JP6818607B2 - 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、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。処理対象の基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、ＦＥＤ（Field Emission Display）用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、セラミック基板、太陽電池用基板などが含まれる。
半導体装置や液晶表示装置などの製造工程では、半導体ウエハや液晶表示装置用ガラス基板などの基板を処理する基板処理装置が用いられる。
特許文献１には、基板を１枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置が開示されている。この基板処理装置は、基板を水平に保持しながら回転させるスピンチャックと、基板の上面中央部に向けてＩＰＡ液（イソプロピルアルコールの液体）を吐出する中心ノズルと、基板の下面中央部に向けて温水を吐出する裏面ノズルとを備えている。
特許文献１では、基板の上面中央部に向けて中心ノズルにＩＰＡ液を吐出させながら、基板の下面中央部に向けて温水ノズルに温水を吐出させる。温水の吐出は、ＩＰＡ液の吐出が停止される前に停止される。ＩＰＡ液の吐出が停止された後、基板の高速回転によってＩＰＡ液および温水が基板から除去される。これにより、基板が乾燥する。
特許５１３９８４４号公報
特許文献１には、基板の上面へのＩＰＡ液の供給を停止した後に基板の下面に温水を供給することの開示および示唆がない。
本発明は、特許文献１のように、基板加熱を伴う基板処理を行う基板処理方法および基板処理装置において、基板処理の品質を高めることが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。
前記目的を達成するための請求項１記載の発明は、水平に保持されリンス液が付着した基板を前記基板の中央部を通る鉛直な回転軸線まわりに回転させながら、前記リンス液よりも表面張力の低い低表面張力液を前記基板の上面に供給することにより、前記基板の上面を覆う前記低表面張力液の液膜を形成して、前記基板上のリンス液を前記低表面張力液に置換する低表面張力液供給工程と、前記低表面張力液供給工程を開始した後に、前記基板の下面に対する、室温よりも高温の加熱液の供給を停止した状態で、かつ、前記基板を前記回転軸線まわりに回転させながら、前記基板の上面中央部への前記低表面張力液の供給を停止することにより、前記低表面張力液の液膜の中央部に穴を形成して、前記基板の上面中央部を前記低表面張力液の液膜から露出させる穴形成工程と、前記穴形成工程の後に、前記基板の下面に対する前記加熱液の供給を停止した状態で、かつ、前記基板を前記回転軸線まわりに回転させながら、前記穴を前記基板の外周まで広げる穴拡大工程と、前記穴拡大工程の後に、前記基板を前記回転軸線まわりに回転させることにより、前記基板に付着している液体を振り切って、前記基板を乾燥させる乾燥工程と、前記低表面張力液供給工程の少なくとも一部と並行して前記加熱液を前記基板の下面に供給し、前記穴形成工程の開始から前記穴拡大工程の終了までの期間、前記基板の下面に対する前記加熱液の供給を一時的に停止する第１加熱液供給工程と、前記穴拡大工程の終了後に前記基板を前記回転軸線まわりに回転させながら前記基板の下面に対する前記加熱液の供給を再開し、前記乾燥工程の開始前に前記加熱液の供給を停止する第２加熱液供給工程とを含む、基板処理方法である。
この構成によれば、水平に保持されている基板を回転させながら基板の上面に低表面張力液を供給する。これにより、基板の上面を覆う低表面張力液の液膜が形成され、基板上のリンス液が低表面張力液に置換される。その後、低表面張力液の液膜の中央部に穴を形成し、基板の上面中央部を低表面張力液の液膜から露出させる。そして、穴の外縁を基板の外周まで広げる穴拡大工程を実行し、低表面張力液の液膜を基板の上面から排出する。その後、基板を回転させて基板を乾燥させる。
低表面張力液供給工程の少なくとも一部と並行して室温よりも高温の加熱液が基板の下面に供給される。基板および基板上の低表面張力液は、基板の下面に供給された加熱液によって加熱される。これにより、リンス液から低表面張力液への置換が促進される。
加熱液の供給は、穴の外縁が基板の外周まで広がった後に再開される（第２加熱液供給工程）。これにより、加熱液による基板の加熱が再開される。その後、基板に付着している液体を振り切って、基板を乾燥させる。仮に、穴拡大工程の終了後に目視できない程度の小さな低表面張力液の液滴が基板上に残留していたとしても、このような低表面張力液の液滴は、第２加熱液供給工程時の加熱液による基板の加熱によって迅速に蒸発する。したがって、残留した液滴に起因する基板上のパターンの倒壊を抑制することができる。
さらに、加熱液の吐出は、低表面張力液の液膜に穴が形成される前から穴の外縁が基板の外周に到達するまで一時的に停止される。したがって、加熱液の吐出が停止されている間に、低表面張力液の液膜の中央部に穴が形成され、低表面張力液の液膜が基板の上面から排出される。つまり、気体、液体（低表面張力液）および固体（基板）の境界が基板の上面内にあるときは、加熱液の吐出が停止される。これにより、加熱液の蒸気やミストの発生量が減るので、これらが基板の上面内の露出領域に付着することを抑制または防止できる。
気体、液体および固体の境界が基板の上面内にあるときに、基板の上面において液体で覆われていない露出領域に他の液体の蒸気やミストが付着すると、乾燥後の基板に残留するパーティクルが増加する。基板の上面が低表面張力液の液膜から部分的に露出しているときに加熱液の供給を停止することにより、このような付着を抑制または防止できる。これにより、乾燥後の基板に残留するパーティクルを減らすことができ、基板の清浄度を高めることができる。
請求項２に記載の発明は、前記第１加熱液供給工程が終了してから前記穴形成工程において前記基板の上面中央部への前記低表面張力液の供給が停止されるまでの時間は、前記第２加熱液供給工程において前記加熱液の供給が開始されてから前記加熱液の供給が停止されるまでの時間よりも長い、請求項１に記載の基板処理方法である。
この構成によれば、加熱液の供給が停止されてからある程度の時間が経った後、基板の上面中央部への低表面張力液の供給が停止され、低表面張力の液膜の中央部に穴が形成される。加熱液が供給されているときは、加熱液の蒸気やミストが発生する。この蒸気等は、基板の上方の空間に侵入し得る。加熱液の供給が停止されると、基板の上方の空間を漂う加熱液の蒸気やミストが減少していく。したがって、加熱液の供給が停止されてから低表面張力液の供給が停止されるまでの時間を長くすることにより、加熱液の蒸気等が基板の上面内の露出領域に付着することを抑制または防止できる。
請求項３に記載の発明は、前記穴形成工程は、前記低表面張力供給工程の開始後であって、前記基板の中央部の温度が前記基板の上面に着液する前の前記低表面張力液の温度よりも高いときに、前記基板の上面中央部への前記低表面張力液の供給を停止する工程である、請求項２に記載の基板処理方法である。
加熱液の供給が停止されると、基板の上方の空間を漂う加熱液の蒸気やミストが減少していくものの、基板の中央部の温度が徐々に低下していく。加熱液の供給が停止されてから基板の上面中央部への低表面張力液の供給が停止されるまでの時間が長すぎると、基板の中央部の温度が室温程度まで低下してしまう。基板の中央部の温度が低いと、低表面張力液の蒸発量が減少するので、低表面張力液の液膜に穴を形成する時間が増加する。
この構成によれば、基板の中央部の温度が基板の上面に着液する前の低表面張力液の温度よりも高い範囲内で、加熱液の供給が停止されてから基板の上面中央部への低表面張力液の供給が停止されるまでの時間が延ばされる。これにより、低表面張力液の液膜に穴を形成する時間の増加を抑制または防止しながら、加熱液の蒸気やミストが基板の上面内の露出領域に付着することを抑制または防止できる。
穴形成工程において基板の上面中央部への低表面張力液の供給を停止するタイミングは、基板の温度を検出する温度センサーの検出値に基づいて決定してもよいし、実験結果または経験則に基づいて決定してもよい。後者の場合、実験結果または経験則に基づく供給停止のタイミングを制御装置の記憶装置に記憶しておけばよい。また、供給停止のタイミングは、低表面張力液供給工程において基板の上面に対する低表面張力液の供給を停止するタイミングと一致していてもよいし、異なっていてもよい。
請求項４に記載の発明は、前記第２加熱液供給工程が行われているときの前記基板の回転速度の最小値は、前記第１加熱液供給工程が行われているときの前記基板の回転速度の最小値よりも大きい、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。
この構成によれば、２回目の加熱液の供給が行われているときの基板の回転速度の最小値が、１回目の加熱液の供給が行われているときの基板の回転速度の最小値よりも大きい。２回目の加熱液の供給が行われているときは比較的大きな遠心力が加熱液に加わる。したがって、基板の下面に沿って外方に流れる加熱液が基板の上面に回り込みにくい。これにより、加熱液の蒸気やミストが基板の上面に付着することを抑制または防止できる。
請求項５に記載の発明は、前記第２加熱液供給工程において前記加熱液を供給している時間は、前記第１加熱液供給工程において前記加熱液を供給している時間よりも短い、請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板処理方法である。
この構成によれば、２回目の加熱液の供給が開始されてから２回目の加熱液の供給が停止されるまでの時間が、１回目の加熱液の供給が開始されてから１回目の加熱液の供給が停止されるまでの時間よりも短い。このように、２回目の加熱液の供給時間が短いので、加熱液の蒸気やミストの発生量を減らすことができ、これらが基板の上面に付着することを抑制または防止することができる。
請求項６に記載の発明は、前記穴拡大工程と並行して、前記基板の上方に配置された遮断部材の対向面を前記基板の上面に対向させながら、平面視で前記基板および遮断部材を取り囲む筒状のガードの上端を前記対向面よりも上方に位置させる閉鎖空間形成工程をさらに含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板処理方法である。
この構成によれば、遮断部材の対向面が基板の上方に配置される。ガードの内周縁に相当するガードの上端は、平面視で基板および遮断部材を取り囲んでいる。ガードの上端は、遮断部材の対向面よりも上方に配置される。したがって、基板の上面と遮断部材の対向面との間の空間は、ガードによって取り囲まれる。これにより、基板の上面と遮断部材の対向面との間の空間の密閉度を高めることができ、当該空間に進入する雰囲気の量を低減できる。そのため、閉鎖された空間内で基板を処理できる。
基板の上面と遮断部材の対向面との間の空間は、遮断部材によって遮断部材の上方の雰囲気から遮断される。遮断部材の対向面は、平面視で基板よりも大きいまたは小さくてもよいし、平面視で基板と等しい大きさを有していてもよい。つまり、対向面および基板が平面視円形である場合、対向面の外径は、基板の外径より大きいまたは小さくてもよいし、基板の外径と等しくてもよい。対向面が平面視で基板よりも大きいまたは基板と等しい大きさを有している場合、基板の上面と遮断部材の対向面との間の空間に進入する雰囲気の量をさらに低減できる。
請求項７に記載の発明は、前記低表面張力液供給工程は、前記低表面張力液を供給する低表面張力液供給口を前記遮断部材の前記対向面と前記基板の上面との間で移動させることにより、前記穴拡大工程と並行して、前記基板の上面に対する前記低表面張力液の着液位置を外方に移動させるスキャン工程をさらに含む、請求項６に記載の基板処理方法である。
この構成によれば、低表面張力液を供給する低表面張力液供給口が、基板の上面と遮断部材の対向面との間の空間に配置される。基板の上面と遮断部材の対向面との間の空間は、ガードによって取り囲まれる。この閉鎖された空間内で低表面張力液供給口を基板の上面に沿って移動させながら、低表面張力液の液膜に形成された穴を広げる。したがって、基板の上面と遮断部材の対向面との間の空間に進入する雰囲気の量を低減しながら、低表面張力液の液膜の内周縁の位置をより高い精度でコントロールすることができる。
請求項８に記載の発明は、前記穴形成工程および前記穴拡大工程は、前記基板を前記回転軸線まわりに一定の回転速度で回転させる、請求項１に記載の基板処理方法である。
請求項９に記載の発明は、リンス液が付着した基板を水平に保持しながら前記基板の中央部を通る鉛直な回転軸線まわりに回転させる基板保持手段と、前記リンス液よりも表面張力の低い低表面張力液を前記基板保持手段に保持されている前記基板の上面に向けて吐出する低表面張力液ノズルと、室温よりも高温の加熱液を前記基板保持手段に保持されて
いる前記基板の下面に向けて吐出する下面ノズルと、基板処理装置を制御する制御装置とを備える、基板処理装置である。
前記制御装置は、前記基板保持手段に前記リンス液が付着した前記基板を前記回転軸線まわりに回転させながら、前記低表面張力液ノズルに前記低表面張力液を前記基板の上面に供給させることにより、前記基板の上面を覆う前記低表面張力液の液膜を形成して、前記基板上のリンス液を前記低表面張力液に置換する低表面張力液供給工程と、前記低表面張力液供給工程を開始した後に、前記基板の下面に対する前記加熱液の供給を停止した状態で、かつ、前記基板保持手段に前記基板を前記回転軸線まわりに回転させながら、前記低表面張力液ノズルに前記基板の上面中央部への前記低表面張力液の供給を停止させることにより、前記低表面張力液の液膜の中央部に穴を形成して、前記基板の上面中央部を前記低表面張力液の液膜から露出させる穴形成工程と、前記穴形成工程の後に、前記基板の下面に対する前記加熱液の供給を停止した状態で、かつ、前記基板保持手段に前記基板を前記回転軸線まわりに回転させながら、前記穴を前記基板の外周まで広げる穴拡大工程と、前記穴拡大工程の後に、前記基板保持手段に前記基板を前記回転軸線まわりに回転させることにより、前記基板に付着している液体を振り切って、前記基板を乾燥させる乾燥工程と、前記低表面張力液供給工程の少なくとも一部と並行して前記下面ノズルに前記加熱液を前記基板の下面に供給させ、前記穴形成工程の開始から前記穴拡大工程の終了までの期間、前記下面ノズルに前記基板の下面に対する前記加熱液の供給を一時的に停止させる第１加熱液供給工程と、前記穴拡大工程の終了後に前記基板保持手段に前記基板を前記回転軸線まわりに回転させながら前記下面ノズルに前記基板の下面に対する前記加熱液の供給を再開させ、前記乾燥工程の開始前に前記下面ノズルに前記加熱液の供給を停止させる第２加熱液供給工程とを実行する。この構成によれば、請求項１に関して述べた効果と同様な効果を奏することができる。
請求項１０に記載の発明は、前記穴形成工程および前記穴拡大工程は、前記基板を前記回転軸線まわりに一定の回転速度で回転させる、請求項９に記載の基板処理装置である。
本発明の第１実施形態に係る基板処理装置に備えられた処理ユニットの内部を水平に見た模式図である。 スピンチャックおよび処理カップを上から見た模式図である。 基板処理装置によって行われる基板の処理の一例の概要について説明するための模式図である。 ＩＰＡの液膜に形成された露出穴の外縁を基板の外周まで広げ、全てのＩＰＡの液膜を基板の上面から排出した後に、基板を加熱しなかった場合と加熱した場合の基板の状態を示す模式的な基板の断面図である。 基板処理装置によって行われる基板の処理の一例（第１処理例）について説明するための工程図である。 第１処理例が行われているときの基板処理装置の動作を示すタイムチャートである。 薬液供給工程が行われているときの基板処理装置の状態を示す模式的な断面図である。 リンス液供給工程が行われているときの基板処理装置の状態を示す模式的な断面図である。 リンス液供給工程が行われているときの基板処理装置の状態を示す模式的な断面図である。 ＩＰＡ供給工程および第１温水供給工程が行われているときの基板処理装置の状態を示す模式的な断面図である。 液膜排出工程の穴形成工程が行われているときの基板処理装置の状態を示す模式的な断面図である。 液膜排出工程の穴拡大工程が行われているときの基板処理装置の状態を示す模式的な断面図である。 第２温水供給工程が行われているときの基板処理装置の状態を示す模式的な断面図である。 乾燥工程が行われているときの基板処理装置の状態を示す模式的な断面図である。 基板処理装置によって行われる基板の処理の他の例（第２処理例）が行われているときの基板処理装置の動作を示すタイムチャートである。 第２処理例が行われているときの基板処理装置の状態を示す模式的な断面図である。 本発明の第２実施形態に係る遮断部材の鉛直断面を示す断面図である。 本発明の第３実施形態に係る気体ノズルを水平に見た模式図である。
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。
図１は、本発明の第１実施形態に係る基板処理装置１に備えられた処理ユニット２の内部を水平に見た模式図である。図２は、スピンチャック８および処理カップ２１を上から見た模式図である。
図１に示すように、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１枚ずつ処理する枚葉式の装置である。基板処理装置１は、処理液や処理ガスなどの処理流体で基板Ｗを処理する複数の処理ユニット２と、複数の処理ユニット２に基板Ｗを搬送する搬送ロボット（図示せず）と、基板処理装置１を制御する制御装置３とを含む。制御装置３は、プログラム等の情報を記憶するメモリー３ｍとメモリー３ｍに記憶された情報にしたがって基板処理装置１を制御するプロセッサー３ｐとを含むコンピュータである。
処理ユニット２は、内部空間を有する箱型のチャンバー４と、チャンバー４内で基板Ｗを水平に保持しながら基板Ｗの中央部を通る鉛直な回転軸線Ａ１まわりに回転させるスピンチャック８と、基板Ｗの上面に対向する遮断部材１３と、基板Ｗおよびスピンチャック８から外方に排出された処理液を受け止める筒状の処理カップ２１とを含む。
チャンバー４は、基板Ｗが通過する搬入搬出口５ｂが設けられた箱型の隔壁５と、搬入搬出口５ｂを開閉するシャッター６とを含む。フィルターによってろ過された空気であるクリーンエアーは、隔壁５の上部に設けられた送風口５ａからチャンバー４内に常時供給される。チャンバー４内の気体は、処理カップ２１の底部に接続された排気ダクト７を通じてチャンバー４から排出される。これにより、クリーンエアーのダウンフローがチャンバー４内に常時形成される。
スピンチャック８は、水平な姿勢で保持された円板状のスピンベース１０と、スピンベース１０の上方で基板Ｗを水平な姿勢で保持する複数のチャックピン９と、スピンベース１０の中央部から下方に延びるスピン軸１１と、スピン軸１１を回転させることによりスピンベース１０および複数のチャックピン９を回転させるスピンモータ１２とを含む。スピンチャック８は、複数のチャックピン９を基板Ｗの外周面に接触させる挟持式のチャックに限らず、非デバイス形成面である基板Ｗの裏面（下面）をスピンベース１０の上面に吸着させることにより基板Ｗを水平に保持するバキューム式のチャックであってもよい。
遮断部材１３は、スピンチャック８の上方に配置されている。遮断部材１３は、基板Ｗよりも大きい外径を有する円板部１３ａである。遮断部材１３は、上下方向に延びる支軸１４によって水平な姿勢で支持されている。遮断部材１３の中心線は、回転軸線Ａ１上に配置されている。遮断部材１３の下面１３Ｌの外径は、基板Ｗの外径よりも大きい。遮断部材１３の下面１３Ｌは、基板Ｗの上面と平行であり、基板Ｗの上面に対向する。遮断部材１３の下面１３Ｌは、基板Ｗの上面に対向する対向面の一例である。
処理ユニット２は、支軸１４を介して遮断部材１３に連結された遮断部材昇降ユニット１５を含む。処理ユニット２は、遮断部材１３の中心線まわりに遮断部材１３を回転させる遮断部材回転ユニットを備えていてもよい。遮断部材昇降ユニット１５は、遮断部材１３の下面１３Ｌが基板Ｗの上面に近接する下位置（図７Ｈ参照）と、下位置の上方の上位置（図１に示す位置）との間で遮断部材１３を昇降させる。
処理カップ２１は、スピンチャック８から外方に排出された液体を受け止める複数のガード２３と、複数のガード２３によって下方に案内された液体を受け止める複数のカップ２６と、複数のガード２３と複数のカップ２６とを取り囲む円筒状の外壁部材２２とを含む。図１は、３つのガード２３（第１ガード２３Ａ、第２ガード２３Ｂ、および第３ガード２３Ｃ）と、２つのカップ２６（第２カップ２６Ｂ、および第３カップ２６Ｃ）とが設けられている例を示している。
第１ガード２３Ａ、第２ガード２３Ｂ、および第３ガード２３Ｃのそれぞれについて言及する場合、以下では、単に、ガード２３という。同様に、第２カップ２６Ｂ、および第３カップ２６Ｃのそれぞれについて言及する場合、単に、カップ２６という。また、第１ガード２３Ａに対応する構成の先頭に、「第１」を付ける場合がある。たとえば、第１ガード２３Ａに対応する筒状部２４を、「第１筒状部２４」という場合がある。第２ガード２３Ｂ〜第３ガード２３Ｃに対応する構成についても同様である。
ガード２３は、スピンチャック８を取り囲む円筒状の筒状部２４と、筒状部２４の上端部から回転軸線Ａ１に向かって斜め上に延びる円環状の天井部２５とを含む。第１天井部２５〜第３天井部２５は、上から第１天井部２５〜第３天井部２５の順番で、上下方向に重なっている。第１筒状部２４〜第３筒状部２４は、外側から第１筒状部２４〜第３筒状部２４の順番で、同心円状に配置されている。第１天井部２５〜第３天井部２５の上端は、それぞれ、第１ガード２３Ａ〜第３ガード２３Ｃの上端２３ａに相当する。第１天井部２５〜第３天井部２５の上端は、平面視でスピンベース１０および遮断部材１３を取り囲んでいる。
複数のカップ２６は、外側から第２カップ２６Ｂ、および第３カップ２６Ｃの順番で、同心円状に配置されている。第３カップ２６Ｃは、スピンチャック８を取り囲んでいる。第３カップ２６Ｃは、外壁部材２２の上端よりも下方に配置されている。第３カップ２６Ｃは、チャンバー４の隔壁５に対して固定されている。第２カップ２６Ｂは、第２ガード２３Ｂと一体であり、第２ガード２３Ｂと共に上下方向に移動する。第２ガード２３Ｂは、第２カップ２６Ｂに対して移動可能であってもよい。
ガード２３は、スピンチャック８が基板Ｗを保持する基板保持位置よりもガード２３の上端２３ａが上方に位置する上位置と、ガード２３の上端２３ａが基板保持位置よりも下方に位置する下位置との間で上下方向に移動可能である。処理ユニット２は、複数のガード２３を上下方向に個別に移動させるガード昇降ユニット２７を含む。ガード昇降ユニット２７は、上位置から下位置までの任意の位置にガード２３を位置させる。ガード昇降ユニット２７は、たとえば、ガード２３を上下方向に移動させる動力を発生する電動モータと、電動モータの回転を上下方向へのガード２３の移動に変換するボールネジおよびボールナットとを含む。
処理ユニット２は、基板Ｗの上面に向けて薬液を下方に吐出する薬液ノズル３１を含む。薬液ノズル３１は、薬液を案内する薬液配管３２に接続されている。薬液配管３２に介装された薬液バルブ３３が開かれると、薬液が、薬液ノズル３１の吐出口から下方に連続的に吐出される。薬液は、硫酸、酢酸、硝酸、塩酸、フッ酸、リン酸、酢酸、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、および腐食防止剤の少なくとも１つを含む液体であってもよいし、これら以外の液体であってもよい。
図示はしないが、薬液バルブ３３は、流路を形成するバルブボディと、流路内に配置された弁体と、弁体を移動させるアクチュエータとを含む。他のバルブについても同様である。アクチュエータは、空圧アクチュエータまたは電動アクチュエータであってもよいし、これら以外のアクチュエータであってもよい。制御装置３３は、アクチュエータを制御することにより、薬液バルブ３３を開閉させる。
薬液ノズル３１は、チャンバー４内で移動可能なスキャンノズルである。薬液ノズル３１は、薬液ノズル３１を鉛直方向および水平方向の少なくとも一方に移動させるノズル移動ユニット３４に接続されている。ノズル移動ユニット３４は、薬液ノズル３１から吐出された薬液が基板Ｗの上面に着液する処理位置（図７Ａ参照）と、平面視で薬液ノズル３１がスピンチャック８のまわりに位置する退避位置との間で、薬液ノズル３１を水平に移動させる。
処理ユニット２は、遮断部材１３の下面１３Ｌの中央部で開口する上中央開口４３を介して処理液を下方に吐出する中心ノズル３５を含む。処理液を吐出する中心ノズル３５の吐出口（後述する第１チューブ３７Ａおよび第２チューブ３７Ｂの吐出口）は、遮断部材１３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。中心ノズル３５の吐出口は、上中央開口４３の上方に配置されている。上中央開口４３の内周面は、基板Ｗの回転軸線Ａ１を取り囲んでいる。中心ノズル３５は、遮断部材１３と共に鉛直方向に昇降する。
中心ノズル３５は、処理液を下方に吐出する複数のインナーチューブ（第１チューブ３７Ａおよび第２チューブ３７Ｂ）と、複数のインナーチューブを取り囲む筒状のケーシング３６とを含む。第１チューブ３７Ａ、第２チューブ３７Ｂ、およびケーシング３６は、回転軸線Ａ１に沿って上下方向に延びている。遮断部材１３の内周面は、径方向（回転軸線Ａ１に直交する方向）に間隔を空けてケーシング３６の外周面を取り囲んでいる。
第１チューブ３７Ａは、基板Ｗの上面に向けてリンス液を下方に吐出するリンス液ノズルの一例である。第１チューブ３７Ａは、リンス液バルブ３９が介装されたリンス液配管３８に接続されている。リンス液バルブ３９が開かれると、リンス液が、リンス液配管３８から第１チューブ３７Ａに供給され、第１チューブ３７Ａの吐出口から下方に連続的に吐出される。リンス液は、たとえば、純水（脱イオン水：Ｄeionized water）である。リンス液は、純水に限らず、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。
第２チューブ３７Ｂは、基板Ｗの上面に向けてＩＰＡを下方に吐出する第１溶剤ノズルの一例である。第２チューブ３７Ｂは、第１溶剤バルブ４１が介装された第１溶剤配管４０に接続されている。第１溶剤バルブ４１が開かれると、ＩＰＡが、第１溶剤配管４０から第２チューブ３７Ｂに供給され、第２チューブ３７Ｂの吐出口から下方に連続的に吐出される。ＩＰＡを加熱する第１溶剤ヒータ４２は、第１溶剤配管４０に介装されている。第２チューブ３７Ｂには、室温（２０〜３０℃）よりも高温のＩＰＡが供給される。ＩＰＡは、水よりも表面張力が低く、水よりも揮発性が高い有機溶剤の一例である。第２チューブ３７Ｂに供給される有機溶剤（液体）は、ＨＦＥ（ハイドロフルオロエーテル）などの他の有機溶剤であってもよい。
基板処理装置１は、気体供給源からの気体を遮断部材１３の上中央開口４３に導く上気体配管４５と、上気体配管４５に介装された上気体バルブ４６とを含む。上気体バルブ４６が開かれると、上気体配管４５から供給された気体が、中心ノズル３５の外周面と遮断部材１３の内周面とによって形成された筒状の上気体流路４４を下方に流れ、上中央開口４３から下方に吐出される。上中央開口４３に供給される気体は、たとえば、窒素ガスである。気体は、ヘリウムガスやアルゴンガスなどの他の不活性ガスであってもよいし、クリーンエアーやドライエアー（除湿されたクリーンエアー）であってもよい。
処理ユニット２は、基板Ｗの下面中央部に向けて処理液を上方に吐出する下面ノズル５１を含む。下面ノズル５１は、チャンバー４の隔壁５に対して固定されている。スピンチャック８が基板Ｗを回転させているときも、下面ノズル５１は回転しない。下面ノズル５１は、スピンベース１０の上面中央部で開口する貫通穴に挿入されている。下面ノズル５１の吐出口は、スピンベース１０の上面よりも上方に配置されており、基板Ｗの下面中央部に上下方向に対向する。
下面ノズル５１は、温水バルブ５３が介装された温水配管５２に接続されている。温水バルブ５３が開かれると、温水が、温水配管５２から第２チューブ３７Ｂに供給され、第２チューブ３７Ｂの吐出口から下方に連続的に吐出される。温水は、室温よりも高温かつ基板Ｗの上面に供給される低表面張力液（ＩＰＡ）の沸点（８２．６℃）以下の温度の純水である。純水を加熱する温水ヒータ５４は、温水配管５２に介装されている。室温の純水は、温水ヒータ５４によって加熱された後に第２チューブ３７Ｂに供給される。
基板処理装置１は、気体供給源からの気体をスピンベース１０の上面中央部で開口する下中央開口５５に導く下気体配管５７と、下気体配管５７に介装された下気体バルブ５８とを含む。下気体バルブ５８が開かれると、下気体配管５７から供給された気体が、下面ノズル５１の外周面とスピンベース１０の内周面とによって形成された筒状の下気体流路５６を上方に流れ、下中央開口５５から上方に吐出される。下中央開口５５の内周面は、基板Ｗの回転軸線Ａ１を取り囲んでいる。下中央開口５５に供給される気体は、たとえば、窒素ガスである。窒素ガス以外の気体が、下中央開口５５に供給されてもよい。
処理ユニット２は、基板Ｗの上面に向けてＩＰＡを吐出する第２溶剤ノズル６１を含む。第２溶剤ノズル６１は、第１ガード２３Ａの上端２３ａよりも下方に配置された水平部６１ｈと、第１ガード２３Ａの上方に配置された鉛直部６１ｖとを含む。第１ガード２３Ａおよび第２ガード２３Ｂがいずれの位置に位置しているときでも、水平部６１ｈは、第１ガード２３Ａと第２ガード２３Ｂとの間に配置される。図２に示すように、水平部６１ｈは、平面視円弧状である。水平部６１ｈは、平面視直線状であってもよい。
図１に示すように、第２溶剤ノズル６１は、第１ガード２３Ａの天井部２５を上下方向に貫通する貫通穴に挿入されている。鉛直部６１ｖは、第１ガード２３Ａの貫通穴の上方に配置されている。鉛直部６１ｖは、第１ガード２３Ａの上方に配置されたハウジング６６を上下方向に貫通している。ハウジング６６は、第１ガード２３Ａに支持されている。鉛直部６１ｖは、回転可能にハウジング６６に支持されている。第２溶剤ノズル６１は、鉛直部６１ｖの中心線に相当する回動軸線Ａ２まわりに第１ガード２３Ａに対して回動可能である。回動軸線Ａ２は、第１ガード２３Ａを通る鉛直な軸線である。
ＩＰＡを下方に吐出する吐出口６１ｐは、水平部６１ｈの先端部（回動軸線Ａ２とは反対側の端部）に設けられている。第２溶剤ノズル６１は、第２溶剤バルブ６３が介装された第２溶剤配管６２に接続されている。第２溶剤バルブ６３が開かれると、ＩＰＡが、第２溶剤配管６２から第２溶剤ノズル６１に供給され、第２溶剤ノズル６１の吐出口６１ｐから下方に連続的に吐出される。ＩＰＡを加熱する第２溶剤ヒータ６４は、第２溶剤配管６２に介装されている。第２溶剤ノズル６１には、室温よりも高温のＩＰＡが供給される。
処理ユニット２は、第２溶剤ノズル６１から吐出されたＩＰＡが基板Ｗの上面に着液する処理位置と、第２溶剤ノズル６１が平面視でスピンチャック８のまわりに位置する退避位置と、の間で第２溶剤ノズル６１を回動軸線Ａ２まわりに回動させるスキャンユニット６７を含む。スキャンユニット６７は、第２溶剤ノズル６１を回動させる動力を発生する電動モータ６８を含む。電動モータ６８は、第２溶剤ノズル６１の鉛直部６１ｖと同軸の同軸モータであってもよいし、２つのプーリと無端状のベルトとを介して第２溶剤ノズル６１の鉛直部６１ｖに連結されていてもよい。
第２溶剤ノズル６１が退避位置（図２で破線で示す位置）に配置されると、第２溶剤ノズル６１の水平部６１ｈの全体が第１ガード２３Ａに重なる。第２溶剤ノズル６１が処理位置（図２で二点鎖線で示す位置）に配置されると、水平部６１ｈの先端部が第１ガード２３Ａの上端２３ａよりも内側に配置され、第２溶剤ノズル６１が基板Ｗに重なる。処理位置は、第２溶剤ノズル６１から吐出されたＩＰＡが基板Ｗの上面中央部に着液する中央処理位置（図２で二点鎖線で示す位置）と、第２溶剤ノズル６１から吐出されたＩＰＡが基板Ｗの上面外周部に着液する外周処理位置とを含む。
第１ガード２３Ａの天井部２５は、第１ガード２３Ａの筒状部２４の上端部から回転軸線Ａ１に向かって斜め上に延びる環状の傾斜部２４ａと、傾斜部２４ａから上方に突出する突出部２９ｂとを含む。傾斜部２４ａと突出部２９ｂとは周方向（回転軸線Ａ１まわりの方向）に並んでいる。突出部２９ｂは、傾斜部２４ａから上方に延びる一対の側壁２４Ｌと、一対の側壁２４Ｌの上端の間に配置された上壁２４ｕと、一対の側壁２４Ｌの外端の間に配置された外壁２４ｏとを含む。突出部２９ｂは、第１ガード２３Ａの傾斜部２４ａの下面から上方に凹んだ収容空間を形成している。
第２溶剤ノズル６１が退避位置に配置されると、第２溶剤ノズル６１の水平部６１ｈの全体が、平面視で突出部２９ｂに重なり、収容空間に収容される。図２に示すように、このとき、吐出口６１ｐが設けられた水平部６１ｈの先端部は、第１ガード２３Ａの上端２３ａよりも外側に配置される。第２溶剤ノズル６１を退避位置に配置すれば、第１ガード２３Ａの上端部と第２ガード２３Ｂの上端部とを上下方向に互いに近づけることができる。これにより、第１ガード２３Ａと第２ガード２３Ｂとの間に進入する液体の量を減らすことができる。
前述のように、第２溶剤ノズル６１は、ハウジング６６に支持されている。同様に、スキャンユニット６７は、ハウジング６６に支持されている。スキャンユニット６７の電動モータ６８は、上下方向に伸縮可能なベローズ６５の中に配置されている。ハウジング６６は、第１ブラケット６９Ａを介して第１ガード２３Ａに支持されており、第２ブラケット６９Ｂを介してガード昇降ユニット２７に支持されている。ガード昇降ユニット２７が第１ガード２３Ａを昇降させると、ハウジング６６も昇降する。これにより、第２溶剤ノズル６１およびスキャンユニット６７が、第１ガード２３Ａと共に昇降する。
図３は、基板処理装置１によって行われる基板Ｗの処理の一例の概要について説明するための模式図である。図４は、ＩＰＡの液膜に形成された露出穴Ｈ１の外縁Ｈ１ｏを基板Ｗの外周まで広げ、全てのＩＰＡの液膜を基板Ｗの上面から排出した後に、基板Ｗを加熱しなかった場合と加熱した場合の基板Ｗの状態を示す模式的な基板Ｗの断面図である。
図４（ａ）は、ＩＰＡの液膜を基板Ｗの上面から排出する前の基板Ｗの状態を示しており、図４（ｂ）は、ＩＰＡの液膜を基板Ｗの上面から排出した後の基板Ｗの状態を示している。図４（ｃ）は、ＩＰＡの液膜を基板Ｗの上面から排出した後に、基板Ｗを加熱せずに乾燥させたときの基板Ｗの状態を示している。図４（ｄ）は、ＩＰＡの液膜を基板Ｗの上面から排出した後に、基板Ｗを加熱したときの基板Ｗの状態を示している。
図３に示すように、以下で説明する基板Ｗの処理の例（第１処理例および第２処理例）では、リンス液が付着した基板Ｗの上面にＩＰＡを供給して基板Ｗの上面全域を覆うＩＰＡの液膜を形成する。これにより、基板Ｗ上のリンス液がＩＰＡに置換される。その後、ＩＰＡの液膜の中央部に露出穴Ｈ１を形成し、基板Ｗの上面中央部をＩＰＡの液膜から露出させる。そして、露出穴Ｈ１の外縁Ｈ１ｏを基板Ｗの外周まで広げ、全てのＩＰＡの液膜を基板Ｗの上面から排出する。その後、基板Ｗの下面に温水を供給して基板Ｗを加熱する。
露出穴Ｈ１の外縁Ｈ１ｏが基板Ｗの外周まで広がり、全てのＩＰＡの液膜が基板Ｗの上面から排出されると、目に見える大きさのＩＰＡの液滴は基板Ｗの上面からなくなる。しかしながら、図４（ｂ）に示すように、目視できない程度の小さなＩＰＡの液滴が基板Ｗ上に残る場合がある。パターンが基板Ｗの表面に形成されている場合には、このようなＩＰＡの液滴がパターンの根元の間に残ることがある。図４（ｂ）のようにＩＰＡの液滴が残った基板を、図４（ｃ）に示すように、時間をかけて乾燥させると、残留したＩＰＡの液滴に起因してパターンの倒壊が発生し得る。
図４（ｄ）に示すように、以下で説明する第１処理例および第２処理例では、ＩＰＡの液膜が基板Ｗの上面から排出された後に、温水を基板Ｗの下面に供給して、基板Ｗを加熱する。目視できない程度の小さなＩＰＡの液滴が基板Ｗ上に残留していたとしても、このようなＩＰＡの液滴は、温水による基板Ｗの加熱によって迅速に蒸発する。その後、基板Ｗを高速回転させて、基板Ｗを乾燥させる。これにより、残留したＩＰＡの液滴に起因するパターンの倒壊を抑制することができる。
第１処理例
図５は、基板処理装置１によって行われる基板Ｗの処理の一例（第１処理例）について説明するための工程図である。図６は、第１処理例が行われているときの基板処理装置１の動作を示すタイムチャートである。図７Ａ〜図７Ｈは、第１処理例が行われているときの基板処理装置１の状態を示す模式的な断面図である。以下の動作は、制御装置３が基板処理装置１を制御することにより実行される。言い換えると、制御装置３は、以下の動作を実行するようにプログラムされている。
基板処理装置１によって基板Ｗが処理されるときは、チャンバー４内に基板Ｗを搬入する搬入工程が行われる（図５のステップＳ１）。
具体的には、薬液ノズル３１を含む全てのノズルを退避位置に位置させ、全てのガード２３を下位置に位置させる。さらに、遮断部材１３を上位置に位置させる。この状態で、搬送ロボットが、基板Ｗをハンドで支持しながら、ハンドをチャンバー４内に進入させる。その後、搬送ロボットは、基板Ｗの表面が上に向けられた状態でハンド上の基板Ｗをスピンチャック８の上に置く。搬送ロボットは、基板Ｗをスピンチャック８の上に置いた後、ハンドをチャンバー４の内部から退避させる。
次に、薬液を基板Ｗに供給する薬液供給工程が行われる（図５のステップＳ２）。
具体的には、図７Ａに示すように、上気体バルブ４６および下気体バルブ５８が開かれ、遮断部材１３の上中央開口４３とスピンベース１０の下中央開口５５が窒素ガスの吐出を開始する。ガード昇降ユニット２７は、第３ガード２３Ｃを下位置に位置させながら、第１ガード２３Ａおよび第２ガード２３Ｂを上昇させて、第１ガード２３Ａおよび第２ガード２３Ｂの上端２３ａを基板Ｗよりも上方に位置させる。ノズル移動ユニット３４は、薬液ノズル３１を移動させて、薬液ノズル３１の吐出口を基板Ｗの上方に位置させる。スピンモータ１２は、基板Ｗがチャックピン９によって把持されている状態で基板Ｗの回転を開始し、基板Ｗを第１回転速度Ｖ１（図６参照）で回転させる。
図７Ａに示すように、この状態で、薬液バルブ３３が開かれ、薬液ノズル３１が薬液の吐出を開始する。薬液ノズル３１が薬液を吐出しているとき、ノズル移動ユニット３４は、薬液の着液位置が基板Ｗの上面中央部に位置するように薬液ノズル３１を静止させてもよいし、薬液ノズル３１から吐出された薬液が基板Ｗの上面中央部に着液する中央処理位置と、薬液ノズル３１から吐出された薬液が基板Ｗの上面外周部に着液する外周処理位置と、の間で薬液ノズル３１を移動させてもよい。
薬液ノズル３１から吐出された薬液は、基板Ｗの上面に着液した後、回転している基板Ｗの上面に沿って外方に流れる。これにより、基板Ｗの上面全域を覆う薬液の液膜が形成され、基板Ｗの上面全域に薬液が供給される。基板Ｗのまわりに排出された薬液は、第２ガード２３Ｂによって受け止められる。薬液バルブ３３が開かれてから所定時間が経過すると、薬液バルブ３３が閉じられ、薬液ノズル３１からの薬液の吐出が停止される。その後、ノズル移動ユニット３４が薬液ノズル３１を退避位置に移動させる。
次に、リンス液の一例である純水を基板Ｗの上面に供給するリンス液供給工程が行われる（図５のステップＳ３）。
具体的には、図７Ｂに示すように、ガード昇降ユニット２７は、第１ガード２３Ａおよび第２ガード２３Ｂの上端２３ａを基板Ｗよりも上方に位置させながら、第３ガード２３Ｃを上昇させて、第３ガード２３Ｃの上端２３ａを基板Ｗよりも上方に位置させる。その後、リンス液バルブ３９が開かれ、中心ノズル３５が純水の吐出を開始する。
中心ノズル３５から吐出され純水は、上位置に位置する遮断部材１３の上中央開口４３を通って、基板Ｗの上面中央部に着液する。基板Ｗの上面に着液した純水は、回転している基板Ｗの上面に沿って外方に流れる。基板Ｗのまわりに排出された純水は、第３ガード２３Ｃによって受け止められる。基板Ｗ上の薬液は、中心ノズル３５から吐出された純水によって洗い流される。これにより、基板Ｗ上の薬液が純水に置換され、基板Ｗの上面全域を覆う純水の液膜が形成される。
図７Ｃに示すように、遮断部材昇降ユニット１５は、中心ノズル３５が純水を吐出している状態で、遮断部材１３を上位置から中間位置に下降させる。これにより、基板Ｗの上面と遮断部材１３の下面１３Ｌとの間の空間の体積が減少する。さらに、遮断部材１３の下面１３Ｌが第１ガード２３Ａの上端２３ａよりも下方に位置し、第１ガード２３Ａの開口の大部分が遮断部材１３で塞がれる。そのため、基板Ｗは、窒素ガスで満たされた密閉度の高い空間内に配置される。リンス液バルブ３９は遮断部材１３が下降した後に閉じられる。これにより、中心ノズル３５からの純水の吐出が停止される。
次に、リンス液（純水）よりも表面張力の低い低表面張力液の一例であるＩＰＡ（液体）を基板Ｗの上面に供給するＩＰＡ供給工程が行われる（図５のステップＳ４）。
具体的には、図７Ｄに示すように、遮断部材１３が中間位置に位置しており、第１ガード２３Ａの上端２３ａが遮断部材１３の下面１３Ｌよりも上方に位置している状態で、第１溶剤バルブ４１が開かれ、中心ノズル３５がＩＰＡの吐出を開始する（図６の時刻Ｔ１）。中心ノズル３５から吐出されＩＰＡは、遮断部材１３の上中央開口４３を通って、基板Ｗの上面中央部に着液する。基板Ｗの上面に着液したＩＰＡは、回転している基板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。
さらに、ＩＰＡ供給工程と並行して、加熱液の一例である温水を基板Ｗの下面に供給する第１温水供給工程が行われる（図５のステップＳ５）。
具体的には、図７Ｄに示すように、温水バルブ５３が開かれ、下面ノズル５１が温水の吐出を開始する（図６の時刻Ｔ１）。中心ノズル３５がＩＰＡを吐出している期間に下面ノズル５１が温水を吐出するのであれば、温水の吐出は、ＩＰＡの吐出が開始される前または後に開始されてもよいし、ＩＰＡの吐出が開始されるのと同時に開始されてもよい。図６は、後者を示している。図７Ｄに示すように、下面ノズル５１から上方に吐出された温水は、回転している基板Ｗの下面中央部に着液した後、基板Ｗの下面に沿って外方に流れる。これにより、基板Ｗの下面に温水が供給され、基板Ｗおよび基板Ｗ上のＩＰＡが加熱される。下面ノズル５１から吐出される温水の温度は、中心ノズル３５から吐出されるＩＰＡの温度よりも高い。
続いて、基板Ｗの上面を覆うＩＰＡの液膜に露出穴Ｈ１を形成し、露出穴Ｈ１の外縁Ｈ１ｏを基板Ｗの外周まで広げる液膜排出工程（穴形成工程および穴拡大工程）が行われる（図５のステップＳ６およびステップＳ７）。
具体的には、スピンモータ１２は、中心ノズル３５および下面ノズル５１がそれぞれＩＰＡおよび温水を吐出しているときに、基板Ｗの回転速度を第２回転速度Ｖ２まで上昇させる（図６の時刻Ｔ２）。その後、温水バルブ５３が閉じられ、下面ノズル５１からの温水の吐出が停止される（図６の時刻Ｔ３）。これにより、基板Ｗの上面と遮断部材１３の下面１３Ｌとの間の空間に回り込む湿気が無くなるもしくは減る。その反面、基板Ｗへの温水の供給が停止されるので、基板Ｗの中央部の温度が徐々に低下していく。第１溶剤バルブ４１は、温水バルブ５３が閉じられた後に閉じられる（図６の時刻Ｔ４）。このとき、基板Ｗの中央部の温度は、基板Ｗの上面に着液する前のＩＰＡよりも高くなっている。
第１溶剤バルブ４１が閉じられ、中心ノズル３５からのＩＰＡの吐出が停止されると、基板Ｗの上面中央部へのＩＰＡの供給が停止される。その一方で、基板Ｗの中央部が温まっているので、基板Ｗの上面中央部にあるＩＰＡが蒸発する。さらに、基板Ｗの上面中央部にあるＩＰＡは、遮断部材１３の上中央開口４３から吐出される窒素ガスの供給圧と基板Ｗの回転による遠心力とを受けて外方に流れる。そのため、ＩＰＡの吐出が停止されると、図７Ｅに示すように、基板Ｗの上面全域を覆うＩＰＡの液膜の中央部に露出穴Ｈ１が形成され、基板Ｗの上面中央部がＩＰＡの液膜から露出する（図５のステップＳ６）。このとき、ＩＰＡの液膜は、円形から環状に変わる。
図７Ｆに示すように、ＩＰＡの液膜に形成された露出穴Ｈ１は、窒素ガスの供給圧と遠心力とを受けて基板Ｗの上面中央部から基板Ｗの外周まで広がる（図５のステップＳ７）。言い換えると、露出穴Ｈ１の外縁Ｈ１ｏ、つまり、気体、液体（ＩＰＡ）および固体（基板Ｗ）の境界が、基板Ｗの上面中央部から基板Ｗの外周まで広がり、ＩＰＡの液膜が基板Ｗの上面から排出される。露出穴Ｈ１が形成されてから基板Ｗの外周まで広がるまでの間、下面ノズル５１からの温水の吐出は停止されている。したがって、温水の蒸気やミストが減るので、これらが、基板Ｗの上面においてＩＰＡの液膜で覆われていない露出領域に付着することを抑制または防止できる。
次に、加熱液の一例である温水を基板Ｗの下面に再び供給する第２温水供給工程が行われる（図５のステップＳ８）。
具体的には、図７Ｇに示すように、全てのＩＰＡの液膜が基板Ｗの上面から排出された後、温水バルブ５３が開かれ、下面ノズル５１からの温水の吐出が再開される（図６の時刻Ｔ５）。これにより、基板Ｗが温水で加熱される。図６に示すように、このとき、スピンモータ１２は、基板Ｗを第２回転速度Ｖ２で回転させている。温水バルブ５３が開かれてから所定時間が経過すると、温水バルブ５３が閉じられ、２回目の温水の吐出が停止される（図６の時刻Ｔ６）。
２回目の温水の吐出が継続される時間（図６の時刻Ｔ５〜時刻Ｔ６）は、１回目の温水の吐出が停止されてからＩＰＡの吐出が停止されるまでの時間（図６の時刻Ｔ３〜時刻Ｔ４）よりも短く、１回目の温水の吐出が継続される時間（図６の時刻Ｔ１〜時刻Ｔ３）よりも短い。２回目の温水の吐出が継続される時間は、１回目の温水の吐出が停止されてからＩＰＡの吐出が停止されるまでの時間以上であってもよいし、１回目の温水の吐出が継続される時間以上であってもよい。
２回目の温水の吐出が行われているときは、全てのＩＰＡの液膜が基板Ｗから排出されているので、目に見える大きさのＩＰＡの液滴は、基板Ｗ上に存在しない。しかしながら、目視できない程度の小さなＩＰＡの液滴が基板Ｗ上に残る場合がある。パターンが基板Ｗの表面に形成されている場合には、このようなＩＰＡの液滴がパターンの間に残ることがある。このようなＩＰＡの液滴は、温水による基板Ｗの加熱によって迅速に蒸発する。これにより、基板Ｗの上面に残留するＩＰＡの液滴が低減し、残留するＩＰＡの液滴によるパターンの倒壊を抑制することができる。
次に、基板Ｗの高速回転によって基板Ｗを乾燥させる乾燥工程が行われる（図５のステップＳ９）。
具体的には、図７Ｈに示すように、２回目の温水の吐出が停止された後、遮断部材昇降ユニット１５が、遮断部材１３を中間位置から下位置に下降させ、スピンモータ１２が、基板Ｗの回転速度を第３回転速度Ｖ３まで上昇させる（図６の時刻Ｔ７）。これにより、基板Ｗの下面や外周部に付着している温水が振り切られ、基板Ｗから除去される。さらに、微量のＩＰＡが基板Ｗに残量していたとしても、このＩＰＡは、基板Ｗの高速回転によって発生する気流や窒素ガスの供給によって蒸発する。これにより、基板Ｗから液体が除去され、基板Ｗが乾燥する。基板Ｗの高速回転が開始されてから所定時間が経過すると、スピンモータ１２が回転を停止する。これにより、基板Ｗの回転が停止される。
次に、基板Ｗをチャンバー４から搬出する搬出工程が行われる（図５のステップＳ１０）。
具体的には、上気体バルブ４６および下気体バルブ５８が閉じられ、遮断部材１３の上中央開口４３とスピンベース１０の下中央開口５５とからの窒素ガスの吐出が停止される。ガード昇降ユニット２７は、全てのガード２３を下位置まで下降させる。遮断部材昇降ユニット１５は、遮断部材１３を上位置まで上昇させる。搬送ロボットは、複数のチャックピン９が基板Ｗの把持を解除した後、スピンチャック８上の基板Ｗをハンドで支持する。その後、搬送ロボットは、基板Ｗをハンドで支持しながら、ハンドをチャンバー４の内部から退避させる。これにより、処理済みの基板Ｗがチャンバー４から搬出される。
第２処理例
図８は、基板処理装置１によって行われる基板Ｗの処理の他の例（第２処理例）が行われているときの基板処理装置１の動作を示すタイムチャートである。図９は、第２処理例が行われているときの基板処理装置１の状態を示す模式的な断面図である。以下の動作は、制御装置３が基板処理装置１を制御することにより実行される。
第２処理例では、液膜排出工程（図５のステップＳ６およびステップＳ７）と並行して、基板Ｗの上面に向けてＩＰＡを吐出しながら基板Ｗの上面に対するＩＰＡの着液位置を外方に移動させるスキャン工程が行われる。それ以外については第２処理例は第１処理例と同様である。したがって、以下では、スキャン工程とこれに関連する事項だけを説明する。
スキャン工程では、中心ノズル３５がＩＰＡを吐出しており、下面ノズル５１が温水の吐出を停止しているときに、スキャンユニット６７が、第２溶剤ノズル６１を退避位置から移動させて、第２溶剤ノズル６１の吐出口６１ｐを基板Ｗの中央部の上方に位置させる（図８の時刻Ｔ１１）。その後、第２溶剤バルブ６３が開かれ、第２溶剤ノズル６１がＩＰＡの吐出を開始する（図８の時刻Ｔ１２）。第２溶剤ノズル６１から吐出されるＩＰＡの温度は、下面ノズル５１から吐出される温水の温度よりも低い。
図９に示すように、第２溶剤ノズル６１から吐出されたＩＰＡは、基板Ｗの回転軸線Ａ１から少し離れた中央位置で基板Ｗの上面に着液する。第２溶剤ノズル６１から吐出され、基板Ｗの上面に着液したＩＰＡの一部は、着液した勢いで中央位置から内方に流れ、その後、遠心力で外方に流れる。中央位置は、内方に流れるＩＰＡが基板Ｗの上面の中心、つまり、基板Ｗの上面と回転軸線Ａ１との交点まで達しない位置に設定されている。
第２溶剤ノズル６１からのＩＰＡの吐出が開始された後、第１溶剤バルブ４１が閉じられ、中心ノズル３５からのＩＰＡの吐出が停止される（図８の時刻Ｔ４）。前述のように、第２溶剤ノズル６１から吐出されたＩＰＡは、基板Ｗの上面の中心まで届かない。したがって、第１溶剤バルブ４１が閉じられると、図９に示すように、基板Ｗの上面中央部へのＩＰＡの供給が停止され、基板Ｗの上面全域を覆うＩＰＡの液膜の中央部に露出穴Ｈ１が形成される。その後、露出穴Ｈ１は、窒素ガスの供給圧と遠心力とを受けて徐々に広がる。
第２溶剤ノズル６１がＩＰＡを吐出しているので、露出穴Ｈ１の外縁Ｈ１ｏが、第２溶剤ノズル６１から吐出されたＩＰＡの着液位置Ｐ１の近傍に達すると、露出穴Ｈ１の拡大が止まる。ＩＰＡの液膜の内周縁の位置は、第２溶剤ノズル６１から吐出されたＩＰＡの着液位置Ｐ１によって規定される。スキャンユニット６７は、第２溶剤ノズル６１がＩＰＡを吐出しているときに、第２溶剤ノズル６１の吐出口６１ｐを外方に移動させる。それに伴って、ＩＰＡの液膜の内周縁および露出穴Ｈ１の外縁Ｈ１ｏが外方に移動する。
スキャンユニット６７は、第２溶剤ノズル６１から吐出されたＩＰＡの着液位置Ｐ１を、基板Ｗの上面中央部から基板Ｗの上面外周部まで移動させる（図８の時刻Ｔ１２〜時刻１３）。その後、第２溶剤バルブ６３が閉じられ、第２溶剤ノズル６１からのＩＰＡの吐出が停止される（図８の時刻Ｔ１４）。その後、スキャンユニット６７は、第２溶剤ノズル６１を退避位置に移動させる。第２溶剤バルブ６３が閉じられると、基板Ｗの上面へのＩＰＡの供給が停止される。そのため、ＩＰＡの液膜が基板Ｗの上面から排出される。その後、第２温水供給工程（図５のステップＳ８）が行われる。
以上のように本実施形態では、水平に保持されている基板Ｗを回転させながら、低表面張力液の一例であるＩＰＡを基板Ｗの上面に向けて吐出する。これにより、基板Ｗの上面全域を覆うＩＰＡの液膜が形成される。その後、ＩＰＡの液膜の中央部に露出穴Ｈ１を形成し、基板Ｗの上面中央部をＩＰＡの液膜から露出させる。そして、露出穴Ｈ１の外縁Ｈ１ｏを基板Ｗの外周まで広げ、ＩＰＡの液膜を基板Ｗの上面から排出する。その後、基板Ｗを高速回転させて基板Ｗを乾燥させる。
加熱液の一例である温水は、基板Ｗの上面がＩＰＡの液膜で覆われており、基板Ｗが回転している状態で、基板Ｗの下面中央部に向けて吐出される。温水は、基板Ｗの下面中央部に着液した後、基板Ｗの下面に沿って外方に広がる。基板Ｗおよび基板Ｗ上の温水は、基板Ｗの下面に供給された温水によって加熱される。これにより、温水が蒸発し易くなるので、基板Ｗを速やかに乾燥させることができる。
露出穴Ｈ１の外縁Ｈ１ｏが基板Ｗの外周まで広がり、ＩＰＡの液膜が基板Ｗの上面から排出されると、目に見える大きさのＩＰＡの液滴は基板Ｗの上面からなくなる。しかしながら、目視できない程度の小さなＩＰＡの液滴が基板Ｗ上に残る場合がある。パターンが基板Ｗの表面に形成されている場合には、このようなＩＰＡの液滴がパターンの間に残ることがある。ＩＰＡの液滴が残っている基板Ｗを時間をかけて乾燥させると、残留したＩＰＡの液滴に起因してパターンの倒壊が発生し得る。
温水の吐出は、露出穴Ｈ１の外縁Ｈ１ｏが基板Ｗの外周まで広がり、全てのＩＰＡの液膜が基板Ｗの上面から排出された後に再開される。これにより、基板Ｗが温水で加熱される。その後、基板Ｗを高速回転させて、基板Ｗを乾燥させる。目視できない程度の小さなＩＰＡの液滴が基板Ｗ上に残留していたとしても、このようなＩＰＡの液滴は、温水による基板Ｗの加熱によって迅速に蒸発する。したがって、パターンの倒壊を抑制することができる。
さらに、温水の吐出は、ＩＰＡの液膜に露出穴Ｈ１が形成される前から露出穴Ｈ１の外縁Ｈ１ｏが基板Ｗの外周に到達するまで一時的に停止される。したがって、温水の吐出が停止されている間に、ＩＰＡの液膜の中央部に露出穴Ｈ１が形成され、全てのＩＰＡの液膜が基板Ｗの上面から排出される。つまり、気体、液体（ＩＰＡ）および固体（基板Ｗ）の境界が基板Ｗの上面内にあるときは、温水の吐出が停止される。これにより、温水の蒸気やミストの発生量が減るので、これらが基板Ｗの上面内の露出領域に付着することを抑制または防止できる。
気体、液体および固体の境界が基板Ｗの上面内にあるときに、基板Ｗの上面において液体で覆われていない露出領域に他の液体の蒸気やミストが付着すると、乾燥後の基板Ｗに残留するパーティクルが増加する。基板Ｗの上面がＩＰＡの液膜から部分的に露出しているときに温水の吐出を停止することにより、このような付着を抑制または防止できる。これにより、乾燥後の基板Ｗに残留するパーティクルを減らすことができ、基板Ｗの清浄度を高めることができる。
本実施形態では、温水の吐出が停止されてからある程度の時間が経った後、基板Ｗの上面中央部へのＩＰＡの供給が停止され、ＩＰＡの液膜の中央部に露出穴Ｈ１が形成される。温水が吐出されているときは、温水の蒸気やミストが発生する。この蒸気等は、基板Ｗの上方の空間に侵入し得る。温水の吐出が停止されると、基板Ｗの上方の空間を漂う温水の蒸気やミストが減少していく。したがって、温水の吐出が停止されてからＩＰＡの供給が停止されるまでの時間を長くすることにより、温水の蒸気等が基板Ｗの上面内の露出領域に付着することを抑制または防止できる。
温水の吐出が停止されると、基板Ｗの上方の空間を漂う温水の蒸気やミストが減少していくものの、基板Ｗの中央部の温度が徐々に低下していく。温水の吐出が停止されてから基板Ｗの上面中央部へのＩＰＡの供給が停止されるまでの時間が長すぎると、基板Ｗの中央部の温度が室温程度まで低下してしまう。基板Ｗの中央部の温度が低いと、ＩＰＡの蒸発量が減少するので、ＩＰＡの液膜に露出穴Ｈ１を形成する時間が増加する。
本実施形態では、基板Ｗの中央部の温度が基板Ｗの上面に着液する前のＩＰＡの温度よりも高い範囲内で、温水の吐出が停止されてから基板Ｗの上面中央部へのＩＰＡの供給が停止されるまでの時間が延ばされる。これにより、ＩＰＡの液膜に露出穴Ｈ１を形成する時間の増加を抑制または防止しながら、温水の蒸気やミストが基板Ｗの上面内の露出領域に付着することを抑制または防止できる。
本実施形態では、２回目の温水の吐出が行われているときの基板Ｗの回転速度の最小値（図６に示す回転速度Ｖ２）が、１回目の温水の吐出が行われているときの基板Ｗの回転速度の最小値（図６に示す回転速度Ｖ１）よりも大きい。２回目の温水の吐出が行われているときは全てのＩＰＡの液膜が基板Ｗの上面から排出されているものの、比較的大きな遠心力が温水に加わる。したがって、基板Ｗの下面に沿って外方に流れる温水が基板Ｗの上面に回り込みにくい。これにより、温水の蒸気やミストが基板Ｗの上面に付着することを抑制または防止できる。
本実施形態では、２回目の温水の吐出が開始されてから２回目の温水の吐出が停止されるまでの時間（図６の時刻Ｔ５〜時刻Ｔ６）が、１回目の温水の吐出が開始されてから１回目の温水の吐出が停止されるまでの時間（図６の時刻Ｔ１〜時刻Ｔ３）よりも短い。このように、２回目の温水の吐出時間が短いので、温水の蒸気やミストの発生量を減らすことができ、これらが基板Ｗの上面に付着することを抑制または防止することができる。
本実施形態では、水平に保持されている基板Ｗを回転させながら、基板Ｗの上面に向けてリンス液を吐出する。これにより、基板Ｗの上面全域を覆うリンス液の液膜が形成される。その後、リンス液の液膜で覆われている基板Ｗの上面に向けてＩＰＡを吐出する。これにより、基板Ｗ上のリンス液がＩＰＡで置換され、基板Ｗの上面全域を覆うＩＰＡの液膜が形成される。温水は、リンス液からＩＰＡへの置換が行われているときに、基板Ｗの下面に向けて吐出される。これにより、基板Ｗおよび基板Ｗ上のＩＰＡを加熱でき、リンス液からＩＰＡへの置換を促進できる。
本実施形態では、遮断部材１３の下面１３Ｌが基板Ｗの上方に配置される。ガード２３の内周縁に相当するガード２３の上端２３ａは、平面視で基板Ｗおよび遮断部材１３を取り囲んでいる。ガード２３の上端２３ａは、遮断部材１３の下面１３Ｌよりも上方に配置される。したがって、基板Ｗの上面と遮断部材１３の下面１３Ｌとの間の空間は、ガード２３によって取り囲まれる。これにより、基板Ｗの上面と遮断部材１３の下面１３Ｌとの間の空間の密閉度を高めることができ、当該空間に進入する雰囲気の量を低減できる。そのため、閉鎖された空間内で基板Ｗを処理できる。
本実施形態では、第２溶剤ノズル６１のＩＰＡ吐出口６１ｐが、基板Ｗの上面と遮断部材１３の下面１３Ｌとの間の空間に配置される。基板Ｗの上面と遮断部材１３の下面１３Ｌとの間の空間は、ガード２３によって取り囲まれる。この閉鎖された空間内でＩＰＡ吐出口６１ｐを基板Ｗの上面に沿って移動させながら、ＩＰＡの液膜に形成された露出穴Ｈ１を広げる。したがって、基板Ｗの上面と遮断部材１３の下面１３Ｌとの間の空間に進入する雰囲気の量を低減しながら、ＩＰＡの液膜の内周縁の位置をより高い精度でコントロールすることができる。
第２実施形態
図１０は、本発明の第２実施形態に係る遮断部材１３の鉛直断面を示す断面図である。図１０において、前述の図１〜図９に示された構成と同等の構成については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
第２実施形態では、遮断部材１３が、円板部１３ａに加えて、円板部１３ａの外周部から下方に延びる円筒部７１を含む。
円筒部７１は、円板部１３ａと同軸である。円筒部７１は、円板部１３ａの下面１３Ｌから下方に延びる内周面７１ｉを含む。円筒部７１の内周面７１ｉは、円弧状の鉛直断面を有している。円筒部７１の内周面７１ｉは、円板部１３ａの下面１３Ｌの外周から下方に延びる直線状の鉛直断面を有していてもよい。内周面７１ｉの内径は、内周面７１ｉの下端に近づくにしたがって増加している。内周面７１ｉの下端の内径は、基板Ｗの外径よりも大きく、スピンベース１０の外径よりも大きい。
遮断部材昇降ユニット１５が遮断部材１３を下位置（図１０に示す位置）に移動させると、遮断部材１３の内周面７１ｉの下端が、基板Ｗの下面よりも下方に配置される。基板Ｗの上面と円板部１３ａの下面１３Ｌとの間の空間は、円筒部７１によって取り囲まれる。そのため、基板Ｗの上面と円板部１３ａの下面１３Ｌとの間の空間は、遮断部材１３の上方の雰囲気だけでなく、遮断部材１３のまわりの雰囲気からも遮断される。これにより、基板Ｗに接する雰囲気を高精度で制御しながら基板Ｗを処理できる。
第３実施形態
図１１は、本発明の第３実施形態に係る気体ノズル７２を水平に見た模式図である。図１１において、前述の図１〜図１０に示された構成と同等の構成については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
第３実施形態では、処理ユニット２が、遮断部材１３に代えて、板Ｗの上方で気体を吐出する気体ノズル７２を含む。
気体ノズル７２は、基板Ｗの上方に配置されている。気体ノズル７２は、外径が基板Ｗの外径よりも小さい上下方向に延びる柱状である。中心ノズル３５は、気体ノズル７２に差し込まれている。中心ノズル３５は、気体ノズル７２に保持されている。中心ノズル３５は、気体ノズル７２と共に移動する。中心ノズル３５から吐出された流体は、後述する下向き吐出口７７を介して基板Ｗの上面に供給される。
気体ノズル７２は、基板Ｗの回転軸線Ａ１を取り囲む筒状の外周面７２ｏと、基板Ｗの上面と平行な下面７２Ｌとを含む。気体ノズル７２は、気体ノズル７２の外周面７２ｏで開口する環状の外向き吐出口７３と、気体ノズル７２の下面７２Ｌで開口する下向き吐出口７７とを含む。気体ノズル７２は、さらに、外向き吐出口７３に接続された第１流路７４と、下向き吐出口７７に接続された第２流路７８とを含む。
第１流路７４および第２流路７８は、気体ノズル７２の内部に設けられている。第１流路７４は、上下方向に延びる筒状であり、第２流路７８は、第１流路７４の内側で上下方向に延びている。外向き吐出口７３は、気体ノズル７２の全周にわたって連続した環状スリットであり、下向き吐出口７７は、外向き吐出口７３よりも下方に配置されている。下向き吐出口７７は、基板Ｗの上面に対向している。外向き吐出口７３は、回転軸線Ａ１を取り囲む単一の環状スリットである。外向き吐出口７３は、異なる高さに配置された複数の環状スリットを含んでいてもよい。
気体ノズル７２は、第１気体バルブ７６が介装された第１気体配管７５と、第２気体バルブ８０が介装された第２気体配管７９とに接続されている。第１気体バルブ７６が開かれると、気体供給源からの気体（たとえば、窒素ガス）が、第１気体配管７５を介して第１流路７４に供給される。同様に、第２気体バルブ８０が開かれると、気体供給源からの気体（たとえば、窒素ガス）が、第２気体配管７９を介して第２流路７８に供給される。
処理ユニット２は、気体ノズル７２を支持するノズルアーム８１と、ノズルアーム８１を移動させることにより、気体ノズル７２を移動させるノズル移動ユニット８２とを含む。ノズル移動ユニット８２は、平面視で気体ノズル７２が基板Ｗに重なる処理位置（図１１に示す位置）と、平面視で気体ノズル７２が基板Ｗまわりに位置する退避位置との間で、気体ノズル７２を水平に移動させる。処理位置は、平面視で気体ノズル７２が基板Ｗの中央部だけに重なり、対向面に相当する気体ノズル７２の下面７２Ｌが基板Ｗの上面中央部に間隔を空けて上下方向に対向する位置である。
第１気体バルブ７６が開かれると、窒素ガスが外向き吐出口７３から放射状に吐出される。外向き吐出口７３から吐出された窒素ガスは、気体ノズル７２から外方に広がる環状の気流を形成する。気体ノズル７２が処理位置に位置している状態で、外向き吐出口７３が窒素ガスを吐出すると、吐出された窒素ガスが、基板Ｗの上面に沿って外方に流れ、基板Ｗの上面外周部の上方を通過する。これにより、基板Ｗの上面全域が気流で覆われ、処理液のミストやパーティクルなどの異物から基板Ｗの上面が保護される。
第２気体バルブ８０が開かれると、窒素ガスが下向き吐出口７７から下方に吐出される。気体ノズル７２が処理位置に位置している状態で、下向き吐出口７７が窒素ガスを吐出すると、下向き吐出口７７から吐出された窒素ガスは、基板Ｗの上面に衝突した後、基板Ｗの上面と気体ノズル７２の下面７２Ｌとの間を放射状に広がる。気体ノズル７２の下面７２Ｌと基板Ｗの上面との間を通過した窒素ガスは、基板Ｗの上面に沿って外方に流れ、基板Ｗの上面外周部の上方を通過する。そのため、気体ノズル７２が処理位置に位置している状態で、外向き吐出口７３および下向き吐出口７７６１ｐの両方が窒素ガスを吐出すると、上下に重なる複数層の気流で基板Ｗの上面全域が保護される。
他の実施形態
本発明は、前述の実施形態の内容に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。
たとえば、ＩＰＡおよび純水の少なくとも一方は、中心ノズル３５以外のノズルから吐出されてもよい。たとえば、ＩＰＡおよび純水の少なくとも一方が、薬液ノズル３１と同様のスキャンノズルから吐出されてもよい。
ＩＰＡの液膜に形成された露出穴Ｈ１を広げるときに、基板Ｗの上面に向けてＩＰＡを吐出しながら、ＩＰＡの着液位置を移動させる必要がなければ、スキャン用の第２溶剤ノズル６１を省略してもよい。
第１溶剤ヒータ４２および第２溶剤ヒータ６４の少なくとも一方を省略してもよく、第１溶剤ヒータ４２および第２溶剤ヒータ６４の両方を省略してもよい。この場合、第１溶剤ノズル（中心ノズル３５の第２チューブ３７Ｂ）および第２溶剤ノズル６１の一方または両方から基板Ｗの上面に室温のＩＰＡが供給されることになる。
ＩＰＡ供給工程（図５のステップＳ４）において、基板Ｗ上のリンス液（純水）を、第１溶剤ノズル（中心ノズル３５の第２チューブ３７Ｂ）から吐出されたＩＰＡではなく、第２溶剤ノズル６１から吐出されたＩＰＡで置換してもよい。この場合、第２溶剤ノズル６１から吐出されたＩＰＡが基板Ｗの上面中央部に着液する位置に第２溶剤ノズル６１を移動させればよい。
ＩＰＡ供給工程（図５のステップＳ４）においてＩＰＡの吐出が停止されるときの基板Ｗの中央部の温度は、基板Ｗの上面に着液する前のＩＰＡの温度以下であってもよい。
第２温水供給工程（図５のステップＳ８）が行われているときの基板Ｗの回転速度の最小値は、第１温水供給工程（図５のステップＳ５）が行われているときの基板Ｗの回転速度の最小値以下であってもよい。たとえば、第１温水供給工程を始める前から第２回転速度Ｖ２で基板Ｗを回転させてもよい。
第１処理例では、第１ガード２３Ａ〜第３ガード２３Ｃの少なくとも一つの上端２３ａが遮断部材１３の下面１３Ｌ（対向面）よりも上方に配置されるが、遮断部材１３の下面１３Ｌを常に第１ガード２３Ａの上端２３ａよりも上方に位置させてもよい。
室温よりも高温であれば、加熱液は、温水以外の液体であってもよい。たとえば、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が、加熱液であってもよい。
第１処理例の第１温水供給工程（図５のステップＳ５）で基板Ｗの下面に供給される加熱液の流量は第２温水供給工程（図５のステップＳ８）で基板Ｗの下面に供給される加熱液の流量と同じであってもよいし異なっていてもよい。たとえば、前者が後者を上回っていてもよいし、後者が前者を上回っていてもよい。
第１処理例の第１および第２温水供給工程（図５のステップＳ５およびＳ８）の両方またはどちらかで、回転中心を除く基板Ｗの下面内の位置に加熱液を着液させてもよい。
第１処理例の穴形成工程（図６の時刻Ｔ４）および穴拡大工程（図６の時刻Ｔ４から時刻Ｔ５までの期間）で上気体流路４４から吐出される不活性ガスの流量をその他の時刻（たとえば、時刻Ｔ１以前、時刻Ｔ１から時刻Ｔ４より前までの期間、時刻Ｔ５より後の期間）の不活性ガスの流量よりも多くしてもよい。このようにすれば、穴形成および穴拡大工程において、基板Ｗの下面から基板Ｗの上面に回り込む温水のミストや蒸気の量を減少させることができる。
基板処理装置１は、円板状の基板Ｗを処理する装置に限らず、多角形の基板Ｗを処理する装置であってもよい。
前述の全ての構成の２つ以上が組み合わされてもよい。前述の全ての工程の２つ以上が組み合わされてもよい。
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 ：制御装置
８ ：スピンチャック（基板保持手段）
１３ ：遮断部材
１３Ｌ ：遮断部材の下面（対向面）
２３Ａ ：第１ガード
２３Ｂ ：第２ガード
２３Ｃ ：第３ガード
２３ａ ：ガードの上端
３５ ：中心ノズル
３７Ａ ：第１チューブ
３７Ｂ ：第２チューブ（低表面張力液ノズル）
３８ ：リンス液配管
３９ ：リンス液バルブ
４０ ：第１溶剤配管
４１ ：第１溶剤バルブ
４２ ：第１溶剤ヒータ
５１ ：下面ノズル
５２ ：温水配管
５３ ：温水バルブ
５４ ：温水ヒータ
６１ ：第２溶剤ノズル（低表面張力液ノズル）
６１ｐ ：吐出口（低表面張力液供給口）
６２ ：第２溶剤配管
６３ ：第２溶剤バルブ
６４ ：第２溶剤ヒータ
６７ ：スキャンユニット
７１ ：遮断部材の円筒部
７２ ：気体ノズル
７２Ｌ ：気体ノズルの下面
７３ ：外向き吐出口
７７ ：下向き吐出口
Ａ１ ：回転軸線
Ｈ１ ：露出穴
Ｈ１ｏ ：露出穴の外縁
Ｗ ：基板

Claims (10)

  1. 水平に保持されリンス液が付着した基板を前記基板の中央部を通る鉛直な回転軸線まわりに回転させながら、前記リンス液よりも表面張力の低い低表面張力液を前記基板の上面に供給することにより、前記基板の上面を覆う前記低表面張力液の液膜を形成して、前記基板上のリンス液を前記低表面張力液に置換する低表面張力液供給工程と、
    前記低表面張力液供給工程を開始した後に、前記基板の下面に対する、室温よりも高温の加熱液の供給を停止した状態で、かつ、前記基板を前記回転軸線まわりに回転させながら、前記基板の上面中央部への前記低表面張力液の供給を停止することにより、前記低表面張力液の液膜の中央部に穴を形成して、前記基板の上面中央部を前記低表面張力液の液膜から露出させる穴形成工程と、
    前記穴形成工程の後に、前記基板の下面に対する前記加熱液の供給を停止した状態で、かつ、前記基板を前記回転軸線まわりに回転させながら、前記穴を前記基板の外周まで広げる穴拡大工程と、
    前記穴拡大工程の後に、前記基板を前記回転軸線まわりに回転させることにより、前記基板に付着している液体を振り切って、前記基板を乾燥させる乾燥工程と、
    前記低表面張力液供給工程の少なくとも一部と並行して前記加熱液を前記基板の下面に供給し、前記穴形成工程の開始から前記穴拡大工程の終了までの期間、前記基板の下面に対する前記加熱液の供給を一時的に停止する第１加熱液供給工程と、
    前記穴拡大工程の終了後に前記基板を前記回転軸線まわりに回転させながら前記基板の下面に対する前記加熱液の供給を再開し、前記乾燥工程の開始前に前記加熱液の供給を停止する第２加熱液供給工程とを含む、基板処理方法。
  2. 前記第１加熱液供給工程が終了してから前記穴形成工程において前記基板の上面中央部への前記低表面張力液の供給が停止されるまでの時間は、前記第２加熱液供給工程において前記加熱液の供給が開始されてから前記加熱液の供給が停止されるまでの時間よりも長い、請求項１に記載の基板処理方法。
  3. 前記穴形成工程は、前記低表面張力液供給工程の開始後であって、前記基板の中央部の温度が前記基板の上面に着液する前の前記低表面張力液の温度よりも高いときに、前記基板の上面中央部への前記低表面張力液の供給を停止する工程である、請求項２に記載の基板処理方法。
  4. 前記第２加熱液供給工程が行われているときの前記基板の回転速度の最小値は、前記第１加熱液供給工程が行われているときの前記基板の回転速度の最小値よりも大きい、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  5. 前記第２加熱液供給工程において前記加熱液を供給している時間は、前記第１加熱液供給工程において前記加熱液を供給している時間よりも短い、請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  6. 前記穴拡大工程と並行して、前記基板の上方に配置された遮断部材の対向面を前記基板の上面に対向させながら、平面視で前記基板および遮断部材を取り囲む筒状のガードの上端を前記対向面よりも上方に位置させる閉鎖空間形成工程をさらに含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  7. 前記低表面張力液供給工程は、前記低表面張力液を供給する低表面張力液供給口を前記遮断部材の前記対向面と前記基板の上面との間で移動させることにより、前記穴拡大工程と並行して、前記基板の上面に対する前記低表面張力液の着液位置を外方に移動させるスキャン工程をさらに含む、請求項６に記載の基板処理方法。
  8. 前記穴形成工程および前記穴拡大工程は、前記基板を前記回転軸線まわりに一定の回転速度で回転させる、請求項１に記載の基板処理方法。
  9. リンス液が付着した基板を水平に保持しながら前記基板の中央部を通る鉛直な回転軸線
    まわりに回転させる基板保持手段と、
    前記リンス液よりも表面張力の低い低表面張力液を前記基板保持手段に保持されている前記基板の上面に向けて吐出する低表面張力液ノズルと、
    室温よりも高温の加熱液を前記基板保持手段に保持されている前記基板の下面に向けて吐出する下面ノズルと、
    基板処理装置を制御する制御装置とを備え、
    前記制御装置は、
    前記基板保持手段に前記リンス液が付着した前記基板を前記回転軸線まわりに回転させながら、前記低表面張力液ノズルに前記低表面張力液を前記基板の上面に供給させることにより、前記基板の上面を覆う前記低表面張力液の液膜を形成して、前記基板上のリンス液を前記低表面張力液に置換する低表面張力液供給工程と、
    前記低表面張力液供給工程を開始した後に、前記基板の下面に対する前記加熱液の供給を停止した状態で、かつ、前記基板保持手段に前記基板を前記回転軸線まわりに回転させながら、前記低表面張力液ノズルに前記基板の上面中央部への前記低表面張力液の供給を停止させることにより、前記低表面張力液の液膜の中央部に穴を形成して、前記基板の上面中央部を前記低表面張力液の液膜から露出させる穴形成工程と、
    前記穴形成工程の後に、前記基板の下面に対する前記加熱液の供給を停止した状態で、かつ、前記基板保持手段に前記基板を前記回転軸線まわりに回転させながら、前記穴を前記基板の外周まで広げる穴拡大工程と、
    前記穴拡大工程の後に、前記基板保持手段に前記基板を前記回転軸線まわりに回転させることにより、前記基板に付着している液体を振り切って、前記基板を乾燥させる乾燥工程と、
    前記低表面張力液供給工程の少なくとも一部と並行して前記下面ノズルに前記加熱液を前記基板の下面に供給させ、前記穴形成工程の開始から前記穴拡大工程の終了までの期間、前記下面ノズルに前記基板の下面に対する前記加熱液の供給を一時的に停止させる第１加熱液供給工程と、
    前記穴拡大工程の終了後に前記基板保持手段に前記基板を前記回転軸線まわりに回転させながら前記下面ノズルに前記基板の下面に対する前記加熱液の供給を再開させ、前記乾燥工程の開始前に前記下面ノズルに前記加熱液の供給を停止させる第２加熱液供給工程とを実行する、基板処理装置。
  10. 前記穴形成工程および前記穴拡大工程は、前記基板を前記回転軸線まわりに一定の回転速度で回転させる、請求項９に記載の基板処理装置。
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