CN107026105A - 基板处理装置和基板处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基板处理装置和基板处理方法。根据本发明的基板处理装置，通过从低表面张力液体供给单元向基板的表面统计低表面张力液体，在基板的表面形成低表面张力液体的液膜。通过从惰性气体供给单元向处于旋转状态的基板的旋转中心位置供给惰性气体，在低表面张力液体的液膜形成从旋转中心位置拓宽的开口，该开口朝向从旋转中心位置远离的方向扩大。低表面张力液体的液附着位置对应开口的扩大而变更为除旋转中心位置以外的至少两个地方，使得液附着位置位于比开口的周缘更靠近外侧的位置。

Description

基板处理装置和基板处理方法
技术领域
本发明涉及一种用液体对基板进行处理的基板处理装置及基板处理方法。成为处理对象的基板，例如包括半导体晶片(wafer)、液晶显示装置用基板、等离子显示装置用基板、FED(Field Emission Display；场致发射显示装置)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。
背景技术
在逐一对基板进行处理的单张式基板处理中，例如通过旋转卡盘(spin chuck)向保持成大致水平的基板供给药液。然后，向基板供给冲洗液，由此由冲洗液替换基板上的药液。之后，进行用于排除基板上的冲洗液的旋转干燥工序。
如日本特开2010-177371号公报中的图14所示，在基板表面形成有精细的图案的情况下，旋转干燥工序中，液面(空气和液体之间的界面)形成在图案内。该情况下，在液面和图案的接触位置产生液体的表面张力。在该表面张力较大的情况下，容易引起图案的倒塌。作为典型的冲洗液的水，由于其表面张力大，因此无法忽略旋转干燥工序中的图案倒塌。
于是，提出了通过供给作为表面张力低于水的低表面张力的液体的异丙醇(Isopropyl Alcohol:IPA)用该IPA来替换进入至图案内部的水，之后通过去除IPA来使基板的表面干燥的方法。
例如，向基板的上表面供给IPA而形成IPA的液膜。之后，向以穿过基板中央部的旋转中心为中心进行旋转的基板的上表面中央部吹送氮气。从而IPA从基板的上表面中央部被去除，由此形成孔(日本国特开2010-177371号公报)。然后，通过由基板的旋转引起的离心力、氮气的吹送力，环状液膜的内径变大。因此，液膜排除至基板外，由此基板的表面被干燥。
另一方面，还有使具有IPA喷射喷嘴和氮气喷射喷嘴的喷嘴头从基板中心朝向周缘进行扫描，同时从IPA喷射喷嘴喷射IPA的情况(美国专利申请公开2009/205684号说明书)。据此，向基板供给的IPA的液膜通过离心力和氮气的吹送力来向基板外侧推出。由此，干燥基板的表面。
在日本国特开2010-177371号公报的基板处理装置中，当去除IPA的液膜时，IPA附着在从基板的旋转中心隔开恒定距离的规定位置，当IPA液膜的内周到达该规定位置时停止IPA的供给。因此，存在停止IPA的供给之后，IPA的液膜分裂，在基板上残留IPA液滴的问题。具体而言，由于IPA从IPA的液膜的蒸发不均匀，因此IPA的部分液膜完全蒸发掉而使基板露出。据此，存在液膜分裂的问题。对液膜的离心力在基板的周缘部大，而在靠近旋转中心的区域小。而且，在基板的周缘部，液膜朝向旋转方向的线速度大，因此液膜和气氛之间的相对速度大，从而蒸发会迅速进行。因此，存在基板周缘部的液膜部分从比该周缘部更靠近内侧的液膜部分分离并向基板外排除的问题。
另一方面，在美国专利申请公开2009/205684号说明书的基板处理装置中，当喷嘴头从基板中心朝向周缘进行扫描时，通过从氮气喷射喷嘴喷射的氮气来辅助IPA的干燥。因此，IPA的环状液膜通过在从基板的旋转中心远离的位置喷出的氮气向基板的旋转半径方向推出。由此，氮气的吹送力局部地对IPA的环状液膜的部分内周起到作用，因此该吹送力在围绕基板旋转中心的周向上变得不均匀。由此，存在IPA的液膜分裂，IPA液滴残留在基板上的问题。
残留在基板上的IPA液滴进入至基板上的微小图案中，与含在该IPA液滴中的水一并长时间对该微小图案施加表面张力。从而该液滴直到最终被干燥为止其表面张力对图案产生的能量变大。据此，存在产生图案倒塌的问题。
发明内容
于是，本发明的目的在于，提供一种能够抑制低表面张力液体残留在基板上，同时能够使基板的表面迅速干燥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，包括：基板保持单元，其将基板保持成水平；基板旋转单元，其使保持于上述基板保持单元的基板以沿铅直方向的规定旋转轴线为轴进行旋转；处理液供给单元，其向保持于上述基板保持单元的基板的表面供给含有水的处理液；低表面张力液体供给单元，其向保持于上述基板保持单元的基板表面供给表面张力小于水的低表面张力液体；液附着位置变更单元，其变更从上述低表面张力液体供给单元供给的低表面张力液体在上述基板表面上的液附着位置；惰性气体供给单元，其向上述基板表面的上述旋转轴线上的位置、即旋转中心位置供给惰性气体；控制器，其控制上述基板旋转单元、上述处理液供给单元、上述低表面张力液体供给单元、上述液附着位置变更单元以及上述惰性气体供给单元。上述控制器进行，使得从上述处理液供给单元向基板表面供给处理液，从上述低表面张力液体供给单元向上述基板的表面供给低表面张力液体，由此用上述低表面张力液体替换上述处理液从而在上述基板的表面形成低表面张力液体的液膜，通过上述基板旋转单元使上述基板旋转的同时从上述惰性气体供给单元向上述旋转中心位置供给惰性气体，由此在上述低表面张力液体的液膜形成从上述旋转中心位置扩大的开口，且使该开口朝向从上述旋转中心位置远离的方向扩大，使上述低表面张力液体的上述液附着位置对应上述开口的扩大而变更为除上述旋转中心位置以外的至少两个位置，使得上述液附着位置位于比上述开口的周缘更靠近外侧的位置。
根据该结构，当开口朝向从旋转中心位置远离的方向扩大时，惰性气体向旋转中心位置供给。因此，能够迅速地干燥开口周缘的低表面张力液体，同时能够使开口从旋转中心位置均匀地拓宽。另外，液附着位置对应开口的扩大而变更为至少两个地方，使得低表面张力液体的液附着位置位于比开口的周缘更靠近外侧的位置。据此，低表面张力液体能够充分地向比开口周缘更靠近外侧的位置供给。因此，能够抑制位于比开口的周缘更靠近外侧的低表面张力液体因蒸发或离心力而局部消失。从而，抑制或防止液膜分裂的同时，能够将液膜向基板外排除。因此，能够抑制或防止低表面张力液体或溶解于其的处理液作为液滴而残留在基板上。这样，抑制低表面张力液体等残留在基板表面上，同时能够迅速地干燥基板表面。据此，能够缩短低表面张力液体或溶解于其中的处理液的表面张力的作用时间。
在本发明的一实施方式中，上述控制器使上述液附着位置移动，使得上述开口的周缘和上述液附着位置之间的距离保持恒定。根据该结构，在开口的扩大过程中，从开口周缘至液附着位置为止的距离保持恒定。从而，能够进一步切实地抑制或防止形成开口而呈环状的低表面张力液体的液膜发生局部干燥而分裂。
在本发明的一实施方式中，上述低表面张力液体供给单元包括喷嘴，其向上述基板的表面供给低表面张力液体。上述液附着位置变更单元包括喷嘴移动单元，其使上述喷嘴在沿基板表面的方向上进行移动。根据该结构，通过喷嘴移动单元使喷嘴在沿着基板表面的方向上进行移动，能够任意地设定液附着位置并进行变更。如果无级地进行喷嘴的移动，则能够无级地变更液附着位置，因此是优选的。据此，相对于液膜开口的扩大，能够使液附着位置忠实地追随。
在本发明的一实施方式中，上述低表面张力液体供给单元包括多个喷嘴，其分别配置于离上述旋转中心位置的距离不同的多个位置。上述液附着位置变更单元包括供给切换单元，其在将低表面张力液体向上述多个喷嘴的供给和不供给之间进行切换。
根据该结构，通过供给切换单元，能够以将低表面张力液体向多个喷嘴的供给和不供给之间进行切换的简单结构变更液附着位置。
上述多个喷嘴也可以沿着基板的旋转半径方向排列配置。
在本发明的一实施方式中，上述基板处理装置进一步包括对置构件，其具有与保持于上述基板保持单元的基板的表面相对置的对置面，将上述对置面和上述基板的表面之间从周围的气氛中隔离。根据该结构，对置构件的对置面和基板的表面之间从周围的气氛中被隔离。因此，低表面张力液体难以在比开口更靠近外侧的位置蒸发。据此，能够进一步抑制低表面张力液体液膜的分裂。
在本发明的一实施方式中，上述基板处理装置并进一步包括对置构件，其具有与保持于上述基板保持单元的基板的表面相对置的对置面，将上述对置面和上述基板的表面之间从周围的气氛中隔离。并且，在上述对置面形成有与上述多个喷嘴相对应的多个供给口，低表面张力液体从上述多个供给口向上述基板的表面供给。
根据该结构，低表面张力液体从形成于对置构件的对置面的供给口向基板的表面供给。因此，当低表面张力液体从喷嘴向基板供给时，无需在对置构件和基板之间确保用于配置多个喷嘴的间隔。因此，能够使对置构件靠近基板，从而能够进一步地抑制低表面张力液体在比开口的周缘更靠近外侧的位置的蒸发。
在本发明的一实施方式中，上述基板处理装置进一步包括对置构件旋转单元，其使上述对置构件以上述旋转轴线作为轴进行旋转。
根据该结构，对置构件旋转单元使对置构件围绕旋转轴线进行旋转，由此能够利用离心力将附着于对置面的液滴朝向从旋转中心位置远离的方向飞出。据此，能够抑制附着于对置面的液滴掉落在比开口的周缘更靠近旋转中心位置侧的基板的表面。从而，能够进一步切实地抑制液滴残留在基板上。
在本发明的一实施方式中，上述基板处理装置进一步包括基板加热单元，其对保持于上述基板保持单元的基板进行加热。上述控制单元控制上述基板加热单元，至少在低表面张力液体从上述低表面张力液体供给单元向上述基板表面供给的期间，通过上述基板加热单元加热基板。
根据该结构，通过加热基板，促进低表面张力液体在开口周缘的蒸发，由此，能够提高开口的扩大速度。据此，能够进一步迅速地干燥基板的表面。据此，能够进一步缩短低表面张力液体或溶解于其中的处理液的表面张力的作用时间。
本发明的一实施方式提供一种基板处理方法，该基板处理方法包括：处理液供给工序，向保持成水平的基板供给含有水的处理液；替换工序，向上述基板供给具有低于水的表面张力的低表面张力液体，由此替换上述处理液；液膜形成工序，向上述基板供给具有低于水的表面张力的低表面张力液体，由此在上述基板的表面形成上述低表面张力液体的液膜；开口形成工序，使上述基板以沿铅直方向的规定旋转轴线为轴进行旋转，同时向上述基板表面的上述旋转轴线上的位置、即旋转中心位置供给惰性气体，从而在上述低表面张力液体的液膜形成从上述旋转中心位置扩大的开口；开口扩大工序，向上述旋转中心位置供给惰性气体，由此使上述开口朝向从上述旋转中心位置远离的方向扩大；液附着位置变更工序，向上述基板的表面供给具有低于水的表面张力的低表面张力液体，且使上述液附着位置对应上述开口的扩大而变更为除上述旋转中心位置以外的至少两个位置，使得上述基板表面的液附着位置位于比上述开口的周缘更靠近外侧的位置。
根据该方法，当开口朝向从旋转中心位置远离的方向扩大时，惰性气体向旋转中心位置供给。因此，能够迅速地干燥开口周缘的低表面张力液体，同时能够使开口均匀地从旋转中心位置拓宽。另外，液附着位置对应开口的扩大而变更为至少两个地方，使得低表面张力液体的液附着位置位于比开口周缘更靠近外侧的位置。据此，低表面张力液体能够充分地向比开口周缘更靠近外侧的位置供给。因此，能够抑制位于比开口周缘更靠近外侧的低表面张力液体因蒸发或离心力而从基板表面上局部消失。从而，由于抑制或防止液膜分裂的同时能够向基板外排除液膜，因此，能够抑制或防止低表面张力液体或溶解于其的处理液作为液滴而残留在基板上。这样，能够抑制低表面张力液体等残留在基板的表面上，同时能够迅速地干燥基板的表面。据此，能够缩短低表面张力液体或溶解于其的处理液的表面张力的作用时间。
在本发明的一实施方式中，上述液附着位置变更工序包括：使上述液附着位置移动，使得上述开口的周缘和上述液附着位置之间的距离保持恒定的工序。根据该方法，在开口的扩大过程中，从开口的周缘至液附着位置为止的距离保持恒定。从而，能够进一步切实地抑制或防止形成开口而呈环状的低表面张力液体的液膜发生局部干燥而分裂。
在本发明的一实施方式中，上述液附着位置变更工序包括：使向上述基板的表面供给低表面张力液体的喷嘴在沿上述基板表面的方向进行移动的工序。根据该方法，通过移动喷嘴，能够任意地设定液附着位置并进行变更。如果无级地进行喷嘴的移动，则能够无级地变更液附着位置，因此是优选的。据此，相对于液膜开口的扩大，能够使液附着位置忠实地追随。
在本发明的一实施方式中，上述替换工序、上述液膜形成工序以及上述液附着位置变更工序中至少一个工序包括加热上述基板的工序。根据该方法，通过加热基板，能够促进低表面张力液体在开口周缘的蒸发，并能够提高开口的扩大速度。据此，能够进一步迅速地干燥基板的表面。据此，能够进一步缩短低表面张力液体或溶解于其的处理液的表面张力的作用时间。
本发明中的上述的、或进一步的其他目的、特征以及效果，参照附图并通过以下实施方式的说明更加明确。
附图说明
图1是用于说明本发明第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示意性剖视图。
图2是第一实施方式的处理单元的示意性主视图。
图3是用于说明基板处理装置的主要部分的电气结构的方框图。
图4是用于说明上述处理单元的基板处理的一例的流程图。
图5是用于说明上述处理单元的基板处理的一例的时序图。
图6A是用于说明上述处理单元利用有机溶剂对基板进行处理的情形的示意性剖视图。
图6B是用于说明上述处理单元利用有机溶剂对基板进行处理的情形的示意性剖视图。
图6C是用于说明上述处理单元利用有机溶剂对基板进行处理的情形的示意性剖视图。
图7A是示出开口形成工序中的液膜状态的主视图。
图7B是示出开口扩大工序中的液膜状态的主视图。
图8是用于说明本发明第二实施方式的基板处理装置所具有的处理单元的结构例的示意性剖视图。
图9是用于说明本发明第三实施方式的基板处理装置所具有的处理单元的结构例的示意性剖视图。
图10A是用于说明第三实施方式的处理单元利用有机溶剂对基板进行处理的情形的示意性剖视图。
图10B是用于说明第三实施方式的处理单元利用有机溶剂对基板进行处理的情形的示意性剖视图。
图10C是用于说明第三实施方式的处理单元利用有机溶剂对基板进行处理的情形的示意性剖视图。
图11是用于说明本发明第四实施方式的基板处理装置所具有的处理单元的结构例的示意性剖视图。
图12是用于说明第一实施方式的处理单元的变形例的示意性剖视图。
图13是示出图12中的处理单元所具有的遮蔽板附近的结构的示意性仰视图。
图14是用于说明由表面张力引起图案倒塌的原理的示意性剖视图。
具体实施方式
第一实施方式
图1是用于说明本发明第一实施方式的基板处理装置1所具有的处理单元2的结构例的示意性剖视图。基板处理装置1是逐一对硅片等基板W进行处理的单张式装置。在本实施方式中，基板W为圆形基板。在基板W的表面形成有精细图案(参照图14)。基板处理装置1包括用液体对基板W进行处理的处理单元2。基板处理装置1除处理单元2以外，也可以包括用于将基板W搬入至处理单元2、或从处理单元2搬出基板W的搬运机械臂。基板处理装置1也可以包括多个处理单元2。
处理单元2包括：旋转卡盘5，其将一张基板W保持成水平姿态，使基板W围绕穿过基板W中心的、铅直的旋转轴线A1进行旋转；作为对置构件的遮蔽板6，其与基板W对置，用于将与基板W之间的空间A从周围的气氛B中遮蔽(隔离)。处理单元2进一步包括：药液供给喷嘴7，其向保持于旋转卡盘5的基板W的表面(上方侧的主面)供给氟酸等药液；冲洗液供给喷嘴8，其向保持于旋转卡盘5的基板W的表面供给冲洗液。冲洗液供给喷嘴8包括供给包含水的处理液的处理液供给单元。
旋转卡盘5包括：卡盘销(chuck pin)20；旋转座(spin base)21；旋转轴22；基板旋转驱动机构23，其使基板W围绕旋转轴线A1进行旋转。卡盘销20和旋转座21包含在保持成水平基板W的基板保持单元。旋转轴22和基板旋转驱动机构23包含在使基板W围绕旋转轴线A1进行旋转的基板旋转单元。
旋转轴22沿着旋转轴线A1在铅直方向上延伸。在本实施方式张，旋转轴22为中空轴。旋转轴22的上端与旋转座21下面的中央相结合。旋转座21具有延水平方向的圆盘形状。在旋转座21上面的周缘部的圆周方向上隔开间隔而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例如包括电动马达，该电动马达通过向旋转轴22施加旋转力来使基板W、卡盘销20、旋转座21以及旋转轴22围绕旋转轴线A1一体地进行旋转。
遮蔽板6形成为具有与基板W几乎相同的直径或其以上直径的圆板状，几乎水平地配置于旋转卡盘5的上方。遮蔽板6具有与保持于旋转卡盘5的基板W相对置的对置面6a。在与遮蔽板6的对置面6a相反侧的一面，固定有以与旋转卡盘5的旋转轴22共用的旋转轴线A1作为中心的旋转轴30。旋转轴30形成中空。
在旋转轴30结合有遮蔽板旋转驱动机构31，该遮蔽板旋转驱动机构31向旋转轴30施加旋转力而使遮蔽板6围绕旋转轴线A1进行旋转。遮蔽板旋转驱动机构31包含在对置构件旋转单元。遮蔽板旋转驱动机构31例如为向旋转轴30施加旋转力的马达。在旋转轴30结合有遮蔽板升降驱动机构32，该遮蔽板升降驱动机构32通过使旋转轴30沿着铅直方向进行升降来使固定于旋转轴30的遮蔽板6进行升降。遮蔽板升降驱动机构32能够使位于从下位置至上位置为止的任意位置(高度)。下位置是，例如从基板W的表面离0.5mm至2.5mm的上方配置对置面6a的位置。上位置是，例如从基板W的表面离150mm的上方配置对置面6a的位置。当遮蔽板6位于充分接近基板W的表面的位置时，对置面6a和基板W的表面之间的空间A，通过遮蔽板6从周围(对置面6a和基板W表面之间的空间外部)的气氛B中隔离。
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(垂直于旋转轴线A1的方向)上进行移动。药液供给喷嘴7通过水平方向上的移动，在与基板W表面的旋转中心位置相对置的中央位置、和不与基板W的表面相对置的退避位置之间进行移动。基板W的表面的旋转中心位置，是指基板W的表面中与旋转轴线A1交差的位置。不与基板W的表面相对置的退避位置，是指在俯视时位于旋转座21外侧的位置。在药液供给喷嘴7结合有药液供给管41。在药液供给管41设置有用于开闭其流道的药液阀42。
向药液供给喷嘴7供给的药液不限于氟酸，也可以是包含硫酸、醋酸、硝酸、盐酸、氟酸、氨水、过氧化氢水、有机酸(例如柠檬酸、草酸等)、有机盐(例如，TMAH：四甲基氢氧化铵等)、表面活性剂、防腐蚀剂中的至少一种的液体。
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(垂直于旋转轴线A1的方向)上进行移动。冲洗液供给喷嘴8通过水平方向上的移动，在与基板W表面的旋转中心位置相对置的中央位置、和不与基板W的表面相对置的退避位置之间进行移动。在冲洗液供给喷嘴8结合有冲洗液供给管51。在冲洗液供给管51设置有用于开闭其流道的冲洗液阀52。
向冲洗液供给喷嘴8供给的冲洗液例如是去离子水(DIW)。但是，冲洗液并不限于去离子水，也可以是碳酸水、电解离子水、氢气水、臭氧水以及稀释浓度例如为10ppm至100ppm左右的盐酸水中的任意一种。
处理单元2进一步包括：有机溶剂供给喷嘴9，其向保持于旋转卡盘5的基板W的表面，供给以表面张力低于水的低表面张力液体作为一例的有机溶剂；惰性气体供给喷嘴10，其向旋转中心位置供给氮气(N2)等惰性气体；流体供给喷嘴11，其用于加热保持于旋转卡盘5的基板W。有机溶剂供给喷嘴9包含在，向基板W的表面用于供给低表面张力液体的低表面张力液体供给单元。惰性气体供给喷嘴10包含在用于供给惰性气体的惰性气体供给单元。流体供给喷嘴11包含在用于加热基板W的基板加热单元。
作为有机溶剂的一例，可以举出IPA。作为低表面张力液体并不限于IPA，也可以采用表面张力小于水，并且不与基板W的表面和形成于基板W的图案(参照图14)发生化学反应的、除IPA以外的有机溶剂。具体而言，也可以包含IPA、HFE(氢氟醚类)、甲醇、乙醇、丙酮以及反式-1,2-二氯二烯(Trans-1,2-Dichloroethene)中的至少一种的液体用作低表面张力液体。低表面张力液体无需仅由单体组分而成，也可以是与其他组分混合的液体。例如，低表面张力液体可以是IPA液和纯水的混合液体，也可以是IPA液和HFE液的混合液体。
惰性气体并不限于氮气，只要是相对于基板W的表面和图案为惰性的气体即可。惰性气体例如可以是氩气等稀有气体。
有机溶剂供给喷嘴9通过有机溶剂供给喷嘴移动机构60在水平方向和铅直方向上进行移动。有机溶剂供给喷嘴9通过水平方向上的移动，在与基板W表面的旋转中心位置相对置的中央位置、和不与基板W的表面相对置的退避位置之间进行移动。有机溶剂供给喷嘴9通过铅直方向上的移动来与基板W的表面接近或从基板W的表面向上方退避。
有机溶剂供给喷嘴移动机构60例如包括：铅直方向上的转动轴61；臂62，其与转动轴61相结合并向水平延伸；臂驱动机构63，其驱动臂62而使有机溶剂供给喷嘴9在沿着基板W表面的方向(围绕转动轴61的中心轴线的转动方向S)上进行移动。臂驱动机构63包含在喷嘴移动单元。臂驱动机构63包括气缸，该气缸通过使转动轴61沿着铅直方向进行升降来使有机溶剂供给喷嘴9进行上下移动。臂驱动机构63包括向转动轴61施加转动方向S上的转动力的马达。如作为处理单元2的示意性主视图的图2所示，有机溶剂供给喷嘴9通过臂驱动机构63在围绕转动轴61的中心轴线的旋转方向S上转动臂62，来在退避位置和中央位置之间进行移动。
在有机溶剂供给喷嘴9结合有有机溶剂供给管64。在有机溶剂供给管64设置有用于开闭其流道的有机溶剂阀65。
惰性气体供给喷嘴10插通于与遮蔽板6相结合的中空的旋转轴30。在惰性气体供给喷嘴10的下端具有与基板W表面的中央面对的喷射口10a。惰性气体供给喷嘴10沿着铅直方向能够与遮蔽板6一并进行升降，并且，设置成在水平方向上不进行移动。惰性气体供给喷嘴10例如也可以经由轴承(未图示)与旋转轴30相连结。
在惰性气体供给喷嘴10连结有惰性气体供给管70。在惰性气体供给管70设置有用于开闭其流道的惰性气体阀71。
流体供给喷嘴11通过向基板W的背面(下方侧的主面)供给加热流体来加热基板W。流体供给喷嘴11插通旋转轴22。流体供给喷嘴11的上端具有与包括基板W背面的旋转中心位置的中央区域面对的喷射口11a。基板W的背面的旋转中心位置，是指基板W的背面中与旋转轴线A1交差的位置。从流体供给源经由流体供给管80向流体供给喷嘴11供给加热流体。向流体供给喷嘴11供给的加热流体，例如为温水(为比室温高的水，且比有机溶剂的沸点低的水)。向流体供给喷嘴11供给的加热流体不限于温水，可以是高温氮气等的气体，只要是能够加热基板W的流体即可。在流体供给管80设置有用于开闭其流道的流体阀81。
图3是用于说明基板处理装置1的主要部分的电气结构的方框图。基板处理装置1包括控制器12。控制器12具有微型计算机，并根据规定的控制程序而控制基板处理装置1所具有的控制对象。控制器12包括处理器(CPU)12A、储存有控制程序的存储器12B。控制器12构成为通过处理器12A运行控制程序来执行用于进行基板处理的各种控制。尤其，控制器12被编程为用于控制基板旋转驱动机构23、遮蔽板旋转驱动机构31，遮蔽板升降驱动机构32、药液供给喷嘴移动机构40，冲洗液供给喷嘴移动机构50、臂驱动机构63、阀体42、52、65、71、81。
图4是用于说明处理单元2的基板处理的一例的流程图。图5是用于说明处理单元2的基板处理的一例的时序图。图5中的“流体供给”，是表示来自流体供给喷嘴11的温水的喷射状况的项目。在处理单元2的基板处理中，首先，进行药液处理工序(步骤S1)。在药液处理工序中，首先开始惰性气体的供给。具体而言，控制器12通过打开惰性气体阀71，在基板W被旋转卡盘5保持的状态下向惰性气体供给喷嘴10供给惰性气体。此时的惰性气体的流量例如为10升/min。
控制器12通过驱动基板旋转驱动机构23使旋转座21进行旋转。由此，基板W开始进行旋转。在药液处理工序中，旋转座21以规定的药液旋转速度进行旋转。药液旋转速度例如为800rpm至1000rpm。控制器12通过驱动遮蔽板旋转驱动机构31，使遮蔽板6以规定的遮蔽板旋转速度进行旋转。遮蔽板6也可以在与基板W的旋转方向相同的方向上以与基板W相同的速度进行旋转。控制器12使遮蔽板升降驱动机构32驱动从而使遮蔽板6位于上位置。
控制器12控制药液供给喷嘴移动机构40，由此将药液供给喷嘴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喷射的药液能够液附着于基板W表面的旋转中心位置的位置。控制器12打开药液阀42。由此，从药液供给喷嘴7向处于旋转状态的基板W的表面供给药液。供给的药液通过离心力遍布基板W的整个表面。在进行一定时间的药液处理之后，控制器12关闭药液阀42，然后通过对药液供给喷嘴移动机构40进行控制，使药液供给喷嘴7从药液处理位置移动至退避位置。由此，结束药液处理工序。
接着，通过用冲洗液替换基板W表面上的药液，来实施从基板W的表面去除药液的冲洗处理工序(步骤S2)。具体而言，控制器12通过控制冲洗液供给喷嘴移动机构50，将冲洗液供给喷嘴8配置于基板W的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喷射的冲洗液在基板W表面的旋转中心位置的附着位置。控制器12通过打开冲洗液阀52，将冲洗液等处理液经由冲洗液供给喷嘴8向处于旋转状态的基板W的表面供给(处理液供给工序)。供给的冲洗液通过离心力遍布基板W的整个表面，并替换药液。在冲洗处理工序中，控制器12通过控制基板旋转驱动机构23，使旋转座21以规定的冲洗液旋转速度进行旋转。冲洗液旋转速度例如为800rpm至1200rpm。
并且，通过向基板W的表面持续供给冲洗液，在基板W的表面上形成冲洗液的液膜。控制器12通过控制基板旋转驱动机构23，来使旋转座21以规定的冲洗液膜形成速度进行旋转。冲洗液膜形成速度例如为10rpm。如果在基板W的表面形成冲洗液的液膜，则控制器12在关闭冲洗液阀52后，通过控制冲洗液供给喷嘴移动机构50来使冲洗液供给喷嘴8从冲洗液处理位置移动至退避位置。由此，结束冲洗处理工序。
接着，利用表面张力低于冲洗液的低表面张力液、即有机溶剂，实施对基板W进行处理的有机溶剂处理工序(步骤S3)。在有机溶剂处理工序中，基板加热工序并行实施。在基板加热工序中，控制器12打开流体阀81。因此，从流体供给喷嘴11向包括处于旋转状态的基板W背面的旋转中心位置的中央区域供给加热流体(例如，温水)。供给的加热流体通过离心力遍布基板W的整个背面。由此，加热整个基板W。
在有机溶剂处理工序中，控制器12通过驱动遮蔽板升降驱动机构32，使遮蔽板6配置在上位置和下位置之间的有机溶剂处理位置。有机溶剂处理位置例如是，从基板W表面离15mm的上方配置对置面6a的位置。位于该有机溶剂处理位置的遮蔽板6，能够将对置面6a和基板W表面之间的空间A从外部的气氛B中隔离。
接着，通过图6A至图6C更详细地说明有机溶剂处理工序。图6A至图6C是用于说明第一实施方式的处理单元2利用有机溶剂对基板W进行处理的情形的示意性剖视图。图6A对应于后述的替换工序T1和液膜形成工序T2。图6B对应于后述的开口形成工序T3。图6C对应于后述的开口扩大工序T4和液附着位置变更工序T5。
控制器12通过对有机溶剂供给喷嘴移动机构60进行控制，使有机溶剂供给喷嘴9从退避位置移动至基板W的上方的有机溶剂供给位置。有机溶剂供给位置是从有机溶剂供给喷嘴9喷射的有机溶剂在基板W的旋转中心位置的附着位置。如本实施方式那样，有机溶剂供给位置可以与中央位置一致。当有机溶剂供给喷嘴9移动至有机溶剂供给位置时，控制器12打开有机溶剂阀65。由此，如图6A所示，从有机溶剂供给喷嘴9向处于旋转状态的基板W的表面供给有机溶剂。
向处于旋转状态的基板W的表面供给有机溶剂，由此供给的有机溶剂通过离心力遍布基板W的整个表面。据此，基板W的表面上的冲洗液被有机溶剂替换(替换工序T1)。控制器12控制基板旋转驱动机构23，使得旋转座21以规定的替换速度进行旋转。替换速度例如为10rpm。替换速度也可以为300rpm左右。
当基板W的表面上的冲洗液完全被有机溶剂替换时，控制器12控制基板旋转驱动机构23，使得旋转座21以规定的有机溶剂液膜形成速度进行旋转。有机溶剂液膜形成速度例如为10rpm。由于基板W的旋转速度为低速，因此，向基板W表面供给的有机溶剂不会因离心力从基板W掉落，并通过表面张力滞留在基板W的表面上。这样，在基板W的表面上形成有机溶剂的液膜66(液膜形成工序T2)。
接着，开始实施用于在有机溶剂的液膜66形成开口67的开口形成工序T3。在开口形成工序T3中，控制器12控制臂驱动机构63，以使有机溶剂供给喷嘴9从有机溶剂供给位置(例如，中央位置)移动。有机溶剂供给喷嘴9继续供给有机溶剂。有机溶剂供给喷嘴9从中央位置移动的同时，控制器12通过调整惰性气体阀71，使惰性气体的流量增加至规定的液膜排除流量。液膜排除流量，例如为200升/min。如果有机溶剂供给喷嘴9从有机溶剂供给位置移动，则有机溶剂不会向基板W的旋转中心位置的液膜66供给。在该状态下，大流量的惰性气体向处于旋转状态的基板W表面的旋转中心位置的液膜66吹送，从而，如图6B和图7A所示，在基板W的旋转中心位置的液膜66形成以圆形扩展的开口67。图7A是示出开口形成工序T3中的液膜状态的主视图。为了更清晰化，在图7A(以及后述的图7B)中，在有机溶剂的液膜66标注斜线。
通过进一步继续供给惰性气体，惰性气体的吹送力从旋转中心以辐射状起到作用。由此，如图7B所示，开口67朝向从旋转中心位置远离的方向扩大(开口扩大工序T4)。图7B是示出开口扩大工序T4中的液膜66状态的主视图。
在开口形成工序T3和开口扩大工序T4中，控制器12通过控制基板旋转驱动机构23，使旋转座21逐渐加速旋转。旋转座21的旋转加速到300rpm的速度之后，以300rpm的速度维持一定期间。
实施对应开口67的扩大而变更液附着位置P的液附着位置变更工序T5，使得液附着位置P位于比开口67的周缘67a更靠近外侧的位置。比开口67的周缘67a更靠近外侧，为相对于周缘67a与旋转中心位置相反的一侧。另外，液附着位置P，是在基板W的表面上的从有机溶剂供给喷嘴9供给的有机溶剂的附着位置。
如图6C所示，在液附着位置变更工序T5中，控制器12通过对有机溶剂供给喷嘴移动机构60的臂驱动机构63进行控制，使有机溶剂供给喷嘴9在沿着基板W表面的方向、即转动方向S(参照图2)上进行移动。由此，变更有机溶剂在基板W表面上的液附着位置P(喷嘴移动工序)。这样，臂驱动机构63包含在液附着位置变更单元。此时，开口67和周缘67a和液附着位置P之间的距离D保持恒定，臂驱动机构63配合开口67的扩大而连续地使有机溶剂供给喷嘴9在规定的范围内进行移动。规定的范围，可以是从中央位置到比基板W的外周稍微靠近内侧的位置(外周位置)为止的范围。该情况下，液附着位置P变更为除旋转中心位置以外的两个地方以上的多个地方。臂驱动机构63可以将液附着位置P对应于开口67的扩大而阶段性地(不连续地)变更为除旋转中心位置以外的至少两个地方。开口67扩大，并且从基板W的表面排除液膜66，由此结束有机溶剂对基板W的处理。
至少在向基板W供给有机溶剂的期间，即，至少在有机溶剂处理工序S3(替换工序T1、液膜形成工序T2、开口形成工序T3、开口扩大工序T4以及液附着位置变更工序T5)中，控制器12通过打开流体阀81，从流体供给喷嘴11向基板W的背面供给加热流体(例如，温水)。由此，基板W被加热。
这样，在结束有机溶剂的处理之后，控制器12对基板旋转驱动机构23进行控制。由此，基板W以规定的干燥旋转速度进行高速旋转。干燥旋转速度，例如为2000rpm。从而，实施利用离心力甩掉基板W上的液体组分的干燥处理工序(步骤S4)。在干燥处理工序中，控制器12通过控制遮蔽板升降驱动机构32，使遮蔽板6向下位置移动。干燥处理工序也称为旋转干燥工序。
通过以上，结束处理单元2的基板处理。
根据第一实施方式，当开口67朝向从旋转中心位置远离的方向扩大时，惰性气体向旋转中心位置供给。因此，能够迅速干燥开口67的周缘67a的有机溶剂，同时能够从旋转中心位置均匀地拓宽开口67。液附着位置P对应开口67的扩大而变更为至少两个地方，使得有机溶剂的液附着位置P位于比开口67的周缘67a更靠近外侧的位置。因此，能够充分地向比开口67的周缘67a更靠近外侧的位置供给有机溶剂。因此，能够抑制位于比开口67的周缘67a更靠近外侧的有机溶剂因蒸发或离心力而局部消失。从而，能够抑制或防止有机溶剂的液膜66的分裂，同时能够向基板W外排除有机溶剂的液膜66。因此，能够抑制有机溶剂或溶解于其的水分形成液滴而残留在基板W上。这样，能够抑制有机溶剂等残留在基板W的表面上，并且能够迅速干燥基板W的表面。据此，由于能够缩短有机溶剂等的表面张力对基板W上的精细图案的作用时间，因此能够抑制或防止图案倒塌。
根据第一实施方式，在开口67扩大的过程中，开口67的周缘67a和液附着位置P之间的距离D保持恒定。由此，能够进一步切实地抑制或防止形成开口67而呈环状的有机溶剂的液膜66发生局部干燥而分裂。
根据第一实施方式，有机溶剂供给喷嘴移动机构60使有机溶剂供给喷嘴9在沿基板W表面的方向上进行移动。因此，能够任意设定液附着位置P并进行变更。如果无级地进行有机溶剂供给喷嘴9的移动，则能够无级地变更液附着位置P。据此，相对于伴随开口67的扩大的周缘67a移动，能够使液附着位置P忠实地追随，因此能够切实地抑制液膜66的分裂。
根据第一实施方式，在开口67逐步扩大的过程中，遮蔽板6的对置面6a和基板W的表面之间充分接近，由此这些之间的空间A从周围的气氛B中被隔离。因此，能够适当地控制基板W上方的气氛和气流。由于遮蔽板6的对置面6a和基板W的表面之间的空间A从周围的气氛B中隔离，因此能够将液膜66上方的气氛中的有机溶剂维持在较高浓度。据此，能够使有机溶剂在比开口67的周缘67a更靠近外侧的位置难以蒸发掉。从而，能够进一步抑制液膜66的分裂。
根据第一实施方式，遮蔽板旋转驱动机构31通过使遮蔽板6围绕旋转轴线A1进行旋转，能够利用离心力将附着于对置面6a的有机溶剂等液滴朝向从旋转中心位置远离的方向飞出。由此，能够抑制附着于对置面6a的液滴掉落在比开口67的周缘67a更靠近基板W的旋转中心位置侧的表面。从而，进一步切实地抑制液滴残留在基板W上。
根据第一实施方式，通过供给来自流体供给喷嘴11的加热流体来加热基板W，由此促进有机溶剂在开口67的周缘67a的蒸发，从而能够提高开口67的扩大速度。据此，能够更加迅速干燥基板W的表面。据此，进一步缩短有机溶剂或溶解于其的水分的表面张力作用于基板W上的图案的时间
根据第一实施方式，惰性气体供给喷嘴10在形成开口67且使其扩大的期间，无需改变用于供给惰性气体的位置，继续向基板W表面的旋转中心位置供给惰性气体。因此，基板W的旋转中心位置的上方附近的气氛能够维持在干燥状态，对应开口67的扩大而将气氛处于干燥状态的干燥区域向从旋转中心位置远离的方向扩大。另一方面，液膜66上方的气氛中的有机溶剂的浓度通过遮蔽板6来维持在比开口67上方的气氛高的浓度。因此，周缘67a附近的液膜66的有机溶剂变得容易蒸发，位于比周缘67a更靠近外侧的液膜66的有机溶剂难以蒸发。
从而，与对应开口67的扩大而惰性气体供给喷嘴10使惰性气体的供给位置变更为从旋转中心位置远离的方向的基板处理装置(例如，参照美国专利申请公开2009/205684号说明书)相比较，在第一实施方式的处理单元2中，难以发生液膜66的分裂。而且，由于惰性气体供给喷嘴10向基板W的旋转中心位置供给惰性气体，因此开口67从旋转中心位置以辐射状均匀地拓宽。据此，能够切实地抑制液膜66的分裂。
第二实施方式
图8是用于说明本发明第二实施方式的基板处理装置1P所具有的处理单元2P的结构例的示意性剖视图。需要说明的是，在图8和后述的图9至图13中，与以上进行说明的构件相同的构件标注相同的附图标记，省略其说明。
参照图8，第二实施方式的处理单元2P与图1所示的第一实施方式的处理单元2的主要不同点如下。处理单元2P包括流体供给喷嘴11P，以代替第一实施方式的流体供给喷嘴11(参照图1)。流体供给喷嘴11P包含在基板加热单元。流体供给喷嘴11P包括：中心流体供给喷嘴83，其向包括基板W背面的旋转中心位置的中央区域供给加热流体；环状流体供给喷嘴84，其向环状区域供给加热流体，该环状区域横跨从比中央区域更靠近外侧的规定位置至基板W背面的外周为止的范围。
中心流体供给喷嘴83沿着铅直方向延伸。中心流体供给喷嘴83插通于旋转轴22。中心流体供给喷嘴83的上端具有与基板W背面的中心面对的喷射口83a。环状流体供给喷嘴84具有从中心流体供给喷嘴83的顶端朝向径向延伸的杆式喷嘴形状(バーノズルの形態)，并具有与基板W背面的环状区域面对的多个喷射口84a。多个喷射口84a分别配置于离旋转轴线A1的距离不同的多个位置。这些多个喷射口84a通过基板W围绕旋转轴线A1进行旋转来与基板W背面的环状区域面对。
从中心流体供给喷嘴83的喷射口83a和环状流体供给喷嘴84的多个喷射口84a喷射的加热流体(例如，温水)，传到基板W的背面且通过离心力向外侧扩散。由此，形成覆盖基板W背面的液膜。从多个喷射口83a、84a喷射的加热流体到达至与这些相对置的基板W背面的各个位置，在其到达之后加热流体和基板W开始进行热交换。从而，能够均匀地加热基板W的整个区域。在处理单元2不具有环状流体供给喷嘴84且只具有中心流体供给喷嘴83的情况下，加热流体到达基板W的背面中心之后基板W和加热流体开始进行热交换。因此，加热流体的大部分热量到达基板W的外周为止，被基板W夺走。从而，基板W的加热不一定变得均匀。
根据第二实施方式，起到与第一实施方式相同的效果。
根据第二实施方式，通过流体供给喷嘴11P能够对从基板W的中心至外周为止无遗漏地进行加热。因此，即使在液膜66的开口67到达至基板W的外周附近的情况下，也能够稳定地蒸发位于开口67的周缘67a的有机溶剂。由此，能够通过基板W的加热来辅助开口67的扩大。
第二实施方式的处理单元2P能够进行与第一实施方式的处理单元2几乎相同的基板处理，故省略其说明。
第三实施方式
图9是用于说明本发明第三实施方式的基板处理装置1Q所具有的处理单元2Q的结构例的示意性剖视图。
第三实施方式的处理单元2Q与图1所示的第一实施方式的处理单元2的主要不同点如下。处理单元2Q包括多个有机溶剂供给喷嘴9Q，以代替有机溶剂供给喷嘴9(参照图1)。有机溶剂供给喷嘴9Q包含在低表面张力液体供给单元。处理单元2Q包括与基板W的旋转中心呈同心圆状地加热基板W的加热器90。加热器90包含在基板加热单元。
多个有机溶剂供给喷嘴9Q包括：中心位置供给喷嘴100，其向基板W表面的旋转中心位置供给有机溶剂；多个分离位置供给喷嘴105(多个喷嘴)，其分别配置于离旋转轴线A1的距离不同的多个位置，向从基板W表面的旋转中心位置远离的位置供给有机溶剂。
中心位置供给喷嘴100插通于与遮蔽板6相结合的中空的中心轴30Q。中心位置供给喷嘴100从设置于其顶端的喷射口100a向基板W的表面的旋转中心喷射有机溶剂。
在本实施方式中，多个分离位置供给喷嘴105沿着基板W的旋转半径方向R排列。多个分离位置供给喷嘴105的顶端容纳在对应多个分离位置供给喷嘴105而形成于遮蔽板6的对置面6a的多个供给口68。从多个分离位置供给喷嘴105喷射的有机溶剂，穿过供给口68向基板W的表面供给。在本实施方式中，多个供给口68是在上下方向上贯通遮蔽板6的贯通孔。
在中心位置供给喷嘴100结合有有机溶剂供给管101。在有机溶剂供给管101设置有用于开闭其流道的有机溶剂阀102。在多个分离位置供给喷嘴105分别结合有多个有机溶剂供给管106，在多个有机溶剂供给管106分别设置有多个有机溶剂阀107。换言之，在各个分离位置供给喷嘴105结合有独立的有机溶剂供给管106，在该有机溶剂供给管106设置有一个有机溶剂阀107。多个有机溶剂阀107包含在供给切换单元，该供给切换单元在将有机溶剂向对应的分离位置供给喷嘴105的供给和不供给之间进行切换。分离位置供给喷嘴105至少设置两个，并且可以从至少两个分离位置供给喷嘴105供给有机溶剂。控制器12通过控制有机溶剂阀102和多个有机溶剂阀107，能够使液附着位置P变更为除旋转中心位置以外的至少两个地方。即，在本实施方式中，有机溶剂阀102和多个有机溶剂阀107包含在液附着位置变更单元。
有机溶剂供给管101和多个有机溶剂供给管106也可以供给来自共用的有机溶剂供给源的有机溶剂。该情况下，多个有机溶剂供给管106也可以从比有机溶剂阀102更靠近有机溶剂供给源侧的有机溶剂供给管101分支。
加热器90例如也可以是内藏于遮蔽板6且在旋转半径方向R上延伸的电阻体。加热器90可以形成为包围旋转轴线A1的圆环状，也可以形成为在围绕旋转轴线A1的圆周方向上部分圆环被切掉的C字状。在图9所示的一例中，加热器90具有沿着旋转半径方向R划分的多个区域，并且能够对每个区域设定不同的温度。加热器90的每个区域，例如也可以设定成其温度越从基板W的旋转中心位置远离越变高温。在加热器90连接有加热器通电机构91，该加热器通电机构91通过向加热器90通电来使加热器90的温度上升。控制器12通过加热器通电机构91能够控制对加热器90的通电。
通过该处理单元2Q，能够实施与第一实施方式相关地进行说明的图4和图5所示的处理。以下，对于第三实施方式的处理单元2Q的基板处理的一例，仅说明与第一实施方式的处理单元2的基板处理不同的部分(步骤S3)，省略有关与处理单元2的基板处理相同的部分(步骤S1、步骤S2以及步骤S4)的说明。对于有机溶剂处理工序(步骤S3)中的与第一实施方式的处理单元2的基板处理相同的处理，省略其说明。
图10A至图10C是用于说明第三实施方式的处理单元2Q利用有机溶剂对基板W进行处理的情形的示意性剖视图。图10A对应于后述的替换工序T1和液膜形成工序T2。图10B对应于后述的开口形成工序T3。图10C对应于后述的开口扩大工序T4和液附着位置变更工序T5。
在有机溶剂处理工序中，基板加热工序并行实施。至少在向基板W供给有机溶剂的期间、即至少在有机溶剂处理工序S3(替换工序T1、液膜形成工序T2、开口形成工序T3、开口扩大工序T4以及液附着位置变更工序T5)中，实施基板加热工序。在处理单元2Q的基板处理的基板加热工序中，控制器12通过控制加热器通电机构91使加热器90通电。由此，加热器90的温度上升。通过温度上升了的加热器90，对从加热器90隔开间隔而配置的、处于旋转状态的整个基板W进行加热。在基板加热工序中，可以向包括处于旋转状态的基板W背面的旋转中心位置的中央区域供给加热流体(例如，温水)。供给的加热流体通过离心力遍布基板W的整个背面。由此，加热整个基板W。
有机溶剂处理工序(步骤S3)之前，在冲洗处理工序(步骤S2)中，冲洗液阀52被关闭，冲洗液供给喷嘴8从冲洗液供给位置移动至退避位置。在冲洗液供给喷嘴8退避之后，有机溶剂处理工序(步骤S3)中，控制器12使遮蔽板6下降至有机溶剂处理位置。在冲洗液供给喷嘴8退避之后，由于在遮蔽板6和基板W的表面之间并不存在喷嘴等的构件，因此能够使遮蔽板6接近于基板W。
控制器12通过打开有机溶剂阀102，从中心位置供给喷嘴100开始向基板W的表面供给有机溶剂(有机溶剂供给工序)。由此，如图10A所示，从有机溶剂供给喷嘴9Q向处于旋转状态的基板W的表面供给有机溶剂。此时，控制器12进一步打开有机溶剂阀107，由此也可以从分离位置供给喷嘴105供给有机溶剂。当有机溶剂向基板W的表面供给时，供给的有机溶剂通过离心力遍布基板W的整个表面。由此，基板W上的冲洗液被有机溶剂替换(替换工序T1)。控制器12控制基板旋转驱动机构23，使得旋转座21以规定的替换速度进行旋转。替换速度例如为10rpm。替换速度也可以为300rpm左右。
当基板W的表面上的冲洗液完全被有机溶剂替换时，控制器1 2控制基板旋转驱动机构23，使得旋转座21以规定的有机溶剂液膜形成速度进行旋转。有机溶剂液膜形成速度例如为10rpm。由于基板W的旋转速度为低速，因此向基板W的表面供给的有机溶剂不会因离心力从基板W掉落。从而，向基板W的表面供给的有机溶剂通过表面张力滞留在基板W的表面上。这样，在基板W的表面上形成有机溶剂的液膜66(液膜形成工序T2)。
为了实施用于在有机溶剂的液膜66形成开口67的开口形成工序T3、和使开口67朝向从旋转中心位置远离的方向扩大的开口扩大工序T4，增加惰性气体的供给量。具体而言，控制器12通过调整惰性气体阀71，将惰性气体的流量增加至规定的液膜排除流量。液膜排除流量例如为200升/min。通过向处于旋转状态的基板W的旋转中心位置供给液膜排除流量的惰性气体，在液膜66形成开口67(开口形成工序T3)。开口67在俯视时呈从旋转中心位置拓宽的圆形(参照图7A)。如图7B所示，通过进一步持续地供给惰性气体，开口67朝向从旋转中心位置远离的方向扩大(开口扩大工序T4)。
在开口形成工序T3和开口扩大工序T4中，控制器12通过控制基板旋转驱动机构23，使旋转座21逐渐加速旋转。旋转座21的旋转加速到300rpm的速度之后，以300rpm的速度维持一定期间。
如图10C所示，实施对应开口67的扩大而变更液附着位置P的液附着位置变更工序T5，使得液附着位置P位于比开口67的周缘67a更靠近外侧的位置。在液附着位置变更工序T5中，当在液膜66形成开口67时，控制器12关闭有机溶剂阀102。控制器12将多个有机溶剂阀107控制成关闭了的状态，由此从多个(至少两个)分离位置供给喷嘴105向基板W的表面供给有机溶剂。之后，控制器12对应开口67的扩大而从旋转中心位置侧依次关闭与分离位置供给喷嘴105相对应的有机溶剂阀107。为了在开口67的周缘67a到达至从分离位置供给喷嘴105供给的有机溶剂的液附着位置P之前，停止供给来自分离位置供给喷嘴105的有机溶剂，控制器12关闭相对应的有机溶剂阀107。在开口67的周缘67a到达至最外侧供给有机溶剂的来自分离位置供给喷嘴105的有机溶剂的液附着位置P之前，停止供给来自所有分离位置供给喷嘴105的有机溶剂。
在液附着位置变更工序T5中，控制器12也可以不是从旋转中心位置侧依次关闭多个有机溶剂阀107，而是控制多个有机溶剂阀107的开闭，使得只从与正在扩大中的开口67的周缘67a的位置适应的一个分离位置供给喷嘴105供给有机溶剂。与正在扩大中的开口67的周缘67a的位置适应的分离位置供给喷嘴105也可以是，位于周缘67a外侧的分离位置供给喷嘴105中位于与周缘67a最近的位置的分离位置供给喷嘴105。
根据第三实施方式，起到与第一实施方式相同的效果。
根据第三实施方式，能够以通过多个有机溶剂阀107来切换是否分别向相对应的分离位置供给喷嘴105供给有机溶剂的简便结构，变更液附着位置P。
根据第三实施方式，有机溶剂从与多个分离位置供给喷嘴105相对应的多个供给口68向基板W的表面供给。由此，由于无需在遮蔽板6和基板W之间确保用于配置多个分离位置供给喷嘴105的间隔。从而，能够以将遮蔽板6靠近基板W的状态从多个分离位置供给喷嘴105供给有机溶剂。因此，能够进一步抑制位于比周缘67a更靠近外侧的液膜66的有机溶剂蒸发。
第四实施方式
图11是用于说明本发明第四实施方式的基板处理装置1R所具有的处理单元2R的结构例的示意性剖视图。
第四实施方式的处理单元2R与图9所示的第三实施方式的处理单元2Q的主要不同点如下。处理单元2R包括从下方加热基板W的加热器90R，以代替第三实施方式的加热器90(参照图9)。加热器90R包含在基板加热单元。加热器90R例如是内藏于旋转座21且在旋转半径方向R上延伸的电阻体。加热器90R可以形成为包围旋转轴线A1的圆环状。加热器90R也可以形成为在围绕旋转轴线A1的圆周方向上部分圆环被切掉的C字状。本实施方式中，加热器90R具有沿着旋转半径方向R划分的多个区域，并且能够对每个区域设定不同的温度。加热器90R的每个区域，例如也可以设定成其温度越从基板W的旋转中心位置远离越变高温。在加热器90R连接有加热器通电机构91R，该加热器通电机构91R通过向加热器90R通电来使加热器90R的温度上升。经由穿过旋转轴22的供电线向加热器90R供应来自加热器通电机构91R的电力。控制器12通过控制加热器通电机构91R，能够控制对加热器90R的通电。
根据第四实施方式，起到与第三实施方式相同的效果。
第四实施方式的处理单元2R能够进行与第三实施方式的处理单元2Q几乎相同的基板处理，故省略其说明。
本发明并不限于以上进行说明的实施方式，能够进一步以其他形式方式实施。
例如，图12示出第一实施方式的变形例的处理单元2。在该处理单元2中，有机溶剂供给喷嘴移动机构60包括臂驱动机构63S，该臂驱动机构63S使臂62在该臂62延伸的方向(旋转半径方向R)上直线移动。臂驱动机构63S包含在使有机溶剂供给喷嘴9沿着基板W的表面在基板W的旋转半径方向R上进行移动的喷嘴移动单元。臂驱动机构63S包含在使有机溶剂供给喷嘴9沿着基板W的表面移动，且在基板W的旋转半径方向R上变更液附着位置P的液附着位置变更单元。
在该情况下，如图13的仰视图所示，也可以具有沟槽状的切口6b，该切口6b沿着有机溶剂供给喷嘴9的移动路径以直线状延伸，并且以打开遮蔽板6的对置面6a侧的方式形成。由此，有机溶剂供给喷嘴9和臂62在切口6b内能够进行直线移动，在其进行移动时不与遮蔽板6发生干渉。在开始实施有机溶剂处理工序(步骤S3)之前，药液供给喷嘴7和冲洗液供给喷嘴8从基板W和遮蔽板6之间的空间退避。因此，即使在有机溶剂供给喷嘴9位于中央位置和退避位置之间的任意位置的情况下，也能够将遮蔽板6配置于与下位置近的位置。从而，在有机溶剂处理工序(步骤S3)中，能够将遮蔽板6配置于靠近基板W的位置。据此，能够进一步有效地将基板W的表面附近的气氛从其周围中遮蔽(隔离)。
该变形例也能够适用于第二实施方式。
在前述的图9(第三实施方式)中，示出了多个分离位置供给喷嘴105经由形成于遮蔽板6的供给口68向基板W的表面供给有机溶剂的结构。但是，代替设置于遮蔽板6的供给口68，多个分离位置供给喷嘴105也可以保持在遮蔽板6的对置面6a和基板W的上表面之间。该情况下，当供给有机溶剂时，需要在对置面6a和基板W之间确保能够配置分离位置供给喷嘴105的间隔。但是，另一方面，如果设置有遮蔽板旋转驱动机构31(参照图1)，则能够通过遮蔽板旋转驱动机构31使遮蔽板6进行旋转。据此，附着于对置面6a的液滴能够被离心力甩出。
另外，多个分离位置供给喷嘴105也可以一体地组装在遮蔽板6。例如，也可以在遮蔽板6的内部形成有多个有机溶剂流道，并且多个有机溶剂流道在对置面6a的离旋转轴线A1距离不同的位置形成开口，由此形成多个喷射口。通过控制有机溶剂向各个有机溶剂供给路的供给，能够从多个喷射口选择性地喷射有机溶剂。
另外，在有机溶剂处理工序(步骤S3)的液膜形成工序T2中，将基板旋转速度从替换工序T1时的大致10至300rpm降低至大致10rpm，但在液膜形成工序T2时不是必须将基板旋转速度降低为如上所述那样。例如，在液膜形成工序T2中，也可以维持替换工序T1时的基板旋转速度。
以上详细说明了本发明的实施方式，但是这些只不过是为了明确本发明的技术内容而列举的具体例，本发明并不是被这些具体例限定而解释的，本发明的范围仅由随付的权利要求的范围限定。
本申请对应于2015年12月25日向日本国专利厅提出的特愿2015-255046号，本申请的所有公开通过此处的引用进行组合。

Claims (13)

1.一种基板处理装置，其包括：
基板保持单元，将基板保持为水平；
基板旋转单元，使保持于上述基板保持单元的基板以沿铅直方向的规定旋转轴线为轴进行旋转；
处理液供给单元，向保持于上述基板保持单元的基板的表面供给含有水的处理液；
低表面张力液体供给单元，向保持于上述基板保持单元的基板的表面，供给表面张力小于水的低表面张力液体；
液附着位置变更单元，变更从上述低表面张力液体供给单元供给的低表面张力液体在上述基板的表面上的液附着位置；
惰性气体供给单元，向上述基板表面的上述旋转轴线上的位置即旋转中心位置供给惰性气体；
控制器，控制上述基板旋转单元、上述处理液供给单元、上述低表面张力液体供给单元、上述液附着位置变更单元以及上述惰性气体供给单元，
上述控制器进行控制，使得从上述处理液供给单元向基板的表面供给处理液，从上述低表面张力液体供给单元向上述基板的表面供给低表面张力液体而将上述处理液替换为低表面张力液体，由此在上述基板的表面形成低表面张力液体的液膜，通过上述基板旋转单元使上述基板旋转的同时，从上述惰性气体供给单元向上述旋转中心位置供给惰性气体，由此在上述低表面张力液体的液膜形成从上述旋转中心位置扩大的开口，且使该开口朝向从上述旋转中心位置远离的方向扩大，使上述低表面张力液体的上述液附着位置对应上述开口的扩大而变更为除上述旋转中心位置以外的至少两个位置，使得上述液附着位置位于比上述开口的周缘更靠近外侧的位置。
2.根据权利要求1所述的基板处理装置，其中，
上述控制器使上述液附着位置移动，使得上述开口的周缘和上述液附着位置之间的距离保持恒定。
3.根据权利要求1或2所述的基板处理装置，其中，
上述低表面张力液体供给单元包括向上述基板的表面供给低表面张力液体的喷嘴，
上述液附着位置变更单元包括使上述喷嘴在沿基板表面的方向上进行移动的喷嘴移动单元。
4.根据权利要求1或2所述的基板处理装置，其中，
上述低表面张力液体供给单元包括多个喷嘴，该多个喷嘴分别配置于离上述旋转中心位置的距离不同的多个位置，
上述液附着位置变更单元包括供给切换单元，该供给切换单元在将低表面张力液体向上述多个喷嘴的供给和不供给之间进行切换。
5.根据权利要求4所述的基板处理装置，其中，
上述多个喷嘴沿着上述基板的旋转半径方向排列配置。
6.根据权利要求1所述的基板处理装置，其中，
进一步包括对置构件，该对置构件具有与保持于上述基板保持单元的基板的表面相对置的对置面，将上述对置面和上述基板的表面之间从周围的气氛中隔离。
7.根据权利要求4所述的基板处理装置，其中，
进一步包括对置构件，该对置构件具有与保持于上述基板保持单元的基板的表面相对置的对置面，将上述对置面和上述基板的表面之间从周围的气氛中隔离，
上述对置面形成有与上述多个喷嘴相对应的多个供给口，低表面张力液体从上述多个供给口向上述基板的表面供给。
8.根据权利要求6所述的基板处理装置，其中，
进一步包括使上述对置构件以上述旋转轴线为轴进行旋转的对置构件旋转单元。
9.根据权利要求1所述的基板处理装置，其中，
进一步包括对保持于上述基板保持单元的基板进行加热的基板加热单元，
上述控制器控制上述基板加热单元，至少在从上述低表面张力液体供给单元向上述基板表面供给低表面张力液体的期间，由上述基板加热单元加热基板。
10.一种基板处理方法，其包括：
处理液供给工序，向保持成水平的基板供给含有水的处理液；
替换工序，向上述基板供给具有低于水的表面张力的低表面张力液体，由此替换上述处理液；
液膜形成工序，向上述基板供给具有低于水的表面张力的低表面张力液体，由此在上述基板的表面形成上述低表面张力液体的液膜；
开口形成工序，使上述基板以沿铅直方向的规定旋转轴线为轴进行旋转的同时，向上述基板表面的上述旋转轴线上的位置即旋转中心位置供给惰性气体，由此在上述低表面张力液体的液膜形成从上述旋转中心位置扩大的开口；
开口扩大工序，向上述旋转中心位置供给惰性气体，由此使上述开口朝向从上述旋转中心位置远离的方向扩大；
液附着位置变更工序，向上述基板的表面供给具有低于水的表面张力的低表面张力液体，且使上述液附着位置对应上述开口的扩大而变更为除上述旋转中心位置以外的至少两个位置，使得上述基板表面的液附着位置位于比上述开口的周缘更靠近外侧的位置。
11.根据权利要求10所述的基板处理方法，其中，
上述液附着位置变更工序包括：使上述液附着位置移动，使得上述开口的周缘和上述液附着位置之间的距离保持恒定的工序。
12.根据权利要求10或11所述的基板处理方法，其中，
上述液附着位置变更工序包括：使向上述基板的表面供给低表面张力液体的喷嘴在沿上述基板的表面的方向上进行移动的工序。
13.根据权利要求10所述的基板处理方法，其中，
至少上述替换工序、上述液膜形成工序以及上述液附着位置变更工序包括加热上述基板的工序。
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