TWI660398B - 基板處理方法及基板處理裝置 - Google Patents

Abstract

一種基板處理方法，其於基板W之上表面形成處理液之液膜30，對該液膜30噴灑包含低表面張力液之蒸汽之氣體而形成液膜去除區域31，且使該液膜去除區域31擴大，對基板W之下表面供給冷卻液29，一面將液膜30冷卻至低於低表面張力液之沸點之溫度，一面噴灑加熱氣體，選擇性地排除冷卻液29，且藉由加熱氣體加熱已排除冷卻液29之範圍33，將基板W上表面之液膜去除區域31選擇性地加熱至低表面張力液之沸點以上之溫度，且使加熱液膜去除區域31之範圍與液膜去除區域31之擴大同步地擴大。

Description

基板處理方法及基板處理裝置

本發明係關於一種基板處理方法及基板處理裝置。成為處理對象之基板之例包含半導體晶圓、液晶顯示裝置用基板、電漿顯示器用基板、FED(Field Emission Display：場發射顯示器)用基板、光碟用基板、磁碟用基板、磁光碟用基板、光罩用基板、陶瓷基板、太陽電池用基板等。

於半導體裝置之製造步驟中，對半導體晶圓等基板之表面供給處理液，使用處理液處理該基板之表面。

例如，逐片處理基板之單片式基板處理裝置具備：旋轉卡盤，其使基板一面保持大致水平一面旋轉；及噴嘴，其對藉由該旋轉卡盤旋轉之基板之上表面供給處理液。

於典型之基板處理步驟中，對保持於旋轉卡盤之基板供給藥液，其後供給水，藉此將基板上之藥液置換成水。其後，進行用以自基板之上表面上排除水之乾燥處理。

作為乾燥處理，已知有如下方法：對處於旋轉狀態之基板之表面，供給表面張力低於水之異丙醇(isopropyl alcohol：IPA)等有機溶劑(低表面張力液)之蒸汽。例如，旋轉乾燥為該方法之一例(例如參照JP2013- 131783A)。

作為此種乾燥方法，具體而言，於基板之上表面形成處理液(水)之液膜，藉由對該液膜噴灑包含低表面張力液之氣體(低表面張力液之蒸汽等)，而於基板之上表面之例如基板中央部形成液膜去除區域。

接著，藉由使液膜去除區域與液膜之與液膜去除區域鄰接之緣部之邊界(以下稱為「液膜邊界」)自基板中央部移動至基板之周緣而擴大液膜去除區域，使液膜去除區域擴展至基板之上表面全域。藉此可使基板之上表面乾燥。

本案發明者發現於採用此種乾燥方法之情形時，藉由將液膜邊界之處理液之液面與基板之上表面所成之接觸角增大而保持之狀態下使液膜邊界移動，可極其短時間去除存在於圖案間之處理液。於乾燥時，隨著存在於圖案間之處理液之去除時間變短，而可抑制乾燥時之圖案倒塌，故作為可抑制圖案倒塌之乾燥方法受到本案發明者關注。

然而，近年來，由於利用基板處理製作之裝置(例如半導體裝置)之高積體化，而於基板之表面形成微細且高長寬比之圖案(凸狀圖案、線狀圖案等)。由於微細且高長寬比之圖案強度較低，故即使採用JP2013-131783A所記載之乾燥方法亦有導致倒塌之虞。

因此，本發明之目的係提供一種有效抑制圖案之倒塌，且可使基板之上表面乾燥之基板處理方法及基板處理裝置。

本發明之一實施形態提供一種基板處理方法，其包含以下步驟：使基板保持水平之基板保持步驟；對上述基板之上表面供給處理液，形成覆蓋該基板之上表面之處理液之液膜的液膜形成步驟；於上述基板之上表 面，形成自上述液膜之一部分去除上述處理液之液膜去除區域的液膜去除區域形成步驟；擴大所形成之上述液膜去除區域的液膜去除區域擴大步驟；與上述液膜去除區域擴大步驟並行，在與上述液膜去除區域鄰接之上述液膜之緣部，自上述基板之上表面側供給包含表面張力低於上述處理液之低表面張力液之蒸汽之氣體的蒸汽供給步驟；與上述液膜去除區域擴大步驟並行，自上述基板之下表面側，將上述基板上之上述液膜中除上述緣部以外之部分冷卻至低於上述低表面張力液之沸點之溫度，且將上述液膜去除區域加熱至上述低表面張力液之沸點以上之溫度之冷卻加熱步驟；使自上述基板之下表面側加熱上述液膜去除區域之範圍與上述液膜去除區域之擴大同步擴大之加熱範圍擴大步驟。

根據該方法，藉由使基板上之液膜中緣部周圍成為包含低表面張力液之蒸汽之氣體氛圍，而使氣體中所含之低表面張力液於液膜之緣部溶入至處理液中。因此，於液膜之緣部與液膜中除緣部以外之部分(液膜之主體部分)之間，產生低表面張力液之濃度差，即表面張力差。

又，藉由於液膜之主體部分遭冷卻至低於低表面張力液之沸點之溫度之狀態下，將基板上表面之液膜去除區域加熱至低表面張力液之沸點以上之溫度，而藉由通過基板之熱傳導，與液膜去除區域鄰接之液膜之緣部之溫度上升，於該液膜之緣部與液膜之主體部分之間產生溫度差。

因此，藉由利用基於液膜之緣部與液膜之主體部分之間之表面張力差與溫度差之馬倫格尼效應(Marangoni effect)之液膜收縮作用，而顯示如於液膜之緣部，處理液向上方上推般之行為，液膜邊界之處理液之液面與基板之上表面所成之接觸角變大。

又，藉由將基板上表面之液膜去除區域自基板之下表面側加熱至低 表面張力液之沸點以上之溫度，而與液膜之緣部中與液膜去除區域鄰接之基板之上表面直接接觸之固液界面部分，促進低表面張力液以高濃度溶入之處理液之蒸發，故顯示如於液膜之緣部處理液向上方上推般之行為，液膜邊界之處理液之液面與基板之上表面所成之接觸角變大。

即，利用馬倫格尼效應之液膜收縮作用，與固液界面部分之蒸發作用相輔，進而增大液膜邊界之處理液之液面與基板之上表面所成之接觸角，較採用JP2013-131783A所記載之方法之情形，更可抑制圖案之倒塌。

再者，藉由將基板上表面之液膜去除區域加熱至低表面張力液之沸點以上之溫度，而抑制低表面張力液於液膜去除區域結露。因此，亦可抑制因結露而於液膜去除區域形成較圖案之高度更厚之低表面張力液之液膜，而使圖案倒塌。

因此，根據該方法，可有效抑制圖案之倒塌，且使基板之上表面乾燥。

於本發明之一實施形態中，上述方法進而與上述液膜去除區域形成步驟、上述液膜去除區域擴大步驟、上述蒸汽供給步驟、上述冷卻加熱步驟、及上述加熱範圍擴大步驟並行，包含使上述基板繞鉛直之特定旋轉軸線旋轉之基板旋轉步驟，於上述液膜去除區域形成步驟或上述液膜去除區域擴大步驟中，藉由一面執行上述基板旋轉步驟使上述基板旋轉，一面對上述基板上表面之旋轉中心附近噴灑上述氣體，而於該基板上表面之包含上述旋轉中心之區域，形成大致圓形之上述液膜去除區域，且使噴灑上述氣體之位置自上述旋轉中心向徑向外方移動，藉此使上述液膜去除區域擴大，於上述冷卻加熱步驟或上述加熱範圍擴大步驟中，一面執行上述基板 旋轉步驟使上述基板旋轉，一面將該基板下表面之對應於上述液膜去除區域之包含上述旋轉中心之範圍加熱至上述低表面張力液之沸點以上之溫度，且使該加熱範圍與因上述氣體之噴灑位置之移動而使液膜去除區域擴大同步地，自上述旋轉中心向徑向外方移動而擴大。

根據該方法，可一面使基板旋轉，一面使包含低表面張力液之蒸汽之氣體之噴灑位置自基板上表面之包含旋轉中心之區域向徑向外方移動，與擴大液膜去除區域同步，使自基板之下表面側將液膜去除區域加熱至低表面張力液之沸點以上之溫度之範圍，自旋轉中心向徑向外方移動而擴大。

因此，根據該方法，可有效抑制圖案之倒塌，且進而效率良好地使基板之上表面乾燥。

於本發明之一實施形態中，上述冷卻加熱步驟包含以下步驟：對上述基板下表面之大致全面供給冷卻液，將上述液膜冷卻至低於上述低表面張力液之沸點之溫度之冷卻步驟；及對上述基板下表面之對應於上述液膜去除區域之位置噴灑加熱氣體，將上述液膜去除區域加熱至上述低表面張力液之沸點以上之溫度之加熱步驟，上述加熱範圍擴大步驟包含位置移動步驟，其使上述基板下表面之上述加熱氣體之噴灑位置與因上述液膜去除區域之擴大而使上述液膜與上述液膜去除區域之邊界移動同步地移動。

根據該方法，藉由供給至基板下表面之冷卻液將基板上表面之液膜冷卻至低於低表面張力液之沸點之溫度，且藉由加熱至低表面張力液之沸點以上之溫度之加熱氣體之噴灑，而選擇性地排除對應於基板上表面之液膜去除區域之範圍之冷卻液，藉此可有效地將對應於已去除該冷卻液之範圍之基板上表面之液膜去除區域加熱至低表面張力液之沸點以上之溫度。

於本發明之一實施形態中，於上述液膜去除區域形成步驟或上述液膜去除區域擴大步驟中，藉由使上述氣體以遍及上述基板之上表面全幅之薄層狀，對上述基板之上表面之一端部噴灑上述氣體，而於該基板之上表面之上述一端部附近，形成上述液膜去除區域，且使噴灑上述氣體之位置自上述一端部向上述基板之另一端部方向移動，藉此使上述液膜去除區域擴大，上述冷卻加熱步驟包含以下步驟：對上述基板下表面之大致全面供給冷卻液，將上述液膜冷卻至低於上述低表面張力液之沸點之溫度的冷卻步驟；使上述加熱氣體以與上述薄層狀氣體平行之遍及上述基板之下表面全幅之薄層狀，對上述基板下表面之對應於上述液膜去除區域之位置噴灑上述加熱氣體，將上述液膜去除區域加熱至上述低表面張力液之沸點以上之溫度的加熱步驟，上述加熱範圍擴大步驟包含噴灑位置移動步驟，其使上述基板下表面之上述加熱氣體之噴灑位置與因上述液膜去除區域之擴大而使上述液膜與上述液膜去除區域之邊界移動同步地移動。

根據該方法，使包含低表面張力液之蒸汽之氣體以遍及基板之上表面全幅之薄層狀，藉由自基板上表面之一端部向另一端部方向一面使噴灑位置移動一面噴灑，而可於上述基板上表面之一端部附近形成液膜去除區域，且使該液膜去除區域向基板上表面之另一端部方向擴大。

又，藉由供給至基板下表面之冷卻液將基板上表面之液膜冷卻至低於低表面張力液之沸點之溫度，且於該基板之下表面，使加熱至低表面張力液之沸點以上之溫度之加熱氣體以遍及基板之下表面全幅之薄層狀，與因上述液膜去除區域之擴大而使液膜與液膜去除區域之邊界移動同步地，一面使噴灑位置移動一面噴灑，藉此可選擇性地排除上述冷卻液，有效地將對應於已去除該冷卻液之範圍之基板上表面之液膜去除區域加熱至低表 面張力液之沸點以上之溫度。

因此，根據該方法，可進而有效地抑制圖案之倒塌，且進而效率良好地使基板之上表面乾燥。

作為處理液及低表面張力液，較佳為組合包含水之處理液，及包含表面張力低於水之有機溶劑之低表面張力液。

本發明之一實施形態提供一種基板處理裝置，其包含：基板保持單元，其將基板保持水平；基板旋轉單元，其使以上述基板保持單元水平保持之基板繞通過該基板中央部之鉛直之旋轉軸線旋轉；處理液供給單元，其用以將處理液供給至上述基板之上表面；氣體供給單元，其用以自上述基板之上表面側對上述基板供給包含表面張力低於上述處理液之低表面張力液之蒸汽之氣體；冷卻單元，其用以自上述基板之下表面側將上述基板冷卻至低於上述低表面張力液之沸點之溫度；加熱單元，其用以自上述基板之下表面側將上述基板加熱至上述低表面張力液之沸點以上之溫度；及控制器，其控制上述基板保持單元、上述基板旋轉單元、上述處理液供給單元、上述氣體供給單元、上述冷卻單元及上述加熱單元，上述控制器執行以下步驟：將上述基板保持水平之基板保持步驟；對上述基板之上表面供給上述處理液而形成液膜之液膜形成步驟；於上述基板上表面之旋轉中心附近，形成自上述液膜之一部分去除上述處理液之液膜去除區域的液膜去除區域形成步驟；使上述液膜去除區域自上述旋轉中心向徑向外方擴大之液膜去除區域擴大步驟；與上述液膜去除區域擴大步驟並行，自上述基板之上表面側，對與上述液膜去除區域鄰接之上述液膜之內周側緣部，供給包含上述低表面張力液之蒸汽之氣體的蒸汽供給步驟；與上述液膜去除區域擴大步驟並行，自上述基板之下表面側，將上述基板上之上述液膜中 除上述緣部以外之部分冷卻至低於上述低表面張力液之沸點之溫度，且將上述液膜去除區域加熱至上述低表面張力液之沸點以上之溫度之冷卻加熱步驟；使自上述基板之下表面側加熱上述液膜去除區域之範圍，與上述液膜去除區域之擴大同步擴大的加熱範圍擴大步驟；及與上述液膜去除區域形成步驟、上述液膜去除區域擴大步驟、上述蒸汽供給步驟、上述冷卻加熱步驟及上述加熱範圍擴大步驟並行，使上述基板繞上述旋轉軸線旋轉之基板旋轉步驟。

根據該構成，藉由使基板上之液膜中緣部周圍成包含低表面張力液之蒸汽之氣體氛圍，而使氣體中所含之低表面張力液於液膜之緣部溶入至處理液中。因此，於液膜之緣部與液膜之主體部分之間，產生低表面張力液之濃度差，即表面張力差。

又，藉由於液膜之主體部分冷卻至低於低表面張力液之沸點之溫度之狀態下，將基板上表面之液膜去除區域加熱至低表面張力液之沸點以上之溫度，而藉由通過基板之熱傳導，與液膜去除區域鄰接之液膜之緣部之溫度上升，於該液膜之緣部與液膜之主體部分之間產生溫度差。

因此，藉由利用基於液膜之緣部與液膜之主體部分之間之表面張力差與溫度差之馬倫格尼效應之液膜收縮作用，而顯示如於液膜之緣部，處理液向上方上推般之行為，液膜邊界之處理液之液面與基板之上表面所成之接觸角變大。

又，藉由將基板上表面之液膜去除區域自基板之下表面側加熱至低表面張力液之沸點以上之溫度，而與液膜之緣部中鄰接於液膜去除區域之基板之上表面直接接觸之固液界面部分，促進低表面張力液以高濃度溶入之處理液之蒸發，故顯示如於液膜之緣部處理液向上方上推般之行為，液 膜邊界之處理液之液面與基板之上表面所成之接觸角變大。

即，利用馬倫格尼效應之液膜收縮作用，與固液界面部分之蒸發作用相輔，可進而增大液膜邊界之處理液之液面與基板之上表面所成之接觸角，且可快速地擴大液膜去除區域，較採用JP2013-131783A所記載之方法之情形，更可抑制圖案之倒塌。

再者，藉由將基板上表面之液膜去除區域加熱至低表面張力液之沸點以上之溫度，而抑制低表面張力液於液膜去除區域結露。因此，亦可抑制因結露而於液膜去除區域形成較圖案之高度更厚之低表面張力液之液膜，而使圖案倒塌。

因此，根據該構成，可有效地抑制圖案之倒塌，且使基板之上表面乾燥。

於本發明之一實施形態中，上述冷卻單元包含冷卻液供給單元，其用以對上述基板之下表面供給冷卻液，上述加熱單元包含加熱氣體噴灑單元，其用以對上述基板之下表面噴灑加熱氣體，進而包含移動單元，其用以使上述基板下表面之自上述加熱氣體噴灑單元之上述加熱氣體之噴灑位置移動，上述控制器分別執行以下步驟作為上述冷卻加熱步驟：對上述基板下表面之大致全面供給冷卻液，將上述液膜冷卻至低於上述低表面張力液之沸點之溫度的冷卻步驟；及對上述基板之下表面噴灑加熱氣體，將上述液膜去除區域加熱至上述低表面張力液之沸點以上之溫度的加熱步驟，上述控制器執行噴灑位置移動步驟作為上述加熱範圍擴大步驟，其中上述噴灑位置移動步驟使上述基板下表面之上述加熱氣體之噴灑位置，與因上述液膜去除區域之擴大而使上述液膜與上述液膜去除區域之邊界移動同步地移動。

根據該構成法，藉由供給至基板下表面之冷卻液將基板上表面之液膜冷卻至低於低表面張力液之沸點之溫度，且藉由加熱至低表面張力液之沸點以上之溫度之加熱氣體之噴灑，選擇性地排除對應於基板上表面之液膜去除區域之範圍之冷卻液，藉此可有效地將對應於已去除該冷卻液之範圍之基板上表面之液膜去除區域加熱至低表面張力液之沸點以上之溫度。

本發明之一實施形態提供一種基板處理裝置，其包含：基板保持單元，其將基板保持水平；處理液供給單元，其用以將處理液供給至上述基板之上表面；氣體供給單元，其用以對上述基板之上表面，以遍及上述基板之上表面全幅之薄層狀，噴灑包含表面張力低於上述處理液之低表面張力液之蒸汽之氣體；上表面移動單元，其用以使上述基板上表面之自上述氣體供給單元之上述氣體之噴灑位置移動；冷卻液供給單元，其用以對上述基板之下表面供給冷卻液；加熱氣體噴灑單元，其用以對上述基板之下表面，以遍及上述基板之下表面全幅之薄層狀，噴灑加熱氣體；下表面移動單元，其用以使上述基板下表面之自上述加熱氣體噴灑單元之上述加熱氣體之噴灑位置移動；及控制器，其控制上述基板保持單元、上述處理液供給單元、上述氣體供給單元、上述上表面移動單元、上述冷卻液供給單元、上述加熱氣體噴灑單元、及上述下表面移動單元，上述控制器執行以下步驟：將上述基板保持水平之基板保持步驟；對上述基板之上表面供給上述處理液而形成液膜之液膜形成步驟；藉由使上述氣體以遍及上述基板之上表面全幅之薄層狀，對上述基板上表面之一端部噴灑，而於該基板上表面之上述一端部附近，形成自上述液膜之一部分去除上述處理液之液膜去除區域的液膜去除區域形成步驟；藉由使上述氣體之噴灑位置自上述一端部向上述基板之另一端部方向移動，而擴大上述液膜去除區域之液膜去 除區域擴大步驟；對上述基板之下表面大致全面供給冷卻液，將上述液膜冷卻至低於上述低表面張力液之沸點之溫度的冷卻步驟；使上述加熱氣體以與上述薄層狀氣體平行之遍及上述基板之下表面全幅之薄層狀，對上述基板下表面之對應於上述液膜去除區域之位置噴灑，將上述液膜去除區域加熱至上述低表面張力液之沸點以上之溫度的加熱步驟；使上述基板下表面之上述加熱氣體之噴灑位置，與因上述液膜去除區域之擴大而使上述液膜及上述液膜去除區域之邊界移動同步地移動之噴灑位置移動步驟。

根據該構成，藉由使基板上之液膜中緣部周圍成包含低表面張力液之蒸汽之氣體氛圍，而使氣體中所含之低表面張力液於液膜之緣部溶入至處理液中。因此，於液膜之緣部與液膜之主體部分之間，產生低表面張力液之濃度差，即表面張力差。

又，藉由於液膜之主體部分冷卻至低於低表面張力液之沸點之溫度之狀態下，將基板上表面之液膜去除區域加熱至低表面張力液之沸點以上之溫度，而藉由通過基板之熱傳導，與液膜去除區域鄰接之液膜之緣部之溫度上升，於該液膜之緣部與液膜之主體部分之間產生溫度差。

因此，藉由因基於液膜之緣部與液膜之主體部分之間之表面張力差與溫度差之馬倫格尼效應之液膜收縮作用，而顯示如於液膜之緣部處理液向上方上推般之行為，液膜邊界之處理液之液面與基板之上表面所成之接觸角變大。

又，藉由將基板上表面之液膜去除區域自基板之下表面側加熱至低表面張力液之沸點以上之溫度，而與液膜之緣部中鄰接於液膜去除區域之基板之上表面直接接觸之固液界面部分，促進低表面張力液以高濃度溶入之處理液之蒸發，故顯示如於液膜之緣部，處理液向上方上推般之行為， 液膜邊界之處理液之液面與基板之上表面所成之接觸角變大。

即，因馬倫格尼效應之液膜收縮作用，與固液界面部分之蒸發作用相輔，可進而增大液膜邊界之處理液之液面與基板之上表面所成之接觸角，且可快速地擴大液膜去除區域，較採用JP2013-131783A所記載之方法之情形，更可抑制圖案之倒塌。

再者，藉由將基板上表面之液膜去除區域加熱至低表面張力液之沸點以上之溫度，而抑制低表面張力液於液膜去除區域結露。因此，亦可抑制因結露而於液膜去除區域形成較圖案之高度更厚之低表面張力液之液膜，而使圖案倒塌。

因此，根據該構成，可有效地抑制圖案之倒塌，且使基板之上表面乾燥。

本發明之上述或進而其他目的、特徵及效果藉由參照隨附圖式，以下敘述之實施形態之說明而得以明瞭。

1‧‧‧基板處理裝置

2‧‧‧處理單元

3‧‧‧控制器

3A‧‧‧處理器

3B‧‧‧記憶體

4‧‧‧旋轉卡盤(基板保持單元)

5‧‧‧藥液供給噴嘴(處理液供給單元)

6‧‧‧處理液供給噴嘴(處理液供給單元)

7‧‧‧卡盤銷

8‧‧‧旋轉基台(基板保持單元)

9‧‧‧旋轉軸

10‧‧‧旋轉馬達(基板旋轉單元)

11‧‧‧噴嘴移動機構

12‧‧‧藥液供給管

13‧‧‧藥液閥

14‧‧‧噴嘴移動機構

15‧‧‧處理液供給管

16‧‧‧處理液閥

17‧‧‧氣體供給噴嘴(氣體供給單元)

18‧‧‧噴嘴移動機構

19‧‧‧氣體供給管

20‧‧‧氣體閥

21‧‧‧冷卻液供給噴嘴(冷卻液供給單元)

21a‧‧‧噴出口

22‧‧‧冷卻液供給管

23‧‧‧冷卻液閥

24‧‧‧加熱氣體噴灑噴嘴(加熱氣體噴灑單元)

25‧‧‧噴嘴移動機構(移動單元)

26‧‧‧加熱氣體供給管

27‧‧‧加熱氣體閥

28‧‧‧阻隔板

29‧‧‧冷卻液

30‧‧‧液膜

30a‧‧‧緣部

30b‧‧‧主體部分

30c‧‧‧厚膜部

30d‧‧‧薄膜部

31‧‧‧液膜去除區域

32‧‧‧液膜邊界

33‧‧‧範圍

34‧‧‧冷卻加熱塊

35‧‧‧冷卻流體噴灑噴嘴(冷卻單元)

36‧‧‧加熱流體噴灑噴嘴(加熱單元)

37‧‧‧防護板

38‧‧‧冷卻流體供給管

39‧‧‧冷卻流體閥

40‧‧‧加熱流體供給管

41‧‧‧加熱流體閥

42‧‧‧塊移動機構

43‧‧‧氣體噴灑噴嘴(氣體供給單元)

44‧‧‧噴嘴移動機構(上表面移動單元)

45‧‧‧氣體供給管

46‧‧‧氣體閥

47‧‧‧加熱氣體噴灑噴嘴(加熱氣體噴灑單元)

48‧‧‧噴嘴移動機構(下表面移動單元)

49‧‧‧加熱氣體供給管

50‧‧‧加熱氣體閥

A1‧‧‧旋轉軸線

C‧‧‧載具

CR‧‧‧搬送機器人

IR‧‧‧搬送機器人

LP‧‧‧晶圓盒承載器

P‧‧‧圖案

W‧‧‧基板

θ‧‧‧接觸角

圖1係顯示本發明之第1實施形態之基板處理裝置之佈局之圖解性俯視圖。

圖2係顯示上述基板處理裝置所具備之處理單元之概略構成之模式圖。

圖3係說明上述基板處理裝置之主要部之電性構成之方塊圖。

圖4係用以說明上述處理單元之基板處理之一例之流程圖。

圖5係用以說明上述處理單元之乾燥處理之一例之流程圖。

圖6A係用以說明上述乾燥處理之情況之圖解性剖視圖。

圖6B係用以說明上述乾燥處理之情況之圖解性剖視圖。

圖6C係用以說明上述乾燥處理之情況之圖解性剖視圖。

圖6D係用以說明上述乾燥處理之情況之圖解性剖視圖。

圖7A係模式性顯示上述乾燥處理之液膜之緣部附近之狀態之一例之圖。

圖7B係模式性顯示上述乾燥處理之液膜之緣部附近之狀態之另一例之圖。

圖8係顯示上述基板處理裝置所具備之處理單元之變化例之概略構成之模式圖。

圖9係顯示本發明之第2實施形態之基板處理裝置所具備之處理單元之概略構成之模式圖。

圖10係說明上述基板處理裝置之主要部之電性構成之方塊圖。

圖11係用以說明上述處理單元之乾燥處理之一例之流程圖。

圖12A係用以說明上述乾燥處理之情況之圖解性剖視圖。

圖12B係用以說明上述乾燥處理之情況之圖解性剖視圖。

圖12C係用以說明上述乾燥處理之情況之圖解性剖視圖。

圖12D係用以說明上述乾燥處理之情況之圖解性剖視圖。

圖1係顯示本發明之第1實施形態之基板處理裝置1之佈局之圖解性俯視圖。

基板處理裝置1係逐片處理矽晶圓等基板W之單片式裝置。於本實施形態中，基板W為圓板狀基板。基板處理裝置1包含：複數個處理單元2，其以處理液處理基板W；及晶圓盒承載器LP，其載置收納處理單元2所處理之複數片基板W之載具C。又，基板處理裝置1包含：搬送機器人IR及 CR，其於晶圓盒承載器LP與處理單元2之間搬送基板W；及控制器3，其控制基板處理裝置1。搬送機器人IR於載具C與搬送機器人CR之間搬送基板W。搬送機器人CR於搬送機器人IR與處理單元2之間搬送基板W。複數個處理單元2例如具有同樣構成。

圖2係顯示基板處理裝置1所具備之處理單元2之概略構成之模式圖。

處理單元2包含旋轉卡盤4，其以水平姿勢保持一片基板W，使基板W繞通過基板W之中心之鉛直旋轉軸線A1旋轉。處理單元2進而包含：藥液供給噴嘴5，其對保持於旋轉卡盤4之基板W之上表面供給氫氟酸等藥液；及處理液供給噴嘴6，其對保持於旋轉卡盤4之基板W之上表面供給包含水之處理液。處理液供給噴嘴6為供給包含水之處理液之處理液供給單元之一例。

旋轉卡盤4包含：卡盤銷7；旋轉基台8；旋轉軸9；及使基板W繞旋轉軸線A1旋轉之旋轉馬達10。卡盤銷7及旋轉基台8為將基板W保持水平之基板保持單元之一例。旋轉軸9及旋轉馬達10為使藉由卡盤銷7及旋轉基台8保持之基板W繞旋轉軸線A1旋轉之基板旋轉單元之一例。

旋轉軸9沿旋轉軸線A於鉛直方向延伸，於本實施形態中為中空軸。旋轉軸9之上端與旋轉基台8之下表面之中央結合。旋轉基台8具有沿水平方向之圓盤形狀。於旋轉基台8之上表面周緣部，用以固持基板W之複數個卡盤銷7於周向隔以間隔配置。旋轉馬達10包含電動馬達，其例如藉由對旋轉軸9賦予旋轉力，而使基板W、卡盤銷7、旋轉基台8及旋轉軸9繞旋轉軸線A1一體旋轉。

藥液供給噴嘴5藉由第1噴嘴移動機構11，於例如水平方向(與旋轉軸線A1垂直之方向)移動。藥液供給噴嘴5藉由向水平方向之移動，而可在 與基板W上表面之旋轉中心位置對向之中央位置，及不與基板W之上表面對向之退避位置之間移動。基板W上表面之旋轉中心位置係與基板W上表面之旋轉軸線A1之交叉位置。不與基板W之上表面對向之退避位置係俯視時於旋轉基台8之外方之位置。於藥液供給噴嘴5連接有藥液供給管12。於藥液供給管12介裝有開閉其流路之藥液閥13。

供給至藥液供給噴嘴5之藥液不限於氫氟酸，亦可為包含如下中之至少一者之液體：硫酸、乙酸、硝酸、鹽酸、氫氟酸、氨水、過氧化氫水、有機酸(例如檸檬酸、草酸等)、有機鹼(例如TMAH：氫氧化四甲基銨)、界面活性劑、抗腐蝕劑。

處理液供給噴嘴6藉由第2噴嘴移動機構14，於例如水平方向(與旋轉軸線A1垂直之方向)移動。處理液供給噴嘴6藉由向水平方向之移動，而可在與基板W上表面之旋轉中心位置對向之中央位置，及不與基板W之上表面對向之退避位置之間移動。於處理液供給噴嘴6連接有處理液供給管15。於處理液供給管15介裝有開閉其流路之處理液閥16。

供給至處理液供給噴嘴6之處理液例如為水。水例如為去離子水(DIW)。但，水不限於去離子水，亦可為碳酸水、電解離子水、氫水、臭氧水及稀釋濃度(例如10ppm~100ppm左右)之鹽酸水之任一者。

處理單元2進而包含可於保持於旋轉卡盤4之基板W之上方移動之氣體供給噴嘴17。氣體供給噴嘴17係自基板W之上表面側，對保持於卡盤銷7及旋轉基台8之基板W噴灑並供給包含表面張力低於水之低表面張力液之蒸汽之氣體的氣體供給單元之一例。

氣體供給噴嘴17藉由第3噴嘴移動機構18，於水平方向(與旋轉軸線A1垂直之方形)及鉛直方向(與旋轉軸線A1平行之方向)移動。氣體供給噴 嘴17藉由向水平方向移動，而可在與基板W上表面之旋轉中心位置對向之中央位置，及不與基板W之上表面對向之退避位置之間移動。第3噴嘴移動機構18例如包含：沿鉛直方向之旋動軸；與旋動軸結合而水平延伸之噴嘴臂；及驅動噴嘴臂之臂驅動機構。臂驅動機構藉由使旋動軸繞鉛直之旋動軸線旋動而使噴嘴臂水平移動，藉由使旋動軸沿鉛直方向升降而使噴嘴臂上下移動。氣體供給噴嘴17固定於噴嘴臂。對應於噴嘴臂之水平移動及升降，氣體供給噴嘴17於水平方向及垂直方向移動。

作為低表面張力液之一例，列舉IPA。但，低表面張力液不限於IPA，可使用表面張力小於水，且不與基板W及形成於基板W之圖案產生化學反應之IPA以外之有機溶劑。更具體而言，可使用包含IPA、HFE(氫氟醚)、甲醇、乙醇、丙酮及反式-1,2-二氯乙烯中之至少一者之液體，作為低表面張力液。

自氣體供給噴嘴17供給之氣體無需僅包含低表面張力液之蒸汽，亦可為與其他成分混合之混合氣體。例如亦可為包含IPA之蒸汽與惰性氣體之混合氣體。作為惰性氣體，列舉氮氣(N₂)。但，惰性氣體不限於氮氣，只要為對於基板W及圖案為惰性之氣體即可，例如亦可為氬等稀有氣體。

自氣體供給噴嘴17供給之氣體之溫度只要為該氣體所含之低表面張力液之沸點以上即可。例如，氣體為IPA之蒸汽或IPA之蒸汽與惰性氣體之混合氣體之情形時，氣體之溫度較佳為80℃~90℃。

於氣體供給噴嘴17連接有氣體供給管19。於氣體供給管19介裝有開閉其流路之氣體閥20。

處理單元2進而包含冷卻液供給噴嘴21，其對保持於旋轉卡盤4之基板W之下表面，供給用以冷卻該基板W之冷卻液。冷卻液供給噴嘴21為用 以將保持於卡盤銷7及旋轉基台8之基板W自基板W之下表面側冷卻至低於低表面張力液之沸點之溫度的冷卻液供給單元之一例。

冷卻液供給噴嘴21藉由對基板W之下表面大致全面供給冷卻液，而將基板W上表面之液膜冷卻。冷卻液供給噴嘴21插通於旋轉軸9，於上端具有靠近基板W背面中心之噴出口21a。

冷卻液供給噴嘴21於本實施形態中，一面使基板W旋轉，一面自噴出口21a向基板W下表面之中心位置供給冷卻液。所供給之冷卻液藉由離心力之作用而行經基板W之下表面大致全面，將基板W及基板W上表面之液膜冷卻至低於低表面張力液之沸點之溫度。基板W下表面之旋轉中心位置係與基板W下表面之旋轉軸線A1之交叉位置。

自冷卻液供給源經由冷卻液供給管22對冷卻液供給噴嘴21供給冷卻液。所供給之冷卻液例如為冷水。冷水為較室溫更低溫之水，例如為1℃~10℃之水。但，冷卻液不限於冷水，只要為可冷卻基板W，且不與基板W及圖案產生化學反應之液體即可。於冷卻液供給管22介裝有用以開閉其流路之冷卻液閥23。

處理單元2進而包含可於保持於旋轉卡盤4之基板W之下方移動之加熱氣體噴灑噴嘴24。加熱氣體噴灑噴嘴24為用以對保持於卡盤銷7及旋轉基台8之基板W之下表面噴灑加熱氣體之加熱氣體噴灑單元之一例。

加熱氣體噴灑噴嘴24藉由第4噴嘴移動機構25，而於水平方向(與旋轉軸線A1垂直之方向)移動。加熱氣體噴灑噴嘴24藉由向水平方向移動，而可在與基板W下表面之旋轉中心位置對向之中央位置，及與基板W下表面之周緣部對向之周緣位置之間移動。加熱氣體噴灑噴嘴24位於中央位置時，對基板W下表面之旋轉中心位置噴灑加熱氣體。另一方面，加熱氣體 噴灑噴嘴24位於周緣位置時，對基板W下表面之周緣部噴灑加熱氣體。

第4噴嘴移動機構25為用以使來自加熱氣體噴灑噴嘴24之加熱氣體之噴灑位置移動的移動單元之一例。第4噴嘴移動機構25例如包含：與沿鉛直方向之旋動軸結合並水平延伸之噴嘴臂；及驅動噴嘴臂之臂驅動機構。加熱氣體噴灑噴嘴24固定於噴嘴臂。

於實施形態中，臂驅動機構設置於旋轉卡盤4之下方。旋動軸插通於旋轉軸9，噴嘴臂及加熱氣體噴灑噴嘴24設置於旋轉基台8之上方，及由卡盤銷7及旋轉基台8保持之基板W之下方。臂驅動機構藉由在與基板W之旋轉方向交叉之方向(例如基板W之徑向)使噴嘴臂進退，而水平移動噴嘴臂。對應於噴嘴臂之水平移動，加熱氣體噴灑噴嘴24於水平方向移動。又，第4噴嘴移動機構25除了使加熱氣體噴灑噴嘴24水平移動之構成外，亦可進而具備使加熱氣體噴灑噴嘴24於鉛直方向移動之機構。

於加熱氣體噴灑噴嘴24連接有插通於旋轉軸9之加熱氣體供給管26。於加熱氣體供給管26介裝有開閉其流路之加熱氣體閥27。作為加熱氣體之一例，列舉經加熱之氮氣。但，加熱氣體不限於氮氣，只要為對於基板W及圖案為惰性之氣體即可，例如亦可為氬等稀有氣體。自加熱氣體噴灑噴嘴24供給之加熱氣體之溫度只要為低表面張力液之沸點以上即可。例如，低表面張力液為IPA之情形時，加熱氣體之溫度較佳為80℃~95℃。

處理單元2如圖2中兩點鏈線所示，亦可包含阻隔板28，其與基板W對向，作為用以將與基板W之間之氛圍與周圍的氛圍阻隔(隔離)之對向構件。阻隔板28形成為具有與基板W大致相同直徑或其直徑以上之圓板狀，於旋轉卡盤4之上方大致水平配置。阻隔板28可於下方位置至上方位置之任意位置(高度)移動。阻隔板28位於充分接近基板W之上表面之位置時， 於阻隔板28與基板W之間，藉由阻隔板28與周圍(阻隔板28與基板W之間之空間之外部)之氛圍隔離。

圖3係說明基板處理裝置1之主要部之電性構成之方塊圖。

基板處理裝置1包含控制器3。控制器3具備微電腦，按照特定之控制程式控制基板處理裝置1所具備之控制對象。更具體而言，控制器3包含處理器(CPU)3A，及存儲有控制程式之記憶體3B，構成為藉由處理器3A執行控制程式，而執行用以基板處理之各種控制。尤其控制器3經程式設計為控制旋轉馬達10、第1噴嘴移動機構11、第2噴嘴移動機構14、第3噴嘴移動機構18、第4噴嘴移動機構25、閥類13、16、20、23、27。

圖4係用以說明處理單元2之基板處理之一例之流程圖。

於處理單元2之基板處理中，首先執行藥液處理步驟(步驟S1)。於藥液處理步驟中，首先，控制器3驅動旋轉馬達10使旋轉基台8旋轉，開始基板W之旋轉。於藥液處理步驟中，旋轉基台8以特定之藥液旋轉速度旋轉。藥液旋轉速度例如為800rpm~1000rpm。

接著，控制器3控制第1噴嘴移動機構11，將藥液供給噴嘴5配置於基板W上方之藥液處理位置。藥液處理位置例如為自藥液供給噴嘴5噴出之藥液可噴附於基板W上表面之旋轉中心位置的位置。接著，控制器3打開藥液閥13。藉此，自藥液供給噴嘴5向旋轉狀態之基板W之上表面供給藥液。所供給之藥液藉由離心力之作用而行經基板W之上表面大致全面。

一定時間之藥液處理後，執行藉由將基板W上表面上之藥液置換成處理液，而自基板W之上表面排除藥液之清洗處理步驟(步驟S2)。

具體而言，控制器3關閉藥液閥13而停止自藥液供給噴嘴5之藥液供給。接著，控制器3使藥液供給噴嘴5向退避位置移動。

且，控制器3控制第2噴嘴移動機構14，將處理液供給噴嘴6配置於基板W上方之清洗處理位置。清洗處理位置例如為自處理液供給噴嘴6噴出之處理液噴附於基板W上表面之旋轉中心位置的位置。

接著，控制器3打開處理液閥16。藉此，自處理液供給噴嘴6向旋轉狀態之基板W之上表面供給處理液。所供給之處理液藉由離心力之作用而行經基板W之上表面大致全面，置換藥液。

於清洗處理步驟中，控制器3控制旋轉馬達10而以特定之處理液旋轉速度使旋轉基台8旋轉。處理液旋轉速度例如為800rpm~1200rpm。

接著，藉由對基板W之上表面持續供給處理液，而於基板W之上表面上形成處理液之液膜(液膜形成步驟)。控制器3控制旋轉馬達10而以特定之處理液膜形成速度使旋轉基台8旋轉。處理液膜形成速度例如為10rpm~20rpm。

接著，一定時間之清洗處理後，執行用以自基板W之上表面上排除液膜之乾燥處理步驟(步驟S3)。藉由執行乾燥處理步驟而處理單元2之基板處理結束。

接著，針對處理單元2之乾燥處理步驟詳細說明。

圖5係用以說明處理單元2之乾燥處理之一例之流程圖。圖6A~圖6D係用以說明乾燥處理之一例之情況之圖解性剖視圖。

於乾燥處理步驟中，首先，控制器3關閉處理液閥16，停止自處理液供給噴嘴6之處理液供給。接著，控制器3使處理液供給噴嘴6向退避位置移動。

接著，控制器3控制旋轉馬達10而以特定之冷卻液供給速度使旋轉基台8旋轉。冷卻液供給速度例如為10rpm~20rpm。且，控制器3打開冷 卻液閥23，開始對冷卻液供給噴嘴21供給冷卻液(例如冷水)29(步驟T1)。如圖6A所示，冷卻液29自噴出口21a向旋轉狀態之基板W下表面之旋轉中心位置噴出。所噴出之冷卻液29藉由離心力之作用而行經基板W下表面之大致全面。且，藉由對基板W之下表面持續供給冷卻液29，而將基板W及基板W上表面之液膜30冷卻至低於低表面張力液之沸點之溫度(冷卻步驟)。

一定時間之冷卻步驟後，控制器3藉由關閉冷卻液閥23，而停止自冷卻液供給噴嘴21供給冷卻液29(步驟T2)。

接著，如圖6B~圖6D所示，對基板W上表面之旋轉中心位置噴灑包含低表面張力液之蒸汽的氣體。藉此，執行以下步驟：於基板W上表面之包含旋轉中心之區域形成大致圓形之液膜去除區域31的液膜去除區域形成步驟；及使形成之液膜去除區域31於徑向外方擴大之液膜去除區域擴大步驟。

又，與液膜去除區域形成步驟及液膜去除區域擴大步驟並行，對基板W下表面之旋轉中心位置噴灑加熱氣體。藉此，執行以下步驟：將基板W上表面之液膜去除區域31加熱至低表面張力液之沸點以上之溫度之加熱步驟；及與因液膜去除區域31之擴大而使液膜邊界32移動同步地，使加熱氣體之噴灑位置移動之噴灑位置移動步驟。

詳細而言，控制器3控制第3噴嘴移動機構18，將氣體供給噴嘴17配置於基板W上方之氣體供給開始位置(步驟T3)。氣體供給開始位置例如為自氣體供給噴嘴17噴出之包含低表面張力液之蒸汽的氣體到達基板W上表面之旋轉中心位置之位置。

又，控制器3控制第4噴嘴移動機構25，將加熱氣體噴灑噴嘴24配置 於基板W下方之加熱氣體噴灑開始位置(步驟T4)。加熱氣體噴灑開始位置例如為自加熱氣體噴灑噴嘴24噴出之加熱氣體到達基板W下表面之旋轉中心位置之位置。

接著，控制器3控制旋轉馬達10，以特定之液膜去除區域形成速度使旋轉基台8旋轉。液膜去除區域形成速度例如為10rpm。

接著，控制器3藉由打開氣體閥20，而開始自氣體供給噴嘴17向旋轉狀態之基板W上表面之旋轉中心位置供給包含低表面張力液之蒸汽的氣體(步驟T5)。若自氣體供給噴嘴17向液膜30噴灑氣體，則形成液膜30之處理液因氣體之噴灑，自基板W上表面之旋轉中心位置向徑向外方向推開。且，亦加上因基板W旋轉之離心力之作用，於基板W上表面之包含旋轉中心之區域，如圖6B所示，形成大致圓形之液膜去除區域31(液膜去除區域形成步驟)。

又，控制器3藉由打開加熱氣體閥27，而開始自加熱氣體噴灑噴嘴24向旋轉狀態之基板W下表面之旋轉中心位置噴灑加熱至低表面張力液之沸點以上之溫度之加熱氣體(步驟T6)。若噴灑加熱氣體，則亦加上因基板W旋轉之離心力之作用，選擇性地排除基板W下表面之包含旋轉中心之範圍之冷卻液29，且藉由加熱氣體加熱已排除冷卻液29之範圍33。冷卻液29如上述，留在液膜30中與除緣部以外之等體部對應之部分。因此，範圍33成為包含基板W上表面之液膜去除區域31及液膜30之緣部之範圍，將範圍33所包含之基板W上表面之液膜去除區域31之全面選擇性地加熱至低表面張力液之沸點以上之溫度(加熱步驟)。

接著，控制器3控制旋轉馬達10，以特定之液膜去除區域擴大速度使旋轉基台8旋轉。液膜去除區域擴大速度例如為50rpm。

接著，控制器3自氣體供給噴嘴17繼續噴灑包含低表面張力液之蒸汽的氣體，且控制第3噴嘴移動機構18，使氣體供給噴嘴17自氣體供給開始位置(旋轉中心位置)向基板W之徑向外方以特定之速度移動(步驟T7)。若使氣體供給噴嘴17向徑向外方移動，則自氣體供給噴嘴17對基板W之上表面噴灑氣體之位置自旋轉中心向徑向外方移動。且，隨著該移動，形成包圍液膜去除區域31之液膜30的液膜邊界32之處理液被進而向徑向外方推出。因此，亦加上因基板W旋轉之離心力之作用，使液膜去除區域31向徑向外方擴大(液膜去除區域擴大步驟)。

又，控制器3一面繼續自加熱氣體噴灑噴嘴24噴灑加熱氣體，一面控制第4噴嘴移動機構25。即，控制器3使加熱氣體噴灑噴嘴24自加熱氣體噴灑開始位置(旋轉中心位置)向基板W之徑向外方以特定之速度，與伴隨液膜去除區域31擴大之液膜邊界32之移動同步移動(步驟T8)。若使加熱氣體噴灑噴嘴24與液膜邊界32之移動同步向徑向外方移動，則自加熱氣體噴灑噴嘴24對基板W之下表面噴灑加熱氣體之位置自旋轉中心向徑向外方移動。且，伴隨該移動，可將基板W下表面之冷卻液29排除，使藉由加熱氣體加熱之範圍33與液膜去除區域31之擴大同步擴大(加熱範圍擴大步驟)。

控制器3於氣體供給噴嘴17到達氣體供給結束位置之時點，控制第3噴嘴移動機構18，停止氣體供給噴嘴17之移動(步驟T9)。接著，藉由關閉氣體閥20，而停止自氣體供給噴嘴17噴灑包含低表面張力液之蒸汽的氣體(步驟T10)。氣體供給結束位置例如為自氣體供給噴嘴17噴出之包含低表面張力液之蒸汽的氣體到達基板W之上表面周緣之位置。藉由使氣體供給噴嘴17到達氣體供給結束位置，使液膜邊界32移動至基板W之上表面周 緣，如圖6D所示，液膜去除區域31成擴展至基板W之上表面全域之狀態。

又，控制器3於加熱氣體噴灑噴嘴24到達加熱氣體噴灑結束位置之時點，控制第4噴嘴移動機構25，停止加熱氣體噴灑噴嘴24之移動(步驟T11)。接著，藉由關閉加熱氣體閥27，而停止自加熱氣體噴灑噴嘴24之加熱氣體噴灑(步驟T12)。加熱氣體噴灑結束位置例如為自加熱氣體噴灑噴嘴24噴出之加熱氣體到達基板W之下表面周緣之位置。藉由加熱氣體噴灑噴嘴24到達加熱氣體噴灑結束位置，於基板W之下表面全面將冷卻液29排除，乾燥處理結束，處理單元2之基板處理結束。

圖7A係模式性顯示乾燥處理之液膜30緣部30a附近之狀態之一例的圖。

一般而言，液膜30之緣部30a包含與液膜30之主體部分30b一體之厚膜部30c及薄膜部30d。薄膜部30d於厚膜部30c隨著液膜去除區域31之擴大而移動(圖例中於左方向移動)時，產生於較厚膜部30c之移動方向之後端即液膜邊界32更後方。薄膜部30d係構成液膜30之處理液之一部分基於與基板W之潤濕性而留在基板W表面所產生，或因自氣體供給噴嘴17供給之氣體中包含之低表面張力液結露而產生。

對圖案P之倒塌產生較大影響者，係液膜30之緣部30a中，較圖案P之高度更厚之厚膜部30c之後端即液膜邊界32之處理液之液面與基板W之上表面所成之接觸角θ。

於乾燥處理中，液膜去除區域擴大步驟及加熱範圍擴大步驟中，基板W上之液膜30之緣部30a周圍成自氣體供給噴嘴17供給之氣體氛圍。藉此，該氣體中所含之低表面張力液(IPA)主要於液膜30之緣部30a，如圖中 白色箭頭所示，溶入處理液中。因此，於液膜30之緣部30a與主體部分30b之間產生低表面張力液之濃度差，即表面張力差。詳細而言，顯示低表面張力液之濃度於液膜30之緣部30a中之薄膜部30d最高，接著自厚膜部30c向主體部分30b逐漸變低之濃度分佈。

因此，一般而言，低表面張力液之沸點低於主要為水之處理液之沸點。因此，基於低表面張力液之濃度分佈，顯示液膜30於緣部30a中之薄膜部30d沸點最低，接著自厚膜部30c向主體部分30b沸點逐漸變高之傾向。液膜30之主體部分30b之沸點例如於形成液膜30之處理液為水之情形時，接近水的沸點即100℃，液膜30之緣部30a中薄膜部30d之沸點例如於低表面張力液為IPA之情形時，變為接近IPA之沸點即82.4℃。且，顯示厚膜部30c之沸點於其兩者之間，且薄膜部30d側較低，主體部分30b側變高之傾向。

又，除液膜30之緣部30a外，液膜30之主體部分30b因供給至基板W下表面之冷卻液29，而冷卻至低於低表面張力液沸點之溫度。又，自基板W之下表面側將基板W上表面之液膜去除區域31之全面加熱至低表面張力液之沸點以上之溫度。藉此，藉由通過基板W之熱傳導，使與液膜去除區域31鄰接之液膜30之自薄膜部30d向厚膜部30c之溫度上升，與該液膜30之主體部分30b之間產生溫度差。詳細而言，顯示液膜30於緣部30a中之薄膜部30d溫度最高，接著自厚膜部30c向主體部分30b溫度逐漸變低之溫度分佈。

因此，液膜30之緣部30a與繼其後之主體部分30b之間，產生基於表面張力差與溫度差之馬倫格尼效應所致之液膜30收縮作用。且，藉由該收縮作用，於液膜30之緣部30a中之厚膜部30c，處理液顯示如圖中實線箭 頭所示向上方上推般之行為。

又，藉由將基板W上表面之液膜去除區域31之全面自基板W之下表面側加熱至低表面張力液之沸點以上之溫度，而使低表面張力液以高濃度溶入，促進沸點下降之處理液之蒸發。詳細而言，於液膜30之緣部30a中鄰接於液膜去除區域31之與基板W之上表面直接接觸之薄膜部30d，以及厚膜部30c中與薄膜部30d及基板W之上表面直接接觸之固液界面部分，促進處理液之蒸發。因此，藉由固液界面部分之蒸發作用，於液膜30之緣部30a中之厚膜部30c中，處理液顯示如圖中實線箭頭所示向上方上推般之行為。

再者，圖中黑色箭頭所示之因基板W旋轉之離心力作用亦作用於液膜30。

因此，因馬倫格尼效應之液膜30收縮作用、固液界面部分之蒸發作用、及因基板W旋轉之離心力作用相輔，可進而增大液膜邊界32之處理液之液面與基板W之上表面所成之接觸角θ。

又，亦可藉由基板W旋轉之離心力作用，快速地擴大液膜去除區域31。

再者，藉由將基板W上表面之液膜去除區域31之全面加熱至低表面張力液之沸點以上之溫度，而在鄰接於該液膜去除區域31之與基板W之上表面直接接觸之薄膜部30d，促進處理液之蒸發。又，藉由促進蒸發，而抑制低表面張力液於該薄膜部30d結露。

因此，可極力縮小薄膜部30d之厚度，亦可抑制該薄膜部30d對圖案P之倒塌之影響。

因此，可有效地抑制圖案P之倒塌，且使基板W之上表面乾燥。

另，於液膜去除區域擴大步驟及加熱範圍擴大步驟中，例如如圖7B所示，亦可將基板W下表面之藉由加熱氣體之噴灑而排除冷卻液29並加熱之範圍33，擴展至與緣部30a鄰接之液膜30之主體部分30b。又，亦可於基板W上表面之伴隨液膜去除區域31之擴大而使液膜30緣部30之移動之前，先行進行因加熱氣體噴灑所致之範圍33擴大。

由於液膜30之熱容量較大，故即使稍先行進行自基板W之下表面側之加熱，亦可藉由上述機制，有效地抑制圖案P之倒塌，且使基板W之上表面乾燥。

而且，以藉由加熱氣體噴灑之範圍33之擴大與伴隨液膜去除區域31之擴大而液膜30緣部30a之移動完全一致之方式控制噴嘴移動機構18、25，有因環境溫度等之影響而不容易之情形。

相對於此，先行進行藉由加熱氣體噴灑之範圍33之擴大之情形時，可同時納入環境等之影響，而藉由上述機制，有效地抑制圖案P之倒塌，且使基板W之上表面乾燥。因此，亦可比較容易控制噴嘴移動機構18、25。

但，範圍33之擴大較液膜30緣部30a之移動更慢之情形時，會產生上述機制未正常發揮功能之情形，故範圍33之擴大慢於液膜30緣部30a之移動之情形不包含於本發明中。

另，於本實施形態中，為實施加熱冷卻步驟，而組合冷卻液供給噴嘴21(冷卻液供給單元)、加熱氣體噴灑噴嘴24(加熱氣體噴灑單元)、及第4噴嘴移動機構25(移動單元)。但，用以實施加熱冷卻步驟之構成並非限定於此。

圖8係顯示基板處理裝置1所具備之處理單元2之變化例之概略構成之 模式圖。該變化例之處理單元2與如上述之圖2之處理單元2中，僅用以實施加熱冷卻步驟之構成不同。因此，於圖8中，針對與上述圖2所示之各部同等之構成部分，標註與圖2同等之符號，省略其說明。

如圖8所示，處理單元2進而包含冷卻加熱塊34，其可於保持於旋轉卡盤4之基板W之下方移動。

冷卻加熱塊34係可與下述構件一體移動：用以對基板W之下表面噴灑冷卻流體之冷卻流體噴灑噴嘴35、用以對基板W之下表面噴灑加熱流體之加熱流體噴灑噴嘴36、及分隔兩個噴嘴35、36間之防護板37。冷卻流體噴灑噴嘴35設置於較防護板37更靠基板W之徑向外方，加熱流體噴灑噴嘴36設置於較防護板37更靠近基板W之徑向內方。

冷卻流體噴灑噴嘴35係用以將保持於卡盤銷7及旋轉基台8之基板W冷卻至低於低表面張力液之沸點之溫度的冷卻單元之一例。

於冷卻流體噴灑噴嘴35連接有插通於旋轉軸9之冷卻流體供給管38。於冷卻流體供給管38介裝有開閉其流路之冷卻流體閥39。作為冷卻流體之一例，列舉例如1℃~10℃之冷水。但，冷卻流體不限於冷水，可使用可冷卻基板W，且不與基板W及圖案產生化學反應之液體，或對於基板W及圖案惰性之氣體等。更具體而言，可使用冷水、室溫以下之惰性氣體(N₂)作為冷卻流體。

加熱流體噴灑噴嘴36係用以將保持於卡盤銷7及旋轉基台8之基板W加熱至低表面張力液之沸點以上之溫度的加熱單元之一例。

於加熱流體噴灑噴嘴36連接有插通於旋轉軸9之加熱流體供給管40。於加熱流體供給管40介裝有開閉其流路之加熱流體閥41。作為加熱流體之一例，列舉例如低表面張力液之沸點以上之溫水。例如，低表面張力液 為IPA之情形時，加熱流體之溫度較佳為80℃~95℃。但，加熱流體不限於溫水，可使用可加熱基板W，且不與基板W及圖案產生化學反應之液體，或對於基板W及圖案為惰性之氣體。更具體而言，亦可為溫水、氮氣、氬等稀有氣體類。

防護板37係防止藉由加熱流體噴灑噴嘴36噴灑至基板W下表面之加熱流體漏至基板W之徑向外方側，相反地，防止藉由冷卻流體噴灑噴嘴35噴灑至基板W下表面之冷卻流體漏至基板W之徑向內方側之隔板。

作為防護板37，列舉隔板。但，防護板37不限於隔板，亦可為對基板W之下表面噴灑冷卻流體與加熱流體之中間溫度之流體之噴嘴。藉由設置防護板37，可抑制冷卻流體與加熱流體於基板W之下表面混合，將基板W上表面之液膜30中之主體部分冷卻成低於低表面張力液之沸點之溫度，且將液膜去除區域31之全面加熱至低表面張力之沸點以上之溫度。

冷卻加熱塊34藉由塊移動機構42，而於水平方向(與旋轉軸線A1垂直之方向)移動。冷卻加熱塊34藉由向水平方向之移動，而可在與基板W下表面之旋轉中心位置對向之中央位置，及與基板W下表面之周緣部對向之周緣位置之間移動。冷卻加熱塊34位於中央位置時，對基板W下表面之旋轉中心位置噴灑加熱流體，對其徑向外方噴灑冷卻流體。另一方面，冷卻加熱塊34位於周緣位置時，對基板W下表面之周緣部噴灑冷卻流體，對其徑向內方噴灑加熱流體。

塊移動機構42例如包含：與沿鉛直方向之旋動軸結合並水平延伸之噴嘴臂；及驅動噴嘴臂之臂驅動機構。冷卻加熱塊34固定於噴嘴臂。

臂驅動機構設置於旋轉卡盤4之下方。旋動軸插通於旋轉軸9，噴嘴臂及冷卻加熱塊34設置於旋轉基台8之上方，且於由卡盤銷7及旋轉基台8 保持之基板W之下方。臂驅動機構藉由在與基板W之旋轉方向交叉之方向(例如基板W之徑向)使噴嘴臂進退，而水平移動噴嘴臂。對應於噴嘴臂之水平移動，冷卻加熱塊34於水平方向移動。又，塊移動機構42除了水平移動冷卻加熱塊34之構成外，亦可進而具備使冷卻加熱塊34於鉛直方向移動之機構。

根據該變化例，一面使基板W旋轉，一面開始自氣體供給噴嘴17供給包含低表面張力液之蒸汽的氣體，於基板W上表面之包含旋轉中心之區域，形成大致圓形之液膜去除區域31。又，開始分別自冷卻流體噴灑噴嘴35向基板W之下表面噴灑冷卻流體，及自加熱流體噴灑噴嘴36向基板W之下表面噴灑加熱流體。

自冷卻流體噴灑噴嘴35之冷卻流體噴灑開始位置設定為與基板W之下表面之較包圍液膜去除區域31之液膜30之緣部更外側對應之位置。又，自加熱流體噴灑噴嘴36之加熱流體噴灑開始位置設定為與基板W之下表面之液膜去除區域31內之液膜邊界32附近對應之位置。

且，繼續自冷卻流體噴灑噴嘴35之冷卻流體噴灑及自加熱流體噴灑噴嘴36之加熱流體噴灑，且控制塊移動機構42。接著，使冷卻加熱塊34於基板W之徑向外方以特定之速度，與伴隨液膜去除區域31之擴大而使液膜邊界32移動同步地移動。

詳細而言，藉由自冷卻流體噴灑噴嘴35之冷卻流體噴灑，將基板W上表面之液膜30之主體部分冷卻至低於低表面張力液之沸點之溫度。接著，繼續藉由該冷卻流體噴灑之冷卻，且隨著冷卻加熱塊34之移動，使自加熱流體噴灑噴嘴36對基板W之下表面噴灑加熱流體之位置，自加熱流體噴灑開始位置向徑向外方移動。藉此，可使基板W上表面之與液膜去除區 域31對應之加熱至低表面張力液之沸點以上的溫度之範圍，與該液膜去除區域31擴大同步地擴大(加熱範圍擴大步驟)。

圖9係顯示本發明之第2實施形態之基板處理裝置1所具備之處理單元2之概略構成之模式圖。該第2實施形態之處理單元2於圖2之處理單元2中，用以實施液膜去除區域形成步驟、液膜去除區域擴大步驟、及加熱冷卻步驟之構成不同。因此，於圖9中，針對與上述圖2所示之各部同等之構成部分，標註與圖2同等之符號，省略其說明。

如圖9所示，處理單元2進而包含氣體噴灑噴嘴43，其可於保持於旋轉卡盤4之基板W之上方移動。氣體噴灑噴嘴43具備線狀排列之複數個噴嘴孔，或縫隙狀之噴嘴孔。氣體噴灑噴嘴43係自該噴嘴孔對保持於卡盤銷7及旋轉基台8之基板W之上表面，噴灑包含表面張力低於水之低表面張力液之蒸汽之氣體的氣體供給單元之一例。氣體噴灑噴嘴43將包含表面張力低於水之低表面張力液之蒸汽的氣體遍及上述基板W之上表面全幅，例如圓形基板W之情形時，遍及該基板W之直徑成薄層狀(氣刀狀)，對基板W之上表面噴灑。

氣體噴灑噴嘴43藉由第3噴嘴移動機構44，於水平方向(與旋轉軸線A1垂直之方形)及鉛直方向(與旋轉軸線A1平行之方向)移動。氣體噴灑噴嘴43可藉由向水平方向之移動，而於基板W之上表面之一端部與另一端部之間移動。例如，圓形基板W之情形時，可自設定於該基板W之上表面周緣上之一端部，至隔著旋轉中心設定於相反側之周緣上之另一端部之間移動。

第3噴嘴移動機構44為用以使來自氣體噴灑噴嘴43之氣體之噴灑位置移動之上表面移動單元之一例。第3噴嘴移動機構44例如包含：沿鉛直方 向之旋動軸；與旋動軸結合而水平延伸之噴嘴臂；及驅動噴嘴臂之臂驅動機構。臂驅動機構藉由使旋動軸繞鉛直之旋動軸線旋動而使噴嘴臂水平移動，藉由使旋動軸沿鉛直方向升降而使噴嘴臂上下移動。氣體噴灑噴嘴43固定於噴嘴臂。對應於噴嘴臂之水平移動及升降，氣體噴灑噴嘴43於水平方向及垂直方向移動。

又，噴嘴臂進而包含連桿機構。連桿機構使氣體噴灑噴嘴43之線狀或縫隙狀之噴嘴孔之排列與基板W之上表面平行，且維持在與氣體噴灑噴嘴43之移動方向一定之角度，例如90°交叉之方向，且使氣體噴灑噴嘴43向水平方向移動。

藉由該連桿機構之功能，可使自氣體噴灑噴嘴43噴灑至基板W上表面之氣體之薄層(氣刀)，維持與氣體噴灑噴嘴43之移動方向一定之角度，例如90°交叉之狀態，且自基板W上表面之一端部向另一端部移動。

於氣體供給噴嘴43連接有氣體供給管45。於氣體供給管45介裝有開閉其流路之氣體噴嘴46。

處理單元2進而包含可於保持於旋轉卡盤4之基板W之下方移動之加熱氣體噴灑噴嘴47。加熱氣體噴灑噴嘴47為具備線狀排列之複數個噴嘴孔，或縫隙狀之噴嘴孔，自該噴嘴孔對保持於卡盤銷7及旋轉基台8之基板W之下表面噴灑加熱氣體之加熱氣體噴灑單元之一例。加熱氣體噴灑噴嘴47將加熱氣體遍及上述基板W之下表面全幅，例如圓形基板W之情形時，為遍及該基板W之直徑，成薄層狀(氣刀狀)，噴灑至基板W之下表面。

加熱氣體噴灑噴嘴47藉由第4噴嘴移動機構48，而於水平方向(與旋轉軸線A1垂直之方向)移動。加熱氣體噴灑噴嘴47可藉由向水平方向之移動，而於基板W下表面之一端部與另一端部之間移動。例如，圓形基板W 之情形時，可自與上述基板W上表面之一端部對應之設定於基板W之下表面周緣上之一端部，至隔著旋轉中心設定於相反側之周緣上之另一端部之間移動。

第4噴嘴移動機構48為用以使來自加熱氣體噴灑噴嘴47之加熱氣體之噴灑位置移動之下表面移動單元之一例。第4噴嘴移動機構48例如包含：與沿鉛直方向之旋動軸結合並水平延伸之噴嘴臂；及驅動噴嘴臂之臂驅動機構。加熱氣體噴灑噴嘴47固定於噴嘴臂。

臂驅動機構藉由在與基板W之旋轉方向交叉之方向(例如基板W之徑向)使噴嘴臂進退，而水平移動噴嘴臂。對應於噴嘴臂之水平移動，加熱氣體噴灑噴嘴47於水平方向移動。

又，噴嘴臂進而包含連桿機構。連桿機構可使加熱氣體噴灑噴嘴47之線狀或縫隙狀噴嘴孔之排列，維持與基板W之下表面平行，且與氣體噴灑噴嘴43之線狀或縫隙狀噴嘴孔之排列平行地排列之狀態。且，一面維持該狀態，一面使加熱氣體噴灑噴嘴47向水平方向移動。

藉由該連桿機構之功能，可使自加熱氣體噴灑噴嘴47噴灑至基板W下表面之加熱氣體之薄層(氣刀)，與自氣體噴灑噴嘴43噴灑至基板W上表面之氣體之薄層(氣刀)維持平行，且自基板W下表面之一端部向另一端部方向移動。

於實施形態中，臂驅動機構設置於旋轉卡盤4之下方。旋動軸插通於旋轉軸9，噴嘴臂、連桿機構及加熱氣體噴灑噴嘴47設置於旋轉基台8之上方，且於藉由卡盤銷7及旋轉基台8保持之基板W之下方。又，第4噴嘴移動機構48除了使加熱氣體噴灑噴嘴47水平移動之構成外，亦可具備使加熱氣體噴灑噴嘴47於鉛直方向移動之機構。

於加熱氣體噴灑噴嘴47連接有插通於旋轉軸9之加熱氣體供給管49。於加熱氣體供給管49介裝有開閉其流路之加熱氣體閥50。

圖10係說明基板處理裝置1之主要部之電性構成之方塊圖。

基板處理裝置1包含控制器3。控制器3具備微電腦，按照特定之控制程式控制基板處理裝置1所具備之控制對象。更具體而言，控制器3包含處理器(CPU)3A，及存儲有控制程式之記憶體3B，構成為藉由處理器3A執行控制程式，執行用以基板處理之各種控制。尤其控制器3經程式設計為控制旋轉馬達10、第1噴嘴移動機構11、第2噴嘴移動機構14、第3噴嘴移動機構44、第4噴嘴移動機構48、閥類13、16、23、46、50。

接著，針對處理單元2之乾燥處理步驟詳細說明。

圖11係用以說明處理單元2之乾燥處理之一例之流程圖。圖12A~圖12D係用以說明乾燥處理之一例之情況之圖解性剖視圖。

於乾燥處理步驟中，首先，控制器3關閉處理液閥16，停止自處理液供給噴嘴6之處理液之供給。接著，控制器3使處理液供給噴嘴6向退避位置移動。

且，控制器3控制旋轉馬達10，以特定之冷卻液供給速度使旋轉基台8旋轉。冷卻液供給速度例如為10rpm~20rpm。接著，控制器3打開冷卻液閥23，開始對冷卻液供給噴嘴21供給冷卻液(例如冷水)29(步驟T1)。如圖12A所示，冷卻液29自噴出口21a向旋轉狀態之基板W下表面之旋轉中心位置噴出。所噴出之冷卻液29藉由離心力之作用而行經基板W下表面之大致全面。接著，藉由對基板W之下表面繼續供給冷卻液29，而將基板W及基板W上表面之液膜30冷卻至低於低表面張力液之沸點之溫度(冷卻步驟)。

一定時間之冷卻步驟後，控制器3藉由關閉冷卻液閥23，而停止自冷卻液供給噴嘴21供給冷卻液29(步驟T2)。

接著，控制器3控制旋轉馬達10，停止旋轉基台8之旋轉(步驟T3)。

接著，如圖12B~圖12D所示，對基板W上表面之一端部薄層狀噴灑包含低表面張力液之蒸汽的氣體。藉此，執行以下步驟：於基板W上表面之包含一端部之區域形成液膜去除區域31之液膜去除區域形成步驟；及使形成之液膜去除區域31向基板W之另一端部方向擴大之液膜去除區域擴大步驟。

又，與液膜去除區域形成步驟及液膜去除區域擴大步驟並行，對基板W下表面之一端部，與噴灑至基板W上表面之薄層狀氣體平行之薄層狀噴灑加熱氣體。藉此，執行以下步驟：將基板W上表面之液膜去除區域31加熱至低表面張力液之沸點以上之溫度的加熱步驟；及與因液膜去除區域31之擴大而使液膜邊界32移動同步地，使加熱氣體之噴灑位置移動之噴灑位置移動步驟。

詳細而言，控制器3控制第3噴嘴移動機構44，將氣體噴灑噴嘴43配置於基板W上方之氣體供給開始位置(步驟T4)。氣體供給開始位置例如為自氣體噴灑噴嘴43噴出之包含低表面張力液之蒸汽的氣體到達基板W上表面之一端部之位置。

又，控制器3控制第4噴嘴移動機構48，將加熱氣體噴灑噴嘴47配置於基板W下方之加熱氣體噴灑開始位置(步驟T5)。加熱氣體噴灑開始位置例如為自加熱氣體噴灑噴嘴47噴出之加熱氣體到達與上述基板W上表面之一端部對應之基板W下表面之一端部之位置。

接著，控制器3藉由打開氣體閥46，自氣體噴灑噴嘴43開始向基板W 上表面之一端部噴灑包含低表面張力液之蒸汽之薄層狀氣體(步驟T6)。若自氣體噴灑噴嘴43向液膜30噴灑薄層狀氣體，則形成液膜30之處理液藉由氣體之噴灑而自基板W上表面之一端部向另一端部方向推開。因此，於基板W上表面之包含一端部之區域，如圖12B所示，形成液膜去除區域31(液膜去除區域形成步驟)。

又，控制器3藉由打開加熱氣體閥50，而自加熱氣體噴灑噴嘴47開始向基板W下表面之一端部噴灑加熱至低表面張力液之沸點以上之溫度之薄層狀加熱氣體(步驟T7)。加熱氣體係如上述，與噴灑至基板W上表面之薄層狀氣體平行之薄層狀噴灑。若自加熱氣體噴灑噴嘴47噴灑薄層狀加熱氣體，則選擇性地排除基板W下表面之包含一端部之範圍之冷卻液29，且藉由加熱氣體加熱已排除冷卻液29之範圍33。冷卻液29如上述，留在液膜30中與除緣部以外之整體部對應之部分。因此，範圍33成為包含基板W上表面之液膜去除區域31及液膜30之緣部之範圍，將範圍33所包含之基板W上表面之液膜去除區域31之全面選擇性地加熱至低表面張力液之沸點以上之溫度(加熱步驟)。

接著，控制器3一面繼續自氣體噴灑噴嘴43噴灑包含低表面張力液之蒸汽之氣體，一面控制第3噴嘴移動機構44，使氣體噴灑噴嘴43自氣體供給開始位置(一端部)以特定之速度向基板W之另一端部方向移動(步驟T8)。若使氣體噴灑噴嘴43移動，則自氣體噴灑噴嘴43對基板W之上表面噴灑薄層狀氣體之位置自一端部向另一端部方向移動。且，隨著該移動，形成包圍液膜去除區域31之液膜30之液膜邊界32之處理液被進而另一端部方向推出。因此，液膜去除區域31自一端部向另一端部方向擴大(液膜去除區域擴大步驟)。

又，控制器3一面繼續自加熱氣體噴灑噴嘴47噴灑加熱氣體，一面控制第4噴嘴移動機構48，使加熱氣體噴灑噴嘴47移動。即，使加熱氣體噴灑噴嘴47自加熱氣體噴灑開始位置(一端部)向基板W之另一端部方向以特定之速度，與伴隨液膜去除區域31之擴大而使液膜邊界32移動同步地移動(步驟T9)。若使加熱氣體噴灑噴嘴47與液膜邊界32之移動同步向另一端部方向移動，則自加熱氣體噴灑噴嘴47對基板W之下表面噴灑薄層狀加熱氣體之位置自一端部向另一端部方向移動。接著，隨著該移動，可將基板W下表面之冷卻液29經排除且藉由加熱氣體加熱之範圍33與液膜去除區域31之擴大同步地擴大(加熱範圍擴大步驟)。

控制器3於氣體噴灑噴嘴43到達氣體供給結束位置(另一端部)之時點，控制第3噴嘴移動機構44，停止氣體噴灑噴嘴43之移動(步驟T10)。接著，藉由關閉氣體閥46，而停止自氣體噴灑噴嘴噴灑包含低表面張力液之蒸汽之氣體(步驟T11)。藉由氣體噴灑噴嘴43到達另一端部，而使液膜邊界32移動至基板W上表面之另一端部，如圖12D所示，成為液膜去除區域31擴展至基板W上表面全域之狀態。

又，控制器3於加熱氣體噴灑噴嘴47到達加熱氣體噴灑結束位置(另一端部)之時點，控制第4噴嘴移動機構48，停止加熱氣體噴灑噴嘴47之移動(步驟T12)。接著，藉由關閉加熱氣體閥50，而停止自加熱氣體噴灑噴嘴47之加熱氣體之噴灑(步驟T13)。藉由加熱氣體噴灑噴嘴47到達另一端部，而於基板W之下表面全面排除冷卻液29，乾燥處理結束，處理單元2之基板處理結束。

以上，已針對本發明之一實施形態進行說明，但本發明亦可以其他形態實施。

例如，為了自基板W之下表面側加熱液膜去除區域31，亦可取代加熱氣體等之噴灑，而例如使用來自燈等熱源之輻射熱，自基板W之下表面側加熱液膜去除區域31。

又，於第1實施形態中，藉由使氣體供給噴嘴17向徑向外方移動，而使包含低表面張力液之蒸汽之氣體向基板W之上表面之噴灑位置移動，使液膜30之液膜邊界32於相同方向移動。但，亦可例如自縫隙狀、線狀噴嘴依序向徑向外方噴灑氣體，使液膜30之液膜邊界32向徑向外方移動。

同樣地，於第1實施形態中，藉由使加熱氣體噴灑噴嘴24向徑向外方移動，而使加熱氣體向基板W之上表面之噴灑位置移動，使加熱範圍擴大。但，亦可例如自線狀排列之複數個噴嘴孔依序向徑向外方噴灑加熱氣體，使加熱範圍向徑向外方擴大。

具體而言，以使多個噴出口接近基板W之下表面，且沿基板W之徑向之方式配置。藉由自與基板W之下表面中心部對向之噴出口噴出加熱氣體，而加熱基板W之下表面中心部。接著，藉由於徑向依序增加噴出加熱氣體之噴出口，而可使加熱範圍向徑向外方擴大。

又，於變化例中，亦可例如自線狀排列之複數個噴嘴孔依序向徑向外方噴灑冷卻流體及加熱流體，一面藉由冷卻流體冷卻液膜30之主體部分，一面使加熱範圍向徑向外方擴大。

再者，使基板W之下表面成為液密構造，首先填充冷卻流體，將基板W之大致全面冷卻至低於低表面張力液之沸點之溫度。接著，亦可例如一面自基板W之下表面周緣排出冷卻流體，一面自基板W之旋轉中心對基板W之下表面注入加熱流體，藉此使加熱範圍向徑向外方擴大。

又，於以上之兩個實施形態及變化例中，已針對基板處理裝置1為處 理圓板狀基板之裝置之情形進行說明，但基板處理裝置1亦可為處理多角形基板之裝置。

本申請案與2017年1月12日於日本專利廳提交之申請案2017-003275號對應，該申請案之所有揭示係藉由逐個引用而併入本文。

以上雖就本發明之實施形態進行了詳細說明，但其僅為用以明確本發明之技術性內容所使用之具體例，本發明不應解釋為限定於該等具體例，本發明之範圍僅由附加之申請專利範圍限定。

Claims (8)

1. 一種基板處理方法，其包含以下步驟： 使基板保持水平之基板保持步驟； 對上述基板之上表面供給處理液，形成覆蓋該基板之上表面之處理液之液膜的液膜形成步驟； 於上述基板之上表面，形成自上述液膜之一部分去除上述處理液之液膜去除區域的液膜去除區域形成步驟； 擴大所形成之上述液膜去除區域之液膜去除區域擴大步驟； 與上述液膜去除區域擴大步驟並行，在與上述液膜去除區域鄰接之上述液膜之緣部，自上述基板之上表面側供給包含表面張力低於上述處理液之低表面張力液之蒸汽之氣體的蒸汽供給步驟； 與上述液膜去除區域擴大步驟並行，自上述基板之下表面側，將上述基板上之上述液膜中除上述緣部以外之部分冷卻至低於上述低表面張力液之沸點之溫度，且將上述液膜去除區域加熱至上述低表面張力液之沸點以上之溫度之冷卻加熱步驟； 使自上述基板之下表面側加熱上述液膜去除區域之範圍與上述液膜去除區域之擴大同步擴大之加熱範圍擴大步驟。
2. 如請求項1之基板處理方法，其進而包含以下步驟：與上述液膜去除區域形成步驟、上述液膜去除區域擴大步驟、上述蒸汽供給步驟、上述冷卻加熱步驟、及上述加熱範圍擴大步驟並行，使上述基板繞鉛直之特定旋轉軸線旋轉之基板旋轉步驟， 於上述液膜去除區域形成步驟或上述液膜去除區域擴大步驟中，藉由一面執行上述基板旋轉步驟使上述基板旋轉，一面對上述基板上表面之旋轉中心附近噴灑上述氣體，而於該基板上表面之包含上述旋轉中心之區域，形成大致圓形之上述液膜去除區域，且使噴灑上述氣體之位置自上述旋轉中心向徑向外方移動，藉此使上述液膜去除區域擴大， 於上述冷卻加熱步驟或上述加熱範圍擴大步驟中，一面執行上述基板旋轉步驟使上述基板旋轉，一面將該基板下表面之對應於上述液膜去除區域之包含上述旋轉中心之範圍加熱至上述低表面張力液之沸點以上之溫度，且使該加熱範圍與因上述氣體之噴灑位置之移動而使液膜去除區域擴大同步地，自上述旋轉中心向徑向外方移動而擴大。
3. 如請求項1或2之基板處理方法，其中上述冷卻加熱步驟包含以下步驟： 對上述基板下表面之大致全面供給冷卻液，將上述液膜冷卻至低於上述低表面張力液之沸點之溫度的冷卻步驟；及 對上述基板下表面之對應於上述液膜去除區域之位置噴灑加熱氣體，將上述液膜去除區域加熱至上述低表面張力液之沸點以上之溫度的加熱步驟， 上述加熱範圍擴大步驟包含位置移動步驟，其使上述基板下表面之上述加熱氣體之噴灑位置與因上述液膜去除區域之擴大而使上述液膜與上述液膜去除區域之邊界移動同步地移動。
4. 如請求項1之基板處理方法，其中於上述液膜去除區域形成步驟或上述液膜去除區域擴大步驟中，使上述氣體以遍及上述基板之上表面全幅之薄層狀，藉由對上述基板之上表面之一端部噴灑上述氣體，而於該基板之上表面之上述一端部附近，形成上述液膜去除區域，且使噴灑上述氣體之位置自上述一端部向上述基板之另一端部方向移動，藉此使上述液膜去除區域擴大， 上述冷卻加熱步驟包含以下步驟： 對上述基板下表面之大致全面供給冷卻液，將上述液膜冷卻至低於上述低表面張力液之沸點之溫度的冷卻步驟； 使上述加熱氣體以與上述薄層狀氣體平行之遍及上述基板之下表面全幅之薄層狀，對上述基板下表面之對應於上述液膜去除區域之位置噴灑上述加熱氣體，將上述液膜去除區域加熱至上述低表面張力液之沸點以上之溫度的加熱步驟， 上述加熱範圍擴大步驟包含噴灑位置移動步驟，其使上述基板下表面之上述加熱氣體之噴灑位置與因上述液膜去除區域之擴大而上述液膜與上述液膜去除區域之邊界移動同步地移動。
5. 如請求項1之基板處理方法，其中上述處理液包含水，上述低表面張力液包含表面張力低於水之有機溶劑。
6. 一種基板處理裝置，其包含： 基板保持單元，其將基板保持水平； 基板旋轉單元，其使以上述基板保持單元水平保持之基板繞通過該基板中央部之鉛直之旋轉軸線旋轉； 處理液供給單元，其用以將處理液供給至上述基板之上表面； 氣體供給單元，其用以自上述基板之上表面側對上述基板供給包含表面張力低於上述處理液之低表面張力液之蒸汽之氣體； 冷卻單元，其用以自上述基板之下表面側將上述基板冷卻至低於上述低表面張力液之沸點之溫度； 加熱單元，其用以自上述基板之下表面側將上述基板加熱至上述低表面張力液之沸點以上之溫度；及 控制器，其控制上述基板保持單元、上述基板旋轉單元、上述處理液供給單元、上述氣體供給單元、上述冷卻單元及上述加熱單元， 上述控制器執行以下步驟：將上述基板保持水平之基板保持步驟；對上述基板之上表面供給上述處理液而形成液膜之液膜形成步驟；於上述基板上表面之旋轉中心附近，形成自上述液膜之一部分去除上述處理液之液膜去除區域的液膜去除區域形成步驟；使上述液膜去除區域自上述旋轉中心向徑向外方擴大之液膜去除區域擴大步驟；與上述液膜去除區域擴大步驟並行，自上述基板之上表面側，對與上述液膜去除區域鄰接之上述液膜之內周側緣部，供給包含上述低表面張力液之蒸汽之氣體的蒸汽供給步驟；與上述液膜去除區域擴大步驟並行，自上述基板之下表面側，將上述基板上之上述液膜中除上述緣部以外之部分冷卻至低於上述低表面張力液之沸點之溫度，且將上述液膜去除區域加熱至上述低表面張力液之沸點以上之溫度之冷卻加熱步驟；使自上述基板之下表面側加熱上述液膜去除區域之範圍，與上述液膜去除區域之擴大同步擴大的加熱範圍擴大步驟；及與上述液膜去除區域形成步驟、上述液膜去除區域擴大步驟、上述蒸汽供給步驟、上述冷卻加熱步驟及上述加熱範圍擴大步驟並行，使上述基板繞上述旋轉軸線旋轉之基板旋轉步驟。
7. 如請求項6之基板處理裝置，其中上述冷卻單元包含冷卻液供給單元，其用以對上述基板之下表面供給冷卻液，上述加熱單元包含加熱氣體噴灑單元，其用以對上述基板之下表面噴灑加熱氣體， 該基板處理裝置進而包含移動單元，其用以使上述基板下表面之自上述加熱氣體噴灑單元之上述加熱氣體之噴灑位置移動， 上述控制器分別執行以下步驟作為上述冷卻加熱步驟：對上述基板下表面之大致全面供給冷卻液，將上述液膜冷卻至低於上述低表面張力液之沸點之溫度的冷卻步驟；及對上述基板之下表面噴灑加熱氣體，將上述液膜去除區域加熱至上述低表面張力液之沸點以上之溫度的加熱步驟， 上述控制器執行噴灑位置移動步驟作為上述加熱範圍擴大步驟，上述噴灑位置移動步驟使上述基板下表面之上述加熱氣體之噴灑位置，與因上述液膜去除區域之擴大而使上述液膜與上述液膜去除區域之邊界移動同步地移動。
8. 一種基板處理裝置，其包含： 基板保持單元，其將基板保持水平； 處理液供給單元，其用以將處理液供給至上述基板之上表面； 氣體供給單元，其用以對上述基板之上表面，以遍及上述基板之上表面全幅之薄層狀，噴灑包含表面張力低於上述處理液之低表面張力液之蒸汽之氣體； 上表面移動單元，其用以使上述基板上表面之自上述氣體供給單元之上述氣體之噴灑位置移動； 冷卻液供給單元，其用以對上述基板之下表面供給冷卻液； 加熱氣體噴灑單元，其用以對上述基板之下表面，以遍及上述基板之下表面全幅之薄層狀，噴灑加熱氣體； 下表面移動單元，其用以使上述基板下表面之自上述加熱氣體噴灑單元之上述加熱氣體之噴灑位置移動；及 控制器，其控制上述基板保持單元、上述處理液供給單元、上述氣體供給單元、上述上表面移動單元、上述冷卻液供給單元、上述加熱氣體噴灑單元、及上述下表面移動單元， 上述控制器執行以下步驟：將上述基板保持水平之基板保持步驟；對上述基板之上表面供給上述處理液而形成液膜之液膜形成步驟；藉由使上述氣體以遍及上述基板之上表面全幅之薄層狀，對上述基板上表面之一端部噴灑，而於該基板上表面之上述一端部附近，形成自上述液膜之一部分去除上述處理液之液膜去除區域的液膜去除區域形成步驟；藉由使上述氣體之噴灑位置自上述一端部向上述基板之另一端部方向移動，而擴大上述液膜去除區域之液膜去除區域擴大步驟；對上述基板之下表面大致全面供給冷卻液，將上述液膜冷卻至低於上述低表面張力液之沸點之溫度的冷卻步驟；使上述加熱氣體以與上述薄層狀氣體平行之遍及上述基板之下表面全幅之薄層狀，對上述基板下表面之對應於上述液膜去除區域之位置噴灑，將上述液膜去除區域加熱至上述低表面張力液之沸點以上之溫度之加熱步驟；使上述基板下表面之上述加熱氣體之噴灑位置，與因上述液膜去除區域之擴大而使上述液膜及上述液膜去除區域之邊界移動同步地移動的噴灑位置移動步驟。