JP2018101816A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基板の表面に形成される液膜を気流によって保護しながら当該液膜によって基板の表面を処理することが可能な基板処理装置を提供する。
【解決手段】基板処理装置４０１は、ウエハＷを保持して回転させるスピンチャック４０５と、スピンチャック４０５に保持されているウエハＷ上に気体の気流を形成する気体供給手段とを含む。気体供給手段が、スピンチャック４０５に保持されているウエハＷの中央部に対向して設けられ、当該ウエハＷに気体を吐出する内側気体ノズル４１８と、スピンチャック４０５に保持されているウエハＷの表面周縁部に対向して設けられ、ウエハＷの表面周縁部に向けて気体を吐出する外側気体ノズル４３３とを有している。
【選択図】図１９

Description

この発明は、基板処理装置に関する。処理対象となる基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、ＦＥＤ（Field Emission Display）用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、セラミック基板、太陽電池用基板などが含まれる。

半導体装置や液晶表示装置などの製造工程では、基板の表面に処理液による処理を施すために、基板を１枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置が用いられることがある。下記特許文献１に記載の枚葉式の基板処理装置は、基板をほぼ水平に保持しつつ回転させるスピンチャックと、スピンチャックによって回転される基板表面の中央部に処理液を吐出するためのノズルとを含む。また、下記特許文献２に記載の枚葉式の基板処理装置は、さらに、基板の中央部の上方で放射状に気体を吐出する気体吐出ノズルを含む。

具体的には、薬液が基板に供給されることにより、基板の表面が薬液によって処理される。その後、純水（脱イオン水）が基板に供給されることにより、基板に付着している薬液が洗い流される。薬液が洗い流された後は、水よりも沸点が低いＩＰＡ（イソプロピルアルコール）が基板の表面に供給され、基板に付着している純水がＩＰＡに置換される。その後、基板が高速で回転されることにより、基板に付着しているＩＰＡがウエハから除去され、基板が乾燥される。

しかしながら、このような手法では、基板を乾燥させるときに、基板の表面に形成されたパターンが倒壊するおそれがある。そのため、従来から、基板の倒壊を防止するために、基板の乾燥に先立って、基板の表面を疎水化する方法が知られている。たとえば特許文献１では、シランカップリング剤溶液（液体のシランカップリング剤（以下、本明細書において、シランカップリング剤を「シリル化剤」と表す））を基板に供給することにより、基板の表面に疎水性保護膜を形成し、これにより、基板の表面を疎水化している。

特開２０１０−１１４４１４号公報 特開２０１０−２３８７５８号公報

しかしながら、疎水化剤による疎水化は、雰囲気の湿度によって大きく影響される。すなわち、雰囲気の湿度が高いと、雰囲気に含まれる水分と反応して、疎水化剤が失活（疎水化剤に含まれる活性種が減少）するおそれがある。そのため、基板の表面に形成される疎水化剤の液膜を乾燥ガスの気流によって保護することが求められる。これにより、当該疎水化剤の液膜によって基板の表面を良好に疎水化処理することができる。

これは、処理液が疎水化剤である場合に限られた問題でなく、他の処理液にも共通する問題である。すなわち、基板の表面に形成される処理液の液膜を気流によって保護しながら、当該処理液の液膜によって基板の表面を処理することが求められている。
そこで、本発明の目的は、基板の表面に形成される液膜を気流によって保護しながら当該液膜によって基板の表面を処理することが可能な基板処理装置を提供することである。

前記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、基板を保持して回転させる基板保持回転手段と、前記基板保持回転手段に保持されている基板の表面全域を覆う液膜を形成する液膜形成手段と、前記基板保持回転手段に保持されている基板の中央部に対向して設けられ、当該基板に気体を吐出する第１の気体ノズルと、前記基板保持回転手段に保持されている基板の表面周縁部に対向して設けられ、前記基板の表面周縁部に向けて気体を吐出する第２の気体ノズルとを有し、気体の気流を前記基板上に形成する気体供給手段とを含む、基板処理装置を提供する。

請求項２に記載の発明は、前記第１および第２の気体ノズルには、それぞれボディが設けられており、前記第２の気体ノズルのボディが、前記第１の気体ノズルのボディと、径方向に離隔されている、請求項１に記載の基板処理装置である。

請求項３に記載の発明は、前記第２の気体ノズルが、前記第１の気体ノズルを同軸的に取り囲むリング状をなしている、請求項１または２に記載の基板処理装置である。
請求項４に記載の発明は、前記第１の気体ノズルが、径方向外方に向けて気体を吐出する環状の吐出口を有し、前記第２の気体ノズルが、前記吐出口によって吐出された気体によって形成された気流よりも上方に配置される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理装置である。

前記の目的を達成するための請求項５に記載の発明は、前記基板を疎水化させる疎水化剤を前記基板保持回転手段に保持されている基板の表面中央部に供給する疎水化液供給手段と、前記基板保持回転手段に保持されている基板を乾燥させる乾燥手段と、前記基板保持回転手段、前記液膜形成手段、前記気体供給手段、前記疎水化液供給手段、および前記乾燥手段を制御する制御手段とをさらに含み、前記制御装置は、前記液膜形成手段に基板の表面全域を覆う液膜を形成させる液膜形成工程と、前記表面周縁部に向けて乾燥ガスを吐出させる周縁部除湿工程を有し、前記気体供給手段によって乾燥ガスの気流を前記基板上に形成させることにより、前記基板上の湿度を低下させる除湿工程と、前記基板上の湿度が低下している状態で、前記基板保持回転手段に基板を回転させながら、前記疎水化液供給手段に疎水化液を前記基板の表面に供給させる疎水化液供給工程と、前記疎水化液が供給された前記基板を前記乾燥手段に乾燥させる乾燥工程とを実行する、基板処理装置を提供する。

請求項１〜５に記載の構成によれば、基板の表面に液膜を形成し、その上を、気流によって覆うことができる。これにより、基板の表面に形成される液膜を気流によって保護しながら当該液膜によって基板の表面を処理することが可能である。

本発明の第１実施形態に係る基板処理装置の構成を模式的に示す断面図である（その１）。 本発明の第１実施形態に係る基板処理装置の構成を模式的に示す断面図である（その２）。 図１および図２に示すヒータプレートの構成を示す斜視図である。 図１および図２に示す基板処理装置の電気的構成を示すブロック図である。 図１および図２に示す基板処理装置によってウエハを処理するときの第１処理例について説明するための工程図である。 第１ＩＰＡ供給工程を示す模式的な図である。 シリル化処理工程を示す模式的な図である。 ウエハ上の薄膜パターンの一例を示す断面図である。 第１ＩＰＡ供給工程およびシリル化処理工程におけるウエハ上面の処理状況を示す断面図である。 図１および図２に示す基板処理装置によってウエハを処理するときの第２処理例について説明するための工程図である。 図１および図２に示す基板処理装置によってウエハを処理するときの第３処理例について説明するための工程図である。 本発明の第２実施形態に係る基板処理装置の構成を模式的に示す断面図である。 本発明の第３実施形態に係る基板処理装置の構成を模式的に示す図である。 本発明の第４実施形態に係る基板処理装置の構成を模式的に示す図である。 本発明の第５実施形態に係る基板処理装置の構成を模式的に示す図である（その１）。 本発明の第５実施形態に係る基板処理装置の構成を模式的に示す図である（その２）。 図１５および図１６に示す基板処理装置によってウエハを処理するときの第４処理例の要部について説明するためのタイミングチャートである。 本発明の第６実施形態に係る基板処理装置に備えられた処理ユニットの内部を水平方向から見た模式図である。 内側気体ノズルおよび外側気体ノズルを示す模式的な側面図である。 内側気体ノズルおよび外側気体ノズルを示す模式的な平面図である。 本発明の第６実施形態に係る基板処理装置によって行われる基板の処理の一例について説明するための工程図である。 パターンを倒壊させる力について説明するための図である。 基板上の湿度と接触角との関係を示すグラフである。 本発明の第７実施形態に係る内側気体ノズルおよび外側気体ノズルを示す模式的な側面図である。 本発明の第７実施形態に係る内側気体ノズルおよび外側気体ノズルを示す模式的な平面図である。 本発明の第８実施形態に係る遮断板を示す模式的な側面図である。 本発明の第８実施形態に係る遮断板を示す模式的な側面図である。 本発明の第９実施形態に係る内側気体ノズルおよび外側気体ノズルを示す模式的な側面図である。

以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１および図２は、本発明の第１実施形態に係る基板処理装置１の構成を模式的に示す断面図である。
基板処理装置１は、薬液やリンス液などの処理液によって、基板の一例としての円板状の半導体ウエハＷ（以下、単に「ウエハＷ」という。）を一枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置である。図１に示すように、基板処理装置１は、ウエハＷを水平に保持して回転させるスピンチャック（基板保持回転手段）２と、スピンチャック２に保持されたウエハＷの下面に対向配置され、ウエハＷを下方から加熱する加熱機構３と、スピンチャック２に保持されたウエハＷの上面（表面）に疎水化液の一例としてのシリル化液を供給するための疎水化液ノズル４と、スピンチャック２に保持されたウエハＷの上面に溶剤（水よりも表面張力が小さい溶剤）の一例としてのＩＰＡ（イソプロピルアルコール）を供給するための溶剤ノズル５と、スピンチャック２に保持されたウエハＷの上面に薬液（洗浄液）を供給するための薬液ノズル６と、スピンチャック２を収容するカップ７とを備えている。

スピンチャック２は、鉛直に延びる筒状の回転シャフト１１と、回転シャフト１１の上端に水平姿勢に取り付けられた円板状のスピンベース１２と、スピンベース１２に配置された複数個の挟持部材１３と、回転シャフト１１に連結されたスピンモータ１４とを備えている。スピンチャック２は、各挟持部材１３をウエハＷの周端面に接触させることにより、ウエハＷを周囲から挟んで保持することができる。そして、ウエハＷが複数個の挟持部材１３に保持された状態で、スピンモータ１４の回転駆動力が回転シャフト１１に入力されることにより、ウエハＷの中心を通る鉛直な回転軸線Ａ１まわりにウエハＷが回転する。

疎水化液ノズル４は、シリル化液を、連続流の状態で下方に向けて吐出するストレートノズルである。疎水化液ノズル４には、シリル化液供給源からのシリル化液が供給される疎水化液供給管１６が接続されている。疎水化液供給管１６には、疎水化液供給管１６を開閉するための疎水化液バルブ１７が介装されている。疎水化液バルブ１７が開かれると、疎水化液供給管１６から疎水化液ノズル４にシリル化液が供給され、また、疎水化液バルブ１７が閉じられると、疎水化液供給管１６から疎水化液ノズル４へのシリル化液の供給が停止される。疎水化液ノズル４は、第１ノズル移動機構１８に連結されている。第１ノズル移動機構１８は、スピンチャック２の上方に設けられたシリル化処理位置（図１に示す位置）と、スピンチャック２の側方位置に設けられた退避位置（図２に示す位置）との間で疎水化液ノズル４を移動させる。シリル化処理位置は、疎水化液ノズル４から吐出されたシリル化液がスピンチャック２に保持されたウエハＷの上面中央部（上面の回転中心）に供給されるように設定されている（図１参照）。

シリル化液は、液体状のシリル化剤（シランカップリング剤）を含む。このシリル化剤は、分子の一端に加水分解でシラノール基（Ｓｉ-ＯＨ）を与えるエトキシ（又はメトキ
シ）基を有し、他端にアミノ基やグリシジル基などの有機官能基を有する有機ケイ素化合物である。
シリル化剤は、たとえば、ＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシラザン）およびＴＭＳ（テトラメチルシラン）の少なくとも一つを含む。

溶剤ノズル５は、たとえば、連続流の状態でＩＰＡを下方に向けて吐出するストレートノズルである。溶剤ノズル５には、溶剤供給源からのＩＰＡが供給される溶剤供給管１９が接続されている。溶剤供給管１９には、溶剤供給管１９を開閉するための溶剤バルブ２０が介装されている。溶剤バルブ２０が開かれると、溶剤供給管１９から溶剤ノズル５にＩＰＡが供給され、また、溶剤バルブ２０が閉じられると、溶剤供給管１９から溶剤ノズル５へのＩＰＡの供給が停止される。溶剤ノズル５は、第２ノズル移動機構２１に連結されている。第２ノズル移動機構２１は、スピンチャック２の上方に設けられた溶剤処理位置（図２に示す位置）と、スピンチャック２の側方位置に設けられた退避位置（図１に示す位置）との間で溶剤ノズル５を移動させる。溶剤処理位置は、溶剤ノズル５から吐出されたＩＰＡがスピンチャック２に保持されたウエハＷの上面中央部（上面の回転中心）に供給されるように設定されている（図２参照）。

薬液ノズル６は、たとえば、連続流の状態で薬液を下方に向けて吐出するストレートノズルである。薬液ノズル６には、薬液供給源からの薬液が供給される薬液供給管２２が接続されている。薬液供給管２２には、薬液供給管２２を開閉するための薬液バルブ２３が介装されている。薬液バルブ２３が開かれると、薬液供給管２２から薬液ノズル６に薬液が供給され、また、薬液バルブ２３が閉じられると、薬液供給管２２から薬液ノズル６への薬液の供給が停止される。薬液ノズル６は、第３ノズル移動機構２４に連結されている。第３ノズル移動機構２４は、スピンチャック２の上方に設けられた薬液処理位置（図示しない）と、スピンチャック２の側方位置に設けられた退避位置との間で薬液ノズル６を移動させる。薬液処理位置は、薬液ノズル６から吐出された薬液がスピンチャック２に保持されたウエハＷの上面中央部（上面の回転中心）に供給されるように設定されている。

リンス液ノズル３０は、たとえば、リンス液を、連続流の状態で吐出するストレートノズルである。リンス液ノズル３０に供給されるリンス液は、ＤＩＷ（脱イオン水：Ｄeionzied Ｗater）である。リンス液ノズル３０は、その吐出口を、スピンチャック２に保持されるウエハＷの上面中央部に向けた状態で配置されている。リンス液ノズル３０には、リンス液供給源からのリンス液が供給されるリンス液供給管３１が接続されている。リンス液供給管３１には、リンス液供給管３１を開閉するためのリンス液バルブ３２が介装されている。リンス液バルブ３２が開かれると、リンス液供給管３１からリンス液ノズル３０にリンス液が供給され、リンス液ノズル３０から、ウエハＷの上面中央部に向けてリンス液が吐出される。なお、リンス液ノズル３０に供給されるリンス液は、純水に限らず、炭酸水、電解イオン水、水素水、オゾン水、および希釈濃度（たとえば、１０〜１００ｐｐｍ程度）の塩酸水のうちのいずれかであってもよい。

加熱機構３は、回転軸線Ａ１と同心円板状の第１ヒータプレート（発熱部材）３Ａと、第１ヒータプレート３Ａの外周を取り囲む円環状の第２ヒータプレート（発熱部材）３Ｂとを備えている。第１および第２ヒータプレート３Ａ，３Ｂは、それぞれスピンベース１２の上面と、スピンチャック２に保持されるウエハＷの下面との間に配置されている。第２ヒータプレート３Ｂは、連結具（図示しない）を介して第１ヒータプレート３Ａに連結固定されている。

図３は、第１および第２ヒータプレート３Ａ，３Ｂの構成を示す斜視図である。図１〜図３を参照しつつ、第１および第２ヒータプレート３Ａ，３Ｂについて説明する。
第１ヒータプレート３Ａは、たとえばセラミックス製の第１本体部２７Ａと、第１本体部２７Ａに内蔵された第１ヒータ２８Ａとを備えている。第１本体部２７Ａの上面は、スピンチャック２に保持されるウエハＷの下面中央部に対向する円形平坦状の第１対向面２９Ａを有している。第１対向面２９Ａは、たとえば、ウエハＷの下面における、回転中心を中心とするウエハ径の約１／４の径を有する円形の領域に対向している。

第２ヒータプレート３Ｂは、たとえばセラミックス製の第２本体部２７Ｂと、第２本体部２７Ｂに内蔵された第２ヒータ２８Ｂとを備えている。第２本体部２７Ｂの上面は、スピンチャック２に保持されるウエハＷの下面周縁部に対向する円環平坦状の第２対向面２９Ｂを有している。第１および第２対向面２９Ａ，２９Ｂは、互いに、同一の水平面に含まれている。第１および第２ヒータプレート３Ａ，３Ｂは、スピンチャック２に保持されるウエハＷの下面中央部および下面周縁部と、第１および第２対向面２９Ａ，２９Ｂとの間に、微小間隔Ｍ１を確保するように配置されている。第２対向面２９Ｂは、たとえば、ウエハＷの下面における環状領域（回転中心を中心とするウエハ径の約３／４の径を有する円形の領域を除く環状領域）に対向している。

第１および第２ヒータプレート３Ａ，３Ｂは、支持棒２５によって下方から支持されている。したがって、第１および第２ヒータプレート３Ａ，３Ｂは常に静止状態にあり、スピンベース１２の回転によらずに非回転状態に保たれる。
支持棒２５は、第１ヒータプレート３Ａの中心から下方に延びている。支持棒２５は、第１ヒータプレート３Ａと一体であってもよいし、別部材であってもよい。支持棒２５は、回転軸線Ａ１に沿って上下方向に延びている。支持棒２５は、スピンベース１２および支持軸１１を上下方向に貫通する貫通穴３５に挿通している。支持棒２５の下端は、スピンチャック２の下方の周辺部材に固定されている。また、貫通穴３５には、第１ヒータ２８Ａへの給電線２６Ａ、および第２ヒータ２８Ｂへの給電線２６Ｂがそれぞれ挿通されている。給電線２６Ａ，２６Ｂは、それぞれ、第１および第２ヒータ２８Ａ，２８Ｂに接続されている。

第１ヒータ２８Ａへの通電により、第１ヒータ２８Ａが発熱し、第１ヒータプレート３Ａが発熱状態になる。これにより、第１対向面２９Ａが発熱面として機能する。第１対向面２９ＡがウエハＷの下面に微小間隔Ｍ１を隔てて対向配置されているので、ウエハＷの中央部が、第１ヒータプレート３Ａによって加熱される。これにより、ウエハＷの中央部が温められる。

また、第２ヒータ２８Ｂへの通電により、第２ヒータ２８Ｂが発熱し、第２ヒータプレート３Ｂが発熱状態になる。これにより、第２対向面２９Ｂが発熱面として機能する。第２対向面２９ＢがウエハＷの下面に微小間隔Ｍ１を隔てて対向配置されているので、ウエハＷの周縁部が、第２ヒータプレート３Ｂによって加熱される。これにより、ウエハＷの周縁部が温められる。

なお、第１ヒータ２８Ａと第２ヒータ２８Ｂとの、単位面積当たり発熱量は、略同一に設定されている。
図４は、基板処理装置１の電気的構成を示すブロック図である。
基板処理装置１は、マイクロコンピュータを含む構成の制御部（制御手段）４０を備えている。制御装置４０は、スピンモータ１４および第１〜第３ノズル移動機構１８，２１，２４などの動作を制御する。また、制御装置４０は、第１ヒータおよび第２ヒータ２８Ｂへの通電／切断を切り換える。さらに、制御装置４０は、疎水化液バルブ１７、溶液バルブ２０、薬液バルブ２３およびリンス液バルブ３２の開閉動作を制御する。

図５は、基板処理装置１によってウエハＷを処理するときの第１処理例について説明するための工程図である。図６は、第１処理例に含まれる第１ＩＰＡ供給工程（溶剤前供給処理）を示す模式的な図である。図７は、第１処理例に含まれる疎水化液供給工程を示す模式的な図である。以下では、図１、図２、図４〜図７を参照して、デバイス形成面である表面に薄膜パターン１０１（図８参照）が形成されたウエハＷを処理するときの処理例について説明する。また、以下の説明における「ウエハＷの表面（上面）」は、ウエハＷ自体の表面（上面）および薄膜パターン１０１の表面（上面）を含む。

未処理のウエハＷは、搬送ロボット（図示しない）によって処理室（図示しない）に搬入され（ステップＳ０）、デバイス形成面である表面を上に向けてスピンチャック２上に載置される。このとき、非デバイス形成面である基板Ｗの裏面は下を向いた状態である。そして、制御装置４０は、スピンチャック２を制御して、載置されたウエハＷを保持させる。なお、ウエハＷの搬入時には、搬送ロボットおよびウエハＷが、疎水化液ノズル４、溶剤ノズル５、または薬液ノズル６に衝突することを防止するために、疎水化液ノズル４、溶剤ノズル５、または薬液ノズル６を、それぞれの退避位置に位置させている。

次いで、薬液をウエハＷに供給する薬液供給工程が実行される（ステップＳ１）。具体的には、制御装置４０は、疎水化液ノズル４および溶剤ノズル５がそれぞれ退避位置にある状態で、第３ノズル移動機構２４を制御して、薬液ノズル６を退避位置から薬液処理位置に移動させる。また、制御装置４０は、スピンモータ１４を制御して、スピンチャック２に保持されたウエハＷを回転させる。そして、制御装置４０は、スピンチャック２によってウエハＷを回転させながら、薬液ノズル６からウエハＷの上面中央部に向けて薬液を吐出させる。これにより、ウエハＷの上面全域に薬液が供給され、ウエハＷの上面が薬液によって処理（洗浄処理）される（薬液処理）。そして、薬液処理が予め定める時間にわたって実行されると、制御装置４０は、薬液バルブ１２を閉じて、薬液ノズル６からの薬液の吐出を停止させる。その後、制御装置４０は、第３ノズル移動機構２４を制御して、薬液ノズル６を退避位置に移動させる。

なお、薬液処理において、第３ノズル移動機構２４が制御されることにより、薬液ノズル６からの薬液が導かれるウエハＷの上面上の供給位置が、ウエハＷの回転中心からウエハＷの周縁部に至る範囲内を、ウエハＷの回転方向と交差する円弧状の軌跡を描きつつ往復移動するようにしてもよい。
次いで、リンス液をウエハＷに供給するリンス液供給工程が行われる（ステップＳ２）。具体的には、制御装置４０は、スピンチャック２によってウエハＷを回転させつつ、リンス液バルブ３２を開いてリンス液ノズル３０からウエハＷの上面中央部に向けてリンス液を吐出する。これにより、ウエハＷの上面全域にリンス液が供給され、ウエハＷに付着している薬液がＤＩＷによって洗い流される（リンス処理）。そして、リンス処理が予め定める時間にわたって実行されると、制御装置４０は、リンス液バルブ３２を閉じて、リンス液ノズル３０からのリンスの吐出を停止する。

次いで、溶剤の一例としてのＩＰＡをウエハＷに供給する第１溶剤供給工程が行われる（ステップＳ３。図６参照）。具体的には、制御装置４０は、疎水化液ノズル４および薬液ノズル６がそれぞれ退避位置にある状態で、第２ノズル移動機構２１を制御して、溶剤ノズル５を退避位置から溶剤処理位置（図２および図６に示す位置）に移動させる。また、制御装置４０は、第１および第２ヒータ２８Ａ，２８Ｂを通電させて、第１および第２ヒータプレート３Ａ，３Ｂをそれぞれ発熱状態にさせる。これにより、ウエハＷの中央部および周縁部がそれぞれ加熱され、所定の加熱温度（吐出されるシリル化液の液温よりも高温。たとえば、４０℃〜８２．４℃の範囲内の所定温度）までそれぞれ昇温する。

ウエハＷが十分に温められた後、制御装置４０は、第１および第２ヒータ２８Ａ，２８Ｂへの通電状態を維持しつつ、溶剤ノズル５からウエハＷの上面中央部に向けて、常温（たとえば２３℃〜２５℃程度）のＩＰＡを吐出させる。図６に示すように、ウエハＷの上面中央部に着液したＩＰＡは、ウエハＷの回転による遠心力を受けて、ウエハＷの上面を周縁部に向けて拡がることにより、ウエハＷの上面全域にＩＰＡが供給される。これにより、ウエハＷの上面に付着しているリンス液が、ＩＰＡによって洗い流されてＩＰＡに置換される。ウエハＷの中央部および周縁部が加熱されているので、ウエハＷ上を流れる過程でＩＰＡが温められ、ＩＰＡの温度は、加熱温度と同程度まで昇温する。

そして、ＩＰＡの供給開始から予め定める時間が経過すると、制御装置４０は、溶剤バルブ２０を閉じて、溶剤ノズル５からのＩＰＡの吐出を停止させる。その後、制御装置４０は、第２ノズル移動機構２１を制御して、溶剤ノズル５を退避位置に移動させる。
次いで、疎水化液の一例としてのシリル化液（液体のシリル化剤）を、ウエハＷに供給する疎水化液供給工程が行われる（ステップＳ４。図７参照）。具体的には、制御装置４０は、溶剤ノズル５および薬液ノズル６がそれぞれ退避位置にある状態で、第１ノズル移動機構１８を制御して、疎水化液ノズル４を退避位置からシリル化処理位置（図１および図７に示す位置）に移動させる。

制御装置４０は、第１および第２ヒータ２８Ａ，２８Ｂへの通電状態を維持しつつ、疎水化液バルブ１７を開き、疎水化液ノズル４からウエハＷの上面中央部に向けて常温（たとえば２３℃〜２５℃程度）のシリル化液を吐出させる。図７に示すように、ウエハＷの上面中央部に着液したシリル化液は、ウエハＷの回転による遠心力を受けて、ウエハＷの上面を周縁部に向けて拡がることにより、ウエハＷの上面全域にシリル化液が供給される。ウエハＷの上面全域にシリル化液が供給されることにより、ウエハＷに付着しているＩＰＡが、シリル化液に置換される。これにより、シリル化液が薄膜パターン１０１の内部（隣接する凸形状パターン１０５の間）にまで入り込んで、ウエハＷの上面に、濡れ性が低い疎水性保護膜１０６（図８参照）が形成される（疎水化処理）。これにより、ウエハＷの上面の全ての凸形状パターン１０５が、疎水性保護膜１０６によって被覆される。

ウエハＷの中央部および周縁部が加熱されているので、ウエハＷ上を流れる過程でシリル化液が温められ、シリル化液の液温は、第１および第２ヒータプレート３Ａ，３Ｂと同程度まで昇温する。
疎水化処理が予め定める時間にわたって行われると、制御装置４０は、疎水化液バルブ１７を制御してシリル化液の吐出を停止させる。その後、制御装置４０は、第１ノズル移動機構１８を制御して、疎水化液ノズル４を退避位置に移動させる。また、制御装置４０は、第１および第２ヒータ２８Ａ，２８Ｂへの通電を切って、第１および第２ヒータ２８Ａ，２８Ｂからの発熱を停止させる。これにより、その後、ウエハＷは温度降下し、やがて常温に戻る。

次いで、溶剤の一例としてのＩＰＡを、乾燥処理の前にウエハＷに供給する第２溶剤供給工程（乾燥前溶剤供給工程）が行われる（ステップＳ５）。具体的には、制御装置４０は、疎水化液ノズル４および薬液ノズル６がそれぞれ退避位置にある状態で、第２ノズル移動機構２１を制御して、溶剤ノズル５を退避位置から溶剤処理位置（図７参照）に移動させる。そして、制御装置４０は、スピンチャック２によってウエハＷを回転させながら、溶剤ノズル５からウエハＷの上面中央部に向けて常温（たとえば２３℃〜２５℃程度）のＩＰＡを吐出させる。ウエハＷの上面中央部に着液したＩＰＡは、ウエハＷの回転による遠心力を受けて、ウエハＷの上面を周縁部に向けて拡がることにより、ウエハＷの上面全域にＩＰＡが供給される。これにより、ウエハＷの上面に付着しているシリル化液が、ＩＰＡによって洗い流されてＩＰＡに置換される。そして、ＩＰＡの供給開始から予め定める時間が経過すると、制御装置４０は、溶剤バルブ２０を閉じて、溶剤ノズル５からのＩＰＡの吐出を停止させる。その後、制御装置４０は、第２ノズル移動機構２１を制御して、溶剤ノズル５を退避位置に移動させる。

次いで、ウエハＷを乾燥させる乾燥工程が行われる（ステップＳ６）。具体的には、制御装置４０は、スピンモータ１４を制御して、ウエハＷを高回転速度（たとえば2500rpm以上）で回転させる。これにより、ウエハＷの上面に付着しているＩＰＡに大きな遠心力が作用して、ＩＰＡがウエハＷの周囲に振り切られる。このようにして、ＩＰＡがウエハＷから除去され、ウエハＷが乾燥する（乾燥処理）。そして、乾燥処理が所定時間にわたって行われた後は、制御装置４０は、スピンモータ１４を制御して、スピンチャック２によるウエハＷの回転を停止させる。その後、処理済みのウエハＷが搬送ロボットによってスピンチャック２から搬出される（ステップＳ７）。

図８は、基板処理装置１によって処理されるウエハＷ上の薄膜パターン１０１の一例を示す断面図である。
基板処理装置１によって処理されるウエハＷは、たとえば、シリコン（Ｓｉ）ウエハ（基板の一例）の表面に、微細な薄膜パターン１０１を形成したものである。薄膜パターン１０１は、複数の凸形状パターン１０５が互いに同方向に沿って配線されており、線幅が１０nm〜４５nm程度、隣接する凸形状パターン１０５間の間隔が１０nm〜数μｍ程度で形成されている。

薄膜パターン１０１は、少なくとも絶縁膜を含んでいる。また、薄膜パターン１０１は、導体膜を含んでいてもよい。より具体的には、薄膜パターン１０１は、複数の膜を積層した積層膜により形成されており、さらには、絶縁膜と導体膜とを含んでいてもよい。絶縁膜は、ＳｉＯ_２膜であってもよい。また、導体膜は、低抵抗化のための不純物を導入したアモルファスシリコン膜であってもよいし、金属膜（たとえば金属配線膜）であってもよい。さらには、積層膜を構成する各膜として、ポリシリコン膜、ＳｉＮ膜、ＢＳＧ膜（ホウ素を含むＳｉＯ_２膜）、およびＴＥＯＳ膜（ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）を用いてＣＶＤ法で形成されたＳｉＯ_２膜）などを例示することができる。

また、凸形状パターン１０５の膜厚Ｔは、たとえば、50nm〜5μm程度である。また、凸形状パターン１０５は、たとえば、アスペクト比（線幅Ｗ１に対する膜厚Ｔの比）が、たとえば、5〜500程度であってもよい。
ところで、図８に示すように、凸形状パターン１０５が疎水性保護膜１０６に覆われていると、ウエハＷの表面の一部が処理液１０７に濡れた状態において、処理液１０７の接触角θ１が比較的大きく（９０°に近く）なる。

凸形状パターン１０５が形成されたウエハＷを乾燥させると、ウエハＷが乾燥していく過程で凸形状パターン１０５同士を引き付ける力が加わって、凸形状パターン１０５が倒壊する場合がある。このとき凸形状パターン１０５加わる力は、たとえば、以下の式（１）により表される。
（２×σ×Ｔｃｏｓθ１）／Ｌ・・・式（１）
なお、「σ」は、処理液１０７の表面張力であり、「Ｗ２」は、隣接する凸形状パターン１０５間の間隔である。

式（１）から、処理液の表面張力σが小さいほど凸形状パターン１０５に加わる力が減少することが分かる。したがって、処理液の表面張力σを低下させることにより、凸形状パターン１０５に加わる力を減少させて、凸形状パターン１０５の倒壊を抑制または防止できる。
また、接触角θ１が９０°に近づくほど凸形状パターン１０５に加わる力が減少することが分かる。したがって、ウエハＷの表面を疎水化させて接触角θ１を９０°に近づけることにより、凸形状パターン１０５の倒壊を抑制または防止することができる。

一方、ウエハＷの表面の疎水化が不十分な場合には、凸形状パターン１０５に加わる力が十分に減少せず、凸形状パターン１０５の倒壊を十分に抑制することができない。したがって、凸形状パターン１０５の倒壊を十分に抑制するために、ウエハＷの表面の全域を良好な疎水性保護膜１０６で覆う（良好に疎水させる）必要がある。
図９は、第１溶剤供給工程（図５に示すステップＳ３。図６を併せて参照）および疎水化液供給工程（図５に示すステップＳ４。図７を併せて参照）におけるウエハＷ上面の処理状況を示す断面図である。第１溶剤供給工程におけるウエハＷ周縁部およびウエハＷ中央部、ならびに疎水化液供給工程におけるウエハＷ周縁部およびウエハＷ中央部を、左側から順に示している。

第１溶剤供給工程の実行に並行して、ウエハＷの中央部および周縁部が加熱される。第１ヒータ２８Ａと第２ヒータ２８Ｂとは、略同一の単位面積当たり発熱量で発熱するため、ウエハＷの中央部および周縁部は、互いに等しい温度に温められる。そのため、ウエハＷの中央部では、当該中央部上に存在するＩＰＡの内部で対流が生じ、薄膜パターン１０１の内部（隣接する凸形状パターン１０５の間）におけるウエハＷ上面（ウエハＷ自体の上面）に極めて近い位置まで、高温のＩＰＡが行き渡る。また、ウエハＷの周縁部では、当該周縁部上に存在するＩＰＡの内部で対流が生じ、薄膜パターン１０１の内部（隣接する凸形状パターン１０５の間）におけるウエハＷ上面（ウエハＷ自体の上面）に極めて近い位置まで、高温のＩＰＡが行き渡る。これにより、ウエハＷ表面の全域で、ＩＰＡの置換効率を高めることができる。

また、疎水化液供給工程の実行に並行して、ウエハＷの中央部および周縁部が加熱される。この際も、第１ヒータ２８Ａと第２ヒータ２８Ｂとは、略同一の単位面積当たり発熱量で発熱するため、ウエハＷの中央部および周縁部は、互いに等しい温度に温められる。そのため、ウエハＷの中央部では、当該中央部上に存在するシリル化液の内部で対流が生じ、薄膜パターン１０１の内部（隣接する凸形状パターン１０５の間）におけるウエハＷ上面（ウエハＷ自体の上面）に極めて近い位置まで、高温のシリル化液が行き渡る。また、ウエハＷの周縁部では、当該周縁部上に存在するＩＰＡの内部で対流が生じ、薄膜パターン１０１の内部（隣接する凸形状パターン１０５の間）におけるウエハＷ表面（ウエハＷ自体の表面）に極めて近い位置まで、高温のシリル化液が行き渡る。

シリル化液の活性は、高温になるのに従って高くなる。すなわち、高温のシリル化液は、高い活性を発揮する。
以上によりこの実施形態によれば、ウエハＷへのシリル化液の供給と並行して、ウエハＷが加熱される。この場合、ウエハＷ上を流れるシリル化液は、ウエハＷの上面との境界付近が温められる。そのため、ウエハＷの上面との境界付近に存在するシリル化液を高活性化させることができる。

また、ウエハＷの中央部および周縁部が、互いに等しい温度に温められるので、ウエハＷの周縁部で、シリル化液の活性が高く保たれる。これにより、ウエハＷ上面の全域に接触角の高い疎水性保護膜１０６（図８参照）を形成することができる。ゆえに、ウエハＷ上面の全域を、良好かつ均一に疎水化させることができる。
また、常温のシリル化液を、ウエハＷの上面に供給する。シリル化液は、一旦高温に達すると、その後、時間の経過とともに失活する。そのため、高温のシリル化液を、ウエハＷの上面に向けて疎水化液ノズル４から吐出する場合、既に失活しているシリル化液が、ウエハＷの上面に供給されるおそれがある。この場合、良好な疎水性保護膜１０６をウエハＷの上面（ウエハＷの表面）に形成することができないおそれがある。

これに対し、疎水化液ノズル４から吐出されるシリル化液の液温が常温であるので、ウエハＷの上面に供給されるシリル化液は、未だ失活しておらず高活性の状態を維持している。そして、高活性を有するシリル化液が、ウエハＷ上を流れる過程で温められることにより、シリル化液を、より一層活性化することができる。
以上により、ウエハＷの上面の全域に、良好な疎水性保護膜１０６を形成することができる。これにより、ウエハＷの上面の全域で、ウエハＷの上面に対する処理液１０７の接触角を９０°に近づけることができ、その結果、凸形状パターン１０５に加わる力を減少させて、凸形状パターン１０５の倒壊を抑制または防止することができる。

また、ウエハＷの下面に対向配置される第１および第２ヒータプレート３Ａ，３Ｂにより、ウエハＷの下面に対向配置されるヒータプレート３Ａ，３Ｂを発熱させることにより、ウエハＷが加熱される。したがって、ウエハＷの上面へのシリル化液や処理液（ＩＰＡを含む）の供給を阻害することなくウエハＷを加熱することができる。
また、この実施形態では、第１溶剤供給工程（ステップＳ３）の実行開始から、疎水化液供給工程（ステップＳ４）の実行終了までの間、第１および第２ヒータプレート３Ａ，３ＢによってウエハＷが加熱される。換言すると、第１溶剤供給工程と並行して、ウエハＷが加熱される。第１溶剤供給工程では、ウエハＷ上を流れるＩＰＡが温められ、ゆえに、第１溶剤供給工程における、ウエハＷの上面でのＩＰＡへの置換効率を高めることができる。

図１０は、基板処理装置１によってウエハＷを処理するときの第２処理例について説明するための工程図である。
第２処理例では、未処理のウエハＷは、搬送ロボット（図示しない）によって処理室（図示しない）に搬入された後（ステップＳ１０）、スピンモータ１４が制御されて、スピンチャック２に保持されたウエハＷが回転させられる。その後、薬液をウエハＷに供給する薬液供給工程（ステップＳ１１）、リンス液をウエハＷに供給するリンス液供給工程（ステップＳ１２）、ＩＰＡをウエハＷに供給する第１溶剤供給工程（溶剤前供給工程。ステップＳ１３）、シリル化液を、ウエハＷに供給する疎水化液供給工程（疎水化液供給工程。ステップＳ１４）、ＩＰＡをウエハＷに供給する第２溶剤供給工程（乾燥前溶剤供給工程。ステップＳ１５）、ウエハＷを乾燥させる乾燥工程（ステップＳ１６）が、順次に行われる。

ステップＳ１１の薬液供給工程は、第１処理例の薬液供給工程（ステップＳ１。図５参照）と同等の処理工程である。ステップＳ１２のリンス液供給工程は、第１処理例のリンス液供給工程（図５に示すステップＳ２）と同等の処理工程である。ステップＳ１３の第１溶剤供給工程は、第１処理例の第１溶剤供給工程（図５に示すステップＳ３）と同等の処理工程である。ステップＳ１４の疎水化液供給工程は、第１処理例の疎水化液供給工程（図５に示すステップＳ４）と同等の処理工程である。ステップＳ１５の第２溶剤供給工程は、ウエハＷの加熱を行う点を除いて、第１処理例の第２溶剤供給工程（図５に示すステップＳ５）と同等の処理工程である。ステップＳ１６の乾燥工程は、第１処理例の乾燥工程（図５に示すステップＳ６）と同等の処理工程である。

第２処理例が第１処理例と相違する点は、第１溶剤供給工程（ステップＳ１３）の実行開始から、第１溶剤供給工程（ステップＳ１５）の実行終了までの間、第１および第２ヒータプレート３Ａ，３ＢによってウエハＷを加熱するようにした点である。以下、具体的に説明する。
第２処理例では、第１処理例と同様、制御装置４０は、第１溶剤供給工程（ステップＳ１３）の実行開始に先立って、第１および第２ヒータ２８Ａ，２８Ｂを通電させて、第１および第２ヒータプレート３Ａ，３Ｂをそれぞれ発熱状態にさせる。これにより、ウエハＷの中央部および周縁部がそれぞれ加熱され、所定の加熱温度までそれぞれ昇温する。その後、第１溶剤供給工程（ステップＳ１３）の実行中、および疎水化液供給工程（ステップＳ１４）の実行中は、第１および第２ヒータプレート３Ａ，３Ｂの発熱状態がそれぞれ維持される。また、第２溶剤供給工程（ステップＳ１５）の実行中にも、第１および第２ヒータプレート３Ａ，３Ｂの発熱状態がそれぞれ維持される。

そして、第２溶剤供給工程（ステップＳ１５）の実行終了後、制御装置４０は、第１および第２ヒータ２８Ａ，２８Ｂへの通電を切って、第１および第２ヒータ２８Ａ，２８Ｂからの発熱を停止させる。これにより、その後、ウエハＷは温度降下し、やがて常温に戻る。
第２処理例では、第２溶剤供給工程の実行に並行して、ウエハＷの中央部および周縁部が加熱されている。そのため、ウエハＷの中央部では、当該中央部上を流れるＩＰＡの内部で対流が生じ、薄膜パターン１０１の内部におけるウエハＷ上面（ウエハＷ自体の上面）に極めて近い位置まで、高温のＩＰＡが行き渡る。また、ウエハＷの周縁部では、当該周縁部上を流れるＩＰＡの内部で対流が生じ、薄膜パターン１０１の内部におけるウエハＷ上面（ウエハＷ自体の上面）に極めて近い位置まで、高温のＩＰＡが行き渡る。これにより、第２溶剤供給工程において、ウエハＷ表面の全域で、ＩＰＡの置換効率を高めることができる。

乾燥工程（Ｓ１６）が所定時間にわたって行われた後は、制御装置４０は、スピンモータ１４を制御して、スピンチャック２によるウエハＷの回転を停止させる。その後、処理済みのウエハＷが搬送ロボットによってスピンチャック２から搬出される（ステップＳ１７）。
図１１は、基板処理装置１によってウエハＷを処理するときの第３処理例について説明するための工程図である。

第３処理例では、未処理のウエハＷは、搬送ロボット（図示しない）によって処理室（図示しない）に搬入された後（ステップＳ２０）、スピンモータ１４が制御されて、スピンチャック２に保持されたウエハＷが回転させられる。その後、薬液をウエハＷに供給する薬液供給工程（ステップＳ２１）、リンス液をウエハＷに供給するリンス液供給工程（ステップＳ２２）、ＩＰＡをウエハＷに供給する第１溶剤供給工程（溶剤前供給工程。ステップＳ２３）、シリル化液を、ウエハＷに供給する疎水化液供給工程（疎水化液供給工程。ステップＳ２４）、ＩＰＡをウエハＷに供給する第２溶剤供給工程（乾燥前溶剤供給工程。ステップＳ２５）、ウエハＷを乾燥させる乾燥工程（ステップＳ２６）が、順次に行われる。

ステップＳ２１の薬液供給工程は、第１処理例の薬液供給工程（図５に示すステップＳ１）と同等の処理工程である。ステップＳ２２のリンス液供給工程は、第１処理例のリンス液供給工程（図５に示すステップＳ２）と同等の処理工程である。ステップＳ２３の第１溶剤供給工程は、ウエハＷの加熱を行わない点を除いて、第１処理例の第１溶剤供給工程（図５に示すステップＳ３）と同等の処理工程である。ステップＳ２４の疎水化液供給工程は、第１処理例の疎水化液供給工程（図５に示すステップＳ４）と同等の処理工程である。ステップＳ２５の第２溶剤供給工程は、第１処理例の第２溶剤供給工程（図５に示すステップＳ５）と同等の処理工程である。ステップＳ２６の乾燥工程は、第１処理例の乾燥工程（図５に示すステップＳ６）と同等の処理工程である。

第３処理例が第１処理例と相違する点は、疎水化液供給工程（ステップＳ２４）の実行開始から、疎水化液供給工程（ステップＳ２４）の実行終了までの間のみ、第１および第２ヒータプレート３Ａ，３ＢによるウエハＷを加熱し、第１溶剤供給工程（ステップＳ２３）の実行中はウエハＷを加熱しないようにした点である。以下、具体的に説明する。
第３処理例では、制御装置４０は、第１溶剤供給工程（ステップＳ２３）の実行終了後、疎水化液供給工程（ステップＳ２４）の実行開始に先立って、第１および第２ヒータ２８Ａ，２８Ｂを通電させて、第１および第２ヒータプレート３Ａ，３Ｂをそれぞれ発熱状態にさせる。これにより、ウエハＷの中央部および周縁部がそれぞれ加熱され、所定の加熱温度までそれぞれ昇温する。

そして、第１処理例と同様、シリル化液の吐出停止後、制御装置４０は、第１および第２ヒータ２８Ａ，２８Ｂへの通電を切って、第１および第２ヒータ２８Ａ，２８Ｂからの発熱を停止させる。これにより、その後、ウエハＷは温度降下し、やがて常温に戻る。
乾燥工程（ステップＳ２６）が所定時間にわたって行われた後は、制御装置４０は、スピンモータ１４を制御して、スピンチャック２によるウエハＷの回転を停止させる。その後、処理済みのウエハＷが搬送ロボット（図示しない）によってスピンチャック２から搬出される（ステップＳ２７）。

［第２実施形態］
図１２は、本発明の第２実施形態に係る基板処理装置１１０の構成を模式的に示す断面図である。図１２において、前述の第１実施形態に示された各部に対応する部分には、図１および図４の場合と同一の参照符号を付して示し、説明を省略する。
基板処理装置１１０が、第１実施形態に係る基板処理装置１と相違する点は、加熱機構３に代えて、スピンチャック２に保持されたウエハＷの下面（裏面）に高温ガスを吹き付ける裏面側ガス吹付け機構（裏面側ガス吹付け手段）１５０を備える点にある。

裏面側ガス吹付け機構１５０は、回転軸線Ａ１から、ウエハＷの回転半径方向に沿って水平に延びる、長尺のバー状のガスノズル１５１と、ガスノズル１５１に高温の不活性ガス（高温ガス）を供給する高温ガス供給機構１５２とを備えている。
ガスノズル１５１は、スピンベース１２の上面とスピンチャック２に保持されるウエハＷの下面との間に配置されている。ガスノズル１５１は中空に形成されており、ガスノズル１５１内には、ガスノズル１５１の形状に沿って延びるガス供給路１５３が形成されている。ガスノズル１５１の中心側端部が、次に述べる挿通配管１５４に連結固定されている。そのため、ガスノズル１５１は常に静止状態にあり、スピンベース１２の回転によらずに非回転状態に保たれる。

ガスノズル１５１の上領域には、スピンチャック２に保持されるウエハＷの下面と対向する複数の裏面側ガス吐出口１６０，１６１が、当該ウエハＷの回転半径方向に沿って一列に配列されている。複数の裏面側ガス吐出口１６０，１６１は、ウエハＷの回転中心を除く領域に対向する領域に、等間隔（等密度）で配置されている。各裏面側ガス吐出口１６０，１６１は、ガス供給路１５３に連通し、当該裏面側ガス吐出口１６０，１６１に供給された不活性ガスを鉛直上方に向けて吐出する。裏面側ガス吐出口１６０，１６１は、ウエハＷの下面（裏面）と微小間隔Ｍ２を隔てて対向配置されている。

裏面側ガス吐出口１６０，１６１は、ウエハＷの下面周縁部に対向する周縁部吐出口１６０と、ウエハＷの下面中央部に対向する中央部吐出口１６１とを有している。各周縁部吐出口１６０は、中央部吐出口１６１よりも大径に形成された拡大吐出口である。より具体的には、周縁部吐出口１６０および中央部吐出口１６１の径は、それぞれ、ウエハＷの下面周縁部における単位面積当たりの不活性ガスの供給流量が、ウエハＷの下面の中央部における単位面積当たりの不活性ガスの供給流量よりも多くなるように設定されている。なお、図１２では、周縁部吐出口１６０として２つの吐出口を記載し、また、中央部吐出口１６１として３つの吐出口を記載しているが、それぞれの吐出口の数はこれらの数に限定されず、それ以上であってもよい。

高温ガス供給機構１５２は、回転シャフト１１の貫通穴３５に挿通された挿通配管１５４を備えている。挿通配管１５４の内部には、回転軸線Ａ１に沿って上下方向に延びる不活性ガス流通路１５５が形成されている。不活性ガス流通路１５５は、不活性ガス供給路１５３と連通している。具体的には、不活性ガス流通路１５５の上端が、不活性ガス供給路１５３の中心側端部に開口している。不活性ガス流通路１５５には不活性ガス配管１６４が接続されている。不活性ガス配管１６４には、不活性ガス流通路１５５側から順に、不活性ガス配管１６４を開閉するための不活性ガスバルブ１６２と、不活性ガスを加熱するためのガス加熱用ヒータ１６３とが介装されている。ガス加熱用ヒータ１６３は、不活性ガス配管１６４を流通する不活性ガスを、ワンパス方式で加熱する。

また、図１２には、ＩＰＡを供給するための機構（溶剤ノズル５（図２参照）、溶剤供給管１９（図２参照）、溶剤バルブ２０（図２参照）および第２ノズル移動機構２１（図２参照））、薬液を供給するための機構（薬液ノズル６（図１参照）、薬液供給管２２（図１参照）、薬液バルブ２３（図１参照）および第３ノズル移動機構２４（図１参照））、ならびにリンス液を供給するための機構（リンス液ノズル３０（図１参照）、リンス液供給管３１（図１参照）およびリンス液バルブ３２（図１参照））の図示を省略しているが、これらの機構を基板処理装置１１０は備えている。

制御装置４０は、スピンモータ１４および第１〜第３ノズル移動機構１８，２１，２４などの動作を制御する他、制御装置４０は、ガス加熱用ヒータ１６３への通電／切断を、切り換える。さらに、制御装置４０は、疎水化液バルブ１７、溶液バルブ２０、薬液バルブ２３およびリンス液バルブ３２のほか、不活性ガスバルブ１６２の開閉動作を制御する。

不活性ガスバルブ１６２が開かれると、ガス加熱用ヒータ１６３によって所定の高温に温められた不活性ガスが、不活性ガス配管１６４、不活性ガス流通路１５５および不活性ガス供給路１５３を介して各裏面側ガス吐出口１６０，１６１に供給され、各裏面側ガス吐出口１６０，１６１から上方に向けて吐出される。複数の裏面側ガス吐出口１６０，１６１は、ウエハＷと微小間隔Ｍ２を隔てて対向配置されているので、各裏面側ガス吐出口１６０，１６１からウエハＷの下面の半径方向の各所に、高温の不活性ガスが吹き付けられる。

第２実施形態では、裏面側ガス吹付け機構１５０を用いて、高温の不活性ガスをウエハＷの下面に吹き付けることにより（第１高温ガス吐出工程）、ウエハＷを加熱する。高温の不活性ガスのウエハＷへの吹付け（第１高温ガス吐出工程）は、前述の第１実施形態の第１処理例のように、第１溶剤供給工程（図５に示すステップＳ３）の実行開始から疎水化液供給工程（図５に示すステップＳ４）の実行終了までの間にわたって実行されてもよいし、前述の第１実施形態の第２処理例のように、第１溶剤供給工程（図１０に示すステップＳ１３）の実行開始から第２溶剤供給工程（図１０に示すステップＳ１５）の実行終了までの間にわたって実行されてもよい。さらには、前述の第１実施形態の第３処理例のように、疎水化液供給工程（図１１に示すステップＳ２４）の実行開始から実行終了までの間だけ実行されてもよい。

ウエハＷの下面周縁部における単位面積当たりの不活性ガスの供給流量が、ウエハＷの下面の中央部における単位面積当たりの不活性ガスの供給流量よりも多くされる。そのため、ウエハＷの中央部は、ウエハＷの周縁部よりも低い単位面積当たり熱量で加熱される。
以上により第２実施形態によれば、ウエハＷの下面に対向配置される裏面側ガス吐出口１６０，１６１から、ウエハＷに高温の不活性ガスを吹き付けることにより、ウエハＷが加熱される。したがって、ウエハＷの上面へのシリル化液や処理液（ＩＰＡを含む）の供給を阻害することなくウエハＷを加熱することができる。

また、ウエハＷの中央部に供給されたシリル化液や処理液がウエハＷの周縁部に移動する過程で、シリル化液や処理液に失活が生じることが考えられる。また、ウエハＷの回転に伴ってウエハＷが冷却することも考えられる。しかしながら、第２実施形態では、ウエハＷの周縁部をウエハＷの中央部よりも高い単位面積当たり熱量で加熱するので、ウエハＷの周縁部の処理液がより温められる。そのため、シリル化液が供給される場合、ウエハＷの周縁部でシリル化液の活性が高く保たれ、ウエハＷ上面の全域に接触角の高い疎水性保護膜１０６を形成することができる。これにより、ウエハＷ上面の全域を、良好かつ均一に疎水化させることができる。また、処理液の一例としてのＩＰＡが供給される場合、ウエハＷ上面の全域でＩＰＡの置換効率を高めることができる。

［第３実施形態］
図１３は、本発明の第３実施形態に係る基板処理装置１９０の構成を模式的に示す図である。図１３において、前述の第１実施形態に示された各部に対応する部分には、図１および図４の場合と同一の参照符号を付して示し、説明を省略する。
第３実施形態に係る基板処理装置１９０が、第１実施形態に係る基板処理装置１と相違する点は、第１実施形態で説明した第２ヒータプレート３Ｂと同等の構成のヒータプレート（発熱部材）２００を設けるとともに、そのヒータプレート２００を、スピンチャック２の上方で水平姿勢に支持するヒータアーム２０１を備えた点である。ヒータアーム２０１には、ヒータアーム２０１を昇降または水平移動させるためのアーム駆動機構２０２が結合されている。

ヒータプレート２００は、スピンチャック２に保持されるウエハＷの上面周縁部に対向する円環平坦状の対向面２０３を有する本体部を備えており、本体部には、ヒータ２０４が内蔵されている。
スピンチャック２にウエハＷが保持されている状態で、ウエハＷの上面周縁部に対向面２０３が微小間隔を隔てて対向するように、ヒータプレート２００が配置される。そして、ヒータ２０４への通電により、ヒータ２０４が発熱し、第１ヒータプレート３Ａが発熱状態になり、対向面２０３が発熱面として機能する。

この状態で、ウエハＷの上面中央部の上方に位置する疎水化液ノズル４から、ウエハＷの上面中央部に向けてシリル化液が吐出されると、疎水化液ノズル４からのシリル化液は、円環状のヒータプレート２００の内部を通って、ウエハＷの上面中央部に供給される。ウエハＷの上面中央部に供給されたシリル化液は、ウエハＷの回転による遠心力を受けて、ウエハＷの上面を周縁部に向けて拡がる。発熱面としての対向面２０３がウエハＷの周縁部に対向配置されているので、シリル化液が、ウエハＷ上を流れる過程で、対向面２０３により加熱されたウエハＷと、対向面２０３自体とによって温められ、シリル化液の液温は、ヒータプレート２００と同程度まで昇温する。

また、対向面２０３がウエハＷの上面周縁部に対向した状態で、ウエハＷの上面中央部の上方に位置する溶剤ノズル５から、ウエハＷの上面中央部に向けてＩＰＡが吐出されると、溶剤ノズル５からのＩＰＡは、円環状のヒータプレート２００の内部を通って、ウエハＷの上面中央部に供給される。ウエハＷの上面中央部に供給されたＩＰＡは、ウエハＷの回転による遠心力を受けて、ウエハＷの上面を周縁部に向けて拡がる。発熱面としての対向面２０３がウエハＷの周縁部に対向配置されているので、ＩＰＡが、ウエハＷ上を流れる過程で、対向面２０３により加熱されたウエハＷと、対向面２０３自体とによって温められ、ＩＰＡの液温は、ヒータプレート２００と同程度まで昇温する。

［第４実施形態］
図１４は、本発明の第４実施形態に係る基板処理装置２４０の構成を模式的に示す図である。図１４において、前述の第１実施形態に示された各部に対応する部分には、図１および図４の場合と同一の参照符号を付して示し、説明を省略する。
基板処理装置２４０が、第１実施形態に係る基板処理装置１と相違する点は、加熱機構３に代えて、表面側ガス吹付け機構（表面側ガス吹付け手段）２５０を備える点にある。

表面側ガス吹付け機構２５０は、ウエハＷの回転半径方向に沿って水平に延びる、長尺のバー状のガスノズル２５１と、ガスノズル２５１を、スピンチャック２の上方で水平姿勢に支持するヒータアーム２５２と、ガスノズル２５２に高温の不活性ガス（高温ガス）を供給する高温ガス供給機構２５５とを備えている。ヒータアーム２５２には、ヒータアーム２５２を昇降または水平移動させるためのアーム駆動機構２５４が結合されている。

ガスノズル２５１は中空に形成されており、ガスノズル２５１内には、ガスノズル２５１の形状に沿って延びるガス供給路２５３が形成されている。
ガスノズル２５１の下面には、スピンチャック２に保持されるウエハＷの下面と対向する複数の表面側ガス吐出口２６０，２６１が、当該ウエハＷの回転半径方向に沿って一列に配列されている。複数の表面側ガス吐出口２６０，２６１は、ウエハＷの回転中心を除く領域に対向する領域に、等間隔（等密度）で配置されている。各表面側ガス吐出口２６０，２６１は、ガス供給路２５３に連通し、当該表面側ガス吐出口２６０，２６１に供給された不活性ガスを鉛直下方に向けて吐出する。

高温ガス供給機構２５５は、不活性ガス配管２６４を備えている。不活性ガス配管２６４の先端が不活性ガス供給路２５３に接続されており、不活性ガス供給管２６４の内部空間が、不活性ガス供給路２５３と連通している。不活性ガス配管２６４には、不活性ガス配管２６４を開閉するための不活性ガスバルブ２６２と、不活性ガスを加熱するためのガス加熱用ヒータ２６３とが介装されている。ガス加熱用ヒータ２６３は、不活性ガス配管２６４を流通する不活性ガスを、ワンパス方式で加熱する。

表面側ガス吐出口２６０，２６１は、ウエハＷの上面周縁部に対向する周縁部吐出口２６０と、ウエハＷの上面中央部に対向する中央部吐出口２６１とを有している。各周縁部吐出口２６０は、中央部吐出口２６１よりも大径に形成された拡大吐出口である。より具体的には、周縁部吐出口２６０および中央部吐出口２６１の径は、それぞれ、ウエハＷの上面周縁部における単位面積当たりの不活性ガスの供給流量が、ウエハＷの上面中央部における単位面積当たりの不活性ガスの供給流量よりも多くなるように設定されている。なお、図１４には、周縁部吐出口２６０として２つの吐出口を記載し、また、中央部吐出口２６１として２つの吐出口を記載しているが、それぞれの吐出口の数はこれらの数に限定されず、それ以上であってもよい。

また、図１４には、ＩＰＡを供給するための機構（溶剤ノズル５（図２参照）、溶剤供給管１９（図２参照）、溶剤バルブ２０（図２参照）および第２ノズル移動機構（図２参照））、薬液を供給するための機構（薬液ノズル６（図１参照）、薬液供給管２２（図１参照）、薬液バルブ２３（図１参照）および第３ノズル移動機構２４（図１参照））、ならびにリンス液を供給するための機構（リンス液ノズル３０（図１参照）、リンス液供給管３１（図１参照）およびリンス液バルブ３２（図１参照））の図示を省略しているが、これらの機構を基板処理装置２５０は備えている。

制御装置４０（図１等参照）は、スピンモータ１４および第１〜第３ノズル移動機構１８，２１，２４などの動作を制御する他、制御装置４０は、ガス加熱用ヒータ２６３への通電／切断を、切り換える。さらに、制御装置４０は、疎水化液バルブ１７、溶液バルブ２０、薬液バルブ２３およびリンス液バルブ３２のほか、不活性ガスバルブ２６２の開閉動作を制御する。

スピンチャック２にウエハＷが保持されている状態で、ガスノズル２５１の下面がウエハＷの上面と微小間隔を隔てて対向するように、かつ列をなす吐出口（ガス吐出口）２６０，２６１がウエハＷの回転半径方向に沿うように、ガスノズル２５１が配置される。これにより、表面側ガス吐出口２６０，２６１が、ウエハＷの上面（表面）と微小間隔を隔てて対向配置される。

ガス加熱用ヒータ２６３のオン状態で、不活性ガスバルブ２６２が開かれると、ガス加熱用ヒータ２６３によって所定の高温に温められた不活性ガスが、不活性ガス配管２６４および不活性ガス供給路２５３を介して各表面側ガス吐出口２６０，２６１に供給され、各表面側ガス吐出口２６０，２６１から下方に向けて吐出される。複数の表面側ガス吐出口２６０，２６１は、ウエハＷと微小間隔を隔てて対向配置されているので、各表面側ガス吐出口２６０，２６１からウエハＷの上面の半径方向の各所に、高温の不活性ガスが吹き付けられる（第２高温ガス吐出工程）。

この状態で、ウエハＷの上面中央部の上方に位置する疎水化液ノズル４から、ウエハＷの上面中央部に向けてシリル化液が吐出されると、ウエハＷの上面中央部にシリル化液が供給される。ウエハＷの上面中央部に供給されたシリル化液は、ウエハＷの回転による遠心力を受けて、ウエハＷの上面を周縁部に向けて拡がる。表面側ガス吐出口２６０，２６１がウエハＷに対向配置されているので、シリル化液が、ウエハＷ上を流れる過程で、高温の不活性ガスの吹付けによって温められる。ウエハＷの上面周縁部における単位面積当たりの不活性ガスの供給流量が、ウエハＷの上面中央部における単位面積当たりの不活性ガスの供給流量よりも多くされる。そのため、ウエハＷの中央部は、ウエハＷの周縁部よりも低い単位面積当たり熱量で加熱される。

また、ガスノズル２５１の下面がウエハＷの上面と微小間隔を隔てて対向した状態で、ウエハＷの上面中央部の上方に位置する溶剤ノズル５（図２等参照）から、ウエハＷの上面中央部に向けてＩＰＡが吐出されると、ウエハＷの上面中央部にＩＰＡが供給される。ウエハＷの上面中央部に供給されたＩＰＡは、ウエハＷの回転による遠心力を受けて、ウエハＷの上面を周縁部に向けて拡がる。表面側ガス吐出口２６０，２６１がウエハＷに対向配置されているので、ＩＰＡが、ウエハＷ上を流れる過程で、高温の不活性ガスの吹付けによって温められる。ウエハＷの上面周縁部における単位面積当たりの不活性ガスの供給流量が、ウエハＷの上面中央部における単位面積当たりの不活性ガスの供給流量よりも多くされる。そのため、ウエハＷの中央部は、ウエハＷの周縁部よりも低い単位面積当たり熱量で加熱される。

第４実施形態では、表面側ガス吹付け機構２５０を用いて、高温の不活性ガスをウエハＷの上面に吹き付けることにより（第２高温ガス吐出工程）、ウエハＷの上面を流れるシリル化やＩＰＡを加熱する。高温の不活性ガスのウエハＷへの吹付け（第２高温ガス吐出工程）は、前述の第１実施形態の第１処理例のように、第１溶剤供給工程（図５に示すステップＳ３）の実行開始から疎水化液供給工程（図５に示すステップＳ４）の実行終了までの間にわたって実行されてもよいし、前述の第１実施形態の第２処理例のように、第１溶剤供給工程（図１０に示すステップＳ１３）の実行開始から第２溶剤供給工程（図１０に示すステップＳ１５）の実行終了までの間にわたって実行されてもよい。さらには、前述の第１実施形態の第３処理例のように、疎水化液供給工程（図１１に示すステップＳ２４）の実行開始から実行終了までの間だけ実行されてもよい。

［第５実施形態］
図１５および図１６は、本発明の第５実施形態に係る基板処理装置３１０の構成を模式的に示す図である。図１５および図１６において、第１実施形態に示された各部に対応する部分には、図１および図２の場合と同一の参照符号を付して示し、説明を省略する。
基板処理装置３１０が、第１実施形態に係る基板処理装置１と相違する点は、加熱機構３に代えて、スピンチャック２に保持されたウエハＷの下面（裏面）に向けて温水（高温液）を吐出する温水吐出機構（高温液吐出手段）３５０を備える点にある。

温水吐出機構３５０は、回転軸線Ａ１から、ウエハＷの回転半径方向に沿って水平に延びる、長尺のバー状の温水ノズル３５１と、温水ノズル３５１に温水を供給する温水供給機構３５２とを備えている。
温水ノズル３５１は、スピンベース１２の上面とスピンチャック２に保持されるウエハＷの下面との間に配置されている。温水ノズル３５１は中空に形成されており、温水ノズル３５１内には、温水ノズル３５１の形状に沿って延びる温水供給路３５３が形成されている。温水ノズル３５１の中心側端部が、次に述べる挿通配管３５４に連結固定されている。そのため、温水ノズル３５１は常に静止状態にあり、スピンベース１２の回転によらずに非回転状態に保たれる。

温水ノズル３５１の上領域には、スピンチャック２に保持されるウエハＷの下面と対向する複数の液吐出口３６０，３６１が、当該ウエハＷの回転半径方向に沿って一列に配列されている。複数の液吐出口３６０，３６１は、ウエハＷの回転中心を除く領域に対向する領域に、等間隔（等密度）で配置されている。各液吐出口３６０，３６１は、温水供給路３５３に連通し、当該液吐出口３６０，３６１に供給された温水を鉛直上方に向けて吐出する。液吐出口３６０，３６１は、ウエハＷの下面（裏面）と微小間隔Ｍ４を隔てて対向配置されている。

液吐出口３６０，３６１は、ウエハＷの下面周縁部に対向する周縁部吐出口３６０と、ウエハＷの下面中央部に対向する中央部吐出口３６１とを有している。各周縁部吐出口３６０は、中央部吐出口３６１よりも大径に形成された拡大吐出口である。そのため、周縁部吐出口３６０の吐出流量は、中央部吐出口３６１の吐出流量よりも多い。より具体的には、周縁部吐出口３６０および中央部吐出口３６１の径は、それぞれ、ウエハＷの下面周縁部における単位面積当たりの温水の供給流量が、ウエハＷの下面の中央部における単位面積当たりの温水の供給流量よりも多くなるように設定されている。なお、図１５および図１６では、周縁部吐出口３６０として２つの吐出口を記載し、また、中央部吐出口３６１として３つの吐出口を記載しているが、それぞれの吐出口の数はこれらの数に限定されず、それ以上であってもよい。

温水供給機構３５２は、回転シャフト１１の貫通穴３５に挿通された挿通配管３５４を備えている。挿通配管３５４の内部には、回転軸線Ａ１に沿って上下方向に延びる温水流通路３５５が形成されている。温水流通路３５５は、温水供給路３５３と連通している。具体的には、温水流通路３５５の上端が、温水供給路３５３の中心側端部に開口している。温水流通路３５５には温水配管３６４が接続されている。温水配管３６４には、温水流通路３５５側から順に、温水配管３６４を開閉するための水バルブ３６２と、水（望ましくはＤＩＷ）を加熱するための水加熱用ヒータ３６３とが介装されている。水加熱用ヒータ３６３は、温水配管３６４を流通する水を、ワンパス方式で加熱する。

また、図１５や図１６では、薬液を供給するための機構（薬液ノズル６（図１等参照）、薬液供給管２２（図１等参照）、薬液バルブ２３（図１等参照）および第３ノズル移動機構２４（図１等参照））、ならびにリンス液を供給するための機構（リンス液ノズル３０（図１等参照）、リンス液供給管３１（図１等参照）およびリンス液バルブ３２（図１等参照））の図示を省略しているが、これらの機構を基板処理装置３１０は備えている。

制御装置４０は、スピンモータ１４および第１〜第３ノズル移動機構１８，２１，２４などの動作を制御する他、制御装置４０は、水加熱用ヒータ３６３への通電／切断を、切り換える。さらに、制御装置４０は、疎水化液バルブ１７、溶剤バルブ２０、薬液バルブ２３およびリンス液バルブ３２のほか、水バルブ３６２の開閉動作を制御する。
水加熱用ヒータ３６３がオンの状態で、水バルブ３６２が開かれると、水加熱用ヒータ３６３によって所定の温度（たとえば４０〜６５℃の範囲内の所定温度）まで昇温された温水が、温水配管３６４、温水流通路３５５および温水供給路３５３を介して各液吐出口３６０，３６１に供給され、各液吐出口３６０，３６１から上方に向けて吐出される。複数の液吐出口３６０，３６１は、ウエハＷと微小間隔Ｍ４を隔てて対向配置されているので、各液吐出口３６０，３６１からウエハＷの下面の半径方向の各所に、温水が供給される。

第５実施形態に係る基板処理装置３１０では、温水吐出機構３５０を用いて温水をウエハＷの下面に供給することにより、ウエハＷを加熱する。基板処理装置３１０では、第１実施形態の第１処理例と同等の処理（以下の説明では、そのまま「第１処理例」とする）が実行される。この第１処理例では、温水吹付けによるウエハＷの加熱は、第１溶剤供給工程（図５に示すステップＳ３）の実行開始から疎水化液供給工程（図５に示すステップＳ４）の実行終了までの間にわたって実行される。

図１７は、基板処理装置３１０によってウエハＷを処理するときの第１処理例の要部について説明するためのタイミングチャートである。基板処理装置３１０によって実行される第１処理例を、図５、図１５〜図１７を用いて説明する。
図１７に示す処理例では、第１溶剤供給工程（図５に示すステップＳ３）の実行開始から疎水化液供給工程（図５に示すステップＳ４）の実行終了までの間にわたって、温水がウエハＷに供給される。以下、第５実施形態の第１処理例において、前述の第１実施形態の第１処理例と相違する部分のみ説明し、共通する部分の説明は割愛する。

第５実施形態の第１処理例では、リンス処理（図５のステップＳ２）の終了後、制御装置４０は、疎水化液ノズル４および薬液ノズル６がそれぞれ退避位置にある状態で、第２ノズル移動機構２１を制御して、溶剤ノズル５を退避位置から溶剤処理位置（図１６に示す位置）に移動させる。溶剤ノズル５が溶剤処理位置に配置された状態で、所定の溶剤吐出タイミング（図１７に示す「ｔ１」）になると、制御装置４０は、疎水化液バルブ１７を閉じつつ、溶剤バルブ２０および水バルブ３６２を開く。溶剤バルブ２０および水バルブ３６２の開成タイミングはほぼ同時である。これにより、ウエハＷの上面中央部に向けて溶剤ノズル５から常温（たとえば２３℃〜２５℃程度）のＩＰＡが吐出され、また、溶剤ノズル５の吐出開始に同期して、ウエハＷの下面への温水の供給が開始される。このとき、温水ノズル３５１の液吐出口３６０，３６１から吐出される温水の液温は、たとえば４０〜６５℃の範囲内の所定温度に設定されている。

温水ノズル３５１の液吐出口３６０，３６１は、スピンチャック２に保持されたウエハＷの下面に対向している。温水ノズル３５１は停止しているが、液吐出口３６０，３６１がウエハＷの回転半径方向に沿って配列されているので、ウエハＷの回転に伴って、ウエハＷの下面全域に温水が供給される。ウエハＷの下面に着液した温水は、ウエハＷの回転による遠心力を受けて回転半径外方側へと広がる。

そして、ウエハＷの下面への温水の供給によりウエハＷが加熱される。ウエハＷの下面全域に温水が供給されるために、ウエハＷの全域が温められる。このとき、ウエハＷの下面周縁部における単位面積当たりの温水の供給流量が、ウエハＷの下面の中央部における単位面積当たりの温水の供給流量よりも多くされる。そのため、ウエハＷの中央部は、ウエハＷの周縁部よりも低い単位面積当たり熱量で加熱される。

ウエハＷの上面に供給されたＩＰＡは、ウエハＷの回転による遠心力を受けて周縁部に向けて流れる。ウエハＷが温められているので、ウエハＷ上を流れる過程でＩＰＡが温められ、昇温する。これにより、ウエハＷ上面の全域で、ＩＰＡの置換効率を高めることができる。
また、ウエハＷの上面周縁部には、ウエハＷの上面に供給されたＩＰＡが、径方向外方に向けて移動してくる。ウエハＷの下面を回転半径外方側へと広がる温水は、ウエハＷの周端から上面に回り込むおそれがあり、とくにＩＰＡ置換後のウエハＷの上面は親液性を呈しており、当該上面に温水の回り込み易い。しかしながら、ウエハＷの上面中央部から周縁部に向けて流れるＩＰＡによって、ウエハＷの周端からの温水の回込みが防止される。

制御装置４０は、第１ＩＰＡ処理中に、第１ノズル移動機構１８を制御して疎水化液ノズル４を退避位置からシリル化処理位置（図１５に示す位置）に移動させる。
第１ＩＰＡ処理が予め定める時間にわたって行われ、所定の疎水化剤吐出タイミング（図１７に示す「ｔ２」）に達すると、制御装置４０は、溶剤バルブ２０を閉じて、溶剤ノズル５からのＩＰＡの吐出を停止させつつ、疎水化液バルブ１７を開いて、疎水化液ノズル４から常温（たとえば２３℃〜２５℃程度）のシリル化液を吐出させる。

このとき、溶剤バルブ２０は閉じられるが、水バルブ３６２は開かれた状態に保持されており、そのため、ウエハＷの下面への温水の供給は継続される。換言すると、ウエハＷ上面へのＩＰＡの供給停止後も、ウエハＷ下面への温水の供給は続行される。なお、溶剤バルブ２０の閉成後、制御装置４０は、第２ノズル移動機構２１を制御して、溶剤ノズル５を退避位置（図１５および図１６には図示しない。図１等に示す位置）に移動させる。

ウエハＷ上面へのシリル化液の供給開始後も、ウエハＷ下面への温水の供給は続行されており、そのため、ウエハＷが温水により加熱される。ウエハＷの下面全域に温水が供給されるために、ウエハＷの全域が温められる。このとき、ウエハＷの下面周縁部における単位面積当たりの温水の供給流量が、ウエハＷの下面の中央部における単位面積当たりの温水の供給流量よりも多くされる。そのため、ウエハＷの中央部は、ウエハＷの周縁部よりも低い単位面積当たり熱量で加熱される。

疎水化液ノズル４から吐出されるシリル化液は、ウエハＷの上面中央部に供給される。ウエハＷの上面に着液したシリル化液は、ウエハＷの回転による遠心力を受けて、ウエハＷの上面を周縁部に向けて拡がることにより、ウエハＷの上面全域にシリル化液が供給される。ウエハＷの上面全域にシリル化液が供給されることにより、ウエハＷに付着しているＩＰＡがシリル化液に置換される。そして、前述のように、ウエハＷの上面の全ての凸形状パターン１０５が、疎水性保護膜１０６によって被覆される。

また、ウエハＷの上面周縁部には、ウエハＷの上面に供給されたシリル化液が、径方向外方に向けて移動してくる。ウエハＷの下面を回転半径外方側へと広がる温水は、ウエハＷの周端から上面に回り込むおそれがあるが、ウエハＷの上面中央部から周縁部に向けて流れるシリル化液によって、ウエハＷの周端からの温水の回込みが防止される。
ウエハＷが温水により温められているので、ウエハＷ上を流れる過程でシリル化液が温められ、昇温する。具体的には、第１実施形態の第１処理例と同様に、ウエハＷ上を流れるシリル化液は、ウエハＷの上面との境界付近が温められる。そのため、ウエハＷの上面との境界付近に存在するシリル化液を高活性化させることができる。

疎水化処理が予め定める時間にわたって行われ、所定の疎水化剤吐出停止タイミング（図１７に示す「ｔ３」）に達すると、制御装置４０は、疎水化液バルブ１７を閉じてシリル化液の吐出を停止させるとともに、水バルブ３６２を閉じて温水の吐出を停止させる。疎水化液バルブ１７および水バルブ３６２の閉成タイミングはほぼ同時である。ウエハＷに対する温水の供給停止により、その後、ウエハＷは温度降下し、やがて常温に戻る。

その後、第２溶剤供給工程（図５に示すステップＳ５）および乾燥工程（図５に示すステップＳ６）が実行される。その後、スピンチャック２によるウエハＷの回転が停止され、処理済みのウエハＷが搬送ロボットによってスピンチャック２から搬出される（図５に示すＳ７）。
以上により第５実施形態によれば、ウエハＷの下面に対向配置される液吐出口３６０，３６１から、ウエハＷに向けて温水が吐出されることにより、ウエハＷが加熱される。したがって、ウエハＷの上面へのシリル化液や処理液（ＩＰＡを含む）の供給を阻害することなくウエハＷを加熱することができる。

また、ウエハＷの中央部に供給されたシリル化液や処理液がウエハＷの周縁部に移動する過程で、シリル化液や処理液に失活が生じることが考えられる。また、ウエハＷの回転に伴ってウエハＷが冷却することも考えられる。しかしながら、第５実施形態では、ウエハＷの周縁部をウエハＷの中央部よりも高い単位面積当たり熱量で加熱するので、ウエハＷの周縁部のシリル化液や処理液がより温められる。そのため、シリル化液が供給される場合、ウエハＷの周縁部でシリル化液の活性が高く保たれ、ウエハＷ上面の全域に接触角の高い疎水性保護膜１０６（図８参照）を形成することができる。これにより、ウエハＷ上面の全域を、良好かつ均一に疎水化させることができる。また、処理液の一例としてのＩＰＡが供給される場合、ウエハＷ上面の全域でＩＰＡの置換効率を高めることができる。

また、ウエハＷの上面周縁部には、ウエハＷの上面に供給されたシリル化液やＩＰＡが、径方向外方に向けて移動してくる。ウエハＷの下面を回転半径外方側へと広がる温水は、ウエハＷの周端から上面に回り込むおそれがあるが、ウエハＷの上面中央部から周縁部に向けて流れる処理液によって、ウエハＷの周端からの温水の回込みが防止される。
とくに、ウエハＷの上面には、ＩＰＡの供給終了後、間隙なくシリル化液が供給開始されるので、ウエハの上面周縁部には、ＩＰＡやシリル化液が絶えず供給され続ける。したがって、ウエハＷの下面の温水がウエハＷの周端から上面に回り込むのを、より確実に防止することができる。

仮に、ＩＰＡの供給終了にシリル化液の供給を行わないとすると、ウエハＷの上面への温水の回込みを防ぐために、ウエハＷへの温水の供給停止後も、ウエハＷの上面に対するＩＰＡの供給を続行する必要がある。この場合、ＩＰＡ溶液の消費量が増大するおそれがあるだけでなく、温水供給停止により第１溶剤供給工程の期間途中でウエハＷが冷却されて、水斑点の発生やおよび乾燥不良によるパーティクル発生の原因になるおそれがある。

しかしながら、ＩＰＡの供給終了後、間隙なくシリル化液が供給開始されるので、ＩＰＡ溶液の消費量を低減することができる、また、ＩＰＡ工程の全期間でウエハＷを温めることができ、その結果、水斑点の発生やパーティクルの発生を抑制または防止することができる。
なお、第５実施形態において、ウエハＷの下面の温水供給によるウエハＷの加熱を、シリル化液の供給終了後も続行することもできる。この場合には、第１実施形態の第２処理例と同様、ウエハＷの加熱を、第２溶剤供給工程（図５に示すステップＳ５）の実行終了まで続行するようにしてもよい。但し、この場合、ウエハＷの周端からの温水の回込みを確実に防止するために、シリル化液の供給停止後、間隙なく第２溶剤供給工程のシリル化液の供給を開始することが望ましい。

［第６実施形態］
図１８は、本発明の第６実施形態に係る基板処理装置４０１に備えられた処理ユニット４０２の内部を水平方向から見た模式図である。図１９は、内側気体ノズル４１８および外側気体ノズル４３３を示す模式的な側面図である。図２０は、内側気体ノズル４１８および外側気体ノズル４３３を示す模式的な平面図である。

図１８に示すように、基板処理装置４０１は、ウエハＷを一枚ずつ処理する枚葉式の装置である。基板処理装置４０１は、ウエハＷを処理する枚葉式の処理ユニット４０２と、基板処理装置４０１に備えられた装置の動作やバルブの開閉を制御する制御装置４０３とを含む。
図１８に示すように、処理ユニット４０２は、箱形のチャンバー４０４と、チャンバー４０４内でウエハＷを水平に保持してウエハＷの中心を通る鉛直な回転軸線Ａ１まわりに回転させるスピンチャック４０５と、気体および液体を含む処理流体をスピンチャック４０５に保持されているウエハＷの上方で吐出する複数のノズルと、スピンチャック４０５を取り囲む筒状のカップ４０６とを含む。

図１８に示すように、チャンバー４０４は、スピンチャック４０５等を収容する箱形の隔壁４０７と、隔壁４０７の上部から隔壁４０７内にクリーンエアーを送る送風ユニットとしてのＦＦＵ４０８（ファン・フィルタ・ユニット４０８）と、隔壁４０７の下部からチャンバー４０４内の気体を排出する排気装置４０９とを含む。ＦＦＵ４０８は、隔壁４０７の上方に配置されており、隔壁４０７の天井に取り付けられている。ＦＦＵ４０８は、隔壁４０７の天井からチャンバー４０４内にクリーンエアーを送る。排気装置４０９は、カップ４０６の底部に接続されており、カップ４０６の底部からチャンバー４０４内の気体を吸引する。ＦＦＵ４０８および排気装置４０９は、チャンバー４０４内にダウンフロー（下降流）を形成する。ＦＦＵ４０８および排気装置４０９は、常時駆動されている。したがって、ウエハＷの処理は、チャンバー４０４内にダウンフローが形成されている状態で行われる。

図１８に示すように、スピンチャック４０５は、ウエハＷを水平に保持する円盤状のスピンベース４１０と、ウエハＷおよびスピンベース４１０を回転軸線Ａ１まわりに回転させるスピンモータ４１１とを含む。スピンチャック４０５は、ウエハＷを水平方向に挟むことによりウエハＷを水平に保持する挟持式のチャックであってもよいし、非デバイス形成面であるウエハＷの裏面（下面）を吸着することによりウエハＷを水平に保持するバキューム式のチャックであってもよい。図１８では、スピンチャック４０５が挟持式のチャックである場合が示されている。カップ４０６は、スピンベース４１０を取り囲んでいる。上向きに開いたカップ４０６の上端部は、スピンベース４１０よりも上方に配置されている。したがって、ウエハＷの周囲に排出された薬液やリンス液などの処理液は、カップ４０６によって受け止められる。

図１８に示すように、複数のノズルは、スピンチャック４０５に保持されているウエハＷに向けて薬液を吐出する薬液ノズル４１２を含む。処理ユニット４０２は、薬液ノズル４１２に接続された薬液配管４１３と、薬液配管４１３に介装された薬液バルブ４１４とを含む。薬液バルブ４１４が開かれると、薬液供給源からの薬液が、ウエハＷの上面に向けて薬液ノズル４１２から吐出される。薬液ノズル４１２に供給される薬液は、フッ酸（フッ化水素酸）またはＳＣ１（ＮＨ_４ＯＨとＨ_２Ｏ_２とを含む混合液）である。薬液ノズル４１２に供給される薬液は、フッ酸およびＳＣ１に限らず、硫酸、酢酸、硝酸、塩酸、フッ酸、アンモニア水、過酸化水素水、有機酸（たとえばクエン酸、蓚酸など）、有機アルカリ（たとえば、ＴＭＡＨ：テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドなど）、界面活性剤、腐食防止剤のうちの少なくとも一つを含む液であってもよい。

図１８に示すように、複数のノズルは、スピンチャック４０５に保持されているウエハＷに向けてリンス液を吐出するリンス液ノズル４１５を含む。処理ユニット４０２は、リンス液ノズル４１５に接続されたリンス液配管４１６と、リンス液配管４１６に介装されたリンス液バルブ４１７とを含む。リンス液バルブ４１７が開かれると、リンス液供給源からのリンス液が、ウエハＷの上面に向けてリンス液ノズル４１５から吐出される。リンス液ノズル４１５に供給されるリンス液は、純水に限らず、炭酸水、電解イオン水、水素水、オゾン水、および希釈濃度（たとえば、１０〜１００ｐｐｍ程度）の塩酸水のうちのいずれかであってもよい。

薬液ノズル４１２は、固定された状態でウエハＷの上面中央部に向けて薬液を吐出する固定ノズルであってもよいし、ウエハＷの上面に対する薬液の着液位置が中央部と周縁部との間で移動するように移動しながら薬液を吐出するスキャンノズルであってもよい。リンス液ノズル４１５についても同様である。図１８は、薬液ノズル４１２およびリンス液ノズル４１５がスキャンノズルである場合を示している。この場合、処理ユニット４０２は、薬液ノズル４１２を移動させることにより、薬液の着液位置をウエハＷの上面内で移動させる第１ノズル移動機構４４１と、リンス液ノズル４１５を移動させることにより、リンス液の着液位置をウエハＷの上面内で移動させる第２ノズル移動機構４４２とを含む。

第１ノズル移動機構４４１は、薬液ノズル４１２を移動させることにより、薬液の着液位置をウエハＷの上面内で移動させる。さらに、第１ノズル移動機構４４１は、薬液ノズル４１２から吐出された薬液がウエハＷの上面に着液する処理位置と、薬液ノズル４１２がスピンチャック４０５の周囲に退避した退避位置との間で薬液ノズル４１２を移動させる。同様に、第２ノズル移動機構４４２は、リンス液ノズル４１５を移動させることにより、リンス液の着液位置をウエハＷの上面内で移動させる。さらに、第２ノズル移動機構４４２は、リンス液ノズル４１５から吐出されたリンス液がウエハＷの上面に着液する処理位置と、リンス液ノズル４１５がスピンチャック４０５の周囲に退避した退避位置との間でリンス液ノズル４１５を移動させる。

図１９に示すように、複数のノズルは、スピンチャック４０５に保持されているウエハＷの上方で乾燥ガスを吐出する内側気体ノズル（第１の気体ノズル）４１８と、スピンチャック４０５に保持されているウエハＷに向けて疎水化液を吐出する疎水化液ノズル（液膜形成手段）４１９と、スピンチャック４０５に保持されているウエハＷに向けてＩＰＡ（液体）を吐出する溶剤ノズル（液膜形成手段）４２０とを含む。内側気体ノズル４１８は、外径がウエハＷの直径よりも小さい上下方向に延びる柱状である。疎水化液ノズル４１９および溶剤ノズル４２０は、内側気体ノズル４１８の内部で上下方向に延びており、内側気体ノズル４１８によって保持されている。

図１９に示すように、内側気体ノズル４１８は、鉛直線（回転軸線Ａ１）を取り囲む筒状の外周面と、ウエハＷの上面に平行な下面とを含む。内側気体ノズル４１８は、内側気体ノズル４１８の外周面で開口する環状の第１吐出口（吐出口）４２１と、内側気体ノズル４１８の下面で開口する第２吐出口４２２と、第１吐出口４２１に接続された第１流路４２３と、第２吐出口４２２に接続された第２流路４２４とを含む。第１流路４２３および第２流路４２４は、内側気体ノズル４１８の内部に設けられている。第１流路４２３は、上下方向に延びる筒状であり、第２流路４２４は、第１流路４２３の内側で上下方向に延びている。第１吐出口４２１は、内側気体ノズル４１８の全周に亘って連続した環状スリットであり、第２吐出口４２２は、第１吐出口４２１よりも下方に配置されている。第１吐出口４２１は、図１９に示すように、異なる高さに配置された複数の環状スリットによって構成されていてもよい。

図１９に示すように、処理ユニット４０２は、第１流路４２３に接続された第１気体配管（気体供給手段）４２５と、第１気体配管４２５に介装された第１気体バルブ（気体供給手段）４２６と、第２流路４２４に接続された第２気体配管（気体供給手段）４２７と、第２気体配管４２７に介装された第２気体バルブ（気体供給手段）４２８とを含む。第１気体バルブ４２６が開かれると、図示しない乾燥ガス供給源からの乾燥ガスが、第１気体配管４２５を介して第１流路４２３に供給される。同様に、第２気体バルブ４２８が開かれると、乾燥ガス供給源からの乾燥ガスが、第２気体配管４２７を介して第２流路４２４に供給される。内側気体ノズル４１８に供給される乾燥ガスは、たとえば、窒素ガスなどの不活性ガス、クリーンエアー（異物が除去された空気）、およびドライエアー（除湿されたクリーンエアー）のいずれかであってもよいし、これら以外の気体であってもよい。窒素ガスは、湿度がたとえば１０％以下のガスであり、クリーンエアーは、湿度がたとえば４０％以下のガスである。ドライエアーの湿度は、クリーンエアーの湿度よりも低い。本実施形態では、湿度１０％以下に除湿された窒素ガスが乾燥ガスとして乾燥ガス供給源から供給される。

図１９に示すように、第１吐出口４２１が環状であり外向きに開口しているので、第１流路４２３に供給された窒素ガスは、内側気体ノズル４１８の周囲に向けて第１吐出口４２１から放射状に吐出される。また、第２吐出口４２２が下向きに開口しているので、第２流路４２４に供給された窒素ガスは、内側気体ノズル４１８の下方に向けて第２吐出口４２２から吐出される。第１吐出口４２１からの窒素ガスの吐出方向は、水平方向であってもよいし、水平方向に対して下方に傾いた方向であってもよい。

図１８に示すように、処理ユニット４０２は、スピンチャック４０５の上方とスピンチャック４０５の周囲との間で内側気体ノズル４１８を移動させる第３ノズル移動機構４４３を含む。疎水化液ノズル４１９および溶剤ノズル４２０は、内側気体ノズル４１８と共に移動する。第３ノズル移動機構４４３は、水平方向および鉛直方向に内側気体ノズル４１８を移動させる。第３ノズル移動機構４４３は、たとえば、内側気体ノズル４１８がスピンチャック４０５の上方に位置する処理位置と、内側気体ノズル４１８がスピンチャック４０５の周囲に位置する退避位置との間で、内側気体ノズル４１８を水平に移動させる。処理位置は、内側気体ノズル４１８の下面がスピンチャック４０５に保持されているウエハＷの上面中央部に間隔を空けて上下方向に対向する位置（図１８〜図２０に示す位置）である。

図１９に示すように、第１吐出口４２１から吐出された窒素ガスは、内側気体ノズル４１８を中心に径方向外方に広がる環状の気流を形成する。内側気体ノズル４１８が処理位置に位置している状態で、第１吐出口４２１が窒素ガスを吐出すると、吐出された窒素ガスがウエハＷの上面周縁部の上方まで達し、ウエハＷの上面全域が気流によって覆われる。これにより、ウエハＷの上面が処理液のミストやパーティクルなどの異物から保護される。また、この状態で、第２吐出口４２２が窒素ガスを吐出すると、第２吐出口４２２から吐出された窒素ガスは、ウエハＷの上面に衝突した後、内側気体ノズル４１８の下面とウエハＷの上面との間を放射状に広がる。これにより、ウエハＷの上面全域を覆う円板状の気流が形成される。そのため、内側気体ノズル４１８が処理位置に位置している状態で、第１吐出口４２１および第２吐出口４２２の両方が窒素ガスを吐出すると、上下に重なる複数層の気流によってウエハＷの上面全域が保護される。

図１９に示すように、処理ユニット４０２は、疎水化液ノズル４１９に接続された疎水化液配管（液膜形成手段）４２９と、疎水化液配管４２９に介装された疎水化液バルブ（液膜形成手段）４３０とを含む。疎水化液バルブ４３０が開かれると、疎水化液供給源からの疎水化液が、疎水化液ノズル４１９の吐出口から下方に吐出される。疎水化液ノズル４１９の吐出口は、内側気体ノズル４１８の内部に配置されており、第２吐出口４２２に対向している。したがって、疎水化液ノズル４１９に供給された疎水化液は、第２吐出口４２２から下方に吐出される。内側気体ノズル４１８が処理位置に位置している状態で疎水化液ノズル４１９から吐出された疎水化液は、ウエハＷの上面中央部に着液する。疎水化液ノズル４１９に供給される疎水化液は、ウエハＷをシリル化することによりウエハＷを疎水化するＨＭＤＳ（液体）である。ＨＭＤＳ（液体）は、液体状のシリル化剤（すなわち、シリル化液）の一例である。

図１９に示すように、処理ユニット４０２は、溶剤ノズル４２０に接続された溶剤配管（液膜形成手段）４３１と、溶剤配管４３１に介装された溶剤バルブ（液膜形成手段）４３２とを含む。溶剤バルブ４３２が開かれると、ＩＰＡ供給源からのＩＰＡ（液体）が、溶剤ノズル４２０の吐出口から下方に吐出される。溶剤ノズル４２０の吐出口は、内側気体ノズル４１８の内部に配置されており、第２吐出口４２２に対向している。したがって、溶剤ノズル４２０に供給されたＩＰＡは、第２吐出口４２２から下方に吐出される。内側気体ノズル４１８が処理位置に位置している状態で溶剤ノズル４２０から吐出されたＩＰＡは、ウエハＷの上面中央部に着液する。ＩＰＡは、純水などの水を含む液体と均一に混ざり合うと共に、ＨＭＤＳなどの疎水化液と均一に混ざり合う溶媒の一例である。ＩＰＡは、純水よりも表面張力が低く、純水よりも揮発性が高い。

図１９に示すように、複数のノズルは、ウエハＷに向けて窒素ガスを吐出する外側気体ノズル（第２の気体ノズル）４３３を含む。図２０に示すように、外側気体ノズル４３３は、水平な姿勢で保持されたリングノズルによって構成されている。外側気体ノズル４３３は、内側気体ノズル４１８を同軸的に取り囲んでいる。外側気体ノズル４３３の内径は、内側気体ノズル４１８の外径よりも大きく、外側気体ノズル４３３の外径は、ウエハＷの直径と概ね等しい。外側気体ノズル４３３は、内側気体ノズル４１８を介して第３ノズル移動機構４４３に連結されていてもよいし、第３ノズル移動機構４４３とは独立した第４ノズル移動機構に連結されていてもよい。図１８〜図２０は、外側気体ノズル４３３と内側気体ノズル４１８とが連結されており、外側気体ノズル４３３が内側気体ノズル４１８を介して第３ノズル移動機構４４３に連結されている場合を示している。外側気体ノズル４３３は、外側気体ノズル４３３の下面がウエハＷの上面周縁部に対向する処理位置（図１８〜図２０に示す位置）と、外側気体ノズル４３３がウエハＷの上方から退避する退避位置との間で移動可能である。

図１９に示すように、外側気体ノズル４３３が処理位置に配置されている状態では、外側気体ノズル４３３の下面が、間隔を空けてウエハＷの上面周縁部に上下方向に対向する。外側気体ノズル４３３の下面は、内側気体ノズル４１８の外周面に設けられた第１吐出口４２１の周囲に配置されている。外側気体ノズル４３３の下面は、第１吐出口４２１よりも上方または下方の高さに配置されていてもよいし、第１吐出口４２１と等しい高さに配置されていてもよい。いずれの場合でも、外側気体ノズル４３３の下面は、第１吐出口４２１から吐出された窒素ガスによって形成された気流よりも上方に配置される。したがって、内側気体ノズル４１８が処理位置に位置している状態で第１吐出口４２１から吐出された窒素ガスは、外側気体ノズル４３３に遮られることなく、ウエハＷの上面周縁部まで達する。そのため、ウエハＷの上面全域が、第１吐出口４２１から吐出された窒素ガスによって覆われる。

図１９に示すように、外側気体ノズル４３３は、外側気体ノズル４３３の下面で開口する複数の第３吐出口４３４と、複数の第３吐出口４３４のそれぞれに接続された第３流路４３５とを含む。処理ユニット４０２は、第３流路４３５に接続された第３気体配管４３６と、第３気体配管４３６に介装された第３気体バルブ４３７とを含む。第３流路４３５は、外側気体ノズル４３３の内部に設けられている。第３流路４３５は、各第３吐出口４３４に接続されている。複数の第３吐出口４３４は、外側気体ノズル４３３の下面全域に分布している。複数の第３吐出口４３４は、外側気体ノズル４３３の中心からの距離が異なる複数の位置に配置されていると共に、周方向に離れた複数の位置に配置されている。本実施形態では、外側気体ノズル４３３および内側気体ノズル４１８に供給される乾燥ガスは同種の乾燥ガス（除湿された窒素ガス）であるが、これらは異なる種類の乾燥ガスであってもよい。

図１９に示すように、第３気体バルブ４３７が開かれると、乾燥ガス供給源からの窒素ガスが、第３気体配管４３６を介して各第３吐出口４３４に供給される。第３気体配管４３６に供給された窒素ガスは、各第３吐出口４３４から下方に吐出される。外側気体ノズル４３３が処理位置に配置されている状態では、ウエハＷの上面周縁部の全域が、間隔を空けて複数の第３吐出口４３４に上下方向に対向する。したがって、外側気体ノズル４３３が処理位置に配置されている状態で、第３気体バルブ４３７が開かれると、複数の第３吐出口４３４から吐出された窒素ガスが、ウエハＷの上面周縁部の全域に吹き付けられる。すなわち、外側気体ノズル４３３から吐出された窒素ガスは、ウエハＷの上面全域に吹き付けられるのではなく、ウエハＷの上面周縁部だけに均一に吹き付けられる。

ウエハＷの直径が３００ｍｍである場合、外側気体ノズル４３３が処理位置に配置されている状態で複数の第３吐出口４３４から吐出された窒素ガスは、ウエハＷの外周端から幅５０ｍｍの環状の領域を含むウエハＷの上面周縁部の全域に吹き付けられる。また、ウエハＷの上面が、内側気体ノズル４１８の第１吐出口４２１および第２吐出口４２２の少なくとも一方から吐出された乾燥ガスによって覆われている状態で、複数の第３吐出口４３４が窒素ガスを吐出すると、第３吐出口４３４から吐出された窒素ガスは、ウエハＷの上面を覆う気流を貫通し、ウエハＷの上面周縁部に吹き付けられる。

図１８に示すように、複数のノズルは、チャンバー４０４内で窒素ガスを吐出することにより、チャンバー４０４内の雰囲気を窒素ガスに置換する上方気体ノズル４３８を含む。上方気体ノズル４３８は、スピンチャック４０５よりも上方、より好ましくは内側気体ノズル４１８および外側気体ノズル４３３よりも上方に配置されている。処理ユニット４０２は、上方気体ノズル４３８に接続された第４気体配管４３９と、第４気体配管４３９に介装された第４気体バルブ４４０とを含む。第４気体バルブ４４０が開かれると、乾燥ガス供給源からの窒素ガスが、第４気体配管４３９から上方気体ノズル４３８に供給され、上方気体ノズル４３８の吐出口から吐出される。これにより、チャンバー４０４内の気体が、排気装置４０９に導かれ、チャンバー４０４内から排出される。上方気体ノズル４３８に供給される窒素ガスは、内側気体ノズル４１８に供給される乾燥ガス（除湿された窒素ガス）と同種のガスであってもよいし、異なる種類のガスであってもよい。また、上方気体ノズル４３８からの窒素ガスの吐出方向は、ウエハＷに向かう方向であってもよいし、ウエハＷから離れる方向であってもよいし、ウエハＷと平行な方向であってもよい。

図２１は、本発明の第６実施形態に係る基板処理装置４０１によって行われるウエハＷの処理の一例について説明するための工程図である。図２２は、パターンを倒壊させる力について説明するための図である。図２３は、ウエハＷ上の湿度と接触角との関係を示すグラフである。図２３は、シリコンナイトライド膜が形成された直径３００ｍｍのウエハＷにＨＭＤＳを供給したときの測定値を示している。

以下では、ナノスケールの微細パターンが形成された凹凸状の表面を有するウエハＷ（図２２参照）が処理される例について説明する。また、以下では、図１８を参照する。図２１、図２２、および図２３については適宜参照する。
ウエハＷが処理されるときには、チャンバー４０４内にウエハＷを搬入する搬入工程（図２１のステップＳ３１）が行われる。具体的には、制御装置４０３は、薬液ノズル４１２等のチャンバー４０４内の構成がスピンチャック４０５の上方から退避している状態で、搬送ロボット（図示せず）にウエハＷをチャンバー４０４内に搬入させる。そして、制御装置４０３は、ウエハＷの表面が上に向けられた状態で、搬送ロボットにウエハＷをスピンチャック４０５上に載置させる。その後、制御装置４０３は、ウエハＷがスピンチャック４０５に保持されている状態でスピンモータ４１１を回転させる。これにより、ウエハＷの回転が開始される。制御装置４０３は、スピンチャック４０５上にウエハＷが載置された後、搬送ロボットをチャンバー４０４内から退避させる。

次に、フッ酸やＳＣ１などの薬液をウエハＷに供給する薬液供給工程（図２１のステップ）が行われる。具体的には、制御装置４０３は、第１ノズル移動機構４４１を制御することにより、薬液ノズル４１２を退避位置から処理位置に移動させる。その後、制御装置４０３は、薬液バルブ４１４を開いて、回転状態のウエハＷの上面に向けて薬液ノズル４１２から薬液を吐出させる。制御装置４０３は、この状態で第１ノズル移動機構４４１を制御することにより、ウエハＷの上面に対する薬液の着液位置を中央部と周縁部との間で移動させる。そして、薬液バルブ４１４が開かれてから所定時間が経過すると、制御装置４０３は、薬液バルブ４１４を閉じて、薬液ノズル４１２からの薬液の吐出を停止させる。その後、制御装置４０３は、第１ノズル移動機構４４１を制御することにより、薬液ノズル４１２をスピンチャック４０５の上方から退避させる。

薬液ノズル４１２から吐出された薬液は、ウエハＷの上面に着液した後、遠心力によってウエハＷの上面に沿って外方に流れる。これにより、ウエハＷの上面全域を覆う薬液の液膜が形成され、ウエハＷの上面全域に薬液が供給される。そのため、ウエハＷの上面全域が薬液によって処理される。さらに、制御装置４０３は、ウエハＷが回転している状態で、ウエハＷの上面に対する薬液の着液位置を中央部と周縁部との間で移動させるので、薬液の着液位置が、ウエハＷの上面全域を通過し、ウエハＷの上面全域が走査（スキャン）される。そのため、薬液ノズル４１２から吐出された薬液が、ウエハＷの上面全域に直接吹き付けられ、ウエハＷの上面全域が均一に処理される。

次に、リンス液の一例である純水をウエハＷに供給するリンス液供給工程（図２１のステップＳ３３）が行われる。具体的には、制御装置４０３は、第２ノズル移動機構４４２を制御することにより、リンス液ノズル４１５を退避位置から処理位置に移動させる。その後、制御装置４０３は、リンス液バルブ４１７を開いて、回転状態のウエハＷの上面に向けてリンス液ノズル４１５から純水を吐出させる。制御装置４０３は、この状態で第２ノズル移動機構４４２を制御することにより、ウエハＷの上面に対する純水の着液位置を中央部と周縁部との間で移動させる。そして、リンス液バルブ４１７が開かれてから所定時間が経過すると、制御装置４０３は、リンス液バルブ４１７を閉じて、リンス液ノズル４１５からの純水の吐出を停止させる。その後、制御装置４０３は、第２ノズル移動機構４４２を制御することにより、リンス液ノズル４１５をスピンチャック４０５の上方から退避させる。

薬液ノズル４１２から吐出された薬液と同様に、リンス液ノズル４１５から吐出された純水は、ウエハＷの上面に着液した後、遠心力によってウエハＷの上面に沿って外方に流れる。そのため、ウエハＷ上の薬液は、純水によって外方に押し流され、ウエハＷの周囲に排出される。これにより、ウエハＷ上の薬液が、純水によって洗い流され、ウエハＷ上の薬液の液膜が、ウエハＷの上面全域を覆う純水の液膜に置換される。さらに、制御装置４０３は、ウエハＷが回転している状態で、ウエハＷの上面に対する純水の着液位置を中央部と周縁部との間で移動させるので、純水の着液位置が、ウエハＷの上面全域を通過し、ウエハＷの上面全域が走査される。そのため、リンス液ノズル４１５から吐出された純水が、ウエハＷの上面全域に直接吹き付けられ、ウエハＷの上面全域が均一に処理される。

次に、ウエハＷ上の湿度を低下させる除湿工程（図２１のステップＳ３４）が開始される。具体的には、制御装置４０３は、第４気体バルブ４４０を開いて、上方気体ノズル４３８から窒素ガスを吐出させる。上方気体ノズル４３８から吐出された窒素ガスは、チャンバー４０４内に行き渡り、チャンバー４０４内に気流を形成する。そのため、処理液のミストなどを含むチャンバー４０４内の気体は、窒素ガスによって排気装置４０９に導かれ、チャンバー４０４内から排出される。これにより、チャンバー４０４内の雰囲気が、窒素ガスに置換され、チャンバー４０４内の湿度が低下する（チャンバー除湿工程）。

さらに、制御装置４０３は、第３ノズル移動機構４４３を制御することにより、内側気体ノズル４１８を退避位置から処理位置に移動させる。これにより、内側気体ノズル４１８がウエハＷの中央部の上方に配置され、外側気体ノズル４３３がウエハＷの周縁部の上方に配置される。疎水化液ノズル４１９および溶剤ノズル４２０が内側気体ノズル４１８の内部に配置されているので、内側気体ノズル４１８がウエハＷの中央部の上方に配置されると、疎水化液ノズル４１９および溶剤ノズル４２０もウエハＷの中央部の上方に配置される。

制御装置４０３は、内側気体ノズル４１８および外側気体ノズル４３３がウエハＷの上方に位置している状態で、第１気体バルブ４２６および第２気体バルブ４２８を開いて、内側気体ノズル４１８に窒素ガスを吐出させる。これにより、ウエハＷの上面全域を覆う純水の液膜に沿って径方向外方に流れる窒素ガスの気流が形成される（基板被覆工程）。さらに、制御装置４０３は、この状態で第３気体バルブ４３７を開いて、外側気体ノズル４３３に窒素ガスを吐出させる。外側気体ノズル４３３の複数の第３吐出口４３４から吐出された窒素ガスは、純水の液膜に覆われているウエハＷの上面周縁部に吹き付けられる（周縁部除湿工程）。したがって、上下に重なる複数層の気流によってウエハＷの上面全域が覆われている状態で、外側気体ノズル４３３から吐出された窒素ガスがウエハＷの上面周縁部に吹き付けられる。

ウエハＷの上方の雰囲気（水分を含む雰囲気）は、内側気体ノズル４１８から吐出された窒素ガスによって径方向外方に押し流される。これにより、水分を含む雰囲気が、ウエハＷの上方から排出される。さらに、外側気体ノズル４３３がウエハＷの上面周縁部に向けて窒素ガスを吐出しているので、ウエハＷの上面周縁部の上方の雰囲気は、外側気体ノズル４３３から吐出された窒素ガスによってウエハＷの上方から確実に排出される。このように、ウエハＷ上の雰囲気が乾燥ガス（ここでは、窒素ガス）によって構成されるので、ウエハＷ上の湿度が低減される。さらに、液膜で覆われているウエハＷの上面に窒素ガスが吹き付けられるので、ウエハＷに対する異物の付着を抑制または防止できる。

次に、純水と均一に混ざり合う溶剤の一例であるＩＰＡをウエハＷに供給する第１溶剤供給工程（図２１のステップＳ３５）が、除湿工程と並行して行われる。具体的には、制御装置４０３は、ウエハＷが回転しており、内側気体ノズル４１８および外側気体ノズル４３３が窒素ガスを吐出している状態で、溶剤バルブ４３２を開いて、回転状態のウエハＷの上面中央部に向けて溶剤ノズル４２０からＩＰＡを吐出させる。溶剤ノズル４２０から吐出されたＩＰＡは、ウエハＷの上面に着液した後、遠心力によってウエハＷの上面に沿って外方に流れる。ＩＰＡは、純水と親和性が高いので、ウエハＷ上の純水は、ＩＰＡに容易に溶け込む。したがって、ウエハＷ上の純水の液膜は、ウエハＷの上面全域を覆うＩＰＡの液膜に置換される。そして、溶剤バルブ４３２が開かれてから所定時間が経過すると、制御装置４０３は、溶剤バルブ４３２を閉じて、溶剤ノズル４２０からのＩＰＡの吐出を停止させる。

次に、疎水化液の一例であるＨＭＤＳをウエハＷに供給する疎水化液供給工程（図２１のステップＳ３６）が、除湿工程と並行して行われる。具体的には、制御装置４０３は、ウエハＷが回転しており、内側気体ノズル４１８および外側気体ノズル４３３が窒素ガスを吐出している状態で、疎水化液バルブ４３０を開いて、回転状態のウエハＷの上面中央部に向けて疎水化液ノズル４１９からシリル化液を吐出させる。疎水化液ノズル４１９から吐出されたシリル化液は、ウエハＷの上面に着液した後、遠心力によってウエハＷの上面に沿って外方に流れる。ウエハＷ上のＨＭＤＳは、ＩＰＡに溶け込む。したがって、ウエハＷ上のＩＰＡの液膜は、ウエハＷの上面全域を覆うＨＭＤＳの液膜に置換される。そして、疎水化液バルブ４３０が開かれてから所定時間が経過すると、制御装置４０３は、疎水化液バルブ４３０を閉じて、疎水化液ノズル４１９からのＨＭＤＳの吐出を停止させる。

回転状態のウエハＷに着液したＨＭＤＳは、ウエハＷの上面中央部からウエハＷの上面周縁部に流れる。これにより、パターンの内部を含むウエハＷの上面全域にＨＭＤＳが供給され、ウエハＷの上面全域がシリル化される。したがって、水を弾く疎水性保護膜がウエハＷの上面内の至る所で形成され、ウエハＷと水との接触角が大きくなる。すなわち、ウエハＷと水との接触角が９０度に近づく。図２２の公式に示すように、パターンを倒壊させる力Ｆmaxは、接触角θ２が９０度に近づくほど小さくなる。そのため、ウエハＷの表面状態は、ＨＭＤＳの供給によって、パターンの倒壊が発生し難い状態に変化する。

ＨＭＤＳは、ウエハＷの水酸基（ＯＨ基）と反応することにより、ウエハＷを疎水化させる活性種を含む。ウエハＷ上の湿度が高いと、ＨＭＤＳの活性種が、雰囲気中の水分と反応して減少してしまう。すなわち、ＨＭＤＳの活性が低下してしまう（ＨＭＤＳが失活してしまう）。具体的には、図２３に示すように、湿度が高いと接触角が小さく（横軸が１４０ｍｍ付近）、湿度が低いと接触角が大きい（横軸が０ｍｍ付近）。ＨＭＤＳは、ウエハＷ上の湿度が低い状態（湿度が４５％以下、好ましくは、１０％以下の状態）でウエハＷに供給される。したがって、ＨＭＤＳとウエハＷとを確実に反応させることができ、ウエハＷと水との接触角を確実に増加させることができる。

前述のように、回転状態のウエハＷに着液したＨＭＤＳは、ウエハＷの上面中央部からウエハＷの上面周縁部に流れる。ＨＭＤＳの活性種は、ＨＭＤＳがウエハＷの上面に沿って外方に流れる過程で減少していく。そのため、ウエハＷの上面周縁部では、ウエハＷの上面中央部よりもＨＭＤＳの活性種が少ない。したがって、ウエハＷの上面周縁部近傍の湿度を確実に低下させないと、ＨＭＤＳの活性種がさらに減少してしまう。外側気体ノズル４３３は、ウエハＷの上面周縁部に向けて窒素ガスを吐出している。したがって、ウエハＷの上面周縁部近傍の湿度を確実に低下させることができる。これにより、ＨＭＤＳとウエハＷとをウエハＷの上面全域で確実に反応させることができる。

次に、ＨＭＤＳと均一に混ざり合う溶剤の一例であるＩＰＡをウエハＷに供給する第２溶剤供給工程（図２１のステップＳ３７）が、除湿工程と並行して行われる。具体的には、制御装置４０３は、ウエハＷが回転しており、内側気体ノズル４１８および外側気体ノズル４３３が窒素ガスを吐出している状態で、溶剤バルブ４３２を開いて、回転状態のウエハＷの上面中央部に向けて溶剤ノズル４２０からＩＰＡを吐出させる。溶剤ノズル４２０から吐出されたＩＰＡは、ウエハＷの上面に着液した後、遠心力によってウエハＷの上面に沿って外方に流れる。したがって、ウエハＷ上のＨＭＤＳの液膜は、ウエハＷの上面全域を覆うＩＰＡの液膜に置換される。そして、溶剤バルブ４３２が開かれてから所定時間が経過すると、制御装置４０３は、溶剤バルブ４３２を閉じて、溶剤ノズル４２０からのＩＰＡの吐出を停止させる。

次に、ウエハＷを乾燥させる乾燥工程（図２１のステップＳ３８）が、除湿工程と並行して行われる。具体的には、制御装置４０３は、スピンチャック４０５を制御することにより、内側気体ノズル４１８および外側気体ノズル４３３が窒素ガスを吐出している状態で、ウエハＷの回転速度を高回転速度（たとえば数千ｒｐｍ）まで上昇させる。これにより、ウエハＷの上面全域が窒素ガスによって覆われている状態で、ウエハＷが乾燥する。その後、制御装置４０３は、スピンチャック４０５を制御することにより、ウエハＷの回転を停止させる。さらに、制御装置４０３は、第１気体バルブ４２６、第２気体バルブ４２８、第３気体バルブ４３７、および第４気体バルブ４４０を閉じて、内側気体ノズル４１８、外側気体ノズル４３３、上方気体ノズル４３８からの窒素ガスの吐出を停止させる（図２１のステップＳ３９。チャンバー除湿工程、基板被覆工程、および周縁部除湿工程の終了）。

次に、チャンバー４０４内からウエハＷを搬出する搬出工程（図２１のステップＳ４０）が行われる。具体的には、制御装置４０３は、第３ノズル移動機構４４３を制御することにより、内側気体ノズル４１８および外側気体ノズル４３３をウエハＷの上方から退避させる。その後、制御装置４０３は、薬液ノズル４１２等のチャンバー４０４内の構成がスピンチャック４０５の上方から退避している状態で、搬送ロボットをチャンバー４０４内に進入させる。そして、制御装置４０３は、搬送ロボットにスピンチャック４０５上のウエハＷを保持させる。その後、制御装置４０３は、搬送ロボットによってウエハＷをチャンバー４０４内から搬出させる。ＨＭＤＳの供給によってウエハＷに形成された疎水性保護膜は、チャンバー４０４外でウエハＷから除去される。疎水性保護膜を除去する装置は、基板処理装置４０１内の装置であってもよいし、基板処理装置４０１とは別の装置であってもよい。

以上のように第６実施形態では、ウエハＷの表面全域がＩＰＡの液膜によって覆われている状態で、乾燥ガスである除湿された窒素ガスの気流がウエハＷ上に形成され、ウエハＷ上の雰囲気が窒素ガスに置換される。これにより、水分を含む雰囲気がウエハＷ上から除去され、ウエハＷ上の湿度が低減される。そして、ウエハＷ上の湿度が低下している状態で、ウエハＷを疎水化させる疎水化液が回転状態のウエハＷの表面に供給される。これにより、ウエハＷの表面が疎水化される。そのため、ウエハＷを乾燥させる際にパターンに加わる力（パターンを倒壊させる力）が弱まる。これにより、パターンの倒壊が抑制または防止される。

疎水化液は、ウエハＷと反応することにより、ウエハＷの表面を疎水化させる活性種を含む。活性種は、ウエハＷとの反応により減少していく。回転状態のウエハＷに供給された疎水化液は、ウエハＷの表面に沿って外方に流れる。そのため、ウエハＷの表面周縁部では、ウエハＷの表面中央部よりも活性種が少ない。さらに、疎水化液の活性種は、雰囲気中の水分と反応して減少してしまう。ウエハＷの表面中央部では、活性種が多いので、湿度が高かったとしても、ウエハＷと疎水化液とが反応するが、ウエハＷの表面周縁部では、活性種が少ないので、ウエハＷと疎水化液との反応に湿度が及ぼす影響が大きい。

前述のように、疎水化液は、ウエハＷ上の湿度が窒素ガスによって低減された状態でウエハＷの表面に供給される。窒素ガスは、ウエハＷの表面周縁部に向けて吐出される。これにより、窒素ガスの気流がウエハＷの表面周縁部上に形成され、ウエハＷの表面周縁部上の湿度が低減される。そのため、ウエハＷと疎水化液とをウエハＷの表面周縁部で確実に反応させることができる。したがって、ウエハＷと疎水化液とをウエハＷの表面全域で確実に反応させることができる。これにより、パターンの倒壊をウエハＷの表面全域で抑制または防止できる。さらに、窒素ガスは、ウエハＷの表面全域が液膜に覆われている状態で吐出されるので、パーティクルなどの異物が、ウエハＷの表面周縁部に付着することを抑制または防止できる。これにより、ウエハＷの汚染を抑制または防止できる。

［第７実施形態］
図２４は、本発明の第７実施形態に係る内側気体ノズル４１８および外側気体ノズル６３３を示す模式的な側面図である。図２５は、本発明の第７実施形態に係る内側気体ノズル４１８および外側気体ノズル６３３を示す模式的な平面図である。図２４および図２５において、前述の図１８〜図２３に示された各部と同等の構成部分については、図１８等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。

図２４に示すように、第７実施形態に係る基板処理装置６０１は、外側気体ノズルを除き、第６実施形態に係る基板処理装置４０１と同様の構成を備えている。具体的には、第７実施形態に係る処理ユニット６０２は、第６実施形態に係る外側気体ノズル４３３に代えて、ウエハＷに向けて乾燥ガスを吐出する複数の外側気体ノズル（第２の気体ノズル）６３３を含む。第６実施形態と同様に、第７実施形態においても図示しない乾燥ガス供給源は乾燥ガスとして除湿された窒素ガスを供給する。

図２５に示すように、複数の外側気体ノズル６３３は、周方向（回転軸線Ａ１まわりの方向）に間隔を空けて内側気体ノズル４１８を取り囲んでいる。外側気体ノズル６３３は、上下方向に延びている。外側気体ノズル６３３は、内側気体ノズル４１８を介して第３ノズル移動機構４４３（図１８参照）に連結されていてもよいし、第３ノズル移動機構４４３とは独立した第４ノズル移動機構に連結されていてもよい。図２４および図２５は、外側気体ノズル６３３が内側気体ノズル４１８を介して第３ノズル移動機構４４３に連結されている場合を示している。外側気体ノズル６３３は、外側気体ノズル６３３の下面がウエハＷの上面周縁部に対向する処理位置（図２４および図２５に示す位置）と、外側気体ノズル６３３がウエハＷの上方から退避する退避位置との間で移動可能である。

図２４に示すように、外側気体ノズル６３３が処理位置に配置されている状態では、外側気体ノズル６３３の下面が、間隔を空けてウエハＷの上面周縁部に上下方向に対向する。外側気体ノズル６３３の下面は、内側気体ノズル４１８の外周面に設けられた第１吐出口４２１の周囲に配置されている。外側気体ノズル６３３の下面は、第１吐出口４２１よりも上方または下方の高さに配置されていてもよいし、第１吐出口４２１と等しい高さに配置されていてもよい。いずれの場合でも、外側気体ノズル６３３の下面は、第１吐出口４２１から吐出された乾燥ガスによって形成された気流よりも上方に配置される。

図２４に示すように、外側気体ノズル６３３は、外側気体ノズル６３３の下面で開口する第３吐出口６３４を含む。外側気体ノズル６３３は、第３気体バルブ４３７が介装された第３気体配管４３６に接続されている。第３気体バルブ４３７が開かれると、乾燥ガス供給源からの窒素ガスが、第３気体配管４３６を介して外側気体ノズル６３３に供給され、第３吐出口６３４から下方に吐出される。ウエハＷの上面が、内側気体ノズル４１８から吐出された窒素ガスによって覆われている状態で、複数の外側気体ノズル６３３が窒素ガスを吐出すると、複数の外側気体ノズル６３３から吐出された窒素ガスは、ウエハＷの上面を覆う気流を貫通し、ウエハＷの上面周縁部に吹き付けられる。

制御装置４０３は、第６実施形態に係るウエハＷの処理例（第１処理例）と同様に、搬入工程からリンス液供給工程までの工程を行う。その後、制御装置４０３は、第１処理例と同様に、内側気体ノズル４１８が処理位置に位置している状態で、内側気体ノズル４１８から窒素ガスを吐出させる（基板被覆工程）。さらに、制御装置４０３は、複数の外側気体ノズル６３３が処理位置に位置している状態で、複数の外側気体ノズル６３３から窒素ガスを吐出させる（周縁部除湿工程）。制御装置４０３は、この状態で、第１溶剤供給工程以降の各工程を行う。したがって、ウエハＷ上の湿度が低い状態で、ＨＭＤＳがウエハＷに供給される。そのため、ＨＭＤＳとウエハＷとが、ウエハＷの上面全域で反応し、接触角が９０度に近づく。これにより、パターンの倒壊が抑制または防止される。

［第８実施形態］
図２６および図２７は、本発明の第８実施形態に係る遮断板７４１を示す模式的な側面図である。図２６は、遮断板７４１が近接位置に配置されている状態を示しており、図２７は、遮断板７４１が退避位置に配置されている状態を示している。図２６および図２７において、前述の図１８〜図２５に示された各部と同等の構成部分については、図１８等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。なお、第１および第７実施形態と同様に、第８実施形態においても図示しない乾燥ガス供給源は乾燥ガスとして除湿された窒素ガスを供給する。

第８実施形態に係る基板処理装置７０１は、内側気体ノズルおよび外側気体ノズルを除き、第６実施形態に係る基板処理装置４０１と同様の構成を備えている。具体的には、第８実施形態に係る処理ユニット７０２は、第６実施形態に係る内側気体ノズル４１８および外側気体ノズル４３３に代えて、スピンチャック４０５の上方で水平な姿勢に保持された円板状の遮断板７４１と、遮断板７４１の下面中央部から処理液を下方に吐出する中心軸ノズル７４２と、スピンチャック４０５に保持されているウエハＷに向けてＨＭＤＳを吐出する疎水化液ノズル７１９とを含む。疎水化液ノズル７１９は、固定ノズルおよびスキャンノズルのいずれであってもよい。疎水化液ノズル７１９は、疎水化液バルブ４３０が介装された疎水化液配管４２９に接続されている。

遮断板７４１は、ウエハＷよりも直径が大きい円板状である。遮断板７４１は、遮断板７４１から上方に延びる支軸７４３によって水平な姿勢で支持されている。遮断板７４１の中心線は、回転軸線Ａ１上に配置されている。遮断板７４１の下面は、間隔を空けてウエハＷの上面に上下方向に対向している。遮断板７４１は、昇降ユニット７４４に連結されている。昇降ユニット７４４は、遮断板７４１および支軸７４３を上下方向に昇降させる。昇降ユニット７４４は、遮断板７４１の下面がスピンチャック４０５に保持されているウエハＷの上面に近接する近接位置（図２６に示す位置）と、近接位置の上方に設けられた退避位置（図１０に示す位置）との間で遮断板７４１を昇降させる。

遮断板７４１は、遮断板７４１の下面周縁部で開口する複数の第３吐出口４３４と、複数の第３吐出口４３４のそれぞれに接続された第３流路４３５とを含む。第３流路４３５は、第３気体バルブ４３７が介装された第３気体配管４３６に接続されている。第３流路４３５は、遮断板７４１の内部に設けられている。第３流路４３５は、各第３吐出口４３４に接続されている。複数の第３吐出口４３４は、遮断板７４１の下面周縁部の全域に分布している。複数の第３吐出口４３４は、遮断板７４１の中心からの距離が異なる複数の位置に配置されていると共に、周方向に離れた複数の位置に配置されている。第３気体バルブ４３７が開かれると、乾燥ガス供給源からの窒素ガスが、第３気体配管４３６を介して各第３吐出口４３４に供給され、ウエハＷの上面周縁部に向けて各第３吐出口４３４から下方に吐出される。

中心軸ノズル７４２は、遮断板７４１およびウエハＷの中心を通る鉛直線（回転軸線Ａ１）に沿って上下方向に延びている。中心軸ノズル７４２は、スピンチャック４０５の上方に配置されている。中心軸ノズル７４２は、遮断板７４１および支軸７４３と共に昇降する。支軸７４３は、筒状であり、その内部空間は、遮断板７４１の中央部を上下に貫通する貫通孔に連通している。貫通孔は、遮断板７４１の下面の中央部で開口している。中心軸ノズル７４２は、支軸７４３内に挿入されている。中心軸ノズル７４２の下面は、遮断板７４１の下面と同じ高さまたは遮断板７４１の下面より上方に配置されている。

中心軸ノズル７４２は、回転軸線Ａ１に沿って上下方向に延びる共通のケース内に収容された疎水化液ノズル４１９および溶剤ノズル４２０を含む。疎水化液ノズル４１９および溶剤ノズル４２０の下端に設けられた開口は、遮断板７４１の下面と同じ高さまたは遮断板７４１の下面より上方に配置されている。疎水化液ノズル４１９は、疎水化液バルブ４３０が介装された疎水化液配管４２９に接続されており、溶剤ノズル４２０は、溶剤バルブ４３２が介装された溶剤配管４３１に接続されている。疎水化液ノズル４１９および溶剤ノズル４２０は、中心軸ノズル７４２の周囲に形成された筒状流路７４５によって取り囲まれている。筒状流路７４５の下端は、中心軸ノズル７４２を取り囲む環状の開口を形成している。筒状流路７４５は、第２気体バルブ４２８が介装された第２気体配管４２７に接続されている。

疎水化液バルブ４３０が開かれると、疎水化液配管４２９から疎水化液ノズル４１９に供給されたＨＭＤＳが、疎水化液ノズル４１９の吐出口から下方に吐出される。同様に、溶剤バルブ４３２が開かれると、溶剤ノズル４２０に供給されたＩＰＡが、溶剤ノズル４２０の吐出口から下方に吐出される。また、第２気体バルブ４２８が開かれると、第２気体配管４２７から筒状流路７４５に供給された窒素ガスが、筒状流路７４５の下端から下方に吐出される。したがって、疎水化液バルブ４３０、溶剤バルブ４３２、および第２気体バルブ４２８の少なくとも一つが開かれると、ＨＭＤＳ、ＩＰＡ、および窒素ガスのうちの少なくとも一つが、遮断板７４１の下面の中央部で開口する中心開口７４６から下方に吐出される。

ウエハＷが処理されるときには、制御装置４０３は、ウエハＷの上面全域が純水やＩＰＡなどの液膜によって覆われている状態で第２気体バルブ４２８を開いて、乾燥ガスの一例である窒素ガスを中心開口７４６に吐出させる。中心開口７４６から下方に吐出された窒素ガスは、スピンチャック４０５に保持されているウエハＷの上面と遮断板７４１の下面との間を外方に流れる。これにより、水分を含む雰囲気がウエハＷと遮断板７４１との間から排出され、ウエハＷと遮断板７４１との間の空間が窒素ガスで満たされる（基板被覆工程）。そのため、ウエハＷ上の湿度が低減される。中心開口７４６からの窒素ガスの吐出は、図２６に示すように遮断板７４１が近接位置に位置している状態で行われてもよいし、図２７に示すように遮断板７４１が退避位置に位置している状態で行われてもよい。いずれの場合でも、ウエハＷの上方の空間が遮断板７４１によって制限されるので、雰囲気を置換すべき空間の体積（湿度を低減すべき空間の体積）を減少させることができる。

制御装置４０３は、さらに、中心開口７４６が窒素ガスを吐出している状態で第３気体バルブ４３７を開いて、ウエハＷの上面周縁部に向けて複数の第３吐出口４３４に窒素ガスを吐出させる。これにより、液膜に覆われているウエハＷの上面周縁部に窒素ガスが吹き付けられる。そして、制御装置４０３は、ウエハＷの上方の空間が窒素ガスで満たされている状態で、ＨＭＤＳを回転状態のウエハＷに供給する。具体的には、図２６に示すように、遮断板７４１が近接位置に配置されている場合には、制御装置４０３は、疎水化液ノズル４１９から回転状態のウエハＷの上面に向けてＨＭＤＳを吐出させる。これにより、ウエハＷ上の湿度が低い状態で、ウエハＷの上面全域にＨＭＤＳが供給される。一方、図２７に示すように、遮断板７４１が退避位置に配置されている場合には、制御装置４０３は、疎水化液ノズル７１９から回転状態のウエハＷの上面に向けてＨＭＤＳを吐出させる。これにより、ウエハＷ上の湿度が低い状態で、ウエハＷの上面全域にＨＭＤＳが供給される。

［第９実施形態］
図２８は、本発明の第９実施形態に係る内側気体ノズル４１８および外側気体ノズル４３３を示す模式的な側面図である。図２８において、前述の図１８〜図２７に示された各部と同等の構成部分については、図１８等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。なお、第９実施形態に係る図示しない乾燥ガス供給源は、乾燥ガスとして、除湿された窒素ガス、クリーンエアーおよびドライエアーを並列的に処理ユニット８０２に供給する。

第９実施形態に係る基板処理装置８０１は、外側気体ノズルに接続された第３気体配管を除き、第６実施形態に係る基板処理装置４０１と同様の構成を備えている。具体的には、処理ユニット８０２は、第６実施形態に係る第３気体配管４３６に代えて、外側気体ノズル４３３の第３流路４３５に接続された複数の配管（第３Ｎ_２配管８４７、第３ＣＡ配管８４８、および第３ＤＡ配管８４９）を含む。さらに、処理ユニット８０２は、複数の配管にそれぞれ介装された複数の開閉バルブ（第３Ｎ_２バルブ８５０、第３ＣＡバルブ８５１、および第３ＤＡバルブ８５２）と、複数の配管にそれぞれ介装された複数の流量調整バルブ（第３Ｎ_２流量調整バルブ８５３、第３ＣＡ流量調整バルブ８５４、および第３ＤＡ流量調整バルブ８５５）とを含む。

制御装置４０３は、第６実施形態に係るウエハＷの処理例と同様に、搬入工程から搬出工程までの各工程を行う。制御装置４０３は、周縁部除湿工程を開始する前に、ウエハＷ上の湿度に基づいて、外側気体ノズル４３３から吐出させる乾燥ガスの湿度や流量などのガス供給条件を設定する（設定工程）。そして、制御装置４０３は、所定の湿度の乾燥ガスを所定の流量で外側気体ノズル４３３から吐出させる（吐出工程）。

具体的には、制御装置４０３は、湿度の異なる３種の乾燥ガス（窒素ガス、クリーンエアー、およびドライエアー）のいずれか一つを外側気体ノズル４３３に供給するために、第３Ｎ_２バルブ８５０、第３ＣＡバルブ８５１、および第３ＤＡバルブ８５２のいずれか一つを選択する。さらに、制御装置４０３は、外側気体ノズル４３３に供給される乾燥ガスに対応する流量調整バルブ（第３Ｎ_２流量調整バルブ８５３、第３ＣＡ流量調整バルブ８５４、および第３ＤＡ流量調整バルブ８５５のいずれか）の開度を決定する。そして、制御装置４０３は、選択した乾燥ガスを所定の流量で外側気体ノズル４３３から吐出させる。

外側気体ノズル４３３がウエハＷの上面周縁部に向けて乾燥ガスを吐出すると、ウエハＷ上の湿度が低減される。ウエハＷ上の湿度は、外側気体ノズル４３３から吐出される乾燥ガスの湿度が低いほど低くなる。さらに、乾燥ガスの湿度が同じであっても、外側気体ノズル４３３から吐出される乾燥ガスの流量が異なれば、ウエハＷ上の湿度も変化する。すなわち、ウエハＷ上の湿度は、乾燥ガスの吐出流量が多いほど低くなる。したがって、ウエハＷ上の湿度は、外側気体ノズル４３３から吐出される乾燥ガスの湿度および流量によって制御される。

前述のように、制御装置４０３は、外側気体ノズル４３３が乾燥ガスを吐出する前のウエハＷ上の湿度に基づいてガス供給条件を設定し、設定されたガス供給条件に従って外側気体ノズル４３３に乾燥ガスを吐出させる。具体的には、ウエハＷ上の湿度が高い場合には、制御装置４０３は、低湿度の乾燥ガスを外側気体ノズル４３３に吐出させたり、乾燥ガスの吐出流量を増加させたりする。これとは反対に、ウエハＷ上の湿度が低い場合には、高湿度の乾燥ガスを外側気体ノズル４３３に吐出させたり、乾燥ガスの吐出流量を減少させたりする。これにより、ウエハＷ上の湿度が安定した値に調整される。

ガス供給条件の設定は、周縁部除湿工程よりも前に行われた工程に基づいて設定されてもよい。たとえばウエハＷへの処理液の供給量が多い場合や、ウエハＷへの処理液の供給時間が長い場合には、ミストの発生量が増加するので、ウエハＷ上の湿度が高くなる。したがって、制御装置４０３は、ウエハＷへの処理液の供給量やウエハＷへの処理液の供給時間に基づいてガス供給条件を設定してもよい。

また、ガス供給条件の設定は、実際のウエハＷ上の湿度に基づいて設定されてもよい。具体的には、処理ユニット８０２は、ウエハＷ上の湿度を測定する湿度センサ８５６を含んでいてもよい。この場合、湿度センサ８５６は、内側気体ノズル４１８の下面に設けられた凹部内に配置されていてもよいし、外側気体ノズル４３３やスピンチャック４０５などのチャンバー４０４内の他の部材に保持されていてもよい。制御装置４０３は、湿度センサ８５６の測定値に基づいてウエハＷ上の湿度を検出する。そして、制御装置４０３は、測定されたウエハＷ上の湿度に基づいてガス供給条件を設定する。したがって、ウエハＷ上の湿度が精密に制御される。

以上、本発明の９つの実施形態について説明したが、本発明は他の形態で実施することもできる。
第１〜第５実施形態では、疎水化液ノズル４から吐出されるシリル化液の液温が常温であると説明したが、疎水化液ノズル４から吐出されるシリル化液の温度は、シリル化液が失活しない程度に低温であれば、常温に限られない。

また、疎水化液ノズル４から、所定の吐出温度（たとえば、４０℃〜８２．４℃の範囲内の所定温度）に温度調節されたシリル化液が吐出される構成が採用されていてもよい。 さらに、溶剤ノズル５から、所定の吐出温度（常温〜７０℃の範囲内の所定温度）に温度調節されたＩＰＡが吐出される構成が採用されていてもよい。
さらに、図５に示すステップＳ５の第２溶剤供給工程、ならびに図１０に示すステップＳ１３およびステップＳ１５の第１および第２溶剤供給工程におけるウエハＷの加熱温度を、図５に示すステップＳ４の疎水化液供給工程、および図１０に示すステップＳ１４の疎水化液供給工程におけるウエハＷの加熱温度と異ならせてもよい。

また、第１実施形態において、加熱機構３の第１および第２ヒータプレート３Ａ，３Ｂを個別に温度調節可能する構成を採用することも可能である。この場合、第２ヒータ２８Ｂの発熱量を第１ヒータ２８Ａの発熱量よりも大きくすることにより、ウエハＷの周縁部の加熱温度を、ウエハＷの中央部の加熱温度よりも高く設定することもできる。
さらに、第１実施形態において、加熱機構３を、第１ヒータプレート３Ａに関連する構成を省略することにより、第２ヒータプレート３Ｂに関連した構成のみを有する構成とすることもできる。この場合、ウエハＷの周縁部の加熱温度を、ウエハＷの中央部の加熱温度よりも高く設定することもできる。この場合、疎水化ノズル４からウエハＷの上面中央部に吐出されたシリル化剤がウエハＷの中心部から外周部に移動する際に不活性化することがないため、ウエハＷの中心部だけでなく、外周部も確実に疎水化処理することができる。

また、第１実施形態において、ウエハＷの下面全域に対向する加熱面を有する発熱部材を設けることにより、ウエハＷの全域を加熱することもできる。
さらに、第１実施形態において、第１および第２ヒータ２８Ａ，２８Ｂをスピンベース１２に内蔵することもできる。この場合、第１および第２ヒータ２８Ａ，２８Ｂの発熱によりスピンベース１２自体を発熱させることができる。そして、スピンベース１２の上面が発熱面として機能する。これにより、スピンチャック２に保持されたウエハＷが所定温度に昇温される。

この場合には、スピンベース１２が、ウエハＷをほぼ水平な姿勢でその裏面（下面）を吸着して保持する構成とすることもできる。すなわち、スピンチャックとして真空吸着式のものを採用することもできる。
また、第２実施形態において、高温の不活性ガスを吐出するための裏面側ガス吐出口１６０，１６１が、ウエハＷの下面の回転中心に対向する位置に形成されていてもよい。また、複数の裏面側ガス吐出口１６０，１６１は、一列でなく２列以上の複数列であってもよい。

裏面側ガス吐出口１６０，１６１のサイズや、配置密度は、ウエハＷの下面周縁部における単位面積当たりの不活性ガスの供給流量が、ウエハＷの下面中央部における単位面積当たりの不活性ガスの供給流量よりも多くなるように、設定されていることが望ましい。 第２および第４実施形態では、ウエハＷに吹き付けられる高温ガスとして窒素ガス等の高温の不活性ガスを一例に挙げたが、水蒸気（高熱蒸気）や高温の清浄空気などの高温ガスを採用することができる。

また、第３実施形態において、ヒータプレート２００に代えて第５実施形態に示す温水吐出機構３５０と同等の構成を採用し、スピンチャック２に保持されたウエハＷの上面およびウエハＷの上面を流れるシリル化液や処理液（ＩＰＡを含む）に高温液を吹き付けることにより、シリル化液や処理液を温めるようにしてもよい。
また、第４実施形態において、高温の不活性ガスを吐出するための表面側ガス吐出口２６０，２６１が、ウエハＷの上面の回転中心に対向する位置に形成されていてもよい。また、複数の表面側ガス吐出口２６０，２６１は、一列でなく２列以上の複数列であってもよい。

表面側ガス吐出口２６０，２６１のサイズや、配置密度は、ウエハＷの上面周縁部における単位面積当たりの不活性ガスの供給流量が、ウエハＷの上面中央部における単位面積当たりの不活性ガスの供給流量よりも多くなるように、設定されていることが望ましい。
また、第５実施形態において、温水を吐出するための液吐出口３６０，３６１が、ウエハＷの下面の回転中心に対向する位置に形成されていてもよい。また、複数の液吐出口３６０，３６１は、一列でなく２列以上の複数列であってもよい。

液吐出口３６０，３６１のサイズや、配置密度は、ウエハＷの下面における単位面積当たりの不活性ガスの供給流量が、ほぼ均一に近づくように、設定されていることが望ましい。
また、第５実施形態において、温水の吐出の際に、ウエハＷの上面中央部またはウエハＷの上面周縁部に向けて乾燥洗浄空気や不活性ガスなどの気体を吹き付け、かつカップ７の底面に排気口を設けることにより、カップ７内を上方から下方に流れる気流を形成するようにしてもよい。これにより、ウエハＷの上面への温水の回込みを、より一層確実に防止することができる。

第５実施形態では、ウエハＷに供給される高温液として温水を一例に挙げたが、高温の希釈薬液などを高温液として採用することができる。
なお、第１および第３実施形態において、発熱部材として、抵抗方式のセラミックヒータを例に挙げて説明したが、その他、ハロゲンランプ等の赤外線ヒータを発熱部材として採用することができる。

また、第１〜第５実施形態において、疎水化液供給工程に先立って溶剤を供給する工程（ステップＳ３の第１溶剤供給工程等に相当）と、疎水化液供給工程の後に溶剤を供給する工程（ステップＳ５の第２溶剤供給工程等に相当）との間で、使用する溶剤を互いに異ならせてもよい。
また、第１〜第５実施形態において、使用するシリル化剤の種類によっては、疎水化液供給工程に先立って溶剤を供給する工程（ステップＳ３の第１ＩＰＡ供給工程等に相当）を省略することも可能である。

また、第６〜第９実施形態では、基板の表面がＩＰＡの液膜に覆われている状態で、乾燥ガスが基板の表面周縁部に吹き付けられる場合について説明したが、液膜を構成する液体の種類は、ＩＰＡに限らず、純水などの他の種類の液体であってもよい。
また、第６〜第９実施形態では、乾燥ガスの吐出が開始された後に、ＨＭＤＳがウエハに供給される場合について説明したが、乾燥ガスの吐出が開始されるのと同時に、ＨＭＤＳがウエハに供給されてもよい。当然、乾燥ガスの吐出が開始される前に、ウエハへのＨＭＤＳの供給が開始されてもよい。すなわち、ウエハへのＨＭＤＳの供給は、乾燥ガスが吐出されている状態で行われてもよいし、乾燥ガスの吐出が停止されている状態で行われてもよい。

また、第６〜第９実施形態では、ＩＰＡの液膜で覆われているウエハを高速回転させることにより、ウエハを乾燥させる場合について説明したが、ウエハ上のＩＰＡを純水に置換した後に、純水の液膜で覆われているウエハを乾燥させてもよい。すなわち、ＨＭＤＳが供給に供給された後、ＩＰＡおよび純水がこの順番でウエハに供給されてもよい。
また、第６〜第９実施形態では、ウエハを高速回転させることによりウエハを乾燥させる場合について説明したが、ランプやヒータなどの加熱装置によってウエハを加熱したり、送風装置からの気体をウエハに吹き付けることにより、ウエハを乾燥させてもよい。

また、第９実施形態では、複数種の乾燥ガスを供給する複数の気体配管が、外側気体ノズルに接続されている場合について説明したが、外側気体ノズル以外の気体ノズル（内側気体ノズル、上方気体ノズル、および遮断板）が、複数の気体配管に接続されていてもよい。
また、第９実施形態では、ウエハ上の湿度を測定する湿度センサが、内側気体ノズルに取り付けられている場合について説明したが、湿度センサは、内側気体ノズル以外の気体ノズル（外側気体ノズル、上方気体ノズル、および遮断板）に取り付けられていてもよい。

また、第１〜第９実施形態では、溶剤の一例としてＩＰＡ（イソプロピルアルコール）を挙げたが、水よりも表面張力が小さく、かつ水よりも沸点が低い液を、溶剤として採用してもよい。具体的には、メチルアルコール、エタノールおよびプロピルアルコール等のアルコールを採用することもできる。溶剤として、その他、ケトン、ＰＧＭＥＡ（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）、ＥＧＭＥＡ（エチレングリコールモノメチルエーテル）、およびフッ素系溶剤の少なくとも一つを採用することができる。

たとえば、第６〜第９実施形態では、ウエハの表面がＩＰＡの液膜に覆われている状態で、乾燥ガスがウエハの表面周縁部に吹き付けられる場合について説明したが、液膜を構成する液体の種類は、ＩＰＡに限らず、純水などの他の種類の液体であってもよい。
ケトンは、たとえば、アセトン、およびジエチルケトンの少なくとも一つを含む。
フッ素系溶剤は、たとえば、ＨＦＥ（ハイドロフルオロエーテル）、ＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）の少なくとも一つを含む。

また、第１〜第９実施形態では、基板処理装置が、円板状の基板を処理する装置である場合について説明したが、基板処理装置は、液晶表示装置用基板などの多角形の基板を処理する装置であってもよい。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

４０１ 基板処理装置
４０３ 制御装置（制御手段）
４０５ スピンチャック（基板保持回転手段）
４１８ 内側気体ノズル（第１のノズル）
４１９ 疎水化液ノズル（液膜形成手段）
４２０ 溶剤ノズル（液膜形成手段）
４２１ 第１吐出口（吐出口）
４２５ 第１気体配管（気体供給手段）
４２６ 第１気体バルブ（気体供給手段）
４２７ 第２気体配管（気体供給手段）
４２８ 第２気体バルブ（気体供給手段）
４２９ 疎水化液配管（液膜形成手段）
４３０ 疎水化液バルブ（液膜形成手段）
４３１ 溶剤配管（液膜形成手段）
４３２ 溶剤バルブ（液膜形成手段）
４３３ 外側気体ノズル（第２のノズル）
６０１ 基板処理装置
６３３ 外側気体ノズル（第２のノズル）
Ｗ ウエハ（基板）

Claims (5)

1. 基板を保持して回転させる基板保持回転手段と、
   前記基板保持回転手段に保持されている基板の表面全域を覆う液膜を形成する液膜形成手段と、
   前記基板保持回転手段に保持されている基板の中央部に対向して設けられ、当該基板に気体を吐出する第１の気体ノズルと、前記基板保持回転手段に保持されている基板の表面周縁部に対向して設けられ、前記基板の表面周縁部に向けて気体を吐出する第２の気体ノズルとを有し、気体の気流を前記基板上に形成する気体供給手段とを含む、基板処理装置。
2. 前記第１および第２の気体ノズルには、それぞれボディが設けられており、
   前記第２の気体ノズルのボディが、前記第１の気体ノズルのボディと、径方向に離隔されている、請求項１に記載の基板処理装置。
3. 前記第２の気体ノズルが、前記第１の気体ノズルを同軸的に取り囲むリング状をなしている、請求項１または２に記載の基板処理装置。
4. 前記第１の気体ノズルが、径方向外方に向けて気体を吐出する環状の吐出口を有し、
   前記第２の気体ノズルが、前記吐出口によって吐出された気体によって形成された気流よりも上方に配置される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
5. 前記基板を疎水化させる疎水化剤を前記基板保持回転手段に保持されている基板の表面中央部に供給する疎水化液供給手段と、
   前記基板保持回転手段に保持されている基板を乾燥させる乾燥手段と、
   前記基板保持回転手段、前記液膜形成手段、前記気体供給手段、前記疎水化液供給手段、および前記乾燥手段を制御する制御手段とをさらに含み、
   前記制御装置は、
   前記液膜形成手段に基板の表面全域を覆う液膜を形成させる液膜形成工程と、
   前記表面周縁部に向けて乾燥ガスを吐出させる周縁部除湿工程を有し、前記気体供給手段によって乾燥ガスの気流を前記基板上に形成させることにより、前記基板上の湿度を低下させる除湿工程と、
   前記基板上の湿度が低下している状態で、前記基板保持回転手段に基板を回転させながら、前記疎水化液供給手段に疎水化液を前記基板の表面に供給させる疎水化液供給工程と、
   前記疎水化液が供給された前記基板を前記乾燥手段に乾燥させる乾燥工程とを実行する、基板処理装置。