KR20190033437A - 노광 장치, 기판 처리 장치, 노광 방법 및 기판 처리 방법 - Google Patents

노광 장치, 기판 처리 장치, 노광 방법 및 기판 처리 방법 Download PDF

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Abstract

배기부에 의해 처리실 내의 기체의 배출이 개시되고, 기체의 배출이 개시되고 나서 미리 정해진 시간이 경과한 후에, 급기부에 의해 처리실 내로의 불활성 가스의 공급이 개시된다. 혹은, 배기부에 의해 기판이 수용된 처리실 내의 기체가 배출되고, 급기부에 의해 처리실 내에 불활성 가스가 공급되고, 투광판을 갖는 투광부 내의 압력이, 처리실 내의 압력과 일치되거나 또는 가까워진다. 처리실 내의 기체중의 산소 농도가 미리 정해진 농도까지 저하한 상태로, 투광부에 의해 처리실 내의 기판에 진공 자외선이 조사됨으로써, 기판이 노광된다.

Description

노광 장치, 기판 처리 장치, 노광 방법 및 기판 처리 방법{EXPOSURE DEVICE, SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS, EXPOSURE METHOD AND SUBSTRATE PROCESSING METHOD}
본 발명은, 기판에 노광 처리를 행하는 노광 장치, 기판 처리 장치, 노광 방법 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.
근년, 기판에 형성되는 패턴을 미세화하기 위해서, 블록 공중합체의 유도 자기 조직화(DSA:Directed Self Assembly)를 이용한 포토리소그래피 기술의 개발이 진행되고 있다. 이러한 포토리소그래피 기술에 있어서는, 블록 중합체가 도포된 기판에 가열 처리가 실시된 후, 기판의 일면이 노광됨으로써 블록 중합체가 개질된다. 이 처리에 있어서는, 기판의 노광량을 정확하게 조정하는 것이 요구된다.
일본국 특허 공개 2016-183990호 공보에는, 기판 상의 유도 자기 조직화 재료를 포함하는 막(DSA막)에 노광 처리를 행하는 노광 장치가 기재되어 있다. 노광 장치는, 단면 띠형상의 진공 자외선을 출사 가능한 광 출사부를 갖고, 기판이 광 출사부로부터의 진공 자외선의 경로를 횡단하도록 광 출사부의 전방 위치에서 후방 위치로 이동 가능하게 구성된다. 노광 처리 전에, 진공 자외선의 조도가 조도 센서에 의해 미리 검출되고, 원하는 노광량의 진공 자외선이 조사되도록, 검출된 조도에 의거해 기판의 이동 속도가 산출된다. 노광 처리시에, 기판이 산출된 이동 속도로 이동함으로써, 원하는 노광량의 진공 자외선이 기판 상의 DSA막에 조사된다.
노광 처리 시에, 기판에 조사되는 진공 자외선의 경로에 산소가 존재하면, 진공 자외선을 받는 산소 분자가 산소 원자로 분리됨과 더불어 분리된 산소 원자가 다른 산소 분자와 재결합함으로써 오존이 발생한다. 이 경우, 기판에 도달하는 진공 자외선이 감쇠한다. 그래서, 일본국 특허 공개 2016-183990호 공보에 있어서는, 노광 처리중의 산소 농도가 1% 이하까지 낮아지도록 노광 장치의 케이싱 내의 기체가 배출된다. 그러나, 산소 분자의 배출에는 장시간을 필요로 하므로, 기판의 노광 처리의 효율이 저하한다.
본 발명의 목적은, 기판의 노광 처리의 효율을 향상시키는 것이 가능한 노광 장치, 기판 처리 장치, 노광 방법 및 기판 처리 방법을 제공하는 것이다.
(1) 본 발명의 한 국면에 따르는 노광 장치는, 기판을 수용하는 처리실과, 처리실 내에 있어서, 기판이 재치(載置)되는 재치부와, 처리실 내의 기체를 배출하기 위한 제1의 배기부와, 처리실 내에 불활성 가스를 공급하기 위한 제1의 급기부와, 진공 자외선을 출사하는 투광부와, 제1의 배기부에 의해 처리실 내의 기체의 배출이 개시되고 나서 미리 정해진 제1의 시간이 경과한 후에, 처리실 내로의 불활성 가스의 공급이 개시되도록 제1의 급기부를 제어하는 제1의 급기 제어부와, 처리실 내의 기체중의 산소 농도가 미리 정해진 농도까지 저하한 상태로, 처리실 내의 기판에 진공 자외선을 조사함으로써 기판을 노광하도록 투광부를 제어하는 투광 제어부와, 처리실 내로의 기판의 반입 및 처리실 밖으로의 기판의 반출 시에 재치부가 처리실 내의 제1의 위치에 있고, 투광부에 의한 기판으로의 진공 자외선의 조사 시에 재치부가 제1의 위치보다 투광부에 가까운 제2의 위치에 있도록, 재치부를 제1의 위치와 제2의 위치로 이동시키는 구동부를 구비한다.
이 노광 장치에 있어서는, 구동부에 의해 재치부가 처리실 내의 제1의 위치로 이동된다. 이 상태에서, 처리실 내로 기판이 반입되고, 재치부에 재치된다. 여기서, 제1의 배기부에 의해 처리실 내의 기체의 배출이 개시된다. 기체의 배출이 개시되고 나서 미리 정해진 제1의 시간이 경과한 후에, 제1의 급기부에 의해 처리실 내로의 불활성 가스의 공급이 개시된다. 이 경우, 처리실 내의 기체가 불활성 가스로 치환되고, 산소 농도가 저하한다.
처리실 내의 기체중의 산소 농도가 미리 정해진 농도까지 저하한 경우, 구동부에 의해 재치부가 제1의 위치보다 투광부에 가까운 제2의 위치로 이동된다. 또, 투광부에 의해 처리실 내의 기판에 진공 자외선이 조사된다. 이에 의해, 오존이 거의 발생하지 않고 기판이 노광된다. 그 후, 구동부에 의해 재치부가 제1의 위치로 이동되고, 처리실 내로부터 기판이 반출된다.
이 구성에 의하면, 재치부가 제1의 위치로 이동함으로써, 기판을 투광부에 간섭시키지 않고 처리실 내와 외부 사이에서 용이하게 수도(受渡)할 수 있다. 또, 투광부로부터 기판으로의 진공 자외선의 조사 시에는, 재치부가 제2의 위치로 이동함으로써, 투광부와 기판이 근접한 상태로 기판을 효율적으로 노광할 수 있다.
또한, 처리실 내의 기체의 배출이 개시되고 나서 제1의 시간이 경과한 후에, 처리실 내로의 불활성 가스의 공급이 개시된다. 이 경우, 불활성 가스의 공급 전에, 처리실 내의 산소가 다른 기체와 함께 처리실 밖으로 배출된다. 이에 의해, 처리실 내의 압력이 저하함과 더불어 산소의 양이 저하한다. 그 후, 처리실 내에 불활성 가스가 공급되고, 처리실 내에 잔류하는 미소한 양의 산소가 불활성 가스와 함께 처리실 밖으로 배출된다. 그로 인해, 처리실 내로의 기판의 반입 후에, 단시간에 처리실 내의 기체중의 산소 농도가 저하한다. 따라서, 기판의 반입으로부터 단시간에 기판의 노광을 개시할 수 있다. 그 결과, 기판의 노광 처리의 효율을 향상시킬 수 있다.
(2) 노광 장치는, 제1의 급기부에 의해 처리실 내로의 불활성 가스의 공급이 개시되고 나서 미리 정해진 제2의 시간이 경과한 후에, 처리실 내의 기체의 배출이 정지되도록 제1의 배기부를 제어하는 배기 제어부를 더 구비해도 된다. 이 경우, 처리실 내의 기체의 배출이 정지된 상태로 처리실 내에 불활성 가스가 추가로 공급된다. 이에 의해, 처리실 내의 기체중의 산소 농도를 보다 저하시켜, 오존의 발생을 보다 효율적으로 방지할 수 있다.
(3) 투광부는, 재치부의 상방에 배치되고, 진공 자외선을 하방으로 출사하고, 제2의 위치는 투광부의 하방에 있으며, 제1의 위치는 제2의 위치의 하방에 있고, 구동부는, 재치부를 제1의 위치와 제2의 위치 사이에서 승강시켜도 된다. 이 경우, 처리실 내와 외부 사이에서 효율적으로 기판을 수도할 수 있다.
(4) 구동부는, 제1의 배기부에 의해 처리실 내의 기체가 배출될 때에, 재치부가 제1의 위치보다 상방이고 또한 제2의 위치보다 하방인 제3의 위치에 있도록 재치부를 이동시켜도 된다. 이 경우, 제3의 위치에 있어서의 재치부의 상방 및 하방의 공간은 비교적 크기 때문에, 산소가 정체하기 어렵다. 그로 인해, 산소를 효율적으로 배출할 수 있다.
(5) 제1의 배기부는, 처리실 내에 있어서 기체를 배출하는 배기구를 갖고, 제1의 급기부는, 처리실 내에 있어서 불활성 가스를 공급하는 급기구를 갖고, 배기구는, 제3의 위치보다 상방 또는 하방 중 어느 한쪽에 배치되고, 급기구는, 제3의 위치보다 상방 또는 하방 중 어느 다른쪽에 배치되어도 된다. 이 경우, 제3의 위치에 있어서의 재치부의 상방 및 하방의 공간에 불활성 가스의 흐름이 형성된다. 이에 의해, 산소를 보다 효율적으로 배출할 수 있다.
(6) 배기구는, 제3의 위치보다 하방에 배치되고, 급기구는, 제3의 위치보다 상방에 배치되어도 된다. 이 경우, 제3의 위치에 있어서의 재치부보다 상방의 공간에 직접적으로 불활성 가스를 공급할 수 있다. 이에 의해, 재치부와 투광부 사이의 산소를 보다 효율적으로 배출하고, 기판의 반입으로부터 단시간에 기판의 노광을 개시할 수 있다.
(7) 배기구와 급기구는, 제3의 위치를 사이에 두도록 배치되어도 된다. 이 경우, 제3의 위치에 있어서의 재치부의 주위의 공간을 따른 불활성 가스의 흐름이 형성된다. 이에 의해, 산소를 더욱 효율적으로 배출할 수 있다.
(8) 노광 장치는, 처리실 내에 있어서, 상하 방향으로 연장되는 복수의 지지 부재를 더 구비하고, 복수의 지지 부재의 상단은 제1의 위치보다 높고 또한 제2의 위치보다 낮고, 재치부는, 복수의 지지 부재가 통과 가능한 복수의 관통 구멍을 갖고, 복수의 지지 부재는, 재치부가 제1의 위치에 있을 때 재치부의 복수의 관통 구멍을 관통해도 된다.
이 경우, 복수의 지지 부재는, 처리실 내에 반입된 기판을 제1의 위치보다 높고 또한 제2의 위치보다 낮은 상단에 있어서 지지 가능하다. 그로 인해, 재치부가 제1의 위치로부터 상승함으로써, 기판을 재치부에 용이하게 재치할 수 있다. 또, 재치부가 제2의 위치로부터 하강함으로써, 기판을 복수의 지지 부재의 상단에 지지시킬 수 있다. 이에 의해, 기판을 복수의 지지 부재의 상단으로부터 처리실 밖으로 용이하게 반출할 수 있다.
(9) 노광 장치는, 투광부 내의 압력이 처리실 내의 압력과 일치하거나 또는 가까워지도록 투광부 내의 압력을 제어하는 압력 제어부를 더 구비하고, 투광부는, 투광성의 창부재를 갖고, 창부재를 통해 처리실 내의 기판에 진공 자외선을 조사해도 된다.
이 경우, 투광부로부터 창부재를 통해 처리실 내의 기판에 진공 자외선이 조사된다. 여기서, 투광부 내의 압력이 처리실 내의 압력과 일치하거나 또는 가까워지도록 투광부 내의 압력이 제어되므로, 처리실 내로의 급기보다 먼저 처리실 내의 기체의 배출이 행해지는 경우에도, 처리실 내와 투광부 내의 압력차가 거의 발생하지 않는다. 그로 인해, 창부재에 응력이 발생하는 것이 방지된다. 이에 의해, 창부재가 장수명화한다. 또, 창부재의 두께를 크게 할 필요가 없기 때문에, 창부재의 투과율이 향상된다. 그 결과, 기판의 노광 처리의 효율을 향상시킬 수 있다.
(10) 압력 제어부는, 투광부 내의 기체를 배출하기 위한 제2의 배기부와, 투광부 내에 불활성 가스를 공급하기 위한 제2의 급기부와, 제2의 배기부에 의해 투광부 내의 기체의 배출이 개시되고 나서 제1의 시간이 경과한 후에, 투광부 내로의 불활성 가스의 공급이 개시되도록 제2의 급기부를 제어하는 제2의 급기 제어부를 포함해도 된다. 이 경우, 간단한 제어에 의해 투광부 내의 압력을 처리실 내의 압력과 일치시키거나 또는 가깝게 할 수 있다.
(11) 압력 제어부는, 처리실의 내부 공간과 투광부의 내부 공간을 연결하는 연결부와, 투광부 내에 불활성 가스를 공급하는 제2의 급기부를 포함해도 된다. 이 경우, 보다 간단한 제어에 의해 투광부 내의 압력을 처리실 내의 압력과 일치시키거나 또는 가깝게 할 수 있다.
(12) 본 발명의 다른 국면에 따르는 기판 처리 장치는, 기판에 처리액을 도포함으로써 기판에 막을 형성하는 도포 처리부와, 도포 처리부에 의해 막이 형성된 기판을 열처리하는 열처리부와, 열처리부에 의해 열처리된 기판을 노광하는 본 발명의 한 국면에 따르는 노광 장치와, 노광 장치에 의해 노광된 기판에 용제를 공급함으로써 기판의 막을 현상하는 현상 처리부를 구비한다.
이 기판 처리 장치에 있어서는, 도포 처리부에 의해 기판에 처리액이 도포 됨으로써 기판에 막이 형성된다. 도포 처리부에 의해 막이 형성된 기판이 열처리부에 의해 열처리된다. 열처리부에 의해 열처리된 기판이 상기 노광 장치에 의해 노광된다. 노광 장치에 의해 노광된 기판에 현상 처리부에 의해 용제가 공급됨으로써 기판의 막이 현상된다.
노광 장치에 있어서는, 기판을 투광부에 간섭시키지 않고 처리실 내와 외부 사이에서 용이하게 수도할 수 있고, 투광부와 기판이 근접한 상태로 기판을 효율적으로 노광할 수 있다. 또, 처리실 내로의 기판의 반입 후, 단시간에 처리실 내의 기체중의 산소 농도가 저하한다. 따라서, 기판의 반입으로부터 단시간에 기판의 노광을 개시할 수 있다. 그 결과, 기판의 노광 처리의 효율을 향상시킬 수 있다.
(13) 처리액은, 유도 자기 조직화 재료를 포함해도 된다. 이 경우, 유도 자기 조직화 재료를 포함하는 처리액이 도포된 기판이 열처리됨으로써, 기판의 일면 상에서 미크로상 분리가 발생한다. 또, 미크로상 분리에 의해 2종류의 중합체의 패턴이 형성된 기판이 노광 및 현상된다. 이에 의해, 2종류의 중합체 중 한쪽이 제거되고, 미세화된 패턴을 형성할 수 있다.
(14) 본 발명의 또 다른 국면에 따르는 노광 방법은, 구동부에 의해 재치부를 처리실 내의 제1의 위치로 이동시키는 단계와, 처리실 내로 기판을 반입하고, 재치부에 재치하는 단계와, 제1의 배기부에 의해 처리실 내의 기체의 배출을 개시하는 단계와, 제1의 배기부에 의해 처리실 내의 기체의 배출이 개시되고 나서 미리 정해진 제1의 시간이 경과한 후에, 제1의 급기부에 의해 처리실 내로의 불활성 가스의 공급을 개시하는 단계와, 처리실 내의 기체중의 산소 농도가 미리 정해진 농도까지 저하한 상태로, 구동부에 의해 재치부를 제1의 위치보다 투광부에 가까운 제2의 위치로 이동시키는 단계와, 투광부에 의해 처리실 내의 기판에 진공 자외선을 조사함으로써 기판을 노광하는 단계와, 구동부에 의해 재치부를 제1의 위치로 이동시키는 단계와, 처리실 내로부터 기판을 반출하는 단계를 포함한다.
이 노광 방법에 의하면, 기판을 투광부에 간섭시키지 않고 처리실 내와 외부 사이에서 용이하게 수도할 수 있고, 투광부와 기판이 근접한 상태로 기판을 효율적으로 노광할 수 있다. 또, 처리실 내로의 기판의 반입 후, 단시간에 처리실 내의 기체중의 산소 농도가 저하한다. 따라서, 기판의 반입으로부터 단시간에 기판의 노광을 개시할 수 있다. 그 결과, 기판의 노광 처리의 효율을 향상시킬 수 있다.
(15) 본 발명의 또 다른 국면에 따르는 기판 처리 방법은, 도포 처리부에 의해 기판의 피처리면에 처리액을 도포함으로써 기판에 막을 형성하는 단계와, 도포 처리부에 의해 막이 형성된 기판을 열처리부에 의해 열처리하는 단계와, 열처리부에 의해 열처리된 기판을 노광 장치에 의해 노광하는 본 발명의 또 다른 국면에 따르는 노광 방법과, 노광 장치에 의해 노광된 기판의 피처리면에 현상 처리부에 의해 용제를 공급함으로써 기판의 막을 현상하는 단계를 포함한다.
이 기판 처리 방법에 의하면, 막의 형성 후에 또한 현상 전의 기판이 진공 자외선에 의해 노광된다. 노광 방법에 있어서는, 기판을 투광부에 간섭시키지 않고 처리실 내와 외부 사이에서 용이하게 수도할 수 있고, 투광부와 기판이 근접한 상태로 기판을 효율적으로 노광할 수 있다. 또, 처리실 내로의 기판의 반입 후, 단시간에 처리실 내의 기체중의 산소 농도가 저하한다. 따라서, 기판의 반입으로부터 단시간에 기판의 노광을 개시할 수 있다. 그 결과, 기판의 노광 처리의 효율을 향상시킬 수 있다.
(16) 본 발명의 또 다른 국면에 따르는 노광 장치는, 기판을 수용하는 처리실과, 투광성의 창부재를 갖고, 창부재를 통해 처리실 내의 기판에 진공 자외선을 출사하기 위한 투광부와, 처리실 내의 기체를 배출하기 위한 제1의 배기부와, 처리실 내에 불활성 가스를 공급하기 위한 제1의 급기부와, 투광부 내의 압력이 처리실 내의 압력과 일치하거나 또는 가까워지도록 투광부 내의 압력을 제어하는 압력 제어부와, 처리실 내의 기체중의 산소 농도가 미리 정해진 농도까지 저하한 상태로, 처리실 내의 기판에 진공 자외선을 조사함으로써 기판을 노광하도록 투광부를 제어하는 투광 제어부를 구비한다.
이 노광 장치에 있어서는, 제1의 배기부에 의해 기판이 수용된 처리실 내의 기체가 배출된다. 또, 제1의 급기부에 의해 처리실 내에 불활성 가스가 공급된다. 이 경우, 처리실 내의 기체가 불활성 가스로 치환되고, 산소 농도가 저하한다. 여기서, 투광성의 창부재를 갖는 투광부 내의 압력이, 처리실 내의 압력과 일치되거나 또는 가까워진다. 처리실 내의 기체중의 산소 농도가 미리 정해진 농도까지 저하한 경우, 투광부에 의해 창부재를 통해 처리실 내의 기판에 진공 자외선이 조사된다. 이에 의해, 오존이 거의 발생하지 않고 기판이 노광된다.
이 구성에 의하면, 처리실 내의 기체의 배출 및 처리실 내로의 불활성 가스의 공급에 의해 처리실 내의 압력이 변화하는 경우에도, 투광부 내의 압력이 처리실 내의 압력과 일치되거나 또는 가까워지므로, 처리실 내와 투광부 내의 압력차가 거의 발생하지 않는다. 그 때문에, 창부재에 응력이 발생하는 것이 방지된다. 이 경우, 창부재의 두께를 크게 할 필요가 없기 때문에, 창부재의 투과율이 향상된다. 이에 의해, 기판의 노광 처리의 효율을 향상시킬 수 있다.
(17) 노광 장치는, 제1의 배기부에 의해 처리실 내의 기체의 배출이 개시되고 나서 미리 정해진 제1의 시간이 경과한 후에, 처리실 내로의 불활성 가스의 공급이 개시되도록 제1의 급기부를 제어하는 제1의 급기 제어부를 더 구비해도 된다.
이 경우, 불활성 가스의 공급 전에, 처리실 내의 산소가 다른 기체와 함께 처리실 밖으로 배출된다. 이에 의해, 처리실 내의 압력이 저하함과 더불어 산소의 양이 저하한다. 이 경우에도, 투광부 내의 압력이 처리실 내의 압력과 일치되거나 또는 가까워진다. 이에 의해, 창부재에 응력이 발생하는 것이 방지된다.
또, 그 후, 처리실 내에 불활성 가스가 공급되고, 처리실 내에 잔류하는 미소한 양의 산소가 불활성 가스와 함께 처리실 밖으로 배출된다. 그 때문에, 처리실 내로의 기판의 반입 후에, 단시간에 처리실 내의 기체중의 산소 농도가 저하한다. 따라서, 기판의 반입으로부터 단시간에 기판의 노광을 개시할 수 있다. 그 결과, 기판의 노광 처리의 효율을 향상시킬 수 있다.
(18) 압력 제어부는, 투광부 내의 기체를 배출하기 위한 제2의 배기부와, 투광부 내에 불활성 가스를 공급하기 위한 제2의 급기부와,S 제2의 배기부에 의해 투광부 내의 기체의 배출이 개시되고 나서 제1의 시간이 경과한 후에, 투광부 내로의 불활성 가스의 공급이 개시되도록 제2의 급기부를 제어하는 제2의 급기 제어부를 포함해도 된다. 이 경우, 간단한 제어로 투광부 내의 압력을 처리실 내의 압력과 일치시키거나 또는 가깝게 할 수 있다.
(19) 노광 장치는, 제1의 급기부에 의해 처리실 내로의 불활성 가스의 공급이 개시되고 나서 미리 정해진 제2의 시간이 경과한 후에, 처리실 내의 기체의 배출이 정지되도록 제1의 배기부를 제어하는 제1의 배기 제어부를 더 구비하고, 압력 제어부는, 제2의 급기부에 의해 투광부 내로의 불활성 가스의 공급이 개시되고 나서 제2의 시간이 경과한 후에, 투광부 내의 기체의 배출이 정지되도록 제2의 배기부를 제어하는 제2의 배기 제어부를 더 포함해도 된다.
이 경우, 처리실 내의 기체의 배출이 정지된 상태로 처리실 내에 불활성 가스가 추가로 공급된다. 이에 의해, 처리실 내의 기체중의 산소 농도를 보다 저하시켜, 오존의 발생을 보다 효율적으로 방지할 수 있다. 또, 간단한 제어로 투광부 내의 압력을 처리실 내의 압력과 일치시키거나 또는 가깝게 할 수 있다.
(20) 압력 제어부는, 처리실의 내부 공간과 투광부의 내부 공간을 연결하는 연결부와, 투광부 내에 불활성 가스를 공급하는 제2의 급기부를 포함해도 된다. 이 경우, 보다 간단한 제어로 투광부 내의 압력을 처리실 내의 압력과 일치시키거나 또는 가깝게 할 수 있다.
(21) 노광 장치는, 제1의 급기부에 의해 처리실 내로의 불활성 가스의 공급이 개시되고 나서 미리 정해진 제2의 시간이 경과한 후에, 처리실 내의 기체의 배출이 정지되도록 제1의 배기부를 제어하는 제1의 배기 제어부를 더 구비해도 된다. 이 경우, 처리실 내의 기체의 배출이 정지된 상태로 처리실 내에 불활성 가스가 추가로 공급된다. 이에 의해, 처리실 내의 기체중의 산소 농도를 보다 저하시켜, 오존의 발생을 보다 효율적으로 방지할 수 있다.
(22) 처리실은 개구를 갖고, 노광 장치는, 처리실 내로의 기판의 반입 및 처리실 밖으로의 기판의 반출 시에 개구를 개방하고, 처리실 내로의 기판의 반입 후에 개구를 폐색하는 폐색부를 더 구비하고, 압력 제어부는, 연결부에 끼워지는 밸브와, 개구의 개방 시에 밸브가 닫히고, 개구의 폐색 시에 밸브가 개방되도록 밸브를 제어하는 연결 제어부를 포함해도 된다. 이 구성에 의하면, 처리실의 개구가 개방된 경우에, 처리실 밖으로의 산소가 처리실을 통해 투광부 내에 유입하는 것을 용이하게 방지할 수 있다.
(23) 노광 장치는, 처리실 내에 있어서, 기판이 재치되는 재치부와, 처리실 내로의 기판의 반입 및 처리실 밖으로의 기판의 반출 시에 재치부가 처리실 내의 제1의 위치에 있고, 투광부에 의한 기판으로의 진공 자외선의 조사 시에 재치부가 제1의 위치보다 투광부에 가까운 제2의 위치에 있도록, 재치부를 제1의 위치와 제2의 위치로 이동시키는 구동부를 더 구비해도 된다.
이 경우, 재치부가 제1의 위치로 이동함으로써, 기판을 투광부에 간섭시키지 않고 처리실 내와 외부 사이에서 용이하게 수도할 수 있다. 또, 투광부로부터 기판으로의 진공 자외선의 조사 시에는, 재치부가 제2의 위치로 이동함으로써, 투광부와 기판이 근접한 상태로 기판을 효율적으로 노광할 수 있다.
(24) 투광부는, 재치부의 상방에 배치되고, 진공 자외선을 하방으로 출사하고, 제2의 위치는 투광부의 하방에 있고, 제1의 위치는 제2의 위치의 하방에 있으며, 구동부는, 재치부를 제1의 위치와 제2의 위치 사이에서 승강시켜도 된다. 이 경우, 처리실 내와 외부 사이에서 효율적으로 기판을 수도할 수 있다.
(25) 노광 장치는, 처리실 내에 있어서, 상하 방향으로 연장되는 복수의 지지 부재를 더 구비하고, 복수의 지지 부재의 상단은 제1의 위치보다 높고 또한 제2의 위치보다 낮고, 재치부는, 복수의 지지 부재가 통과 가능한 복수의 관통 구멍을 갖고, 복수의 지지 부재는, 재치부가 제1의 위치에 있을 때 재치부의 복수의 관통 구멍을 관통해도 된다.
이 경우, 복수의 지지 부재는, 처리실 내에 반입된 기판을 제1의 위치보다 높고 또한 제2의 위치보다 낮은 상단에 있어서 지지 가능하다. 그 때문에, 재치부가 제1의 위치로부터 상승함으로써, 기판을 재치부에 용이하게 재치할 수 있다. 또, 재치부가 제2의 위치로부터 하강함으로써, 기판을 복수의 지지 부재의 상단에 지지시킬 수 있다. 이에 의해, 기판을 복수의 지지 부재의 상단으로부터 처리실 밖으로 용이하게 반출할 수 있다.
(26) 구동부는, 제1의 배기부에 의해 처리실 내의 기체가 배출될 때에, 재치부가 제1의 위치보다 상방이고 또한 제2의 위치보다 하방인 제3의 위치에 있도록 재치부를 이동시켜도 된다. 이 경우, 제3의 위치에 있어서의 재치부의 상방 및 하방의 공간은 비교적 크기 때문에, 산소가 정체하기 어렵다. 그 때문에, 산소를 효율적으로 배출할 수 있다.
(27) 본 발명의 또 다른 국면에 따르는 기판 처리 장치는, 기판에 처리액을 도포함으로써 기판에 막을 형성하는 도포 처리부와, 도포 처리부에 의해 막이 형성된 기판을 열처리하는 열처리부와, 열처리부에 의해 열처리된 기판을 노광하는 본 발명의 또 다른 국면에 따르는 노광 장치와, 노광 장치에 의해 노광된 기판에 용제를 공급함으로써 기판의 막을 현상하는 현상 처리부를 구비한다.
이 기판 처리 장치에 있어서는, 도포 처리부에 의해 기판에 처리액이 도포됨으로써 기판에 막이 형성된다. 도포 처리부에 의해 막이 형성된 기판이 열처리부에 의해 열처리된다. 열처리부에 의해 열처리된 기판이 상기 노광 장치에 의해 노광된다. 노광 장치에 의해 노광된 기판에 현상 처리부에 의해 용제가 공급됨으로써 기판의 막이 현상된다.
노광 장치에 있어서는, 투광부 내의 압력이 처리실 내의 압력과 일치되거나 또는 가까워지므로, 처리실 내와 투광부 내의 압력차가 거의 발생하지 않는다. 그 때문에, 창부재에 응력이 발생하는 것이 방지된다. 이 경우, 창부재의 두께를 크게 할 필요가 없기 때문에, 창부재의 투과율이 향상된다. 이에 의해, 기판의 노광 처리의 효율을 향상시킬 수 있다.
(28) 처리액은, 유도 자기 조직화 재료를 포함해도 된다. 이 경우, 유도 자기 조직화 재료를 포함하는 처리액이 도포된 기판이 열처리됨으로써, 기판의 일면 상에서 미크로상 분리가 발생한다. 또, 미크로상 분리에 의해 2종류의 중합체의 패턴이 형성된 기판이 노광 및 현상된다. 이에 의해, 2종류의 중합체 중 한쪽이 제거되고, 미세화된 패턴을 형성할 수 있다.
(29) 본 발명의 또 다른 국면에 따르는 노광 방법은, 제1의 배기부에 의해 기판이 수용된 처리실 내의 기체를 배출하는 단계와, 제1의 급기부에 의해 처리실 내에 불활성 가스를 공급하는 단계와, 투광성의 창부재를 갖는 투광부 내의 압력을 처리실 내의 압력과 일치시키거나 또는 가깝게 하는 단계와, 처리실 내의 기체중의 산소 농도가 미리 정해진 농도까지 저하한 상태로, 투광부에 의해 창부재를 통해 처리실 내의 기판에 진공 자외선을 조사함으로써 기판을 노광하는 단계를 포함한다.
이 노광 방법에 의하면, 투광부 내의 압력이 처리실 내의 압력과 일치되거나 또는 가까워지므로, 처리실 내와 투광부 내의 압력차가 거의 발생하지 않는다. 그로 인해, 창부재에 응력이 발생하는 것이 방지된다. 이 경우, 창부재의 두께를 크게 할 필요가 없기 때문에, 창부재의 투과율이 향상된다. 이에 의해, 기판의 노광 처리의 효율을 향상시킬 수 있다.
(30) 본 발명의 또 다른 국면에 따르는 기판 처리 방법은, 도포 처리부에 의해 기판의 피처리면에 처리액을 도포함으로써 기판에 막을 형성하는 단계와, 도포 처리부에 의해 막이 형성된 기판을 열처리부에 의해 열처리하는 단계와, 열처리부에 의해 열처리된 기판을 노광 장치에 의해 노광하는 본 발명의 또 다른 국면에 따르는 노광 방법과, 노광 장치에 의해 노광된 기판의 피처리면에 현상 처리부에 의해 용제를 공급함으로써 기판의 막을 현상하는 단계를 포함한다.
이 기판 처리 방법에 의하면, 막의 형성 후에 또한 현상 전의 기판이 진공 자외선에 의해 노광된다. 노광 방법에 있어서는, 투광부 내의 압력이 처리실 내의 압력과 일치되거나 또는 가까워지므로, 처리실 내와 투광부 내의 압력차가 거의 발생하지 않는다. 그 때문에, 창부재에 응력이 발생하는 것이 방지된다. 이 경우, 창부재의 두께를 크게 할 필요가 없기 때문에, 창부재의 투과율이 향상된다. 이에 의해, 기판의 노광 처리의 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은, 본 발명의 제1의 실시형태에 따른 노광 장치의 구성을 나타내는 모식적 단면도,
도 2는, 처리실 내의 압력 및 산소 농도의 변화를 나타내는 개략도,
도 3은, 도 1의 제어부의 구성을 나타내는 기능 블럭도,
도 4는, 도 3의 제어부에 의한 노광 장치의 각 부의 제어를 설명하기 위한 도면,
도 5는, 도 3의 제어부에 의한 노광 장치의 각 부의 제어를 설명하기 위한 도면,
도 6은, 도 3의 제어부에 의한 노광 장치의 각 부의 제어를 설명하기 위한 도면,
도 7은, 도 3의 제어부에 의한 노광 장치의 각 부의 제어를 설명하기 위한 도면,
도 8은, 도 3의 제어부에 의한 노광 장치의 각 부의 제어를 설명하기 위한 도면,
도 9는, 도 3의 제어부에 의한 노광 장치의 각 부의 제어를 설명하기 위한 도면,
도 10(a)~(h)는, 도 3의 제어부에 의한 제어의 타이밍을 나타내는 도면,
도 11은, 도 3의 제어부에 의해 행해지는 노광 처리를 나타내는 플로차트,
도 12는, 도 1의 노광 장치를 구비한 기판 처리 장치의 전체 구성을 나타내는 모식적 블럭도,
도 13(a)~(d)는, 도 12의 기판 처리 장치에 의한 기판의 처리의 일례를 나타내는 모식도,
도 14는, 본 발명의 제2의 실시형태에 따른 노광 장치의 구성을 나타내는 모식적 단면도,
도 15는, 도 14의 제어부의 구성을 나타내는 기능 블럭도,
도 16은, 도 15의 제어부에 의한 노광 장치의 각 부의 제어를 설명하기 위한 도면,
도 17은, 도 15의 제어부에 의한 노광 장치의 각 부의 제어를 설명하기 위한 도면,
도 18은, 도 15의 제어부에 의한 노광 장치의 각 부의 제어를 설명하기 위한 도면,
도 19는, 도 15의 제어부에 의한 노광 장치의 각 부의 제어를 설명하기 위한 도면,
도 20은, 도 15의 제어부에 의한 노광 장치의 각 부의 제어를 설명하기 위한 도면,
도 21은, 도 15의 제어부에 의한 노광 장치의 각 부의 제어를 설명하기 위한 도면,
도 22(a)~(i)는, 도 15의 제어부에 의한 제어의 타이밍을 나타내는 도면,
도 23은, 도 15의 제어부에 의해 행해지는 노광 처리를 나타내는 플로차트이다.
[1] 제1의 실시형태
(1) 노광 장치의 구성
이하, 본 발명의 실시형태에 따른 노광 장치, 기판 처리 장치, 노광 방법 및 기판 처리 방법에 대해서 도면을 이용하여 설명한다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 기판이란, 반도체 기판, 액정 표시 장치 혹은 유기 EL(Electro Luminescence) 표시 장치 등의 FPD(Flat Panel Display)용 기판, 광디스크용 기판, 자기 디스크용 기판, 광자기 디스크용 기판, 포토마스크용 기판 또는 태양 전지용 기판 등을 말한다.
도 1은, 본 발명의 제1의 실시형태에 따른 노광 장치의 구성을 나타내는 모식적 단면도이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 노광 장치(100)는, 제어부(110), 처리실(120), 폐색부(130), 승강부(140), 투광부(150), 배기부(160, 170) 및 급기부(180, 190)를 포함한다. 제어부(110)는, 후술하는 압력계(s1), 산소 농도계(s2), 오존 농도계(s3) 및 조도계(s4)로부터 계측값을 취득함과 더불어, 폐색부(130), 승강부(140), 투광부(150), 배기부(160, 170) 및 급기부(180, 190)의 동작을 제어한다. 제어부(110)의 기능에 대해서는 후술한다.
처리실(120)은, 상부 개구(121) 및 내부 공간(V1)을 갖는다. 후술하는 투광부(150)의 하우징(151)이 처리실(120)의 상부에 배치됨으로써, 처리실(120)의 상부 개구(121)가 폐색된다. 처리실(120)의 측면에는, 처리실(120)의 내부와 외부 사이에서 처리 대상의 기판(W)을 반송하기 위한 반송 개구(122)가 형성된다. 또한, 본 실시형태에 있어서는, 처리 대상인 기판(W)에는, 유도 자기 조직화 재료를 포함하는 막(이하, DSA(Directed Self Assembly)막이라 부른다.)이 형성되어 있다.
또, 처리실(120)의 바닥면에는, 후술하는 승강부(140)의 연결 부재(142)가 통과하는 개구부(123)가 형성된다. 복수(본 예에서는 3개)의 지지 핀(124)이, 개구부(123)를 둘러싸도록 처리실(120)의 바닥면으로부터 상방으로 연장되도록 설치된다. 복수의 지지 핀(124)의 상단부에, 처리 대상의 기판(W)을 재치할 수 있다.
폐색부(130)는, 셔터(131), 봉형상의 연결 부재(132) 및 구동 장치(133)를 포함한다. 연결 부재(132)는, 셔터(131)와 구동 장치(133)를 연결한다. 구동 장치(133)는, 예를 들면 스테핑 모터이다. 구동 장치(133)는, 셔터(131)가 반송 개구(122)를 개방하는 개방 위치와, 셔터(131)가 반송 개구(122)를 폐색하는 폐색 위치 사이에서 셔터(131)를 이동시킨다.
또한, 셔터(131)에는, 시일 부재가 장착된다. 셔터(131)가 폐색 위치에 있는 상태에 있어서는, 시일 부재가 처리실(120)에 있어서의 반송 개구(122)를 둘러싸는 부분에 밀착함으로써 처리실(120)의 내부가 밀폐된다. 여기서, 셔터(131)의 시일 부재와 처리실(120)의 마찰을 방지하기 위해, 구동 장치(133)는, 셔터(131)를 개방 위치와 폐색 위치 사이에서 이동시킬 때에는, 셔터(131)를 처리실(120)로부터 이격 시킨 상태로 상하 방향으로 이동시킨다.
승강부(140)는, 평판 형상의 재치판(141), 봉형상의 연결 부재(142) 및 구동 장치(143)를 포함한다. 재치판(141)은, 처리실(120) 내에 있어서 수평 자세로 배치된다. 재치판(141)에는, 복수의 지지 핀(124)에 각각 대응하는 복수의 관통 구멍(h1)이 형성된다.
연결 부재(142)는 처리실(120)의 개구부(123)를 통과해 상하로 연장되도록 배치되고, 구동 장치(143)는 처리실(120)의 하방에 배치된다. 연결 부재(142)는, 재치판(141)과 구동 장치(143)를 연결한다. 또한, 연결 부재(142)의 외주면과 개구부(123)의 내주면 사이에는, 연결 부재(142)가 상하 방향으로 슬라이딩 가능하게 시일 부재가 배치된다.
구동 장치(143)는, 예를 들면 스테핑 모터이며, 재치판(141)을 처리 위치, 대기 위치 및 배기 위치 사이에서 이동시킨다. 여기서, 처리 위치는, 복수의 지지 핀(124)의 상단부보다 상방인 위치이다. 대기 위치는, 복수의 지지 핀(124)의 상단부보다 하방인 위치이다. 배기 위치는, 처리 위치보다 하방이고 또한 대기 위치보다 상방인 위치이다. 재치판(141)이 대기 위치에 있는 상태에 있어서는, 복수의 지지 핀(124)이 복수의 관통 구멍(h1)에 각각 삽입 통과된다. 재치판(141)이 대기 위치에 있을 때에는, 재치판(141)의 하면은 처리실(120)의 바닥면과 접촉해도 된다.
재치판(141)이 대기 위치로 이동함으로써, 기판(W)을 투광부(150)에 간섭시키지 않고 처리실(120) 내와 외부 사이에서 용이하게 수도할 수 있다. 또, 재치판(141)이 처리 위치로 이동함으로써, 투광부(150)로부터 기판(W)으로의 진공 자외선의 조사 시에, 투광부(150)와 기판(W)이 근접한 상태로 기판(W)을 효율적으로 노광할 수 있다. 배기 위치의 상세한 사항에 대해서는 후술한다.
투광부(150)는, 하부 개구(h2) 및 내부 공간(V2)을 갖는 하우징(151), 투광판(152), 면형상의 광원부(153) 및 전원 장치(154)를 포함한다. 본 실시형태에서는, 투광판(152)은 석영 유리판이다. 투광판(152)의 재료로서, 후술하는 진공 자외선을 투과하는 다른 재료가 이용되어도 된다. 상기와 같이, 하우징(151)은, 처리실(120)의 상부 개구(121)를 폐색하도록 처리실(120)의 상부에 배치된다. 투광판(152)은, 하우징(151)의 하부 개구(h2)를 폐색하도록 하우징(151)에 장착된다. 처리실(120)의 내부 공간(V1)과 하우징(151)의 내부 공간(V2)은, 투광판(152)에 의해 광학적으로 액세스 가능하게 구획된다.
광원부(153) 및 전원 장치(154)는, 하우징(151) 내에 수용된다. 본 실시형태에 있어서는, 파장 약 120nm 이상 약 230nm 이하의 진공 자외선을 출사하는 복수의 봉형상의 광원 소자가 소정의 간격으로 수평으로 배열됨으로써 광원부(153)가 구성된다. 각 광원 소자는, 예를 들면 크세논 엑시머 램프여도 되고, 다른 엑시머 램프 또는 중수소 램프 등이어도 된다. 광원부(153)는, 투광판(152)을 통해 처리실(120) 내에 대략 균일한 광량 분포를 갖는 진공 자외선을 출사한다. 광원부(153)에 있어서의 진공 자외선의 출사면의 면적은, 기판(W)의 피처리면의 면적보다 크다. 전원 장치(154)는, 광원부(153)에 전력을 공급한다.
배기부(160)는, 배관(p1), 밸브(v1, v2) 및 흡인 장치(c1)를 포함한다. 배관(p1)은, 주관(a1, a2) 및 지관(b1, b2)을 포함한다. 지관(b1, b2)은, 주관(a1, a2) 사이를 2개의 유로로 분기하도록 병렬로 배치된다. 지관(b1)의 유로는, 지관(b2)의 유로보다 크다. 지관(b1, b2)에는, 각각 밸브(v1, v2)가 끼워진다.
주관(a1)은, 처리실(120)의 배기구(125)에 접속된다. 여기서, 처리실(120)의 배기구(125)는, 배기 위치보다 하방에 형성된다. 주관(a2)은, 배기 설비에 접속된다. 주관(a2)에는, 흡인 장치(c1)가 끼워진다. 흡인 장치(c1)는, 예를 들면 이젝터이다. 흡인 장치(c1)는, 배관(p1)을 통해 처리실(120) 내의 기체를 배출한다. 밸브(v1, v2)가 개방 또는 닫힘으로써, 배출되는 기체의 유량이 조정된다. 흡인 장치(c1)에 의해 배출된 기체는, 배기 설비에 의해 무해화된다.
배기부(170)는, 배관(p2), 밸브(v3, v4) 및 흡인 장치(c2)를 포함한다. 배관(p2)은, 주관(a3, a4) 및 지관(b3, b4)을 포함한다. 지관(b3, b4)은, 주관(a3, a4) 사이를 2개의 유로로 분기하도록 병렬로 배치된다. 지관(b3)의 유로는, 지관(b4)의 유로보다 크다. 지관(b3, b4)에는, 각각 밸브(v3, v4)가 끼워진다.
주관(a3)은, 하우징(151)의 배기구(155)에 접속된다. 주관(a4)은, 상기 배기 설비에 접속된다. 주관(a4)에는, 흡인 장치(c2)가 끼워진다. 흡인 장치(c2)는, 배관(p2)을 통해 하우징(151) 내의 기체를 배출한다. 밸브(v3, v4)가 개방 또는 닫힘으로써, 배출되는 기체의 유량이 조정된다. 흡인 장치(c2)에 의해 배출된 기체는, 배기 설비에 의해 무해화된다.
급기부(180)는, 배관(p3) 및 2개의 밸브(v5, v6)를 포함한다. 배관(p3)은, 주관(a5, a6) 및 지관(b5, b6)을 포함한다. 지관(b5, b6)은, 주관(a5)과 주관(a6) 사이를 2개의 유로로 분기하도록 병렬로 배치된다. 지관(b5)의 유로는, 지관(b6)의 유로보다 크다. 지관(b5, b6)에는, 각각 밸브(v5, v6)가 끼워진다.
주관(a5)은, 처리실(120)의 급기구(126)에 접속된다. 여기서, 처리실(120)의 급기구(126)는, 배기 위치보다 상방에 형성된다. 주관(a6)은, 불활성 가스 공급원에 접속된다. 배관(p3)을 통해 불활성 가스 공급원으로부터 처리실(120) 내에 불활성 가스가 공급된다. 밸브(v5, v6)가 개방 또는 닫힘으로써, 처리실(120) 내에 공급되는 불활성 가스의 유량이 조정된다. 본 실시형태에서는, 불활성 가스로서 질소 가스가 이용된다.
급기부(190)는, 배관(p4) 및 2개의 밸브(v7, v8)를 포함한다. 배관(p4)은, 주관(a7, a8) 및 지관(b7, b8)을 포함한다. 지관(b7, b8)은, 주관(a7)과 주관(a8) 사이를 2개의 유로로 분기하도록 병렬로 배치된다. 지관(b7)의 유로는, 지관(b8)의 유로보다 크다. 지관(b7, b8)에는, 각각 밸브(v7, v8)가 끼워진다.
주관(a7)은, 하우징(151)의 급기구(156)에 접속된다. 주관(a8)은, 상기 불활성 가스 공급원에 접속된다. 배관(p4)을 통해 불활성 가스 공급원으로부터 하우징(151) 내에 불활성 가스가 공급된다. 밸브(v7, v8)가 개방 또는 닫힘으로써, 하우징(151) 내에 공급되는 불활성 가스의 유량이 조정된다.
처리실(120) 내에는, 압력계(s1), 산소 농도계(s2), 오존 농도계(s3) 및 조도계(s4)가 설치된다. 압력계(s1), 산소 농도계(s2), 오존 농도계(s3) 및 조도계(s4)는, 처리실(120)에 설치된 접속 포트(P1, P2, P3, P4)를 각각 통해 제어부(110)에 접속된다. 압력계(s1)는, 처리실(120) 내의 압력을 계측한다. 산소 농도계(s2)는, 예를 들면 갈바니 전지식 산소 센서 또는 지르코니아식 산소 센서이며, 처리실(120) 내의 기체중의 산소 농도를 계측한다.
오존 농도계(s3)는, 처리실(120) 내의 기체중의 오존 농도를 계측한다. 조도계(s4)는, 포토 다이오드 등의 수광 소자를 포함하고, 수광 소자의 수광면에 조사되는 광원부(153)로부터의 진공 자외선의 조도를 계측한다. 여기서, 조도란, 수광면의 단위면적당 조사되는 진공 자외선의 일률이다. 조도의 단위는, 예를 들면 「W/m2」로 표시된다.
(2) 노광 장치의 개략 동작
노광 장치(100)에 있어서는, 처리실(120) 내에 기판(W)이 순차적으로 반입되고, 투광판(152)을 통해 광원부(153)로부터 기판(W)에 진공 자외선이 조사됨으로써 노광 처리가 행해진다. 그러나, 처리실(120) 내 및 하우징(151) 내의 기체중의 산소 농도가 높은 경우, 산소 분자가 진공 자외선을 흡수하여 산소 원자로 분리됨과 더불어, 분리된 산소 원자가 다른 산소 분자와 재결함으로써 오존이 발생한다. 이 경우, 기판(W)에 도달하는 진공 자외선이 감쇠한다. 진공 자외선의 감쇠는, 약 230nm보다 긴 파장의 자외선의 감쇠에 비해 크다.
여기서, 노광 처리에 있어서는, 처리실(120) 내의 기체가 배기부(160) 및 급기부(180)에 의해 불활성 가스로 치환된다. 또, 하우징(151) 내의 기체가 배기부(170) 및 급기부(190)에 의해 불활성 가스로 치환된다. 이에 의해, 처리실(120) 내 및 하우징(151) 내의 기체중의 산소 농도가 저감한다. 산소 농도계(s2)에 의해 계측되는 산소 농도가 미리 정해진 농도(예를 들면 100ppm)까지 저감한 경우에, 광원부(153)로부터 기판(W)에 진공 자외선이 조사된다.
기판(W)에 조사되는 진공 자외선의 노광량이 미리 정해진 설정 노광량에 도달한 경우, 진공 자외선의 조사가 정지되어, 노광이 종료된다. 여기서, 노광량이란, 노광 처리 시에 기판(W)의 피처리면의 단위면적당 조사되는 진공 자외선의 에너지이다. 노광량의 단위는, 예를 들면 「J/m2」로 표시된다. 따라서, 진공 자외선의 노광량은, 조도계(s4)에 의해 계측되는 진공 자외선의 조도의 적산에 의해 취득된다.
노광 장치(100)에 있어서는, 하우징(151)은 메인터넌스 시를 제외하고 밀폐되므로, 하우징(151) 내를 항상 불활성 가스의 분위기로 유지할 수 있다. 이에 대해, 처리실(120)에 대해서는, 기판(W)의 반입 및 반출마다 반송 개구(122)가 개방되어, 밀폐가 해제된다. 그로 인해, 처리실(120) 내를 항상 불활성 가스의 분위기로 유지할 수 없어, 각 기판(W)의 노광 처리마다 처리실(120) 내의 기체를 불활성 가스로 치환할 필요가 있다. 이 치환에 장시간을 필요로 하면, 기판(W)의 노광 처리의 효율이 저하한다.
본 실시형태에 있어서는, 처리실(120) 내의 기체를 불활성 가스로 치환할 때, 배기부(160)에 의해 처리실(120) 내의 기체를 배출한다. 기체의 배출을 일정 시간 행함으로써 산소 농도를 일정값 이하로 저하시킨 후, 기체의 배출을 계속하면서 급기부(180)에 의해 불활성 가스를 처리실(120) 내에 공급한다.
이 경우, 불활성 가스의 공급 전에, 처리실(120) 내의 산소가 다른 기체와 함께 배출된다. 이에 의해, 처리실(120) 내의 압력이 저하함과 더불어 단시간에 처리실(120) 내의 산소의 양이 저하한다. 그 후, 처리실(120) 내에 불활성 가스가 공급되고, 처리실(120) 내에 잔류하는 미소한 양의 산소가 불활성 가스와 함께 배출된다. 그로 인해, 단시간에 처리실(120) 내의 기체중의 산소 농도를 저하시킬 수 있다.
도 2는, 처리실(120) 내의 압력 및 산소 농도의 변화를 나타내는 개략도이다. 도 2에 있어서는, 횡축은 시간을 나타내고, 종축은 처리실(120) 내의 압력 및 산소 농도를 나타낸다. 또 압력의 변화(대기압으로부터의 변화량)가 실선으로 나타나고, 산소 농도의 변화가 일점쇄선으로 나타난다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 초기 시점에서는, 처리실(120) 내는 대기압으로 유지된다. 또, 처리실(120) 내의 기체중의 산소 농도는 약 2×105ppm이다.
우선, 재치판(141)이 배기 위치로 이동됨과 더불어, 배기부(160)의 밸브(v1)가 개방된다. 이에 의해, 처리실(120) 내의 기체가 배출되어, 도 2에 나타낸 바와 같이, 처리실(120) 내의 압력이 대기압보다 약 30kPa 낮은 값까지 저하한다(시점 T1). 다음에, 시점 T1에 있어서, 급기부(180)의 밸브(v5)가 개방된다. 이에 의해, 처리실(120) 내에 불활성 가스가 공급되어, 처리실(120) 내의 기체중의 산소 농도가 저하하면서 처리실(120) 내의 압력이 대기압보다 약 10kPa 낮은 값까지 상승한다.
계속해서, 시점 T2에 있어서, 배기부(160)의 밸브(v1)가 닫힌다. 이에 의해, 처리실(120) 내의 기체의 배출이 정지되어, 처리실(120) 내의 기체중의 산소 농도가 더욱 저하하면서 처리실(120) 내의 압력이 대기압보다 수 kPa 높은 값까지 상승한다. 그 후, 시점 T3에 있어서, 처리실(120) 내의 기체중의 산소 농도가 100ppm까지 저하한다. 이 경우, 재치판(141)이 처리 위치로 이동된다. 이 때, 후술하는 바와 같이, 기판(W)이 재치판(141)에 재치된 상태로 투광판(152)에 근접한다. 여기서, 광원부(153)으로부터 투광판(152)을 통해 기판(W)에 진공 자외선이 조사된다.
시점 T4에 있어서, 기판(W)에 조사되는 진공 자외선의 노광량이 설정 노광량에 도달한다. 이에 의해, 광원부(153)로부터의 진공 자외선의 출사가 정지되고, 재치판(141)이 대기 위치로 이동된다. 또, 반송 개구(122)가 개방됨으로써, 처리실(120) 내의 압력이 대기압으로 되돌려진다.
상기 치환의 수순에 따르면, 처리실(120) 내의 기체를 높은 효율로 불활성 가스로 치환할 수 있다. 그러나, 일정 시간 동안, 처리실(120) 내의 압력이 하우징(151) 내의 압력보다 낮아지기 때문에, 처리실(120)과 하우징(151) 사이에 설치되는 투광판(152)에 압력차에 따른 응력이 발생한다. 이 경우, 투광판(152)의 수명이 짧아진다.
본 실시형태에 있어서는, 처리실(120) 내의 기체를 불활성 가스로 치환할 때에, 처리실(120) 내의 압력과 하우징(151) 내의 압력과 일치하거나, 또는 압력의 차가 일정값보다 작아지도록 하우징(151) 내의 압력이 제어된다. 이 경우, 투광판(152)에 응력이 발생하는 것을 방지된다. 이에 의해, 투광판(152)을 장기 수명화할 수 있다. 또, 투광판(152)의 두께를 크게 할 필요가 없기 때문에, 투광판(152)의 투과율이 향상된다. 그 결과, 기판(W)의 노광 처리의 효율을 향상시킬 수 있다.
(3) 제어부
도 3은, 도 1의 제어부(110)의 구성을 나타내는 기능 블럭도이다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 제어부(110)는, 산소 농도 취득부(A), 배기 제어부(B, C), 급기 제어부(D, E), 개폐 제어부(F), 승강 제어부(G), 조도 취득부(H), 노광량 산출부(I) 및 투광 제어부(J)를 포함한다. 제어부(110)는, 예를 들면 CPU(중앙 연산 처리 장치) 및 메모리에 의해 구성된다. 제어부(110)의 메모리에는, 제어 프로그램이 미리 기억되어 있다. 제어부(110)의 CPU가 메모리에 기억된 제어 프로그램을 실행함으로써, 제어부(110)의 각 부의 기능이 실현된다.
산소 농도 취득부(A)는, 도 1의 산소 농도계(s2)의 계측값에 의거해 처리실(120) 내의 기체중의 산소 농도를 취득한다. 또한, 상술한 바와 같이, 본 실시형태에 있어서는, 불활성 가스가 공급되기 전에 처리실(120) 내의 기체가 일정 시간 배출되므로, 처리실(120) 내의 압력이 대기압보다 낮아진다. 이 상태에 있어서, 산소 농도계(s2)에 의해 산소 농도를 계측할 수 없는 경우에는, 산소 농도 취득부(A)는, 산소 농도계(s2)가 아니라 도 1의 압력계(s1)의 계측값에 의거해 처리실(120) 내의 기체중의 산소 농도를 취득해도 된다.
배기 제어부(B)는, 도 1의 배기부(160)의 밸브(v1, v2)의 동작을 제어한다. 배기 제어부(C)는, 도 1의 배기부(170)의 밸브(v3, v4)의 동작을 제어한다. 급기 제어부(D)는, 도 1의 급기부(180)의 밸브(v5, v6)의 동작을 제어한다. 급기 제어부(E)는, 도 1의 급기부(190)의 밸브(v7, v8)의 동작을 제어한다. 개폐 제어부(F)는, 도 1의 셔터(131)가 폐색 위치와 개방 위치 사이에서 이동하도록 구동 장치(133)의 동작을 제어한다. 승강 제어부(G)는, 도 1의 재치판(141)이 대기 위치와 배기 위치와 처리 위치 사이에서 이동하도록 구동 장치(143)의 동작을 제어한다.
조도 취득부(H)는, 도 1의 조도계(s4)에 의해 계측된 진공 자외선의 조도의 값을 취득한다. 노광량 산출부(I)는, 조도 취득부(H)에 의해 취득된 진공 자외선의 조도와, 도 1의 광원부(153)에 의한 진공 자외선의 출사 시간에 의거해 기판(W)에 조사되는 진공 자외선의 노광량을 산출한다.
투광 제어부(J)는, 산소 농도 취득부(A)에 의해 취득된 산소 농도 및 노광량 산출부(I)에 의해 산출된 노광량에 의거해 광원부(153)로부터의 진공 자외선의 출사 및 출사의 정지를 전환하도록 도 1의 전원 장치(154)의 동작을 제어한다. 이하의 설명에서는, 광원부(153)가 진공 자외선을 출사하는 상태를 출사 상태라 부르고, 광원부(153)가 진공 자외선의 출사를 정지하는 상태를 정지 상태라 부른다.
도 4~도 9는, 도 3의 제어부(110)에 의한 노광 장치(100)의 각 부의 제어를 설명하기 위한 도면이다. 도 4~도 9에 있어서는, 처리실(120) 내 및 하우징(151) 내의 구성의 이해를 용이하게 하기 위해서, 일부의 구성 요소의 도시가 생략됨과 더불어, 처리실(120) 및 하우징(151)의 윤곽이 일점쇄선으로 나타난다. 또, 공급 또는 배출되는 소량의 불활성 가스 또는 기체의 흐름이 가는 화살표로 나타나고, 공급 또는 배출되는 대량의 불활성 가스 또는 기체의 흐름이 굵은 화살표로 나타난다.
도 10은, 도 3의 제어부(110)에 의한 제어의 타이밍을 나타내는 도면이다. 도 10(a)~(d)는, 배기부(160), 배기부(170), 급기부(180) 및 급기부(190)에 있어서의 밸브(v1~v8)의 동작의 전환의 타이밍을 나타낸다. 여기서, 도 10(a)~(d)의 「v1 열림」~「v8 열림」은, 각각 밸브(v1~v8)가 개방되는 것을 의미한다. 도 10(a)~(d)의 「닫힘」은, 밸브(v1, v2)의 세트, 밸브(v3, v4)의 세트, 밸브(v5, v6)의 세트 및 밸브(v7, v8)의 세트가 각각 닫히는 것을 의미한다.
도 10(e)는, 셔터(131)의 개방 위치와 닫힘 위치 사이에서의 이동의 타이밍을 나타낸다. 도 10(f)는, 재치판(141)의 대기 위치와 배기 위치와 처리 위치 사이에서의 이동의 타이밍을 나타낸다. 도 10(g)는, 광원부(153)의 출사 상태와 정지 상태의 전환의 타이밍을 나타낸다. 도 10(h)는, 처리실(120) 내 및 하우징(151) 내의 압력의 개략적인 변화를 나타낸다. 처리실(120) 내의 압력의 변화와 하우징(151) 내의 압력의 변화는 대략 동일하다.
이하, 도 4~도 10을 참조하면서 제어부(110)에 의한 노광 처리를 설명한다. 또한, 처리실(120) 내의 압력 및 산소 농도는, 도 1의 압력계(s1) 및 산소 농도계(s2)에 의해 상시 또는 정기적으로 각각 계측된다. 이에 의해, 처리실(120) 내의 기체중의 산소 농도는, 도 3의 산소 농도 취득부(A)에 의해 상시 또는 정기적으로 취득된다.
초기 상태로서, 시점 t1에 있어서는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 셔터(131)가 개방 위치에 있고, 재치판(141)이 대기 위치에 있으며, 광원부(153)가 정지 상태에 있다. 이에 의해, 반송 개구(122)를 통해 처리 대상의 기판(W)을 복수의 지지 핀(124)의 상단부에 재치할 수 있다. 이 상태에서, 배기부(160)의 밸브(v1, v2)가 닫히고, 급기부(180)의 밸브(v6)가 개방되고, 배기부(170)의 밸브(v4)가 개방되고, 급기부(190)의 밸브(v8)가 개방된다.
이 경우, 급기부(180)에 의해 처리실(120) 내에 소량의 불활성 가스가 공급되는데, 반송 개구(122)가 개방되어 있으므로, 처리실(120) 내가 대기압 P0으로 유지되고, 처리실(120) 내의 기체중의 산소 농도는 대기중의 산소 농도와 동일하다. 또, 급기부(190)에 의해 하우징(151) 내에 소량의 불활성 가스가 공급되고, 배기부(170)에 의해 하우징(151) 내의 소량의 기체가 배출됨으로써, 하우징(151) 내가 대기압 P0으로 유지되고, 하우징(151) 내의 기체가 불활성 가스로 유지된다.
다음에, 도 5에 나타낸 바와 같이, 후술하는 도 12의 반송 장치(220)에 의해 기판(W)이 복수의 지지 핀(124)의 상단부에 재치된다. 그 후, 시점 t2에 있어서, 도 6에 나타낸 바와 같이, 셔터(131)가 폐색 위치로 이동되고, 재치판(141)이 배기 위치로 이동된다. 또, 배기부(160)의 밸브(v1)가 개방되고, 급기부(180)의 밸브(v5, v6)가 닫히고, 배기부(170)의 밸브(v3)가 개방되고, 급기부(190)의 밸브(v7, v8)가 닫힌다.
이 경우, 반송 개구(122)가 폐색되고 또한 급기부(180)로부터 처리실(120) 내로의 불활성 가스의 공급이 정지된 상태로, 배기부(160)에 의해 처리실(120) 내의 대량의 기체가 배출된다. 그로 인해, 처리실(120) 내의 산소가 다른 기체와 함께 처리실(120) 밖으로 배출됨으로써, 단시간에 산소의 양이 저하한다. 또, 배기부(170)에 의해 하우징(151) 내의 대량의 기체가 배출된다. 이에 의해, 처리실(120) 내 및 하우징(151) 내의 압력이 대기압 P0보다 낮은 값 Pa까지 저하한다.
재치판(141)이 배기 위치로 이동한 상태에 있어서는, 재치판(141)과 처리실(120)의 바닥면 사이, 및 재치판(141)과 투광판(152) 사이에 좁은 간극이 형성되는 것이 방지된다. 이와 같이, 배기 위치에 있어서의 재치판(141)의 상방 및 하방의 공간은 비교적 크기 때문에, 산소가 정체하기 어렵다. 그로 인해, 산소를 효율적으로 배출할 수 있다. 또한, 도 6의 예에 있어서는, 배기 위치에서는 재치판(141)에 기판(W)이 재치되어 있지 않지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 배기 위치에서, 재치판(141)에 기판(W)이 재치되어 있어도 된다.
또, 본 실시형태에 있어서는, 배기부(160)의 주관(a1)의 배기구(도 1의 처리실(120)의 배기구(125)에 접속되는 부분)는, 배기 위치보다 하방에 배치된다. 또, 급기부(180)에 있어서의 주관(a5)의 급기구(도 1의 처리실(120)의 급기구(126)에 접속되는 부분)는, 배기 위치보다 상방에 배치된다. 여기서, 본 실시형태와 같이, 주관(a1)의 배기구와 주관(a5)의 급기구 사이에 배기 위치를 두도록 배치되는 것이보다 바람직하다.
이 배치에 의하면, 배기 위치에 있어서의 재치판(141)보다 상방의 공간에 직접적으로 불활성 가스가 공급된다. 또, 배기 위치에 있어서의 재치판(141)의 주위의 공간을 따른 불활성 가스의 흐름이 형성된다. 이에 의해, 산소를 효율적으로 배출함과 더불어, 재치판(141)과 투광부(150) 사이의 산소를 보다 효율적으로 배출할 수 있다. 그 결과, 단시간에 기판(W)의 노광을 개시할 수 있다.
일정 시간 후, 시점 t3에 있어서, 도 7에 나타낸 바와 같이, 급기부(180)의 밸브(v5)가 개방되고, 급기부(190)의 밸브(v7)가 개방된다. 이 경우, 급기부(180)에 의해 처리실(120) 내에 대량의 불활성 가스가 공급된다. 따라서, 처리실(120) 내에 잔류하는 미소한 양의 산소가 불활성 가스와 함께 처리실(120) 밖으로 배출된다. 그로 인해, 단시간에 처리실(120) 내의 기체중의 산소 농도가 저하한다. 또, 급기부(190)에 의해 하우징(151) 내에 대량의 불활성 가스가 공급된다. 이에 의해, 처리실(120) 내 및 하우징(151) 내의 압력이, 값 Pa보다 높고 대기압 P0보다 낮은 값 Pb까지 상승한다.
계속해서, 시점 t4에 있어서, 도 8에 나타낸 바와 같이, 배기부(160)의 밸브(v1, v2)가 닫히고, 배기부(170)의 밸브(v3, v4)가 닫힌다. 이 경우, 급기부(180)에 의해 처리실(120) 내에 추가로 대량의 불활성 가스가 공급되고, 급기부(190)에 의해 하우징(151) 내에 추가로 대량의 불활성 가스가 공급된다. 이에 의해, 처리실(120) 내 및 하우징(151) 내의 압력이 대기압 P0보다 높은 값 Pc까지 상승하고, 처리실(120) 내의 기체중의 산소 농도가 계속 저하한다.
시점 t5에 있어서, 처리실(120) 내의 기체중의 산소 농도가 일정값(예를 들면 100ppm) 이하까지 저하한다. 이에 의해, 도 9에 나타낸 바와 같이, 재치판(141)이 처리 위치로 이동하고, 광원부(153)가 출사 상태가 된다. 이 경우, 기판(W)이 복수의 지지 핀(124)으로부터 재치판(141)에 수도되고, 투광판(152)에 근접된다. 이 상태에서, 광원부(153)로부터 투광판(152)을 통해 진공 자외선이 기판(W)에 조사되고, 피처리면에 형성된 DSA막이 노광된다.
시점 t6에 있어서, 기판(W)에 조사되는 진공 자외선의 노광량이 설정 노광량에 도달한다. 이에 의해, 도 5의 초기 상태와 동일하게, 광원부(153)가 정지 상태가 되고, 재치판(141)이 대기 위치로 이동되고, 셔터(131)가 개방 위치로 이동된다. 또, 급기부(180)의 밸브(v6)가 개방되고, 배기부(170)의 밸브(v4)가 개방되며, 급기부(190)의 밸브(v8)가 개방된다.
이 경우, 처리실(120) 내 및 하우징(151) 내가 대기압 P0으로 유지되고, 처리실(120) 내의 기체중의 산소 농도는 대기중의 산소 농도와 동일해진다. 또, 노광 후의 기판(W)이 재치판(141)으로부터 복수의 지지 핀(124)에 수도된다. 본 예에서는, 후술하는 도 12의 반송 장치(220)에 의해 기판(W)이 복수의 지지 핀(124) 상으로부터 처리실(120)의 외부로 반출된다.
(4) 노광 처리
도 11은, 도 3의 제어부(110)에 의해 행해지는 노광 처리를 나타내는 플로차트이다. 이하, 도 1 및 도 3을 이용하여 노광 처리를 설명한다. 우선, 개폐 제어부(F)는, 셔터(131)를 개방 위치로 이동시킨다(단계 S1). 이에 의해, 반송 개구(122)를 통해 처리 대상의 기판(W)을 복수의 지지 핀(124)의 상단부에 재치할 수 있다. 또, 승강 제어부(G)는, 재치판(141)을 대기 위치로 이동시킨다(단계 S2). 투광 제어부(J)는, 광원부(153)를 정지 상태로 전환한다(단계 S3).
다음에, 배기 제어부(B)는, 배기부(160)의 밸브(v1, v2)를 닫는다(단계 S4). 배기 제어부(C)는, 배기부(170)의 밸브(v4)를 개방한다(단계 S5). 급기 제어부(D)는, 급기부(180)의 밸브(v6)를 개방한다(단계 S6). 급기 제어부(E)는, 급기부(190)의 밸브(v8)를 개방한다(단계 S7). 단계 S1~S7은, 노광 장치(100)를 초기 상태로 하기 위한 처리이며, 어느 것이 먼저 실행되어도 되고, 동시에 실행되어도 된다. 특히, 단계 S4~S7은, 동시에 실행되는 것이 바람직하다.
또한, 본 실시형태에 있어서의 「동시에 실행」이란, 복수의 처리가 완전하게 동일한 시점에 실행되는 것 뿐만 아니라, 수 초 정도의 기간 내에 순차적으로 실행되는 것, 또는 수 초 정도의 지연 시간을 수반해 실행되는 것을 포함한다. 이하의 설명에 있어서도 동일하다.
계속해서, 개폐 제어부(F)는, 기판(W)이 처리실(120) 내에 반입되었는지의 여부를 판정한다(단계 S8). 기판(W)이 처리실(120) 내에 반입되었는지의 여부는, 예를 들면 후술하는 도 12의 반송 장치(220)에 있어서의 기판(W)의 유지부가 반송 개구(122)를 통과했는지의 여부를 광전 센서 등으로 검출함으로써 판정된다. 기판(W)이 반입되어 있지 않은 경우, 개폐 제어부(F)는, 기판(W)이 처리실(120) 내에 반입될 때까지 대기한다.
기판(W)이 처리실(120) 내에 반입된 경우, 개폐 제어부(F)는 셔터(131)를 폐색 위치로 이동시킨다(단계 S9). 또, 승강 제어부(G)는, 재치판(141)을 배기 위치로 이동시킨다(단계 S10). 배기 제어부(B)는, 배기부(160)의 밸브(v1)를 개방한다(단계 S11). 배기 제어부(C)는, 배기부(170)의 밸브(v3)를 개방한다(단계 S12). 급기 제어부(D)는, 급기부(180)의 밸브(v5, v6)를 닫는다(단계 S13). 급기 제어부(E)는, 급기부(190)의 밸브(v7, v8)를 닫는다(단계 S14). 단계 S9~S14는, 어느 것이 먼저 실행되어도 되고, 동시에 실행되어도 된다. 특히, 단계 S11~S14는, 동시에 실행되는 것이 바람직하다.
그 후, 급기 제어부(D)는, 일정 시간이 경과했는지 여부를 판정한다(단계 S15). 일정 시간이 경과하지 않은 경우, 급기 제어부(D)는 일정 시간이 경과할 때까지 대기한다. 일정 시간이 경과한 경우, 급기 제어부(D)는, 급기부(180)의 밸브(v5)를 개방한다(단계 S16). 또, 급기 제어부(E)는, 급기부(190)의 밸브(v7)를 개방한다(단계 S17). 단계 S16, S17은, 어느 것이 먼저 실행되어도 되지만, 동시에 실행되는 것이 바람직하다.
다음에, 배기 제어부(B)는, 일정 시간이 경과했는지 여부를 판정한다(단계 S18). 일정 시간이 경과하고 있지 않은 경우, 배기 제어부(B)는 일정 시간이 경과할 때까지 대기한다. 일정 시간이 경과한 경우, 배기 제어부(B)는, 배기부(160)의 밸브(v1, v2)를 닫는다(단계 S19). 또, 배기 제어부(C)는, 배기부(170)의 밸브(v3, v4)를 닫는다(단계 S20). 단계 S19, S20은, 어느 것이 먼저 실행되어도 되지만, 동시에 실행되는 것이 바람직하다.
계속해서, 승강 제어부(G)는, 처리실(120) 내의 기체중의 산소 농도가 일정값 이하까지 저하했는지 여부를 판정한다(단계 S21). 산소 농도가 일정값 이하까지 저하하지 않은 경우, 승강 제어부(G)는, 산소 농도가 일정값 이하까지 저하할 때까지 대기한다. 산소 농도가 일정값 이하까지 저하한 경우, 승강 제어부(G)는, 재치판(141)을 처리 위치로 이동시킨다(단계 S22). 또, 투광 제어부(J)는, 광원부(153)를 출사 상태로 전환한다(단계 S23). 단계 S22, S23은, 어느 것이 먼저 실행되어도 되고, 동시에 실행되어도 된다.
그 후, 노광량 산출부(I)는, 기판(W)의 노광량이 설정 노광량에 도달했는지 여부를 판정한다(단계 S24). 노광량이 설정 노광량에 도달하고 있지 않은 경우, 노광량 산출부(I)는, 노광량이 설정 노광량에 도달할 때까지 대기한다. 노광량이 설정 노광량에 도달한 경우, 노광량 산출부(I)는, 단계 s1로 되돌아온다. 이에 의해, 단계 S1~S24가 반복된다. 그 결과, 복수의 기판(W)에 노광 처리가 순차적으로 진행된다.
(5) 기판 처리 장치
도 12는, 도 1의 노광 장치(100)를 구비한 기판 처리 장치의 전체 구성을 나타내는 모식적 블럭도이다. 이하에 설명하는 기판 처리 장치(200)에 있어서는, 블록 공중합체의 유도 자기 조직화(DSA)를 이용한 처리가 행해진다. 구체적으로는, 기판(W)의 피처리면 상에 유도 자기 조직화 재료를 포함하는 처리액이 도포된다. 그 후, 유도 자기 조직화 재료에 발생하는 미크로상 분리에 의해 기판(W)의 피처리면 상에 2종류의 중합체의 패턴이 형성된다. 2종류의 중합체 중 한쪽의 패턴이 용제에 의해 제거된다.
유도 자기 조직화 재료를 포함하는 처리액을 DSA액이라 부른다. 또, 미크로상 분리에 의해 기판(W)의 피처리면 상에 형성되는 2종류의 중합체의 패턴 중 한쪽을 제거하는 처리를 현상 처리라 부르고, 현상 처리에 이용되는 용제를 현상액이라 부른다.
도 12에 나타낸 바와 같이, 기판 처리 장치(200)는, 노광 장치(100)에 추가해, 제어 장치(210), 반송 장치(220), 열처리 장치(230), 도포 장치(240) 및 현상 장치(250)를 구비한다. 제어 장치(210)는, 예를 들면 CPU 및 메모리, 또는 마이크로 컴퓨터를 포함하고, 반송 장치(220), 열처리 장치(230), 도포 장치(240) 및 현상 장치(250)의 동작을 제어한다. 또, 제어 장치(210)는, 도 1의 노광 장치(100)의 폐색부(130), 승강부(140), 투광부(150), 배기부(160, 170) 및 급기부(180, 190)의 동작을 제어하기 위한 지령을 제어부(110)에 부여한다.
반송 장치(220)는, 처리 대상의 기판(W)을 유지하면서 그 기판(W)을 노광 장치(100), 열처리 장치(230), 도포 장치(240) 및 현상 장치(250) 사이에서 반송한다. 열처리 장치(230)는, 도포 장치(240)에 의한 도포 처리 및 현상 장치(250)에 의한 현상 처리의 전후에 기판(W)의 열처리를 행한다.
도포 장치(240)는, 기판(W)의 피처리면에 DSA액을 공급함으로써, 막의 도포 처리를 행한다. 본 실시형태에서는, DSA액으로서, 2종류의 중합체로 구성되는 블록 공중합체가 이용된다. 2종류의 중합체의 조합으로서, 예를 들면, 폴리스티렌-폴리메틸메타크릴레이트(PS-PMMA), 폴리스티렌-폴리디메틸실록산(PS-PDMS), 폴리스티렌-폴리페로세닐디메틸실란(PS-PFS), 폴리스티렌-폴리에틸렌옥시드(PS-PEO), 폴리스티렌-폴리비닐피리딘(PS-PVP), 폴리스티렌-폴리히드록시스티렌(PS-PHOST), 및 폴리메틸메타크릴레이트-폴리메타크릴레이트다면체올리고머릭실세스퀴옥산(PMMA-PMAPOSS) 등을 들 수 있다.
현상 장치(250)는, 기판(W)의 피처리면에 현상액을 공급함으로써, 막의 현상 처리를 행한다. 현상액의 용매로서, 예를 들면, 톨루엔, 헵탄, 아세톤, 프로필렌 글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGMEA), 프로필렌글리콜모노메틸에테르(PGME), 시클로헥사논, 아세트산, 테트라히드로푸란, 이소프로필알코올(IPA) 또는 수산화테트라메틸암모늄(TMAH) 등을 들 수 있다.
도 13은, 도 12의 기판 처리 장치(200)에 의한 기판(W)의 처리의 일례를 나타내는 모식도이다. 도 13에서는, 처리가 행해질 때마다 변화하는 기판(W)의 상태가 단면도로 나타난다. 본 예에서는, 기판(W)이 기판 처리 장치(200)에 반입되기 전의 초기 상태로서, 도 13(a)에 나타낸 바와 같이, 기판(W)의 피처리면을 덮도록 하지층(L1)이 형성되고, 하지층(L1) 상에 예를 들면 포토레지스트로 이루어지는 가이드 패턴(L2)이 형성되어 있다. 이하, 도 12 및 도 13을 이용하여 기판 처리 장치(200)의 동작을 설명한다.
반송 장치(220)는, 처리 대상의 기판(W)을, 열처리 장치(230) 및 도포 장치(240)에 순서대로 반송한다. 이 경우, 열처리 장치(230)에 있어서, 기판(W)의 온도가 DSA막(L3)의 형성에 적합한 온도로 조정된다. 또, 도포 장치(240)에 있어서, 기판(W)의 피처리면에 DSA액이 공급되고, 도포 처리가 행해진다. 그에 의해, 도 13(b)에 나타낸 바와 같이, 가이드 패턴(L2)이 형성되어 있지 않은 하지층(L1) 상의 영역에, 2종류의 중합체로 구성되는 DSA막(L3)이 형성된다.
다음에, 반송 장치(220)는, DSA막(L3)이 형성된 기판(W)을, 열처리 장치(230) 및 노광 장치(100)에 순서대로 반송한다. 이 경우, 열처리 장치(230)에 있어서, 기판(W)의 가열 처리가 행해짐으로써, DSA막(L3)에 미크로상 분리가 발생한다. 이에 의해, 도 13(c)에 나타낸 바와 같이, 한쪽의 중합체로 이루어지는 패턴(Q1) 및 다른쪽의 중합체로 이루어지는 패턴(Q2)이 형성된다. 본 예에서는, 가이드 패턴(L2)을 따르도록, 선형의 패턴(Q1) 및 선형의 패턴(Q2)이 지향적으로 형성된다.
그 후, 열처리 장치(230)에 있어서, 기판(W)이 냉각된다. 또, 노광 장치(100)에 있어서, 미크로상 분리 후의 DSA막(L3)의 전체에 DSA막(L3)을 개질시키기 위한 진공 자외선이 조사되고, 노광 처리가 행해진다. 이에 의해, 한쪽의 중합체와 다른쪽의 중합체 사이의 결합이 절단되어, 패턴(Q1)과 패턴(Q2)이 분리된다.
계속해서, 반송 장치(220)는, 노광 장치(100)에 의한 노광 처리 후의 기판(W)을, 열처리 장치(230) 및 현상 장치(250)에 순서대로 반송한다. 이 경우, 열처리 장치(230)에 있어서, 기판(W)이 냉각된다. 또, 현상 장치(250)에 있어서, 기판(W) 상의 DSA막(L3)에 현상액이 공급되어, 현상 처리가 행해진다. 이에 의해, 도 13(d)에 나타낸 바와 같이, 패턴(Q1)이 제거되고, 최종적으로, 기판(W) 상에 패턴(Q2)이 잔존한다. 마지막에, 반송 장치(220)는, 현상 처리 후의 기판(W)을 현상 장치(250)로부터 회수한다.
(6) 효과
본 실시형태에 따른 노광 장치(100)에 있어서는, 처리실(120) 내의 기체의 배출이 개시되고 나서 일정 시간이 경과한 후에, 처리실(120) 내로의 불활성 가스의 공급이 개시된다. 이 경우, 불활성 가스의 공급 전에, 처리실(120) 내의 산소가 다른 기체와 함께 처리실(120) 밖으로 배출된다. 이에 의해, 처리실(120) 내의 압력이 저하함과 더불어 산소의 양이 저하한다. 그 후, 처리실(120) 내에 불활성 가스가 공급되고, 처리실(120) 내에 잔류하는 미소한 양의 산소가 불활성 가스와 함께 처리실(120) 밖으로 배출된다. 그 때문에, 처리실(120) 내로의 기판(W)의 반입 후에, 단시간에 처리실(120) 내의 기체중의 산소 농도가 저하한다. 따라서, 기판(W)의 반입으로부터 단시간에 기판(W)의 노광을 개시할 수 있다. 그 결과, 기판(W)의 노광 처리의 효율을 향상시킬 수 있다.
또, 처리실(120) 내로의 불활성 가스의 공급이 개시되고 나서 일정 시간이 경과한 후에, 처리실(120) 내의 기체의 배출이 정지된다. 이 경우, 처리실(120) 내의 기체의 배출이 정지된 상태로 처리실(120) 내에 불활성 가스가 추가로 공급된다. 이에 의해, 처리실(120) 내의 기체중의 산소 농도를 보다 저하시켜, 오존의 발생을 보다 효율적으로 방지할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 따른 노광 장치(100)에 있어서는, 처리실(120) 내의 기체의 배출 및 처리실(120) 내로의 불활성 가스의 공급에 의해 처리실(120) 내의 압력이 변화한다. 특히, 불활성 가스의 공급 전에, 처리실(120) 내의 산소가 다른 기체와 함께 처리실(120) 밖으로 배출된다. 그로 인해, 처리실(120) 내의 압력이 저하함과 더불어 산소의 양이 저하한다.
이러한 경우에도, 하우징(151) 내의 압력이 처리실(120) 내의 압력과 일치되거나 또는 가까워진다. 따라서, 처리실(120) 내와 하우징(151) 내의 압력차가 거의 발생하지 않는다. 그 때문에, 투광판(152)에 응력이 발생하는 것이 방지된다. 이 경우, 투광판(152)의 두께를 크게 할 필요가 없기 때문에, 투광판(152)의 투과율이 향상된다. 이에 의해, 기판(W)의 노광 처리의 효율을 향상시킬 수 있다.
[2] 제2의 실시형태
제2의 실시형태에 따른 노광 장치 및 기판 처리 장치에 대해서, 제1의 실시형태에 따른 노광 장치 및 기판 처리 장치와 상이한 점을 설명한다. 도 14는, 본 발명의 제2의 실시형태에 따른 노광 장치의 구성을 나타내는 모식적 단면도이다. 도 14에 나타낸 바와 같이, 노광 장치(100)는, 처리실(120)과 하우징(151) 사이를 연결하는 연결관(101)을 더 포함한다. 연결관(101)에는, 밸브(v9)가 끼워진다.
도 15는, 도 14의 제어부(110)의 구성을 나타내는 기능 블럭도이다. 도 15에 나타낸 바와 같이, 제어부(110)는, 도 14의 밸브(v9)의 동작을 제어하는 연결 제어부(K)를 더 포함한다. 밸브(v9)가 개방됨으로써, 처리실(120)의 내부 공간(V1)과 하우징(151)의 내부 공간(V2)이 연결관(101)을 통해 연통하고, 처리실(120) 내와 하우징(151) 내 사이에서 기체가 이동 가능해진다.
도 16~도 21은, 도 15의 제어부(110)에 의한 노광 장치(100)의 각 부의 제어를 설명하기 위한 도면이다. 도 22는, 도 15의 제어부(110)에 의한 제어의 타이밍을 나타내는 도면이다. 도 22(i)는, 연결관(101)에 있어서의 밸브(v9)의 동작의 전환의 타이밍을 나타낸다. 이하, 도 16~도 22를 참조하면서 본 실시형태에 있어서의 제어부(110)에 의한 노광 처리를 설명한다.
또한, 도 22에 있어서의 배기부(160), 급기부(180), 셔터(131), 재치판(141) 및 광원부(153)의 제어의 타이밍은, 도 10에 있어서의 배기부(160), 급기부(180), 셔터(131), 재치판(141) 및 광원부(153)의 제어의 타이밍과 각각 동일하다. 또, 도 22에 있어서의 처리실(120) 내의 압력의 변화는, 도 10에 있어서의 처리실(120) 내의 압력의 변화와 동일하다. 한편, 도 22에 있어서의 배기부(170) 및 급기부(190)의 제어의 타이밍은, 도 10에 있어서의 배기부(170) 및 급기부(190)의 제어의 타이밍과는 상이하다.
초기 상태로서, 시점 t1에 있어서는, 도 16에 나타낸 바와 같이, 셔터(131)가 개방 위치에 있고, 재치판(141)이 대기 위치에 있으며, 광원부(153)가 정지 상태에 있다. 또, 배기부(160)의 밸브(v1, v2)가 닫히고, 급기부(180)의 밸브(v6)가 개방되고, 배기부(170)의 밸브(v4)가 개방되고, 급기부(190)의 밸브(v8)가 개방되고, 연결관(101)의 밸브(v9)가 닫힌다.
이 경우, 급기부(180)에 의해 처리실(120) 내에 소량의 불활성 가스가 공급되는데, 반송 개구(122)가 개방되어 있으므로, 처리실(120) 내가 대기압 P0으로 유지되고, 처리실(120) 내의 기체중의 산소 농도는 대기중의 산소 농도와 동일하다. 또, 급기부(190)에 의해 하우징(151) 내에 소량의 불활성 가스가 공급되고, 배기부(170)에 의해 하우징(151) 내의 소량의 기체가 배출됨으로써, 하우징(151) 내가 대기압 P0으로 유지되고, 하우징(151) 내의 기체가 불활성 가스로 유지된다. 이 상태에 있어서는, 밸브(v9)가 닫히므로, 산소가 처리실(120)을 통해 하우징(151) 내에 유입하는 것이 용이하게 방지된다.
다음에, 도 17에 나타낸 바와 같이, 도 12의 반송 장치(220)에 의해 기판(W)이 복수의 지지 핀(124)의 상단부에 재치된다. 그 후, 시점 t2에 있어서, 도 18에 나타낸 바와 같이, 셔터(131)가 폐색 위치로 이동되고, 재치판(141)이 배기 위치로 이동된다. 또, 배기부(160)의 밸브(v1)가 개방되고, 급기부(180)의 밸브(v5, v6)가 닫히고, 배기부(170)의 밸브(v3, v4)가 닫히고, 급기부(190)의 밸브(v7)가 개방되고, 연결관(101)의 밸브(v9)가 개방된다.
이 경우, 반송 개구(122)가 닫히고 또한 급기부(180)로부터 처리실(120) 내로의 불활성 가스의 공급이 정지된 상태로, 배기부(160)에 의해 처리실(120) 내의 대량의 기체가 배출된다. 그로 인해, 처리실(120) 내의 산소가 다른 기체와 함께 처리실(120) 밖으로 배출됨으로써, 단시간에 산소의 양이 저하한다. 또, 처리실(120) 내 및 하우징(151) 내의 압력이 대기압 P0보다 낮은 값 Pa까지 저하한다.
여기서, 하우징(151)의 내부 공간과 처리실(120)의 내부 공간이 연결관(101)을 통해 연통하고, 처리실(120) 내의 압력과 하우징(151) 내의 압력이 동일하게 유지된다. 또, 배기부(170)에 의한 하우징(151) 내의 기체의 배출이 정지된 상태로, 하우징(151) 내에 대량의 불활성 가스가 공급되므로, 하우징(151) 내의 기체가 처리실(120) 내로 이동한다. 처리실(120) 내로부터 하우징(151) 내로는 기체가 이동(역류)하지 않는다. 이에 의해, 하우징(151) 내에 산소를 포함하는 기체가 유입되는 것이 방지된다.
일정 시간 후, 시점 t3에 있어서, 도 19에 나타낸 바와 같이, 급기부(180)의 밸브(v5)가 개방된다. 이 경우, 급기부(180)에 의해 처리실(120) 내에 대량의 불활성 가스가 공급된다. 따라서, 처리실(120) 내에 잔류하는 미소한 양의 산소가 불활성 가스와 함께 처리실(120) 밖으로 배출된다. 그로 인해, 단시간에 처리실(120) 내의 기체중의 산소 농도가 저하한다. 또, 처리실(120) 내 및 하우징(151) 내의 압력이, 값 Pa보다 높고 대기압 P0보다 낮은 값 Pb까지 상승한다.
계속해서, 시점 t4에 있어서, 도 20에 나타낸 바와 같이, 배기부(160)의 밸브(v1, v2)가 닫힌다. 이 경우, 급기부(180)에 의해 처리실(120) 내에 추가로 대량의 불활성 가스가 공급된다. 이에 의해, 처리실(120) 내 및 하우징(151) 내의 압력이 대기압 P0보다 높은 값 Pc까지 상승하고, 처리실(120) 내의 기체중의 산소 농도가 계속 저하한다.
시점 t5에 있어서, 처리실(120) 내의 기체중의 산소 농도가 일정값(예를 들면 100ppm) 이하까지 저하한다. 이에 의해, 도 21에 나타낸 바와 같이, 재치판(141)이 처리 위치로 이동하고, 광원부(153)가 출사 상태가 된다. 이 경우, 기판(W)이 복수의 지지 핀(124)으로부터 재치판(141)에 수도되고, 투광판(152)에 근접된다. 이 상태에서, 광원부(153)로부터 투광판(152)을 통해 진공 자외선이 기판(W)에 조사되고, 피처리면에 형성된 DSA막이 노광된다.
시점 t6에 있어서, 기판(W)에 조사되는 진공 자외선의 노광량이 설정 노광량에 도달한다. 이에 의해, 도 17의 초기 상태와 동일하게, 광원부(153)가 정지 상태가 되고, 재치판(141)이 대기 위치로 이동되고, 셔터(131)가 개방 위치로 이동된다. 또, 급기부(180)의 밸브(v6)가 개방되고, 배기부(170)의 밸브(v4)가 개방되고, 급기부(190)의 밸브(v8)가 개방되고, 연결관(101)의 밸브(v9)가 닫힌다.
이 경우, 하우징(151)의 내부 공간과 처리실(120)의 내부 공간의 연통이 차단되면서, 처리실(120) 내 및 하우징(151) 내가 대기압 P0으로 유지된다. 처리실(120) 내의 기체중의 산소 농도는, 대기중의 산소 농도와 동일해진다. 또, 노광 후의 기판(W)이 재치판(141)으로부터 복수의 지지 핀(124)에 수도된다. 본 예에서는, 도 12의 반송 장치(220)에 의해 기판(W)이 복수의 지지 핀(124) 상으로부터 처리실(120)의 외부로 반출된다. 이 구성에 의하면, 보다 간단한 제어에 의해 처리실(120) 내의 압력과 하우징(151) 내의 압력을 일치시키거나, 또는 압력의 차를 일정값보다 작게 할 수 있다.
도 23은, 도 15의 제어부(110)에 의해 행해지는 노광 처리를 나타내는 플로차트이다. 도 23의 노광 처리가 도 11의 노광 처리와 상이한 것은 이하의 점이다. 단계 S7, S8 사이에 단계 S7a가 실행된다. 단계 S12 대신에 단계 S12a가 실행된다. 단계 S14 대신에 단계 S14a가 실행된다. 단계 S14a, S15 사이에 단계 S14b가 실행된다. 단계 S17, S20이 실행되지 않는다.
단계 S7a에서는, 연결 제어부(K)는, 연결관(101)의 밸브(v9)를 닫는다. 단계 S12a에서는, 배기 제어부(C)는, 밸브(v3, v4)를 닫는다. 단계 S14a에서는, 급기 제어부(E)는, 급기부(190)의 밸브(v7)를 개방한다. 단계 S14b에서는, 연결 제어부(K)는, 연결관(101)의 밸브(v9)를 개방한다.
단계 S1~S7, S7a는, 노광 장치(100)를 초기 상태로 하기 위한 처리이며, 어느 것이 먼저 실행되어도 되고, 동시에 실행되어도 된다. 특히, 단계 S4~S7, S7a는, 동시에 실행되는 것이 바람직하다. 단계 S9~S11, S12a, S13, S14a, S14b는, 어느 것이 먼저 실행되어도 되고, 동시에 실행되어도 된다. 특히, 단계 S11, S12a, S13, S14a, S14b는, 동시에 실행되는 것이 바람직하다.
[3] 다른 실시형태
(1) 상기 실시형태에 있어서, 처리액으로서 DSA액이 이용되는데, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. DSA액과는 상이한 다른 처리액이 이용되어도 된다.
(2) 상기 실시형태에 있어서, 진공 자외선의 출사면은 기판(W)의 피처리면보다 크고, 기판(W)의 전체면 노광이 행해지는데, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 진공 자외선의 출사면은 기판(W)의 피처리면보다 작아도 되고, 면형상의 진공 자외선이 출사되지 않아도 된다. 이 경우, 진공 자외선의 출사면과 기판(W)의 피처리면이 상대적으로 이동됨으로써 기판(W)의 피처리면의 전체에 진공 자외선이 조사된다.
(3) 상기 실시형태에 있어서, 처리실(120) 내의 기체중의 산소 농도가 100ppm까지 저하한 경우에 기판(W)의 노광이 개시되는데, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 처리실(120) 내의 기체중의 산소 농도가 100ppm보다 높은 농도(예를 들면 1%)까지 저하한 경우에 기판(W)의 노광이 개시되어도 된다.
(4) 상기 실시형태에 있어서, 배기구(125)가 배기 위치보다 하방에 형성되고, 급기구(126)가 배기 위치보다 상방에 형성되는데, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 배기구(125)가 배기 위치보다 상방에 형성되고, 급기구(126)가 배기 위치보다 하방에 형성되어도 된다. 혹은, 배기구(125) 및 급기구(126)가 둘 다 배기 위치보다 상방에 형성되어도 되고, 배기구(125) 및 급기구(126)가 둘 다 배기 위치보다 하방에 형성되어도 된다. 따라서, 배기구(125)와 급기구(126)가 배기 위치를 사이에 두도록 형성되지 않아도 된다.
(5) 상기 실시형태에 있어서, 처리실(120) 내의 기체가 배출될 때에 재치판(141)이 배기 위치로 이동되는데, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 대기 위치에 있어서의 재치판(141)의 주위에 좁은 간극이 형성되지 않고, 산소가 정체하기 어려운 경우에는, 처리실(120) 내의 기체가 배출될 때에 재치판(141)이 배기 위치로 이동되지 않아도 된다.
(6) 상기 실시형태에 있어서, 하우징(151) 내의 압력이 처리실(120) 내의 압력과 일치하거나 또는 가까워지도록 하우징(151) 내의 압력이 제어되는데, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 투광판(152)이 충분한 강도를 갖는 경우에는, 하우징(151) 내의 압력이 처리실(120) 내의 압력과 일치하거나 또는 가까워지도록 하우징(151) 내의 압력이 제어되지 않아도 된다.
(7) 상기 실시형태에 있어서, 처리실(120) 내로의 불활성 가스의 공급보다 먼저 처리실(120) 내의 기체의 배출이 개시되는데, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 처리실(120) 내의 산소를 충분히 단시간에 배출 가능한 경우에는, 처리실(120) 내로의 불활성 가스의 공급보다 먼저 처리실(120) 내의 기체의 배출이 개시되지 않아도 된다. 따라서, 처리실(120) 내로의 불활성 가스의 공급과 처리실(120) 내의 기체의 배출이 동시에 개시되어도 된다.
[4] 청구항의 각 구성 요소와 실시형태의 각 요소의 대응 관계
이하, 청구항의 각 구성 요소와 실시형태의 각 요소의 대응의 예에 대해서 설명하는데, 본 발명은 하기의 예로 한정되지 않는다. 청구항의 각 구성 요소로서, 청구항에 기재되어 있는 구성 또는 기능을 갖는 다른 여러 가지의 요소를 이용할 수도 있다.
상기 실시형태에서는, 투광부(150)가 투광부의 예이며, 재치판(141)이 재치부의 예이며, 배기부(160, 170)가 각각 제1 및 제2의 배기부의 예이며, 급기부(180, 190)가 각각 제1 및 제2의 급기부의 예이다. 급기 제어부(D, E)가 각각 제1 및 제2의 급기 제어부의 예이며, 구동 장치(143)가 구동부의 예이며, 배기 제어부(B)가 배기 제어부의 예이며, 지지 핀(124)이 지지 부재의 예이다.
투광판(152)이 창부재의 예이며, 연결관(101)이 연결부의 예이며, 도포 장치(240)가 도포 처리부의 예이며, 열처리 장치(230)가 열처리부의 예이며, 현상 장치(250)가 현상 처리부의 예이며, 기판 처리 장치(200)가 기판 처리 장치의 예이다. 반송 개구(122)가 개구의 예이며, 밸브(v9)가 밸브의 예이며, 배기 제어부(B)가 배기 제어부의 예이거나, 또는, 배기 제어부(B, C)가 각각 제1 및 제2의 배기 제어부의 예이다.
제1의 실시형태에 있어서는, 배기부(170), 급기부(190) 및 급기 제어부(E)가 압력 제어부의 예이거나, 또는, 배기부(170), 급기부(190), 배기 제어부(C) 및 급기 제어부(E)가 압력 제어부의 예이다. 제2의 실시형태에 있어서는, 연결관(101) 및 급기부(190)가 압력 제어부의 예이거나, 또는, 연결관(101), 급기부(190), 밸브(v9) 및 연결 제어부(K)가 압력 제어부의 예이다.

Claims (22)

  1. 기판을 수용하는 처리실과,
    상기 처리실 내에 있어서, 기판이 재치(載置)되는 재치부와,
    상기 처리실 내의 기체를 배출하기 위한 제1의 배기부와,
    상기 처리실 내에 불활성 가스를 공급하기 위한 제1의 급기부와,
    진공 자외선을 출사하는 투광부와,
    상기 제1의 배기부에 의해 상기 처리실 내의 기체의 배출이 개시되고 나서 미리 정해진 제1의 시간이 경과한 후에, 상기 처리실 내로의 불활성 가스의 공급이 개시되도록 상기 제1의 급기부를 제어하는 제1의 급기 제어부와,
    상기 처리실 내의 기체중의 산소 농도가 미리 정해진 농도까지 저하한 상태로, 상기 처리실 내의 기판에 진공 자외선을 조사함으로써 기판을 노광하도록 상기 투광부를 제어하는 투광 제어부와,
    상기 처리실 내로의 기판의 반입 및 상기 처리실 밖으로의 기판의 반출 시에 상기 재치부가 상기 처리실 내의 제1의 위치에 있고, 상기 투광부에 의한 기판으로의 진공 자외선의 조사 시에 상기 재치부가 상기 제1의 위치보다 상기 투광부에 가까운 제2의 위치에 있도록, 상기 재치부를 상기 제1의 위치와 상기 제2의 위치로 이동시키는 구동부를 구비하는, 노광 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1의 급기부에 의해 상기 처리실 내로의 불활성 가스의 공급이 개시되고 나서 미리 정해진 제2의 시간이 경과한 후에, 상기 처리실 내의 기체의 배출이 정지되도록 상기 제1의 배기부를 제어하는 배기 제어부를 더 구비하는, 노광 장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 투광부는, 상기 재치부의 상방에 배치되고, 진공 자외선을 하방으로 출사하고,
    상기 제2의 위치는 상기 투광부의 하방에 있으며, 상기 제1의 위치는 상기 제2의 위치의 하방에 있고,
    상기 구동부는, 상기 재치부를 상기 제1의 위치와 상기 제2의 위치 사이에서 승강시키는, 노광 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 구동부는, 상기 제1의 배기부에 의해 상기 처리실 내의 기체가 배출될 때에, 상기 재치부가 상기 제1의 위치보다 상방이고 또한 상기 제2의 위치보다 하방인 제3의 위치에 있도록 상기 재치부를 이동시키는, 노광 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1의 배기부는, 상기 처리실 내에 있어서 기체를 배출하는 배기구를 갖고,
    상기 제1의 급기부는, 상기 처리실 내에 있어서 불활성 가스를 공급하는 급기구를 갖고,
    상기 배기구는, 상기 제3의 위치보다 상방 또는 하방 중 어느 한쪽에 배치되고,
    상기 급기구는, 상기 제3의 위치보다 상방 또는 하방 중 어느 다른쪽에 배치되는, 노광 장치.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 처리실 내에 있어서, 상하 방향으로 연장되는 복수의 지지 부재를 더 구비하고,
    상기 복수의 지지 부재의 상단은 상기 제1의 위치보다 높고 또한 상기 제2의 위치보다 낮고,
    상기 재치부는, 상기 복수의 지지 부재가 통과 가능한 복수의 관통 구멍을 갖고,
    상기 복수의 지지 부재는, 상기 재치부가 상기 제1의 위치에 있을 때 상기 재치부의 상기 복수의 관통 구멍을 관통하는, 노광 장치.
  7. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 투광부 내의 압력이 상기 처리실 내의 압력과 일치하거나 또는 가까워지도록 상기 투광부 내의 압력을 제어하는 압력 제어부를 더 구비하고,
    상기 투광부는, 투광성의 창부재를 갖고, 상기 창부재를 통해 상기 처리실 내의 기판에 진공 자외선을 조사하는, 노광 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 압력 제어부는,
    상기 투광부 내의 기체를 배출하기 위한 제2의 배기부와,
    상기 투광부 내에 불활성 가스를 공급하기 위한 제2의 급기부와,
    상기 제2의 배기부에 의해 상기 투광부 내의 기체의 배출이 개시되고 나서 상기 제1의 시간이 경과한 후에, 상기 투광부 내로의 불활성 가스의 공급이 개시되도록 상기 제2의 급기부를 제어하는 제2의 급기 제어부를 포함하는, 노광 장치.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 압력 제어부는,
    상기 처리실의 내부 공간과 상기 투광부의 내부 공간을 연결하는 연결부와,
    상기 투광부 내에 불활성 가스를 공급하는 제2의 급기부를 포함하는, 노광 장치.
  10. 기판에 처리액을 도포함으로써 기판에 막을 형성하는 도포 처리부와,
    상기 도포 처리부에 의해 막이 형성된 기판을 열처리하는 열처리부와,
    상기 열처리부에 의해 열처리된 기판을 노광하는 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 노광 장치와,
    상기 노광 장치에 의해 노광된 기판에 용제를 공급함으로써 기판의 막을 현상하는 현상 처리부를 구비하는, 기판 처리 장치.
  11. 구동부에 의해 재치부를 처리실 내의 제1의 위치로 이동시키는 단계와,
    상기 처리실 내로 기판을 반입하고, 상기 재치부에 재치하는 단계와,
    제1의 배기부에 의해 상기 처리실 내의 기체의 배출을 개시하는 단계와,
    상기 제1의 배기부에 의해 상기 처리실 내의 기체의 배출이 개시되고 나서 미리 정해진 제1의 시간이 경과한 후에, 제1의 급기부에 의해 상기 처리실 내로의 불활성 가스의 공급을 개시하는 단계와,
    상기 처리실 내의 기체중의 산소 농도가 미리 정해진 농도까지 저하한 상태로, 상기 구동부에 의해 상기 재치부를 상기 제1의 위치보다 투광부에 가까운 제2의 위치로 이동시키는 단계와,
    상기 투광부에 의해 상기 처리실 내의 기판에 진공 자외선을 조사함으로써 기판을 노광하는 단계와,
    상기 구동부에 의해 상기 재치부를 상기 제1의 위치로 이동시키는 단계와,
    상기 처리실 내로부터 기판을 반출하는 단계를 포함하는, 노광 방법.
  12. 도포 처리부에 의해 기판의 피처리면에 처리액을 도포함으로써 기판에 막을 형성하는 단계와,
    상기 도포 처리부에 의해 막이 형성된 기판을 열처리부에 의해 열처리하는 단계와,
    상기 열처리부에 의해 열처리된 기판을 노광 장치에 의해 노광하는 청구항 11에 기재된 노광 방법과,
    상기 노광 장치에 의해 노광된 기판의 피처리면에 현상 처리부에 의해 용제를 공급함으로써 기판의 막을 현상하는 단계를 포함하는, 기판 처리 방법.
  13. 기판을 수용하는 처리실과,
    투광성의 창부재를 갖고, 상기 창부재를 통해 상기 처리실 내의 기판에 진공 자외선을 출사하기 위한 투광부와,
    상기 처리실 내의 기체를 배출하기 위한 제1의 배기부와,
    상기 처리실 내에 불활성 가스를 공급하기 위한 제1의 급기부와,
    상기 투광부 내의 압력이 상기 처리실 내의 압력과 일치하거나 또는 가까워지도록 상기 투광부 내의 압력을 제어하는 압력 제어부와,
    상기 처리실 내의 기체중의 산소 농도가 미리 정해진 농도까지 저하한 상태로, 상기 처리실 내의 기판에 진공 자외선을 조사함으로써 기판을 노광하도록 상기 투광부를 제어하는 투광 제어부를 구비하는, 노광 장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 제1의 배기부에 의해 상기 처리실 내의 기체의 배출이 개시되고 나서 미리 정해진 제1의 시간이 경과한 후에, 상기 처리실 내로의 불활성 가스의 공급이 개시되도록 상기 제1의 급기부를 제어하는 제1의 급기 제어부를 더 구비하는, 노광 장치.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 압력 제어부는,
    상기 투광부 내의 기체를 배출하기 위한 제2의 배기부와,
    상기 투광부 내에 불활성 가스를 공급하기 위한 제2의 급기부와,
    상기 제2의 배기부에 의해 상기 투광부 내의 기체의 배출이 개시되고 나서 상기 제1의 시간이 경과한 후에, 상기 투광부 내로의 불활성 가스의 공급이 개시되도록 상기 제2의 급기부를 제어하는 제2의 급기 제어부를 포함하는, 노광 장치.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 제1의 급기부에 의해 상기 처리실 내로의 불활성 가스의 공급이 개시되고 나서 미리 정해진 제2의 시간이 경과한 후에, 상기 처리실 내의 기체의 배출이 정지되도록 상기 제1의 배기부를 제어하는 제1의 배기 제어부를 더 구비하고,
    상기 압력 제어부는, 상기 제2의 급기부에 의해 상기 투광부 내로의 불활성 가스의 공급이 개시되고 나서 상기 제2의 시간이 경과한 후에, 상기 투광부 내의 기체의 배출이 정지되도록 상기 제2의 배기부를 제어하는 제2의 배기 제어부를 더 포함하는, 노광 장치.
  17. 청구항 13 또는 청구항 14에 있어서,
    상기 압력 제어부는,
    상기 처리실의 내부 공간과 상기 투광부의 내부 공간을 연결하는 연결부와,
    상기 투광부 내에 불활성 가스를 공급하는 제2의 급기부를 포함하는, 노광 장치.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 제1의 급기부에 의해 상기 처리실 내로의 불활성 가스의 공급이 개시되고 나서 미리 정해진 제2의 시간이 경과한 후에, 상기 처리실 내의 기체의 배출이 정지되도록 상기 제1의 배기부를 제어하는 제1의 배기 제어부를 더 구비하는, 노광 장치.
  19. 청구항 17에 있어서,
    상기 처리실은 개구를 갖고,
    상기 노광 장치는, 상기 처리실 내로의 기판의 반입 및 상기 처리실 밖으로의 기판의 반출 시에 상기 개구를 개방하고, 상기 처리실 내로의 기판의 반입 후에 상기 개구를 폐색하는 폐색부를 더 구비하고,
    상기 압력 제어부는,
    상기 연결부에 끼워지는 밸브와,
    상기 개구의 개방 시에 상기 밸브가 닫히고, 상기 개구의 폐색 시에 상기 밸브가 개방되도록 상기 밸브를 제어하는 연결 제어부를 포함하는, 노광 장치.
  20. 기판에 처리액을 도포함으로써 기판에 막을 형성하는 도포 처리부와,
    상기 도포 처리부에 의해 막이 형성된 기판을 열처리하는 열처리부와,
    상기 열처리부에 의해 열처리된 기판을 노광하는, 청구항 13 내지 청구항 16 중 어느 한 항에 기재된 노광 장치와,
    상기 노광 장치에 의해 노광된 기판에 용제를 공급함으로써 기판의 막을 현상하는 현상 처리부를 구비하는, 기판 처리 장치.
  21. 제1의 배기부에 의해 기판이 수용된 처리실 내의 기체를 배출하는 단계와,
    제1의 급기부에 의해 상기 처리실 내에 불활성 가스를 공급하는 단계와,
    투광성의 창부재를 갖는 투광부 내의 압력을 상기 처리실 내의 압력과 일치시키거나 또는 가깝게 하는 단계와,
    상기 처리실 내의 기체중의 산소 농도가 미리 정해진 농도까지 저하한 상태로, 상기 투광부에 의해 상기 창부재를 통해 상기 처리실 내의 기판에 진공 자외선을 조사함으로써 기판을 노광하는 단계를 포함하는, 노광 방법.
  22. 도포 처리부에 의해 기판의 피처리면에 처리액을 도포함으로써 기판에 막을 형성하는 단계와,
    상기 도포 처리부에 의해 막이 형성된 기판을 열처리부에 의해 열처리하는 단계와,
    상기 열처리부에 의해 열처리된 기판을 노광 장치에 의해 노광하는 청구항 21에 기재된 노광 방법과,
    상기 노광 장치에 의해 노광된 기판의 피처리면에 현상 처리부에 의해 용제를 공급함으로써 기판의 막을 현상하는 단계를 포함하는, 기판 처리 방법.
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