JP2022170013A - 基板処理方法および基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基板を適切に処理できる基板処理方法および基板処理装置を提供する。【解決手段】本発明は、基板処理方法および基板処理装置に関する。基板を処理する基板処理方法は、載置工程と第１供給工程と凝華工程と融解工程を備える。載置工程は、筐体内において基板を略水平姿勢で載置する。第１供給工程は、筐体に第１処理ガスを供給する。凝華工程は、第１処理ガスを凝華させて、基板の上面を覆う第１固体膜を形成する。融解工程は、第１固体膜を融解させて、基板の上面を覆う液膜を形成する。【選択図】図４

Description

この発明は、基板を処理する基板処理方法および基板処理装置に関する。基板は、例えば、半導体ウエハ、液晶ディスプレイ用基板、有機ＥＬ(Electroluminescence)用基板、ＦＰＤ(Flat Panel Display)用基板、光ディスプレイ用基板、磁気ディスク用基板、光ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、太陽電池用基板である。

特許文献１は、基板処理方法および基板処理装置を開示する。基板処理装置は、スピンベースと電動モータとノズルを備える。スピンベースは、基板を略水平姿勢で保持する。電動モータは、スピンベースを回転する。ノズルは、スピンベースに保持される基板に処理液を吐出する。処理液は、例えば、ＳＣ１である。ＳＣ１は、アンモニア水と過酸化水素水と脱イオン水の混合液である。

基板処理方法は、ＳＣ１供給工程を備える。ＳＣ１供給工程では、電動モータはスピンベースに保持される基板を回転させ、ノズルは基板にＳＣ１を吐出する。これにより、ＳＣ１は基板に供給される。

特開２００２－３２９６９６公報

従来の基板処理方法および基板処理装置であっても、基板を適切に処理できない場合があった。例えば、基板が基板の上面に形成されるパターンを有する場合、従来の基板処理方法および基板処理装置であっても、パターンが倒壊する場合があった。例えば、パターンが微細であるとき、従来の基板処理方法および基板処理装置であっても、パターンの倒壊を十分に抑制できない場合があった。

また、従来の基板処理方法および基板処理装置は、基板を回転させ、ノズルから基板に処理液を吐出する。このとき、基板に吐出された処理液の一部は、基板上からあふれてしまう。そのため、基板を処理するために多量の処理液を基板に供給する必要があった。その結果、従来方法および従来装置では、処理液の使用量は比較的に多かった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、基板を適切に処理できる基板処理方法および基板処理装置を提供することを目的とする。

本発明は、これらの知見に基づいて、さらに鋭意検討することによって得られたものであり、次のような構成をとる。すなわち、本発明は、基板を処理する基板処理方法であって、筐体内において基板を略水平姿勢で載置する載置工程と、前記筐体に第１処理ガスを供給する第１供給工程と、前記第１処理ガスを凝華させて、基板の上面を覆う第１固体膜を形成する凝華工程と、前記第１固体膜を融解させて、基板の前記上面を覆う液膜を形成する融解工程と、を備える基板処理方法である。

基板処理方法は、載置工程と第１供給工程を備える。載置工程では、筐体内において、基板は略水平姿勢で載置される。第１供給工程は、第１処理ガスを筐体に供給する。このため、載置工程および第１供給工程では、基板の上面は、気体と液体の間に形成される界面と接しない。以下では、気体と液体の間に形成される界面を、適宜に「気液界面」と呼ぶ。

基板処理方法は、凝華工程を備える。凝華工程では、第１処理ガスは筐体内において凝華する。凝華工程では、第１処理ガスは、液体を経ずに、第１固体膜に変わる。第１固体膜は、基板の上面を覆う。したがって、凝華工程では、基板の上面は気液界面と接しない。

基板処理方法は、融解工程を備える。融解工程では、第１固体膜は融解する。融解工程では、第１固体膜は液膜に変わる。液膜は、基板の上面を覆う。上述の通り、第１固体膜は、基板の上面を覆う。したがって、融解工程では、基板の上面は気液界面と接しない。

まとめると、載置工程と第１供給工程と凝華工程と融解工程では、基板の上面は気液界面と接しない。よって、基板処理方法は、基板の上面を保護しつつ、基板の上面に液膜を形成できる。したがって、基板処理方法は、基板を適切に処理できる。

さらに、基板処理方法は、第１処理ガスを凝華させて基板の上面を覆う第１固体膜を形成した後、第１固体膜を融解させて基板の上面を覆う液膜を形成する。このため、基板上から処理液があふれることを好適に抑制できる。すなわち、処理液のロスを好適に抑えることができる。よって、基板処理方法は、より少ない処理液で、液膜を効率良く形成できる。すなわち、基板処理方法は、基板を少量の処理液で処理できる。その結果、基板処理方法では、処理液の使用量は比較的に少ない。例えば、基板処理方法における処理液の使用量は、従来方法における処理液の使用量よりも少ない。

上述の基板処理方法において、前記凝華工程は、前記筐体内の気体の圧力を前記第１処理ガスが凝華可能な圧力に保った状態で、前記第１処理ガスを冷却し、前記融解工程は、前記筐体内の気体の圧力を前記第１固体膜が融解可能な圧力に保った状態で、前記第１固体膜を加熱することが好ましい。凝華工程は、筐体内の気体の圧力を第１処理ガスが凝華可能な圧力に保つ。このため、第１処理ガスが凝縮することを、凝華工程は好適に抑制できる。凝華工程は、第１処理ガスを冷却する。このため、凝華工程では、第１処理ガスは好適に凝華する。融解工程は、筐体内の気体の圧力を第１固体膜が融解可能な圧力に保つ。このため、第１固体膜が昇華することを、融解工程は好適に抑制できる。融解工程は、第１固体膜を加熱する。このため、融解工程では、第１固体膜は好適に融解する。

上述の基板処理方法において、前記凝華工程は、前記第１処理ガスが基板の前記上面上に凝華する温度まで、基板を冷却し、前記融解工程は、前記第１固体膜が融解する温度まで、前記基板を加熱することが好ましい。凝華工程は、基板を介して第１処理ガスを冷却する。凝華工程では、基板の上面は第１処理ガスと接する。よって、凝華工程は、第１固体膜を基板の上面上に効率良く形成できる。凝華工程は、第１処理ガスが基板の上面上に凝華する温度まで、基板を冷却する。よって、凝華工程は、第１処理ガスを第１固体膜に好適に凝華できる。融解工程は、基板を介して第１固体膜を加熱する。融解工程では、基板の上面は第１固体膜と接する。よって、融解工程は、液膜を効率良く形成できる。融解工程は、第１固体膜が融解する温度まで、基板を加熱する。よって、融解工程は、第１固体膜を液膜に好適に融解できる。

上述の基板処理方法において、前記第１処理ガスは、水蒸気、アンモニアガス、メチルアミンガス、ジメチルアミンガス、トリメチルアミンガス、および、過酸化水素ガスの少なくともいずれかを含むことが好ましい。上述の通り、液膜は、第１処理ガスに由来する。よって、液膜は、水、アンモニア、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、および、過酸化水素の少なくともいずれかを含む。したがって、液膜は基板を適切に処理できる。

上述の基板処理方法において、前記第１処理ガスは、水蒸気であり、前記凝華工程では、前記筐体内の気体の圧力は水の三重点の圧力よりも小さく、前記融解工程では、前記筐体内の前記気体の圧力は前記水の三重点の圧力よりも大きいことが好ましい。凝華工程では、筐体内の気体の圧力が水の三重点の圧力よりも小さい。よって、凝華工程では、水蒸気が凝縮することを好適に抑制できる。融解工程では、筐体内の気体の圧力は水の三重点の圧力よりも大きい。よって、融解工程では、第１固体膜が昇華することを好適に抑制できる。

上述の基板処理方法において、前記液膜を凝固させて、基板の前記上面上に第２固体膜を形成する凝固工程と、前記第２固体膜を昇華させる昇華工程と、を備えることが好ましい。

基板処理方法は、凝固工程を備える。凝固工程では、液膜は凝固する。凝固工程では、液膜は第２固体膜に変わる。第２固体膜は基板の上面上に形成される。上述の通り、融解工程で形成される液膜は、基板の上面を覆う。したがって、凝固工程では、基板の上面は気液界面と接しない。

基板処理方法は、昇華工程を備える。昇華工程では、第２固体膜は昇華する。昇華工程では、第２固体膜は、液体を経ずに、基板から去る。したがって、昇華工程では、基板の上面は気液界面と接しない。第２固体膜が昇華することによって、基板Ｗは乾燥される。

まとめると、凝固工程と昇華工程では、基板の上面は気液界面と接しない。よって、基板処理方法によれば、基板の上面を好適に保護しつつ、基板を乾燥できる。したがって、基板処理方法は、基板を一層適切に処理できる。

上述の基板処理方法において、前記凝固工程は、前記筐体内の気体の圧力を前記液膜が凝固可能な圧力に保った状態で、前記液膜を冷却し、前記昇華工程は、前記筐体内の気体の圧力を前記第２固体膜が昇華可能な圧力に保った状態で、前記第２固体膜を加熱することが好ましい。凝固工程は、筐体内の気体の圧力を液膜が凝固可能な圧力に保つ。このため、液膜が蒸発することを、凝固工程は好適に抑制できる。凝固工程は、液膜を冷却する。このため、凝固工程では、液膜は好適に凝固する。昇華工程は、筐体内の気体の圧力を第２固体膜が昇華可能な圧力に保つ。このため、第２固体膜が融解することを、昇華工程は好適に抑制できる。昇華工程は、第２固体膜を加熱する。このため、昇華工程では、第２固体膜は好適に昇華する。

上述の基板処理方法において、前記凝固工程は、前記液膜が凝固する温度まで、基板を冷却し、前記昇華工程は、前記第２固体膜が昇華する温度まで、基板を加熱することが好ましい。凝固工程は、基板を介して液膜を冷却する。凝固工程では、基板の上面は液膜と接する。よって、凝固工程は、第２固体膜を効率良く形成できる。凝固工程は、液膜が凝固する温度まで、基板を冷却する。よって、凝固工程は、液膜を好適に凝固できる。昇華工程は、基板を介して第２固体膜は加熱する。昇華工程では、基板の上面は第２固体膜と接する。よって、昇華工程は、第２固体膜を効率良く昇華する。昇華工程は、第２固体膜が昇華する温度まで、基板を加熱する。よって、昇華工程は、第２固体膜を好適に昇華できる。

上述の基板処理方法において、前記昇華工程は、前記筐体内の気体を筐体の外部に排出することが好ましい。昇華工程では、第２固体膜は一層好適に昇華する。

上述の基板処理方法において、前記第１処理ガスは、水蒸気であり、前記凝固工程では、前記筐体内の気体の圧力は水の三重点の圧力よりも大きく、前記昇華工程では、前記筐体内の気体の圧力は前記水の三重点の圧力よりも小さいことが好ましい。凝固工程では、筐体内の気体の圧力が水の三重点の圧力よりも大きい。よって、凝固工程では、液膜が蒸発することを好適に抑制できる。昇華工程では、筐体内の気体の圧力は水の三重点の圧力よりも小さい。よって、昇華工程では、第２固体膜が融解することを好適に抑制できる。

上述の基板処理方法において、前記筐体に第２処理ガスを供給する第２供給工程と、を備え、前記液膜は、前記第２処理ガスを溶解することが好ましい。第２供給工程では、第２処理ガスを供給する。このため、第２供給工程では、基板の上面は気液界面と接しない。

液膜は、第２処理ガスを溶解する。よって、液膜は基板を一層適切に処理できる。

上述の基板処理方法において、前記第２処理ガスは、水蒸気、アンモニアガス、メチルアミンガス、ジメチルアミンガス、トリメチルアミンガス、および、過酸化水素ガスの少なくともいずれかを含むことが好ましい。液膜が第２処理ガスを溶解した後、液膜は、水、アンモニア、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、および、過酸化水素の少なくともいずれかを含む。よって、液膜は基板を一層適切に処理できる。

上述の基板処理方法において、前記第２固体膜を帯電させる帯電工程と、を備えることが好ましい。第２固体膜を帯電させることによって、第２固体膜に含まれるパーティクルも容易に帯電させることができる。よって、第２固体膜に含まれるパーティクルを好適に除去できる。

上述の基板処理方法において、帯電したパーティクルを収集する収集工程と、を備えることが好ましい。収集工程は、帯電したパーティクルを基板から好適に除去できる。

上述の基板処理方法において、基板は、基板の前記上面に形成されるパターンを有することが好ましい。基板処理方法は、パターンを保護しつつ、基板を適切に処理できる。

本発明は、基板処理装置であって、密閉可能な筐体と、前記筐体内に設置され、基板を略水平姿勢で載置する基板載置部と、前記筐体内に第１処理ガスを供給する第１供給部と、前記筐体内の気体の圧力を調整する圧力調整部と、前記基板載置部に載置される基板の温度を調整する温度調整部と、前記第１供給部と前記圧力調整部と前記温度調整部を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記第１供給部から前記筐体に前記第１処理ガスを供給させ、前記圧力調整部と前記温度調整部を制御することによって、第１処理ガスを凝華させて、前記基板載置部に載置される基板の上面を覆う第１固体膜を形成し、前記圧力調整部と前記温度調整部を制御することによって、前記第１固体膜を融解させて、前記基板載置部に載置される基板の前記上面を覆う液膜を形成する基板処理装置である。

筐体は、密閉可能である。このため、圧力調整部は、筐体内の気体の圧力を好適に調整できる。

制御部は、第１供給部を制御する。第１供給部は、第１処理ガスを筐体に供給する。第１供給部が第１処理ガスを筐体に供給するとき、基板の上面は気液界面と接しない。

制御部は、圧力調整部と温度調整部を制御する。具体的には、圧力調整部は筐体内の気体の圧力を調整し、かつ、温度調整部は基板載置部に載置される基板の温度を調整する。これにより、第１処理ガスは凝華し、第１固体膜が形成される。すなわち、第１処理ガスは、液体を経ずに、第１固体膜に変わる。第１固体膜は、基板載置部に載置される基板の上面を覆う。よって、第１処理ガスが第１固体膜に変わるとき、基板の上面は気液界面と接しない。

制御部は、圧力調整部と温度調整部を制御する。これにより、第１固体膜は融解し、液膜が形成される。すなわち、第１固体膜は液膜に変わる。液膜は、基板載置部に載置される基板の上面を覆う。よって、第１固体膜が液膜に変わるとき、基板の上面は気液界面と接しない。

まとめると、第１処理ガスを筐体に供給し、第１処理ガスを凝華させ、かつ、第１固体膜を融解させるように、制御部は第１供給部と圧力調整部と温度調整部を制御する。このため、基板処理装置は、基板の上面が気液界面と接することなく、基板の上面上に液膜を形成できる。よって、基板処理装置は、基板の上面を保護しつつ、基板の上面に処理液を供給できる。したがって、基板処理装置は、基板を適切に処理できる。

さらに、基板処理装置は、第１処理ガスを凝華させて基板の上面を覆う第１固体膜を形成し、第１固体膜を融解させて基板の上面を覆う液膜を形成する。このため、基板上から処理液があふれることを好適に抑制できる。すなわち、処理液のロスを好適に抑えることができる。よって、基板処理装置は、より少ない処理液で、液膜を効率良く形成できる。すなわち、基板処理装置は、基板を少量の処理液で処理できる。その結果、基板処理装置では、処理液の使用量は比較的に少ない。例えば、基板処理装置における処理液の使用量は、従来装置における処理液の使用量よりも少ない。

上述した基板処理装置において、前記制御部は、前記圧力調整部と前記温度調整部を制御することによって、前記液膜を凝固させて、前記基板載置部に載置される基板の前記上面上に第２固体膜を形成し、前記圧力調整部と前記温度調整部を制御することによって、前記第２固体膜を昇華させることが好ましい。

制御部は、圧力調整部と温度調整部を制御する。これにより、液膜は凝固し、第２固体膜が形成される。すなわち、液膜は第２固体膜に変わる。第２固体膜は、基板載置部に載置される基板の上面上に形成される。上述の通り、液膜は、基板載置部に載置される基板の上面を覆う。よって、液膜が第２固体膜に変わるとき、基板の上面は気液界面と接しない。

制御部は、圧力調整部と温度調整部を制御する。これにより、第２固体膜は昇華する。すなわち、第２固体膜は、液体を経ずに、気体に変わる。よって、第２固体膜が昇華するとき、基板の上面は気液界面と接しない。

まとめると、液膜を凝固させ、かつ、第２固体膜を昇華させるように、制御部は圧力調整部と温度調整部を制御する。このため、基板処理装置は、基板の上面が気液界面と接することなく、基板の上面から第２固体膜を除去できる。よって、基板処理装置は、基板の上面を保護しつつ、基板を乾燥できる。したがって、基板処理装置は、基板を一層適切に処理できる。

上述した基板処理装置において、前記筐体に第２処理ガスを供給する第２供給部と、を備え、前記制御部は、前記第２供給部を制御することによって、前記筐体内に前記第２処理ガスを供給し、前記液膜に前記第２処理ガスを溶解させることが好ましい。制御部は、第２供給部を制御する。第２供給部は、第２処理ガスを筐体に供給する。第２処理ガスは液膜に溶解される。このように、基板処理装置は、基板の上面が気液界面と接することなく、液膜の成分を調整できる。よって、基板処理装置は、基板の上面を保護しつつ、基板を一層適切に処理できる。

上述した基板処理装置において、前記筐体内に電子を放射する電子放射部と、を備えることが好ましい。電子放射部は、第２固体膜を好適に帯電させることができる。

上述した基板処理装置において、前記筐体内に設置され、正電圧が印加される電極と、を備えることが好ましい。電極は、負に帯電したパーティクルを好適に収集できる。

本発明の基板処理方法および基板処理装置によれば、基板を適切に処理できる。

第１実施形態の基板処理装置の内部を示す平面図である。 基板処理装置の制御ブロック図である。 実施形態の処理ユニットの構成を示す図である。 実施形態の基板処理方法の手順を示すフローチャートである。 載置工程および第１供給工程における基板の上面を模式的に示す図である。 凝華工程における基板の上面を模式的に示す図である。 凝華工程における基板の上面を模式的に示す図である。 融解工程における基板の上面を模式的に示す図である。 融解工程における基板の上面を模式的に示す図である。 第２供給工程における基板の上面を模式的に示す図である。 凝固工程における基板の上面を模式的に示す図である。 凝固工程における基板の上面を模式的に示す図である。 帯電工程における基板の上面を模式的に示す図である。 昇華工程における基板の上面を模式的に示す図である。 昇華工程における基板の上面を模式的に示す図である。 変形実施形態の基板処理方法の手順を示すフローチャートである。 変形実施形態の基板処理方法の手順を示すフローチャートである。 凝固工程における基板Ｗの上面を模式的に示す図である。 凝固工程における基板Ｗの上面を模式的に示す図である。 変形実施形態にかかる処理ユニットの構成を示す図である。 変形実施形態の基板処理方法の手順を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の基板処理方法および基板処理装置を説明する。

＜１．基板処理装置の概要＞
図１は、実施形態の基板処理装置の内部を示す平面図である。基板処理装置１は、基板Ｗに処理を行う。基板処理装置１が基板に行う処理は、例えば、液処理である。液処理は、基板Ｗに処理液を供給する。

基板Ｗは、例えば、半導体ウエハ、液晶ディスプレイ用基板、有機ＥＬ(Electroluminescence)用基板、ＦＰＤ(Flat Panel Display)用基板、光ディスプレイ用基板、磁気ディスク用基板、光ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、太陽電池用基板である。基板Ｗは、薄い平板形状を有する。基板Ｗは、平面視で略円形状を有する。

基板処理装置１は、インデクサ部３と処理ブロック７を備える。処理ブロック７はインデクサ部３に接続される。インデクサ部３は、処理ブロック７に基板Ｗを供給する。処理ブロック７は、基板Ｗに処理を行う。インデクサ部３は、処理ブロック７から基板Ｗを回収する。

本明細書では、便宜上、インデクサ部３と処理ブロック７が並ぶ方向を、「前後方向Ｘ」と呼ぶ。前後方向Ｘは水平である。前後方向Ｘのうち、処理ブロック７からインデクサ部３に向かう方向を「前方」と呼ぶ。前方と反対の方向を「後方」と呼ぶ。前後方向Ｘと直交する水平方向を、「幅方向Ｙ」と呼ぶ。「幅方向Ｙ」の一方向を適宜に「右方」と呼ぶ。右方とは反対の方向を「左方」と呼ぶ。水平方向に対して垂直な方向を「鉛直方向Ｚ」と呼ぶ。各図では、参考として、前、後、右、左、上、下を適宜に示す。

インデクサ部３は、複数（例えば、４つ）のキャリア載置部４を備える。各キャリア載置部４はそれぞれ、１つのキャリアＣを載置する。キャリアＣは、複数枚の基板Ｗを収容する。キャリアＣは、例えば、ＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）、ＳＭＩＦ（Standard Mechanical Interface）、ＯＣ（Open Cassette）である。

インデクサ部３は、搬送機構５を備える。搬送機構５は、キャリア載置部４の後方に配置される。搬送機構５は、基板Ｗを搬送する。搬送機構５は、キャリア載置部４に載置されるキャリアＣにアクセス可能である。搬送機構５はハンド５ａとハンド駆動部５ｂを備える。ハンド５ａは、基板Ｗを支持する。ハンド駆動部５ｂは、ハンド５ａに連結される。ハンド駆動部５ｂは、ハンド５ａを移動させる。ハンド駆動部５ｂは、例えば、前後方向Ｘ、幅方向Ｙおよび鉛直方向Ｚにハンド５ａを移動させる。ハンド駆動部５ｂは、例えば、水平面内においてハンド５ａを回転させる。

処理ブロック７は、搬送機構８を備える。搬送機構８は、基板Ｗを搬送する。搬送機構８と搬送機構５は、相互に、基板Ｗを受け渡し可能である。搬送機構８は、ハンド８ａとハンド駆動部８ｂを備える。ハンド８ａは、基板Ｗを支持する。ハンド駆動部８ｂは、ハンド８ａに連結される。ハンド駆動部８ｂは、ハンド８ａを移動させる。ハンド駆動部８ｂは、例えば、前後方向Ｘ、幅方向Ｙおよび鉛直方向Ｚにハンド８ａを移動させる。ハンド駆動部８ｂは、例えば、水平面内においてハンド８ａを回転させる。

処理ブロック７は、複数の処理ユニット１１を備える。処理ユニット１１は、搬送機構８の側方に配置される。各処理ユニット１１は、基板Ｗに処理を行う。

処理ユニット１１は、筐体１２とステージ１５を備える。ステージ１５は、筐体１２内に設置される。ステージ１５は、基板Ｗを載置する。基板Ｗは、筐体１２内において、処理される。

筐体１２は、基板搬送口１２ａを有する。基板搬送口１２ａは、例えば、筐体１２の側部に設けられる。基板Ｗは、基板搬送口１２ａを通過可能である。

処理ユニット１１は、シャッタ１４を備える。シャッタ１４は、基板搬送口１２ａを開閉する。シャッタ１４は、筐体１２に取り付けられる。シャッタ１４は、筐体１２に対して移動可能である。シャッタ１４が基板搬送口１２ａを開放するとき、搬送機構８は、基板搬送口１２ａを通じて、筐体１２の内部と筐体１２の外部の間で、基板Ｗを移動できる。

図２は、基板処理装置１の制御ブロック図である。基板処理装置１は、制御部１０を備える。制御部１０は、搬送機構５、８と処理ユニット１１を制御する。制御部１０は、搬送機構５、８および処理ユニット１１と、通信可能に電気的に接続される。

制御部１０は、各種処理を実行する中央演算処理装置（ＣＰＵ）、演算処理の作業領域となるＲＡＭ（Random-Access Memory）、固定ディスク等の記憶媒体等によって実現されている。制御部１０は、記憶媒体に予め格納される各種の情報を有する。制御部１０が有する情報は、例えば、搬送機構５、８を制御するための搬送情報である。制御部１０が有する情報は、例えば、処理ユニット１１を制御するための処理情報である。処理情報は、処理レシピとも呼ばれる。

基板処理装置１の動作例を簡単に説明する。

インデクサ部３は、処理ブロック７に基板Ｗを供給する。具体的には、搬送機構５は、キャリアＣから処理ブロック７の搬送機構８に基板Ｗを渡す。

処理ブロック７は、インデクサ部３から、処理ユニット１１に基板Ｗを分配する。具体的には、シャッタ１４は基板搬送口１２ａを開放する。搬送機構８は、搬送機構５から、各処理ユニット１１のステージ１５に基板Ｗを搬送する。

シャッタ１４は基板搬送口１２ａを閉塞する。処理ユニット１１は、ステージ１５に載置された基板Ｗを処理する。処理ユニット１１は、例えば、基板Ｗに液処理を行う。

処理ユニット１１が基板Ｗを処理した後、処理ブロック７は、処理ユニット１１からインデクサ部３に基板Ｗを戻す。具体的には、シャッタ１４が基板搬送口１２ａを開放する。搬送機構８は、ステージ１５から搬送機構５に基板Ｗを搬送する。

インデクサ部３は、処理ブロック７から基板Ｗを回収する。具体的には、搬送機構５は、搬送機構８からキャリアＣに基板Ｗを搬送する。

＜２．処理ユニット１１の構成＞
図３は、処理ユニット１１の構成を示す図である。図３では、基板搬送口１２ａとシャッタ１４の図示を省略する。各処理ユニット１１は、同一の構造を有する。処理ユニット１１は、枚葉式に分類される。すなわち、各処理ユニット１１は、一度に１枚の基板Ｗのみを処理する。

筐体１２は、密閉可能である。具体的には、筐体１２は、筐体１２内に処理空間１３を有する。筐体１２は、処理空間１３を区画する。ステージ１５は、処理空間１３に設置される。基板Ｗは、処理空間１３内において、処理される。筐体１２は、処理空間１３を実質的に密閉可能である。例えば、シャッタ１４が基板搬送口１２ａを閉塞するとき、処理空間１３は実質的に密閉される。

ステージ１５は、１枚の基板Ｗを載置する。ステージ１５は、基板Ｗを略水平姿勢で載置する。ステージ１５は、基板Ｗを支持する。基板Ｗがステージ１５に載置されるとき、基板Ｗは静止する。

ステージ１５は、略水平な板形状を有する。ステージ１５は、上面１５ａを有する。上面１５ａは、基板Ｗの下面と接触する。ステージ１５は、例えば、処理空間１３の下部に配置される。

基板処理装置１は、ステージ１５に載置される基板Ｗを回転させる機構を備えない。基板Ｗがステージ１５に載置されるとき、基板Ｗは回転しない。

処理ユニット１１は、１つ以上（例えば３つ）の供給部１７ａ、１７ｂ、１７ｃを備える。供給部１７ａ－１７ｃはそれぞれ、筐体１２に連通接続される。供給部１７ａ－１７ｃはそれぞれ、筐体１２にガスを供給する。供給部１７ａ－１７ｃはそれぞれ、処理空間１３にガスを供給する。

供給部１７ａが供給するガスは、水蒸気である。供給部１７ｂが供給するガスは、アンモニアガスである。供給部１７ｃが供給するガスは、乾燥ガスである。水蒸気、アンモニアガスおよび乾燥ガスはそれぞれ、気相である。

水蒸気とアンモニアガスは、基板Ｗを処理するために使用される。水蒸気は、例えば、脱イオン水の蒸気である。

乾燥ガスは、筐体１２内の気体の圧力を調整するために使用される。供給部１７ｃは、筐体１２内の気体の圧力を調整可能である。供給部１７ｃは、筐体１２内の気体の圧力を高めることができる。

乾燥ガスは、常温よりも低い露点を有する。露点は、例えば、約－７６℃である。乾燥ガスは、例えば、空気である。乾燥ガスは、例えば、圧縮エアである。乾燥ガスは、例えば、不活性ガスである。乾燥ガスは、例えば、窒素ガスである。

なお、供給部１７ａは、筐体１２に液体を供給しない。供給部１７ｂも、筐体１２に液体を供給しない。供給部１７ｃも、筐体１２に液体を供給しない。

供給部１７ａは、供給源２１ａに連通接続される。供給源２１ａは、水蒸気を供給部１７ａに送る。供給部１７ｂは、供給源２１ｂに連通接続される。供給源２１ｂは、アンモニアガスを供給部１７ｂに送る。供給部１７ｃは、供給源２１ｃに連通接続される。供給源２１ｃは、乾燥ガスを供給部１７ｃに送る。

供給源２１ａは、基板処理装置１の要素であってもよい。あるいは、供給源２１ａは、基板処理装置１の要素でなくてもよい。例えば、供給源２１ａは、基板処理装置１の外部に設置されるユーティリティ設備であってもよい。同様に、供給源２１ｂ、供給源２１ｃはそれぞれ、基板処理装置１の要素であってもよいし、基板処理装置１の要素でなくてもよい。

処理ユニット１１は、１つの吹出部２３を備える。吹出部２３は、供給部１７ａ－１７ｃに連通接続される。供給部１７ａ－１７ｃはそれぞれ、吹出部２３を通じて、筐体１２にガスを供給する。

吹出部２３は、例えば、ステージ１５よりも高い位置に配置される。吹出部２３は、例えば、筐体１２の側部に取り付けられている。あるいは、吹出部２３は、筐体１２の上部に取り付けられてもよい。あるいは、吹出部２３は、筐体１２の内部に設置されてもよい。吹出部２３は、例えば、ステージ１５の上方に配置されてもよい。

吹出部２３は、例えば、ステージ１５に支持される基板Ｗから外れた方向にガスを吹き出す。吹出部２３は、例えば、略水平方向にガスを吹き出す。

供給部１７ａの配置と構成を説明する。供給部１７ａの少なくとも一部は、筐体１２の外部に配置される。供給部１７ｂ、１７ｃも、供給部１７ａと同様に配置される。

供給部１７ａは、配管１８ａと弁１９ａを備える。弁１９ａは、配管１８ａに設けられる。配管１８ａは、供給源２１ａに連通接続される第１端を有する。配管１８ａは、吹出部２３に連通接続される第２端を有する。弁１９ａが開くとき、供給部１７ａは、吹出部２３を通じて筐体１２に水蒸気を供給する。弁１９ａが閉じるとき、供給部１７ａは、水蒸気を筐体１２に供給しない。

同様に、供給部１７ｂは、配管１８ｂと弁１９ｂを備える。弁１９ｂは、配管１８ｂに設けられる。配管１８ｂは、供給源２１ｂに連通接続される第１端を有する。配管１８ｂは、吹出部２３に連通接続される第２端を有する。弁１９ｂが開くとき、供給部１７ｂは、吹出部２３を通じて筐体１２にアンモニアガスを供給する。弁１９ｂが閉じるとき、供給部１７ｂは、アンモニアガスを筐体１２に供給しない。

供給部１７ｃは、配管１８ｃと弁１９ｃを備える。弁１９ｃは、配管１８ｃに設けられる。配管１８ｃは、供給源２１ｃに連通接続される第１端を有する。配管１８ｃは、吹出部２３に連通接続される第２端を有する。弁１９ｃが開くとき、供給部１７ｃは、吹出部２３を通じて筐体１２に乾燥ガスを供給する。弁１９ｃが閉じるとき、供給部１７ｃは、乾燥ガスを筐体１２に供給しない。

処理ユニット１１は、排気部２５を備える。排気部２５は、筐体１２に連通接続される。排気部２５は、筐体１２内の気体を筐体１２の外部に排出する。排気部２５は、処理空間１３の気体を筐体１２の外部に排出する。

排気部２５は、筐体１２内の気体の圧力を調整可能である。排気部２５は、筐体１２内の気体の圧力を低下させることができる。

処理ユニット１１は、１つの吸込部２８を備える。吸込部２８は、排気部２５に連通接続される。排気部２５は、吸込部２８を通じて、筐体１２内の気体を吸い込む。

吸込部２８は、例えば、吹出部２３よりも低い位置に配置される。吸込部２８は、例えば、筐体１２の側部に取り付けられている。あるいは、吸込部２８は、筐体１２の底部に取り付けられてもよい。

排気部２５は、不図示のガス処理設備に連通接続される。処理設備は、気体を処理する。処理設備は、例えば、気体に含まれるアンモニアガスを分解し、気体からアンモニアガスを除外する。処理設備は、基板処理装置１の要素ではない。処理設備は、例えば、基板処理装置１の外部に設置されるユーティリティ設備である。

排気部２５の配置と構成を説明する。排気部２５の少なくとも一部は、筐体１２の外部に配置される。

排気部２５は、配管２６と真空ポンプ２７を備える。真空ポンプ２７は、配管２６に設けられる。配管２６は、筐体１２に連通接続される第１端を有する。配管２６は、処理設備に連通接続される第２端を有する。真空ポンプ２７が作動するとき、排気部２５は、筐体２１から気体を排出する。

処理ユニット１１は、温度調整部３１を備える。温度調整部３１は、ステージ１５に載置される基板Ｗの温度を調整する。温度調整部３１は、ステージ１５に支持される基板Ｗを、冷却し、かつ、加熱する。

温度調整部３１の少なくとも一部は、筐体１２内に配置されることが好ましい。

温度調整部３１は、冷却部３２を備える。冷却部３２は、ステージ１５に載置される基板Ｗを冷却する。

冷却部３２の構成例を説明する。冷却部３２は、冷却管３３を備える。冷却管３３の少なくとも一部は、筐体１２内に設置される。冷却管３３は、ステージ１５に取り付けられている。冷却管３３は、ステージ１５に取り付けられている。冷却管３３は、例えば、ステージ１５の内部に配置される。冷却管３３は、さらに、筐体１２の外部に延びている。冷却管３３は、冷媒供給部３４に連通接続される。冷媒供給部３４は、筐体１２の外部に設けられる。冷媒供給部３４は、冷却管３３に冷媒を冷却管３３に送る。冷媒供給部３４は、例えば、不図示のポンプを含む。冷媒は、冷却管３３を流れる。さらに、冷媒供給部３４は、冷却管３３から冷媒を受けてもよい。言い換えれば、冷媒は、冷媒供給部３４と冷却管３３の間で循環してもよい。冷媒が冷却管３３を流れるとき、冷媒はステージ１５に支持される基板Ｗから熱を奪う。冷媒が冷却管３３を流れるとき、冷却部３２はステージ１５に載置される基板Ｗを冷却する。冷媒は、例えば、液体窒素である。

温度調整部３１は、加熱部３６を備える。加熱部３６は、ステージ１５に載置される基板Ｗを加熱する。

加熱部３６の構成例を説明する。加熱部３６は、電気ヒータ３７と電源３８を備える。電気ヒータ３７は、筐体１２内に設置される。電気ヒータ３７は、ステージ１５に取り付けられる。電気ヒータ３７は、例えば、ステージ１５の内部に配置される。電気ヒータ３７は、例えば、電熱線を含む。電源３８は、電気ヒータ３７に電気的に接続される。電源３８は、筐体１２の外部に設けられる。電源３８は、電気ヒータ３７に電力を供給する。電源３８が電気ヒータ３７に電力を供給するとき、電気ヒータ３７はステージ１５に支持される基板Ｗに熱を与える。電源３８が電気ヒータ３７に電力を供給するとき、加熱部３６はステージ１５に支持される基板Ｗを加熱する。

処理ユニット１１は、電子放射部４１を備える。電子放射部４１は、筐体１２内に電子を放射する。電子放射部４１は、ステージ１５に載置される基板Ｗに電子を放射する。

電子放射部４１の少なくとも一部は、例えば、筐体１２内に配置されてもよい。あるいは、電子放射部４１の全部は、筐体１２の外部に配置されてもよい。

電子放射部４１の構成例を説明する。電子放射部４１は、電子線源４２と電源４３を備える。電子線源４２は、例えば、電子銃である。電子線源４２は、例えば、不図示のフィラメントを含む。フィラメントの材質は、例えば、タングステンである。電子線源４２の少なくとも一部は、筐体１２内に設置されてもよい。電子線源４２は、例えば、筐体１２を貫通するように設けられてもよい。あるいは、電子線源４２の全部は、筐体１２の外部に設置されてもよい。電子線源４２は、例えば、ステージ１５よりも高い位置に配置される。電源４３は、電子線源４２に電気的に接続される。電源４３は、筐体１２の外部に設けられる。電源４３は、電子線源４２に電力を供給する。電源４３が電子線源４２に電力を供給するとき、電子線源４２は電子を処理空間１３に放射する。

処理ユニット１１は、収集部４５を備える。収集部４５は、筐体１２内において負に帯電されたパーティクルを収集する。

収集部４５の少なくとも一部は、筐体１２内に配置されることが好ましい。

収集部４５の構成例を説明する。収集部４５は、電極４６と電源４７を備える。電極４６は、例えば、筐体１２の内部に設置されることが好ましい。電極４６は、例えば、ステージ１５の上方に配置される。電極４６は、例えば、絶縁体で被覆された金属である。電源４７は、電極４６に電気的に接続される。電源４７は、筐体１２の外部に設けられる。電源４７は、電極４６に電圧を印加する。電源４７は、電極４６に正の電圧を印加する。電源４７が電極４６に正の電圧を印加するとき、電極４６は、負に帯電したパーティクルを引き寄せる。

処理ユニット１１は、圧力センサ５１を備える。圧力センサ５１は、筐体１２内の気体の圧力を検出する。圧力センサ５１は、筐体１２内に設置される。

処理ユニット１１は、温度センサ５２を備える。温度センサ５２は、基板Ｗの温度を検出する。温度センサ５２は、筐体１２内に設置される。温度センサ５２は、例えば、ステージ１５に取り付けられる。温度センサ５２は、例えば、ステージ１５を直接的に検出することによって、ステージ１５上の基板Ｗの温度を間接的に検出してもよい。

ステージ１５は、本発明の基板載置部の例である。

供給部１７ａは、本発明の第１供給部の例である。水蒸気は、本発明における第１処理ガスの例である。供給部１７ｂは、本発明の第２供給部の例である。アンモニアガスは、本発明における第２処理ガスの例である。

供給部１７ｃと排気部２５は、本発明の圧力調整部の例である。

以下では、供給部１７ｃと排気部２５を区別しない場合には、適宜に「圧力調整部２０」と呼ぶ。

図２を参照する。制御部１０は、供給部１７ａ、１７ｂを制御する。制御部１０は、弁１９ａ、１９ｂを制御する。

制御部１０は、圧力調整部２０を制御する。制御部１０は、供給部１７ｃと排気部２５を制御する。制御部１０は、弁１９ｃと真空ポンプ２７を制御する。

制御部１０は、温度調整部３１を制御する。制御部１０は、冷却部３２と加熱部３６を制御する。制御部１０は、冷媒供給部３４と電源３８を制御する。

制御部１０は、電子放射部４１を制御する。制御部１０は、電源４３を制御する。

制御部１０は、収集部４５を制御する。制御部１０は、電源４７を制御する。

制御部１０は、圧力センサ５１の検出結果を取得する。制御部１０は、温度センサ５２の検出結果を取得する。

＜３．処理ユニット１１の動作例＞
図４は、基板処理方法の手順を示すフローチャートである。基板を処理する基板処理方法は、ステップＳ１－Ｓ１１を備える。ステップＳ１－１１は、実質的に処理ユニット１１によって実行される。制御部１０の制御にしたがって、処理ユニット１１は、動作する。

ステップＳ１：載置工程
上述の通り、搬送機構８によって、基板Ｗはステージ１５に載置される。基板Ｗは、筐体１２内において略水平姿勢で載置される。

図５は、載置工程における基板Ｗの上面を模式的に示す図である。基板Ｗは、パターンＲを有する。パターンＲは、基板Ｗの上面Ｗ１に形成される。基板Ｗがステージ１５に載置されるとき、パターンＲは基板Ｗの上面Ｗ１に位置する。基板Ｗがステージ１５に載置されるとき、パターンＲは上方を向く。

パターンＲは、凸部Ｗ２と凹部Ａを有する。凸部Ｗ２は、基板Ｗの一部である。凸部Ｗ２は、構造体である。凸部Ｗ２は、例えば、シリコン酸化膜（ＳｉＯ２）やシリコン窒化膜（ＳｉＮ）やポリシリコン膜で構成される。凸部Ｗ２は、上方に隆起する。凹部Ａは、空間である。凹部Ａは、上方に開放されている。凹部Ａは、凸部Ｗ２の側方に配置される。凹部Ａは、凸部Ｗ２に接する。凸部Ｗ２は、凹部Ａを区画する壁に相当する。

さらに、図５では、パーティクル（異物）Ｂを示す。パーティクルＢは、基板Ｗの上面Ｗ１に付着する。

基板Ｗの上面Ｗ１は、筐体１２内の気体Ｇと接する。

載置工程では、基板Ｗは液体と接触しない。載置工程では、基板Ｗは、濡れていない。

ここで、気体Ｇと液体の界面を適宜に気液界面と呼ぶ。載置工程では、基板Ｗは、気液界面と接しない。そもそも、載置工程では、気液界面は生じない。

圧力センサ５１は、筐体１２内の気体Ｇの圧力を検出する。制御部１０は、圧力センサ５１の検出結果を監視する。

載置工程では、筐体１２内の気体Ｇの圧力は、常圧である。ここで、常圧は、標準大気圧（１気圧、１０１３ｈＰａ）を含む。常圧は、例えば、０．７気圧以上で、１．３気圧以下の範囲内の気圧である。本明細書では、絶対真空を基準とした絶対圧力で、圧力を示す。

温度センサ５２は、ステージ１５に載置される基板Ｗの温度を検出する。制御部１０は、温度センサ５２の検出結果を監視する。

載置工程では、ステージ１５上の基板Ｗは、例えば、常温である。ここで、常温は、室温を含む。常温は、例えば、５℃以上で３５℃以下の範囲内の温度である。常温は、例えば、１０℃以上で３０℃以下の範囲内の温度である。

基板Ｗは、ステージ１５上で静止する。基板Ｗは、回転しない。ステップＳ２－Ｓ９は、基板Ｗが静止した状態で、実行される。

ステップＳ２：密閉工程
筐体１２が基板Ｗを収容した状態で、筐体１２は密閉される。例えば、シャッタ１４は、基板搬送口１２ａを閉じる。

便宜上、図５を参照する。密閉工程でも、基板Ｗは、気液界面と接しない。

ステップＳ３：調整工程
筐体１２の気体Ｇの圧力は、第１圧力Ｐ１に調整される。第１圧力Ｐ１は、水蒸気が凝華可能な圧力である。

ここで、「凝華（deposition）」および「凝華する」とは、気体から、液体を経ずに、固体に変化することである。他方、「凝縮（condensation）」および「凝縮する」とは、気体から、液体に変化することである。筐体１２の気体Ｇの圧力が第１圧力Ｐ１であるとき、水蒸気は凝縮し難い。

例えば、第１圧力Ｐ１は、水の三重点の圧力よりも小さい。水の三重点の圧力は、約６１１Ｐａである。筐体１２の気体Ｇの圧力が水の三重点の圧力よりも小さいとき、水蒸気（気相の水）は凝縮し難い。

第１圧力Ｐ１は常圧よりも小さい。このため、調整工程は、筐体１２の気体Ｇの圧力を低下させる。調整工程は、筐体１２の気体Ｇの圧力を、常圧から第１圧力Ｐ１に低下させる。

具体的には、制御部１０は、圧力調整部２０を制御することによって、筐体１２の気体Ｇの圧力を調整する。例えば、排気部２５が筐体１２内の気体を排出することによって、筐体１２の気体Ｇの圧力を低下させる。制御部１０が筐体１２の気体Ｇの圧力を調整するとき、制御部１０は、圧力センサ５１の検出結果を参照してもよい。

第１圧力Ｐ１は、１つの値であってもよいし、２つの値の間の範囲であってもよい。第１圧力Ｐ１は、制御部１０が有する処理情報において予め設定されている。

さらに、調整工程では、ステージ１５に載置される基板Ｗは、第１温度Ｔ１に調整される。第１温度Ｔ１は、第１圧力Ｐ１の下で、水蒸気が凝華する温度である。言い換えれば、第１温度Ｔ１は、第１圧力Ｐ１の下で、水が固相で存在する温度である。

例えば、第１温度Ｔ１は、水の三重点の温度よりも低い。水の三重点の温度は、０．０１度である。

第１温度Ｔ１は、常温よりも低い。このため、調整工程は、ステージ１５に載置される基板Ｗを冷却する。調整工程は、ステージ１５に載置される基板Ｗを、常温から第１温度Ｔ１まで冷却する。

具体的には、制御部１０は、温度調整部３１を制御することによって、ステージ１５に載置される基板Ｗの温度を調整する。例えば、冷却部３２は、ステージ１５に載置される基板Ｗを冷却する。制御部１０が基板Ｗの温度を調整するとき、制御部１０は、温度センサ５２の検出結果を参照してもよい。

第１温度Ｔ１は、１つの値であってもよいし、２つの値の間の範囲であってもよい。第１温度Ｔ１は、制御部１０が有する処理情報において予め設定されている。

ステップＳ４、Ｓ５は、筐体１２の気体Ｇの圧力が第１圧力Ｐ１に保たれ、かつ、ステージ１５に載置される基板Ｗの温度が第１温度Ｔ１に保たれた状態で、実行される。

ステップＳ４：第１供給工程
水蒸気が筐体１２に供給される。

具体的には、制御部１０は供給部１７ａを制御する。これにより、供給部１７ａは、筐体１２に水蒸気を供給する。

便宜上、図５を参照する。基板Ｗの上面Ｗ１は、筐体１２内の気体Ｇと接する。気体Ｇは、水蒸気を含む。このため、基板Ｗの上面Ｗ１は、水蒸気と接する。

水蒸気は、気相である。すなわち、水蒸気は液相ではない。このため、第１供給工程においても、気体Ｇは気相である。

第１供給工程は、基板Ｗに液体を供給しない。

第１供給工程では、基板Ｗの上面Ｗ１は、液体と接触しない。このため、第１供給工程では、基板Ｗの上面Ｗ１は、気液界面と接しない。そもそも、第１供給工程では、気液界面は生じない。

ステップＳ５：凝華工程
水蒸気は筐体１２内において凝華する。

水蒸気が筐体１２に供給された直後から、水蒸気は凝華し始める。このため、凝華工程が実行される期間は、第１供給工程が実行される期間の少なくとも一部と重なってもよい。

図６は、凝華工程における基板Ｗの上面Ｗ１を模式的に示す図である。筐体１２の気体Ｇの圧力が第１圧力Ｐ１に保たれた状態で、水蒸気は筐体１２において冷却される。水蒸気は、基板Ｗによって冷却される。基板Ｗの近傍の水蒸気は、第１温度Ｔ１まで冷却される。

水蒸気は、液体を経ずに、第１固体膜Ｈに変わる。第１固体膜Ｈは、基板Ｗの上面Ｗ１に形成される。基板Ｗの上面Ｗ１は、第１固体膜Ｈと接する。

第１固体膜Ｈは、固相である。第１固体膜Ｈは、氷である。第１固体膜Ｈは、液相でない。

図６では、第１固体膜Ｈは、凸部Ｗ２の高さよりも薄い。このため、上面Ｗ１（凸部Ｗ２）は、第１固体膜Ｈおよび気体Ｇの両方と接する。

図６は、第１固体膜Ｈの厚みが基板Ｗの上面Ｗ１にわたって均一でない場合を例示する。すなわち、図６は、第１固化膜Ｈの形成速度が、基板Ｗの上面Ｗ１において、ばらつく場合を例示する。第１固化膜の形成速度のばらつきは、例えば、基板Ｗの温度が基板Ｗの上面Ｗ１にわたってばらつくことに起因する。なお、第１固化膜Ｈの形成速度は、基板Ｗの上面Ｗ１にわたって均一であってもよい。

第１固体膜Ｈは、徐々に厚くなる。

図７は、凝華工程における基板Ｗの上面Ｗ１を模式的に示す図である。図７では、第１固体膜Ｈは、凸部Ｗ２の高さよりも厚い。

第１固体膜Ｈは、基板Ｗの上面Ｗ１を覆う。第１固体膜Ｈは、基板Ｗの上面Ｗ１の全体を覆う。基板Ｗの上面Ｗ１は、第１固体膜Ｈと接する。但し、基板Ｗの上面Ｗ１は、気体Ｇと接しない。

図６、７から明らかな通り、水蒸気が第１固体膜Ｈに変わるとき、基板Ｗの上面Ｗ１は、液体と接しない。基板Ｗの上面Ｗ１が気液界面と接することなく、水蒸気は第１固体膜Ｈに変わる。したがって、凝華工程では、基板Ｗの上面Ｗ１は気液界面と接しない。そもそも、凝華工程では、気液界面は生じない。

第１固化膜Ｈの形成速度が基板Ｗの上面Ｗ１においてばらつく場合であっても、凝華工程では、基板Ｗの上面Ｗ１は気液界面と接しない。

ステップＳ６：融解工程
第１固体膜Ｈは融解する。

融解工程では、筐体１２内の気体Ｇの圧力は、第２圧力Ｐ２に調整される。第２圧力Ｐ２は、第１固体膜Ｈが融解可能な圧力である。

ここで、「融解（melting）」および「融解する」とは、固体から、液体に変化することである。他方、「昇華（sublimation）」および「昇華する」とは、固体から、液体を経ずに、気体に変化することである。筐体１２内の気体Ｇの圧力が第２圧力Ｐ２であるとき、第１固体膜Ｈは昇華し難い。

例えば、第２圧力Ｐ２は、水の三重点の圧力よりも大きい。筐体１２の気体Ｇの圧力が水の三重点の圧力よりも大きいとき、氷（固相の水）は昇華し難い。

例えば、第２圧力Ｐ２は、常圧よりも低い。例えば、第２圧力Ｐ２は、標準大気圧よりも低い。

第２圧力Ｐ２は第１圧力Ｐ１よりも大きい。このため、融解工程は、筐体１２の気体Ｇの圧力を高める。融解工程は、筐体１２の気体Ｇの圧力を、第１圧力Ｐ１から第２圧力Ｐ２に高める。

具体的には、制御部１０は、圧力調整部２０を制御することによって、筐体１２の気体Ｇの圧力を調整する。例えば、供給部１７ｃが筐体１２に乾燥ガスを供給することによって、筐体１２の気体Ｇの圧力を高める。

第２圧力Ｐ２は、１つの値であってもよいし、２つの値の間の範囲であってもよい。第２圧力Ｐ２は、制御部１０が有する処理情報において予め設定されている。

さらに、ステージ１５に載置される基板Ｗは、第２温度Ｔ２に調整される。ここで、筐体１２内の気体Ｇの圧力が第２圧力Ｐ２に調整された後、ステージ１５に載置される基板Ｗは、第２温度Ｔ２に調整されることが好ましい。第２温度Ｔ２は、第２圧力Ｐ２の下で、第１固体膜Ｈが融解する温度である。言い換えれば、第２温度Ｔ２は、第２圧力Ｐ２の下で、第１固体膜Ｈが液相で存在する温度である。

例えば、第２温度Ｔ２は、水の三重点の温度よりも高い。例えば、第２温度Ｔ２は、常温と略等しい。

第２温度Ｔ２は、第１温度Ｔ１よりも高い。このため、融解工程は、ステージ１５に載置される基板Ｗを加熱する。融解工程は、ステージ１５に載置される基板Ｗを、第１温度Ｔ１から第２温度Ｔ２まで加熱する。

具体的には、制御部１０は、温度調整部３１を制御することによって、ステージ１５に載置される基板Ｗの温度を調整する。例えば、加熱部３６は、ステージ１５に載置される基板Ｗを加熱する。

第２温度Ｔ２は、１つの値であってもよいし、２つの値の間の範囲であってもよい。第２温度Ｔ２は、制御部１０が有する処理情報において予め設定されている。

図８は、融解工程における基板Ｗの上面Ｗ１を模式的に示す図である。筐体１２の気体Ｇの圧力が第２圧力Ｐ２に保たれた状態で、第１固体膜Ｈは加熱される。第１固体膜Ｈは、基板Ｗによって加熱される。第１固体膜Ｈは、第２温度Ｔ２まで加熱される。

第１固体膜Ｈは、液膜Ｊに変わる。液膜Ｊは、基板Ｗの上面Ｗ１に形成される。基板Ｗの上面Ｗ１は、液膜Ｊと接する。

液膜Ｊは、液相である。液膜Ｊは、処理液によって形成される。液膜Ｊを形成する処理液は、水である。

図８では、第１固体膜Ｈの一部が、液膜Ｊに変わる。基板Ｗの上面Ｗ１は、液膜Ｊおよび第１固体膜Ｈの両方と接する。但し、基板Ｗの上面Ｗ１は、気体Ｇと接しない。基板Ｗの上面Ｗ１は、液膜Ｊおよび第１固体膜Ｈによって覆われているからである。

図８は、液膜Ｊの厚みが基板Ｗの上面Ｗ１にわたって均一でない場合を例示する。すなわち、図８は、液膜Ｊの形成速度が、基板Ｗの上面Ｗ１において、ばらつく場合を例示する。液膜Ｊの形成速度のばらつきは、例えば、基板Ｗの温度が基板Ｗの上面Ｗ１にわたってばらつくことに起因する。なお、液膜Ｊの形成速度は、基板Ｗの上面Ｗ１にわたって均一であってもよい。

第１固体膜Ｈは徐々に減少する。液膜Ｊは徐々に増大する。

図９は、融解工程における基板Ｗの上面Ｗ１を模式的に示す図である。図９では、第１固体膜Ｈの全部が、液膜Ｊに変わる。

液膜Ｊは、基板Ｗの上面Ｗ１を覆う。液膜Ｊは、基板Ｗの上面Ｗ１の全体を覆う。基板Ｗの上面Ｗ１は、液膜Ｊと接する。但し、基板Ｗの上面Ｗ１は、気体Ｇと接しない。

図８、９から明らかな通り、第１固体膜Ｈから液膜Ｊに変わるとき、気液界面Ｋが生じる。気液界面Ｋは、液膜Ｊと気体Ｇの間に位置する。しかし、基板Ｗの上面Ｗ１は気液界面Ｋと接しない。基板Ｗの上面Ｗ１が気液界面Ｋと接することなく、第１固体膜Ｈは液膜Ｊに変わる。したがって、融解工程では、基板Ｗの上面Ｗ１は気液界面Ｋと接しない。

液膜Ｊの形成速度が基板Ｗの上面Ｗ１においてばらつく場合であっても、融解工程では、基板Ｗの上面Ｗ１は気液界面Ｋと接しない。

ステップＳ７：第２供給工程
アンモニアガスが筐体１２に供給される。

具体的には、制御部１０は供給部１７ｂを制御する。これにより、供給部１７ｂは、筐体１２にアンモニアガスを供給する。

図１０は、第２供給工程における基板Ｗの上面Ｗ１を模式的に示す図である。気体Ｇは、アンモニアガスを含む。アンモニアガスは気相である。すなわち、アンモニアガスは液相でない。第２供給工程においても、気体Ｇは気相である。

第２供給工程は、基板Ｗに液体を供給しない。

基板Ｗの上面Ｗ１は、気体Ｇと接しない。基板Ｗの上面Ｗ１は、液膜Ｊに覆われているからである。第２供給工程においても、基板Ｗの上面Ｗ１は、液膜Ｊと気体Ｇの間の気液界面Ｋと接しない。

液膜Ｊは、気体Ｇと接する。液膜Ｊは、気体Ｇに含まれるアンモニアガスと接する。液膜Ｊは、気体Ｇに含まれるアンモニアガスを溶解する。その結果、液膜Ｊは、アンモニア水を含む。アンモニア水は、水酸化アンモニウムとも言う。

液膜Ｊがアンモニアガスを溶解した後、液膜Ｊはアルカリ性を有する。基板Ｗの上面Ｗ１はアルカリ性の液膜Ｊと接する。このため、基板Ｗの上面Ｗ１は、負のゼータ電位を有する。同様に、パーティクルＢは、アルカリ性の液膜Ｊと接する。このため、パーティクルＢは、負のゼータ電位を有する。パーティクルＢが有するゼータ電位は、基板Ｗの上面Ｗ１が有するゼータ電位と同じ極性である。したがって、上面Ｗ１とパーティクルＢは、互いに反発する。パーティクルＢは上面Ｗ１から離れる。パーティクルＢは液膜Ｊ中に遊離する。さらに、パーティクルＢが上面Ｗ１から離れた後、パーティクルＢは、上面Ｗ１に再付着し難い。このように、液膜Ｊは、上面Ｗ１からパーティクルＢを離脱させる。

ステップＳ８：凝固工程
液膜Ｊは凝固する。

凝固工程では、筐体１２の気体Ｇの圧力は、第３圧力Ｐ３に調整される。第３圧力Ｐ３は、液膜Ｊが凝固可能な圧力である。

ここで、「凝固（freezing）」および「凝固する」とは、液体から固体に変化することである。他方、「蒸発（vaporization）」および「蒸発する」とは、液体から気体に変化することである。筐体１２内の気体Ｇの圧力が第３圧力Ｐ３であるとき、液膜Ｊは蒸発し難い。

例えば、第３圧力Ｐ３は、水の三重点の圧力よりも大きい。筐体１２の気体Ｇの圧力が水の三重点の圧力よりも大きいとき、水（液相の水）は蒸発し難い。

例えば、第３圧力Ｐ３は、常圧よりも低い。例えば、第３圧力Ｐ３は、標準大気圧よりも低い。

例えば、第３圧力Ｐ３は、第２圧力Ｐ２と略等しい。

凝固工程は、筐体１２内の気体Ｇの圧力を、第２圧力Ｐ２から第３圧力Ｐ３に調整する。

具体的には、制御部１０は、圧力調整部２０を制御することによって、筐体１２の気体Ｇの圧力を調整する。

第３圧力Ｐ３は、１つの値であってもよいし、２つの値の間の範囲であってもよい。第３圧力Ｐ３は、制御部１０が有する処理情報において予め設定されている。

さらに、ステージ１５に載置される基板Ｗは、第３温度Ｔ３に調整される。第３温度Ｔ３は、第３圧力Ｐ３の下で、液膜Ｊが凝固する温度である。言い換えれば、第３温度Ｔ３は、第３圧力Ｐ３の下で、液膜Ｊが固相で存在する温度である。

例えば、第３温度Ｔ３は、水の三重点の温度よりも低い。例えば、第３温度Ｔ３は、第１温度Ｔ１と略等しい。

第３温度Ｔ３は、第２温度Ｔ２よりも低い。このため、凝固工程は、ステージ１５に載置される基板Ｗを冷却する。凝固工程は、ステージ１５に載置される基板Ｗを、第２温度Ｔ２から第３温度Ｔ３まで冷却する。

具体的には、制御部１０は、温度調整部３１を制御することによって、ステージ１５に載置される基板Ｗの温度を、第３温度Ｔ３に調整する。例えば、冷却部３２は、ステージ１５に載置される基板Ｗを冷却する。

第３温度Ｔ３は、１つの値であってもよいし、２つの値の間の範囲であってもよい。第３温度Ｔ３は、制御部１０が有する処理情報において予め設定されている。

図１１は、凝固工程における基板Ｗの上面Ｗ１を模式的に示す図である。筐体１２の気体Ｇの圧力が第３圧力Ｐ３に保たれた状態で、液膜Ｊは冷却される。液膜Ｊは、基板Ｗによって冷却される。液膜Ｊは、第３温度Ｔ３まで冷却される。

液膜Ｊは、第２固体膜Ｌに変わる。第２固体膜Ｌは、基板Ｗの上面Ｗ１に形成される。基板Ｗの上面Ｗ１は、第２固体膜Ｌと接する。

第２固体膜Ｌは、固相である。

図１１では、液膜Ｊの一部が、第２固体膜Ｌに変わる。基板Ｗの上面Ｗ１は、液膜Ｊおよび第２固体膜Ｌの両方と接する。但し、基板Ｗの上面Ｗ１は、気体Ｇと接しない。基板Ｗの上面Ｗ１は、液膜Ｊおよび第２固体膜Ｌによって覆われているからである。

図１１は、第２固体膜Ｌの厚みが基板Ｗの上面Ｗ１にわたって均一でない場合を例示する。すなわち、図１１は、第２固体膜Ｌの形成速度が、基板Ｗの上面Ｗ１において、ばらつく場合を例示する。第２固体膜Ｌの形成速度のばらつきは、例えば、基板Ｗの温度が基板Ｗの上面Ｗ１にわたってばらつくことに起因する。なお、第２固体膜Ｌの形成速度は、基板Ｗの上面Ｗ１にわたって均一であってもよい。

液膜Ｊは徐々に減少する。第２固体膜Ｌは徐々に増大する。

図１２は、凝固工程における基板Ｗの上面Ｗ１を模式的に示す図である。図１２では、液膜Ｊの全部が、第２固体膜Ｌに変わる。

第２固体膜Ｌは、基板Ｗの上面Ｗ１を覆う。第２固体膜Ｌは、基板Ｗの上面Ｗ１の全体を覆う。基板Ｗの上面Ｗ１は、第２固体膜Ｌと接する。但し、基板Ｗの上面Ｗ１は、気体Ｇと接しない。

液膜Ｊは、消失する。これにより、基板Ｗの上面Ｗ１のゼータ電位は、消失する。パーティクルＢのゼータ電位も、消失する。

図１１、１２から明らかな通り、液膜Ｊから第２固体膜Ｌに変わるとき、気液界面Ｋが生じる。気液界面Ｋは、液膜Ｊと気体Ｇの間に位置する。しかし、基板Ｗの上面Ｗ１は気液界面Ｋと接しない。基板Ｗの上面Ｗ１が気液界面Ｋと接することなく、液膜Ｊは第２固体膜Ｌに変わる。したがって、凝固工程では、基板Ｗの上面Ｗ１は気液界面Ｋと接しない。

第２固体膜Ｌの形成速度が基板Ｗの上面Ｗ１においてばらつく場合であっても、凝固工程では、基板Ｗの上面Ｗ１は気液界面Ｋと接しない。

ステップＳ９：帯電工程
第２固体膜Ｌは帯電する。

具体的には、制御部１０は、電子放射部４１を制御する。これにより、電子放射部４１は、第２固体膜Ｌに向けて、電子を放射する。

図１３は、帯電工程における基板Ｗの上面Ｗ１を模式的に示す図である。電子放射部４１は、電子Ｍを放射する。第２固体膜Ｌは、電子Ｍを受ける。このため、第２固体膜Ｌは、負に帯電する。電子Ｍは、第２固体膜Ｌの上面Ｌ１に分布する。このため、第２固体膜Ｌの上面Ｌ１は、負に帯電する。

ステップＳ１０：昇華工程
第２固体膜Ｌは昇華する。

昇華工程では、筐体１２の気体Ｇの圧力を、第４圧力Ｐ４に調整する。第４圧力Ｐ４は、第２固体膜Ｌが昇華可能な圧力である。

上述のとおり、「昇華（sublimation）」および「昇華する」とは、固体から、液体を経ずに、気体に変化することである。他方、「融解（melting）」および「融解する」とは、固体から液体に変化することである。筐体１２内の気体Ｇの圧力が第４圧力Ｐ４であるとき、第２固体膜Ｌは融解し難い。

例えば、第４圧力Ｐ４は、水の三重点の圧力よりも小さい。筐体１２の気体Ｇの圧力が水の三重点の圧力よりも小さいとき、氷（固相の水）は融解し難い。

例えば、第４圧力Ｐ４は、第１圧力Ｐ１と略等しい。

第４圧力Ｐ４は、第３圧力Ｐ３よりも低い。このため、昇華工程は、筐体１２の気体Ｇの圧力を低下させる。昇華工程は、筐体１２の気体Ｇの圧力を、第３圧力Ｐ３から第４圧力Ｐ４に低下させる。

具体的には、制御部１０は、圧力調整部２０を制御することによって、筐体１２の気体Ｇの圧力を調整する。例えば、排気部２５は、筐体１２の気体Ｇの圧力を低下させる。

第４圧力Ｐ４は、１つの値であってもよいし、２つの値の間の範囲であってもよい。第４圧力Ｐ４は、制御部１０が有する処理情報において予め設定されている。

昇華工程では、筐体１２内の気体を筐体１２の外部に排出する。

具相的には、排気部２５は、筐体１２の気体Ｇの圧力を減圧するとともに、筐体１２内の気体を筐体１２の外部に排出する。

さらに、ステージ１５に載置される基板Ｗは、第４温度Ｔ４に調整される。第４温度Ｔ４は、第４圧力Ｐ４の下で、第２固体膜Ｌが昇華する温度である。言い換えれば、第４温度Ｔ４は、第４圧力Ｐ４の下で、第２固体膜Ｌが気相で存在する温度である。

例えば、第４温度Ｔ４は、水の三重点の温度よりも高い。例えば、第４温度Ｔ４は、常温と略等しい。

例えば、第４温度Ｔ４は、第３温度Ｔ３よりも高い。この場合、昇華工程は、ステージ１５に載置される基板Ｗを加熱する。昇華工程は、ステージ１５に載置される基板Ｗを、第３温度Ｔ３から第４温度Ｔ４まで加熱する。

具体的には、制御部１０は、温度調整部３１を制御することによって、ステージ１５に載置される基板Ｗの温度を、第４温度Ｔ４に調整する。例えば、加熱部３６は、ステージ１５に載置される基板Ｗを加熱する。

第４温度Ｔ４は、１つの値であってもよいし、２つの値の間の範囲であってもよい。第４温度Ｔ４は、制御部１０が有する処理情報において予め設定されている。

図１４は、昇華工程における基板Ｗの上面Ｗ１を模式的に示す図である。筐体１２の気体Ｇの圧力が第４圧力Ｐ４に保たれた状態で、第２固体膜Ｌは加熱される。第２固体膜Ｌは、基板Ｗによって加熱される。第２固体膜Ｌは、第４温度Ｔ４まで加熱される。

第２固体膜Ｌは、液体を経ずに、気体に変わる。第２固体膜Ｌから変化した気体は、気相である。気体Ｇは、第２固体膜Ｌから変化した気体を含む。排気部２５は、気体Ｇを、筐体１２の外部に排出する。

第２固体膜Ｌの上面Ｌ１は、低くなる。第２固体膜Ｌの上面Ｌ１が負に帯電したままで、第２固体膜Ｌの上面Ｌ１は低くなる。第２固体膜Ｌの上面Ｌ１がパーティクルＢと同じ高さ位置まで低くなると、パーティクルＢは負に帯電される。言い換えれば、パーティクルＢが第２固体膜Ｌの上面Ｌ１に露出するとき、パーティクルＢは負に帯電される。パーティクルＢが負に帯電したとき、パーティクルＢと第２固体膜Ｌの上面Ｌ１は、互いに反発する。よって、パーティクルＢは、第２固体膜Ｌから容易に離れる。パーティクルＢは、例えば、第２固体膜Ｌから、筐体１２内の気体Ｇ中に飛ぶ。

図１４では、第２固体膜Ｌの一部が、昇華する。基板Ｗの上面Ｗ１は、第２固体膜Ｌおよび気体Ｇの両方と接する。但し、基板Ｗの上面Ｗ１は、液体と接しない。

図１４は、第２固体膜Ｌの厚みが基板Ｗの上面Ｗ１にわたって均一でない場合を例示する。すなわち、図１４は、第２固体膜Ｌの昇華速度が、基板Ｗの上面Ｗ１において、ばらつく場合を例示する。第２固体膜Ｌの昇華速度のばらつきは、例えば、基板Ｗの温度が基板Ｗの上面Ｗ１にわたってばらつくことに起因する。なお、第２固体膜Ｌの昇華速度は、基板Ｗの上面Ｗ１にわたって均一であってもよい。

図１５は、昇華工程における基板Ｗの上面Ｗ１を模式的に示す図である。図１５では、第２固体膜Ｌの全部が、昇華する。

第２固体膜Ｌが液体に変化することなく、第２固体膜Ｌは基板Ｗから除去される。第２固体膜Ｌが液体に変化することなく、基板Ｗは乾燥される。

基板Ｗの上面Ｗ１は、気体Ｇと接する。但し、基板Ｗの上面Ｗ１は、液体と接しない。

図１４、１５から明らかな通り、第２固体膜Ｌが気体に変わるとき、基板Ｗの上面Ｗ１は液体と接しない。基板Ｗの上面Ｗ１が気液界面Ｋと接することなく、第２固体膜Ｌは昇華する。このため、昇華工程では、基板Ｗの上面Ｗ１は気液界面と接しない。そもそも、昇華工程では、気液界面は生じない。

第２固体膜Ｌの昇華速度が基板Ｗの上面Ｗ１においてばらつく場合であっても、昇華工程では、基板Ｗの上面Ｗ１は気液界面と接しない。

ステップＳ１１：収集工程
収集部４５は、帯電したパーティクルＢを収集する。

収集工程は、昇華工程と並行して実行されることが好ましい。収集工程が実行される期間は、昇華工程が実行される期間の少なくとも一部と重なることが好ましい。例えば、収集工程は、昇華工程と同時に始まる。

具体的には、制御部１０は、収集部４５を制御する。これにより、電極４６は、正の電位を有する。

図１４を参照する。電極４６は、帯電したパーティクルＢを引き寄せる。電極４６は、第２固体膜Ｌから露出したパーティクルＢを引き寄せる。パーティクルＢは、電極Ｂに向かって移動する。パーティクルＢは、例えば、上方に移動する。

図１５を参照する。第２固体膜Ｌに含まれる全てのパーティクルＢは、電極４６に収集される。第２固体膜Ｌに含まれる全てのパーティクルＢは、基板Ｗから除去される。

＜４．実施形態の効果＞
基板処理方法は、載置工程を備える。載置工程では、筐体１２内において、基板Ｗは略水平姿勢で載置される。載置工程では、基板Ｗの上面Ｗ１は気液界面と接しない。

基板処理方法は、第１供給工程を備える。第１供給工程は、水蒸気を筐体１２に供給する。第１供給工程では、基板Ｗの上面Ｗ１は、水蒸気と接する。水蒸気は、気相である。すなわち、水蒸気は、液相でない。第１供給工程は、基板Ｗに液体を供給しない。このため、第１供給工程では、基板Ｗの上面Ｗ１は、液体と接しない。したがって、第１供給工程では、基板Ｗの上面Ｗ１は、気液界面と接しない。

基板処理方法は、凝華工程を備える。凝華工程では、水蒸気は筐体１２内において凝華する。これにより、凝華工程は第１固体膜Ｈを形成する。第１固体膜Ｈは、基板Ｗの上面Ｗ１を覆う。凝華工程では、水蒸気は、液体を経ずに、第１固体膜Ｈに変わる。凝華工程では、基板Ｗの上面Ｗ１は、第１固体膜Ｈと接する。第１固体膜Ｈは、固相である。すなわち、第１固体膜Ｈは、液相でない。このため、水蒸気が第１固体膜Ｈに変わるとき、基板Ｗの上面Ｗ１は、液体と接しない。よって、基板Ｗの上面Ｗ１が気液界面と接することなく、水蒸気は第１固体膜Ｈに凝華（変化）する。したがって、凝華工程では、基板Ｗの上面Ｗ１は気液界面と接しない。

基板処理方法は、融解工程を備える。融解工程では、第１固体膜Ｈは融解する。これにより、融解工程は液膜Ｊを形成する。液膜Ｊは、基板Ｗの上面Ｗ１を覆う。融解工程では、第１固体膜Ｈは、液膜Ｊに変わる。融解工程では、基板Ｗの上面Ｗ１は、液膜Ｊと接する。液膜Ｊは、液相である。上述の通り、凝華工程で形成される第１固体膜Ｈは、基板Ｗの上面Ｗ１を覆う。このため、第１固体膜Ｈが液膜Ｊに変わるとき、基板Ｗの上面Ｗ１は気体Ｇと接しない。よって、基板Ｗの上面Ｗ１が気液界面Ｋと接することなく、第１固体膜Ｈは液膜Ｊに融解する。したがって、融解工程では、基板Ｗの上面Ｗ１は気液界面Ｋと接しない。

まとめると、載置工程と第１供給工程と凝華工程と融解工程では、基板Ｗの上面Ｗ１は気液界面Ｋと接しない。このため、液膜Ｊの表面張力は、基板Ｗの上面Ｗ１に実質的に作用しない。よって、基板Ｗの上面Ｗ１を保護しつつ、基板Ｗの上面Ｗ１に液膜Ｊを形成できる。言い換えれば、基板Ｗの上面Ｗ１を保護しつつ、基板Ｗの上面Ｗ１に処理液を供給できる。したがって、基板処理方法は、基板Ｗを適切に処理できる。

なお、仮に、ノズルが基板Ｗの上面Ｗ１に処理液を吐出する従来技術では、基板Ｗの上面Ｗ１が処理液と接触し始める時、基板Ｗは気液界面と接する。すなわち、従来技術では、基板Ｗが気液界面と接する瞬間が生じる。この瞬間、処理液の表面張力が基板Ｗの上面Ｗ１に作用する。よって、従来技術では、基板Ｗの上面Ｗ１は、比較的に大きな力を受ける。

基板処理方法は、水蒸気を凝華させて基板Ｗの上面Ｗ１を覆う第１固体膜Ｈを形成した後、第１固体膜Ｈを融解させて基板Ｗの上面Ｗ１を覆う液膜Ｊを形成する。このため、基板Ｗ上から処理液があふれることを好適に抑制できる。すなわち、処理液のロスを好適に抑えることができる。よって、基板処理方法は、より少ない処理液で、液膜Ｊを効率良く形成できる。すなわち、基板処理方法は、基板Ｗを少量の処理液で処理できる。その結果、基板処理方法では、処理液の使用量は比較的に少ない。例えば、基板処理方法における処理液の使用量は、従来方法における処理液の使用量よりも少ない。

凝華工程は、筐体１２内の気体Ｇの圧力を、水蒸気が凝華可能な第１圧力Ｐ１に保つ。このため、水蒸気が凝縮することを、凝華工程は好適に抑制できる。

凝華工程は、水蒸気を冷却する。このため、凝華工程では、水蒸気は好適に凝華する。

融解工程は、筐体１２内の気体Ｇの圧力を、第１固体膜Ｈが融解可能な第２圧力Ｐ２に保つ。このため、第１固体膜Ｈが昇華することを、融解工程は好適に抑制できる。

融解工程は、第１固体膜Ｈを加熱する。このため、融解工程では、第１固体膜Ｈは好適に融解する。

凝華工程は、基板Ｗを冷却する。このため、凝華工程は、基板Ｗを介して水蒸気を冷却する。凝華工程では、基板Ｗの上面Ｗ１は水蒸気と接する。よって、凝華工程は、第１固体膜Ｈを効率良く形成できる。

凝華工程は、水蒸気が基板Ｗの上面Ｗ１上に凝華する第１温度Ｔ１まで、基板Ｗを冷却する。よって、凝華工程は、水蒸気を第１固体膜Ｈに好適に凝華（変化）できる。

融解工程は、基板Ｗを加熱する。このため、融解工程は、基板Ｗを介して第１固体膜Ｈを加熱する。融解工程では、基板Ｗの上面Ｗ１は第１固体膜Ｈと接する。よって、融解工程は、液膜Ｊを効率良く形成できる。

融解工程は、第１固体膜Ｈが融解する第２温度Ｔ２まで、基板Ｗを加熱する。よって、融解工程は、第１固体膜Ｈを液膜Ｊに好適に融解できる。

凝華工程では、筐体１２内の気体Ｇの圧力は水の三重点の圧力よりも小さい。よって、凝華工程では、水蒸気が凝縮することを好適に抑制できる。

融解工程では、筐体１２内の気体Ｇの圧力は水の三重点の圧力よりも大きい。よって、融解工程では、第１固体膜Ｈが昇華することを好適に抑制できる。

基板処理方法は、調整工程を備える。調整工程は、筐体１２内の気体Ｇの圧力を、第１圧力Ｐ１に調整する。調整工程は、基板Ｗの温度を、第１温度Ｔ１に調整する。調整工程は、凝華工程の前に実行される。このため、凝華工程を円滑に開始できる。よって、基板処理方法に要する時間を短縮できる。

調整工程は、第１供給工程の前に実行される。このため、第１供給工程が開始した直後に、凝華工程を開始できる。よって、基板処理方法に要する時間を一層短縮できる。

基板処理方法は、凝固工程を備える。凝固工程では、液膜Ｊは凝固する。これにより、凝固工程は、第２固体膜Ｌを形成する。第２固体膜Ｌは基板Ｗの上面Ｗ１上に形成される。凝固工程では、液膜Ｊは第２固体膜Ｌに変わる。凝固工程では、基板Ｗの上面Ｗ１は、第２固体膜Ｌと接する。第２固体膜Ｌは、固相である。上述の通り、融解工程で形成される液膜Ｊは、基板Ｗの上面Ｗ１を覆う。このため、液膜Ｊが第２固体膜Ｌに変わるとき、基板Ｗの上面Ｗ１は気体Ｇと接しない。よって、基板Ｗの上面Ｗ１が気液界面Ｋと接することなく、液膜Ｊは凝固する。したがって、凝固工程では、基板Ｗの上面Ｗ１は気液界面Ｋと接しない。

基板処理方法は、昇華工程を備える。昇華工程では、第２固体膜Ｌは昇華する。昇華工程では、第２固体膜Ｌは、液体を経ずに、気相に変わる。このため、第２固体膜Ｌが昇華するとき、基板Ｗの上面Ｗ１は液体と接しない。よって、基板Ｗの上面Ｗ１が気液界面と接することなく、第１固体膜Ｌは昇華する。したがって、昇華工程では、基板Ｗの上面Ｗ１は気液界面と接しない。

第２固体膜Ｌが昇華することによって、第２固体膜は基板Ｗから去る。第２固体膜Ｌが昇華することによって、基板Ｗは乾燥される。

まとめると、凝固工程と昇華工程では、基板Ｗの上面Ｗ１は気液界面と接しない。よって、基板処理方法によれば、基板Ｗの上面Ｗ１を好適に保護しつつ、基板を乾燥できる。したがって、基板処理方法は、基板Ｗを一層適切に処理できる。

凝固工程は、筐体１２内の気体Ｇの圧力を、液膜Ｊが凝固可能な第３圧力Ｐ３に保つ。このため、液膜Ｊが蒸発することを、凝固工程は好適に抑制できる。

凝固工程は、液膜Ｊを冷却する。このため、凝固工程では、液膜Ｊは好適に凝固する。

昇華工程は、筐体１２内の気体Ｇの圧力を、第２固体膜Ｌが昇華可能な第４圧力Ｐ４に保つ。このため、第２固体膜Ｌが融解することを、昇華工程は好適に抑制できる。

昇華工程は、第２固体膜Ｌを加熱する。このため、昇華工程では、第２固体膜Ｌは好適に昇華する。

凝固工程は、基板を冷却する。このため、凝固工程は、基板Ｗを介して液膜Ｊを冷却する。凝固工程では、基板Ｗの上面Ｗ１は液膜Ｊと接する。よって、凝固工程は、第２固体膜Ｌを効率良く形成できる。

凝固工程は、液膜Ｊが凝固する第３温度Ｔ３まで、基板Ｗを冷却する。よって、凝固工程は、液膜Ｊを好適に凝固できる。

昇華工程は、基板Ｗを加熱する。このため、昇華工程は、基板Ｗを介して第２固体膜Ｌを加熱する。昇華工程では、基板Ｗの上面Ｗ１は第２固体膜Ｌと接する。よって、昇華工程は、第２固体膜Ｌを効率良く昇華できる。

昇華工程は、第２固体膜Ｌが昇華する第４温度Ｔ４まで、基板Ｗを加熱する。よって、昇華工程は、第２固体膜Ｌを好適に昇華できる。

昇華工程は、筐体１２内の気体Ｇを筐体１２の外部に排出する。このため、昇華工程では、第２固体膜Ｌは一層好適に昇華する。昇華工程では、第２固体膜Ｌを基板Ｗから一層好適に除去できる。

凝固工程では、筐体１２内の気体Ｇの圧力は水の三重点の圧力よりも大きい。よって、凝固工程では、液膜Ｊが蒸発することを好適に抑制できる。

昇華工程では、筐体１２内の気体Ｇの圧力は水の三重点の圧力よりも小さい。よって、昇華工程では、第２固体膜Ｌが融解することを好適に抑制できる。

基板処理方法は、第２供給工程を備える。第２供給工程は、アンモニアガスを供給する。アンモニアガスは気相である。このため、第２供給工程では、基板Ｗの上面Ｗ１は気液界面Ｋと接しない。よって、第２供給工程は、基板Ｗの上面Ｗ１を好適に保護しつつ、筐体１２にアンモニアガスを供給できる。

液膜Ｊは、アンモニアガスを溶解する。このため、液膜Ｊは、水蒸気のみならずアンモニアガスにも由来する。よって、液膜Ｊは基板Ｗを一層適切に処理できる。

基板処理方法は、帯電工程を備える。帯電工程は、第２固体膜Ｌを帯電させる。このため、第２固体膜Ｌに含まれるパーティクルＢを容易に帯電させることができる。具体的には、昇華工程においてパーティクルＢが第２固体膜Ｌから露出するとき、パーティクルＢを容易に帯電させることができる。

帯電工程では、第２固体膜Ｌは負に帯電する。このため、パーティクルＢも負に帯電する。よって、静電反発が、負に帯電した第２固体膜Ｌと、負に帯電したパーティクルＢの間に生じる。したがって、パーティクルＢを好適に除去できる。

基板処理方法は、収集工程を備える。収集工程は、帯電したパーティクルＢを収集する。このため、収集工程は、帯電したパーティクルＢを基板Ｗから好適に除去できる。

基板Ｗは、パターンＲを有する。パターンＲは、基板Ｗの上面Ｗ１に形成される。上述の通り、基板処理方法は、基板Ｗの上面Ｗ１が気液界面Ｋと接することなく、基板Ｗを処理する。よって、パターンＲは気液界面Ｋと接しない。したがって、基板処理方法は、パターンＲを保護しつつ、基板Ｗを適切に処理できる。例えば、基板処理方法は、パターンＲが倒壊することを好適に抑制しつつ、パターンＲに処理液を供給できる。例えば、基板処理方法は、凸部Ｗ２が倒壊することを好適に抑制しつつ、パターンＲに処理液を供給できる。

基板処理装置１は、筐体１２と圧力調整部２０を備える。圧力調整部２０は、筐体１２内の気体Ｇの圧力を調整する。筐体１２は密閉可能である。このため、圧力調整部２０は、筐体１２内の気体Ｇの圧力を好適に調整できる。

基板処理装置１は、ステージ１５と供給部１７ａと温度調整部３１と制御部１０を備える。ステージ１５は、筐体１２内に設置される。ステージ１５は基板Ｗを略水平姿勢で載置する。供給部１７ａは、筐体１２内に水蒸気を供給する。温度調整部３１はステージ１５に載置される基板Ｗの温度を調整する。制御部１０は、供給部１７ａと供給部１７ｃと排気部２５と温度調整部３１を制御する。

制御部１０は、供給部１７ａから筐体１２に水蒸気を供給させる。供給部１７ａが水蒸気を筐体１２に供給するとき、基板Ｗの上面Ｗ１は気液界面と接しない。

制御部１０は、圧力調整部２０と温度調整部３１を制御することによって、水蒸気を凝華させて、ステージ１５に載置される基板Ｗの上面Ｗ１を覆う第１固体膜Ｈを形成する。よって、水蒸気が第１固体膜Ｈに変わるとき、基板Ｗの上面Ｗ１は気液界面と接しない。

制御部１０は、圧力調整部２０と温度調整部３１を制御することによって、前記第１固体膜を融解させて、ステージ１５に載置される基板Ｗの上面Ｗ１を覆う液膜Ｊを形成する。よって、第１固体膜Ｈが液膜Ｊに変わるとき、基板Ｗの上面Ｗ１は気液界面Ｋと接しない。

まとめると、水蒸気を筐体１２に供給し、水蒸気を凝華させ、かつ、第１固体膜Ｈを融解させるように、制御部１０は供給部１７ａと圧力調整部２０と温度調整部３１を制御する。このため、基板処理装置１は、基板Ｗの上面Ｗ１が気液界面Ｋと接することなく、基板Ｗの上面Ｗ１上に液膜Ｊを形成できる。したがって、基板処理装置１は、基板Ｗを適切に処理できる。

基板処理装置１は、水蒸気を凝華させて基板Ｗの上面Ｗ１を覆う第１固体膜Ｈを形成し、第１固体膜Ｈを融解させて基板Ｗの上面Ｗ１を覆う液膜Ｊを形成する。このため、基板Ｗ上から処理液があふれることを好適に抑制できる。すなわち、処理液のロスを好適に抑えることができる。よって、基板処理装置１は、より少ない処理液で、液膜Ｊを効率良く形成できる。すなわち、基板処理装置１は、基板Ｗを少量の処理液で処理できる。その結果、基板処理装置１では、処理液の使用量は比較的に少ない。例えば、基板処理装置１における処理液の使用量は、従来装置における処理液の使用量よりも少ない。

制御部１０は、圧力調整部２０と温度調整部３１を制御することによって、液膜Ｊを凝固させて、ステージ１５に載置される基板Ｗの上面Ｗ１上に第２固体膜Ｌを形成する。よって、液膜Ｊが第２固体膜Ｈに変わるとき、基板Ｗの上面Ｗ１は気液界面Ｋと接しない。

制御部１０は、圧力調整部２０と温度調整部３１を制御することによって、第２固体膜Ｌを昇華させる。よって、第２固体膜Ｌが昇華するとき、基板Ｗの上面Ｗ１は気液界面と接しない。

まとめると、液膜Ｊを凝固させ、かつ、第２固体膜Ｌを昇華させるように、制御部１０は圧力調整部２０と温度調整部３１を制御する。このため、基板処理装置１は、基板Ｗの上面Ｗ１が気液界面Ｋと接することなく、基板Ｗの上面Ｗ１から第２固体膜Ｌを除去できる。よって、基板処理装置１は、基板Ｗの上面Ｗ１を保護しつつ、基板Ｗを乾燥できる。したがって、基板処理装置１は、基板Ｗを一層適切に処理できる。

基板処理装置１は、供給部１７ｂを備える。供給部１７ｂは、筐体１２にアンモニアガスを供給する。制御部１０は、供給部１７ｂを制御することによって、筐体１２内にアンモニアガスを供給し、液膜Ｊにアンモニアガスを溶解させる。このように、基板処理装置１は、基板Ｗの上面Ｗ１が気液界面Ｋと接することなく、液膜Ｊの成分を調整できる。よって、基板処理装置１は、基板Ｗの上面Ｗ１を保護しつつ、基板Ｗを一層適切に処理できる。

温度調整部３１は、ステージ１５に取り付けられる。よて、温度調整部３１は、ステージ１５に載置される基板Ｗの温度を好適に調整できる。

基板処理装置１は、電子放射部４１を備える。電子放射部４１は、筐体１２内に電子を放射する。よって、第２固体膜Ｈを好適に帯電させることができる。

基板処理装置１は、電極４６を備える。電極４６は、筐体１２内に設置される。電極４６は、正電圧が印加される。よって、電極４６は、負に帯電したパーティクルＢを好適に収集できる。

本発明は、実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。

（１）実施形態では、凝華工程では、１つの種類のガス（水蒸気）が凝華した。但し、これに限られない。例えば、凝華工程では、複数種類のガスが凝華してもよい。例えば、凝華工程では、水蒸気、アンモニアガス、メチルアミンガス、ジメチルアミンガス、トリメチルアミンガス、および、過酸化水素ガスの少なくともいずれかが、凝華してもよい。本変形実施形態によれば、水蒸気、アンモニアガス、メチルアミンガス、ジメチルアミンガス、トリメチルアミンガス、および、過酸化水素ガスの少なくともいずれかに由来する液膜Ｊを形成できる。

例えば、水蒸気に由来する液膜Ｊによれば、基板Ｗにリンス処理を行うことができる。アンモニアガス、メチルアミンガス、ジメチルアミンガス、および、トリメチルアミンガスの少なくともいずれかに由来する液膜Ｊによれば、基板Ｗに洗浄処理を行うことができる。例えば、液膜Ｊによって、基板Ｗの上面Ｗ１からパーティクルＢを好適に除去できる。過酸化水素ガスに由来する液膜Ｊによれば、基板Ｗに酸化処理を行うことができる。例えば、液膜Ｊによって、基板Ｗの上面Ｗ１を酸化させることができる。

複数種類のガスが凝華する場合、複数種類のガスは同時に凝華してもよいし、同時に凝華しなくもよい。例えば、複数種類のガスが凝華する場合、複数種類のガスは、同じ凝華工程で凝華してもよい。あるいは、複数種類のガスはそれぞれ、互いに異なる凝華工程で、凝華してもよい。

２つの変形実施形態を説明する。

（１－１）図１６は、変形実施形態の基板処理方法の手順を示すフローチャートである。なお、実施形態と同じステップについては同符号を付すことで詳細な説明を省略する。変形実施形態の基板処理方法は、ステップＳ４－Ｓ６の点で、実施形態の基板処理方法と異なる。

第１供給工程（ステップＳ４）では、水蒸気とアンモニアガスが筐体１２に供給される。例えば、水蒸気とアンモニアガスは、同時に筐体１２に供給される。このため、筐体１２内の気体Ｇは、水蒸気とアンモニアガスを含む。

具体的には、供給部１７ａと供給部１７ｂがそれぞれ、水蒸気とアンモニアガスを筐体１２に供給してもよい。あるいは、水蒸気とアンモニアガスの混合ガスを筐体１２に供給するように、供給部１７ａの構成を変更してもよい。

凝華工程（ステップＳ５）では、水蒸気とアンモニアガスが凝華して、第１固体膜Ｈになる。

凝華工程では、筐体１２の気体Ｇの圧力は、第１圧力Ｐ１に調整される。凝華工程では、ステージ１５に載置される基板Ｗは、第１温度Ｔ１に調整される。ここで、凝華させるガスの種類に応じて、第１圧力Ｐ１と第１温度Ｔ１は、適宜に選択、変更される。例えば、第１圧力Ｐ１は、水蒸気およびアンモニアガスが凝華可能な圧力である。例えば、第１温度Ｔ１は、第１圧力Ｐ１の下で、水蒸気およびアンモニアガスが凝華する温度である。

融解工程（ステップＳ６）では、第１固体膜Ｈが融解して、液膜Ｊになる。液膜Ｊは、水蒸気とアンモニアガスに由来する処理液で形成される。すなわち、液膜Ｊは、アンモニア水を含む。このため、融解工程は、液膜Ｊを用いて、基板Ｗに洗浄処理を行うことができる。例えば、融解工程は、基板Ｗの上面Ｗ１からパーティクルＢを離すことができる。

融解工程では、筐体１２の気体Ｇの圧力は、第２圧力Ｐ２に調整される。融解工程では、ステージ１５に載置される基板Ｗは、第２温度Ｔ２に調整される。ここで、第２圧力Ｐ２と第２温度Ｔ２は、第１固体膜Ｈの成分に応じて、適宜に選択、変更される。

同様に、凝固工程における第３圧力Ｐ３および第３温度Ｔ３も、液膜Ｊの成分に応じて、適宜に選択、変更される。昇華工程における第４圧力Ｐ４および第４温度Ｔ４も、第２固体膜Ｌの成分に応じて、適宜に選択、変更される。

本変形実施形態では、第２供給工程（ステップＳ７）を省略してもよい。

本変形実施形態では、供給部１７ａおよび供給部１７ｂは、本発明の第１供給部の例である。水蒸気およびアンモニアガスは、本発明における第１処理ガスの例である。

（１－２）図１７は、変形実施形態の基板処理方法の手順を示すフローチャートである。なお、実施形態と同じステップについては同符号を付すことで詳細な説明を省略する。変形実施形態の基板処理方法は、ステップＳ４－Ｓ６の点で、実施形態の基板処理方法と異なる。

変形実施形態の基板処理方法は、ステップＳ４に代えて、ステップＳ４ａ、Ｓ４ｂを備える。変形実施形態の基板処理方法は、ステップＳ５に代えて、ステップＳ５ａ、Ｓ５ｂを備える。

ステップＳ４ａの第１供給工程では、水蒸気が筐体１２に供給される。

ステップＳ５ａの凝華工程では、水蒸気が凝華する。

図１８は、ステップＳ５ａの凝固工程における基板Ｗの上面Ｗ１を模式的に示す図である。筐体１２内の気体Ｇに含まれる水蒸気は、液体を経ずに、第１固体膜Ｈａに変わる。

ステップＳ４ｂの第１供給工程では、アンモニアガスが筐体１２に供給される。

ステップＳ５ａの凝華工程の後に、ステップＳ５ｂの凝華工程が実行される。ステップＳ５ｂの凝華工程では、アンモニアガスが凝華する。

図１９は、ステップＳ５ｂの凝固工程における基板Ｗの上面Ｗ１を模式的に示す図である。筐体１２内の気体Ｇに含まれるアンモニアガスは、液体を経ずに、第１固体膜Ｈｂに変わる。第１固体膜Ｈｂは、第１固体膜Ｈａ上に積層される。第１固体膜Ｈａと第２固体膜Ｈｂの全体は、基板Ｗの上面Ｗ１を覆う。

このように、水蒸気は先に凝華する。水蒸気が凝華した後に、アンモニアガスは凝華する。なお、アンモニアガスが先に凝華し、その後、水蒸気が凝華してもよい。

融解工程（ステップＳ６）では、第１固体膜Ｈａおよび第１固体膜Ｈｂの全体が融解して、液膜Ｊになる。液膜Ｊは、水蒸気とアンモニアガスに由来する処理液で形成される。すなわち、液膜Ｊは、アンモニア水を含む。このため、融解工程は、液膜Ｊを用いて、基板Ｗに洗浄処理を行うことができる。例えば、融解工程は、基板Ｗの上面Ｗ１からパーティクルＢを離すことができる。

本変形実施形態では、第２供給工程（ステップＳ７）を省略してもよい。

本変形実施形態では、供給部１７ａおよび供給部１７ｂは、本発明の第１供給部の例である。水蒸気およびアンモニアガスは、本発明における第１処理ガスの例である。

（２）実施形態では、第２供給工程では、１つの種類のガス（アンモニアガス）が液膜Ｊに溶解した。但し、これに限られない。例えば、第２供給工程では、複数種類のガスが凝華してもよい。例えば、第２供給工程では、水蒸気、アンモニアガス、メチルアミンガス、ジメチルアミンガス、トリメチルアミンガス、および、過酸化水素ガスの少なくともいずれかが、液膜Ｊに溶解してもよい。本変形実施形態によれば、水蒸気、アンモニアガス、メチルアミンガス、ジメチルアミンガス、トリメチルアミンガス、および、過酸化水素ガスの少なくともいずれかに由来する液膜Ｊを形成できる。

複数種類のガスが液膜Ｊに溶解する場合、複数種類のガスは同時に液膜Ｊに溶解してもよいし、同時に液膜Ｊに溶解しなくてもよい。例えば、複数種類のガスが液膜Ｊに溶解する場合、複数種類のガスは、同じ第２供給工程で、液膜Ｊに溶解してもよい。あるいは、複数種類のガスはそれぞれ、互いに異なる第２供給工程で、液膜Ｊに溶解してもよい。

２つの変形実施形態を説明する。

（２－１）図２０は、変形実施形態にかかる処理ユニット１１の構成を示す図である。なお、実施形態と同じ構成については同符号を付すことで詳細な説明を省略する。

処理ユニット１１は、供給部１７ａ－１７ｃに加えて、供給部１７ｄを備える。供給部１７ｄも、筐体１２に連通接続される。供給部１７ｄは、筐体１２にガスを供給する。供給部１７ｄが供給するガスは、過酸化水素ガスである。過酸化水素ガスは、気相である。

供給部１７ｄは、供給源２１ｄに連通接続される。供給源２１ｄは、過酸化水素ガスを供給部１７ｄに送る。供給源２１ｄは、基板処理装置１の要素であってもよいし、基板処理装置１の要素でなくてもよい。

供給部１７ｄは、吹出部２３に連通接続される。

供給部１７ｄは、配管１８ｄと弁１９ｄを備える。弁１９ｄは、配管１８ｄに設けられる。配管１８ｄは、供給源２１ｄに連通接続される第１端を有する。配管１８ｄは、吹出部２３に連通接続される第２端を有する。弁１９ｄが開くとき、供給部１７ｄは、吹出部２３を通じて筐体１２に過酸化水素ガスを供給する。弁１９ｄが閉じるとき、供給部１７ｄは、過酸化水素ガスを筐体１２に供給しない。

便宜上、図４を参照する。なお、実施形態と同じステップについては詳細な説明を省略する。本変形実施形態の基板処理方法は、ステップＳ７の点で、実施形態の基板処理方法と異なる。

第２供給工程（ステップＳ７）では、アンモニアガスと過酸化水素ガスが筐体１２に供給される。例えば、アンモニアガスと過酸化水素ガスは、同時に筐体１２に供給される。このため、筐体１２内の気体Ｇは、アンモニアガスと過酸化水素ガスを含む。

具体的には、供給部１７ｂと供給部１７ｄがそれぞれ、アンモニアガスと過酸化水素ガスを筐体１２に供給する。

第２供給工程（ステップＳ７）では、液膜Ｊは、アンモニアガスと過酸化水素ガスを溶解する。その結果、液膜Ｊは、アンモニア水と過酸化水素水を含む。液膜Ｊがアンモニア水を含むので、液膜Ｊは、基板Ｗに洗浄処理を行うことができる。例えば、液膜Ｊは、基板Ｗの上面Ｗ１からパーティクルＢを好適に除去できる。液膜Ｊが過酸化水素水を含むので、液膜Ｊは、基板Ｗに酸化処理を行うことができる。例えば、液膜Ｊは、基板Ｗの上面Ｗ１を酸化させることができる。

本変形実施形態では、供給部１７ｂおよび供給部１７ｄは、本発明の第２供給部の例である。アンモニアガスおよび過酸化水素ガスは、本発明における第２処理ガスの例である。

（２－２）図２１は、変形実施形態の基板処理方法の手順を示すフローチャートである。なお、実施形態と同じステップについては同符号を付すことで詳細な説明を省略する。変形実施形態の基板処理方法は、ステップＳ７に代えて、ステップＳ７ａ、Ｓ７ｂを備える。

ステップＳ７ａの第２供給工程では、過酸化水素ガスが筐体１２に供給される。ステップＳ７ａの第２供給工程では、液膜Ｊは、過酸化水素ガスを融解する。その結果、液膜Ｊは、過酸化水素水を含む。液膜Ｊが過酸化水素水を含むので、液膜Ｊは、基板Ｗに酸化処理を行うことができる。例えば、液膜Ｊは、基板Ｗの上面Ｗ１を酸化させることができる。

ステップＳ７ａの第２供給工程の後に、ステップＳ７ｂの第２供給工程は実行される。ステップＳ７ｂの第２供給工程では、アンモニアガスが筐体１２に供給される。ステップＳ７ｂの第２供給工程では、液膜Ｊは、アンモニアガスを融解する。その結果、液膜Ｊは、過酸化水素水に加えて、アンモニア水を含む。液膜Ｊがアンモニア水を含むので、液膜Ｊは、さらに、基板Ｗに洗浄処理を行うことができる。例えば、液膜Ｊは、基板Ｗの上面Ｗ１からパーティクルＢを好適に除去できる。

このように、過酸化水素ガスは先に液膜Ｊに溶解される。過酸化水素ガスが液膜Ｊに溶解される後に、アンモニアガスは液膜Ｊに溶解される。なお、アンモニアガスが先に液膜Ｊに溶解され、その後、過酸化水素ガスが液膜Ｊに溶解されてもよい。

本変形実施形態では、供給部１７ｂおよび供給部１７ｄは、本発明の第２供給部の例である。アンモニアガスおよび過酸化水素ガスは、本発明における第２処理ガスの例である。

（３）実施形態では、第２供給工程を備えた。但し、これに限られない。第２供給工程を省略してもよい。例えば、図１６または図１７に示す変形実施形態のように、第２供給工程を省略してもよい。

（４）実施形態では、第１供給工程の前に調整工程は実行される。但し、これに限られない。例えば、第１供給工程の後に調整工程は実行されてもよい。例えば、第１供給工程の後で、かつ、凝華工程の前に調整工程は実行されてもよい。

（５）実施形態では、基板処理方法は調整工程を備えた。但し、これに限られない。調整工程を省略してもよい。例えば、第１供給工程および昇華工程のいずれかが、調整工程と同等の動作を実行してもよい。例えば、第１供給工程において、筐体１２の気体Ｇの圧力とステージ１５に載置される基板Ｗの温度を調整してもよい。例えば、昇華工程において、筐体１２の気体Ｇの圧力とステージ１５に載置される基板Ｗの温度を調整してもよい。

（６）実施形態では、凝固工程は、液膜Ｊの蒸発を抑制しつつ、液膜Ｊを凝固させる。ただし、これに限られない。例えば、凝固工程は、液膜Ｊの一部のみが蒸発することを許容してもよい。例えば、液膜Ｊが水とアンモニアを含む場合、アンモニアが蒸発することを許容し、かつ、水が蒸発することを抑制しつつ、液膜Ｊを凝固させてもよい。

（７）実施形態では、収集工程を備えた。但し、これに限られない。収集工程を省略してもよい。例えば、図１７、２１に示すように、基板処理方法は、収集工程を備えて無くてもよい。帯電工程のみでも、負に帯電した第２固体膜Ｌと、負に帯電したパーティクルＢの間に斥力を発生させることができる。このため、パーティクルＢを第２固体膜Ｌから飛散させることができる。このため、収集工程を省略しても、基板ＷからパーティクルＢを好適に除去できる。

（８）実施形態では、帯電工程を備えた。但し、これに限られない。帯電工程を省略してもよい。例えば、図２１に示すように、基板処理方法は、帯電工程を備えて無くてもよい。例えば、基板処理方法が基板Ｗに行う処理に応じて、帯電工程を適宜に省略してもよい。例えば、基板処理方法が基板Ｗに酸化処理を行う場合、帯電工程を省略してもよい。例えば、基板処理方法が基板Ｗに洗浄処理を行わない場合、帯電工程を省略してもよい。

（９）実施形態では、供給部１７ａは水蒸気を筐体１２に供給した。但し、これに限られない。例えば、供給部１７ａは、水蒸気、アンモニアガス、メチルアミンガス、ジメチルアミンガス、トリメチルアミンガス、および、過酸化水素ガスの少なくともいずれかを、筐体１２に供給してもよい。供給部１７ｂについても、供給部１７ａと同様に変更してもよい。

（１０）実施形態では、供給部１７ａは１つの種類のガスを筐体１２に供給した。但し、これに限られない。例えば、供給部１７ａは、２種以上のガスを含む混合ガスを、筐体１２に供給してもよい。例えば、供給部１７ａは、水蒸気、アンモニアガス、メチルアミンガス、ジメチルアミンガス、トリメチルアミンガス、および、過酸化水素ガスの少なくとも２つ以上を含む混合ガスを、筐体１２に供給してもよい。供給部１７ｂについても、供給部１７ａと同様に変更してもよい。

（１１）実施形態では、供給部１７ａ、１７ｂ、１７ｃはともに、共通の吹出部２３に連通接続された。但し、これに限られない。供給部１７ａ、１７ｂ、１７ｃはそれぞれ、互いに異なる吹出部に連通接続されてもよい。

（１２）実施形態では、温度調整部３１の具体的な構成を例示した。例えば、温度調整部３１は、冷却管３３と電気ヒータ３７と備えた。但し、これに限られない。温度調整部３１の構成を適宜に変更してもよい。例えば、温度調整部３１は、発熱および吸熱するペルチエ素子を備えてもよい。例えば、温度調整部３１は、発熱および吸熱する熱電素子を備えてもよい。

（１３）実施形態では、基板Ｗは、基板Ｗの上面Ｗ１に形成されるパターンＲを有した。但し、これに限られない。例えば、基板Ｗは、パターンＲを有しなくてもよい。例えば、パターンＲは、基板Ｗの上面Ｗ１に形成されていなくてもよい。例えば、基板Ｗは、パターンＲが形成されていない上面Ｗ１を有してもよい。これらの変形実施形態においても、上述した基板処理方法および基板処理装置１は、基板Ｗの上面Ｗ１を保護しつつ、基板Ｗの上面Ｗ１に液膜Ｊを形成できる。したがって、これらの変形実施形態においても、基板処理方法および基板処理装置１によって、基板Ｗを適切に処理できる。

（１４）実施形態および上記（１）から（１３）で説明した各変形実施形態については、さらに各構成を他の変形実施形態の構成に置換または組み合わせるなどして適宜に変更してもよい。

１ … 基板処理装置
１０ … 制御部
１１ … 処理ユニット
１２ … 筐体
１３ … 処理空間
１５ … ステージ（基板載置部）
１７ａ … 供給部（第１供給部／第２供給部）
１７ｂ … 供給部（第２供給部）
１７ｃ … 供給部（圧力調整部）
２０ … 圧力調整部
２５ … 排気部（圧力調整部）
３１ … 温度調整部
３２ … 冷却部
３６ … 加熱部
４１ … 電子放射部
４３ … 電子線源
４５ … 収集部
４６ … 電極
Ｐ１ … 第１圧力（第１処理ガスが凝華可能な圧力）
Ｐ２ … 第２圧力（第１固体膜が融解可能な圧力）
Ｐ３ … 第３圧力（液膜が凝固可能な圧力）
Ｐ４ … 第４圧力（第２固体膜が昇華可能な圧力）
Ｔ１ … 第１温度（第１圧力の下で、第１処理ガスが凝華する温度）
Ｔ２ … 第２温度（第２圧力の下で、第１固体膜Ｈが融解する温度）
Ｔ３ … 第３温度（第３圧力の下で、液膜が凝固する温度）
Ｔ４ … 第４温度（第４圧力の下で、第２固体膜が昇華する温度）
Ａ … 凹部
Ｂ … パーティクル
Ｇ … 筐体内の気体
Ｈ … 第１固体膜
Ｊ … 液膜
Ｋ … 気液界面
Ｌ … 第２固体膜
Ｒ … パターン
Ｗ … 基板
Ｗ１ … 基板の上面
Ｗ２ … 凸部

Claims (20)

1. 基板を処理する基板処理方法であって、
   筐体内において基板を略水平姿勢で載置する載置工程と、
   前記筐体に第１処理ガスを供給する第１供給工程と、
   前記第１処理ガスを凝華させて、基板の上面を覆う第１固体膜を形成する凝華工程と、
   前記第１固体膜を融解させて、基板の前記上面を覆う液膜を形成する融解工程と、
   を備える基板処理方法。
2. 請求項１に記載の基板処理方法において、
   前記凝華工程は、前記筐体内の気体の圧力を前記第１処理ガスが凝華可能な圧力に保った状態で、前記第１処理ガスを冷却し、
   前記融解工程は、前記筐体内の気体の圧力を前記第１固体膜が融解可能な圧力に保った状態で、前記第１固体膜を加熱する
   基板処理方法。
3. 請求項１または２に記載の基板処理方法において、
   前記凝華工程は、前記第１処理ガスが基板の前記上面上に凝華する温度まで、基板を冷却し、
   前記融解工程は、前記第１固体膜が融解する温度まで、前記基板を加熱する
   基板処理方法。
4. 請求項１から３のいずれかに記載の基板処理方法であって、
   前記第１処理ガスは、水蒸気、アンモニアガス、メチルアミンガス、ジメチルアミンガス、トリメチルアミンガス、および、過酸化水素ガスの少なくともいずれかを含む
   基板処理方法。
5. 請求項１から４のいずれかに記載の基板処理方法であって、
   前記第１処理ガスは、水蒸気であり、
   前記凝華工程では、前記筐体内の気体の圧力は水の三重点の圧力よりも小さく、
   前記融解工程では、前記筐体内の前記気体の圧力は前記水の三重点の圧力よりも大きい
   基板処理方法。
6. 請求項１から５のいずれかに記載の基板処理方法において、
   前記液膜を凝固させて、基板の前記上面上に第２固体膜を形成する凝固工程と、
   前記第２固体膜を昇華させる昇華工程と、
   を備える基板処理方法。
7. 請求項６に記載の基板処理方法において、
   前記凝固工程は、前記筐体内の気体の圧力を前記液膜が凝固可能な圧力に保った状態で、前記液膜を冷却し、
   前記昇華工程は、前記筐体内の気体の圧力を前記第２固体膜が昇華可能な圧力に保った状態で、前記第２固体膜を加熱する
   基板処理方法。
8. 請求項６または７に記載の基板処理方法において、
   前記凝固工程は、前記液膜が凝固する温度まで、基板を冷却し、
   前記昇華工程は、前記第２固体膜が昇華する温度まで、基板を加熱する
   基板処理方法。
9. 請求項６から８のいずれかに記載の基板処理方法であって、
   前記昇華工程は、前記筐体内の気体を筐体の外部に排出する
   基板処理方法。
10. 請求項６から９のいずれかに記載の基板処理方法であって、
    前記第１処理ガスは、水蒸気であり、
    前記凝固工程では、前記筐体内の気体の圧力は水の三重点の圧力よりも大きく、
    前記昇華工程では、前記筐体内の気体の圧力は前記水の三重点の圧力よりも小さい
    基板処理方法。
11. 請求項１から１０のいずれかに記載の基板処理方法であって、
    前記筐体に第２処理ガスを供給する第２供給工程と、
    を備え、
    前記液膜は、前記第２処理ガスを溶解する
    基板処理方法。
12. 請求項１１に記載の基板処理方法であって、
    前記第２処理ガスは、水蒸気、アンモニアガス、メチルアミンガス、ジメチルアミンガス、トリメチルアミンガス、および、過酸化水素ガスの少なくともいずれかを含む
    基板処理方法。
13. 請求項１から１２のいずれかに記載の基板処理方法であって、
    前記第２固体膜を帯電させる帯電工程と、
    を備える
    基板処理方法。
14. 請求項１から１３のいずれかに記載の基板処理方法であって、
    帯電したパーティクルを収集する収集工程と、
    を備える
    基板処理方法。
15. 請求項１から１４のいずれかに記載の基板処理方法であって、
    基板は、基板の前記上面に形成されるパターンを有する
    基板処理方法。
16. 基板処理装置であって、
    密閉可能な筐体と、
    前記筐体内に設置され、基板を略水平姿勢で載置する基板載置部と、
    前記筐体内に第１処理ガスを供給する第１供給部と、
    前記筐体内の気体の圧力を調整する圧力調整部と、
    前記基板載置部に載置される基板の温度を調整する温度調整部と、
    前記第１供給部と前記圧力調整部と前記温度調整部を制御する制御部と、
    を備え、
    前記制御部は、
    前記第１供給部から前記筐体に前記第１処理ガスを供給させ、
    前記圧力調整部と前記温度調整部を制御することによって、第１処理ガスを凝華させて、前記基板載置部に載置される基板の上面を覆う第１固体膜を形成し、
    前記圧力調整部と前記温度調整部を制御することによって、前記第１固体膜を融解させて、前記基板載置部に載置される基板の前記上面を覆う液膜を形成する
    基板処理装置。
17. 請求項１６に記載の基板処理装置において、
    前記制御部は、
    前記圧力調整部と前記温度調整部を制御することによって、前記液膜を凝固させて、前記基板載置部に載置される基板の前記上面上に第２固体膜を形成し、
    前記圧力調整部と前記温度調整部を制御することによって、前記第２固体膜を昇華させる
    基板処理装置。
18. 請求項１６または１７に記載の基板処理装置において、
    前記筐体に第２処理ガスを供給する第２供給部と、
    を備え、
    前記制御部は、
    前記第２供給部から前記筐体に前記第２処理ガスを供給させ、前記液膜に前記第２処理ガスを溶解させる
    基板処理装置。
19. 請求項１６から１８のいずれかに記載の基板処理装置において、
    前記筐体内に電子を放射する電子放射部と、
    を備え、
    前記制御部は、前記電子放射部によって前記第２固体膜を負に帯電させる
    基板処理装置。
20. 請求項１９に記載の基板処理装置において、
    前記筐体内に設置され、正電圧が印加される電極と、
    を備える
    基板処理装置。

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