CN106920763B - 基板处理装置及基板处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及基板处理装置及基板处理方法，该基板处理装置通过从低表面张力液体供给单元向被加热的基板供给低表面张力液体，将处理液置换为低表面张力液体。减弱对基板的加热，从低表面张力液体供给单元向基板供给低表面张力液体，由此形成低表面张力液体的液膜。从低表面张力液体供给单元向基板的中央区域不供给低表面张力液体，加强对基板的加热，来排出基板上的液膜。

Description

基板处理装置及基板处理方法
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装置及基板处理方法。作为处理对象的基板例如包括半导体晶片、液晶显示装置用基板、等离子显示器用基板、FED(FieldEmission Display：场致发射显示器)用基板、光盘用基板、磁盘用基板、光磁盘用基板、光掩模用基板、陶瓷基板、太阳能电池用基板等基板。
背景技术
在利用逐张处理基板的单张式基板处理装置的基板处理中，例如向被旋转卡盘保持为大致水平的基板供给药液。然后，向基板供给冲洗液，由此，基板上的药液置换为冲洗液。然后，进行用于排除基板上的冲洗液的旋转干燥工序。
如图22所示，在基板的表面形成由微细图案的情况下，在旋转干燥工序中，可能不能将进入图案内部的冲洗液除去，由此会发生干燥不良。进入图案内部的冲洗液的液面(空气与液体的边界面)形成在图案内，所以对液面与图案的接触位置作用液体的表面张力。在该表面张力大的情况下，易于引起图案倒塌。由于作为典型的冲洗液的水的表面张力大，所以不能忽视旋转干燥工序中的图案倒塌问题。
因此，在日本特开2009-212301号公报中公开了如下内容：向基板的背面供给温水对基板进行加热，另一方面，向基板的正面供给异丙醇(Isopropyl Alcohol：IPA)。IPA是表面张力比水低的低表面张力液体。由此，水被置换为IPA，然后，借助离心力甩去IPA，从而从基板上除去IPA。
日本特开2009-212301号公报的方法要借助离心力从基板的正面上排除作为低表面张力液体的IPA。但是，难以仅借助离心力将进入基板的正面的微细图案内的IPA完全除去。在日本特开2009-212301号公报的方法中，通过温水加热基板。因此，在借助离心力除去IPA前，基板的正面上的IPA均匀地蒸发，局部的IPA完全蒸发而露出基板。因此，会在基板的正面上的局部残留有液滴。到该液滴最终蒸发为止，IPA(具有包括溶入IPA的微量的水分的情况)的液面继续对图案作用表面张力。由此，可能引起图案倒塌。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供能够良好地排除基板的正面上的低表面张力液体的基板处理装置及基板处理方法。
本发明提供一种基板处理装置，具有：基板保持单元，将基板保持为水平状态；处理液供给单元，向被所述基板保持单元保持的基板供给含有水的处理液；低表面张力液体供给单元，向被所述基板保持单元保持的基板供给表面张力比水的表面张力低的低表面张力液体；基板加热单元，对被所述基板保持单元保持的基板进行加热；以及控制器，控制所述处理液供给单元、所述低表面张力液体供给单元及所述基板加热单元，所述控制器执行：处理液供给工序，由所述处理液供给单元向所述基板供给处理液；置换工序，一边由所述基板加热单元加热述基板，一边从所述低表面张力液体供给单元向所述基板供给低表面张力液体来置换所述处理液；液膜形成工序，减弱所述基板加热单元对基板的加热，从所述低表面张力液体供给单元向所述基板供给低表面张力液体来在所述基板的正面形成所述低表面张力液体的液膜；以及液膜排除工序，在从所述低表面张力液体供给单元向所述基板的中央区域不供给低表面张力液体的情况下，加强所述基板加热单元对所述基板的加热，排除所述基板上的液膜。
根据该结构，通过加热基板，利用低表面张力液体效率良好地置换基板上的处理液。另一方面，在要形成低表面张力液体的液膜时，减弱对基板的加热，因此抑制低表面张力液体的蒸发。因此，效率良好地形成足够厚度的液膜。由此，能够抑制因低表面张力液体局部蒸发引起的液膜分裂。并且，在不向基板的中央区域供给低表面张力液体的情况下再次加强对基板的加热，从而能够将液膜不分裂地以块状态从基板的正面上排除。因此，在基板的正面上不会残留低表面张力液体的液滴，能够将基板的正面上的低表面张力液体良好地排除。
在本发明的一个实施方式中，所述控制器执行：处理液供给工序，由所述处理液供给单元向所述基板供给处理液；置换工序，一边由所述基板加热单元加热述所述基板，一边从所述低表面张力液体供给单元向所述基板供给低表面张力液体来置换所述处理液；液膜形成工序，从所述低表面张力液体供给单元向所述基板供给低表面张力液体来在所述基板的正面形成所述低表面张力液体的液膜；以及液膜排除工序，控制所述基板加热单元，以在所述低表面张力液体的液膜中产生对流，借助该对流使所述液膜移动，由此从所述基板的正面排除所述液膜。
根据该结构，通过加热基板，能够利用低表面张力液体效率良好地置换处理液。另外，通过控制对基板的加热，在低表面张力液体的液膜中产生使液膜移动的对流，因此通过该对流液膜发生自发移动，由此，能够从基板的正面排除液膜。结果，能将液膜不分裂地以块状态从基板的正面上排除。因此，在基板的正面上不会残留低表面张力液体的液滴，能够良好地排除基板的正面上的低表面张力液体。
在本发明的一实施方式中，所述液膜排除工序包括：开口形成工序，在所述低表面张力液体的液膜的中央区域形成开口；以及开口扩大工序，以在所述开口的周缘处的所述液膜的气液界面产生向远离所述基板的方向的对流的方式利用所述基板加热单元加热所述基板，由此使所述开口向所述基板的周缘扩大。
根据该结构，在低表面张力液体的液膜的中央区域所形成的开口的周缘处的液膜的气液界面，产生向远离基板的方向的对流。该对流产生向使开口扩大的方向的自发移动，由此开口被扩大。因此，能够在不使液膜分裂的情况下，更良好地从基板的正面上排除低表面张力液体。
所述开口的周缘处的所述液膜的气液界面以比所述低表面张力液体与所述基板的正面的接触角更大的角度与所述基板的正面接触。在发生因液膜中产生的对流引起的液膜的自发移动时，变为这样的状态。更具体地说，所述开口的周缘处的所述液膜的气液界面以45度以上的角度与所述基板的正面接触。可以通过使基板旋转对液膜作用离心力，或者通过向开口内供给气体，由该气体产生的吹送力作用于液膜的开口周缘。在这样的情况下，优选在开口周缘处的液膜的气液界面以比低表面张力液体与该基板的接触角更大的角度(例如45度以上的角度)与基板的正面接触。若这样，针对液膜移动(例如开口扩大)的主导的机制可以说是因液膜中的对流引起的自发移动。
在本发明的一实施方式中，所述基板处理装置还具有着落位置变更单元，该着落位置变更单元对由所述低表面张力液体供给单元供给的低表面张力液体在所述基板的正面上的着落位置进行变更。所述控制器控制所述着落位置变更单元，在所述低表面张力液体的液膜形成所述开口后，以使所述着落位置比所述开口的周缘更靠外侧的方式使所述着落位置随着所述开口的扩大而移动。
根据该结构，向比开口的周缘更靠外侧的位置供给足够的低表面张力液体。因此，能够进一步抑制因比开口的周缘更靠外侧的低表面张力液体局部蒸发而引起液膜分裂。因此，能够更加良好地排除基板正面上的低表面张力液体。
在本发明的一实施方式中，所述基板加热单元具有加热位置移动单元，该加热位置移动单元使加热位置随着所述低表面张力液体的液膜中形成的所述开口的周缘的移动而移动。
根据该结构，加热位置根据开口周缘的移动而移动。因此，能够在开口周缘处的液膜的气液界面上良好地产生对流。因此，能够更加良好地排除基板的正面上的低表面张力液体。
在本发明的一实施方式中，该基板处理装置还具有基板旋转单元，该基板旋转单元使被所述基板保持单元保持的基板以沿着铅垂方向的规定旋转轴线为轴旋转。所述控制器还控制所述基板旋转单元，在所述置换工序中使所述基板旋转，在所述液膜形成工序中使所述基板的旋转速度减小，在所述液膜排除工序中使所述基板以比所述置换工序中的旋转速度更低的速度旋转。
根据该结构，在置换工序中，一边借助基板旋转产生的离心力排除处理液，一边向基板表面供低表面张力液体，因此能够效率良好地将基板上的处理液置换为低表面张力液体。在液膜形成工序中，通过使基板的旋转速度减小来减小离心力，由此减少从基板排除的低表面张力液体的量，因此能够良好地形成液膜。在液膜排除工序中，使基板以比置换工序中的旋转速度更低的速度旋转，因此变为加热引起的液膜的自发移动主导的状态。因此，能够通过适度的离心力来辅助液膜的自发移动。
在本发明的一实施方式中，在所述液膜排除工序中，所述控制器以使由所述液膜中的对流产生的所述液膜的移动速度比由作用于所述液膜的离心力产生的所述液膜的移动速度更快的方式，控制通过所述基板加热单元对所述基板的加热及通过所述基板旋转单元的所述基板的旋转。
根据该结构，由于由液膜中的对流产生的液膜的自发移动速度比由作用于液膜的离心力产生的液膜的移动速度快，所以能够抑制借助离心力从基板排除的低表面张力液体的量。由此，能够更进一步抑制液膜在基板上分裂。因此，能够更加良好地排除基板的正面上的低表面张力液体。
在本发明的一实施方式中，在所述液膜排除工序中，所述控制器使所述基板的旋转速度在不会使所述液膜在所述基板上分裂的速度范围内维持恒定，或者使所述基板的旋转速度在不会使所述液膜在所述基板上分裂的速度范围内进行变更。根据该结构，基板在液膜在不会使基板上分裂的速度范围内旋转。因此，通过离心力辅助液膜的移动，并且，保持液块状态的液膜被排除基板外。
在本发明的一实施方式中，所述基板加热单元具有向所述基板的背面中心供给温水的中心温水供给单元。根据该结构，通过向基板的背面中心供给温水，促进基板中心附近的液膜的低表面张力液体蒸发，并且液膜中对流的起点配置在基板的中心附近。由此，能够在基板的中心即液膜的中心附近，在液膜上形成开口。并且，通过以使该开口向外侧扩大的方式使液膜移动，能够将液膜排除到基板外。
在本发明的一实施方式中，所述基板加热单元还具有在远离所述基板的中心的外周位置对所述基板进行加热的外周部加热单元。根据该结构，通过在外周位置加热基板，从而促进外周位置的低表面张力液体的蒸发，所以能够效率良好地排除液膜。
在本发明的一实施方式中，所述基板加热单元具有环状区域加热单元，该环状区域加热单元对从远离所述基板的中心的规定位置到所述基板的外周为止的范围的环状区域进行加热
根据该结构，通过对从远离基板中心的规定位置到基板的外周为止的范围的环状区域进行加热，能够均匀地加热整个基板，因此能够维持液膜中的对流。由此，能够通过加热引起的液膜的自发移动效率良好地排除液膜。
所述低表面张力液体供给单元可以供给温度比所述基板的温度低的低表面张力液体。由此，借助与基板间的温度差，易于产生液膜中的对流。更具体地说，优选低表面张力液体的温度比基板加热单元在加热位置附近对基板加热后的温度更低。由此，在加热位置附近，能够产生促进从基板朝向液膜表面的对流，所以通过基板上的液膜的自发移动，能够高效地将液膜排除到基板外。
在本发明的一实施方式中，提供一种基板处理方法，包括：处理液供给工序，向被保持为水平状态的基板供给含有水的处理液；置换工序，一边加热所述基板，一边向所述基板供给表面张力比水的表面张力低的低表面张力液体，来置换所述处理液；液膜形成工序，减弱对所述基板的加热，向所述基板供给表面张力比水的表面张力低的低表面张力液体，来在所述基板的正面形成所述低表面张力液体的液膜；以及液膜排除工序，在向所述基板的中央区域不供给低表面张力液体的情况下加强对所述基板的加热，由此排除所述基板上的液膜。
根据方法，通过加热基板，来利用低表面张力液体效率良好地置换基板上的处理液。另一方面，在要形成低表面张力液体的液膜时，减弱对基板的加热，由此抑制低表面张力液体的蒸发。因此，能够效率良好地形成足够厚度的液膜。由此，能够抑制因低表面张力液体局部蒸发而引起的液膜分裂。并且，通过在不向基板的中央区域供给低表面张力液体的情况下再次加强对基板的加热，从而能够使液膜不分裂而以块状态从基板的正面上排除。因此，在基板的正面上不会残留低表面张力液体的液滴，能够良好地排除基板的正面上的低表面张力液体。
在本发明的一实施方式中，提供一种基板处理方法，包括：处理液供给工序，向被保持为水平状态的基板供给含有水的处理液；置换工序，一边加热所述基板，一边向所述基板供给表面张力比水的表面张力低的低表面张力液体，来置换所述处理液；液膜形成工序，通过向所述基板供给表面张力比水的表面张力低的低表面张力液体，在所述基板的正面形成所述低表面张力液体的液膜；以及液膜排除工序，对所述基板进行加热，以在表面张力比水的表面张力低的低表面张力液体的液膜中产生对流，借助该对流使所述液膜移动，由此从所述基板的正面排除所述液膜。
根据该方法，通过加热基板，利用低表面张力液体效率良好地置换处理液。另外，通过控制对基板的加热，在低表面张力液体的液膜中产生使液膜移动的对流，因此通过该对流产生液膜的自发移动，由此液膜被从基板的正面排除。结果，能够将液膜不分裂而以块状态从基板的正面上排除。因此，不会在基板的正面上存留低表面张力液体的液滴，能够良好地排除基板的正面上的低表面张力液体。
在本发明的一实施方式中，所述液膜排除工序包括：开口形成工序，在所述低表面张力液体的液膜的中央区域形成开口；以及开口扩大工序，以在所述开口的周缘处的所述液膜的气液界面产生向远离所述基板的方向的对流的方式对所述基板进行加热，由此使所述开口向所述基板的周缘扩大。
根据该方法，在低表面张力液体的液膜的中央区域所形成的开口的周缘处的液膜的气液界面，产生朝向远离基板的方向的对流。该对流产生向使开口扩大的方向的自发移动。由此，开口被扩大。因此，能够使液膜不分裂地从基板的正面上更良好地排除低表面张力液体。
在本发明的一实施方式中，基板处理方法还包括与所述开口扩大工序并行进行的着落位置变更工序，在该着落位置变更工序中，向着落位置供给表面张力比水的表面张力低的低表面张力液体，并且使该着落位置随着所述开口的扩大而变更，所述着落位置是所述基板的正面上的比所述开口的周缘更靠外侧的位置。
根据该方法，向比开口的周缘更靠外侧的位置供给足够的低表面张力液体。因此，抑制比开口周缘更靠外侧的低表面张力液体局部蒸发而使液膜分裂的情况。因此，能够更加良好地排除基板的正面上的低表面张力液体。
在本发明的一实施方式中，基板处理方法还包括在所述置换工序中使所述基板以沿着铅垂方向的规定的旋转轴线为轴旋转，在所述液膜形成工序中使所述基板以所述旋转轴线为轴的旋转速度减小，在所述液膜排除工序中使所述基板以所述旋转轴线为轴以比所述置换工序中的旋转速度更小的速度旋转的基板旋转工序。
根据该方法，在置换工序中，一边借助基板旋转产生的离心力排除处理液，一边向基板正面供给低表面张力液体，因此能够效率良好地将基板上的处理液置换为低表面张力液体。在液膜形成工序中，通过使基板的旋转速度减小来减小离心力，减少从基板排除的低表面张力液体的量，因此能够良好地形成液膜。在液膜排除工序中，能够使基板以置换工序中的旋转速度更小的速度旋转，因此变为因加热引起的液膜的自发移动成为主导的状态。因此，能够通过适度的离心力辅助该液膜的自发移动。
在本发明的一实施方式中，在所述液膜排除工序中，以使由所述液膜中的对流行产生的液膜的移动速度比由作用于所述液膜的离心力产生的所述液膜的移动速度更快的方式，对所述基板进行加热并使所述基板旋转。
根据该方法，由于由液膜中的对流产生的液膜的自发移动速度比由作用于液膜的离心力产生的液膜的移动速度更快，所以能够抑制借助离心力从基板排除的低表面张力液体的量。由此，能够更进一步抑制液膜在基板上分裂。因此，能够更良好地排除基板的正面上的低表面张力液体。
在所述液膜排除工序中，所述基板旋转工序使所述基板的旋转速度在不会使所述液膜在所述基板上分裂的速度范围内维持恒定，或者使所述基板的旋转速度在不会使所述液膜在所述基板上分裂的速度范围内变更。
根据该方法，基板在不会使液膜在基板上分裂的速度范围内旋转。因此，借助离心力辅助液膜的移动，并且，保持液块状态的液膜被排除基板外。
本发明的上述的或者其他的目的、特征以及效果参照附图通过如下的实施方式的说明更加明确。
附图说明
图1是用于说明本发明的第1实施方式的基板处理装置所具有的处理单元的构成例的图解剖视图。
图2是用于说明所述基板处理装置的主要部分的电气结构的框图。
图3是用于说明由所述处理单元进行的基板处理的一个例子的流程图。
图4是用于说明通过所述处理单元进行的有机溶剂处理的一个例子的流程图。
图5A-5D是用于说明所述有机溶剂处理的情况的图解剖视图。
图6A是示意性地示出开口扩大工序中的开口的周缘附近的图。图6B是示意性地示出滴落在未旋转状态的基板的正面上的有机溶剂的液滴附近的图。
图7是用于说明本发明的第2实施方式的基板处理装置所具有的处理单元进行的有机溶剂处理的一个例子的流程图。
图8是用于说明通过第2实施方式的处理单元进行的有机溶剂处理的开口扩大工序的情况的图解剖视图。
图9是用于说明本发明的第3实施方式的基板处理装置所具有的处理单元的构成例的图解剖视图。
图10是用于说明由第3实施方式的处理单元进行的有机溶剂处理的一个例子的流程图。
图11是用于说明由第3实施方式的处理单元进行的有机溶剂处理的开口扩大工序的情况的图解剖视图。
图12是用于说明本发明的第4实施方式的基板处理装置所具有的处理单元的构成例的图解剖视图。
图13是用于说明由第4实施方式的处理单元进行的有机溶剂处理的开口扩大工序的情况的图解剖视图。
图14是用于说明本发明的第5实施方式的基板处理装置所具有的处理单元的构成例的图解剖视图。
图15是用于说明由第5实施方式的处理单元进行的有机溶剂处理的一个例子的流程图。
图16是用于说明由本发明的第6实施方式的处理单元进行的有机溶剂处理的一个例子的流程图。
图17是用于说明由第6实施方式的处理单元进行的有机溶剂处理的一个例子的时序图。
图18A-18D是用于说明由第6实施方式的处理单元进行的有机溶剂处理的情况的图解剖视图。
图19是用于说明本发明的第7实施方式的基板处理装置所具有的处理单元的构成例的图解剖视图。
图20是用于说明由第7实施方式的处理单元的有机溶剂处理的一个例子的流程图。
图21A-21B是用于说明由第7实施方式的处理单元进行的有机溶剂处理的开口形成工序的情况的图解剖视图。
图22是用于说明由表面张力引起的图案倒塌的原理的图解剖视图。
具体实施方式
第1实施方式
图1是用于说明本发明的第1实施方式的基板处理装置1所具有的处理单元2的构成例的图解剖视图。基板处理装置1是逐张地处理硅晶片等基板W的单张式装置。在本实施方式中，基板W是圆形基板。在基板W的正面形成由微细图案(参照图22)。基板处理装置1具有利用液体处理基板W的处理单元2。基板处理装置1除了具有处理单元2之外，还可以具有用于向处理单元2搬入基板W或从处理单元2搬出基板W的搬运机械手(未图示)。基板处理装置1可以具有多个处理单元2。
处理单元2具有旋转卡盘5，该旋转卡盘5将一张基板W保持为水平姿势，并且使基板W以经过基板W中心的铅垂的旋转轴线A1为轴旋转。处理单元2还具有：药液供给喷嘴7，向被旋转卡盘5保持的基板W的正面(上方侧的主面)供给氢氟酸等药液；以及冲洗液供给喷嘴8，向被旋转卡盘5保持的基板W的正面供给冲洗液。冲洗液供给喷嘴8属于用于供给含有水的处理液的处理液供给单元。
旋转卡盘5具有卡盘销20、旋转基座21、旋转轴22和使基板W以旋转轴线A1为轴旋转的基板旋转驱动机构23。卡盘销20及旋转基座21属于将基板W保持为水平状态的基板保持单元。旋转轴22及基板旋转驱动机构23属于使通过卡盘销20及旋转基座21保持的基板W以旋转轴线A1为轴旋转的基板旋转单元。
旋转轴22沿着旋转轴线A1在铅垂方向上延伸。在本实施方式中，旋转轴22是中空轴。旋转轴22的上端与旋转基座21的下表面的中央结合。旋转基座21具有沿着水平方向延伸的圆盘形状。在旋转基座21的上表面的周缘部，在周向上隔开间隔地配置有用于把持基板W的多个卡盘销20。基板旋转驱动机构23具有电动马达，该电动马达例如向旋转轴22施加旋转力，由此使基板W、卡盘销20、旋转基座21及旋转轴22以旋转轴线A1为轴一体旋转。
药液供给喷嘴7通过药液供给喷嘴移动机构40例如在水平方向(与旋转轴线A1垂直的方向)上移动。能够药液供给喷嘴7在水平方向上在中央位置与退避位置之间移动，该中央位置是药液供给喷嘴7与基板W的正面的旋转中心位置相向的位置，该退避位置是药液供给喷嘴7与基板W的正面不相向的位置。基板W的正面的旋转中心位置是，与基板W的正面上的旋转轴线A1交叉的位置。与基板W的正面不相向的退避位置是，在俯视下旋转基座21的外方的位置。药液供给喷嘴7与药液供给管41连接。在药液供给管41上安装有用于使药液供给管41的流路开闭的药液阀42。
供给至药液供给喷嘴7的药液不限于氢氟酸，可以是含有硫酸、醋酸、硝酸、盐酸、氢氟酸、氨水、双氧水、有机酸(例如柠檬酸、草酸等)、有机碱(例如，TMAH：羟化四甲铵等)、表面活性剂以及防腐蚀剂中的至少一种的的液体。
冲洗液供给喷嘴8通过冲洗液供给喷嘴移动机构50例如在水平方向(与旋转轴线A1垂直的方向)上移动。冲洗液供给喷嘴8能够在水平方向上在中央位置与避位置之间移动，该中央位置是，冲洗液供给喷嘴8与基板W的正面的旋转中心位置相向的位置，该退避位置是，冲洗液供给喷嘴8与基板W的正面不相向的位置。冲洗液供给喷嘴8与冲洗液供给管51连接。在冲洗液供给管51上安装有用于使冲洗液供给管51的流路开闭的冲洗液阀52。
供给至冲洗液供给喷嘴8的冲洗液例如为去离子水(DIW)。但是，冲洗液不限于去离子水，可以是碳酸水、电解离子水、福清水、臭氧水及浓度稀释(例如为10ppm～100ppm左右)的盐酸水中的任意的水。
处理单元2还具有能够在基板W的上方移动的移动喷嘴10和供给加热流体的加热流体供给喷嘴11，该加热流体用于对被旋转卡盘5保持的基板W进行加热。加热流体供给喷嘴11属于对被卡盘销20及旋转基座21保持的基板W进行加热的基板加热单元。
移动喷嘴10通过喷嘴移动机构60在水平方向(与旋转轴线A1垂直的方向)及铅垂方向(与旋转轴线A1平行的方向)上移动。移动喷嘴10能够在水平方向上在中央位置与退避位置之间移动，该中央位置是移动喷嘴10与基板W的正面的旋转中心位置相向的位置，该退避位置是移动喷嘴10与基板W的正面不相向的位置。喷嘴移动机构60具有例如沿着铅垂方向的转动轴、与转动轴连接且沿着水平方向延伸的喷嘴臂和驱动喷嘴臂的喷嘴臂驱动机构。喷嘴臂驱动机构具有通过使转动轴以铅垂的转动轴线为轴转动来使喷嘴臂摆动的马达和通过使转动轴沿着铅垂方向升降来使喷嘴臂上下运动的气缸。移动喷嘴10固定在喷嘴臂上。通过喷嘴臂的摆动及升降，移动喷嘴10在水平方向及垂直方向上移动。
在本实施方式中，移动喷嘴10属于低表面张力液体供给单元，该低表面张力液体供给单元向被旋转卡盘5保持的基板W的正面供给作为表面张力比水低的低表面张力液体的一个例子的有机溶剂。
作为有机溶剂的一个例子列举了IPA。作为低表面张力液体不限于IPA，可以使用表面张力比水小且与基板W的正面及形成于基板W的图案(参照图22)不发生化学反应的除IPA以外的有机溶剂。具体地说，包括IPA、HFE(氢氟醚)、甲醇、乙醇、丙酮及Trans-1、2二氯乙烯中的至少一种的液体可以用作低表面张力液体。低表面张力液体不需要由仅由一种成分构成，可以是与其他成分混合而成的液体。例如，低表面张力液体可以是IPA液、纯水的混合液，也可以是IPA液和HFE液的混合液。
另外，在本实施方式中，移动喷嘴10属于向基板W的正面供给氮气(N2)等非活性气体的非活性气体供给单元。移动喷嘴10能够向基板W的正面上的移动喷嘴10下方的位置供给非活性气体。移动喷嘴10能够以配置于中央位置的状态向基板W的中心供给非活性气体。移动喷嘴10能够不向移动喷嘴10下方的位置喷出非活性气体，而向远离基板W的中心的外周喷出非活性气体。由此，能够形成覆盖基板W的正面且沿着基板W的正面流动的非活性气体流F。基板W的外周是，比基板W的周缘稍向基板W的内侧(中心侧)的部分。这样，移动喷嘴10属于向基板W的外周喷出非活性气体来形成非活性气体流F的非活性气体流形成单元。
非活性气体不限于氮气，只要相对于基板W的正面及图案为非活性的气体即可。非活性气体例如可以是氩等稀有气体类。
在移动喷嘴10上连接有有机溶剂供给管61、第1非活性气体供给管63及第2非活性气体供给管68。在有机溶剂供给管61上安装有使有机溶剂供给管61的流路开闭的有机溶剂阀62。在第1非活性气体供给管63上安装有使第1非活性气体供给管63的流路开闭的第1非活性气体阀64。在第2非活性气体供给管68上安装有第2非活性气体阀69。从有机溶剂供给源向有机溶剂供给管61供给有机溶剂。从非活性气体供给源向第1非活性气体供给管63及第2非活性气体供给管68供给非活性气体。
加热流体供给喷嘴11通过向基板W的背面(下方侧的主面)的中心供给加热流体来加热基板W。加热流体供给喷嘴11在旋转轴22中穿过。加热流体供给喷嘴11的上端具有与基板W背面中心相面对的喷出口11a。通过向基板W背面中心供给加热流体，基板W的中央区域被加热。从加热流体供给源经由加热流体供给管80向加热流体供给喷嘴11供给加热流体。所供给的加热流体例如是温水。温水是温度比室温高的水，例如为80℃～85℃的水。加热流体不限于温水，可以是高温的氮气等气体。加热流体只要是能够加热基板W的流体即可。在加热流体为温水的情况下，加热流体供给喷嘴11属于向基板W的背面中心供给温水的中心温水供给单元。在加热流体供给管80上安装有使加热流体供给管80的流路开闭的加热流体阀81。
如图1中的双点划线所示，处理单元2可以具有作为相向构件的遮挡板6，该遮挡板6与基板W相向，用于遮挡周围的环境气体使该遮挡板6和基板W之间的环境气体与周围的环境气体隔离。遮挡板6形成位直径与基板W的直径大致相同或者为基板W的直径以上的圆板状，大致水平地配置在旋转卡盘5的上方。遮挡板6能够移动至下位置到上位置的任意位置(高度)。在遮挡板6处于非常接近基板W的正面的位置时，通过遮挡板6，使遮挡板6和基板W之间与周围(遮挡板6与基板W之间的空间的外部)的环境气体隔离。
图2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。基板处理装置1具有控制器12。控制器12具有微型计算机，按照规定的控制程序控制基板处理装置1所具有的控制对象。控制器12具有处理器(CPU)12A和存储控制程序的存储器12B。就控制器12而言，通过处理器12A执行控制程序，执行基板处理用的各种控制。尤其是，控制器12被程序化，来控制基板旋转驱动机构23、药液供给喷嘴移动机构40、冲洗液供给喷嘴移动机构50、喷嘴移动机构60和阀类42、52、62、64、69、81。
图3是用于说明由处理单元2进行的基板处理的一个例子的流程图。
在处理单元2进行的基板处理中，首先执行药液处理工序(步骤S1)。在药液处理工序中，首先控制器12驱动基板旋转驱动机构23，由此旋转基座21进行旋转。由此，基板W开始旋转。在药液处理工序中，旋转基座21以规定的药液旋转速度旋转。药液旋转速度例如为800rpm～1000rpm。
然后，通过控制器12控制药液供给喷嘴移动机构40，将药液供给喷嘴7配置于基板W的上方的药液处理位置。药液处理位置可以是从药液供给喷嘴7喷出的药液能够着落在基板W正面的旋转中心位置的位置。然后，控制器12打开药液阀42。由此，从药液供给喷嘴7向旋转状态的基板W的正面供给药液。所供给的药液借助离心力遍布基板W的整个正面。
进行了规定时间的药液处理后，执行冲洗处理工序(步骤S2)，在该工序中，通过将基板W的正面上的药液置换为冲洗液，从基板W的正面上排除药液。
具体地说，控制器12通过控制冲洗液供给喷嘴移动机构50，使冲洗液供给喷嘴8配置于基板W上方的冲洗液处理位置。冲洗液处理位置可以是从冲洗液供给喷嘴8喷出的冲洗液着落于基板W正面的旋转中心位置的位置。然后，控制器12关闭药液阀42。并且，控制器12打开冲洗液阀52，从而使冲洗液供给喷嘴8向旋转状态的基板W的正面供给冲洗液等处理液(处理液供给工序)。所供给的冲洗液借助离心力遍布基板W的整个正面，来置换药液。
在冲洗处理工序中，通过控制器12控制基板旋转驱动机构23，旋转基座21以规定的冲洗液旋转速度旋转。冲洗液旋转速度例如为800rpm～1200rpm。
然后，通过继续向基板W的正面供给冲洗液，在基板W的正面上形成冲洗液的液膜。通过控制器12控制基板旋转驱动机构23，使旋转基座21以规定的冲洗液膜形成速度旋转。冲洗液膜形成速度例如为10rpm。
然后，执行通过表面张力比冲洗液低的低表面张力液体即有机溶剂处理基板W的有机溶剂处理工序(步骤S3)。然后，利用有机溶剂的处理结束后，控制器12控制基板旋转驱动机构23。由此，基板W以规定的干燥旋转速度高速旋转。干燥旋转速度例如为1000rpm。干燥旋转速度不限于1000rpm，能够在1000rpm～2500rpm的范围内变更。由此，进行借助离心力甩出基板W上的液体成分的干燥处理工序(步骤S4)。在干燥处理工序，通过控制器12控制喷嘴移动机构60，将移动喷嘴10配置于中央位置。并且，形成打开第2非活性气体阀69的状态，向基板W的外周喷出非活性气体。由此，形成覆盖基板W的正面且沿着基板W的正面流动的非活性气体流F。在干燥处理工序中，控制器12通过控制喷嘴移动机构60，使移动喷嘴10配置于退避位置，也可以代替该动作，使遮挡板6移动至下位置。干燥处理工序也称为旋转干燥工序。通过执行干燥处理工序，基板处理装置1进行的基板处理结束。
接着，详细说明处理单元2进行的有机溶剂处理工序。
图4是用于说明由处理单元2进行的有机溶剂处理的一个例子的流程图。图5A～图5D是用于说明有机溶剂处理的一个例子的情况的图解剖视图。
在有机溶剂处理工序中，首先控制器12控制喷嘴移动机构60。由此，移动喷嘴10配置于与基板W正面的旋转中心位置相向的中央位置(步骤T1)。
然后，为了形成从基板W的中心朝向外周的与基板W的正面平行且呈放射状流动的非活性气体流F，开始向基板W的外周喷出非活性气体(步骤T2)。具体地说，通过控制器12打开第2非活性气体阀69，从移动喷嘴10向处于被旋转卡盘5保持状态的基板W的外周喷出非活性气体。由此，形成非活性气体流F，基板W的正面被该非活性气体流F覆盖。因此，抑制或者防止在被旋转卡盘5保持的基板W的正面上产生颗粒。
然后，如图5A所示，执行通过有机溶剂置换冲洗液的置换工序。详细地，通过控制器12打开加热流体阀81，开始从加热流体供给喷嘴11供给加热流体(例如温水)(步骤T3)。加热流体从喷出口11a向旋转状态的基板W的背面中心喷出。
然后，通过控制器12关闭冲洗液阀52，停止从冲洗液供给喷嘴8供给冲洗液。并且，控制器12使冲洗液供给喷嘴8移动至退避位置。接着，通过控制器12打开有机溶剂阀62，开始从移动喷嘴10供给有机溶剂(步骤T4)。从移动喷嘴10供给的有机溶剂向包括基板W正面旋转中心位置的中央区域喷出。从移动喷嘴10供给的有机溶剂的温度(有机溶剂温度)例如为50℃。
然后，控制器12一边从加热流体供给喷嘴11供给加热流体来加热基板W，一边从移动喷嘴10向基板W的旋转中心位置供给有机溶剂。由此，冲洗液置换为有机溶剂(步骤T5)。在置换工序中，控制器12控制基板旋转驱动机构23以使旋转基座21以规定的置换速度旋转。置换速度例如为300rpm。
然后，如图5B所示，执行在基板W的正面形成(覆盖)有机溶剂的液膜66的液膜形成工序。详细地说，控制器12一方面继续从移动喷嘴10向基板W的正面的旋转中心供给有机溶剂，另一方面关闭加热流体阀81。由此，停止从加热流体供给喷嘴11向基板W的背面中心供给加热流体(步骤T6)。由此，对基板W的加热减弱。
然后，通过控制器12控制基板旋转驱动机构23，使旋转基座21的旋转减速，由此，基板W的旋转速度比置换工序的旋转速度低(步骤T7)。具体地说，控制基板旋转驱动机构23使基板W以规定的液膜形成速度旋转(低转速液体覆盖工序)。液膜形成速度例如为10rpm。液膜形成速度可以在不会使液膜66在基板W上分裂的速度范围内维持恒定。另外，液膜形成速度可以在不会使液膜66在基板W上分裂的速度范围内变更。
然后，控制器12停止从加热流体供给喷嘴11向基板W供给加热流体以减弱对基板W的加热，并且继续从移动喷嘴10向基板W的正面供给有机溶剂。由此，在基板W的正面形成有机溶剂的液膜66(步骤T8)。在液膜形成工序中形成的液膜66具有规定的厚度。该厚度例如为1mm左右。
然后，如图5C及图5D所示，执行液膜排除工序，在该液膜排除工序中，不向基板W的中央区域供给有机溶剂，通过加强对基板W的加热，从基板W的正面上排除液膜66。
详细地说，通过控制器12关闭有机溶剂阀62，停止从移动喷嘴10向基板W供给有机溶剂(步骤T9)。控制器12打开加热流体阀81，由此如图5C所示，再次开始从加热流体供给喷嘴11供给加热流体(步骤T10)。加热流体的温度例如为80℃～85℃。该温度比从移动喷嘴10供给的有机溶剂的温度(例如50℃)更高。通过供给加热流体，对基板W的加热加强。通过加强加热，基板W的中央区域的温度达到77℃～82℃。从刚到达基板W的背面中心之后基板W与加热流体之间开始进行热交换，所以在到达基板W的外周之前，加热流体的热量被基板W夺走。因此，基板W外周的温度变为71℃左右。
然后，通过控制器12打开第1非活性气体阀64，开始向基板W的中心供给非活性气体(步骤T11)。
执行通过加热基板W的中央区域，在液膜66的中央区域形成开口67的开口形成工序(步骤T12)。详细地说，通过从加热流体供给喷嘴11供给的加热流体使基板W的背面的中心的温度升高。由此，基板W中心附近的有机溶剂的表面张力降低，所以仅在基板W中央区域，液膜66变薄。由于基板W中央区域的有机溶剂的温度上升，所以促进有机溶剂的蒸发。由此，在液膜66的中央区域形成开口67。通过向基板W的中心供给非活性气体，来辅助开口67的形成。
然后，控制器12通过控制基板旋转驱动机构23，使旋转基座21的旋转速度减小以使基板W以比置换工序中的旋转速度低的速度旋转(低转速干燥工序)。具体地说，以使基板W以规定的开口形成速度旋转的方式控制基板旋转驱动机构23。开口形成速度例如为10rpm。开口形成速度不限于10rpm，只要是10rpm～20rpm左右即可。
然后，控制器12通过关闭第1非活性气体阀64，停止从移动喷嘴10向基板W的正面中心供给非活性气体(步骤T13)。然后，执行开口扩大工序(步骤T14)，在该开口扩大工序中，如图5D所示，通过继续对基板W的中央区域进行加热，使开口67向基板W的周缘扩大。
然后，控制器12通过控制基板旋转驱动机构23，使旋转基座21的旋转速度减小，以使基板W以比置换工序中的旋转速度低的速度旋转(低转速干燥工序)。具体地说，控制基板旋转驱动机构23以使基板W以规定的开口扩大速度旋转。开口扩大速度例如为10rpm。开口扩大速度不限于10rpm，只要是10rpm～20rpm左右即可。开口67扩大，液膜66被从基板W的正面排除，从而利用有机溶剂的基板W处理结束。
开口形成速度及开口扩大速度在不会使液膜66在基板W上裂的速度范围内维持恒定。另外，开口形成速度及开口扩大速度也可以在不会使液膜66在基板W上分裂的速度范围内变更。
图6A是示意地示出开口扩大工序中的开口67的周缘67a附近的图。图6B示意地示出滴落至未旋转状态的基板W的正面上的有机溶剂的液滴A附近的图。
如图6A所示，在开口扩大工序中，通过加热基板W，在位于开口67的周缘67a的液膜66的气液界面66a，在液膜66中产生与向远离基板W正面的方向的对流C。在液膜66中，越接近基板W的正面的部分，液温越高，由此产生该对流C。对流C沿着远离基板W正面的方向产生，并且形成沿着气液界面66a的气流，由此使液膜66朝向使开口67扩大的方向自发地移动。在开口扩大工序中，位于开口67的周缘67a的液膜66的气液界面66a以比有机溶剂与基板W的正面之间的接触角θ2(参照图6B)更大的角度θ1与基板W的正面接触。在产生因对流C引起的液膜66的自发移动时，变为这样的状态。接触角θ2是在有机溶剂的液滴A的气液界面与基板W的正面之间形成于液膜66的内部的角度。角度θ1是在切线66b与基板W的正面之间形成于液膜66的内部的角度。切线66b是在与气液界面66a正交的平面上，在该气液界面66a所形成的曲线上与基板W的正面的交点作为切点而引出的切线。相比于开口67的周缘67a的外侧指相对于周缘67a与旋转中心位置相反的一侧。角度θ1优选为45度以上。
通过使基板W旋转，对液膜66作用离心力，或者通过向开口67内供给非活性气体，使该非活性气体产生的吹送力作用于液膜66的开口67的周缘67a。在这样的情况下，优选开口67的周缘67a处的液膜66的气液界面66a以比有机溶剂与基板W之间的接触角θ2更大的角度θ1(例如45度以上的角度)与基板W的正面接触。若这样，则对于液膜66移动(开口67的扩大)的主导的机制(mechanism)可以说为因液膜66中的对流C引起的自发移动。
液膜66的厚度为1mm最优，足够厚。因此，基板W的正面与液膜66的上表面之间的温度差易于变大，因此易于在液膜66内产生对流C。在液膜66内，基板W的正面附近的有机溶剂的温度与液膜66的表面附近的有机溶剂的温度之差若为30℃～35℃，则更易于产生对流C。
优选地，控制器12在开口形成工序T12及开口扩大工序T14(液膜排除工序)中，以使由液膜66中的对流C引起的液膜66的移动速度V2比液膜66借助作用于液膜66的离心力产生的移动速度V1更快的方式控制加热流体阀81及基板旋转驱动机构23，由此来控制基板W的加热及旋转。液膜66的移动速度为，开口67的周缘67a朝向远离基板W的旋转中心位置的方向的速度。
根据第1实施方式，通过加热基板W，利用有机溶剂效率良好地置换基板W上的冲洗液。另一方面，在形成液膜66时，对基板W的加热减弱，因此抑制有机溶剂的蒸发。因此，效率良好地形成足够厚度的液膜66。由此，能够抑制因局部的有机溶剂蒸发而引起的液膜66分裂。并且，不向基板W的中央区域供给有机溶剂，再次加强对基板W的加热，从而能够将液膜66不分裂地而以块状从基板W的正面上排除。因此，在基板W的正面上不会残留有机溶剂的液滴，而能够良好地排除基板W的正面上的有机溶剂。由此，能够降低由作用于基板W上的微细图案(图22参照)的有机溶剂等产生的表面张力，能够抑制或者防止图案倒塌。
根据第1实施方式，通过控制对基板W的加热，在基板W的正面上所形成的液膜66中，产生使液膜66移动的对流C，因此通过该对流C使液膜66产生自发移动，由此，从基板W的正面排除液膜66。结果，能够将液膜66不分裂地而以块状从基板W的正面上排除。因此，在基板W的正面上不会残留有机溶剂的液滴，而能够良好地排除基板W的正面上的有机溶剂。
根据第1实施方式，在有机溶剂的液膜66的中央区域所形成的开口67的周缘67a处的液膜66的气液界面66a，产生朝向远离基板W的方向的对流C。该对流C产生朝向使开口67扩大的方向的自发移动。由此，开口67扩大。因此，能够在不使液膜66分裂的情况下，从基板W的正面上更良好地排除有机溶剂。
根据第1实施方式，在开口扩大工序中，在不向基板W供给非活性气体的情况下使开口67扩大。因此，能够防止液膜66的气液界面66a处的对流C被非活性气体冷却。而且，还能够防止非活性气体使对流C紊乱。而且，还能够防止非活性气体破坏液膜66。
根据第1实施方式，在置换工序中，一边借助基板W旋转产生的离心力排除处理液，一边向基板W的正面供给有机溶剂，所以能够使有机溶剂效率良好地置换基板W上的处理液。在液膜形成工序中，通过使基板W的旋转速度减小，能够减小离心力。由此，从基板W排除的有机溶剂的量减少，因此能够良好地形成液膜66。在液膜排除工序中，通过使基板W以比置换工序中的旋转速度更低的速度旋转，变成加热引起的液膜66的自发移动为主导的状态，能够借助适度的离心力辅助液膜66的自发移动。
根据第1实施方式，由对流C引起的液膜66的自发移动速度V2比由作用于液膜66的离心力产生的液膜66的移动速度V1更快，因此能够抑制借助离心力从基板W排除的有机溶剂的量。由此，能够进一步抑制液膜66在基板W上分裂。因此，能够更加良好地排除基板W的正面上的有机溶剂。
根据第1实施方式，基板W在不会使液膜66在基板W上分裂的速度范围内旋转，因此通过离心力辅助液膜66的移动，由此保持液块状态的液膜66被排除到基板W外。
根据第1实施方式，移动喷嘴10供给温度比基板W更低的有机溶剂，所以易于借助与基板W间的温度差，产生液膜66中的对流C。优选有机溶剂的温度比通过加热流体供给喷嘴11供给加热流体而在加热位置附近对基板W加热后的温度更低。由此，在加热位置附近，能够产生或促进从基板W朝向液膜66的表面的对流C，因此能够通过基板W上的液膜66的自发移动，将液膜66有效地排除到基板W外。
根据第1实施方式，通过向基板W的背面中心供给加热流体，促进基板的中心附近(中央区域)的液膜66的有机溶剂蒸发，并且使液膜66中的对流C的起点配置于基板W的中央区域。由此，能够在基板W的中心即液膜66的中心位置，使液膜66形成开口67。并且，通过使该开口67向外侧扩大的方式使液膜66移动，从而能够将液膜66排除到基板W外。基板W的外侧指与基板W的中心远离的一侧。
在如第1实施方式那样设置遮挡板6的情况下，能够抑制基板W与遮挡板6之间的环境气体周围的环境气体所含有的水分溶入液膜66。
在第1实施方式中，为了抑制加热流体从基板W的背面迂回至正面，优选在停止从移动喷嘴10供给有机溶剂(步骤T9)之前，停止从加热流体供给喷嘴11供给加热流体(步骤T6)。
根据第1实施方式，在干燥处理工序中，移动喷嘴10不仅向基板W的中心，还向基板W的外周供给非活性气体，由此能够保护基板W的正面。
第2实施方式
第2实施方式的基板处理装置1P具有与第1实施方式的基板处理装置1相同的结构。图7是用于说明由本发明的第2实施方式的基板处理装置1P所具有的处理单元2P进行的有机溶剂处理的一个例子的流程图。图8是用于说明由处理单元2P进行的有机溶剂处理的开口扩大工序的情况的图解剖视图。在图7、图8以及后述的图9～图21B中，对与之前说明的构件相同的构件标注相同的附图标记，并省略说明。
由第2实施方式的处理单元2P进行的有机溶剂处理与由第1实施方式的处理单元2进行的有机溶剂处理(参照图4)的主要不同点在于，在开口扩大工序中，控制器12根据开口67的扩大控制基板旋转驱动机构23，从而基板W的旋转速度逐渐加快(步骤T21)。在本例中，基板W的旋转速度从液膜形成速度阶梯性地增大。更具体地说，基板W的旋转速度从10rpm增大至20rpm并维持规定时间(例如10秒钟)，然后增大至30rpm并维持规定时间(例如10秒钟)，然后增大至40rpm并维持规定时间(例如10秒钟)，然后增大至50rpm并维持规定时间(例如10秒钟)。
根据第2实施方式，具有与第1实施方式相同的效果。
在基板W的外周附近，与基板W的中心附近相比，从加热流体供给喷嘴11供给的加热流体的热更难以传递至基板W。因此，在开口扩大工序中，在开口67的周缘67a处于基板W的外周附近的情况下，与开口67的周缘67a处于基板W的中心附近的情况相比，液膜66的自发移动速度慢。因此，在开口扩大工序中，随着开口67的周缘67a接近基板W的外周来使基板W的旋转速度逐渐加速以增大离心力，从而能够增大对开口67的周缘67a处于基板W的外周附近时的液膜66移动的辅助程度。
第3实施方式
图9是用于说明本发明的第3实施方式的基板处理装置1Q所具有的处理单元2Q的构成例的图解剖视图。
第3实施方式的处理单元2Q与第1实施方式的处理单元2(参照图1)的主要不同点在于，处理单元2Q具有在远离基板W中心的外周位置对基板W进行加热的外周部加热机构30。外周位置是，与通过加热流体供给喷嘴11向基板W的背面的中心供给加热流体而能够被加热的位置(中央区域)相比，更靠基板W的外侧的位置。外周部加热机构30属于在外周位置对基板W进行加热的外周部加热单元。
第3实施方式的外周部加热机构30具有多个外周位置加热流体供给喷嘴31，多个外周位置加热流体供给喷嘴31分别配置于与基板W中心的距离不同的多个位置，并向远离基板W背面中心的位置供给加热流体。多个外周位置加热流体供给喷嘴31各自能够向对应的外周位置供给加热流体。多个外周位置加热流体供给喷嘴31沿着基板W的旋转半径方向排列。通过基板W以旋转轴线A1为轴旋转，上述的多个外周位置加热流体供给喷嘴31与基板W背面的环状区域相面对。环状区域是，从远离包括基板W中心的中央区域的规定位置到基板W的外周为止的范围的区域。
多个外周位置加热流体供给喷嘴31分别与多个加热流体供给管32连接，在多个加热流体供给管32上分别安装有多个加热流体阀33。换言之，各外周位置加热流体供给喷嘴31连接有一个加热流体供给管32，在该加热流体供给管32上安装有一个加热流体阀33。多个加热流体阀33属于在向对应的外周位置加热流体供给喷嘴31加热流体的状态与不供给加热流体的状态之间进行切换的供给切换单元。从最靠近旋转中心位置的外周位置加热流体供给喷嘴31起依次标注附表标记31a～31d，对与外周位置加热流体供给喷嘴31a～31d对应的加热流体阀33分别标注附图标记33a～33d。
控制器12通过控制加热流体阀81和多个加热流体阀33以变更供给加热流体的喷嘴，从而能够使对基板W进行加热的位置移动。通过向加热流体供给喷嘴11及多个外周位置加热流体供给喷嘴31中的能够对基板W上开口67的周缘67a所处的部分进行加热的喷嘴供给加热流体，能够促进在开口67的周缘67a处的液膜66的气液界面66a产生对流C。
图10是用于说明由处理单元2Q进行的有机溶剂处理的一个例子的流程图。图11是用于说明由处理单元2Q进行的有机溶剂处理的开口扩大工序的情况的图解剖视图。
由第3实施方式的处理单元2Q进行的有机溶剂处理与由第1实施方式的处理单元2进行的有机溶剂处理(参照图4)的主要不同点在于，在开口扩大工序中，加热基板W的位置移动(步骤T31)。
详细地说，当通过液膜66的自发移动，开口67的周缘67a移动至比中央区域更靠外侧的位置时，控制器12关闭加热流体阀81。由此，停止从加热流体供给喷嘴11向基板W背面中心供给加热流体。并且，控制器12将与最靠近基板W的旋转中心位置的外周位置加热流体供给喷嘴31a对应的加热流体阀33a打开。由此，开始从加热流体阀33a向基板W上的开口67的周缘67a所处的部分的背面供给加热流体。
然后，当开口67的周缘67a在基板W上移动至比之前的外周位置加热流体供给喷嘴31a能加热基板W的位置更靠外侧的位置时，控制器12打开与外周位置加热流体供给喷嘴31b对应的加热流体阀33b。由此，开始通过比外周位置加热流体供给喷嘴31a更靠外侧的外周位置加热流体供给喷嘴31b供给加热流体。并且，控制器12关闭加热流体阀33a，从而停止从外周位置加热流体供给喷嘴31a供给加热流体。
然后，当开口67的周缘67a在基板W上移动至比之前的外周位置加热流体供给喷嘴31b能够加热基板W的位置更靠外侧的位置时，控制器12控制加热流体阀33c、33d。由此，开始从与周缘67a的位置相应的外周位置加热流体供给喷嘴31c、031d供给加热流体。
控制器12通过控制多个加热流体阀33，直到液膜66被排除为止，持续从多个外周位置加热流体供给喷嘴31中的任意喷嘴供给加热流体。
这样，加热流体阀81及多个加热流体阀33属于按照开口67的周缘67a的移动使加热基板W的位置移动的加热位置移动单元。
根据第3实施方式，起到与第1实施方式同样的效果。
根据第3实施方式，由于加热位置按照开口67的周缘67a的移动而移动，因此能够在位于开口67的周缘67a的液膜66的气液界面66a良好地产生对流C。因此，能够更良好地排除基板W的正面上的有机溶剂。
根据第3实施方式，通过在外周位置加热基板W，能够促进外周位置的有机溶剂的蒸发，因此能够效率良好地排除液膜66。
根据第3实施方式，能够根据开口67的周缘67a的位置，仅对为了在基板W上产生对流C而需要特别加热的部分进行加热，因此能够减少用于产生对流C的加热流体的使用量。
第4实施方式
图12是用于说明第4实施方式的基板处理装置1R所具有的处理单元2R的构成例的图解剖视图。
第4实施方式的处理单元2R与第1实施方式的处理单元2(参照图1)的主要不同点在于，在外周位置加热基板W的外周部加热机构30R具有多个加热器90。外周部加热机构30R属于对被卡盘销20及旋转基座21保持的基板W进行加热的基板加热单元。多个加热器90例如为内置于旋转基座21中，且沿着旋转径向延伸的电阻。多个加热器90从基板W的下方与外周位置相向。通过基板W以旋转轴线A1为轴旋转，多个加热器90与基板W背面的环状区域相向。
多个加热器90沿着旋转径向配置。多个加热器90连接有通过向各加热器90通电而使各加热器90的温度上升的加热器通电机构91。通过在旋转轴22内穿过的供电线92将来自加热器通电机构91的电力供给至多个加热器90。在本实施方式中，虽然多个加热器90与共用的加热器通电机构91连接，但是也可以多个加热器90分别连接不同的加热器通电机构。控制器12以使被通电的加热器90发生变化的方式控制加热器通电机构91，由此能够使加热基板W的位置移动。为了促进在开口67的周缘67a处的液膜66的气液界面66a处产生对流C，优选使用从下方与开口67的周缘67a相向的加热器90加热基板W。
在外周部加热机构30R中，可以对各个加热器90设定不同的温度。各加热器90的温度例如设定为越远离基板W的旋转中心位置温度越高。
加热器90可以形成包围旋转轴线A1的形状的圆环状，也可以形成为周向上圆环的一部分被切断的C字状。在加热器90形成为圆环状的情况下，加热器90属于加热环状区域的环状区域加热单元。
控制器12通过控制加热器通电机构91，能够控制对各加热器90的通电。由此，控制器12能够使加热器90加热基板W的位置移动。
图13是用于说明由处理单元2R进行的有机溶剂处理的开口扩大工序的情况的图解剖视图。
在第4实施方式的处理单元2R进行的有机溶剂处理中，与第3实施方式的处理单元2Q的有机溶剂处理(参照图10)相同，在开口扩大工序中，加热基板W的位置移动(步骤T31)。
详细地说，当通过液膜66的自发移动，开口67的周缘67a在基板W上移动至中央区域的外侧时，控制器12关闭加热流体阀81。由此，停止从加热流体供给喷嘴11向基板W背面中心供给加热流体。并且，控制器12以对最接近基板W的旋转中心位置的加热器90a通电的方式控制加热器通电机构91。由此，开始对基板W上的开口67的周缘67a所处的部分进行加热。
然后，当开口67的周缘67a再向基板W的外周移动至与比之前的加热器90a更靠外侧的加热器90b相向的位置时，控制器12控制加热器通电机构91。由此，开始利用加热器90b加热基板W。并且，控制器12通过控制加热器通电机构91，停止利用加热器90a加热基板W。
然后，当开口67的周缘67a再向基板W的外周移动至与比之前的加热器90b更靠外侧的加热器90c相向的位置时，控制器12控制加热器通电机构91。由此，开始利用加热器90c加热基板W。并且，控制器12通过控制加热器通电机构91，停止利用加热器90b加热基板W。
控制器12通过控制加热器通电机构91，持续利用多个加热器90中的任一个进行加热，直到液膜66被排除为止。
这样，加热器通电机构91属于使加热基板W的位置移动的加热位置移动单元。
根据第4实施方式，起到与第3实施方式相同的效果。
根据第4实施方式，加热器90属于环状区域加热单元。因此，加热器90加热环状区域，由此能够均匀地对基板W整体(尤其是周向)进行加热。因此，维持液膜66中的对流C。由此，能够通过由加热产生的液膜66的自发移动，效率良好地排除液膜66。
第5实施方式
图14是用于说明本发明的第5实施方式的基板处理装置1S的处理单元2S的构成例的图解剖视图。
第5实施方式的基板处理装置1S所具有的处理单元2S与第1实施方式的基板处理装置1所具有的处理单元2的不同点如下。即，处理单元2S具有加热流体供给喷嘴11S，代替第1实施方式的加热流体供给喷嘴11(参照图1)。加热流体供给喷嘴11S属于基板加热单元。加热流体供给喷嘴11S具有向包括基板W背面的旋转中心位置在内的中央区域供给加热流体的中心加热流体供给喷嘴83和向远离基板W中心的外周位置供给加热流体的外周位置加热流体供给喷嘴84。
中心加热流体供给喷嘴83沿着铅垂方向延伸。中心加热流体供给喷嘴83穿过旋转轴22。中心加热流体供给喷嘴83的上端具有与基板W背面中心相面对的喷出口83a。在加热流体为温水的情况下，中心加热流体供给喷嘴83属于向基板W的背面中心供给温水的中心温水供给单元。
外周位置加热流体供给喷嘴84属于在外周位置加热基板W的外周部加热单元。外周位置加热流体供给喷嘴84具有从中心加热流体供给喷嘴83的前端沿着旋转径向延伸的杆喷嘴的形态。
外周位置加热流体供给喷嘴84可以设置多个。在第5实施方式中，外周位置加热流体供给喷嘴84设置有两个。两个外周位置加热流体供给喷嘴84在基板W的旋转方向彼此隔开180度。
外周位置加热流体供给喷嘴84具有与远离基板W背面中心的外周位置相面对的多个喷出口84a。多个喷出口84a分别配置在与旋转轴线A1的距离不同的多个位置。通过基板W以旋转轴线A1为轴旋转，上述的多个喷出口84a与基板W背面的环状区域相面对。
图15是用于详细说明由第5实施方式的处理单元2S进行的有机溶剂处理的流程图。
由第5实施方式的处理单元2S进行的有机溶剂处理与由第1实施方式的处理单元2进行的有机溶剂处理(参照图4)稍不同。
在处理单元2S进行的有机溶剂处理中，取代开始向基板W背面中心供给加热流体的步骤(图4的步骤T3)，而开始从加热流体供给喷嘴11S向基板W背面中心及基板W背面的多个外周位置供给加热流体(步骤T51)。
在由处理单元2S进行的有机溶剂处理中，取代停止向基板W背面中心供给加热流体的步骤(图4的步骤T6)，而停止从加热流体供给喷嘴11S向基板W背面中心及基板W背面的多个外周位置供给加热流体(步骤T52)。
在由处理单元2S进行的有机溶剂处理中，取代在此开始向基板W背面中心供给加热流体的步骤(图4的步骤T10)，而再次开始从加热流体供给喷嘴11S向基板W背面中心及基板W背面的多个外周位置供给加热流体(步骤T53)。
虽然通过外周位置加热流体供给喷嘴84对基板W的环状区域加热，但是因为基板W进行旋转，所以并不是如基板W的中央区域那样始终通过加热流体持续加热。因此，基板W的环状区域的温度比基板W的中央区域更低。例如，基板W中央区域的温度为77℃～82℃，基板W外周的温度为75℃左右。因此，能够抑制在基板W的环状区域形成开口67。
根据第5实施方式，起到与第1实施方式同样的效果。
根据第5实施方式，在从加热流体供给喷嘴11S供给加热流体的外周位置，加热基板W。因此，能够加速外周位置的有机溶剂的蒸发，因此能够效率良好地排除液膜66。
第6实施方式
第6实施方式的基板处理装置1T具有与第5实施方式的基板处理装置1S(参照图14)相同的结构。
图16是用于说明由第6实施方式的处理单元2T进行的有机溶剂处理的情况的流程图。图17是用于说明由第6实施方式的处理单元2T进行的有机溶剂处理的一个例子的时序图。图18A～图18D是用于说明由第6实施方式的处理单元2T进行的有机溶剂处理的情况的图解剖视图。
由第6实施方式的处理单元2T进行的有机溶剂处理与由第1实施方式的处理单元2进行的有机溶剂处理(参照图4)的主要不同点如下。在由处理单元2T进行的有机溶剂处理中，在不使用非活性气体的情况下形成开口67。在由处理单元2T进行的有机溶剂处理中，在要扩大开口67时，一边向基板W供给有机溶剂一边改变有机溶剂的着落位置P(参照图18D)。着落位置P是，在基板W的正面，从移动喷嘴10供给的有机溶剂着落的位置。
在第6实施方式的有机溶剂处理中，与第1实施方式的有机溶剂处理同样，首先控制器12控制喷嘴移动机构60。由此，移动喷嘴10被配置于与基板W正面的旋转中心位置相向的中央位置(步骤T1)。然后，为了形成非活性气体流F，开始向基板W的外周喷出非活性气体(步骤T2)。
然后，如图18A所示，执行利用有机溶剂置换冲洗液的置换工序。详细地说，通过控制器12打开加热流体阀81，开始从加热流体供给喷嘴11S供给加热流体(步骤T61)。一边从喷出口83a向旋转状态的基板W背面中心喷出加热流体，并且从多个喷出口84a向基板W背面的多个外周位置喷出加热流体。从加热流体供给喷嘴11S供给的加热流体的温度(加热流体温度)例如为80℃～85℃。从加热流体供给喷嘴11S供给的加热流体的供给量(加热流体供给量)例如为1800毫升/min。
然后，控制器12通过关闭冲洗液阀52，停止从冲洗液供给喷嘴8供给冲洗液。并且，控制器12通过打开有机溶剂阀62，开始从移动喷嘴10供给有机溶剂(步骤T4)。从移动喷嘴10供给的有机溶剂朝向基板W正面的包括旋转中心位置在内的中央区域喷出。从移动喷嘴10供给的有机溶剂的温度(有机溶剂温度)例如为50℃。从移动喷嘴10供给的有机溶剂的供给量(有机溶剂供给量)例如为300毫升/min。
然后，控制器12一边从加热流体供给喷嘴11S供给加热流体来加热基板W，一边从移动喷嘴10向基板W供给有机溶剂。由此，冲洗液被置换为有机溶剂(步骤T5)。在置换工序中，控制器12以使旋转基座21以规定的置换速度旋转的方式控制基板旋转驱动机构23。在本例中，置换工序中基板W的旋转速度阶梯性地增加。更具体地说，基板W的旋转速度从10rpm增大到100rpm并维持规定时间，然后增大到300rpm并维持规定时间。置换工序中的基板W的旋转例如合计进行71.5秒钟。
然后，如图18B所示，执行在基板W的正面形成(覆盖)有机溶剂的液膜66的液膜形成工序。控制器12关闭加热流体阀81，从而停止向基板W背面中心及基板W背面的外周位置供给加热流体(步骤T62)。由此，对基板W的加热减弱。
然后，控制器12通过控制基板旋转驱动机构23，使旋转基座21的旋转速度逐渐减小，由此，基板W的旋转速度比置换工序低(步骤T7)。具体地说，逐渐减小基板W的旋转速度直到基板W以规定的液膜形成速度旋转为止。液膜形成速度例如为10rpm。
然后，控制器12停止从加热流体供给喷嘴11向基板W供给加热流体以减弱对基板W的加热，并且从移动喷嘴10向基板W的正面供给有机溶剂。由此，在基板W的正面形成有机溶剂的液膜66(步骤T8)。在液膜形成工序中形成的液膜66具有规定厚度。该厚度例如为1mm左右。从基板W以液膜形成速度进行旋转之后开始执行液膜66形成工序(低转速液体覆盖工序)。
然后，执行液膜排除工序，在该液膜排除工序中，不向基板W的中央区域供给有机溶剂，通过对基板W进行加热，从基板W的正面上排除液膜66。
详细地说，控制器12通过关闭有机溶剂阀62，停止从移动喷嘴10向基板W供给有机溶剂(步骤T9)。然后，控制器12通过打开加热流体阀81，如图18C所示，再次开始从加热流体供给喷嘴11S向基板W背面中心及基板W背面的多个外周位置供给加热流体(步骤T63)。加热流体的温度例如为80℃～85℃。该温度比从移动喷嘴10供给的有机溶剂的温度(例如50℃)高。通过再次开始供给加热流体，加强对基板W的加热。通过加强加热，使基板W中央区域的温度达到77℃～82℃。基板W的外周被从外周位置加热流体供给喷嘴84供给的加热流体加热，从而基板W外周的温度达到75℃左右。
并且，控制器12通过控制喷嘴移动机构60，使处于中央位置的移动喷嘴10开始向外周相向位置移动(步骤T64)。外周相向位置是，移动喷嘴10与基板W的外周相向的位置。在步骤T64中，喷嘴移动机构60属于喷嘴移动单元。
执行通过加热基板W的中央区域，来在液膜66的中央区域形成开口67的开口形成工序(步骤T12)。
然后，执行开口扩大工序，在该开口扩大工序中，如图18D所示，不向基板W的中央区域供给有机溶剂，而继续对基板W的中央区域进行加热，从而使开口67向基板W的周缘扩大(步骤T14)。
然后，当开口67的周缘67a移动至比基板W的中央区域更靠外侧的位置时，控制器12通过打开有机溶剂阀62，从移动喷嘴10向基板W的比中央区域更靠外侧的位置供给有机溶剂(步骤T65)。从移动喷嘴10供给的有机溶剂的温度(有机溶剂温度)例如为50℃。有机溶剂温度为室温以上的情况下，易于产生对流C(参照图6A)。在有机溶剂温度比基板W的温度(例如75℃～82℃)低的情况下，在基板W正面附近的有机溶剂与液膜66表面(上方的面)附近的有机溶剂之间温度差。借助该温度差，易于产生对流C。从移动喷嘴10供给的有机溶剂的供给量(有机溶剂供给量)例如为50毫升/min。
然后，与开口扩大工序并行地，根据开口67的扩大变更有机溶剂着落于基板W的着落位置P(步骤T66)。详细地说，控制器12通过控制喷嘴移动机构60，在液膜66形成开口67之后，以使着落位置P位于比开口67的周缘67a更靠外侧的方式，使移动喷嘴10随着开口67的扩大在沿着基板W正面的方向上移动。由此，着落位置P变更(喷嘴移动工序)。喷嘴移动机构60属于变更有机溶剂在基板W正面上的着落位置P的着落位置变更单元。着落位置P向旋转半径方向的移动速度(着落位置移动速度)例如为13mm/s。该速度与液膜66的气液界面66a(参照图6A)的移动速度大致相等。喷嘴移动机构60通过使移动喷嘴10移动至外周相向位置，能够使着落位置P移动至基板W的外周。然后，控制器12通过关闭有机溶剂阀62，停止向基板W正面供给有机溶剂。
开口67扩大且液膜66从基板W的正面排除，由此利用有机溶剂对基板W的处理结束。
根据第6实施方式，起到与第5实施方式同样的效果。
根据第6实施方式，根据开口67的扩大，变更有机溶剂的着落位置P。因此，向比开口67的周缘67a更靠外侧的位置供给足够的有机溶剂。因此，能够抑制比开口67的周缘67a更靠外侧的有机溶剂局部蒸发而使液膜66分裂的情况。因此，能够更加良好地排除基板W正面上的有机溶剂。
根据第6实施方式，能够不使用非活性气体，而使用加热流体供给喷嘴11S这样的简单机构形成开口67。
第7实施方式
图19是用于说明第7实施方式的基板处理装置1U所具有的处理单元2U的构成例的图解剖视图。该处理单元2U具有加热流体供给喷嘴11U。加热流体供给喷嘴11U属于基板加热单元。加热流体供给喷嘴11U具有中心加热流体供给喷嘴83和与中心加热流体供给喷嘴83分体的外周位置加热流体供给喷嘴85。外周位置加热流体供给喷嘴85属于外周部加热单元。
详细地说，外周位置加热流体供给喷嘴85具有从包围中心加热流体供给喷嘴83且沿着铅垂方向延伸的中空的支撑构件86的顶端沿着径向延伸的杆喷嘴的形态。外周位置加热流体供给喷嘴85具有与基板W背面的远离中心的外周位置相面对的多个喷出口85a。
外周位置加热流体供给喷嘴85可以设置多个。在第7实施方式中，外周位置加热流体供给喷嘴85设置有两个。两个外周位置加热流体供给喷嘴85在基板W的旋转方向上彼此隔开180度。各外周位置加热流体供给喷嘴85分别与多个加热流体供给管87连接，多个加热流体供给管87是与连接于中心加热流体供给喷嘴83的加热流体供给管80不同的供给管。在多个加热流体供给管87各自上安装有多个加热流体阀88。换而言之，各外周位置加热流体供给喷嘴85连接一个加热流体供给管87，在该加热流体供给管87上安装由一个加热流体阀88。可以从共用的加热流体供给源向加热流体供给管80及加热流体供给管87供给加热流体。
通过控制器12控制加热流体阀81、88，能够在通过中心加热流体供给喷嘴83供给加热流体的状态与通过外周位置加热流体供给喷嘴85供给加热流体的状态之间进行切换。
图20是用于说明由第7实施方式的处理单元2U进行的有机溶剂处理的一个例子的流程图。图21A是用于说明由第7实施方式的处理单元2U进行的有机溶剂处理的开口形成工序的情况的图解剖视图。图21B是用于说明由第7实施方式的处理单元2U进行的有机溶剂处理的开口扩大工序的情况的图解剖视图。
由第7实施方式的处理单元2U进行的有机溶剂处理与由第1实施方式的处理单元2进行的有机溶剂处理(参照图4)的不同点如下。在由处理单元2U进行的有机溶剂处理中，不通过中心加热流体供给喷嘴83向基板W背面中心供给加热流体，而仅通过外周位置加热流体供给喷嘴85向基板W背面的外周位置供给加热流体。
详细地说，在由处理单元2U进行的有机溶剂处理中，取代开始向基板W背面中心供给加热流体的步骤(图4的步骤T3)，而通过控制器12打开加热流体阀88，开始从外周位置加热流体供给喷嘴85向基板W背面的外周位置供给加热流(步骤T71)。
另外，在通过处理单元2U进行的有机溶剂处理中，取代停止向基板W背面中心供给加热流体的步骤(图4的步骤T6)，而通过控制器12关闭加热流体阀88，停止从外周位置加热流体供给喷嘴85向基板W背面的外周位置供给加热流体(步骤T72)。
另外，在由处理单元2U进行的有机溶剂处理中，取代再次开始向基板W背面中心供给加热流体的步骤(图4的步骤T10)，而通过控制器12打开加热流体阀88，再次开始从外周位置加热流体供给喷嘴85向基板W背面的外周位置供给加热流体(步骤T73)。
另外，如图21A所示，在由处理单元2U进行的有机溶剂处理中，控制器12通过打开第1非活性气体阀64，从移动喷嘴10向基板W中心供给非活性气体(步骤T11)。在第7实施方式的有机溶剂处理中，通过供给该非活性气体，在基板W上的液膜66形成开口67。
然后，如图21B所示，在开口扩大工序中，通过从外周位置加热流体供给喷嘴85向基板W背面的外周位置供给加热流体，在外周位置对基板W进行加热。
根据第7实施方式，起到与第1实施方式同样的效果。
根据第7实施方式，通过在从加热流体供给喷嘴11S供给加热流体的外周位置加热基板W，由此加速外周位置的有机溶剂的蒸发。由此，能够效率良好地排除液膜66。
另外，在第7实施方式的有机溶剂处理中，可以通过控制器12从中心加热流体供给喷嘴83向基板W背面中心供给加热流体，来辅助对基板W中心的加热。
本发明不限于以上说明的实施方式，还能够以其他方式实施。
例如，可以在因基板W外周加温不足而不能完全排除液膜66的情况下，在干燥处理工序前，通过控制器12控制基板旋转驱动机构23，使基板W的旋转速度逐渐增大。由此，排除液膜66。基板W的旋转速度例如阶梯性地增大。更具体地说，基板W的旋转速度从10rpm增大至20rpm并维持规定时间(例如10秒钟)，然后增大至30rpm并维持规定时间(例如10秒钟)，然后增大至40rpm并维持规定时间(例如10秒钟)，然后增大至500rpm并维持规定时间(例如10秒钟)。
另外，可以在因基板W外周加温不足而不能完全排除液膜66的情况下，在干燥处理工序前，通过控制器12打开第1非活性气体阀64，来从移动喷嘴10向开口67的周缘67a供给非活性气体。此时的非活性气体的流量例如为50升/min。
另外，在各实施方式的有机溶剂处理中，在液膜形成工序中执行停止供给加热流体的步骤T6、T52、T62、T72，但是加热流体的供给不需要完全停止。即，控制器12通过控制加热流体阀81、88减小加热流体的供给量，由此可以减弱对基板W的加热。或者，控制器12通过使加热流体的温度降低来减弱对基板W的加热。
在通过减小加热流体的供给量来减弱对基板W的加热的情况下，控制器12通过控制加热流体阀81、88来增大加热流体的供给量。由此，加强对基板W的加热。另外，在前述的液膜形成工序中通过降低加热流体的温度来减弱对基板W的加热的情况下，通过控制器12控制加热流体阀81、88来使加热流体的温度上升。由此，加强对基板W的加热。
另外，在第1实施方式～第5实施方式及第7实施方式的有机溶剂处理中，执行步骤T13，但是向下方供给非活性气体不需要完全停止。即，可以通过控制器12控制第1非活性气体阀64，减小从移动喷嘴10供给的非活性气体的流量。
针对本发明的实施方式进行了详细的说明，但这些说明只不过是用于明确本发明的技术内容的具体例，本发明不应限定解释为上述的具体例，本发明的保护范围仅有权利要求书来限定。
本申请对应于2015年12月25日向日本国特许厅提出的特愿2015-255046号，通过引用该申请的全部公开内容编入本发明。

Claims (21)

1.一种基板处理装置，其特征在于，
具有：
基板保持单元，将基板保持为水平状态；
处理液供给单元，向被所述基板保持单元保持的基板供给含有水的处理液；
低表面张力液体供给单元，向被所述基板保持单元保持的基板供给表面张力比水的表面张力低的低表面张力液体；
基板加热单元，具有向所述基板的背面中心供给温水的中心温水供给单元，利用所述温水对被所述基板保持单元保持的基板进行加热；
控制器，控制所述处理液供给单元、所述低表面张力液体供给单元及所述基板加热单元；以及，
基板旋转单元，使被所述基板保持单元保持的基板以沿着铅垂方向的规定的旋转轴线为轴旋转，
所述控制器执行：
处理液供给工序，由所述处理液供给单元向所述基板供给处理液；
置换工序，一边由所述基板加热单元加热述基板，一边从所述低表面张力液体供给单元向所述基板供给低表面张力液体来置换所述处理液；
液膜形成工序，相比所述置换工序减弱所述基板加热单元对基板的加热，从所述低表面张力液体供给单元向所述基板供给低表面张力液体来在所述基板的正面形成所述低表面张力液体的液膜；以及
液膜排除工序，从所述低表面张力液体供给单元向所述基板的中央区域不供给低表面张力液体，相比所述液膜形成工序加强所述基板加热单元对所述基板的加热，通过使所述基板上的液膜以与所述基板的正面接触的状态移动来排除所述基板上的液膜，
所述控制器还控制所述基板旋转单元，在所述置换工序中使所述基板以规定的所述旋转轴线为轴旋转，在所述液膜形成工序中使所述基板的旋转速度减小，在所述液膜排除工序中使所述基板以比所述置换工序中的旋转速度更小的速度旋转。
2.一种基板处理装置，其特征在于，
具有：
基板保持单元，将基板保持为水平状态；
处理液供给单元，向被所述基板保持单元保持的基板供给含有水的处理液；
低表面张力液体供给单元，向被所述基板保持单元保持的基板供给表面张力比水的表面张力低的低表面张力液体；
基板加热单元，对被所述基板保持单元保持的基板进行加热；以及
控制器，控制所述处理液供给单元、所述低表面张力液体供给单元及所述基板加热单元；
所述控制器执行：
处理液供给工序，由所述处理液供给单元向所述基板供给处理液；
置换工序，一边由所述基板加热单元加热述所述基板，一边从所述低表面张力液体供给单元向所述基板供给低表面张力液体来置换所述处理液；
液膜形成工序，从所述低表面张力液体供给单元向所述基板供给低表面张力液体来在所述基板的正面形成所述低表面张力液体的液膜；以及
液膜排除工序，控制所述基板加热单元，以在所述低表面张力液体的液膜中产生对流，借助该对流使所述液膜产生自发移动，由此使所述基板上的液膜以与所述基板的正面接触的状态移动来从所述基板的正面排除所述液膜。
3.如权利要求1或2所述的基板处理装置，其特征在于，
所述液膜排除工序包括：
开口形成工序，在所述低表面张力液体的液膜的中央区域形成开口；以及
开口扩大工序，以在所述开口的周缘处的所述液膜的气液界面产生向远离所述基板的方向的对流的方式利用所述基板加热单元加热所述基板，由此使所述开口向所述基板的周缘扩大。
4.如权利要求3所述的基板处理装置，其特征在于，
在所述开口扩大工序中，所述开口的周缘处的所述液膜的气液界面以比所述低表面张力液体与所述基板的正面的接触角更大的角度与所述基板的正面接触。
5.权利要求3所述的基板处理装置，其特征在于，
在所述开口扩大工序中，所述开口的周缘处的所述液膜的气液界面以45度以上的角度与所述基板的正面接触。
6.如权利要求3所述的基板处理装置，其特征在于，
该基板处理装置还具有着落位置变更单元，该着落位置变更单元对由所述低表面张力液体供给单元供给的低表面张力液体在所述基板的正面上的着落位置进行变更，
所述控制器控制所述着落位置变更单元，在所述低表面张力液体的液膜形成所述开口后，以使所述着落位置比所述开口的周缘更靠外侧的方式使所述着落位置随着所述开口的扩大而移动。
7.如权利要求3所述的基板处理装置，其特征在于，
所述基板加热单元具有加热位置移动单元，该加热位置移动单元使加热位置随着所述低表面张力液体的液膜中形成的所述开口的周缘的移动而移动。
8.如权利要求2所述的基板处理装置，其特征在于，
该基板处理装置还具有基板旋转单元，该基板旋转单元使被所述基板保持单元保持的基板以沿着铅垂方向的规定的旋转轴线为轴旋转，
所述控制器还控制所述基板旋转单元，在所述置换工序中使所述基板以所述旋转轴线为轴旋转，在所述液膜形成工序中使所述基板的旋转速度减小，在所述液膜排除工序中使所述基板以比所述置换工序中的旋转速度更小的速度旋转。
9.如权利要求1或8所述的基板处理装置，其特征在于，
在所述液膜排除工序中，所述控制器以使由所述液膜中的对流产生的所述液膜的移动速度比由作用于所述液膜的离心力产生的所述液膜的移动速度更快的方式，控制通过所述基板加热单元对所述基板的加热及通过所述基板旋转单元的所述基板的旋转。
10.如权利要求1或8所述的基板处理装置，其特征在于，
在所述液膜排除工序中，所述控制器使所述基板的旋转速度在不会使所述液膜在所述基板上分裂的速度范围内维持恒定，或者使所述基板的旋转速度在不会使所述液膜在所述基板上分裂的速度范围内进行变更。
11.如权利要求2所述的基板处理装置，其特征在于，
所述基板加热单元具有向所述基板的背面中心供给温水的中心温水供给单元。
12.如权利要求10所述的基板处理装置，其特征在于，
所述基板加热单元还具有在远离所述基板的中心的外周位置对所述基板进行加热的外周部加热单元。
13.如权利要求1或2所述的基板处理装置，其特征在于，
所述基板加热单元具有环状区域加热单元，该环状区域加热单元对从远离所述基板的中心的规定位置到所述基板的外周为止的范围的环状区域进行加热。
14.如权利要求1或2所述的基板处理装置，其特征在于，
所述低表面张力液体供给单元供给具有比所述基板的温度低的温度的低表面张力液体。
15.一种基板处理方法，其特征在于，
包括：
处理液供给工序，向被保持为水平状态的基板供给含有水的处理液；
置换工序，一边向所述基板的背面中心供给温水来加热所述基板，一边向所述基板供给表面张力比水的表面张力低的低表面张力液体，来置换所述处理液；
液膜形成工序，通过停止供给所述温水而相比所述置换工序减弱对所述基板的加热，向所述基板供给表面张力比水的表面张力低的低表面张力液体，来在所述基板的正面形成所述低表面张力液体的液膜；
液膜排除工序，在向所述基板的中央区域不供给低表面张力液体的情况下，向所述基板的背面中心供给温水而相比所述液膜形成工序加强对所述基板的加热，由此排除所述基板上的液膜；以及
基板旋转工序，在所述置换工序中使所述基板以沿着铅垂方向的规定的旋转轴线为轴旋转，在所述液膜形成工序中使所述基板以所述旋转轴线为轴的旋转速度减小，在所述液膜排除工序中使所述基板以所述旋转轴线为轴以以比所述置换工序中的旋转速度更小的速度旋转。
16.一种基板处理方法，其特征在于，
包括：
处理液供给工序，向被保持为水平状态的基板供给包括水的处理液；
置换工序，一边加热所述基板，一边向所述基板供给表面张力比水的表面张力低的低表面张力液体，来置换所述处理液；
液膜形成工序，通过向所述基板供给表面张力比水的表面张力低的低表面张力液体，在所述基板的正面形成所述低表面张力液体的液膜；以及
液膜排除工序，对所述基板进行加热，以在表面张力比水的表面张力低的低表面张力液体的液膜中产生对流，借助该对流使所述液膜产生自发移动，由此使所述基板上的液膜以与所述基板的正面接触的状态移动来从所述基板的正面排除所述液膜。
17.如权利要求15或16所述的基板处理方法，其特征在于，
所述液膜排除工序包括：
开口形成工序，在所述低表面张力液体的液膜的中央区域形成开口；以及
开口扩大工序，以在所述开口的周缘处的所述液膜的气液边界面产生向远离所述基板的方向的对流的方式对所述基板进行加热，由此使所述开口向所述基板的周缘扩大。
18.如权利要求17所述的基板处理方法，其特征在于，
该基板处理方法还包括与所述开口扩大工序并行进行的着落位置变更工序，在该着落位置变更工序中，向着落位置供给表面张力比水的表面张力低的低表面张力液体，并且使该着落位置随着所述开口的扩大而变更，所述着落位置是所述基板的正面上的比所述开口的周缘更靠外侧的位置。
19.如权利要求16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置换工序中使所述基板以沿着铅垂方向的规定的旋转轴线为轴旋转，在所述液膜形成工序中使所述基板以所述旋转轴线为轴的旋转速度减小，在所述液膜排除工序中使所述基板以所述旋转轴线为轴以比所述置换工序中的旋转速度更小的速度旋转的基板旋转工序。
20.如权利要求15或19所述的基板处理方法，其特征在于，
在所述液膜排除工序中，以使由所述液膜中的对流行产生的液膜的移动速度比由作用于所述液膜的离心力产生的所述液膜的移动速度更快的方式，对所述基板进行加热并使所述基板旋转。
21.如权利要求15或19所述的基板处理方法，其特征在于，
在所述液膜排除工序中，所述基板旋转工序使所述基板的旋转速度在不会使所述液膜在所述基板上分裂的速度范围内维持恒定，或者使所述基板的旋转速度在不会使所述液膜在所述基板上分裂的速度范围内变更。
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