JP7465164B2 - 基板処理方法 - Google Patents

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Description

本発明は、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、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、太陽電池用基板などの基板を処理するための基板処理方法に関する。
半導体ウエハ等の基板を用いての半導体装置の製造においては、基板を処理するための基板処理方法が行われる。具体的には、基板の表面に処理液が供給されることによって、当該表面が処理される。基板処理方法は、たとえば、枚葉式の基板処理装置によって行われる。この装置は、基板をほぼ水平に保持しつつ当該基板を回転させるスピンチャックと、このスピンチャックによって回転される基板の表面に処理液を供給するためのノズルと、を備えている。スピンチャックに保持された基板に対して薬液が供給され、その後にリンス液（純水）が供給されることにより、基板上の薬液が純水に置換される。その後に、基板上の純水を排除するためのスピン乾燥処理が行われる。スピン乾燥処理では、基板が高速回転されることにより、基板に付着している純水が振り切られて除去（乾燥）される。
微細パターン（たとえば、突状パターンまたはライン状パターン）が設けられた表面を有する基板へ上記方法が単純に適用されると、パターンの間隙に入り込んだ純水が十分に除去されないことがある。そこで、純水によるリンス処理が行われた後の基板の表面に常温のイソプロピルアルコール（isopropyl alcohol：ＩＰＡ）等の有機溶媒を供給することによって、微細パターンの間隙に入り込んだ純水を有機溶媒に置換した後、基板の表面を乾燥させる手法が用いられることがある。この乾燥工程として単純なスピンドライ工程が用いられるとすると、有機溶剤が除去される際に、隣接するパターン同士が引きつけ合って接触することで、パターン倒壊に至ることがある。この原因の一つは、隣接するパターン間に存在する液による表面張力にあると推測される。有機溶剤は純水の表面張力に比して小さな表面張力を有するので、パターン間の液が有機溶剤の場合は、純水の場合に比して、パターン倒壊が抑制されると考えられる。しかしながら、近年の半導体装置の高集積化の進展にともなって基板の表面に高アスペクト比の微細パターンが設けられていることがあり、そのような場合、パターン間の液が有機溶剤であってもパターン倒壊の懸念がある。以上から、基板が洗浄される際に、スピンドライ前に有機溶媒を基板の表面に供給するだけでは、スピンドライ時のパターン倒壊を十分に抑制することが困難な場合がある。このような問題を解決するために、特開２０１４－１１２６５２号公報は、以下のような基板処理方法を開示している。
微細パターンが形成され、水平姿勢に保持されている基板の上面に、リンス液が供給される。次に、基板の上面に有機溶媒を供給することにより、上面に有機溶媒の液膜が形成される。次に、基板の上面を有機溶媒の沸点よりも高い温度に保持することにより、基板の上面において有機溶媒の気相膜が形成されると共に当該気相膜の上方に有機溶媒の液膜が位置する。次に、上述した高い温度が保持されつつ、基板の上面から有機溶媒が排除される。この排除は、たとえば、回転させられている基板の上面の回転中心に向けて不活性ガスを吐出することによって行われる。
上記方法によれば、微細パターンの上方と微細パターンの間隙とに有機溶媒の気相膜が形成され、気相膜の上方に有機溶媒の液膜が形成される。この状態では、微細パターンの間隙における表面張力が小さくなるので、表面張力に起因したパターン倒壊が生じにくくなる。よって、高アスペクト比の微細パターンが形成された基板を洗浄する場合であっても、パターンの倒壊を抑制することができる。
特開２０１４－１１２６５２号公報
しかしながら、基板の上面に設けられたパターンの倒壊を抑制することができるような、基板処理方法の最適条件が見出されていたとしても、基板処理方法を厳密に当該条件で繰り返すことは、工程ばらつきの存在に起因して困難である。よって、半導体装置の量産のために基板処理が繰り返し行われる場合において、最適条件からの逸脱が限度を超えた際に、上述したパターン倒壊などの不具合が基板の上面に加わることがある。
そこで、本発明の目的は、基板の上面を乾燥させる際の当該上面への悪影響を抑制することができる基板処理方法を提供することである。
本明細書に開示される第１の態様は、基板処理方法であって、（ａ）第１基板上に有機溶剤の第１液膜を形成する工程と、（ｂ）前記第１基板を加熱することによって、前記第１基板の上面上に、前記第１液膜を保持する第１気体膜を形成する工程と、（ｃ）予め定められた第１条件で前記第１基板へ光を照射することによって、前記第１気体膜に保持された前記第１液膜に第１穴を形成する工程と、（ｄ）前記第１条件と異なる予め定められた第２条件で前記第１基板へ光を照射することによって、前記第１穴を拡張する工程と、（ｅ）前記工程（ｄ）によって拡張された前記第１穴を撮影することによって第１画像を取得する工程と、（ｆ）前記第１画像を、基準画像として記憶する工程と、（ｇ）前記工程（ｆ）の後、第２基板上に有機溶剤の第２液膜を形成する工程と、（ｈ）前記第２基板を加熱することによって、前記第２基板の上面上に、前記第２液膜を保持する第２気体膜を形成する工程と、（ｉ）前記第１条件で前記第２基板へ光を照射することによって、前記第２気体膜に保持された前記第２液膜に第２穴を形成する工程と、（ｊ）前記第２条件で前記第２基板へ光を照射することによって、前記第２穴を拡張する工程と、（ｋ）前記工程（ｊ）によって拡張された前記第２穴を撮影することによって第２画像を取得する工程と、（ｌ）前記基準画像としての前記第１画像における前記第１穴と、前記第２画像における前記第２穴とを比較することによって、前記第２穴の拡張の進行状況を評価する工程と、（ｍ）前記工程（ｌ）によって評価された前記進行状況に基づいて、前記第２基板へ光を照射するための第３条件を調整する工程と、（ｎ）前記第３条件で前記第２基板へ光を照射することによって、前記第２穴をさらに拡張する工程と、を備える。
本明細書に開示された第２の態様は、第１の態様の基板処理方法であって、前記工程（ｂ）は、前記第１基板を加熱するために前記第１基板へ光を照射する工程を含む。
本明細書に開示される第３の態様は、第１または第２の態様の基板処理方法であって、前記第２基板の前記上面にはパターンが設けられている。
本明細書に開示される第４の態様は、第１から第３の態様の基板処理方法であって、前記工程（ｃ）および（ｄ）において、前記第１基板へ照射される光は前記第１基板の前記上面の上方から照射され、かつ、前記工程（ｉ）、（ｊ）および（ｎ）において、前記第２基板へ照射される光は前記第２基板の前記上面の上方から照射される。
本明細書に開示される第５の態様は、第１から第４のいずれかの態様の基板処理方法であって、前記第３条件は、前記第２基板に照射される光の強度の設定条件を含む。
本明細書に開示される第６の態様は、第１から第５のいずれかの態様の基板処理方法であって、前記第３条件は、前記第２基板のうち光に照射される部分である被照射領域の移動速度の設定条件を含む。
本明細書に開示される第７の態様は、第６の態様の基板処理方法であって、前記工程（ｌ）は、前記被照射領域内での比較によって行われる。
本明細書に開示される第８の態様は、第１から第７のいずれかの態様の基板処理方法であって、前記第３条件は、前記第２基板の回転速度の設定条件を含む。
本明細書に開示される第９の態様は、第１から第８のいずれかの態様の基板処理方法であって、前記工程（ｌ）は、前記第１画像における前記第１穴の面積と、前記第２画像における前記第２穴の面積とを比較する工程を含む。
本明細書に開示される第１０の態様は、第１から第９のいずれかの態様の基板処理方法であって、前記工程（ｌ）は、前記第１画像における前記第１穴の寸法と、前記第２画像における前記第２穴の寸法とを比較する工程を含む。
本明細書に開示される第１１の態様は、第１から第１０のいずれかの態様の基板処理方法であって、前記工程（ｉ）、（ｊ）および（ｎ）において、前記第２基板への光は光源によって生成され、前記工程（ｋ）において、前記第２画像はカメラによって撮影され、前記基板処理方法は、（ｏ）前記カメラによって撮影される画像に基づいて、前記光源の劣化状態を評価する工程、をさらに備える。
本明細書に開示される第１２の態様は、基板処理方法であって、（ａ）第１基板上に有機溶剤の第１液膜を形成する工程と、（ｂ）前記第１基板を加熱することによって、前記第１基板の上面上に、前記第１液膜を保持する第１気体膜を形成する工程と、（ｃ）予め定められた第１条件で前記第１基板の前記上面へ不活性ガスを吐出することによって、前記第１気体膜に保持された前記第１液膜に第１穴を形成する工程と、（ｄ）前記第１条件と異なる予め定められた第２条件で前記第１基板へ不活性ガスを吐出することによって、前記第１穴を拡張する工程と、（ｅ）前記工程（ｄ）によって拡張された前記第１穴を撮影することによって第１画像を取得する工程と、（ｆ）前記第１画像を、基準画像として記憶する工程と、（ｇ）前記工程（ｆ）の後、第２基板上に有機溶剤の第２液膜を形成する工程と、（ｈ）前記第２基板を加熱することによって、前記第２基板の上面上に、前記第２液膜を保持する第２気体膜を形成する工程と、（ｉ）前記第１条件で前記第２基板の前記上面へ不活性ガスを吐出することによって、前記第２気体膜に保持された前記第２液膜に第２穴を形成する工程と、（ｊ）前記第２条件で前記第２基板の前記上面へ不活性ガスを吐出することによって、前記第２穴を拡張する工程と、（ｋ）前記工程（ｊ）によって拡張された前記第２穴を撮影することによって第２画像を取得する工程と、（ｌ）前記基準画像としての前記第１画像における前記第１穴と、前記第２画像における前記第２穴とを比較することによって、前記第２穴の拡張の進行状況を評価する工程と、（ｍ）前記工程（ｌ）によって評価された前記進行状況に基づいて、前記第２基板の前記上面へ不活性ガスを吐出するための第３条件を調整する工程と、（ｎ）前記第３条件で前記第２基板の前記上面へ不活性ガスを吐出することによって、前記第２穴をさらに拡張する工程と、を備える。
本明細書に開示される第１３の態様は、第１２の態様の基板処理方法であって、前記第２基板の前記上面にはパターンが設けられている。
本明細書に開示される第１４の態様は、第１２または第１３の態様の基板処理方法であって、前記第３条件は、前記第２基板の前記上面へ吐出される不活性ガスの流量の設定条件を含む。
本明細書に開示される第１５の態様は、第１２から第１４のいずれかの態様の基板処理方法であって、前記工程（ｌ）は、前記第１画像における前記第１穴の面積と、前記第２画像における前記第２穴の面積とを比較する工程を含む。
本明細書に開示される第１６の態様は、第１２から第１５のいずれかの態様の基板処理方法であって、前記工程（ｌ）は、前記第１画像における前記第１穴の寸法と、前記第２画像における前記第２穴の寸法とを比較する工程を含む。
上記第１の態様の基板処理方法によれば、第２条件で第１基板へ光を照射したことによる第１穴の拡張の進行状況を基準として、第２条件で第２基板へ光を照射したことによる第２穴の拡張の進行状況が評価される。この進行状況に基づいて、第２基板へ光をさらに照射するための第３条件を調整することによって、第２穴のさらなる拡張の進行速度を、標準的な進行速度へ、より近づけることができる。これにより、第２基板の上面上における第２液膜の第２穴の拡張の進行速度のばらつきを抑制することができる。よって、当該ばらつきに起因しての基板の上面への悪影響を抑制することができる。
上記第２の態様の基板処理方法によれば、液膜に穴を形成する工程だけでなく、それに先立って気体膜を形成する工程も、光を利用して行うことができる。
上記第３の態様の基板処理方法によれば、第２基板の上面上における第２液膜の第２穴の拡張の進行速度のばらつきを抑制することによって、第２基板の上面上に設けられているパターンの倒壊を抑制することができる。
上記第４の態様の基板処理方法によれば、第１基板および第２基板へ光が上方から照射されるので、光源が第１基板および第２基板の上方に配置される。これにより、第１基板および第２基板へ吐出される薬液が光源およびそれに付随する部材へ付着しにくい。よって、光源およびそれに付随する部材への薬液に起因してのダメージを避けることができる。
上記第５の態様の基板処理方法によれば、第３条件は、第２基板に照射される光の強度の設定条件を含む。これにより、第２穴のさらなる拡張の進行速度を、効果的に調整することができる。
上記第６の態様の基板処理方法によれば、第３条件は、第２基板のうち光に照射される部分である被照射領域の移動速度の設定条件を含む。これにより、第２穴のさらなる拡張の進行速度を、効果的に調整することができる。
上記第７の態様の基板処理方法によれば、進行状況を評価するための第１穴と第２穴との比較は、被照射領域内で行われる。これにより、当該評価の信頼性を高めることができる。
上記第８の態様の基板処理方法によれば、第３条件は、第２基板の回転速度の設定条件を含む。これにより、第２穴のさらなる拡張の進行速度を、効果的に調整することができる。
上記第９の態様の基板処理方法によれば、進行状況を評価するための第１穴と第２穴との比較は、第１穴および第２穴の面積の比較で行われる。これにより、様々な方向への拡張の影響を平均化しての評価が可能である。
上記第１０の態様の基板処理方法によれば、進行状況を評価するための第１穴と第２穴との比較は、第１穴および第２穴の寸法の比較で行われる。これにより、簡素な方法での評価が可能である。
上記第１１の態様の基板処理方法によれば、カメラによって撮影される画像に基づいて、光源の劣化状態が評価される。これにより、光源からの光が照射されることによる第２穴の拡張の進行速度のばらつきを抑制することができる。
上記第１２の態様の基板処理方法によれば、第２条件で第１基板の上面へ不活性ガスを吐出したことによる第１穴の拡張の進行状況を基準として、第２条件で第２基板の上面へ不活性ガスを吐出したことによる第２穴の拡張の進行状況が評価される。この進行状況に基づいて、第２基板の上面へ不活性ガスをさらに吐出するための第３条件を調整することによって、第２穴のさらなる拡張の進行速度を、標準的な進行速度へ、より近づけることができる。これにより、第２基板の上面上における第２液膜の第２穴の拡張の進行速度のばらつきを抑制することができる。よって、当該ばらつきに起因しての基板の上面への悪影響を抑制することができる。
上記第１３の態様の基板処理方法によれば、第２基板の上面上における第２液膜の第２穴の拡張の進行速度のばらつきを抑制することによって、第２基板の上面上に設けられているパターンの倒壊を抑制することができる。
上記第１４の態様の基板処理方法によれば、第３条件は、第２基板の上面へ吐出される不活性ガスの流量の設定条件を含む。これにより、第２穴のさらなる拡張の進行速度を、効果的に調整することができる。
上記第１５の態様の基板処理方法によれば、進行状況を評価するための第１穴と第２穴との比較は、第１穴および第２穴の面積の比較で行われる。これにより、様々な方向への拡張の影響を平均化しての評価が可能である。
上記第１６の態様の基板処理方法によれば、進行状況を評価するための第１穴と第２穴との比較は、第１穴および第２穴の寸法の比較で行われる。これにより、簡素な方法での評価が可能である。
この発明の目的、特徴、局面、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
本発明の実施の形態１に係る基板処理装置のレイアウトを示す模式的な平面図である。 処理対象の基板の表面の断面の拡大図である。 図１の基板処理装置に備えられる処理ユニットの構成を示す模式的な断面図である。 図３の処理ユニットに備えられるランプユニットの縦断面図である。 図４のランプユニットを下から見た図である。 図１の基板処理装置の主要部の電気的構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１に係る基板処理方法の一例を説明するためのフロー図である。 本発明の実施の形態１に係る基板処理方法の様子を説明するための模式図である。 本発明の実施の形態１に係る基板処理方法の様子を説明するための模式図である。 本発明の実施の形態１に係る基板処理方法の様子を説明するための模式図である。 本発明の実施の形態１に係る基板処理方法の様子を説明するための模式図である。 本発明の実施の形態１に係る基板処理方法の様子を説明するための模式図である。 本発明の実施の形態１に係る基板処理方法の様子を説明するための模式図である。 本発明の実施の形態１に係る基板処理方法において基板の上面に形成される領域について説明するための模式図である。 本発明の実施の形態１に係る基板処理方法において基板の上面に形成される領域について説明するための模式図である。 本発明の実施の形態１に係る基板処理方法において基板の上面に形成される領域について説明するための模式図である。 本発明の実施の形態１に係る基板処理方法において基板の上面に形成される領域について説明するための模式図である。 図７の工程の一部であって第１基板へ適用される工程を示すフロー図である。 図７の工程の一部であって第２基板へ適用される工程を示すフロー図である。 穴形成工程によって液膜に穴が形成された状態を模式的に示す平面図である。 液膜の穴の拡張の進行状況の評価工程を説明する平面図である。 図１３の変形例を説明する平面図である。 本発明の実施の形態２に係る基板処理装置に備えられた処理ユニットの構成を示す模式的な断面図である。 図１５に示すスピンベースおよびこれに関連する構成を上から見た模式図である。 図１５に示す上面ヘッドの模式的な縦断面図である。 図１７に示す上面ヘッドを下から見た模式図である。 図１５に示す第２のランプヒータの模式的な縦断面図である。 図１９に第２のランプヒータを下から見た模式図である。 本発明の実施の形態２に係る基板処理方法の一例を説明するためのフロー図である。 本発明の実施の形態２に係る基板処理方法の様子を説明するための模式図である。 本発明の実施の形態２に係る基板処理方法の様子を説明するための模式図である。 本発明の実施の形態２に係る基板処理方法の様子を説明するための模式図である。 本発明の実施の形態２に係る基板処理方法の様子を説明するための模式図である。 本発明の実施の形態２に係る基板処理方法の様子を説明するための模式図である。 本発明の実施の形態２に係る基板処理方法の様子を説明するための模式図である。 図２２Ｂに示す状態の基板を上から見た模式図である。 図２２Ｃに示す状態の基板を上から見た模式図である。 図２２Ｄに示す状態の基板を上から見た模式図である。 図２２Ｅに示す状態の基板を上から見た模式図である。 図２１の工程の一部であって第１基板へ適用される工程を示すフロー図である。 図２１の工程の一部であって第２基板へ適用される工程を示すフロー図である。 本発明の実施の形態３に係る基板処理方法において第１基板へ適用される工程を示すフロー図である。 本発明の実施の形態３に係る基板処理方法において第２基板へ適用される工程を示すフロー図である。 本発明の実施の形態４に係る基板処理装置に備えられた処理ユニットの構成を示す模式的な平面図である。 本発明の実施の形態４に係る基板処理装置に備えられた処理ユニットの構成を示す模式的な断面図である。 第１ノズルヘッドに接続される給液部の一例を示した図である。 第２ノズルヘッドに接続される給液部の一例を示した図である。 第３ノズルヘッドに接続される給液部および給気部の一例を示した図である。 本発明の実施の形態４における各基板への基板処理方法を示すフロー図である。 本発明の実施の形態４において第１基板へ適用される乾燥処理（図３３）の詳細を示すフロー図である。 基板の上面に液膜が形成された様子を示した図である。 液膜が形成された状態を模式的に示す部分断面図である。 基板を加熱する様子を示した図である。 気体膜が形成された状態を模式的に示す部分断面図である。 基板の上面の中央に乾燥領域が初期形成された様子を示した図である。 乾燥領域が徐々に拡大する様子を示した図である。 穴形成工程によって液膜に穴が形成された状態を模式的に示す部分断面図である。 本発明の実施の形態４において第２基板へ適用される乾燥処理（図３３）の詳細を示すフロー図である。 図４２の乾燥処理における、進行状況の評価工程を説明する平面図である。 図４３の変形例を説明する平面図である。 本発明の実施の形態５における基板処理装置の構成を概略的に示す断面図である。 図４５の基板処理装置における光照射ユニットを概略的に示す平面図である。 本発明の実施の形態５において第１基板へ適用される乾燥処理（図３３）の詳細を示すフロー図である。 本発明の実施の形態５において第２基板へ適用される乾燥処理（図３３）の詳細を示すフロー図である。 図４６の第１変形例を示す平面図である。 図４６の第２変形例を示す平面図である。
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。
＜１．実施の形態１＞
＜１－１．基板処理装置の構成＞
図１は、本実施の形態１にかかる基板処理装置１のレイアウトを示す模式的な平面図である。基板処理装置１は、シリコンウエハなどの基板Ｗを一枚ずつ処理する枚葉式の装置である。この実施の形態では、基板Ｗは、円板状の基板である。基板処理装置１は、基板Ｗを流体で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を収容するキャリア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、キャリア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、たとえば、同様の構成を有している。各処理ユニット２は、チャンバ４と、チャンバ４内に配置された処理カップ７とを備えており、処理カップ７内で基板Ｗに対する処理を実行する。チャンバ４には、搬送ロボットＣＲによって、基板Ｗを搬入したり基板Ｗを搬出したりするための出入口４Ａが形成されている。チャンバ４には、この出入口４Ａを開閉するシャッタユニット４Ｂが備えられている。
図２に示すように、基板処理装置１で処理される基板Ｗの表層には、微細な凹凸パターン９６０が形成されている。凹凸パターン９６０は、基板Ｗの表面に形成された微細な凸状の構造体９６１と、隣接する構造体９６１の間に形成された凹部（溝）９６２とを含む。凹凸パターン９６０の表面、すなわち、構造体９６１（凸部）および凹部９６２の表面は、凹凸のあるパターン面９６５を形成している。パターン面９６５は、基板Ｗの表面に含まれる。構造体９６１の表面９６１ａは、先端面９６１ｂ（頂部）および側面９６１ｃによって構成されており、凹部９６２の表面は、底面９６２ｂ（底部）によって構成されている。構造体９６１が筒状である場合には、その内方に凹部が形成されることになる。構造体９６１は、絶縁体膜を含んでいてもよいし、導体膜を含んでいてもよい。また、構造体９６１は、複数の膜を積層した積層膜であってもよい。凹凸パターン９６０は、アスペクト比が３以上の微細パターンである。凹凸パターン９６０のアスペクト比は、たとえば、１０～５０である。構造体９６１の幅Ｌ１は５ｎｍ～４５ｎｍ程度、構造体９６１同士の間隔Ｌ２は５ｎｍ～数μｍ程度であってもよい。構造体９６１の高さ（パターン高さＴ１）は、たとえば５０ｎｍ～５μｍ程度であってもよい。パターン高さＴ１は、構造体９６１の先端面９６１ｂと凹部９６２の底面９６２ｂ（底部）との間の距離である。
図３は、処理ユニット２の構成例を説明するための模式図である。処理ユニット２は、スピンチャック５と、ヒータユニット６と、処理カップ７と、薬液ノズル８と、リンス液ノズル９と、低表面張力液体ノズル１０と、気体ノズル１１と、ランプユニット１２と、撮像部ＩＭとを含む。
スピンチャック５は、基板Ｗを水平に保持しながら、回転軸線Ａ１まわりに基板Ｗを回転させる。回転軸線Ａ１は、基板Ｗの上面（上側の表面）の中心位置を通り鉛直方向に延びる。スピンチャック５は、複数のチャックピン２０と、スピンベース２１と、回転軸２２と、回転軸２２に回転力を与えるスピンモータ２３とを含む。スピンチャック５は、基板保持回転ユニットの一例である。スピンベース２１は、水平方向に沿う円板形状を有している。スピンベース２１の上面には、基板Ｗの周縁部を保持する複数のチャックピン２０が、スピンベース２１の周方向に間隔を空けて配置されている。複数のチャックピン２０は、ピン開閉ユニット２４によって開閉される。複数のチャックピン２０は、ピン開閉ユニット２４によって閉状態にされることによって基板Ｗを水平に保持（挟持）する。複数のチャックピン２０は、ピン開閉ユニット２４によって開状態にされることによって基板Ｗを解放する。複数のチャックピン２０は、開状態において、基板Ｗを下方から支持する。スピンベース２１および複数のチャックピン２０は、基板Ｗを水平に保持する基板保持ユニットを構成している。基板保持ユニットは、基板ホルダともいう。回転軸２２は、回転軸線Ａ１に沿って鉛直方向に延びている。回転軸２２の上端部は、スピンベース２１の下面中央に結合されている。スピンモータ２３は、回転軸２２に回転力を与える。スピンモータ２３によって回転軸２２が回転されることにより、スピンベース２１が回転される。これにより、基板Ｗが回転軸線Ａ１のまわりに回転される。スピンモータ２３は、回転軸線Ａ１まわりに基板Ｗを回転させる基板回転ユニットの一例である。
ヒータユニット６は、基板Ｗの全体を加熱する基板加熱ユニットの一例である。ヒータユニット６は、円板状のホットプレートの形態を有している。ヒータユニット６は、スピンベース２１の上面と基板Ｗの下面との間に配置されている。ヒータユニット６は、基板Ｗの下面に下方から対向する対向面６ａを有する。ヒータユニット６は、プレート本体６１およびヒータ６２を含む。プレート本体６１は、平面視において、基板Ｗよりも僅かに小さい。プレート本体６１の上面が対向面６ａを構成している。ヒータ６２は、プレート本体６１に内蔵されている抵抗体であってもよい。ヒータ６２に通電することによって、対向面６ａが加熱される。対向面６ａは、たとえば、１９５℃に加熱される。そして、ヒータ６２には、給電線６３を介して、ヒータ通電ユニット６４から電力が供給される。
処理ユニット２は、ヒータユニット６をスピンベース２１に対して相対的に昇降させるヒータ昇降ユニット６５を含む。ヒータ昇降ユニット６５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。ヒータ昇降ユニット６５は、ヒータリフタともいう。ヒータユニット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６６が結合されている。昇降軸６６は、スピンベース２１の中央部に形成された貫通孔２１ａと、中空の回転軸２２とを挿通している。昇降軸６６内には、給電線６３が通されている。ヒータ昇降ユニット６５は、昇降軸６６を介してヒータユニット６を昇降させる。ヒータユニット６は、ヒータ昇降ユニット６５によって昇降されて、下位置および上位置に位置することができる。ヒータ昇降ユニット６５は、下位置および上位置だけでなく、下位置および上位置の間の任意の位置に配置することが可能である。
処理カップ７は、スピンチャック５に保持された基板Ｗから外方に飛散する液体を受け止め、その液体を回収または廃棄する部材である。処理カップ７は、スピンチャック５に保持された基板Ｗから外方に飛散する液体を受け止める複数のガード７１と、複数のガード７１によって下方に案内された液体を受け止める複数のカップ７２と、複数のガード７１と複数のカップ７２とを取り囲む円筒状の外壁部材７３とを含む。この実施の形態では、２つのガード７１（第１ガード７１Ａおよび第２ガード７１Ｂ）と、２つのカップ７２（第１カップ７２Ａおよび第２カップ７２Ｂ）とが設けられている例を示している。第１カップ７２Ａおよび第２カップ７２Ｂのそれぞれは、上向きに開放された環状溝の形態を有している。第１ガード７１Ａは、スピンベース２１を取り囲むように配置されている。第２ガード７１Ｂは、第１ガード７１Ａよりも外側でスピンベース２１を取り囲むように配置されている。第１ガード７１Ａおよび第２ガード７１Ｂは、それぞれ、ほぼ円筒形状を有している。各ガード７１の上端部は、スピンベース２１側に向かうように内側に傾斜している第１カップ７２Ａは、第１ガード７１Ａによって下方に案内された液体を受け止める。第２カップ７２Ｂは、第１ガード７１Ａと一体に形成されている。第２カップ７２Ｂは、第２ガード７１Ｂによって下方に案内された液体を受け止める。
処理ユニット２は、第１ガード７１Ａおよび第２ガード７１Ｂを別々に昇降させるガード昇降ユニット７４をさらに含む。ガード昇降ユニット７４は、下位置と上位置との間で第１ガード７１Ａを昇降させる。ガード昇降ユニット７４は、下位置と上位置との間で第２ガード７１Ｂを昇降させる。第１ガード７１Ａおよび第２ガード７１Ｂが共に上位置に位置するとき、基板Ｗから飛散する液体は、第１ガード７１Ａによって受けられる。第１ガード７１Ａが下位置に位置し、第２ガード７１Ｂが上位置に位置するとき、基板Ｗから飛散する液体は、第２ガード７１Ｂによって受けられる。第１ガード７１Ａおよび第２ガード７１Ｂが共に下位置に位置するときには、搬送ロボットＣＲが、チャンバ４内に基板Ｗを搬入したりチャンバ４内から基板Ｗを搬出したりすることができる。ガード昇降ユニット７４は、たとえば、第１ガード７１Ａに結合された第１ボールねじ機構（図示せず）と、第１ボールねじ機構に駆動力を与える第１モータ（図示せず）と、第２ガード７１Ｂに結合された第２ボールねじ機構（図示せず）と、第２ボールねじ機構に駆動力を与える第２モータ（図示せず）とを含む。ガード昇降ユニット７４は、ガード移動ユニットの一例である。ガード昇降ユニット７４は、ガードリフタともいう。
薬液ノズル８は、基板Ｗの上面に向けて薬液を吐出するノズルである。薬液ノズル８は、薬液ノズル８に薬液を案内する薬液配管４０に接続されている。薬液配管４０に介装された薬液バルブ５０が開かれると、薬液が、薬液ノズル８の吐出口から下方に向けて連続流で吐出される。薬液として、たとえば、硫酸、硝酸、塩酸、フッ酸（ＨＦ、ＤＨＦ）、リン酸、酢酸、アンモニア水、過酸化水素水、有機酸（たとえばクエン酸、蓚酸等）、有機アルカリ（たとえば、ＴＭＡＨ：テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド等）、界面活性剤、および腐食防止剤の少なくとも１つを含む液を用いることができる。
薬液ノズル８は、たとえば、移動可能なスキャンノズルである。処理ユニット２は、薬液ノズル８が先端部に取り付けられた第１アーム３０と、第１アーム３０を移動させることにより、薬液ノズル８を移動させる第１移動ユニット３１とをさらに含む。第１移動ユニット３１は、第１アーム３０を回動させることにより、平面視で基板Ｗの上面の中央部を通る軌跡に沿って薬液ノズル８を水平に移動させる。第１移動ユニット３１は、中央位置と退避位置との間で薬液ノズル８を水平に移動させる。薬液ノズル８が中央位置に位置するとき、薬液ノズル８が基板Ｗの上面の中央部に対向する。基板Ｗの上面の中央部とは、基板Ｗの上面の回転中心位置と基板Ｗの上面における回転中心位置の周囲の位置とを含む領域である。薬液ノズル８が退避位置に位置するとき、薬液ノズル８が平面視でスピンチャック５の周囲に退避する。第１移動ユニット３１は、たとえば、第１アーム３０に接続され鉛直方向に延びる回動軸（図示せず）と、当該回動軸を回動させる電動モータ（図示せず）とを含む。
リンス液ノズル９は、薬液を洗い流すリンス液を基板Ｗの上面に向けて吐出するノズルである。リンス液ノズル９は、リンス液ノズル９にリンス液を案内するリンス液配管４１に接続されている。リンス液配管４１に介装されたリンス液バルブ５１が開かれると、リンス液が、リンス液ノズル９の吐出口から下方に向けて連続流で吐出される。リンス液は、たとえば、純水（脱イオン水：ＤＩＷ（Deionized Water））である。リンス液は、炭酸水、電解イオン水、水素水、オゾン水、希釈濃度（たとえば、１０ｐｐｍ～１００ｐｐｍ程度）の塩酸水、および希釈濃度（たとえば、１０ｐｐｍ～１００ｐｐｍ程度）のアンモニア水のいずれかであってもよい。
リンス液ノズル９は、たとえば、移動可能なスキャンノズルである。処理ユニット２は、リンス液ノズル９が先端部に取り付けられた第２アーム３２と、第２アーム３２を移動させることにより、リンス液ノズル９を移動させる第２移動ユニット３３とをさらに含む。第２移動ユニット３３は、第２アーム３２を回動させることにより、平面視で基板Ｗの上面の中央部を通る軌跡に沿ってリンス液ノズル９を水平に移動させる。第２移動ユニット３３は、中央位置と退避位置との間でリンス液ノズル９を水平に移動させる。リンス液ノズル９が中央位置に位置するとき、リンス液ノズル９が基板Ｗの上面の中央部に対向する。リンス液ノズル９が退避位置に位置するとき、リンス液ノズル９が平面視でスピンチャック５の周囲に退避する。第２移動ユニット３３は、たとえば、第２アーム３２に接続され鉛直方向に延びる回動軸（図示せず）と、当該回動軸を回動させる電動モータ（図示せず）とを含む。
低表面張力液体ノズル１０は、リンス液よりも表面張力の低い低表面張力液体を基板Ｗの上面に向けて吐出するノズルである。低表面張力液体ノズル１０は、低表面張力液体ノズル１０に低表面張力液体を案内する低表面張力液体配管４２に接続されている。低表面張力液体配管４２に介装された低表面張力液体バルブ５２が開かれると、低表面張力液体が、低表面張力液体ノズル１０の吐出口１０ａから下方に連続流で吐出される。低表面張力液体は、たとえばＩＰＡ等の有機溶剤である。ＩＰＡの表面張力は、水の表面張力よりも低い。ＩＰＡ以外の有機溶剤も低表面張力液体として使用することができる。ＩＰＡの他に、たとえば、メタノール、エタノール、アセトン、ＥＧ（エチレングリコール）、ＨＦＥ（ハイドロフルオロエーテル）、ｎ－ブタノール、ｔ－ブタノール、イソブチルアルコールおよび２－ブタノール等の有機溶剤も、低表面張力液体として用いることができる。単体成分のみからなるものだけでなく、他の成分と混合した有機溶剤も低表面張力液体として使用できる。低表面張力液体は、処理液の一例であり、低表面張力液体ノズル１０は、処理液供給ユニットの一例である。
気体ノズル１１は、基板Ｗの上面に向けて気体を吐出するノズルである。気体ノズル１１は、気体ノズル１１に気体を案内する気体配管４３に接続されている。気体配管４３には、気体バルブ５３Ａと、気体流量調整バルブ５３Ｂとが介装されている。気体バルブ５３Ａが開かれると、気体流量調整バルブ５３Ｂの開度に対応する流量で、気体ノズル１１の吐出口１１ａから下方に向けて気体が連続的に吐出される。気体ノズル１１に供給される気体は、窒素ガス等の不活性ガスである。不活性ガスは窒素ガスに限られず、不活性ガスとして、ヘリウムガスやアルゴンガス等の希ガス類を用いることもできる。
ランプユニット１２は、基板Ｗの上面に向けて光を照射（放出）することによって、基板Ｗを加熱するユニットである。ランプユニット１２は、照射ユニットの一例である。ランプユニット１２は、近赤外線、可視光線、紫外線のうちの少なくとも一つを含む光を基板Ｗに向けて照射して、輻射によって基板Ｗを加熱する。すなわち、ランプユニット１２は、輻射加熱ヒータである。ランプユニット１２には、給電線８９を介して、ランプ通電ユニット９０から電力が供給される。
低表面張力液体ノズル１０および気体ノズル１１は、ランプユニット１２に取り付けられている。処理ユニット２は、ランプユニット１２が先端部に取り付けられた第３アーム３４と、第３アーム３４を移動させることにより、ランプユニット１２を移動させる第３移動ユニット３５（移動ユニット）とをさらに含む。第３アーム３４が移動することによって、ランプユニット１２と共に、低表面張力液体ノズル１０および気体ノズル１１が移動する。低表面張力液体ノズル１０および気体ノズル１１は、移動可能なスキャンノズルである。第３移動ユニット３５は、第３アーム３４を回動させることにより、平面視で基板Ｗの上面の中央部を通る軌跡に沿って、低表面張力液体ノズル１０、気体ノズル１１およびランプユニット１２を水平に移動させる。第３移動ユニット３５は、低表面張力液体ノズル１０、気体ノズル１１およびランプユニット１２を、退避位置および中央位置に配置できる。低表面張力液体ノズル１０、気体ノズル１１およびランプユニット１２は、退避位置に位置するとき平面視でスピンチャック５の周囲に退避する。低表面張力液体ノズル１０が中央位置に位置するとき、低表面張力液体ノズル１０の吐出口１０ａが基板Ｗの上面の中央部に対向する。気体ノズル１１が中央位置に位置するとき、気体ノズル１１の吐出口１１ａが基板Ｗの上面の中央部に対向する。ランプユニット１２が中央位置に位置するとき、ランプユニット１２が基板Ｗの上面の中央部に対向する。第３移動ユニット３５は、たとえば、第３アーム３４に接続され鉛直方向に延びる回動軸（図示せず）と、当該回動軸を回動させる電動モータ（図示せず）とを含む。
図４は、ランプユニット１２の縦断面図である。図５は、ランプユニット１２を下から見た図である。ランプユニット１２は、ランプ８０と、ランプ８０を収容するランプハウジング８１と、ランプハウジング８１の内部を冷却するためのヒートシンク８２とを含む。
ランプ８０は、円板状のランプ基板８３と、ランプ基板８３の下面に実装された複数（図５の例では、５９個）の光源８４とを含む。個々の光源８４は、たとえばＬＥＤ（発光ダイオード）である。ランプ通電ユニット９０から供給される電力によって複数の光源８４が点灯する。図５に示すように、複数の光源８４は、ランプ基板８３の下面の全域に分散して配置されている。図５の例では、１個の光源８４が、ランプ基板８３の下面の中心に配置されており、残りの５８個の光源８４が、ランプ基板８３の下面の中心を取り囲むように４重円環状に配置されている。ランプ基板８３における光源８４の配置密度は略一様である。複数の光源８４によって、水平方向に広がる円形状の発光部１２ａが構成されている。個々の光源８４から発せられる光は、近赤外線、可視光線、紫外線のうちの少なくとも一つを含む。個々の光源８４から発せられる光の波長は、２００ｎｍ以上１１００ｎｍ以下の波長である。個々の光源８４から発せられる光は、３９０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長であることが好ましい。
図４に示すように、ランプハウジング８１は、円筒状のハウジング本体８５と、円板状の底壁８６とを含む。ハウジング本体８５は、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等の耐薬性を有する材料で形成されている。底壁８６は、石英などの光透過性および耐熱性を有する材料で形成されている。ランプハウジング８１は、平面視で基板Ｗよりも小さい。底壁８６の下面は、ランプユニット１２の下面を構成している。
ヒートシンク８２は、ヒートシンク本体８７と、ヒートシンク本体８７に冷却流体を供給して、ヒートシンク本体８７を冷却する冷却ユニット８８とを含む。ヒートシンク本体８７は、高い伝熱特性を有する金属（たとえば、アルミニウム、鉄、銅等）を用いて容器状に形成されている。冷却ユニット８８は、冷媒供給源８８ａと、冷媒供給源８８ａから冷媒をヒートシンク本体８７に供給する冷媒供給配管８８ｂと、ヒートシンク本体８７に供給された冷媒を冷媒供給源８８ａに戻す冷媒戻り配管８８ｃと、冷媒供給配管８８ｂ内の冷媒を送り出すポンプ８８ｄとを含む。冷却ユニット８８は、冷却水等の冷媒をヒートシンク本体８７に供給する。すなわち、ヒートシンク８２は、水冷式のヒートシンクである。複数の光源８４の発光に伴い、ランプ８０およびその周囲が加熱される。しかしながら、ヒートシンク８２によりランプハウジング８１内が冷却されるので、ランプハウジング８１内が過度に昇温することを防止できる。ヒートシンク８２において、冷媒として冷却気体が用いられてもよい。
ランプユニット１２は、基板Ｗの上面を覆う低表面張力液体の液膜Ｌが基板Ｗの上面に形成されている状態で使用される。低表面張力液体ノズル１０および気体ノズル１１は、ランプハウジング８１の外壁面８１ａに鉛直方向に沿う姿勢で取り付けられている。
図４に示すように、ランプ８０が発光すると、すなわち複数の光源８４が発光すると、ランプ８０から発せられた光（近赤外線、可視光線、紫外線のうちの少なくとも一つを含む光）は、ランプハウジング８１の底壁８６を透過し、基板Ｗの上面に照射される。低表面張力液体の一例であるＩＰＡは、２００ｎｍ以上１１００ｎｍ以下の波長の光を透過させる。ランプ８０から発せられた光の波長が２００ｎｍ以上１１００ｎｍ以下（より好ましくは、３９０ｎｍ以上８００ｎｍ以下）である。そのため、ランプ８０から放出された光は、液膜Ｌに吸収されずに、液膜Ｌを透過する。ランプハウジング８１の外表面（底壁８６の下面）から放射された光は、液膜Ｌを透過し、基板Ｗの上面に照射される。基板Ｗの上面においてランプユニット１２から光が照射される領域を被照射領域ＲＲという。これにより、被照射領域ＲＲが輻射により加熱されて昇温する。被照射領域ＲＲは、ランプユニット１２から照射される光によって加熱される加熱領域と平面視で一致している。
ランプユニット１２から照射される光によって、基板Ｗの表層（詳しくは、図２に示す凹凸パターン９６０）の温度が上昇する。光の照射によって、基板Ｗの表層の温度が低表面張力液体の沸点以上の温度にまで加熱されることにより、被照射領域ＲＲに接する低表面張力液体が温められて蒸発する。これにより、基板Ｗの表面（図２に示すパターン面９６５）の周囲に低表面張力液体の気体膜が形成される。低表面張力液体がＩＰＡである場合、沸点は８２．６℃である。基板Ｗの上面に被照射領域ＲＲが設定されている状態で第３移動ユニット３５がランプユニット１２を水平に移動させることにより、被照射領域ＲＲが基板Ｗの上面内で移動する。
撮像部ＩＭ（図３）は、基板Ｗの上面を撮影する装置である。撮像部ＩＭは、たとえば、チャンバ４（図１）の側壁の内面に近接した位置に設置されている。撮像部ＩＭは、カメラＣＭおよび光源ＬＴを有する。カメラＣＭには、たとえばＣＣＤ（Charge Coupled Devices）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子を有するデジタルカメラが用いられる。光源ＬＴには、たとえばＬＥＤが用いられる。撮像部ＩＭは、必要に応じて光源ＬＴから光を照射つつ、カメラＣＭによる撮影を行うことにより、基板Ｗの上面の撮影画像を取得する。撮影画像は、複数のピクセルにより構成され、ピクセル毎に輝度値の情報を有する。
ＬＥＤを用いた光源８４（図４）は、一般に、動作に伴って徐々に劣化しやすい傾向がある。この劣化状態が、カメラＣＭによって撮影される画像に基づいて評価されてよい。たとえば、予め定められた条件で光源８４による光の生成とカメラＣＭによる画像の撮影とを行い、この画像の明度から、光源８４の劣化状態を評価することができる。光源８４の劣化に起因して強度が低下していると評価された場合、それを補うように光源８４への電力を増大させることによって、上記劣化に起因してのプロセス変動を抑制することができる。この評価のための画像を撮影するタイミングは任意であるが、たとえば、下記の基板処理方法によって撮影される画像を当該評価のために利用してもよい。
図６は、基板処理装置１の主要部の電気的構成を示すブロック図である。コントローラ３は、マイクロコンピュータを備え、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。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とを含む。コントローラ３は、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、スピンモータ２３、第１移動ユニット３１、第２移動ユニット３３、第３移動ユニット３５、ガード昇降ユニット７４、ピン開閉ユニット２４、ヒータ通電ユニット６４、ヒータ昇降ユニット６５、ランプ通電ユニット９０、ポンプ８８ｄ、薬液バルブ５０、リンス液バルブ５１、低表面張力液体バルブ５２、気体バルブ５３Ａ、および気体流量調整バルブ５３Ｂを制御するようにプログラムされているコントローラ３によってバルブが制御されることによって、対応するノズルからの液体や気体の吐出の有無や、対応するノズルからの気体の吐出流量が制御される。
＜１－２．基板処理方法の基本技術＞
図７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フロー図である。図７には、主として、コントローラ３が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。図８Ａ～図８Ｆは、基板処理の様子を説明するための模式図である。図９Ａ～図９Ｄは、基板処理中の基板Ｗの上面に形成される領域について説明するための模式図である。以下では、主に図３および図７を参照し、図８Ａ～図９Ｄについては適宜参照する。
基板処理装置１による基板処理では、たとえば、図７に示すように、基板搬入工程（ステップＳ１１）、薬液供給工程（ステップＳ１２）、リンス液供給工程（ステップＳ１３）、置換工程（ステップＳ１４）、液膜形成工程（ステップＳ１５）、気体膜形成工程（ステップＳ１６）、液膜排除工程（ステップＳ１７）および基板搬出工程（ステップＳ１８）が実行される。
まず、未処理の基板Ｗは、搬送ロボットＣＲによってキャリア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（ステップＳ１１）。これにより、基板Ｗは、スピンチャック５によって水平に保持される（基板保持工程）。基板Ｗは、凹凸パターン９６０（図２を参照）が形成されている表面が上面となる姿勢で保持される。基板Ｗの搬入時には、ヒータユニット６には電力が供給されており、ヒータユニット６は、下位置に退避している。基板Ｗの搬入時には、複数のガード７１が下位置に退避している。基板Ｗの搬入時には、ランプユニット１２には電力が供給されていない。スピンチャック５によって基板Ｗが保持されると、スピンモータ２３が、スピンベース２１を回転させる。これにより、水平に保持された基板Ｗが回転される（基板回転工程）。スピンチャック５による基板Ｗの保持、およびスピンモータ２３による基板Ｗの回転は、液膜排除工程（ステップＳ１７）が終了するまで継続される。ガード昇降ユニット７４は、基板保持工程が開始されてから液膜排除工程（ステップＳ１７）が終了するまでの間、少なくとも一つのガード７１が上位置に位置するように、第１ガード７１Ａおよび第２ガード７１Ｂの高さ位置を調整する。
次に、搬送ロボットＣＲが処理ユニット２外に退避した後、基板Ｗの上面を薬液で処理するために基板Ｗの上面に薬液を供給する薬液供給工程（ステップＳ１２）が開始される。具体的には、第１移動ユニット３１が、薬液ノズル８を薬液処理位置に移動させる。薬液処理位置は、たとえば、中央位置である。薬液ノズル８が薬液処理位置に位置する状態で、薬液バルブ５０が開かれる。これにより、回転状態の基板Ｗの上面の中央部に向けて、薬液ノズル８から薬液が供給（吐出）される（薬液供給工程、薬液吐出工程）。薬液ノズル８から吐出された薬液は、基板Ｗの上面の中央部に着液する。基板Ｗの上面に着液した薬液には、基板Ｗの回転による遠心力が作用する。そのため、薬液は、遠心力によって基板Ｗの上面の全体に行き渡り、それにより、基板Ｗの上面の全体が薬液によって処理される。薬液ノズル８からの薬液の供給は、所定時間、たとえば、６０秒の間継続される。薬液供給工程において、基板Ｗは、所定の薬液回転速度、たとえば、１０００ｒｐｍで回転される。
所定時間の薬液処理の後、基板Ｗの上面をリンス液で処理するリンス処理（ステップＳ１３）が開始される。具体的には、薬液バルブ５０が閉じられ、第１移動ユニット３１が薬液ノズル８を退避位置に移動させる。薬液ノズル８の移動が開始された後、第２移動ユニット３３が、リンス液ノズル９をリンス処理位置に移動させる。リンス処理位置は、たとえば、中央位置である。リンス液ノズル９がリンス処理位置に位置する状態で、リンス液バルブ５１が開かれる。これにより、回転状態の基板Ｗの上面の中央部に向けて、リンス液ノズル９からリンス液が供給（吐出）される（リンス液供給工程、リンス液吐出工程）。リンス液ノズル９から吐出されたリンス液は、基板Ｗの上面の中央部に着液する。基板Ｗの上面に着液したリンス液には、基板Ｗの回転による遠心力が作用する。そのため、リンス液は、遠心力によって基板Ｗの上面の全体に行き渡り、それにより、基板Ｗの上面に存在する薬液がリンス液で置換される。すなわち、基板Ｗの上面の全体がリンス液で処理される。リンス液ノズル９からのリンス液の供給は、所定時間、たとえば、１５秒の間継続される。リンス液供給工程において、基板Ｗは、所定のリンス液回転速度、たとえば、１０００ｒｐｍで回転される。
所定時間のリンス処理の後、基板Ｗの上面に存在するリンス液を低表面張力液体に置換する置換工程（ステップＳ１４）が実行される。
置換工程では、まず、リンス液バルブ５１が閉じられ、第２移動ユニット３３がリンス液ノズル９を退避位置に移動させる。リンス液ノズル９の移動が開始された後、第３移動ユニット３５が、低表面張力液体ノズル１０を低表面張力液体処理位置に移動させる。低表面張力液体処理位置は、たとえば、中央位置である。
低表面張力液体ノズル１０が低表面張力液体処理位置に位置する状態で、低表面張力液体バルブ５２が開かれる。これにより、図８Ａに示すように、低表面張力液体ノズル１０からの低表面張力液体の供給（吐出）が開始され、基板Ｗの上面の中央部に向けて低表面張力液体が供給される（低表面張力液体供給工程、低表面張力液体吐出工程）。低表面張力液体ノズル１０から吐出された低表面張力液体は、基板Ｗの上面の中央部に着液する。基板Ｗの上面に着液した低表面張力液体には、基板Ｗの回転による遠心力が作用する。そのため、低表面張力液体は、遠心力によって基板Ｗの上面の全体に行き渡り、それにより、基板Ｗの上面に存在するリンス液が低表面張力液体で置換され、基板Ｗの上面の全体が低表面張力液体によって覆われる。低表面張力液体の供給の開始と同時、または、低表面張力液体の供給中に、基板Ｗの回転は、所定の置換速度に減速される（第１回転減速工程）。置換速度は、たとえば、３００ｒｐｍである。
低表面張力液体の供給中に、ヒータ昇降ユニット６５がヒータユニット６を下位置から第１加熱位置に移動させる。第１加熱位置は、下位置よりも上方で基板Ｗから離間する位置である。ヒータユニット６が第１加熱位置に位置するとき、ヒータユニット６の対向面６ａは基板Ｗの下面に非接触で近接する。ヒータユニット６を第１加熱位置に配置することによって、基板Ｗの加熱が開始される。ヒータユニット６が第１加熱位置に位置するとき、基板Ｗの下面とヒータユニット６の対向面６ａとの間の距離は、たとえば、４ｍｍである。ヒータユニット６が第１加熱位置に配置されている状態で、基板Ｗは、たとえば、３０℃に加熱される。
基板Ｗの上面に存在するリンス液が低表面張力液体で置換された後、低表面張力液体の供給を継続して、基板Ｗの上面に低表面張力液体の液膜Ｌ（図８Ｂを参照）を形成する液膜形成工程（ステップＳ１５）が実行される。基板Ｗの上面に存在するリンス液が低表面張力液体で置換された後、基板Ｗの回転は、所定の液膜形成速度に減速される（第２回転減速工程）。液膜形成速度は、０ｒｐｍよりも大きく５０ｒｐｍ以下の速度であり、たとえば、１０ｒｐｍである。第２回転減速工程において、基板Ｗの回転は、段階的に減速されてもよい。
基板Ｗの回転が液膜形成速度に減速された後に、低表面張力液体バルブ５２が閉じられる。これにより、低表面張力液体ノズル１０から基板Ｗの上面への低表面張力液体の供給が停止される。低表面張力液体ノズル１０からの低表面張力液体の供給は、所定時間、たとえば、３０秒の間継続される。基板Ｗの回転が液膜形成速度に減速されることによって、基板Ｗ上の低表面張力液体に作用する遠心力が小さくなる。そのため、基板Ｗからの低表面張力液体の排出は停止される。あるいは、低表面張力液体は、基板Ｗから微量しか排除されない。そのため、基板Ｗの上面への低表面張力液体の供給が停止された後も、基板Ｗの上面は、低表面張力液体によって覆われた状態で維持される。図８Ｂに示すように、基板Ｗの回転が液膜形成速度に減速された状態で低表面張力液体の供給が停止されることによって、基板Ｗ上の低表面張力液体が充分に厚くされてパドル状態の液膜Ｌが形成される（液膜形成工程、パドル形成工程）。
リンス液が低表面張力液体で置換された後に微量のリンス液が凹凸パターン９６０の凹部９６２に残っていたとしても（図２を参照）、このリンス液は、低表面張力液体に溶け込み、液膜Ｌ中に拡散する。これにより、凹凸パターン９６０の凹部９６２に残留するリンス液を減らすことができる。
基板Ｗの上面に液膜Ｌが形成された後、ランプユニット１２から光を照射することによって基板Ｗを加熱して基板Ｗの上面の中央部に気体膜ＶＬ（図８Ｃの拡大図を参照）を形成する気体膜形成工程（ステップＳ１６）が実行される。
液膜Ｌが基板Ｗの上面に形成されている状態で、図８Ｃに示すように、ヒータ昇降ユニット６５がヒータユニット６を上昇させて第２加熱位置に配置する。第２加熱位置は、第１加熱位置よりも上方で基板Ｗから離間する位置である。ヒータユニット６が第２加熱位置に位置するとき、ヒータユニット６の対向面６ａは基板Ｗの下面に非接触で近接する。ヒータユニット６が第２加熱位置に位置するとき、基板Ｗの下面とヒータユニット６の対向面６ａとの間の距離は、たとえば、２ｍｍである。ヒータユニット６が第２加熱位置に配置されることによって、基板Ｗの全体は、常温（たとえば、２５℃）よりも高く低表面張力液体の沸点よりも低い温度に加熱される（ヒータ加熱工程）。そのため、液膜Ｌが常温（たとえば、２５℃）よりも高く低表面張力液体の沸点よりも低い温度に保温される（液膜保温工程）。ヒータユニット６が第１加熱位置に位置するときよりもヒータユニット６が第２加熱位置に位置するときの方が基板Ｗは高温に加熱される。ヒータユニット６が第２加熱位置に配置されている状態で、ヒータユニット６の対向面６ａが１９５℃に加熱されていれば、基板Ｗは、４０℃に加熱される。
基板Ｗの上面に液膜Ｌが形成された状態で、第３移動ユニット３５が、ランプユニット１２を水平方向に移動させて光照射位置に配置する。光照射位置は、たとえば、中央位置である。さらに、第３移動ユニット３５は、ランプユニット１２の高さ位置が離隔位置になるように、ランプユニット１２を鉛直方向に移動させる。ランプユニット１２が離隔位置に位置するとき、ランプユニット１２の下面と基板Ｗの上面との間の距離は、たとえば、５０ｍｍである。ランプユニット１２の高さ位置が離隔位置である状態で、ランプ通電ユニット９０がランプユニット１２を通電させる。これにより、ランプユニット１２からの光の照射が開始される（光照射工程）。光の照射は、液膜保温工程を実行しながら開始される。光の照射は、パドル状態の液膜Ｌが形成されてから速やかに（たとえば、１．５秒後に）開始される。ランプユニット１２から放出される光は、液膜Ｌに吸収されずに、液膜Ｌを透過し、基板Ｗの上面の中央部に設定された被照射領域ＲＲに照射される。これにより、基板Ｗの上面の中央部が輻射により加熱される。これにより、被照射領域ＲＲに接する低表面張力液体が温められる。
被照射領域ＲＲの温度（すなわち、被照射領域ＲＲにおける凹凸パターン９６０の温度）が、低表面張力液体の沸点以上である場合には、低表面張力液体が液膜Ｌと基板Ｗとの界面で蒸発する。被照射領域ＲＲにおいて凹凸パターン９６０に接触する低表面張力液体が蒸発することにより、低表面張力液体の気体膜ＶＬ（図８Ｃの拡大図を参照）が液膜Ｌと基板Ｗとの間に形成される。これにより、被照射領域ＲＲにおいて液膜Ｌが気体膜ＶＬに保持されて基板Ｗの上面から浮上する。
被照射領域ＲＲにおける基板Ｗの表層の温度が低表面張力液体の沸点以上の気相形成温度に加熱されていれば、充分な厚みの気体膜ＶＬが被照射領域ＲＲに形成される。低表面張力液体がＩＰＡである場合、沸点は８２．６℃であり、気体膜形成温度は、たとえば、１００℃である。充分な厚みとは、パターン高さＴ１よりも大きい厚みのことをいう。充分な厚みの気体膜が形成されれば、気体膜によって液膜Ｌを充分な高さ位置に保つことができる。充分な高さ位置とは、液膜Ｌと気体膜ＶＬとの界面が凹凸パターン９６０の構造体９６１の先端面９６１ｂ（図２も参照）よりも上方に位置する位置である。
気体膜形成領域ＶＲが形成された後、気体膜形成領域ＶＲが形成された状態を維持しながら基板Ｗの上面から液膜Ｌを排除する液膜排除工程が実行される（ステップＳ１７）。
具体的には、気体膜形成領域ＶＲが形成された後においても、ランプユニット１２を光照射位置に配置することによって被照射領域ＲＲが基板Ｗの上面の中央部に維持される。そのため、気体膜形成領域ＶＲが形成された後においても、ランプユニット１２による基板Ｗの上面の中央部の加熱が維持される。基板Ｗの上面の中央部に対する加熱の維持によって、基板Ｗの上面の中央部において気体膜ＶＬに保持される処理液の蒸発が促進される。
また、基板Ｗの上面の中央部に対する加熱の維持によって、基板Ｗの上面において、被照射領域ＲＲと、非照射領域ＮＲとの間には大きな温度差が生じる。この温度差に起因して、基板Ｗの上面には、中央部から周縁部に向けて流れる熱対流が形成される。基板Ｗが回転しているため、液膜Ｌには遠心力が作用している。
基板Ｗの回転速度がパドル速度であるため、液膜Ｌに加わる遠心力は比較的弱い。また、基板Ｗの上面に発生する熱対流も比較的弱い。しかし、前述したように、気体膜形成領域ＶＲにおいて液膜Ｌに働く摩擦抵抗は零と見なせるほど小さい。そのため、これら遠心力および熱対流によって、低表面張力液体が外方に押し退けられる。これにより、液膜Ｌの中央部の厚みが減少し、図８Ｄに示すように、液膜Ｌの中央部にほぼ円形の開口１００が形成される。開口１００は、基板Ｗの上面を露出させる露出穴である。開口１００の形成によって液膜Ｌが部分的に除去されることにより、図９Ｂに示すように気体膜形成領域ＶＲが円環状を呈する。被照射領域ＲＲは、円形状である。開口１００が形成されることによって、図８Ｄの拡大図に示すように、気体膜形成領域ＶＲの液膜Ｌと開口１００との間、すなわち気体膜形成領域ＶＲの液膜Ｌの内周縁に気液界面ＧＬが形成される。
このように、処理液の蒸発、熱対流の発生、および遠心力の作用によって、図８Ｄに示すように、気体膜ＶＬによって保持される低表面張力液体が排除されて、液膜Ｌの中央部に開口１００が速やかに形成される（開口形成工程）。開口１００が形成されることにより、液膜Ｌが環状にされる。開口１００が形成されることによって、図９Ｂに示すように、液膜形成領域ＬＲも環状にされる。
気体膜ＶＬが形成された後においても、ヒータユニット６による基板Ｗの加熱は継続されて、液膜Ｌの全体が保温される（液膜保温工程）。そのため、開口１００が形成される際に気体膜ＶＬが消失することを抑制できる。
液膜Ｌに開口１００が形成された後においてもヒータユニット６およびランプユニット１２によって基板Ｗが加熱される。基板Ｗの上面において開口１００が形成されている領域（開口形成領域ＯＲ）には低表面張力液体が存在しないので、ヒータユニット６およびランプユニット１２によって基板Ｗの温度が速やかに上昇する。それによって、液膜Ｌの内周縁よりも内側（開口形成領域ＯＲ）と液膜Ｌの内周縁の外側（液膜形成領域ＬＲ）とで温度差が生じる。具体的には、開口形成領域ＯＲでは基板Ｗの温度が高く、液膜形成領域ＬＲでは基板Ｗの温度が低くなる。この温度差によって、液膜Ｌの内周縁付近において熱対流の発生が継続される。また、基板Ｗが回転しているため、液膜Ｌには遠心力が作用する。そのため、遠心力の作用および熱対流の発生によって、図８Ｄおよび図８Ｅに示すように、開口１００が拡大される（開口拡大工程）。
開口１００が形成された後、図８Ｄに二点鎖線で示すように、第３移動ユニット３５がランプユニット１２の高さ位置を、離隔位置よりも基板Ｗの上面に近い近接位置に変更する（照射ユニット近接工程）。これにより、基板Ｗの上面において開口形成領域ＯＲの温度を速やかに上昇させることができる。ランプユニット１２が近接位置に位置するとき、ランプユニット１２の下面と基板Ｗの上面との間の距離は、たとえば、４ｍｍである。
開口１００の拡大が開始されると、第３移動ユニット３５は、ランプユニット１２の高さ位置を近接位置に維持しながら、低表面張力液体ノズル１０、気体ノズル１１およびランプユニット１２を基板Ｗの周縁部に向けて移動させる（近接移動工程）。その際、気体ノズル１１がランプユニット１２よりも基板Ｗの内側に位置するように、すなわち、気体ノズル１１が開口形成領域ＯＲに対向するように、低表面張力液体ノズル１０、気体ノズル１１およびランプユニット１２が移動される。ランプユニット１２が基板Ｗの上面の周縁部に向けて移動することによって、被照射領域ＲＲが基板Ｗの上面の周縁部に向けて移動する。
開口１００の拡大中においても、基板Ｗは回転されている。そのため、被照射領域ＲＲは、基板Ｗの回転方向の上流側に相対移動する。これにより、液膜Ｌの内周縁が全周において加熱され、液膜Ｌの内周縁の全周において充分な厚みの気体膜ＶＬが形成される。すなわち、図９Ｃに示すように、開口１００の拡大中において、気体膜形成領域ＶＲは、円環状となる。開口１００の拡大中において、気体膜ＶＬは、非照射領域ＮＲにも形成されている。このように、開口拡大工程では、基板Ｗを回転させながら被照射領域ＲＲを基板Ｗの上面の周縁部に向けて移動させる。そのため、液膜Ｌの内周縁に気体膜ＶＬが形成された状態を維持しながら開口１００が拡大される。
図９Ｃに示すように、被照射領域ＲＲは、液膜形成領域ＬＲおよび開口形成領域ＯＲに跨って配置されるように開口１００の拡大に追従して移動される。そのため、液膜Ｌの内周縁を充分な熱量で加熱することができる。従って、熱量不足により液膜Ｌの内周縁において気体膜ＶＬが形成されない事態や、一度形成された気体膜ＶＬが消失して低表面張力液体が基板Ｗの上面に接触する事態の発生を抑制できる。すなわち、液膜Ｌの内周縁に安定して気体膜ＶＬを形成することができる。
熱対流による低表面張力液体の移動では、或る程度まで開口１００を拡大できるものの、図８Ｆおよび図９Ｄに示すように基板Ｗの上面の周縁部にまで開口１００の外周縁が至ると、低表面張力液体の移動が停止するおそれがある。より詳細には、開口１００の外周縁が基板Ｗの上面の周縁部に至っている状態では、基板Ｗ上の処理液の全体量が少ないため、開口１００の内側と開口１００の外側での基板Ｗの温度差が小さくなる。そのため、低表面張力液体は基板Ｗの内側への移動と外側への移動とを繰り返す平衡状態となる。この場合、低表面張力液体が基板Ｗの内側に戻るときに、気体膜ＶＬが失われた基板Ｗの上面に低表面張力液体が直接接するおそれがある。そのため、低表面張力液体の表面張力によるパターン倒壊や乾燥不良によるパーティクルが生じるおそれがある。開口１００を拡大する際、基板Ｗは回転している。そのため、液膜Ｌに作用する遠心力が充分に大きければこの平衡状態を解消することができる。しかしながら、遠心力が充分に大きくない場合には、平衡状態が解消されない。特に、１０ｒｐｍ程度の低回転速度では、平衡状態が解消されないおそれがある。
そこで、液膜Ｌの内周縁が基板Ｗの上面の周縁部に達したときに、気体バルブ５３Ａが開かれる。これにより、図８Ｆに示すように、開口形成領域ＯＲに向けて気体が吹き付けられる。基板Ｗの上面に衝突した気体は、基板Ｗの上面に沿って流れ、低表面張力液体を基板Ｗの外側に押して、開口１００の拡大を促進する（拡大促進工程）。これにより、低表面張力液体が停止することなく基板Ｗの上面から排除される。パターン倒壊やパーティクルの発生を抑制または防止できる。
開口１００の拡大によって、最終的に液膜Ｌが基板Ｗの上面から完全に排除される。その後、ランプ通電ユニット９０からランプユニット１２への電力の供給が停止され、気体バルブ５３Ａが閉じられる。そして、第３移動ユニット３５が低表面張力液体ノズル１０、気体ノズル１１およびランプユニット１２を退避位置に移動させる。そして、スピンモータ２３が基板Ｗの回転を停止させる。ガード昇降ユニット７４が第１ガード７１Ａおよび第２ガード７１Ｂを下位置に移動させる。そして、ヒータ昇降ユニット６５がヒータユニット６を下位置に移動させる。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のチャックピン２０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（ステップＳ１８）。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、キャリアＣに収納される。
本実施の形態１によれば、基板Ｗの上面の中央部に設定された被照射領域ＲＲに光が照射されて基板Ｗの上面の中央部が加熱される。これにより、基板Ｗの上面の中央部に接する低表面張力液体が蒸発し、気体膜ＶＬが基板Ｗの上面の中央部に形成される。気体膜ＶＬが形成されることにより、基板Ｗの上面の中央部から液膜Ｌが浮上する。基板Ｗの上面の中央部に形成された気体膜ＶＬによって保持される低表面張力液体を排除することによって液膜Ｌの中央部に開口１００が形成される。
開口１００が形成された後、基板Ｗを回転させながら被照射領域ＲＲを基板Ｗの上面の周縁部に向けて移動させることによって、液膜Ｌの内周縁に気体膜ＶＬが形成された状態を維持しながら開口１００が拡大される。言い換えると、基板Ｗの上面から液膜Ｌを排除する際に、気体膜ＶＬが形成されている環状の領域（気体膜形成領域ＶＲ）が、開口１００の拡大とともに基板Ｗの上面の周縁部に向かって移動する。気体膜形成領域ＶＲは、内周縁および外周縁が大きくなるように基板Ｗ上を移動する。
液膜Ｌに開口を形成および拡大して基板の上面から液膜Ｌを排除する手法として、本実施の形態とは異なり、基板Ｗの下面にヒータユニット６を接触させた状態で液膜Ｌを基板Ｗから排除する手法や、基板Ｗの上面の全体に対向するランプユニット（本実施の形態１とは異なるランプユニット）によって基板Ｗの上面の全体を加熱しながら液膜Ｌを基板Ｗから排除する手法が想定し得る。これらの手法を採用した場合、基板Ｗの上面において液膜Ｌが最後に排除される箇所では、液膜Ｌの排除の開始から終了までの長期間において、気体膜ＶＬが形成された状態を維持し続ける必要がある。
一方、本実施の形態１では、環状の気体膜形成領域ＶＲが開口１００と共に拡大される。従って、気体膜ＶＬに保持される液膜Ｌが基板Ｗの上面の全域に気体膜ＶＬが形成された後に排除される方法と比較して、気体膜ＶＬが形成されてから気体膜ＶＬに保持される低表面張力液体が排除されるまでの時間を、基板Ｗの上面の任意の箇所において短くすることができる。これにより、開口１００の形成および拡大の際に、基板Ｗの全体が過度に（長期間）加熱されることを抑制できる。よって、低表面張力液体が局所的に蒸発して液膜Ｌが***することを抑制できる。
気体膜ＶＬを維持するために加熱する時間が長いほど、液膜Ｌや基板Ｗの温度の局所的な低下によって気体膜ＶＬが消失する可能性が高まるところ、本実施の形態１では、気体膜ＶＬが形成されてから気体膜ＶＬに保持される低表面張力液体が排除されるまでの時間が、基板Ｗの上面の任意の箇所において短くされている。そのため、気体膜ＶＬを長期間維持するための加熱に起因するパターン倒壊を抑制できる。
また、開口１００の形成および拡大は、低表面張力液体をヒータユニット６によって保温しながら行われる。そのため、被照射領域ＲＲにおいて気体膜ＶＬを速やかに形成することができる。また、非照射領域ＮＲ（特に、基板Ｗの上面の回転中心位置に対して被照射領域ＲＲとは反対側の領域）における基板Ｗの温度低下を抑制できる。そのため、形成された気体膜ＶＬが被照射領域ＲＲ外（被照射領域ＲＲよりも回転方向の下流側）に移動して消失することを、抑制できる。
以上により、基板Ｗの上面から低表面張力液体を良好に排除できる。その結果、低表面張力液体の表面張力によるパターン倒壊や乾燥不良によるパーティクル発生を抑制できる。
また、本実施の形態１によれば、液膜保温工程において、基板Ｗは、基板Ｗの下面から離間した位置（第２加熱位置）に配置されたヒータユニット６によって加熱される。従って、ヒータユニット６の構成にかかわらず、すなわち、ヒータユニット６が基板と共に回転できない構成であっても、開口１００を拡大させる際に基板Ｗを容易に回転させることができる。また、基板Ｗにヒータユニット６を接触させる構成と比較して、基板Ｗの全体を適度に加熱することができる。また、ヒータユニット６に付着する汚れが基板Ｗに転写されることを抑制できる。さらに、ヒータユニット６を基板Ｗに接触させる構成のように対向面６ａと基板Ｗの下面との平行度を精度よく調整する必要がないため、基板処理装置１の複雑化を避けることができる。
また、開口１００の拡大中に基板Ｗの上面の開口形成領域ＯＲに気体を吹き付けることによって、開口形成領域ＯＲが冷却されるおそれがある。開口形成領域ＯＲが冷却されると、基板Ｗの上面における液膜形成領域ＬＲと開口形成領域ＯＲとの間の温度差が不充分となり、液膜Ｌ内で熱対流が充分に形成されないおそれがある。これでは、開口１００の拡大が阻害されるおそれがある。そこで、本実施の形態１では、開口拡大工程において、液膜Ｌの内周縁が基板Ｗの上面の周縁部に達するまでは、基板Ｗの上面への気体の吹き付けが行われない。そのため、気体の吹き付けによる基板Ｗの上面の開口形成領域ＯＲの冷却を避けることができる。
＜１－３．基板処理方法のばらつき抑制技術＞
複数の基板Ｗを処理するために上記基板処理方法のステップＳ１１～Ｓ１８（図７）が繰り返される。その際に特にステップＳ１７のばらつきを抑制するための技術について説明する。この技術によれば、詳しくは後述するが、ある特定の基板への基板処理において生じた状況が、他の少なくとも１つの基板（典型的には複数の基板）への基板処理の条件設定において参照され、これにより基板処理のプロセスばらつきが抑制される。以下において、上述した「特定の基板」を基準基板（または第１基板Ｗ）と称することがあり、上述した「他の少なくとも１つの基板」を通常基板（または第２基板Ｗ）と称することがある。また、基準基板への基板処理を基準基板処理と称することがあり、上述した通常基板への基板処理を通常基板処理と称することがある。なお、基準基板と通常基板とは、ほぼ共通の構成を有していてよい。また基準基板処理と通常基板処理とは、処理条件のパラメータ値の相違をのぞき、ほぼ共通の基板処理であってよい。
はじめに、基準基板処理（基準基板としての基板Ｗへの基板処理）へのステップＳ１４～Ｓ１７（図７）として、ステップ１００ｈ（図１０）が行われる。以下、その具体的方法について説明する。
ステップＳ１０１ｈ（図１０）にて、基準基板である第１基板Ｗ上に低表面張力液体（有機溶剤）の液膜Ｌが形成される（図８Ｂ参照）。言い換えれば、第１基板Ｗに対して、前述したステップＳ１５（図７）が行われる。なお、以下において、第１基板Ｗ上に形成されている液膜Ｌのことを第１液膜Ｌと称することがある。
次に、ステップＳ１０２ｈ（図１０）にて、第１基板Ｗを加熱することによって、第１液膜Ｌを保持する気体膜ＶＬが形成される（図８Ｃ参照）。言い換えれば、第１基板Ｗに対して、前述したステップＳ１６（図７）が行われる。なお、以下において、第１液膜Ｌを保持する気体膜ＶＬのことを第１気体膜ＶＬと称することがある。ステップＳ１０２ｈ（図１０）は、第１基板Ｗを加熱するために基板Ｗへランプユニット１２（図８Ｃ）から光を照射するステップＳ１０２ｈＬを含む。
ステップＳ１０３ｈ（図１０）にて、第１基板Ｗに対して、前述したステップＳ１７（図７）の第１段階が行われる。具体的には、予め定められた条件（第１条件）で第１基板Ｗの上面Ｓ２（図１２）へランプユニット１２（図８Ｄ）から光が照射されることによって、第１気体膜ＶＬに保持された第１液膜Ｌに、穴ＯＰ（図１２）としての開口１００（図８Ｄ）が形成される。なお、以下において、第１液膜Ｌに形成されている穴ＯＰのことを第１穴ＯＰと称することがある。第１条件は、第１基板Ｗに照射される光の強度の設定条件と、第１基板Ｗのうち光に照射される部分である被照射領域ＲＲの設定条件とを含む。
次にステップＳ１０４ｈ（図１０）にて、第１基板Ｗに対して、前述したステップＳ１７（図７）の第２段階が行われる。言い換えれば、前述した第１条件と異なる予め定められた第２条件で、第１基板Ｗへ光が照射される。具体的には、第２条件は、第１基板Ｗを矢印ＲＴ（図１３）に示すように回転させつつ、スキャン方向ＣＮ（図１３）に沿って被照射領域ＲＲを基板Ｗの中央部からずらす動作条件を含む。これにより第１穴ＯＰが、図１２における矢印で示すように拡張させられる。このように拡張された第１穴ＯＰをカメラＣＭ（図３）を用いて撮影することによって、穴画像ＯＱ（第１画像）が取得される（ステップＳ１０５ｈ（図１０））。そしてこの穴画像ＯＱが、基準画像として記憶される（ステップＳ１１１ｈ（図１０））。
穴画像ＯＱの上記取得は、たとえば、予め定められた時間が基準時点から経過した時点でなされる。基準時点は、基板処理方法における特定の時点であり、本実施の形態１においては、被照射領域ＲＲがスキャンされ始める時点であってよい。
次に、第１基板Ｗに対して、前述したステップＳ１７（図７）の第３段階が行われる。具体的には、予め定められた第３条件で第１基板Ｗへ光を照射することによって、第１穴ＯＰがさらに拡張される（ステップＳ１２１ｈ（図１０））。第３条件は、第１基板Ｗに照射される光の強度の設定条件を含んでよい。また第３条件は、第１基板Ｗの中央部から外周部へ向かっての被照射領域ＲＲの移動速度（言い換えれば、ランプユニット１２（図８Ｅ）のスキャン速度）の設定条件を含んでよい。また第３条件は、第１基板Ｗの回転速度の設定条件を含んでよい。最終的に被照射領域ＲＲは基板Ｗの外周部に達するまで移動され（図９Ｄ参照）、これにより上面Ｓ２からＩＰＡの液膜Ｌがおおよそ除去される。
次に、第１基板Ｗに対して、前述したステップＳ１７（図７）の第４段階が行われる。具体的には、開口形成領域ＯＲに向けて気体が吹き付けられる（図８Ｆ参照）。これにより上面Ｓ２からＩＰＡの液膜Ｌが除去される。
以上により、基準基板としての第１基板Ｗへの乾燥処理（ステップＳ１００ｈ（図１０））が完了される。すなわち基準基板処理（基準基板への処理）が終了する。
上述した基準基板処理（ステップＳ１００ｈ（図１０））後に、通常基板処理（通常基板としての第２基板Ｗへの基板処理）としてのステップＳ１００ｉ（図１１）が行われる。典型的には、１つの基準基板への基準基板処理が１回行われた後、通常基板処理が複数回繰り返されることによって多数の通常基板が処理される。以下、このステップＳ１００ｉの詳細について説明する。
まずステップＳ１０１ｉ（図１１）が前述したステップＳ１０１ｈ（図１０）と同様に行われる。これによって、通常基板である第２基板Ｗ上に低表面張力液体（有機溶剤）の液膜Ｌが形成される（図８Ｂ参照）。なお、以下において、第２基板Ｗ上に形成されている液膜Ｌのことを第２液膜Ｌと称することがある。
次に、ステップＳ１０２ｉ（図１１）が前述したステップＳ１０２ｈ（図１０）と同様に行われることによって、第２基板Ｗが加熱される。これによって、第２液膜Ｌを保持する気体膜ＶＬが形成される（図８Ｃ参照）。なお、以下において、第２液膜Ｌを保持する気体膜ＶＬのことを第２気体膜ＶＬと称することがある。ステップＳ１０２ｉ（図１１）は、第２基板Ｗを加熱するために基板Ｗへランプユニット１２（図８Ｃ）から光を照射するステップＳ１０２ｉＬを含む。
次に、ステップＳ１０３ｉ（図１１）が前述したステップＳ１０３ｈ（図１０）と同様に行われる。具体的には、前述した第１条件で第２基板Ｗへ光が照射されることによって、第２気体膜ＶＬに保持された第２液膜Ｌの中央部に穴ＯＰが形成される。なお、以下において、第２液膜Ｌに形成されている穴ＯＰのことを第２穴ＯＰと称することがある。
次に、ステップＳ１０４ｉ（図１１）が前述したステップＳ１０４ｈ（図１０）と同様に行われる。具体的には、前述した第２条件で第２基板Ｗへ光を照射することによって、第２穴ＯＰが拡張される。
次に、ステップＳ１０５ｉ（図１１）が前述したステップＳ１０５ｈ（図１０）と同様に行われる。具体的には、上記ステップＳ１０４ｉによって拡張された第２穴ＯＰ（図１３）がカメラＣＭ（図３）によって撮影される。これによって、拡張された第２穴ＯＰ（図１３）の画像（第２画像）が取得される。
次に、ステップＳ１１１ｉ（図１１）にて、図１３を参照して、基準画像としての穴画像ＯＱ（第１画像）が表す第１穴と、上記第２画像が表す第２穴ＯＰとが比較される。これによって、第２穴ＯＰの拡張の進行状況が評価される。この比較は、コントローラ３によって構成される画像比較部（図示せず）によって実行されてよい。上述したステップＳ１０４ｈ（図１０）およびステップＳ１０４ｉ（図１１）は、共に第２条件に設定されたプロセスであるが、実際にはプロセス変動の影響があることから、ステップＳ１０４ｈによる第１穴ＯＰと、ステップＳ１０４ｉによる第２穴ＯＰとでは、相違が生じ得る。
次に、ステップＳ１１２ｉ（図１１）にて、第２穴ＯＰの拡張の、上記のように評価された進行状況に基づいて、第２基板Ｗへ光を照射するための第３条件が調整される。この調整は、コントローラ３によって構成される条件調整部（図示せず）によって実行されてよい。
上記の比較において、たとえば、図１３に示すように、穴画像ＯＱ（第１画像）によって表される第１穴の面積ＡＱ（図１３においてドットが付された領域）と、第２画像（図１３）における第２穴ＯＰの面積ＡＰ（図１３においてハッチングが付された領域）とが比較されてよい。なお図１３に示された例においては、面積ＡＱおよび面積ＡＰの各々は、基板Ｗの上面Ｓ２全体についてではなく、撮影時点での被照射領域ＲＲにおいて算出されている。よって上記比較は、被照射領域ＲＲ内で行われる。なお撮影時点での被照射領域ＲＲは、ランプユニット１２をスキャン動作させるための第３移動ユニット３５（図３）の動作条件から算出されてよい。面積ＡＱに比して面積ＡＰが大きい場合、第３条件は、穴ＯＰの拡張が抑制されるように調整される。具体的には、第３条件の調整として、たとえば、第２基板Ｗに照射される光の強度が、より小さく調整される。あるいは、たとえば、被照射領域ＲＲの移動速度（スキャン速度）が、より小さく調整される。あるいは、第２基板Ｗの回転速度が、より小さく調整される。これら調整における調整量は、予め定められた量であってもよく、あるいは、面積ＡＱと面積ＡＰとの差異に対応した量であってもよい。逆に、面積ＡＱに比して面積ＡＰが小さい場合、第３条件は、穴ＯＰの拡張が促進されるように調整される。
図１３を参照して説明された上記比較方法の変形例として、たとえば、図１４に示すように、穴画像ＯＱ（第１画像）が表す第１穴の寸法（基準点Ｐ１から端点ＰＱまでの寸法）と、第２画像（図１４）における第２穴ＯＰの寸法（基準点Ｐ１から端点ＰＰまでの寸法）とが比較されてよい。なお図１４に示された例においては、各寸法は、基準点Ｐ１から外側へ延びる検出区間ＬＥにおいて算出されている。検出区間ＬＥは、撮影時点での被照射領域ＲＲ内にあることが好ましく、スキャン方向ＣＮに沿っていることが好ましく、被照射領域ＲＲが円形を有する場合は、当該円形のスキャン方向ＣＮに沿った直径であってよい。穴画像ＯＱの寸法（基準点Ｐ１から端点ＰＱまでの寸法）に比して穴ＯＰの寸法（基準点Ｐ１から端点ＰＰまでの寸法）が大きい場合、第３条件は、第２穴ＯＰの拡張が抑制されるように調整される。逆に、穴画像ＯＱの寸法（基準点Ｐ１から端点ＰＱまでの寸法）に比して第２穴ＯＰの寸法（基準点Ｐ１から端点ＰＰまでの寸法）が小さい場合、第３条件は、第２穴ＯＰの拡張が促進されるように調整される。これら調整の調整量は、予め定められた量であってもよく、あるいは、上述した寸法の差異の大きさに対応した量であってもよい。
次に、上記ステップＳ１１２ｉ（図１１）において調整された第３条件で第２基板Ｗへ光を照射することによって、第２穴ＯＰがさらに拡張される（ステップＳ１２１ｉ（図１１））。最終的に被照射領域ＲＲは基板Ｗの外周部に達するまで移動され（図９Ｄ参照）、これにより上面Ｓ２からＩＰＡの液膜Ｌがおおよそ除去される。
次に、第１基板Ｗの場合と同様に、第２基板Ｗの開口形成領域ＯＲ（図８Ｆ）に向けて気体が吹き付けられる。これにより上面Ｓ２からＩＰＡの液膜Ｌが除去される。
以上により、通常基板としての第２基板Ｗへの乾燥処理（ステップＳ１００ｉ（図１１））が完了される。すなわち通常基板処理（通常基板への処理）が終了する。
＜１－４．効果＞
本実施の形態１によれば、所定条件（第２条件）で基準基板としての第１基板Ｗへ光を照射したことによる第１穴ＯＰの拡張の進行状況を基準として、上記所定条件（第２条件）で通常基板としての第２基板Ｗへ光を照射したことによる第２穴ＯＰの拡張の進行状況が評価される。この進行状況に基づいて、通常基板としての第２基板Ｗへ光をさらに照射するための条件（第３条件）を調整することによって、第２穴ＯＰのさらなる拡張の進行速度を、標準的な進行速度へ、より近づけることができる。これにより、通常基板としての第２基板Ｗの上面Ｓ２上における第２液膜Ｌの第２穴ＯＰの拡張の進行速度のばらつきを抑制することができる。よって、当該ばらつきに起因しての第２基板Ｗ（通常基板）の上面Ｓ２への悪影響を抑制することができる。具体的には、通常基板の上面Ｓ２上に設けられているパターン９６０の倒壊を抑制することができる。
基板Ｗへ光が上方から照射されるので、ランプユニット１２は基板Ｗの上方に配置される。これにより、基板Ｗへ吐出される薬液がランプユニット１２およびそれに付随する部材へ付着しにくい。よって、ランプユニット１２およびそれに付随する部材への薬液に起因してのダメージを避けることができる。この効果は、フッ酸のように高い腐食性を有する薬液が用いられる場合に特に大きい。
上記第３条件は、通常基板に照射される光の強度の設定条件を含んでよい。上記第３条件は、被照射領域ＲＲのスキャン速度の設定条件を含んでよい。上記第３条件は、通常基板の回転速度の設定条件を含んでよい。これら設定条件の少なくともいずれかを用いることにより、第２基板Ｗ（通常基板）上の第２液膜Ｌの第２穴ＯＰのさらなる拡張の進行速度を、効果的に調整することができる。
進行状況を評価するために行われる基準基板の第１穴ＯＰと通常基板の第２穴ＯＰとの比較（図１１：ステップＳ１１１ｉ）は、被照射領域ＲＲ内で行われてよい（図１３または図１４参照）。これにより、当該評価の信頼性を高めることができる。
進行状況を評価するために行われる基準基板の第１穴ＯＰと通常基板の第２穴ＯＰとの比較（図１１：ステップＳ１１１ｉ）は、図１３に示すように、基準基板の穴画像ＯＱの面積ＡＱと通常基板の穴ＯＰの面積ＡＰとの比較で行われてよい。この場合、様々な方向への拡張の影響を平均化しての評価が可能である。あるいは、進行状況を評価するために行われる基準基板の第１穴ＯＰと通常基板の第２穴ＯＰとの比較は、図１４に示すように、基準基板の穴画像ＯＱと通常基板の穴ＯＰとの寸法の比較で行われてよい。この場合、簡素な方法での評価が可能である。
カメラＣＭ（図３）によって撮影される画像に基づいて、ランプユニット１２の光源８４（図４および図５）の劣化状態が評価されることが好ましい。これにより、光源８４からの光が照射されることによる穴ＯＰの拡張の進行速度のばらつきを抑制することができる。
＜２．実施の形態２＞
＜２－１．基板処理装置の構成＞
本実施の形態２においては基板処理装置１（図１）に、処理ユニット２（図１）に代わって処理ユニット２Ａ（図１５）が備えられている。図１５は処理ユニット２Ａの内部を水平に見た模式図であり、図１６は、スピンベース１１６およびこれに関連する構成を上から見た模式図である。図１７は、図１５に示す上面ヘッド１３０の模式的な縦断面図である。図１８は、上面ヘッド１３０を下から見た模式図である。図１９は、第２のランプヒータ１７２の模式的な縦断面図である。図２０は、第２のランプヒータ１７２を下から見た模式図である。
図１５に示すように、処理ユニット２Ａは、基板Ｗに処理液を供給するウェット処理ユニットである。処理ユニット２Ａは、内部空間を有する箱型のチャンバ４と、チャンバ４内で１枚の基板Ｗを水平に保持しながら基板Ｗの中央部を通る鉛直な回転軸線Ａ１回りに回転させるスピンチャック（基板保持ユニット）１０５と、スピンチャック１０５に保持されている基板Ｗに向けて処理流体（処理液および処理ガス）を吐出する複数のノズル１３１～１３５と、基板Ｗを上方から光の照射によって加熱するための第１の加熱ユニット１５１および第２の加熱ユニット１７１と、回転軸線Ａ１回りにスピンチャック１０５を取り囲む筒状の処理カップ１０７と、を含む。
図１５に示すように、チャンバ４は、基板Ｗが通過する出入口４Ａが設けられた箱型の隔壁１１１と、出入口４Ａを開閉するシャッタユニット４Ｂと、を含む。ＦＦＵ１１３（ファン・フィルター・ユニット）は、隔壁１１１の上部に設けられた送風口１１１ａの上に配置されている。ＦＦＵ１１３は、クリーンエア（フィルタによってろ過された空気）を送風口１１１ａからチャンバ４の内部に常時供給する。チャンバ４内の気体は、処理カップ１０７の底部に接続された排気ダクト１１４を通じてチャンバ４から排除される。これにより、クリーンエアーのダウンフローがチャンバ４の内部に常時形成される。排気ダクト１１４に排除される排気の流量は、排気ダクト１１４内に配置された排気バルブ１１５の開度に応じて変更される。
図１５に示すように、スピンチャック１０５は、水平な姿勢で保持された円板状のスピンベース１１６と、スピンベース１１６の上方で基板Ｗを水平な姿勢で保持する複数のチャックピン１１７と、スピンベース１１６の中央部から回転軸線Ａ１に沿って鉛直下方に延びるスピン軸１１８と、を含む。スピン軸１１８は、スピンモータ（基板回転ユニット）１１９によって、回転軸線Ａ１回りに回転される。それにより、スピンベース１１６および複数のチャックピン１１７を回転させると、複数のチャックピン１１７が回転軸線Ａ１回りに回転する。複数のチャックピン１１７は、スピンベース１１６の上面１１６ｕの外周部に、周方向に間隔を空けて配置されている。複数のチャックピン１１７は、基板Ｗの周端に接触して基板Ｗを把持する閉状態と、基板Ｗの周端から退避した開状態との間で開閉可能である。複数のチャックピン１１７は、開状態において、基板Ｗの外周部の下面に接触して、基板Ｗを下方から支持する。チャックピン１１７には、チャックピン１１７を開閉駆動するためのチャックピン駆動ユニット１２０が結合されている。チャックピン駆動ユニット１２０は、たとえば、スピンベース１１６の内部に収容されたリンク機構と、スピンベース１１６の外に配置された駆動源と、を含む。駆動源は、電動モータを含む。チャックピン駆動ユニット１２０の具体的な構成例は、特開２００８－０３４５５３号公報などに記載されている。
なお、スピンチャック１０５としては、把持式のものに限らず、たとえば、基板Ｗの裏面を真空吸着することにより、基板Ｗを水平な姿勢で保持し、さらにその状態で鉛直な回転軸線回りに回転することにより、スピンチャック１０５に保持されている基板Ｗを回転させる真空吸着式のもの（バキュームチャック）が採用されてもよい。
複数のノズルは、基板Ｗの上面に向けて薬液を吐出する薬液ノズル１３１と、基板Ｗの上面に向けてリンス液を吐出するリンス液ノズル１３２と、基板Ｗの上面に向けて、有機溶剤（より一般的に言えば低表面張力液体）を吐出する有機溶剤ノズル（処理液ノズル）１３３と、基板Ｗの上面に向けて気体を吐出する第１の気体ノズル１３４と、基板Ｗの上面に向けて気体を吐出する第２の気体ノズル１３５と、を含む。
薬液ノズル１３１は、薬液ノズル１３１に薬液を案内する薬液配管１３６に接続されている。薬液配管１３６に介装された薬液バルブ１３７が開かれると、薬液が、薬液ノズル１３１の吐出口から下方に連続的に吐出される。薬液ノズル１３１から吐出される薬液は、硫酸、硝酸、塩酸、フッ酸、リン酸、酢酸、アンモニア水、過酸化水素水、有機酸（たとえばクエン酸、蓚酸など）、有機アルカリ（たとえば、ＴＭＡＨ：テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドなど）、界面活性剤、および腐食防止剤の少なくとも１つを含む液であってもよいし、これ以外の処理液であってもよい。
図１５および図１６の例では、薬液ノズル１３１は、移動可能なスキャンノズルである。処理ユニット２Ａは、薬液ノズル１３１が先端部に取り付けられた第１のアーム１４０と、第１のアーム１４０を移動させることにより、薬液ノズル１３１を移動させる第１の移動装置１３９と、を含む。図１６に示すように、第１の移動装置１３９は、スピンチャック１０５の周囲で鉛直方向に延びる回動軸線Ａ２回りに第１のアーム１４０を回動させることにより、平面視で基板Ｗの上面中央部を通る軌跡に沿って薬液ノズル１３１を水平に移動させる。第１の移動装置１３９は、薬液ノズル１３１から吐出された薬液が基板Ｗの上面に着液する処理位置と、薬液ノズル１３１が平面視でスピンチャック１０５の周囲に退避した退避位置（図１６に示す位置）との間で、薬液ノズル１３１を移動させる。第１の移動装置１３９は、たとえば電動モータを含む。
図１５に示すように、リンス液ノズル１３２は、リンス液ノズル１３２にリンス液を案内するリンス液配管１４１に接続されている。リンス液配管１４１に介装されたリンス液バルブ１４２が開かれると、リンス液が、リンス液ノズル１３２の吐出口から下方に連続的に吐出される。リンス液ノズル１３２から吐出されるリンス液は、たとえば、純水（脱イオン水：ＤＩＷ（Deionized Water））である。リンス液は、炭酸水、電解イオン水、水素水、オゾン水、希釈濃度（たとえば、１０ｐｐｍ～１００ｐｐｍ程度）の塩酸水、および希釈濃度（たとえば、１０ｐｐｍ～１００ｐｐｍ程度）のアンモニア水のいずれかであってもよい。
図１５および図１６の例では、リンス液ノズル１３２は、移動可能なスキャンノズルである。処理ユニット２Ａは、リンス液ノズル１３２が先端部に取り付けられた第２のアーム１４３と、第２のアーム１４３を移動させることにより、リンス液ノズル１３２を移動させる第２の移動装置１４４と、を含む。図１６に示すように、第２の移動装置１４４は、スピンチャック１０５の周囲で鉛直方向に延びる回動軸線Ａ３回りに第２のアーム１４３を回動させることにより、平面視で基板Ｗの上面中央部を通る軌跡に沿ってリンス液ノズル１３２を移動させる。第２の移動装置１４４は、リンス液ノズル１３２から吐出されたリンス液が基板Ｗの上面に着液する処理位置と、リンス液ノズル１３２が平面視でスピンチャック１０５の周囲に退避した退避位置（図１６に示す位置）との間で、リンス液ノズル１３２を移動させる。第２の移動装置１４４は、電動モータを含む。
図１５に示すように、有機溶剤ノズル１３３は、有機溶剤ノズル１３３に有機溶剤を案内する有機溶剤配管１４５に接続されている。有機溶剤配管１４５に介装された有機溶剤バルブ１４６が開かれると、有機溶剤が、有機溶剤ノズル１３３の有機溶剤吐出口１３３ａから下方に連続的に吐出される。有機溶剤ノズル１３３から吐出される有機溶剤は、たとえばＩＰＡ（isopropyl alcohol）である。使用可能な有機溶剤として、ＩＰＡ以外に、たとえば、メタノール、エタノール、アセトン、ＥＧ（エチレングリコール）、ＨＦＥ（ハイドロフルオロエーテル）、ｎ－ブタノール、ｔ－ブタノール、イソブチルアルコールおよび２－ブタノールを例示できる。また、有機溶剤としては、単体成分のみからなるものだけでなく、他の成分と混合した液体も使用できる。有機溶剤ノズル１３３、有機溶剤配管１４５および有機溶剤バルブ１４６によって、有機溶剤供給ユニット（処理液供給ユニット）が構成されている。有機溶剤ノズル１３３は、この実施の形態では、後述する第１のランプヒータ１５２に一体化されている。
第１の気体ノズル１３４は、第１の気体ノズル１３４に気体を案内する第１の気体配管１４７に接続されている。第１の気体配管１４７に介装された第１の気体バルブ１４８が開かれると、気体の流量を変更する第１の流量調整バルブ１４９の開度に対応する流量で、第１の気体ノズル１３４の第１の気体吐出口１３４ａから下方に気体が連続的に吐出される。第１の気体ノズル１３４に供給される気体は、窒素ガス等の不活性ガスである。不活性ガスは、ヘリウムガスやアルゴンガスなどの窒素ガス以外の気体であってもよい。第１の気体ノズル１３４、第１の気体配管１４７、第１の気体バルブ１４８および第１の流量調整バルブ１４９によって、スピンチャック１０５に保持されている基板Ｗの上面に気体を吹き付けるための第１の吹き付けユニットが構成されている。第１の気体ノズル１３４は、後述する第１のランプヒータ１５２に取り付けられ、かつ第１のランプヒータ１５２に支持されている。
第２の気体ノズル１３５は、第２の気体ノズル１３５に気体を案内する第２の気体配管１９７に接続されている。第２の気体配管１９７に介装された第２の気体バルブ１９８が開かれると、気体の流量を変更する第２の流量調整バルブ１９９の開度に対応する流量で、第２の気体ノズル１３５の第２の気体吐出口１３５ａから下方に気体が連続的に吐出される。第２の気体ノズル１３５に供給される気体は、窒素ガス等の不活性ガスである。不活性ガスは、ヘリウムガスやアルゴンガスなどの窒素ガス以外の気体であってもよい。第２の気体ノズル１３５、第２の気体配管１９７、第２の気体バルブ１９８および第２の流量調整バルブ１９９によって、スピンチャック１０５に保持されている基板Ｗの上面に気体を吹き付けるための第２の吹き付けユニットが構成されている。第２の気体ノズル１３５は、後述する第２のランプヒータ１７２に取り付けられ、かつ第２のランプヒータ１７２に支持されている。
第１の加熱ユニット１５１は、第１のランプヒータ１５２と、第１のランプヒータ１５２を移動させる第１のヒータ移動ユニット（後述する第３の移動装置１６３）と、を含む。図１７に示すように、第１のランプヒータ１５２は、近赤外線、可視光線、紫外線のうちの少なくとも一つを含む光を基板Ｗに向けて照射して、輻射によって基板Ｗを加熱する輻射加熱ヒータである。第１のランプヒータ１５２は、第１のランプ１５４と、第１のランプ１５４を収容する第１のランプハウジング１５５と、第１のランプハウジング１５５の内部を冷却するための第１のヒートシンク１５６と、を含む。
図１７および図１８に示すように、第１のランプ１５４は、円板状の第１のランプ基板１５７と、第１のランプ基板１５７の下面に実装された複数（図１８の例では、５２個）の第１の光源１５８と、を含む。個々の第１の光源１５８は、たとえばＬＥＤ（発光ダイオード）である。図１８に示すように、複数の第１の光源１５８は、第１のランプ基板１５７の下面の全域に分散して配置されている。図１８の例では、５２個の第１の光源１５８が、３重円環状に並べられている。第１のランプ基板１５７における第１の光源１５８の配置密度は略一様である。複数の第１の光源１５８によって、水平方向に広がりを有する円環状の第１の発光部１５４Ａが構成されている。第１の発光部１５４Ａは、下方から見て有機溶剤吐出口１３３ａの周囲を環状に取り囲んでいる。個々の第１の光源１５８から発せられる光は、近赤外線、可視光線、紫外線のうちの少なくとも一つを含む。個々の第１の光源１５８から発せられる光の波長は、２００ｎｍ～１１００ｎｍの範囲の波長、より好ましくは、３９０ｎｍ～８００ｎｍの範囲の波長である。
図１７に示すように、第１のランプハウジング１５５は、円筒状の第１のハウジング本体１５９と、円板状の第１の底壁１６０と、を含む。第１のハウジング本体１５９は、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等の耐薬性を有する材料で形成されている。第１の底壁１６０は、石英などの光透過性および耐熱性を有する材料で形成されている。第１のランプハウジング１５５は、平面視で基板Ｗよりも小さい。
第１のヒートシンク１５６は、第１のヒートシンク本体１６１と、第１のヒートシンク本体１６１に冷却流体を供給して、第１のヒートシンク本体１６１を冷却する第１の冷却機構１６２と、を含む。第１のヒートシンク本体１６１は、高い伝熱特性を有する金属（たとえばアルミニウム、鉄、銅等）を用いて容器状に所定の形状に形成されている。第１の冷却機構１６２は、冷却流体の供給源１６２ａと、供給源１６２ａから冷却流体を第１のヒートシンク本体１６１に供給する冷却流体供給配管１６２ｂと、第１のヒートシンク本体１６１に供給された冷却流体を供給源１６２ａに戻す冷却流体戻り配管１６２ｃと、を含む。図１７の例では、第１の冷却機構１６２として、冷却水等の冷却液体を冷却流体として第１のヒートシンク本体１６１に供給している。すなわち、第１のヒートシンク１５６は、水冷式のヒートシンクである。複数の第１の光源１５８の発光に伴い、第１のランプ１５４およびその周囲が加熱される。しかしながら、第１のヒートシンク１５６により第１のランプハウジング１５５内が冷却されるので、第１のランプハウジング１５５内が過度に昇温することを防止できる。第１のヒートシンク１５６において、冷却流体として冷却気体が用いられてもよい。
図１６に示すように、処理ユニット２Ａは、第１のランプヒータ１５２が先端部に取り付けられた第３のアーム１６４をさらに備えている。第１のヒータ移動ユニットは、第１のランプヒータ１５２を移動させるべく、第３のアーム１６４を移動させる第３の移動装置（第１の加熱領域移動ユニット、第１の吹き付け領域移動ユニット）１６３、を含む。具体的には、第３の移動装置１６３は、スピンチャック１０５の周囲で上下方向に延びる回動軸線Ａ４回りに第３のアーム１６４を回動させる。第３の移動装置１６３は、電動モータを含む。第３の移動装置１６３は、第１のランプヒータ１５２を所定の高さで保持している。第３の移動装置１６３は、回動軸線Ａ４回りに第３のアーム１６４を回動させることにより、第１のランプヒータ１５２を水平に移動させる。第３の移動装置１６３が、第１のランプヒータ１５２を鉛直方向に移動可能な構成であってもよい。具体的には、第３の移動装置１６３が、第３のアーム１６４に結合されており、第３のアーム１６４を昇降させるアーム移動ユニットを備えていてもよい。
第１のランプヒータ１５２は、基板Ｗの上面に、基板Ｗの上面を覆う処理液の液膜Ｌ（有機溶剤の液膜）が形成されている状態で使用される。
図１７に示すように、第１のランプ１５４が発光すると、すなわち複数の第１の光源１５８が発光すると、第１のランプ１５４から発せられた光（近赤外線、可視光線、紫外線のうちの少なくとも一つを含む光）は、第１のランプハウジング１５５を透過し、スピンチャック１０５に保持されている基板Ｗの上面内の第１の照射領域Ｒ１に照射される。前述のように有機溶剤としてＩＰＡが採用されている。ＩＰＡは、２００ｎｍ～１１００ｎｍの波長の光を略全て透過させる。第１のランプ１５４から発せられた光の波長が２００ｎｍ～１１００ｎｍ（より好ましくは、３９０ｎｍ～８００ｎｍ）であるため、第１のランプ１５４から放出された光は、液膜Ｌに吸収されずに、液膜Ｌを透過する。そのため、第１のランプハウジング１５５の外表面から放射された光は、液膜Ｌを透過し、第１の照射領域Ｒ１に照射される。これにより、基板Ｗの上面（基板Ｗの表面）において第１の照射領域Ｒ１およびその周囲の部分（以下、「第１の加熱領域ＲＨ１」という。）が輻射により加熱され、昇温する。基板Ｗの表面（図２参照）にはパターン９６０（図２参照）が形成されているので、昇温する基板Ｗの表面からの伝熱によりパターン９６０が温められ、昇温する。第１の加熱領域ＲＨ１に形成されているパターン９６０が有機溶剤の沸点以上の所定の加熱温度まで昇温することにより、第１の加熱領域ＲＨ１に接する有機溶剤が温められ、この有機溶剤が蒸発する。
この状態において、図１６に示すように、第３の移動装置１６３は、回動軸線Ａ４回りに第３のアーム１６４を回動させることにより、第１のランプヒータ１５２を水平に移動させる。これにより、第１の加熱領域ＲＨ１が基板Ｗの上面内で移動する。
図１７に示すように、第１のランプヒータ１５２に有機溶剤ノズル１３３が一体化されている。すなわち、第１のランプヒータ１５２および有機溶剤ノズル１３３が、上面ヘッド１３０に含まれている。上面ヘッド１３０は、第１のランプヒータ１５２に、有機溶剤ノズル１３３が一体化された構成を有している。上面ヘッド１３０は、処理液としての有機溶剤を吐出する処理液ノズルとしての機能と、ランプヒータとしての機能と、の双方を備えている。また、上面ヘッド１３０には、第１の気体ノズル１３４が取り付けられている。上面ヘッド１３０は、ハウジングとして、第１のランプハウジング１５５を含む。第１のランプハウジング１５５の内部を有機溶剤ノズル１３３が鉛直方向に挿通している。また、第１の気体ノズル１３４が、第１のランプハウジング１５５の外周１５５ａに鉛直方向に沿う姿勢で取り付けられている。第１のヒートシンク１５６によって、有機溶剤ノズル１３３と第１のランプ１５４とが断熱されており、そのため、有機溶剤ノズル１３３を流れる有機溶剤は、第１のランプ１５４からの熱影響を最低限に抑えられている。
図１６に示すように、第１の気体ノズル１３４は、第１のランプヒータ１５２に対し、第３のアーム１６４の先端側に配置されている。図１８に示すように、第１の気体ノズル１３４の第１の気体吐出口１３４ａは、下方から見て、第１のランプヒータ１５２の第１の発光部１５４Ａに隣接している。図１６に二点鎖線で示すように、第１のランプヒータ１５２が基板Ｗの上面の外周部に対応して配置されている場合において、第１の気体ノズル１３４が、第１のランプヒータ１５２に対し基板Ｗの回転方向Ｒの上流側に配置されている。すなわち、基板Ｗの上面において、第１の気体ノズル１３４からの気体が吹き付けられる第１の吹き付け領域ＲＢ１（図２２Ｅ等参照）が、第１のランプヒータ１５２から光の照射によって加熱される第１の加熱領域ＲＨ１に対し、基板Ｗの回転方向Ｒの上流側に設定されている。
図１５に示すように、第２の加熱ユニット１７１は、第２のランプヒータ１７２と、第２のランプヒータ１７２を移動させる第２のヒータ移動ユニット（前述した第１の移動装置１３９）と、を含む。図１９に示すように、第２のランプヒータ１７２は、近赤外線、可視光線、紫外線のうちの少なくとも一つを含む光を基板Ｗに向けて照射して、輻射によって基板Ｗを加熱する輻射加熱ヒータである。第２のランプヒータ１７２は、第２のランプ１７４と、第２のランプ１７４を収容する第２のランプハウジング１７５と、第２のランプハウジング１７５の内部を冷却するための第２のヒートシンク１７６と、を含む。また、第２の気体ノズル１３５が、第２のランプハウジング１７５の外周１７５ａに鉛直方向に沿う姿勢で取り付けられている。
第２のランプ１７４は、円板状の第２のランプ基板１７７と、第２のランプ基板１７７の下面に実装された複数（図２０の例では、６個）の第２の光源１７８と、を含む。個々の第２の光源１７８は、２００ｎｍ～１１００ｎｍの範囲の波長の光（近赤外線、可視光線、紫外線のうちの少なくとも一つを含む光）を発する。個々の第２の光源１７８は、たとえばＬＥＤである。図２０に示すように、複数の第２の光源１７８は、第２のランプ基板１７７の下面に配置されている。図２０の例では、６個の第２の光源１７８が、第１のアーム１４０の延びる方向に３つずつ２列で並べられている。第２のランプ基板１７７における第２の光源１７８の配置密度は略一様であり、第１の光源１５８の配置密度と略同等である。第２のランプ基板１７７は、次に述べる第２の底壁１８０によって連結具１９０を介して下方から支持されている。複数の第２の光源１７８によって、水平方向に広がりを有する第２の発光部１７４Ａが構成されている。第２の発光部１７４Ａは、第１の発光部１５４Ａよりも小さい。個々の第２の光源１７８から発せられる光は、近赤外線、可視光線、紫外線のうちの少なくとも一つを含む。個々の第２の光源１７８から発せられる光の波長は、２００ｎｍ～１１００ｎｍの範囲の波長、より好ましくは、３９０ｎｍ～８００ｎｍの範囲の波長である。
図１９に示すように、第２のランプハウジング１７５は、略角筒状の第２の側壁１７９と、略長方形状の第２の底壁１８０と、を含む。第２の側壁１７９は、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等の耐薬性を有する材料で形成されている。第２の底壁１８０は、石英などの光透過性および耐熱性を有する材料で形成されている。第２のランプハウジング１７５は、平面視で基板Ｗよりも小さい。
第２のヒートシンク１７６は、第２のヒートシンク本体１８１と、第２のヒートシンク本体１８１に冷却流体を供給して、第２のヒートシンク本体１８１を冷却する第２の冷却機構１８２と、を含む。第２のヒートシンク本体１８１は、高い伝熱特性を有する金属（たとえばアルミニウム、鉄、銅等）を用いて容器状に所定の形状に形成されている。第２の冷却機構１８２は、冷却流体の供給源１８２ａと、供給源１８２ａから冷却流体を第２のヒートシンク本体１８１に供給する冷却流体供給配管１８２ｂと、第２のヒートシンク本体１８１に供給された冷却流体を供給源１８２ａに戻す冷却流体戻り配管１８２ｃと、を含む。図１９の例では、第２の冷却機構１８２として、冷却気体を冷却流体として第２のヒートシンク本体１８１に供給している。すなわち、第２のヒートシンク１７６は、空冷式のヒートシンクである。複数の第２の光源１７８の発光に伴い、第２のランプ１７４およびその周囲が加熱される。しかしながら、第２のヒートシンク１７６により第２のランプハウジング１７５内が冷却されるので、第２のランプハウジング１７５内が過度に昇温することを防止できる。第２のヒートシンク１７６において、冷却流体として、冷却水等の冷却液体が用いられてもよい。
図１６に示すように、第２のランプヒータ１７２は、第１のアーム１４０に取り付けられている。第２のランプヒータ１７２は、薬液ノズル１３１よりも、回動軸線Ａ２寄りに配置されている。すなわち、第２のランプヒータ１７２を移動する第２のヒータ移動ユニットは、第１の移動装置（第２の加熱領域移動ユニット、第２の吹き付け領域移動ユニット）１３９を含む。第１の移動装置１３９は、第２のランプヒータ１７２を所定の高さで保持している。第１の移動装置１３９は、回動軸線Ａ２回りに第１のアーム１４０を回動させることにより、第２のランプヒータ１７２を水平に移動させる。
第２のランプ１７４が発光すると、すなわち複数の第２の光源１７８が発光すると、図１９に示すように、第２のランプ１７４から発せられた光（近赤外線、可視光線、紫外線のうちの少なくとも一つを含む光）は、第２のランプハウジング１７５を透過し、スピンチャック１０５に保持されている基板Ｗの上面内の第２の照射領域Ｒ２に照射される。前述のように有機溶剤としてＩＰＡが採用されている。ＩＰＡは、２００ｎｍ～１１００ｎｍの波長の光を略全て透過させる。第２のランプ１７４から発せられた光の波長が２００ｎｍ～１１００ｎｍ（より好ましくは、３９０ｎｍ～８００ｎｍ）であるため、第２のランプ１７４から放出された光は、液膜Ｌに吸収されずに、液膜Ｌを透過する。そのため、第２のランプハウジング１７５の外表面から放射された光は、液膜Ｌを透過し、第２の照射領域Ｒ２に照射される。これにより、基板Ｗの上面において第２の照射領域Ｒ２およびその周囲の部分（以下、「第２の加熱領域ＲＨ２」という）に形成されているパターン９６０（図２参照）が輻射により加熱され、昇温する。基板Ｗの表面（図２参照）にはパターン９６０が形成されているので、昇温する基板Ｗの表面からの伝熱によりパターン９６０が温められ、昇温する。第２の加熱領域ＲＨ２に形成されているパターン９６０が有機溶剤の沸点以上の所定の加熱温度まで昇温することにより、第２の加熱領域ＲＨ２に接する有機溶剤が温められ、この有機溶剤が蒸発する。第２の加熱領域ＲＨ２は、第１の加熱領域ＲＨ１（図１７等参照）よりも小さい。
この状態において、図１６に示すように、第１の移動装置１３９は、回動軸線Ａ２回りに第１のアーム１４０を回動させることにより、第２のランプヒータ１７２を水平に移動させる。これにより、基板Ｗの上面内の一部に形成される第２の加熱領域ＲＨ２が基板Ｗの上面内で移動する。
図１６に示すように、第２の気体ノズル１３５は、第２のランプヒータ１７２に対し、第１のアーム１４０の先端側に配置されている。図１６に二点鎖線で示すように、第２のランプヒータ１７２が基板Ｗの上面の外周部に対応して配置されている場合において、第２の気体ノズル１３５が、第２のランプヒータ１７２に対し基板Ｗの回転方向Ｒの上流側に配置されている。すなわち、基板Ｗの上面において、第２の気体ノズル１３５からの気体が吹き付けられる場合、その吹き付け領域、すなわち第２の吹き付け領域、が、第２のランプヒータ１７２から光の照射によって加熱される第２の加熱領域ＲＨ２（図２２Ｄ参照）に対し、基板Ｗの回転方向Ｒの上流側に設定されている。
図１５に示すように、処理カップ１０７は、基板Ｗから外方に排除された処理液を受け止める複数のガード１８４と、複数のガード１８４によって下方に案内された処理液を受け止める複数のカップ１８３と、複数のガード１８４および複数のカップ１８３を取り囲む円筒状の外壁部材１８８と、を含む。図１５は、４つのガード１８４と３つのカップ１８３とが設けられており、最も外側のカップ１８３が上から３番目のガード１８４と一体である例を示している。ガード１８４は、スピンチャック１０５を取り囲む円筒部１８５と、円筒部１８５の上端部から回転軸線Ａ１に向かって斜め上に延びる円環状の天井部１８６と、を含む。複数の天井部１８６は、上下に重なっており、複数の円筒部１８５は、同心円状に配置されている。天井部１８６の円環状の上端は、平面視で基板Ｗおよびスピンベース１１６を取り囲むガード１８４の上端１８４ｕに相当する。複数のカップ１８３は、それぞれ、複数の円筒部１８５の下方に配置されている。カップ１８３は、ガード１８４によって下方に案内された処理液を受け止める環状の受液溝を形成している。
処理ユニット２Ａは、複数のガード１８４を個別に昇降させるガード昇降ユニット１８７を含む。ガード昇降ユニット１８７は、上位置から下位置までの任意の位置にガード１８４を位置させる。図１５は、２つのガード１８４が上位置に配置されており、残り２つのガード１８４が下位置に配置されている状態を示している。上位置は、ガード１８４の上端１８４ｕがスピンチャック１０５に保持されている基板Ｗが配置される保持位置よりも上方に配置される位置である。下位置は、ガード１８４の上端１８４ｕが保持位置よりも下方に配置される位置である。
回転している基板Ｗに処理液を供給するときは、少なくとも一つのガード１８４が上位置に配置される。この状態で、処理液が基板Ｗに供給されると、処理液は、基板Ｗから外方に振り切られる。振り切られた処理液は、基板Ｗに水平に対向するガード１８４の内面に衝突し、このガード１８４に対応するカップ１８３に案内される。これにより、基板Ｗから排除された処理液がカップ１８３に集められる。
コントローラ３のＣＰＵ３Ａ（図６）は、プログラムに従って、処理ユニット２Ａ（図１５）の各部を制御する。具体的には、ＣＰＵ３Ａは、プログラムに従って、スピンモータ１１９、チャックピン駆動ユニット１２０、第１の移動装置１３９、第２の移動装置１４４、第３の移動装置１６３、ガード昇降ユニット１８７等の動作を制御する。また、コントローラ３は、第１のランプヒータ１５２、第２のランプヒータ１７２等に供給される電力を調整する。さらに、コントローラ３は、薬液バルブ１３７、リンス液バルブ１４２、有機溶剤バルブ１４６、第１の気体バルブ１４８等の開閉を制御するとともに、第１の流量調整バルブ１４９のアクチュエータを制御して、当該第１の流量調整バルブ１４９の開度を制御する。コントローラ３は、以降に述べる基板処理方法を実行するようにプログラムされている。
＜２－２．基板処理方法の基本技術＞
次に、表面にパターン９６０（図２）が形成された基板Ｗを、上述した処理ユニット２Ａ（図１５）を有する基板処理装置１（図１）によって処理する基板処理方法について説明する。図２１はこの基板処理方法について説明するためのフロー図である。図２２Ａ～図２２Ｆは、基板処理方法が行われているときの基板Ｗの状態を示す模式図である。図２３Ａ～図２３Ｄのそれぞれは、図２２Ｂ～図２２Ｅに示す状態の基板を上から見た模式図である。
処理ユニット２Ａによって基板Ｗが処理されるときは、チャンバ４の内部に基板Ｗを搬入する搬入工程（図２１のステップＳ１０１）が実行される。具体的には、全てのガード１８４が下位置に位置しており、全てのスキャンノズルが待機位置に位置している状態で、搬送ロボットＣＲ（図１参照）のハンドが、基板Ｗを支持しながらチャンバ４内に進入する。そして、搬送ロボットＣＲは、基板Ｗの表面が上に向けられた状態でハンド上の基板Ｗを複数のチャックピン１１７の上に置く。その後、複数のチャックピン１１７が基板Ｗの外周面に押し付けられ、基板Ｗが把持される。搬送ロボットＣＲは、基板Ｗをスピンチャック１０５の上に置いた後、ハンドをチャンバ４の内部から退避させる。
次に、コントローラ３は、スピンモータ１１９を制御して、基板Ｗの回転を開始させる（図２１のステップＳ１０２）。これにより、基板Ｗが薬液供給速度（１００ｒｐｍ以上、１０００ｒｐｍ未満）で回転する。
次に、薬液を基板Ｗの上面に供給し、基板Ｗの上面全域を覆う薬液の液膜を形成する薬液供給工程（図２１のステップＳ１０３）が実行される。具体的には、コントローラ３は、第１の移動装置１３９を制御して、薬液ノズル１３１を待機位置から処理位置に移動させる。その後、コントローラ３は、薬液バルブ１３７が開いて、薬液ノズル１３１からの薬液の吐出を開始する。薬液バルブ１３７が開かれてから所定時間が経過すると、コントローラ３は、薬液バルブ１３７を閉じる。これにより、薬液ノズル１３１からの薬液の吐出が停止される。その後、コントローラ３は、第１の移動装置１３９を制御して、薬液ノズル１３１を待機位置に移動させる。薬液ノズル１３１から吐出された薬液は、薬液供給速度で回転している基板Ｗの上面に衝突した後、遠心力によって基板Ｗの上面に沿って外方に流れる。そのため、薬液が基板Ｗの上面全域に供給され、基板Ｗの上面全域を覆う薬液の液膜が形成される。薬液ノズル１３１が薬液を吐出しているとき、コントローラ３は、第１の移動装置１３９を制御して、基板Ｗの上面に対する薬液の着液位置を中央部と外周部との間で移動させてもよいし、基板Ｗの上面の中央部で着液位置を静止させてもよい。
次に、リンス液の一例であるリンス液を基板Ｗの上面に供給して、基板Ｗ上の薬液を洗い流すリンス液供給工程（図２１のステップＳ１０４）が実行される。具体的には、少なくとも一つのガード１８４が上位置に位置している状態で、コントローラ３は、第２の移動装置１４４を制御して、リンス液ノズル１３２を待機位置から処理位置に移動させる。その後、コントローラ３がリンス液バルブ１４２を開いて、リンス液ノズル１３２からのリンス液の吐出を開始する。リンス液の吐出が開始される前に、基板Ｗから排除された処理液を受け止めるガード１８４を切り換えるために、コントローラ３はガード昇降ユニット１８７を制御して少なくとも一つのガード１８４を鉛直に移動させてもよい。リンス液バルブ１４２が開かれてから所定時間が経過すると、コントローラ３はリンス液バルブ１４２を閉じ、リンス液ノズル１３２からのリンス液の吐出を停止する。その後、コントローラ３は、第２の移動装置１４４を制御して、リンス液ノズル１３２を待機位置に移動させる。
次に、基板Ｗの上面上のリンス液を有機溶剤に置換するために、有機溶剤を基板Ｗの上面に供給する有機溶剤供給工程（図２１のステップＳ１０５）が実行される。
具体的には、少なくとも一つのガード１８４が上位置に位置している状態で、コントローラ３は、スピンチャック１０５を制御して、基板Ｗを置換速度で回転させる（基板回転工程）。置換速度は、リンス液供給速度と等しくてもよいし、異なっていてもよい。また、コントローラ３は、第３の移動装置１６３を制御して、有機溶剤ノズル１３３を含む上面ヘッド１３０を、待機位置から処理位置に移動させる。有機溶剤ノズル１３３が処理位置に配置されている状態で、コントローラ３は、有機溶剤バルブ１４６を開いて、有機溶剤ノズル１３３からの有機溶剤の吐出を開始する。有機溶剤の吐出が開始される前に、コントローラ３は、基板Ｗから排除された処理液を受け止めるガード１８４を切り換えるために、ガード昇降ユニット１８７を制御して、少なくとも一つのガード１８４を鉛直に移動させてもよい。
有機溶剤ノズル１３３から吐出された有機溶剤は、置換速度で回転している基板Ｗの上面に衝突した後、基板Ｗの上面に沿って外方に流れる。基板Ｗ上のリンス液は、有機溶剤ノズル１３３から吐出された有機溶剤に置換される。これにより、図２２Ａに示すように、基板Ｗの上面全域を覆う有機溶剤の液膜Ｌが形成される（液膜形成工程）。この基板処理方法では、上面ヘッド１３０を、有機溶剤ノズル１３３から吐出された有機溶剤が基板Ｗの上面の中央部に衝突する中央処理位置で静止させた状態で、有機溶剤の供給が実行される。しかし、コントローラ３が第３の移動装置１６３を制御して、基板Ｗの上面に対する有機溶剤の着液位置を中央部と外周部との間で移動させてもよい。
その後、液膜Ｌを基板Ｗの上面上に保持する有機溶剤パドル工程（図２１のステップＳ１０６）が実行される。具体的には、上面ヘッド１３０が中央処理位置で静止している状態で、コントローラ３が、スピンモータ１１９を制御して、基板Ｗの回転速度を置換速度からパドル速度に低下させる。パドル速度は、たとえば、０を超える５０ｒｐｍ以下の速度である。置換速度からパドル速度までの減速は、段階的に実行される。基板Ｗの回転速度がパドル速度に低下した後、コントローラ３は、有機溶剤バルブ１４６を閉じて、有機溶剤の吐出を停止する。
基板Ｗの回転速度がパドル速度に低下すると、基板Ｗ上の有機溶剤に加わる遠心力が弱まる。そのため、有機溶剤は基板Ｗの上面から排除されない、もしくは、微量しか排除されない。従って、有機溶剤の吐出が停止された後も、基板Ｗの上面全域を覆う液膜Ｌが基板Ｗ上に保持される。リンス液を液膜Ｌに置換した後に、微量のリンス液がパターン９６０（図２参照）の間に残っていたとしても、このリンス液は、液膜Ｌを構成する有機溶剤に溶け込み、有機溶剤中に拡散する。これにより、パターン９６０の間に残留するリンス液を減らすことができる。
次いで、液膜Ｌが基板Ｗの上面に形成された後は、上面ヘッド１３０に含まれる第１のランプヒータ１５２からの光の照射によって基板Ｗを加熱することにより、蒸気層形成部ＶＦを、基板Ｗの上面の中央部に形成する蒸気層形成部形成工程（図２１のステップＳ１０７）が実行される。蒸気層形成部ＶＦは、図２２Ｂに示すように、有機溶剤と基板Ｗの上面との間に気体膜ＶＬが形成されかつ気体膜ＶＬ上に液膜Ｌが保持された領域である。
具体的には、上面ヘッド１３０が中央処理位置で静止している状態で、コントローラ３は、パドル速度での基板Ｗの回転を維持しながら第１のランプヒータ１５２への電力の供給を開始して、第１のランプヒータ１５２に含まれる複数の第１の光源１５８の発光を開始させる。複数の第１の光源１５８が発光すると、図２２Ｂに示すように、第１のランプヒータ１５２から光が放出される。第１のランプヒータ１５２から放出された光は、液膜Ｌに吸収されずに、液膜Ｌを透過し、第１の照射領域Ｒ１に照射される。これにより、第１の加熱領域ＲＨ１が輻射により加熱される。そして、第１の加熱領域ＲＨ１のパターン９６０が第１の加熱領域ＲＨ１によって温められ、このパターン９６０が有機溶剤の沸点以上の所定の加熱温度まで昇温させられる。これにより、第１の加熱領域ＲＨ１のパターン９６０に接する有機溶剤が温められる。第１の加熱領域ＲＨ１は、基板Ｗの上面の中央部に設定され、かつ基板Ｗの上面の外周部に設定されていない。
また、第１の加熱領域ＲＨ１の温度（すなわち、第１の加熱領域ＲＨ１に形成されているパターン９６０の温度）が有機溶剤の沸点以上である場合には、有機溶剤が液膜Ｌと基板Ｗとの界面で蒸発し、多数の小さな気泡が有機溶剤と基板Ｗの上面との間に介在する。有機溶剤が液膜Ｌと基板Ｗとの界面のあらゆる場所で蒸発することにより、有機溶剤の蒸気を含む気体膜ＶＬ（図２２Ｂ参照）が液膜Ｌと基板Ｗとの間に形成される。これにより、有機溶剤が基板Ｗの上面から離れ、液膜Ｌが基板Ｗの上面から浮上する。そして、液膜Ｌが気体膜ＶＬ上に保持される。このとき、基板Ｗ上の液膜Ｌに働く摩擦抵抗は、零と見なせるほど小さい。すなわち、第１のランプヒータ１５２による第１の加熱領域ＲＨ１の加熱により、図２３Ａに示すように、基板Ｗの上面の中央部に蒸気層形成部ＶＦが形成される。蒸気層形成部ＶＦは、有機溶剤と基板Ｗの上面との間に気体膜ＶＬが形成されかつ気体膜ＶＬ上に液膜Ｌが保持された領域である。
一方、基板Ｗの上面において第１の加熱領域ＲＨ１の外側の領域は、加熱温度まで達していない。そのため、気体膜ＶＬが全く形成されないか、形成される気体膜ＶＬの量が不十分であり、気体膜ＶＬによって液膜Ｌを十分な高さ位置に保つことができない。そのため、基板Ｗの上面において第１の加熱領域ＲＨ１の外側の領域には、蒸気層形成部ＶＦは形成されない。基板Ｗが回転しているため、蒸気層形成部ＶＦは、基板Ｗの上面の中央部を覆うほぼ円形の領域である。
基板Ｗが回転しているため、蒸気層形成部ＶＦの液膜Ｌには遠心力が加わる。また、基板Ｗの上面において、第１の加熱領域ＲＨ１と、第１の加熱領域ＲＨ１の外側の領域との間には大きな温度差が生じる。この温度差に起因して、基板Ｗの上面には、中央部から外周部に向けて流れる熱対流が形成される。これら遠心力や熱対流によって蒸気層形成部ＶＦの液膜Ｌの中央部に初期開口部Ｈが形成される。
基板Ｗの回転速度がパドル速度であるため、蒸気層形成部ＶＦの液膜Ｌに加わる遠心力は弱い。また、基板Ｗの上面に発生する熱対流も比較的弱い。しかし、蒸気層形成部ＶＦでは、基板Ｗ上の液膜Ｌに働く摩擦抵抗が零と見なせるほど小さいので、これら遠心力および熱対流によって、液膜Ｌに含まれる有機溶剤が気体の圧力で外方に押し退けられる。これにより、液膜Ｌの中央部の厚みが減少し、図２２Ｃおよび図２３Ｂに示すように、液膜Ｌの中央部にほぼ円形の初期開口部Ｈが形成される。初期開口部Ｈは、基板Ｗの上面を露出させる露出穴である。初期開口部Ｈの形成によって液膜Ｌが部分的に除去されることにより、蒸気層形成部ＶＦが円環状を呈する。そして、蒸気層形成部ＶＦの液膜Ｌと初期開口部Ｈとの間、すなわち蒸気層形成部ＶＦの液膜Ｌの内周に気液界面ＧＬが形成される。
次いで、基板Ｗ上の初期開口部Ｈ（図２２Ｃおよび図２３Ｂ）への気体の吹き付けによって、穴ＯＰ（図２３Ｃ）が形成される。具体的には、コントローラ３が第１の気体バルブ１４８（図１５）を開くことによって、第１の気体ノズル１３４の第１の気体吐出口１３４ａ（図２２Ｃ）から気体が吐出され始める（第１の吹き付け工程）。第１の気体ノズル１３４に供給される気体の温度は、室温であってもよいし、室温より高くてもよい。第１の気体ノズル１３４から吐出された気体は、基板Ｗの上面の中央部に設定された第１の吹き付け領域ＲＢ１において液膜Ｌに衝突した後、液膜Ｌの表面に沿ってあらゆる方向に外方に流れる。これにより、基板Ｗの上面の中央部から外方に流れる気流が形成される。第１の気体ノズル１３４に供給される気体の流量は、たとえば５Ｌ／ｍｉｎである。蒸気層形成部ＶＦの内周に対し内側に設定された第１の吹き付け領域ＲＢ１に気体が吹き付けられることにより、蒸気層形成部ＶＦの内周が基板Ｗの外周に向けて押される。これにより初期開口部Ｈが拡張されることで、穴ＯＰが形成される（図２１のステップＳ１０８）。
次いで、図２２Ｄおよび図２３Ｃに示すように、蒸気層形成部ＶＦを基板Ｗの外周に向けて移動させる蒸気層形成部移動工程（図２１のステップＳ１０９）が実行される。この蒸気層形成部移動工程（図２１のステップＳ１０９）は、蒸気層形成部ＶＦの外周を拡げる外周拡大工程と、穴ＯＰの外縁（すなわち蒸気層形成部ＶＦの内周）を拡げる穴拡大工程と、を含む。穴拡大工程は、外周拡大工程に並行して実行される。
蒸気層形成部移動工程（図２１のステップＳ１０９）の開始に先立って、コントローラ３が、スピンモータ１１９を制御して、基板Ｗの回転速度をパドル速度から形成部移動速度に調整する。形成部移動速度は、たとえば、０を超える１００ｒｐｍ以下の速度である。形成部移動速度は、パドル速度と同じ速度であってもよい。
蒸気層形成部移動工程（図２１のステップＳ１０９）において、コントローラ３は、第１の気体ノズル１３４からの気体を吐出しながらかつ第１のランプヒータ１５２からの光を照射しながら、第３の移動装置１６３を制御して、第１のランプヒータ１５２を含む上面ヘッド１３０を、基板Ｗの外周に向けて水平に移動させる。これにより、第１の加熱領域ＲＨ１が基板Ｗの上面内を、平面視で基板Ｗの中心を通る円弧状の軌跡に沿って、基板Ｗの外周に向けて移動する。基板Ｗが回転している状態で、第１の加熱領域ＲＨ１を基板Ｗの外周に向けて移動するので、第１のランプヒータ１５２によって基板Ｗの内周全域を良好に加熱できる。第１の加熱領域ＲＨ１の移動に伴って、円環状の蒸気層形成部ＶＦの外周が拡大する（外周拡大工程）。
また、第１の気体ノズル１３４が第１のランプヒータ１５２に同伴移動可能に設けられているので、第１の吹き付け領域ＲＢ１が、第１の加熱領域ＲＨ１との間で一定の距離を保ちながら移動する（第１の吹き付け領域移動工程）。第１の加熱領域ＲＨ１の基板Ｗの外周への移動に同伴して、第１の吹き付け領域ＲＢ１が基板Ｗの外周に向けて移動する。第１の吹き付け領域ＲＢ１を基板Ｗの外周に向けて移動させることにより、穴ＯＰの外縁すなわち蒸気層形成部ＶＦの内周が拡げられる（穴拡大工程）。蒸気層形成部ＶＦでは、基板Ｗ上の液膜Ｌに働く摩擦抵抗が零と見なせるほど小さいので、気体の流れによる小さな押し力によって、蒸気層形成部ＶＦの内周を基板Ｗの外周に向けてスムーズに移動させることができる。第１の吹き付け領域ＲＢ１に気体を吹き付けながら、第１の吹き付け領域ＲＢ１を基板Ｗの外周に向けて移動させることによって、蒸気層形成部ＶＦの内周位置を高精度に制御しながら蒸気層形成部ＶＦの内周を拡げることができる。蒸気層形成部ＶＦの内周に形成される気液界面ＧＬが、その高さ位置をパターン９６０の上端よりも高く保ちながら、基板Ｗの外周に向けて移動する。
また、第１の吹き付け領域ＲＢ１が第１の加熱領域ＲＨ１に対し、基板Ｗの回転方向Ｒ（図１６）の上流側に設定されている。そのため、発生する気流の影響を最小限に抑制しながら、蒸気層形成部ＶＦの内周に気体を吹き付けることができる。これにより、蒸気層形成部ＶＦの内周を良好に拡大させることができる。
また、第１の気体吐出口１３４ａが、下方から見て第１の発光部１５４Ａに隣り合っているので、第１の発光部１５４Ａによって加熱される第１の加熱領域ＲＨ１によって形成される円環状の蒸気層形成部ＶＦの内周に、気体を吹き付けることができる。
また、穴拡大工程における穴ＯＰの拡大は、気体の吹き付けだけでなく、基板Ｗの上面上の有機溶剤に、基板Ｗの回転による遠心力が働くことによっても促進される。そして、蒸気層形成部ＶＦの外側の液膜Ｌは、基板Ｗの中央部側から移動してくる有機溶剤によって外方に押され、基板Ｗ外に排出される。
この基板処理方法では、蒸気層形成部移動工程（図２１のステップＳ１０９）の途中から、第１のランプヒータ１５２からの光の照射のみによらず、第２のランプヒータ１７２からの光の照射によっても基板Ｗを加熱する（図２１のステップＳ１０９）。この第２のランプヒータ１７２を用いた基板Ｗの加熱は、第１のランプヒータ１５２からの光の照射による基板Ｗの加熱を補助（アシスト）している（補助加熱工程）。
第２のランプヒータ１７２からの光の照射の開始に先立って、コントローラ３は、第１の移動装置１３９を制御して、第２のランプヒータ１７２を待機位置から処理位置に移動させ、第２のランプヒータ１７２を所定の照射開始位置ＰＳ１に配置する。
第１のランプヒータ１５２の照射開始から所定の期間が経過して、図２２Ｄに示すように第１の加熱領域ＲＨ１が所定の基準位置ＲＰに達すると、コントローラ３は、第２のランプヒータ１７２への電力の供給を開始して、第２のランプヒータ１７２に含まれる複数の第２の光源１７８の発光を開始する（図２１のステップＳ１１０）。これにより、第２のランプヒータ１７２による基板Ｗの加熱が開始される。複数の第２の光源１７８が発光すると、第２のランプヒータ１７２から光が放出され、第２のランプヒータ１７２の下方の領域に光が照射される。第２のランプヒータ１７２から放出された光は、液膜Ｌに吸収されずに、液膜Ｌを透過し、第２の照射領域Ｒ２に照射される。これにより、第２の加熱領域ＲＨ２が輻射により加熱される。そして、第２の加熱領域ＲＨ２のパターン９６０が第２の加熱領域ＲＨ２によって温められ、このパターン９６０が有機溶剤の沸点以上の所定の加熱温度まで昇温させられる。これにより、第２の加熱領域ＲＨ２のパターン９６０に接する有機溶剤が温められる。
照射開始位置ＰＳ１に配置された第２のランプヒータ１７２による第２の加熱領域ＲＨ２が、基準位置ＲＰに位置する第１の加熱領域ＲＨ１と回転方向Ｒに関して離隔している。また、照射開始位置ＰＳ１に配置された第２のランプヒータ１７２による第２の加熱領域ＲＨ２の内周端と回転軸線Ａ１との間の距離が、基準位置ＲＰに位置する第１の加熱領域ＲＨ１の内周端と回転軸線Ａ１との間の距離と、略同距離である。
また、第２の加熱領域ＲＨ２は、第１の加熱領域ＲＨ１と離隔していることが望ましいが、第１の加熱領域ＲＨ１と全部が重複していなければ、一部が重複していてもよい。すなわち、第１の加熱領域ＲＨ１および第２の加熱領域ＲＨ２の少なくとも一部が重複しなくてもよい。
そして、コントローラ３は、第２のランプヒータ１７２によって基板Ｗを加熱しながら、第１の移動装置１３９を制御して、第２のランプヒータ１７２を、基板Ｗの外周に向けて水平に移動させる。これにより、第２の照射領域Ｒ２が基板Ｗの上面内を所定の円弧状の軌跡に沿って基板Ｗの外周に向けて移動する。
このとき、第１のアーム１４０の旋回速度は、第３のアーム１６４の旋回速度と同等である。そのため、第２の加熱領域ＲＨ２の基板Ｗの径方向の移動速度が、第１の加熱領域ＲＨ１の基板Ｗの径方向の移動速度と同じである。すなわち、第２の加熱領域ＲＨ２の内周端と回転軸線Ａ１との間の距離が第１の加熱領域ＲＨ１の内周端と回転軸線Ａ１との間の距離と略同距離に保たれながら、第１の加熱領域ＲＨ１および第２の加熱領域ＲＨ２が移動する。基板Ｗが回転している状態で、第１の加熱領域ＲＨ１および第２の加熱領域ＲＨ２を基板Ｗの外周に向けて移動するので、第１のランプヒータ１５２および第２のランプヒータ１７２によって基板Ｗの上面全域を走査しながら良好に加熱できる。
蒸気層形成部ＶＦの外周および穴ＯＰの外縁が拡大することにより、蒸気層形成部ＶＦの全域において液膜Ｌが良好に浮上しながら、蒸気層形成部ＶＦが基板Ｗの外周に向けて移動する。このとき、蒸気層形成部ＶＦの内周に形成される気液界面ＧＬが、その高さ位置をパターン９６０の上端よりも高く保ちながら、基板Ｗの外周に向けて移動する。
蒸気層形成部ＶＦの外周および穴ＯＰの外縁がさらに拡大することにより、図２２Ｅおよび図２３Ｄに示すように、蒸気層形成部ＶＦの外側の液膜Ｌが基板Ｗから排除され、円環状の蒸気層形成部ＶＦのみが基板Ｗの上面上に残留する。そして、図２２Ｆに示すように、第１の吹き付け領域ＲＢ１が基板Ｗの外周部に達することにより、穴ＯＰの外縁（すなわち蒸気層形成部ＶＦの内周）が基板Ｗの上面の外周まで広がり、蒸気層形成部ＶＦの液膜Ｌが基板Ｗから排出される。
これにより、基板Ｗの上面から液がなくなり、基板Ｗの上面全域が露出する。穴ＯＰが全域に広がった後の基板Ｗの上面には、液滴が存在しない。これにより、基板Ｗの乾燥が完了する。
円環状の蒸気層形成部ＶＦの移動によって、蒸気層形成部ＶＦの内周に形成される気液界面ＧＬをパターン９６０に接触させることなく、液膜Ｌを基板Ｗから排除できる。これにより、有機溶剤が基板Ｗ上のパターン９６０に及ぼす表面張力を抑制できるので、パターン９６０の倒壊を抑制または防止できる。
第１のランプヒータ１５２の照射開始から予め定める加熱期間が経過すると、コントローラ３は、第１のランプヒータ１５２および第２のランプヒータ１７２への電力の供給を停止して第１のランプヒータ１５２および第２のランプヒータ１７２の発光を停止させる。また、コントローラ３は、スピンモータ１１９を制御して、基板Ｗの回転を停止させる（図２１のステップＳ１１１）。
基板Ｗの回転停止後に、チャンバ４から基板Ｗを搬出する搬出工程（図２１のステップＳ１１２）が実行される。具体的には、コントローラ３は、ガード昇降ユニット１８７を制御して、全てのガード１８４を下位置まで下降させる。また、コントローラ３は、第１の気体バルブ１４８を閉じて第１の気体ノズル１３４からの気体の吐出を停止する。また、コントローラ３は、第３の移動装置１６３を制御して、上面ヘッド１３０を、待機位置まで退避させる。また、コントローラ３は、第１の移動装置１３９を制御して、第２のランプヒータ１７２を、待機位置まで退避させる。
その後、搬送ロボットＣＲのハンドがチャンバ４内に進入する。チャックピン駆動ユニット１２０が複数のチャックピン１１７による基板Ｗの把持を解除した後、搬送ロボットＣＲは、スピンチャック１０５上の基板Ｗをハンドで支持する。その後、搬送ロボットＣＲは、基板Ｗをハンドで支持しながら、ハンドをチャンバ４の内部から退避させる。これにより、処理済みの基板Ｗがチャンバ４から搬出される。
＜２－３．基板処理方法のばらつき抑制技術＞
複数の基板Ｗを処理するために上記基板処理方法のステップＳ１０１～Ｓ１１２（図２１）が繰り返される。その際に特にステップＳ１０９のばらつきを抑制するための技術について説明する。この技術においても、前述した実施の形態１の技術と類似して、ある特定の基板への基板処理において生じた状況が、他の少なくとも１つの基板（典型的には複数の基板）への基板処理の条件設定において参照され、これにより基板処理のプロセスばらつきが抑制される。以下において、上述した「特定の基板」を基準基板（または第１基板Ｗ）と称することがあり、上述した「他の少なくとも１つの基板」を通常基板（または第２基板Ｗ）と称することがある。また、基準基板への基板処理を基準基板処理と称することがあり、上述した通常基板への基板処理を通常基板処理と称することがある。なお、基準基板と通常基板とは、ほぼ共通の構成を有していてよい。また基準基板処理と通常基板処理とは、処理条件のパラメータ値の相違をのぞき、ほぼ共通の基板処理であってよい。
はじめに、基準基板処理（基準基板としての基板Ｗへの基板処理）へのステップＳ１０５～Ｓ１０９（図２１）に対応して、ステップ１００ｊ（図２４）が行われる。以下、その具体的方法について説明する。
ステップＳ１０１ｊ（図２４）にて、基準基板である第１基板Ｗ上に有機溶剤の第１液膜Ｌが形成される（図２２Ａ参照）。言い換えれば、第１基板Ｗに対して、前述したステップＳ１０５～Ｓ１０６（図２１）が行われる。
次に、ステップＳ１０２ｊ（図２４）にて、第１基板Ｗを加熱することによって、第１液膜Ｌを保持する第１気体膜ＶＬが形成される（図２２Ｂ参照）。言い換えれば、第１基板Ｗに対して、前述したステップＳ１０７（図２１）が行われる。ステップＳ１０２ｊ（図２４）は、第１基板Ｗを加熱するために基板Ｗへ第１のランプヒータ１５２（図２２Ｂ）から光を照射するステップＳ１０２ｊＬを含む。
次に、ステップＳ１３０ｊ（図２４）にて、第１基板Ｗが回転していることによる遠心力と、第１基板Ｗの中央部が局所的に加熱されていることによる熱対流とが、第１液膜Ｌに対して作用することによって、初期開口部Ｈ（図２２Ｃおよび図２３Ｂ）が形成される。次に、ステップＳ１０３ｊ（図２４）にて、上記の初期開口部Ｈへ、予め定められた条件（第１条件）で不活性ガスを吐出することによって、第１液膜Ｌに第１穴ＯＰが形成される。
次に、ステップＳ１０４ｊ（図２４）にて、前述した第１条件と異なる予め定められた第２条件で、基準基板としての第１基板Ｗへ不活性ガスを吐出することによって、第１穴ＯＰ（図２２Ｄおよび図２３Ｃ）が拡張される。具体的には、不活性ガスを吐出しつつかつランプヒータ１５２から光を照射しながら、第２条件においては上面ヘッド１３０が基板Ｗの外周に向けて水平に移動される（図２２Ｄ参照）。これにより、加熱領域ＲＨ１が基板Ｗの上面内を、平面視で基板Ｗの中心を通る円弧状の軌跡に沿って、基板Ｗの外周に向けて移動する（図２３Ｃ参照）。また加熱領域ＲＨ１の基板Ｗの外周への移動に同伴して、不活性ガスの吹き付け領域が基板Ｗの外周に向けて移動する。これにより、第１穴ＯＰの外周が拡大される。外周の拡大は、基板Ｗの上面上の有機溶剤に、基板Ｗの回転による遠心力が働くことによっても促進される。
次に、ステップＳ１０５ｊおよびステップＳ１１１ｊ（図２４）が、ステップＳ１０５ｈおよびステップＳ１１１ｈ（図１０：実施の形態１）と同様に行われる。なお、ステップＳ１０５ｊにおける画像の取得は、前述した実施の形態１と同様、予め定められた時間が基準時点から経過した時点でなされてよい。基準時点は、基板処理方法における特定の時点であり、本実施の形態２においては、第１の吹き付け領域ＲＢ１がスキャンされ始める時点（言い換えれば、上面ヘッド１３０がスキャンされ始める時点）であってよい。
ステップＳ１２１ｊ（図２４）にて、予め定められた第３条件で第１基板Ｗへ不活性ガスを吐出することによって、ステップＳ１０４ｊに引き続き穴ＯＰがさらに拡張される。第３条件は、第１基板Ｗへ吐出される不活性ガスの流量の設定条件を含んでよい。また第３条件は、第１基板Ｗの中央部から外周部へ向かっての上面ヘッド１３０の移動速度（言い換えれば、上面ヘッド１３０のスキャン速度）の設定条件を含んでよい。また第３条件は、基板Ｗの回転速度の設定条件を含んでよい。また第３条件は、ランプヒータ１５２の出力の設定条件を含んでよい。最終的に上面ヘッド１３０は基板Ｗの外周部に達するまで移動され、これにより上面Ｓ２からＩＰＡの液膜Ｌが除去される。
以上により、基準基板としての第１基板Ｗへの乾燥処理（ステップＳ１００ｊ（図２４））が完了される。すなわち基準基板処理（基準基板への処理）が終了する。
上述した実施の形態１と同様、上述した基準基板処理後に、通常基板処理（通常基板としての第２基板Ｗへの基板処理）が行われる。上記のように基準基板（第１基板Ｗ）に対してはステップＳ１００ｊ（図２４）が行われるが、通常基板（第２基板Ｗ）に対してはステップＳ１００ｋ（図２５）が行われる。以下、このステップＳ１００ｋの詳細について説明する。
まず、前述したステップＳ１０１ｊ（図２４）と同様のステップＳ１０１ｋ（図２５）にて、通常基板である第２基板Ｗ上に有機溶剤の第２液膜Ｌが形成される（図２２Ａ参照）。次に、前述したステップＳ１０２ｊ（図２４）と同様のステップＳ１０２ｋ（図２５）により第２基板Ｗを加熱することによって、第２液膜Ｌを保持する第２気体膜ＶＬが形成される（図２２Ｂ参照）。ステップＳ１０２ｋ（図２５）は、第２基板Ｗを加熱するために第２基板Ｗへ第１のランプヒータ１５２（図２２Ｂ）から光を照射するステップＳ１０２ｋＬを含む。次に、前述したステップＳ１３０ｊ（図２４）と同様のステップＳ１３０ｋ（図２５）により、第２液膜Ｌに初期開口部Ｈが形成される。次に、前述したステップＳ１０３ｊ（図２４）と同様のステップＳ１０３ｋ（図２５）により、第２液膜Ｌに第２穴ＯＰ（図２２Ｄおよび図２３Ｃ）が形成される。次に、前述したステップＳ１０４ｊ（図２４）と同様のステップＳ１０４ｋ（図２５）により、第１穴ＯＰが拡張される。次に、前述したステップＳ１０５ｊ（図２４）と同様のステップＳ１０５ｋ（図２５）により、第２画像が取得される。次に、ステップＳ１１１ｋ（図２５）がステップＳ１１１ｉ（図１１：実施の形態１）と同様に行われる。
次に、ステップＳ１１２ｋ（図２５）にて、第２穴ＯＰの拡張の、上記のように評価された進行状況に基づいて、第２基板Ｗの上面へ不活性ガスを吐出するための第３条件が調整される。この調整は、コントローラ３によって構成される条件調整部（図示せず）によって実行されてよい。次に、ステップＳ１２１ｋ（図２５）にて、上記のように調整された第３条件で第２基板Ｗの上面へ不活性ガスを吐出することによって、第２穴ＯＰがさらに拡張される。
上記ステップＳ１１１ｋ（図２５）における比較の結果として第２穴ＯＰが過大と判断された場合、第３条件は、第２穴ＯＰの拡張が抑制されるように調整される。たとえば、第２基板Ｗへ吹き付けられる不活性ガスの流量が、より小さく調整される。この調整量は、予め定められた量であってもよく、あるいは、上記比較の結果から算出された量であってもよい。逆に、第２穴ＯＰが過小と判断された場合は、第３条件は、第２穴ＯＰの拡張が促進されるように調整される。たとえば、不活性ガスの流量が、より大きく調整される。
＜２－４．効果＞
本実施の形態２によれば、所定条件（第２条件）で基準基板の上面へ不活性ガスを吐出したことによる第１穴ＯＰの拡張の進行状況を基準として、上記所定条件（第２条件）で通常基板の上面Ｓ２へ不活性ガスを吐出したことによる第２穴ＯＰの拡張の進行状況が評価される。この進行状況に基づいて第３条件（たとえば不活性ガスの流量）を調整することによって、通常基板の第２穴ＯＰのさらなる拡張の進行速度を、標準的な進行速度へ、より近づけることができる。これにより、通常基板の上面上における液膜Ｌの第２穴ＯＰの拡張の進行速度のばらつきを抑制することができる。よって、当該ばらつきに起因しての通常基板の上面への悪影響を抑制することができる。具体的には、通常基板の上面上に設けられているパターン９６０の倒壊を抑制することができる。
＜２－５．変形例＞
図２２Ｅを参照して、蒸気層形成部ＶＦの内周の内側に向けて、第１の気体ノズル１３４からだけでなく、第２の気体ノズル１３５からも気体が吹き付けられてよい。この場合、上記第３条件は、第１の気体ノズル１３４からの吹き付けに関連するだけでなく第２の気体ノズル１３５からの吹き付けにも関連した条件であってよい。
＜３．実施の形態３＞
本実施の形態３に係る基板処理方法は、上記実施の形態２で用いられる処理ユニット２Ａと同様のものを用いて実施することができる。ただし本実施の形態３においては、不活性ガス吐出機構（具体的には、第１の気体ノズル１３４、第１の気体配管１４７、第１の気体バルブ１４８、第１の流量調整バルブ１４９、第２の気体ノズル１３５、第２の気体配管１９７、第２の気体バルブ１９８および第２の流量調整バルブ１９９）は省略されていてよい。
本実施の形態においては、前述した実施の形態２とは異なり、ステップＳ１０８～Ｓ１１０（図２１）が、不活性ガスの吐出を利用することなく行われる。これ対応して、本実施の形態３においては、前述した実施の形態２におけるステップＳ１００ｊおよびステップＳ１００ｋ（図２４および図２５）のそれぞれに代わって、ステップＳ１００ｍおよびステップＳ１００ｎ（図２６および図２７）が行われる。
ステップＳ１００ｍ（図２６）において、まずステップＳ１０１ｊおよびステップＳ１０２ｊが実施の形態２と同様に行われる。ステップＳ１０２ｊの後、光の照射を継続することによって、実施の形態２において説明した初期開口部Ｈが、本実施の形態３における第１穴ＯＰとして形成される（ステップＳ１０３ｍ）。言い換えれば、本実施の形態３においては、上記実施の形態２で説明した初期開口部Ｈの形成を、穴ＯＰの形成とみなす。続いて、ステップＳ１０４ｍ、ステップＳ１０５ｍ、ステップＳ１１１ｍ、およびステップＳ１２１ｍのそれぞれが、実施の形態２におけるステップＳ１０４ｊ、ステップＳ１０５ｊ、ステップＳ１１１ｊおよびステップＳ１２１ｊ（図２４）と同様に、ただし本実施の形態においては不活性ガスの吐出を伴うことなく、行われる。
同様に、ステップＳ１００ｎ（図２７）において、まずステップＳ１０１ｋおよびステップＳ１０２ｋが実施の形態２と同様に行われる。ステップＳ１０２ｋの後、光の照射を継続することによって、実施の形態２において説明した初期開口部Ｈが、本実施の形態３における第２穴ＯＰとして形成される（ステップＳ１０３ｎ）。言い換えれば、本実施の形態３においては、上記実施の形態２で説明した初期開口部Ｈの形成を、穴ＯＰの形成とみなす。続いて、ステップＳ１０４ｎ、ステップＳ１０５ｎ、ステップＳ１１１ｎ、ステップ１１２ｎおよびステップＳ１２１ｎのそれぞれが、実施の形態２におけるステップＳ１０４ｋ、ステップＳ１０５ｋ、ステップＳ１１１ｋ、ステップ１１２ｋおよびステップＳ１２１ｋ（図２５）と同様に、ただし本実施の形態においては不活性ガスの吐出を伴うことなく、行われる。
なお本実施の形態３においては、穴ＯＰの拡張の進行を調整するための前記第３条件は、第１のランプヒータ１５２から基板Ｗに照射される光の強度の設定条件を含んでよい。また第３条件は、基板Ｗの中央部から外周部へ向かっての第１のランプヒータ１５２の移動速度（言い換えれば、第１のランプヒータ１５２のスキャン速度）の設定条件を含んでよい。また第３条件は、基板Ｗの回転速度の設定条件を含んでよい。
＜４．実施の形態４＞
＜４－１．基板処理装置の構成＞
本実施の形態４においては基板処理装置１（図１）に、処理ユニット２（図１）に代わって処理ユニット２Ｂ（図２８および図２９）が備えられている。図２８および図２９のそれぞれは、処理ユニット２Ｂの構成を概略的に示す平面図および断面図である。図２８および図２９に示すように、処理ユニット２Ｂは、チャンバ４、基板保持部１０２０、回転機構１０３０、流体供給部１０４０、処理液捕集部１０５０、加熱部１０６０、撮像部ＩＭ、およびコントローラ３を備えている。
チャンバ４は、基板Ｗを処理するための処理空間１０１１を内包する筐体である。チャンバ４は、処理空間１０１１の側部を取り囲む側壁１０１２と、処理空間１０１１の上部を覆う天板部１０１３と、処理空間１０１１の下部を覆う底板部１０１４と、を有する。基板保持部１０２０、回転機構１０３０、流体供給部１０４０、処理液捕集部１０５０、加熱部１０６０、および撮像部ＩＭは、チャンバ４の内部に収容される。側壁１０１２の一部には、チャンバ４内への基板Ｗの搬入およびチャンバ４から基板Ｗの搬出を行うための搬入出口と、搬入出口を開閉するシャッタとが、設けられている（いずれも図示省略）。図２９に示すように、チャンバ４の天板部１０１３には、ファンフィルタユニット（ＦＦＵ）１０１５が設けられている。ファンフィルタユニット１０１５は、ＨＥＰＡフィルタ等の集塵フィルタと、気流を発生させるファンとを有する。ファンフィルタユニット１０１５を動作させると、基板処理装置１（図１）が設置されるクリーンルーム内の空気が、ファンフィルタユニット１０１５に取り込まれ、集塵フィルタにより清浄化されて、チャンバ４内の処理空間１０１１へ供給される。これにより、チャンバ４内の処理空間１０１１に、清浄な空気のダウンフローが形成される。また、側壁１０１２の下部の一部には、排気ダクト１０１６が接続されている。ファンフィルタユニット１０１５から供給された空気は、チャンバ４の内部においてダウンフローを形成した後、排気ダクト１０１６を通ってチャンバ４の外部へ排出される。
基板保持部１０２０は、チャンバ４の内部において、基板Ｗを水平に（法線が鉛直方向を向く姿勢で）保持する機構である。図２および図２９に示すように、基板保持部１０２０は、円板状のスピンベース１０２１と、複数のチャックピン１０２２とを有する。複数のチャックピン１０２２は、スピンベース１０２１の上面の外周部に沿って、等角度間隔で設けられている。基板Ｗは、パターンが形成される被処理面を上側に向けた状態で、複数のチャックピン１０２２に保持される。各チャックピン１０２２は、基板Ｗの周縁部の下面および外周端面に接触し、スピンベース１０２１の上面から空隙を介して上方の位置に、基板Ｗを支持する。スピンベース１０２１の内部には、複数のチャックピン１０２２の位置を切り替えるためのチャックピン切替機構１０２３が設けられている。チャックピン切替機構１０２３は、複数のチャックピン１０２２を、基板Ｗを保持する保持位置と、基板Ｗの保持を解除する解除位置と、の間で切り替える。
回転機構１０３０は、基板保持部１０２０を回転させるための機構である。回転機構１０３０は、スピンベース１０２１の下方に設けられたモータカバー１０３１の内部に収容されている。図２９中に破線で示したように、回転機構１０３０は、スピンモータ１０３２と支持軸１０３３とを有する。支持軸１０３３は、鉛直方向に延び、その下端部がスピンモータ１０３２に接続されるとともに、上端部がスピンベース１０２１の下面の中央に固定される。スピンモータ１０３２を駆動させると、支持軸１０３３がその軸芯１３３０を中心として回転する。そして、支持軸１０３３と共に、基板保持部１０２０および基板保持部１０２０に保持された基板Ｗも、軸芯１３３０を中心として回転する。
処理液捕集部１０５０は、使用後の処理液を捕集する部位である。図２９に示すように、処理液捕集部１０５０は、内カップ１０５１、中カップ１０５２、および外カップ１０５３を有する。内カップ１０５１、中カップ１０５２、および外カップ１０５３は、図示を省略した昇降機構により、互いに独立して昇降移動することが可能である。内カップ１０５１は、基板保持部１０２０の周囲を包囲する円環状の第１案内板１５１０を有する。中カップ１０５２は、第１案内板１５１０の外側かつ上側に位置する円環状の第２案内板１５２０を有する。外カップ１０５３は、第２案内板１５２０の外側かつ上側に位置する円環状の第３案内板１５３０を有する。また、内カップ１０５１の底部は、中カップ１０５２および外カップ１０５３の下方まで広がっている。そして、当該底部の上面には、内側から順に、第１排液溝１５１１、第２排液溝１５１２、および第３排液溝１５１３が設けられている。流体供給部１０４０から基板Ｗの上面に供給された処理液は、基板Ｗの回転による遠心力、または後述する乾燥処理での窒素ガスの吹き付けによって、外側へ飛散する。そして、基板Ｗから飛散した処理液は、第１案内板１５１０、第２案内板１５２０、および第３案内板１５３０のいずれかの内側に捕集される。第１案内板１５１０の内側に捕集された処理液は、第１排液溝１５１１を通って、処理ユニット２Ｂの外部へ排出される。第２案内板１５２０の内側に捕集された処理液は、第２排液溝１５１２を通って、処理ユニット２Ｂの外部へ排出される。第３案内板１５３０の内側に捕集された処理液は、第３排液溝１５１３を通って、処理ユニット２Ｂの外部へ排出される。このように、この処理ユニット２Ｂは、処理液の排出経路を複数有する。このため、基板に供給された処理液を、種類毎に分別して回収できる。従って、回収された処理液の廃棄や再生処理も、各処理液の性質に応じて別々に行うことができる。
加熱部１０６０は、後述する乾燥処理において、基板Ｗを加熱する加熱手段である。本実施の形態の加熱部１０６０は、円板状のホットプレート１０６１と、発熱源となるヒータ１０６２とを有する。ホットプレート１０６１は、スピンベース１０２１の上面と、チャックピン１０２２に保持される基板Ｗの下面との間に、配置されている。ヒータ１０６２は、ホットプレート１０６１の内部に埋め込まれている。ヒータ１０６２には、たとえば、通電により発熱するニクロム線等の電熱線が用いられる。ヒータ１０６２に通電すると、ホットプレート１０６１が、環境温度よりも高い温度に加熱される。また処理ユニット２Ｂは、ホットプレート１０６１を昇降移動させる昇降機構（図示せず）をさらに備えている。これによりホットプレート１０６１は、上位置および下位置に配置され得る。上位置にあるホットプレート１０６１は、基板Ｗの下面に接触することによって基板Ｗを加熱する。下位置にあるホットプレート１０６１は、基板Ｗから下方へ十分に下方へ離れることによって、基板Ｗが実質的に加熱されることを避ける。
流体供給部１０４０は、基板保持部１０２０に保持された基板Ｗの上面に、処理液および不活性ガスを供給する機構である。図２および図２９に示すように、流体供給部１０４０は、第１ノズル１０４１、第２ノズル１０４２、および第３ノズル１０４３を有する。第１ノズル１０４１は、第１ノズルアーム１４１１と、第１ノズルアーム１４１１の先端に設けられた第１ノズルヘッド１４１２と、第１ノズルモータ１４１３とを有する。第２ノズル１０４２は、第２ノズルアーム１４２１と、第２ノズルアーム１４２１の先端に設けられた第２ノズルヘッド１４２２と、第２ノズルモータ１４２３とを有する。第３ノズル１０４３は、第３ノズルアーム１４３１と、第３ノズルアーム１４３１の先端に設けられた第３ノズルヘッド１４３２と、第３ノズルモータ１４３３とを有する。各ノズルアーム１４１１，１４２１，１４３１は、ノズルモータ１４１３，１４２３，１４３３の駆動により、図２中の矢印のように、各ノズルアーム１４１１，１４２１，１４３１の基端部を中心として、水平方向に個別に回動する。これにより、各ノズルヘッド１４１２，１４２２，１４３２を、基板保持部１０２０に保持された基板Ｗの上方の処理位置と、処理液捕集部１０５０よりも外側の退避位置との間で、移動させることができる。
図３０は、第１ノズルヘッド１４１２に接続される給液部の一例を示した図である。図３０の例では、第１ノズルヘッド１４１２が、薬液配管１４１４を介して、薬液供給源１４１５に接続されている。薬液配管１４１４の経路途中には、薬液用バルブ１４１６が介挿されている。このため、第１ノズルヘッド１４１２を処理位置に配置した状態で、薬液用バルブ１４１６を開放すると、薬液供給源１４１５から薬液配管１４１４を通って第１ノズルヘッド１４１２に、薬液が供給される。そして、第１ノズルヘッド１４１２から基板Ｗの上面に向けて、薬液が吐出される。第１ノズルヘッド１４１２から吐出される薬液の例としては、たとえば、ＳＰＭ洗浄液（硫酸および過酸化水素水の混合液）、ＳＣ１洗浄液（アンモニア水、過酸化水素水、および純水の混合液）、ＳＣ２洗浄液（塩酸、過酸化水素水、および純水の混合液）、ＤＨＦ洗浄液（希フッ酸）などを挙げることができる。
図３１は、第２ノズルヘッド１４２２に接続される給液部の一例を示した図である。図３１の例では、第２ノズルヘッド１４２２が、純水配管１４２４を介して、純水供給源１４２５に接続されている。純水配管１４２４の経路途中には、純水用バルブ１４２６が介挿されている。このため、第２ノズルヘッド１４２２を処理位置に配置した状態で、純水用バルブ１４２６を開放すると、純水供給源１４２５から純水配管１４２４を通って第２ノズルヘッド１４２２に、純水（脱イオン水）が供給される。そして、第２ノズルヘッド１４２２から基板Ｗの上面に向けて、純水が吐出される。
図３２は、第３ノズルヘッド１４３２に接続される給液部および給気部の一例を示した図である。図３２の例では、第３ノズルヘッド１４３２は、ＩＰＡ吐出口１４３２ａ、垂直吹出口１４３２ｂ、および傾斜吹出口１４３２ｃを有する。
ＩＰＡ吐出口１４３２ａは、ＩＰＡ配管１４３４ａを介して、ＩＰＡ供給源１４３５ａに接続されている。ＩＰＡ配管１４３４ａの経路途中には、ＩＰＡ用バルブ１４３６ａが介挿されている。このため、第３ノズルヘッド１４３２を処理位置に配置した状態で、ＩＰＡ用バルブ１４３６ａを開放すると、ＩＰＡ供給源１４３５ａからＩＰＡ配管１４３４ａを通って第３ノズルヘッド１４３２に、有機溶剤であるＩＰＡ（イソプロピルアルコール）が供給される。そして、第３ノズルヘッド１４３２のＩＰＡ吐出口１４３２ａから基板Ｗの上面に向けて、ＩＰＡが吐出される。
垂直吹出口１４３２ｂは、第１窒素ガス配管１４３４ｂを介して、第１窒素ガス供給源１４３５ｂに接続されている。第１窒素ガス配管１４３４ｂの経路途中には、垂直吹出用バルブ１４３６ｂが介挿されている。このため、第３ノズルヘッド１４３２を処理位置に配置した状態で、垂直吹出用バルブ１４３６ｂを開放すると、第１窒素ガス供給源１４３５ｂから第１窒素ガス配管１４３４ｂを通って第３ノズルヘッド１４３２に、不活性ガスである窒素ガスが供給される。そして、第３ノズルヘッド１４３２の垂直吹出口１４３２ｂから基板Ｗの上面に向けて、窒素ガスが下向きに吹き付けられる。
傾斜吹出口１４３２ｃは、第２窒素ガス配管１４３４ｃを介して、第２窒素ガス供給源１４３５ｃに接続されている。第２窒素ガス配管１４３４ｃの経路途中には、傾斜吹出用バルブ１４３６ｃが介挿されている。このため、第３ノズルヘッド１４３２を処理位置に配置した状態で、傾斜吹出用バルブ１４３６ｃを開放すると、第２窒素ガス供給源１４３５ｃから第２窒素ガス配管１４３４ｃを通って第３ノズルヘッド１４３２に、不活性ガスである窒素ガスが供給される。そして、第３ノズルヘッド１４３２の傾斜吹出口１４３２ｃから基板Ｗの上面に向けて、窒素ガスが外向きかつ斜め下向きに吹き付けられる。
ただし、各ノズル１０４１～１０４３は、複数種類の処理液を切り替えて吐出できるようになっていてもよい。また、処理ユニット２Ｂに設けられるノズルの数は、３本に限定されるものではなく、１本、２本、または４本以上であってもよい。
＜４－２．基板処理方法＞
以下、本実施の形態における基板処理方法について説明する。この方法においては、図３３に示された基板処理が繰り返される。その際に、前述した実施の形態１～３の場合と類似して、ある特定の基板への基板処理において生じた状況が、他の少なくとも１つの基板への基板処理の条件設定において参照され、これにより基板処理のプロセスばらつきが抑制される。以下において、上述した「特定の基板」を基準基板（または第１基板Ｗ）と称することがあり、上述した「他の少なくとも１つの基板」を通常基板（または第２基板Ｗ）と称することがある。また、基準基板への基板処理を基準基板処理と称することがあり、上述した通常基板への基板処理を通常基板処理と称することがある。なお、基準基板と通常基板とは、ほぼ共通の構成を有していてよい。また基準基板処理と通常基板処理とは、処理条件のパラメータ値の相違をのぞき、ほぼ共通の基板処理であってよい。
はじめに、基準基板処理（基準基板としての基板Ｗへの基板処理）について、図３３を参照しつつ、以下に説明する。
図３３に示された基板処理を行うために、チャンバ４（図２９）内へ未処理の基板Ｗを搬入する基板搬入工程（ステップＳ１０）が行われる。チャンバ４内に搬入された基板Ｗは、基板保持部１０２０の複数のチャックピン１０２２により、水平に保持される。その後、回転機構１０３０のスピンモータ１０３２を駆動させることにより、基板Ｗの回転を開始させる（ステップＳ２０）。具体的には、支持軸１０３３、スピンベース１０２１、複数のチャックピン１０２２、およびチャックピン１０２２に保持された基板Ｗが、支持軸１０３３の軸芯１３３０を中心として回転する。
続いて、基板Ｗの上面に対して、薬液による処理を行う（ステップＳ３０）。具体的には、まず、第１ノズルモータ１４１３の駆動により、第１ノズルヘッド１４１２を、基板Ｗの上面に対向する処理位置へ移動させる。そして、薬液用バルブ１４１６を開放する。そうすると、第１ノズルヘッド１４１２から、回転する基板Ｗの上面中央に向けて、薬液が吐出される。吐出された薬液は、基板Ｗの回転による遠心力で、基板Ｗの上面全体に拡がる。これにより、基板Ｗの上面に対して、エッチング、洗浄等の薬液処理が行われる。所定時間の薬液の吐出が完了すると、薬液用バルブ１４１６を閉鎖して、第１ノズルヘッド１４１２からの薬液の吐出を停止する。その後、第１ノズルモータ１４１３の駆動により、第１ノズルヘッド１４１２を、処理位置から退避位置へ移動させる。
次に、基板Ｗの上面に対して、純水によるリンス処理を行う（ステップＳ４０）。具体的には、まず、第２ノズルモータ１４２３の駆動により、第２ノズルヘッド１４２２を、基板Ｗの上面に対向する処理位置へ移動させる。そして、純水用バルブ１４２６を開放する。そうすると、第２ノズルヘッド１４２２から、回転する基板Ｗの上面中央に向けて、純水が吐出される。吐出された純水は、基板Ｗの回転による遠心力で、基板Ｗの上面全体に拡がる。これにより、基板Ｗの表面に残存する薬液が洗い流される。所定時間の純水の吐出が完了すると、純水用バルブ１４２６を閉鎖して、第２ノズルヘッド１４２２からの純水の吐出を停止する。その後、第２ノズルモータ１４２３の駆動により、第２ノズルヘッド１４２２を、処理位置から退避位置へ移動させる。
次に、ステップＳ１００（図３３）にて、乾燥処理が行われる。具体的には、基板Ｗの上面上に残存するリンス液が液体ＩＰＡに置換され、その後このＩＰＡが乾燥される。このステップＳ１００として、前述した基準基板（第１基板Ｗ）に対しては、具体的には、図３４に示されたステップＳ１００ａが行われる。以下、このステップＳ１００ａの詳細について説明する。
乾燥処理を行うときには、まず、第３ノズルモータ１４３３（図２）の駆動により、第３ノズルヘッド１４３２（図２）を、基板Ｗの上面に対向する処理位置へ移動させる。そして、ＩＰＡ用バルブ１４３６ａ（図３２）を開放する。そうすると、第３ノズルヘッド１４３２のＩＰＡ吐出口１４３２ａから、回転する基板Ｗの上面中央に向けて、ＩＰＡが吐出される。吐出されたＩＰＡは、基板Ｗの回転による遠心力で、基板Ｗの上面全体に拡がる。ＩＰＡは、純水よりも表面張力が低い液体である。このため、基板Ｗの上面にＩＰＡが供給されると、基板Ｗの上面に残存する純水は、ＩＰＡに置換される。
その後、回転機構１０３０のスピンモータ１０３２（図２９）を停止させることにより、基板Ｗの回転を停止させる。そして、ＩＰＡ用バルブ１４３６ａを閉鎖することにより、第３ノズルヘッド１４３２からのＩＰＡの吐出も停止させる。そうすると、図３５のように、基板Ｗの上面に、ＩＰＡの液膜Ｌがパドル状に形成された状態となる（ステップＳ１０１ａ（図３４）。このとき、ホットプレート１０６１は下位置にあり、よって基板Ｗへはホットプレート１０６１からの熱が実質的に伝わっていない。よって、基板Ｗの上面Ｓ２の温度はほぼ常温のままであり、よってＩＰＡもほぼ常温を維持したまま基板Ｗの上面Ｓ２を覆う。これにより、基板Ｗの上面Ｓ２上に液体ＩＰＡの液膜Ｌ（基準基板上の第１液膜Ｌ）が形成される）。これにより、図３６に示すように、基板Ｗの上面Ｓ２に設けられたパターン９６０の凹部９６２において、ＤＩＷ（リンス液）が液体ＩＰＡ（有機溶剤）に置換される。
図３７に示すように、次に、昇降機構を制御することによって、ホットプレート１０６１が下位置（図３６に示す位置）から上位置（図３７に示す位置）まで上昇させられる。これにより、ホットプレート１０６１からの熱が基板Ｗの下面に与えられ、その結果、基板Ｗが加熱される。これに伴い、基板Ｗの上面上のＩＰＡの液膜Ｌが加熱される。ホットプレート１０６１から基板Ｗに与えられる単位面積当たりの熱量は、基板Ｗの全域においてほぼ均一であることが好ましい。ホットプレート１０６１による基板Ｗへの加熱により、基板Ｗの上面の温度が、ＩＰＡの沸点（８２．４℃）よりも４０℃～１２０℃程度高い予め定める液膜浮上温度（所定の温度）まで昇温させられ、そして保持される。言い換えれば、基板Ｗの上面が液膜浮上温度になるように、ヒータ１０６２の単位時間当たりの発熱量が設定される。上面の温度が液膜浮上温度に到達してからしばらくすると、上面のＩＰＡの液膜Ｌの一部が蒸発して気相化する。これにより、図３８に示すように、基準基板としての第１基板Ｗの上面Ｓ２上に気体膜ＶＬ（第１気体膜）が形成される（ステップＳ１０２ａ（図３４））。気体膜ＶＬ（第１気体膜）は第１液膜Ｌを保持している。微細パターン９６０の凹部９６２（図３８）が少なくとも部分的に気体膜ＶＬによって満たされることによって、凹部９６２の間に作用する表面張力が低減され、その結果、表面張力に起因する微細パターン９６０の構造体９６１の倒壊を抑制または防止することができる。
次にステップＳ１０３ａ（図３４）にて、第１基板Ｗの上面Ｓ２へ窒素ガス（不活性ガス）が吐出される。具体的には、まず垂直吹出用バルブ１４３６ｂ（図３２）を開放する。そうすると、第３ノズルヘッド１４３２の垂直吹出口１４３２ｂから、基板Ｗの上面中央に向けて、窒素ガスが吹き付けられる。これにより、図３９のように、液膜Ｌの中央が開口する。すなわち、基板Ｗの上面の中央に、ＩＰＡが除去された乾燥領域ＤＲが初期形成される。続いて、傾斜吹出用バルブ１４３６ｃ（図３２）を開放する。そうすると、第３ノズルヘッド１４３２の傾斜吹出口１４３２ｃから、基板Ｗの上面に向けて、外向きかつ斜め下向きに、窒素ガスが吹き付けられる。これにより、上記のように初期形成されていた乾燥領域ＤＲが、図４０のように徐々に拡大する。これによって、図４１に示すように、気体膜ＶＬ（第１気体膜）に保持された第１液膜Ｌに第１穴ＯＰが形成される。穴ＯＰを形成するための窒素ガスの吐出は、予め定められた条件（第１条件）で行われる。この条件は、吐出される窒素ガスの流量についての設定条件を含む。流量が大きいほど穴ＯＰは大きくなるが、最初から大きな流量を用いると液膜Ｌに、割れなどの異常形状が生じやすい。よって、上記ステップＳ１０３ａの時点では、このような異常の頻発を避けることができる程度に小さな流量条件が用いられる。
図１２に示すように、次にステップＳ１０４ａ（図３４）にて、前述した第１条件と異なる予め定められた第２条件で基準基板（第１基板Ｗ）へ不活性ガスを吐出することによって、第１穴ＯＰが、図中矢印に示されるように拡張させられる。第２条件は、基板Ｗの上面Ｓ２へ吐出される不活性ガスの流量の設定条件を含み、この設定条件による流量は第１条件によって設定される流量よりも大きい。言い換えれば、ステップＳ１０３ａに比してステップＳ１０４ａにおいては、より大きな流量で窒素ガスが吐出される。このように拡張された穴ＯＰをカメラＣＭ（図２９）で撮影することによって、穴画像ＯＱ（第１画像）が取得される（ステップＳ１０５ａ（図３４））。そしてこの穴画像ＯＱが、コントローラ３によって、基準画像として記憶される（ステップＳ１１１ａ（図３４））。
次に、予め定められた第３条件で基板Ｗの上面Ｓ２へ不活性ガスを吐出することによって、穴ＯＰがさらに拡張される（ステップＳ１２１ａ（図３４））。第３条件は、基板Ｗの上面Ｓ２へ吐出される不活性ガスの流量の設定条件を含み、この設定条件による流量は第２条件によって設定される流量よりも大きい。言い換えれば、ステップＳ１０４ａに比してステップＳ１２１ａにおいては、より大きな流量で窒素ガスが吐出される。そして、窒素ガスの吐出は、最終的に上面Ｓ２からＩＰＡの液膜Ｌが除去されるまで行われる。
基板Ｗの上面Ｓ２からＩＰＡが除去されると、垂直吹出用バルブ１４３６ｂおよび傾斜吹出用バルブ１４３６ｃ（図３２）を閉鎖する。これにより、第３ノズルヘッド１４３２からの窒素ガスの吹き付けを停止させる。その後、第３ノズルモータ１４３３の駆動により、第３ノズルヘッド１４３２を、処理位置から退避位置へ移動させる。次に、昇降機構を制御することによって、ホットプレート１０６１が、上位置（図３７の位置）から下位置（図３５における位置）まで下降させられる。これによりホットプレート１０６１と基板保持部１０２０（図２９）に保持されている基板Ｗとの間の間隔が十分に大きくなるため、ホットプレート１０６１からの熱が基板Ｗに届きにくくなる。これにより、ホットプレート１０６１による基板Ｗの加熱が実質的に終了し、基板Ｗの温度はほぼ常温へと下降する。次に、基板Ｗが回転させられることによって、基板Ｗのスピンドライが行われる。これにより基板Ｗの下面Ｓ１または側面などに付着したＩＰＡが除去される。
以上により、基準基板（第１基板Ｗ）への乾燥処理（ステップＳ１００（図３３））が完了される。すなわち基準基板処理（基準基板への処理）が終了する。そしてステップＳ６０（図３３）にて基板Ｗが搬出される。
上述した基準基板処理後に、通常基板処理（通常基板としての基板Ｗへの基板処理）が行われる。典型的には、１つの基準基板への基準基板処理が１回行われた後、通常基板処理が複数回繰り返されることによって多数の通常基板が処理される。各通常基板処理において、はじめに、ステップＳ４０（図３３）までが、上述した基準基板処理の場合と同様に行われる。次に、ステップＳ１００（図３３）にて乾燥工程が行われる。このステップＳ１００として、前述した基準基板（第１基板Ｗ）に対してはステップＳ１００ａ（図３４）が行われているが、通常基板に対してはステップＳ１００ｂ（図４２）が行われることになる。以下、このステップＳ１００ｂの詳細について説明する。
まずステップＳ１０１ｂ（図４２）が、前述したステップＳ１０１ａ（図３４）と同様に行われる。これにより、パターン９６０（図３６）が設けられた上面Ｓ２を有する第２基板Ｗ上にＩＰＡ（有機溶剤）の第２液膜Ｌが形成される。次に、ステップＳ１０２ｂ（図４２）が、前述したステップＳ１０２ａ（図３４）と同様に行われる。これにより、第２基板Ｗが加熱され、それによって図３８に示すように、基板Ｗの上面Ｓ２上に、第２液膜Ｌを保持する気体膜ＶＬ（第２気体膜）が形成される。次に、ステップＳ１０３ｂ（図４２）が、前述したステップＳ１０３ａ（図３４）と同様に行われる。具体的には、前述した第１条件で基板Ｗの上面Ｓ２へ窒素ガス（不活性ガス）を吐出することによって、図４１に示すように、気体膜ＶＬに保持された液膜Ｌに第２穴ＯＰが形成される。次に、ステップＳ１０４ｂ（図４２）が、前述したステップＳ１０４ａ（図３４）と同様に行われる。具体的には、前述した第２条件で基板Ｗの上面Ｓ２へ窒素ガス（不活性ガス）を吐出することによって、図１２における矢印で示すように、穴ＯＰが拡張される。
図４３に示すように、次にステップＳ１０５ｂ（図４２）にて、上記ステップＳ１０４ｂ（図４２）によって拡張された穴ＯＰ（図４３）がカメラＣＭ（図２９）によって撮影される。これによって、拡張された穴ＯＰ（図４３）の画像（第２画像）が取得される。次に、ステップＳ１１１ｂにて、基準画像としての穴画像ＯＱ（第１画像）における穴（第１穴）と、上記第２画像における第２穴ＯＰとが比較される。これによって、第２穴ＯＰの拡張の進行状況が評価される。ステップＳ１０４ａとステップＳ１０４ｂとは、共に第２条件に設定されたプロセスであるが、実際にはプロセス変動の影響があることから、ステップＳ１０４ａによる第１穴ＯＰと、ステップＳ１０４ｂによる穴ＯＰとでは相違が生じる。なおステップＳ１１１ｂにおける比較は、コントローラ３によって構成される画像比較部（図示せず）によって実行されてよい。
次に、ステップＳ１１２ｂ（図４２）にて、穴ＯＰの拡張の、上記のように評価された進行状況に基づいて、第２基板Ｗの上面Ｓ２へ窒素ガス（不活性ガス）を吐出するための第３条件が調整される。この調整は、コントローラ３によって構成される条件調整部（図示せず）によって実行されてよい。
上記の比較において、たとえば、図４３に示すように、穴画像ＯＱ（第１画像）における穴（第１穴）の面積ＡＱ（図４３においてドットが付された領域）と、第２画像（図４３）における第２穴ＯＰの面積ＡＰ（図４３においてハッチングが付された領域）とが比較されてよい。なお図４３に示された例においては、面積ＡＱおよび面積ＡＰの各々は、基板Ｗの上面Ｓ２全体についてではなく、その一部範囲ＲＥにおいて算出されている。面積ＡＱに比して面積ＡＰが大きい場合、第３条件は、穴ＯＰの拡張が抑制されるように調整される。具体的には、窒素ガスの流量が、より小さく調整される。この調整量は、予め定められた量であってもよく、あるいは、面積ＡＱと面積ＡＰとの差異に対応した量であってもよい。逆に、面積ＡＱに比して面積ＡＰが小さい場合、第３条件は、穴ＯＰの拡張が促進されるように調整される。具体的には、窒素ガスの流量が、より大きく調整される。この調整量は、予め定められた量であってもよく、あるいは、面積ＡＱと面積ＡＰとの差異に対応した量であってもよい。
上記の比較方法（図４３）の変形例として、たとえば、図４４に示すように、穴画像ＯＱ（第１画像）における穴（第１穴）の寸法（基準点Ｐ１から端点ＰＱまでの寸法）と、第２画像（図４３）における第２穴ＯＰの寸法（基準点Ｐ１から端点ＰＰまでの寸法）とが比較されてよい。なお図４４に示された例においては、各寸法は、基準点Ｐ１から外側へ延びる検出区間ＬＤにおいて算出されている。穴画像ＯＱの寸法（基準点Ｐ１から端点ＰＱまでの寸法）に比して穴ＯＰの寸法（基準点Ｐ１から端点ＰＰまでの寸法）が大きい場合、第３条件は、穴ＯＰの拡張が抑制されるように調整される。具体的には、窒素ガスの流量が、より小さく調整される。逆に、穴画像ＯＱの寸法（基準点Ｐ１から端点ＰＱまでの寸法）に比して穴ＯＰの寸法（基準点Ｐ１から端点ＰＰまでの寸法）が小さい場合、第３条件は、穴ＯＰの拡張が促進されるように調整される。具体的には、窒素ガスの流量が、より大きく調整される。これら調整の調整量は、予め定められた量であってもよく、あるいは、上述した寸法の差異の大きさに対応した量であってもよい。
次に、上記ステップＳ１１２ｂ（図４２）において、上記のように調整された第３条件で基板Ｗの上面Ｓ２へ不活性ガスを吐出することによって、穴ＯＰがさらに拡張される（ステップＳ１２１ｂ（図４２））。調整された第３条件は、元の第３条件と同様に、前述した第２条件によって設定される流量条件よりも大きな流量条件を含む。言い換えれば、ステップＳ１０４ｂに比してステップＳ１２１ｂにおいては、より大きな流量で窒素ガスが吐出される。そして、窒素ガスの吐出は、最終的に上面Ｓ２からＩＰＡの液膜Ｌが除去されるまで行われる。
次に、前述した方法によってスピンドライが行われる。これにより基板Ｗの下面Ｓ１または側面などに付着したＩＰＡが除去される。
以上により、通常基板（第２基板Ｗ）への乾燥処理（ステップＳ１００（図３３））が完了される。そしてステップＳ６０（図３３）にて基板Ｗが搬出される。以上により、図３３に示された基板処理方法が完了する。
＜４－３．効果＞
本実施の形態によれば、所定条件（第２条件）で基準基板の上面Ｓ２へ不活性ガスを吐出したことによる第１穴ＯＰの拡張の進行状況を基準として、上記所定条件（第２条件）で通常基板の上面Ｓ２へ不活性ガスを吐出したことによる第２穴ＯＰの拡張の進行状況が評価される。この進行状況に基づいて、通常基板の上面Ｓ２へ不活性ガスをさらに吐出するための条件（第３条件）を調整することによって、通常基板の第２穴ＯＰのさらなる拡張の進行速度を、標準的な進行速度へ、より近づけることができる。これにより、通常基板の上面Ｓ２上における液膜Ｌの第２穴ＯＰの拡張の進行速度のばらつきを抑制することができる。よって、当該ばらつきに起因しての通常基板の上面Ｓ２への悪影響を抑制することができる。具体的には、通常基板の上面Ｓ２上に設けられているパターン９６０の構造体９６１の倒壊を抑制することができる。
上記第３条件は、通常基板の上面Ｓ２へ吐出される不活性ガスの流量の設定条件を含む。これにより、通常基板上の穴ＯＰがさらに拡張する進行速度を、効果的に調整することができる。
前述のように進行状況を評価するための基準基板の第１穴ＯＰと通常基板の第２穴ＯＰとの比較は、図４３に示すように、基準基板の穴画像ＯＱの面積ＡＱと通常基板の穴ＯＰの面積ＡＰとの比較で行われてよい。この場合、様々な方向への拡張の影響を平均化しての評価が可能である。あるいは、進行状況を評価するための基準基板の第１穴ＯＰと通常基板の第２穴ＯＰとの比較は、図４４に示すように、基準基板の穴画像ＯＱと通常基板の穴ＯＰとの寸法の比較で行われてよい。この場合、簡素な方法での評価が可能である。
＜４－４．変形例＞
なお上記においては、基準基板への第３条件での基板処理における画像に基づいて、通常基板への基板処理に適用される第３条件が調整される形態について説明した。変形例として、上記調整の後、予め定められた第４条件での基準基板への基板処理における画像に基づいて、通常基板への基板処理に適用される第４条件が調整されてもよい。この場合、各通常基板にとって２回の調整が行われる。さらなる変形として、３回以上の調整が行われてもよい。これら複数回の調整は、たとえば、予め定められたインターバルで行われてよい。調整の回数を増やすことによって、穴ＯＰの拡張の進行速度のばらつきを、より抑制することができる。なおこの変形は、本実施の形態４に限らず他の実施の形態に適用されてよい。
またホットプレート１０６１が基板Ｗを加熱するときに、言い換えればホットプレートが上位置にあるときに、ホットプレート１０６１が基板Ｗに接触する形態について説明した。変形例として、ホットプレート１０６１が基板Ｗを加熱するときに、言い換えればホットプレートが上位置にあるときに、ホットプレート１０６１と基板Ｗの下面との間にクリアランスが設けられてもよい。この場合、クリアランスの大きさを変化させることによって、基板Ｗに与えられる熱量を調整できる。この変形例においては、ホットプレート１０６１が基板Ｗを加熱しつつ回転機構１０３０が基板Ｗを回転させることが可能である。この回転の速度が、穴ＯＰの拡張の進行速度のばらつきを抑制するために制御されてよい。具体的には、拡張の進行を抑制するために回転速度が小さくされてよく、逆に、拡張の進行を促進するために回転速度が大きくされてよい。
またホットプレート１０６１に代わって他の基板加熱手段が用いられてもよい。たとえば、基板加熱手段として発光ダイオード（ＬＥＤ）ヒータが用いられる場合、基板加熱手段と基板Ｗとが接触していなくても、効率的な加熱が可能である。
また上記においては基板加熱手段が基板Ｗの下方に配置される形態について説明したが、変形例として、基板加熱手段が基板Ｗの上方に配置されてもよい。
また、水よりも低い表面張力を有する有機溶剤としてＩＰＡを例に挙げて説明したが、ＩＰＡに代わって、たとえば、メタノール、エタノール、アセトン、またはＨＦＥ（ハイドロフルオロエーテル）が用いられてもよい。
なお上記の各変形例は、後述する実施の形態５に対しても、ほぼ同様に適用され得る。
＜５．実施の形態５＞
＜５－１．基板処理装置の構成＞
本実施の形態５においては基板処理装置１（図１）に、処理ユニット２（図１）に代わって処理ユニット２Ｃ（図４５）が備えられている。図４５は、処理ユニット２Ｃの構成を概略的に示す断面図である。処理ユニット２Ｃは、処理ユニット２Ｂ（図２９）と類似した構成のほかに、光照射ユニット１００７を有している。光照射ユニット１００７は、光源１０７１と、光源アーム１０７９と、光源アーム揺動ユニット１０７０とを有している。光源１０７１は、基板Ｗへの光を生成するためのものであり、この光を吸収することによって基板Ｗが加熱される。この光は、波長２００ｎｍ以上１１００ｎｍ以下の成分を有していることが好ましい。基板Ｗ上に液体ＩＰＡ（有機溶剤）の液膜Ｌが存在する場合であっても、この光は実質的にＩＰＡには吸収されないので、光源１０７１からの光による直接的な昇温作用は実質的に、ＩＰＡに対しては作用せず基板Ｗにのみ作用する。よって、光源１０７１によるＩＰＡの加熱作用は、光源１０７１によって加熱された基板Ｗによって加熱されることによる間接的な作用である。光源１０７１はＬＥＤを含む。光源１０７１は基板Ｗの方へ露出されたカバー部材を有していてよく、カバー部材は、たとえば石英ガラスからなる。
図４６は、光照射ユニット１００７（図４５）の動作を概略的に示す平面図である。光照射ユニット１００７の光源１０７１は、光照射方向を下方に向けた状態で、ほぼ水平に延びる光源アーム１０７９の先端に取り付けられている。よって、基板Ｗへ照射される光は、基板Ｗの上面Ｓ２の上方から照射される。光源アーム１０７９は回転軸線周りに揺動可能に設けられている。光源アーム１０７９には、光源アーム１０７９を揺動させるための光源アーム揺動ユニット１０７０が結合されている。光源アーム１０７９の揺動により、光源１０７１は、基板回転機構１０３０またはホットプレート１０６１に保持されている基板Ｗの中央部上と、処理液捕集部１０５０外に設定された退避位置との間を移動させられる。光源アーム揺動ユニット１０７０の動作はコントローラ３によって制御される。また、光源１０７１によって生成される光の強度は、光源１０７１への電力をコントローラ３が制御することによって調整される。なお変形例として、光源１０７１が第３ノズルアーム１４３１（図２）に取り付けられてもよく、その場合、光源アーム１０７９および光源アーム揺動ユニット１０７０が省略される。
ＬＥＤを用いた光源１０７１は、一般に、動作に伴って徐々に劣化しやすい傾向がある。この劣化状態が、カメラＣＭによって撮影される画像に基づいて評価されてよい。たとえば、予め定められた条件で光照射ユニット１００７による光の生成とカメラＣＭによる画像の撮影とを行い、この画像の明度から、光源１０７１の劣化状態を評価することができる。光源１０７１の劣化に起因して強度が低下していると評価された場合、それを補うように光源１０７１への電力を増大させることによって、上記劣化に起因してのプロセス変動を抑制することができる。この評価のための画像を撮影するタイミングは任意であるが、たとえば、下記の基板処理方法によって撮影される画像を当該評価のために利用してもよい。
＜５－２．基板処理方法＞
以下、本実施の形態における基板処理方法について説明する。実施の形態４において説明した基板処理方法（図３３）のうち、ステップＳ１００以外のステップについては、本実施の形態と共通であるため、それらの説明を省略する。ステップＳ１００（図３３）の乾燥処理において、液膜Ｌに穴ＯＰを形成する工程が、前述した実施の形態４においては窒素ガス（不活性ガス）の吐出（図３９および図４０）によって行われるが、本実施の形態においては基板Ｗへの光の照射によって行われる。乾燥処理における、これ以外の特徴は、実施の形態４とほぼ同様である。前述した実施の形態４の説明と同様、本実施の形態においても、はじめに基準基板（第１基板Ｗ）への基板処理である基準基板処理が行われ、次に通常基板（第２基板Ｗ）への基板処理である通常基板処理が行われる。
上記ステップＳ１００として、基準基板に対しては、具体的には、図４７に示されたステップＳ１００ｈが行われる。以下、このステップＳ１００ｈの詳細について説明する。なおステップＳ１０１ｈおよびステップＳ１０２ｈは、前述したステップＳ１０１ａおよびステップＳ１０２ａ（図３４）と同様である。なおステップＳ１０２ｈは、基板Ｗを加熱するために基板Ｗをホットプレート１０６１に接触させるステップＳ１０２ｈＨを含んでよい。
ステップＳ１０３ｈ（図４７）にて、予め定められた条件（第１条件）で第１基板Ｗの上面Ｓ２へ光が照射される。第１条件は、基板Ｗに照射される光の強度の設定条件と、基板Ｗのうち光に照射される部分である被照射領域の設定条件とを含む。第１条件によれば、図４６に示すように、被照射領域は基板Ｗの中央部に配置される。この配置での光照射によって、基板Ｗの中央部の温度が局所的に増加させられる。その結果、図４１に示すように、気体膜ＶＬ（第１気体膜）に保持された第１液膜Ｌの中央部に、第１穴ＯＰが形成される。なお、このステップＳ１０３ｈの際は、基板Ｗは回転していてもしていなくてもよい。基板Ｗが回転させられる場合は、上記実施の形態４における変形例において説明したように、基板Ｗを基板保持部１０２０で保持しながら、基板Ｗに対してクリアランスが設けられたホットプレート１０６１によって基板Ｗが加熱されてよい。
次にステップＳ１０４ｈ（図４７）にて、前述した第１条件と異なる予め定められた第２条件で、基準基板（第１基板Ｗ）へ光が照射される。具体的には、第２条件は、基板Ｗを矢印ＲＴ（図４６）に示すように回転させつつ、光源１０７１をスキャン方向ＣＮ（図４６）に沿って所定の角度だけ移動させることによって被照射領域を基板Ｗの中央部からずらす動作条件を含む。これにより第１穴ＯＰが、図１２における矢印で示すように拡張させられる。このように拡張された穴ＯＰをカメラＣＭ（図２９）を用いて撮影することによって、穴画像ＯＱ（第１画像）が取得される（ステップＳ１０５ｈ（図４７））。そしてこの穴画像ＯＱが、基準画像として記憶される（ステップＳ１１１ｈ（図４７））。
次に、予め定められた第３条件で基板Ｗへ光を照射することによって、穴ＯＰがさらに拡張される（ステップＳ１２１ｈ（図４７））。第３条件は、基板Ｗに照射される光の強度の設定条件を含んでよい。また第３条件は、基板Ｗの中央部から外周部へ向かっての被照射領域の移動速度（言い換えれば、光源１０７１のスキャン速度）の設定条件を含んでよい。また第３条件は、基板Ｗの回転速度の設定条件を含んでよい。最終的に被照射領域は基板Ｗの外周部に達するまで移動され、これにより上面Ｓ２からＩＰＡの液膜Ｌが除去される。これにより、基準基板（第１基板Ｗ）への乾燥処理（ステップＳ１００（図３３））が完了される。
上述した実施の形態４と同様、上述した基準基板処理後に、通常基板処理（通常基板としての基板Ｗへの基板処理）が行われる。基板処理におけるステップＳ１００（図３３）として、前述した基準基板（第１基板Ｗ）に対してはステップＳ１００ｈ（図４７）が行われるが、通常基板（第２基板Ｗ）に対してはステップＳ１００ｉ（図４８）が行われる。以下、このステップＳ１００ｉの詳細について説明する。なおステップＳ１０１ｉおよびステップＳ１０２ｉは、前述したステップＳ１０１ｂおよびステップＳ１０２ｂ（図４２）と同様である。なおステップＳ１０２ｉは、基板Ｗを加熱するために基板Ｗをホットプレート１０６１に接触させるステップＳ１０２ｉＨを含んでよい。
次に、ステップＳ１０３ｉ（図４８）が、前述したステップＳ１０３ｈ（図４７）と同様に行われる。具体的には、前述した第１条件で第２基板Ｗへ光が照射されることによって、図４１に示すように、気体膜ＶＬ（第２気体膜）に保持された第２液膜Ｌの中央部に第２穴ＯＰが形成される。次に、ステップＳ１０４ｉ（図４８）が、前述したステップＳ１０４ｈ（図４７）と同様に行われる。具体的には、前述した第２条件で基板Ｗへ光を照射することによって、図１２における矢印で示すように、穴ＯＰが拡張される。
次にステップＳ１０５ｉ（図４８）にて、上記ステップＳ１０４ｉによって拡張された穴ＯＰ（図１３）がカメラＣＭ（図４５）によって撮影される。これによって、拡張された穴ＯＰ（図１３）の画像（第２画像）が取得される。次に、ステップＳ１１１ｉにて、基準画像としての穴画像ＯＱ（第１画像）における穴（第１穴）と、上記第２画像における第２穴ＯＰとが比較される。これによって、第２穴ＯＰの拡張の進行状況が評価される。ステップＳ１０４ｈとステップＳ１０４ｉとは、共に第２条件に設定されたプロセスであるが、実際にはプロセス変動の影響があることから、ステップＳ１０４ｈによる第１穴ＯＰと、ステップＳ１０４ｉによる穴ＯＰとでは相違が生じる。なおステップＳ１１１ｉにおける比較は、コントローラ３によって構成される画像比較部（図示せず）によって実行されてよい。
次に、ステップＳ１１２ｉ（図４８）にて、穴ＯＰの拡張の、上記のように評価された進行状況に基づいて、第２基板Ｗへ光を照射するための第３条件が調整される。この調整は、コントローラ３によって構成される条件調整部（図示せず）によって実行されてよい。
上記の比較において、たとえば、図１３に示すように、穴画像ＯＱ（第１画像）における穴（第１穴）の面積ＡＱ（図１３においてドットが付された領域）と、第２画像（図１３）における第２穴ＯＰの面積ＡＰ（図１３においてハッチングが付された領域）とが比較されてよい。図１３に示された例においては、面積ＡＱおよび面積ＡＰの各々は、基板Ｗの上面Ｓ２全体についてではなく、撮影時点での被照射領域ＲＲにおいて算出されている。よって上記比較は、被照射領域ＲＲ内で行われる。なお撮影時点での被照射領域ＲＲは、光源アーム揺動ユニット１０７０（図４６）の動作条件から算出されてよい。面積ＡＱに比して面積ＡＰが大きい場合、第３条件は、穴ＯＰの拡張が抑制されるように調整される。具体的には、第３条件の調整として、たとえば、基板Ｗに照射される光の強度が、より小さく調整される。あるいは、たとえば、被照射領域ＲＲの移動速度（スキャン速度）が、より小さく調整される。あるいは、基板Ｗの回転速度が、より小さく調整される。これら調整における調整量は、予め定められた量であってもよく、あるいは、面積ＡＱと面積ＡＰとの差異に対応した量であってもよい。逆に、面積ＡＱに比して面積ＡＰが小さい場合、第３条件は、穴ＯＰの拡張が促進されるように調整される。
上記の比較方法（図１３）の変形例として、たとえば、図１４に示すように、穴画像ＯＱ（第１画像）における穴（第１穴）の寸法（基準点Ｐ１から端点ＰＱまでの寸法）と、第２画像（図１４）における第２穴ＯＰの寸法（基準点Ｐ１から端点ＰＰまでの寸法）とが比較されてよい。なお図１４に示された例においては、各寸法は、基準点Ｐ１から外側へ延びる検出区間ＬＥにおいて算出されている。検出区間ＬＥは、撮影時点での被照射領域ＲＲ内にあることが好ましく、スキャン方向ＣＮに沿っていることが好ましく、被照射領域ＲＲが円形を有する場合は、当該円形のスキャン方向ＣＮに沿った直径であってよい。穴画像ＯＱの寸法（基準点Ｐ１から端点ＰＱまでの寸法）に比して穴ＯＰの寸法（基準点Ｐ１から端点ＰＰまでの寸法）が大きい場合、第３条件は、穴ＯＰの拡張が抑制されるように調整される。逆に、穴画像ＯＱの寸法（基準点Ｐ１から端点ＰＱまでの寸法）に比して穴ＯＰの寸法（基準点Ｐ１から端点ＰＰまでの寸法）が小さい場合、第３条件は、穴ＯＰの拡張が促進されるように調整される。これら調整の調整量は、予め定められた量であってもよく、あるいは、上述した寸法の差異の大きさに対応した量であってもよい。
次に、上記ステップＳ１１２ｉ（図４８）において調整された第３条件で基板Ｗへ光を照射することによって、穴ＯＰがさらに拡張される（ステップＳ１２１ｉ（図４８））。最終的に被照射領域は基板Ｗの外周部に達するまで移動され、これにより上面Ｓ２からＩＰＡの液膜Ｌが除去される。これにより、通常基板（第２基板Ｗ）への乾燥処理（ステップＳ１００（図３３））が完了される。
＜５－３．効果＞
本実施の形態によれば、所定条件（第２条件）で基準基板へ光を照射したことによる第１穴ＯＰの拡張の進行状況を基準として、上記所定条件（第２条件）で通常基板へ光を照射したことによる第２穴ＯＰの拡張の進行状況が評価される。この進行状況に基づいて、通常基板へ光をさらに照射するための条件（第３条件）を調整することによって、第２穴ＯＰのさらなる拡張の進行速度を、標準的な進行速度へ、より近づけることができる。これにより、通常基板の上面Ｓ２上における液膜Ｌの第２穴ＯＰの拡張の進行速度のばらつきを抑制することができる。よって、当該ばらつきに起因しての基板Ｗの上面Ｓ２への悪影響を抑制することができる。具体的には、通常基板の上面Ｓ２上に設けられているパターン９６０の構造体９６１の倒壊を抑制することができる。
基板Ｗへ光が上方から照射されるので、光源１０７１は基板Ｗの上方に配置される。これにより、基板Ｗへ吐出される薬液が光源１０７１およびそれに付随する部材へ付着しにくい。よって、光源１０７１およびそれに付随する部材への薬液に起因してのダメージを避けることができる。この効果は、フッ酸のように高い腐食性を有する薬液が用いられる場合に特に大きい。
上記第３条件は、通常基板に照射される光の強度の設定条件を含んでよい。上記第３条件は、被照射領域ＲＲのスキャン速度の設定条件を含んでよい。上記第３条件は、通常基板の回転速度の設定条件を含んでよい。これら設定条件の少なくともいずれかを用いることにより、第２穴ＯＰのさらなる拡張の進行速度を、効果的に調整することができる。
進行状況を評価するための基準基板の第１穴ＯＰと通常基板の第２穴ＯＰとの比較は、被照射領域ＲＲ内で行われてよい。これにより、当該評価の信頼性を高めることができる。
前述のように進行状況を評価するための基準基板の第１穴ＯＰと通常基板の第２穴ＯＰとの比較は、図１３に示すように、基準基板の穴画像ＯＱの面積ＡＱと通常基板の穴ＯＰの面積ＡＰとの比較で行われてよい。この場合、様々な方向への拡張の影響を平均化しての評価が可能である。あるいは、進行状況を評価するための基準基板の第１穴ＯＰと通常基板の第２穴ＯＰとの比較は、図１４に示すように、基準基板の穴画像ＯＱと通常基板の穴ＯＰとの寸法の比較で行われてよい。この場合、簡素な方法での評価が可能である。
カメラＣＭによって撮影される画像に基づいて、光源１０７１の劣化状態が評価されることが好ましい。これにより、光源１０７１からの光が照射されることによる穴ＯＰの拡張の進行速度のばらつきを抑制することができる。
＜５－４．変形例＞
図４９は、図４６に示された光照射ユニット１００７の第１変形例としての光源１０７２を示す。光源１０７２は、基板Ｗの半径方向における異なる位置に配置された複数の発光部ＲＬを有している。複数の発光部ＲＬに含まれる発光部ＲＬ１～ＲＬ９は、平面視における基板Ｗの回転中心である中心ＣＴから外側に向かって、順に配置されている。発光部ＲＬ１～ＲＬ９は、コントローラ３によって個別に制御され得る。たとえば、発光部ＲＬ１～発光部ＲＬ９がこの順に選択的に発光することによって、光源１０７１のスキャン動作とほぼ同様の光照射を行うことができる。本変形例によれば、光源アーム１０７９および光源アーム揺動ユニット１０７０を省略することができる。
図５０は、図４６に示された光照射ユニット１００７の第２変形例としての光源１０７３を示す。光源１０７３においては、発光部ＲＬの各々が、中心ＣＴ周りの円周に沿って延びている。本変形例によれば、上記第１変形例と異なり、基板Ｗのほぼ全体への光照射を、基板Ｗの回転なしに行うことができる。また複数の発光部ＲＬを全体的に発光させた場合、基板Ｗを全体的に加熱することができるので、上記においてホットプレート１０６１によって行われていた加熱を光源１０７３によって行うこともできる。よってこの場合、ホットプレート１０６１が省略されてもよい。
なお上記本実施の形態およびその変形例においては、基板Ｗの上方から基板Ｗの上面Ｓ２へ光が照射されるが、基板Ｗの下方から基板Ｗの下面Ｓ１へ光が照射されてもよい。
＜６．各実施の形態の変形例＞
上述した各実施の形態において、基準基板処理および通常基板処理は、同一の基板処理装置によって実施されてよく、それに代わってまたはそれと共に、異なる基板処理装置によって実施されてよい。基準基板処理および通常基板処理が同一の基板処理装置によって実施される場合、基準基板処理および通常基板処理は、同一の処理ユニットによって実施されてよく、それに代わってまたはそれと共に、異なる処理ユニットによって実施されてよい。基準基板処理および通常基板処理が、異なる基板処理装置によって実施される場合、ある１つの基板処理装置による基準基板処理によって得られた情報（後述する基準画像の情報を含む）を当該基板処理装置が送り出し、通常基板処理を行う他の基板処理装置が当該情報を受け付けてよい。
また、基準基板処理の候補となる複数の基板処理が実施された後に、これら候補のうち最も良好な処理結果が得られたものを選択することによって、基準基板処理が設定されてよい。この選択は、コントローラが選択内容を外部から受け付けることによって行われてよく、あるいは、コントローラが自動的に実施してよい。基準基板処理の候補となる複数の基板処理は、同一の基板処理装置によって実施されてよく、それに代わってまたはそれと共に、異なる基板処理装置によって実施されてよい。基準基板処理の候補となる複数の基板処理が同一の基板処理装置によって実施される場合、これら複数の基板処理は、同一の処理ユニットによる基板処理の繰り返しによって実施されてよく、それに代わってまたはそれと共に、複数の処理ユニットによって実施されてよい。
この発明は詳細に説明されたが、上記の説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。上記各実施の形態および各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わせたり、省略したりすることができる。
１ ：基板処理装置
２ ：処理ユニット
２Ａ ：処理ユニット
２Ｂ ：処理ユニット
２Ｃ ：処理ユニット
３ ：コントローラ
６ ：ヒータユニット
１０ ：低表面張力液体ノズル
１２ ：ランプユニット
６２ ：ヒータ
１３０ ：上面ヘッド
１３３ ：有機溶剤ノズル
１３４ ：第１の気体ノズル
１４６ ：有機溶剤バルブ
１５２ ：第１のランプヒータ
９６０ ：パターン
１００７ ：光照射ユニット
１０６１ ：ホットプレート
１０７１ ：光源
１０７２ ：光源
１０７３ ：光源
１４３２ ：第３ノズルヘッド
１４３２ａ ：ＩＰＡ吐出口
１４３２ｂ： 垂直吹出口
１４３２ｃ ：傾斜吹出口
ＣＭ ：カメラ
ＩＭ ：撮像部
Ｌ ：液膜
ＯＰ ：穴
ＶＬ ：気体膜
Ｗ ：基板

Claims (16)

  1. （ａ）第１基板上に有機溶剤の第１液膜を形成する工程と、
    （ｂ）前記第１基板を加熱することによって、前記第１基板の上面上に、前記第１液膜を保持する第１気体膜を形成する工程と、
    （ｃ）予め定められた第１条件で前記第１基板へ光を照射することによって、前記第１気体膜に保持された前記第１液膜に第１穴を形成する工程と、
    （ｄ）前記第１条件と異なる予め定められた第２条件で前記第１基板へ光を照射することによって、前記第１穴を拡張する工程と、
    （ｅ）前記工程（ｄ）によって拡張された前記第１穴を撮影することによって第１画像を取得する工程と、
    （ｆ）前記第１画像を、基準画像として記憶する工程と、
    （ｇ）前記工程（ｆ）の後、第２基板上に有機溶剤の第２液膜を形成する工程と、
    （ｈ）前記第２基板を加熱することによって、前記第２基板の上面上に、前記第２液膜を保持する第２気体膜を形成する工程と、
    （ｉ）前記第１条件で前記第２基板へ光を照射することによって、前記第２気体膜に保持された前記第２液膜に第２穴を形成する工程と、
    （ｊ）前記第２条件で前記第２基板へ光を照射することによって、前記第２穴を拡張する工程と、
    （ｋ）前記工程（ｊ）によって拡張された前記第２穴を撮影することによって第２画像を取得する工程と、
    （ｌ）前記基準画像としての前記第１画像における前記第１穴と、前記第２画像における前記第２穴とを比較することによって、前記第２穴の拡張の進行状況を評価する工程と、
    （ｍ）前記工程（ｌ）によって評価された前記進行状況に基づいて、前記第２基板へ光を照射するための第３条件を調整する工程と、
    （ｎ）前記第３条件で前記第２基板へ光を照射することによって、前記第２穴をさらに拡張する工程と、
    を備える、基板処理方法。
  2. 請求項１に記載の基板処理方法であって、
    前記工程（ｂ）は、前記第１基板を加熱するために前記第１基板へ光を照射する工程を含む、基板処理方法。
  3. 請求項１または２に記載の基板処理方法であって、
    前記第２基板の前記上面にはパターンが設けられている、基板処理方法。
  4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の基板処理方法であって、
    前記工程（ｃ）および（ｄ）において、前記第１基板へ照射される光は前記第１基板の前記上面の上方から照射され、かつ、前記工程（ｉ）、（ｊ）および（ｎ）において、前記第２基板へ照射される光は前記第２基板の前記上面の上方から照射される、基板処理方法。
  5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の基板処理方法であって、
    前記第３条件は、前記第２基板に照射される光の強度の設定条件を含む、基板処理方法。
  6. 請求項１から５のいずれか１項に記載の基板処理方法であって、
    前記第３条件は、前記第２基板のうち光に照射される部分である被照射領域の移動速度の設定条件を含む、基板処理方法。
  7. 請求項６に記載の基板処理方法であって、
    前記工程（ｌ）は、前記被照射領域内での比較によって行われる、基板処理方法。
  8. 請求項１から７のいずれか１項に記載の基板処理方法であって、
    前記第３条件は、前記第２基板の回転速度の設定条件を含む、基板処理方法。
  9. 請求項１から８のいずれか１項に記載の基板処理方法であって、
    前記工程（ｌ）は、前記第１画像における前記第１穴の面積と、前記第２画像における前記第２穴の面積とを比較する工程を含む、基板処理方法。
  10. 請求項１から９のいずれか１項に記載の基板処理方法であって、
    前記工程（ｌ）は、前記第１画像における前記第１穴の寸法と、前記第２画像における前記第２穴の寸法とを比較する工程を含む、基板処理方法。
  11. 請求項１から１０のいずれか１項に記載の基板処理方法であって、
    前記工程（ｉ）、（ｊ）および（ｎ）において、前記第２基板への光は光源によって生成され、
    前記工程（ｋ）において、前記第２画像はカメラによって撮影され、
    前記基板処理方法は、
    （ｏ）前記カメラによって撮影される画像に基づいて、前記光源の劣化状態を評価する工程
    をさらに備える、基板処理方法。
  12. （ａ）第１基板上に有機溶剤の第１液膜を形成する工程と、
    （ｂ）前記第１基板を加熱することによって、前記第１基板の上面上に、前記第１液膜を保持する第１気体膜を形成する工程と、
    （ｃ）予め定められた第１条件で前記第１基板の前記上面へ不活性ガスを吐出することによって、前記第１気体膜に保持された前記第１液膜に第１穴を形成する工程と、
    （ｄ）前記第１条件と異なる予め定められた第２条件で前記第１基板へ不活性ガスを吐出することによって、前記第１穴を拡張する工程と、
    （ｅ）前記工程（ｄ）によって拡張された前記第１穴を撮影することによって第１画像を取得する工程と、
    （ｆ）前記第１画像を、基準画像として記憶する工程と、
    （ｇ）前記工程（ｆ）の後、第２基板上に有機溶剤の第２液膜を形成する工程と、
    （ｈ）前記第２基板を加熱することによって、前記第２基板の上面上に、前記第２液膜を保持する第２気体膜を形成する工程と、
    （ｉ）前記第１条件で前記第２基板の前記上面へ不活性ガスを吐出することによって、前記第２気体膜に保持された前記第２液膜に第２穴を形成する工程と、
    （ｊ）前記第２条件で前記第２基板の前記上面へ不活性ガスを吐出することによって、前記第２穴を拡張する工程と、
    （ｋ）前記工程（ｊ）によって拡張された前記第２穴を撮影することによって第２画像を取得する工程と、
    （ｌ）前記基準画像としての前記第１画像における前記第１穴と、前記第２画像における前記第２穴とを比較することによって、前記第２穴の拡張の進行状況を評価する工程と、
    （ｍ）前記工程（ｌ）によって評価された前記進行状況に基づいて、前記第２基板の前記上面へ不活性ガスを吐出するための第３条件を調整する工程と、
    （ｎ）前記第３条件で前記第２基板の前記上面へ不活性ガスを吐出することによって、前記第２穴をさらに拡張する工程と、
    を備える、基板処理方法。
  13. 請求項１２に記載の基板処理方法であって、
    前記第２基板の前記上面にはパターンが設けられている、基板処理方法。
  14. 請求項１２または１３に記載の基板処理方法であって、
    前記第３条件は、前記第２基板の前記上面へ吐出される不活性ガスの流量の設定条件を含む、基板処理方法。
  15. 請求項１２から１４のいずれか１項に記載の基板処理方法であって、
    前記工程（ｌ）は、前記第１画像における前記第１穴の面積と、前記第２画像における前記第２穴の面積とを比較する工程を含む、基板処理方法。
  16. 請求項１２から１５のいずれか１項に記載の基板処理方法であって、
    前記工程（ｌ）は、前記第１画像における前記第１穴の寸法と、前記第２画像における前記第２穴の寸法とを比較する工程を含む、基板処理方法。
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