(57)【要約】      （修正有）【課題】基板の上面を良好に乾燥させることができる基板処理方法および基板処理装置を提供する。【解決手段】基板の上面を疎水化する液体である疎水化剤が水平に保持された基板の上面に供給される（疎水化剤供給工程）Ｓ７。水よりも表面張力の低いＩＰＡ（低表面張力液体）で基板上の疎水化剤を置換するために、基板の上面にＩＰＡが供給される（低表面張力液体供給工程）Ｓ８。疎水化剤供給工程における基板上の液膜に接する雰囲気の湿度が第１湿度になり、かつ、低表面張力液体供給工程における基板上の液膜に接する雰囲気の湿度が第１湿度よりも低湿度である第２湿度になるように、基板上の液膜に接する雰囲気の湿度を調整する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を水平に保持する基板保持工程と、
前記基板の上面を疎水化する液体である疎水化剤を前記基板の上面に供給する疎水化剤供給工程と、
水よりも表面張力の低い低表面張力液体で前記基板上の前記疎水化剤を置換するために、前記基板の上面に前記低表面張力液体を供給する低表面張力液体供給工程と、
前記疎水化剤供給工程における前記基板上の液膜に接する雰囲気の湿度が第１湿度になり、かつ、前記低表面張力液体供給工程における前記基板上の液膜に接する雰囲気の湿度が前記第１湿度よりも低湿度である第２湿度になるように、前記基板上の液膜に接する雰囲気の湿度を調整する湿度調整工程とを含む、基板処理方法。
【請求項２】
前記疎水化剤供給工程の前に、水および前記疎水化剤と混和する有機溶剤を前記基板の上面に供給する有機溶剤供給工程をさらに含み、
前記湿度調整工程が、前記有機溶剤供給工程における前記基板上の液膜に接する雰囲気の湿度が前記第１湿度よりも低湿度である第３湿度になるように、前記基板上の液膜に接する雰囲気の湿度を調整する工程を含む、請求項１に記載の基板処理方法。
【請求項３】
前記基板の上面に対向する対向面を備える対向部材の前記対向面と、前記基板の上面との間の空間に向けて気体を供給する気体供給工程をさらに含み、
前記湿度調整工程が、前記気体供給工程の実行中に、前記疎水化剤供給工程における前記空間の湿度が前記第１湿度になり、かつ、前記低表面張力液体供給工程における前記空間の湿度が前記第２湿度になるように、前記空間内の湿度を調整する工程を含む、請求項１または２に記載の基板処理方法。
【請求項４】
前記湿度調整工程が、前記疎水化剤供給工程における前記対向面と前記基板の上面との間の距離である第１距離から、前記第１距離よりも小さい第２距離に、前記対向面と前記基板の上面との間の距離を変更することによって、前記空間内の湿度を前記第１湿度から前記第２湿度に変更する工程を含む、請求項３に記載の基板処理方法。
【請求項５】
前記空間内の湿度を前記第１湿度から前記第２湿度に変更する工程は、前記低表面張力液体供給工程の実行中に、前記対向面と前記基板の上面との間の距離を前記第１距離から前記第２距離に変更する工程を含む、請求項４に記載の基板処理方法。
【請求項６】
前記湿度調整工程が、前記気体の供給流量を調整することによって前記空間内の湿度を調整する工程を含む、請求項４または５に記載の基板処理方法。
【請求項７】
前記湿度調整工程が、前記対向面と前記基板の上面との間の距離を一定に保ちながら前記気体の供給流量を調整することによって、前記空間内の湿度を調整する工程を含む、請求項３に記載の基板処理方法。
【請求項８】
前記基板の上面の周囲の雰囲気を排気する排気工程をさらに含み、
前記湿度調整工程が、前記排気工程で排気される雰囲気の流量を調整することによって、前記基板上の液膜に接する雰囲気の湿度を調整する工程を含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項９】
前記基板の中央部を通る鉛直な回転軸線まわりに前記基板を回転させる基板回転工程と、
前記基板を回転させて前記基板上の前記低表面張力液体を排除することによって前記基板を乾燥させる基板乾燥工程とをさらに含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項１０】
基板を水平に保持する基板保持ユニットと、
前記基板の上面を疎水化する液体である疎水化剤を前記基板の上面に供給する疎水化剤供給ユニットと、
水よりも表面張力の低い低表面張力液体を前記基板の上面に供給する低表面張力液体供給ユニットと、
前記基板の上面の近傍の雰囲気の湿度を調整する湿度調整ユニットと、
前記疎水化剤供給ユニット、前記低表面張力液体および前記湿度調整ユニットを制御する制御ユニットとを含み、
前記制御ユニットが、前記基板の上面に前記疎水化剤供給ユニットから前記疎水化剤を供給する疎水化剤供給工程と、前記基板上の前記疎水化剤を前記低表面張力液体で置換するために、前記基板の上面に前記低表面張力液体供給ユニットから前記低表面張力液体を供給する低表面張力液体供給工程と、前記疎水化剤供給工程における前記基板上の液膜に接する雰囲気の湿度が第１湿度になり、かつ、前記低表面張力液体供給工程における前記基板上の液膜に接する雰囲気の湿度が前記第１湿度よりも低湿度である第２湿度になるように、前記湿度調整ユニットによって、前記基板上の液膜に接する雰囲気の湿度を調整する湿度調整工程とを実行するようにプログラムされている、基板処理装置。
【請求項１１】
水および前記疎水化剤と混和する有機溶剤を前記基板の上面に供給する有機溶剤供給ユニットをさらに含み、
前記制御ユニットが、前記疎水化剤供給工程の前に、前記有機溶剤供給ユニットから前記有機溶剤を前記基板の上面に供給する有機溶剤供給工程を実行し、
前記制御ユニットが、前記湿度調整工程において、前記有機溶剤供給工程における前記基板上の液膜に接する雰囲気の湿度が前記第１湿度よりも低湿度である第３湿度になるように前記基板上の液膜に接する雰囲気の湿度を調整する工程を実行するようにプログラムされている、請求項１０に記載の基板処理装置。
【請求項１２】
前記基板の上面に対向する対向面を備える対向部材と、
前記対向面と前記基板の上面との間の空間に気体を供給する気体供給ユニットとをさらに含み、
前記制御ユニットが、前記空間に向けて前記気体供給ユニットから気体を供給する気体供給工程を実行するようにプログラムされており、
前記制御ユニットが、前記湿度調整工程において、前記気体供給工程の実行中に、前記疎水化剤供給工程における前記空間の湿度が前記第１湿度になり、かつ、前記低表面張力液体供給工程における前記空間の湿度が前記第２湿度になるように、前記空間内の湿度を調整する工程を実行するようにプログラムされている、請求項１０または１１に記載の基板処理装置。
【請求項１３】
前記対向部材を昇降させる対向部材昇降ユニットをさらに含み、
前記制御ユニットが、前記湿度調整工程において、前記対向部材昇降ユニットに前記対向部材を昇降させることによって、前記疎水化剤供給工程における前記対向面と前記基板の上面との間の距離である第１距離から、前記第１距離よりも小さい第２距離に、前記対向面と前記基板の上面との間の距離を変更することによって、前記空間内の湿度を前記第１湿度から前記第２湿度に変更する工程を実行するようにプログラムされている、請求項１２に記載の基板処理装置。
【請求項１４】
前記制御ユニットが、前記空間内の湿度を前記第１湿度から前記第２湿度に変更する工程において、前記低表面張力液体供給工程の実行中に前記対向部材昇降ユニットに前記対向部材を昇降させることによって、前記対向面と前記基板の上面との間の距離を前記第１距離から前記第２距離に変更する工程を実行するようにプログラムされている、請求項１３に記載の基板処理装置。
【請求項１５】
前記気体供給ユニットが、前記空間に供給する前記気体の流量を調整可能であり、
前記制御ユニットが、前記湿度調整工程において、前記気体供給ユニットからの前記気体の供給流量を調整することによって、前記空間内の湿度を調整する工程を実行するようにプログラムされている、請求項１３または１４に記載の基板処理装置。
【請求項１６】
前記気体供給ユニットが、前記空間に供給する前記気体の流量を調整可能であり、
前記制御ユニットが、前記湿度調整工程において、前記対向面と前記基板の上面との間の距離を一定に保ちながら、前記気体供給ユニットからの前記気体の供給流量を調整することによって、前記空間内の湿度を調整する工程を実行するようにプログラムされている、請求項１２に記載の基板処理装置。
【請求項１７】
前記基板の上方の雰囲気を排気し、排気流量を調整可能な排気ユニットをさらに含み、
前記制御ユニットが、前記湿度調整工程において、前記排気ユニットによって前記排気流量を調整することによって前記基板上の液膜に接する雰囲気の湿度を調整する工程を実行するようにプログラムされている、請求項１０〜１６のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１８】
前記基板の中央部を通る鉛直な回転軸線まわりに前記基板を回転させる基板回転ユニットをさらに含み、
前記制御ユニットが、前記基板回転ユニットによって前記基板を回転させて前記基板上の前記低表面張力液体を排除することによって、前記基板を乾燥させる基板乾燥工程を実行するようにプログラムされている、請求項１０〜１７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、基板を処理する基板処理方法および基板処理装置に関する。処理対象になる基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、有機ＥＬ（Electroluminescence）表示装置等のＦＰＤ（Flat Panel 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が含まれる。
【背景技術】
【０００２】
枚葉式の基板処理装置による基板処理では、基板が１枚ずつ処理される。詳しくは、スピンチャックによって基板がほぼ水平に保持される。そして、基板の上面が薬液によって処理された後、リンス液によって基板の上面がリンスされる。その後、基板の上面を乾燥するために基板を高速回転させるスピンドライ工程が行われる。
図１４に示すように、基板の表面に微細なパターンが形成されている場合、スピンドライ工程では、パターン内部に入り込んだリンス液を除去できないおそれがある。それによって、乾燥不良が生じるおそれがある。パターン内部に入り込んだリンス液の液面（空気と液体との界面）は、パターン内に形成される。そのため、液面とパターンとの接触位置に、液体の表面張力が働く。この表面張力が大きい場合には、パターンの倒壊が起こりやすい。典型的なリンス液である水は、表面張力が大きいために、スピンドライ工程におけるパターンの倒壊が無視できない。
【０００３】
そこで、水よりも表面張力が低い低表面張力液体であるイソプロピルアルコール（Isopropyl Alcohol: IPA）を用いる手法が提案されている（たとえば、下記特許文献１を参照）。具体的には、基板の上面にＩＰＡを供給することによって、パターンの内部に入り込んだ水をＩＰＡに置換し、その後にＩＰＡを除去することで基板の上面を乾燥させる。しかし、パターン内部に入り込んだ水をＩＰＡに置換した場合であっても、表面張力が作用する時間が長い場合やパターンの強度が低い場合はパターンの倒壊が起こり得る。
【０００４】
そこで、特許文献２には、基板の上面をシリル化剤（疎水化剤）で疎水化することによって、パターンが受ける表面張力を低減し、パターンの倒壊を防止する基板処理が開示されている。具体的には、基板の上面にシリル化剤が供給され、基板の上面に供給されたシリル化剤は、基板の回転によって基板の上面を中央から周縁に広がるように流れる。これにより、基板の上面の全体が疎水化される。その後、基板の上面に残るシリル化剤がＩＰＡによって洗い流され、その後、基板が乾燥される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−２１５９７号公報
【特許文献２】特開２０１２−２２２３２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
基板上のシリル化剤に接する雰囲気の湿度が高いと、基板の上面と反応する前にシリル化剤の重合反応が進み、シリル化剤がポリマー化してしまう。これにより、基板の上面を充分に疎水化できないおそれがある。さらに、このポリマーが沈殿し、パーティクルが発生するおそれがある。
逆に、基板上のシリル化剤に接する雰囲気の湿度が低いと、シリル化剤の重合がほとんど起こらないため、基板の上面が充分に疎水化された後であっても基板上に未反応のシリル化剤が大量に残るおそれがある。この未反応のシリル化剤が基板の上面に付着し、パーティクルが発生するおそれがある。
【０００７】
一方、基板上の低表面張力液体に接する雰囲気の湿度が高いと、基板上の低表面張力液体の液膜に溶け込む水の量が増大し、表面張力が増大するおそれがある。
特許文献２に記載の基板処理では、基板上のシリル化剤に接する雰囲気の湿度が制御されていない。そのため、湿度が高いことに起因して基板の上面が充分に疎水化されなかったり、湿度が低いことに起因してパーティクルが発生したりするおそれがある。これでは、基板の上面を良好に乾燥させることができない。
【０００８】
そこで、この発明の目的は、基板の上面を良好に乾燥させることができる基板処理方法および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】
この発明は、基板を水平に保持する基板保持工程と、前記基板の上面を疎水化する液体である疎水化剤を前記基板の上面に供給する疎水化剤供給工程と、水よりも表面張力の低い低表面張力液体で前記基板上の前記疎水化剤を置換するために、前記基板の上面に前記低表面張力液体を供給する低表面張力液体供給工程と、前記疎水化剤供給工程における前記基板上の液膜に接する雰囲気の湿度が第１湿度になり、かつ、前記低表面張力液体供給工程における前記基板上の液膜に接する雰囲気の湿度が前記第１湿度よりも低湿度である第２湿度になるように、前記基板上の液膜に接する雰囲気の湿度を調整する湿度調整工程とを含む基板処理方法を提供する。
【００１０】
この方法によれば、疎水化剤供給工程における基板上の液膜に接する雰囲気の湿度が低表面張力液体供給工程における基板上の液膜に接する雰囲気の湿度よりも高くされる。
そのため、疎水化剤供給工程では、疎水化剤の重合が進み過ぎない程度に基板上の液膜に接する雰囲気の湿度を高くすることができる。したがって、疎水化剤のポリマー化を抑制して適度に疎水化剤を重合させることができる。その結果、基板の上面を充分に疎水化しつつ、パーティクルの発生を抑制することができる。
【００１１】
また、低表面張力液体供給工程では、基板上の液膜に接する雰囲気の湿度を充分に低減することができる。これにより、基板上の低表面張力液体の液膜に含まれる水の量を低減することができる。そのため、基板上の低表面張力液体が基板の上面に及ぼす表面張力を低減することができる。
なお、疎水化剤供給工程が行われる期間の少なくとも一部において第１湿度に維持されるのであれば、基板上の液膜に接する雰囲気の湿度は、疎水化剤供給工程の全期間にわたって第１湿度に維持されなくてもよい。同様に、低表面張力液体供給工程が行われる期間の少なくとも一部において第２湿度に維持されるのであれば、基板上の液膜に接する雰囲気の湿度は、低表面張力液体供給工程の全期間にわたって第２湿度に維持されなくてもよい。後述する第３湿度についても同様である。
【００１２】
この発明の一実施形態では、前記基板処理方法が、前記疎水化剤供給工程の前に、水および前記疎水化剤と混和する有機溶剤を前記基板の上面に供給する有機溶剤供給工程をさらに含む。そして、前記湿度調整工程が、前記有機溶剤供給工程における前記基板上の液膜に接する雰囲気の湿度が前記第１湿度よりも低湿度である第３湿度になるように、前記基板上の液膜に接する雰囲気の湿度を調整する工程を含む。
【００１３】
基板上の有機溶剤に水が含有されると、疎水化剤供給工程において基板上の有機溶剤を疎水化剤で置換する際に、疎水化剤が有機溶剤中の水と反応する。したがって、疎水化剤の重合反応が進み、基板の上面を充分に疎水化できないおそれがある。そこで、有機溶剤供給工程において基板上の液膜に接する雰囲気の湿度が第１湿度よりも低湿度にされる構成であれば、疎水化剤のポリマー化を抑制することができる。これにより、基板の上面を一層充分に疎水化しつつ、パーティクルの発生を一層抑制することができる。
【００１４】
この発明の一実施形態では、前記基板処理方法が、前記基板の上面に対向する対向面を備える対向部材の前記対向面と、前記基板の上面との間の空間に向けて気体を供給する気体供給工程をさらに含む。そして、前記湿度調整工程が、前記気体供給工程の実行中に、前記疎水化剤供給工程における前記空間の湿度が前記第１湿度になり、かつ、前記低表面張力液体供給工程における前記空間の湿度が前記第２湿度になるように、前記空間内の湿度を調整する工程を含む。
【００１５】
この方法によれば、対向部材の対向面と基板の上面との間の空間への気体の供給によって、対向部材の対向面と基板の上面との間の空間の湿度が調整される。対向部材の対向面と基板の上面との間の空間の湿度を調整することによって、前記基板上の液膜に接する雰囲気の湿度を容易に調整することができる。
この発明の一実施形態では、前記湿度調整工程が、前記疎水化剤供給工程における前記対向面と前記基板の上面との間の距離である第１距離から、前記第１距離よりも小さい第２距離に、前記対向面と前記基板の上面との間の距離を変更することによって、前記基板上の液膜に接する雰囲気の湿度を前記第１湿度から前記第２湿度に変更する工程を含む。
【００１６】
疎水化剤供給工程において基板の上面に供給された疎水化剤は、基板の上面から跳ね返って対向面に付着することがある。対向面に付着した疎水化剤が、疎水化剤供給工程後の低表面張力液体供給工程において基板の上面に落下すると、パーティクルの原因となる。
そこで、疎水化剤供給工程における対向面と基板の上面との間の距離（第１距離）が、低表面張力液体供給工程における対向面と基板の上面との間の距離（第２距離）よりも大きくなるように、対向面と基板の上面との間の空間内の湿度が調整される方法であれば、疎水化剤供給工程では、低表面張力液体供給工程よりも対向部材を基板の上面から離間させた状態で、基板の上面に疎水化剤が供給される。そのため、対向面への疎水化剤の付着を抑制できるのでパーティクルの発生を抑制することができる。
【００１７】
この発明の一実施形態では、前記基板上の液膜に接する雰囲気の湿度を前記第１湿度から前記第２湿度に変更する工程は、前記低表面張力液体供給工程の実行中に、前記対向面と前記基板の上面との間の距離を前記第１距離から前記第２距離に変更する工程を含む。
そのため、少なくとも基板の上面の疎水化剤が低表面張力液体によって置換され始めてから、対向面と基板の上面との間の距離が第２距離に変更される。したがって、対向面への疎水化剤の付着を一層抑制できる。
【００１８】
この発明の一実施形態では、前記湿度調整工程が、前記気体の供給流量を調整することによって前記空間内の湿度を調整する工程を含む。そのため、対向面と基板の上面との間の距離の変更と気体の供給流量の調整とによって、対向面と基板の上面との間の空間の湿度を精度良く調整することができる。したがって、対向面と基板の上面との間の空間内の湿度を精度良く調整することができる。
【００１９】
この発明の一実施形態では、前記湿度調整工程が、前記対向面と前記基板の上面との間の距離を一定に保ちながら前記気体の供給流量を調整することによって、前記空間内の湿度を調整する工程を含む。そのため、疎水化剤供給工程や低表面張力液体供給工程において、対向部材を上下動させることができない構成においても、対向面と基板の上面との間の空間の湿度を精度良く調整することができる。
この発明の一実施形態では、前記基板処理方法が、前記基板の上面の周囲の雰囲気を排気する排気工程をさらに含む。そして、前記湿度調整工程が、前記排気工程で排気される雰囲気の流量を調整することによって、前記基板上の液膜に接する雰囲気の湿度を調整する工程を含んでいる。
【００２０】
この発明の一実施形態では、前記基板処理方法が、記基板の中央部を通る鉛直な回転軸線まわりに前記基板を回転させる基板回転工程と、前記基板を回転させて前記基板上の前記低表面張力液体を排除することによって前記基板を乾燥させる基板乾燥工程とをさらに含む。そのため、基板上の低表面張力液体を速やかに除去することができる。したがって、低表面張力液体が基板の上面に表面張力を及ぼす時間を低減することができる。
【００２１】
この発明の他の実施形態では、基板を水平に保持する基板保持ユニットと、前記基板の上面を疎水化する液体である疎水化剤を前記基板の上面に供給する疎水化剤供給ユニットと、水よりも表面張力の低い低表面張力液体を前記基板の上面に供給する低表面張力液体供給ユニットと、前記基板の上面の近傍の雰囲気の湿度を調整する湿度調整ユニットと、前記疎水化剤供給ユニット、前記低表面張力液体および前記湿度調整ユニットを制御する制御ユニットとを含む、基板処理装置を提供する。そして、前記制御ユニットが、前記基板の上面に前記疎水化剤供給ユニットから前記疎水化剤を供給する疎水化剤供給工程と、前記基板上の前記疎水化剤を前記低表面張力液体で置換するために、前記基板の上面に前記低表面張力液体供給ユニットから前記低表面張力液体を供給する低表面張力液体供給工程と、前記疎水化剤供給工程における前記基板上の液膜に接する雰囲気の湿度が第１湿度になり、かつ、前記低表面張力液体供給工程における前記基板上の液膜に接する雰囲気の湿度が前記第１湿度よりも低湿度である第２湿度になるように、前記湿度調整ユニットによって、前記基板上の液膜に接する雰囲気の湿度を調整する湿度調整工程とを実行するようにプログラムされている。
【００２２】
この構成によれば、疎水化剤供給工程における基板上の液膜に接する雰囲気の湿度が低表面張力液体供給工程における基板上の液膜に接する雰囲気の湿度よりも高くされる。
そのため、疎水化剤供給工程では、疎水化剤の重合が進み過ぎない程度に基板上の液膜に接する雰囲気の湿度を高くすることができる。したがって、疎水化剤のポリマー化を抑制して適度に疎水化剤を重合させることができる。その結果、基板の上面を充分に疎水化しつつ、パーティクルの発生を抑制することができる。
【００２３】
また、低表面張力液体供給工程では、基板上の液膜に接する雰囲気の湿度を充分に低減することができる。これにより、基板上の低表面張力液体の液膜に含まれる水の量を低減することができる。そのため、基板上の低表面張力液体が基板の上面に及ぼす表面張力を低減することができる。
この発明の他の実施形態では、前記基板処理装置が、水および前記疎水化剤と混和する有機溶剤を前記基板の上面に供給する有機溶剤供給ユニットをさらに含む。前記制御ユニットが、前記疎水化剤供給工程の前に、前記有機溶剤供給ユニットから前記有機溶剤を前記基板の上面に供給する有機溶剤供給工程を実行し、前記制御ユニットが、前記湿度調整工程において、前記有機溶剤供給工程における前記基板の上面の周囲の雰囲気の湿度が前記第１湿度よりも低湿度である第３湿度になるように前記基板上の液膜に接する雰囲気の湿度を調整する工程を実行するようにプログラムされている。
【００２４】
基板上の有機溶剤に水が含有されると、疎水化剤供給工程において基板上の有機溶剤を疎水化剤で置換する際に、疎水化剤が有機溶剤中の水と反応する。したがって、疎水化剤の重合反応が進み、基板の上面を充分に疎水化できないおそれがある。そこで、有機溶剤供給工程において基板上の液膜に接する雰囲気の湿度が第１湿度よりも低湿度にされる構成であれば、疎水化剤のポリマー化を抑制することができる。その結果、基板の上面を一層充分に疎水化しつつ、パーティクルの発生を一層抑制することができる。
【００２５】
この発明の他の実施形態では、前記基板処理装置が、前記基板の上面に対向する対向面を備える対向部材と、前記対向面と前記基板の上面との間の空間に気体を供給する気体供給ユニットとをさらに含む。前記制御ユニットが、前記空間に向けて前記気体供給ユニットから気体を供給する気体供給工程を実行するようにプログラムされている。前記制御ユニットが、前記湿度調整工程において、前記気体供給工程の実行中に、前記疎水化剤供給工程における前記空間の湿度が前記第１湿度になり、かつ、前記低表面張力液体供給工程における前記空間の湿度が前記第２湿度になるように、前記空間内の湿度を調整する工程を実行するようにプログラムされている。
【００２６】
この構成によれば、対向部材の対向面と基板の上面との間の空間への気体の供給によって、対向部材の対向面と基板の上面との間の空間の湿度が調整される。対向部材の対向面と基板の上面との間の空間の湿度を調整することによって、前記基板上の液膜に接する雰囲気の湿度を容易に調整することができる。
この発明の他の実施形態では、前記基板処理装置が、前記対向部材を昇降させる対向部材昇降ユニットをさらに含む。そして、前記制御ユニットが、前記湿度調整工程において、前記対向部材昇降ユニットに前記対向部材を昇降させることによって、前記疎水化剤供給工程における前記対向面と前記基板の上面との間の距離である第１距離から、前記第１距離よりも小さい第２距離に、前記対向面と前記基板の上面との間の距離を変更することによって、前記基板上の液膜に接する雰囲気の湿度を前記第１湿度から前記第２湿度に変更する工程を実行するようにプログラムされている。
【００２７】
疎水化剤供給工程において基板の上面に供給された疎水化剤は、基板の上面から跳ね返って対向面に付着することがある。対向面に付着した疎水化剤が、疎水化剤供給工程後の低表面張力液体供給工程において基板の上面に落下すると、パーティクルの原因となる。
そこで、疎水化剤供給工程における対向面と基板の上面との間の距離（第１距離）が、低表面張力液体供給工程における対向面と基板の上面との間の距離（第２距離）よりも大きくなるように、空間内の湿度が調整される方法であれば、疎水化剤供給工程では、低表面張力液体供給工程よりも対向部材を基板の上面から離間させた状態で、基板の上面に疎水化剤が供給される。そのため、対向面への疎水化剤の付着を抑制できるのでパーティクルの発生を抑制することができる。
【００２８】
この発明の他の実施形態では、前記制御ユニットが、前記基板上の液膜に接する雰囲気の湿度を前記第１湿度から前記第２湿度に変更する工程において、前記低表面張力液体供給工程の実行中に前記対向部材昇降ユニットに前記対向部材を昇降させることによって、前記対向面と前記基板の上面との間の距離を前記第１距離から前記第２距離に変更する工程を実行するようにプログラムされている。
【００２９】
そのため、少なくとも基板の上面の疎水化剤が低表面張力液体によって置換され始めてから、対向面と基板の上面との間の距離が第２距離に変更される。したがって、対向面への疎水化剤の付着を一層抑制できる。
この発明の他の実施形態では、前記気体供給ユニットが、前記空間に供給する前記気体の流量を調整可能であり、前記制御ユニットが、前記湿度調整工程において、前記気体供給ユニットからの前記気体の供給流量を調整することによって、前記空間内の湿度を調整する工程を実行するようにプログラムされている。そのため、対向面と基板の上面との間の距離の変更と気体の供給流量の調整とによって、対向面と基板の上面との間の空間の湿度を精度良く調整することができる。したがって、基板上の液膜に接する雰囲気の湿度を精度良く調整することができる。
【００３０】
この発明の他の実施形態では、前記気体供給ユニットが、前記空間に供給する前記気体の流量を調整可能である。前記制御ユニットが、前記湿度調整工程において、前記対向面と前記基板の上面との間の距離を一定に保ちながら、前記気体供給ユニットからの前記気体の供給流量を調整することによって、前記空間内の湿度を調整する工程を実行するようにプログラムされている。そのため、疎水化剤供給工程や低表面張力液体供給工程において、対向部材を上下動させることができない構成においても、対向面と基板の上面との間の空間の湿度を精度良く調整することができる。
【００３１】
この発明の他の実施形態では、前記基板処理装置が、前記基板の上方の雰囲気を排気し、排気流量を調整可能な排気ユニットをさらに含む。前記制御ユニットが、前記湿度調整工程において、前記排気ユニットによって前記排気流量を調整することによって前記基板上の液膜に接する雰囲気の湿度を調整する工程を実行するようにプログラムされている。
この発明の他の実施形態では、前記基板処理装置が、前記基板の中央部を通る鉛直な回転軸線まわりに前記基板を回転させる基板回転ユニットをさらに含む。前記制御ユニットが、前記基板回転ユニットによって前記基板を回転させて前記基板上の前記低表面張力液体を排除することによって、前記基板を乾燥させる基板乾燥工程を実行するようにプログラムされている。そのため、基板上の低表面張力液体を速やかに除去することができる。したがって、低表面張力液体が基板の上面に表面張力を及ぼす時間を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は、この発明の第１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２】図２は、前記基板処理装置に備えられた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、前記処理ユニットに備えられたスピンチャックおよびその周辺の部材の平面図である。
【図４】図４は、前記基板処理装置の主要部の電気的構成を説明するためのブロック図である。
【図５】図５は、前記基板処理装置による基板処理の一例を説明するための流れ図である。
【図６Ａ】図６Ａは、前記基板処理の一例を説明するための図解的な断面図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、前記基板処理の一例を説明するための図解的な断面図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、前記基板処理の一例を説明するための図解的な断面図である。
【図６Ｄ】図６Ｄは、前記基板処理の一例を説明するための図解的な断面図である。
【図６Ｅ】図６Ｅは、前記基板処理の一例を説明するための図解的な断面図である。
【図６Ｆ】図６Ｆは、前記基板処理の一例を説明するための図解的な断面図である。
【図６Ｇ】図６Ｇは、前記基板処理の一例を説明するための図解的な断面図である。
【図６Ｈ】図６Ｈは、前記基板処理の一例を説明するための図解的な断面図である。
【図６Ｉ】図６Ｉは、前記基板処理の一例を説明するための図解的な断面図である。
【図６Ｊ】図６Ｊは、前記基板処理の一例を説明するための図解的な断面図である。
【図６Ｋ】図６Ｋは、前記基板処理の一例を説明するための図解的な断面図である。
【図７】図７は、前記基板処理の一例を説明するためのタイムチャートである。
【図８Ａ】図８Ａは、疎水化剤と水との反応を説明するための図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、疎水化剤の重合反応を説明するための図である。
【図８Ｃ】図８Ｃは、疎水化剤と基板の表面との反応を説明するための図である。
【図９】図９は、第２実施形態に係る基板処理装置に備えられた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１０Ａ】図１０Ａは、第２実施形態に係る基板処理装置による基板処理の一例を説明するための図解的な断面図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、第２実施形態に係る基板処理装置による基板処理の一例を説明するための図解的な断面図である。
【図１０Ｃ】図１０Ｃは、第２実施形態に係る基板処理装置による基板処理の一例を説明するための図解的な断面図である。
【図１０Ｄ】図１０Ｄは、第２実施形態に係る基板処理装置による基板処理の一例を説明するための図解的な断面図である。
【図１１】図１１は、第２実施形態に係る基板処理装置による基板処理の一例を説明するためのタイムチャートである。
【図１２】図１２は、第３実施形態に係る基板処理装置に備えられた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１３】図１３は、第３実施形態に係る基板処理装置による基板処理の一例を説明するためのタイムチャートである。
【図１４】図１４は、表面張力によるパターン倒壊の原理を説明するための図解的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
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実施形態>
図１は、この発明の第１実施形態に係る基板処理装置１の内部のレイアウトを説明するための図解的な平面図である。
基板処理装置１は、シリコンウエハ等の基板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、処理液で基板Ｗを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を収容するキャリヤ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を制御する制御ユニット３とを含む。処理液には、後述する薬液、リンス液、有機溶剤、疎水化剤等が含まれる。搬送ロボットＩＲは、キャリヤ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、例えば、同様の構成を有している。
【００３４】
図２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、内部空間を有する箱型のチャンバ４と、チャンバ４内で基板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まわりに回転させるスピンチャック５と、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの上面に対向する対向部材６と、基板Ｗから外方に飛散する処理液を受け止める筒状の処理カップ７と、チャンバ４内の雰囲気を排気する排気ユニット８とを含む。
【００３５】
チャンバ４は、基板Ｗが通過する搬入搬出口２４ｂが設けられた箱型の隔壁２４と、搬入搬出口２４ｂを開閉するシャッタ２５とを含む。フィルタによってろ過された空気であるクリーンエアは、隔壁２４の上部に設けられた送風口２４ａからチャンバ４内に常時供給される。
排気ユニット８は、処理カップ７の底部に接続された排気ダクト９と、排気ダクト９を開閉する排気バルブ１０とを含む。排気バルブ１０の開度を調整することによって、排気ダクト９を流れる気体の流量（排気流量）を調整することができる。排気ダクト９は、たとえば、チャンバ４内を吸引する排気装置９５に接続されている。排気装置９５は、基板処理装置１の一部であってもよいし、基板処理装置１とは別に設けられていてもよい。排気装置９５が基板処理装置１の一部である場合、排気装置９５は、たとえば、真空ポンプ等である。チャンバ４内の気体は、排気ダクト９を通じてチャンバ４から排出される。これにより、クリーンエアのダウンフローがチャンバ４内に常時形成される。
【００３６】
スピンチャック５は、一枚の基板Ｗを水平な姿勢で保持しながら基板Ｗの中央部を通る鉛直な回転軸線Ａ１まわりに基板Ｗを回転させる。スピンチャック５は、基板Ｗを水平に保持する基板保持ユニットに含まれる。基板保持ユニットは、基板ホルダともいう。スピンチャック５は、チャックピン２０と、スピンベース２１と、回転軸２２と、スピンモータ２３とを含む。
【００３７】
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、複数のチャックピン２０が周方向に間隔を空けて配置されている。スピンチャック５は、複数のチャックピン２０を基板Ｗの外周面に接触させる挟持式のチャックに限らず、非デバイス形成面である基板Ｗの裏面（下面）をスピンベース２１の上面に吸着させることにより基板Ｗを水平に保持するバキューム式のチャックであってもよい。
【００３８】
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。平面視におけるスピンベース２１の中央領域には、スピンベース２１を上下に貫通する貫通孔２１ａが形成されている。貫通孔２１ａは、回転軸２２の内部空間２２ａと連通している。
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。以下では、回転軸線Ａ１を中心とした径方向の内方を単に「径方向内方」といい、回転軸線Ａ１を中心とした径方向の外方を単に「径方向外方」という。スピンモータ２３は、基板Ｗを回転軸線Ａ１のまわりに回転させる基板回転ユニットに含まれる。
【００３９】
対向部材６は、基板Ｗとほぼ同じ径またはそれ以上の径を有する円板状に形成され、スピンチャック５の上方でほぼ水平に配置されている。対向部材６は、遮断部材とも呼ばれる。対向部材６は、基板Ｗの上面に対向する対向面６ａを有する。対向部材６において対向面６ａとは反対側の面には、中空軸２６が固定されている。対向部材６において平面視で回転軸線Ａ１と重なる位置を含む部分には、対向部材６を上下に貫通し、中空軸２６の内部空間と連通する連通孔が形成されている。
【００４０】
処理ユニット２は、対向部材６の昇降を駆動する対向部材昇降ユニット２７をさらに含む。対向部材昇降ユニット２７は、下位置（後述する図６Ｋに示す位置）から上位置（後述する図６Ａに示す位置）までの任意の位置（高さ）に対向部材６を位置させることができる。下位置とは、対向部材６の可動範囲において、対向部材６の対向面６ａが基板Ｗに最も近接する位置である。上位置とは、対向部材６の可動範囲において対向部材６の対向面６ａが基板Ｗから最も離間する位置である。対向部材昇降ユニット２７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。
【００４１】
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１１と、複数のガード１１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１２と、複数のガード１１と複数のカップ１２とを取り囲む円筒状の外壁部材１３とを含む。図２は、３つのガード１１（外側ガード１１Ａ、中央ガード１１Ｂおよび内側ガード１１Ｃ）と、２つのカップ１２（第１カップ１２Ａおよび第２カップ１２Ｂ）とが設けられている例を示している。
【００４２】
外側ガード１１Ａ、中央ガード１１Ｂ、および内側ガード１１Ｃのそれぞれについて言及する場合、以下では、単に、ガード１１ということもある。同様に、第１カップ１２Ａ、および第２カップ１２Ｂのそれぞれについて言及する場合、単に、カップ１２ということもある。
各ガード１１は、平面視で基板Ｗを取り囲み、基板Ｗから飛散する液体を受ける。各ガード１１は、スピンチャック５を取り囲む円筒状の筒状部１４と、筒状部１４の上端から回転軸線Ａ１（対向部材６）に向かって斜め上に延びる円環状の延設部１５とを含む。内側ガード１１Ｃの筒状部１４、中央ガード１１Ｂの筒状部１４および外側ガード１１Ａの筒状部１４は、径方向内方からこの順番で、同心円状に配置されている。内側ガード１１Ｃの延設部１５、中央ガード１１Ｂの延設部１５および外側ガード１１Ａの延設部１５は、下からこの順番で、上下方向に重なっている。内側ガード１１Ｃの延設部１５の上端は、内側ガード１１Ｃの上端１１ａに相当する。中央ガード１１Ｂの延設部１５の上端は、中央ガード１１Ｂの上端１１ａに相当する。外側ガード１１Ａの延設部１５の上端は、外側ガード１１Ａの上端１１ａに相当する。各ガード１１の上端１１ａは、平面視でスピンベース２１および対向部材６を取り囲んでいる。
【００４３】
複数のカップ１２は、外側から第１カップ１２Ａ、および第２カップ１２Ｂの順番で、同心円状に配置されている。第１カップ１２Ａは、スピンチャック５を取り囲んでいる。第２カップ１２Ｂは、第１カップ１２Ａよりも内側でスピンチャック５を取り囲んでいる。第２カップ１２Ｂは、外壁部材１３の上端よりも下方に配置されている。第２カップ１２Ｂは、チャンバ４の隔壁２４に対して固定されている。第１カップ１２Ａは、中央ガード１１Ｂと一体であり、中央ガード１１Ｂと共に上下方向に移動する。中央ガード１１Ｂは、第１カップ１２Ａに対して移動可能であってもよい。
【００４４】
ガード１１は、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの上面よりもガード１１の上端１１ａが上方に位置する上位置と、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの上面よりもガード１１の上端１１ａが下方に位置する下位置との間で、上下方向に移動可能である。
処理ユニット２は、複数のガード１１の昇降を駆動するガード昇降ユニット１７をさらに含む。図３は、スピンチャック５およびその周辺の部材の平面図である。図３を参照して、ガード昇降ユニット１７は、一対の外側ガード昇降ユニット１７Ａ、一対の中央ガード昇降ユニット１７Ｂおよび一対の内側ガード昇降ユニット１７Ｃを含む。詳しくは、外側ガード昇降ユニット１７Ａ、中央ガード昇降ユニット１７Ｂおよび内側ガード昇降ユニット１７Ｃを一組とする組が、平面視で基板Ｗの回転軸線Ａ１を中心として点対称となるように一対配置されている。そのため、複数のガード１１をそれぞれ安定して昇降させることができる。
【００４５】
各外側ガード昇降ユニット１７Ａは、動力を発生する電動モータ（図示せず）と、電動モータ（図示せず）の回転を上下方向への外側ガード１１Ａの移動に変換するボールネジ機構とを含む。各中央ガード昇降ユニット１７Ｂは、動力を発生する電動モータ（図示せず）と、電動モータ（図示せず）の回転を上下方向への中央ガード１１Ｂの移動に変換するボールネジ機構とを含む。各内側ガード昇降ユニット１７Ｃは、動力を発生する電動モータ（図示せず）と、電動モータ（図示せず）の回転を上下方向への内側ガード１１Ｃの移動に変換するボールネジ機構とを含む。
【００４６】
ガード昇降ユニット１７は、複数のガード１１の少なくとも一つを上下動させることによって、複数のガード１１の状態を切り替えるガード切換ユニットの一例である。ガード昇降ユニット１７は、各ガード１１を上位置から下位置までの任意の位置に位置させる。これにより、複数のガード１１の状態（配置）が切り換えられる。ガード昇降ユニット１７は、たとえば３つの状態（第１状態、第２状態、および第３状態）のいずれかに複数のガード１１を設定する。
【００４７】
「第１状態」（後述する図６Ｆに示す状態）は、基板Ｗから飛散する液体を外側ガード１１Ａが受けるときの複数のガード１１の状態である。複数のガード１１が第１状態のとき、外側ガード１１Ａが上位置に配置され、内側ガード１１Ｃおよび中央ガード１１Ｂが下位置に配置される。
「第２状態」（後述する図６Ｅに示す状態）は、基板Ｗから飛散する液体を内側ガード１１Ｃが受けるときの複数のガードの状態である。複数のガード１１が第２状態のとき、外側ガード１１Ａ、中央ガード１１Ｂおよび内側ガード１１Ｃが上位置に配置される。
【００４８】
「第３状態」（後述する図６Ａに示す状態）は、基板Ｗから飛散する液体を中央ガード１１Ｂが受けるときの複数のガードの状態である。複数のガード１１が第３状態のとき、外側ガード１１Ａおよび中央ガード１１Ｂが上位置に配置され、内側ガード１１Ｃが下位置に配置される。
図２および図３を参照して、処理ユニット２は、基板Ｗの上面に向けて薬液を下方に吐出する第１薬液ノズル３１および第２薬液ノズル３２と、基板Ｗの上面に向けてリンス液を下方に吐出する第１リンス液ノズル３３とを含む。
【００４９】
第１薬液ノズル３１は、薬液を案内する第１薬液配管４１に接続されている。第２薬液ノズル３２は、薬液を案内する第２薬液配管４２が接続されている。第１リンス液ノズル３３は、リンス液を案内する第１リンス液配管４３に接続されている。リンス液は、薬液を洗い流すための液体である。第１薬液配管４１に介装された第１薬液バルブ５１が開かれると、薬液が、第１薬液ノズル３１の吐出口から下方に連続的に吐出される。第１薬液ノズル３１は、基板Ｗの上面に薬液を供給する薬液供給ユニットの一例である。第２薬液配管４２に介装された第２薬液バルブ５２が開かれると、薬液が、第２薬液ノズル３２の吐出口から下方に連続的に吐出される。第２薬液ノズル３２も、薬液供給ユニットの一例である。第１リンス液配管４３に介装された第１リンス液バルブ５３が開かれると、リンス液が、第１リンス液ノズル３３の吐出口から下方に連続的に吐出される。第１リンス液ノズル３３は、基板Ｗの上面にリンス液を供給するリンス液供給ユニットの一例である。
【００５０】
第１薬液ノズル３１から吐出される薬液は、たとえば、ＤＨＦ（希フッ酸）である。ＤＨＦは、フッ酸（フッ化水素酸）を水で希釈した溶液である。第２薬液ノズル３２から吐出される薬液は、たとえば、ＳＣ１（アンモニア過酸化水素水混合液）である。
第１薬液ノズル３１から吐出される薬液および第２薬液ノズル３２から吐出される薬液は、硫酸、酢酸、硝酸、塩酸、フッ酸、バッファードフッ酸（ＢＨＦ）、ＤＨＦ、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など）、界面活性剤、腐食防止剤のうちの少なくとも１つを含む液であってもよい。これらを混合した薬液の例としては、ＳＣ１の他に、ＳＰＭ（硫酸過酸化水素水混合液）、ＳＣ２（塩酸過酸化水素水混合液）などが挙げられる。
【００５１】
第１リンス液ノズル３３から吐出されるリンス液は、たとえば、炭酸水である。リンス液は、純水（脱イオン水：Deionized Water）、電解イオン水、水素水、オゾン水、アンモニア水および希釈濃度（たとえば、１０ｐｐｍ〜１００ｐｐｍ程度）の塩酸水のいずれかであってもよい。リンス液は、水または水溶液である。
第１薬液ノズル３１、第２薬液ノズル３２および第１リンス液ノズル３３は、チャンバ４内で移動可能なスキャンノズルである。処理ユニット２は、第１薬液ノズル３１、第２薬液ノズル３２および第１リンス液ノズル３３を保持するノズルアーム１６と、ノズルアーム１６を移動させることによって、少なくとも水平方向に、第１薬液ノズル３１、第２薬液ノズル３２および第１リンス液ノズル３３を移動させるノズル移動ユニット１８とを含む。
【００５２】
ノズル移動ユニット１８は、第１薬液ノズル３１、第２薬液ノズル３２および第１リンス液ノズル３３を処理位置（後述する図６Ａに示す位置）と退避位置（図３に示す位置）との間で水平に移動させる。第１薬液ノズル３１が処理位置に位置するとき、第１薬液ノズル３１から吐出された薬液は、基板Ｗの上面に着液する。第２薬液ノズル３２が処理位置に位置するとき、第２薬液ノズル３２から吐出された薬液は、基板Ｗの上面に着液する。第１リンス液ノズル３３が処理位置に位置するとき、第１リンス液ノズル３３から吐出されたリンス液は、基板Ｗの上面に着液する。第１薬液ノズル３１、第２薬液ノズル３２および第１リンス液ノズル３３は、退避位置に位置するとき、平面視でスピンチャック５のまわりに位置する。
【００５３】
ノズル移動ユニット１８は、たとえば、スピンチャック５および処理カップ７のまわりで鉛直に延びるノズル回動軸線Ａ２まわりに第１薬液ノズル３１、第２薬液ノズル３２および第１リンス液ノズル３３を水平に移動させる旋回ユニットである。
処理ユニット２は、基板Ｗの下面中央部に向けて処理液を上方に吐出する下面ノズル３４を含む。下面ノズル３４は、スピンベース２１の上面中央部で開口する貫通孔２１ａに挿入されている。下面ノズル３４の吐出口３４ａは、スピンベース２１の上面から露出されている。下面ノズル３４の吐出口は、基板Ｗの下面中央部に下方から対向する。下面ノズル３４は、加熱流体バルブ５４が介装された加熱流体配管４４に接続されている。
【００５４】
加熱流体バルブ５４が開かれると、温水等の加熱流体が、加熱流体配管４４から下面ノズル３４に供給され、下面ノズル３４の吐出口３４ａから上方に連続的に吐出される。下面ノズル３４は、加熱流体を基板Ｗの下面に供給する加熱流体供給ユニットの一例である。温水は、室温よりも高温の水であり、例えば８０℃〜８５℃の水である。下面ノズル３４は、チャンバ４の隔壁２４に対して固定されている。スピンチャック５が基板Ｗを回転させても、下面ノズル３４は回転しない。
【００５５】
下面ノズル３４から吐出される加熱流体は、温水に限られない。下面ノズル３４から吐出される加熱流体は、基板Ｗを加熱することができる流体であればよい。下面ノズル３４から吐出される加熱流体は、例えば、高温の窒素ガスであってもよい。下面ノズル３４から吐出される加熱流体は、水蒸気であってもよい。加熱流体が水蒸気であれば、温水よりも高温の流体で基板Ｗを加熱することができる。
【００５６】
処理ユニット２は、対向部材６の対向面６ａの中央部で開口する中央開口６ｂを介して処理液を下方に吐出する中心ノズル６０を含む。中心ノズル６０は、対向部材６の中央部を上下方向に貫通する貫通穴内に配置されている。中心ノズル６０の吐出口６０ａは、中央開口６ｂから露出しており、スピンチャック５に保持された基板Ｗの上面の中央に対向している。中心ノズル６０は、対向部材６と共に鉛直方向に昇降する。
【００５７】
中心ノズル６０は、処理液を下方に吐出する複数のインナーチューブ（第１チューブ３５、第２チューブ３６および第３チューブ３７）と、複数のインナーチューブを取り囲む筒状のケーシング６１とを含む。第１チューブ３５、第２チューブ３６、第３チューブ３７およびケーシング６１は、回転軸線Ａ１に沿って上下方向に延びている。対向部材６の内周面は、径方向（回転軸線Ａ１に直交する方向）に間隔を空けてケーシング６１の外周面を取り囲んでいる。中心ノズル６０の吐出口６０ａは、第１チューブ３５、第２チューブ３６および第３チューブ３７の吐出口でもある。
【００５８】
第１チューブ３５は、基板Ｗの上面に向けてリンス液を下方に吐出する。第１チューブ３５は、第２リンス液バルブ５５が介装された第２リンス液配管４５に接続されている。第２リンス液バルブ５５が開かれると、リンス液が、第２リンス液配管４５から第１チューブ３５に供給され、第１チューブ３５の吐出口（中心ノズル６０の吐出口６０ａ）から下方に連続的に吐出される。第１チューブ３５は、基板Ｗの上面にリンス液を供給するリンス液供給ユニットの一例である。第１チューブ３５から吐出されるリンス液は、たとえば、炭酸水である。第１チューブ３５から吐出されるリンス液は、炭酸水には限られない。第１チューブ３５から吐出されるリンス液は、たとえば、ＤＩＷ等の前述したリンス液であってもよい。
【００５９】
第２チューブ３６は、基板Ｗの上面に向けて疎水化剤を下方に吐出する。疎水化剤は、基板Ｗの上面を疎水化するための液体である。疎水化剤によって疎水化された基板Ｗの上面のパターン（図１４参照）に作用する表面張力は、疎水化されていない基板Ｗの上面のパターンに作用する表面張力よりも低い。第２チューブ３６は、疎水化剤バルブ５６が介装された疎水化剤配管４６に接続されている。疎水化剤バルブ５６が開かれると、リンス液が、疎水化剤配管４６から第２チューブ３６に供給され、第２チューブ３６の吐出口（中心ノズル６０の吐出口６０ａ）から下方に連続的に吐出される。第２チューブ３６は、基板Ｗの上面に疎水化剤を供給する疎水化剤供給ユニットの一例である。
【００６０】
第２チューブ３６から吐出される疎水化剤は、例えば、シリコン自体およびシリコンを含む化合物を疎水化させるシリコン系疎水化剤、または金属自体および金属を含む化合物を疎水化させるメタル系疎水化剤である。メタル系疎水化剤は、例えば、疎水基を有するアミン、および有機シリコン化合物の少なくとも一つを含む。シリコン系疎水化剤は、例えば、シランカップリング剤である。シランカップリング剤は、例えば、ＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシラザン）、ＴＭＳ（テトラメチルシラン）、フッ素化アルキルクロロシラン、アルキルジシラザン、および非クロロ系疎水化剤の少なくとも一つを含む。非クロロ系疎水化剤は、例えば、ジメチルシリルジメチルアミン、ジメチルシリルジエチルアミン、ヘキサメチルジシラザン、テトラメチルジシラザン、ビス（ジメチルアミノ）ジメチルシラン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノトリメチルシラン、Ｎ−（トリメチルシリル）ジメチルアミンおよびオルガノシラン化合物の少なくとも一つを含む。
【００６１】
第３チューブ３７は、疎水化剤およびリンス液の両方と混和可能で、かつ、水よりも低い表面張力を有する有機溶剤を基板Ｗの上面に向けて下方に吐出する。水よりも低い表面張力を有する液体のことを低表面張力液体という。第３チューブ３７から吐出される有機溶剤は、たとえば、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）である。第３チューブ３７は、有機溶剤バルブ５７が介装された有機溶剤配管４７に接続されている。有機溶剤バルブ５７が開かれると、ＩＰＡが、有機溶剤配管４７から第３チューブ３７に供給され、第３チューブ３７の吐出口（中心ノズル６０の吐出口６０ａ）から下方に連続的に吐出される。第３チューブ３７は、基板Ｗの上面に有機溶剤（低表面張力液体）を供給する有機溶剤供給ユニット（低表面張力液体供給ユニット）の一例である。
【００６２】
第３チューブ３７から吐出される有機溶剤は、リンス液の両方と混和可能であり、かつ、水よりも低い表面張力を有していれば、ＩＰＡ以外の有機溶剤であってもよい。より具体的には、第３チューブ３７から吐出される有機溶剤は、ＩＰＡ、ＨＦＥ（ハイドロフルオロエーテル）、メタノール、エタノール、アセトンおよびTrans-1,2ジクロロエチレンのうちの少なくとも１つを含む液を有機溶剤であってもよい。
【００６３】
処理ユニット２は、気体供給源からの気体を対向部材６の中央開口６ｂに導く気体配管４９と、気体配管４９に介装された気体バルブ５９とを含む。気体バルブ５９が開かれると、気体配管４９から供給された気体が、中心ノズル６０のケーシング６１の外周面と対向部材６の内周面とによって形成された筒状の気体流路６２を下方に流れ、中央開口６ｂから下方に吐出される。中央開口６ｂから吐出された気体は、対向面６ａと基板Ｗの上面との間の空間９０に供給される。中央開口６ｂは、空間９０内に気体を供給する気体供給ユニットに含まれる。気体バルブ５９の開度を調整することによって、中央開口６ｂから吐出される気体の流量（供給流量）を調整することができる。中央開口６ｂに供給される気体は、たとえば、窒素ガスである。中央開口６ｂに供給される気体は、チャンバ４の内部空間に供給されるクリーンエアよりも低い湿度を有する。なお、クリーンエアの湿度は、たとえば、４７％〜５０％である。中央開口６ｂに供給される気体の湿度は、たとえば、約０％である。
【００６４】
中央開口６ｂに供給される気体は、不活性ガスであることが好ましい。不活性ガスは、基板Ｗの上面およびパターンに対して不活性なガスのことであり、例えばアルゴン等の希ガス類であってもよい。中央開口６ｂからから吐出される気体は、空気であってもよい。
処理ユニット２は、基板Ｗの上面に向けて処理液（例えば疎水化剤）を吐出する内部ノズル３８を含む。内部ノズル３８は、外側ガード１１Ａの上端１１ａよりも下方に配置された水平部３８ｈと、外側ガード１１Ａの上方に配置された鉛直部３８ｖとを含む。外側ガード１１Ａおよび中央ガード１１Ｂがいずれの位置に位置しているときでも、水平部３８ｈは、外側ガード１１Ａと中央ガード１１Ｂとの間に配置される。図３に示すように、水平部３８ｈは、平面視円弧状である。水平部３８ｈは、平面視直線状であってもよいし、平面視折れ線状であってもよい。
【００６５】
図２に示すように、内部ノズル３８は、外側ガード１１Ａの延設部１５を上下方向に貫通する貫通穴に挿入されている。鉛直部３８ｖは、外側ガード１１Ａの貫通穴の上方に配置されている。鉛直部３８ｖは、外側ガード１１Ａの上方に配置されたハウジング７０を上下方向に貫通している。ハウジング７０は、外側ガード１１Ａに支持されている。鉛直部３８ｖは、回転可能にハウジング７０に支持されている。内部ノズル３８は、鉛直部３８ｖの中心線に相当するノズル回動軸線Ａ３まわりに外側ガード１１Ａに対して回動可能である。ノズル回動軸線Ａ３は、外側ガード１１Ａを通る鉛直な軸線である。
【００６６】
水平部３８ｈの先端部（ノズル回動軸線Ａ３とは反対側の端部）には、処理液を下方に吐出する吐出口３８ｐが設けられている。内部ノズル３８は、第２疎水化剤バルブ５８が介装された第２疎水化剤配管４８に接続されている。第２疎水化剤バルブ５８が開かれると、第２疎水化剤配管４８から内部ノズル３８に疎水化剤が供給され、内部ノズル３８の吐出口３８ｐから下方に連続的に吐出される。
【００６７】
処理ユニット２は、処理位置と退避位置との間で内部ノズル３８をノズル回動軸線Ａ３まわりに回動させるスキャンユニット７１を含む。内部ノズル３８が処理位置に位置するとき、内部ノズル３８から吐出された処理液は、基板Ｗの上面に着液する。内部ノズル３８は、退避位置に位置するとき、平面視でスピンチャック５のまわりに位置する。
スキャンユニット７１は、内部ノズル３８を回動させる動力を発生する電動モータ７２を含む。電動モータ７２は、内部ノズル３８の鉛直部３８ｖと同軸の同軸モータであってもよいし、２つのプーリと無端状のベルトとを介して内部ノズル３８の鉛直部３８ｖに連結されていてもよい。
【００６８】
内部ノズル３８が退避位置（図３で破線で示す位置）に配置されると、内部ノズル３８の水平部３８ｈの全体が外側ガード１１Ａに重なる。内部ノズル３８が処理位置（図３で二点鎖線で示す位置）に配置されると、水平部３８ｈの先端部が外側ガード１１Ａの上端１１ａよりも内側に配置され、内部ノズル３８が基板Ｗに重なる。処理位置は、内部ノズル３８から吐出された処理液が基板Ｗの上面中央部に着液する中央処理位置（図３で二点鎖線で示す位置）と、内部ノズル３８から吐出された処理液が基板Ｗの上面外周部に着液する外周処理位置とを含む。
【００６９】
外側ガード１１Ａの延設部１５は、外側ガード１１Ａの筒状部１４の上端から回転軸線Ａ１に向かって斜め上に延びる環状の傾斜部１５ａと、傾斜部１５ａから上方に突出する突出部１５ｂとを含む。傾斜部１５ａと突出部１５ｂとは周方向（回転軸線Ａ１まわりの方向）に並んでいる。突出部１５ｂは、傾斜部１５ａから上方に延びる一対の側壁１５ｓと、一対の側壁１５ｓの上端の間に配置された上壁１５ｕと、一対の側壁１５ｓの外端の間に配置された外壁１５ｏとを含む。突出部１５ｂは、外側ガード１１Ａの傾斜部１５ａの下面から上方に凹んだ収容空間を形成している。
【００７０】
内部ノズル３８が退避位置に配置されると、内部ノズル３８の水平部３８ｈの全体が、平面視で突出部１５ｂに重なり、収容空間に収容される。図２に示すように、このとき、吐出口３８ｐが設けられた水平部３８ｈの先端部は、外側ガード１１Ａの上端１１ａよりも外側に配置される。内部ノズル３８を退避位置に配置すれば、外側ガード１１Ａの上端１１ａと中央ガード１１Ｂの上端１１ａとを上下方向に互いに近づけることができる。これにより、外側ガード１１Ａと中央ガード１１Ｂとの間に進入する液体の量を減らすことができる。
【００７１】
前述のように、内部ノズル３８は、ハウジング７０に支持されている。同様に、スキャンユニット７１は、ハウジング７０に支持されている。スキャンユニット７１の電動モータ７２は、上下方向に伸縮可能なベローズ７３の中に配置されている。ハウジング７０は、第１ブラケット７４Ａを介して外側ガード１１Ａに支持されており、第２ブラケット７４Ｂを介してガード昇降ユニット１７に支持されている。ガード昇降ユニット１７が外側ガード１１Ａを昇降させると、ハウジング７０も昇降する。これにより、内部ノズル３８およびスキャンユニット７１が、外側ガード１１Ａと共に昇降する。
【００７２】
図４は、基板処理装置１の主要部の電気的構成を説明するためのブロック図である。制御ユニット３は、マイクロコンピュータを備えており、所定の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。より具体的には、制御ユニット３は、プロセッサ（ＣＰＵ）３Ａと、プログラムが格納されたメモリ３Ｂとを含み、プロセッサ３Ａが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。
【００７３】
特に、制御ユニット３は、搬送ロボットＩＲ，ＣＲ、スピンモータ２３、対向部材昇降ユニット２７、ガード昇降ユニット１７（外側ガード昇降ユニット１７Ａ、中央ガード昇降ユニット１７Ｂおよび内側ガード昇降ユニット１７Ｃ）、ノズル移動ユニット１８およびバルブ類１０，５１〜５９等の動作を制御する。バルブ５１〜５８が制御されることによって、対応するノズル（チューブ）からの流体の吐出の有無や吐出流量が制御される。バルブ５９が制御されることで、中央開口６ｂからの気体の吐出の有無や吐出流量が制御される。バルブ１０が制御されることで、排気ダクト９からの排気の有無や排気流量が制御される。
【００７４】
図５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流れ図であり、主として、制御ユニット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６Ａ〜図６Ｋは、基板処理の一例を説明するための図解的な断面図である。図７は、基板処理の一例を説明するためのタイムチャートである。
基板処理装置１による基板処理では、例えば、図５に示すように、基板搬入（Ｓ１）、第１薬液処理（Ｓ２）、第１リンス処理（Ｓ３）、第２薬液処理（Ｓ４）、第２リンス処理（Ｓ５）、有機溶剤処理（Ｓ６）、疎水化剤処理（Ｓ７）、低表面張力液体処理（Ｓ８）、乾燥処理（Ｓ９）および基板搬出（Ｓ１０）がこの順番で実行される。
【００７５】
まず、図１を参照して、基板処理装置１による基板処理では、基板Ｗが、搬送ロボットＩＲ，ＣＲによってキャリヤ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Ｓ１：基板搬入）。基板処理装置１による基板処理では、排気バルブ１０（図２参照）が常時開かれており、排気バルブ１０の開度は一定である。
そして、図６Ａを参照して、基板Ｗは、搬送ロボットＣＲによって搬出されるまでの間、複数のガード１１に囲まれた位置でスピンチャック５によって水平に保持される（基板保持工程）。そして、スピンモータ２３（図２参照）がスピンベース２１の回転を開始させる。これにより、基板Ｗの回転が開始される（基板回転工程）。そして、対向部材昇降ユニット２７が対向部材６を上位置に位置させる。
【００７６】
そして、第１薬液処理（Ｓ２）が開始される。第１薬液処理（Ｓ２）では、基板Ｗ上に薬液としてＤＨＦ（希フッ酸）を供給する。
具体的には、ガード昇降ユニット１７が、複数のガード１１の状態を第３状態に切り換える。そして、ノズル移動ユニット１８が、第１薬液ノズル３１、第２薬液ノズル３２および第１リンス液ノズル３３を処理位置に移動させる。そして、第１薬液バルブ５１が開かれる。これにより、第１薬液ノズル３１から回転状態の基板Ｗの上面の中央領域にＤＨＦ（薬液）が供給される（薬液供給工程）。ＤＨＦは遠心力によって基板Ｗの上面の全体に行き渡る。これにより、基板Ｗ上にＤＨＦの液膜１００が形成される。ＤＨＦは、遠心力によって基板Ｗから径方向外方に飛散する。基板Ｗから飛散した液体は、中央ガード１１Ｂの延設部１５と内側ガード１１Ｃの延設部１５との間を通って、中央ガード１１Ｂの筒状部１４によって受けられる。
【００７７】
次に、第１リンス処理（Ｓ３）が実行される。第１リンス処理（Ｓ３）では、基板Ｗ上のＤＨＦがＤＩＷによって洗い流される。
具体的には、第１薬液バルブ５１が閉じられる。これにより、第１薬液ノズル３１からのＤＨＦの吐出が停止される。そして、図６Ｂに示すように、第１リンス液バルブ５３が開かれる。これにより、回転状態の基板Ｗの上面の中央領域に向けて第１リンス液ノズル３３からＤＩＷ（リンス液）が供給される（リンス液供給工程）。ＤＩＷは遠心力によって基板Ｗの上面の全体に行き渡る。これにより、基板Ｗ上の液膜１００内のＤＨＦがＤＩＷによって置換される。ＤＨＦおよびＤＩＷの混合液やＤＩＷは、遠心力によって基板Ｗから径方向外方に飛散する。基板Ｗから飛散した液体は、中央ガード１１Ｂの延設部１５と内側ガード１１Ｃの延設部１５との間を通って、中央ガード１１Ｂの筒状部１４によって受けられる。
【００７８】
次に、第２薬液処理（Ｓ４）が実行される。第２薬液処理（Ｓ４）では、ＳＣ１が基板Ｗの上面に供給される。
具体的には、第１リンス液バルブ５３が閉じられる。これにより、第１リンス液ノズル３３からのＤＩＷの吐出が停止される。そして、図６Ｃに示すように、ガード昇降ユニット１７が、複数のガード１１の状態を第３状態から第２状態に切り換える。具体的には、複数のガード１１は、基板Ｗから飛散する液体を内側ガード１１Ｃが受ける状態にされる。
【００７９】
そして、第２薬液バルブ５２が開かれる。これにより、第２薬液ノズル３２から回転状態の基板Ｗの上面の中央領域に向けてＳＣ１が吐出（供給）される（薬液供給工程）。薬液は遠心力によって基板Ｗの上面の全体に行き渡る。これにより、基板Ｗ上の液膜１００内のＤＩＷがＳＣ１によって置換される。そして、基板Ｗの上面がＳＣ１によって処理される。ＳＣ１およびＤＩＷの混合液やＳＣ１は、遠心力によって基板Ｗから径方向外方に飛散する。基板Ｗから飛散した液体は、内側ガード１１Ｃの延設部１５の下方を通って、内側ガード１１Ｃの筒状部１４によって受けられる。
【００８０】
次に、第２リンス処理（Ｓ５）が実行される。第２リンス処理（Ｓ５）では、基板Ｗ上のＳＣ１が炭酸水によって洗い流される。
具体的には、図６Ｄおよび図７を参照して、第２薬液バルブ５２が閉じられる。これにより、第２薬液ノズル３２からのＳＣ１の吐出が停止される。そして、ノズル移動ユニット１８が、第１薬液ノズル３１、第２薬液ノズル３２および第１リンス液ノズル３３を退避位置に配置させる。
【００８１】
そして、対向部材昇降ユニット２７が、対向部材６を上位置と下位置との間の近接位置に配置する。この基板処理において、近接距離には、第１近接位置（後述する図６Ｇに示す位置）と、第１近接位置よりも基板Ｗの上面から離間した第２近接位置（図６Ｄに示す位置）とが含まれる。第１近接位置に位置する対向部材６の下面と基板Ｗの上面との間の距離を第１距離という。第１距離は、たとえば、１５ｍｍである。第２近接位置に位置する対向部材６の下面と基板Ｗの上面との間の距離を第２距離という。第２距離は、たとえば、５ｍｍである。第２リンス処理では、対向部材６は、第２近接位置に配置される。
【００８２】
ここで、少なくとも一つのガード１１の上端１１ａを対向部材６の対向面６ａと等しい高さまたは対向部材６の対向面６ａよりも上方の高さに位置させれば、基板Ｗの上面と対向部材６の対向面６ａとの間の空間９０の密閉度を高めることができる。複数のガード１１が上位置に位置し、かつ、対向部材６が第１近接位置に位置する状態で、複数のガード１１の上端１１ａは、対向面６ａよりも上方に位置する。そのため、空間９０の密閉度が高められている（密閉工程）。
【００８３】
空間９０の密閉度が高められた状態で、気体バルブ５９が開かれる。これにより、対向部材６の中央開口６ｂから吐出される窒素ガスが空間９０内に供給され始める（気体供給工程、不活性ガス供給工程）。また、排気バルブ１０（図２参照）の開かれた状態で維持される。そのため、空間９０内の雰囲気（基板Ｗの上面の近傍の雰囲気）が排気される（排気工程）。そのため、空間９０内の空気が置換され始め、空間９０内の雰囲気の湿度の調整が開始される。具体的には、空間９０内の湿度が、対向部材６の中央開口６ｂから吐出される窒素ガスの湿度に近づくように変化し始める。第２リンス処理において対向部材６の中央開口６ｂから吐出される窒素ガスの流量（吐出流量）は、比較的大流量である。第２リンス処理における窒素ガスの吐出流量は、たとえば、５０Ｌ／ｍｉｎである。
【００８４】
そして、第２リンス液バルブ５５が開かれる。これにより、回転状態の基板Ｗの上面の中央領域に向けて中心ノズル６０の第１チューブ３５の吐出口６０ａから炭酸水（リンス液）が吐出（供給）される（リンス液供給工程）。第１チューブ３５から吐出される炭酸水の流量（吐出流量）は、たとえば、２０００ｍＬ／ｍｉｎである。炭酸水は遠心力によって基板Ｗの上面の全体に行き渡る。これにより、基板Ｗ上の液膜１００内のＳＣ１が炭酸水によって置換される。
【００８５】
ＳＣ１および炭酸水の混合液や炭酸水は、遠心力によって基板Ｗから径方向外方に飛散する。複数のガード１１の状態は、第２薬液処理（Ｓ４）と同じ第２状態で維持される。そのため、基板Ｗから飛散した液体は、内側ガード１１Ｃの延設部１５よりも下方を通って、中央ガード１１Ｂの筒状部１４によって受けられる。第２リンス液処理では、スピンモータ２３が、基板Ｗを２０００ｒｐｍで回転させる。
【００８６】
基板Ｗの上面への炭酸水の供給が開始されて所定時間（たとえば１５秒）が経過した後、有機溶剤処理（Ｓ６）が実行される。有機溶剤処理（Ｓ６）では、基板Ｗの上面の炭酸水（リンス液）がＩＰＡ（有機溶剤）で置換される。
具体的には、図６Ｅおよび図７を参照して、第２リンス液バルブ５５が閉じられる。これにより、第１チューブ３５からの炭酸水の吐出が停止される。そして、有機溶剤バルブ５７が開かれる。これにより、回転状態の基板Ｗの上面の中央領域に向けて中心ノズル６０の第３チューブ３７の吐出口６０ａからＩＰＡ（有機溶剤）が吐出（供給）される（有機溶剤供給工程）。第３チューブ３７から吐出されるＩＰＡの流量（吐出流量）は、たとえば、３００ｍＬ／ｍｉｎである。ＩＰＡは、遠心力によって基板Ｗの上面の全体に行き渡る。ＩＰＡは、炭酸水と混和するため、基板Ｗ上の液膜１００内の炭酸水がＩＰＡによって置換される。炭酸水およびＩＰＡの混合液やＩＰＡは、遠心力によって基板Ｗから径方向外方に飛散する。
【００８７】
複数のガード１１の状態は、第２リンス液処理（Ｓ５）と同じ第２状態で維持される。そのため、基板Ｗから飛散する液体は、内側ガード１１Ｃの筒状部１４によって受けられる。対向部材６の位置は、第２リンス液処理（Ｓ５）と同じく第１近接位置に維持される。
そして、加熱流体バルブ５４が開かれる。これにより、下面ノズル３４から、温水（加熱流体）が基板Ｗの下面の中央領域に向けて吐出される。これによって、加熱流体供給工程が開始され、基板Ｗの加熱が開始される（基板加熱工程）。このように、下面ノズル３４は、基板Ｗを加熱する基板加熱ユニットとして機能する。加熱流体供給工程は、有機溶剤供給工程と並行して実行される。基板Ｗの回転速度は、第２リンス液処理（Ｓ５）と同じ状態（２０００ｒｐｍ）で維持される。対向部材６の中央開口６ｂから吐出される窒素ガスの吐出流量も大流量に維持される。
【００８８】
第３チューブ３７からのＩＰＡの吐出が開始されてから所定時間（たとえば９秒）が経過すると、ガード昇降ユニット１７が、複数のガード１１の状態を第２状態から第１状態に切り換える（第１ガード切換工程）。第１ガード切換工程の実行中、少なくとも、外側ガード１１Ａの上端１１ａは、対向面６ａよりも上方に位置している。つまり、第１ガード切換工程の実行中も密閉工程が実行されている。また、基板Ｗの回転速度も２０００ｒｐｍから３００ｒｐｍに変更される。
【００８９】
複数のガード１１の位置が変更されてから所定時間（たとえば６秒）経過した後、疎水化剤処理（Ｓ７）が開始される。疎水化剤処理（Ｓ７）では、疎水化剤によって基板Ｗの上面が疎水化される。
具体的には、図６Ｇおよび図７を参照して、有機溶剤バルブ５７が閉じられる。これにより、第３チューブ３７からの有機溶剤の吐出が停止される。そして、疎水化剤バルブ５６が開かれる。これにより、回転状態の基板Ｗの上面の中央領域に向けて中心ノズル６０の第２チューブ３６の吐出口６０ａから疎水化剤が吐出（供給）される（疎水化剤供給工程）。第２チューブ３６から吐出される疎水化剤の流量（吐出流量）は、たとえば、１５０ｍＬ／ｍｉｎである。疎水化剤は、遠心力によって基板Ｗの上面の全体に行き渡る。ＩＰＡは疎水化剤と混和可能であるため、基板Ｗ上の液膜１００内のＩＰＡが疎水化剤によって置換される。ＩＰＡおよび疎水化剤の混合液や疎水化剤は、遠心力によって基板Ｗから径方向外方に飛散する。
【００９０】
複数のガード１１の状態は、第１状態に維持されている。そのため、基板Ｗから飛散する液体は、外側ガード１１Ａ（第１ガード）の延設部１５（第１延設部）と内側ガード１１Ｃ（第２ガード）の延設部１５（第２延設部）との間を通って、外側ガード１１Ａの筒状部１４（第１筒状部）によって受けられる。厳密には、基板Ｗから飛散する液体は、外側ガード１１Ａの延設部１５と中央ガード１１Ｂの延設部１５との間を通る。基板Ｗの回転速度が３００ｒｐｍから５００ｒｐｍに変更される。そして、気体バルブ５９の開度が調整され、窒素ガスの吐出流量が比較的小流量（たとえば、１０Ｌ／ｍｉｎ）にされる。
【００９１】
そして、対向部材昇降ユニット２７は、対向部材６を第２近接位置よりも上方の位置である第１近接位置に移動させる。外側ガード１１Ａが上位置に位置し、かつ、対向部材６が第１近接位置に位置する状態で、外側ガード１１Ａの上端１１ａは、対向面６ａよりも上方に位置する。そのため、空間９０の密閉度が高められた状態が維持されている。また、排気ユニット８による空間９０内の雰囲気の排気は、第１ガード切換工程後にも継続されている。
【００９２】
第２近接位置から第１近接位置への対向部材６の移動は、疎水化剤の供給の開始と同時に行われる。第２近接位置から第１近接位置へ対向部材６が移動されるタイミングは、疎水化剤の供給の開始よりも僅かに早くてもよいし、疎水化剤の供給の開始よりも僅かに遅くてもよい。
疎水化剤の吐出が開始されてから所定時間（たとえば１５秒）経過した後、低表面張力液体処理（Ｓ８）が開始される。低表面張力液体処理（Ｓ８）では、基板Ｗの上面の疎水化剤がＩＰＡで置換される。
【００９３】
具体的には、図６Ｈおよび図７を参照して、疎水化剤バルブ５６が閉じられる。これにより、第２チューブ３６からの疎水化剤の吐出が停止される。そして、有機溶剤バルブ５７が開かれる。これにより、回転状態の基板Ｗの上面の中央領域に向けて中心ノズル６０の第３チューブ３７の吐出口６０ａからＩＰＡ（低表面張力液体）が吐出（供給）される（低表面張力液体供給工程）。低表面張力液体工程におけるＩＰＡの吐出流量は、たとえば、有機溶剤共有工程と同じであり、たとえば、３００ｍＬ／ｍｉｎである。ＩＰＡは、遠心力によって基板Ｗの上面の全体に行き渡る。これにより、基板Ｗ上の液膜１００内の疎水化剤がＩＰＡによって置換される。
【００９４】
ＩＰＡおよび疎水化剤の混合液は、遠心力によって基板Ｗから径方向外方に飛散する。複数のガード１１の状態は、第１状態に維持されている。言い換えると、第１ガード切換工程は、低表面張力液体供給工程の開始前に実行されている。そのため、基板Ｗから飛散する液体は、外側ガード１１Ａの筒状部１４によって受けられる。
基板Ｗの回転速度が５００ｒｐｍから３００ｒｐｍに変更される。低表面張力液体処理（Ｓ８）では、基板Ｗの回転速度は３００ｒｐｍで維持される。
【００９５】
図６Ｉに示すように、ＩＰＡの吐出が開始されてから所定時間（たとえば１０秒）経過した後、対向部材昇降ユニット２７が、対向部材６を第１近接位置から第２近接位置に移動させる。言い換えると、低表面張力液体供給工程の実行中に対向面６ａと基板Ｗの上面との距離が第１距離Ｌ１から第２距離Ｌ２に変更される。外側ガード１１Ａが上位置に位置し、かつ、対向部材６が第２近接位置に位置する状態で、外側ガード１１Ａの上端１１ａは、対向面６ａよりも上方に位置する。そのため、空間９０の密閉度が高められた状態が維持されている。そして、気体バルブ５８の開度が調整され、窒素ガスの吐出流量が比較的大流量（たとえば、５０Ｌ／ｍｉｎ）に変更される。
【００９６】
対向部材６が第１近接位置に移動されてから所定時間（たとえば４０秒）経過した後、図６Ｊに示すように、ガード昇降ユニット１７は、複数のガード１１の状態を第１状態から第２状態に切り換える（第２ガード切換工程）。第２ガード切換工程は、第３チューブ３７からＩＰＡが吐出されている間（低表面張力液体供給工程の実行中）に実行される。低表面張力液体工程中において基板Ｗから飛散する液体を外側ガード１１Ａが受ける時間Ｔ１が、低表面張力液体工程中に基板Ｗから飛散する液体を内側ガード１１Ｃが受ける時間Ｔ２よりも長くなるように、複数のガード１１の状態が第１状態から第２状態に切り換えられることが好ましい（図７参照）。基板Ｗ上の疎水化剤がＩＰＡで完全に置換された後に複数のガード１１の状態が第１状態から第２状態に切り換えられることが一層好ましい。
【００９７】
第２ガード切換工程によって、複数のガード１１の状態が第２状態に切り換えられている。そのため、基板Ｗから飛散する液体は、内側ガード１１Ｃ（第２ガード）の延設部１５（第２延設部）の下方を通って、内側ガード１１Ｃの筒状部１４（第２筒状部）によって受けられる。
複数のガード１１の状態が第２状態に切り換えられてから所定時間（たとえば１０秒）経過した後、乾燥処理（Ｓ９）が開始される。乾燥処理では、基遠心力によって基板Ｗ上の低表面張力液体の液膜１００を基板Ｗ上から排除することによって、基板Ｗが乾燥される（基板乾燥工程）。
【００９８】
詳しくは、図６Ｋおよび図７を参照して、有機溶剤バルブ５７および気体バルブ５８が閉じられる。これにより、基板Ｗの上面へのＩＰＡの供給が停止され、かつ、基板Ｗの上面と対向部材６の対向面６ａとの間の空間９０への窒素ガスの供給が停止される。そして、対向部材昇降ユニット２７が対向部材６を下位置に移動させる。そして、スピンモータ２３が基板Ｗを例えば、２０００ｒｐｍで回転させる。これによって、基板Ｗ上の液成分が振り切られ、基板Ｗが乾燥される。
【００９９】
その後、スピンモータ２３がスピンチャック５の回転を停止させる。そして、対向部材昇降ユニット２７が対向部材６を上位置に移動させる。そしてガード昇降ユニット１７が、複数のガード１１を下位置に配置する。その後、図１も参照して、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（Ｓ１０）。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、キャリヤＣに収納される。
【０１００】
次に、対向部材６の対向面６ａと基板Ｗの上面との間の空間９０内の湿度の変化について説明する。
ここで、対向部材６の対向面６ａと基板Ｗの上面との間の距離が小さいほど、窒素ガス等の気体によって置換すべき雰囲気の体積が小さくなる。そのため、対向面６ａと基板Ｗの上面との間の雰囲気における、単位時間当たりに窒素ガスによって対向面６ａと基板Ｗの上面との間から押し出される気体の割合が大きくなる。そのため、対向部材６の対向面６ａと基板Ｗの上面との間の距離が小さいほど、対向部材６の対向面６ａと基板Ｗの上面との間の空間９０内の湿度が、対向部材６の中央開口６ｂから吐出される気体の湿度に近づく。つまり、対向部材６の対向面６ａと基板Ｗの上面との間の空間９０内の湿度が低くなる。
【０１０１】
また、対向部材６の中央開口６ｂから吐出される気体の流量が大きいほど、対向部材６の対向面６ａと基板Ｗの上面との間の空間９０内の湿度が、対向部材６の中央開口６ｂから吐出される気体の湿度に近づく。つまり、対向部材６の対向面６ａと基板Ｗの上面との間の空間９０内の湿度が低くなる。
図７を参照して、疎水化剤処理（Ｓ７）において、対向部材昇降ユニット２７は、第２近接位置よりも基板Ｗの上面から離間した第１近接位置に対向部材６を配置する。また、気体バルブ５９は、その開度が調整され、窒素ガスの吐出流量が比較的小流量にされている。そのため、対向部材６の対向面６ａと基板Ｗの上面との間の空間９０内の湿度が、比較的高湿度（第１湿度）に調整される（湿度調整工程）。空間９０内全体の湿度が第１湿度にされている必要はなく、少なくとも基板Ｗ上の液膜１００に接する雰囲気の湿度が第１湿度になっていればよい。
【０１０２】
低表面張力液体処理（Ｓ８）において、対向部材昇降ユニット２７は、第２近接位置に対向部材６を配置する。つまり、対向面６ａと基板Ｗの上面との間の距離を、第１距離Ｌ１から第２距離Ｌ２に変更する。また、気体バルブ５９は、その開度が調整され、窒素ガスの吐出流量が比較的大流量にされている。これにより、空間９０内の湿度が第１湿度よりも低湿度である第２湿度に調整される（湿度調整工程）。空間９０内全体の湿度が第２湿度にされている必要はなく、少なくとも基板Ｗ上の液膜１００に接する雰囲気の湿度が第２湿度になっていればよい。
【０１０３】
有機溶剤処理（Ｓ６）において、対向部材昇降ユニット２７は、第２近接位置に対向部材６を配置する。また、気体バルブ５９は、その開度が調整され、窒素ガスの吐出流量が比較的大流量にされている。したがって、空間９０内の湿度が第１湿度よりも低湿度である第３湿度に調整される（湿度調整工程）。なお、この基板処理では、第２リンス液処理（Ｓ５）における窒素ガスの供給の開始直後に既に空間９０内の湿度が第３湿度に調整されている。しかし、空間９０内の湿度は、有機溶剤処理（Ｓ６）の開始時に第３湿度になるように調整されてもよい。空間９０内全体の湿度が第３湿度にされている必要はなく、少なくとも基板Ｗ上の液膜１００に接する雰囲気の湿度が第３湿度になっていればよい。
【０１０４】
この実施形態では、有機溶剤処理（Ｓ６）対向部材６の位置が低表面張力液体処理（Ｓ８）における対向部材６の位置と同じく第２近接位置であるため、第３湿度は第２湿度とほぼ同じ湿度である。以上のように、対向部材昇降ユニット２７および気体バルブ５９は、基板Ｗの上面の近傍の湿度を調整する湿度調整ユニットとして機能する。また、湿度調整工程は、気体供給工程の実行中に行われている。
【０１０５】
ここで、疎水化剤の重合反応および疎水化剤と基板Ｗの上面との反応について説明する。図８Ａに示すように、未反応の疎水化剤は、例えば、Ｓｉ（ＯＲ）３Ｙで表される。この疎水化剤と水分子（Ｈ２Ｏ）とが反応することで、単量体（Ｓｉ（ＯＨ）３Ｙ）が生成される。そして、単量体同士が反応して二量体（図８Ｂの中央の化学式を参照）が形成される。さらに、重合反応が進むことによって、最終的にポリマー（図８Ｂの右側の化学式）が形成される。基板Ｗ上の液膜１００に接する雰囲気の湿度が低いほど、疎水化剤は重合しにくく、基板Ｗの液膜１００に接する雰囲気の湿度が高いほど、疎水化剤の重合が起こりやすい。疎水化剤と基板の上面との反応度合は、接触角によって判断できる。
【０１０６】
基板Ｗ上の液膜１００に接する雰囲気の湿度が低い場合、疎水化剤は、重合する前に、基板Ｗの上面に露出したヒドロキシル基と反応する。これにより、基板Ｗの上面が疎水化されるが、基板Ｗの上面が疎水化された後にも未反応の疎水化剤が基板Ｗ上に残る。そのため、パーティクルの発生の原因となる。
基板Ｗの液膜１００に接する雰囲気の湿度が高い場合、基板Ｗの上面に露出したヒドロキシル基と反応する前に重合し、ポリマーが形成される。そのため、パーティクルの発生の原因となる。そのため、図８Ｃに示すように疎水化剤が適度に（例えば二量体に）重合するように、基板Ｗの液膜１００に接する雰囲気の湿度を適度に調整する必要がある。
【０１０７】
一方、疎水化剤供給工程の後の低表面張力液体供給工程では、ＩＰＡが基板Ｗの上面に及ぼす表面張力を低減するために、基板Ｗの液膜１００に接する雰囲気の湿度を低減する必要がある。ＩＰＡが基板Ｗの上面に及ぼす表面張力を充分に低減できる湿度は、疎水化剤を適度に重合させるには低すぎる。
第１実施形態によれば、基板Ｗの上面に第２チューブ３６（疎水化剤供給ユニット）から前記疎水化剤が供給される（疎水化剤供給工程）。基板Ｗ上の疎水化剤をＩＰＡ（低表面張力液体）で置換するために、基板Ｗの上面に第３チューブ３７（低表面張力液体供給ユニット）からＩＰＡが供給される（低表面張力液体供給工程）。そして、疎水化剤供給工程における基板Ｗ上の液膜１００に接する雰囲気の湿度が第１湿度になり、かつ、低表面張力液体供給工程における基板Ｗ上の液膜１００に接する雰囲気の湿度が第１湿度よりも低湿度である第２湿度になるように、基板Ｗ上の液膜１００に接する雰囲気の湿度が調整される（湿度調整工程）。
【０１０８】
この構成によれば、疎水化剤供給工程における基板Ｗ上の液膜１００に接する雰囲気の湿度が低表面張力液体供給工程における基板Ｗ上の液膜１００に接する雰囲気の湿度よりも高くされる。
そのため、疎水化剤供給工程では、疎水化剤の重合が進み過ぎない程度に基板Ｗ上の液膜１００に接する雰囲気の湿度を高くすることができる。したがって、疎水化剤のポリマー化を抑制して適度に疎水化剤を重合させることができる。その結果、基板Ｗの上面を充分に疎水化しつつ、パーティクルの発生を抑制することができる。
【０１０９】
また、低表面張力液体供給工程では、基板Ｗ上の液膜１００に接する雰囲気の湿度を充分に低減することができる。これにより、基板Ｗ上のＩＰＡの液膜１００に含まれる水の量を低減することができる。そのため、基板Ｗ上のＩＰＡが基板Ｗの上面に及ぼす表面張力を低減することができる。
また、第１実施形態では、疎水化剤供給工程の前に、第３チューブ３７（有機溶剤供給ユニット）からＩＰＡ（有機溶剤）が基板Ｗの上面に供給される（有機溶剤供給工程）。また、湿度調整工程において、有機溶剤供給工程における基板Ｗ上の液膜１００に接する雰囲気の湿度が第１湿度よりも低湿度である第３湿度になるように基板Ｗ上の液膜１００に接する雰囲気の湿度が調整される。
【０１１０】
基板Ｗ上のＩＰＡに水が含有されると、疎水化剤供給工程において基板Ｗ上のＩＰＡを疎水化剤で置換する際に、疎水化剤がＩＰＡ中の水と反応する。したがって、疎水化剤の重合反応が進み、基板Ｗの上面を充分に疎水化できないおそれがある。そこで、有機溶剤供給工程において基板Ｗ上の液膜１００に接する雰囲気の湿度が第１湿度よりも低湿度にされる構成であれば、疎水化剤のポリマー化を抑制することができる。その結果、基板Ｗの上面を一層充分に疎水化しつつ、パーティクルの発生を一層抑制することができる。
【０１１１】
また、第１実施形態では、対向部材６の中央開口６ｂ（気体供給ユニット）から空間９０に向けてから窒素ガス（気体）が供給される（気体供給工程）。湿度調整工程において、気体供給工程の実行中に、空間９０内の湿度が調整される。
この構成によれば、空間９０への気体の供給によって、空間９０の湿度が調整される。空間９０の湿度を調整することによって、基板Ｗ上の液膜１００に接する雰囲気の湿度を容易に調整することができる。
【０１１２】
ここで、疎水化剤供給工程において基板Ｗの上面に供給された疎水化剤は、基板の上面から跳ね返って対向面６ａに付着することがある。対向面６ａに付着した疎水化剤が、疎水化剤供給工程後の低表面張力液体供給工程において基板Ｗの上面に落下すると、パーティクルの原因となる。第１実施形態では、湿度調整工程において、対向部材昇降ユニット２７に対向部材６を昇降させることによって、前記対向面と前記基板の上面との間の距離が第１距離Ｌ１から、第１距離Ｌ１よりも小さい第２距離Ｌ２に変更される。これによって、空間９０内の湿度が第１湿度から第２湿度に変更される。そのため、疎水化剤供給工程では、低表面張力液体供給工程よりも対向部材６を基板Ｗの上面から離間させた状態で、基板Ｗの上面に疎水化剤が供給される。そのため、対向面６ａへの疎水化剤の付着を抑制できる。よって、パーティクルの発生を抑制することができる。
【０１１３】
また、第１実施形態では、低表面張力液体供給工程の実行中に、対向部材昇降ユニット２７に対向部材６を昇降させることによって、対向面６ａと基板Ｗの上面との間の距離が第１距離Ｌ１から第２距離Ｌ２に変更される。そのため、少なくとも基板Ｗの上面の疎水化剤がＩＰＡによって置換され始めてから、対向面６ａと基板Ｗの上面との間の距離が第２距離Ｌ２に変更される。したがって、対向面６ａへの疎水化剤の付着を一層抑制できる。
【０１１４】
また、第１実施形態では、湿度調整工程において、対向部材６の中央開口６ｂからの窒素ガスの供給流量を調整することによって、空間９０内の湿度が調整される。そのため、対向面６ａと基板Ｗの上面との間の距離の変更と窒素ガスの供給流量の調整とによって、空間９０の湿度を精度良く調整することができる。したがって、空間９０内の湿度を精度良く調整することができる。
【０１１５】
また、第１実施形態では、スピンモータ２３（基板回転ユニット）によって基板Ｗを回転させて基板Ｗ上のＩＰＡを排除することによって、基板Ｗが乾燥される（基板乾燥工程）。そのため、基板Ｗ上のＩＰＡを速やかに除去することができる。したがって、ＩＰＡが基板Ｗの上面に表面張力を及ぼす時間を低減することができる。
＜第２実施形態＞
図９は、第２実施形態に係る基板処理装置１Ｐに備えられた処理ユニット２Ｐの構成例を説明するための図解的な断面図である。図９では、今まで説明した部材と同じ部材には、同じ参照符号を付して、その説明を省略する（後述する図１０Ａ〜図１０Ｄおよび図１１においても同様）。図９では、簡略化のため、チャンバ４の一部の図示を省略している。
【０１１６】
第２実施形態に係る処理ユニット２Ｐが第１実施形態に係る処理ユニット２と主に異なる点は、対向部材６がスピンベース２１と一体回転する点、および、対向部材６を吊り下げ支持する支持部材１９を含む点である。
対向部材６は、対向部１１０と、延設部１１１と、筒状部１１２と、複数のフランジ部１１３とを含む。対向部１１０は、基板Ｗの上面に上方から対向する。対向部１１０は、円板状に形成されている。対向部１１０は、スピンチャック５の上方でほぼ水平に配置されている。対向部１１０は、基板Ｗの上面に対向する対向面１１０ａを有する。対向面１１０ａは、対向部材６の対向面６ａの一部である。
【０１１７】
延設部１１１は、対向部１１０の周縁部から下方に延びる。延設部１１１の内周面１１１ａは、下方に向かうに従って基板Ｗの回転半径方向の外方に向かうように回転軸線Ａ１に対して傾いている。延設部１１１の外周面は、鉛直方向に沿って延びている。
対向部材６は、例えば、磁力によってスピンベース２１と係合可能である。詳しくは、対向部材６の対向部１１０の対向面１１０ａには、複数の第１係合部１１５が取り付けられている。第１係合部１１５は、対向部１１０の対向面１１０ａから下方に延びている。複数の第１係合部１１５は、周方向に互いに間隔を隔てて配置されている。スピンベース２１の上面には、複数の第１係合部１１５と凹凸係合可能な複数の第２係合部１１６が取り付けられている。複数の第２係合部１１６は、周方向に互いに間隔を隔てて配置されている。
【０１１８】
第１係合部１１５と第２係合部１１６とが係合した状態で、対向部材６は、スピンベース２１と一体回転可能である。対向部材６とスピンベース２１とが係合しているときにスピンモータ２３がスピンベース２１を回転させることによって、対向部材６がスピンベース２１とともに回転する。すなわち、スピンモータ２３は、回転軸線Ａ１まわりに対向部材６を回転させる対向部材回転ユニットとしても機能する。対向部材６がスピンベース２１と係合しているとき、延設部１１１は、ガード１１よりも径方向内方で基板Ｗを取り囲んでいる。
【０１１９】
筒状部１１２は、対向部１１０の上面に固定されている。複数のフランジ部１１３は、筒状部１１２の周方向に互いに間隔を隔てて、筒状部１１２の上端に配置されている。各フランジ部１１３は、筒状部１１２の上端から水平に延びている。
支持部材１９は、対向部材６を支持する対向部材支持部１２０と、対向部材支持部１２０よりも上方に設けられ中心ノズル６０のケーシング６１を支持するノズル支持部１２１と、対向部材支持部１２０とノズル支持部１２１とを連結し鉛直方向に延びる壁部１２２とを含む。対向部材支持部１２０とノズル支持部１２１と壁部１２２とによって空間１２３が区画されている。対向部材支持部１２０は、支持部材１９の下壁を構成している。ノズル支持部１２１は、支持部材１９の上壁を構成している。空間１２３は、筒状部１１２の上端部とフランジ部１１３とを収容する。
【０１２０】
中心ノズル６０は、ノズル支持部１２１の略中央に取り付けられている。ケーシング６１とノズル支持部１２１とは密着しており、ケーシング６１とノズル支持部１２１との間には気体流路６２（図２参照）は設けられていない。その代わり、中心ノズル６０は、ケーシング６１に収容された第４チューブ３０を含む。第４チューブ３０は、気体配管４９に接続されている。
【０１２１】
対向部材支持部１２０は、対向部材６（のフランジ部１１３）を下方から支持する。対向部材支持部１２０の中央部には、筒状部１１２が挿通される筒状部挿通孔１２０ａが形成されている。各フランジ部１１３には、フランジ部１１３を上下方向に貫通する位置決め孔１１３ａが形成されている。対向部材支持部１２０には、対応するフランジ部１１３の位置決め孔１１３ａに係合可能な係合突起１２０ｂが形成されている。各位置決め孔１１３ａに対応する係合突起１２０ｂが係合されることによって、回転方向において支持部材に対して対向部材が位置決めされる。
【０１２２】
処理ユニット２Ｐは、対向部材昇降ユニット２７の代わりに、支持部材昇降ユニット２８を有する。支持部材昇降ユニット２８は、支持部材１９とともに対向部材６を昇降させる。支持部材昇降ユニット２８は、例えば、支持部材１９を昇降させるボールねじ機構（図示せず）と、当該ボールねじ機構に駆動力を付与する電動モータ（図示せず）とを含む。支持部材昇降ユニット２８は、制御ユニット３によって制御される（図４参照）。
【０１２３】
支持部材昇降ユニット２８は、上位置から下位置までの間の所定の高さ位置に支持部材１９を位置させることができる。下位置は、後述する図１０Ａに示す位置である。詳しくは、下位置は、支持部材１９の可動範囲において、支持部材１９がスピンベース２１の上面に最も近接する位置である。上位置は、図９に実線で示す位置である。詳しくは、上位置は、支持部材１９の可動範囲において、支持部材１９がスピンベース２１の上面から最も離間する位置である。
【０１２４】
支持部材１９は、上位置に位置する状態で、対向部材６を吊り下げ支持している。この状態で、対向部材６は、スピンベース２１から上方に離間している。支持部材１９は、支持部材昇降ユニット２８によって昇降されることによって、上位置と下位置との間の係合位置を通過する。係合位置は、図９に二点鎖線で示す位置である。係合位置は、対向部材６が下方から支持部材１９に支持され、かつ、対向部材６とスピンベース２１とが係合するときの支持部材１９の高さ位置である。支持部材１９は、下位置に位置するとき、スピンベース２１と係合した状態の対向部材６から下方に離間している。
【０１２５】
支持部材１９が上位置と係合位置との間で昇降される際、対向部材６は、支持部材１９と一体的に昇降する。支持部材１９は、係合位置と下位置との間の位置に位置するとき、対向部材６から下方に離間している。対向部材６は、支持部材１９が係合位置と下位置との間の位置に位置するとき、スピンベース２１に係合された状態で維持される。
次に、第２実施形態の基板処理装置１Ｐによる基板処理の一例について説明する。図１０Ａ〜図１０Ｄは、基板処理装置１Ｐによる基板処理の一例を説明するための図解的な断面図である。図１１は、基板処理装置１Ｐによる基板処理の一例を説明するためのタイムチャートである。
【０１２６】
第２実施形態の基板処理装置１Ｐによる基板処理が、第１実施形態の基板処理装置１による基板処理と主に異なる点は、第２リンス液処理（Ｓ５）〜低表面張力液体処理（Ｓ８）の間、対向部材６の対向面６ａ（対向部１１０の対向面１１０ａ）と基板Ｗの上面との間の距離が一定に保たれる点である。そのため、基板処理装置１Ｐによる基板処理では、窒素ガスの吐出流量を調整することによって、空間９０内の湿度を調整している。つまり、第２実施形態では、気体バルブ５９が湿度調整ユニットとして機能する。
【０１２７】
また、基板搬入（Ｓ１）〜第２薬液処理（Ｓ４）、基板乾燥処理（Ｓ９）および基板搬出（Ｓ１０）については、第１実施形態の基板処理装置１による基板処理とほぼ同様であるため、説明を省略する。第２リンス液処理（Ｓ５）〜低表面張力液体処理（Ｓ８）についても、対向部材６の位置以外についてほぼ同様であるため、以下では、簡単に説明する。
【０１２８】
第２リンス液処理（Ｓ５）では、まず、第２薬液バルブ５２が閉じられる。これにより、第２薬液ノズル３２からのＳＣ１の吐出が停止される。そして、ノズル移動ユニット１８が、第１薬液ノズル３１、第２薬液ノズル３２および第１リンス液ノズル３３を退避位置に配置させる。
そして、スピンモータ２３がスピンベース２１の回転を停止させる。そして、対向部材６とスピンベース２１とが係合可能となるように、回転方向における対向部材６とスピンベース２１との相対位置が調整される。詳しくは、平面視で、対向部材６の第１係合部１１５とスピンベース２１の第２係合部１１６とが重なるように、回転方向におけるスピンベース２１の位置をスピンモータ２３が調整する。このように、この基板処理では、スピンベース２１の回転を一度停止させてから、回転方向におけるスピンベース２１と対向部材６との相対位置を調整する。しかしながら、スピンベース２１の回転を停止する際に、平面視で、対向部材６の第１係合部１１５とスピンベース２１の第２係合部１１６とが重なるように、回転方向におけるスピンベース２１の位置をスピンモータ２３が調整してもよい。
【０１２９】
そして、支持部材昇降ユニット２８が、上位置に位置する支持部材１９を下位置へ向けて下降させる。支持部材１９は、下位置に移動する前に係合位置を通過する。支持部材１９が係合位置に達すると、対向部材６とスピンベース２１とが磁力によって係合する。これにより、高さ位置が固定されたスピンベース２１によって対向部材６が下方から支持される。
【０１３０】
支持部材１９が係合位置からさらに下方へ下降すると、対向部材６は、支持部材１９による支持から解放される。詳しくは、支持部材１９の対向部材支持部１２０が対向部材６のフランジ部１１３から下方に退避する。
そして、図１０Ａに示すように、支持部材１９は、下位置に達する。その後、スピンモータ２３が、スピンベース２１の回転を再開させる。対向部材６は、スピンベース２１と係合しているため、スピンベース２１と一体回転する。そして、気体バルブ５９が開かれる。これにより、中心ノズル６０の第４チューブ３０から吐出される窒素ガスが空間９０内に供給され始める（気体供給工程、不活性ガス供給工程）。また、排気バルブ１０（図２参照）の開かれた状態で維持される。そのため、空間９０内の雰囲気（基板Ｗの上面の近傍の雰囲気）が排気され始める（排気工程）。そのため、空間９０内の空気が置換され始め、空間９０内の雰囲気の湿度の調整が開始される。第２リンス処理において中心ノズル６０の第４チューブ３０から吐出される窒素ガスの流量（吐出流量）は、比較的大流量である。第２リンス処理における窒素ガスの吐出流量は、たとえば、５０Ｌ／ｍｉｎである。
【０１３１】
そして、第２リンス液バルブ５５が開かれる。これにより、回転状態の基板Ｗの上面の中央領域に向けて中心ノズル６０の第１チューブ３５の吐出口６０ａから炭酸水（リンス液）が吐出（供給）される（リンス液供給工程）。
次に、有機溶剤処理（Ｓ６）が実行される。具体的には、第２リンス液バルブ５５が閉じられる。これにより、第１チューブ３５からの炭酸水の吐出が停止される。そして、図１０Ｂに示すように、有機溶剤バルブ５７が開かれる。これにより、回転状態の基板Ｗの上面の中央領域に向けて中心ノズル６０の第３チューブ３７の吐出口６０ａからＩＰＡ（有機溶剤）が吐出（供給）される（有機溶剤供給工程）。
【０１３２】
第４チューブ３０から吐出される窒素ガスの吐出流量も大流量に維持される。大流量で窒素ガスが空間９０内に供給されることによって、空間９０内の湿度は、比較的低湿度（第３湿度）に調整されている。空間９０内全体の湿度が第３湿度にされている必要はなく、少なくとも基板Ｗ上の液膜１００に接する雰囲気の湿度が第３湿度になっていればよい。なお、加熱流体バルブ５４が開かれることによって、下面ノズル３４から、温水（加熱流体）が基板Ｗの下面の中央領域に向けて吐出されてもよい。
【０１３３】
そして、疎水化剤処理（Ｓ７）が開始される具体的には、有機溶剤バルブ５７が閉じられる。これにより、第３チューブ３７からの有機溶剤の吐出が停止される。そして、図１０Ｃに示すように、疎水化剤バルブ５６が開かれる。これにより、回転状態の基板Ｗの上面の中央領域に向けて中心ノズル６０の第２チューブ３６の吐出口６０ａから疎水化剤が吐出（供給）される（疎水化剤供給工程）。そして、気体バルブ５８の開度が調整され、窒素ガスの吐出流量が比較的小流量（たとえば、１０Ｌ／ｍｉｎ）にされる。そのため、対向部材６の対向面６ａと基板Ｗの上面との間の空間９０内の湿度が、比較的高湿度（第１湿度）に調整される（湿度調整工程）。空間９０内全体の湿度が第１湿度にされている必要はなく、少なくとも基板Ｗ上の液膜１００に接する雰囲気の湿度が第１湿度になっていればよい。排気ユニット８による空間９０内の雰囲気の排気は、第１ガード切換工程後にも継続されている。
【０１３４】
次に、低表面張力液体処理（Ｓ８）が開始される。具体的には、疎水化剤バルブ５６が閉じられる。これにより、第２チューブ３６からの疎水化剤の吐出が停止される。そして、図１０Ｄを参照して、有機溶剤バルブ５７が開かれる。これにより、回転状態の基板Ｗの上面の中央領域に向けて中心ノズル６０の第３チューブ３７の吐出口６０ａからＩＰＡ（低表面張力液体）が吐出（供給）される（低表面張力液体供給工程）。そして、気体バルブ５８の開度が調整され、窒素ガスの吐出流量が比較的大流量（たとえば、５０Ｌ／ｍｉｎ）に変更される。これにより、空間９０内の湿度が第１湿度よりも低湿度である第２湿度に調整される（湿度調整工程）。空間９０内全体の湿度が第２湿度にされている必要はなく、少なくとも基板Ｗ上の液膜１００に接する雰囲気の湿度が第２湿度になっていればよい。
【０１３５】
第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏する。ただし、湿度調整工程において、対向部材６を上下動させる構成に起因する効果以外の効果に限られる。
また、第２実施形態によれば、湿度調整工程において、対向面１１０ａと基板Ｗの上面との間の距離を一定に保ちながら、第４チューブ３０（気体供給ユニット）からの窒素ガスの供給流量が調整される。これにより、空間９０内の湿度が調整される。そのため、第２実施形態に係る基板処理装置１Ｐのように疎水化剤供給工程や低表面張力液体供給工程において対向部材６を上下動させることができない構成においても、対向面１１０ａと基板Ｗの上面との間の空間９０の湿度が精度良く調整される。
【０１３６】
＜第３実施形態＞
図１２は、第３実施形態に係る基板処理装置１Ｑに備えられた処理ユニット２Ｑの構成例を説明するための図解的な断面図である。図１２では、今まで説明した部材と同じ部材には、同じ参照符号を付して、その説明を省略する。
第３実施形態の基板処理装置１Ｑによる基板処理が、第１実施形態の基板処理装置１による基板処理と主に異なる点は、処理ユニット２Ｑが、対向部材６の代わりに、基板Ｗの上面に対向する対向面１３０ａを有する移動ノズル１３０を含む点である。
【０１３７】
移動ノズル１３０は、対向面１３０ａを有する対向部１３１と、対向部１３１に収容され、基板Ｗの上面に向けて流体をそれぞれ吐出する複数のチューブ（第１チューブ１３５、第２チューブ１３６、第３チューブ１３７および第４チューブ１３８）とを含む。複数のチューブ（第１チューブ１３５、第２チューブ１３６、第３チューブ１３７および第４チューブ１３８）のそれぞれは、基板Ｗの上面に向けて流体を吐出する吐出口１３５ａ〜１３８ａを有する。
【０１３８】
第１チューブ１３５は、第２リンス液バルブ５５が介装された第２リンス液配管４５に接続されている。そのため、第１チューブ１３５の吐出口１３５ａからは、炭酸水等のリンス液が吐出される。
第２チューブ１３６は、疎水化剤バルブ５６が介装された疎水化剤配管４６に接続されている。そのため、第２チューブ１３６の吐出口１３６ａからは、疎水化剤が吐出される。第２チューブ１３６は、疎水化剤供給ユニットの一例である。
【０１３９】
第３チューブ１３７は、有機溶剤バルブ５７が介装された有機溶剤配管４７に接続されている。そのため、第３チューブ１３７の吐出口１３７ａからは、ＩＰＡ等の有機溶剤が吐出される。第３チューブ１３７は、有機溶剤供給ユニットの一例である。第３チューブ１３７は、低表面張力液体供給ユニットの一例でもある。
第４チューブ１３８は、気体バルブ５９が介装された気体配管４９に接続されている。そのため、第４チューブ１３８の吐出口１３８ａからは、窒素ガス等の気体が吐出される。第４チューブ１３８は、気体供給ユニットの一例である。
【０１４０】
移動ノズル１３０の対向部１３１には、窒素ガスなどの気体を水平方向に吐出するための吐出口が形成されていてもよい。対向部１３１には、当該吐出口に気体を導くための流路１５５が形成されており、流路１５５には、気体バルブ１５０が介装された気体配管１４０が接続されている。気体バルブ１５０は、制御ユニット３によって制御される（図４参照）。同様に、移動ノズル１３０の対向部１３１には、窒素ガスなどの気体を水平方向に対して傾斜する傾斜方向に吐出するための吐出口（図示せず）が形成されていてもよい。
【０１４１】
処理ユニット２Ｑは、移動ノズル１３０を少なくとも水平方向に移動させるノズル移動ユニット１４５を含む。ノズル移動ユニット１４５は、制御ユニット３によって制御される（図４参照）。ノズル移動ユニット１４５は、処理位置と退避位置との間で移動ノズル１３０を水平に移動させる。移動ノズル１３０が処理位置に位置するとき、移動ノズル１３０から吐出された処理液は、基板Ｗの上面の中央部に着液する。移動ノズル１３０は、退避位置に位置するとき、平面視でスピンチャック５のまわりに位置する。ノズル移動ユニット１４５は、鉛直方向に延びる所定の回転軸線まわりに移動ノズル１３０を回転させるための駆動力を付与する電動モータ（図示せず）を含む。
【０１４２】
次に、第３実施形態の基板処理装置１Ｑによる基板処理の一例について説明する。図１３は、基板処理装置１Ｑによる基板処理の一例を説明するためのタイムチャートである。
基板処理装置１Ｑによる基板処理では、基板搬入（Ｓ１）〜第２薬液処理（Ｓ４）において、移動ノズル１３０は、退避位置に配置される。移動ノズル１３０は、第２リンス液処理（Ｓ５）において、処理位置に移動され、乾燥処理（Ｓ９）が完了するまでの間処理位置に維持される。基板処理装置１Ｑによる基板処理では、第１チューブ３５の代わりに第１チューブ１３５から炭酸水が吐出され、第２チューブ３６の代わりに第２チューブ１３６から疎水化剤が吐出される。そして、第３チューブ３７の代わりに第３チューブ１３７からＩＰＡが吐出される。そして、対向部材６の中央開口６ｂの代わりに第４チューブ１３８から窒素ガスが吐出される。
【０１４３】
基板処理装置１Ｑによる基板処理では、排気バルブ１０の開度が調整されることによって、排気ダクト９から排気される気体の流量（排気流量）が調整される。これによって、基板Ｗの上面と移動ノズル１３０の対向面１３０ａとの間の空間１４１内の湿度（基板Ｗ上の液膜に接する雰囲気の湿度）が調整される（湿度調整工程）。第３実施形態では、排気バルブ１０が湿度調整ユニットとして機能する。
【０１４４】
詳しくは、排気ダクト９から排気される気体の流量が大きいほど、移動ノズル１３０の対向面１３０ａと基板Ｗの上面との間の空間１４１内の水蒸気が排気されるので、移動ノズル１３０の対向面１３０ａと基板Ｗの上面との間の空間１４１内の湿度が低くなる。
図１４に示すように、第２リンス液処理（Ｓ５）および有機溶剤処理（Ｓ６）では、排気流量が比較的大流量になるように排気バルブ１０の開度が調整される。そして、疎水化剤処理（Ｓ７）では、排気流量が比較的小流量になるように排気バルブ１０の開度が調整される。そして、低表面張力液体処理（Ｓ８）では、排気流量が比較的大流量になるように排気バルブ１０の開度が調整される。これにより、疎水化剤処理（Ｓ７）における空間１４１内の湿度が第１湿度になり、低表面張力液体処理（Ｓ８）における空間１４１内の湿度が第１湿度よりも低湿度である第２湿度になるように、空間１４１内の湿度が調整される。さらに、有機溶剤処理（Ｓ６）における空間１４１内の湿度も第１湿度よりも低湿度である第３湿度になるように、空間１４１内の湿度が調整される。
【０１４５】
この発明は、以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、さらに他の形態で実施することができる。
例えば、第１実施形態の基板処理装置１による基板処理（図５〜図７で説明した基板処理）では、空間９０内の湿度は、対向部材６の対向面６ａと基板Ｗの上面との間の距離の変更と、対向部材６の中央開口６ｂからの窒素ガスの吐出流量の変更とによって調整された。しかし、この基板処理とは異なり、対向部材６の対向面６ａと基板Ｗの上面との間の距離の変更のみによって、空間９０内の湿度が調整されてもよい。この場合、第２リンス液処理（Ｓ５）から低表面張力液体処理（Ｓ８）の間、窒素ガスは、対向部材６の中央開口６ｂから一定の流量で吐出される。また、空間９０内の湿度は、対向部材６の対向面６ａと基板Ｗの上面との間の距離の変更と、排気バルブ１０の開度の変更とによって調整されてもよい。
【０１４６】
また、第１実施形態では、疎水化剤処理（Ｓ７）では、内部ノズル３８から疎水化剤が吐出されることによって、基板Ｗの上面に疎水化剤が供給されてもよい。
第２実施形態の基板処理装置１Ｐによる基板処理（図９〜図１１で説明した基板処理）では、空間９０内の湿度は、第４チューブ３０からの窒素ガスの吐出流量の変更によって調整された。しかし、この基板処理とは異なり、空間９０内の湿度は、第４チューブ３０からの窒素ガスの吐出流量の変更と排気バルブ１０の開度の変更とによって調整されてもよい。
【０１４７】
また、上述の第１実施形態および第２実施形態では、第２リンス液処理（Ｓ５）から窒素ガスの供給による湿度の調整が開始された。しかしながら、窒素ガスの供給は、有機溶剤処理（Ｓ６）から開始されてもよい。この場合、有機溶剤処理（Ｓ６）の開始後に空間９０の湿度が第３湿度になる。
また、上述の実施形態では、有機溶剤処理（Ｓ６）において空間９０，１４１の湿度が第３湿度に調整されるとした。しかし、空間９０，１４１の湿度の調整は、疎水化剤処理（Ｓ７）から行われてもよい。すなわち、基板処理装置１，１Ｐ，１Ｑでは、有機溶剤処理（Ｓ６）において空間９０，１４１の湿度が第３湿度に調整されない基板処理が実行されてもよい。
【０１４８】
第３実施形態の基板処理装置１Ｑによる基板処理（図１３で説明した基板処理）では、空間９０内の湿度は、排気ダクト９からの気体の排気流量の変更によって調整された。しかし、この基板処理とは異なり、空間１４１内の湿度は、第４チューブ１３８からの窒素ガスの吐出流量の変更と排気バルブ１０の開度の変更とによって調整されてもよい。
また、上述の各実施形態において、回転軸２２の内部空間２２ａ（厳密には、回転軸２２の内周面と下面ノズル３４の外周面との間の空間）には、気体バルブ１５７が介装された気体配管１５６から窒素ガス等の気体が供給されていてもよい。内部空間２２ａに供給された気体は、内部空間２２ａを上方に流れ、スピンベース２１の貫通孔２１ａから上方に吐出される。貫通孔２１ａから吐出された気体が、基板Ｗの上面に回り込むので、空間９０内の湿度を調整することができる。空間９０，１４１内の湿度を調整するために、対向部材６の中央開口６ｂおよび第４チューブ３０，１３８から吐出される気体の代わりに、スピンベース２１の貫通孔２１ａから吐出された気体を用いてもよい。また、対向部材６の中央開口６ｂおよび第４チューブ３０，１３８から吐出される気体と、スピンベース２１の貫通孔２１ａから吐出された気体とを併用してもよい。
【０１４９】
その他、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変更を行うことができる。
【符号の説明】
【０１５０】
１        ：基板処理装置
１Ｐ      ：基板処理装置
１Ｑ      ：基板処理装置
３        ：制御ユニット
５        ：スピンチャック（基板保持ユニット）
６        ：対向部材
６ａ      ：対向面
６ｂ      ：中央開口（気体供給ユニット）
８        ：排気ユニット
１０      ：排気バルブ（湿度調整ユニット）
２３      ：スピンモータ（基板回転ユニット）
２７      ：対向部材昇降ユニット（湿度調整ユニット）
３０      ：第４チューブ（気体供給ユニット）
３６      ：第２チューブ（疎水化剤供給ユニット）
３８      ：内部ノズル（疎水化剤供給ユニット）
３７      ：第３チューブ（有機溶剤供給ユニット、低表面張力液体供給ユニット）
５９      ：気体バルブ（湿度調整ユニット）
９０      ：空間
１１０ａ  ：対向面
１３６    ：第２チューブ（疎水化剤供給ユニット）
１３７    ：第３チューブ（有機溶剤供給ユニット、低表面張力液体供給ユニット）
１３８    ：第４チューブ（気体供給ユニット）
１５０    ：気体バルブ（湿度調整ユニット）
Ｌ１      ：第１距離
Ｌ２      ：第２距離
Ｗ        ：基板
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図６Ｆ】
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【図６Ｇ】
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【図６Ｈ】
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【図６Ｉ】
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【図６Ｊ】
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【図６Ｋ】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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