JP6226297B2 - 基板処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、基板を処理する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。

半導体装置の製造工程では、半導体ウエハ等の基板の表面が処理液で処理される。基板を一枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置は、基板をほぼ水平に保持しつつ、その基板を回転させるスピンチャックと、このスピンチャックによって回転される基板の表面に処理液を供給するためのノズルとを備えている。
スピンチャックに保持された基板に対して薬液が供給される。その後、リンス液が基板に供給される。これにより、基板上の薬液がリンス液に置換される。その後、基板上のリンス液を排除するためのスピンドライ工程が行われる。スピンドライ工程では、基板が高速回転されることにより、基板に付着しているリンス液が振り切られて除去（乾燥）される。

このようなスピンドライ工程では、基板に形成されたパターンの内部に入り込んだリンス液を十分に除去できない結果、乾燥不良が生じるおそれがある。そのため、たとえば特許文献１に記載されているように、リンス処理後の基板の表面に、イソプロピルアルコール（isopropyl alcohol：ＩＰＡ）液等の有機溶剤の液体を供給して、パターンの内部に入り込んだリンス液を有機溶剤の液体に置換し、基板の表面を乾燥させる手法が提案されている。

特開平９−３８５９５号公報

図２６に示すように、基板の高速回転により基板を乾燥させるスピンドライ工程では、液面（気液の界面）がパターン内に形成される。表面張力は、液面とパターンとの接触位置（気体、液体、および固体の界面）に働く。表面張力は、パターン倒壊を発生させる原因の一つである。
特許文献１のように、スピンドライ工程の前に有機溶剤の液体を基板に供給する場合には、表面張力の低い有機溶剤の液体がパターン間に存在するので、基板の乾燥時にパターンに加わる力が低下する結果、パターン倒壊を防止できると考えられている。

しかしながら、近年、高集積化のために、微細で高アスペクト比の微細パターン（凸状パターン、ライン状のパターンなど）が基板に表面に形成されている。微細で高アスペクト比の微細パターンは強度が低いので、スピンドライ工程の前に有機溶剤の液体を基板の表面に供給するだけでは、このような微細パターンの倒壊を十分に抑制できないおそれがある。

そこで、本発明の目的は、パターンの倒壊を抑制または防止しつつ、基板の表面を良好に乾燥させることができる、基板処理装置を提供することである。

前記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、基板を水平に保持する基板保持手段と、前記基板保持手段に保持されている基板の上面に処理液を供給することにより、基板の上面全域を覆う処理液の液膜を形成する処理液供給手段と、前記基板保持手段に保持されている基板を、基板の上面全域が処理液の液膜で覆われている状態で、処理液の沸点以上の温度で加熱することにより、処理液を蒸発させて、処理液の液膜と基板の上面との間に気相を形成する加熱手段と、処理液の液膜と基板の上面との間に気相が介在している状態で前記基板保持手段に保持されている基板上の処理液の液膜の周縁部に接触する外方誘導面を含み、前記外方誘導面と処理液の液膜との接触により、処理液を基板の上面から基板の周囲に誘導する誘導部材とを含む、基板処理装置である。基板の上面にパターンが形成されている場合、基板の上面は、母材（たとえば、シリコンウエハ）の上面と、パターンの表面とを含む。

この構成によれば、水平に保持されている基板の上面に処理液が供給され、基板の上面全域を覆う処理液の液膜が形成される。その後、処理液の沸点以上の温度で基板が加熱され、基板の温度が処理液の沸点以上の値に達する。これにより、処理液と基板の上面との界面で処理液が蒸発し、処理液の液膜と基板の上面との間に気相が形成される。このとき、処理液の液膜は基板の上面から浮上するので、基板上の処理液の液膜に働く摩擦抵抗は、零と見なせるほど小さい。そのため、処理液の液膜は、基板の上面に沿って滑り易い状態にある。

誘導部材の外方誘導面は、処理液の液膜と基板の上面との間に気相が介在している状態で基板上の処理液の液膜の周縁部に接触する。外方誘導面に接触した処理液は、誘導部材を伝って基板の周囲に排出される。この誘導部材と液膜との接触をきっかけに、基板の周縁部に向かう外向きの流れが処理液の液膜に形成され、基板上の処理液の液膜が多数の小滴に分裂することなく、塊のまま基板から排除される。これにより、処理液の液膜を基板から素早く短時間で排除できる。

高速回転により基板を乾燥させるスピンドライ工程では、隣接する２つの構造物に跨る液面（気液の界面）が形成される。パターンを倒壊させる表面張力は、液面とパターンとの接触位置（気体、液体、および固体の界面）に働く。これに対して、本発明では、基板の温度が処理液の沸点以上であるので、処理液が基板の上面に接触したとしても、この液体は直ぐに蒸発する。そのため、スピンドライ工程のときのような液面が形成されず、パターンを倒壊させる表面張力がパターンに加わらない。したがって、パターン倒壊の発生を低減できる。

さらに、基板上で液膜を蒸発させると、ウォーターマークやパーティクル等の欠陥が発生するおそれがある。これに対して、本発明では、液膜を基板に対して移動させることにより排除する。したがって、ウォーターマークやパーティクル等の発生を低減できる。特に、処理液の液膜と基板の上面との間に気相が介在しており、処理液の液膜が基板の上面に沿って滑り易い状態にあるので、素早く短時間で液膜を排除できる。これにより、基板の上面が処理液の液膜から部分的に露出している時間を低減できるので、より均一な処理を基板に施すことができる。

請求項２に記載の発明は、前記誘導部材は、等間隔で基板の周方向に配列された複数の外方誘導面を含む、請求項１に記載の基板処理装置である。
外方誘導面が基板上の処理液の液膜に接触すると、基板上の処理液を外方に誘導する力が基板上の処理液の液膜に加わる。複数の外方誘導面が基板の周方向に等間隔で配列されているので、複数の外方誘導面は、基板の周方向に等間隔で離れた複数の位置で、基板上の処理液の液膜に接触する。したがって、基板上の処理液の液膜は、複数の外方誘導面によって均一に外方に誘導される。そのため、基板上の処理液の液膜を偏りなく基板から排除できる。

請求項３に記載の発明は、前記外方誘導面は、基板の周縁部に沿って延びる環状または円弧状である、請求項１または２に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、外方誘導面が基板の周縁部に沿って延びているので、外方誘導面と液膜との接触面積を増加させることができる。これにより、基板上の処理液を外方に誘導する力を増加させることができる。

請求項４に記載の発明は、前記外方誘導面は、基板の全周にわたって連続した環状である、請求項３に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、外方誘導面が基板の全周にわたって連続しているので、外方誘導面と液膜との接触面積をさらに増加させることができる。これにより、基板上の処理液を外方に誘導する力をさらに増加させることができる。さらに、環状の外方誘導面が液膜の周縁部の全周に接触するので、基板上の処理液の液膜は、環状の外方誘導面によって均一に外方に誘導される。そのため、基板上の処理液の液膜を偏りなく基板から排除できる。

請求項５に記載の発明は、前記基板処理装置は、前記基板保持手段に保持されている基板の上面に対向する対向面を有する対向部材をさらに含み、前記誘導部材は、前記対向面から下方に突出している、請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板処理装置である。基板が円板状である場合、対向面は、基板の外径よりも大きい外径を有していることが好ましい。また、対向面は、基板の上面と平行であることが好ましい。

この構成によれば、対向部材の対向面によって基板の上面が覆われる。この状態で、基板上の処理液の液膜が、誘導部材によって外方に誘導される。したがって、基板の上面の露出部分を対向部材で保護しながら、基板上の処理液の液膜を基板から排除できる。
請求項６に記載の発明は、前記基板保持手段は、基板の周縁部に押し付けられる可動把持部を含む可動ピンと、前記可動把持部が基板の周縁部に押し付けられる閉位置と前記可動把持部が基板の周縁部から離れる開位置との間で前記可動ピンを移動させるチャック開閉ユニットとを含み、前記基板処理装置は、前記可動ピンが前記開位置に位置している状態で、処理液の液膜と基板の上面との間に気相が形成されるように、前記チャック開閉ユニットおよび加熱手段を制御する制御装置をさらに含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板処理装置である。

この構成によれば、可動把持部が基板の周縁部から離れている状態で、処理液の液膜と基板の上面との間に気相が形成される。基板の上面から浮上している処理液の液膜は、基板の上面に沿って滑り易い状態にある。処理液の液膜が浮上したときに可動把持部が基板の周縁部から離れているので、処理液の液膜が可動把持部との接触により意図せず基板から排除されることを防止できる。

請求項７に記載の発明は、前記基板保持手段は、基板の周縁部に押し付けられる可動把持部を含む可動ピンと、前記可動ピンを移動させるチャック開閉ユニットとを含み、前記誘導部材は、前記可動ピンに設けられており、前記チャック開閉ユニットは、前記可動把持部が基板の周縁部に押し付けられると共に、前記外方誘導面が基板上の処理液の液膜から離れる閉位置と、前記可動把持部が基板の周縁部から離れると共に、前記外方誘導面が基板上の処理液の液膜に接触する開位置との間で、前記可動ピンを移動させる、請求項１〜６のいずれか一項に記載の基板処理装置である。

この構成によれば、可動把持部および外方誘導面が、可動ピンに設けられている。可動把持部および外方誘導面は、可動ピンの互いに異なる位置に配置されている。したがって、可動ピンの位置を変えることにより、可動把持部および外方誘導面を使い分けることができる。さらに、可動把持部および外方誘導面が共通の部材に設けられているので、部品点数を減らすことができる。さらに、可動把持部を移動させるユニットと、外方誘導面を移動させるユニットとを共用することもできる。

請求項８に記載の発明は、前記基板保持手段は、基板の周縁部に押し付けられる可動把持部を含む可動ピンと、前記可動ピンを移動させるチャック開閉ユニットとを含み、前記外方誘導面は、前記可動把持部に設けられており、前記チャック開閉ユニットは、前記可動把持部が基板の周縁部に押し付けられると共に、前記外方誘導面が基板上の処理液の液膜に接触する閉位置と、前記可動把持部が基板の周縁部から離れると共に、前記外方誘導面が基板上の処理液の液膜から離れる開位置との間で、前記可動ピンを移動させる、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。

この構成によれば、外方誘導面が可動把持部の一部を構成している。可動ピンが閉位置に配置されると、可動把持部が基板の周縁部に押し付けられると共に、外方誘導面が基板上の処理液の液膜に接触する。したがって、外方誘導面が基板上の処理液の液膜に接触する誘導位置を、閉位置とは別に設けなくてもよい。そのため、可動ピンや可動ピンを移動させるユニット（チャック開閉ユニット）の構造を簡素化できる。

請求項９に記載の発明は、処理液の液膜と基板の上面との間に気相が形成されている状態で、前記基板保持手段に保持されている基板の上面に向けて気体を吐出することにより、処理液が排除された乾燥領域を基板の上面の一部の領域に形成する気体吐出手段をさらに含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、処理液の液膜と基板の上面との間に気相が形成されている状態で、基板の上面の一部の領域である吹き付け位置に気体が吹き付けられる。吹き付け位置にある処理液は、気体の供給によってその周囲に押し退けられる。これにより、吹き付け位置に乾燥領域が形成される。さらに、処理液が気体の供給によって吹き付け位置からその周囲に移動するので、基板の周縁部に向かう外向きの流れが処理液の液膜に形成される。したがって、気体の供給と誘導部材とを併用することにより、基板上の処理液の液膜を基板から素早く短時間で排除できる。

請求項１０に記載の発明は、前記気体吐出手段は、前記基板保持手段に保持されている基板の上面に沿って前記誘導部材に向かって流れる気流を形成する、請求項９に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、基板の上面に向けて気体が吐出される。これにより、基板の上面の一部から処理液が排除され、乾燥領域が基板の上面に形成される。その結果、誘導部材に向かう流れが処理液の液膜に形成される。さらに、気体が基板の上面に沿って誘導部材に向かって流れるので、誘導部材に向かう処理液の流れが、基板の上面に沿って誘導部材に向かう気流によって促進される。したがって、基板上の処理液の液膜を効率的に排除できる。そのため、液膜の排除に要する時間を短縮できる。

請求項１１に記載の発明は、前記誘導部材に向けて気体を吐出する液残り防止手段をさらに含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、誘導部材に向けて吐出された気体によって、誘導部材に付着している液体が吹き飛ばされる。そのため、誘導部材に付着している液体に起因するパーティクルの発生を低減できる。

請求項１２に記載の発明は、前記加熱手段は、前記基板保持手段に保持されている基板の上面全域をそれぞれ独立した温度で加熱する複数のヒータを含み、前記基板処理装置は、前記加熱手段を制御する制御装置をさらに含み、前記制御装置は、前記基板保持手段に保持されている基板を、基板の上面全域が処理液の液膜で覆われている状態で、処理液の沸点以上の温度で均一に加熱することにより、処理液を蒸発させて、処理液の液膜と基板の上面との間に気相を形成する均一加熱工程と、前記均一加熱工程の後に、処理液の液膜と基板の上面との間に気相が形成されている状態で、処理液の沸点以上の低温領域と前記低温領域よりも高温の高温領域とを基板の上面に形成する温度差発生工程とを実行する、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の基板処理装置である。

この構成によれば、処理液の沸点以上の温度で基板が均一に加熱される。これにより、処理液の液膜と基板の上面との間に気相が形成される。その後、互いに温度が異なる高温領域および低温領域が、基板の上面に形成される。そのため、処理液の液膜内に温度差が発生し、低温の方に移動する流れが処理液の液膜に形成される。したがって、温度差の発生と誘導部材とを併用することにより、基板上の処理液の液膜を基板から素早く短時間で排除できる。

請求項１３に記載の発明は、前記制御装置は、前記温度差発生工程において、基板の上面中央部に高温領域を形成する、請求項１２に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、基板の上面中央部を覆う処理液の液膜の中央部がその周囲の部分よりも高温になる。そのため、液膜の周縁部に向かう放射状の流れが、処理液の液膜に形成される。したがって、温度差の発生と誘導部材とを併用することにより、基板上の処理液の液膜を基板から素早く短時間で排除できる。さらに、高温領域が最初に形成される位置が基板の上面周縁部である場合よりも、処理液の液膜を排除する時間を短縮できる。

請求項１４に記載の発明は、前記制御装置は、前記温度差発生工程において、基板の上面周縁部に高温領域を形成する、請求項１２に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、基板の上面周縁部を覆う処理液の液膜の周縁部が液膜の他の部分よりも高温になる。そのため、液膜の周縁部に向かう流れが処理液の液膜に形成される。したがって、温度差の発生と誘導部材とを併用することにより、基板上の処理液の液膜を基板から素早く短時間で排除できる。

請求項１５に記載の発明は、前記制御装置は、前記温度差発生工程の後に、前記低温領域と前記高温領域との境界を前記低温領域の方に移動させる境界移動工程をさらに実行する、請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、処理液の液膜内に温度差が発生するので、低温の方に移動する流れが処理液の液膜に形成される。さらに、低温領域と高温領域との境界を低温領域に方に移動させるので、液膜内において低温の方に移動する流れが促進される。これにより、基板上の処理液の液膜を効率的に排除できる。

請求項１６に記載の発明は、前記処理液供給手段によって基板に供給される処理液は、水よりも表面張力が小さく、水よりも沸点が低い液体である、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、基板に供給される液体の表面張力が小さいので、隣接する２つの構造物に跨る液面が、一時的に形成されたとしても、パターンに加わる表面張力が小さい。したがって、パターン倒壊の発生を低減できる。さらに、蒸発し易い液体が基板に供給されるので、加熱手段の温度を抑えながら、処理液の液膜と基板の上面との間に気相を形成できる。

請求項１７に記載の発明は、前記基板処理装置は、前記基板保持手段を収容する開閉可能なインナーチャンバーと、前記インナーチャンバーを収容するアウターチャンバーとを含む、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、基板保持手段を収容するインナーチャンバーが、アウターチャンバー内に配置されている。インナーチャンバーが開閉可能なので、インナーチャンバーの内部をインナーチャンバーを除くアウターチャンバーの内部から必要に応じて隔離できる。したがって、インナーチャンバーおよびアウターチャンバーにより二重に覆われた密閉度の高い空間を必要に応じて形成できる。そのため、密閉度の高い空間内で基板の加熱などの処理を実施できる。さらに、インナーチャンバーを開けば、気体または液体を吐出するノズルをインナーチャンバーの中とインナーチャンバーの外との間で行き来させることができるので、このようなノズルをインナーチャンバー内に配置しなくてもよい。したがって、インナーチャンバーの大型化を抑制または防止できる。

請求項１８に記載の発明は、前記基板処理装置は、前記インナーチャンバーの内部に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段をさらに含む、請求項１７に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、基板保持手段を収容するインナーチャンバーの内部に不活性ガスを供給するので、インナーチャンバー内の空気を不活性ガスに置換でき、インナーチャンバー内の酸素濃度を低減できる。したがって、ウォーターマークなどの酸素に起因する問題の発生を防止できる。

本発明の第１実施形態に係る基板処理装置を上から見た模式図である。 処理ユニットの内部を水平に見た模式図である。 第１保持ユニットおよび第２保持ユニットを示す平面図である。 可動ピンを示す平面図である。 誘導部材の断面を示す処理ユニットの一部の模式図である。 複数の誘導部材と基板との位置関係を示す平面図である。 固定ピンを水平に見た模式図である。 可動ピンおよびチャック開閉ユニットを水平に見た模式図である。 図８に示すＩＸ−ＩＸ線に沿う断面図であり、可動ピンが閉位置に位置している状態を示している。 図８に示すＩＸ−ＩＸ線に沿う断面図であり、可動ピンが開位置に位置している状態を示している。 処理ユニット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。 ＩＰＡの液膜が浮上する前の状態を示す模式図である。 ＩＰＡの液膜が浮上した後の状態を示す模式図である。 ＩＰＡの液膜に割れまたは亀裂が発生した状態を示す模式図である。 ＩＰＡの液膜が基板の上面から浮上している状態を示す模式図である。 基板上のＩＰＡの液膜が誘導部材によって誘導されている状態を示す模式図である。 本発明の第２実施形態に係る誘導部材を示す平面図である。 本発明の第３実施形態に係る処理ユニットの一部を示す模式図である。 本発明の第４実施形態に係る誘導部材および可動ピンを示す平面図であり、可動ピンが閉位置に位置している状態を示している。 本発明の第４実施形態に係る誘導部材および可動ピンを示す平面図であり、可動ピンが開位置に位置している状態を示している。 本発明の第５実施形態に係る誘導部材および可動ピンを示す鉛直断面図であり、可動ピンが閉位置に位置している状態を示している。 本発明の第６実施形態に係る有機溶剤排除工程を示す模式図である。 本発明の第７実施形態に係る有機溶剤排除工程を示す平面図である。 図２０Ａに示す基板を水平に見た模式図である。 本発明の第８実施形態に係る処理ユニットの一部を示す模式図である。 誘導部材に残留している液滴を気体で除去している状態を示す鉛直断面図である。 本発明の第９実施形態に係る有機溶剤排除工程を示す模式図であり、低温領域と高温領域とが基板の上面に形成されている状態を示している。 本発明の第９実施形態に係る有機溶剤排除工程において、高温領域を外方に拡大させている状態を示す模式図である。 本発明の第１０実施形態に係る有機溶剤排除工程を示す模式図であり、低温領域と高温領域とが基板の上面に形成されている状態を示している。 図２４Ａに示す基板を上から見た模式図である。 本発明の第１１実施形態に係る有機溶剤排除工程を示す模式図であり、基板の上方に配置された上方ヒータでＩＰＡの液膜の中央部を加熱している状態を示している。 スピンドライ工程においてパターン内に形成される液面を示す基板の断面図である。

以下では、本発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
基板処理装置１は、シリコンウエハなどの円板状の基板Ｗを一枚ずつ処理する枚葉式の装置である。図１に示すように、基板処理装置１は、処理液で基板Ｗを処理する複数の処理ユニット２と、処理ユニット２で処理される複数枚の基板Ｗを収容するキャリアＣが載置されるロードポートＬＰと、ロードポートＬＰと処理ユニット２との間で基板Ｗを搬送する搬送ロボットＩＲおよび搬送ロボットＣＲと、基板処理装置１を制御する制御装置３とを含む。

図２に示すように、処理ユニット２は、一枚の基板Ｗを水平な姿勢で保持しながら、基板Ｗの中央部を通る鉛直な回転軸線Ａ１まわりに基板Ｗを回転させる第１保持ユニット１５と、一枚の基板Ｗを水平な姿勢で保持しながら加熱する第２保持ユニット２９とを含む。第１保持ユニット１５および第２保持ユニット２９は、基板保持手段の一例である。
図２に示すように、処理ユニット２は、さらに、第１保持ユニット１５および第２保持ユニット２９を収容する開閉可能なインナーチャンバー７と、回転軸線Ａ１まわりにインナーチャンバー７を取り囲む筒状のカップ３８と、インナーチャンバー７およびカップ３８を収容するアウターチャンバー４とを含む。

図２に示すように、アウターチャンバー４は、第１保持ユニット１５および第２保持ユニット２９等を収容する箱形のチャンバー本体５と、チャンバー本体５に設けられた搬入・搬出口を開閉するシャッター６とを含む。図示はしないが、アウターチャンバー４は、さらに、搬入・搬出口が開かれる開位置と搬入・搬出口が閉じられる閉位置との間でシャッター６を移動させるシャッター開閉ユニットを含む。

図２に示すように、インナーチャンバー７は、第１保持ユニット１５および第２保持ユニット２９を収容する有底筒状のチャンバー本体８と、チャンバー本体８の上端に設けられた開口を開閉する上蓋１１と、チャンバー本体８の開口が開かれる上位置とチャンバー本体８の開口が上蓋１１で閉じられる下位置との間で、上蓋１１をアウターチャンバー４内で鉛直方向に昇降させる蓋昇降ユニット１４とを含む。

図２に示すように、チャンバー本体８は、アウターチャンバー４の床面に沿って配置された円板状の底壁部９と、底壁部９の外周部から上方に延びる円筒状の下周壁部１０とを含む。上蓋１１は、チャンバー本体８の上方で水平な姿勢に保持された円板状の上壁部１２と、上壁部１２の外周部から下方に延びる円筒状の上周壁部１３とを含む。上蓋１１の上壁部１２は、第１保持ユニット１５および第２保持ユニット２９の上方に配置されている。チャンバー本体８の下周壁部１０は、第１保持ユニット１５および第２保持ユニット２９を取り囲んでいる。上蓋１１の上周壁部１３は、チャンバー本体８の下周壁部１０の上方に配置されている。チャンバー本体８は、チャンバー本体８内から排出された液体を案内する排液配管（図示せず）に接続されている。

図２および図５に示すように、蓋昇降ユニット１４は、上位置（図２に示す位置）と下位置（図５に示す位置）との間で上蓋１１を鉛直方向に昇降させる。下位置は、チャンバー本体８の開口が閉じられる密閉位置である。上位置は、上蓋１１がチャンバー本体８から上方に退避した退避位置である。蓋昇降ユニット１４が上蓋１１を下位置に移動させると、上周壁部１３の環状の下面が、下周壁部１０の環状の上面に近づき、上周壁部１３と下周壁部１０との間の隙間が、上周壁部１３に保持された環状のシール部材ＳＬ１によって密閉される。これにより、インナーチャンバー７の内部の密閉度が高まる。その一方で、蓋昇降ユニット１４が上蓋１１を上位置に移動させると、上周壁部１３の環状の下面が、下周壁部１０の環状の上面から上方に遠ざかり、上周壁部１３の下面と下周壁部１０の上面との間隔が、上周壁部１３と下周壁部１０との間にスキャンノズルが進入可能な大きさまで広がる。

図２に示すように、第１保持ユニット１５は、基板Ｗを水平な姿勢で支持する複数本（たとえば、６本）の固定ピン１６と、複数本の固定ピン１６と協働して基板Ｗを水平な姿勢で把持する複数本（たとえば、３本）の可動ピン１９とを含む。第１保持ユニット１５は、さらに、複数本の固定ピン１６と複数本の可動ピン１９とを保持する支持リング２３と、支持リング２３に対して複数の可動ピン１９を移動させるチャック開閉ユニット２５と、回転軸線Ａ１まわりに支持リング２３を回転させるリング回転ユニット２４とを含む。図示はしないが、リング回転ユニット２４は、支持リング２３と共に回転軸線Ａ１まわりに回転するロータと、インナーチャンバー７のチャンバー本体８に保持されたステータとを含む。

図２に示すように、固定ピン１６および可動ピン１９は、支持リング２３から上方に突出している。固定ピン１６および可動ピン１９は、支持リング２３に保持されている。図３に示すように、６本の固定ピン１６は、等間隔で周方向に配列されている。３本の可動ピン１９は、周方向に連続して並ぶ３本の固定ピン１６の近傍にそれぞれ配置されている。平面視で３本の可動ピン１９を通る円弧の中心角は１８０度未満であり、３本の可動ピン１９は、周方向に偏って配置されている。固定ピン１６は、支持リング２３に対して移動不能であり、可動ピン１９は、支持リング２３に対して移動可能である。支持リング２３は、基板Ｗの外径よりも大きい外径を有している。支持リング２３は、インナーチャンバー７のチャンバー本体８内に保持されている。

図７に示すように、固定ピン１６は、基板Ｗの下面周縁部に接触することにより基板Ｗを水平な姿勢で支持する固定支持部１７と、固定支持部１７に支持されている基板Ｗの周縁部に押し付けられる固定把持部１８とを含む。固定支持部１７は、斜め下に内方に延びる支持面を含む。複数の固定ピン１６は、固定支持部１７と基板Ｗの下面周縁部との接触により、基板Ｗを水平な姿勢で保持する。複数の固定ピン１６による基板Ｗの支持位置は、インナーチャンバー７の下周壁部１０の上端よりも上方の位置である。

図４に示すように、可動ピン１９は、上下方向に延びるシャフト部２０と、シャフト部２０に支持されたベース部２１と、ベース部２１から上方に突出する円柱状の可動把持部２２とを含む。可動ピン１９は、可動把持部２２が基板Ｗの周縁部に押し付けられる閉位置（実線で示す位置）と、可動把持部２２が基板Ｗから離れる開位置（二点鎖線で示す位置）との間で、鉛直なピン回動軸線Ａ２（シャフト部２０の中心線）まわりに支持リング２３に対して移動可能である。複数の可動ピン１９は、複数の固定ピン１６の固定把持部１８と協働して、基板Ｗを把持する。固定ピン１６および可動ピン１９による基板Ｗの把持位置は、複数の固定ピン１６による基板Ｗの支持位置と同一の位置である。

チャック開閉ユニット２５は、必要な場合だけ可動ピン１９を閉位置から移動させる、常時閉のユニットである。図９Ａおよび図９Ｂに示すように、チャック開閉ユニット２５は、可動ピン１９と共にピン回動軸線Ａ２まわりに回動する可動磁石Ｍ１と、可動ピン１９を閉位置に移動させる磁力を可動磁石Ｍ１に与える固定磁石Ｍ２とを含む。可動磁石Ｍ１および固定磁石Ｍ２は、いずれも永久磁石である。可動磁石Ｍ１および固定磁石Ｍ２は、可動ピン１９を閉位置に移動させるクローズユニットに相当する。

可動磁石Ｍ１は、可動ピン１９に保持されており、支持リング２３に対して移動可能である。固定磁石Ｍ２は、支持リング２３に固定されており、支持リング２３に対して移動不能である。可動ピン１９は、可動磁石Ｍ１および固定磁石Ｍ２の間で働く斥力または引力によって、閉位置の方向に付勢されている。したがって、可動磁石Ｍ１および固定磁石Ｍ２の間で働く磁力以外の力が、可動ピン１９に加わらない場合、可動ピン１９は閉位置に配置される。

図９Ａおよび図９Ｂに示すように、チャック開閉ユニット２５は、可動ピン１９と共にピン回動軸線Ａ２まわりに回動する２つの被操作片２６と、可動ピン１９を開位置に移動させる動力を発生するレバー操作ユニット２７と、レバー操作ユニット２７の動力を２つの被操作片２６の一方に伝達する操作レバー２８とを含む。被操作片２６、レバー操作ユニット２７、および操作レバー２８は、可動ピン１９を開位置に移動させるオープンユニットに相当する。

図９Ａおよび図９Ｂに示すように、２つの被操作片２６は、重量の偏りを低減するために、ピン回動軸線Ａ２に関して１８０度反対側に配置されている。図示はしないが、レバー操作ユニット２７は、たとえば、ホットプレート３０に保持されたシリンダ本体と、シリンダ本体に対して移動可能なロッドとを含む、エアシリンダである。操作レバー２８は、ロッドに取り付けられている。レバー操作ユニット２７および操作レバー２８は、ホットプレート３０と共に鉛直方向に昇降する。

図８に示すように、操作レバー２８の先端部は、ホットプレート３０から外方（回転軸線Ａ１から離れる方向）に延びている。操作レバー２８の先端部は、被操作片２６に水平に対向した状態で被操作片２６を押圧することにより被操作片２６を回動させて、可動ピン１９を閉位置から開位置に移動させる。後述するように、ホットプレート３０は第１基板受け渡し工程（ステップＳ７）から第２基板受け渡し工程（ステップＳ１０）にかけて上下方向に移動し、それに伴って操作レバー２８の先端部分も上下方向に移動する。操作レバー２８の先端部分がこのように上下方向に移動しても、操作レバー２８の先端部が被操作片２６と常に当接可能となるように、操作レバー２８の先端部と被操作片２６とは上下方向に十分な厚みを有している。

可動ピン１９を開位置に移動させる場合、図９Ｂに示すように、制御装置３は、操作レバー２８の先端部が一方の被操作片２６に水平に対向するように、支持リング２３の回転角とホットプレート３０の高さとを制御する。操作レバー２８の先端部が一方の被操作片２６に水平に対向している状態で、操作レバー２８が外方に移動すると、図９Ｂに示すように、一方の被操作片２６が操作レバー２８に押され、可動ピン１９が開位置の方に移動する。これにより、可動ピン１９が閉位置から開位置に移動する。

搬送ロボットＣＲは、ハンドＨ（図１参照）によって下から支持している基板Ｗを複数の固定ピン１６の固定支持部１７に置き、複数の固定ピン１６の固定支持部１７に支持されている基板ＷをハンドＨで下からすくい上げる。基板Ｗが複数の固定ピン１６に支持されている状態で、可動ピン１９が開位置から閉位置に移動すると、可動ピン１９の可動把持部２２が基板Ｗの周縁部に押し付けられ、可動ピン１９とは反対側に基板Ｗが水平に移動する。これにより、可動ピン１９とは反対側の位置において基板Ｗの周縁部が固定ピン１６の固定把持部１８に押し付けられ、基板Ｗが、固定ピン１６と可動ピン１９とによって把持される。そのため、基板Ｗが水平な姿勢で強固に保持される。

図２に示すように、第２保持ユニット２９は、基板Ｗを水平な姿勢で支持する支持プレートとしてのホットプレート３０と、ホットプレート３０を支持する支持テーブル３４と、支持テーブル３４を鉛直方向に移動させることによりホットプレート３０を鉛直方向に昇降させるプレート昇降ユニット３７とを含む。
図２に示すように、ホットプレート３０は、水平で平坦な円形の上面３１ａを有するプレート本体３１と、基板Ｗの下面がプレート本体３１の上面３１ａに近接した状態で基板Ｗをプレート本体３１の上方で支持する複数の支持ピン３２と、複数の支持ピン３２に保持されている基板Ｗをその下方から室温（たとえば、２０〜３０℃）よりも高い温度で加熱する複数のヒータ３３とを含む。複数のヒータ３３は、加熱手段の一例である。

図３に示すように、プレート本体３１は、基板Ｗの外径よりも小さい（たとえば、６ｍｍ小さい）外径を有している。プレート本体３１は、支持リング２３の内側の空間を上下方向に通過可能である。支持ピン３２は、プレート本体３１の上面３１ａから上方に突出する半球状の突出部を含む。複数の支持ピン３２は、各突出部と基板Ｗの下面との点接触により、基板Ｗの下面とプレート本体３１の上面３１ａとが平行または略平行な状態で、基板Ｗをプレート本体３１の上方で支持する。

支持ピン３２は、プレート本体３１と一体であってもよいし、プレート本体３１とは別の部材であってもよい。また、各支持ピン３２の高さは、一定であってもよいし、異なっていてもよい。基板Ｗに反りが生じるとき、その反り方（中央部が上に凸か下に凸か）は、既に行われた基板Ｗの処理に基づいてある程度予想できる場合がある。そのため、基板Ｗが複数の支持ピン３２に均一に支持されるように、基板Ｗの反りに合わせて各支持ピン３２の高さが予め調整されてもよい。

図３に示すように、複数のヒータ３３は、プレート本体３１の内部に配置されている。複数のヒータ３３は、プレート本体３１の上面３１ａ全域を加熱する。複数のヒータ３３は、基板Ｗの上面の複数の領域を領域ごとに独立した温度で個別に加熱する。したがって、制御装置３は、複数のヒータ３３を制御することにより、プレート本体３１の上面３１ａ全域を均一な温度で加熱したり、プレート本体３１の上面３１ａに温度差を発生させたりすることができる。ヒータ３３は、プレート本体３１の上面３１ａ中央部を加熱する中央ヒータと、プレート本体３１の上面３１ａ中央部を取り囲む環状の上面中間部を加熱する中間ヒータと、プレート本体３１の上面３１ａ中間部を取り囲む環状の上面周縁部を加熱する周縁ヒータとを含む。

図２に示すように、複数の支持ピン３２は、基板Ｗの下面がたとえば０．１ｍｍ程度の間隔を空けてプレート本体３１の上面３１ａに対向するように、基板Ｗをプレート本体３１の上方で支持する。ヒータ３３の熱は、プレート本体３１の上面３１ａに伝達される。ヒータ３３の熱は、基板Ｗとプレート本体３１との間の空間を介して基板Ｗに伝達される。また、ヒータ３３の熱は、基板Ｗの下面に点接触する支持ピン３２を介して基板Ｗに伝達される。基板Ｗとプレート本体３１とが近接しているので、基板Ｗの加熱効率の低下を抑えることができる。さらに、基板Ｗと支持ピン３２との接触面積が小さいので、基板Ｗの温度の均一性の低下を抑えることができる。

基板Ｗの下面がプレート本体３１の上面３１ａに面接触している場合、基板Ｗの下面とプレート本体３１の上面３１ａとが上下方向に離れるときに、両者の間で負圧が発生し、基板Ｗがプレート本体３１に吸着されることがある。この実施形態では、基板Ｗは、基板Ｗの下面がプレート本体３１の上面３１ａから離れた状態で、複数の支持ピン３２に支持される。したがって、このような現象の発生を抑制または防止できる。さらに、基板Ｗの下面がプレート本体３１の上面３１ａから離れているので、プレート本体３１の上面３１ａにある異物が基板Ｗに付着することを抑制または防止できる。

図２に示すように、支持テーブル３４は、ホットプレート３０を支持する円板状のテーブル部３５と、テーブル部３５の中央部から回転軸線Ａ１に沿って下方に延びるシャフト部３６とを含む。シャフト部３６は、インナーチャンバー７の底壁部９を通ってインナーチャンバー７の中からインナーチャンバー７の外に延びている。支持テーブル３４のシャフト部３６とインナーチャンバー７の底壁部９との間の隙間は、環状のシール部材ＳＬ２によって密閉されている。プレート昇降ユニット３７は、シャフト部３６に接続されている。

処理ユニット２内部に搬入された基板Ｗは、最初、第１保持ユニット１５の複数の固定ピン１６に保持される。このとき、ホットプレート３０は第１保持ユニット１５よりも下方に退避している。その後、ホットプレート３０が上昇する。ホットプレート３０が上昇する過程で第１保持ユニット１５からホットプレート３０に基板Ｗが受け渡される。ホットプレート３０がさらに上昇すると、基板Ｗは複数の固定ピン１６による基板Ｗの支持位置より上方まで移動する。この状態からホットプレート３０を下降させると、ホットプレート３０から複数の固定ピン１６に基板Ｗが受け渡される。このように基板Ｗはホットプレート３０の昇降により、複数の固定ピン１６とホットプレート３０との間で相互に受け渡される。

図２および図５に示すように、プレート昇降ユニット３７は、支持テーブル３４を移動させることにより、上位置（図５に示す位置）と下位置（図２に示す位置）との間でホットプレート３０を鉛直方向に昇降させる。上位置は、複数の固定ピン１６による基板Ｗの支持位置が、ホットプレート３０による基板Ｗの支持位置の上方に位置する高さである。下位置は、複数の固定ピン１６による基板Ｗの支持位置が、ホットプレート３０による基板Ｗの支持位置の下方に位置する高さである。下位置は、ホットプレート３０が複数の固定ピン１６による基板Ｗの支持位置よりも下方に退避した退避位置である。プレート昇降ユニット３７は、上位置から下位置までの任意の高さにホットプレート３０を位置させることができる。

図２および図５に示すように、第１保持ユニット１５の複数の固定ピン１６が基板Ｗを支持している状態（基板Ｗの把持が解除されている状態）で、プレート昇降ユニット３７がホットプレート３０を基板Ｗの下面よりも上方の高さまで上昇させると、基板Ｗは複数の固定ピン１６からホットプレート３０に移動する。これとは反対に、ホットプレート３０が基板Ｗを支持している状態で、プレート昇降ユニット３７がホットプレート３０を複数の固定ピン１６よりも下方の高さまで下降させると、基板Ｗはホットプレート３０から複数の固定ピン１６に移動する。

図２に示すように、処理ユニット２は、ホットプレート３０の上面中央部で開口する上向き吐出口４０に気体を供給する下気体配管４１と、下気体配管４１に介装された下気体バルブ４２と、下気体配管４１から上向き吐出口４０に供給される気体を加熱するインラインヒータとを含む。上向き吐出口４０に供給される気体は、窒素ガスである。上向き吐出口４０に供給される気体は、窒素ガスに限らず、アルゴンガスなどの窒素ガス以外の不活性ガスであってもよいし、乾燥空気または清浄空気であってもよい。上向き吐出口４０に供給される気体の温度は、室温であってもよいし、室温よりも高くてもよい。

図２に示すように、処理ユニット２は、処理液または処理ガスを下方に吐出するスキャンノズルと、スキャンノズルが先端部に取り付けられたノズルアーム４９と、ノズルアーム４９を移動させるアーム揺動ユニット５０とを含む。図２は、処理ユニット２が２つのスキャンノズル（薬液ノズル４３およびリンス液ノズル４６）を含む例を示している。薬液ノズル４３は、薬液バルブ４５が介装された薬液配管４４に接続されている。リンス液ノズル４６は、リンス液バルブ４８が介装されたリンス液配管４７に接続されている。

薬液ノズル４３から吐出される薬液の例は、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１つを含む液である。
リンス液ノズル４６から吐出されるリンス液は、純水（脱イオン水：Ｄeionzied Ｗater）である。リンス液ノズル４６から吐出されるリンス液は、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）の塩酸水のいずれかであってもよい。

アーム揺動ユニット５０は、インナーチャンバー７のチャンバー本体８とインナーチャンバー７の上蓋１１との間の空間を通じて、ノズルアーム４９の先端部をインナーチャンバー７の内部とインナーチャンバー７の外部との間で移動させる。これにより、スキャンノズルから吐出された処理液が基板Ｗの上面に着液する処理位置と、スキャンノズルが基板Ｗの周囲に退避した退避位置との間で、スキャンノズルが水平に移動する。処理位置は、処理液が基板Ｗの上面中央部に着液する中央位置と、処理液が基板Ｗの上面周縁部に着液する周縁位置とを含む。

図２に示すように、処理ユニット２は、処理液または処理ガスを下方に吐出する固定ノズルを含む。図２は、処理ユニット２が３つの固定ノズル（上リンス液ノズル５１、上溶剤ノズル５４、および上気体ノズル５７）を含む例を示している。上リンス液ノズル５１、上溶剤ノズル５４、および上気体ノズル５７は、上蓋１１に保持されており、上蓋１１と共に鉛直方向に昇降する。上リンス液ノズル５１、上溶剤ノズル５４、および上気体ノズル５７は、上蓋１１の中央部を上下方向に貫通する貫通穴内に配置されている。上リンス液ノズル５１は、上リンス液バルブ５３が介装された上リンス液配管５２に接続されている。上溶剤ノズル５４は、上溶剤バルブ５６が介装された上溶剤配管５５に接続されている。上気体ノズル５７は、上気体バルブ５９が介装された上気体配管５８に接続されている。

上リンス液ノズル５１から吐出されるリンス液は、純水である。上リンス液ノズル５１から吐出されるリンス液は、純水に限らず、前述の他のリンス液であってもよい。
上溶剤ノズル５４から吐出される溶剤の液体は、室温のＩＰＡの液体である。ＩＰＡの液体は、水よりも表面張力が小さく、水よりも沸点が低い低表面張力液の一例である。低表面張力液は、ＩＰＡに限らず、ＨＦＥ（ハイドロフロロエーテル）の液体であってもよい。

上気体ノズル５７に供給される気体は、室温の窒素ガスである。上気体ノズル５７に供給される気体は、窒素ガスに限らず、アルゴンガスなどの窒素ガス以外の不活性ガスであってもよいし、乾燥空気または清浄空気であってもよい。また、上気体ノズル５７に供給される気体の温度は、室温より高くてもよい。
図２に示すように、カップ３８は、上位置（図２に示す位置）と下位置との間で鉛直方向に昇降可能である。上位置は、カップ３８の上端がインナーチャンバー７の下周壁部１０の上端とノズルアーム４９との間の高さに位置する処理位置である。下位置は、カップ３８の上端がインナーチャンバー７の下周壁部１０の上端よりも下方に位置する退避位置である。処理ユニット２は、カップ３８を上位置と下位置との間で鉛直方向に昇降させるカップ昇降ユニット（図示せず）を含む。上蓋１１およびカップ３８が上位置に位置している状態では、第１保持ユニット１５に保持されている基板Ｗからその周囲に排出された処理液が、カップ３８によって受け止められ、カップ３８内に集められる。そして、カップ３８内に集められた処理液は、図示しない回収装置または排液装置に送られる。

図６に示すように、処理ユニット２は、基板Ｗ上の液体を外方に誘導する複数（３つ以上。たとえば、４つ）の誘導部材６０を含む。図５に示すように、誘導部材６０は、上下方向に延びる第１部分６１と、第１部分６１から内方（回転軸線Ａ１に向かう方向）に延びる第２部分６２とを有する。誘導部材６０は、上蓋１１に保持されており、上蓋１１と共に鉛直方向に昇降する。図６に示すように、複数の誘導部材６０は、等間隔で基板Ｗの周方向に配列されている。誘導部材６０の内端６０ｉは、平面視で基板Ｗに重なる位置に配置されている。誘導部材６０の外端６０ｏは、平面視で基板Ｗに重ならない位置（基板Ｗの周囲）に配置されている。

以下、上蓋１１が下位置にある状態を基準にして誘導部材６０の説明を続ける。図５に示すように、誘導部材６０は、間隔を空けて基板Ｗの上面および周縁部に対向する内面を有する。誘導部材６０の内面は、斜め下に外方に延びる外方誘導面６３と、外方誘導面６３の外端６３ｏ（下端）から下方に鉛直に延びる下方誘導面６４とを有する。外方誘導面６３の内端６３ｉの高さは、後述する有機溶剤加熱工程および有機溶剤排除工程時における基板Ｗの上面の平坦部分よりも上方に位置するような高さに設定されている。外方誘導面６３の外端６３ｏは、基板Ｗよりも外方に配置されている。外方誘導面６３の外端６３ｏの高さは、有機溶剤加熱工程および有機溶剤排除工程時における基板Ｗの上面よりも下方で、かつ、基板Ｗの下面よりも上方に配置されるような高さに設定されている。下方誘導面６４の下端は、有機溶剤加熱工程および有機溶剤排除工程時における基板Ｗよりも下方に配置されている。

図１１Ａに示すように、処理ユニット２によって処理される基板Ｗは、たとえば、パターン形成面であるその表面（上面１００）にパターン１０１が形成されたシリコンウエハである。
図１１Ａに示すように、パターン１０１は、凸形状（柱状）を有する構造物１０２が行列状に配置されたものであってもよい。この場合、構造物１０２の線幅Ｗ１はたとえば１０ｎｍ〜４５ｎｍ程度であり、隣接する構造物１０２間の隙間Ｗ２はたとえば１０ｎｍ〜数μｍ程度である。

また、パターン１０１は、微細なトレンチにより形成されたライン状のパターンが、繰り返し並ぶものであってもよい。
また、パターン１０１は、薄膜に、複数の微細孔（ボイド（void）またはポア（pore））を設けることにより形成されていてもよい。
パターン１０１は、たとえば絶縁膜を含む。また、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、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いてもよい。積層膜は、絶縁膜と導体膜とを含んでいてもよい。パターン１０１は、単層膜で構成されるパターンであってもよい。絶縁膜は、シリコン酸化膜（ＳｉＯ_２膜）やシリコン窒化膜（ＳｉＮ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。

また、パターン１０１の膜厚Ｔ（図１１Ａ参照）は、たとえば、５０ｎｍ〜５μｍ程度である。また、パターン１０１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（典型的には、５〜５０程度である）。
次に、処理ユニット２によって行われる基板Ｗの処理の一例について説明する。以下では、図２および図１０を参照する。処理ユニット２によって基板Ｗが処理されるときには、アウターチャンバー４内に基板Ｗを搬入する搬入工程（図１０のステップＳ１）が行われる。

具体的には、制御装置３は、上蓋１１、ノズルアーム４９、およびカップ３８を退避させた状態で、基板Ｗを保持している搬送ロボットＣＲのハンドＨをアウターチャンバー４内に進入させる。そして、制御装置３は、ハンドＨの上の基板Ｗが複数の固定ピン１６の上に置かれるように、搬送ロボットＣＲを制御する。このとき、ホットプレート３０は、基板Ｗの裏面（下面）に接触する高さから下方に離れているものの、チャック開閉ユニット２５が可動ピン１９を駆動可能な高さに配置されている。さらに、チャック開閉ユニット２５は、可動ピン１９を開位置に位置させている。制御装置３は、デバイス形成面である表面が上に向けられた状態で基板Ｗが複数の固定ピン１６の上に置かれた後、搬送ロボットＣＲのハンドＨをアウターチャンバー４内から退避させる。

制御装置３は、基板Ｗが複数の固定ピン１６の固定支持部１７の上に置かれた後、チャック開閉ユニット２５によって可動ピン１９を開位置から閉位置に移動させる。これにより、可動ピン１９の可動把持部２２が基板Ｗの周縁部に押し付けられると共に、固定ピン１６の固定把持部１８が基板Ｗの周縁部に押し付けられる。そのため、基板Ｗが固定ピン１６および可動ピン１９によって水平な姿勢で把持される。そして、制御装置３は、基板Ｗが把持された後、リング回転ユニット２４に基板Ｗの回転を開始させる。さらに、制御装置３は、基板Ｗから排出された処理液をカップ３８が受け止める上位置にカップ３８を上昇させる。

次に、薬液を基板Ｗに供給する薬液供給工程（図１０のステップＳ２）が行われる。
具体的には、制御装置３は、アーム揺動ユニット５０を制御することにより上蓋１１が上位置に退避し、ホットプレート３０が基板Ｗから離れた状態で、ノズルアーム４９を退避位置から処理位置に移動させる。これにより、薬液ノズル４３は、インナーチャンバー７の下周壁部１０とインナーチャンバー７の上周壁部１３との間を通って、基板Ｗの上方に移動する。制御装置３は、薬液ノズル４３を基板Ｗの上方に移動させた後、薬液バルブ４５を開いて、回転している基板Ｗの上面に向けて薬液を薬液ノズル４３に吐出させる。制御装置３は、この状態でアーム揺動ユニット５０を制御することにより、基板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４５が開かれてから所定時間が経過すると、制御装置３は、薬液バルブ４５を閉じて、薬液の吐出を停止させる。

薬液ノズル４３から吐出された薬液は、基板Ｗの上面に着液した後、遠心力によって基板Ｗの上面に沿って外方に流れる。そして、基板Ｗの周縁部からその周囲に飛散した薬液は、インナーチャンバー７の下周壁部１０の上方を通過して、カップ３８に受け止められる。薬液は、基板Ｗの上面全域に供給され、基板Ｗの上面全域を覆う液膜を形成する。さらに、制御装置３は、基板Ｗが回転している状態で、基板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、基板Ｗの上面全域を通過する。そのため、基板Ｗの上面が均一に薬液で処理される。

次に、リンス液の一例である純水を基板Ｗに供給する第１リンス液供給工程（図１０のステップＳ３）が行われる。
具体的には、制御装置３は、ノズルアーム４９に保持されているリンス液ノズル４６が基板Ｗの上方に位置しており、ホットプレート３０が基板Ｗから離れた状態で、リンス液バルブ４８を開く。これにより、純水が、回転している基板Ｗの上面中央部に向けてリンス液ノズル４６から吐出される。そのため、基板Ｗ上の薬液が純水によって洗い流され、基板Ｗの上面全域を覆う純水の液膜が形成される。そして、リンス液バルブ４８が開かれてから所定時間が経過すると、制御装置３は、リンス液バルブ４８を閉じて、純水の吐出を停止させる。その後、制御装置３は、アーム揺動ユニット５０を制御することにより、ノズルアーム４９を処理位置から退避位置に移動させる。

次に、インナーチャンバー７を閉じるインナーチャンバー密閉工程（図１０のステップＳ４）が行われる。
具体的には、制御装置３は、蓋昇降ユニット１４を制御することにより、ノズルアーム４９が退避位置に退避しており、基板Ｗの上面全域が純水の液膜で覆われている状態で、上蓋１１を上位置から下位置に移動させる。これにより、上蓋１１の上周壁部１３とチャンバー本体８の下周壁部１０との間の隙間が密閉される。このとき、基板Ｗは、固定ピン１６および可動ピン１９に把持されている。また、ホットプレート３０は、仮にヒータ３３が発熱していてもヒータ３３の熱が基板Ｗに十分伝わらない高さまで基板Ｗから離れている。

次に、リンス液の一例である純水を基板Ｗに供給する第２リンス液供給工程（図１０のステップＳ５）が行われる。
具体的には、制御装置３は、上蓋１１が下位置に移動した後、上リンス液バルブ５３を開いて、回転している基板Ｗの上面中央部に向けて上リンス液ノズル５１に純水を吐出させる。これにより、基板Ｗの上面全域を覆う液膜が、上リンス液ノズル５１から吐出された純水によって形成される。また、基板Ｗの周縁部からその周囲に飛散した純水は、チャンバー本体８の底壁部９から排出される。上リンス液バルブ５３が開かれてから所定時間が経過すると、制御装置３は、上リンス液バルブ５３を閉じて、純水の吐出を停止させる。

次に、インナーチャンバー７が閉じられた状態で、有機溶剤の一例であるＩＰＡの液体を基板Ｗに供給する有機溶剤供給工程（図１０のステップＳ６）が行われる。
具体的には、制御装置３は、インナーチャンバー７が閉じられており、基板Ｗの上面全域が純水の液膜で覆われている状態で、上溶剤バルブ５６を開く。このとき、基板Ｗは、固定ピン１６および可動ピン１９に把持されており、ホットプレート３０は、基板Ｗから離れている。上溶剤ノズル５４から吐出されたＩＰＡの液体は、回転している基板Ｗの上面中央部に着液し、基板Ｗの上面に沿って外方に流れる。これにより、基板Ｗ上の純水がＩＰＡの液体に置換され、基板Ｗの上面全域を覆うＩＰＡの液膜が形成される。そして、上溶剤バルブ５６が開かれてから所定時間が経過すると、制御装置３は、上溶剤バルブ５６を閉じて、ＩＰＡの吐出を停止させる。

上溶剤ノズル５４がＩＰＡの液体を吐出している間、基板Ｗの回転速度は、一定であってもよいし、変更されてもよい。たとえば、純水からＩＰＡへの置換を促進するために、ＩＰＡの液体が吐出される期間の初期だけ置換促進速度（たとえば８００ｒｐｍ）で基板Ｗを回転させた後、置換促進速度よりも小さい置換後速度で基板Ｗを回転させてもよい。また、ＩＰＡへの置換が完了した後、ＩＰＡの吐出を停止した状態で、基板Ｗの上面全域を覆うＩＰＡのパドルを基板Ｗ上に保持させてもよい。具体的には、基板Ｗの回転速度をパドル速度（０を超える５０ｒｐｍ未満の速度。たとえば２０ｒｐｍ）まで低下させた後、もしくは、基板Ｗの回転を停止させた後、上溶剤ノズル５４からのＩＰＡの吐出を停止させてもよい。この場合、遠心力の低下により基板ＷからのＩＰＡの排出量が減少するので、所定の膜厚を有するＩＰＡのパドルが基板Ｗ上に保持される。

次に、第１保持ユニット１５から第２保持ユニット２９に基板Ｗを移動させる第１基板受け渡し工程（図１０のステップＳ７）が行われる。具体的には、制御装置３は、支持リング２３の回転角とホットプレート３０の高さとを制御することにより、ホットプレート３０に保持されたチャック開閉ユニット２５が支持リング２３上の可動ピン１９を駆動可能な位置に、チャック開閉ユニット２５および可動ピン１９を移動させる。その後、制御装置３は、チャック開閉ユニット２５を制御することにより、可動ピン１９を閉位置から開位置に移動させる。これにより、固定ピン１６および可動ピン１９による基板Ｗの把持が解除され、非把持状態で基板Ｗが複数の固定ピン１６に支持される。制御装置３は、プレート昇降ユニット３７を制御することにより、ホットプレート３０を上方に移動させる。これにより、基板Ｗはホットプレート３０の支持ピン３２によって持ち上げられ、複数の固定ピン１６から離れて上昇する。制御装置３は、基板Ｗ上のＩＰＡの液膜が先述の誘導部材６０の外方誘導面６３および下方誘導面６４（図５参照）に接触する手前までホットプレート３０を上昇させる。

次に、基板Ｗ上のＩＰＡの液体を蒸発させることにより、ＩＰＡの液膜と基板Ｗの上面との間に気相を形成する有機溶剤加熱工程（図１０のステップＳ８）が行われる。
具体的には、制御装置３は、ヒータ３３への通電を開始することにより、ヒータ３３を発熱させる。ヒータ３３の発熱は、基板Ｗがホットプレート３０に支持されるのと同時に開始されてもよいし、基板Ｗがホットプレート３０に支持される前または後に開始されてもよい。ヒータ３３の発熱により、ホットプレート３０の温度（プレート本体３１の温度）が、ＩＰＡの沸点（８２．４℃）よりも高い液膜浮上温度（たとえば、ＩＰＡの沸点より１０〜５０℃高い温度）に達し、その温度に維持される。これにより、基板Ｗの上面の全ての位置でＩＰＡの液体が蒸発し、ＩＰＡの液膜が基板Ｗの上面から離れる。なお、このとき、基板Ｗと複数の誘導部材６０とは、浮上後のＩＰＡの液膜が複数の誘導部材６０の外方誘導面６３および下方誘導面６４に接しない位置関係に設定されている。ＩＰＡの液膜の浮上の詳細については後述する。

次に、ＩＰＡの液膜と基板Ｗの上面との間に気相が介在している状態で、ＩＰＡの液膜を基板Ｗから排除する有機溶剤排除工程（図１０のステップＳ９）が行われる。具体的には、制御装置３は、ＩＰＡの液膜が基板Ｗの上面から浮上した状態で、複数の誘導部材６０の外方誘導面６３（図５参照）をＩＰＡの液膜の周縁部に接触させる。例えば、制御装置３は、ホットプレート３０を有機溶剤加熱工程（図１０のステップＳ８）のときよりも微小量上昇させて、複数の誘導部材６０の外方誘導面６３を基板Ｗ上のＩＰＡの液膜に接触させる。

なお、ここでは、有機溶剤加熱工程（ステップＳ８）から有機溶剤排除工程（ステップＳ９）に移行するタイミングでホットプレート３０を微小量上昇させたが、ホットプレート３０の高さは有機溶剤加熱工程時と有機溶剤排除工程時とで、同一であってもよい。すなわち、基板Ｗ上のＩＰＡの液膜は有機溶剤加熱工程（ステップＳ８）の段階から複数の誘導部材６０の外方誘導面６３に接触していてもよい。

なお、有機溶剤加熱工程（ステップＳ８）から有機溶剤排除工程（ステップＳ９）にかけてホットプレート３０を微小量上昇させる場合、および上昇させない場合、いずれの場合も、有機溶剤排除工程（Ｓ９）時の複数の誘導部材６０と基板Ｗとの位置関係は、複数の誘導部材６０の高さが複数の固定ピン１６による基板Ｗの支持位置よりも上方となるように設定されている。

基板Ｗの上面のＩＰＡの液膜が複数の誘導部材６０の外方誘導面６３に接触すると、ＩＰＡの液膜は、複数の誘導部材６０との接触により基板Ｗに対して移動し、基板Ｗから排除される。ＩＰＡの液膜の排除の詳細については後述する。
次に、第２保持ユニット２９から第１保持ユニット１５に基板Ｗを移動させる第２基板受け渡し工程（図１０のステップＳ１０）が行われる。具体的には、制御装置３は、支持リング２３の回転角とホットプレート３０の高さとを制御することにより、チャック開閉ユニット２５が可動ピン１９を駆動可能な位置までチャック開閉ユニット２５および可動ピン１９を移動させる。チャック開閉ユニット２５は常時閉のユニットであるから、可動ピン１９は閉位置に配置されている。そのため、制御装置３は、チャック開閉ユニット２５を制御することにより、可動ピン１９を閉位置から開位置に移動させる。制御装置３は、プレート昇降ユニット３７を制御することにより、この状態でホットプレート３０を下方に移動させる。これにより、複数の固定ピン１６が基板Ｗの下面に接触し、ホットプレート３０が基板Ｗの下面から離れる。

次に、インナーチャンバー７を開くインナーチャンバー解放工程（図１０のステップＳ１１）と、アウターチャンバー４内から基板Ｗを搬出する搬出工程（図１０のステップＳ１２）とが行われる。
具体的には、制御装置３は、蓋昇降ユニット１４を制御することにより、上蓋１１を下位置から上位置に移動させる。このとき、ホットプレート３０は、基板Ｗから離れているものの、チャック開閉ユニット２５が可動ピン１９を駆動可能な位置に配置されている。チャック開閉ユニット２５は、可動ピン１９を開位置に位置させている。制御装置３は、上蓋１１が上位置に退避しており、カップ３８が下位置に位置している状態で、搬送ロボットＣＲのハンドＨをアウターチャンバー４内に進入させる。そして、制御装置３は、複数の固定ピン１６に支持されている基板Ｗを搬送ロボットＣＲのハンドＨに支持させる。その後、制御装置３は、搬送ロボットＣＲのハンドＨをアウターチャンバー４内から退避させる。これにより、処理済みの基板Ｗがアウターチャンバー４から搬出される。

次に、有機溶剤加熱工程（図１０のステップＳ８）におけるＩＰＡの液膜の浮上について詳細に説明する。
上面全域がＩＰＡの液膜で覆われた基板Ｗは、前述の有機溶剤加熱工程（図１０のステップＳ８）において液膜浮上温度で均一に加熱され、液膜浮上温度に維持される。さらに、基板Ｗ上のＩＰＡの液膜の加熱は、基板Ｗが回転しておらず、静止している状態で行われる。液膜浮上温度は、ＩＰＡの沸点（８２．４℃）よりも所定温度（たとえば、１０〜５０℃）高い温度である。液膜浮上温度は、浮上しているＩＰＡの液膜が沸騰しない程度の温度である。

基板Ｗの温度がＩＰＡの沸点よりも高いので、基板Ｗの上面の各部でＩＰＡの液体が蒸発し、ＩＰＡの蒸気が発生する。さらに、ＩＰＡの液体の温度上昇により、ＩＰＡの液体に含まれる微量の気体が膨張する。そのため、基板Ｗの上面（母材の上面およびパターンの表面）近傍で気泡が発生する。
図１１Ａに示すように、パターン１０１の内部（隣接する２つ構造物の間の空間または筒状の構造物の内部空間）は、ＩＰＡの液体で満たされている。ＩＰＡの蒸気の発生によって、パターン１０１の内部は気体で満たされる。つまり、図１１Ｂに示すように、パターン１０１内のＩＰＡの液体は、基板Ｗの加熱によりパターン１０１内から瞬時に排出される。さらに、基板Ｗ上のＩＰＡの液膜１１１は、ＩＰＡの蒸気の発生によって徐々に持ち上げられ、パターン１０１から離れる。つまり、ＩＰＡの蒸気を含む気相１１２が、パターン１０１の上面（構造物１０２の上面１０２Ａ）とＩＰＡの液膜１１１との間に介在し、ＩＰＡの液膜１１１が、気相１１２を介して基板Ｗに支持される。

図１２に示すように、基板Ｗの上面から浮上しているＩＰＡの液膜１１１に、亀裂や割れ１１３（以下、「亀裂等１１３」という）が生じることがある。亀裂等１１３が生じた部分には、乾燥後にウォーターマーク等の欠陥が生じるおそれがある。そのため、有機溶剤加熱工程（図１０のステップＳ８）において、浮上しているＩＰＡの液膜１１１に亀裂等１１３が発生するのを抑制または防止する必要がある。

浮上しているＩＰＡの液膜１１１に亀裂等１１３が生じる要因として、次の２つの要因を挙げることができる。
１つ目の要因は、基板Ｗの長時間の加熱による多量のＩＰＡの蒸気の発生またはＩＰＡの液膜１１１の沸騰である。多量のＩＰＡの蒸気が発生したり、ＩＰＡの液膜１１１が沸騰すると、ＩＰＡの蒸気がその上方のＩＰＡの液膜１１１を突き破って当該ＩＰＡの液膜１１１の上方に噴き出し、その結果、ＩＰＡの液膜１１１に亀裂等１１３を生じさせるおそれがある。１つ目の要因は、液膜浮上温度や液膜の加熱時間を調整することで対処している。

２つ目の要因は、基板Ｗの回転に伴う遠心力を受けることにより発生する、ＩＰＡの液膜１１１の分裂である。２つ目の要因は、基板Ｗの回転を停止させていることで対処している。すなわち、有機溶剤加熱工程（図１０のステップＳ８）において、基板Ｗの回転を停止させている。そのため、遠心力に起因する分裂がＩＰＡの液膜に生じることを防止でき、これにより、亀裂等１１３の発生を防止できる。

また、パターンのアスペクト比が大きくなると、パターンの表面とＩＰＡの液体との接触面積が増加し、基板ＷからＩＰＡの液体への熱の伝達効率が高まる結果、基板Ｗの温度が低下し易い。さらに、パターンのアスペクト比が大きくなると、パターンの内部に存在するＩＰＡの液量が増加するので、より多くの熱を基板Ｗに与えないと、パターン内のＩＰＡの液体を短時間で排除することができない。したがって、パターンのアスペクト比に応じて、ホットプレート３０の温度を調整してもよい。

次に、有機溶剤排除工程（図１０のステップＳ９）におけるＩＰＡの液膜の排除について詳細に説明する。
気相がＩＰＡの液膜と基板Ｗの上面との間の介在しているとき、基板Ｗ上のＩＰＡの液膜に働く摩擦抵抗は、零と見なせるほど小さい。そのため、基板Ｗの上面に平行な方向の力が、浮上しているＩＰＡの液膜に加わると、ＩＰＡの液膜は簡単に移動する。

上述したとおり、有機溶剤排除工程（図１０のステップＳ９）では、誘導部材６０は、ＩＰＡの液膜が基板Ｗの上面から浮上している状態（図１３に示す状態）で、ＩＰＡの液膜の周縁部に接触する。図１４に示すように、誘導部材６０がＩＰＡの液膜の周縁部に接触すると、ＩＰＡの液膜の一部（ＩＰＡの液体）が、基板Ｗから誘導部材６０の外方誘導面６３に移動し、誘導部材６０の外方誘導面６３に沿って外方に流れる。さらに、誘導部材６０の外方誘導面６３によって外方に誘導されたＩＰＡは、誘導部材６０の下方誘導面６４によって下方に誘導される。これにより、ＩＰＡの液体が基板Ｗの上面外周部から排出される。

基板Ｗ上のＩＰＡの液体が誘導部材６０を伝って排出されると、外向きの流れがＩＰＡの液膜に形成される。つまり、基板Ｗの上面に平行な方向の成分を有する力が、浮上しているＩＰＡの液膜に加わる。そのため、基板Ｗ上のＩＰＡの液体は、基板Ｗ上を次々と外方に移動し、誘導部材６０を伝って、もしくは周方向に隣接する２つの誘導部材６０の間を通って（図６参照）、基板Ｗから排出される。これにより、ＩＰＡの液膜は、基板Ｗの上面で分散することなく、連続的に繋がった一つの塊のまま、基板Ｗの周縁部を伝って基板Ｗから排除される。

ＩＰＡの液膜は、基板Ｗの上面から浮上した状態、つまり、基板Ｗ上のパターン１０１の内部が液体で満たされていない状態で基板Ｗから排除される。ＩＰＡの液膜が基板Ｗから排除された後は、基板Ｗ上に液体が残留しておらず、基板Ｗは乾燥している。仮に、ＩＰＡの液体が残留していたとしても、その量はパターンの倒壊やウォーターマークの発生に影響しないごく微量であり、即座に蒸発する。したがって、基板Ｗは、パターン１０１の内部が液体で満たされていない状態で乾燥する。パターン１０１の内部が液体で満たされている状態で基板Ｗを乾燥させると、表面張力に起因する力が、液体からパターン１０１に加わるので、パターン１０１が倒壊する場合がある。これに対して、第１実施形態では、パターン１０１の内部から液体が排除されているので、パターン１０１の倒壊を抑制または防止できる。

以上のように第１実施形態では、誘導部材６０の外方誘導面６３は、ＩＰＡの液膜と基板Ｗの上面との間に気相が介在している状態で基板Ｗ上のＩＰＡの液膜の周縁部に接触する。外方誘導面６３に接触したＩＰＡの液体は、誘導部材６０を伝って基板Ｗの周囲に排出される。この誘導部材６０と液膜との接触をきっかけに、基板Ｗの周縁部に向かう外向きの流れがＩＰＡの液膜に形成され、基板Ｗ上のＩＰＡの液膜が多数の小滴に分裂することなく、塊のまま基板Ｗから排除される。これにより、ＩＰＡの液膜を基板Ｗから素早く短時間で排除できる。

また第１実施形態では、処理ユニット２に複数の誘導部材６０が設けられている。誘導部材６０の外方誘導面６３が基板Ｗ上のＩＰＡの液膜に接触すると、基板Ｗ上のＩＰＡの液体を外方に誘導する力が基板Ｗ上のＩＰＡの液膜に加わる。複数の外方誘導面６３が基板Ｗの周方向に等間隔で配列されているので、複数の外方誘導面６３は、基板Ｗの周方向に等間隔で離れた複数の位置で、基板Ｗ上のＩＰＡの液膜に接触する。したがって、基板Ｗ上のＩＰＡの液膜は、複数の外方誘導面６３によって均一に外方に誘導される。そのため、基板Ｗ上のＩＰＡの液膜を偏りなく基板Ｗから排除できる。

また第１実施形態では、基板Ｗがホットプレート３０のみによって下方から支持され、基板Ｗの周縁部が固定ピン１６や可動ピン１９に接していない状態で、ＩＰＡの液膜と基板Ｗの上面との間に気相が形成される。基板Ｗの上面から浮上しているＩＰＡの液膜は、基板Ｗの上面に沿って移動しやすい状態にある。ＩＰＡの液膜が浮上したときに固定ピン１６や可動ピン１９が基板Ｗの周縁部から離れているので、ＩＰＡの液膜が固定ピン１６や可動ピン１９との接触により意図せず基板Ｗから排除されることを防止できる。

また第１実施形態では、低表面張力液の一例であるＩＰＡの液体が基板Ｗ上に位置している状態で基板Ｗを乾燥させる。乾燥前の基板Ｗ上にある液体の表面張力が小さいので、隣接する２つの構造物に跨る液面が、一時的に形成されたとしても、パターン１０１に加わる表面張力が小さい。したがって、パターン倒壊の発生を低減できる。さらに、蒸発し易い液体（ＩＰＡの液体）が基板Ｗに供給されるので、ヒータ３３の温度を抑えながら、ＩＰＡの液膜と基板Ｗの上面との間に気相を形成できる。

また第１実施形態では、第１保持ユニット１５および第２保持ユニット２９を収容するインナーチャンバー７が、アウターチャンバー４内に配置されている。インナーチャンバー７が開閉可能なので、インナーチャンバー７の内部をインナーチャンバー７を除くアウターチャンバー４の内部から必要に応じて隔離できる。したがって、インナーチャンバー７およびアウターチャンバー４により二重に覆われた密閉度の高い空間を必要に応じて形成できる。そのため、密閉度の高い空間内で基板Ｗの加熱などの処理を実施できる。さらに、インナーチャンバー７を開けば、気体または液体を吐出するノズルをインナーチャンバー７の中とインナーチャンバー７の外との間で行き来させることができるので、このようなノズルをインナーチャンバー７内に配置しなくてもよい。したがって、インナーチャンバー７の大型化を抑制または防止できる。

また第１実施形態では、第１保持ユニット１５および第２保持ユニット２９を収容するインナーチャンバー７の内部に不活性ガスを供給できるので、インナーチャンバー７内の空気を不活性ガスに置換でき、インナーチャンバー７内の酸素濃度を低減できる。したがって、ウォーターマークなどの酸素に起因する問題の発生を防止できる。
本発明の第１実施形態の説明は以上であるが、本発明は、第１実施形態の内容に限定されるものではなく、本発明の範囲内において種々の変更が可能である。

たとえば、図１５に示すように、誘導部材６０は、基板Ｗの周縁部に沿って延びる、全周にわたって連続した環状であってもよい。また、誘導部材６０は、基板Ｗの周縁部に沿って延びる円弧状であってもよい。
この構成によれば、外方誘導面６３が基板Ｗの周縁部に沿って延びているので、外方誘導面６３と液膜との接触面積を増加させることができる。これにより、基板Ｗ上のＩＰＡの液体を外方に誘導する力を増加させることができる。さらに、誘導部材６０が環状の場合は、環状の外方誘導面６３が液膜の周縁部の全周に接触するので、基板Ｗ上のＩＰＡの液膜は、環状の外方誘導面６３によって均一に外方に誘導される。そのため、基板Ｗ上のＩＰＡの液膜を偏りなく基板Ｗから排除できる。

円弧状の誘導部材６０を用いた場合におけるホットプレート３０の昇降動作は、第１実施形態の場合と同様である。すなわち、第１基板受け渡し工程（図１０のステップＳ７）では、ホットプレート３０は基板Ｗ上のＩＰＡの液膜が誘導部材６０の外方誘導面６３および下方誘導面６４に接触する手前まで上昇する。また、有機溶剤排除工程（図１０のステップＳ９）では、ホットプレート３０は基板Ｗ上のＩＰＡの液膜が誘導部材６０の外方誘導面６３に接触可能な高さまで上昇する。但し、誘導部材６０を有機溶剤加熱工程（図１０のステップＳ８）の段階からＩＰＡの液膜に接触させておく場合には、有機溶剤排除工程（ステップＳ９）における基板Ｗの上記上昇は不要である。

また、図１６に示すように、処理ユニット２は、第２保持ユニット２９に保持されている基板Ｗの上面に対向する対向面６６を有する対向部材６５をさらに備えていてもよい。対向部材６５は、上蓋１１に保持されており、上蓋１１と共に鉛直方向に昇降する。対向面６６は、たとえば、基板Ｗの上面と平行な平坦面である。対向面６６は、基板Ｗの外径よりも大きい外径を有している。対向面６６は、上蓋１１の中央部を鉛直方向に貫通する貫通穴の下端と等しい高さに配置されている。誘導部材６０は、対向面６６の周縁部から下方に突出している。

この構成によれば、対向部材６５の対向面６６によって基板Ｗの上面が覆われる。この状態で、基板Ｗ上のＩＰＡの液膜が、誘導部材６０によって外方に誘導される。したがって、基板Ｗの上面の露出部分を対向部材６５で保護しながら、基板Ｗ上のＩＰＡの液膜を基板Ｗから排除できる。
対向部材６５に取り付けられた誘導部材６０を用いた場合におけるホットプレート３０の昇降動作は、第１実施形態の場合と同様である。すなわち、第１基板受け渡し工程（図１０のステップＳ７）では、ホットプレート３０は基板Ｗ上のＩＰＡの液膜が誘導部材６０の外方誘導面６３および下方誘導面６４に接触する手前まで上昇する。また、有機溶剤排除工程（図１０のステップＳ９）では、ホットプレート３０は基板Ｗ上のＩＰＡの液膜が誘導部材６０の外方誘導面６３に接触可能な高さまで（かつ、対向面６６には接触しない高さまで）上昇する。但し、誘導部材６０を有機溶剤加熱工程（図１０のステップＳ８）の段階からＩＰＡの液膜に接触させておく場合には、有機溶剤排除工程（ステップＳ９）における基板Ｗの上記上昇は不要である。

また、図１７Ａおよび図１７Ｂに示すように、誘導部材６０は、可動ピン１９に設けられていてもよい。誘導部材６０は、可動ピン１９のベース部２１から上方に延びている。チャック開閉ユニット２５は、可動ピン１９の可動把持部２２が基板Ｗの周縁部に押し付けられると共に、誘導部材６０の外方誘導面６３が基板Ｗ上のＩＰＡの液膜から離れる閉位置と、可動把持部２２が基板Ｗの周縁部から離れると共に、外方誘導面６３が基板Ｗ上のＩＰＡの液膜から離れる中間位置と、可動把持部２２が基板Ｗの周縁部から離れると共に、外方誘導面６３が基板Ｗ上のＩＰＡの液膜に接触する開位置との間で、可動ピン１９を移動させる。

この構成によれば、可動把持部２２および外方誘導面６３が、可動ピン１９に設けられている。可動把持部２２および外方誘導面６３は、可動ピン１９の互いに異なる位置に配置されている。したがって、可動ピン１９の位置を変えることにより、可動把持部２２および外方誘導面６３を使い分けることができる。さらに、可動把持部２２および外方誘導面６３が共通の部材に設けられているので、部品点数を減らすことができる。さらに、可動把持部２２を移動させるユニットと、外方誘導面６３を移動させるユニットとを共用することもできる。

図１７Ａおよび図１７Ｂに示された誘導部材６０を用いた場合における可動ピン１９の動作およびホットプレート３０の昇降動作は以下の通りである。第１基板受け渡し工程（図１０のステップＳ７）までは可動ピン１９は基板Ｗを把持するために閉位置に位置している。ホットプレート３０は下位置に位置している。
第１基板受け渡し工程（図１０のステップＳ７）の実行時に、可動ピン１９は中間位置まで移動する。これにより、可動ピン１９の可動把持部２０が基板Ｗの周縁部から離れ、基板Ｗは固定ピン１６のみによって支持されるようになる。その後、ホットプレート３０が上昇し、基板Ｗは固定ピン１６からホットプレート３０に受け渡される。そして、この状態で有機溶剤加熱工程（図１０のステップＳ８）が実行されて基板Ｗ上のＩＰＡの液膜が浮上する。

次の有機溶剤排除工程（図１０のステップＳ９）の実行時に可動ピン１９は開位置まで移動する。これにより、誘導部材６０の外方誘導面６３が基板Ｗ上のＩＰＡの液膜に接触し、ＩＰＡの液膜が基板Ｗの上面から排除される。
第１実施形態の場合、有機溶剤加熱工程（ステップＳ８）から有機溶剤排除工程（ステップＳ９）に移行する際に基板Ｗを微小量上昇させて、誘導部材６０をＩＰＡの液膜に接触させる必要があった。これに対して、図１７Ａ、図１７Ｂの誘導部材６０を用いた場合には、可動ピン１９および誘導部材６０が一体化された把持誘導部材を移動させることにより誘導部材６０をＩＰＡの液膜に接触する位置と接触しない位置との間で移動させることができるので、有機溶剤加熱工程（ステップＳ８）から有機溶剤排除工程（ステップＳ９）に移行する際に基板Ｗを微小量上昇させる必要がない。

なお、誘導部材６０を有機溶剤加熱工程（ステップＳ８）の段階からＩＰＡの液膜に接触させる場合には、可動ピン１９は第１基板受け渡し工程（図１０のステップＳ７）の段階で開位置まで移動してもよい。
また、図１８に示すように、可動ピン１９の可動把持部２２は、内向きに開いたＶ字状の鉛直断面を有する収容溝を形成する２つの傾斜面（上傾斜面６７および下傾斜面６８）を含んでいてもよい。誘導部材６０の外方誘導面６３は、上傾斜面６７に設けられている。

図１８に示すように、可動ピン１９が閉位置（図１８に示す位置）に配置されると、基板Ｗの周縁部が収容溝に収容されると共に、可動ピン１９の上傾斜面６７および下傾斜面６８が基板Ｗの周縁部に押し付けられる。また、ＩＰＡの液膜が基板Ｗの上面から浮上している状態で、可動ピン１９が閉位置に配置されると、外方誘導面６３が基板Ｗ上のＩＰＡの液膜に接触する。その一方で、可動ピン１９が開位置に配置されると、上傾斜面６７および下傾斜面６８が基板Ｗの周縁部から離れると共に、外方誘導面６３が基板Ｗ上のＩＰＡの液膜から離れる。

この構成によれば、外方誘導面６３が可動把持部２２の一部を構成している。可動ピン１９が閉位置に配置されると、可動把持部２２が基板Ｗの周縁部に押し付けられると共に、外方誘導面６３が基板Ｗ上のＩＰＡの液膜に接触する。したがって、外方誘導面６３が基板Ｗ上のＩＰＡの液膜に接触する誘導位置を、閉位置とは別に設けなくてもよい。そのため、可動ピン１９や可動ピン１９を移動させるユニット（チャック開閉ユニット２５）の構造を簡素化できる。

また、図１９に示すように、制御装置３は、有機溶剤排除工程（図１０のステップＳ９）において、上気体バルブ５９を開いて、上気体ノズル５７に窒素ガスを吐出させてもよい。この場合、窒素ガスの温度は、室温であってもよいし、ＩＰＡの沸点以上（好ましくは、ホットプレート３０の温度以上）であってもよい。また、窒素ガスの吐出は、ＩＰＡの液膜が基板Ｗ上からなくなるまで継続されてもよいし、ＩＰＡの液膜が基板Ｗ上からなくなる前に停止されてもよい。

この構成によれば、ＩＰＡの液膜と基板Ｗの上面との間に気相が形成されている状態で、基板Ｗの上面中央部（吹き付け位置）に窒素ガスが吹き付けられる。吹き付け位置にあるＩＰＡの液体は、窒素ガスの供給によってその周囲に押し退けられる。これにより、吹き付け位置に乾燥領域が形成される。さらに、ＩＰＡの液体が窒素ガスの供給によって吹き付け位置からその周囲に移動するので、基板Ｗの周縁部に向かう外向きの流れがＩＰＡの液膜に形成される。したがって、窒素ガスの供給と誘導部材６０とを併用することにより、基板Ｗ上のＩＰＡの液膜を基板Ｗから素早く短時間で排除できる。さらに、窒素ガスの温度がＩＰＡの沸点以上である場合には、ＩＰＡの液膜の温度低下を抑えることができる。もしくは、ＩＰＡの液膜を加熱することができる。

また、図２０Ａおよび図２０Ｂに示すように、上気体ノズル５７は、上気体ノズル５７から基板Ｗの上面周縁部（吹き付け位置）に向けて、基板Ｗの上面に対して斜めに傾いた方向に、窒素ガスを内方に吐出するように、上蓋１１（図３参照）に保持されていてもよい。
この構成によれば、基板Ｗの上面周縁部に向けて窒素ガスが吐出される。これにより、基板Ｗの上面周縁部からＩＰＡの液体が排除され、乾燥領域が基板Ｗの上面周縁部に形成される。その結果、誘導部材６０に向かう流れがＩＰＡの液膜に形成される。さらに、窒素ガスが基板Ｗの上面に沿って誘導部材６０に向かって流れるので、誘導部材６０に向かうＩＰＡの液体の流れが、基板Ｗの上面に沿って誘導部材６０に向かう気流によって促進される。したがって、基板Ｗ上のＩＰＡの液膜を効率的に排除できる。そのため、液膜の排除に要する時間を短縮できる。

また、図２１および図２２に示すように、処理ユニット２は、複数の誘導部材６０にそれぞれ対応する複数の外気体ノズル６９をさらに備えていてもよい。外気体ノズル６９は、上蓋１１に保持されており、上蓋１１と共に鉛直方向に昇降する。上気体ノズル５７は、外気体バルブ７１が介装された外気体配管７０に接続されている。外気体ノズル６９は、誘導部材６０の外方誘導面６３および下方誘導面６４に向けて気体（たとえば、窒素ガス）を吐出する。

制御装置３は、たとえば、処理済みの基板Ｗがアウターチャンバー４から搬出された後、外気体バルブを開いて、各外気体ノズル６９に気体を吐出させる。図２２に示すように、誘導部材６０に付着している液体は、外気体ノズル６９から吐出された気体によって吹き飛ばされる。そのため、誘導部材６０に付着している液体に起因するパーティクルの発生を低減できる。

また、図２３Ａおよび図２３Ｂに示すように、制御装置３は、複数のヒータ３３の設定温度を制御することにより、有機溶剤加熱工程（図１０のステップＳ９）においてＩＰＡの沸点以上の温度で基板Ｗを均一に加熱し、有機溶剤排除工程（図１０のステップＳ９）においてＩＰＡの沸点以上の低温領域と低温領域よりも高温の高温領域とを基板Ｗの上面に形成してもよい。たとえば、制御装置３は、基板Ｗの上面中央部に高温領域を形成し、その周囲に低温領域を形成する。これによりＩＰＡの液膜の中心に穴が形成される。すなわち、ＩＰＡの液膜の中心に気液界面が発生する。制御装置３は、その後、低温領域と高温領域との環状の境界を低温領域の方に移動させる。つまり、制御装置３は、低温領域と高温領域との境界の直径を増加させる。この場合、制御装置３は、ヒータ３３の高温領域と低温領域の境界が、ＩＰＡの気液界面位置に一致するようにヒータ３３を制御すると共に、ＩＰＡの気液界面位置の移動に連動させてヒータ３３の高温領域と低温領域の境界位置を基板Ｗの中心から周縁に向けて移動させる。

この場合、基板Ｗの上面中央部を覆うＩＰＡの液膜の中央部がその周囲の部分よりも高温になる。液膜内のＩＰＡの液体は、低温の方向に移動しようとする。そのため、液膜の周縁部に向かう放射状の流れが、ＩＰＡの液膜に形成される。その結果、図２３Ａおよび図２３Ｂに示すように、ＩＰＡの液膜の中央部に穴が形成され、この穴の外径が同心円状に広がっていく。したがって、基板Ｗ上面における温度差の発生と誘導部材６０とを併用することにより、基板Ｗ上のＩＰＡの液膜を基板Ｗから素早く短時間で排除できる。さらに、低温領域と高温領域との境界を低温領域に方に移動させる場合には、液膜内において低温の方に移動する流れが促進される。これにより、基板Ｗ上のＩＰＡの液膜を効率的に排除できる。

また、図２４Ａおよび図２４Ｂに示すように、制御装置３は、有機溶剤排除工程（図１０のステップＳ９）において、基板Ｗの上面周縁部に高温領域を形成し、基板Ｗの上面の他の部分に低温領域を形成してもよい。制御装置３は、その後、低温領域と高温領域との境界を低温領域の方に移動させてもよい。
この場合、基板Ｗの上面周縁部を覆うＩＰＡの液膜の周縁部が液膜の他の部分よりも高温になる。そのため、誘導部材６０に向かう流れがＩＰＡの液膜に形成される。その結果、図２４Ａおよび図２４Ｂに示すように、基板Ｗの上面周縁部からＩＰＡの液体がなくなり、ＩＰＡの液体が排除された部分の面積が増加していく。したがって、温度差の発生と誘導部材６０とを併用することにより、基板Ｗ上のＩＰＡの液膜を基板Ｗから素早く短時間で排除できる。さらに、低温領域と高温領域との境界を低温領域に方に移動させる場合には、液膜内において低温の方に移動する流れが促進される。これにより、基板Ｗ上のＩＰＡの液膜を効率的に排除できる。

また、図２５に示すように、処理ユニット２は、インナーチャンバー７内で基板Ｗの上方に配置された上方ヒータの一例である赤外線ヒータ７２をさらに備えていてもよい。この場合、制御装置３は、有機溶剤排除工程（図１０のステップＳ９）において、基板Ｗをホットプレート３０で加熱しながら、ＩＰＡの液膜の一部を赤外線ヒータ７２で基板Ｗの上方から加熱する。さらに、制御装置３は、赤外線ヒータ７２の温度を、ＩＰＡの蒸発により基板Ｗの上面中央部が露出しない温度に設定する。ＩＰＡの液膜の中央部が赤外線ヒータ７２で加熱されるので、ＩＰＡの液膜に温度差が生じる。これにより、液膜の周縁部に向かう放射状の流れが、ＩＰＡの液膜に形成される。

また、制御装置３は、有機溶剤排除工程（図１０のステップＳ９）において、基板Ｗをホットプレート３０で加熱しながら、下気体バルブ４２を開いて、温度がＩＰＡの沸点以上（好ましくは、ホットプレート３０の温度以上）の高温の窒素ガスをホットプレート３０の上面中央部で開口する上向き吐出口４０から基板Ｗの下面中央部に向けて吐出させてもよい。このとき、制御装置３は、図２５に示す赤外線ヒータ７２にＩＰＡの液膜の中央部を加熱させてもよい。

有機溶剤排除工程（図１０のステップＳ９）において、高温の窒素ガスが基板Ｗの下面中央部に吹き付けられると、基板Ｗの上面中央部の温度がさらに高まるので、ＩＰＡの液膜の中央部がさらに加熱される。これにより、ＩＰＡの液膜に温度差が生じ、液膜の周縁部に向かう放射状の流れが、ＩＰＡの液膜に形成される。さらに、高温の窒素ガスによる加熱と、赤外線ヒータ７２による加熱とを同時に行う場合には、ＩＰＡの液膜に温度差を短時間で発生させることができる。

また、第１実施形態では、外方誘導面６３と下方誘導面６４とが誘導部材６０に設けられている場合について説明したが、下方誘導面６４を含む第１部分６１が省略されてもよい。
また、第１実施形態では、有機溶剤加熱工程（図１０のステップＳ８）においてＩＰＡの液膜を浮上させる場合について説明したが、ＩＰＡ以外の液膜を浮上させてもよい。たとえば、有機溶剤加熱工程に相当する液膜加熱工程において純水の液膜を浮上させ、有機溶剤排除工程に相当する液膜排除工程において純水の液膜を排除してもよい。

また、有機溶剤加熱工程（図１０のステップＳ８）において基板Ｗの上面が部分的に露出することを防止するために、ＩＰＡの液体を基板Ｗの上面に適宜補充してもよい。
また、第１実施形態では、ホットプレート３０を基板Ｗの裏面に接触させることにより基板Ｗを加熱した（有機溶剤加熱工程（図１０のステップＳ８））。しかし、有機溶剤加熱工程（ステップＳ８）は、ホットプレート３０を基板Ｗから離隔させた状態で実行されてもよい。この場合、基板Ｗを固定ピン１６とホットプレート３０との間で受け渡す必要がない。また、可動ピン１９による基板Ｗの把持状態を基板処理の途中で一時的に解除する必要もない。

また、前述の実施形態では、基板処理装置１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１は、多角形の基板を処理する装置であってもよい。
また、前述の全ての実施形態のうちの２つ以上が組み合わされてもよい。

１ ：基板処理装置
３ ：制御装置
４ ：アウターチャンバー
７ ：インナーチャンバー
１５ ：第１保持ユニット（基板保持手段）
１６ ：固定ピン
１９ ：可動ピン
２２ ：可動把持部
２５ ：チャック開閉ユニット
２９ ：第２保持ユニット（基板保持手段）
３０ ：ホットプレート
３３ ：ヒータ（加熱手段）
５１ ：上リンス液ノズル（処理液供給手段）
５３ ：上リンス液バルブ（処理液供給手段）
５４ ：上溶剤ノズル（処理液供給手段）
５６ ：上溶剤バルブ（処理液供給手段）
５７ ：上気体ノズル（気体吐出手段、不活性ガス供給手段）
５９ ：上気体バルブ（気体吐出手段、不活性ガス供給手段）
６０ ：誘導部材
６１ ：第１部分
６２ ：第２部分
６３ ：外方誘導面
６４ ：下方誘導面
６５ ：対向部材
６６ ：対向面
６９ ：外気体ノズル（液残り防止手段）
７１ ：外気体バルブ（液残り防止手段）
７２ ：赤外線ヒータ
１０１ ：パターン
１０２ ：構造物
１１１ ：液膜
Ｗ ：基板

Claims (18)

1. 基板を水平に保持する基板保持手段と、
   前記基板保持手段に保持されている基板の上面に処理液を供給することにより、基板の上面全域を覆う処理液の液膜を形成する処理液供給手段と、
   前記基板保持手段に保持されている基板を、基板の上面全域が処理液の液膜で覆われている状態で、処理液の沸点以上の温度で加熱することにより、処理液を蒸発させて、処理液の液膜と基板の上面との間に気相を形成する加熱手段と、
   処理液の液膜と基板の上面との間に気相が介在している状態で前記基板保持手段に保持されている基板上の処理液の液膜の周縁部に接触する外方誘導面を含み、前記外方誘導面と処理液の液膜との接触により、処理液を基板の上面から基板の周囲に誘導する誘導部材とを含む、基板処理装置。
2. 前記誘導部材は、等間隔で基板の周方向に配列された複数の外方誘導面を含む、請求項１に記載の基板処理装置。
3. 前記外方誘導面は、基板の周縁部に沿って延びる環状または円弧状である、請求項１または２に記載の基板処理装置。
4. 前記外方誘導面は、基板の全周にわたって連続した環状である、請求項３に記載の基板処理装置。
5. 前記基板処理装置は、前記基板保持手段に保持されている基板の上面に対向する対向面を有する対向部材をさらに含み、
   前記誘導部材は、前記対向面から下方に突出している、請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
6. 前記基板保持手段は、基板の周縁部に押し付けられる可動把持部を含む可動ピンと、前記可動把持部が基板の周縁部に押し付けられる閉位置と前記可動把持部が基板の周縁部から離れる開位置との間で前記可動ピンを移動させるチャック開閉ユニットとを含み、
   前記基板処理装置は、前記可動ピンが前記開位置に位置している状態で、処理液の液膜と基板の上面との間に気相が形成されるように、前記チャック開閉ユニットおよび加熱手段を制御する制御装置をさらに含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板処理装置。
7. 前記基板保持手段は、基板の周縁部に押し付けられる可動把持部を含む可動ピンと、前記可動ピンを移動させるチャック開閉ユニットとを含み、
   前記誘導部材は、前記可動ピンに設けられており、
   前記チャック開閉ユニットは、前記可動把持部が基板の周縁部に押し付けられると共に、前記外方誘導面が基板上の処理液の液膜から離れる閉位置と、前記可動把持部が基板の周縁部から離れると共に、前記外方誘導面が基板上の処理液の液膜に接触する開位置との間で、前記可動ピンを移動させる、請求項１〜６のいずれか一項に記載の基板処理装置。
8. 前記基板保持手段は、基板の周縁部に押し付けられる可動把持部を含む可動ピンと、前記可動ピンを移動させるチャック開閉ユニットとを含み、
   前記外方誘導面は、前記可動把持部に設けられており、
   前記チャック開閉ユニットは、前記可動把持部が基板の周縁部に押し付けられると共に、前記外方誘導面が基板上の処理液の液膜に接触する閉位置と、前記可動把持部が基板の周縁部から離れると共に、前記外方誘導面が基板上の処理液の液膜から離れる開位置との間で、前記可動ピンを移動させる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
9. 処理液の液膜と基板の上面との間に気相が形成されている状態で、前記基板保持手段に保持されている基板の上面に向けて気体を吐出することにより、処理液が排除された乾燥領域を基板の上面の一部の領域に形成する気体吐出手段をさらに含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の基板処理装置。
10. 前記気体吐出手段は、前記基板保持手段に保持されている基板の上面に沿って前記誘導部材に向かって流れる気流を形成する、請求項９に記載の基板処理装置。
11. 前記誘導部材に向けて気体を吐出する液残り防止手段をさらに含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の基板処理装置。
12. 前記加熱手段は、前記基板保持手段に保持されている基板の上面全域をそれぞれ独立した温度で加熱する複数のヒータを含み、
    前記基板処理装置は、前記加熱手段を制御する制御装置をさらに含み、
    前記制御装置は、
    前記基板保持手段に保持されている基板を、基板の上面全域が処理液の液膜で覆われている状態で、処理液の沸点以上の温度で均一に加熱することにより、処理液を蒸発させて、処理液の液膜と基板の上面との間に気相を形成する均一加熱工程と、
    前記均一加熱工程の後に、処理液の液膜と基板の上面との間に気相が形成されている状態で、処理液の沸点以上の低温領域と前記低温領域よりも高温の高温領域とを基板の上面に形成する温度差発生工程とを実行する、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の基板処理装置。
13. 前記制御装置は、前記温度差発生工程において、基板の上面中央部に高温領域を形成する、請求項１２に記載の基板処理装置。
14. 前記制御装置は、前記温度差発生工程において、基板の上面周縁部に高温領域を形成する、請求項１２に記載の基板処理装置。
15. 前記制御装置は、前記温度差発生工程の後に、前記低温領域と前記高温領域との境界を前記低温領域の方に移動させる境界移動工程をさらに実行する、請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
16. 前記処理液供給手段によって基板に供給される処理液は、水よりも表面張力が小さく、水よりも沸点が低い液体である、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の基板処理装置。
17. 前記基板処理装置は、前記基板保持手段を収容する開閉可能なインナーチャンバーと、前記インナーチャンバーを収容するアウターチャンバーとを含む、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の基板処理装置。
18. 前記基板処理装置は、前記インナーチャンバーの内部に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段をさらに含む、請求項１７に記載の基板処理装置。

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