CN108028192A - 基板处理方法及基板处理装置 - Google Patents

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Abstract

一种基板处理方法，使用处理液处理被保持为水平姿势的基板，所述基板处理方法包括置换工序，在该置换工序中，将附着于所述基板的上表面的处理液置换为表面张力低于该处理液的表面张力的低表面张力液体，所述置换工序执行如下工序：中央部喷出工序，从配置于所述基板的上方的第一低表面张力液体喷嘴向所述上表面的中央部喷出所述低表面张力液体；非活性气体供给工序，与所述中央部喷出工序并行执行，为了形成沿所述上表面流动的气流，向所述基板的上方供给非活性气体；以及周缘部喷出供给工序，与所述中央部喷出工序及所述非活性气体供给工序并行执行，从配置于所述基板的上方的第二低表面张力液体喷嘴向所述上表面的周缘部喷出所述低表面张力液体。

Description

基板处理方法及基板处理装置
技术领域
本发明涉及一种使用低表面张力液体处理基板的基板处理方法及基板处理装置。作为处理对象的基板的例子，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(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、光掩膜用基板、陶瓷基板、太阳电池用基板等。
背景技术
在半导体装置的制造工序中，利用处理液处理半导体晶片等基板的表面。一张一张地处理基板的单张式的基板处理装置具有：旋转卡盘，将基板保持为大致水平且使该基板旋转；以及喷嘴，用于向通过该旋转卡盘旋转的基板的表面供给处理液。
在典型的基板处理工序中，对被旋转卡盘保持的基板供给药液。然后，向基板供给冲洗液，由此，基板上的药液被置换为冲洗液。然后，进行用于排除基板上的冲洗液的旋转干燥工序。在旋转干燥工序中，通过使基板高速旋转，附着于基板的冲洗液被甩掉而被去除(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，存在无法去除进入图案内部的冲洗液的可能性，由此，可能产生干燥不良。因此，提出了如下手段，即，向通过冲洗液处理后的基板的表面供给异丙醇(IPA，isopropyl alcohol)等有机溶剂，将进入基板表面的图案的间隙的冲洗液置换为有机溶剂，由此，使基板的表面干燥。
如图18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(空气与液体的界面)形成于图案内。在该情况下，在液面与图案的接触位置，液体的表面张力发挥作用。该表面张力是使图案坍塌的原因之一。
如下述的专利文献1所述，在冲洗处理后且旋转干燥工序之前将有机溶剂的液体供给至基板的表面的情况下，有机溶剂的液体会进入图案之间。有机溶剂的表面张力低于典型的冲洗液即水。因此，因表面张力所导致的图案坍塌问题得到缓解。
另外，专利文献1所述的基板处理装置包括：溶剂喷嘴，与被旋转卡盘保持的基板的上表面中央部相对配置，向基板的上表面中央部喷出IPA；以及中心气体喷嘴，内含溶剂喷嘴且并对其进行保持，在被旋转卡盘保持的基板的上方喷出非活性气体。
在冲洗处理后，从中心气体喷嘴喷出非活性气体。由此，形成沿覆盖基板的整个上表面的纯水的液膜放射状地流动的氮气的气流。另外，与非活性气体从中心气体喷嘴的喷出并行执行，从溶剂喷嘴向旋转状态的基板的上表面中央部喷出IPA。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-110404号公报
发明内容
发明要解决的问题
在专利文献1所述的手段中，由于从与基板的上表面中央部相对配置的溶剂喷嘴喷出低表面张力液体(IPA)，因此，从溶剂喷嘴喷出的低表面张力液体被供给至基板的上表面中央部。因此，存在充分量的低表面张力液体不会遍布至基板的上表面周缘部，而附着于基板的上表面周缘部的冲洗液未良好地置换为低表面张力液体的可能性。即，基板的上表面周缘部的向低表面张力液体置换的置换性能可能低。若在置换工序中基板的上表面周缘部的置换性能低，则在之后执行的旋转干燥工序中，基板的上表面周缘部的图案可能坍塌。
因此，本发明的目的在于，提供一种基板处理方法及基板处理装置，能够更加有效地抑制基板的上表面周缘部的图案的坍塌。
解决问题的手段
本发明提供一种基板处理方法，使用处理液处理被保持为水平姿势的基板，所述基板处理方法包括置换工序，在该置换工序中，将附着于所述基板的上表面的处理液置换为表面张力低于该处理液的表面张力的低表面张力液体，所述置换工序执行如下工序：中央部喷出工序，从配置于所述基板的上方的第一低表面张力液体喷嘴向所述上表面的中央部喷出所述低表面张力液体；非活性气体供给工序，与所述中央部喷出工序并行执行，为了形成沿所述上表面流动的气流，向所述基板的上方供给非活性气体；以及周缘部喷出供给工序，与所述中央部喷出工序及所述非活性气体供给工序并行执行，从配置于所述基板的上方的第二低表面张力液体喷嘴向所述上表面的周缘部喷出所述低表面张力液体。
此外，括号内的数字等表示后述的实施方式中的对应结构构件等，当然，这并非是指本发明应限定为这些实施方式。以下，在该方面相同。
根据该方法，在置换工序中，相互并行地进行从第一低表面张力液体喷嘴向基板的上表面的中央部喷出低表面张力液体、从第二低表面张力液体喷嘴向基板的上表面的周缘部喷出低表面张力液体、向基板的上方供给非活性气体。
与低表面张力液体向基板的上表面的中央部的喷出并行地进行低表面张力液体向基板的上表面的周缘部的喷出，因此，能够使充分量的低表面张力液体不仅遍布于基板的上表面的中央部，而且遍布于基板的上表面的周缘部。
另外，通过与低表面张力液体向基板的上表面的供给并行地向基板的上方供给非活性气体，从而形成沿基板的上表面流动的非活性气体的气流。利用该非活性气体的气流，能够将基板的上表面上的空间保持为低湿度。假设在基板的上表面上的空间的湿度高的状态下向基板的上表面供给低表面张力液体，则供给至基板的上表面的低表面张力液体会溶入所述空间的环境气体所含的水分中，由此，存在于基板的上表面上的低表面张力液体的量会减少，其结果，向低表面张力液体置换的置换性能可能降低。相对于此，在本发明中，通过将置换工序中的基板的上表面上的空间保持为低湿度，能够抑制或防止供给至基板的低表面张力液体溶入基板的上表面上的空间的环境气体中的水分中。因此，能够有效地抑制或防止供给至基板的上表面上的低表面张力液体的液量的减少。
因此，能够将液量充分的低表面张力液体供给至基板的上表面的周缘部，并且能够有效地抑制或防止供给至基板的上表面的周缘部的低表面张力液体的减少，因此，能够提高基板的上表面的周缘部的向低表面张力液体置换的置换性能。因此，能够更加有效地抑制基板的上表面的周缘部的图案的坍塌。
在本发明的一实施方式中，所述周缘部喷出工序包括向所述上表面的周缘部喷出所述低表面张力液体的液滴的液滴喷出工序。
根据该方法，供给至基板的上表面的周缘部的低表面张力液体是低表面张力液体的液滴。因此，通过低表面张力液体的液滴的碰撞，向基板的上表面的周缘部的低表面张力液体的液滴的供给区域赋予物理力。因此，能够进一步提高基板的上表面的周缘部的向低表面张力液体置换的置换性能。
另外，所述液滴喷出工序包括喷出通过使所述低表面张力液体与气体混合而生成的所述低表面张力液体的液滴的工序。
根据该方法，通过使低表面张力液体和气体混合，能够制成低表面张力液体的液滴。由此，能够简单地实现低表面张力液体的液滴向基板的上表面的供给。
另外，所述液滴喷出工序包括从多个喷射口喷射所述低表面张力液体的液滴的工序。
根据该方法，在液滴喷出工序中不向基板的上表面吹送气体，因此，在向基板的上表面供给低表面张力液体的液滴时，能够抑制或防止阻碍沿基板的上表面流动的非活性气体的气流的情况。其结果，能够通过非活性气体可靠地覆盖基板的周缘部的上方，由此，能够将基板的周缘部的上方的环境气体保持为更低的湿度。
另外，在该方法中，还包括供给区域移动工序，该供给区域移动工序与所述液滴喷出工序并行执行，在该供给区域移动工序中，使所述上表面上的所述低表面张力液体的所述液滴的供给区域在所述上表面的周缘部移动。
根据该方法，在液滴喷出工序中，使基板的上表面上的低表面张力液体的液滴的供给区域在上表面的周缘部移动。因此，能够将从第二低表面张力液体喷嘴喷射的低表面张力液体的液滴供给至基板的上表面的周缘部的广阔范围。由此，在基板的上表面的周缘部的广阔范围内，能够提高向低表面张力液体置换的置换性能。
本发明提供一种基板处理装置，用于使用处理液处理基板，所述基板处理装置包括：基板保持单元，将所述基板保持为水平姿势；第一低表面张力液体喷嘴，配置于所述基板的上方，用于向所述基板的上表面的中央部喷出表面张力低于所述处理液的表面张力的低表面张力液体；第一低表面张力液体供给机构，向所述第一低表面张力液体喷嘴供给所述低表面张力液体；非活性气体供给单元，向所述基板的上方供给非活性气体；第二低表面张力液体喷嘴，配置于所述基板的上方，用于向所述上表面的周缘部喷出所述低表面张力液体；以及第二低表面张力液体供给机构，向所述第二低表面张力液体喷嘴供给所述低表面张力液体，所述基板处理装置还包括控制装置，该控制装置控制所述第一低表面张力液体供给机构、所述第二低表面张力液体供给机构以及所述非活性气体供给单元，并执行如下工序：中央部喷出工序，从所述第一低表面张力液体喷嘴向所述上表面的中央部喷出所述低表面张力液体；非活性气体供给工序，与所述中央部喷出工序并行执行，为了形成沿所述上表面流动的气流，向所述上方供给非活性气体；以及周缘部喷出供给工序，与所述中央部喷出工序及所述非活性气体供给工序并行执行，从配置于所述基板的上方的第二低表面张力液体喷嘴向所述上表面的周缘部喷出所述低表面张力液体。
根据该结构，在置换工序中，相互并行地进行从第一低表面张力液体喷嘴向基板的上表面的中央部喷出低表面张力液体、从第二低表面张力液体喷嘴向基板的上表面的周缘部喷出低表面张力液体、向基板的上方供给非活性气体。
与低表面张力液体向基板的上表面的中央部的喷出并行地进行低表面张力液体向基板的上表面的周缘部的喷出，因此，能够使充分量的低表面张力液体不仅遍布于基板的上表面的中央部，而且遍布于基板的上表面的周缘部。
另外，通过与低表面张力液体向基板的上表面的供给并行地向基板的上方供给非活性气体，从而形成沿基板的上表面流动的非活性气体的气流。利用该非活性气体的气流，能够将基板的上表面上的空间保持为低湿度。假设在基板的上表面上的空间的湿度高的状态下向基板的上表面供给低表面张力液体，则供给至基板的上表面的低表面张力液体会溶入所述空间的环境气体所含的水分中，由此，存在于基板的上表面上的低表面张力液体的量会减少，其结果，向低表面张力液体置换的置换性能可能降低。相对于此，在本发明中，通过将置换工序中的基板的上表面上的空间保持为低湿度，能够抑制或防止供给至基板的低表面张力液体溶入基板的上表面上的空间的环境气体中的水分中。因此，能够有效地抑制或防止供给至基板的上表面上的低表面张力液体的液量的减少。
因此，能够将液量充分的低表面张力液体供给至基板的上表面的周缘部，并且能够有效地抑制或防止供给至基板的上表面的周缘部的低表面张力液体的减少，因此，能够提高基板的上表面的周缘部的向低表面张力液体置换的置换性能。因此，能够更加有效地抑制基板的上表面的周缘部的图案的坍塌。
在本发明的一实施方式中，所述非活性气体供给单元包括非活性气体喷嘴，该非活性气体喷嘴通过在所述基板的上方喷出非活性气体，形成沿所述上表面从所述上表面的中央部向所述上表面的周缘部放射状地扩展的所述气流，所述第二低表面张力液体喷嘴配置在所述基板的周缘部的上方且相比所述气流更靠上方配置。
根据该结构，从非活性气体喷嘴喷出的非活性气体形成沿基板的上表面从基板的上表面的中央部向上表面的周缘部放射状地扩展的气流。在该非活性气体的气流的上方，配置第二低表面张力液体喷嘴。因此，能够抑制或防止第二低表面张力液体喷嘴阻碍从基板的上表面的中央部向上表面的周缘部沿基板的上表面流动的非活性气体的气流。由此，能够将基板的周缘部的上方的环境气体保持为更低的湿度。
可通过参照附图和下面说明的实施方式，明确本发明中的所述或其他目的、特征及效果。
附图说明
图1是说明用于执行本发明的一实施方式的基板处理方法的基板处理装置的内部的布局的图解性的俯视图。
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性的剖视图。
图3是图解性地表示所述基板处理装置所具有的第一有机溶剂喷嘴的结构的剖视图。
图4是用于说明共通喷嘴的结构例的示意性的纵剖视图。
图5是用于说明第一有机溶剂喷嘴及共通喷嘴的移动的示意性的俯视图。
图6是用于说明旋转卡盘及下表面喷嘴的示意性的俯视图。
图7是下表面喷嘴的示意性的俯视图。
图8是沿喷嘴部的长边方向观察下表面喷嘴时的局部剖视图。
图9是沿图8所示的IX-IX线的下表面喷嘴的剖视图。
图10是表示沿图7所示的X-X线的喷嘴部的铅垂截面的图。
图11是表示喷嘴部喷出调温液的状态的示意性的俯视图。
图12是用于说明所述基板处理装置的主要部分的电结构的框图。
图13是用于说明所述基板处理装置的基板处理的一例的流程图。
图14是用于说明所述置换工序及所述旋转干燥工序的时序图。
图15A及15B是用于说明所述置换工序的情况的图解性的剖视图。
图15C及15D是用于说明所述置换工序的情况的图解性的剖视图。
图15E是用于说明第一旋转干燥工序的情况的图解性的剖视图。图15F是用于说明第二旋转干燥工序的情况的图解性的剖视图。
图16是用于说明本发明的另一实施方式的处理单元的结构例的图解性的剖视图。
图17A是图解性地表示处理单元所包括的液滴喷嘴的结构的剖视图。
图17B是液滴喷嘴的示意性的俯视图。
图18是用于说明因表面张力导致的图案坍塌的原理的图解性的剖视图。
具体实施方式
图1是说明用于执行本发明的一实施方式的基板处理方法的基板处理装置的内部的布局的图解性的俯视图。基板处理装置1是利用有机溶剂或处理气体一张一张地处理半导体晶片等圆板状的基板W的单张式装置。基板处理装置1包括：多个处理单元2，使用有机溶剂对基板W进行处理；加载端口LP，载置有搬运器C，该搬运器C容纳由处理单元2处理的多张基板W；搬运机械手IR及CR，在加载端口LP与处理单元2之间搬运基板W；以及控制装置3，控制基板处理装置1。搬运机械手IR在搬运器C与搬运机械手CR之间搬运基板W。搬运机械手CR在搬运机械手IR与处理单元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是用于说明处理单元2的结构例的图解性的剖视图。
处理单元2包括：箱形的处理腔室4，具有内部空间；旋转卡盘(基板保持单元)5，在处理腔室4内将一张基板W保持为水平姿势，并使基板W以通过基板W的中心的铅垂的旋转轴线A1为中心旋转；药液供给单元6，用于向被旋转卡盘5保持的基板W的上表面供给作为处理液的一例的药液；冲洗液供给单元7，用于向被旋转卡盘5保持的基板W的上表面供给作为处理液的一例的冲洗液；第一有机溶剂供给单元8，用于向被旋转卡盘5保持的基板W的上表面(基板W的表面)供给作为有机溶剂(低表面张力液体)的一例的IPA；第二有机溶剂供给单元9，用于供给作为有机溶剂的一例的IPA；非活性气体供给单元10，用于向被旋转卡盘5保持的基板W的上方供给非活性气体；下表面供给单元11，向被旋转卡盘5保持的基板W的下表面(基板W的背面)供给作为调温流体的一例的温水；以及筒状的处理杯12，包围旋转卡盘5。
处理腔室4包括：箱状的间隔壁13；作为送风单元的FFU(风扇过滤单元：FanFilterUnit)14，从间隔壁13的上部向间隔壁13内(相当于处理腔室4内)吹送洁净空气；以及排气装置15，从间隔壁13的下部排出处理腔室4内的气体。
FFU14配置于间隔壁13的上方，且安装于间隔壁13的顶壁。FFU14从间隔壁13的顶壁向处理腔室4内吹送洁净空气。排气装置15经由与处理杯12内连接的排气管16而连接于处理杯12的底部，从处理杯12的底部对处理杯12的内部进行抽吸。通过FFU14及排气装置15，在处理腔室4内形成降流(下降流)。
作为旋转卡盘5采用在水平方向上夹持基板W而将基板W保持为水平的夹持式卡盘。具体而言，旋转卡盘5包括旋转马达17、与该旋转马达17的驱动轴一体化的旋转轴18以及大致水平地安装于旋转轴18的上端的圆板状的旋转基座19。
旋转基座19包括具有比基板W的外径(约300mm)大的外径的水平的圆形上表面19a。在上表面19a的周缘部配置有多个(三个以上，例如为四个)夹持构件20(同时参照图6)。多个夹持构件20在旋转基座19的上表面周缘部，在与基板W的外周形状对应的圆周上隔开适当的间隔例如等间隔地配置。
药液供给单元6包括药液喷嘴21。药液喷嘴21是例如以连续流动的状态喷出液体的直流喷嘴，该药液喷嘴21使其喷出口朝向基板W的上表面中央部而固定地配置在旋转卡盘5的上方。在药液喷嘴21连接有供给有来自药液供给源的药液的药液配管22。在药液配管22的中途部安装有用于切换药液从药液喷嘴21喷出/供给停止的药液阀23。若药液阀23打开，则从药液配管22供给至药液喷嘴21的连续流动的药液从设定于药液喷嘴21的下端的喷出口喷出。另外，若药液阀23关闭，则停止从药液配管22向药液喷嘴21喷出药液。
药液的具体例为蚀刻液或洗净液。更具体而言，药液也可以是氢氟酸、SC1(氨过氧化氢水混合液)、SC2(盐酸过氧化氢水混合液)、氟化铵、缓冲氢氟酸(氢氟酸与氟化铵的混合液)等。
冲洗液供给单元7包括冲洗液喷嘴24。冲洗液喷嘴24例如为以连续流动的状态喷出液体的直流喷嘴，该冲洗液喷嘴24使其喷出口朝向基板W的上表面中央部而固定地配置在旋转卡盘5的上方。在冲洗液喷嘴24连接有供给来自冲洗液供给源的冲洗液的冲洗液配管25。在冲洗液配管25的中途部安装有用于切换冲洗液从冲洗液喷嘴24的喷出/供给停止的冲洗液阀26。若冲洗液阀26打开，则从冲洗液配管25供给至冲洗液喷嘴24的连续流动的冲洗液从设定于冲洗液喷嘴24的下端的喷出口喷出。另外，若冲洗液阀26关闭，则停止从冲洗液配管25向冲洗液喷嘴24喷出冲洗液。冲洗液例如为去离子水(DIW)，但并不限于DIW，也可以是碳酸水、电解离子水、氢水(hydrogen water)、臭氧水及稀释浓度(例如10ppm～100ppm左右)的盐酸水中的任一种。
此外，药液喷嘴21及冲洗液喷嘴24分别无需固定地配置于旋转卡盘5，例如，可以采用所谓扫描喷嘴的方式：该扫描喷嘴在旋转卡盘5的上方安装于能够在水平面内摆动的臂，通过该臂的摆动来扫描基板W的上表面的处理液(药液或冲洗液)的着落位置。
第一有机溶剂供给单元8包括：第一有机溶剂喷嘴(第一低表面张力液体喷嘴)27，用于向被旋转卡盘5保持的基板W的上表面供给有机溶剂的液滴；第一喷嘴臂28，在顶端部安装有第一有机溶剂喷嘴27；及第一喷嘴移动单元29，与第一喷嘴臂28连接，使第一喷嘴臂28以第一摆动轴线A2为中心摆动。通过第一喷嘴移动单元29使第一喷嘴臂28摆动，使第一有机溶剂喷嘴27沿在俯视时通过基板W的上表面中央部的轨迹X1(参照图5)水平地移动。
第一有机溶剂喷嘴27具有喷出有机溶剂的微小液滴的双流体喷嘴的方式。在第一有机溶剂喷嘴27连接有向第一有机溶剂喷嘴27供给有机溶剂和气体的第一有机溶剂供给机构(第一低表面张力液体供给机构)27A。第一有机溶剂供给机构27A包括：第一有机溶剂配管30，使来自有机溶剂供给源的常温的液体的有机溶剂(IPA)向第一有机溶剂喷嘴27供给；及气体配管31，使来自气体供给源的气体向第一有机溶剂喷嘴27供给。
在第一有机溶剂配管30安装有对有机溶剂从第一有机溶剂配管30向第一有机溶剂喷嘴27的喷出及供给停止进行切换的第一有机溶剂阀32、及用于调节第一有机溶剂配管30的开度来调整从第一有机溶剂喷嘴27喷出的有机溶剂的流量的第一流量调整阀33。虽未图示，但第一流量调整阀33包括内部设有阀座的阀主体、对阀座进行开闭的阀体、及使阀体在打开位置与关闭位置之间移动的促动器。其他流量调整阀也同样如此。
在气体配管31安装有对气体从气体配管31向第一有机溶剂喷嘴27的喷出及供给停止进行切换的气体阀34。关于供给至第一有机溶剂喷嘴27的气体，作为一例可例示氮气(N2)，但也能够采用氮气以外的非活性气体，例如干燥空气或洁净空气等。
图3是图解性地表示第一有机溶剂喷嘴27的结构的剖视图。
如图3所示，第一有机溶剂喷嘴27具有大致圆柱状的外形。第一有机溶剂喷嘴27包括构成外壳的外筒36、及嵌入外筒36内部的内筒37。
外筒36及内筒37分别同轴配置在共通的中心轴线CL上，且彼此连结。内筒37的内部空间成为供来自第一有机溶剂配管30的有机溶剂流通的直线状的有机溶剂流路38。另外，在外筒36与内筒37之间形成有供从气体配管31供给的气体流通的圆筒状的气体流路39。
有机溶剂流路38在内筒37的上端开设成有机溶剂导入口40。来自第一有机溶剂配管30的有机溶剂经由该有机溶剂导入口40导入至有机溶剂流路38。另外，有机溶剂流路38在内筒37的下端开设成在中心轴线CL上具有中心的圆状的有机溶剂喷出口41。导入至有机溶剂流路38的有机溶剂从该有机溶剂喷出口41喷出。
气体流路39是具有与中心轴线CL共通的中心轴线的圆筒状的间隙，且在外筒36及内筒37的上端部被封闭，在外筒36及内筒37的下端开设成在中心轴线CL上具有中心且包围有机溶剂喷出口41的圆环状的气体喷出口42。气体流路39的下端部的流路面积比气体流路39的长边方向上的中间部的流路面积小，从而向下方成为小径。另外，在外筒36的中间部形成有与气体流路39连通的气体导入口43。
气体配管31以贯穿外筒36的状态与气体导入口43连接，气体配管31的内部空间与气体流路39相连通。来自气体配管31的气体经由该气体导入口43被导入气体流路39，从而从气体喷出口42喷出。
以有机溶剂喷出口41与基板W的上表面相对的方式，将第一有机溶剂喷嘴27配置在基板W的上方。在本实施方式中，处于该配置状态的第一有机溶剂喷嘴27的下端(外筒36的下端)与基板W之间的间隔W2例如被设定为大约20mm。该间隔W2被设定为，第一有机溶剂喷嘴27的下端高于沿后述的基板W的上表面流动的放射状气流(从气体喷出口55、56、57喷出的非活性气体的气流)的高度位置。
通过一边打开气体阀34而使气体从气体喷出口42喷出，一边打开第一有机溶剂阀32而使有机溶剂从有机溶剂喷出口41喷出，从而在第一有机溶剂喷嘴27的附近使气体与有机溶剂碰撞(混合)，由此，能够生成有机溶剂的微小液滴，从而能够喷雾状地喷出有机溶剂。由此，能够简单地实现有机溶剂的液滴向基板W的上表面的供给。
如图2所示，第二有机溶剂供给单元9包括：第二有机溶剂喷嘴(第二低表面张力液体喷嘴)44，用于向被旋转卡盘5保持的基板W的上表面供给有机溶剂的连续流；第二喷嘴臂45，顶端部安装有第二有机溶剂喷嘴44；及第二喷嘴移动单元46，与第二喷嘴臂45连接，使第二喷嘴臂45以第二摆动轴线A3为中心摆动。通过第二喷嘴移动单元46使第二喷嘴臂45摆动，使第二有机溶剂喷嘴44沿在俯视时通过基板W的上表面中央部的轨迹X2(参照图5)水平地移动。
第二有机溶剂喷嘴44由沿铅垂方向的直管构成。在第二有机溶剂喷嘴44连接有向第二有机溶剂喷嘴44供给有机溶剂的第二有机溶剂供给机构(第二低表面张力液体供给机构)44C。第二有机溶剂供给机构44C包括：第二有机溶剂配管47，使来自有机溶剂供给源的常温的有机溶剂(IPA)的液体向第二有机溶剂喷嘴44供给；第二有机溶剂阀48，安装于第二有机溶剂配管47，对有机溶剂从第二有机溶剂配管47向第二有机溶剂喷嘴44的喷出及供给停止进行切换；及第二流量调整阀49，安装于第二有机溶剂配管47，用于调节第二有机溶剂配管47的开度来调整从第二有机溶剂喷嘴44喷出的有机溶剂的流量。若第二有机溶剂阀48打开，则从第二有机溶剂配管47供给至第二有机溶剂喷嘴44的连续流动的有机溶剂从设定于第二有机溶剂喷嘴44的下端的喷出口喷出。另外，若第二有机溶剂阀48关闭，则有机溶剂停止从第二有机溶剂配管47向第二有机溶剂喷嘴44喷出。
非活性气体供给单元10具有用于向被旋转卡盘5保持的基板W的上表面喷出气体的非活性气体喷嘴52。非活性气体喷嘴52是用于利用氮气环境气体覆盖基板W的上方的喷嘴。在非活性气体喷嘴52结合有非活性气体配管50。在非活性气体配管50安装有对其流路进行开闭的非活性气体阀51。
在本实施方式中，在第二有机溶剂喷嘴44一体结合有非活性气体喷嘴52。因此，第二有机溶剂喷嘴44及非活性气体喷嘴52设于共通喷嘴CN。即，共通喷嘴CN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非活性气体的非活性气体喷嘴的功能。
图4是用于说明共通喷嘴CN(非活性气体喷嘴52)的结构例的示意性的纵剖视图。
非活性气体喷嘴52的下端具有包括凸缘部53的圆筒状的喷嘴主体54。喷嘴主体54的最外径例如为大约95～大约120mm。在凸缘部53的侧面即外周面，上侧气体喷出口55及下侧气体喷出口56分别以环状朝向外侧开口。上侧气体喷出口55及下侧气体喷出口56上下隔开间隔地配置。在喷嘴主体54的下表面配置有中心气体喷出口57。
在喷嘴主体54形成有从非活性气体配管50供给非活性气体的气体导入口58、59。可以使独立的非活性气体配管结合于气体导入口58、59。在喷嘴主体54内形成有使气体导入口58与上侧气体喷出口55及下侧气体喷出口56连接的筒状的气体流路61。另外，在喷嘴主体54内，与气体导入口59连通的筒状的气体流路62围绕第二有机溶剂喷嘴44形成。在气体流路62的下方连通有缓冲空间63。缓冲空间63还经由冲孔板64与其下方的空间65连通。该空间65向中心气体喷出口57开放。关于供给至气体导入口58、59的非活性气体，作为一例能够例示氮气(N2)，但也能够采用氮气以外的非活性气体，例如干燥空气或洁净空气等。
从气体导入口58导入的非活性气体经由气体流路61向上侧气体喷出口55及下侧气体喷出口56供给，从而从上述的气体喷出口55、56放射状地喷出。由此，在上下方向上重叠的两个放射状气流形成于基板W的上方。另一方面，从气体导入口59导入的非活性气体经由气体流路62积蓄于缓冲空间63，进而通过冲孔板64被扩散后，通过空间65而从中心气体喷出口57朝向基板W的上表面向下方喷出。该非活性气体与基板W的上表面碰撞而改变方向，从而在基板W的上方形成放射方向的非活性气体流。
因此，使从中心气体喷出口57喷出的非活性气体所形成的放射状气流和从气体喷出口55、56喷出的双层的放射状气流合并，从而在基板W的上方形成三层的放射状气流。通过该三层的放射状气流来保护基板W的上表面。特别地，如下文所述，当使基板W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，能够避免液滴或雾附着于基板W的表面。
在本实施方式中，在置换工序(S4)中，共通喷嘴CN与基板W的上表面接近配置，此时，共通喷嘴CN(非活性气体喷嘴52)的下端面与基板W之间的间隔W1被设定为例如大约4mm。在该状态下，从喷出口55、56、57喷出的放射状气流例如一边成为与基板W的上表面隔开微小间隔的状态或与基板W的上表面紧密接触，一边沿基板W的上表面流动。换言之，在上下方向上，该放射状气流在比第一有机溶剂喷嘴27的下端更靠下方的区域流动。
第二有机溶剂喷嘴44贯穿气体流路62、缓冲空间63及冲孔板64而沿上下方向延伸。第二有机溶剂喷嘴44的下端的喷出口44a位于冲孔板64的下方，从铅垂上方朝向基板W的上表面喷出有机溶剂。
图5用于说明第一有机溶剂喷嘴27及共通喷嘴CN的移动的示意性的俯视图。
如图5所示，第一喷嘴移动单元29使第一有机溶剂喷嘴27沿通过被旋转卡盘5保持的基板W的上表面中央部(具体而言为旋转轴线A1)的圆弧状的轨迹X1水平地移动。第一喷嘴移动单元29使第一有机溶剂喷嘴27在从第一有机溶剂喷嘴27喷出的有机溶剂着落于基板W的上表面的处理位置与在俯视时第一有机溶剂喷嘴27设定于旋转卡盘5的周围的起始位置之间水平地移动。而且，第一喷嘴移动单元29使第一有机溶剂喷嘴27在基板W的上表面周缘部的靠内侧的第一周缘位置(在图5中以双点划线图示)与基板W的上表面周缘部的靠外侧的第二周缘位置(在图5中以点划线图示)之间水平移动。当第一有机溶剂喷嘴27位于第一周缘位置时，基板W的上表面上的有机溶剂的供给区域(着落区域)DA(参照图15C)配置于从基板W的周端缘向基板W的旋转轴线A1侧隔开大约40～50mm的规定位置。另一方面，当第一有机溶剂喷嘴27位于第二周缘位置时，基板W的上表面上的有机溶剂的供给区域DA(参照图15C)配置于基板W的周端缘。第一周缘位置及第二周缘位置均为处理位置。
如图5所示，第二喷嘴移动单元46使共通喷嘴CN沿通过被旋转卡盘5保持的基板W的上表面中央部(具体而言为旋转轴线A1上)的圆弧状的轨迹X2而水平地移动。第二喷嘴移动单元46使共通喷嘴CN在基板W中央部的上方的处理位置(在图5中以实线图示)与从基板W的上方向侧方退避的起始位置(在图5中以双点划线图示)之间移动。在共通喷嘴CN处于处理位置的状态下，从第二有机溶剂喷嘴44喷出的有机溶剂着落于基板W的上表面中央部(具体而言为旋转轴线A1上)。
如图2所示，下表面供给单元11包括：下表面喷嘴70，使作为调温流体的一例的调温液向上方喷出；调温液配管67，向下表面喷嘴70导入调温液；调温液阀68，安装于调温液配管67；及第三流量调整阀69，安装于调温液配管67，用于调节调温液配管67的开度来调整从下表面喷嘴70向上方喷出的调温液的流量。若调温液阀68打开，则来自调温液供给源的调温液以与第三流量调整阀69的开度对应的流量，从调温液配管67向下表面喷嘴70供给。由此，高温(例如为接近IPA的沸点(约80℃)的温度75℃)的调温液从下表面喷嘴70喷出。供给至下表面喷嘴70的调温液是被加热的纯水。供给至下表面喷嘴70的调温液的种类并不限于纯水，也可以为碳酸水、电解离子水、氢水、臭氧水、IPA(异丙醇)或稀释浓度(例如10～100ppm左右)的盐酸水等。另外，供给的调温流体并不限于调温液，也可以向基板W的下表面供给温气体(加热气体)来代替调温液。
图6是用于说明旋转卡盘5及下表面喷嘴70的示意性的俯视图。图7是下表面喷嘴70的示意性的俯视图。图8是沿喷嘴部73的长边方向观察下表面喷嘴的局部剖视图。图9是沿图8所示的IX-IX线的下表面喷嘴70的剖视图。图10是表示沿图7所示的X-X线的喷嘴部73的铅垂截面的图。图11是表示喷嘴部73喷出调温液的状态的示意性的俯视图。
以下，一边参照图2、图6～图11，一边说明下表面喷嘴70的结构。
下表面喷嘴70具有设有喷嘴部73的所谓条状喷嘴(bar nozzle)的方式。如图6所示，下表面喷嘴70包括：喷嘴部73，沿基板W的旋转半径方向排列有喷出调温液的多个喷出口99；及基座部74，支撑喷嘴部73。下表面喷嘴70使用聚四氟乙烯(PTFE：polytetrafluoroethylene)等具有抗化学品性的合成树脂而形成。基座部74是与旋转轴线A1同轴的圆柱状。基座部74配置于与基板W的下表面中央部相对的位置。基座部74从旋转基座19的上表面19a的中央部向上方突出。喷嘴部73配置于基座部74的上方。喷嘴部73配置于基板W的下表面与旋转基座19的上表面19a之间。
如图7所示，喷嘴部73包括在俯视时与基座部74重叠的根部、相比基座部74更靠径向外侧配置的顶端部、及从根部向顶端部延伸的中间部。从与旋转轴线A1及长边方向(沿旋转半径方向的方向)DL均正交的假想直线V1至喷嘴部73的顶端为止的长边方向DL上的距离L1大于从假想直线V1至喷嘴部73的根部为止的长边方向DL上的距离L4。从旋转轴线A1至喷嘴部73的顶端为止的径向上的距离小于基板W的半径。
如图8所示，下表面喷嘴70包括向多个喷出口99供给调温液的调温液供给路75。调温液供给路75包括设于喷嘴部73的下游部79、及设于基座部74的上游部76。上游部76及下游部79在相比多个喷出口99更靠上游的位置彼此连接。喷嘴部73的铅垂截面90(参照图8)的形状在长边方向DL的方向上的大致整个区域均一样。
如图8～图10所示，各调温液供给路75的下游部79包括对供给至多个喷出口99的调温液进行引导的主流路81、及将主流路81内的调温液供给至多个喷出口99的多个分支流路82。如图9所示，主流路81是在喷嘴部73内沿长边方向DL延伸的圆柱状。主流路81配置于安装在喷嘴部73的根部的插塞83与喷嘴部73的顶端部之间。主流路81的流路面积(与流体的流动方向正交的截面的面积)大于任一分支流路82的流路面积。如图10所示，主流路81的截面的半径R1大于任一分支流路82的流路长度(从分支流路82的上游端至分支流路82的下游端为止的长度)。如图10所示，多个分支流路82分别与多个喷出口99连接。分支流路82的上游端在相比通过铅垂方向上的铅垂截面90的中央的水平的中央面C1更靠上方的位置，与主流路81连接。分支流路82的下游端与多个喷出口99中的任一个连接。
如图8及图10所示，喷嘴部73的外表面包括：上侧上游倾斜面84，朝向旋转方向Dr上的下游斜向上地延伸；上侧水平面85，从上侧上游倾斜面84沿旋转方向Dr水平地延伸；及上侧下游倾斜面86，从上侧水平面85朝向旋转方向Dr上的下游斜向下地延伸。喷嘴部73的外表面还包括：下侧上游倾斜面87，朝向旋转方向Dr上的下游斜向下地延伸；下侧水平面88，从下侧上游倾斜面87沿旋转方向Dr水平地延伸；及下侧下游倾斜面89，从下侧水平面88朝向旋转方向Dr上的下游斜向上地延伸。
如图10所示，上侧上游倾斜面84在短边方向Ds(与长边方向DL正交的水平方向)上比上侧下游倾斜面86长。同样地，下侧上游倾斜面87在短边方向Ds上比下侧下游倾斜面89长。上侧上游倾斜面84及下侧上游倾斜面87在喷嘴部73的铅垂截面90中的最上游的位置(上游端91a)交叉。上侧下游倾斜面86及下侧下游倾斜面89在喷嘴部73的铅垂截面90中的最下游的位置(下游端92a)交叉。
如图10所示，喷嘴部73的铅垂截面90包括：上游端部91，呈向旋转方向Dr上的上游侧凸出的三角形状；及下游端部92，呈向旋转方向Dr上的下游侧凸出的三角形状。上游端部91的上缘是上侧上游倾斜面84的一部分，上游端部91的下缘是下侧上游倾斜面87的一部分。同样地，下游端部92的上缘是上侧下游倾斜面86的一部分，下游端部92的下缘是下侧下游倾斜面89的一部分。
如图10所示，上游端部91包括配置于喷嘴部73的铅垂截面90中的最上游侧的上游端91a。下游端部92包括配置于喷嘴部73的铅垂截面90中的最下游侧的下游端92a。越靠近上游端91a，上游端部91的厚度(铅垂方向的长度)越变小。越靠近下游端92a，下游端部92的厚度(铅垂方向的长度)越变小。
设于喷嘴部73的多个喷出口99在上侧下游倾斜面86开口。
如图11所示，多个喷出口99隔开间隔地在喷嘴部73的长边方向DL上排列。各喷出口99的开口面积彼此相等。但是，也可以使喷出口99的开口面积相互不同。例如，也可以使基板W的周缘侧的喷出口99的开口面积大于旋转轴线A1侧的喷出口99的开口面积。旋转中的基板W的周缘侧的温度容易低于中心侧的温度，因此，通过使喷出口的开口面积如此相互不同，能够在半径方向上均匀地加热基板W。
如图10所示，喷出口99朝向基板W的下表面内的着落位置P1，沿喷出方向D1喷出调温液。着落位置P1相比喷出口99更靠旋转方向Dr上的下游的位置。着落位置P1是与基板W的下表面的中心分离的位置。喷出方向D1是从喷出口99朝向着落位置P1的斜向上方向。喷出方向D1相对于基板W的下表面向旋转方向Dr上的下游侧倾斜。喷出方向D1相对于铅垂方向的倾斜角度θ例如为30°。从各喷出口99至基板W的下表面为止的铅垂方向上的距离例如为1.3mm。
如图11所示，当从与旋转轴线A1正交的方向观察时即俯视时，喷出口99及着落位置P1在短边方向Ds上排列。在喷出方向D1上，着落位置P1相对于喷出口99隔开例如2.25mm配置。喷出方向D1是在俯视时与假想直线V1平行的方向，其是在俯视时与基板W的半径方向交叉(此时为正交)的方向。另外，喷出口99向在俯视时沿着基板W的旋转方向Dr的方向喷出调温液。
如图10所示，从喷出口99喷出的调温液以着落于着落位置P1的方式沿基板W的下表面扩展，从而形成覆盖着落位置P1的调温液的液膜。着落位置P1是与基板W的下表面的中心(旋转轴线A1)分离的位置。
图12是用于说明基板处理装置1的主要部分的电结构的框图。
控制装置3根据预先设定的程序程序，控制旋转马达17、排气装置15、喷嘴移动单元29、46等的动作。而且，控制装置3控制药液阀23、冲洗液阀26、第一有机溶剂阀32、第一流量调整阀33、气体阀34、第二有机溶剂阀48、第二流量调整阀49、非活性气体阀51、调温液阀68、第三流量调整阀69等的开闭动作等。
图13是用于说明基板处理装置1的基板处理的一例的流程图。图14是用于说明置换工序(S4)及旋转干燥工序(S5)的时序图。参照图2、图13及图14进行说明。
未处理的基板W被搬运机械手IR、CR从搬运器C搬入至处理单元2，并被搬入处理腔室4内，基板W以其表面(图案形成面)朝上方的状态被交付至旋转卡盘5，从而基板W被旋转卡盘5保持(S1：基板保持工序)。在基板W搬入之前，第一有机溶剂喷嘴27退避至设定于旋转卡盘5的侧方的起始位置(在图5中以实线图示)。另外，共通喷嘴CN也退避至设定于旋转卡盘5的侧方的起始位置(在图5中以双点划线图示)。
当搬运机械手CR退避至处理单元2外之后，控制装置3执行药液工序(步骤S2)。具体而言，控制装置3驱动旋转马达17而使旋转基座19以规定的液处理转速旋转。另外，控制装置3使药液阀23打开。由此，从药液喷嘴21向旋转状态的基板W的上表面喷出药液。供给的药液因离心力而遍布至基板W的整个上表面，从而使用药液对基板W实施药液处理。在从药液的喷出开始起经过预先设定的期间后，控制装置3使药液阀23关闭，从而停止从药液喷嘴21喷出药液。
接着，控制装置3执行冲洗工序(步骤S3)。冲洗工序是将基板W上的药液置换为冲洗液并从基板W上去除药液的工序。具体而言，控制装置3使冲洗液阀26打开。由此，从冲洗液喷嘴24向旋转状态的基板W的上表面喷出冲洗液。所供给的冲洗液因离心力而遍布至基板W的整个上表面。通过该冲洗液冲洗掉附着于基板W上的药液。
在从冲洗液的喷出开始起经过预先设定的期间后，控制装置3控制旋转马达17，使基板W的转速阶段性地从液处理转速(例如约300rpm)减速至浸液速度(例如约10rpm)，然后，将基板W的转速维持为浸液速度(浸液冲洗工序)。由此，覆盖于基板W的整个上表面的冲洗液的液膜110(参照图15A)以浸液状被基板W的上表面支撑。在从冲洗液的喷出开始起经过预先设定的期间后，控制装置3使冲洗液阀26关闭，从停止从冲洗液喷嘴24喷出冲洗液。另外，作为浸液速度例示了10rpm的低速，但浸液速度也可以是50rpm以下的低速，还可以为零。
接着，控制装置3执行置换工序(步骤S4)。置换工序(S4)是将基板W上的冲洗液置换为表面张力比冲洗液(水)低的有机溶剂即有机溶剂的工序。
另外，在置换工序(S4)中，控制装置3使非活性气体阀51打开，从而使氮气从三个气体喷出口55、56、57(参照图4)喷出。在置换工序(S4)的整个期间，与向基板W的上表面的有机溶剂的供给并行地向基板W的上方供给非活性气体，因此，在置换工序(S4)的整个期间，基板W的上表面的空间SP能够保持为低湿度。
而且，在置换工序(S4)中，从下表面喷嘴70的各喷出口99向上喷出调温液，从而向基板W的下表面(背面)供给调温液。具体而言，如图15B所示，调温液从沿长边方向DL排列的多个喷出口99(同时参照图10及图11)向基板W的下表面(背面)喷出。与从喷出口99喷出调温液并行地使基板W旋转，由此，能够向基板W的整个下表面(背面)供给调温液。
如图14所示，置换工序(S4)包括第一液膜形成工序T1(同时参照图15B)、液滴喷出工序T2(同时参照图15C)、及第二液膜形成工序T3(同时参照图15D)。
图15A～15D是用于说明置换工序(S4)的各工序的情况的图解性的剖视图。一边参照图2、图12、图13及图14，一边说明置换工序(S4)。适当参照图15A～15D。
第一液膜形成工序T1(参照图15A)是如下工序：一边使基板W以比较低的速度(例如约10rpm)旋转，一边向基板W的上表面供给有机溶剂，由此，在基板W的上表面形成覆盖整个该上表面的有机溶剂的液膜120。
如图15A所示，在第一液膜形成工序T1开始之前，控制装置3使包括第二有机溶剂喷嘴44的共通喷嘴CN从旋转卡盘5的侧方的起始位置向处理位置(基板W的上表面中央部的上方)移动。在共通喷嘴CN配置于处理位置的状态下，如图4所示，共通喷嘴CN的中心轴线与旋转轴线A1一致。
在共通喷嘴CN配置于处理位置后，控制装置3控制第二喷嘴移动单元46，使共通喷嘴CN从上位置下降至相比上位置更接近基板W的接近位置。在共通喷嘴CN处于下位置的状态下，共通喷嘴CN的下表面与基板W的上表面之间的间隔W1为例如4mm。
在到达第一液膜形成工序T1的开始时机时，控制装置3使第二有机溶剂阀48打开。由此，从第二有机溶剂喷嘴44的喷出口44a喷出有机溶剂的液体(喷出覆盖IPA)。来自第二有机溶剂喷嘴44的有机溶剂的喷出流量设定为例如约0.3(升/分)。从第二有机溶剂喷嘴44喷出的有机溶剂的液体被供给至基板W的上表面的中央部，受到因基板W的旋转所产生的离心力而遍布至基板W的整个面，由此，依序将基板W的上表面的冲洗液的液膜110中所含的冲洗液置换为有机溶剂。由此，在基板W的上表面形成有覆盖基板W的整个上表面的有机溶剂的液膜120，该有机溶剂的液膜120以浸液状被支撑。另外，浸液是指如下状态：因基板W的转速以零或低速的状态下进行，故而对有机溶剂的作用力为零或仅作用有较小的离心力，其结果，有机溶剂滞留于基板W的上表面而形成液膜。
另外，与有机溶剂向基板W的上表面的喷出开始(第一液膜形成工序T1的开始)同步地，控制装置3使调温液阀68打开。由此，从下表面喷嘴70的各喷出口99向上喷出调温液，从而开始向基板W的下表面(背面)供给调温液。由此，从下表面喷嘴70的各喷出口99喷出的调温液着落于基板W的下表面。来自下表面喷嘴70的调温液的喷出流量被设定为例如约1.8(升/分)，该喷出流量是以该调温液不会从基板W的周缘部流至表面侧的方式设定。这样向基板W的下表面(背面)供给调温流体，因此，能够一边对基板W上的有机溶剂的液膜120进行温度调整，一边执行第一液膜形成工序T1。由此，能够提高从冲洗液向有机溶剂置换的置换性能。
在本实施方式中，调温液以相对于垂直方向的倾斜角度θ(参照图10)倾斜的角度，从各喷出口99向基板W的下表面入射。另外，调温液从多个喷出口99被供给。因此，在本实施方式中，基板W的下表面上的调温液难以产生飞沫，从而能够抑制调温液的飞沫附着于基板W的表面。
而且，在本实施方式中，各喷出口99向在俯视时与基板W的半径方向交叉的方向且沿基板W的旋转方向Dr的方向喷出调温液。因此，调温液难以从基板W的下表面侧流至基板W的上表面。
另外，与向基板W的上表面喷出有机溶剂开始(第一液膜形成工序T1开始)同步地，控制装置3使非活性气体阀51打开，开始从非活性气体喷嘴52的三个气体喷出口(上侧气体喷出口55(参照图4)、下侧气体喷出口56(参照图4)及中心气体喷出口57(参照图4))喷出氮气。此时的来自上侧气体喷出口55、下侧气体喷出口56及中心气体喷出口57的氮气的喷出流量分别为例如100(升/分)、100(升/分)及50(升/分)。由此，在上下方向重叠的三层的环状气流形成于基板W的上方，通过该三层的环状气流保护基板W的上表面。
在第一液膜形成工序T1中，第一液膜形成工序T1开始后例如约3.5秒期间，基板W的转速保持为浸液速度后，基板W的旋转加速至例如有机溶剂处理速度(例如约300rpm，例如设定为与所述的液处理转速相等)，并维持为该有机溶剂处理速度。并且，从第一液膜形成工序T1开始起经过预先设定的期间(例如约12秒)后，结束第一液膜形成工序T1，接着，开始液滴喷出工序T2(参照图15C)。
液滴喷出工序T2是一边使基板W旋转，一边将有机溶剂的连续流供给至基板W的上表面中央部，并且将有机溶剂的液滴供给至基板W的上表面周缘部的工序(中央部喷出工序、周缘部喷出供给工序)。液滴喷出工序T2继第一液膜形成工序T1之后，进行氮气的供给。即，与这些有机溶剂的供给并行地向基板W的上方供给氮气(非活性气体供给工序)。另外，在本实施方式中，在采用直径300mm的基板作为基板W的情况下，基板W的周缘部是从基板W的周端缘向其内侧进入的宽度为40mm～50mm的区域。
如图15C所示，在液滴喷出工序T2开始之前，控制装置3控制第一喷嘴移动单元29，使第一有机溶剂喷嘴27从旋转卡盘5的侧方的起始位置向处理位置(基板W的上表面周缘部上方)移动。在第一有机溶剂喷嘴27配置于处理位置的状态下，第一有机溶剂喷嘴27的下端与基板W的上表面之间的间隔W2为例如20mm。
在到达液滴喷出工序T2的开始时机时，控制装置3一边将基板W的旋转维持为有机溶剂处理速度(例如约300rpm)且使第二有机溶剂阀48、非活性气体阀51及调温液阀68维持为打开状态，一边使第一有机溶剂阀32及气体阀34打开。由此，向作为双流体喷嘴的第一有机溶剂喷嘴27同时供给有机溶剂及气体(氮气)，所供给的有机溶剂及气体在第一有机溶剂喷嘴27外部的喷出口(有机溶剂喷出口41(参照图5))附近混合。由此，形成有机溶剂的微小的液滴的喷流，从第一有机溶剂喷嘴27朝向下方喷出有机溶剂的液滴的喷流(喷出双流体IPA)，从而在基板W的上表面周缘部形成圆形的供给区域DA。此时的来自第一有机溶剂喷嘴27的有机溶剂的喷出流量设定为例如约0.1(升/分)。
另外，在液滴喷出工序T2中，控制装置3控制第一喷嘴移动单元29，使第一有机溶剂喷嘴27在第一周缘位置(在图5中以双点划线图示)与第二周缘位置(在图5中以点划线图示)之间沿轨迹X1(与图5相同的轨道)水平地往复移动。具体而言，在将第一有机溶剂喷嘴27配置于第二周缘位置(在图5中以点划线图示)后，控制装置3使第一有机溶剂喷嘴27开始喷出，且使第一有机溶剂喷嘴27开始移动。此时的有机溶剂喷嘴27的移动速度(即，供给区域DA的扫描速度)设定为例如约7mm/秒。由此，供给区域DA广范围地扫描基板W的整个上表面周缘部。因此，能够将从第一有机溶剂喷嘴27喷射的有机溶剂的液滴供给至基板W的上表面周缘部的广阔范围。供给至基板W的上表面的有机溶剂从基板W的周缘部向基板W外排出。
通过有机溶剂的液滴的碰撞，向基板W的上表面上的有机溶剂的液滴的供给区域DA赋予物理力。因此，能够提高基板的上表面周缘部的向有机溶剂置换的置换性能。
一般而言，基板W的上表面的周缘部的向有机溶剂置换的置换性较低。然而，通过在基板W的上表面的周缘部设定有机溶剂的液滴的供给区域DA，能够改善基板W的上表面的周缘部的向有机溶剂置换的置换性。除了向基板W的上表面中央部供给有机溶剂的第二有机溶剂喷嘴44的外，还另外设置向基板W的上表面周缘部供给有机溶剂的第一有机溶剂喷嘴27，且将该第一有机溶剂喷嘴27设成能够相对于第二有机溶剂喷嘴44移动，由此，将来自第一有机溶剂喷嘴27的有机溶剂的供给位置设成能够扫描。特别地，通过使供给区域DA不在基板上表面中央部扫描，而集中于基板W的上表面周缘部扫描，从而能够将有机溶剂的液滴选择性地供给至基板W的上表面中央部，由此，能够改善基板W的上表面的周缘部的向有机溶剂置换的置换性。
另外，与向基板W的上表面供给有机溶剂并行地，向基板W的上方供给非活性气体，因此，形成沿基板W的上表面上的有机溶剂的液膜120的上表面流动的非活性气体的气流。通过该非活性气体的气流，能够将基板W的上表面上的空间SP保持为低湿度。由此，能够抑制或防止供给至基板W的有机溶剂溶入空间SP的环境气体中的水分中，其结果，能够抑制或防止供给至基板W的上表面上的有机溶剂的液量的减少，由此，能够进一步提高基板W的上表面的向有机溶剂置换的置换性。
另外，在液滴喷出工序T2中，与来自第一有机溶剂喷嘴27的有机溶剂的液滴的喷射并行地，使来自第二有机溶剂喷嘴44的有机溶剂的连续流向基板W的上表面喷出。来自第二有机溶剂喷嘴44的有机溶剂的喷出流量被维持为例如约0.3(升/分)。由此，在液滴喷出工序T2中，在基板W的上表面能够持续保持覆盖整个该上表面的有机溶剂的液膜120。因此，能够防止在液滴喷出工序T2中基板W的上表面从液膜120露出，因此，能够进一步避免有机溶剂的液滴与干燥状态的基板W的上表面直接碰撞。
另外，在向基板W的上表面供给有机溶剂的液滴之前，向基板W的上表面供给有机溶剂的连续流(喷出覆盖IPA)，通过该连续流的供给而在基板W的上表面形成覆盖整个上表面的有机溶剂的液膜120。因此，在液滴喷出工序T2中朝向基板W的上表面周缘部喷出的有机溶剂的液滴在有机溶剂的液滴的喷出开始时，与覆盖供给区域DA的有机溶剂的液膜120碰撞。即，在有机溶剂的液滴的喷出开始时，能够避免有机溶剂的液滴与干燥状态的基板W的上表面直接碰撞。
另外，在液滴喷出工序T2中，也继续进行调温液向基板W的下表面的喷出。因此，能够一边加热基板W上的有机溶剂的液膜120，一边执行液滴喷出工序T2。由此，能够提高向有机溶剂置换的置换性能。
在从液滴喷出工序T2开始起经过预先设定的期间(例如约61秒)时，结束液滴喷出工序T2。具体而言，控制装置3一边将基板W的旋转维持为有机溶剂处理速度(例如约300rpm)且将第二有机溶剂阀48、非活性气体阀51及调温液阀68维持为打开状态，一边使第一有机溶剂阀32及气体阀34打开。另外，在液滴喷出工序T2开始之前，控制装置3控制第一喷嘴移动单元29，使第一有机溶剂喷嘴27从处理位置(基板W的上表面周缘部的上方)向旋转卡盘5的侧方的起始位置移动。接着，开始第二液膜形成工序T3(参照图15D)。
第二液膜形成工序T3(参照图15D)是如下工序：通过向基板W的上表面中央部供给有机溶剂的连续流，继液滴喷出工序T2之后，将覆盖基板W的整个上表面的有机溶剂的液膜120形成于该上表面。
在第二液膜形成工序T3中，与第一液膜形成工序T1的情况相同，仅从配置为静止状态的共通喷嘴CN的第二有机溶剂喷嘴44喷出有机溶剂的连续流(喷出覆盖IPA)，不从第一有机溶剂喷嘴27喷出有机溶剂。从第二有机溶剂喷嘴44喷出的有机溶剂的连续流着落于基板W的上表面中央部，并向基板W的上表面外周扩展。
在第二液膜形成工序T3中，来自第二有机溶剂喷嘴44的有机溶剂的喷出流量设定为例如约0.3(升/分)。另外，基板W的转速被保持为有机溶剂处理速度(例如约300rpm)。
另外，在第二液膜形成工序T3(参照图15D)中，也继续进行调温液向基板W的下表面的喷出。因此，能够一边加热基板W上的有机溶剂的液膜，一边执行第二液膜形成工序T3。由此，能够提高向有机溶剂置换的置换性能。
在来自第一有机溶剂喷嘴27的有机溶剂的液滴停止喷出后经过预先设定的期间(例如10.0秒)时，控制装置3使第一有机溶剂阀32关闭，由此，停止向基板W的上表面喷出有机溶剂。由此，结束第二液膜形成工序T3。此时，调温液阀68及非活性气体阀51保持打开的状态。接着，开始旋转干燥工序(S5)。
在本实施方式中，旋转干燥工序(S5)包括第一旋转干燥工序T4(参照图15E)及第二旋转干燥工序T5(参照图15F)。一边参照图2、图12、图13及图14，一边对于置换工序(S4)进行说明。适当参照图15E、15F。
第一旋转干燥工序T4是如下工序：在第二旋转干燥工序T5开始之前，使基板W的转速上升至预先设定的第一干燥速度(例如约1000rpm)。如图15E所示，控制装置3控制旋转马达17，使基板W的转速从有机溶剂处理速度(约300rpm)上升至第一干燥速度。在基板W的转速到达第一干燥速度时，维持为该第一干燥速度。
在旋转干燥工序(S5)中，继置换工序(S4)之后，从来自非活性气体喷嘴52(共通喷嘴CN)的三个气体喷出口(上侧气体喷出口55(参照图4)、下侧气体喷出口56(参照图4)及中心气体喷出口57(参照图4))喷出非活性气体。此时的来自上侧气体喷出口55、下侧气体喷出口56及中心气体喷出口57的非活性气体的喷出流量与例如置换工序(S4)的情况相等。
另外，在第一旋转干燥工序T4中，继置换工序(S4)之后，继续进行调温液向基板W的下表面的喷出。在第一旋转干燥工序T4中，在基板W的旋转加速的过程中，有机溶剂的液体开始从基板W的上表面向周围飞散。
在基板W的转速达到第一干燥速度后且到达规定的时机时，控制装置3使调温液阀78关闭，从而停止向基板W的下表面喷出调温液。由此，结束第一旋转干燥工序T4，继而开始第二旋转干燥工序T5。然后，控制装置3控制旋转马达17，使基板W的旋转维持为预先设定的第一干燥速度(例如约1000rpm)。
在从调温液向基板W的下表面的喷出停止(第二旋转干燥工序T5开始)后经过规定的期间(例如10秒)时，如图15F所示，控制装置3控制旋转马达17，使基板W的转速上升至预先设定的第二干燥速度(例如约2500rpm)。由此，基板W上的有机溶剂进一步被甩掉，从而使基板W干燥。
在基板W的转速加速至预先设定的第二干燥速度后经过预先设定的期间(例如10秒)时，控制装置3控制旋转马达17，使旋转卡盘5的旋转停止。另外，在利用旋转卡盘5使基板W的旋转停止后，控制装置3使非活性气体阀51关闭，从而停止从三个气体喷出口55、56、57喷出气体，并且控制第二喷嘴移动单元46，使共通喷嘴CN退避至起始位置。然后，从处理腔室4搬出基板W。
如上所述，根据本实施方式，在置换工序(S4)中，使有机溶剂从第一有机溶剂喷嘴27向基板W的上表面中央部的喷出、有机溶剂从第二有机溶剂喷嘴44向基板W的上表面周缘部的喷出、及非活性气体向基板W的上方的供给相互并行地进行。
与有机溶剂向基板W的上表面中央部的喷出并行地，进行有机溶剂向基板W的上表面周缘部的喷出，因此，不仅在基板W的上表面中央部，在基板W的上表面周缘部也遍布有充分量的有机溶剂。
另外，与有机溶剂向基板W的上表面的供给并行地，向基板W的上方供给非活性气体，由此，形成沿基板W的上表面上的有机溶剂的液膜120的上表面流动的非活性气体的气流。通过该非活性气体的气流，能够将基板W的上表面上的空间SP保持为低湿度。假设在基板W的上表面上的空间SP的湿度较高的状态下向基板W的上表面供给有机溶剂，则供给至基板W的上表面的有机溶剂会溶入空间SP的环境气体内所含的水分中，由此，基板W的上表面上所存在的有机溶剂的量会减少，其结果，向有机溶剂置换的置换性能可能降低。
相对于此，在本实施方式中，通过将置换工序(S4)中的空间SP保持为低湿度，能够抑制或防止供给至基板W的有机溶剂溶入空间SP的环境气体中的水分中。因此，能够有效地抑制或防止供给至基板W的上表面上的有机溶剂的液量的减少。
因此，能够向基板W的上表面周缘部供给液量充分的有机溶剂，并且能够有效地抑制或防止供给至基板W的上表面周缘部的有机溶剂的减少，因此，能够提高基板W的上表面周缘部的向有机溶剂置换的置换性能。因此，能够更加有效地抑制基板W的上表面周缘部的图案的坍塌。
在本实施方式中，将非活性气体喷嘴52(共通喷嘴CN)配置于基板W的上表面中央部的上方，从而从喷出口55、56、57至基板W的周缘为止的距离大。因此，来自非活性气体喷嘴52(共通喷嘴CN)的非活性气体不会充分遍布至基板W的上表面周缘部，其结果，存在无法将基板W的上表面周缘部的上方维持为低湿度的可能性。在该情况下，存在向有机溶剂置换的置换效率不足的可能性。
然而，在本实施方式中，供给至基板W的上表面周缘部的有机溶剂是有机溶剂的液滴。因此，通过有机溶剂的液滴的碰撞，能够向基板W的上表面周缘部的有机溶剂的液滴的供给区域DA赋予物理力。由此，能够进一步提高基板W的上表面周缘部的向有机溶剂置换的置换性能。
另外，通过与有机溶剂向基板W的上表面的供给并行地，向基板W的上方供给非活性气体，由此，在置换工序(S4)结束后，即，旋转干燥工序(S5)开始前，能够使基板W的上表面变为干燥状态。由此，在旋转干燥工序(S5)结束后，能够使基板W更加可靠地地变为干燥状态。
另外，在液滴喷出工序T2中，使基板W的上表面的有机溶剂的液滴的供给区域DA在上表面周缘部移动。因此，能够使从第二有机溶剂喷嘴44喷射的有机溶剂的液滴广阔范围地供给至基板W的上表面周缘部。由此，在基板W的上表面周缘部的广阔范围内，能够提高向有机溶剂置换的置换性能。
另外，若与非活性气体喷嘴52同样地使第一有机溶剂喷嘴27接近基板W的上表面配置，则第一有机溶剂喷嘴27的主体会与非活性气体的放射状气流发生干扰，从而可能阻碍该气流。在该情况下，无法将基板W的上表面周缘部的上方的环境气体保持为低湿度，其结果，在基板W的上表面周缘部，存在向有机溶剂置换的置换效率降低的可能性。
在本实施方式中，在非活性气体的放射状气流的上方配置第二有机溶剂喷嘴44。因此，能够抑制或防止第二有机溶剂喷嘴44阻碍非活性气体的放射状气流。其结果，能够利用非活性气体可靠地覆盖基板W的周缘部的上方，由此，能够将基板W的周缘部的上方的环境气体保持为更低湿度。
另外，与向基板W的上表面供给有机溶剂的第二液膜形成工序T3结束连续地执行一边向基板W的上方供给非活性气体，一边使基板W旋转甩干的旋转干燥工序(S5)。因此，假设将喷出覆盖用的有机溶剂的第二有机溶剂喷嘴44与非活性气体喷嘴52分开单独地设置的情况下，在第二液膜形成工序T3结束后，旋转干燥工序(S5)开始之前，需要将配置于基板W的上方的喷嘴从第二有机溶剂喷嘴44替换为非活性气体喷嘴52的操作，该替换操作需要花费时间。在该情况下，整体的处理时间变长，从而处理能力可能劣化。另外，在进行喷嘴替换操作的情况下，因会耗费时间，从而基板W的温度可能降低。
相对于此，在本实施方式中，将第二有机溶剂喷嘴44与非活性气体喷嘴52设为一体，因此，在第二液膜形成工序T3结束后，旋转干燥工序(S5)开始之前，无需替换喷嘴。因此，不需要喷嘴替换操作，从而能缩短全体的处理时间。由此，能够提高处理能力，并且能够抑制伴随喷嘴替换操作而产生旋转干燥工序(S5)开始前的基板W温度的降低。
图16是用于说明本发明的另一实施方式的处理单元202的结构例的图解性的剖视图。图17A是图解性地表示处理单元202所包含的液滴喷嘴209(第一低表面张力液体喷嘴)的结构的剖视图。图17B是液滴喷嘴209的示意性的俯视图。在图17B中，液滴喷嘴209仅示出其下表面209a。在图16～17B中，对与上述的实施方式中所示的各部分对应的部分标注与上述的图1～图15F中的情况相同的附图标记来进行表示，并省略说明。
图16～17B的处理单元202与上述的图1～图15F的处理单元2的不同之处在于，代替第一有机溶剂供给单元8而设有第三有机溶剂供给单元208。
第三有机溶剂供给单元208由采用喷墨方式喷射多数液滴的喷墨喷嘴构成。在液滴喷嘴209连接有向液滴喷嘴209供给有机溶剂的第三有机溶剂供给机构(第一低表面张力液体供给机构)209C。第三有机溶剂供给机构209C连接于与液滴喷嘴209连接的有机溶剂配管210、及与有机溶剂配管210连接的有机溶剂供给源211。在有机溶剂配管210安装有第三有机溶剂阀212。而且，液滴喷嘴209连接于安装有排出阀215的排液配管214。有机溶剂供给源211包括例如泵。有机溶剂供给源211始终以规定压力(例如10MPa以下)将有机溶剂供给至液滴喷嘴209。控制装置3控制有机溶剂供给源211，由此，能够将供给至液滴喷嘴209的有机溶剂的压力变更为任意的压力。
另外，如图16所示，液滴喷嘴209包括配置于液滴喷嘴209内部的压电元件(piezoelement)216。压电元件216经由配线217与电压施加单元218连接。电压施加单元218包括例如反相器。电压施加单元218将交流电压施加于压电元件216。当交流电压施加于压电元件216时，压电元件216以与所施加的交流电压的频率对应的频率振动。控制装置3控制电压施加单元218，由此，能够将施加于压电元件216的交流电压的频率变更为任意的频率(例如数百KHz～数MHz)。因此，压电元件216的振动频率由控制装置3控制。
处理单元202包括在顶端保持液滴喷嘴209的第三喷嘴臂219。第三喷嘴移动单元220包括例如马达或滚珠螺杆机构。第三喷嘴移动单元220使第三喷嘴臂219以设于旋转卡盘5周围的铅垂的第三摆动轴线A4为中心摆动，并且使第三喷嘴臂219沿铅垂方向升降。由此，液滴喷嘴209沿水平方向移动，并且沿铅垂方向移动。
第三喷嘴移动单元220使液滴喷嘴209在包括旋转卡盘5的上方的水平面内水平地移动。使液滴喷嘴209沿圆弧状的轨迹(与轨迹X1(参照图5)相同的轨迹)水平地移动，该圆弧状的轨迹是沿被旋转卡盘5保持的基板W的上表面延伸且通过基板W的上表面的中央部(例如旋转轴线A1上)的轨迹。在液滴喷嘴209位于被旋转卡盘5保持的基板W的上方的状态下，若第三喷嘴移动单元220使液滴喷嘴209下降，则液滴喷嘴209接近基板W的上表面。当使有机溶剂的液滴与基板W碰撞时，在液滴喷嘴209接近基板W的上表面的状态下，控制装置3控制第三喷嘴移动单元220，由此，使液滴喷嘴209沿上述轨迹水平地移动。
如图17A所示，液滴喷嘴209包括喷射有机溶剂的液滴的主体221、覆盖主体221的罩体222、被罩体222覆盖的压电元件216、及介于主体221与罩体222之间的密封件223。主体221及罩体222均由具有耐化学品性的材料形成。主体221由例如石英形成。罩体222由例如氟系树脂形成。密封件223由例如EPDM(乙烯-丙烯-二烯橡胶)等弹性材料形成。主体221具有耐压性。主体221的一部分与压电元件216容纳于罩体222的内部。配线217的端部通过例如焊料(solder)在罩体222的内部与压电元件216连接。罩体222的内部通过密封件223而密闭。
如图17A所示，主体221包括被供给有机溶剂的供给口224、将供给至供给口224的有机溶剂排出的排出口225、将供给口224与排出口225连接的有机溶剂流通路226、及与有机溶剂流通路226连接的多个喷射口227。有机溶剂流通路226设于主体221的内部。供给口224、排出口225、及喷射口227在主体221的表面进行开口。供给口224及排出口225相比喷射口227更靠上方配置。主体221的下表面209a例如为水平的平坦面，喷射口227在主体221的下表面209a进行开口。喷射口227为例如具有数μm～数十μm的直径的微细孔。有机溶剂配管210及排液配管214分别连接于供给口224及排出口225。
如图17B所示，多个喷射口227构成多个(图17B中例如为四个)行L。各行L由以等间隔排列的多个(例如10个以上)喷射口227构成。各行L沿水平的长边方向D2直线状地延伸。各行L并不限于直线状，也可以是曲线状。四个行L彼此平行。四个行L中的两个行L在与长边方向D2正交的水平的方向相邻。同样地，剩余的两个行L也在与长边方向D2正交的水平的方向相邻。相邻的两个行L成对。在成对的两个行L中，构成其中一行L的多个喷射口227(图17B的喷射口227a)与构成另一行L的多个喷射口227(图17B的喷射口227b)在长边方向D2上错开。液滴喷嘴209以从铅垂方向观察时例如四个行L与轨迹(与轨迹X1(与图5相同的轨道)相同的轨道)交叉的方式保持于第三喷嘴臂219(参照图16)。
有机溶剂供给源211(参照图17A)始终以高压将有机溶剂供给至液滴喷嘴209。经由有机溶剂配管210从有机溶剂供给源211供给至供给口224的有机溶剂被供给至有机溶剂流通路226。在排出阀215关闭的状态下，有机溶剂流通路226内的有机溶剂的压力(液压)高。因此，在排出阀215关闭的状态下，通过液压而从各喷射口227喷射有机溶剂。而且，在排出阀215关闭的状态下，若交流电压施加于压电元件216，则压电元件216的振动赋予在有机溶剂流通路226内流动的有机溶剂，从各喷射口227喷射的有机溶剂通过该振动而断开。因此，在排出阀215关闭的状态下，若交流电压施加于压电元件216，则从各喷射口227喷射有机溶剂的液滴。由此，能够以均匀的速度同时喷射粒径均匀的多数有机溶剂的液滴。
另一方面，在排出阀215打开的状态下，供给至有机溶剂流通路226的有机溶剂从排出口225向排液配管214排出。即，在排出阀215打开的状态下，有机溶剂流通路226内的液压不会充分上升，因此，供给至有机溶剂流通路226的有机溶剂不会从作为微细孔的喷射口227喷射，而从排出口225向排液配管214排出。因此，来自喷射口227的有机溶剂的喷出通过排出阀215的开闭进行控制。在液滴喷嘴209未用于基板W的处理中期间(液滴喷嘴209待机中)，控制装置3使排出阀215打开。因此，即使在液滴喷嘴209的待机中，也能够使液滴喷嘴209的内部维持有机溶剂流通的状态。
第三喷嘴移动单元220的动作通过控制装置3控制。另外，控制装置3控制第三有机溶剂阀212及排出阀215的开闭等。
在图16～图17B的实施方式中，执行与图13及图14所示的基板处理相同的处理。但是，对于置换工序(S4)的液滴喷出工序T2，执行如下所述的处理。
在液滴喷出工序T2开始之前，控制装置3控制第三控制喷嘴移动单元220，使液滴喷嘴209从设定于旋转卡盘5的侧方的起始位置向处理位置(基板W的上表面周缘部的上方)移动。在液滴喷嘴209配置于处理位置的状态下，液滴喷嘴209的下端与基板W的上表面之间的间隔W3(>W1，参照图17A)为例如20mm。液滴喷嘴209的配置位置相比形成于基板W的上方的非活性气体的放射状气流更靠上方。
当到达液滴喷出工序T2的开始时机时，控制装置3一边将基板W的旋转维持为有机溶剂处理速度(例如约300rpm)且将第二有机溶剂阀48及调温液阀68维持为打开状态，一边使排出阀215关闭而使有机溶剂流通路226的压力上升，并且通过驱动压电元件216，对有机溶剂流通路226内的有机溶剂施加振动。由此，从液滴喷嘴209的各喷射口227以均匀的速度同时喷射粒径均匀的多数有机溶剂的液滴。
并且，如图17B所示，从液滴喷嘴209喷射的多数液滴被吹送至基板W的上表面内的两个供给区域DB。即，一个供给区域DB是其中的一对两个行L的正下方的区域，从构成该两个行L的喷射口227喷射的有机溶剂的液滴被吹送至一个供给区域DB。同样地，另一个供给区域DB是其中的另一对两个行L的正下方的区域，从构成该两个行L的喷射口227喷射的有机溶剂的液滴被吹送至另一个供给区域DB。如图17B所示，各供给区域DB沿长边方向D2延伸且在俯视时为长方形状，两个供给区域DB平行。
另外，在液滴喷出工序T2中，控制装置3控制第三喷嘴移动单元220，使液滴喷嘴209在第一周缘位置(与在图5中以双点划线图示的位置相同的位置)与第二周缘位置(与在图5中以点划线图示的位置相同的位置)之间沿轨迹X1(与图5相同的轨道)水平地往复移动。由此，供给区域DB在基板W的上表面周缘部的整个区域广阔范围地扫描。因此，能够将从液滴喷嘴209喷射的有机溶剂的液滴广阔范围地供给至基板W的上表面周缘部。
当从液滴喷出工序T2开始起经过预先设定的期间后，结束液滴喷出工序T2。
根据图16～图17B的实施方式，能够达到与上述的图1～图15F的实施方式中所述的作用效果相同的作用效果。
除此以外，在液滴喷出工序(S6)中不向基板W的上表面吹送气体，因此，在将有机溶剂的液滴供给至基板W的上表面时，能够抑制或防止阻碍沿基板W的上表面流动的非活性气体的气流的情况。其结果，能够利用非活性气体可靠地覆盖基板W的周缘部的上方。由此，能够将基板W的周缘部的上方的环境气体保持为更低的湿度。
以上，说明了本发明的两个实施方式，但本发明也可以以其他方式实施。
例如，在第一实施方式中，作为第一有机溶剂喷嘴27，以使气体与液体在喷嘴主体外(外筒36(参照图3))碰撞而使它们混合而生成液滴的外部混合型的双流体喷嘴为例进行了说明，但也可以采用使气体与液体在喷嘴主体内混合而生成液滴的内部混合型双流体喷嘴来作为第一有机溶剂喷嘴27。
另外，在上述的各实施方式中，说明了在液滴喷出工序T2中，共通喷嘴CN相比第一有机溶剂喷嘴27(液滴喷嘴209)更接近基板W的上表面配置的情况，但共通喷嘴CN的下表面与第一有机溶剂喷嘴27(液滴喷嘴209)的下表面也可以配置于彼此同程度的位置。
另外，在各实施方式的液滴喷出工序T2中，也可以不使供给区域DA(参照图15C)或供给区域DB(参照图17B)扫描，而使其静止于基板W的上表面周缘部上。在该情况下，第一有机溶剂喷嘴27(液滴喷嘴209)及第二有机溶剂喷嘴44也可以采用不使供给位置扫描的固定喷嘴的方式。
另外，说明了置换工序(S4)包括第一液膜形成工序T1、液滴喷出工序T2及第二液膜形成工序T3这三个工序，但若至少包括液滴喷出工序T2，则也可以省略其他两个工序。
另外，说明了非活性气体喷嘴52具有三个气体喷出口55、56、57，但即便不具有全部的三个气体喷出口55、56、57，只要具有至少一个气体喷出口即可。
另外，说明了下表面喷嘴70仅具有一个喷嘴部73，但也可以具有两个或两个以上的喷嘴部73。另外，说明了下表面喷嘴70为具有喷嘴部73的条状喷嘴，但下表面喷嘴也可以是不具有喷嘴部73的结构(例如，中心轴喷嘴)。另外，也可以废除下表面喷嘴70。即，也可以省略调温流体向基板W的供给。
另外，在上述的各实施方式中，在置换工序(S4)中，也可以向基板W的周缘部供给有机溶剂的连续流，而不供给有机溶剂的液滴。在该情况下，也能够废除由双流体喷嘴构成的第一有机溶剂喷嘴27的结构以及液滴喷嘴209的结构，其结果，能够降低成本。
另外，在上述的各实施方式中，也可以使喷出覆盖用的有机溶剂的第二有机溶剂喷嘴44与非活性气体喷嘴52分别单独(相对于非活性气体喷嘴52能够移动)地设置。
另外，本发明中使用的有机溶剂(表面张力低于冲洗液且沸点低于冲洗液的有机溶剂)并不限于IPA。有机溶剂包括IPA、甲醇、乙醇、HFE(氢氟醚)、丙酮及Trans-1，2二氯乙烯中的至少一个。另外，作为有机溶剂，不仅有仅由单体成分构成的情况，也可以是与其他成分混合而成的液体。例如，也可以是IPA与丙酮的混合液，还可以是IPA与甲醇的混合液。
另外，在上述的实施方式中，说明了基板处理装置1为处理圆板状的基板的装置，但基板处理装置1也可以是处理液晶显示装置用玻璃基板等多边形的基板的装置。
对本发明的实施方式详细地进行了说明，但这些只不过是用于使本发明的技术内容明确的具体例，本发明不应限定于这些具体例，本发明的范围仅由权利要求来限定。
本申请与2015年9月29日向日本专利厅提出的日本特愿2015-192156号对应，将该申请的所有公开内容通过引用编入于此。
附图标记的说明：
1 基板处理装置
2 处理单元
3 控制装置
5 旋转卡盘(基板保持单元)
10 非活性气体供给单元
27 第一有机溶剂喷嘴(第一低表面张力液体喷嘴)
27A 第一有机溶剂供给机构(第一低表面张力液体供给机构)
44 第二有机溶剂喷嘴(第二低表面张力液体喷嘴)
44C 第二有机溶剂供给机构(第二低表面张力液体供给机构)
52 非活性气体喷嘴
202 处理单元
209 液滴喷嘴(第一低表面张力液体喷嘴)
209C 第三有机溶剂供给机构(第一低表面张力液体供给机构)
DA 供给区域
DB 供给区域
W 基板

Claims (7)

1.一种基板处理方法，使用处理液处理被保持为水平姿势的基板，其中，
所述基板处理方法包括置换工序，在该置换工序中，将附着于所述基板的上表面的处理液置换为表面张力低于该处理液的表面张力的低表面张力液体，
所述置换工序执行如下工序：
中央部喷出工序，从配置于所述基板的上方的第一低表面张力液体喷嘴向所述上表面的中央部喷出所述低表面张力液体；
非活性气体供给工序，与所述中央部喷出工序并行执行，为了形成沿所述上表面流动的气流，向所述基板的上方供给非活性气体；以及
周缘部喷出供给工序，与所述中央部喷出工序及所述非活性气体供给工序并行执行，从配置于所述基板的上方的第二低表面张力液体喷嘴向所述上表面的周缘部喷出所述低表面张力液体。
2.如权利要求1所述的基板处理方法，其中，
所述周缘部喷出工序包括向所述上表面的周缘部喷出所述低表面张力液体的液滴的液滴喷出工序。
3.如权利要求2所述的基板处理方法，其中，
所述液滴喷出工序包括喷出通过使所述低表面张力液体与气体混合而生成的所述低表面张力液体的液滴的工序。
4.如权利要求2所述的基板处理方法，其中，
所述液滴喷出工序包括从多个喷射口喷射所述低表面张力液体的液滴的工序。
5.如权利要求2至4中任一项所述的基板处理方法，其中，
所述基板处理方法还包括供给区域移动工序，该供给区域移动工序与所述液滴喷出工序并行执行，在该供给区域移动工序中，使所述上表面上的所述低表面张力液体的所述液滴的供给区域在所述上表面的周缘部移动。
6.一种基板处理装置，用于使用处理液处理基板，其中，
所述基板处理装置包括：
基板保持单元，将所述基板保持为水平姿势；
第一低表面张力液体喷嘴，配置于所述基板的上方，用于向所述基板的上表面的中央部喷出表面张力低于所述处理液的表面张力的低表面张力液体；
第一低表面张力液体供给机构，向所述第一低表面张力液体喷嘴供给所述低表面张力液体；
非活性气体供给单元，向所述基板的上方供给非活性气体；
第二低表面张力液体喷嘴，配置于所述基板的上方，用于向所述上表面的周缘部喷出所述低表面张力液体；以及
第二低表面张力液体供给机构，向所述第二低表面张力液体喷嘴供给所述低表面张力液体，
所述基板处理装置还包括控制装置，该控制装置控制所述第一低表面张力液体供给机构、所述第二低表面张力液体供给机构以及所述非活性气体供给单元，并执行如下工序：中央部喷出工序，从所述第一低表面张力液体喷嘴向所述上表面的中央部喷出所述低表面张力液体；非活性气体供给工序，与所述中央部喷出工序并行执行，为了形成沿所述上表面流动的气流，向所述上方供给非活性气体；以及周缘部喷出供给工序，与所述中央部喷出工序及所述非活性气体供给工序并行执行，从配置于所述基板的上方的第二低表面张力液体喷嘴向所述上表面的周缘部喷出所述低表面张力液体。
7.如权利要求6所述的基板处理装置，其中，
所述非活性气体供给单元包括非活性气体喷嘴，该非活性气体喷嘴通过在所述基板的上方喷出非活性气体，形成沿所述上表面从所述上表面的中央部向所述上表面的周缘部放射状地扩展的所述气流，
所述第二低表面张力液体喷嘴配置在所述基板的周缘部的上方且相比所述气流更靠上方配置。
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