CN108604546B - 基板处理方法和基板处理装置 - Google Patents

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Abstract

从低表面张力液体供给单元向基板的上表面供给低表面张力液体，从而在基板上形成低表面张力液体的液膜。通过在有机溶剂的液膜的中央区域形成开口并使开口扩展，从基板的上表面排除液膜。一边从低表面张力液体供给单元朝向设置于开口的外侧的着落点向液膜供给低表面张力液体，一边使着落点以追随开口的扩展的方式移动。一边使干燥喷头的相对面与设定于开口的内侧的干燥区域相对并在相对面和干燥区域之间的空间形成湿度比该空间外的湿度低的低湿度空间，一边使干燥区域和相对面以与追随开口的扩展的方式移动。

Description

基板处理方法和基板处理装置
技术领域
本发明涉及用液体对基板进行处理的基板处理装置和基板处理方法。成为处理对象的基板例如包括半导体晶片、液晶显示装置用基板、等离子显示器用基板、FED(FieldEmission Display：场致发射显示器)用基板、光盘用基板、磁盘用基板、光磁盘用基板、光掩模用基板、陶瓷基板、太阳能电池用基板等基板。
背景技术
在使用对基板一张一张地进行处理的单张式的基板处理装置的基板处理中，例如，向被旋转卡盘保持为大致水平的基板供给药液。然后，向基板供给冲洗液，由此，将基板上的药液置换为冲洗液。然后，进行用于排除基板上的冲洗液的旋转干燥工序。
如图16所示，在基板的表面形成有细微的图案的情况下，在旋转干燥工序中，存在不能去除进入到图案内部的冲洗液的可能性，由此，存在产生干燥不良的可能性。由于进入到图案内部的冲洗液的液面(空气和液体之间的界面)形成在图案内，因此，液体的表面张力作用于液面和图案之间的接触位置。在该表面张力大的情况下，变得容易产生图案的倒塌。由于典型的冲洗液即水的表面张力大，因此，不能忽视旋转干燥工序中的图案的倒塌。
因此，提出了供给表面张力比水小的低表面张力液体即异丙醇(IsopropylAlcohol：IPA)的方法。在该方法中，将进入到图案内部的水置换为IPA，然后，通过去除IPA使基板的上表面干燥。
例如，下述专利文献1的晶片清洗装置具有：喷嘴喷头，在顶端设置有IPA喷出喷嘴和氮气喷出喷嘴；以及气体喷出喷头，覆盖基板的大致整个上表面，且能够喷出低湿度气体。在旋转干燥工序中，通过在使基板旋转的状态下从IPA喷出喷嘴喷出IPA且使喷嘴喷头从基板的中心向周缘移动，借助离心力将IPA的液膜向基板的外侧推出。
此外，由于在借助离心力将液膜推出后使残留于基板的上表面的IPA蒸发以使基板的上表面干燥，因此，在使喷嘴喷头从基板的中心向周缘移动时从氮气喷出喷嘴喷出氮气，或者在使喷嘴喷头从基板的中心向周缘移动的期间，从气体喷出喷头向基板的上表面喷出低湿度气体。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：美国专利申请公开第2009/205684号说明书
发明内容
在专利文献1的晶片清洗装置中，为了使少量残留于基板的上表面的IPA快速地蒸发，需要向基板的上表面强烈地吹送来自氮气喷出喷嘴的氮气。但是，若强烈地吹送氮气，则存在因局部的外力作用于基板上的图案而引起图案倒塌的可能性。
另一方面，气体喷出喷头覆盖基板的大致整个上表面。因此，由于必须使喷嘴喷头在气体喷出喷头和基板的上表面之间移动，因此，不能使气体喷出喷头充分地接近基板的上表面。因此，存在不能使基板快速地干燥的可能性。
此外，在专利文献1的图11中公开了如下结构，为了一边避免与喷嘴喷头干扰一边使气体喷出喷头接近基板的上表面，在气体喷出喷头设置缺口。但是，该结构中，从气体喷出喷头向基板的整个上表面持续供给氮气。因此，在借助离心力去除IPA的液膜之前，因IPA局部地蒸发消失而产生液膜破裂。其结果，基板露出。由此，有时在基板的上表面局部地残留液滴。该液滴继续向基板上的图案施加表面张力，直到最终蒸发为止。由此，存在图案倒塌的可能性。
因此，本发明的一个目的在于，提供能够从基板的上表面良好地排除低表面张力液体的基板处理方法和基板处理装置。
解决问题的技术方案
本发明提供一种基板处理方法，所述基板处理方法包括：基板保持工序，将基板保持为水平；液膜形成工序，在保持为水平的所述基板的上表面形成表面张力比水小的低表面张力液体的液膜；开口形成工序，在所述低表面张力液体的液膜的中央区域形成开口；液膜排除工序，通过使所述开口扩展，从所述基板的上表面排除所述液膜；着落点移动工序，一边从供给低表面张力液体的低表面张力液体喷嘴朝向设置于所述开口的外侧的着落点向所述液膜供给低表面张力液体，一边使所述着落点以追随所述开口的扩展的方式移动；以及干燥区域移动工序，一边使具有俯视时的尺寸比所述基板小的相对面的干燥喷头的所述相对面与设置于所述开口的内侧的干燥区域相对，并在所述相对面和所述干燥区域之间的空间形成湿度比该空间外的湿度低的低湿度空间，一边使所述干燥区域和所述相对面以追随所述开口的扩展的方式移动。
根据该方法，在与设定于低表面张力液体的液膜的开口的内侧的干燥区域相对的相对面和干燥区域之间的空间形成湿度比该空间外的湿度低的低湿度空间。因此，能够使残留于干燥区域的低表面张力液体快速地蒸发。
干燥区域和相对面追随液膜的开口的扩展进行移动。因此，能够使在排除低表面张力液体的液膜后残留于基板的上表面的低表面张力液体快速地蒸发。而且，由于与相对面相对的干燥区域比较大，因此，局部的外力很难作用于基板的上表面。
另一方面，相对面在俯视时的尺寸比基板小。因此，能够一边使干燥喷头配置于回避低表面张力液体喷嘴的位置即充分地接近基板的上表面的位置，一边使相对面移动。由此，能够使残留于干燥区域的低表面张力液体更快速地蒸发。
干燥区域设定于开口的内侧，着落点设定于开口的外侧。因此，在从基板的上表面排除液膜为止的期间，能够一边抑制低表面张力液体从液膜自然蒸发，一边向液膜供给充分量的低表面张力液体。因此，在通过开口的扩展排除液膜之前，能够抑制因液膜局部地蒸发而产生液膜破裂。
因此，能够从基板的上表面良好地排除低表面张力液体。
在本发明的一实施方式中，所述干燥区域移动工序包括使所述干燥区域以追随所述着落点的移动的方式沿着所述着落点的移动轨迹移动的工序。因此，在着落到着落点的低表面张力液体自然蒸发之前，能够通过干燥喷头使低表面张力液体快速地蒸发。
在本发明的一实施方式中，所述开口形成工序包括向所述基板的中央区域吹送非活性气体的非活性气体吹送工序。此外，所述非活性气体吹送工序持续至所述液膜排除工序完成为止。
根据该方法，在开口形成工序中，通过向液膜的中央区域吹送非活性气体，能够在中央区域高效且可靠地形成开口。此外，非活性气体的吹送持续至液膜排除工序完成为止。由此，促进开口的扩展，从而能够向基板外更快速地排除低表面张力液体。
在本发明的一实施方式中，所述基板处理方法还包括使所述基板旋转的基板旋转工序，所述基板旋转工序与所述液膜排除工序并行执行。
根据该方法，由于与液膜排除工序并行地使基板旋转，因此，能够借助因基板的旋转而产生的离心力促进开口的扩展。由此，能够向基板外更快速地排除低表面张力液体。此外，随着基板的旋转，低表面张力液体的着落点在液膜的开口的外侧扫描基板，干燥区域在开口的内侧扫描基板。由此，能够对基板的整个上表面实施均匀的干燥处理。
在本发明的一实施方式中，所述基板旋转工序包括使所述基板的旋转逐渐地减速的旋转减速工序。
在液膜排除工序的初始阶段，由于液膜的开口小，因此，干燥区域位于基板的上表面的中央区域附近。另一方面，在液膜排除工序的结束阶段，由于液膜的开口变大，因此，干燥区域位于基板的上表面的周缘附近。
若将液膜排除工序中的基板的转速设为恒定，则干燥区域在液膜排除工序的结束阶段的每单位时间内沿着基板旋转方向在基板的上表面上相对移动的距离，比干燥区域在液膜排除工序的初始阶段的每单位时间内沿着基板旋转方向在基板的上表面上相对移动的距离大。因此，液膜排除工序的结束阶段与液膜排除工序的初始阶段相比，每单位面积的基板上表面干燥时间即与干燥喷头的相对面相对的时间短。
通过在基板旋转工序中使基板的旋转逐渐地减速，使干燥区域在液膜排除工序的结束阶段的每单位时间内沿着基板旋转方向相对移动的距离变小，从而能够使每单位面积的基板上表面干燥时间变长。由此，在液膜排除工序的初始阶段和结束阶段，能够减小每单位面积的基板上表面干燥时间的差。因此，根据该方法，能够减少基板的上表面的干燥不均匀。
在本发明的一实施方式中，所述干燥区域设定为大于一半的区域相对所述着落点位于基板旋转方向下游侧。因此，在着落到着落点的低表面张力液体自然蒸发之前，能够使低表面张力液体更可靠地蒸发。
在本发明的一实施方式中，所述干燥区域具有扇形的平面形状，所述扇形的扇轴配置于距所述着落点远的位置，所述扇形的弧接近所述着落点且沿着基板旋转方向配置。
根据该方法，在具有扇形的平面形状的干燥区域中，该扇形的扇轴配置于距着落点远的位置，该扇形的弧配置于着落点的附近。由此，由于扇形的弧相比扇轴更靠基板的周缘侧，因此，能够减小基板上表面的各部与干燥喷头的相对面相对的时间，即干燥时间的差。因此，能够减少基板的上表面的干燥不均匀。
在本发明的一实施方式中，所述低表面张力液体喷嘴和所述干燥喷头由共同的移动构件支撑，所述着落点移动工序和所述干燥区域移动工序包括使所述移动构件移动的工序。
根据该方法，在着落点移动工序和干燥区域移动工序中，通过使共同支撑低表面张力液体喷嘴和干燥喷头的移动构件移动，能够将低表面张力液体喷嘴和干燥喷头之间的距离保持为恒定。因此，由于能够以均等的条件使基板的整个上表面干燥，因此，能够减少基板的上表面的干燥不均匀。
在本发明的一实施方式中，所述干燥喷头是供给非活性气体的非活性气体供给喷头。由此，能够用非活性气体降低低湿度空间的湿度。由此，由于能够使低表面张力液体从基板的上表面快速地蒸发，因此，能够使基板的上表面快速地干燥。
在本发明的一实施方式中，所述相对面从基板的上表面侧向上方凹陷而形成非活性气体贮留空间，所述非活性气体供给喷头包括向所述非活性气体贮留空间供给非活性气体的非活性气体导入口。
根据该方法，相对面从基板的上表面侧向上方凹陷而形成非活性气体贮留空间。在非活性气体贮留空间贮留从非活性气体导入口供给的非活性气体。因此，能够通过贮留于非活性气体贮留空间的非活性气体使残留于基板的上表面的低表面张力液体蒸发。因此，能够使干燥区域的低表面张力液体更快速地蒸发。
在本发明的一实施方式中，所述非活性气体供给喷头还包括对所述非活性气体贮留空间进行排气的排气口。
根据该方法，排气口对非活性气体贮留空间进行排气。由此，经由非活性气体贮留空间从低湿度空间排除从基板的上表面蒸发而变为蒸汽的低表面张力液体。由此，由于能够将低湿度空间更进一步保持为低湿度，因此，能够使干燥区域的低表面张力液体更快速地蒸发。
在本发明的一实施方式中，所述相对面是与基板的上表面平行的平坦面，在所述相对面形成有多个非活性气体喷出口。此外，所述非活性气体供给喷头包括：非活性气体贮留空间，与所述多个非活性气体喷出口连通；以及非活性气体导入口，向所述非活性气体贮留空间供给非活性气体。
根据该方法，向非活性气体贮留空间供给来自非活性气体导入口的非活性气体。非活性气体贮留空间与形成于与基板的上表面平行的平坦面即相对面的多个非活性气体喷出口连通。因此，与从一个喷出口供给非活性气体的情况相比，由于能够向大范围均匀地供给非活性气体，因此，能够形成湿度不均匀小的低湿度空间。因此，能够使干燥区域的低表面张力液体快速地蒸发，且能够降低基板的上表面的干燥不均匀。此外，由于非活性气体喷出口为多个，因此，能够降低向基板的上表面供给的非活性气体的势头。因此，能够抑制局部大的外力作用于基板的上表面。
在本发明的一实施方式中，所述干燥喷头包括对所述干燥区域进行加热的加热器单元。由此，能够进一步促进干燥区域的低表面张力液体的蒸发。
在本发明的一实施方式中，所述干燥喷头包括对所述相对面和所述干燥区域之间的空间进行排气的排气单元。
根据该方法，通过对相对面和干燥区域之间的空间进行排气的排气单元，能够从低湿度空间排除低表面张力液体的蒸汽。因此，能够使干燥区域的低表面张力液体更快速地蒸发。
在本发明的一实施方式中，基板处理装置包括：基板保持单元，将基板保持为水平；低表面张力液体供给单元，向由所述基板保持单元保持的基板的上表面供给表面张力比水小的低表面张力液体；开口形成单元，在形成于由所述基板保持单元保持的基板的上表面的所述低表面张力液体的液膜的中央区域形成开口；干燥喷头，具有相对面，该相对面与由所述基板保持单元保持的基板的上表面相对，且在俯视时的尺寸比基板小，通过在所述相对面和基板的上表面之间的空间形成湿度比该空间外的湿度低的低湿度空间使基板的上表面干燥；以及干燥喷头移动单元，使所述干燥喷头沿着由所述基板保持单元保持的基板的上表面移动。
根据该结构，在基板上形成低表面张力液体的液膜，在该液膜的中央区域形成开口。在与设定于该开口的内侧的干燥区域相对的相对面和干燥区域之间的空间，形成湿度比该空间外的湿度低的低湿度空间。因此，能够使残留于干燥区域的低表面张力液体快速地蒸发。
在本发明的一实施方式中，所述基板处理装置还包括控制器，该控制器对所述低表面张力液体供给单元、所述开口形成单元、所述干燥喷头和所述干燥喷头移动单元进行控制，所述控制器执行液膜形成工序、开口形成工序、液膜排除工序、着落点移动工序和干燥区域移动工序，在所述液膜形成工序中，从所述低表面张力液体供给单元向基板的上表面供给低表面张力液体，以在所述基板的上表面形成低表面张力液体的液膜，在所述开口形成工序中，通过所述开口形成单元在所述液膜的中央区域形成开口，在所述液膜排除工序中，通过使所述开口扩展，从所述基板的上表面排除所述液膜，在所述着落点移动工序中，将从所述低表面张力液体供给单元供给的低表面张力液体的着落点设定于所述开口的外侧，使所述着落点以追随所述开口的扩展的方式移动，在所述干燥区域移动工序中，使所述干燥喷头的所述相对面与设定于所述开口的内侧的干燥区域相对，使所述干燥区域和所述相对面以追随所述开口的扩展的方式移动。
根据该结构，干燥区域和相对面追随低表面张力液体的液膜的开口的扩展。因此，能够使在排除低表面张力液体的液膜之后残留于基板的上表面的低表面张力液体快速地蒸发。而且，由于与相对面相对的干燥区域比较大，因此，局部的外力难以作用于基板的上表面。
另一方面，相对面在俯视时的尺寸比基板小。因此，能够一边使干燥喷头配置于回避低表面张力液体喷嘴的位置即充分地接近基板的上表面的位置，一边使相对面移动。由此，能够使残留于干燥区域的低表面张力液体更快速地蒸发。
由于干燥区域设定于开口的内侧，着落点设定于开口的外侧，因此，在从基板的上表面排除液膜为止的期间，既能够抑制低表面张力液体从液膜自然蒸发，又能够向液膜供给充分量的低表面张力液体。因此，在通过开口的扩展排除液膜之前，能够抑制因液膜局部地蒸发而产生液膜破裂。
因此，能够从基板的上表面良好地排除低表面张力液体。
在本发明的一实施方式中，所述控制器在所述干燥区域移动工序中执行使所述干燥区域以追随所述着落点的移动的方式沿着所述着落点的移动轨迹移动的工序。因此，在着落到着落点的低表面张力液体自然蒸发之前，能够通过干燥喷头使低表面张力液体快速地蒸发。
所述开口形成单元包括非活性气体供给单元，所述非活性气体供给单元向由所述基板保持单元保持的基板的中央区域吹送非活性气体。此外，所述控制器在所述开口形成工序中执行从所述非活性气体供给单元供给非活性气体的非活性气体吹送工序，并且持续执行所述非活性气体吹送工序直到所述液膜排除工序完成为止。
根据该结构，在开口形成工序中，通过向液膜的中央区域喷射非活性气体，能够在中央区域高效且可靠地形成开口。此外，非活性气体的吹送持续至液膜排除工序完成为止。由此，促进开口的扩展，从而能够向基板外更快速地排除低表面张力液体。
在本发明的一实施方式中，所述基板处理装置还包括基板旋转单元，该基板旋转单元使由所述基板保持单元保持的基板以沿着铅垂方向的规定的旋转轴线为中心旋转。此外，所述控制器执行使所述基板旋转的基板旋转工序，所述基板旋转工序与所述液膜排除工序并行执行。
根据该结构，由于与液膜排除工序并行地使基板旋转，因此，能够借助由基板的旋转而产生的离心力促进开口的扩展。由此，能够向基板外更快速地排除低表面张力液体。此外，随着基板的旋转，低表面张力液体的着落点在液膜的开口的外侧扫描基板，干燥区域在开口的内侧扫描基板。由此，能够对基板的整个上表面实施均匀的干燥处理。
在本发明的一实施方式中，所述控制器在所述基板旋转工序中执行使基板的旋转逐渐地减速的旋转减速工序。
根据该结构，在与液膜排除工序并行地执行的基板旋转工序中，通过使基板的旋转逐渐地减速，能够减少基板的上表面的干燥不均匀。
在本发明的一实施方式中，所述控制器以大于一半的区域相对所述着落点位于基板旋转方向下游侧的方式设定所述干燥区域。因此，在着落到着落点的低表面张力液体自然蒸发之前，能够使低表面张力液体更可靠地蒸发。
在本发明的一实施方式中，所述相对面具有扇形的平面形状，所述扇形的扇轴配置于距所述着落点远的位置，接近所述着落点且沿着基板旋转方向配置。
根据该结构，在具有扇形的平面形状的相对面中，该扇形的扇轴配置于距着落点远的位置，该扇形的弧配置于着落点的附近。由此，能够使在基板旋转方向上比扇轴大的弧相比扇轴更靠基板的周缘侧配置。因此，由于扇形的弧位于基板的周缘侧，因此，能够减小基板上表面的各部与干燥喷头的相对面相对的时间即干燥时间的差。因此，能够减少基板的上表面的干燥不均匀。
在本发明的一实施方式中，所述低表面张力液体供给单元包括低表面张力液体喷嘴，所述低表面张力液体喷嘴向由所述基板保持单元保持的基板的上表面供给低表面张力液体。此外，基板处理装置还包括移动构件，所述移动构件将所述低表面张力液体喷嘴和所述干燥喷头共同支撑，使所述低表面张力液体喷嘴和所述干燥喷头在所述基板的上方移动。此外，所述干燥喷头移动单元使所述移动构件移动。
根据该结构，通过使共同支撑低表面张力液体喷嘴和干燥喷头的移动构件移动，将低表面张力液体喷嘴和干燥喷头之间的距离保持为恒定。因此，由于能够以均等的条件使基板的整个上表面干燥，因此，能够减少干燥不均匀。
在本发明的一实施方式中，所述干燥喷头是供给非活性气体的非活性气体供给喷头。因此，能够用非活性气体降低低湿度空间的湿度。由此，由于能够使低表面张力液体从基板的上表面快速地蒸发，因此，能够使基板的上表面快速地干燥。
在本发明的一实施方式中，所述相对面从由所述基板保持单元保持的基板的上表面侧向上方凹陷而形成非活性气体贮留空间。此外，所述非活性气体供给喷头包括向所述非活性气体贮留空间供给非活性气体的非活性气体导入口。
根据该结构，相对面从基板的上表面侧向上方凹陷而形成非活性气体贮留空间。在非活性气体贮留空间贮留有从非活性气体导入口供给的非活性气体。因此，通过贮留于非活性气体贮留空间的非活性气体能够使残留于基板的上表面的低表面张力液体蒸发。因此，能够使基板的上表面的低表面张力液体更快速地蒸发。
在本发明的一实施方式中，所述非活性气体供给喷头还包括对所述非活性气体贮留空间进行排气的排气口。
根据该结构，通过对非活性气体贮留空间进行排气的排气口，经由非活性气体贮留空间从低湿度空间排除从基板的上表面蒸发而变为蒸汽的低表面张力液体。由此，由于能够更进一步将低湿度空间保持为低湿度，因此，能够使基板的上表面的低表面张力液体更快速地蒸发。
在本发明的一实施方式中，所述相对面是与基板的上表面平行的平坦面，在所述相对面形成有多个非活性气体喷出口。此外，所述非活性气体供给喷头包括：非活性气体贮留空间，与所述多个非活性气体喷出口连通；以及非活性气体导入口，向所述非活性气体贮留空间供给非活性气体。
根据该结构，向非活性气体贮留空间供给来自非活性气体导入口的非活性气体。非活性气体贮留空间与形成于与基板的上表面平行的平坦面即相对面的多个非活性气体喷出口连通。因此，与从一个喷出口供给非活性气体的情况相比，能够向大范围均匀地供给非活性气体，从而能够形成湿度不均匀少的低湿度空间。因此，能够使基板的上表面的低表面张力液体均匀且快速地蒸发。此外，由于具有多个非活性气体喷出口，因此，能够减小向基板的上表面供给的非活性气体的势头。因此，能够抑制大的外力局部地作用于基板的上表面。
在本发明的一实施方式中，所述干燥喷头包括对由所述基板保持单元保持的基板的上表面进行加热的加热器单元。由此，能够进一步促进基板的上表面的低表面张力液体的蒸发。
在本发明的一实施方式中，所述干燥喷头包括对所述相对面和由所述基板保持单元保持的基板的上表面之间的空间进行排气的排气单元。
根据该结构，通过对相对面和基板的上表面之间的空间进行排气的排气单元，能够从低湿度空间排除低表面张力液体的蒸汽。因此，能够使基板的上表面的低表面张力液体更快速地蒸发。
可通过参照附图和下面说明的实施方式，明确本发明中的上述或其他目的、特征和效果。
附图说明
图1是用于说明本发明的第一实施方式的基板处理装置的内部布局的图解性的俯视图。
图2是用于说明所述基板处理装置所具有的处理单元的结构例的图解性的剖视图。
图3A是所述处理单元所具有的干燥喷头的示意性的纵向剖视图。
图3B是沿着图3A的IIIb-IIIb线切开的横向剖视图。
图4是用于说明所述基板处理装置的主要部分的电结构的框图。
图5是用于说明使用所述基板处理装置的基板处理的一例的流程图。
图6是用于说明有机溶剂处理(图5的S4)的详细内容的时序图。
图7A是用于说明有机溶剂处理(图5的S4)的情况的图解性的剖视图。
图7B是用于说明有机溶剂处理(图5的S4)的情况的图解性的剖视图。
图7C是用于说明有机溶剂处理(图5的S4)的情况的图解性的剖视图。
图7D是用于说明有机溶剂处理(图5的S4)的情况的图解性的剖视图。
图8A是表示图7D所示的扩孔步骤中的着落点和干燥区域的移动轨迹的示意性的俯视图。
图8B是图8A的着落点和干燥区域的周边的放大图。
图9是表示第一实施方式的第一变形例的处理单元所具有的干燥喷头的示意性的剖视图。
图10是表示第一实施方式的第二变形例的处理单元所具有的干燥喷头的示意性的剖视图。
图11是表示第一实施方式的第三变形例的处理单元所具有的干燥喷头的示意性的剖视图。
图12是表示第一实施方式的第四变形例的处理单元所具有的干燥喷头的示意性的剖视图。
图13是表示第一实施方式的第五变形例的处理单元所具有的干燥喷头的示意性的剖视图。
图14是用于说明本发明的第二实施方式的基板处理装置所具有的处理单元的结构例的图解性的剖视图。
图15是表示第二实施方式的扩孔步骤中的着落点和干燥区域的移动轨迹的示意性的俯视图。
图16是用于说明图案受到表面张力倒塌的原理的图解性的剖视图。
具体实施方式
<第一实施方式>
图1是用于说明本发明的第一实施方式的基板处理装置1的内部布局的图解性的俯视图。基板处理装置1是对硅晶片等的基板W一张一张地进行处理的单张式的装置。在该实施方式中，基板W是圆形状的基板。基板W的直径例如是300mm。在基板W的表面形成有细微的图案(参照图16)。基板处理装置1包括：多个处理单元2，用处理液对基板W进行处理；装载埠LP，载置有容纳在处理单元2中被处理的多张基板W的容纳器C；搬运机械手IR和CR，在装载埠LP和处理单元2之间搬运基板W；以及控制器3，对基板处理装置1进行控制。搬运机械手IR在容纳器C和搬运机械手CR之间搬运基板W。搬运机械手CR在搬运机械手IR和处理单元2之间搬运基板W。多个处理单元2例如具有相同的结构。
图2是用于说明处理单元2的结构例的图解性的剖视图。处理单元2包括一边将一张基板W保持为水平的姿势，一边使基板W以通过基板W的中心的铅垂的旋转轴线A1为中心旋转的旋转卡盘5。旋转卡盘5借助未图示的壁面与外部隔离。处理单元2还包括：加热器机构6，从基板W的下表面(下方侧的主面)侧对基板W进行加热；遮断板7，与基板W的上表面(上方侧的主面)相对并将基板W的上表面和基板W之间的环境气体与周围的环境气体进行遮断；筒状的杯8，包围旋转卡盘5；以及下表面喷嘴9，向基板W的下表面供给处理流体。
处理单元2还包括：DIW(Deionized Water：去离子水)喷嘴10，向基板W的上表面供给作为冲洗液的去离子水；非活性气体喷嘴11，向基板W的上表面的中央区域供给氮气(N2)等非活性气体；以及移动喷嘴12，能够在基板W的上方移动。基板W的上表面的中央区域是指，包括基板W的上表面中的与旋转轴线A1交叉的位置的基板W的上表面的中央及其附近的区域。
处理单元2还包括：有机溶剂喷嘴13，向基板W的上表面供给作为表面张力比水小的低表面张力液体的有机溶剂(例如IPA)；以及干燥喷头14，通过向基板W的上表面供给氮气等非活性气体使基板W的上表面干燥。在本实施方式中，干燥喷头14是供给非活性气体的非活性气体供给喷头。
处理单元2还包括容纳杯8的腔室16(参照图1)。虽然省略了图示，但是在腔室16上形成有用于搬入/搬出基板W的搬入/搬出口，且具有用于开闭该搬入/搬出口的闸门单元。
旋转卡盘5包括卡盘销20、旋转基座21、旋转轴22以及使基板W以旋转轴线A1为中心旋转的电动马达23。卡盘销20和旋转基座21包括于将基板W保持为水平的基板保持单元。基板保持单元还称为基板保持架。旋转轴22和电动马达23包括于使由卡盘销20和旋转基座21保持的基板W以旋转轴线A1为中心旋转的基板旋转单元。
旋转轴22沿着旋转轴线A1在铅垂方向上延伸，在该实施方式中是中空轴。旋转轴22的上端与旋转基座21的下表面的中央连接。旋转基座21具有沿着水平方向的圆盘形状。旋转基座21的上表面的周缘部在周向上隔开间隔地配置有用于把持基板W的多个卡盘销20。
加热器机构6具有加热板的形状，包括圆板状的板主体45和被板主体45支撑的加热器46。加热器机构6配置于旋转基座21的上方。在加热器机构6的下表面连接有沿着旋转轴线A1在铅垂方向上延伸的升降轴24。升降轴24贯穿形成于旋转基座21的中央部的通孔和中空的旋转轴22。升降轴24的下端延伸至比旋转轴22的下端更靠下方的位置。在该升降轴24的下端连接有加热器升降机构26。通过使加热器升降机构26动作，加热器机构6在接近旋转基座21的上表面的下位置到接近基板W的下表面的上位置之间上下移动。
加热器46可以是内置于板主体45的电阻体。通过向加热器46通电，板主体45的上表面即加热面45a被加热至比室温(例如20～30℃)高的温度。连接加热器46的供电线47在升降轴24内通过。供电线47连接有向加热器46供给电力的加热器通电机构48。加热器通电机构48例如包括电源单元。
下表面喷嘴9贯穿中空的升降轴24。下表面喷嘴9贯通加热器机构6。下表面喷嘴9在上端具有面向基板W的下表面中央的喷出口9a。温水等的加热流体从加热流体供给源经由加热流体供给管30向下表面喷嘴9供给。在加热流体供给管30上安装有用于开闭该流路的加热流体阀31。温水是温度比室温高的水。温水例如是80℃～85℃的水。加热流体并不局限于温水，也可以是高温的氮气等气体。加热流体只要是能够对基板W进行加热的流体即可。
遮断板7形成为具有与基板W大致相同的直径或其以上的直径的圆板状。遮断板7在旋转卡盘5的上方配置为大致水平。在遮断板7的与基板W的上表面相对的面相反侧的面固定有中空轴27。
在中空轴27连接有遮断板升降单元28，遮断板升降单元28通过使中空轴27沿着铅垂方向升降，使固定于中空轴27的遮断板7升降。遮断板升降单元28能够使遮断板7位于从下位置到上位置的任意的位置(高度)。遮断板升降单元28例如包括滚珠螺杆机构(未图示)和向其提供驱动力的电动马达(未图示)。
非活性气体喷嘴11能够向基板W的上表面的中心区域供给氮气(N2)等非活性气体。非活性气体并不局限于氮气，是对基板W的表面和图案非活性的气体。非活性气体例如是氩气等稀有气体类。非活性气体喷嘴11连接有供给氮气等非活性气体的第一非活性气体供给管43。在第一非活性气体供给管43上安装有开闭该流路的第一非活性气体阀44。
在实施方式中，DIW喷嘴10是以向基板W的上表面的旋转中心喷出DIW的方式配置的固定喷嘴。从DIW供给源经由DIW供给管32向DIW喷嘴10供给DIW。在DIW供给管32上安装有用于开闭该流路的DIW阀33。DIW喷嘴10没必要是固定喷嘴，也可以是至少沿着水平方向移动的移动喷嘴。此外，DIW喷嘴10也可以是供给DIW以外的冲洗液的冲洗液喷嘴。作为冲洗液，除了水之外，还可以例示碳酸水、电解离子水、臭氧水、稀释浓度(例如，10～100ppm左右)的盐酸水、还原水(含氢水)等。
移动喷嘴12通过喷嘴移动单元29在水平方向和垂直方向上移动。移动喷嘴12在与基板W的上表面的旋转中心相对的位置和不与基板W的上表面相对的起始位置(退避位置)之间沿着水平方向移动。起始位置是在俯视时位于旋转基座21的外侧的位置，更具体来说，可以是杯8的外侧的位置。移动喷嘴12通过铅垂方向的移动，能够接近基板W的上表面或从基板W的上表面向上方退避。喷嘴移动单元29例如包括沿着铅垂方向的转动轴、与转动轴连接并沿着水平方向延伸的臂和驱动臂的臂驱动机构。
在该实施方式中，移动喷嘴12作为供给酸、碱等的药液的药液喷嘴发挥作用。更具体来说，移动喷嘴12可以具有能够将液体和气体混合并喷出的双流体喷嘴的形态。双流体喷嘴若停止供给气体并喷出液体，则可以用作直线型喷嘴。在移动喷嘴12连接有药液供给管34和第二非活性气体供给管35。在药液供给管34上安装有开闭该流路的药液阀36。在第二非活性气体供给管35上安装有开闭该流路的第二非活性气体阀37。从药液供给源向药液供给管34供给酸、碱等的药液。从非活性气体供给源向第二非活性气体供给管35供给作为非活性气体的氮气。
药液的具体例是蚀刻液和清洗液。更具体来说，药液并不局限于氢氟酸，可以是含有硫酸、乙酸、硝酸、盐酸、氢氟酸、氨水、双氧水、有机酸(例如，柠檬酸、草酸等)、有机碱(例如，TMAH：四甲基氢氧化铵等)、表面活性剂、防腐蚀剂中的至少一种的液体。作为混合这些的药液的例子，可以列举出SPM(sulfuric acid/hydrogen peroxide mixture：硫酸双氧水混合液)、SC1(ammonia-hydrogen peroxide mixture：氨双氧水混合液)等。
有机溶剂喷嘴13是向基板W的上表面供给低表面张力液体的低表面张力液体喷嘴的一例。低表面张力液体喷嘴包括于向基板W的上表面供给低表面张力液体的低表面张力液体供给单元。作为低表面张力液体，并不局限于IPA，也可以使用表面张力比水小且不与基板W的上表面和形成于基板W的图案(参照图16)化学反应(缺乏反应性)的、IPA以外的有机溶剂。更具体来说，可将含有IPA、HFE(氢氟醚)、甲醇、乙醇、丙酮和Trans-1，2二氯乙烯中的至少一种的液体用作低表面张力液体。此外，低表面张力液体没必要仅由单体成分构成，也可以是与其他成分混合的液体。例如，可以是IPA液和纯水的混合液，也可以是IPA液和HFE液的混合液。
处理单元2还包括：移动构件17，支撑干燥喷头14；以及移动单元15，使移动构件17移动。移动构件17包括沿着水平方向延伸的臂。移动单元15包括：转动轴15a，沿着铅垂方向延伸且与移动构件17连接；以及转动轴驱动机构15b，驱动转动轴15a。转动轴驱动机构15b通过使转动轴15a以铅垂的转动轴线为中心转动，使移动构件17沿着基板W的上表面摆动，通过使转动轴15a沿着铅垂方向升降，使移动构件17上下移动。根据移动构件17的摆动和升降，干燥喷头14在水平方向和垂直方向上移动。
转动轴驱动机构15b例如包括：滚珠螺杆机构(未图示)；第一电动马达(未图示)，为了使转动轴15a升降而向该滚珠螺杆机构提供驱动力；以及第二电动马达(未图示)，使转动轴15a以转动轴线为中心转动。
有机溶剂喷嘴13固定于干燥喷头14。详细地说，参照后述的图3A和图3B，有机溶剂喷嘴13在将其喷出口13a朝向基板W的上表面的状态下，固定于在上下方向上贯通干燥喷头14的通孔14a内。因此，干燥喷头14和有机溶剂喷嘴13由共同的移动构件17支撑，通过移动构件17在基板W的上方移动。
有机溶剂喷嘴13能够在与基板W的上表面的旋转中心相对的中央位置和不与基板W的上表面相对的起始位置(退避位置)之间移动。基板W的上表面的旋转中心是指，基板W的上表面中的与旋转轴线A1交叉的位置。起始位置是指，在俯视时位于旋转基座21的外侧的位置。更具体来说，起始位置可以是杯8的外侧的位置。相同地，干燥喷头14能够在与基板W的上表面的旋转中心相对的中央位置和不与基板W的上表面相对的起始位置(退避位置)之间移动。有机溶剂喷嘴13和干燥喷头14通过铅垂方向的移动，能够接近基板W的上表面或从基板W的上表面向上方退避。
在有机溶剂喷嘴13连接有向有机溶剂喷嘴13供给作为低表面张力液体的有机溶剂(在本实施方式中为IPA)的有机溶剂供给管38。在有机溶剂供给管38上安装有开闭该流路的有机溶剂阀39。在干燥喷头14连接有向干燥喷头14供给氮气等非活性气体的第三非活性气体供给管40。在第三非活性气体供给管40上安装有开闭该流路的第三非活性气体阀41。此外，在干燥喷头14连接有对干燥喷头14内及其周边进行排气的排气管42。在排气管42上安装有开闭该流路的排气阀49。
图3A是干燥喷头14的示意性的纵向剖视图，图3B是沿着图3A的IIIb-IIIb线切开的横向剖视图。
干燥喷头14例如具有块状的形态。干燥喷头14在水平方向上具有长度，长度的大小是90mm左右。干燥喷头14具有与基板W的上表面相对，且在俯视时尺寸比基板W小的相对面50。相对面50从基板W的上表面侧向上方凹陷且在干燥喷头14内形成非活性气体贮留空间51。相对面50包括：第一面50A，由干燥喷头14的下表面构成；以及第二面50B，由非活性气体贮留空间51的顶面构成。
干燥喷头14包括：排气口52，对非活性气体贮留空间51进行排气；多个非活性气体导入口53，形成于非活性气体贮留空间51的顶面；以及非活性气体供给室54，被划分在多个非活性气体导入口53的与非活性气体贮留空间51相反一侧。
排气口52连接有上述的排气管42。从排气口52排出的有机溶剂和非活性气体等气体经由排气管42向干燥喷头14的外部输送。在非活性气体供给室54连接有上述的第三非活性气体供给管40。
从第三非活性气体供给管40向非活性气体供给室54供给的非活性气体在非活性气体供给室54内扩散，以均匀的流量从多个非活性气体导入口53向非活性气体贮留空间51供给。在该实施方式中，通过排气口52对非活性气体贮留空间51进行排气和向非活性气体贮留空间51供给非活性气体，使相对面50和基板W的上表面之间的空间的有机溶剂的气体的浓度降低。由此，在相对面50和基板W的上表面之间的空间形成湿度比该空间外的湿度低的低湿度空间B。由于低湿度空间B促进基板W的上表面的有机溶剂的蒸发，因此，能够使基板W的上表面的有机溶剂高效地干燥。
这样，干燥喷头14是使基板W的上表面干燥的干燥喷头的一例。因此，移动单元15作为使干燥喷头14沿着基板W的上表面移动的干燥喷头移动单元发挥作用。
相对面50的第二面50B具有大致扇形的平面形状。详细地说，相对面50的第二面50B形成的扇形具有配置于距贯穿有有机溶剂喷嘴13的通孔14a远的位置的扇轴50a。相对面50的第二面50B形成的扇形具有配置于比扇轴50a更靠近通孔14a的位置的弧50b。
非活性气体贮留空间51具有大致扇形的平面形状。构成该扇形的扇轴的部分51a与排气口52连通。构成该扇形的弧的部分51b位于比有机溶剂喷嘴13更靠近排气口52侧的位置。通过在排气口52的附近配置构成非活性气体贮留空间51的扇形的扇轴的部分51a，使非活性气体贮留空间51内的有机溶剂的蒸汽集合并导向排气口52。由此，能够对非活性气体贮留空间51高效地进行排气。
图4是用于说明基板处理装置1的主要部分的电结构的框图。控制器3具有微型计算机，根据规定的控制程序对基板处理装置1所具有的控制对象进行控制。更具体来说，控制器3包括处理器(CPU)3A和存储有控制程序的存储器3B，并且构成为通过处理器3A执行控制程序来执行用于基板处理的各种控制。特别地，控制器3对搬运机械手IR、CR、电动马达23、喷嘴移动单元29、移动单元15、遮断板升降单元28、加热器通电机构48、加热器升降机构26、阀类31、33、36、37、39、41、44、49等的动作进行控制。控制器3通过对第三非活性气体阀41和排气阀49进行控制，来对干燥喷头14进行控制。
图5是用于说明利用基板处理装置1的基板处理的一例的流程图，主要示出了通过控制器3执行动作程序来实现的处理。未处理的基板W由搬运机械手IR、CR从容纳器C搬入处理单元2，交接至旋转卡盘5(S1)。之后，基板W由旋转卡盘5保持为水平，直到由搬运机械手CR搬出基板W(基板保持工序)。
在搬运机械手CR退避到处理单元2外后，开始药液处理(S2)。在药液处理工序中，首先，开始供给非活性气体。具体来说，控制器3使第一非活性气体阀44打开，从非活性气体喷嘴11向基板W的上表面供给非活性气体。此时的非活性气体的流量是小流量。小流量是指，例如小于3升/min的流量。
控制器3驱动电动马达23，使旋转基座21以规定的药液转速旋转。控制器3对遮断板升降单元28进行控制，使遮断板7位于上位置。另一方面，控制器3对喷嘴移动单元29进行控制，使移动喷嘴12位于基板W的上方的药液处理位置。药液处理位置可以是从移动喷嘴12喷出的药液着落到基板W的上表面的旋转中心的位置。然后，控制器3使药液阀36打开。由此，从移动喷嘴12向旋转状态的基板W的上表面供给药液。供给的药液借助离心力遍布基板W的整个上表面。
在恒定时间的药液处理后，执行用于通过将基板W上的药液置换为DIW而从基板W的上表面排除药液的DIW冲洗处理(S3)。具体来说，控制器3使药液阀36关闭，取而代之，使DIW阀33打开。由此，从DIW喷嘴10向旋转状态的基板W的上表面供给DIW。供给的DIW借助离心力遍布基板W的整个上表面。用该DIW冲洗基板W上的药液。这期间，控制器3对喷嘴移动单元29进行控制，使移动喷嘴12从基板W的上方退避到杯8的侧方。
在DIW冲洗处理中，也继续从非活性气体喷嘴11供给非活性气体和由旋转基座21旋转基板W。在DIW冲洗处理中，也以小流量供给非活性气体。基板W以规定的DIW冲洗转速被旋转。
在恒定时间的DIW冲洗处理后，执行将基板W上的DIW置换为表面张力比水小的低表面张力液体即有机溶剂(例如IPA)的有机溶剂处理(S4)。
在执行有机溶剂处理的期间，可以对基板W进行加热。具体来说，控制器3对加热器升降机构26进行控制，使加热器机构6位于上位置。然后，控制器3对加热器通电机构48进行控制，使加热器机构6通电。由此，对基板W进行加热。基板W没必要一定使用加热器机构6进行加热。即，控制器3也可以通过打开加热流体阀31，从下表面喷嘴9供给加热流体来对基板W进行加热。
控制器3对移动单元15进行控制，使有机溶剂喷嘴13移动到基板W的上方的有机溶剂冲洗位置。有机溶剂冲洗位置可以是从有机溶剂喷嘴13的喷出口13a喷出的有机溶剂(例如IPA)着落到基板W的上表面的旋转中心的位置。
然后，控制器3对遮断板升降单元28进行控制，使遮断板7位于上位置和下位置之间的处理位置。处理位置是有机溶剂喷嘴13和干燥喷头14在遮断板7和基板W之间能够沿着水平方向移动的位置。然后，控制器3使DIW阀关闭，使有机溶剂阀39打开。由此，从有机溶剂喷嘴13向旋转状态的基板W的上表面供给有机溶剂。供给的有机溶剂借助离心力遍布基板W的整个上表面，从而置换基板W上的DIW。在用有机溶剂置换DIW后，也可以使用向基板W供给疏水剂的其他喷嘴(未图示)向基板W的上表面供给疏水剂，在用疏水剂置换有机溶剂后，也可以用有机溶剂置换疏水剂。
在有机溶剂处理中，控制器3使旋转卡盘5的旋转减速，且停止供给有机溶剂。由此，在基板W上形成有机溶剂的液膜(液膜形成工序)。
在排除有机溶剂液膜时，通过控制器3对第一非活性气体阀44进行控制，从非活性气体喷嘴11向基板W的中央区域吹送非活性气体(非活性气体吹送工序)。
由此，在吹送非活性气体的位置即基板W的中央区域，用非活性气体排除有机溶剂液膜。由此，在有机溶剂液膜的中央区域形成使基板W的表面露出的开口(开口形成工序)。这样，非活性气体喷嘴11包括于向有机溶剂液膜的中央区域吹送非活性气体的非活性气体供给单元。此外，非活性气体喷嘴11还包括于在有机溶剂液膜的中央区域形成开口的开口形成单元。有机溶剂液膜的中央区域是指，在俯视时与基板W的上表面的中央区域重叠的区域。通过使该开口扩展，向基板W外排出基板W上的有机溶剂(液膜排除工序)。控制器3对电动马达23进行控制，与液膜排除工序并行地使基板W旋转(基板旋转工序)。非活性气体吹送工序持续至液膜排除工序完成为止。
通过因吹送非活性气体而施加至有机溶剂液膜的力和基板W的旋转的离心力使开口扩展。通过开口的扩展，从基板W的上表面排除有机溶剂液膜。伴随开口的扩展，控制器3对移动单元15进行控制，使有机溶剂喷嘴13和干燥喷头14朝向基板W的周缘移动。此时，控制器3使有机溶剂阀39打开，从有机溶剂喷嘴13向有机溶剂液膜供给有机溶剂，并且使第三非活性气体阀41打开，从而向排除有机溶剂液膜而被露出的基板W的上表面供给非活性气体使基板W的上表面干燥。此外，控制器3使排气阀49打开，对非活性气体贮留空间51进行排气。
然后，在结束有机溶剂处理后，控制器3使有机溶剂阀39、第三非活性气体阀41和排气阀49关闭。然后，控制器3对移动单元15进行控制，使有机溶剂喷嘴13和干燥喷头14退避至起始位置。此外，控制器3使第一非活性气体阀44关闭，停止从非活性气体喷嘴11供给非活性气体。然后，控制器3对电动马达23进行控制，使基板W以干燥转速高速旋转。由此，进行用于借助离心力甩掉基板W上的液体成分的干燥处理(S5：旋转干燥)。
在旋转干燥中，控制器3对电动马达23进行控制，使基板W以规定的干燥转速高速旋转。干燥转速例如是800rpm。由此，借助离心力甩掉基板W上的液体成分。旋转干燥在控制器3对遮断板升降单元28进行控制使遮断板7移动到下位置的状态下进行。
然后，对电动马达23进行控制使旋转卡盘5停止旋转。然后，控制器3对遮断板升降单元28进行控制使遮断板7退避至上位置。然后，控制器3使第一非活性气体阀44关闭，停止从非活性气体喷嘴11供给非活性气体。
然后，搬运机械手CR进入处理单元2，从旋转卡盘5拾取处理完的基板W，并搬出到处理单元2外(S6)。该基板W从搬运机械手CR交接至搬运机械手IR，通过搬运机械手IR容纳于容纳器C。
图6是用于说明有机溶剂处理(图5的S4)的详细内容的时序图。图7A～图7D是用于说明有机溶剂处理(图5的S4)的情况的处理单元2的主要部分的图解性的剖视图。
有机溶剂处理包括有机溶剂冲洗步骤T1、液膜形成步骤T2、开孔步骤T3和扩孔步骤T4，按照该顺序依次执行。在图6中，“IPA喷嘴位置”表示有机溶剂喷嘴13的位置，“喷出IPA”表示从有机溶剂喷嘴13喷出有机溶剂的状态。
有机溶剂冲洗步骤T1是一边使基板W旋转，一边向基板W的上表面供给作为低表面张力液体的有机溶剂的步骤(低表面张力液体供给工序、液膜形成工序)。如图7A所示，从有机溶剂喷嘴13向基板W的上表面供给有机溶剂(例如IPA)。供给的有机溶剂受到离心力从基板W的上表面的中心区域朝向周缘。因此，在DIW冲洗处理(图5的S3)中向基板W的上表面供给的DIW(冲洗液)被全部置换成有机溶剂。
在有机溶剂冲洗步骤T1中，控制器3对遮断板升降单元28进行控制使遮断板7位于处理位置。基板W的上表面被位于处理位置的遮断板7覆盖。因此，遮断板7和基板W的上表面之间的空间与外部空间遮断。因此，能够抑制或防止从处理单元2的壁面溅回的液滴和环境气体中的雾等附着于基板W的上表面。
此外，在有机溶剂冲洗步骤T1中，持续从非活性气体喷嘴11以小流量供给非活性气体。
在有机溶剂冲洗步骤T1的期间内，基板W通过旋转卡盘5以规定的有机溶剂冲洗处理速度旋转。有机溶剂冲洗处理速度例如是300rpm。有机溶剂喷嘴13配置于中心位置。中心位置是指，在基板W的旋转轴线A1上从上方与基板W相对的位置。有机溶剂阀39为打开状态。因此，从上方向基板W的上表面的旋转中心供给有机溶剂(例如IPA)。移动喷嘴12退避至杯8的侧方的起始位置。药液阀36和第二非活性气体阀37被控制为关闭状态。
如图7B所示，液膜形成步骤T2是通过使基板W的旋转减速来使从基板W飞散的有机溶剂的量减少，从而使有机溶剂的液膜M的膜厚成长的步骤。在液膜形成步骤T2中，膜厚大的液膜M(例如，膜厚1mm)形成于基板W的表面。
基板W的旋转在该例中从有机溶剂冲洗处理速度阶段性地或连续性地减速。更具体来说，基板W的转速从300rpm减速至50rpm并维持规定时间(例如10秒)，然后，减速至10rpm并维持规定时间(例如30秒)。在液膜形成步骤T2中，对图6中的“基板转速”以外的条件而言，维持与有机溶剂冲洗步骤T1相同的条件。有机溶剂喷嘴13被保持于中心位置，继续向基板W的上表面的旋转中心供给有机溶剂。通过继续从有机溶剂喷嘴13供给有机溶剂直到液膜形成步骤T2结束为止，在基板W的上表面的范围内不会失去有机溶剂。
如图7C所示，开孔步骤T3是通过在液膜M的中央区域打开小开口H(例如直径30mm左右)，使基板W的上表面的中央区域露出的步骤(开口形成工序)。在开孔步骤T3中，通过从非活性气体喷嘴11向液膜M的中央区域垂直地以大流量(例如3升/min)吹送非活性气体(例如氮气)，在液膜M上形成开口H(非活性气体吹送工序)。
在开孔步骤T3中，没必要一定执行非活性气体吹送工序。例如，也可以通过对基板W进行加热来使中央区域的有机溶剂蒸发，由此在液膜M的中央区域形成开口H(开口形成工序)。通过控制器3使加热流体阀31打开，从下表面喷嘴9向基板W的下面的中央区域供给加热流体，对基板W进行加热。此时，可以不向基板W吹送非活性气体。这样，下表面喷嘴9能够作为在液膜M的中央区域形成开口H的开口形成单元发挥作用。此外，也可以通过向基板W的上表面吹送非活性气体和使用加热流体对基板W的下表面的中央区域进行加热来在液膜M上形成开口H。
在开孔步骤T3的期间内，控制器3对有机溶剂阀39进行控制，停止从有机溶剂喷嘴13供给有机溶剂。此外，在开孔步骤T3的期间内，遮断板7被维持在处理位置。
在开孔步骤T3的期间内，通过控制器3对移动单元15进行控制，使有机溶剂喷嘴13和干燥喷头14位于开孔位置。开孔位置是指，从基板W的中央区域向基板W的周缘侧稍微偏移的位置。通过使有机溶剂喷嘴13和干燥喷头14位于开孔位置，非活性气体喷嘴11能够向液膜M的中央区域供给非活性气体，而不受有机溶剂喷嘴13和干燥喷头14的阻碍。在图7C中，干燥喷头14位于非活性气体喷嘴11的下方，但实际上，开孔位置是避开从非活性气体喷嘴11吹送非活性气体的基板W的上表面的中央区域的位置。
在开孔步骤T3中，控制器3对电动马达23进行控制使旋转基座21的旋转逐渐地加速。具体来说，旋转基座21的旋转被加速至规定的开口形成速度。开口形成速度例如是30rpm。开口形成速度并不局限于30rpm，能够在10rpm～50rpm的范围内变更。
如图7D所示，扩孔步骤T4是通过使基板W旋转以使液膜M的开口H扩展来从基板W的上表面排除液膜M的步骤(液膜排除工序、基板旋转工序)。在扩孔步骤T4中，基板旋转工序与液膜排除工序并行执行。即，在从基板W的上表面排除液膜M为止的期间，维持基板W旋转。
在扩孔步骤T4中，控制器3对电动马达23进行控制，使旋转基座21的旋转逐渐地减速至规定的液膜排除速度(旋转减速工序)。液膜排除速度例如是10rpm。液膜排除速度并不局限于10rpm，能够在10rpm～30rpm的范围内变更。
在扩孔步骤T4中，维持从非活性气体喷嘴11向基板W的中央区域吹送非活性气体(非活性气体吹送工序)。在从基板W的上表面排除液膜M为止的期间即液膜排除工序完成为止，持续地从非活性气体喷嘴11吹送非活性气体。
在扩孔步骤T4中，控制器3对有机溶剂阀39进行控制，重新开始从有机溶剂喷嘴13向基板W的上表面供给有机溶剂。从有机溶剂喷嘴13供给的有机溶剂的温度(有机溶剂温度)优选比室温高，例如是50℃。此时，控制器3使从有机溶剂喷嘴13供给的有机溶剂的着落点P设定于开口H的外侧。着落点P是指，从有机溶剂喷嘴13供给的有机溶剂着落到基板W的上表面的点。由于有机溶剂喷嘴13不以旋转轴线A1为中心旋转，因此，着落点P通过基板W的旋转向基板旋转方向S的上游侧相对移动。开口H的外侧是指，相对开口H的周缘H1的与旋转轴线A1相反一侧。
在扩孔步骤T4中，控制器3使第一非活性气体阀44打开，开始从干燥喷头14向基板W供给非活性气体。从干燥喷头14供给的非活性气体的温度(非活性气体温度)优选比室温高，例如是50℃。同时，控制器3使排气阀49打开，从排气口52排出贮留于非活性气体贮留空间51的非活性气体和有机溶剂的蒸汽。
在扩孔步骤T4中，控制器3在开口H的内侧设定干燥区域R。干燥区域R是指，在开口H的内侧应使基板W的上表面干燥的区域。具体来说，干燥区域R是指，在基板W的上表面与干燥喷头14的相对面50相对的区域。即，若在俯视时干燥喷头14位于比基板W的外周更靠近内侧的位置，则干燥喷头14的相对面50与干燥区域R相对。干燥区域R在俯视时与干燥喷头14的相对面50的第二面50B重叠。由于干燥喷头14不以旋转轴线A1为中心旋转，因此，干燥区域R通过基板W的旋转向基板旋转方向S的上游侧相对移动。开口H的内侧是指，比开口H的周缘H1更靠近旋转轴线A1侧。
通过对来自非活性气体导入口53的非活性气体的供给流量和来自排气口52的气体的排出流量进行调整，对非活性气体贮留空间51内的环境气体的规格(例如，环境气体中的有机溶剂气体的浓度)进行控制。由此，在相对面50和干燥区域R之间的空间形成低湿度空间B。这样，通过将干燥区域R的上方环境气体变为低湿度，使排除液膜M后残留于干燥区域R的有机溶剂变得容易蒸发。因此，能够使基板W的上表面高效地干燥。
在扩孔步骤T4中，控制器3对移动单元15进行控制，使从喷出口13a喷出有机溶剂的状态的有机溶剂喷嘴13从开孔位置向外周位置移动。由此，使着落点P以追随开口H的扩展的方式移动(着落点移动工序)。外周位置是指，有机溶剂喷嘴13位于与基板W的周缘相对的位置。着落点P优选在开口H的周缘H1附近追随开口H的扩展。
在扩孔步骤T4中，控制器3对移动单元15进行控制，使干燥喷头14从开孔位置向外周位置移动。由此，使相对面50和干燥区域R以追随开口H的扩展的方式移动(干燥区域移动工序)。如上所述，由于干燥喷头14和有机溶剂喷嘴13由共同的移动构件17支撑，因此，干燥喷头14追随有机溶剂喷嘴13的移动。
图8A是示意性表示扩孔步骤T4中的着落点P和干燥区域R的移动轨迹的俯视图。图8B是图8A的着落点P和干燥区域R的周边的放大图。在图8A、图8B和后述的图15中，为了明确起见，对有机溶剂的液膜M、着落点P和干燥区域R附加斜线。
如图8A所示，干燥区域R以追随着落点P的移动的方式，沿着着落点P的移动轨迹(参照图8A的点划线)移动(参照图8A的双点划线)。在使干燥喷头14和有机溶剂喷嘴13移动时，干燥区域R也可以设定为，大于一半的区域相对着落点P位于基板旋转方向S的下游侧。
此外，参照图8A的放大图即图8B，在俯视时与第二面50B重叠的区域即干燥区域R与相对面50的第二面50B相同，具有大致扇形的平面形状。干燥区域R形成的扇形在距着落点P远的位置具有扇轴Ra。干燥区域R形成的扇形在比扇轴Ra更靠近着落点P的位置具有弧Rb。弧Rb的大于一半的区域相比扇轴Ra更靠基板旋转方向S的上游侧配置。弧Rb相比扇轴Ra更靠基板W的外侧(周缘侧)。弧Rb沿着基板旋转方向S配置。同样地，相对面50的第二面50B的扇形的扇轴50a距着落点P远地配置。此外，第二面50B的扇形的弧50b相比扇轴Ra更靠近着落点P配置，且沿着基板旋转方向S配置。为了便于说明，在干燥区域R的扇轴Ra同时标注表示第二面50B的扇轴的附图标记50a，在干燥区域R的弧Rb同时标注表示第二面50B的弧的附图标记50b。
根据该实施方式，在与设定于开口H的内侧的干燥区域R相对的相对面50和干燥区域R之间的空间，形成湿度比该空间外的湿度低的低湿度空间B。因此，能够使干燥区域R的有机溶剂快速地蒸发。
干燥区域R和相对面50追随开口H的扩展。因此，能够使排除有机溶剂的液膜M后残留于基板W的上表面的有机溶剂快速地蒸发。而且，由于与相对面50相对的干燥区域R比较大，因此，从干燥喷头14供给的非活性气体不会向基板W的上表面局部地作用大的外力。
另一方面，相对面50在俯视时尺寸比基板W小。因此，能够一边将干燥喷头14配置于回避有机溶剂喷嘴13的位置即充分地接近基板W的上表面的位置，一边使相对面50移动。由此，能够使残留于干燥区域R的有机溶剂更快速地蒸发。
干燥区域R设定于开口H的内侧，着落点P设定于开口H的外侧。因此，在从基板W的上表面排除液膜M为止的期间，能够抑制有机溶剂从液膜M自然蒸发，并且能够向液膜M供给充足的量的有机溶剂。因此，在通过开口H的扩展排除液膜M之前，能够抑制液膜M局部地蒸发而产生液膜破裂。
这样一来，能够从基板W的上表面良好地排除有机溶剂。
此外，干燥区域R以追随着落点P的移动的方式沿着着落点P的移动轨迹移动。因此，在着落到着落点P的有机溶剂自然蒸发之前，能够利用干燥喷头14使有机溶剂可靠地蒸发。
此外，在开口形成工序中，通过非活性气体喷嘴11向液膜M的中央区域吹送非活性气体，能够在中央区域高效且可靠地形成开口H。
此外，持续吹送非活性气体直到液膜排除工序完成为止。由此，促进开口H的扩展，从而能够更快速地向基板W外排除有机溶剂。而且，在液膜排除工序中，由于遮断板7位于处理位置，因此，在基板W的上方形成从基板W的中心朝向基板W的周缘的气流。通过形成这种气流，即使有机溶剂因从干燥喷头14供给的非活性气体而从液膜M溅起，也能够防止溅起的有机溶剂落到开口H的内侧。
此外，由于与液膜排除工序并行执行使基板W旋转的基板旋转工序，因此，能够借助由基板W的旋转而产生的离心力促进开口H的扩展。由此，能够更快速地向基板W外排除液膜M。
此外，随着基板W的旋转，着落点P在液膜M的开口H的外侧扫描基板W，干燥区域R在开口H的内侧扫描基板W。由此，能够对基板W的整个上表面实施均匀的干燥处理。
在液膜排除工序的初始阶段，由于液膜M的开口H小，因此，干燥区域R位于基板W的上表面的中央区域附近。另一方面，在液膜排除工序的结束阶段，由于液膜M的开口H变大，因此，干燥区域R位于基板W的上表面的周缘附近。
若将液膜排除工序中的基板W的转速设为恒定，则干燥区域R在液膜排除工序的结束阶段的每单位时间内沿着基板旋转方向S在基板W的上表面上相对移动的距离，比干燥区域R在液膜排除工序的初始阶段的每单位时间内沿着基板旋转方向S在基板W的上表面上相对移动的距离大。因此，液膜排除工序的结束阶段与液膜排除工序的初始阶段相比，每单位面积的基板上表面干燥时间即与干燥喷头14的相对面50相对的时间短。
通过在基板旋转工序中使基板W的旋转逐渐地减速，使干燥区域R在液膜排除工序的结束阶段的每单位时间内沿着基板旋转方向S相对移动的距离变小，从而能够使每单位面积的基板上表面干燥时间变长。由此，在液膜排除工序的初始阶段和结束阶段，能够减小每单位面积的基板上表面干燥时间的差。因此，能够降低基板W的上表面的干燥不均匀。
在干燥喷头14是本实施方式那样的非活性气体供给喷头的情况下，通过在基板旋转工序中使基板W的旋转逐渐地减速，能够在液膜排除工序的初始阶段和液膜排除工序的结束阶段，减小向每单位面积的基板W的上表面吹送非活性气体的时间的差。
此外，干燥区域R设定为，大于一半的区域相对于着落点P位于基板旋转方向S的下游侧。因此，能够使着落到着落点P的有机溶剂在自然蒸发之前更可靠地蒸发。
此外，在具有大致扇形的平面形状的干燥区域R，扇形的扇轴Ra配置于距着落点P远的位置，扇形的弧Rb配置于着落点P的附近且沿着基板旋转方向S配置。由此，由于扇形的弧Rb相比扇轴Ra更靠近基板W的周缘侧，因此，能够减小基板W的上表面的各部与干燥喷头14的相对面50相对的时间即干燥时间的差。因此，能够减少基板W的上表面的干燥不均匀。
此外，在着落点移动工序和干燥区域移动工序中，通过使共同支撑有机溶剂喷嘴13和干燥喷头14的移动构件17移动，使有机溶剂喷嘴13和干燥喷头14之间的距离保持为恒定。因此，由于能够以均等的条件使基板W的整个上表面干燥，因此，能够减少干燥不均匀。
此外，由于干燥喷头14是非活性气体供给喷头，因此，能够使用非活性气体降低低湿度空间B的湿度。由此，由于能够使有机溶剂从干燥区域R快速地蒸发，因此，能够使基板W的上表面快速地干燥。
此外，相对面50从基板W的上表面侧向上方凹陷而形成有非活性气体贮留空间51。在非活性气体贮留空间51贮留有从非活性气体导入口53供给的非活性气体。因此，能够使用贮留于非活性气体贮留空间51的非活性气体使残留于基板W的上表面的有机溶剂蒸发。因此，能够使有机溶剂更快速地蒸发。
此外，通过排气口52对非活性气体贮留空间51进行排气。由此，将从基板W的上表面蒸发而变为蒸汽的有机溶剂经由非活性气体贮留空间51从低湿度空间B排除。由此，由于能够将低湿度空间B保持为更低的湿度，因此，能够使干燥区域R的有机溶剂更快速地蒸发。
接着，说明第一实施方式的变形例。
图9是表示第一实施方式的第一变形例的处理单元2P所具有的干燥喷头14P的示意性的剖视图。在图9和后述的图11～图15中，对与已说明的构件相同的构件标注相同的附图标记，并省略其说明。
第一实施方式的第一变形例的干燥喷头14P与第一实施方式的干燥喷头14(参照图3A和图3B)的主要不同点在于，干燥喷头14P包括对基板W的上表面(干燥区域R)进行加热的加热器单元55，来代替非活性气体导入口53和非活性气体供给室54。
相对面50P从基板W的上表面侧向上方凹陷而形成干燥室59，来代替非活性气体贮留空间51(参照图3A)。相对面50P包括：第一面50PA，由干燥喷头14P的下表面构成；以及第二面50PB，由干燥室59的顶面构成。相对面50P的第二面50PB可以具有大致扇形的平面形状。相对面50P的第二面50PB形成的扇形具有配置于距通孔14a远的位置的扇形的扇轴50a。相对面50P的第二面50PB形成的扇形具有配置于比扇轴50a更靠近通孔14a的位置的弧50b。第二面50PB在俯视时与干燥区域R重叠。干燥喷头14P包括对干燥室59内进行排气的排气口59A。排气口59A与排气管42连接。
加热器单元55例如配置于干燥室59的顶部。加热器单元55的下表面可以构成相对面50P的第二面50PB的一部分。加热器单元55包括通过通电使温度上升的电阻体。通过供电线56向加热器单元55供给来自加热器通电单元57的电力。
根据该结构，通过利用加热器单元55对基板W加热，能够进一步促进干燥区域R的有机溶剂的蒸发。
图10是表示第一实施方式的第二变形例的处理单元2U所具有的干燥喷头14U的示意性的剖视图。第二变形例的干燥喷头14U与第一变形例的干燥喷头14P的主要不同点在于，干燥喷头14U的相对面50U没有凹陷，没有形成干燥室59(参照图9)。相对面50U由加热器单元55U的下表面构成。相对面50U包括在比贯穿有有机溶剂喷嘴13的通孔14a更靠近加热器单元55U侧与干燥区域R相对的相对部分50UB。
相对部分50UB可以具有大致扇形的平面形状。相对部分50UB形成的扇形具有配置于距通孔14a远的位置的扇轴50a。相对部分50UB形成的扇形具有配置于比扇轴50a更靠近通孔14a的位置的弧50b。相对部分50UB在俯视时与干燥区域R重叠。根据该结构，能够将加热器单元55U配置于更靠近基板W的上表面的位置来对基板W进行加热，由此，能够进一步促进干燥区域R的有机溶剂的蒸发。
图11是表示第一实施方式的第三变形例的处理单元2Q所具有的干燥喷头14Q的图。干燥喷头14Q包括第一实施方式所示的多个非活性气体导入口53和非活性气体供给室54，并且包括第一变形例所示的加热器单元55。换言之，干燥喷头14Q是具有加热器单元55的非活性气体喷头。根据该结构，通过使用非活性气体贮留空间51的非活性气体降低低湿度空间B的湿度和使用加热器单元55进行加热，能够进一步促进干燥区域R的有机溶剂的蒸发。
图12是表示第一实施方式的第四变形例的处理单元2R所具有的干燥喷头14R的示意性的剖视图。第一实施方式的第四变形例的干燥喷头14R与第一实施方式的干燥喷头14(参照图3A和图3B)的主要不同点在于，干燥喷头14R包括对相对面50和基板W的上表面(干燥区域R)之间的空间进行排气的排气单元58，来代替排气口52、非活性气体导入口53和非活性气体供给室54。
在干燥喷头14R形成有干燥室59R，来代替非活性气体贮留空间51(参照图3A)。干燥室59R通过相对面50R从基板W的上表面侧向上方凹陷而形成。相对面50R包括：第一面50RA，由干燥喷头14R的下表面构成；以及第二面50RB，由干燥室59R的顶面构成。相对面50R的第二面50RB可以具有大致扇形的平面形状。相对面50R的第二面50RB形成的扇形具有配置于距通孔14a远的位置的扇轴50a。相对面50R的第二面50RB形成的扇形具有配置于比扇轴50a更靠近通孔14a的位置的弧50b。第二面50RB在俯视时与干燥区域R重叠。
干燥喷头14R包括对干燥室59R内进行排气的排气口59RA。排气口59RA例如形成于第二面50RB。排气口59RA与排气管42连接。根据该结构，能够利用对相对面50R和干燥区域R之间的空间进行排气的排气单元58，从低湿度空间B排除有机溶剂的蒸汽。因此，能够使干燥区域R的有机溶剂更快速地蒸发。
图13是表示第一实施方式的第五变形例的处理单元2S所具有的干燥喷头14S的示意性的剖视图。第一实施方式的第五变形例的干燥喷头14S与第一实施方式的干燥喷头14(参照图3A和图3B)的主要不同点在于，相对面50S是与基板W的上表面平行的平坦面，在相对面50S形成有多个非活性气体喷出口60。
此外，干燥喷头14S与第一实施方式的干燥喷头14不同，不包括排气口52、非活性气体导入口53和非活性气体供给室54，从第三非活性气体供给管40向非活性气体贮留空间51直接供给非活性气体。
相对面50S由干燥喷头14S的下表面构成。相对面50S包括在比贯穿有有机溶剂喷嘴13的通孔14a更靠近非活性气体喷出口60侧与干燥区域R相对的相对部分50SB。
相对部分50SB可以具有大致扇形的平面形状。相对部分50SB形成的扇形具有配置于距通孔14a远的位置的扇轴50a。相对部分50SB形成的扇形具有配置于比扇轴50a更靠近通孔14a的位置的弧50b。相对部分50SB在俯视时与干燥区域R重叠。
根据该结构，在与基板W的上表面平行的平坦面即相对面50S形成有多个非活性气体喷出口60。从第三非活性气体供给管40向与多个非活性气体喷出口60连通的非活性气体贮留空间51供给非活性气体。因此，与从一个喷出口供给非活性气体的情况比较，能够向大的范围均匀地供给非活性气体，从而能够减少低湿度空间B的湿度的不均匀。因此，能够使干燥区域R的有机溶剂快速地蒸发，且能够减少基板W的上表面的干燥不均匀。此外，通过设置多个非活性气体喷出口60，能够减小向基板W的上表面供给的非活性气体的势头。因此，能够减小作用于基板W的上表面的局部的外力。
<第二实施方式>
图14是用于说明本发明的第二实施方式的基板处理装置1T所具有的处理单元2T的结构例的图解性的剖视图。图15是示意性地表示扩孔步骤T4(参照图6和图7D)中的着落点P和干燥区域R的移动轨迹的俯视图。第二实施方式的处理单元2T与第一实施方式的处理单元2的主要不同点在于，有机溶剂喷嘴13T和干燥喷头14T能够分别独立地沿着水平方向和垂直方向移动。
详细地，处理单元2T包括：移动构件17T，支撑干燥喷头14T；移动单元15T，使移动构件17T移动；以及有机溶剂喷嘴移动单元18，支撑有机溶剂喷嘴13T并使有机溶剂喷嘴13T沿着水平方向和垂直方向移动。有机溶剂喷嘴13T是向基板W的上表面供给低表面张力液体的低表面张力液体喷嘴的一例。使支撑干燥喷头14T的移动构件17T移动的移动单元15T作为使干燥喷头14T沿着基板W的上表面移动的干燥喷头移动单元发挥作用。
有机溶剂喷嘴13T通过有机溶剂喷嘴移动单元18在水平方向上移动，从而能够使有机溶剂喷嘴13T在与基板W的上表面的旋转中心相对的位置和不与基板W的上表面相对的起始位置(退避位置)之间移动。起始位置在俯视时是旋转基座21的外侧的位置，更具体来说，可以是杯8的外侧的位置。移动喷嘴12通过在铅垂方向上的移动，能够接近基板W的上表面或从基板W的上表面向上方退避。有机溶剂喷嘴移动单元18例如包括：转动轴，沿着铅垂方向；臂，与转动轴连接并沿着水平方向延伸；以及臂驱动机构，驱动臂。
干燥喷头14T除了未设置有通孔14a这一点之外，是与第一实施方式的干燥喷头14(参照图3A和图3B)相同的结构。
利用第二实施方式的基板处理装置1T的基板处理除了为了使干燥喷头14T移动控制器3对移动单元15T进行控制，为了使有机溶剂喷嘴13T移动控制器3对有机溶剂喷嘴移动单元18进行控制的点(参照图4)之外，与使用第一实施方式的基板处理装置1的基板处理大致相同。
由于有机溶剂喷嘴13T和干燥喷头14T能够分别独立地在水平方向和垂直方向上移动，因此，在第二实施方式的扩孔步骤T4中与第一实施方式不同，能够使干燥区域R以干燥区域R不追随着落点P的移动的方式移动(参照图15)。
即，通过控制器3对有机溶剂喷嘴移动单元18进行控制，使从喷出口13Ta喷出有机溶剂的状态的有机溶剂喷嘴13T从开孔位置向外周位置移动，使着落点P以追随开口H的扩展的方式移动(着落点移动工序)。同时，通过控制器3对移动单元15T进行控制，使干燥喷头14T从开孔位置向外周位置移动，使相对面50和干燥区域R不追随着落点P，而以追随开口H的扩展的方式移动(干燥区域移动工序)。
另一方面，与第一实施方式的扩孔步骤T4相同地，也能够使干燥区域R以干燥区域R追随着落点P的移动的方式沿着着落点P的移动轨迹移动(参照图8A)。
根据第二实施方式，能够达到与第一实施方式相同的效果。
此外，在第二实施方式中，也能够适用与第一实施方式相同的变形例。
本发明并不局限于以上说明的实施方式，还能够以其他形方式实施。
例如，在第一实施方式的基板处理中，持续执行非活性气体吹送工序直到液膜排除工序完成为止，但是没必要一定如此。即，也可以在通过非活性气体喷嘴11向基板W的中央区域吹送非活性气体而在液膜M形成开口H后，控制器3使第一非活性气体阀44关闭，来停止从非活性气体喷嘴11供给非活性气体。
此外，在第一实施方式的基板处理中，在扩孔步骤T4中使基板W旋转，但没必要一定使基板W旋转。能够通过使基板W旋转而产生的离心力、从下表面喷嘴9供给温水来对基板进行加热、通过从非活性气体喷嘴11供给非活性气体来推出液膜M和使用加热器机构6对基板W进行加热中的任一种或者这些的组合，使开口H扩展。
此外，相对面50、50P、50R的第二面50B、50PB、50RB和相对部分50UB、50SB没必要一定具有扇形的平面形状，能够对其形状适当地进行变更。
此外，干燥区域R设定为大于一半的区域相对着落点P位于基板旋转方向S的下游侧，但是没必要一定如此，干燥区域R也能够设定为大于一半的区域相对着落点P位于基板旋转方向S的上游侧。
此外，干燥喷头的结构并不局限于干燥喷头14、14P、14U、14Q、14R、14S、14T，例如，干燥喷头14、14P、14Q可以是不包括排气口52的结构。
详细地说明了本发明的实施方式，但是这些仅是用于明确本发明的技术内容的具体例，本发明不应解释为限定于这些具体例，本发明的范围仅由附加的权利要求书来限定。
本申请与2016年3月8日向日本国专利厅提出的特愿2016-044554号对应，该申请的全部公开通过引用编入于此。
附图标记的说明：
1 基板处理装置
1T 基板处理装置
3 控制单元
9 下表面喷嘴(开口形成单元)
11 移动喷嘴(开口形成单元、非活性气体供给单元)
13 有机溶剂喷嘴(低表面张力液体喷嘴、低表面张力液体供给单元)
13T 有机溶剂喷嘴(低表面张力液体喷嘴、低表面张力液体供给单元)
14 干燥喷头(非活性气体喷头)
14P 干燥喷头
14Q 干燥喷头(非活性气体喷头)
14R 干燥喷头
14S 干燥喷头(非活性气体喷头)
14T 干燥喷头(非活性气体喷头)
14U 干燥喷头
15 移动单元(干燥喷头移动单元)
15T 移动单元(干燥喷头移动单元)
17 移动构件
17T 移动构件
20 卡盘销(基板保持单元)
21 旋转基座(基板保持单元)
22 旋转轴(基板旋转单元)
23 电动马达(基板旋转单元)
50 相对面
50a 扇轴
50b 弧
50P 相对面
50Q 相对面
50R 相对面
50S 相对面
50T 相对面
50U 相对面
51 非活性气体贮留空间
52 排气口
53 非活性气体导入口
55 加热器单元
58 排气单元
60 非活性气体喷出口
A1 旋转轴线
B 低湿度空间
H 开口
M 液膜

Claims (37)

1.一种基板处理方法，
包括：
基板保持工序，将基板保持为水平；
液膜形成工序，在保持为水平的所述基板的上表面形成表面张力比水小的低表面张力液体的液膜；
开口形成工序，在低表面张力液体的所述液膜的中央区域形成开口；
液膜排除工序，通过使所述开口扩展，从所述基板的上表面排除所述液膜；
着落点移动工序，一边从供给低表面张力液体的低表面张力液体喷嘴朝向设置于所述开口的外侧的着落点向所述液膜供给低表面张力液体，一边使所述着落点以追随所述开口的扩展的方式移动；以及
干燥区域移动工序，一边使具有俯视时的尺寸比所述基板小的相对面的干燥喷头的所述相对面与设置于所述开口的内侧的干燥区域相对，并在所述相对面和所述干燥区域之间的空间形成湿度比该空间外的湿度低的低湿度空间，一边使所述干燥区域和所述相对面以追随所述开口的扩展的方式移动，
所述干燥喷头是供给非活性气体的非活性气体供给喷头，
所述相对面从所述基板的上表面侧向上方凹陷而形成非活性气体贮留空间，所述非活性气体供给喷头包括向所述非活性气体贮留空间供给非活性气体的非活性气体导入口。
2.根据权利要求1所述的基板处理方法，其中，
所述非活性气体供给喷头还包括对所述非活性气体贮留空间进行排气的排气口。
3.一种基板处理方法，
包括：
基板保持工序，将基板保持为水平；
液膜形成工序，在保持为水平的所述基板的上表面形成表面张力比水小的低表面张力液体的液膜；
开口形成工序，在低表面张力液体的所述液膜的中央区域形成开口；
液膜排除工序，通过使所述开口扩展，从所述基板的上表面排除所述液膜；
着落点移动工序，一边从供给低表面张力液体的低表面张力液体喷嘴朝向设置于所述开口的外侧的着落点向所述液膜供给低表面张力液体，一边使所述着落点以追随所述开口的扩展的方式移动；以及
干燥区域移动工序，一边使具有俯视时的尺寸比所述基板小的相对面的干燥喷头的所述相对面与设置于所述开口的内侧的干燥区域相对，并在所述相对面和所述干燥区域之间的空间形成湿度比该空间外的湿度低的低湿度空间，一边使所述干燥区域和所述相对面以追随所述开口的扩展的方式移动，
所述干燥喷头是供给非活性气体的非活性气体供给喷头，
所述相对面是与基板的上表面平行的平坦面，在所述相对面形成有多个非活性气体喷出口，
所述非活性气体供给喷头包括：非活性气体贮留空间，与所述多个非活性气体喷出口连通；以及非活性气体导入口，向所述非活性气体贮留空间供给非活性气体。
4.根据权利要求1或3所述的基板处理方法，其中，
所述干燥喷头包括对所述干燥区域进行加热的加热器单元。
5.一种基板处理方法，
包括：
基板保持工序，将基板保持为水平；
液膜形成工序，在保持为水平的所述基板的上表面形成表面张力比水小的低表面张力液体的液膜；
开口形成工序，在低表面张力液体的所述液膜的中央区域形成开口；
液膜排除工序，通过使所述开口扩展，从所述基板的上表面排除所述液膜；
着落点移动工序，一边从供给低表面张力液体的低表面张力液体喷嘴朝向设置于所述开口的外侧的着落点向所述液膜供给低表面张力液体，一边使所述着落点以追随所述开口的扩展的方式移动；以及
干燥区域移动工序，一边使具有俯视时的尺寸比所述基板小的相对面的干燥喷头的所述相对面与设置于所述开口的内侧的干燥区域相对，并在所述相对面和所述干燥区域之间的空间形成湿度比该空间外的湿度低的低湿度空间，一边使所述干燥区域和所述相对面以追随所述开口的扩展的方式移动，
所述相对面从所述基板的上表面侧向上方凹陷而形成干燥室，在所述干燥室的顶部包括对所述干燥区域进行加热的加热器单元。
6.一种基板处理方法，
包括：
基板保持工序，将基板保持为水平；
液膜形成工序，在保持为水平的所述基板的上表面形成表面张力比水小的低表面张力液体的液膜；
开口形成工序，在低表面张力液体的所述液膜的中央区域形成开口；
液膜排除工序，通过使所述开口扩展，从所述基板的上表面排除所述液膜；
着落点移动工序，一边从供给低表面张力液体的低表面张力液体喷嘴朝向设置于所述开口的外侧的着落点向所述液膜供给低表面张力液体，一边使所述着落点以追随所述开口的扩展的方式移动；以及
干燥区域移动工序，一边使具有俯视时的尺寸比所述基板小的相对面的干燥喷头的所述相对面与设置于所述开口的内侧的干燥区域相对，并在所述相对面和所述干燥区域之间的空间形成湿度比该空间外的湿度低的低湿度空间，一边使所述干燥区域和所述相对面以追随所述开口的扩展的方式移动，
所述干燥喷头包括对由所述基板保持单元保持的基板的上表面进行加热的加热器单元，
所述低表面张力液体喷嘴固定于所述干燥喷头，具有配置于所述相对面的喷出口。
7.根据权利要求5或6所述的基板处理方法，其中，
所述干燥喷头是供给非活性气体的非活性气体供给喷头。
8.根据权利要求7所述的基板处理方法，其中，
所述相对面从基板的上表面侧向上方凹陷而形成非活性气体贮留空间，所述非活性气体供给喷头包括向所述非活性气体贮留空间供给非活性气体的非活性气体导入口。
9.根据权利要求8所述的基板处理方法，其中，
所述非活性气体供给喷头还包括对所述非活性气体贮留空间进行排气的排气口。
10.一种基板处理方法，
包括：
基板保持工序，将基板保持为水平；
液膜形成工序，在保持为水平的所述基板的上表面形成表面张力比水小的低表面张力液体的液膜；
开口形成工序，在低表面张力液体的所述液膜的中央区域形成开口；
液膜排除工序，通过使所述开口扩展，从所述基板的上表面排除所述液膜；
着落点移动工序，一边从供给低表面张力液体的低表面张力液体喷嘴朝向设置于所述开口的外侧的着落点向所述液膜供给低表面张力液体，一边使所述着落点以追随所述开口的扩展的方式移动；以及
干燥区域移动工序，一边使具有俯视时的尺寸比所述基板小的相对面的干燥喷头的所述相对面与设置于所述开口的内侧的干燥区域相对，并在所述相对面和所述干燥区域之间的空间形成湿度比该空间外的湿度低的低湿度空间，一边使所述干燥区域和所述相对面以追随所述开口的扩展的方式移动，
所述相对面从所述基板的上表面侧向上方凹陷而形成干燥室，在所述干燥室的顶部包括对所述干燥室进行排气的排气口。
11.根据权利要求1、3、5、6、10中任一项所述的基板处理方法，其中，
所述干燥区域移动工序包括使所述干燥区域以追随所述着落点的移动的方式沿着所述着落点的移动轨迹移动的工序。
12.根据权利要求1、3、5、6、10中任一项所述的基板处理方法，其中，
所述开口形成工序包括向所述基板的中央区域吹送非活性气体的非活性气体吹送工序，
所述非活性气体吹送工序持续至所述液膜排除工序完成为止。
13.根据权利要求1、3、5、6、10中任一项所述的基板处理方法，其中，
所述基板处理方法还包括使所述基板旋转的基板旋转工序，所述基板旋转工序与所述液膜排除工序并行执行。
14.根据权利要求13所述的基板处理方法，其中，
所述基板旋转工序包括使所述基板的旋转逐渐地减速的旋转减速工序。
15.根据权利要求13所述的基板处理方法，其中，
所述干燥区域设定为大于一半的区域相对所述着落点位于基板旋转方向下游侧。
16.根据权利要求13所述的基板处理方法，其中，
所述干燥区域具有扇形的平面形状，所述扇形的扇轴配置于距所述着落点远的位置，所述扇形的弧相比所述扇轴更接近所述着落点且沿着基板旋转方向配置。
17.根据权利要求1、3、5、6、10中任一项所述的基板处理方法，其中，
所述低表面张力液体喷嘴和所述干燥喷头由共同的移动构件支撑，
所述着落点移动工序和所述干燥区域移动工序包括使所述移动构件移动的工序。
18.根据权利要求1、3、5、6、10中任一项所述的基板处理方法，其中，
所述干燥喷头包括对所述相对面和所述干燥区域之间的空间进行排气的排气单元。
19.一种基板处理装置，
包括：
基板保持单元，将基板保持为水平；
低表面张力液体供给单元，向由所述基板保持单元保持的基板的上表面供给表面张力比水小的低表面张力液体；
开口形成单元，在形成于由所述基板保持单元保持的基板的上表面的所述低表面张力液体的液膜的中央区域形成开口；
干燥喷头，具有相对面，该相对面与由所述基板保持单元保持的基板的上表面相对，且在俯视时的尺寸比基板小，通过在所述相对面和基板的上表面之间的空间形成湿度比该空间外的湿度低的低湿度空间使基板的上表面干燥；以及
干燥喷头移动单元，使所述干燥喷头沿着由所述基板保持单元保持的基板的上表面移动，
所述干燥喷头是供给非活性气体的非活性气体供给喷头，
所述相对面从由所述基板保持单元保持的基板的上表面侧向上方凹陷而形成非活性气体贮留空间，所述非活性气体供给喷头包括向所述非活性气体贮留空间供给非活性气体的非活性气体导入口。
20.根据权利要求19所述的基板处理装置，其中，
所述非活性气体供给喷头还包括对所述非活性气体贮留空间进行排气的排气口。
21.一种基板处理装置，
包括：
基板保持单元，将基板保持为水平；
低表面张力液体供给单元，向由所述基板保持单元保持的基板的上表面供给表面张力比水小的低表面张力液体；
开口形成单元，在形成于由所述基板保持单元保持的基板的上表面的所述低表面张力液体的液膜的中央区域形成开口；
干燥喷头，具有相对面，该相对面与由所述基板保持单元保持的基板的上表面相对，且在俯视时的尺寸比基板小，通过在所述相对面和基板的上表面之间的空间形成湿度比该空间外的湿度低的低湿度空间使基板的上表面干燥；以及
干燥喷头移动单元，使所述干燥喷头沿着由所述基板保持单元保持的基板的上表面移动，
所述干燥喷头是供给非活性气体的非活性气体供给喷头，
所述相对面是与基板的上表面平行的平坦面，在所述相对面形成有多个非活性气体喷出口，
所述非活性气体供给喷头包括：非活性气体贮留空间，与所述多个非活性气体喷出口连通；以及非活性气体导入口，向所述非活性气体贮留空间供给非活性气体。
22.根据权利要求19或21所述的基板处理装置，其中，
所述干燥喷头包括对由所述基板保持单元保持的基板的上表面进行加热的加热器单元。
23.一种基板处理装置，
包括：
基板保持单元，将基板保持为水平；
低表面张力液体供给单元，向由所述基板保持单元保持的基板的上表面供给表面张力比水小的低表面张力液体；
开口形成单元，在形成于由所述基板保持单元保持的基板的上表面的所述低表面张力液体的液膜的中央区域形成开口；
干燥喷头，具有相对面，该相对面与由所述基板保持单元保持的基板的上表面相对，且在俯视时的尺寸比基板小，通过在所述相对面和基板的上表面之间的空间形成湿度比该空间外的湿度低的低湿度空间使基板的上表面干燥；以及
干燥喷头移动单元，使所述干燥喷头沿着由所述基板保持单元保持的基板的上表面移动，
所述相对面从所述基板的上表面侧向上方凹陷而形成干燥室，在所述干燥室的顶部包括对干燥区域进行加热的加热器单元。
24.一种基板处理装置，
包括：
基板保持单元，将基板保持为水平；
低表面张力液体供给单元，向由所述基板保持单元保持的基板的上表面供给表面张力比水小的低表面张力液体；
开口形成单元，在形成于由所述基板保持单元保持的基板的上表面的所述低表面张力液体的液膜的中央区域形成开口；
干燥喷头，具有相对面，该相对面与由所述基板保持单元保持的基板的上表面相对，且在俯视时的尺寸比基板小，通过在所述相对面和基板的上表面之间的空间形成湿度比该空间外的湿度低的低湿度空间使基板的上表面干燥；以及
干燥喷头移动单元，使所述干燥喷头沿着由所述基板保持单元保持的基板的上表面移动，
所述低表面张力液体供给单元包括向由所述基板保持单元保持的基板的上表面供给低表面张力液体的低表面张力液体喷嘴，
所述干燥喷头包括对由所述基板保持单元保持的基板的上表面进行加热的加热器单元，
所述低表面张力液体喷嘴固定于所述干燥喷头，具有配置于所述相对面的喷出口。
25.根据权利要求23或24所述的基板处理装置，其中，
所述干燥喷头是供给非活性气体的非活性气体供给喷头。
26.根据权利要求25所述的基板处理装置，其中，
所述相对面从由所述基板保持单元保持的基板的上表面侧向上方凹陷而形成非活性气体贮留空间，所述非活性气体供给喷头包括向所述非活性气体贮留空间供给非活性气体的非活性气体导入口。
27.根据权利要求26所述的基板处理装置，其中，
所述非活性气体供给喷头还包括对所述非活性气体贮留空间进行排气的排气口。
28.一种基板处理装置，
包括：
基板保持单元，将基板保持为水平；
低表面张力液体供给单元，向由所述基板保持单元保持的基板的上表面供给表面张力比水小的低表面张力液体；
开口形成单元，在形成于由所述基板保持单元保持的基板的上表面的所述低表面张力液体的液膜的中央区域形成开口；
干燥喷头，具有相对面，该相对面与由所述基板保持单元保持的基板的上表面相对，且在俯视时的尺寸比基板小，通过在所述相对面和基板的上表面之间的空间形成湿度比该空间外的湿度低的低湿度空间使基板的上表面干燥；以及
干燥喷头移动单元，使所述干燥喷头沿着由所述基板保持单元保持的基板的上表面移动，
所述相对面从所述基板的上表面侧向上方凹陷而形成干燥室，在所述干燥室的顶部包括对所述干燥室进行排气的排气口。
29.根据权利要求19、21、23、24、28中任一项所述的基板处理装置，其中，
所述基板处理装置还包括控制器，该控制器对所述低表面张力液体供给单元、所述开口形成单元、所述干燥喷头和所述干燥喷头移动单元进行控制，
所述控制器被编程为，执行液膜形成工序、开口形成工序、液膜排除工序、着落点移动工序和干燥区域移动工序，
在所述液膜形成工序中，从所述低表面张力液体供给单元向基板的上表面供给低表面张力液体，以在所述基板的上表面形成低表面张力液体的液膜，
在所述开口形成工序中，通过所述开口形成单元在所述液膜的中央区域形成开口，
在所述液膜排除工序中，通过使所述开口扩展，从所述基板的上表面排除所述液膜，
在所述着落点移动工序中，将从所述低表面张力液体供给单元供给的低表面张力液体的着落点设定于所述开口的外侧，使所述着落点以追随所述开口的扩展的方式移动，
在所述干燥区域移动工序中，使所述干燥喷头的所述相对面与设定于所述开口的内侧的干燥区域相对，使所述干燥区域和所述相对面以追随所述开口的扩展的方式移动。
30.根据权利要求29所述的基板处理装置，其中，
所述控制器在所述干燥区域移动工序中执行使所述干燥区域以追随所述着落点的移动的方式沿着所述着落点的移动轨迹移动的工序。
31.根据权利要求29所述的基板处理装置，其中，
所述开口形成单元包括非活性气体供给单元，所述非活性气体供给单元向由所述基板保持单元保持的基板的中央区域吹送非活性气体，
所述控制器在所述开口形成工序中执行从所述非活性气体供给单元供给非活性气体的非活性气体吹送工序，并且持续执行所述非活性气体吹送工序直到所述液膜排除工序完成为止。
32.根据权利要求29所述的基板处理装置，其中，
所述基板处理装置还包括基板旋转单元，该基板旋转单元使由所述基板保持单元保持的基板以沿着铅垂方向的规定的旋转轴线为中心旋转，
所述控制器执行使所述基板旋转的基板旋转工序，所述基板旋转工序与所述液膜排除工序并行执行。
33.根据权利要求32所述的基板处理装置，其中，
所述控制器在所述基板旋转工序中执行使基板的旋转逐渐地减速的旋转减速工序。
34.根据权利要求32所述的基板处理装置，其中，
所述控制器以大于一半的区域相对所述着落点位于基板旋转方向下游侧的方式设定所述干燥区域。
35.根据权利要求32所述的基板处理装置，其中，
所述相对面具有扇形的平面形状，所述扇形的扇轴配置于距所述着落点远的位置，所述扇形的弧相比所述扇轴更接近所述着落点且沿着基板旋转方向配置。
36.根据权利要求19、21、23、24、28中任一项所述的基板处理装置，其中，
所述低表面张力液体供给单元包括低表面张力液体喷嘴，所述低表面张力液体喷嘴向由所述基板保持单元保持的基板的上表面供给低表面张力液体，
所述基板处理装置还包括移动构件，所述移动构件将所述低表面张力液体喷嘴和所述干燥喷头共同支撑，使所述低表面张力液体喷嘴和所述干燥喷头在所述基板的上方移动，
所述干燥喷头移动单元使所述移动构件移动。
37.根据权利要求19、21、23、24、28中任一项所述的基板处理装置，其中，
所述干燥喷头包括对所述相对面和由所述基板保持单元保持的基板的上表面之间的空间进行排气的排气单元。
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