CN107799439A - 基板处理方法 - Google Patents

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Abstract

一种基板处理方法，包括：将基板保持为水平的基板保持工序；将比水的表面张力更低的低表面张力液体供给至被保持为水平的基板的上表面，形成低表面张力液体的液膜的液膜形成工序；在液膜的中央区域形成开口的开口形成工序；通过将开口扩大而将液膜从被保持为水平的基板的上表面排除的液膜排除工序；向设定在开口的外侧的第一着液点，供给比水的表面张力更低的低表面张力液体的低表面张力液体供给工序；向设定在开口的外侧且比第一着液点更远离开口的第二着液点，供给使被保持为水平的基板的上表面疎水化的疏水化剂的疏水化剂供给工序；以及使第一着液点和第二着液点追随开口的扩大而移动的着液点移动的工序。

Description

基板处理方法
技术领域
本发明涉及处理基板的基板处理方法。成为处理对象的基板，包括例如半导体晶片、液晶显示装置用基板、等离子体显示器用基板、FED(Field Emission 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、太阳电池用基板等。
背景技术
在每次处理一张基板的单张式基板处理装置的基板处理中，例如对被旋转夹具保持为大致水平的基板供给药液。然后，向基板供给冲洗液，由此将基板上的药液替换为冲洗液。然后，进行旋转干燥工序以排除基板上的冲洗液。
如图12所示，在基板表面上形成有微细的图案时，在旋转干燥工序中有可能不能去除进入图案(pattern)内部的冲洗液。由此，可能会产生干燥不良。进入图案内部的冲洗液的液面(空气和液体之间的界面)形成在图案的内部。因此，液体表面张力作用在液面和图案之间的接触位置。在该表面张力较大的情况下，容易发生图案的坍塌。水作为典型的冲洗液，表面张力较大。因此，旋转干燥工序中的图案的坍塌不能忽视。
于是可以考虑供给比水的表面张力更低的低表面张力液体即异丙醇(IsopropylAlcohol:IPA)，来将进入到图案内部的水替换为IPA，之后通过去除IPA来使基板的上表面干燥。但是，即使在将进入到图案内部的水替换为IPA的情况下，IPA的表面张力持续作用在图案时等，仍会发生图案的坍塌。因此，必须将IPA从基板的上表面迅速排除。
另一方面，美国专利申请公开第2010/240219号说明书揭示了在基板的表面形成浸润性的低憎水性(疏水性)的保护膜的基板处理。在该基板处理中，因为保护膜降低了图案受到的IPA的表面张力，所以能够防止图案的坍塌。具体而言，在该基板表面处理中，通过向基板表面的旋转中心附近供给硅烷偶联剂，并利用基板旋转产生的离心力，使硅烷偶联剂遍布在基板表面的全部区域，从而形成保护膜。然后，向基板的旋转中心供给IPA，利用基板旋转产生的离心力，使IPA遍布在基板的表面全部领域，从而用IPA替换基板表面上残留着的硅烷偶联剂。
在美国专利申请公开第2010/240219号说明书中记载的基板表面处理中，向基板表面供给的硅烷偶联剂在被IPA替换之前的期间劣化，基板表面的疏水性有可能会下降。这样，就有可能不能充分地降低图案受到的IPA的表面张力。
发明内容
因此，本发明的一个目的是，提供基板处理方法，该方法能够用低表面张力液体迅速地替换供给到基板上表面的疏水化剂，并且，能够迅速排除基板上表面的低表面张力液体。
本发明提供的基板处理方法，包括：将基板保持为水平的基板保持工序；将比水的表面张力更低的低表面张力液体供给至被保持为水平的前述基板的上表面形成前述低表面张力液体的液膜的液膜形成工序；在前述液膜的中央区域形成开口的开口形成工序；通过将前述开口扩大而将前述液膜从被保持为水平的前述基板的上表面排除的液膜排除工序；向设定在前述开口的外侧的第一着液点供给比水的表面张力更低的低表面张力液体的低表面张力液体供给工序；向设定在前述开口的外侧并且比前述第一着液点更远离前述开口的第二着液点供给使被保持为水平的前述基板的上表面疎水化的疏水化剂的疏水化剂供给工序；和使前述第一着液点和前述第二着液点追随前述开口的扩大而移动的着液点移动工序。
基于该方法，向第一着液点供给比水的表面张力更低的低表面张力液体。第一着液点设定在液膜中央区域所形成的开口的外侧。向第二着液点供给使基板的上表面疎水化的疏水化剂。第二着液点设定在开口的外侧并且比第一着液点更远离开口的位置。因此，以追随前述开口的扩大的方式使第一着液点和第二着液点移动时，供给到第二着液点的疏水化剂被供给到第一着液点的低表面张力液体迅速地替换。另外，因为能够一边从基板的上表面排除液膜一边向开口的外侧供给低表面张力液体和疏水化剂，所以能够从基板的上表面迅速排除供给到第一着液点的低表面张力液体。
在本发明的一个实施方式中，前述着液点移动工序包括使前述第一着液点追随前述第二着液点的移动而移动的工序。基于该方法，通过以追随第二着液点的移动的方式使第一着液点移动，从而供给到第二着液点的疏水化剂被供给到第一着液点的低表面张力液体更加迅速地替换。
在本发明的一个实施方式中，前述基板处理方法还包括与前述液膜排除工序并行地使被保持为水平的所述基板旋转的基板旋转工序。而且，前述第一着液点设定在比前述第二着液点更靠基板旋转方向上游侧的位置。
基于该方法，因为第一着液点位于比第二着液点更靠基板旋转方向上游侧的位置，所以供给到第二着液点的疏水化剂被供给到比第二着液点更靠基板旋转方向上游侧的位置的低表面张力液体迅速地替换。
在本发明的一个实施方式中，前述着液点移动工序包括喷嘴移动工序，在该喷嘴移动工序中，通过驱动支撑部件而使第一喷嘴和第二喷嘴沿着被保持为水平的前述基板的上表面移动，向前述第一着液点供给前述低表面张力液体的第一喷嘴和向前述第二着液点供给前述疏水化剂的第二喷嘴被同一个前述支撑部件支撑。
基于该方法，用同一个支撑部件支撑着向第二着液点供给疏水化剂的第二喷嘴和向第一着液点供给低表面张力液体的第一喷嘴。因此，与用不同的部件支撑各个喷嘴的情况相比较，更容易控制第一着液点和第二着液点的位置。另外，能够在使第一着液点和第二着液点之间保持恒定的间隔的同时，使第一喷嘴和第二喷嘴沿着基板的上表面移动。因此，与分别使第一喷嘴和第二喷嘴移动的情况相比较，能够抑制由低表面张力液体不均匀地替换疏水化剂。
在本发明的一个实施方式中，前述基板处理方法还包括：向第三着液点供给比水的表面张力更低的低表面张力液体的工序，前述第三着液点设定在前述开口的外侧并且比前述第二着液点更远离前述开口的位置。
基于该方法，因为向设定在开口的外侧并且比第二着液点更远离开口的位置的第三着液点供给低表面张力液体，所以能够抑制通过扩大开口来排除液膜前部分液膜蒸发而引发的液膜破裂。因此，能够从基板的上表面良好地排除液膜。
在本发明的一个实施方式中，前述着液点移动工序包括使前述第三着液点追随前述第二着液点的移动而移动的工序。基于该方法，通过使前述第三着液点追随前述第二着液点的移动而移动，能够进一步抑制通过扩大开口来排除液膜之前部分液膜蒸发而引发的液膜破裂。
在本发明的一个实施方式中，前述基板处理方法还包括对被保持为水平的所述基板进行加热的基板加热工序。前述基板加热工序先于前述疏水化剂供给工序开始。
基于该方法，因为对基板进行加热的基板加热工序先于疏水化剂供给工序开始，所以供给至第二着液点的疏水化剂被迅速地加热。由此，能够提高基板上的疏水化剂的活性。通过向第二着液点供给提高了活性的疏水化剂，能够提高基板上表面的疏水性。
在本发明的一个实施方式中，在前述低表面张力液体供给工序结束为止的期间，前述基板加热工序一直持续进行。基于该方法，因为前述基板加热工序在前述低表面张力液体供给工序结束为止的期间持续进行，所以促使供给到第一着液点的低表面张力液体蒸发。因此，促使开口扩大。因此，能够从基板的上表面更加迅速地排除液膜。
通过以下参照附图描述的实施方式的说明，本发明的上述的发明内容或进一步的其他的目的、特点和效果将更加清楚。
附图说明
图1是用图解的方式说明本发明第一实施方式的基板处理装置的内部布局的俯视图。
图2是用图解的方式说明前述基板处理装置所具备的处理单元的构成例的横向剖面图。
图3相当于沿图2的III-III线的纵向剖面图，是用于说明前述处理单元的构成例的示意图。
图4是用于说明前述基板处理装置的主要部件的电连接结构的方框图。
图5是用于说明前述基板处理装置的基板处理的一个示例的流程图。
图6A～图6B是用于详细说明基板处理的时序图。
图7A～图7C是用图解的方式详细说明有机溶剂处理(图5的S4)的剖面图。
图8是俯视图7C的基板处理的状态的示意图。
图9是第一实施方式的变形例的处理单元的纵向剖面的示意图。
图10是用图解的方式说明本发明第二实施方式的基板处理装置所具备的处理单元的构成例的剖面图。
图11是用图解的方式说明本发明第三实施方式的基板处理装置所具备的处理单元的构成例的剖面图。
图12是用图解的方式说明由表面张力引起的图案坍塌原理的剖面图。
具体实施方式
＜第一实施方式＞
图1是用图解的方式说明本发明第一实施方式的基板处理装置1的内部布局的俯视图。基板处理装置1是用处理液每次处理一张硅晶片等基板W的单张式装置。处理液可举出药液、冲洗液、有机溶剂和疏水化剂等。在本实施方式中，基板W是圆形基板。在基板W的表面形成有微细的图案(参照图12)。
基板处理装置1包括：多个用处理液处理基板W的处理单元2；多个分别保持收纳架C的装载口LP，该收纳架C用于收纳在处理单元2处理过的多张基板W；在装载口LP和处理单元2之间搬运基板W的搬运机械手IR和CR；以及控制基板处理装置1的控制器3。搬运机械手IR在收纳架C和搬运机械手CR之间搬运基板W。搬运机械手CR在搬运机械手IR和处理单元2之间搬运基板W。多个处理单元2例如具有相同的结构。
图2是用图解的方式说明处理单元2的构成例的横剖面图。图3相当于沿着图2的III-III线的纵向剖面图，是用于说明处理单元2的构成例的示意图。
处理单元2包括旋转夹具5，该旋转夹具5一边将一张基板W保持为水平姿势，一边使基板W绕经过基板W中心的铅垂的旋转轴线C1旋转。旋转夹具5是将基板W保持为水平的基板保持单元的一个示例。处理单元2包括：具有与基板W上表面(上方侧的主面)相对的相对面6a的遮挡部件6，和为了用处理液处理基板W而收纳基板W的室7。遮挡部件6是相对部件的一个示例。室7中形成有用于搬入/搬出基板W的搬入/搬出口7A。室7中具备开闭搬入/搬出口7A的快门单元7B。
旋转夹具5包括夹具销20、旋转基座21、旋转轴22和使旋转轴22绕旋转轴线C1旋转的电动马达23。
旋转轴22沿着旋转轴线C1在铅垂方向(也称作上下方向Z)上延伸，在本实施方式中，该旋转轴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具有沿水平方向的圆盘形状。在旋转基座21的上表面的周缘部，沿圆周方向间隔配置有多个用于抓持基板W的夹具销20。通过电动马达23使旋转轴22旋转，从而基板W绕旋转轴线C1旋转。以下，将基板W的旋转径向内侧简称为“径向内侧”，将基板W的旋转径向外侧简称为“径向外侧”。
遮挡部件6形成为圆板状，其直径与基板W的直径大致相同或者其直径在基板W的直径以上。遮挡部件6大致水平地配置在旋转夹具5的上方。在遮挡部件6的与相对面6a相反侧的面上，固定有中空轴30。俯视时，在遮挡部件6的包括与旋转轴线C1重合的位置的部分形成有连通孔6b，该连通孔6b上下贯穿遮挡部件6并与中空轴30的内部空间连通。
处理单元2还包括：水平地延伸并经由中空轴30支撑遮挡部件6的遮挡部件支撑部件31、经由遮挡部件支撑部件31连接于遮挡部件6并驱动遮挡部件6的升降的遮挡部件升降机构32、使遮挡部件6绕旋转轴线C1旋转的遮挡部件旋转机构33。
遮挡部件升降机构32能够使遮挡部件6位于从下位置至上位置的任意位置(高度)。下位置是指在遮挡部件6的可动范围内，遮挡部件6的相对面6a与基板W最接近的位置。在遮挡部件6位于下位置的状态下，基板W上表面与相对面6a之间的距离，例如是0.5mm。上位置是指在遮挡部件6的可动范围内，遮挡部件6的相对面6a最远离基板W的位置。在遮挡部件6位于上位置的状态下，基板W上表面与相对面6a之间的距离，例如是80mm。
遮挡部件旋转机构33包括在遮挡部件支撑部件31的前端内置的电动马达。在电动马达上连接有在遮挡部件支撑部件31内布置的多条配线34。多条配线34包括用于向该电动马达输电的输电线和用于输出遮挡部件6的旋转信息的编码器线。通过检测遮挡部件6的旋转信息，来能够准确地控制遮挡部件6的旋转。
处理单元2还包括：包围旋转夹具5的排气桶40、在旋转夹具5与排气桶40之间配置的多个杯41,42(第一杯41和第二杯42)、接受从保持在旋转夹具5上的基板W排出至基板W外的处理液的多个保护件43～45(第一保护件43、第二保护件44和第三保护件45)。
处理单元2还包括：分别驱动多个保护件43～45的升降的多个保护件升降机构46～48(第一保护件升降机构46、第二保护件升降机构47和第三保护件升降机构48)。在本实施方式中，俯视时，各个保护件升降机构46～48以基板W的旋转轴线C1为中心以点对称方式成对设置。由此，能够使多个保护件43～45分别稳定地升降。
排气桶40包括圆筒状的筒部40A、从筒部40A向筒部40A的径向外侧凸出的多个(本实施方式中为两个)凸出部40B、安装于多个凸出部40B的上端的多个盖部40C。多个保护件升降机构46～48在筒部40A的圆周方向的与凸出部40B相同的位置，配置在比凸出部40B更靠径向内侧的位置。详细而言，在筒部40A的圆周方向的与每个凸出部40B相同的位置，配置一组由第一保护件升降机构46、第二保护件升降机构47和第三保护件升降机构48构成的组。
各个杯41,42具有朝上开口的环状的槽。各个杯41,42在比排气桶40的筒部40A更靠径向内侧的位置包围旋转夹具5。第二杯42配置在比第一杯41更靠径向外侧的位置。第二杯42例如与第三保护件45是一体。第二杯42与第三保护件45一起升降。各个杯41,42的槽连接有回收配管(图中未示出)或废液配管(图中未示出)。引导到各个杯41,42的底部的处理液通过回收配管或废液配管被回收或废弃。
俯视时，保护件43～45被配置成包围旋转夹具5和遮挡部件6。
第一保护件43包括第一筒状部43A和第一延伸部43B，该第一筒状部43A在比排气桶40的筒部40A更靠径向内侧的位置包围旋转夹具5，该第一延伸部43B从第一筒状部43A向径向内侧延伸。
第一保护件升降机构46使第一保护件43在下位置和上位置之间升降。下位置是第一保护件43的上端(径向内侧端)位于比基板W更靠下方的位置时的第一保护件43的位置。上位置是第一保护件43的上端(径向内侧端)位于比基板W更靠上方的位置时的第一保护件43的位置。通过第一保护件升降机构46升降第一保护件43，能够使第一保护件43位于下位置和上位置之间的与遮挡部件相对的位置和与基板相对的位置。通过第一保护件43位于与基板相对的位置，第一延伸部43B(的径向内侧端)从水平方向与基板W相对。通过第一保护件43位于与遮挡部件相对的位置，第一延伸部43B(的径向内侧端)从水平方向与遮挡部件6相对。
第一保护件43位于与遮挡部件相对的位置的状态下，能够与保持在旋转夹具5上的基板W和遮挡部件6一起形成空间A，该空间A与其外部的环境气的交换受到限制。空间A的外部是指比遮挡部件6更靠上方的空间、比第一保护件43更靠径向外侧的空间。只要空间A形成为空间A内的环境气与空间A外部的环境气之间的流体流动受到限制即可，而没有必要形成为空间A内的环境气与外部的环境气必须完全隔绝。
第二保护件44包括第二筒状部44A和第二延伸部44B，该第二筒状部44A在比第一保护件43的第一筒状部43A更靠径向内侧的位置包围旋转夹具5，该第二延伸部44B从第二筒状部44A向径向内侧延伸。
第二保护件升降机构47使第二保护件44在下位置和上位置之间升降。下位置是第二保护件44的上端(径向内侧端)位于比基板W更靠下方的位置时的第二保护件44的位置。上位置是第二保护件44的上端(径向内侧端)位于比基板W更靠上方的位置时的第二保护件44的位置。通过第二保护件升降机构47升降第二保护件44，能够使第二保护件44位于下位置和上位置之间的与基板相对的位置。通过第二保护件44位于与基板相对的位置，第二延伸部44B(的径向内侧端)从水平方向与基板W相对。第二延伸部44B从下方与第一延伸部43B相对。空间A在第二保护件44位于与基板相向的位置的状态下，从下方被第二保护件44隔开而成。
第三保护件45包括第三筒状部45A和第三延伸部45B，该第三筒状部45A在比第二保护件44的第二筒状部44A更靠径向内侧包围旋转夹具5，该第三延伸部45B从第三筒状部45A向径向内侧延伸。第三延伸部45B从下方与第二延伸部44B相对。
第三保护件升降机构48(参照图2)使第三保护件45在位置和上位置之间升降。下位置是指第三保护件45的上端(径向内侧端)位于比基板W更靠下方的位置时的第三保护件45的位置。上位置是指第三保护件45的上端(径向内侧端)位于比基板W更靠上方的位置时的第三保护件45的位置。通过第三保护件升降机构48升降第三保护件45，能够使第三保护件45位于在下位置和上位置之间的与基板相对的位置。第三保护件45位于与基板相对的位置，从而第三延伸部45B(的径向内侧端)从水平方向与基板W相对。
处理单元2包括向基板W下表面供给加热流体的下表面喷嘴8和向基板W上表面供给氢氟酸等药液的药液喷嘴9。
下表面喷嘴8插入到旋转轴22。下表面喷嘴8在其上端具有靠近基板W下表面中央的喷出口。温水等加热流体经由加热流体供给管50从加热流体供给源供给至下表面喷嘴8。在加热流体供给管50上安装有用于开闭该流路的加热流体阀51。温水是高于室温的高温水，例如80℃～85℃的水。加热流体不限于温水，也可以是高温的氮气等气体，只要是能对基板W加热的流体即可。
药液经由药液供给管53从药液供给源供给至药液喷嘴9。在药液供给管53上安装有开闭该流路的药液阀54。
药液不限于氢氟酸，也可以是包含硫酸、醋酸、硝酸、盐酸、氢氟酸、氨水、过氧化氢溶液、有机酸(例如，柠檬酸、草酸等)、有机碱(例如，TMAH：四甲基氢氧化铵等)、表面活性剂、防腐蚀剂中的至少一种。作为它们混合成的药液的示例，可举出：SPM(sulfuric acid/hydrogen peroxide mixture：硫酸过氧化氢溶液混合液)、SC1(ammonia-hydrogenperoxide mixture：氨过氧化氢溶液混合液)等。
药液喷嘴移动机构52(参照图2)使药液喷嘴9在铅垂方向和水平方向移动。药液喷嘴9通过向水平方向移动而在中央位置和退避位置之间移动。中央位置是药液喷嘴9与基板W上表面的旋转中心位置相对的位置。退避位置是药液喷嘴9不与基板W上表面相对的退避位置。基板W上表面的旋转中心位置是指基板W上表面的与旋转轴线C1交差的位置。退避位置是指俯视时旋转基座21的外侧位置。
处理单元2还包括：向基板W上表面的中央区域供给去离子水(DIW：DeionizedWater)作为冲洗液的DIW喷嘴10、向基板W上表面的中央区域供给IPA作为有机溶剂的中央IPA喷嘴11、向基板W上表面的中央区域供给氮气(N2)等非活性气体的非活性气体喷嘴12。基板W上表面的中央区域是指包括基板W上表面的与旋转轴线C1交差的位置的基板W上表面的中央周围的区域。
在本实施方式中，喷嘴10～12共同收纳于喷嘴收纳部件35，分别可以喷出DIW、IPA和非活性气体，该喷嘴收纳部件35插入在中空轴30的内部空间和遮挡部件6的连通孔6b中。各个喷嘴10～12的前端配置在与遮挡部件6的相对面6a大致相同的高度。各个喷嘴10～12即使在形成有空间A的状态下，也能够分别向基板W上表面的中央区域供给DIW、IPA和非活性气体。
从DIW供给源经由DIW供给管55向DIW喷嘴10供给DIW。在DIW供给管55上安装有用于开闭该流路的DIW阀56。
DIW喷嘴10也可以是供给DIW以外的冲洗液的冲洗液喷嘴。作为冲洗液，除了DIW以外，还可以举出：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(富氢水(水素水))等。
从IPA供给源经由中央IPA供给管57向中央IPA喷嘴11供给IPA。在中央IPA供给管57上安装有用于开闭该流路的中央IPA阀58。
在本实施方式中，中央IPA喷嘴11的构成是供给IPA。中央IPA喷嘴11只要起到将比水的表面张力更小的低表面张力液体供给至基板W上表面的中央区域的中央低表面张力液体喷嘴的功能即可。
作为低表面张力液体，能够使用不与基板W上表面以及在基板W上形成的图案(参照图12)发生化学反应(缺乏反应性)的IPA以外的有机溶剂。更具体而言，能够将包含IPA、HFE(氢氟醚)、甲醇、乙醇、丙酮和反式-1,2二氯乙烯中的至少一种的液体作为低表面张力液体。另外，低表面张力液体无需仅由单成分形成，也可以是与其他成分混合成的液体。例如，既可以是IPA液与纯水的混合液，又可以是IPA液和HFE液的混合液。
从非活性气体供给源经由第一非活性气体供给管59向活性气体喷嘴12供给氮气等非活性气体。在第一非活性气体供给管59上安装有开闭该流路的第一非活性气体阀60。非活性气体不限于氮气，也可以是相对于基板W上表面和图案非活性的气体，例如氩气等稀有气体类。
由喷嘴收纳部件35的外周面、中空轴30的内周面以及在遮挡部件6中分隔出连通孔6b的面之间的空间，形成向基板W的中央区域供给非活性气体的非活性气体通道18。从非活性气体供给源经由第二非活性气体供给管67向非活性气体通道18供给氮气等非活性气体。在第二非活性气体供给管67上安装有开闭该流路的第二非活性气体阀68。供给至非活性气体通道18的非活性气体从连通孔6b的下端朝基板W上表面喷出。
处理单元2还可以包括向基板W上表面供给处理液的移动喷嘴19(参照图2)。移动喷嘴移动机构19A使移动喷嘴19在铅垂方向和水平方向上移动。从移动喷嘴19供给至基板W的处理液例如是药液、冲洗液、低表面张力液体或疏水化剂等。
处理单元2还包括：第一喷嘴13、第二喷嘴14和第三喷嘴15，该第一喷嘴13向基板W上表面供给IPA等低表面张力液体，该第二喷嘴14向基板W上表面的不同于第一喷嘴13的供给位置的位置供给使基板W上表面疎水化的疏水化剂，该第三喷嘴15向基板W上表面的不同于第一喷嘴13和第二喷嘴14的供给位置(参照图2)的位置供给IPA等低表面张力液体。
第一喷嘴13和第三喷嘴15分别是向基板W上表面供给低表面张力液体的低表面张力液体供给单元的一个示例。第二喷嘴是向基板W上表面供给疏水化剂的疏水化剂供给单元的一个示例。
喷嘴13～15在形成有空间A的状态下从第一保护件43的内壁延伸出来而配置在空间A内。从第三喷嘴15供给的低表面张力液体优选与疏水化剂和冲洗液这两者具有亲和性。
疏水化剂是例如使硅自身及含硅的化合物疎水化的硅系疏水化剂，或者使金属自身及含金属的化合物疎水化的金属系疏水化剂。金属系疏水化剂例如包含具有疎水基的胺和有机硅化合物中的至少一种。硅系疏水化剂例如是硅烷偶联剂。硅烷偶联剂例如包含HMDS(六甲基二硅氮烷)、TMS(四甲基硅烷)、氟化烷基氯硅烷、烷基二硅氮烷和非氯系疏水化剂中的至少一种。非氯系疏水化剂例如包含二甲基硅基二甲胺、二甲基硅基二乙胺、六甲基二硅氮烷、四甲基二硅氮烷、双(二甲基氨基)二甲基硅烷、N,N-二甲基氨基三甲基硅烷、N-(三甲基硅基)二甲胺和有机硅烷化合物中的至少一种。
IPA从IPA供给源经由第一IPA供给管61供给至第一喷嘴13。在第一IPA供给管61上安装有用于开闭该流路的第一IPA阀62。疏水化剂从疏水化剂供给源经由疏水化剂供给管63供给至第二喷嘴14。在疏水化剂供给管63上安装有用于开闭该流路的疏水化剂阀64。IPA从IPA供给源经由第二IPA供给管65供给至第三喷嘴15。在第二IPA供给管65上安装有用于开闭该流路的第二IPA阀66。
参照图2，俯视时，喷嘴13～15在水平方向上延伸且弯曲。具体地，喷嘴13～15可以具有沿第一保护件43的第一筒状部43A而成圆弧形状。在第一喷嘴13的前端设置有向基板W上表面沿铅垂方向(向下方)喷出IPA的喷出口13a。在第二喷嘴14的前端设置有向基板W上表面沿铅垂方向(向下方)喷出疏水化剂的喷出口14a。在第三喷嘴15的前端设置有向基板W上表面沿铅垂方向(向下方)喷出IPA的喷出口15。
第一喷嘴13、第二喷嘴14和第三喷嘴15按顺序从径向内侧朝径向外侧排列配置。第一喷嘴13的喷出口13a位于比第二喷嘴14的喷出口14a更靠基板W上表面的旋转中心位置的位置(径向内侧)。第二喷嘴14的喷出口14a位于比第三喷嘴15的喷出口15a更靠基板W上表面的旋转中心位置的位置(径向内侧)。
参照图3，处理单元2还包括喷嘴移动机构16，该喷嘴移动机构16连接于第一保护件43，使喷嘴13～15在基板W上表面与遮挡部件6的相对面6a之间沿水平方向移动。
喷嘴移动机构16使喷嘴13～15在中央位置和退避位置之间移动。第一喷嘴13的中央位置是第一喷嘴13与基板W上表面的旋转中心位置相对的位置。第二喷嘴14的中央位置是第二喷嘴14与基板W上表面的旋转中心位置相对的位置。第三喷嘴15的中央位置是第三喷嘴15与基板W上表面的旋转中心位置相对的位置。
第一喷嘴13的退避位置是第一喷嘴13不与基板W上表面相对的位置。第二喷嘴14的退避位置是第二喷嘴14不与基板W上表面相对的位置。第三喷嘴15的退避位置是第三喷嘴15不与基板W上表面相对的位置。俯视时，退避位置是旋转基座21的外侧的位置。第三喷嘴15的退避位置也可以是从径向内侧与第一保护件43的第一筒状部43A邻接的位置。
喷嘴移动机构16包括：将支撑喷嘴13～15共同地支撑的支撑部件80、连接于第一保护件43并驱动支撑部件80的驱动机构81、覆盖驱动机构81的至少局部的罩82。驱动机构81包括旋转轴(图中未示出)和使该旋转轴旋转的驱动马达(图中未示出)。支撑部件80具有被该驱动马达驱动而绕指定的中心轴线转动的转动轴的形态。
支撑部件80的上端位于比罩82更靠上方的位置。喷嘴13～15和支撑部件80也可以形成为一体。支撑部件80和喷嘴13～15有中空轴的形态。支撑部件80的内部空间与喷嘴13～15的各个内部空间连通。第一IPA供给管61、疏水化剂供给管63和第二IPA供给管65从上方插入到支撑部件80。
第一保护件43的第一延伸部43B包括一体的倾斜部43C和平坦部43D，该倾斜部43C相对于水平方向倾斜，该平坦部43D在水平方向上呈平坦。平坦部43D和倾斜部43C排列配置在基板W的旋转方向(参照图2)上。平坦部43D沿径向越靠近外侧其位置比倾斜部43C更高，使得平坦部43D比倾斜部43C更向上方凸出。俯视时，平坦部43D被配置成与支撑部件80和位于旋转基座21的外侧状态的第一喷嘴13重合。俯视时，平坦部43D可以被配置成至少与位于退避位置的喷嘴13～15和支撑部件80重合。
第二保护件44的第二延伸部44B从下方与平坦部43D相对。在第一保护件43与第二保护件44之间，形成有可收纳第一喷嘴13的收纳空间B。收纳空间B沿第一保护件43的第一筒状部43A在基板W的旋转方向上延伸，俯视时具有圆弧形状。收纳空间B是由第一筒状部43A、平坦部43D和第二延伸部44B隔开而成的空间。详细而言，收纳空间B是从径向外侧由第一筒状部43A隔开、从上方由平坦部43D隔开、从下方由第二延伸部44B隔开而成的。位于退避位置的第一喷嘴13被收纳在收纳空间B的状态下，从下方临近平坦部43D。第二延伸部44B沿径向越靠近内侧越靠近上方而相对于水平方向倾斜。因此，即使在第二延伸部44B从下方临近第一延伸部43B的状态下，也维持收纳空间B。
在第一保护件43的平坦部43D形成有貫通孔43E，该貫通孔43E在上下方向Z上贯穿平坦部43D。支撑部件80插入到貫通孔43E。在支撑部件80和貫通孔43E的内壁之间配置有橡胶等密封部件(图中未示出)。由此，支撑部件80和貫通孔43E的内壁之间被密封。驱动机构81配置在空间A外。
处理单元2还包括：第一支架70、台座71和第二支架72，该第一支架70安装在第一保护件升降机构46上并将喷嘴移动机构16固定在第一保护件43上，该台座71由第一支架70支撑并且供驱动机构81载置固定，该第二支架72连接于第一保护件43并在比第一支架70更靠基板W的径向内侧的位置支撑台座71。俯视时，在喷嘴移动机构16中被第一支架70固定的部分16a与第一保护件升降机构46重合。
图4是用于说明基板处理装置1的主要部分的电连接结构的方框图。控制器3具备微型计算机，按照指定的控制程序，对基板处理装置1所具备的控制对象进行控制。更具体而言，控制器3构成为包括处理器(CPU)3A和存储控制程序的存储器3B，处理器3A通过执行控制程序来执行用于基板处理的各种控制。尤其是，控制器3控制搬运机械手IR,CR、喷嘴移动机构16、电动马达23、遮挡部件升降机构32、遮挡部件旋转机构33、保护件升降机构46～48、药液喷嘴移动机构52和阀类51,54,56,58,60,62,64,66,68等的动作。
图5是用于说明基板处理装置1的基板处理的一个示例的流程图，主要示出了控制器3通过执行动作程序来实现的处理。图6A和图6B是用于详细说明基板处理的时序图。
例如，如图5所示，在基板处理装置1的基板处理中，按顺序执行：基板搬入(S1)、药液处理(S2)、DIW冲洗处理(S3)、有机溶剂处理(S4)、干燥处理(S5)和基板搬出(S6)。
首先，在基板处理装置1的基板处理中，利用搬运机械手IR,CR将未处理的基板W从收纳架C搬入处理单元2并传递至旋转夹具5(S1)。然后，基板W直到被搬运机械手CR搬出为止，被旋转夹具5保持为水平(基板保持工序)。基板W在被旋转夹具5保持为水平的状态下，基板W上表面与遮挡部件6的相对面6a相对。
接着，说明药液处理(S2)。在搬运机械手CR退避至处理单元2外之后，执行用药液洗涤基板W上表面的药液处理(S2)。
具体而言，参照图6A和图6B，首先，控制器3控制喷嘴移动机构16，使喷嘴13～15位于退避位置。另外，控制器3控制遮挡部件升降机构32，使遮挡部件6配置在上位置。
然后，控制器3驱动电动马达23使旋转基座21以例如800rpm的转速旋转。由此，被保持为水平的基板W旋转(基板旋转工序)。控制器3控制遮挡部件旋转机构33使遮挡部件6旋转。此时，也可以使遮挡部件6与旋转基座21同步旋转。同步旋转是指向相同的方向以相同的旋转速度旋转。
然后，控制器3控制药液喷嘴移动机构52使药液喷嘴9配置在基板W上方的药液处理位置。药液喷嘴9位于药液处理位置时，从药液喷嘴9喷出的药液可以落在基板W上表面的旋转中心。然后，控制器3打开药液阀54。由此，从药液喷嘴9向旋转状态的基板W上表面供给药液。供给到的药液在离心力作用下遍布基板W的整个上表面。此时，从药液喷嘴9供给的药液的量(药液供给量)例如是2升/min。
控制器3控制保护件升降机构46～48，使第三保护件45配置在比与基板相对的位置更靠上方的位置。因此，受离心力而飞散到基板外的药液，流过第三保护件45的第三延伸部45B的下方，被第三保护件45的第三筒状部45A接收。被第三筒状部45A接收的药液流入第一杯41(参照图3)。
接着，说明DIW冲洗处理(S3)。进行一定时间的药液处理(S2)后，通过将基板W上的药液替换为DIW，来执行从基板W上表面排除药液的DIW冲洗处理(S3)。
具体而言，控制器3关闭药液阀54。然后，控制器3控制药液喷嘴移动机构52，使药液喷嘴9从基板W上方退避至旋转基座21的侧方。
然后，控制器3打开DIW阀56。由此，从DIW喷嘴10向旋转状态的基板W上表面供给DIW。供给到的DIW在离心力作用下遍布基板W的整个上表面。用DIW冲洗掉基板W上的药液。此时，从DIW喷嘴10供给的DIW的量(DIW供给量)例如是2升/min。
控制器3控制遮挡部件升降机构32，使遮挡部件6维持位于上位置的状态。然后，控制器3驱动电动马达23使旋转基座21以例如800rpm转速旋转。
然后，控制器3控制电动马达23，使旋转基座21以例如1200rpm转速旋转并维持指定的时间，之后，再使旋转基座21的旋转加速至例如2000rpm(高速旋转工序)。
控制器3控制遮挡部件旋转机构33，使遮挡部件6以与旋转基座21的转速不同的转速旋转。具体而言，遮挡部件6以例如800rpm转速旋转。
然后，控制器3打开加热流体阀51，从下表面喷嘴8供给加热流体，从而对基板W进行加热(基板加热工序)。
然后，控制器3打开第二非活性气体阀68，从非活性气体通道18向基板W上表面供给非活性气体。
然后，在从DIW喷嘴10向旋转状态的基板W上表面供给DIW的状态下，控制器3控制遮挡部件升降机构32，使遮挡部件6从上位置移动至第一接近位置。第一接近位置是指遮挡部件6的相对面6a与基板W上表面接近的位置，基板W上表面与相对面6a之间的距离例如是7mm。
然后，在遮挡部件6被配置于第一接近位置的状态下，控制器3控制第一保护件升降机构46，使第一保护件43从药液处理(S2)时的位置下降并将第一保护件43配置在与遮挡部件相对的位置。由此，利用基板W、遮挡部件6和第一保护件43形成空间A(空间形成工序)。
然后，控制器3控制第二非活性气体阀68，将从非活性气体通道18供给的非活性气体的流量可以调节为例如300升/min。空间A内的环境气体被从非活性气体通道18供给的非活性气体替换(非活性气体替换工序)。另外，控制器3控制第二保护件升降机构47，使第二保护件44下降并将第二保护件44配置在与基板相对的位置。由此，空间A利用第二保护件44的第二延伸部44B从下方隔开而成。另外，控制器3控制第三保护件升降机构48，使第三保护件45配置在比与基板相对的位置更靠下方的位置。
在离心力作用下飞散到基板W外的DIW流过第一保护件43的第一延伸部43B和第二保护件44的第二延伸部44B之间的空间，被第一保护件43的第一筒状部43A接收。也可以采用与本实施方式不同的方式，即在离心力作用下飞散到基板外的药液被第二保护件44的第二筒状部44A接收。该情况下，控制器3控制保护件升降机构46～48，使第二保护件44配置在比与基板相对的位置更靠上方的位置，并且使第三保护件45配置在比与基板相对的位置更靠下方的位置，以便流过第二保护件44的第二延伸部44B和第三保护件45的第三延伸部45B之间，被第二保护件44的第二筒状部44A接收。
接着，说明有机溶剂处理(S4)。进行一定时间的DIW冲洗处理(S3)之后，执行有机溶剂处理(S4)，即将基板W上的DIW替换成比水的表面张力更低的低表面张力液体即有机溶剂(例如IPA)的处理。在执行有机溶剂处理(S4)的期间，继续对基板W加热(基板加热工序)。具体而言，控制器3将加热流体阀51维持在打开的状态。由此，因为从下表面喷嘴8持续供给加热流体，所以对基板W的加热持续进行。
图7A～图7C是用图解的方式说明有机溶剂处理(图5的S4)的情形的处理单元2的重要部分的剖面图。
在有机溶剂处理中，依次执行有机溶剂处理冲洗步骤T1、液膜形成步骤T2和液膜排除步骤T3。
参照图6A、图6B和图7A，在有机溶剂处理(S4)中，首先，执行有机溶剂处理冲洗步骤T1，即在使基板W旋转的状态下用IPA等有机溶剂替换基板W上表面的DIW的步骤。
控制器3关闭DIW阀56。由此，来自DIW喷嘴10的DIW的供给被停止。控制器3打开中央IPA阀58。由此，从中央IPA喷嘴11向旋转状态的基板W上表面供给IPA。
控制器3控制遮挡部件升降机构32，使遮挡部件6维持被配置在第一接近位置的状态，也可以控制保护件升降机构46～48，来维持由基板W、遮挡部件6和第一保护件43形成的空间A的状态。也可以采用与本实施方式不同的方式，即DIW冲洗处理(S3)结束时第二保护件44位于比与基板相对的位置更靠上方的位置，此时，控制器3控制第二保护件升降机构47，使第二保护件44移动到与基板相对的位置。
控制器3控制第二非活性气体阀68，将从非活性气体通道18供给的非活性气体的流量例如设为50升/min。
控制器3驱动电动马达23，使旋转基座21例如以2000rpm转速高速旋转(高速旋转工序)。即，接着DIW冲洗处理(S3)执行高速旋转工序。供给到的IPA在离心力的作用下迅速遍布基板W的整个上表面，基板W上的DIW被IPA替换。控制器3控制遮挡部件旋转机构33，使遮挡部件6例如以1000rpm转速旋转。
参照图6A、图6B和图7B，在有机溶剂处理中，接着执行形成IPA液膜110的液膜形成步骤T2。
通过从中央IPA喷嘴11向基板W上表面持续供给IPA，来在基板W上表面形成IPA液膜110(液膜形成工序)。为了形成IPA液膜110，控制器3驱动电动马达23，使旋转基座21的旋转速度例如降至300rpm。控制器3控制遮挡部件旋转机构33，维持使遮挡部件6例如以1000rpm转速旋转的状态。
控制器3控制遮挡部件升降机构32，使遮挡部件6从例如第一接近位置移动(上升)至第二接近位置。在形成有空间A的情况下，也可以一边维持空间A一边调整基板W上表面与遮挡部件6的相对面6a之间的间隔(间隔调整工序)。第二接近位置是指遮挡部件6的相对面6a与基板W上表面接近的位置，是比第一接近位置更靠上方的位置。遮挡部件6位于第二接近位置时的相对面6a位于比遮挡部件6位于第一接近位置时的相对面6a更靠上方的位置，与基板W上表面之间的距离是15mm左右。
进行间隔调整工序时，控制器3控制第一保护件升降机构46，使第一保护件43与遮挡部件6一起移动。由此，遮挡部件6被配置在与遮挡部件相对的位置。由此，在间隔调整工序的前后，维持形成有空间A的状态。然后，控制器3控制第二保护件升降机构47，维持第二保护件44配置在与基板相对的位置的状态。
直到在基板W上形成IPA液膜110的期间，控制器3控制喷嘴移动机构16，使喷嘴13～15向处理位置移动。处理位置是指第一喷嘴13从基板W的中央区域向基板W的周缘侧略微偏离(例如40mm程度)配置时的各个喷嘴13～15的位置。
在液膜形成步骤T2中，维持在DIW冲洗处理(S3)开始的来自非活性气体通道18的非活性气体的供给。非活性气体的流量例如是50升/min。
参照图6A、图6B和图7C，在有机溶剂处理(S4)中，接着执行将基板W上表面的IPA液膜110排除的液膜排除步骤T3。在液膜排除步骤T3中，在IPA液膜110上形成开口111(开口形成工序)，通过使开口111扩大，来从基板W上表面排除液膜110(液膜排除工序)。
然后，控制器3关闭中央IPA阀58，停止从中央IPA喷嘴11向基板W上表面供给IPA。然后，控制器3控制第二非活性气体阀68，从非活性气体通道18向基板W上表面的中央区域，以例如100升/min的速度垂直地吹送非活性气体(例如N2气体)，在液膜110的中央区域设置较小的开口111(例如直径30mm左右)以使基板W上表面的中央区域露出(开口形成工序)。
开口形成工序不一定通过吹送非活性气体来执行。例如，也可以向基板W下表面的中央区域，利用下表面喷嘴8供给加热流体，从而对基板W加热以使中央区域的IPA蒸发，这样不进行非活性气体的吹出，也可以使开口111形成在液膜110的中央区域。另外，也可以通过向基板W上表面吹送非活性气体和利用加热流体加热基板W下表面的中央区域，这两者来在液膜110上形成开口111。
利用基板W旋转而产生的离心力，使开口111扩大，从基板W上表面渐渐地排除IPA液膜110(液膜排除工序)。在进行液膜排除工序的期间，保持在旋转基座21上的基板W旋转。即，基板旋转工序和液膜排除工序并行地执行。
利用非活性气体通道18进行的非活性气体的吹出可以在从基板W上表面直到排除液膜110的期间，即直到液膜排除步骤结束为止持续进行。通过非活性气体的吹出而对IPA液膜110施加力，从而促使开口111扩大。此时，也可以阶段性地增大非活性气体的流量。例如，在本实施方式中，非活性气体以100升/min的流量维持指定的时间，然后使流量增大到200升/min并维持指定的时间，然后使流量增大到300升/min并维持指定的时间。
此时，控制器3也可以控制第一非活性气体阀60，使非活性气体从非活性气体喷嘴12供给至基板W上表面的中央区域。由此，促使开口111进一步扩大。
在液膜排除步骤T3中，控制器3控制保护件升降机构46～48，使第一保护件43配置在与遮挡部件相对的位置，第二保护件44可以维持被配置于与基板相对的位置的状态。
接着，图8是俯视图7C所示的基板处理的情形的示意图，参照图8详细说明液膜排除步骤T3中的喷嘴13～15的控制。
在使开口111扩大时，控制器3在基板W上表面设定IPA等低表面张力液体着落的第一着液点P1。第一着液点P1设定在开口111的外侧。开口111的外侧是指相对于开口111的周缘位于旋转轴线C1的相反侧。控制器3打开第一IPA阀62，开始从第一喷嘴13向第一着液点P1供给IPA(低表面张力液体供给工序)。
另外，使开口111扩大时，控制器3在基板W上表面设定疏水化剂着液的第二着液点P2。第二着液点P2设定在开口111的外侧并且比第一着液点P1更远离开口111的位置。第二着液点P2沿旋转径向与第一着液点P1排列。控制器3打开疏水化剂阀64，开始从第二喷嘴14向第二着液点P2供给疏水化剂(疏水化剂供给工序)。此处，将基板W的旋转方向设为基板旋转方向S，将基板旋转方向S的上游侧称为上游侧S1，将基板旋转方向S的下游侧称为下游侧S2。第一着液点P1优选设定在比第二着液点P2更靠上游侧S1的位置。
如前所述，在执行有机溶剂处理(S4)的期间，持续执行基板加热工序。因此，基板加热工序先于在液膜排除步骤T3中开始的疏水化剂供给工序开始。
另外，使开口111扩大时，控制器3在基板W上表面设定IPA等低表面张力液体着落的第三着液点P3。第三着液点P3设定在开口111的外侧并且比第二着液点P2更远离开口111的位置。第三着液点P3与第一着液点P1及第二着液点P2沿旋转径向排列。第三着液点P3设定在比第二着液点P2更靠下游侧S2的位置。控制器3打开第二IPA阀66，开始从第三喷嘴15向第三着液点P3供给IPA。
伴随着开口111的扩大，控制器3使第一着液点P1、第二着液点P2和第三着液点P3追随开口111的扩大而移动(着液点移动工序)。详细而言，为了使第一着液点P1、第二着液点P2和第三着液点P3追随开口111的扩大而移动，控制器3控制喷嘴移动机构16，使位于处理位置的喷嘴13～15向基板W的周缘移动。更详细而言，通过驱动机构81(参照图3)驱动支撑部件80(参照图3)使其绕指定的中心轴线旋转，来使喷嘴13～15沿基板W上表面向径向外侧移动(喷嘴移动工序)。喷嘴移动机构16是变更第一着液点P1的位置的第一着液点变更单元的一个示例。喷嘴移动机构16是变更第二着液点P2的位置的第二着液点变更单元的一个示例，也是变更第三着液点P3的位置的第三着液点变更单元的一个示例。通过在喷嘴移动机构16的作用下使喷嘴13～15移动，第一着液点P1和第三着液点P3追随第二着液点P2的移动而移动。
液膜排除步骤T3例如在第一喷嘴13到达外周位置的时间点结束。外周位置是指喷嘴13～15的喷出口13a～15a与基板W的周缘(从基板W的中央区域向基板W的周缘侧偏移例如140mm的位置)相对时的喷嘴13～15的位置。或者，液膜排除步骤T3也可以在开口111的周缘到达基板W的周缘的时间点结束。
第三喷嘴15的第三喷出口15a、第二喷嘴14的第二喷出口14a和第一喷嘴13的第一喷出口13a按顺序从径向外侧朝径向内侧排列。因此，第三喷嘴15比第一喷嘴13和第二喷嘴14更先到达外周位置，第二喷嘴14比第一喷嘴13更先到达外周位置。
一旦第三喷嘴15到达外周位置，控制器3就关闭第二IPA阀66，停止从第三喷嘴15供给IPA。一旦第二喷嘴14到达外周位置，就关闭疏水化剂阀64，停止从第二喷嘴14供给疏水化剂。然后，一旦第一喷嘴13到达外周位置，控制器3就关闭第一IPA阀62，停止从第一喷嘴13供给IPA。由此，低表面张力液体供给工序结束。因为基板加热工序在有机溶剂处理(S4)期间持续执行，所以直到低表面张力液体供给工序结束期间持续进行。
接着，参照图6A和图6B，说明干燥处理(S5：旋转干燥)。结束有机溶剂处理(S4)后，执行在离心力作用下甩掉基板W上表面的液体成分的干燥处理(S5)。
具体而言，控制器3控制喷嘴移动机构16，使喷嘴13～15向退避位置退避。
然后，控制器3控制遮挡部件升降机构32，使遮挡部件6向下位置移动。然后，控制器3控制第二保护件升降机构47和第三保护件升降机构48，使第二保护件44和第三保护件45配置于比与基板相对的位置更靠下方的位置。然后，控制器3控制第一保护件升降机构46，使第一保护件43下降，使第一保护件43配置在比下位置略微靠上方并且比与基板相对的位置略微靠上方的位置。
然后，控制器3控制电动马达23，阶段性地使旋转基座21的旋转加速。具体而言，旋转基座21的旋转例如以500rpm转速维持指定的时间，然后，使其加速至750rpm并维持指定的时间，然后，使其加速至1500rpm并维持指定的时间。由此，在离心力作用下甩掉基板W上的液体成分。
然后，控制器3控制遮挡部件旋转机构33，使遮挡部件6例如以1000rpm转速旋转。控制器3控制遮挡部件旋转机构33，在基板W的旋转速度成为1500rpm的时机使遮挡部件6的旋转加速至1500rpm，使旋转基座21和遮挡部件6同步旋转。
另外，在干燥处理(S5)中，维持从非活性气体通道18供给非活性气体。非活性气体的流量例如与液膜排除步骤结束时的相同(300升/min)。当基板W的旋转被加速至1500rpm时，控制器3控制第二非活性气体阀68，使从非活性气体通道18供给的非活性气体的流量降低至200升/min。
然后，控制器3关闭加热流体阀51，停止向基板W下表面供给加热流体。控制器3控制电动马达23，使旋转夹具5的旋转停止。然后，控制器3控制遮挡部件升降机构32，使遮挡部件6退避至上位置。然后，控制器3控制保护件升降机构46～48，使保护件43～45向下位置移动。
然后，搬运机械手CR进入处理单元2，从旋转夹具5取出处理完毕的基板W，搬出到处理单元2外(S6)。该基板W被搬运机械手CR传递给搬运机械手IR，由搬运机械手IR收纳于收纳架C。
基于第一实施方式，向第一着液点P1供给IPA，向第二着液点P2供给疏水化剂。第二着液点P2设定在开口111的外侧且比第一着液点P1更远离开口111的位置。因此，以追随开口111的扩大的方式使第一着液点P1和第二着液点P2移动时，供给至第二着液点P2的疏水化剂被供给至第一着液点P1的IPA迅速地替换。另外，因为能够一边将液膜110从基板W上表面排除一边将疏水化剂供给至开口111的外侧，所以能够将供给至第一着液点P1的IPA从基板W上表面迅速地排除。
另外，通过以追随第二着液点P2的移动的方式使第一着液点P1移动，供给至第二着液点P2的疏水化剂被供给至第一着液点P1的IPA更迅速地替换。
另外，第一着液点P1位于比第二着液点P2更靠上游侧S1的位置。因此，供给至第二着液点P2的疏水化剂被供给至比第二着液点P2更靠上游侧S1的IPA迅速地替换。
另外，向第二着液点P2供给疏水化剂的第二喷嘴14和向第一着液点P1供给IPA的第一喷嘴13被同一个支撑部件80支撑。因此，与各个喷嘴13～15被不同的部件支撑的情况相比较，容易控制第一着液点P1和第二着液点P2的位置。而且，还能够在保持第一着液点P1和第二着液点P2之间的间隔为恒定的同时，使第一喷嘴13和第二喷嘴14沿基板W上表面移动。因此，与分别移动第一喷嘴13和第二喷嘴14的情况相比较，能够抑制由IPA替换疏水化剂的不均匀。
在液膜排除步骤T3中，向液膜110供给的IPA不充足的情况下，借助离心力去除IPA液膜110之前局部的IPA蒸发殆尽而发生液膜破裂，导致基板W露出。由此，基板W上表面存在局部残留液滴。直至该液滴最终蒸发完为止，该液滴的表面张力持续施加在基板W上的图案(参照图12)。由此，有可能导致图案的坍塌。
但是，因为向在开口111的外侧并且比第二着液点P2更远离开口111的位置设定的第三着液点P3供给IPA，所以能够抑制随着开口111的扩大而在使液膜110排除之前局部的液膜110蒸发而发生液膜破裂。因此，能够从基板W上表面良好地排除液膜110。
另外，通过追随第二着液点P2的移动而使第三着液点P3移动，能够进一步抑制在随着开口111的扩大而使液膜110排除之前局部液膜110蒸发而发生液膜破裂。
另外，通过向第三着液点P3供给像IPA那样与水和疏水化剂两者具有亲和性的低表面张力液体，能够提高对基板W上表面的疏水化剂的亲和性。由此，利用供给至第二着液点P2的疏水化剂，能够提高基板W上表面的疏水性。由此，能够降低作用在基板W上表面的图案(参照图12)上的表面张力。
另外，因为加热基板W的基板加热工序先于疏水化剂供给工序开始，所以供给至第二着液点P2的疏水化剂被迅速地加热。由此，能够提高基板W上的疏水化剂的活性。通过向第二着液点P2供给提高了活性的疏水化剂，能够提高基板W上表面的疏水性。由此，能够进一步降低施加在基板W上表面的图案(参照图12)上的表面张力。
另外，因为在低表面张力液体供给工序结束为止的期间持续进行基板加热工序，所以促使供给至第一着液点P1的IPA的蒸发。因此，促使开口111的扩大。因此，能够将液膜110从基板W上表面更加迅速地排除。
接着，说明第一实施方式的变形例。
图9是第一实施方式的变形例的处理单元2P的纵向剖面的示意图。在图9中，为了便于说明，仅图示了旋转夹具5和遮挡部件6周边的部件。在图9中，对与至此说明过的部件相同的部件标注相同的附图标记，并省略其说明。
图9所示的第一实施方式的变形例的处理单元2P与第一实施方式的处理单元2(参照图3)主要的不同点是，处理单元2P还包括：第四保护件85和第四保护件升降机构86，该第四保护件85接收从保持在旋转夹具5上的基板W排出至基板W外的处理液，该第四保护件升降机构86驱动第四保护件85的升降。第四保护件85包括第四筒状部85A和第四延伸部85B，该第四筒状部85A在比第一保护件43的第一筒状部43A更靠径向内侧并且比第二保护件44的第二筒状部44A更靠径向外侧的位置包围旋转夹具5，该第四延伸部85B从第四筒状部85A向径向内侧延伸。第四延伸部85B从下方与第一保护件43的第一延伸部43B相对，从上方与第二保护件44的第二延伸部44B相对。
第四保护件升降机构86使第四保护件85在下位置和上位置之间升降。第四保护件85的下位置是第四保护件85的上端位于比基板W更靠下方的位置时的第四保护件85的位置。第四保护件85的上位置是第四保护件85的上端位于比基板W更靠上方的位置时的第四保护件85的位置。第四保护件85利用第四保护件升降机构86进行升降，能够位于下位置和上位置之间的与基板相对的位置。通过使第四保护件85位于与基板相对的位置，第四延伸部85B(的上方端)从水平方向与基板W相对。空间A在第四保护件85位于与基板相对的位置的状态下，从下方被第四保护件85隔开而成。
在第一实施方式的变形例中，因为能够进行与第一实施方式相同的基板处理，所以省略其说明。在变形例的基板处理中，与第一实施方式的基板处理不同的是，在液膜排除步骤T3中，控制器3可以控制第四保护件升降机构86，使第四保护件85的位置调整到比与基板相对的位置更靠上方。在将第四保护件85的位置调整到比与基板相对的位置更靠上方时，能够使喷嘴13～15穿过第四延伸部85B和第一保护件43的第一延伸部43B之间。另外，通过将第四保护件85位置调整到比与基板相对的位置更靠上方，在液膜排除步骤T3中，在离心力的作用下分散到基板外的IPA、疏水化剂流过第四保护件85的第四延伸部85B和第二保护件44的第二延伸部44B之间，被第四保护件85的第四筒状部85A接收。
基于该变形例，能够获得与第一实施方式相同的效果。另外，在离心力的作用下飞散到基板外的液体中，将混合了疏水化剂的液体能够由第四保护件85接收而不是由第一保护件43接收。因此，能够抑制第一保护件43和喷嘴13～15被疏水化剂污染。
＜第二实施方式＞
接着，说明本发明的第二实施方式。图10是用图解的方式说明第二实施方式的基板处理装置1Q所具备的处理单元2Q的构成例的剖面图。在图10中，对与至此说明过的部件相同的部件标注相同的附图标记，并省略其说明。
图10所示的第二实施方式的处理单元2Q与第一实施方式的处理单元2(参照图3)主要的不同点是，处理单元2Q的遮挡部件6Q包括与基板W上表面相对的相对部91和俯视时以包围基板W的方式从相对部91的周缘部向下方延伸的环状部92。
相对部91形成为圆板状。相对部91大致水平地配置在旋转夹具5的上方。相对部91具有与基板W上表面相对的相对面6a。在相对部91的与相对面6a相反侧的面上，固定有中空轴30。
遮挡部件6Q与第一实施方式的遮挡部件6同样地，能够在遮挡部件升降机构32的作用下，在上位置和下位置之间升降。遮挡部件6Q能够位于上位置和下位置之间的第一接近位置和第二接近位置。遮挡部件6Q位于下位置、第一接近位置或第二接近位置的状态下，环状部92从水平方向与基板W相对。环状部92从水平方向与基板W相对的状态下，遮挡部件6Q的相对面6a和基板W上表面之间的环境气体与周围的环境气体被切断。
在遮挡部件6Q上形成有貫通孔93，该貫通孔93沿基板W的旋转径向贯通环状部92。貫通孔93贯通环状部92的内周面和外周面。遮挡部件6Q的环状部92的内周面弯曲成越靠近下方越趋于径向外侧。环状部92的外周面沿铅垂方向延伸。
另外，处理单元2Q不包括第一实施方式的杯41,42、保护件43～45和保护件升降机构46～48。取而代之，处理单元2Q包括杯94、保护件95和保护件升降机构96。杯94包围旋转夹具5。保护件95和杯94形成为一体，接收从保持在旋转夹具5上的基板W排出至基板W外的处理液。保护件升降机构96驱动保护件95的升降。
第二实施方式的喷嘴13～15的喷出口13a～15a分别与第一实施方式的不同，从其前端向下方延伸。另外，第二实施方式的喷嘴移动机构16配置在比遮挡部件6Q的环状部92更靠径向外侧的位置。
喷嘴13～15能够插入到貫通孔93。在貫通孔93位于比基板W更靠上方的位置的状态下(例如，遮挡部件6Q位于第二接近位置的状态)，喷嘴13～15经由貫通孔93，能够在比环状部92更靠旋转轴线C1侧(径向内侧)的位置和相对环状部92位于旋转轴线C1的相反侧(径向外侧)的位置之间移动。即，貫通孔93设置于环状部92，起到允许喷嘴13～15穿过环状部92的允许穿过部的作用。在图10中，用双点划线示出位于中央位置即比环状部92更靠径向内侧的位置的喷嘴13～15。
在第二实施方式的基板处理装置1Q中，除了与保护件43～45(参照图3)的升降关联的工序以外，能够进行与第一实施方式的基板处理装置1基本相同的基板处理，因此省略其说明。但是，在基板处理装置1Q的基板处理中，在液膜形成步骤T2和液膜排除步骤T3中，使喷嘴13～15穿过貫通孔93时，需要使遮挡部件6Q的旋转停止。另外，在基板处理装置1Q的基板处理中，也可以控制保护件升降机构96以不与喷嘴13～15干涉的方式使保护件95升降。
基于第二实施方式，能够获得与第一实施方式相同的效果。
＜第三实施方式＞
接着，说明本发明的第三实施方式。图11是用图解的方式说明本发明的第三实施方式的基板处理装置1R所具备的处理单元2R的构成例的剖面图。在图11中，对与至此说明过的部件相同的部件标注相同的附图标记，并省略其说明。
图11所示的第三实施方式的处理单元2R与第一实施方式的处理单元2(参照图3)主要的不同点在于，处理单元2R包括多个分离式IPA喷嘴100和多个分离式疏水化剂喷嘴101，用以代替喷嘴13～15。
多个分离式IPA喷嘴100分别配置在距离旋转轴线C1不同的多个位置，向从基板W上表面的旋转中心位置远离的位置供给有机溶剂处理(例如IPA)。多个分离式疏水化剂喷嘴101分别配置在距离旋转轴线C1不同的多个位置，向从基板W上表面的旋转中心位置远离的位置供给疏水化剂。
在本实施方式中，多个分离式IPA喷嘴100沿基板W的旋转径向排列。多个分离式IPA喷嘴100各自的前端(喷出口)分别收纳于在遮挡部件6的相对面6a上形成的多个供给口6c。从多个分离式IPA喷嘴100喷出的IPA通过供给口6c供给基板W上表面。在本实施方式中，多个供给口6c是在上下方向Z上贯通遮挡部件6的貫通孔。
多个分离式IPA喷嘴100各自分别与多个分离式IPA供给管102结合，在多个分离式IPA供给管102各自上，分别安装有多个分离式IPA阀103。换言之，每个分离式IPA喷嘴100与个别的分离式IPA供给管102结合，在该分离式IPA供给管102上安装有一个分离式IPA阀103。
多个分离式IPA阀103分别构成对向与对应的分离式IPA喷嘴100供给IPA与否进行切换的供给切换单元。分离式IPA喷嘴100至少设置有两个，能够从至少两个分离式IPA喷嘴100供给IPA。控制器3通过控制多个分离式IPA阀103，能够使第一着液点P1的位置变更到基板W上表面的旋转中心位置以外的至少两个位置。即，多个分离式IPA阀103是第一着液点变更单元的一个示例。
在本实施方式中，多个分离式疏水化剂喷嘴101沿基板W的旋转径向排列。多个分离式疏水化剂喷嘴101的前端(喷出口)各自分别被收纳于多个供给口6c。从多个分离式疏水化剂喷嘴101喷出的疏水化剂通过供给口6c供给至基板W上表面。
在本实施方式中，每个供给口6c均收纳有分离式IPA喷嘴100和分离式疏水化剂喷嘴101各一个。与本实施方式不同的是，每个供给口6c也可以仅收纳有分离式IPA喷嘴100和分离式疏水化剂喷嘴101中的一者。
多个分离式疏水化剂喷嘴101各自分别与多个分离式疏水化剂供给管104结合，多个分离式疏水化剂供给管104各自分别安装有多个分离式疏水化剂阀105。换言之，每个分离式疏水化剂喷嘴101与个别的分离式疏水化剂供给管104结合，该分离式疏水化剂供给管104上安装有一个分离式疏水化剂阀105。
多个分离式疏水化剂供给管104分别构成对向与对应的分离式疏水化剂喷嘴101供给疏水化剂与否进行切换的供给切换单元。分离式疏水化剂喷嘴101至少设置有两个，能够至少从两个分离式疏水化剂喷嘴101供给疏水化剂。通过控制器3控制多个分离式疏水化剂阀105，能够将第二着液点P2的位置变更到基板W上表面的旋转中心位置以外的至少两个位置。即，多个分离式疏水化剂阀105是第二着液点变更单元的一个示例。
在第三实施方式的基板处理装置1R中，除了与保护件43～45(参照图3)的升降和遮挡部件6的旋转相关的工序以外，能够执行与第一实施方式的基板处理装置1的基板处理基本相同的基板处理，但是有机溶剂处理(S4)的液膜排除步骤T3不同。
基于第三实施方式的基板处理装置1R的有机溶剂处理(S4)和基于第一实施方式的基板处理装置1的有机溶剂处理(S4)的主要不同点是，在基于基板处理装置1R的液膜排除步骤T3中，采用分离式IPA喷嘴100和分离式疏水化剂喷嘴101来代替喷嘴13～15。
在基于基板处理装置1R的液膜排除步骤T3中，首先，与第一实施方式的基板处理装置1的基板处理同样地，在液膜形成步骤T2形成的液膜110上形成开口111。
另外，在使开口111扩大时，控制器3在开口111的外侧设置第一着液点P1。然后，控制器3打开分离式IPA阀103，开始从与其对应的分离式IPA喷嘴100向第一着液点P1供给IPA等低表面张力液体(低表面张力液体供给工序)。
另外，在使开口111扩大时，控制器3在开口111的外侧并且比第一着液点P1更远离开口111的位置设定第二着液点P2。然后，控制器3打开分离式疏水化剂阀105，开始从第二喷嘴14向第二着液点P2供给疏水化剂(疏水化剂供给工序)。因为第二着液点P2设定在比第一着液点P1更远离开口111的位置，所以控制器3打开位于比正在向第一着液点P1供给IPA的分离式IPA喷嘴100更靠径向外侧的分离式疏水化剂喷嘴101所对应的分离式疏水化剂阀105。
另外，在使开口111扩大时，控制器3在开口111的外侧并且比第二着液点P2更远离开口111的位置设定第三着液点P3。然后，控制器3打开与向第一着液点P1供给IPA的分离式IPA喷嘴100不同的分离式IPA喷嘴100所对应的分离式IPA阀103，开始从与其对应的分离式IPA喷嘴100向第三着液点供给IPA等低表面张力液体。因为第三着液点P3设定在比第二着液点P2更远离开口111的位置，所以控制器3打开位于比正在向第二着液点P2供给疏水化剂的分离式疏水化剂喷嘴101更靠近径向外侧的分离式IPA喷嘴100所对应的分离式IPA阀103。
伴随着开口111的扩大，控制器3使第一着液点P1、第二着液点P2和第三着液点P3追随开口111的扩大而移动(着液点移动工序)。
此处，在图11中，从与基板W的旋转中心位置最近的分离式IPA喷嘴100开始依次标注附图标记100A～100D。对与每个分离式IPA喷嘴100A～100D对应的分离式IPA阀103分别标注附图标记103A～103D。另外，在图11中，从与基板W的旋转中心位置最近的分离式疏水化剂喷嘴101开始依次标注附图标记101A～101D。对与每个分离式疏水化剂喷嘴101A～101D对应的分离式疏水化剂阀105分别标注附图标记105A～105D。
以下，假设在开口111刚刚形成后不久分离式IPA喷嘴100A向第一着液点P1供给IPA，分离式疏水化剂喷嘴101B向第二着液点P2供给疏水化剂，分离式IPA喷嘴100C向第三着液点P3供给IPA，来详细说明第三实施方式的着液点移动工序的一个示例，。
首先，控制器3为了使第三着液点P3追随开口111的扩大而移动，在开口111的周缘到达第一着液点P1之前，使第三着液点P3向径向外侧移动。具体而言，控制器3关闭分离式IPA阀103C并打开分离式IPA阀103D，由此将向基板W上表面供给IPA的分离式IPA喷嘴100切换(从分离式IPA喷嘴100C切换至分离式IPA喷嘴100D)。
然后，控制器3为了使第二着液点P2追随开口111的扩大而移动，在开口111的周缘到达第一着液点P1到达之前，使第二着液点P2向径向外侧移动。具体而言，控制器3通过关闭分离式疏水化剂阀105B并打开分离式疏水化剂阀105C，来将向基板W上表面供给疏水化剂的分离式疏水化剂喷嘴101切换(从分离式疏水化剂喷嘴101B切换至分离式疏水化剂喷嘴101C)。
然后，控制器3为了使第一着液点P1追随开口111的扩大而电影，在开口111的周缘到达第一着液点P1之前，使第一着液点P1向径向外侧移动。具体而言，通过控制器3关闭分离式IPA阀103A并打开分离式IPA阀103B，来将向基板W上表面供给IPA的分离式IPA喷嘴100切换(从分离式IPA喷嘴100A切换至分离式IPA喷嘴100B)。
如此地，在第三实施方式的液膜排除步骤T3中，与开口111的扩大相配合地切换供给IPA的分离式IPA喷嘴100和供给疏水化剂的分离式疏水化剂喷嘴101，来能够使第一着液点P1、第二着液点P2和第三着液点P3移动。
基于第三实施方式，能够获得与第一实施方式相同的效果。
另外，基于第三实施方式，因为在有机溶剂处理(S4)中无需使喷嘴在遮挡部件6和基板W之间移动，所以与第一实施方式相比较，能够在使遮挡部件6临近基板W的状态下处理基板W。
本发明并不受以上说明过的实施方式的限定，还可以通过其他方式来实施。
例如，在第一实施方式中，喷嘴13～15绕支撑部件80的旋转轴线移动，但是也可以是与第一实施方式不同的构成，即在第一喷嘴13延伸的方向上直线移动。
另外，在第一实施方式中，由同一个支撑部件80支撑喷嘴13～15，但是也可以与第一实施方式不同地分别由不同的支撑部件支撑。另外，在第一实施方式中，喷嘴13～15在同一个喷嘴移动机构16的作用下在基板W上表面和遮挡部件6的相对面6a之间在水平方向上移动，但是也可以在不同的移动机构的作用下在水平方向上移动。
另外，在上述实施方式中，着液点P1～P3被设定为沿旋转径向排列，但是也可以将着液点P1～P3在基板旋转方向S上隔开间隔设定。此种情况下，在第一实施方式的构成中，喷嘴13～15无需在旋转径向上排列。
另外，与第一实施方式和第三实施方式不同地，也可以进行不设定第三着液点P3的基板处理。此种情况下，在第一实施方式中能够省略第三喷嘴15。
另外，在第一实施方式的基板处理中，中央IPA喷嘴11向基板W上表面的中央区域供给IPA等有机溶剂处理，但是也可以与第一实施方式不同地，第三喷嘴15向基板W上表面的中央区域供给IPA作为有机溶剂。此种情况下，能够省略中央IPA喷嘴11。
另外，只要将第二着液点P2设定得比第一着液点P1更远离开口111，就也可以将第一着液点设定在比第二着液点更靠下游侧S2。
另外，在本实施方式中，药液喷嘴9是在水平方向上移动的移动喷嘴，但是也可以与本实施方式不同地，是配置成向基板W上表面的旋转中心喷出药液的固定喷嘴。详细而言，药液喷嘴9也可以插入喷嘴收纳部件35，该喷嘴收纳部件35插入DIW喷嘴10、非活性气体喷嘴12和中央IPA喷嘴11一起插入的中空轴30。
另外，处理单元2也可以包括在有机溶剂处理中对基板W加热的加热器。加热器既可以内置于旋转基座21，又可以内置于遮挡部件6，还可以内置于旋转基座21和遮挡部件6这两者。在基板处理中对基板W加热的情况下，使用内置于下表面喷嘴8、旋转基座21的加热器和内置于遮挡部件6的加热器中的至少一个加热器。
至此详细地说明了本发明的实施方式，这些只不过是为了使本发明的技术内容更清楚而使用的具体例，本发明不应该被解释成仅限于这些具体例，本发明的范围仅受权利要求书所记载的保护范围的限定。
本申请对应于2016年8月31日向日本国特许厅提出的日本专利2016-170171号，将该日本申请的所有公开引用至本申请而构成本申请。

Claims (8)

1.一种基板处理方法，其中，包括：
基板保持工序，将基板保持为水平；
液膜形成工序，将比水的表面张力更低的低表面张力液体供给至被保持为水平的所述基板的上表面，形成所述低表面张力液体的液膜；
开口形成工序，在所述液膜的中央区域形成开口；
液膜排除工序，通过将所述开口扩大，来将所述液膜从被保持为水平的所述基板的上表面排除；
低表面张力液体供给工序，向设定在所述开口的外侧的第一着液点供给比水的表面张力更低的低表面张力液体；
疏水化剂供给工序，向设定在所述开口的外侧并且比所述第一着液点更远离所述开口的第二着液点供给疏水化剂，所述疏水化剂使被保持为水平的所述基板的上表面疎水化；
着液点移动工序，使所述第一着液点和所述第二着液点追随所述开口的扩大而移动。
2.根据权利要求1所述的基板处理方法，其中，所述着液点移动工序包括使所述第一着液点追随所述第二着液点的移动而移动的工序。
3.根据权利要求1或2所述的基板处理方法，其中，还包括：
基板旋转工序，与所述液膜排除工序并行地使被保持为水平的所述基板旋转；
所述第一着液点设定在比所述第二着液点更靠基板旋转方向上游侧的位置。
4.根据权利要求1或2所述的基板处理方法，其中，包括：
喷嘴移动工序，通过驱动支撑部件来使向所述第一着液点供给所述低表面张力液体的第一喷嘴和向所述第二着液点供给所述疏水化剂的第二喷嘴沿被保持为水平的所述基板的上表面移动，
所述第一喷嘴和所述第二喷嘴被同一个所述支撑部件支撑。
5.根据权利要求1或2所述的基板处理方法，其中，还包括：
向设定在所述开口的外侧并且比所述第二着液点更远离所述开口的位置的第三着液点供给比水的表面张力更低的低表面张力液体的工序。
6.根据权利要求5所述的基板处理方法，其中，
所述着液点移动工序包括使所述第三着液点追随所述第二着液点的移动而移动的工序。
7.根据权利要求1或2所述的基板处理方法，其中，还包括：
基板加热工序，将被保持为水平的所述基板加热；
所述基板加热工序先于所述疏水化剂供给工序开始。
8.根据权利要求7所述的基板处理方法，其中，
所述基板加热工序在所述低表面张力液体供给工序结束为止的期间持续进行。
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