WO2017154599A1 - 基板処理方法および基板処理装置 - Google Patents

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drying
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橋本　光治
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株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス
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Definitions

  • the present invention relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method for processing a substrate with a liquid.
  • substrates to be processed include semiconductor wafers, liquid crystal display substrates, plasma display substrates, FED (Field (Emission Display) substrates, optical disk substrates, magnetic disk substrates, magneto-optical disk substrates, and photomasks.
  • Substrates such as substrates for substrates, ceramic substrates, and substrates for solar cells are included.
  • a chemical solution is supplied to a substrate held almost horizontally by a spin chuck. Thereafter, the rinsing liquid is supplied to the substrate, whereby the chemical liquid on the substrate is replaced with the rinsing liquid. Thereafter, a spin dry process for removing the rinse liquid on the substrate is performed.
  • the spin dry process may not remove the rinse liquid that has entered the pattern, which may cause poor drying. . Since the liquid level of the rinse liquid that has entered the pattern (the interface between air and liquid) is formed in the pattern, the surface tension of the liquid acts at the contact position between the liquid level and the pattern. When this surface tension is large, the pattern tends to collapse. Since water, which is a typical rinsing liquid, has a large surface tension, pattern collapse in the spin drying process cannot be ignored.
  • IPA isopropyl Alcohol
  • a wafer cleaning apparatus disclosed in Patent Document 1 includes a nozzle head provided with an IPA discharge nozzle and a nitrogen gas discharge nozzle at the tip, and a gas discharge head that covers almost the entire top surface of the substrate and can discharge low-humidity gas. And have.
  • the IPA liquid film is moved to the outside of the substrate by centrifugal force by moving the nozzle head from the center of the substrate toward the periphery while discharging the IPA from the IPA discharge nozzle while the substrate is rotated. Extrude.
  • the IPA remaining on the upper surface of the substrate after the liquid film is pushed out by centrifugal force is evaporated to dry the upper surface of the substrate. Therefore, when the nozzle head is moved from the center of the substrate toward the peripheral edge, the nitrogen gas discharge nozzle Nitrogen gas is discharged, or low humidity gas is discharged from the gas discharge head toward the upper surface of the substrate while the nozzle head moves from the center of the substrate toward the periphery.
  • the gas discharge head covers almost the entire upper surface of the substrate. Therefore, since the nozzle head must be moved between the gas discharge head and the upper surface of the substrate, the gas discharge head cannot be brought sufficiently close to the upper surface of the substrate. Therefore, there is a possibility that the substrate cannot be quickly dried.
  • FIG. 11 of Patent Document 1 also discloses a configuration in which a cutout is provided in the gas discharge head in order to bring the gas discharge head closer to the upper surface of the substrate while avoiding interference with the nozzle head.
  • nitrogen gas is continuously supplied from the gas discharge head to the entire upper surface of the substrate.
  • the IPA is locally evaporated before the liquid film of IPA is removed by centrifugal force, and the liquid film is broken.
  • the substrate is exposed.
  • a droplet may remain partially on the upper surface of the substrate. This droplet continues to apply surface tension to the pattern on the substrate until it eventually evaporates. As a result, pattern collapse may occur.
  • one object of the present invention is to provide a substrate processing method and a substrate processing apparatus that can favorably exclude a low surface tension liquid from the upper surface of the substrate.
  • the present invention includes a substrate holding step for horizontally holding a substrate, a liquid film forming step for forming a liquid film of a low surface tension liquid having a lower surface tension than water on the upper surface of the horizontally held substrate, An opening forming step for forming an opening in the central region of the liquid film of the low surface tension liquid, a liquid film removing step for removing the liquid film from the upper surface of the substrate by widening the opening, and supplying a low surface tension liquid
  • the liquid landing point is moved so as to follow the spread of the opening while supplying a low surface tension liquid to the liquid film from the low surface tension liquid nozzle to the liquid landing point set outside the opening.
  • a liquid spot moving step, and the opposite surface of the drying head having the opposite surface having a smaller size in plan view than the substrate is opposed to the drying region set on the inner side of the opening. Outside the space in the space between While forming a low-humidity space Rimohiku humidity, the drying region and the opposing surface comprising a drying area moving step of moving so as to follow the extent of the opening, to provide a substrate processing method.
  • the humidity is lower than that outside the space. A space is formed. Therefore, the low surface tension liquid remaining in the dry region can be quickly evaporated.
  • the drying area and the opposing surface move following the opening of the liquid film. Therefore, the low surface tension liquid remaining on the upper surface of the substrate after the liquid film of the low surface tension liquid is eliminated can be quickly evaporated. In addition, since the drying area where the opposed surfaces are opposed is relatively wide, local external force is unlikely to act on the upper surface of the substrate.
  • the size of the opposing surface is smaller than that of the substrate. Therefore, the opposing surface can be moved while the drying head is disposed at a position avoiding the low surface tension liquid nozzle, that is, a position sufficiently close to the upper surface of the substrate. Thereby, the low surface tension liquid remaining in the dry region can be evaporated more rapidly.
  • the drying area is set inside the opening, and the landing point is set outside the opening. Therefore, a sufficient amount of the low surface tension liquid can be supplied to the liquid film while suppressing the spontaneous evaporation of the low surface tension liquid from the liquid film until the liquid film is removed from the upper surface of the substrate. . Therefore, it is possible to suppress the occurrence of cracking of the liquid film due to local evaporation of the liquid film before the liquid film is eliminated due to the expansion of the opening.
  • the low surface tension liquid can be well excluded from the upper surface of the substrate.
  • the drying region moving step includes a step of moving the drying region along a movement locus of the liquid landing point so as to follow the movement of the liquid landing point. Therefore, the low surface tension liquid can be quickly evaporated by the drying head before the low surface tension liquid that has landed on the landing point naturally evaporates.
  • the opening forming step includes an inert gas spraying step of spraying an inert gas toward a central region of the substrate.
  • the inert gas spraying process is continued until the liquid film removing process is completed.
  • the opening can be efficiently and reliably formed in the central region by spraying the inert gas toward the central region of the liquid film in the opening forming step. Further, the blowing of the inert gas is continued until the liquid film removing step is completed. Thereby, the expansion of the opening is promoted, and the low surface tension liquid can be removed out of the substrate more quickly.
  • the substrate processing method further includes a substrate rotating step of rotating the substrate in parallel with the liquid film removing step.
  • the opening can be promoted by the centrifugal force generated by the rotation of the substrate.
  • the low surface tension liquid can be quickly removed from the substrate.
  • the landing point of the low surface tension liquid scans the substrate outside the liquid film opening, and the dry region scans the substrate inside the opening. Thereby, a uniform drying process can be performed on the entire top surface of the substrate.
  • the substrate rotation step includes a rotation reduction step of gradually reducing the rotation of the substrate.
  • the drying area is located near the central area on the upper surface of the substrate.
  • the dry region is located near the periphery of the upper surface of the substrate.
  • the distance that the drying area moves relative to the upper surface of the substrate in the substrate rotation direction per unit time in the final stage of the liquid film removal process is the same as that in the liquid film removal process.
  • the drying area is larger than the distance that the drying area moves relative to the upper surface of the substrate in the direction of rotation of the substrate per unit time. Therefore, in the final stage of the liquid film removal process, the substrate upper surface drying time per unit area, that is, the time facing the drying head is shorter than that in the initial stage of the liquid film removal process.
  • the distance that the drying area moves relative to the substrate rotation direction per unit time in the final stage of the liquid film removal process is reduced, and the substrate top surface drying time per unit area Can be lengthened.
  • the difference in the substrate upper surface drying time per unit area can be reduced between the initial stage and the final stage of the liquid film removing process. Therefore, according to this method, drying unevenness on the upper surface of the substrate can be reduced.
  • the drying region is set so that a region wider than half is located on the downstream side in the substrate rotation direction with respect to the liquid landing point. For this reason, the low surface tension liquid can be evaporated more reliably before the low surface tension liquid deposited on the landing point naturally evaporates.
  • the drying region has a fan-like planar shape, the main part of the fan-shape is arranged at a position far from the liquid landing point, and the fan-shaped arc is close to the liquid landing point. And it arrange
  • the fan-shaped key is disposed at a position far from the liquid landing point, and the fan-shaped arc is disposed near the liquid landing point.
  • the fan-shaped arc is located closer to the periphery of the substrate than necessary, so that the time during which each portion of the substrate upper surface faces the facing surface of the drying head, that is, the difference in drying time can be reduced. Therefore, uneven drying on the upper surface of the substrate can be reduced.
  • the low surface tension liquid nozzle and the drying head are supported by a common moving member, and the landing point moving step and the drying region moving step move the moving member. Process.
  • the moving member that supports the low surface tension liquid nozzle and the drying head in common is moved, so that the low surface tension liquid nozzle and the drying head are moved.
  • the distance between them is kept constant. Therefore, since the entire top surface of the substrate can be dried under uniform conditions, uneven drying on the top surface of the substrate can be reduced.
  • the drying head is an inert gas supply head that supplies an inert gas.
  • the humidity of the low-humidity space can be reduced by the inert gas. Therefore, since the low surface tension liquid can be quickly evaporated from the upper surface of the substrate, the upper surface of the substrate can be quickly dried.
  • the facing surface is recessed upward from the upper surface of the substrate to form an inert gas storage space
  • the inert gas supply head is provided with an inert gas in the inert gas storage space.
  • Including an inert gas inlet is provided.
  • the opposing surface is recessed upward from the upper surface of the substrate to form an inert gas storage space.
  • the inert gas supplied from the inert gas inlet is stored. Therefore, the low surface tension liquid remaining on the upper surface of the substrate can be evaporated by the inert gas stored in the inert gas storage space. Therefore, the low surface tension liquid in the dry region can be evaporated more rapidly.
  • the inert gas supply head further includes an exhaust port for exhausting the inert gas storage space.
  • the exhaust port exhausts the inert gas storage space.
  • the low surface tension liquid evaporated from the upper surface of the substrate into vapor is excluded from the low humidity space through the inert gas storage space.
  • the low humidity space can be kept at a lower humidity, the low surface tension liquid in the dry region can be evaporated more rapidly.
  • the facing surface is a flat surface parallel to the upper surface of the substrate, and a plurality of inert gas discharge ports are formed on the facing surface.
  • the inert gas supply head includes an inert gas storage space communicating with the plurality of inert gas discharge ports and an inert gas introduction port for supplying an inert gas to the inert gas storage space.
  • the inert gas from the inert gas inlet is supplied to the inert gas storage space.
  • the inert gas storage space communicates with a plurality of inert gas discharge ports formed on opposing surfaces that are flat surfaces parallel to the upper surface of the substrate. Therefore, compared with the case where the inert gas is supplied from one discharge port, the inert gas can be supplied uniformly over a wide range, so that a low-humidity space with less humidity unevenness can be formed. Therefore, the low surface tension liquid in the dry region can be quickly evaporated, and uneven drying on the upper surface of the substrate can be reduced.
  • the momentum of the inert gas supplied to the upper surface of the substrate can be reduced. Therefore, it is possible to suppress a large external force from acting locally on the upper surface of the substrate.
  • the drying head includes a heater unit that heats the drying region. Thereby, evaporation of the low surface tension liquid in the dry region can be further promoted.
  • the drying head includes an exhaust unit that exhausts a space between the facing surface and the drying region.
  • the vapor of the low surface tension liquid can be excluded from the low humidity space by the exhaust unit that exhausts the space between the facing surface and the dry region. Therefore, the low surface tension liquid in the dry region can be evaporated more rapidly.
  • a substrate processing apparatus supplies a substrate holding unit that horizontally holds a substrate and a low surface tension liquid having a surface tension lower than that of water to the upper surface of the substrate held by the substrate holding unit.
  • a low surface tension liquid supply unit an opening forming unit for forming an opening in a central region of the liquid film of the low surface tension liquid formed on the upper surface of the substrate held by the substrate holding unit, and held by the substrate holding unit.
  • the substrate is opposed to the upper surface of the substrate, has a facing surface that is smaller in plan view than the substrate, and forms a low-humidity space in the space between the facing surface and the upper surface of the substrate at a lower humidity than outside the space.
  • a drying head that dries the upper surface of the substrate, and a drying head moving unit that moves the drying head along the upper surface of the substrate held by the substrate holding unit.
  • a liquid film of low surface tension liquid is formed on the substrate, and an opening is formed in the central region of the liquid film.
  • a low-humidity space having a lower humidity than the outside of the space is formed in a space between the facing surface facing the drying region set inside the opening and the drying region. Therefore, the low surface tension liquid remaining in the dry region can be quickly evaporated.
  • the substrate processing apparatus further includes a controller for controlling the low surface tension liquid supply unit, the opening forming unit, the drying head, and the drying head moving unit.
  • a liquid film forming step in which the controller supplies a low surface tension liquid from the low surface tension liquid supply unit to the upper surface of the substrate to form a liquid film of the low surface tension liquid on the upper surface of the substrate;
  • An opening forming step for forming an opening in the central region of the liquid film by the unit, a liquid film removing step for removing the liquid film from the upper surface of the substrate by widening the opening, and a supply from the low surface tension liquid supply unit
  • a landing point moving step of moving the landing point to follow the spread of the opening by setting the landing point of the low surface tension liquid outside the opening and drying set to the inside of the opening
  • the drying region and the facing surface follow the opening of the liquid film of the low surface tension liquid. Therefore, the low surface tension liquid remaining on the upper surface of the substrate after the liquid film of the low surface tension liquid is eliminated can be quickly evaporated. In addition, since the drying area where the opposed surfaces are opposed is relatively wide, local external force is unlikely to act on the upper surface of the substrate.
  • the size of the opposing surface is smaller than that of the substrate. Therefore, the opposing surface can be moved while the drying head is disposed at a position avoiding the low surface tension liquid nozzle, that is, a position sufficiently close to the upper surface of the substrate. Thereby, the low surface tension liquid remaining in the dry region can be evaporated more rapidly.
  • the drying area is set inside the opening and the landing point is set outside the opening, the low surface tension liquid naturally comes from the liquid film until the liquid film is removed from the upper surface of the substrate.
  • a sufficient amount of low surface tension liquid is supplied to the liquid film while suppressing evaporation. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of cracking of the liquid film due to local evaporation of the liquid film before the liquid film is eliminated due to the expansion of the opening.
  • the low surface tension liquid can be well excluded from the upper surface of the substrate.
  • the controller performs a step of moving the drying region along a movement locus of the liquid landing point so as to follow the movement of the liquid landing point in the drying region moving step. Is programmed to do. Therefore, the low surface tension liquid can be quickly evaporated by the drying head before the low surface tension liquid that has landed on the landing point naturally evaporates.
  • the opening forming unit includes an inert gas supply unit that blows an inert gas toward a central region of the substrate held by the substrate holding unit.
  • the controller executes an inert gas blowing process for supplying an inert gas from the inert gas supply unit in the opening forming process, and the inert gas blowing is performed until the liquid film removing process is completed. Programmed to continue the process.
  • the opening can be efficiently and reliably formed in the central region by spraying the inert gas toward the central region of the liquid film in the opening forming step. Further, the blowing of the inert gas is continued until the liquid film removing step is completed. Thereby, the expansion of the opening is promoted, and the low surface tension liquid can be removed out of the substrate more quickly.
  • the substrate processing apparatus further includes a substrate rotation unit that rotates the substrate held by the substrate holding unit around a predetermined rotation axis along the vertical direction. Further, the controller is programmed to execute a substrate rotation process for rotating the substrate in parallel with the liquid film removal process.
  • the opening can be promoted by the centrifugal force generated by the rotation of the substrate.
  • the low surface tension liquid can be quickly removed from the substrate.
  • the landing point of the low surface tension liquid scans the substrate outside the opening of the liquid film, and the dry region scans the substrate inside the opening. Thereby, a uniform drying process can be performed on the entire top surface of the substrate.
  • the controller is programmed to execute a rotation reduction step of gradually reducing the rotation of the substrate in the substrate rotation step.
  • the controller is programmed to set the drying region so that a region wider than half is located downstream of the liquid deposition point in the substrate rotation direction. For this reason, the low surface tension liquid can be evaporated more reliably before the low surface tension liquid deposited on the landing point naturally evaporates.
  • the opposing surface has a fan-like planar shape, the main part of the fan-shape is arranged at a position far from the liquid landing point, and the fan-shaped arc is close to the liquid landing point. And it arrange
  • the fan-shaped key is arranged at a position far from the landing point, and the fan-shaped arc is arranged near the landing point.
  • an arc larger in the substrate rotation direction than necessary can be arranged on the peripheral side of the substrate more than necessary. Therefore, since the fan-shaped arc is located on the peripheral side of the substrate, it is possible to reduce the time during which each part on the upper surface of the substrate faces the facing surface of the drying head, that is, the difference in drying time. Therefore, uneven drying on the upper surface of the substrate can be reduced.
  • the low surface tension liquid supply unit includes a low surface tension liquid nozzle that supplies a low surface tension liquid toward an upper surface of the substrate held by the substrate holding unit.
  • the substrate processing apparatus further includes a moving member that supports the low surface tension liquid nozzle and the drying head in common and moves the low surface tension liquid nozzle and the drying head above the substrate.
  • the drying head moving unit moves the moving member.
  • the distance between the low surface tension liquid nozzle and the drying head is kept constant by moving the moving member that commonly supports the low surface tension liquid nozzle and the drying head. Therefore, since the entire upper surface of the substrate can be dried under uniform conditions, drying unevenness can be reduced.
  • the drying head is an inert gas supply head that supplies an inert gas. Therefore, the humidity in the low humidity space can be reduced by the inert gas. Thereby, since the low surface tension liquid can be quickly evaporated from the upper surface of the substrate, the upper surface of the substrate can be quickly dried.
  • the facing surface is recessed upward from the upper surface of the substrate held by the substrate holding unit to form an inert gas storage space.
  • the inert gas supply head includes an inert gas inlet for supplying an inert gas to the inert gas storage space.
  • the opposing surface is recessed upward from the upper surface of the substrate to form an inert gas storage space.
  • the inert gas supplied from the inert gas inlet is stored. Therefore, the low surface tension liquid remaining on the upper surface of the substrate can be evaporated by the inert gas stored in the inert gas storage space. Therefore, the low surface tension liquid on the upper surface of the substrate can be evaporated more rapidly.
  • the inert gas supply head further includes an exhaust port for exhausting the inert gas storage space.
  • the low surface tension liquid evaporated from the upper surface of the substrate into vapor by the exhaust port that exhausts the inert gas storage space is excluded from the low humidity space through the inert gas storage space.
  • the facing surface is a flat surface parallel to the upper surface of the substrate, and a plurality of inert gas discharge ports are formed on the facing surface.
  • the inert gas supply head includes an inert gas storage space that communicates with the plurality of inert gas discharge ports, and an inert gas inlet that supplies an inert gas to the inert gas storage space.
  • the inert gas from the inert gas inlet is supplied to the inert gas storage space.
  • the inert gas storage space communicates with a plurality of inert gas discharge ports formed on opposing surfaces that are flat surfaces parallel to the upper surface of the substrate. Therefore, compared with the case where the inert gas is supplied from one discharge port, the inert gas can be supplied uniformly over a wide range, so that a low-humidity space with less humidity unevenness can be formed. Therefore, the low surface tension liquid on the upper surface of the substrate can be evaporated evenly and quickly.
  • the momentum of the inert gas supplied to the upper surface of the substrate can be reduced. Therefore, it is possible to suppress a large external force from acting locally on the upper surface of the substrate.
  • the drying head includes a heater unit that heats the upper surface of the substrate held by the substrate holding unit. Thereby, evaporation of the low surface tension liquid on the upper surface of the substrate can be further promoted.
  • the drying head includes an exhaust unit that exhausts a space between the facing surface and the upper surface of the substrate held by the substrate holding unit.
  • the low surface tension liquid vapor can be removed from the low humidity space by the exhaust unit that exhausts the space between the opposing surface and the upper surface of the substrate. Therefore, the low surface tension liquid on the upper surface of the substrate can be evaporated more rapidly.
  • FIG. 1 is an illustrative plan view for explaining the internal layout of the substrate processing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view for explaining a configuration example of a processing unit provided in the substrate processing apparatus.
  • FIG. 3A is a schematic longitudinal sectional view of a drying head provided in the processing unit.
  • 3B is a cross-sectional view taken along line IIIb-IIIb in FIG. 3A.
  • FIG. 4 is a block diagram for explaining an electrical configuration of a main part of the substrate processing apparatus.
  • FIG. 5 is a flowchart for explaining an example of substrate processing by the substrate processing apparatus.
  • FIG. 6 is a time chart for explaining details of the organic solvent treatment (S4 in FIG. 5).
  • FIG. 7A is a schematic cross-sectional view for explaining the state of the organic solvent treatment (S4 in FIG. 5).
  • FIG. 7B is a schematic cross-sectional view for explaining the state of the organic solvent treatment (S4 in FIG. 5).
  • FIG. 7C is a schematic cross-sectional view for explaining the state of the organic solvent treatment (S4 in FIG. 5).
  • FIG. 7D is a schematic cross-sectional view for explaining the state of the organic solvent treatment (S4 in FIG. 5).
  • FIG. 8A is a plan view schematically showing the landing point and the movement trajectory of the drying region in the hole expanding step shown in FIG. 7D.
  • FIG. 8B is an enlarged view of the periphery of the liquid spot and the dry region of FIG. 8A.
  • FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing a drying head provided in a processing unit according to a first modification of the first embodiment.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing a drying head provided in a processing unit according to a second modification of the first embodiment.
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing a drying head provided in a processing unit according to a third modification of the first embodiment.
  • FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing a drying head provided in a processing unit according to a fourth modification of the first embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic cross-sectional view showing a drying head provided in a processing unit according to a fifth modification of the first embodiment.
  • FIG. 14 is an illustrative sectional view for explaining a configuration example of a processing unit provided in the substrate processing apparatus according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a plan view schematically showing the landing point and the movement trajectory of the drying region in the hole expanding step in the second embodiment.
  • FIG. 16 is a schematic cross-sectional view for explaining the principle of pattern collapse due to surface tension.
  • FIG. 1 is an illustrative plan view for explaining the internal layout of the substrate processing apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention.
  • the substrate processing apparatus 1 is a single wafer processing apparatus that processes substrates W such as silicon wafers one by one.
  • the substrate W is a circular substrate.
  • the diameter of the substrate W is, for example, 300 mm.
  • a fine pattern (see FIG. 16) is formed on the surface of the substrate W.
  • the substrate processing apparatus 1 includes a plurality of processing units 2 that process a substrate W with a processing liquid, a load port LP on which a carrier C that houses a plurality of substrates W processed by the processing unit 2 is placed, a load port A transfer robot IR and CR that transfer the substrate W between the LP and the processing unit 2 and a controller 3 that controls the substrate processing apparatus 1 are included.
  • the transfer robot IR transfers the substrate W between the carrier C and the transfer robot CR.
  • the transfer robot CR transfers the substrate W between the transfer robot IR and the processing unit 2.
  • the plurality of processing units 2 have the same configuration, for example.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view for explaining a configuration example of the processing unit 2.
  • the processing unit 2 includes a spin chuck 5 that rotates the substrate W about a vertical rotation axis A1 that passes through the center of the substrate W while holding a single substrate W in a horizontal posture.
  • the spin chuck 5 is isolated from the outside by a wall surface (not shown).
  • the processing unit 2 has an ambient atmosphere between the heater mechanism 6 that heats the substrate W from the lower surface (lower main surface) side and the substrate W facing the upper surface (upper main surface) of the substrate W.
  • a blocking plate 7 for blocking the substrate
  • a cylindrical cup 8 surrounding the spin chuck 5, and a lower surface nozzle 9 for supplying a processing fluid to the lower surface of the substrate W.
  • the processing unit 2 includes a DIW nozzle 10 that supplies deionized water (DIW) as a rinsing liquid to the upper surface of the substrate W, and an inert gas such as nitrogen gas (N2) in the central region of the upper surface of the substrate W. It further includes an inert gas nozzle 11 to be supplied and a moving nozzle 12 that is movable above the substrate W.
  • the central region of the upper surface of the substrate W is a region in the vicinity of the center of the upper surface of the substrate W including the intersection position with the rotation axis A1 on the upper surface of the substrate W.
  • the processing unit 2 includes an organic solvent nozzle 13 for supplying an organic solvent (for example, IPA) as a low surface tension liquid having a surface tension lower than that of water to the upper surface of the substrate W, and an inert gas such as nitrogen gas on the upper surface of the substrate W. And a drying head 14 that dries the upper surface of the substrate W.
  • the drying head 14 is an inert gas supply head that supplies an inert gas.
  • the processing unit 2 further includes a chamber 16 (see FIG. 1) that houses the cup 8. Although illustration is omitted, the chamber 16 is formed with a loading / unloading port for loading / unloading the substrate W, and is provided with a shutter unit that opens and closes the loading / unloading port.
  • the spin chuck 5 includes a chuck pin 20, a spin base 21, a rotation shaft 22, and an electric motor 23 that rotates the substrate W about the rotation axis A1.
  • the chuck pins 20 and the spin base 21 are included in a substrate holding unit that holds the substrate W horizontally.
  • the substrate holding unit is also called a substrate holder.
  • the rotation shaft 22 and the electric motor 23 are included in a substrate rotation unit that rotates the substrate W held by the chuck pins 20 and the spin base 21 around the rotation axis A1.
  • the rotation shaft 22 extends in the vertical direction along the rotation axis A1, and is a hollow shaft in this embodiment.
  • the upper end of the rotating shaft 22 is coupled to the center of the lower surface of the spin base 21.
  • the spin base 21 has a disk shape along the horizontal direction.
  • a plurality of chuck pins 20 for holding the substrate W are arranged at intervals in the circumferential direction on the peripheral edge of the upper surface of the spin base 21.
  • the heater mechanism 6 has a hot plate shape, and includes a disk-shaped plate body 45 and a heater 46 supported by the plate body 45.
  • the heater mechanism 6 is disposed above the spin base 21.
  • An elevating shaft 24 that extends in the vertical direction along the rotation axis A ⁇ b> 1 is coupled to the lower surface of the heater mechanism 6.
  • the elevating shaft 24 is inserted through a through hole formed in the central portion of the spin base 21 and a hollow rotating shaft 22.
  • the lower end of the elevating shaft 24 extends further downward than the lower end of the rotating shaft 22.
  • a heater elevating mechanism 26 is coupled to the lower end of the elevating shaft 24. By operating the heater elevating mechanism 26, the heater mechanism 6 moves up and down from a lower position near the upper surface of the spin base 21 to an upper position near the lower surface of the substrate W.
  • the heater 46 may be a resistor built in the plate body 45. By energizing the heater 46, the heating surface 45a that is the upper surface of the plate body 45 is heated to a temperature higher than room temperature (for example, 20 to 30 ° C.).
  • a power supply line 47 to the heater 46 is passed through the elevating shaft 24.
  • a heater energization mechanism 48 that supplies power to the heater 46 is connected to the power supply line 47.
  • the heater energization mechanism 48 includes, for example, a power supply unit.
  • the lower surface nozzle 9 is inserted through a hollow lifting shaft 24.
  • the lower surface nozzle 9 passes through the heater mechanism 6.
  • the lower surface nozzle 9 has a discharge port 9a facing the center of the lower surface of the substrate W at the upper end.
  • a heating fluid such as warm water is supplied to the lower surface nozzle 9 from a heating fluid supply source via a heating fluid supply pipe 30.
  • the heating fluid supply pipe 30 is provided with a heating fluid valve 31 for opening and closing the flow path.
  • Hot water is water that is hotter than room temperature.
  • the warm water is, for example, 80 ° C. to 85 ° C. water.
  • the heating fluid is not limited to hot water, and may be a gas such as high-temperature nitrogen gas.
  • the heating fluid may be any fluid that can heat the substrate W.
  • the blocking plate 7 is formed in a disc shape having a diameter substantially the same as or larger than that of the substrate W.
  • the blocking plate 7 is disposed substantially horizontally above the spin chuck 5.
  • a hollow shaft 27 is fixed to the surface of the blocking plate 7 opposite to the surface facing the upper surface of the substrate W.
  • the hollow shaft 27 is coupled with a blocking plate lifting / lowering unit 28 that lifts and lowers the blocking plate 7 fixed to the hollow shaft 27 by moving the hollow shaft 27 up and down along the vertical direction.
  • the blocking plate lifting / lowering unit 28 can position the blocking plate 7 at an arbitrary position (height) from the lower position to the upper position.
  • the blocking plate lifting / lowering unit 28 includes, for example, a ball screw mechanism (not shown) and an electric motor (not shown) that gives a driving force thereto.
  • the inert gas nozzle 11 can supply an inert gas such as nitrogen gas (N 2) toward the central region of the upper surface of the substrate W.
  • the inert gas is not limited to nitrogen gas, but is an inert gas with respect to the surface and pattern of the substrate W.
  • the inert gas is a rare gas such as argon.
  • a first inert gas supply pipe 43 that supplies an inert gas such as nitrogen gas is coupled to the inert gas nozzle 11.
  • a first inert gas valve 44 that opens and closes the flow path is interposed in the first inert gas supply pipe 43.
  • the DIW nozzle 10 is a fixed nozzle arranged to discharge DIW toward the center of rotation of the upper surface of the substrate W.
  • DIW is supplied to the DIW nozzle 10 from a DIW supply source via a DIW supply pipe 32.
  • a DIW valve 33 for opening and closing the flow path is interposed in the DIW supply pipe 32.
  • the DIW nozzle 10 does not have to be a fixed nozzle, and may be a moving nozzle that moves at least in the horizontal direction.
  • the DIW nozzle 10 may be a rinse liquid nozzle that supplies a rinse liquid other than DIW.
  • rinsing liquid examples include, in addition to water, carbonated water, field ion water, ozone water, dilute concentration (for example, about 10 to 100 ppm) hydrochloric acid water, reduced water (hydrogen water), and the like.
  • the moving nozzle 12 is moved in the horizontal and vertical directions by the nozzle moving unit 29.
  • the moving nozzle 12 moves in the horizontal direction between a position facing the rotation center of the upper surface of the substrate W and a home position (retracted position) not facing the upper surface of the substrate W.
  • the home position is a position outside the spin base 21 in a plan view, and more specifically, may be a position outside the cup 8.
  • the moving nozzle 12 can be moved closer to the upper surface of the substrate W or retreated upward from the upper surface of the substrate W by moving in the vertical direction.
  • the nozzle moving unit 29 includes, for example, a rotation shaft along the vertical direction, an arm coupled to the rotation shaft and extending horizontally, and an arm drive mechanism that drives the arm.
  • the moving nozzle 12 functions as a chemical nozzle for supplying chemicals such as acid and alkali. More specifically, the moving nozzle 12 may have a form of a two-fluid nozzle that can mix and discharge a liquid and a gas. The two-fluid nozzle can be used as a straight nozzle if gas supply is stopped and liquid is discharged.
  • a chemical solution supply pipe 34 and a second inert gas supply pipe 35 are coupled to the moving nozzle 12.
  • a chemical liquid valve 36 that opens and closes the flow path is interposed in the chemical liquid supply pipe 34.
  • a second inert gas valve 37 that opens and closes the flow path is interposed in the second inert gas supply pipe 35.
  • a chemical solution such as acid or alkali is supplied to the chemical solution supply pipe 34 from a chemical solution supply source.
  • the second inert gas supply pipe 35 is supplied with nitrogen gas as an inert gas from an inert gas supply source.
  • the chemical solution is an etching solution and a cleaning solution. More specifically, the chemical solution is not limited to hydrofluoric acid, but sulfuric acid, acetic acid, nitric acid, hydrochloric acid, hydrofluoric acid, aqueous ammonia, aqueous hydrogen peroxide, organic acids (eg, citric acid, oxalic acid, etc.), organic alkalis (eg, , TMAH: tetramethylammonium hydroxide, etc.), a surfactant, and a liquid containing at least one of a corrosion inhibitor.
  • organic acids eg, citric acid, oxalic acid, etc.
  • organic alkalis eg, , TMAH: tetramethylammonium hydroxide, etc.
  • surfactant e.g, TMAH: tetramethylammonium hydroxide, etc.
  • Examples of the chemical solution in which these are mixed include SPM (sulfuric acid / hydrogen peroxide mixture: sulfuric acid hydrogen peroxide solution mixture), SC1 (ammonia-hydrogen peroxide mixture: ammonia hydrogen peroxide solution mixture) and the like.
  • the organic solvent nozzle 13 is an example of a low surface tension liquid nozzle that supplies a low surface tension liquid to the upper surface of the substrate W.
  • the low surface tension liquid nozzle is included in a low surface tension liquid supply unit that supplies the low surface tension liquid to the upper surface of the substrate W.
  • the low surface tension liquid is not limited to IPA, and has a surface tension smaller than that of water, and does not chemically react with the upper surface of the substrate W and the pattern formed on the substrate W (see FIG. 16) (less reactive).
  • Organic solvents other than IPA can be used. More specifically, a liquid containing at least one of IPA, HFE (hydrofluoroether), methanol, ethanol, acetone, and Trans-1,2 dichloroethylene can be used as the low surface tension liquid.
  • the low surface tension liquid need not be composed of only a single component, and may be a liquid mixed with other components. For example, it may be a mixed liquid of IPA liquid and pure water, or a mixed liquid of IPA liquid and
  • the processing unit 2 further includes a moving member 17 that supports the drying head 14 and a moving unit 15 that moves the moving member 17.
  • the moving member 17 includes an arm extending in the horizontal direction.
  • the moving unit 15 includes a rotating shaft 15a that extends in the vertical direction and is connected to the moving member 17, and a rotating shaft drive mechanism 15b that drives the rotating shaft 15a.
  • the rotation shaft drive mechanism 15b swings the moving member 17 along the upper surface of the substrate W by rotating the rotation shaft 15a around the vertical rotation axis, and moves the rotation shaft 15a along the vertical direction. By moving up and down, the moving member 17 is moved up and down.
  • the drying head 14 moves in the horizontal direction and the vertical direction according to the swinging and raising / lowering of the moving member 17.
  • the rotating shaft drive mechanism 15b includes, for example, a ball screw mechanism (not shown), a first electric motor (not shown) that applies a driving force to the ball screw mechanism in order to move the rotating shaft 15a up and down, and a rotating shaft.
  • the organic solvent nozzle 13 is fixed to the drying head 14. Specifically, referring also to FIGS. 3A and 3B to be described later, the organic solvent nozzle 13 is fixed in a through hole 14a penetrating the drying head 14 up and down with the discharge port 13a facing the upper surface of the substrate W. Has been. Therefore, the drying head 14 and the organic solvent nozzle 13 are supported by a common moving member 17 and are moved above the substrate W by the moving member 17.
  • the organic solvent nozzle 13 is movable between a center position facing the rotation center of the upper surface of the substrate W and a home position (retreat position) not facing the upper surface of the substrate W.
  • the center of rotation of the upper surface of the substrate W is an intersection position with the rotation axis A1 on the upper surface of the substrate W.
  • the home position is a position outside the spin base 21 in plan view. More specifically, the home position may be a position outside the cup 8.
  • the drying head 14 is movable between a central position that faces the rotation center of the upper surface of the substrate W and a home position (retreat position) that does not face the upper surface of the substrate W.
  • the organic solvent nozzle 13 and the drying head 14 can move close to the upper surface of the substrate W or retreat upward from the upper surface of the substrate W by moving in the vertical direction.
  • the organic solvent nozzle 13 is coupled to an organic solvent supply pipe 38 that supplies the organic solvent nozzle 13 with an organic solvent (IPA in this embodiment) as a low surface tension liquid.
  • the organic solvent supply pipe 38 is provided with an organic solvent valve 39 for opening and closing the flow path.
  • a third inert gas supply pipe 40 for supplying an inert gas such as nitrogen gas to the drying head 14 is coupled to the drying head 14.
  • a third inert gas valve 41 that opens and closes the flow path is interposed in the third inert gas supply pipe 40.
  • the drying head 14 is coupled to an exhaust pipe 42 that exhausts the interior of the drying head 14 and the vicinity thereof.
  • An exhaust valve 49 for opening and closing the flow path is interposed in the exhaust pipe 42.
  • FIG. 3A is a schematic longitudinal sectional view of the drying head 14, and FIG. 3B is a transverse sectional view taken along line IIIb-IIIb of FIG. 3A.
  • the drying head 14 has, for example, a block shape.
  • the drying head 14 has a longitudinal direction in the horizontal direction, and the size in the longitudinal direction is about 90 mm.
  • the drying head 14 is opposed to the upper surface of the substrate W and has a facing surface 50 that is smaller in size in plan view than the substrate W.
  • the facing surface 50 is recessed upward from the upper surface of the substrate W to form an inert gas storage space 51 in the drying head 14.
  • the facing surface 50 includes a first surface 50 ⁇ / b> A configured by the lower surface of the drying head 14 and a second surface 50 ⁇ / b> B configured by the ceiling surface of the inert gas storage space 51.
  • the drying head 14 includes an exhaust port 52 that exhausts the inert gas storage space 51, a plurality of inert gas introduction ports 53 formed on the ceiling surface of the inert gas storage space 51, and a plurality of inert gas introduction ports 53.
  • an inert gas supply space 54 defined on the opposite side to the inert gas storage space 51 is included.
  • the exhaust pipe 42 is connected to the exhaust port 52.
  • a gas such as an organic solvent or an inert gas discharged from the exhaust port 52 is sent to the outside of the drying head 14 through the exhaust pipe 42.
  • the above-described third inert gas supply pipe 40 is connected to the inert gas supply chamber 54.
  • the inert gas supplied from the third inert gas supply pipe 40 to the inert gas supply chamber 54 diffuses in the inert gas supply chamber 54 and is inert at a uniform flow rate from the plurality of inert gas inlets 53. It is supplied to the gas storage space 51.
  • the organic solvent in the space between the facing surface 50 and the upper surface of the substrate W is obtained by exhausting the inert gas storage space 51 through the exhaust port 52 and supplying the inert gas in the inert gas storage space 51.
  • the gas concentration is reduced.
  • a low humidity space B having a lower humidity than that outside the space is formed in the space between the facing surface 50 and the upper surface of the substrate W. Since the low-humidity space B promotes the evaporation of the organic solvent on the upper surface of the substrate W, the organic solvent on the upper surface of the substrate W can be efficiently dried.
  • the drying head 14 is an example of a drying head that dries the upper surface of the substrate W. Therefore, the moving unit 15 functions as a drying head moving unit that moves the drying head 14 along the upper surface of the substrate W.
  • the second surface 50B of the facing surface 50 has a substantially fan-shaped planar shape. Specifically, the sector formed by the second surface 50B of the facing surface 50 has a main 50a disposed at a position far from the through hole 14a through which the organic solvent nozzle 13 is inserted. The sector formed by the second surface 50B of the opposing surface 50 has an arc 50b disposed at a position closer to the through hole 14a than the main 50a.
  • the inert gas storage space 51 has a substantially fan-shaped planar shape.
  • a portion 51 a constituting the sector shape communicates with the exhaust port 52.
  • the portion 51b constituting the fan-shaped arc is located closer to the exhaust port 52 than the organic solvent nozzle 13.
  • FIG. 4 is a block diagram for explaining the electrical configuration of the main part of the substrate processing apparatus 1.
  • the controller 3 includes a microcomputer and controls a control target provided in the substrate processing apparatus 1 according to a predetermined control program. More specifically, the controller 3 includes a processor (CPU) 3A and a memory 3B in which a control program is stored, and the processor 3A executes the control program to execute various controls for substrate processing. Is configured to do.
  • the controller 3 includes a transfer robot IR, CR, an electric motor 23, a nozzle moving unit 29, a moving unit 15, a blocking plate lifting / lowering unit 28, a heater energizing mechanism 48, a heater lifting / lowering mechanism 26, and valves 31, 33, 36, and 37. , 39, 41, 44, 49, etc. are controlled.
  • the controller 3 controls the drying head 14 by controlling the third inert gas valve 41 and the exhaust valve 49.
  • FIG. 5 is a flowchart for explaining an example of the substrate processing by the substrate processing apparatus 1, and mainly shows processing realized by the controller 3 executing the operation program.
  • the unprocessed substrate W is carried into the processing unit 2 from the carrier C by the transfer robots IR and CR, and delivered to the spin chuck 5 (S1). Thereafter, the substrate W is held horizontally by the spin chuck 5 until it is carried out by the transfer robot CR (substrate holding step).
  • the chemical processing (S2) is started.
  • the supply of the inert gas is started.
  • the controller 3 opens the first inert gas valve 44 and supplies the inert gas from the inert gas nozzle 11 toward the upper surface of the substrate W.
  • the flow rate of the inert gas at this time is a small flow rate.
  • the small flow rate is a flow rate of less than 3 liters / min, for example.
  • Controller 3 drives electric motor 23 to rotate spin base 21 at a predetermined chemical solution rotation speed.
  • the controller 3 controls the shield plate lifting / lowering unit 28 to place the shield plate 7 in the upper position.
  • the controller 3 controls the nozzle moving unit 29 to place the moving nozzle 12 at the chemical solution processing position above the substrate W.
  • the chemical processing position may be a position where the chemical discharged from the moving nozzle 12 is deposited on the rotation center of the upper surface of the substrate W.
  • the controller 3 opens the chemical liquid valve 36. Thereby, the chemical solution is supplied from the moving nozzle 12 toward the upper surface of the rotating substrate W. The supplied chemical solution spreads over the entire upper surface of the substrate W by centrifugal force.
  • the DIW rinsing process (S3) for removing the chemical from the upper surface of the substrate W is performed by replacing the chemical on the substrate W with DIW.
  • the controller 3 closes the chemical liquid valve 36 and opens the DIW valve 33 instead. Accordingly, DIW is supplied from the DIW nozzle 10 toward the upper surface of the rotating substrate W. The supplied DIW spreads over the entire upper surface of the substrate W by centrifugal force. The chemical solution on the substrate W is washed away by the DIW.
  • the controller 3 controls the nozzle moving unit 29 to retract the moving nozzle 12 from above the substrate W to the side of the cup 8.
  • the supply of the inert gas by the inert gas nozzle 11 and the rotation of the substrate W by the spin base 21 are continued.
  • the inert gas is supplied at a small flow rate.
  • the substrate W is rotated at a predetermined DIW rinse rotation speed.
  • an organic solvent process is performed in which DIW on the substrate W is replaced with an organic solvent (for example, IPA) that is a low surface tension liquid having a surface tension lower than that of water.
  • an organic solvent for example, IPA
  • the substrate W may be heated while the organic solvent treatment is performed.
  • the controller 3 controls the heater lifting mechanism 26 to place the heater mechanism 6 in the upper position.
  • the controller 3 controls the heater energization mechanism 48 to energize the heater mechanism 6.
  • the substrate W is heated.
  • the substrate W does not necessarily have to be heated by the heater mechanism 6. That is, the controller 3 may heat the substrate W by opening the heating fluid valve 31 and supplying the heating fluid from the lower surface nozzle 9.
  • the controller 3 controls the moving unit 15 to move the organic solvent nozzle 13 to the organic solvent rinsing position above the substrate W.
  • the organic solvent rinsing position may be a position where an organic solvent (for example, IPA) discharged from the discharge port 13a of the organic solvent nozzle 13 is deposited on the rotation center of the upper surface of the substrate W.
  • the controller 3 controls the shield plate lifting / lowering unit 28 to place the shield plate 7 at a processing position between the upper position and the lower position.
  • the processing position is a position where the organic solvent nozzle 13 and the drying head 14 can move horizontally between the blocking plate 7 and the substrate W.
  • the controller 3 closes the DIW valve 33 and opens the organic solvent valve 39. Thereby, the organic solvent is supplied from the organic solvent nozzle 13 toward the upper surface of the rotating substrate W. The supplied organic solvent spreads over the entire upper surface of the substrate W by centrifugal force, and replaces DIW on the substrate W.
  • the water repellent was supplied to the upper surface of the substrate W using another nozzle (not shown) for supplying the water repellent to the substrate W, and the organic solvent was replaced with the water repellent. Thereafter, the water repellent may be replaced with an organic solvent.
  • the controller 3 decelerates the rotation of the spin chuck 5 and stops the supply of the organic solvent. Thereby, a liquid film of an organic solvent is formed on the substrate W (liquid film forming step).
  • the controller 3 controls the first inert gas valve 44 so that an inert gas is sprayed from the inert gas nozzle 11 toward the central region of the substrate W (inert gas spraying step).
  • the inert gas nozzle 11 is included in the inert gas supply unit that blows the inert gas toward the central region of the organic solvent liquid film.
  • the inert gas nozzle 11 is also included in an opening forming unit that forms an opening in the central region of the organic solvent liquid film.
  • the central region of the organic solvent liquid film is a region that overlaps the central region of the upper surface of the substrate W in plan view.
  • the organic solvent on the substrate W is discharged out of the substrate W (liquid film removing step).
  • the controller 3 controls the electric motor 23 to rotate the substrate W in parallel with the liquid film removal process (substrate rotation process).
  • the inert gas spraying process is continued until the liquid film removing process is completed.
  • the opening is widened by the force applied to the organic solvent liquid film by blowing the inert gas and the centrifugal force generated by the rotation of the substrate W.
  • the organic solvent liquid film is removed from the upper surface of the substrate W due to the widening of the opening.
  • the controller 3 controls the moving unit 15 to move the organic solvent nozzle 13 and the drying head 14 toward the periphery of the substrate W.
  • the controller 3 opens the organic solvent valve 39 to supply the organic solvent from the organic solvent nozzle 13 to the organic solvent liquid film, and opens the third inert gas valve 41 to remove the organic solvent liquid film and expose it.
  • An upper surface of the substrate W is dried by supplying an inert gas to the upper surface of the substrate W. Further, the controller 3 opens the exhaust valve 49 to exhaust the inert gas storage space 51.
  • the controller 3 closes the organic solvent valve 39, the third inert gas valve 41, and the exhaust valve 49. Thereafter, the controller 3 controls the moving unit 15 to retract the organic solvent nozzle 13 and the drying head 14 to the home position. Further, the controller 3 closes the first inert gas valve 44 and stops the supply of the inert gas from the inert gas nozzle 11. Then, the controller 3 controls the electric motor 23 to rotate the substrate W at a high speed at the drying rotation speed. Thereby, a drying process (S5: spin dry) for shaking off the liquid component on the substrate W by centrifugal force is performed.
  • S5 spin dry
  • the controller 3 controls the electric motor 23 to rotate the substrate W at a high speed at a predetermined drying rotation speed.
  • the drying rotation speed is, for example, 800 rpm.
  • the controller 3 controls the shield plate lifting unit 28 to move the shield plate 7 to the lower position.
  • the electric motor 23 is controlled to stop the rotation of the spin chuck 5.
  • the controller 3 controls the shield plate lifting / lowering unit 28 to retract the shield plate 7 to the upper position.
  • the controller 3 closes the first inert gas valve 44 and stops the supply of the inert gas by the inert gas nozzle 11.
  • the transfer robot CR enters the processing unit 2, picks up the processed substrate W from the spin chuck 5, and carries it out of the processing unit 2 (S 6).
  • the substrate W is transferred from the transfer robot CR to the transfer robot IR, and is stored in the carrier C by the transfer robot IR.
  • FIG. 6 is a time chart for explaining the details of the organic solvent treatment (S4 in FIG. 5).
  • 7A to 7D are schematic cross-sectional views of the main part of the processing unit 2 for explaining the state of the organic solvent processing (S4 in FIG. 5).
  • the organic solvent treatment includes an organic solvent rinsing step T1, a liquid film forming step T2, a drilling step T3, and a hole expanding step T4, which are sequentially executed.
  • IPA nozzle position represents the position of the organic solvent nozzle 13
  • IPA discharge represents the discharge state of the organic solvent from the organic solvent nozzle 13.
  • Organic solvent rinsing step T1 is a step of supplying an organic solvent as a low surface tension liquid onto the upper surface of the substrate W while rotating the substrate W (low surface tension liquid supply step, liquid film formation step).
  • an organic solvent for example, IPA
  • the supplied organic solvent receives a centrifugal force and travels from the central region of the upper surface of the substrate W toward the periphery. Therefore, the DIW (rinsing liquid) supplied to the upper surface of the substrate W in the DIW rinsing process (S3 in FIG. 5) is completely replaced with the organic solvent.
  • the controller 3 controls the blocking plate lifting / lowering unit 28 to place the blocking plate 7 at the processing position.
  • the upper surface of the substrate W is covered with a blocking plate 7 located at the processing position. Therefore, the space between the blocking plate 7 and the upper surface of the substrate W is blocked from the external space. Therefore, it is possible to suppress or prevent the droplets bounced off the wall surface of the processing unit 2 or the mist in the atmosphere from adhering to the upper surface of the substrate W.
  • the supply of the inert gas from the inert gas nozzle 11 at a small flow rate is continued.
  • the substrate W is rotated by the spin chuck 5 at a predetermined organic solvent rinsing process speed.
  • the organic solvent rinse treatment speed is, for example, 300 rpm.
  • the organic solvent nozzle 13 is disposed at the center position.
  • the center position is a position facing the substrate W from above on the rotation axis A1 of the substrate W.
  • the organic solvent valve 39 is opened. Therefore, an organic solvent (for example, IPA) is supplied from above toward the rotation center of the upper surface of the substrate W.
  • the moving nozzle 12 is retracted to the home position on the side of the cup 8.
  • the chemical liquid valve 36 and the second inert gas valve 37 are controlled to be closed.
  • the liquid film forming step T2 is a step of growing the film thickness of the liquid film M of the organic solvent by decelerating the rotation of the substrate W and reducing the amount of the organic solvent scattered from the substrate W. is there.
  • a liquid film M having a large film thickness for example, a film thickness of 1 mm is formed on the surface of the substrate W.
  • the rotation of the substrate W is decelerated stepwise or continuously from the organic solvent rinsing process speed. More specifically, the rotation speed of the substrate W is reduced from 300 rpm to 50 rpm and maintained for a predetermined time (for example, 10 seconds), and then reduced to 10 rpm and maintained for a predetermined time (for example, 30 seconds).
  • the conditions other than the “substrate rotation speed” in FIG. 6 are maintained under the same conditions as the organic solvent rinsing step T1.
  • the organic solvent nozzle 13 is held at the center position, and continuously supplies the organic solvent toward the rotation center of the upper surface of the substrate W. The supply of the organic solvent from the organic solvent nozzle 13 is continued until the liquid film forming step T2 is completed, so that the organic solvent is not lost everywhere on the upper surface of the substrate W.
  • the drilling step T3 is a step of exposing the central region on the upper surface of the substrate W by opening a small opening H (for example, a diameter of about 30 mm) in the central region of the liquid film M (opening formation).
  • a small opening H for example, a diameter of about 30 mm
  • the inert gas for example, nitrogen gas
  • H is formed (inert gas spraying step).
  • the substrate W may be heated to evaporate the organic solvent in the central region, thereby forming the opening H in the central region of the liquid film M (opening forming step).
  • the controller 3 opens the heating fluid valve 31 to supply the heating fluid from the lower surface nozzle 9 to the central region of the lower surface of the substrate W, whereby the substrate W is heated.
  • the inert gas may not be sprayed onto the substrate W.
  • the lower surface nozzle 9 can function as an opening forming unit that forms the opening H in the central region of the liquid film M.
  • the opening H may be formed in the liquid film M by both blowing of an inert gas to the upper surface of the substrate W and heating of the central region of the lower surface of the substrate W by the heating fluid.
  • the controller 3 controls the organic solvent valve 39 to stop the supply of the organic solvent from the organic solvent nozzle 13. Further, the blocking plate 7 is maintained at the processing position during the period of the drilling step T3.
  • the controller 3 controls the moving unit 15 to place the organic solvent nozzle 13 and the drying head 14 at the drilling position.
  • the perforation position is a position slightly shifted from the central region of the substrate W toward the peripheral side of the substrate W. Since the organic solvent nozzle 13 and the drying head 14 are positioned at the perforation position, the inert gas nozzle 11 allows the inert gas to flow into the central region of the liquid film M without being blocked by the organic solvent nozzle 13 and the drying head 14. Can be supplied.
  • the drying head 14 is located below the inert gas nozzle 11, but in actuality, the perforation position is a position avoiding the central region on the upper surface of the substrate W to which the inert gas is blown from the inert gas nozzle 11. It is.
  • the controller 3 controls the electric motor 23 to gradually accelerate the rotation of the spin base 21. Specifically, the rotation of the spin base 21 is accelerated until a predetermined opening formation speed is reached.
  • the opening forming speed is, for example, 30 rpm.
  • the opening forming speed is not limited to 30 rpm, and can be changed in a range of 10 rpm to 50 rpm.
  • the hole expanding step T4 is a step of removing the liquid film M from the upper surface of the substrate W by expanding the opening H of the liquid film M by rotating the substrate W (liquid film removing step, Substrate rotation step).
  • the substrate rotating process is executed in parallel with the liquid film removing process. That is, the rotation of the substrate W is maintained until the liquid film M is removed from the upper surface of the substrate W.
  • the controller 3 controls the electric motor 23 to gradually decelerate until the rotation of the spin base 21 reaches a predetermined liquid film removal speed (rotational deceleration process).
  • the liquid film removal speed is, for example, 10 rpm.
  • the liquid film removal speed is not limited to 10 rpm, and can be changed in the range of 10 to 30 rpm.
  • the inert gas spraying to the central region of the substrate W by the inert gas nozzle 11 is maintained (inert gas spraying step).
  • the blowing of the inert gas by the inert gas nozzle 11 is continued until the liquid film M is removed from the upper surface of the substrate W, that is, until the liquid film removing step is completed.
  • the controller 3 controls the organic solvent valve 39 to resume the supply of the organic solvent from the organic solvent nozzle 13 to the upper surface of the substrate W.
  • the temperature of the organic solvent supplied from the organic solvent nozzle 13 (organic solvent temperature) is preferably higher than room temperature, for example, 50 ° C.
  • the controller 3 sets the landing point P of the organic solvent supplied from the organic solvent nozzle 13 outside the opening H.
  • the liquid landing point P is a point where the organic solvent supplied from the organic solvent nozzle 13 is deposited on the upper surface of the substrate W. Since the organic solvent nozzle 13 does not rotate around the rotation axis A1, the landing point P is relatively moved upstream in the substrate rotation direction S as the substrate W rotates.
  • the outside of the opening H refers to the side opposite to the rotation axis A1 with respect to the peripheral edge H1 of the opening H.
  • the controller 3 opens the first inert gas valve 44 and starts supplying the inert gas from the drying head 14 to the substrate W.
  • the temperature of the inert gas supplied from the drying head 14 (inert gas temperature) is preferably higher than room temperature, for example, 50 ° C.
  • the controller 3 opens the exhaust valve 49 and discharges the inert gas and the organic solvent vapor stored in the inert gas storage space 51 from the exhaust port 52.
  • the controller 3 sets the drying region R inside the opening H.
  • the drying region R is a region where the upper surface of the substrate W is to be dried inside the opening H.
  • the drying region R is a region facing the facing surface 50 of the drying head 14 on the upper surface of the substrate W. That is, when the drying head 14 is positioned inside the outer periphery of the substrate W in plan view, the facing surface 50 of the drying head 14 faces the drying region R.
  • the drying region R overlaps with the second surface 50B of the facing surface 50 of the drying head 14 in plan view. Since the drying head 14 does not rotate around the rotation axis A1, the drying region R is relatively moved upstream in the substrate rotation direction S as the substrate W rotates.
  • the inside of the opening H refers to the rotation axis A1 side with respect to the peripheral edge H1 of the opening H.
  • the concentration of the organic solvent gas is controlled.
  • the low humidity space B is formed in the space between the opposing surface 50 and the dry region R.
  • the controller 3 controls the moving unit 15 to move the organic solvent nozzle 13 in a state of discharging the organic solvent from the discharge port 13a from the hole forming position to the outer peripheral position.
  • the liquid landing point P is moved so as to follow the spread of the opening H (liquid landing point moving step).
  • the outer peripheral position is a position where the organic solvent nozzle 13 faces the peripheral edge of the substrate W.
  • the landing point P preferably follows the opening H in the vicinity of the periphery H1 of the opening H.
  • the controller 3 controls the moving unit 15 to move the drying head 14 from the drilling position to the outer peripheral position. Thereby, the opposing surface 50 and the dry area
  • FIG. 8A is a plan view schematically showing the movement locus of the landing point P and the drying region R in the hole expanding step T4.
  • 8B is an enlarged view of the periphery of the liquid spot P and the dry region R of FIG. 8A.
  • the organic solvent liquid film M, the liquid landing point P, and the drying region R are hatched for the sake of clarity.
  • the dry region R moves along the movement locus of the liquid landing point P (see the one-dot chain line in FIG. 8A) so as to follow the movement of the liquid landing point P (two points in FIG. 8A). (See chain line).
  • the drying head 14 and the organic solvent nozzle 13 are moved, the drying region R may be set so that a region wider than half is located on the downstream side in the substrate rotation direction S with respect to the liquid landing point P. .
  • the drying region R which is the region overlapping the second surface 50B in plan view, is substantially fan-shaped planar shape, similar to the second surface 50B of the opposing surface 50.
  • the sector formed by the dry region R has a required Ra at a position far from the liquid landing point P.
  • the sector formed by the dry region R has an arc Rb at a position closer to the liquid landing point P than the required Ra.
  • a region wider than half of the arc Rb is arranged on the upstream side in the substrate rotation direction S with respect to Ra required.
  • the arc Rb is located on the outer side (periphery side) of the substrate W with respect to Ra.
  • the arc Rb is arranged along the substrate rotation direction S.
  • the fan-shaped element 50 a of the second surface 50 ⁇ / b> B of the facing surface 50 is disposed far from the liquid landing point P.
  • the fan-shaped arc 50b of the second surface 50B is disposed closer to the liquid landing point P than the required Ra, and is disposed along the substrate rotation direction S.
  • the symbol Ra indicating the key of the second surface 50B is written together with the key Ra of the drying region R
  • the symbol 50a indicating the arc of the second surface 50B is written together with the arc Rb of the drying region R.
  • the low-humidity space B having a lower humidity than outside the space is present in the space between the facing surface 50 facing the drying region R set inside the opening H and the drying region R. It is formed. Therefore, the organic solvent in the dry region R can be quickly evaporated.
  • the drying region R and the facing surface 50 follow the spread of the opening H. Therefore, the organic solvent remaining on the upper surface of the substrate W after the organic solvent liquid film M is removed can be quickly evaporated. Moreover, since the drying region R opposed to the facing surface 50 is relatively wide, the inert gas supplied from the drying head 14 does not cause a large external force to act on the upper surface of the substrate W locally.
  • the facing surface 50 is smaller in size in plan view than the substrate W. Therefore, the facing surface 50 can be moved while the drying head 14 is disposed at a position where the organic solvent nozzle 13 is avoided, that is, a position sufficiently close to the upper surface of the substrate W. Thereby, the organic solvent remaining in the dry region R can be evaporated more rapidly.
  • the drying region R is set inside the opening H, and the landing point P is set outside the opening H. Therefore, a sufficient amount of organic solvent can be supplied to the liquid film M while suppressing the natural evaporation of the organic solvent from the liquid film M until the liquid film M is removed from the upper surface of the substrate W. . Therefore, it is possible to prevent the liquid film M from locally evaporating and causing the liquid film to break before the liquid film M is eliminated by the spread of the opening H.
  • the organic solvent can be well removed from the upper surface of the substrate W.
  • the drying region R moves along the movement locus of the landing point P so as to follow the movement of the landing point P. For this reason, the organic solvent can be reliably evaporated by the drying head 14 before the organic solvent that has reached the landing point P evaporates naturally.
  • the inert gas nozzle 11 blows the inert gas toward the central region of the liquid film M, so that the opening H can be efficiently and reliably formed in the central region.
  • the blowing of the inert gas is continued until the liquid film removing process is completed. Thereby, the expansion of the opening H is promoted, and the organic solvent can be removed from the substrate W more quickly. Further, in the liquid film removing step, since the blocking plate 7 is located at the processing position, an air flow from the center of the substrate W toward the periphery of the substrate W can be formed above the substrate W. By forming such an air flow, even if the organic solvent jumps up from the liquid film M by the inert gas supplied from the drying head 14, it is possible to prevent the jumped-up organic solvent from falling inside the opening H. it can.
  • the substrate rotation process for rotating the substrate W is executed in parallel with the liquid film removal process, the expansion of the opening H can be promoted by the centrifugal force generated by the rotation of the substrate W. As a result, the liquid film M can be removed from the substrate W more quickly.
  • the landing point P scans the substrate W outside the opening H of the liquid film M, and the drying region R scans the substrate W inside the opening H. Thereby, a uniform drying process can be performed on the entire top surface of the substrate W.
  • the drying region R is located near the central region on the upper surface of the substrate W.
  • the opening H of the liquid film M is large, so that the drying region R is located near the periphery of the upper surface of the substrate W.
  • the distance that the drying region R moves relative to the upper surface of the substrate W in the substrate rotation direction S per unit time at the final stage of the liquid film removal process is: In the initial stage of the film removal process, the distance in which the drying region R moves relative to the upper surface of the substrate W in the substrate rotation direction S per unit time becomes larger. Therefore, in the final stage of the liquid film removing process, the substrate upper surface drying time per unit area, that is, the time facing the facing surface 50 of the drying head 14 is shorter than in the initial stage of the liquid film removing process.
  • the distance that the drying region R moves relative to the substrate rotation direction S per unit time in the final stage of the liquid film removal process is reduced, and the substrate per unit area is reduced.
  • the upper surface drying time can be lengthened. Thereby, the difference in the substrate upper surface drying time per unit area can be reduced between the initial stage and the final stage of the liquid film removing process. Therefore, uneven drying on the upper surface of the substrate W can be reduced.
  • the initial stage of the liquid film removal process and the final stage of the liquid film removal process are performed by gradually decelerating the rotation of the substrate W in the substrate rotation process.
  • the difference in time during which the inert gas is sprayed on the upper surface of the substrate W per unit area can be reduced.
  • drying region R is set so that a region wider than half is located on the downstream side in the substrate rotation direction S with respect to the liquid landing point P. Therefore, the organic solvent deposited on the landing point P can be more reliably evaporated before it spontaneously evaporates.
  • the fan-shaped element Ra is arranged at a position far from the liquid landing point P, and the fan-shaped arc Rb is close to the liquid landing point P and along the substrate rotation direction S. Is arranged.
  • the fan-shaped arc Rb is located closer to the periphery of the substrate W than the required Ra, so that the time during which each portion of the upper surface of the substrate W faces the facing surface 50 of the drying head 14, that is, the difference in drying time is reduced. Can do. Therefore, uneven drying on the upper surface of the substrate W can be reduced.
  • the distance between the organic solvent nozzle 13 and the drying head 14 is moved by moving the moving member 17 that commonly supports the organic solvent nozzle 13 and the drying head 14 in the liquid landing point moving step and the drying region moving step. Is kept constant. Therefore, since the entire upper surface of the substrate W can be dried under uniform conditions, drying unevenness can be reduced.
  • the drying head 14 is an inert gas supply head, the humidity of the low humidity space B can be reduced by the inert gas. Thereby, since the organic solvent can be quickly evaporated from the drying region R, the upper surface of the substrate W can be quickly dried.
  • the opposing surface 50 is recessed upward from the upper surface of the substrate W to form an inert gas storage space 51.
  • the inert gas supplied from the inert gas inlet 53 is stored. Therefore, the organic solvent remaining on the upper surface of the substrate W can be evaporated by the inert gas stored in the inert gas storage space 51. Therefore, the organic solvent can be evaporated more rapidly.
  • the exhaust port 52 exhausts the inert gas storage space 51.
  • the organic solvent evaporated from the upper surface of the substrate W into vapor is excluded from the low humidity space B through the inert gas storage space 51.
  • the organic solvent in the dry region R can be evaporated more rapidly.
  • FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing the drying head 14P provided in the processing unit 2P according to the first modification of the first embodiment.
  • the same members as those described so far are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
  • the drying head 14P according to the first modification of the first embodiment is mainly different from the drying head 14 according to the first embodiment (see FIGS. 3A and 3B) in that the drying head 14P has an inert gas inlet 53.
  • a heater unit 55 for heating the upper surface (dry region R) of the substrate W is included.
  • the opposing surface 50P is recessed upward from the upper surface of the substrate W to form a drying chamber 59 instead of the inert gas storage space 51 (see FIG. 3A).
  • the facing surface 50P includes a first surface 50PA configured by the lower surface of the drying head 14P and a second surface 50PB configured by the ceiling surface of the drying chamber 59.
  • the second surface 50PB of the facing surface 50P may have a substantially fan-shaped planar shape.
  • the sector formed by the second surface 50PB of the opposing surface 50P has a sector-shaped main 50a arranged at a position far from the through hole 14a.
  • the sector formed by the second surface 50PB of the facing surface 50P has an arc 50b arranged at a position closer to the through hole 14a than the main 50a.
  • the second surface 50PB overlaps the dry region R in plan view.
  • the drying head 14 ⁇ / b> P includes an exhaust port 59 ⁇ / b> A that exhausts the inside of the drying chamber 59.
  • the exhaust port 59 ⁇ / b> A is connected to the exhaust pipe 42.
  • the heater unit 55 is disposed on the ceiling of the drying chamber 59, for example.
  • the lower surface of the heater unit 55 may constitute a part of the second surface 50PB of the facing surface 50P.
  • the heater unit 55 includes a resistor that increases in temperature when energized. Electric power from the heater energization unit 57 is supplied to the heater unit 55 through a power supply line 56.
  • evaporation of the organic solvent in the dry region R can be further promoted by heating the substrate W by the heater unit 55.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing the drying head 14U provided in the processing unit 2U according to the second modification of the first embodiment.
  • the main difference between the drying head 14U of the second modified example and the drying head 14P of the first modified example is that the facing surface 50U of the drying head 14U is not recessed and the drying chamber 59 (see FIG. 9) is not formed. Is a point.
  • the facing surface 50U is constituted by the lower surface of the heater unit 55U.
  • the facing surface 50U includes a facing portion 50UB that faces the drying region R on the heater unit 55U side with respect to the through hole 14a through which the organic solvent nozzle 13 is inserted.
  • the facing portion 50UB may have a substantially fan-shaped planar shape.
  • the sector formed by the facing portion 50UB has a main 50a arranged at a position far from the through hole 14a.
  • the sector formed by the facing portion 50UB has an arc 50b disposed at a position closer to the through hole 14a than the main 50a.
  • the facing portion 50UB overlaps the drying region R in plan view.
  • the heater unit 55U can be disposed at a position closer to the upper surface of the substrate W to heat the substrate W, thereby further promoting the evaporation of the organic solvent in the dry region R.
  • FIG. 11 is a diagram showing a drying head 14Q included in the processing unit 2Q according to the third modification of the first embodiment.
  • the drying head 14Q includes the plurality of inert gas introduction ports 53 and the inert gas supply chamber 54 shown in the first embodiment, and includes the heater unit 55 shown in the first modification.
  • the drying head 14 ⁇ / b> Q is an inert gas head having the heater unit 55. According to this configuration, the evaporation of the organic solvent in the dry region R can be further promoted by reducing the humidity of the low-humidity space B by the inert gas in the inert gas storage space 51 and heating by the heater unit 55. .
  • FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing a drying head 14R provided in a processing unit 2R according to a fourth modification of the first embodiment.
  • the main difference between the drying head 14R according to the fourth modification of the first embodiment and the drying head 14 according to the first embodiment (see FIGS. 3A and 3B) is that the drying head 14R has an exhaust port 52, an inactive state.
  • an exhaust unit 58 that exhausts the space between the facing surface 50 and the upper surface (dry region R) of the substrate W is included.
  • a drying chamber 59R is formed instead of the inert gas storage space 51 (see FIG. 3A).
  • the drying chamber 59R is formed by the opposing surface 50R being recessed upward from the upper surface of the substrate W.
  • the facing surface 50R includes a first surface 50RA configured by the lower surface of the drying head 14R and a second surface 50RB configured by the ceiling surface of the drying chamber 59R.
  • the second surface 50RB of the facing surface 50R may have a substantially fan-shaped planar shape.
  • the sector formed by the second surface 50RB of the facing surface 50R has a main 50a arranged at a position far from the through hole 14a.
  • the sector formed by the second surface 50RB of the facing surface 50R has an arc 50b arranged at a position closer to the through hole 14a than the main 50a.
  • the second surface 50RB overlaps the dry region R in plan view.
  • the drying head 14R includes an exhaust port 59RA that exhausts the inside of the drying chamber 59R.
  • the exhaust port 59RA is formed in, for example, the second surface 50RB.
  • the exhaust port 59RA is connected to the exhaust pipe. According to this configuration, the vapor of the organic solvent can be removed from the low-humidity space B by the exhaust unit 58 that exhausts the space between the facing surface 50R and the drying region R. Therefore, the organic solvent in the dry region R can be evaporated more rapidly.
  • FIG. 13 is a schematic cross-sectional view showing a drying head 14S provided in a processing unit 2S according to a fifth modification of the first embodiment.
  • the drying head 14S according to the fifth modification of the first embodiment is mainly different from the drying head 14 according to the first embodiment (see FIGS. 3A and 3B) in that the facing surface 50S is parallel to the upper surface of the substrate W. This is a flat surface, and a plurality of inert gas discharge ports 60 are formed on the opposing surface 50S.
  • the drying head 14S does not include the exhaust port 52, the inert gas introduction port 53, and the inert gas supply chamber 54, and the inert gas is the third inert gas. It is directly supplied from the active gas supply pipe 40 to the inert gas storage space 51.
  • the facing surface 50S is constituted by the lower surface of the drying head 14S.
  • the facing surface 50 ⁇ / b> S includes a facing portion 50 ⁇ / b> SB that faces the drying region R on the inert gas discharge port 60 side of the through hole 14 a through which the organic solvent nozzle 13 is inserted.
  • the facing portion 50SB may have a substantially fan-shaped planar shape.
  • the sector formed by the facing portion 50SB has a main 50a disposed at a position far from the through hole 14a.
  • the sector formed by the facing portion 50SB has an arc 50b arranged at a position closer to the through hole 14a than the main 50a.
  • the facing portion 50SB overlaps the dry region R in plan view.
  • the plurality of inert gas discharge ports 60 are formed on the facing surface 50 ⁇ / b> S that is a flat surface parallel to the upper surface of the substrate W.
  • An inert gas is supplied from an inert gas introduction port 53 to the inert gas storage space 51 communicating with the plurality of inert gas discharge ports 60. Therefore, as compared with the case where the inert gas is supplied from one discharge port, the inert gas can be supplied uniformly over a wide range, so that the humidity unevenness in the low humidity space B can be reduced. Therefore, the organic solvent in the dry region R can be quickly evaporated, and uneven drying on the upper surface of the substrate W can be reduced.
  • FIG. 14 is an illustrative sectional view for explaining a configuration example of the processing unit 2T provided in the substrate processing apparatus 1T according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a plan view schematically showing the movement locus of the landing point P and the drying region R in the hole expanding step T4 (see FIGS. 6 and 7D).
  • the main difference between the processing unit 2T according to the second embodiment and the processing unit 2 according to the first embodiment is that the organic solvent nozzle 13T and the drying head 14T can move independently in the horizontal and vertical directions. It is a point.
  • the processing unit 2 supports the moving member 17T that supports the drying head 14T, the moving unit 15T that moves the moving member 17T, and the organic solvent nozzle 13T that moves the organic solvent nozzle 13T in the horizontal and vertical directions.
  • An organic solvent nozzle moving unit 18 The organic solvent nozzle 13T is an example of a low surface tension liquid nozzle that supplies a low surface tension liquid to the upper surface of the substrate W.
  • the moving unit 15T that moves the moving member 17T that supports the drying head 14T functions as a drying head moving unit that moves the drying head 14T along the upper surface of the substrate W.
  • the organic solvent nozzle 13 ⁇ / b> T is moved in the horizontal direction by the organic solvent nozzle moving unit 18, so that a position facing the rotation center of the upper surface of the substrate W and a home position (retreat position) not facing the upper surface of the substrate W are set. Can move between.
  • the home position is a position outside the spin base 21 in a plan view, and more specifically, may be a position outside the cup 8.
  • the moving nozzle 12 can be moved closer to the upper surface of the substrate W or retreated upward from the upper surface of the substrate W by moving in the vertical direction.
  • the organic solvent nozzle moving unit 18 includes, for example, a rotating shaft extending in the vertical direction, an arm coupled to the rotating shaft and extending horizontally, and an arm driving mechanism that drives the arm.
  • the drying head 14T has the same configuration as the drying head 14 of the first embodiment (see FIGS. 3A and 3B) except that the through hole 14a is not provided.
  • the controller 3 controls the moving unit 15T to move the drying head 14T, and the controller 3 moves the organic solvent nozzle moving unit 18 to move the organic solvent nozzle 13T. Is substantially the same as the substrate processing by the substrate processing apparatus 1 of the first embodiment except for the point of controlling (see FIG. 4).
  • each of the organic solvent nozzle 13T and the drying head 14T can move independently in the horizontal direction and the vertical direction, in the hole expanding step T4 of the second embodiment, unlike the first embodiment, the drying region R It is also possible to move the drying region R so as not to follow the movement of the liquid landing point P (see FIG. 15).
  • the controller 3 controls the organic solvent nozzle moving unit 18 to move the organic solvent nozzle 13T in a state in which the organic solvent is being discharged from the discharge port 13Ta from the drilling position to the outer peripheral position.
  • the liquid landing point P is moved so as to follow the spread (liquid landing point moving step).
  • the controller 3 controls the moving unit 15T to move the drying head 14T from the drilling position to the outer peripheral position, so that the facing surface 50 and the drying region R do not follow the liquid landing point P, and the opening Move so as to follow the spread of H (dry region moving step).
  • the drying region R can be moved along the movement path of the liquid landing point P so that the drying region R follows the movement of the liquid landing point P. (See FIG. 8A).
  • the inert gas blowing process is continued until the liquid film removing process is completed, but this is not always necessary. That is, after the inert gas nozzle 11 blows the inert gas toward the central region of the substrate W to form the opening H in the liquid film M, the controller 3 closes the first inert gas valve 44 and the inert gas nozzle 11. The supply of the inert gas from may be stopped.
  • the substrate W is rotated in the hole expanding step T4.
  • the opening H can be widened by any one of these heating methods, or a combination thereof.
  • the second surfaces 50B, 50PB, 50RB of the facing surfaces 50, 50P, 50R and the facing portions 50UB, 50SB do not necessarily have a fan-like planar shape, and the shapes can be changed as appropriate. Is possible.
  • drying region R is set so that a region wider than half is located on the downstream side in the substrate rotation direction S with respect to the liquid deposition point P, the drying region R is not necessarily required. There may be a case where an area wider than half is located upstream of the liquid point P in the substrate rotation direction S.
  • the configuration of the drying head is not limited to the drying heads 14, 14P, 14U, 14Q, 14R, 14S, and 14T.
  • the drying heads 14, 14P, and 14Q may not include the exhaust port 52.

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Abstract

基板の上面に低表面張力液体供給ユニットから低表面張力液体が供給されて基板に低表面張力液体の液膜が形成される。有機溶剤の液膜の中央領域に開口が形成され、開口が広げられことによって、基板の上面から液膜が排除される。低表面張力液体供給ユニットから開口の外側に設定した着液点に向けて低表面張力液体を液膜に供給しながら、開口の広がりに追従するように着液点を移動させる。開口の内側に設定された乾燥領域に乾燥ヘッドの対向面を対向させて対向面と乾燥領域との間の空間にその空間外よりも低湿度の低湿度空間を形成しながら、乾燥領域および対向面を開口の広がりに追従するように移動させる。

Description

基板処理方法および基板処理装置
　この発明は、液体で基板を処理する基板処理装置および基板処理方法に関する。処理対象になる基板には、例えば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、ＦＥＤ（Field Emission 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、太陽電池用基板等の基板が含まれる。
　基板を１枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置による基板処理では、例えば、スピンチャックによってほぼ水平に保持された基板に対して薬液が供給される。その後、リンス液が基板に供給され、それによって、基板上の薬液がリンス液に置換される。その後、基板上のリンス液を排除するためのスピンドライ工程が行われる。
　図１６に示すように、基板の表面に微細なパターンが形成されている場合、スピンドライ工程では、パターン内部に入り込んだリンス液を除去できないおそれがあり、それによって、乾燥不良が生じるおそれがある。パターン内部に入り込んだリンス液の液面（空気と液体との界面）は、パターン内に形成されるので、液面とパターンとの接触位置に、液体の表面張力が働く。この表面張力が大きい場合には、パターンの倒壊が起こりやすくなる。典型的なリンス液である水は、表面張力が大きいために、スピンドライ工程におけるパターンの倒壊が無視できない。
　そこで、水よりも表面張力が低い低表面張力液体であるイソプロピルアルコール（Isopropyl Alcohol: IPA）を供給する手法が提案されている。この手法では、パターンの内部に入り込んだ水をＩＰＡに置換し、その後にＩＰＡを除去することで基板の上面を乾燥させる。
　例えば、下記特許文献１のウエハ洗浄装置は、ＩＰＡ吐出ノズルと窒素ガス吐出ノズルとが先端に設けられたノズルヘッドと、基板の上面のほぼ全体を覆い、低湿度ガスを吐出可能なガス吐出ヘッドとを有している。スピンドライ工程では、基板を回転させた状態でＩＰＡ吐出ノズルからＩＰＡを吐出させたままノズルヘッドを基板の中心から周縁に向けて移動させることによって、ＩＰＡの液膜を遠心力により基板の外側へ押し出す。
　また、遠心力により液膜が押し出された後に基板の上面に残るＩＰＡを蒸発させて基板の上面を乾燥させるため、ノズルヘッドを基板の中心から周縁に向けて移動させる際に窒素ガス吐出ノズルから窒素ガスを吐出させたり、ノズルヘッドが基板の中心から周縁に向けて移動する間、基板の上面に向けてガス吐出ヘッドから低湿度ガスを吐出させたりする。
米国特許出願公開第２００９／２０５６８４号明細書
　特許文献１のウエハ洗浄装置では、基板の上面に僅かに残るＩＰＡを速やかに蒸発させるためには、窒素吐出ノズルからの窒素ガスを基板の上面に強く吹き付ける必要がある。しかし、窒素ガスが強く吹き付けられると、基板上のパターンに局部的な外力が作用し、パターン倒壊が起こる虞がある。
　一方、ガス吐出ヘッドは、基板の上面のほぼ全体を覆う。そのため、ガス吐出ヘッドと基板の上面との間でノズルヘッドを移動させなければならないので、ガス吐出ヘッドを基板の上面に十分に近づけることができない。よって、基板を速やかに乾燥させることができない虞がある。
　また、特許文献１の図１１には、ノズルヘッドとの干渉を避けつつガス吐出ヘッドを基板の上面に近づけるためにガス吐出ヘッドに切り欠きを設ける構成も開示されている。しかし、この構成では、基板の上面全体にガス吐出ヘッドから窒素ガスが供給され続ける。そのため、遠心力でＩＰＡの液膜を除去する前に局所的にＩＰＡが蒸発し尽くして液膜割れが発生する。その結果、基板が露出する。これにより、基板の上面に部分的に液滴が残ることがある。この液滴は、最終的に蒸発するまで、基板上のパターンに表面張力をかけ続ける。これにより、パターン倒壊が起こる虞がある。
　そこで、この発明の１つの目的は、低表面張力液体を基板の上面から良好に排除することができる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。
　この発明は、基板を水平に保持する基板保持工程と、前記水平に保持された基板の上面に、水よりも表面張力の低い低表面張力液体の液膜を形成する液膜形成工程と、前記低表面張力液体の液膜の中央領域に開口を形成する開口形成工程と、前記開口を広げることによって、前記基板の上面から前記液膜を排除する液膜排除工程と、低表面張力液体を供給する低表面張力液体ノズルから前記開口の外側に設定した着液点に向けて低表面張力液体を前記液膜に供給しながら、前記開口の広がりに追従するように前記着液点を移動させる着液点移動工程と、前記開口の内側に設定された乾燥領域に、前記基板よりも平面視サイズの小さな対向面を有する乾燥ヘッドの前記対向面を対向させて前記対向面と前記乾燥領域との間の空間にその空間外よりも低湿度の低湿度空間を形成しながら、前記乾燥領域および前記対向面を前記開口の広がりに追従するように移動させる乾燥領域移動工程とを含む、基板処理方法を提供する。
　この方法によれば、低表面張力液体の液膜の開口の内側に設定された乾燥領域に対向する対向面と乾燥領域との間の空間には、その空間外よりも低湿度である低湿度空間が形成される。そのため、乾燥領域に残った低表面張力液体を速やかに蒸発させることができる。
　乾燥領域および対向面は、液膜の開口の広がりに追従して移動する。そのため、低表面張力液体の液膜が排除された後に基板の上面に残った低表面張力液体を速やかに蒸発させることができる。しかも、対向面が対向する乾燥領域は比較的広いので、基板の上面に局部的な外力が作用しにくい。
　一方、対向面は、基板よりも平面視サイズが小さい。そのため、低表面張力液体ノズルを回避した位置、すなわち基板の上面に十分に近い位置に乾燥ヘッドを配置しながら対向面を移動させることができる。これにより、乾燥領域に残った低表面張力液体を一層速やかに蒸発させることができる。
　乾燥領域が開口の内側に設定されており、着液点が開口の外側に設定されている。そのため、基板の上面から液膜が排除されるまでの間、液膜から低表面張力液体が自然に蒸発するのを抑えつつ、十分な量の低表面張力液体を液膜に供給することができる。そのため、開口の広がりによって液膜が排除される前に、局所的な液膜の蒸発に起因して液膜割れが発生することを抑制できる。
　したがって、低表面張力液体を基板の上面から良好に排除することができる。
　この発明の一実施形態では、前記乾燥領域移動工程は、前記着液点の移動に追従するように、前記着液点の移動軌跡に沿って前記乾燥領域を移動させる工程を含む。そのため、着液点に着液した低表面張力液体が自然に蒸発する前に、低表面張力液体を乾燥ヘッドによって速やかに蒸発させることができる。
　この発明の一実施形態では、前記開口形成工程が、前記基板の中央領域に向けて不活性ガスを吹き付ける不活性ガス吹き付け工程を含む。また、前記不活性ガス吹き付け工程が、前記液膜排除工程が完了するまで継続される。
　この方法によれば、開口形成工程において、液膜の中央領域に向けて不活性ガスを吹き付けることによって、開口を効率良く、かつ確実に中央領域に形成することができる。また、不活性ガスの吹き付けが、液膜排除工程が完了するまで継続される。これにより、開口の広がりが促進され、低表面張力液体をより一層速やかに基板外に排除することができる。
　この発明の一実施形態では、前記基板処理方法が、前記液膜排除工程と並行して前記基板を回転させる基板回転工程をさらに含む。
　この方法によれば、液膜排除工程と並行して基板を回転させるので、基板の回転によって発生する遠心力によって開口の広がりを促進することができる。これにより、低表面張力液体を一層速やかに基板外に排除することができる。また、基板の回転に伴って、液膜の開口の外側では、低表面張力液体の着液点が基板を走査し、開口の内側では乾燥領域が基板を走査する。それにより、基板の上面全体に対して、均一な乾燥処理を施すことができる。
　この発明の一実施形態では、前記基板回転工程が、前記基板の回転を徐々に減速させる回転減速工程を含む。
　液膜排除工程の初期段階では、液膜の開口が小さいので、乾燥領域は、基板の上面の中央領域付近に位置している。一方、液膜排除工程の終期段階では、液膜の開口が大きくなっているので、乾燥領域は、基板の上面の周縁付近に位置している。
　仮に、液膜排除工程における基板の回転速度を一定にすると、液膜排除工程の終期段階において単位時間あたりに基板回転方向に乾燥領域が基板の上面を相対移動する距離は、液膜排除工程の初期段階において単位時間あたりに基板回転方向に乾燥領域が基板の上面を相対移動する距離よりも大きくなる。そのため、液膜排除工程の終期段階では、液膜排除工程の初期段階と比較して、単位面積あたりの基板上面乾燥時間、すなわち乾燥ヘッドの対向面に対向する時間が短い。
　基板回転工程において基板の回転を徐々に減速させることによって、液膜排除工程の終期段階において単位時間あたりに基板回転方向に乾燥領域が相対移動する距離を小さくし、単位面積あたりの基板上面乾燥時間を長くすることができる。これにより、液膜排除工程の初期段階と終期段階とで、単位面積あたりの基板上面乾燥時間の差を低減することができる。したがって、この方法によれば、基板の上面の乾燥むらを低減することができる。
　この発明の一実施形態では、前記乾燥領域が、前記着液点に対して基板回転方向下流側に半分よりも広い領域が位置するように設定される。そのため、着液点に着液された低表面張力液体が自然に蒸発する前に低表面張力液体を一層確実に蒸発させることができる。
　この発明の一実施形態では、前記乾燥領域が、扇形の平面形状を有しており、前記扇形の要が前記着液点から遠い位置に配置され、前記扇形の弧が前記着液点に近くかつ基板回転方向に沿うように配置されている。
　この方法によれば、扇形の平面形状を有する乾燥領域において、その扇形の要が着液点から遠い位置に配置され、その扇形の弧が着液点の近くに配置されている。これにより、扇形の弧が要よりも基板の周縁側に位置するので、基板上面の各部が乾燥ヘッドの対向面に対向する時間、すなわち乾燥時間の差を低減することができる。したがって、基板の上面の乾燥むらを低減することができる。
　この発明の一実施形態では、前記低表面張力液体ノズルと前記乾燥ヘッドとが共通の移動部材に支持されており、前記着液点移動工程および前記乾燥領域移動工程が、前記移動部材を移動させる工程を含む。
　この方法によれば、着液点移動工程および乾燥領域移動工程において、低表面張力液体ノズルと乾燥ヘッドとを共通に支持する移動部材を移動させることによって、低表面張力液体ノズルと乾燥ヘッドとの間の距離が一定に保たれる。したがって、基板の上面全体を均等な条件で乾燥させることができるので、基板の上面の乾燥むらを低減することができる。
　この発明の一実施形態では、前記乾燥ヘッドが、不活性ガスを供給する不活性ガス供給ヘッドである。これにより、低湿度空間の湿度を不活性ガスによって低減させることができる。よって、基板の上面から低表面張力液体を速やかに蒸発させることができるので、基板の上面を速やかに乾燥させることができる。
　この発明の一実施形態では、前記対向面が、基板の上面から上方に窪んで不活性ガス貯留空間を形成しており、前記不活性ガス供給ヘッドが、前記不活性ガス貯留空間に不活性ガスを供給する不活性ガス導入口を含む。
　この方法によれば、対向面が、基板の上面から上方に窪んで不活性ガス貯留空間を形成している。不活性ガス貯留空間には、不活性ガス導入口から供給された不活性ガスが貯留される。そのため、不活性ガス貯留空間に貯留された不活性ガスによって基板の上面に残った低表面張力液体を蒸発させることができる。したがって、乾燥領域の低表面張力液体をより一層速やかに蒸発させることができる。
　この発明の一実施形態では、前記不活性ガス供給ヘッドが、前記不活性ガス貯留空間を排気する排気口をさらに含む。
　この方法によれば、排気口が不活性ガス貯留空間を排気する。これによって、基板の上面から蒸発して蒸気となった低表面張力液体が、不活性ガス貯留空間を介して低湿度空間から排除される。これにより、低湿度空間をより一層低湿度に保つことができるので、乾燥領域の低表面張力液体をより一層速やかに蒸発させることができる。
　この発明の一実施形態では、前記対向面が、基板の上面に平行な平坦面であり、前記対向面に複数の不活性ガス吐出口が形成されている。また、前記不活性ガス供給ヘッドが、前記複数の不活性ガス吐出口に連通する不活性ガス貯留空間と、前記不活性ガス貯留空間に不活性ガスを供給する不活性ガス導入口とを含む。
　この方法によれば、不活性ガス導入口からの不活性ガスは不活性ガス貯留空間に供給される。不活性ガス貯留空間は、基板の上面に平行な平坦面である対向面に形成された複数の不活性ガス吐出口に連通されている。そのため、不活性ガスが１つの吐出口から供給される場合と比較して、広い範囲に均一に不活性ガスを供給できるから、湿度むらの少ない低湿度空間を形成することができる。したがって、乾燥領域の低表面張力液体を速やかに蒸発させることができ、かつ、基板の上面の乾燥むらを低減することができる。また、不活性ガス吐出口が複数あることによって、基板の上面に供給される不活性ガスの勢いを低減することができる。そのため、基板の上面に局部的に大きな外力が作用することを抑制できる。
　この発明の一実施形態では、前記乾燥ヘッドが、前記乾燥領域を加熱するヒータユニットを含む。これにより、乾燥領域の低表面張力液体の蒸発を一層促進することができる。
　この発明の一実施形態では、前記乾燥ヘッドが、前記対向面と前記乾燥領域との間の空間を排気する排気ユニットを含む。
　この方法によれば、対向面と乾燥領域との間の空間を排気する排気ユニットによって、低表面張力液体の蒸気を低湿度空間から排除することができる。したがって、乾燥領域の低表面張力液体を一層速やかに蒸発させることができる。
　この発明の一実施形態では、基板処理装置は、基板を水平に保持する基板保持ユニットと、前記基板保持ユニットに保持された基板の上面に水よりも表面張力の低い低表面張力液体を供給する低表面張力液体供給ユニットと、前記基板保持ユニットに保持された基板の上面に形成される前記低表面張力液体の液膜の中央領域に開口を形成する開口形成ユニットと、前記基板保持ユニットに保持された基板の上面に対向し、基板よりも平面視サイズの小さな対向面を有し、前記対向面と基板の上面との間の空間にその空間外よりも低湿度の低湿度空間を形成することによって基板の上面を乾燥させる乾燥ヘッドと、前記基板保持ユニットに保持された基板の上面に沿って前記乾燥ヘッドを移動させる乾燥ヘッド移動ユニットとを含む。
　この構成によれば、基板上に低表面張力液体の液膜が形成され、その液膜の中央領域に開口が形成される。その開口の内側に設定された乾燥領域に対向する対向面と乾燥領域との間の空間には、その空間外よりも低湿度である低湿度空間が形成される。そのため、乾燥領域に残った低表面張力液体を速やかに蒸発させることができる。
　この発明の一実施形態では、前記基板処理装置が、前記低表面張力液体供給ユニット、前記開口形成ユニット、前記乾燥ヘッドおよび前記乾燥ヘッド移動ユニットを制御するコントローラをさらに含む。そして、前記コントローラが、前記低表面張力液体供給ユニットから基板の上面に低表面張力液体を供給させ、前記基板の上面に低表面張力液体の液膜を形成する液膜形成工程と、前記開口形成ユニットにより前記液膜の中央領域に開口を形成する開口形成工程と、前記開口を広げることによって前記基板の上面から前記液膜を排除する液膜排除工程と、前記低表面張力液体供給ユニットから供給される低表面張力液体の着液点を前記開口の外側に設定して前記開口の広がりに追従するように前記着液点を移動させる着液点移動工程と、前記開口の内側に設定した乾燥領域に前記乾燥ヘッドの前記対向面を対向させ、前記開口の広がりに追従するように前記乾燥領域および前記対向面を移動させる乾燥領域移動工程とを実行するようにプログラムされている。
　この構成によれば、乾燥領域および対向面は、低表面張力液体の液膜の開口の広がりに追従する。そのため、低表面張力液体の液膜が排除された後に基板の上面に残った低表面張力液体を速やかに蒸発させることができる。しかも、対向面が対向する乾燥領域は比較的広いので、基板の上面に局部的な外力が作用しにくい。
　一方、対向面は、基板よりも平面視サイズが小さい。そのため、低表面張力液体ノズルを回避した位置、すなわち基板の上面に十分に近い位置に乾燥ヘッドを配置しながら対向面を移動させることができる。これにより、乾燥領域に残った低表面張力液体を一層速やかに蒸発させることができる。
　乾燥領域が開口の内側に設定されており、着液点が開口の外側に設定されているので、基板の上面から液膜が排除されるまでの間、液膜から低表面張力液体が自然に蒸発するのを抑えつつ、十分な量の低表面張力液体が液膜に供給される。そのため、開口の広がりによって液膜が排除される前に、局所的な液膜の蒸発に起因して液膜割れが発生することを抑制できる。
　したがって、低表面張力液体を基板の上面から良好に排除することができる。
　この発明の一実施形態では、前記コントローラが、前記乾燥領域移動工程において、前記着液点の移動に追従するように、前記着液点の移動軌跡に沿って前記乾燥領域を移動させる工程を実行するようにプログラムされている。そのため、着液点に着液した低表面張力液体が自然に蒸発する前に、低表面張力液体を乾燥ヘッドによって速やかに蒸発させることができる。
　この発明の一実施形態では、前記開口形成ユニットが、前記基板保持ユニットに保持された基板の中央領域に向けて不活性ガスを吹き付ける不活性ガス供給ユニットを含む。また、前記コントローラが、前記開口形成工程において、前記不活性ガス供給ユニットから不活性ガスを供給させる不活性ガス吹き付け工程を実行し、かつ、前記液膜排除工程が完了するまで前記不活性ガス吹き付け工程を継続するようにプログラムされている。
　この構成によれば、開口形成工程において、液膜の中央領域に向けて不活性ガスを吹き付けることによって、開口を効率良く、かつ確実に中央領域に形成することができる。また、不活性ガスの吹き付けが、液膜排除工程が完了するまで継続される。これにより、開口の広がりが促進され、低表面張力液体をより一層速やかに基板外に排除することができる。
　この発明の一実施形態では、前記基板処理装置が、前記基板保持ユニットに保持された基板を鉛直方向に沿う所定の回転軸線まわりに回転させる基板回転ユニットをさらに含む。また、前記コントローラが、前記液膜排除工程と並行して前記基板を回転させる基板回転工程を実行するようにプログラムされている。
　この構成によれば、液膜排除工程と並行して基板を回転させるので、基板の回転によって発生する遠心力によって開口の広がりを促進することができる。これにより、低表面張力液体を一層速やかに基板外に排除することができる。また、基板の回転に伴って、液膜の開口の外側では、低表面張力液体の着液点が基板を走査し、開口の内側では、乾燥領域が基板を走査する。それにより、基板の上面全体に対して均一な乾燥処理を施すことができる。
　この発明の一実施形態では、前記コントローラが、前記基板回転工程において、基板の回転を徐々に減速させる回転減速工程を実行するようにプログラムされている。
　この構成によれば、液膜排除工程と並行して実行される基板回転工程において、基板の回転を徐々に減速させることにより、基板の上面の乾燥むらを低減することができる。
　この発明の一実施形態では、前記コントローラは、前記着液点に対して基板回転方向下流側に半分よりも広い領域が位置するように前記乾燥領域を設定するようにプログラムされている。そのため、着液点に着液された低表面張力液体が自然に蒸発する前に低表面張力液体を一層確実に蒸発させることができる。
　この発明の一実施形態では、前記対向面が、扇形の平面形状を有しており、前記扇形の要が前記着液点から遠い位置に配置され、前記扇形の弧が前記着液点に近くかつ基板回転方向に沿うように配置されている。
　この構成によれば、扇形の平面形状を有する対向面において、その扇形の要が着液点から遠い位置に配置され、その扇形の弧が着液点の近くに配置されている。これにより、要よりも基板回転方向に大きい弧を、要よりも基板の周縁側に配置できる。そのため、扇形の弧が基板の周縁側に位置するので、基板上面の各部が乾燥ヘッドの対向面に対向する時間、すなわち乾燥時間の差を低減することができる。したがって、基板の上面の乾燥むらを低減することができる。
　この発明の一実施形態では、前記低表面張力液体供給ユニットが、前記基板保持ユニットに保持された基板の上面に向けて低表面張力液体を供給する低表面張力液体ノズルを含む。また、基板処理装置は、前記低表面張力液体ノズルと前記乾燥ヘッドとを共通に支持し、前記低表面張力液体ノズルおよび前記乾燥ヘッドを前記基板の上方で移動させる移動部材をさらに含む。また、前記乾燥ヘッド移動ユニットが、前記移動部材を移動させる。
　この構成によれば、低表面張力液体ノズルと乾燥ヘッドとを共通に支持する移動部材を移動させることによって、低表面張力液体ノズルと乾燥ヘッドとの間の距離が一定に保たれる。したがって、基板の上面全体を均等な条件で乾燥させることができるので、乾燥むらを低減することができる。
　この発明の一実施形態では、前記乾燥ヘッドが、不活性ガスを供給する不活性ガス供給ヘッドである。そのため、低湿度空間の湿度を不活性ガスによって低減させることができる。これにより、基板の上面から低表面張力液体を速やかに蒸発させることができるので、基板の上面を速やかに乾燥させることができる。
　この発明の一実施形態では、前記対向面が、前記基板保持ユニットに保持された基板の上面から上方に窪んで不活性ガス貯留空間を形成している。また、前記不活性ガス供給ヘッドが、前記不活性ガス貯留空間に不活性ガスを供給する不活性ガス導入口を含む。
　この構成によれば、対向面が、基板の上面から上方に窪んで不活性ガス貯留空間を形成している。不活性ガス貯留空間には、不活性ガス導入口から供給された不活性ガスが貯留される。そのため、不活性ガス貯留空間に貯留された不活性ガスによって基板の上面に残った低表面張力液体を蒸発させることができる。したがって、基板の上面の低表面張力液体をより一層速やかに蒸発させることができる。
　この発明の一実施形態では、前記不活性ガス供給ヘッドが、前記不活性ガス貯留空間を排気する排気口をさらに含む。
　この構成によれば、不活性ガス貯留空間を排気する排気口によって、基板の上面から蒸発して蒸気となった低表面張力液体が、不活性ガス貯留空間を介して低湿度空間から排除される。これにより、低湿度空間をより一層低湿度に保つことができるので、基板の上面の低表面張力液体をより一層速やかに蒸発させることができる。
　この発明の一実施形態では、前記対向面が、基板の上面に平行な平坦面であり、前記対向面に複数の不活性ガス吐出口が形成されている。また、前記不活性ガス供給ヘッドは、前記複数の不活性ガス吐出口に連通する不活性ガス貯留空間と、前記不活性ガス貯留空間に不活性ガスを供給する不活性ガス導入口とを含む。
　この構成によれば、不活性ガス導入口からの不活性ガスは不活性ガス貯留空間に供給される。不活性ガス貯留空間は、基板の上面に平行な平坦面である対向面に形成された複数の不活性ガス吐出口に連通されている。そのため、不活性ガスが１つの吐出口から供給される場合と比較して、広い範囲に均一に不活性ガスを供給できるから、湿度むらの少ない低湿度空間を形成することができる。したがって、基板の上面の低表面張力液体を、むらなく、かつ速やかに蒸発させることができる。また、不活性ガス吐出口が複数あることによって、基板の上面に供給される不活性ガスの勢いを低減することができる。そのため、基板の上面に局部的に大きな外力が作用することを抑制できる。
　この発明の一実施形態では、前記乾燥ヘッドが、前記基板保持ユニットに保持された基板の上面を加熱するヒータユニットを含む。これにより、基板の上面の低表面張力液体の蒸発を一層促進することができる。
　この発明の一実施形態では、前記乾燥ヘッドが、前記対向面と前記基板保持ユニットに保持された基板の上面との間の空間を排気する排気ユニットを含む。
　この構成によれば、対向面と基板の上面の間の空間を排気する排気ユニットによって、低表面張力液体の蒸気を低湿度空間から排除することができる。したがって、基板の上面の低表面張力液体を一層速やかに蒸発させることができる。
　本発明における上述の、またはさらに他の目的、特徴および効果は、添付図面を参照して次に述べる実施形態の説明により明らかにされる。
図１は、この発明の第１実施形態に係る基板処理装置の内部のレイアウトを説明するための図解的な平面図である。 図２は、前記基板処理装置に備えられた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３Ａは、前記処理ユニットに備えられた乾燥ヘッドの模式的な縦断面図である。 図３Ｂは、図３ＡのＩＩＩｂ－ＩＩＩｂ線に沿った横断面図である。 図４は、前記基板処理装置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。 図５は、前記基板処理装置による基板処理の一例を説明するための流れ図である。 図６は、有機溶剤処理（図５のＳ４）の詳細を説明するためのタイムチャートである。 図７Ａは、有機溶剤処理（図５のＳ４）の様子を説明するための図解的な断面図である。 図７Ｂは、有機溶剤処理（図５のＳ４）の様子を説明するための図解的な断面図である。 図７Ｃは、有機溶剤処理（図５のＳ４）の様子を説明するための図解的な断面図である。 図７Ｄは、有機溶剤処理（図５のＳ４）の様子を説明するための図解的な断面図である。 図８Ａは、図７Ｄに示す穴広げステップにおける着液点および乾燥領域の移動軌跡を模式的に示した平面図である。 図８Ｂは、図８Ａの着液点および乾燥領域の周辺の拡大図である。 図９は、第１実施形態の第１変形例に係る処理ユニットに備えられた乾燥ヘッドを示した模式的な断面図である。 図１０は、第１実施形態の第２変形例に係る処理ユニットに備えられた乾燥ヘッドを示した模式的な断面図である。 図１１は、第１実施形態の第３変形例に係る処理ユニットに備えられた乾燥ヘッドを示した模式的な断面図である。 図１２は、第１実施形態の第４変形例に係る処理ユニットに備えられた乾燥ヘッドを示した模式的な断面図である。 図１３は、第１実施形態の第５変形例に係る処理ユニットに備えられた乾燥ヘッドを示した模式的な断面図である。 図１４は、本発明の第２実施形態に係る基板処理装置に備えられた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１５は、第２実施形態における穴広げステップにおける着液点および乾燥領域の移動軌跡を模式的に示した平面図である。 図１６は、表面張力によるパターン倒壊の原理を説明するための図解的な断面図である。
　＜第１実施形態＞
　図１は、この発明の第１実施形態に係る基板処理装置１の内部のレイアウトを説明するための図解的な平面図である。基板処理装置１は、シリコンウエハ等の基板Ｗを一枚ずつ処理する枚葉式の装置である。この実施形態では、基板Ｗは、円形状の基板である。基板Ｗの直径は例えば３００ｍｍである。基板Ｗの表面には、微細なパターン（図１６参照）が形成されている。基板処理装置１は、処理液で基板Ｗを処理する複数の処理ユニット２と、処理ユニット２で処理される複数枚の基板Ｗを収容するキャリヤＣが載置されるロードポートＬＰと、ロードポートＬＰと処理ユニット２との間で基板Ｗを搬送する搬送ロボットＩＲおよびＣＲと、基板処理装置１を制御するコントローラ３とを含む。搬送ロボットＩＲは、キャリヤＣと搬送ロボットＣＲとの間で基板Ｗを搬送する。搬送ロボットＣＲは、搬送ロボットＩＲと処理ユニット２との間で基板Ｗを搬送する。複数の処理ユニット２は、例えば、同様の構成を有している。
　図２は、処理ユニット２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２は、一枚の基板Ｗを水平な姿勢で保持しながら、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５を含む。スピンチャック５は、図示しない壁面で外部から隔離されている。処理ユニット２は、基板Ｗを下面（下方側の主面）側から加熱するヒータ機構６と、基板Ｗの上面（上方側の主面）に対向し基板Ｗとの間の雰囲気を周囲の雰囲気から遮断する遮断板７と、スピンチャック５を取り囲む筒状のカップ８と、基板Ｗの下面に処理流体を供給する下面ノズル９とをさらに含む。
　処理ユニット２は、基板Ｗの上面にリンス液としての脱イオン水（ＤＩＷ：Deionized Water）を供給するＤＩＷノズル１０と、基板Ｗの上面の中央領域に窒素ガス（Ｎ２）等の不活性ガスを供給する不活性ガスノズル１１と、基板Ｗの上方で移動可能な移動ノズル１２とをさらに含む。基板Ｗの上面の中央領域とは、基板Ｗの上面における回転軸線Ａ１との交差位置を含む基板Ｗの上面の中央およびその近傍の領域のことである。
　処理ユニット２は、水よりも表面張力の低い低表面張力液体としての有機溶剤（例えばＩＰＡ）を基板Ｗの上面に供給する有機溶剤ノズル１３と、窒素ガス等の不活性ガスを基板Ｗの上面に供給することで基板Ｗの上面を乾燥させる乾燥ヘッド１４とをさらに含む。本実施形態では、乾燥ヘッド１４は、不活性ガスを供給する不活性ガス供給ヘッドである。
　処理ユニット２は、カップ８を収容するチャンバ１６（図１参照）をさらに含む。図示は省略するが、チャンバ１６には、基板Ｗを搬入／搬出するための搬入／搬出口が形成されており、この搬入／搬出口を開閉するシャッタユニットが備えられている。
　スピンチャック５は、チャックピン２０と、スピンベース２１と、回転軸２２と、基板Ｗを回転軸線Ａ１まわりに回転させる電動モータ２３とを含む。チャックピン２０およびスピンベース２１は、基板Ｗを水平に保持する基板保持ユニットに含まれる。基板保持ユニットは、基板ホルダともいう。回転軸２２および電動モータ２３は、チャックピン２０およびスピンベース２１によって保持された基板Ｗを回転軸線Ａ１まわりに回転させる基板回転ユニットに含まれる。
　回転軸２２は、回転軸線Ａ１に沿って鉛直方向に延びており、この実施形態では、中空軸である。回転軸２２の上端は、スピンベース２１の下面の中央に結合されている。スピンベース２１は、水平方向に沿う円盤形状を有している。スピンベース２１の上面の周縁部には、基板Ｗを把持するための複数のチャックピン２０が周方向に間隔を空けて配置されている。
　ヒータ機構６は、ホットプレートの形態を有しており、円板状のプレート本体４５と、プレート本体４５に支持されたヒータ４６とを含む。ヒータ機構６は、スピンベース２１の上方に配置されている。ヒータ機構６の下面には、回転軸線Ａ１に沿って鉛直方向に延びる昇降軸２４が結合されている。昇降軸２４は、スピンベース２１の中央部に形成された貫通孔と、中空の回転軸２２とを挿通している。昇降軸２４の下端は、回転軸２２の下端よりもさらに下方にまで延びている。この昇降軸２４の下端には、ヒータ昇降機構２６が結合されている。ヒータ昇降機構２６を作動させることにより、ヒータ機構６は、スピンベース２１の上面に近い下位置から、基板Ｗの下面に近い上位置までの間で上下動する。
　ヒータ４６は、プレート本体４５に内蔵されている抵抗体であってもよい。ヒータ４６に通電することによって、プレート本体４５の上面である加熱面４５ａが室温（例えば２０～３０℃）よりも高温に加熱される。ヒータ４６への給電線４７は、昇降軸２４内に通されている。給電線４７には、ヒータ４６に電力を供給するヒータ通電機構４８が接続されている。ヒータ通電機構４８は、たとえば、電源ユニットを含む。
　下面ノズル９は、中空の昇降軸２４を挿通している。下面ノズル９は、ヒータ機構６を貫通している。下面ノズル９は、基板Ｗの下面中央に臨む吐出口９ａを上端に有している。下面ノズル９には、温水等の加熱流体が、加熱流体供給管３０を介して加熱流体供給源から供給されている。加熱流体供給管３０には、その流路を開閉するための加熱流体バルブ３１が介装されている。温水は、室温よりも高温の水である。温水は、例えば８０℃～８５℃の水である。加熱流体は、温水に限らず、高温の窒素ガス等の気体であってもよい。加熱流体は、基板Ｗを加熱することができる流体であればよい。
　遮断板７は、基板Ｗとほぼ同じ径またはそれ以上の径を有する円板状に形成されている。遮断板７は、スピンチャック５の上方でほぼ水平に配置されている。遮断板７において基板Ｗの上面と対向する面とは反対側の面には、中空軸２７が固定されている。
　中空軸２７には、鉛直方向に沿って中空軸２７を昇降させることによって、中空軸２７に固定された遮断板７を昇降させる遮断板昇降ユニット２８が結合されている。遮断板昇降ユニット２８は、下位置から上位置までの任意の位置（高さ）に遮断板７を位置させることができる。遮断板昇降ユニット２８は、たとえば、ボールねじ機構（図示せず）と、それに駆動力を与える電動モータ（図示せず）とを含む。
　不活性ガスノズル１１は、基板Ｗの上面の中心領域に向けて窒素ガス（Ｎ２）等の不活性ガスを供給することができる。不活性ガスとは、窒素ガスに限らず、基板Ｗの表面およびパターンに対して不活性なガスのことである。不活性ガスは、例えばアルゴン等の希ガス類である。不活性ガスノズル１１には、窒素ガス等の不活性ガスを供給する第１不活性ガス供給管４３が結合されている。第１不活性ガス供給管４３には、その流路を開閉する第１不活性ガスバルブ４４が介装されている。
　ＤＩＷノズル１０は、この実施形態では、基板Ｗの上面の回転中心に向けてＤＩＷを吐出するように配置された固定ノズルである。ＤＩＷノズル１０には、ＤＩＷ供給源から、ＤＩＷ供給管３２を介して、ＤＩＷが供給される。ＤＩＷ供給管３２には、その流路を開閉するためのＤＩＷバルブ３３が介装されている。ＤＩＷノズル１０は固定ノズルである必要はなく、少なくとも水平方向に移動する移動ノズルであってもよい。また、ＤＩＷノズル１０は、ＤＩＷ以外のリンス液を供給するリンス液ノズルであってもよい。リンス液としては、水のほかにも、炭酸水、電界イオン水、オゾン水、希釈濃度（例えば、１０～１００ｐｐｍ程度）の塩酸水、還元水（水素水）等を例示できる。
　移動ノズル１２は、ノズル移動ユニット２９によって、水平方向および垂直方向に移動される。移動ノズル１２は、基板Ｗの上面の回転中心に対向する位置と、基板Ｗの上面に対向しないホーム位置（退避位置）との間で水平方向に移動する。ホーム位置は、平面視において、スピンベース２１の外方の位置であり、より具体的には、カップ８の外方の位置であってもよい。移動ノズル１２は、鉛直方向への移動によって、基板Ｗの上面に接近させたり、基板Ｗの上面から上方に退避させたりすることができる。ノズル移動ユニット２９は、たとえば、鉛直方向に沿う回動軸と、回動軸に結合されて水平に延びるアームと、アームを駆動するアーム駆動機構とを含む。
　移動ノズル１２は、この実施形態では、酸、アルカリ等の薬液を供給する薬液ノズルとしての機能を有している。より具体的には、移動ノズル１２は、液体と気体とを混合して吐出することができる二流体ノズルの形態を有していてもよい。二流体ノズルは、気体の供給を停止して液体を吐出すればストレートノズルとして使用できる。移動ノズル１２には、薬液供給管３４および第２不活性ガス供給管３５が結合されている。薬液供給管３４には、その流路を開閉する薬液バルブ３６が介装されている。第２不活性ガス供給管３５には、その流路を開閉する第２不活性ガスバルブ３７が介装されている。薬液供給管３４には、薬液供給源から、酸、アルカリ等の薬液が供給されている。第２不活性ガス供給管３５には、不活性ガス供給源から、不活性ガスとしての窒素ガスが供給されている。
　薬液の具体例は、エッチング液および洗浄液である。さらに具体的には、薬液は、フッ酸に限られず、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（例えば、クエン酸、蓚酸等）、有機アルカリ（例えば、ＴＭＡＨ：テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド等）、界面活性剤、腐食防止剤のうちの少なくとも１つを含む液であってもよい。これらを混合した薬液の例としては、ＳＰＭ（sulfuric acid／hydrogen peroxide mixture：硫酸過酸化水素水混合液）、ＳＣ１（ammonia-hydrogen peroxide mixture：アンモニア過酸化水素水混合液）等が挙げられる。
　有機溶剤ノズル１３は、基板Ｗの上面に低表面張力液体を供給する低表面張力液体ノズルの一例である。低表面張力液体ノズルは、基板Ｗの上面に低表面張力液体を供給する低表面張力液体供給ユニットに含まれる。低表面張力液体としては、ＩＰＡに限らず、水よりも表面張力が小さく、かつ、基板Ｗの上面および基板Ｗに形成されたパターン（図１６参照）と化学反応しない（反応性が乏しい）、ＩＰＡ以外の有機溶剤を用いることができる。より具体的には、ＩＰＡ、ＨＦＥ（ハイドロフルオロエーテル）、メタノール、エタノール、アセトンおよびTrans-1,2ジクロロエチレンのうちの少なくとも１つを含む液を低表面張力液体として用いることができる。また、低表面張力液体は、単体成分のみからなる必要はなく、他の成分と混合した液体であってもよい。例えば、ＩＰＡ液と純水との混合液であってもよいし、ＩＰＡ液とＨＦＥ液との混合液であってもよい。
　処理ユニット２は、乾燥ヘッド１４を支持する移動部材１７と、移動部材１７を移動させる移動ユニット１５とをさらに含む。移動部材１７は、水平方向に延びるアームを含む。移動ユニット１５は、鉛直方向に延び、移動部材１７に連結された回動軸１５ａと、回動軸１５ａを駆動する回動軸駆動機構１５ｂとを含む。回動軸駆動機構１５ｂは、回動軸１５ａを鉛直な回動軸線まわりに回動させることによって基板Ｗの上面に沿って移動部材１７を揺動させ、回動軸１５ａを鉛直方向に沿って昇降することにより、移動部材１７を上下動させる。移動部材１７の揺動および昇降に応じて、乾燥ヘッド１４が水平方向および垂直方向に移動する。
　回動軸駆動機構１５ｂは、たとえば、ボールねじ機構（図示せず）と、回動軸１５ａを昇降させるために当該ボールねじ機構に駆動力を与える第１電動モータ（図示せず）と、回動軸１５ａを回動軸線まわりに回動させる第２電動モータ（図示せず）とを含む。
　有機溶剤ノズル１３は、乾燥ヘッド１４に固定されている。詳しくは、後述する図３Ａおよび図３Ｂも参照して、有機溶剤ノズル１３は、その吐出口１３ａを基板Ｗの上面に向けた状態で、乾燥ヘッド１４を上下に貫通する貫通孔１４ａ内で固定されている。そのため、乾燥ヘッド１４と有機溶剤ノズル１３とは、共通の移動部材１７によって支持されており、移動部材１７によって基板Ｗの上方で移動される。
　有機溶剤ノズル１３は、基板Ｗの上面の回転中心に対向する中央位置と、基板Ｗの上面に対向しないホーム位置（退避位置）との間で移動可能である。基板Ｗの上面の回転中心とは、基板Ｗの上面における回転軸線Ａ１との交差位置である。ホーム位置とは、平面視において、スピンベース２１の外方の位置である。ホーム位置とは、より具体的には、カップ８の外方の位置であってもよい。同様に、乾燥ヘッド１４は、基板Ｗの上面の回転中心に対向する中央位置と、基板Ｗの上面に対向しないホーム位置（退避位置）との間で移動可能である。有機溶剤ノズル１３および乾燥ヘッド１４は、鉛直方向への移動によって、基板Ｗの上面に接近したり、基板Ｗの上面から上方に退避したりすることができる。
　有機溶剤ノズル１３には、有機溶剤ノズル１３に低表面張力液体としての有機溶剤（本実施形態ではＩＰＡ）を供給する有機溶剤供給管３８が結合されている。有機溶剤供給管３８には、その流路を開閉する有機溶剤バルブ３９が介装されている。乾燥ヘッド１４には、乾燥ヘッド１４に窒素ガス等の不活性ガスを供給する第３不活性ガス供給管４０が結合されている。第３不活性ガス供給管４０には、その流路を開閉する第３不活性ガスバルブ４１が介装されている。また、乾燥ヘッド１４には、乾燥ヘッド１４内およびその周辺を排気する排気管４２が結合されている。排気管４２には、その流路を開閉する排気バルブ４９が介装されている。
　図３Ａは、乾燥ヘッド１４の模式的な縦断面図であり、図３Ｂは、図３ＡのＩＩＩｂ－ＩＩＩｂ線に沿った横断面図である。
　乾燥ヘッド１４は、例えばブロック状の形態を有している。乾燥ヘッド１４は、水平方向に長手方向を有しており、長手方向の大きさが９０ｍｍ程度である。乾燥ヘッド１４は、基板Ｗの上面に対向し、基板Ｗよりも平面視サイズの小さな対向面５０を有する。対向面５０は、基板Ｗの上面から上方に窪んで、不活性ガス貯留空間５１を乾燥ヘッド１４内に形成している。対向面５０は、乾燥ヘッド１４の下面によって構成された第１面５０Ａと、不活性ガス貯留空間５１の天井面によって構成された第２面５０Ｂとを含む。
　乾燥ヘッド１４は、不活性ガス貯留空間５１を排気する排気口５２と、不活性ガス貯留空間５１の天井面に形成された複数の不活性ガス導入口５３と、複数の不活性ガス導入口５３に対して不活性ガス貯留空間５１とは反対側に区画された不活性ガス供給室５４とを含む。
　排気口５２には、前述の排気管４２が連結されている。排気口５２から排出された有機溶剤や不活性ガス等の気体は、排気管４２を介して乾燥ヘッド１４の外部へ送られる。不活性ガス供給室５４には、前述の第３不活性ガス供給管４０が連結されている。
　第３不活性ガス供給管４０から不活性ガス供給室５４に供給された不活性ガスは、不活性ガス供給室５４内で拡散し、複数の不活性ガス導入口５３から均一な流量で不活性ガス貯留空間５１に供給される。この実施形態では、排気口５２による不活性ガス貯留空間５１の排気と、不活性ガス貯留空間５１の不活性ガスの供給とによって、対向面５０と基板Ｗの上面との間の空間の有機溶剤の気体の濃度が低減される。これにより、対向面５０と基板Ｗの上面との間の空間にその空間外よりも低湿度の低湿度空間Ｂが形成される。低湿度空間Ｂは、基板Ｗの上面の有機溶剤の蒸発を促進するので、基板Ｗの上面の有機溶剤を効率良く乾燥させることができる。
　このように、乾燥ヘッド１４は、基板Ｗの上面を乾燥させる乾燥ヘッドの一例である。したがって、移動ユニット１５は、基板Ｗの上面に沿って乾燥ヘッド１４を移動させる乾燥ヘッド移動ユニットとして機能する。
　対向面５０の第２面５０Ｂは、略扇形の平面形状を有している。詳しくは、対向面５０の第２面５０Ｂが形成する扇形は、有機溶剤ノズル１３が挿通された貫通孔１４ａから遠い位置に配置された要５０ａを有している。対向面５０の第２面５０Ｂが形成する扇形は、要５０ａよりも貫通孔１４ａに近い位置に配置された弧５０ｂを有している。
　不活性ガス貯留空間５１は、略扇形の平面形状を有している。その扇形の要を構成する部分５１ａは、排気口５２と連通している。当該扇形の弧を構成する部分５１ｂは、有機溶剤ノズル１３よりも排気口５２側に位置している。排気口５２の近くに不活性ガス貯留空間５１の扇形の要を構成する部分５１ａを配置することで、不活性ガス貯留空間５１内の有機溶剤の蒸気を集合させて排気口５２へ導ける。これにより、不活性ガス貯留空間５１を効率良く排気することができる。
　図４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。コントローラ３は、マイクロコンピュータを備えており、所定の制御プログラムに従って、基板処理装置１に備えられた制御対象を制御する。より具体的には、コントローラ３は、プロセッサ（ＣＰＵ）３Ａと、制御プログラムが格納されたメモリ３Ｂとを含み、プロセッサ３Ａが制御プログラムを実行することによって、基板処理のための様々な制御を実行するように構成されている。特に、コントローラ３は、搬送ロボットＩＲ，ＣＲ、電動モータ２３、ノズル移動ユニット２９、移動ユニット１５、遮断板昇降ユニット２８、ヒータ通電機構４８、ヒータ昇降機構２６、バルブ類３１，３３，３６，３７，３９，４１，４４，４９等の動作を制御する。コントローラ３は、第３不活性ガスバルブ４１および排気バルブ４９を制御することで、乾燥ヘッド１４を制御する。
　図５は、基板処理装置１による基板処理の一例を説明するための流れ図であり、主として、コントローラ３が動作プログラムを実行することによって実現される処理が示されている。未処理の基板Ｗは、搬送ロボットＩＲ，ＣＲによってキャリヤＣから処理ユニット２に搬入され、スピンチャック５に渡される（Ｓ１）。この後、基板Ｗは、搬送ロボットＣＲによって搬出されるまで、スピンチャック５に水平に保持される（基板保持工程）。
　搬送ロボットＣＲが処理ユニット２外に退避した後、薬液処理（Ｓ２）が開始される。薬液処理工程では、まず、不活性ガスの供給が開始される。具体的には、コントローラ３は、第１不活性ガスバルブ４４を開き、基板Ｗの上面に向けて不活性ガスノズル１１から不活性ガスを供給させる。このときの不活性ガスの流量は小流量である。小流量とは、例えば３リットル／ｍｉｎ未満の流量である。
　コントローラ３は、電動モータ２３を駆動して、スピンベース２１を所定の薬液回転速度で回転させる。コントローラ３は、遮断板昇降ユニット２８を制御して、遮断板７を上位置に位置させる。その一方で、コントローラ３は、ノズル移動ユニット２９を制御して、移動ノズル１２を基板Ｗの上方の薬液処理位置に配置する。薬液処理位置は、移動ノズル１２から吐出される薬液が基板Ｗの上面の回転中心に着液する位置であってもよい。そして、コントローラ３は、薬液バルブ３６を開く。それにより、回転状態の基板Ｗの上面に向けて、移動ノズル１２から薬液が供給される。供給された薬液は遠心力によって基板Ｗの上面全体に行き渡る。
　一定時間の薬液処理の後、基板Ｗ上の薬液をＤＩＷに置換することにより、基板Ｗの上面から薬液を排除するためのＤＩＷリンス処理（Ｓ３）が実行される。具体的には、コントローラ３は、薬液バルブ３６を閉じ、代わって、ＤＩＷバルブ３３を開く。それにより、回転状態の基板Ｗの上面に向けてＤＩＷノズル１０からＤＩＷが供給される。供給されたＤＩＷは遠心力によって基板Ｗの上面全体に行き渡る。このＤＩＷによって基板Ｗ上の薬液が洗い流される。この間に、コントローラ３は、ノズル移動ユニット２９を制御して、移動ノズル１２を基板Ｗの上方からカップ８の側方へと退避させる。
　ＤＩＷリンス処理においても、不活性ガスノズル１１による不活性ガスの供給と、スピンベース２１による基板Ｗの回転とが継続される。ＤＩＷリンス処理においても不活性ガスは、小流量で供給される。基板Ｗは、所定のＤＩＷリンス回転速度で回転される。
　一定時間のＤＩＷリンス処理の後、基板Ｗ上のＤＩＷを、水よりも表面張力の低い低表面張力液体である有機溶剤（例えばＩＰＡ）に置換する有機溶剤処理（Ｓ４）が実行される。
　有機溶剤処理が実行される間、基板Ｗを加熱してもよい。具体的には、コントローラ３が、ヒータ昇降機構２６を制御して、ヒータ機構６を上位置に位置させる。そして、コントローラ３は、ヒータ通電機構４８を制御して、ヒータ機構６に通電させる。これにより、基板Ｗが加熱される。基板Ｗは、必ずしもヒータ機構６によって加熱される必要はない。すなわち、コントローラ３が、加熱流体バルブ３１を開いて、下面ノズル９から加熱流体を供給させることによって、基板Ｗが加熱されてもよい。
　コントローラ３は、移動ユニット１５を制御して、基板Ｗの上方の有機溶剤リンス位置に有機溶剤ノズル１３を移動させる。有機溶剤リンス位置は、有機溶剤ノズル１３の吐出口１３ａから吐出される有機溶剤（例えばＩＰＡ）が基板Ｗの上面の回転中心に着液する位置であってもよい。
　そして、コントローラ３は、遮断板昇降ユニット２８を制御して、遮断板７を上位置と下位置との間の処理位置に位置させる。処理位置は、有機溶剤ノズル１３および乾燥ヘッド１４が遮断板７と基板Ｗとの間で水平に移動することができる位置である。そして、コントローラ３は、ＤＩＷバルブ３３を閉じて、有機溶剤バルブ３９を開く。それにより、回転状態の基板Ｗの上面に向けて、有機溶剤ノズル１３から有機溶剤が供給される。供給された有機溶剤は、遠心力によって基板Ｗの上面全体に行き渡り、基板Ｗ上のＤＩＷを置換する。有機溶剤によりＤＩＷを置換した後、基板Ｗに撥水剤を供給する別のノズル（図示せず）を用いて基板Ｗの上面に撥水剤を供給し、有機溶剤を撥水剤で置換した後、撥水剤を有機溶剤により置換してもよい。
　有機溶剤処理において、コントローラ３は、スピンチャック５の回転を減速し、かつ、有機溶剤の供給を停止する。それにより、基板Ｗ上に有機溶剤の液膜が形成される(液膜形成工程)。
　有機溶剤液膜の排除に際して、コントローラ３が第１不活性ガスバルブ４４を制御することによって、基板Ｗの中央領域に向けて不活性ガスノズル１１から不活性ガスが吹き付けられる（不活性ガス吹き付け工程）。
　これにより、不活性ガスが吹き付けられる位置、すなわち、基板Ｗの中央領域において、有機溶剤液膜が不活性ガスによって排除される。これにより、有機溶剤液膜の中央領域に、基板Ｗの表面を露出させる開口が形成される（開口形成工程）。このように、不活性ガスノズル１１は、有機溶剤液膜の中央領域に向けて不活性ガスを吹き付ける不活性ガス供給ユニットに含まれる。また、不活性ガスノズル１１は、有機溶剤液膜の中央領域に開口を形成する開口形成ユニットにも含まれる。有機溶剤液膜の中央領域とは、平面視で基板Ｗの上面の中央領域と重なる領域のことである。この開口を広げることによって、基板Ｗ上の有機溶剤が基板Ｗ外へと排出される（液膜排除工程）。コントローラ３は、電動モータ２３を制御して、液膜排除工程と並行して基板Ｗを回転させる（基板回転工程）。不活性ガス吹き付け工程は、液膜排除工程が完了するまで継続される。
　不活性ガスの吹き付けにより有機溶剤液膜に付加される力と、基板Ｗの回転による遠心力とによって開口が広がる。開口の広がりによって、基板Ｗの上面から有機溶剤液膜が排除される。開口の広がりに伴って、コントローラ３は、移動ユニット１５を制御して、有機溶剤ノズル１３および乾燥ヘッド１４を基板Ｗの周縁へ向けて移動させる。その際、コントローラ３は、有機溶剤バルブ３９を開いて、有機溶剤液膜に有機溶剤ノズル１３から有機溶剤を供給させつつ、第３不活性ガスバルブ４１を開いて有機溶剤液膜が排除されて露出した基板Ｗの上面に不活性ガスを供給させて基板Ｗの上面を乾燥させる。また、コントローラ３は、排気バルブ４９を開いて、不活性ガス貯留空間５１を排気する。
　そして、有機溶剤処理を終えた後、コントローラ３は、有機溶剤バルブ３９、第３不活性ガスバルブ４１および排気バルブ４９を閉じる。その後、コントローラ３は、移動ユニット１５を制御して、有機溶剤ノズル１３および乾燥ヘッド１４をホーム位置へ退避させる。また、コントローラ３は、第１不活性ガスバルブ４４を閉じて不活性ガスノズル１１からの不活性ガスの供給を停止させる。そして、コントローラ３は、電動モータ２３を制御して、基板Ｗを乾燥回転速度で高速回転させる。それにより、基板Ｗ上の液成分を遠心力によって振り切るための乾燥処理（Ｓ５：スピンドライ）が行われる。
　スピンドライでは、コントローラ３は、電動モータ２３を制御して、基板Ｗを所定の乾燥回転速度で高速回転させる。乾燥回転速度は、例えば８００ｒｐｍである。これにより、基板Ｗ上の液成分を遠心力によって振り切る。スピンドライは、コントローラ３が遮断板昇降ユニット２８を制御して遮断板７を下位置へ移動させた状態で行われる。
　その後、電動モータ２３を制御してスピンチャック５の回転を停止させる。そして、コントローラ３は、遮断板昇降ユニット２８を制御して遮断板７を上位置に退避させる。そして、コントローラ３は、第１不活性ガスバルブ４４を閉じて不活性ガスノズル１１による不活性ガスの供給を停止させる。
　その後、搬送ロボットＣＲが、処理ユニット２に進入して、スピンチャック５から処理済みの基板Ｗをすくい取って、処理ユニット２外へと搬出する（Ｓ６）。その基板Ｗは、搬送ロボットＣＲから搬送ロボットＩＲへと渡され、搬送ロボットＩＲによって、キャリヤＣに収納される。
　図６は、有機溶剤処理（図５のＳ４）の詳細を説明するためのタイムチャートである。図７Ａ～図７Ｄは、有機溶剤処理（図５のＳ４）の様子を説明するための処理ユニット２の要部の図解的な断面図である。
　有機溶剤処理は、有機溶剤リンスステップＴ１と、液膜形成ステップＴ２と、穴開けステップＴ３と、穴広げステップＴ４とを含み、これらが順に実行される。図６において「ＩＰＡノズル位置」は、有機溶剤ノズル１３の位置を表し、「ＩＰＡ吐出」は、有機溶剤ノズル１３からの有機溶剤の吐出状況を表す。
　有機溶剤リンスステップＴ１は、基板Ｗを回転させながら、基板Ｗの上面に低表面張力液体としての有機溶剤を供給するステップ（低表面張力液体供給工程、液膜形成工程）である。図７Ａに示すように、基板Ｗの上面に有機溶剤ノズル１３から有機溶剤（例えばＩＰＡ）が供給される。供給された有機溶剤は、遠心力を受けて基板Ｗの上面の中心領域から周縁へと向かう。そのため、ＤＩＷリンス処理（図５のＳ３）で基板Ｗの上面に供給されたＤＩＷ（リンス液）が全て有機溶剤に置換される。
　有機溶剤リンスステップＴ１では、コントローラ３は、遮断板昇降ユニット２８を制御して遮断板７を処理位置に位置させる。基板Ｗの上面は、処理位置に位置する遮断板７によって覆われている。そのため、遮断板７と基板Ｗの上面との間の空間は外部の空間から遮断されている。そのため、処理ユニット２の壁面から跳ね返った液滴や雰囲気中のミスト等が基板Ｗの上面に付着することを抑制または防止できる。
　また、有機溶剤リンスステップＴ１では、不活性ガスノズル１１からの小流量での不活性ガスの供給が継続される。
　有機溶剤リンスステップＴ１の期間中、基板Ｗは、スピンチャック５によって、所定の有機溶剤リンス処理速度で回転させられる。有機溶剤リンス処理速度は、例えば３００ｒｐｍである。有機溶剤ノズル１３は、中心位置に配置される。中心位置とは、基板Ｗの回転軸線Ａ１上で基板Ｗに上方から対向する位置である。有機溶剤バルブ３９は開状態とされる。したがって、有機溶剤（例えばＩＰＡ）が基板Ｗの上面の回転中心に向けて上方から供給される。移動ノズル１２は、カップ８の側方のホーム位置に退避している。薬液バルブ３６および第２不活性ガスバルブ３７は閉状態に制御される。
　液膜形成ステップＴ２は、図７Ｂに示すように、基板Ｗの回転を減速させ基板Ｗから飛散する有機溶剤の量を減少させることにより、有機溶剤の液膜Ｍの膜厚を成長させるステップである。液膜形成ステップＴ２では、膜厚の大きな液膜Ｍ（例えば膜厚１ｍｍ）が基板Ｗの表面に形成される。
　基板Ｗの回転は、この例では、有機溶剤リンス処理速度から段階的または連続的に減速される。より具体的には、基板Ｗの回転速度は、３００ｒｐｍから、５０ｒｐｍに減速されて所定時間（たとえば１０秒）維持され、その後、１０ｒｐｍに減速されて所定時間（たとえば３０秒）維持される。液膜形成ステップＴ２では、図６における「基板回転速度」以外の条件については、有機溶剤リンスステップＴ１と同じ条件に維持される。有機溶剤ノズル１３は、中心位置に保持され、引き続き、基板Ｗの上面の回転中心に向けて有機溶剤を供給する。有機溶剤ノズル１３からの有機溶剤の供給が、液膜形成ステップＴ２が終わるまで継続されることにより、基板Ｗの上面の至るところで有機溶剤が失われることがない。
　穴開けステップＴ３は、図７Ｃに示すように、液膜Ｍの中央領域に小さな開口Ｈ(例えば直径３０ｍｍ程度)を開けることによって、基板Ｗの上面の中央領域を露出させるステップである（開口形成工程）。穴開けステップＴ３では、不活性ガスノズル１１から液膜Ｍの中央領域に向けて垂直に大流量（例えば３リットル／ｍｉｎ）で不活性ガス（例えば窒素ガス）が吹き付けられることによって液膜Ｍに開口Ｈが形成される（不活性ガス吹き付け工程）。
　穴開けステップＴ３では、必ずしも不活性ガス吹き付け工程が実行される必要はない。例えば、基板Ｗを加熱することによって、中央領域の有機溶剤を蒸発させ、それによって、液膜Ｍの中央領域に開口Ｈを形成させてもよい（開口形成工程）。コントローラ３が、加熱流体バルブ３１を開いて、下面ノズル９から基板Ｗの下面の中央領域へ加熱流体を供給させることによって、基板Ｗが加熱される。このとき、不活性ガスは基板Ｗに吹き付けられていなくてもよい。このように、下面ノズル９は、液膜Ｍの中央領域に開口Ｈを形成する開口形成ユニットとして機能することが可能である。また、基板Ｗの上面への不活性ガスの吹き付けと、加熱流体による基板Ｗの下面の中央領域の加熱との両方によって液膜Ｍに開口Ｈが形成されてもよい。
　穴開けステップＴ３の期間中、コントローラ３は、有機溶剤バルブ３９を制御して、有機溶剤ノズル１３からの有機溶剤の供給を停止する。また、穴開けステップＴ３の期間中、遮断板７は、処理位置で維持される。
　穴開けステップＴ３の期間中、コントローラ３は、移動ユニット１５を制御することによって、有機溶剤ノズル１３および乾燥ヘッド１４を穴開け位置に位置させる。穴開け位置は、基板Ｗの中央領域から基板Ｗの周縁側へ僅かにずれた位置である。有機溶剤ノズル１３および乾燥ヘッド１４が穴開け位置に位置することで、不活性ガスノズル１１は、有機溶剤ノズル１３および乾燥ヘッド１４によって阻害されることなく、液膜Ｍの中央領域へ不活性ガスを供給することができる。図７Ｃでは、不活性ガスノズル１１の下方に乾燥ヘッド１４が位置するが、実際には、穴開け位置は、不活性ガスノズル１１から不活性ガスが吹き付けられる基板Ｗの上面の中央領域を避けた位置である。
　穴開けステップＴ３では、コントローラ３は、電動モータ２３を制御してスピンベース２１の回転を徐々に加速させる。具体的には、スピンベース２１の回転は、所定の開口形成速度になるまで加速される。開口形成速度は、例えば３０ｒｐｍである。開口形成速度は、３０ｒｐｍに限られず、１０ｒｐｍ～５０ｒｐｍの範囲で変更可能である。
　穴広げステップＴ４は、図７Ｄに示すように、基板Ｗを回転させることにより液膜Ｍの開口Ｈを広げることによって基板Ｗの上面から液膜Ｍを排除するステップである（液膜排除工程、基板回転工程）。穴広げステップＴ４では、基板回転工程は、液膜排除工程と並行して実行される。すなわち、基板Ｗの上面から液膜Ｍが排除されるまでの間、基板Ｗの回転は維持される。
　穴広げステップＴ４では、コントローラ３は、電動モータ２３を制御して、スピンベース２１の回転が所定の液膜排除速度になるまで徐々に減速させる（回転減速工程）。液膜排除速度は、例えば１０ｒｐｍである。液膜排除速度は、１０ｒｐｍに限られず、１０ｒｐｍ～３０ｒｐｍの範囲で変更可能である。
　穴広げステップＴ４では、不活性ガスノズル１１による基板Ｗの中央領域への不活性ガスの吹き付けが維持される（不活性ガス吹き付け工程）。不活性ガスノズル１１による不活性ガスの吹き付けは、基板Ｗの上面から液膜Ｍが排除されるまでの間、すなわち液膜排除工程が完了するまで継続される。
　穴広げステップＴ４では、コントローラ３は、有機溶剤バルブ３９を制御して、有機溶剤ノズル１３から基板Ｗの上面への有機溶剤の供給を再開する。有機溶剤ノズル１３から供給される有機溶剤の温度（有機溶剤温度）は、室温より高いことが好ましく、例えば５０℃である。その際、コントローラ３は、有機溶剤ノズル１３から供給される有機溶剤の着液点Ｐを開口Ｈの外側に設定する。着液点Ｐとは、有機溶剤ノズル１３から供給される有機溶剤が基板Ｗの上面に着液する点をいう。有機溶剤ノズル１３は、回転軸線Ａ１まわりには回転しないので、着液点Ｐは、基板Ｗが回転することによって基板回転方向Ｓの上流側へ相対移動していることになる。開口Ｈの外側とは、開口Ｈの周縁Ｈ１に対して回転軸線Ａ１とは反対側をいう。
　穴広げステップＴ４では、コントローラ３は、第１不活性ガスバルブ４４を開いて、乾燥ヘッド１４から基板Ｗへの不活性ガスの供給を開始する。乾燥ヘッド１４から供給される不活性ガスの温度（不活性ガス温度）は、室温より高いことが好ましく、例えば５０℃である。同時に、コントローラ３は、排気バルブ４９を開いて、不活性ガス貯留空間５１に貯留された不活性ガスおよび有機溶剤の蒸気を排気口５２から排出する。
　穴広げステップＴ４では、コントローラ３は、開口Ｈの内側に乾燥領域Ｒを設定する。乾燥領域Ｒとは、開口Ｈの内側において基板Ｗの上面を乾燥させるべき領域のことである。乾燥領域Ｒとは、具体的には、基板Ｗの上面において乾燥ヘッド１４の対向面５０と対向する領域のことである。つまり、平面視で乾燥ヘッド１４が基板Ｗの外周よりも内側に位置すれば、乾燥ヘッド１４の対向面５０は乾燥領域Ｒに対向する。乾燥領域Ｒは、平面視で乾燥ヘッド１４の対向面５０の第２面５０Ｂと重なっている。乾燥ヘッド１４は、回転軸線Ａ１まわりには回転しないので、乾燥領域Ｒは、基板Ｗが回転することによって基板回転方向Ｓの上流側へ相対移動していることになる。開口Ｈの内側とは、開口Ｈの周縁Ｈ１よりも回転軸線Ａ１側をいう。
　不活性ガス導入口５３からの不活性ガスの供給流量と、排気口５２からの気体の排出流量とを調整することによって、不活性ガス貯留空間５１内の雰囲気の諸元（例えば、雰囲気中の有機溶剤ガスの濃度）が制御される。これにより、対向面５０と乾燥領域Ｒとの間の空間に低湿度空間Ｂが形成される。このように、乾燥領域Ｒの上方雰囲気を低湿度にすることにより、液膜Ｍが排除された後に乾燥領域Ｒに残った有機溶剤が蒸発しやすくなる。そのため、基板Ｗの上面を効率的に乾燥させることができる。
　穴広げステップＴ４では、コントローラ３は、移動ユニット１５を制御して、吐出口１３ａから有機溶剤を吐出している状態の有機溶剤ノズル１３を穴開け位置から外周位置へ移動させる。これにより、開口Ｈの広がりに追従するように着液点Ｐを移動させる（着液点移動工程）。外周位置とは、有機溶剤ノズル１３が基板Ｗの周縁と対向する位置のことである。着液点Ｐは、開口Ｈの周縁Ｈ１付近で開口Ｈの広がりに追従することが好ましい。
　穴広げステップＴ４では、コントローラ３は、移動ユニット１５を制御して、乾燥ヘッド１４を穴開け位置から外周位置へ移動させる。これにより、開口Ｈの広がりに追従するように対向面５０および乾燥領域Ｒを移動させる（乾燥領域移動工程）。前述したように、乾燥ヘッド１４は、有機溶剤ノズル１３と共通の移動部材１７によって支持されているため、有機溶剤ノズル１３の移動に追従する。
　図８Ａは、穴広げステップＴ４における着液点Ｐおよび乾燥領域Ｒの移動軌跡を模式的に示した平面図である。図８Ｂは、図８Ａの着液点Ｐおよび乾燥領域Ｒの周辺の拡大図である。図８Ａおよび図８Ｂならびに後述する図１５では、明瞭化のために、有機溶剤の液膜Ｍ、着液点Ｐおよび乾燥領域Ｒに斜線を付してある。
　図８Ａに示すように、乾燥領域Ｒは、着液点Ｐの移動に追従するように、着液点Ｐの移動軌跡（図８Ａの一点鎖線参照）に沿って移動する（図８Ａの二点鎖線参照）。乾燥ヘッド１４および有機溶剤ノズル１３を移動させる際、乾燥領域Ｒは、着液点Ｐに対して基板回転方向Ｓの下流側に、半分よりも広い領域が位置するように設定されていてもよい。
　また、図８Ａの拡大図である図８Ｂを参照して、平面視で第２面５０Ｂと重なる領域である乾燥領域Ｒは、対向面５０の第２面５０Ｂと同様に、略扇形の平面形状を有している。乾燥領域Ｒが形成する扇形は、着液点Ｐから遠い位置に要Ｒａを有している。乾燥領域Ｒが形成する扇形は、要Ｒａよりも着液点Ｐに近い位置に弧Ｒｂを有している。弧Ｒｂは、半分よりも広い領域が要Ｒａよりも基板回転方向Ｓの上流側に配置されている。弧Ｒｂは、要Ｒａよりも基板Ｗの外側（周縁側）に位置している。弧Ｒｂは、基板回転方向Ｓに沿って配置されている。同様に、対向面５０の第２面５０Ｂの扇形の要５０ａは、着液点Ｐから遠くに配置されている。また、第２面５０Ｂの扇形の弧５０ｂは、要Ｒａよりも着液点Ｐに近くに配置されており、かつ、基板回転方向Ｓに沿って配置されている。説明の便宜上、乾燥領域Ｒの要Ｒａには、第２面５０Ｂの要を示す符号５０ａを併記し、乾燥領域Ｒの弧Ｒｂには、第２面５０Ｂの弧を示す符号５０ａを併記する。
　この実施形態によれば、開口Ｈの内側に設定された乾燥領域Ｒに対向する対向面５０と乾燥領域Ｒとの間の空間には、その空間外よりも低湿度である低湿度空間Ｂが形成される。そのため、乾燥領域Ｒの有機溶剤を速やかに蒸発させることができる。
　乾燥領域Ｒおよび対向面５０は、開口Ｈの広がりに追従する。そのため、有機溶剤の液膜Ｍが排除された後に基板Ｗの上面に残った有機溶剤を速やかに蒸発させることができる。しかも、対向面５０が対向する乾燥領域Ｒは比較的広いので、乾燥ヘッド１４から供給される不活性ガスが基板Ｗの上面に局部的に大きな外力を作用させることはない。
　一方、対向面５０は、基板Ｗよりも平面視サイズが小さい。そのため、有機溶剤ノズル１３を回避した位置、すなわち基板Ｗの上面に十分に近い位置に乾燥ヘッド１４を配置しながら対向面５０を移動させることができる。これにより、乾燥領域Ｒに残った有機溶剤を一層速やかに蒸発させることができる。
　乾燥領域Ｒが開口Ｈの内側に設定されており、着液点Ｐが開口Ｈの外側に設定されている。そのため、基板Ｗの上面から液膜Ｍが排除されるまでの間、液膜Ｍから有機溶剤が自然に蒸発するのを抑えつつ、十分な量の有機溶剤を液膜Ｍに供給することができる。そのため、開口Ｈの広がりによって液膜Ｍが排除される前に、局所的に液膜Ｍが蒸発して液膜割れが発生することを抑制できる。
　このようにして、有機溶剤を基板Ｗの上面から良好に排除することができる。
　また、乾燥領域Ｒが着液点Ｐの移動に追従するように着液点Ｐの移動軌跡に沿って移動する。そのため、着液点Ｐに着液した有機溶剤が自然に蒸発する前に、有機溶剤を乾燥ヘッド１４によって確実に蒸発させることができる。
　また、開口形成工程において、不活性ガスノズル１１が、液膜Ｍの中央領域に向けて不活性ガスを吹き付けることによって、開口Ｈを効率良く、かつ確実に中央領域に形成することができる。
　また、不活性ガスの吹き付けが、液膜排除工程が完了するまで継続される。これにより、開口Ｈの広がりが促進され、より一層速やかに有機溶剤を基板Ｗ外に排除することができる。さらに、液膜排除工程では、遮断板７が処理位置に位置しているため、基板Ｗの上方を基板Ｗの中心から基板Ｗの周縁に向かう気流を形成することができる。このような気流が形成されることによって、乾燥ヘッド１４から供給される不活性ガスによって液膜Ｍから有機溶剤が跳ね上がったとしても、跳ね上がった有機溶剤が開口Ｈの内側に落ちることを防ぐことができる。
　また、液膜排除工程と並行して基板Ｗを回転させる基板回転工程が実行されるので、基板Ｗの回転によって発生する遠心力によって開口Ｈの広がりを促進することができる。これにより、一層速やかに液膜Ｍを基板Ｗ外に排除することができる。
　また、基板Ｗの回転に伴って、液膜Ｍの開口Ｈの外側では着液点Ｐが基板Ｗを走査し、開口Ｈの内側では乾燥領域Ｒが基板Ｗを走査する。それにより、基板Ｗの上面全体に対して均一な乾燥処理を施すことができる。
　液膜排除工程の初期段階では、液膜Ｍの開口Ｈが小さいので、乾燥領域Ｒは、基板Ｗの上面の中央領域付近に位置している。一方、液膜排除工程の終期段階では、液膜Ｍの開口Ｈが大きくなっているので、乾燥領域Ｒは、基板Ｗの上面の周縁付近に位置している。
　仮に、液膜排除工程における基板Ｗの回転速度を一定にすると、液膜排除工程の終期段階において単位時間あたりに基板回転方向Ｓに乾燥領域Ｒが基板Ｗの上面を相対移動する距離は、液膜排除工程の初期段階において単位時間あたりに基板回転方向Ｓに乾燥領域Ｒが基板Ｗの上面を相対移動する距離よりも大きくなる。そのため、液膜排除工程の終期段階では、液膜排除工程の初期段階と比較して、単位面積あたりの基板上面乾燥時間、すなわち乾燥ヘッド１４の対向面５０に対向する時間が短い。
　基板回転工程において基板Ｗの回転を徐々に減速させることによって、液膜排除工程の終期段階において単位時間あたりに基板回転方向Ｓに乾燥領域Ｒが相対移動する距離を小さくし、単位面積あたりの基板上面乾燥時間を長くすることができる。これにより、液膜排除工程の初期段階と終期段階とで、単位面積あたりの基板上面乾燥時間の差を低減することができる。したがって、基板Ｗの上面の乾燥むらを低減することができる。
　本実施形態のように乾燥ヘッド１４が不活性ガス供給ヘッドである場合、基板回転工程において基板Ｗの回転を徐々に減速させることによって、液膜排除工程の初期段階と液膜排除工程の終期段階とで、単位面積あたりの基板Ｗの上面に不活性ガスが吹き付けられる時間の差を低減することができる。
　また、乾燥領域Ｒは、着液点Ｐに対して基板回転方向Ｓの下流側に半分よりも広い領域が位置するように設定される。そのため、着液点Ｐに着液された有機溶剤が自然に蒸発する前に一層確実に蒸発させることができる。
　また、略扇形の平面形状を有する乾燥領域Ｒにおいて、扇形の要Ｒａが着液点Ｐから遠い位置に配置され、扇形の弧Ｒｂが着液点Ｐの近くにかつ基板回転方向Ｓに沿うように配置されている。これにより、扇形の弧Ｒｂが要Ｒａよりも基板Ｗの周縁側に位置するので、基板Ｗの上面の各部が乾燥ヘッド１４の対向面５０に対向する時間、すなわち乾燥時間の差を低減することができる。したがって、基板Ｗの上面の乾燥むらを低減することができる。
　また、着液点移動工程および乾燥領域移動工程において、有機溶剤ノズル１３と乾燥ヘッド１４とを共通に支持する移動部材１７を移動させることによって、有機溶剤ノズル１３と乾燥ヘッド１４との間の距離が一定に保たれる。したがって、基板Ｗの上面全体を均等な条件で乾燥させることができるので、乾燥むらを低減することができる。
　また、乾燥ヘッド１４が不活性ガス供給ヘッドであるため、低湿度空間Ｂの湿度を不活性ガスによって低減させることができる。これにより、乾燥領域Ｒから有機溶剤を速やかに蒸発させることができるので、基板Ｗの上面を速やかに乾燥させることができる。
　また、対向面５０が、基板Ｗの上面から上方に窪んで不活性ガス貯留空間５１を形成している。不活性ガス貯留空間５１には、不活性ガス導入口５３から供給された不活性ガスが貯留される。そのため、不活性ガス貯留空間５１に貯留された不活性ガスによって基板Ｗの上面に残った有機溶剤を蒸発させることができる。したがって、より一層速やかに有機溶剤を蒸発させることができる。
　また、排気口５２が不活性ガス貯留空間５１を排気する。これによって、基板Ｗの上面から蒸発して蒸気となった有機溶剤が、不活性ガス貯留空間５１を介して低湿度空間Ｂから排除される。これにより、低湿度空間Ｂをより一層低湿度に保つことができるので、乾燥領域Ｒの有機溶剤をより一層速やかに蒸発させることができる。
　次に、第１実施形態の変形例について説明する。
　図９は、第１実施形態の第１変形例に係る処理ユニット２Ｐに備えられた乾燥ヘッド１４Ｐを示した模式的な断面図である。図９および後述する図１１～図１５では、今まで説明した部材と同じ部材には同じ参照符号を付して、その説明を省略する。
　第１実施形態の第１変形例に係る乾燥ヘッド１４Ｐが第１実施形態に係る乾燥ヘッド１４（図３Ａおよび図３Ｂ参照）と主に異なる点は、乾燥ヘッド１４Ｐが、不活性ガス導入口５３および不活性ガス供給室５４の代わりに、基板Ｗの上面（乾燥領域Ｒ）を加熱するヒータユニット５５を含む点である。
　対向面５０Ｐは、基板Ｗの上面から上方に窪んで、不活性ガス貯留空間５１（図３Ａ参照）の代わりに乾燥室５９を形成している。対向面５０Ｐは、乾燥ヘッド１４Ｐの下面によって構成された第１面５０ＰＡと、乾燥室５９の天井面によって構成された第２面５０ＰＢとを含む。対向面５０Ｐの第２面５０ＰＢは、略扇形の平面形状を有していてもよい。対向面５０Ｐの第２面５０ＰＢが形成する扇形は、貫通孔１４ａから遠い位置に配置された扇形の要５０ａを有している。対向面５０Ｐの第２面５０ＰＢが形成する扇形は、要５０ａよりも貫通孔１４ａに近い位置に配置された弧５０ｂを有している。第２面５０ＰＢは、平面視で乾燥領域Ｒと重なっている。乾燥ヘッド１４Ｐは、乾燥室５９内を排気する排気口５９Ａを含む。排気口５９Ａは、排気管４２に連結されている。
　ヒータユニット５５は、例えば、乾燥室５９の天井部に配置されている。ヒータユニット５５の下面は、対向面５０Ｐの第２面５０ＰＢの一部を構成していてもよい。ヒータユニット５５は、通電されることにより温度が上昇される抵抗体を含む。ヒータユニット５５には、給電線５６によってヒータ通電ユニット５７からの電力が供給される。
　この構成によれば、ヒータユニット５５による基板Ｗの加熱によって乾燥領域Ｒの有機溶剤の蒸発を一層促進することができる。
　図１０は、第１実施形態の第２変形例に係る処理ユニット２Ｕに備えられた乾燥ヘッド１４Ｕを示した模式的な断面図である。第２変形例の乾燥ヘッド１４Ｕが第１変形例の乾燥ヘッド１４Ｐと主に異なる点は、乾燥ヘッド１４Ｕの対向面５０Ｕが窪んでおらず、乾燥室５９（図９参照）を形成していない点である。対向面５０Ｕは、ヒータユニット５５Ｕの下面によって構成されている。対向面５０Ｕは、有機溶剤ノズル１３が挿通された貫通孔１４ａよりもヒータユニット５５Ｕ側で乾燥領域Ｒと対向する対向部分５０ＵＢを含む。
　対向部分５０ＵＢは、略扇形の平面形状を有していてもよい。対向部分５０ＵＢが形成する扇形は、貫通孔１４ａから遠い位置に配置された要５０ａを有する。対向部分５０ＵＢが形成する扇形は、要５０ａよりも貫通孔１４ａに近い位置に配置された弧５０ｂを有している。対向部分５０ＵＢは、平面視で乾燥領域Ｒと重なっている。この構成によれば、ヒータユニット５５Ｕを基板Ｗの上面より近い位置に配置して基板Ｗを加熱することができ、これによって乾燥領域Ｒの有機溶剤の蒸発を一層促進することができる。
　図１１は、第１実施形態の第３変形例に係る処理ユニット２Ｑが備える乾燥ヘッド１４Ｑを示した図である。乾燥ヘッド１４Ｑは、第１実施形態で示した複数の不活性ガス導入口５３と、不活性ガス供給室５４とを含み、かつ、第１変形例で示したヒータユニット５５を含んでいる。言い換えると、乾燥ヘッド１４Ｑは、ヒータユニット５５を有する不活性ガスヘッドである。この構成によれば、不活性ガス貯留空間５１の不活性ガスによる低湿度空間Ｂの湿度の低減と、ヒータユニット５５による加熱とによって、乾燥領域Ｒの有機溶剤の蒸発を一層促進することができる。
　図１２は、第１実施形態の第４変形例に係る処理ユニット２Ｒに備えられた乾燥ヘッド１４Ｒを示した模式的な断面図である。第１実施形態の第４変形例に係る乾燥ヘッド１４Ｒが第１実施形態に係る乾燥ヘッド１４（図３Ａおよび図３Ｂ参照）と主に異なる点は、乾燥ヘッド１４Ｒが、排気口５２、不活性ガス導入口５３および不活性ガス供給室５４の代わりに、対向面５０と基板Ｗの上面（乾燥領域Ｒ）との間の空間を排気する排気ユニット５８を含む点である。
　乾燥ヘッド１４Ｒには、不活性ガス貯留空間５１（図３Ａ参照）の代わりに乾燥室５９Ｒが形成されている。乾燥室５９Ｒは、対向面５０Ｒが基板Ｗの上面から上方に窪むことによって形成されている。対向面５０Ｒは、乾燥ヘッド１４Ｒの下面によって構成された第１面５０ＲＡと、乾燥室５９Ｒの天井面によって構成された第２面５０ＲＢとを含む。対向面５０Ｒの第２面５０ＲＢは、略扇形の平面形状を有していてもよい。対向面５０Ｒの第２面５０ＲＢが形成する扇形は、貫通孔１４ａから遠い位置に配置された要５０ａを有している。対向面５０Ｒの第２面５０ＲＢが形成する扇形は、要５０ａよりも貫通孔１４ａに近い位置に配置された弧５０ｂを有している。第２面５０ＲＢは、平面視で乾燥領域Ｒと重なっている。
　乾燥ヘッド１４Ｒは、乾燥室５９Ｒ内を排気する排気口５９ＲＡを含む。排気口５９ＲＡは、例えば、第２面５０ＲＢに形成されている。排気口５９ＲＡは、排気管４２に連結されている。この構成によれば、対向面５０Ｒと乾燥領域Ｒとの間の空間を排気する排気ユニット５８によって、有機溶剤の蒸気を低湿度空間Ｂから排除することができる。したがって、乾燥領域Ｒの有機溶剤を一層速やかに蒸発させることができる。
　図１３は、第１実施形態の第５変形例に係る処理ユニット２Ｓに備えられた乾燥ヘッド１４Ｓを示した模式的な断面図である。第１実施形態の第５変形例に係る乾燥ヘッド１４Ｓが第１実施形態に係る乾燥ヘッド１４（図３Ａおよび図３Ｂ参照）と主に異なる点は、対向面５０Ｓが、基板Ｗの上面に平行な平坦面であり、対向面５０Ｓに複数の不活性ガス吐出口６０が形成されている点である。
　また、乾燥ヘッド１４Ｓは、第１実施形態に係る乾燥ヘッド１４とは異なり、排気口５２、不活性ガス導入口５３および不活性ガス供給室５４を含んでおらず、不活性ガスが第３不活性ガス供給管４０から不活性ガス貯留空間５１に直接供給される。
　対向面５０Ｓは、乾燥ヘッド１４Ｓの下面によって構成されている。対向面５０Ｓは、有機溶剤ノズル１３が挿通された貫通孔１４ａよりも不活性ガス吐出口６０側で乾燥領域Ｒと対向する対向部分５０ＳＢを含む。
　対向部分５０ＳＢは、略扇形の平面形状を有していてもよい。対向部分５０ＳＢが形成する扇形は、貫通孔１４ａから遠い位置に配置された要５０ａを有している。対向部分５０ＳＢが形成する扇形は、要５０ａよりも貫通孔１４ａに近い位置に配置された弧５０ｂを有している。対向部分５０ＳＢは、平面視で乾燥領域Ｒと重なっている。
　この構成によれば、基板Ｗの上面に平行な平坦面である対向面５０Ｓに複数の不活性ガス吐出口６０が形成されている。複数の不活性ガス吐出口６０に連通する不活性ガス貯留空間５１には、不活性ガス導入口５３から不活性ガスが供給される。そのため、不活性ガスが１つの吐出口から供給される場合と比較して、広い範囲に均一に不活性ガスを供給できるから、低湿度空間Ｂの湿度のむらを低減することができる。したがって、乾燥領域Ｒの有機溶剤を速やかに蒸発させることができ、かつ、基板Ｗの上面の乾燥むらを低減することができる。また、不活性ガス吐出口６０が複数あることによって、基板Ｗの上面に供給される不活性ガスの勢いを低減することができる。そのため、基板Ｗの上面に作用する局部的な外力を低減することができる。
＜第２実施形態＞
　図１４は、本発明の第２実施形態に係る基板処理装置１Ｔに備えられた処理ユニット２Ｔの構成例を説明するための図解的な断面図である。図１５は、穴広げステップＴ４（図６および図７Ｄ参照）における着液点Ｐおよび乾燥領域Ｒの移動軌跡を模式的に示した平面図である。第２実施形態に係る処理ユニット２Ｔが第１実施形態に係る処理ユニット２と主に異なる点は、有機溶剤ノズル１３Ｔと乾燥ヘッド１４Ｔとのそれぞれが、独立して水平方向および垂直方向に移動可能な点である。
　詳しくは、処理ユニット２は、乾燥ヘッド１４Ｔを支持する移動部材１７Ｔと、移動部材１７Ｔを移動させる移動ユニット１５Ｔと、有機溶剤ノズル１３Ｔを支持し有機溶剤ノズル１３Ｔを水平方向および垂直方向に移動させる有機溶剤ノズル移動ユニット１８とを含む。有機溶剤ノズル１３Ｔは、基板Ｗの上面に低表面張力液体を供給する低表面張力液体ノズルの一例である。乾燥ヘッド１４Ｔを支持する移動部材１７Ｔを移動させる移動ユニット１５Ｔは、基板Ｗの上面に沿って乾燥ヘッド１４Ｔを移動させる乾燥ヘッド移動ユニットとして機能する。
　有機溶剤ノズル１３Ｔは、有機溶剤ノズル移動ユニット１８によって水平方向へ移動させられることによって、基板Ｗの上面の回転中心に対向する位置と、基板Ｗの上面に対向しないホーム位置（退避位置）との間で移動することができる。ホーム位置は、平面視において、スピンベース２１の外方の位置であり、より具体的には、カップ８の外方の位置であってもよい。移動ノズル１２は、鉛直方向への移動によって、基板Ｗの上面に接近させたり、基板Ｗの上面から上方に退避させたりすることができる。有機溶剤ノズル移動ユニット１８は、例えば、鉛直方向に沿う回動軸と、回動軸に結合されて水平に延びるアームと、アームを駆動するアーム駆動機構とを含む。
　乾燥ヘッド１４Ｔは、貫通孔１４ａが設けられていない点を除いては、第１実施形態の乾燥ヘッド１４（図３Ａおよび図３Ｂ参照）と同じ構成である。
　第２実施形態の基板処理装置１Ｔによる基板処理は、乾燥ヘッド１４Ｔを移動させるためにコントローラ３が移動ユニット１５Ｔを制御し、有機溶剤ノズル１３Ｔを移動させるためにコントローラ３が有機溶剤ノズル移動ユニット１８を制御する点（図４参照）を除いて第１実施形態の基板処理装置１による基板処理とほぼ同様である。
　有機溶剤ノズル１３Ｔと乾燥ヘッド１４Ｔとのそれぞれは、独立して水平方向および垂直方向に移動可能であるため、第２実施形態の穴広げステップＴ４では、第１実施形態とは異なり、乾燥領域Ｒが着液点Ｐの移動に追従しないように乾燥領域Ｒを移動させることも可能である（図１５参照）。
　すなわち、コントローラ３は、有機溶剤ノズル移動ユニット１８を制御して、吐出口１３Ｔａから有機溶剤を吐出している状態の有機溶剤ノズル１３Ｔを穴開け位置から外周位置へ移動させることによって、開口Ｈの広がりに追従するように着液点Ｐを移動させる（着液点移動工程）。同時に、コントローラ３は、移動ユニット１５Ｔを制御して、乾燥ヘッド１４Ｔを穴開け位置から外周位置へ移動させることによって、対向面５０および乾燥領域Ｒが、着液点Ｐには追従せず、開口Ｈの広がりに追従するように移動させる（乾燥領域移動工程）。
　一方、第１実施形態の穴広げステップＴ４と同様に、乾燥領域Ｒが着液点Ｐの移動に追従するように、着液点Ｐの移動軌跡に沿って乾燥領域Ｒを移動させることも可能である（図８Ａ参照）。
　第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏する。
　また、第２実施形態においても、第１実施形態と同様の変形例を適用することができる。
　この発明は、以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、さらに他の形態で実施することができる。
　例えば、第１実施形態の基板処理では、液膜排除工程が完了するまで不活性ガス吹き付け工程を継続するとしたが、必ずしもその必要はない。すなわち、不活性ガスノズル１１が基板Ｗの中央領域に向けて不活性ガスを吹き付けることによって液膜Ｍに開口Ｈを形成した後は、コントローラ３が第１不活性ガスバルブ４４を閉じて不活性ガスノズル１１からの不活性ガスの供給を停止させてもよい。
　また、第１実施形態の基板処理では、穴広げステップＴ４において、基板Ｗを回転させるとしたが、必ずしも基板Ｗを回転させる必要はない。基板Ｗを回転させることによる遠心力と、下面ノズル９からの温水の供給による基板の加熱と、不活性ガスノズル１１からの不活性ガスの供給による液膜Ｍの押し出しと、ヒータ機構６による基板Ｗの加熱とのうちのいずれか１つ、またはこれらの組み合わせによって開口Ｈを広げることが可能である。
　また、対向面５０，５０Ｐ，５０Ｒの第２面５０Ｂ，５０ＰＢ，５０ＲＢと、対向部分５０ＵＢ，５０ＳＢとは、必ずしも扇形の平面形状を有している必要はなく、適宜その形状を変更することが可能である。
　また、乾燥領域Ｒは、着液点Ｐに対して基板回転方向Ｓの下流側に半分よりも広い領域が位置するように設定されるとしたが、必ずしもその必要はなく、乾燥領域Ｒが着液点Ｐに対して基板回転方向Ｓの上流側に半分よりも広い領域が位置するように設定される場合も有り得る。
　また、乾燥ヘッドの構成は、乾燥ヘッド１４，１４Ｐ，１４Ｕ、１４Ｑ，１４Ｒ，１４Ｓ，１４Ｔに限られず、例えば、乾燥ヘッド１４，１４Ｐ，１４Ｑが排気口５２を含まない構成であってもよい。
　本発明の実施形態について詳細に説明してきたが、これらは本発明の技術的内容を明らかにするために用いられた具体例に過ぎず、本発明はこれらの具体例に限定して解釈されるべきではなく、本発明の範囲は添付の請求の範囲によってのみ限定される。
　この出願は、２０１６年３月８日に日本国特許庁に提出された特願２０１６－０４４５５４号に対応しており、この出願の全開示はここに引用により組み込まれるものとする。
　　１　基板処理装置
　１Ｔ　基板処理装置
　　３　制御ユニット
　　９　下面ノズル（開口形成ユニット）
　１１　移動ノズル（開口形成ユニット、不活性ガス供給ユニット）
　１３　有機溶剤ノズル（低表面張力液体ノズル、低表面張力液体供給ユニット）
１３Ｔ　有機溶剤ノズル（低表面張力液体ノズル、低表面張力液体供給ユニット）
　１４　乾燥ヘッド（不活性ガスヘッド）
１４Ｐ　乾燥ヘッド
１４Ｑ　乾燥ヘッド（不活性ガスヘッド）
１４Ｒ　乾燥ヘッド
１４Ｓ　乾燥ヘッド（不活性ガスヘッド）
１４Ｔ　乾燥ヘッド（不活性ガスヘッド）
１４Ｕ　乾燥ヘッド
　１５　移動ユニット（乾燥ヘッド移動ユニット）
１５Ｔ　移動ユニット（乾燥ヘッド移動ユニット）
　１７　移動部材
１７Ｔ　移動部材
　２０　チャックピン（基板保持ユニット）
　２１　スピンベース（基板保持ユニット）
　２２　回転軸（基板回転ユニット）
　２３　電動モータ（基板回転ユニット）
　５０　対向面
５０ａ　要
５０ｂ　弧
５０Ｐ　対向面
５０Ｑ　対向面
５０Ｒ　対向面
５０Ｓ　対向面
５０Ｔ　対向面
５０Ｕ　対向面
　５１　不活性ガス貯留空間
　５２　排気口
　５３　不活性ガス導入口
　５５　ヒータユニット
　５８　排気ユニット
　６０　不活性ガス吐出口
　Ａ１　回転軸線
　　Ｂ　低湿度空間
　　Ｈ　開口
　　Ｍ　液膜

Claims (29)

  1. 　基板を水平に保持する基板保持工程と、
    　前記水平に保持された基板の上面に、水よりも表面張力の低い低表面張力液体の液膜を形成する液膜形成工程と、
    　前記低表面張力液体の液膜の中央領域に開口を形成する開口形成工程と、
    　前記開口を広げることによって、前記基板の上面から前記液膜を排除する液膜排除工程と、
    　低表面張力液体を供給する低表面張力液体ノズルから前記開口の外側に設定した着液点に向けて低表面張力液体を前記液膜に供給しながら、前記開口の広がりに追従するように前記着液点を移動させる着液点移動工程と、
    　前記開口の内側に設定された乾燥領域に、前記基板よりも平面視サイズの小さな対向面を有する乾燥ヘッドの前記対向面を対向させて前記対向面と前記乾燥領域との間の空間にその空間外よりも低湿度の低湿度空間を形成しながら、前記乾燥領域および前記対向面を前記開口の広がりに追従するように移動させる乾燥領域移動工程とを含む、基板処理方法。
  2. 　前記乾燥領域移動工程は、前記着液点の移動に追従するように、前記着液点の移動軌跡に沿って前記乾燥領域を移動させる工程を含む、請求項１に記載の基板処理方法。
  3. 　前記開口形成工程が、前記基板の中央領域に向けて不活性ガスを吹き付ける不活性ガス吹き付け工程を含み、
    　前記不活性ガス吹き付け工程が、前記液膜排除工程が完了するまで継続される、請求項１または２に記載の基板処理方法。
  4. 　前記液膜排除工程と並行して前記基板を回転させる基板回転工程をさらに含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  5. 　前記基板回転工程が、前記基板の回転を徐々に減速させる回転減速工程を含む、請求項４に記載の基板処理方法。
  6. 　前記乾燥領域が、前記着液点に対して基板回転方向下流側に半分よりも広い領域が位置するように設定される、請求項４または５に記載の基板処理方法。
  7. 　前記乾燥領域が、扇形の平面形状を有しており、前記扇形の要が前記着液点から遠い位置に配置され、前記扇形の弧が前記着液点に近くかつ基板回転方向に沿うように配置されている、請求項４～６のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  8. 　前記低表面張力液体ノズルと前記乾燥ヘッドとが共通の移動部材に支持されており、
    　前記着液点移動工程および前記乾燥領域移動工程が、前記移動部材を移動させる工程を含む、請求項１～７のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  9. 　前記乾燥ヘッドが、不活性ガスを供給する不活性ガス供給ヘッドである、請求項１～８のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  10. 　前記対向面が、基板の上面から上方に窪んで不活性ガス貯留空間を形成しており、前記不活性ガス供給ヘッドが、前記不活性ガス貯留空間に不活性ガスを供給する不活性ガス導入口を含む、請求項９に記載の基板処理方法。
  11. 　前記不活性ガス供給ヘッドが、前記不活性ガス貯留空間を排気する排気口をさらに含む、請求項１０に記載の基板処理方法。
  12. 　前記対向面が、基板の上面に平行な平坦面であり、前記対向面に複数の不活性ガス吐出口が形成されており、
    　前記不活性ガス供給ヘッドが、前記複数の不活性ガス吐出口に連通する不活性ガス貯留空間と、前記不活性ガス貯留空間に不活性ガスを供給する不活性ガス導入口とを含む、請求項９に記載の基板処理方法。
  13. 　前記乾燥ヘッドが、前記乾燥領域を加熱するヒータユニットを含む、請求項１～１２のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  14. 　前記乾燥ヘッドが、前記対向面と前記乾燥領域との間の空間を排気する排気ユニットを含む、請求項１～１３のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  15. 　基板を水平に保持する基板保持ユニットと、
    　前記基板保持ユニットに保持された基板の上面に水よりも表面張力の低い低表面張力液体を供給する低表面張力液体供給ユニットと、
    　前記基板保持ユニットに保持された基板の上面に形成される前記低表面張力液体の液膜の中央領域に開口を形成する開口形成ユニットと、
    　前記基板保持ユニットに保持された基板の上面に対向し、基板よりも平面視サイズの小さな対向面を有し、前記対向面と基板の上面との間の空間にその空間外よりも低湿度の低湿度空間を形成することによって基板の上面を乾燥させる乾燥ヘッドと、
    　前記基板保持ユニットに保持された基板の上面に沿って前記乾燥ヘッドを移動させる乾燥ヘッド移動ユニットとを含む、基板処理装置。
  16. 　前記低表面張力液体供給ユニット、前記開口形成ユニット、前記乾燥ヘッドおよび前記乾燥ヘッド移動ユニットを制御するコントローラをさらに含み、
    　前記コントローラが、前記低表面張力液体供給ユニットから基板の上面に低表面張力液体を供給させ、前記基板の上面に低表面張力液体の液膜を形成する液膜形成工程と、前記開口形成ユニットにより前記液膜の中央領域に開口を形成する開口形成工程と、前記開口を広げることによって前記基板の上面から前記液膜を排除する液膜排除工程と、前記低表面張力液体供給ユニットから供給される低表面張力液体の着液点を前記開口の外側に設定して前記開口の広がりに追従するように前記着液点を移動させる着液点移動工程と、前記開口の内側に設定した乾燥領域に前記乾燥ヘッドの前記対向面を対向させ、前記開口の広がりに追従するように前記乾燥領域および前記対向面を移動させる乾燥領域移動工程とを実行するようにプログラムされている、請求項１５に記載の基板処理装置。
  17. 　前記コントローラが、前記乾燥領域移動工程において、前記着液点の移動に追従するように、前記着液点の移動軌跡に沿って前記乾燥領域を移動させる工程を実行するようにプログラムされている、請求項１６に記載の基板処理装置。
  18. 　前記開口形成ユニットが、前記基板保持ユニットに保持された基板の中央領域に向けて不活性ガスを吹き付ける不活性ガス供給ユニットを含み、
    　前記コントローラが、前記開口形成工程において、前記不活性ガス供給ユニットから不活性ガスを供給させる不活性ガス吹き付け工程を実行し、かつ、前記液膜排除工程が完了するまで前記不活性ガス吹き付け工程を継続するようにプログラムされている、請求項１６または１７に記載の基板処理装置。
  19. 　前記基板保持ユニットに保持された基板を鉛直方向に沿う所定の回転軸線まわりに回転させる基板回転ユニットをさらに含み、
    　前記コントローラが、前記液膜排除工程と並行して前記基板を回転させる基板回転工程を実行するようにプログラムされている、請求項１６～１８のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  20. 　前記コントローラが、前記基板回転工程において、基板の回転を徐々に減速させる回転減速工程を実行するようにプログラムされている、請求項１９に記載の基板処理装置。
  21. 　前記コントローラは、前記着液点に対して基板回転方向下流側に半分よりも広い領域が位置するように前記乾燥領域を設定するようにプログラムされている、請求項１９または２０に記載の基板処理装置。
  22. 　前記対向面が、扇形の平面形状を有しており、前記扇形の要が前記着液点から遠い位置に配置され、前記着液点に近くかつ基板回転方向に沿うように配置されている、請求項１９～２１のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  23. 　前記低表面張力液体供給ユニットが、前記基板保持ユニットに保持された基板の上面に向けて低表面張力液体を供給する低表面張力液体ノズルを含み、
    　前記低表面張力液体ノズルと前記乾燥ヘッドとを共通に支持し、前記低表面張力液体ノズルおよび前記乾燥ヘッドを前記基板の上方で移動させる移動部材をさらに含み、
    　前記乾燥ヘッド移動ユニットが、前記移動部材を移動させる、請求項１５～２２のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  24. 　前記乾燥ヘッドが、不活性ガスを供給する不活性ガス供給ヘッドである、請求項１５～２３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  25. 　前記対向面が、前記基板保持ユニットに保持された基板の上面から上方に窪んで不活性ガス貯留空間を形成しており、前記不活性ガス供給ヘッドが、前記不活性ガス貯留空間に不活性ガスを供給する不活性ガス導入口を含む、請求項２４に記載の基板処理装置。
  26. 　前記不活性ガス供給ヘッドが、前記不活性ガス貯留空間を排気する排気口をさらに含む、請求項２５に記載の基板処理装置。
  27. 　前記対向面が、基板の上面に平行な平坦面であり、前記対向面に複数の不活性ガス吐出口が形成されており、
    　前記不活性ガス供給ヘッドは、前記複数の不活性ガス吐出口に連通する不活性ガス貯留空間と、前記不活性ガス貯留空間に不活性ガスを供給する不活性ガス導入口とを含む、請求項２４に記載の基板処理装置。
  28. 　前記乾燥ヘッドが、前記基板保持ユニットに保持された基板の上面を加熱するヒータユニットを含む、請求項１５～２７のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  29. 　前記乾燥ヘッドが、前記対向面と前記基板保持ユニットに保持された基板の上面との間の空間を排気する排気ユニットを含む、請求項１５～２７のいずれか一項に記載の基板処理装置。
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