CN105826219B - 基板处理方法、基板处理装置和流体喷嘴 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够良好地排除基板上的液膜的基板处理方法、基板处理装置和流体喷嘴，该基板处理方法包括：基板保持工序，由基板保持单元将基板保持为水平姿势；液膜形成工序，向由所述基板保持单元保持的所述基板的上表面供给处理液来形成液膜；上表面覆盖工序，在由所述基板保持单元保持的基板的上方，从所述基板的中心向周缘并与所述基板的上表面平行且呈放射状地喷出非活性气体，由此形成与所述基板的上表面平行地流动并覆盖所述基板的上表面的非活性气体流；液膜排除工序，通过向所述基板的上表面喷出非活性气体，从所述基板的上表面排除通过所述液膜形成工序形成的所述液膜。

Description

基板处理方法、基板处理装置和流体喷嘴
技术领域
本发明涉及利用液体对基板进行处理的基板处理方法以及基板处理装置、用于向基板供给流体的流体喷嘴。
背景技术
在半导体装置或液晶显示装置等制造工序中，使用用于对半导体晶片或液晶显示装置用玻璃基板等基板进行处理的基板处理装置。对基板一张一张进行处理的单张式的基板处理装置具有例如将基板保持为水平并使基板旋转的旋转卡盘和向由旋转卡盘保持的基板的上表面供给处理液的处理液喷嘴。
在利用该基板处理装置对基板的处理中，例如处理液喷嘴向旋转状态的基板的上表面中央部喷出处理液。从处理液喷嘴喷出的处理液着落于基板的上表面中央部，并受到由基板的旋转带来的离心力，向基板的上表面周缘部瞬时扩展。由此，处理液被供给到基板的整个上表面，利用处理液对基板的上表面进行处理。在利用处理液进行处理后，利用旋转卡盘使基板高速旋转，进行使该基板干燥的干燥处理(旋转干燥)。
JP特开2010-238758号公报记载的基板处理装置具有气体喷出喷嘴，该气体喷出喷嘴具有环状的上侧气体喷出口、同样的环状的下侧气体喷出口、中心气体喷出口。上侧气体喷出口以及下侧气体喷出口分别沿着基板的主面呈放射状喷出氮气。与上侧气体喷出口以及下侧气体喷出口分别相连的氮气流路相互连通，因此，从上侧气体喷出口以及下侧气体喷出口同时喷出氮气。中心喷出口与基板的主面相向，喷出弱的氮气流。该氮气流在基板的主面改变方向，形成与基板的主面平行的氮气流。因此，从上侧气体喷出口、下侧气体喷出口以及中心喷出口喷出的氮气形成与基板的主面平行的3层的氮气流。该3层的氮气流防止弹回的液滴和雾滴附着在基板的表面上。
在JP特开2010-238758号公报的现有技术中，在使旋转卡盘高速旋转的旋转干燥工序中，形成与基板的主面平行的氮气流。基板的表面的液体的排除专门依赖于伴随基板的旋转产生的离心力，氮气流对液体的排除不造成实质性的影响。虽然从中心喷出口向基板的主面喷出弱的氮气流，但是压力十分弱而不会除去基板上的液膜(参照JP特开2010-238758号公报的第0068段)。
在典型的基板处理工序中，向由旋转卡盘保持的基板供给药液。然后，将冲洗液向基板供给，由此，基板上的药液被冲洗液置换。然后，进行用于对基板上的冲洗液进行排除的旋转干燥工序。在旋转干燥工序中，基板以高速旋转，从而在基板上附着的冲洗液被甩掉除去(干燥)。一般的冲洗液是去离子水。
在基板的表面形成有微细的图案的情况下，在旋转干燥工序中，可能无法除去进入图案的内部的冲洗液，由此，存在产生干燥不良的担心。因此，如JP特开平9-38595号公报记载那样提出了如下方法：向由冲洗液处理后的基板的表面供给异丙醇(IsopropylAlcohol：IPA)液等有机溶剂的液体，将进入图案的内部的冲洗液置换成有机溶剂的液体，来使基板的表面干燥。
如图28所示，在通过基板的高速旋转使基板干燥的旋转干燥工序中，液面(空气和液体的界面)形成在图案内。在该情况下，在液面和图案的接触位置作用有液体的表面张力。该表面张力成为使图案倒塌的原因之一。
在如JP特开平9-38595号公报那样在旋转干燥工序之前将有机溶剂的液体向基板供给的情况下，有机溶剂的液体进入图案之间。有机溶剂的表面张力小于作为典型的冲洗液的水的表面张力。因此，能够缓和由表面张力引起的图案倒塌的问题。
但是，近年来，为了利用基板处理制作而成的装置(例如半导体装置)的高集成化，微细且高长宽比的图案(凸状图案、线状状图案等)形成在基板的表面上。微细且高长宽比的图案是强度低的图案，即使因作用于有机溶剂的液面的表面张力，也可能导致倒塌。
为了解决该课题，在JP特开2014-112652号公报中，在基板的表面形成有机溶剂的液膜后，对基板进行加热，在基板的整个上表面形成有机溶剂的气相膜。然后，排除由该气相膜支撑的有机溶剂的液膜。由于气相膜形成在微细图案之间及其上方，所以处于有机溶剂的液面与微细图案几乎不接触的状态。因此，由于未在有机溶剂的液体与微细图案接触的状态下进行干燥，所以能够大幅度减轻作用于微细图案的表面张力，从而能够抑制微细图案的倒塌。
发明内容
本发明的一实施方式提供一种基板处理方法，包括：
基板保持工序，由基板保持单元将基板保持为水平姿势；
液膜形成工序，向由所述基板保持单元保持的所述基板的上表面供给处理液来形成液膜；
上表面覆盖工序，在由所述基板保持单元保持的基板的上方，从所述基板的中心向周缘并与所述基板的上表面平行且呈放射状地喷出非活性气体，由此形成与所述基板的上表面平行地流动并覆盖所述基板的上表面的非活性气体流；
液膜排除工序，通过向所述基板的上表面喷出非活性气体，从所述基板的上表面排除通过所述液膜形成工序形成的所述液膜。
通过旋转干燥对基板进行干燥可能会在基板上残留液滴。具体地说，当通过使基板高速旋转，基板上的液膜分裂成微小的液滴时，由于对该液滴作用的离心力小，所以有时难以向基板外排除。特别是难以排除位于基板的旋转中心附近的微小液滴。
相对于此，根据前述实施方式的方法，能够形成从基板的中心向周缘并与基板的上表面平行的非活性气体流，利用该非活性气体流来覆盖基板的上表面。由此，能够抑制或防止在基板的上表面上附着弹回的液滴或雾滴等，进行高品质的基板处理。进而，在该方法中，利用向基板的上表面喷出的非活性气体排除基板的上表面的液膜。通过喷射非活性气体排除液膜并不依赖于由基板的旋转产生的离心力。因此，能够排除利用离心力无法排除的液膜。另外，即使在无法利用离心力的情况下(即，基板未旋转的情况下)，也能够排除基板的上表面的液膜。
所述上表面被覆工序既可以与所述液膜形成工序同时开始，也可以在所述液膜形成工序之前开始，还可以在液膜形成工序开始之后开始。另外，优选所述上表面被覆工序具有与所述液膜形成工序并行进行的期间。
所述液膜排除工序既可以与所述上表面被覆工序同时开始，也可以在所述上表面被覆工序之前开始，还可以在所述上表面被覆工序之后开始。另外，所述液膜排除工序的至少一部分(优选全部)的期间与所述上表面被覆工序并行进行。由此，能够在抑制或防止从周围飞来的液滴和雾滴等附着在基板的上表面上的状态下，排除基板的上表面的液膜。
液膜形成工序既可以形成覆盖基板的整个上表面的液膜，也可以形成覆盖基板的上表面的一部分的液膜。可以在液膜形成工序形成至少覆盖基板的上表面的中央区域的液膜。
在本发明的一实施方式中，所述液膜排除工序包括与所述上表面垂直且呈直线状地向所述基板的中心喷出非活性气体的垂直气体喷出工序。
根据该方法，沿着与基板的上表面垂直的方向向基板的中心呈直线状喷出非活性气体。由此，能够通过非活性气体可靠地排除基板的中心的液膜。呈直线状喷出的非活性气体在基板的中心在液膜上形成孔(液膜开口工序)。即，直线状的非活性气体流形成贯通液膜的孔，使基板的上表面从该孔露出。进而，碰到基板的上表面的非活性气体流改变方向形成从基板的中心向周缘并与基板的上表面平行的气流。由此，孔扩展，液膜被向基板的周缘推动。这样一来，能够将基板的上表面的液膜向基板外排除。
在本发明的一实施方式中，所述垂直气体喷出工序包括使与所述上表面垂直地向所述基板的中心喷出的非活性气体的流量逐渐地增加的垂直气体流量增加工序。
根据该方法，通过使非活性气体流量逐渐地增加，能够使在液膜上形成的孔顺利地扩展，将液膜向基板的周缘推出。由此，能够将基板的上表面的液膜有效地排除。另外，在使非活性气体流量逐渐地增加的情况下，即使在液膜最初形成孔时的流量小也能使该孔顺利地扩展。在使在液膜最初形成孔时的流量小的情况下，能够防止或抑制在液膜最初形成孔时的液体飞溅。
在本发明的一实施方式中，所述液膜排除工序包括将所述基板上表面的中心和周缘之间的中间位置作为喷出目标位置，沿相对于基板的上表面向外倾斜的方向呈放射状地喷出非活性气体的倾斜气体喷出工序。
根据该方法，沿相对于基板的上表面向外倾斜的方向呈放射状喷出非活性气体，由此能够更高效地排除基板的上表面的液膜。即，向外倾斜的方向的非活性气体流从刚喷出后具有朝向基板的外侧的矢量，因此，能够强力地将液膜向外方推出。
在本发明的一实施方式中，所述倾斜气体喷出工序在形成于所述液膜的中央的孔的周缘到达所述喷出目标位置的时机开始。
根据该结构，当在液膜形成的孔的周缘到达所述喷出目标位置时，在该时机沿向外倾斜的方向向该喷出目标位置喷出非活性气体流。该倾斜的非活性气体流使孔的周缘扩展，将液膜向基板的外方推出。由此，能够一边抑制或防止在基板上残留液膜，一边高效地排除液膜。
孔的形成可以通过垂直气体喷出工序进行。在该情况下，优选在垂直气体喷出工序之后开始倾斜气体喷出工序。也可以在倾斜气体喷出工序中并行进行垂直气体喷出工序。
孔也可以不通过垂直气体喷出工序来形成。例如，可以通过对基板加热来在液膜上形成孔。
孔也可以利用通过垂直气体喷出工序喷出的非活性气体来扩展。另外，当对基板加热时，在液膜的孔的部分，基板温度比较高，在液膜的下方，基板温度比较低。利用该温度差，液膜从高温侧向低温侧移动。也可以利用该现象扩展孔。另外，也可以通过基板上的液体被向基板外流下的液拉动而向外方移动，来扩展孔。
在本发明的一实施方式中，所述倾斜气体喷出工序包括使向所述喷出目标位置倾斜地喷出的非活性气体的流量逐渐地增加的倾斜气体流量增加工序。
根据该方法，通过使非活性气体流量逐渐地增加，能够使在液膜形成的孔顺利地扩展，将液膜向基板的周缘推出。由此，能够有效地排除基板的上表面的液膜。
在本发明的一实施方式中，所述倾斜气体喷出工序包括使所述喷出目标位置逐渐地向所述基板的上表面的周缘移动的喷出目标位置移动工序。
根据该方法，由于向外倾斜的非活性气体流的喷出目标位置向基板的周缘移动，所以能够将非活性气体流的动能有效地传递给液膜，由此，能够有效地将液膜向基板外排除。
在本发明的一实施方式中，所述喷出目标位置移动工序包括使沿相对于基板的上表面向外倾斜的方向喷出非活性气体的倾斜流喷出口相对于所述基板的上表面上升的工序。
根据该方法，通过使倾斜流喷出口上升，能够改变喷出目标位置，由此，能够有效地将基板上的液膜向基板外排除。特别是，如果一边从倾斜流喷出口喷出非活性气体一边使该倾斜流喷出口上升，则能够利用非活性气体的倾斜流对基板的上表面向外方扫描。由此，能够有效地排除基板上的液膜。
也可以使非活性气体流量伴随倾斜流喷出口的上升而增加。由此，能够利用非活性气体的流量增加来弥补从倾斜流喷出口至喷出目标位置的距离的增加，对液膜作用朝向基板的外方的充分的力。由此，能够有效地排除基板上的液膜。
在本发明的一实施方式中，所述倾斜气体喷出工序包括：
从第一倾斜流喷出口沿相对于所述基板的上表面向外倾斜的方向向所述基板的中心和所述基板的上表面的周缘之间的第一喷出目标位置呈放射状喷出非活性气体的工序；
从第二倾斜流喷出口沿相对于所述基板的上表面向外倾斜的方向向所述第一喷出目标位置和所述周缘之间的第二喷出目标位置喷出非活性气体的工序。
根据该方法，由于从第一以及第二倾斜流喷出口分别向距基板的中心的距离不同的第一以及第二喷出目标位置喷出非活性气体，所以能够更有效地排除基板上的液膜。
例如，可以利用来自第一倾斜流喷出口的非活性气体流使液膜的孔扩展，在该孔的周缘到达第二喷出目标位置的时机，开始从第二倾斜流喷出口喷出非活性气体。由此，能够一边抑制或防止液体残留一边排除基板上的液膜。也可以在开始从第二倾斜流喷出口喷出非活性气体的喷出后，停止从第一倾斜流喷出口喷出非活性气体。在该情况下，通过从第一倾斜流喷出口向第二倾斜流喷出口切换，喷出目标位置向基板的外周移动。另外，也可以在开始从第二倾斜流喷出口喷出非活性气体后继续从第一倾斜流喷出口喷出非活性气体。在该情况下，利用从第一以及第二倾斜流喷出口同时喷出的非活性气体，将基板上的液膜强力地向外方推出。
所述倾斜气体喷出工序还可以包括从第三倾斜流喷出口沿相对于所述基板的上表面向外倾斜的方向向所述第二喷出目标位置和所述周缘之间的第三喷出目标位置喷出非活性气体的工序。
在本发明的一实施方式中，还包括检测在所述液膜的中央形成的孔的周缘的位置的周缘位置检测工序，
所述液膜排除工序包括根据所述周缘检测工序的检测结果对非活性气体的喷出进行控制的工序。
在该方法中，检测在液膜上形成的孔的周缘的位置，根据检测结果控制非活性气体的喷出，由此能够更有效地排除基板上的液膜。
例如，能够检测出液膜的孔的周缘到达向外倾斜的非活性气体流的喷出目标位置，开始沿向外倾斜的方向向喷出目标位置喷出非活性气体。另外，能够根据孔的周缘的位置变更向外倾斜的非活性气体流的喷出目标位置或使非活性气体的流量增加。另外，检测出液膜的孔到达所述第一喷出目标位置，开始从第一倾斜流喷出口喷出非活性气体，检测出液膜的孔的周缘到达所述第二喷出目标位置，开始从第二倾斜流喷出口喷出非活性气体。
所述周缘位置检测工序可以通过包含拍摄单元和位置确定单元的结构来执行，所述拍摄单元对基板的上表面的图像进行拍摄，所述位置确定单元对利用该拍摄单元拍摄的图像进行分析(图像处理)，确定液膜的孔的周缘的位置。
在本发明的一实施方式中，在所述液膜形成工序开始之前，开始所述上表面覆盖工序。
根据该方法，由于能够在由非活性气体流覆盖基板的上表面的状态下形成液膜，所以能够抑制或防止弹回的液滴和环境中的雾滴等附着在基板的上表面，并形成液膜。由此，能够进行高品质的基板处理。另外，通过在液膜排除工序中也继续进行上表面被覆工序，能够实现更高品质的基板处理。
本发明的一实施方式提供一种一种流体喷嘴，与基板的主面相向配置，其特征在于，包括：
线状流喷出口，沿着与所述基板的主面垂直配置的中心轴线，呈与所述基板的主面垂直的直线状喷出流体；
平行流喷出口，沿着与所述中心轴线垂直的平面，呈放射状向所述中心轴线的周围喷出流体，来形成与所述基板的主面平且覆盖所述基板的主面的平行气流；
倾斜流喷出口，沿着相对于所述中心轴线倾斜的圆锥面，呈放射状向所述中心轴线的周围喷出流体，来形成相对于所述基板的主面倾斜入射的圆锥状轮廓的倾斜气流；
第一流体入口；
第一流体路，使所述第一流体入口和所述线状流喷出口连通；
第二流体入口；
第二流体路，使所述第二流体入口和所述平行流喷出口连通，并与所述第一流体路不连通(独立)；
第三流体入口；
第三流体路，使所述第三流体入口和所述倾斜流喷出口连通，并与所述第一流体路以及所述第二流体路都不连通(相对于任一个都独立)。
通过使用该流体喷嘴，能够执行如前述那样的基板处理方法。具体地说，通过向第一流体入口供给非活性气体，从线状流喷出口与基板的主面垂直地呈直线状地喷出非活性气体。另外，通过向第二流体入口喷出非活性气体，能够与基板的主面平行且呈放射状地喷出非活性气体，利用该非活性气体形成的平行气流(与基板主面平行的气流)，能够覆盖基板的主面。进而，通过向第三流体入口供给非活性气体，从倾斜流喷出口沿相对于基板的主面向外向倾斜的方向喷出非活性气体。
并且，由于连接至线状流喷出口、平行流喷出口以及倾斜流喷出口的流体路在喷嘴内独立，所以能够对从这些喷出口喷出流体分别独立进行控制。由此，例如，能够相对于其他喷出口独立地控制从各喷出口开始喷出流体、结束喷出、喷出流量等，所以不更换喷嘴也能实现多样的工艺。
在本发明的一实施方式中，所述倾斜流喷出口包括使流体相对于基板的主面倾斜入射到基板的主面的不同的位置的第一倾斜流喷出口以及第二倾斜流喷出口，
所述第三流体路使所述第三流体入口和所述第一倾斜流喷出口连通，
所述流体喷嘴还包括：
第四流体入口；
第四流体路，使所述第四流体入口和所述第二倾斜流喷出口连通，与所述第一流体路、所述第二流体路以及所述第三流体路都不连通(相对于任一个都独立)。
在该结构中，能够将基板的主面上的不同的位置作为喷出目标位置，从第一倾斜流喷出口以及第二倾斜流喷出口喷出流体。另外，由于连接至第一倾斜流喷出口以及第二倾斜流喷出口的流体路都相对于其他流体路独立，能够分别独立控制从第一以及第二倾斜流喷出口喷出流体(喷出开始、喷出结束、喷出流量等)。由此，能够不更换喷嘴就实现更多样的工艺。
在本发明的一实施方式中，所述流体喷嘴还包括：
中心喷出口，在所述中心轴线的附近向基板的主面喷出流体；
第五流体入口；
第五流体路，使所述第五流体入口和所述中心喷出口连通，与所述第一流体路、所述第二流体路以及所述第三流体路都不连通(相对于它们都独立)。优选第五流体路与第四流体路不连通。
所述中心喷出口能够用于例如前述的基板处理方法中的处理液的供给。因此，在不更换喷嘴的情况下就能进行液膜形成工序、上表面被覆工序以及液膜排除工序。
本发明的一实施方式提供一种基板处理装置，包括：
基板保持单元，将基板保持为水平；流体喷嘴，具有如上述那样的特征；喷嘴保持单元，以与由所述基板保持单元保持的基板相向的方式保持所述流体喷嘴；第一非活性气体供给管，与所述第一流体入口结合；第二非活性气体供给管，与所述第二流体入口结合；第三非活性气体供给管，与所述第三流体入口结合；第一非活性气体阀，对所述第一非活性气体供给管的流路进行开闭；第二非活性气体阀，对所述第二非活性气体供给管的流路进行开闭；第三非活性气体阀，对所述第三非活性气体供给管的流路进行开闭；控制单元，对所述第一非活性气体阀、所述第二非活性气体阀以及所述第三非活性气体阀进行控制。
通过使用该基板处理装置，能够执行前述的基板处理方法。通过对第一、第二以及第三非活性气体阀进行控制，能够独立控制从线状流喷出口喷出非活性气体、从平行流喷出口喷出非活性气体、以及从倾斜流喷出口喷出非活性气体。
在本发明的一实施方式中，所述基板处理装置还包括：
第四非活性气体供给管，与所述第四流体入口结合，
第四非活性气体阀，对所述第四非活性气体供给管的流路进行开闭；
所述控制单元还对所述第四非活性气体阀进行控制。
通过使用该基板处理装置，能够对向基板的主面(上表面)上的不同的喷出目标位置喷出非活性气体进行独立控制。
在本发明的一实施方式中，所述基板处理装置还包括：
处理液供给管，与所述第五流体入口结合，
处理液阀，对所述处理液供给管的流路进行开闭；
所述控制单元还对所述处理液阀进行控制。
根据该结构，由于能够对处理液的供给进行控制，所以能够执行前述的基板处理方法中的液膜形成工序。
在本发明的一实施方式中，所述基板处理装置还包括对在所述第一非活性气体供给管流动的非活性气体的流量进行调整的第一流量调整单元，
所述控制单元还对所述第一流量调整单元进行控制。
根据该结构，能够对从线状流喷出口喷出的非活性气体的流量进行控制。例如，能够使从线状流喷出口向基板的主面(上表面)垂直喷出的非活性气体的流量逐渐地增加。
在本发明的一实施方式中，所述基板处理装置还包括对在所述第三非活性气体供给管流动的非活性气体的流量进行调整的第二流量调整单元，
所述控制单元还对所述第二流量调整单元进行控制。
根据该结构，能够对从倾斜流喷出口喷出的非活性气体的流量进行控制。例如，能够使从倾斜流喷出口向基板的主面(上表面)沿斜外方喷出的非活性气体的流量逐渐地增加。
在本发明的一实施方式中，所述基板处理装置还包括对所述基板保持单元和所述流体喷嘴之间的沿所述中心轴线的方向的距离进行调整的距离调整单元，
所述控制单元还对所述距离调整单元进行控制。
根据该结构，能够使由基板保持单元保持的基板的主面(上表面)和流体喷嘴之间的距离变化。例如，通过一边从倾斜流喷出口喷出非活性气体一边使流体喷嘴远离基板保持单元，从倾斜流喷出口喷出的非活性气体的喷出目标位置向基板的外方移动。由此，例如，能够有效地排除基板的主面(上表面)上的液膜。
在本发明的一实施方式中，所述基板处理装置还包括检测由所述基板保持单元保持的基板的上表面的液膜的位置的液膜位置检测单元，
所述控制单元根据所述液膜位置检测单元的检测结果，至少对所述第三非活性气体阀进行控制。
根据该结构，能够根据液膜的位置至少控制开始以及结束从倾斜流喷出口喷出非活性气体。例如，液膜的孔从基板的内方向外方扩展，在孔的周缘到达从倾斜流喷出口喷出的喷出目标位置的时机，打开第三非活性气体阀。由此，由于能够将液膜从孔的内侧向外侧推动，所以能够将基板上的液膜有效地向基板外排除。
所述控制单元还可以根据液膜位置检测单元的检测结果对所述第一流量调整单元、所述第二流量调整单元、所述距离调整单元等进行控制。另外，在所述基板处理装置具有使由基板保持单元保持的基板旋转的基板旋转单元的情况下，所述控制单元还可以根据液膜位置检测单元的检测结果对所述基板旋转单元进行控制。
在本发明的一实施方式中，所述控制单元执行前述的基板处理方法。根据该结构，能够提供执行前述的基板处理方法的基板处理装置。
另一方面，根据本申请的发明者的研究，在日本特开2014-112652号公报的方法中，当在排除液膜时为了保持气相膜而对基板继续加热时，在有机溶剂液膜上的不确定的多个位置上形成孔(参照图13A)。即，支撑在气相膜上的有机溶剂的液体蒸发完，在不确定位置开有多个孔，使基板的表面露出。由于在上述多个位置上形成的孔分别扩展(参照图13B)，所以可能在基板上残留有有机溶剂的液滴(参照图13C)。在该残留的液滴最终干燥时，可能产生由表面张力引起的图案倒塌。另外，由于在基板的面内不均匀地排除液膜，所以基板的面内温度变得不均匀，由此，基板产生弯曲，妨碍有机溶剂液膜的排除。
在日本特开2014-112652号公报中公开了向有机溶剂液膜喷射氮气来在有机溶剂液膜上开孔，利用通过基板的旋转而作用于液膜上的离心力使孔扩展，将液膜向基板外排除。但是，在该方法中，由于对液膜作用离心力，液膜可能会分裂。因此，无法解决液滴在基板上的残留、以及液膜的不均匀的排除的问题。
因此，本发明的一实施方式提供一种能够良好地排除基板上的液膜的基板处理方法以及基板处理装置。
更具体地说，本发明的一实施方式提供一种基板处理方法，包括：
液膜形成工序，向保持为水平的基板的上表面供给处理液来形成覆盖所述基板的整个上表面的处理液的液膜；
气相层形成工序，对所述基板进行加热来使与所述基板的上表面接触的处理液蒸发，在所述基板的上表面和所述处理液之间形成气相层，在所述气相层上保持所述液膜；
开孔工序，在形成所述气相层后，以第一流量向所述基板上的所述液膜喷射气体，局部地排除处理液，以在所述液膜上开孔，
加热排除工序，通过对所述基板进行加热，使所述孔向所述基板的外周扩展，并使液膜在所述气相层上移动，以将构成所述液膜的处理液向基板外排除；
气体排除工序，在所述开孔工序之后，向所述基板的表面上的所述孔内的区域以比所述第一流量大的第二流量喷射气体，使所述孔向基板的外周扩展，并使液膜在所述气相层上移动，以将构成所述液膜的处理液向所述基板外排除。
根据该方法，形成覆盖基板的整个上表面的处理液的液膜，并对基板进行加热，由此在该液膜和基板的上表面之间形成由处理液蒸发得到的气体构成的气相层。在该气相层上形成处理液的液膜。通过在该状态下排除完处理液的液膜，能够抑制或防止由处理液的表面张力引起的基板表面的图案的倒塌。优选气相层形成为与处理液的界面位于基板表面的图案外。由此，能够避免对基板表面的图案作用处理液的表面张力，在未作用表面张力的状态下将处理液的液膜向基板外排除。
为了排除处理液的液膜，向液膜以第一流量喷射气体。被喷射气体的区域的处理液被气体推动，在液膜开孔，使基板的表面露出。当在该状态下对基板进行加热时，由于在开孔的区域不存在处理液，所以能够使基板的温度快速上升。由此，在孔的周缘，在其内侧和外侧产生温度差。具体地说，在孔的内侧，基板的温度高，在孔的外侧，基板的温度低。由于利用该温度差使处理液向低温侧移动，所以孔不断扩展，由此，处理液被排除到基板外。
另一方面，根据本申请的发明者的研究，若利用温度差施处理液移动，则虽然孔会扩展到某种程度，但是当孔的周缘到达基板上表面的周缘部时，处理液的移动可能会停止。更详细地说，处理液处于反复向基板的内方移动和向外方移动的平衡状态。在该情况下，当处理液返回到基板的内方时，处理液可能与失去气相层的基板表面直接接触。因此，可能因处理液的表面张力使图案倒塌或因干燥不良产生颗粒。
因此，在本发明中，在处理液的液膜开孔后，以比第一流量大的第二流量向孔内的区域喷射气体。由此，利用气体的动能将处理液向基板的外侧推动，使孔扩展。由此，由于将处理液不停止地从基板的上表面排除，所以能够抑制或防止图案倒塌和颗粒的产生。
优选喷射气体来在液膜上开孔的位置为基板的中央区域，更优选为基板的中央。在形成处理液的液膜时和其他工序中，基板旋转的情况下，优选在基板的旋转中心处，在液膜上开孔。
气体流量从第一流量向第二流量的增加既可以是步进式(Step)的增加，也可以是逐渐的增加。逐渐的增加既可以是阶梯式的增加，也可以是连续的增加。
在以第二流量喷射气体(气体排除工序)时，可以使基板旋转。但是，由于能够避免可靠地避免由离心力引起的液膜的分裂，所以优选使基板停止旋转。
在本发明的一实施方式中，在所述开孔工序中，所述基板处于静止状态。在该方法中，使基板处于静止状态(更具地说处于非旋转状态)，向液膜以第一流量喷射气体。即使基板处于非旋转状态，也能利用加热排除工序使在液膜上形成的孔扩展，使处理液产生移动。在该情况下，由于在基板处于非旋转状态下使处理液移动，所以能够一边抑制或防止处理液分裂一边将处理液向基板外排除。
在本发明的一实施方式中，所述基板处理方法还包括旋转甩落工序，在加热排除工序之后，使所述基板围绕沿铅垂方向的旋转轴线以外周甩落速度进行旋转，由此将所述基板的外周部的处理液甩落到所述基板外。
在该方法中，在加热排除工序后使基板进行旋转，由此利用离心力将基板的外周部(特别是周端面)的处理液甩落到基板外。通过利用温度差使处理液移动，处理液移动到基板的周缘区域，之后使基板旋转，因此，几乎不会因离心力发生液膜分裂。另外，由于几乎在基板W的外周部不形成用于在产品中使用的有效的图案，所以即使液膜产生分裂，也不成为问题。
使基板旋转的旋转甩落工序既可以在与以第二流量喷射气体的气体排除工序并行的期间执行，也可以在气体排除工序后执行。
在本发明的一实施方式中，所述基板处理方法还包括高速旋转干燥工序，在所述旋转甩落工序之后，使所述基板围绕所述旋转轴线以比所述外周甩落速度高的干燥速度旋转。
在该方法中，在旋转甩落工序后，使基板的旋转速度增加，基板被干燥。换言之，旋转甩落工序是比较低速的基板旋转工序。因此，由于不会产生使液膜分裂那样的离心力，所以以液块的状态将处理液甩落到基板外，之后，通过高速旋转对基板进行干燥。
在本发明的一实施方式中，所述液膜形成工序包括：
液体供给速度旋转工序，使所述基板围绕沿着铅垂方向的旋转轴线以液体供给速度进行旋转；
处理液供给工序，在所述液体供给速度旋转工序中开始向所述基板的上表面供给处理液，以形成覆盖所述基板的整个上表面的所述液膜；
减速工序，在执行所述处理液供给工序中，一边保持所述液膜覆盖所述基板的整个上表面的状态，一边使所述基板的旋转从所述液体供给速度减速到停止；
供给停止工序，在所述减速工序之后，停止向所述基板的上表面供给所述处理液。
根据该方法，通过一边使基板旋转一边供给处理液，能够迅速地形成覆盖基板的整个上表面的液膜。然后，在持续供给处理液的状态下，基板的旋转被减速，基板停止旋转。在基板停止旋转的减速的过程中，维持处理液的液膜覆盖基板的整个上表面的状态。由此，由于不会存在基板W的上表面到处都失去处理液的情况，所以能够避免处理液的液面位于图案内的状况，由此，能够避免由表面张力引起的图案的倒塌。并且，在基板停止旋转之后停止供给处理液，所以能够在基板的上表面形成厚的液膜。由于厚的液膜难以分裂，所以能够可靠地抑制或防止图案的倒塌。
例如，考虑一边以一定的流量供给处理液一边使基板的旋转急剧减速来停止的情况。在基板的旋转快时，到达基板的上表面的处理液受到大的离心力，形成向基板的外方流动的快速液流。另一方面，在旋转慢时，到达基板的上表面的处理液受到的离心力小，在旋转停止时，处理液不受到离心力。因此，当使基板的旋转急剧减速时，在基板的周缘区域处理液迅速地向基板外流出，相对于此，在基板的内方(特别是处理液的供给位置附近)，处理液的流动慢。由此，基板的周缘区域的处理液的液膜变薄，产生液体断裂，处理液的液面可能进入图案的内方。由此，在周缘区域可能发生图案倒塌。
在所述的方法中，由于一边避免在周缘区域发生液体断裂，一边使基板的旋转减速以及停止，所以能够一边避免由液体断裂引起的图案倒塌，并一边使基板的旋转停止。
在本发明的一实施方式中，所述减速工序包括使所述基板的旋转速度逐渐地减少的逐渐减速工序。在该方法中，基板的旋转逐渐地被减速。减速速度设定为能够维持基板的整个上表面由液膜覆盖的状态即可。
逐渐的减速可以是阶梯式的减速。另外，逐渐的减速也可以是连续的减速。
在本发明的一实施方式中，所述减速工序包括在使所述处理液的供给流量增加的状态下使所述基板的旋转速度减速的增流量减速工序。
在该方法中，通过在减速时使处理液的供给流量增加，能够避免在基板的上表面发生液体断裂。在该情况下，能够使基板旋转快速地减速并停止且能够避免由液体断裂引起的图案倒塌。
在本发明的一实施方式中，所述处理液供给工序是供给作为所述处理液的有机溶剂的有机溶剂供给工序，
还包括在所述有机溶剂供给工序之前向所述基板的上表面供给与所述有机溶剂不同的其他处理液的工序，
所述减速工序在所述基板上的所有的所述其他处理液由所述有机溶剂置换后开始。
在该方法中，在由有机溶剂以外的处理液对基板的上表面处理后，利用有机溶剂对该处理液进行置换。当基板上表面的处理液被置换完时，减速工序开始。因此，能够抑制有机溶剂以外的处理液的液面进入图案内。由于有机溶剂的表面张力低，所以能够有效抑制或防止图案的倒塌。
在本发明的一实施方式中，所述气相层形成工序包括使对所述基板赋予的热量增加的热量增加工序，
所述液膜形成工序包括向所述基板的上表面供给处理液的处理液供给工序和在所述热量增加工序开始之后停止供给所述处理液的供给停止工序。
在该方法中，通过使对基板赋予的热量增加，与基板接触的处理液蒸发而形成气相层。在热量的增加开始后停止向基板上表面供给处理液。由此，由于能够避免伴随热量的增加而引起处理液急剧消失，所以能够一边保持由处理液的液膜覆盖基板的上表面的状态一边形成气相层。由此，能够避免图案的倒塌。
在本发明的一实施方式中，还包括在所述液膜形成工序中以比所述气相层形成工序少的热量对所述基板进行预热的基板预热工序，
所述热量增加工序是使对所述基板赋予的热量比所述基板预热工序增加的工序。
在该方法中，由于在液膜形成工序中对基板预热，所以在使对基板赋予的热量增加时，能够迅速地形成气相层。由此能够提高生产性。另外，由于在液膜形成工序中对基板赋予的热量少，所以能够不会使基板的上表面干燥地形成液膜。
在本发明的一实施方式中，所述基板预热工序包括将加热单元配置在从所述基板的下表面离开规定距离的分离位置，利用来自所述加热单元的辐射热对所述基板进行加热的工序，
所述热量增加工序包括使所述加热单元比所述基板预热工序中的所述分离位置更接近所述基板的下表面的工序。
在该方法中，利用来自加热单元的辐射热对基板预热，然后，通过使加热单元与基板的下表面接近来使对基板赋予的热量增加，在基板的上表面上形成气相层。通过使加热单元与基板接近，基板迅速地升温。此时，通过持续供给处理液的供给，能够保持液膜，避免基板表面的干燥。
可以使加热单元与基板的下表面接触。由此，能够利用来自加热单元的热传导使基板迅速升温，形成气相层。在使加热单元与基板的下表面接触时，持续供给处理液，因此能够保持液膜覆盖基板整个上表面的状态，避免基板表面的干燥。
所述加热排除工序可以包括使所述加热单元与基板的下表面接近或接触的工序。为了利用温度差可靠地使处理液产生移动，优选使加热单元与基板的下表面接触。另外，为了可靠地保持气相层，也优选使加热单元与基板的下表面接触。通过使加热单元与基板的下表面接触，即使不利用离心力，也能温度差可靠地使处理液产生移动。由于为了利用离心力必须使基板旋转，所以无法使加热单元与基板接触。在该情况下，有可能无法可靠地保持基板上表面的气相层。其原因在于，若利用辐射热进行加热，热量可能不足，另外，基板温度可能变得不均匀。
在本发明的一实施方式中，所述开孔工序在停止向所述基板的上表面供给处理液后执行。
根据该方法，通过停止供给处理液，在处理液的供给位置也形成位于基板上表面和处理液之间的气相层。之后，通过进行开孔工序，在处理液支撑在气相层上的状态下，通过喷射气体将处理液向外方推动来开孔。
在本发明的一实施方式中，所述气相层形成工序包括使对所述基板赋予的热量增加的热量增加工序和在所述热量增加工序后使对所述基板赋予的热量减少的热量减少工序，
所述加热排除工序包括在所述热量减少工序后使对所述基板赋予的热量再次增加的热量再增加工序，
在利用所述热量减少工序使对所述基板赋予热量减少的状态下，开始所述开孔工序。
根据该方法，在对基板赋予的热量减少的状态进行开孔工序。在所喷射的气体的温度与基板的温度不同的情况下，在被喷射气体的位置，基板的温度发生变化。此时，当从基板的下表面赋予大的热量时，基板的上表面和下表面之间的温度差变大，基板可能产生弯曲。特别是，在气体的温度比基板的温度低的情况下，产生基板的上表面为凹状的弯曲，故难以排除液膜。因此，在该方法中，在对基板赋予的热量减少的状态下喷射气体。由此，基板的上表面以及下表面的温度差变少，抑制或防止基板的弯曲。由此，能够有效地排除液膜。在开孔工序后，再次以大的热量对基板加热，所以能够维持气相层。
在本发明的一实施方式中所述开孔工序和所述热量再增加工序几乎同时开始。
根据该方法，几乎与喷射气体同时，使对基板赋予的热量增加。特别是，在所喷射的气体的温度比基板温度低的情况下，在被喷射气体的位置，基板温度下降。因此，当在热量增加之前间隔时间时，利用基板的温度差引起的处理液的移动可能停止。即，在液膜上开的孔的缘部处于向内方或向外方的平衡状态。此时，处理液可能进入在基板的表面形成的图案内，当处于该液膜的液面存在于图案内的状况时，可能会因表面张力使图案倒塌。因此，在该方法中，几乎与喷射气体同时使热量再次增加，从而能够避免处理液的流动停止。由此，能够抑制或防止图案倒塌。
在本发明的一实施方式中，所述开孔工序包括喷射温度比室温高的气体的工序。根据该方法，由于使用高温的气体来进行开孔工序，所以能够减轻由喷射气体引起的基板的弯曲。由此，能够有效地排除基板上的液膜。
在本发明的一实施方式中，所述处理液是有机溶剂。有机溶剂的表面张力低，所以能够更可靠地抑制或防止基板上的图案的倒塌。
本发明的一实施方式提供一种基板处理装置，包括：
基板保持单元，将基板保持为水平；
处理液供给单元，通过向由所述基板保持单元保持的基板的上表面供给处理液，来形成覆盖基板的整个上表面的处理液的液膜；
加热单元，在由所述基板保持单元保持的基板的整个上表面被处理液的液膜覆盖的状态下，以处理液的沸点以上的温度对基板加热，由此使处理液蒸发，在处理液的液膜和基板的上表面之间形成气相层；
气体喷射单元，向基板上的处理液喷射气体；
控制单元。控制单元执行开孔工序、加热排除工序、气体排除工序，在所述开孔工序中，从所述气体喷射单元以第一流量向利用所述气相层支撑在基板上的处理液的液膜喷射气体，来在该液膜上开孔，在加热排除工序中，利用所述加热单元对基板进行加热，由此使所述孔向基板的外周扩展，使液膜在所述气相层上移动，将处理液向基板外排除，在气体排除工序中，从所述气体喷射单元以比所述第一流量大的第二流量向所述孔内的区域喷射气体，使所述孔向基板的外周扩展，来将处理液向基板外排除。
在本发明的一实施方式中，还包括使由所述基板保持单元保持的基板围绕沿着铅垂方向的旋转轴线旋转的基板旋转单元，
所述控制单元在所述加热排除工序后，还执行利用所述基板旋转单元使基板以外周甩落速度旋转来将基板的外周部的处理液甩落到基板外的旋转甩落工序。
除此之外，所述控制单元可以执行前述的基板处理方法。
本发明的上述或其他目的、特征以及效果通过参照附图进行的下述实施方式的说明就更加清楚。
附图说明
图1是用于说明本发明的一实施方式的基板处理装置的内部的设计的图解的俯视图。
图2是用于说明所述基板处理装置所具有的处理单元的结构例的图解的剖视图。
图3是所述处理单元具有的旋转卡盘以及加热单元的俯视图。
图4是用于说明所述旋转卡盘所具有的卡盘销的结构例的立体图。
图5A以及图5B是卡盘销的俯视图，图5A表示关闭状态，图5B表示打开状态。
图6A是用于说明所述处理单元所具有的第一移动喷嘴的结构例的示意性的纵剖视图。
图6B是表示所述第一移动喷嘴的结构例的俯视图。
图6C是对所述第一移动喷嘴的结构例局部剖切来表示的侧视图。
图6D是表示所述第一移动喷嘴的结构例的仰视图。
图7是用于说明基板处理装置的主要部分的电气结构的框图。
图8是用于说明基板处理装置的基板处理的一例的流程图。
图9是用于说明有机溶剂处理(图8的S4)的详细内容的时序图。
图10A～图10H是用于说明有机溶剂处理(图8的S4)的各步骤的样子的图解的剖视图。图10I是用于说明干燥处理(图8的S5)的样子的图解的剖视图。
图11A是表示开孔步骤中的液膜的状态的俯视图。图11B是表示在仅通过加热使液膜移动的情况下的液膜的状态的俯视图。
图12A以及图12B是用于说明在基板的表面的气相层的形成的图解的剖视图，图12C是用于说明液膜的分裂的剖视图。
图13A、图13B以及图13C是用于说明在省去开孔步骤以及扩孔步骤的情况下(比较例)的问题的图解的俯视图。
图14是用于说明与从第一移动喷嘴所具有的倾斜流喷出口喷出非活性气体相关的变形例的时序图。
图15是表示在从倾斜流喷出口喷出非活性气体的期间使第一移动喷嘴的上下方向位置变动的变形例的时序图。
图16是用于说明本发明的其他实施方式的概念图，表示第一移动喷嘴的其他结构例。
图17是用于说明图16的实施方式的处理内容的时序图，进行与图9同样的图示。
图18是用于说明本发明的又一实施方式的基板处理装置的与控制相关的结构的框图。
图19是用于说明图18的实施方式的控制内容的流程图。
图20是用于说明本发明的又一实施方式的基板处理装置所具有的处理单元的结构例的图解的剖视图。
图21是用于说明图20的处理单元所具有的第一移动喷嘴的结构例的示意性的纵剖视图。
图22是用于说明具有图20的处理单元的基板处理装置的主要部分的电气结构的框图。
图23是用于说明具有图20的处理单元的基板处理装置的基板处理的一例的流程图。
图24是用于说明图20的处理单元中的有机溶剂处理(图23的S14)的详细内容的时序图。
图25A～图25H是用于说明图20的处理单元中的有机溶剂处理(图23的S14)的各步骤的样子的图解的剖视图。图25I是用于说明图20的处理单元中的干燥处理(图23的S15)的样子的图解的剖视图。
图26A以及图26B是用于说明由基板的温度差产生的有机溶剂液膜的移动的图。
图27是用于说明在有机溶剂浸液步骤的初期使基板旋转速度逐渐减速的效果的图。
图28是用于说明由表面张力引起的图案倒塌的原理的图解的剖视图。
具体实施方式
图1是用于说明本发明的一实施方式的基板处理装置的内部的设计的图解的俯视图。基板处理装置1是对硅晶片等的基板W一张一张进行处理的单张式的装置。在该实施方式中，基板W是圆板状的基板。基板处理装置1包括利用处理液对基板W进行处理的多个处理单元2、载置用于容纳由处理单元2处理的多张基板W的运送器C的装载口LP、在装载口LP和处理单元2之间搬送基板W的搬送机械手IR以及CR、对基板处理装置1进行控制的控制单元3。搬送机械手IR在运送器C和搬送机械手CR之间搬送基板W。搬送机械手CR在搬送机械手IR和处理单元2之间搬送基板W。多个处理单元2例如具有同样的结构。
图2是用于说明处理单元2的结构例的图解的剖视图。处理单元2包括：旋转卡盘5，一边将一张基板W保持为水平姿势，一边使基板W围绕通过基板W的中央部的铅垂的旋转轴线A1旋转；加热单元6，对基板W从下表面(下方侧的主面)侧进行加热；升降单元7，使加热单元6在基板W的下方上下移动；筒状的杯8，围绕旋转卡盘5；下表面喷嘴9，向基板W的下表面供给处理流体；DIW喷嘴10，向基板W的上表面(上方侧的主面)供给作为冲洗液的去离子水(DIW)；第一移动喷嘴11，能够在基板W的上方移动；第二移动喷嘴12，能够在基板W的上方移动。处理单元2还包括容纳杯8的腔室13(参照图1)。虽然省略图示，但在腔室13形成用于搬入/搬出基板W的搬入/搬出口，并具有对该搬入/搬出口进行开闭的闸门单元。
旋转卡盘5是保持基板W的基板保持单元，且是使基板W旋转的基板旋转单元。具体地说，旋转卡盘5具有卡盘销20(卡盘构件)、旋转基座21、与旋转基座21的下表面中央结合的旋转轴22、对旋转轴22赋予旋转力的电动马达23。旋转轴22沿旋转轴线A1在铅垂方向上延伸，在该实施方式中为中空轴。旋转轴22的上端与旋转基座21结合。旋转基座21具有沿水平方向的圆盘形状。在旋转基座21的上表面的周缘部隔开间隔配置多个卡盘销20。多个卡盘销20能在与基板W的周端接触来把持基板W的关闭状态和从基板W的周端退避的打开状态之间开闭。另外，多个卡盘销20能够在打开状态下与基板W的周缘部的下表面接触，对基板W从下方进行支撑。
为了驱动卡盘销20开闭，而具有卡盘销驱动单元25。卡盘销驱动单元25例如包括在旋转基座21内置的连杆机构26和在旋转基座21外配置的驱动源27。驱动源27例如包括滚珠丝杠机构和对滚珠丝杠机构赋予驱动力的电动马达。卡盘销驱动单元25的具体的结构例在JP特开2008-034553号公报等中有记载，该文献的全部记载通过引用而编入于此。
加热单元6配置在旋转基座21的上方。加热单元6的下表面与沿着旋转轴线A1在铅垂方向上延伸的升降轴30结合。升降轴30插入贯通在旋转基座21的中央部形成的贯通孔24和中空的旋转轴22。升降轴30的下端延伸到旋转轴22的下端的下方。该升降轴30的下端与升降单元7结合。通过使升降单元7动作，加热单元6能够在接近旋转基座21的上表面的下方位置至支撑基板W的下表面并从卡盘销20举起基板W的上方位置之间上下移动。
升降单元7例如包括滚珠丝杠机构和对滚珠丝杠机构赋予驱动力的电动马达。由此，升降单元7能够将加热单元6配置在下方位置以及上方位置之间的任意的中间位置。例如，在将加热单元6的上表面即加热面6a配置在与基板W的下表面之间隔开规定的间隔的分离位置的状态下，能够利用来自加热面6a的辐射热对基板W进行加热。另外，若由加热单元6举起基板W，则在使加热面6a与基板W的下表面接触的接触状态下，利用来自加热面6a的热传导，以更大的热量对基板W进行加热。
第一移动喷嘴11借助第一喷嘴移动单元15在水平方向以及铅垂方向上移动。第一移动喷嘴11通过在水平方向上移动，能够在与基板W的上表面的旋转中心相向的处理位置和不与基板W的上表面相向的原位置(退避位置)之间移动。基板W的上表面的旋转中心是指，基板W的上表面上的与旋转轴线A1的交叉位置。不与基板W的上表面相向的原位置是指，在俯视观察下位于旋转基座21的外方的位置，更具体地说，可以是位于杯8的外方的位置。第一移动喷嘴11通过在铅垂方向上移动，能够接近基板W的上表面或从基板W的上表面向上方退避。第一喷嘴移动单元15例如具有沿着铅垂方向的转动轴15a和与转动轴15a结合并水平延伸的臂15b、驱动臂15b的臂驱动机构15c。臂驱动机构15c通过使转动轴15a围绕铅垂的转动轴线转动而使臂15b摆动，通过使转动轴15a沿铅垂方向升降而使臂15b上下移动。第一移动喷嘴11固定在臂15b上。根据臂15b的摆动以及升降，第一移动喷嘴11在水平方向以及垂直方向上移动。
这样，第一喷嘴移动单元15具有以与由旋转卡盘5保持的基板W的上表面相向的方式保持第一移动喷嘴11的喷嘴保持单元的功能。进而，第一喷嘴移动单元15具有对由旋转卡盘5保持的基板W和第一移动喷嘴11之间的上下方向的距离进行调节的距离调节单元的功能。
第二移动喷嘴12借助第二喷嘴移动单元16在水平方向以及垂直方向上移动。第二移动喷嘴12通过在水平方向上移动，能够在与基板W的上表面的旋转中心相向的位置和不与基板W的上表面相向的原位置(退避位置)之间移动。原位置是指，在俯视观察下位于旋转基座21的外方的位置，更具体地说，可以是位于杯8的外方的位置。第二移动喷嘴12通过沿铅垂方向上移动，能够接近基板W的上表面或从基板W的上表面向上方退避。第二喷嘴移动单元16例如包括沿铅垂方向的转动轴、与转动轴结合并水平延伸的臂、驱动臂的臂驱动机构。臂驱动机构通过使转动轴围绕铅垂的转动轴线转动而使臂摆动，通过使转动轴沿铅垂方向升降而使臂上下移动。第二移动喷嘴12固定在臂上。根据臂的摆动以及升降，第二移动喷嘴12在水平方向以及垂直方向上移动。
在该实施方式中，第一移动喷嘴11具有喷出有机溶剂的有机溶剂喷嘴的功能和喷出氮气等非活性气体的气体喷嘴的功能。第一移动喷嘴11与有机溶剂供给管35(处理液供给管)以及第一～第三非活性气体供给管36A、36B、36C结合。在有机溶剂供给管35上安装有对流路进行开闭的有机溶剂阀37(处理液阀)。在非活性气体供给管36A、36B、36C上分别安装有对各自的流路进行开闭的第一～第三非活性气体阀38A、38B、38C。另外，在非活性气体供给管36A上安装有用于准确地调节在流路流动的非活性气体的流量的质量流量控制器(Mass flow controller)39A(第一流量调整单元)。另外，在非活性气体供给管36B上安装有用于对在流路流动的非活性气体的流量进行调节的流量可变阀39B，在非活性气体供给管36C上安装有用于对在流路流动的非活性气体的流量进行调节的流量可变阀39C(第二流量调整单元)。进而，在非活性气体供给管36A、36B、36C上分别安装有用于除去异物的过滤器40A、40B、40C。
从有机溶剂供给源向有机溶剂供给管35供给异丙醇(IPA)等有机溶剂。从非活性气体供给源分别向非活性气体供给管36A、36B、36C供给氮气(N2)等非活性气体。
在该实施方式中，第二移动喷嘴12具有供给酸、碱等药液的药液喷嘴的功能。更具体地说，第二移动喷嘴12可以具有能够混合液体和气体来喷出的双流体喷嘴的形式。双流体喷嘴如果停止供给气体而喷出液体，则能够作为直线喷嘴(straight nozzle)来使用。第二移动喷嘴12与药液供给管41以及非活性气体供给管42结合。在药液供给管41上安装有对流路开闭的药液阀43。在非活性气体供给管42上安装有对流路开闭的非活性气体阀44。从药液供给源向药液供给管41供给酸、碱等药液。从非活性气体供给源向非活性气体供给管42供给氮气(N2)等非活性气体。
药液的具体例为蚀刻液以及清洗液。更具体地说，药液可以是氢氟酸、SC1(氨水和双氧水混合液)、SC2(盐酸和双氧水混合液)、缓冲氢氟酸(氢氟酸和氟化铵的混合液)等。
在该实施方式中，DIW喷嘴10是以向基板W的上表面的旋转中心喷出DIW的方式配置的固定喷嘴。从DIW供给源经由DIW供给管46向DIW喷嘴10供给DIW。在DIW供给管46上安装有用于对流路进行开闭的DIW阀47。DIW喷嘴10也可以不是固定喷嘴而是至少在水平方向上移动的移动喷嘴。
下表面喷嘴9插入贯通中空的升降轴30，进而贯通加热单元6。下表面喷嘴9在上端具有面向基板W的下表面中央的喷出口9a。从流体供给源经由流体供给管48向下表面喷嘴9供给处理流体。被供给的处理流体既可以是液体，也可以是气体。在流体供给管48上安装有用于对流路开闭的流体阀49。
图3是旋转卡盘5以及加热单元6的俯视图。旋转卡盘5的旋转基座21在俯视观察下是以旋转轴线A1为中心的圆形，其直径大于基板W的直径。在旋转基座21的周缘部隔开间隔配置有多个(在该实施方式中为6个)卡盘销20。
加热单元6具有圆板状的加热板的形式，包括板主体60、支撑销61和加热器62。板主体60在俯视观察下形状以及大小与基板W的外形几乎相同，构成为以旋转轴线A1为中心的圆形。更准确地说，板主体60具有直径比基板W的直径稍小的直径的圆形的平面形状。例如，基板W的直径为300mm，板主体60的直径(特别是加热面6a的直径)可以为比其小6mm的294mm。在该情况下，板主体60的半径比基板W的半径小3mm。
板主体60的上表面是沿着水平面的平面。在板主体60的上表面突出有多个支撑销61(同时参照图2)。支撑销61例如分别为半球状，从板主体60的上表面突出微小高度(例如0.1mm)。因此，在基板W与支撑销61接触被支撑时，基板W的下表面例如隔开0.1mm的微小间隔与板主体60的上表面相向。由此，能够有效且均匀地对基板W加热。
板主体60的上表面也可以不具有支撑销61。在不具有支撑销61的情况下，能够使基板W与板主体60的上表面接触。加热单元6的加热面6a在具有支撑销61的情况下，包括板主体60的上表面以及支撑销61的表面。另外，在不具有支撑销61的情况下，板主体60的上表面相当于加热面6a。以下，有时将支撑销61与基板W的下表面接触的状态称为加热面6a与基板W的下表面接触等。
加热器62可以是在板主体60内置的电阻体。在图3中示出被分割成多个区域的加热器62。通过对加热器62通电，加热面6a被加热至比室温(例如20～30℃。例如25℃)高的温度。具体地说，通过对加热器62通电，将加热面62a加热至比从第一移动喷嘴11供给的有机溶剂的沸点高的温度。如图2所示，与加热器62连接的供电线63在升降轴30内穿过。并且，供电线63与向加热器62供给电力的加热通电单元64连接。加热通电单元64在基板处理装置1动作中总是被通电。
支撑销61在板主体60的上表面大致均匀配置。在板主体60的外周端的外方配置有卡盘销20。卡盘销20整体未必配置在板主体60的外周端的外方，只要与加热单元6的上下移动范围相向的部分位于板主体60的外周端的外方即可。
图4是用于说明卡盘销20的结构例的立体图。另外，图5A以及图5B是卡盘销20的俯视图，图5A表示关闭状态，图5B表示打开状态。
卡盘销20具有在铅垂方向上延伸的轴部53、在轴部53的上端设置的基部50、在轴部53的下端设置的转动支撑部54。基部50包括把持部51和支撑部52。转动支撑部54以能够围绕沿着铅垂方向的卡盘销转动轴线55转动的方式与旋转基座21结合。轴部53偏移配置在从卡盘销转动轴线55离开的位置，并与转动支撑部54结合。更具体地说，轴部53与卡盘销转动轴线55相比配置在远离旋转轴线A1的位置。因此，当卡盘销20围绕卡盘销转动轴线55转动时，基部50整体一边沿着基板W的周端面移动，一边围绕卡盘销转动轴线55转动。转动支撑部54与在旋转基座21的内部设置的连杆机构26(参照图2)结合。利用来自该连杆机构26的驱动力，转动支撑部54围绕卡盘销转动轴线55在规定角度范围往复转动。
基部50形成为在俯视观察下呈楔形。在基部50的上表面设置有支撑面52a，该支撑面52a在卡盘销20的打开状态下与基板W的周缘部下表面抵接对基板W从下方进行支撑。换言之，基部50具有将支撑面52a作为上表面的支撑部52。把持部51在基部50的上表面的与支撑部52不同的位置向上方突出。把持部51具有以与基板W的周端面相向的方式呈V字状开口的保持槽51a。
在转动支撑部54从图5B所示的打开状态围绕卡盘销转动轴线55向顺时针方向转动时，把持部51接近基板W的周端面，支撑部52远离基板W的旋转中心。另外，在转动支撑部54从图5A所示的关闭状态围绕卡盘销转动轴线55向逆时针方向转动时，把持部51远离基板W的周端面，支撑部52接近基板W的旋转中心。
在图5A所示的卡盘销20的关闭状态下，基板W的周端面进入保持槽51a。此时，基板W的下表面位于从支撑面52a向上方离开微小距离的高度。在图5B所示的卡盘销20的打开状态下，基板W的周端面从保持槽51a脱离，在俯视观察下，把持部51位于基板W的周端面的外方。在卡盘销20的打开状态以及关闭状态中任一状态下，支撑面52a的至少一部分位于基板W的周缘部下表面的下方。
在卡盘销20处于打开状态时，能够由支撑部52支撑基板W。在卡盘销20从打开状态向关闭状态切换时，基板W的周端面由剖面呈V字状的保持槽51a引导并向上推动，并且被引导至保持槽51a内，处于由保持槽51a的上下的倾斜面夹持基板W的状态。当将卡盘销20从关闭状态向打开状态切换时，基板W的周端面被保持槽51a的下侧倾斜面引导并向下滑动，基板W的周缘部下表面与支撑面52a抵接。
如图5A以及图5B所示，基部50的在俯视观察下与加热单元6的板主体60相向的缘依照板主体60的周缘形状。即，支撑部52具有在俯视观察下相对于旋转中心比板主体60更靠外方的侧面52b。由此，具有比基板W小一些的圆形的加热面6a的板主体60在加热单元6上下移动时不会与卡盘销20干涉。该非干涉位置关系在卡盘销20关闭状态以及打开状态下都得以保持。即，在卡盘销20处于关闭状态和打开状态时，支撑部52的侧面52b在俯视观察下都从加热单元6的加热面6a向外方离开。由此，加热单元6不管卡盘销20处于关闭状态还是打开状态，都能够一边使加热面6a通过侧面52b的内侧一边升降。
基板W的直径例如为300mm，板主体60的上表面的直径例如为294mm。因此，加热面6a与基板W的下表面的包含中央区域以及周缘区域的几乎整个区域相向。在卡盘销20的关闭状态以及打开状态下，都在加热面6a的外周缘的外侧以确保规定的微小间隔(例如2mm)以上的间隔的状态，配置支撑部52。
把持部51构成为，在卡盘销20的关闭状态下，其内侧缘以确保规定的微小间隔(例如2mm)以上的间隔的状态位于板主体60的外周缘的外侧。因此，加热单元6在卡盘销20的关闭状态以及打开状态下，都能够使加热面6a在把持部51的内侧上下移动，并能够上升到与基板W的下表面接触。
卡盘销转动轴线55在俯视观察下位于以旋转轴线A1(参照图2以及图3)中心且半径小于加热面6a的半径的圆周上。
图6A是用于说明第一移动喷嘴11的结构例的纵剖视图(图6B的VIA-VIA剖视图)。另外，图6B是其俯视图，图6C是其侧视图，图6D是其仰视图。在图6C中对从图6B的箭头VIC的方向观察的结构局部剖切来表示。
第一移动喷嘴11是具有多个喷出口的流体喷嘴。第一移动喷嘴11具有线状流喷出口81，该线状流喷出口81沿着与基板W的主面垂直配置的中心轴线70，呈与基板W的主面垂直的直线状喷出流体(在该实施方式中为非活性气体)。进而，第一移动喷嘴11具有平行流喷出口82，该平行流喷出口82沿着与中心轴线70垂直的平面，呈放射状向中心轴线70的周围喷出流体(在该实施方式中为非活性气体)。另外，第一移动喷嘴11具有倾斜流喷出口83，该倾斜流喷出口83沿着相对于中心轴线70倾斜的圆锥面，呈放射状向中心轴线70的周围喷出流体(在该实施方式中为非活性气体)。从线状流喷出口81喷出的非活性气体形成垂直入射到基板W的主面的线状气流85。从平行流喷出口82喷出的非活性气体形成与基板W的上表面平行且覆盖基板W的上表面的平行气流86。从倾斜流喷出口83喷出的非活性气体形成相对于基板W的上表面倾斜入射的圆锥状轮廓的倾斜气流87。
如图6A所示那样，第一移动喷嘴11包括内构成构件91、在内构成构件91的外侧配置的中间构成构件92、在内构成构件91的外侧配置的外构成构件93。
内构成构件91构成为大致圆柱状，在下端部具有朝外的凸缘部95。凸缘部95具有相对于中心轴线70向外并向斜下方倾斜的圆锥面状的上表面95a。另外，凸缘部95具有与中心轴线70垂直的(即与基板W的上表面平行的)底面95b。在凸缘部95的内侧，在内构成构件91的下端面形成有向从基板W的上表面离开的方向凹陷而成的凹部96。凹部96形成为围绕中心轴线70旋转对称的大致圆锥台形状。
在内构成构件91的中央部，与中心轴线70平行形成有3根管36A、35、73，且3根管36A、35、73从上表面91a贯穿到凹部96。具体地说，贯穿有非活性气体供给管36A、有机溶剂供给管35和药液供给管73(在图2中省略图示)。这些供给管36A、35、73的下端部配置在凹部96内。非活性气体供给管36A的下端部构成线状流喷出口81。有机溶剂供给管35的下端部构成在中心轴线70的附近向基板W的上表面喷出流体(在该实施方式中为作为处理液的一种的有机溶剂)的中心喷出口71。药液供给管73的下端部构成在中心轴线70的附近向基板W的上表面喷出流体(在该实施方式中为作为处理液的一种的药液)的药液喷出口72。
非活性气体供给管36A提供将内构成构件91的上端附近作为流体入口(第一流体入口)并使该流体入口和线状流喷出口81之间连通的流体路(第一流体路)。同样地，有机溶剂供给管35提供将内构成构件91的上端附近作为流体入口(第五流体入口)并使该流体入口和中心喷出口71之间连通的流体路(第五流体路)。并且，药液供给管73提供将内构成构件91的上端附近作为流体入口并使该流体入口和药液喷出口72之间连通的流体路。
在内构成构件91的外周面形成有肩部91b，肩部91b形成为围绕中心轴线70旋转对称的环状。该肩部91b与中间构成构件92卡合。更具体地说，中间构成构件92形成为圆筒状，在其上端形成有朝内的凸缘部98。该凸缘部98与肩部91b卡合。另外，在中间构成构件92的下端部形成有朝外的凸缘部99。凸缘部99具有与中心轴线70垂直的(即与基板W的上表面平行的)上表面99a。另外，凸缘部99具有相对于中心轴线70朝外且向斜下方倾斜的底面99b。该底面99b与在内构成构件91的下端部形成的凸缘部95的上表面95a相向。由此，在底面99b以及上表面95a之间划分形成相对于中心轴线70朝外且向斜下方倾斜的圆锥面形状的倾斜流喷出口83。
在内构成构件91的外周面和中间构成构件92的内周面之间呈筒状划分形成流体路100(第三流体路)。流体路100与和非活性气体供给管36C结合的流体入口101(第三流体入口。参照图6B以及图6C)以及倾斜流喷出口83连通，由此，使它们之间连通。在内构成构件91的外周面以及中间构成构件92的内周面形成有凹凸，由此，在流体路100形成有第一缓冲部102、第一狭窄路103、第二缓冲部104以及第二狭窄路105。来自流体入口101的非活性气体因导入滞留在第一缓冲部102而向周向扩散，进而通过第一狭窄路103导入滞留在第二缓冲部104，再次向周向扩散。然后，第二缓冲部104内的非活性气体通过第二狭窄路105到达倾斜流喷出口83。非活性气体在第一以及第二缓冲部102、104被均压化，从而倾斜流喷出口83能够在整周以均匀的流量以及流速呈放射状喷射非活性气体。
从中间构成构件92的上表面侧覆盖外构成构件93。外构成构件93具有与中心轴线70垂直的顶面部108。该顶面部108的下表面被中间构成构件92的上端面支撑。在顶面部108形成有使内构成构件91向上方贯通的贯通孔109。外构成构件93通过从顶面部108的上方插入贯通在该顶面部108形成的插入贯通孔110以及在中间构成构件92的凸缘部98形成的插入贯通孔111并与内构成构件91螺合的螺栓112，与内构成构件91结合。由此，同时，中间构成构件92被内构成构件91和外构成构件93夹持，由此，内构成构件91、中间构成构件92以及外构成构件93一体地结合。
在外构成构件93的内侧形成有相对于中心轴线70旋转对称的大致圆筒状的空间。在该空间内容纳有中间构成构件92。外构成构件93的底面93a沿着与中心轴线70垂直的(即与基板W的上表面平行的)平面延伸，并与中间构成构件92的凸缘部99的上表面99a相向。由此，在底面93b以及上表面99a之间划分形成与中心轴线70垂直的(即与基板W的上表面平行的)平行流喷出口82。
在中间构成构件92的外周面和外构成构件93的内周面之间呈筒状划分形成流体路120(第二流体路)。流体路120与和非活性气体供给管36B结合的流体入口121(第二流体入口。参照图6B以及图6D)以及平行流喷出口82连通，由此，使它们之间连通。在中间构成构件92的外周面以及外构成构件93的内周面(在该实施方式中主要在外构成构件93的内周面)形成有凹凸，由此，在流体路120形成第一缓冲部122、第一狭窄路123、第二缓冲部124以及第二狭窄路125。来自流体入口121的非活性气体因导入并滞留在第一缓冲部122而向周向扩散，进而通过第一狭窄路123导入并滞留在第二缓冲部124，再次向周向扩散。然后，来自第二缓冲部124内的非活性气体通过第二狭窄路125到达平行流喷出口82。非活性气体在第一以及第二缓冲部122、124被均压化，从而平行流喷出口82能够在整周以均匀的流量以及流速呈放射状喷射非活性气体。
外构成构件93经由托架127与第一喷嘴移动单元15的臂15b结合。
在外构成构件93的顶面部108配置有一对流体入口101。一对流体入口101配置于在俯视观察下隔着中心轴线70相向的位置。在一对流体入口101上经由管接头106与一对的非活性气体供给管36C结合。由此，从以中心轴线70为中心隔开180度的角度间隔的两处向在筒状的流体路100导入非活性气体。
内构成构件91的上部突出到外构成构件93的上方，从其上表面91a沿着中心轴线70插入非活性气体供给管36A、有机溶剂供给管35以及药液供给管73。在内构成构件91的上表面配置有用于保持供给管36A、35、40的管保持构件107。
在外构成构件93的侧面配置有流体入口121。流体入口121经由管接头115与非活性气体供给管36B结合。由此，能够将来自非活性气体供给管36B的非活性气体经由流体入口121导入流体路120。
图7是用于说明基板处理装置1的主要部分的电气结构的框图。控制单元3具有微型计算机，根据规定的控制程序，对基板处理装置1所具有的控制对象进行控制。特别是，控制单元3对搬送机械手IR，CR、驱动旋转卡盘5旋转的电动马达23、第一喷嘴移动单元15、第二喷嘴移动单元16、加热通电单元64、使加热单元6升降的升降单元7、卡盘销驱动单元25、阀37、43、44、47、49等的动作进行控制。另外，控制单元3对第一～第三非活性气体阀38A、38B、38C进行开闭控制。进而，控制单元3控制质量流量控制器39A的开度对通过非活性气体供给管36A的非活性气体的流量进行控制。另外，控制单元3控制流量可变阀39B、39C的开度，对通过非活性气体供给管36B、36C的非活性气体的流量进行控制。控制单元3也可以通过软件来实现。
图8是用于说明基板处理装置1的基板处理的一例的流程图，主要示出控制单元3执行动作程序实现的处理。未处理的基板W由搬送机械手IR、CR从运送器C搬入处理单元2，并交付给旋转卡盘5(S1)。此时，控制单元3以使加热单元6配置在下方位置的方式对升降单元7进行控制。另外，控制单元3以卡盘销20处于打开状态的方式对卡盘销驱动单元25进行控制。在该状态下，搬送机械手CR将基板W交付给旋转卡盘5。之后，基板W由旋转卡盘5保持直到由搬送机械手CR搬出(基板保持工序)。基板W载置在打开状态的卡盘销20的支撑部52(支撑面52a)。然后，控制单元3对卡盘销驱动单元25进行控制，使卡盘销20处于关闭状态。由此，由多个卡盘销20的把持部51把持基板W。
在搬送机械手CR退避到处理单元2外后，开始药液处理(S2)。控制单元3驱动电动马达23来使旋转基座21以规定的药液旋转速度旋转。另一方面，控制单元3控制第二喷嘴移动单元16，来将第二移动喷嘴12配置在基板W的上方的药液处理位置。药液处理位置也可以是从第二移动喷嘴12喷出的药液着落在基板W的上表面的旋转中心的位置。然后，控制单元3打开药液阀43。由此，从第二移动喷嘴12向旋转状态的基板W的上表面供给药液。所供给的药液借助离心力遍及基板W的整个表面。
在进行一定时间的药液处理之后，执行用于将基板W上的药液置换成DIW来从基板W上排除药液的DIW冲洗处理(S3)。具体地说，控制单元3关闭药液阀43，取而代之打开DIW阀47。由此，从DIW喷嘴10向旋转状态的基板W的上表面供给DIW。所供给的DIW借助离心力遍及基板W的整个表面。利用该DIW冲洗掉基板W上的药液。在该期间，控制单元3控制第二喷嘴移动单元16，使第二移动喷嘴12从基板W的上方向杯8的侧方退避。
在进行一定时间的DIW冲洗处理的后，执行将基板W上的DIW置换成表面张力更低的处理液(低表面张力液)即有机溶剂的有机溶剂处理(S4)。
控制单元3控制第一喷嘴移动单元15来使第一移动喷嘴11移动到基板W的上方的有机溶剂冲洗位置。有机溶剂冲洗位置可以是从第一移动喷嘴11所具有的中心喷出口71(有机溶剂喷嘴：参照图6C)喷出的有机溶剂(例如IPA)着落在基板W的上表面的旋转中心的位置。
然后，控制单元3打开非活性气体阀38B。由此，从第一移动喷嘴11的平行流喷出口82，从基板W的中心向周缘与基板W的上表面平行且呈放射状地喷出非活性气体。由此，形成与基板W的上表面平行地流动的非活性气体流即平行气流86，利用该平行气流86覆盖基板W的整个上表面(准确地说，在俯视下第一移动喷嘴11的外侧区域)(上表面覆盖工序)。
在该状态下，控制单元3关闭DIW阀47并打开有机溶剂阀37。由此，从第一移动喷嘴11(中心喷出口71)向旋转状态的基板W的上表面供给有机溶剂(液体)。所供给的有机溶剂借助离心力遍及基板W的整个表面，置换基板W上的DIW。由此，在基板W的上表面形成有机溶剂的液膜(液膜形成工序)。
在有机溶剂处理中，控制单元3控制升降单元7来使加热单元6向基板W上升，由此，对基板W进行加热。另外，控制单元3对旋转卡盘5的旋转进行减速来停止基板W的旋转，且关闭有机溶剂阀37来停止有机溶剂的供给。由此，处于在静止状态的基板W上支撑有有机溶剂液膜的浸液状态。与基板W的上表面接触的有机溶剂的一部分因基板W的加热而蒸发，由此，在有机溶剂液膜和基板W的上表面之间形成气相层。排除由该气相层支撑的状态的有机溶剂液膜。
在排除有机溶剂液膜时，控制单元3控制第一喷嘴移动单元15，以线状流喷出口81位于基板W的旋转轴线A1上的方式使第一移动喷嘴11移动。然后，控制单元3打开非活性气体阀38A，使非活性气体从线状流喷出口81向基板W上的有机溶剂液膜呈直线状喷出(垂直气体喷出工序)。由此，在受到非活性气体的喷出的位置、即、基板W的中央，有机溶剂液膜被非活性气体排除，在有机溶剂液膜的中央开有使基板W的表面露出的孔(液膜开口工序)。通过扩大该孔，基板W上的有机溶剂向基板W外排出(液膜排除工序)。为了将基板W上表面的外周部的液膜推到基板W外，控制单元3在适当的时机打开非活性气体阀38C。由此，从倾斜流喷出口83向朝外的倾斜方向呈放射状(圆锥状)喷出非活性气体，液膜被推向外方。
这样，在结束有机溶剂处理后，控制单元3控制电动马达23来使基板W以干燥旋转速度高速旋转。由此，进行用于利用离心力甩掉基板W上的液体成分的干燥处理(S5：旋转干燥)。
然后，控制单元3控制第一喷嘴移动单元15来使第一移动喷嘴11退避，进而，控制电动马达23来使旋转卡盘5停止旋转。另外，控制单元3控制升降单元7来将加热单元6控制在下方位置。进而，控制单元3控制卡盘销驱动单元25来将卡盘销20控制在打开位置。由此，基板W从由卡盘销20的把持部51把持的状态变为载置在支撑部52上的状态。然后，搬送机械手CR进入处理单元2，从旋转卡盘5捞起处理完的基板W，并搬出到处理单元2外(S6)。该基板W从搬送机械手CR交付给搬送机械手IR，由搬送机械手IR容纳在运送器C。
图9是用于说明有机溶剂处理(图8的S4)的详细内容的时序图。另外，图10A～图10H是用于说明有机溶剂处理的各步骤的样子的图解的剖视图，图10I是用于说明干燥处理(图8的S5)的样子的图解的剖视图。
有机溶剂处理包括有机溶剂冲洗步骤T1、有机溶剂浸液步骤T2、举起浸液步骤T3、保温步骤T4、开孔步骤T5、扩孔步骤T6、外周液体落下步骤T7，依次执行这些步骤。
有机溶剂冲洗步骤T1是一边使基板W旋转一边向基板W的上表面供给有机溶剂的步骤(处理液供给工序、有机溶剂供给工序、液膜形成工序)。如图10A所示，从中心喷出口71向基板W的上表面供给有机溶剂(例如IPA)。另外，控制单元3打开非活性气体阀38B。由此，从第一移动喷嘴11的平行流喷出口82呈放射状喷出非活性气体，基板W的上表面由平行气流86覆盖(上表面覆盖工序)。优选从平行流喷出口82喷出非活性气体比从中心喷出口71喷出有机溶剂先开始。从平行流喷出口82喷出的非活性气体的喷出流量例如为100升/分钟左右。
所供给的有机溶剂受到离心力而从基板W的上表面的中心朝向外方扩展，形成覆盖基板W的上表面的液膜150。液膜150覆盖基板W的整个上表面，由此在DIW冲洗处理(图8的S3)中供给到基板W的上表面上的DIW(其他处理液)全部被有机溶剂置换。由于基板W的上表面由非活性气体的平行气流86覆盖，所以能够抑制或防止从处理室内壁弹回的液滴和环境中的雾滴等附着在基板W的上表面上。
在有机溶剂冲洗步骤T1的期间中，基板W由旋转卡盘5以有机溶剂冲洗处理速度(液体供给速度。例如300rpm左右)旋转(液体供给速度旋转工序)。第一移动喷嘴11配置在基板W的旋转中心的上方。有机溶剂阀37处于打开状态，因此，从中心喷出口71喷出的有机溶剂(例如IPA)从上方向基板W的上表面的旋转中心供给。卡盘销20处于关闭状态，基板W由把持部51把持，与旋转卡盘5一起旋转。加热单元6的位置控制在下方位置的上方，在从基板W的下表面向下方离开规定距离(例如2mm)的分离位置配置加热面6a。由此，基板W被来自加热面6a的辐射热预热(基板预热工序)。加热单元6的加热面的温度例如为150℃左右，且在面内均一。第二移动喷嘴12退避到杯8的侧方的原位置。药液阀43以及非活性气体阀38A、38C、44控制在关闭状态。
有机溶剂浸液步骤T2是如下步骤，即如图10B所示，使基板W的旋转减速并使其停止，在基板W的表面形成有机溶剂的厚的液膜150并进行保持。
在本例中，基板W的旋转从有机溶剂冲洗处理速度阶梯式地减速(减速工序、逐渐减速工序、阶梯式减速工序)。更具体地说，基板W的旋转速度从300rpm减速至50rpm并维持规定时间(例如10秒)，然后，减速至10rpm并维持规定时间(例如10秒)，然后，减速至0rpm(停止)并维持规定时间(例如10秒)。另一方面，第一移动喷嘴11保持在旋转轴线A1上，继续从中心喷出口71向基板W的上表面的旋转中心喷出有机溶剂，且从平行流喷出口82喷出非活性气体形成平行气流86。在有机溶剂浸液步骤T2的整个期间持续从中心喷出口71喷出有机溶剂。即，即使基板W停止，也持续喷出有机溶剂。这样，在基板W的旋转从减速至停止的整个期间持续供给有机溶剂，由此，不会存在基板W的上表面到处都失去处理液的情况。另外，在基板W的旋转停止后也持续供给有机溶剂，由此能够在基板W的上表面形成厚的液膜150。
加热单元6的位置是与有机溶剂冲洗步骤时相同的位置，是加热面6a从基板W的下表面向下方离开规定距离(例如2mm)的分离位置。由此，基板W被来自加热面6a的辐射热预热(基板预热工序)。卡盘销20在基板W的旋转停止后，在保持基板W的停止状态的期间从关闭状态向打开状态切换。由此，处于基板W的周缘部下表面由卡盘销20的支撑部52从下方支撑的状态，由于把持部51从基板W的上表面周缘部离开，所以基板W的整个上表面开放。第二移动喷嘴12保持在原位置。
举起浸液步骤T3是如下步骤，即，如图10C所示，在由加热单元6举起基板W的状态、即、使加热面6a与基板W的下表面接触的状态下，一边加热基板W一边在基板W的上表面保持有机溶剂液膜150。
加热单元6从分离位置上升到上方位置，并保持规定时间(例如10秒钟)。在加热单元6上升到上方位置的过程中，从卡盘销20的支撑部52向加热面6a交付基板W，由加热面6a(更具体地说是支撑销61。参照图2)支撑基板W(加热单元接近工序、加热单元接触工序)。从第一移动喷嘴11(中心喷出口71)喷出有机溶剂持续到举起浸液步骤T3的途中。因此，加热单元6的加热面6a与基板W的下表面接触，开始用来自加热面6a的热传导对基板W急剧加热，在对基板W赋予的热量增加(热量增加工序)时，继续供给有机溶剂。由此，能够避免因由基板W的急剧的升温引起的有机溶剂的蒸发而导致在有机溶剂的液膜150上不确定的位置开孔。在加热单元6的加热面6a与基板W的下表面接触后(热量增加工序后)，并经过规定时间后停止有机溶剂的供给(供给停止工序)。即，控制单元3关闭有机溶剂阀37而停止从中心喷出口71喷出有机溶剂。
旋转卡盘5的旋转处于停止状态，第二移动喷嘴12位于原位置，非活性气体阀44处于关闭状态。第一移动喷嘴11(中心喷出口71)位于基板W的旋转中心的上方。
在停止供给有机溶剂后，加热单元6保持在上方位置，直到经过规定时间为止。已供给到基板W上的有机溶剂被供给到中心的新的有机溶剂推向外周侧，在该过程中，被来自由加热单元6加热的基板W的上表面的热加热而升温。在持续供给有机溶剂的期间，基板W的中央区域的有机溶剂的温度比较低。因此，在停止供给有机溶剂后，通过以规定的短时间保持加热单元6的接触状态，能够对基板W的中央区域的有机溶剂升温。由此，能够使被基板W的上表面支撑的有机溶剂的液膜150的温度均一化。
在受到来自基板W的上表面的热的有机溶剂液膜150中，在与基板W的上表面的界面处发生蒸发。由此，在基板W的上表面和有机溶剂液膜150之间生成由有机溶剂的气体构成的气相层。因此，有机溶剂液膜150在基板W的整个上表面处于支撑在气相层上的状态(气相层形成工序)。
保温步骤T4是为了避免基板W的过热并维持气相层以及有机溶剂液膜150而对基板W进行保温的步骤。具体地说，如图10D所示，加热单元6从上方位置向下稍微下降。由此，基板W被从加热单元6交给卡盘销20的支撑部52，加热面6a以从基板W的下表面隔开规定的微小距离的间隔的非接触状态与基板W的下表面相向。由此，基板W的加热切换为利用来自加热面6a的辐射热进行加热，对基板W赋予的热量减少(热量减少工序)。由此，避免基板W过热，避免因蒸发而在有机溶剂液膜150产生龟裂(特别是基板W的外周区域的龟裂)。
开孔步骤T5是如下步骤：如图10E所示，从第一移动喷嘴11的线状流喷出口81向基板W的中心垂直且以小流量(第一流量。例如3升/分钟)喷射非活性气体(例如氮气)的线状气流85，在有机溶剂液膜150的中央部开出小的孔151，使基板W的上表面的中央部露出(垂直气体喷出工序、开孔工序)。由于线状气流85是小流量，所以能够防止或抑制在有机溶剂液膜150开设小的孔151时在有机溶剂液膜150发生液体飞溅。基板W的旋转保持停止状态，因此，对静止状态的基板W上的液膜150进行开孔步骤。在图11A中示出在有机溶剂液膜150的中央部开孔的状态的俯视图。为了观察清楚，在图11A中，有机溶剂液膜150标注斜线来示出。
更具体地说，控制单元3一边持续从平行流喷出口82喷出非活性气体，一边控制第一喷嘴移动单元15，使第一移动喷嘴11下降到中心下方位置，使第一移动喷嘴11接近基板W。由此，从平行流喷出口82喷出的非活性气体形成的平行气流86接近基板W的上表面。另外，控制单元3通过打开非活性气体阀38A且控制质量流量控制器39A，从线状流喷出口81以小流量喷出非活性气体。几乎与喷出非活性气体同时，使加热单元6上升。由此，比利用非活性气体在有机溶剂液膜150的中央部开设小的孔151的时机延迟微小时间(例如1秒)，使加热面6a与基板W的下表面接触，基板W被加热单元6举起。
因此，由于在非活性气体到达基板W的上表面的时间点，从加热单元6赋予基板W的热量少，所以能够减少由非活性气体对基板W的冷却和加热单元6的加热引起的基板W的上下表面间的温度差。由此，能够避免由基板W的上下表面的温度差引起的基板W的弯曲。若在供给非活性气体时使加热单元6与基板W的下表面接触，则基板W的上表面侧的温度比下表面侧的温度低，基板W可能以上表面侧凹陷的方式弯曲。在该情况下，基板W的上表面的中心部变低且周缘部变高，因此，妨碍有机溶剂液膜150向外方移动。因此，在该实施方式中，在使加热单元6与基板W的下表面分离的状态向基板W的上表面中央供给非活性气体，缓和基板W的上下表面的温度差。
另一方面，在刚对有机溶剂液膜150开口后(即，几乎同时)，开始对基板W急剧加热(热量再增加工序)。由此，当利用非活性气体开孔而使液膜150开始向外方移动时，迅速(几乎同时)开始基板W的加热，由此，液膜150不会停下而向基板W的外方移动。
更具体地说，被开孔而没有液膜150的中央区域，与中央区域周围的存在液膜150的区域相比较，基板W的温度迅速上升。由此，在孔151的周缘处，在基板W内产生大的温度梯度。即，孔151的周缘的内侧变为高温而其外侧变为低温。利用该温度梯度，如图10F所示，支撑在气相层上的有机溶剂液膜150开始向低温侧、即外方移动，由此，有机溶剂液膜150的中央的孔151扩大。
这样一来，能够利用因对基板W加热而产生的温度梯度，将基板W上的有机溶剂液膜150向基板W外排除(液膜排除工序、加热排除工序、液膜移动工序)。更具体地说，在基板W的上表面上，形成有图案的区域内的液膜150能够利用由温度梯度引起的有机溶剂的移动而排除。
若在通过喷射非活性气体而在基板W的旋转中心形成孔151后，间隔长的时间来使加热单元6与基板W接触，则在该期间孔151停止扩大。此时，液膜150的内周缘处于向内方或向外方的平衡状态。此时，有机溶剂的液面可能进入在基板W的表面形成的图案内，成为由表面张力引起图案倒塌的原因。因此，在该实施方式中，与利用非活性气体开孔几乎同时地使加热单元6与基板W的下表面接触，瞬时增加对基板W赋予的热量。
扩孔步骤T6是如下步骤，即，如图10G所示，增加从线状流喷出口81喷出的非活性气体的流量，将大流量(第二流量。例如30升/分钟)的非活性气体向基板W的中心喷射，利用非活性气体使有机溶剂液膜150的中央的孔151进一步扩大(液膜排除工序、垂直气体流量增加工序、气体排除工序、液膜移动工序)。即，控制单元3控制质量流量控制器39A，使向第一移动喷嘴11供给的非活性气体的流量增加。随着流量的增加，流速也增加。因非活性气体流量的增加，移动到基板W的上表面的外周区域的液膜150进一步被向基板W外推动。基板W的旋转保持在停止状态。
具体地说，在孔151利用温度梯度扩展的过程中，又使非活性气体的流量增加，由此，能够避免液膜150的移动停止，持续使液膜150向基板W外方移动。若仅利用温度梯度使有机溶剂液膜150移动，则如图11B的俯视图所示，液膜150的移动可能在基板W的上表面的周缘区域停止。因此，通过使非活性气体的流量增加，能够辅助液膜150的移动，由此，能够从基板W的整个上表面排除有机溶剂液膜150。
在使非活性气体的流量增加后，加热单元6下降，基板W从加热面6a交付给卡盘销20的支撑部52。然后，在以大流量喷出非活性气体结束之前，使卡盘销20处于关闭状态，利用把持部51把持基板W。在图9所示的例子中，加热单元6在将基板W交付给卡盘销20后，以短时间保持在与基板W的下表面隔开微小距离相向的非接触加热位置，然后，进一步下降，配置在与基板W的下表面隔开规定距离相向的分离位置。
外周液体落下步骤T7是如下步骤，即，如图10H所示，从倾斜流喷出口83向朝外的倾斜方向呈放射状喷出非活性气体(倾斜气体喷出工序)、且通过使基板W旋转，甩落在基板W的外周部残留的有机溶剂液膜。在由卡盘销20把持基板W后，旋转卡盘5以低速的外周甩落速度旋转。具体地说，基板W以例如30～100rpm与旋转卡盘5一起旋转。另一方面，控制单元3打开非活性气体阀38C，从倾斜流喷出口83喷出非活性气体。喷出流量可以是例如100升/分钟左右。从倾斜流喷出口83喷出非活性气体可以在基板W开始旋转前进行，也可以在由卡盘销20把持基板W前开始。从倾斜流喷出口83喷出的非活性气体形成具有圆锥状的轮廓的放射状的倾斜气流87。该倾斜气流87朝向在基板W的中心和周缘之间的中间位置设定的喷出目标位置171(以将旋转轴线A1作为中心的圆周定义的位置)，在该喷出目标位置171碰到基板W，与基板W的上表面平行朝向外侧流动。由此，能够扩大液膜150的孔151，将液膜150向基板W的外方推动。
控制单元3将非活性气体阀38B保持在打开状态，因此，基板W的上表面由从平行流喷出口82喷出的非活性气体形成的平行气流86覆盖。因此，能够一边防止或抑制在基板W的上表面上附着有液滴和雾滴等的异物，一边排除基板W上的液膜150。
优选从倾斜流喷出口83喷出非活性气体在液膜150的孔151的周缘到达所述喷出目标位置171的时机开始。即，控制单元3在与液膜150的孔151的周缘到达喷出目标位置171的时机一致的时机，打开非活性气体阀38C。
紧接着外周液体落下步骤T7，如图10I所示，执行旋转干燥步骤T8(干燥处理。图8的S5)。持续从平行流喷出口82喷出非活性气体以及从倾斜流喷出口83喷出非活性气体。从倾斜流喷出口83喷出的非活性气体形成的倾斜气流87碰到基板W的上表面，方向改变为与基板W的上表面平行的朝外方向。由此，基板W的上表面由与基板W的上表面平行的2层的非活性气体气流覆盖。在该状态下，控制单元3使旋转卡盘5的旋转加速到高速的干燥旋转速度(例如800rpm)。由此，能够借助离心力完全甩掉基板W的表面的液体成分。由于基板W的上表面由非活性气体气流覆盖，所以能够避免向周围飞散而弹回的液滴和周围的雾滴附着在基板W的上表面上。
在旋转干燥步骤T8之后，停止旋转卡盘5的旋转，加热单元6下降到下方位置。另外，关闭非活性气体阀38B、38C，停止从平行流喷出口82以及倾斜流喷出口83喷出非活性气体。并且，第一移动喷嘴11移动到原位置。然后，控制单元3使卡盘销20处于打开状态，由搬送机械手CR将处理完的基板W从处理单元2搬出。
图12A以及图12B是用于说明在基板W的表面形成气相层的图解的剖视图。在基板W的表面形成有微细的图案161。图案161包括在基板W的表面形成的微细的凸状的结构体162。结构体162既可以包括绝缘体膜，也可以包括导体膜。另外，结构体162可以是层叠多个膜而成的层叠膜。在线状的结构体162相邻的情况下，在它们之间形成槽。在该情况下，结构体162的宽度W1可以为10nm～45nm左右，结构体162彼此之间的间隔W2为10nm～数μm左右。结构体162的高度T例如可以为50nm～5μm左右。在结构体162为筒状的情况下，在其内侧形成有孔。
在有机溶剂浸液步骤T2中，如图12A所示，在基板W的表面上形成的有机溶剂液膜150充满图案161的内部(相邻的结构体162之间的空间或筒状的结构体162的内部空间)。
在举起浸液步骤T3中，基板W被加热，具有比有机溶剂的沸点(在IPA的情况下为82.4℃)高规定温度(例如，10～50℃)的温度。由此，与基板W的表面接触的有机溶剂蒸发，产生有机溶剂的气体，如图12B所示，形成气相层152。气相层152充满图案161的内部，进而到达图案161的外侧，在结构体162的上表面162A的上方形成与有机溶剂液膜150的界面155。有机溶剂液膜150支撑在该界面155上。在该状态下，由于有机溶剂的液面不与图案161接触，所以不会产生由有机溶剂液膜150的表面张力引起的图案倒塌。
在对基板W加热而使有机溶剂蒸发时，液相的有机溶剂从图案161内瞬时被排出。并且，液相的有机溶剂支撑在所形成的气相层152上，离开图案161。这样一来，有机溶剂的气相层152位于图案161的上表面(结构体162的上表面162A)和有机溶剂液膜150之间，支撑有机溶剂液膜150。
如图12C所示，当在从基板W的上表面浮起的有机溶剂液膜150上产生龟裂153时，会成为在干燥后产生水印等的缺陷的原因。因此，在该实施方式中，在停止基板W旋转之后停止供给有机溶剂，在基板W上形成厚的有机溶剂液膜150，以避免产生龟裂。在使加热单元6与基板W接触时，基板W的旋转已停止，因此，液膜150不会因离心力而分裂，因此，能够避免在液膜150上产生龟裂。进而，调节加热单元6的输出以及与基板W的接触时间，使有机溶剂的蒸起不会突破液膜150吹出来，由此，能够避免产生龟裂。更具体地说，在保温步骤T4中，通过使加热单元6从基板W离开，能够避免基板W的过热，由此，避免在有机溶剂液膜150上产生龟裂。
在气相层152上支撑着有机溶剂液膜150的状态下，对有机溶剂液膜150作用的摩擦阻力小到可以视为零。因此，当与基板W的上表面平行的方向的力施加给有机溶剂液膜150时，有机溶剂液膜150简单地进行移动。在该实施方式中，在有机溶剂液膜150的中央开孔，由此，通过利用在孔151的缘部的温度差使有机溶剂产生流动，来使支撑在气相层152上的有机溶剂液膜150移动并排除。
图13A、图13B以及图13C是用于说明在省去了开孔步骤T5以及扩孔步骤T6的情况下(比较例)的课题的图解的俯视图。为了观察清楚，在图13A～图13C中对有机溶剂液膜150标注斜线。
当从形成有覆盖静止状态的基板W的整个上表面的有机溶剂液膜150的状态开始使加热单元6与基板W接触来持续对基板W加热时，促进液相的有机溶剂的蒸发，不久，在基板W上的某些位置，没有液相层。在省去了开孔步骤T5的情况下，如图13A所示，在基板W上的不确定的多个位置，没有液相层，而形成多个孔157。由于在没有液相层的位置，基板W的温度上升，所以如图13B所示，多个孔157因温度差而分别扩大。但是，当这样从不确定的多个位置开始干燥时，如图13C所示，在基板W上的多个位置分散残留多个分离的液膜150。该残留的液膜150成为颗粒和图案倒塌的原因。
因此，在该实施方式中，在气相层152上的液膜150覆盖基板W整个上表面的状态下，向基板W的中央喷射非活性气体来在液膜150开设一个孔151(开孔步骤T5)。由此，由于从该一个孔151开始进行有机溶剂液膜150的排除，所以在不会发生液体残留的情况下将有机溶剂液膜150向基板W外排除。而且，由于在基板W停止旋转的状态下扩大孔151来排除有机溶剂液膜150，所以能够避免由离心力引起的有机溶剂液膜150的分裂。
如上所述，根据该实施方式，在DIW冲洗处理之后，由有机溶剂置换基板W的表面的DIW，形成覆盖基板W的整个上表面的有机溶剂液膜150。一边维持该有机溶剂液膜150覆盖基板W的整个上表面的状态，一边对基板W的旋转进行减速使其停止。并且，持续供给有机溶剂，直到基板W的旋转停止，进而加热单元6与基板W的下表面接触，之后，停止供给有机溶剂。由此，在基板W的上表面形成有机溶剂的厚的液膜150，且即使在因加热单元6的接触而使基板W急剧升温时，也不会在液膜150产生龟裂。这样，一边始终维持有机溶剂液膜150覆盖基板W的上表面的状态，一边利用加热单元6对基板W的加热，在基板W的上表面和液膜150之间，遍及基板W的整个上表面形成有机溶剂的气相层152。气相层152充满基板W的表面的图案的内部且在图案的上表面之上具有与液膜150的界面。因此，由于在图案内不存在有机溶剂的液面，图案不会受到表面张力。因而，通过在被气相层152支撑的状态将液膜150向基板W外排除，能够抑制或防止图案的倒塌。
在该实施方式中，在排除液膜150时，向液膜150的中央沿与基板W的上表面垂直的方向喷出非活性气体的线状气流85，由此，形成一个孔151。该一个孔151利用由温度梯度以及大流量非活性气体供给引起的液膜150的移动向外方扩张。此时，由于基板W已停止旋转，液膜150保持大的厚度而不会分裂地在气相层152上向基板W的外方移动，并被排除到基板W外。除了利用温度梯度外，还利用大流量非活性气体供给辅助液膜150的移动，所以液膜150的移动不会在途中停止，有机溶剂不会返回到基板W的内方而在图案内形成液膜的液面。由此，能够在排除有机溶剂液膜150的过程中避免图案倒塌。进而，推到外周区域的液膜150被具有圆锥状的轮廓的倾斜气流87进一步向外方推动，且通过基板W的低速旋转被甩落。由此，从基板W的表面完全排除液膜150。
这样一来，有机溶剂液膜150一直到形成气相层152为止保持覆盖基板W的整个上表面的状态，然后，当开始从基板W上排除时，在既不会分裂也不会停止的情况下被向基板W的外方引导。由此，能够一边有效地抑制或防止基板W上的图案的倒塌，一边排除基板W上的液体成分。
另外，在开始喷出有机溶剂之前，从平行流喷出口82喷出非活性气体，由此，形成覆盖基板W的上表面的平行气流86。由此，能够一边避免弹回的液体和环境中的雾滴附着在基板W的表面上，一边进行有机溶剂的液膜150的形成以及排除。由此，能够实现高品质的基板处理。
第一移动喷嘴11具有与线状喷出口81对应的作为流体路的非活性气体供给管36A、与平行流喷出口82对应的流体路120、与倾斜流喷出口83对应的流体路100，它们分别是独立的流体路。因此，对从喷出口81、82、83喷出非活性气体能够分别独立进行控制。由此，能够在保持第一移动喷嘴11配置在旋转轴线A1上的状态下，进行开孔步骤、扩孔步骤、外周液体落下步骤以及旋转干燥步骤。
另外，在该实施方式中，第一移动喷嘴11具有喷出有机溶剂的中心喷出口71(有机溶剂供给管35)。因此，形成有机溶剂的液膜的工序(有机溶剂冲洗步骤、有机溶剂浸液步骤)以及形成支撑有机溶剂液膜的气相层的工序(举起浸液步骤、保温步骤)也在将第一移动喷嘴11配置在旋转轴线A1上的状态下进行。由此，能够在利用从平行流喷出口82喷出的非活性气体形成的平行气流86保护基板W的上方的状态下，执行这些工序。
图14是用于说明与从倾斜流喷出口83喷出非活性气体相关的变形例的时序图，进行与图9同样的图示。
在该变形例中，在外周液体落下步骤T7中，如附图标记181所示那样，从倾斜流喷出口83喷出的非活性气体的流量逐渐地(在图14的例子中阶梯地)增加(倾斜气体流量增加工序)。更具体地说，控制单元3通过使流量可变阀39C的开度逐渐增加，来使从倾斜流喷出口83喷出的非活性气体的流量增大。响应于流量的增大，流速也增加。流量的逐渐增加既可以是阶梯式地增加，也可以是连续地增加。在图14中示出阶梯式地使流量增加的例子。
这样，通过使从倾斜流喷出口83喷出的非活性气体的流量逐渐地增加，对推到基板W的外方的液膜，进一步可靠地作用向外方的力。由此，能够更可靠地排除基板W上的液膜。
图15是表示在从倾斜流喷出口83喷出非活性气体的期间使第一移动喷嘴的上下方向位置变动的变形例的时序图，进行与图14同样的图示。
在该变形例中，在外周液体落下步骤T7中，第一移动喷嘴11如附图标记182所示那样，从中心下方位置沿着旋转轴线A1(即，沿着中心轴线70)逐渐地上升。即，控制单元3控制第一喷嘴移动单元15(距离调整单元的一例)，使第一移动喷嘴11逐渐地上升。由此，由于倾斜流喷出口83上升，所以从倾斜流喷出口83喷出的非活性气体在基板W上表面上的喷出目标位置171向基板W的周缘侧逐渐地移动(喷出目标位置移动工序)。因此，随着在有机溶剂的液膜上形成的孔的周缘向外方扩展，喷出目标位置171向基板W的周缘侧移动，以追随孔的周缘。由此，从倾斜流喷出口83喷出的非活性气体形成的倾斜气流87向外方对基板W的外周区域进行扫描。由此，倾斜气流87对基板W上的液膜可靠地施加向外方推动的力。这样一来，能够更可靠地排除基板W上的液膜。
在图15的例子中，第一移动喷嘴11的逐渐上升是上升速度恒定的连续的上升，但是也可以使第一移动喷嘴11阶梯式地上升。
另外，在图15的变形例中，配合第一移动喷嘴11的上升，如附图标记183所示，从倾斜流喷出口83喷出的非活性气体的流量逐渐地增加。即，控制单元3控制流量可变阀39C，使向倾斜流喷出口83供给的非活性气体的流量逐渐地增加。由此，当因第一移动喷嘴11的上升而使倾斜流喷出口83至喷出目标位置171的距离变长时，能够使来自倾斜流喷出口83的喷出流量增加，以弥补它。由此，能够将液膜更可靠地向基板W外排除。
在图15中，例示了使来自倾斜流喷出口83的喷出流量连续地增加的例子，但是，喷出流量的逐渐的增加可以是如图14所示的例子那样的阶梯式地增加。另外，也可以在使第一移动喷嘴11上升来使喷出目标位置移动的过程中，使来自倾斜流喷出口83的喷出流量保持恒定。
图16是用于说明本发明的第二实施方式的概念图，并示出第一移动喷嘴11的其他结构例。在该实施方式中，第一移动喷嘴11具有与倾斜流喷出口83不同的倾斜流喷出口84。更具体地说，在平行流喷出口82的下方配置有第一倾斜流喷出口83，进而，在平行流喷出口82和第一倾斜流喷出口83之间配置有第二倾斜流喷出口84。第一倾斜流喷出口83以及第二倾斜流喷出口84向基板W的上表面上的在基板W的中心和周缘之间的中间位置设定的第一以及第二喷出目标位置171、172，呈放射状喷出非活性气体。
更具体地说，从第一倾斜流喷出口83喷出的非活性气体朝向以旋转轴线A1为中心的圆周位置即第一喷出目标位置171，形成圆锥状的轮廓的第一倾斜气流87。同样地，从第二倾斜流喷出口84喷出的非活性气体朝向以旋转轴线A1中心的圆周位置即第二喷出目标位置172，形成圆锥状的轮廓的第二倾斜气流88。第二喷出目标位置172配置在第一喷出目标位置171的外侧、即配置在离开旋转轴线A1更远的位置。
第二倾斜流喷出口84与在第一移动喷嘴11内形成的流体路130(第四流体路)连通。流体路130与第一移动喷嘴11的流体入口131(第四流体入口)连通，由此，使流体入口131和第二倾斜流喷出口84连通。流体路130是与第一移动喷嘴11内的流体路100、120均不连通且与第一非活性气体供给管36A的流路也不连通的独立的流体路。
流体入口131与第四非活性气体供给管36D连接。第四非活性气体供给管36D从非活性气体供给源向流体入口131供给非活性气体(例如氮气)。在第四非活性气体供给管36D上安装有对该流路开闭的非活性气体阀38D、对该流路的开度进行调整来使流量可变的流量可变阀39D、用于除去异物的过滤器40D。非活性气体阀38D以及流量可变阀39D被控制单元3控制。
图17是用于说明处理内容的时序图，进行与图9同样的图示。
在该实施方式中，如附图标记185所示那样，从扩孔步骤T6的途中开始从第一倾斜流喷出口83喷出非活性气体，该喷出持续到旋转干燥步骤T8结束。另一方面，在外周液体落下步骤T7中，如附图标记186所示那样，从第二倾斜流喷出口84开始喷出非活性气体，该喷出持续到旋转干燥步骤T8结束。这样的非活性气体的喷出通过控制单元3控制非活性气体阀38C、38D来实现。
优选从第一倾斜流喷出口83喷出非活性气体在形成在基板W上的液膜上的孔的周缘到达第一喷出目标位置171的时机(更优选在该时机刚刚之后的时机)开始。同样地，从第二倾斜流喷出口84喷出非活性气体在形成在基板W上的液膜上的孔的周缘到达第二喷出目标位置172的时机(更优选在该时机刚刚之后的时机)开始。
这样，通过依次开始从第一倾斜流喷出口83以及第二倾斜流喷出口84喷出非活性气体，能够根据基板W上的液膜的位置，将液膜基板W的外方可靠地推动并排除。
此外，在该实施方式中，控制单元3可以通过控制流量可变阀39C，使从第一倾斜流喷出口83喷出的非活性气体的流量逐渐地(阶梯地或连续地)增加。同样地，控制单元3通过控制流量可变阀39D，使从第二倾斜流喷出口84喷出的非活性气体的流量逐渐地(阶梯地或连续地)增加。
进而，控制单元3例如可以在开始从第二倾斜流喷出口84喷出非活性气体后，通过控制第一喷嘴移动单元15，使第一移动喷嘴11逐渐地(阶梯地或连续地)上升，远离基板W的表面。由此，由于第一喷出目标位置171以及第二喷出目标位置172向基板W的外方移动，所以由第一倾斜气流87以及第二倾斜气流88向基板W的外方对基板W的上表面进行扫描。由此，能够更可靠且有效地排除基板W上的液膜。
第一倾斜气流87以及第二倾斜气流88碰到基板W的上表面，方向改变为与基板W的上表面平行的朝外方向。因此，在旋转干燥工序中，与平行气流86一起在基板W上形成3层的平行气流。由此，能够一边避免在基板W的上表面上附着液滴和雾滴，一边使基板W干燥。
图18是用于说明与本发明的第三实施方式的基板处理装置的控制相关的结构的框图。在图18中，对前述的图16所示的各部分的对应部分标注同一附图标记。
在该实施方式中，具有对保持在旋转卡盘5上的基板W的上表面进行拍摄的拍摄单元140。拍摄单元140输出的图像数据输入至控制单元3。
图19是用于说明在开孔步骤T5之后控制单元3使用拍摄单元140输出的图像数据执行的处理的流程图。控制单元3对拍摄单元140输出的图像进行处理(步骤S11)，使用该处理结果，确定基板W上的液膜的位置(步骤S12)。进而，控制单元3确定在基板W上的液膜上形成的孔的周缘的位置(步骤S13。周缘位置检测工序)。
进而，控制单元3判断所确定的孔的周缘的位置是否到达与第一倾斜流喷出口83对应的第一喷出目标位置171，更具体地说，判断周缘是否位于第一喷出目标位置171或第一喷出目标位置171的外方(步骤S14)。更具体地说，判断孔的周缘中最接近旋转轴线A1的部分是否位于第一喷出目标位置171或第一喷出目标位置171的外方。控制单元3反复进行从步骤S11起的处理，直到该判断为肯定判断为止。当在液膜上形成的孔的周缘到达第一喷出目标位置171时(步骤S14：是)，控制单元3开始从第一倾斜流喷出口83喷出非活性气体(步骤S15)。
在开始从第一倾斜流喷出口83喷出非活性气体后，控制单元3进一步获取拍摄单元140输出的图像数据，进行图像处理(步骤S16)。控制单元3使用处理结果来确定基板W上的液膜的位置(步骤S17)。进而，控制单元3确定在基板W上的液膜上形成的孔的周缘的位置(步骤S18。周缘位置检测工序)。
进而，控制单元3判断所确定的孔的周缘的位置是否到达与第二倾斜流喷出口84对应的第二喷出目标位置172，更具体地说，判断周缘是否位于第二喷出目标位置172或第二喷出目标位置172的外方(步骤S19)。更具体地说，判断孔的周缘中的最接近旋转轴线A1的部分是否位于第二喷出目标位置172或第二喷出目标位置172的外方。控制单元3反复进行从步骤S16起的处理，直到该判断为肯定判断为止。当在液膜上形成的孔的周缘到达第二喷出目标位置172时(步骤S19：时)，控制单元3开始从第二倾斜流喷出口84喷出非活性气体(步骤S20)。然后，在经过规定时间后，开始旋转干燥步骤。
这样，在该实施方式中，构成利用拍摄单元140以及控制单元3的功能来检测基板W上的液膜的位置的液膜位置检测单元。另外，控制单元3具有基于拍摄单元140输出的图像数据来确定孔的周缘的位置的作为位置确定单元的功能。
在该实施方式中，检测基板W上的液膜的位置，并基于所检测的结果，对从倾斜流喷出口83、84喷出非活性气体进行控制。由此，由于能够在最佳的时机形成倾斜气流87、88，所以能将液膜更高效地向基板W外排除。
此外，该实施方式也能适用于使用具有一个倾斜流喷出口83的第一实施方式的移动喷嘴11的情况。在该情况下，省略图19的步骤S16～S20的处理即可。
图20是用于说明本发明的第四实施方式的图，是用于说明能够在例如图1的结构的基板处理装置1中代替处理单元2来使用的处理单元2A的结构例的图解的剖视图。在图20中，对前述的图2所示的各部分的对应部分标注与图2中相同的附图标记，省略重复的说明。
处理单元2A包括：旋转卡盘5，一边将一张基板W保持为水平姿势，一边使基板W围绕通过基板W的中央部的铅垂的旋转轴线A1旋转；加热单元6，对基板W从下表面侧进行加热；升降单元7，使加热单元6在基板W的下方上下移动；筒状的杯8，围绕旋转卡盘5；下表面喷嘴9，向基板W的下表面供给处理流体；DIW喷嘴10，向基板W的上表面供给作为冲洗液的去离子水(DIW)；第一移动喷嘴11A，能够在基板W的上方移动；第二移动喷嘴12，能够在基板W的上方移动。处理单元2还包括容纳杯8的腔室13(参照图1)。虽然省略图示，但在腔室13形成用于搬入/搬出基板W的搬入/搬出口，并具有对该搬入/搬出口进行开闭的闸门单元。
在该实施方式中，第一移动喷嘴11A具有作为喷出有机溶剂的有机溶剂喷嘴的功能和作为喷出氮气等的非活性气体的气体喷嘴的功能。第一移动喷嘴11A与有机溶剂供给管35以及非活性气体供给管36结合。在有机溶剂供给管35上安装有对流路进行开闭的有机溶剂阀37。在非活性气体供给管36上安装有对流路进行开闭的非活性气体阀38。从有机溶剂供给源向有机溶剂供给管35供给异丙醇(IPA)等有机溶剂。从非活性气体供给源向非活性气体供给管36供给氮气(N2)等非活性气体。
在该实施方式中，第二移动喷嘴12具有作为供给酸、碱等药液的药液喷嘴的功能和作为喷出氮气等的非活性气体的气体喷嘴的功能。更具体地说，第二移动喷嘴12可以具有能够混合液体和气体来喷出的双流体喷嘴的形式。双流体喷嘴若停止供给气体而喷出液体，则能够作为液体喷嘴来使用，若停止供给液体而喷出气体，则能够作为气体喷嘴来使用。第二移动喷嘴12与药液供给管41以及非活性气体供给管42结合。在药液供给管41上安装有对流路开闭的药液阀43。在非活性气体供给管42上安装有对流路开闭的非活性气体阀44和使非活性气体的流量可变的流量可变阀45。从药液供给源向药液供给管41供给酸、碱等药液。从非活性气体供给源向非活性气体供给管42供给氮气(N2)等非活性气体。
图21是用于说明第一移动喷嘴11A的结构例的示意性的纵剖视图。第一移动喷嘴11A具有有机溶剂喷嘴191。有机溶剂喷嘴191由沿着铅垂方向的直管构成。有机溶剂喷嘴191与有机溶剂供给管35结合。
在有机溶剂喷嘴191上结合有用于以非活性气体环境覆盖基板W的上方的气体喷嘴192。气体喷嘴192具有在下端具有凸缘部193的圆筒状的喷嘴主体194。在凸缘部193的侧面即外周面分别形成有上侧气体喷出口195以及下侧气体喷出口196，上侧气体喷出口195以及下侧气体喷出口196分别呈环状向外方开口。上侧气体喷出口195以及下侧气体喷出口196上下隔开间隔配置。在喷嘴主体194的下表面配置有中心气体喷出口197。
在喷嘴主体194上形成有从非活性气体供给管36供给非活性气体的气体导入口198、199。气体导入口198、199也可以与各自独立的非活性气体供给管结合。在喷嘴主体194内形成使气体导入口198与上侧气体喷出口195以及下侧气体喷出口196连接的筒状的气体流路201。另外，在喷嘴主体194内围绕有机溶剂喷嘴191形成与气体导入口199连通的筒状的气体流路202。气体流路202的下方与缓冲空间203连通。缓冲空间203又经由冲孔板204与其下方的空间205连通。该空间205朝向中心气体喷出口197开放。
从气体导入口198导入的非活性气体经由气体流路201向上侧气体喷出口195以及下侧气体喷出口196供给，并从这些气体喷出口195、196呈放射状地喷出。由此，在基板W的上方形成上下方向重叠的2个放射状气流。另一方面，从气体导入口199导入的非活性气体经由气体流路202蓄积在缓冲空间203，进而通过冲孔板204扩散后，通过空间205从中心气体喷出口197向下方朝基板W的上表面喷出。该非活性气体碰到基板W的上表面而改变方向，在基板W的上方形成放射方向的非活性气体流。
因此，从中心气体喷出口197喷出的非活性气体形成的放射状气流和从气体喷出口195、196喷出的二层的放射状气流合起来，在基板W的上方形成三层的放射状气流。利用该三层的放射状气流保护基板W的上表面。特别是，如后面所述，在基板W以高速旋转时利用三层的放射状气流保护基板W的上表面，由此，能够避免液滴和雾滴附着在基板W的表面上。
有机溶剂喷嘴191贯通气体流路202、缓冲空间203以及冲孔板204在上下方向上延伸。有机溶剂喷嘴191的下端的喷出口191a位于冲孔板204的下方，从铅垂上方向基板W的上表面喷出有机溶剂。
图22是用于说明该实施方式的基板处理装置1的主要部分的电气结构的框图。控制单元3具有微型计算机，根据规定的控制程序，对基板处理装置1所具有的控制对象进行控制。特别是，控制单元3对搬送机械手IR，CR、驱动旋转卡盘5旋转的电动马达23、第一喷嘴移动单元15、第二喷嘴移动单元16、加热通电单元64、使加热单元6升降的升降单元7、卡盘销驱动单元25、阀37、38、43、44、45、47、49等的动作进行控制。
图23是用于说明该实施方式的基板处理装置1的基板处理的一例的流程图。未处理的基板W由搬送机械手IR、CR从运送器C搬入处理单元2A，并交付给旋转卡盘5(S11)。此时，控制单元3以使加热单元6配置在下方位置的方式对升降单元7进行控制。另外，控制单元3以卡盘销20处于打开状态的方式对卡盘销驱动单元25进行控制。在该状态下，搬送机械手CR将基板W交付给旋转卡盘5。基板W载置在打开状态的卡盘销20的支撑部52(支撑面52a)。然后，控制单元3对卡盘销驱动单元25进行控制，使卡盘销20处于关闭状态。由此，由多个卡盘销20的把持部51把持基板W。
在搬送机械手CR退避到处理单元2A外后，开始药液处理(S12)。控制单元3驱动电动马达23使旋转基座21以规定的药液旋转速度旋转。另一方面，控制单元3控制第二喷嘴移动单元16，将第二移动喷嘴12配置在基板W的上方的药液处理位置。药液处理位置可以是从第二移动喷嘴12喷出的药液着落在基板W的上表面的旋转中心的位置。并且，控制单元3打开药液阀43。由此，从第二移动喷嘴12向旋转状态的基板W的上表面供给药液。所供给的药液借助离心力遍及整个基板W的表面。
在一定时间的药液处理后，执行通过将基板W上的药液置换为DIW来从基板W上排除药液的DIW冲洗处理(S13)。具体地说，控制单元3关闭药液阀43，取而代之打开DIW阀47。由此，从DIW喷嘴10向旋转状态的基板W的上表面供给DIW。所供给的DIW借助离心力遍及基板W的整个表面。利用该DIW冲洗掉基板W上的药液。在该期间，控制单元3控制第二喷嘴移动单元16，使第二移动喷嘴12从基板W的上方向杯8的侧方退避。
在一定时间的DIW冲洗处理后，执行将基板W上的DIW置换为表面张力更低的处理液(低表面张力液)即有机溶剂的有机溶剂处理(S14)。控制单元3控制第一喷嘴移动单元15，使第一移动喷嘴11A移动到基板W的上方的有机溶剂冲洗位置。有机溶剂冲洗位置可以是从第一移动喷嘴11A所具有的有机溶剂喷嘴191(参照图21)喷出的有机溶剂(例如IPA)着落在基板W的上表面的旋转中心的位置。然后，控制单元3关闭DIW阀47并打开有机溶剂阀37。由此，从第一移动喷嘴11A(有机溶剂喷嘴191)向旋转状态的基板W的上表面供给有机溶剂(液体)。所供给的有机溶剂借助离心力遍及基板W的整个表面，置换基板W上的DIW。
在有机溶剂处理中，控制单元3控制升降单元7，使加热单元6朝向基板W上升，由此，对基板W进行加热。另外，控制单元3对旋转卡盘5的旋转进行减速使基板W的旋转停止，且关闭有机溶剂阀37停止供给有机溶剂。由此，处于在静止状态的基板W上支撑着有机溶剂液膜的浸液状态。与基板W的上表面接触的有机溶剂的一部分因基板W的加热而蒸发，由此，在有机溶剂液膜和基板W的上表面之间形成气相层。排除支撑在该气相层上的状态的有机溶剂液膜。
在排除有机溶剂液膜时，控制单元3控制第一喷嘴移动单元15，使第一移动喷嘴11A从基板W的上方向杯8的侧方退避。然后，控制单元3控制第二喷嘴移动单元16，将第二移动喷嘴12配置在基板W的上方的气体喷出位置。气体喷出位置可以是从第二移动喷嘴12喷出的非活性气体流朝向基板W的上表面的旋转中心的位置。然后，控制单元3打开非活性气体阀44，向基板W上的有机溶剂液膜喷出非活性气体。由此，在接受非活性气体的喷出的位置、即基板W的中央，有机溶剂液膜被非活性气体排除，在有机溶剂液膜的中央开有使基板W的表面露出的孔。通过扩大该孔，基板W上的有机溶剂被向基板W外排出。
这样一来，在结束有机溶剂处理后，控制单元3关闭非活性气体阀44并使第二移动喷嘴12后，控制电动马达23，使基板W以干燥旋转速度高速旋转。由此，进行用于利用离心力甩掉基板W上的液体成分的干燥处理(S15：旋转干燥)。
然后，控制单元3控制电动马达23使旋转卡盘5的旋转停止。另外，控制升降单元7，将加热单元6控制在下方位置。进而，控制单元3控制卡盘销驱动单元25，将卡盘销20控制在打开位置。由此，基板W从被卡盘销20的把持部51把持的状态变为载置在支撑部52上的状态。然后，搬送机械手CR进入处理单元2A，从旋转卡盘5捞取处理完的基板W，并向处理单元2A外搬出(S16)。该基板W从搬送机械手CR交付给搬送机械手IR，由搬送机械手IR容纳在运送器C。
图24是用于说明有机溶剂处理(图23的S14)的详细的时序图。另外，图25A～图25H是用于说明有机溶剂处理的各步骤的样子的图解的剖视图，图25I是用于说明干燥处理(图23的S15)的样子的图解的剖视图。
有机溶剂处理具有有机溶剂冲洗步骤T11、有机溶剂浸液步骤T12、举起浸液步骤T13、喷嘴更换步骤T14、开孔步骤T15、扩孔步骤T16、外周液体落下步骤T17，并依次执行这些步骤。
有机溶剂冲洗步骤T11是一边使基板W旋转一边向基板W的上表面供给有机溶剂的步骤(处理液供给工序、有机溶剂供给工序)。如图25A所示，从有机溶剂喷嘴191向基板W的上表面供给有机溶剂。所供给的有机溶剂受到离心力而从基板W的上表面的中心向外方流动，形成覆盖基板W的上表面的液膜150。由于液膜150覆盖基板W的整个上表面，所以在DIW冲洗处理(图23的S13)中供给到基板W的上表面上的DIW(其他处理液)全部被有机溶剂置换。
在有机溶剂冲洗步骤T11的期间中，基板W借助旋转卡盘5以有机溶剂冲洗处理速度(液体供给速度。例如300rpm左右)旋转(液体供给速度旋转工序)。第一移动喷嘴11A(有机溶剂喷嘴191)配置在基板W的旋转中心的上方。有机溶剂阀37处于打开状态，因此，从有机溶剂喷嘴191喷出的有机溶剂(例如IPA)从上方向基板W的上表面的旋转中心供给。卡盘销20处于关闭状态，基板W由把持部51把持，并与旋转卡盘5一起旋转。加热单元6的位置控制在下方位置的上方，在从基板W的下表面向下方离开规定距离(例如2mm)的分离位置配置加热单元6的加热面6a。由此，基板W被来自加热面6a的辐射热预热(基板预热工序)。加热单元6的加热面的温度例如为150℃左右，并在面内均匀。第二移动喷嘴12退避到杯8的侧方的原位置。药液阀43以及非活性气体阀38、44控制在关闭状态。因此，第二移动喷嘴12不喷出非活性气体(例如氮气)。
有机溶剂浸液步骤T12是如下步骤，即，如图25B所示，对基板W的旋转进行减速并使基板W停止，在基板W的表面形成并保持有机溶剂的厚的液膜150。
基板W的旋转在该例子中从有机溶剂冲洗处理速度阶梯式地减速(减速工序、逐渐减速工序、阶梯式减速工序)。更具体地说，基板W的旋转速度从300rpm减速到50rpm，并维持规定时间(例如10秒)，然后，减速到10rpm并维持规定时间(例如10秒)，然后，减速到0rpm(停止)并维持规定时间(例如10秒)。另一方面，有机溶剂喷嘴191保持在旋转轴线A1上，持续向基板W的上表面的旋转中心喷出有机溶剂。在有机溶剂浸液步骤T12的整个期间持续从有机溶剂喷嘴191喷出有机溶剂。即，即使基板W停止也持续喷出有机溶剂。这样，在基板W旋转从减速至停止的整个期间，持续供给有机溶剂，由此不会存在基板W的上表面到处都失去处理液的情况。另外，在基板W的旋转停止后也持续供给有机溶剂，由此能够在基板W的上表面上形成厚的液膜150。
加热单元6的位置是与有机溶剂冲洗步骤时相同的位置，是加热面6a从基板W的下表面向下方离开规定距离(例如2mm)的分离位置。由此，基板W被来自加热面6a的辐射热预热(基板预热工序)。卡盘销20在基板W的旋转停止后，在保持基板W的停止状态的期间，从关闭状态向打开状态切换。由此，处于基板W的周缘部下表面由卡盘销20的支撑部52从下方支撑的状态，由于把持部51从基板W的上表面周缘部离开，所以基板W的整个上表面开放。第二移动喷嘴12保持在原位置。
举起浸液步骤T13是如下步骤，即，如图25C所示，在由加热单元6举起基板W的状态下、即使加热面6a与基板W的下表面接触的状态下，一边对基板W加热一边在基板W的上表面保持有机溶剂液膜150。
加热单元6从分离位置上升到上方位置，并保持规定时间(例如10秒钟)。在加热单元6上升到上方位置的过程中，从卡盘销20的支撑部52向加热面6a交付基板W，由加热面6a(更具体地说是支撑销61。参照图20)支撑基板W(加热单元接近工序、加热单元接触工序)。从第一移动喷嘴11A(有机溶剂喷嘴191)喷出有机溶剂持续到举起浸液步骤T13的途中。因此，加热单元6的加热面6a与基板W的下表面接触，开始用来自加热面6a的热传导对基板W急剧加热，在对基板W赋予的热量增加(热量增加工序)时，继续供给有机溶剂。由此，能够避免因由基板W的急剧的升温引起的有机溶剂的蒸发而导致在有机溶剂的液膜150上不确定的位置开孔。在加热单元6的加热面6a与基板W的下表面接触后(热量增加工序后)，并经过规定时间后停止有机溶剂的供给(供给停止工序)。即，控制单元3关闭有机溶剂阀37而停止从中心喷出口191喷出有机溶剂。。
旋转卡盘5的旋转处于停止状态，第二移动喷嘴12位于原位置，非活性气体阀44处于关闭状态。第一移动喷嘴11A(有机溶剂喷嘴191)位于基板W的旋转中心的上方。
在停止供给有机溶剂后，加热单元6保持在上方位置，直到经过规定时间为止。已供给到基板W上的有机溶剂被供给到中心的新的有机溶剂推向外周侧，在该过程中，被来自由加热单元6加热的基板W的上表面的热加热而升温。在持续供给有机溶剂的期间，基板W的中央区域的有机溶剂的温度比较低。因此，在停止供给有机溶剂后，通过以规定的短时间保持加热单元6的接触状态，能够对基板W的中央区域的有机溶剂升温。由此，能够使被基板W的上表面支撑的有机溶剂的液膜150的温度均一化。
在受到来自基板W的上表面的热的有机溶剂液膜150中，在与基板W的上表面的界面处发生蒸发。由此，在基板W的上表面和有机溶剂液膜150之间生成由有机溶剂的气体构成的气相层。因此，有机溶剂液膜150在基板W的整个上表面处于支撑在气相层上的状态(气相层形成工序)。
喷嘴更换步骤T14是如下步骤，即，如图25D所示，使第一移动喷嘴11A从旋转轴线A1上退避，取而代之，将第二移动喷嘴12配置在旋转中心上。具体地说，在停止供给有机溶剂后，第一移动喷嘴11A退避到在杯8的侧方设定的原位置。然后，第二移动喷嘴12从原位置移动到旋转轴线A1上的中心位置。在喷嘴更换步骤T14的期间中，加热单元6从上方位置向下稍微下降。由此，基板W从加热单元6交给卡盘销20的支撑部52，加热面6a以从基板W的下表面隔开规定的微小距离的间隔的非接触状态与基板W的下表面相向。由此，基板W的加热切换为利用来自加热面6a的辐射热进行加热，对基板W赋予的热量减少(热量减少工序)。由此，避免在更换喷嘴期间基板W过热，避免因蒸发而在有机溶剂液膜150产生龟裂(特别是基板W的外周区域的龟裂)。
开孔步骤T15是如下步骤，即，如图25E所示，从第二移动喷嘴12向基板W的中心以小流量(第一流量。例如3升/分钟)喷射非活性气体(例如氮气)，在有机溶剂液膜150的中央部开有小的孔151，使基板W的上表面的中央部露出(开孔工序)。基板W的旋转保持停止状态，因此，对静止状态的基板W上的液膜150进行开孔步骤。在有机溶剂液膜150的中央部开孔的状态的一例如前述的图11A所示。
控制单元3打开非活性气体阀44且控制流量可变阀45的开度，来从第二移动喷嘴12以小流量喷出非活性气体。与非活性气体的喷出几乎同时，使加热单元6上升。由此，比利用非活性气体在有机溶剂液膜150的中央部开设小的孔151的时机延迟微小时间(例如1秒)，使加热面6a与基板W的下表面接触，基板W被加热单元6举起。
因此，由于在非活性气体到达基板W的上表面的时间点，从加热单元6赋予基板W的热量少，所以能够减少由非活性气体对基板W的冷却和加热单元6的加热引起的基板W的上下表面间的温度差。由此，能够避免由基板W的上下表面的温度差引起的基板W的弯曲。若在供给非活性气体时使加热单元6与基板W的下表面接触，则基板W的上表面侧的温度比下表面侧的温度低，基板W可能以上表面侧凹陷的方式弯曲。在该情况下，基板W的上表面的中心部变低且周缘部变高，因此，妨碍有机溶剂液膜150向外方移动。因此，在该实施方式中，在使加热单元6与基板W的下表面分离的状态向基板W的上表面中央供给非活性气体，缓和基板W的上下表面的温度差。
另一方面，在刚对有机溶剂液膜150开口后(即，几乎同时)，开始对基板W急剧加热(热量再增加工序)。由此，当利用非活性气体开孔而使液膜150开始向外方移动时，迅速(几乎同时)开始基板W的加热，由此，液膜150不会停下而向基板W的外方移动。
更具体地说，被开孔而没有液膜150的中央区域，与中央区域周围的存在液膜150的区域相比较，基板W的温度迅速上升。由此，在孔151的周缘处，在基板W内产生大的温度梯度。即，孔151的周缘的内侧变为高温而其外侧变为低温。利用该温度梯度，如图25F所示，支撑在气相层上的有机溶剂液膜150开始向低温侧、即外方移动，由此，有机溶剂液膜150的中央的孔151扩大。
这样一来，能够利用因对基板W加热而产生的温度梯度，将基板W上的有机溶剂液膜150向基板W外排除(加热排除工序、液膜移动工序)。更具体地说，基板W的上表面上，形成有图案的区域内的液膜150能够利用由温度梯度引起的有机溶剂的移动而排除。
若在通过喷射非活性气体而在基板W的旋转中心形成孔151后，间隔长的时间来使加热单元6与基板W接触，则在该期间孔151停止扩大。此时，液膜150的内周缘处于向内方或向外方的平衡状态。此时，有机溶剂的液面可能进入在基板W的表面形成的图案内，成为由表面张力引起图案倒塌的原因。因此，在该实施方式中，与利用非活性气体开孔几乎同时地使加热单元6与基板W的下表面接触，瞬时增加对基板W赋予的热量。
扩孔步骤T16是如下的步骤，即，如图25G所示，增加从第二移动喷嘴12喷出的非活性气体的流量，将大流量(第二流量。例如30升/分钟)的非活性气体向基板W的中心喷射，利用非活性气体使有机溶剂液膜150的中央的孔151进一步扩大(气体排除工序、液膜移动工序)。即，控制单元3控制流量可变阀45，使向第二移动喷嘴12供给的非活性气体的流量增加。由此，移动到基板W的上表面的外周区域的液膜150进一步被向基板W外推动。基板W的旋转保持在停止状态。
具体地说，在孔151利用温度梯度扩展的过程中，又使非活性气体的流量增加，由此，能够避免液膜150的移动停止，持续使液膜150向基板W外方移动。在仅利用温度梯度的有机溶剂液膜150的移动中，如图11B所示，液膜150的移动可能在基板W的上表面的周缘区域停止。因此，通过使非活性气体的流量增加，能够辅助液膜150的移动，由此，能够从基板W的整个上表面排除有机溶剂液膜150。
在使非活性气体的流量增加后，加热单元6下降，基板W从加热面6a交付给卡盘销20的支撑部52。然后，在以大流量喷出非活性气体结束之前，使卡盘销20处于关闭状态，利用把持部51把持基板W。在图24所示的例子中，加热单元6在将基板W交付给卡盘销20后，以短时间保持在与基板W的下表面隔开微小距离相向的非接触加热位置，然后，进一步下降，配置在与基板W的下表面隔开规定距离相向的分离位置。
外周液体落下步骤T17是如下步骤，即，如图25H所示，通过使基板W旋转，来甩落在基板W的外周部残留的有机溶剂液膜。在由卡盘销20把持基板W后，停止向第二移动喷嘴12供给非活性气体，第二移动喷嘴12退避到原位置。伴随于此，旋转卡盘5以低速的外周甩落速度旋转。具体地说，例如基板W以30～100rpm与旋转卡盘5一起旋转。由此，即使供给大流量的非活性气体也未排除完而在基板W的外周部(特别是周端面)残留的有机溶剂被甩落。
由于在利用温度差以及大流量的非活性气体的喷射将液膜150移动到外周部后，以低速的外周甩落速度旋转，所以液膜150不会分裂成微小液滴而利用离心力以液块的状态从基板W甩落。另外，由于几乎在基板W的外周部不形成用于在产品中使用的有效的图案，所以即使液膜150产生一些分裂，也不是大的问题。
紧接着外周液体落下步骤T17，如图25I所示，执行旋转干燥步骤T18(干燥处理。图23的S15)。具体地说，控制单元3使第一移动喷嘴11A从原位置移动到旋转轴线A1上。进而，控制单元3将第一移动喷嘴11A配置在接近基板W的上表面的下方位置。然后，控制单元3打开非活性气体阀38。由此，第一移动喷嘴11A(气体喷嘴192)在基板W的上方形成三层的放射状非活性气体流。在该状态下，控制单元3使旋转卡盘5的旋转加速到高速的干燥旋转速度(例如800rpm)。由此，能够利用离心力完全甩掉基板W的表面的液体成分。由于基板W的上表面被放射状的非活性气体流覆盖，所以能够避免向周围飞散而弹回的液滴和周围的雾滴附着在基板W的上表面上。
在旋转干燥步骤T18后，停止旋转卡盘5的旋转，加热单元6下降到下方位置。另外，关闭非活性气体阀38，停止从气体喷嘴72喷出非活性气体。并且，第一移动喷嘴11A被移动到原位置。之后，控制单元3使卡盘销20处于打开状态，由搬送机械手CR将处理完的基板W从处理单元2A搬出。
图26A以及图26B是用于说明由基板W的温度差引起的有机溶剂液膜150的移动的图。有机溶剂液膜150中的有机溶剂要向温度更低的一侧移动。在开孔步骤T15中，在有机溶剂液膜的中央形成孔151，因此，如图26A所示，孔151内的区域的基板W的温度比较高。相应地，在孔151的附近，有机溶剂液膜150的温度比其周围的温度高。由此，由于在有机溶剂液膜150中产生温度差，所以孔151的周缘部的有机溶剂向基板W的外方呈放射状移动。由此，如图26B所示，在气相层152上产生向基板W的周缘的液流154，有机溶剂液膜150的中央部的孔151呈同心圆状扩展。
与利用由该温度差引起的有机溶剂的液流154进行扩孔并行，通过使非活性气体的流量增大来执行扩孔步骤T16，因此，孔151不会在途中停止而扩展到基板W的外周缘。由此，能够在途中不发生滞留的情况下将液膜150向基板W外排除。
如上所述，若仅利用温度梯度使有机溶剂液膜150移动，液膜150的移动可能在基板W的上表面的周缘区域停止。当液膜150的移动停止时，在液膜150的内周缘，有机溶剂处于反复向基板W的内方移动和向外方移动的平衡状态。在该情况下，在有机溶剂返回到基板W的内方时，有机溶剂可能直接与失去气相层152的基板W的表面接触。此时，有机溶剂的液面进入图案的内部，可能因表面张力而使图案发生倒塌。
图27是用于说明在有机溶剂浸液步骤T12的初期使基板旋转速度逐渐减速的效果的图。为了观察清楚，在图27中，对有机溶剂液膜150标注斜线。
基板W的旋转速度越大，作用于供给到基板W上的处理液的离心力越大。当使基板W的旋转急剧减速时，变成如下状态：在基板W的外周区域存在基板W的旋转为高速时供给的有机溶剂，另一方面，在基板W的中央区域存在基板W的旋转为低速后供给的有机溶剂。因此，外周区域的有机溶剂受到大的离心力而形成快速的液流。相对于此，由于对中央区域的有机溶剂作用的离心力小，所以在中央区域只不过形成慢速的液流。若基板的旋转停止，则不会形成由离心力产生的有机溶剂的液流。在该情况下，只不过通过利用持续向基板W的中央供给的有机溶剂将基板W上的有机溶剂向外方推动，在基板上形成有机溶剂的慢速的液流。
因此，当使基板W的旋转急剧停止时，基板W的外周部的有机溶剂迅速地流落到基板W外，相对于此，供给到基板W的中心的有机溶剂到达基板W的外周部需要长的时间。其结果，如图27所示，在基板W的外周区域产生液体断裂，在基板W的外周区域会产生未由有机溶剂液膜覆盖的区域159。就该区域159而言，由于在有机溶剂的液面存在于图案内的状态下排除有机溶剂，所以有可能因有机溶剂的表面张力使图案发生倒塌。
因此，在该实施方式中，在有机溶剂浸液步骤T12中，使基板W的旋转逐渐地(更具体地说，阶梯式地)减速，由此能够避免在基板W的外周部产生液体断裂，一边保持基板W的表面由有机溶剂液膜150覆盖的状态，一边使基板W的旋转停止。
如果在使基板W的旋转停止时的减速速度(负的加速度的绝对值)充分小，就能够避免在基板W的外周发生液体断裂。因此，基板W的旋转的逐渐的减速也可以不是阶梯式减速，可以使旋转速度连续地减少。无需使到基板W的旋转停止为止的减速速度恒定。
如上所述，根据本实施方式，在DIW冲洗处理之后，由有机溶剂置换基板W的表面的DIW，形成覆盖基板W的整个上表面的有机溶剂液膜150。一边维持该有机溶剂液膜150覆盖基板W的整个上表面的状态，一边对基板W的旋转进行减速使其停止。并且，持续供给有机溶剂，直到基板W的旋转停止，进而加热单元6与基板W的下表面接触，之后，停止供给有机溶剂。由此，在基板W的上表面形成有机溶剂的厚的液膜150，即使在因加热单元6的接触而使基板W急剧升温时，也不会在液膜150产生龟裂。这样，一边始终维持有机溶剂液膜150覆盖基板W的上表面的状态，一边利用加热单元6对基板W的加热，在基板W的上表面和液膜150之间，遍及基板W的整个上表面形成有机溶剂的气相层152。气相层152充满基板W的表面的图案的内部且在图案的上表面之上具有与液膜150的界面。因此，由于在图案内不存在有机溶剂的液面，图案不会受到表面张力。因而，通过在被气相层152支撑的状态将液膜150向基板W外排除，能够抑制或防止图案的倒塌。
在该实施方式中，在排除液膜150时，向液膜150的中央喷出非活性气体，由此，形成一个孔151。该一个孔151利用由温度梯度以及大流量非活性气体供给引起的液膜150的移动向外方扩张。此时，由于基板W的旋转停止，所以液膜150保持大的厚度而不会分裂地在气相层152上向基板W的外方移动，并被排除到基板W外。除了利用温度梯度外，还利用大流量非活性气体供给辅助液膜150的移动，所以液膜150的移动不会在途中停止，有机溶剂不会返回到基板W的内方而在图案内形成液膜的液面。由此，能够在排除有机溶剂液膜150的过程中避免图案倒塌。进而，在图案形成区域的外方的外周残留的液膜150通过使基板W低速旋转而被甩落，由此，从基板W的表面完全排除液膜150。
这样一来，有机溶剂液膜150一直到形成气相层152为止保持覆盖基板W的整个上表面的状态，然后，当开始从基板W上排除时，在既不会分裂也不会停止的情况下被向基板W的外方引导。由此，能够一边有效地抑制或防止基板W上的图案的倒塌，一边排除基板W上的液体成分。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但是本发明还能够通过其他方式实施。以下例示性地举出本发明的范围所包含的几个方式。
1.在前述实施方式中，示出了如下例子：将作为冲洗液的DIW置换为有机溶剂，并且为了将该有机溶剂向基板外排除而使用非活性气体。但是，本发明也能适用于不具有有机溶剂处理(图8的步骤S4、图23的步骤S24)的工艺。更具体地说，本发明也可以适用于包括利用药液对基板进行处理的药液处理工序、之后用冲洗液(DIW等)置换基板上的药液的冲洗处理工序、之后将基板上的冲洗液向基板外排除的冲洗液排除工序的基板处理方法。在该情况下，依照前述实施方式，在冲洗液排除工序使用前述的第一移动喷嘴11，利用从平行流喷出口82呈放射状喷出的非活性气体，在基板的上方形成平行气流86，从线状流喷出口81向基板的中心垂直地喷出非活性气体来形成线状气流85，从倾斜流喷出口83、84沿相对于基板的上表面向外倾斜的方向呈放射状喷出非活性气体，形成倾斜气流87、88即可。非活性气体流量的逐渐的增加、由第一移动喷嘴11的上升等带来的喷出目标位置的移动等也可以依照前述实施方式适当应用。
2.在前述实施方式中，示出了平行流喷出口82仅有一个的流体喷嘴(第一移动喷嘴11)的结构。但是，平行流喷出口也可以设置2个以上。在该情况下，既可以在流体喷嘴内形成与各平行流喷出口对应的独立的多个流体路，也可以形成由多个(至少2个)平行流喷出口共用的流体路。
3.在前述实施方式中，示出了倾斜流喷出口83、84具有1个或2个流体喷嘴(第一移动喷嘴11)的结构。但是，倾斜流喷出口也可以具有3个以上。另外，不具有倾斜流喷出口而具有线状喷出口81以及平行流喷出口82的流体喷嘴也可以应用于本发明的基板处理方法或基板处理装置。进而，不具有线状喷出口而具有至少一个平行流喷出口和至少一个倾斜流喷出口的流体喷嘴也可以应用于本发明的基板处理方法或基板处理装置。
4.在前述实施方式中，示出了具有喷出作为处理液的有机溶剂的中心喷出口71的流体喷嘴(第一移动喷嘴11)的结构。但是也可以使用不具有喷出处理液的功能的流体喷嘴，利用其他喷嘴进行处理液的喷出。
5.在前述实施方式中，在从线状流喷出口81直线状地喷出非活性气体的开孔步骤T5之前，设置使加热单元6的加热面6a从基板W的下表面离开的保温步骤T4。也可以省略该保温步骤T4，在利用举起浸液步骤T3对基板W升温后，紧接着该举起浸液步骤T3执行开孔步骤T5。
6.在前述实施方式中，在旋转干燥步骤T8中，持续从倾斜流喷出口83、84喷出非活性气体。但是，在旋转干燥步骤T8中，也可以停止从倾斜流喷出口83、84喷出非活性气体。另外，在前述实施方式中，当扩孔步骤T6结束时，停止从线状流喷出口81喷出非活性气体。但是，从线状流喷出口81喷出非活性气体可以持续到外周液体落下步骤T7，还可以持续到旋转干燥步骤T8。
7.在图9中示出了在外周液体落下步骤T7中开始从倾斜流喷出口83喷出非活性气体的例子。但是，从倾斜流喷出口83喷出非活性气体可以从扩孔步骤T6的途中开始。更具体地说，优选在液膜的孔的周缘到达喷出目标位置的时机(更优选该时机刚刚之后的时机)开始从倾斜流喷出口83喷出非活性气体。
8.在图17中示出了在开始从第二倾斜流喷出口84喷出非活性气体后也持续从第一倾斜流喷出口83喷出非活性气体的例子。但是，也可以在开始从第二倾斜流喷出口84喷出非活性气体后，停止从第一倾斜流喷出口83喷出非活性气体。
9.在图18中示出了使用拍摄单元140来确定在液膜上形成的孔的周缘的位置的结构。但是，也可以采用不使用拍摄单元140而使用超声波传感器等的适当的传感器来直接检测基板W上的液膜的位置的结构。
10.作为非活性气体，除了氮气之外，还可以使用清洁空气等其他非活性气体。
11.处理对象的基板没必要是圆形，也可以是矩形的基板。
12.在第一实施方式等所示的方法中能够使用的有机溶剂，除了IPA外，还能够例示出甲醇、乙醇、丙酮、HEF(氢氟醚)。它们都是表面张力比水(DIW)小的有机溶剂。本发明能够适用于除了有机溶剂以外的处理液。例如，本发明也可以应用于将水等的冲洗液向基板外排除。作为冲洗液，除了水之外，还能够例示出碳酸水、电解离子水、臭氧水、稀释浓度(例如，10～100ppm左右)的盐酸水、还原水(含氢水)等。
13.在开孔步骤T5、T15中，也可以使温度比室温(例如25℃)高的非活性气体。在该情况下，能够减少非活性气体到达基板W时的基板W的上下表面间的温度差。因此，可以在使加热单元6与基板W的下表面接触的状态下，进行用于开孔步骤T5、T15的高温非活性气体喷出。非活性气体的温度越接近基板W的温度越好。
14.在前述实施方式中，在有机溶剂浸液步骤T2、T12中，基板W的旋转的逐渐的减速以阶梯式进行，但是也可以连续地使旋转减速。例如，若花10秒以上使旋转速度从300rpm连续地(例如直线地)减速到0rpm，则能够保持液膜150覆盖基板W的整个上表面的状态。
15.在有机溶剂浸液步骤T2、T12中对基板W的旋转进行减速时，可以使从第一移动喷嘴11喷出的有机溶剂的流量增加(增流量减速工序)。在该情况下，既可以使基板W的旋转的减速步进式地进行，也可以如前述实施方式那样逐渐地进行。通过使有机溶剂的供给流量增加，在基板W的上表面的外周区域难以产生液体断裂，因此，能够使基板W的旋转快速地减速来使基板W停止。由此，由于能够在短时间内使基板W的旋转停止，所以能够提高生产性。
16.在前述实施方式中，为了对从加热单元6向基板W赋予的热量进行增减，而改变加热单元6和基板W的距离。但是，也可以取代改变加热单元6和基板W之间的位置关系而改变加热单元6的输出或者改变加热单元6和基板W之间的位置关系并改变加热单元6的输出，来对向基板W赋予的热量进行增减。
17.在前述实施方式中，在形成气相层152时，使加热单元6与基板W的下表面接触。但是，如果能够利用来自加热单元6的辐射热形成气相层152，则也可以保持使加热单元6与基板W的下表面分离的状态，对基板进行加热以形成气相层152。但是，由于使加热单元6的加热面6a与基板W接触能够抑制环境温度变化等的干扰的影响，所以能够提高加热的面内均一性。另外，需要对基板W赋予补充因有机溶剂的蒸发被夺走的气化热并能够形成以及保持气相层152的热量。因此，通过使加热面6a与基板W接触，能够高效、稳定且迅速地对基板W加热。
18.在前述实施方式中，从有机溶剂浸液步骤T2、T12的途中开始使基板W的旋转完全停止而使基板W处于静止状态。另外，在整个紧接着有机溶剂浸液步骤T2、T12的举起浸液步骤T3、T13、保温步骤T4/喷嘴更换步骤T14、以及开孔步骤T5，T15中，维持基板W的静止状态。但是，只要能够持续在基板W之上保持有机溶剂的液膜即可，也可以在从有机溶剂浸液步骤T2、T12至开孔步骤T5、T15的全部期间或一部分的期间不使基板处于静止状态，而使基板W以能够与静止状态等同的程度的低速(例如10rpm左右)旋转。例如，可以在开孔步骤T5、T15中使基板W以这样的速度旋转。
19.还可以具有用于使加热单元6围绕旋转轴线A1旋转的由电动马达等构成的旋转单元。在该情况下，能够使加热单元6与基板W的旋转同步地旋转。
20.在前述的第四实施方式中，第一移动喷嘴11A具有有机溶剂喷嘴191，而供给用于开孔等的非活性气体由第二移动喷嘴12进行。但是，例如，第一移动喷嘴11A可以具有有机溶剂喷嘴191和能够向基板W的旋转中心喷出非活性气体的气体喷嘴，从该气体喷嘴供给用于开孔的非活性气体。此外，由于前述的气体喷嘴192的中心气体喷出口197喷出被冲孔板204扩散的气体流，所以未必适合执行开孔步骤。优选使用能够向更窄的区域喷出气体的形式的喷嘴、具体地说如直管状喷嘴和双流体喷嘴等那样的管式喷嘴，来执行开孔步骤。
21.在第一移动喷嘴11A具有有机溶剂喷嘴191和用于开孔步骤的气体喷嘴的情况下，也可以省略喷嘴更换步骤。但是，在该情况下，也优选在为了执行开孔步骤而从气体喷嘴喷出的非活性气体到达液膜150的瞬间，加热单元6离开基板W的下表面。
除了权利要求书记载的特征以外，从该说明书以及附图还能得到以下的特征。这些特征能够与“发明内容”记载的特征任一组合。
A1.一种基板处理方法，其中，包括：
液膜形成工序，向保持为水平的基板的上表面供给处理液来形成覆盖所述基板的整个上表面的处理液的液膜；
气相层形成工序，对所述基板进行加热来使与所述基板的上表面接触的处理液蒸发，在所述基板的上表面和所述处理液之间形成气相层，在所述气相层上保持所述液膜；
开孔工序，在形成所述气相层后，以第一流量向所述基板上的所述液膜喷射气体，局部排除处理液，以在所述液膜上开孔；
加热排除工序，通过对所述基板进行加热，使所述孔向所述基板的外周扩展，并使液膜在所述气相层上移动，以将构成所述液膜的处理液向基板外排除；
气体排除工序，在所述开孔工序之后，向所述基板的表面上的所述孔内的区域以比所述第一流量大的第二流量喷射气体，使所述孔向基板的外周扩展，并使液膜在所述气相层上移动，以将构成所述液膜的处理液向所述基板外排除。
A2.如A1所述的基板处理方法，其中，在所述开孔工序中，所述基板处于静止状态。
A3.如A2所述的基板处理方法，其中，
还包括旋转甩落工序，在加热排除工序之后，使所述基板围绕沿铅垂方向的旋转轴线以外周甩落速度进行旋转，由此将所述基板的外周部的处理液甩落到所述基板外。
A4.如A3所述的基板处理方法，其中，
还包括高速旋转干燥工序，在所述旋转甩落工序之后，使所述基板围绕所述旋转轴线以比所述外周甩落速度高的干燥速度进行旋转。
A5.如A1～A4中任一项所述的基板处理方法，其中，
所述液膜形成工序包括：
液体供给速度旋转工序，使所述基板围绕沿着铅垂方向的旋转轴线以液体供给速度进行旋转；
处理液供给工序，在所述液体供给速度旋转工序中开始向所述基板的上表面供给处理液，以形成覆盖所述基板的整个上表面的所述液膜；
减速工序，在执行所述处理液供给工序中，一边保持所述液膜覆盖所述基板的整个上表面的状态，一边使所述基板的旋转从所述液体供给速度减速到停止；
供给停止工序，在所述减速工序之后，停止向所述基板的上表面供给所述处理液。
A6.如A5所述的基板处理方法，其中，所述减速工序包括使所述基板的旋转速度逐渐地减少的逐渐减速工序。
A7.如A6所述的基板处理方法，其中，所述逐渐减速工序包括使所述基板的旋转速度阶梯式地减速的阶梯式减速工序。
A8.如A6所述的基板处理方法，其中，所述逐渐减速工序包括使所述基板的旋转速度连续地减少的连续减速工序。
A9.如A5～A8中任一项所述的基板处理方法，其中，所述减速工序包括在使所述处理液的供给流量增加的状态下使所述基板的旋转速度减速的增流量减速工序。
A10.如A5～A9中任一项所述的基板处理方法，其中，
所述处理液供给工序是供给作为所述处理液的有机溶剂的有机溶剂供给工序，
该基板处理方法还包括在所述有机溶剂供给工序之前向所述基板的上表面供给与所述有机溶剂不同的其他处理液的工序，
所述减速工序在所述基板上的所有的所述其他处理液由所述有机溶剂置换后开始。
A11.如A1～A10中任一项所述的基板处理方法，其中，
所述气相层形成工序包括使对所述基板赋予的热量增加的热量增加工序，
所述液膜形成工序包括向所述基板的上表面供给处理液的处理液供给工序和在所述热量增加工序开始之后停止供给所述处理液的供给停止工序。
A12.如A11所述的基板处理方法，其中，
该基板处理方法还包括在所述液膜形成工序中以比所述气相层形成工序少的热量对所述基板进行预热的基板预热工序，
所述热量增加工序是使对所述基板赋予的热量比所述基板预热工序增加的工序。
A13.如A12所述的基板处理方法，其中，
所述基板预热工序包括将加热单元配置在从所述基板的下表面离开规定距离的分离位置，利用来自所述加热单元的辐射热对所述基板进行加热的工序，
所述热量增加工序包括使所述加热单元比所述基板预热工序中的所述分离位置更接近所述基板的下表面的工序。
A14.如A13所述的基板处理方法，其中，
所述热量增加工序包括使所述加热单元与所述基板的下表面接触的工序。
A15.如A1～A14中任一项所述的基板处理方法，其中，
所述开孔工序在停止向所述基板的上表面供给处理液后执行。
A16.如A1～A15中任一项所述的基板处理方法，其中，
所述气相层形成工序包括使对所述基板赋予的热量增加的热量增加工序和在所述热量增加工序后使对所述基板赋予的热量减少的热量减少工序，
所述加热排除工序包括在所述热量减少工序后使对所述基板赋予的热量再次增加的热量再增加工序，
在利用所述热量减少工序使对所述基板赋予热量减少的状态下，开始所述开孔工序。
A17.如A16所述的基板处理方法，其中，
所述开孔工序和所述热量再增加工序几乎同时开始。
A18.如A1～A17中任一项所述的基板处理方法，其中，
所述开孔工序包括喷射温度比室温高的气体的工序。
A19.如A1～A18中任一项所述的基板处理方法，其中，
所述处理液是有机溶剂。
A20.一种基板处理装置，其中，包括：
基板保持单元(5)，将基板保持为水平；
处理液供给单元(35)，通过向由所述基板保持单元保持的基板的上表面供给处理液，来形成覆盖基板的整个上表面的处理液的液膜；
加热单元(6)，在由所述基板保持单元保持的基板的整个上表面被处理液的液膜覆盖的状态下，以处理液的沸点以上的温度对基板加热，由此使处理液蒸发，在处理液的液膜和基板的上表面之间形成气相层；
气体喷射单元(36A)，向基板上的处理液喷射气体；
控制单元(3)，执行开孔工序、加热排除工序、气体排除工序，在所述开孔工序中，从所述气体喷射单元以第一流量向利用所述气相层支撑在基板上的处理液的液膜喷射气体，来在该液膜上开孔，在所述加热排除工序中，利用所述加热单元对基板进行加热，由此使所述孔向基板的外周扩展，使液膜在所述气相层上移动，将处理液向基板外排除，在所述气体排除工序中，从所述气体喷射单元以比所述第一流量大的第二流量向所述孔内的区域喷射气体，使所述孔向基板的外周扩展，来将处理液向基板外排除。此外，括弧内的数字表示前述实施方式中的对应结构要素的附图标记。以下相同。
A21.如A20所述的基板处理装置，其中，
该基板处理装置还包括使由所述基板保持单元保持的基板围绕沿着铅垂方向的旋转轴线旋转的基板旋转单元(23)，
所述控制单元在所述加热排除工序后，还执行利用所述基板旋转单元使基板以外周甩落速度旋转来将基板的外周部的处理液甩落到基板外的旋转甩落工序。
B1.一种基板处理方法，其中，包括：
液膜形成工序，形成覆盖保持为水平的基板的整个上表面的处理液的液膜；
气相层形成工序，对所述基板进行加热来使与所述基板的上表面接触的处理液蒸发，在所述基板的上表面和所述处理液之间形成气相层，在所述气相层上保持所述液膜；
液膜移动工序，在形成所述气相层后，将所述基板保持为静止状态，使所述液膜向所述基板的外周移动；
旋转甩落工序，在所述液膜移动工序后，使所述基板围绕铅垂的旋转轴线以甩落旋转速度进行旋转，利用离心力甩落在所述基板的外周部残留的液膜；
干燥工序，在所述旋转甩落工序后，使所述基板围绕所述旋转轴线以比所述甩落旋转速度高的干燥旋转速度进行旋转。
B2.一种基板处理装置，其中，
具有：
基板保持单元(5)，将基板保持为水平；
基板旋转单元(23)，使由所述基板保持单元保持的基板围绕沿着铅垂方向的旋转轴线旋转；
处理液供给单元(35)，向由所述基板保持单元保持的基板的上表面供给处理液来形成覆盖基板的整个上表面的处理液的液膜；
加热单元(6)，在由所述基板保持单元保持的基板的整个上表面被处理液的液膜覆盖的状态下，以处理液的沸点以上的温度对基板进行加热，由此使处理液蒸发，在处理液的液膜和基板的上表面之间形成气相层；
控制单元(3)，对所述基板保持单元、所述基板旋转单元、所述处理液供给单元以及所述加热单元进行控制，执行B1所述的基板处理方法。
C1.一种基板处理方法，其中，包括：
液体供给速度旋转工序，使水平姿势的基板围绕沿着铅垂方向的旋转轴线以液体供给速度进行旋转；
液膜形成工序，在所述液体供给速度旋转工序中开始向所述基板的上表面供给处理液，来形成覆盖所述基板的整个上表面的处理液的液膜；
减速工序，在执行所述液膜形成工序中，一边保持所述处理液的液膜，一边使所述基板的旋转从所述液体供给速度减速到停止；
供给停止工序，在所述减速工序后，停止向所述基板的上表面供给所述处理液；
气相层形成工序，在所述供给停止工序后，对所述基板进行加热来使与基板的上表面接触的处理液蒸发，在所述基板的上表面和所述处理液之间形成气相层，在所述气相层上保持所述液膜；
液膜移动工序，在形成所述气相层后，使所述液膜向所述基板的外周移动。
C2.如C1所述的基板处理方法，其中，
所述减速工序包括使所述基板的旋转速度逐渐地减少的逐渐减速工序。
C3.如C2所述的基板处理方法，其中，
所述逐渐减速工序包括使所述基板的旋转速度阶梯式地减少的阶梯式减速工序。
C4.如C2所述的基板处理方法，其中，
所述逐渐减速工序包括使所述基板的旋转速度连续地减少的连续减速工序。
C5.如C1～C4中任一项所述的基板处理方法，其中，
所述减速工序包括在使所述处理液的供给流量增加的状态下使所述基板的旋转减速的增流量减速工序。
C6.如C1～C5中任一项所述的基板处理方法，其中，
所述液膜形成工序是供给作为所述处理液的有机溶剂的有机溶剂供给工序，
该基板处理方法包括在所述有机溶剂供给工序之前向所述基板的上表面供给与所述有机溶剂不同的其他处理液的工序，
所述减速工序在所述基板上的所有的所述其他处理液由所述有机溶剂置换后开始。
C7.如C1～C6中任一项所述的基板处理方法，其中，
该基板处理方法还包括在所述液膜形成工序中以比所述气相层形成工序少的热量对所述基板进行预热的基板预热工序，
所述气相层形成工序包括使对所述基板赋予的热量比所述基板预热工序增加的热量增加工序。
C8.如C7所述的基板处理方法，其中，
所述基板预热工序包括将加热单元配置在从所述基板的下表面离开规定距离的分离位置，利用来自所述加热单元的辐射热对所述基板进行加热的工序，
所述热量增加工序包括使所述加热单元比所述基板预热工序中的所述分离位置更接近所述基板的下表面的工序。
C9.如C8所述的基板处理方法，其中，
所述热量增加工序包括使所述加热单元与所述基板的下表面接触的工序。
C10.一种基板处理装置，其中，包括：
基板保持单元，将基板保持为水平；
基板旋转单元，使由所述基板保持单元保持的基板围绕沿着铅垂方向的旋转轴线进行旋转；
处理液供给单元，通过向由所述基板保持单元保持的基板的上表面供给处理液，来形成覆盖基板的整个上表面的处理液的液膜；
加热单元，在由所述基板保持单元保持的基板的整个上表面被处理液的液膜覆盖的状态下，以处理液的沸点以上的温度对基板加热，由此使处理液蒸发，在处理液的液膜和基板的上表面之间形成气相层；
控制单元，对所述基板保持单元、所述基板旋转单元、所述处理液供给单元以及所述加热单元进行控制，执行C1～C9中任一项所述的基板处理方法。
D1.一种基板处理方法，其中，包括：
液膜形成工序，向保持为水平的基板的上表面供给处理液来形成覆盖所述基板的整个上表面的处理液的液膜；
气相层形成工序，包括在基板的上表面形成所述处理液的液膜后一边持续供给所述处理液一边使对所述基板赋予的热量增加的热量增加工序和在所述热量增加工序开始后停止供给所述处理液的供给停止工序，对所述基板进行加热来使与所述基板的上表面接触的处理液蒸发，在所述基板的上表面和所述处理液之间形成气相层，在所述气相层上保持所述液膜；
液膜移动工序，在形成所述气相层后，使所述液膜向所述基板的外周移动。
D2.如D1所述的基板处理方法，其中，
该基板处理方法还包括所述液膜形成工序中以比所述气相层形成工序少的热量对所述基板进行预热的基板预热工序，
所述热量增加工序是使对所述基板赋予的热量比所述基板预热工序增加的工序。
D3.如D2所述的基板处理方法，其中，
所述基板预热工序包括将加热单元配置在从所述基板的下表面离开规定距离的分离位置，利用来自所述加热单元的辐射热对所述基板进行加热的工序，
所述热量增加工序包括使所述加热单元比所述基板预热工序中的所述分离位置更接近所述基板的下表面的工序。
D4.如D3所述的基板处理方法，其中，
所述热量增加工序包括使所述加热单元与所述基板的下表面接触的工序。
D5.如D3或D4所述的基板处理方法，其中，
所述气相层形成工序包括使所述加热单元以规定时间与所述基板的下表面接触的工序。
D6.一种基板处理装置，其中，包括：
基板保持单元，将基板保持为水平；
处理液供给单元，通过向由所述基板保持单元保持的基板的上表面供给处理液，来形成覆盖基板的整个上表面的处理液的液膜；
加热单元，在由所述基板保持单元保持的基板的整个上表面被处理液的液膜覆盖的状态下，以处理液的沸点以上的温度对基板加热，由此使处理液蒸发，在处理液的液膜和基板的上表面之间形成气相层；
控制单元，对所述基板保持单元、所述处理液供给单元以及所述加热单元进行控制，执行D1～D5中任一项所述的基板处理方法。
E1.一种基板处理方法，其中，包括：
液膜形成工序，形成覆盖保持为水平的基板的整个上表面的处理液的液膜；
气相层形成工序，对所述基板进行加热来使与所述基板的上表面接触的处理液蒸发，在所述基板的上表面和所述处理液之间形成气相层，在所述气相层上保持所述液膜；
液膜移动工序，在形成所述气相层后，将所述基板保持为静止状态，使所述液膜向所述基板的外周移动；
旋转甩落工序，在所述液膜移动工序之后，使所述基板围绕铅垂的旋转轴线以甩落旋转速度进行旋转，利用离心力甩落在所述基板的外周部残留的液膜；
干燥工序，在所述旋转甩落工序之后，使所述基板围绕所述旋转轴线以比所述甩落旋转速度高的干燥旋转速度进行旋转，来使基板干燥。
E2.一种基板处理装置，其中，包括：
基板保持单元，将基板保持为水平；
基板旋转单元，使由所述基板保持单元保持的基板围绕沿着铅垂方向的旋转轴线进行旋转；
通过向由所述基板保持单元保持的基板的上表面供给处理液，来形成覆盖基板的整个上表面的处理液的液膜；
加热单元，在由所述基板保持单元保持的基板的整个上表面被处理液的液膜覆盖的状态下，以处理液的沸点以上的温度对基板加热，由此使处理液蒸发，在处理液的液膜和基板的上表面之间形成气相层；
控制单元，对所述基板保持单元、所述基板旋转单元、所述处理液供给单元以及所述加热单元进行控制，执行E1所述的基板处理方法。
F1.一种基板处理装置，其中，包括：
旋转基座，能够围绕铅垂的旋转轴线进行旋转；
卡盘构件，设置在所述旋转基座上，能够在把持基板的关闭状态和解除对基板的把持的打开状态之间变位，将基板保持为水平姿势；
卡盘构件驱动单元，在所述关闭状态和所述打开状态之间驱动所述卡盘构件；
加热单元，能够升降地设置在所述旋转基座的上方，具有与基板的下表面的包括中央区域以及周缘区域在内的几乎所有区域相向的加热面，对基板从下表面侧进行加热；
升降单元，使所述加热单元升降，
所述卡盘构件包括把持部和支撑部，所述把持部在所述关闭状态下与基板的周端面接触来把持基板，在所述打开状态下从基板的周端面离开，所述支撑部至少在所述打开状态下与基板的周缘部的下表面相向，对基板从下表面进行支撑，
所述卡盘构件构成为，在沿着所述旋转轴线观察的俯视观察下，所述支撑部在所述关闭状态以及所述打开状态下都具有从所述加热单元的所述加热面的周缘向外方离开的侧面，所述加热单元在所述关闭状态以及打开状态下都能够使所述加热面通过所述侧面的内侧进行升降。
F2.如F1所述的基板处理装置，其中，
所述卡盘构件构成为，在沿着所述旋转轴线观察的俯视观察下，所述加热单元在所述打开状态以及关闭状态下都能够使所述加热面通过所述把持部的内侧进行升降。
本申请对应于在2015年1月23日向日本国特许厅提出的特愿2015-011710号以及在2015年2月27日向日本国特许厅提出的特愿2015-039025号，这些申请的全部内容通过引用而编入于此。
对本发明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清楚的具体例，本发明并不应该限于这些具体例来解释，本发明的范围仅由权利要求书来限定。

Claims (41)

1.一种基板处理方法，其特征在于，包括：
基板保持工序，由基板保持单元将基板保持为水平姿势；
液膜形成工序，向由所述基板保持单元保持的所述基板的上表面供给处理液来形成液膜；
上表面覆盖工序，在由所述基板保持单元保持的基板的上表面形成的所述液膜的上方，从所述基板的中心向周缘并与所述基板的上表面平行且呈放射状地喷出非活性气体，由此形成与所述基板的上表面平行地流动并覆盖所述基板的上表面的非活性气体流；
液膜排除工序，在所述上表面覆盖工序的执行中，通过向所述基板的上表面喷出非活性气体，从所述基板的上表面排除通过所述液膜形成工序形成的所述液膜，
所述液膜排除工序包括：
垂直气体喷出工序，与所述上表面垂直且呈直线状地向所述基板的中心喷出非活性气体，在所述液膜的中央形成孔，并且使该孔扩展，
倾斜气体喷出工序，将所述基板上表面的中心和周缘之间的中间位置作为喷出目标位置，沿相对于基板的上表面向外倾斜的方向呈放射状地喷出非活性气体，形成使所述孔进一步扩展并将所述液膜向所述基板的外侧推出的倾斜非活性气体流；
在所述倾斜气体喷出工序中，通过向与所述基板的上表面垂直的中心轴线的周围呈放射状地喷出非活性气体，形成相对于所述基板的上表面倾斜入射的圆锥状轮廓的所述倾斜非活性气体流。
2.如权利要求1所述的基板处理方法，其特征在于，
所述垂直气体喷出工序包括使与所述上表面垂直地向所述基板的中心喷出的非活性气体的流量逐渐地增加的垂直气体流量增加工序。
3.如权利要求1所述的基板处理方法，其特征在于，
所述倾斜气体喷出工序在利用所述垂直气体喷出工序形成于所述液膜的中央的孔的周缘到达所述喷出目标位置的时机开始。
4.如权利要求1所述的基板处理方法，其特征在于，
所述倾斜气体喷出工序包括使向所述喷出目标位置倾斜地喷出的非活性气体的流量逐渐地增加的倾斜气体流量增加工序。
5.如权利要求4所述的基板处理方法，其特征在于，
所述倾斜气体喷出工序包括使所述喷出目标位置逐渐地向所述基板的上表面的周缘移动的喷出目标位置移动工序。
6.如权利要求5所述的基板处理方法，其特征在于，
所述喷出目标位置移动工序包括使沿相对于基板的上表面向外倾斜的方向喷出非活性气体的倾斜流喷出口相对于所述基板的上表面上升的工序。
7.如权利要求1所述的基板处理方法，其特征在于，
所述倾斜气体喷出工序包括：
从第一倾斜流喷出口沿相对于所述基板的上表面向外倾斜的方向向所述基板的中心和所述基板的上表面的周缘之间的第一喷出目标位置呈放射状地喷出非活性气体的工序；
从第二倾斜流喷出口沿相对于所述基板的上表面向外倾斜的方向向所述第一喷出目标位置和所述周缘之间的第二喷出目标位置喷出非活性气体的工序。
8.如权利要求1所述的基板处理方法，其特征在于，
该基板处理方法还包括检测在所述液膜的中央形成的孔的周缘的位置的周缘位置检测工序，
所述液膜排除工序包括根据所述周缘检测工序的检测结果对非活性气体的喷出进行控制的工序。
9.如权利要求1～8中任一项所述的基板处理方法，其特征在于，
在所述液膜形成工序开始之前，开始所述上表面覆盖工序。
10.一种流体喷嘴，与基板的主面相向配置，其特征在于，包括：
线状流喷出口，沿着与所述基板的主面垂直配置的中心轴线，呈与所述基板的主面垂直的直线状喷出流体；
平行流喷出口，沿着与所述中心轴线垂直的平面，呈放射状向所述中心轴线的周围喷出流体，来形成与所述基板的主面平行且覆盖所述基板的主面的平行气流；
倾斜流喷出口，沿着相对于所述中心轴线倾斜的圆锥面，呈放射状向所述中心轴线的周围喷出流体，来形成相对于所述基板的主面的中心和周缘之间的中间位置倾斜入射并将所述基板的主面上的液膜向所述基板的外侧推出的圆锥状轮廓的倾斜气流；
第一流体入口；
第一流体路，使所述第一流体入口和所述线状流喷出口连通；
第二流体入口；
第二流体路，使所述第二流体入口和所述平行流喷出口连通，并与所述第一流体路不连通；
第三流体入口；
第三流体路，使所述第三流体入口和所述倾斜流喷出口连通，并与所述第一流体路以及所述第二流体路都不连通。
11.如权利要求10所述的流体喷嘴，其特征在于，
所述倾斜流喷出口包括使流体相对于基板的主面倾斜入射到基板的主面的不同的位置的第一倾斜流喷出口以及第二倾斜流喷出口，
所述第三流体路使所述第三流体入口和所述第一倾斜流喷出口连通，
所述流体喷嘴还包括：
第四流体入口；
第四流体路，使所述第四流体入口和所述第二倾斜流喷出口连通，与所述第一流体路、所述第二流体路以及所述第三流体路都不连通。
12.如权利要求10所述的流体喷嘴，其特征在于，
所述流体喷嘴还包括：
中心喷出口，在所述中心轴线的附近向基板的主面喷出流体；
第五流体入口；
第五流体路，使所述第五流体入口和所述中心喷出口连通，与所述第一流体路、所述第二流体路以及所述第三流体路都不连通。
13.一种基板处理装置，
包括：
基板保持单元，将基板保持为水平，
流体喷嘴，
喷嘴保持单元，以与由所述基板保持单元保持的基板相向的方式保持所述流体喷嘴；其特征在于，
所述流体喷嘴包括：
线状流喷出口，沿着与所述基板的主面垂直配置的中心轴线，呈与所述基板的主面垂直的直线状喷出流体；
平行流喷出口，沿着与所述中心轴线垂直的平面，呈放射状向所述中心轴线的周围喷出流体，来形成与所述基板的主面平且覆盖所述基板的主面的平行气流；
倾斜流喷出口，沿着相对于所述中心轴线倾斜的圆锥面，呈放射状向所述中心轴线的周围喷出流体，来形成相对于所述基板的主面的中心和周缘之间的中间位置倾斜入射并将所述基板的主面上的液膜向所述基板的外侧推出的圆锥状轮廓的倾斜气流；
第一流体入口‘
第一流体路，使所述第一流体入口和所述线状流喷出口连通；
第二流体入口；
第二流体路，使所述第二流体入口和所述平行流喷出口连通，并与所述第一流体路不连通；
第三流体入口；
第三流体路，使所述第三流体入口和所述倾斜流喷出口连通，并与所述第一流体路以及所述第二流体路都不连通，
所述基板处理装置还包括：
第一非活性气体供给管，与所述第一流体入口结合，
第二非活性气体供给管，与所述第二流体入口结合，
第三非活性气体供给管，与所述第三流体入口结合，
第一非活性气体阀，对所述第一非活性气体供给管的流路进行开闭，
第二非活性气体阀，对所述第二非活性气体供给管的流路进行开闭，
第三非活性气体阀，对所述第三非活性气体供给管的流路进行开闭，
控制单元，对所述第一非活性气体阀、所述第二非活性气体阀以及所述第三非活性气体阀进行控制。
14.如权利要求13所述的基板处理装置，其特征在于，
所述倾斜流喷出口包括使流体相对于基板的主面倾斜入射到基板的主面的不同的位置的第一倾斜流喷出口以及第二倾斜流喷出口，
所述第三流体路使所述第三流体入口和所述第一倾斜流喷出口连通，
所述流体喷嘴还包括：
第四流体入口；
第四流体路，使所述第四流体入口和所述第二倾斜流喷出口连通，与所述第一流体路、所述第二流体路以及所述第三流体路都不连通，
所述基板处理装置还包括：
第四非活性气体供给管，与所述第四流体入口结合，
第四非活性气体阀，对所述第四非活性气体供给管的流路进行开闭；
所述控制单元还对所述第四非活性气体阀进行控制。
15.如权利要求13所述的基板处理装置，其特征在于，
所述流体喷嘴还包括：
中心喷出口，在所述中心轴线的附近向基板的主面喷出流体；
第五流体入口；
第五流体路，使所述第五流体入口和所述中心喷出口连通，与所述第一流体路、所述第二流体路以及所述第三流体路都不连通，
所述基板处理装置还包括：
处理液供给管，与所述第五流体入口结合，
处理液阀，对所述处理液供给管的流路进行开闭；
所述控制单元还对所述处理液阀进行控制。
16.如权利要求13所述的基板处理装置，其特征在于，
所述基板处理装置还包括对在所述第一非活性气体供给管流动的非活性气体的流量进行调整的第一流量调整单元，
所述控制单元还对所述第一流量调整单元进行控制。
17.如权利要求13所述的基板处理装置，其特征在于，
所述基板处理装置还包括对在所述第三非活性气体供给管流动的非活性气体的流量进行调整的第二流量调整单元，
所述控制单元还对所述第二流量调整单元进行控制。
18.如权利要求13所述的基板处理装置，其特征在于，
所述基板处理装置还包括对所述基板保持单元和所述流体喷嘴之间的沿所述中心轴线的方向的距离进行调整的距离调整单元，
所述控制单元还对所述距离调整单元进行控制。
19.如权利要求13所述的基板处理装置，其特征在于，
所述基板处理装置还包括对由所述基板保持单元保持的基板的上表面的液膜的位置进行检测的液膜位置检测单元，
所述控制单元根据所述液膜位置检测单元的检测结果，至少对所述第三非活性气体阀进行控制。
20.如权利要求13～19中任一项所述的基板处理装置，其特征在于，
所述控制单元执行：
基板保持工序，由所述基板保持单元将基板保持为水平姿势；
液膜形成工序，向由所述基板保持单元保持的所述基板的上表面供给处理液来形成液膜；
上表面覆盖工序，在由所述基板保持单元保持的基板的上方，从所述基板的中心向周缘并与所述基板的上表面平行且呈放射状地从所述流体喷嘴喷出非活性气体，由此形成与所述基板的上表面平行地流动并覆盖所述基板的上表面的非活性气体流；
液膜排除工序，通过从所述流体喷嘴向所述基板的上表面喷出非活性气体，从所述基板的上表面排除通过所述液膜形成工序形成的所述液膜。
21.一种基板处理方法，其特征在于，包括：
液膜形成工序，向保持为水平的基板的上表面供给处理液来形成覆盖所述基板的整个上表面的处理液的液膜；
气相层形成工序，对所述基板进行加热来使与所述基板的上表面接触的处理液蒸发，在所述基板的上表面和所述处理液之间形成气相层，在所述气相层上保持所述液膜；
开孔工序，在形成所述气相层后，以第一流量向所述基板上的所述液膜喷射气体，局部地排除处理液，以在所述液膜上开孔，
加热排除工序，通过对所述基板进行加热，使所述孔向所述基板的外周扩展，并使液膜在所述气相层上移动，以将构成所述液膜的处理液向基板外排除；
气体排除工序，在所述开孔工序之后，向所述基板的表面上的所述孔内的区域以比所述第一流量大的第二流量喷射气体，使所述孔向基板的外周扩展，并使液膜在所述气相层上移动，以将构成所述液膜的处理液向所述基板外排除。
22.如权利要求21所述的基板处理方法，其特征在于，
在所述开孔工序中，所述基板处于静止状态。
23.如权利要求22所述的基板处理方法，其特征在于，
该基板处理方法还包括旋转甩落工序，在加热排除工序之后，使所述基板围绕沿铅垂方向的旋转轴线以外周甩落速度进行旋转，由此将所述基板的外周部的处理液甩落到所述基板外。
24.如权利要求23所述的基板处理方法，其特征在于，
该基板处理方法还包括高速旋转干燥工序，在所述旋转甩落工序之后，使所述基板围绕所述旋转轴线以比所述外周甩落速度高的干燥速度旋转。
25.如权利要求21所述的基板处理方法，其特征在于，
所述液膜形成工序包括：
液体供给速度旋转工序，使所述基板围绕沿着铅垂方向的旋转轴线以液体供给速度进行旋转；
处理液供给工序，在所述液体供给速度旋转工序中开始向所述基板的上表面供给处理液，以形成覆盖所述基板的整个上表面的所述液膜；
减速工序，在执行所述处理液供给工序中，一边保持所述液膜覆盖所述基板的整个上表面的状态，一边使所述基板的旋转从所述液体供给速度减速到停止；
供给停止工序，在所述减速工序之后，停止向所述基板的上表面供给所述处理液。
26.如权利要求25所述的基板处理方法，其特征在于，
所述减速工序包括使所述基板的旋转速度逐渐地减少的逐渐减速工序。
27.如权利要求26所述的基板处理方法，其特征在于，
所述逐渐减速工序包括使所述基板的旋转速度阶梯式地减速的阶梯式减速工序。
28.如权利要求26所述的基板处理方法，其特征在于，
所述逐渐减速工序包括使所述基板的旋转速度连续地减少的连续减速工序。
29.如权利要求25所述的基板处理方法，其特征在于，
所述减速工序包括在使所述处理液的供给流量增加的状态下使所述基板的旋转速度减速的增流量减速工序。
30.如权利要求25所述的基板处理方法，其特征在于，
所述处理液供给工序是供给作为所述处理液的有机溶剂的有机溶剂供给工序，
该基板处理方法还包括在所述有机溶剂供给工序之前向所述基板的上表面供给与所述有机溶剂不同的其他处理液的工序，
所述减速工序在所述基板上的所有的所述其他处理液由所述有机溶剂置换后开始。
31.如权利要求21所述的基板处理方法，其特征在于，
所述气相层形成工序包括使对所述基板赋予的热量增加的热量增加工序，
所述液膜形成工序包括向所述基板的上表面供给处理液的处理液供给工序和在所述热量增加工序开始之后停止供给所述处理液的供给停止工序。
32.如权利要求31所述的基板处理方法，其特征在于，
该基板处理方法还包括在所述液膜形成工序中以比所述气相层形成工序少的热量对所述基板进行预热的基板预热工序，
所述热量增加工序是使对所述基板赋予的热量比所述基板预热工序增加的工序。
33.如权利要求32所述的基板处理方法，其特征在于，
所述基板预热工序包括将加热单元配置在从所述基板的下表面离开规定距离的分离位置，利用来自所述加热单元的辐射热对所述基板进行加热的工序，
所述热量增加工序包括使所述加热单元比所述基板预热工序中的所述分离位置更接近所述基板的下表面的工序。
34.如权利要求33所述的基板处理方法，其特征在于，
所述热量增加工序包括使所述加热单元与所述基板的下表面接触的工序。
35.如权利要求21所述的基板处理方法，其特征在于，
所述开孔工序在停止向所述基板的上表面供给处理液后执行。
36.如权利要求21所述的基板处理方法，其特征在于，
所述气相层形成工序包括使对所述基板赋予的热量增加的热量增加工序和在所述热量增加工序后使对所述基板赋予的热量减少的热量减少工序，
所述加热排除工序包括在所述热量减少工序后使对所述基板赋予的热量再次增加的热量再增加工序，
在利用所述热量减少工序使对所述基板赋予热量减少的状态下，开始所述开孔工序。
37.如权利要求36所述的基板处理方法，其特征在于，
所述开孔工序和所述热量再增加工序几乎同时开始。
38.如权利要求21所述的基板处理方法，其特征在于，
所述开孔工序包括喷射温度比室温高的气体的工序。
39.如权利要求21～38中任一项所述的基板处理方法，其特征在于，
所述处理液是有机溶剂。
40.一种基板处理装置，其特征在于，包括：
基板保持单元，将基板保持为水平；
处理液供给单元，通过向由所述基板保持单元保持的基板的上表面供给处理液，来形成覆盖基板的整个上表面的处理液的液膜；
加热单元，在由所述基板保持单元保持的基板的整个上表面被处理液的液膜覆盖的状态下，以处理液的沸点以上的温度对基板加热，由此使处理液蒸发，在处理液的液膜和基板的上表面之间形成气相层；
气体喷射单元，向基板上的处理液喷射气体；
控制单元，执行开孔工序、加热排除工序、气体排除工序，在所述开孔工序中，从所述气体喷射单元以第一流量向利用所述气相层支撑在基板上的处理液的液膜喷射气体，来在该液膜上开孔，在所述加热排除工序中，利用所述加热单元对基板进行加热，由此使所述孔向基板的外周扩展，使液膜在所述气相层上移动，将处理液向基板外排除，在所述气体排除工序中，从所述气体喷射单元以比所述第一流量大的第二流量向所述孔内的区域喷射气体，使所述孔向基板的外周扩展，来将处理液向基板外排除。
41.如权利要求40所述的基板处理装置，其特征在于，
该基板处理装置还包括使由所述基板保持单元保持的基板围绕沿着铅垂方向的旋转轴线旋转的基板旋转单元，
所述控制单元在所述加热排除工序后，还执行利用所述基板旋转单元使基板以外周甩落速度旋转来将基板的外周部的处理液甩落到基板外的旋转甩落工序。
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