延びるように設けられる。複数の支持ピン１２４の上端部に、処理対象の基板Ｗを載置することができる。

閉塞部１３０は、シャッタ１３１、棒形状の連結部材１３２および駆動装置１３３を含む。連結部材１３２は、シャッタ１３１と駆動装置１３３とを連結する。駆動装置１３３は、例えばステッピングモータである。駆動装置１３３は、シャッタ１３１が搬送開口１２２を開放する開放位置と、シャッタ１３１が搬送開口１２２を閉塞する閉塞位置との間でシャッタ１３１を移動させる。

なお、シャッタ１３１には、シール部材が取り付けられる。シャッタ１３１が閉塞位置にある状態においては、シール部材が処理室１２０における搬送開口１２２を取り囲む部分に密着することにより処理室１２０の内部が密閉される。ここで、シャッタ１３１のシール部材と処理室１２０との摩擦を防止するため、駆動装置１３３は、シャッタ１３１を開放位置と閉塞位置との間で移動させる際には、シャッタ１３１を処理室１２０から離間させた状態で上下方向に移動させる。

昇降部１４０は、平板形状の載置板１４１、棒形状の連結部材１４２および駆動装置１４３を含む。載置板１４１は、処理室１２０内において水平姿勢で配置される。載置板１４１には、複数の支持ピン１２４にそれぞれ対応する複数の貫通孔ｈ１が形成される。

連結部材１４２は処理室１２０の開口部１２３を通して上下に延びるように配置され、駆動装置１４３は処理室１２０の下方に配置される。連結部材１４２は、載置板１４１と駆動装置１４３とを連結する。なお、連結部材１４２の外周面と開口部１２３の内周面との間には、連結部材１４２が上下方向に摺動可能にシール部材が配置される。

駆動装置１４３は、例えばステッピングモータであり、載置板１４１を処理位置、待機位置および排気位置の間で移動させる。ここで、処理位置は、複数の支持ピン１２４の上端部よりも上方の位置である。待機位置は、複数の支持ピン１２４の上端部よりも下方の位置である。排気位置は、処理位置よりも下方でかつ待機位置よりも上方の位置である。載置板１４１が待機位置にある状態においては、複数の支持ピン１２４が複数の貫通孔ｈ１にそれぞれ挿通される。載置板１４１が待機位置にあるときには、載置板１４１の下面は処理室１２０の底面と接触してもよい。

載置板１４１が待機位置に移動することにより、基板Ｗを投光部１５０に干渉させることなく処理室１２０内と外部との間で容易に受け渡すことができる。また、載置板１４１が処理位置に移動することにより、投光部１５０から基板Ｗへの真空紫外線の照射の際に、投光部１５０と基板Ｗとが近接した状態で基板Ｗを効率よく露光することができる。排気位置の詳細については後述する。

投光部１５０は、下部開口ｈ２および内部空間Ｖ２を有するハウジング１５１、透光板１５２、面状の光源部１５３および電源装置１５４を含む。本実施の形態では、透光板１５２は石英ガラス板である。透光板１５２の材料として、後述する真空紫外線を透過する他の材料が用いられてもよい。上記のように、ハウジング１５１は、処理室１２０の上部開口１２１を閉塞するように処理室１２０の上部に配置される。透光板１５２は、ハウジング１５１の下部開口ｈ２を閉塞するようにハウジング１５１に取り付けられる。処理室１２０の内部空間Ｖ１とハウジング１５１の内部空間Ｖ２とは、透光板１５２により光学的にアクセス可能に隔てられる。

光源部１５３および電源装置１５４は、ハウジング１５１内に収容される。本実施の形態においては、波長約１２０ｎｍ以上約２３０ｎｍ以下の真空紫外線を出射する複数の棒形状の光源素子が所定の間隔で水平に配列されることにより光源部１５３が構成される。各光源素子は、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。光源部１５３は、透光板１５２を通して処理室１２０内に略均一な光量分布を有する真空紫外線を出射する。光源部１５３における真空紫外線の出射面の面積は、基板Ｗの被処理面の面積よりも大きい。電源装置１５４は、光源部１５３に電力を供給する。

排気部１６０は、配管ｐ１、バルブｖ１，ｖ２および吸引装置ｃ１を含む。配管ｐ１は、主管ａ１，ａ２および枝管ｂ１，ｂ２を含む。枝管ｂ１，ｂ２は、主管ａ１，ａ２間を２つの流路に分岐するように並列に配置される。枝管ｂ１の流路は、枝管ｂ２の流路よりも大きい。枝管ｂ１，ｂ２には、それぞれバルブｖ１，ｖ２が介挿される。

主管ａ１は、処理室１２０の排気口１２５に接続される。ここで、処理室１２０の排気口１２５は、排気位置よりも下方に形成される。主管ａ２は、排気設備に接続される。主管ａ２には、吸引装置ｃ１が介挿される。吸引装置ｃ１は、例えばエジェクタである。吸引装置ｃ１は、配管ｐ１を通して処理室１２０内の気体を排出する。バルブｖ１，ｖ２が開放または閉止されることにより、排出される気体の流量が調整される。吸引装置ｃ１により排出された気体は、排気設備により無害化される。

排気部１７０は、配管ｐ２、バルブｖ３，ｖ４および吸引装置ｃ２を含む。配管ｐ２は、主管ａ３，ａ４および枝管ｂ３，ｂ４を含む。枝管ｂ３，ｂ４は、主管ａ３，ａ４間を２つの流路に分岐するように並列に配置される。枝管ｂ３の流路は、枝管ｂ４の流路よりも大きい。枝管ｂ３，ｂ４には、それぞれバルブｖ３，ｖ４が介挿される。

主管ａ３は、ハウジング１５１の排気口１５５に接続される。主管ａ４は、上記の排気設備に接続される。主管ａ４には、吸引装置ｃ２が介挿される。吸引装置ｃ２は、配管ｐ２を通してハウジング１５１内の気体を排出する。バルブｖ３，ｖ４が開放または閉止されることにより、排出される気体の流量が調整される。吸引装置ｃ２により排出された気体は、排気設備により無害化される。

給気部１８０は、配管ｐ３および２つのバルブｖ５，ｖ６を含む。配管ｐ３は、主管ａ５，ａ６および枝管ｂ５，ｂ６を含む。枝管ｂ５，ｂ６は、主管ａ５と主管ａ６との間を２つの流路に分岐するように並列に配置される。枝管ｂ５の流路は、枝管ｂ６の流路よりも大きい。枝管ｂ５，ｂ６には、それぞれバルブｖ５，ｖ６が介挿される。

主管ａ５は、処理室１２０の給気口１２６に接続される。ここで、処理室１２０の給気口１２６は、排気位置よりも上方に形成される。主管ａ６は、不活性ガス供給源に接続される。配管ｐ３を通して不活性ガス供給源から処理室１２０内に不活性ガスが供給される。バルブｖ５，ｖ６が開放または閉止されることにより、処理室１２０内に供給される不活性ガスの流量が調整される。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。

給気部１９０は、配管ｐ４および２つのバルブｖ７，ｖ８を含む。配管ｐ４は、主管ａ７，ａ８および枝管ｂ７，ｂ８を含む。枝管ｂ７，ｂ８は、主管ａ７と主管ａ８との間を２つの流路に分岐するように並列に配置される。枝管ｂ７の流路は、枝管ｂ８の流路よりも大きい。枝管ｂ７，ｂ８には、それぞれバルブｖ７，ｖ８が介挿される。

主管ａ７は、ハウジング１５１の給気口１５６に接続される。主管ａ８は、上記の不活性ガス供給源に接続される。配管ｐ４を通して不活性ガス供給源からハウジング１５１内に不活性ガスが供給される。バルブｖ７，ｖ８が開放または閉止されることにより、ハウジング１５１内に供給される不活性ガスの流量が調整される。

処理室１２０内には、圧力計ｓ１、酸素濃度計ｓ２、オゾン濃度計ｓ３および照度計ｓ４が設けられる。圧力計ｓ１、酸素濃度計ｓ２、オゾン濃度計ｓ３および照度計ｓ４は、処理室１２０に設けられた接続ポートＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４をそれぞれ通して制御部１１０に接続される。圧力計ｓ１は、処理室１２０内の圧力を計測する。酸素濃度計ｓ２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り、処理室１２０内の気体中の酸素濃度を計測する。

オゾン濃度計ｓ３は、処理室１２０内の気体中のオゾン濃度を計測する。照度計ｓ４は、フォトダイオード等の受光素子を含み、受光素子の受光面に照射される光源部１５３からの真空紫外線の照度を計測する。ここで、照度とは、受光面の単位面積当たりに照射される真空紫外線の仕事率である。照度の単位は、例えば「Ｗ／ｍ^２」で表される。

（２）露光装置の概略動作
露光装置１００においては、処理室１２０内に基板Ｗが順次搬入され、透光板１５２を通して光源部１５３から基板Ｗに真空紫外線が照射されることにより露光処理が行われる。しかしながら、処理室１２０内およびハウジング１５１内の気体中の酸素濃度が高い場合、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、露光処理においては、処理室１２０内の気体が排気部１６０および給気部１８０により不活性ガスに置換される。また、ハウジング１５１内の気体が排気部１７０および給気部１９０により不活性ガスに置換される。これにより、処理室１２０内およびハウジング１５１内の気体中の酸素濃度が低減する。酸素濃度計ｓ２により計測される酸素濃度が予め定められた濃度（例えば１００ｐｐｍ）まで低減した場合に、光源部１５３から基板Ｗに真空紫外線が照射される。

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場合、真空紫外線の照射が停止され、露光が終了する。ここで、露光量とは、露光処理時に基板Ｗの被処理面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である。露光量の単位は、例えば「Ｊ／ｍ^２」で表される。したがって、真空紫外線の露光量は、照度計ｓ４により計測される真空紫外線の照度の積算により取得される。

露光装置１００においては、ハウジング１５１はメンテナンス時を除いて密閉されるので、ハウジング１５１内を常に不活性ガスの雰囲気に維持することができる。これに対し、処理室１２０については、基板Ｗの搬入および搬出ごとに搬送開口１２２が開放され、密閉が解除される。そのため、処理室１２０内を常に不活性ガスの雰囲気に維持することができず、各基板Ｗの露光処理ごとに処理室１２０内の気体を不活性ガスに置換する必要がある。この置換に長時間を要すると、基板Ｗの露光処理の効率が低下する。

本実施の形態においては、処理室１２０内の気体を不活性ガスに置換する際に、排気部１６０により処理室１２０内の気体を排出する。気体の排出を一定時間行うことにより酸素濃度を一定値以下に低下させた後、気体の排出を継続しつつ給気部１８０により不活性ガスを処理室１２０内に供給する。

この場合、不活性ガスの供給前に、処理室１２０内の酸素が他の気体とともに排出される。これにより、処理室１２０内の圧力が低下するとともに短時間で処理室１２０内の酸素の量が低下する。その後、処理室１２０内に不活性ガスが供給され、処理室１２０内に残留するわずかな量の酸素が不活性ガスとともに排出される。そのため、短時間で処理室１２０内の気体中の酸素濃度を低下させることができる。

図２は、処理室１２０内の圧力および酸素濃度の変化を示す概略図である。図２においては、横軸は時間を示し、縦軸は処理室１２０内の圧力および酸素濃度を示す。また、圧力の変化（大気圧からの変化量）が実線で示され、酸素濃度の変化が一点鎖線で示される。図２に示すように、初期時点では、処理室１２０内は大気圧に維持される。また、処理室１２０内の気体中の酸素濃度は約２×１０^５ｐｐｍである。

まず、載置板１４１が排気位置に移動されるとともに、排気部１６０のバルブｖ１が開放される。これにより、処理室１２０内の気体が排出され、図２に示すように、処理室１２０内の圧力が大気圧よりも約３０ｋＰａ低い値まで低下する（時点Ｔ１）。次に、時点Ｔ１において、給気部１８０のバルブｖ５が開放される。これにより、処理室１２０内に不活性ガスが供給され、処理室１２０内の気体中の酸素濃度が低下しつつ処理室１２０内の圧力が大気圧よりも約１０ｋＰａ低い値まで上昇する。

続いて、時点Ｔ２において、排気部１６０のバルブｖ１が閉止される。これにより、処理室１２０内の気体の排出が停止され、処理室１２０内の気体中の酸素濃度がさらに低下しつつ処理室１２０内の圧力が大気圧よりも数ｋＰａ高い値まで上昇する。その後、時点Ｔ３において、処理室１２０内の気体中の酸素濃度が１００ｐｐｍまで低下する。この場合、載置板１４１が処理位置に移動される。このとき、後述するように、基板Ｗが載置板１４１に載置された状態で透光板１５２に近接する。ここで、光源部１５３から透光板１５２を通して基板Ｗに真空紫外線が照射される。

時点Ｔ４において、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。これにより、光源部１５３からの真空紫外線の出射が停止され、載置板１４１が待機位置に移動される。また、搬送開口１２２が開放されることにより、処理室１２０内の圧力が大気圧に戻される。

上記の置換の手順によれば、処理室１２０内の気体を高い効率で不活性ガスに置換することができる。しかしながら、一定時間の間、処理室１２０内の圧力がハウジング１５１内の圧力よりも低くなるため、処理室１２０とハウジング１５１との間に設けられる透光板１５２に圧力差による応力が発生する。この場合、透光板１５２の寿命が短くなる。

本実施の形態においては、処理室１２０内の気体を不活性ガスに置換する際に、処理室１２０内の圧力とハウジング１５１内の圧力とが一致するか、または圧力の差が一定値よりも小さくなるようにハウジング１５１内の圧力が制御される。この場合、透光板１５２に応力が発生することを防止される。これにより、透光板１５２を長寿命化することができる。また、透光板１５２の厚みを大きくする必要がないので、透光板１５２の透過率が向上する。その結果、基板Ｗの露光処理の効率を向上させることができる。

（３）制御部
図３は、図１の制御部１１０の構成を示す機能ブロック図である。図３に示すように、制御部１１０は、酸素濃度取得部Ａ、排気制御部Ｂ，Ｃ、給気制御部Ｄ，Ｅ、開閉制御部Ｆ、昇降制御部Ｇ、照度取得部Ｈ、露光量算出部Ｉおよび投光制御部Ｊを含む。制御部１１０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１１０のメモリには、制御プログラムが予め記憶されている。制御部１１０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、制御部１１０の各部の機能が実現される。

酸素濃度取得部Ａは、図１の酸素濃度計ｓ２の計測値に基づいて処理室１２０内の気体中の酸素濃度を取得する。なお、上述のように、本実施の形態においては、不活性ガスが供給される前に処理室１２０内の気体が一定時間排出されるので、処理室１２０内の圧力が大気圧よりも低くなる。この状態において、酸素濃度計ｓ２により酸素濃度を計測できない場合には、酸素濃度取得部Ａは、酸素濃度計ｓ２ではなく図１の圧力計ｓ１の計測値に基づいて処理室１２０内の気体中の酸素濃度を取得してもよい。

排気制御部Ｂは、図１の排気部１６０のバルブｖ１，ｖ２の動作を制御する。排気制御部Ｃは、図１の排気部１７０のバルブｖ３，ｖ４の動作を制御する。給気制御部Ｄは、図１の給気部１８０のバルブｖ５，ｖ６の動作を制御する。給気制御部Ｅは、図１の給気部１９０のバルブｖ７，ｖ８の動作を制御する。開閉制御部Ｆは、図１のシャッタ１３１が閉塞位置と開放位置との間で移動するように駆動装置１３３の動作を制御する。昇降制御部Ｇは、図１の載置板１４１が待機位置と排気位置と処理位置との間で移動するように駆動装置１４３の動作を制御する。

照度取得部Ｈは、図１の照度計ｓ４により計測された真空紫外線の照度の値を取得する。露光量算出部Ｉは、照度取得部Ｈにより取得された真空紫外線の照度と、図１の光源部１５３による真空紫外線の出射時間とに基づいて基板Ｗに照射される真空紫外線の露光量を算出する。

投光制御部Ｊは、酸素濃度取得部Ａにより取得された酸素濃度および露光量算出部Ｉにより算出された露光量に基づいて光源部１５３からの真空紫外線の出射および出射の停止を切り替えるように図１の電源装置１５４の動作を制御する。以下の説明では、光源部１５３が真空紫外線を出射する状態を出射状態と呼び、光源部１５３が真空紫外線の出射を停止する状態を停止状態と呼ぶ。

図４～図９は、図３の制御部１１０による露光装置１００の各部の制御を説明するための図である。図４～図９においては、処理室１２０内およびハウジング１５１内の構成の理解を容易にするために、一部の構成要素の図示が省略されるとともに、処理室１２０およびハウジング１５１の輪郭が一点鎖線で示される。また、供給または排出される少量の不活性ガスまたは気体の流れが細い矢印で示され、供給または排出される大量の不活性ガスまたは気体の流れが太い矢印で示される。

図１０は、図３の制御部１１０による制御のタイミングを示す図である。図１０（ａ）～（ｄ）は、排気部１６０、排気部１７０、給気部１８０および給気部１９０におけるバルブｖ１～ｖ８の動作の切り替えのタイミングを示す。ここで、図１０（ａ）～（ｄ）の「ｖ１開」～「ｖ８開」は、それぞれバルブｖ１～ｖ８が開放されることを意味する。図１０（ａ）～（ｄ）の「閉」は、バルブｖ１，ｖ２の組、バルブｖ３，ｖ４の組、バルブｖ５，ｖ６の組およびバルブｖ７，ｖ８の組がそれぞれ閉止されることを意味する。

図１０（ｅ）は、シャッタ１３１の開放位置と閉塞位置との間での移動のタイミングを示す。図１０（ｆ）は、載置板１４１の待機位置と排気位置と処理位置との間での移動のタイミングを示す。図１０（ｇ）は、光源部１５３の出射状態と停止状態との切り替えのタイミングを示す。図１０（ｈ）は、処理室１２０内およびハウジング１５１内の圧力の概略的な変化を示す。処理室１２０内の圧力の変化とハウジング１５１内の圧力の変化とは略同一である。

以下、図４～図１０を参照しながら制御部１１０による露光処理を説明する。なお、処理室１２０内の圧力および酸素濃度は、図１の圧力計ｓ１および酸素濃度計ｓ２により常時または定期的にそれぞれ計測される。これにより、処理室１２０内の気体中の酸素濃度は、図３の酸素濃度取得部Ａにより常時または定期的に取得される。

初期状態として、時点ｔ１においては、図４に示すように、シャッタ１３１が開放位置にあり、載置板１４１が待機位置にあり、光源部１５３が停止状態にある。これにより、搬送開口１２２を通して処理対象の基板Ｗを複数の支持ピン１２４の上端部に載置することができる。この状態で、排気部１６０のバルブｖ１，ｖ２が閉止され、給気部１８０のバルブｖ６が開放され、排気部１７０のバルブｖ４が開放され、給気部１９０のバルブｖ８が開放される。

この場合、給気部１８０により処理室１２０内に少量の不活性ガスが供給されるが、搬送開口１２２が開放されているので、処理室１２０内が大気圧Ｐ０に維持され、処理室１２０内の気体中の酸素濃度は大気中の酸素濃度に等しい。また、給気部１９０によりハウジング１５１内に少量の不活性ガスが供給され、排気部１７０によりハウジング１５１内の少量の気体が排出されることにより、ハウジング１５１内が大気圧Ｐ０に維持され、ハウジング１５１内の気体が不活性ガスに維持される。

次に、図５に示すように、後述する図１２の搬送装置２２０により基板Ｗが複数の支持ピン１２４の上端部に載置される。その後、時点ｔ２において、図６に示すように、シャッタ１３１が閉塞位置に移動され、載置板１４１が排気位置に移動される。また、排気部１６０のバルブｖ１が開放され、給気部１８０のバルブｖ５，ｖ６が閉止され、排気部１７０のバルブｖ３が開放され、給気部１９０のバルブｖ７，ｖ８が閉止される。

この場合、搬送開口１２２が閉塞されかつ給気部１８０から処理室１２０内への不活性ガスの供給が停止された状態で、排気部１６０により処理室１２０内の大量の気体が排出される。そのため、処理室１２０内の酸素が他の気体とともに処理室１２０外に排出されることにより、短時間で酸素の量が低下する。また、排気部１７０によりハウジング１５１内の大量の気体が排出される。これにより、処理室１２０内およびハウジング１５１内の圧力が大気圧Ｐ０よりも低い値Ｐａまで低下する。

載置板１４１が排気位置に移動した状態においては、載置板１４１と処理室１２０の底面との間、および載置板１４１と透光板１５２との間に狭い隙間が形成されることが防止される。このように、排気位置における載置板１４１の上方および下方の空間は比較的大きいため、酸素が停滞しにくい。そのため、酸素を効率よく排出することができる。なお、図６の例においては、排気位置では載置板１４１に基板Ｗが載置されていないが、本発明はこれに限定されない。排気位置で、載置板１４１に基板Ｗが載置されていてもよい。

また、本実施の形態においては、排気部１６０の主管ａ１の排気口（図１の処理室１２０の排気口１２５に接続される部分）は、排気位置よりも下方に配置される。また、給気部１８０における主管ａ５の給気口（図１の処理室１２０の給気口１２６に接続される部分）は、排気位置よりも上方に配置される。ここで、本実施の形態のように、主管ａ１の排気口と主管ａ５の給気口とが排気位置を挟むように配置されることがより好ましい。

この配置によれば、排気位置における載置板１４１よりも上方の空間に直接的に不活性ガスが供給される。また、排気位置における載置板１４１の周囲の空間に沿った不活性ガスの流れが形成される。これにより、酸素を効率よく排出するとともに、載置板１４１と投光部１５０との間の酸素をより効率よく排出することができる。その結果、短時間で基板Ｗの露光を開始することができる。

一定時間後、時点ｔ３において、図７に示すように、給気部１８０のバルブｖ５が開放され、給気部１９０のバルブｖ７が開放される。この場合、給気部１８０により処理室１２０内に大量の不活性ガスが供給される。したがって、処理室１２０内に残留するわずかな量の酸素が不活性ガスとともに処理室１２０外に排出される。そのため、短時間で処理室１２０内の気体中の酸素濃度が低下する。また、給気部１９０によりハウジング１５１内に大量の不活性ガスが供給される。これにより、処理室１２０内およびハウジング１５１内の圧力が、値Ｐａよりも高く大気圧Ｐ０よりも低い値Ｐｂまで上昇する。

続いて、時点ｔ４において、図８に示すように、排気部１６０のバルブｖ１，ｖ２が閉止され、排気部１７０のバルブｖ３，ｖ４が閉止される。この場合、給気部１８０により処理室１２０内にさらに大量の不活性ガスが供給され、給気部１９０によりハウジング１５１内にさらに大量の不活性ガスが供給される。これにより、処理室１２０内およびハウジング１５１内の圧力が大気圧Ｐ０よりも高い値Ｐｃまで上昇し、処理室１２０内の気体中の酸素濃度が低下し続ける。

時点ｔ５において、処理室１２０内の気体中の酸素濃度が一定値（例えば１００ｐｐｍ）以下まで低下する。これにより、図９に示すように、載置板１４１が処理位置に移動し、光源部１５３が出射状態になる。この場合、基板Ｗが複数の支持ピン１２４から載置板１４１に受け渡され、透光板１５２に近接される。この状態で、光源部１５３から透光板１５２を通して真空紫外線が基板Ｗに照射され、被処理面に形成されたＤＳＡ膜が露光される。

時点ｔ６において、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。これにより、図５の初期状態と同様に、光源部１５３が停止状態になり、載置板１４１が待機位置に移動され、シャッタ１３１が開放位置に移動される。また、給気部１８０のバルブｖ６が開放され、排気部１７０のバルブｖ４が開放され、給気部１９０のバルブｖ８が開放される。

この場合、処理室１２０内およびハウジング１５１内が大気圧Ｐ０に維持され、処理室１２０内の気体中の酸素濃度は大気中の酸素濃度に等しくなる。また、露光後の基板Ｗが載置板１４１から複数の支持ピン１２４に受け渡される。本例では、後述する図１２の搬送装置２２０により基板Ｗが複数の支持ピン１２４上から処理室１２０の外部へ搬出される。

（４）露光処理
図１１は、図３の制御部１１０により行われる露光処理を示すフローチャートである。以下、図１および図３を用いて露光処理を説明する。まず、開閉制御部Ｆは、シャッタ１３１を開放位置に移動させる（ステップＳ１）。これにより、搬送開口１２２を通して処理対象の基板Ｗを複数の支持ピン１２４の上端部に載置することができる。また、昇降制御部Ｇは、載置板１４１を待機位置に移動させる（ステップＳ２）。投光制御部Ｊは、光源部１５３を停止状態に切り替える（ステップＳ３）。

次に、排気制御部Ｂは、排気部１６０のバルブｖ１，ｖ２を閉止する（ステップＳ４）。排気制御部Ｃは、排気部１７０のバルブｖ４を開放する（ステップＳ５）。給気制御部Ｄは、給気部１８０のバルブｖ６を開放する（ステップＳ６）。給気制御部Ｅは、給気部１９０のバルブｖ８を開放する（ステップＳ７）。ステップＳ１～Ｓ７は、露光装置１００を初期状態にするための処理であり、いずれが先に実行されてもよいし、同時に実行されてもよい。特に、ステップＳ４～Ｓ７は、同時に実行されることが好ましい。

なお、本実施の形態における「同時に実行」とは、複数の処理が完全に同一の時点に実行されることだけでなく、数秒程度の期間内に順次実行されること、または数秒程度の遅延時間を伴って実行されることを含む。以下の説明においても同様である。

続いて、開閉制御部Ｆは、基板Ｗが処理室１２０内に搬入されたか否かを判定する（ステップＳ８）。基板Ｗが処理室１２０内に搬入されたか否かは、例えば後述する図１２の搬送装置２２０における基板Ｗの保持部が搬送開口１２２を通過したか否かを光電センサ等で検出することにより判定される。基板Ｗが搬入されていない場合、開閉制御部Ｆは、基板Ｗが処理室１２０内に搬入されるまで待機する。

基板Ｗが処理室１２０内に搬入された場合、開閉制御部Ｆはシャッタ１３１を閉塞位置に移動させる（ステップＳ９）。また、昇降制御部Ｇは、載置板１４１を排気位置に移動させる（ステップＳ１０）。排気制御部Ｂは、排気部１６０のバルブｖ１を開放する（ステップＳ１１）。排気制御部Ｃは、排気部１７０のバルブｖ３を開放する（ステップＳ１２）。給気制御部Ｄは、給気部１８０のバルブｖ５，ｖ６を閉止する（ステップＳ１３）。給気制御部Ｅは、給気部１９０のバルブｖ７，ｖ８を閉止する（ステップＳ１４）。ステップＳ９～Ｓ１４は、いずれが先に実行されてもよいし、同時に実行されてもよい。特に、ステップＳ１１～Ｓ１４は、同時に実行されることが好ましい。

その後、給気制御部Ｄは、一定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ１５）。一定時間が経過していない場合、給気制御部Ｄは一定時間が経過するまで待機する。一定時間が経過した場合、給気制御部Ｄは、給気部１８０のバルブｖ５を開放する（ステップＳ１６）。また、給気制御部Ｅは、給気部１９０のバルブｖ７を開放する（ステップＳ１７）。ステップＳ１６，Ｓ１７は、いずれが先に実行されてもよいが、同時に実行されることが好ましい。

次に、排気制御部Ｂは、一定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ１８）。一定時間が経過していない場合、排気制御部Ｂは一定時間が経過するまで待機する。一定時間が経過した場合、排気制御部Ｂは、排気部１６０のバルブｖ１，ｖ２を閉止する（ステップＳ１９）。また、排気制御部Ｃは、排気部１７０のバルブｖ３，ｖ４を閉止する（ステップＳ２０）。ステップＳ１９，Ｓ２０は、いずれが先に実行されてもよいが、同時に実行されることが好ましい。

続いて、昇降制御部Ｇは、処理室１２０内の気体中の酸素濃度が一定値以下まで低下したか否かを判定する（ステップＳ２１）。酸素濃度が一定値以下まで低下していない場合、昇降制御部Ｇは、酸素濃度が一定値以下まで低下するまで待機する。酸素濃度が一定値以下まで低下した場合、昇降制御部Ｇは、載置板１４１を処理位置に移動させる（ステップＳ２２）。また、投光制御部Ｊは、光源部１５３を出射状態に切り替える（ステップＳ２３）。ステップＳ２２，Ｓ２３は、いずれが先に実行されてもよいし、同時に実行されてもよい。

その後、露光量算出部Ｉは、基板Ｗの露光量が設定露光量に到達したか否かを判定する（ステップＳ２４）。露光量が設定露光量に到達していない場合、露光量算出部Ｉは、露光量が設定露光量に到達するまで待機する。露光量が設定露光量に到達した場合、露光量算出部Ｉは、ステップＳ１に戻る。これにより、ステップＳ１～Ｓ２４が繰り返される。その結果、複数の基板Ｗに露光処理が順次行われる。

（５）基板処理装置
図１２は、図１の露光装置１００を備えた基板処理装置の全体構成を示す模式的ブロック図である。以下に説明する基板処理装置２００においては、ブロック共重合体の誘導自己組織化（ＤＳＡ）を利用した処理が行われる。具体的には、基板Ｗの被処理面上に誘導自己組織化材料を含む処理液が塗布される。その後、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の被処理面上に２種類の重合体のパターンが形成される。２種類の重合体のうち一方のパターンが溶剤により除去される。

誘導自己組織化材料を含む処理液をＤＳＡ液と呼ぶ。また、ミクロ相分離により基板Ｗの被処理面上に形成される２種類の重合体のパターンのうち一方を除去する処理を現像処理と呼び、現像処理に用いられる溶剤を現像液と呼ぶ。

図１２に示すように、基板処理装置２００は、露光装置１００に加えて、制御装置２１０、搬送装置２２０、熱処理装置２３０、塗布装置２４０および現像装置２５０を備える。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、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。また、制御装置２１０は、図１の露光装置１００の閉塞部１３０、昇降部１４０、投光部１５０、排気部１６０，１７０および給気部１８０，１９０の動作を制御するための指令を制御部１１０に与える。

搬送装置２２０は、処理対象の基板Ｗを保持しつつその基板Ｗを露光装置１００、熱処理装置２３０、塗布装置２４０および現像装置２５０の間で搬送する。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、基板Ｗの被処理面にＤＳＡ液を供給することにより、膜の塗布処理を行う。本実施の形態では、ＤＳＡ液として、２種類の重合体から構成されるブロック共重合体が用いられる。２種類の重合体の組み合わせとして、例えば、ポリスチレン－ポリメチルメタクリレート（ＰＳ－ＰＭＭＡ）、ポリスチレン－ポリジメチルシロキサン（ＰＳ－ＰＤＭＳ）、ポリスチレン－ポリフェロセニルジメチルシラン（ＰＳ－ＰＦＳ）、ポリスチレン－ポリエチレンオキシド（ＰＳ－ＰＥＯ）、ポリスチレン－ポリビニルピリジン（ＰＳ－ＰＶＰ）、ポリスチレン－ポリヒドロキシスチレン（ＰＳ－ＰＨＯＳＴ）、およびポリメチルメタクリレート－ポリメタクリレートポリヘドラルオリゴメリックシルセスキオキサン（ＰＭＭＡ－ＰＭＡＰＯＳＳ）等が挙げられる。

現像装置２５０は、基板Ｗの被処理面に現像液を供給することにより、膜の現像処理を行う。現像液の溶媒として、例えば、トルエン、ヘプタン、アセトン、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）、プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭＥ）、シクロヘキサノン、酢酸、テトラヒドロフラン、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）または水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）等が挙げられる。

図１３は、図１２の基板処理装置２００による基板Ｗの処理の一例を示す模式図である。図１３では、処理が行われるごとに変化する基板Ｗの状態が断面図で示される。本例では、基板Ｗが基板処理装置２００に搬入される前の初期状態として、図１３（ａ）に示すように、基板Ｗの被処理面を覆うように下地層Ｌ１が形成され、下地層Ｌ１上に例えばフォトレジストからなるガイドパターンＬ２が形成されている。以下、図１２および図１３を用いて基板処理装置２００の動作を説明する。

搬送装置２２０は、処理対象の基板Ｗを、熱処理装置２３０および塗布装置２４０に順に搬送する。この場合、熱処理装置２３０において、基板Ｗの温度がＤＳＡ膜Ｌ３の形成に適した温度に調整される。また、塗布装置２４０において、基板Ｗの被処理面にＤＳＡ液が供給され、塗布処理が行われる。それにより、図１３（ｂ）に示すように、ガイドパターンＬ２が形成されていない下地層Ｌ１上の領域に、２種類の重合体から構成されるＤＳＡ膜Ｌ３が形成される。

次に、搬送装置２２０は、ＤＳＡ膜Ｌ３が形成された基板Ｗを、熱処理装置２３０および露光装置１００に順に搬送する。この場合、熱処理装置２３０において、基板Ｗの加熱処理が行われることにより、ＤＳＡ膜Ｌ３にミクロ相分離が生じる。これにより、図１３（ｃ）に示すように、一方の重合体からなるパターンＱ１および他方の重合体からなるパターンＱ２が形成される。本例では、ガイドパターンＬ２に沿うように、線状のパターンＱ１および線状のパターンＱ２が指向的に形成される。

その後、熱処理装置２３０において、基板Ｗが冷却される。また、露光装置１００において、ミクロ相分離後のＤＳＡ膜Ｌ３の全体にＤＳＡ膜Ｌ３を改質させるための真空紫外線が照射され、露光処理が行われる。これにより、一方の重合体と他方の重合体との間の結合が切断され、パターンＱ１とパターンＱ２とが分離される。

続いて、搬送装置２２０は、露光装置１００による露光処理後の基板Ｗを、熱処理装置２３０および現像装置２５０に順に搬送する。この場合、熱処理装置２３０において、基板Ｗが冷却される。また、現像装置２５０において、基板Ｗ上のＤＳＡ膜Ｌ３に現像液が供給され、現像処理が行われる。これにより、図１３（ｄ）に示すように、パターンＱ１が除去され、最終的に、基板Ｗ上にパターンＱ２が残存する。最後に、搬送装置２２０は、現像処理後の基板Ｗを現像装置２５０から回収する。

（６）効果
本実施の形態に係る露光装置１００においては、処理室１２０内の気体の排出および処理室１２０内への不活性ガスへの供給により処理室１２０内の圧力が変化する。特に、不活性ガスの供給前に、処理室１２０内の酸素が他の気体とともに処理室１２０外に排出される。そのため、処理室１２０内の圧力が低下するとともに酸素の量が低下する。

このような場合でも、ハウジング１５１内の圧力が処理室１２０内の圧力に一致されるかまたは近づけられる。したがって、処理室１２０内とハウジング１５１内との圧力差がほとんど発生しない。そのため、透光板１５２に応力が発生することが防止される。この場合、透光板１５２の厚みを大きくする必要がないので、透光板１５２の透過率が向上する。これにより、基板Ｗの露光処理の効率を向上させることができる。

［２］第２の実施の形態
第２の実施の形態に係る露光装置および基板処理装置について、第１の実施の形態に係る露光装置および基板処理装置と異なる点を説明する。図１４は、本発明の第２の実施の形態に係る露光装置の構成を示す模式的断面図である。図１４に示すように、露光装置１００は、処理室１２０とハウジング１５１との間を連結する連結管１０１をさらに含む。連結管１０１には、バルブｖ９が介挿される。

図１５は、図１４の制御部１１０の構成を示す機能ブロック図である。図１５に示すように、制御部１１０は、図１４のバルブｖ９の動作を制御する連結制御部Ｋをさらに含む。バルブｖ９が開放されることにより、処理室１２０の内部空間Ｖ１とハウジング１５１の内部空間Ｖ２とが連結管１０１を通して連通し、処理室１２０内とハウジング１５１内との間で気体が移動可能となる。

図１６～図２１は、図１５の制御部１１０による露光装置１００の各部の制御を説明するための図である。図２２は、図１５の制御部１１０による制御のタイミングを示す図である。図２２（ｉ）は、連結管１０１におけるバルブｖ９の動作の切り替えのタイミングを示す。以下、図１６～図２２を参照しながら本実施の形態における制御部１１０による露光処理を説明する。

なお、図２２における排気部１６０、給気部１８０、シャッタ１３１、載置板１４１および光源部１５３の制御のタイミングは、図１０における排気部１６０、給気部１８０、シャッタ１３１、載置板１４１および光源部１５３の制御のタイミングとそれぞれ同様である。また、図２２における処理室１２０内の圧力の変化は、図１０における処理室１２０内の圧力の変化と同様である。一方、図２２における排気部１７０および給気部１９０の制御のタイミングは、図１０における排気部１７０および給気部１９０の制御のタイミングとは異なる。

初期状態として、時点ｔ１においては、図１６に示すように、シャッタ１３１が開放位置にあり、載置板１４１が待機位置にあり、光源部１５３が停止状態にある。また、排気部１６０のバルブｖ１，ｖ２が閉止され、給気部１８０のバルブｖ６が開放され、排気部１７０のバルブｖ４が開放され、給気部１９０のバルブｖ８が開放され、連結管１０１のバルブｖ９が閉止される。

この場合、給気部１８０により処理室１２０内に少量の不活性ガスが供給されるが、搬送開口１２２が開放されているので、処理室１２０内が大気圧Ｐ０に維持され、処理室１２０内の気体中の酸素濃度は大気中の酸素濃度に等しい。また、給気部１９０によりハウジング１５１内に少量の不活性ガスが供給され、排気部１７０によりハウジング１５１内の少量の気体が排出されることにより、ハウジング１５１内が大気圧Ｐ０に維持され、ハウジング１５１内の気体が不活性ガスに維持される。この状態においては、バルブｖ９が閉止されるので、酸素が処理室１２０を通してハウジング１５１内に流入することが容易に防止される。

次に、図１７に示すように、図１２の搬送装置２２０により基板Ｗが複数の支持ピン１２４の上端部に載置される。その後、時点ｔ２において、図１８に示すように、シャッタ１３１が閉塞位置に移動され、載置板１４１が排気位置に移動される。また、排気部１６０のバルブｖ１が開放され、給気部１８０のバルブｖ５，ｖ６が閉止され、排気部１７０のバルブｖ３，ｖ４が閉止され、給気部１９０のバルブｖ７が開放され、連結管１０１のバルブｖ９が開放される。

この場合、搬送開口１２２が閉塞されかつ給気部１８０から処理室１２０内への不活性ガスの供給が停止された状態で、排気部１６０により処理室１２０内の大量の気体が排出される。そのため、処理室１２０内の酸素が他の気体とともに処理室１２０外に排出されることにより、短時間で酸素の量が低下する。また、処理室１２０内およびハウジング１５１内の圧力が大気圧Ｐ０よりも低い値Ｐａまで低下する。

ここで、ハウジング１５１の内部空間と処理室１２０の内部空間とが連結管１０１を通して連通し、処理室１２０内の圧力とハウジング１５１内の圧力とが等しく維持される。また、排気部１７０によるハウジング１５１内の気体の排出が停止された状態で、ハウジング１５１内に大量の不活性ガスが供給されるので、ハウジング１５１内の気体が処理室１２０内に移動する。処理室１２０内からハウジング１５１内へは気体が移動（逆流）しない。これにより、ハウジング１５１内に酸素を含む気体が流入することが防止される。

一定時間後、時点ｔ３において、図１９に示すように、給気部１８０のバルブｖ５が開放される。この場合、給気部１８０により処理室１２０内に大量の不活性ガスが供給される。したがって、処理室１２０内に残留するわずかな量の酸素が不活性ガスとともに処理室１２０外に排出される。そのため、短時間で処理室１２０内の気体中の酸素濃度が低下する。また、処理室１２０内およびハウジング１５１内の圧力が、値Ｐａよりも高く大気圧Ｐ０よりも低い値Ｐｂまで上昇する。

続いて、時点ｔ４において、図２０に示すように、排気部１６０のバルブｖ１，ｖ２が閉止される。この場合、給気部１８０により処理室１２０内にさらに大量の不活性ガスが供給される。これにより、処理室１２０内およびハウジング１５１内の圧力が大気圧Ｐ０よりも高い値Ｐｃまで上昇し、処理室１２０内の気体中の酸素濃度が低下し続ける。

時点ｔ５において、処理室１２０内の気体中の酸素濃度が一定値（例えば１００ｐｐｍ）以下まで低下する。これにより、図２１に示すように、載置板１４１が処理位置に移動し、光源部１５３が出射状態になる。この場合、基板Ｗが複数の支持ピン１２４から載置板１４１に受け渡され、透光板１５２に近接される。この状態で、光源部１５３から透光板１５２を通して真空紫外線が基板Ｗに照射され、被処理面に形成されたＤＳＡ膜が露光される。

時点ｔ６において、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。これにより、図１７の初期状態と同様に、光源部１５３が停止状態になり、載置板１４１が待機位置に移動され、シャッタ１３１が開放位置に移動される。また、給気部１８０のバルブｖ６が開放され、排気部１７０のバルブｖ４が開放され、給気部１９０のバルブｖ８が開放され、連結管１０１のバルブｖ９が閉止される。

この場合、ハウジング１５１の内部空間と処理室１２０の内部空間との連通が遮断されつつ、処理室１２０内およびハウジング１５１内が大気圧Ｐ０に維持される。処理室１２０内の気体中の酸素濃度は、大気中の酸素濃度に等しくなる。また、露光後の基板Ｗが載置板１４１から複数の支持ピン１２４に受け渡される。本例では、図１２の搬送装置２２０により基板Ｗが複数の支持ピン１２４上から処理室１２０の外部へ搬出される。この構成によれば、より簡単な制御により処理室１２０内の圧力とハウジング１５１内の圧力とを一致させるか、または圧力の差を一定値よりも小さくすることができる。

図２３は、図１５の制御部１１０により行われる露光処理を示すフローチャートである。図２３の露光処理が図１１の露光処理と異なるのは以下の点である。ステップＳ７，Ｓ８間にステップＳ７ａが実行される。ステップＳ１２の代わりにステップＳ１２ａが実行される。ステップＳ１４の代わりにステップＳ１４ａが実行される。ステップＳ１４ａ，Ｓ１５間にステップＳ１４ｂが実行される。ステップＳ１７，Ｓ２０が実行されない。

ステップＳ７ａでは、連結制御部Ｋは、連結管１０１のバルブｖ９を閉止する。ステップＳ１２ａでは、排気制御部Ｃは、バルブｖ３，ｖ４を閉止する。ステップＳ１４ａでは、給気制御部Ｅは、給気部１９０のバルブｖ７を開放する。ステップＳ１４ｂでは、連結制御部Ｋは、連結管１０１のバルブｖ９を開放する。

ステップＳ１～Ｓ７，Ｓ７ａは、露光装置１００を初期状態にするための処理であり、いずれが先に実行されてもよいし、同時に実行されてもよい。特に、ステップＳ４～Ｓ７，Ｓ７ａは、同時に実行されることが好ましい。ステップＳ９～Ｓ１１，Ｓ１２ａ，Ｓ１３，Ｓ１４ａ，Ｓ１４ｂは、いずれが先に実行されてもよいし、同時に実行されてもよい。特に、ステップＳ１１，Ｓ１２ａ，Ｓ１３，Ｓ１４ａ，Ｓ１４ｂは、同時に実行されることが好ましい。

［３］他の実施の形態
（１）上記の実施の形態において、処理液としてＤＳＡ液が用いられるが、本発明はこれに限定されない。ＤＳＡ液とは異なる他の処理液が用いられてもよい。

（２）上記の実施の形態において、真空紫外線の出射面は基板Ｗの被処理面よりも大きく、基板Ｗの全面露光が行われるが、本発明はこれに限定されない。真空紫外線の出射面は基板Ｗの被処理面よりも小さくてもよいし、面状の真空紫外線が出射されなくてもよい。この場合、真空紫外線の出射面と基板Ｗの被処理面とが相対的に移動されることにより基板Ｗの被処理面の全体に真空紫外線が照射される。

（３）上記実施の形態において、処理室１２０内の気体中の酸素濃度が１００ｐｐｍまで低下した場合に基板Ｗの露光が開始されるが、本発明はこれに限定されない。処理室１２０内の気体中の酸素濃度が１００ｐｐｍよりも高い濃度（例えば１％）まで低下した場合に基板Ｗの露光が開始されてもよい。

（４）上記実施の形態において、排気口１２５が排気位置よりも下方に形成され、給気口１２６が排気位置よりも上方に形成されるが、本発明はこれに限定されない。排気口１２５が排気位置よりも上方に形成され、給気口１２６が排気位置よりも下方に形成されてもよい。あるいは、排気口１２５および給気口１２６の両方が排気位置よりも上方に形成されてもよいし、排気口１２５および給気口１２６の両方が排気位置よりも下方に形成されてもよい。したがって、排気口１２５と給気口１２６とが排気位置を挟むように形成されなくてもよい。

（５）上記実施の形態において、処理室１２０内の気体が排出される際に載置板１４１が排気位置に移動されるが、本発明はこれに限定されない。待機位置における載置板１４１の周囲に狭い隙間が形成されず、酸素が停滞しにくい場合には、処理室１２０内の気体が排出される際に載置板１４１が排気位置に移動されなくてもよい。

（６）上記実施の形態において、処理室１２０内への不活性ガスの供給よりも先に処理室１２０内の気体の排出が開始されるが、本発明はこれに限定されない。処理室１２０内の酸素を十分に短時間で排出可能である場合には、処理室１２０内への不活性ガスの供給よりも先に処理室１２０内の気体の排出が開始されなくてもよい。したがって、処理室１２０内への不活性ガスの供給と処理室１２０内の気体の排出とが同時に開始されてもよい。

［４］請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応関係
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。

上記の実施の形態では、投光部１５０が投光部の例であり、透光板１５２が窓部材の例であり、排気部１６０，１７０がそれぞれ第１および第２の排気部の例であり、給気部１８０，１９０がそれぞれ第１および第２の給気部の例である。給気制御部Ｄ，Ｅがそれぞれ第１および第２の給気制御部の例であり、排気制御部Ｂ，Ｃがそれぞれ第１および第２の排気制御部の例であり、連結管１０１が連結部の例である。

搬送開口１２２が開口の例であり、バルブｖ９がバルブの例であり、載置板１４１が載置部の例であり、駆動装置１４３が駆動部の例であり、支持ピン１２４が支持部材の例である。塗布装置２４０が塗布処理部の例であり、熱処理装置２３０が熱処理部の例であり、現像装置２５０が現像処理部の例であり、基板処理装置２００が基板処理装置の例である。

第１の実施の形態においては、排気部１７０、給気部１９０、排気制御部Ｃおよび給気制御部Ｅが圧力制御部の例である。第２の実施の形態においては、連結管１０１、給気部１９０、バルブｖ９および連結制御部Ｋが圧力制御部の例である。
［５］参考形態
（１）第１の参考形態に係る露光装置は、基板を収容する処理室と、透光性の窓部材を有し、窓部材を通して処理室内の基板に真空紫外線を出射するための投光部と、処理室内の気体を排出するための第１の排気部と、処理室内に不活性ガスを供給するための第１の給気部と、投光部内の圧力が処理室内の圧力に一致するかまたは近づくように投光部内の圧力を制御する圧力制御部と、処理室内の気体中の酸素濃度が予め定められた濃度まで低下した状態で、処理室内の基板に真空紫外線を照射することにより基板を露光するように投光部を制御する投光制御部とを備える。
この露光装置においては、第１の排気部により基板が収容された処理室内の気体が排出される。また、第１の給気部により処理室内に不活性ガスが供給される。この場合、処理室内の気体が不活性ガスに置換され、酸素濃度が低下する。ここで、透光性の窓部材を有する投光部内の圧力が、処理室内の圧力に一致されるかまたは近づけられる。処理室内の気体中の酸素濃度が予め定められた濃度まで低下した場合、投光部により窓部材を通して処理室内の基板に真空紫外線が照射される。これにより、オゾンがほとんど発生することなく基板が露光される。
この構成によれば、処理室内の気体の排出および処理室内への不活性ガスへの供給により処理室内の圧力が変化する場合でも、投光部内の圧力が処理室内の圧力に一致されるかまたは近づけられるので、処理室内と投光部内との圧力差がほとんど発生しない。そのため、窓部材に応力が発生することが防止される。この場合、窓部材の厚みを大きくする必要がないので、窓部材の透過率が向上する。これにより、基板の露光処理の効率を向上させることができる。
（２）露光装置は、第１の排気部により処理室内の気体の排出が開始されてから予め定められた第１の時間が経過した後に、処理室内への不活性ガスの供給が開始されるように第１の給気部を制御する第１の給気制御部をさらに備えてもよい。
この場合、不活性ガスの供給前に、処理室内の酸素が他の気体とともに処理室外に排出される。これにより、処理室内の圧力が低下するとともに酸素の量が低下する。この場合でも、投光部内の圧力が処理室内の圧力に一致されるかまたは近づけられる。これにより、窓部材に応力が発生することが防止される。
また、その後、処理室内に不活性ガスが供給され、処理室内に残留するわずかな量の酸素が不活性ガスとともに処理室外に排出される。そのため、処理室内への基板の搬入後に、短時間で処理室内の気体中の酸素濃度が低下する。したがって、基板の搬入から短時間で基板の露光を開始することができる。その結果、基板の露光処理の効率を向上させることができる。
（３）圧力制御部は、投光部内の気体を排出するための第２の排気部と、投光部内に不活性ガスを供給するための第２の給気部と、第２の排気部により投光部内の気体の排出が開始されてから第１の時間が経過した後に、投光部内への不活性ガスの供給が開始されるように第２の給気部を制御する第２の給気制御部とを含んでもよい。この場合、簡単な制御で投光部内の圧力を処理室内の圧力に一致させるかまたは近づけることができる。
（４）露光装置は、第１の給気部により処理室内への不活性ガスの供給が開始されてから予め定められた第２の時間が経過した後に、処理室内の気体の排出が停止されるように第１の排気部を制御する第１の排気制御部をさらに備え、圧力制御部は、第２の給気部により投光部内への不活性ガスの供給が開始されてから第２の時間が経過した後に、投光部内の気体の排出が停止されるように第２の排気部を制御する第２の排気制御部をさらに含んでもよい。
この場合、処理室内の気体の排出が停止された状態で処理室内に不活性ガスがさらに供給される。これにより、処理室内の気体中の酸素濃度をより低下させ、オゾンの発生をより効率よく防止することができる。また、簡単な制御で投光部内の圧力を処理室内の圧力に一致させるかまたは近づけることができる。
（５）圧力制御部は、処理室の内部空間と投光部の内部空間とを連結する連結部と、投光部内に不活性ガスを供給する第２の給気部とを含んでもよい。この場合、より簡単な制御で投光部内の圧力を処理室内の圧力に一致させるかまたは近づけることができる。
（６）露光装置は、第１の給気部により処理室内への不活性ガスの供給が開始されてから予め定められた第２の時間が経過した後に、処理室内の気体の排出が停止されるように第１の排気部を制御する第１の排気制御部をさらに備えてもよい。この場合、処理室内の気体の排出が停止された状態で処理室内に不活性ガスがさらに供給される。これにより、処理室内の気体中の酸素濃度をより低下させ、オゾンの発生をより効率よく防止することができる。
（７）処理室は開口を有し、露光装置は、処理室内への基板の搬入および処理室外への基板の搬出の際に開口を開放し、処理室内への基板の搬入後に開口を閉塞する閉塞部をさらに備え、圧力制御部は、連結部に介挿されるバルブと、開口の開放時にバルブが閉止し、開口の閉塞時にバルブが開放するようにバルブを制御する連結制御部とを含んでもよい。この構成によれば、処理室の開口が開放された場合に、処理室外の酸素が処理室を通して投光部内に流入することを容易に防止することができる。
（８）露光装置は、処理室内において、基板が載置される載置部と、処理室内への基板の搬入および処理室外への基板の搬出の際に載置部が処理室内の第１の位置にあり、投光部による基板への真空紫外線の照射の際に載置部が第１の位置よりも投光部に近い第２の位置にあるように、載置部を第１の位置と第２の位置とに移動させる駆動部とをさらに備えてもよい。
この場合、載置部が第１の位置に移動することにより、基板を投光部に干渉させることなく処理室内と外部との間で容易に受け渡すことができる。また、投光部から基板への真空紫外線の照射の際には、載置部が第２の位置に移動することにより、投光部と基板とが近接した状態で基板を効率よく露光することができる。
（９）投光部は、載置部の上方に配置され、真空紫外線を下方に出射し、第２の位置は投光部の下方にあり、第１の位置は第２の位置の下方にあり、駆動部は、載置部を第１の位置と第２の位置との間で昇降させてもよい。この場合、処理室内と外部との間で効率よく基板を受け渡すことができる。
（１０）露光装置は、処理室内において、上下方向に延びる複数の支持部材をさらに備え、複数の支持部材の上端は第１の位置よりも高くかつ第２の位置よりも低く、載置部は、複数の支持部材が通過可能な複数の貫通孔を有し、複数の支持部材は、載置部が第１の位置にあるときに載置部の複数の貫通孔を貫通してもよい。
この場合、複数の支持部材は、処理室内に搬入された基板を第１の位置よりも高くかつ第２の位置よりも低い上端において支持可能である。そのため、載置部が第１の位置から上昇することにより、基板を載置部に容易に載置することができる。また、載置部が第２の位置から下降することにより、基板を複数の支持部材の上端に支持させることができる。これにより、基板を複数の支持部材の上端から処理室外に容易に搬出することができる。
（１１）駆動部は、第１の排気部により処理室内の気体が排出される際に、載置部が第１の位置よりも上方でかつ第２の位置よりも下方の第３の位置にあるように載置部を移動させてもよい。この場合、第３の位置における載置部の上方および下方の空間は比較的大きいため、酸素が停滞しにくい。そのため、酸素を効率よく排出することができる。
（１２）第２の参考形態に係る基板処理装置は、基板に処理液を塗布することにより基板に膜を形成する塗布処理部と、塗布処理部により膜が形成された基板を熱処理する熱処理部と、熱処理部により熱処理された基板を露光する第１の参考形態に係る露光装置と、露光装置により露光された基板に溶剤を供給することにより基板の膜を現像する現像処理部とを備える。
この基板処理装置においては、塗布処理部により基板に処理液が塗布されることにより基板に膜が形成される。塗布処理部により膜が形成された基板が熱処理部により熱処理される。熱処理部により熱処理された基板が上記の露光装置により露光される。露光装置により露光された基板に現像処理部により溶剤が供給されることにより基板の膜が現像される。
露光装置においては、投光部内の圧力が処理室内の圧力に一致されるかまたは近づけられるので、処理室内と投光部内との圧力差がほとんど発生しない。そのため、窓部材に応力が発生することが防止される。この場合、窓部材の厚みを大きくする必要がないので、窓部材の透過率が向上する。これにより、基板の露光処理の効率を向上させることができる。
（１３）処理液は、誘導自己組織化材料を含んでもよい。この場合、誘導自己組織化材料を含む処理液が塗布された基板が熱処理されることにより、基板の一面上でミクロ相分離が生じる。また、ミクロ相分離により２種類の重合体のパターンが形成された基板が露光および現像される。これにより、２種類の重合体のうちの一方が除去され、微細化されたパターンを形成することができる。
（１４）第３の参考形態に係る露光方法は、第１の排気部により基板が収容された処理室内の気体を排出するステップと、第１の給気部により処理室内に不活性ガスを供給するステップと、透光性の窓部材を有する投光部内の圧力を処理室内の圧力に一致させるかまたは近づけるステップと、処理室内の気体中の酸素濃度が予め定められた濃度まで低下した状態で、投光部により窓部材を通して処理室内の基板に真空紫外線を照射することにより基板を露光するステップとを含む。
この露光方法によれば、投光部内の圧力が処理室内の圧力に一致されるかまたは近づけられるので、処理室内と投光部内との圧力差がほとんど発生しない。そのため、窓部材に応力が発生することが防止される。この場合、窓部材の厚みを大きくする必要がないので、窓部材の透過率が向上する。これにより、基板の露光処理の効率を向上させることができる。
（１５）第４の参考形態に係る基板処理方法は、塗布処理部により基板の被処理面に処理液を塗布することにより基板に膜を形成するステップと、塗布処理部により膜が形成された基板を熱処理部により熱処理するステップと、熱処理部により熱処理された基板を露光装置により露光する第３の参考形態に係る露光方法と、露光装置により露光された基板の被処理面に現像処理部により溶剤を供給することにより基板の膜を現像するステップとを含む。
この基板処理方法によれば、膜の形成後でかつ現像前の基板が真空紫外線により露光される。露光方法においては、投光部内の圧力が処理室内の圧力に一致されるかまたは近づけられるので、処理室内と投光部内との圧力差がほとんど発生しない。そのため、窓部材に応力が発生することが防止される。この場合、窓部材の厚みを大きくする必要がないので、窓部材の透過率が向上する。これにより、基板の露光処理の効率を向上させることができる。

１００…露光装置，１０１…連結管，１１０…制御部，１２０…処理室，１２１…上部開口，１２２…搬送開口，１２３…開口部，１２４…支持ピン，１２５，１５５…排気口，１２６，１５６…給気口，１３０…閉塞部，１３１…シャッタ，１３２，１４２…連結部材，１３３，１４３…駆動装置，１４０…昇降部，１４１…載置板，１５０…投光部，１５１…ハウジング，１５２…透光板，１５３…光源部，１５４…電源装置，１６０，１７０…排気部，１８０，１９０…給気部，２００…基板処理装置，２１０…制御装置，２２０…搬送装置，２３０…熱処理装置，２４０…塗布装置，２５０…現像装置，Ａ…酸素濃度取得部，ａ１～ａ８…主管，Ｂ，Ｃ…排気制御部，ｂ１～ｂ８…枝管，ｃ１，ｃ２…吸引装置，Ｄ，Ｅ…給気制御部，Ｆ…開閉制御部，Ｇ…昇降制御部，Ｈ…照度取得部，ｈ１…貫通孔，ｈ２…下部開口，Ｉ…露光量算出部，Ｊ…投光制御部，Ｋ…連結制御部，Ｌ１…下地層，Ｌ２…ガイドパターン，Ｌ３…ＤＳＡ膜，ｐ１～ｐ４…配管，Ｐ１～Ｐ４…接続ポート，Ｑ１，Ｑ２…パターン，ｓ１…圧力計，ｓ２…酸素濃度計，ｓ３…オゾン濃度計，ｓ４…照度計，ｖ１～ｖ９…バルブ，Ｖ１，Ｖ２…内部空間，Ｗ…基板

Claims (14)

1. 基板を収容する処理室と、
   透光性の窓部材を有し、前記窓部材を通して前記処理室内の基板に真空紫外線を出射するための投光部と、
   前記処理室内の気体を排出するための第１の排気部と、
   前記処理室内に不活性ガスを供給するための第１の給気部と、
   前記投光部内の圧力が前記処理室内の圧力に一致するかまたは近づくように前記投光部内の圧力を制御する圧力制御部と、
   前記処理室内の気体中の酸素濃度が予め定められた濃度まで低下した状態で、前記処理室内の基板に真空紫外線を照射することにより基板を露光するように前記投光部を制御する投光制御部とを備え、
   前記圧力制御部は、
   前記処理室の内部空間と前記投光部の内部空間とを連結する連結部と、
   前記投光部内に不活性ガスを供給する第２の給気部とを含む、露光装置。
2. 前記第１の排気部により前記処理室内の気体の排出が開始されてから予め定められた第１の時間が経過した後に、前記処理室内への不活性ガスの供給が開始されるように前記第１の給気部を制御する第１の給気制御部をさらに備える、請求項１記載の露光装置。
3. 前記第１の給気部により前記処理室内への不活性ガスの供給が開始されてから予め定められた第２の時間が経過した後に、前記処理室内の気体の排出が停止されるように前記第１の排気部を制御する第１の排気制御部をさらに備える、請求項１または２記載の露光装置。
4. 前記処理室は開口を有し、
   前記露光装置は、前記処理室内への基板の搬入および前記処理室外への基板の搬出の際に前記開口を開放し、前記処理室内への基板の搬入後に前記開口を閉塞する閉塞部をさらに備え、
   前記圧力制御部は、
   前記連結部に介挿されるバルブと、
   前記開口の開放時に前記バルブが閉止し、前記開口の閉塞時に前記バルブが開放するように前記バルブを制御する連結制御部とを含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の露光装置。
5. 基板を収容する処理室と、
   前記処理室内において、基板が載置される載置部と、
   透光性の窓部材を有し、前記窓部材を通して前記処理室内の基板に真空紫外線を出射するための投光部と、
   前記処理室内の気体を排出するための第１の排気部と、
   前記処理室内に不活性ガスを供給するための第１の給気部と、
   前記投光部内の圧力が前記処理室内の圧力に一致するかまたは近づくように前記投光部内の圧力を制御する圧力制御部と、
   前記処理室内の気体中の酸素濃度が予め定められた濃度まで低下した状態で、前記処理室内の基板に真空紫外線を照射することにより基板を露光するように前記投光部を制御する投光制御部と、
   前記処理室内への基板の搬入および前記処理室外への基板の搬出の際に前記載置部が前記処理室内の第１の位置にあり、前記投光部による基板への真空紫外線の照射の際に前記載置部が前記第１の位置よりも前記投光部に近い第２の位置にあり、前記第１の排気部により前記処理室内の気体が排出される際に前記載置部が第３の位置にあるように、前記載置部を前記第１の位置と前記第２の位置と前記第３の位置とに昇降させる駆動部とを備え、
   前記投光部は、前記載置部の上方に配置され、真空紫外線を下方に出射し、
   前記第２の位置は前記投光部の下方にあり、前記第１の位置は前記第２の位置の下方にあり、前記第３の位置は前記第１の位置よりも上方でかつ前記第２の位置よりも下方にある、露光装置。
6. 前記第１の排気部により前記処理室内の気体の排出が開始されてから予め定められた第１の時間が経過した後に、前記処理室内への不活性ガスの供給が開始されるように前記第１の給気部を制御する第１の給気制御部をさらに備える、請求項５記載の露光装置。
7. 前記圧力制御部は、
   前記投光部内の気体を排出するための第２の排気部と、
   前記投光部内に不活性ガスを供給するための第２の給気部と、
   前記第２の排気部により前記投光部内の気体の排出が開始されてから前記第１の時間が経過した後に、前記投光部内への不活性ガスの供給が開始されるように前記第２の給気部を制御する第２の給気制御部とを含む、請求項６記載の露光装置。
8. 前記第１の給気部により前記処理室内への不活性ガスの供給が開始されてから予め定められた第２の時間が経過した後に、前記処理室内の気体の排出が停止されるように前記第１の排気部を制御する第１の排気制御部をさらに備え、
   前記圧力制御部は、前記第２の給気部により前記投光部内への不活性ガスの供給が開始されてから前記第２の時間が経過した後に、前記投光部内の気体の排出が停止されるように前記第２の排気部を制御する第２の排気制御部をさらに含む、請求項７記載の露光装置。
9. 前記処理室内において、上下方向に延びる複数の支持部材をさらに備え、
   前記複数の支持部材の上端は前記第１の位置よりも高くかつ前記第２の位置よりも低く、
   前記載置部は、前記複数の支持部材が通過可能な複数の貫通孔を有し、
   前記複数の支持部材は、前記載置部が前記第１の位置にあるときに前記載置部の前記複数の貫通孔を貫通する、請求項５～８のいずれか一項に記載の露光装置。
10. 基板に処理液を塗布することにより基板に膜を形成する塗布処理部と、
    前記塗布処理部により膜が形成された基板を熱処理する熱処理部と、
    前記熱処理部により熱処理された基板を露光する請求項１～９のいずれか一項に記載の露光装置と、
    前記露光装置により露光された基板に溶剤を供給することにより基板の膜を現像する現像処理部とを備える、基板処理装置。
11. 処理液は、誘導自己組織化材料を含む、請求項１０記載の基板処理装置。
12. 第１の排気部により基板が収容された処理室内の気体を排出するステップと、
    第１の給気部により前記処理室内に不活性ガスを供給するステップと、
    透光性の窓部材を有する投光部内の圧力を前記処理室内の圧力に一致させるかまたは近づけるステップと、
    前記処理室内の気体中の酸素濃度が予め定められた濃度まで低下した状態で、前記投光部により前記窓部材を通して前記処理室内の基板に真空紫外線を照射することにより基板を露光するステップとを含み、
    前記処理室の内部空間と前記投光部の内部空間とは、連結部により連結され、
    前記投光部内の圧力を前記処理室内の圧力に一致させるかまたは近づけるステップは、第２の給気部により前記投光部内に不活性ガスを供給することを含む、露光方法。
13. 第１の排気部により基板が収容された処理室内の気体を排出するステップと、
    第１の給気部により前記処理室内に不活性ガスを供給するステップと、
    透光性の窓部材を有する投光部内の圧力を前記処理室内の圧力に一致させるかまたは近づけるステップと、
    前記処理室内の気体中の酸素濃度が予め定められた濃度まで低下した状態で、前記投光部により前記窓部材を通して前記処理室内の基板に真空紫外線を照射することにより基板を露光するステップと、
    前記処理室内への基板の搬入および前記処理室外への基板の搬出の際に、基板が載置される載置部が前記処理室内の第１の位置にあり、前記投光部による基板への真空紫外線の照射の際に、前記載置部が前記第１の位置よりも前記投光部に近い第２の位置にあり、前記第１の排気部により前記処理室内の気体が排出される際に、前記載置部が第３の位置にあるように前記載置部を昇降させるステップとを含み、
    前記投光部は、前記載置部の上方に配置され、真空紫外線を下方に出射し、
    前記第２の位置は前記投光部の下方にあり、前記第１の位置は前記第２の位置の下方にあり、前記第３の位置は前記第１の位置よりも上方でかつ前記第２の位置よりも下方にある、露光装置。
14. 塗布処理部により基板の被処理面に処理液を塗布することにより基板に膜を形成するステップと、
    前記塗布処理部により膜が形成された基板を熱処理部により熱処理するステップと、
    前記熱処理部により熱処理された基板を露光装置により露光する請求項１２または１３記載の露光方法と、
    前記露光装置により露光された基板の被処理面に現像処理部により溶剤を供給することにより基板の膜を現像するステップとを含む、基板処理方法。

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