JP7209494B2 - SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS, PROCESSING LIQUID AND SUBSTRATE PROCESSING METHOD - Google Patents

SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS, PROCESSING LIQUID AND SUBSTRATE PROCESSING METHOD Download PDF

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Description

本発明は、基板を処理する基板処理装置、当該基板処理装置で使用される処理液、および、基板を処理する基板処理方法に関する。 The present invention relates to a substrate processing apparatus for processing substrates, a processing liquid used in the substrate processing apparatus, and a substrate processing method for processing substrates.

従来、半導体基板（以下、単に「基板」という。）の製造工程では、基板に対して様々な処理が施される。例えば、表面上にレジストのパターン（すなわち、多数の微細な構造体）が形成された基板上に、ノズルから薬液を吐出することにより、基板の表面に対してエッチング等の薬液処理が行われる。 2. Description of the Related Art Conventionally, in the manufacturing process of semiconductor substrates (hereinafter simply referred to as “substrates”), the substrates are subjected to various treatments. For example, chemical liquid processing such as etching is performed on the surface of a substrate by ejecting a chemical liquid from a nozzle onto a substrate on which a resist pattern (that is, a large number of fine structures) is formed.

また、基板に対する薬液処理後には、基板に純水を供給して薬液を除去するリンス処理、および、基板を高速に回転して基板上の液体を除去する乾燥処理がさらに行われる。基板上に微細なパターンが形成されている場合、リンス処理および乾燥処理を順に行うと、乾燥途上において、隣接する２つのパターン要素の間に純水の液面が形成される。この場合、パターン要素に作用する純水の表面張力に起因して、パターン要素が倒壊するおそれがある。 Further, after the substrate is treated with the chemical solution, a rinse treatment of supplying pure water to the substrate to remove the chemical solution and a drying treatment of rotating the substrate at high speed to remove the liquid on the substrate are further performed. When a fine pattern is formed on the substrate, if the rinsing process and the drying process are performed in sequence, a liquid surface of pure water is formed between two adjacent pattern elements during drying. In this case, the pattern element may collapse due to the surface tension of pure water acting on the pattern element.

そこで、特許文献１、特許文献２および特許文献３の基板処理装置では、リンス処理の実行後、基板の上面にＩＰＡ（イソプロピルアルコール）液を供給してリンス液と置換し、基板上にＩＰＡの液膜を形成する。そして、基板を加熱してＩＰＡの液膜と基板上面との間にＩＰＡの蒸気膜を形成することにより、ＩＰＡの液膜を基板上面から浮上させた後、当該液膜を基板上から除去する。液膜を基板上から除去する際には、液膜の中心部にノズルから窒素ガスを吹き付けて液膜を部分的に除去することにより小径の乾燥領域を形成し、基板を回転させつつ中心部にさらに窒素ガスを吹き付けることにより、当該乾燥領域を拡大させて基板上面の全体に拡げる。これにより、パターン要素の倒壊を抑制しつつ基板の上面を乾燥させる。 Therefore, in the substrate processing apparatuses disclosed in Patent Documents 1, 2, and 3, after performing the rinsing process, an IPA (isopropyl alcohol) liquid is supplied to the upper surface of the substrate to replace the rinse liquid, and the IPA is applied onto the substrate. Form a liquid film. Then, the substrate is heated to form an IPA vapor film between the IPA liquid film and the upper surface of the substrate, thereby floating the IPA liquid film from the upper surface of the substrate, and then removing the liquid film from the substrate. . When removing the liquid film from the substrate, a small-diameter dry region is formed by blowing nitrogen gas from a nozzle onto the center of the liquid film to partially remove the liquid film. By further blowing nitrogen gas onto the substrate, the dry area is expanded to cover the entire top surface of the substrate. This dries the upper surface of the substrate while suppressing collapse of the pattern elements.

また、特許文献３の基板処理装置では、液膜を基板上から除去する際に、液膜の中心部に乾燥領域を形成した後、ノズルの外周面に設けられた周状のスリット開口から不活性ガスが吐出される。これにより、ノズルから斜め下方に向かう放射状の気流が形成され、当該気流により、乾燥領域の拡大が促進される。 Further, in the substrate processing apparatus of Patent Document 3, when removing the liquid film from the substrate, after forming a dry region in the central part of the liquid film, the peripheral slit opening provided on the outer peripheral surface of the nozzle is exposed to an undesired portion. Active gas is discharged. As a result, a radial airflow directed obliquely downward from the nozzle is formed, and the airflow promotes expansion of the drying area.

特開２０１４－１１２６５２号公報JP 2014-112652 A 特開２０１６－１３６５９９号公報JP 2016-136599 A 特開２０１６－１６２８４７号公報JP 2016-162847 A

ところで、基板処理装置では、ＩＰＡの液膜を形成および加熱する際に（すなわち、ＩＰＡの液膜の除去開始前に）、意図しない液膜の破損が生じるおそれがある。具体的には、基板の周縁またはチャックピンと液膜との接触部からＩＰＡが流下する場合がある。あるいは、ＩＰＡの液膜下に生じたＩＰＡの蒸気により液膜に亀裂が生じる場合がある。これにより、ＩＰＡの液膜を加熱する時間が減少する可能性がある。ＩＰＡの液膜を蒸気膜により基板上面から十分に浮上させて除去するという観点からは、ＩＰＡの液膜の加熱時間をある程度以上確保することが好ましい。 By the way, in the substrate processing apparatus, when the IPA liquid film is formed and heated (that is, before starting the removal of the IPA liquid film), the liquid film may be unintentionally damaged. Specifically, IPA may flow down from the peripheral edge of the substrate or the contact portion between the chuck pin and the liquid film. Alternatively, IPA vapor generated under the IPA liquid film may cause cracks in the liquid film. This may reduce the time to heat the IPA liquid film. From the viewpoint of removing the IPA liquid film by sufficiently floating it from the upper surface of the substrate by means of the vapor film, it is preferable to secure a heating time of the IPA liquid film to a certain extent or more.

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、意図しない液膜の破損を抑制することを目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to suppress unintended breakage of the liquid film.

請求項１に記載の発明は、基板を処理する基板処理装置であって、基板を水平状態で保持する基板保持部と、イソプロピルアルコールよりも表面張力が高い処理液を前記基板の上面に供給することにより、前記基板の前記上面を全面に亘って覆う前記処理液の液膜を形成する処理液供給部と、前記基板を下面側から加熱して前記液膜の一部を気化させることにより、前記基板の前記上面と前記液膜との間に気相層を形成する加熱部と、前記気相層上の前記液膜を除去する液除去部とを備え、前記処理液の蒸気圧は、イソプロピルアルコールの蒸気圧よりも高く、前記処理液は、ｃｉｓ－１，２－ジクロロエチレン、トリクロロメタン、酢酸メチル、１，３－ジオキソラン、テトラヒドロフラン、１，１，１－トリクロロエタン、テトラクロロメタン、ベンゼン、シクロヘキサン、アセトニトリル、トリクロロエチレン、テトラヒドロピラン、硝酸、１，２－ジクロロエタン、１，２－ジクロロプロパン、フルオロトリニトロメタン、ピロリジン、アクリロニトリル、シクロヘキセンのうち、少なくとも１つを含む。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a substrate processing apparatus for processing a substrate, comprising: a substrate holding unit for holding a substrate in a horizontal state; and a processing liquid having a higher surface tension than isopropyl alcohol is supplied to the upper surface of the substrate. By means of a processing liquid supply unit that forms a liquid film of the processing liquid covering the entire upper surface of the substrate, and a portion of the liquid film that is vaporized by heating the substrate from the lower surface side, a heating unit for forming a vapor layer between the upper surface of the substrate and the liquid film; and a liquid removing unit for removing the liquid film on the vapor layer , wherein the vapor pressure of the processing liquid is cis-1,2-dichloroethylene, trichloromethane, methyl acetate, 1,3-dioxolane, tetrahydrofuran, 1,1,1-trichloroethane, tetrachloromethane, benzene, At least one of cyclohexane, acetonitrile, trichlorethylene, tetrahydropyran, nitric acid, 1,2-dichloroethane, 1,2-dichloropropane, fluorotrinitromethane, pyrrolidine, acrylonitrile, and cyclohexene.

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の基板処理装置であって、前記液除去部は、前記液膜の中央部に向けてガスを噴出するガス噴出部を備え、前記ガス噴出部からのガスにより、前記液膜の前記中央部から周囲に向かう放射状の気流を形成し、前記液膜の前記中央部から前記基板の外縁へと処理液を移動させて前記基板上から除去する。 The invention according to claim 2 is the substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the liquid removing section includes a gas jetting section for jetting gas toward the central portion of the liquid film, and the gas jetting section is A radial airflow directed from the central portion of the liquid film toward the periphery is formed by the gas from the portion, and the processing liquid is moved from the central portion of the liquid film to the outer edge of the substrate and removed from the substrate. .

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の基板処理装置であって前記ガス噴出部は、前記液膜の前記中央部に向けてガスを噴出する第１噴出口と、前記第１噴出口の周囲にて周状に配置され、前記液膜の前記中央部から周囲に向かう方向に放射状にガスを噴出する複数の第２噴出口と、を備える。 The invention according to claim 3 is the substrate processing apparatus according to claim 2, wherein the gas ejection part includes a first ejection port for ejecting gas toward the central part of the liquid film; and a plurality of second ejection ports that are circumferentially arranged around the ejection ports and radially eject gas in a direction from the central portion of the liquid film toward the periphery.

請求項４に記載の発明は、請求項２または３に記載の基板処理装置であって、前記基板保持部を内部空間に収容するチャンバと、前記チャンバの上部から前記内部空間にガスを送出し、前記基板の周囲にて前記基板の上側から下側へと向かう下降気流を形成する気流形成部と、をさらに備え、前記下降気流は、前記基板上から前記処理液を除去する際に、前記基板の前記上面の周縁部における前記処理液の前記外縁への移動を促進する。 The invention according to claim 4 is the substrate processing apparatus according to claim 2 or 3, further comprising: a chamber housing the substrate holding part in an internal space; and an airflow forming part that forms a downward airflow around the substrate from the upper side to the lower side of the substrate, wherein the downward airflow is generated when the processing liquid is removed from the substrate. It promotes movement of the processing liquid to the outer edge at the peripheral edge of the upper surface of the substrate.

請求項５に記載の発明は、基板を処理する基板処理装置であって、基板を水平状態で保持する基板保持部と、イソプロピルアルコールよりも表面張力が高い処理液を前記基板の上面に供給することにより、前記基板の前記上面を全面に亘って覆う前記処理液の液膜を形成する処理液供給部と、前記基板を下面側から加熱して前記液膜の一部を気化させることにより、前記基板の前記上面と前記液膜との間に気相層を形成する加熱部と、前記気相層上の前記液膜を除去する液除去部と、を備え、前記基板の前記上面がイソプロピルアルコールにより全面に亘って覆われている状態で、前記処理液供給部から前記基板の前記上面に前記処理液が供給され、前記基板の前記上面上のイソプロピルアルコールが前記処理液により置換されることにより、前記処理液の前記液膜が形成される。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a substrate processing apparatus for processing a substrate, comprising: a substrate holding unit for holding the substrate in a horizontal state; and a processing liquid having a higher surface tension than isopropyl alcohol is supplied to the upper surface of the substrate. By means of a processing liquid supply unit that forms a liquid film of the processing liquid covering the entire upper surface of the substrate, and a portion of the liquid film that is vaporized by heating the substrate from the lower surface side, a heating unit for forming a vapor layer between the upper surface of the substrate and the liquid film; and a liquid removing unit for removing the liquid film on the vapor layer, wherein the upper surface of the substrate is isopropyl. While the entire surface is covered with alcohol, the processing liquid is supplied from the processing liquid supply unit to the upper surface of the substrate, and the isopropyl alcohol on the upper surface of the substrate is replaced with the processing liquid. Thus, the liquid film of the treatment liquid is formed.

請求項６に記載の発明は、基板を処理する基板処理装置であって、基板を水平状態で保持する基板保持部と、イソプロピルアルコールよりも表面張力が高い処理液を前記基板の上面に供給することにより、前記基板の前記上面を全面に亘って覆う前記処理液の液膜を形成する処理液供給部と、前記基板を下面側から加熱して前記液膜の一部を気化させることにより、前記基板の前記上面と前記液膜との間に気相層を形成する加熱部と、前記気相層上の前記液膜を除去する液除去部と、を備え、前記処理液は、イソプロピルアルコールよりも表面張力が高く蒸気圧が低い物質を、イソプロピルアルコールに混合した混合液である。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a substrate processing apparatus for processing a substrate, comprising: a substrate holding unit for holding the substrate in a horizontal state; and a processing liquid having a higher surface tension than isopropyl alcohol is supplied to the upper surface of the substrate. By means of a processing liquid supply unit that forms a liquid film of the processing liquid covering the entire upper surface of the substrate, and a portion of the liquid film that is vaporized by heating the substrate from the lower surface side, a heating unit for forming a vapor layer between the upper surface of the substrate and the liquid film; and a liquid removing unit for removing the liquid film on the vapor layer, wherein the processing liquid is isopropyl alcohol. It is a mixed liquid in which a substance with a higher surface tension and a lower vapor pressure than isopropyl alcohol is mixed with isopropyl alcohol.

請求項７に記載の発明は、請求項５または６に記載の基板処理装置であって、前記液除去部は、前記液膜の中央部に向けてガスを噴出するガス噴出部を備え、前記ガス噴出部からのガスにより、前記液膜の前記中央部から周囲に向かう放射状の気流を形成し、前記液膜の前記中央部から前記基板の外縁へと処理液を移動させて前記基板上から除去する。 The invention according to claim 7 is the substrate processing apparatus according to claim 5 or 6 , wherein the liquid removing section includes a gas jetting section for jetting gas toward the central portion of the liquid film, The gas from the gas ejection portion forms a radial airflow from the central portion of the liquid film toward the periphery, thereby moving the processing liquid from the central portion of the liquid film to the outer edge of the substrate and ejecting the processing liquid from above the substrate. Remove.

請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の基板処理装置であって、前記ガス噴出部は、前記液膜の前記中央部に向けてガスを噴出する第１噴出口と、前記第１噴出口の周囲にて周状に配置され、前記液膜の前記中央部から周囲に向かう方向に放射状にガスを噴出する複数の第２噴出口とを備える。 The invention according to claim 8 is the substrate processing apparatus according to claim 7, wherein the gas ejection part includes a first ejection port for ejecting gas toward the central portion of the liquid film; A plurality of second ejection ports are arranged in a circumferential shape around the one ejection port and radially eject gas in a direction from the central portion of the liquid film toward the periphery.

請求項９に記載の発明は、請求項７または８に記載の基板処理装置であって、前記基板保持部を内部空間に収容するチャンバと、前記チャンバの上部から前記内部空間にガスを送出し、前記基板の周囲にて前記基板の上側から下側へと向かう下降気流を形成する気流形成部とをさらに備え、前記下降気流は、前記基板上から前記処理液を除去する際に、前記基板の前記上面の周縁部における前記処理液の前記外縁への移動を促進する。 The invention according to claim 9 is the substrate processing apparatus according to claim 7 or 8, further comprising: a chamber housing the substrate holding part in an internal space; and an airflow forming part for forming a downward airflow around the substrate from the upper side to the lower side of the substrate, wherein the downward airflow is generated when the processing liquid is removed from the substrate. promotes movement of the processing liquid to the outer edge at the peripheral edge of the upper surface of the.

請求項１０に記載の発明は、基板を処理する基板処理装置であって、基板を水平状態で保持する基板保持部と、イソプロピルアルコールよりも表面張力が高い処理液を前記基板の上面に供給することにより、前記基板の前記上面を全面に亘って覆う前記処理液の液膜を形成する処理液供給部と、前記基板を下面側から加熱して前記液膜の一部を気化させることにより、前記基板の前記上面と前記液膜との間に気相層を形成する加熱部と、前記気相層上の前記液膜を除去する液除去部と、前記基板保持部を内部空間に収容するチャンバと、前記チャンバの上部から前記内部空間にガスを送出し、前記基板の周囲にて前記基板の上側から下側へと向かう下降気流を形成する気流形成部と、を備え、前記液除去部は、前記液膜の中央部に向けてガスを噴出するガス噴出部を備え、前記ガス噴出部からのガスにより、前記液膜の前記中央部から周囲に向かう放射状の気流を形成し、前記液膜の前記中央部から前記基板の外縁へと処理液を移動させて前記基板上から除去し、前記下降気流は、前記基板上から前記処理液を除去する際に、前記基板の前記上面の周縁部における前記処理液の前記外縁への移動を促進し、前記加熱部による前記基板の加熱開始時に、前記気流形成部による前記下降気流の形成は停止されている。 According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a substrate processing apparatus for processing a substrate, comprising: a substrate holding unit for holding the substrate in a horizontal state; and a processing liquid having a higher surface tension than isopropyl alcohol is supplied to the upper surface of the substrate. By means of a processing liquid supply unit that forms a liquid film of the processing liquid covering the entire upper surface of the substrate, and a portion of the liquid film that is vaporized by heating the substrate from the lower surface side, A heating section for forming a vapor layer between the upper surface of the substrate and the liquid film, a liquid removing section for removing the liquid film on the vapor layer, and the substrate holding section are accommodated in an internal space. a chamber; and an airflow forming part that sends gas from the upper part of the chamber to the internal space and forms a downward airflow around the substrate from the upper side to the lower side of the substrate, and the liquid removing part. is provided with a gas ejection part for ejecting gas toward the central part of the liquid film, and the gas from the gas ejection part forms a radial air flow from the central part of the liquid film toward the periphery, The process liquid is moved from the central portion of the film to the outer edge of the substrate to be removed from the substrate, and the downdraft moves the process liquid along the peripheral edge of the upper surface of the substrate when removing the process liquid from the substrate. movement of the processing liquid to the outer edge in the portion, and formation of the downward air current by the air current forming portion is stopped when the heating of the substrate by the heating portion is started.

請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の基板処理装置であって、前記気流形成部による前記下降気流の形成は、前記加熱部による前記基板の加熱開始よりも前の前記処理液供給部による前記処理液の供給停止と同時に停止される。 The invention according to claim 11 is the substrate processing apparatus according to claim 10 , wherein the downward air current is formed by the air current forming part before the heating of the substrate by the heating part is started. It is stopped at the same time as the supply of the treatment liquid by the supply unit is stopped.

請求項１２に記載の発明は、請求項１０または１１に記載の基板処理装置であって、前記気流形成部による前記下降気流の形成は、前記基板の前記周縁部の温度が所定温度以上になった後に再開される。 The invention according to claim 12 is the substrate processing apparatus according to claim 10 or 11 , wherein the formation of the descending air current by the air current forming part causes the temperature of the peripheral part of the substrate to rise above a predetermined temperature. resumed after

請求項１３に記載の発明は、請求項１０ないし１２のいずれか１つに記載の基板処理装置であって、前記ガス噴出部は、前記液膜の前記中央部に向けてガスを噴出する第１噴出口と、前記第１噴出口の周囲にて周状に配置され、前記液膜の前記中央部から周囲に向かう方向に放射状にガスを噴出する複数の第２噴出口と、を備える。
請求項１４に記載の発明は、請求項５ないし１３のいずれか１つに記載の基板処理装置であって、前記処理液の蒸気圧は、イソプロピルアルコールの蒸気圧よりも高い。
請求項１５に記載の発明は、請求項１ないし１４のいずれか１つに記載の基板処理装置であって、前記加熱部による前記基板の加熱は、前記処理液供給部から供給された前記処理液により前記基板の前記上面が全面に亘って覆われた後に開始される。
請求項１６に記載の発明は、基板の処理に使用される処理液であって、イソプロピルアルコールよりも表面張力が高く、請求項１ないし１５のいずれか１つに記載の基板処理装置において前記基板の前記上面に供給される。 The invention according to claim 13 is the substrate processing apparatus according to any one of claims 10 to 12 , wherein the gas ejection part ejects gas toward the central part of the liquid film. and a plurality of second ejection ports that are circumferentially arranged around the first ejection port and radially eject gas from the central portion of the liquid film toward the periphery.
The invention according to claim 14 is the substrate processing apparatus according to any one of claims 5 to 13 , wherein the vapor pressure of the processing liquid is higher than the vapor pressure of isopropyl alcohol.
The invention according to claim 15 is the substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 14 , wherein the heating of the substrate by the heating unit is performed by the processing supplied from the processing liquid supply unit. It starts after the top surface of the substrate is covered entirely by liquid.
The invention according to claim 16 is a processing liquid used for processing a substrate, which has a surface tension higher than that of isopropyl alcohol, and is used in the substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 15 . is supplied to the top surface of the

請求項１７に記載の発明は、基板を処理する基板処理方法であって、ａ）基板を水平状態で保持する工程と、ｂ）イソプロピルアルコールよりも表面張力が高い処理液を前記基板の上面に供給することにより、前記基板の前記上面を全面に亘って覆う前記処理液の液膜を形成する工程と、ｃ）前記基板を下面側から加熱して前記液膜の一部を気化させることにより、前記基板の前記上面と前記液膜との間に気相層を形成する工程と、ｄ）前記気相層上の前記液膜を除去する工程とを備え、前記処理液の蒸気圧は、イソプロピルアルコールの蒸気圧よりも高く、前記処理液は、ｃｉｓ－１，２－ジクロロエチレン、トリクロロメタン、酢酸メチル、１，３－ジオキソラン、テトラヒドロフラン、１，１，１－トリクロロエタン、テトラクロロメタン、ベンゼン、シクロヘキサン、アセトニトリル、トリクロロエチレン、テトラヒドロピラン、硝酸、１，２－ジクロロエタン、１，２－ジクロロプロパン、フルオロトリニトロメタン、ピロリジン、アクリロニトリル、シクロヘキセンのうち、少なくとも１つを含む。
請求項１８に記載の発明は、基板を処理する基板処理方法であって、ａ）基板を水平状態で保持する工程と、ｂ）イソプロピルアルコールよりも表面張力が高い処理液を前記基板の上面に供給することにより、前記基板の前記上面を全面に亘って覆う前記処理液の液膜を形成する工程と、ｃ）前記基板を下面側から加熱して前記液膜の一部を気化させることにより、前記基板の前記上面と前記液膜との間に気相層を形成する工程と、ｄ）前記気相層上の前記液膜を除去する工程と、を備え、前記ｂ）工程において、前記基板の前記上面がイソプロピルアルコールにより全面に亘って覆われている状態で、前記基板の前記上面に前記処理液が供給され、前記基板の前記上面上のイソプロピルアルコールが前記処理液により置換されることにより、前記処理液の前記液膜が形成される。
請求項１９に記載の発明は、基板を処理する基板処理方法であって、ａ）基板を水平状態で保持する工程と、ｂ）イソプロピルアルコールよりも表面張力が高い処理液を前記基板の上面に供給することにより、前記基板の前記上面を全面に亘って覆う前記処理液の液膜を形成する工程と、ｃ）前記基板を下面側から加熱して前記液膜の一部を気化させることにより、前記基板の前記上面と前記液膜との間に気相層を形成する工程と、ｄ）前記気相層上の前記液膜を除去する工程と、を備え、前記処理液は、イソプロピルアルコールよりも表面張力が高く蒸気圧が低い物質を、イソプロピルアルコールに混合した混合液である。
請求項２０に記載の発明は、基板を処理する基板処理方法であって、ａ）基板を水平状態で保持する工程と、ｂ）イソプロピルアルコールよりも表面張力が高い処理液を前記基板の上面に供給することにより、前記基板の前記上面を全面に亘って覆う前記処理液の液膜を形成する工程と、ｃ）前記基板を下面側から加熱して前記液膜の一部を気化させることにより、前記基板の前記上面と前記液膜との間に気相層を形成する工程と、ｄ）前記気相層上の前記液膜を除去する工程と、を備え、前記ｄ）工程において、前記液膜の中央部に向けてガスを噴出することにより、前記液膜の前記中央部から周囲に向かう放射状の気流を形成し、前記液膜の前記中央部から前記基板の外縁へと処理液を移動させて前記基板上から除去し、前記基板上から前記処理液を除去する際に、前記チャンバの上部から前記内部空間にガスを送出し、前記基板の周囲にて前記基板の上側から下側へと向かう下降気流を形成することにより、前記基板の前記上面の周縁部における前記処理液の前記外縁への移動を促進し、前記ｃ）工程において、前記基板の加熱開始時に、前記下降気流の形成は停止されている。 According to a seventeenth aspect of the invention, there is provided a substrate processing method for processing a substrate, comprising: a) holding the substrate in a horizontal state; forming a liquid film of the processing liquid covering the entire upper surface of the substrate by supplying the substrate, and c) heating the substrate from the lower surface side to partially vaporize the liquid film. and d) removing the liquid film on the vapor layer, wherein the vapor pressure of the processing liquid is: cis-1,2-dichloroethylene, trichloromethane, methyl acetate, 1,3-dioxolane, tetrahydrofuran, 1,1,1-trichloroethane, tetrachloromethane, benzene, At least one of cyclohexane, acetonitrile, trichlorethylene, tetrahydropyran, nitric acid, 1,2-dichloroethane, 1,2-dichloropropane, fluorotrinitromethane, pyrrolidine, acrylonitrile, and cyclohexene.
According to an eighteenth aspect of the invention, there is provided a substrate processing method for processing a substrate, comprising: a) holding the substrate in a horizontal state; forming a liquid film of the processing liquid covering the entire upper surface of the substrate by supplying the substrate, and c) heating the substrate from the lower surface side to partially vaporize the liquid film. forming a vapor phase layer between the upper surface of the substrate and the liquid film; and d) removing the liquid film on the vapor phase layer, wherein in the step b), the The processing liquid is supplied to the top surface of the substrate while the entire top surface of the substrate is covered with isopropyl alcohol, and the isopropyl alcohol on the top surface of the substrate is replaced with the processing liquid. Thus, the liquid film of the treatment liquid is formed.
According to a nineteenth aspect of the invention, there is provided a substrate processing method for processing a substrate, comprising: a) holding the substrate in a horizontal state; forming a liquid film of the processing liquid covering the entire upper surface of the substrate by supplying the substrate, and c) heating the substrate from the lower surface side to partially vaporize the liquid film. , forming a vapor layer between the upper surface of the substrate and the liquid film; and d) removing the liquid film on the vapor layer, wherein the processing liquid is isopropyl alcohol. It is a mixed liquid in which a substance with a higher surface tension and a lower vapor pressure than isopropyl alcohol is mixed with isopropyl alcohol .
According to a twentieth aspect of the invention, there is provided a substrate processing method for processing a substrate, comprising: a) holding the substrate in a horizontal state; and c) heating the substrate from below to vaporize a portion of the liquid film. forming a vapor layer between the upper surface of the substrate and the liquid film; and d) removing the liquid film on the vapor layer, wherein the step d) comprises: By ejecting gas toward the central portion of the liquid film, a radial airflow is formed from the central portion of the liquid film toward the periphery, and the processing liquid flows from the central portion of the liquid film to the outer edge of the substrate. is removed from the substrate, and when the processing liquid is removed from the substrate, a gas is delivered from the upper portion of the chamber to the inner space, and a gas is delivered around the substrate from the upper side to the lower side of the substrate. By forming a downward air current directed toward the side, movement of the processing liquid at the peripheral edge portion of the upper surface of the substrate to the outer edge is facilitated, and in step c), when the heating of the substrate is started, the downward air current is formed. formation has been stopped.

本発明では、意図しない液膜の破損を抑制することができる。 According to the present invention, unintended breakage of the liquid film can be suppressed.

一の実施の形態に係る基板処理装置の側面図である。1 is a side view of a substrate processing apparatus according to one embodiment; FIG. 液供給部およびガス供給部を示すブロック図である。It is a block diagram showing a liquid supply section and a gas supply section. 第１ノズルを拡大して示す側面図である。It is a side view which expands and shows a 1st nozzle. 基板の処理の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of a process of a board|substrate. 処理途上の基板および基板処理装置の一部を示す図である。It is a figure which shows the board|substrate in process and a part of substrate processing apparatus. 処理途上の基板および基板処理装置の一部を示す図である。It is a figure which shows the board|substrate in process and a part of substrate processing apparatus. 基板の上面近傍を拡大して示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which expands and shows the upper surface vicinity of a board|substrate. 基板の上面近傍を拡大して示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which expands and shows the upper surface vicinity of a board|substrate. 基板の処理の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of a process of a board|substrate. 処理途上の基板および基板処理装置の一部を示す図である。It is a figure which shows the board|substrate in process and a part of substrate processing apparatus. 処理途上の基板および基板処理装置の一部を示す図である。It is a figure which shows the board|substrate in process and a part of substrate processing apparatus. 処理途上の基板および基板処理装置の一部を示す図である。It is a figure which shows the board|substrate in process and a part of substrate processing apparatus.

図１は、本発明の一の実施の形態に係る基板処理装置１の構成を示す側面図である。基板処理装置１は、半導体基板９（以下、単に「基板９」という。）を１枚ずつ処理する枚葉式の装置である。基板処理装置１は、上面９１に微細なパターンが形成されている基板９に薬液を供給して液処理を行う。図１では、基板処理装置１の構成の一部を断面にて示す。 FIG. 1 is a side view showing the configuration of a substrate processing apparatus 1 according to one embodiment of the present invention. The substrate processing apparatus 1 is a single-wafer type apparatus that processes semiconductor substrates 9 (hereinafter simply referred to as "substrates 9") one by one. The substrate processing apparatus 1 performs liquid processing by supplying a chemical solution to the substrate 9 having a fine pattern formed on the upper surface 91 thereof. In FIG. 1, a part of the structure of the substrate processing apparatus 1 is shown in cross section.

基板処理装置１は、基板保持部２と、回転機構３と、カップ部４と、加熱部５と、液供給部６と、ガス供給部７と、チャンバ１１とを備える。基板保持部２、回転機構３、カップ部４、加熱部５、液供給部６の一部、および、ガス供給部７の一部は、チャンバ１１の内部空間に収容される。 The substrate processing apparatus 1 includes a substrate holding section 2 , a rotating mechanism 3 , a cup section 4 , a heating section 5 , a liquid supply section 6 , a gas supply section 7 and a chamber 11 . The substrate holding part 2 , the rotating mechanism 3 , the cup part 4 , the heating part 5 , part of the liquid supply part 6 , and part of the gas supply part 7 are accommodated in the internal space of the chamber 11 .

基板保持部２は、基板９の周縁部に直接的に接触して基板９の位置を固定するメカニカルチャックである。基板９は、水平状態にて基板保持部２により保持される。回転機構３は、基板９および基板保持部２を、上下方向を向く中心軸Ｊ１を中心として回転する。回転機構３は、例えば電動モータである。基板保持部２および回転機構３は、基板９を保持して回転させるスピンチャックを構成する。 The substrate holder 2 is a mechanical chuck that fixes the position of the substrate 9 by directly contacting the peripheral edge of the substrate 9 . The substrate 9 is held by the substrate holder 2 in a horizontal state. The rotation mechanism 3 rotates the substrate 9 and the substrate holding part 2 around a central axis J1 directed in the vertical direction. The rotating mechanism 3 is, for example, an electric motor. The substrate holder 2 and the rotation mechanism 3 constitute a spin chuck that holds and rotates the substrate 9 .

基板保持部２は、ベース部２１と、保持軸部２２と、複数のチャックピン２３とを備える。ベース部２１は、中心軸Ｊ１を中心とする略円板状の部位である。保持軸部２２は、ベース部２１の中央部から下方に延びる略円筒状の部位である。保持軸部２２は、ベース部２１の下方に設けられた略有蓋円筒状のカバー部２４の内部に収容されている。カバー部２４の内部には、保持軸部２２を回転する回転機構３も収容されている。カバー部２４の直径は、例えば、ベース部２１の直径と略同じである。 The substrate holding portion 2 includes a base portion 21 , a holding shaft portion 22 and a plurality of chuck pins 23 . The base portion 21 is a substantially disk-shaped portion centered on the central axis J1. The holding shaft portion 22 is a substantially cylindrical portion extending downward from the central portion of the base portion 21 . The holding shaft portion 22 is housed inside a substantially cylindrical cover portion 24 provided below the base portion 21 . The rotating mechanism 3 that rotates the holding shaft portion 22 is also housed inside the cover portion 24 . The diameter of the cover portion 24 is, for example, approximately the same as the diameter of the base portion 21 .

複数のチャックピン２３は、ベース部２１の上面から上方に突出する。複数のチャックピン２３は、中心軸Ｊ１を中心とする周方向（以下、単に「周方向」とも呼ぶ。）において、略等角度間隔に配置される。複数のチャックピン２３の数は、例えば３または４である。基板９は、複数のチャックピン２３により周縁部を支持されることにより、ベース部２１の上方においてベース部２１の上面から離間した位置に配置される。 A plurality of chuck pins 23 protrude upward from the upper surface of the base portion 21 . The plurality of chuck pins 23 are arranged at substantially equal angular intervals in the circumferential direction centered on the central axis J1 (hereinafter also simply referred to as the "circumferential direction"). The number of chuck pins 23 is, for example, three or four. The substrate 9 is arranged above the base portion 21 at a position spaced apart from the upper surface of the base portion 21 by having its peripheral portion supported by a plurality of chuck pins 23 .

カップ部４は、カップ４１と、カップ移動機構４２とを備える。カップ４１は、基板９および基板保持部２の周囲に間隙を挟んで配置される。カップ４１は、回転中の基板９から飛散する薬液、リンス液および処理液等の液体を受ける。カップ４１は、カップ側壁部４３と、カップ天蓋部４４とを備える。カップ側壁部４３は、中心軸Ｊ１を中心とする略円筒状の部位である。カップ天蓋部４４は、中心軸Ｊ１を中心とする略円環状の部位である。カップ天蓋部４４は、カップ側壁部４３の上端部から径方向内方へと延びる。図１に示す例では、カップ天蓋部４４の内側面は、径方向内方に向かうに従って漸次上方へと向かう傾斜面である。回転中の基板９の周縁部から径方向外方へと飛散した液体は、例えば、カップ４１の内側面に衝突した後にカップ４１の底部へと落下し、当該底部に設けられた排出ポート４５を介して、チャンバ１１の外部へと排出される。 The cup portion 4 includes a cup 41 and a cup moving mechanism 42 . The cup 41 is arranged around the substrate 9 and the substrate holder 2 with a gap therebetween. The cup 41 receives liquid such as a chemical liquid, a rinse liquid, and a processing liquid that are scattered from the rotating substrate 9 . The cup 41 has a cup side wall portion 43 and a cup canopy portion 44 . The cup side wall portion 43 is a substantially cylindrical portion centered on the central axis J1. The cup canopy portion 44 is a substantially annular portion centered on the central axis J1. The cup canopy portion 44 extends radially inward from the upper end portion of the cup side wall portion 43 . In the example shown in FIG. 1, the inner surface of the cup canopy portion 44 is an inclined surface that gradually rises radially inward. The liquid splashed radially outward from the peripheral edge of the rotating substrate 9 collides with the inner side surface of the cup 41, and then falls to the bottom of the cup 41, and is discharged through the discharge port 45 provided at the bottom. It is discharged to the outside of the chamber 11 through.

カップ移動機構４２は、カップ４１を基板保持部２に対して相対的に移動する。図１に示す例では、カップ移動機構４２は、カップ４１を上下方向に移動する昇降機構である。カップ移動機構４２は、例えば、上下方向を向くエアシリンダと、当該エアシリンダの可動部とカップ４１とを接続する接続部材とを備える。なお、カップ移動機構４２は、必ずしもカップ４１を移動する機構である必要はなく、基板保持部２を上下方向に移動する機構であってもよい。 The cup moving mechanism 42 moves the cup 41 relative to the substrate holder 2 . In the example shown in FIG. 1, the cup moving mechanism 42 is an elevating mechanism that moves the cup 41 vertically. The cup moving mechanism 42 includes, for example, an air cylinder facing in the vertical direction and a connection member that connects the movable portion of the air cylinder and the cup 41 . Note that the cup moving mechanism 42 does not necessarily have to be a mechanism for moving the cup 41, and may be a mechanism for moving the substrate holder 2 in the vertical direction.

加熱部５は、加熱プレート５１と、加熱軸部５２と、プレート昇降機構５３とを備える。加熱プレート５１は、中心軸Ｊ１を中心とする略円板状の部位である。加熱プレート５１は、基板保持部２のベース部２１と基板９との間に位置し、基板９の下面９２と上下方向に対向する。加熱プレート５１の上面は、基板９の下面９２に略平行である。加熱プレート５１の上面の直径は、基板９の直径よりも僅かに小さい。例えば、基板９の直径が３００ｍｍである場合、加熱プレート５１の上面の直径は２９４ｍｍである。加熱プレート５１の内部には、図示省略のヒータが設けられる。 The heating section 5 includes a heating plate 51 , a heating shaft section 52 and a plate lifting mechanism 53 . The heating plate 51 is a substantially disc-shaped portion centered on the central axis J1. The heating plate 51 is positioned between the base portion 21 of the substrate holding portion 2 and the substrate 9 and vertically faces the lower surface 92 of the substrate 9 . The top surface of the heating plate 51 is substantially parallel to the bottom surface 92 of the substrate 9 . The diameter of the top surface of the heating plate 51 is slightly smaller than the diameter of the substrate 9 . For example, if the substrate 9 has a diameter of 300 mm, the diameter of the top surface of the heating plate 51 is 294 mm. A heater (not shown) is provided inside the heating plate 51 .

加熱軸部５２は、加熱プレート５１の中央部に接続される略円筒状の部位である。加熱軸部５２は、加熱プレート５１から保持軸部２２の内部を通過して下方に延びる。加熱軸部５２には、プレート昇降機構５３が接続されている。プレート昇降機構５３は、例えば、電動モータである。プレート昇降機構５３により加熱軸部５２が昇降されることにより、加熱プレート５１がベース部２１と基板９との間で上下方向に移動する。具体的には、加熱プレート５１は、図１において実線にて示す位置（以下、「待機位置」と呼ぶ。）と、二点鎖線にて示す位置（以下、「加熱位置」と呼ぶ。）との間で上下方向に移動する。 The heating shaft portion 52 is a substantially cylindrical portion connected to the central portion of the heating plate 51 . The heating shaft portion 52 extends downward from the heating plate 51 through the inside of the holding shaft portion 22 . A plate lifting mechanism 53 is connected to the heating shaft portion 52 . The plate lifting mechanism 53 is, for example, an electric motor. The heating shaft portion 52 is moved up and down by the plate lifting mechanism 53 to move the heating plate 51 vertically between the base portion 21 and the substrate 9 . Specifically, the heating plate 51 is positioned at a position indicated by a solid line in FIG. move up and down between

加熱位置に位置する加熱プレート５１の上面は、基板９の下面９２に直接的に接触する。あるいは、加熱位置に位置する加熱プレート５１の上面は、基板９の下面９２との間にごく僅かな間隙（例えば、高さ約０．１ｍｍの間隙）を挟んで、基板９の下面９２から下方に離間する。加熱位置に位置する加熱プレート５１において、内蔵されているヒータに電力が供給されることにより、加熱プレート５１の上面が略全面に亘っておよそ均等に加熱され、基板９も略全面に亘っておよそ均等に加熱される。上述の待機位置は、加熱位置よりも下側の位置である。待機位置に位置する加熱プレート５１は、基板９の下面９２から比較的大きく下方に離間しているため、基板９を加熱することはない。なお、加熱プレート５１および加熱軸部５２は回転しない。 The upper surface of the heating plate 51 located at the heating position directly contacts the lower surface 92 of the substrate 9 . Alternatively, the upper surface of the heating plate 51 positioned at the heating position is positioned downward from the lower surface 92 of the substrate 9 with a very small gap (for example, a gap of about 0.1 mm in height) between the lower surface 92 of the substrate 9 and the lower surface 92 of the substrate 9 . to separate. Electric power is supplied to the built-in heater of the heating plate 51 located at the heating position, so that substantially the entire upper surface of the heating plate 51 is heated substantially evenly, and substantially the entire surface of the substrate 9 is also heated. heated evenly. The standby position described above is a position below the heating position. Since the heating plate 51 positioned at the standby position is spaced downward from the lower surface 92 of the substrate 9 by a relatively large distance, it does not heat the substrate 9 . Note that the heating plate 51 and the heating shaft portion 52 do not rotate.

図２は、基板処理装置１の液供給部６およびガス供給部７を示すブロック図である。図２では、液供給部６およびガス供給部７以外の構成も併せて示す。液供給部６は、基板９に複数種類の液体を個別に供給する。当該複数種類の液体には、例えば、薬液、リンス液および処理液が含まれる。図１および図２に示すように、液供給部６は、第１ノズル６１と、第２ノズル６２と、第３ノズル６３とを備える。第１ノズル６１、第２ノズル６２および第３ノズル６３はそれぞれ、基板９の上方から基板９の上面９１に向けて液体を供給する。ガス供給部７は、気流形成部７１を備える。上述の第１ノズル６１は、ガス供給部７にも含まれる。 FIG. 2 is a block diagram showing the liquid supply section 6 and the gas supply section 7 of the substrate processing apparatus 1. As shown in FIG. In FIG. 2, configurations other than the liquid supply section 6 and the gas supply section 7 are also shown. The liquid supply unit 6 individually supplies a plurality of types of liquids to the substrate 9 . The multiple types of liquids include, for example, chemical liquids, rinse liquids, and treatment liquids. As shown in FIGS. 1 and 2, the liquid supply section 6 includes a first nozzle 61, a second nozzle 62, and a third nozzle 63. As shown in FIG. The first nozzle 61 , the second nozzle 62 and the third nozzle 63 each supply liquid from above the substrate 9 toward the upper surface 91 of the substrate 9 . The gas supply section 7 includes an airflow forming section 71 . The first nozzle 61 described above is also included in the gas supply section 7 .

図１に示す例では、第１ノズル６１は、基板９の上方（例えば、基板９の中心の上方）の処理位置と、基板９の外縁よりも径方向外側の退避位置との間で移動可能である。第１ノズル６１の移動は、第１ノズル移動機構６１０により行われる。第１ノズル移動機構６１０は、例えば、第１ノズル６１を支持するアームと、第１ノズル６１から側方に延びる当該アームを旋回および昇降する電動モータとを備える。 In the example shown in FIG. 1, the first nozzle 61 is movable between a processing position above the substrate 9 (for example, above the center of the substrate 9) and a retracted position radially outside the outer edge of the substrate 9. is. Movement of the first nozzle 61 is performed by a first nozzle moving mechanism 610 . The first nozzle moving mechanism 610 includes, for example, an arm that supports the first nozzle 61 and an electric motor that rotates and raises and lowers the arm that extends laterally from the first nozzle 61 .

第２ノズル６２も、第１ノズル６１と同様に、基板９の上方（例えば、基板９の中心の上方）の処理位置と、基板９の外縁よりも径方向外側の退避位置との間で移動可能である。第２ノズル６２の移動は、第２ノズル移動機構６２０により行われる。第２ノズル移動機構６２０は、例えば、第２ノズル６２を支持するアームと、第２ノズル６２から側方に延びる当該アームを旋回および昇降する電動モータとを備える。 Similarly to the first nozzle 61 , the second nozzle 62 also moves between a processing position above the substrate 9 (for example, above the center of the substrate 9 ) and a retracted position radially outside the outer edge of the substrate 9 . It is possible. Movement of the second nozzle 62 is performed by a second nozzle moving mechanism 620 . The second nozzle moving mechanism 620 includes, for example, an arm that supports the second nozzle 62 and an electric motor that rotates and raises and lowers the arm that extends laterally from the second nozzle 62 .

第３ノズル６３は、液体の吐出口を基板９の上面９１の中心に向けて、基板９の上方にて固定されている。なお、第３ノズル６３は、第１ノズル６１および第２ノズル６２と同様に、処理位置と退避位置との間で移動可能であってもよい。 The third nozzle 63 is fixed above the substrate 9 with the liquid ejection port directed toward the center of the upper surface 91 of the substrate 9 . Note that the third nozzle 63 may be movable between the processing position and the retracted position, like the first nozzle 61 and the second nozzle 62 .

図３は、第１ノズル６１を拡大して示す側面図である。第１ノズル６１は、ノズル本体６１１と、処理液流路６１２と、第１ガス流路６１３と、第２ガス流路６１４とを備える。ノズル本体６１１は、略円柱状の部材である。処理液流路６１２、第１ガス流路６１３および第２ガス流路６１４は、ノズル本体６１１の内部に形成される。 FIG. 3 is an enlarged side view of the first nozzle 61. As shown in FIG. The first nozzle 61 includes a nozzle body 611 , a processing liquid flow path 612 , a first gas flow path 613 and a second gas flow path 614 . The nozzle body 611 is a substantially cylindrical member. The processing liquid channel 612 , the first gas channel 613 and the second gas channel 614 are formed inside the nozzle body 611 .

処理液流路６１２の吐出口６１５は、ノズル本体６１１の下端面の中央部に設けられる。第１ガス流路６１３の第１噴出口６１６も、ノズル本体６１１の下端面の中央部に設けられる。第１ノズル６１が処理位置に位置する状態では、処理液流路６１２の吐出口６１５、および、第１ガス流路６１３の第１噴出口６１６は、基板９の上面９１の中央部と上下方向に対向する。 A discharge port 615 of the processing liquid flow path 612 is provided in the central portion of the lower end surface of the nozzle body 611 . A first ejection port 616 of the first gas flow path 613 is also provided in the central portion of the lower end surface of the nozzle body 611 . When the first nozzle 61 is positioned at the processing position, the ejection port 615 of the processing liquid flow path 612 and the first ejection port 616 of the first gas flow path 613 are vertically aligned with the central portion of the upper surface 91 of the substrate 9 . Oppose.

第２ガス流路６１４は、第１噴出口６１６の周囲にて周状に配置される複数の小さい第２噴出口６１７に接続される。図１に示す例では、複数の第２噴出口６１７は、第１ノズル６１の外側面において、上下方向の略同じ位置に略等角度間隔にて周状に配列される。複数の第２噴出口６１７の形状および大きさは略同じである。各第２噴出口６１７の側面視における形状は、例えば略円形である。各第２噴出口６１７の直径は、例えば、第１噴出口６１６の直径よりも小さく、約１ｍｍである。 The second gas flow path 614 is connected to a plurality of small second orifices 617 arranged circumferentially around the first orifice 616 . In the example shown in FIG. 1 , the plurality of second ejection ports 617 are circumferentially arranged at approximately the same position in the vertical direction on the outer surface of the first nozzle 61 at approximately equal angular intervals. The shape and size of the plurality of second ejection ports 617 are substantially the same. The shape of each second ejection port 617 in a side view is, for example, substantially circular. The diameter of each secondary jet 617 is, for example, smaller than the diameter of the primary jet 616, about 1 mm.

第１ノズル６１の処理液流路６１２は、図２に示す配管６４１およびバルブ６４２を介して処理液供給源６４に接続される。第１ノズル６１が処理位置に位置する状態で、バルブ６４２が開かれることにより、処理液供給源６４から配管６４１を介して処理液流路６１２へと処理液が供給され、吐出口６１５から基板９の上面９１の中央部に向けて吐出される。バルブ６４２が閉じられることにより、第１ノズル６１からの処理液の吐出は停止される。第１ノズル６１は、基板９の上面９１に処理液を供給する処理液供給部である。当該処理液供給部には、配管６４１およびバルブ６４２も含まれてもよい。 The processing liquid flow path 612 of the first nozzle 61 is connected to the processing liquid supply source 64 via the pipe 641 and the valve 642 shown in FIG. When the valve 642 is opened with the first nozzle 61 positioned at the processing position, the processing liquid is supplied from the processing liquid supply source 64 to the processing liquid flow path 612 through the pipe 641 , and the substrate is discharged from the discharge port 615 . It is discharged toward the central portion of the upper surface 91 of 9 . By closing the valve 642, the ejection of the treatment liquid from the first nozzle 61 is stopped. The first nozzle 61 is a processing liquid supply unit that supplies the processing liquid to the upper surface 91 of the substrate 9 . The processing liquid supply may also include a pipe 641 and a valve 642 .

第１ノズル６１から基板９に供給される当該処理液の表面張力は、同じ温度のイソプロピルアルコール（分子式：Ｃ３Ｈ８Ｏ）（以下、「ＩＰＡ」と呼ぶ。）の表面張力よりも高い。また、当該処理液の蒸気圧は、同じ温度のＩＰＡの蒸気圧よりも高いことが好ましい。換言すれば、当該処理液の沸点は、同じ圧力下におけるＩＰＡの沸点よりも低い。以下において、複数の液体の表面張力、蒸気圧および沸点の大小関係を説明する際には、当該複数の液体の表面張力、蒸気圧および沸点は、同じ温度かつ同じ圧力下におけるものとする。なお、ＩＰＡの常温（２５℃）、常圧（１００ｋＰａ）における表面張力、蒸気圧および沸点は、２０．８ｍＮ／ｍ、５．８７ｋＰａおよび８２．４℃である。処理液の表面張力は、例えば純水よりも低い。また、処理液の蒸気圧は、例えば純水よりも高い。 The surface tension of the processing liquid supplied from the first nozzle 61 to the substrate 9 is higher than that of isopropyl alcohol (molecular formula: C 3 H 8 O) (hereinafter referred to as “IPA”) at the same temperature. Also, the vapor pressure of the treatment liquid is preferably higher than that of IPA at the same temperature. In other words, the boiling point of the treatment liquid is lower than that of IPA under the same pressure. In the following description of the surface tensions, vapor pressures and boiling points of a plurality of liquids, it is assumed that the surface tensions, vapor pressures and boiling points of the plurality of liquids are at the same temperature and pressure. The surface tension, vapor pressure and boiling point of IPA at normal temperature (25°C) and normal pressure (100 kPa) are 20.8 mN/m, 5.87 kPa and 82.4°C. The surface tension of the treatment liquid is lower than that of pure water, for example. Also, the vapor pressure of the treatment liquid is higher than that of pure water, for example.

当該処理液は、好ましくは、ｃｉｓ－１，２－ジクロロエチレン（分子式：Ｃ２Ｈ２Ｃｌ２）、トリクロロメタン（ＣＨＣｌ３）、酢酸メチル（Ｃ３Ｈ６Ｏ２）、１，３－ジオキソラン（Ｃ３Ｈ６Ｏ２）、テトラヒドロフラン（Ｃ４Ｈ８Ｏ）、１，１，１－トリクロロエタン（Ｃ２Ｈ３Ｃｌ３）、テトラクロロメタン（ＣＣｌ４）、ベンゼン（Ｃ６Ｈ６）、シクロヘキサン（Ｃ６Ｈ１２）、アセトニトリル（Ｃ２Ｈ３Ｎ）、トリクロロエチレン（Ｃ２ＨＣｌ３）、テトラヒドロピラン（Ｃ５Ｈ１０Ｏ）、硝酸（ＨＮＯ３）、１，２－ジクロロエタン（Ｃ２Ｈ４Ｃｌ２）、１，２－ジクロロプロパン（Ｃ３Ｈ６Ｃｌ２）、フルオロトリニトロメタン（ＣＦＮ３Ｏ６）、ピロリジン（Ｃ４Ｈ９Ｎ）、アクリロニトリル（Ｃ３Ｈ３Ｎ）、および、シクロヘキセン（Ｃ６Ｈ１Ｏ）のうち、少なくとも１つの液体を含む。 The treatment liquid is preferably cis-1,2-dichloroethylene (molecular formula: C 2 H 2 Cl 2 ), trichloromethane (CHCl 3 ), methyl acetate (C 3 H 6 O 2 ), 1,3-dioxolane ( C 3 H 6 O 2 ), tetrahydrofuran (C 4 H 8 O), 1,1,1-trichloroethane (C 2 H 3 Cl 3 ), tetrachloromethane (CCl 4 ), benzene (C 6 H 6 ), cyclohexane (C 6 H 12 ), acetonitrile (C 2 H 3 N), trichlorethylene (C 2 HCl 3 ), tetrahydropyran (C 5 H 10 O), nitric acid (HNO 3 ), 1,2-dichloroethane (C 2 H 4 Cl 2 ), 1,2-dichloropropane (C 3 H 6 Cl 2 ), fluorotrinitromethane (CFN 3 O 6 ), pyrrolidine (C 4 H 9 N), acrylonitrile (C 3 H 3 N), and cyclohexene At least one liquid of (C 6 H 1 O ) is included.

上述の液体群に含まれる各液体の表面張力および蒸気圧は、ＩＰＡの表面張力および蒸気圧よりも高い。なお、当該処理液は、上述の液体群のうち２つ以上の液体の混合物であってもよい。また、当該処理液は、上述の液体群のうち、１つまたは２つ以上の液体が、溶媒により希釈されたものであってもよい。 The surface tension and vapor pressure of each liquid included in the above liquid group is higher than that of IPA. Note that the treatment liquid may be a mixture of two or more liquids from the liquid group described above. Further, the treatment liquid may be obtained by diluting one or two or more liquids of the liquid group described above with a solvent.

第１ガス流路６１３（図３参照）は、配管７４１およびバルブ７４２を介してガス供給源７４に接続される。第２ガス流路６１４（図３参照）は、配管７４３およびバルブ７４４を介してガス供給源７４に接続される。第１ノズル６１が処理位置に位置する状態で、バルブ７４２が開かれることにより、ガス供給源７４から配管７４１を介して第１ガス流路６１３へとガスが供給され、第１噴出口６１６（図３参照）から基板９の上面９１の中央部に向けて噴出される。バルブ７４２が閉じられることにより、第１噴出口６１６からのガスの噴出は停止される。また、バルブ７４４が開かれることにより、ガス供給源７４から配管７４３を介して第２ガス流路６１４へとガスが供給され、複数の第２噴出口６１７（図３参照）から、基板９の上面９１の中央部から周囲に向かう斜め方向（すなわち、径方向外方に向かう斜め下）に放射状に噴出される。バルブ７４４が閉じられることにより、第２噴出口６１７からのガスの噴出は停止される。 The first gas flow path 613 (see FIG. 3) is connected to the gas supply source 74 via piping 741 and valve 742 . The second gas flow path 614 (see FIG. 3) is connected to the gas supply source 74 via piping 743 and valve 744 . When the valve 742 is opened with the first nozzle 61 positioned at the processing position, the gas is supplied from the gas supply source 74 to the first gas flow path 613 through the pipe 741, and the first ejection port 616 ( 3) toward the central portion of the upper surface 91 of the substrate 9 . By closing the valve 742, the ejection of gas from the first ejection port 616 is stopped. Further, when the valve 744 is opened, the gas is supplied from the gas supply source 74 to the second gas flow path 614 through the pipe 743, and the substrate 9 is discharged from the plurality of second ejection ports 617 (see FIG. 3). From the central portion of the upper surface 91, the liquid is radially ejected in an oblique direction toward the periphery (that is, obliquely downward toward the radially outward direction). By closing the valve 744, the ejection of gas from the second ejection port 617 is stopped.

上述のように、第１ノズル６１は、第１噴出口６１６および複数の第２噴出口６１７を備えるガス噴出部である。当該ガス噴出部には、配管７４１，７４３およびバルブ７４２，７４４も含まれてもよい。第１ノズル６１では、第１噴出口６１６からのガスの噴出および停止と、第２噴出口６１７からのガスの噴出および停止とは、個別に制御可能である。また、第１噴出口６１６から噴出されるガスの流量と、第２噴出口６１７から噴出されるガスの流量とは、個別に制御可能である。ガス供給源７４から第１ノズル６１へと送出されるガスは、好ましくは不活性ガス（例えば、窒素（Ｎ２）、アルゴン（Ａｒ）または清浄なドライエア等）である。図１に示す例では、第１ノズル６１の第１噴出口６１６および第２噴出口６１７から窒素が噴出される。第１ノズル６１から噴出されるガスは、不活性ガス以外のガスであってもよい。 As described above, the first nozzle 61 is a gas ejection section that includes a first ejection port 616 and a plurality of second ejection ports 617 . The gas ejection section may also include pipes 741 and 743 and valves 742 and 744 . In the first nozzle 61, the ejection and stoppage of gas from the first ejection port 616 and the ejection and stoppage of gas from the second ejection port 617 can be individually controlled. Also, the flow rate of the gas ejected from the first ejection port 616 and the flow rate of the gas ejected from the second ejection port 617 can be individually controlled. The gas delivered from the gas supply source 74 to the first nozzle 61 is preferably an inert gas (eg, nitrogen ( N2 ), argon (Ar), clean dry air, etc.). In the example shown in FIG. 1, nitrogen is jetted from the first jet port 616 and the second jet port 617 of the first nozzle 61 . The gas ejected from the first nozzle 61 may be gas other than inert gas.

第２ノズル６２は、配管６５１およびバルブ６５２を介して薬液供給源６５に接続される。第２ノズル６２が処理位置に位置する状態で、バルブ６５２が開かれることにより、薬液供給源６５から配管６５１を介して第２ノズル６２へと処理液が供給され、基板９の上面９１の中央部に向けて吐出される。バルブ６５２が閉じられることにより、第２ノズル６２からの薬液の吐出は停止される。薬液は、酸、アルカリ等の液体である。当該薬液は、例えば、エッチング液または洗浄液である。具体的には、当該薬液として、フッ酸、ＳＣ１（アンモニアと過酸化水素水との混合液）、ＳＣ２（塩酸と過酸化水素水との混合液）、または、バッファードフッ酸（フッ酸とフッ化アンモニウムとの混合液）等が使用される。 The second nozzle 62 is connected to the chemical supply source 65 via a pipe 651 and a valve 652 . When the valve 652 is opened with the second nozzle 62 positioned at the processing position, the processing liquid is supplied from the chemical liquid supply source 65 to the second nozzle 62 through the pipe 651, and the center of the upper surface 91 of the substrate 9 is discharged. It is discharged toward the part. By closing the valve 652, the discharge of the chemical liquid from the second nozzle 62 is stopped. The chemical solution is a liquid such as acid or alkali. The chemical solution is, for example, an etching solution or a cleaning solution. Specifically, as the chemical solution, hydrofluoric acid, SC1 (mixed solution of ammonia and hydrogen peroxide solution), SC2 (mixed solution of hydrochloric acid and hydrogen peroxide solution), or buffered hydrofluoric acid (hydrofluoric acid and mixed solution with ammonium fluoride) and the like are used.

第３ノズル６３は、配管６６１およびバルブ６６２を介してリンス液供給源６６に接続される。バルブ６６２が開かれることにより、リンス液供給源６６から配管６６１を介して第３ノズル６３へとリンス液が供給され、基板９の上面９１の中央部に向けて吐出される。バルブ６６２が閉じられることにより、第３ノズル６３からのリンス液の吐出は停止される。リンス液としては、例えば、ＤＩＷ（Ｄｅ－ｉｏｎｉｚｅｄ Ｗａｔｅｒ）、炭酸水、オゾン水または水素水等が利用される。図１に示す例では、ＤＩＷがリンス液として利用される。 The third nozzle 63 is connected to the rinse liquid supply source 66 via a pipe 661 and a valve 662 . By opening the valve 662 , the rinse liquid is supplied from the rinse liquid supply source 66 to the third nozzle 63 through the pipe 661 and discharged toward the central portion of the upper surface 91 of the substrate 9 . The discharge of the rinse liquid from the third nozzle 63 is stopped by closing the valve 662 . As the rinsing liquid, for example, DIW (De-ionized Water), carbonated water, ozone water, hydrogen water, or the like is used. In the example shown in FIG. 1, DIW is used as the rinse liquid.

図１に示すように、気流形成部７１は、チャンバ１１の上部（すなわち、基板保持部２およびカップ部４よりも上側の位置）に設けられるファンユニット７２を備える。図１に示す例では、ファンユニット７２は、チャンバ１１の天蓋部に設けられる。ファンユニット７２は、図２に示す配管７５１およびバルブ７５２を介して、ガス供給源７４とは異なる他のガス供給源７５に接続される。バルブ７５２が開かれることにより、ガス供給源７５から配管７５１を介してファンユニット７２へとガスが供給され、チャンバ１１の内部空間において下方へと送出される。バルブ７５２が閉じられることにより、ファンユニット７２からのガスの送出は停止される。ガス供給源７５からファンユニット７２へと送出されるガスは、例えば、クリーンエア（すなわち、フィルタによって濾過された空気）である。当該ガスは、例えば、窒素またはアルゴン等の不活性ガスであってもよい。図１に示す例では、ファンユニット７２からクリーンエアが送出される。 As shown in FIG. 1, the airflow forming section 71 includes a fan unit 72 provided in the upper portion of the chamber 11 (that is, a position above the substrate holding section 2 and the cup section 4). In the example shown in FIG. 1 , the fan unit 72 is provided on the canopy of the chamber 11 . The fan unit 72 is connected to another gas supply source 75 different from the gas supply source 74 via a pipe 751 and a valve 752 shown in FIG. By opening the valve 752 , gas is supplied from the gas supply source 75 to the fan unit 72 through the pipe 751 and sent downward in the internal space of the chamber 11 . The delivery of gas from the fan unit 72 is stopped by closing the valve 752 . The gas sent from the gas supply source 75 to the fan unit 72 is, for example, clean air (ie, filtered air). The gas may be, for example, an inert gas such as nitrogen or argon. In the example shown in FIG. 1, clean air is delivered from the fan unit 72 .

ファンユニット７２から送出されたガスは、カップ４１の上部開口を通過してカップ４１内を下方へと向かい、基板９の周囲にて基板９の上側から下側へと向かう下降気流（いわゆる、ダウンフロー）を形成する。カップ４１の底部に到達したガスは、排出ポート４５を介して、チャンバ１１の外部へと排出される。排出ポート４５は、例えば、チャンバ１１の外部に配置される吸引機構（図示省略）に接続されている。基板処理装置１では、当該吸引機構および排出ポート４５も、下降気流を形成する気流形成部７１に含まれてもよい。 The gas sent out from the fan unit 72 passes through the upper opening of the cup 41 and goes downward inside the cup 41 , and around the substrate 9 , a descending air current (a so-called down current) that flows from the upper side to the lower side of the substrate 9 . flow). Gas reaching the bottom of the cup 41 is discharged out of the chamber 11 through the discharge port 45 . The discharge port 45 is connected to, for example, a suction mechanism (not shown) arranged outside the chamber 11 . In the substrate processing apparatus 1, the suction mechanism and the discharge port 45 may also be included in the airflow forming part 71 that forms the downward airflow.

次に、基板処理装置１による基板９の処理の流れの一例について図４を参照しつつ説明する。基板処理装置１において基板９が処理される際には、まず、チャンバ１１内に搬入された基板９が、基板保持部２により水平状態で保持される（ステップＳ１１）。チャンバ１１内には、ファンユニット７２からクリーンエアが送出されており、これにより、基板９の周囲に上述の下降気流が形成される。ファンユニット７２からのクリーンエアの供給は、後述するステップＳ１５における処理液の供給停止まで継続され、当該下降気流が維持される。 Next, an example of the flow of processing the substrate 9 by the substrate processing apparatus 1 will be described with reference to FIG. When the substrate 9 is processed in the substrate processing apparatus 1, first, the substrate 9 loaded into the chamber 11 is horizontally held by the substrate holder 2 (step S11). Clean air is sent into the chamber 11 from the fan unit 72 , thereby forming the above-described downward air current around the substrate 9 . The supply of clean air from the fan unit 72 is continued until the supply of the treatment liquid is stopped in step S15, which will be described later, and the downward air current is maintained.

続いて、回転機構３による基板９の回転が開始され、所定の回転速度にて基板９が回転される。また、第２ノズル移動機構６２０により、第２ノズル６２が処理位置へと移動される。なお、第１ノズル６１は退避位置に位置している。そして、回転中の基板９に対して、第２ノズル６２から薬液の供給が開始される。基板９の上面９１の中央部に供給された薬液は、遠心力により径方向外方へと移動し、基板９の上面９１全体に広がる。基板９の周縁部に到達した薬液は、当該周縁部から径方向外方へと飛散し、図１に示すように基板９の周囲を囲むカップ４１により受けられ、排出ポート４５を介してチャンバ１１外へと排出される。基板９に対する薬液の供給が所定時間継続されることにより、基板９に対する薬液処理が終了する（ステップＳ１２）。 Subsequently, rotation of the substrate 9 by the rotation mechanism 3 is started, and the substrate 9 is rotated at a predetermined rotation speed. Also, the second nozzle 62 is moved to the processing position by the second nozzle moving mechanism 620 . Note that the first nozzle 61 is located at the retracted position. Then, supply of the chemical liquid from the second nozzle 62 is started to the rotating substrate 9 . The chemical solution supplied to the central portion of the upper surface 91 of the substrate 9 moves radially outward due to centrifugal force and spreads over the entire upper surface 91 of the substrate 9 . The chemical solution reaching the peripheral edge of the substrate 9 is scattered radially outward from the peripheral edge, is received by the cup 41 surrounding the substrate 9 as shown in FIG. discharged to the outside. When the supply of the chemical solution to the substrate 9 is continued for a predetermined time, the chemical solution treatment to the substrate 9 is completed (step S12).

薬液処理が終了すると、基板９に対する薬液の供給が停止され、第２ノズル６２が処理位置から退避位置へと移動する。また、回転中の基板９に対して、第３ノズル６３からリンス液の供給が開始される。基板９の上面９１の中央部に供給されたリンス液は、遠心力により径方向外方へと移動し、基板９の上面９１全体に広がる。これにより、基板９の上面９１上の薬液が洗い流され、基板９上から除去される。基板９の周縁部に到達したリンス液は、当該周縁部から径方向外方へと飛散し、基板９の周囲を囲むカップ４１により受けられ、排出ポート４５を介してチャンバ１１外へと排出される。基板９に対するリンス液の供給が所定時間継続されることにより、基板９に対するリンス処理が終了する（ステップＳ１３）。 When the chemical solution processing is completed, the supply of the chemical solution to the substrate 9 is stopped, and the second nozzle 62 moves from the processing position to the retracted position. Further, the supply of the rinsing liquid from the third nozzle 63 to the rotating substrate 9 is started. The rinse liquid supplied to the central portion of the upper surface 91 of the substrate 9 moves radially outward due to centrifugal force and spreads over the entire upper surface 91 of the substrate 9 . As a result, the chemical solution on the upper surface 91 of the substrate 9 is washed away and removed from the substrate 9 . The rinsing liquid that has reached the peripheral edge of the substrate 9 scatters radially outward from the peripheral edge, is received by the cup 41 surrounding the substrate 9, and is discharged out of the chamber 11 through the discharge port 45. be. By continuing the supply of the rinsing liquid to the substrate 9 for a predetermined time, the rinsing process for the substrate 9 is completed (step S13).

リンス処理が終了すると、基板９に対するリンス液の供給が停止される。また、第１ノズル６１が退避位置から処理位置へと移動され、回転中の基板９に対して、第１ノズル６１から処理液の供給が開始される。基板９の上面９１の中央部に供給された処理液は、遠心力により径方向外方へと移動し、基板９の上面９１全体に広がる。これにより、基板９の上面９１上のリンス液が洗い流され、処理液により置換される。すなわち、当該処理液は、基板９上にてリンス液と置換される置換液である。基板９の周縁部に到達した処理液は、当該周縁部から径方向外方へと飛散し、基板９の周囲を囲むカップ４１により受けられ、排出ポート４５を介してチャンバ１１外へと排出される。基板９に対する処理液の供給が所定時間継続されることにより、リンス液から処理液への置換処理が終了する。 When the rinsing process is finished, the supply of the rinsing liquid to the substrate 9 is stopped. Further, the first nozzle 61 is moved from the retracted position to the processing position, and the first nozzle 61 starts supplying the processing liquid to the rotating substrate 9 . The processing liquid supplied to the central portion of the upper surface 91 of the substrate 9 moves radially outward due to centrifugal force and spreads over the entire upper surface 91 of the substrate 9 . As a result, the rinse liquid on the upper surface 91 of the substrate 9 is washed away and replaced with the processing liquid. That is, the processing liquid is a replacement liquid that replaces the rinse liquid on the substrate 9 . The processing liquid that reaches the peripheral edge of the substrate 9 scatters radially outward from the peripheral edge, is received by the cup 41 surrounding the substrate 9, and is discharged out of the chamber 11 through the discharge port 45. be. By continuing the supply of the processing liquid to the substrate 9 for a predetermined time, the process of replacing the rinsing liquid with the processing liquid is completed.

置換処理が終了すると、第１ノズル６１からの処理液の供給が継続された状態で、回転機構３による基板９の回転速度が低減され、基板９の回転が停止される。これにより、図５に示すように、静止状態の基板９の上面９１を全面に亘って覆う比較的厚い処理液の液膜９３が形成される（ステップＳ１４）。換言すれば、基板９の上面９１が処理液によりパドルされた状態となる。なお、基板９の回転は必ずしも停止される必要はなく、基板９上で処理液の液膜９３が好適に維持される比較的低い回転速度にて回転していてもよい。 When the replacement process is completed, the rotation speed of the substrate 9 by the rotation mechanism 3 is reduced while the supply of the treatment liquid from the first nozzle 61 is continued, and the rotation of the substrate 9 is stopped. As a result, as shown in FIG. 5, a relatively thick liquid film 93 of the processing liquid covering the entire upper surface 91 of the substrate 9 in the stationary state is formed (step S14). In other words, the upper surface 91 of the substrate 9 is puddled with the processing liquid. The rotation of the substrate 9 does not necessarily have to be stopped, and may be rotated at a relatively low rotation speed at which the liquid film 93 of the processing liquid is preferably maintained on the substrate 9 .

続いて、第１ノズル６１から基板９への処理液の供給が停止される（ステップＳ１５）。また、処理液の供給停止と同時に、ファンユニット７２によるクリーンエアの下降気流の形成が停止される（ステップＳ１６）。これにより、基板９上の処理液の液膜９３が、下降気流により乱されることを防止することができる。なお、処理液の供給停止は、次に説明する加熱プレート５１による基板９の加熱開始直前まで行われてもよい。これにより、基板９上において処理液の液膜９３が好適に維持される。 Subsequently, the supply of the treatment liquid from the first nozzle 61 to the substrate 9 is stopped (step S15). At the same time when the supply of the treatment liquid is stopped, the fan unit 72 stops forming the downdraft of clean air (step S16). As a result, the liquid film 93 of the processing liquid on the substrate 9 can be prevented from being disturbed by the downward air current. The supply of the processing liquid may be stopped until immediately before the heating plate 51 starts heating the substrate 9, which will be described below. Thereby, the liquid film 93 of the processing liquid is preferably maintained on the substrate 9 .

次に、加熱部５のプレート昇降機構５３により、予め昇温されている加熱プレート５１が待機位置から加熱位置へと上昇し、加熱プレート５１による基板９の加熱が開始される（ステップＳ１７）。加熱プレート５１による加熱は、静止状態の基板９に対して行われる。なお、加熱プレート５１による加熱は、低回転数にて回転中の基板９に対して行われてもよい。この場合、加熱プレート５１は、基板９から僅かな距離だけ下方に離間している。上述のように、基板９の加熱開始時には、ファンユニット７２による下降気流の形成は停止されている。また、後述するように、下降気流の形成は、基板９が所定条件まで加熱されるまで、停止されたままである。 Next, the heating plate 51 heated in advance is raised from the standby position to the heating position by the plate lifting mechanism 53 of the heating unit 5, and the heating of the substrate 9 by the heating plate 51 is started (step S17). Heating by the heating plate 51 is performed on the substrate 9 in a stationary state. Note that the heating by the heating plate 51 may be performed on the substrate 9 that is rotating at a low rotational speed. In this case, the heating plate 51 is spaced below the substrate 9 by a small distance. As described above, when the substrate 9 starts to be heated, the fan unit 72 stops forming the downdraft. Also, as will be described later, the formation of the downdraft remains stopped until the substrate 9 is heated to a predetermined condition.

そして、加熱プレート５１により基板９が下面９２側から加熱されて、基板９の上面９１が処理液の沸点よりも高温とされることにより、処理液の液膜９３のうち基板９の上面９１に接触している部分において処理液が気化する。換言すれば、処理液の液膜９３の一部が、基板９の上面９１上において気化する。これにより、図６に示すように、基板９の上面９１と処理液の液膜９３との間に、処理液の気相層９４が形成される（ステップＳ１８）。図６では、気相層９４の厚さを実際よりも厚く描いている。気相層９４は、基板９の上面９１全体に亘って形成される。これにより、処理液の液膜９３は、基板９の上面９１から上方に離間し、気相層９４により下方から支持される。換言すれば、処理液の液膜９３は、気相層９４を介して基板９の上面９１上に浮遊した状態で保持される。なお、処理液の気相層９４は、処理液の気相膜、蒸気膜または蒸気層とも呼ばれる。 Then, the substrate 9 is heated from the lower surface 92 side by the heating plate 51, and the upper surface 91 of the substrate 9 is heated to a temperature higher than the boiling point of the processing liquid. The processing liquid evaporates at the contacting portion. In other words, part of the liquid film 93 of the processing liquid vaporizes on the upper surface 91 of the substrate 9 . As a result, as shown in FIG. 6, a vapor phase layer 94 of the processing liquid is formed between the upper surface 91 of the substrate 9 and the liquid film 93 of the processing liquid (step S18). In FIG. 6, the thickness of the gas phase layer 94 is drawn thicker than it actually is. A vapor layer 94 is formed over the entire top surface 91 of the substrate 9 . As a result, the liquid film 93 of the processing liquid is separated upward from the upper surface 91 of the substrate 9 and supported from below by the vapor phase layer 94 . In other words, the liquid film 93 of the processing liquid is held in a floating state on the upper surface 91 of the substrate 9 via the vapor phase layer 94 . The vapor phase layer 94 of the processing liquid is also called a vapor phase film, a vapor film, or a vapor layer of the processing liquid.

図７は、ステップＳ１４において液膜９３が形成された状態の基板９の上面９１近傍を拡大して示す縦断面図である。図８は、ステップＳ１８において気相層９４が形成された状態の基板９の上面９１近傍を拡大して示す縦断面図である。図７に示す状態では、基板９上に設けられた微細なパターンを構成する凸状の構造体９１１の間の空間が、処理液の液膜９３により満たされている。また、処理液の液膜９３は、構造体９１１の上端（すなわち、基板９の上面９１）よりも上側まで存在している。換言すれば、処理液の液膜９３の上面は、構造体９１１の上端よりも上側に位置する。 FIG. 7 is a vertical cross-sectional view showing an enlarged vicinity of the upper surface 91 of the substrate 9 on which the liquid film 93 is formed in step S14. FIG. 8 is an enlarged longitudinal sectional view showing the vicinity of the upper surface 91 of the substrate 9 on which the vapor layer 94 is formed in step S18. In the state shown in FIG. 7, the space between the convex structures 911 forming the fine pattern provided on the substrate 9 is filled with the liquid film 93 of the processing liquid. In addition, the liquid film 93 of the processing liquid exists above the upper end of the structure 911 (that is, the upper surface 91 of the substrate 9). In other words, the upper surface of the liquid film 93 of the processing liquid is located above the upper end of the structure 911 .

上述のように、加熱プレート５１により基板９が加熱されて、処理液の沸点よりも高温（例えば、当該沸点よりも１０℃～５０℃高い温度）とされると、基板９に接している処理液が気化（すなわち、蒸発）して処理液の気体が発生し、図８に示すように、気相層９４が形成される。気相層９４は、構造体９１１の間の空間を満たし、さらに、構造体９１１の上端よりも上側まで広がる。図８に示す状態では、処理液の気相層９４と液膜９３との界面９５（すなわち、気相層９４の上面）が、構造体９１１の上端よりも上側に位置する。したがって、処理液の液膜９３（すなわち、液状の処理液）は、構造体９１１から上方に離間しており、構造体９１１とは非接触である。 As described above, when the substrate 9 is heated by the heating plate 51 to a temperature higher than the boiling point of the processing liquid (for example, a temperature 10° C. to 50° C. higher than the boiling point), the processing that is in contact with the substrate 9 is stopped. The liquid evaporates (ie, evaporates) to generate the gas of the processing liquid, forming a vapor phase layer 94 as shown in FIG. The gas phase layer 94 fills the spaces between the structures 911 and extends above the upper ends of the structures 911 . In the state shown in FIG. 8 , the interface 95 between the vapor phase layer 94 of the processing liquid and the liquid film 93 (that is, the upper surface of the vapor phase layer 94 ) is located above the upper end of the structure 911 . Therefore, the liquid film 93 of the processing liquid (that is, the liquid processing liquid) is spaced upward from the structure 911 and is not in contact with the structure 911 .

基板処理装置１では、基板９の周縁部の温度が所定温度（例えば、処理液の沸点よりも１０℃～５０℃高い温度）以上となるまで、ファンユニット７２による下降気流の形成が停止されている。そして、基板９の加熱開始から所定時間が経過することにより、基板９の周縁部の温度が当該所定温度以上になった後に、ファンユニット７２による下降気流の形成が再開される（ステップＳ１９）。換言すれば、基板９の周縁部においても、処理液の気相層９４が形成されて液膜９３が構造体９１１から上方に離間した後に、基板９の周囲における下降気流の形成が再開される。これにより、基板９の周縁部における気相層９４の形成途上で、下降気流により処理液の温度が低下して気相層９４の形成が阻害されることが防止または抑制される。ステップＳ１９では、基板９の周縁部の温度が温度センサにより測定されてもよく、基板９の温度が上記所定温度以上になるまでの加熱時間が予め測定されており、当該加熱時間の経過により、基板９の周縁部の温度が上記所定温度以上になったと判断されてもよい。 In the substrate processing apparatus 1, the fan unit 72 stops forming the downward air current until the temperature of the peripheral portion of the substrate 9 reaches a predetermined temperature (for example, a temperature 10° C. to 50° C. higher than the boiling point of the processing liquid) or higher. there is Then, after a predetermined time has passed since the start of heating the substrate 9, the temperature of the peripheral portion of the substrate 9 reaches or exceeds the predetermined temperature, and the fan unit 72 restarts forming the downward air current (step S19). In other words, after the vapor phase layer 94 of the processing liquid is formed in the peripheral edge portion of the substrate 9 and the liquid film 93 is separated upward from the structure 911, the formation of the downward air flow around the substrate 9 is resumed. . As a result, it is possible to prevent or suppress the formation of the vapor layer 94 on the peripheral edge of the substrate 9 from being hindered due to the temperature of the treatment liquid falling due to the downdraft during the formation of the vapor layer 94 . In step S19, the temperature of the peripheral portion of the substrate 9 may be measured by a temperature sensor, and the heating time until the temperature of the substrate 9 reaches the predetermined temperature or higher is measured in advance. It may be determined that the temperature of the peripheral portion of the substrate 9 has reached or exceeded the predetermined temperature.

基板９の上面９１上に全面に亘って処理液の気相層９４が形成されると、気相層９４上の液膜９３が基板９上から除去される（ステップＳ２０）。ステップＳ２０では、処理液の液膜９３は、基板９上の構造体９１１と非接触状態を維持したまま基板９上から除去される。このため、処理液の表面張力による構造体９１１の倒壊を防止しつつ、基板９上から処理液を除去することができる。 When the vapor phase layer 94 of the processing liquid is formed over the entire upper surface 91 of the substrate 9, the liquid film 93 on the vapor phase layer 94 is removed from the substrate 9 (step S20). In step S<b>20 , the liquid film 93 of the processing liquid is removed from the substrate 9 while maintaining a non-contact state with the structures 911 on the substrate 9 . Therefore, the processing liquid can be removed from the substrate 9 while preventing the structure 911 from collapsing due to the surface tension of the processing liquid.

ステップＳ２０における処理液の液膜９３の除去は、様々な方法により行われてよい。図９は、液膜９３の除去処理の流れの一例を示す図である。図９に示すステップＳ３１～Ｓ３３では、基板９は回転されることなく静止状態である。液膜９３が除去される際には、まず、上述のステップＳ１９の後、第１ノズル６１の第１噴出口６１６から、基板９の中央部上に位置する液膜９３の中央部に向けて不活性ガス（例えば、窒素）が噴出される。これにより、図１０に示すように、液膜９３の中央部に比較的小さい穴９６が形成され、当該穴９６から基板９の上面９１の一部が露出する（ステップＳ３１）。ステップＳ３１において、第１噴出口６１６から噴出される不活性ガスの流量は、比較的小さい第１流量（例えば、３リットル／分）である。 The removal of the liquid film 93 of the processing liquid in step S20 may be performed by various methods. FIG. 9 is a diagram showing an example of the flow of removal processing of the liquid film 93. As shown in FIG. In steps S31 to S33 shown in FIG. 9, the substrate 9 is stationary without being rotated. When the liquid film 93 is removed, first, after step S<b>19 described above, from the first ejection port 616 of the first nozzle 61 toward the central portion of the liquid film 93 positioned on the central portion of the substrate 9 . An inert gas (eg nitrogen) is blown out. As a result, as shown in FIG. 10, a relatively small hole 96 is formed in the central portion of the liquid film 93, and a portion of the upper surface 91 of the substrate 9 is exposed through the hole 96 (step S31). In step S31, the flow rate of the inert gas ejected from the first ejection port 616 is a relatively small first flow rate (eg, 3 liters/minute).

基板処理装置１では、第１噴出口６１６から噴出される不活性ガスにより、処理液の液膜９３の中央部から周囲に向かう（すなわち、径方向外方に向かう）放射状の気流が形成される。そして、当該気流により、処理液の液膜９３の穴９６が拡大される。穴９６の拡大に伴って、液膜９３を構成する処理液は径方向外方へと移動し、基板９の周縁部上の処理液が、基板９の外縁から流れ落ちて基板９上から除去される。したがって、第１ノズル６１は、液膜９３を基板９上から除去する液除去部である。 In the substrate processing apparatus 1, the inert gas ejected from the first ejection port 616 forms a radial airflow from the central portion of the liquid film 93 of the processing liquid toward the periphery (that is, outward in the radial direction). . Then, the holes 96 of the liquid film 93 of the processing liquid are enlarged by the airflow. As the hole 96 expands, the processing liquid forming the liquid film 93 moves outward in the radial direction, and the processing liquid on the peripheral edge of the substrate 9 flows down from the outer edge of the substrate 9 and is removed from the substrate 9 . be. Therefore, the first nozzle 61 is a liquid remover that removes the liquid film 93 from the substrate 9 .

基板処理装置１では、第１噴出口６１６からの不活性ガスの噴出と並行して、加熱部５の加熱プレート５１による基板９の加熱も継続されている。これにより、液膜９３の穴９６と重なる領域において基板９の温度が速やかに上昇し、基板９に温度勾配が生じる。気相層９４上の液膜９３は、高温側から低温側へと（すなわち、径方向外方へと）移動するため、当該温度勾配によっても液膜９３の穴９６が拡大される。上述のように、穴９６の拡大に伴って、基板９の周縁部上の処理液が基板９上から除去されるため、加熱部５も、上述の液除去部に含まれてよい。 In the substrate processing apparatus 1 , the heating of the substrate 9 by the heating plate 51 of the heating unit 5 is continued in parallel with the ejection of the inert gas from the first ejection port 616 . As a result, the temperature of the substrate 9 rapidly rises in the region where the liquid film 93 overlaps the hole 96 , and a temperature gradient is generated in the substrate 9 . Since the liquid film 93 on the gas phase layer 94 moves from the high temperature side to the low temperature side (that is, radially outward), the hole 96 of the liquid film 93 is enlarged by the temperature gradient as well. As described above, the processing liquid on the peripheral edge of the substrate 9 is removed from the substrate 9 as the hole 96 is enlarged, so the heating section 5 may also be included in the liquid removal section described above.

上述のように、基板９の周囲では、クリーンエアの下降気流の形成が再開されているため、基板９の周縁部において気相層９４上に支持されている液膜９３は、下降気流によっても径方向外方へと移動される。換言すれば、当該下降気流により、基板９の上面９１の周縁部における処理液の径方向外方への移動（すなわち、基板９の外縁への移動）が促進される。これにより、基板９の周縁部上の処理液の除去が促進される。 As described above, around the substrate 9, the formation of the clean air descending current is resumed. It is moved radially outward. In other words, the downward airflow promotes radially outward movement of the processing liquid at the peripheral edge of the upper surface 91 of the substrate 9 (that is, movement to the outer edge of the substrate 9). This facilitates the removal of the processing liquid on the peripheral portion of the substrate 9 .

また、基板処理装置１では、ステップＳ３１と並行して、あるいは、ステップＳ３１の直後に、カップ移動機構４２によりカップ４１が下方へと移動され、図１１に示すように、カップ４１のカップ天蓋部４４の内周縁が、基板保持部２のベース部２１と上下方向の同じ位置に配置される。換言すれば、カップ天蓋部４４の内周縁は、上下方向において、ベース部２１の上面と下面との間に位置する。これにより、ベース部２１とカップ４１との間の間隙が縮小され、ベース部２１の周囲において、カップ４１の上方からカップ４１の内部へと流入する下降気流の流路面積が小さくなる（ステップＳ３２）。その結果、基板９の周囲における下降気流の流速が増大し、基板９の周縁部上の処理液の除去がさらに促進される。なお、ステップＳ３２は、ステップＳ１４において基板９の回転が停止された後であれば、ステップＳ３１よりも前に行われてもよい。 Further, in the substrate processing apparatus 1, in parallel with step S31 or immediately after step S31, the cup 41 is moved downward by the cup moving mechanism 42, and as shown in FIG. 44 is arranged at the same vertical position as the base portion 21 of the substrate holding portion 2 . In other words, the inner peripheral edge of the cup canopy portion 44 is positioned between the upper surface and the lower surface of the base portion 21 in the vertical direction. As a result, the gap between the base portion 21 and the cup 41 is reduced, and the area around the base portion 21 for the downdraft flowing into the cup 41 from above the cup 41 is reduced (step S32). ). As a result, the velocity of the downdraft around the substrate 9 increases, further promoting the removal of the processing liquid on the peripheral edge of the substrate 9 . Note that step S32 may be performed before step S31 as long as the rotation of the substrate 9 is stopped in step S14.

図１０に示す第１ノズル６１の第１噴出口６１６からの不活性ガスの噴出開始から所定時間が経過すると、第１噴出口６１６から噴出される不活性ガスの流量が、第１流量よりも大きい第２流量（例えば、３０リットル／分）に増大される。これにより、液膜９３の穴９６の拡大が促進される。また、プレート昇降機構５３により加熱プレート５１が待機位置へと下降され、加熱プレート５１による基板９の加熱が停止される。 When a predetermined time has elapsed since the start of ejection of the inert gas from the first ejection port 616 of the first nozzle 61 shown in FIG. A high second flow rate (eg, 30 liters/minute) is increased. This promotes expansion of the hole 96 in the liquid film 93 . Further, the heating plate 51 is lowered to the standby position by the plate lifting mechanism 53, and the heating of the substrate 9 by the heating plate 51 is stopped.

図１２に示すように、処理液の液膜９３の穴９６がある程度まで大きくなると、第１ノズル６１の第１噴出口６１６からの不活性ガスの噴出に加えて、複数の第２噴出口６１７からも不活性ガスが噴出される（ステップＳ３３）。複数の第２噴出口６１７からの不活性ガスは、液膜９３の中央部（すなわち、基板９の中央部）から周囲に向かう方向に放射状に噴出される。これにより、処理液の液膜９３の穴９６がさらに拡大され、基板９の上面９１上の処理液が、基板９の外縁から流れ落ちて基板９上から除去される。また、複数の第２噴出口６１７からの放射状の気流により、基板９の周縁部上の処理液を効率良く径方向外方へと移動することができるため、基板９の周縁部に処理液が残存することが好適に防止または抑制される。 As shown in FIG. 12, when the holes 96 of the liquid film 93 of the processing liquid become large enough, in addition to the inert gas jetting from the first jetting port 616 of the first nozzle 61, the plurality of second jetting ports 617 Inert gas is also jetted out from (step S33). The inert gas from the plurality of second ejection ports 617 is radially ejected from the central portion of the liquid film 93 (that is, the central portion of the substrate 9) toward the surroundings. As a result, the hole 96 in the liquid film 93 of the processing liquid is further enlarged, and the processing liquid on the upper surface 91 of the substrate 9 flows down from the outer edge of the substrate 9 and is removed from the substrate 9 . In addition, the processing liquid on the peripheral edge of the substrate 9 can be efficiently moved outward in the radial direction by the radial airflow from the plurality of second ejection ports 617 , so that the peripheral edge of the substrate 9 is free of the processing liquid. Remaining is preferably prevented or suppressed.

なお、処理液の液膜９３の除去において、ステップＳ３３（すなわち、複数の第２噴出口６１７からの不活性ガスの噴出）は省略されてもよい。この場合であっても、ステップＳ３１～Ｓ３２により、基板９の上面９１上の処理液の液膜９３が、基板９の中央部から外縁へと移動されて、基板９上から除去される。 In removing the liquid film 93 of the processing liquid, step S33 (that is, jetting the inert gas from the plurality of second jetting ports 617) may be omitted. Even in this case, the liquid film 93 of the processing liquid on the upper surface 91 of the substrate 9 is removed from the substrate 9 by moving from the central portion to the outer edge of the substrate 9 in steps S31 and S32.

処理液の液膜９３の除去（ステップＳ２０）が終了すると、基板９の乾燥処理が行われる（ステップＳ２１）。ステップＳ２１では、カップ４１が上昇して基板９の周囲に位置する状態で、比較的高い回転速度にて基板保持部３１を回転させる。これにより、基板９上に残存している可能性がある液成分が振り切られて除去され、基板９が乾燥される。ステップＳ２１では、第１ノズル６１からの不活性ガスの噴出が継続されている。このため、カップ４１から跳ね返った液滴やミストが基板９の上面９１等に再付着することが防止または抑制される。 After the removal of the liquid film 93 of the processing liquid (step S20) is completed, the substrate 9 is dried (step S21). In step S21, the substrate holder 31 is rotated at a relatively high rotational speed while the cup 41 is lifted and positioned around the substrate 9. As shown in FIG. As a result, liquid components that may remain on the substrate 9 are shaken off and removed, and the substrate 9 is dried. In step S21, the jetting of the inert gas from the first nozzle 61 is continued. Therefore, it is prevented or suppressed that droplets or mist bounced back from the cup 41 reattach to the upper surface 91 of the substrate 9 or the like.

乾燥処理が終了した基板９は、基板処理装置１から搬出される。基板処理装置１では、上述のステップＳ１１～Ｓ２１の処理が、複数の基板９に対して順次行われる。 The substrate 9 that has been dried is unloaded from the substrate processing apparatus 1 . In the substrate processing apparatus 1, the processes of steps S11 to S21 described above are sequentially performed on a plurality of substrates 9. FIG.

以上に説明したように、基板処理装置１は、基板保持部２と、処理液供給部と、加熱部５と、液除去部とを備える。基板保持部２は、基板９を水平状態で保持する。処理液供給部（上述の例では、第１ノズル６１）は、ＩＰＡよりも表面張力が高い処理液を基板９の上面９１に供給することにより、基板９の上面９１を全面に亘って覆う処理液の液膜９３を形成する。加熱部５は、基板９を下面９２側から加熱して液膜９３の一部を気化させることにより、基板９の上面９１と液膜９３との間に気相層９４を形成する。液除去部（上述の例では、第１ノズル６１）は、気相層９４上の液膜９３を除去する。 As described above, the substrate processing apparatus 1 includes the substrate holding section 2, the processing liquid supply section, the heating section 5, and the liquid removing section. The substrate holding part 2 holds the substrate 9 in a horizontal state. The processing liquid supply unit (the first nozzle 61 in the above example) supplies a processing liquid having a surface tension higher than that of IPA to the upper surface 91 of the substrate 9, thereby covering the entire upper surface 91 of the substrate 9. A liquid film 93 of liquid is formed. The heating unit 5 heats the substrate 9 from the lower surface 92 side to partially vaporize the liquid film 93 , thereby forming a vapor phase layer 94 between the upper surface 91 of the substrate 9 and the liquid film 93 . The liquid remover (the first nozzle 61 in the above example) removes the liquid film 93 on the vapor phase layer 94 .

このように、ＩＰＡよりも表面張力が高い処理液で液膜９３を形成することにより、ＩＰＡで液膜を形成する場合に比べて、液膜９３の除去前における意図しない液膜９３の破損（例えば、基板９の周縁およびチャックピン２３からの処理液の流下、あるいは、液膜９３と基板９との間に生成された処理液の蒸気による液膜９３の亀裂等）を抑制することができる。その結果、処理液の気相層９４の形成に必要な加熱時間を確保することができ、液膜９３を基板９の上方へと好適に浮上させることができる。したがって、基板９上のパターンの倒壊（すなわち、上述の構造体９１１の倒壊）を防止または抑制しつつ基板９上から安定して液膜９３を除去することができる。 In this way, by forming the liquid film 93 with a processing liquid having a higher surface tension than IPA, the liquid film 93 is unintentionally damaged ( For example, it is possible to suppress cracks in the liquid film 93 caused by the flow of the processing liquid from the peripheral edge of the substrate 9 and the chuck pins 23, or the vapor of the processing liquid generated between the liquid film 93 and the substrate 9). . As a result, the heating time necessary for forming the vapor phase layer 94 of the processing liquid can be ensured, and the liquid film 93 can be suitably floated above the substrate 9 . Therefore, the liquid film 93 can be stably removed from the substrate 9 while preventing or suppressing collapse of the pattern on the substrate 9 (that is, collapse of the structure 911 described above).

上述のように、当該処理液の蒸気圧は、好ましくはＩＰＡの蒸気圧よりも高い。これにより、ＩＰＡの液膜から気相層を形成する場合に比べて、低い温度にて処理液の気相層９４を形成することができる。また、加熱温度が同じであれば、ＩＰＡの液膜から気相層を形成する場合に比べて、処理液の気相層９４の形成に要する時間を短くすることができる。その結果、比較的短時間で液膜９３を基板９の上方へと浮上させることができる。また、基板処理装置１における基板９の処理に要する時間を短縮することもできる。 As mentioned above, the vapor pressure of the treatment liquid is preferably higher than that of IPA. As a result, the vapor phase layer 94 of the treatment liquid can be formed at a lower temperature than when the vapor phase layer is formed from the IPA liquid film. Further, if the heating temperature is the same, the time required to form the gas phase layer 94 of the treatment liquid can be shortened compared to the case of forming the gas phase layer from the liquid film of IPA. As a result, the liquid film 93 can be floated above the substrate 9 in a relatively short time. Also, the time required for processing the substrate 9 in the substrate processing apparatus 1 can be shortened.

当該処理液は、好ましくは、ｃｉｓ－１，２－ジクロロエチレン（分子式：Ｃ２Ｈ２Ｃｌ２）、トリクロロメタン（ＣＨＣｌ３）、酢酸メチル（Ｃ３Ｈ６Ｏ２）、１，３－ジオキソラン（Ｃ３Ｈ６Ｏ２）、テトラヒドロフラン（Ｃ４Ｈ８Ｏ）、１，１，１－トリクロロエタン（Ｃ２Ｈ３Ｃｌ３）、テトラクロロメタン（ＣＣｌ４）、ベンゼン（Ｃ６Ｈ６）、シクロヘキサン（Ｃ６Ｈ１２）、アセトニトリル（Ｃ２Ｈ３Ｎ）、トリクロロエチレン（Ｃ２ＨＣｌ３）、テトラヒドロピラン（Ｃ５Ｈ１０Ｏ）、硝酸（ＨＮＯ３）、１，２－ジクロロエタン（Ｃ２Ｈ４Ｃｌ２）、１，２－ジクロロプロパン（Ｃ３Ｈ６Ｃｌ２）、フルオロトリニトロメタン（ＣＦＮ３Ｏ６）、ピロリジン（Ｃ４Ｈ９Ｎ）、アクリロニトリル（Ｃ３Ｈ３Ｎ）、および、シクロヘキセン（Ｃ６Ｈ１Ｏ）のうち、少なくとも１つを含む。これにより、処理液の表面張力および蒸気圧を、ＩＰＡの表面張力および蒸気圧よりも高くすることができる。 The treatment liquid is preferably cis-1,2-dichloroethylene (molecular formula: C 2 H 2 Cl 2 ), trichloromethane (CHCl 3 ), methyl acetate (C 3 H 6 O 2 ), 1,3-dioxolane ( C 3 H 6 O 2 ), tetrahydrofuran (C 4 H 8 O), 1,1,1-trichloroethane (C 2 H 3 Cl 3 ), tetrachloromethane (CCl 4 ), benzene (C 6 H 6 ), cyclohexane (C 6 H 12 ), acetonitrile (C 2 H 3 N), trichlorethylene (C 2 HCl 3 ), tetrahydropyran (C 5 H 10 O), nitric acid (HNO 3 ), 1,2-dichloroethane (C 2 H 4 Cl 2 ), 1,2-dichloropropane (C 3 H 6 Cl 2 ), fluorotrinitromethane (CFN 3 O 6 ), pyrrolidine (C 4 H 9 N), acrylonitrile (C 3 H 3 N), and cyclohexene At least one of (C 6 H 1 O ) is included. This allows the surface tension and vapor pressure of the treatment liquid to be higher than those of IPA.

上述のように、加熱部５による基板９の加熱（ステップＳ１７）は、処理液供給部から供給された処理液により基板９の上面９１が全面に亘って覆われた（ステップＳ１４）後に開始されることが好ましい。これにより、処理液の供給前に基板が加熱される場合や、処理液により基板の上面全体が覆われるよりも前に基板が加熱される場合に比べて、基板９上に供給される処理液の急激な温度上昇や急速な気化を抑制することができる。その結果、基板９上において処理液の液膜９３を安定して好適に形成することができる。 As described above, the heating of the substrate 9 by the heating unit 5 (step S17) is started after the entire upper surface 91 of the substrate 9 is covered with the processing liquid supplied from the processing liquid supply unit (step S14). preferably. As a result, compared to the case where the substrate is heated before the processing liquid is supplied, or the case where the substrate is heated before the entire upper surface of the substrate is covered with the processing liquid, the processing liquid supplied onto the substrate 9 is reduced. can suppress rapid temperature rise and rapid vaporization of As a result, the liquid film 93 of the processing liquid can be stably and suitably formed on the substrate 9 .

基板処理装置１では、液除去部は、液膜９３の中央部に向けてガスを噴出するガス噴出部（上述の例では、第１ノズル６１）を備えることが好ましい。この場合、当該ガス噴出部からのガスにより、液膜９３の中央部から周囲に向かう放射状の気流を形成し、液膜９３の中央部から基板９の外縁へと処理液を移動させて基板９上から除去する。これにより、基板９上からの液膜９３の除去を簡素な構造で実現することができる。 In the substrate processing apparatus 1 , the liquid removing section preferably includes a gas ejection section (the first nozzle 61 in the above example) that ejects gas toward the central portion of the liquid film 93 . In this case, the gas from the gas ejection portion forms a radial airflow from the central portion of the liquid film 93 toward the periphery, moving the processing liquid from the central portion of the liquid film 93 to the outer edge of the substrate 9 . Remove from above. This makes it possible to remove the liquid film 93 from the substrate 9 with a simple structure.

当該ガス噴出部は、第１噴出口６１６と、複数の第２噴出口６１７とを備えることがさらに好ましい。第１噴出口６１６は、液膜９３の中央部に向けてガスを噴出する。複数の第２噴出口６１７は、第１噴出口６１６の周囲にて周状に配置される。複数の第２噴出口６１７は、液膜９３の中央部から周囲に向かう方向に放射状にガスを噴出する。これにより、液膜９３の中央部に形成された穴９６を迅速に拡大することができる。その結果、基板９上からの液膜９３の除去を容易かつ迅速に行うことができる。また、比較的小さい複数の第２噴出口６１７が周状に設けられることにより、円周状のスリット状噴出口が設けられる場合に比べて、第２噴出口６１７から噴出されるガスの流速を増大させることができる。その結果、基板９の周縁部に処理液が残存することを好適に防止または抑制することができる。 More preferably, the gas ejection part includes a first ejection port 616 and a plurality of second ejection ports 617 . The first ejection port 616 ejects gas toward the central portion of the liquid film 93 . A plurality of second ejection ports 617 are circumferentially arranged around the first ejection port 616 . The plurality of second ejection ports 617 radially eject gas from the central portion of the liquid film 93 toward the periphery. As a result, the hole 96 formed in the central portion of the liquid film 93 can be rapidly enlarged. As a result, the liquid film 93 can be removed from the substrate 9 easily and quickly. In addition, by providing a plurality of relatively small second ejection ports 617 in a circumferential shape, the flow velocity of the gas ejected from the second ejection ports 617 can be reduced compared to the case where circumferential slit-shaped ejection ports are provided. can be increased. As a result, it is possible to suitably prevent or suppress the processing liquid from remaining on the peripheral portion of the substrate 9 .

好ましくは、基板処理装置１は、チャンバ１１と、気流形成部７１とをさらに備える。チャンバ１１は、基板保持部２を内部空間に収容する。気流形成部７１は、チャンバ１１の上部から当該内部空間にガスを送出し、基板９の周囲にて基板９の上側から下側へと向かう下降気流を形成する。当該下降気流は、基板９上から処理液を除去する際には、基板９の上面９１の周縁部における処理液の外縁への移動を促進する。これにより、基板９上からの液膜９３の除去を迅速に行うことができる。 Preferably, substrate processing apparatus 1 further includes chamber 11 and airflow forming section 71 . The chamber 11 accommodates the substrate holder 2 in its internal space. The airflow forming part 71 sends gas from the upper part of the chamber 11 into the internal space, and forms a downward airflow around the substrate 9 from above to below the substrate 9 . When removing the processing liquid from the substrate 9 , the descending air current promotes the movement of the processing liquid from the peripheral portion of the upper surface 91 of the substrate 9 to the outer edge. As a result, the liquid film 93 can be quickly removed from the substrate 9 .

さらに好ましくは、基板処理装置１は、回転機構３と、カップ４１と、カップ移動機構４２とをさらに備える。回転機構３は、基板保持部２を回転する。カップ４１は、基板保持部２の周囲に間隙を挟んで配置される。カップ４１は、回転中の基板９から飛散する液体を受ける。カップ移動機構４２は、カップ４１を基板保持部２に対して相対的に移動する。基板９上から処理液を除去する際には、カップ移動機構４２によりカップ４１が相対的に移動され、基板保持部２とカップ４１との間の間隙が縮小される。これにより、基板９の周囲における上述の下降気流の流速を増大させることができる。その結果、基板９上からの液膜９３の除去をさらに迅速に行うことができる。 More preferably, substrate processing apparatus 1 further includes rotating mechanism 3 , cup 41 , and cup moving mechanism 42 . The rotating mechanism 3 rotates the substrate holder 2 . The cup 41 is arranged around the substrate holding part 2 with a gap therebetween. The cup 41 receives liquid splashed from the rotating substrate 9 . The cup moving mechanism 42 moves the cup 41 relative to the substrate holder 2 . When removing the processing liquid from the substrate 9 , the cup 41 is relatively moved by the cup moving mechanism 42 to reduce the gap between the substrate holder 2 and the cup 41 . As a result, the velocity of the downward air current around the substrate 9 can be increased. As a result, the liquid film 93 can be removed from the substrate 9 more quickly.

上述のように、加熱部５による基板９の加熱開始時（ステップＳ１７）に、気流形成部７１による下降気流の形成は停止されていることが好ましい。これにより、液膜９３の周縁部が下降気流により冷却されることを防止することができる。例えば、下降気流の形成を停止して所定時間加熱した基板９の周縁部の温度は、下降気流の形成が停止されない場合に比べて、約１０℃～２０℃高くなった。その結果、液膜９３全体をおよそ均等に加熱して気相層９４を好適に形成することができる。また、基板９を所望の温度まで加熱するために要する時間を短くすることができる。 As described above, it is preferable that the formation of the downward air current by the air current forming part 71 is stopped when the heating of the substrate 9 by the heating part 5 is started (step S17). As a result, it is possible to prevent the peripheral portion of the liquid film 93 from being cooled by the downdraft. For example, the temperature of the peripheral portion of the substrate 9 heated for a predetermined time after stopping the formation of the descending air current is about 10° C. to 20° C. higher than when the formation of the descending air current is not stopped. As a result, the vapor layer 94 can be suitably formed by heating the entire liquid film 93 approximately evenly. Also, the time required to heat the substrate 9 to a desired temperature can be shortened.

さらに好ましくは、気流形成部７１による下降気流の形成は、加熱部５による基板９の加熱開始（ステップＳ１７）よりも前の処理液供給部による処理液の供給停止（ステップＳ１５）と同時に停止される（ステップＳ１６）。これにより、基板９上に形成された処理液の液膜９３の周縁部が、下降気流により乱されることを抑制することができ、液膜９３を安定して保持することができる。 More preferably, the formation of the downward air current by the air current forming part 71 is stopped at the same time as the supply of the treatment liquid by the treatment liquid supply part is stopped (step S15) before the heating of the substrate 9 by the heating part 5 is started (step S17). (step S16). As a result, it is possible to suppress the peripheral edge portion of the liquid film 93 of the processing liquid formed on the substrate 9 from being disturbed by the downward air current, so that the liquid film 93 can be stably held.

また、気流形成部７１による下降気流の形成は、基板９の周縁部の温度が所定温度以上になった後に再開される（ステップＳ１９）ことがさらに好ましい。これにより、基板９の周縁部における気相層９４の形成途上で、下降気流により処理液の温度が低下して気相層９４の形成が阻害されることを防止または抑制することができる。 Further, it is more preferable that the formation of the downward airflow by the airflow forming part 71 is restarted after the temperature of the peripheral portion of the substrate 9 reaches or exceeds a predetermined temperature (step S19). As a result, it is possible to prevent or suppress the formation of the vapor layer 94 from being hindered due to the temperature of the treatment liquid falling due to the downdraft during the formation of the vapor layer 94 on the peripheral portion of the substrate 9 .

上述の基板処理方法は、基板９を水平状態で保持する工程（ステップＳ１１）と、ＩＰＡよりも表面張力が高い処理液を基板９の上面９１に供給することにより、基板９の上面９１を全面に亘って覆う処理液の液膜９３を形成する工程（ステップＳ１４）と、基板９を下面９２側から加熱して液膜９３の一部を気化させることにより、基板９の上面９１と液膜９３との間に気相層９４を形成する工程（ステップＳ１８）と、気相層９４上の液膜９３を除去する工程（ステップＳ２０）とを備える。これにより、上述のように、ＩＰＡで液膜を形成する場合に比べて、液膜９３の除去前における意図しない液膜９３の破損を抑制することができる。その結果、処理液の気相層９４の形成に必要な加熱時間を確保することができ、液膜９３を基板９の上方へと好適に浮上させることができる。したがって、基板９上のパターンの倒壊を防止または抑制しつつ基板９上から安定して液膜９３を除去することができる。 In the above-described substrate processing method, the step of holding the substrate 9 in a horizontal state (step S11) and the supply of a processing liquid having a surface tension higher than that of IPA onto the top surface 91 of the substrate 9 are performed so that the entire top surface 91 of the substrate 9 is covered. A step of forming a liquid film 93 of the processing liquid covering the upper surface 91 of the substrate 9 (step S14), and heating the substrate 9 from the lower surface 92 side to vaporize a part of the liquid film 93, thereby forming the upper surface 91 of the substrate 9 and the liquid film. 93 (step S18) and removing the liquid film 93 on the gas phase layer 94 (step S20). As a result, as described above, it is possible to suppress unintentional breakage of the liquid film 93 before the liquid film 93 is removed, as compared with the case of forming the liquid film with IPA. As a result, the heating time necessary for forming the vapor phase layer 94 of the processing liquid can be ensured, and the liquid film 93 can be suitably floated above the substrate 9 . Therefore, it is possible to stably remove the liquid film 93 from the substrate 9 while preventing or suppressing collapse of the pattern on the substrate 9 .

基板処理装置１では、上述のリンス液と処理液とがなじみにくい場合等、リンス処理（ステップＳ１３）と、基板９に対する処理液の供給（ステップＳ１４）との間に、基板９に対するＩＰＡ供給処理が行われてもよい。具体的には、基板９のリンス処理が終了した後、回転中の基板９に対してＩＰＡが供給され、基板９の上面９１全体に広がる。これにより、基板９の上面９１上のリンス液が洗い流され、ＩＰＡにより置換される。その後、基板９へのＩＰＡ供給を停止し、上述のように、回転中の基板９に対して処理液が供給される。そして、処理液が基板９の中央部から上面９１全体に広がることにより、基板９の上面９１上のＩＰＡが洗い流され、処理液により置換される。 In the substrate processing apparatus 1, IPA supply processing to the substrate 9 is performed between the rinsing processing (step S13) and the supply of the processing liquid to the substrate 9 (step S14), for example, when the rinsing liquid and the processing liquid are not compatible with each other. may be performed. Specifically, after the substrate 9 has been rinsed, IPA is supplied to the rotating substrate 9 and spreads over the entire upper surface 91 of the substrate 9 . As a result, the rinse liquid on the upper surface 91 of the substrate 9 is washed away and replaced with IPA. Thereafter, the IPA supply to the substrate 9 is stopped, and the processing liquid is supplied to the rotating substrate 9 as described above. Then, the processing liquid spreads over the entire upper surface 91 from the central portion of the substrate 9, so that the IPA on the upper surface 91 of the substrate 9 is washed away and replaced with the processing liquid.

このように、基板処理装置１では、基板９の上面９１がＩＰＡにより全面に亘って覆われている状態で、処理液供給部（上述の例では、第１ノズル６１）から基板９の上面９１に処理液が供給されてもよい。そして、基板９の上面９１上のＩＰＡが処理液により置換されることにより、処理液の液膜９３が形成される。処理液とＩＰＡとは比較的なじみやすいため、処理液を基板９になじませて、パターンの構造体９１１の間に容易に進入させることができる。その結果、基板９上に処理液の液膜９３を好適に形成することができる。 As described above, in the substrate processing apparatus 1 , the upper surface 91 of the substrate 9 is supplied from the processing liquid supply unit (the first nozzle 61 in the above example) while the entire upper surface 91 of the substrate 9 is covered with IPA. may be supplied with the processing liquid. A liquid film 93 of the treatment liquid is formed by replacing the IPA on the upper surface 91 of the substrate 9 with the treatment liquid. Since the processing liquid and IPA are relatively compatible with each other, the processing liquid can be blended with the substrate 9 and easily enter between the structures 911 of the pattern. As a result, the liquid film 93 of the processing liquid can be suitably formed on the substrate 9 .

上述の処理液は、ＩＰＡよりも表面張力が高く蒸気圧が低い物質をＩＰＡに混合した混合液であってもよい。この場合も、上記と同様に、ＩＰＡで液膜を形成する場合に比べて、液膜９３の除去前における意図しない液膜９３の破損を抑制することができる。また、ＩＰＡとリンス液とは比較的なじみやすいため、ステップＳ１４におけるリンス液と処理液との置換、または、上述のようにＩＰＡ供給を行う場合はＩＰＡと処理液との置換を、容易に行うことができる。さらに、当該物質の蒸気圧はＩＰＡの蒸気圧よりも低いため、処理液の液膜９３を加熱して気相層９４を形成する際に、ＩＰＡよりも先に当該物質のみが気化して処理液の表面張力が低下することを防止することができる。当該物質として、例えば、アリルアルコール（分子式：Ｃ３Ｈ６Ｏ） 、または、１－プロパノール（Ｃ３Ｈ８Ｏ）等が利用可能である。 The above treatment liquid may be a mixture of IPA and a substance having a higher surface tension and a lower vapor pressure than IPA. Also in this case, as in the case of forming the liquid film with IPA, unintended breakage of the liquid film 93 can be suppressed before the liquid film 93 is removed. In addition, since IPA and the rinse liquid are relatively compatible with each other, the replacement of the rinse liquid and the treatment liquid in step S14, or the replacement of the IPA and the treatment liquid when IPA is supplied as described above, can be easily performed. be able to. Furthermore, since the vapor pressure of the substance is lower than that of IPA, when the liquid film 93 of the processing liquid is heated to form the vapor phase layer 94, only the substance is vaporized and processed before IPA. It is possible to prevent the surface tension of the liquid from decreasing. For example, allyl alcohol (molecular formula: C 3 H 6 O) or 1-propanol (C 3 H 8 O) can be used as the substance.

上述の基板処理装置１および基板処理方法では、様々な変更が可能である。 Various modifications can be made to the substrate processing apparatus 1 and the substrate processing method described above.

例えば、第１ノズル６１の外側面には、複数の第２噴出口６１７に代えて、あるいは、複数の第２噴出口６１７に加えて、中央部から周囲に向かう方向に放射状にガスを噴出する周状のスリット状噴出口が設けられてもよい。また、第１ノズル６１の外側面には、ガスを噴出する噴出口は設けられなくてもよい。 For example, on the outer surface of the first nozzle 61, instead of or in addition to the plurality of second ejection ports 617, gas is ejected radially from the central portion toward the periphery. A circumferential slit-shaped spout may be provided. Also, the outer surface of the first nozzle 61 may not be provided with a jet port for jetting gas.

ステップＳ１４において基板９に供給される処理液は、上記説明で例示した液体には限定されず、ＩＰＡよりも表面張力が高い様々な液体が当該処理液として利用可能である。例えば、ＩＰＡよりも表面張力が高く、かつ、蒸気圧がＩＰＡ以下の液体が、上記処理液として利用されてもよい。 The processing liquid supplied to the substrate 9 in step S14 is not limited to the liquids exemplified in the above description, and various liquids having a higher surface tension than IPA can be used as the processing liquid. For example, a liquid whose surface tension is higher than that of IPA and whose vapor pressure is equal to or lower than IPA may be used as the treatment liquid.

ステップＳ１６における下降気流の形成停止は、必ずしもステップＳ１５における処理液の供給停止と同時に行われる必要はなく、ステップＳ１５よりも前または後に行われてもよい。また、ステップＳ１９における下降気流の形成再開は、基板９の周縁部の温度とは無関係に行われてもよい。なお、ステップＳ１１～Ｓ２１の間、下降気流の形成は停止されず、継続されてもよい。 Stopping the formation of the downdraft in step S16 does not necessarily have to be performed at the same time as stopping the supply of the treatment liquid in step S15, and may be performed before or after step S15. Further, the resumption of formation of the downdraft in step S19 may be performed regardless of the temperature of the peripheral portion of the substrate 9 . Note that during steps S11 to S21, the formation of the downdraft may be continued without being stopped.

上述のように、加熱部５による基板９の加熱開始時に、気流形成部７１による下降気流の形成が停止されることにより、液膜９３全体をおよそ均等に加熱して気相層９４を好適に形成することができる。したがって、処理液の液膜９３全体をおよそ均等に加熱して気相層９４を好適に形成するという観点からは、処理液は、必ずしもＩＰＡよりも表面張力の高い液体である必要はなく、表面張力がＩＰＡ以下の液体であってもよい。例えば、処理液は、ＩＰＡであってもよい。 As described above, when the heating unit 5 starts heating the substrate 9, the formation of the downward airflow by the airflow forming unit 71 is stopped. can be formed. Therefore, from the viewpoint of uniformly heating the entire liquid film 93 of the treatment liquid and preferably forming the gas phase layer 94, the treatment liquid does not necessarily have to be a liquid having a surface tension higher than that of IPA. It may be a liquid with a tension lower than or equal to IPA. For example, the treatment liquid may be IPA.

ステップＳ１７における基板９の加熱は、必ずしもステップＳ１４における液膜９３の形成よりも後に開始される必要はなく、ステップＳ１４と同時に、あるいは、ステップＳ１４よりも前に開始されてもよい。また、基板９を加熱する加熱部５は、加熱プレート５１に代えて、例えば、基板９の下面９２に光を照射して基板９を加熱する加熱ランプを備えていてもよい。 The heating of the substrate 9 in step S17 does not necessarily have to be started after the formation of the liquid film 93 in step S14, and may be started simultaneously with step S14 or before step S14. Further, the heating unit 5 for heating the substrate 9 may be provided with, for example, a heating lamp for heating the substrate 9 by irradiating the lower surface 92 of the substrate 9 with light instead of the heating plate 51 .

ステップＳ２０における液膜９３の除去では、基板保持部２とカップ４１との間の間隙は必ずしも縮小される必要はないため、ステップＳ３２は省略されてもよい。また、ステップＳ２０では、下降気流による処理液の移動促進は、必ずしも行われなくてもよい。 In removing the liquid film 93 in step S20, the gap between the substrate holding part 2 and the cup 41 does not necessarily need to be reduced, so step S32 may be omitted. Further, in step S20, it is not always necessary to promote the movement of the treatment liquid by the downdraft.

ステップＳ２０では、基板９が回転されることにより、液膜９３の除去が促進されてもよい。この場合、基板９を回転する回転機構３も、上述の液除去部に含まれてよい。 In step S20, the removal of the liquid film 93 may be facilitated by rotating the substrate 9 . In this case, the rotating mechanism 3 that rotates the substrate 9 may also be included in the liquid removing section described above.

液除去部により液膜９３の除去は、他の様々な方法により行われてよい。例えば、気相層９４に支持されている液膜９３中に挿入されて液膜９３を吸引することにより基板９上から除去する吸引ノズルが液除去部として利用されてもよい。あるいは、気相層９４上に支持されている液膜９３の上面に接触して液膜９３を吸収するスポンジ等が液除去部として利用されてもよい。また、基板９の直径よりも長いスリット状の不活性ガス噴出口から基板９の上面９１に向けて帯状に不活性ガスを噴出させつつ、当該噴出口を基板９の上方で往復移動させることにより、基板９上から液膜９３が除去されてもよい。 The removal of the liquid film 93 by the liquid remover may be performed by various other methods. For example, a suction nozzle that is inserted into the liquid film 93 supported by the gas phase layer 94 and removes the liquid film 93 from the substrate 9 by suction may be used as the liquid removing unit. Alternatively, a sponge or the like that comes in contact with the upper surface of the liquid film 93 supported on the gas phase layer 94 and absorbs the liquid film 93 may be used as the liquid remover. In addition, while the inert gas is ejected in a strip shape from a slit-shaped inert gas ejection port longer than the diameter of the substrate 9 toward the upper surface 91 of the substrate 9, the ejection port is reciprocated above the substrate 9. , the liquid film 93 may be removed from the substrate 9 .

上述の基板処理装置１は、半導体基板以外に、液晶表示装置または有機ＥＬ（Electro Luminescence）表示装置等の平面表示装置（Flat Panel Display）に使用されるガラス基板、あるいは、他の表示装置に使用されるガラス基板の処理に利用されてもよい。また、上述の基板処理装置１は、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、セラミック基板および太陽電池用基板等の処理に利用されてもよい。 The substrate processing apparatus 1 described above is used for glass substrates used in flat panel displays such as liquid crystal display devices or organic EL (Electro Luminescence) display devices, or other display devices, in addition to semiconductor substrates. It may be used for processing glass substrates that are processed by Further, the substrate processing apparatus 1 described above may be used for processing optical disk substrates, magnetic disk substrates, magneto-optical disk substrates, photomask substrates, ceramic substrates, solar cell substrates, and the like.

上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。 The configurations in the above embodiment and each modified example may be combined as appropriate as long as they do not contradict each other.

１ 基板処理装置
２ 基板保持部
３ 回転機構
５ 加熱部
９ 基板
１１ チャンバ
４１ カップ
４２ カップ移動機構
６１ 第１ノズル
７１ 気流形成部
９１ （基板の）上面
９２ （基板の）下面
９３ 液膜
９４ 気相層
６１６ 第１噴出口
６１７ 第２噴出口
Ｓ１１～Ｓ２１，Ｓ３１～Ｓ３３ ステップ REFERENCE SIGNS LIST 1 substrate processing apparatus 2 substrate holding unit 3 rotating mechanism 5 heating unit 9 substrate 11 chamber 41 cup 42 cup moving mechanism 61 first nozzle 71 air flow forming unit 91 upper surface (of substrate) 92 lower surface (of substrate) 93 liquid film 94 vapor phase Layer 616 First ejection port 617 Second ejection port S11-S21, S31-S33 Step

Claims (20)

基板を処理する基板処理装置であって、
基板を水平状態で保持する基板保持部と、
イソプロピルアルコールよりも表面張力が高い処理液を前記基板の上面に供給することにより、前記基板の前記上面を全面に亘って覆う前記処理液の液膜を形成する処理液供給部と、
前記基板を下面側から加熱して前記液膜の一部を気化させることにより、前記基板の前記上面と前記液膜との間に気相層を形成する加熱部と、
前記気相層上の前記液膜を除去する液除去部と、
を備え、
前記処理液の蒸気圧は、イソプロピルアルコールの蒸気圧よりも高く、
前記処理液は、ｃｉｓ－１，２－ジクロロエチレン、トリクロロメタン、酢酸メチル、１，３－ジオキソラン、テトラヒドロフラン、１，１，１－トリクロロエタン、テトラクロロメタン、ベンゼン、シクロヘキサン、アセトニトリル、トリクロロエチレン、テトラヒドロピラン、硝酸、１，２－ジクロロエタン、１，２－ジクロロプロパン、フルオロトリニトロメタン、ピロリジン、アクリロニトリル、シクロヘキセンのうち、少なくとも１つを含むことを特徴とする基板処理装置。 A substrate processing apparatus for processing a substrate,
a substrate holder that holds the substrate in a horizontal state;
a processing liquid supply unit configured to form a liquid film of the processing liquid covering the entire upper surface of the substrate by supplying a processing liquid having a surface tension higher than that of isopropyl alcohol to the upper surface of the substrate;
a heating unit that heats the substrate from the lower surface side to partially vaporize the liquid film, thereby forming a vapor phase layer between the upper surface of the substrate and the liquid film;
a liquid removing unit for removing the liquid film on the gas phase layer;
with
The vapor pressure of the treatment liquid is higher than the vapor pressure of isopropyl alcohol,
The treatment liquid includes cis-1,2-dichloroethylene, trichloromethane, methyl acetate, 1,3-dioxolane, tetrahydrofuran, 1,1,1-trichloroethane, tetrachloromethane, benzene, cyclohexane, acetonitrile, trichlorethylene, tetrahydropyran, A substrate processing apparatus comprising at least one of nitric acid, 1,2-dichloroethane, 1,2-dichloropropane, fluorotrinitromethane, pyrrolidine, acrylonitrile, and cyclohexene. 請求項１に記載の基板処理装置であって、
前記液除去部は、前記液膜の中央部に向けてガスを噴出するガス噴出部を備え、
前記ガス噴出部からのガスにより、前記液膜の前記中央部から周囲に向かう放射状の気流を形成し、前記液膜の前記中央部から前記基板の外縁へと処理液を移動させて前記基板上から除去することを特徴とする基板処理装置。 The substrate processing apparatus according to claim 1,
The liquid removing section includes a gas ejection section that ejects gas toward the center of the liquid film,
The gas from the gas ejection portion forms a radial airflow from the central portion of the liquid film toward the periphery, thereby moving the processing liquid from the central portion of the liquid film to the outer edge of the substrate, thereby moving the processing liquid onto the substrate. A substrate processing apparatus characterized by removing from. 請求項２に記載の基板処理装置であって、
前記ガス噴出部は、
前記液膜の前記中央部に向けてガスを噴出する第１噴出口と、
前記第１噴出口の周囲にて周状に配置され、前記液膜の前記中央部から周囲に向かう方向に放射状にガスを噴出する複数の第２噴出口と、
を備えることを特徴とする基板処理装置。 The substrate processing apparatus according to claim 2,
The gas ejection part is
a first ejection port for ejecting gas toward the central portion of the liquid film;
a plurality of second ejection ports that are circumferentially arranged around the first ejection port and eject gas radially in a direction from the central portion of the liquid film toward the periphery;
A substrate processing apparatus comprising: 請求項２または３に記載の基板処理装置であって、
前記基板保持部を内部空間に収容するチャンバと、
前記チャンバの上部から前記内部空間にガスを送出し、前記基板の周囲にて前記基板の上側から下側へと向かう下降気流を形成する気流形成部と、
をさらに備え、
前記下降気流は、前記基板上から前記処理液を除去する際に、前記基板の前記上面の周縁部における前記処理液の前記外縁への移動を促進することを特徴とする基板処理装置。 The substrate processing apparatus according to claim 2 or 3,
a chamber that accommodates the substrate holding part in an internal space;
an airflow forming part that sends gas from the upper part of the chamber to the internal space and forms a downward airflow around the substrate that flows from the upper side to the lower side of the substrate;
further comprising
The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the downdraft promotes movement of the processing liquid from the peripheral edge portion of the upper surface of the substrate to the outer edge when removing the processing liquid from the substrate. 基板を処理する基板処理装置であって、
基板を水平状態で保持する基板保持部と、
イソプロピルアルコールよりも表面張力が高い処理液を前記基板の上面に供給することにより、前記基板の前記上面を全面に亘って覆う前記処理液の液膜を形成する処理液供給部と、
前記基板を下面側から加熱して前記液膜の一部を気化させることにより、前記基板の前記上面と前記液膜との間に気相層を形成する加熱部と、
前記気相層上の前記液膜を除去する液除去部と、
を備え、
前記基板の前記上面がイソプロピルアルコールにより全面に亘って覆われている状態で、前記処理液供給部から前記基板の前記上面に前記処理液が供給され、前記基板の前記上面上のイソプロピルアルコールが前記処理液により置換されることにより、前記処理液の前記液膜が形成されることを特徴とする基板処理装置。 A substrate processing apparatus for processing a substrate,
a substrate holder that holds the substrate in a horizontal state;
a processing liquid supply unit configured to form a liquid film of the processing liquid covering the entire upper surface of the substrate by supplying a processing liquid having a surface tension higher than that of isopropyl alcohol to the upper surface of the substrate;
a heating unit that heats the substrate from the lower surface side to partially vaporize the liquid film, thereby forming a vapor phase layer between the upper surface of the substrate and the liquid film;
a liquid removing unit for removing the liquid film on the gas phase layer;
with
In a state where the entire upper surface of the substrate is covered with isopropyl alcohol, the processing liquid is supplied from the processing liquid supply unit to the upper surface of the substrate, and the isopropyl alcohol on the upper surface of the substrate is A substrate processing apparatus, wherein the liquid film of the processing liquid is formed by being replaced with the processing liquid. 基板を処理する基板処理装置であって、
基板を水平状態で保持する基板保持部と、
イソプロピルアルコールよりも表面張力が高い処理液を前記基板の上面に供給することにより、前記基板の前記上面を全面に亘って覆う前記処理液の液膜を形成する処理液供給部と、
前記基板を下面側から加熱して前記液膜の一部を気化させることにより、前記基板の前記上面と前記液膜との間に気相層を形成する加熱部と、
前記気相層上の前記液膜を除去する液除去部と、
を備え、
前記処理液は、イソプロピルアルコールよりも表面張力が高く蒸気圧が低い物質を、イソプロピルアルコールに混合した混合液であることを特徴とする基板処理装置。 A substrate processing apparatus for processing a substrate,
a substrate holder that holds the substrate in a horizontal state;
a processing liquid supply unit configured to form a liquid film of the processing liquid covering the entire upper surface of the substrate by supplying a processing liquid having a surface tension higher than that of isopropyl alcohol to the upper surface of the substrate;
a heating unit that heats the substrate from the lower surface side to partially vaporize the liquid film, thereby forming a vapor phase layer between the upper surface of the substrate and the liquid film;
a liquid removing unit for removing the liquid film on the gas phase layer;
with
The substrate processing apparatus, wherein the processing liquid is a mixed liquid in which a substance having a higher surface tension and a lower vapor pressure than isopropyl alcohol is mixed with isopropyl alcohol. 請求項５または６に記載の基板処理装置であって、
前記液除去部は、前記液膜の中央部に向けてガスを噴出するガス噴出部を備え、
前記ガス噴出部からのガスにより、前記液膜の前記中央部から周囲に向かう放射状の気流を形成し、前記液膜の前記中央部から前記基板の外縁へと処理液を移動させて前記基板上から除去することを特徴とする基板処理装置。 The substrate processing apparatus according to claim 5 or 6,
The liquid removing section includes a gas ejection section that ejects gas toward the center of the liquid film,
The gas from the gas ejection portion forms a radial airflow from the central portion of the liquid film toward the periphery, thereby moving the processing liquid from the central portion of the liquid film to the outer edge of the substrate, thereby moving the processing liquid onto the substrate. A substrate processing apparatus characterized by removing from. 請求項７に記載の基板処理装置であって、
前記ガス噴出部は、
前記液膜の前記中央部に向けてガスを噴出する第１噴出口と、
前記第１噴出口の周囲にて周状に配置され、前記液膜の前記中央部から周囲に向かう方向に放射状にガスを噴出する複数の第２噴出口と、
を備えることを特徴とする基板処理装置。 The substrate processing apparatus according to claim 7,
The gas ejection part is
a first ejection port for ejecting gas toward the central portion of the liquid film;
a plurality of second ejection ports that are circumferentially arranged around the first ejection port and eject gas radially in a direction from the central portion of the liquid film toward the periphery;
A substrate processing apparatus comprising: 請求項７または８に記載の基板処理装置であって、
前記基板保持部を内部空間に収容するチャンバと、
前記チャンバの上部から前記内部空間にガスを送出し、前記基板の周囲にて前記基板の上側から下側へと向かう下降気流を形成する気流形成部と、
をさらに備え、
前記下降気流は、前記基板上から前記処理液を除去する際に、前記基板の前記上面の周縁部における前記処理液の前記外縁への移動を促進することを特徴とする基板処理装置。 The substrate processing apparatus according to claim 7 or 8,
a chamber that accommodates the substrate holding part in an internal space;
an airflow forming part that sends gas from the upper part of the chamber to the internal space and forms a downward airflow around the substrate that flows from the upper side to the lower side of the substrate;
further comprising
The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the downdraft promotes movement of the processing liquid from the peripheral edge portion of the upper surface of the substrate to the outer edge when removing the processing liquid from the substrate. 基板を処理する基板処理装置であって、
基板を水平状態で保持する基板保持部と、
イソプロピルアルコールよりも表面張力が高い処理液を前記基板の上面に供給することにより、前記基板の前記上面を全面に亘って覆う前記処理液の液膜を形成する処理液供給部と、
前記基板を下面側から加熱して前記液膜の一部を気化させることにより、前記基板の前記上面と前記液膜との間に気相層を形成する加熱部と、
前記気相層上の前記液膜を除去する液除去部と、
前記基板保持部を内部空間に収容するチャンバと、
前記チャンバの上部から前記内部空間にガスを送出し、前記基板の周囲にて前記基板の上側から下側へと向かう下降気流を形成する気流形成部と、
を備え、
前記液除去部は、前記液膜の中央部に向けてガスを噴出するガス噴出部を備え、
前記ガス噴出部からのガスにより、前記液膜の前記中央部から周囲に向かう放射状の気流を形成し、前記液膜の前記中央部から前記基板の外縁へと処理液を移動させて前記基板上から除去し、
前記下降気流は、前記基板上から前記処理液を除去する際に、前記基板の前記上面の周縁部における前記処理液の前記外縁への移動を促進し、
前記加熱部による前記基板の加熱開始時に、前記気流形成部による前記下降気流の形成は停止されていることを特徴とする基板処理装置。 A substrate processing apparatus for processing a substrate,
a substrate holder that holds the substrate in a horizontal state;
a processing liquid supply unit configured to form a liquid film of the processing liquid covering the entire upper surface of the substrate by supplying a processing liquid having a surface tension higher than that of isopropyl alcohol to the upper surface of the substrate;
a heating unit that heats the substrate from the lower surface side to partially vaporize the liquid film, thereby forming a vapor phase layer between the upper surface of the substrate and the liquid film;
a liquid removing unit for removing the liquid film on the gas phase layer;
a chamber that accommodates the substrate holding part in an internal space;
an airflow forming part that sends gas from the upper part of the chamber to the internal space and forms a downward airflow around the substrate that flows from the upper side to the lower side of the substrate;
with
The liquid removing section includes a gas ejection section that ejects gas toward the center of the liquid film,
The gas from the gas ejection portion forms a radial airflow from the central portion of the liquid film toward the periphery, thereby moving the processing liquid from the central portion of the liquid film to the outer edge of the substrate, thereby moving the processing liquid onto the substrate. remove from
the downdraft promotes movement of the processing liquid at the peripheral edge portion of the upper surface of the substrate to the outer edge when removing the processing liquid from the substrate;
A substrate processing apparatus according to claim 1, wherein when the heating unit starts heating the substrate, formation of the downward air current by the air current forming unit is stopped. 請求項１０に記載の基板処理装置であって、
前記気流形成部による前記下降気流の形成は、前記加熱部による前記基板の加熱開始よりも前の前記処理液供給部による前記処理液の供給停止と同時に停止されることを特徴とする基板処理装置。 The substrate processing apparatus according to claim 10 ,
The substrate processing apparatus, wherein formation of the downward air current by the air current forming part is stopped at the same time as supply of the processing liquid by the processing liquid supply part is stopped before heating of the substrate by the heating part is started. . 請求項１０または１１に記載の基板処理装置であって、
前記気流形成部による前記下降気流の形成は、前記基板の前記周縁部の温度が所定温度以上になった後に再開されることを特徴とする基板処理装置。 The substrate processing apparatus according to claim 10 or 11 ,
The substrate processing apparatus, wherein the formation of the downward air current by the air current forming part is resumed after the temperature of the peripheral portion of the substrate reaches a predetermined temperature or higher. 請求項１０ないし１２のいずれか１つに記載の基板処理装置であって、
前記ガス噴出部は、
前記液膜の前記中央部に向けてガスを噴出する第１噴出口と、
前記第１噴出口の周囲にて周状に配置され、前記液膜の前記中央部から周囲に向かう方向に放射状にガスを噴出する複数の第２噴出口と、
を備えることを特徴とする基板処理装置。 The substrate processing apparatus according to any one of claims 10 to 12 ,
The gas ejection part is
a first ejection port for ejecting gas toward the central portion of the liquid film;
a plurality of second ejection ports that are circumferentially arranged around the first ejection port and eject gas radially in a direction from the central portion of the liquid film toward the periphery;
A substrate processing apparatus comprising: 請求項５ないし１３のいずれか１つに記載の基板処理装置であって、
前記処理液の蒸気圧は、イソプロピルアルコールの蒸気圧よりも高いことを特徴とする基板処理装置。 The substrate processing apparatus according to any one of claims 5 to 13 ,
The substrate processing apparatus, wherein the vapor pressure of the processing liquid is higher than the vapor pressure of isopropyl alcohol. 請求項１ないし１４のいずれか１つに記載の基板処理装置であって、
前記加熱部による前記基板の加熱は、前記処理液供給部から供給された前記処理液により前記基板の前記上面が全面に亘って覆われた後に開始されることを特徴とする基板処理装置。 The substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 14 ,
The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein heating of the substrate by the heating unit is started after the entire upper surface of the substrate is covered with the processing liquid supplied from the processing liquid supply unit. 基板の処理に使用される処理液であって、
イソプロピルアルコールよりも表面張力が高く、請求項１ないし１５のいずれか１つに記載の基板処理装置において前記基板の前記上面に供給されることを特徴とする処理液。 A processing liquid used for processing a substrate, comprising:
16. A processing liquid having a higher surface tension than isopropyl alcohol and being supplied to the upper surface of the substrate in the substrate processing apparatus according to claim 1. 基板を処理する基板処理方法であって、
ａ）基板を水平状態で保持する工程と、
ｂ）イソプロピルアルコールよりも表面張力が高い処理液を前記基板の上面に供給することにより、前記基板の前記上面を全面に亘って覆う前記処理液の液膜を形成する工程と、
ｃ）前記基板を下面側から加熱して前記液膜の一部を気化させることにより、前記基板の前記上面と前記液膜との間に気相層を形成する工程と、
ｄ）前記気相層上の前記液膜を除去する工程と、
を備え、
前記処理液の蒸気圧は、イソプロピルアルコールの蒸気圧よりも高く、
前記処理液は、ｃｉｓ－１，２－ジクロロエチレン、トリクロロメタン、酢酸メチル、１，３－ジオキソラン、テトラヒドロフラン、１，１，１－トリクロロエタン、テトラクロロメタン、ベンゼン、シクロヘキサン、アセトニトリル、トリクロロエチレン、テトラヒドロピラン、硝酸、１，２－ジクロロエタン、１，２－ジクロロプロパン、フルオロトリニトロメタン、ピロリジン、アクリロニトリル、シクロヘキセンのうち、少なくとも１つを含むことを特徴とする基板処理方法。 A substrate processing method for processing a substrate,
a) holding the substrate in a horizontal position;
b) forming a liquid film of the processing liquid covering the entire upper surface of the substrate by supplying a processing liquid having a surface tension higher than that of isopropyl alcohol to the upper surface of the substrate;
c) heating the substrate from the underside to vaporize a portion of the liquid film, thereby forming a vapor phase layer between the top surface of the substrate and the liquid film;
d) removing the liquid film on the gas phase layer;
with
The vapor pressure of the treatment liquid is higher than the vapor pressure of isopropyl alcohol,
The treatment liquid includes cis-1,2-dichloroethylene, trichloromethane, methyl acetate, 1,3-dioxolane, tetrahydrofuran, 1,1,1-trichloroethane, tetrachloromethane, benzene, cyclohexane, acetonitrile, trichlorethylene, tetrahydropyran, A substrate processing method comprising at least one of nitric acid, 1,2-dichloroethane, 1,2-dichloropropane, fluorotrinitromethane, pyrrolidine, acrylonitrile, and cyclohexene. 基板を処理する基板処理方法であって、
ａ）基板を水平状態で保持する工程と、
ｂ）イソプロピルアルコールよりも表面張力が高い処理液を前記基板の上面に供給することにより、前記基板の前記上面を全面に亘って覆う前記処理液の液膜を形成する工程と、
ｃ）前記基板を下面側から加熱して前記液膜の一部を気化させることにより、前記基板の前記上面と前記液膜との間に気相層を形成する工程と、
ｄ）前記気相層上の前記液膜を除去する工程と、
を備え、
前記ｂ）工程において、前記基板の前記上面がイソプロピルアルコールにより全面に亘って覆われている状態で、前記基板の前記上面に前記処理液が供給され、前記基板の前記上面上のイソプロピルアルコールが前記処理液により置換されることにより、前記処理液の前記液膜が形成されることを特徴とする基板処理方法。 A substrate processing method for processing a substrate,
a) holding the substrate in a horizontal position;
b) forming a liquid film of the processing liquid covering the entire upper surface of the substrate by supplying a processing liquid having a surface tension higher than that of isopropyl alcohol to the upper surface of the substrate;
c) heating the substrate from the underside to vaporize a portion of the liquid film, thereby forming a vapor phase layer between the top surface of the substrate and the liquid film;
d) removing the liquid film on the gas phase layer;
with
In the step b), the treatment liquid is supplied to the upper surface of the substrate while the entire upper surface of the substrate is covered with isopropyl alcohol, and the isopropyl alcohol on the upper surface of the substrate is the A substrate processing method, wherein the liquid film of the processing liquid is formed by being replaced with the processing liquid. 基板を処理する基板処理方法であって、
ａ）基板を水平状態で保持する工程と、
ｂ）イソプロピルアルコールよりも表面張力が高い処理液を前記基板の上面に供給することにより、前記基板の前記上面を全面に亘って覆う前記処理液の液膜を形成する工程と、
ｃ）前記基板を下面側から加熱して前記液膜の一部を気化させることにより、前記基板の前記上面と前記液膜との間に気相層を形成する工程と、
ｄ）前記気相層上の前記液膜を除去する工程と、
を備え、
前記処理液は、イソプロピルアルコールよりも表面張力が高く蒸気圧が低い物質を、イソプロピルアルコールに混合した混合液であることを特徴とする基板処理方法。 A substrate processing method for processing a substrate,
a) holding the substrate in a horizontal position;
b) forming a liquid film of the processing liquid covering the entire upper surface of the substrate by supplying a processing liquid having a surface tension higher than that of isopropyl alcohol to the upper surface of the substrate;
c) heating the substrate from the underside to vaporize a portion of the liquid film, thereby forming a vapor phase layer between the top surface of the substrate and the liquid film;
d) removing the liquid film on the gas phase layer;
with
A substrate processing method, wherein the processing liquid is a mixed liquid in which a substance having a higher surface tension and a lower vapor pressure than isopropyl alcohol is mixed with isopropyl alcohol. 基板を処理する基板処理方法であって、
ａ）基板を水平状態で保持する工程と、
ｂ）イソプロピルアルコールよりも表面張力が高い処理液を前記基板の上面に供給することにより、前記基板の前記上面を全面に亘って覆う前記処理液の液膜を形成する工程と、
ｃ）前記基板を下面側から加熱して前記液膜の一部を気化させることにより、前記基板の前記上面と前記液膜との間に気相層を形成する工程と、
ｄ）前記気相層上の前記液膜を除去する工程と、
を備え、
前記ｄ）工程において、前記液膜の中央部に向けてガスを噴出することにより、前記液膜の前記中央部から周囲に向かう放射状の気流を形成し、前記液膜の前記中央部から前記基板の外縁へと処理液を移動させて前記基板上から除去し、
前記基板上から前記処理液を除去する際に、前記チャンバの上部から前記内部空間にガスを送出し、前記基板の周囲にて前記基板の上側から下側へと向かう下降気流を形成することにより、前記基板の前記上面の周縁部における前記処理液の前記外縁への移動を促進し、
前記ｃ）工程において、前記基板の加熱開始時に、前記下降気流の形成は停止されていることを特徴とする基板処理方法。 A substrate processing method for processing a substrate,
a) holding the substrate in a horizontal position;
b) forming a liquid film of the processing liquid covering the entire upper surface of the substrate by supplying a processing liquid having a surface tension higher than that of isopropyl alcohol to the upper surface of the substrate;
c) heating the substrate from the underside to vaporize a portion of the liquid film, thereby forming a vapor phase layer between the top surface of the substrate and the liquid film;
d) removing the liquid film on the gas phase layer;
with
In the step d), a gas is ejected toward the central portion of the liquid film to form a radial air flow from the central portion of the liquid film toward the periphery, and the liquid film flows from the central portion of the liquid film to the substrate. moving the processing liquid to the outer edge of the substrate and removing it from the substrate;
When the processing liquid is removed from the substrate, a gas is sent from the upper part of the chamber into the internal space to form a downward air flow around the substrate from the upper side to the lower side of the substrate. , promoting movement of the processing liquid at the peripheral edge of the upper surface of the substrate to the outer edge;
The substrate processing method, wherein, in the step c), the formation of the downward air current is stopped when the heating of the substrate is started.
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