(57)【要約】【課題】塗布室内で基板上に形成された塗布膜の状態を維持しながら昇華室まで基板を搬送して基板表面の塗布膜を昇華させ、それにより、乾燥処理を良好に行える基板処理装置を提供する。【解決手段】基板処理装置１は、処理室内で基板Ｗの表面に低表面張力液体の塗布膜を形成する液処理ユニットＭ１１〜Ｍ１４，Ｍ２１〜Ｍ２４と、昇華室内で基板Ｗ表面の塗布膜を昇華させる昇華ユニットＤ１１〜Ｄ１４，Ｄ２１〜Ｄ２４と、処理室へ基板Ｗを搬入する主搬送ロボットＣＲと、処理室から昇華室へ基板Ｗを搬送するローカル搬送ロボットＬＲ１１〜ＬＲ１４，ＬＲ２１〜ＬＲ２４と、ローカル搬送ロボットＬＲ１１〜ＬＲ１４，ＬＲ２１〜ＬＲ２４によって基板Ｗが搬送されている間、基板Ｗ表面の塗布膜の状態を保持する塗布膜状態保持手段と、を含む。【選択図】図１Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗布室を有し、前記塗布室内で基板の表面に水よりも表面張力が小さい低表面張力液体を塗布して塗布膜を形成する塗布膜形成ユニットと、
昇華室を有し、前記昇華室内で前記基板の表面に形成された塗布膜を昇華させる昇華ユニットと、
前記昇華室内を大気圧よりも低い圧力に減圧する減圧手段と、
前記塗布室に基板を搬入する主搬送手段と、
前記塗布室から前記昇華室へと基板を搬送するローカル搬送手段と、
前記ローカル搬送手段が前記塗布室から前記昇華室へと前記基板を搬送している間、前記塗布膜の状態を保持する塗布膜状態保持手段と、を含む、基板処理装置。
【請求項２】
前記塗布膜形成ユニットが、
基板を水平に保持する基板保持手段と、
前記基板保持手段に保持された基板に、低表面張力液体を供給する液体供給手段と、
前記液体供給手段から低表面張力液体が基板に供給された後に、基板の冷却を開始し、前記低表面張力液体を融点未満に冷却させ、前記低表面張力液体の固体からなる前記塗布膜を形成する冷却固化手段と、を含む、請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記塗布膜状態保持手段が、前記基板上の塗布膜が固体から液体に戻ることを阻止する液化阻止手段を含む、請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記液化阻止手段が、前記基板上の塗布膜を前記融点未満に維持する冷却維持手段を含む、請求項３に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記冷却維持手段が、前記ローカル搬送手段の搬送アームを冷却するアーム冷却手段を含む、請求項４に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記塗布膜状態保持手段が、前記基板上の塗布膜が昇華することを阻止する昇華阻止手段を含む、請求項２〜５のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記冷却固化手段が、前記基板保持手段に保持された基板を前記低表面張力液体の融点未満の流体に接触させる、請求項２〜６のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記冷却固化手段が、前記基板保持手段に保持された基板の下面に接触または近接して、当該基板を冷却する冷却プレートを含む、請求項２〜６のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項９】
前記冷却固化手段が、前記基板保持手段に保持された基板に液体窒素を供給する液体窒素供給手段を含む、請求項２〜６のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１０】
前記液体供給手段が、前記低表面張力液体が流通し、前記基板の表面に向けて前記低表面張力液体を吐出する吐出口を有する低表面張力液体供給配管を含み、
前記塗布膜形成ユニットが、前記低表面張力液体供給配管の前記塗布室内に配置されている部分を前記低表面張力液体の融点以上の温度に調節する低表面張力液体温度調節手段をさらに含む、請求項２〜９のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１１】
前記塗布膜形成ユニットが、前記低表面張力液体を前記基板の表面に向けて吐出する吐出口と、前記吐出口の基板からの高さを調整する吐出口高さ調整手段と、を含む、請求項２〜１０のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１２】
前記塗布膜形成ユニットが、前記低表面張力液体を前記基板の表面に向けて吐出する吐出口と、前記吐出口から前記低表面張力液体が基板に向けて吐出されている間、前記低表面張力液体の融点以上の温度に前記基板を温度調節する基板温度調節手段と、を含む、請求項２〜１１のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１３】
前記塗布膜形成ユニットが、前記基板保持手段によって保持された基板を回転させる基板回転手段をさらに含む、請求項２〜１２のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１４】
前記塗布膜形成ユニットが、液膜状態の塗布膜を基板の表面に形成するように構成されており、
前記塗布膜状態保持手段が、前記塗布膜を液膜の状態に保持するように構成されており、
前記昇華ユニットが、前記基板に形成された液膜状態の塗布膜を前記低表面張力液体の融点未満に冷却させて、前記低表面張力液体の固体膜に転換させる冷却固化手段を含む、請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項１５】
前記塗布膜状態保持手段が、前記塗布膜が液相から気相に変化して蒸発することを抑制する蒸発阻止手段を含む、請求項１４に記載の基板処理装置。
【請求項１６】
前記塗布膜状態保持手段に代えて、前記基板に形成された液膜状態の塗布膜を前記低表面張力液体の融点未満に冷却させて、前記低表面張力液体の固体膜に転換させる冷却固化手段を含む、請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項１７】
前記ローカル搬送手段が、ローカル搬送室を通る搬送経路に従って基板を搬送するように構成されており、
前記ローカル搬送室と前記昇華ユニットとが連通している、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１８】
前記昇華室が、前記ローカル搬送手段によって基板が搬入される搬入開口を有しており、
前記ローカル搬送手段が、前記搬入開口を密閉する蓋手段を含む、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１９】
前記ローカル搬送手段が、基板を搬送する搬送アームを備えており、
前記蓋手段が前記搬送アームに設けられている、請求項１８に記載の基板処理装置。
【請求項２０】
前記昇華ユニットが、前記昇華室内で基板を保持する基板保持手段と、前記基板保持手段に保持された基板を加熱する基板加熱手段と、を含み、
前記基板加熱手段が、伝熱または輻射熱によって基板を加熱するヒータ、または電磁波を照射して基板を加熱する電磁波照射手段を含む、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項２１】
前記昇華ユニットが、基板を保持する複数の基板保持位置を有しており、
前記複数の基板保持位置の間で基板を搬送する第２のローカル搬送手段をさらに含む、請求項１〜２０のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項２２】
前記昇華ユニットが、前記昇華室内に配置され前記基板を加熱する基板加熱ユニットと、前記基板加熱ユニットによって加熱された基板を冷却する基板冷却ユニットと、を含み、
前記第２のローカル搬送手段が、前記基板加熱ユニットから前記基板冷却ユニットまで、基板を搬送する、請求項２１に記載の基板処理装置。
【請求項２３】
前記昇華室の容積が、前記塗布室の容積よりも小さい、請求項１〜２２のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項２４】
前記低表面張力液体が、有機溶剤を含む、請求項１〜２３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項２５】
前記主搬送手段が主搬送室に配置されており、
前記ローカル搬送手段が、前記主搬送室から離隔されたローカル搬送室に配置されている、請求項１〜２４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項２６】
前記塗布膜状態保持手段が、前記ローカル搬送室に配置されている、請求項２５に記載の基板処理装置。
【請求項２７】
前記塗布膜状態保持手段が、前記ローカル搬送手段に備えられている、請求項１〜２６のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、基板の表面を乾燥する基板処理装置に関する。処理の対象となる基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、ＦＥＤ(Field Emission Display)用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、セラミック基板、太陽電池用基板などが含まれる。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置等の製造工程では、基板を処理液で処理する基板処理装置が用いられる。このような基板処理装置は、たとえば、基板に処理液を供給し、その後に基板を乾燥させる処理ユニットを含む。典型的な処理ユニットは、基板を保持して回転させるスピンチャックと、基板に薬液を供給する薬液ノズルと、基板にリンス液を供給するリンス液ノズルとを含む。このような処理ユニットは、薬液工程と、リンス工程と、スピン乾燥工程とを実行する。薬液工程では、スピンチャックで回転されている基板の表面に薬液ノズルから薬液が供給される。リンス工程では、薬液の供給を停止し、スピンチャックで回転されている基板の表面にリンス液ノズルからリンス液が供給され、基板上の薬液がリンス液に置換される。スピン乾燥工程では、リンス液の供給を停止し、スピンチャックで基板を高速回転させて、基板上のリンス液が振り切られる。
【０００３】
典型的なリンス液であるＤＩＷ（脱イオン水）は、表面張力が大きい液体である。そのため、スピン乾燥工程でリンス液を振り切るときに、基板上の微細なパターンが表面張力によって倒壊するおそれがある。
そこで、特許文献１などは、基板表面に付着するＤＩＷなどの液体を処理室で凝固させた後に、その処理室内を減圧して凝固体を昇華させる昇華乾燥技術を開示している。したがって、乾燥過程において、基板表面のパターンは、液面に接しないので、表面張力を受けることがなく、表面張力に起因するパターン倒壊を回避できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−６６２７２号公報（段落００８９−００９３、図１３、図１４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１は、基板表面の液相ＤＩＷを凍結させて固相に変化させ、その後、チャンバ内を減圧して固相ＤＩＷを気相に変化させて昇華させている。しかし、ＤＩＷが液相から固相に変化するときに体積膨張が生じるので、基板表面の微細パターンに応力がかかり、パターンが損傷するおそれがある。
また、特許文献１では、基板に対してＤＩＷを供給し、かつそのＤＩＷを凍結させる処理が行われるチャンバの内部の空間を減圧して、ＤＩＷを昇華させている。
【０００６】
しかし、基板にＤＩＷを供給したりするための空間を提供するチャンバは、スピンチャック等の大きな部品を収容するために、大きな容積を有しており、このような大容積の空間を速やかに減圧することは至難である。そのため、チャンバ内の減圧には相応の時間を要し、それに応じて、昇華工程が長くなる。その結果、たとえば、壁状微細パターンの両側での昇華の進行にばらつきがあると、パターン両側での応力不均衡により、パターンが損傷するおそれがある。
【０００７】
したがって、小容積の減圧室を別に準備し、その小容積の減圧室内を速やかに乾燥させ、昇華工程を短時間で完了することが好ましい。しかし、そのためには、基板を減圧室まで搬送する必要が生じる。
ところが、このような搬送を行うと、その搬送途中で基板上の膜の状態変化が生じるおそれがある。より具体的には、凍結したＤＩＷが局所的に液相に変化したり、或いは局所的に昇華したりする。とくに、局所的に液相に変化すると、基板表面のパターンが表面張力の影響を受ける。また、局所的な昇華が生じると、パターン両側での応力不均衡の問題が生じる。そのため、減圧室に至るよりも前に、基板上の微細パターンが倒壊してしまう。
【０００８】
この発明の一つの目的は、塗布室内で基板上に形成された塗布膜の状態を維持しながら昇華室まで基板を搬送して基板表面の塗布膜を昇華させ、それにより、乾燥処理を良好に行える基板処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明の基板処理装置は、塗布室を有し、前記塗布室内で基板の表面に水よりも表面張力が小さい低表面張力液体を塗布して塗布膜を形成する塗布膜形成ユニットと、昇華室を有し、前記昇華室内で前記基板の表面に形成された塗布膜を昇華させる昇華ユニットと、前記昇華室内を大気圧よりも低い圧力に減圧する減圧手段と、前記塗布室に基板を搬入する主搬送手段と、前記塗布室から前記昇華室へと基板を搬送するローカル搬送手段と、前記ローカル搬送手段が前記塗布室から前記昇華室へと前記基板を搬送している間、前記塗布膜の状態を保持する塗布膜状態保持手段と、を含む。
【００１０】
この構成によれば、処理対象の基板は、主搬送手段によって、液処理ユニットの塗布室に搬入される。液処理ユニットでは、塗布室内で、水よりも表面張力が小さい低表面張力液体が基板に供給され、それによって、その低表面張力液体の塗布膜が基板上に形成される。その後、塗布室から昇華室へと基板が搬送され、昇華室内で塗布膜を昇華させるための昇華処理が実行される。塗布室から昇華室への基板の搬送は、主搬送手段とは別に設けられたローカル搬送手段によって行われる。それにより、主搬送手段および主搬送手段の可動範囲に存在し得る部品や他の基板に対して塗布膜の影響が及ぶことを抑制できる。また、主搬送手段の動作状態にかかわらず、塗布室での処理を終えた基板を速やかに昇華室へと搬送できる。
【００１１】
一方、ローカル搬送手段によって搬送されている間、その搬送中の基板の表面に形成された塗布膜の状態は、塗布膜状態保持手段によって保持される。したがって、塗布膜形成ユニットで基板表面に形成された塗布膜は、その状態が保持されたままで、昇華室に搬入され、昇華ユニットによる昇華処理を受ける。それにより、ローカル搬送手段による搬送中における不用意で制御されない状態での塗布膜の状態変化を抑制できる。つまり、基板表面の塗布膜を昇華させて排除するための昇華工程を、昇華室内の調整された環境中で行える。それによって、塗布膜の不用意な状態変化による基板への悪影響を回避して、基板表面の塗布膜を良好に昇華させることができる。
【００１２】
また、昇華室内が大気圧よりも低い圧力に減圧されることにより、基板表面の塗布膜の昇華を促進できる。具体的には、昇華室の減圧によって、塗布膜の昇華が速やかに完了する。それにより、昇華の過程で塗布膜が基板に与える応力のエネルギーを抑制しながら、塗布膜を昇華させて基板表面から除去できる。
塗布膜状態保持手段は、たとえば、固相の塗布膜が液相に変化することを抑制する液化抑制手段を含んでいてもよい。また、塗布膜状態保持手段は、固相の塗布膜が昇華することを抑制する昇華抑制手段を含んでいてもよい。
【００１３】
この発明の一実施形態では、前記塗布膜形成ユニットが、基板を水平に保持する基板保持手段と、前記基板保持手段に保持された基板に、低表面張力液体を供給する液体供給手段と、前記液体供給手段から低表面張力液体が基板に供給された後に、基板の冷却を開始し、前記低表面張力液体を融点未満に冷却させ、前記低表面張力液体の固体からなる前記塗布膜を形成する冷却固化手段と、を含む。
【００１４】
この構成では、塗布室内において基板の表面に低表面張力液体が供給され、その低表面張力液体が冷却されることによって、液相から固相へと相転移させられ、固体状態の塗布膜が形成される。
この発明の一実施形態では、前記塗布膜状態保持手段が、前記基板上の塗布膜が固体から液体に戻ることを阻止する液化阻止手段を含む。これにより、ローカル搬送手段によって基板が搬送されている間、液化阻止手段によって、その固体の状態の塗布膜が液相に戻ることが阻止される。それにより、基板表面が液相の低表面張力液体からの表面張力を受けることを抑制できる。
【００１５】
この発明の一実施形態では、前記液化阻止手段が、前記基板上の塗布膜を前記融点未満に維持する冷却維持手段を含む。これにより、塗布膜が固相から液相に変化することを抑制できる。
この発明の一実施形態では、前記冷却維持手段が、前記ローカル搬送手段の搬送アームを冷却するアーム冷却手段を含む。
【００１６】
この構成により、ローカル搬送手段による搬送中に基板を冷却できる。それにより、基板表面の塗布膜が固相から液相に変化することを効果的に抑制できる。
この発明の一実施形態では、前記塗布膜状態保持手段が、前記基板上の塗布膜が昇華することを阻止する昇華阻止手段を含む。
この構成により、ローカル搬送手段によって基板が搬送されている間、昇華阻止手段によって、固体の状態の塗布膜が気相に変化することが阻止される。それにより、不用意で制御されない状態で固相塗布膜が昇華することを抑制できる。
【００１７】
この発明の一実施形態では、前記冷却固化手段が、前記基板保持手段に保持された基板を前記低表面張力液体の融点未満の流体に接触させる。
この発明の一実施形態では、前記冷却固化手段が、前記基板保持手段に保持された基板の下面に接触または近接して、当該基板を冷却する冷却プレートを含む。この構成では、塗布膜に対する影響の少ない手段で基板を冷却できる。たとえば、基板の裏面に低温の液体を供給して基板を冷却するとすれば、その液体を乾燥させるための裏面乾燥処理が必要である。この裏面乾燥処理が基板表面の塗布膜に影響を与えるおそれがある。また、基板の表面に低温の気体を供給して基板を冷却（したがって、塗布膜を冷却）するとすれば、塗布膜の表面付近の雰囲気が当該気体によって置換されるので、塗布膜からの蒸発が促進される。したがって、基板表面の塗布膜に影響を与えるおそれがある。冷却プレートを用いる冷却では、これらの課題を回避できる。
【００１８】
この発明の一実施形態では、前記冷却固化手段が、前記基板保持手段に保持された基板に液体窒素を供給する液体窒素供給手段を含む。
この発明の一実施形態では、前記液体供給手段が、前記低表面張力液体が流通し、前記基板の表面に向けて前記低表面張力液体を吐出する吐出口を有する低表面張力液体供給配管を含み、前記塗布膜形成ユニットが、前記低表面張力液体供給配管の前記塗布室内に配置されている部分を前記低表面張力液体の融点以上の温度に調節する低表面張力液体温度調節手段をさらに含む。
【００１９】
この構成によれば、低表面張力液体を供給する低表面張力液体供給配管が温度調節されることにより、低表面張力液体を液体の状態で基板の表面に供給でき、それによって、基板の表面に均一な膜厚の塗布膜を形成できる。その均一な膜厚の状態の塗布膜が液相から固相に相転移し、その固相の塗布膜の状態が保たれたままで昇華室へと搬送される。それにより、均一な固相塗布膜が昇華室で昇華させられる。このようにして、面内均一性の確保された乾燥処理を達成できる。
【００２０】
この発明の一実施形態では、前記塗布膜形成ユニットが、前記低表面張力液体を前記基板の表面に向けて吐出する吐出口と、前記吐出口の基板からの高さを調整する吐出口高さ調整手段と、を含む。
この構成によれば、高さ調節可能な吐出口から低表面張力液体が基板へと吐出される。吐出口の高さを適切に調節することにより、吐出口から基板の表面に到達するまでの低表面張力液体の流動状態を確保できる。すなわち、基板表面に到達した低表面張力液体は十分な流動性を有し、基板表面で広がる。それにより、基板表面に均一な膜厚の塗布膜を形成できる。その均一な膜厚の状態の塗布膜が液相から固相に相転移し、その固相の塗布膜の状態が保たれたままで昇華室へと搬送される。それにより、均一な膜厚の固相塗布膜が昇華室で昇華させられる。このようにして、面内均一性の確保された固相塗布膜除去による基板表面の乾燥処理を達成できる。
【００２１】
この発明の一実施形態では、前記塗布膜形成ユニットが、前記低表面張力液体を前記基板の表面に向けて吐出する吐出口と、前記吐出口から前記低表面張力液体が基板に向けて吐出されている間、前記低表面張力液体の融点以上の温度に前記基板を温度調節する基板温度調節手段と、を含む。これにより、基板上で低表面張力液体が液相に保たれるので、その流動状態が確保される。すなわち、基板表面に到達した低表面張力液体は、基板表面上で十分な流動性を有し、基板表面で広がる。それにより、基板表面に均一な膜厚の塗布膜を形成できる。その均一な膜厚の状態の塗布膜が液相から固相に相転移し、その固相の塗布膜の状態が保たれたままで昇華室へと搬送される。それにより、均一な膜厚の固相塗布膜が昇華室で昇華させられる。このようにして、面内均一性の確保された固相塗布膜除去による基板表面の乾燥処理を達成できる。
【００２２】
この発明の一実施形態では、前記塗布膜形成ユニットが、前記基板保持手段によって保持された基板を回転させる基板回転手段をさらに含む。
この構成によれば、基板を回転させることによって、基板表面に供給された低表面張力液体を基板表面で薄く均一に延ばすことができる。それにより、均一で薄い塗布膜を基板表面に形成できる。その均一で薄い塗布膜が液相から固相に相転移し、その固相の薄い塗布膜の状態が保たれたままで昇華室へと基板が搬送される。それにより、均一で薄い固相塗布膜が昇華室で昇華させられる。塗布膜の膜厚が小さいので、昇華処理時間が短くなる。面内均一性の確保された固相塗布膜除去による基板表面の乾燥処理を達成できるうえに、昇華処理時間が短縮できるので、基板への影響を一層抑制した乾燥処理を実現できる。
【００２３】
この発明の一実施形態では、前記塗布膜形成ユニットが、液膜状態の塗布膜を基板の表面に形成するように構成されており、前記塗布膜状態保持手段が、前記塗布膜を液膜の状態に保持するように構成されており、前記昇華ユニットが、前記基板に形成された液膜状態の塗布膜を前記低表面張力液体の融点未満に冷却させて、前記低表面張力液体の固体膜に転換させる冷却固化手段を含む。
【００２４】
この構成では、昇華室において、基板表面の塗布膜が液相から固相に相転移させられる。したがって、ローカル搬送手段は、液相の塗布膜が表面に形成された基板を塗布室から減圧室へと搬送する。その搬送の間、塗布膜状態保持手段によって、塗布膜の状態が保持される。
塗布膜状態保持手段は、この場合、塗布膜が液相から固相に変化することを抑制する固体化阻止手段を含んでいてもよい。また、塗布膜状態保持手段は、塗布膜が液相から気相に変化して蒸発することを抑制する蒸発阻止手段を含んでいてもよい。
【００２５】
この発明の一実施形態では、前記塗布膜状態保持手段に代えて、前記基板に形成された液膜状態の塗布膜を前記低表面張力液体の融点未満に冷却させて、前記低表面張力液体の固体膜に転換させる冷却固化手段を含む。
この構成によれば、塗布室では、基板の表面に液相の塗布膜が形成される。その後、ローカル搬送手段によって搬送している間に、その液相の塗布膜が固相に変化させられる。そして、その固相塗布膜が形成された基板が昇華室に搬入される。こうして、ローカル搬送手段による搬送中に塗布膜を固体化させることができるので、搬送と固体化とを並行して実施できるから、生産性を向上できる。
【００２６】
この発明の一実施形態では、前記ローカル搬送手段が、ローカル搬送室を通る搬送経路に従って基板を搬送するように構成されており、前記ローカル搬送室と前記昇華ユニットとが連通している。
この構成により、処理室から昇華室への基板の搬送がローカル搬送室内で行われる。それにより、ローカル搬送手段によって搬送中の基板表面の塗布膜の影響がローカル搬送室内に留められる。したがって、主搬送手段その他の基板処理装置の構成部分に対する塗布膜による影響を抑制できる。
【００２７】
この発明の一実施形態では、前記昇華室が、前記ローカル搬送手段によって基板が搬入される搬入開口を有しており、前記ローカル搬送手段が、前記搬入開口を密閉する蓋手段を有している。
この構成により、ローカル搬送手段は、昇華室の搬入開口から基板を搬入し、かつその搬入開口を蓋手段によって密閉できる。それにより、搬入開口の開閉機構を別に準備する必要がない。
【００２８】
この発明の一実施形態では、前記ローカル搬送手段が、基板を搬送する搬送アームを備えており、前記蓋手段が前記搬送アームに設けられている。この構成により、搬送アームで昇華室に基板を搬送する動作により、蓋手段によって搬入開口を密閉できる。
この場合、搬送アームは、昇華室内で基板を保持する基板保持手段の役割を担ってもよい。それにより、昇華室内に別の基板保持手段を設ける必要がなくなる。とくに、減圧昇華乾燥のように、乾燥工程に要する時間が短い場合には、昇華室内でローカル搬送手段の搬送アームで基板を保持する構成とすることにより、基板の受け渡しを省略できるから、工程全体の所要時間を短縮でき、生産性を向上できる。
【００２９】
この発明の一実施形態では、前記昇華ユニットが、前記昇華室内で基板を保持する基板保持手段と、前記基板保持手段に保持された基板を加熱する基板加熱手段と、を含む。また、前記基板加熱手段が、伝熱または輻射熱によって基板を加熱するヒータ、または電磁波を照射して基板を加熱する電磁波照射手段を含む。
この構成によれば、昇華室内で基板が加熱されることにより、固相塗布膜の昇華を一層促進でき、昇華処理時間を短縮できる。基板加熱手段は、伝熱、熱輻射または電磁波照射によって基板を加熱するので、塗布膜の昇華を妨げない。
【００３０】
この発明の一実施形態では、前記昇華ユニットが、基板を保持する複数の基板保持位置を有しており、前記複数の基板保持位置の間で基板を搬送する第２のローカル搬送手段をさらに含む。この構成により、昇華室内で基板を複数の位置の間で搬送できる。
この発明の一実施形態では、前記昇華ユニットが、前記昇華室内に配置され前記基板を加熱する基板加熱ユニットと、前記昇華室内に配置され前記基板加熱ユニットによって加熱された基板を冷却する基板冷却ユニットと、を含み、前記第２のローカル搬送手段が、前記基板加熱ユニットから前記基板冷却ユニットまで、基板を搬送する。
【００３１】
この構成によれば、基板の加熱によって塗布膜の昇華を促進でき、かつその昇華処理後の加熱された基板を第２のローカル搬送手段で基板冷却ユニットまで搬送して冷却できる。したがって、昇華ユニットは、乾燥処理を終えた基板を冷却して払い出すことができる。たとえば、主搬送手段は冷却済みの基板を昇華ユニットから取り出すことができる。それにより、主搬送手段が加熱された基板からの熱を蓄えることがない。したがって、主搬送手段によって搬送される基板に対して熱による悪影響が及ぶことを抑制できる。
【００３２】
この発明の一実施形態では、前記昇華室の容積が、前記塗布室の容積よりも小さい。この構成により、昇華室内での減圧昇華処理を速やかに進行させることができるので、処理時間をさらに短くできる。それにより、低表面張力液の表面張力が基板に与える影響をさらに少なくすることができる。
この発明の一実施形態では、前記低表面張力液体が有機溶剤を含む。
【００３３】
この発明の一実施形態では、前記主搬送手段が主搬送室に配置されており、前記ローカル搬送手段が、前記主搬送室から離隔されたローカル搬送室に配置されている。この構成により、低表面張力液体の塗布膜の影響をローカル搬送室内に留めることができるので、主搬送手段によって搬送される基板に対する低表面張力液体の影響を抑制できる。
この発明の一実施形態では、前記塗布膜状態保持手段が、前記ローカル搬送室に配置されている。また、この発明の一実施形態では、前記塗布膜状態保持手段が、前記ローカル搬送手段に備えられている。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１Ａ】図１Ａは、この発明の第１〜第３の実施形態に係る基板処理装置の構成を説明するための平面図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、前記第１〜第３の実施形態に係る基板処理装置の構成を説明するための図解的な立面図である。
【図２】図２は、前記基板処理装置に備えられた液処理ユニットの構成例を説明するための図解的な断面図である。
【図３】図３は、前記基板処理装置に備えられた昇華ユニットの構成例を説明するための図解的な断面図である。
【図４】図４は、前記基板処理装置に備えられたローカル搬送ロボットの構成例を説明するための図である。
【図５Ａ】図５Ａは、この発明の第４の実施形態に係る基板処理装置の構成を説明するための図解的な平面図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、前記第４の実施形態に係る基板処理装置の構成を説明するための図解的な立面図である。
【図６Ａ】図６Ａは、この発明の第５の実施形態に係る基板処理装置の構成を説明するための図解的な平面図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、前記第５の実施形態に係る基板処理装置の構成を説明するための図解的な立面図である。
【図７】図７は、この発明の第６の実施形態に係る基板処理装置の構成を説明するための図解的な立面図であり、主搬送室の一方側の構成が示されている。
【図８】図８は、この発明の第７の実施形態に係る基板処理装置の構成を説明するための図解的な平面図である。
【図９】図９は、この発明の第８の実施形態に係る基板処理装置の構成を説明するための図であり、昇華ユニットの構成例を示す。
【図１０】図１０は、この発明の第９の実施形態に係る基板処理装置の構成を説明するための図であり、昇華ユニットのさらに他の構成例を図解的に示す断面図である。
【図１１】図１１は、物質の状態図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
［第１の実施形態］
図１Ａは、この発明の第１の実施形態に係る基板処理装置１の構成を説明するための平面図であり、図１Ｂはその立面図である。基板処理装置１は、キャリヤ保持部２と、インデクサロボットＩＲと、複数の液処理ユニットＭ１１〜Ｍ１４，Ｍ２１〜Ｍ２４（総称するときには「液処理ユニットＭ」という。）と、複数の昇華ユニットＤ１１〜Ｄ１４，Ｄ２１〜Ｄ２４（総称するときには「昇華ユニットＤ」という。）と、主搬送ロボットＣＲと、ローカル搬送ロボットＬＲ１１〜ＬＲ１４，ＬＲ２１〜ＬＲ２４（総称するときには「ローカル搬送ロボットＬＲ」という。）とを含む。主搬送ロボットＣＲは主搬送手段の一例であり、ローカル搬送ロボットＬＲはローカル搬送手段の一例である。
【００３６】
キャリヤ保持部２は、複数枚の基板Ｗを積層状態で保持する基板容器であるキャリヤ３を保持する。この実施形態では、キャリヤ保持部２は、複数のキャリヤ３を保持可能に構成されている。インデクサロボットＩＲは、キャリヤ保持部２に保持されたキャリヤ３にアクセスして基板Ｗを出し入れし、かつ主搬送ロボットＣＲとの間で基板Ｗの受け渡しを行う。
【００３７】
複数の液処理ユニットＭおよび複数の昇華ユニットＤは、この実施形態では、複数層構造（この実施形態では２層構造）を成すように立体的に配置されている。具体的には、図１Ａに表れているように、平面視において、キャリヤ保持部２から直線状に延びた主搬送室５に主搬送ロボットＣＲが配置されており、主搬送室５の両側に２つずつの積層ユニット群Ｇ１，Ｇ２；Ｇ３，Ｇ４が主搬送室５に沿って配置されている。それにより、平面視において、主搬送ロボットＣＲの周囲に４箇の積層ユニット群Ｇ１〜Ｇ４が配置されている。
【００３８】
基板処理装置１の第１層Ｓ１および第２層Ｓ２に各４個の液処理ユニットＭ１１〜Ｍ１４，Ｍ２１〜Ｍ２４が配置されており、基板処理装置１は、合計で８個の液処理ユニットＭを備えている。第１層Ｓ１において、主搬送室５の両側に２つずつの液処理ユニットＭ１１，Ｍ１２；Ｍ１３，Ｍ１４が主搬送室５に沿って配置されている。これらの４個の液処理ユニットＭ１１〜Ｍ１４の上に４個の昇華ユニットＤ１１〜Ｄ１４がそれぞれ配置されている。さらに、第２層Ｓ２において、主搬送室５の両側に２つずつの液処理ユニットＭ２１，Ｍ２２；Ｍ２３，Ｍ２４が主搬送室５に沿って配置されている。これらの４個の液処理ユニットＭ２１〜Ｍ２４の上に４個の昇華ユニットＤ２１〜Ｄ２４がそれぞれ配置されている。一つの液処理ユニットＭと、その上に配置された昇華ユニットＤとが、対応する対を成している。
【００３９】
積層ユニット群Ｇ１は、下から順に、液処理ユニットＭ１１、昇華ユニットＤ１１、液処理ユニットＭ２１および昇華ユニットＤ２１を積層して構成されている。積層ユニット群Ｇ２は、下から順に、液処理ユニットＭ１２、昇華ユニットＤ１２、液処理ユニットＭ２２および昇華ユニットＤ２２を積層して構成されている。積層ユニット群Ｇ３は、下から順に、液処理ユニットＭ１３、昇華ユニットＤ１３、液処理ユニットＭ２３および昇華ユニットＤ２３を積層して構成されている。積層ユニット群Ｇ４は、下から順に、液処理ユニットＭ１４、昇華ユニットＤ１４、液処理ユニットＭ２４および昇華ユニットＤ２４を積層して構成されている。
【００４０】
主搬送ロボットＣＲは、合計８個の液処理ユニットＭにアクセスして基板Ｗを渡すことができ、かつ合計８個の昇華ユニットＤにアクセスして基板Ｗを取り出すことができ、さらにインデクサロボットＩＲとの間で基板Ｗを受け渡しすることができる。
ローカル搬送ロボットＬＲは、この実施形態では、第１層Ｓ１に４個備えられ、第２層Ｓ２に４個備えられている。より具体的には、平面視において、第１層Ｓ１には、主搬送室５の両側に２個ずつのローカル搬送ロボットＬＲ１１，ＬＲ１２；ＬＲ１３，ＬＲ１４が配置されている。さらに具体的には、主搬送室５の一方側において、第１層Ｓ１には、キャリヤ保持部２と液処理ユニットＭ１１との間に一つのローカル搬送ロボットＬＲ１１が配置されており、キャリヤ保持部２から遠い側の端部にもう一つのローカル搬送ロボットＬＲ１２が配置されている。主搬送室５の他方側における２つのローカル搬送ロボットＬＲ１３，ＬＲ１４の配置も同様である。そして、第２層Ｓ２における４個のローカル搬送ロボットＬＲ２１，ＬＲ２２；ＬＲ２３，ＬＲ２４も同様に配置されている。ローカル搬送ロボットＬＲ１１〜ＬＲ１４，ＬＲ２１〜ＬＲ２４は、ローカル搬送室Ｃ１１〜Ｃ１４，Ｃ２１〜Ｃ２４（総称するときには「ローカル搬送室Ｃ」という。）内にそれぞれ配置されている。ローカル搬送室Ｃは、主搬送室５から分離（離隔）するように区画された搬送空間を形成している。
【００４１】
こうして、各対の液処理ユニットＭおよび昇華ユニットＤに対して、一つのローカル搬送ロボットＬＲが設けられている。ローカル搬送ロボットＬＲは、液処理ユニットＭによって処理された後の基板Ｗを当該液処理ユニットＭから取り出して、対応する昇華ユニットＤへと搬送する。
インデクサロボットＩＲ、主搬送ロボットＣＲおよびローカル搬送ロボットＬＲの動作例を概説すれば、次のとおりである。
【００４２】
すなわち、インデクサロボットＩＲは、いずれかのキャリヤ３から未処理の基板Ｗを取り出し、主搬送ロボットＣＲに渡す。主搬送ロボットＣＲは、インデクサロボットＩＲから受け取った基板Ｗをいずれかの液処理ユニットＭに搬入する。液処理ユニットＭは、搬入された基板Ｗに対する処理を実行する。液処理ユニットＭは、具体的には、基板表面に対して処理液による処理を施した後、塗布膜を基板Ｗの表面に形成する。液処理ユニットＭによって処理された基板Ｗ、すなわち、表面に塗布膜が形成された基板Ｗは、ローカル搬送ロボットＬＲによって搬出され、その直上に配置された昇華ユニットＤへと搬送される。昇華ユニットＤは、搬入された基板Ｗの表面の塗布膜を昇華させて除去する。この昇華処理後の基板Ｗは、主搬送ロボットＣＲによって搬出される。主搬送ロボットＣＲは、その基板ＷをインデクサロボットＩＲに渡す。インデクサロボットＩＲは、渡された基板Ｗをいずれかのキャリヤ３に収納する。
【００４３】
インデクサロボットＩＲは、未処理の基板Ｗを主搬送ロボットＣＲに渡し、その直前、直後または同時に、処理済みの基板Ｗを主搬送ロボットＣＲから受け取るように動作してもよい。同様に、主搬送ロボットＣＲは、未処理の基板ＷをインデクサロボットＩＲから受け取り、その直前、直後または同時に、処理済みの基板ＷをインデクサロボットＩＲに渡すように動作してもよい。さらに、主搬送ロボットＣＲは、未処理の基板Ｗを液処理ユニットＭに搬入し、その直後または直前に昇華ユニットＤから処理済みの基板Ｗを搬出するように動作してもよい。
【００４４】
このように、この実施形態では、一つの液処理ユニットＭに対して一つの昇華ユニットＤが対応付けられている。そして、液処理ユニットＭと昇華ユニットＤとが積層されている。さらに、一つの液処理ユニットＭおよび一つの昇華ユニットＤの対に対して、一つのローカル搬送ロボットＬＲが設けられており、ローカル搬送ロボットＬＲは、それらの液処理ユニットＭおよび昇華ユニットＤにアクセス可能である。ローカル搬送ロボットＬＲは、液処理ユニットＭによって処理された基板Ｗを液処理ユニットＭから搬出し、その液処理ユニットＭに対応する昇華ユニットＤへと搬送して、その昇華ユニットＤに搬入する。具体的には、ローカル搬送ロボットＬＲは、液処理ユニットＭから取り出した基板Ｗを垂直方向（さらに具体的には上方）へと搬送する。主搬送ロボットＣＲは、未処理の基板Ｗを液処理ユニットＭに搬入し、昇華ユニットＤから処理後の基板Ｗを搬出する。
【００４５】
液処理ユニットＭは、塗布膜形成ユニットの一例である。
図２は、液処理ユニットＭの構成例を説明するための図解的な断面図である。液処理ユニットＭは、処理室１１を備えている。処理室１１は、基板Ｗの表面に塗布膜を形成する塗布室の一例である。処理室１１内には、基板Ｗを水平に保持して回転可能な基板保持手段としてのスピンチャック１２と、スピンチャック１２を取り囲むカップ１３と、薬液ノズル１４と、リンス液ノズル１５と、有機溶剤ノズル１６と、遮断板１９とが設けられている。スピンチャック１２は、基板回転手段の一例であるモータ１７によって鉛直な回転軸線１８まわりに回転させられる。
【００４６】
薬液ノズル１４には、薬液配管２１が結合されている。薬液配管２１の途中には、薬液通路を開閉する薬液バルブ２２が介装されている。薬液配管２１には、薬液供給源２３から薬液が供給される。薬液の例としては、ＨＦ（フッ酸）、ＳＣ１（アンモニア過酸化水素水）、ＳＣ２（塩酸過酸化水素水）、ＳＰＭ（硫酸過酸化水素水）、リン酸、フッ硝酸、ＦＰＭ（フッ酸過酸化水素水）、ＦＯＭ（フッ酸オゾン水）、ＡＯＭ（アンモニアオゾン水）等を挙げることができる。リンス液ノズル１５には、リンス液配管２６が結合されている。リンス液配管２６の途中には、リンス液通路を開閉するリンス液バルブ２７が介装されている。リンス液配管２６には、リンス液供給源２８から、リンス液が供給される。リンス液は、この実施形態ではＤＩＷ（脱イオン水）である。むろん、炭酸水等の他のリンス液が用いられてもよい。
【００４７】
有機溶剤ノズル１６には、有機溶剤配管３１Ａ，３１Ｂが結合されている。より具体的には、この実施形態では、有機溶剤配管３１Ｂが有機溶剤ノズル１６に結合されており、有機溶剤配管３１Ａが有機溶剤配管３１Ｂに合流している。有機溶剤配管３１Ａ，３１Ｂの途中には、それぞれの有機溶剤通路を開閉する有機溶剤バルブ３２Ａ，３２Ｂが介装されている。有機溶剤配管３１Ａ，３１Ｂには、有機溶剤供給源３３Ａ，３３Ｂから第１有機溶剤および第２有機溶剤が液体の状態で供給される。有機溶剤は、リンス液よりも表面張力が小さい低表面張力液体の一例である。この実施形態では、第１および第２有機溶剤が共通のノズル１６から供給されているが、第１有機溶剤および第２有機溶剤をそれぞれ供給する個別のノズルが設けられてもよい。
【００４８】
第１有機溶剤は、リンス液と置換可能な有機溶剤であり、より具体的には、水との親和性のある有機溶剤である。このような第１有機溶剤としては、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）、メタノール、エタノール、ブタノール、アセトン、ＰＧＭＥＡ（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）、ＥＧＭＥＡ（エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート）などを例示することができる。
【００４９】
第２有機溶剤は、第１有機溶剤を置換可能な有機溶剤であって、供給時には液相であり、基板Ｗ上で冷却することによって固相に相転移し、かつ固相で減圧雰囲気中に置かれることによって気相に相転移して昇華する性質の有機溶剤である。より具体的には、使用に適する第２有機溶剤の一つの例は、フッ素系有機溶剤であり、たとえば、環状構造を有するフッ素系有機溶剤である。その他、ターシャリブタノール、炭酸エチレン、酢酸なども、冷却して固体化でき、かつ減圧によって昇華させることができる第２有機溶剤の例である。
【００５０】
第２有機溶剤として、リンス液を置換可能な有機溶剤、より具体的には水と親和性のある有機溶剤を用いるときには、第１有機溶剤の使用を省くことができる。
遮断板１９は、スピンチャック１２に保持される基板Ｗの上面に対向する対向面１９ａを有している。遮断板１９は、遮断板駆動ユニット２０によって駆動される。遮断板駆動ユニット２０は、遮断板昇降ユニット２０Ａと、遮断板回転ユニット２０Ｂとを含む。遮断板昇降ユニット２０Ａは、遮断板１９を上下動させて、対向面１９ａをスピンチャック１２に保持された基板Ｗに接近させたり離間させたりする。遮断板回転ユニット２０Ｂは、スピンチャック１２と共通の回転軸線１８まわりに遮断板１９を回転駆動する。より具体的には、遮断板回転ユニット２０Ｂは、遮断板１９を支持している回転軸２５に回転力を与える。遮断板１９の対向面１９ａの中央、すなわち、回転軸線１８上に、有機溶剤ノズル１６が配置されている。回転軸２５は、中空軸であり、その内部を有機溶剤配管３１Ｂが挿通している。有機溶剤配管３１Ｂは、低表面張力液体供給配管の一例である。
【００５１】
対向面１９ａの中央には、有機溶剤ノズル１６を下方に向けて露出させる開口１９ｂが形成されている。この開口１９ｂは、回転軸２５の内部空間と連通している。有機溶剤配管３１Ｂと回転軸２５の内壁との間には、温度調節ガスを流通させるための温度調節ガス流路４５が形成されている。この温度調節ガス流路４５には、温度調節ガス配管４６が接続されている。温度調節ガス配管４６の途中には、流路を開閉する温度調節ガスバルブ４７が介装されている。温度調節ガス配管４６は、温度調節ガス供給源４８に結合されている。温度調節ガス供給源４８は、温度調整された不活性ガスを供給する。不活性ガスは、基板Ｗの表面の物質に対して不活性なガスであり、たとえば窒素ガスであってもよい。
【００５２】
遮断板昇降ユニット２０Ａによって遮断板１９を上下動させることによって、有機溶剤ノズル１６が同時に昇降し、それによって、スピンチャック１２に保持された基板Ｗから有機溶剤ノズル１６までの高さが変動する。
有機溶剤ノズル１６から供給される有機溶剤は、水よりも表面張力の小さい低表面張力液体の一例である。有機溶剤ノズル１６の吐出口は、低表面張力液体の吐出口である。したがって、有機溶剤ノズル１６の高さを変更する遮断板昇降ユニット２０Ａは、吐出口高さ調整手段の一例である。
【００５３】
有機溶剤ノズル１６から第２有機溶剤が液体の状態で吐出されることを保証するために、処理室１１内に配置された有機溶剤配管３１Ｂの少なくとも一部には、有機溶剤温度調節ユニット３４が配置されている。さらに具体的には、有機溶剤配管３１Ｂは、二重配管で構成されていてもよい。そして、その中央の流路に有機溶剤を流通させ、外側の流路に熱媒としての流体を流通させ、かつ熱媒を温度調節する構成によって、有機溶剤温度調節ユニット３４が構成されてもよい。有機溶剤温度調節ユニット３４は、低表面張力液体温度調節手段の一例である。有機溶剤温度調節ユニット３４は、有機溶剤配管３１Ｂの温度を第２有機溶剤の融点以上に温度調節し、それによって、その内部を流通する第２有機溶剤の温度をその融点以上に温度調節する。それにより、第２有機溶剤が液体の状態で流動し、有機溶剤ノズル１６から吐出される。第２有機溶剤の融点によっては、第２有機溶剤供給源および接続される配管も含めて、第２有機溶剤の適切な経路範囲も温度調節される。
【００５４】
スピンチャック１２の回転軸１３０は、中空軸で構成されている。この回転軸１３０には、裏面ノズル１３１が挿通されている。裏面ノズル１３１の上端は、基板Ｗ下面の回転中心に向けて温度調節液を吐出する吐出口１３２を形成している。裏面ノズル１３１には、温度調節液供給配管１３３が結合されている。温度調節液供給配管１３３は、温度調節水バルブ１３４を介して温度調節水供給源１３５に結合され、かつ冷温水バルブ１３６を介して冷温水供給源１３７に結合されている。温度調節水供給源１３５は、基板Ｗの下面に供給されたときに、基板Ｗを第２有機溶剤の融点以上の温度に温度調節できる液体として、たとえば２０℃〜４０℃のＤＩＷ（温度調節水）を供給する。冷温水供給源１３７は、基板Ｗの下面に供給されたときに、基板Ｗを第２有機溶剤の融点未満の温度に温度調節して、基板Ｗ上の第２有機溶剤を固化（凝固）させることができる温度の液体として、冷温（たとえば１５℃以下）のＤＩＷを供給する。
【００５５】
裏面ノズル１３１と回転軸１３０との間の空間は、基板Ｗの下面に向けて温度調節ガスを供給するための温度調節ガス流路１４０を形成している。温度調節ガス流路１４０には、温度調節ガス供給配管１４１が結合されている。温度調節ガス供給配管１４１の途中に温度調節ガスバルブ１４２が介装されている。温度調節ガス供給配管１４１は、温度調節ガス供給源１４３に結合されている。温度調節ガス供給源１４３は、温度調節された不活性ガスを供給する。不活性ガスは、基板Ｗを構成する物質に対して不活性なガスであり、たとえば窒素ガスであってもよい。
【００５６】
処理室１１の側壁３５，３６には、主搬送ロボットＣＲによって未処理の基板Ｗが搬入される基板搬入開口３７と、ローカル搬送ロボットＬＲによって処理済みの基板Ｗが搬出される基板搬出開口３８とがそれぞれ形成されている。基板搬入開口３７および基板搬出開口３８には、それらを開閉するシャッタ３９，４０がそれぞれ配置されている。シャッタ３９，４０は、シャッタ駆動ユニット４１，４２によって、それぞれ開閉駆動される。基板搬入開口３７は、主搬送室５と処理室１１とを連通させる開口であり、主搬送室５と処理室１１とを区画する側壁３５に形成されている。基板搬出開口３８は、処理室１１とローカル搬送室Ｃとを連通させる開口であり、処理室１１とローカル搬送室Ｃとを区画する側壁３６に形成されている。
【００５７】
液処理ユニットＭの動作を概説すれば次のとおりである。
主搬送ロボットＣＲが未処理の基板Ｗを搬入するとき、シャッタ３９が基板搬入開口３７を開く。未処理の基板Ｗを保持した主搬送ロボットＣＲのハンドＨＣ（アーム）が基板搬入開口３７から処理室１１内へと進入し、スピンチャック１２に、その基板Ｗを渡す。基板Ｗの受け渡しのために、必要に応じて、カップ１３またはスピンチャック１２が上下動されてもよい。基板Ｗをスピンチャック１２に渡した主搬送ロボットＣＲのハンドは、基板搬入開口３７を通って処理室１１から退出する。その後、シャッタ駆動ユニット４１は、シャッタ３９を駆動して、基板搬入開口３７を閉じる。
【００５８】
次いで、モータ１７によってスピンチャック１２が回転させられ、薬液バルブ２２が開かれる。それにより、回転状態の基板Ｗの表面に薬液が供給され、遠心力によって基板Ｗ表面の全域に薬液が行き渡る。こうして、基板Ｗを薬液で処理する薬液工程が実行される。薬液バルブ２２を閉じることにより薬液の供給が停止して、薬液工程が終了する。
薬液工程の後、スピンチャック１２の回転を継続しながら、リンス液バルブ２７が開かれる。それにより、回転状態の基板Ｗの表面にリンス液が供給される。リンス液は、基板Ｗ表面の全域に広がり、基板Ｗ表面の薬液を置換する。こうしてリンス工程が実行される。リンス液バルブ２７を閉じることによりリンス液の供給が停止して、リンス工程が終了する。
【００５９】
このリンス工程の終了後、またはリンス工程の終了直前に、有機溶剤バルブ３２Ａが開かれる。それにより、基板Ｗ表面に第１有機溶剤が供給される。スピンチャック１２は回転状態に保持される。したがって、第１有機溶剤は、基板Ｗ表面の全域に広がり、基板Ｗ表面のリンス液を置換する。このとき、遮断板駆動ユニット２０は、遮断板１９を下降させて、対向面１９ａを基板Ｗの表面に近接した処理位置に配置する。
【００６０】
次に、有機溶剤バルブ３２Ｂが開かれる。それにより、基板Ｗ表面に第２有機溶剤が供給される。スピンチャック１２は回転状態に保持される。したがって、第２有機溶剤は、基板Ｗ表面の全域に広がり、基板Ｗ表面の第１有機溶剤を置換する。基板Ｗの全面に第２有機溶剤が広がった後、有機溶剤バルブ３２Ｂが閉じられる。有機溶剤ノズル１６は、基板Ｗの表面に十分に接近した位置から第２有機溶剤を吐出するので、第２有機溶剤は液体の状態で基板Ｗの表面に到達し、かつ基板Ｗの表面上で広がる。つまり、有機溶剤ノズル１６と基板Ｗとの間の距離が液体の状態で第２有機溶剤が基板Ｗの表面に到達可能であるように定められ、基板Ｗ表面からの距離がそのような距離となるように、有機溶剤ノズル１６が基板Ｗの表面に近接して配置される。
【００６１】
第２有機溶剤の供給が開始されるよりも前から、温度調節水バルブ１３４が開かれる。それにより、裏面ノズル１３１から基板Ｗ裏面（下面）に温度調節水が供給され、その温度調節水は、遠心力によって基板Ｗの裏面の全域に行き渡り、基板Ｗの温度を第２有機溶剤の融点以上に保持する。有機溶剤ノズル１６から吐出された第２有機溶剤が基板Ｗの表面に到達するまでに、基板Ｗの温度は、２０℃〜４０℃に調節され、第２有機溶剤の融点よりも高温になっている。その状態で、第２有機溶剤が基板Ｗの表面に液体の状態で到達するので、基板Ｗの表面に到達した第２有機溶剤は、液体の状態に保たれ、基板Ｗ表面の第１有機溶剤を置換しながら基板Ｗ表面の全域に広がる。裏面ノズル１３１、温度調節液供給配管１３３および温度調節水バルブ１３４などは、基板温度調節手段の一例である。
【００６２】
第２有機溶剤の供給が停止されると、基板Ｗの表面では遠心力によって第２有機溶剤が基板Ｗの外周から排除されていくので、第２有機溶剤の液膜が薄膜化される。その後、温度調節水バルブ１３４が閉じられ、代わって、冷温水バルブ１３６が開かれる。それにより、裏面ノズル１３１は、基板Ｗの裏面に冷温水（冷却用の流体の一例）を供給する。その冷温水は、基板Ｗの裏面全域に行き渡り、基板Ｗを第２有機溶剤の融点未満の温度に冷却する。たとえば、第２有機溶剤の融点が２０℃程度である場合、冷温水の温度は１５℃程度であってもよい。このとき、温度調節ガスバルブ４７が開かれて、基板Ｗの表面に冷温（第２有機溶剤の融点よりも低温）の不活性ガスが併せて供給されてもよい。ただし、不活性ガスの供給によって生じ得る、第２有機溶剤の蒸発または昇華が不所望な程度である場合には、冷温不活性ガスの供給は省くことが好ましい。裏面ノズル１３１、温度調節液供給配管１３３および冷温水バルブ１３６などは、冷却固化手段の一例である。
【００６３】
こうして、基板Ｗが冷却されることにより、薄膜化された第２有機溶剤の液膜は液相から固相へと相転移し、基板Ｗの表面に固相の塗布膜１０を形成する。こうして、固相の塗布膜１０が形成されると、冷温水バルブ１３６が閉じられ、基板Ｗの裏面の冷温水が遠心力によって振り切られる（裏面乾燥処理）。このとき、温度調節ガスバルブ１４２が開かれて、基板Ｗの下面に冷温（第２有機溶剤の融点よりも低温）の不活性ガスが供給される。これにより、基板Ｗを冷温状態に保持できる。
【００６４】
その後、遮断板駆動ユニット２０が遮断板１９を上方に退避させる。そして、スピンチャック１２の回転が停止されて、液処理ユニットＭによる処理が終了する。
次に、シャッタ駆動ユニット４２は、シャッタ４０を駆動して、基板搬出開口３８を開く。この基板搬出開口３８から、ローカル搬送ロボットＬＲのハンドＬＨ（アーム）が処理室１１内に進入し、スピンチャック１２から基板Ｗを受け取り、基板搬出開口３８を通して、当該基板Ｗを処理室１１外へと搬出する。基板Ｗの受け渡しのために、必要に応じて、カップ１３またはスピンチャック１２が上下動されてもよい。ローカル搬送ロボットＬＲは、表面に第２有機溶剤の固相塗布膜１０が形成された状態の基板Ｗを、昇華ユニットＤまで搬送する。
【００６５】
図３は、昇華ユニットＤの構成例を説明するための図解的な断面図である。昇華ユニットＤは、密閉可能な減圧チャンバ（真空チャンバ）からなる昇華室５１を有している。昇華室５１の容積は、液処理ユニットＭの処理室１１の容積よりも小さく、それによって、昇華室５１は、内部空間を効率的に減圧できる構造を有している。昇華室５１内に、基板Ｗを保持する基板保持手段としての基板ホルダ５２が配置されている。基板ホルダ５２には、基板加熱手段としてのヒータ５３Ｈと、基板冷却手段としての冷却ユニット５３Ｃとが内蔵されており、それによって、温度調節プレートが構成されている。ヒータ５３Ｈは、伝熱または熱輻射によって基板Ｗを加熱する。ヒータ５３Ｈの代わりに、電磁波（紫外線、赤外線、マイクロ波、レーザ光など）を照射して基板を加熱する電磁波照射ユニットを基板加熱手段として用いてもよい。冷却ユニット５３Ｃは、基板ホルダ５２内を通る冷媒通路を有していてもよいし、電子冷熱素子を有していてもよい。
【００６６】
基板ホルダ５２を貫通して複数（３本以上）のリフトピン５４が配置されている。リフトピン５４は、リフトピン昇降ユニット５５よって上下動され、それによって、基板ホルダ５２上で基板Ｗを上下動させる。
昇華室５１は、ベース部５１１と、ベース部５１１に対して上下動する可動蓋部５１２とを有している。可動蓋部５１２は、蓋部駆動ユニット５６によって、ベース部５１１に対して上下動させられる。ベース部５１１と可動蓋部５１２との間に昇華処理空間５０が区画される。可動蓋部５１２の下端縁部５８は、ベース部５１１の上面５９に倣う平面に沿って形成されている。ベース部５１１において、可動蓋部５１２の下端縁部５８に対向する位置には、シール部材としてのＯリング６０が配置されている。可動蓋部５１２をベース部５１１に接近させ、ベース部５１１に向けて押し付けると、可動蓋部５１２とベース部５１１との間がＯリング６０によって密閉される。こうして、密閉された昇華処理空間５０が形成される。
【００６７】
ベース部５１１には、排気配管６２が結合されている。排気配管６２は、昇華処理空間５０に連通している。排気配管６２は、真空ポンプ等の排気ユニット６３に接続されている。排気配管６２には、排気バルブ６４が介装されている。排気ユニット６３は減圧手段の一例であり、排気バルブ６４を開いて排気ユニット６３を駆動することによって、昇華処理空間５０を大気圧よりも低い気圧（たとえば０．０１Ｔｏｒｒ以下）に減圧できる。
【００６８】
可動蓋部５１２には、昇華処理空間５０に温度調節ガスとしての冷温不活性ガス（第２有機溶剤の融点よりも低温の不活性ガス）を導入するための冷温不活性ガスノズル７１が設けられている。冷温不活性ガスノズル７１には、冷温不活性ガス配管７２が結合されている。冷温不活性ガス配管７２の途中には、冷温不活性ガスバルブ７３が介装されている。冷温不活性ガス配管７２は、冷温不活性ガスを供給する冷温不活性ガス供給源７４に結合されている。
【００６９】
昇華ユニットＤの動作を概説すれば、次のとおりである。
ローカル搬送ロボットＬＲのハンドＬＨは、表面に固相の塗布膜１０が形成された状態の基板Ｗを昇華ユニットＤに搬入する。基板Ｗが搬入されるとき、可動蓋部５１２はベース部５１１から離れた開放位置にあり、それにより、可動蓋部５１２とベース部５１１との間に基板搬入開口が形成される。このとき、リフトピン５４は、その先端が基板ホルダ５２の表面から上方に離間した上昇位置にある。その状態で、ローカル搬送ロボットＬＲのハンドＬＨが、可動蓋部５１２とベース部５１１との間に進入して、リフトピン５４に基板Ｗを渡す。基板Ｗを渡されたリフトピン５４は、下降し、基板ホルダ５２の上面に基板Ｗを載置する。
【００７０】
基板Ｗが搬入されるよりも前から、冷温不活性ガスバルブ７３が開かれ、冷温不活性ガスノズル７１から冷温不活性ガスが吐出され、基板ホルダ５２の周辺は第２有機溶剤の融点よりも低温の雰囲気に制御されている。また、冷却ユニット５３Ｃが作動させられ、基板ホルダ５２は、第２有機溶剤の融点よりも低温に温度調節されている。
一方、蓋部駆動ユニット５６は、可動蓋部５１２を下降させ、Ｏリング６０を介してベース部５１１に押し付ける。これにより、昇華処理空間５０が密閉空間となる。さらに、排気バルブ６４が開かれ、排気ユニット６３が駆動されることにより、昇華処理空間５０内の雰囲気が排気され、昇華処理空間５０が減圧される。
【００７１】
昇華処理空間５０の減圧が開始されるまでの期間には、冷温不活性ガスバルブ７３が開かれ、冷温不活性ガスノズル７１から昇華処理空間５０内に冷温不活性ガスが供給される。また、冷却ユニット５３Ｃが作動させられ、基板ホルダ５２は、第２有機溶剤の融点よりも低温に温度調節される。それにより、基板Ｗの表面の固相塗布膜１０の溶解が抑制される。昇華処理空間５０の減圧が開始されると、減圧を阻害しないように、冷温不活性ガスバルブ７３が閉じられる。また、冷却ユニット５３Ｃが作動停止し、基板ホルダ５２の冷却が停止される。
【００７２】
昇華処理空間５０内が減圧されることによって、基板Ｗの表面の固相塗布膜１０の昇華が開始される。さらに昇華を補助するために、ヒータ５３を駆動して基板ホルダ５２が加熱される。こうして、基板Ｗの雰囲気の減圧と基板Ｗの加熱とを併用して、固相塗布膜１０が速やかに（たとえば３０秒〜６０秒で）昇華する。すなわち、固相塗布膜１０は、液相を経ることなく、基板Ｗの表面から取り除かれる。
【００７３】
塗布膜１０の昇華が終了した後、排気ユニット６３が停止され、必要に応じて冷温不活性ガスバルブ７３を開くことにより、昇華処理空間５０内が大気圧まで加圧される。このとき、昇華処理空間５０には、冷温不活性ガスではなく、常温の不活性ガスを導入してもよい。その後、蓋部駆動ユニット５６が、可動蓋部５１２を上昇させて、ベース部５１１から離間させる。さらに、リフトピン５４が上昇して、基板ホルダ５２の上面から上方に離れた高さまで基板Ｗを持ち上げる。この状態で、主搬送ロボットＣＲのハンドＨＣが可動蓋部５１２とベース部５１１との間に進入し、リフトピン５４から処理後の基板Ｗをすくいとり、主搬送室５へと退出する。
【００７４】
図４は、ローカル搬送ロボットＬＲの構成例を説明するための図である。ローカル搬送ロボットＬＲは、ローカル搬送室Ｃ内に配置されている。ローカル搬送室Ｃは、液処理ユニットＭの処理室１１と、当該処理室１１の上に配置された昇華ユニットＤの昇華室５１とに対向し、昇華室５１が開かれているときに、昇華室５１と連通する。
ローカル搬送ロボットＬＲは、基板Ｗを保持するためのハンドＬＨ（アーム）と、ハンドＬＨを駆動するハンド駆動ユニット９０とを含む。ハンド駆動ユニット９０は、ハンドＬＨを水平移動および垂直移動させ、さらに必要に応じて、ハンドＬＨを鉛直な回転軸線８９まわりに回動させる。それにより、ハンドＬＨは、液処理ユニットＭの処理室１１内に進入してスピンチャック１２から基板Ｗを受け取り、その基板Ｗを昇華ユニットＤまで搬送し、昇華室５１内へとその基板Ｗを搬入してリフトピン５４（図３参照）に渡し、その後にローカル搬送室Ｃに退出することができる。
【００７５】
昇華ユニットＤは、液処理ユニットＭの上に配置されているので、ローカル搬送ロボットＬＲは、液処理ユニットＭから基板Ｗを搬出した後、ハンドＬＨを昇華ユニットＤの高さまで上昇させるように動作する。
ローカル搬送ロボットＬＲは、さらに、ハンドＬＨを冷却するハンド冷却ユニット９７（アーム冷却ユニット）を備えている。ハンド冷却ユニット９７は、ハンドＬＨに形成された冷媒通路９８に冷媒を循環させるように構成されていてもよい。このような冷媒通路９８を有する構成に代えて、ハンドＬＨを冷却する電子冷熱素子（図示せず）を備えてもよい。また、ハンド冷却ユニット９７は、ローカル搬送室Ｃに備えられた冷却プレート９９を冷却するように構成されていてもよい。この場合、ローカル搬送ロボットＬＲが基板Ｗを保持していない期間に、ハンドＬＨが冷却プレート９９に接触させられる。それにより、ハンドＬＨの非稼働動期間にハンドＬＨが冷却される。その冷却されたハンドＬＨによって基板Ｗを搬送することにより、搬送中に基板Ｗを冷却（より具体的には第２有機溶剤の融点未満に冷却）できるので、基板Ｗ上の固相塗布膜１０の温度がその融点以上となって液相に相転移することを抑制または防止できる。
【００７６】
ハンドＬＨに保持された基板Ｗを効率的に冷却するために、ハンドＬＨは、基板Ｗの形状に対応したプレート状に構成されていてもよい。このようなプレート状のハンドＬＨは、スピンチャック１２との基板Ｗの受け渡しのために、スピンチャック１２に備えられたチャックピンを回避する切欠きが周囲に形成された切欠き付プレート形状を有していてもよい。
【００７７】
以上のように、この実施形態によれば、処理対象の基板Ｗは、主搬送ロボットＣＲによって、液処理ユニットＭの処理室１１に搬入される。液処理ユニットＭでは、処理室１１内で基板Ｗに薬液およびリンス液が順に供給され、それらの処理液によって基板Ｗが処理される。その後、第１有機溶剤で基板Ｗ上のリンス液が置換され、さらに第２有機溶剤で第１有機溶剤が置換される。そして、スピンチャック１２の回転によって第２有機溶剤の液膜を薄膜化した後に、基板Ｗが冷却されることにより、第２有機溶剤が液相から固相に移行する。こうして、基板Ｗ上に固相の塗布膜１０が形成される。この基板Ｗは、ローカル搬送ロボットＬＲによって、処理室１１から昇華室５１へと搬送され、昇華室５１内で基板Ｗ表面の固相塗布膜１０を昇華させるための昇華処理が実行される。
【００７８】
処理室１１から昇華室５１への基板Ｗの搬送は、主搬送ロボットＣＲとは別に設けられたローカル搬送ロボットＬＲによって行われる。それにより、主搬送ロボットＣＲおよびその可動範囲に存在し得る部品や他の基板Ｗに対して固相塗布膜１０を構成する有機溶剤の影響が及ぶことを抑制できる。
液処理ユニットＭは、処理室１１内にスピンチャック１２および遮断板１９を有しており、その容積が比較的大きい。そのため、処理室１１内の空間を減圧して塗布膜１０を昇華させるのは実際的でなく、仮に可能であるとしても、大きな容積の空間の減圧には長い時間がかかる。すると、基板Ｗ表面のパターンが固相塗布膜１０から応力を受ける時間が長くなるから、基板Ｗ表面のパターンは昇華過程で固相塗布膜１０が発生する応力による影響（具体的にはパターン倒壊等の損傷）を受けるおそれがある。
【００７９】
そこで、この実施形態では、液処理ユニットＭで処理を終えた後の基板Ｗを、より容積の小さい昇華室５１に搬入し、昇華室５１内での減圧昇華処理を行っている。これにより、固相塗布膜１０を短時間で除去して基板Ｗ表面を乾燥させることができるので、基板Ｗ表面のパターンの倒壊を抑制または防止できる。
また、減圧処理によって基板Ｗの表面全域の固相塗布膜１０を同時かつ短時間で昇華除去できるので、固相塗布膜１０の昇華除去が基板Ｗの表面内で均一に実行できる。
【００８０】
さらに、主搬送ロボットＣＲの動作状態にかかわらずに、ローカル搬送ロボットＬＲによって、昇華室５１へ基板Ｗを速やかに搬送することができる。したがって、搬送時間を短縮できるので、搬送中の基板Ｗ表面の状態を保ちやすい。
また、昇華室５１内が大気圧よりも低い圧力に減圧されることにより、基板Ｗ表面の塗布膜１０の昇華を促進できる。具体的には、昇華室５１の減圧によって、塗布膜１０の昇華が速やかに完了する。それにより、昇華の過程で塗布膜１０が基板Ｗに与える応力のエネルギーを抑制しながら、塗布膜１０を昇華させて基板Ｗ表面から除去できる。
【００８１】
また、この実施形態では、昇華室５１内で基板Ｗが保持される基板ホルダ５２にヒータ５３Ｈが内蔵されている。それにより、昇華室５１内を減圧するときに基板Ｗを加熱できるので、固相塗布膜１０の昇華を一層促進でき、昇華処理時間を短縮できる。ヒータ５３Ｈは、伝熱または熱輻射によって基板を加熱するので、塗布膜の昇華を妨げない。電磁波照射によって基板Ｗを加熱する加熱ユニットを設ける場合も同様である。
【００８２】
また、この実施形態では、基板ホルダ５２に冷却ユニット５２Ｃが備えられており、昇華室５１内の減圧開始前には、基板Ｗが第２有機溶剤の融点未満の温度に保持される。また、昇華室５１内の減圧開始前には、冷温不活性ガスが昇華室５１に導入される。それにより、制御されない雰囲気中での不用意な昇華を抑制できる。
また、この実施形態では、ローカル搬送ロボットＬＲのハンド（搬送アーム）がハンド冷却ユニット９７によって冷却され、それによって、基板Ｗが第２有機溶剤の融点未満の温度に冷却される。それにより、ローカル搬送ロボットＬＲによる搬送中に基板Ｗ上の固相塗布膜１０が液化することを回避できる。したがって、基板Ｗ表面の固相塗布膜１０が液化することによる表面張力の影響を回避できるので、基板Ｗの表面のパターンの倒壊を抑制できる。
【００８３】
この実施形態では、ハンド冷却ユニット９７は、固相塗布膜１０をその融点未満の温度に維持する冷却維持手段の一例であり、それによって固相塗布膜１０の液化を抑制する液化抑制手段または液化阻止手段の一例である。また、ハンド冷却ユニット９７によって、ハンドＬＨを介して基板Ｗが冷却されることによって、固相塗布膜１０の昇華も抑制または防止される。すなわち、ハンド冷却ユニット９７は、固相塗布膜１０の昇華を抑制または阻止する昇華抑制手段または昇華阻止手段の一例でもある。つまり、ローカル搬送ロボットＬＲによって基板Ｗが搬送されている間、固相塗布膜１０が不用意で制御されない状態で気相に移行して昇華することを抑制できる。
【００８４】
さらに、この実施形態では、液処理ユニットＭにおいて、有機溶剤配管３１Ｂの処理室１１内に配置されている部分に、有機溶剤温度調節ユニット３４が設けられている。それにより、とくに第２有機溶剤が液体の流動性が確保され、液体の状態で有機溶剤ノズル１６から基板Ｗ上に吐出される。それによって、基板Ｗ上で第２有機溶剤の均一な膜厚の液膜を形成できる。そして、その均一な膜厚の液膜が液相から固相へと相転移して、均一の膜厚の固相塗布膜１０が形成される。その固相塗布膜１０の状態が保たれたままで昇華室５１へと搬送されて減圧昇華処理が行われる。それにより、均一な固相塗布膜１０が昇華室５１で昇華させられる。このようにして、面内均一性の確保された乾燥処理を達成できる。
【００８５】
また、この実施形態では、有機溶剤ノズル１６が遮断板１９に組み込まれており、遮断板駆動ユニット２０によって上下動される。それにより、有機溶剤ノズル１６の基板Ｗからの高さを調節できる。すなわち、遮断板駆動ユニット２０（とくに遮断板昇降ユニット２０Ａ）は、吐出高さ調整手段の一例である。この構成により、有機溶剤ノズル１６から基板Ｗの表面に到達するまでに第２有機溶剤が固相に変化しないように有機溶剤ノズル１６から基板Ｗまでの距離を調節でき、それによって、第２有機溶剤の流動状態を確保して、基板Ｗの表面に到達させることができる。さらに、この実施形態では、有機溶剤ノズル１６から第２有機溶剤の液体が基板Ｗに向けて吐出されている間、裏面ノズル１３１から状温水が基板Ｗの下面に吐出され、それによって、基板Ｗが第２有機溶剤の融点以上に温度調節される。それにより、有機溶剤ノズル１６から吐出されて基板Ｗに到達した第２有機溶剤が固相に変化することを回避でき、基板Ｗ上における第２有機溶剤の流動状態を確保できる。すなわち、基板Ｗ表面に到達した第２有機溶剤の液体は十分な流動性を有し、基板Ｗ表面で広がる。それにより、基板Ｗ表面に均一な膜厚の液膜を形成できる。その均一な膜厚の状態の液膜が液相から固相に相転移して固相塗布膜１０となり、その固相塗布膜１０の状態が保たれたままで昇華室５１へと搬送されて減圧昇華処理を受ける。このようにして、面内均一性の確保された乾燥処理を達成できる。
【００８６】
さらにまた、この実施形態では、有機溶剤ノズル１６から第２有機溶剤が吐出されている期間に、モータ１７によってスピンチャック１２が回転させられる。それにより、基板Ｗが回転され、基板Ｗ表面に供給された第２有機溶剤の液体を基板Ｗ表面で薄く均一に延ばすことができる。それにより、均一で薄い液膜を基板表面に形成できる。その均一で薄い液膜が液相から固相に相転移して固相塗布膜となる。その固相の薄い塗布膜１０の状態が保たれたままで昇華室５１へと基板Ｗが搬送されて、減圧昇華処理を受ける。固相塗布膜１０の膜厚が小さいので、昇華処理時間が短くなり、かつ昇華処理の面内均一制も高くなる。こうして、面内均一性の確保された乾燥処理を達成できるうえに、昇華処理時間が短縮できるので、基板Ｗへの影響を一層抑制した乾燥処理を実現できる。
【００８７】
また、この実施形態では、ローカル搬送ロボットＬＲが、ローカル搬送室Ｃを通る搬送経路に従って基板Ｗを搬送するように構成されている。それにより、ローカル搬送ロボットＬＲによって搬送中の基板Ｗ表面の塗布膜１０を構成する有機溶剤の影響がローカル搬送室Ｃ内に留められる。したがって、主搬送ロボットＣＲその他の基板処理装置１の構成部分に対する有機溶剤の影響を抑制できる。とくに、この実施形態では、主搬送ロボットＣＲが主搬送室５に配置されており、ローカル搬送ロボットＬＲが、主搬送室５から離隔されたローカル搬送室Ｃに配置されている。これにより、有機溶剤の蒸気が主搬送室５に入り込むことを抑制または防止できるので、主搬送ロボットＣＲによって搬送される基板Ｗに対する有機溶剤蒸気の影響を抑制できる。
【００８８】
［第２の実施形態］
次に、前述の構成の基板処理装置１によって別の処理を実行する第２の実施形態について説明する。
前述の第１の実施形態では、液処理ユニットＭにおいて固体塗布膜１０が基板Ｗ上に形成され、その状態の基板Ｗがローカル搬送ロボットＬＲによって昇華ユニットＤに搬送されている。
【００８９】
これに対して、第２の実施形態では、液処理ユニットＭでは、基板Ｗ上の第２有機溶剤を固体化する処理（冷却処理）が行われない。つまり、液処理ユニットＭは、液体の第２有機溶剤塗布膜１０が形成された状態で、基板Ｗに対する処理を終える。この液体塗布膜１０が形成された基板Ｗがローカル搬送ロボットＬＲによって搬出される。ローカル搬送ロボットＬＲは、その基板Ｗの搬送中に、基板Ｗ上の液体塗布膜１０を冷却して固体化する。より具体的には、ローカル搬送ロボットＬＲに備えられたハンド冷却ユニット９７によって、ハンドＬＨに保持された基板Ｗが第２有機溶剤の融点未満に冷却される。それによって、ローカル搬送ロボットＬＲによって搬送されている間に、基板Ｗの表面の塗布膜１０が液相から固相へと変化する。この場合、ハンド冷却ユニット９７は、冷却固化手段の一例である。
【００９０】
こうして、基板Ｗの表面に固体塗布膜１０が形成され、その状態の基板Ｗが昇華室５１に搬入される。この後の処理は、前述の第１の実施形態と同様である。
［第３の実施形態］
次に、前述の基板処理装置１によってさらに別の処理を実行する第３の実施形態について説明する。
【００９１】
第２の実施形態の場合と同様に、液処理ユニットＭは、基板Ｗ上の第２有機溶剤を固体化せず、液体の有機溶剤塗布膜１０が形成された状態で、基板Ｗに対する処理を終える。この液体塗布膜１０が形成された基板Ｗがローカル搬送ロボットＬＲによって搬出される。
ローカル搬送ロボットＬＲは、その基板Ｗの搬送中に、基板Ｗ上の液体塗布膜１０を、液体の状態に保持する。この場合、ハンド冷却ユニット９７は、基板Ｗの温度を第２有機溶剤の融点以上の温度に基板Ｗを保温し、それによって、基板Ｗ上の液体塗布膜１０を液体の状態に保持するように、ハンド保温ユニットとして動作することが好ましい。また、ハンド冷却ユニット９７（ハンド保温ユニット）は、基板Ｗ上の液体塗布膜１０の蒸発が抑制されるように、第２有機溶剤の融点よりも少しだけ高い温度（たとえば２２℃程度）に基板Ｗの温度を保持することが好ましい。それによって、ローカル搬送ロボットＬＲによって搬送されている間、基板Ｗの表面の液体塗布膜１０が液体の状態に保持され、かつ蒸発による液膜の減少が抑制される。すなわち、この場合、ハンド冷却ユニット９７（ハンド保温ユニット）は、固体化阻止手段および蒸発阻止手段として機能する。
【００９２】
ローカル搬送ロボットＬＲは、第２有機溶剤の液体塗布膜１０が表面に形成された基板Ｗを昇華室５１に搬入する。昇華ユニットＤは、基板Ｗを冷却してその表面の液体塗布膜１０を固体化して固体塗布膜１０を形成し、その後にその固体塗布膜１０を昇華させるように動作する。
より具体的には、ローカル搬送ロボットＬＲのハンドＬＨが、可動蓋部５１２とベース部５１１との間に進入して、リフトピン５４に基板Ｗを渡すと、基板Ｗを渡されたリフトピン５４は、下降し、基板ホルダ５２の上面に基板Ｗを載置する。一方、蓋部駆動ユニット５６は、可動蓋部５１２を下降させ、Ｏリング６０を介してベース部５１１に押し付ける。これにより、昇華処理空間５０が密閉空間となる。冷却ユニット５３Ｃは、基板Ｗが基板ホルダ５２の上面に載置されるよりも前から、基板ホルダ５２を第２有機溶剤の融点よりも低温に温度調節している。基板Ｗが基板ホルダ５２の上面に載置されると、冷温不活性ガスバルブ７３が開かれ、冷温不活性ガスノズル７１から冷温不活性ガスが吐出され、基板ホルダ５２の周辺は第２有機溶剤の融点よりも低温の雰囲気に制御される。これにより、基板ホルダ５２上で液体塗布膜１０が液相から固相へと相転移し、基板Ｗ上に固体塗布膜１０が形成される。このように、冷却ユニット５３Ｃは、冷却固化手段として機能する。
【００９３】
次に、排気バルブ６４が開かれ、排気ユニット６３が駆動されることにより、昇華処理空間５０内の雰囲気が排気され、昇華処理空間５０が減圧される。昇華処理空間５０の減圧が開始されると、減圧を阻害しないように、冷温不活性ガスバルブ７３が閉じられる。また、冷却ユニット５３Ｃが作動停止し、基板ホルダ５２の冷却が停止される。
昇華処理空間５０内が減圧されることによって、基板Ｗの表面の固相塗布膜１０の昇華が開始される。さらに昇華を補助するために、ヒータ５３を駆動して基板ホルダ５２が加熱される。こうして、基板Ｗの雰囲気の減圧と基板Ｗの加熱とを併用して、固相塗布膜１０が速やかに（たとえば３０秒〜６０秒で）昇華する。すなわち、液相を経ることなく、基板Ｗの表面から取り除かれる。
【００９４】
塗布膜１０の昇華が終了した後、排気ユニット６３が停止され、必要に応じて冷温不活性ガスバルブ７３を開くことにより、昇華処理空間５０内が大気圧まで加圧される。このとき、昇華処理空間５０には、冷温不活性ガスではなく、常温の不活性ガスを導入してもよい。その後、蓋部駆動ユニット５６が、可動蓋部５１２を上昇させて、ベース部５１１から離間させる。さらに、リフトピン５４が上昇して、基板ホルダ５２の上面から上方に離れた高さまで基板Ｗを持ち上げる。この状態で、主搬送ロボットＣＲのハンドＨＣが可動蓋部５１２とベース部５１１との間に進入し、リフトピン５４から処理後の基板Ｗをすくいとり、主搬送室５へと退出する。
【００９５】
ローカル搬送ロボットＬＲによる搬送中に基板Ｗの表面の液体塗布膜の蒸発を抑制するために、基板Ｗの表面に乾燥防止ガスを供給する乾燥防止ガスノズルが設けられてもよい。
たとえば、図４に示すように、ローカル搬送ロボットＬＲのハンドＬＨ（またはハンドＬＨの移動によらずにハンドＬＨとの相対位置が大きく変化しない可動部位）には、ハンドＬＨに保持された基板Ｗの周囲（とくに基板Ｗの上面付近）に乾燥防止ガスとしての有機溶剤蒸気を供給する有機溶剤ガスノズル９１が配置されてもよい。有機溶剤ガスノズル９１は、有機溶剤ガス配管９２に接続されている。有機溶剤ガス配管９２には、有機溶剤ガスバルブ９３が介装されている。有機溶剤ガス配管９２は、有機溶剤ガス供給源９４に接続されている。有機溶剤ガス供給源９４は、塗布膜１０と同種の有機溶剤、すなわち第２有機溶剤の蒸気（気体）を供給することが好ましい。有機溶剤ガスノズル９１等により、液体塗布膜の蒸発を抑制する蒸発阻止手段が構成されている。
【００９６】
有機溶剤ガスバルブ９３を開くことにより、ローカル搬送室Ｃ内、とくにハンドＬＨに保持された基板Ｗの付近に有機溶剤ガスを供給することができる。これにより、基板Ｗの上面の第２有機溶剤の塗布膜１０（液膜）の周囲は有機溶剤ガスの濃度が高い雰囲気となる。そのため、液体の塗布膜１０を構成する第２有機溶剤の蒸発が進みにくいので、液体の塗布膜１０を基板Ｗ上に保ったままで、液処理ユニットＭから昇華ユニットＤへと基板Ｗを搬送できる。この構成では、ハンドＬＨが移動しても、有機溶剤ガスノズル９１とハンドＬＨとの相対位置がほぼ一定に保たれるので、ハンドＬＨによって搬送される途中においても基板Ｗの周囲の空間の有機溶剤濃度を安定的に高い値に保持できる。それにより、有機溶剤の蒸発をより確実に抑制または防止できる。
【００９７】
図４に示すように、ハンドＬＨに有機溶剤ガスノズル９１を備える代わりに、またはその有機溶剤ガスノズル９１に加えて、ローカル搬送室Ｃ内に有機溶剤ガスを供給する有機溶剤ガスノズル９１Ａが配置されてもよい。
ローカル搬送ロボットＬＲによって搬送されている間、その搬送中の基板Ｗの表面には、有機溶剤の乾燥を防ぐ乾燥防止ガスとして、有機溶剤の蒸気が供給される。したがって、液処理ユニットＭで処理された基板Ｗは、その処理後の状態、すなわち表面に第２有機溶剤の液膜（塗布膜）が形成された状態で、昇華室５１に搬入され、昇華ユニットＤによる減圧昇華処理を受ける。それにより、ローカル搬送ロボットＬＲによる搬送中における基板Ｗ表面の不用意で制御されない状態での塗布膜の状態変化を抑制できる。つまり、基板Ｗの表面から有機溶剤の塗布を排除するための工程を、昇華室５１内の調整された環境中で行える。それによって、不用意な乾燥による基板Ｗへの悪影響を回避して、基板Ｗの乾燥を良好に行うことができる。
【００９８】
［第４の実施形態］
図５Ａは、この発明の第４の実施形態に係る基板処理装置１Ａの構成を説明するための図解的な平面図であり、図５Ｂはその立面図である。図５Ａおよび図５Ｂにおいて、前述の図１Ａおよび図１Ｂの各部の対応部分には同一参照符号を付す。
この実施形態では、平面視において、主搬送室５の一方側に配置された２つの積層ユニット群Ｇ１，Ｇ２の間にローカル搬送室Ｃが配置され、そのローカル搬送室Ｃにローカル搬送ロボットＬＲが配置されている。同様に、主搬送室５の他方側に配置された２つの積層ユニット群Ｇ３，Ｇ４の間にローカル搬送室Ｃが配置され、そのローカル搬送室Ｃにローカル搬送ロボットＬＲが配置されている。積層ユニット群Ｇ１〜Ｇ４を構成する複数のユニットおよびそれらの積層状態は、第１の実施形態の場合と同様である。
【００９９】
主搬送ロボットＣＲは、第１の実施形態の場合と同様に、合計８個の液処理ユニットＭにアクセスして基板Ｗを渡すことができ、かつ合計８個の昇華ユニットＤにアクセスして基板Ｗを取り出すことができ、さらにインデクサロボットＩＲとの間で基板Ｗを受け渡しすることができる。
ローカル搬送ロボットＬＲは、この実施形態では、第１層Ｓ１に２個備えられ、第２層Ｓ２に２個備えられている。より具体的には、平面視において、第１層Ｓ１には、主搬送室５の両側に１個ずつのローカル搬送ロボットＬＲ１１，ＬＲ１２が配置されている。さらに具体的には、主搬送室５の一方側において、第１層Ｓ１には、液処理ユニットＭ１１，Ｍ１２の間に一つのローカル搬送ロボットＬＲ１１が配置されている。主搬送室５の他方側にも同様に、液処理ユニットＭ１３，Ｍ１４の間に一つのローカル搬送ロボットＬＲ１２が配置されている。第２層Ｓ２における２個のローカル搬送ロボットＬＲ２１，ＬＲ２２も同様に配置されている。ローカル搬送ロボットＬＲ１１，ＬＲ１２，ＬＲ２１，ＬＲ２２は、ローカル搬送室Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ２１，Ｃ２２内にそれぞれ配置されている。ローカル搬送室Ｃは、主搬送室５から分離（離隔）するように区画された搬送空間を形成している。
【０１００】
第１層Ｓ１において、主搬送室５の一方側に配置されたローカル搬送ロボットＬＲ１１は、２つの液処理ユニットＭ１１，Ｍ１２によって共有される。すなわち、ローカル搬送ロボットＬＲ１１は、キャリヤ保持部２に近い側の液処理ユニットＭ１１での処理を終えた基板Ｗを取り出し、垂直方向（より具体的には上方）に搬送し、その液処理ユニットＭ１１の上の昇華ユニットＤ１１へと搬入する。また、ローカル搬送ロボットＬＲ１１は、キャリヤ保持部２から遠い側の液処理ユニットＭ１２での処理を終えた基板Ｗを取り出し、垂直方向（より具体的には上方）に搬送し、その液処理ユニットＭ１２の上の昇華ユニットＤ１２へと搬入する。
【０１０１】
ローカル搬送ロボットＬＲ１１は、キャリヤ保持部２に近い側の液処理ユニットＭ１１での処理を終えた基板Ｗを、キャリヤ保持部２から遠い側の液処理ユニットＭ１２の上の昇華ユニットＤ１２に搬送してもよい。同様に、ローカル搬送ロボットＬＲ１１は、キャリヤ保持部２から遠い側の液処理ユニットＭ１２での処理を終えた基板Ｗをキャリヤ保持部２に近い側の液処理ユニットＭ１１の上の昇華ユニットＤ１１に搬送してもよい。より一般化すれば、ローカル搬送ロボットＬＲ１１は、第１層Ｓ１において主搬送室５の一方側に配置された２つの液処理ユニットＭ１１，Ｍ１２と、それらの上にそれぞれ配置された２つの昇華ユニットＤ１１，Ｄ１２にアクセス可能である。そして、一つの液処理ユニットＭ１１，Ｍ１２で処理を終えた基板Ｗは、ローカル搬送ロボットＬＲ１１によって、２つの昇華ユニットＤ１１，Ｄ１２のいずれかに搬入されて減圧昇華処理を受ける。
【０１０２】
第１層Ｓ１において主搬送室５の他方側に配置されたローカル搬送ロボットＬＲ１２の動作も同様である。すなわち、ローカル搬送ロボットＬＲ１２は、２つの液処理ユニットＭ１３，Ｍ１４および２つの昇華ユニットＤ１３，Ｄ１４にアクセス可能に構成されており、それらに対して、主搬送室５の反対側のローカル搬送ロボットＬＲ１１と同様な動作を行う。
【０１０３】
第２層Ｓ２に配置されたローカル搬送ロボットＬＲ２１，ＬＲ２２の動作も同様である。すなわち、ローカル搬送ロボットＬＲ２１は、２つの液処理ユニットＭ２１，Ｍ２２および２つの昇華ユニットＤ２１，Ｄ２２にアクセス可能に構成されており、それらに対して、ローカル搬送ロボットＬＲ１１と同様な動作を行う。また、ローカル搬送ロボットＬＲ２２は、２つの液処理ユニットＭ２３，Ｍ２４および２つの昇華ユニットＤ２３，Ｄ２４にアクセス可能に構成されており、それらに対して、ローカル搬送ロボットＬＲ１１と同様な動作を行う。
【０１０４】
主搬送室５の一方側に配置された２つのローカル搬送ロボットＬＲ１１，ＬＲ２１は、この実施形態では、平面視において重なり合う２つのローカル搬送室Ｃ１１，Ｃ２１にそれぞれ配置されている。同様に、主搬送室５の他方側に配置された２つのローカル搬送ロボットＬＲ１２，ＬＲ２２は、この実施形態では、平面視において重なり合う２つのローカル搬送室Ｃ１２，Ｃ２２にそれぞれ配置されている。
【０１０５】
上下に重なり合った２つのローカル搬送室Ｃ１１，Ｃ２１；Ｃ１２，Ｃ２２を、上下に連通した一つのローカル搬送室としてもよい。そして、この一つのローカル搬送室Ｃ内に一つのローカル搬送ロボットＬＲを配置してもよい。
この場合、主搬送室５の一方側では、ローカル搬送室Ｃに対してキャリヤ保持部２側には、液処理ユニットＭ１１、昇華ユニットＤ１１、液処理ユニットＭ２１および昇華ユニットＤ２１がこの順で積層された積層ユニット群Ｇ１が位置し、キャリヤ保持部２から遠い側にも、液処理ユニットＭ１２、昇華ユニットＤ１２、液処理ユニットＭ２２および昇華ユニットＤ２２がこの順で積層された積層ユニット群Ｇ２が位置する。ローカル搬送室Ｃに配置された一つのローカル搬送ロボットＬＲは、これらの一対の積層ユニット群Ｇ１，Ｇ２を構成する合計８個のユニットに対してアクセスすることができる。この場合、ローカル搬送ロボットＬＲは、或る液処理ユニットＭ１１，Ｍ１２，Ｍ２１，Ｍ２２で処理が終了した一つの基板Ｗをその直上に積層された昇華ユニットＤ１１，Ｄ１２，Ｄ２１，Ｄ２２に搬入するように動作してもよい。また、ローカル搬送ロボットＬＲは、或る液処理ユニットＭ１１，Ｍ１２，Ｍ２１，Ｍ２２で処理が終了した一つの基板Ｗを、アクセス可能な４つの昇華ユニットＤ１１，Ｄ１２，Ｄ２１，Ｄ２２のうちの任意の一つに搬入してもよい。一般的には、処理のために使われていない昇華ユニットＤに基板Ｗを搬入することにより、生産性を高めることができる。
【０１０６】
主搬送室５の他方側についても、同様の構成であり、２つの積層ユニット群Ｇ３，Ｇ４によって共有される一つのローカル搬送ロボットＬＲを同様に動作させることができる。
図１Ａおよび図５Ａの比較から理解されるとおり、この実施形態の構成により、基板処理装置１Ａの占有面積（フットプリント）を小さくすることができる。
［第５の実施形態］
図６Ａは、この発明の第５の実施形態に係る基板処理装置１Ｂの構成を説明するための図解的な平面図であり、図６Ｂは、その立面図である。この実施形態の基板処理装置１Ｂでは、ユニットの配置が、第１層Ｓ１、第２層Ｓ２および第３層Ｓ３を含む三層構造を形成している。
【０１０７】
この実施形態では、平面視において、主搬送室５の一方側に３つの積層ユニット群Ｇ１１，Ｇ１２，Ｇ１３が主搬送室５に沿って配置され、主搬送室５の他方側に３つの積層ユニット群Ｇ１４，Ｇ１５，Ｇ１６が主搬送室５に沿って配置されている。
積層ユニット群Ｇ１１は、３つの液処理ユニットＭ１１，Ｍ２１，Ｍ３１を下から順に積層して構成されている。積層ユニット群Ｇ１３は、３つの液処理ユニットＭ１２，Ｍ２２，Ｍ３２を下から順に積層して構成されている。積層ユニット群Ｇ１１，Ｇ１３の間に配置された積層ユニット群Ｇ１２は、６つの昇華ユニットＤ１１，Ｄ１２，Ｄ２１，Ｄ２２，Ｄ３１，Ｄ３２を下から順に積層して構成されている。積層ユニット群Ｇ１１，Ｇ１３の間には、さらに、ローカル搬送室Ｃ１１，Ｃ２１，Ｃ３１が下から順に積層して配置されており、それらの中に、ローカル搬送ロボットＬＲ１１，ＬＲ２１，ＬＲ３１がそれぞれ配置されている。ローカル搬送室Ｃ１１，Ｃ２１，Ｃ３１は、この実施形態では、積層ユニット群Ｇ１２に対して、主搬送室５とは反対側に配置されている。
【０１０８】
積層ユニット群Ｇ１４は、３つの液処理ユニットＭ１３，Ｍ２３，Ｍ３３を下から順に積層して構成されている。積層ユニット群Ｇ１６は、３つの液処理ユニットＭ１４，Ｍ２４，Ｍ３４を下から順に積層して構成されている。積層ユニット群Ｇ１４，Ｇ１６の間に配置された積層ユニット群Ｇ１５は、６つの昇華ユニットＤ１３，Ｄ１４，Ｄ２３，Ｄ２４，Ｄ３３，Ｄ３４を下から順に積層して構成されている。積層ユニット群Ｇ１４，Ｇ１６の間には、さらに、ローカル搬送室Ｃ１２，Ｃ２２，Ｃ３２が下から順に積層して配置されており、それらの中に、ローカル搬送ロボットＬＲ１２，ＬＲ２２，ＬＲ３２がそれぞれ配置されている。ローカル搬送室Ｃ１２，Ｃ２２，Ｃ３２は、この実施形態では、積層ユニット群Ｇ１５に対して、主搬送室５とは反対側に配置されている。
【０１０９】
各層の構成に着目すると、第１層Ｓ１において、主搬送室５の一方側には、主搬送室５の平面視における長手方向に沿って、一対の液処理ユニットＭ１１，Ｍ１２が配置されており、この一対の液処理ユニットＭ１１，Ｍ１２の間に、一対の昇華ユニットＤ１１，Ｄ１２と、一つのローカル搬送ロボットＬＲ１１とが配置されている。一対の昇華ユニットＤ１１，Ｄ１２は、この実施形態では、上下に積層されている。昇華ユニットＤ１１，Ｄ１２は、主搬送室５に近い位置に配置されており、昇華ユニットＤ１１，Ｄ１２に対して主搬送室５とは反対側にローカル搬送ロボットＬＲ１１が配置されている。
【０１１０】
ローカル搬送ロボットＬＲ１１は、ローカル搬送室Ｃ１１内に配置されている。ローカル搬送ロボットＬＲ１１は、一対の液処理ユニットＭ１１，Ｍ１２および一対の昇華ユニットＤ１１，Ｄ１２にアクセス可能である。ローカル搬送ロボットＬＲ１１は、一つの液処理ユニットＭ１１，Ｍ１２で処理を終えた基板Ｗを搬出して、一対の昇華ユニットＤ１１，Ｄ１２のいずれかにその基板Ｗを搬入するように動作する。
【０１１１】
第１層Ｓ１において、主搬送室５の他方側のユニット配置も同様である。すなわち、主搬送室５の他方側には、主搬送室５の平面視における長手方向に沿って、一対の液処理ユニットＭ１３，Ｍ１４が配置されており、この一対の液処理ユニットＭ１３，Ｍ１４の間に一対の昇華ユニットＤ１３，Ｄ１４と一つのローカル搬送ロボットＬＲ１２とが配置されている。一対の昇華ユニットＤ１３，Ｄ１４は上下に積層されている。それらの昇華ユニットＤ１３，Ｄ１４は、主搬送室５に近い位置に配置され、昇華ユニットＤ１３，Ｄ１４に対して主搬送室５とは反対側にローカル搬送室Ｃ１２が区画され、そこにローカル搬送ロボットＬＲ１２が収容されている。
【０１１２】
ローカル搬送ロボットＬＲ１２は、一対の液処理ユニットＭ１３，Ｍ１４および一対の昇華ユニットＤ１３，Ｄ１４にアクセス可能である。ローカル搬送ロボットＬＲ１２は、一つの液処理ユニットＭ１３，Ｍ１４で処理を終えた基板Ｗを搬出して、一対の昇華ユニットＤ１３，Ｄ１４のいずれかにその基板Ｗを搬入するように動作する。
第２層Ｓ２および第３層Ｓ３のユニット配置および各層のローカル搬送ロボットＬＲの動作も同様である。第２層Ｓ２は、主搬送室５の一方側に配置された一対の液処理ユニットＭ２１，Ｍ２２、一対の昇華ユニットＤ２１，Ｄ２２および一つのローカル搬送ロボットＬＲ２１を含み、さらに、主搬送室５の他方側に配置された一対の液処理ユニットＭ２３，Ｍ２４、一対の昇華ユニットＤ２３，Ｄ２４および一つのローカル搬送ロボットＬＲ２２を含む。第３層Ｓ３は、主搬送室５の一方側に配置された一対の液処理ユニットＭ３１，Ｍ３２、一対の昇華ユニットＤ３１，Ｄ３２および一つのローカル搬送ロボットＬＲ３１を含み、さらに、主搬送室５の他方側に配置された一対の液処理ユニットＭ３３，Ｍ３４、一対の昇華ユニットＤ３３，Ｄ３４および一つのローカル搬送ロボットＬＲ３２を含む。
【０１１３】
このように、この実施形態では、液処理ユニットＭと昇華ユニットＤとが平面的に配置（水平配置）されており、それにより、基板処理装置１Ｂの全高を抑制しながら、多数の液処理ユニットＭおよび昇華ユニットＤを備えることができる。
主搬送室５の一方側に配置された３つのローカル搬送ロボットＬＲ１１，ＬＲ２１，ＬＲ３１は、この実施形態では、平面視において、重なり合う３つのローカル搬送室Ｃ１１，Ｃ２１，Ｃ３１にそれぞれ配置されている。この３つのローカル搬送室Ｃ１１，Ｃ２１，Ｃ３１を上下に連通した一つのローカル搬送室Ｃとしてもよい。また、この一つのローカル搬送室Ｃ内に一つのローカル搬送ロボットＬＲを配置してもよい。この場合、ローカル搬送室Ｃに対してキャリヤ保持部２側には、３つの液処理ユニットＭ１１，Ｍ２１，Ｍ３１が積層された積層ユニット群Ｇ１１が位置し、キャリヤ保持部２から遠い側には、３つの液処理ユニットＭ１２，Ｍ２２，Ｍ３２が積層された積層ユニット群Ｇ１３が位置し、主搬送室５側には６つの昇華ユニットＤ１１，Ｄ１２，Ｄ２１，Ｄ２２，Ｄ３１，Ｄ３２が積層された積層ユニット群Ｇ１２が位置する。ローカル搬送室Ｃに配置された一つのローカル搬送ロボットＬＲは、これらの３つの積層ユニット群Ｇ１１〜Ｇ１３を構成する合計１２個のユニットに対してアクセスすることができる。
【０１１４】
この場合、ローカル搬送ロボットＬＲは、或る液処理ユニットＭで処理が終了した一つの基板Ｗを同一層内に位置する昇華ユニットＤに搬入するように動作してもよい。また、ローカル搬送ロボットＬＲは、或る液処理ユニットＭで処理が終了した一つの基板Ｗを、アクセス可能な６つの昇華ユニットＤのうちの任意の一つに搬入してもよい。一般的には、処理のために使われていない昇華ユニットＤに基板Ｗを搬入することにより、生産性を高めることができる。むろん、主搬送室５の反対側に関しても、同様の構成とすることができる。
【０１１５】
図１Ａおよび図６Ａの比較から理解されるとおり、この実施形態の構成により、基板処理装置１Ｂの占有面積（フットプリント）を小さくすることができる。さらに、図５Ｂおよび図６Ｂ等の比較から理解されるとおり、この実施形態の構成により、同じ高さのスペースに、より多くのユニットを配置することができる。換言すれば、同じユニット数の基板処理装置を、より低い高さで構成することができる。
【０１１６】
［第６の実施形態］
図７は、この発明の第６の実施形態に係る基板処理装置１Ｃの構成を説明するための図解的な立面図であり、主搬送室の一方側の構成が示されている。主搬送室５（図５Ａ等参照）の一方側に、一対の積層ユニット群Ｇ２１，Ｇ２２が配置されており、それらの間にローカル搬送ロボットＬＲ１，ＬＲ２が配置されている。この例では、一つの積層ユニット群Ｇ２１は３つの液処理ユニットＭ１，Ｍ２，Ｍ３を三層に積層して構成されている。もう一つの積層ユニット群Ｇ２２は、一つの液処理ユニットＭ４と、その上に順に積層された４つの昇華ユニットＤ１〜Ｄ４とを含む。主搬送室５の反対側にも同様の構成が設けられている。主搬送ロボットＣＲは、主搬送室５の一方側に配置された４つの液処理ユニットＭ１〜Ｍ４および４つの昇華ユニットＤ１〜Ｄ４にアクセス可能であり、かつ主搬送室５の反対側に同様に配置された４つの液処理ユニットおよび４つの昇華ユニットにアクセス可能である。
【０１１７】
この例では、主搬送室５の一方側に、２つのローカル搬送ロボットＬＲ１，ＬＲ２が設けられており、それらは、一つのローカル搬送室Ｃ内に配置されている。たとえば、下側のローカル搬送ロボットＬＲ１は、３つの液処理ユニットＭ１，Ｍ２，Ｍ４および２つの昇華ユニットＤ１，Ｄ２にアクセス可能であってもよい。そして、上側のローカル搬送ロボットＬＲ２は、２つの液処理ユニットＭ２，Ｍ３および４つの昇華ユニットＤ１〜Ｄ４にアクセス可能であってもよい。これらのローカル搬送ロボットＬＲ１，ＬＲ２は、液処理ユニットＭ１〜Ｍ４で処理された後の基板Ｗをいずれかの昇華ユニットＤ１〜Ｄ４に搬入するように動作する。主搬送室５の反対側にも同様の構成が設けられており、２つのローカル搬送ロボットの動作も同様である。
【０１１８】
［第７の実施形態］
図８は、この発明の第７の実施形態に係る基板処理装置１Ｄの構成を説明するための図解的な平面図である。この実施形態では、３つの積層ユニット群Ｇ３１，Ｇ３２，Ｇ３３が設けられている。第１の積層ユニット群Ｇ３１は、液処理ユニットＭ１１，Ｍ２１，Ｍ３１を複数層（この実施形態では三層）に積層して構成されている。第２の積層ユニット群Ｇ３２は、キャリヤ保持部２におけるキャリヤ３の整列方向に沿って、第１の積層ユニット群Ｇ３１に対向している。この第２の積層ユニット群Ｇ３２は、液処理ユニットＭ１２，Ｍ２２，Ｍ３２を複数層に積層して構成されている。第３の積層ユニット群Ｇ３３は、第１および第２の積層ユニット群Ｇ３１，Ｇ３２の間に配置されている。第３の積層ユニット群Ｇ３３は、昇華ユニットＤ１〜Ｄ６を複数層（この実施形態では６層）に積層して構成されており、図６Ａおよび図６Ｂに示した積層ユニット群Ｇ１２，Ｇ１５と類似の構成を有している。昇華ユニットＤ１〜Ｄ６に対して主搬送ロボットＣＲとは反対側にローカル搬送室Ｃが配置されている。ローカル搬送室Ｃには、ローカル搬送ロボットＬＲが配置されている。ローカル搬送ロボットＬＲは、液処理ユニットＭ１１，Ｍ１２；Ｍ１２，Ｍ２２；Ｍ３１，Ｍ３２に対応した各層に一つずつ設けられていてもよい。また、複数層（たとえば全ての層）に配置された液処理ユニットＭに対して共通に用いられる一つのローカル搬送ロボットＬＲが設けられていてもよい。
【０１１９】
主搬送ロボットＣＲは、主搬送室５Ａに配置されている。主搬送室５は、第１〜第３の積層ユニット群Ｇ３１〜Ｇ３３とインデクサロボットＩＲとの間に区画されている。インデクサロボットＩＲと主搬送ロボットＣＲとの間の基板Ｗの受け渡しは、一時的に基板Ｗを保持する基板受渡しユニット７を介して行われてもよい。主搬送ロボットＣＲは、インデクサロボットＩＲから基板受渡しユニット７を介して受け取った未処理の基板Ｗを、第１または第２の積層ユニット群Ｇ３１，Ｇ３２に含まれる一つの液処理ユニットＭに搬入する。その液処理ユニットＭで処理された後の基板Ｗは、ローカル搬送ロボットＬＲによって搬出され、当該ローカル搬送ロボットＬＲがアクセス可能な昇華ユニットＤ１〜Ｄ６のいずれかに搬入される。その昇華ユニットＤで処理された後の基板Ｗは、主搬送ロボットＣＲによって取り出され、基板受渡しユニット７を介して、インデクサロボットＩＲへと渡される。
【０１２０】
［第８の実施形態］
図９は、この発明の第８の実施形態に係る基板処理装置の構成を説明するための図であり、昇華ユニットＤの構成例を示す。この昇華ユニットＤは、真空チャンバを構成する昇華室１１１を有している。昇華室１１１には、排気管１１２が接続されている。排気管１１２は、真空ポンプ等の排気ユニット１１３に接続されている。排気管１１２には、排気バルブ１１０が介装されている。
【０１２１】
昇華室１１１には、基板Ｗを搬入するための基板搬入開口１１４が側壁１１５に形成されている。さらに、昇華室１１１には、基板Ｗを搬出するための基板搬出開口１１６が側壁１１７に形成されている。基板搬出開口１１６を開閉するためのシャッタ１１８が設けられており、シャッタ１１８はシャッタ駆動ユニット１１９によって駆動される。シャッタ１１８の昇華室１１１に対向する表面には、シール部材としてのＯリング１２０が設けられている。シャッタ１１８は、昇華室１１１の側壁１１７に押し付けられ、それによって、Ｏリング１２０を介して基板搬出開口１１６を気密に密閉する。主搬送ロボットＣＲが昇華ユニットＤによる処理済みの基板Ｗを搬出するときには、シャッタ駆動ユニット１１９はシャッタ１１８を駆動して基板搬出開口１１６を開放する。その開放された基板搬出開口１１６に主搬送ロボットＣＲのハンドＨＣが進入する。
【０１２２】
一方、基板搬入開口１１４は、ローカル搬送ロボットＬＲのハンドＬＨに備えられた蓋部材１２５によって開閉される。蓋部材１２５の昇華室１１１に対向する表面には、シール部材としてのＯリング１２６が設けられている。ローカル搬送ロボットＬＲは、液処理ユニットＭで処理された後の基板Ｗを昇華室１１１に搬入し、さらに、蓋部材１２５をＯリング１２６を介して昇華室１１１の側壁１１５に押し付けるように動作する。それにより、基板搬入開口１１４が気密に閉塞される。
【０１２３】
昇華室１１１の天井面には、昇華室１１１内の空間に冷温不活性ガスを導入するための冷温不活性ガスノズル７１Ａが設けられている。この冷温不活性ガスノズル７１Ａに関して、図３に示した昇華ユニットの場合と同様の構成が備えられており、冷温不活性ガスノズル７１Ａに冷温不活性ガスが供給されている。図９において、図３の各部に対応する部分に同一参照符号を付して説明を省略する。
【０１２４】
昇華ユニットＤの動作の概要は次のとおりである。
基板搬出開口１１６がシャッタ１１８によって閉塞された状態で、ローカル搬送ロボットＬＲが基板Ｗを昇華室１１１に搬入する。この基板Ｗは、その上面に有機溶剤の固相塗布膜１０が形成された状態の基板である。ローカル搬送ロボットＬＲは、ハンドＬＨを昇華室１１１内に進入させ、かつ、蓋部材１２５を昇華室１１１の側壁１１５の外面に押し付けて基板搬入開口１１４を閉塞する。こうして、昇華室１１１内は気密な密閉空間となる。この状態で、排気バルブ１１０が開かれ、排気ユニット１１３が作動させられることにより、昇華室１１１内の空間が大気圧よりも低圧に減圧される。それによって、基板Ｗ上の固相塗布膜１０が速やかに昇華する。
【０１２５】
昇華室１１１内の空間の減圧が開始されるまでの期間には、冷温不活性ガスバルブ７３が開かれ、冷温不活性ガスノズル７１から昇華室１１１内に冷温（固相塗布膜１０の融点よりも低い温度）の不活性ガスが供給される。それにより、昇華室１１１に導入された基板Ｗ表面の固相塗布膜１０の液化が抑制される。昇華室１１１内の減圧が開始されると、減圧を阻害しないように、冷温不活性ガスバルブ７３が閉じられる。
【０１２６】
こうして基板Ｗ上の塗布膜１０の昇華が終了すると、排気ユニット１１３が動作停止され、必要に応じて冷温不活性ガスバルブ７３が開かれる。それによって、昇華室１１１内の空間が大気圧に戻る。このとき、冷温不活性ガスバルブ７３は、常温の不活性ガスを昇華室１１１に導入してもよい。次いで、シャッタ駆動ユニット１１９がシャッタ１１８を基板搬出開口１１６から退避させ、それによって、基板搬出開口１１６が開かれる。その後、主搬送ロボットＣＲがハンドＨＣを昇華室１１１内に進入させ、ローカル搬送ロボットＬＲのハンドＬＨから、昇華乾燥処理済みの基板Ｗを受け取り、基板搬出開口１１６からその基板Ｗを搬出する。
【０１２７】
このように、ローカル搬送ロボットＬＲのハンドＬＨに蓋部材１２５を設けることによって、基板搬入開口１１４を開閉するためのシャッタ駆動機構を省くことができる。また、昇華室１１１内での基板Ｗの保持をローカル搬送ロボットＬＲのハンドＬＨで行えるので、昇華室１１１内に基板保持機構を設ける必要がない。減圧による塗布膜１０の昇華は短時間（たとえば３０秒〜６０秒）で行えるので、ローカル搬送ロボットＬＲのハンドＬＨによる昇華処理中の基板Ｗの保持が原因で生産性に大きな影響が生じるおそれはない。
【０１２８】
また、昇華室１１１にハンドＬＨで基板Ｗを搬送する動作により、蓋部材１２５によって基板搬入開口１１４を密閉でき、そのまま、昇華室１１１内で基板Ｗを保持して減圧昇華処理を行える。したがって、基板搬入開口１１４の開閉専用の動作および基板Ｗの受け渡し動作を省略できるから、工程全体の所要時間を短縮でき、生産性を向上できる。具体的には、基板搬入開口のためのシャッタ開閉時間、基板搬入時にハンドＬＨが昇華室１１１から退出する時間、基板搬出時にハンドＬＨが昇華室１１１に進入する時間、基板をリフトピンに置く動作のための時間、基板をリフトピンから受け取る動作のための時間、リフトピンを上昇および下降させる時間などを省くことができる。
【０１２９】
この実施形態の昇華ユニットＤを用いる場合に、前述の第２の実施形態と同様の処理を行うこともできる。すなわち、ローカル搬送ロボットＬＲによって基板Ｗがローカル搬送室Ｃを通って搬送されている間に、ハンド冷却ユニット９７によって基板Ｗを冷却し、それによって、基板Ｗ上の液体塗布膜１０を固体化してもよい。
また、この実施形態の昇華ユニットＤを用いる場合に、前述の第３の実施形態と同様の処理を行うこともできる。すなわち、ローカル搬送ロボットＬＲは、液体塗布膜１０が形成された状態の基板Ｗを液処理ユニットＭから昇華ユニットＤに搬送し、昇華ユニットＤ内でハンド冷却ユニット９７によって基板Ｗを冷却して、液体塗布膜１０を固体化してもよい。
【０１３０】
さらに、いずれの処理を行う場合にも、減圧昇華処理と並行して、基板Ｗを加熱してもよい。具体的には、ローカル搬送ロボットＬＲのハンドＬＨを加熱することによって、基板Ｗを加熱してもよい。また、昇華室１１１内に輻射熱または電磁波照射によって基板Ｗを加熱する加熱ユニット１２７（図９参照）を備え、この加熱ユニット１２７によって、ハンドＬＨに保持されている基板Ｗを加熱してもよい。
【０１３１】
［第９の実施形態］
図１０は、この発明の第９の実施形態に係る基板処理装置の構成を説明するための図であり、前述の昇華ユニットに代えて用いることができる、昇華ユニットの構成例を図解的に示す断面図である。
この実施形態では、昇華ユニットＤは、図３に示した構成と類似の構成を有しており、さらに、基板冷却ユニットとしての冷却プレート８０を備えている。図３に示した構成に代えて、図９に示した構成と類似の構成を用いることもできる。図１０には、図３に示した構成と類似の構成を備えた例を示す。
【０１３２】
冷却プレート８０は、ベース部８１上に配置されており、その上面に基板Ｗを保持して下面から冷却する。冷却プレート８０を貫通して複数（３本以上）のリフトピン８４が配置されている。リフトピン８４は、リフトピン昇降ユニット８５よって上下動され、それによって、冷却プレート８０上で基板Ｗを上下動させる。
基板処理装置は、さらに、昇華室５１における昇華処理が終了した基板Ｗを冷却プレート８０まで搬送する第２のローカル搬送ロボット１５０を備えている。第２のローカル搬送ロボット１５０は、基板Ｗを保持するハンド１５１と、ハンド１５１を移動させるハンド駆動ユニット１５２とを含む。ハンド駆動ユニット１５２は、基板ホルダ５２の上方（第１の基板保持位置）と冷却プレート８０の上方（第２の基板保持位置）との間でハンド１５１を往復移動させる。ハンド１５１とリフトピン５４，８４との基板Ｗの受け渡しに際しては、リフトピン５４，８４が昇降される。むろん、ハンド駆動ユニット１５２が基板Ｗを昇降させてリフトピン５４，８４と基板Ｗを受け渡す構成とすることもできる。
【０１３３】
昇華室５１では、基板ホルダ５２によって基板Ｗを加熱しながら、昇華室５１内の昇華処理空間５０を減圧して、基板Ｗの表面の固体塗布膜１０が昇華させられる。
この昇華処理の後、昇華処理空間５０が大気圧に戻され、可動蓋部５１２が開放される。そうしてベース部５１１と可動蓋部５１２との間に基板Ｗを搬出するための開口が形成される。そして、リフトピン５４によって、昇華処理済みの基板Ｗが基板ホルダ５２の上方へと持ち上げられる。すると、第２のローカル搬送ロボット１５０は、ベース部５１１と可動蓋部５１２との間に形成された開口を介してそのハンド１５１を進入させる。その後、リフトピン５４が下降することにより、昇華処理済みの基板Ｗがハンド１５１に渡される。そして、第２のローカル搬送ロボット１５０は、ハンド１５１を駆動して、その基板Ｗを冷却プレート８０の上方まで移動させる。その状態で、リフトピン昇降ユニット８５がリフトピン８４を上昇させることにより、ハンド１５１から基板Ｗを受け取る。ハンド１５１が冷却プレート８０の上方から退避した後、リフトピン８４が下降し、それによって、冷却プレート８０上に基板Ｗが載置される。
【０１３４】
冷却プレート８０は基板Ｗを常温まで冷却する。その後、リフトピン８４が基板Ｗを持ち上げ、主搬送ロボットＣＲのハンドＨＣがその基板Ｗを受け取って昇華ユニットＤ外へと搬出する。
このように、昇華処理後の基板Ｗを冷却プレート８０で冷却する構成であるので、昇華室５１での処理時間を短縮できるから、生産性を高めることができる。昇華室５１で加熱された基板Ｗの搬送を主搬送ロボットＣＲとは別の第２のローカル搬送ロボット１５０で行うので、主搬送ロボットＣＲに過剰な熱が蓄えられることを回避でき、主搬送ロボットＣＲが搬送する基板Ｗに対する熱の影響を抑制できる。
【０１３５】
以上、この発明の実施形態について説明してきたが、この発明は、さらに他の形態で実施することができる。
液体の状態で基板表面に塗布でき、基板上で液相から固相へと相転移させ、さらに固相から気相へと相転移させて昇華させることができる低表面張力液体は、前述のような有機溶剤（第２有機溶剤）に限られない。具体的には、液相において水よりも表面張力が小さい物質であって、図１１に示すような状態図において、三重点Ｔの特定が可能な物質は、この発明における低表面張力液体として使用可能である。図１１において、昇華曲線ＴＡ、蒸発曲線ＴＢおよび融解曲線ＴＣによって物質の固相、液相および気相の各領域が分けられ、それらの曲線ＴＡ，ＴＢ，ＴＣの交点が三重点Ｔである。液相から固相への相転移ＰＴ１（凝固）は冷却によって生じさせることができる。固相から気相への相転移ＰＴ２（昇華）は、減圧および加熱によって生じさせることができる。この場合、昇華曲線ＴＡから気相領域の内方に離れた状態であるほど昇華速度が速い。すなわち、圧力が低いほど、また温度が高いほど昇華速度が速くなる。
【０１３６】
低表面張力液体を液相から固相に相転移させるための冷却手段は、前述のものに限られない。たとえば、液体窒素を基板Ｗの下面または基板Ｗ上面の塗布膜上に供給する液体窒素供給手段が備えられてもよい。たとえば、図２の構成において、温度調節ガス配管４６を通して、基板Ｗに液体窒素を供給してもよい。
また、図２に二点鎖線で示すように、液処理ユニットＭは、スピンチャック１２に保持された基板Ｗを冷却するための基板冷却ユニットとして、たとえば、スピンチャック１２に保持された基板Ｗの下面に対向するように設けられた冷温プレート３０を含んでいてもよい。冷温プレート３０を基板Ｗの下面に対して接近／離隔させるプレート駆動ユニットがさらに備えられていてもよい。冷温プレート３０は、冷媒が流通する冷媒路が内部に形成されたプレートであってもよい。また、冷温プレート３０は、電子冷熱素子を備えていてもよい。冷温プレート３０は、基板Ｗを第２有機溶剤の融点未満の温度に冷却し、基板Ｗ表面の第２有機溶剤の液膜を固体化する。第２有機溶剤の吐出時には基板Ｗを冷却しない方がよいので、プレート駆動ユニットを備えて、第２有機溶剤の吐出時には、冷温プレート３０を基板Ｗの下面から離隔した退避位置に配置することが好ましい。そして、第２有機溶剤液膜が基板Ｗの表面に薄く広がった後に、冷温プレート３０を基板Ｗの下面に接近させて、基板Ｗを冷却し、塗布膜を液相から固相へと変化させることが好ましい。
【０１３７】
このような冷温プレート３０を設ける代わりに、液処理ユニットＭの処理室１１の全体を冷却し、処理室１１内の雰囲気を有機溶剤の融点未満に冷却してもよい。
これらの構成の場合には、基板Ｗの下面に液体を接触させることなく基板Ｗを冷却できる。したがって、基板Ｗの下面の液体を振り切るためのスピン乾燥処理を省くことができる。それにより、スピン乾燥処理に伴う、塗布膜１０の蒸発または昇華を回避できる。
【０１３８】
昇華ユニットＤは、昇華室５１，１１１内で基板Ｗの表面の塗布膜１０に温風（たとえば加熱した不活性ガス）を供給する温風供給ユニットを備えていてもよい。それにより、塗布膜１０の近傍の雰囲気を置換して、昇華を促進できる。
前述の図１、図５、図６、図７の構成において、インデクサロボットＩＲと主搬送ロボットＣＲとの間に、基板Ｗを一時的に保持する基板受渡しユニットを配置し、図８の構成の場合と同様にして、それらの間の基板受け渡しを行ってもよい。
【０１３９】
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【０１４０】
Ｗ  基板
ＩＲ  インデクサロボット
Ｓ１  第１層
Ｓ２  第２層
Ｓ３  第３層
M,M1-M4,M11-M14,M21-M24,M31-M34  液処理ユニット
D,D1-D6,D11-D14,D21-D24,D31-D34  昇華ユニット
LR,LR1,LR2,LR11-LR14,LR21-LR24,LR31,LR32  ローカル搬送ロボット
ＬＨ  ローカル搬送ロボットのハンド
C,C11-C14,C21-C24  ローカル搬送室
G1-G4,G11-G16,G21,G22,G31-G33  積層ユニット群
ＣＲ  主搬送ロボット
ＨＣ  主搬送ロボットのハンド
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ  基板処理装置
２  キャリヤ保持部
３  キャリヤ
５  主搬送室
７  基板受渡しユニット
１０  塗布膜（液体または固体）
１１  処理室
１２  スピンチャック
１４  薬液ノズル
１５  リンス液ノズル
１６  有機溶剤ノズル
１７  モータ
１９  遮断板
３０  温度調節プレート
３１Ａ，３１Ｂ  有機溶剤配管
３２Ａ，３２Ｂ  有機溶剤バルブ
３３Ａ，３３Ｂ  有機溶剤供給源
３４  有機溶剤温度調節ユニット
３７  基板搬入開口
３８  基板搬出開口
３９，４０  シャッタ
５０  昇華処理空間
５１  昇華室
５２  基板ホルダ
５３Ｈ  ヒータ
５３Ｃ  冷却ユニット
５４  リフトピン
５６  蓋部駆動ユニット
６３  排気ユニット
７１，７１Ａ  冷温不活性ガスノズル
７２  冷温不活性ガス配管
７３  冷温不活性ガスバルブ
７４  冷温不活性ガス供給源
８０  冷却プレート
８１  ベース部
８４  リフトピン
９０  ハンド駆動ユニット
９１，９１Ａ  有機溶剤ガスノズル
９７  ハンド冷却ユニット
９８  冷媒通路
９９  冷却プレート
１１１  昇華室
１１３  排気ユニット
１１４  基板搬入開口
１１６  基板搬出開口
１１８  シャッタ
１２５  蓋部材
１２７  加熱ユニット
１３１  裏面ノズル
１３２  吐出口
１３３  温度調節液供給配管
１３４  温度調節水バルブ
１３５  温度調節水供給源
１３６  冷温水バルブ
１３７  冷温水供給源
１４０  温度調節ガス流路
１４１  温度調節ガス供給配管
１４２  温度調節ガスバルブ
１４３  温度調節ガス供給源
１５０  第２のローカル搬送ロボット
１５１  ハンド
１５２  ハンド駆動ユニット
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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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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