JP7175331B2 - SUBSTRATE PROCESSING METHOD AND SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS - Google Patents

SUBSTRATE PROCESSING METHOD AND SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS Download PDF

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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。 The present disclosure relates to a substrate processing method and a substrate processing apparatus.

特許文献１に記載の液処理システムは、基板に処理液を供給して液処理を行う液処理装置と、液処理装置を制御する制御部とを備える。液処理装置は、基板を保持する基板保持部と、基板保持部によって保持された基板の表面に揮発性流体を供給する第１供給部を備える。揮発性流体としては、例えば、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）が用いられる。ＩＰＡは、基板のパターン形成面に供給される。制御部は、揮発性流体供給処理、および露出処理を液処理装置に行わせる。揮発性流体供給処理は、第１供給部から基板の表面に揮発性流体を供給して基板表面に液膜を形成する処理である。露出処理は、基板の表面を揮発性流体から露出させる処理である。露出処理では、基板を回転させつつ、ＩＰＡの供給位置を基板の中心部から基板の外周部に移動させる。また、露出処理では、基板を回転させつつ、ＩＰＡの供給位置を基準として基板の径方向内方に設定される窒素ガスの供給位置を、基板の中心部から基板の外周部に移動させる。 The liquid processing system described in Patent Document 1 includes a liquid processing apparatus that supplies a processing liquid to a substrate to perform liquid processing, and a control unit that controls the liquid processing apparatus. The liquid processing apparatus includes a substrate holding section that holds a substrate, and a first supply section that supplies a volatile fluid to the surface of the substrate held by the substrate holding section. IPA (isopropyl alcohol), for example, is used as the volatile fluid. IPA is applied to the patterned side of the substrate. The controller causes the liquid processor to perform the volatile fluid supply process and the exposure process. The volatile fluid supply process is a process of supplying a volatile fluid from the first supply unit to the surface of the substrate to form a liquid film on the surface of the substrate. An exposure process is a process that exposes the surface of the substrate from the volatile fluid. In the exposure process, the IPA supply position is moved from the central portion of the substrate to the outer peripheral portion of the substrate while rotating the substrate. In the exposure process, while rotating the substrate, the nitrogen gas supply position, which is set radially inward of the substrate based on the IPA supply position, is moved from the center of the substrate to the outer periphery of the substrate.

日本国特開２０１４－９００１５号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-90015

本開示の一態様は、凹凸パターンを覆う液膜の乾燥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。 An aspect of the present disclosure provides a technology that can suppress pattern collapse of the uneven pattern when drying a liquid film covering the uneven pattern.

本開示の一態様に係る基板処理方法は、
基板の凹凸パターンが形成された上面に乾燥液を供給することにより、前記乾燥液を含む液膜を形成する工程と、
前記基板の上面を、前記乾燥液の液膜から露出する工程とを有し、
前記露出する工程は、
前記乾燥液の液膜の水平方向に隣り合う第１領域と第２領域との間で、表面張力差を発生する工程と、
前記表面張力差によって、前記第１領域から前記第２領域に、前記乾燥液を排出する工程とを有し、
前記表面張力差を発生する工程は、前記第１領域と前記第２領域との間で、体積密度差を発生する工程を有し、
前記体積密度差を発生する工程は、前記乾燥液の蒸気を、前記基板の上方から吐出する工程を有する。
A substrate processing method according to an aspect of the present disclosure includes
forming a liquid film containing the drying liquid by supplying the drying liquid to the upper surface of the substrate on which the concave-convex pattern is formed;
exposing the upper surface of the substrate from the liquid film of the drying liquid;
The exposing step includes:
generating a difference in surface tension between a first region and a second region that are horizontally adjacent to each other in the liquid film of the drying liquid;
discharging the drying liquid from the first region to the second region by the surface tension difference ;
The step of generating the surface tension difference includes the step of generating a volume density difference between the first region and the second region,
The step of generating the volume density difference has a step of discharging vapor of the drying liquid from above the substrate.

本開示の一態様によれば、凹凸パターンを覆う液膜の乾燥時に凹凸パターンのパターン倒壊を抑制できる。 According to one aspect of the present disclosure, pattern collapse of the uneven pattern can be suppressed when the liquid film covering the uneven pattern is dried.

図１は、一実施形態に係る基板処理装置を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a substrate processing apparatus according to one embodiment. 図２は、一実施形態に係るノズル移動機構を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a nozzle moving mechanism according to one embodiment. 図３は、一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。FIG. 3 is a flowchart illustrating a substrate processing method according to one embodiment. 図４は、一実施形態に係る露出する工程の前に行われる処理を示す図である。FIG. 4 illustrates a process performed prior to the exposing step according to one embodiment. 図５は、従来形態に係る露出する工程を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a conventional exposure process. 図６は、一実施形態に係る露出する工程を示すフローチャートである。FIG. 6 is a flow chart illustrating the exposing process according to one embodiment. 図７は、一実施形態に係る第１領域から第２領域への液体の排出を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating the discharge of liquid from the first region to the second region according to one embodiment. 図８は、露出する工程の第１実施例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a first embodiment of the exposing process. 図９は、露出する工程の第２実施例を示す図である。FIG. 9 shows a second embodiment of the exposing process. 図１０は、露出する工程の第３実施例を示す図である。FIG. 10 shows a third embodiment of the exposing process. 図１１は、露出する工程の第４実施例を示す図である。FIG. 11 shows a fourth embodiment of the exposing process. 図１２は、露出する工程の第５実施例を示す図である。FIG. 12 shows a fifth embodiment of the exposing process. 図１３は、露出する工程の第６実施例を示す図である。FIG. 13 shows a sixth embodiment of the exposing process. 図１４は、露出する工程の第７実施例を示す図である。FIG. 14 shows a seventh embodiment of the exposing process. 図１５は、露出する工程の第８実施例を示す図である。FIG. 15 shows an eighth embodiment of the exposing process. 図１６は、露出する工程の第９実施例を示す図である。FIG. 16 shows a ninth embodiment of the exposing process. 図１７は、露出する工程の第１０実施例を示す図である。FIG. 17 shows a tenth embodiment of the exposing process. 図１８は、一実施形態に係る乾燥液の接触角を示す側面断面図である。FIG. 18 is a side sectional view showing the contact angle of the dry liquid according to one embodiment. 図１９は、一実施形態に係る流入部を示す側面断面図である。FIG. 19 is a side cross-sectional view of an inlet according to one embodiment.

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。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. In addition, in each drawing, the same or corresponding configurations are denoted by the same or corresponding reference numerals, and description thereof may be omitted. As used herein, downward means vertically downward, and upward means vertically upward.

図１は、一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、例えば、基板２を保持する基板保持部１０と、基板保持部１０を回転させる回転駆動部２０と、基板保持部１０に保持されている基板２の上面２ａに流体を供給する流体供給部３０と、基板処理装置１の動作を制御する制御部４０とを備える。 FIG. 1 is a diagram showing a substrate processing apparatus according to one embodiment. The substrate processing apparatus 1 includes, for example, a substrate holder 10 that holds the substrate 2 , a rotation drive unit 20 that rotates the substrate holder 10 , and a fluid that is supplied to the upper surface 2 a of the substrate 2 held by the substrate holder 10 . and a control unit 40 for controlling the operation of the substrate processing apparatus 1 .

基板保持部１０は、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。基板２の上面２ａには、図４等に示すように凹凸パターン４が予め形成される。凹凸パターン４は、例えばフォトリソグラフィ法およびエッチング法などによって形成される。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。 The substrate holding part 10 horizontally holds the substrate 2 . The substrate 2 is, for example, a semiconductor substrate such as a silicon wafer. An uneven pattern 4 is formed in advance on the upper surface 2a of the substrate 2, as shown in FIG. The uneven pattern 4 is formed by, for example, photolithography and etching. The uneven pattern 4 is formed, for example, by etching a film (for example, a silicon nitride film) formed on the substrate 2 .

基板保持部１０は、例えば、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。 The substrate holding portion 10 has, for example, a disk-shaped plate portion 11 and claw portions 12 arranged on the outer peripheral portion of the plate portion 11 . A plurality of claw portions 12 are arranged at intervals in the circumferential direction, and hold the outer peripheral edge of the substrate 2 so as to float and hold the substrate 2 from the plate portion 11 . The substrate holder 10 is a mechanical chuck in FIG. 1, but may be a vacuum chuck or an electrostatic chuck. The substrate holding part 10 has a vertically arranged rotating shaft part 14 , and the rotating shaft part 14 is rotatably supported by a bearing 15 .

回転駆動部２０は、基板保持部１０を回転させることにより、基板保持部１０に保持されている基板２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２３とタイミングベルト２４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。 The rotation driving section 20 rotates the substrate 2 held by the substrate holding section 10 by rotating the substrate holding section 10 . The rotary drive unit 20 has a rotary motor 21 and a transmission mechanism 22 that transmits the rotary motion of the rotary motor 21 to the rotary shaft portion 14 . The transmission mechanism 22 is composed of, for example, a pulley 23 and a timing belt 24 . Note that the transmission mechanism 22 may be configured by gears or the like.

流体供給部３０は、基板保持部１０に保持されている基板２に対し、上方から流体を供給する。流体供給部３０は、例えば、液体を吐出するノズル３１と、ノズル３１から基板２に供給された液体を回収するカップ３３と、ノズル３１を移動させるノズル移動機構３７とを有する。なお、流体供給部３０は、液体を吐出するノズル３１に加えて、気体を吐出するノズルをさらに有してもよい。 The fluid supply unit 30 supplies fluid from above to the substrate 2 held by the substrate holding unit 10 . The fluid supply unit 30 has, for example, a nozzle 31 that ejects liquid, a cup 33 that collects the liquid supplied from the nozzle 31 to the substrate 2 , and a nozzle moving mechanism 37 that moves the nozzle 31 . In addition to the nozzles 31 that eject liquid, the fluid supply unit 30 may further include nozzles that eject gas.

流体供給部３０は、ノズル３１を１つ以上有する。例えば、流体供給部３０は、ノズル３１として、図４（ａ）に示す薬液吐出ノズル３１Ａと、図４（ｂ）に示すリンス液吐出ノズル３１Ｂと、図４（ｃ）に示す乾燥液吐出ノズル３１Ｃとを有する。 The fluid supply unit 30 has one or more nozzles 31 . For example, the fluid supply unit 30 includes, as the nozzles 31, a chemical liquid discharge nozzle 31A shown in FIG. 4A, a rinse liquid discharge nozzle 31B shown in FIG. 4B, and a dry liquid discharge nozzle shown in FIG. 4C. 31C.

薬液吐出ノズル３１Ａ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。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。 The chemical liquid discharge nozzle 31A supplies the chemical liquid L1 to the central portion of the substrate 2 that rotates together with the substrate holder 10 . The chemical liquid L1 spreads from the central portion of the substrate 2 to the outer peripheral portion of the substrate 2 due to centrifugal force, forming a liquid film LF1. Although not particularly limited, for example, DHF (dilute hydrofluoric acid) is used as the chemical liquid L1. It should be noted that the chemical liquid L1 is not limited to DHF as long as it is commonly used for cleaning semiconductor substrates. For example, the chemical solution L1 may be SC-1 (aqueous solution containing ammonium hydroxide and hydrogen peroxide) or SC-2 (aqueous solution containing hydrogen chloride and hydrogen peroxide). Multiple types of chemical solutions L1 may be used.

リンス液吐出ノズル３１Ｂ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。 The rinse liquid discharge nozzle 31B supplies the rinse liquid L2 to the central portion of the substrate 2 that rotates together with the substrate holder 10 . The rinse liquid L2 wets and spreads from the central portion of the substrate 2 to the outer peripheral portion of the substrate 2 due to centrifugal force while replacing the chemical liquid L1, thereby forming a liquid film LF2. The rinse liquid L2 is not particularly limited, but water such as DIW (deionized water) is used, for example.

乾燥液吐出ノズル３１Ｃは、基板保持部１０と共に回転する基板２の中心部に、乾燥液Ｌ３を供給する。乾燥液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。乾燥液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。なお、乾燥液Ｌ３は、ＩＰＡには限定されない。例えば、乾燥液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。 The dry liquid discharge nozzle 31C supplies the dry liquid L3 to the central portion of the substrate 2 that rotates together with the substrate holder 10 . The drying liquid L3 wets and spreads from the central portion of the substrate 2 to the outer peripheral portion of the substrate 2 due to centrifugal force while replacing the rinsing liquid L2, thereby forming a liquid film LF3. The dry liquid L3 is not particularly limited, but for example, an organic solvent such as IPA (isopropyl alcohol) is used. Note that the dry liquid L3 is not limited to IPA. For example, the drying liquid L3 may be HFE (hydrofluoroether), methanol, ethanol, acetone, or trans-1,2-dichloroethylene.

カップ３３は、図１に示すように、基板保持部１０を取り囲むように配置され、基板保持部１０と共に回転している基板２から飛散する液体を捕集する。カップ３３の底部には、排液管３４と排気管３５とが設けられる。排液管３４はカップ３３内の液体を排出し、排気管３５はカップ３３内のガスを排出する。 As shown in FIG. 1, the cup 33 is arranged so as to surround the substrate holder 10 and collects the liquid scattered from the substrate 2 rotating together with the substrate holder 10 . A drain pipe 34 and an exhaust pipe 35 are provided at the bottom of the cup 33 . The drain pipe 34 discharges the liquid in the cup 33 and the exhaust pipe 35 discharges the gas in the cup 33 .

図２は、一実施形態に係るノズル移動機構を示す図である。図２において、黒丸は、基板２の上面２ａにおけるノズル３１からの液体の供給位置を示す。ノズル移動機構３７は、ノズル３１を水平に移動させることにより、基板２の上面２ａにおけるノズル３１からの液体の供給位置を移動させる。ノズル移動機構３７は、例えば、ノズル３１を保持する旋回アーム３８と、旋回アーム３８を旋回させる旋回機構３９とを有する。旋回機構３９は、旋回アーム３８を昇降させる機構を兼ねてもよい。 FIG. 2 is a diagram showing a nozzle moving mechanism according to one embodiment. In FIG. 2 , the black circles indicate the positions where the liquid is supplied from the nozzles 31 on the upper surface 2 a of the substrate 2 . The nozzle moving mechanism 37 moves the liquid supply position from the nozzle 31 on the upper surface 2 a of the substrate 2 by horizontally moving the nozzle 31 . The nozzle moving mechanism 37 has, for example, a swivel arm 38 that holds the nozzle 31 and a swivel mechanism 39 that swivels the swivel arm 38 . The turning mechanism 39 may also serve as a mechanism for raising and lowering the turning arm 38 .

旋回アーム３８は、水平に配置され、その先端部に、ノズル３１を保持する。旋回機構３９は、旋回アーム３８の基端部から下方に延びる旋回軸を中心に、旋回アーム３８を旋回させる。旋回アーム３８は、図２に実線で示す位置と、図２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、基板２の上面２ａにおけるノズル３１からの液体の供給位置は、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。 The swivel arm 38 is horizontally arranged and holds the nozzle 31 at its tip. The turning mechanism 39 turns the turning arm 38 around a turning shaft extending downward from the base end of the turning arm 38 . The pivot arm 38 pivots between the position shown in solid lines in FIG. 2 and the position shown in two-dot chain lines in FIG. Due to this turning, the position where the liquid is supplied from the nozzle 31 on the upper surface 2a of the substrate 2 moves horizontally between a position directly above the central portion of the substrate 2 and a position directly above the outer peripheral portion of the substrate 2. be done.

なお、ノズル移動機構３７は、旋回アーム３８と旋回機構３９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ノズル３１を移動させる。ノズル移動機構３７は、複数のノズル３１をまとめて移動させてもよいし、複数のノズル３１を独立に移動させてもよい。 Note that the nozzle moving mechanism 37 may have a guide rail and a linear motion mechanism instead of the swivel arm 38 and swivel mechanism 39 . The guide rails are horizontally arranged, and a direct-acting mechanism moves the nozzle 31 along the guide rails. The nozzle moving mechanism 37 may move the plurality of nozzles 31 collectively, or may move the plurality of nozzles 31 independently.

制御部４０は、例えばコンピュータで構成され、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４１と、メモリなどの記憶媒体４２とを備える。記憶媒体４２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４０は、記憶媒体４２に記憶されたプログラムをＣＰＵ４１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４０は、入力インターフェース４３と、出力インターフェース４４とを備える。制御部４０は、入力インターフェース４３で外部からの信号を受信し、出力インターフェース４４で外部に信号を送信する。 The control unit 40 is configured by, for example, a computer, and includes a CPU (Central Processing Unit) 41 and a storage medium 42 such as a memory. The storage medium 42 stores programs for controlling various processes executed in the substrate processing apparatus 1 . The control unit 40 controls the operation of the substrate processing apparatus 1 by causing the CPU 41 to execute programs stored in the storage medium 42 . The control unit 40 also includes an input interface 43 and an output interface 44 . The control unit 40 receives signals from the outside through the input interface 43 and transmits signals outside through the output interface 44 .

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４０の記憶媒体４２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４０の記憶媒体４２にインストールされてもよい。 Such a program may be stored in a computer-readable storage medium and installed in the storage medium 42 of the controller 40 from the storage medium. Examples of computer-readable storage media include hard disks (HD), flexible disks (FD), compact disks (CD), magnet optical disks (MO), and memory cards. Note that the program may be downloaded from a server via the Internet and installed in the storage medium 42 of the control unit 40 .

図３は、一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３に示す工程は、制御部４０による制御下で実施され、基板２を替えて繰り返し行われる。図４は、一実施形態に係る基板の上面を露出する工程の前に行われる処理を示す図である。図４（ａ）は、一実施形態に係る薬液の液膜を示す図である。図４（ｂ）は、一実施形態に係るリンス液の液膜を示す図である。図４（ｃ）は、一実施形態に係る乾燥液の液膜を示す図である。 FIG. 3 is a flowchart illustrating a substrate processing method according to one embodiment. The process shown in FIG. 3 is performed under the control of the control unit 40 and is repeated by changing the substrate 2 . FIG. 4 illustrates a process performed prior to exposing the top surface of the substrate according to one embodiment. FIG. 4A is a diagram showing a liquid film of a chemical liquid according to one embodiment. FIG. 4B is a diagram showing a liquid film of the rinse liquid according to one embodiment. FIG. 4C is a diagram showing a liquid film of a dry liquid according to one embodiment.

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。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を水平に保持し、基板２の上面２ａには予め凹凸パターン４が形成される。 The substrate processing method includes step S<b>101 of loading the substrate 2 before processing into the substrate processing apparatus 1 . The substrate processing apparatus 1 holds a substrate 2 carried in by a carrier device (not shown) by a substrate holder 10 . The substrate holder 10 horizontally holds the substrate 2, and the uneven pattern 4 is formed on the upper surface 2a of the substrate 2 in advance.

基板処理方法は、基板２の上面２ａに薬液Ｌ１を供給することにより、基板２の上面２ａを覆う薬液Ｌ１の液膜ＬＦ１を形成する工程Ｓ１０２を有する。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３１Ａが配置される（図４（ａ）参照）。薬液吐出ノズル３１Ａ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、液膜ＬＦ１の液面の高さが凹凸パターン４の上端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。 The substrate processing method includes a step S102 of forming a liquid film LF1 of the chemical solution L1 covering the upper surface 2a of the substrate 2 by supplying the chemical solution L1 to the upper surface 2a of the substrate 2 . In this step S102, the chemical liquid ejection nozzle 31A is arranged directly above the central portion of the substrate 2 (see FIG. 4A). The chemical liquid discharge nozzle 31A supplies the chemical liquid L1 from above to the central portion of the substrate 2 rotating together with the substrate holder 10 . The supplied chemical liquid L1 spreads over the entire upper surface 2a of the substrate 2 due to centrifugal force, forming a liquid film LF1. In order to clean the entire concave-convex pattern 4, the number of revolutions of the substrate holder 10 and the supply flow rate of the chemical liquid L1 are set so that the height of the liquid surface of the liquid film LF1 is higher than the height of the upper end of the concave-convex pattern 4. be.

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。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３１Ａに代えてリンス液吐出ノズル３１Ｂが配置される（図４（ｂ）参照）。薬液吐出ノズル３１Ａ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３１Ｂ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への置換中に液面の高さが凹凸パターン４の上端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。凹凸パターン４が露出しないので、液面の表面張力によるパターン倒壊を抑制できる。 The substrate processing method includes a step S103 of replacing the previously formed liquid film LF1 of the chemical liquid L1 with the liquid film LF2 of the rinse liquid L2. In this step S103, the rinse liquid ejection nozzle 31B is arranged directly above the central portion of the substrate 2 instead of the chemical liquid ejection nozzle 31A (see FIG. 4B). Discharge of the chemical liquid L1 from the chemical liquid discharge nozzle 31A is stopped, and discharge of the rinse liquid L2 from the rinse liquid discharge nozzle 31B is started. The rinse liquid L2 is supplied to the central portion of the substrate 2 rotating together with the substrate holder 10, spreads over the entire upper surface 2a of the substrate 2 due to centrifugal force, and forms a liquid film LF2. As a result, the chemical liquid L1 remaining on the concave-convex pattern 4 is replaced with the rinse liquid L2. The rotation speed of the substrate holder 10 and the supply flow rate of the rinse liquid L2 are set so that the liquid level is maintained higher than the height of the upper end of the uneven pattern 4 during the replacement of the chemical liquid L1 with the rinse liquid L2. be. Since the uneven pattern 4 is not exposed, it is possible to suppress the collapse of the pattern due to the surface tension of the liquid surface.

基板処理方法は、予め形成されたリンス液Ｌ２の液膜ＬＦ２を乾燥液Ｌ３の液膜ＬＦ３に置換する工程Ｓ１０４を有する。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３１Ｂに代えて乾燥液吐出ノズル３１Ｃが配置される（図４（ｃ）参照）。リンス液吐出ノズル３１Ｂからのリンス液Ｌ２の吐出が停止されると共に、乾燥液吐出ノズル３１Ｃからの乾燥液Ｌ３の吐出が開始される。乾燥液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が乾燥液Ｌ３に置換される。リンス液Ｌ２から乾燥液Ｌ３への置換中に液面の高さが凹凸パターン４の上端の高さよりも高く維持されるように、基板保持部１０の回転数および乾燥液Ｌ３の供給流量が設定される。凹凸パターン４が露出しないので、液面の表面張力によるパターン倒壊を抑制できる。 The substrate processing method includes a step S104 of replacing the previously formed liquid film LF2 of the rinsing liquid L2 with the liquid film LF3 of the drying liquid L3. In this step S104, a drying liquid ejection nozzle 31C is arranged directly above the central portion of the substrate 2 instead of the rinse liquid ejection nozzle 31B (see FIG. 4C). Discharge of the rinse liquid L2 from the rinse liquid discharge nozzle 31B is stopped, and discharge of the dry liquid L3 from the dry liquid discharge nozzle 31C is started. The dry liquid L3 is supplied to the central portion of the substrate 2 rotating together with the substrate holder 10, and spreads over the entire upper surface 2a of the substrate 2 by centrifugal force to form a liquid film LF3. As a result, the rinsing liquid L2 remaining on the uneven pattern 4 is replaced with the drying liquid L3. The rotation speed of the substrate holder 10 and the supply flow rate of the drying liquid L3 are set so that the liquid level is maintained higher than the height of the upper end of the uneven pattern 4 during the replacement of the rinsing liquid L2 with the drying liquid L3. be done. Since the uneven pattern 4 is not exposed, it is possible to suppress the collapse of the pattern due to the surface tension of the liquid surface.

基板処理方法は、基板２の上面２ａを、乾燥液Ｌ３の液膜ＬＦ３から露出する工程Ｓ１０５を有する。乾燥液Ｌ３は、例えばＩＰＡを含む。乾燥液Ｌ３は、本実施形態ではＩＰＡのみを含むが、ＩＰＡに加えて、ＩＰＡとは異なる表面張力を有する成分を含んでもよい。その成分としては、ＩＰＡと混じり合う成分であれば特に限定されないが、例えばＤＩＷである。ＤＩＷは、ＩＰＡよりも高い表面張力を有する。 The substrate processing method includes step S105 of exposing the upper surface 2a of the substrate 2 from the liquid film LF3 of the drying liquid L3. The dry liquid L3 contains IPA, for example. The dry liquid L3 contains only IPA in this embodiment, but may contain a component having a surface tension different from that of IPA in addition to IPA. The component is not particularly limited as long as it is a component that can be mixed with IPA, and for example, DIW. DIW has a higher surface tension than IPA.

液膜ＬＦ３は乾燥液Ｌ３を含む。乾燥液Ｌ３はリンス液Ｌ２よりも小さい表面張力を有する。リンス液Ｌ２の液膜ＬＦ２を乾燥液Ｌ３の液膜ＬＦ３に置換した上で、乾燥液Ｌ３の液膜ＬＦ３から基板２の上面２ａの全体を露出する。従って、リンス液Ｌ２の液膜ＬＦ２を乾燥液Ｌ３の液膜ＬＦ３に置換することなく、リンス液Ｌ２の液膜ＬＦ２から基板２の上面２ａの全体を露出する場合に比べて、表面張力によるパターン倒れを抑制できる。 Liquid film LF3 contains drying liquid L3. The drying liquid L3 has a lower surface tension than the rinsing liquid L2. After replacing the liquid film LF2 of the rinse liquid L2 with the liquid film LF3 of the drying liquid L3, the entire upper surface 2a of the substrate 2 is exposed from the liquid film LF3 of the drying liquid L3. Therefore, compared to the case where the entire upper surface 2a of the substrate 2 is exposed from the liquid film LF2 of the rinsing liquid L2 without replacing the liquid film LF2 of the rinsing liquid L2 with the liquid film LF3 of the drying liquid L3, the pattern due to the surface tension is reduced. It can prevent falls.

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Ｓ１０６を有する。先ず、基板保持部１０が基板２の保持を解除する。次に、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、受け取った基板２を基板処理装置１の外部に搬出する。その後、今回の処理が終了する。 The substrate processing method includes step S<b>106 of unloading the substrate 2 after processing to the outside of the substrate processing apparatus 1 . First, the substrate holding part 10 releases the holding of the substrate 2 . Next, a transfer device (not shown) receives the substrate 2 from the substrate holding unit 10 and carries the received substrate 2 out of the substrate processing apparatus 1 . After that, the current processing ends.

以下、露出する工程Ｓ１０５の実施例について説明するが、その前に、当該露出する工程の従来形態について図５を参照して説明する。 An example of the exposing step S105 will be described below, but before that, a conventional form of the exposing step will be described with reference to FIG.

図５は、従来形態に係る露出する工程を示す図である。図５（ａ）は、従来形態の露出する工程の開始時の、液膜ＬＦ３の状態を示す図である。図５（ｂ）は、従来形態の露出する工程の途中の、液膜ＬＦ３の状態を示す図である。 FIG. 5 is a diagram showing a conventional exposure process. FIG. 5(a) is a diagram showing the state of the liquid film LF3 at the start of the exposure process of the conventional form. FIG. 5(b) is a diagram showing the state of the liquid film LF3 in the middle of the exposure process of the conventional form.

従来形態の露出する工程では、図５に示すように、基板保持部１０と共に基板２を回転させながら、乾燥液Ｌ３の供給位置を基板２の中心部から基板２の外周部に向けて移動させる。この工程では、基板２を回転させることにより、遠心力を発生させる。遠心力は、基板２の径方向外方に液膜ＬＦ３を押す。先ず、図５（ａ）に示すように、液膜ＬＦ３が遠心力に押されるので、液膜ＬＦ３が円盤状からドーナツ状になり、基板２の上面２ａの中心部が露出する。基板２の上面２ａの露出した部分を、基板２の露出部とも呼ぶ。基板２の露出部は、基板２と同心円状に形成される。次いで、図５（ｂ）に示すように、基板２の露出部が、基板２の中心部から基板２の外周部に向けて広がる。その後、基板２の上面２ａの全体が、液膜ＬＦ３から露出する。 In the conventional exposing step, as shown in FIG. 5, the substrate 2 is rotated together with the substrate holder 10, and the supply position of the drying liquid L3 is moved from the central portion of the substrate 2 toward the outer peripheral portion of the substrate 2. . In this step, centrifugal force is generated by rotating the substrate 2 . The centrifugal force pushes the liquid film LF3 radially outward of the substrate 2 . First, as shown in FIG. 5A, since the liquid film LF3 is pushed by centrifugal force, the liquid film LF3 changes from a disk shape to a doughnut shape, and the central portion of the upper surface 2a of the substrate 2 is exposed. The exposed portion of the upper surface 2 a of the substrate 2 is also called the exposed portion of the substrate 2 . The exposed portion of the substrate 2 is formed concentrically with the substrate 2 . Then, as shown in FIG. 5B, the exposed portion of the substrate 2 spreads from the central portion of the substrate 2 toward the outer peripheral portion of the substrate 2. Next, as shown in FIG. After that, the entire upper surface 2a of the substrate 2 is exposed from the liquid film LF3.

また、従来形態の露出する工程では、基板保持部１０と共に基板２を回転させながら、不図示の窒素ガスの供給位置を、基板２の中心部から基板２の外周部に向けて移動させる。窒素ガスの供給位置は、乾燥液Ｌ３の供給位置に追従するように移動される。窒素ガスの供給位置は、乾燥液Ｌ３の供給位置よりも、基板２の径方向内方に設定される。窒素ガスは、基板２の上面２ａに当たると基板２の上面２ａに沿って水平に流れ、ドーナツ状の液膜ＬＦ３の内周面を径方向外方に押す。 Further, in the conventional exposing process, the substrate 2 is rotated together with the substrate holder 10, and the nitrogen gas supply position (not shown) is moved from the central portion of the substrate 2 toward the outer peripheral portion of the substrate 2. As shown in FIG. The supply position of the nitrogen gas is moved so as to follow the supply position of the dry liquid L3. The supply position of the nitrogen gas is set radially inward of the substrate 2 from the supply position of the drying liquid L3. When the nitrogen gas hits the upper surface 2a of the substrate 2, it flows horizontally along the upper surface 2a of the substrate 2 and pushes the inner circumferential surface of the doughnut-shaped liquid film LF3 radially outward.

以上説明したように、従来形態の露出する工程では、基板２の露出部を拡大するのに、遠心力、および窒素ガスが液膜ＬＦ３を押す力を利用する。利用する力は、横方向の外力Ｆである。外力Ｆは、液膜ＬＦ３の外部から液膜ＬＦ３に作用する。 As described above, in the conventional exposing process, the centrifugal force and the force of the nitrogen gas pushing the liquid film LF3 are used to enlarge the exposed portion of the substrate 2. FIG. The force utilized is the external force F in the lateral direction. An external force F acts on the liquid film LF3 from outside the liquid film LF3.

外力Ｆは、図５に示すように、基板２の露出部の外周付近に、液面高さの低い薄膜ＬＦ４を発生させてしまう。薄膜ＬＦ４は、境界層（Boundary Layer）とも呼ばれる。薄膜ＬＦ４は、薄膜ＬＦ４よりも液面高さの高い厚膜ＬＦ５と、基板２の露出部との間に発生する。 As shown in FIG. 5, the external force F generates a thin film LF4 with a low liquid level near the outer circumference of the exposed portion of the substrate 2 . Thin film LF4 is also called a boundary layer. The thin film LF4 is generated between the thick film LF5 having a liquid level higher than that of the thin film LF4 and the exposed portion of the substrate 2 .

薄膜ＬＦ４が発生するので、厚膜ＬＦ５が外力Ｆによって横方向に流動する時に、凹凸パターン４の凹部５に乾燥液Ｌ３が取り残されやすい。凹部５に取り残された乾燥液Ｌ３は、外力Ｆによって凹部５から排出されないので、蒸発によって凹部５から排出される。 Since the thin film LF4 is generated, when the thick film LF5 is caused to flow in the lateral direction by the external force F, the drying liquid L3 is likely to remain in the concave portions 5 of the concave-convex pattern 4. FIG. Since the dry liquid L3 left behind in the recess 5 is not discharged from the recess 5 by the external force F, it is discharged from the recess 5 by evaporation.

隣り合う複数の凹部５の間で、乾燥液Ｌ３の蒸発速度の差が生じることがある。その結果、図５（ｂ）に示すように乾燥液Ｌ３の液面の高低差が生じる。乾燥液Ｌ３の液面の高低差は、表面張力によるパターン倒壊を発生させてしまう。 A difference in the evaporation speed of the drying liquid L3 may occur between the plurality of adjacent recesses 5 . As a result, as shown in FIG. 5(b), a height difference occurs in the liquid surface of the drying liquid L3. The height difference in the liquid surface of the drying liquid L3 causes pattern collapse due to surface tension.

そこで、本開示の技術は、横方向の外力Ｆを利用する代わりに、乾燥液Ｌ３の表面張力の差によって発生するマランゴニ（Marangoni）力を利用する。マランゴニ力は、外力Ｆではなく、乾燥液Ｌ３自身の力であるので、境界層と呼ばれる薄膜ＬＦ４（図５参照）を発生させない。 Therefore, the technique of the present disclosure uses the Marangoni force generated by the difference in surface tension of the drying liquid L3 instead of using the external force F in the lateral direction. Since the Marangoni force is not the external force F but the force of the drying liquid L3 itself, it does not generate a thin film LF4 (see FIG. 5) called a boundary layer.

図６は、一実施形態に係る露出する工程を示すフローチャートである。本実施形態の露出する工程Ｓ１０５は、液膜ＬＦ３の水平方向に隣り合う第１領域と第２領域の間で表面張力差を発生する工程Ｓ１１１と、表面張力差によって第１領域から第２領域に乾燥液Ｌ３を排出する工程Ｓ１１２とを有する。排出する工程Ｓ１１２は、第１領域および第２領域の位置を予め定めた方向に変位させながら、繰り返し行われる。 FIG. 6 is a flow chart illustrating the exposing process according to one embodiment. The exposing step S105 of the present embodiment consists of a step S111 of generating a surface tension difference between the horizontally adjacent first region and the second region of the liquid film LF3, and a step S111 of generating a surface tension difference between the first region and the second region due to the surface tension difference. and a step S112 of discharging the dry liquid L3. The step S112 of discharging is repeatedly performed while displacing the positions of the first area and the second area in a predetermined direction.

図７は、一実施形態に係る第１領域から第２領域への液体の排出を示す図である。図７において、実線は排出前の液膜ＬＦ３の状態を示し、破線は排出後の液膜ＬＦ３の状態を示す。 FIG. 7 is a diagram illustrating the discharge of liquid from the first region to the second region according to one embodiment. In FIG. 7, the solid line indicates the state of the liquid film LF3 before discharge, and the dashed line indicates the state of the liquid film LF3 after discharge.

詳しくは後述するが、液膜ＬＦ３の水平方向に隣り合う第１領域Ａ１と第２領域Ａ２との間で、乾燥液Ｌ３の表面張力の差が発生する。第２領域Ａ２の乾燥液Ｌ３の表面張力は、第１領域Ａ１の乾燥液Ｌ３の表面張力よりも大きいので、第１領域Ａ１の乾燥液Ｌ３を引き寄せようとする。その結果、第１領域Ａ１から第２領域Ａ２に乾燥液Ｌ３が排出される。 Although the details will be described later, a difference in surface tension of the drying liquid L3 occurs between the first area A1 and the second area A2 of the liquid film LF3 that are adjacent to each other in the horizontal direction. Since the surface tension of the drying liquid L3 in the second area A2 is higher than the surface tension of the drying liquid L3 in the first area A1, it tends to attract the drying liquid L3 in the first area A1. As a result, the drying liquid L3 is discharged from the first area A1 to the second area A2.

第２領域Ａ２の乾燥液Ｌ３が第１領域Ａ１の乾燥液Ｌ３を引き寄せようとする力は、マランゴニ力と呼ばれるものである。マランゴニ力は、乾燥液Ｌ３の表面張力の差によって発生する。マランゴニ力は、外力Ｆではなく、乾燥液Ｌ３自身の力であるので、境界層と呼ばれる薄膜ＬＦ４（図５参照）を発生させない。 The force by which the drying liquid L3 in the second area A2 tends to attract the drying liquid L3 in the first area A1 is called the Marangoni force. The Marangoni force is generated by the difference in surface tension of the drying liquid L3. Since the Marangoni force is not the external force F but the force of the drying liquid L3 itself, it does not generate a thin film LF4 (see FIG. 5) called a boundary layer.

従って、第１領域Ａ１から第２領域Ａ２に乾燥液Ｌ３が排出される過程で、第１領域Ａ１の凹部５に乾燥液Ｌ３が取り残されるのを抑制できる。その結果、隣り合う複数の凹部５の間で、取り残された乾燥液Ｌ３の液面の高低差が生じるのを抑制できる。よって、表面張力によるパターン倒壊を抑制できる。また、乾燥液Ｌ３が取り残されるのを抑制できるので、乾燥液Ｌ３に含まれる不純物が取り残されるのをも抑制できる。 Therefore, it is possible to prevent the drying liquid L3 from remaining in the concave portion 5 of the first area A1 in the process of discharging the drying liquid L3 from the first area A1 to the second area A2. As a result, it is possible to suppress the occurrence of height differences in the liquid surface of the dry liquid L3 left behind between the plurality of adjacent recesses 5 . Therefore, pattern collapse due to surface tension can be suppressed. Moreover, since it is possible to prevent the drying liquid L3 from being left behind, it is possible to prevent impurities contained in the drying liquid L3 from being left behind.

本実施形態の露出する工程Ｓ１０５は、薄膜ＬＦ４の発生を抑制すべく、基板２の回転および移動を停止した状態で行われる。なお、薄膜ＬＦ４の発生を抑制できる限り、基板２は低速で回転されてもよいし、低速で移動してもよい。また、薄膜ＬＦ４の発生を抑制できる限り、窒素ガスなどの気体が基板２の上面２ａに吹き付けられてもよい。 The exposing step S105 of the present embodiment is performed while the substrate 2 is stopped from rotating and moving in order to suppress the generation of the thin film LF4. The substrate 2 may be rotated or moved at a low speed as long as the generation of the thin film LF4 can be suppressed. Further, a gas such as nitrogen gas may be blown onto the upper surface 2a of the substrate 2 as long as the generation of the thin film LF4 can be suppressed.

図８は、露出する工程の第１実施例を示す図である。図８において、実線は露出する工程Ｓ１０５の開始時の時刻ｔ０の液膜ＬＦ３の状態を示し、二点鎖線は時刻ｔ０よりも遅い時刻ｔ１の液膜ＬＦ３の状態を示す。図８（ａ）は、第１実施例の乾燥部を示す側面断面図である。図８（ｂ）は、第１実施例の乾燥部を示す斜視図である。図８（ｃ）は、第１実施例の液膜における温度分布と表面張力分布とを示すグラフである。 FIG. 8 is a diagram showing a first embodiment of the exposing process. In FIG. 8, the solid line indicates the state of the liquid film LF3 at time t0 at the start of the exposure step S105, and the two-dot chain line indicates the state of the liquid film LF3 at time t1 later than time t0. FIG. 8(a) is a side sectional view showing the drying section of the first embodiment. FIG. 8(b) is a perspective view showing the drying section of the first embodiment. FIG. 8C is a graph showing temperature distribution and surface tension distribution in the liquid film of the first example.

第１実施例の基板処理装置１は、基板２の上面２ａを液膜ＬＦ３から露出する乾燥部５０を備える。乾燥部５０は、図７に示す第１領域Ａ１と第２領域Ａ２との間で表面張力差を発生する表面張力差発生部５１を有する。制御部４０は、表面張力差によって第１領域Ａ１から第２領域Ａ２に乾燥液Ｌ３を排出することを制御する。 The substrate processing apparatus 1 of the first embodiment includes a drying section 50 that exposes the upper surface 2a of the substrate 2 from the liquid film LF3. The drying section 50 has a surface tension difference generating section 51 that generates a surface tension difference between the first area A1 and the second area A2 shown in FIG. The control unit 40 controls discharge of the drying liquid L3 from the first area A1 to the second area A2 by the surface tension difference.

表面張力差発生部５１は、第１領域Ａ１と第２領域Ａ２との間で温度差を発生する温度差発生部５２を有する。一般的に、液体の液組成が同じ場合、液体の温度が高いほど、液体の表面張力が小さい。そこで、第１領域Ａ１の液組成と第２領域Ａ２の液組成とが同じ場合、第２領域Ａ２の温度に比べて第１領域Ａ１の温度が高温になるように、制御部４０が温度差発生部５２を制御する。 The surface tension difference generator 51 has a temperature difference generator 52 that generates a temperature difference between the first area A1 and the second area A2. In general, when the liquid composition is the same, the higher the temperature of the liquid, the lower the surface tension of the liquid. Therefore, when the liquid composition of the first area A1 and the liquid composition of the second area A2 are the same, the control unit 40 controls the temperature difference so that the temperature of the first area A1 becomes higher than the temperature of the second area A2. It controls the generator 52 .

制御部４０は、第１領域Ａ１の温度を第２領域Ａ２の温度より高温にすべく、第１領域Ａ１と第２領域Ａ２とで、単位時間に単位面積に与える加熱量（Ｗ／ｍｍ２）の差を発生させる。なお、制御部４０は、本実施形態では第１領域Ａ１と第２領域Ａ２の両方を加熱するが、第１領域Ａ１のみを加熱してもよいし、第２領域Ａ２のみを冷却してもよい。The control unit 40 controls the heating amount (W/mm 2 ) difference. Note that the control unit 40 heats both the first area A1 and the second area A2 in the present embodiment, but may heat only the first area A1 or cool only the second area A2. good.

温度差発生部５２は、基板２の下面２ｂに接触する加熱板５３を有する。加熱板５３は、電気を熱に変換する発熱体５４を複数有する。複数の発熱体５４は、それぞれ、直線状に形成され、乾燥液Ｌ３を排出する方向（図８（ａ）に矢印で示す方向）に並ぶ。乾燥液Ｌ３を排出する方向は、基板２の外周部の一端から、基板２の中心部を通り、基板２の外周部の他端に至る方向である。乾燥液Ｌ３を排出する方向に向かうほど、加熱板５３の温度が低温に設定される。本実施例では、乾燥液Ｌ３を排出する方向が右方向であり、乾燥液Ｌ３の排出方向とは反対方向が左方向である。 The temperature difference generator 52 has a heating plate 53 that contacts the lower surface 2 b of the substrate 2 . The heating plate 53 has a plurality of heating elements 54 that convert electricity into heat. The plurality of heating elements 54 are each formed in a straight line and arranged in the direction of discharging the drying liquid L3 (the direction indicated by the arrow in FIG. 8A). The direction in which the drying liquid L3 is discharged is the direction from one end of the outer peripheral portion of the substrate 2 to the other end of the outer peripheral portion of the substrate 2 through the center portion of the substrate 2 . The temperature of the heating plate 53 is set lower toward the direction of discharging the drying liquid L3. In this embodiment, the direction in which the dry liquid L3 is discharged is the right direction, and the direction opposite to the direction in which the dry liquid L3 is discharged is the left direction.

先ず、時刻ｔ０では、左側から１番目の発熱体５４の直上の領域は、左側から２番目の発熱体５４の直上の領域に比べて、液膜ＬＦ３の温度が高く、液膜ＬＦ３の表面張力が小さい。左側から１番目の発熱体５４の直上の領域が図７に示す第１領域Ａ１であり、左側から２番目の発熱体５４の直上の領域が図７に示す第２領域Ａ２である。第１領域Ａ１から第２領域Ａ２に乾燥液Ｌ３が排出される。その結果、基板２の外周部の一端が液膜ＬＦ３から露出する。 First, at time t0, the temperature of the liquid film LF3 is higher in the area immediately above the first heating element 54 from the left than in the area immediately above the second heating element 54 from the left, and the surface tension of the liquid film LF3 is is small. The area directly above the first heating element 54 from the left is the first area A1 shown in FIG. 7, and the area immediately above the second heating element 54 from the left is the second area A2 shown in FIG. The dry liquid L3 is discharged from the first area A1 to the second area A2. As a result, one end of the outer peripheral portion of the substrate 2 is exposed from the liquid film LF3.

次に、時刻ｔ１では、左側から２番目の発熱体５４の直上の領域は、左側から３番目の発熱体５４の直上の領域に比べて、液膜ＬＦ３の温度が高く、液膜ＬＦ３の表面張力が小さい。左側から２番目の発熱体５４の直上の領域が図７に示す第１領域Ａ１であり、左側から３番目の発熱体５４の直上の領域が図７に示す第２領域Ａ２である。第１領域Ａ１から第２領域Ａ２に乾燥液Ｌ３が排出される。 Next, at time t1, the temperature of the liquid film LF3 is higher in the area immediately above the second heating element 54 from the left than in the area immediately above the third heating element 54 from the left. Low tension. The area directly above the second heating element 54 from the left is the first area A1 shown in FIG. 7, and the area immediately above the third heating element 54 from the left is the second area A2 shown in FIG. The dry liquid L3 is discharged from the first area A1 to the second area A2.

制御部４０は、排出する工程Ｓ１１２を、第１領域Ａ１および第２領域Ａ２の位置を乾燥液Ｌ３の排出方向に変位しながら、繰り返し行う。乾燥液Ｌ３の排出方向は、基板２の外周部の一端から、基板２の中心部を通り、基板２の外周部の他端に至る方向である。その結果、基板２の上面２ａの全体が液膜ＬＦ３から露出する。 The controller 40 repeats the discharging step S112 while displacing the positions of the first area A1 and the second area A2 in the discharging direction of the drying liquid L3. The discharge direction of the drying liquid L3 is a direction from one end of the outer peripheral portion of the substrate 2 to the other end of the outer peripheral portion of the substrate 2 through the center portion of the substrate 2 . As a result, the entire upper surface 2a of the substrate 2 is exposed from the liquid film LF3.

制御部４０は、露出する工程Ｓ１０５において、基板２を停止する。つまり、制御部４０は、露出する工程Ｓ１０５において、基板２を回転しない。基板２が回転すると、基板２と共に液膜ＬＦ３が回転してしまい、遠心力の作用方向と乾燥液Ｌ３の排出方向とが一致しないので、乾燥液Ｌ３の排出が乱れてしまうからである。 The controller 40 stops the substrate 2 in the exposing step S105. That is, the controller 40 does not rotate the substrate 2 in the exposing step S105. This is because when the substrate 2 rotates, the liquid film LF3 rotates together with the substrate 2, and the direction in which the centrifugal force acts does not coincide with the direction in which the drying liquid L3 is discharged, thereby disturbing the discharge of the drying liquid L3.

図９は、露出する工程の第２実施例を示す図である。図９において、実線は露出する工程Ｓ１０５の開始時の時刻ｔ０の液膜ＬＦ３の状態を示し、二点鎖線は時刻ｔ０よりも遅い時刻ｔ１の液膜ＬＦ３の状態を示す。図９（ａ）は、第２実施例の乾燥部を示す側面断面図である。図９（ｂ）は、第２実施例の乾燥部を示す斜視図である。図９（ｃ）は、第２実施例の液膜における温度分布と表面張力分布とを示すグラフである。 FIG. 9 shows a second embodiment of the exposing process. In FIG. 9, the solid line indicates the state of the liquid film LF3 at time t0 at the start of the exposure step S105, and the two-dot chain line indicates the state of the liquid film LF3 at time t1 later than time t0. FIG. 9(a) is a side sectional view showing the drying section of the second embodiment. FIG. 9(b) is a perspective view showing the drying section of the second embodiment. FIG. 9C is a graph showing temperature distribution and surface tension distribution in the liquid film of the second embodiment.

第２実施例の温度差発生部５２は、基板２の下面２ｂに接触する加熱板５３を有する。加熱板５３は、電気を熱に変換する発熱体５４を複数有する。複数の発熱体５４は、それぞれ、同心円状に形成され、乾燥液Ｌ３を排出する方向（図９（ａ）に矢印で示す方向）に並ぶ。乾燥液Ｌ３を排出する方向は、基板２の中心部から基板２の外周部に至る方向である。乾燥液Ｌ３を排出する方向に向かうほど、加熱板５３の温度が低温に設定される。 The temperature difference generator 52 of the second embodiment has a heating plate 53 that contacts the lower surface 2 b of the substrate 2 . The heating plate 53 has a plurality of heating elements 54 that convert electricity into heat. The plurality of heating elements 54 are formed concentrically and are arranged in the direction of discharging the drying liquid L3 (the direction indicated by the arrow in FIG. 9A). The direction in which the drying liquid L3 is discharged is the direction from the central portion of the substrate 2 to the outer peripheral portion of the substrate 2 . The temperature of the heating plate 53 is set lower toward the direction of discharging the drying liquid L3.

先ず、時刻ｔ０では、中心から１番目の発熱体５４の直上の領域は、中心から２番目の発熱体５４の直上の領域に比べて、液膜ＬＦ３の温度が高く、液膜ＬＦ３の表面張力が小さい。中心から１番目の発熱体５４の直上の領域が図７に示す第１領域Ａ１であり、中心から２番目の発熱体５４の直上の領域が図７に示す第２領域Ａ２である。第１領域Ａ１から第２領域Ａ２に乾燥液Ｌ３が排出される。その結果、基板２の中心部が液膜ＬＦ３から露出する。 First, at time t0, the temperature of the liquid film LF3 is higher in the area immediately above the first heating element 54 from the center than in the area immediately above the second heating element 54 from the center, and the surface tension of the liquid film LF3 is is small. The area directly above the first heating element 54 from the center is the first area A1 shown in FIG. 7, and the area immediately above the second heating element 54 from the center is the second area A2 shown in FIG. The dry liquid L3 is discharged from the first area A1 to the second area A2. As a result, the central portion of the substrate 2 is exposed from the liquid film LF3.

次に、時刻ｔ１では、中心から２番目の発熱体５４の直上の領域は、中心から３番目の発熱体５４の直上の領域に比べて、液膜ＬＦ３の温度が高く、液膜ＬＦ３の表面張力が小さい。中心から２番目の発熱体５４の直上の領域が図７に示す第１領域Ａ１であり、中心から３番目の発熱体５４の直上の領域が図７に示す第２領域Ａ２である。第１領域Ａ１から第２領域Ａ２に乾燥液Ｌ３が排出される。 Next, at time t1, the temperature of the liquid film LF3 is higher in the area immediately above the second heating element 54 from the center than in the area immediately above the third heating element 54 from the center, and the surface of the liquid film LF3 Low tension. The area directly above the second heating element 54 from the center is the first area A1 shown in FIG. 7, and the area immediately above the third heating element 54 from the center is the second area A2 shown in FIG. The dry liquid L3 is discharged from the first area A1 to the second area A2.

制御部４０は、排出する工程Ｓ１１２を、第１領域Ａ１および第２領域Ａ２の位置を乾燥液Ｌ３の排出方向に変位しながら、繰り返し行う。乾燥液Ｌ３の排出方向は、基板２の中心部から、基板２の外周部に至る方向である。その結果、基板２の上面２ａの全体が液膜ＬＦ３から露出する。 The controller 40 repeats the discharging step S112 while displacing the positions of the first area A1 and the second area A2 in the discharging direction of the drying liquid L3. The discharge direction of the dry liquid L3 is the direction from the center of the substrate 2 to the outer peripheral portion of the substrate 2 . As a result, the entire upper surface 2a of the substrate 2 is exposed from the liquid film LF3.

制御部４０は、露出する工程Ｓ１０５において、基板２を停止する。つまり、制御部４０は、露出する工程Ｓ１０５において、基板２を回転しない。但し、制御部４０は、薄膜ＬＦ４の発生を制限できる回転数で、基板２を回転してもよい。 The controller 40 stops the substrate 2 in the exposing step S105. That is, the controller 40 does not rotate the substrate 2 in the exposing step S105. However, the controller 40 may rotate the substrate 2 at a rotation speed that can limit the generation of the thin film LF4.

なお、加熱板５３の温度勾配は、図９の温度勾配とは逆でもよい。この場合、乾燥液Ｌ３を排出する方向は、基板２の外周部から基板２の中心部に至る方向である。この場合、基板２の中心部の真上に、図１３に示す吸引ノズル６０が配置される。吸引ノズル６０は、基板２の中心部に集まる乾燥液Ｌ３を吸引する。吸引ノズル６０を配置することによって、基板２の中心部とその周辺部とで、液面の高低差の発生を抑制できる。従って、液面の高低差による逆流を防止できる。基板２の中心部において、乾燥液Ｌ３の流入速度が乾燥液Ｌ３の蒸発速度よりも速い場合に有効である。 Note that the temperature gradient of the heating plate 53 may be opposite to the temperature gradient in FIG. In this case, the direction in which the drying liquid L3 is discharged is the direction from the outer peripheral portion of the substrate 2 to the central portion of the substrate 2 . In this case, the suction nozzle 60 shown in FIG. 13 is arranged right above the central portion of the substrate 2 . The suction nozzle 60 sucks the dry liquid L3 collected at the center of the substrate 2 . By arranging the suction nozzle 60, it is possible to suppress the occurrence of a height difference in the liquid surface between the central portion of the substrate 2 and its peripheral portion. Therefore, it is possible to prevent backflow due to the height difference of the liquid surface. This is effective when the inflow speed of the drying liquid L3 is higher than the evaporation speed of the drying liquid L3 at the central portion of the substrate 2 .

図１０は、露出する工程の第３実施例を示す図である。図１０において、実線は露出する工程Ｓ１０５の開始時の時刻ｔ０の液膜ＬＦ３の状態を示し、二点鎖線は時刻ｔ０よりも遅い時刻ｔ１の液膜ＬＦ３の状態を示す。図１０（ａ）は、第３実施例の乾燥部を示す側面断面図である。図１０（ｂ）は、第３実施例の乾燥部を示す斜視図である。図１０（ｃ）は、第３実施例の液膜における温度分布と表面張力分布とを示すグラフである。 FIG. 10 shows a third embodiment of the exposing process. In FIG. 10, the solid line indicates the state of the liquid film LF3 at time t0 at the start of the exposure step S105, and the two-dot chain line indicates the state of the liquid film LF3 at time t1 later than time t0. FIG. 10(a) is a side sectional view showing the drying section of the third embodiment. FIG. 10(b) is a perspective view showing the drying section of the third embodiment. FIG. 10(c) is a graph showing temperature distribution and surface tension distribution in the liquid film of the third embodiment.

第３実施例の温度差発生部５２は、液膜ＬＦ３を上方から加熱する加熱器５５を有する。加熱器５５は、電気を熱に変換する発熱体を有する。加熱器５５はレーザー発振器を有してもよく、その加熱方式は特に限定されない。 The temperature difference generator 52 of the third embodiment has a heater 55 that heats the liquid film LF3 from above. The heater 55 has a heating element that converts electricity into heat. The heater 55 may have a laser oscillator, and its heating method is not particularly limited.

加熱器５５は、液膜ＬＦ３の上方において、液膜ＬＦ３に対し平行に移動する。加熱器５５の移動方向は、乾燥液Ｌ３を排出する方向（図１０（ａ）に矢印で示す方向）である。乾燥液Ｌ３を排出する方向は、基板２の外周部の一端から、基板２の中心部を通り、基板２の外周部の他端に至る方向である。 The heater 55 moves parallel to the liquid film LF3 above the liquid film LF3. The moving direction of the heater 55 is the direction in which the drying liquid L3 is discharged (the direction indicated by the arrow in FIG. 10(a)). The direction in which the drying liquid L3 is discharged is the direction from one end of the outer peripheral portion of the substrate 2 to the other end of the outer peripheral portion of the substrate 2 through the center portion of the substrate 2 .

加熱器５５は、棒状に形成され、上方視で液膜ＬＦ３を横切るように、液膜ＬＦ３に対し平行に配置される。加熱器５５の長手方向は、乾燥液Ｌ３を排出する方向と直交する方向である。加熱器５５の長さは、基板２の直径よりも大きい。 The heater 55 is rod-shaped and arranged parallel to the liquid film LF3 so as to cross the liquid film LF3 when viewed from above. The longitudinal direction of the heater 55 is perpendicular to the direction in which the dry liquid L3 is discharged. The length of heater 55 is greater than the diameter of substrate 2 .

ところで、上方視で、基板２は円形状であるのに対し、加熱器５５は棒状である。それゆえ、加熱器５５が水平方向に移動するにつれ、上方視で基板２の加熱器５５と重なる部分の長さが変化する。 By the way, when viewed from above, the substrate 2 has a circular shape, whereas the heater 55 has a bar shape. Therefore, as the heater 55 moves horizontally, the length of the portion of the substrate 2 overlapping the heater 55 changes when viewed from above.

そこで、制御部４０は、加熱器５５の位置に応じて、加熱器５５のエネルギーを放出する範囲の長さを変更してもよい。例えば、制御部４０は、加熱器５５のエネルギーを放出する範囲の長さを、上方視で基板２の加熱器５５と重なる部分の長さと一致させる。 Therefore, the control unit 40 may change the length of the range in which the energy of the heater 55 is emitted according to the position of the heater 55 . For example, the control unit 40 matches the length of the energy emitting range of the heater 55 with the length of the portion of the substrate 2 overlapping the heater 55 when viewed from above.

加熱器５５は、例えば、加熱器５５の長手方向に間隔をおいて並ぶ複数の発熱体を有する。温度差発生部５２は、加熱器５５の複数の発熱体に対し、独立に電力を供給する電力供給部を有する。制御部４０は、電力供給部によって電力を供給する発熱体を変更することにより、加熱器５５のエネルギーを放出する範囲の長さを変更する。 The heater 55 has, for example, a plurality of heating elements arranged at intervals in the longitudinal direction of the heater 55 . The temperature difference generator 52 has a power supply unit that independently supplies power to the plurality of heat generating elements of the heater 55 . The control unit 40 changes the length of the energy emitting range of the heater 55 by changing the heating element to which power is supplied by the power supply unit.

なお、加熱器５５は、加熱器５５の長手方向に平行なラインレーザーを下方に照射する光学系と、ラインレーザーの一部を遮るビームシャッターと、ビームシャッターを移動させる移動機構とを有してもよい。制御部４０は、ビームシャッターを移動させることにより、加熱器５５のエネルギーを放出する範囲の長さを変更する。 The heater 55 has an optical system that downwardly irradiates a line laser parallel to the longitudinal direction of the heater 55, a beam shutter that blocks part of the line laser, and a moving mechanism that moves the beam shutter. good too. The control unit 40 changes the length of the energy emitting range of the heater 55 by moving the beam shutter.

制御部４０は、上述の如く、加熱器５５の位置に応じて、加熱器５５のエネルギーを放出する範囲の長さを変更する。よって、基板２の周辺部材が加熱されるのを防止でき、周辺部材を介して液膜ＬＦ３が加熱されるのを抑制できる。従って、液膜ＬＦ３の温度制御の精度を向上できる。 The control unit 40 changes the length of the energy emitting range of the heater 55 according to the position of the heater 55 as described above. Therefore, it is possible to prevent the peripheral member of the substrate 2 from being heated, and to suppress the liquid film LF3 from being heated through the peripheral member. Therefore, the accuracy of temperature control of the liquid film LF3 can be improved.

第３実施例の温度差発生部５２は、基板２の下面２ｂに接触する冷却板５６をさらに有する。冷却板５６は、例えば、水などの冷媒が通る流路５７を、内部に有する。冷却板５６は、加熱器５５から液膜ＬＦ３を介して基板２に与えられる熱を吸収し、基板２の温度上昇を抑制する。 The temperature difference generator 52 of the third embodiment further has a cooling plate 56 that contacts the lower surface 2 b of the substrate 2 . The cooling plate 56 has therein a channel 57 through which a coolant such as water, for example, passes. The cooling plate 56 absorbs the heat given to the substrate 2 from the heater 55 via the liquid film LF3 and suppresses the temperature rise of the substrate 2 .

先ず、時刻ｔ０では、加熱器５５は、基板２の外周部の一端の真上に配置される。加熱器５５の直下の領域は、その前方の隣接する領域に比べて、液膜ＬＦ３の温度が高く、液膜ＬＦ３の表面張力が小さい。加熱器５５の直下の領域が図７に示す第１領域Ａ１であり、その前方の隣接する領域が図７に示す第２領域Ａ２である。第１領域Ａ１から第２領域Ａ２に乾燥液Ｌ３が排出される。その結果、基板２の外周部の一端が液膜ＬＦ３から露出する。 First, at time t0, the heater 55 is placed directly above one end of the outer peripheral portion of the substrate 2 . The area immediately below the heater 55 has a higher temperature of the liquid film LF3 and a smaller surface tension of the liquid film LF3 than the adjacent area in front thereof. The area immediately below the heater 55 is the first area A1 shown in FIG. 7, and the adjacent area in front thereof is the second area A2 shown in FIG. The dry liquid L3 is discharged from the first area A1 to the second area A2. As a result, one end of the outer peripheral portion of the substrate 2 is exposed from the liquid film LF3.

次に、時刻ｔ１では、加熱器５５は、時刻ｔ０の位置から、乾燥液Ｌ３を排出する方向に変位した位置に配置される。加熱器５５の直下の領域は、その前方の隣接する領域に比べて、液膜ＬＦ３の温度が高く、液膜ＬＦ３の表面張力が小さい。加熱器５５の直下の領域が図７に示す第１領域Ａ１であり、その前方の隣接する領域が図７に示す第２領域Ａ２である。第１領域Ａ１から第２領域Ａ２に乾燥液Ｌ３が排出される。 Next, at time t1, the heater 55 is arranged at a position displaced from the position at time t0 in the direction of discharging the drying liquid L3. The area immediately below the heater 55 has a higher temperature of the liquid film LF3 and a smaller surface tension of the liquid film LF3 than the adjacent area in front thereof. The area immediately below the heater 55 is the first area A1 shown in FIG. 7, and the adjacent area in front thereof is the second area A2 shown in FIG. The dry liquid L3 is discharged from the first area A1 to the second area A2.

制御部４０は、排出する工程Ｓ１１２を、第１領域Ａ１および第２領域Ａ２の位置を乾燥液Ｌ３の排出方向に変位しながら、繰り返し行う。乾燥液Ｌ３の排出方向は、基板２の外周部の一端から、基板２の中心部を通り、基板２の外周部の他端に至る方向である。その結果、基板２の上面２ａの全体が液膜ＬＦ３から露出する。この間、制御部４０は、加熱器５５を、乾燥液Ｌ３の排出方向に移動する。 The controller 40 repeats the discharging step S112 while displacing the positions of the first area A1 and the second area A2 in the discharging direction of the drying liquid L3. The discharge direction of the drying liquid L3 is a direction from one end of the outer peripheral portion of the substrate 2 to the other end of the outer peripheral portion of the substrate 2 through the center portion of the substrate 2 . As a result, the entire upper surface 2a of the substrate 2 is exposed from the liquid film LF3. During this time, the controller 40 moves the heater 55 in the discharge direction of the drying liquid L3.

制御部４０は、露出する工程Ｓ１０５において、基板２を停止する。つまり、制御部４０は、露出する工程Ｓ１０５において、基板２を回転しない。基板２が回転すると、基板２と共に液膜ＬＦ３が回転してしまうので、上方視で液膜ＬＦ３が棒状の加熱器５５の移動方向後方に回り込んでしまうからである。 The controller 40 stops the substrate 2 in the exposing step S105. That is, the controller 40 does not rotate the substrate 2 in the exposing step S105. This is because when the substrate 2 rotates, the liquid film LF3 rotates together with the substrate 2, so that the liquid film LF3 wraps around the bar-like heater 55 rearward in the moving direction when viewed from above.

図１１は、露出する工程の第４実施例を示す図である。図１１において、実線は露出する工程Ｓ１０５の開始時の時刻ｔ０の液膜ＬＦ３の状態を示し、二点鎖線は時刻ｔ０よりも遅い時刻ｔ１の液膜ＬＦ３の状態を示す。図１１（ａ）は、第４実施例の乾燥部を示す側面断面図である。図１１（ｂ）は、第４実施例の乾燥部を示す斜視図である。図１１（ｃ）は、第４実施例の液膜における温度分布と表面張力分布とを示すグラフである。 FIG. 11 shows a fourth embodiment of the exposing process. In FIG. 11, the solid line indicates the state of the liquid film LF3 at time t0 at the start of the exposure step S105, and the two-dot chain line indicates the state of the liquid film LF3 at time t1 later than time t0. FIG. 11(a) is a side sectional view showing the drying section of the fourth embodiment. FIG. 11(b) is a perspective view showing the drying section of the fourth embodiment. FIG. 11(c) is a graph showing temperature distribution and surface tension distribution in the liquid film of the fourth example.

第４実施例の温度差発生部５２は、液膜ＬＦ３を上方から加熱する加熱器５５の他に、液膜ＬＦ３を上方から冷却する冷却器５８を有する。冷却器５８は、例えば、水などの冷媒が通る流路を、内部に有する。 The temperature difference generator 52 of the fourth embodiment has a heater 55 for heating the liquid film LF3 from above and a cooler 58 for cooling the liquid film LF3 from above. The cooler 58 has therein a channel through which a coolant such as water, for example, passes.

冷却器５８は、加熱器５５の移動方向前方に配置され、加熱器５５と同じ速さで、加熱器５５と同じ方向に移動する。液膜ＬＦ３のうち、加熱器５５の移動方向前方の部分の温度上昇を抑制できる。 The cooler 58 is placed in front of the heater 55 in the direction of movement and moves at the same speed as the heater 55 and in the same direction as the heater 55 . A temperature rise in the portion of the liquid film LF3 in front of the heater 55 in the movement direction can be suppressed.

なお、冷却器５８は、加熱器５５の移動方向前方と、加熱器５５の移動方向後方との両方に配置されてもよい。後方の冷却器５８も、前方の冷却器５８と同様に、加熱器５５と同じ速さで、加熱器５５と同じ方向に移動する。加熱器５５の移動方向後方に広がる、基板２の露出部の温度上昇を抑制できる。 Note that the cooler 58 may be arranged both forward in the moving direction of the heater 55 and backward in the moving direction of the heater 55 . Like the front cooler 58 , the rear cooler 58 also moves at the same speed as the heater 55 and in the same direction as the heater 55 . It is possible to suppress the temperature rise of the exposed portion of the substrate 2 that spreads rearward in the moving direction of the heater 55 .

冷却器５８は、加熱器５５と同様に、棒状に形成され、上方視で液膜ＬＦ３を横切るように、液膜ＬＦ３に対し平行に配置される。冷却器５８の長手方向は、加熱器５５の長手方向に対し平行である。加熱器５５の長さは、基板２の直径よりも大きい。 Similar to the heater 55, the cooler 58 is formed in a bar shape and arranged parallel to the liquid film LF3 so as to cross the liquid film LF3 when viewed from above. The longitudinal direction of the cooler 58 is parallel to the longitudinal direction of the heater 55 . The length of heater 55 is greater than the diameter of substrate 2 .

ところで、上方視で、基板２は円形状であるのに対し、冷却器５８は棒状である。それゆえ、冷却器５８が水平方向に移動するにつれ、上方視で基板２の冷却器５８と重なる部分の長さが変化する。 By the way, when viewed from above, the substrate 2 has a circular shape, whereas the cooler 58 has a bar shape. Therefore, as the cooler 58 moves horizontally, the length of the portion of the substrate 2 overlapping the cooler 58 changes when viewed from above.

そこで、制御部４０は、冷却器５８の位置に応じて、冷却器５８の熱を吸収する範囲の長さを変更してもよい。例えば、制御部４０は、冷却器５８の熱を吸収する範囲の長さを、上方視で基板２の冷却器５８と重なる部分の長さと一致させる。 Therefore, the control unit 40 may change the length of the heat absorption range of the cooler 58 according to the position of the cooler 58 . For example, the control unit 40 matches the length of the heat absorbing range of the cooler 58 with the length of the portion of the substrate 2 overlapping the cooler 58 when viewed from above.

冷却器５８は、例えば、冷却器５８の長手方向に間隔をおいて並ぶ複数の流路を有する。温度差発生部５２は、冷却器５８の複数の流路に対し、独立に冷媒を供給する冷媒供給部を有する。制御部４０は、冷媒供給部によって冷媒を供給する流路を変更することにより、冷却器５８の熱を吸収する範囲の長さを変更する。 The cooler 58 has, for example, a plurality of flow paths that are spaced along the length of the cooler 58 . The temperature difference generating section 52 has a coolant supply section that independently supplies coolant to the plurality of flow paths of the cooler 58 . The control unit 40 changes the length of the heat absorbing range of the cooler 58 by changing the flow path through which the coolant is supplied by the coolant supply unit.

制御部４０は、上述の如く、冷却器５８の位置に応じて、冷却器５８の熱を吸収する範囲の長さを変更する。よって、基板２の周辺部材が冷却されるのを防止でき、周辺部材が液膜ＬＦ３の熱を奪うのを抑制できる。従って、液膜ＬＦ３の温度制御の精度を向上できる。 The control unit 40 changes the length of the heat absorbing range of the cooler 58 according to the position of the cooler 58 as described above. Therefore, it is possible to prevent the peripheral members of the substrate 2 from being cooled, and it is possible to suppress the peripheral members from taking heat from the liquid film LF3. Therefore, the accuracy of temperature control of the liquid film LF3 can be improved.

次に、温度差発生部５２の具体的な動作について説明する。先ず、時刻ｔ０では、加熱器５５は、基板２の外周部の一端の真上に配置される。一方、冷却器５８は、加熱器５５の移動方向前方に配置される。加熱器５５の直下の領域は、冷却器５８の直下の領域に比べて、液膜ＬＦ３の温度が高く、液膜ＬＦ３の表面張力が小さい。加熱器５５の直下の領域が図７に示す第１領域Ａ１であり、冷却器５８の直下の領域が図７に示す第２領域Ａ２である。第１領域Ａ１から第２領域Ａ２に乾燥液Ｌ３が排出される。その結果、基板２の外周部の一端が液膜ＬＦ３から露出する。 Next, a specific operation of the temperature difference generator 52 will be described. First, at time t0, the heater 55 is placed directly above one end of the outer peripheral portion of the substrate 2 . On the other hand, the cooler 58 is arranged in front of the heater 55 in the movement direction. In the region directly below the heater 55, the temperature of the liquid film LF3 is higher than the region directly below the cooler 58, and the surface tension of the liquid film LF3 is small. The area immediately below the heater 55 is the first area A1 shown in FIG. 7, and the area immediately below the cooler 58 is the second area A2 shown in FIG. The dry liquid L3 is discharged from the first area A1 to the second area A2. As a result, one end of the outer peripheral portion of the substrate 2 is exposed from the liquid film LF3.

次に、時刻ｔ１では、加熱器５５および冷却器５８は、時刻ｔ０の位置から、乾燥液Ｌ３を排出する方向に変位した位置に配置される。冷却器５８は、加熱器５５の移動方向前方に配置される。加熱器５５の直下の領域は、冷却器５８の直下の領域に比べて、液膜ＬＦ３の温度が高く、液膜ＬＦ３の表面張力が小さい。加熱器５５の直下の領域が図７に示す第１領域Ａ１であり、冷却器５８の直下の領域が図７に示す第２領域Ａ２である。第１領域Ａ１から第２領域Ａ２に乾燥液Ｌ３が排出される。 Next, at time t1, the heater 55 and the cooler 58 are arranged at positions displaced from the positions at time t0 in the direction of discharging the drying liquid L3. The cooler 58 is arranged in front of the heater 55 in the movement direction. In the region directly below the heater 55, the temperature of the liquid film LF3 is higher than the region directly below the cooler 58, and the surface tension of the liquid film LF3 is small. The area directly below the heater 55 is the first area A1 shown in FIG. 7, and the area directly below the cooler 58 is the second area A2 shown in FIG. The dry liquid L3 is discharged from the first area A1 to the second area A2.

制御部４０は、排出する工程Ｓ１１２を、第１領域Ａ１および第２領域Ａ２の位置を乾燥液Ｌ３の排出方向に変位しながら、繰り返し行う。乾燥液Ｌ３の排出方向は、基板２の外周部の一端から、基板２の中心部を通り、基板２の外周部の他端に至る方向である。その結果、基板２の上面２ａの全体が液膜ＬＦ３から露出する。この間、制御部４０は、加熱器５５および冷却器５８を、乾燥液Ｌ３の排出方向に移動する。 The controller 40 repeats the discharging step S112 while displacing the positions of the first area A1 and the second area A2 in the discharging direction of the drying liquid L3. The discharge direction of the drying liquid L3 is a direction from one end of the outer peripheral portion of the substrate 2 to the other end of the outer peripheral portion of the substrate 2 through the center portion of the substrate 2 . As a result, the entire upper surface 2a of the substrate 2 is exposed from the liquid film LF3. During this time, the controller 40 moves the heater 55 and the cooler 58 in the discharge direction of the dry liquid L3.

制御部４０は、露出する工程Ｓ１０５において、基板２を停止する。つまり、制御部４０は、露出する工程Ｓ１０５において、基板２を回転しない。基板２が回転すると、基板２と共に液膜ＬＦ３が回転してしまうので、上方視で液膜ＬＦ３が棒状の加熱器５５の移動方向後方に回り込んでしまうからである。 The controller 40 stops the substrate 2 in the exposing step S105. That is, the controller 40 does not rotate the substrate 2 in the exposing step S105. This is because when the substrate 2 rotates, the liquid film LF3 rotates together with the substrate 2, so that the liquid film LF3 wraps around the bar-like heater 55 rearward in the moving direction when viewed from above.

図１２は、露出する工程の第５実施例を示す図である。図１２において、実線は露出する工程Ｓ１０５の開始時の時刻ｔ０の液膜ＬＦ３の状態を示し、二点鎖線は時刻ｔ０よりも遅い時刻ｔ１の液膜ＬＦ３の状態を示す。図１２（ａ）は、第５実施例の乾燥部を示す側面断面図である。図１２（ｂ）は、第５実施例の乾燥部を示す斜視図である。図１２（ｃ）は、第５実施例の液膜における温度分布と表面張力分布とを示すグラフである。 FIG. 12 shows a fifth embodiment of the exposing process. In FIG. 12, the solid line indicates the state of the liquid film LF3 at time t0 at the start of the exposure step S105, and the two-dot chain line indicates the state of the liquid film LF3 at time t1 later than time t0. FIG. 12(a) is a side sectional view showing the drying section of the fifth embodiment. FIG. 12(b) is a perspective view showing the drying section of the fifth embodiment. FIG. 12(c) is a graph showing temperature distribution and surface tension distribution in the liquid film of the fifth embodiment.

第５実施例の温度差発生部５２は、液膜ＬＦ３を上方から加熱する加熱器５５を有する。加熱器５５は、電気を熱に変換する発熱体を有する。加熱器５５はレーザー発振器を有してもよく、その加熱方式は特に限定されない。加熱器５５は、液膜ＬＦ３の上方において、液膜ＬＦ３に対し平行に移動しない。加熱器５５は、点状に形成され、基板２の中心部の真上に配置される。 The temperature difference generator 52 of the fifth embodiment has a heater 55 that heats the liquid film LF3 from above. The heater 55 has a heating element that converts electricity into heat. The heater 55 may have a laser oscillator, and its heating method is not particularly limited. The heater 55 does not move parallel to the liquid film LF3 above the liquid film LF3. The heater 55 is formed like a dot and is arranged right above the central portion of the substrate 2 .

先ず、時刻ｔ０では、加熱器５５の直下の領域は、その周辺のリング状の領域に比べて、液膜ＬＦ３の温度が高く、液膜ＬＦ３の表面張力が小さい。加熱器５５の直下の領域が図７に示す第１領域Ａ１であり、その周辺のリング状の隣接する領域が図７に示す第２領域Ａ２である。第１領域Ａ１から第２領域Ａ２に乾燥液Ｌ３が排出される。その結果、基板２の中心部が液膜ＬＦ３から露出する。液膜ＬＦ３の形状は、円盤状からドーナツ状に変化する。 First, at time t0, the temperature of the liquid film LF3 is higher and the surface tension of the liquid film LF3 is lower in the area immediately below the heater 55 than in the surrounding ring-shaped area. The area immediately below the heater 55 is the first area A1 shown in FIG. 7, and the adjacent ring-shaped area therearound is the second area A2 shown in FIG. The dry liquid L3 is discharged from the first area A1 to the second area A2. As a result, the central portion of the substrate 2 is exposed from the liquid film LF3. The shape of the liquid film LF3 changes from a disk shape to a donut shape.

次に、時刻ｔ１では、加熱器５５は、基板２の中心部の真上に止まり続け、基板２の中心部を局所的に加熱し続ける。加熱器５５の熱は、基板２の中心部から基板２の外周部に向けて移動する途中で、液膜ＬＦ３の内周部に吸収される。液膜ＬＦ３の内周部は、その外側の周辺部に比べて、液膜ＬＦ３の温度が高く、液膜ＬＦ３の表面張力が小さい。液膜ＬＦ３の内周部が図７に示す第１領域Ａ１であり、その外側の周辺部が図７に示す第２領域Ａ２である。第１領域Ａ１から第２領域Ａ２に乾燥液Ｌ３が排出される。 Next, at time t1, the heater 55 continues to stop right above the central portion of the substrate 2 and continues to heat the central portion of the substrate 2 locally. The heat of the heater 55 is absorbed by the inner peripheral portion of the liquid film LF3 while moving from the central portion of the substrate 2 toward the outer peripheral portion of the substrate 2 . At the inner peripheral portion of the liquid film LF3, the temperature of the liquid film LF3 is higher and the surface tension of the liquid film LF3 is smaller than that at the outer peripheral portion. The inner peripheral portion of the liquid film LF3 is the first area A1 shown in FIG. 7, and the outer peripheral portion thereof is the second area A2 shown in FIG. The dry liquid L3 is discharged from the first area A1 to the second area A2.

制御部４０は、排出する工程Ｓ１１２を、第１領域Ａ１および第２領域Ａ２の位置を乾燥液Ｌ３の排出方向に変位しながら、繰り返し行う。乾燥液Ｌ３の排出方向は、基板２の中心部から基板２の外周部に至る方向である。その結果、基板２の上面２ａの全体が液膜ＬＦ３から露出する。この間、加熱器５５は、基板２の中心部の真上に止まり、乾燥液Ｌ３の排出方向に移動しない。 The controller 40 repeats the discharging step S112 while displacing the positions of the first area A1 and the second area A2 in the discharging direction of the drying liquid L3. The discharge direction of the dry liquid L3 is the direction from the central portion of the substrate 2 to the outer peripheral portion of the substrate 2 . As a result, the entire upper surface 2a of the substrate 2 is exposed from the liquid film LF3. During this time, the heater 55 remains just above the central portion of the substrate 2 and does not move in the discharging direction of the drying liquid L3.

制御部４０は、露出する工程Ｓ１０５において、加熱器５５の単位時間当たりの加熱量を制御する。加熱器５５の単位時間当たりの加熱量は、一定に設定されてもよいが、本実施例では時間の経過と共に大きくなるように設定される。時間の経過と共に、液膜ＬＦ３の内周部の全長が長くなり、熱が分散しやすいからである。 The controller 40 controls the heating amount per unit time of the heater 55 in the exposing step S105. The heating amount per unit time of the heater 55 may be set constant, but in this embodiment, it is set so as to increase with the lapse of time. This is because the total length of the inner peripheral portion of the liquid film LF3 increases with the lapse of time, and heat is easily dispersed.

制御部４０は、露出する工程Ｓ１０５において、基板２を停止するが、薄膜ＬＦ４の発生を抑制できる回転数で、基板２を回転してもよい。また、制御部４０は、基板２を回転すると共に、基板２の径方向外方に加熱器５５を移動してもよい。加熱器５５は、点状に形成され、基板２の中心部の上方から、基板２の外周部の上方まで移動する。加熱器５５の直下の領域が、図７に示す第１領域Ａ１である。加熱器５５から液膜ＬＦ３の内周部までの熱の移動経路を短縮でき、熱の散逸を抑制できる。 Although the control unit 40 stops the substrate 2 in the exposing step S105, the substrate 2 may be rotated at a rotational speed capable of suppressing the generation of the thin film LF4. Further, the controller 40 may rotate the substrate 2 and move the heater 55 radially outward of the substrate 2 . The heater 55 is point-shaped and moves from above the central portion of the substrate 2 to above the outer peripheral portion of the substrate 2 . The area immediately below the heater 55 is the first area A1 shown in FIG. The heat transfer path from the heater 55 to the inner periphery of the liquid film LF3 can be shortened, and heat dissipation can be suppressed.

なお、本実施例の乾燥液Ｌ３の排出方向は、基板２の中心部から基板２の外周部に至る方向であるが、基板２の外周部から基板２の中心部に至る方向であってもよい。後者の場合、制御部４０は、例えば、基板２を回転すると共に、基板２の径方向内方に加熱器５５を移動する。加熱器５５は、点状に形成され、基板２の外周部の上方から、基板２の中心部の上方まで移動する。加熱器５５の直下の領域が図７に示す第１領域Ａ１であり、その内側の隣接する領域が図７に示す第２領域Ａ２である。 Note that the discharge direction of the drying liquid L3 in the present embodiment is the direction from the center of the substrate 2 to the outer periphery of the substrate 2, but the direction from the outer periphery of the substrate 2 to the center of the substrate 2 is also possible. good. In the latter case, for example, the controller 40 rotates the substrate 2 and moves the heater 55 radially inward of the substrate 2 . The heater 55 is point-shaped and moves from above the outer peripheral portion of the substrate 2 to above the central portion of the substrate 2 . The area immediately below the heater 55 is the first area A1 shown in FIG. 7, and the adjacent area inside thereof is the second area A2 shown in FIG.

なお、温度差発生部５２は、点状の加熱器５５に加えて、点状の冷却器を有してもよい。冷却器は、加熱器５５の移動方向前方（基板２の径方向外方または基板２の径方向内方）に配置され、加熱器５５と同じ速さで、加熱器５５と同じ方向に移動する。液膜ＬＦ３のうち、加熱器５５の移動方向前方の部分の温度上昇を抑制できる。 Note that the temperature difference generating section 52 may have a point-like cooler in addition to the point-like heater 55 . The cooler is arranged in front of the heater 55 in the direction of movement (outside the substrate 2 or inward in the radial direction of the substrate 2 ), and moves at the same speed as the heater 55 and in the same direction as the heater 55 . . A temperature rise in the portion of the liquid film LF3 in front of the heater 55 in the movement direction can be suppressed.

図１３は、露出する工程の第６実施例を示す図である。図１３において、実線は露出する工程Ｓ１０５の開始時の時刻ｔ０の液膜ＬＦ３の状態を示し、二点鎖線は時刻ｔ０よりも遅い時刻ｔ１の液膜ＬＦ３の状態を示す。図１３（ａ）は、第６実施例の乾燥部を示す側面断面図である。図１３（ｂ）は、第６実施例の乾燥部を示す斜視図である。図１３（ｃ）は、第６実施例の液膜における温度分布と表面張力分布とを示すグラフである。 FIG. 13 shows a sixth embodiment of the exposing process. In FIG. 13, the solid line indicates the state of the liquid film LF3 at time t0 at the start of the exposure step S105, and the two-dot chain line indicates the state of the liquid film LF3 at time t1 later than time t0. FIG. 13(a) is a side sectional view showing the drying section of the sixth embodiment. FIG. 13(b) is a perspective view showing the drying section of the sixth embodiment. FIG. 13(c) is a graph showing temperature distribution and surface tension distribution in the liquid film of the sixth embodiment.

第６実施例の温度差発生部５２は、基板２の下面２ｂに接触する加熱板５３を有する。加熱板５３は、電気を熱に変換する発熱体５４を有する。加熱板５３は、基板２の下面２ｂを全体的に均一に加熱する。 The temperature difference generator 52 of the sixth embodiment has a heating plate 53 that contacts the bottom surface 2 b of the substrate 2 . The heating plate 53 has a heating element 54 that converts electricity into heat. The heating plate 53 uniformly heats the lower surface 2b of the substrate 2 as a whole.

先ず、時刻ｔ０では、液膜ＬＦ３の外周部は、その内側のリング状の隣接部に比べ、液膜ＬＦ３の厚さが薄いので、単位体積当たりの熱量が大きい。従って、液膜ＬＦ３の外周部は、その内側のリング状の隣接部に比べ、液膜ＬＦ３の温度が高く、液膜ＬＦ３の表面張力が小さい。液膜ＬＦ３の外周部が図７に示す第１領域Ａ１であり、その内側のリング状の隣接部が図７に示す第２領域Ａ２である。第１領域Ａ１から第２領域Ａ２に乾燥液Ｌ３が排出される。その結果、基板２の外周部が周方向全体に亘って液膜ＬＦ３から露出する。液膜ＬＦ３は、同心円状に小さくなる。 First, at time t0, the outer peripheral portion of the liquid film LF3 has a smaller thickness than the inner ring-shaped adjacent portion, so the amount of heat per unit volume is large. Therefore, the temperature of the liquid film LF3 is higher and the surface tension of the liquid film LF3 is smaller in the outer peripheral portion of the liquid film LF3 than in the inner ring-shaped adjacent portion. The outer peripheral portion of the liquid film LF3 is the first region A1 shown in FIG. 7, and the inner ring-shaped adjacent portion thereof is the second region A2 shown in FIG. The dry liquid L3 is discharged from the first area A1 to the second area A2. As a result, the outer peripheral portion of the substrate 2 is exposed from the liquid film LF3 over the entire circumferential direction. The liquid film LF3 becomes smaller concentrically.

次に、時刻ｔ１では、時刻ｔ０と同様に、液膜ＬＦ３の外周部は、その内側のリング状の隣接部に比べ、液膜ＬＦ３の厚さが薄いので、単位体積当たりの熱量が大きい。従って、液膜ＬＦ３の外周部は、その内側のリング状の隣接部に比べ、液膜ＬＦ３の温度が高く、液膜ＬＦ３の表面張力が小さい。液膜ＬＦ３の外周部が図７に示す第１領域Ａ１であり、その内側のリング状の隣接部が図７に示す第２領域Ａ２である。第１領域Ａ１から第２領域Ａ２に乾燥液Ｌ３が排出される。 Next, at time t1, similarly to time t0, the outer peripheral portion of the liquid film LF3 has a smaller thickness than the inner ring-shaped adjacent portion, so the amount of heat per unit volume is large. Therefore, the temperature of the liquid film LF3 is higher and the surface tension of the liquid film LF3 is smaller in the outer peripheral portion of the liquid film LF3 than in the inner ring-shaped adjacent portion. The outer peripheral portion of the liquid film LF3 is the first region A1 shown in FIG. 7, and the inner ring-shaped adjacent portion thereof is the second region A2 shown in FIG. The dry liquid L3 is discharged from the first area A1 to the second area A2.

制御部４０は、排出する工程Ｓ１１２を、第１領域Ａ１および第２領域Ａ２の位置を乾燥液Ｌ３の排出方向に変位しながら、繰り返し行う。乾燥液Ｌ３の排出方向は、基板２の外周部から基板２の中心部に至る方向である。その結果、基板２の上面２ａの全体が液膜ＬＦ３から露出する。 The controller 40 repeats the discharging step S112 while displacing the positions of the first area A1 and the second area A2 in the discharging direction of the drying liquid L3. The discharge direction of the dry liquid L3 is the direction from the outer peripheral portion of the substrate 2 to the central portion of the substrate 2 . As a result, the entire upper surface 2a of the substrate 2 is exposed from the liquid film LF3.

制御部４０は、露出する工程Ｓ１０５において、基板２を停止するが、薄膜ＬＦ４の発生を抑制できる回転数で、基板２を回転してもよい。 Although the control unit 40 stops the substrate 2 in the exposing step S105, the substrate 2 may be rotated at a rotational speed capable of suppressing the generation of the thin film LF4.

制御部４０は、露出する工程Ｓ１０５において、加熱器５５の単位時間当たりの加熱量を制御する。加熱器５５の単位時間当たりの加熱量は、例えば一定に設定される。 The controller 40 controls the heating amount per unit time of the heater 55 in the exposing step S105. The heating amount per unit time of the heater 55 is set constant, for example.

乾燥部５０は、乾燥液Ｌ３の液膜ＬＦ３から乾燥液Ｌ３を吸引する吸引ノズル６０を有する。吸引ノズル６０は、例えば、基板２の中心部の真上に配置され、基板２の中心部に集まる乾燥液Ｌ３を吸引する。吸引ノズル６０を配置することによって、基板２の中心部とその周辺部とで、液面の高低差の発生を抑制できる。従って、液面の高低差による逆流を防止できる。基板２の中心部において、乾燥液Ｌ３の流入速度が乾燥液Ｌ３の蒸発速度よりも速い場合に有効である。 The drying section 50 has a suction nozzle 60 for sucking the dry liquid L3 from the liquid film LF3 of the dry liquid L3. The suction nozzle 60 is arranged, for example, right above the central portion of the substrate 2 and sucks the dry liquid L3 that collects in the central portion of the substrate 2 . By arranging the suction nozzle 60, it is possible to suppress the occurrence of a height difference in the liquid surface between the central portion of the substrate 2 and its peripheral portion. Therefore, it is possible to prevent backflow due to the height difference of the liquid surface. This is effective when the inflow speed of the drying liquid L3 is higher than the evaporation speed of the drying liquid L3 at the central portion of the substrate 2 .

制御部４０は、吸引ノズル６０の単位時間当たりの吸引量を制御する。吸引ノズル６０の単位時間当たりの吸引量は、基板２の中心部における乾燥液Ｌ３の流入速度と、基板２の中心部における乾燥液Ｌ３の蒸発速度との差に基づき設定される。例えば、流入速度と蒸発速度との差に一致するように、吸引ノズル６０の単位時間当たりの吸引量が設定される。基板２の中心部における液面の高さを一定に維持できる。 The controller 40 controls the suction amount per unit time of the suction nozzle 60 . The suction amount per unit time of the suction nozzle 60 is set based on the difference between the inflow speed of the dry liquid L3 at the center of the substrate 2 and the evaporation speed of the dry liquid L3 at the center of the substrate 2 . For example, the suction amount per unit time of the suction nozzle 60 is set so as to match the difference between the inflow speed and the evaporation speed. The height of the liquid surface at the center of the substrate 2 can be kept constant.

図１４は、露出する工程の第７実施例を示す図である。図１４において、実線は露出する工程Ｓ１０５の開始時の時刻ｔ０の液膜ＬＦ３の状態を示し、二点鎖線は時刻ｔ０よりも遅い時刻ｔ１の液膜ＬＦ３の状態を示す。図１４（ａ）は、第７実施例の乾燥部を示す側面断面図である。図１４（ｂ）は、第７実施例の乾燥部を示す斜視図である。図１４（ｃ）は、第７実施例の液膜における体積密度分布と表面張力分布とを示すグラフである。 FIG. 14 shows a seventh embodiment of the exposing process. In FIG. 14, the solid line indicates the state of the liquid film LF3 at time t0 at the start of the exposure step S105, and the two-dot chain line indicates the state of the liquid film LF3 at time t1 later than time t0. FIG. 14(a) is a side sectional view showing the drying section of the seventh embodiment. FIG. 14(b) is a perspective view showing the drying section of the seventh embodiment. FIG. 14(c) is a graph showing volume density distribution and surface tension distribution in the liquid film of the seventh embodiment.

第７実施例の表面張力差発生部５１は、第１領域Ａ１と第２領域Ａ２との間で体積密度差を発生する体積密度差発生部６１を有する。一般的に、液体の液組成が同じ場合、液体の体積密度が小さいほど、液体の表面張力が小さい。そこで、第１領域Ａ１の液組成と第２領域Ａ２の液組成とが同じ場合、第２領域Ａ２の体積密度に比べて第１領域Ａ１の体積密度が小さくなるように、制御部４０が体積密度差発生部６１を制御する。 The surface tension difference generating portion 51 of the seventh embodiment has a volume density difference generating portion 61 that generates a volume density difference between the first area A1 and the second area A2. Generally, when the liquid composition is the same, the smaller the volume density of the liquid, the smaller the surface tension of the liquid. Therefore, when the liquid composition of the first area A1 and the liquid composition of the second area A2 are the same, the control unit 40 adjusts the volume so that the volume density of the first area A1 is smaller than the volume density of the second area A2. It controls the density difference generator 61 .

体積密度差発生部６１は、基板２の上方に、乾燥液Ｌ３の蒸気を吐出する蒸気吐出ノズル６２を有する。一般的に、蒸気は、液体に比べて、体積密度が小さい。それゆえ、液膜ＬＦ３の蒸気に接触する部分は、液膜ＬＦ３のその他の部分に比べて体積密度が小さくなる。 The volume density difference generator 61 has a vapor discharge nozzle 62 above the substrate 2 for discharging the vapor of the drying liquid L3. In general, vapor has a lower volume density than liquid. Therefore, the portion of the liquid film LF3 that contacts the vapor has a lower volume density than the other portions of the liquid film LF3.

蒸気吐出ノズル６２は、例えばＩＰＡの蒸気を吐出する。液膜ＬＦ３は、ＩＰＡで形成される。液膜ＬＦ３のＩＰＡの蒸気に接触する部分は、液膜ＬＦ３のその他の部分に比べて、体積密度が小さい。蒸気吐出ノズル６２は、ＩＰＡの蒸気と、窒素ガスなどの不活性ガスとを混ぜた混合ガスを吐出してもよい。 The steam ejection nozzle 62 ejects, for example, IPA steam. The liquid film LF3 is made of IPA. The portion of the liquid film LF3 in contact with the IPA vapor has a lower volume density than the other portions of the liquid film LF3. The steam ejection nozzle 62 may eject a mixed gas in which IPA steam and an inert gas such as nitrogen gas are mixed.

蒸気吐出ノズル６２は、液膜ＬＦ３の上方において、液膜ＬＦ３に対し平行に移動する。蒸気吐出ノズル６２の移動方向は、乾燥液Ｌ３を排出する方向（図１４（ａ）に矢印で示す方向）である。乾燥液Ｌ３を排出する方向は、基板２の外周部の一端から、基板２の中心部を通り、基板２の外周部の他端に至る方向である。 The vapor discharge nozzle 62 moves parallel to the liquid film LF3 above the liquid film LF3. The moving direction of the steam discharge nozzle 62 is the direction in which the dry liquid L3 is discharged (the direction indicated by the arrow in FIG. 14(a)). The direction in which the drying liquid L3 is discharged is the direction from one end of the outer peripheral portion of the substrate 2 to the other end of the outer peripheral portion of the substrate 2 through the center portion of the substrate 2 .

蒸気吐出ノズル６２は、棒状に形成され、上方視で液膜ＬＦ３を横切るように、液膜ＬＦ３に対し平行に配置される。蒸気吐出ノズル６２の長手方向は、乾燥液Ｌ３を排出する方向と直交する方向である。蒸気吐出ノズル６２の長さは、基板２の直径よりも大きい。 The steam discharge nozzle 62 is formed in a bar shape and arranged parallel to the liquid film LF3 so as to cross the liquid film LF3 when viewed from above. The longitudinal direction of the steam discharge nozzle 62 is a direction perpendicular to the direction in which the dry liquid L3 is discharged. The length of vapor discharge nozzle 62 is greater than the diameter of substrate 2 .

ところで、上方視で、基板２は円形状であるのに対し、蒸気吐出ノズル６２は棒状である。それゆえ、蒸気吐出ノズル６２が水平方向に移動するにつれ、上方視で基板２の蒸気吐出ノズル６２と重なる部分の長さが変化する。 By the way, when viewed from above, the substrate 2 has a circular shape, whereas the vapor discharge nozzle 62 has a bar shape. Therefore, as the steam ejection nozzle 62 moves horizontally, the length of the portion of the substrate 2 overlapping the steam ejection nozzle 62 changes when viewed from above.

そこで、制御部４０は、蒸気吐出ノズル６２の位置に応じて、蒸気吐出ノズル６２の蒸気を吐出する範囲の長さを変更してもよい。制御部４０は、蒸気吐出ノズル６２の蒸気を吐出する範囲の長さを、上方視で基板２の蒸気吐出ノズル６２と重なる部分の長さと一致させる。 Therefore, the control unit 40 may change the length of the steam ejection range of the steam ejection nozzle 62 according to the position of the steam ejection nozzle 62 . The control unit 40 matches the length of the steam ejection range of the steam ejection nozzle 62 with the length of the portion of the substrate 2 overlapping the steam ejection nozzle 62 when viewed from above.

蒸気吐出ノズル６２は、例えば、蒸気吐出ノズル６２の長手方向に間隔をおいて並ぶ複数の吐出口を有する。体積密度差発生部６１は、蒸気吐出ノズル６２の複数の吐出口に対し、独立に蒸気を供給する蒸気供給部を有する。制御部４０は、蒸気供給部によって蒸気を供給する吐出口を変更することにより、蒸気吐出ノズル６２の蒸気を吐出する範囲の長さを変更する。 The steam discharge nozzle 62 has, for example, a plurality of discharge ports arranged at intervals in the longitudinal direction of the steam discharge nozzle 62 . The volume density difference generating section 61 has a steam supply section that independently supplies steam to the plurality of outlets of the steam ejection nozzle 62 . The control unit 40 changes the length of the steam ejection range of the steam ejection nozzle 62 by changing the ejection port through which steam is supplied by the steam supply unit.

制御部４０は、上述の如く、蒸気吐出ノズル６２の位置に応じて、蒸気吐出ノズル６２の蒸気を吐出する範囲の長さを変更する。よって、基板２の周辺部材が高温の蒸気に曝されるのを防止でき、周辺部材を介して液膜ＬＦ３が加熱されるのを抑制できる。従って、液膜ＬＦ３の温度制御の精度を向上できる。 As described above, the control unit 40 changes the length of the steam ejection range of the steam ejection nozzle 62 according to the position of the steam ejection nozzle 62 . Therefore, it is possible to prevent the peripheral members of the substrate 2 from being exposed to high-temperature steam, and to suppress the liquid film LF3 from being heated through the peripheral members. Therefore, the accuracy of temperature control of the liquid film LF3 can be improved.

次に、体積密度差発生部６１の具体的な動作について説明する。先ず、時刻ｔ０では、蒸気吐出ノズル６２は、基板２の外周部の一端の真上に配置される。蒸気吐出ノズル６２の直下の領域は、その前方の隣接する領域に比べて、液膜ＬＦ３の体積密度が小さく、液膜ＬＦ３の表面張力が小さい。蒸気吐出ノズル６２の直下の領域が図７に示す第１領域Ａ１であり、その前方の隣接する領域が図７に示す第２領域Ａ２である。第１領域Ａ１から第２領域Ａ２に乾燥液Ｌ３が排出される。その結果、基板２の外周部の一端が液膜ＬＦ３から露出する。 Next, a specific operation of the volume density difference generator 61 will be described. First, at time t<b>0 , the steam discharge nozzle 62 is arranged right above one end of the outer peripheral portion of the substrate 2 . The area immediately below the steam discharge nozzle 62 has a smaller volume density of the liquid film LF3 and a smaller surface tension of the liquid film LF3 than the adjacent area in front thereof. The area immediately below the steam discharge nozzle 62 is the first area A1 shown in FIG. 7, and the adjacent area in front thereof is the second area A2 shown in FIG. The dry liquid L3 is discharged from the first area A1 to the second area A2. As a result, one end of the outer peripheral portion of the substrate 2 is exposed from the liquid film LF3.

次に、時刻ｔ１では、蒸気吐出ノズル６２は、時刻ｔ０の位置から、乾燥液Ｌ３を排出する方向に変位した位置に配置される。蒸気吐出ノズル６２の直下の領域は、その前方の隣接する領域に比べて、液膜ＬＦ３の体積密度が小さく、液膜ＬＦ３の表面張力が小さい。蒸気吐出ノズル６２の直下の領域が図７に示す第１領域Ａ１であり、その前方の隣接する領域が図７に示す第２領域Ａ２である。第１領域Ａ１から第２領域Ａ２に乾燥液Ｌ３が排出される。 Next, at time t1, the steam discharge nozzle 62 is arranged at a position displaced from the position at time t0 in the direction of discharging the dry liquid L3. The area immediately below the steam discharge nozzle 62 has a smaller volume density of the liquid film LF3 and a smaller surface tension of the liquid film LF3 than the adjacent area in front thereof. The area immediately below the steam discharge nozzle 62 is the first area A1 shown in FIG. 7, and the adjacent area in front thereof is the second area A2 shown in FIG. The dry liquid L3 is discharged from the first area A1 to the second area A2.

制御部４０は、排出する工程Ｓ１１２を、第１領域Ａ１および第２領域Ａ２の位置を乾燥液Ｌ３の排出方向に変位しながら、繰り返し行う。乾燥液Ｌ３の排出方向は、基板２の外周部の一端から、基板２の中心部を通り、基板２の外周部の他端に至る方向である。その結果、基板２の上面２ａの全体が液膜ＬＦ３から露出する。この間、制御部４０は、蒸気吐出ノズル６２を、乾燥液Ｌ３の排出方向に移動する。 The controller 40 repeats the discharging step S112 while displacing the positions of the first area A1 and the second area A2 in the discharging direction of the drying liquid L3. The discharge direction of the drying liquid L3 is a direction from one end of the outer peripheral portion of the substrate 2 to the other end of the outer peripheral portion of the substrate 2 through the center portion of the substrate 2 . As a result, the entire upper surface 2a of the substrate 2 is exposed from the liquid film LF3. During this time, the controller 40 moves the steam discharge nozzle 62 in the discharge direction of the dry liquid L3.

制御部４０は、露出する工程Ｓ１０５において、基板２を停止する。つまり、制御部４０は、露出する工程Ｓ１０５において、基板２を回転しない。基板２が回転すると、基板２と共に液膜ＬＦ３が回転してしまうので、上方視で液膜ＬＦ３が棒状の蒸気吐出ノズル６２の移動方向後方に回り込んでしまうからである。 The controller 40 stops the substrate 2 in the exposing step S105. That is, the controller 40 does not rotate the substrate 2 in the exposing step S105. This is because, when the substrate 2 rotates, the liquid film LF3 rotates together with the substrate 2, so that the liquid film LF3 winds backward in the movement direction of the bar-shaped vapor discharge nozzle 62 when viewed from above.

なお、体積密度差発生部６１は、蒸気吐出ノズル６２に代えて、または蒸気吐出ノズル６２に加えて、上記の温度差発生部５２を有してもよい。一般的に、液体の液組成が同じ場合、液体の温度が高いほど、液体の体積密度が小さい。制御部４０は、乾燥液Ｌ３の温度を制御することで、乾燥液Ｌ３の体積密度を制御できる。 Note that the volume density difference generating section 61 may have the temperature difference generating section 52 instead of the steam discharge nozzle 62 or in addition to the steam discharge nozzle 62 . In general, when the liquid composition is the same, the higher the temperature of the liquid, the lower the volume density of the liquid. The controller 40 can control the volume density of the dry liquid L3 by controlling the temperature of the dry liquid L3.

図１５は、露出する工程の第８実施例を示す図である。図１５において、実線は露出する工程Ｓ１０５の開始時の時刻ｔ０の液膜ＬＦ３の状態を示し、二点鎖線は時刻ｔ０よりも遅い時刻ｔ１の液膜ＬＦ３の状態を示す。図１５（ａ）は、第８実施例の乾燥部を示す側面断面図である。図１５（ｂ）は、第８実施例の乾燥部を示す斜視図である。図１５（ｃ）は、第８実施例の液膜における体積密度分布と表面張力分布とを示すグラフである。 FIG. 15 shows an eighth embodiment of the exposing process. In FIG. 15, the solid line indicates the state of the liquid film LF3 at time t0 at the start of the exposure step S105, and the two-dot chain line indicates the state of the liquid film LF3 at time t1 later than time t0. FIG. 15(a) is a side sectional view showing the drying section of the eighth embodiment. FIG. 15(b) is a perspective view showing the drying section of the eighth embodiment. FIG. 15(c) is a graph showing volume density distribution and surface tension distribution in the liquid film of the eighth embodiment.

第８実施例の蒸気吐出ノズル６２は、液膜ＬＦ３の上方において、液膜ＬＦ３に対し平行に移動しない。蒸気吐出ノズル６２は、点状に形成され、基板２の中心部の真上に配置される。 The vapor discharge nozzle 62 of the eighth embodiment does not move parallel to the liquid film LF3 above the liquid film LF3. The steam discharge nozzle 62 is formed like a dot and is arranged right above the central part of the substrate 2 .

先ず、時刻ｔ０では、蒸気吐出ノズル６２の直下の領域は、その周辺のリング状の領域に比べて、液膜ＬＦ３の体積密度が小さく、液膜ＬＦ３の表面張力が小さい。蒸気吐出ノズル６２の直下の領域が図７に示す第１領域Ａ１であり、その周辺のリング状の領域が図７に示す第２領域Ａ２である。第１領域Ａ１から第２領域Ａ２に乾燥液Ｌ３が排出される。その結果、基板２の中心部が液膜ＬＦ３から露出する。液膜ＬＦ３の形状は、円盤状からドーナツ状に変化する。 First, at time t0, the volume density of the liquid film LF3 and the surface tension of the liquid film LF3 are lower in the area immediately below the steam discharge nozzle 62 than in the surrounding ring-shaped area. The area immediately below the steam discharge nozzle 62 is the first area A1 shown in FIG. 7, and the ring-shaped area around it is the second area A2 shown in FIG. The dry liquid L3 is discharged from the first area A1 to the second area A2. As a result, the central portion of the substrate 2 is exposed from the liquid film LF3. The shape of the liquid film LF3 changes from a disk shape to a donut shape.

次に、時刻ｔ１では、蒸気吐出ノズル６２は、基板２の中心部の真上に止まり続け、基板２の中心部に蒸気を吐出し続ける。蒸気は、基板２の中心部に当たることにより向きを変え、基板２の中心部から放射状に広がり、液膜ＬＦ３の内周部に接触する。液膜ＬＦ３の内周部は、その外側の周辺部に比べて、液膜ＬＦ３の体積密度が小さく、液膜ＬＦ３の表面張力が小さい。液膜ＬＦ３の内周部が図７に示す第１領域Ａ１であり、その外側の周辺部が図７に示す第２領域Ａ２である。第１領域Ａ１から第２領域Ａ２に乾燥液Ｌ３が排出される。 Next, at time t<b>1 , the vapor discharge nozzle 62 continues to stop directly above the center of the substrate 2 and continues to discharge vapor to the center of the substrate 2 . The vapor changes its direction by hitting the center of the substrate 2, spreads radially from the center of the substrate 2, and contacts the inner periphery of the liquid film LF3. The inner circumference of the liquid film LF3 has a lower volume density and a lower surface tension than the outer circumference of the liquid film LF3. The inner peripheral portion of the liquid film LF3 is the first area A1 shown in FIG. 7, and the outer peripheral portion thereof is the second area A2 shown in FIG. The dry liquid L3 is discharged from the first area A1 to the second area A2.

制御部４０は、排出する工程Ｓ１１２を、第１領域Ａ１および第２領域Ａ２の位置を乾燥液Ｌ３の排出方向に変位しながら、繰り返し行う。乾燥液Ｌ３の排出方向は、基板２の中心部から基板２の外周部に至る方向である。その結果、基板２の上面２ａの全体が液膜ＬＦ３から露出する。この間、蒸気吐出ノズル６２は、基板２の中心部の真上に止まり、乾燥液Ｌ３の排出方向に移動しない。 The controller 40 repeats the discharging step S112 while displacing the positions of the first area A1 and the second area A2 in the discharging direction of the drying liquid L3. The discharge direction of the dry liquid L3 is the direction from the central portion of the substrate 2 to the outer peripheral portion of the substrate 2 . As a result, the entire upper surface 2a of the substrate 2 is exposed from the liquid film LF3. During this time, the vapor discharge nozzle 62 remains just above the central portion of the substrate 2 and does not move in the discharge direction of the dry liquid L3.

制御部４０は、露出する工程Ｓ１０５において、蒸気吐出ノズル６２の単位時間当たりの吐出量を制御する。蒸気吐出ノズル６２の単位時間当たりの吐出量は、一定に設定されてもよいが、本実施例では時間の経過と共に大きくなるように設定される。時間の経過と共に、液膜ＬＦ３の内周部の全長が長くなり、蒸気が分散しやすいからである。 The control unit 40 controls the discharge amount per unit time of the steam discharge nozzle 62 in the exposing step S105. The discharge amount per unit time of the steam discharge nozzle 62 may be set constant, but in this embodiment, it is set so as to increase with the lapse of time. This is because the total length of the inner peripheral portion of the liquid film LF3 increases with the lapse of time, and the vapor tends to disperse.

制御部４０は、露出する工程Ｓ１０５において、基板２を停止するが、薄膜ＬＦ４の発生を抑制できる回転数で、基板２を回転してもよい。また、制御部４０は、基板２を回転すると共に、基板２の径方向外方に蒸気吐出ノズル６２を移動してもよい。蒸気吐出ノズル６２は、点状に形成され、基板２の中心部の上方から、基板２の外周部の上方まで移動する。蒸気吐出ノズル６２の直下の領域が、図７に示す第１領域Ａ１である。蒸気吐出ノズル６２から液膜ＬＦ３の内周部までの蒸気の移動経路を短縮でき、蒸気の散逸を抑制できる。 Although the control unit 40 stops the substrate 2 in the exposing step S105, the substrate 2 may be rotated at a rotational speed capable of suppressing the generation of the thin film LF4. Further, the controller 40 may rotate the substrate 2 and move the steam discharge nozzle 62 radially outward of the substrate 2 . The steam discharge nozzle 62 is formed in a point shape and moves from above the central portion of the substrate 2 to above the outer peripheral portion of the substrate 2 . The area immediately below the steam discharge nozzle 62 is the first area A1 shown in FIG. It is possible to shorten the moving path of the steam from the steam discharge nozzle 62 to the inner peripheral portion of the liquid film LF3, and suppress the dissipation of the steam.

なお、本実施例の乾燥液Ｌ３の排出方向は、基板２の中心部から基板２の外周部に至る方向であるが、基板２の外周部から基板２の中心部に至る方向であってもよい。後者の場合、制御部４０は、例えば、基板２を回転すると共に、基板２の径方向内方に蒸気吐出ノズル６２を移動する。蒸気吐出ノズル６２は、点状に形成され、基板２の外周部の上方から、基板２の中心部の上方まで移動する。蒸気吐出ノズル６２の直下の領域が図７に示す第１領域Ａ１であり、その内側の隣接する領域が図７に示す第２領域Ａ２である。 Note that the discharge direction of the drying liquid L3 in the present embodiment is the direction from the center of the substrate 2 to the outer periphery of the substrate 2, but the direction from the outer periphery of the substrate 2 to the center of the substrate 2 is also possible. good. In the latter case, for example, the controller 40 rotates the substrate 2 and moves the steam discharge nozzle 62 radially inward of the substrate 2 . The steam discharge nozzle 62 is formed in a point shape and moves from above the outer peripheral portion of the substrate 2 to above the central portion of the substrate 2 . The area immediately below the steam discharge nozzle 62 is the first area A1 shown in FIG. 7, and the adjacent area inside thereof is the second area A2 shown in FIG.

乾燥液Ｌ３の排出方向が基板２の外周部から基板２の中心部に至る方向である場合、基板２の中心部の真上に、図１３に示す吸引ノズル６０が配置される。吸引ノズル６０は、基板２の中心部に集まる乾燥液Ｌ３を吸引する。吸引ノズル６０を配置することによって、基板２の中心部とその周辺部とで、液面の高低差の発生を抑制できる。従って、液面の高低差による逆流を防止できる。基板２の中心部において、乾燥液Ｌ３の流入速度が乾燥液Ｌ３の蒸発速度よりも速い場合に有効である。 When the drying liquid L3 is discharged in the direction from the outer periphery of the substrate 2 to the center of the substrate 2, the suction nozzle 60 shown in FIG. The suction nozzle 60 sucks the dry liquid L3 collected at the center of the substrate 2 . By arranging the suction nozzle 60, it is possible to suppress the occurrence of a height difference in the liquid surface between the central portion of the substrate 2 and its peripheral portion. Therefore, it is possible to prevent backflow due to the height difference of the liquid surface. This is effective when the inflow speed of the drying liquid L3 is higher than the evaporation speed of the drying liquid L3 at the central portion of the substrate 2 .

なお、体積密度差発生部６１は、蒸気吐出ノズル６２に代えて、または蒸気吐出ノズル６２に加えて、上記の温度差発生部５２を有してもよい。一般的に、液体の液組成が同じ場合、液体の温度が高いほど、液体の体積密度が小さい。制御部４０は、乾燥液Ｌ３の温度を制御することで、乾燥液Ｌ３の体積密度を制御できる。 Note that the volume density difference generating section 61 may have the temperature difference generating section 52 instead of the steam discharge nozzle 62 or in addition to the steam discharge nozzle 62 . In general, when the liquid composition is the same, the higher the temperature of the liquid, the lower the volume density of the liquid. The controller 40 can control the volume density of the dry liquid L3 by controlling the temperature of the dry liquid L3.

図１６は、露出する工程の第９実施例を示す図である。第９実施例の表面張力差発生部５１は、第１領域Ａ１と第２領域Ａ２との間で、液組成差を発生する液組成差発生部７１を有する。一般的に、液体の温度が同じ場合、液体の液組成が異なると、液体の表面張力が異なる。 FIG. 16 shows a ninth embodiment of the exposing process. The surface tension difference generating section 51 of the ninth embodiment has a liquid composition difference generating section 71 that generates a liquid composition difference between the first area A1 and the second area A2. In general, if the temperature of the liquid is the same, the surface tension of the liquid will be different if the liquid composition of the liquid is different.

液組成差発生部７１は、乾燥液Ｌ３よりも大きい表面張力の液体Ｌ４を、第２領域Ａ２に供給する液吐出ノズル７２を有する。乾燥液Ｌ３がＩＰＡのみを含む場合、液体Ｌ４はＩＰＡに加えて例えばＤＩＷを含む。ＤＩＷは、ＩＰＡよりも大きい表面張力を有する。従って、液体Ｌ４は、乾燥液Ｌ３よりも大きい表面張力を有する。なお、液体Ｌ４は、乾燥液Ｌ３よりも大きい表面張力を有すればよく、特に限定されない。 The liquid composition difference generator 71 has a liquid discharge nozzle 72 that supplies the liquid L4 having a higher surface tension than the dry liquid L3 to the second area A2. If the dry liquid L3 contains only IPA, the liquid L4 contains, for example, DIW in addition to IPA. DIW has a higher surface tension than IPA. Therefore, liquid L4 has a higher surface tension than dry liquid L3. The liquid L4 is not particularly limited as long as it has a higher surface tension than the dry liquid L3.

液吐出ノズル７２は、液膜ＬＦ３の上方において、液膜ＬＦ３に対し平行に移動する。液吐出ノズル７２の移動方向は、乾燥液Ｌ３を排出する方向（図１６に矢印で示す方向）である。乾燥液Ｌ３を排出する方向は、例えば、基板２の外周部の一端から、基板２の中心部を通り、基板２の外周部の他端に至る方向である。なお、乾燥液Ｌ３を排出する方向は、基板２の中心部から、基板２の外周部に至る方向でもよい。また、乾燥液Ｌ３を排出する方向は、基板２の外周部から、基板２の中心部に至る方向でもよい。 The liquid ejection nozzle 72 moves parallel to the liquid film LF3 above the liquid film LF3. The moving direction of the liquid ejection nozzle 72 is the direction in which the drying liquid L3 is discharged (the direction indicated by the arrow in FIG. 16). The direction in which the drying liquid L3 is discharged is, for example, the direction from one end of the outer peripheral portion of the substrate 2 to the other end of the outer peripheral portion of the substrate 2 through the center portion of the substrate 2 . The direction in which the drying liquid L3 is discharged may be the direction from the central portion of the substrate 2 to the outer peripheral portion of the substrate 2 . Moreover, the direction in which the drying liquid L3 is discharged may be the direction from the outer peripheral portion of the substrate 2 to the central portion of the substrate 2 .

液吐出ノズル７２の直下の領域は、その後方の隣接する領域に比べて、ＩＰＡ濃度が低くＤＩＷ濃度が高いので、表面張力が大きい。液吐出ノズル７２の直下の領域が第２領域Ａ２であり、その後方の隣接する領域が第１領域Ａ１である。第１領域Ａ１から第２領域Ａ２に乾燥液Ｌ３が排出される。 The area immediately below the liquid discharge nozzle 72 has a lower IPA concentration and a higher DIW concentration than the adjacent area behind it, and therefore has a large surface tension. The area immediately below the liquid ejection nozzle 72 is the second area A2, and the adjacent area behind it is the first area A1. The dry liquid L3 is discharged from the first area A1 to the second area A2.

制御部４０は、排出する工程Ｓ１１２を、第１領域Ａ１および第２領域Ａ２の位置を乾燥液Ｌ３の排出方向に変位しながら、繰り返し行う。その結果、基板２の上面２ａの全体が液膜ＬＦ３から露出する。この間、液吐出ノズル７２は、乾燥液Ｌ３の排出方向に移動する。 The controller 40 repeats the discharging step S112 while displacing the positions of the first area A1 and the second area A2 in the discharging direction of the drying liquid L3. As a result, the entire upper surface 2a of the substrate 2 is exposed from the liquid film LF3. During this time, the liquid discharge nozzle 72 moves in the discharge direction of the drying liquid L3.

制御部４０は、露出する工程Ｓ１０５において、基板２を停止するが、薄膜ＬＦ４の発生を抑制できる回転数で、基板２を回転してもよい。 Although the control unit 40 stops the substrate 2 in the exposing step S105, the substrate 2 may be rotated at a rotational speed capable of suppressing the generation of the thin film LF4.

図１７は、露出する工程の第１０実施例を示す図である。第１０実施例の液組成差発生部７１は、乾燥液Ｌ３よりも小さい表面張力の液体Ｌ５を、第１領域Ａ１に供給する液吐出ノズル７３を有する。乾燥液Ｌ３がＩＰＡとＤＩＷとを含む場合、液体Ｌ５は例えばＩＰＡのみを含む。ＩＰＡは、ＤＩＷよりも小さい表面張力を有する。従って、液体Ｌ５は、乾燥液Ｌ３よりも小さい表面張力を有する。なお、液体Ｌ５は、乾燥液Ｌ３よりも小さい表面張力を有すればよく、特に限定されない。例えば、液体Ｌ５は、ＩＰＡとＤＩＷとを含んでもよい。 FIG. 17 shows a tenth embodiment of the exposing process. The liquid composition difference generator 71 of the tenth embodiment has a liquid discharge nozzle 73 that supplies the liquid L5 having a surface tension lower than that of the drying liquid L3 to the first region A1. If the dry liquid L3 contains IPA and DIW, the liquid L5 contains only IPA, for example. IPA has a lower surface tension than DIW. Therefore, liquid L5 has a lower surface tension than dry liquid L3. The liquid L5 is not particularly limited as long as it has a surface tension smaller than that of the dry liquid L3. For example, liquid L5 may include IPA and DIW.

液吐出ノズル７３は、液膜ＬＦ３の上方において、液膜ＬＦ３に対し平行に移動する。液吐出ノズル７３の移動方向は、乾燥液Ｌ３を排出する方向（図１７に矢印で示す方向）である。乾燥液Ｌ３を排出する方向は、例えば、基板２の外周部の一端から、基板２の中心部を通り、基板２の外周部の他端に至る方向である。なお、乾燥液Ｌ３を排出する方向は、基板２の中心部から、基板２の外周部に至る方向でもよい。また、乾燥液Ｌ３を排出する方向は、基板２の外周部から、基板２の中心部に至る方向でもよい。 The liquid ejection nozzle 73 moves parallel to the liquid film LF3 above the liquid film LF3. The moving direction of the liquid discharge nozzle 73 is the direction of discharging the drying liquid L3 (the direction indicated by the arrow in FIG. 17). The direction in which the drying liquid L3 is discharged is, for example, the direction from one end of the outer peripheral portion of the substrate 2 to the other end of the outer peripheral portion of the substrate 2 through the center portion of the substrate 2 . The direction in which the drying liquid L3 is discharged may be the direction from the central portion of the substrate 2 to the outer peripheral portion of the substrate 2 . Moreover, the direction in which the drying liquid L3 is discharged may be the direction from the outer peripheral portion of the substrate 2 to the central portion of the substrate 2 .

液吐出ノズル７３の直下の領域は、その前方の隣接する領域に比べて、ＩＰＡ濃度が高く、ＤＩＷ濃度が低いので、表面張力が小さい。液吐出ノズル７３の直下の領域が第１領域Ａ１であり、その前方の隣接する領域が第２領域Ａ２である。第１領域Ａ１から第２領域Ａ２に乾燥液Ｌ３が排出される。 The area immediately below the liquid ejection nozzle 73 has a higher IPA concentration and a lower DIW concentration than the adjacent area in front of it, and therefore has a small surface tension. The area immediately below the liquid ejection nozzle 73 is the first area A1, and the adjacent area in front thereof is the second area A2. The dry liquid L3 is discharged from the first area A1 to the second area A2.

制御部４０は、排出する工程Ｓ１１２を、第１領域Ａ１および第２領域Ａ２の位置を乾燥液Ｌ３の排出方向に変位しながら、繰り返し行う。その結果、基板２の上面２ａの全体が液膜ＬＦ３から露出する。この間、液吐出ノズル７３は、乾燥液Ｌ３の排出方向に移動する。 The controller 40 repeats the discharging step S112 while displacing the positions of the first area A1 and the second area A2 in the discharging direction of the drying liquid L3. As a result, the entire upper surface 2a of the substrate 2 is exposed from the liquid film LF3. During this time, the liquid discharge nozzle 73 moves in the discharge direction of the drying liquid L3.

制御部４０は、露出する工程Ｓ１０５において、基板２を停止するが、薄膜ＬＦ４の発生を抑制できる回転数で、基板２を回転してもよい。 Although the control unit 40 stops the substrate 2 in the exposing step S105, the substrate 2 may be rotated at a rotational speed capable of suppressing the generation of the thin film LF4.

なお、液組成差発生部７１は、図１６に示す液吐出ノズル７２と、図１７に示す液吐出ノズル７３とを両方有してもよい。 The liquid composition difference generating section 71 may have both the liquid ejection nozzle 72 shown in FIG. 16 and the liquid ejection nozzle 73 shown in FIG.

図１８は、一実施形態に係る乾燥液の接触角を示す側面断面図である。図１８（ａ）は、接触角と表面張力との関係の一例を示す側面断面図である。図１８（ａ）において、θが接触角であり、γＬＧは乾燥液Ｌ３の表面張力であり、γＳＬは乾燥液Ｌ３と基板２との界面張力であり、γＳＧは基板２の表面自由エネルギーである。ヤングの式と呼ばれる、下記式（１）が成立する。
γＬＧｃｏｓθ＋γＳＬ＝γＳＧ・・・（１）
図１８（ｂ）は、基板の温度が室温である時の接触角の一例を示す側面断面図である。図１８（ｃ）は、基板の温度が室温よりも高温である時の接触角の一例を示す側面断面図である。基板２が熱Ｈで高温になると、基板２の表面自由エネルギーγＳＧが小さくなる。従って、基板２を加熱すると、ヤングの式から明らかなように、接触角θが大きくなる。FIG. 18 is a side sectional view showing the contact angle of the dry liquid according to one embodiment. FIG. 18(a) is a side sectional view showing an example of the relationship between the contact angle and surface tension. In FIG. 18(a), θ is the contact angle, γ LG is the surface tension of the drying liquid L3, γ SL is the interfacial tension between the drying liquid L3 and the substrate 2, and γ SG is the surface freedom of the substrate 2. Energy. The following formula (1), which is called Young's formula, holds.
γ LG cos θ + γ SL = γ SG (1)
FIG. 18(b) is a side sectional view showing an example of the contact angle when the temperature of the substrate is room temperature. FIG. 18(c) is a side sectional view showing an example of the contact angle when the temperature of the substrate is higher than room temperature. When the substrate 2 becomes hot due to the heat H, the surface free energy γ SG of the substrate 2 decreases. Therefore, when the substrate 2 is heated, the contact angle .theta. increases as is clear from Young's equation.

基板２を加熱すると、接触角θが大きくなるので、図７に示す第１領域Ａ１から第２領域Ａ２に乾燥液Ｌ３が排出される過程で、第１領域Ａ１の凹部５に乾燥液Ｌ３が取り残されるのを抑制できる。乾燥液Ｌ３が、垂直に立つからである。 When the substrate 2 is heated, the contact angle θ increases. Therefore, in the process of discharging the drying liquid L3 from the first area A1 to the second area A2 shown in FIG. You can prevent being left behind. This is because the dry liquid L3 stands vertically.

図１９は、一実施形態に係る流入部を示す側面断面図である。図１９（ａ）は、流入部の一例を示す側面断面図である。図１９（ａ）では、乾燥液Ｌ３の排出方向は、基板２の外周部の一端から、基板２の中心部を通り、基板２の外周部の他端に至る方向である。図１９（ｂ）は、流入部の別の一例を示す側面断面図である。図１９（ｂ）では、乾燥液Ｌ３の排出方向は、基板２の中心部から、基板２の外周部に至る方向である。 FIG. 19 is a side cross-sectional view of an inlet according to one embodiment. FIG. 19(a) is a side sectional view showing an example of the inflow portion. In FIG. 19A, the discharge direction of the drying liquid L3 is the direction from one end of the outer peripheral portion of the substrate 2 to the other end of the outer peripheral portion of the substrate 2 through the center portion of the substrate 2 . FIG. 19(b) is a side sectional view showing another example of the inflow part. In FIG. 19B, the discharge direction of the drying liquid L3 is the direction from the central portion of the substrate 2 to the outer peripheral portion of the substrate 2. In FIG.

乾燥部５０は、基板２の上面２ａと同一平面上に、基板２の上面２ａから排出される乾燥液Ｌ３が流入する表面９０ａを有する流入部９０を有する。流入部９０の表面９０ａは、基板２の上面２ａに隣接する。乾燥液Ｌ３が基板２の上面２ａの外周を乗りこえやすいので、乾燥液Ｌ３が基板２の上面２ａから排出されやすい。 The drying section 50 has an inflow section 90 having a surface 90a on the same plane as the upper surface 2a of the substrate 2 and into which the drying liquid L3 discharged from the upper surface 2a of the substrate 2 flows. A surface 90 a of the inlet portion 90 is adjacent to the upper surface 2 a of the substrate 2 . Since the dry liquid L3 easily runs over the outer circumference of the upper surface 2a of the substrate 2, the dry liquid L3 is easily discharged from the upper surface 2a of the substrate 2. - 特許庁

流入部９０の材料は、基板２の材料と同じでもよいし、基板２の材料とは異なってもよい。流入部９０の形状は、図１９に示すように、乾燥液Ｌ３の排出方向に応じて適宜選択される。 The material of the inflow portion 90 may be the same as the material of the substrate 2 or may be different from the material of the substrate 2 . As shown in FIG. 19, the shape of the inflow part 90 is appropriately selected according to the discharge direction of the dry liquid L3.

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。 Although the embodiments of the substrate processing apparatus and the substrate processing method according to the present disclosure have been described above, the present disclosure is not limited to the above embodiments. Various changes, modifications, substitutions, additions, deletions, and combinations are possible within the scope of the claims. These also naturally belong to the technical scope of the present disclosure.

例えば、基板２は、上記実施形態では円板状であるが、矩形板状でもよい。基板２の形状は特に限定されない。 For example, although the substrate 2 has a disk shape in the above embodiment, it may have a rectangular plate shape. The shape of the substrate 2 is not particularly limited.

また、基板２は、上記実施形態では半導体基板であるが、ガラス基板でもよい。基板２の材料は特に限定されない。 Further, the substrate 2 is a semiconductor substrate in the above embodiment, but may be a glass substrate. The material of the substrate 2 is not particularly limited.

また、温度差発生部５２、体積密度差発生部６１、および液組成差発生部７１は、単独で用いられてもよいし、任意の組合わせで用いられてもよい。 Also, the temperature difference generating portion 52, the volume density difference generating portion 61, and the liquid composition difference generating portion 71 may be used alone or in any combination.

本出願は、２０１８年１２月３日に日本国特許庁に出願した特願２０１８－２２６８６５号に基づく優先権を主張するものであり、特願２０１８－２２６８６５号の全内容を本出願に援用する。 This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2018-226865 filed with the Japan Patent Office on December 3, 2018, and the entire contents of Japanese Patent Application No. 2018-226865 are incorporated into this application. .

１ 基板処理装置
２ 基板
４ 凹凸パターン
３０ 流体供給部（液供給部）
４０ 制御部
５０ 乾燥部
５１ 表面張力差発生部
５２ 温度差発生部
６１ 体積密度差発生部
７１ 液組成差発生部
９０ 流入部
Ｌ３ 乾燥液
Ｌ４、Ｌ５ 液体
ＬＦ３ 液膜1 Substrate processing apparatus 2 Substrate 4 Concavo-convex pattern 30 Fluid supply unit (liquid supply unit)
40 control section 50 drying section 51 surface tension difference generating section 52 temperature difference generating section 61 volume density difference generating section 71 liquid composition difference generating section 90 inflow section L3 dry liquid L4, L5 liquid LF3 liquid film

Claims (16)

基板の凹凸パターンが形成された上面に乾燥液を供給することにより、前記乾燥液を含む液膜を形成する工程と、
前記基板の上面を、前記乾燥液の液膜から露出する工程とを有し、
前記露出する工程は、
前記乾燥液の液膜の水平方向に隣り合う第１領域と第２領域との間で、表面張力差を発生する工程と、
前記表面張力差によって、前記第１領域から前記第２領域に、前記乾燥液を排出する工程とを有し、
前記表面張力差を発生する工程は、前記第１領域と前記第２領域との間で、体積密度差を発生する工程を有し、
前記体積密度差を発生する工程は、前記乾燥液の蒸気を、前記基板の上方から吐出する工程を有する、基板処理方法。 forming a liquid film containing the drying liquid by supplying the drying liquid to the upper surface of the substrate on which the concave-convex pattern is formed;
exposing the upper surface of the substrate from the liquid film of the drying liquid;
The exposing step includes:
generating a difference in surface tension between a first region and a second region that are horizontally adjacent to each other in the liquid film of the drying liquid;
discharging the drying liquid from the first region to the second region by the surface tension difference ;
The step of generating the surface tension difference includes the step of generating a volume density difference between the first region and the second region,
The substrate processing method , wherein the step of generating the volume density difference includes the step of discharging the vapor of the drying liquid from above the substrate . 前記表面張力差を発生する工程は、前記第１領域と前記第２領域との間で、温度差を発生する工程を有する、請求項１に記載の基板処理方法。 2. The substrate processing method according to claim 1, wherein said step of generating said surface tension difference has a step of generating a temperature difference between said first region and said second region. 前記表面張力差を発生する工程は、前記第１領域と前記第２領域との間で、液組成差を発生する工程を有する、請求項１または２に記載の基板処理方法。 3. The substrate processing method according to claim 1, wherein the step of generating said surface tension difference has a step of generating a liquid composition difference between said first region and said second region. 前記液組成差を発生する工程は、前記乾燥液よりも大きい表面張力の液体を、前記第２領域に供給する工程を有する、請求項３に記載の基板処理方法。 4. The substrate processing method according to claim 3 , wherein the step of generating the liquid composition difference has a step of supplying a liquid having a surface tension higher than that of the drying liquid to the second region. 前記液組成差を発生する工程は、前記乾燥液よりも小さい表面張力の液体を、前記第１領域に供給する工程を有する、請求項３または４に記載の基板処理方法。 5. The substrate processing method according to claim 3 , wherein the step of generating said liquid composition difference has a step of supplying a liquid having a surface tension lower than that of said drying liquid to said first region. 前記排出する工程は、前記基板の上面から排出される前記乾燥液を、前記基板の上面と同一平面上に配置される表面に流入する工程を有する、請求項１～５のいずれか１項に記載の基板処理方法。 6. The method according to any one of claims 1 to 5 , wherein the discharging step has a step of flowing the dry liquid discharged from the upper surface of the substrate to a surface arranged on the same plane as the upper surface of the substrate. The substrate processing method described. 前記排出する工程は、前記乾燥液の液膜から、前記乾燥液を吸引する工程を有する、請求項１～６のいずれか１項に記載の基板処理方法。 The substrate processing method according to any one of claims 1 to 6 , wherein the step of discharging includes a step of sucking the dry liquid from the liquid film of the dry liquid. 前記排出する工程は、前記第１領域および前記第２領域の位置を予め定めた方向に変位しながら、繰り返し行われる、請求項１～７のいずれか１項に記載の基板処理方法。 8. The substrate processing method according to claim 1 , wherein said discharging step is repeated while displacing said first area and said second area in a predetermined direction. 前記予め定めた方向は、前記基板の外周部の一端から、前記基板の中心部を通り、前記基板の外周部の他端に至る方向である、請求項８に記載の基板処理方法。 9. The substrate processing method according to claim 8 , wherein the predetermined direction is a direction from one end of the outer peripheral portion of the substrate to the other end of the outer peripheral portion of the substrate through the center portion of the substrate. 前記予め定めた方向は、前記基板の中心部から前記基板の外周部に至る方向である、請求項８に記載の基板処理方法。 9. The substrate processing method according to claim 8 , wherein said predetermined direction is a direction from a central portion of said substrate to an outer peripheral portion of said substrate. 前記予め定めた方向は、前記基板の外周部から前記基板の中心部に至る方向である、請求項８に記載の基板処理方法。 9. The substrate processing method according to claim 8 , wherein said predetermined direction is a direction from an outer peripheral portion of said substrate to a central portion of said substrate. 基板の凹凸パターンが形成された上面に乾燥液を供給することにより、前記乾燥液の液膜を形成する液供給部と、
前記基板の上面を、前記乾燥液の液膜から露出する乾燥部と、
前記液供給部および前記乾燥部を制御する制御部と備え、
前記乾燥部は、前記乾燥液の液膜の水平方向に隣り合う第１領域と第２領域との間で、表面張力差を発生する表面張力差発生部を有し、
前記制御部は、前記表面張力差によって、前記第１領域から前記第２領域に、前記乾燥液を排出することを制御し、
前記表面張力差発生部は、前記第１領域と前記第２領域との間で、体積密度差を発生する体積密度差発生部を有し、
前記体積密度差発生部は、前記基板の上方に、前記乾燥液の蒸気を吐出する蒸気吐出ノズルを有する、基板処理装置。 a liquid supply unit that forms a liquid film of the drying liquid by supplying the drying liquid to the upper surface of the substrate on which the concave-convex pattern is formed;
a drying part that exposes the upper surface of the substrate from the liquid film of the drying liquid;
A control unit that controls the liquid supply unit and the drying unit,
The drying unit has a surface tension difference generating unit that generates a surface tension difference between a first region and a second region that are horizontally adjacent to each other in the liquid film of the drying liquid,
The control unit controls discharge of the drying liquid from the first area to the second area by the surface tension difference ,
The surface tension difference generating part has a volume density difference generating part that generates a volume density difference between the first region and the second region,
The substrate processing apparatus, wherein the volume density difference generating section has a vapor discharge nozzle for discharging vapor of the drying liquid above the substrate. 前記表面張力差発生部は、前記第１領域と前記第２領域との間で、温度差を発生する温度差発生部を有する、請求項１２に記載の基板処理装置。 13. The substrate processing apparatus according to claim 12 , wherein said surface tension difference generating section has a temperature difference generating section that generates a temperature difference between said first area and said second area. 前記表面張力差発生部は、前記第１領域と前記第２領域との間で、液組成差を発生する液組成差発生部を有する、請求項１２または１３に記載の基板処理装置。 14. The substrate processing apparatus according to claim 12 , wherein said surface tension difference generating section has a liquid composition difference generating section that generates a liquid composition difference between said first region and said second region. 前記液組成差発生部は、前記乾燥液よりも大きい表面張力の液体を、前記第２領域に供給する液吐出ノズルを有する、請求項１４に記載の基板処理装置。 15. The substrate processing apparatus according to claim 14 , wherein said liquid composition difference generating section has a liquid discharge nozzle for supplying liquid having a surface tension higher than that of said drying liquid to said second region. 前記液組成差発生部は、前記乾燥液よりも小さい表面張力の液体を、前記第１領域に供給する液吐出ノズルを有する、請求項１４または１５に記載の基板処理装置。 16. The substrate processing apparatus according to claim 14 , wherein said liquid composition difference generating section has a liquid ejection nozzle for supplying liquid having surface tension lower than that of said drying liquid to said first region.
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