JP7288764B2 - 基板処理方法および基板処理装置 - Google Patents

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Description

この発明は、基板処理方法および基板処理装置に関する。処理対象となる基板の例には、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、有機ＥＬ（electroluminescence）表示装置などのＦＰＤ（Flat Panel Display）用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、セラミック基板、太陽電池用基板などが含まれる。
半導体装置の製造工程では、湿式の基板処理が実施される。
たとえば、ドライエッチング工程等を経て、凹凸を有する微細なパターンを形成した基板の表面（パターン形成面）には、反応副生成物であるエッチング残渣、金属不純物や有機汚染物質等が付着していることがある。これらの物質を基板の表面から除去するために、薬液（エッチング液、洗浄液等）を用いた薬液処理が実施される。また、薬液処理の後には、薬液をリンス液によって除去するリンス処理が行われる。典型的なリンス液は、脱イオン水等である。その後、基板の表面からリンス液を除去することによって基板を乾燥させる乾燥処理が行われる。
近年、基板の表面に形成される凹凸状のパターンの微細化に伴い、パターンの凸部のアスペクト比（凸部の高さと幅の比）が大きくなる傾向がある。そのため、乾燥処理の際に、パターンの凸部間の凹部に入り込んだリンス液の液面（リンス液と、その上の気体との界面）に作用する表面張力によって、隣り合う凸部同士が引き寄せられて倒壊する場合がある。
下記特許文献１には、チャンバの内部において基板の表面に存在するリンス液を、昇華性物質の液体に置換した後、昇華性物質の凝固体を形成し、その後、凝固体に含まれる昇華性物質を固相から液相を経ずに気相に変化させることにより、基板の表面を乾燥させることが開示されている。
特開２０１５－１４２０６９号公報
しかしながら、一般的に昇華性物質は高価である。
昇華性物質のコストの問題から、昇華性物質の消費量の低減を図ることが求められている。そのため、本願発明者らは、基板乾燥に用いられる昇華性物質の再利用し、新規な昇華性物質を用いる頻度を低減することで、昇華性物質の消費量の低減を図ることを検討している。
したがって、本発明の目的は、基板乾燥に用いられる昇華性物質の再利用が可能であり、これにより、昇華性物質の消費量の低減を図ることが可能な基板処理方法および基板処理装置を提供することである。
この発明の一実施形態は、チャンバの内部において、基板の表面に形成された凝固膜であって昇華性物質を含む凝固膜から、前記昇華性物質を昇華させる昇華工程と、前記昇華工程において前記基板の表面の周囲に存在する雰囲気に含まれていた前記昇華性物質を回収して、前記チャンバの外に排出する昇華性物質回収工程と、を含む、基板処理方法を提供する。
この方法によれば、基板の表面に形成された凝固膜から昇華性物性が昇華することにより、基板の表面の乾燥が実現できる。昇華性物性の昇華に伴って、気体状の昇華性物質が発生し、基板の表面の周囲に存在する。そして、基板の表面の周囲の雰囲気に含まれていた昇華性物質が回収され、チャンバの外に排出される。
昇華性物質が回収されるので、基板乾燥に用いられる昇華性物質の再利用を図ることが可能である。これにより、新規な昇華性物質を用いる頻度を低減可能である。ゆえに、昇華性物質の消費量の低減を図ることが可能である。
この発明の一実施形態では、前記基板処理方法が、前記チャンバの内部において、前記昇華性物質を含む昇華液を前記基板の表面に供給して、前記基板の表面に前記昇華液の液膜を形成する液膜形成工程と、前記液膜を凝固させて前記凝固膜を形成する凝固膜形成工程と、をさらに含む。そして、前記液膜形成工程が、前記昇華性物質回収工程によって回収された前記昇華性物質を用いて作成された前記昇華液を、前記基板の表面に供給する工程を含む。
この方法によれば、液膜形成工程において基板の表面に供給される昇華液が、チャンバの外に排出された昇華性物質を用いて作成されている。そのため、使用済みの昇華性物質が、次回以降の基板乾燥に再利用される。基板乾燥に用いられる昇華性物質の再利用を図ることにより、新規な昇華性物質を用いる頻度を低減できる。ゆえに、昇華性物質の消費量の低減を図ることができる。
この発明の一実施形態では、前記昇華液が、前記昇華性物質と溶媒とを含む昇華溶液である。そして、前記基板処理方法が、前記昇華性物質回収工程によって回収された前記昇華性物質に基づいて昇華溶液を作成する第１の昇華溶液作成工程（第５工程）をさらに含む。また、前記液膜形成工程が、前記第１の昇華溶液作成工程によって作成された昇華溶液を、前記昇華液として前記基板の表面に供給する工程を含む。
この方法によれば、液膜形成工程において基板の表面に供給される昇華溶液が、チャンバの外に排出された昇華性物質を用いて作成されている。そのため、使用済みの昇華性物質が、次回以降の基板乾燥に再利用される。基板乾燥に用いられる昇華性物質の再利用を図ることにより、新規な昇華性物質を用いる頻度を低減できる。ゆえに、昇華性物質の消費量の低減を図ることができる。
この発明の一実施形態では、前記昇華性物質回収工程が、前記昇華工程において基板の表面の周囲に存在する雰囲気を、前記チャンバの内部において捕獲する雰囲気捕獲工程と、前記雰囲気捕獲工程によって捕獲された雰囲気を、前記チャンバの外に排出させる第１の排出工程と、前記チャンバの外において、排出された雰囲気に含まれる前記昇華性物質の態様を、気体から他の態様に変化させる態様変化工程と、を含む。
この方法によれば、昇華工程において基板の表面の周囲に存在する雰囲気が、チャンバの内部において捕獲され、捕獲された雰囲気が、チャンバの外に排出される。そして、排出された雰囲気に含まれる昇華性物質の態様が、チャンバの外において、気体から他の態様に変化される。チャンバの内部において昇華性物質の態様を変化させないので、処理のスループットを低下させることなく、昇華性物質の回収およびチャンバの外への排出をスムーズに行うことができる。
この発明の一実施形態では、前記雰囲気捕獲工程が、前記チャンバの内部において、基板保持ユニットによって保持されている前記基板の表面の周囲に存在する雰囲気を、前記基板保持ユニットの周囲を包囲する捕獲口によって捕獲し、処理カップの内部に取り込む工程を含む。そして、前記第１の排出工程が、前記処理カップの内部に取り込まれた雰囲気を、前記チャンバの外に排出させる工程を含む。
この方法によれば、基板の表面の周囲に存在する雰囲気が、基板保持ユニットの周囲を包囲する捕獲口によって捕獲される。そして、捕獲された雰囲気が、処理カップの内部に取り込まれた後、チャンバの外に排出される。これにより、基板の表面に存在する気体状の昇華性物質を、高効率で捕獲できる。
この発明の一実施形態では、前記態様変化工程が、前記チャンバの外に設けられた処理室において、前記チャンバの外に排出された雰囲気に含まれる気体状の昇華性物質を溶媒に溶かして昇華溶液を作成する第２の昇華溶液作成工程（第１工程）を含む。そして、前記基板処理方法が、前記第２の昇華溶液作成工程によって作成された昇華溶液を前記処理室から排出させる溶液排出工程をさらに含む。
この方法によれば、処理室において、チャンバの外に排出された雰囲気に含まれる気体状の昇華性物質を溶媒に溶かすことにより、昇華溶液が作成される。そして、昇華溶液を処理室から排出される。気体状の昇華性物質を溶媒に溶かすことにより、昇華性物質を液体として扱うことができる。これにより、チャンバの外に気体状の昇華性物質を気体のまま排出させる場合であっても、昇華性物質を良好に回収できる。
この場合、前記第２の昇華溶液作成工程において、前記溶媒が、室温未満に降温されていてもよい。
この方法によれば、溶媒の降温により、昇華性物質の溶媒への溶解を促進できる。
また、溶媒の降温に併せて／代えて、前記基板処理方法が、前記第２の昇華溶液作成工程に並行して、前記処理室の内部を減圧する減圧工程をさらに含んでいてもよい。
この方法によれば、処理室の内部の減圧により、昇華性物質の溶媒への溶解を促進できる。
この発明の他の実施形態では、前記態様変化工程が、前記チャンバの外に設けられた処理室において、前記チャンバの外に排出された雰囲気に基づいて固体状の前記昇華性物質を作成する昇華固体作成工程を含む。
この方法によれば、チャンバの外に排出された雰囲気に基づいて、処理室において固体状の昇華性物質が作成される。これにより、昇華性物質を固体として扱うことができる。ゆえに、チャンバの外に気体状の昇華性物質を気体のまま排出させる場合であっても、昇華性物質を良好に回収できる。
この発明の他の実施形態では、前記昇華固体作成工程が、前記チャンバの外に排出された雰囲気を冷却する冷却工程を含む。
この方法によれば、昇華気体の冷却により、固体状の昇華性物質を容易に形成できる。
この発明の他の実施形態では、前記基板処理方法が、前記昇華固体作成工程によって作成された前記固体状の前記昇華性物質を溶媒に溶かして昇華溶液を作成する第３の昇華溶液作成工程（第２工程）と、前記第３の昇華溶液作成工程によって作成された昇華溶液を前記処理室から排出させる溶液排出工程と、をさらに含む。
この方法によれば、作成された固体状の昇華性物質を溶媒に溶かすことにより、昇華溶液が作成される。そして、昇華溶液を処理室から排出される。気体状の昇華性物質を溶媒に溶かすことにより、昇華性物質を液体として扱うことができる。これにより、チャンバの外に気体状の昇華性物質を気体のまま排出させる場合であっても、昇華性物質を良好に回収できる。
この発明のさらに他の実施形態では、前記昇華性物質回収工程が、前記昇華工程において前記基板の表面の周囲に存在する雰囲気に基づいて作成された固体状の前記昇華性物質を、前記チャンバの内部において溶媒に溶かして昇華溶液を作成する第４の昇華溶液作成工程（第３工程）を含む。そして、基板処理方法が、前記チャンバの内部において、前記第４の昇華溶液作成工程によって作成された昇華溶液を捕獲する昇華溶液捕獲工程と、前記昇華溶液捕獲工程によって捕獲された昇華溶液を、前記チャンバの外に排出させる第２の排出工程と、をさらに含む。
この方法によれば、昇華工程において基板の表面の周囲に存在する雰囲気に基づいて作成された固体状の昇華性物質が、チャンバの内部において溶媒に溶かされる。これにより、昇華溶液が作成される。そして、作成された昇華溶液が捕獲され、チャンバの外に排出される。チャンバの内部で昇華性物質の態様を液体に変化させ、それ以降の処理で液体として扱うことができるので、昇華性物質の良好な回収を実現できる。
この発明のさらに他の実施形態では、前記昇華溶液捕獲工程が、前記第４の昇華溶液作成工程によって作成された昇華溶液を、前記基板保持ユニットの周囲を包囲する捕獲口によって捕獲し、処理カップの内部に取り込む工程を含む。そして、前記第２の排出工程が、前記処理カップの内部に取り込まれた昇華溶液を、前記チャンバの外に排出させる工程を含む。
この方法によれば、作成された昇華溶液が、基板保持ユニットの周囲を包囲する捕獲口によって捕獲される。そして、捕獲された昇華溶液が、処理カップの内部に取り込まれた後、チャンバの外に排出される。これにより、作成された昇華溶液を、高効率で捕獲できる。
この発明のさらに他の実施形態では、前記昇華工程に並行して、前記基板の表面に対向部材の対向面を対向させることにより、前記昇華工程において前記基板の表面の周囲に存在する雰囲気に含まれる前記昇華性物質を前記対向面に析出させる対向面析出工程をさらに含む。そして、前記第４の昇華溶液作成工程が、前記対向面に析出された固体状の前記昇華性物質を溶媒に溶かして昇華溶液を作成する第５の昇華溶液作成工程（第４工程）を含む。
この方法によれば、昇華工程に並行して、基板の表面に対向部材の対向面を対向させる。昇華工程において、基板の表面の周囲に存在する雰囲気に含まれる気体状の昇華性物質が対向面に接触することにより、冷やされて対向面に析出する。すなわち、基板の表面の周囲に存在する気体状の昇華性物質が、対向部材の対向面に捕獲される。これにより、基板の表面の周囲に存在する気体状の昇華性物質を効果的に捕獲できる。
また、この場合、前記第５の昇華溶液作成工程が、前記対向面に前記溶媒を供給する工程を含んでいてもよい。
この方法によれば、対向面への溶媒の供給により、対向面に付着している固体状の昇華性物質が溶媒に溶ける。昇華性物質の溶媒への溶解（すなわち、昇華溶液の作成）を対向面において行うので、昇華溶液の回収を比較的容易に実現可能である。
また、この場合、前記対向面析出工程が、室温未満に降温されている前記対向面を、前記基板の表面に対向させる工程を含んでもよい。
この方法によれば、対向面が室温未満の低温に降温されているので、対向面に接触する気体状の昇華性物質をより効果的に冷やすことができる。これにより、固体状の昇華性物質の対向面への析出を促進させることができる。
さらに、この場合、前記基板処理方法が、固体状の昇華性物質の前記対向面への析出に並行して、前記対向面の吐出口から気体を吐出しない。
この方法によれば、対向面に形成された吐出口から気体が吐出されないので、基板の表面の周囲の雰囲気が、基板の表面の周囲から排出されることを抑制できる。これにより、固体状の昇華性物質の対向面への析出が阻害されるのを抑制できる。
この発明の一実施形態は、チャンバと、前記チャンバの内部において、基板の表面に形成された凝固膜であって昇華性物質を含む凝固膜から前記昇華性物質を昇華させる昇華ユニットと、前記昇華性物質の昇華において基板の表面の周囲に存在する雰囲気に含まれていた前記昇華性物質を回収して、前記チャンバの外に排出する昇華性物質回収ユニットと、を含む、基板処理装置を提供する。前記昇華性物質回収ユニットが、前記昇華性物質の昇華において前記基板の表面の周囲に存在する雰囲気を、前記チャンバの内部において捕獲する雰囲気捕獲ユニットと、前記チャンバの外において、排出された雰囲気に含まれる前記昇華性物質の態様を、気体から他の態様に変化させる態様変化ユニットと、を含んでいてもよい。前記雰囲気捕獲ユニットが、前記チャンバの内部において、基板保持ユニットによって保持されている前記基板の表面の周囲に存在する雰囲気を、前記基板保持ユニットの周囲を包囲する捕獲口によって捕獲し、処理カップの内部に取り込み、前記処理カップの内部に取り込まれた雰囲気を、前記チャンバの外に排出させてもよい。
前記昇華性物質回収ユニットが、前記昇華性物質の昇華において前記基板の表面の周囲に存在する雰囲気を、前記チャンバの内部において捕獲する雰囲気捕獲ユニットと、前記チャンバの外に設けられ、前記チャンバの外に排出された雰囲気に含まれる気体状の前記昇華性物質を溶媒に溶かして昇華溶液を作成する処理室と、を含んでいてもよい。前記処理室において作成された前記昇華溶液が前記処理室から排出されてもよい。
前記昇華性物質回収ユニットが、前記昇華性物質の昇華において前記基板の表面の周囲に存在する雰囲気を、前記チャンバの内部において捕獲する雰囲気捕獲ユニットと、前記チャンバの外に設けられ、前記チャンバの外に排出された雰囲気に基づいて固体状の前記昇華性物質を作成し、前記固体状の前記昇華性物質を溶媒に溶かして昇華溶液を作成する処理室と、を含んでいてもよい。前記処理室において作成された前記昇華溶液が前記処理室から排出されてもよい。
前記昇華性物質回収ユニットが、前記昇華性物質の昇華において前記基板の表面の周囲に存在する雰囲気に基づいて作成された固体状の前記昇華性物質を、前記チャンバの内部において溶媒に溶かして昇華溶液を作成するユニットと、前記チャンバの内部において、作成された前記昇華溶液を捕獲する昇華溶液捕獲ユニットと、を含んでいてもよい。前記昇華溶液捕獲ユニットによって捕獲された前記昇華溶液が、前記チャンバの外に排出されてもよい。
この構成によれば、基板の表面に形成された凝固膜から昇華性物性が昇華することにより、基板の表面の乾燥が実現できる。昇華性物性の昇華に伴って、気体状の昇華性物質が発生し、基板の表面の周囲に存在する。そして、基板の表面の周囲の雰囲気に含まれていた昇華性物質が回収され、チャンバの外に排出される。
昇華性物質が回収されるので、基板乾燥に用いられる昇華性物質の再利用を図ることが可能である。これにより、新規な昇華性物質を用いる頻度を低減可能である。ゆえに、昇華性物質の消費量の低減を図ることが可能である。
図１は、この発明の第１の実施形態に係る基板処理装置を上から見た模式図である。 図２は、前記基板処理装置に備えられる処理ユニットの構成例を説明するための図解的な断面図である。 図３は、昇華性物質および混合用溶媒を含む昇華溶液の状態平衡図である。 図４は、図２に示す回収ボックスの構成例を説明するための図解的な断面図である。 図５は、前記基板処理装置の電気的構成を説明するためのブロック図である。 図６は、前記基板処理装置による処理対象の基板の表面を拡大して示す断面図である。 図７は、第１の実施形態に係る処理ユニットにおいて実行される第１の基板処理例の内容を説明するための流れ図である。 図８Ａ，８Ｂは、前記第１の基板処理例が実行されているときの基板の表面の周囲の状態を示す模式図である。 図８Ｃ，８Ｄは、図９Ｂの次の工程を示す模式図である。 図９は、この発明の第１の実施形態に係る回収ボックスの変形例を説明するための図解的な断面図である。 図１０Ａは、この発明の第２の実施形態に係る回収ボックスを上方から見た図解的な断面図である。 図１０Ｂは、回収ボックスを側方から見た図解的な断面図である。 図１１は、この発明の第３の実施形態に係る回収ボックスを側方から見た図解的な断面図である。 図１２Ａ～１２Ｃは、この発明の第３の実施形態に係る昇華溶液の作成を説明するための模式図である。 図１３は、第４の実施形態に係る基板処理装置に備えられる処理ユニットの構成例を説明するための図解的な断面図である。 図１４は、第４の実施形態に係る処理ユニットにおいて実行される第２の基板処理例の内容を説明するための流れ図である。 図１５Ａ，１５Ｂは、前記第２の基板処理例が実行されているときの基板の表面の周囲の状態を示す模式図である。 図１６は、この発明の第４の実施形態に係る遮断部材の変形例を説明するための図解的な断面図である。
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の第１の実施形態に係る基板処理装置１を上から見た模式図である。
基板処理装置１は、半導体ウエハなどの円板状の基板Ｗを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、クリーンルーム内に配置された装置本体２と、装置本体２に結合されたインデクサユニット３と、処理液供給装置と、基板処理装置１を制御する制御装置４と、を含む。
インデクサユニット３は、基板Ｗを収容する複数の基板収容器Ｃをそれぞれ保持する複数のロードポートＬＰと、各基板収容器Ｃに対して基板Ｗを搬送するためのインデクサロボットＩＲとを含む。
装置本体２は、搬送室５と、複数のロードポートＬＰから搬送された基板Ｗを処理液や処理ガスなどの処理流体で処理する複数の処理ユニット６と、を含む。複数の処理ユニット６は、水平に離れた複数（たとえば４つ）の位置にそれぞれ配置された複数（たとえば４つ）の塔を形成している。各塔は、上下に積層された複数（たとえば３つ）の処理ユニット６を含む。６つの塔は、搬送室５の両側に３つずつ配置されている。処理ユニット６は、装置本体２の外壁７の中に配置されており、すなわち外壁７に取り囲まれている。
基板処理装置１は、搬送ロボットとして、インデクサロボットＩＲの他に、第１の基板搬送ロボットＣＲ１と、第２の基板搬送ロボットＣＲ２と、を含む。第１の基板搬送ロボットＣＲ１および第２の基板搬送ロボットＣＲ２は、搬送室５内に配置されている。インデクサロボットＩＲは、ロードポートＬＰと第１の基板搬送ロボットＣＲ１との間で基板Ｗを搬送する。インデクサロボットＩＲは、基板Ｗを支持するハンドを含む。第１の基板搬送ロボットＣＲ１は、インデクサロボットＩＲと、ロードポートＬＰ側の２つの塔に含まれる処理ユニット６との間で基板Ｗを搬送すると共に、インデクサロボットＩＲと第２の基板搬送ロボットＣＲ２との間で基板Ｗを搬送する。第２の基板搬送ロボットＣＲ２は、インデクサロボットＩＲと、ロードポートＬＰ側とは反対側の４つの塔に含まれる処理ユニット６との間で基板Ｗを搬送する。第１の基板搬送ロボットＣＲ１および第２の基板搬送ロボットＣＲ２は、基板Ｗを支持するハンドを含む。
処理液供給装置は、処理ユニット６に対して処理液（エッチング、洗浄液等の薬液、および水を含む）を供給する。処理液供給装置は、処理ユニット６に対して、昇華性物質が溶媒に溶けた昇華溶液を供給する昇華溶液供給装置（液膜形成ユニット）８を含む。昇華溶液供給装置８は、処理ユニット６から排出される気体状の昇華性物質（以下、「昇華気体」という）を回収して、昇華溶液として調整し、調整後の昇華溶液を処理ユニット６に供給する。昇華溶液供給装置８は、図１に示すように、クリーンルームにおいて外壁７の外側に配置されている。図１の例では、昇華溶液供給装置８が２つ設けられている。
各昇華溶液供給装置８は、搬送室５の片側に配置された３つの塔に対応している。各昇華溶液供給装置８には、対応する３つの塔に含まれる処理ユニット６から排出されたＳＰＭが供給される。昇華溶液供給装置８は、処理ユニット６から回収された昇華性物質、および溶媒に基づいて、所定の昇華性物質濃度を有する昇華溶液を調整している。昇華溶液供給装置８は、クリーンルームの内側に配置されるのでなく、外クリーンルームの外（たとえば、クリーンルームの階下スペース）に配置されていてもよい。
図２は、処理ユニット６の構成例を説明するための図解的な断面図である。
処理ユニット６は、箱形のチャンバ９と、チャンバ９内で一枚の基板Ｗを水平な姿勢で保持して、基板Ｗの中心を通る鉛直な回転軸線Ａ１まわりに基板Ｗを回転させるスピンチャック（基板保持ユニット）１０と、スピンチャック１０に保持されている基板Ｗの上面（基板Ｗの表面Ｗａ（図６参照））に薬液（処理液）を供給する薬液供給ユニット１１と、スピンチャック１０に保持されている基板Ｗの上面にリンス液を供給するリンス液供給ユニット１２と、スピンチャック１０に保持されている基板Ｗの上面に置換用溶媒を供給する置換用溶媒供給ユニット１３と、スピンチャック１０に保持されている基板Ｗの上面に対向し、基板Ｗの上方の空間をその周囲の雰囲気から遮断する遮断部材（対向部材）１５と、スピンチャック１０に保持されている基板Ｗの下面（基板Ｗの裏面Ｗｂ（図６等参照））の中央部に向けて処理液を吐出する下面ノズル１６と、スピンチャック１０の側方を取り囲む筒状の処理カップ（昇華性物質回収ユニット）１７とを含む。
チャンバ９は、スピンチャック１０やノズルを収容する箱状の隔壁１８と、隔壁１８の上部から隔壁１８内に清浄空気（フィルタによってろ過された空気）を送る送風ユニットとしてのＦＦＵ（ファン・フィルタ・ユニット）１９と、隔壁１８の下部からチャンバ９内の気体を排出するための排気ダクト（昇華性物質回収ユニット）２０と、排気ダクト２０に接続された排気設備と、を含む。ＦＦＵ１９は、隔壁１８の上方に配置されており、隔壁１８の天井に取り付けられている。ＦＦＵ１９は、隔壁１８の天井からチャンバ９内に下向きに清浄空気を送る。排気設備は、処理カップ１７の底部に接続された排気ダクト２０を介して、処理カップ１７の内部を吸引する。ＦＦＵ１９および排気設備により、チャンバ９内にダウンフロー（下降流）が形成される。基板Ｗの処理は、チャンバ９内にダウンフローが形成されている状態で行われる。
スピンチャック１０として、基板Ｗを水平方向に挟んで基板Ｗを水平に保持する挟持式のチャックが採用されている。具体的には、スピンチャック１０は、スピンモータ（昇華性物質回収ユニット、液膜形成ユニット、凝固膜形成ユニット）２１と、このスピンモータ２１の駆動軸と一体化されたスピン軸２２と、スピン軸２２の上端に略水平に取り付けられた円板状のスピンベース２３と、を含む。
スピンベース２３は、基板Ｗの外径よりも大きな外径を有する水平な円形の上面２３ａを含む。上面２３ａには、その周縁部に複数個（３個以上。たとえば６個）の挟持部材２４が配置されている。複数個の挟持部材２４は、上面２３ａの周縁部において、基板Ｗの外周形状に対応する円周上で適当な間隔を空けてたとえば等間隔に配置されている。
遮断部材１５は、遮断板２５と、遮断板２５の中央部を上下方向に貫通する上面ノズル２６と、を含む。遮断板２５には、電動モータ等を含む構成の遮断板回転ユニット２７が結合されている。遮断板回転ユニット２７は、遮断板２５を、回転軸線Ａ１と同軸の回転軸線（図示しない）まわりに回転させる。
遮断板２５は、その下面に、基板Ｗの上面全域に対向する円形の基板対向面（対向面）２５ａを有している。基板対向面２５ａの中央部には、遮断板２５を上下に貫通する円筒状の貫通穴２５ｂが形成されている。貫通穴２５ｂに、上面ノズル２６が挿通している。基板対向面２５ａの外周縁には、全域に亘って下方に向けて突出する筒状部が形成されていてもよい。
上面ノズル２６は、遮断板２５に一体昇降移動可能に取り付けられている。上面ノズル２６は、その下端部に、スピンチャック１０に保持されている基板Ｗの上面中央部に対向する吐出口２６ａを形成している。
遮断部材１５には、電動モータ、ボールねじ等を含む構成の遮断部材昇降ユニット２８（図５参照）が結合されている。遮断部材昇降ユニット２８は、遮断板２５および上面ノズル２６を鉛直方向に昇降する。
遮断部材昇降ユニット２８は、遮断板２５を、基板対向面２５ａがスピンチャック１０に保持されている基板Ｗの上面に近接する遮断位置（図８Ｂ等に示す位置）と、遮断位置よりも大きく上方に退避した退避位置（図２に示す位置）の間で昇降させる。遮断部材昇降ユニット２８は、遮断位置および退避位置の双方において遮断板２５を保持可能である。遮断位置は、基板対向面２５ａが基板Ｗの表面Ｗａとの間に、遮断空間ＳＰ（図８Ｂ等参照）を形成するような位置である。遮断空間ＳＰは、その周囲の空間から完全に隔離されているわけではないが、当該周囲の空間から遮断空間ＳＰへの気体の流入はない。すなわち、遮断空間ＳＰは、実質的にその周囲の空間と遮断されている。
上面ノズル２６には、気体配管（昇華ユニット）２９が接続されている。気体配管２９には、気体配管２９を開閉する気体バルブ３０が介装されている。気体配管２９に付与される気体は、除湿された気体、とくに不活性ガスである。不活性ガスは、たとえば、窒素ガスやアルゴンガスを含む。気体バルブ３０が開かれることにより、上面ノズル２６に不活性ガスが供給される。これにより、吐出口２６ａから不活性ガスが下向きに吐出され、吐出された不活性ガスが基板Ｗの表面Ｗａに吹き付けられる。なお、気体は、空気等の活性ガスであってもよい。
薬液供給ユニット１１は、薬液ノズル３１と、薬液ノズル３１が下流端部に取り付けられたノズルアーム３２と、ノズルアーム３２を移動させることにより、薬液ノズル３１を移動させるノズル移動ユニット３３（図５参照）と、を含む。ノズル移動ユニット３３は、処理カップ１７のまわりに設定された鉛直な揺動軸線まわりにノズルアーム３２を水平移動させることにより、薬液ノズル３１を水平に移動させる。ノズル移動ユニット３３は、モータ等を含む構成である。ノズル移動ユニット３３は、薬液ノズル３１から吐出される薬液が基板Ｗの表面Ｗａに着液する処理位置と、平面視でスピンチャック１０の周囲に設定された退避位置との間で、薬液ノズル３１を水平に移動させる。換言すると、処理位置は、薬液ノズル３１から吐出された薬液が基板Ｗの表面Ｗａに供給される位置である。さらに、ノズル移動ユニット３３は、薬液ノズル３１から吐出された薬液が基板Ｗの表面Ｗａの中央部に着液する中央位置と、薬液ノズル３１から吐出された薬液が基板Ｗの表面Ｗａの周縁部に着液する周縁位置との間で、薬液ノズル３１を水平に移動させる。中央位置および周縁位置は、いずれも処理位置である。
薬液供給ユニット１１は、薬液ノズル３１に薬液を案内する薬液配管３４と、薬液配管３４を開閉する薬液バルブ３５と、を含む。薬液バルブ３５が開かれると、薬液供給源からの薬液が、薬液配管３４から薬液ノズル３１に供給される。これにより、薬液ノズル３１から薬液が吐出される。
薬液配管３４に供給される薬液は、洗浄液およびエッチング液を含む。さらに具体的には、薬液は、硫酸、酢酸、硝酸、塩酸、フッ酸、アンモニア水、過酸化水素水、有機酸（たとえばクエン酸、蓚酸など）、有機アルカリ（たとえば、ＴＭＡＨ：テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドなど）および界面活性剤、腐食防止剤の少なくとも１つを含む液である。
リンス液供給ユニット１２は、リンス液ノズル３６を含む。リンス液ノズル３６は、たとえば、連続流の状態で液を吐出するストレートノズルであり、スピンチャック１０の上方で、その吐出口を基板Ｗの上面中央部に向けて固定的に配置されている。リンス液ノズル３６には、リンス液供給源からのリンス液が供給されるリンス液配管３７が接続されている。リンス液配管３７の途中部には、リンス液ノズル３６からのリンス液の供給／供給停止を切り換えるためのリンス液バルブ３８が介装されている。リンス液バルブ３８が開かれると、リンス液配管３７からリンス液ノズル３６に供給されたリンス液が、リンス液ノズル３６の下端に設定された吐出口から吐出される。また、リンス液バルブ３８が閉じられると、リンス液配管３７からリンス液ノズル３６のリンス液の供給が停止される。リンス液は、水である。水は、たとえば脱イオン水（ＤＩＷ）であるが、ＤＩＷに限らず、炭酸水、電解イオン水、水素水、オゾン水、アンモニア水および希釈濃度（たとえば、１０ｐｐｍ～１００ｐｐｍ程度）の塩酸水のいずれかであってもよい。
また、リンス液供給ユニット１２は、リンス液ノズル３６を移動させることにより、基板Ｗの上面に対するリンス液の着液位置を基板Ｗの面内で走査させるリンス液ノズル移動装置を備えていてもよい。
さらに、リンス液供給ユニット１２は、上面ノズル２６を、リンス液ノズルとして備えていてもよい。すなわち、リンス液配管３７からのリンス液が上面ノズル２６に供給されていてもよい。
図２に示すように、置換用溶媒供給ユニット１３は、置換用溶媒ノズル４１と、置換用溶媒ノズル４１が下流端部に取り付けられたノズルアーム４２と、ノズルアーム４２を移動させることにより、置換用溶媒ノズル４１を移動させるノズル移動ユニット４３（図５参照）と、を含む。ノズル移動ユニット４３は、処理カップ１７のまわりに設定された鉛直な揺動軸線まわりにノズルアーム４２を水平移動させることにより、置換用溶媒ノズル４１を水平に移動させる。ノズル移動ユニット４３は、モータ等を含む構成である。ノズル移動ユニット４３は、置換用溶媒ノズル４１から吐出される置換用溶媒が基板Ｗの表面Ｗａに着液する処理位置と、平面視でスピンチャック１０の周囲に設定された退避位置との間で、置換用溶媒ノズル４１を水平に移動させる。換言すると、処理位置は、置換用溶媒ノズル４１から吐出された置換用溶媒が基板Ｗの表面Ｗａに供給される位置である。
図２に示すように、置換用溶媒供給ユニット１３は、置換用溶媒ノズル４１に置換用溶媒を案内する置換用溶媒配管４４と、置換用溶媒配管４４を開閉する置換用溶媒バルブ４５と、を含む。置換用溶媒バルブ４５が開かれると、置換用溶媒供給源からの置換用溶媒が、置換用溶媒配管４４から置換用溶媒ノズル４１に供給される。これにより、置換用溶媒ノズル４１から置換用溶媒が吐出される。
置換用溶媒配管４４に供給される置換用溶媒は、昇華溶液供給装置８によって供給される昇華溶液に対する可溶性（混和性）を有している。すなわち、置換用溶媒は、昇華溶液に含まれる、昇華性物質に対する可溶性（混和性）を有している。置換用溶媒は、基板Ｗの表面Ｗａへの昇華溶液の供給に先立って表面Ｗａに供給される前供給液として用いられる。
後述する基板処理例では、基板Ｗの表面Ｗａへのリンス液の供給後、基板Ｗの表面Ｗａへの昇華溶液の供給に先立って、表面Ｗａに置換用溶媒が供給される。そのため、置換用溶媒が、さらにリンス液（水）に対しても、可溶性（混和性）を有していることが望ましい。
置換用溶媒配管４４に供給される置換用溶媒の具体例は、たとえばＩＰＡ（isopropyl alcohol）に代表される有機溶媒である。このような有機溶媒として、ＩＰＡ以外に、たとえば、メタノール、エタノール、アセトン、ＥＧ（エチレングリコール）、ＨＦＥ（ハイドロフルオロエーテル）、ｎ－ブタノール、ｔ－ブタノール、イソブチルアルコールおよび２－ブタノールを例示できる。また、有機溶媒としては、単体成分のみからなる場合だけでなく、他の成分と混合した液体であってもよい。また、それ以外の溶媒を用いることもできる。
図２に示すように、昇華溶液供給装置８は、昇華溶液ノズル４６と、昇華溶液ノズル４６が下流端部に取り付けられたノズルアーム４７と、ノズルアーム４７を移動させることにより、昇華溶液ノズル４６を移動させるノズル移動ユニット４８（図５参照）と、を含む。ノズル移動ユニット４８は、処理カップ１７のまわりに設定された鉛直な揺動軸線まわりにノズルアーム４７を水平移動させることにより、昇華溶液ノズル４６を水平に移動させる。ノズル移動ユニット４８は、モータ等を含む構成である。ノズル移動ユニット４８は、昇華溶液ノズル４６から吐出される昇華溶液が基板Ｗの表面Ｗａに着液する処理位置と、平面視でスピンチャック１０の周囲に設定された退避位置との間で、昇華溶液ノズル４６を水平に移動させる。換言すると、処理位置は、昇華溶液ノズル４６から吐出された昇華溶液が基板Ｗの表面Ｗａに供給される位置である。さらに、ノズル移動ユニット４８は、昇華溶液ノズル４６から吐出された昇華溶液が基板Ｗの上面中央部に着液する中央位置と、昇華溶液ノズル４６から吐出された昇華溶液が基板Ｗの上面周縁部に着液する周縁位置との間で、昇華溶液ノズル４６を水平に移動させる。中央位置および周縁位置は、いずれも処理位置である。
図２に示すように、昇華溶液供給装置８は、上面ノズル２６の上流側に配管を介して接続された混合部５０と、昇華溶液を混合部５０に供給する昇華溶液作成装置（昇華溶液作成ユニット）５１と、混合用溶媒を混合部５０に供給する混合用溶媒供給ユニット５２と、を含む。
昇華溶液作成装置５１は、タンク５３と、循環配管５４と、昇華性物質補充ユニット５６と、を含む。
タンク５３には、対応するタワーに含まれる（全ての）処理ユニット６から、後述する回収ボックス１００を介して回収された昇華性物質を含む昇華溶液を貯留する。タンク５３には、回収ボックス１００から延びる昇華溶液供給配管５７の下流端が接続されている。昇華溶液作成装置５１は、各処理ユニット６のチャンバ９から回収された昇華気体を含む気体（以下、「昇華含有気体」という場合がある）に基づいて昇華溶液を作成する（第１の昇華溶液作成工程（第５工程））。昇華溶液供給配管５７の途中部には、回収ボックス１００において作成された昇華溶液を、昇華溶液供給配管５７に送り出すための送液装置５５が介装されている。送液装置５５は、たとえばポンプである。そして、送液装置５５によって送り出された昇華溶液が、昇華溶液供給配管５７を通ってタンク５３に導かれ、タンク５３に溜められる。
循環配管５４の両端が、タンク５３に接続されている。循環配管５４の途中部には、送液ユニット５８と、濃度計５９とが、介装されている。送液ユニット５８は、タンク５３に溜められている昇華溶液を循環配管５４へと送り出すためのユニットであり、たとえばポンプである。濃度計５９は、循環配管５４を流れる昇華溶液の昇華性物質濃度を計測する。送液ユニット５８によって送り出された昇華溶液が、タンク５３および循環配管５４によって構成される循環経路を循環する。これにより、濃度計５９によって、タンク５３に溜められている昇華溶液の昇華性物質濃度を計測できる。
昇華性物質補充ユニット５６は、新しい昇華性物質（基板Ｗの処理に未使用の昇華性物質）をタンク５３に供給するユニットである。昇華性物質補充ユニット５６は、昇華性物質をタンク５３に補充する補充配管６０と、補充配管６０を開閉する補充バルブ６１と、を含む。補充される昇華性物質は、未使用の昇華性物質単体か、あるいは昇華性物質を高濃度（タンク内の昇華性物質濃度よりも高い）に含んだ昇華溶液である。
昇華溶液作成装置５１は、タンク５３に溜められている昇華溶液の昇華性物質濃度を一定に制御している。
タンク５３に溜められている昇華溶液が、昇華溶液配管６２を通って混合部５０に送られる。昇華溶液配管６２には、送液ユニット６３と、昇華溶液流量調整バルブ６４と、昇華溶液バルブ６５とが、上流側からこの順序で配置されている。送液ユニット６３は、タンク５３に溜められている昇華溶液を昇華溶液配管６２へと送り出すためのユニットであり、たとえばポンプである。
昇華溶液流量調整バルブ６４は、昇華溶液配管６２の開度を調整して、昇華溶液配管６２を流通する昇華溶液の流量を調整する調整バルブである。昇華溶液流量調整バルブ６４は、弁座が内部に設けられたバルブボディと、弁座を開閉する弁体と、開位置と閉位置との間で弁体を移動させるアクチュエータと、を含む構成であってもよい。
昇華溶液バルブ６５は、昇華溶液配管６２を開閉するための開閉バルブである。
混合用溶媒供給ユニット５２は、混合部５０に接続された混合用溶媒配管６６と、混合用溶媒配管６６を開閉するための混合用溶媒バルブ６７と、混合用溶媒バルブ６７の開度を調整して、混合用溶媒バルブ６７を流通する混合用溶媒の流量を調整する混合用溶媒流量調整バルブ６８と、を含む。混合用溶媒流量調整バルブ６８は、弁座が内部に設けられたバルブボディと、弁座を開閉する弁体と、開位置と閉位置との間で弁体を移動させるアクチュエータと、を含む構成であってもよい。混合用溶媒配管６６には、混合用溶媒供給源（図示しない）から混合用溶媒が供給される。
昇華溶液バルブ６５および混合用溶媒バルブ６７が開かれることにより、昇華溶液配管６２からの昇華溶液と、混合用溶媒配管６６からの混合用溶媒とが混合部５０に供給される。混合部５０において、昇華溶液配管６２からの昇華溶液が、混合用溶媒によって希釈される。昇華溶液流量調整バルブ６４および混合用溶媒流量調整バルブ６８を調整することにより、混合部５０において、所定濃度に調整された昇華溶液が作成される。
上面ノズル２６から吐出される昇華溶液は、昇華性を有する昇華性物質が混合用溶媒（溶媒）に溶け込んで、昇華性物質と混合用溶媒とが互いに混ざり合った液体である。昇華溶液において、昇華性物質と混合用溶媒とが偏りなく均一に混ざり合っている。
タンク５３に溜められている昇華溶液に含まれる昇華性物質は、室温（ＲＴ）以上の凝固点ＴＰＦ１（図３参照）を有している。室温（ＲＴ）は、外気の温度にも影響されるため必ずしも、一定でないが概ね２３℃に設定されている。昇華性物質として、樟脳（大気圧下における凝固点：約１７５℃～１８０℃、室温大気圧下における蒸気圧：１２０Ｐａ）を例示できる。昇華性物質として、樟脳以外にも、シクロヘキサノール（大気圧下における凝固点：約２４℃、室温大気圧下における蒸気圧：０．１３ｋＰａ）、シクロヘキサン（凝固点：約６℃）、ターシャリーブチルアルコール（大気圧下における凝固点：約２５．６℃：室温大気圧下における蒸気圧：５．４ｋＰａ）、1,3,5-Trioxane（大気圧下における凝固点：約６０℃～６２℃、室温大気圧下における蒸気圧：０．７５ｋＰａ）、ナフタレン（大気圧下における凝固点：約８０℃、室温大気圧下における蒸気圧：７．９Ｐａ）、ヨウ素（大気圧下における凝固点：約１１３℃、室温大気圧下における蒸気圧：０．０４ｋＰａ）等を例示できる。また、昇華性物質は、単体成分のみからなる場合だけでなく、複数の成分を混合した昇華性物質であってもよい。
混合部５０に供給される混合用溶媒は、昇華性物質に対する可溶性（混和性）を有している。混合用溶媒は、昇華性物質よりも高い蒸気圧を有している。混合用溶媒は、たとえばＩＰＡ（isopropyl alcohol。大気圧下における凝固点：約－８９．５℃、室温大気圧下における蒸気圧：４．３ｋＰａ）に代表される有機溶媒である。混合用溶媒として、ＩＰＡ以外に、ＰＧＭＥ（1－メトキシ－２－プロパノール。大気圧下における凝固点：約－９７℃、室温大気圧下における蒸気圧：１．５ｋＰａ）、ＰＧＥＥ（1－エトキシ－２－プロパノール。大気圧下における凝固点：約－１００℃、室温大気圧下における蒸気圧：５２０Ｐａ）、ＰＧＭＥＡ（1－メトキシ－２－プロパノールアセタート。大気圧下における凝固点：約－８７℃、室温大気圧下における蒸気圧：４９０Ｐａ）、乳酸エチル（大気圧下における凝固点：約－２６℃、室温大気圧下における蒸気圧：６７０Ｐａ）、メタノール、エタノール、アセトン、ＥＧ（エチレングリコール）、ＨＦＥ（ハイドロフルオロエーテル）、ｎ－ブタノール、ｔ－ブタノール、イソブチルアルコールおよび２－ブタノールを例示できる。また、混合用溶媒として用いられる溶媒としては、単体成分のみからなる場合だけでなく、複数の成分を混合した溶媒であってもよい。
図３は、昇華性物質および混合用溶媒を含む昇華溶液の状態平衡図である。
図３に示すように、昇華性物質と混合用溶媒との混合による凝固点降下により、混合物（昇華溶液）の凝固点ＴＰＦＭが、昇華性物質の凝固点ＴＰＦ１よりも下がる。昇華溶液の凝固点ＴＰＦＭが、混合物（昇華溶液）における昇華性物質の濃度に依存する。図３には、混合物（昇華溶液）の凝固点曲線ＦＰＣが記載されている。混合物（昇華溶液）における昇華性物質の濃度が、昇華溶液の凝固点ＴＰＦＭが室温（ＲＴ）未満の温度に下がり、室温環境下で混合物（昇華溶液）が液体状をなす。
図２に示すように、下面ノズル１６は、スピンチャック１０に保持された基板Ｗの下面の中央部に対向する単一の吐出口１６ａを有している。吐出口１６ａは、鉛直上方に向けて液を吐出する。吐出された液は、スピンチャック１０に保持されている基板Ｗの下面の中央部に対してほぼ垂直に入射する。下面ノズル１６には、下面供給配管７１が接続されている。下面供給配管７１は、鉛直に配置された中空軸からなるスピン軸２２の内部に挿通されている。
図２に示すように、下面供給配管７１には、加熱液配管７２が接続されている。加熱液配管７２には、加熱液配管７２を開閉するための加熱液バルブ７３が介装されている。加熱液は、温水等である。加熱液は、昇華溶液の凝固点ＴＰＦＭよりも高い液温を有している。
加熱液バルブ７３が開かれると、加熱液供給源からの加熱液が、加熱液配管７２および下面供給配管７１を介して下面ノズル１６に供給される。下面ノズル１６に供給された加熱液は、吐出口１６ａからほぼ鉛直上向きに吐出される。下面ノズル１６から吐出された加熱液は、スピンチャック１０に保持された基板Ｗの下面中央部に対してほぼ垂直に入射する。
図２に示すように、処理カップ１７は、スピンチャック１０に保持されている基板Ｗよりも外方（回転軸線Ａ１から離れる方向）に配置されている。処理カップ１７は、スピンベース２３を取り囲んでいる。スピンチャック１０が基板Ｗを回転させている状態で、薬液やリンス液、置換用溶剤、昇華溶液等の処理液が基板Ｗに供給されると、基板Ｗに供給された処理液が基板Ｗの周囲に振り切られる。処理液が基板Ｗに供給されるとき、上向きに開いた処理カップ１７の上端部１７ａは、スピンベース２３よりも上方に配置される。したがって、基板Ｗの周囲に排出された処理液は、処理カップ１７によって受け止められる。そして、処理カップ１７に受け止められた処理液は、機外の排液設備（図示しない）に送られる。
処理カップ１７は、基板Ｗの周囲に飛散した処理液（薬液またはリンス液）を受け止める複数の筒状のガード８３～８５（第１、第２および第３のガード８３，８４，８５）と、複数のガード８３～８５によって案内された処理液を受け止める環状の複数のカップ８１，８２（第１および第２のカップ８１，８２）と、複数のガード８３～８５および複数のカップ８１，８２を取り囲む円筒部材８０と、を含む。
処理カップ１７は、さらに、個々のガード８３～８５を独立して昇降させるガード昇降ユニット８７（図５参照）を含む。ガード昇降ユニット８７は、たとえば、動力を発生する電動モータと、電動モータの動力をいずれかのガード８３～８５に伝達するボールねじ機構と、を含む。ガード昇降ユニット８７が３つのガード８３～８５のうちの少なくとも一つを昇降させると、処理カップ１７の状態が切り換わる。
後述するように、処理カップ１７の状態は、全てのガード８３～８５の上端が基板Ｗよりも下方に配置された退避状態（図２に示す状態）と、第１のガード８３が基板Ｗの周端面に対向する第１のガード対向状態と、第２のガード８４が基板Ｗの周端面に対向する第２のガード対向状態と、第３のガード８５が基板Ｗの周端面に対向する第３のガード対向状態と、のうちのいずれかに切り換えられる。
第１のカップ８１は、円筒部材８０の内側でスピンチャック１０を取り囲んでいる。第１のカップ８１は、基板Ｗの処理に使用された処理液が流入する環状の第１の溝９１を区画している。第１の溝９１の底部の最も低い箇所には、排液口が開口しており、この排気液口には、排液配管９２が接続されている。排液配管９２に導入される処理液は、排液設備（図示しない）に送られ、当該排液設備で処理される。
第２のカップ８２は、円筒部材８０の内側で第１のカップ８１を取り囲んでいる。第２のカップ８２は、基板Ｗの処理に使用された処理液が流入する環状の第２の溝９３を区画している。第２の溝９３の底部の最も低い箇所には、回収口が開口しており、この回収口には、回収配管（昇華性物質回収ユニット）９４の上流端が接続されている。回収配管９４に導入される処理液は、排液設備（図示しない）に送られ、当該排液設備で処理される。
排気ダクト２０には、集合排気配管１３１が接続されている。集合排気配管１３１の下流端は、第１の排気切り換え器１３２に接続されている。第１の排気切り換え器１３２には、酸排気配管１３３と、アルカリ排気配管１３４と、溶剤排気配管９６とが接続されている。酸排気配管１３３は、酸を含む排気を処理するための酸排気設備に接続されている。アルカリ排気配管１３４は、酸を含む排気を処理するためのアルカリ排気設備に接続されている。溶剤排気配管９６は、溶剤を含む排気を処理するための溶剤排気設備９５に接続されている。第１の排気切り換え器１３２は、集合排気配管１３１を流通する排気の流通先を、３つの排気配管１３３，１３４，９６の間で切り換える
溶剤排気配管９６（以下、「排気配管９６」という場合がある）の下流端は、機外の溶剤排気設備９５（以下、「排気設備９５」という場合がある）に接続されている。排気配管９６から排気設備９５に与えられた気体は、排気設備９５によって排気処理される。排気配管９６の途中部に設定された分岐位置には、分岐排気配管９７が分岐接続されている。排気配管９６の分岐位置には、第２の排気切り換え器９８が配置されている。第２の排気切り換え器９８は、排気配管９６を流通する気体の流通先を、排気配管９６における分岐位置よりも下流側部分と、分岐排気配管９７とに切り換える。
分岐排気配管９７の下流端は、回収ボックス（処理室、態様変化ユニット）１００に接続されている。分岐排気配管９７は、チャンバ９から回収された気体を、回収ボックス１００に供給するための配管である。分岐排気配管９７の途中部には、気体に含まれる小さな異物を捕捉して除去するための捕獲フィルタ９９が配置されている。排気配管９６を流通する気体の流通先が分岐排気配管９７に設定されているときには、処理カップ１７から排気ダクト２０によって回収された気体は、排気配管９６および分岐排気配管９７を通って、回収ボックス１００に供給される。
最も内側の第１のガード８３は、円筒部材８０の内側においてスピンチャック１０を取り囲んでいる。第１のガード８３は、スピンチャック１０の周囲を取り囲む円筒状の下端部１０３と、下端部１０３の上端から外方（基板Ｗの回転軸線Ａ１から遠ざかる方向）に延びる傾斜部１０４と、下端部１０３の上端から鉛直上方に延びる円筒状の中段部１０５と、中段部１０５の上端から内方（基板Ｗの回転軸線Ａ１に近づく方向）に向かって斜め上方に延びる円環状の上端部１０６と、を含む。
第１のガード８３の下端部１０３は、第１のカップ８１の第１の溝９１上に位置している。第１のガード８３の上端部１０６の内周端は、平面視で、スピンチャック１０に保持される基板Ｗよりも大径の円形をなしている。第１のガード８３の上端部１０６の断面形状は直線状である。上端部１０６の断面形状は、円弧などの直線状以外の形状であってもよい。
内側から２番目の第２のガード８４は、円筒部材８０の内側において第１のガード８３を取り囲んでいる。第２のガード８４は、第１のガード８３を取り囲む円筒部１０７と、円筒部１０７の上端から中心側（基板Ｗの回転軸線Ａ１に近づく方向）に斜め上方に延びる円環状の上端部１０８と、を有している。第２のガード８４の円筒部１０７は、第２のカップ８２の第２の溝９３上に位置している。
第２のガード８４の上端部１０８の内周端は、平面視で、スピンチャック１０に保持される基板Ｗよりも大径の円形をなしている。第２のガード８４の上端部１０８の断面形状は直線状である。上端部１０８の断面形状は、円弧などの直線状以外の形状であってもよい。第２のガード８４の上端部１０８は、第１のガード８３の上端部１０６と上下方向に重なっている。第２のガード８４の上端部１０８は、第１のガード８３と第２のガード８４とが最も近接した状態で第１のガード８３の上端部１０６に対して微少な隙間を保って近接するように形成されている。
最も外側の第３のガード８５は、円筒部材８０の内側において第２のガード８４を取り囲んでいる。第３のガード８５は、第２のガード８４を取り囲む円筒部１１０と、円筒部１１０の上端から中心側（基板Ｗの回転軸線Ａ１に近づく方向）に斜め上方に延びる円環状の上端部１１１と、を有している。上端部１１１の内周端は、平面視で、スピンチャック１０に保持される基板Ｗよりも大径の円形をなしている。上端部１１１の断面形状は直線状である。上端部１１１の断面形状は、円弧などの直線状以外の形状であってもよい。
ガード昇降ユニット８７は、ガード８３～８５の上端部が基板Ｗより上方に位置する上位置と、ガード８３～８５の上端部が基板Ｗより下方に位置する下位置との間で、各ガード８３～８５を昇降させる。ガード昇降ユニット８７は、上位置と下位置との間の任意の位置で各ガード８３～８５を保持可能である。基板Ｗへの処理液の供給は、いずれかのガード８３～８５が基板Ｗの周端面に対向している状態で行われる。
最も内側の第１のガード８３を基板Ｗの周端面に対向させる、処理カップ１７の第１のガード対向状態では、第１～第３のガード８３～８５の全てが上位置（処理高さ位置）に配置される。内側から２番目の第２のガード８４を基板Ｗの周端面に対向させる、処理カップ１７の第２のガード対向状態では、第２および第３のガード８４，８５が上位置に配置され、かつ第１のガード８３が下位置に配置される。最も外側の第３のガード８５を基板Ｗの周端面に対向させる、処理カップ１７の第３のガード対向状態では、第３のガード８５が上位置に配置され、かつ第１および第２のガード８３，８４が下位置に配置される。全てのガード８３～８５を、基板Ｗの周端面から退避させる退避状態（図２参照）では、第１～第３のガード８３～８５の全てが下位置に配置される。
図４は、回収ボックス１００の構成例を説明するための図解的な断面図である。
回収ボックス１００は、有底箱状のハウジング１２１を含む。ハウジング１２１は、その内部に、ハウジング１２１の外部から遮断された密閉の内部空間１２２を区画している。ハウジング１２１の底部には、液体を貯留できるようになっている。ハウジング１２１の底部には、混合用溶媒が貯留されている。ハウジング１２１は、ハウジング１２１の側壁１２１ａの上部分に形成された流入側挿通口１２３と、ハウジング１２１の側壁１２１ａの下部分に形成された液体導出口１２４と、ハウジング１２１の側壁１２１ａの上部分に形成された気体導出口１２５と、を有する。
分岐排気配管９７の下流端部は、流入側挿通口１２３を介して、内部空間１２２に入り込んでいる。分岐排気配管９７の下流端部は、混合用溶媒中に気泡を発生させるバブリング配管１２６を含む。バブリング配管１２６の下流端の開口が混合用溶媒中（液中）に配置されている。図４の例では、バブリング配管１２６の下流端には、微細な気泡を作成するための気泡発生盤１２７が取り付けられている。気泡発生盤１２７は、耐薬性を有する多孔質部材によって構成されている。
液体導出口１２４には、昇華溶液供給配管５７の上流端が接続されている。
気体導出口１２５には、内部空間１２２に存在する雰囲気を、ハウジング１２１の外部に導出するための導出配管１２８が接続されている。導出配管１２８の下流端は、排気設備９５に接続されている。導出配管１２８の上流部には、導出配管１２８の開度を調整するためのレギュレータ１２９が介装されている。レギュレータ１２９が制御されて、導出配管１２８の開度が調整されることにより、内部空間１２２の圧力が調整される。レギュレータ１２９の制御により、内部空間１２２の圧力を、大気圧よりも低い低圧に制御可能である。
回収ボックス１００は、ハウジング１２１を冷却するための冷却ユニット１３０をさらに含む。冷却ユニット１３０によるハウジング１２１の冷却によって、内部空間１２２に溜められている昇華溶液が、室温未満の低温まで降温される。冷却ユニット１３０は、たとえば、冷水が内部に流通する冷水配管によって構成されている。その他、冷却ユニット１３０は、冷却気体が内部に流通する冷気配管、ペルチェ素子等を含んでいてもよい。
分岐排気配管９７を通ってバブリング配管１２６に達した昇華含有気体は、気泡発生盤１２７から気泡になって混合用溶媒中に放出される。そして、昇華含有気体に含まれる昇華気体が、内部空間１２２に溜められている混合用溶媒に溶ける。これにより、昇華溶液が作成される。すなわち、内部空間１２２に溜められている混合用溶媒は、昇華気体の溶解によって、昇華溶液に変化していく。これにより、昇華溶液が作成される（第２の昇華溶液作成工程（第１工程））。
また、混合用溶媒への昇華気体の溶解に並行して、レギュレータ１２９が、内部空間１２２を減圧する（減圧工程）。さらに、混合用溶媒への昇華気体の溶解に並行して、冷却ユニット１３０が、内部空間１２２に溜められている混合用溶媒を、室温未満の低温まで降温させる。
内部空間１２２の減圧、および内部空間１２２に溜められている昇華溶液の降温により、昇華性物質の混合用溶媒への溶解を促進できる。
回収ボックス１００において作成された昇華溶液は、昇華溶液供給配管５７を通って、回収ボックス１００の外に排出される（溶液排出工程）。排出された昇華溶液は、昇華溶液作成装置５１のタンク５３に導かれ、タンク５３に溜められる。
図５は、基板処理装置１の主要部の電気的構成を説明するためのブロック図である。
制御装置（昇華ユニット、昇華性物質回収ユニット、液膜形成ユニット、凝固膜形成ユニット、昇華溶液作成ユニット、雰囲気捕獲ユニット）４は、たとえばマイクロコンピュータを用いて構成されている。制御装置４はＣＰＵ等の演算ユニット、固定メモリデバイス、ハードディスクドライブ等の記憶ユニット、および入出力ユニットを有している。記憶ユニットには、演算ユニットが実行するプログラムが記憶されている。
また、制御装置４には、制御対象として、スピンモータ２１、遮断部材昇降ユニット２８、遮断板回転ユニット２７、ノズル移動ユニット３３，４３，４８、ガード昇降ユニット８７、送液ユニット５８，６３等が接続されている。制御装置４は、予め定められたプログラムに従って、スピンモータ２１、遮断部材昇降ユニット２８、遮断板回転ユニット２７、ノズル移動ユニット３３，４３，４８、ガード昇降ユニット８７、送液ユニット５８，６３等の動作を制御する。
また、制御装置４は、予め定められたプログラムに従って、気体バルブ３０、薬液バルブ３５、リンス液バルブ３８、置換用溶媒バルブ４５、昇華溶液バルブ６５、混合用溶媒バルブ６７、加熱液バルブ７３等を開閉する。また、制御装置４は、予め定められたプログラムに従って、昇華溶液流量調整バルブ６４、混合用溶媒流量調整バルブ６８等の開度を調整する。
以下では、パターン形成面である、表面ＷａにパターンＰが形成された基板Ｗを処理する場合について説明する。
図６は、基板処理装置１による処理対象の基板Ｗの表面Ｗａを拡大して示す断面図である。処理対象の基板Ｗは、たとえばシリコンウエハであり、そのパターン形成面である表面ＷａにパターンＰが形成されている。パターンＰは、たとえば微細パターンである。パターンＰは、図６に示すように、凸形状（柱状）を有する構造体１０１が行列状に配置されていてもよい。この場合、構造体１０１の線幅Ｗ１はたとえば３ｎｍ～４５ｎｍ程度に、パターンＰの隙間Ｗ２はたとえば１０ｎｍ～数μｍ程度に、それぞれ設けられている。パターンＰの高さＴは、たとえば、０．２μｍ～１.０μｍ程度である。また、パターンＰは、たとえば、アスペクト比（線幅Ｗ１に対する高さＴの比）が、たとえば、５～５００程度であってもよい（典型的には、５～５０程度である）。
また、パターンＰは、微細なトレンチにより形成されたライン状のパターンが、繰り返し並ぶものであってもよい。また、パターンＰは、薄膜に、複数の微細穴（ボイド（void）またはポア（pore））を設けることにより形成されていてもよい。
パターンＰは、たとえば絶縁膜を含む。また、パターンＰは、導体膜を含んでいてもよい。より具体的には、パターンＰは、複数の膜を積層した積層膜により形成されており、さらには、絶縁膜と導体膜とを含んでいてもよい。パターンＰは、単層膜で構成されるパターンであってもよい。絶縁膜は、シリコン酸化膜（ＳｉＯ２膜）やシリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）であってもよい。また、導体膜は、低抵抗化のための不純物を導入したアモルファスシリコン膜であってもよいし、金属膜（たとえばＴｉＮ膜）であってもよい。
また、パターンＰは、親水性膜であってもよい。親水性膜として、ＴＥＯＳ膜（シリコン酸化膜の一種）を例示できる。
図７は、処理ユニット６による第１の基板処理例を説明するための流れ図である。図８Ａ～８Ｄは、この第１の基板処理例が実行されているときの基板Ｗの周辺の状態を示す模式図である。
処理ユニット６によって、第１の基板処理例が基板Ｗに施されるときには、チャンバ９の内部に、未処理の基板Ｗが搬入される（図７のステップＳ１）。
第２の排気切り換え器９８は、排気配管９６における気体の流通先を、排気配管９６における分岐位置よりも下流側部分に設定している。
基板処理装置１によって基板Ｗが処理されるとき、制御装置４は、全てのノズルがスピンチャック１０の上方から退避しており、全てのガード８３～８５が下位置に位置している退避状態で、基板Ｗを保持している基板搬送ロボットＣＲ１，ＣＲ２（図１参照）のハンドをチャンバ９の内部に進入させる。これにより、基板Ｗがその表面Ｗａを上方に向けた状態でスピンチャック１０に受け渡され、スピンチャック１０に保持される。
スピンチャック１０に基板Ｗが保持された後、制御装置４は、ガード昇降ユニット８７を制御して、第１～第３のガード８３～８５を上位置に上昇させることにより、第１のガード８３を基板Ｗの周端面に対向させる。これにより、第１のガード対向状態が実現される。また、制御装置４は、スピンモータ２１を制御してスピンベース２３の回転速度を、所定の液処理速度（約１０～１５００ｒｐｍの範囲内で、たとえば約５００ｒｐｍ）まで上昇させ、その液処理速度に維持させる。
基板Ｗの回転速度が液処理速度に達すると、制御装置４は、薬液工程（図７のステップＳ２）を実行開始する。具体的には、制御装置４は、ノズル移動ユニット３３を制御して、薬液ノズル３１を、退避位置から処理位置に移動させる。また、制御装置４は、薬液バルブ３５を開く。これにより、薬液配管３４を通って薬液ノズル３１に薬液が供給され、薬液ノズル３１の吐出口から吐出された薬液が基板Ｗの表面Ｗａに着液する。薬液ノズル３１から吐出された薬液は、基板Ｗの表面Ｗａに着液した後、基板Ｗの回転による遠心力を受けて基板Ｗの周縁部に移動して、基板Ｗの周縁部から基板Ｗの側方に排出される。これにより、基板Ｗの表面Ｗａの全域が薬液によって処理される。
また、薬液工程（Ｓ２）において、制御装置４が、ノズル移動ユニット３３を制御して、薬液ノズル３１を、基板Ｗの表面Ｗａの周縁部に対向する周縁位置と、基板Ｗの上面の中央部に対向する中央位置との間で移動するようにしてもよい。この場合、基板Ｗの上面における薬液の着液位置が、基板Ｗの表面Ｗａの全域を走査させられる。これにより、基板Ｗの表面Ｗａの全域を均一に処理できる。
薬液工程（Ｓ２）において、基板Ｗの周縁部から飛散する薬液は、第１のガード８３の内壁に捕獲され、第１のカップ８１および排液配管９２を介して、機外の排液設備に送られる。
薬液工程（Ｓ２）において、第１の排気切り換え器１３２は、集合排気配管１３１における気体の流通先を、薬液の種類に対応した配管（酸排気配管１３３またはアルカリ排気配管１３４）に設定している。
薬液の吐出開始から予め定める期間が経過すると、制御装置４は、薬液バルブ３５を閉じて、薬液ノズル３１からの薬液の吐出を停止する。これにより、薬液工程（Ｓ２）が終了する。また、制御装置４は、薬液ノズル３１を退避位置に戻す。
次いで、制御装置４は、基板Ｗ上の薬液をリンス液に置換して、基板Ｗの表面Ｗａを洗い流すリンス工程（図７のステップＳ３）を実行する。具体的には、制御装置４は、リンス液バルブ３８を開く。それにより、回転状態の表面Ｗａの中央部に向けて、リンス液ノズル３６からリンス液が吐出される。基板Ｗの表面Ｗａに供給されたリンス液は、基板Ｗの回転による遠心力を受けて基板Ｗの周縁部に移動して、基板Ｗの周縁部から基板Ｗの側方に排出される。これにより、基板Ｗ上に付着している薬液がリンス液によって洗い流される。
リンス液工程（Ｓ３）において、基板Ｗの周縁部から飛散するリンス液は、第１のガード８３の内壁に捕獲され、第１のカップ８１および排液配管９２を介して、機外の排液設備に送られる。
リンス液バルブ３８が開かれてから予め定める期間が経過すると、制御装置４はリンス液バルブ３８を閉じる。これにより、リンス液供給工程（Ｓ３）が終了する。
次いで、制御装置４は、置換工程（図７のステップＳ４）を実行する。置換工程（Ｓ４）は、基板Ｗ上のリンス液を、リンス液（水）および昇華溶液の双方に親和性を有する置換用溶媒（この例では、ＩＰＡ等の有機溶媒）に置換する工程である。
具体的には、制御装置４は、ノズル移動ユニット４３を制御して、置換用溶媒ノズル４１を、スピンチャック１０の側方の退避位置から、基板Ｗの表面Ｗａの中央部に上方に移動させる。そして、制御装置４は、置換用溶媒バルブ４５を開いて、基板Ｗの上面（表面Ｗａ）の中央部に向けて置換用溶媒ノズル４１から、液体の置換用溶媒を吐出する。基板Ｗの表面Ｗａに供給された置換用溶媒は、基板Ｗの回転による遠心力を受けて表面Ｗａの全域に広がる。これにより、基板Ｗの表面Ｗａの全域において、当該表面Ｗａに付着しているリンス液が、有機溶媒によって置換される。基板Ｗの表面Ｗａを移動する有機溶媒は、基板Ｗの周縁部から基板Ｗの側方に排出される。
置換工程（Ｓ４）において、基板Ｗの周縁部から飛散する置換用溶媒は、第１のガード８３の内壁に捕獲され、第１のカップ８１および排液配管９２を介して、機外の排液設備に送られる。
置換工程（Ｓ４）において、第１の排気切り換え器１３２は、集合排気配管１３１における気体の流通先を、排気配管９６に設定している。また、第２の排気切り換え器９８は、排気配管９６における気体の流通先を、排気配管９６における分岐位置よりも下流側部分に設定している。
置換用溶媒バルブ４５が開かれてから予め定める期間が経過すると、制御装置４は置換用溶媒バルブ４５を閉じる。これにより、置換工程（Ｓ４）が終了する。
次いで、制御装置４は、昇華溶液供給工程（液膜形成工程。図７のステップＳ５）を実行する。
制御装置４は、昇華溶液供給工程（Ｓ５）の開始に際して、ガード昇降ユニット８７を制御して、第２のガード８３を上位置に上昇させることにより、図８Ａに示すように、第２のガード８４を基板Ｗの周端面に対向させる（第２のガード対向状態を実現）。これにより、処理カップ１７の状態が、それまでの第１のガード対向状態から、第２のガード対向状態に切り換えられる。
具体的には、昇華溶液供給工程（Ｓ５）において、制御装置４は、ノズル移動ユニット４８を制御して、昇華溶液ノズル４６を、スピンチャック１０の側方の退避位置から、基板Ｗの表面Ｗａの中央部に上方に移動させる。そして、制御装置４は、昇華溶液バルブ６５および混合用溶媒バルブ６７を開いて、図８Ａに示すように、基板Ｗの上面（表面Ｗａ）の中央部に向けて、昇華溶液ノズル４６から昇華溶液を吐出する。昇華溶液ノズル４６に供給され昇華溶液の流量は、昇華溶液流量調整バルブ６４によって変更される。昇華溶液ノズル４６に供給される混合用溶媒の流量は、混合用溶媒流量調整バルブ６８によって変更される。したがって、昇華溶液および混合用溶媒過酸化水素水の混合比（すなわち、昇華溶液ノズル４６に付与される昇華溶液の昇華性物質濃度）は、昇華溶液流量調整バルブ６４および混合用溶媒流量調整バルブ６８によって変更される。また、昇華溶液ノズル４６に付与される昇華溶液における昇華性物質濃度は、昇華溶液の凝固点ＴＰＦＭが大気圧下において室温未満になるように、かつ、後述する薄膜の凝固によって形成される凝固膜１７３（図８Ａ参照）の膜上面高さが、パターンＰ（図６参照）の上端に略揃うように設定されている。
基板Ｗの表面Ｗａの中央部に着液した昇華溶液は、基板Ｗの回転による遠心力を受けて、基板Ｗの表面Ｗａの周縁部に向けて流れる。これにより、基板Ｗの表面Ｗａに、基板Ｗの表面Ｗａ全域を覆う昇華溶液の液膜１７１が形成される。昇華溶液ノズル４６から吐出される昇華溶液が液体状を維持しているので、液膜１７１を良好に形成できる。昇華溶液供給工程（Ｓ５）において、基板Ｗの表面Ｗａに形成される昇華溶液の液膜１７１の膜厚の大きさは、パターンＰの高さＴ（図６参照）に対して十分に大きい。
昇華溶液供給工程（Ｓ５）は、前記の液処理速度で基板Ｗを回転させながら行われていてもよい。また、昇華溶液供給工程（Ｓ５）は、基板Ｗを、前記の液処理速度よりも遅い液盛り速度（基板Ｗの上面の昇華溶液の液膜１７１に作用する遠心力が昇華溶液と基板Ｗの上面との間で作用する表面張力よりも小さいか、あるいは前記の遠心力と前記の表面張力とがほぼ拮抗するような速度。たとえば約５ｒｐｍ）で回転させながら、あるいは、基板Ｗを静止させながら行うようにしてもよい。
基板Ｗの表面Ｗａを移動する昇華溶液は、基板Ｗの周縁部から基板Ｗの側方に排出される。昇華溶液供給工程（Ｓ５）において、基板Ｗの周縁部から飛散する昇華溶液は、第２のガード８４の内壁に捕獲され、第２のカップ８２および回収配管９４を介して回収される。昇華溶液は、そのままの態様、あるいは混合用溶媒が蒸発除去された態様で、昇華溶液作成装置５１に送られ、タンク５３に溜められる。
昇華溶液の吐出開始から予め定める期間が経過すると、制御装置４は、昇華溶液バルブ６５および混合用溶媒バルブ６７を閉じる。これにより、基板Ｗの表面Ｗａへの昇華溶液の供給が停止される。また、制御装置４は、昇華溶液ノズル４６を退避位置に戻す。
次いで、図８Ｂに示すように、昇華溶液の液膜１７１の膜厚を減少させる膜厚減少工程（液膜形成工程。図７のステップＳ６）が実行される。
具体的には、膜厚減少工程（Ｓ６）は、基板高回転工程（スピンオフ）を含む。制御装置４は、基板Ｗの表面Ｗａに昇華溶液を供給せずに、スピンモータ２１を制御してスピンベース２３を所定の高回転速度（たとえば約１００ｒｐｍ～約２５００ｒｐｍのうちの所定速度）で回転させる。これにより、基板Ｗが、この高回転速度で回転される。これにより、基板Ｗの表面Ｗａに大きな遠心力が加わり、液膜１７１に含まれる昇華溶液の一部が基板Ｗの表面Ｗａから排除され、液膜１７１の膜厚が減少する。その結果、基板Ｗの表面Ｗａに、昇華溶液の薄膜が形成される。薄膜の膜厚は、基板Ｗの回転速度を調整することによって調整される。薄膜の上面は、表面Ｗａに形成されている各パターンＰ（図６参照）の上端と略同一にされる。
昇華溶液の吐出停止から予め定める期間が経過すると、制御装置４は、膜厚減少工程（Ｓ６）を終了させる。次いで、制御装置４は、凝固膜形成工程（図７のステップＳ７）を開始実行する。
制御装置４は、凝固膜形成工程（Ｓ７）の開始に先立って遮断部材昇降ユニット２８を制御し、図８Ｂに示すように、遮断部材１５を下降させ遮断位置に配置する。
また、制御装置４は、凝固膜形成工程（Ｓ７）の開始に際して、ガード昇降ユニット８７を制御して、第２のガード８３を下位置に下降させることにより、図８Ｂに示すように、第１のガード８３を基板Ｗの周端面に対向させる（第１のガード対向状態を実現）。これにより、処理カップ１７の状態が、それまでの第２のガード対向状態から、第１のガード対向状態に切り換えられる。
凝固膜形成工程（Ｓ７）は、図８Ｂに示すように、昇華溶液の薄膜を凝固させて、昇華性物質を主として含む凝固膜１７３を、基板Ｗの表面Ｗａに形成する工程である。この第１の基板処理例では、凝固膜形成工程（Ｓ７）は、基板Ｗの表面Ｗａに不活性ガスを供給する気体供給工程と、基板Ｗを所定の回転速度で回転させる基板回転工程と、を含む。気体供給工程と、基板回転工程と、加熱工程が、互いに並行して実行される。制御装置４は、遮断板回転ユニット２７を制御して、凝固膜形成工程（Ｓ７）において、遮断板２５を基板Ｗの回転と同方向に同等の速度で回転させる。
気体供給工程において、制御装置４が気体バルブ３０を開く。それにより、除湿された不活性ガスが上面ノズル２６の吐出口２６ａから吐出される。上面ノズル２６の吐出口２６ａから吐出された不活性ガスは、薄膜の中央部に吹き付けられる。また、吐出口２６ａから遮断空間ＳＰに供給された不活性ガスは、遮断空間ＳＰを基板Ｗの外周部に向けて移動し、その過程で、薄膜の表面と接触（衝突）する。このような不活性ガスの供給により、薄膜と、不活性ガスとの単位時間当たりの衝突回数が増大する。これにより、昇華溶液に含まれる分子の気化（蒸発）が促進される。
また、基板回転工程において、基板Ｗが所定の凝固回転速度で回転されることによって、薄膜と、基板Ｗの表面Ｗａ周辺の雰囲気に含まれる気体との単位時間当たりの衝突回数が多くなる。これにより、昇華溶液に含まれる昇華性物質の分子の気化（蒸発）が促進される。
また、加熱工程において、制御装置４が、加熱液バルブ７３を開く。それにより、図８Ｂに示すように、回転状態の基板Ｗの裏面Ｗｂの中央部に、下面ノズル１６から加熱液が供給される。基板Ｗの裏面Ｗｂに供給された加熱液は、基板Ｗの回転による遠心力を受けて基板Ｗの周縁部に向けて広がる。これにより、基板Ｗの裏面Ｗｂの全域に加熱液が供給される。凝固膜形成工程（Ｓ７）において、基板Ｗの周縁部から飛散する加熱液は、第１のガード８３の内壁に捕獲され、第１のカップ８１および排液配管９２を介して、機外の排液設備に送られる。
これにより、基板Ｗの表面Ｗａの全域に供給された加熱液によって、昇華溶液の薄膜が加熱される。昇華溶液の薄膜から液体が蒸発する。前述のように混合用溶媒は、昇華性物質よりも蒸気圧が高い。そのため、凝固膜形成工程（Ｓ７）において、昇華溶液を気化（蒸発）させようとすると、蒸気圧が高い混合用溶媒（たとえばＩＰＡ）が昇華性物質に優先して気化（蒸発）する。
凝固膜形成工程（Ｓ７）において、昇華性物質を含む凝固膜１７３が形成される。このような昇華溶液の凝固メカニズムとして、以下の３つが挙げられる。
１つ目のメカニズムとして、昇華性物質の析出が挙げられる。混合用溶媒の気化（蒸発）によって、昇華溶液における昇華性物質の濃度が上昇する。昇華性物質の濃度が飽和濃度に達した以降は、昇華性物質の結晶が析出する。
２つ目のメカニズムとして、昇華溶液の凝固点ＴＰＦＭの上昇が挙げられる。混合用溶媒の気化（蒸発）によって、昇華溶液における昇華性物質の濃度が上昇し、昇華溶液の凝固点ＴＰＦＭが上昇する。凝固点ＴＰＦＭが室温を上回ると、昇華溶液に含まれる昇華性物質が凝固を開始する。
３つ目のプロセスとして、混合用溶媒の気化（蒸発）によって奪われる気化熱により、基板Ｗの表面Ｗａが冷却される。これにより、昇華溶液が温度低下する結果、昇華性物質の析出が促進される。また、昇華溶液の薄膜に含まれる昇華溶液の温度が昇華溶液の凝固点ＴＰＦＭを下回ると、昇華溶液が凝固を開始する。
不活性ガスの吐出開始から予め定める期間が経過すると、図８Ｂに示すように、昇華溶液の薄膜に含まれる昇華性物質の全てが凝固し、基板Ｗの表面Ｗａに、表面Ｗａの全域を覆う凝固膜１７３が形成される。
凝固膜１７３の形成後は、凝固膜１７３に含まれる固体状の昇華性物質が、固体から液体状態を経ずに気体に変化する。これにより、昇華工程（図７のステップＳ８）が実現される。
制御装置４は、昇華工程（Ｓ８）の開始に際して、ガード昇降ユニット８７を制御して、第１のガード８３を下位置に下降させることにより、図８Ｃに示すように、第２のガード８４を基板Ｗの周端面に対向させる（第２のガード対向状態を実現）。これにより、処理カップ１７の状態が、それまでの第１のガード対向状態から、第２のガード対向状態に切り換えられる。
また、制御装置４は、昇華工程（Ｓ８）の開始に際して、第２の排気切り換え器９８を制御して、排気配管９６における気体の流通先を、排気配管９６における分岐位置よりも下流側部分から、分岐排気配管９７に切り換える。
凝固膜１７３に含まれる昇華性物質の昇華を促進させるために、図８Ｃに示すように、制御装置４が、基板Ｗの表面Ｗａに気体を供給する気体供給工程を実行する。この気体供給工程は、凝固膜形成工程（Ｓ７）に含まれる気体供給工程と同等の工程である。すなわち、上面ノズル２６の吐出口２６ａからの不活性ガスの吐出が、昇華工程（Ｓ８）においても継続して実行される。このような気体の供給により、凝固膜１７３に含まれる昇華性物質の昇華が促進される。
また、凝固膜１７３に含まれる昇華性物質の昇華を促進させるために、制御装置４は、昇華工程（Ｓ８）に並行して、基板Ｗを高速で回転させる基板高回転工程（スピンオフ）を実行する。基板高回転工程（スピンオフ）は、基板Ｗを所定の高回転速度（たとえば３００～１２００ｒｐｍのうちの所定速度）で回転させる工程である。この高回転速度は、凝固膜形成工程（Ｓ７）における基板Ｗの回転速度である凝固回転速度と同程度であってもよいが、凝固回転速度よりも速いことが望ましい。また、制御装置４は、遮断板回転ユニット２７を制御して、遮断板２５を基板Ｗの回転と同方向に同等の速度で回転させる。基板Ｗの高速回転に伴って、凝固膜１７３と、その周囲の雰囲気との接触速度を増大させることができる。これにより、凝固膜１７３に含まれる昇華性物質の昇華を促進できる。
昇華工程（Ｓ８）において、昇華性物質が気化（昇華）し、昇華気体ＧＳが発生する。そして、発生した昇華気体ＧＳが、処理カップ１７内において、基板Ｗの表面Ｗａの周囲で浮遊する。第１のガード８３と第２のガード８４との間の空間が排気（吸引）されているため、基板Ｗの表面Ｗａの上方に存在する雰囲気（昇華気体ＧＳを含む昇華含有気体の雰囲気）が、第１のガード８３の内周端と第２のガード８４の内周端とによって区画された捕獲口（雰囲気捕獲ユニット、昇華性物質回収ユニット）１１８から、処理カップ１７の内部空間に取り込まれる（雰囲気捕獲工程。昇華性物質回収工程）。これにより、基板Ｗの表面Ｗａの上方に存在する雰囲気（昇華含有気体の雰囲気）が、処理カップ１７によって捕獲される。そして、捕獲された昇華含有気体は、第２のカップ８２から、円筒部材８０の内側の空間および排気ダクト２０を介してチャンバ９の外に排出される（第１の排出工程。昇華性物質回収工程）。チャンバ９の外に排出された昇華含有気体は、排気配管９６に導かれる。排気配管９６を流通する気体の流通先が分岐排気配管９７に設定されているので、排気配管９６に導かれた昇華含有気体は、分岐排気配管９７に導かれる（図７のＳ８：昇華気体回収工程。昇華性物質回収工程）。
分岐排気配管９７に導かれた昇華含有気体は、捕獲フィルタ９９によって小さな異物が除去された後、回収ボックス１００に与えられる。
回収ボックス１００は、昇華含有気体に含まれる昇華気体を、内部空間１２２に溜められている混合用溶媒に溶けることより、昇華溶液を作成する（態様変化工程。昇華性物質回収工程）。そして、作成された昇華溶液は、昇華溶液供給配管５７を通ってタンク５３に導かれ、タンク５３に溜められる。すなわち、使用済みの昇華性物質が、次回以降の基板乾燥に再利用される。
回収ボックス１００において昇華性物質を混合用溶媒に溶かすことにより、昇華性物質を液体として扱うことができる。これにより、チャンバ９の外に昇華気体を気体のまま排出させる場合であっても、回収ボックス１００からの排出以降において、昇華性物質を良好に回収できる。
昇華工程（Ｓ８）において、凝固膜１７３に含まれる昇華性物質が全て気化（昇華）される。昇華溶液に含まれる昇華性物質を、液体状態を経ずに気化させることにより基板Ｗの表面Ｗａを乾燥するので、パターンＰの倒壊を効果的に抑制または防止しながら、基板Ｗの表面Ｗａを乾燥させることができる。図８Ｄに示すように、昇華性物質の昇華が基板Ｗの表面Ｗａの全域において完了すると、制御装置４は、気体バルブ３０を閉じる。これにより、昇華工程（Ｓ８）が終了する。
その後、制御装置４は、スピンモータ２１を制御してスピンチャック１０の回転を停止させる。また、制御装置４は、遮断部材昇降ユニット２８を制御して、遮断部材１５を退避位置まで上昇させる。
また、制御装置４は、第２の排気切り換え器９８を制御して、排気配管９６を流通する気体の流通先を、排気配管９６における分岐位置９６ａよりも下流側部分に戻す。
また、制御装置４は、ガード昇降ユニット８７を制御して、第２および第３のガード８４，８５を下位置に下降させることにより、処理カップ１７の状態を、それまでの第２のガード対向状態から、退避状態に切り換える。
その後、基板搬送ロボットＣＲ１，ＣＲ２が、処理ユニット６に進入して、処理済みの基板Ｗを処理ユニット６外へと搬出する（図７のＳ９：基板Ｗ搬出）。搬出された基板Ｗは、基板搬送ロボットＣＲ１，ＣＲ２からインデクサロボットＩＲへと渡され、インデクサロボットＩＲによって、基板収容器Ｃに収納される。
以上によりこの第１の実施形態によれば、基板Ｗの表面Ｗａに形成された凝固膜１７３から昇華性物性が昇華することにより、基板Ｗの表面Ｗａの乾燥が実現できる。
昇華性物性の昇華に伴って、昇華気体が発生し、基板Ｗの表面Ｗａの周囲に存在する。そして、基板Ｗの表面Ｗａの周囲の雰囲気に含まれていた昇華性物質が回収され、チャンバ９の外に排出される。昇華溶液供給工程（図７のＳ５）および膜厚減少工程（図７のＳ６）において基板Ｗの表面Ｗａに供給される昇華溶液が、チャンバ９の外に排出された昇華性物質を用いて作成されている。すなわち、使用済みの昇華性物質が、次回以降の基板乾燥に再利用される。
基板乾燥に用いられる昇華性物質の再利用を図ることにより、新規な昇華性物質を用いる頻度を低減できる。ゆえに、昇華性物質の消費量の低減を図ることができる。
また、昇華工程（図７のＳ８）において基板Ｗの周辺に存在する雰囲気（昇華含有気体の雰囲気）が、チャンバ９の内部において捕獲され、捕獲された昇華含有気体が、チャンバ９の外に排出される。そして、排出された昇華含有気体に含まれる昇華性物質の態様が、チャンバ９の外において、気体から液体に変化される。チャンバ９の内部において昇華性物質の態様を変化させないので、処理のスループットを低下させることなく、昇華性物質の回収およびチャンバ９の外への排出をスムーズに行うことができる。
また、基板Ｗの表面Ｗａ上に存在する雰囲気が、基板Ｗの周囲を包囲する捕獲口１１８によって捕獲される。そして、捕獲された雰囲気が、処理カップ１７の内部に取り込まれた後、チャンバ９の外に排出される。これにより、基板Ｗの表面Ｗａに存在する昇華気体を、高効率で捕獲できる。
また、回収ボックス１００のハウジング１２１に溜められている混合用溶媒に、チャンバ９の外に排出された昇華含有気体に含まれる昇華気体を溶かすことにより、昇華溶液が作成される。そして、昇華溶液をハウジング１２１から排出される。昇華気体を混合用溶媒に溶かすことにより、昇華性物質を液体として扱うことができる。これにより、チャンバ９の外に昇華気体を気体のまま排出させる場合であっても、ハウジング１２１からの排出以降において、昇華性物質を良好に回収できる。
また、第１の実施形態において、図９に示すように、回収ボックス１００において、分岐排気配管９７の下流端部にバブリング配管１２６（図４参照）に代えてバブリング配管１２６Ａが設けられていてもよい。バブリング配管１２６Ａは、その下流端部の管壁に複数（多数）の貫通穴１４１が配置されている。バブリング配管１２６Ａの下流端部が混合用溶媒中（液中）に配置されている。分岐排気配管９７を通ってバブリング配管１２６Ａに達した昇華含有気体は、複数の貫通穴１５１から気泡になって混合用溶媒中に放出される。そして、昇華含有気体に含まれる昇華気体が、内部空間１２２に溜められている混合用溶媒に溶ける。これにより、昇華溶液が作成される。すなわち、内部空間１２２に溜められている混合用溶媒は、昇華気体の溶解によって、昇華溶液に変化していく。これにより、昇華溶液が作成される（第２の昇華溶液作成工程（第１工程））。
図１０Ａは、この発明の第２の実施形態に係る回収ボックス１００Ａ（処理室、態様変化ユニット）を上方から見た図解的な断面図である。図１０Ｂは、回収ボックス１００Ａを側方から見た図解的な断面図である。
回収ボックス１００Ａは、有底箱状のハウジング２０１を含む。ハウジング２０１は、ハウジング２０１は、その内部に内部空間２０２を区画している。ハウジング２０１は、ハウジング２０１の側壁２０１ａに形成された流入側挿通口２０３と、ハウジング２０１の底壁２０１ｂ（図１０Ｂ参照）に形成された液体導出口２０４と、ハウジング２０１の底壁２０１ｂに形成された気体導出口２０５と、を有する。流入側挿通口２０３には、分岐排気配管９７の下流端が接続されている。液体導出口２０４には、昇華溶液供給配管５７の上流端が接続されている。気体導出口２０５には、導出配管１２８の上流端が接続されている。ハウジング２０１の内部空間２０２に流入した気体は、流入側挿通口２０３から気体導出口２０５に向けて、流通方向Ｄ１に案内される。
内部空間２０２には、昇華性物質分離器２０６と、ミスト分離器２０７と、所定個数（たとえば２つ）の噴霧器２０８とが収容されている。昇華性物質分離器２０６は、ミスト分離器２０７よりも流通方向Ｄ１における上流側に配置されている。
昇華性物質分離器２０６は、流通方向Ｄ１に気体および液体を通過させるメッシュ状のスクラブフィルタ２０６ａを含む。ミスト分離器２０７は、流通方向Ｄ１に気体を通過させるメッシュ状のミストフィルタ２０７ａを含む。スクラブフィルタ２０６ａは、フィルタケースに収容保持されており、ミストフィルタ２０７ａは、ミストフィルタケースに収容保持されている。昇華性物質分離器２０６およびミスト分離器２０７は、フィルタケースおよびミストフィルタケースを介して、回収ボックス１００Ａに支持されている。
スクラブフィルタ２０６ａの下方には下方開口２０９（図１０Ｂ参照）が形成されている。スクラブフィルタの下端縁とハウジング２０１の底壁２０１ｂとの間の上下方向の間隔は、昇華性物質分離器２０６の高さよりも十分に小さい。スクラブフィルタ２０６ａは、ミストフィルタ２０７ａよりも粗いフィルタである。したがって、スクラブフィルタ２０６ａは、気体および液体を通過させることができる。
ミストフィルタ２０７ａの下方には下方開口２１０（図１０Ｂ参照）が形成されている。ミストフィルタの下端縁とハウジング２０１の底壁２０１ｂとの間の上下方向の間隔は、ミスト分離器２０７の高さよりも十分に小さい。ミストフィルタ２０７ａは、スクラブフィルタ２０６ａよりも細かいフィルタであり、気体だけを通過させることができ、液体だけを選択的に除去できる。
排気設備９５の吸引力によって分岐排気配管９７を通って回収ボックス１００Ａの内部空間２０２に進入した昇華含有気体は、スクラブフィルタ２０６ａ（昇華性物質分離器２０６）に供給される。そして、スクラブフィルタ２０６ａ（昇華性物質分離器２０６）を通過した気体は、ミストフィルタ２０７ａ（ミスト分離器２０７）に供給される。そして、ミストフィルタ２０７ａ（ミスト分離器２０７）を通過した排気は、導出配管１２８を介して排気設備９５に導かれる。
回収ボックス１００Ａは、混合用溶媒を内部空間２０２で噴霧する噴霧装置を含む。噴霧装置は、内部空間２０２で混合用溶媒を噴霧する１または複数（図１０Ａおよび図１０Ｂの例では、２つ）の噴霧器２０８を含む。複数の噴霧器２０８は、回収ボックス１００Ａの内部に配置されている。対の噴霧器２０８は、昇華性物質分離器２０６の上流および下流にそれぞれ配置されている。
図１０Ａおよび図１０Ｂに示すように、個々の噴霧器２０８は、内部空間２０２に配置された円柱状の噴霧塔２１１と、噴霧塔２１１の外周面から外方に突出する複数のスプレーノズル２１２と、を含む。噴霧塔２１１は、上下方向に延びている。複数のスプレーノズル２１２は、それぞれ異なる高さに配置されている。各スプレーノズル２１２の噴霧口は、昇華性物質分離器２０６に対向している。
噴霧装置は、対の噴霧器２０８に接続された混合用溶媒供給ユニット２１３を含む。混合用溶媒供給ユニット２１３は、上流側の噴霧器２０８に接続された上流混合用溶媒配管２１４と、上流混合用溶媒配管２１４を開閉する開閉バルブ２１５と、下流側の噴霧器２０８に接続された下流混合用溶媒配管２１６と、下流混合用溶媒配管２１６を開閉する開閉バルブ２１７と、を含む。
開閉バルブ２１５，２１７が開かれると、各スプレーノズル２１２は、混合用溶媒供給ユニット２１３から噴霧塔２１１を通じて供給された混合用溶媒を円錐状に噴霧する。これにより、混合用溶媒のミストが内部空間２０２を漂い、チャンバ９から排出された昇華含有気体が、混合用溶媒のミストに接触する。さらに、各スプレーノズル２１２は、混合用溶媒を昇華性物質分離器２０６に向けて噴霧するので、混合用溶媒の液滴が、スクラブフィルタ２０６ａの外表面および内表面に供給され、スクラブフィルタ２０６ａの内部に保持される。そのため、スクラブフィルタ２０６ａを通過する昇華含有気体は、スクラブフィルタ２０６ａに保持されている混合用溶媒に接触する。そして、昇華含有気体に含まれる昇華性物質が、スクラブフィルタ２０６ａに保持されている混合用溶媒に溶ける。これにより、昇華性物質が、スクラブフィルタ２０６ａに捕獲される。すなわち、チャンバ９から排出された昇華含有気体から、昇華性物質が回収される。また、混合用溶媒への昇華気体の溶解によって、混合用溶媒が昇華溶液に変化していく。これにより、昇華溶液が作成される（第２の昇華溶液作成工程（第１工程））。
混合用溶媒のミストや混合用溶媒の液滴との接触によって昇華性物質成分が除去された気体は、ミスト分離器２０７のミストフィルタ２０７ａを通過する。除去後の気体は、混合用溶媒などの液体成分を含んでいる場合がある。ミストフィルタ２０７ａは、スクラブフィルタ２０６ａよりも細かいフィルタなので、気体だけを通過させることができ、液体だけを選択的に除去できる。これにより、液体成分が除去された気体が、導出配管１２８を介して、基板処理装置１の外に配置された排気設備９５に導かれる。
図１０Ｂに示すように、回収ボックス１００Ａは、排液路２２１を備えている。排液路２２１は、ハウジング２０１の底壁２０１ｂによって構成されている。排液路２２１は、昇華性物質分離器２０６の下面とハウジング２０１の底壁２０１ｂとの間の隙間を含む。同様に、排液路２２１は、ミスト分離器２０７の下面とハウジング２０１の底壁２０１ｂとの間の隙間を含む。排液路２２１は、液体導出口２０４に近づくに従って下方に位置するように水平面に対して傾いている。したがって、ハウジング２０１の底壁２０１ｂ上の液体は、自重でハウジング２０１の底壁２０１ｂ上を液体導出口２０４に向かって流れる。これにより、内部空間２０２の液体が、昇華溶液供給配管５７に導かれる。
スクラブフィルタ２０６ａ内の液体（混合用溶媒に昇華気体が溶けることによって作成された昇華溶液）は、スクラブフィルタ２０６ａから下方に落下する。スクラブフィルタ２０６ａから下方に落下した液体（昇華溶液）は、下方開口２０９を通って、ハウジング２０１の底壁２０１ｂに着地する。同様に、ミストフィルタ２０７ａ内の液体（混合用溶媒）は、下方開口２１０を通って、ハウジング２０１の底壁２０１ｂに着地する。そして、ハウジング２０１の底壁２０１ｂに落下した液体（昇華溶液および混合用溶媒）は、排液路２２１によって液体導出口２０４に導かれ、昇華溶液供給配管５７を通って回収ボックス１００Ａの外に排出される（溶液排出工程）。排出された昇華溶液は、昇華溶液作成装置５１のタンク５３に導かれ、タンク５３に溜められる。
第２の実施形態によれば、第１の実施形態の場合と同等の作用効果を奏する。
図１１は、この発明の第３の実施形態に係る回収ボックス１００Ｂ（処理室、態様変化ユニット）を側方から見た図解的な断面図である。図１２Ａ～１２Ｃは、この発明の第３の実施形態に係る昇華溶液の作成を説明するための模式図である。
第３の実施形態が、第１および第２の実施形態と相違する点は、チャンバ９の外に排出された昇華気体に基づいて固体状の昇華性物質３２１を一旦作成し（昇華固体作成工程）、その後、その固体状の昇華性物質３２１に基づいて昇華溶液を作成する（第３の昇華溶液作成工程（第２工程））点である。
回収ボックス１００Ｂは、有底箱状のハウジング３０１を含む。ハウジング３０１は、ハウジング３０１は、その内部に内部空間３０２を区画している。ハウジング３０１の底部には、液体を貯留できるようになっている。ハウジング３０１は、ハウジング３０１の側壁３０１ａの上部分に形成された流入側挿通口３０３と、ハウジング３０１の側壁３０１ａの下部分に形成された液体導出口３０４と、ハウジング３０１の側壁３０１ａの上部分に形成された気体導出口３０５と、を有する。流入側挿通口３０３には、分岐排気配管９７の下流端が接続されている。液体導出口３０４には、昇華溶液供給配管５７の上流端が接続されている。気体導出口３０５には、導出配管１２８の上流端が接続されている。
ハウジング３０１の天壁３０１ｂに形成された穴にノズル３０６が挿通している。ノズル３０６には、混合用溶媒配管３０７が接続されている。混合用溶媒配管３０７には、混合用溶媒供給源から混合用溶媒が供給されるようになっている。混合用溶媒配管３０７には、混合用溶媒配管３０７を開閉する混合用溶媒バルブ３０８が介装されている。
回収ボックス１００Ｂは、ハウジング３０１を冷却するための冷却ユニット３１０をさらに含む。冷却ユニット３１０は、たとえば、冷水が内部に流通する冷水配管によって構成されている。その他、冷却ユニット３１０は、冷却気体が内部に流通する冷気配管、ペルチェ素子等を含んでいてもよい。
分岐排気配管９７を通ってきた昇華含有気体は、図１２Ａに示すように、内部空間３０２に放出される。そして、冷却ユニット３１０によって、内部空間３０２に存在している昇華含有気体に含まれる昇華気体が冷却される（冷却工程）。これにより、図１２Ｂに示すように、昇華性物質の結晶が析出し、昇華性物質が固体状を呈するようになる。固体状の昇華性物質３２１は、ハウジング３０１の底部に集っている。
また、混合用溶媒バルブ３０８が開かれて、内部空間３０２に混合用溶媒が供給される。これにより、ハウジング３０１の底部に混合用溶媒が貯留される。そして、固体状の昇華性物質３２１が混合用溶媒に溶ける。これにより、昇華溶液３２２が作成される。すなわち、内部空間１２２に供給された混合用溶媒は、固体状の昇華性物質３２１の溶解によって、昇華溶液３２２に変化していく。回収ボックス１００Ｂにおいて作成された昇華溶液３２２は、昇華溶液供給配管５７を通って、回収ボックス１００Ｂの外に排出される（溶液排出工程）。排出された昇華溶液は、昇華溶液作成装置５１のタンク５３に導かれ、タンク５３に溜められる。
第３の実施形態によれば、第１の実施形態の場合と同等の作用効果を奏する。
図１３は、第４の実施形態に係る基板処理装置４０１に備えられる処理ユニット４０６の構成例を説明するための図解的な断面図である。
第４の実施形態において、前述の第１の実施形態と共通する部分には、それぞれ、図１～図９の場合と同一の参照符号を付し説明を省略する。
第４の実施形態は、主として、基板Ｗの表面Ｗａの周囲に存在する雰囲気に基づいて作成された固体状の昇華性物質を、チャンバ９の内部において混合用溶媒に溶かすことにより昇華溶液を作成する（第４の昇華溶液作成工程（第３工程）、昇華性物質回収工程）点、および、作成された昇華溶液をチャンバ９の内部において捕獲して（昇華溶液捕獲工程、昇華性物質回収工程）、チャンバ９の外に排出させる（第２の排出工程、昇華性物質回収工程）点において、第１～第３の実施形態と相違している。
第４の実施形態に係る処理ユニット４０６が、第１の実施形態に係る処理ユニット６（図２参照）と相違する１つ目の点は、遮断板２５の下面に、固体状の昇華性物質４３１を捕獲するための捕獲ユニットを備えた点である。捕獲ユニットは、遮断板２５の下面を冷却するための遮断板冷却ユニットを含む。遮断板冷却ユニットは、遮断板２５の上面に、室温未満の温度を有する冷却流体を供給する冷却流体供給ユニット４１１を含む。冷却流体供給ユニット４１１から供給される冷却流体は、図１３の例では冷却液である。しかし、冷却流体供給ユニット４１１から供給される冷却流体が冷却気体であってもよい。
冷却流体供給ユニット４１１は、冷却流体ノズル４１２と、冷却流体ノズル４１２に冷却流体を案内する冷却流体配管４１３と、冷却流体配管４１３を開閉する冷却流体バルブ４１４と、を含む。冷却流体バルブ４１４が開かれると、冷却液供給源からの冷却液が、冷却流体配管４１３から冷却流体ノズル４１２に供給される。これにより、冷却流体ノズル４１２から冷却液が吐出される。
第４の実施形態に係る処理ユニット４０６が、第１の実施形態に係る処理ユニット６（図２参照）と相違する２つ目の点は、下面供給配管７１に、加熱液配管７２だけでなく、混合用溶媒配管４２１が接続される点である。
混合用溶媒配管４２１には、混合用溶媒配管４２１を開閉するための混合用溶媒バルブ４２２が介装されている。加熱液バルブ７３が閉じられている状態で混合用溶媒バルブ４２２が開かれると、混合用溶媒供給源からの混合用溶媒が、混合用溶媒配管４２１を介して下面ノズル１６に供給される。これにより、下面ノズル１６の吐出口１６ａから混合用溶媒が下向きに吐出される。
制御装置４は、予め定められたプログラムに従って、冷却流体バルブ４１４および混合用溶媒バルブ４２２をさらに開閉する。
第４の実施形態に係る処理ユニット４０６が、第１の実施形態に係る処理ユニット６（図２参照）と相違する３つ目の点は、昇華溶液作成装置５１のタンク５３に対し、チャンバ９から排出された昇華含有気体に基づいて作成された昇華溶液が供給されない点である。
図１４は、第４の実施形態に係る処理ユニットにおいて実行される第２の基板処理例の内容を説明するための流れ図である。図１５Ａ，１５Ｂは、この第２の基板処理例が実行されているときの基板Ｗの周辺の状態を示す模式図である。
処理ユニット４０６によって基板Ｗに第２の基板処理例が施されるときには、チャンバ９の内部に、未処理の基板Ｗが搬入され（図１４のステップＳ１１）、基板Ｗがその表面Ｗａを上方に向けた状態でスピンチャック１０に受け渡される。スピンチャック１０に基板Ｗが保持された後、スピンベース２３が回転開始される。スピンベース２３の回転に伴って基板Ｗが回転し、所定の液処理速度（約１０～１５００ｒｐｍの範囲内で、たとえば約５００ｒｐｍ）まで上昇させると、その液処理速度に維持される。
基板Ｗの回転速度が液処理速度に達すると、制御装置４は、薬液工程（図１４のステップＳ１２）を実行開始する。薬液の吐出開始から予め定める期間が経過すると、薬液ノズル３１からの薬液の吐出が停止され、これにより、薬液工程（Ｓ１２）が終了する。
次いで、制御装置４は、基板Ｗ上の薬液をリンス液に置換して、基板Ｗの表面Ｗａを洗い流すリンス工程（図１４のステップＳ１３）を実行する。リンス液の吐出開始から予め定める期間が経過すると、リンス液ノズル３６からのリンス液の吐出が停止され、これにより、リンス液供給工程（Ｓ１３）が終了する。
次いで、制御装置４は、置換工程（図１４のステップＳ１４）を実行する。置換工程（Ｓ１４）は、基板Ｗ上のリンス液を、リンス液（水）および昇華溶液の双方に親和性を有する置換用溶媒（この例では、ＩＰＡ等の有機溶媒）に置換する工程である。置換用溶媒の吐出開始から予め定める期間が経過すると、置換用溶媒ノズル４１からの置換用溶媒の吐出が停止され、これにより、置換工程（Ｓ１４）が終了する。
次いで、制御装置４は、昇華溶液供給工程（液膜形成工程。図１４のステップＳ１５）を実行する。昇華溶液供給工程（Ｓ１５）は、基板Ｗの表面Ｗａの中央部に向けて昇華溶液ノズル４６から昇華溶液を吐出して、基板Ｗの表面Ｗａに昇華溶液の液膜１７１（図８Ａ参照）を形成する工程である。
次いで、昇華溶液の液膜１７１の膜厚を減少させる膜厚減少工程（液膜形成工程。図１４のステップＳ１６）が実行される。
次いで、制御装置４は、凝固膜形成工程（図１４のステップＳ１７）を実行する。
第２の基板処理例（図１４参照）の各工程Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４、Ｓ１５、Ｓ１６およびＳ１７は、それぞれ、第１の基板処理例（図７参照）の各工程Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６およびＳ７と同等の工程であるので、各工程Ｓ１１～Ｓ１７についての詳細な説明は省略する。
凝固膜１７３の形成後は、凝固膜１７３に含まれる固体状の昇華性物質４３１が、固体から液体状態を経ずに気体に変化する。これにより、昇華工程（図１４のステップＳ８）が実現される。
制御装置４は、昇華工程（Ｓ１８）の開始に際して、ガード昇降ユニット８７を制御して、第１のガード８３を下位置に下降させることにより、図１５Ａに示すように、第２のガード８４を基板Ｗの周端面に対向させる（第２のガード対向状態を実現）。これにより、処理カップ１７の状態が、それまでの第１のガード対向状態から、第２のガード対向状態に切り換えられる。
凝固膜１７３に含まれる昇華性物質の昇華を促進させるために、制御装置４は、昇華工程（Ｓ１８）に並行して、基板Ｗを高速で回転させる基板高回転工程（スピンオフ）を実行する。基板高回転工程（スピンオフ）は、基板Ｗを所定の高回転速度（たとえば３００～１２００ｒｐｍのうちの所定速度）で回転させる工程である。この高回転速度は、凝固膜形成工程（Ｓ１７）における基板Ｗの回転速度である凝固回転速度と同程度であってもよいが、凝固回転速度よりも速いことが望ましい。また、制御装置４は、遮断板回転ユニット２７を制御して、遮断板２５を基板Ｗの回転と同方向に同等の速度で回転させる。基板Ｗの高速回転に伴って、凝固膜１７３と、その周囲の雰囲気との接触速度を増大させることができる。これにより、凝固膜１７３に含まれる昇華性物質の昇華を促進できる。
昇華工程（Ｓ１８）において、基板Ｗの表面Ｗａに気体は供給されない。すなわち、昇華工程（Ｓ１８）の開始後に、上面ノズル２６の吐出口２６ａからの不活性ガスの吐出が停止される。遮断板２５を基板Ｗの回転と同方向に同等の速度で回転させることも相俟って、昇華工程（Ｓ１８）において、遮断空間ＳＰにおける気体の流動がほとんどない。
また、昇華工程（Ｓ１８）に並行して、遮断板２５を冷却して基板対向面２５ａを、室温未満の低温に降温させ、その低温に維持する降温工程（Ｓ１８）が実行される。具体的には、制御装置４は、昇華工程（Ｓ８）の開始に先立って、冷却流体バルブ４１４を開く。それにより、冷却流体ノズル４１２から冷却液が吐出される。冷却流体から吐出された冷却液は、遮断板２５の上面に着液し、遮断板２５の上面を流れる。冷却流体が流れる過程において、遮断板２５が冷却される。これにより、遮断板２５の下面である基板対向面２５ａが、室温未満の低温に降温される。冷却液の供給を続行することにより、昇華工程（Ｓ１８）において、基板対向面２５ａが低温（降温状態）に保たれる。
昇華工程（Ｓ１８）において、昇華性物質が気化（昇華）し、昇華気体ＧＳが発生する。そして、発生した昇華気体ＧＳが、基板Ｗの表面Ｗａの周囲で浮遊する。基板対向面２５ａに昇華気体ＧＳが接触することにより、冷やされて基板対向面２５ａに析出する。すなわち、基板Ｗの表面Ｗａの周囲に存在する昇華気体ＧＳが、基板対向面２５ａに捕獲される。
昇華工程（Ｓ１８）において、凝固膜１７３に含まれる昇華性物質が全て気化（昇華）される。昇華溶液に主として含まれる昇華性物質を、液体状態を経ずに気化させることにより基板Ｗの表面Ｗａを乾燥するので、パターンＰの倒壊を効果的に抑制または防止しながら、基板Ｗの表面Ｗａを乾燥させることができる。昇華性物質の昇華が基板Ｗの表面Ｗａの全域において完了すると、昇華工程（Ｓ１８）が終了する。具体的には、制御装置４は、スピンモータ２１を制御してスピンチャック１０の回転を停止させる。また、制御装置４は、遮断部材昇降ユニット２８を制御して、遮断部材１５を退避位置まで上昇させる。
また、制御装置４は、ガード昇降ユニット８７を制御して、第２および第３のガード８４，８５を下位置に下降させることにより、処理カップ１７の状態を、それまでの第２のガード対向状態から、退避状態に切り換える。
その後、基板搬送ロボットＣＲ１，ＣＲ２が、処理ユニット６に進入して、処理済みの基板Ｗを処理ユニット６外へと搬出する（図１４のＳ１９：基板Ｗ搬出）。搬出された基板Ｗは、基板搬送ロボットＣＲ１，ＣＲ２からインデクサロボットＩＲへと渡され、インデクサロボットＩＲによって、基板収容器Ｃに収納される。
基板Ｗの搬出後、制御装置４は、ガード昇降ユニット８７を制御して、第２および第３のガード８４，８５を上位置に上昇させることにより、図１５Ｂに示すように、処理カップ１７の状態を、それまでの退避状態から、第２のガード対向状態に切り換える。
また、制御装置４は、遮断部材昇降ユニット２８を制御して、図１５Ｂに示すように、遮断部材１５を遮断位置まで下降させる。
この状態で、基板対向面２５ａに混合用溶媒を供給する溶媒供給工程が実行される（図１４のステップＳ２０）。具体的には、制御装置４は、遮断板２５を所定の高回転速度で回転させる。
また、制御装置４は、加熱液バルブ７３を閉じながら、混合用溶媒バルブ４２２を開く。それにより、下面ノズル１６の吐出口２１ａから、混合用溶媒が、鉛直上方に向けて吐出される。吐出口２１ａから吐出された混合用溶媒は、遮断板２５の基板対向面２５ａに吹き付けられ、遮断板２５の回転による遠心力を受けて、遮断板２５の外周部へと移動する。これにより、遮断板２５の基板対向面２５ａの全域に混合用溶媒が行き渡る。
基板対向面２５ａへの混合用溶媒の供給により、遮断板２５の基板対向面２５ａに付着していた固体状の昇華性物質４３１が混合用溶媒に溶け、これにより、遮断板２５の基板対向面２５ａにおいて昇華溶液が形成される（第５の昇華溶液作成工程（第４工程））。また、高回転速度で遮断板２５を回転させることにより、基板対向面２５ａに存在する、昇華性物質および混合用溶媒が、側方に向けて飛散し、第１のガード８３の内周端と第２のガード８４の内周端とによって区画された捕獲口１１８から、処理カップ１７の内部空間に取り込まれる。そして、捕獲された昇華溶液は、第２のカップ８２から、回収配管９４を通って、昇華溶液作成装置５１のタンク５３に導かれ、タンク５３に溜められる（図１４のステップＳ２０：昇華溶液回収工程）。
遮断板２５の基板対向面２５ａの全域から固体状の昇華性物質４３１が取り除かれた後、制御装置４は、遮断部材昇降ユニット２８を制御して、遮断部材１５を退避位置まで上昇させる。また、制御装置４は、ガード昇降ユニット８７を制御して、第２および第３のガード８４，８５を下位置に下降させることにより、処理カップ１７の状態を、それまでの第２のガード対向状態から、退避状態に切り換える。
これにより、第２の基板処理例が終了する。
以上によりこの第４の実施形態によれば、第１の実施形態に関連して説明した作用効果に加え、次に述べる作用効果を奏する。
すなわち、基板Ｗの表面Ｗａの周囲に存在する雰囲気に基づいて作成された、固体状の昇華性物質４３１が混合用溶媒に溶かされることにより、チャンバ９の内部において昇華溶液が作成される。そして、作成された昇華溶液がチャンバ９の内部において捕獲され、チャンバ９の外に排出される。チャンバ９の内部で昇華性物質の態様を液体に変化させ、それ以降の処理で液体として扱うことができるので、雰囲気に含まれる昇華性物質を良好に回収できる。
また、昇華工程（Ｓ１８）に並行して、基板Ｗの表面Ｗａに遮断板２５の基板対向面２５ａを対向させる。昇華工程（Ｓ１８）において、基板Ｗの表面Ｗａの周囲に存在する雰囲気に含まれる昇華気体ＧＳが基板対向面２５ａに接触することにより、冷やされて基板対向面２５ａに析出する（対向面析出工程）。すなわち、基板Ｗの表面Ｗａの周囲に存在する昇華気体ＧＳが、遮断板２５の基板対向面２５ａに捕獲される。これにより、基板Ｗの表面Ｗａの周囲に存在する昇華気体ＧＳを効果的に捕獲できる。
また、昇華工程（Ｓ１８）において、基板対向面２５ａが室温未満の低温に降温されているので、基板対向面２５ａに接触する昇華気体ＧＳをより効果的に冷やすことができる。これにより、固体状の昇華性物質４３１の基板対向面２５ａへの析出を促進させることができる。
また、昇華工程（Ｓ１８）において、基板対向面２５ａに開口する吐出口２６ａから気体が吐出されない。また、遮断板２５を基板Ｗの回転と同方向に同等の速度で回転させることも相俟って、昇華工程（Ｓ１８）において、遮断空間ＳＰにおける気体の流動がほとんどない。そのため、基板Ｗの表面Ｗａの周囲の雰囲気が、基板Ｗの表面Ｗａの周囲から排出されることを抑制できる。そのため、発生した昇華気体ＧＳが、基板Ｗの表面Ｗａの周囲に止まり易い。したがって、固体状の昇華性物質４３１が、基板対向面２５ａに析出され易い。
また、基板対向面２５ａへの混合用溶媒の供給により、基板対向面２５ａに付着している固体状の昇華性物質４３１が混合用溶媒に溶ける。昇華性物質の混合用溶媒への溶解（すなわち、昇華溶液の作成）を基板対向面２５ａにおいて行うので、昇華溶液の回収を比較的容易に実現可能である。
また、第４の実施形態において、図１６に示すように、遮断板冷却ユニットが、遮断部材１５Ｂの遮断板２５Ｂの内部に形成された冷却流体流路５０１を備えていてもよい。
遮断板２５Ｂは、冷却流体流路５０１が内部に形成されている点を除いて、遮断板２５Ｂと同等である。冷却流体流路５０１は、たとえば、遮断板２５Ｂの中央部と遮断板２５Ｂの周縁部とに跨って形成されている。冷却流体流路５０１は複数設けられている。複数の冷却流体流路５０１は、放射状をなしている。
冷却流体流路５０１は、遮断板２５Ｂの下面（基板対向面２５ａ）に沿うように水平に延びる流路本体５０２と、遮断板２５Ｂの中央側において流路本体５０２と遮断板２５Ｂの上面とを接続する流路入口５０３と、遮断板２５Ｂの周縁側において流路本体５０２と遮断板２５Ｂの上面とを接続する流路出口５０４と、を含む。流路入口５０３には、冷却流体供給配管５０５が接続されている。冷却流体供給配管５０５には、冷却流体供給源５０６からの冷却流体が供給されるようになっている。供給される冷却流体が、冷却液であってもよいし冷却気体であってもよい。流路出口５０４には、冷却流体排出配管５０７が接続されている。流路出口５０４に達した冷却流体は、冷却流体排出配管５０７を通って、機外に排出されるようになっている。冷却流体流路５０１を冷却流体が流通することにより、遮断板２５Ｂが冷却されて、基板対向面２５ａが降温される。
図１６に示すように、冷却流体供給配管５０５の供給元と、冷却流体排出配管５０７の排出先とが共通の冷却流体供給源５０６であってもよい。すなわち、冷却流体供給配管５０５、冷却流体流路５０１、冷却流体排出配管５０７および冷却流体供給源５０６によって、循環経路が形成されていてもよい。
また、冷却流体供給配管５０５の供給元と、冷却流体排出配管５０７の排出先とが別であってもよい。
また、流路入口５０３が遮断板２５Ｂの周縁側に配置され、かつ流路出口５０４が遮断板２５Ｂの中央側に配置されてもよい。
また、遮断板冷却ユニット また、遮断板冷却ユニットは、ペルチェ素子等を含んでいてもよい。
また、遮断板冷却ユニットが、ヒートポンプや気化冷却式を用いて遮断板２５を冷却するものであってもよい。
以上、この発明の４つの実施形態について説明したが、この発明はさらに他の形態で実施することもできる。
たとえば、第１の実施形態において、混合用溶媒への昇華気体の溶解に並行して、内部空間１２２の減圧および、内部空間１２２内の混合用溶媒の降温を実現するとして説明したが、これらの一方のみを採用し、他方を不採用としてもよい。また、内部空間１２２の減圧、および／または内部空間１２２内の混合用溶媒の降温を行わなくても、混合用溶媒に昇華気体が十分に溶ける場合には、これら双方を不採用としてもよい。
また、第２の実施形態において、噴霧器２０８は、昇華性物質分離器２０６の上流および下流にそれぞれ配置されていなくてもよい。噴霧器２０８は、複数でなく、１つであってもよい。
また、第２の実施形態において、混合用溶媒への昇華気体の溶解を促進すべく、噴霧器２０８から吐出する混合用溶媒が室温未満に降温されていてもよい。
また、第２の実施形態において、混合用溶媒への昇華気体の溶解を促進すべく、混合用溶媒の吐出に際し、真空発生器等を用いて内部空間２０２を減圧するようにしてもよい。
また、第３の実施形態において、作成された固体状の昇華性物質３２１を、固体状のまま取り扱うようにしてもよい。
また、第１～第３の実施形態において、チャンバ９の内部において捕獲される雰囲気が、処理カップ１７の内部の雰囲気でなく、処理カップ１７の外側であってチャンバ９の内部の雰囲気であってもよい。
また、第１～第３の実施形態において、回収ボックス１００，１００Ａ，１００Ｂを廃止してもよい。この場合、分岐排気配管９７の下流端を、昇華溶液作成装置５１のタンク５３に溜められた昇華溶液中に配置してもよい。
また、第１～第３の実施形態において、昇華溶液供給工程（Ｓ５）における昇華溶液の回収と、昇華工程（Ｓ８）における昇華気体の回収と、を共通のガード（第２のガード８４）、すなわち共通の捕獲口１１８によって行うとして説明した。しかし、昇華溶液供給工程（Ｓ５）における昇華溶液の回収と、昇華工程（Ｓ８）における昇華気体の回収と、を互いに異なるガード（互いに異なる捕獲口）において行ってもよい。
また、第１～第３の実施形態において、昇華溶液供給工程（Ｓ５）における昇華溶液の回収を行わず、排液してもよい。
また、第４の実施形態において、昇華溶液の捕獲のための第２のガード８４の基板Ｗの周端面への対向は、遮断部材１５（遮断板２５）を遮断位置まで下げることなく、第２のガード８４を上げることにより実現されてもよい。
また、第１および第２の基板処理例において、膜厚減少工程（Ｓ６，Ｓ１６）を、凝固膜形成工程（Ｓ７，Ｓ１７）に先立って実行させるものとして説明したが、膜厚減少工程（Ｓ６，Ｓ１６）を、凝固膜形成工程（Ｓ７，Ｓ１７）に並行に（つまり、同時に）行うようにしてもよい。
また、第１および第２の基板処理例において、凝固膜形成工程（Ｓ７，Ｓ１７）において、基板回転工程と、加熱工程と、気体供給工程とが実行されるとして説明した。凝固膜形成工程（Ｓ７，Ｓ１７）では、基板回転工程、加熱工程および気体供給工程に、次に述べる減圧工程を加えた４つの工程のうち少なくとも一つの工程が実行されれば足りる。
減圧工程は、次のように行われる。排気設備（酸排気設備、アルカリ排気設備、溶剤排気設備９５）は、その排気力（吸引力）を調整可能に設けられている。排気設備には、レギュレータや開度調整バルブ等の排気力調整ユニットが設けられている。排気力調整ユニットによって排気設備の排気力を調整することにより、チャンバ９の内部の圧力が変更される。つまり、チャンバ９の内部の圧力が、制御装置４によって変更される。
また、第１および第２の基板処理例において、凝固膜形成工程（Ｓ７，Ｓ１７）において基板Ｗの裏面Ｗｂに加熱液等の液体を供給しない場合には、基板Ｗの表面への液体の回り込みがないから、凝固膜形成工程（Ｓ７，Ｓ１７）において、遮断板２５を遮断位置に配置しなくてもよい。
また、第１および第２の基板処理例において、昇華工程（Ｓ８，Ｓ１８）において基板Ｗの表面Ｗａに気体を供給しない場合には、昇華工程（Ｓ８，Ｓ１８）において、遮断板２５を遮断位置に配置しなくてもよい。
また、第１の基板処理例において、凝固膜形成工程（Ｓ７）および昇華工程（Ｓ８）の双方において遮断板２５を遮断位置に配置しない場合には、処理ユニット６において遮断板２５を廃止してもよい。
また、第１の基板処理例において、昇華工程（Ｓ８）が、基板高回転工程および気体供給工程のうち一方を省略するようにしてもよい。
第１および第２の基板処理例において、昇華工程（Ｓ８，Ｓ１８）において基板高回転工程を行わない場合には、昇華工程（Ｓ８，Ｓ１８）の後に、基板Ｗの裏面Ｗｂを振り切り乾燥させるため、基板Ｗを振り切り回転速度で回転させるようにしてもよい。一方、昇華工程（Ｓ８，Ｓ１８）に並行して基板高回転工程を行う場合には、除去工程（Ｓ８）の後の基板Ｗの裏面Ｗｂが乾燥しているため、昇華工程（Ｓ８，Ｓ１８）後の振り切り乾燥は不要である。
また、第１および第２の基板処理例において、昇華工程（Ｓ８，Ｓ１８）に並行して、基板Ｗの表面Ｗａを加熱する加熱工程を実行するようにしてもよい。この場合の加熱工程は、凝固膜形成工程（Ｓ７）に含まれる加熱工程と同等の工程である。
また、前述の第１～第４の各実施形態において、加熱液配管７２から下面供給配管７１に供給される加熱流体は、加熱液でなく、加熱気体であってもよい。
また、前述の第１～第４の各実施形態において、昇華溶液供給装置８として、昇華溶液と濃度調整用の混合用溶媒との混合を、上面ノズル２６に配管に接続された混合部５０の内部で行う配管混合タイプのものを例に挙げて説明したが、昇華溶液供給装置８として、昇華溶液と混合用溶媒との混合を上面ノズル２６の内部で行うノズル混合タイプを採用してもよい。
また、前述の第１～第４の実施形態において、処理カップ１７における昇華含有気体や昇華溶液を捕獲する捕獲口として、第１のガード８３の内周端と第２のガード８４の内周端とによって区画された捕獲口１１８に挙げて説明した。しかし、昇華含有気体や昇華溶液を捕獲する捕獲口は、第２のガード８４の内周端と第３のガード８５の内周端とによって区画された捕獲口であってもよいし、第１のガード８３の内側に区画された捕獲口であってもよい。
また、前述の第１～第４の実施形態において、処理カップ１７が３段のものを例に挙げて説明したが、処理カップ１７は、１段（単カップ）や２段であってもよいし、４段以上の多段カップであってもよい。
また、前述の第１～第４の実施形態において、回収対象の昇華性物質を溶かすための溶媒が、基板Ｗに供給される昇華溶液に含まれる溶媒と異なる溶媒であってもよい。
また、前述の第１～第４の実施形態において、基板Ｗに供給される昇華液が、昇華溶液でなくてもよい。すなわち、基板Ｗに供給される昇華液が、混合用溶媒を含んでおらず、一または複数の昇華性物質のみから構成されていてもよい。
また、前述の第１～第４の実施形態において、基板処理装置１，４０１が半導体ウエハからなる基板Ｗを処理する装置である場合について説明したが、基板処理装置が、液晶表示装置用基板、有機ＥＬ（electroluminescence）表示装置などのＦＰＤ（Flat Panel Display）用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、セラミック基板、太陽電池用基板などの基板を処理する装置であってもよい。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
１ ：基板処理装置
４ ：制御装置（昇華ユニット、昇華性物質回収ユニット、液膜形成ユニット、凝固膜形成ユニット、昇華溶液作成ユニット、雰囲気捕獲ユニット）
６ ：処理ユニット
８ ：昇華溶液供給装置（液膜形成ユニット）
９ ：チャンバ
１０ ：スピンチャック（基板保持ユニット）
１７ ：処理カップ（昇華性物質回収ユニット）
１５ ：遮断部材（対向部材）
２０ ：排気ダクト（昇華性物質回収ユニット）
２１ ：スピンモータ（昇華ユニット、液膜形成ユニット、凝固膜形成ユニット）
２５ａ ：基板対向面（対向面）
２６ａ ：吐出口
２９ ：気体配管（昇華ユニット）
３０ ：気体バルブ（昇華ユニット）
５１ ：昇華溶液作成装置（昇華溶液作成ユニット）
９４ ：回収配管（昇華性物質回収ユニット）
１００ ：回収ボックス（処理室）
１００Ａ：回収ボックス（処理室）
１００Ｂ：回収ボックス（処理室）
１１８ ：捕獲口（雰囲気捕獲ユニット、昇華性物質回収ユニット）
１７１ ：液膜（昇華溶液の液膜）
１７３ ：凝固膜
４０１ ：基板処理装置
４０６ ：処理ユニット
Ｗ ：基板
Ｗａ ：表面

Claims (18)

  1. チャンバの内部において、基板の表面に形成された凝固膜であって昇華性物質を含む凝固膜から、前記昇華性物質を昇華させる昇華工程と、
    前記昇華工程において前記基板の表面の周囲に存在する雰囲気に含まれていた前記昇華性物質を回収して、前記チャンバの外に排出する昇華性物質回収工程と、を含み、
    前記昇華性物質回収工程が、
    前記昇華工程において前記基板の表面の周囲に存在する雰囲気を、前記チャンバの内部において捕獲する雰囲気捕獲工程と、
    前記雰囲気捕獲工程によって捕獲された雰囲気を、前記チャンバの外に排出させる第１の排出工程と、
    前記チャンバの外において、排出された雰囲気に含まれる前記昇華性物質の態様を、気体から他の態様に変化させる態様変化工程と、を含み、
    前記雰囲気捕獲工程が、前記チャンバの内部において、基板保持ユニットによって保持されている前記基板の表面の周囲に存在する雰囲気を、前記基板保持ユニットの周囲を包囲する捕獲口によって捕獲し、処理カップの内部に取り込む工程を含み、
    前記第１の排出工程が、前記処理カップの内部に取り込まれた雰囲気を、前記チャンバの外に排出させる工程を含む、基板処理方法。
  2. チャンバの内部において、基板の表面に形成された凝固膜であって昇華性物質を含む凝固膜から、前記昇華性物質を昇華させる昇華工程と、
    前記昇華工程において前記基板の表面の周囲に存在する雰囲気に含まれていた前記昇華性物質を回収して、前記チャンバの外に排出する昇華性物質回収工程と、を含み、
    前記昇華性物質回収工程が、
    前記昇華工程において前記基板の表面の周囲に存在する雰囲気を、前記チャンバの内部において捕獲する雰囲気捕獲工程と、
    前記雰囲気捕獲工程によって捕獲された雰囲気を、前記チャンバの外に排出させる第１の排出工程と、
    前記チャンバの外に設けられた処理室において、前記チャンバの外に排出された雰囲気に含まれる気体状の前記昇華性物質を溶媒に溶かして昇華溶液を作成する第１工程を含み、
    前記第１工程によって作成された前記昇華溶液を前記処理室から排出させる溶液排出工程をさらに含む、基板処理方法。
  3. 前記第１工程において、前記溶媒が、室温未満に降温されている、請求項２に記載の基板処理方法。
  4. 前記第１工程に並行して、前記処理室の内部を減圧する減圧工程をさらに含む、請求項２または３に記載の基板処理方法。
  5. チャンバの内部において、基板の表面に形成された凝固膜であって昇華性物質を含む凝固膜から、前記昇華性物質を昇華させる昇華工程と、
    前記昇華工程において前記基板の表面の周囲に存在する雰囲気に含まれていた前記昇華性物質を回収して、前記チャンバの外に排出する昇華性物質回収工程と、を含み、
    前記昇華性物質回収工程が、
    前記昇華工程において前記基板の表面の周囲に存在する雰囲気を、前記チャンバの内部において捕獲する雰囲気捕獲工程と、
    前記雰囲気捕獲工程によって捕獲された雰囲気を、前記チャンバの外に排出させる第１の排出工程と、
    前記チャンバの外に設けられた処理室において、前記チャンバの外に排出された雰囲気に基づいて固体状の前記昇華性物質を作成する昇華固体作成工程と、
    前記昇華固体作成工程によって作成された前記固体状の前記昇華性物質を溶媒に溶かして昇華溶液を作成する第２工程と、
    前記第２工程によって作成された前記昇華溶液を前記処理室から排出させる溶液排出工程と、を含む、基板処理方法。
  6. 前記昇華固体作成工程が、前記チャンバの外に排出された雰囲気を冷却する冷却工程を含む、請求項５に記載の基板処理方法。
  7. チャンバの内部において、基板の表面に形成された凝固膜であって昇華性物質を含む凝固膜から、前記昇華性物質を昇華させる昇華工程と、
    前記昇華工程において前記基板の表面の周囲に存在する雰囲気に含まれていた前記昇華性物質を回収して、前記チャンバの外に排出する昇華性物質回収工程と、を含み、
    前記昇華性物質回収工程が、
    前記昇華工程において前記基板の表面の周囲に存在する雰囲気に基づいて作成された固体状の前記昇華性物質を、前記チャンバの内部において溶媒に溶かして昇華溶液を作成する第３工程を含み、
    前記チャンバの内部において、前記第３工程によって作成された前記昇華溶液を捕獲する昇華溶液捕獲工程と、
    前記昇華溶液捕獲工程によって捕獲された前記昇華溶液を、前記チャンバの外に排出させる第２の排出工程と、をさらに含む、基板処理方法。
  8. 前記昇華溶液捕獲工程が、前記チャンバの内部において、基板保持ユニットを包囲する処理カップの内部に存在する前記昇華溶液を、前記基板保持ユニットの周囲を包囲する捕獲口によって捕獲し、前記処理カップの内部に取り込む工程を含み、
    前記第２の排出工程が、前記処理カップの内部に取り込まれた前記昇華溶液を、前記チャンバの外に排出させる工程を含む、請求項７に記載の基板処理方法。
  9. 前記昇華工程に並行して、前記基板の表面に対向部材の対向面を対向させることにより、前記昇華工程において前記基板の表面の周囲に存在する雰囲気に含まれる前記昇華性物質を前記対向面に析出させる対向面析出工程をさらに含み、
    前記第３工程が、前記対向面に析出された前記固体状の前記昇華性物質を溶媒に溶かして前記昇華溶液を作成する第４工程を含む、請求項７または８に記載の基板処理方法。
  10. 前記第４工程が、前記対向面に前記溶媒を供給する工程を含む、請求項９に記載の基板処理方法。
  11. 前記対向面析出工程が、室温未満に降温されている前記対向面を、前記基板の表面に対向させる工程を含む、請求項９または１０に記載の基板処理方法。
  12. 前記対向面析出工程に並行して、前記対向面の吐出口から気体を吐出しない、請求項９～１１のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  13. 前記チャンバの内部において、前記昇華性物質を含む昇華液を前記基板の表面に供給して、前記基板の表面に前記昇華液の液膜を形成する液膜形成工程と、
    前記液膜を凝固させて前記凝固膜を形成する凝固膜形成工程と、をさらに含み、
    前記液膜形成工程が、前記昇華性物質回収工程によって回収された前記昇華性物質を用いて作成された前記昇華液を、前記基板の表面に供給する工程を含む、請求項１に記載の基板処理方法。
  14. 前記昇華液が、前記昇華性物質と溶媒とを含む昇華溶液であり、
    前記昇華性物質回収工程によって回収された前記昇華性物質に基づいて前記昇華溶液を作成する第５工程をさらに含み、
    前記液膜形成工程が、前記第５工程によって作成された前記昇華溶液を、前記昇華液として前記基板の表面に供給する工程を含む、請求項１３に記載の基板処理方法。
  15. チャンバと、
    前記チャンバの内部において、基板の表面に形成された凝固膜であって昇華性物質を含む凝固膜から前記昇華性物質を昇華させる昇華ユニットと、
    前記昇華性物質の昇華において基板の表面の周囲に存在する雰囲気に含まれていた前記昇華性物質を回収して、前記チャンバの外に排出する昇華性物質回収ユニットと、を含み、
    前記昇華性物質回収ユニットが、
    前記昇華性物質の昇華において前記基板の表面の周囲に存在する雰囲気を、前記チャンバの内部において捕獲する雰囲気捕獲ユニットと、
    前記チャンバの外において、排出された雰囲気に含まれる前記昇華性物質の態様を、気体から他の態様に変化させる態様変化ユニットと、を含み、
    前記雰囲気捕獲ユニットが、前記チャンバの内部において、基板保持ユニットによって保持されている前記基板の表面の周囲に存在する雰囲気を、前記基板保持ユニットの周囲を包囲する捕獲口によって捕獲し、処理カップの内部に取り込み、前記処理カップの内部に取り込まれた雰囲気を、前記チャンバの外に排出させる、基板処理装置。
  16. チャンバと、
    前記チャンバの内部において、基板の表面に形成された凝固膜であって昇華性物質を含む凝固膜から前記昇華性物質を昇華させる昇華ユニットと、
    前記昇華性物質の昇華において前記基板の表面の周囲に存在する雰囲気に含まれていた前記昇華性物質を回収して、前記チャンバの外に排出する昇華性物質回収ユニットと、を含み、
    前記昇華性物質回収ユニットが、
    前記昇華性物質の昇華において前記基板の表面の周囲に存在する雰囲気を、前記チャンバの内部において捕獲する雰囲気捕獲ユニットと、
    前記チャンバの外に設けられ、前記チャンバの外に排出された雰囲気に含まれる気体状の前記昇華性物質を溶媒に溶かして昇華溶液を作成する処理室と、を含み、
    前記処理室において作成された前記昇華溶液が前記処理室から排出される、基板処理装置。
  17. チャンバと、
    前記チャンバの内部において、基板の表面に形成された凝固膜であって昇華性物質を含む凝固膜から前記昇華性物質を昇華させる昇華ユニットと、
    前記昇華性物質の昇華において前記基板の表面の周囲に存在する雰囲気に含まれていた前記昇華性物質を回収して、前記チャンバの外に排出する昇華性物質回収ユニットと、を含み、
    前記昇華性物質回収ユニットが、
    前記昇華性物質の昇華において前記基板の表面の周囲に存在する雰囲気を、前記チャンバの内部において捕獲する雰囲気捕獲ユニットと、
    前記チャンバの外に設けられ、前記チャンバの外に排出された雰囲気に基づいて固体状の前記昇華性物質を作成し、前記固体状の前記昇華性物質を溶媒に溶かして昇華溶液を作成する処理室と、を含み、
    前記処理室において作成された前記昇華溶液が前記処理室から排出される、基板処理装置。
  18. チャンバと、
    前記チャンバの内部において、基板の表面に形成された凝固膜であって昇華性物質を含む凝固膜から前記昇華性物質を昇華させる昇華ユニットと、
    前記昇華性物質の昇華において前記基板の表面の周囲に存在する雰囲気に含まれていた前記昇華性物質を回収して、前記チャンバの外に排出する昇華性物質回収ユニットと、を含み、
    前記昇華性物質回収ユニットが、
    前記昇華性物質の昇華において前記基板の表面の周囲に存在する雰囲気に基づいて作成された固体状の前記昇華性物質を、前記チャンバの内部において溶媒に溶かして昇華溶液を作成するユニットと、
    前記チャンバの内部において、作成された前記昇華溶液を捕獲する昇華溶液捕獲ユニットと、を含み、
    前記昇華溶液捕獲ユニットによって捕獲された前記昇華溶液が、前記チャンバの外に排出される、基板処理装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2012243869A (ja) 2011-05-17 2012-12-10 Tokyo Electron Ltd 基板乾燥方法及び基板処理装置
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