(57)【要約】【課題】基板表面からの乾燥液の除去時のパターン破損を防ぐ。【解決手段】基板処理装置は、基板を保持する基板保持部と、基板保持部により保持された基板の表面に対して乾燥液を供給する乾燥液供給部と、基板の表面温度を変化させる温度調整部と、温度調整部を制御する制御部とを含む。制御部は、基板の表面に供給されている乾燥液の液膜に温度差を生じさせるように温度調整部を制御する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を保持する基板保持部と、
前記基板保持部により保持された前記基板の表面に対して乾燥液を供給する乾燥液供給部と、
前記基板の表面温度を変化させる温度調整部と、
前記温度調整部を制御する制御部とを含み、
前記制御部は、前記基板の表面に供給されている前記乾燥液の液膜に温度差を生じさせるように前記温度調整部を制御する、基板処理装置。
【請求項２】
前記基板の表面は、乾燥処理が行われる対象となる乾燥対象領域と、乾燥処理が行われていない未処理領域とを含み、
前記制御部は、前記乾燥対象領域と前記未処理領域との間で温度差を生じさせるように前記温度調整部を制御する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記温度調整部は、前記基板を冷却する基板冷却部と、前記基板を加熱する基板加熱部とを含み、
前記基板加熱部は、ライン状の熱源を前記基板の表面に沿って移動することで、前記基板の表面における加熱位置を変更する、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記温度調整部は、前記基板を冷却する基板冷却部と、前記基板を加熱する基板加熱部とを含み、
前記基板冷却部は、前記基板の全面を冷却する、請求項２又は３に記載の装置。
【請求項５】
前記基板冷却部は、ライン状の冷却源を前記基板の表面に沿って前記基板加熱部に並走して、前記基板を冷却する、請求項３に記載の装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記温度調整部を制御することにより、前記乾燥対象領域から前記未処理領域へと前記液膜が移動するように前記基板の表面に温度勾配を形成する、請求項２〜５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記基板の表面には所定形状のパターンが形成されており、
前記制御部は、前記温度調整部を制御することにより、前記パターンの形状に沿って前記乾燥対象領域から前記未処理領域へと前記液膜が移動するように前記基板の表面に温度勾配を形成する、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記温度調整部は、基板の表面の一部を加熱する基板加熱部を含み、前記制御部は、前記基板の表面に温度勾配を形成する時間の経過に伴って前記加熱部の加熱量を大きくする、請求項２に記載の装置。
【請求項９】
前記温度調整部は、前記基板よりも低い温度に設定された低温部材を含み、
前記制御部は、前記低温部材が前記液膜と接した状態で、前記低温部材が前記基板の上方において前記基板の表面に沿って移動するように前記温度調整部を制御する、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記基板保持部は、前記基板を傾斜させることができる、請求項１〜９のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１１】
前記温度調整部は、前記基板の全面を冷却する基板冷却部と、前記基板の中心を含む領域を加熱する基板加熱部とを含む、請求項２に記載の装置。
【請求項１２】
前記温度調整部は、前記基板の中心を含む領域の加熱温度が最も高く、外周に向かうにつれて加熱温度が低くなる温度勾配を形成することが可能な基板加熱部を含む、請求項２に記載の装置。
【請求項１３】
基板保持部により保持された基板の表面に対して乾燥液を供給することと、
前記乾燥液の液膜に温度差を生じさせることにより、前記乾燥液を前記基板の表面から排出することとを含む、基板処理方法。
【請求項１４】
前記液膜が形成された前記基板の表面は、乾燥処理が行われる対象となる乾燥対象領域と、乾燥処理が行われていない未処理領域とを含み、
前記乾燥液を排出することは、前記乾燥対象領域から前記未処理領域へと前記液膜が移動するように前記基板の表面に温度勾配を形成することを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記基板の表面には所定形状のパターンが形成されており、
前記乾燥液を排出することは、前記パターンの形状に沿って前記乾燥対象領域から前記未処理領域へと前記液膜が移動するように前記基板の表面に温度勾配を形成することを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記パターンの形状を取得することにより前記乾燥液の排出方向を決定することをさらに含み、
前記乾燥液を排出することは、決定された前記排出方向に沿って前記乾燥対象領域から前記未処理領域へと前記液膜が移動するように前記基板の表面に温度勾配を形成することを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記乾燥液を排出することは、前記基板の周縁部の一方から他方へと加熱位置を移動させることにより、前記乾燥液の液膜を移動させることを含む、請求項１４〜１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
請求項１３〜１７のいずれか一項に記載の方法を装置に実行させるためのプログラムを記録した、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、基板処理装置、基板処理方法および記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
洗浄処理後の基板を乾燥させる方法として、基板の表面に乾燥液を供給して、リンス液等を乾燥液に置換した後に、乾燥液を除去させる方法が検討されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−９００１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示は、基板表面からの乾燥液の除去時のパターン破損を防ぐことが可能な技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一態様による基板処理装置は、基板を保持する基板保持部と、基板保持部により保持された基板の表面に対して乾燥液を供給する乾燥液供給部と、基板の表面温度を変化させる温度調整部と、温度調整部を制御する制御部とを含む。制御部は、基板の表面に供給されている乾燥液の液膜に温度差を生じさせるように温度調整部を制御する。
【発明の効果】
【０００６】
一つの例示的実施形態によれば、基板表面からの乾燥液の除去時のパターン破損を防ぐことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、一つの例示的実施形態に係る基板処理システムを模式的に示す平面図である。
【図２】図２は、一つの例示的実施形態に係る基板処理装置の模式図である。
【図３】図３は、一つの例示的実施形態に係る基板処理方法を説明するフローチャートである。
【図４】図４（ａ）、図４（ｂ）、図４（ｃ）は、第１実施形態に係る温度調整部によるＩＰＡ排出処理を説明する図である。
【図５】図５（ａ）、図５（ｂ）、図５（ｃ）は、第１実施形態の変形例に係る温度調整部によるＩＰＡ排出処理を説明する図である。
【図６】図６（ａ）、図６（ｂ）、図６（ｃ）は、第１実施形態の変形例に係る温度調整部によるＩＰＡ排出処理を説明する図である。
【図７】図７（ａ）、図７（ｂ）、図７（ｃ）は、第２実施形態の変形例に係る温度調整部によるＩＰＡ排出処理を説明する図である。
【図８】図８（ａ）、図８（ｂ）、図８（ｃ）は、第２実施形態の変形例に係る温度調整部によるＩＰＡ排出処理を説明する図である。
【図９】図９（ａ）、図９（ｂ）、図９（ｃ）は、第２実施形態の変形例に係る温度調整部によるＩＰＡ排出処理を説明する図である。
【図１０】図１０（ａ）、図１０（ｂ）、図１０（ｃ）は、第２実施形態の変形例に係る温度調整部によるＩＰＡ排出処理を説明する図である。
【図１１】図１１（ａ）、図１１（ｂ）は、温度調整部によるＩＰＡ排出処理の他の例を説明する図である。
【図１２】図１２（ａ）、図１２（ｂ）は、温度調整部によるＩＰＡ排出処理の他の例を説明する図である。
【図１３】図１３（ａ）、図１３（ｂ）は、温度調整部によるＩＰＡ排出処理の他の例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して種々の例示的実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。
【０００９】
＜第１実施形態＞
［基板処理システムの構成］
図１は、第１実施形態に係る基板処理システムの概略構成を示す図である。以下では、位置関係を明確にするために、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を規定し、Ｚ軸正方向を鉛直上向き方向とする。
【００１０】
図１に示すように、基板処理システム１は、搬入出ステーション２と、処理ステーション３とを備える。搬入出ステーション２と処理ステーション３とは隣接して設けられる。
【００１１】
搬入出ステーション２は、キャリア載置部１１と、搬送部１２とを備える。キャリア載置部１１には、複数枚の基板、本実施形態では半導体ウエハ（以下、ウエハＷ）を水平状態で収容する複数のキャリアＣが載置される。
【００１２】
搬送部１２は、キャリア載置部１１に隣接して設けられ、内部に基板搬送装置１３と、受渡部１４とを備える。基板搬送装置１３は、ウエハＷを保持するウエハ保持機構を備える。また、基板搬送装置１３は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウエハ保持機構を用いてキャリアＣと受渡部１４との間でウエハＷの搬送を行う。
【００１３】
処理ステーション３は、搬送部１２に隣接して設けられる。処理ステーション３は、搬送部１５と、複数の処理ユニット１６とを備える。複数の処理ユニット１６は、搬送部１５の両側に並べて設けられる。
【００１４】
搬送部１５は、内部に基板搬送装置１７を備える。基板搬送装置１７は、ウエハＷを保持するウエハ保持機構を備える。また、基板搬送装置１７は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウエハ保持機構を用いて受渡部１４と処理ユニット１６との間でウエハＷの搬送を行う。
【００１５】
処理ユニット１６は、後述する制御装置４の制御部１８の制御に応じて、基板搬送装置１７によって搬送されるウエハＷに対して所定の基板処理を行う。
【００１６】
また、基板処理システム１は、制御装置４を備える。制御装置４は、たとえばコンピュータであり、制御部１８と記憶部１９とを備える。記憶部１９には、基板処理システム１において実行される各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御部１８は、記憶部１９に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって基板処理システム１の動作を制御する。
【００１７】
なお、かかるプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から制御装置４の記憶部１９にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体としては、たとえばハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルディスク（ＭＯ）、メモリカードなどがある。
【００１８】
上記のように構成された基板処理システム１では、まず、搬入出ステーション２の基板搬送装置１３が、キャリア載置部１１に載置されたキャリアＣからウエハＷを取り出し、取り出したウエハＷを受渡部１４に載置する。受渡部１４に載置されたウエハＷは、処理ステーション３の基板搬送装置１７によって受渡部１４から取り出されて、処理ユニット１６へ搬入される。
【００１９】
処理ユニット１６へ搬入されたウエハＷは、処理ユニット１６によって処理された後、基板搬送装置１７によって処理ユニット１６から搬出されて、受渡部１４に載置される。そして、受渡部１４に載置された処理済のウエハＷは、基板搬送装置１３によってキャリア載置部１１のキャリアＣへ戻される。
【００２０】
［基板処理装置の構成］
図２を参照して、基板処理システム１が含む基板処理装置１０の構成を説明する。基板処理装置１０は、基板処理システム１の処理ユニット１６に含まれる。
【００２１】
図２に示すように、基板処理装置１０は、チャンバ２０と、基板保持機構３０と、処理液供給部４０と、回収カップ５０と、温度調整部６０と、を備える。
【００２２】
チャンバ２０は、基板保持機構３０と処理液供給部４０と回収カップ５０とを収容する。チャンバ２０の天井部には、ＦＦＵ（Fan Filter Unit）２１が設けられる。ＦＦＵ２１は、チャンバ２０内にダウンフローを形成する機能を有する。ＦＦＵ２１は、ダウンフローガス供給管（図示せず）から供給されるダウンフローガスをチャンバ２０内へ供給することでダウンフローガスを形成する。
【００２３】
基板保持機構３０は、ウエハＷを回転可能に保持する機能を有する。基板保持機構３０は、保持部３１と、支柱部３２と、駆動部３３とを備える。保持部３１は、ウエハＷを水平に保持する。支柱部３２は、鉛直方向に延在する部材であり、基端部が駆動部３３によって回転可能に支持され、先端部において保持部３１を水平に支持する。駆動部３３は、支柱部３２を鉛直軸まわりに回転させる。かかる基板保持機構３０は、駆動部３３を用いて支柱部３２を回転させることによって支柱部３２に支持された保持部３１を回転させ、これにより、保持部３１に保持されたウエハＷを回転させる。
【００２４】
処理液供給部４０は、ウエハＷに対して処理液を供給する。処理液供給部４０は、処理液供給源８０に接続される。処理液供給部４０は、処理液供給源８０からの処理液を供給するためのノズル４１を有している。処理液供給源８０は複数の処理液に係る供給源を有していて、ウエハＷの処理の進行に応じて、供給する処理液を変更する。また、ノズル４１は、横方向（水平方向）に回転移動が可能なノズルアーム（図示せず）のヘッド部分に設けられる。そして、ノズルアームの回転移動によってノズルの４１の先端の位置を変更しながら、処理液をウエハＷ上に供給可能とされる。
【００２５】
処理液供給源８０としては、薬液供給源８１、ＤＩＷ供給源８２、および、ＩＰＡ供給源８３が設けられている。薬液供給源８１は、ウエハＷの表面の処理のために用いられる１種または複数種の薬液を供給する。また、ＤＩＷ供給源８２は、ウエハＷの表面のリンス処理に用いられるＤＩＷ（Deionized Water：純水）を供給する。また、ＩＰＡ供給源８３は、ウエハＷの表面のＤＩＷをＩＰＡ（isopropyl alcohol）に置換するためのＩＰＡを供給する。ＩＰＡは、揮発性を有する乾燥液の一種であり、ＤＩＷと比較して表面張力が小さい。そのため、ウエハＷの表面のＤＩＷをまずＩＰＡに置換した後に、ＩＰＡを除去してウエハＷを乾燥することで、ウエハＷの乾燥時にウエハＷの表面のパターンの破損を防ぐ。薬液供給源８１、ＤＩＷ供給源８２、および、ＩＰＡ供給源８３は、それぞれバルブＶ１，Ｖ２，Ｖ３を介してノズル４１と接続されている。バルブＶ１，Ｖ２，Ｖ３の開閉を切り替えることで、ノズル４１からウエハＷに対して供給する処理液を変更することができる。
【００２６】
なお、図２では、１つのノズル４１を示しているが、複数種類の処理液に応じて複数のノズルが個別に設けられていてもよいし、一部の処理液において１つのノズルを共有してもよい。
【００２７】
上記のノズル４１の移動、および、処理液供給源８０の各供給源からの液体の供給／停止などは、既述の制御部１８によって制御される。
【００２８】
回収カップ５０は、保持部３１を取り囲むように配置され、保持部３１の回転によってウエハＷから飛散する処理液を捕集する。回収カップ５０の底部には、排液口５１が形成されており、回収カップ５０によって捕集された処理液は、かかる排液口５１から処理ユニット１６の外部へ排出される。また、回収カップ５０の底部には、ＦＦＵ２１から供給される気体を処理ユニット１６の外部へ排出する排気口５２が形成される。
【００２９】
温度調整部６０は、保持部３１上に保持されたウエハＷの表面の温度制御を行う機能を有する。図２に示す基板処理装置１０では、温度調整部６０は、保持部３１の裏面側でウエハＷの全面の温度制御を行う第１温度調整部６１と、ウエハＷの表面側に設けられるライン状の第２温度調整部６２と、を有する。第１温度調整部６１および第２温度調整部６２がそれぞれ加熱または冷却を行うことにより、ウエハＷの表面の温度分布を制御する。すなわち、第１温度調整部６１および第２温度調整部６２は、基板加熱部または基板冷却部としての機能を有する。
【００３０】
第１温度調整部６１は、ウエハＷの裏面側に設けられて、ウエハＷ全体の温度制御を行う。ただし、第１温度調整部６１は、ウエハＷの温度制御を面的に行うが、ウエハＷに対して一律の温度で加熱または冷却を行うのではなく、ウエハＷの表面の温度分布に偏りを持たせるように構成してもよい。例えば、第１温度調整部６１を複数の領域に区画し、区画毎に独立した温度制御を行う所謂多チャンネル制御を行うことで、ウエハＷの互いに異なる位置を互いに異なる加熱温度で加熱する構成としてもよい。また、多チャンネル制御を利用することで、ウエハＷの表面温度が所定の勾配を有するように構成してもよい。第１温度調整部６１によりウエハＷを加熱する場合には、第１温度調整部６１として熱板を用いることができる。また、第１温度調整部６１によりウエハＷを冷却する場合には、第１温度調整部６１として冷却板を用いることができる。ただし、第１温度調整部６１の構成はこれらに限定されない。
【００３１】
第２温度調整部６２は、ウエハＷの表面に対して所定の距離で離間するとともに横方向（水平方向）に延びるライン型の熱源または冷却源である（図４（ａ）も参照）。図２では、第２温度調整部６２の長手方向がＹ軸方向となるように配置されている状態を示している。また、第２温度調整部６２は、横方向（水平方向）であって、かつ第２温度調整部６２の長手方向に対して交差する方向（例えば、直交する方向）に移動可能とされている。図２に示す第２温度調整部６２は、Ｘ軸方向に沿った移動により、平面視において保持部３１上のウエハＷの表面と重なる領域を全て移動することが可能とされている。このような構成とすることで、ウエハＷの特定の領域（第２温度調整部６２と近接した領域）の加熱または冷却を行うことができる。第２温度調整部６２によりウエハＷを加熱する場合には、第２温度調整部６２としてレーザーまたはランプを用いることができる。また、第２温度調整部６２によりウエハＷを冷却する場合には、第２温度調整部６２として気流（冷却された気体）を用いることができる。ただし、第２温度調整部６２の構成はこれらに限定されない。
【００３２】
上記の第１温度調整部６１および第２温度調整部６２による加熱温度または冷却温度の調整、ならびに、第２温度調整部６２の移動などは、既述の制御部１８によって制御される。
【００３３】
［基板処理方法］
上記の基板処理装置１０を用いて実施される液処理の内容について図３を参照しながら説明する。
【００３４】
まず、基板搬送装置１７により処理ユニット１６内に搬入されたウエハＷが基板保持機構３０の保持部３１に保持されると、ノズル４１をウエハＷ上の処理位置に移動させる。そして、ウエハＷを所定の回転速度で回転させてノズル４１から薬液の供給を行うことで、薬液処理を行う（Ｓ０１）。このとき、図２に示す支柱部３２や駆動部３３は、保持部３１に保持されたウエハＷを回転させる回転機構に相当する。
【００３５】
次に、ノズル４１から供給する処理液をＤＩＷに切り替えて洗浄するリンス洗浄処理を行う（Ｓ０２）。具体的には、ウエハＷを回転させた状態で、薬液の液膜が存在するウエハＷにＤＩＷを供給する。ＤＩＷを供給することで、ウエハＷに付着する残留物がＤＩＷにより洗い流される。
【００３６】
リンス洗浄処理を所定時間実行した後、ノズル４１からのＤＩＷの供給を停止する。次に、回転するウエハＷの表面に対して、ノズル４１からＩＰＡを供給することで、ウエハＷ表面のＤＩＷをＩＰＡへ置換する置換処理を行う（Ｓ０３：乾燥液供給工程）。ウエハＷの表面にＩＰＡが供給されることで、ウエハＷの表面にＩＰＡの液膜が形成される。これにより、ウエハＷの表面に残存するＤＩＷがＩＰＡに置換される。
【００３７】
ウエハＷの表面のＤＩＷがＩＰＡと十分に置換された後、ウエハＷへのＩＰＡの供給を停止する。そして、ウエハＷの表面に残存するＩＰＡをウエハＷの表面から排出する排出処理を行う（Ｓ０４：排出工程）。ウエハＷの表面からＩＰＡを排出することにより、ウエハＷの表面が乾燥された状態となる。なお、基板処理装置１０では、温度調整部６０によりウエハＷ表面の温度に偏りを作ることで、ウエハＷの表面からのＩＰＡの排出を促進する。この点は後述する。
【００３８】
ウエハＷの表面が乾燥されると、当該ウエハＷについての液処理が終了となる。搬入時とは反対の手順で基板処理装置１０からウエハＷを搬出する。
【００３９】
［排出処理］
図４（ａ）〜図４（ｃ）を参照しながら、温度調整部６０を用いたＩＰＡの排出処理について説明する。図４（ａ）は、ウエハＷの表面上に配置された第２温度調整部６２の動作を説明する斜視図である。また、図４（ｂ）は、第１温度調整部６１および第２温度調整部６２によるウエハＷの温度制御を説明する図である。図４（ｂ）に示すように、ウエハＷの表面には所定のパターンＷ１（例えば、レジストパターン）が形成されている。また、図４（ｃ）では、ウエハＷの表面の温度を説明する図である。
【００４０】
ＩＰＡの排出処理を行う前は、ウエハＷの表面を覆うようにＩＰＡ液膜Ｌが形成されている。図４（ａ）〜図４（ｃ）に示す例では、第１温度調整部６１は、ウエハＷの裏面を所定の温度を冷却する基板冷却部として機能している。第１温度調整部６１により、ウエハＷの表面は一定温度に冷却される。また、第２温度調整部６２は、ウエハＷの表面側からウエハＷの表面の所定の位置を加熱する基板加熱部として機能している。ＩＰＡの排出を行う場合、図４（ｂ）に示すように、第２温度調整部６２は、ウエハＷの端部に近接配置させる。そして、第２温度調整部６２によりウエハＷの端部の表面を加熱する。
【００４１】
この結果、図４（ｃ）に示すように、ウエハＷ表面の温度は、第２温度調整部６２が近接配置されている側の端部（外周）の温度Ｔ１が他の領域の温度Ｔ２と比べて高くなる。そして、温度Ｔ１となるウエハＷ端部と、温度Ｔ２となる未処理領域Ａ２との間に、温度Ｔ１から温度Ｔ２へと変化する乾燥対象領域Ａ１が形成される。すなわち、ウエハＷの表面は、乾燥対象領域Ａ１と、乾燥対象領域Ａ１と隣り合う未処理領域Ａ２とを含む。換言すれば、ＩＰＡ液膜Ｌのうち乾燥対象領域Ａ１寄りの縁部Ｌａの温度は、ＩＰＡ液膜Ｌのうち未処理領域Ａ２に対応する残部Ｌｂの温度よりも高くなる。そのため、縁部Ｌａと残部Ｌｂとの間で温度差が生じている。したがって、乾燥対象領域Ａ１において、温度が低い未処理領域Ａ２側へのＩＰＡ液膜Ｌの凝集が進行する。
【００４２】
乾燥対象領域Ａ１では、温度Ｔ２となる他の領域と比較してウエハＷ表面の温度が高いため、ＩＰＡ液膜ＬからのＩＰＡの蒸発（揮発）が促進される。その結果、乾燥対象領域Ａ１でのＩＰＡ液膜Ｌの膜厚は、未処理領域Ａ２（温度Ｔ２となる領域）の膜厚よりも小さくなる。この結果、乾燥対象領域Ａ１のＩＰＡ液膜Ｌと、未処理領域Ａ２のＩＰＡ液膜Ｌとの間で表面張力差が生じ、乾燥対象領域Ａ１でのＩＰＡ液膜Ｌの表面張力が未処理領域Ａ２よりも小さくなる。その結果、乾燥対象領域Ａ１のＩＰＡ液膜Ｌの縁部Ｌａが、未処理領域Ａ２側（図４では右側）へ引っ張られる所謂マランゴニ対流が生じる。このマランゴニ対流により発生する力によって、ＩＰＡ液膜Ｌの縁部Ｌａは低温側に移動していく。
【００４３】
このとき、図４（ｂ）に示すように、第２温度調整部６２を矢印Ｓ方向に移動させると、乾燥対象領域Ａ１は、図４（ｃ）に示す位置から矢印Ｓ方向に移動する。ＩＰＡ液膜Ｌの凝集速度（ＩＰＡ液膜Ｌの縁部Ｌａの移動速度）に対応させて第２温度調整部６２を移動させることで、マランゴニ対流によるＩＰＡ液膜Ｌの凝集を進行させることができ、ウエハＷの表面上のＩＰＡを矢印Ｓ方向へ移動させることができる。したがって、矢印Ｓ方向に沿った下流側のウエハＷの端部Ｗａにおいて、ＩＰＡをウエハＷの表面から排出することができる。
【００４４】
ウエハＷの表面のうち、ＩＰＡ液膜Ｌの乾燥処理が行われる対象となる領域が「乾燥対象領域Ａ１」である。一方、ウエハＷの表面のうち、ＩＰＡ液膜Ｌの乾燥処理が行われていない領域が「未処理領域Ａ２」である。図４に示される例では、乾燥対象領域Ａ１は、ウエハＷの表面のうち第２温度調整部６２によって昇温された領域、すなわち、温度Ｔ１から温度Ｔ２へと変化する温度勾配が生じている領域である。上記のように、乾燥対象領域Ａ１では、マランゴニ対流によってＩＰＡ液膜Ｌの縁部Ｌａが未処理領域Ａ２側へ引っ張られることで、ＩＰＡ液膜Ｌの端部が移動する。したがって、乾燥対象領域とそれ以外の領域との間にウエハＷの表面に温度勾配が形成されるように、乾燥対象領域Ａ１の位置を制御することで、ウエハＷの表面上のＩＰＡの凝集を進行させることができる。
【００４５】
［作用・効果］
このように、基板処理装置１０では、温度調整部６０によるウエハＷ表面の温度制御を利用して、ウエハＷ表面のうち、乾燥対象領域Ａ１と未処理領域Ａ２との間に温度差が形成される。具体的には、ＩＰＡ液膜Ｌの縁部Ｌａの温度が高く、ＩＰＡ液膜Ｌの残部Ｌｂの温度が低くなるように、ＩＰＡ液膜Ｌに温度差を生じさせる。これにより、ＩＰＡ液膜Ｌの縁部Ｌａにおいてマランゴニ対流が生ずる。そのため、ウエハＷの表面のうち所定の方向（具体的には、温度が低温となる側）へＩＰＡを凝集させながら、ウエハＷ表面からＩＰＡを排出する。このように、マランゴニ対流を利用したＩＰＡの凝集を利用してウエハＷ表面からＩＰＡを排出する構成とすることで、ウエハＷ表面からのＩＰＡの除去時のウエハＷ表面のパターン倒れ等を防ぐことができる。
【００４６】
ウエハＷ表面からＩＰＡを除去する方法として、従来は、ウエハＷを回転させることで遠心力を利用してＩＰＡを外周側へ移動させる方法が用いられている。この場合、ウエハＷ表面のＩＰＡは遠心力を受けて外方に流れていく。ただし、このように外力を受けてＩＰＡが移動する場合には、ＩＰＡ液膜の端部に、液厚が非常に薄い境界層が形成される。境界層は、外力によるＩＰＡの移動ができない領域であるため、ＩＰＡの蒸発によってのみウエハＷ表面の乾燥が進むことになる。このとき、ＩＰＡの蒸発速度は、ウエハＷ表面において均一とはならない。特に、ウエハＷの表面には多数のパターンＷ１が形成されているため、パターンＷ１の形状等によってＩＰＡの液面高さのばらつきが生じやすくなる。ＩＰＡの液面高さが異なる状態でＩＰＡの蒸発が進むと、液面高さに由来する応力の差がパターンＷ１に対して影響し、パターン倒れなどのパターンＷ１の破損が進む可能性がある。
【００４７】
これに対して、基板処理装置１０では、上記の通り温度勾配により生じるマランゴニ対流を利用して、ウエハＷの表面上のＩＰＡを凝集させる。すなわち、外力を受けての移動ではなく、表面張力の差を利用してＩＰＡを移動させた場合、ＩＰＡ液膜Ｌの縁部Ｌａに境界層ができることを防ぐことができる。すなわち、蒸発による乾燥が行われる領域を無くすことができるため、ＩＰＡを除去する際に、パターン倒れなどのパターンＷ１が破損することを防ぐことができる。ウエハＷの表面に形成されるパターンＷ１は、近年アスペクト比が高くなっているため、パターン倒れが発生するリスクが高まっているが、上記のマランゴニ対流を利用したＩＰＡの除去を用いることでパターン倒れの発生率を低くすることができる。なお、ウエハＷ表面の温度勾配は必ずしもＩＰＡ液膜Ｌが存在する側の温度が低く、ＩＰＡ液膜Ｌが存在しない側（ウエハＷが露出している側）の温度が高くなっていなくてもよい。また、乾燥対象領域と他の領域（未処理領域）との間に所望の温度差ができていればよく、未処理領域Ａ２（未処理領域）内に温度勾配が形成されていなくてもよい。
【００４８】
なお、温度調整部６０により制御されるウエハＷの表面温度は、ＩＰＡの揮発が促進されない程度に制御されることが好ましい。ＩＰＡにおいてマランゴニ対流を生じさせるためには、常温（２３℃程度）よりも高温であればよく、例えば、ウエハＷの表面温度が３０℃以上となるように温度調整部６０を制御することができる。ウエハＷの表面温度が高くなりすぎると、ＩＰＡの凝集による移動よりもＩＰＡの揮発が促進されてしまい、パターンが破損する可能性が高くなる。
【００４９】
また、図４に示すように、基板処理装置１０では、ウエハＷの一方側の端部から、第２温度調整部６２を矢印Ｓ方向に水平に移動させることで、矢印Ｓ方向にＩＰＡ液膜Ｌを凝集させ、ＩＰＡを矢印Ｓ方向の下流側の端部Ｗａから排出する。このようにＩＰＡは、ウエハＷ表面において、矢印Ｓ方向に沿って移動する。このＩＰＡの移動を促進するために、保持部３１上のウエハＷを、端部Ｗａが下方側になるように僅かに（０．１°〜１°程度）傾斜させてもよい。保持部３１上のウエハＷを傾斜させる方法としては、保持部３１を支持する支柱部３２の位置を横方向に移動して、所謂軸ずれを発生させる方法が挙げられる。このように、ウエハＷを少し傾斜させることで、ＩＰＡの端部Ｗａからの排出を促進させる構成としてもよい。
【００５０】
第２温度調整部６２の移動および第１温度調整部６１による冷却温度などは、制御部１８による制御により変更される。制御部１８は、ＩＰＡの液特性等に基づいて予め決められたプログラムを実行することにより、温度調整部６０の各部を制御してもよい。また、制御部１８は、例えば、基板処理装置１０内に設置されたウエハＷ表面を観察するカメラにより取得されたウエハＷ表面の状態にかかる情報などに基づいて、温度調整部６０の各部の動作を変更する制御を行ってもよい。
【００５１】
＜第１変形例＞
次に、温度調整部６０の変形例について説明する。上述したように、ＩＰＡ液膜Ｌの縁部Ｌａ付近で、ＩＰＡ液膜Ｌが存在する側の温度が低く、ＩＰＡ液膜Ｌが存在しない側（ウエハＷが露出している側）の温度が高くなるように温度勾配を形成すると、ＩＰＡ液膜Ｌの縁部Ｌａにおいてマランゴニ対流が生じる。このマランゴニ対流を生じさせることで、ＩＰＡ液膜Ｌは表面張力を利用して境界層を形成することなく凝集する。したがって、ウエハＷの表面において上述のような温度勾配を形成することが可能であれば、温度調整部６０の構成は適宜変更することができる。
【００５２】
図５（ａ）〜図５（ｃ）は、第１変形例に係る温度調整部６０Ａを示す図である。図５（ａ）〜図５（ｃ）は、図４（ａ）〜図４（ｃ）に対応する図である。温度調整部６０Ａは、温度調整部６０と比較すると以下の点が相違する。すなわち、温度調整部６０Ａでは、ウエハＷの裏面側に設けられた第１温度調整部６１に位置に応じて加熱温度を変化させることにより、ウエハＷの表面に温度勾配を形成している。すなわち、第２温度調整部６２は使用していない。
【００５３】
図５（ｂ）では、第１温度調整部６１による位置毎の加熱温度をグラデーションで示している。すなわち、第１温度調整部６１により、ウエハＷの図示左側の端部Ｗｂにおける加熱温度が高く、図示右側の端部Ｗｃに向けて加熱温度が低くなるように加熱温度が制御されている。この結果、図５（ｃ）に示すように、ウエハＷの表面温度は、図示左側の端部Ｗｂから、図示右側の端部Ｗｃへ向けて全体的に温度勾配が形成される。すなわち、図５に示される例では、乾燥対象領域Ａ１にも未処理領域Ａ２にも温度勾配が形成されている。
【００５４】
この結果、ＩＰＡ液膜Ｌは、図５（ｂ）に示すように、ウエハＷの端部Ｗｂ側からマランゴニ対流が生じ、端部Ｗｃ側へ移動していく。ウエハＷの表面温度は全体的に温度勾配が形成されているため、ＩＰＡ液膜Ｌの縁部Ｌａが端部Ｗｃ側へ移動したとしても、縁部Ｌａは乾燥対象領域Ａ１上に存在することになる。したがって、マランゴニ対流によるＩＰＡ液膜Ｌの凝集および移動は継続される。すなわち、ウエハＷ表面全体において形成された温度勾配は、ＩＰＡ液膜Ｌが存在する側の温度が低く、ＩＰＡ液膜Ｌが存在しない側（ウエハＷが露出している端部Ｗｂ側）の温度が高くなる温度勾配として機能する。その結果、ＩＰＡ液膜Ｌは、端部Ｗｃ側へ移動していき、端部Ｗｃ側から排出される。
【００５５】
このように、第１温度調整部６１において、互いに異なる場所毎にウエハＷの加熱温度を制御できる場合、第２温度調整部６２との組み合わせを用いなくても、ウエハＷ表面の温度に勾配を設けることができる。したがって、この温度勾配を利用して、ＩＰＡ液膜Ｌの移動および排出を制御する構成としてもよい。このような構成とした場合でも、パターン倒れの発生率を低くすることができる。
【００５６】
＜第２変形例＞
図６（ａ）〜図６（ｃ）は、第２変形例に係る温度調整部６０Ｂを示す図である。図６（ａ）〜図６（ｃ）は、図４（ａ）〜図４（ｃ）に対応する図である。温度調整部６０Ｂは、温度調整部６０と比較すると以下の点が相違する。すなわち、温度調整部６０Ｂでは、ウエハＷの裏面側に設けられた第１温度調整部６１を用いることに代えて、第２温度調整部６２と平行に配置された第３温度調整部６３を用いて、ウエハＷの表面に温度勾配を形成している。すなわち、第１温度調整部６１は使用していない。
【００５７】
温度調整部６０Ｂでは、第２温度調整部６２と同様に、第３温度調整部６３も横方向（水平方向）に延びるライン型の熱源または冷却源とすることができる。温度調整部６０Ｂでは、第２温度調整部６２を熱源として、第３温度調整部６３を冷却源とする。そして、図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、ＩＰＡ液膜Ｌの縁部Ｌａを挟んで、第２温度調整部６２と第３温度調整部６３とが平行に延びるように、かつ、第３温度調整部６３がＩＰＡ液膜Ｌ側となるように配置する。
【００５８】
この結果、図６（ｃ）に示すように、第２温度調整部６２と第３温度調整部６３との間に、乾燥対象領域Ａ１が形成される。ＩＰＡ液膜Ｌ側に冷却源となる第３温度調整部６３が配置されるため、乾燥対象領域Ａ１では、ＩＰＡ液膜Ｌが存在する側の温度が低く、ＩＰＡ液膜Ｌが存在しない側（ウエハＷが露出している側）の温度が高くなるように温度勾配が形成されている。したがって、ＩＰＡ液膜Ｌの縁部Ｌａは、第３温度調整部６３側へ移動していく。
【００５９】
このとき、縁部Ｌａの移動に対応させて、図６（ｂ）に示すように、第２温度調整部６２および第３温度調整部６３を矢印Ｓ方向に移動させると、乾燥対象領域Ａ１は、図６（ｃ）に示す位置から矢印Ｓ方向に移動する。ＩＰＡ液膜Ｌの凝集速度（ＩＰＡ液膜Ｌの縁部Ｌａの移動速度）に対応させて第２温度調整部６２および第３温度調整部６３を移動させることで、縁部Ｌａにおけるマランゴニ対流によるＩＰＡ液膜Ｌの凝集を進行させることができる。これにより、ウエハＷの表面上のＩＰＡを矢印Ｓ方向へ移動させることができる。したがって、矢印Ｓ方向に沿った下流側のウエハＷの端部Ｗａにおいて、ＩＰＡをウエハＷの表面から排出することができる。
【００６０】
このように、ライン型の２つの温度調整部である第２温度調整部６２および第３温度調整部６３を組み合わせて温度調整部６０Ｂを形成した場合でも、ウエハＷ表面の温度に勾配を設けることができる。したがって、この温度勾配を利用して、ＩＰＡ液膜Ｌの移動および排出を制御する構成としてもよい。このような構成とした場合でも、パターン倒れの発生率を低くすることができる。
【００６１】
＜第２実施形態＞
次に、温度調整部の第２実施形態について説明する。第１実施形態では、ウエハＷ表面の温度勾配によって生じるＩＰＡのマランゴニ対流を利用して、一方向（例えば、図４（ｂ）に示す矢印Ｓ方向）へのＩＰＡ液膜Ｌの移動を促進する場合について説明した。そのため、第１実施形態では、ウエハＷの一方の端部（例えば、図４（ｂ）に示す端部Ｗａ）からＩＰＡが排出されている。これに対して、第２実施形態では、ウエハＷ表面の温度勾配によって生じるＩＰＡのマランゴニ対流を利用して、ウエハＷの中心から外周側へのＩＰＡ液膜Ｌの移動を促進する場合について説明する。ＩＰＡ液膜Ｌの移動方向が異なり中心から外周方向となるため、ＩＰＡはウエハＷの外周の何れかから排出されることになる。
【００６２】
なお、ウエハＷの表面に温度勾配を形成する点は、第１実施形態と同様である。すなわち、ＩＰＡ液膜Ｌの端部付近で、ＩＰＡ液膜Ｌが存在する側の温度が低く、ＩＰＡ液膜Ｌが存在しない側（ウエハＷが露出している側）の温度が高くなるように温度勾配を形成し、ＩＰＡ液膜Ｌの縁部Ｌａにおいてマランゴニ対流を生じさせる。
【００６３】
図７（ａ）〜図７（ｃ）および図８（ａ）〜図８（ｃ）は、第２実施形態に係る温度調整部７０を示す図である。図７（ａ）〜図７（ｃ）および図８（ａ）〜図８（ｃ）は、それぞれ図４（ａ）〜図４（ｃ）に対応する図である。
【００６４】
温度調整部７０は、ウエハＷの裏面側に設けられた第１温度調整部７１と、ウエハＷの表面側に設けられた第２温度調整部７２とを有する。
【００６５】
第１温度調整部７１は、温度調整部６０の第１温度調整部６１と同様の構成を有している。すなわち、第１温度調整部７１は、ウエハＷの裏面側に設けられて、ウエハＷ全体の温度制御を行う。なお、第１温度調整部７１についても、複数の領域に区画し、区画毎に独立した温度制御を行う所謂多チャンネル制御を行うことで、ウエハＷの表面温度が所定の勾配を有するように構成してもよい。
【００６６】
第２温度調整部７２は、ウエハＷの中心を含む領域において、表面に対して所定の距離で離間して設けられるスポット型の熱源である（図７（ａ）も参照）。第２温度調整部７２は、ウエハＷの表面のうち、中心を含む領域を加熱することになる。第２温度調整部７２としては、レーザーまたはランプを用いることができる。ただし、第２温度調整部７２の構成はこれらに限定されない。第２温度調整部７２により加熱が行われる「ウエハＷの表面の中心を含む領域」とは、ウエハＷの中心を含み、その径がウエハＷの径よりも小さな領域とされる。ウエハＷの表面の中心を含む領域の径は、例えば、ウエハＷの径に対して３０％以下とすることができる。
【００６７】
温度調整部７０を用いたＩＰＡの排出処理を説明する。ＩＰＡの排出処理を行う前は、ウエハＷの表面を覆うようにＩＰＡ液膜Ｌが形成されている。図７（ａ）〜図７（ｃ）に示す例では、第１温度調整部７１は、ウエハＷの裏面を所定の温度を冷却する基板冷却部として機能している。第１温度調整部７１により、ウエハＷの表面は一定温度に冷却される。
【００６８】
第２温度調整部７２は、ウエハＷの表面側からウエハＷの中央付近を加熱する基板加熱部として機能する。ＩＰＡの排出を行う場合、図７（ｂ）に示すように、第２温度調整部６２は、ウエハＷの中央付近に配置して、ウエハＷの中央付近の表面を加熱する。
【００６９】
この結果、図７（ｃ）に示すように、ウエハＷの表面の中心を含む領域の温度Ｔ１は、第２温度調整部７２から離間している外周側の温度Ｔ２と比べて高くなる。したがって、温度Ｔ１となるウエハＷの中心を含む領域と、温度Ｔ２となる未処理領域Ａ２との間に、温度Ｔ１から温度Ｔ２へと変化する乾燥対象領域Ａ１が形成される。この乾燥対象領域Ａ１が形成されると、乾燥対象領域Ａ１において、温度が低い領域側へのＩＰＡ液膜Ｌの凝集が進行する。なお、乾燥対象領域Ａ１では、ウエハＷの中心を含む領域の温度Ｔ１を中心とし、外周側へ向けて温度が徐々に低くなる。
【００７０】
乾燥対象領域Ａ１では、ＩＰＡ液膜Ｌの表面張力の差に由来するマランゴニ対流が生じる。このマランゴニ対流により発生する力によって、ＩＰＡ液膜Ｌの縁部Ｌａ（内周縁）は低温側、すなわちウエハＷの外周側に移動していく。
【００７１】
ＩＰＡ液膜Ｌの凝集が進行すると、図８（ａ）および図８（ｂ）に示すように、ＩＰＡ液膜Ｌの縁部Ｌａは徐々に外周側へ移動する。一方、第１温度調整部７１によるウエハＷの冷却および第２温度調整部７２によるウエハＷの中心を含む領域の加熱を継続すると、ＩＰＡ液膜Ｌが除去された（すなわち乾燥された）ウエハＷの中心を含む領域の表面温度は温度Ｔ１で一定となる。一方、外周側のＩＰＡ液膜Ｌが残存している領域は温度Ｔ２の状態で維持される。この結果、図８（ｃ）に示すように、ＩＰＡ液膜Ｌの縁部Ｌａ付近、すなわち、ＩＰＡ液膜Ｌの膜厚が変化する領域に、環状の乾燥対象領域Ａ１が形成される。そのため、ＩＰＡ液膜Ｌの縁部Ｌａ付近においてマランゴニ対流が形成されながら、縁部ＬａはウエハＷの外周側へ移動する。また、縁部Ｌａの移動に伴い、乾燥対象領域Ａ１も外周側へ移動する。このように、マランゴニ対流によるＩＰＡ液膜Ｌの縁部Ｌａの移動を継続することで、ウエハＷの外周において、ＩＰＡをウエハＷの表面から排出することができる。
【００７２】
このように、温度調整部７０を用いた場合でも、ウエハＷ表面の温度制御を利用して、乾燥対象領域Ａ１を形成することができる。すなわち、ＩＰＡ液膜Ｌの縁部Ｌａ付近で、ＩＰＡ液膜Ｌが存在する側の温度が低く、ＩＰＡ液膜Ｌが存在しない側（ウエハＷが露出している側）の温度が高くなるように温度勾配を形成する。これにより、ＩＰＡ液膜Ｌの縁部Ｌａにおいてマランゴニ対流を生じさせる。この結果、ウエハＷの表面温度が低温となる側へＩＰＡを凝集させながら、ウエハＷ表面からＩＰＡを排出することができる。したがって、ウエハＷ表面からのＩＰＡの除去時のウエハＷ表面のパターン倒れ等を防ぐことができる。
【００７３】
なお、温度調整部７０において、ＩＰＡ液膜Ｌの縁部Ｌａが外周へ移動するにつれて、第２温度調整部７２によるウエハＷの中心を含む領域の加熱温度を徐々に変化させてもよい。すなわち、縁部Ｌａが形成される領域のウエハＷの表面温度が、ＩＰＡ液膜によるマランゴニ対流が生じやすい温度範囲となるように、第２温度調整部７２による加熱温度を変化させることができる。この場合、ウエハＷの中心を含む領域の表面温度は、温度Ｔ１よりも高くなることが考えられるが、ウエハＷが影響を受けない範囲であれば、ウエハＷの表面温度は適宜変更することができる。
【００７４】
＜第３変形例＞
次に、温度調整部７０の変形例について説明する。上述したように、ＩＰＡ液膜Ｌの縁部Ｌａ付近で、ＩＰＡ液膜Ｌが存在する側の温度が低く、ＩＰＡ液膜Ｌが存在しない側（ウエハＷが露出している側）の温度が高くなるように温度勾配を形成すると、ＩＰＡ液膜Ｌの縁部Ｌａにおいてマランゴニ対流が生じる。このマランゴニ対流を生じさせることで、ＩＰＡ液膜Ｌは表面張力を利用して境界層を形成することなく凝集する。したがって、ウエハＷの表面において上述のような温度勾配を形成することが可能であれば、温度調整部７０の構成は適宜変更することができる。
【００７５】
図９（ａ）〜図９（ｃ）および図１０（ａ）〜図１０（ｃ）は、第３変形例に係る温度調整部７０Ａを示す図である。図９（ａ）〜図９（ｃ）および図１０（ａ）〜図１０（ｃ）は、それぞれ図４（ａ）〜図４（ｃ）に対応する図である。
【００７６】
温度調整部７０Ａは、温度調整部７０と比較すると以下の点が相違する。すなわち、温度調整部７０Ａでは、ウエハＷの裏面側に設けられた第１温度調整部７１に位置に応じて加熱温度を変化させることにより、ウエハＷの表面に温度勾配を形成している。すなわち、第２温度調整部７２は使用していない。
【００７７】
図９（ｂ）では、第１温度調整部７１による位置毎の加熱温度をグラデーションで示している。すなわち、第１温度調整部７１により、ウエハＷの中央付近における加熱温度が高く、外周側に向けて加熱温度が徐々に低くなるように加熱温度が制御されている。この結果、図９（ｃ）に示すように、ウエハＷの表面温度は、ウエハＷ中央付近から外周へ向けた温度勾配となる。すなわち、ウエハＷ全面に温度勾配が形成される。換言すれば、図９に示される例では、乾燥対象領域Ａ１にも未処理領域Ａ２にも温度勾配が形成されている。
【００７８】
温度調整部７０Ａでは、第２温度調整部７２に代えて、ウエハＷ表面に対して気体を吹き付けることが可能な気体噴射部７３を有している。気体噴射部７３は、例えば、窒素などをウエハＷ表面に対して気体を吹き付ける。気体を噴射することで、ウエハＷの中央付近のＩＰＡ液膜Ｌに開口を設けることができる。
【００７９】
温度調整部７０Ａを用いたＩＰＡの排出処理を説明する。ＩＰＡの排出処理を行う前は、ウエハＷの表面を覆うようにＩＰＡ液膜Ｌが形成されている。上述のように第１温度調整部７１により、ウエハＷの表面温度は、中央付近から外周側へ向けて徐々に温度が低くなっている。
【００８０】
ここで、気体噴射部７３によりウエハＷの中央付近にＩＰＡ液膜Ｌの開口を形成し、中央付近においてウエハＷを露出させる。すなわち、ウエハＷの中央近傍におけるＩＰＡ液膜Ｌの乾燥処理が行われる。そのため、ウエハＷの中央近傍の領域が乾燥対象領域Ａ１となり、乾燥対象領域Ａ１の外周側の領域が未処理領域Ａ２となる。これにより、ウエハＷ中央にＩＰＡ液膜Ｌの縁部Ｌａ（内周縁）が形成されることになる。ＩＰＡ液膜Ｌの縁部Ｌａが形成されると、ウエハＷ全面に形成された温度勾配を利用して、温度が低い領域側へのＩＰＡ液膜Ｌの凝集が進行する。上述の通り、乾燥対象領域Ａ１では、ＩＰＡ液膜Ｌの表面張力の差に由来するマランゴニ対流が生じることで、ＩＰＡ液膜Ｌの縁部Ｌａは低温側、すなわちウエハＷの外周側に移動していく。
【００８１】
ＩＰＡ液膜Ｌの凝集が進行すると、図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示すように、ＩＰＡ液膜Ｌの縁部Ｌａは徐々に外周側へ移動する。第１温度調整部７１によるウエハＷの加熱を継続すると、ＩＰＡ液膜Ｌが除去された（すなわち乾燥された）ウエハＷ中央付近の表面温度は所定の温度で一定となる。一方、図１０（ｃ）に示すように、外周側のＩＰＡ液膜Ｌが残存している領域は、温度勾配が残存する状態となる。そのため、ＩＰＡ液膜Ｌの縁部Ｌａ付近においてマランゴニ対流が形成されながら、縁部ＬａはウエハＷの外周側へ移動する。すなわち、縁部Ｌａの移動に伴い、環状の乾燥対象領域Ａ１は外周側へ移動することになる。このように、マランゴニ対流によるＩＰＡ液膜Ｌの縁部Ｌａの移動を継続することで、ウエハＷの外周において、ＩＰＡをウエハＷの表面から排出することができる。
【００８２】
このように、温度調整部７０Ａを用いた場合でも、ウエハＷ表面の温度制御を利用して、乾燥対象領域Ａ１を形成することができる。すなわち、ＩＰＡ液膜Ｌの縁部Ｌａ付近で、ＩＰＡ液膜Ｌが存在する側の温度が低く、ＩＰＡ液膜Ｌが存在しない側（ウエハＷが露出している側）の温度が高くなるように温度勾配を形成する。これにより、ＩＰＡ液膜Ｌの縁部Ｌａにおいてマランゴニ対流を生じさせる。この結果、ウエハＷの表面温度が低温となる側へＩＰＡを凝集させながら、ウエハＷ表面からＩＰＡを排出することができる。したがって、ウエハＷ表面からのＩＰＡの除去時のウエハＷ表面のパターン倒れ等を防ぐことができる。
【００８３】
なお、温度調整部７０Ａにおいて、ＩＰＡ液膜Ｌの縁部Ｌａが外周へ移動するにつれて、第１温度調整部７１による加熱温度を徐々に変化させてもよい。すなわち、縁部Ｌａが形成される領域のウエハＷの表面温度が、ＩＰＡ液膜によるマランゴニ対流が生じやすい温度範囲となるように、第１温度調整部７１による加熱温度を変化させることができる。
【００８４】
また、温度調整部７０Ａでは、第１温度調整部７１により、ウエハＷの中央付近における加熱温度が高く、外周側に向けて加熱温度が徐々に低くなるように加熱温度が制御されている。ただし、ＩＰＡ液膜Ｌの縁部Ｌａが形成される領域において、乾燥対象領域Ａ１が形成可能であれば、第１温度調整部７１によるウエハＷの加熱の方法は特に限定されない。例えば、第１温度調整部７１をウエハＷ全面に対応した形状ではなく、ウエハＷの中央付近のみに配置する構成とした場合でも、加熱温度を制御することで、ウエハＷの表面に環状の乾燥対象領域Ａ１を形成することができる。したがって、乾燥対象領域Ａ１を利用して、ＩＰＡ液膜Ｌの縁部Ｌａにおけるマランゴニ対流の形成、および、ＩＰＡ液膜Ｌの移動を制御することができる。
【００８５】
［その他］
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。
【００８６】
例えば、上記実施形態では、乾燥液がＩＰＡである場合について説明したが、乾燥液はＩＰＡに限定されない。
【００８７】
また、上記の実施形態および変形例でも説明したが、基板加熱部または基板冷却部として機能する温度調整部の構成および配置は適宜変更することができる。例えば、上記実施形態では、ウエハＷ全面を冷却する第１温度調整部６１，７１は、ウエハＷの裏面側（保持部３１側）に設けられている場合について説明したが、ウエハＷの表面側に設けられていてもよい。
【００８８】
上方から見たときに、ウエハＷの表面の異なる領域（乾燥対象領域Ａ１及び未処理領域Ａ２）に温度差を生じさせるのみならず、上下方向（ＩＰＡ液膜Ｌの高さ方向）においてＩＰＡ液膜Ｌに温度差を生じさせてもよい。例えば、図１１及び図１２に示されるように、温度調整部６０は、ウエハＷの裏面側に配置された第１温度調整部６１と、ウエハＷの表面側に配置された第４温度調整部６４（低温部材）とを含んでいてもよい。第４温度調整部６４は、ウエハＷの上方においてウエハＷの表面に沿って移動するように構成されている。第４温度調整部６４は、ウエハＷを加熱する第１温度調整部６１の温度よりも低い温度に設定されていてもよい。すなわち、第４温度調整部６４は、第１温度調整部６１によって加熱されたウエハＷの温度よりも低い温度に設定されていてもよい。これにより、ＩＰＡ液膜Ｌのうち第４温度調整部６４と接する上部と、ＩＰＡ液膜ＬのうちウエハＷと接する下部との間で温度差が生じ、当該上部に作用する表面張力が相対的に大きくなる（マランゴニ現象）。そのため、ＩＰＡ液膜Ｌは、第４温度調整部６４に引き寄せられる。したがって、第４温度調整部６４がウエハＷの表面に沿って移動するように第４温度調整部６４の動作を制御部１８が制御することにより（図１１及び図１２の矢印Ｓ参照）、ＩＰＡ液膜Ｌも、第４温度調整部６４につられてウエハＷの表面に沿って移動する。その結果、第４温度調整部６４の移動方向及び移動速度を制御部１８が適宜にコントロールしながら、ウエハＷの表面からＩＰＡを所望の経路及び速度で排出することができる。
【００８９】
第４温度調整部６４は、図１１に示されるように、網状を呈していてもよい。この場合、図１１（ｂ）に示されるように、毛細管現象により、ＩＰＡが網の目の空間内に吸着される。そのため、ＩＰＡ液膜Ｌが第４温度調整部６４につられて移動しやすくなるので、ウエハＷの表面からＩＰＡをより効果的に排出することができる。
【００９０】
第４温度調整部６４は、図１２（ａ）に示されるように、一つ又は複数の棒状体によって構成されていてもよい。棒状体は、直線状を呈していてもよいし、曲線状を呈していてもよいし、蛇行形状を呈していてもよい。第４温度調整部６４が複数の棒状体で構成されている場合、当該複数の棒状体は、略平行に並んでおり、その並ぶ方向に沿って移動してもよい。第４温度調整部６４が複数の棒状体で構成されている場合も、毛細管現象により、ＩＰＡが網の目の空間内に吸着される。そのため、ＩＰＡ液膜Ｌが第４温度調整部６４につられて移動しやすくなるので、ウエハＷの表面からＩＰＡをより効果的に排出することができる。
【００９１】
第４温度調整部６４は、図１２（ｂ）に示されるように、板状体によって構成されていてもよい。板状体は、平板状を呈していてもよいし、ウエハＷと同様の形状を呈していてもよい。板状体のうちウエハＷの表面と向かい合う下面は、凹凸状を呈していてもよい。板状体の下面が凹凸状を呈している場合も、毛細管現象により、ＩＰＡが網の目の空間内に吸着される。そのため、ＩＰＡ液膜Ｌが第４温度調整部６４につられて移動しやすくなるので、ウエハＷの表面からＩＰＡをより効果的に排出することができる。
【００９２】
第４温度調整部６４は、図示はしていないが、リング状などの上述した以外の他の形状を呈していてもよい。第４温度調整部６４は、ウエハＷの上方を直線的に移動してもよいし、所定の鉛直軸周りに回転することによりウエハＷの上方を旋回してもよい。
【００９３】
ウエハＷの表面に形成されている複数のパターンＷ１は、所定方向に沿って規則的に配列されていてもよい。例えば、図１３に示されるように、上方から見たときに複数のパターンＷ１がいずれも略直方体形状を呈している場合、複数のパターンＷ１は、いずれも所定方向（図１３の左右方向）に沿って延びていてもよい。この場合、パターンＷ１の形状に沿って乾燥対象領域Ａ１が未処理領域Ａ２へと移動するように、ウエハＷの表面に温度勾配を形成してもよい。例えば、温度調整部６０が上述の第１実施形態の第１温度調整部６１及び第２温度調整部６２を含む場合、第２温度調整部６２は、パターンＷ１の形状に沿って移動してもよいし、パターンＷ１の長手方向に沿って移動してもよいし、パターンＷ１の短手方向に沿って移動してもよい。ＩＰＡがパターンＷ１の形状に沿って移動すると、ＩＰＡの排出がパターンＷ１によって阻害され難くなる。そのため、ウエハＷの表面にパターンＷ１が形成されていても、ＩＰＡの移動がスムーズとなり、ウエハＷの表面からＩＰＡが排出される際のパターンＷ１の破損を防ぐことができる。
【００９４】
パターンＷ１の形状に沿って乾燥対象領域Ａ１が未処理領域Ａ２へと移動するように、ウエハＷの表面に温度勾配を形成するために、基板処理装置１０は、パターンＷ１の形状を取得するように構成された取得手段をさらに含んでいてもよい。当該取得手段は、ウエハＷの表面を撮像するように構成された撮像部と、撮像部によって撮像されたウエハＷの表面の撮像画像を画像処理して、パターンＷ１の形状を決定するように構成された処理部とを含んでいてもよい。ウエハＷに切欠部が形成されており、当該切欠部に対してパターンＷ１の方向性が予め決められている場合には、当該取得手段は、当該切欠部の位置を取得するように構成されていてもよい。切欠部は、例えば、ノッチ（Ｕ字形、Ｖ字形等の溝）であってもよいし、直線状に延びる直線部（いわゆる、オリエンテーション・フラット）であってもよい。例えば、制御部１８は、取得手段によって取得されたパターンＷ１の形状に基づいて、ウエハＷの表面からのＩＰＡの排出方向を決定するように構成されていてもよい。この場合、決定された排出方向に沿って乾燥対象領域Ａ１から未処理領域Ａ２へとＩＰＡ液膜Ｌが移動するようにウエハＷの表面に温度勾配が形成される。そのため、パターンＷ１の形状に応じて、ＩＰＡの排出方向を自動的に設定することが可能となる。
【００９５】
基板処理装置１０は、ウエハＷの周囲に近接して位置することによりウエハＷを取り囲むように構成された囲繞部材をさらに含んでいてもよい。囲繞部材の上面は、ウエハＷの表面と略同等の高さに位置しており、水平方向に沿って延びていてもよい。囲繞部材の上面は、ウエハＷの表面と略同等の高さに位置する内周縁から外周縁に向かうにつれて下方に傾斜する傾斜面であってもよい。囲繞部材は、ウエハＷの温度よりも低い温度に設定されていてもよい。基板処理装置１０は、ウエハＷの温度よりも低い温度に設定されたガスを囲繞部材の上面に向けて吹き付けるように構成されたガス供給部をさらに含んでいてもよい。
【００９６】
上記のいずれの例においても、ＩＰＡの移動を促進するために、ＩＰＡの移動方向（乾燥対象領域Ａ１の移動方向）に沿ってウエハＷを傾斜させてもよい。
【００９７】
［例示］
例１：一つの例示的実施形態において、基板処理装置は、基板を保持する基板保持部と、基板保持部により保持された基板の表面に対して乾燥液を供給する乾燥液供給部と、基板の表面温度を変化させる温度調整部と、温度調整部を制御する制御部とを含む。制御部は、基板の表面に供給されている乾燥液の液膜に温度差を生じさせるように温度調整部を制御する。上記のように、基板の表面に供給されている乾燥液の液膜に温度差を生じさせると、液膜のうち温度差が生じている領域においてマランゴニ対流が起こり、マランゴニ対流により乾燥液が移動する。したがって、この乾燥液の移動を利用して、基板表面から乾燥液を排出することができる。このような構成とすることで、外力を利用して乾燥液を基板表面から排出する場合と比較して、基板表面のパターンが受ける影響を小さくすることができ、基板表面からの乾燥液の除去時のパターン破損を防ぐことができる。
【００９８】
例２：例１の装置において、基板の表面は、乾燥処理が行われる対象となる乾燥対象領域と、乾燥処理が行われていない未処理領域とを含み、制御部は、乾燥対象領域と未処理領域との間で温度差を生じさせるように温度調整部を制御してもよい。この場合、液膜のうち乾燥対象領域と未処理領域との間の領域においてマランゴニ対流が起こり、マランゴニ対流により乾燥液が移動する。そのため、この乾燥液の移動を利用して、基板表面から乾燥液を排出することができる。
【００９９】
例３：例２の装置において、温度調整部は、基板を冷却する基板冷却部と、基板を加熱する基板加熱部とを含み、基板加熱部は、ライン状の熱源を基板の表面に沿って移動することで、基板の表面における加熱位置を変更する態様としてもよい。ライン状の熱源を基板の表面に沿って移動する基板加熱部を用いることで、マランゴニ対流が生じる領域を細かく制御することができ、乾燥液の除去を好適に行うことができる。
【０１００】
例４：例２又は例３の装置において、温度調整部は、基板を冷却する基板冷却部と、基板を加熱する基板加熱部とを含み、基板冷却部は、基板の全面を冷却する態様としてもよい。基板の全面を基板冷却部により冷却する構成とした場合、基板全体を所定の温度に維持した状態で、基板加熱部を用いて、マランゴニ対流を生じさせる領域に温度勾配を形成することができるため、乾燥液の除去を好適に行うことができる。
【０１０１】
例５：例３の装置において、基板冷却部は、ライン状の冷却源を基板の表面に沿って基板加熱部に並走して、基板を冷却する態様としてもよい。上記の態様とした場合、基板冷却部と基板冷却部とを組み合わせて、マランゴニ対流を生じさせる所望の領域に温度勾配を形成することができるため、乾燥液の除去を好適に行うことができる。
【０１０２】
例６：例２〜例５のいずれかの装置において、制御部は、温度調整部を制御することにより、乾燥対象領域から未処理領域へと液膜が移動するように基板の表面に温度勾配を形成する態様としてもよい。乾燥対象領域からそれ以外の領域へと液膜が移動するように基板の表面に温度勾配を形成することで、基板表面に形成された温度勾配による乾燥液の移動がスムーズとなり、基板表面からの乾燥液の除去時のパターン破損を防ぐことができる。
【０１０３】
例７：例６の装置において、基板の表面には所定形状のパターンが形成されており、制御部は、温度調整部を制御することにより、パターンの形状に沿って乾燥対象領域から未処理領域へと液膜が移動するように基板の表面に温度勾配を形成してもよい。この場合、乾燥液がパターンの形状に沿って移動するので、乾燥液の排出がパターンによって阻害され難くなる。そのため、基板の表面にパターンが形成されていても、乾燥液の移動がスムーズとなり、基板表面から乾燥液が排出される際のパターン破損を防ぐことができる。
【０１０４】
例８：例２の装置において、温度調整部は、基板の表面の一部を加熱する基板加熱部を含み、制御部は、基板の表面に温度勾配を形成する時間の経過に伴って加熱部の加熱量を大きくする態様としてもよい。このような基板加熱部を用いることで、マランゴニ対流を生じさせる所望の領域に温度勾配を形成することができるため、乾燥液の除去を好適に行うことができる。
【０１０５】
例９：例１の装置において、温度調整部は、基板よりも低い温度に設定された低温部材を含み、制御部は、低温部材が液膜と接した状態で、低温部材が基板の上方において基板の表面に沿って移動するように温度調整部を制御してもよい。この場合、液膜のうち低温部材と接する部分は、液膜のうち基板と接する部分よりも温度が低くなり、表面張力が相対的に大きくなる（マランゴニ現象）。そのため、液膜は低温部材に引き寄せられる。したがって、低温部材を基板の表面に沿って移動させることにより、液膜も、低温部材につられて基板の表面に沿って移動する。その結果、低温部材の移動方向及び移動速度を適宜にコントロールしながら、基板表面から乾燥液を所望の経路及び速度で排出することができる。
【０１０６】
例１０：例１〜例９のいずれかの装置において、基板保持部は、基板を傾斜させることができる態様としてもよい。基板を傾斜可能な構成とすることにより、マランゴニ対流を利用した乾燥液の移動を促進することができるため、乾燥液の除去の速度を速めることができる。
【０１０７】
例１１：例２の装置において、温度調整部は、基板の全面を冷却する基板冷却部と、基板の中心を含む領域を加熱する基板加熱部とを含む態様としてもよい。基板の全面を基板冷却部により冷却しながら、基板の中心を含む領域を基板加熱部により加熱することで、基板の中心を含む領域から円環状に拡がる温度勾配を形成することができる。そのため、マランゴニ対流を利用して基板の外周方向へ向けて乾燥液を移動させることができ、乾燥液の除去を好適に行うことができる。
【０１０８】
例１２：例２の基板処理装置において、温度調整部は、基板の中心を含む領域の加熱温度が最も高く、外周に向かうにつれて加熱温度が低くなる温度勾配を形成することが可能な基板加熱部を含む態様としてもよい。上記の基板加熱部を利用することで、基板の中心を含む領域から円環状に拡がる温度勾配を形成することができる。そのため、マランゴニ対流を利用して基板の外周方向へ向けて乾燥液を移動させることができ、乾燥液の除去を好適に行うことができる。
【０１０９】
例１３：別の例示的実施形態において、基板処理方法は、基板保持部により保持された基板の表面に対して乾燥液を供給することと、乾燥液の液膜に温度差を生じさせることにより、乾燥液を基板の表面から排出することとを含む。この場合、例１と同様の作用効果を奏する。
【０１１０】
例１４：例１３の方法において、液膜が形成された基板の表面は、乾燥処理が行われる対象となる乾燥対象領域と、乾燥処理が行われていない未処理領域とを含み、乾燥液を排出することは、乾燥対象領域から未処理領域へと液膜が移動するように基板の表面に温度勾配を形成することを含んでいてもよい。このような態様とすることで、温度勾配を利用して乾燥液の液膜の移動を細かく制御ができるため、乾燥液の除去を好適に行うことができる。
【０１１１】
例１５：例１４の方法において、基板の表面には所定形状のパターンが形成されており、乾燥液を排出することは、パターンの形状に沿って乾燥対象領域から未処理領域へと液膜が移動するように基板の表面に温度勾配を形成することを含んでいてもよい。この場合、例７と同様の作用効果を奏する。
【０１１２】
例１６：例１５の方法は、パターンの形状を取得することにより乾燥液の排出方向を決定することをさらに含み、乾燥液を排出することは、決定された排出方向に沿って乾燥対象領域から未処理領域へと液膜が移動するように基板の表面に温度勾配を形成することを含んでいてもよい。この場合、パターンの形状に応じて、乾燥液の排出方向を自動的に設定することが可能となる。
【０１１３】
例１７：例１４〜例１６のいずれかの方法において、乾燥液を排出することは、基板の周縁部の一方から他方へと加熱位置を移動させることにより、乾燥液の液膜を移動させることを含んでいてもよい。このような態様とすることで、加熱位置を基板の周縁部の一方から他方へと移動させることで、乾燥液を排出することができる。したがって、乾燥液の除去を好適に行うことができる。
【０１１４】
例１８：別の例示的実施形態において、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、例１３〜例１７のいずれかの方法を装置に実行させるためのプログラムを記録している。この場合、上記の基板処理方法と同様の作用効果を奏する。本明細書において、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体には、一時的でない有形の媒体（non-transitory computer recording medium）（例えば、各種の主記憶装置又は補助記憶装置）や、伝播信号（transitory computer recording medium）（例えば、ネットワークを介して提供可能なデータ信号）が含まれる。
【符号の説明】
【０１１５】
１…基板処理システム、１０…基板処理装置、１６…処理ユニット、１８…制御部、６０，６０Ａ，６０Ｂ，７０，７０Ａ…温度調整部、６１，７１…第１温度調整部、６２，７２…第２温度調整部、６３…第３温度調整部、６４…第４温度調整部（低温部材）、７３…気体噴射部、Ａ１…乾燥対象領域、Ａ２…未処理領域、Ｌ…ＩＰＡ液膜、Ｌａ…縁部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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