TW201523712A - 基板處理方法及基板處理裝置 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種不使用用以形成凝固體之冷卻氣體便可良好地對基板進行清洗處理之基板處理方法及基板處理裝置。對基板W供給作為凝固對象液之過冷卻狀態之DIW，藉由向基板W觸液之衝擊而形成DIW之凝固體。藉此，無需使用凝固體形成所需之氣體之冷媒，無需生成氣體之冷媒之設備，可縮短處理時間，進而可抑制運轉成本等。

Description

基板處理方法及基板處理裝置

本發明係關於一種對半導體基板、光罩用玻璃基板、液晶顯示用玻璃基板、電漿顯示用玻璃基板、FED(Field Emission Display，場發射顯示器)用基板、光碟用基板、磁碟用基板、磁光碟用基板等各種基板(以下僅記為「基板」)實施清洗處理之基板處理方法及基板處理裝置。

於半導體裝置或液晶顯示裝置等電子零件等之製造步驟中，包含對基板之表面重複實施成膜或蝕刻等處理而形成微細圖案之步驟。此處，為良好地進行微細加工而必需將基板表面保持為清潔之狀態，視需要對基板表面進行清洗處理。例如於日本專利特開2008-71875號公報中所記載之裝置中，藉由對基板表面供給去離子水(De Ionized Water：以下記為「DIW」)等液體，使其凍結後，使用淋洗液解凍去除而執行基板表面之清洗。

即，於日本專利特開2008-71875號公報中所記載之裝置中，執行以下步驟。首先，藉由對基板之表面供給DIW而於整個基板表面形成DIW之液膜。繼而，停止DIW之供給，將低溫之氮氣供給至基板表面而使DIW凍結。藉此，滲入至微粒等污染物質與基板表面之間的DIW變為冰，並且因膨脹而使微粒等污染物質與基板隔出微小距離。又， 由於亦沿與基板之表面平行之方向膨脹，因此將固著於基板之微粒等剝離。其結果，基板表面與微粒等污染物質之間的附著力降低，進而微粒等污染物質自基板表面脫離。其後，藉由作為淋洗液之DIW將基板表面之冰解凍去除，由此可自基板表面效率良好地去除微粒等污染物質。

又，為生成低溫之氮氣，例如日本專利特開2010-123835號公報中所記載之裝置般，進行有使氮氣於浸漬於蓄積在容器之液態氮中之配管中流通並藉由熱交換冷卻氮氣之方法。

於如上述先前技術之使基板上之DIW凍結而去除微粒等之凍結清洗中，如圖1所示，由於凍結後之DIW之溫度可提高去除微粒等之能力(圖1中以「PRE」表示。表示數值越大去除微粒之能力越高。以下記為「清洗能力」)，因此必需使凍結後之DIW下降至-(負)20℃(攝氏)左右為止。

於上述先前技術中，為冷卻基板上之DIW而使用氮氣，但由於係藉由氣體而冷卻液體之方法，因此冷卻效率稱不上較高，為了於短時間內進行冷卻而必需將氮氣之溫度設為-(負)100℃(攝氏)以下。因此，為獲得基板之冷卻所需之溫度及流量之清潔之氮氣，而採用藉由液態氮冷卻氮氣之方法。

於此情形時，關於為進行熱交換而蓄積液態氮之容器及輸送經冷卻之氮氣之配管，為防止來自空氣之吸熱而必需提高隔熱性，其關係到裝置之大型化及成本增大。又，因使用液態氮而亦導致運轉成本之增大。又，由於藉由氣體進行冷卻，因此熱傳遞效率較低，為將基板上之所有DIW凍結，將已凍結之DIW冷卻至所需溫度為止而花費時間。

對此，為使基板上之液體之DIW凍結，亦考慮直接供給液體之冷媒。然而，若於液體之DIW上供給液體之冷媒，則產生如下問題：DIW藉由液體之冷媒自基板表面排除而無法清洗，或者藉由一部分DIW被衝擊而使凍結後之冰之膜於基板上變得不均勻，由此基板之面內之清洗能力不均等。

本發明係鑒於上述課題而完成者，其目的在於提供一種不使用關係到成本增大或處理時間之增大之氣體之冷媒便可清洗基板之基板處理方法及基板處理裝置。

為解決上述課題，本發明之特徵在於包括：準備步驟，其係以液體之狀態準備供給至基板之凝固對象液；凝固體形成步驟，其係將藉由準備步驟而準備之凝固對象液經由空間供給至基板，於基板上形成凝固對象液之凝固體；及去除步驟，其係去除基板上之凝固對象液之凝固體；凝固對象液係藉由準備步驟至凝固體形成步驟為止之外部刺激而凝固。

又，本發明之特徵在於包括：凝固體形成組件，其將液體狀態之凝固對象液自噴嘴噴出並且供給至基板，於基板上形成凝固對象液之凝固體；及去除組件，其去除基板上之凝固對象液之凝固體；凝固對象液藉由自噴嘴噴出後與基板觸液之過程及放置於基板上之過程中之至少一者所受到之外部刺激而凝固。

於以此方式構成之發明(基板處理方法及基板處理裝置)中，以液體狀態準備之凝固對象液藉由外部刺激而凝固，因此無需供給用於使凝固對象液凝固之氣體。藉此，可防止裝置之大規模化及成本增大，進而防止因使用液態氮等所致之運轉成本之增大。

又，凝固體形成步驟中供給至基板之凝固對象液較佳為過冷卻狀態。同樣，凝固體形成組件較佳為使凝固對象液為過冷卻狀態供給 至基板。

於以此方式構成之發明中，藉由過冷卻狀態之凝固對象液與基板觸液之衝擊而使過冷卻狀態之凝固對象液凝固，於基板上形成凝固對象液之凝固體。因此，無需供給用於使凝固對象液凝固之氣體。再者，只要構成為凝固對象液於基板上形成凝固體，則過冷卻狀態之凝固對象液開始結晶化並不限定於基板上，亦可於到達至基板為止之過程中開始結晶化。根據本發明，由於在基板上僅藉由供給設為過冷卻狀態之凝固對象液便形成凝固體，因此無需為形成凝固體而供給低溫之氣體之步驟，從而縮短處理時間。

又，可更包括凝固體冷卻步驟，其係對基板上之凝固對象液之凝固體供給溫度低於凝固對象液之凝固點之流體並進行冷卻。

於以此方式構成之發明中，由於使形成於基板上之凝固對象液之凝固體之溫度藉由溫度低於凝固對象液之凝固點之流體而下降，因此可提高去除基板表面之微粒等之能力。

又，作為凝固體冷卻步驟中所供給之流體，可設為具有比凝固對象液之凝固點低之凝固點之冷卻液。

於以此方式構成之發明中，對基板上之凝固對象液之凝固體供給具有比凝固對象液之凝固點低之凝固點之冷卻液，使凝固對象液之凝固體之溫度下降。液體之熱傳遞效率比氣體高，且不會如氣體般於空氣中擴散，因此可於更短時間內使凝固對象液之凝固體之溫度下降。又，於基板整面可容易將冷卻液擴展，從而可均勻冷卻基板上之凝固對象液之凝固體。藉此，可縮小基板上之清洗能力之分佈。

又，凝固體形成步驟更包括冷卻基板之基板冷卻步驟，作為基板冷卻步驟，亦可於凝固體形成步驟之前對基板之背面噴出冷媒，或者對基板之表面噴出冷媒。

於以此方式構成之發明中，由於對基板之表面或背面噴出冷媒 而冷卻基板，因此可使過冷卻狀態之凝固對象液效率良好地凝固。即，藉由預先冷卻基板而無需藉由凝固對象液冷卻基板，可於供給凝固對象液之後立即於基板表面上形成凝固對象液之凝固體。

又，凝固體形成步驟可將基板上之凝固對象液之凝固體之厚度於基板之面內進行變更。

如圖2所示，於凍結清洗中，清洗能力亦依存於形成在基板上之凝固體之厚度，因此於以此方式構成之發明中，藉由將基板上之凝固對象液之凝固體之厚度於基板之面內設為不同厚度而可使清洗能力具有面內分佈。即，於基板上之凝固體之厚度均勻時清洗能力於基板之面內具有分佈之情形時，增大清洗能力較低部分之凝固體之厚度，從而可減小清洗能力之面內分佈。

又，凝固體形成步驟藉由將供給至基板上之凝固對象液之量於基板之面內進行變更而可變更基板上之凝固體之厚度。

於以此方式構成之發明中，使供給至基板上之過冷卻狀態之凝固對象液之量於某些部分較少、或於某些部分較多，藉此可簡單地變更基板上之凝固體之厚度，減小清洗能力之面內分佈變得容易。

又，凝固體形成步驟亦可使基板之面內之凝固對象液之凝固體之厚度自基板之中心部朝向周緣部逐漸變厚。

於以此方式構成之發明中，藉由將基板之面內之凝固對象液之厚度自基板之中心部向周緣部依序變厚，而與基板之中心部相比可增大基板之周緣部之清洗能力。藉此，提高凝固對象液之凝固體之溫度因來自空氣之吸熱等而容易上升之基板周緣部之清洗能力，從而可減小基板之面內之清洗能力之分佈。

又，於凝固體形成步驟中，較佳為將具有比常溫高之凝固點之凝固對象液供給至基板。同樣，凝固體形成組件較佳為將具有比常溫高之凝固點之凝固對象液供給至基板之表面。

於以此方式構成之發明(基板處理裝置及基板處理方法)中，使用具有比常溫高之凝固點之凝固對象液執行凍結清洗以代替先前之凍結清洗技術中所使用之DIW。因此，供給至基板之上表面之凝固對象液放置於常溫空氣下亦凝固，因此無需使用先前之凍結清洗技術中為必需之用於凝固之極低溫氣體，而使用於進行凍結清洗之運轉成本降低。又，由於無需極低溫氣體，因此無需先前技術中所進行之對供給線之隔熱，從而亦抑制裝置及周邊設備之成本。再者，本說明書中所謂之「極低溫氣體」，係指使用液態氮等極低溫材料強制性地使溫度下降之氣體。

此處，凝固體形成組件可構成為將凝固對象液加熱至凝固對象液之凝固點以上並供給至基板之表面，如此藉由對凝固對象液進行加熱而凝固對象液之流動性提高，對基板表面之供給變得容易。又，由於對基板表面均勻供給凝固對象液，因此微粒等之去除率之面內均勻性提高。

又，亦可構成為設置將溫度較凝固對象液之凝固點低之冷卻流體供給至基板之凝固促進組件而促進凝固對象液之凝固，藉此可實現處理時間之縮短。作為凝固促進組件，例如設置對供給有凝固對象液之基板之表面供給冷卻流體之第1凝固促進部，或亦可設置對供給有凝固對象液之基板之背面供給冷卻流體之第2凝固促進部。

又，於此種基板處理裝置中，保持於基板保持組件之基板之周邊溫度通常為常溫，因此凝固對象液之溫度隨著時間經過逐漸接近於常溫而凝固。因此，亦可構成為於凝固對象液供給至基板之表面後，經過特定時間凝固對象液凝固後藉由去除組件而去除凝固體。

又，去除組件係去除凝固體者，但亦可構成為以如下方式進行去除。例如可對形成有凝固體之基板之表面供給溫度較凝固對象液之凝固點高之高溫去除液而將凝固體熔解去除。又，亦可對形成有凝固 體之基板之表面供給溶解凝固對象液之去除液而將凝固體熔解去除。

又，如以下進行詳細敍述般，隨著凝固體之到達溫度下降，去除附著於基板之表面之微粒等之效率提高。因此，可設置冷卻組件，該冷卻組件係於凝固體之形成後且凝固體之去除前將凝固體冷卻而使凝固體之溫度下降。作為該冷卻組件，例如於形成有凝固體之基板之表面設置將溫度較凝固對象液之凝固點低之冷卻流體供給至基板之第1冷卻部，或亦可於形成有凝固體之基板之背面設置供給溫度較凝固對象液之凝固點低之冷卻流體之第2冷卻部。

又，於藉由凝固促進組件之冷卻流體而促進凝固之情形時，可於凝固體形成後，亦繼續供給冷卻流體而冷卻凝固體直至藉由去除組件去除凝固體之前為止。即，藉由凝固促進組件可連續進行凝固促進處理與冷卻處理，藉此可提高處理效率。

又，可進而設置淋洗組件，該淋洗組件係於藉由去除組件去除凝固體後對基板之表面供給淋洗液而對基板之表面進行淋洗。又，亦可將去除組件作為淋洗組件發揮功能。即去除組件將去除液供給至基板之表面而去除凝固體後，亦繼續供給該去除液，由此可對基板之表面進行淋洗。如此藉由連續進行去除處理與淋洗處理而可提高處理效率。

又，於藉由供給凝固對象液之凝固對象液供給部及一端與凝固對象液供給部連接且另一端與噴嘴連接並且使自凝固對象液供給部供給之凝固對象液於噴嘴中流通之配管而構成凝固體形成組件之情形時，若噴嘴及配管內之凝固對象液凝固，則無法進行凝固對象液之供給。因此，於使用上述凝固對象液進行凍結清洗之情形時，較理想為於噴嘴及配管內設置防止凝固對象液凝固之凝固防止組件，作為凝固防止組件，可採用各種態樣者。例如，凝固防止組件可構成為將噴嘴及配管內之凝固對象液之溫度保溫於凝固對象液之凝固點以上。又， 於採用雙管構造(內管+外管)者作為上述配管之情形時，作為凝固防止組件，可於內管與外管之間設置供給溫度較凝固對象液之溫度高之保溫流體之保溫流體供給部。又，作為凝固防止組件，亦可設置沖洗部，該沖洗部係於藉由凝固體形成組件形成凝固體後，對配管之一端供給溫度較凝固對象液之溫度高之沖洗用流體並且將噴嘴及配管內之凝固對象液自噴嘴之噴出口排出。進而，作為凝固防止組件，亦可設置抽吸排出部，該抽吸排出部係於藉由凝固體形成組件形成凝固體後，對配管之一端施加負壓而將噴嘴及配管內之凝固對象液自配管之一端排出。

9‧‧‧基板處理裝置

31‧‧‧凝固體形成組件

35‧‧‧凝固體表面冷卻組件

41‧‧‧熔解組件

47‧‧‧背面冷卻組件

51‧‧‧乾燥用氣體供給組件

91‧‧‧處理單元

275‧‧‧噴嘴

291‧‧‧噴嘴

311‧‧‧噴嘴

333‧‧‧第一DIW供給部

351‧‧‧噴嘴

373‧‧‧HFE供給部

411‧‧‧噴嘴

433‧‧‧第二DIW供給部

453‧‧‧第三DIW供給部

473‧‧‧第二HFE供給部

513‧‧‧乾燥用氮氣供給部

1007‧‧‧氣體噴出噴嘴

1008‧‧‧凝固對象液噴出噴嘴

1027‧‧‧下方側液體噴出噴嘴

1029‧‧‧氣體供給路

1061‧‧‧常溫氮氣供給單元

1062‧‧‧DIW供給單元

1064‧‧‧凝固對象液供給單元

1065‧‧‧配管

1066‧‧‧保溫．調溫用氣體供給單元

1067‧‧‧低溫氮氣供給單元

1068‧‧‧沖洗用氣體供給單元

1069‧‧‧真空產生部

1097‧‧‧上方側液體噴出噴嘴

1651‧‧‧外管

1652‧‧‧內管

S101~S108‧‧‧步驟

W‧‧‧基板

Wb‧‧‧基板背面

Wf‧‧‧基板表面

圖1係表示凍結清洗技術中之凍結後之液膜之溫度與微粒去除率之關係之圖表。

圖2係表示凍結清洗技術中之液膜之厚度與微粒去除率之關係之圖表。

圖3係表示本發明之基板處理裝置之概略構成之前視圖。

圖4係沿圖3之B1-B1線之箭視剖面圖。

圖5係自圖3之箭頭B2觀察之側視圖。

圖6係表示第1實施形態之處理單元之整體構成之圖。

圖7係表示圖6之處理單元中之基板保持組件、排液收集組件及空氣阻斷組件之構成之圖。

圖8係表示圖6之處理單元中之凝固體形成組件之構成之圖。

圖9係表示圖8之凝固體形成組件中之第一DIW供給部之構成之圖。

圖10係表示圖6之處理單元中之表面冷卻組件之構成之圖。

圖11係表示圖10之表面冷卻組件中之HFE供給部之構成之圖。

圖12係表示圖6之處理單元中之熔解組件之構成之圖。

圖13係表示圖12之熔解組件中之第二DIW供給部之構成之圖。

圖14係表示圖6之處理單元中之淋洗組件、乾燥用氣體供給組件及背面冷卻組件之構成之圖。

圖15係表示第1實施形態之基板處理裝置之動作之流程圖。

圖16係表示第2實施形態之基板處理裝置之動作之流程圖。

圖17係表示本發明之基板處理裝置之第4實施形態之圖。

圖18係表示圖17之基板處理裝置中之氮氣及DIW之供給態樣之圖。

圖19係表示圖17之基板處理裝置中之臂之動作態樣之圖。

圖20A、B、C係模式性表示圖17之基板處理裝置之動作之圖。

圖21A、B、C係模式性表示圖17之基板處理裝置之動作之圖。

圖22係表示本發明之基板處理裝置之第5實施形態之動作之圖。

圖23係表示本發明之基板處理裝置之第6實施形態之動作之圖。

圖24係表示本發明之基板處理裝置之第7實施形態之動作之圖。

圖25係表示凍結清洗技術中之液膜之溫度與微粒去除效率之關係之圖表。

圖26係表示本發明之基板處理裝置之第8實施形態之動作之圖。

圖27係表示本發明之基板處理裝置之第9實施形態之動作之圖。

圖28係表示本發明之基板處理裝置之第10實施形態之動作之圖。

圖29係表示本發明之基板處理裝置之第11實施形態之動作之圖。

圖30係表示本發明之基板處理裝置之第12實施形態之動作之圖。

圖31係表示本發明之基板處理裝置之第13實施形態之圖。

圖32係表示本發明之基板處理裝置之第14實施形態之圖。

圖33係表示本發明之基板處理裝置之第15實施形態之圖。

於以下說明中，所謂基板，係指半導體基板、光罩用玻璃基板、液晶顯示用玻璃基板、電漿顯示用玻璃基板、FED(Field Emission Display)用基板、光碟用基板、磁碟用基板、磁光碟用基板等各種基板。

又，於以下說明中，將僅於一個主表面形成有電路圖案等之基板作為示例使用。此處，將形成有電路圖案等之主表面之側稱為「表面」，將其相反側之未形成有電路圖案等之主表面稱為「背面」。又，將朝向下方之基板之面稱為「下表面」，將朝向上方之基板之面稱為「上表面」。再者，以下將上表面作為表面進行說明。

又，於以下說明中，所謂「過冷卻」，係指於物質之相變化中，即便於應變化之溫度以下其狀態亦未發生變化之狀態。即，表示液體超過凝固點(轉移點)而冷卻但未凝固，而保持液相之狀態。例如，若為水，則指即便為攝氏零度以下仍未凍結之狀態。以下第1實施形態至第3實施形態係將此種過冷卻狀態之凝固對象液供給至基板，利用液體與基板觸液之衝擊作為外部刺激者。

以下，採用半導體基板之處理中所使用之基板處理裝置為例並參照圖式對本發明之實施形態進行說明。再者，本發明並不限定於半導體基板之處理，亦可適用於液晶顯示器用之玻璃基板等各種基板之處理中。又，本發明可適用之基板處理裝置並非僅限於在相同裝置內連續進行清洗處理及乾燥處理，亦可適用於僅進行單一之處理之裝置。

<第1實施形態>

圖3、圖4及圖5係表示本發明之基板處理裝置9之概略構成之圖。圖3係基板處理裝置9之前視圖，圖4係沿圖3之基板處理裝置9之 B1-B1線之箭視剖面圖。又，圖5係自箭頭B2側觀察圖3之基板處理裝置9之側視圖。該裝置係用於去除附著於半導體基板等基板W(以下僅記為「基板W」)之微粒等污染物質(以下記為「微粒等」)之清洗處理中所使用之單片式之基板處理裝置。

再者，各圖中為明確方向關係，適當附加將Z軸設為鉛垂方向，將XY平面設為水平面之座標系。又，於各座標系中，將箭頭之前端朝向之方向設為+(正)方向，將相反之方向設為-(負)方向。

基板處理裝置9係藉由如下部件而構成：開啟器(opener)94，其載置收容有例如25片基板W之FOUP(Front Open Unified Pod，前端開啟式統一規格片盒)949；分度器單元93，其自開啟器94上之FOUP949取出未處理之基板W，且將處理結束後之基板W收納於FOUP949內；搬運梭95，其於分度器單元93與中心機器人96之間進行基板W之接收；處理單元91，其將基板W藉由中心機器人96收容於其內部並進行清洗；及流體箱92，其收容供給至處理單元91之液體或氣體之配管、開閉閥等。

首先，使用圖4對該等之平面之配置進行說明。於基板處理裝置9之一端(圖4中為左端)配置複數台(本實施形態中為3台)開啟器94。分度器單元93與開啟器94之圖4中之右側(+Y側)鄰接而配置。搬運梭95於分度器單元93之X方向上之中央附近且與分度器單元之圖4中之右側(+Y側)鄰接而配置。於搬運梭95之圖4中之右側(+Y側)以與搬運梭95沿+Y方向排列之方式配置中心機器人96。如此，分度器單元93與搬運梭95及中心機器人96形成正交之兩條線之配置。

於以沿+Y方向排列之方式配置之搬運梭95及中心機器人96之圖4中之上側(-X側)與下側(+X側)配置有處理單元91及流體箱92。即，於搬運梭95與中心機器人96之圖4中之上側(-X側)或下側(+X側)，與分度器單元93之圖4中之右側(+Y側)鄰接，以流體箱92、處理單元91、 處理單元91、流體箱92之順序配置。

再者，於分度器單元93之+X側(圖4中之下側)之側面設置有下述控制單元97之操作部971(參照圖3)。

繼而，對開啟器94進行說明。開啟器94包括：載置面941，於其上部載置FOUP949；及開閉機構943(參照圖5)，其與FOUP949之正面(圖3及圖4中之FOUP949之右側(+Y側)之面)相對配置，將處於FOUP949之正面之蓋部(省略圖示)進行開閉。

藉由自動搬送車輛等自基板處理裝置9之外部搬入之FOUP949載置於開啟器94之載置面941上，藉由開閉機構943打開蓋部。藉此，下述分度器單元93之分度機器人931搬出FOUP949內之基板W，相反可將基板W搬入至FOUP949內。

繼而，對分度器單元93進行說明。分度器單元93中包括分度機器人931，其係自FOUP949逐片取出處理步驟前之基板W，並且將處理步驟後之基板W逐片收容於FOUP949，進而於搬運梭95接收基板W。該分度機器人931包含沿Z軸方向上下配置之2組手柄933。分度機器人931構成為沿X軸方向水平移動自如，且沿Z軸方向升降移動自如，並且可環繞Z軸旋轉。

繼而，對搬運梭95進行說明。搬運梭95中包括2組手柄951，其係於基板W之圖4中之上側(-X側)及下側(+X側)之周緣部附近，且沿保持分度機器人931之手柄933及下述中心機器人96之手柄961不干涉之位置之Z軸方向上下配置。進而，搬運梭95包括將2組手柄951分別獨立且沿Y軸方向水平移動之水平移動機構(未圖示)。

搬運梭95構成為於分度機器人931與中心機器人96兩者之間可接收基板W。即，於手柄951藉由未圖示之水平移動機構向圖4中之左側(-Y側)移動之情形時，與分度機器人931之手柄933之間可進行基板W之接收。又，於手柄951向圖4中之右側(+Y側)移動之情形時，與中心 機器人96之手柄961之間可進行基板W之接收。

繼而，對中心機器人96進行說明。中心機器人96中包括逐片保持基板W，與搬運梭95或處理單元91之間進行基板W之接收之沿Z軸方向上下配置之2組手柄961。進而，中心機器人96中包括沿鉛垂方向(Z軸方向)延伸設置且成為手柄961之鉛垂方向之移動軸之升降軸963、使手柄961升降移動之升降機構965、及使手柄961環繞Z軸旋轉之旋轉機構967。中心機器人96構成為於Z軸方向上沿升降軸963升降移動自如，並且藉由旋轉機構967使手柄可環繞Z軸旋轉。

再者，於處理單元91之下述側壁且與中心機器人96對向之面設置有延伸中心機器人96之手柄961而用於將基板W搬入或搬出至處理單元91內之開口。又，於中心機器人96未進行處理單元91與基板W之接收之情形時，設置有堵塞上述開口而用於保持處理單元91內部空氣之清潔度之擋閘911。

再者，如圖3所示，處理單元91與流體箱92成為上下2段堆積之構成。因此，本實施形態中之基板處理裝置9中分別包括8台處理單元91及流體箱92。

繼而，對藉由分度機器人931、搬運梭95及中心機器人96對基板W之搬送之順序進行說明。藉由自動搬送車輛等自基板處理裝置9之外部搬入之FOUP949載置於開啟器94之載置面941上，並且藉由開閉機構943打開蓋部。分度機器人931藉由下側之手柄933自FOUP949之特定位置取出1片基板W。其後，分度機器人931移動至搬運梭95之前(圖4中之分度器單元93之X軸方向中央附近)。同時搬運梭95將下側之手柄951向分度器單元93之側(圖4中之左側(-Y側))移動。

移動至搬運梭95之前之分度機器人931將保持於下側之手柄933之基板W移載至搬運梭95之下側之手柄951。其後，搬運梭95將下側之手柄951移動至中心機器人96之側(圖4中之右側(+Y側))。又，中心 機器人96移動至手柄961朝向搬運梭95之位置。

其後，中心機器人96藉由下側之手柄961取出保持於搬運梭95之下側之手柄951之基板W，並且使手柄961朝向8個處理單元91中之任一者之擋閘911移動。其後，打開擋閘911，中心機器人96延伸下側之手柄961將基板W搬入至處理單元91內，並且開始處理單元91內之基板W之清洗處理。

於處理單元91內結束處理之基板W藉由中心機器人96之上側之手柄961搬出。其後，與搬送上述未處理之基板W之情形相反，以中心機器人96之上側之手柄961、搬運梭95之上側之手柄951、分度機器人931之上側之手柄933之順序移載，最終收容於FOUP949之特定位置。

繼而，使用圖6對處理單元91之構成進行說明。圖6係表示處理單元91之構成之模式圖。此處，本實施形態中之8個處理單元91分別為相同之構成，因此將圖4中之箭頭B3所示之處理單元91(圖3中為左下側之處理單元91)作為代表進行以下說明。

處理單元91包括：基板保持組件11，其將基板W呈大致水平地保持並旋轉；排液收集組件21，其將基板保持組件11收容於其內側，阻止基板保持組件11及來自基板W之飛散物等而進行排氣‧排液；及空氣阻斷組件23，其與保持於基板保持組件11之基板W之表面Wf對向配置，將基板表面Wf之上方之空間與外氣阻斷。

又，處理單元91包括：凝固體形成組件31，其使可形成凝固體之凝固對象液為過冷卻狀態並供給至基板W，於基板W上形成凝固對象液之凝固體；表面冷卻組件35，其對基板W上之凝固對象液之凝固體供給具有比凝固對象液之凝固點低之凝固點且溫度較凝固對象液之凝固點低之冷卻液而進行冷卻；熔解組件41，其作為將已凝固之凝固對象液熔解去除之去除組件；淋洗組件45，其朝向基板表面Wf及基板背面Wb供給淋洗液；背面冷卻組件47，其對基板背面Wb噴出溫度 較凝固對象液之凝固點低之冷媒而將基板W冷卻；乾燥用氣體供給組件51，其朝向基板表面Wf及基板背面Wb供給乾燥用氣體而將基板表面Wf及基板背面Wb與外氣阻斷；及控制單元97，其根據下述清洗程式而控制基板處理裝置9之各部分之動作。

再者，於本實施形態中，分別使用去離子水(De Ionized Water：以下記為「DIW」)作為凝固對象液、熔解液及淋洗液，使用HFE(Hydrofluoroether，氫氟醚)作為表面及背面之冷卻用之冷媒。又，於本實施形態中，使用氮氣作為乾燥用氣體。

此處，所謂HFE，係指以氫氟醚(Hydrofluoroether)為主要成分之液體。作為「HFE」，例如可使用住友3M股份有限公司製造之商品名NOVEC(註冊商標)系列之HFE。具體而言，作為HFE，例如可使用化學式：C₄F₉OCH₃、化學式：C₄F₉OC₂H₅、化學式：C₆F₁₃OCH₃、化學式：C₃HF₆-CH(CH₃)O-C₃HF₆、化學式：C₂HF₄OCH₃(凝固點：-(負)38℃(攝氏)以下)等。該等HFE亦可進行稀釋。

又，處理單元91包含中空之具有大致角柱形狀之側壁901、以及大致水平地固設於側壁901而間隔處理單元91內之空間之上側基底構件902及下側基底構件903。進而，處理單元91包含側壁901之內部且上側基底構件902之上方之上側空間905、側壁901之內部且上側基底構件902之下方並且下側基底構件903之上方之處理空間904、及側壁901之內部且下側基底構件903之下方之下側空間906。再者，於本實施形態中，側壁901設為大致角柱形狀，但側壁之形狀並不限定於此，亦可設為大致圓柱形狀或其他形狀。

再者，於側壁901中與中心機器人96對向之側設置有中心機器人可將基板W搬入至處理單元91內或可搬出之開口、及堵塞該開口而用於保持處理單元91內部空氣之清潔度之擋閘911。

上側基底構件902大致水平地固設於側壁901之上方(圖6中之上 側)，而間隔處理單元91之內部之空間之上側空間905與處理空間904之間。於上側基底構件902之中央附近設置有自上側基底構件902之下表面與處理單元91之上端連通之空氣導入路907。又，於空氣導入路907之上端附近設置有對處理空間904供給清潔之空氣之風扇過濾單元908。設置於上側空間905內之空氣導入路907之風扇過濾單元908自處理單元91上方吸入空氣，藉由內置之HEPA(High Efficiency Particulate Air，高效空氣)過濾器等收集空氣中之微粒子等，其後對下方之處理空間904內供給經清潔化之空氣。

下側基底構件903大致水平地固設於側壁901之中間(圖6中之下側)，並且間隔處理單元91之內部空間之處理空間904與下側空間906之間。於下側基底構件903中設置有複數個排氣口909，各排氣口909與未圖示之排氣系統連接，將處理空間904內之空氣排出至外部。

此處，處理空間904內保持有清潔之空氣，係進行基板W之清洗等之空間。又，上側空間905及下側空間906係配設用於驅動設置於處理空間904內之各構件之驅動源等之空間。

通過風扇過濾單元908供給至處理空間904內之空氣自處理空間904之上方向下方流動，最終自排氣口909排除至處理空間904之外。藉此，使下述對基板W進行處理之各步驟中所產生微細之液體之微粒子等藉由在處理空間904中自上向下流動之氣流而向下移動並且自排氣口909排出。由此，可防止該等微粒子附著於基板W或處理空間904內之各構件。

繼而，使用圖7對基板保持組件11、排液收集組件21及空氣阻斷組件23之構成進行說明。圖7係表示基板保持組件11、排液收集組件21及空氣阻斷組件23之構成之模式圖。

首先，對基板保持組件11進行說明。基板保持組件11之基底單元111固設於下側基底構件903上，中心部具有開口之圓板狀之自旋基 底113可旋轉且大致水平地支持於基底單元111之上方。於自旋基底113之下表面中心，中心軸117之上端藉由螺絲等緊固零件而固定。又，於自旋基底113之周緣附近，立設有用於握持基板W之周緣部之複數個基板保持構件115。基板保持構件115為確實保持圓形基板W而設置3個以上即可，並且沿自旋基底113之周緣以等角度間隔配置。各基板保持構件115之各者包括自下方支持基板W之周緣部之基板支持部、及按壓支持於基板支持部之基板W之外周端面而保持基板W之基板保持部。

各基板保持構件115經由公知之連桿機構及滑動構件等與基板保持構件驅動機構119內之氣缸連結。再者，基板保持構件驅動機構119配置於自旋基底113之下側且基底單元111之內部。又，基板保持構件驅動機構119與控制單元97電性連接。而且，基板保持構件驅動機構119之氣缸根據自控制單元97對基板保持組件11之動作指令而伸縮，藉此各基板保持構件115構成為可於其基板保持部按壓基板W之外周端面之「閉狀態」與其基板保持部與基板W之外周端面分離之「開狀態」之間進行切換。再者，作為基板保持構件115之驅動源，除氣缸以外，亦可使用馬達或螺線管等公知之驅動源。

而且，於對自旋基底113接收基板W時，將各基板保持構件115設為開狀態，於對基板W進行清洗處理等時，將各基板保持構件115設為閉狀態。若將各基板保持構件115設為閉狀態，則各基板保持構件115握持基板W之周緣部，基板W與自旋基底113隔出特定間隔並且呈大致水平姿勢保持。藉此，基板W以使其表面Wf朝向上方，使背面Wb朝向下方之狀態保持。再者，於該實施形態中，基板W之表面Wf形成有微細圖案，表面Wf成為圖案形成面。

又，包含馬達之基板旋轉機構121之旋轉軸與基板保持組件11之中心軸117連結。再者，基板旋轉機構121設置於下側基底構件903上 且基底單元111之內部。又，基板旋轉機構121與控制單元97電性連接。而且，若基板旋轉機構121藉由自控制單元97對基板保持組件11之動作指令而驅動，則固定於中心軸117之自旋基底113以旋轉中心軸A1為中心進行旋轉。

再者，以自旋基底113之上表面通過中心軸117直至下側空間906為止，可插通下述下側第一供給管及下側第二供給管之方式形成有連通之中空部。

繼而，對排液收集組件21進行說明。大致圓環狀之杯狀體210以包圍保持於基板保持組件11之基板W之周圍之方式設置於基板保持組件11之周圍且下側基底構件903之上側。杯狀體210具有以可收集基板保持組件11及自基板W飛散之液體等之方式相對於旋轉中心軸A1大致旋轉對稱之形狀。再者，圖中，表示有用於對杯狀體210進行說明之剖面形狀。

杯狀體210係藉由彼此獨立且可升降之內部構成構件211、中部構成構件213及外部構成構件215而構成。如圖7所示，具有於內部構成構件211上重疊中部構成構件213及外部構成構件215之構造。內部構成構件211、中部構成構件213及外部構成構件215分別與設置於下側空間906之由馬達及滾珠螺絲等公知之驅動機構而構成之防護升降機構217連接。又，防護升降機構217與控制單元97電性連接。而且，若防護升降機構217藉由自控制單元97對排液收集組件21之動作指令而驅動，則內部構成構件211、中部構成構件213及外部構成構件215分別獨立或複數個構件同步沿旋轉中心軸A1於上下方向上移動。

內部構成構件211中設置有3個用於將內部構成構件211、中部構成構件213及外部構成構件215中分別收集之液體分別藉由不同之路徑向排液處理系統導出之收集槽。各收集槽設置為以旋轉中心軸A1為中心之大致同心圓狀，各收集槽中分別管路連接有與未圖示之排液處 理系統連接之配管。

杯狀體210組合使用內部構成構件211、中部構成構件213及外部構成構件215之各自之上下方向之位置。例如，內部構成構件211、中部構成構件213及外部構成構件215之全部處於下部位置之靜止位置、內部構成構件211及中部構成構件213為下部位置僅外部構成構件215處於上部位置之外部收集位置、內部構成構件211為下部位置且中部構成構件213及外部構成構件215處於上部位置之中部收集位置、及內部構成構件211、中部構成構件213及外部構成構件215全部處於上部位置之內部收集位置。

靜止位置係中心機器人96將基板W搬入搬出至處理單元91內時等所獲得之位置。外部收集位置係收集藉由外部構成構件215而阻止之液體並且引導至外側之收集槽之位置，中部收集位置係將藉由中部構成構件213而阻止之液體引導至中間之收集槽之位置，又，內部收集位置係將藉由內部構成構件211而阻止之液體引導至內側之收集槽之位置。

藉由使用此種構成之排液收集組件21，可根據處理中所使用之液體而變更內部構成構件211、中部構成構件213及外部構成構件215之各者之位置而分類別收集。藉由將各液體分類，並且排出至相對應之排液處理系統，而可將液體之再利用或混合存在危險之複數種液體進行分類處理。

繼而，對空氣阻斷組件23進行說明。空氣阻斷組件23之基板對向構件即阻斷構件231形成為中心部具有開口之圓板狀。阻斷構件231之下表面成為與基板W之表面Wf大致平行地對向之基板對向面，並且形成為與基板W之直徑同等以上之大小。阻斷構件231可旋轉且大致水平地支持於其內部為中空且具有大致圓筒形狀之支持軸233之下方。

支持軸233之上端部固設於旋轉阻斷構件231之阻斷構件旋轉機構235之下表面。阻斷構件旋轉機構235例如由中空馬達237及中空軸239而構成。中空軸239之一端(圖7中之上端)與中空馬達237之旋轉軸連結，另一端(圖7中之下端)通過支持軸233中與阻斷構件231之上表面連結。又，阻斷構件旋轉機構235與控制單元97電性連接。而且，若阻斷構件旋轉機構235藉由自控制單元97對空氣阻斷組件23之動作指令而驅動，則阻斷構件231環繞通過支持軸233之中心之鉛垂軸而旋轉。阻斷構件旋轉機構235構成為根據保持於基板保持組件11之基板W之旋轉以與基板W相同之旋轉方向且大致相同之旋轉速度使阻斷構件231旋轉。

再者，以自阻斷構件旋轉機構235之上表面直至阻斷構件231之中心部之開口為止，可插通下述上側第一供給管及上側第二供給管之方式，形成有包含中空馬達237及中空軸239之內部空間之連通之中空部。

臂241之一端與阻斷構件旋轉機構235之一側面(圖7中之左側面)連接，臂241之另一端與上下軸243之圖7中之上端附近連接。上下軸243可升降地安裝於位於排液收集組件21之杯狀體210之周方向外側且固設於下側基底構件903上之圓筒形狀之基底構件245。由馬達及滾珠螺絲等公知之驅動機構而構成之阻斷構件升降機構247通過基底構件245與上下軸243連接。

再者，阻斷構件升降機構247設置於下側空間906中。又，阻斷構件升降機構247與控制單元97電性連接。而且，若阻斷構件升降機構247藉由自控制單元97對空氣阻斷組件23之動作指令而驅動，則阻斷構件231接近於自旋基底113，相反則隔開。

即，控制單元97對阻斷構件升降機構247之動作進行控制，於相對於處理單元91使基板W搬入搬出時，使阻斷構件231上升至基板保 持組件11之上方之相隔位置。另一方面，於對基板W進行下述淋洗處理或基板W之乾燥等時，使阻斷構件231下降至設定於保持在基板保持組件11之基板W之表面Wf之最近之對向位置為止。

繼而，使用圖8對凝固體形成組件31之構成進行說明。圖8係表示凝固體形成組件31之構成之模式圖。對基板W供給凝固對象液之噴嘴311可升降及旋轉地支持於設置在上側基底構件902之下表面之噴嘴驅動機構313。噴嘴驅動機構313之基底構件315於空氣導入路907之外側，以自上側基底構件902之下表面延伸至下方之方式進行固設。

旋轉上下軸317上下及旋轉自如地支持於基底構件315之下方。再者，基底構件315為連接旋轉上下軸317與下述上下驅動部321及旋轉驅動部319而構成為中空之大致圓筒形狀。臂323之一端與旋轉上下軸317之下表面結合，於臂323之另一端安裝有噴嘴311。

旋轉上下軸317通過基底構件315中，與由馬達及滾珠螺絲等公知之驅動機構而構成之上下驅動部321及由馬達及齒輪等公知之驅動機構而構成之旋轉驅動部319連接。又，上下驅動部321及旋轉驅動部319與控制單元97電性連接。再者，上下驅動部321及旋轉驅動部319配設於上側空間905。

若上下驅動部321藉由自控制單元97對凝固體形成組件31之動作指令而驅動，則旋轉上下軸317上下移動，使安裝於臂323之噴嘴311上下移動。又，若旋轉驅動部319藉由自控制單元97對凝固體形成組件31之動作指令而驅動，則旋轉上下軸317以旋轉中心軸A2為中心旋轉，並且使臂323旋轉，由此使安裝於臂323之噴嘴311擺動。

噴嘴311經由配管335與第一DIW供給部333管路連接。又，配管335中插入有開閉閥337，開閉閥337始終關閉。又，開閉閥337與控制單元97電性連接。而且，若開閉閥337藉由自控制單元97對凝固體形成組件31之動作指令而打開，則過冷卻狀態之DIW自第一DIW供給部 333經由配管335對噴嘴311壓送。再者，第一DIW供給部333可設置於基板處理裝置9之內部，亦可設置於外部。

圖9表示第一DIW供給部333之構成。第一DIW供給部333係由蓄積DIW之DIW槽341、壓送來自DIW槽341之DIW之泵343及冷卻DIW之冷卻單元344而構成。與DIW槽341管路連接之泵343對DIW進行加壓並送出至冷卻單元344。經由泵343供給至冷卻單元344之DIW於冷卻單元344中為過冷卻狀態，並且經由配管335供給至噴嘴311。

於本實施形態中，作為冷卻單元344，使用藉由利用氣體冷媒之冷凍循環之冷卻裝置。即，HCFC(Hydrochlorofluorocarbon，氫氯氟碳)、HFC(hydrofluorocarbon，氫氟碳)、二氧化碳、氨等氣體藉由壓縮機346壓縮，並且經由配管349壓送至凝縮器347。藉由壓縮機346加壓之冷媒藉由凝縮器347冷卻而成為高壓之液體，並且經由配管349輸送至毛細管348進行減壓。藉由毛細管348減壓之液體經由配管349輸出至蒸發器345。

蒸發器345成為配管349呈螺旋狀環繞於配管335之周圍之構造。環繞於配管335之周圍之配管349中因冷媒氣化而產生氣化熱，自配管335中之凝固對象液吸熱而進行冷卻。藉由蒸發器345而氣化之冷媒經由配管349再次返回至壓縮機346，重複進行上述循環。

再者，於本實施形態中，使用利用冷凍循環之冷卻裝置作為冷卻單元344，但冷卻凝固對象液之組件並不限定於此。即，作為冷卻單元344，可使用藉由帕耳帖(Peltier)元件而電性冷卻之裝置，或直接將配管335浸漬於經冷卻之冷媒而進行冷卻之方法等公知之冷卻組件。又，亦可構成為於第一DIW供給部333不設置DIW槽341，而自工場設施側直接供給DIW。再者，第一DIW供給部333之泵343自基板處理裝置9啟動之時刻起始終動作。

繼而，使用圖10對表面冷卻組件35之構成進行說明。圖10係表 示表面冷卻組件35之構成之模式圖。對基板W供給液體冷媒之噴嘴351可升降及旋轉地支持於設置在上側基底構件902之下表面之噴嘴驅動機構353。噴嘴驅動機構353之基底構件355於空氣導入路907之外側，以自上側基底構件902之下表面延伸至下方之方式進行固設。

旋轉上下軸357上下及旋轉自如地支持於基底構件355之下方。再者，基底構件355為連接旋轉上下軸357與下述上下驅動部361及旋轉驅動部359而構成為中空之大致圓筒形狀。臂363之一端與旋轉上下軸357之下表面結合，於臂363之另一端安裝有噴嘴351。

旋轉上下軸357通過基底構件355中與由馬達及滾珠螺絲等公知之驅動機構而構成之上下驅動部361及由馬達及齒輪等公知之驅動機構而構成之旋轉驅動部359連接。又，上下驅動部361及旋轉驅動部359與控制單元97電性連接。再者，上下驅動部361及旋轉驅動部359配設於上側空間905。

若上下驅動部361藉由自控制單元97對表面冷卻組件35之動作指令而驅動，則旋轉上下軸357上下移動，從而使安裝於臂363之噴嘴351上下移動。又，若旋轉驅動部359藉由自控制單元97對表面冷卻組件35之動作指令而驅動，則旋轉上下軸357以旋轉中心軸A3為中心旋轉，並且使臂363旋轉，由此使安裝於臂363之噴嘴351擺動。

噴嘴351經由配管375與HFE供給部373管路連接。又，配管375中插入有開閉閥377，開閉閥377始終關閉。又，開閉閥377與控制單元97電性連接。而且，若開閉閥377藉由自控制單元97對表面冷卻組件35之動作指令而打開，則低溫之HFE自HFE供給部373經由配管375對噴嘴351壓送。再者，HFE供給部373可設置於基板處理裝置9之內部，亦可設置於外部。

圖11中表示HFE供給部373之構成。HFE供給部373係由蓄積HFE之HFE槽381、壓送來自HFE槽381之HFE之泵383及對HFE之溫度進行 調整之溫度調整單元385而構成。與HFE槽381管路連接之泵383對HFE進行加壓並送出至溫度調整單元385。經由泵383供給至溫度調整單元385之HFE於溫度調整單元385中冷卻，並且經由配管375供給至噴嘴351。

此處，溫度調整單元385可使用帕耳帖元件之溫度調整裝置或利用冷媒之熱交換器等公知之溫度調整組件。又，亦可構成為於HFE供給部373中不設置HFE槽381，而自工場設施側直接供給HFE。再者，HFE供給部373之泵383自基板處理裝置9啟動之時刻起始終動作。

繼而，使用圖12對熔解組件41之構成進行說明。圖12係表示熔解組件41之構成之模式圖。對基板W供給熔解液之噴嘴411可升降及旋轉地支持於設置在上側基底構件902之下表面之噴嘴驅動機構413。噴嘴驅動機構413之基底構件415於空氣導入路907之外側，以自上側基底構件902之下表面延伸至下方之方式進行固設。

旋轉上下軸417上下及旋轉自如地支持於基底構件415之下方。再者，基底構件415為連接旋轉上下軸417與下述上下驅動部421及旋轉驅動部419而構成為中空之大致圓筒形狀。臂423之一端與旋轉上下軸417之下表面結合，於臂423之另一端安裝有噴嘴411。

旋轉上下軸417通過基底構件415中與由馬達及滾珠螺絲等公知之驅動機構而構成之上下驅動部421及由馬達及齒輪等公知之驅動機構而構成之旋轉驅動部419連接。又，上下驅動部421及旋轉驅動部419與控制單元97電性連接。再者，上下驅動部421及旋轉驅動部419配設於上側空間905。

若上下驅動部421藉由自控制單元97對熔解組件41之動作指令而驅動，則旋轉上下軸417上下移動，從而使安裝於臂423之噴嘴411上下移動。又，若旋轉驅動部419藉由在控制單元97對熔解組件41之動作指令而驅動，則旋轉上下軸417以旋轉中心軸A4為中心旋轉，並且 使臂423旋轉，由此使安裝於臂423之噴嘴411擺動。

噴嘴411經由配管435與第二DIW供給部433管路連接。又，配管435中插入有開閉閥437，開閉閥437始終關閉。又，開閉閥437與控制單元97電性連接。而且，若開閉閥437藉由自控制單元97對熔解組件41之動作指令而打開，則DIW自第二DIW供給部433經由配管435對噴嘴411壓送。再者，第二DIW供給部433可設置於基板處理裝置9之內部，亦可設置於外部。

圖13中表示第二DIW供給部433之構成。第二DIW供給部433係由蓄積DIW之DIW槽441、壓送來自DIW槽441之DIW之泵443及對DIW之溫度進行調整之溫度調整單元445而構成。與DIW槽441管路連接之泵443對DIW進行加壓並送出至溫度調整單元445。經由泵443供給至溫度調整單元445之DIW於溫度調整單元445中進行溫度調整，並且經由配管435供給至噴嘴411。

此處，溫度調整單元445可使用帕耳帖元件之溫度調整裝置或利用冷媒之熱交換器等公知之溫度調整組件。又，亦可構成為於第二DIW供給部433不設置DIW槽441，而自工場設施側直接供給DIW。再者，第二DIW供給部433之泵443自基板處理裝置9啟動之時刻起始終動作。

繼而，使用圖14對淋洗組件45、背面冷卻組件47及乾燥用氣體供給組件51之構成進行說明。圖14係表示淋洗組件45、背面冷卻組件47及乾燥用氣體供給組件51之構成之模式圖。淋洗組件45係朝向基板表面Wf及基板背面Wb供給淋洗液者，背面冷卻組件47係用於朝向基板背面Wb供給冷媒者，乾燥用氣體供給組件51係朝向基板表面Wf及基板背面Wb供給乾燥用氣體者。

首先，對基板表面Wf側之管路構成進行說明。上側第一供給管271自上述空氣阻斷組件23之阻斷構件旋轉機構235之上表面插通於連 通至阻斷構件231之中心部之開口為止之中空部之內部。上側第二供給管273插通於該上側第一供給管271，成為所謂之雙管構造。該上側第一供給管271及上側第二供給管273之下方端部延伸設置至阻斷構件231之開口，於上側第二供給管273之前端設置有噴嘴275。

繼而，對基板背面Wb側之管路構成進行說明。下側第一供給管281自上述基板保持組件11之自旋基底113之上表面通過中心軸117插通於直至下側空間906之連通空間之內部。下側第二供給管283插通於該下側第一供給管281，成為所謂之雙管構造。該下側第一供給管281及下側第二供給管283之上方端部延伸設置至自旋基底113之開口，於下側第二供給管283之前端設置有噴嘴291。

繼而，對淋洗組件45進行說明。淋洗組件45自淋洗液之供給源即第三DIW供給部453分別對基板表面Wf及基板背面Wb供給淋洗液。主配管455之一端與包含未圖示之DIW槽、溫度調整單元及泵之第三DIW供給部453管路連接。主配管455之另一端分支成上側分支配管457及下側分支配管461，上側分支配管457與上側第二供給管273管路連接，下側分支配管461與下側第二供給管283管路連接。又，第三DIW供給部453之泵自基板處理裝置9啟動之時刻起始終動作。

上側分支配管457中插入有開閉閥459。再者，開閉閥459始終關閉。又，開閉閥459與控制單元97電性連接。而且，若開閉閥459藉由自控制單元97對淋洗組件45之動作指令而打開，則DIW自第三DIW供給部453通過主配管455、上側分支配管457及上側第二供給管273自噴嘴275供給至基板表面Wf。

下側分支配管461中插入有開閉閥463。再者，開閉閥463始終關閉。又，開閉閥463與控制單元97電性連接。而且，若開閉閥463藉由自控制單元97對淋洗組件45之動作指令而打開，則DIW自第三DIW供給部453通過主配管455、下側分支配管461及下側第二供給管283自噴 嘴291供給至基板背面Wb。

該第三DIW供給部453、主配管455、上側分支配管457、下側分支配管461、開閉閥459、開閉閥463、上側第二供給管273、下側第二供給管283、噴嘴275及噴嘴291構成淋洗組件45。再者，第三DIW供給部453可設置於基板處理裝置9之內部，亦可設置於外部。

繼而，對背面冷卻組件47進行說明。背面冷卻組件自HFE供給部373對基板背面Wb供給冷卻液即HFE。將一端與HFE供給部373管路連接之配管475將另一端以與開閉閥463與下側第二供給管283之間的下側分支配管461合流之方式管路連接。

配管475中插入有開閉閥477。再者，開閉閥477始終關閉。又，開閉閥477與控制單元97電性連接。而且，若開閉閥477藉由自控制單元97對背面冷卻組件47之動作指令而打開，則HFE自HFE供給部373通過配管475、下側分支配管461及下側第二供給管283自噴嘴291供給至基板背面Wb。

繼而，對乾燥用氣體供給組件51進行說明。乾燥用氣體供給組件51自乾燥用氣體之供給源即乾燥用氮氣供給部513分別對基板表面Wf及基板背面Wb供給乾燥用氮氣。主配管515之一端與包含未圖示之氮氣槽及泵之乾燥用氮氣供給部513管路連接。主配管515之另一端分支成上側分支配管517及下側分支配管521，上側分支配管517與上側第一供給管271管路連接，下側分支配管521與下側第一供給管281管路連接。又，乾燥用氮氣供給部513之泵自基板處理裝置9啟動之時刻起始終動作。

上側分支配管517中插入有質量流量控制器519。質量流量控制器519與控制單元97電性連接。而且，若質量流量控制器519藉由自控制單元97對乾燥用氣體供給組件51之動作指令以成為特定流量之方式打開，則常溫之氮氣經由主配管515、上側分支配管517及上側第一供 給管271供給至基板表面Wf。

下側分支配管521中插入有質量流量控制器523。質量流量控制器523與控制單元97電性連接。而且，若質量流量控制器523藉由自控制單元97對乾燥用氣體供給組件51之動作指令以成為特定流量之方式打開，則常溫之氮氣經由主配管515、下側分支配管521及下側第一供給管281供給至基板背面Wb。

該乾燥用氮氣供給部513、主配管515、上側分支配管517、下側分支配管521、質量流量控制器519、質量流量控制器523、上側第一供給管271及下側第一供給管281構成乾燥用氣體供給組件51。再者，乾燥用氮氣供給部513可設置於基板處理裝置9之內部，亦可設置於外部。

控制單元97包含進行各種演算處理之CPU(Central Processing Unit，中央處理單元)、記憶基本程式之讀出專用記憶體即ROM(Read Only Memory，唯讀記憶體)、記憶各種資訊之讀寫自如之記憶體即RAM(Random Access Memory，隨機存取記憶體)及控制用軟體或記憶有資料等之磁碟。磁碟中，對應基板W之清洗條件預先以清洗程式(亦稱為參數)之形式儲存。而且，CPU將其內容讀出至RAM，CPU根據讀出至RAM之清洗程式之內容而控制基板處理裝置9之各部。再者，用於清洗程式之製作‧變更或自複數個清洗程式中選擇所期望者之操作部971(參照圖3)與控制單元97連接。

繼而，參照圖15對如上所述而構成之基板處理裝置9中之清洗處理動作進行說明。圖15係表示基板處理裝置9之整體之動作之流程圖。再者，於以下說明中，只要未作特別說明，則於空氣阻斷組件23之阻斷構件231處於對向位置之情形時，基板保持組件11之基板旋轉組件13係於自旋基底113之旋轉方向上以大致相同之轉速使阻斷構件231旋轉。

首先，藉由操作部971選擇對應特定基板W之清洗程式，並且執行指示。其後，作為將基板W搬入至處理單元91之準備，藉由來自控制單元97之動作指令進行以下動作。

即，空氣阻斷組件23停止阻斷構件231之旋轉，基板保持組件11停止自旋基底113之旋轉。空氣阻斷組件23將阻斷構件231向相隔位置移動，並且基板保持組件11將自旋基底113定位於適合接收基板W之位置。又，排液收集組件21將杯狀體210定位於靜止位置。自旋基底113定位為適合接收基板W之位置後，基板保持組件11將基板保持構件115設為開狀態。

又，凝固體形成組件31將噴嘴311向退避位置(噴嘴311向杯狀體210之周方向外側偏離之位置)移動。又，表面冷卻組件35將噴嘴351向退避位置(噴嘴351向杯狀體210之周方向外側偏離之位置)移動。又，熔解組件41將噴嘴411向退避位置(噴嘴411向杯狀體210之周方向外側偏離之位置)移動。進而，關閉開閉閥337、377、437、459、463及477。又，質量流量控制器519及523設定為流量0(零)。

將基板W搬入至處理單元91之準備結束後，進行將未處理之基板W向處理單元91搬入之基板搬入步驟(步驟S101)。即，分度機器人931藉由下側之手柄933將位於開啟器94上之FOUP949之特定位置之基板W取出，並且載置於搬運梭95之下側之手柄951。其後，搬運梭95之下側之手柄951移動至中心機器人96之側，中心機器人96藉由下側之手柄961提昇搬運梭95之下側之手柄951上之基板W。

其後，打開處理單元91之擋閘911，中心機器人96將下側之手柄961延伸至處理單元91中，並且將基板W載置於基板保持組件11之基板保持構件115之基板支持部上。基板W對處理單元91之搬入結束後，中心機器人96縮短下側之手柄961露出至處理單元91內之外，並且關閉擋閘911。

於未處理之基板W搬入至處理單元91內並且載置於基板保持構件115之基板支持部上後，藉由自控制單元97對基板保持組件11之動作指令，基板保持構件驅動機構119將基板保持構件115設為閉狀態。

繼而，進行於過冷卻狀態下準備作為凝固對象液之DIW之準備步驟(步驟S102)。再者，該準備步驟未必於基板搬入步驟結束後執行，可與基板搬入步驟並行執行，亦可於基板搬入步驟之前執行。

繼而，進行對基板表面Wf形成凝固對象液之凝固體之凝固體形成步驟(步驟S103)。首先，基板旋轉機構121藉由自控制單元97對基板保持組件11之動作指令而變更自旋基底113之轉速，並且維持於凝固體形成步驟之期間。又，杯狀體210藉由自控制單元97對排液收集組件21之動作指令而定位於內部收集位置。再者，空氣阻斷組件23之阻斷構件231保持相隔位置。

凝固體形成步驟中之基板W之轉速較佳設為50~300rpm以使作為供給至基板表面Wf之凝固對象液之DIW可穩定地形成凝固體。以下，將凝固體形成步驟中之基板W之轉速設為80rpm而進行說明。

又，藉由自控制單元97對凝固體形成組件31之動作指令，噴嘴驅動機構313將噴嘴311定位於基板表面Wf之中心附近上空。噴嘴311之定位結束後，藉由自控制單元97對凝固體形成組件31之動作指令而打開開閉閥337。藉此，凝固對象液自第一DIW供給部333經由配管335自噴嘴311供給至基板表面Wf之中心附近。

再者，作為凝固對象液之DIW較佳為溫度調整為-(負)5℃(攝氏)~0℃(攝氏)，以使於過冷卻狀態下供給至基板表面Wf而可形成凝固體，並且於供給至基板表面Wf為止之管路內不凝固。以下，將凝固對象液之溫度設為-(負)5℃(攝氏)進行說明。

為使構成液體之分子轉移至結晶化過程(第一種相轉變)，而必需成為核之微小之相(液體時為晶種等)，但於過冷卻時微小相之發展不 充分，於此狀態下無法進行相轉變。對此，若對處於過冷卻狀態之液體施加某些物理刺激(振動等)，則液體內之溫度分佈產生波動，局部變為低溫而生成晶種，將該晶種作為核而迅速結晶化(接種凍結)。例如，如下現象符合接種凍結：若將過冷卻狀態之水裝入瓶中，僅需敲擊便迅速凍結，而若欲轉移至其他容器，則會一面注入一面凍結，故而形成柱狀之冰。

於本實施形態之情形時，自噴嘴311噴出之凝固對象液藉由與基板表面Wf觸液之衝擊而凝固，於基板表面Wf形成凝固對象液之凝固體。再者，只要以凝固對象液於基板表面Wf上形成凝固體之方式構成，則過冷卻狀態之凝固對象液開始結晶化之現象並不限定於基板表面Wf上，亦可於達到至基板W為止之過程中開始結晶化。於噴嘴311在基板表面Wf之中心附近上空保持靜止之狀態下，凝固對象液即凝固對象液之凝固體集中於噴嘴311正下方附近。因此，於凝固體形成步驟中，較佳為於進行旋轉之基板W之上空，一面移動噴嘴311一面噴出凝固對象液。

即，自嘴311開始凝固對象液之噴出後，藉由自控制單元97對凝固體形成組件31之動作指令，噴嘴驅動機構313使噴嘴311自基板表面Wf之中心附近上空向周緣附近上空移動。於如此旋轉之基板W上空，噴嘴311一面自中心附近上空移動至周緣附近上空為止一面噴出凝固對象液，由此可對整個基板表面Wf噴出凝固對象液，其結果，可於整個基板表面Wf形成凝固對象液之凝固體。

又，由於凝固對象液之凝固體集中形成於噴嘴311之正下方附近，因此藉由變更自噴嘴311供給至基板表面Wf之凝固對象液之量而可變更形成於基板表面Wf之各部分之凝固對象液即凝固對象液之凝固體之厚度。

即，如上所述，於一面噴出凝固對象液一面將噴嘴311自基板表 面Wf之中心附近上空移動至外緣附近上空為止之期間，藉由將噴嘴311之移動速度設為固定且變更自噴嘴311噴出之凝固對象液之量，或者將自噴嘴311噴出之凝固對象液之量設為固定且變更噴嘴311之移動速度而可變更凝固對象液之凝固體之厚度。如此，藉由變更形成於基板表面Wf上之凝固對象液之凝固體之厚度而可如上所述使清洗能力發生變化(參照圖2)。

基板之周緣附近與上述基板冷卻步驟中朝向基板背面Wb噴出冷卻液之噴嘴291存在距離，且由於應冷卻之面積比中心部附近大，因此冷卻效率比基板W之中心附近低。此外，基板W之周緣附近受到處理單元91內部自上而下流下之空氣之影響而溫度容易上升。因此，與基板W之中心部附近相比，存在周緣部附近之形成於基板表面Wf上之凝固對象液之凝固體之溫度容易上升，清洗能力下降之虞(參照圖1)。

因此，較佳為藉由使基板W之外緣部附近之凝固對象液之凝固體之厚度比中心部附近厚而防止清洗能力之下降。再者，凝固對象液之凝固體之厚度越大，熱容量亦越大而溫度難以上升，因此亦可抑制因來自空氣等之吸熱所致之溫度上升，於此方面亦可防止清洗能力之下降。

凝固對象液即DIW藉由凝固變為冰而體積增加(若0℃(攝氏)之水變為0度℃(攝氏)之冰，則其體積增加至約1.1倍)。因此，藉由滲入至基板表面Wf與微粒等之間的DIW凝固且膨脹，微粒等與基板表面Wf相隔微小距離。其結果，基板表面Wf與微粒等之間的附著力降低，進而微粒等與基板W脫離。又，藉由亦於與基板表面Wf平行之方向膨脹，而剝離固著於基板之微粒等。藉此，藉由下述去除步驟去除DIW之凝固體即冰，並且亦一併去除微粒等。

於凝固對象液之凝固體遍及整個基板表面Wf而形成之後，藉由 自控制單元97對凝固體形成組件31之動作指令而關閉開閉閥337。又，藉由自控制單元97對凝固體形成組件31之動作指令，噴嘴驅動機構313將噴嘴311定位於退避位置(噴嘴311向杯狀體210之周方向外側偏離之位置)。

繼而，進行對基板表面Wf供給冷卻液之凝固體冷卻步驟(步驟S104)。首先，基板旋轉機構121藉由自控制單元97對基板保持組件11之動作指令而變更自旋基底113之轉速，並且維持於凝固體冷卻步驟之期間。又，藉由自控制單元97對排液收集組件21之動作指令將杯狀體210定位於中部收集位置。再者，空氣阻斷組件23之阻斷構件231保持相隔位置。

凝固體冷卻步驟中之基板W之轉速較佳設為300~900rpm，以使供給至基板表面Wf之冷卻液可擴散至整個基板表面Wf。以下，將凝固體冷卻步驟中之基板W之轉速設為400rpm而進行說明。

又，噴嘴驅動機構353藉由自控制單元97對表面冷卻組件35之動作指令而將噴嘴351定位於基板表面Wf之中心附近上空。於噴嘴351之定位結束後，藉由自控制單元97對表面冷卻組件35之動作指令打開開閉閥377。藉此，冷卻液自HFE供給部373經由配管375自噴嘴351供給至基板表面Wf之中心附近。

再者，為使基板表面Wf上之凝固對象液之凝固體之溫度下降而提高清洗能力，作為冷卻液之HFE較佳為溫度調整為-(負)40℃(攝氏)~-(負)10℃(攝氏)。以下，將作為冷卻液之HFE之溫度設為-(負)20℃(攝氏)進行說明。

供給至基板表面Wf之中心附近之冷卻液藉由基板W旋轉而產生之離心力自基板W之中心朝向基板W之周緣部流動，並且擴散至整個基板表面Wf。藉此，可使形成於基板表面Wf上之凝固對象液之凝固體整體之溫度下降。

再者，凝固體冷卻步驟中供給至基板表面Wf之冷卻液藉由基板W之旋轉而產生之離心力而自基板表面Wf之中心朝向基板表面Wf之周緣部流動，並且向基板外飛散且藉由排液收集組件21收集並進行排液。經收集之冷卻液中亦包含殘留於基板上之液體之凝固對象液，但冷卻液即HFE相對於凝固對象液即DIW為不溶性，因此僅分離回收冷卻液，並且亦可再利用。關於該方面，上述基板冷卻步驟中所使用之冷卻液亦相同。

又，於本實施形態中，係將噴嘴351於基板表面Wf之中心附近上空靜止並供給冷卻液，但對基板表面Wf之冷卻方法並不限定於此。即，於自噴嘴351對基板表面Wf開始供給冷卻液之後，藉由自控制單元97對表面冷卻組件35之動作指令，噴嘴驅動機構353使噴嘴351自基板表面Wf之中心上空(基板表面Wf之中心附近上空)向周緣附近上空移動。藉此，可對整個基板表面Wf均勻地供給冷卻液。

再者，如上所述，由於基板W之周緣部附近之溫度與中心附近相比容易上升，因此於使噴嘴351自基板表面Wf之中心附近上空移動至周緣附近上空為止之後，使其於周緣部附近上空停止特定時間並繼續冷卻液之噴出，由此可更強烈地對基板W之周緣部附近進行冷卻。藉此，可實現清洗能力之均勻化。

於冷卻液擴散至整個基板表面Wf後，藉由自控制單元97對表面冷卻組件35之動作指令關閉開閉閥377。又，藉由自控制單元97對表面冷卻組件35之動作指令，噴嘴驅動機構353將噴嘴351定位於退避位置(噴嘴351向杯狀體210之周方向外側偏離之位置)。

繼而，進行作為將形成於基板表面Wf上之凝固對象液即DIW之凝固體熔解去除之去除步驟之熔解步驟(步驟S105)。首先，基板旋轉機構121藉由自控制單元97對基板保持組件11之動作指令而變更自旋基底113之轉速，並且維持於熔解步驟之期間。又，藉由自控制單元 97對排液收集組件21之動作指令將杯狀體210定位於內部收集位置。再者，空氣阻斷組件23之阻斷構件231保持相隔位置。

熔解步驟中之基板W之轉速較佳設為1500~2500rpm，以使作為供給至基板表面Wf之熔解液之DIW可擴散至整個基板表面Wf，並且藉由在基板表面Wf上擴散之流動，可衝擊殘留於基板表面Wf上之冷卻液及與基板表面Wf脫離之微粒等。以下，將熔解步驟中之基板W之轉速設為2000rpm而進行說明。

又，噴嘴驅動機構413藉由自控制單元97對熔解組件41之動作指令而將噴嘴411定位於基板表面Wf之中心附近上空。於噴嘴411之定位結束後，藉由自控制單元97對熔解組件41之動作指令打開開閉閥437。藉此，熔解液自第二DIW供給部433經由配管435自噴嘴411供給至基板表面Wf之中心附近。

為防止縮短作為供給至基板表面Wf之熔解液之DIW熔解形成於基板W之表面Wf之凝固對象液之凝固體之時間，未熔解完全之凝固對象液之凝固體懸浮於熔解液即DIW中與圖案碰撞而造成損傷，較佳為調節為50℃(攝氏)至90℃(攝氏)之溫度。以下，供給80℃(攝氏)之DIW作為熔解液進行說明。

供給至基板表面Wf之中心附近之熔解液藉由伴隨基板W之旋轉之離心力而自基板表面Wf之中心朝向基板表面Wf之周緣部流動，並且擴散至整個基板表面Wf，向基板外飛散且藉由排液收集組件21收集並進行排液。擴散至基板表面Wf上之熔解液將形成於基板表面Wf上之凝固對象液之凝固體迅速解凍，並且藉由其流動而衝擊與基板表面Wf脫離之微粒等且排出至基板W之外。又，亦藉由其流動而衝擊殘留於基板表面Wf上之冷卻液且排出至基板W之外。

基板表面Wf上之凝固對象液之凝固體熔解後，藉由自控制單元97對熔解組件41之動作指令關閉開閉閥437。又，噴嘴驅動機構413藉 由自控制單元97對熔解組件41之動作指令而將噴嘴411定位於退避位置(噴嘴411向杯狀體210之周方向外側偏離之位置)。

繼而，進行淋洗步驟(步驟S106)。阻斷構件升降機構247藉由自控制單元97對空氣阻斷組件23之動作指示而將阻斷構件231向對向位置移動。又，基板旋轉組件13藉由自控制單元97對基板保持組件11之動作指令而變更自旋基底113之轉速，並且維持於淋洗步驟之期間。再者，杯狀體210保持於內部收集位置。

淋洗步驟中之基板W之轉速較佳設為300~1000rpm，以使供給至基板表面Wf及基板背面Wb之淋洗液可擴散至整個基板表面Wf及整個基板背面Wb。以下，將淋洗步驟中之基板W之轉速設為800rpm而進行說明。

於阻斷構件231定位於對向位置後，藉由自控制單元97對淋洗組件45之動作指示打開開閉閥459及開閉閥463。

藉此，淋洗液自第三DIW供給部453經由主配管455、上側分支配管457、上側第二供給管273自噴嘴275向基板表面Wf供給，又，經由主配管455、下側分支配管461、下側第二供給管283自嘴291向基板背面Wb供給。供給至基板表面Wf及基板背面Wb之各中心附近之淋洗液藉由基板W之旋轉所產生之離心力向基板周緣方向流動，最終自基板周緣部向基板W外飛散，收集於排液收集組件21並進行排液。

再者，淋洗液亦發揮去除先前各步驟中向基板W之背面Wb飛散之DIW等或懸浮於空氣中之微粒等附著於基板W者等之作用。

淋洗步驟結束後，藉由自控制單元97對淋洗組件45之動作指令關閉開閉閥459及開閉閥463。

繼而，進行對基板W進行乾燥之乾燥步驟(步驟S107)。藉由自控制單元97對乾燥用氣體供給組件51之動作指令，以成為特定流量之方式打開質量流量控制器519及523。再者，空氣阻斷組件23之阻斷構件 231保持對向位置，杯狀體210保持內部收集位置。

藉此，來自乾燥用氮氣供給部513之常溫之乾燥用氮氣經由主配管515、上側分支配管517、上側第一供給管271向基板表面Wf供給，又，經由主配管515、下側分支配管521、下側第一供給管281向基板背面Wb供給。乾燥用氮氣充滿定位於對向位置之阻斷構件231之下表面與基板表面Wf之間的空間，又，充滿自旋基底113之上表面與基板背面Wb之間的空間，藉此防止基板表面Wf及基板背面Wb與外氣接觸。

基板W與外氣阻斷後，基板旋轉機構121藉由自控制單元97對基板保持組件11之動作指令而變更自旋基底113之轉速，並且維持於乾燥步驟之期間。乾燥步驟中之基板W之轉速較佳設定為1500~3000rpm，以使可藉由離心力而將殘留於基板表面Wf及基板背面Wb之淋洗液甩出至基板W之外。以下，將乾燥步驟中之基板W之轉速設為2000rpm而進行說明。

基板W之乾燥結束後，藉由自控制單元97對乾燥用氣體供給組件51之動作指令而將質量流量控制器519及523設定為流量0(零)。又，基板旋轉機構121藉由來自控制單元97之動作指令而停止自旋基底113之旋轉。又，阻斷構件旋轉機構235藉由自控制單元97對空氣阻斷組件23之動作指令而停止阻斷構件231之旋轉。

又，藉由自控制單元97對排液收集組件21之動作指令而將杯狀體210定位於靜止位置。自旋基底113之旋轉停止後，基板旋轉機構121藉由來自控制單元97之動作指令而將自旋基底113定位於適合基板W之接收之位置。進而，阻斷構件升降機構247藉由自控制單元97對空氣阻斷組件23之動作指令而將阻斷構件231向相隔位置移動。

最後，進行自處理單元91搬出基板W之基板搬出步驟(步驟S108)。於基板保持組件11定位於適合基板W之接收之位置後，基板 保持構件驅動機構119藉由自控制單元97對基板保持組件11之動作指令將基板保持構件115設為開狀態，並且將基板W載置於各基板保持構件115之基板支持部上。

其後，打開擋閘911，中心機器人96將上側之手柄961延伸至處理單元91中，將基板W搬出至處理單元91之外，並且移載至搬運梭95之上側之手柄951。其後，搬運梭95將上側之手柄951移動至分度器單元93之側。

繼而，分度機器人931藉由上側之手柄933取出保持於搬運梭95之上側之手柄之基板W，並且搬入至FOUP949之特定位置，從而結束一系列之處理。

如上所述，於本實施形態中，對基板表面Wf噴出過冷卻狀態之凝固對象液，利用凝固對象液與基板表面Wf觸液之衝擊使其凝固。因此，無需如先前技術般用於使基板表面Wf上之凝固對象液之液膜凝固之冷卻組件、即藉由液態氮將氮氣進行冷卻並供給之裝置等，從而可防止因追加該等裝置而產生之裝置整體之大型化及成本上升，以及因使用液態氮等而產生之運轉成本之增大。

又，為使基板表面Wf上之凝固對象液之液膜凝固，不使用熱傳遞效率較低之氣體之冷媒，而僅藉由將凝固對象液本身設為過冷卻狀態並供給至基板表面Wf上而形成凝固對象液之凝固體，因此可縮短凝固體形成所需之時間。

又，為使形成於基板表面Wf上之凝固對象液之凝固體之溫度下降，對凝固對象液之凝固體直接噴出液體之冷卻液而進行冷卻。液體之熱傳遞效率相對於氣體較高，因此可於短時間內使凝固對象液之凝固體之溫度下降，從而可縮短處理所需之時間。

又，由於對基板表面Wf噴出過冷卻狀態之凝固對象液而形成凝固體，因此即便其後將冷卻液噴出至基板表面Wf上，基板表面Wf上 之凝固對象液亦不會凝固而排除。因此，不會因供給冷卻液而使基板表面Wf上之凝固對象液之凝固體之厚度產生變動，從而可準確控制清洗能力。

<第2實施形態>

繼而，對本發明之基板處理裝置之第2實施形態進行說明。該第2實施形態與第1實施形態較大不同點在於，於凝固體形成步驟之前進行冷卻基板W之基板冷卻步驟。

再者，第2實施形態之構成與圖3至圖14所示之基板處理裝置9及處理單元91基本相同，因此於以下說明中，附加相同符號並省略構成說明。

於該第2實施形態中，亦與第1實施形態同樣地進行將基板W向處理單元91搬入之基板搬入步驟(S201)及於過冷卻狀態下準備作為凝固對象液之DIW之準備步驟(S202)。

繼而，對基板背面Wb進行冷卻基板W之基板冷卻步驟(步驟S203)。首先，基板旋轉機構121藉由自控制單元97對基板保持組件11之動作指令而開始自旋基底113之旋轉，並且保持於基板冷卻步驟之間。又，藉由自控制單元97對排液收集組件21之動作指令將杯狀體210定位於中部收集位置。再者，空氣阻斷組件23之阻斷構件231保持於相隔位置。

基板冷卻步驟中之基板W之轉速較佳設為300~900rpm，以使供給至基板背面Wb之冷卻液可擴散至整個基板背面Wb。以下，將基板冷卻步驟中之基板W之轉速設為400rpm而進行說明。

又，藉由自控制單元97對背面冷卻組件47之動作指令打開開閉閥477。藉此，冷卻液自HFE供給部373經由配管475、下側分支配管461、下側第二供給管283自噴嘴291對基板背面Wb供給。

再者，作為冷卻液之HFE較佳為溫度調整為-(負)40℃(攝氏)~- (負)10℃(攝氏)，以使於下述凝固體形成步驟中與基板W觸液之凝固對象液迅速凝固。以下，將冷卻液之溫度設為-(負)20℃(攝氏)進行說明。

供給至基板背面Wb之中心附近之冷卻液藉由基板W旋轉而產生之離心力自基板背面Wb之中心附近朝向基板背面Wb之周緣部擴散。藉此，冷卻液擴散至整個基板背面Wb而使整個基板背面Wb與冷卻液觸液，基板W藉由冷卻液之冷熱而冷卻。

繼而，與第1實施形態相同，進行對基板表面Wf供給過冷卻狀態之凝固對象液而形成凝固對象液之凝固體之凝固體形成步驟(步驟S204)。

於本實施形態中，亦與第1實施形態相同，自噴嘴311噴出之凝固對象液藉由與基板表面Wf觸液之衝擊而凝固。又，此外，亦藉由將凝固對象液與冷卻至凝固對象液之凝固點以下之基板W接觸而迅速冷卻之情形進行凝固。

又，預先藉由冷卻液對基板W進行冷卻，由此於凝固體形成步驟中供給至基板表面Wf之凝固對象液不會因基板W所具有之熱而溫度上升，而於與基板表面Wf觸液之時刻迅速凝固。

進而，若凝固對象液凝固則產生凝固熱，使周邊之凝固對象液之溫度上升而成為使整體凝固所需之時間延遲之主要原因，但於本實施形態中，所產生之凝固熱被已冷卻之基板W吸收，因此不會使周邊之凝固對象液之溫度上升，而迅速形成凝固體。

於遍及整個基板表面Wf形成凝固對象液之凝固體後，藉由自控制單元97對凝固體形成組件31之動作指令關閉開閉閥337。又，噴嘴驅動機構313藉由自控制單元97對凝固體形成組件31之動作指令而將噴嘴311定位於退避位置(噴嘴311向杯狀體210之周方向外側偏離之位置)。又，藉由自控制單元97對背面冷卻組件47之動作指令關閉開閉 閥477。

再者，來自背面冷卻組件47之冷卻液之噴出只要可冷卻基板W並縮短凝固對象液之凝固體之形成所需之時間即可，因此可不必進行至凝固體形成步驟結束為止。即，可於凝固體形成步驟之開始時停止，亦可於凝固體形成步驟之中途停止。又，亦可進行噴出直至下述凝固體冷卻步驟之結束時為止。

其後，與第1實施形態相同，進行凝固體冷卻步驟(步驟S205)、熔解步驟(步驟S206)、淋洗步驟(步驟S207)、乾燥步驟(步驟S208)及基板搬出步驟(步驟S209)，從而結束一系列之處理。

如上所述，於本實施形態中，對基板表面Wf噴出過冷卻狀態之凝固對象液，利用凝固對象液與基板表面Wf觸液之衝擊及藉由已冷卻之基板W之冷熱而迅速冷卻之刺激使其凝固。因此，無需如先前技術般用於使基板表面Wf上之凝固對象液之液膜凝固之冷卻組件、即藉由液態氮將氮氣進行冷卻並供給之裝置等，從而可防止因追加該等裝置而產生之裝置整體之大型化及成本上升，以及因使用液態氮等而產生之運轉成本之增大。

又，為使基板表面Wf上之凝固對象液之液膜凝固，不使用熱傳遞效率較低之氣體之冷媒，而僅藉由將凝固對象液本身設為過冷卻狀態並供給至基板表面Wf上而形成凝固對象液之凝固體，因此可縮短凝固體形成所需之時間。

又，預先藉由冷卻液對基板W進行冷卻，由此於凝固體形成步驟中供給至基板表面Wf之凝固對象液不會因基板W所具有之熱而溫度上升，而於與基板表面Wf觸液之時刻迅速凝固。

進而，若凝固對象液凝固則產生凝固熱，使周邊之凝固對象液之溫度上升而成為使整體之凝固所需之時間延遲之主要原因，但於本實施形態中，所產生之凝固熱被已冷卻之基板W吸收，不會使周邊之 凝固對象液之溫度上升，而迅速形成凝固體。

又，為使形成於基板表面Wf上之凝固對象液之凝固體之溫度下降，而對凝固對象液之凝固體直接噴出液體之冷卻液進行冷卻。液體之熱傳遞效率相對於氣體較高，因此可於短時間內使凝固對象液之凝固體之溫度下降，從而可縮短處理所需之時間。

又，由於對基板表面Wf噴出過冷卻狀態之凝固對象液而形成凝固體，因此即便其後將冷卻液噴出至基板表面Wf上，基板表面Wf上之凝固對象液亦不會凝固而排除。因此，不會因供給冷卻液而使基板表面Wf上之凝固對象液之凝固體之厚度產生變動，從而可準確控制清洗能力。

又，於上述實施形態中，係於噴出凝固對象液之前自基板W之背面Wb噴出冷卻液而冷卻基板，但冷卻基板之方法並不限定於此。即，亦可於供給凝固對象液之前，將冷卻液供給至基板表面Wf而冷卻基板W。又，於凝固體形成步驟中，亦可於開始對基板表面Wf噴出凝固對象液後，且於使噴嘴311旋轉移動之前對基板表面Wf之中心附近進行固定時間之凝固對象液之噴出，從而對基板W整體進行冷卻。

<第3實施形態>

繼而，對本發明之基板處理裝置之第3實施形態進行說明。該第3實施形態與第2實施形態較大不同點在於，於凝固體形成步驟之期間繼續基板冷卻步驟，並且對冷卻液賦予振動。

再者，由於第3實施形態之構成與圖3至圖14及圖16所示之基板處理裝置9及處理單元91基本相同，因此於以下說明中附加相同符號並省略構成說明。

於該第3實施形態中，亦與第2實施形態同樣地進行將基板W向處理單元91搬入之基板搬入步驟(S201)及於過冷卻狀態下準備作為凝固 對象液之DIW之準備步驟(S202)。

繼而，對基板背面Wb進行冷卻基板W之基板冷卻步驟(步驟S203)。首先，基板旋轉機構121藉由自控制單元97對基板保持組件11之動作指令開始自旋基底113之旋轉，並且維持於基板冷卻步驟之期間。又，藉由自控制單元97對排液收集組件21之動作指令將杯狀體210定位於中部收集位置。再者，空氣阻斷組件23之阻斷構件231保持於相隔位置。

基板冷卻步驟中之基板W之轉速較佳設為300~900rpm，以使供給至基板背面Wb之冷卻液可擴散至整個基板背面Wb。以下，將基板冷卻步驟中之基板W之轉速設為400rpm而進行說明。

又，藉由自控制單元97對背面冷卻組件47之動作指令打開開閉閥477。藉此，冷卻液自HFE供給部373經由配管475、下側分支配管461、下側第二供給管283自噴嘴291對基板背面Wb供給。

再者，作為冷卻液之HFE較佳為溫度調整為-(負)40℃(攝氏)~-(負)10℃(攝氏)，以使於下述凝固體形成步驟中與基板W觸液之凝固對象液迅速凝固。以下，將冷卻液之溫度設為-(負)20℃(攝氏)進行說明。

又，下側分支配管461中插入有超音波振盪器，經由冷卻液使基板W振動。再者，超音波振盪器之動作與開閉閥477同步。即，於打開開閉閥477之時刻開始超音波之振盪，於關閉開閉閥477之時刻停止超音波之振盪。

供給至基板背面Wb之中心附近之冷卻液藉由基板W旋轉而產生之離心力自基板背面Wb之中心附近朝向基板背面Wb之周緣部擴散。藉此，冷卻液擴散至整個基板背面Wb而使整個基板背面Wb與冷卻液觸液，基板W藉由冷卻液之冷熱而冷卻。又，賦予冷卻液之超音波振動亦傳遞至基板W，從而使基板W振動。

繼而，與第2實施形態相同，進行對基板表面Wf供給過冷卻狀態之凝固對象液而形成凝固對象液之凝固體之凝固體形成步驟(步驟S204)。

於本實施形態中，亦與第2實施形態相同，自噴嘴311噴出之凝固對象液藉由與基板表面Wf觸液之衝擊而凝固。又，此外，亦藉由將凝固對象液與冷卻至凝固對象液之凝固點以下之基板W接觸而迅速冷卻之情形進行凝固。

進而，對供給至基板背面Wb之冷卻液賦予超音波，使基板W產生超音波振動。該超音波振動亦成為對凝固對象液之外部刺激，促進凝固對象液之凝固。

又，預先藉由冷卻液對基板W進行冷卻，由此於下述凝固體形成步驟中供給至基板表面Wf之凝固對象液不會因基板W所具有之熱而溫度上升，而於與基板表面Wf觸液之時刻迅速凝固。

進而，若凝固對象液凝固則產生凝固熱，使周邊之凝固對象液之溫度上升而成為使整體之凝固所需時間延遲之主要原因，但於本實施形態中，所產生之凝固熱被已冷卻之基板W吸收，不會使周邊之凝固對象液之溫度上升，而迅速形成凝固體。

於遍及整個基板表面Wf形成凝固對象液之凝固體後，藉由自控制單元97對凝固體形成組件31之動作指令關閉開閉閥337。又，噴嘴驅動機構313藉由自控制單元97對凝固體形成組件31之動作指令而將噴嘴311定位於退避位置(噴嘴311向杯狀體210之周方向外側偏離之位置)。又，藉由自控制單元97對背面冷卻組件47之動作指令關閉開閉閥477。

其後，與第2實施形態相同，進行凝固體冷卻步驟(步驟S205)、熔解步驟(步驟S206)、淋洗步驟(步驟S207)、乾燥步驟(步驟S208)及基板搬出步驟(步驟S209)，從而結束一系列之處理。

如上所述，於本實施形態中，對基板表面Wf噴出過冷卻狀態之凝固對象液，利用凝固對象液與基板表面Wf觸液之衝擊及藉由已冷卻之基板W之冷熱而迅速冷卻之刺激，進而利用賦予基板之超音波振動使其凝固。因此，無需如先前技術般用於使基板表面Wf上之凝固對象液之液膜凝固之冷卻組件、即藉由液態氮將氮氣冷卻並供給之裝置等，從而可防止因追加該等裝置而產生之裝置整體之大型化及成本上升，以及因使用液態氮等而產生之運轉成本之增大。

又，為使基板表面Wf上之凝固對象液之液膜凝固，不使用熱傳遞效率較低之氣體之冷媒，而僅藉由將凝固對象液本身設為過冷卻狀態並供給至基板表面Wf上而形成凝固對象液之凝固體，因此可縮短凝固體形成所需之時間。

又，預先藉由冷卻液對基板W進行冷卻，由此於下述凝固體形成步驟中供給至基板表面Wf之凝固對象液不會因基板W所具有之熱而溫度上升，而於與基板表面Wf觸液之時刻迅速凝固。

進而，若凝固對象液凝固則產生凝固熱，使周邊之凝固對象液之溫度上升而成為使整體之凝固所需之時間延遲之主要原因，但於本實施形態中，所產生之凝固熱被已冷卻之基板W吸收，因此不會使周邊之凝固對象液之溫度上升，從而迅速形成凝固體。

又，為使形成於基板表面Wf上之凝固對象液之凝固體之溫度下降，而對凝固對象液之凝固體直接噴出液體之冷卻液進行冷卻。由於液體之熱傳遞效率相對於氣體較高，因此可於短時間內使凝固對象液之凝固體之溫度下降，從而可縮短處理所需之時間。

又，由於對基板表面Wf噴出過冷卻狀態之凝固對象液而形成凝固體，因此即便其後將冷卻液噴出至基板表面Wf上，基板表面Wf上之凝固對象液亦不會凝固而排除。因此，不會因供給冷卻液而使基板表面Wf上之凝固對象液之凝固體之厚度發生變動，從而可準確控制 清洗能力。

又，關於對自背面冷卻組件47供給之冷卻液賦予振動之組件，並不限定於上述超音波振盪器。例如，亦可藉由使開閉閥477以較短之間隔開閉、使HFE供給部373之泵383為伸縮泵等並使其細微脈動、或者將流量調整閥插入至下側分支配管461使其流量變動等組件而對冷卻液賦予振動。

<其他>

再者，本發明並不限定於上述實施形態，只要不脫離其主旨，則可除上述內容以外進行各種變更。例如，可採用其他方法作為凝固體形成步驟。即，於凝固體形成步驟中，亦可不利用凝固對象液與基板表面Wf觸液之衝擊而藉由其他外部刺激進行凝固。

例如，於凝固體形成步驟中，亦可藉由使噴嘴311接近於基板表面供給凝固對象液，而無需施加凝固對象液與基板表面Wf觸液之衝擊便於基板表面Wf上形成凝固對象液之液膜，其後，藉由使噴嘴311上升滴加液滴、對基板背面Wb噴出冷卻液而急劇冷卻、對基板背面Wb噴出賦予了超音波之冷卻液、使基板保持組件11振動等而賦予外部刺激而使其凝固。

又，於上述各實施形態中，將DIW作為凝固對象液供給至基板W，但作為凝固對象液，並不限定於DIW，亦可使用純水、超純水或氫水、碳酸水等，進而可使用SC1等液體。

又，於上述各實施形態中，將DIW作為熔解液供給至基板W，但作為熔解液，並不限定於DIW，亦可使用純水、超純水或氫水、碳酸水等，進而可使用SC1等液體。

又，於上述各實施形態中，將凝固對象液與熔解液設為相同之DIW，但亦可設為分別不同之液體。

又，於上述各實施形態中，使用HFE作為冷卻液，但只要為具有 比凝固對象液之凝固點低之凝固點之液體，則亦可使用其他液體。例如有鄰二甲苯(1,2-二甲基苯)(化學式：C₈H₁₀、凝固點：-(負)25.2℃(攝氏))、間二甲苯(1,3-二甲基苯)(化學式：C₈H₁₀、凝固點：-(負)48.9℃(攝氏))、三氯甲烷(化學式：CHCl₃、凝固點：-(負)63.5℃(攝氏))、四氯乙烯(化學式：CCl₂=CCl、凝固點：-(負)22.2℃(攝氏))、己烷(化學式：C₆H₁₄、凝固點：-(負)100度℃(攝氏))、庚烷(化學式：C₇H₁₆、凝固點：-(負)91℃(攝氏))、異丙醇(化學式：C₃H₈O)、乙醇(化學式：C₂H₅OH、凝固點：-(負)114℃(攝氏))、甲醇(化學式：CH₃OH、凝固點：-(負)98℃(攝氏))、辛烷(化學式：C₈H₁₈、凝固點：-(負)56.8℃(攝氏))等。再者，該等液體亦可進行稀釋。

又，該等液體中，異丙醇或乙醇等與作為凝固對象液之DIW為可溶性，凝固體冷卻步驟中所回收之液體成為凝固對象液與冷卻液相混合之溶液。然而，藉由在凝固對象液中混合冷卻液，該溶液具有比凝固對象液之凝固點低之凝固點(例如於DIW中混合有異丙醇之情形時，凝固點藉由異丙醇之濃度而產生變動，但於過半之濃度時具有-(負)20℃(攝氏)以下之凝固點)。因此，不會如HFE般僅分離並回收冷卻液，亦可回收並再利用相混合之溶液。

又，於上述各實施形態中，作為凝固體冷卻步驟，使用作為液體之HFE，但冷卻凝固體之組件並不限定於此。即，亦可藉由對形成有凝固體之基板供給氮氣、臭氧、氬氣等氣體將其冷卻至低於凝固對象液之凝固點之溫度而對凝固體進行冷卻。

例如，於凝固體冷卻步驟中，自噴嘴351對基板表面Wf噴出經冷卻之氣體，藉由噴嘴驅動機構353使基板W上空旋轉移動，由此供給至整個基板表面Wf。於此情形時，凝固對象液於基板W上已凝固，因此即便增大冷卻用之氣體之流量而增加冷卻能力，亦不會存在將基板上之凝固對象液彙集而使凝固對象液之凝固體之厚度不均勻，或自 基板表面Wf排除凝固對象液而未形成凝固對象液之凝固體之情形。

又，於凝固體形成組件31中，於第一DIW供給部333之DIW槽341或DIW槽341至噴嘴311之配管路徑中，亦可藉由對凝固對象液賦予磁場環境、電場環境或超音波而將更低溫之過冷卻水穩定供給至基板表面Wf。

又，於上述各實施形態中，將相同之HFE作為冷卻液自1個HFE供給部373對表面冷卻組件35及背面冷卻組件47供給，但亦可自分別不同之供給源供給冷卻液。於此情形時，亦可使用分別不同之液體，又，亦可分別供給不同溫度之冷卻液。

至此，對將過冷卻狀態之凝固對象液供給至基板，利用與基板觸液之衝擊作為外部刺激之實施形態進行了說明。然而，作為本發明之其他實施形態，亦可將具有比常溫高之凝固點之凝固對象液供給至基板，利用常溫空氣作為外部刺激使凝固對象液凝固。以下第4實施形態至第15實施形態係對此種實施形態進行說明者。

<第4實施形態>

圖17係表示本發明之基板處理裝置之第4實施形態之圖。又，圖18係表示圖17之基板處理裝置中之氮氣及DIW之供給態樣之圖。進而，圖19係表示圖17之基板處理裝置中之臂之動作態樣之圖。該裝置係可執行用於去除附著於半導體晶圓等基板W之表面Wf之微粒等污染物質之凍結清洗處理之單片式之基板處理裝置。更具體而言，係對於形成有微細圖案之基板表面Wf，於該表面Wf形成液膜並使其凍結而形成凝固膜(凝固體)後，執行藉由去除該凝固膜而自基板表面去除凝固膜及微粒等之凍結清洗處理之基板處理裝置。

該基板處理裝置包含處理腔室1001。該處理腔室1001之內部為常溫空氣，於該處理腔室1001內部自旋夾盤1002以使基板W之表面Wf朝向上方且呈大致水平姿勢保持之狀態使基板W旋轉之方式構 成。具體而言，如圖18所示，圓板狀之自旋基底1023藉由螺絲等緊固零件而固定於該自旋夾盤1002之中心軸1021之上端部。該中心軸1021與包含馬達之夾盤旋轉機構1022之旋轉軸連結。而且，若夾盤旋轉機構1022根據來自控制裝置整體之控制單元1004之動作指令而驅動，則固定於中心軸1021之自旋基底1023以旋轉中心軸AO為中心進行旋轉。

又，於自旋基底1023之周緣部附近，立設有用於握持基板W之周緣部之複數個夾盤銷1024。夾盤銷1024為確實保持圓形之基板W而設置3個以上即可，並且沿著自旋基底1023之周緣部以等角度間隔配置。各夾盤銷1024之各者包括自下方支持基板W之周緣部之基板支持部、及按壓支持於基板支持部之基板W之外周端面而保持基板W之基板保持部。又，各夾盤銷1024構成為可於基板保持部按壓基板W之外周端面之按壓狀態與基板保持部與基板W之外周端面分離之解除狀態之間進行切換。

而且，於對自旋基底1023接收基板W時，將各夾盤銷1024設為解除狀態，於對基板W進行清洗處理時，將各夾盤銷1024設為按壓狀態。若將各夾盤銷1024設為按壓狀態，則各夾盤銷1024握持基板W之周緣部，基板W與自旋基底1023隔出特定間隔且呈大致水平姿勢保持。藉此，基板W以使其表面Wf朝向上方，使背面Wb朝向下方之狀態保持。

又，於如上所述構成之自旋夾盤1002之上方配置有阻斷構件1009。該阻斷構件1009形成為中心部具有開口之圓板狀。又，阻斷構件1009之下表面成為與基板W之表面Wf大致平行對向之基板對向面，且形成為與基板W之直徑同等以上之大小。該阻斷構件1009大致水平地安裝於支持軸1091之下端部。該支持軸1091藉由沿水平方向延伸之臂1092而可環繞通過基板W之中心之鉛垂軸旋轉地保持。又，阻 斷構件旋轉．升降機構1093與臂1092連接。

阻斷構件旋轉．升降機構1093根據來自控制單元1004之動作指令而使支持軸1091環繞通過基板W之中心之鉛垂軸旋轉。又，控制單元1004對阻斷構件旋轉．升降機構1093之動作進行控制，根據保持於自旋夾盤1002之基板W之旋轉以與基板W相同之旋轉方向且大致相同之旋轉速度使阻斷構件1009旋轉。又，阻斷構件旋轉．升降機構1093根據來自控制單元1004之動作指令使阻斷構件1009接近於自旋基底1023，相反使其相隔。具體而言，控制單元1004對阻斷構件旋轉．升降機構1093之動作進行控制，於將基板W相對於基板處理裝置搬入搬出時，使阻斷構件1009上升至自旋夾盤1002之上方之相隔位置(圖17所示之位置)。另一方面，於對基板W實施特定處理時，使阻斷構件1009下降至設定於保持於自旋夾盤1002之基板W之表面Wf之最近之對向位置為止。

如圖18所示，阻斷構件1009之支持軸1091成為中空，於其內部插通有於阻斷構件1009之下表面(基板對向面)開口之氣體供給管1095。該氣體供給管1095與常溫氮氣供給單元1061連接。該常溫氮氣供給單元1061係將自氮氣供給源(省略圖示)供給之常溫氮氣供給至基板W者，且包含乾燥用路徑與凝固促進用路徑該2個系統。

該等2個系統中，於乾燥用路徑中設置有質量流量控制器(Mass Flow Controller，MFC)1611與開閉閥門1612。該質量流量控制器1611根據來自控制單元1004之流量指令可將常溫氮氣之流量調整為高精度。又，開閉閥門1612根據來自控制單元1004之開閉指令進行開閉而對藉由質量流量控制器1611而流量調整之氮氣之供給/停止進行切換。因此，藉由控制單元1004對常溫氮氣供給單元1061進行控制，經流量調整之氮氣作為用於使基板W乾燥之乾燥氣體以適當之時點自氣體供給管1095朝向形成於阻斷構件1009與基板W之表面Wf之間的空 間供給。

又，凝固促進用路徑亦與乾燥用路徑相同，設置有質量流量控制器(MFC)1613與開閉閥門1614。而且，藉由控制單元1004對常溫氮氣供給單元1061進行控制，經流量調整之常溫氮氣壓送至下述氣體噴出噴嘴1007，並且作為凝固促進氣體供給至形成於基板表面Wf之凝固對象液之液膜。再者，於該實施形態中，係供給氮氣作為來自常溫氮氣供給單元1061之乾燥氣體及凝固促進氣體，但亦可供給空氣或其他惰性氣體等常溫氣體。

氣體供給管1095之內部插通有液體供給管1096。該液體供給管1096之下方端部於阻斷構件1009之下表面開口，並且於其前端設置有上方側液體噴出噴嘴1097。另一方面，液體供給管1096之上方端部與DIW供給單元1062連接。該DIW供給單元1062係將自DIW供給源(省略圖示)供給之常溫之DIW作為淋洗液供給至基板W，且將升溫至80℃左右為止之高溫DIW作為熔解去除處理用供給至基板W者，並且以如下方式構成。此處，對DIW供給源設置有2個系統之配管路徑。於其中之一之淋洗處理用之配管路徑中插入有流量調整閥1621與開閉閥門1622。該流量調整閥1621根據來自控制單元1004之流量指令可將常溫DIW之流量調整為高精度。又，開閉閥門1622根據來自控制單元1004之開閉指令進行開閉而對藉由流量調整閥1621流量調整之常溫DIW之供給/停止進行切換。

又，於另一者之熔解去除處理用配管路徑中插入有流量調整閥1623、加熱器1624及開閉閥門1625。該流量調整閥1623根據來自控制單元1004之流量指令將常溫DIW之流量調整為高精度並送入至加熱器1624。繼而，加熱器1624將送入之常溫DIW加熱至80℃左右，該經加熱之DIW(以下稱為「高溫DIW」)經由開閉閥門1625送出。再者，開閉閥門1625根據來自控制單元1004之開閉指令進行開閉而對高溫DIW 之供給/停止進行切換。如此，自DIW供給單元1062送出之常溫DIW或高溫DIW以適當之時點自上方側液體噴出噴嘴1097朝向基板W之表面Wf噴出。

又，自旋夾盤1002之中心軸1021成為具有圓筒狀之空腔之中空，於中心軸1021之內部插通有用於對基板W之背面Wb供給淋洗液之圓筒狀之液供給管1025。液供給管1025延伸至接近保持於自旋夾盤1002之基板W之下表面側即背面Wb之位置為止，於其前端設置有朝向基板W之下表面之中央部噴出淋洗液之下方側液體噴出噴嘴1027。液供給管1025與上述DIW供給單元1062連接，將高溫DIW作為熔解去除液，且將常溫DIW作為淋洗液朝向基板W之背面Wb供給。

又，中心軸1021之內壁面與液供給管1025之外壁面之間隙成為橫剖面環狀之氣體供給路1029。該氣體供給路1029與常溫氮氣供給單元1061連接，並且自常溫氮氣供給單元1061經由氣體供給路1029對形成於自旋基底1023與基板W之背面Wb之間的空間供給乾燥用之氮氣。

又，如圖17所示，於該實施形態中，於自旋夾盤1002之周圍，防濺板1051以包圍呈水平姿勢保持於自旋夾盤1002之基板W之周圍之方式相對於自旋夾盤1002之旋轉軸升降自如地設置。該防濺板1051具有相對於旋轉軸大致旋轉對稱之形狀。而且，藉由防護升降機構1052之驅動使防濺板1051階段性地升降，由此可將自旋轉之基板W飛散之液膜形成用之凝固對象液、DIW、淋洗液或因其他用途而供給至基板W之處理液等進行分類並且自處理腔室1001內向省略圖示之排液處理單元排出。

又，於該處理腔室1001之底面部設置複數個排氣口1011，處理腔室1001之內部空間經由該等排氣口1011與排氣單元1063連接。該排氣單元1063包含排氣風門及排氣泵，藉由控制排氣風門之開閉程度而 可調整排氣單元1063之排氣量。而且，控制單元1004藉由對排氣單元1063賦予有關排氣風門之開閉量之指令而調整來自處理腔室1001之排氣量，從而控制內部空間之溫度及濕度等。

於該基板處理裝置中，氣體噴出噴嘴1007與如上所述構成之常溫氮氣供給單元1061之凝固促進用路徑(質量流量控制器1613+開閉閥門1614)連接。而且，若將常溫氮氣壓送至氣體噴出噴嘴1007，則常溫氮氣作為凝固促進氣體自噴嘴1007朝向保持於自旋夾盤1002之基板W之表面Wf噴出。又，如圖17所示，該氣體噴出噴嘴1007安裝於呈水平延伸設置之第1臂1071之前端部。該第1臂1071之後端部藉由自處理腔室1001之頂棚部垂下之旋轉軸1072而環繞旋轉中心軸J1旋轉自如地支持。而且，第1臂升降．旋轉機構1073相對於旋轉軸1072連結，旋轉軸1072根據來自控制單元1004之動作指令環繞旋轉中心軸J1旋轉驅動，且沿上下方向升降驅動。其結果，安裝於第1臂1071之前端部之氣體噴出噴嘴1007如圖19所示於基板表面Wf之上方側移動。

又，於本實施形態中，與氣體噴出噴嘴1007相同，凝固對象液噴出噴嘴1008構成為可於基板表面Wf之上方側移動。該凝固對象液噴出噴嘴1008係朝向保持於自旋夾盤1002之基板W之表面Wf供給構成液膜之凝固對象液。於本發明中，作為凝固對象液，使用具有比常溫高之凝固點之第三丁醇(tert-Butanol)或碳酸乙二酯(Ethylene Carbonate)。例如第三丁醇之凝固點為比常溫稍高之25.69℃，碳酸乙二酯之凝固點為比第三丁醇稍高之36.4℃，藉由稍微加熱而成為液體狀態，另一方面，藉由放置於常溫環境中而進行凝固。因此，於本實施形態中，藉由設置如下構成之凝固對象液供給單元1064並且具有雙重配管構造之配管1065而將凝固對象液供給單元1064與凝固對象液噴出噴嘴1008連接。

如圖18所示，該凝固對象液供給單元1064具有蓄積凝固對象液 之槽1641。於該槽1641之內部配置加熱器1642，並且根據來自控制單元1004之動作指令而作動。而且，將蓄積於槽1641內之凝固對象液之溫度設為凝固點以上，例如於使用第三丁醇作為凝固對象液之情形時，升溫至30℃左右，又，於使用碳酸乙二酯之情形時，升溫至50℃左右而維持為液體狀態。再者，雖省略圖18之圖示，但槽1641中設置有用於補充凝固對象液之開口部，並且可藉由操作員適當補充。當然，亦可構成為設置自動補充機構，若槽1641內之凝固對象液之蓄積量成為固定以下，則自動補充。

又，於槽1641之內部，用於取出凝固對象液之管道管1643朝向槽底面部延伸設置，該管道管1643之前端部浸漬於蓄積於槽1641之凝固對象液中。又，管道管1643之後端部經由開閉閥門1644與配管1065連接。該配管1065如上所述係將凝固對象液供給單元1064與凝固對象液噴出噴嘴1008連接者，且具有於外管1651之內部插通有內管1652之雙管構造。而且，於內管1652之一端連接上述管道管1643且另一端與噴嘴1008連接。

又，槽1641之上表面插入有將氮氣導入至槽內部並加壓之加壓用管道管1645，並且經由開閉閥門1646及質量流量控制器(MFC)1647與氮氣供給源(省略圖示)連接。因此，若根據來自控制單元1004之指令打開開閉閥門1646，則藉由質量流量控制器1647而調整之流量之氮氣經由加壓用管道管1645送入至槽1641內。與此相對應蓄積於槽1641內之凝固對象液被擠出，並且經由開閉閥門1644及內管1652送出至凝固對象液噴出噴嘴1008。

如此於經由配管1065之內管1652將凝固對象液送入至凝固對象液噴出噴嘴1008之期間，若凝固對象液之溫度下降，則存在凝固對象液之流動性下降對基板表面Wf之凝固對象液之供給量產生變動，且凝固對象液於內管1652及噴嘴1008之內部凝固之情形。因此，於本實 施形態中，設置有保溫．調溫用氣體供給單元1066。該保溫．調溫用氣體供給單元1066係將常溫氮氣調溫至與蓄積於槽1641之凝固對象液相同程度之溫度，並且供給至形成於外管1651與內管1652之間的氣體供給路者。於該保溫．調溫用氣體供給單元1066中，質量流量控制器1661根據來自控制單元1004之流量指令將常溫氮氣之流量調整為高精度，並且供給至加熱器1662。該加熱器1662經由開閉閥門1663與氣體供給路連接，將氮氣升溫至對應凝固對象液之設定溫度之溫度(根據凝固對象液之種類為30~50℃)後經由開閉閥門1663供給至氣體供給路。藉由該升溫氮氣之供給所產生之保溫及調溫作用，存在於內管1652及噴嘴1008之內部之凝固對象液之溫度為凝固點以上且大致固定維持。

將接收如此保溫．調溫之凝固對象液之供給之噴嘴1008環繞旋轉中心軸J2旋轉，且為使其沿上下方向升降移動，呈水平延伸設置之第2臂1081之後端部藉由旋轉軸1082環繞旋轉中心軸J2旋轉自如地支持。另一方面，凝固對象液噴出噴嘴1008以使噴出口(省略圖示)朝向下方之狀態安裝於第2臂1081之前端部。進而，第2臂升降．旋轉機構1083相對於旋轉軸1082連結，旋轉軸1082根據來自控制單元1004之動作指令環繞旋轉中心軸J2旋轉驅動，且沿上下方向升降驅動。其結果，安裝於第2臂1081之前端部之凝固對象液噴出噴嘴1008以如下方式於基板表面Wf之上方側移動。

氣體噴出噴嘴1007及凝固對象液噴出噴嘴1008可分別獨立地與基板W相對移動。即，如圖19所示，若根據來自控制單元1004之動作指令驅動第1臂升降．旋轉機構1073使第1臂1071環繞旋轉中心軸J1擺動，則安裝於第1臂1071之氣體噴出噴嘴1007於相當於自旋基底1023之旋轉中心上之旋轉中心位置Pc與自基板W之對向位置退避至側方之等待位置Ps1之間沿移動軌跡T1水平移動。即，第1臂升降．旋轉機構 1073使氣體噴出噴嘴1007沿基板W之表面Wf與基板W相對移動。

又，若根據來自控制單元1004之動作指令驅動第2臂升降．旋轉機構1083使第2臂1081環繞旋轉中心軸J2擺動，則安裝於第2臂1081之凝固對象液噴出噴嘴1008於與第1臂1071之等待位置Ps1不同之等待位置Ps2和旋轉中心位置Pc之間沿移動軌跡T2水平移動。即，第2臂升降．旋轉機構1083使凝固對象液噴出噴嘴1008沿基板W之表面Wf與基板W相對移動。

繼而，一面參照圖20A~圖20C及圖21A~圖21C一面對如上所述構成之基板處理裝置之動作進行說明。該等圖式係模式性表示圖17之基板處理裝置之動作之圖。於該裝置中，若將未處理之基板W搬入至裝置內，則控制單元1004對裝置各部分進行控制且對該基板W執行一系列之清洗處理。此處，預先以基板W之表面Wf朝向上方之狀態將基板W搬入至處理腔室1001內並且保持於自旋夾盤1002。另一方面，如圖17所示，阻斷構件1009於使其下表面相對向之狀態退避至與臂1071、1081不干涉之相隔位置。又，於使裝置運轉之期間，作為準備步驟，升溫氮氣自保溫．調溫用氣體供給單元1066供給至形成於外管1651與內管1652之間的氣體供給路，一面防止凝固對象液於內管1652內凝固一面將凝固對象液之溫度維持於固定。

基板W之搬入後，控制單元1004使夾盤旋轉機構1022驅動而使自旋夾盤1002旋轉，並且使第2臂升降．旋轉機構1083驅動而將第2臂1081移動定位於旋轉中心位置Pc。藉此，凝固對象液噴出噴嘴1008如圖20A所示位於基板表面Wf之旋轉中心之上方、即旋轉中心位置Pc。繼而，控制單元1004對凝固對象液供給單元1064之各部進行控制而將凝固對象液自凝固對象液供給單元1064於配管1065之內管1652內流通並送出至凝固對象液噴出噴嘴1008。此時，內管1652之外周部如上所述由升溫氮氣填充，因此凝固對象液於保持於比常溫高之特定溫度之 狀態下壓送至噴嘴1008。繼而，凝固對象液自凝固對象液噴出噴嘴1008供給至基板表面Wf，並且藉由伴隨基板W之旋轉之離心力而朝向基板W之直徑方向外均勻擴散，其一部分甩出至基板外。藉此，遍及整個基板表面Wf而均勻控制凝固對象液之液膜之厚度，於整個基板表面Wf形成具有特定厚度之液膜LF(液膜形成處理：步驟S1)。又，於液膜形成時刻，液膜LF之溫度成為比常溫高之值。再者，於液膜形成時，如上所述甩出供給至基板表面Wf之一部分凝固對象液並非為必要條件。例如，於使基板W之旋轉停止之狀態或使基板W以相對低速旋轉之狀態下，無需自基板W甩出凝固對象液便可於基板表面Wf形成液膜。

如此，液膜形成結束後，控制單元1004使第2臂升降．旋轉機構1083驅動而將第2臂1081移動至等待位置Ps2並使其等待。又，控制單元1004於第2臂1081之移動後或與移動連動使第1臂升降．旋轉機構1073驅動。繼而，使第1臂1071朝向基板W之旋轉中心之上方位置、即旋轉中心位置Pc移動，將氣體噴出噴嘴1007定位於基板W之旋轉中心之上方位置(圖20B)。控制單元1004藉由對常溫氮氣供給單元1061進行控制而將經流量調整之常溫氮氣壓送至氣體噴出噴嘴1007，並且作為凝固促進氣體自該噴嘴1007朝向旋轉之基板W之表面Wf噴出而實現縮短由凝固對象液形成之液膜LF凝固為止之時間(凝固促進處理：步驟S2)。

於該實施形態中，基板W之周邊溫度成為常溫附近，因此液膜LF之溫度根據基板W之周邊空氣雖緩慢變化，但持續下降。又，液膜LF藉由伴隨基板W之旋轉之氣化熱而冷卻，從而促進溫度下降。然而，就縮短凍結清洗處理所需之時間而提高處理量之觀點而言，較理想為對液膜LF噴附常溫氮氣而提高冷卻速度。因此，於本實施形態中，一面自氣體噴出噴嘴1007朝向旋轉之基板W之表面Wf噴出常溫 氮氣(凝固促進氣體)，一面使氣體噴出噴嘴1007逐漸朝向基板W之短緣位置移動。藉此，形成於基板表面Wf之表面區域之液膜LF局部強制冷卻而使液膜LF之溫度低於凝固對象液之凝固點(>常溫)，從而部分凝固。其結果，凝固體FR(凝固膜FF之一部分)形成於基板表面Wf之中央部。再者，如此於使液膜LF凍結時，控制單元1004對常溫氮氣供給單元1061之質量流量控制器1613進行控制而將常溫氮氣之流量(即每單位時間之常溫氮氣量)控制為適合液膜LF之凝固之值。如此藉由抑制常溫氮氣之流量，而防止產生基板表面Wf部分乾燥並露出之問題及膜厚分佈因風壓變得不均勻而無法保證處理之均勻性之問題。

而且，凍結區域、即凝固體FR藉由方向Dn1上之噴嘴1007之掃描而自基板表面Wf之中央部向周緣部擴散，例如圖20C所示，掃描途中基板表面Wf之整個液膜凍結而於短時間內形成凝固膜FF。

該凝固結束後，控制單元1004停止來自噴嘴1007之常溫氮氣(凝固促進氣體)之噴出，使第1臂1071移動至等待位置Ps1使噴嘴1007自基板表面Wf退避。其後，如圖21A所示，將阻斷構件1009與基板表面Wf近接配置，進而將升溫至80℃左右之高溫DIW自設置於阻斷構件1009之噴嘴1097朝向基板表面Wf之凍結之液膜、即凝固膜(凝固體)FF供給而熔解去除凝固膜(凝固體)FF(熔解去除處理：步驟S3)。繼而，如圖21B所示，將常溫之DIW作為淋洗液供給至基板表面Wf，並且進行基板W之淋洗處理(步驟S4)。

於執行到此為止之處理之時刻，係於基板W夾持於阻斷構件1009與自旋基底1023之間並且進行之旋轉之狀態下將DIW供給至基板W之表面。此處，亦可與對基板表面Wf供給高溫DIW及常溫DIW並行，自噴嘴1027供給高溫DIW及常溫DIW(圖21A、圖21B)。繼而，停止對基板W供給DIW，如圖21C所示，進行使基板W藉由高速旋轉而乾燥之自旋乾燥處理(步驟S5)。即，自設置於阻斷構件1009之噴嘴1097及設 置於自旋基底1023之氣體供給路1029噴出藉由常溫氮氣供給單元1061而供給之乾燥用之氮氣並且使基板W以高速進行旋轉，藉此甩出殘留於基板W之DIW並且使基板W乾燥。如此於乾燥處理結束後，藉由搬出已處理之基板W而結束對1片基板之處理。

如上所述，根據本實施形態，對基板W之表面Wf供給具有比常溫高之凝固點之凝固對象液而形成液膜LF，使該液膜LF凝固而於基板表面Wf形成凝固體FF，因此無需使用先前技術中為凝固而成為必需之極低溫氣體。因此，可抑制運轉成本。又，由於無需供給線之隔熱，因此可防止裝置及周邊設備之大規模化，可實現佔據面積之降低，並且亦可抑制裝置及周邊設備之成本。

又，於上述第4實施形態中，於使液膜LF凝固時，將常溫氮氣作為凝固促進氣體進行供給。該常溫氮氣具有比凝固對象液之凝固點低之溫度，因此可縮短液膜LF之凝固所需之時間，從而可提高處理量。

如此，於第4實施形態中，凝固對象液噴出噴嘴1008相當於本發明之「噴嘴」，凝固對象液供給單元1064相當於本發明之「凝固對象液供給部」，藉由凝固對象液供給單元1064、凝固對象液噴出噴嘴1008及配管1065構成本發明之「凝固體形成組件」。又，高溫DIW相當於本發明之「高溫去除液」，藉由DIW供給單元1062及上方側液體噴出噴嘴1097構成本發明之「去除組件」。又，自常溫氮氣供給單元1061供給之常溫氮氣相當於本發明之「溫度較凝固對象液之凝固點低之冷卻流體」，常溫氮氣供給單元1061及氣體噴出噴嘴1007作為本發明之「凝固促進組件」及「第1凝固促進部」發揮功能。進而，保溫‧調溫用氣體供給單元1066作為本發明之「凝固防止組件」發揮功能。

<第5實施形態>

圖22係表示本發明之基板處理裝置之第5實施形態之動作之圖。該第5實施形態與第4實施形態較大之不同點在於凝固促進處理之內容，其他構成基本與第4實施形態相同。即，於第5實施形態中，常溫氮氣供給單元1061之凝固促進用路徑(質量流量控制器1613+開閉閥門1614)不僅與氣體噴出噴嘴1007連接，亦與氣體供給路1029連接。而且，藉由控制單元1004對常溫氮氣供給單元1061進行控制，經流量調整之常溫氮氣壓送至氣體噴出噴嘴1007及氣體供給路1029，常溫氮氣作為凝固促進氣體不僅供給至基板W之表面Wf，亦供給至背面Wb(步驟S2A)。藉此，可進一步縮短液膜LF之凝固所需之時間。如此，於第5實施形態中，常溫氮氣供給單元1061及氣體供給路1029作為本發明之「凝固促進組件」及「第2凝固促進部」發揮功能。

<第6實施形態>

圖23係表示本發明之基板處理裝置之第6實施形態之動作之圖。該第6實施形態與第4實施形態及第5實施形態較大之不同點在於，於將凝固對象液供給至基板W之表面Wf而形成液膜LF後，藉由放置特定時間而形成凝固膜FF(步驟S1A)，從而省略凝固促進處理(步驟S2、S2A)。再者，其他構成基本與第4實施形態及第5實施形態相同。即，於本發明中，由於使用第三丁醇或碳酸乙二酯等具有比常溫高之凝固點之凝固對象液代替先前之凍結清洗技術中所使用之DIW，因此供給至基板W之表面Wf之凝固對象液藉由放置於處理腔室1001之常溫空氣中緩冷而凝固。又，使基板W旋轉時所產生之氣化熱對使凝固對象液凝固之方向作用。因此，於第6實施形態中，未設置氣體噴出噴嘴1007及凝固促進用路徑(質量流量控制器1613+開閉閥門1614)，實現裝置構成之簡化。

<第7實施形態>

圖24係表示本發明之基板處理裝置之第7實施形態之動作之圖。 該第7實施形態與第4實施形態較大之不同點在於，凝固膜(凝固體)FF之去除態樣，其中所使用之DIW之溫度，其他構成基本與第4實施形態相同。即，於第4實施形態中，對於凝固膜(凝固體)FF之去除使用比凝固對象液之凝固點高之高溫DIW，與此相對，於第7實施形態中使用常溫DIW。其係利用第三丁醇或碳酸乙二酯對常溫DIW之溶解度相對較高者，藉由常溫DIW之供給而溶解去除凝固膜FF(步驟S3A)。於如此未使用高溫DIW之第7實施形態中，無需設置熔解去除處理用配管路徑(流量調整閥1623+加熱器1624+開閉閥門1622)，可實現裝置構成之簡化，並且由於無需DIW加熱而可實現運轉成本之降低。又，可連續及一體地進行去除處理及淋洗處理，從而可實現處理之效率化。

<第8實施形態>

凍結清洗係於如上所述使供給至基板W之表面Wf之凝固對象液凝固後，藉由自基板表面去除該凝固體而去除附著於基板表面之微粒等者，但去除效率與凝固體之到達溫度密接相關。其係本案發明者等人根據使用DIW作為凝固對象液之實驗而獲得之知識見解，該知識見解之內容係並非僅使DIW之液膜凍結，而係凍結後之液膜之到達溫度越低，微粒去除效率越高。可容易推測藉由將該知識見解應用於將第三丁醇或碳酸乙二酯等作為凝固對象液之情形而獲得相同之作用效果。因此，以下，於對上述實驗內容及知識見解之內容進行詳細說明後，對應用該知識見解之實施形態進行說明。

圖25係表示所謂之凍結清洗技術中之液膜之溫度與微粒去除效率之關係的圖表，具體而言，係藉由如下之實驗而獲得者。於該實驗中，選擇裸狀態(完全未形成圖案之狀態)之Si晶圓(晶圓直徑：300mm)作為基板之代表例。又，對作為微粒，藉由Si屑(粒徑：0.08μm以上)污染基板表面之情形進行評價。

首先，最初使用單片式之基板處理裝置(大日本網屏製造公司製造、自旋處理器SS-3000)強制使晶圓(基板)污染。具體而言，一面使晶圓旋轉，一面將使微粒(Si屑)分散之分散液自與晶圓對向配置之噴嘴供給至晶圓。此處，以附著於晶圓表面之微粒數成為約10000個之方式適當調整分散液之液量、晶圓轉速及處理時間。其後，對附著於晶圓表面之微粒數(初始值)進行測定。再者，微粒數之測定係使用KLA-Tencor公司製造之晶圓檢查裝置SP1，將自晶圓之外周至3mm為止之周緣區域去除(切邊)而於剩餘區域進行評價。

繼而，對各晶圓進行以下之清洗處理。首先，對以150rpm旋轉之晶圓進行6秒鐘噴出溫度調整為0.5℃之DIW而將晶圓冷卻。其後，停止DIW之噴出維持2秒鐘其轉速，甩出剩餘之DIW而形成液膜。液膜形成後，將晶圓轉速減速至50rpm，一面維持該轉速一面藉由掃描噴嘴將溫度-190℃之氮氣以流量90[L/min]對晶圓表面噴出。噴嘴之掃描係以20秒於晶圓之中心與晶圓之端往返進行。圖25之黑色四角對應掃描次數，圖25中表示有自左邊以掃描1次、2次之順序直至掃描5次為止之結果。如此，藉由變更掃描次數而變更液膜之凍結後之溫度。

上述冷卻結束後，將晶圓之轉速設為2000rpm，將溫度調整為80℃之DIW以4.0[L/min]之流量噴出2秒鐘後，將晶圓之轉速設為500rpm，將常溫之DIW作為淋洗液以1.5[L/min]之流量供給30秒鐘，進行晶圓之淋洗處理。其後將晶圓高速旋轉而自旋乾燥。

如此，對附著於實施有一系列清洗處理之晶圓之表面之微粒數進行測定。其後，藉由將凍結清洗後之微粒數與預先測定之初始(凍結清洗處理前)之微粒數進行對比而算出去除率。將如此獲得之資料進行繪製而成者係圖25所示之圖表。

由該圖可知，並非僅使液膜凍結，凍結後之液膜之到達溫度越低，微粒去除效率越高，而可提高清洗效果。因此，於以下說明之第 8實施形態中，對凝固體FF施加使用常溫氮氣之冷卻處理而實現微粒去除效率之提高。

圖26係表示本發明之基板處理裝置之第8實施形態之動作之圖。該第8實施形態與第4實施形態較大之不同點在於，於經由凝固促進處理(步驟S2)形成凝固膜(凝固體)FF後且於凝固膜FF之去除(步驟S3)前，執行冷卻處理(步驟S6)，其他構成與第4實施形態基本相同。於該冷卻處理中，氣體噴出噴嘴1007自凝固促進處理後繼續將常溫氮氣朝向基板表面Wf噴出，於該噴出狀態下於基板表面Wf之上方掃描移動而將凝固膜FF冷卻。藉此，凝固膜FF之到達溫度確實下降至常溫，因此可提高微粒去除效率。

再者，於未進行凝固促進處理(步驟S2)而形成凝固膜FF之情形時(例如圖23所示之第6實施形態)，亦可構成為於凝固對象液凝固之時點使自常溫氮氣供給單元1061供給之常溫氮氣自氣體噴出噴嘴1007噴出之狀態下使該噴嘴1007於基板表面Wf之上方掃描移動而將凝固膜FF冷卻。如此於第8實施形態及其變形例中，常溫氮氣供給單元1061及氣體噴出噴嘴1007作為本發明之「冷卻組件」及「第1冷卻部」發揮功能。

<第9實施形態>

圖27係表示本發明之基板處理裝置之第9實施形態之動作之圖。該第9實施形態與第5實施形態(圖22)較大之不同點在於，於經由凝固促進處理(步驟S2A)形成凝固膜(凝固體)FF後且於凝固膜FF之去除(步驟S3)前，執行冷卻處理(步驟S6A)，其他構成與第5實施形態基本相同。於該冷卻處理中，將常溫氮氣自氣體供給路1029供給至基板W之背面Wb，並且關於氣體噴出噴嘴1007，與上述第8實施形態同樣地一面將常溫氮氣朝向基板表面Wf噴出一面於基板表面Wf之上方掃描移動。如此自基板W之表面Wf及背面Wb之兩者供給常溫氮氣而將凝固 膜(凝固體)FF冷卻，因此可提高微粒去除效率。而且，可於比第8實施形態更短之時間內使凝固膜FF之到達溫度下降至常溫為止，因此可實現處理時間之縮短。

再者，於未進行凝固促進處理(步驟S2A)而形成凝固膜FF之情形時(例如圖23所示之第6實施形態)，亦可於凝固對象液凝固之時點使自常溫氮氣供給單元1061供給之常溫氮氣自氣體噴出噴嘴1007噴出之狀態下使該噴嘴1007於基板表面Wf之上方掃描移動，並且將常溫氮氣自氣體供給路1029供給至基板W之背面Wb。如此於第9實施形態及其變形例中，常溫氮氣供給單元1061、氣體噴出噴嘴1007及氣體供給路1029作為本發明之「冷卻組件」發揮功能，該等之中常溫氮氣供給單元1061及氣體噴出噴嘴1007之組合相當於本發明之「第1冷卻部」，常溫氮氣供給單元1061及氣體供給路1029之組合相當於本發明之「第2冷卻部」。

<第10實施形態>

於上述第8實施形態(圖26)及第9實施形態(圖27)中，係使用常溫氮氣作為用於將凝固膜(凝固體)FF冷卻而使其下降至到達溫度之冷卻流體，但亦可利用常溫DIW以代替常溫氮氣。

圖28係表示本發明之基板處理裝置之第10實施形態之動作之圖。於該第10實施形態中，於經由凝固促進處理(步驟S2)形成凝固膜(凝固體)FF後，停止來自噴嘴1007之常溫氮氣(凝固促進氣體)之噴出，使第1臂1071移動至等待位置Ps1並且使噴嘴1007自基板表面Wf退避。其後，將阻斷構件1009與基板表面Wf近接配置，進而將常溫DIW自設置於阻斷構件1009之噴嘴1097朝向凝固膜(凝固體)FF供給(步驟S6B)。再者，於本實施形態中，冷卻處理之目的在於使凝固膜FF之到達溫度下降至常溫附近，因此於藉由常溫DIW將凝固膜FF溶解去除之前停止常溫DIW之供給。而且，於如此使凝固膜FF之溫度下降之 後，進行高溫DIW之熔解去除處理(步驟S3)、常溫DIW之淋洗處理(步驟S4)及常溫氮氣之乾燥處理(步驟S5)。

如此於第10實施形態中，使用常溫DIW可提高微粒去除效率，DIW供給單元1062及上方側液體噴出噴嘴1097作為本發明之「冷卻組件」及「第1冷卻部」發揮功能。

<第11實施形態>

圖29係表示本發明之基板處理裝置之第11實施形態之動作之圖。於該第11實施形態中，於經由凝固促進處理(步驟S2A)形成凝固膜(凝固體)FF後，停止來自噴嘴1007、1027之常溫氮氣(凝固促進氣體)之噴出，使第1臂1071移動至等待位置Ps1並且使噴嘴1007自基板表面Wf退避。其後，將阻斷構件1009與基板表面Wf近接配置，進而將常溫DIW自設置於阻斷構件1009之噴嘴1097朝向凝固膜(凝固體)FF供給，並且將常溫DIW自噴嘴1027供給至基板W之背面Wb(步驟S6C)。再者，於本實施形態中，亦與第10實施形態相同，於藉由常溫DIW熔解去除凝固膜FF之前停止自噴嘴1007供給常溫DIW。繼而，於如此使凝固膜FF之溫度下降後，進行高溫DIW之熔解去除處理(步驟S3)、常溫DIW之淋洗處理(步驟S4)及常溫氮氣之乾燥處理(步驟S5)。

如此於第11實施形態中，使用常溫DIW可提高微粒去除效率，DIW供給單元1062、上方側液體噴出噴嘴1097及下方側液體噴出噴嘴1027作為本發明之「冷卻組件」發揮功能。該等之中DIW供給單元1062及上方側液體噴出噴嘴1097之組合相當於本發明之「第1冷卻部」，DIW供給單元1062及下方側液體噴出噴嘴1027之組合相當於本發明之「第2冷卻部」。

<第12實施形態>

於上述第10實施形態及第11實施形態中，以藉由常溫DIW未完全熔解去除凝固膜FF之程度將常溫DIW自噴嘴1007供給至凝固膜(凝固 體)FF，但如上所述藉由將常溫DIW繼續供給至基板W之表面Wf而可熔解去除凝固膜FF。又，於凝固膜FF之去除後亦進一步繼續供給常溫DIW，由此可對基板W進行淋洗處理。因此，於第12實施形態中，如圖30所示，藉由常溫DIW進行冷卻處理(步驟S6B)、去除處理(步驟S3A)及淋洗處理(步驟S4)。如此於未使用高溫DIW之第12實施形態中，無需設置熔解去除處理用配管路徑(流量調整閥1623+加熱器1624+開閉閥門1622)，從而可實現裝置構成之簡化，並且因無需DIW加熱而可實現運轉成本之降低。又，可連續及一體地進行冷卻處理、去除處理及淋洗處理，從而可實現處理之效率化。

再者，本發明並不限定於上述實施形態，只要不脫離其主旨，則於上述內容以外可進行各種變更。例如於上述實施形態中，係使用保溫．調溫用氣體供給單元1066之加熱器1662將常溫氮氣升溫而獲得保溫．調溫用之氮氣，但保溫．調溫用氮氣之生成組件並不限定於此，例如圖31所示，亦可使用渦旋管(Vortex Tube)。又，藉由使用渦旋管，不僅可生成高溫之氮氣，亦可同時生成低溫之氮氣，並且可將其作為冷卻氣體使用。以下，一面參照圖31一面對本發明之第13實施形態進行說明。

<第13實施形態>

圖31係表示本發明之基板處理裝置之第13實施形態之圖。於該第13實施形態中，設置有高溫．低溫氮氣供給單元1067。該高溫．低溫氮氣供給單元1067包含質量流量控制器(MFC)1671、渦旋管1672、及2個開閉閥門1673、1674。該質量流量控制器1671根據來自控制單元1004之流量指令可將常溫氮氣之流量調整為高精度。又，渦旋管1672包含供給口、暖氣噴出口及冷氣噴出口，藉由質量流量控制器1671而調整之氮氣經由供給口流入至管體內後，於暖氣噴出口與冷氣噴出口之間進行熱分離。繼而，自暖氣噴出口噴出比常溫高之高溫氮氣，並 且自冷氣噴出口噴出比常溫低之低溫氮氣。再者，關於渦旋管1672本身為眾所周知，因此於此處省略詳細之說明。

渦旋管1672之冷氣噴出口經由開閉閥門1673與氣體噴出噴嘴1007連接，根據來自控制單元1004之開閉指令打開開閉閥門1673，由此低溫氮氣作為凝固促進氣體供給至氣體噴出噴嘴1007。又，渦旋管1672之暖氣噴出口經由開閉閥門1674與配管1065之氣體供給路連接，根據來自控制單元1004之開閉指令打開開閉閥門1674，由此高溫氮氣作為保溫．調溫用氮氣供給至配管1065。

如此於本實施形態中，自常溫氮氣生成高溫氮氣及低溫氮氣，並且藉由使用該等高溫氮氣及低溫氮氣而可進行凝固促進及凝固對象液之保溫等，並且能夠以優異之效率進行凍結清洗。如此於第13實施形態中，高溫．低溫氮氣供給單元1067作為本發明之「凝固促進組件」及「凝固防止組件」發揮功能。

又，於上述實施形態中，為將配管1065及噴嘴1007內之凝固對象液之溫度固定保持並且防止凝固，而將配管1065設為雙管構造並且將保溫．調溫用氮氣供給至配管1065之氣體供給路，但亦可沿配管設置線狀之加熱器而對配管及噴嘴內之凝固對象液進行調溫以代替使用保溫．調溫用氮氣。於此情形時，加熱器作為本發明之「凝固防止組件」發揮功能。

<第14實施形態>

又，亦可構成為於來自噴嘴1007之凝固對象液之噴出結束後去除殘留於配管及噴嘴之凝固對象液以代替對配管及噴嘴內之凝固對象液進行調溫。例如圖32所示，亦可使用單管構造之配管並且設置沖洗用氣體供給單元1068。再者，沖洗用氣體供給單元1068之基本構成與保溫．調溫用氣體供給單元1066相同，包含質量流量控制器(MFC)1681、加熱器1682、及開閉閥門1683。

而且，構成為根據來自噴嘴1007之凝固對象液之噴出結束後之來自控制單元1004動作指令打開開閉閥門1683並且將藉由加熱器1682升溫至比凝固對象液之凝固點高之溫度之高溫氮氣壓送至配管並且可自噴嘴1007之噴出口(省略圖示)對殘留於配管及噴嘴1007之凝固對象液進行沖洗。如此，於圖32所示之第14實施形態中，於適當之時點對殘留於配管及噴嘴1007之凝固對象液進行沖洗，因此可確實防止凝固對象液於配管及噴嘴1007凝固。如此，於第14實施形態中，沖洗用氣體供給單元1068作為本發明之「凝固防止組件」及「沖洗部」發揮功能。

<第15實施形態>

又，例如圖33所示，亦可設置「CONVUM(註冊商標)」等真空產生部1069以代替自噴嘴1007之噴出口對殘留凝固對象液進行沖洗。該真空產生部1069經由開閉閥門1648與配管連接。而且，藉由根據來自噴嘴1007之凝固對象液之噴出結束後之來自控制單元1004動作指令關閉開閉閥門1644並且打開開閉閥門1648，真空產生部1069將殘留於配管及噴嘴1007內之凝固對象液抽吸並排出。如此，於圖33所示之第15實施形態中，於適當之時點將殘留於配管及噴嘴1007之凝固對象液抽吸排出，因此可確實防止凝固對象液於配管及噴嘴1007凝固。如此，於第15實施形態中，真空產生部1069作為本發明之「凝固防止組件」及「抽吸排出部」發揮功能。

又，上述實施形態之基板處理裝置於裝置內部均內置有氮氣供給源及DIW供給源，但該等供給源亦可設置於裝置之外部，例如亦可利用工場內既有之供給源。

進而，上述實施形態之基板處理裝置包含近接配置於基板W之上方之阻斷構件1009，但本發明亦可適用於不具有阻斷構件之裝置。又，該實施形態之裝置藉由與基板之周緣部抵接之夾盤銷1024保持基 板W，但基板之保持方法並不限定於此，於藉由其他方法保持基板之裝置中亦可應用本發明。

[產業上之可利用性]

本發明可適用於對半導體基板、光罩用玻璃基板、液晶顯示用玻璃基板、電漿顯示用玻璃基板、FED(Field Emission Display)用基板、光碟用基板、磁碟用基板、磁光碟用基板等各種基板實施清洗處理之基板處理方法及基板處理裝置。

S101~S108‧‧‧步驟

Claims (22)

1. 一種基板處理方法，其特徵在於包括：準備步驟，其係以液體狀態準備具有較常溫高之凝固點之凝固對象液；凝固體形成步驟，其係將藉由上述準備步驟而準備之上述凝固對象液供給至上述基板，於上述基板上形成上述凝固對象液之凝固體；及去除步驟，其係去除上述基板上之上述凝固對象液之凝固體。
2. 如請求項1之基板處理方法，其特徵係：上述凝固體形成步驟係供給上述凝固對象液之液體至保持大致水平且附著微粒之上述基板之表面，於附著上述微粒之上述基板之表面上形成上述凝固對象液之凝固體；上述去除步驟係藉由自上述基板之表面去除上述凝固對象液之凝固體，而使上述微粒與上述凝固對象液之凝固體自上述基板之表面去除。
3. 一種基板處理裝置，其特徵在於包括：基板保持組件，其使基板保持大致水平；凝固體形成組件，其供給具有較常溫高之凝固點之凝固對象液至藉由上述基板保持組件保持之上述基板，於上述基板上形成上述凝固對象液之凝固體；及去除組件，其去除藉由上述凝固體形成組件形成之凝固體。
4. 如請求項3之基板處理裝置，其中上述基板保持組件係使表面上附著微粒之基板保持大致水平； 上述凝固體形成組件係於附著上述微粒之上述基板之表面上形成上述凝固對象液之凝固體；上述去除組件係藉由去除上述凝固對象液之凝固體，而使上述微粒與上述凝固對象液之凝固體自上述基板之表面去除。
5. 如請求項4之基板處理裝置，其中上述凝固體形成組件係將上述凝固對象液加熱至上述凝固對象液之凝固點以上而供給至上述基板之表面。
6. 如請求項4或5之基板處理裝置，其更包括凝固促進組件，該凝固促進組件將溫度較上述凝固對象液之凝固點低之冷卻流體供給至上述基板而促進上述凝固對象液之凝固。
7. 如請求項6之基板處理裝置，其中上述凝固促進組件包含對供給有上述凝固對象液之上述基板之表面供給上述冷卻流體之第1凝固促進部。
8. 如請求項6之基板處理裝置，其中上述凝固促進組件包含對供給有上述凝固對象液之上述基板之背面供給上述冷卻流體之第2凝固促進部。
9. 如請求項4或5之基板處理裝置，其中上述去除組件於上述凝固對象液之液體供給至上述基板之表面後，且於上述凝固對象液之液體經過特定時間而凝固之後去除凝固體。
10. 如請求項4或5之基板處理裝置，其中上述去除組件對形成有上述凝固對象液之凝固體之上述基板之表面供給溫度較上述凝固對象液之凝固點高的高溫去除液而去除上述凝固對象液之凝固體。
11. 如請求項4或5之基板處理裝置，其中上述去除組件對形成有上述凝固對象液之凝固體之上述基板之表面供給溶解上述凝固對象液之去除液而去除上述凝固對象液之凝固體。
12. 如請求項4或5之基板處理裝置，其更包括冷卻組件，該冷卻組件係於上述凝固對象液之凝固體之形成後且上述凝固對象液之凝固體之去除前，對上述凝固對象液之凝固體進行冷卻而使上述凝固對象液之凝固體之溫度下降。
13. 如請求項12之基板處理裝置，其中上述冷卻組件於形成有上述凝固對象液之凝固體之上述基板之表面包含將溫度較上述凝固對象液之凝固點低之冷卻流體供給至上述基板的第1冷卻部。
14. 如請求項12之基板處理裝置，其中上述冷卻組件於形成有上述凝固對象液之凝固體之上述基板之背面包含將溫度較上述凝固對象液之凝固點低之冷卻流體供給至上述基板的第2冷卻部。
15. 如請求項6之基板處理裝置，其中上述凝固促進組件於形成上述凝固體後，於將上述凝固體冷卻直至藉由上述去除組件去除上述凝固體之前亦繼續供給上述冷卻流體。
16. 如請求項4或5之基板處理裝置，其更包括淋洗組件，該淋洗組件係於藉由上述去除組件去除上述凝固對象液之凝固體後，將淋洗液供給至上述基板之表面而對上述基板之表面進行淋洗。
17. 如請求項11之基板處理裝置，其中上述去除組件於去除上述凝固對象液之凝固體後，亦繼續供給上述去除液對上述基板之表面進行淋洗。
18. 如請求項4或5之基板處理裝置，其中上述凝固體形成組件包括：凝固對象液供給部，其供給上述凝固對象液；噴嘴，其將上述凝固對象液噴出至上述基板之表面；及配管，其一端與上述凝固對象液供給部連接，並且另一端與上述噴嘴連接，而使自上述凝固對象液供給部供給之上述凝固對象液流通至上述噴嘴；且上述基板處理裝置更包括防止上述凝固對象液於上述噴嘴 及上述配管內凝固之凝固防止組件。
19. 如請求項18之基板處理裝置，其中上述凝固防止組件將上述噴嘴及上述配管內之上述凝固對象液之溫度保溫於上述凝固對象液之凝固點以上。
20. 如請求項19之基板處理裝置，其中上述配管包含一端與上述凝固對象液供給部連接且另一端與上述噴嘴之內管、及內部插通有上述內管之外管；上述凝固防止組件包含將溫度較上述凝固對象液之溫度高之保溫流體供給至上述內管與上述外管之間的保溫流體供給部。
21. 如請求項18之基板處理裝置，其中上述凝固防止組件包含沖洗部，該沖洗部係於藉由上述凝固體形成組件形成上述凝固對象液之凝固體後，對上述配管之一端供給溫度較上述凝固對象液之溫度高之沖洗用流體而將上述噴嘴及上述配管內之上述凝固對象液自上述噴嘴的噴出口排出。
22. 如請求項18之基板處理裝置，其中上述凝固防止組件包含抽吸排出部，該抽吸排出部係於藉由上述凝固體形成組件形成上述凝固對象液之凝固體後，對上述配管之一端施加負壓而將上述噴嘴及上述配管內之上述凝固對象液自上述配管的一端排出。