CN104952699B - 基板处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能抑制或防止图案的倒塌并使基板的表面良好地干燥的基板处理方法及装置。该方法包括：有机溶剂置换工序，将表面张力比在保持为水平姿势的基板的上表面附着的冲洗液的表面张力低的液体的有机溶剂向基板的上表面供给，以在基板上形成覆盖基板的上表面的有机溶剂的液膜，利用有机溶剂置换冲洗液；基板高温化工序，在形成有机溶剂的液膜后，使基板的上表面到达比有机溶剂的沸点更高的规定的第一温度，由此，在有机溶剂的液膜的整个区域，在有机溶剂的液膜和基板的上表面之间形成有机溶剂的蒸发气体膜，并且使有机溶剂的液膜浮起在有机溶剂的蒸发气体膜的上方；有机溶剂排除工序，将浮起的有机溶剂的液膜从基板的上表面的上方排除。

Description

基板处理方法
技术领域
本发明涉及对半导体晶片等基板进行处理的基板处理方法以及基板处理装置。
背景技术
在半导体装置的制造工序中，向半导体晶片等的基板的表面供给处理液，使用处理液对该基板的表面进行处理。
例如，对基板一张一张地进行处理的单张式的基板处理装置具有：旋转卡盘，将基板保持为大致水平，并使该基板旋转；喷嘴，用于向由该旋转卡盘旋转的基板的表面供给处理液。例如，向由旋转卡盘保持的基板供给药液，然后供给冲洗液，由此基板上的药液被冲洗液置换。然后，进行用于排除基板上的冲洗液的旋转干燥处理。在旋转干燥处理中，通过使基板高速旋转，甩掉在基板上附着的冲洗液来除去(干燥)。在这样的旋转干燥处理中，不能充分除去进入基板的表面的微细图案的间隙的冲洗液，结果可能发生干燥不良。
因此，如美国专利第5,882,433号记载那样，提出了如下方法，即，向冲洗处理后的基板的表面供给异丙醇(isopropyl alcohol：IPA)液等的常温的有机溶剂，将进入基板的表面的图案的间隙的冲洗液置换为有机溶剂，来使基板的表面干燥。
发明内容
在旋转干燥处理中，相邻的图案彼此拉动接触而有时导致发生图案倒塌。推定其原因之一在于由在相邻的图案间存在的液体产生的表面张力。如美国专利第5,882,433号那样在旋转干燥前将有机溶剂向基板供给的情况下，表面张力低的有机溶剂存在于图案间，所以使相邻的图案彼此拉动的力弱，结果，认为能够防止图案倒塌。
但是，近年来，为了高集成化，在半导体基板的表面形成有微细且高宽比高的微细图案(凸状图案、线状的图案等)。由于微细且高宽比高的微细图案容易倒塌，所以若仅在旋转干燥处理之前向基板供给有机溶剂，则可能无法充分抑制这样的微细图案的倒塌。
因此，本发明的目的在于，提供一种能够抑制或防止图案的倒塌并且使基板的表面良好地干燥的基板处理方法以及基板处理装置。
本发明提供一种基板处理方法，包括：
有机溶剂置换工序，将表面张力比在保持为水平姿势的基板的上表面上附着的冲洗液的表面张力低的液体的有机溶剂向所述基板的上表面供给，以在所述基板上形成覆盖所述基板的上表面的所述有机溶剂的液膜，利用所述有机溶剂置换所述冲洗液；
基板高温化工序，在形成所述有机溶剂的液膜后，使所述基板的上表面到达比所述有机溶剂的沸点更高的规定的第一温度，由此，在所述有机溶剂的液膜的整个区域，在所述有机溶剂的液膜和所述基板的上表面之间形成有机溶剂的蒸发气体膜，并且使所述有机溶剂的液膜浮起在所述有机溶剂的蒸发气体膜的上方，
有机溶剂排除工序，将浮起的所述有机溶剂的液膜从所述基板的上表面的上方排除。
根据该方法，向基板的上表面供给液体的有机溶剂，通过在基板上形成覆盖基板的上表面的有机溶剂的液膜，将在基板的上表面上附着的冲洗液由液体的有机溶剂置换。由于有机溶剂的液膜覆盖基板的整个上表面，所以能够在基板的整个上表面良好地置换冲洗液。并且，在形成有机溶剂的液膜后，使基板的上表面的温度到达第一温度。由此，在基板的整个上表面，在有机溶剂的液膜和基板的上表面之间形成有机溶剂的蒸发气体膜，并且有机溶剂的液膜浮起在该有机溶剂的蒸发气体膜的上方。在该状态下，在基板的上表面和有机溶剂的液膜之间产生的摩擦力的大小大致为零，因此，有机溶剂的液膜容易沿着基板的上表面移动。
在有机溶剂排除工序中，对有机溶剂的液膜作用有用于向基板的侧方移动的力。由此，有机溶剂的液膜沿着基板的上表面移动，从基板的周缘部排出。有机溶剂的液膜的移动一边维持液块状态(即，不会分裂为大量小滴) 一边进行，由此，能够将有机溶剂的液膜从基板的上方顺利且完全地排除。
因此，在排除有机溶剂的液膜后的基板的上表面不会呈小滴状残留有机溶剂。即，即使在基板的上表面形成有微细图案的情况下，也不会在微细图案的间隙残留液相的有机溶剂。因此，即使对在上表面上形成有微细图案的基板进行处理的情况下，也能抑制或防止图案的倒塌，并使基板的上表面良好地干燥。
在本发明的一实施方式中，所述基板处理方法还包括浸液工序，该浸液工序与所述有机溶剂置换工序并行地执行，在该浸液工序中，使所述基板停止旋转或使所述基板以浸液速度旋转。
根据该方法，与有机溶剂置换工序并行地执行浸液工序。在浸液工序中，使基板的旋转停止或使基板以浸液速度旋转。伴随这样的基板的减速，作用于基板上的液体的有机溶剂的离心力为零或变小，液体的有机溶剂不会从基板的周缘部排出而滞留在基板的上表面上。其结果，在基板的上表面上保持有浸液状态的有机溶剂的液膜。由于利用保持在基板的上表面上的有机溶剂的液膜所含有的有机溶剂来置换基板的上表面的冲洗液，由此，能在基板的上表面更良好地利用有机溶剂置换冲洗液。
所述基板处理方法在所述浸液工序之前还可以包括第一高速旋转工序，该第一高速旋转工序与所述有机溶剂置换工序并行地执行，在该第一高速旋转工序中，使所述基板以比所述浸液工序中的所述基板的旋转速度更快的第一旋转速度旋转。
根据该方法，在浸液工序之前，执行第一高速旋转工序。在第一高速旋转工序中，基板以第一旋转速度旋转，由此，基板上的液体的有机溶剂受到由基板的旋转产生的离心力向基板的周缘部扩散。因此，使液体的有机溶剂遍及基板的整个上表面。因此，在紧接着第一高速旋转工序执行的浸液工序中，能够在基板的上表面保持覆盖基板的整个上表面的浸液状态的有机溶剂的液膜。由此，在基板的整个上表面，能够用液体的有机溶剂良好地置换基板的上表面的冲洗液。
所述基板处理方法在所述浸液工序之后还可以包括薄膜化工序，该薄膜化工序与所述有机溶剂置换工序并行地执行，在该薄膜化工序中，使所述基板以比所述浸液工序中的所述基板的旋转速度更快的第二旋转速度旋转。
在浸液工序中，作用于基板上的液体的有机溶剂的离心力为零或小，因此，有机溶剂的液膜的厚度厚。当以该厚度进入基板高温化工序时，在基板的上方浮起的有机溶剂的厚度变厚，在液膜排除工序中，为了排除有机溶剂的液膜，有可能需要长的期间。
根据所述方法，在有机溶剂置换工序之后，在基板高温化工序开始之前，执行第二高速旋转工序。在第二高速旋转工序中，基板以第二旋转速度旋转，由此，基板上的有机溶剂的液膜被薄膜化。其结果，在紧接着第二高速旋转工序执行的基板高温化工序中，在基板的上方浮起的有机溶剂的液膜的厚度变薄。由此，能够缩短液膜排除工序的执行期间。
所述基板高温化工序可以在所述基板的旋转停止的状态下执行。
根据该方法，在基板的旋转停止的状态下执行基板高温化工序。
假如在基板高温化工序中使基板旋转，则基板的周缘部的旋转速度变快，该周缘部被冷却，结果，基板的上表面的周缘部的温度可能无法到达所期望的的温度(即，第一温度)。在该情况下，可能在基板的周缘部不会良好地浮起有机溶剂的液膜。
相对于此，在所述方法中，由于在基板的旋转停止的状态下执行基板高温化工序，所以能够使基板的上表面的周缘部升温至所希望的温度(第一温度)。由此，能够在基板的整个上表面使有机溶剂的液膜浮起。
所述基板处理方法还可以包括基板加热工序，该基板加热工序与所述有机溶剂置换工序并行地执行，在该基板加热工序中，以使所述基板的上表面到达比所述有机溶剂的沸点更低的规定的第二温度的方式对所述基板进行加热。
根据该方法，与有机溶剂置换工序并行地对基板加热。即，基板的上表面被加热，与基板的上表面接触的液体的有机溶剂的扩散系数上升。由此，能够提高有机溶剂的置换效率。由于有机溶剂置换工序中的置换效率提高，所以能够缩短有机溶剂置换工序的执行期间。
所述基板处理方法在所述有机溶剂置换工序之前还可以包括向所述基板的上表面供给冲洗液的冲洗工序，
所述基板加热工序可以在执行所述冲洗工序时开始。
所述基板高温化工序中的所述第一温度可以是如下温度，即，在所述基板高温化工序中浮起的所述有机溶剂的液膜不沸腾。在该情况下，能够防止或抑制浮起的有机溶剂的液膜产生龟裂等。由此，在有机溶剂的液膜中，能够有效地抑制或防止因产生龟裂等引起的干燥后的图案倒塌和水印等的缺陷的产生。
所述基板高温化工序中的所述第一温度可以是比所述有机溶剂的沸点高10～50℃的温度。
将所述基板高温化工序中的所述第一温度设定为，所述有机溶剂的蒸发气体膜所包含的气相的有机溶剂不会突破(穿破)所述有机溶剂的液膜而来到该液膜上的温度；及/或，将所述基板高温化工序的执行期间设定为，所述有机溶剂的蒸发气体膜所包含的气相的有机溶剂不会突破(穿破)所述有机溶剂的液膜而来到该液膜上的执行期间。在该情况下，能够有效地抑制或防止浮起的有机溶剂的液膜产生龟裂等。由此，在有机溶剂的液膜中，能够有效地抑制或防止因产生龟裂等引起的干燥后的图案倒塌和水印等的缺陷的产生。
在所述基板高温化工序浮起的所述有机溶剂的液膜的膜厚可以设定为如下厚度，即，在所述基板高温化工序中，所述有机溶剂的液膜不会分裂。根据该方法，能够抑制或防止浮起的有机溶剂的液膜产生龟裂等。由此，在有机溶剂的液膜中，能够有效地抑制或防止因产生龟裂等引起的干燥后的图案倒塌和水印等的缺陷的产生。
该基板处理方法还可以包括有机溶剂供给工序，该有机溶剂供给工序与所述基板高温化工序并行地执行，在该有机溶剂供给工序中，向所述基板的上表面供给所述有机溶剂。
根据该方法，在有机溶剂置换工序中，能够将在基板的上方浮起的有机溶剂的液膜的厚度保持在所期望的大小。由此，在有机溶剂的液膜中，能够有效地抑制或防止因产生龟裂等引起的干燥后的图案倒塌和水印等的缺陷的产生。
另外，本发明提供一种基板处理装置，利用冲洗液对基板执行冲洗工序，其特征在于，
具有：
基板保持单元，将所述基板保持为水平；
有机溶剂供给单元，向所述基板保持单元所保持的所述基板的上表面供给表面张力比所述冲洗液的表面张力低的液体的有机溶剂；
加热单元，对所述基板从下方进行加热；
控制单元，控制所述有机溶剂供给单元以及所述加热单元，来执行有机溶剂置换工序、基板高温化工序以及有机溶剂排除工序，
在该有机溶剂置换工序中，将所述有机溶剂向所述基板的上表面供给，以在所述基板上形成覆盖所述基板的上表面的所述有机溶剂的液膜，利用所述有机溶剂置换所述冲洗液；
在该基板高温化工序中，在形成所述有机溶剂的液膜后，使所述基板的上表面到达比所述有机溶剂的沸点更高的规定的第一温度，由此，在所述有机溶剂的液膜的整个区域，在所述有机溶剂的液膜和所述基板的上表面之间形成有机溶剂的蒸发气体膜，并且，使所述有机溶剂的液膜浮起在所述有机溶剂的蒸发气体膜的上方；
在该有机溶剂排除工序中，从所述基板的上方将所述有机溶剂的液膜排除。
根据该结构，向基板的上表面供给液体的有机溶剂，通过在基板上形成覆盖基板的上表面的有机溶剂的液膜，将在基板的上表面上附着的冲洗液由液体的有机溶剂置换。由于有机溶剂的液膜覆盖基板的整个上表面，所以能够在基板的整个上表面良好地置换冲洗液。并且，在形成有机溶剂的液膜后，使基板的上表面的温度到达第一温度。由此，在基板的整个上表面，在有机溶剂的液膜和基板的上表面之间形成有机溶剂的蒸发气体膜，并且有机溶剂的液膜浮起在该有机溶剂的蒸发气体膜的上方。在该状态下，在基板的上表面和有机溶剂的液膜之间产生的摩擦力的大小大致为零，因此，有机溶剂的液膜容易沿着基板的上表面移动。
在有机溶剂排除工序中，对有机溶剂的液膜作用有用于向基板的侧方移动的力。由此，有机溶剂的液膜沿着基板的上表面移动，从基板的周缘部排出。有机溶剂的液膜的移动一边维持液块状态(即，不会分裂为大量小滴) 一边进行，由此，能够将有机溶剂的液膜从基板的上方顺利且完全地排除。
因此，在排除有机溶剂的液膜后的基板的上表面不会呈小滴状残留有机溶剂。即，即使在基板的上表面形成有微细图案的情况下，也不会在微细图案的间隙残留液相的有机溶剂。因此，即使对在上表面上形成有微细图案的基板进行处理的情况下，也能抑制或防止图案的倒塌，并使基板的上表面良好地干燥。
本发明的前述或其他目的、特征以及效果，通过参照附图如下叙述的实施方式的说明就更加清楚了。
附图说明
图1是本发明的一实施方式的基板处理装置的结构的示意性的俯视图。
图2是图1所示的基板处理装置所具有的腔室的内部的剖视图。
图3是图2所示的基板保持旋转单元以及加热板的俯视图。
图4是将图3以剖切线IV-IV剖切时的剖视图。
图5是加热板的基板相向面的放大纵向剖视图。
图6是示意性地表示固定销的结构的剖视图。
图7是示意性地表示可动销以及卡盘开闭单元的结构的剖视图。
图8是可动销处于夹持状态的情况下的卡盘开闭单元的示意性的图。
图9是可动销从夹持状态向打开状态移动中的情况下的卡盘开闭单元的示意性的图。
图10是可动销处于打开状态的情况下的卡盘开闭单元的示意性的图。
图11是对处理单元的处理对象的基板的表面放大表示的剖视图。
图12是用于对由处理单元执行的药液处理的第一处理例进行说明的工序图。
图13A～13I是用于说明第一处理例的示意图。
图14A～14D是用于说明第一处理例的基板的上表面的状态的示意性的剖视图。
图15是在基板高温化工序中从水平方向观察基板保持旋转单元以及加热板时的纵向剖视图。
图16是在有机溶剂排出工序中从水平方向观察基板保持旋转单元以及加热板时的纵向剖视图。
图17是表示有机溶剂置换工序、基板高温化工序以及有机溶剂排出工序中的IPA的喷出流量的变化、以及基板的旋转速度的变化的图。
图18是用于说明本发明的第二处理例的最终冲洗工序的示意图。
图19是表示本发明的第三处理例中的IPA的喷出流量的变化、以及基板的旋转速度的变化的图。
图20是表示加热板的第一变形例的图。
图21是表示加热板的第二变形例的图。
具体实施方式
图1是本发明的一实施方式的基板处理装置1的示意性的俯视图。图2 是基板处理装置1所具有的腔室4的内部的纵向剖视图。
如图1所示，基板处理装置1是对半导体晶片等圆板状的基板W一张一张地进行处理的单张式的装置。基板处理装置1包括：多个处理单元2，利用处理液或处理气体对基板W进行处理；基板搬运机械手CR，相对于各处理单元2的腔室4进行基板W的搬入以及搬出；控制装置(控制单元)3，对基板处理装置1所具有的装置的动作和阀的开闭等进行控制。
处理单元2是用于对圆形的基板W的表面(图案形成面)以及背面实施利用了第一药液以及第二药液的药液处理(清洗处理、蚀刻处理等)的单张式的单元。各处理单元2包括：箱形的腔室4，具有内部空间；基板保持旋转单元(基板保持单元)5，一边在腔室4内将一张基板W保持为水平的姿势，一边使基板W围绕通过基板W的中心的铅垂的旋转轴线A1旋转；加热板(基板保持单元、加热单元)6，具有对基板W从下方进行加热的基板相向面(上表面)6a，与基板W的下表面接触来对基板W从下方进行支撑；加热板姿势变更单元90(参照图4)，使加热板6的姿势在水平姿势和倾斜姿势之间变更；处理液供给单元7，向基板保持旋转单元5所保持的基板W供给第一药液、第二药液、冲洗液等处理液；有机溶剂供给单元8，向基板保持旋转单元5或加热板6所保持的基板W的上表面供给表面张力比冲洗液低的作为液体的有机溶剂的一例的液体的IPA；杯9，能够在密闭状态下容纳基板保持旋转单元5以及加热板6。
图3是基板保持旋转单元5以及加热板6的俯视图。图4是将图3以剖切线IV-IV剖切时的剖视图。
如图2～图4所示，基板保持旋转单元5具有外径比基板W的外径稍大的圆环状的支撑环11。支撑环11使用具有耐药性的树脂材料来形成，具有与基板W的旋转的旋转轴线A1同心的旋转中心。支撑环11具有由水平且平坦状的圆环状的平面构成的上表面11a。在上表面11a设置有相对于支撑环11不能移动的多根(例如6根)固定销10、以及相对于支撑环11能够移动且比固定销10少的多根(例如3根)可动销12。
多根固定销10在支撑环11的上表面11a沿着圆周方向等间隔配置。多根可动销12在支撑环11的上表面11a沿着圆周方向配置。多根可动销12 设置成，与多根固定销10中的预先设定、彼此相邻且与可动销12相同数量 (例如3个)的固定销10能1对1地对应。各可动销12配置在与对应的固定销10接近的位置，即，多根可动销12在支撑环11的圆周方向局部配置。
支撑环11与用于使支撑环11围绕旋转轴线A1旋转的环旋转单元13结合。环旋转单元13由例如马达和附加在马达上的传递机构等构成。
如图2～图4所示，加热板6例如使用陶瓷或碳化硅(SiC)来形成，并呈圆板状。加热板6具有直径比基板W稍小的呈圆形的平坦的基板相向面 6a。基板相向面6a具有比支撑环11的内径小的直径。即，加热板6和基板保持旋转单元5的支撑环11在铅垂方向上不重叠。在加热板6的内部埋设有例如电阻式的加热器15。通过对加热器15通电来使加热器15发热，由此，对含有基板相向面6a的加热板6整体加热。
如图3所示，在加热板6的基板相向面6a上分散配置有多个(在图3 中例如为24个)用于从下方与基板W抵接支撑的大致半球状的微小的凸起 61。凸起61的配置密度在整个基板相向面6a上大致均匀。具体地说，在以旋转轴线A1为中心的第一假想圆62上以等间隔配置有4个凸起61。在与第一假想圆62同心的第二假想圆63上以等间隔配置有8个凸起61。在与第一假想圆62同心的第三假想圆64上以等间隔配置有12个凸起61。第二以及第三假想圆63、64的直径分别设定为第一假想圆62的直径的约2倍以及约3倍。多个凸起61彼此具有相等的相同直径。
通过多个凸起61和基板W的下表面的抵接，在基板相向面6a的上方与基板相向面6a隔开微小间隔(下面叙述的图5的高度H)地配置有基板W。借助在多个凸起61和基板W的下表面之间产生的摩擦力，基板W支撑在加热板6上，当在该状态下使加热器15发热时，基板相向面6a也发热，该热通过热辐射、基板相向面6a和基板W之间的空间内的流体热传导以及经由多个凸起61的传热，赋予给基板W。由此，由多个凸起61支撑的基板W 被加热。
图5是加热板6的基板相向面6a的放大纵向剖视图。
各凸起61由与从分散形成在基板相向面6a上的多个小槽65嵌合的球体66的从对应的小槽65向上方突出的部分形成。球体66通过粘接剂67固定在小槽65内。
球体66使用例如陶瓷或碳化硅(SiC)等形成。多个凸起61例如被设定为均一的高度。各凸起61的高度H设定为如下的充分的高度(例如约 0.1mm左右)：能够防止由多个凸起61支撑的基板W吸附在基板相向面6a 上，且基板相向面6a上的污染物质不会转印到该基板W的下表面上。
因此，由于基板W在与基板相向面6a隔开间隔的状态被支撑，所以能够抑制或防止基板W向基板相向面6a吸附而贴附在基板相向面6a上。另外，即使在基板相向面6a有污染物质的情况下，也能抑制或防止污染物质转印至基板W(的下表面)。
另外，由于通过分散配置在基板相向面6a上的多个凸起61来支撑基板 W，所以能够在基板W的面内均匀地保持由从基板相向面6a向基板W传热带来的热的传递难易性。另外，能够抑制或防止基板W发生弯曲。
另外，多个凸起61也可以彼此高度不均匀。例如，基板相向面6a的中央部的凸起61的高度可以设定为比周缘部的凸起61的高度相对低，即，基板相向面6a的周缘部的凸起61的高度可以设定为比中央部的凸起61的高度相对高。
如图2以及图4所示，加热板6由铅垂的板保持轴14经由多个(例如3 个)伸缩单元24、以及呈例如圆板状或环状(在图2中为圆板状)的支撑构件17，从下方支撑。支撑构件17具有由水平平坦面构成的支撑面17a，并固定安装在板保持轴14的上端。在支撑构件1的支撑面17a的周缘部沿着圆周方向等间隔地配置有多个(例如3个)伸缩单元24。3个伸缩单元24 的配置位置与例如6个固定销10中的间隔一个排列设置的3个固定销10在加热板6的圆周方向对齐。
伸缩单元24是具有能够在长度方向上伸缩的伸缩杆的气缸。关于伸缩单元24的长度，通过使伸缩杆伸缩，能够在最大收缩状态和最大伸长状态之间的范围内调整为任意的长度。多个伸缩单元24以伸缩杆的长度方向沿着铅垂方向的姿势配置。各伸缩单元24从下方对加热板6的周缘部进行支撑。多个伸缩单元24分别具有相同的构件。因此，多个伸缩单元24在最大收缩状态下的长度相同。各伸缩单元24与供给用于使各伸缩杆在长度方向上伸缩的驱动流体的伸缩驱动单元25结合。在该实施方式中，伸缩单元24 以及伸缩驱动单元25各自由不同的构件设置，也可以由电磁促动器等单一的构件构成伸缩单元24以及伸缩驱动单元25。在该实施方式中，加热板姿势变更单元90包括支撑构件17、伸缩单元24和伸缩驱动单元25。
在图4所示的通常状态下，所有的伸缩单元24保持在最大收缩状态，因此，所有的伸缩单元24具有相同的长度。由此，加热板6保持在水平姿势。在该状态下，加热板6的基板相向面6a呈水平面。另外，如后面所述那样，在基板相向面6a上暂时载置基板W，但是即使在基板相向面6a上在基板W，也能够通过前述的凸起61的摩擦力的作用，使基板W不移动而处于静止状态。
从图4所示那样的加热板6的水平姿势开始，如后述的图16所示那样，使3个伸缩单元24中的规定的1个伸缩单元24的长度保持不变而使其他2 个伸缩单元24的长度比此前长，从而使加热板6处于倾斜姿势。由此，通过简单的结构就能够使加热板6的姿势在水平姿势和倾斜姿势之间变更。
板保持轴14沿着铅垂方向延伸。板保持轴14为中空轴，在板保持轴14 的内部插入对加热器15进行供电的供电线(未图示)，并且插入下配管18。
下配管18分别经由在支撑构件17的厚度方向上贯通支撑构件17的中央部的第一贯通孔55、以及在加热板6的厚度方向上贯通加热板6的中央部的第二贯通孔19，与在加热板6的基板相向面6a的中央部开口的下喷出口 20连通。下配管18的至少接近下喷出口20的部分由柔性管构成。经由第一药液下阀21、第二药液下阀22以及冲洗液下阀23，向下配管18有选择地供给作为第一药液的一例的氢氟酸、作为第二药液的一例的APM (ammonia-hydrogen peroxide mixture：氨水过氧化氢溶液混合液)以及冲洗液。冲洗液例如是纯水(去离子水：Deionized Water)。冲洗液并不限于纯水，也可以是碳酸水、电解离子水、富氢水、臭氧水、以及稀释浓度(例如 10～100ppm左右)的盐酸水中任一种。供给到下配管18的第一、第二药液以及冲洗液通过第二贯通孔19的内部从下喷出口20向上方喷出。
具体地说，当在第二药液下阀22以及冲洗液下阀23关闭的状态下打开第一药液下阀21时，从下喷出口20向上方喷出第一药液。在由基板保持旋转单元5保持着基板W的情况下，向基板W的下表面中央部供给第一药液。
同样地，当在第一药液下阀21以及冲洗液下阀23关闭的状态下打开第二药液下阀22时，从下喷出口20向上方喷出第二药液。在由基板保持旋转单元5保持着基板W的情况下，向基板W的下表面中央部供给第二药液。
另外，当在第一药液下阀21以及第二药液下阀22关闭的状态下打开冲洗液下阀23时，从下喷出口20向上方喷出冲洗液。在由基板保持旋转单元 5保持着基板W的情况下，向基板W的下表面中央部供给冲洗液。
如图2～图4所示，在仅设置1个下喷出口20的情况下，在各处理液间共用喷出口，但下喷出口20也可以具有多个喷出口，在该情况下，可以根据处理液的种类而使喷出口不同。
板保持轴14与用于使板保持轴14升降的板升降单元16(参照图2)结合。板升降单元16包括例如滚珠丝杠和马达。通过板升降单元16的驱动来使板保持轴14升降，由此板保持轴14、多个伸缩单元24、支撑构件17以及加热板6一体升降。通过板升降单元16的驱动，加热板6能够在下位置和上位置之间升降，所述下位置是指，相比基板保持旋转单元5所保持的基板W的下表面显著向下方离开的位置(图13A等所示的位置。至少是加热板6的基板相向面6a相比基板保持旋转单元5所保持的基板W的下表面很靠下方的的高度位置。在加热板6总是被通电的情况下，基板W的下表面不会被加热板6显著加热那样的高度位置。)；所述上位置是指，基板相向面6a相比基板保持旋转单元5所保持的基板W的下表面稍稍靠下方的位置 (图13G等所示的位置)。如前所述，由于加热板6和基板保持旋转单元5 的支撑环11在铅垂方向上不重叠，所以在加热板6升降时，加热板6以及基板保持旋转单元5彼此不干涉。
如图2所示，处理液供给单元7包括喷出第一药液的第一药液喷嘴26、喷出第二药液的第二药液喷嘴27和喷出冲洗液的冲洗液喷嘴28。第一药液喷嘴26、第二药液喷嘴27以及冲洗液喷嘴28以喷出口朝向下方的状态安装在大致水平延伸的臂29的顶端。臂29能围绕规定的旋转轴线摆动。第一药液喷嘴26、第二药液喷嘴27以及冲洗液喷嘴28在臂29的摆动方向上对齐。臂29与用于使臂29在规定角度范围内摆动的臂摆动单元30结合。喷嘴 26～28通过臂29的摆动，在由基板保持旋转单元5或加热板6保持的基板W 的中央部上和在杯9外设定的原位置之间移动。
如图2所示，第一药液喷嘴26是例如以连续流的状态将作为第一药液的一例的氢氟酸向下方喷出的直线型喷嘴。第一药液喷嘴26与成为来自第一药液供给源的第一药液的供给通路的第一药液配管31连接。在第一药液配管31上安装有用于对第一药液的供给进行开闭的第一药液阀32。当第一药液阀32打开时，从第一药液配管31向第一药液喷嘴26供给第一药液，另外，当第一药液阀32关闭时，停止从第一药液配管31向第一药液喷嘴26 供给第一药液。
如图2所示，第二药液喷嘴27是例如以连续流的状态将作为第二药液的一例的APM向下方喷出的直线型喷嘴。第二药液喷嘴27与成为来自第二药液供给源的第二药液的供给通路的第二药液配管33连接。在第二药液配管33上安装有用于对第二药液的供给进行开闭的第二药液阀34。当第二药液阀34打开时，从第二药液配管33向第二药液喷嘴27供给第二药液，另外，当第二药液阀34关闭时，停止从第二药液配管33向第二药液喷嘴27 供给第二药液。
如图2所示，冲洗液喷嘴28是例如以连续流的状态将冲洗液向下方喷出的直线型喷嘴。冲洗液喷嘴28与成为来自冲洗液供给源的冲洗液的供给通路的冲洗液配管35连接。在冲洗液配管35上安装有用于对冲洗液的供给进行开闭的冲洗液阀36。当冲洗液阀36打开时，从冲洗液配管35向冲洗液喷嘴28供给冲洗液，另外，当冲洗液阀36关闭时，停止从冲洗液配管35 向冲洗液喷嘴28供给冲洗液。
另外，在图2中，示出了将第一以及第二药液喷嘴26、27、冲洗液喷嘴 28配置在1个臂29上的情况，但是，也可以采用在多个臂上逐一地配置喷嘴26、27、28的结构。
杯9具有容纳基板保持旋转单元5以及加热板6的下杯37和用于对下杯37的开口38进行堵塞的盖构件39。通过使盖构件39堵塞下杯37的开口 38，形成在内部具有密闭空间的密闭杯。
下杯37呈大致圆筒容器状，在上表面具有圆形的开口38。下杯37一体地具有大致圆板状的底壁部40和从底壁部40向上方立起的周壁部41。周壁部41形成为以旋转轴线A1为中心的圆筒状。周壁部41具有圆环状的上端面41a。在底壁部40的上表面连接有废液路径(未图示)的一端。废液路径的另一端与装置外的废液设备(未图示)连接。
在周壁部41的周围配设有用于对从基板保持旋转单元5或加热板6所保持的基板W飞散的处理液进行捕获的捕获杯(未图示)，该捕获杯与装置外的未图示的废液设备连接。板保持轴14和底壁部40的中心部之间由圆环状的密封构件43密封。
盖构件39配置在下杯37的上方，并配置为大致水平的姿势且中心位于基板W的旋转的旋转轴线A1上。盖构件39与盖升降单元54结合。盖升降单元54包含例如滚珠丝杠和马达。通过盖升降单元54的驱动，盖构件39 在对下杯37的开口38进行堵塞的盖关闭位置和退避到下杯37的上方使下杯37的开口38开放的盖打开位置之间升降。在盖构件39的下表面的除了中央部39a和周缘部39c的区域，形成有与盖构件39同心的圆筒状的上环状槽39b。
盖构件39的下表面的中央部39a具有圆形的水平平坦面。盖构件39的下表面的中央部39a与基板保持旋转单元5所保持的基板W的上表面的中央部、或加热板6所保持的基板W的上表面的中央部相向。
在盖构件39的下表面的周缘部39c的整周设置有密封环53。密封环53 例如使用树脂弹性材料来形成。在盖构件39处于盖关闭位置的状态下，在盖构件39的下表面的周缘部39c配置的密封环53在整个圆周方向与下杯37 的上端面41a抵接，使盖构件39和下杯37之间密封。
如图2所示，在盖构件39的中央部39a上沿铅垂方向相邻地插入冲洗液上配管44、有机溶剂上配管45以及氮气上配管46。
冲洗液上配管44的下端在盖构件39的下表面的中央部39a开口，形成冲洗液喷出口47。冲洗液上配管44的上端与冲洗液供给源连接。从冲洗液供给源向冲洗液上配管44供给冲洗液。在冲洗液上配管44安装有用于对冲洗液的供给进行开闭的冲洗液上阀48。
有机溶剂上配管45的下端在盖构件39的下表面的中央部39a开口，形成有机溶剂喷出口49。有机溶剂上配管45的上端与有机溶剂供给源连接。从IPA供给源向有机溶剂上配管45供给液体的IPA。在有机溶剂上配管45 上安装有用于对液体的IPA的供给进行开闭的有机溶剂阀50。由有机溶剂上配管45以及有机溶剂阀50构成有机溶剂供给单元8。
氮气上配管46的下端在盖构件39的下表面的中央部39a开口，形成用于喷出作为非活性气体的一例的氮气(N2)的氮气喷出口51。氮气上配管 46的上游端与氮气供给源连接。从氮气供给源以氮气上配管46为氮气供给通路向氮气喷出口51供给氮气。在氮气上配管46上安装有用于对氮气的供给进行开闭的氮气阀52。
图6是示意性地表示固定销10的结构的剖视图。如参照图3所述那样，多根固定销10在支撑环11的上表面11a上沿着圆周方向以等间隔配置。如图6所示那样，各固定销10包括与支撑环11结合的第一下轴部71和与第一下轴部71的上端一体形成的第一上轴部72。第一下轴部71以及第一上轴部72分别形成为圆柱形状。第一上轴部72从第一下轴部71的中心轴线偏心设置。在第一下轴部71的与第一上轴部72连接的部分形成有越向下方直径逐渐变大的锥面73。
图7示意性地表示可动销12、以及可动销12的周辺的结构的剖视图。各可动销12包括：第二下轴部74，能够围绕旋转轴线A2旋转地与支撑环 11结合，并沿铅垂方向延伸；第二上轴部75，在中心轴线从旋转轴线A2偏心的状态下固定在第二下轴部74上。第二上轴部75具有能够与基板W的周端抵接的圆筒面75a。通过第二下轴部74的旋转，第二上轴部75的圆筒面75a在从基板W的旋转的旋转轴线A1(参照图2)离开的开放位置和接近旋转轴线A1的保持位置之间进行位移。各可动销12包括卡盘开闭单元 76。卡盘开闭单元76通过使第二上轴部75的位置在开放位置和保持位置之间位移，能够执行或停止对基板W的夹持。
如图6所示，在由多个固定销10从下方支撑基板W的状态下，各固定销10的锥面73与基板W的周端抵接。在该状态下，多个可动销12的第二上轴部75的位置从开放位置位移到如图7所示那样的保持位置。当各第二上轴部75从开放位置位移到保持位置时，圆筒面75a与基板W的周端抵接，并且将抵接的基板W的周端向基板W的内侧按压。由此，相对于该抵接的基板W的周端隔着旋转轴线A1位于相反一侧的基板W的周端被相对于该可动销12隔着旋转轴线A1位于相反一侧的固定销10的第一上轴部72按压。这样，通过使多个可动销12的第二上轴部75从开放位置位移到保持位置，多个可动销12变为夹持状态，由此，由多个固定销10以及多个可动销12 将基板W夹持为水平姿势。
另外，也可以不采用以圆筒面75a按压基板W的周端的结构，而采用如下结构，即，将朝向旋转轴线A1侧且在水平方向上开放的V槽形成在圆筒面75a上，通过使构成该V槽的上下的锥面与基板W的周端抵接，来夹持基板W。
图8～图10是表示卡盘开闭单元76的动作的示意性的图。在图8～图10 中示出将图7以剖切线VIII-VIII剖切的状态。参照图7～图10，对卡盘开闭单元76的结构进行说明。
卡盘开闭单元76包括驱动用永久磁铁77、销侧永久磁铁78、操作环79、操作杆80和杆操作单元81。
驱动用永久磁石77在支撑环11的上表面11a的可动销12的第二下轴部74的外侧，以例如使磁极方向朝向沿着基板保持旋转单元5的旋转半径方向的方向的状态下，固定配置在上表面11a。具体地说，在该实施方式中，驱动用永久磁石77在基板保持旋转单元5的旋转半径方向的内侧具有N极，在旋转半径方向的外侧具有S极。
销侧永久磁石78呈壁厚的圆环状体或圆筒状体。销侧永久磁石78以中心与可动销12的旋转的旋转轴线A2一致的状态外嵌固定在第二下轴部74 的途中部。在销侧永久磁石78上，在圆周方向上在不同的位置设置有磁化为N极的N极性部82和磁化为S极的S极性部83。在该实施方式中，S极性部83相对于N极性部82，在俯视下以旋转轴线A2为中心向逆时针方向错开例如约90°。
操作环79以中心与可动销12的旋转的旋转轴线A2一致的状态在销侧永久磁石78的下方外嵌固定在第二下轴部74上。操作环79具有圆柱状部 84和从圆柱状部84的侧壁上的相差180°的2个位置向旋转半径方向的外侧伸出的顶端尖的一对伸出片85。一对伸出片85中的一个发挥与操作杆80抵接而被操作的被操作片86的功能。操作环79的伸出片85中的另一个在圆周方向上与销侧永久磁石78的N极性部82对齐。操作环79能够与销侧永久磁石78一起旋转。
销侧永久磁石78以外周面与驱动用永久磁石77的N极性相向的方式配置。由于销侧永久磁石78固定在第二下轴部74上，所以销侧永久磁石78 的外周面中的与驱动用永久磁石77的N极性相向的部分因第二下轴部74的旋转而变化。
操作杆80具有例如棒状的顶端部80a，整体设置为线形状。操作杆80 能够在沿着水平方向的规定的方向上滑动移动。伴随操作杆80的移动，操作杆80的顶端部80a围绕旋转轴线A2转动。操作杆80在加热板6的下方空间向加热板6的半径方向的外侧一边接近加热板6的下表面一边延伸。虽然在加热板6的下表面形成有凹凸，但操作杆80以与加热板6的下表面不接触的方式形成为与加热板6的下表面形状相应的曲柄状。
操作杆80与由气缸等构成的杆操作单元81结合。通过杆操作单元81 的驱动，操作杆80沿水平方向在顶端部80a退避到被操作片86的侧方的退避位置(图8所示的位置)和后述的解除位置(图10所示的位置)之间滑动移动。
图8示出可动销12处于夹持状态的情况，图9示出可动销12从夹持状态向打开状态移动中的情况。图10示出可动销12处于打开状态的情况。在图8所示的可动销12的夹持状态下，第二上轴部75(参照图7)配置在保持位置(图7以及图8所示的位置)。另外，在图10所示的可动销12的打开状态下，第二上轴部75配置在开放位置(图10所示的位置)。
如图8～图10所示，在可动销12的夹持状态下，驱动用永久磁石77的 N极性和销侧永久磁石78的S极性部83相向，在可动销12的打开状态下，驱动用永久磁石77的N极性和销侧永久磁石78的N极性部82相向。第二上轴部75(参照图7)的开放位置(图10所示的位置)是相对于第二上轴部75的保持位置(图7以及图8所示的位置)，在俯视下以旋转轴线A2为中心向逆时针方向旋转了约90°的位置。
在图8所示的可动销12的夹持状态下，如上所述，驱动用永久磁石77 的N极性和销侧永久磁石78的S极性部83相向。在该情况下，销侧永久磁石78中的与驱动用永久磁石77相向的部分的极性是与驱动用永久磁石77 的径向内侧的磁极不同的极性。因此，驱动用永久磁石77使沿着径向的吸引磁力作用于销侧永久磁石78。因此，在可动销12的夹持状态下，销侧永久磁石78保持为S极性部83与驱动用永久磁石77相向的姿势，由此，第二上轴部75保持在保持位置(图7以及图8所示的位置)。在可动销12的夹持状态下，通过杆操作单元81使操作杆80退避到退避位置(图8所示的位置)。
在使可动销12从图8所示的夹持状态向图10所示的打开状态移动时，如图9所示，通过杆操作单元81使操作杆80移动，操作杆80的顶端部80a 与被操作片86抵接。在与被操作片86抵接后，继续通过杆操作单元81使操作杆80移动，一边保持顶端部80a与被操作片86的抵接状态，一边使顶端部80a在俯视下以旋转轴线A2为中心向逆时针方向转动。由此，克服驱动用永久磁石77和销侧永久磁石78之间的吸引磁力，被操作片86围绕旋转轴线A2转动，伴随被操作片86的转动，第二下轴部74以及第二上轴部 75围绕旋转轴线A2旋转。在操作杆80移动到解除位置(图10所示的位置) 时，第二上轴部75(参照图7)位移到开放位置(图10所示的位置)，由此，可动销12处于打开状态。
如图10所示，在可动销12的打开状态下，如上所述，驱动用永久磁石 77的N极性和销侧永久磁石78的N极性部82相向。另外，通过杆操作单元81将操作杆80保持在解除位置。在该情况下，销侧永久磁石78中的与驱动用永久磁石77相向的部分的极性是与驱动用永久磁石77的径向内侧的磁极相同的极性。在该状态下，驱动用永久磁石77使向着圆周方向(顺时针方向)的排斥磁力作用于销侧永久磁石78。但是，由于保持在解除位置的操作杆80与被操作片86卡合，所以第二上轴部75和被操作片86不转动。因此，第二上轴部75(参照图7)保持在开放位置(图10所示的位置)。
在可动销12从图10所示的打开状态移动到图8所示的夹持状态时，通过杆操作单元81使操作杆80移动，操作杆80返回到退避位置(图8所示的位置)。如上所述，在第二上轴部75(参照图7)位于开放位置(图10 所示的位置)的状态下，在驱动用永久磁石77和销侧永久磁石78之间作用有排斥磁力，更具体地说，对销侧永久磁石78作用有在俯视下向顺时针方向的力。因此，当通过使操作杆80返回到退避位置(图8所示的位置)，操作杆80的顶端部80a和被操作片86的卡合解除时，销侧永久磁石78在俯视下向顺时针方向旋转。由此，第二上轴部75(参照图7)从开放位置(图 10所示的位置)向保持位置(图7以及图8所示的位置)位移，从而可动销 12变为夹持状态。
另外，驱动用永久磁石77也可以配置成在旋转半径方向的内侧具有S 极而在旋转半径方向的外方具有N极。
另外，在前述的说明中，以如下情况为例进行了说明，即，在第二上轴部75(参照图7)位于开放位置(图10所示的位置)的状态下，在驱动用永久磁石77和销侧永久磁石78之间作用有排斥磁力，在第二上轴部75位于保持位置(图7以及图8所示的位置)的状态下，在驱动用永久磁石77 和销侧永久磁石78之间作用有吸引磁力。但是，也可以构成为，在第二上轴部75位于开放位置的状态下，在驱动用永久磁石77和销侧永久磁石78 之间作用有吸引磁力，在第二上轴部75位于保持位置的状态下，在驱动用永久磁石77和销侧永久磁石78之间作用有排斥磁力。
图1所示的控制装置3由例如微型计算机等构成。控制装置3根据预先设定的程序对环旋转单元13、伸缩驱动单元25、板升降单元16、臂摆动单元30、盖升降单元54、卡盘开闭单元76、杆操作单元81等的动作进行控制。另外，控制装置3对向加热器15供给的电力进行调整。进而，控制装置3 对第一药液下阀21、第二药液下阀22、冲洗液下阀23、第一药液阀32、第二药液阀34、冲洗液阀36、冲洗液上阀48、有机溶剂阀50、氮气阀52等的开闭进行控制。
图11是对处理单元2的处理对象的基板W的表面放大表示的剖视图。处理对象的基板W例如是硅晶片，在基板W的图案形成面即表面(上表面 100)形成有微细图案101。如图11所示，微细图案101可以是呈矩阵状配置具有凸形状(柱状)的结构体102的图案。在该情况下，结构体102的线宽W1例如设置为10nm～45nm左右，图案101的间隙W2例如设置为10nm～数μm左右。
另外，微细图案101也可以是反复排列由微细的沟道形成的线状的图案而成的。
另外，微细图案101也可以通过在薄膜上设置多个微细孔(空洞(void) 或孔(pore))来形成。
微细图案101例如包括绝缘膜。另外，微细图案101也可以包括导体膜。更具体地说，微细图案101可以由层叠多个膜而成的层叠膜形成，进而，层叠膜可以包括绝缘膜和导体膜。微细图案101可以是由单层膜构成的图案。绝缘膜可以是硅氧化膜(SiO2膜)或硅氮化膜(SiN膜)。另外，导体膜既可以是导入了用于实现低电阻化的杂质的非晶硅膜，也可以是金属膜(例如金属配线膜)。
另外，微细图案101的膜厚T例如为50nm～5μm左右。另外，微细图案 101的高宽比(膜厚T与线宽W1之比)例如可以为5～500左右(典型地，为5～50左右)。
图12是用于对由处理单元2执行的药液处理的第一处理例进行说明的工序图。图13A～图13I是用于说明第一处理例的示意图。图14A～图14D是用于说明第一处理例中的基板W的上表面的状态的示意性的剖视图。图15 以及图16是从水平方向观察基板保持旋转单元5以及加热板6时的纵向剖视图。图15示出基板高温化工序(S10)时，图16示出有机溶剂排出工序 (S11)时。图17是表示有机溶剂置换工序(S9)、基板高温化工序(S10) 以及有机溶剂排出工序(S11)中的IPA的喷出流量的变化、以及基板W的旋转速度的变化的图。
以下，参照图1以及图2，并适当参照图11～图17。此外，以下的说明中的“基板W的表面(上表面)”包括基板W自身的表面(上表面)以及微细图案101的表面(上表面)。
在由处理单元2处理基板W时，进行向外腔室4内搬入未处理的基板 W的基板搬入工序(图12的步骤S1)。在基板搬入工序(S1)之前，控制装置3使加热器15处于通电状态，并使加热板6配置在从基板保持旋转单元5对基板W的保持位置向下方退避的下位置，且控制装置3使所有的喷嘴从第一基板保持单元5的上方退避。另外，控制装置3使所有的可动销12处于开放状态。
在基板搬入工序(S1)中，控制装置3使保持着基板W的基板搬运机械手CR(参照图1)的手进入腔室4内，使基板搬运机械手CR将基板W 以图案形成面(表面)朝向上方的状态移交给基板保持旋转单元5。基板保持旋转单元5接受到的基板W由多根固定销10从下方支撑，然后，控制装置3是使多根可动销12都处于夹持状态。由此，如图13A所示，由多根(例如6根)固定销10以及多根(例如3根)可动销12将基板W夹持为水平姿势(在图13A中仅图示固定销10)。控制装置3在向基板保持旋转单元5 移交基板W后，使基板搬运机械手CR的手从腔室4内退避。
当由多根固定销10以及多根可动销12夹持基板W时，控制装置3控制环旋转单元13，开始使基板W旋转。基板W上升到预先设定的液体处理旋转速度v3(参照图17。例如100～1500rpm左右)，并维持在该液体处理旋转速度v3。
从基板搬入工序(S1)起就使加热器15处于通电状态，因而加热板6 处于发热状态(此时的基板相向面的表面温度例如为约60～250℃)，但是，由于加热板6位于下位置，所以来自加热板6的热不能充分到达基板W。
接着，进行将第一药液向基板W供给的第一药液工序(图12的步骤S2)。
具体地说，图13B所示，控制装置3通过控制臂摆动单元30使臂29从原位置摆动，来使第一药液喷嘴26从退避位置移动到基板W上。由此，第一药液喷嘴26配置在处理位置(基板W的上方的、基板W的旋转的旋转轴线A1上的处理位置)。在第一药液喷嘴26配置在处理位置后，控制装置3 关闭第二药液阀34以及冲洗液阀36并打开第一药液阀32。由此，从第一药液喷嘴26的喷出口喷出第一药液。另外，控制装置3关闭第二药液下阀22 以及冲洗液下阀23并打开第一药液下阀21。由此，从下喷出口20向上方喷出第一药液。
供给到基板W的上表面的中央部的第一药液受到由基板W的旋转产生的离心力，在基板W的上表面上向基板W的周缘部流动。另一方面，供给到基板W的下表面的中央部的第一药液受到由基板W的旋转产生的离心力，沿着基板W的下表面向基板W的周缘部流动。由此向基板W的整个上表面以及整个下表面供给第一药液，利用第一药液对基板W的整个上表面以及整个下表面实施处理。供给到基板W的上表面和下表面的第一药液从基板 W的周缘部向基板W的侧方飞散。
从基板W的上表面的周缘部和下表面的周缘部飞散的第一药液由前述的捕获杯的内壁挡住，经由废液路径(未图示)输送到装置外的废液设备(未图示)，由废液设备处理。也可以不输送到废液设备，而输送到回收设备以便再次利用。
当从开始喷出第一药液起经过预先设定的时间时，控制装置3关闭第一药液阀32以及第一药液下阀21，停止从第一药液喷嘴26以及下喷出口20 喷出第一药液。
接着，进行用于从基板W除去第一药液的第一冲洗工序(图12的步骤 S3)。
具体地说，如图13C所示，控制装置3通过控制臂摆动单元30使臂29 摆动，来使冲洗液喷嘴28配置在处理位置。在冲洗液喷嘴28配置在处理位置后，控制装置3关闭第一药液阀32以及第二药液阀34并打开冲洗液阀36。由此，从冲洗液喷嘴28的喷出口喷出冲洗液。另外，控制装置3关闭第一药液下阀21以及第二药液下阀22并打开冲洗液下阀23。由此，从下喷出口 20向上方喷出冲洗液。
供给到基板W的上表面的中央部的冲洗液受到由基板W的旋转产生的离心力，在基板W的上表面上向基板W的周缘部流动。另一方面，供给到基板W的下表面的中央部的冲洗液受到由基板W的旋转产生的离心力，沿着基板W的下表面向基板W的周缘部流动。由此，向基板W的整个上表面以及整个下表面供给冲洗液，冲洗掉在基板W的上表面以及下表面附着的第一药液。供给到基板W的上表面和下表面的冲洗液从基板W的周缘部向基板W的侧方飞散。
从基板W的上表面的周缘部和下表面的周缘部飞散的冲洗液被下杯37 的周壁部41的内壁挡住，沿着该内壁贮存在下杯37的底部。在下杯37的底部贮存的冲洗液经由废液路径(未图示)输送到装置外的废液设备(未图示)，由废液设备处理。。
当从开始喷出冲洗液起经过预先设定的时间时，控制装置3关闭冲洗液阀36以及冲洗液下阀23，停止从冲洗液喷嘴28以及下喷出口20喷出冲洗液。
接着，进行将第二药液向基板W供给的第二药液工序(图12的步骤S4)。
具体地说，如图13D所示，控制装置3通过控制臂摆动单元30使臂29 摆动，来使第二药液喷嘴27配置在处理位置。在第二药液喷嘴27配置在处理位置后，控制装置3关闭第一药液阀32以及冲洗液阀36并打开第二药液阀34。由此，从第二药液喷嘴27的喷出口喷出第二药液。另外，控制装置 3关闭第一药液下阀21以及冲洗液下阀23并打开第二药液下阀22。由此，从下喷出口20向上方喷出第二药液。
供给到基板W的上表面的中央部的第二药液受到由基板W的旋转产生的离心力，在基板W的上表面上向基板W的周缘部流动。另一方面，供给到基板W的下表面的中央部的第二药液受到由基板W的旋转产生的离心力，沿着基板W的下表面向基板W的周缘部流动。由此，向基板W的整个上表面以及整个下表面供给第二药液，利用第二药液对基板W的整个上表面以及整个下表面实施处理。供给到基板W的上表面和下表面的第二药液从基板W的周缘部向基板W的侧方飞散。
从基板W的上表面的周缘部和下表面的周缘部飞散的第二药液被下杯 37的周壁部41的内壁挡住，沿着该内壁贮存在下杯37的底部。在下杯37 的底部贮存的第二药液经由废液路径(未图示)输送到废液设备(未图示)，由废液设备处理。第二药液也可以不输送到废液设备，而输送到回收设备，以便再次利用。
当从开始喷出第二药液起经过预先设定的时间时，控制装置3关闭第二药液阀34以及第二药液下阀22，停止从第二药液喷嘴27以及下喷出口20 喷出第二药液。
接着，进行用于从基板W除去第二药液的第二冲洗工序(图12的步骤 S5。再次参照图13C)。
具体地说，控制装置3通过控制臂摆动单元30使臂29摆动，来使冲洗液喷嘴28配置在处理位置。在冲洗液喷嘴28配置在处理位置后，控制装置 3关闭第一药液阀32以及第二药液阀34并打开冲洗液阀36。由此，从冲洗液喷嘴28的喷出口喷出冲洗液。另外，控制装置3关闭第一药液下阀21以及第二药液下阀22并打开冲洗液下阀23。由此，从下喷出口20向上方喷出冲洗液。
供给到基板W的上表面的中央部的冲洗液受到由基板W的旋转产生的离心力，在基板W的上表面上向基板W的周缘部流动。另一方面，供给到基板W的下表面的中央部的冲洗液受到由基板W的旋转产生的离心力，沿着基板W的下表面向基板W的周缘部流动。由此，向基板W的整个上表面以及整个下表面供给冲洗液，冲洗掉在基板W的上表面和下表面附着的第二药液。供给到基板W的上表面和下表面的冲洗液从基板W的周缘部向基板W的侧方飞散。
当从开始喷出冲洗液起经过预先设定的时间时，控制装置3关闭冲洗液阀36以及冲洗液下阀23，停止从冲洗液喷嘴28以及下喷出口20喷出冲洗液。接着，再次进行将第一药液向基板W供给的第一药液工序(图12的步骤S6。再次参照图13B)。
具体地说，控制装置3通过控制臂摆动单元30使臂29摆动，来使第一药液喷嘴26配置在处理位置。在第一药液喷嘴26配置在处理位置后，控制装置3关闭第二药液阀34以及冲洗液阀36并打开第一药液阀32。由此，从第一药液喷嘴26的喷出口喷出第一药液。另外，控制装置3关闭第二药液下阀22以及冲洗液下阀23并打开第一药液下阀21。由此，从下喷出口20 向上方喷出第一药液。
供给到基板W的上表面的中央部的第一药液受到由基板W的旋转产生的离心力，在基板W的上表面上向基板W的周缘部流动。另一方面，供给到基板W的下表面的中央部的第一药液受到由基板W的旋转产生的离心力，沿着基板W的下表面向基板W的周缘部流动。由此，向基板W的整个上表面以及整个下表面供给第一药液，利用第一处理液对基板W的整个上表面以及整个下表面实施处理。供给到基板W的上表面和下表面的第一药液从基板W的周缘部向基板W的侧方飞散。
当从开始喷出第一药液起经过预先设定的时间时，控制装置3关闭第一药液阀32以及第一药液下阀21，停止从第一药液喷嘴26以及下喷出口20 喷出第一药液。接着，进行用于从基板W除去第一药液的第三冲洗工序(图 12的步骤S7。再次参照图13C)。
具体地说，控制装置3通过控制臂摆动单元30使臂29摆动，使冲洗液喷嘴28配置在处理位置。在冲洗液喷嘴28配置在处理位置后，控制装置3 关闭第一药液阀32以及第二药液阀34并打开冲洗液阀36。由此，从冲洗液喷嘴28的喷出口喷出冲洗液。另外，控制装置3关闭第一药液下阀21以及第二药液下阀22并打开冲洗液下阀23。由此，从下喷出口20向上方喷出冲洗液。
供给到基板W的上表面的中央部的冲洗液受到由基板W的旋转产生的离心力，在基板W的上表面上向基板W的周缘部流动。另一方面，供给到基板W的下表面的中央部的冲洗液受到由基板W的旋转产生的离心力，沿着基板W的下表面向基板W的周缘部流动。由此，向基板W的整个上表面以及整个下表面供给冲洗液，冲洗掉在基板W的上表面和下表面附着的第一药液。供给到基板W的上表面和下表面的冲洗液从基板W的周缘部向基板W的侧方飞散。
当从开始喷出冲洗液起经过预先设定的时间时，控制装置3关闭冲洗液阀36以及冲洗液下阀23，停止从冲洗液喷嘴28以及下喷出口20喷出冲洗液，并且，控制臂摆动单元30，使臂29返回到原位置。由此，第一药液喷嘴26、第二药液喷嘴27以及冲洗液喷嘴28返回到退避位置。
接着，控制装置3控制盖升降单元54，使盖构件39下降到盖关闭位置。通过下降到盖关闭位置的盖构件39，堵塞下杯37的开口38。在该状态下通过锁定构件(未图示)使盖构件39和下杯37结合时，在盖构件39的下表面的周缘部39c配置的密封环53在整个圆周方向与下杯37的上端面41a抵接，对下杯37和盖构件39之间进行密封。由此，下杯37以及盖构件39的内部空间被密闭。在该状态下，冲洗液喷出口47、有机溶剂喷出口49以及氮气喷出口51分别与基板W的上表面相向配置。
接着，对基板W进行最终冲洗工序(图12的步骤S8)。
具体地说，如图13E所示，控制装置3打开冲洗液上阀48，从冲洗液上配管44的冲洗液喷出口47喷出冲洗液。从冲洗液喷出口47喷出的冲洗液着落在基板W的上表面的中央部。
供给到基板W的上表面的中央部的冲洗液受到由基板W的旋转产生的离心力，在基板W的上表面上向基板W的周缘部流动。由此，向基板W的整个上表面供给冲洗液，对基板W的上表面实施冲洗处理。在最终冲洗工序(S8)中，如图14A所示，冲洗液遍及到在基板W的上表面100形成的微细图案101的间隙的底部(在该空间中的极其接近基板W自身的上表面 100的位置)。
另外，从基板W的周缘部飞散的冲洗液被下杯37的周壁部41的内壁挡住，沿着该内壁贮存在下杯37的底部。在下杯37的底部贮存的冲洗液经由废液路径(未图示)输送到装置外的废液设备(未图示)，并由废液设备处理。
当从开始喷出冲洗液起经过预先设定的时间时，控制装置3关闭冲洗液上阀48，停止从冲洗液喷出口47喷出冲洗液。
接着，进行有机溶剂置换工序(图12的步骤S9)，即，向基板W的上表面供给液体的IPA，用IPA置换基板W的上表面的冲洗液。
在最终冲洗工序(S8)结束后，控制装置3使基板W的旋转从液体处理旋转速度v3(参照图17)加速到高速旋转速度v4(参照图17。例如800rpm)。
当基板W的旋转速度到达高速旋转速度v4时，如图13F所示，控制装置3打开有机溶剂阀50，从有机溶剂上配管45的有机溶剂喷出口49呈连续流状地喷出液体的IPA。从有机溶剂喷出口49喷出的IPA是具有常温、即小于IPA的沸点(82.4℃)的液温的液体。从有机溶剂喷出口49喷出的液体的IPA着落在基板W的上表面的中央部。通过开始喷出IPA，开始有机溶剂置换工序(S9)。
供给到基板W的上表面的中央部的液体的IPA受到由基板W的旋转产生的离心力，在基板W的上表面上向基板W的周缘部流动。因此，能够使供给到基板W的上表面的中央部的液体的IPA向周缘部扩散，由此，能够使液体的IPA遍及基板W的整个上表面。此时，加热板6处于下位置，来自加热板6的热不无法充分传递至基板W。因此，基板W的上表面的温度例如是常温(例如25℃)，IPA维持常温的状态在基板W的上表面流动。
控制装置3与有机溶剂置换工序(S9)并行地执行使基板W以高速旋转速度v4旋转的高速旋转工序(步骤S91。参照图17)和紧接着高速旋转工序(S91)的使基板W以浸液速度v1(接近零的低速。例如在小于50rpm 的范围，例如约20rpm)旋转的浸液工序(步骤S92。参照图17)。
具体地说，控制装置3在开始有机溶剂置换工序(S9)后，在规定的高速旋转时间t1(例如约15秒)的期间，使基板W以高速旋转速度v4旋转 (高速旋转工序(S91))。在经过高速旋转时间t1后，控制装置3使基板 W的旋转速度从高速旋转速度v4减速至浸液速度v1。伴随基板W的减速，作用于基板W上的液体的IPA的离心力变小，液体的IPA不会从基板W的周缘部排出而滞留在基板W的上表面。其结果，在基板W的上表面保持浸液状态的IPA的液膜111(浸液工序(S92))。由于液体的IPA遍及基板 W的整个上表面，所以IPA的液膜111覆盖基板W的整个上表面。IPA的液膜111具有规定的膜厚(例如1mm左右)。
由于供给到基板W的上表面上的IPA是液体，所以如图14B所示，能够良好地置换在微细图案101的间隙存在的冲洗液。由于IPA的液膜111覆盖基板W的整个上表面，所以在基板W的整个上表面，能够良好地将冲洗液置换为液体的IPA。在经过浸液时间t2(例如约15秒)后，控制装置3 控制环旋转单元13，停止基板W的旋转。
在浸液工序(S92)中，说明了使基板W以低速的浸液速度v1旋转的例子，但是，在浸液工序(S92)中，也可以使基板W的旋转停止(旋转速度为零)。在该情况下，在浸液工序(S92)中，作用于基板W上的液体的 IPA的离心力变为零，液体的IPA不会从基板W的周缘部排出而滞留在基板 W的上表面上，在基板W的上表面上保持浸液状态的IPA的液膜111。
然后，执行基板高温化工序(图12的步骤S10)。
具体地说，控制装置3控制板升降单元16，使加热板6从下位置上升到上位置。当加热板6上升到与支撑环11相同的高度时，加热板6的基板相向面6a上的多个凸起61与基板W的下表面抵接。然后，当加热板6进一步上升时，由多个固定销10从下支撑的基板W从这些多个固定销10离开，而被移交给加热板6。移交给加热板6的基板W被多个凸起61从下方支撑。在图13G以及图15示出将加热板6配置在上位置的状态。
由于加热器15总是被控制为通电状态，所以加热板6(基板相向面6a) 处于发热状态。在加热板6上载置有基板W的状态下，来自基板相向面6a 的热通过热辐射、基板相向面6a和基板W之间的空间内的流体热传导以及经由多个凸起61的传热，赋予给基板W的下表面，由此，对基板W的下表面加热。赋予给基板W的每单位面积的热量在整个基板W大致均匀。
在基板高温化工序(S10)中，通过加热板6对基板W加热，由此基板 W的上表面升温至预先设定的液膜浮起温度(第一温度)TE1。液膜浮起温度TE1设定为比IPA的沸点(82.4℃)高40～120℃的范围内的规定的温度。另外，如下所述，在基板高温化工序(S10)中，IPA的液膜111浮起，但液膜浮起温度TE1是浮起的IPA的液膜111不沸腾的温度。
在基板W的上表面的温度到达液膜浮起温度TE1后，基板W的上表面的温度(微细图案101(参照图14C等)的上表面、更详细地说、各结构体 102的上端面102A的温度)保持在液膜浮起温度TE1。基板W的整个上表面保持在液膜浮起温度TE1。此时，加热器15的每单位时间的发热量设定为，通过来自加热板6的加热，载置在加热板6上的基板W的上表面处于液膜浮起温度TE1。
当基板W的上表面的温度到达液膜浮起温度TE1不久，基板W的上表面的IPA的液膜111的一部分蒸发而气相化，并充满微细图案101的间隙，并且，在基板W的上表面(各结构体102的上端面102A)的上方空间形成 IPA的蒸发气体膜112。由此，IPA的液膜111从基板W的上表面(各结构体102的上端面102A)浮起(参照图14C)。另外，微细图案101的间隙被气相的IPA充满。
例如，在微细图案101的间隙被液相的IPA充满的情况下，当从该状态使基板W干燥时，施加有使相邻的结构体102彼此拉动的力，因此，微细图案101有可能发生图案倒塌。相对于此，在图14C所示的状态下，微细图案101的间隙由气相的IPA充满。因此，在相邻的结构体102之间仅产生极小的表面张力。其结果，能够抑制或防止由表面张力引起的微细图案101的倒塌。
并且，在图14C所示的状态下，由于IPA的液膜111从基板W的上表面(各结构体102的上端面102A)浮起，所以基板W的上表面和IPA的液膜111之间产生的摩擦力的大小大致为零。
另外，基板高温化工序(S10)的执行期间(在由加热板6开始保持基板W之后的期间)设定为如下充分的长度，即，能够在加热板6上的基板 W的整个上表面使IPA的液膜111浮起，且使细图案101的间隙的液相的IPA 气相化。在第一处理例中，基板高温化工序(S10)的执行期间例如1～2分钟。
基板W的上表面100的微细图案101的高宽比高的情况下，液相的IPA 和微细图案101内的结构体102的接触面积变大，要使相邻的结构体102间的空间内的液相的IPA蒸发，需要更大的热量。在该情况下，为了使结构体102间的空间内的液相的IPA蒸发，期望根据处理对象的基板W的微细图案 101的高宽比的大小，对液膜浮起温度TE1和基板高温化时间进行调节。
但是，在基板W的上方浮起的IPA的液膜111有时产生龟裂或断裂113 (以下称为“龟裂等113”)。产生龟裂等113的结果，在产生龟裂等113的部分，在IPA的液滴和基板W之间形成液固界面，在干燥基板时可能发生由表面张力引起的图案倒塌。另外，在产生龟裂等113的部分，也有可能在干燥后产生水印等缺陷。因此，在基板高温化工序(S10)中，需要抑制或防止在浮起的IPA的液膜111产生龟裂等113。
作为在浮起的IPA的液膜111产生龟裂等113的主要原因，能够举出如下2个主要原因。
第一个主要原因在于，由对基板W的长时间的加热引起的大量的IPA 蒸发气体的产生、及/或IPA的液膜111的沸腾。当产生大量的IPA蒸发气体时及/或当IPA的液膜111沸腾时，IPA的蒸发气体膜112突破位于其上方的IPA的液膜111，喷出到该IPA的液膜111的上方，其结果，有可能使IPA 的液膜111产生龟裂等113。
关于该第一个主要原因，处理例1中，通过将基板高温化工序(S10) 中的液膜浮起温度TE1、以及基板高温化工序(S10)的执行期间分别设定在不产生龟裂等113的范围来对应。同时，在基板高温化工序(S10)中也继续供给液体的IPA，在基板高温化工序(S10)的整个期间，将浮起的IPA 的液膜111维持在不产生龟裂等的左右的厚度。
产生龟裂等113的第二个主要原因在于，因受到伴随基板W的旋转带来的离心力而产生的IPA的液膜111的分裂。关于第二个主要原因，在处理例1中，在基板高温化工序(S10)中停止基板W的旋转。因此，能够防止在IPA的液膜111产生因离心力引起的分裂。由此，能够防止龟裂等113的产生。
紧接着基板高温化工序(S10)，执行将位于蒸发气体膜112的上方的 IPA的液膜111保持液块状态排除的有机溶剂排除工序(图12的步骤S11)。
具体地说，当从基板W移交给加热板6起经过预先设定的时间时，控制装置3如图13G以及图16所示，控制伸缩单元24，来将加热板6从水平姿势变更为倾斜姿势。
一边参照图16一边对有机溶剂排除工序进行详细说明。一边使3个伸缩单元24中的规定的1个伸缩单元224的长度保持不变，一边使其他2个伸缩单元225(在图16仅图示1个)的长度比此前长。此时的2个伸缩单元 225的伸长量彼此相等。由此，能够将加热板6的姿势变更为倾斜姿势。在加热板6的倾斜姿势下，基板相向面6a相对于水平面倾斜。此时的倾斜角度例如约1°。即，在加热板6的倾斜姿势下，基板相向面6a相对于水平面倾斜例如约1°，由此，被加热板6支撑的基板W的上表面也相对于水平面倾斜例如约1°。此时，在加热板6的圆周方向上，2个伸缩单元225的配置位置的正中间位置最高，伸缩单元224的配置位置最低。
另外，在基板W呈倾斜姿势的状态下，图16所示的与长度最短的伸缩单元224在加热板6的圆周方向上对齐的(最接近长度最短的伸缩单元224 的)固定销10(固定销210)的第一上轴部72和锥面73(参照图6)，与倾斜的基板W的周缘部的最低的部分抵接，由此，阻止基板W向沿着基板相向面6a的方向的移动。
借助在多个凸起61和基板W的下表面之间产生的摩擦力，基板W被支撑在加热板6上。在基板W以及加热板6呈水平姿势的状态下，借助所述的摩擦力的作用，基板W不移动而处于静止状态。另一方面，在基板W处于倾斜的状态下，对基板W作用有自重(自身重力)。伴随自重产生的向沿着基板相向面6a的方向的力大于所述的摩擦力时，基板W有可能向沿着基板相向面6a的方向移动。但是，在基板W以及加热板6呈倾斜姿势的状态下，固定销210(在加热板6的圆周方向上与伸缩单元224对齐的固定销 10)，与倾斜的基板W的周缘部的最低的部分抵接，由此，阻止基板W向沿着加热板6的方向的移动，防止基板W从加热板6上滑落。由此，能够可靠地防止基板W从加热板6上的滑落，并能够将基板W以及加热板6双方保持为倾斜姿势。
另外，利用用于支撑基板W的固定销210，防止基板W从加热板6上滑落，因此，与利用与固定销210不同的构件设置滑落防止构件的情况相比，能够减少部件个数，并且降低成本。
在基板高温化工序(S10)的结束时刻，如上所述，在基板W的上表面和IPA的液膜111之间产生的摩擦力的大小大致为零。因此，IPA的液膜111 容易沿着基板W的上表面移动。在有机溶剂排除工序(S11)中，由于基板 W的上表面相对于水平面倾斜，所以IPA的液膜111利用自重向倾斜的基板 W的周缘部的最低的部分，沿着基板W的上表面移动。IPA的液膜111的移动一边维持液块状态(即，不会分裂成大量小滴)一边进行，由此，IPA 的液膜111从基板W的上方排除。
在IPA的液膜111从基板W的上方排除后，控制装置3控制伸缩单元 24来使加热板6从倾斜姿势返回到水平姿势。另外，控制装置3控制板升降单元16，使加热板6从上位置下降到下位置。在加热板6从上位置下降到下位置的途中，基板W的下表面周缘部与固定销10的锥面73抵接。然后，通过使加热板6进一步下降，基板W从加热板6离开，被基板保持旋转单元5的多根固定销10从下方支撑。可动销12处于打开状态，因此，基板W 仅由固定销10从下方支撑，而不会被固定销10和可动销12等夹持。
另外，控制装置3驱动锁定构件(未图示)，解除盖构件39和下杯37 的结合。并且，如图13I所示，控制装置3控制盖升降单元54，使盖构件39 上升到打开位置。
在加热板6下降到下位置后，加热板6和由基板保持旋转单元5保持的基板W之间的间隔比加热板6位于上位置时大，来自加热板6的热(热辐射、基板相向面6a和基板W之间的空间内的流体热传导以及经由多个凸起 61的传热)不会充分到达基板W。由此，加热板6对基板W的加热结束，基板W的温度下降到大致常温。
由此，对1张基板W的药液处理结束，由搬送机械手CR(参照图1) 从腔室4搬出处理完的基板W(图12的步骤S12)。
通过以上，向基板W的上表面供给液体的IPA，将覆盖基板W的上表面的IPA的液膜111形成在基板W上，由此，在微细图案101的间隙存在的冲洗液被液体的IPA置换。由于IPA的液膜111覆盖基板W的整个上表面，所以在基板W的整个上表面，能够良好地置换在微细图案101的间隙存在的冲洗液。并且，在形成IPA的液膜111后，使基板W的上表面的温度上升，到达液膜浮起温度TE1。由此，在基板W的整个上表面，在IPA 的液膜111和基板W的上表面之间形成IPA的蒸发气体膜112，IPA的液膜 111浮起在该IPA的蒸发气体膜112的上方。在该状态下，在基板W的上表面和IPA的液膜111之间产生的摩擦力的大小大致为零，因此，IPA的液膜 111容易沿着基板W的上表面移动。
在有机溶剂排除工序(S11)中，一边将基板W和加热板6的相对姿势维持为恒定，一边使基板W以及加热板6的姿势变更为倾斜姿势，使基板 W的上表面相对于水平面倾斜。由此，浮起的IPA的液膜111利用其自重，向倾斜的基板W的周缘部的最低的部分，沿着基板W的上表面移动，从基板W的周缘部排出。IPA的液膜111的移动一边维持液块状态(即，不会分裂为大量小滴)一边进行。由此，能够将IPA的液膜111从基板W的上方顺利且完全地排除。
因此，在排除IPA的液膜111后的基板W的上表面不会呈小滴状残留 IPA。即，即使在基板W的上表面形成有微细图案101的情况下，也不会在微细图案101的间隙残留液相的IPA。因此，即使在对微细图案101形成在上表面上的基板W进行处理的情况下，也能够抑制或防止微细图案101的倒塌，并使基板W的上表面良好地干燥。
另外，与有机溶剂置换工序(S9)并行地以浸液速度v1使基板W旋转。伴随这样的基板W的减速，作用于基板W上的液体的IPA的离心力为零或变小，液体的IPA不会从基板W的周缘部排出而滞留在基板W的上表面。其结果，在基板W的上表面保持有浸液状态的IPA的液膜111。通过保持在基板W的上表面上的IPA的液膜111所含有的IPA，来置换基板W的上表面的冲洗液，由此，能够在基板W的上表面上更良好地利用IP置换冲洗液。
另外，在浸液工序(S92)之前，执行第一高速旋转工序(S91)。在第一高速旋转工序(S91)中，基板W以第一旋转速度旋转，由此，基板W上的液体的IPA受到由基板W的旋转产生的离心力而向基板W的周缘部扩散。因此，能够使液体的IPA遍及基板W的整个上表面。因此，在紧接着第一高速旋转工序(S91)执行的浸液工序(S92)中，能够在基板W的上表面保持覆盖基板W的整个上表面的浸液状态的IPA的液膜111，由此，能够在基板W的整个上表面，利用液体的IPA良好地置换基板W的上表面的冲洗液。
另外，在基板W的旋转停止的状态下，执行基板高温化工序(S10)。假如在基板高温化工序(S10)中使基板W旋转，则基板W的周缘部的旋转速度变快，该周缘部被冷却，结果，基板W的上表面的周缘部的温度可能无法到达液膜浮起温度TE1。在该情况下，在基板W的周缘部，IPA的液膜111可能无法良好地浮起。
相对于此，在处理例1中，在基板W的旋转停止的状态执行基板高温化工序(S10)，因此能够使基板W的上表面的周缘部升温到液膜浮起温度 TE1。由此，能够在基板W的整个上表面使IPA的液膜111浮起。
另外，加热板6一边从下方对基板W加热，一边从下方接触支撑该基板W。通过使该加热板6的姿势从水平姿势变更为倾斜姿势，能够一边利用加热板6良好地保持基板W，一边使该基板W的上表面相对于水平面倾斜。由此，能够一边利用加热板6对基板W加热，一边使该基板W的上表面相对于水平面倾斜。
另外，加热板6的周缘部由多个伸缩单元24从下方支撑。通过使多个伸缩单元24的长度相互相等，加热板6保持在水平姿势。另外，通过使多个伸缩单元24中的至少1个伸缩单元24的长度与除此之外的伸缩单元24 不同，加热板6保持在倾斜姿势。由此，能够利用简单的结构，使加热板6 的姿势在水平姿势和倾斜姿势之间变更。
图18是用于说明本发明的第二处理例的最终冲洗工序(S8)的示意图。
在基板处理装置1中执行的第二处理例与前述的第一处理例不同之处在于，在最终冲洗工序(S8)以及有机溶剂置换工序(S9)中，通过加热板6 对基板W的上表面加热。一系列的工序的流程与图12所示的第一处理例的情况相同。
在该情况下，在最终冲洗工序(S8)之前或在最终冲洗工序(S8)中，控制装置3控制板升降单元16，使加热板6从下位置(图13A等所示的位置)上升到中间位置(图18所示的位置。加热板6的基板相向面6a至少比基板保持旋转单元5所保持的基板W的下表面更靠下方的高度位置。)。因此，在最终冲洗工序(S8)以及有机溶剂置换工序(S9)将加热板6配置在中间位置。
在加热板6位于中间位置的状态下，当加热器15处于发热状态时，来自基板相向面6a的热通过热辐射赋予给基板保持旋转单元5所保持的基板 W。在该状态下，加热板6和基板W隔着间隔配置，因此，此时赋予给基板W的热量比在加热板6上载置基板W的情况小。
在第二处理例的最终冲洗工序(S8)中，通过加热板6对基板W加热，基板W的上表面被升温至预先设定的预先加热温度(第二温度)TE2。预先加热温度TE2被设定为，比IPA的沸点(82.4℃)低且比常温高的规定的温度(例如约40℃～约80℃)。
在基板W的上表面的温度达到预先加热温度TE2后，基板W的上表面的温度(微细图案101(参照图14C等)的上表面、更详细地说、各结构体 102的上端面102A的温度)保持在预先加热温度TE2。此时，在基板W的整个上表面，保持在预先加热温度TE2。即，以基板W的上表面达到预先加热温度TE2的方式设定加热板6的中间位置的高度。
由此，在第二处理例的最终冲洗工序(S8)以及有机溶剂置换工序(S9) 中，基板W的上表面被加热到预先加热温度TE2。因此，与基板W的上表面接触的液体的IPA的扩散系数上升，由此，能够提高IPA的置换効率。其结果，能够缩短有机溶剂置换工序(S9)的执行期间。
另外，在基板W的上表面被加热的状态下开始基板高温化工序(S10)，因此，能够缩短基板W的上表面升温至液膜浮起温度TE1所需的时间，其结果，能够缩短基板高温化工序(S10)的执行期间。
并且，当有机溶剂置换工序(S9)的执行期间结束时，控制装置3控制板升降单元16，使加热板6从中间位置(图18所示的位置)上升到上位置 (图13G等所示的位置)。由此，基板W从基板保持旋转单元5离开，基板W被移交给加热板6，接着执行基板高温化工序(S10)。
另外，在第二处理例中，从最终冲洗工序(S8)开始利用加热板6对基板W的加热，但也可以从有机溶剂置换工序(S9)开始对基板W的加热。
图19是本发明的第三处理例中的IPA的喷出流量的变化、以及基板W 的旋转速度的变化的图。
在基板处理装置1中执行的第三处理例与前述的第一处理例不同之处在于，在有机溶剂置换工序(S9)中，在浸液工序(S92)结束后，并且在基板高温化工序(S10)开始之前，执行薄膜化工序(步骤S93。参照图19)。在薄膜化工序(S93)中，与有机溶剂置换工序(S9)并行，基板W以比浸液工序(S92)中的基板W的旋转速度v1更快且比液体处理旋转速度v3更慢的处理速度v2(薄膜化旋转速度)旋转。另外，开始开始薄膜化工序(S93) 的同时，停止喷出IPA。
具体地说，在浸液工序(S92)结束后，控制装置3使基板W的旋转从浸液速度v1加速至薄膜化旋转速度v2(在浸液速度v1以上且小于液体处理旋转速度v3。例如在50rpm以上且小于100rpm)，在规定的薄膜化时间t3 (例如约5秒)的期间，使基板W以薄膜化旋转速度v2旋转。另外，在开始薄膜化工序(S93)的旋转的同时，停止喷出IPA。通过在停止供给IPA 的状态使基板W低速旋转，对基板W上的IPA的液膜111作用有由基板W 的旋转产生的离心力，IPA的液膜111被推动扩散，IPA的液膜111的厚度被薄膜化(例如0.5mm)。
在浸液工序(S92)中，由于作用于基板W上的液体的IPA的离心力为零或变小，所以IPA的液膜111的厚度厚(例如1mm)。当以该厚度进入到基板高温化工序(S10)时，在基板W的上方浮起的IPA的液膜111的厚度变厚，在液膜排除工序(S11)中，为了排除IPA的液膜111，需要较长的期间。
相对于此，在处理例3中，在基板高温化工序(S10)之前执行薄膜化工序(S93)，所以在基板高温化工序(S10)中，在基板W的上方浮起的 IPA的液膜111的厚度变薄(例如0.5mm)，由此能够缩短液膜排除工序(S11) 的执行期间(排除IPA的液膜111所需的期间)。
另外，在第一～第三处理例中，说明了在下杯37以及盖构件39的内部空间被密闭的状态执行最终冲洗工序(S8)的情况，但也可以在下杯37以及盖构件39的内部空间开放(盖构件39位于打开位置)的状态下执行最终冲洗工序(S8)。既可以将来自冲洗液上配管44的冲洗液喷出口47的冲洗液向基板W的上表面供给，也可以使冲洗液喷嘴28与基板W的上表面相向配置，将来自冲洗液喷嘴28的冲洗液向基板W的上表面供给。在该情况下，在最终冲洗工序(S8)后，使下杯37以及盖构件39的内部空间处于密闭状态。
另外，在第一～第三处理例中，反复进行了多次(2次)第一药液工序(S2、 S6)，但第一药液工序(S2、S6)可以仅进行1次。
另外，在第一～第三处理例的第一以及第二药液工序(S2、S4、S6)和第一～第三冲洗工序(S3、S5、S7)中，以基板W的上下两面处理为例进行了说明，但在这些工序(S2～S7)中，也可以仅对基板W的上表面(图案形成面)进行处理。
另外，在第一～第三处理例中，也可以省略第三冲洗工序(S7)。
以上，对本发明的一个实施方式进行了说明，但是本发明也可使用是其他方式。
例如，如图20所示，多个凸起61也可以不配置在整个基板相向面6a，而仅配置在基板相向面6a的周缘部。在图20中，在基板相向面6a的周缘部中，多个凸起61以等间隔配置在以旋转轴线A1为中心的第四假想圆69上。
另外，取代由球体66的一部分构成的凸起61，而如图21所示，可以采用与加热板6一体设置的凸起161。
另外，在前述的实施方式中，说明了各伸缩单元24的配置位置与例如固定销10在加热板6的圆周方向上对齐的情况，但是也可以在加热板6的圆周方向上错开。在该情况下，在基板W呈倾斜姿势的状态下，最接近长度最短的伸缩单元224的固定销10(固定销210)与倾斜的基板W的周缘部的低位侧的部分抵接，从而可以防止基板W从加热板6上滑落。
另外，在前述的处理例1～3中，在有机溶剂排除工序(S11)中，为了使IPA的液膜111向基板W的侧方移动，使基板W以及加热板6的姿势一起变更为倾斜姿势。也可以取代该方法，使具有引导面的引导构件(引导销或引导环)与基板的周缘部相向地设置，在有机溶剂排除工序(S11)中，使引导构件向基板W的内侧移动，使引导构件的引导面与浮起的IPA的液膜111接触。由于基板W的上表面和IPA的液膜111之间产生的摩擦力的大小大致为零，所以通过引导构件的引导面和IPA的液膜111的接触，浮起的IPA的液膜111一边维持液块状态(不会分裂为大量小滴)，一边沿着引导面被向基板W的侧方引导。由此，将IPA的液膜111从基板W的上方完全排除。在采用这种方法的情况下，在有机溶剂排除工序(S11)中，能将基板W以及加热板6都维持在水平姿势。在该情况下，也可以从基板处理装置1中省略加热板姿势变更单元90。
另外，在有机溶剂排除工序(S11)中，也可以取代使基板W以及加热板6的姿势都变更为倾斜姿势的方法，而打开氮气阀52从氮气喷出口51喷出氮气，将该氮气喷射到基板W的上表面的中央部。由此，在浮起的IPA 的液膜111的中央部形成小径圆形状的干燥区域。由于在基板W的上表面和IPA的液膜111之间产生的摩擦力的大小大致为零，所以伴随着从氮气喷出口51喷出氮气，上述的干燥区域扩大，干燥区域扩大到基板W的整个上表面，浮起的IPA的液膜111一边维持液块状态(不会分裂为大量小滴)一边被向基板W的侧方引导。由此，能够将IPA的液膜111从基板W的上方完全排除。
另外，在有机溶剂排除工序(S11)中，也可以使所述的引导构件向基板W的内侧移动，并且将氮气向基板W的上表面的中央部喷射。
另外，在前述的实施方式中，以通过使加热板6升降来在加热板6和基板保持旋转单元5之间交接基板W的结构为例进行了说明，但是，也可以通过使基板保持旋转单元5升降，或通过使加热板6和基板保持旋转单元5 都升降，来在加热板6和基板保持旋转单元5之间交接基板W。
另外，也可以利用与固定销210不同的构件来设置滑落防止构件，通过使该滑落防止构件与倾斜姿势下的基板W的低位侧的周缘部卡合，来防止基板W从加热板6上滑落。
另外，在基板W以及加热板6呈倾斜姿势的状态下的所述的倾斜角度充分小的情况、或者在凸起61和基板W的下表面之间的接触摩擦力的大小充分大的情况下，基板W不会向沿着基板相向面6a的方向移动。因此，在该情况下，也可以不利用固定销210、其他滑落防止构件等来防止基板W的滑落。例如，在凸起61(161)的顶端由接触摩擦力高的构件构成时，即使不利用固定销210等支撑基板W的周缘部，也能够仅利用凸起61(161)来防止倾斜的基板W的滑落。
另外，在前述的实施方式中，说明了在基板高温化工序(S10)中，在基板W载置在加热板6上的状态下对基板W进行加热，但是，也可以在基板高温化工序(S10)中，使由基板保持旋转单元5保持的基板W的下表面与加热板6接近配置来对基板W加热。在该情况下，通过使加热板6和基板W的间隔变化，能够调整赋予给基板W的热量。
另外，在前述的实施方式中，通过使用板升降单元16使加热板6升降，来调整基板W的加热温度，但是，在加热板6的发热量以至少2个阶段(通电状态和非通电状态)调整的情况下，能够与板升降单元16无关地对基板 W的加热温度进行调整。
在该情况下，能够与基板高温化工序(S10)并行地使基板W旋转。基板高温化工序(S10)下的基板W的旋转既可以在基板高温化工序(S10) 的一部分的期间执行，也可以在整个期间执行。但是，此时的基板W的旋转速度优选为基板W的上表面的周缘部不会被冷却的左右的低速(例如约 10rpm～约100rpm左右)。在基板W的旋转速度为低速的情况下，在基板高温化工序(S10)中仅对IPA的液膜111作用小的离心力，因此能够更可靠地防止在IPA的液膜111发生龟裂等113。
在前述的实施方式中，作为第一药液以及第二药液，分别例示了氢氟酸以及APM，但是，在清洗处理、蚀刻处理等中，作为第一药液或第二药液，能够采用含有硫酸、醋酸、硝酸、盐酸、氢氟酸、氨水、过氧化氢溶液、有机酸(例如柠檬酸、草酸等)、有机碱(例如、TMAH：四甲基氢氧化铵等)、表面活性剂、防腐剂中的至少一种的液体。
另外，也可以不使用多种(2种)药液，而仅使用1种药液对基板W实施处理。
另外，作为具有比水低的表面张力的有机溶剂，以IPA为例进行了说明，但是，作为有机溶剂，除了IPA以外，也可以采用例如甲醇、乙醇、丙酮、以及HFE(氢氟醚)等。
另外，前述的实施方式的药液处理(蚀刻处理、清洗处理等)在大气压下执行，但是处理气体的压力并不限于此。例如，通过使用规定的压力调整单元对由盖构件39和下杯37划分出来的密闭空间的气体进行加压或减压，调整为比大气压高的高压气体或比大气压低的减压气体后，执行各实施方式的蚀刻处理、清洗处理等。
另外，在上述的各实施方式中，以使加热板6的基板相向面6a与基板 W的背面接触的状态对基板W加热，但在使基板W和基板相向面6a不接触而接近的状态下对基板W加热的方式中，本发明也能够实施。
对本发明的实施方式进行了详细说明，但这些只不过是用于使本发明的技术内容明确的具体例，本发明并不应该限定于这些具体例来解释，本发明的精神以及范围而仅由权利要求书来限定。
本申请对应于在2014年3月25日向日本国特许厅提出的JP特愿 2014-62400号，该申请的的全部公开内容通过引用而编入于此。

Claims (10)

1.一种基板处理方法，包括：
有机溶剂置换工序，将表面张力比在保持为水平姿势的基板的上表面上附着的冲洗液的表面张力低的液体的有机溶剂向所述基板的上表面供给，以在所述基板上形成覆盖所述基板的上表面的所述有机溶剂的液膜，利用所述有机溶剂置换所述冲洗液；
浸液工序，与所述有机溶剂置换工序并行地执行，在该浸液工序中，使所述基板停止旋转或使所述基板以浸液速度旋转；
第一高速旋转工序，在所述浸液工序之前与所述有机溶剂置换工序并行地执行，在该第一高速旋转工序中，使所述基板以比所述浸液工序中的所述基板的旋转速度更快的第一旋转速度旋转；
基板高温化工序，在形成所述有机溶剂的液膜后，使所述基板的上表面到达比所述有机溶剂的沸点更高的规定的第一温度，由此，在所述有机溶剂的液膜的整个区域，在所述有机溶剂的液膜和所述基板的上表面之间形成有机溶剂的蒸发气体膜，并且使所述有机溶剂的液膜不会分裂地浮起在所述有机溶剂的蒸发气体膜的上方；
有机溶剂排除工序，一边使浮起的所述有机溶剂的液膜不会分裂地维持液块状态一边将浮起的所述有机溶剂的液膜从所述基板的上表面的上方排除。
2.一种基板处理方法，包括：
有机溶剂置换工序，将表面张力比在保持为水平姿势的基板的上表面上附着的冲洗液的表面张力低的液体的有机溶剂向所述基板的上表面供给，以在所述基板上形成覆盖所述基板的上表面的所述有机溶剂的液膜，利用所述有机溶剂置换所述冲洗液；
浸液工序，与所述有机溶剂置换工序并行地执行，在该浸液工序中，使所述基板停止旋转或使所述基板以浸液速度旋转；
薄膜化工序，在所述浸液工序之后与所述有机溶剂置换工序并行地执行，在该薄膜化工序中，使所述基板以比所述浸液工序中的所述基板的旋转速度更快的第二旋转速度旋转；
基板高温化工序，在形成所述有机溶剂的液膜后，使所述基板的上表面到达比所述有机溶剂的沸点更高的规定的第一温度，由此，在所述有机溶剂的液膜的整个区域，在所述有机溶剂的液膜和所述基板的上表面之间形成有机溶剂的蒸发气体膜，并且使所述有机溶剂的液膜不会分裂地浮起在所述有机溶剂的蒸发气体膜的上方；
有机溶剂排除工序，一边使浮起的所述有机溶剂的液膜不会分裂地维持液块状态一边将浮起的所述有机溶剂的液膜从所述基板的上表面的上方排除。
3.一种基板处理方法，包括：
有机溶剂置换工序，将表面张力比在保持为水平姿势的基板的上表面上附着的冲洗液的表面张力低的液体的有机溶剂向所述基板的上表面供给，以在所述基板上形成覆盖所述基板的上表面的所述有机溶剂的液膜，利用所述有机溶剂置换所述冲洗液；
基板加热工序，与所述有机溶剂置换工序并行地执行，在该基板加热工序中，以使所述基板的上表面到达比所述有机溶剂的沸点更低的规定的第二温度的方式对所述基板进行加热；
基板高温化工序，在形成所述有机溶剂的液膜后，使所述基板的上表面到达比所述有机溶剂的沸点更高的规定的第一温度，由此，在所述有机溶剂的液膜的整个区域，在所述有机溶剂的液膜和所述基板的上表面之间形成有机溶剂的蒸发气体膜，并且使所述有机溶剂的液膜浮起在所述有机溶剂的蒸发气体膜的上方；
有机溶剂排除工序，将浮起的所述有机溶剂的液膜从所述基板的上表面的上方排除。
4.如权利要求3所述的基板处理方法，其特征在于，
所述基板高温化工序在所述基板的旋转停止的状态下执行。
5.如权利要求3所述的基板处理方法，其特征在于，
所述基板处理方法在所述有机溶剂置换工序之前还包括向所述基板的上表面供给冲洗液的冲洗工序，
所述基板加热工序在执行所述冲洗工序时开始。
6.如权利要求3所述的基板处理方法，其特征在于，
所述基板高温化工序中的所述第一温度是如下温度，即，在所述基板高温化工序中浮起的所述有机溶剂的液膜不沸腾。
7.如权利要求6所述的基板处理方法，其特征在于，
所述基板高温化工序中的所述第一温度是比所述有机溶剂的沸点高10～50℃的温度。
8.如权利要求3、6、7中任一项所述的基板处理方法，其特征在于，
将所述基板高温化工序中的所述第一温度设定为，所述有机溶剂的蒸发气体膜所包含的气相的有机溶剂不会穿破所述有机溶剂的液膜而来到该液膜上的温度；及/或
将所述基板高温化工序的执行期间设定为，所述有机溶剂的蒸发气体膜所包含的气相的有机溶剂不会穿破所述有机溶剂的液膜而来到该液膜上的执行期间。
9.如权利要求3、6、7中任一项所述的基板处理方法，其特征在于，在所述基板高温化工序浮起的所述有机溶剂的液膜的膜厚设定为如下厚度，即，在所述基板高温化工序中，所述有机溶剂的液膜不会分裂。
10.一种基板处理方法，包括：
有机溶剂置换工序，将表面张力比在保持为水平姿势的基板的上表面上附着的冲洗液的表面张力低的液体的有机溶剂向所述基板的上表面供给，以在所述基板上形成覆盖所述基板的上表面的所述有机溶剂的液膜，利用所述有机溶剂置换所述冲洗液；
基板高温化工序，在形成所述有机溶剂的液膜后，使所述基板的上表面到达比所述有机溶剂的沸点更高的规定的第一温度，由此，在所述有机溶剂的液膜的整个区域，在所述有机溶剂的液膜和所述基板的上表面之间形成有机溶剂的蒸发气体膜，并且使所述有机溶剂的液膜不会分裂地浮起在所述有机溶剂的蒸发气体膜的上方；
有机溶剂排除工序，一边使浮起的所述有机溶剂的液膜不会分裂地维持液块状态一边将浮起的所述有机溶剂的液膜从所述基板的上表面的上方排除；
有机溶剂供给工序，与所述基板高温化工序并行地执行，在该有机溶剂供给工序中，向所述基板的上表面供给所述有机溶剂。
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