JP7038824B2 - 基板処理方法および基板処理装置 - Google Patents

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Description

本開示は、基板処理方法および基板処理装置に関する。
特許文献１に記載の基板乾燥方法は、基板に昇華性物質の溶液を供給して、凹凸パターンの凹部内に溶液を充填する工程と、溶液の溶剤を乾燥させて凹部内を固体の照射性物質で満たす工程と、昇華性物質を昇華させて凹部内から除去する工程とを有する。昇華性物質を除去する工程では、基板を基板よりも大きい熱板に載置して、基板の全体を同時に加熱することにより、昇華性物質を昇華させる。
日本国特開２０１２－２４３８６９号公報
本開示の一態様は、凹凸パターンを覆う固化膜の除去時に凹凸パターンのパターン倒壊を抑制できる、技術を提供する。
本開示の一態様に係る基板処理方法は、
基板に形成された凹凸パターンを覆う固化膜を加熱することで前記固化膜を気化させることにより、前記固化膜を除去する工程を有し、
前記固化膜を除去する工程は、前記固化膜を加熱するレーザー光線の照射点を前記基板または前記固化膜に形成し、前記凹凸パターンの前記固化膜から露出する露出部を形成する工程と、前記基板または前記固化膜に前記レーザー光線を照射する加熱ヘッドを移動させることで前記基板または前記固化膜における前記照射点の位置を移動させることにより前記露出部を拡大する工程とを含み、
前記露出部を拡大する工程は、前記加熱ヘッドと共に、前記照射点の近傍からガスを吸引する排気ノズルと、前記照射点の近傍からガスを供給する給気ノズルと、前記排気ノズルの吸引口と前記給気ノズルの供給口を収容するノズルカバーとを移動させる工程を含む。
本開示の一態様によれば、凹凸パターンを覆う固化膜の除去時に凹凸パターンのパターン倒壊を抑制できる。
図１は、第１実施形態に係る基板処理装置を示す図である。 図２は、第１実施形態に係るレーザー光線のパワー分布を示す図である。 図３は、第１実施形態に係る加熱ヘッド移動機構を示す図である。 図４は、第１実施形態に係る制御部の構成要素を機能ブロックで示す図である。 図５は、第１実施形態に係る基板処理方法を示すフローチャートである。 図６は、第１実施形態に係る基板の処理の一部を示す図である。 図７は、第１実施形態に係る基板の処理の他の一部を示す図である。 図８は、第１実施形態に係る露出部と被覆部との境界部を示す図であって、図７（ｃ）の一部を拡大して示す図である。 図９は、第１実施形態の第１変形例に係るノズルカバーを示す図である。 図１０は、第１実施形態の第２変形例に係る給気ノズルを示す図である。 図１１は、第２実施形態に係る基板保持部および加熱ユニットを示す図である。 図１２は、第２実施形態に係る基板の処理の一部を示す図である。 図１３は、第３実施形態に係る基板保持部および加熱ユニットを示す図である。 図１４は、第４実施形態に係る基板の処理の一部を示す斜視図であって、図１５（ｂ）に相当する斜視図である。 図１５は、第４実施形態に係る基板の処理の一部を示す側面図である。
以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。尚、各図面において同一の又は対応する構成には同一の又は対応する符号を付し、説明を省略することがある。本明細書において、下方とは鉛直方向下方を意味し、上方とは鉛直方向上方を意味する。
図１は、第１実施形態に係る基板処理装置を示す図である。基板処理装置１は、基板２に形成された凹凸パターン４（図６等参照）を覆う固化膜９を加熱することで固化膜９を気化させることにより、固化膜９を除去する装置である。基板処理装置１は、固化膜９を除去する装置であればよく、固化膜９を形成する装置とは別の装置であってもよいが、本実施形態では固化膜９を形成する装置を兼ねる。
基板処理装置１は、例えば、基板保持部１０と、回転駆動部２０と、薬液吐出ノズル３１（図６（ａ）参照）と、リンス液吐出ノズル３２（図６（ｂ）参照）と、溶剤吐出ノズル３３（図６（ｃ）参照）と、溶液吐出ノズル３４（図６（ｄ）参照）と、カップ３５とを有する。薬液吐出ノズル３１と、リンス液吐出ノズル３２と、溶剤吐出ノズル３３と、溶液吐出ノズル３４と、カップ３５とは、固化膜９の形成に用いられる。
基板保持部１０は、基板２の凹凸パターン４（図６等参照）が形成された面２ａを上に向けて、基板２を水平に保持する。基板２は、例えばシリコンウェハなどの半導体基板である。凹凸パターン４は、例えばフォトリソグラフィ法によって形成される。フォトリソグラフィ法の他に、エッチング法が用いられてもよい。凹凸パターン４は、例えば、基板２に形成された膜（例えばシリコン窒化膜）をエッチングすることにより形成される。凹凸パターン４は、上に向けて開放した凹部５を有する。
基板保持部１０は、円盤状のプレート部１１と、プレート部１１の外周部に配置される爪部１２とを有する。爪部１２は、周方向に間隔をおいて複数配置され、基板２の外周縁を保持することにより、基板２をプレート部１１から浮かせて保持する。基板２とプレート部１１との間には、隙間空間１３が形成される。基板保持部１０は、図１ではメカニカルチャックであるが、真空チャックまたは静電チャックなどであってもよい。基板保持部１０は鉛直に配置される回転軸部１４を有し、回転軸部１４は軸受１５によって回転自在に支持される。
回転駆動部２０は、基板保持部１０を回転させる。回転駆動部２０は、回転モータ２１と、回転モータ２１の回転運動を回転軸部１４に伝達する伝達機構２２とを有する。伝達機構２２は、例えばプーリとタイミングベルトとで構成される。なお、伝達機構２２は、ギヤなどで構成されてもよい。
薬液吐出ノズル３１（図６（ａ）参照）は、基板保持部１０と共に回転する基板２の中心部に、薬液Ｌ１を供給する。薬液Ｌ１は、遠心力によって基板２の中心部から基板２の外周部に濡れ広がり、液膜ＬＦ１を形成する。
薬液Ｌ１としては、特に限定されないが、例えばＤＨＦ（希フッ酸）が用いられる。薬液Ｌ１の温度は、室温でもよいし、室温よりも高温で且つ薬液Ｌ１の沸点よりも低温であってもよい。
なお、薬液Ｌ１は、半導体基板の洗浄に用いられる一般的なものであればよく、ＤＨＦには限定されない。例えば、薬液Ｌ１は、ＳＣ－１（水酸化アンモニウムと過酸化水素とを含む水溶液）またはＳＣ－２（塩化水素と過酸化水素とを含む水溶液）であってもよい。複数種類の薬液Ｌ１が用いられてもよい。
リンス液吐出ノズル３２（図６（ｂ）参照）は、基板保持部１０と共に回転する基板２の中心部に、リンス液Ｌ２を供給する。リンス液Ｌ２は、薬液Ｌ１を置換しながら、遠心力によって基板２の中心部から基板２の外周部に濡れ広がり、液膜ＬＦ２を形成する。
リンス液Ｌ２としては、特に限定されないが、例えばＤＩＷ（脱イオン水）などの水が用いられる。リンス液Ｌ２の温度は、室温でもよいし、室温よりも高温で且つリンス液Ｌ２の沸点よりも低温であってもよい。
溶剤吐出ノズル３３（図６（ｃ）参照）は、基板保持部１０と共に回転する基板２の中心部に、固化膜９の材料が溶ける溶剤Ｌ３を供給する。溶剤Ｌ３は、リンス液Ｌ２を置換しながら、遠心力によって基板２の中心部から基板２の外周部に濡れ広がり、液膜ＬＦ３を形成する。
溶剤Ｌ３としては、特に限定されないが、例えばＩＰＡ（イソプロピルアルコール）などの有機溶媒が用いられる。溶剤Ｌ３の温度は、室温でもよいし、室温よりも高温で且つ溶剤Ｌ３の沸点よりも低温であってもよい。
なお、溶剤Ｌ３は、ＩＰＡには限定されない。例えば、溶剤Ｌ３は、ＨＦＥ（ハイドロフルオロエーテル）、メタノール、エタノール、アセトン、またはトランス－１，２－ジクロロエチレンであってもよい。
溶液吐出ノズル３４（図６（ｄ）参照）は、基板保持部１０と共に回転する基板２の中心部に、固化膜９の材料である溶質と溶剤とを含む溶液Ｌ４を供給する。溶液Ｌ４は、溶剤Ｌ３を置換しながら、遠心力によって基板２の中心部から基板２の外周部に濡れ広がり、液膜ＬＦ４を形成する。
溶液Ｌ４は、上述の如く、溶剤Ｌ３を置換しながら、液膜ＬＦ４を形成する。溶剤Ｌ３は溶液Ｌ４に含まれる固化膜９の材料を溶かすので、溶液Ｌ４の供給時に固化膜９の材料の析出を抑制できる。
溶液Ｌ４の溶剤と、溶剤Ｌ３とは、固化膜９の材料を溶かすことができればよく、同じものでもよいし、異なるものでもよい。溶液Ｌ４の溶剤が有機溶剤である場合、溶液Ｌ４の溶質である固化膜９の材料としては例えばナフタレン（Ｃ１０Ｈ８）、またはショウノウ（Ｃ１０Ｈ１６Ｏ）などが用いられる。
なお、本実施形態の溶液Ｌ４の溶剤は有機溶剤であるが、本開示の技術はこれに限定されない。例えば溶液Ｌ４の溶剤はＤＩＷなどの水でもよい。この場合、溶液Ｌ４の溶質としては例えばケイフッ化アンモニウム（（ＮＨ４）２ＳｉＦ６）が用いられる。また、この場合、リンス液Ｌ２と溶剤Ｌ３との両方が水であり、リンス液Ｌ２から溶剤Ｌ３への置換が不要であるので、溶剤Ｌ３が基板２に供給されなくてよく、リンス液Ｌ２に続いて溶液Ｌ４が基板２に供給されてよい。
カップ３５は、基板保持部１０と共に回転している基板２の外周縁から振り切られた液滴を回収する。カップ３５は、基板保持部１０を回転自在に支持する軸受１５を保持しており、基板保持部１０と共に回転しない。カップ３５の底部には、排液管３６と排気管３７とが設けられる。排液管３６はカップ３５内の液体を排出し、排気管３７はカップ３５内のガスを排出する。
基板処理装置１は、溶液Ｌ４の液膜ＬＦ４から溶剤を蒸発させることにより、溶液Ｌ４の溶質を含む固化膜９（図１、図７（ａ）等参照）を形成する。固化膜９の形成は、例えば基板２を回転させながら室温で行われる。
なお、溶剤の蒸発を促進する目的で、溶液Ｌ４の液膜ＬＦ４を加熱してもよい。溶液Ｌ４の液膜ＬＦ４の加熱は、抵抗式のヒータ、またはＬＥＤランプ等を用いて行われる。溶液Ｌ４の液膜ＬＦ４の加熱温度は、固化膜９の気化が始まる温度よりも低い温度に設定される。
固化膜９の主成分は、加熱によって固体から気体に変化する材料で形成される。この材料の固体から気体への変化は、昇華と、熱分解とのいずれでもよい。いずれにしろ、固化膜９の主成分は、固体から液体を経ずに気体に変わる。従って、液体の表面張力の発生を抑制でき、凹凸パターン４のパターン倒壊を抑制できる。
ところで、固化膜９には、溶液Ｌ４の溶剤などが僅かに残存する。また、固化膜９には、大気中から水分などが取り込まれる。さらに、固化膜９には、リンス液Ｌ２に由来する水分が僅かに残存しうる。つまり、固化膜９は、固体成分だけではなく、液体成分を含む。
固化膜９の液体成分は、固化膜９の固体成分を気化するときに出現し、固化膜９の固体成分と同様に気化する。固化膜９の固体成分の気化が始まる温度よりも固化膜９の液体成分の沸点が高い場合、固化膜９の液体成分が固化膜９の固体成分よりも遅れて気化するので、固化膜９の液体成分が出現しやすい。
固化膜９の上面９ａが平らではなく固化膜９の厚さｔのばらつきが大きいと、固化膜９の液体成分の量のばらつきが大きく、液体成分の気化に要する時間のばらつきが大きい。従って、仮に従来のように固化膜９の全体を同時に加熱してしまうと、液体成分の存在する場所と液体成分の存在しない場所とが同時に存在することになる。その結果、表面張力の作用する場所と表面張力の作用しない場所とが同時に存在することになるので、表面張力の大きさのばらつきが大きく、凹凸パターン４のパターン倒壊が生じうる。
そこで、基板処理装置１は、固化膜９の全体を同時に加熱するのではなく、固化膜９をレーザー光線ＬＢによって局所的に加熱する加熱ユニット５０を有する。加熱ユニット５０は、固化膜９の加熱位置を移動させることにより、露出部６（図８参照）を拡大させる。
露出部６は、凹凸パターン４の固化膜９から露出する部位のことである。露出部６の拡大に伴い、被覆部７が縮小される。被覆部７は、凹凸パターン４の固化膜９によって被覆される部位のことである。
レーザー光線ＬＢは、露出部６と被覆部７との境界部８に照射される。この境界部８において、固化膜９の液体成分が出現する。
固化膜９の液体成分の出現する場所が狭いので、液体成分の量のばらつきが小さく、液体成分の気化に要する時間のばらつきが小さい。従って、表面張力の大きさのばらつきを低減でき、凹凸パターン４のパターン倒壊を抑制できる。
また、液体成分が出現する場所の片側には、被覆部７が存在する。被覆部７が片側から凹凸パターン４を支えることで、凹凸パターン４のパターン倒壊を抑制できる。
図１に示すように、加熱ユニット５０は、固化膜９を加熱するレーザー光線ＬＢの光源５１を有する。光源５１は、後述の加熱ヘッド５２の外部に配置されてよい。加熱ヘッド５２と共に光源５１を移動させずに済むので、加熱ヘッド５２を移動させる駆動力を低減できる。光源５１は、レーザー光線ＬＢをパルス発振するものでもよいし、レーザー光線ＬＢを連続発振するものでもよい。
レーザー光線ＬＢは、ハロゲンランプ光線、ＬＥＤ光線および加熱流体（例えば温水または高温ガス）などに比べて、固化膜９に大量の加熱エネルギーを付与でき、固化膜９を急速に且つ高温に加熱でき、固化膜９を局所的に加熱できる。
レーザー光線ＬＢは、基板２を加熱することで固化膜９を加熱してもよいし、固化膜９を直接に加熱してもよい。前者の場合、レーザー光線ＬＢとしては、基板２に対し高い吸収性を有するものが使用される。基板２がシリコンウェハである場合、シリコンウェハに対し高い吸収性を有するレーザー光線ＬＢの波長は赤外線波長（例えば８００ｎｍ～１２００ｎｍ）である。
加熱ユニット５０は、基板保持部１０に保持されている基板２に形成された固化膜９に、レーザー光線ＬＢの照射点Ｐを形成する加熱ヘッド５２を有する。加熱ヘッド５２は、例えば基板２の上方に配置され、固化膜９の上面９ａにレーザー光線ＬＢの照射点Ｐを形成する。固化膜９の上面９ａがレーザー光線ＬＢの照射面である。
なお、加熱ヘッド５２は、図１では基板２の上方に配置されるが、基板２の下方に配置されてもよい。この場合、加熱ヘッド５２は、照射点Ｐを基板２の下面２ｂに形成する。基板２の下面２ｂが、レーザー光線ＬＢの照射面である。加熱ヘッド５２は、基板２の上下両側に配置されてもよい。
加熱ヘッド５２が基板２の上下両側に配置される場合、固化膜９の上面９ａに形成される照射点Ｐと、基板２の下面２ｂに形成される照射点Ｐとは、鉛直方向視で重なるように配置される。なお、凹凸パターン４のパターン倒壊を抑制できる限り、固化膜９の上面９ａに形成される照射点Ｐと、基板２の下面２ｂに形成される照射点Ｐとは、鉛直方向視で僅かにずらして配置されてもよい。
加熱ヘッド５２は、レーザー光線ＬＢを基板２に向けて照射する光学系５３を含む。光学系５３は、例えば、レーザー光線ＬＢを基板２に向けて集光する集光レンズ５４を有する。集光レンズ５４は、昇降可能である。集光レンズ５４を昇降することにより、照射点Ｐの大きさを変更できる。
加熱ヘッド５２は、光学系５３を収容する筐体５６を含む。筐体５６は、基板２に供給される薬液Ｌ１などの処理液の飛沫から、光学系５３を保護する。筐体５６は、レーザー光線ＬＢを透過させる透過窓を有する。透過窓は、薬液Ｌ１などの処理液の浸入を防止する。
加熱ユニット５０は、ホモジナイザー５７を有する。ホモジナイザー５７は、光源５１から加熱ヘッド５２までのレーザー光線ＬＢの光路の途中に設けられ、レーザー光線ＬＢのパワー分布をガウシアン分布（図２（ａ）参照）からトップハット分布（図２（ｂ）参照）に変換する。ホモジナイザー５７は、ガウシアン分布とトップハット分布との中間の分布を形成することも可能である。
図２は、第１実施形態に係るレーザー光線のパワー分布を示す図である。図２（ａ）は、第１実施形態に係るガウシアン分布を示す図である。図２（ｂ）は、第１実施形態に係るトップハット分布を示す図である。
ガウシアン分布は、レーザー光線ＬＢの光軸からの距離が大きいほどパワー（単位：Ｗ）が低下する分布であって、光軸の周方向にはパワーがほとんど変化しない分布である。トップハット分布は、光軸に直交する方向にも光軸の周方向にもパワーがほとんど変化しない分布であって、均一な分布である。
図２から明らかなように、ガウシアン分布の場合、トップハット分布の場合に比べて、パワーが閾値Ｔ以上である範囲Ａが狭い。それゆえ、詳しくは後述するが、パワー分布をトップハット分布からガウシアン分布に変更すると、照射点Ｐの大きさを小さくしたのと同じ効果が得られる。
加熱ユニット５０は、図３に示すように、照射点移動機構６０を有する。照射点移動機構６０は、レーザー光線ＬＢが照射される照射面（例えば固化膜９の上面９ａ）において照射点Ｐを移動させる。照射点Ｐの移動方向は、露出部６を拡大させる方向である。
図８に示すように、照射点Ｐの移動方向における照射点Ｐの寸法Ｓ１は、照射点Ｐの移動方向における凹部５のピッチＳ２よりも狭くてよい。複数の凹部５を１つずつ順番に加熱でき、複数の凹部５に固化膜９の液体成分が同時に出現することを防止できる。従って、凹凸パターン４のパターン倒壊をより抑制できる。
なお、照射点Ｐの移動方向における照射点Ｐの寸法Ｓ１は、照射点Ｐの移動方向における凹部５のピッチＳ２よりも広くてもよい。固化膜９の全体を同時に加熱するのではなく、固化膜９をレーザー光線ＬＢによって局所的に加熱すれば、凹凸パターン４のパターン倒壊を抑制する効果が得られる。
照射点移動機構６０は、例えば、照射点Ｐを、基板２の径方向内側から基板２の径方向外側に移動させる。なお、照射点移動機構６０は、照射点Ｐを、基板２の径方向外側から基板２の径方向内側に移動させてもよい。
照射点移動機構６０は、図３に示すように、加熱ヘッド移動機構６１を含む。加熱ヘッド移動機構６１は、加熱ヘッド５２を移動させることにより、照射点Ｐを移動させる。照射点Ｐの移動方向に離れた複数箇所を１つの加熱ヘッド５２で加熱できるので、加熱ヘッド５２の設置数を低減できる。
図３は、第１実施形態に係る加熱ヘッド移動機構を示す図である。図３において、黒丸は照射点Ｐの位置を示す。加熱ヘッド移動機構６１は、旋回アーム６２と、旋回アーム６２を旋回させる旋回機構６３とを有する。旋回機構６３は、旋回アーム６２を昇降させる機構を兼ねてもよい。
旋回アーム６２は、水平に配置され、その先端部に、加熱ヘッド５２を保持する。旋回機構６３は、旋回アーム６２の基端部から下方に延びる旋回軸を中心に、旋回アーム６２を旋回させる。
旋回アーム６２は、図３に実線で示す位置と、図３に二点鎖線で示す位置との間で旋回される。この旋回によって、加熱ヘッド５２は、基板２の中心部の真上の位置と、基板２の外周部の真上の位置との間で水平方向に移動される。
加熱ユニット５０は、図８に示すように、照射点Ｐの近傍からガスを吸引することにより、固化膜９の気化によって発生したガスを照射点Ｐの近傍から除去する排気ノズル７１を有する。排気ノズル７１は、固化膜９の気化によって発生したガスを吸引すべく、固化膜９を基準として基板２とは反対側（例えば基板２の上側）に配置される。固化膜９の気化に発生したガスを、当該ガスが自然冷却されパーティクルが発生する前に除去できる。
排気ノズル７１は、加熱ヘッド５２と同時に同じ方向に同じ速さで移動される。照射点Ｐを移動させながら、照射点Ｐの近傍から固化膜９の気化によって発生したガスを除去できる。例えば、排気ノズル７１は、加熱ヘッド５２と共に旋回アーム６２の先端部に固定されてよく、加熱ヘッド５２と共に水平方向に移動されてよい。旋回アーム６２は、排気ノズル７１の吸引口７２を下向けて、排気ノズル７１を保持する。
加熱ユニット５０は、照射点Ｐの近傍からガスを供給することにより、固化膜９の気化によって発生したガスを照射点Ｐの近傍から除去する給気ノズル７３を有する。給気ノズル７３は、固化膜９の気化によって発生したガスを吹き飛ばすべく、固化膜９を基準として基板２とは反対側（例えば基板２の上側）に配置される。固化膜９の気化に発生したガスを、当該ガスが自然冷却されパーティクルが発生する前に除去できる。
給気ノズル７３は、加熱ヘッド５２と同時に同じ方向に同じ速さで移動される。照射点Ｐを移動させながら、照射点Ｐの近傍から固化膜９の気化によって発生したガスを除去できる。例えば、給気ノズル７３は、加熱ヘッド５２と共に旋回アーム６２の先端部に固定されてよく、加熱ヘッド５２と共に水平方向に移動されてよい。旋回アーム６２は、給気ノズル７３の供給口７４を下向けて、給気ノズル７３を保持する。
排気ノズル７１と給気ノズル７３とは、加熱ヘッド５２を挟んで配置される。加熱ヘッド５２と基板２との間に一方通行の気流を形成でき、加熱ヘッド５２と基板２との間の雰囲気を清浄に保つことができる。
例えば、排気ノズル７１が加熱ヘッド５２の移動方向後方に配置され、給気ノズル７３が加熱ヘッド５２の移動方向前方に配置される。加熱ヘッド５２の移動方向前方では、固化膜９の加熱が未だ実施されておらず、固化膜９の気化が生じない。それゆえ、加熱ヘッド５２の移動方向前方には、排気ノズル７１ではなく、給気ノズル７３が配置される。
なお、加熱ヘッド移動機構６１は、旋回アーム６２と旋回機構６３との代わりに、ガイドレールと直動機構とを有してもよい。ガイドレールは水平に配置され、直動機構がガイドレールに沿って加熱ヘッド５２、排気ノズル７１および給気ノズル７３を移動させる。
なお、本実施形態の加熱ヘッド移動機構６１は加熱ヘッド５２の他に排気ノズル７１および給気ノズル７３を移動させるが、本開示の技術はこれに限定されない。加熱ヘッド５２を移動させる機構と、排気ノズル７１を移動させる機構と、給気ノズル７３を移動させる機構とは別々に設けられてもよい。但し、機構の共通化を目的として、加熱ヘッド移動機構６１は加熱ヘッド５２の他に排気ノズル７１および給気ノズル７３を移動させてよい。
また、機構の共通化を目的として、加熱ヘッド移動機構６１は加熱ヘッド５２の他に薬液吐出ノズル３１、リンス液吐出ノズル３２、溶剤吐出ノズル３３および溶液吐出ノズル３４を移動させてもよい。この場合、薬液吐出ノズル３１、リンス液吐出ノズル３２、溶剤吐出ノズル３３および溶液吐出ノズル３４は、加熱ヘッド５２と共に、例えば旋回アーム６２の先端部に固定される。
制御部９０は、例えばコンピュータで構成され、ＣＰＵ（Central Processing Unit）９１と、メモリなどの記憶媒体９２とを備える。記憶媒体９２には、基板処理装置１において実行される各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御部９０は、記憶媒体９２に記憶されたプログラムをＣＰＵ９１に実行させることにより、基板処理装置１の動作を制御する。また、制御部９０は、入力インターフェース９３と、出力インターフェース９４とを備える。制御部９０は、入力インターフェース９３で外部からの信号を受信し、出力インターフェース９４で外部に信号を送信する。
かかるプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体に記憶されていたものであって、その記憶媒体から制御部９０の記憶媒体９２にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体としては、例えば、ハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルデスク（ＭＯ）、メモリーカードなどが挙げられる。なお、プログラムは、インターネットを介してサーバからダウンロードされ、制御部９０の記憶媒体９２にインストールされてもよい。
図４は、第１実施形態に係る制御部の構成要素を機能ブロックで示す図である。図４に図示される各機能ブロックは概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。各機能ブロックの全部または一部を、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することが可能である。各機能ブロックにて行われる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵにて実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現されうる。図４に示すように、制御部９０は、回転制御部９５と、加熱制御部９６とを備える。回転制御部９５は、回転駆動部２０を制御する。加熱制御部９６は、加熱ユニット５０を制御する。具体的な制御については、後述する。
図５は、第１実施形態に係る基板処理方法を示すフローチャートである。図６は、第１実施形態に係る基板の処理の一部を示す図である。図６（ａ）は、第１実施形態に係る薬液の液膜を形成した時の状態を示す図である。図６（ｂ）は、第１実施形態に係るリンス液の液膜を形成した時の状態を示す図である。図６（ｃ）は、第１実施形態に係る溶剤の液膜を形成した時の状態を示す図である。図６（ｄ）は、第１実施形態に係る溶液の液膜を形成した時の状態を示す図である。図７は、第１実施形態に係る基板の処理の他の一部を示す図である。図７（ａ）は、第１実施形態に係る固化膜を形成した時の状態を示す図である。図７（ｂ）は、第１実施形態に係る固化膜の中心部に露出部を形成した時の状態を示す図である。図７（ｃ）は、第１実施形態に係る露出部の拡大途中の状態を示す図である。図７（ｄ）は、第１実施形態に係る露出部の拡大完了直前の状態を示す図である。図５～図７に示す基板２の処理は、制御部９０による制御下で実施される。図８は、第１実施形態に係る露出部と被覆部との境界部を示す図であって、図７（ｃ）の一部を拡大して示す図である。
基板処理方法は、処理前の基板２を基板処理装置１の内部に搬入する工程Ｓ１０１を有する（図５参照）。基板処理装置１は、不図示の搬送装置によって搬入された基板２を、基板保持部１０によって保持する。基板保持部１０は、基板２の凹凸パターン４が形成された面２ａを上に向けて、基板２を水平に保持する。
基板処理方法は、基板保持部１０に保持されている基板２に対し上方から薬液Ｌ１を供給し、凹凸パターン４を覆う薬液Ｌ１の液膜ＬＦ１を形成する工程Ｓ１０２を有する（図５参照）。この工程Ｓ１０２では、基板２の中心部の真上に、薬液吐出ノズル３１が配置される（図６（ａ）参照）。薬液吐出ノズル３１は、基板保持部１０と共に回転している基板２の中心部に、上方から薬液Ｌ１を供給する。供給された薬液Ｌ１は、遠心力によって基板２の上面２ａ全体に濡れ広がり、液膜ＬＦ１を形成する。凹凸パターン４の全体を洗浄すべく、薬液Ｌ１の液面ＬＳ１の高さが凹部５の上端５ａの高さよりも高くなるように、基板保持部１０の回転数および薬液Ｌ１の供給流量が設定される。
基板処理方法は、予め形成された薬液Ｌ１の液膜ＬＦ１をリンス液Ｌ２の液膜ＬＦ２に置換する工程Ｓ１０３を有する（図５参照）。この工程Ｓ１０３では、基板２の中心部の真上に、薬液吐出ノズル３１に代えてリンス液吐出ノズル３２が配置される（図６（ｂ）参照）。薬液吐出ノズル３１からの薬液Ｌ１の吐出が停止されると共に、リンス液吐出ノズル３２からのリンス液Ｌ２の吐出が開始される。リンス液Ｌ２は、基板保持部１０と共に回転している基板２の中心部に供給され、遠心力によって基板２の上面２ａ全体に濡れ広がり、液膜ＬＦ２を形成する。これにより、凹凸パターン４に残存する薬液Ｌ１がリンス液Ｌ２に置換される。薬液Ｌ１からリンス液Ｌ２への置換中に液面ＬＳ１、ＬＳ２の高さが凹部５の上端５ａの高さよりも高く維持されるように、基板保持部１０の回転数およびリンス液Ｌ２の供給流量が設定される。液面ＬＳ１、ＬＳ２の表面張力によるパターン倒壊を抑制できる。
基板処理方法は、予め形成されたリンス液Ｌ２の液膜ＬＦ２を溶剤Ｌ３の液膜ＬＦ３に置換する工程Ｓ１０４を有する（図５参照）。この工程Ｓ１０４では、基板２の中心部の真上に、リンス液吐出ノズル３２に代えて溶剤吐出ノズル３３が配置される（図６（ｃ）参照）。リンス液吐出ノズル３２からのリンス液Ｌ２の吐出が停止されると共に、溶剤吐出ノズル３３からの溶剤Ｌ３の吐出が開始される。溶剤Ｌ３は、基板保持部１０と共に回転している基板２の中心部に供給され、遠心力によって基板２の上面２ａ全体に濡れ広がり、液膜ＬＦ３を形成する。これにより、凹凸パターン４に残存するリンス液Ｌ２が溶剤Ｌ３に置換される。リンス液Ｌ２から溶剤Ｌ３への置換中に液面ＬＳ２、ＬＳ３の高さが凹部５の上端５ａの高さよりも高く維持されるように、基板保持部１０の回転数および溶剤Ｌ３の供給流量が設定される。液面ＬＳ２、ＬＳ３の表面張力によるパターン倒壊を抑制できる。
基板処理方法は、予め形成された溶剤Ｌ３の液膜ＬＦ３を溶液Ｌ４の液膜ＬＦ４に置換する工程Ｓ１０５を有する（図５参照）。この工程Ｓ１０５では、基板２の中心部の真上に、溶剤吐出ノズル３３に代えて溶液吐出ノズル３４が配置される（図６（ｄ）参照）。溶剤吐出ノズル３３からの溶剤Ｌ３の吐出が停止されると共に、溶液吐出ノズル３４からの溶液Ｌ４の吐出が開始される。溶液Ｌ４は、基板保持部１０と共に回転している基板２の中心部に供給され、遠心力によって基板２の上面２ａ全体に濡れ広がり、液膜ＬＦ４を形成する。これにより、凹凸パターン４に残存する溶剤Ｌ３が溶液Ｌ４に置換される。溶剤Ｌ３から溶液Ｌ４への置換中に液面ＬＳ３、ＬＳ４の高さが凹部５の上端５ａの高さよりも高く維持されるように、基板保持部１０の回転数および溶液Ｌ４の供給流量が設定される。液面ＬＳ３、ＬＳ４の表面張力によるパターン倒壊を抑制できる。
基板処理方法は、溶液Ｌ４の液膜ＬＦ４から溶剤を蒸発させることにより、溶液Ｌ４の溶質を含む固化膜９を形成する工程Ｓ１０６を有する（図５参照）。この工程Ｓ１０６では、基板保持部１０と共に基板２を回転させながら、室温で溶剤を蒸発させる。溶剤の蒸発を促進する目的で、液膜ＬＦ４を加熱してもよい。液膜ＬＦ４の加熱温度は、固化膜９の気化が始まる温度よりも低い温度に設定される。図７（ａ）に示すように、固化膜９の上面９ａの高さが凹部５の上端５ａ（図８参照）の高さよりも高くなるように、固化膜９の厚さｔが設定される。溶剤を蒸発させる過程での、溶剤の表面張力によるパターン倒壊を抑制できる。
基板処理方法は、凹凸パターン４の露出部６を形成する工程Ｓ１０７を有する（図５参照）。この工程Ｓ１０７では、露出部６のみならず、露出部６と被覆部７との境界部８も形成される。この工程Ｓ１０７では、基板２の中心部の真上に加熱ヘッド５２が配置され、加熱ヘッド５２が固化膜９の中心部にレーザー光線ＬＢを照射する（図７（ｂ）参照）。レーザー光線ＬＢが、固化膜９の中心部を加熱するので、固化膜９と同心円状の露出部６を形成できる。この工程Ｓ１０７では、排気ノズル７１と給気ノズル７３とは、協働して、固化膜９の気化によって発生したガスを照射点Ｐの近傍から除去する。固化膜９の気化に発生したガスを、当該ガスが自然冷却されパーティクルが発生する前に除去できる。
基板処理方法は、照射点Ｐを移動させることにより、露出部６を拡大する工程Ｓ１０８を有する（図５参照）。この工程Ｓ１０８では、回転制御部９５が基板保持部１０と共に基板２を回転させながら、加熱制御部９６が基板２の径方向に加熱ヘッド５２を移動させることで、基板２の径方向に照射点Ｐを移動させる（図７（ｃ）および図７（ｄ）参照）。この工程Ｓ１０８では、加熱制御部９６は、排気ノズル７１と給気ノズル７３とを、加熱ヘッド５２と同時に同じ方向に同じ速さで移動させる。照射点Ｐを移動させながら、照射点Ｐの近傍から固化膜９の気化によって発生したガスを除去することができる。露出部６の拡大が終了すると、加熱ヘッド５２、排気ノズル７１および給気ノズル７３が作動停止される。
基板処理方法は、処理後の基板２を基板処理装置１の外部に搬出する工程Ｓ１０９を有する（図５参照）。基板保持部１０は基板２の保持を解除し、不図示の搬送装置が基板保持部１０から基板２を受け取り、基板処理装置１の外部に搬出する。
以上説明したように、本実施形態によれば、加熱制御部９６は、固化膜９の全体を同時に加熱するのではなく、固化膜９をレーザー光線ＬＢによって局所的に加熱する。加熱制御部９６は、レーザー光線ＬＢの照射点Ｐを移動させることにより、露出部６を拡大させる。固化膜９の液体成分の出現する場所が狭いので、液体成分の量のばらつきが小さく、液体成分の気化に要する時間のばらつきが小さい。従って、表面張力の大きさのばらつきを低減でき、凹凸パターン４のパターン倒壊を抑制できる。また、液体成分が出現する場所の片側には、被覆部７が存在する。被覆部７が片側から凹凸パターン４を支えることで、凹凸パターン４のパターン倒壊を抑制できる。
本実施形態によれば、加熱制御部９６は、照射点Ｐの近傍からガスを吸引することにより、固化膜９の気化によって発生するガスを照射点Ｐの近傍から除去する。固化膜９の気化に発生したガスを、当該ガスが自然冷却されパーティクルが発生する前に除去できる。
本実施形態によれば、加熱制御部９６は、照射点Ｐの近傍からガスを供給することにより、固化膜９の気化によって発生するガスを照射点Ｐの近傍から除去する。固化膜９の気化に発生したガスを、当該ガスが自然冷却されパーティクルが発生する前に除去できる。
本実施形態によれば、回転制御部９５が基板保持部１０と共に基板２を回転させながら、加熱制御部９６が照射点Ｐを基板２の径方向に移動させる。基板２を回転させるので、基板２の径方向に照射点Ｐを移動するだけで、固化膜９の全体を徐々に気化できる。それゆえ、簡単な構造で照射点Ｐを移動できる。
ところで、露出部６と被覆部７との境界部８は、リング状に形成される。それゆえ、境界部８が基板２の径方向内側から基板２の径方向外側に移動するほど、境界部８の円周長が長くなる。従って、照射点Ｐは、基板２の径方向内側から基板２の径方向外側に移動するほど、長大な境界部８を加熱することになる。
そこで、加熱制御部９６は、照射点Ｐを基板２の径方向に移動させる間、照射面（例えば固化膜９の上面９ａ）における単位面積当たりの総照射量（単位：Ｊ／ｍｍ２）を一定にする制御を実施してよい。ここで、「一定にする」とは、上限値と下限値とで規定される許容範囲に収めることを意味する。境界部８の円周長の変化に起因する境界部８の温度変化を抑制できる。
照射点Ｐを基板２の径方向内側から基板２の径方向外側に移動させるときの、具体的な制御としては、下記（Ａ）～（Ｆ）の制御が挙げられる。下記（Ａ）～（Ｆ）の制御は、単独で用いられてもよいし、複数の組合わせで用いられてもよい。
（Ａ）加熱制御部９６は、照射点Ｐを基板２の径方向内側から基板２の径方向外側に移動させるほど、照射点Ｐが基板２の径方向に移動する速さを遅くする。例えば、加熱制御部９６は、加熱ヘッド５２を基板２の径方向内側から基板２の径方向外側に移動させるほど、加熱ヘッド５２が基板２の径方向に移動する速さを遅くする。これにより、基板２の径方向全体で単位面積当たりの総照射量を均一にでき、境界部８の円周長の変化に起因する境界部８の温度変化を抑制できる。
（Ｂ）加熱制御部９６が照射点Ｐを基板２の径方向内側から基板２の径方向外側に移動させるほど、回転制御部９５が基板保持部１０の回転数を小さくする。例えば、加熱制御部９６が加熱ヘッド５２を基板２の径方向内側から基板２の径方向外側に移動させるほど、回転制御部９５が基板保持部１０の回転数を小さくする。これにより、基板２の径方向全体で単位面積当たりの総照射量を均一にでき、境界部８の円周長の変化に起因する境界部８の温度変化を抑制できる。
（Ｃ）加熱制御部９６は、照射点Ｐを基板２の径方向内側から基板２の径方向外側に移動させるほど、光源５１の出力（単位：Ｗ）を大きくする。光源５１の出力が大きいほど、照射点Ｐにおけるレーザー光線ＬＢのパワー（単位：Ｗ）が大きい。基板２の径方向全体で単位面積当たりの総照射量を均一にでき、境界部８の円周長の変化に起因する境界部８の温度変化を抑制できる。
（Ｄ）加熱制御部９６は、照射点Ｐを基板２の径方向内側から基板２の径方向外側に移動させるほど、単位時間（Ｔ０）に占めるレーザー光線ＬＢを照射する時間（Ｔ１）の割合（Ｔ１／Ｔ０）であるデューティー比を大きくする。デューティー比は、ゼロよりも大きく、１以下である。加熱制御部９６は、照射点Ｐを基板２の径方向内側から基板２の径方向外側に移動させる間、光源５１の出力をゼロと設定値との間で繰り返し変動させながら、デューティー比を徐々に大きくする。デューティー比が大きいほど、照射点Ｐにおけるレーザー光線ＬＢのパワー（単位：Ｗ）が大きい。基板２の径方向全体で単位面積当たりの総照射量を均一にでき、境界部８の円周長の変化に起因する境界部８の温度変化を抑制できる。
（Ｅ）加熱制御部９６は、照射点Ｐを基板２の径方向内側から基板２の径方向外側に移動させるほど、照射点Ｐの大きさを小さくする。照射点Ｐの大きさが小さいほど、単位面積当たりのパワー（単位：Ｗ／ｍｍ２）が大きい。基板２の径方向全体で単位面積当たりの総照射量を均一にでき、境界部８の円周長の変化に起因する境界部８の温度変化を抑制できる。
（Ｆ）加熱制御部９６は、照射点Ｐを基板２の径方向内側から基板２の径方向外側に移動させるほど、照射点Ｐにおけるレーザー光線ＬＢのパワーが閾値Ｔ以上である範囲Ａが狭くなるように、照射点Ｐにおけるレーザー光線ＬＢのパワー分布を変更する。レーザー光線ＬＢのパワー分布は、例えばトップハット分布からガウシアン分布に変更される。レーザー光線ＬＢのパワー分布の変更により、照射点Ｐの大きさを小さくしたのと同じ効果が得られる。基板２の径方向全体で単位面積当たりの総照射量を均一にでき、境界部８の円周長の変化に起因する境界部８の温度変化を抑制できる。
なお、照射点Ｐを基板２の径方向外側から基板２の径方向内側に移動させるときの、具体的な制御としては、下記（Ｇ）～（Ｌ）の制御が挙げられる。下記（Ｇ）～（Ｌ）の制御は、単独で用いられてもよいし、複数の組合わせで用いられてもよい。
（Ｇ）加熱制御部９６は、照射点Ｐを基板２の径方向外側から基板２の径方向内側に移動させるほど、照射点Ｐが基板２の径方向に移動する速さを速くする。例えば、加熱制御部９６は、加熱ヘッド５２を基板２の径方向外側から基板２の径方向内側に移動させるほど、加熱ヘッド５２が基板２の径方向に移動する速さを速くする。これにより、基板２の径方向全体で単位面積当たりの総照射量を均一にでき、境界部８の円周長の変化に起因する境界部８の温度変化を抑制できる。
（Ｈ）加熱制御部９６が照射点Ｐを基板２の径方向外側から基板２の径方向内側に移動させるほど、回転制御部９５が基板保持部１０の回転数を大きくする。例えば、加熱制御部９６が加熱ヘッド５２を基板２の径方向外側から基板２の径方向内側に移動させるほど、回転制御部９５が基板保持部１０の回転数を大きくする。これにより、基板２の径方向全体で単位面積当たりの総照射量を均一にでき、境界部８の円周長の変化に起因する境界部８の温度変化を抑制できる。
（Ｉ）加熱制御部９６は、照射点Ｐを基板２の径方向外側から基板２の径方向内側に移動させるほど、光源５１の出力（単位：Ｗ）を小さくする。光源５１の出力が小さいほど、照射点Ｐにおけるレーザー光線ＬＢのパワー（単位：Ｗ）が小さい。基板２の径方向全体で単位面積当たりの総照射量を均一にでき、境界部８の円周長の変化に起因する境界部８の温度変化を抑制できる。
（Ｊ）加熱制御部９６は、照射点Ｐを基板２の径方向外側から基板２の径方向内側に移動させるほど、単位時間（Ｔ０）に占めるレーザー光線ＬＢを照射する時間（Ｔ１）の割合（Ｔ１／Ｔ０）であるデューティー比を小さくする。デューティー比は、ゼロよりも大きく、１以下である。加熱制御部９６は、照射点Ｐを基板２の径方向外側から基板２の径方向内側に移動させる間、光源５１の出力をゼロと設定値との間で繰り返し変動させながら、デューティー比を徐々に小さくする。デューティー比が小さいほど、照射点Ｐにおけるレーザー光線ＬＢのパワー（単位：Ｗ）が小さい。基板２の径方向全体で単位面積当たりの総照射量を均一にでき、境界部８の円周長の変化に起因する境界部８の温度変化を抑制できる。
（Ｋ）加熱制御部９６は、照射点Ｐを基板２の径方向外側から基板２の径方向内側に移動させるほど、照射点Ｐの大きさを大きくする。照射点Ｐの大きさが大きいほど、単位面積当たりのパワー（単位：Ｗ／ｍｍ２）が小さい。基板２の径方向全体で単位面積当たりの総照射量を均一にでき、境界部８の円周長の変化に起因する境界部８の温度変化を抑制できる。
（Ｌ）加熱制御部９６は、照射点Ｐを基板２の径方向外側から基板２の径方向内側に移動させるほど、照射点Ｐにおけるレーザー光線ＬＢのパワーが閾値Ｔ以上である範囲Ａが広くなるように、照射点Ｐにおけるレーザー光線ＬＢのパワー分布を変更する。レーザー光線ＬＢのパワー分布は、例えばガウシアン分布からトップハット分布に変更される。レーザー光線ＬＢのパワー分布の変更により、照射点Ｐの大きさを大きくしたのと同じ効果が得られる。基板２の径方向全体で単位面積当たりの総照射量を均一にでき、境界部８の円周長の変化に起因する境界部８の温度変化を抑制できる。
図９は、第１実施形態の第１変形例に係るノズルカバーを示す図である。本変形例の加熱ユニット５０は、照射点Ｐの近傍において、固化膜９の気化によって発生するガスを集めるノズルカバー７５を有する。ノズルカバー７５は、固化膜９の気化によって発生するガスを集めるべく、固化膜９を基準として基板２とは反対側（例えば基板２の上側）に配置される。
ノズルカバー７５は、筒状に形成され、固化膜９に向けて開放される。ノズルカバー７５は、固化膜９の気化によって発生するガスをより効率的に集めるべく、内径が固化膜９に近づくほど大きくなるテーパ―状に形成されてよい。
ノズルカバー７５の内部に、排気ノズル７１の吸引口７２が配置されることにより、固化膜９の気化によって発生するガスを効率的に回収できる。また、ノズルカバー７５の内部に、給気ノズル７３の供給口７４が配置されることにより、固化膜９の気化によって発生するガスを効率的に回収できる。
ノズルカバー７５は、排気ノズル７１および給気ノズル７３と同時に同じ方向に同じ速さで移動される。照射点Ｐを移動させながら、照射点Ｐの近傍から固化膜９の気化によって発生したガスを効率的に除去できる。例えば、ノズルカバー７５は、図９に示すように、排気ノズル７１および給気ノズル７３と共に旋回アーム６２の先端部に固定されてよく、排気ノズル７１および給気ノズル７３と共に水平方向に移動されてよい。旋回アーム６２は、ノズルカバー７５の開口部７６を下向けて、ノズルカバー７５を保持する。
図１０は、第１実施形態の第２変形例に係る給気ノズルを示す図である。本変形例の給気ノズル７３は、加熱ヘッド５２の移動方向後方に配置され、固化膜９に近づくほど加熱ヘッド５２の移動方向前方に向う気流を形成する。固化膜９の気化によって発生したガスは、カップ３５の内部に回収され、排気管３７を通り、基板処理装置の外部に排出される。
図１１は、第２実施形態に係る基板保持部および加熱ユニットを示す図である。図１２は、第２実施形態に係る基板の処理の一部を示す図である。図１２（ａ）は、第２実施形態に係る固化膜の中心部に露出部を形成した時の状態を示す図である。図１２（ｂ）は、第２実施形態に係る露出部の拡大途中の状態を示す図である。図１２（ｃ）は、第２実施形態に係る露出部の拡大完了直前の状態を示す図である。図１１～図１２に示す基板２の処理は、制御部９０による制御下で実施される。以下、本実施形態と上記第１実施形態との相違点について主に説明する。
基板保持部１０Ａは、円盤状のプレート部１１Ａと、プレート部１１Ａの外周部に配置される爪部１２Ａとを有する。爪部１２Ａは、周方向に間隔をおいて複数配置され、基板２の外周縁を保持することにより、基板２をプレート部１１Ａから浮かせて保持する。基板２とプレート部１１Ａとの間には、隙間空間１３Ａが形成される。
また、基板保持部１０Ａは、プレート部１１Ａの中央から下方に延在する回転軸部１４Ａを有する。プレート部１１Ａの中央には貫通穴１６Ａが形成され、回転軸部１４Ａは筒状に形成される。回転軸部１４Ａの内部空間は、貫通穴１６Ａを介して、隙間空間１３Ａと連通される。
加熱ユニット５０Ａは、光源５１Ａを有する。光源５１Ａは、回転軸部１４Ａの外部に配置されてよい。回転軸部１４Ａと共に光源５１Ａを回転させずに済むので、回転軸部１４Ａを回転させる駆動力を低減できる。また、光源５１Ａは、後述の加熱ヘッド５２Ａの外部に配置されてよい。加熱ヘッド５２Ａと共に光源５１Ａを移動させずに済むので、加熱ヘッド５２Ａを移動させる駆動力を低減できる。光源５１Ａは、レーザー光線ＬＢをパルス発振するものでもよいし、レーザー光線ＬＢを連続発振するものでもよい。
加熱ユニット５０Ａは、加熱ヘッド５２Ａを有する。加熱ヘッド５２Ａは、基板保持部１０Ａに保持されている基板２に、レーザー光線ＬＢの照射点Ｐを形成する。加熱ヘッド５２Ａは、例えば基板２の下方に配置され、基板２の下面２ｂにレーザー光線ＬＢの照射点Ｐを形成する。基板２の下面２ｂがレーザー光線ＬＢの照射面である。
加熱ヘッド５２Ａは、レーザー光線ＬＢを基板２に向けて照射する光学系５３Ａを含む。光学系５３Ａは、例えば、レーザー光線ＬＢを基板２に向けて集光する集光レンズ５４Ａを有する。光学系５３Ａは、基板２の径方向に伝播するレーザー光線ＬＢを、基板２に対し垂直な方向に反射する反射鏡５５Ａを有してよい。
反射鏡５５Ａによって反射されたレーザー光線ＬＢは、集光レンズ５４Ａを通過し、基板２に向けて照射される。基板２の径方向に加熱ヘッド５２Ａが移動する場合に、加熱ヘッド５２Ａの位置に関係なく、加熱ヘッド５２Ａに搭載された反射鏡５５Ａがレーザー光線ＬＢを集光レンズ５４Ａに向けることができる。
加熱ヘッド５２Ａは、光学系５３Ａを収容する筐体５６Ａを含む。筐体５６Ａは、基板２の下面に回り込む薬液Ｌ１などの処理液から、光学系５３Ａを保護する。筐体５６Ａは、レーザー光線ＬＢを透過させる透過窓を有する。透過窓は、薬液Ｌ１などの処理液の浸入を防止する。
加熱ユニット５０Ａは、ホモジナイザー５７Ａを有する。また、加熱ユニット５０Ａは、反射鏡５８Ａ、５９Ａを有する。反射鏡５８Ａは、レーザー光線ＬＢを、基板２の回転中心線に平行な方向に反射し、筒状の回転軸部１４Ａの内部空間を通過させる。反射鏡５９Ａは、筒状の回転軸部１４Ａの内部空間を通過したレーザー光線ＬＢを、基板２の径方向に反射し、加熱ヘッド５２Ａに導く。
加熱ユニット５０Ａは、照射点移動機構６０Ａを有する。照射点移動機構６０Ａは、レーザー光線ＬＢが照射される照射面（例えば基板２の下面２ｂ）において照射点Ｐを移動させる。照射点Ｐの移動方向は、露出部６を拡大させる方向である。
照射点移動機構６０Ａは、例えば、照射点Ｐを、基板２の径方向内側から基板２の径方向外側に移動させる。なお、照射点移動機構６０Ａは、照射点Ｐを、基板２の径方向外側から基板２の径方向内側に移動させてもよい。
照射点移動機構６０Ａは、加熱ヘッド移動機構６１Ａを含む。加熱ヘッド移動機構６１Ａは、加熱ヘッド５２Ａを移動させることにより、照射点Ｐを移動させる。照射点Ｐの移動方向に離れた複数箇所を１つの加熱ヘッド５２Ａで加熱できるので、加熱ヘッド５２Ａの設置数を低減できる。加熱ヘッド５２Ａは、例えば、基板２とプレート部１１Ａとの間に形成される隙間空間１３Ａに、基板２の中心部の真下の位置と基板２の外周部の真下の位置との間で移動可能に配置される。
加熱ヘッド移動機構６１Ａは、例えば、ガイドレール６２Ａと、直動機構６３Ａとを有する。ガイドレール６２Ａは、加熱ヘッド５２Ａを基板２の径方向に案内する。ガイドレール６２Ａは、例えば、基板２とプレート部１１Ａとの間に形成される隙間空間１３Ａに、水平に配置される。直動機構６３Ａは、ガイドレール６２Ａに沿って加熱ヘッド５２Ａを移動させる。直動機構６３Ａは、例えば、回転モータと、回転モータの回転運動を加熱ヘッド５２Ａの直線運動に変換するボールねじとを含む。
加熱ユニット５０Ａは、照射点Ｐの近傍からガスを吸引する排気ノズル７１Ａを有する。また、加熱ユニット５０Ａは、照射点Ｐの近傍からガスを供給する給気ノズル７３Ａを有する。なお、加熱ユニット５０Ａは、上記第１実施形態の第１変形例に係るノズルカバー７５をさらに有してもよい。
加熱ユニット５０Ａは、排気ノズル７１Ａおよび給気ノズル７３Ａを移動させるノズル移動機構８１Ａを有する。ノズル移動機構８１Ａは、排気ノズル７１Ａおよび給気ノズル７３Ａを、加熱ヘッド５２Ａと同時に同じ方向に同じ速さで移動させる。照射点Ｐを移動させながら、照射点Ｐの近傍から固化膜９の気化によって発生したガスを除去することができる。
ノズル移動機構８１Ａは、例えば、ガイドレール８２Ａと、直動機構８３Ａとを有する。ガイドレール８２Ａは、加熱ヘッド５２Ａを基板２の径方向に案内する。ガイドレール８２Ａは、例えば、基板２の上方に、水平に配置される。直動機構８３Ａは、ガイドレール８２Ａに沿って加熱ヘッド５２Ａを移動させる。直動機構８３Ａは、例えば、回転モータと、回転モータの回転運動を加熱ヘッド５２Ａの直線運動に変換するボールねじとを含む。
なお、ノズル移動機構８１Ａは、ガイドレール８２Ａと直動機構８３Ａとの代わりに、旋回アームと旋回機構とを有してもよい。旋回アームは水平に配置され、旋回機構は旋回アームを旋回させることにより、排気ノズル７１Ａおよび給気ノズル７３Ａを移動させる。
なお、本実施形態のノズル移動機構８１Ａは排気ノズル７１Ａおよび給気ノズル７３Ａを移動させるが、本開示の技術はこれに限定されない。排気ノズル７１Ａを移動させる機構と、給気ノズル７３Ａを移動させる機構とは別々に設けられてもよい。
凹凸パターン４の露出部６を形成する工程Ｓ１０７（図５参照）では、基板２の中心部の真下に加熱ヘッド５２Ａが配置され、加熱ヘッド５２Ａが基板２の中心部にレーザー光線ＬＢを照射する（図１２（ａ）参照）。レーザー光線ＬＢが、基板２の中心部を加熱するので、基板２と同心円状の露出部６を形成できる。この工程Ｓ１０７では、排気ノズル７１Ａと給気ノズル７３Ａとは、基板２の上方に配置され、協働して、固化膜９の気化によって発生したガスを照射点Ｐの近傍から除去する。固化膜９の気化に発生したガスを、当該ガスが自然冷却されパーティクルが発生する前に除去できる。
露出部６を拡大する工程Ｓ１０８（図５参照）では、回転制御部９５が基板保持部１０Ａと共に基板２を回転させながら、加熱制御部９６が基板２の径方向に加熱ヘッド５２Ａを移動させることで、基板２の径方向に照射点Ｐを移動させる（図１２（ｂ）および図１２（ｃ）参照）。この工程Ｓ１０８では、加熱制御部９６は、排気ノズル７１Ａと給気ノズル７３Ａとを、加熱ヘッド５２Ａと同時に同じ方向に同じ速さで移動させる。照射点Ｐを移動させながら、照射点Ｐの近傍から固化膜９の気化によって発生したガスを除去することができる。露出部６の拡大が終了すると、加熱ヘッド５２Ａ、排気ノズル７１Ａおよび給気ノズル７３Ａが作動停止される。
以上説明したように、本実施形態によれば、上記第１実施形態と同様に、加熱制御部９６は、固化膜９の全体を同時に加熱するのではなく、固化膜９をレーザー光線ＬＢによって局所的に加熱する。加熱制御部９６は、レーザー光線ＬＢの照射点Ｐを移動させることにより、露出部６を拡大させる。固化膜９の液体成分の出現する場所が狭いので、液体成分の量のばらつきが小さく、液体成分の気化に要する時間のばらつきが小さい。従って、表面張力の大きさのばらつきを低減でき、凹凸パターン４のパターン倒壊を抑制できる。また、液体成分が出現する場所の片側には、被覆部７が存在する。被覆部７が片側から凹凸パターン４を支えることで、凹凸パターン４のパターン倒壊を抑制できる。
本実施形態によれば、上記第１実施形態と同様に、加熱制御部９６は、照射点Ｐの近傍からガスを吸引することにより、固化膜９の気化によって発生するガスを照射点Ｐの近傍から除去する。固化膜９の気化に発生したガスを、当該ガスが自然冷却されパーティクルが発生する前に除去できる。
本実施形態によれば、上記第１実施形態と同様に、加熱制御部９６は、照射点Ｐの近傍からガスを供給することにより、固化膜９の気化によって発生するガスを照射点Ｐの近傍から除去する。固化膜９の気化に発生したガスを、当該ガスが自然冷却されパーティクルが発生する前に除去できる。
本実施形態によれば、上記第１実施形態と同様に、回転制御部９５が基板保持部１０Ａと共に基板２を回転させながら、加熱制御部９６が照射点Ｐを基板２の径方向に移動させる。基板２を回転させるので、基板２の径方向に照射点Ｐを移動するだけで、固化膜９の全体を徐々に気化できる。それゆえ、簡単な構造で照射点Ｐを移動できる。
加熱制御部９６は、照射点Ｐを基板２の径方向に移動させる間、照射面（例えば基板２の下面２ｂ）における単位面積当たりの総照射量（単位：Ｊ／ｍｍ２）を一定にする制御を実施してよい。境界部８の円周長の変化に起因する境界部８の温度変化を抑制できる。
照射点Ｐを基板２の径方向内側から基板２の径方向外側に移動させるときの、具体的な制御としては、上記（Ａ）～（Ｆ）の制御が挙げられる。上記（Ａ）～（Ｆ）の制御は、単独で用いられてもよいし、複数の組合わせで用いられてもよい。
なお、照射点Ｐを基板２の径方向内側から基板２の径方向外側に移動させるときの、具体的な制御としては、上記（Ｇ）～（Ｌ）の制御が挙げられる。上記（Ｇ）～（Ｌ）の制御は、単独で用いられてもよいし、複数の組合わせで用いられてもよい。
図１３は、第３実施形態に係る基板保持部および加熱ユニットを示す図である。以下、本実施形態と、上記第１～第２実施形態との相違点について主に説明する。本実施形態の加熱ユニット５０Ｂは、上記第２実施形態の加熱ユニット５０Ａに代えて用いられ、上記第２実施形態の基板保持部１０Ａと組合わせて用いられる。
加熱ユニット５０Ｂは、光源５１Ｂと、複数の加熱ヘッド５２Ｂと、照射点移動機構６０Ｂとを有する。複数の加熱ヘッド５２Ｂは、境界部８（図８参照）の移動方向に異なる位置を加熱する。複数の加熱ヘッド５２Ｂは、例えば基板２の径方向に配列され、基板２の中心部から基板２の外周部まで加熱する。
複数の加熱ヘッド５２Ｂは、それぞれ、レーザー光線ＬＢを基板２に向けて照射する光学系５３Ｂを含む。光学系５３Ｂは、レーザー光線ＬＢを基板２に向けて集光する集光レンズ５４Ｂを有する。また、複数の加熱ヘッド５２Ｂは、それぞれ、光学系５３Ｂを収容する筐体５６Ｂを含む。
照射点移動機構６０Ｂは、切替機構６１Ｂを含む。切替機構６１Ｂは、複数の加熱ヘッド５２Ｂのそれぞれを作動状態と停止状態とに切り替えることにより、照射点Ｐを移動させる。加熱ヘッド５２Ｂは、作動状態で基板２を局所的に加熱し、停止状態で加熱停止する。
本実施形態によれば、照射点Ｐを移動させるべく加熱ヘッド５２Ｂを移動させずにすむので、加熱ヘッド５２Ｂへのレーザー光線ＬＢの導光が容易である。複数の加熱ヘッド５２Ｂは、基板２とプレート部１１Ａとの間に形成される隙間空間１３Ａに配置され、固定される。
切替機構６１Ｂは、例えば、レーザー光線ＬＢの１本の光路を複数本の光路に分岐する分岐部６２Ｂと、分岐された複数本の光路を独立に開閉する開閉部６３Ｂとを有する。分岐部６２Ｂは例えばビームスプリッタなどで構成される。開閉部６３Ｂは例えばビームシャッターなどで構成される。開閉部６３Ｂを通過したレーザー光線は、例えば光ファイバによって加熱ヘッド５２Ｂに導光され、加熱ヘッド５２Ｂから基板２に照射される。なお、開閉部６３Ｂと光源５１Ｂとの間には、ホモジナイザー５７Ｂおよび反射鏡５８Ｂが設けられてよい。
加熱制御部９６は、基板２の径方向に並ぶ複数の加熱ヘッド５２Ｂを順番に作動させることにより、照射点Ｐを移動させる。加熱制御部９６は、複数の加熱ヘッド５２Ｂが同時に作動することを禁止しながら、複数の加熱ヘッド５２Ｂを順番に作動させてよい。加熱制御部９６は、一の加熱ヘッド５２Ｂを作動状態にするとき、他の全ての加熱ヘッド５２Ｂを停止状態にしてよい。
加熱制御部９６は、照射点Ｐを基板２の径方向に移動させる間、照射面（例えば基板２の下面２ｂ）における単位面積当たりの総照射量（単位：Ｊ／ｍｍ２）を一定にする制御を実施してよい。境界部８の円周長の変化に起因する境界部８の温度変化を抑制できる。
照射点Ｐを基板２の径方向内側から基板２の径方向外側に移動させるときの、具体的な制御としては、上記（Ａ）～（Ｆ）の制御が挙げられる。上記（Ａ）～（Ｆ）の制御は、単独で用いられてもよいし、複数の組合わせで用いられてもよい。
なお、上記（Ａ）の制御では、例えば、加熱制御部９６は、作動状態の加熱ヘッド５２Ｂを基板２の径方向内側のものから基板２の径方向外側のものに切り替える度に、その切り替えの間隔を長くする。つまり、加熱制御部９６は、基板２の径方向内側の加熱ヘッド５２Ｂの作動時間よりも、基板２の径方向外側の加熱ヘッド５２Ｂの作動時間を長くする。
一方、照射点Ｐを基板２の径方向内側から基板２の径方向外側に移動させるときの、具体的な制御としては、上記（Ｇ）～（Ｌ）の制御が挙げられる。上記（Ｇ）～（Ｌ）の制御は、単独で用いられてもよいし、複数の組合わせで用いられてもよい。
なお、上記（Ｇ）の制御では、例えば、加熱制御部９６は、作動状態の加熱ヘッド５２Ｂを基板２の径方向外側のものから基板２の径方向内側のものに切り替える度に、その切り替えの間隔を短くする。つまり、加熱制御部９６は、基板２の径方向外側の加熱ヘッド５２Ｂの作動時間よりも、基板２の径方向内側の加熱ヘッド５２Ｂの作動時間を短くする。
加熱ユニット５０Ｂは、照射点Ｐの近傍からガスを吸引する排気ノズル７１Ｂを有する。また、加熱ユニット５０Ｂは、照射点Ｐの近傍からガスを供給する給気ノズル７３Ｂを有する。なお、加熱ユニット５０Ｂは、上記第１実施形態の第１変形例に係るノズルカバー７５をさらに有してもよい。
加熱ユニット５０Ｂは、排気ノズル７１Ｂおよび給気ノズル７３Ｂを移動させるノズル移動機構８１Ｂを有する。ノズル移動機構８１Ｂは、排気ノズル７１Ｂおよび給気ノズル７３Ｂを、照射点Ｐと同時に同じ方向に同じ速さで移動させる。照射点Ｐを移動させながら、照射点Ｐの近傍から固化膜９の気化によって発生したガスを除去することができる。
なお、複数の加熱ヘッド５２Ｂは、図１３では基板２の下方に配置されるが、基板２の上方に配置されてもよい。また、複数の加熱ヘッド５２Ｂは、基板２の上下両側に配置されてもよい。複数の加熱ヘッド５２Ｂが基板２の上方のみに配置される場合、加熱ユニット５０Ｂは、上記第１実施形態の基板保持部１０と組合わせて用いられてよい。
図１４は、第４実施形態に係る基板の処理の一部を示す斜視図であって、図１５（ｂ）に相当する斜視図である。図１５は、第４実施形態に係る基板の処理の一部を示す側面図である。図１５（ａ）は、第４実施形態に係る固化膜の一端に露出部を形成した時の状態を示す図である。図１５（ｂ）は、第２実施形態に係る露出部の拡大途中の状態を示す図である。図１５（ｃ）は、第２実施形態に係る露出部の拡大完了直前の状態を示す図である。図１４～図１５に示す基板２の処理は、制御部９０による制御下で実施される。以下、本実施形態と、上記第１～第３実施形態との相違点について主に説明する。
加熱ユニット５０Ｃは、水平に配置される直線状のバー８９Ｃを有する。加熱ユニット５０Ｃのバー８９Ｃは、複数の加熱ヘッド５２Ｃが固定されるものである。複数の加熱ヘッド５２Ｃは、バー８９Ｃの長手方向に配列される。複数の加熱ヘッド５２Ｃが同時に形成する複数の照射点Ｐは、基板２の直径と同程度以上の範囲に亘って形成される。なお、複数の加熱ヘッド５２Ｃは、図１５では基板２の上方に配置されるが、基板２の下方に配置されてもよい。また、基板２の上下両側に、それぞれ、複数の加熱ヘッド５２Ｃが配置されてもよい。
加熱ユニット５０Ｃは、照射点Ｐを移動させる照射点移動機構６０Ｃを有する。照射点移動機構６０Ｃは、バー８９Ｃの長手方向と直交する幅方向にバー８９Ｃを移動させることにより、複数の加熱ヘッド５２Ｃを移動させる加熱ヘッド移動機構６１Ｃを有する。複数の加熱ヘッド５２Ｃが同時に形成する複数の照射点Ｐは、基板２を横切るように連続的に形成される。
加熱ユニット５０Ｃは、照射点Ｐの近傍からガスを吸引する排気ノズル７１Ｃを有する。排気ノズル７１Ｃは、加熱ヘッド５２Ｃと同様に、バー８９Ｃの長手方向に複数配列されてよい。なお、排気ノズル７１Ｃの数は１つでもよい。この場合、排気ノズル７１Ｃの吸引口は、バー８９Ｃの長手方向に長いスリット状に形成される。
排気ノズル７１Ｃは、加熱ヘッド５２Ｃと同時に同じ方向に同じ速さで移動される。照射点Ｐを移動させながら、照射点Ｐの近傍から固化膜９の気化によって発生したガスを除去できる。例えば、排気ノズル７１Ｃは、図１５に示すように、加熱ヘッド５２Ｃと共にバー８９Ｃに固定されてよく、加熱ヘッド５２Ｃと共に水平方向に移動されてよい。バー８９Ｃは、排気ノズル７１Ｃの吸引口を下向けて、排気ノズル７１Ｃを保持する。
加熱ユニット５０Ｃは、照射点Ｐの近傍からガスを供給する給気ノズル７３Ｃを有する。給気ノズル７３Ｃは、加熱ヘッド５２Ｃと同様に、バー８９Ｃの長手方向に複数配列されてよい。なお、給気ノズル７３Ｃの数は１つでもよい。この場合、給気ノズル７３Ｃの供給口は、バー８９Ｃの長手方向に長いスリット状に形成される。
給気ノズル７３Ｃは、加熱ヘッド５２Ｃと同時に同じ方向に同じ速さで移動される。照射点Ｐを移動させながら、照射点Ｐの近傍から固化膜９の気化によって発生したガスを除去できる。例えば、給気ノズル７３Ｃは、図１５に示すように、加熱ヘッド５２Ｃと共にバー８９Ｃに固定されてよく、加熱ヘッド５２Ｃと共に水平方向に移動されてよい。バー８９Ｃは、給気ノズル７３Ｃの供給口を下向けて、給気ノズル７３Ｃを保持する。
なお、加熱ユニット５０Ｃは、上記第１実施形態の第１変形例に係るノズルカバー７５をさらに有してもよい。ノズルカバー７５は、複数の排気ノズル７１Ｃおよび複数の給気ノズル７３Ｃを囲むように、複数のバー８９Ｃの長手方向に長く形成される。
なお、本実施形態の加熱ヘッド移動機構６１Ｃは加熱ヘッド５２Ｃの他に排気ノズル７１Ｃおよび給気ノズル７３Ｃを移動させるが、本開示の技術はこれに限定されない。加熱ヘッド５２Ｃを移動させる機構と、排気ノズル７１Ｃを移動させる機構と、給気ノズル７３Ｃを移動させる機構とは別々に設けられてもよい。
凹凸パターン４の露出部６を形成する工程Ｓ１０７（図５参照）では、加熱制御部９６（図４参照）は、固化膜９の外周部にレーザー光線ＬＢを照射する。これにより、固化膜９の外周部に、露出部６が形成される（図１５（ａ）参照）。この工程Ｓ１０７では、排気ノズル７１Ｃと給気ノズル７３Ｃとは、協働して、固化膜９の気化によって発生したガスを照射点Ｐの近傍から除去する。固化膜９の気化に発生したガスを、当該ガスが自然冷却されパーティクルが発生する前に除去できる。
露出部６を拡大する工程Ｓ１０８（図５参照）では、加熱制御部９６は、加熱ヘッド５２Ｃを移動させる（図１５（ｂ）および図１５（ｃ）参照）。この工程Ｓ１０８では、加熱制御部９６は、排気ノズル７１Ｃと給気ノズル７３Ｃとを、加熱ヘッド５２Ｃと同時に同じ方向に同じ速さで移動させる。照射点Ｐを移動させながら、照射点Ｐの近傍から固化膜９の気化によって発生したガスを除去することができる。
凹凸パターン４の露出部６を形成する工程Ｓ１０７（図５参照）、および露出部６を拡大する工程Ｓ１０８（図５参照）では、基板２は、回転されることなく、静止される。それゆえ、基板２を簡単な構造で保持できる。
ところで、露出部６を拡大する工程Ｓ１０８では、境界部８の長さＬが変わる。そこで、加熱制御部９６は、境界部８の長さＬの変化に合わせて、境界部８の長手方向に並ぶ複数の加熱ヘッド５２Ｃを作動状態と停止状態とに切り替えてよい。つまり、加熱制御部９６は、境界部８の長さＬの変化に合わせて、作動状態の加熱ヘッド５２Ｃの数を変更してよい。境界部８の長さＬが長くなる時には作動状態の加熱ヘッド５２Ｃの数が多くなり、境界部８の長さＬが短くなる時には作動状態の加熱ヘッド５２Ｃの数が少なくなる。レーザー光線ＬＢが基板２および固化膜９に当たらずに基板処理装置の部品に当たることを防止できる。
なお、加熱制御部９６は、境界部８の長さＬの変化に合わせて、境界部８の長手方向に並ぶ複数の排気ノズル７１Ｃを作動状態と停止状態とに切り替えてもよい。つまり、加熱制御部９６は、境界部８の長さＬの変化に合わせて、作動状態の排気ノズル７１Ｃの数を変更してよい。境界部８の長さＬが長くなる時には作動状態の排気ノズル７１Ｃの数が多くなり、境界部８の長さＬが短くなる時には作動状態の排気ノズル７１Ｃの数が少なくなる。排気ノズル７１Ｃは、作動状態で照射点Ｐの近傍からガスを吸引し、停止状態でガスの吸引を停止する。但し、ＣＰＵ９１の処理負荷を軽減する目的で、排気ノズル７１Ｃの状態を切り替えなくてよい。
同様に、加熱制御部９６は、境界部８の長さＬの変化に合わせて、境界部８の長手方向に並ぶ複数の給気ノズル７３Ｃを作動状態と停止状態とに切り替えてもよい。つまり、加熱制御部９６は、境界部８の長さＬの変化に合わせて、作動状態の給気ノズル７３Ｃの数を変更してよい。境界部８の長さＬが長くなる時には作動状態の給気ノズル７３Ｃの数が多くなり、境界部８の長さＬが短くなる時には作動状態の給気ノズル７３Ｃの数が少なくなる。給気ノズル７３Ｃは、作動状態で照射点Ｐの近傍にガスを供給し、停止状態でガスの供給を停止する。但し、ＣＰＵ９１の処理負荷を軽減する目的で、給気ノズル７３Ｃの状態を切り替えなくてよい。
なお、本実施形態の照射点移動機構６０Ｃは加熱ヘッド移動機構６１Ｃを有するが、照射点移動機構６０Ｃは上記第３実施形態と同様に切替機構を有してもよい。切替機構は、境界部８の移動方向に配列される複数の加熱ヘッド５２Ｃのそれぞれを作動状態と停止状態とに切り替えることにより、境界部８の移動方向に照射点Ｐを移動させる。この場合、加熱ヘッド５２Ｃは、基板２の全体を加熱すべく、境界部８の移動方向のみならず、境界部８の移動方向と直交する方向にも複数配列される。
以上、本開示に係る基板処理装置および基板処理方法の実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態などに限定されない。特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更、修正、置換、付加、削除、および組合わせが可能である。それらについても当然に本開示の技術的範囲に属する。
例えば、加熱制御部９６は、照射点Ｐを移動させる間、固化膜９の厚さｔの分布に基づき、照射面（例えば固化膜９の上面９ａ）における単位面積当たりの総照射量（単位：Ｊ／ｍｍ２）を補正する制御を実施してもよい。固化膜９の厚さｔは、図７（ａ）に示すように、固化膜９の上面９ａと、凹部５の下端５ｂとの距離である。固化膜９の厚さｔは、固化膜９の上面９ａ（つまり、固化膜９の基板２とは反対側の面）の変位を計測する変位センサによって計測できる。固化膜９の厚さｔが厚い場所ほど、固化膜９の液体成分の量が多いので、単位面積当たりの総照射量が大きく設定される。
また、固化膜９の材料は、ナフタレン、ショウノウ、またはケイフッ化アンモニウムには限定されない。固化膜９の材料は、以下の式（Ｉａ）、（Ｉｂ）、（Ｉｃ）、（Ｉｄ）、（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）、（ＩＩｃ）、（ＩＩｄ）、（ＩＩｅ）、（ＩＩＩａ）、（ＩＩＩｂ）、（ＩＶａ）または（ＩＶｂ）で表される昇華性物質であってもよい（日本国特開２０１５－１０６６４５号公報参照）。これらの昇華性物質は、室温での蒸気圧が５Ｐａ以下の有機物であり、加熱されると昇華性を示す。昇華を促進する目的で、減圧雰囲気下で、昇華性物質の加熱が行われてもよい。
Figure 0007038824000001
式（Ｉａ）、（Ｉｂ）、（Ｉｃ）及び（Ｉｄ）中、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、それぞれ独立して、ヒドロキシ基（－ＯＨ）、カルボキシル基（－ＣＯＯＨ）、アミノ基（－ＮＨ２）、アミド基（－ＣＯＮＨ２）、ニトロ基（－ＮＯ２）又はメチルエステル基（－ＣＯＯ－ＣＨ３）を表す。
式（Ｉａ）～（Ｉｄ）で表される昇華性物質としては、例えば、シクロヘキサン－１，２－ジカルボン酸、シクロヘキサン－１，３－ジカルボン酸、シクロヘキサン－１，４－ジカルボン酸、シクロヘキサン－１，２，４－トリカルボン酸等が挙げられる。
Figure 0007038824000002
式（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）、（ＩＩｃ）、（ＩＩｄ）及び（ＩＩｅ）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ独立して、ヒドロキシ基（－ＯＨ）、カルボキシル基（－ＣＯＯＨ）、アミノ基（－ＮＨ２）、アミド基（－ＣＯＮＨ２）、ニトロ基（－ＮＯ２）、メチルエステル基（－ＣＯＯ－ＣＨ３）、メトキシ基（－ＯＣＨ３）、エトキシ基（－ＯＣＨ２ＣＨ３）又はプロポキシ基（－ＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ３）を表す。
式（ＩＩａ）又は（ＩＩｂ）で表される昇華性物質としては、例えば、フタル酸、アミノアセトフェノン等が挙げられる。式（ＩＩｃ）で表される昇華性物質としては、例えば、バニリン、４－ヒドロキシフタル酸、トリメリット酸、無水トリメリット酸、ジメトキシアセトフェノン等が挙げられる。式（ＩＩｄ）で表される昇華性物質としては、例えば、５－ヒドロキシイソフタル酸等が挙げられる。式（ＩＩｅ）で表される昇華性物質としては、例えば、没食子酸、没食子酸メチル等が挙げられる。
Figure 0007038824000003
式（ＩＩＩａ）及び（ＩＩＩｂ）中、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立して、ヒドロキシ基（－ＯＨ）、カルボキシル基（－ＣＯＯＨ）、アミノ基（－ＮＨ２）、アミド基（－ＣＯＮＨ２）、ニトロ基（－ＮＯ２）、メチルエステル基（－ＣＯＯ－ＣＨ３）、メトキシ基（－ＯＣＨ３）、エトキシ基（－ＯＣＨ２ＣＨ３）又はプロポキシ基（－ＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ３）を表す。
式（ＩＩＩａ）又は（ＩＩＩｂ）で表される昇華性物質としては、１，７－ジヒドロナフタレン等が挙げられる。
Figure 0007038824000004
式（ＩＶａ）及び（ＩＶｂ）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ独立して、ヒドロキシ基（－ＯＨ）、カルボキシル基（－ＣＯＯＨ）、アミノ基（－ＮＨ２）、アミド基（－ＣＯＮＨ２）、ニトロ基（－ＮＯ２）、メチルエステル基（－ＣＯＯ－ＣＨ３）、メトキシ基（－ＯＣＨ３）、エトキシ基（－ＯＣＨ２ＣＨ３）又はプロポキシ基（－ＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ３）を表し、Ｒは、カルボニル基（－ＣＯ－）、ペプチド結合（－ＣＯＮＨ－）、エステル結合（－ＣＯＯ－）、エーテル結合（－Ｏ－）、（－ＮＨＮＨＯ－）結合、（－ＣＯＣＯＯ－）結合又は（－ＣＨＣＨ－）結合を表す。
式（ＩＶａ）又は（ＩＶｂ）で表される昇華性物質としては、例えば、４，４’－ジヒドロキシベンゾフェノン、２，２’，４，４’－テトラヒドロキシベンゾフェノン等が挙げられる。
本出願は、２０１８年７月９日に日本国特許庁に出願した特願２０１８－１３０１４３号に基づく優先権を主張するものであり、特願２０１８－１３０１４３号の全内容を本出願に援用する。
１ 基板処理装置
２ 基板
４ 凹凸パターン
５ 凹部
６ 露出部
７ 被覆部
９ 固化膜
１０ 基板保持部
２０ 回転駆動部
５０ 加熱ユニット
５１ 光源
５２ 加熱ヘッド
６０ 照射点移動機構
６１ 加熱ヘッド移動機構
７１ 排気ノズル
７３ 給気ノズル
７５ ノズルカバー
９０ 制御部
９５ 回転制御部
９６ 加熱制御部

Claims (12)

  1. 基板に形成された凹凸パターンを覆う固化膜を加熱することで前記固化膜を気化させることにより、前記固化膜を除去する工程を有し、
    前記固化膜を除去する工程は、前記固化膜を加熱するレーザー光線の照射点を前記基板または前記固化膜に形成し、前記凹凸パターンの前記固化膜から露出する露出部を形成する工程と、前記基板または前記固化膜に前記レーザー光線を照射する加熱ヘッドを移動させることで前記基板または前記固化膜における前記照射点の位置を移動させることにより前記露出部を拡大する工程とを含み、
    前記露出部を拡大する工程は、前記加熱ヘッドと共に、前記照射点の近傍からガスを吸引する排気ノズルと、前記照射点の近傍からガスを供給する給気ノズルと、前記排気ノズルの吸引口と前記給気ノズルの供給口を収容するノズルカバーとを移動させる工程を含む、基板処理方法。
  2. 前記露出部を拡大する工程は、前記基板を回転させながら、前記基板の径方向に前記加熱ヘッドと共に前記排気ノズルと前記給気ノズルと前記ノズルカバーとを移動させる工程を含む、請求項１に記載の基板処理方法。
  3. 前記露出部を拡大する工程は、前記基板を回転させながら前記基板の径方向に前記照射点を移動させる間、前記レーザー光線が照射される照射面における単位面積当たりの総照射量を一定にする工程を含む、請求項２に記載の基板処理方法。
  4. 前記照射面における単位面積当たりの総照射量を一定にする工程は、
    前記基板の径方向内側から前記基板の径方向外側に前記照射点を移動させるほど、前記照射点の移動する速さを遅くする工程、
    または、前記基板の径方向外側から前記基板の径方向内側に前記照射点を移動させるほど、前記照射点の移動する速さを速くする工程を含む、請求項３に記載の基板処理方法。
  5. 前記照射面における単位面積当たりの総照射量を一定にする工程は、
    前記基板の径方向内側から前記基板の径方向外側に前記照射点を移動させるほど、前記基板の回転数を小さくする工程、
    または、前記基板の径方向外側から前記基板の径方向内側に前記照射点を移動させるほど、前記基板の回転数を大きくする工程を含む、請求項３または４に記載の基板処理方法。
  6. 前記照射面における単位面積当たりの総照射量を一定にする工程は、
    前記基板の径方向内側から前記基板の径方向外側に前記照射点を移動させるほど、前記レーザー光線の光源の出力を大きくする工程、
    または、前記基板の径方向外側から前記基板の径方向内側に前記照射点を移動させるほど、前記レーザー光線の光源の出力を小さくする工程を含む、請求項３～５のいずれか１項に記載の基板処理方法。
  7. 前記照射面における単位面積当たりの総照射量を一定にする工程は、
    前記基板の径方向内側から前記基板の径方向外側に前記照射点を移動させるほど、単位時間に占める前記レーザー光線を照射する時間の割合であるデューティー比を大きくする工程、
    または、前記基板の径方向外側から前記基板の径方向内側に前記照射点を移動させるほど、前記デューティー比を小さくする工程を含む、請求項３～６のいずれか１項に記載の基板処理方法。
  8. 前記照射面における単位面積当たりの総照射量を一定にする工程は、
    前記基板の径方向内側から前記基板の径方向外側に前記照射点を移動させるほど、前記照射点の大きさを小さくする工程、
    または、前記基板の径方向外側から前記基板の径方向内側に前記照射点を移動させるほど、前記照射点の大きさを大きくする、請求項３～７のいずれか１項に記載の基板処理方法。
  9. 前記照射面における単位面積当たりの総照射量を一定にする工程は、
    前記基板の径方向内側から前記基板の径方向外側に前記照射点を移動させるほど、前記照射点における前記レーザー光線のパワーが閾値以上である範囲が狭くなるように、前記照射点における前記レーザー光線のパワー分布を変更する工程、
    または、前記基板の径方向外側から前記基板の径方向内側に前記照射点を移動させるほど、前記照射点における前記レーザー光線のパワーが閾値以上である範囲が広くなるように、前記照射点における前記レーザー光線のパワー分布を変更する工程を含む、請求項３～８のいずれか１項に記載の基板処理方法。
  10. 基板に形成された凹凸パターンを覆う固化膜を加熱することで前記固化膜を気化させることにより、前記固化膜を除去する基板処理装置であって、
    前記基板を保持する基板保持部と、
    前記固化膜を加熱するレーザー光線の光源、前記基板保持部に保持されている前記基板または前記固化膜に前記レーザー光線を照射する加熱ヘッド、および前記加熱ヘッドを移動させることで前記基板または前記固化膜における前記レーザー光線の照射点を移動させる照射点移動機構を有する加熱ユニットと、
    前記加熱ユニットを制御する加熱制御部とを備え、
    前記加熱制御部は、前記凹凸パターンの前記固化膜から露出する露出部を拡大する方向に、前記照射点を移動させ、
    前記加熱ユニットは、前記照射点の近傍からガスを吸引する排気ノズルと、前記照射点の近傍からガスを供給する給気ノズルと、前記排気ノズルの吸引口と前記給気ノズルの供給口を収容するノズルカバーと、を有し、
    前記照射点移動機構は、前記加熱ヘッドと共に、前記排気ノズルと前記給気ノズルと前記ノズルカバーとを移動させる、基板処理装置。
  11. 前記基板保持部を回転させる回転駆動部と、
    前記回転駆動部を制御する回転制御部とを備え、
    前記回転制御部が前記基板保持部と共に前記基板を回転させながら、前記加熱制御部が前記基板の径方向に前記加熱ヘッドと共に前記排気ノズルと前記給気ノズルと前記ノズルカバーとを移動させる、請求項１０に記載の基板処理装置。
  12. 前記加熱制御部は、前記基板の径方向に前記照射点を移動させる間、前記照射点が形成される照射面における単位面積当たりの総照射量を一定にする、請求項１１に記載の基板処理装置。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005340668A (ja) 2004-05-28 2005-12-08 Purex:Kk 有機物質の除去方法および除去装置
JP2007184394A (ja) 2006-01-06 2007-07-19 Sekisui Chem Co Ltd 基材外周処理方法
JP2008103556A (ja) 2006-10-19 2008-05-01 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理方法および基板処理装置
JP2017050576A (ja) 2016-12-15 2017-03-09 東京エレクトロン株式会社 基板乾燥方法及び基板処理装置
JP2017139279A (ja) 2016-02-02 2017-08-10 株式会社東芝 基板乾燥装置、および基板処理システム
JP2018001556A (ja) 2016-06-30 2018-01-11 富士ゼロックス株式会社 乾燥装置、乾燥プログラム、及び画像形成装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3958911B2 (ja) * 2000-01-17 2007-08-15 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置
JP2012222254A (ja) * 2011-04-12 2012-11-12 Tokyo Electron Ltd 基板洗浄ノズル及び基板洗浄装置並びに基板洗浄方法
JP2013021263A (ja) * 2011-07-14 2013-01-31 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 膜剥離装置および膜剥離方法
US20150136186A1 (en) * 2013-11-20 2015-05-21 Tokyo Electron Limited System for processing substrates with two or more ultraviolet light sources that provide different wavelengths of light
JP2015133444A (ja) * 2014-01-15 2015-07-23 株式会社東芝 半導体製造装置および半導体装置の製造方法
JP6355537B2 (ja) * 2014-12-02 2018-07-11 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置および基板処理方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005340668A (ja) 2004-05-28 2005-12-08 Purex:Kk 有機物質の除去方法および除去装置
JP2007184394A (ja) 2006-01-06 2007-07-19 Sekisui Chem Co Ltd 基材外周処理方法
JP2008103556A (ja) 2006-10-19 2008-05-01 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理方法および基板処理装置
JP2017139279A (ja) 2016-02-02 2017-08-10 株式会社東芝 基板乾燥装置、および基板処理システム
JP2018001556A (ja) 2016-06-30 2018-01-11 富士ゼロックス株式会社 乾燥装置、乾燥プログラム、及び画像形成装置
JP2017050576A (ja) 2016-12-15 2017-03-09 東京エレクトロン株式会社 基板乾燥方法及び基板処理装置

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