JP6521242B2 - 基板処理方法および基板処理装置 - Google Patents

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Description

本発明は、低表面張力液体を用いて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。処理対象となる基板の例には、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。
典型的な基板処理工程では、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、それによって、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。一般的なリンス液は脱イオン水である。
基板の表面に微細なパターンが形成されている場合に、スピンドライ工程では、パターンの内部に入り込んだリンス液を除去できないおそれがあり、それによって、乾燥不良が生じるおそれがある。そこで、リンス液による処理後の基板の表面に、イソプロピルアルコール（isopropyl alcohol：ＩＰＡ）等の有機溶剤を供給して、基板の表面のパターンの隙間に入り込んだリンス液を有機溶剤に置換することによって基板の表面を乾燥させる手法が提案されている。
図１７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（空気と液体との界面）が、パターン内に形成される。この場合、液面とパターンとの接触位置に、液体の表面張力が働く。この表面張力は、パターンを倒壊させる原因の一つである。
下記特許文献１のように、リンス処理後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場合には、有機溶剤の液体がパターンの間に入り込む。有機溶剤の表面張力は、典型的なリンス液である水よりも低い。そのため、表面張力に起因するパターン倒壊の問題が緩和される。
また、特許文献１に記載されている手法では、リンス液から有機溶剤への置換性を高めるべく、基板の表面への有機溶剤の供給と並行して、基板の表面と反対側の裏面に加熱液を供給している。
特開２００９−２１２３０１号公報
特許文献１に記載の手法では、基板の裏面への加熱液の供給を停止した状態で、基板の表面に有機溶剤を所定期間継続し続けている。この期間では基板への有機溶剤の供給が継続しており、追加供給される有機溶剤により基板の熱が奪われる。したがって、基板における熱損失が大きい。さらに、加熱液による基板の加熱が停止されている。これらにより、基板の温度は次第に低下していく。その後、スピンドライ工程が開始される。したがって、本手法では、低温になった基板に対してスピンドライ工程を開始することになる。スピンドライ工程では、基板の表面のパターンに入り込んだ低表面張力液体を基板の回転に伴う遠心力により振り切る必要があるが、基板が低温の状態でスピンドライ工程が開始されると、スピンドライ工程の実行に長期間を要する。スピンドライ工程の実行に長期間を要すると、表面張力液体のパターンに作用する表面張力の力積が大きくなり、その結果、パターンの倒壊を助長することになる。
そこで、本発明の目的は、パターンの倒壊をより効果的に抑制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である。
前記の目的を達成するための請求項１に記載の発明は、基板の表面に付着しているリンス液を、当該リンス液よりも表面張力が低い低表面張力液体に置換する置換工程と、前記置換工程の終了後、前記基板を所定の回転軸線回りに回転させて前記低表面張力液体を振り切ることにより前記表面を乾燥させるスピンドライ工程とを含み、前記置換工程は、前記表面の反対側の裏面に加熱流体を供給しながら、前記低表面張力液体を前記表面に供給する低表面張力液体供給工程と、前記低表面張力液体供給工程の終了後前記スピンドライ工程の開始前に、前記低表面張力液体の前記表面への供給を停止した状態で、前記基板における前記表面の反対側の裏面に、加熱流体を供給するポスト加熱工程と、前記ポスト加熱工程に並行して、前記基板を静止状態とさせ、または前記回転軸線回りにパドル速度で前記基板を回転させるパドル工程とを含む、基板処理方法を提供する。
この方法によれば、低表面張力液体供給工程後のポスト加熱工程において、基板の表面への低表面張力液体の供給を停止することで、追加供給の低表面張力液体によって基板の熱が奪われないようにする。この状態で、加熱液を基板の下面に供給して基板を加熱する。これにより、高温状態の基板に対してスピンドライ工程を開始できるようになる。したがって、スピンドライ工程を短時間に完了することができる。スピンドライ工程を短時間で完了できれば、パターンに作用する表面張力の力積を小さく抑えることができる。これにより、スピンドライ工程時におけるパターンの倒壊をより効果的に抑制できる。
また、パドル工程では、基板の上面に、当該上面を覆う低表面張力液体の液膜がパドル状に支持される。そのため、スピンドライ工程の開始前に、基板の表面が液膜から露出することを防止できる。基板の表面が部分的に露出すると、パーティクルの発生により基板の清浄度が低下したり、処理の均一性が低下したりするおそれがある。しかしながら、基板の表面の、液膜からの露出を防止できるので、これにより、基板の清浄度の低下や処理の均一性の低下を招くことを防止できる。
加熱流体は、液体（加熱液）であってもよいし、気体（加熱ガス）であってもよい。加熱液の一例は、水である。加熱ガスの一例は、不活性ガスおよび水蒸気である。加熱流体は、裏面全域に供給されてもよいし、裏面の一部に供給されてもよい。
請求項２に記載の発明は、前記ポスト加熱工程と前記スピンドライ工程とが連続して実行される、請求項１に記載の基板処理方法である。
この方法によれば、スピンドライ工程開始時の基板温度をより高くすることができる。したがって、スピンドライ工程をより短時間に完了することができる。
請求項３に記載の発明は、前記スピンドライ工程において前記基板の裏面に加熱流体が供給される、請求項１または請求項２に記載の基板処理方法である。
この方法によれば、スピンドライ工程実行時の基板温度をより高くすることができる。したがって、スピンドライ工程をより短時間に完了することができる。
請求項４に記載の発明は、前記ポスト加熱工程は、前記基板の回転半径方向に沿って配列された複数の加熱流体吐出口から前記加熱流体を同時に前記裏面に向けて吐出する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理方法である。
この方法によれば、基板の回転半径方向に沿って配列された複数の加熱流体吐出口から加熱流体が基板の裏面に向けて吐出される。加熱流体吐出口からの加熱流体の吐出と並行して、基板を回転させることにより、基板の裏面の全域に加熱流体を供給することが可能である。したがって、ポスト加熱工程において、低表面張力液体の液膜を、基板の表面全域において加熱することが可能である。これにより、基板の表面全域においてパターンの倒壊を効果的に抑制できる。
請求項５に記載の発明は、前記ポスト加熱工程は、前記回転軸線に直交する方向に見たときに、前記基板の回転半径方向に交差する方向に加熱流体を前記裏面に向けて吐出する、請求項１〜４のいずれかに記載の基板処理方法である。
この方法によれば、基板の下面に吐出された加熱流体が基板の上面に回り込みにくくなる。
請求項６に記載の発明は、前記加熱流体は加熱液を含み、前記ポスト加熱工程における前記加熱液の流量は、前記基板の裏面に供給された前記加熱流体が前記表面に回り込まないような流量に設定されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板処理方法である。
この方法によれば、基板の裏面に供給された加熱流体の流量は、当該加熱流体が基板の表面に回り込まないような流量に設定されている。したがって、ポスト加熱工程において、基板の表面に対する低表面張力液体の供給を停止する場合であっても、高温の基板の表面への回り込みを確実に防止しながら、低表面張力液体の液膜を加熱できる。
請求項７に記載の発明は、前記低表面張力液体供給工程は、前記基板の表面の上方に配置された低表面張力液体ノズルから前記低表面張力液体を吐出する工程を含み、前記スピンドライ工程は、前記基板の表面の上方に対向部材を対向させた状態で実行するものであり、前記ポスト加熱工程に並行して、前記低表面張力液体ノズルの前記基板の上方からの退避を行い、かつ前記対向部材の前記基板の上方への配置を行う、請求項１〜６のいずれか一項に記載の基板処理方法である。
この方法によれば、ポスト加熱工程に並行して、低表面張力液体ノズルの基板上方からの退避を行い、かつ対向部材の基板上方への配置を行う。このような退避および配置の期間中も、基板の裏面への加熱流体の供給を続行するので、スピンドライ工程の開始直前まで、低表面張力液体の液膜を加熱し続けることができる。
請求項８に記載の発明は、前記低表面張力液体供給工程は、有機溶剤と気体とを混合して生成された前記有機溶剤の液滴を、前記表面の少なくとも外周部に供給する液滴供給工程を含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の基板処理方法である。
この方法によれば、基板の表面の少なくとも外周部に、低表面張力液体の液滴を供給する。基板の表面における有機溶剤の液滴の供給位置には、有機溶剤の液滴の衝突によって、物理力が与えられ、そのため、低表面張力液体への置換性能をより一層向上させることができる。
一般的に、基板の表面の外周部は、有機溶剤の置換性が低いとされている。しかしながら、表面の少なくとも外周部に、低表面張力液体の液滴を供給することにより、基板の表面の外周部における、有機溶剤の置換性を改善できる。
請求項９に記載の発明は、前記液滴供給工程は、前記表面内の吐出領域に向けて、二流体ノズルから前記有機溶剤の前記液滴を吐出する液滴吐出工程と、前記液滴吐出工程に並行して、前記表面の中央部と前記表面の周縁部との間で前記吐出領域を移動させる吐出領域移動工程とをさらに含む、請求項８に記載の基板処理方法である。
この方法によれば、基板の表面全域において、低表面張力液体への置換性能を向上させることができる。
請求項１０に記載の発明は、前記低表面張力液体供給工程は、前記液滴吐出工程に先立って実行され、前記表面に前記有機溶剤を供給して、前記表面の全域を覆う前記有機溶剤の液膜を形成する第１の液膜形成工程とを含む、請求項９に記載の基板処理方法である。
この方法によれば、二流体ノズルから基板の表面への液滴の供給に先立って、基板の表面の全域を覆う低表面張力液体の液膜が形成される。そのため、二流体ノズルから吐出された低表面張力液体の液滴は有機溶剤の液膜に衝突する。したがって、低表面張力液体の液滴が乾燥状態の基板の表面に直接衝突することを回避でき、これにより、パーティクルの発生を抑制できる。
請求項１１に記載の発明は、前記低表面張力液体供給工程は、前記液滴吐出工程後に実行され、前記表面に前記有機溶剤を供給して、前記表面の全域を覆う前記有機溶剤の液膜を形成する第２の液膜形成工程とを含む、請求項１０に記載の基板処理方法である。
この方法によれば、液滴吐出工程後に、基板の表面に当該表面を覆う低表面張力液体の液膜が保持される。そのため、スピンドライ工程の開始前に、基板の表面が液膜から露出することを防止できる。基板の表面が部分的に露出すると、パーティクルの発生により基板の清浄度が低下したり、処理の均一性が低下したりするおそれがある。しかしながら、基板の表面の、液膜からの露出を防止できるので、これにより、基板の清浄度の低下や処理の均一性の低下を招くことを防止できる。
請求項１２に記載の発明は、前記スピンドライ工程は、前記表面の周囲の雰囲気を窒素雰囲気に維持しながら実行する、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の基板処理方法である。
この方法によれば、基板の表面の周囲の雰囲気を窒素雰囲気に維持しながら、当該表面を乾燥させることができるから、乾燥後におけるウォーターマークの発生を抑制または防止できる。
前記の目的を達成するための請求項１３に記載の発明は、基板を保持する基板保持ユニットと、前記基板の表面に、リンス液よりも表面張力が低い低表面張力液体を供給する低表面張力液体供給ユニットと、前記基板における前記表面の反対側の裏面に、加熱流体を供給する加熱流体供給ユニットと、前記低表面張力液体供給ユニットおよび前記加熱流体供給ユニットを制御する制御ユニットとを含み、前記制御ユニットは、前記表面に付着している前記リンス液を、前記低表面張力液体に置換する置換工程と、前記置換工程の終了後、前記基板を所定の回転軸線回りに回転させて前記低表面張力液体を振り切ることにより前記表面を乾燥させるスピンドライ工程とを実行し、前記制御ユニットが、前記置換工程において、前記表面の反対側の裏面に加熱流体を供給しながら、前記低表面張力液体を前記表面に供給する低表面張力液体供給工程と、前記低表面張力液体供給工程の終了後前記スピンドライ工程の開始前に、前記低表面張力液体の前記表面への供給を停止した状態で、前記基板における前記裏面に、加熱流体を供給するポスト加熱工程と、前記ポスト加熱工程に並行して、前記基板を静止状態とさせ、または前記回転軸線回りにパドル速度で前記基板を回転させるパドル工程とを実行する、基板処理装置を提供する。
この構成によれば、請求項１に関連して記載した作用効果と同等の作用効果を奏する。
図１は、この発明の第１の実施形態に係る基板処理装置の内部のレイアウトを説明するための図解的な平面図である。 図２は、前記基板処理装置に備えられた処理ユニットの構成例を説明するための図解的な断面図である。 図３は、第１および第２の有機溶剤ノズルの位置を説明するための模式的な平面図である。 図４は、第１および第２の有機溶剤ノズルの位置を説明するための模式的な平面図である。 図５は、前記基板処理装置に備えられた第１の有機溶剤ノズルの構成を図解的に示す断面図である。 図６は、スピンチャックおよび下面ノズルを説明するための模式的な平面図である。 図７は、下面ノズルの模式的な平面図である。 図８は、ノズル部の長手方向に下面ノズルを見た部分断面図である。 図９は、図８に示すIX-IX線に沿う下面ノズルの断面図である。 図１０は、図７に示すX-X線に沿うノズル部の鉛直断面を示す図である。 図１１は、ノズル部が加熱液を吐出している状態を示す模式的な平面図である。 図１２は、前記処理ユニットに備えられた気体ノズルの構成例を説明するための模式的な縦断面図である。 図１３は、前記基板処理装置の主要部の電気的構成を説明するためのブロック図である。 図１４は、前記基板処理装置による基板処理の一例を説明するための流れ図である。 図１５Ａ〜１５Ｂは、置換工程の様子を説明するための図解的な断面図である。 図１５Ｃ〜１５Ｄは、前記置換工程の様子を説明するための図解的な断面図である。 図１５Ｅは、第１のスピンドライ工程の様子を説明するための図解的な断面図である。図１５Ｆは、第２のスピンドライ工程の様子を説明するための図解的な断面図である。 図１６は、前記置換工程および前記スピンドライ工程を説明するためのタイムチャートである。 図１７は、表面張力によるパターン倒壊の原理を説明するための図解的な断面図である。
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は、この発明の第１の実施形態に係る基板処理装置の内部のレイアウトを説明するための図解的な平面図である。基板処理装置１は、半導体ウエハなどの円板状の基板Ｗを、処理液や処理ガスによって一枚ずつ処理する枚葉式の装置である。基板処理装置１は、処理液を用いて基板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を収容するキャリヤ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ＣＲと、基板処理装置１を制御する制御ユニット３とを含む。搬送ロボットＩＲは、キャリヤＣと搬送ロボットＣＲとの間で基板Ｗを搬送する。搬送ロボットＣＲは、搬送ロボットＩＲと処理ユニット２との間で基板Ｗを搬送する。複数の処理ユニット２は、たとえば、同様の構成を有している。
図２は、処理ユニット２の構成例を説明するための図解的な断面図である。図３および図４は、第１および第２の有機溶剤ノズル３１，３２の位置を説明するための模式的な平面図である。図５は、第１の有機溶剤ノズル３１の構成を図解的に示す断面図である。
処理ユニット２は、内部空間を有する箱形の処理チャンバ４と、処理チャンバ４内で一枚の基板Ｗを水平な姿勢で保持して、基板Ｗの中心を通る鉛直な回転軸線Ａ１まわりに基板Ｗを回転させるスピンチャック（基板保持ユニット）５と、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの上面に薬液を供給するための薬液供給ユニット６と、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの上面にリンス液を供給するためのリンス液供給ユニット７と、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの上面（基板Ｗの表面）に、有機溶剤（低表面張力液体）の一例のＩＰＡを供給するための有機溶剤供給ユニット（低表面張力液体供給ユニット）８と、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの下面（基板Ｗの裏面）に、加熱流体の一例である温水を供給する下面供給ユニット（加熱流体供給ユニット）９と、スピンチャック５を取り囲む筒状の処理カップ１０とを含む。
処理チャンバ４は、箱状の隔壁１２と、隔壁１２の上部から隔壁１２内（処理チャンバ４内に相当）に清浄空気を送る送風ユニットとしてのＦＦＵ（ファン・フィルタ・ユニット）１３と、隔壁１２の下部から処理チャンバ４内の気体を排出する排気装置１４とを含む。
ＦＦＵ１３は隔壁１２の上方に配置されており、隔壁１２の天井に取り付けられている。ＦＦＵ１３は、隔壁１２の天井から処理チャンバ４内に清浄空気を送る。排気装置１４は、処理カップ１０内に接続された排気ダクト１５を介して処理カップ１０の底部に接続されており、処理カップ１０の底部から処理カップ１０の内部を吸引する。ＦＦＵ１３および排気装置１４により、処理チャンバ４内にダウンフロー（下降流）が形成される。
スピンチャック５として、基板Ｗを水平方向に挟んで基板Ｗを水平に保持する挟持式のチャックが採用されている。具体的には、スピンチャック５は、スピンモータ１６と、このスピンモータ１６の駆動軸と一体化されたスピン軸１７と、スピン軸１７の上端に略水平に取り付けられた円板状のスピンベース１８とを含む。
スピンベース１８は、基板Ｗの外径よりも大きな外径を有する水平な円形の上面１８ａを含む。上面１８ａには、その周縁部に複数個（３個以上。たとえば４個）の挟持部材１９（図６を併せて参照）が配置されている。複数個の挟持部材１９は、スピンベース１８の上面周縁部において、基板Ｗの外周形状に対応する円周上で適当な間隔を空けてたとえば等間隔に配置されている。
薬液供給ユニット６は、薬液ノズル２１を含む。薬液ノズル２１は、たとえば、連続流の状態で液を吐出するストレートノズルであり、スピンチャック５の上方で、その吐出口を基板Ｗの上面中央部に向けて固定的に配置されている。薬液ノズル２１には、薬液供給源からの薬液が供給される薬液配管２２が接続されている。薬液配管２２の途中部には、薬液ノズル２１からの薬液の供給／供給停止を切り換え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、薬液配管２２から薬液ノズル２１に供給された連続流の薬液が、薬液ノズル２１の下端に設定された吐出口から吐出される。また、薬液バルブ２３が閉じられると、薬液配管２２から薬液ノズル２１への薬液の供給が停止される。
薬液の具体例は、エッチング液および洗浄液である。さらに具体的には、薬液は、フッ酸、ＳＣ１（アンモニア過酸化水素水混合液）、ＳＣ２（塩酸過酸化水素水混合液）、フッ化アンモニウム、バッファードフッ酸（フッ酸とフッ化アンモニウムとの混合液）などであってもよい。
リンス液供給ユニット７は、リンス液ノズル２４を含む。リンス液ノズル２４は、たとえば、連続流の状態で液を吐出するストレートノズルであり、スピンチャック５の上方で、その吐出口を基板Ｗの上面中央部に向けて固定的に配置されている。リンス液ノズル２４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配管２５が接続されている。リンス液配管２５の途中部には、リンス液ノズル２４からのリンス液の供給／供給停止を切り換えるためのリンス液バルブ２６が介装されている。リンス液バルブ２６が開かれると、リンス液配管２５からリンス液ノズル２４に供給された連続流のリンス液が、リンス液ノズル２４の下端に設定された吐出口から吐出される。また、リンス液バルブ２６が閉じられると、リンス液配管２５からリンス液ノズル２４へのリンス液の供給が停止される。リンス液は、たとえば脱イオン水（ＤＩＷ）であるが、ＤＩＷ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、１０ｐｐｍ〜１００ｐｐｍ程度）の塩酸水のいずれかであってもよい。
なお、薬液ノズル２１およびリンス液ノズル２４は、それぞれ、スピンチャック５に対して固定的に配置されている必要はなく、たとえば、スピンチャック５の上方において水平面内で揺動可能なアームに取り付けられて、このアームの揺動により基板Ｗの上面における処理液（薬液、リンス液または有機溶剤）の着液位置がスキャンされる、いわゆるスキャンノズルの形態が採用されてもよい。
有機溶剤供給ユニット８は、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの上面に有機溶剤の液滴を供給するための第１の有機溶剤ノズル３１と、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの上面に有機溶剤の連続流を供給するための第２の有機溶剤ノズル３２と、第１の有機溶剤ノズル３１を保持する第１のノズルホルダ３３と、第２の有機溶剤ノズル３２を保持する第２のノズルホルダ３４と、水平方向に延び、先端部に、第１および第２のノズルホルダ３３，３４が取り付けられたノズルアーム３５と、ノズルアーム３５に接続された回動ユニット３６とを含む。
図３および図４に示すように、第１のノズルホルダ３３は、ノズルアーム３５に沿って直線状に延びる略棒状の部材である。第１のノズルホルダ３３に、第１の有機溶剤ノズル３１が取り付けられている。
図３および図４に示すように、第２のノズルホルダ３４は、ノズルアーム３５に沿って直線状に延びる略棒状の部材である。第２のノズルホルダ３４に、第２の有機溶剤ノズル３２が取り付けられている。第１および第２の有機溶剤ノズル３１，３２は、略同じ高さに配置されている。
第１および第２の有機溶剤ノズル３１，３２は、ノズルアーム３５とともに回動軸線Ａ２まわりに回動する。これにより、第１および第２の有機溶剤ノズル３１，３２が水平方向に移動する。
回動ユニット３６は、スピンチャック５の上方を含む水平面内で第１および第２の有機溶剤ノズル３１，３２を水平に移動させる。図３および図４に示すように、回動ユニット３６は、第１および第２の有機溶剤ノズル３１，３２を、ノズル相互の位置関係を一定に保ちながら、それぞれ、スピンチャック５に保持された基板Ｗの上面に沿って延びる円弧状の軌跡Ｘ１に沿って水平に移動させる。第１および第２の有機溶剤ノズル３１，３２は、第１の有機溶剤ノズル３１が基板Ｗの上面中央部の上方に配置されるセンタ位置（図３に示す第１および第２の有機溶剤ノズル３１，３２の位置）と、第１の有機溶剤ノズル３１が基板Ｗの上面周縁部の上方に配置されるエッジ位置（図４に示す第１および第２の有機溶剤ノズル３１，３２の位置）との間を水平移動させられる。基板Ｗが直径３００ｍｍの円形基板である場合、センタ位置は、平面視で、第１の有機溶剤ノズル３１の吐出口が、基板Ｗの回転軸線Ａ１からホーム（ｈｏｍｅ）側に９ｍｍ隔てられ、かつ第２の有機溶剤ノズル３２の吐出口が基板Ｗの回転軸線Ａ１からフィード（Ｆｅｅｄ）側に９１ｍｍ隔てられた位置である。また、エッジ位置は、平面視で、第１の有機溶剤ノズル３１の吐出口が基板Ｗの回転軸線Ａ１からホーム側に１４２．５ｍｍ隔てられ、かつ第２の有機溶剤ノズル３２の吐出口が基板Ｗの回転軸線Ａ１からホーム側に４２．５ｍｍ隔てられた位置である。すなわち、センタ位置は、後述する吐出領域ＤＡ（図１５Ｂ参照）が基板Ｗの上面中央部（表面の中央部）に配置される位置であり、エッジ位置は、吐出領域ＤＡが基板Ｗの上面周縁部（表面の周縁部）に配置される位置である。
第１の有機溶剤ノズル３１は、有機溶剤の微小の液滴を噴出する二流体ノズルの形態を有している。第１の有機溶剤ノズル３１には、有機溶剤供給源からの常温の液体の有機溶剤（ＩＰＡ）を第１の有機溶剤ノズル３１に供給する第１の有機溶剤配管３７と、気体供給源からの気体の一例としての不活性ガス（図２に示す例では窒素ガス）を第１の有機溶剤ノズル３１に供給する第１の気体配管３８とが接続されている。
第１の有機溶剤配管３７には、第１の有機溶剤配管３７から第１の有機溶剤ノズル３１への有機溶剤の供給および供給停止を切り換える第１の有機溶剤バルブ３９と、第１の有機溶剤配管３７の開度を調節して、第１の有機溶剤ノズル３１から吐出される有機溶剤の流量を調整するための第１の流量調整バルブ４０とが介装されている。図示はしないが、第１の流量調整バルブ４０は、弁座が内部に設けられたバルブボディと、弁座を開閉する弁体と、開位置と閉位置との間で弁体を移動させるアクチュエータとを含む。他の流量調整バルブについても同様である。
第１の気体配管３８には、第１の気体配管３８から第１の有機溶剤ノズル３１への気体の供給および供給停止を切り換える第１の気体バルブ４１が介装されている。第１の有機溶剤ノズル３１に供給される気体としては、一例として窒素ガス（Ｎ２）を例示できるが、窒素ガス以外の不活性ガス、たとえば乾燥空気や清浄空気などを採用することもできる。
図５に示すように、第１の有機溶剤ノズル３１は、ほぼ円柱状の外形を有している。第１の有機溶剤ノズル３１は、ケーシングを構成する外筒４６と、外筒４６の内部に嵌め込まれた内筒４７とを含む。
外筒４６および内筒４７は、各々共通の中心軸線Ａ３上に同軸配置されており、互いに連結されている。内筒４７の内部空間は、第１の有機溶剤配管３７からの有機溶剤が流通する直線状の有機溶剤流路４８となっている。また、外筒４６および内筒４７との間には、第１の気体配管３８から供給される気体が流通する円筒状の気体流路４９が形成されている。
有機溶剤流路４８は、内筒４７の上端で有機溶剤導入口５０として開口している。有機溶剤流路４８には、この有機溶剤導入口５０を介して第１の有機溶剤配管３７からの有機溶剤が導入される。また、有機溶剤流路４８は、内筒４７の下端で、中心軸線Ａ３上に中心を有する円状の有機溶剤吐出口５１として開口している。有機溶剤流路４８に導入された有機溶剤は、この有機溶剤吐出口５１から吐出される。
気体流路４９は、中心軸線Ａ３と共通の中心軸線を有する円筒状の間隙であり、外筒４６および内筒４７の上端部で閉塞され、外筒４６および内筒４７の下端で、中心軸線Ａ３上に中心を有し、有機溶剤吐出口５１を取り囲む円環状の気体吐出口５２として開口している。気体流路４９の下端部は、気体流路４９の長さ方向における中間部よりも流路面積が小さくされ、下方に向かって小径となっている。また、外筒４６の中間部には、気体流路４９に連通する気体導入口５３が形成されている。
気体導入口５３には、外筒４６を貫通した状態で第１の気体配管３８が接続されており、第１の気体配管３８の内部空間と気体流路４９とが連通されている。第１の気体配管３８からの気体は、この気体導入口５３を介して気体流路４９に導入され、気体吐出口５２から吐出される。
第１の気体バルブ４１を開いて気体吐出口５２から気体を吐出させながら、第１の有機溶剤バルブ３９を開いて有機溶剤吐出口５１から有機溶剤を吐出させることにより、第１の有機溶剤ノズル３１の近傍で有機溶剤に気体を衝突（混合）させることにより有機溶剤の微小の液滴を生成することができ、有機溶剤を噴霧状に吐出することができる。
図２に示すように、第２の有機溶剤ノズル３２は、有機溶剤（ＩＰＡ）を連続流の態様で吐出するストレートノズルの形態を有している。第２の有機溶剤ノズル３２には、有機溶剤供給源からの常温の有機溶剤（ＩＰＡ）の液体を第１の有機溶剤ノズル３１に供給する第２の有機溶剤配管５４が接続されている。第２の有機溶剤配管５４には、第２の有機溶剤配管５４から第２の有機溶剤ノズル３２への有機溶剤の供給および供給停止を切り換える第２の有機溶剤バルブ５５と、第２の有機溶剤配管５４の開度を調節して、第２の有機溶剤ノズル３２から吐出される有機溶剤の流量を調整するための第２の流量調整バルブ５６とが介装されている。第２の有機溶剤バルブ５５が開かれると、第２の有機溶剤配管５４から第２の有機溶剤ノズル３２に供給された連続流の有機溶剤が、第２の有機溶剤ノズル３２の下端に設定された吐出口から吐出される。また、第２の有機溶剤バルブ５５が閉じられると、第２の有機溶剤配管５４から第２の有機溶剤ノズル３２への有機溶剤の供給が停止される。
図２に示すように、下面供給ユニット９は、加熱流体の一例である加熱液を上方に吐出する下面ノズル６０と、下面ノズル６０に加熱液を導く加熱液配管５７と、加熱液配管５７に介装された加熱液バルブ５８と、加熱液配管５７に介装され、加熱液配管５７の開度を調節して、下面ノズル６０から上方に吐出される加熱液の流量を調整するための第３の流量調整バルブ５９とを含む。加熱液バルブ５８が開かれると、加熱液供給源からの加熱液が、第３の流量調整バルブ５９の開度に対応する流量で、加熱液配管５７から下面ノズル６０に供給される。これにより、加熱流体（加熱液）の一例である高温（たとえば、ＩＰＡの沸点（約８０℃）に近い温度７５℃）の加熱液が、下面ノズル６０から吐出される。下面ノズル６０に供給される加熱液は、加熱された純水である。下面ノズル６０に供給される加熱液の種類は、純水に限らず、炭酸水、電解イオン水、水素水、オゾン水、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール、）または希釈濃度（たとえば、１０〜１００ｐｐｍ程度）の塩酸水、などであってもよい。
図６は、スピンチャック５および下面ノズル６０を説明するための模式的な平面図である。図７は、下面ノズル６０の模式的な平面図である。図８は、ノズル部６３の長手方向に下面ノズルを見た部分断面図である。図９は、図８に示すIX-IX線に沿う下面ノズル６０の断面図である。図１０は、図７に示すX-X線に沿うノズル部６３の鉛直断面を示す図である。図１１は、ノズル部６３が加熱液を吐出している状態を示す模式的な平面図である。
以下、図２、および図６〜図９を参照しながら、下面ノズル６０の構成について説明する。
下面ノズル６０は、ノズル部６３を備えた、いわゆるバーノズルの形態を有している。下面ノズル６０は、図６に示すように、加熱液を吐出する複数の吐出口（加熱流体吐出口）８９が、基板Ｗの回転半径方向に沿って配列されたノズル部６３と、ノズル部６３を支持するベース部６４とを含む。下面ノズル６０は、ＰＴＦＥ（polytetrafluoroethylene)等の耐薬品性を有する合成樹脂を用いて形成されている。ベース部６４は、回転軸線Ａ１と同軸の円柱状である。ベース部６４は、基板Ｗの下面中央部に対向する位置に配置される。ベース部６４は、スピンベース１８の上面１８ａの中央部から上方に突出している。ノズル部６３は、ベース部６４の上方に配置されている。ノズル部６３は、基板Ｗの下面とスピンベース１８の上面１８ａとの間に配置される。
ノズル部６３は、図７に示すように、平面視でベース部６４に重なる根元部と、ベース部６４よりも径方向外方に配置された先端部と、根元部から先端部に延びる中間部とを含む。回転軸線Ａ１および長手方向（回転半径方向に沿う方向）ＤＬの両方に直交する仮想直線Ｖ１からノズル部６３の先端までの長手方向ＤＬの距離Ｌ１は、仮想直線Ｖ１からノズル部６３の根元までの長手方向ＤＬの距離Ｌ２よりも大きい。回転軸線Ａ１からノズル部６３の先端までの径方向の距離は、基板Ｗの半径よりも小さい。
図８に示すように、下面ノズル６０は、複数の吐出口８９に処理液を供給する処理液供給路６５を含む。処理液供給路６５は、ノズル部６３に設けられた下流部６９と、ベース部６４に設けられた上流部６６とを含む。上流部６６および下流部６９は、複数の吐出口８９よりも上流の位置で互いに接続されている。ノズル部６３の鉛直断面８０（図８参照）の形状は、長手方向ＤＬ方向の略全域に亘って一様である。
図８〜図１０に示すように、各処理液供給路６５の下流部６９は、複数の吐出口８９に供給される処理液を案内する主流路７１と、主流路７１内の処理液を複数の吐出口８９に供給する複数の分岐流路７２とを含む。図９に示すように、主流路７１は、ノズル部６３内を長手方向ＤＬに延びる円柱状である。主流路７１は、ノズル部６３の根元部に取り付けられたプラグ７３とノズル部６３の先端部との間に配置されている。主流路７１の流路面積（流体の流れる方向に直交する断面の面積）は、いずれの分岐流路７２の流路面積よりも大きい。図１０に示すように、主流路７１の断面の半径Ｒ１は、いずれの分岐流路７２の流路長（分岐流路７２の上流端から分岐流路７２の下流端までの長さ）よりも大きい。図１０に示すように、複数の分岐流路７２は、それぞれ、複数の吐出口８９に接続されている。分岐流路７２の上流端は、鉛直方向における鉛直断面８０の中央を通る水平な中央面Ｃ１よりも上方の位置で主流路７１に接続されている。分岐流路７２の下流端は、複数の吐出口８９のいずれか一つに接続されている。
図８および図１０に示すように、ノズル部６３の外面は、回転方向Ｄｒにおける下流に向かって斜め上に延びる上側上流傾斜面７４と、上側上流傾斜面７４から回転方向Ｄｒに水平に延びる上側水平面７５と、回転方向Ｄｒにおける下流に向かって上側水平面７５から斜め下に延びる上側下流傾斜面７６とを含む。ノズル部６３の外面は、さらに、回転方向Ｄｒにおける下流に向かって斜め下に延びる下側上流傾斜面７７と、下側上流傾斜面７７から回転方向Ｄｒに水平に延びる下側水平面７８と、回転方向Ｄｒにおける下流に向かって下側水平面７８から斜め上に延びる下側下流傾斜面７９とを含む。
図１０に示すように、上側上流傾斜面７４は、上側下流傾斜面７６よりも短手方向Ｄｓ（長手方向ＤＬに直交する水平方向）に長い。同様に、下側上流傾斜面７７は、下側下流傾斜面７９よりも短手方向Ｄｓに長い。上側上流傾斜面７４および下側上流傾斜面７７は、ノズル部６３の鉛直断面８０における最も上流の位置（上流端８１ａ）で交差している。上側下流傾斜面７６および下側下流傾斜面７９は、ノズル部６３の鉛直断面８０における最も下流の位置（下流端８２ａ）で交差している。
図１０に示すように、ノズル部６３の鉛直断面８０は、回転方向Ｄｒにおける上流側に凸の三角形状の上流端部８１と、回転方向Ｄｒにおける下流側に凸の三角形状の下流端部８２とを含む。上流端部８１の上縁は、上側上流傾斜面７４の一部であり、上流端部８１の下縁は、下側上流傾斜面７７の一部である。同様に、下流端部８２の上縁は、上側下流傾斜面７６の一部であり、下流端部８２の下縁は、下側下流傾斜面７９の一部である。
図１０に示すように、上流端部８１は、ノズル部６３の鉛直断面８０において最も上流側に配置された上流端８１ａを含む。下流端部８２は、ノズル部６３の鉛直断面８０において最も下流側に配置された下流端８２ａを含む。上流端部８１の厚み（鉛直方向の長さ）、上流端８１ａに近づくにしたがって減少している。下流端部８２の厚み（鉛直方向の長さ）は、下流端８２ａに近づくにしたがって減少している。
ノズル部６３に設けられた複数の吐出口８９は、上側下流傾斜面７６で開口している。 図５に示すように、複数の吐出口８９は、間隔を空けてノズル部６３の長手方向ＤＬに配列されている。各吐出口８９の開口面積は、互いに等しい。但し、吐出口８９の開口面積を互いに異ならせるようにしてもよい。例えば、基板Ｗの周縁側の吐出口８９の開口面積を、回転軸線Ａ１側の吐出口８９の開口面積よりも大きくしてもよい。回転中の基板Ｗは周縁側が中心側よりも低温になりやすいため、吐出口の開口面積をこのように互いに異ならせることにより基板Ｗを半径方向に均一に加熱することができる。
図９に示すように、吐出口８９は、基板Ｗの下面内の着液位置Ｐ１に向けて吐出方向Ｄ１に処理液を吐出する。着液位置Ｐ１は、吐出口８９よりも回転方向Ｄｒにおける下流の位置である。着液位置Ｐ１は、基板Ｗの下面の中心から離れた位置である。吐出方向Ｄ１は、吐出口８９から着液位置Ｐ１に向かう斜め上方向である。吐出方向Ｄ１は、基板Ｗの下面に対して回転方向Ｄｒにおける下流側に傾いている。鉛直方向に対する吐出方向Ｄ１の傾き角度θは、たとえば３０°である。各吐出口８９から基板Ｗの下面までの鉛直方向の距離は、たとえば１．３ｍｍである。
図１１に示すように、吐出口８９および着液位置Ｐ１は、回転軸線Ａ１に直交する方向から見たときに、すなわち平面視で短手方向Ｄｓに並んでいる。着液位置Ｐ１は、吐出口８９に対し、吐出方向Ｄ１に２．２５ｍｍ隔てて配置されている。吐出方向Ｄ１は、平面視で仮想直線Ｖ１に平行な方向であり、これは平面視で基板Ｗの半径方向に交差（この場合は、直交）する方向である。また、吐出口８９は、平面視で基板Ｗの回転方向Ｄｒに沿う方向に処理液を吐出する。
図１０に示すように、吐出口８９から吐出された処理液は、着液位置Ｐ１に着液した勢いで基板Ｗの下面に沿って広がり、着液位置Ｐ１を覆う、加熱液の液膜を形成する。着液位置Ｐ１は、基板Ｗの下面の中心（回転軸線Ａ１）から離れた位置である。
図２に示すように、処理ユニット２は、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの上面に、気体を供給するための気体ノズル（対向部材）１００をさらに含む。気体ノズル１００には、気体ノズル１００を移動するためのノズル移動ユニット９９が結合されている。
図１２は、気体ノズル１００の構成例を説明するための模式的な縦断面図である。気体ノズル１００には、第２の気体配管１０１が結合されている。第２の気体配管１０１には、その流路を開閉する第２の気体バルブ１０２が介装されている。気体ノズル１００は、基板Ｗの上方を窒素ガス雰囲気で覆うためのノズルである。気体ノズル１００は、下端にフランジ部１０３を有する円筒状のノズル本体１０４を有している。フランジ部１０３の側面である外周面には、上側気体吐出口１０５および下側気体吐出口１０６が、それぞれ環状に外方に向けて開口している。上側気体吐出口１０５および下側気体吐出口１０６は、上下に間隔を空けて配置されている。ノズル本体１０４の下面には、中心気体吐出口１０７が配置されている。
ノズル本体１０４には、第２の気体配管１０１から、窒素ガスが供給される気体導入口１０８，１０９が形成されている。気体導入口１０８，１０９に対して、個別の窒素ガス配管が結合されてもよい。ノズル本体１０４内には、気体導入口１０８と上側気体吐出口１０５および下側気体吐出口１０６とを接続する筒状の気体流路１１１が形成されている。また、ノズル本体１０４内には、気体導入口１０９に連通する筒状の気体流路１１２がまわりに形成されている。気体流路１１２の下方にはバッファ空間１１３が連通している。バッファ空間１１３は、さらに、パンチングプレート１１４を介して、その下方の空間１１５に連通している。この空間１１５が中心気体吐出口１０７に開放している。
気体導入口１０８から導入された窒素ガスは、気体流路１１１を介して上側気体吐出口１０５および下側気体吐出口１０６に供給され、これらの気体吐出口１０５，１０６から放射状に吐出される。これにより、上下方向に重なる２つの放射状気流が基板Ｗの上方に形成される。一方、気体導入口１０９から導入された窒素ガスは、気体流路１１２を介してバッファ空間１１３に蓄えられ、さらにパンチングプレート１１４を通って拡散された後に、空間１１５を通って中心気体吐出口１０７から基板Ｗの上面に向けて下方に吐出される。この窒素ガスは、基板Ｗの上面にぶつかって方向を変え、放射方向の窒素ガス流を基板Ｗの上方に形成する。
したがって、中心気体吐出口１０７から吐出される窒素ガスが形成する放射状気流と、気体吐出口１０５，１０６からの吐出される二層の放射状気流とを合わせて、三層の放射状気流が基板Ｗの上方に形成されることになる。この三層の放射状気流によって、基板Ｗの上面が保護される。とくに、後述する通り、基板Ｗを高速回転するときに、三層の放射状気流によって基板Ｗの上面が保護されることにより、液滴やミストが基板Ｗの表面に付着することを回避できる。
図２に示すように、処理カップ１０は、スピンチャック５に保持されている基板Ｗよりも外方（回転軸線Ａ１から離れる方向）に配置されている。処理カップ１０は、スピンベース１８を取り囲んでいる。スピンチャック５が基板Ｗを回転させている状態で、処理液が基板Ｗに供給されると、基板Ｗに供給された処理液が基板Ｗの周囲に振り切られる。処理液が基板Ｗに供給されるとき、上向きに開いた処理カップ１０の上端部１０ａは、スピンベース１８よりも上方に配置される。したがって、基板Ｗの周囲に排出された薬液やリンス液、有機溶剤などの処理液は、処理カップ１０によって受け止められる。そして、処理カップ１０に受け止められた処理液は、図示しない回収装置または廃液装置に送られる。
図１３は、基板処理装置１の主要部の電気的構成を説明するためのブロック図である。
制御ユニット３は、予め定められたプログラムに従って、スピンモータ１６、排気装置１４、回動ユニット３６、ノズル移動ユニット９９等の動作を制御する。さらに、制御ユニット３は、薬液バルブ２３、リンス液バルブ２６、第１の有機溶剤バルブ３９第１の流量調整バルブ４０、第１の気体バルブ４１、第２の有機溶剤バルブ５５、第２の流量調整バルブ５６、加熱液バルブ５８、第３の流量調整バルブ５９、第２の気体バルブ１０２等の開閉動作等を制御する。
図１４は、基板処理装置１による基板処理の一例を説明するための流れ図である。図２、図１３および図１４を参照しながら説明する。
未処理の基板Ｗは、搬送ロボットＩＲ，ＣＲによってキャリヤＣから処理ユニット２に搬入され、処理チャンバ４内に搬入され、基板Ｗがその表面（パターン形成面）を上方に向けた状態でスピンチャック５に受け渡され、スピンチャック５に基板Ｗが保持される（Ｓ１：基板保持工程）。基板Ｗの搬入に先立って、第１および第２の有機溶剤ノズル３１，３２は、スピンチャック５の側方に設定されたホーム位置に退避させられている。また、気体ノズル１００も、スピンチャック５の側方に設定されたホーム位置に退避させられている。
搬送ロボットＣＲが処理ユニット２外に退避した後、制御ユニット３は、薬液工程（ステップＳ２）を実行する。具体的には、制御ユニット３は、スピンモータ１６を駆動してスピンベース１８を所定の液処理回転速度で回転させる。また、制御ユニット３は、薬液バルブ２３を開く。それにより、回転状態の基板Ｗの上面に向けて、薬液ノズル２１から薬液が供給される。供給された薬液は遠心力によって基板Ｗの全面に行き渡り、基板Ｗに薬液を用いた薬液処理が施される。薬液の吐出開始から予め定める期間が経過すると、制御ユニット３は、薬液バルブ２３を閉じて、薬液ノズル２１からの薬液の吐出を停止する。
次いで、制御ユニット３は、リンス工程（ステップＳ３）を実行する。リンス工程は、基板Ｗ上の薬液をリンス液に置換して基板Ｗ上から薬液を排除する工程である。具体的には、制御ユニット３は、リンス液バルブ２６を開く。それにより、回転状態の基板Ｗの上面に向けて、リンス液ノズル２４からリンス液が供給される。供給されたリンス液は遠心力によって基板Ｗの全面に行き渡る。このリンス液によって、基板Ｗ上に付着している薬液が洗い流される。
リンス液の供給開始から予め定める期間が経過すると、制御ユニット３は、スピンモータ１６を制御して、基板Ｗの回転速度を液処理回転速度（たとえば約３００ｒｐｍ）からパドル速度（たとえば約１０ｒｐｍ）まで段階的に減速させ、その後、基板Ｗの回転速度をパドル速度に維持する（パドルリンス工程）。これにより、基板Ｗの上面に、基板Ｗの上面全域を覆うリンス液の液膜がパドル状に支持される。リンス液の供給開始から予め定める期間が経過すると、制御ユニット３は、リンス液バルブ２６を閉じて、リンス液ノズル２４からのリンス液の吐出を停止する。
次いで、制御ユニット３は、置換工程（ステップＳ４）を実行する。置換工程は、基板Ｗ上のリンス液を、リンス液（水）よりも表面張力の低い低表面張力液体である有機溶剤に置換する工程である。制御ユニット３は、第１および第２の有機溶剤ノズル３１，３２を、スピンチャック５の側方のホーム位置から、基板Ｗの上面中央部に上方に移動させる。そして、第１の有機溶剤バルブ３９および／または第２の有機溶剤バルブ４０を開いて、基板Ｗの上面（表面）に有機溶剤の液体を供給する。供給された有機溶剤は遠心力によって基板Ｗの全面に行き渡り、基板Ｗ上のリンス液を置換する。
また、置換工程（Ｓ４）では、基板Ｗの上面への有機溶剤の供給開始と並行して、制御ユニット３は、加熱液バルブ５８を開く。それにより、下面ノズルの各吐出口８９から加熱液が上向きに吐出され、基板Ｗの下面に加熱液が供給される。図１０および図１１に示すように、長手方向ＤＬに沿って配列された複数の吐出口８９から加熱液が基板Ｗの下面（裏面）に向けて吐出される。吐出口８９からの加熱液の吐出と並行して、基板Ｗを回転させることにより、基板Ｗの下面（裏面）の全域に加熱液を供給することが可能である。
有機溶剤の供給開始から予め定める期間が経過すると、制御ユニット３は、有機溶剤供給ユニット８を制御して、基板Ｗの上面に対する有機溶剤の供給を停止する。
その後、制御ユニット３は、第１および第２の有機溶剤ノズル３１，３２をホーム位置に退避させ、かつノズル移動ユニット９９を制御して、気体ノズル１００をスピンチャック５の側方のホーム位置から、基板Ｗの上方の上位置（図１５Ｄに実線で示す位置）に配置する。気体ノズル１００が上位置および次に述べる近接位置に配置された状態では、気体ノズル１００は、基板Ｗの上面中央部に対向している。
その後、制御ユニット３は、スピンドライ工程（ステップＳ５）を実行する。スピンドライ工程（Ｓ５）では、制御ユニット３は、ノズル移動ユニット９９を制御して、気体ノズル１００を上位置から、上位置よりも基板Ｗに接近する近接位置（図１５Ｅに実線で示す位置）に下降させ、当該近接位置に配置する。スピンドライ工程（Ｓ５）では、制御ユニット３は、スピンモータ１６を制御して、基板Ｗを乾燥回転速度で高速回転させる。それにより、基板Ｗ上の液成分が遠心力によって振り切られる。
スピンドライ工程（Ｓ５）の開始から予め定める期間が経過すると、制御ユニット３は、スピンモータ１６を制御してスピンチャック５の回転を停止させる。その後、搬送ロボットＣＲが、処理ユニット２に進入して、処理済みの基板Ｗを処理ユニット２外へと搬出する（ステップＳ６）。その基板Ｗは、搬送ロボットＣＲから搬送ロボットＩＲへと渡され、搬送ロボットＩＲによって、キャリヤＣに収納される。
図１５Ａ〜１５Ｄは、置換工程（Ｓ４）の各ステップの様子を説明するための図解的な断面図である。図１５Ｅ，１５Ｆは、スピンドライ工程（Ｓ５）の様子を説明するための図解的な断面図である。図１６は、置換工程（Ｓ４）およびスピンドライ工程（Ｓ５）を説明するためのタイムチャートである。
置換工程（Ｓ４）は、第１の液膜形成工程Ｔ１（図１５Ａ参照）と、液滴供給工程Ｔ２（図１５Ｂ参照）と、第２の液膜形成工程Ｔ３（図１５Ｃ参照）と、ノズル入替工程（ポスト加熱工程、パドル工程）Ｔ４（図１５Ｄ参照）とを含む。第１の液膜形成工程Ｔ１、液滴供給工程Ｔ２、および第２の液膜形成工程Ｔ３を一括りに説明するときは、有機溶剤供給工程（低表面張力液体供給工程、第２の加熱流体供給工程）Ｔ１〜Ｔ３という。
第１の液膜形成工程Ｔ１（図１５Ａ参照）は、基板Ｗを比較的低速で回転させながら、基板Ｗの上面（表面）に有機溶剤を供給することにより、基板Ｗの上面に、当該上面の全域を覆う有機溶剤の液膜１６０を形成する工程である。第１の液膜形成工程Ｔ１の開始に先立って、制御ユニット３は、回動ユニット３６（図２参照）を制御して、第１および第２の有機溶剤ノズル３１，３２を、第２の有機溶剤ノズル３２が基板Ｗの上面中央部の上方に配置されるカバーセンター位置（図１５Ａに示す第１および第２の有機溶剤ノズル３１，３２の位置）まで移動する。第１および第２の有機溶剤ノズル３１，３２がカバーセンター位置に配置された後、制御ユニット３は、第２の有機溶剤バルブ４０を開く。それにより、第２の有機溶剤ノズル３２から有機溶剤が吐出され（カバーＩＰＡ吐出）、基板Ｗの上面中央部に着液する。第２の有機溶剤ノズル３２からの有機溶剤の吐出流量は、たとえば約０．３（リットル／分）に設定されている。基板Ｗの上面に有機溶剤が供給され、それにより、基板Ｗの上面のリンス液の液膜に含まれるリンス液が有機溶剤に順次置換されていく。これにより、基板Ｗの上面に、基板Ｗの上面全域を覆う有機溶剤の液膜１６０がパドル状に支持される。また、パドルとは、基板Ｗの回転速度が零または低速の状態で行われており、有機溶剤に零または小さな遠心力しか作用しないので、基板Ｗの上面に有機溶剤が滞留して液膜を形成する状態をいう。
また、第１の液膜形成工程Ｔ１の開始と同期して、制御ユニット３は、加熱液バルブ５８を開く。それにより、下面ノズル６０の各吐出口８９から上向きに加熱液が吐出され、基板Ｗの下面に着液する。下面ノズル６０からの加熱液の吐出流量は、たとえば約１．８（リットル／分）に設定されている。この吐出流量は、当該加熱液が基板Ｗの周縁部から表面側に回り込まないように設定されている。
この実施形態では、加熱液は、垂直方向から傾き角度θだけ傾斜した角度で各吐出口８９から基板Ｗの下面に入射する。また、加熱液は複数の吐出口８９から供給される。これらのことから、本実施形態では基板の下面での加熱液のしぶきが生じにくく、基板Ｗの表面への加熱液のしぶきの付着が抑制されている。
さらに本実施形態では、各吐出口８９は、上面視において基板Ｗの半径方向に交差する方向に、かつ基板Ｗの回転方向Ｄｒに沿った方向に加熱液を吐出する。このため、基板Ｗの下面から表面への加熱液の回り込みが生じにくい。
また、第１の液膜形成工程Ｔ１では、基板Ｗの下面（裏面）に加熱流体を供給するから、基板Ｗ上の有機溶剤の液膜を加熱しながら第１の液膜形成工程Ｔ１を実行できる。これにより、リンス液から有機溶剤への置換性能を向上させることができる。
第１の液膜形成工程Ｔ１では、基板Ｗの回転速度が次に述べるように変化する。すなわち、第１の液膜形成工程Ｔ１の開始後たとえば約３．５秒間、基板Ｗの回転速度がパドル速度に保たれた後、基板Ｗの回転は、前記の液処理回転速度よりも遅い中回転速度（たとえば約１００ｒｐｍ）まで加速され、この中回転速度でたとえば約６秒間維持される。その後、基板Ｗの回転はパドル速度まで減速され、パドル速度に約２．５秒間保たれる。第１の液膜形成工程Ｔ１の開始から、予め定める期間（たとえば約１２秒間）が経過すると、第１の液膜形成工程Ｔ１が終了し、次いで、液滴供給工程Ｔ２（図１５Ｂ参照）が開始される。
液滴供給工程Ｔ２は、基板Ｗを回転させながら、基板Ｗの上面に、有機溶剤の液滴および有機溶剤の連続流の双方を供給する工程である。液滴供給工程Ｔ２の開始タイミングになると、制御ユニット３は、基板Ｗの回転を有機溶剤処理速度（たとえば約３００ｒｐｍ）まで加速し、有機溶剤処理速度で維持する。また、制御ユニット３は、第１の有機溶剤バルブ３９を開き、かつ第１の気体バルブ４１を開く。これにより、二流体ノズルである第１の有機溶剤ノズル３１に有機溶剤および不活性ガスが同時に供給され、供給された有機溶剤および不活性ガスは、第１の有機溶剤ノズル３１の外部の吐出口（有機溶剤吐出口５１（図５参照））近傍で混合される。これにより、有機溶剤の微小な液滴の噴流が形成され、第１の有機溶剤ノズル３１から有機溶媒の液滴の噴流が吐出される（二流体ＩＰＡ吐出）。そのため、基板Ｗの上面に円形の吐出領域ＤＡが形成される。第１の有機溶剤ノズル３１からの有機溶剤の吐出流量は、たとえば約０．１（リットル／分）に設定されている。
また、液滴供給工程Ｔ２（図１５Ｂ参照）では、第１の液膜形成工程Ｔ１に引き続いて連続流の吐出が続行されている（カバーＩＰＡ吐出）。
また、液滴供給工程Ｔ２では、制御ユニット３は、回動ユニット３６を制御して、第１および第２の有機溶剤ノズル３１，３２を、センタ位置（図３に示す位置）とエッジ位置（図４に示す位置）との間を、軌跡Ｘ１に沿って水平に往復移動させる（ハーフスキャン）。 また、第１および第２の有機溶剤ノズル３２の移動速度（すなわち、吐出領域ＤＡのスキャン速度）は、たとえば、約７ｍｍ／秒に設定されている。
基板Ｗを回転させながら第２の有機溶剤ノズル３２を、センタ位置（図３に示す位置）とエッジ位置（図４に示す位置）との間で移動させるので、吐出領域ＤＡによって基板Ｗの上面が走査され、吐出領域ＤＡの位置が基板Ｗの上面全域を通過する。そのため、第１の有機溶剤ノズル３１から噴射された有機溶剤の液滴が基板Ｗの上面全域に供給され、基板Ｗの上面全域が均一に処理される。基板Ｗの上面に供給された有機溶剤は、基板Ｗの周縁部から基板Ｗ外に排出される。
基板Ｗの上面（表面）における有機溶剤の液滴の吐出領域ＤＡには、有機溶剤の液滴の衝突によって、物理力が与えられる。そのため、吐出領域ＤＡにおける、有機溶剤への置換性能を向上させることができる。
一般的に、基板Ｗの上面（表面）の外周部は、有機溶剤の置換性が低いとされている。しかしながら、基板Ｗの上面（表面）の外周部に吐出領域ＤＡを設定することにより、低表面張力液体の液滴を供給することにより、基板Ｗの上面（表面）の外周部における、有機溶剤の置換性を改善できる。
また、液滴供給工程Ｔ２の実行に先立って第１の液膜形成工程Ｔ１が実行されるので、液滴供給工程Ｔ２における有機溶剤の液滴の吐出開始時には、第１の有機溶剤ノズル３１から吐出された有機溶剤の液滴は、吐出領域ＤＡを覆う有機溶剤の液膜１６０に衝突する。すなわち、有機溶剤の液滴の吐出開始時において、有機溶剤の液滴が乾燥状態の基板Ｗの上面（表面）に直接衝突することを回避できる。
また、液滴供給工程Ｔ２において、第１の有機溶剤ノズル３１からの有機溶剤の液滴の噴射に並行して、第２の有機溶剤ノズル３２からの有機溶剤の連続流が基板Ｗの上面に吐出される。これにより、液滴供給工程Ｔ２において、基板Ｗの上面に、当該上面の全域を覆う有機溶剤の液膜１６０を保持し続けることができる。したがって、液滴供給工程Ｔ２において基板Ｗの上面が液膜１６０から露出することを防止できるから、乾燥状態の基板Ｗの上面（表面）に直接衝突することを、より一層回避できる。
液滴供給工程Ｔ２の開始から、予め定める期間（たとえば約６１秒間）が経過すると、液滴供給工程Ｔ２が終了し、次いで、第２の液膜形成工程Ｔ３（図１５Ｃ参照）が開始される。
また、液滴供給工程Ｔ２においても、基板Ｗの下面への加熱液の供給は続行されている。そのため、基板Ｗ上の有機溶剤の液膜を温めながら液滴供給工程Ｔ２を実行できる。これにより、有機溶剤への置換性能を向上させることができる。
第２の液膜形成工程Ｔ３（図１５Ｃ参照）は、基板Ｗの回転をパドル速度まで減速させながら、基板Ｗの上面に有機溶剤を供給することにより、基板Ｗの上面に、当該上面の全域を覆う有機溶剤の液膜１６０を形成する工程である。
第２の液膜形成工程Ｔ３では、第１の液膜形成工程Ｔ１の場合と同様、第１および第２の有機溶剤ノズル３１，３２は、カバーセンター位置（図１５Ａに示す第１および第２の有機溶剤ノズル３１，３２の位置）に静止状態で配置される。また、第２の液膜形成工程Ｔ３では、第１の液膜形成工程Ｔ１の場合と同様、第２の有機溶剤ノズル３２からのみ有機溶剤が吐出され（カバーＩＰＡ吐出）、第１の有機溶剤ノズル３１から有機溶剤は吐出されない。
したがって、第２の液膜形成工程Ｔ３の開始時には、制御ユニット３は、第１の有機溶剤バルブ３９および第１の気体バルブ４１を閉じ、かつ回動ユニット３６を制御して、第１および第２の有機溶剤ノズル３２をカバーセンター位置（図１５Ａに示す第１および第２の有機溶剤ノズル３１，３２の位置）まで移動させ、その位置で静止させる。
それにより、第２の有機溶剤ノズル３２から有機溶剤が吐出され、基板Ｗの上面中央部に着液する。第２の有機溶剤ノズル３２からの有機溶剤の吐出流量は、たとえば約０．３（リットル／分）に設定されている。
第２の液膜形成工程Ｔ３では、基板Ｗの回転速度が次のように変化する。すなわち、第２の液膜形成工程Ｔ３の開始後たとえば約２．０秒間、基板Ｗの回転速度が有機溶剤処理速度（たとえば約３００ｒｐｍ）に保たれた後、基板Ｗの回転は、有機溶剤処理速度からパドル速度（たとえば約１０ｒｐｍ）までたとえば４段階（約３００ｒｐｍ→約２００ｒｐｍ（約１．０秒間）→約１００ｒｐｍ（約１．０秒間）→約５０ｒｐｍ（約２．０秒間）→約１０ｒｐｍ）で減少させる。
また、第２の液膜形成工程Ｔ３（図１５Ｃ参照）においても、基板Ｗの下面への加熱液の供給は続行されている。そのため、基板Ｗ上の有機溶剤の液膜を温めながら第２の液膜形成工程Ｔ３を実行できる。これにより、有機溶剤への置換性能を向上させることができる。
パドル速度まで減速した後予め定める期間（たとえば１０．０秒間）が経過すると、第１の有機溶剤バルブ３９が閉じられて、基板Ｗの上面への有機溶剤の供給が停止される。それにより、第２の液膜形成工程Ｔ３が終了する。次いで、ポスト加熱工程Ｔ４（図１５Ｄ参照）が開始される。
ポスト加熱工程Ｔ４は、スピンドライ工程（Ｓ５）の開始前に基板Ｗの裏面に加熱流体を供給することにより、スピンドライ工程（Ｓ５）開始時の基板Ｗの温度を所定の高温に設定する工程である。すなわち、ポスト加熱工程Ｔ４の開始までは基板Ｗの表面に有機溶剤が供給され続けているため、有機溶剤の追加による熱損失が発生する。これに対して、ポスト加熱工程Ｔ４では、基板Ｗの表面への有機溶剤の供給を停止することで基板における熱損失を減少させる。この状態で、基板Ｗの裏面に加熱温水を供給する。これにより、スピンドライ工程（Ｓ５）開始時に基板Ｗが所定の高温に確実に到達するようにする。
また、ポスト加熱工程Ｔ４では、基板Ｗの上方に配置されるノズルを、第１および第２の有機溶剤ノズル３１，３２から気体ノズル１００に入れ替えるノズル入替作業が行われる。具体的には、制御ユニット３は、回動ユニット３６（図２参照）を制御して、第１および第２の有機溶剤ノズル３１，３２を、カバーセンター位置からホーム位置に退避させる。第１および第２の有機溶剤ノズル３１，３２の退避に、たとえば約２．５秒間要する。第１および第２の有機溶剤ノズル３１，３２の退避後、気体ノズル１００をスピンチャック５の側方のホーム位置から、基板Ｗの上面中央部に上方に設定された上位置に配置する。気体ノズル１００の引入れに、たとえば約４．５秒間要する。
ポスト加熱工程Ｔ４において、基板Ｗの回転速度はパドル速度に維持されている。そのため、基板Ｗの上面には、当該上面全域を覆う有機溶剤の液膜１６０がパドル状に支持されている。
また、ポスト加熱工程Ｔ４では、第２の液膜形成工程Ｔ３に引き続いて、基板Ｗの下面への加熱液の供給が続行されている。すなわち、ポスト加熱工程Ｔ４では、基板Ｗの上面（表面）への有機溶剤の供給を停止した状態で、基板Ｗの下面（裏面）に加熱流体が供給される。
前述のように、下面ノズル６０からの加熱液の吐出流量が、当該加熱液が基板Ｗの周縁部から基板Ｗの上面（表面）側に回り込まないように設定されており、また下面ノズル６０の各吐出口８９は基板Ｗの半径方向に直交する方向に加熱液を吐出するので、ポスト加熱工程Ｔ４において、基板Ｗの上面（表面）に対する有機溶剤の供給を停止する場合であっても、加熱液の基板Ｗの上面（表面）への回り込みを確実に防止しながら、有機溶剤の液膜１６０を加熱できる。
また、長手方向ＤＬに沿って配列された複数の吐出口８９から加熱流体が基板Ｗの下面（裏面）に向けて吐出するので、ポスト加熱工程Ｔ４において、有機溶剤の液膜１６０を、基板Ｗの表面全域において加熱することが可能である。
また、ポスト加熱工程Ｔ４では、基板Ｗがパドル速度で回転させられるので、基板Ｗの上面に当該上面を覆う有機溶剤の液膜１６０がパドル状に支持される。そのため、置換工程後であってスピンドライ工程の開始前に、基板Ｗの表面（パターン形成面）が液膜から露出することを防止できる。基板Ｗの表面（パターン形成面）が部分的に露出すると、パーティクルの発生により基板Ｗの清浄度が低下したり、処理の均一性が低下したりするおそれがある。しかし、この実施形態では、基板Ｗの上面（表面）の、有機溶剤の液膜１６０からの露出を防止できるので、これにより、基板Ｗの清浄度の低下や処理の均一性の低下を招くことを防止できる。
気体ノズル１００が上位置に配置されると、ポスト加熱工程Ｔ４は終了し、次いで、スピンドライ工程（Ｓ５）が開始される。
この実施形態では、スピンドライ工程（Ｓ５）は、第１のスピンドライ工程Ｔ５（図１５Ｅ参照）と、第２のスピンドライ工程Ｔ６（図１５Ｆ参照）とを含む。
第１のスピンドライ工程Ｔ５は、第２のスピンドライ工程Ｔ６の開始に先立って、基板Ｗの回転速度を、予め定める第１の乾燥速度（たとえば約１０００ｒｐｍ）まで段階的に上昇させる工程である。制御ユニット３は、スピンモータ１６を制御して、基板Ｗの回転速度を、パドル速度から、たとえば４段階（約１０ｒｐｍ→約５０ｒｐｍ（約０．２秒間）→約７５ｒｐｍ（約０．２秒間）→約１００ｒｐｍ（約２．０秒間）→約１０００ｒｐｍ）で上昇させる。基板Ｗの回転速度が第１の乾燥速度に達すると、その第１の乾燥速度に維持される。
第１のスピンドライ工程Ｔ５では、基板Ｗの回転速度がパドル速度から第1の乾燥速度に上昇する過程で有機溶剤が基板Ｗの上面から周囲に飛散し始める。すなわち、有機溶剤を飛散させるスピンドライ工程（Ｓ５）は、第１のスピンドライ工程Ｔ５から開始されている。
基板Ｗの回転速度が第１の乾燥速度に達した後、制御ユニット３は、ノズル移動ユニット９９を制御して、気体ノズル１００を上位置から、上位置よりも基板Ｗに接近する近接位置に下降させる。気体ノズル１００の下降に要する期間は、たとえば約２．０秒間である。
また、第１のスピンドライ工程Ｔ５では、ポスト加熱工程Ｔ４に引き続いて、基板Ｗの下面への加熱液の供給が続行されている。したがって、基板Ｗの下面への加熱液の供給と並行して、スピンドライ工程（Ｓ５）が実行されていることになる。
気体ノズル１００が近接位置に配置されると、第１のスピンドライ工程Ｔ５は終了する。第１のスピンドライ工程Ｔ５の終了に伴い、制御ユニット３は、加熱液バルブ５８を閉じて、基板Ｗの下面への加熱液の供給を停止する。
換言すると、置換工程（Ｓ４）の全期間（すなわち、第１の液膜形成工程Ｔ１、液滴供給工程Ｔ２、第２の液膜形成工程Ｔ３、およびポスト加熱工程Ｔ４の全ての期間）に亘って、基板Ｗの下面（裏面）に加熱液が供給され続ける。
また、スピンドライ工程（Ｓ５）の初期段階（すなわち、第１のスピンドライ工程Ｔ５）においても、基板Ｗの下面（裏面）に加熱液が供給されている。
また、ポスト加熱工程Ｔ４と第１のスピンドライ工程Ｔ５とは連続して実行されている。
その後、第１のスピンドライ工程Ｔ５に引き続いて、第２のスピンドライ工程Ｔ６が開始される。制御ユニット３は、スピンモータ１６を制御して、基板Ｗの回転を予め定める第１の乾燥速度（たとえば約１０００ｒｐｍ）まで加速させる。また、制御ユニット３は、第２の気体バルブ１０２を開いて、窒素ガスを３つの気体吐出口（上側気体吐出口１０５、下側気体吐出口１０６および中心気体吐出口１０７）から吐出させる。このときにおける、上側気体吐出口１０５、下側気体吐出口１０６および中心気体吐出口１０７からの窒素ガスの吐出流量はたとえば、それぞれ、１００（リットル／分）、１００（リットル／分）および５０（リットル／分）である。これにより、上下方向に重なる三層の環状気流が基板Ｗの上方に形成され、この三層の環状気流によって基板Ｗの上面が保護される。基板Ｗの上面（表面）の周囲の雰囲気を窒素雰囲気に維持しながら、当該上面を乾燥させることができるから、乾燥後における、基板Ｗの上面のウォーターマークの発生を抑制または防止できる。
第２のスピンドライ工程Ｔ６の開始から所定の期間（たとえば１０秒間）が経過すると、制御ユニット３は、スピンモータ１６を制御して、基板Ｗの回転速度を予め定める第２の乾燥速度（たとえば約２５００ｒｐｍ）まで上昇させる。これにより、基板Ｗ上の有機溶剤がより一層振り切られ、基板Ｗが乾燥していく。
基板Ｗの回転速度が予め定める第２の乾燥速度に加速されてから予め定める期間（たとえば１０秒間）が経過すると、制御ユニット３は、スピンモータ１６を制御してスピンチャック５の回転を停止させる。また、制御ユニット３は、スピンチャック５による基板Ｗの回転を停止させた後、第２の気体バルブ１０２を閉じて、３つの気体吐出口１０５，１０６，１０７からの気体の吐出を停止させ、かつノズル移動ユニット９９を制御して、気体ノズル１００をホーム位置に退避させる。その後、基板Ｗが処理チャンバ４から搬出される。
以上により、この実施形態によれば、有機溶剤供給工程Ｔ１〜Ｔ３（第１の液膜形成工程Ｔ１、液滴供給工程Ｔ２、第２の液膜形成工程Ｔ３）において、基板Ｗの上面（表面）に、有機溶剤の液膜１６０が形成される。ポスト加熱工程Ｔ４では、基板Ｗの上面（表面）への供給を停止した状態で、基板Ｗの下面（裏面）に加熱流体が供給される。基板Ｗの下面（裏面）に対する加熱流体の供給は、第１のスピンドライ工程Ｔ５とも並行して実行される。加熱流体の供給は、第２のスピンドライ工程Ｔ６と同時に停止される。
このように本実施形態によれば、ポスト加熱工程Ｔ４では、基板Ｗの上面（表面）への有機溶剤の供給を停止した後も、基板Ｗの下面（裏面）への加熱液を継続して供給している。これにより、第１のスピンドライ工程Ｔ５の開始時に、有機溶剤の液膜１６０に含まれる有機溶剤の温度を高く維持できる。その結果、スピンドライ工程（Ｓ５。第１のスピンドライ工程Ｔ５および第２のスピンドライ工程Ｔ６）を短時間で完了することが可能である。スピンドライ工程（Ｓ５）を短時間で完了できれば、パターンに作用する表面張力の力積を小さく抑えることができる。さらに、スピンドライ工程（Ｓ５）の一部期間（第１のスピンドライ工程Ｔ５）と並行して基板Ｗの下面（裏面）に加熱液を供給しているため、スピンドライ工程（Ｓ５）に要する時間をさらに短縮させることが可能になる。スピンドライ工程を短時間で完了できれば、パターンに作用する表面張力の力積を小さく抑えることができる。これにより、スピンドライ工程（Ｓ５。第１のスピンドライ工程Ｔ５および第２のスピンドライ工程Ｔ６）時におけるパターンの倒壊をより効果的に抑制できる。
また、ポスト加熱工程Ｔ４では、基板Ｗの下面（裏面）への加熱液の供給に並行して、第１および第２の有機溶剤ノズル３１，３２の基板Ｗの上方からの退避を行い、かつ気体ノズル１００を基板Ｗの上方に配置する。このような退避および配置の期間中も、基板Ｗの裏面への加熱液の供給を続行するので、第２のスピンドライ工程Ｔ６の開始直前まで、有機溶剤の液膜１６０を加熱し続けることができる。
また、第２の液膜形成工程Ｔ３における、基板Ｗの下面（裏面）への加熱液の供給に引き続いて、ポスト加熱工程Ｔ４において、基板Ｗの下面（裏面）に加熱液を供給する。ポスト加熱工程Ｔ４では、基板Ｗの上面（表面）への有機溶剤の供給を停止しながら基板Ｗの下面（裏面）に加熱液を供給するので、この場合、有機溶剤の液膜１６０の温度を有機溶剤供給工程Ｔ１〜Ｔ３時よりも高めることができる。これにより、スピンドライ工程（Ｓ５）の開始時における、有機溶剤の液膜１６０の温度を、より一層高温に保つことができる。
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明は他の形態で実施できる。
たとえば、前述の実施形態では、第１および第２の有機溶剤ノズル３１，３２を共通のノズルアーム３５で支持する場合を例に挙げて説明したが、第１および第２の有機溶剤ノズル３１，３２がそれぞれ、別々のノズルアームによって支持されるようになっていてもよい。
また、前述の実施形態では、液滴供給工程Ｔ２において、吐出領域（図１５Ｂ参照）を、基板Ｗの上面の一周縁部と基板Ｗの上面中央部との間を往復移動させるもの（ハーフスキャン）として説明したが、基板Ｗの上面の一周縁部と、当該一周縁部と基板Ｗ上面中央部を挟んで反対側の他周縁部との間で移動させる（フルスキャン）ようにしてもよい。
また、液滴供給工程Ｔ２において、吐出領域（図１５Ｂ参照）をスキャンさせずに静止状態としてもよい。この場合、基板Ｗの上面周縁部における有機溶剤への置換性を向上させるべく、吐出領域（図１５Ｂ参照）が基板Ｗの上面周縁部に配置されることが望ましい。
また、前述の実施形態では、置換工程（Ｓ４）が、有機溶剤供給工程Ｔ１〜Ｔ３を含む工程であるとして説明したが、このうちの少なくとも一つを含んでいればよい。
また、前述の実施形態では、第１および第２の液膜形成工程Ｔ１，Ｔ３において、第２の有機溶剤ノズル３２から有機溶剤の連続流を吐出するとして説明したが、第１の気体バルブ４１を閉じながら第１の有機溶剤バルブ３９を開くことにより、第１および第２の液膜形成工程Ｔ１，Ｔ３において、第１の有機溶剤ノズル３１から連続流の有機溶剤を吐出するようにしてもよい。この場合、第１の有機溶剤ノズル３１の構成を廃止することも可能であり、コストダウンを図ることができる。
また、第１の有機溶剤ノズル３１として、ノズルボディ外（外筒４６（図５参照））で気体と液体とを衝突させてそれらを混合して液滴を生成する外部混合型の二流体ノズルを例に挙げて説明したが、ノズルボディ内で気体と液体とを混合して液滴を生成する内部混合型の二流体ノズルを採用することもできる。
また、パドル速度として１０ｒｐｍの低速を例示したが、パドル速度は、基板Ｗの回転速度は５０ｒｐｍ以下の低速であってもよいし、零であってもよい。
また、前述の説明では、ポスト加熱工程Ｔ４とスピンドライ工程（第１のスピンドライ工程Ｔ５）とが連続して実行されたが、これらの工程の間に別工程を介在させてもよい。
また、気体ノズル１００が３つの気体吐出口１０５，１０６，１０７を有しているとして説明したが、３つの気体吐出口１０５，１０６，１０７の全てを有していなくても、少なくとも１つの気体吐出口を有していればよい。
また、対向部材として、気体ノズル１００に代えて、基板Ｗの直径と同等か基板Ｗの直径よりも大きい直径を有する基板対向面を有する遮断部材を設けてもよい。スピンドライ工程時には、遮断部材が、基板対向面が基板Ｗの上面に近接するように配置され、これにより、基板Ｗの上面上の空間をその周囲から遮断する。基板対向面には、基板Ｗの上面中央部と対向して、窒素ガスを吐出するための窒素ガス吐出口が形成されており、スピンドライ工程時に、窒素ガス吐出口から窒素ガスが吐出されることにより、基板Ｗの表面の周囲の雰囲気が窒素雰囲気に維持される。
また、対向部材を廃止してもよい。
また、下面ノズル６０が、ノズル部６３を１つのみ備えているとして説明したが、２つまたはそれ以上のノズル部６３を備えていてもよい。また、下面ノズル６０がノズル部６３を備えたバーノズルであるとして説明したが、下面ノズルが、ノズル部６３を備えない構成（たとえば、中心軸ノズル）であってもよい。
また、前述の実施形態では、加熱液の一例である温水を基板Ｗの下面に供給する場合について説明したが、加熱液の代わりに加熱ガスを基板Ｗの下面に供給してもよい。
また、前述の実施形態では、スピンドライ工程（Ｓ５）の初期段階（第１のスピンドライ工程Ｔ５）で基板Ｗの下面に加熱流体を供給しスピンドライ工程（Ｓ５）の後段階（第２のスピンドライ工程Ｔ６）では加熱流体の供給を停止した。しかし、スピンドライ工程（Ｓ５）全体を通して基板Ｗの下面に加熱流体を供給してもよい。
また、本発明に用いられる有機溶剤（リンス液よりも表面張力が低くかつリンス液よりも沸点が低い低表面張力液体）はＩＰＡに限られない。有機溶剤は、ＩＰＡ、メタノール、エタノール、ＨＦＥ（ハイドロフロロエーテル）、アセトンおよびTrans-1,２ジクロロエチレンのうちの少なくとも１つを含む。また、有機溶剤としては、単体成分のみからなる場合だけでなく、他の成分と混合した液体であってもよい。たとえば、ＩＰＡとアセトンの混合液であってもよいし、ＩＰＡとメタノールの混合液であってもよい。
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、液晶表示装置用ガラス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。
１ 基板処理装置
３ 制御ユニット
５ スピンチャック（基板保持ユニット）
８ 有機溶剤溶剤供給ユニット（低表面張力液体供給ユニット）
９ 下面供給ユニット（加熱流体供給ユニット）
８９ 吐出口（加熱流体吐出口）
１００ 気体ノズル（対向部材）
Ｗ 基板

Claims (13)

  1. 基板の表面に付着しているリンス液を、当該リンス液よりも表面張力が低い低表面張力液体に置換する置換工程と、
    前記置換工程の終了後、前記基板を所定の回転軸線回りに回転させて前記低表面張力液体を振り切ることにより前記表面を乾燥させるスピンドライ工程とを含み、
    前記置換工程は、
    前記表面の反対側の裏面に加熱流体を供給しながら、前記低表面張力液体を前記表面に供給する低表面張力液体供給工程と、
    前記低表面張力液体供給工程の終了後前記スピンドライ工程の開始前に、前記低表面張力液体の前記表面への供給を停止した状態で、前記基板における前記表面の反対側の裏面に、加熱流体を供給するポスト加熱工程と、前記ポスト加熱工程に並行して、前記基板を静止状態とさせ、または前記回転軸線回りにパドル速度で前記基板を回転させるパドル工程とを含む、基板処理方法。
  2. 前記ポスト加熱工程と前記スピンドライ工程とが連続して実行される、請求項１に記載の基板処理方法。
  3. 前記スピンドライ工程において前記基板の裏面に加熱流体が供給される、請求項１または２に記載の基板処理方法。
  4. 前記ポスト加熱工程は、前記基板の回転半径方向に沿って配列された複数の加熱流体吐出口から前記加熱流体を同時に前記裏面に向けて吐出する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  5. 前記ポスト加熱工程は、前記回転軸線に直交する方向に見たときに、前記基板の回転半径方向に交差する方向に加熱流体を前記裏面に向けて吐出する、請求項１〜４のいずれかに記載の基板処理方法。
  6. 前記加熱流体は加熱液を含み、
    前記ポスト加熱工程における前記加熱液の流量は、前記基板の裏面に供給された前記加熱流体が前記表面に回り込まないような流量に設定されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  7. 前記低表面張力液体供給工程は、前記基板の表面の上方に配置された低表面張力液体ノズルから前記低表面張力液体を吐出する工程を含み、
    前記スピンドライ工程は、前記基板の表面の上方に対向部材を対向させた状態で実行するものであり、
    前記ポスト加熱工程に並行して、前記低表面張力液体ノズルの前記基板の上方からの退避を行い、かつ前記対向部材の前記基板の上方への配置を行う、請求項１〜６のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  8. 前記低表面張力液体供給工程は、有機溶剤と気体とを混合して生成された前記有機溶剤の液滴を、前記表面の少なくとも外周部に供給する液滴供給工程を含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  9. 前記液滴供給工程は、
    前記表面内の吐出領域に向けて、二流体ノズルから前記有機溶剤の前記液滴を吐出する液滴吐出工程と、
    前記液滴吐出工程に並行して、前記表面の中央部と前記表面の周縁部との間で前記吐出領域を移動させる吐出領域移動工程とをさらに含む、請求項８に記載の基板処理方法。
  10. 前記低表面張力液体供給工程は、前記液滴吐出工程に先立って実行され、前記表面に前記有機溶剤を供給して、前記表面の全域を覆う前記有機溶剤の液膜を形成する第１の液膜形成工程とを含む、請求項９に記載の基板処理方法。
  11. 前記低表面張力液体供給工程は、前記液滴吐出工程後に実行され、前記表面に前記有機溶剤を供給して、前記表面の全域を覆う前記有機溶剤の液膜を形成する第２の液膜形成工程とを含む、請求項１０に記載の基板処理方法。
  12. 前記スピンドライ工程は、前記表面の周囲の雰囲気を窒素雰囲気に維持しながら実行する、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  13. 基板を保持する基板保持ユニットと、
    前記基板の表面に、リンス液よりも表面張力が低い低表面張力液体を供給する低表面張力液体供給ユニットと、
    前記基板における前記表面の反対側の裏面に、加熱流体を供給する加熱流体供給ユニットと、
    前記低表面張力液体供給ユニットおよび前記加熱流体供給ユニットを制御する制御ユニットとを含み、
    前記制御ユニットは、前記表面に付着している前記リンス液を、前記低表面張力液体に置換する置換工程と、前記置換工程の終了後、前記基板を所定の回転軸線回りに回転させて前記低表面張力液体を振り切ることにより前記表面を乾燥させるスピンドライ工程とを実行し、
    前記制御ユニットが、前記置換工程において、前記表面の反対側の裏面に加熱流体を供給しながら、前記低表面張力液体を前記表面に供給する低表面張力液体供給工程と、前記低表面張力液体供給工程の終了後前記スピンドライ工程の開始前に、前記低表面張力液体の前記表面への供給を停止した状態で、前記基板における前記裏面に、加熱流体を供給するポスト加熱工程と、前記ポスト加熱工程に並行して、前記基板を静止状態とさせ、または前記回転軸線回りにパドル速度で前記基板を回転させるパドル工程とを実行する、基板処理装置。
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