(57)【要約】【課題】処理の均一性を向上でき、かつ処理液の消費量の抑制を併せて図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】基板処理方法は、基板を水平姿勢で回転させる基板回転工程（Ｓ２）と、基板回転工程で回転されている基板の上面に処理液を供給する処理液供給工程（Ｓ３）と、基板の上面に供給された処理液が基板の上面に形成する液膜の状態を監視する液膜状態監視工程（Ｓ４）と、処理液供給工程の実行中に、液膜状態監視工程で監視される液膜の状態に応じて、基板の回転数を変更する基板回転数変更工程（Ｓ５，Ｓ６，Ｓ８，Ｓ９）と、を含む。基板処理方法は、さらに、処理液供給工程の実行中に、液膜状態監視工程で監視される液膜の状態に応じて、基板に供給される処理液の流量を変更する処理液流量変更工程（Ｓ５，Ｓ７，Ｓ８，Ｓ１０）を含んでもよい。【選択図】図３Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を水平姿勢で回転させる基板回転工程と、
前記基板回転工程で回転されている基板の上面に処理液を供給する処理液供給工程と、
前記基板の上面に供給された処理液が前記基板の上面に形成する液膜の状態を監視する液膜状態監視工程と、
前記処理液供給工程の実行中に、前記液膜状態監視工程で監視される前記液膜の状態に応じて、前記基板の回転数を変更する基板回転数変更工程と、
を含む、基板処理方法。
【請求項２】
前記処理液供給工程を開始した後、前記液膜状態監視工程で監視される前記液膜が前記基板の上面全域を覆う全被覆状態であるどうかを判定する全被覆状態判定工程をさらに含み、
前記基板回転数変更工程が、前記全被覆状態判定工程によって前記全被覆状態であると判定されると、前記基板の回転数を減少させる回転減速工程を含む、請求項１に記載の基板処理方法。
【請求項３】
前記処理液供給工程を開始した後、前記液膜状態監視工程で監視される前記液膜が前記基板の上面全域を覆う全被覆状態を脱する液割れ兆候を有するかどうかを判定する液割れ兆候判定工程をさらに含み、
前記回転数変更工程が、前記液割れ兆候判定工程によって前記液膜が前記液割れ兆候を有すると判定されると、前記基板の回転数を増加させる回転加速工程を含む、請求項１または２に記載の基板処理方法。
【請求項４】
前記処理液供給工程の実行中に、前記液膜状態監視工程で監視される前記液膜の状態に応じて、前記基板に供給される処理液の流量を変更する処理液流量変更工程をさらに含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項５】
前記処理液供給工程を開始した後、前記液膜状態監視工程で監視される前記液膜が前記基板の上面全域を覆う全被覆状態であるどうかを判定する全被覆状態判定工程をさらに含み、
前記処理液流量変更工程が、前記全被覆状態判定工程によって前記全被覆状態であると判定されると、前記処理液の流量を減少させる処理液減量工程を含む、請求項４に記載の基板処理方法。
【請求項６】
前記処理液供給工程を開始した後、前記液膜状態監視工程で監視される前記液膜が前記基板の上面全域を覆う全被覆状態を脱する液割れ兆候を有するかどうかを判定する液割れ兆候判定工程をさらに含み、
前記処理液流量変更工程が、前記液割れ兆候判定工程によって前記液膜が前記液割れ兆候を有すると判定されると、前記処理液の流量を増加させる処理液増量工程を含む、請求項４または５に記載の基板処理方法。
【請求項７】
前記処理液がエッチング液である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項８】
前記処理液がリンス液である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項９】
前記液膜状態監視工程が、前記基板の上面に形成される液膜を撮像する液膜撮像工程と、前記液膜撮像工程によって撮像された液膜の画像を解析する画像解析工程と、を含む、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】
前記基板が、前記処理液による処理によって、前記処理液に対する親液度が変化する表面を有している、請求項１〜９のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項１１】
前記処理液供給工程の後に、前記基板の表面の液成分を乾燥させる乾燥工程と、
前記液膜状態監視工程で監視される前記液膜の状態に基づいて、前記基板の乾燥状態を判定する乾燥状態判定工程と、をさらに含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項１２】
前記乾燥工程が、前記基板の表面に不活性ガスを供給する不活性ガス供給工程と、前記乾燥状態判定工程による前記基板の乾燥状態の判定に基づいて、前記不活性ガスの流量を変化させる不活性ガス流量変更工程と、を含む、請求項１１に記載の基板処理方法。
【請求項１３】
基板を水平姿勢で回転させる基板回転ユニットと、
前記基板回転ユニットによって回転されている基板の上面に処理液を供給する処理液供給ユニットと、
前記基板の上面に供給された処理液の画像を撮像するカメラと、
前記カメラによって撮像される画像に基づいて、前記基板回転ユニットおよび前記処理液供給ユニットを制御する制御装置と、
前記制御装置が、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の基板処理方法の工程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１４】
基板処理装置に備えられるコンピュータによって実行されるプログラムであって、
前記基板処理装置において、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の基板処理方法を実行するようにステップ群が組みこまれたコンピュータプログラムを記録した記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、処理液で基板を処理する方法および装置に関する。また、この発明は、基板処理方法を基板処理装置で実行させるためのコンピュータプログラムを記録した記録媒体に関する。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、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、太陽電池用基板等の基板が含まれる。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置や液晶表示装置などの製造工程では、基板に対して、成膜、エッチング、洗浄等の処理が繰り返し実行される。精密な基板処理を実行するために、基板を一枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置が用いられる場合がある。
枚葉式の基板処理装置の一例が特許文献１に示されている。この基板処理装置は、基板を水平に保持して回転させるスピンチャックと、基板の表面に処理液を吐出するノズルとを含む。特許文献１は、基板表面の酸化シリコン膜をエッチング除去する薬液処理を開示している。酸化シリコン膜は親水面であるのに対して、酸化シリコン膜が除去されて露出するシリコン層は疎水面を呈する。そこで、薬液処理の初期は比較的低流量でエッチング液がノズルから吐出され、酸化シリコン膜の除去が進んで基板表面が疎水面になると、エッチング液の流量が増大される。それにより、基板表面の性質の変動に応じてエッチング液の流量を変更して基板表面のカバレッジを確保しながら、エッチング液の消費量を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１０２４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の先行技術では、薬液処理の間、基板表面の疎水状態が変動するにも拘わらず、終始、基板表面がエッチング液で覆われている。これにより、或る程度のエッチング均一性を確保できるものの、近年では、より精密な均一性が求められるようになってきている。
たとえば、基板が回転されるとき、基板各部の線速度は、回転中心では零であり、回転中心からの距離に比例して大きくなる。したがって、基板の中央付近と外周付近とでは、線速度が大きく異なる。そのため、基板の外周部ほどエッチング液の蒸発が生じ易いので、とりわけ、基板回転数が大きいときには、エッチング液の温度が基板中央部と基板外周部とで異なるおそれがある。エッチングレートはエッチング液の温度に依存するので、それに応じて、エッチングが不均一になるおそれがある。したがって、基板表面の全域がエッチング液で覆われている状態を保持しつつ、基板の回転数は可能な限り低速である方が有利である。このような課題について、特許文献１では議論されていない。
【０００５】
同様の問題は、エッチング処理に限らず、処理液によって基板表面を処理する場合に生じ得る。
そこで、この発明の一つの目的は、処理の均一性を向上でき、かつ処理液の消費量の抑制を併せて図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。
この発明の他の目的は、処理の均一性を向上でき、かつ処理液の消費量の抑制を併せて図ることができる基板処理方法を基板処理装置で実行させるためのコンピュータプログラムを記録した記録媒体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、基板を水平姿勢で回転させる基板回転工程と、前記基板回転工程で回転されている基板の上面に処理液を供給する処理液供給工程と、前記基板の上面に供給された処理液が前記基板の上面に形成する液膜の状態を監視する液膜状態監視工程と、前記処理液供給工程の実行中に、前記液膜状態監視工程で監視される前記液膜の状態に応じて、前記基板の回転数を変更する基板回転数変更工程と、を含む、基板処理方法を提供する。
【０００７】
この方法によれば、基板が水平姿勢で回転され、その回転されている基板の上面に処理液が供給される。基板の上面に形成される処理液の液膜の状態が監視され、その液膜の状態に応じて基板の回転数が変更される。したがって、基板の回転数を液膜の状態に応じて最適化できるので、基板処理の均一性を向上できる。
この発明の一実施形態では、前記基板処理方法は、前記処理液供給工程を開始した後、前記液膜状態監視工程で監視される前記液膜が前記基板の上面全域を覆う全被覆状態であるどうかを判定する全被覆状態判定工程をさらに含む。そして、前記基板回転数変更工程は、前記全被覆状態判定工程によって前記全被覆状態であると判定されると、前記基板の回転数を減少させる回転減速工程を含む。
【０００８】
処理液が基板に着液してから基板上面全域を覆うまでには或る程度の時間が必要である。たとえば、処理液は、基板の中央に向けて吐出され、遠心力によって基板の外周縁まで広がって基板表面全域を覆う。この場合、基板の中央に処理液が着液してから、基板の外周縁に処理液が到達するまでに時間差が生じる。この時間差が大きいと、基板処理が不均一になるおそれがある。
【０００９】
そこで、処理液の供給を開始するときには、基板の回転数を比較的高速にしておき、基板の上面全域が処理液の液膜で覆われると、基板の回転数を減少させる。これにより、処理液の供給を開始してから基板上面全域を覆う液膜が形成されるまでの時間を短縮できるから、基板処理の均一化を図ることができる。そのうえ、基板上面の全域が覆われると、基板の回転数が減少させられるので、基板の外周部の線速が小さくなり、処理液の蒸発が抑制される。その結果、液膜を構成する処理液の温度を、基板の回転中心付近と周縁部とで均一化できるので、基板処理が一層均一化される。
【００１０】
この発明の一実施形態では、前記基板処理方法は、前記処理液供給工程を開始した後、前記液膜状態監視工程で監視される前記液膜が前記基板の上面全域を覆う全被覆状態を脱する液割れ兆候を有するかどうかを判定する液割れ兆候判定工程をさらに含む。そして、前記回転数変更工程は、前記液割れ兆候判定工程によって前記液膜が前記液割れ兆候を有すると判定されると、前記基板の回転数を増加させる回転加速工程を含む。
【００１１】
この方法では、液膜が全被覆状態を脱する液割れ兆候が現れると、基板の回転数が増加させられる。それにより、液膜を全被覆状態に復帰させることができる。したがって、全被覆状態を保つことができるので、基板処理を均一化できる。
この発明の一実施形態では、前記基板処理方法は、前記処理液供給工程の実行中に、前記液膜状態監視工程で監視される前記液膜の状態に応じて、前記基板に供給される処理液の流量を変更する処理液流量変更工程をさらに含む。
【００１２】
この方法では、基板上面の液膜の状態に応じて、基板の回転数だけでなく、処理液の流量が変更される。それにより、基板の回転数および処理液の流量を液膜の状態に応じてそれぞれ最適化できるので、基板処理の均一性を一層向上できる。
この発明の一実施形態では、前記基板処理方法は、前記処理液供給工程を開始した後、前記液膜状態監視工程で監視される前記液膜が前記基板の上面全域を覆う全被覆状態であるどうかを判定する全被覆状態判定工程をさらに含む。そして、前記処理液流量変更工程は、前記全被覆状態判定工程によって前記全被覆状態であると判定されると、前記処理液の流量を減少させる処理液減量工程を含む。
【００１３】
前述のとおり、処理液が基板に着液してから基板上面全域を覆うまでには或る程度の時間が必要であり、この時間を短縮することによって、基板処理の均一化を図ることができる。
そこで、処理液の供給を開始するときには、処理液の流量を比較的多くしておき、基板の上面全域が処理液の液膜で覆われると、処理液の流量を減少させる。これにより、処理液の供給を開始してから基板上面全域を覆う液膜が形成されるまでの時間を短縮できるから、基板処理の均一化を図ることができる。そのうえ、基板上面の全域が覆われると、処理液の流量が減少させられるので、処理液の消費量を抑制できる。それにより、処理液の消費量を抑制しながら、基板処理の均一化を図ることができる。
【００１４】
とくに、処理液の供給を開始するときに、基板の回転数を比較的高速にし、かつ処理液の流量を比較的多くすることが一層好ましい。そして、基板の上面全域が処理液の液膜で覆われると、基板の回転数を減少させ、かつ処理液の流量を減少させることが好ましい。それにより、基板処理の均一性を一層向上できるうえに、処理液の消費量を削減できる。
この発明の一実施形態では、前記基板処理方法は、前記処理液供給工程を開始した後、前記液膜状態監視工程で監視される前記液膜が前記基板の上面全域を覆う全被覆状態を脱する液割れ兆候を有するかどうかを判定する液割れ兆候判定工程をさらに含む。そして、前記処理液流量変更工程は、前記液割れ兆候判定工程によって前記液膜が前記液割れ兆候を有すると判定されると、前記処理液の流量を増加させる処理液増量工程を含む。
【００１５】
この方法では、液膜が全被覆状態を脱する液割れ兆候が現れると、処理液の流量が増加させられる。それにより、液膜を全被覆状態に復帰させることができる。したがって、全被覆状態を保つことができるので、基板処理を均一化できる。
液膜が全被覆状態を脱する液割れ兆候が現れたとき、基板の回転数を増加させる回転加速工程を実行し、かつ処理液の流量を増加させる処理液増量工程を実行することが好ましい。それにより、液膜を全被覆状態に確実に復帰させることができるので、基板の上面全域が処理液で覆われた状態を確実に保持でき、一層確実に均一性の高い基板処理を実現できる。
【００１６】
この発明の一実施形態では、前記処理液は、エッチング液である。この方法により、基板全域で均一性の高いエッチングを行える。「エッチング」には、基板上の膜の一部または全部を除去する処理が含まれるほか、処理液のエッチング作用を利用して基板表面を洗浄する処理も含まれる。
この発明の一実施形態では、前記処理液は、リンス液である。この方法により、基板全域で均一性の高いリンス処理を行えるので、均一性の高い基板処理を行える。たとえば、エッチング液等の薬液で基板表面を処理した後に、リンス処理が行われてもよい。この場合、基板全域で均一性の高いリンス処理が行われることにより、基板全域において均一に薬液処理を停止させることができる。その結果、均一性の高い基板処理が達成される。
【００１７】
とくに、基板表面全域がリンス液の液膜で覆われた状態を保持するように、基板の回転数（より好ましくは、さらにリンス液の供給流量）を変更しながらリンス処理（処理液供給工程）が行われることが好ましい。それにより、基板の表面において気液界面を生じることなくリンス処理を行えるので、気液界面に引きつけられる異物による基板表面の汚染を抑制または防止できる。よって、異物（パーティクル）の付着を抑制した高品質で均一な基板処理を達成できる。
【００１８】
この発明の一実施形態では、前記液膜状態監視工程が、前記基板の上面に形成される液膜を撮像する液膜撮像工程と、前記液膜撮像工程によって撮像された液膜の画像を解析する画像解析工程と、を含む。
この方法では、基板の上面に形成される液膜が撮像され、それによって得られた画像を解析することにより、液膜の状態が監視される。したがって、液膜の状態を直接的に監視できるので、基板の回転数（より好ましくは、さらに処理液の供給流量）を適切にかつ適時に最適化できる。
【００１９】
この発明の一実施形態では、前記基板が、前記処理液による処理によって、前記処理液に対する親液度が変化する表面を有している。この方法では、処理液による処理が進むに従って、基板表面の親液度が変化する。たとえば、処理液がエッチング液である場合に、基板表面の薄膜がエッチング除去されることによって、当該薄膜が呈する親液性（または疎液性）の表面から、当該薄膜の下地層が呈する疎液性（または親液性）の表面に変化する場合があり得る。このような場合に、基板表面の液膜の状態に応じて基板の回転数（より好ましくは、さらに処理液の供給流量）を変更することによって、基板表面の液膜の状態を最適な状態（具体的には、基板の上面全域を覆う状態）に保持することができる。これにより、基板表面の状態の変化によらずに、基板表面の均一な処理が可能になる。
【００２０】
この発明の一実施形態では、前記基板処理方法は、前記処理液供給工程の後に、前記基板の表面の液成分を乾燥させる乾燥工程と、前記液膜状態監視工程で監視される前記液膜の状態に基づいて、前記基板の乾燥状態を判定する乾燥状態判定工程と、をさらに含む。
この方法では、乾燥工程においても、基板表面の液膜の状態が監視され、それに基づいて、基板の乾燥状態が判定される。したがって、乾燥状態に応じて、乾燥工程を適切に制御できる。たとえば、乾燥工程で使用する流体（低表面張力液や不活性ガス等）の供給量を適切に制御して、流体の消費量の削減を図ることができる。また、基板の乾燥が終了したことを判定すれば、それに基づいて乾燥工程を終えることにより、乾燥工程の長さを必要最小限にすることができ、それにより、基板処理の生産性を高めることができる。
【００２１】
この発明の一実施形態では、前記乾燥工程が、前記基板の表面に不活性ガスを供給する不活性ガス供給工程と、前記乾燥状態判定工程による前記基板の乾燥状態の判定に基づいて、前記不活性ガスの流量を変化させる不活性ガス流量変更工程と、を含む。
この方法では、乾燥工程において、基板の表面に不活性ガスが供給される。その際に、不活性ガスの流量が、基板表面の液膜の状態から判定される乾燥状態に応じて変更される。したがって、たとえば、乾燥状態の変動に基づいて必要充分な流量の不活性ガスを供給できるから、不活性ガスの消費量を削減でき、かつ乾燥工程を最適化できる。
【００２２】
たとえば、乾燥工程が開始されると、基板表面の液膜が薄くなっていき、最終的に基板表面の処理液が排除される。基板表面に薄い液膜が形成されているとき、干渉縞が観測される。基板表面の液膜がなくなると、干渉縞がなくなる。したがって、干渉縞を観測することによって、乾燥工程の終点を正確に検出できる。そこで、干渉縞が消失したことに応答して不活性ガスの供給流量を減少させたり、不活性ガスの吐出を停止したりすることにより、不活性ガスの消費量を削減できる。
【００２３】
この発明は、さらに、基板を水平姿勢で回転させる基板回転ユニットと、前記基板回転ユニットによって回転されている基板の上面に処理液を供給する処理液供給ユニットと、前記基板の上面に供給された処理液の画像を撮像するカメラと、前記カメラによって撮像される画像に基づいて、前記基板回転ユニットおよび前記処理液供給ユニットを制御する制御装置と、を含む基板処理装置を提供する。前記制御装置が、前述のような特徴を有する基板処理方法の工程を実行するようにプログラムされている。
【００２４】
この発明は、さらに、基板処理装置に備えられるコンピュータによって実行されるプログラムであって、前記基板処理装置において、前述のような特徴を有する基板処理方法を実行するようにステップ群が組みこまれたコンピュータプログラムを記録した記録媒体を提供する。記録媒体は、光ディスクや磁気ディスク等であってもよいし、ＵＳＢメモリやメモリカード等のポータブルメモリであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、この発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成を説明するための概念図である。
【図２】図２は、基板処理装置の電気的構成を説明するためのブロック図である。
【図３Ａ】図３Ａは、基板処理装置による基板処理例（エッチング工程およびリンス工程）の概要を説明するための流れ図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、基板処理装置による基板処理例（乾燥工程）の概要を説明するための流れ図である。
【図４】図４は、基板処理のために記憶装置に格納されるレシピデータの一例を示す。
【図５】図５(a)は基板処理中のエッチング液、リンス液、低表面張力液および不活性ガスの流量変動の一例を示す。また、図５(b)は基板処理中の基板回転数の変動の一例を示す。
【図６】図６は、制御装置による処理液（エッチング液およびリンス液）の供給流量および基板回転数の制御の一例を示す。
【図７】図７は、エッチング液の流量および基板回転数と、エッチング均一性との関係を示す概念図である。
【図８】図８は、処理液（エッチング液またはリンス液）の流量と、基板表面の状態（親水面／疎水面）と、基板表面のパーティクル付着数との関係を調べた例を示す。
【図９】図９は、カメラによって撮像される基板周縁部の画像の例を示す。
【図１０】図１０は、全被覆状態の判定処理（図３ＡのステップＳ５，Ｓ１６）の具体例を説明するためのフローチャートである。
【図１１】図１１は、液割れ前兆の判定処理（図３ＡのステップＳ８，Ｓ１９）の具体例を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
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。
図１は、この発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成を説明するための概念図である。基板処理装置１は、基板Ｗを水平姿勢で保持して回転させる基板回転ユニットであるスピンチャック２と、スピンチャック２に保持された基板Ｗに処理液を供給する処理液ノズル３を有する処理液供給ユニット４と、スピンチャック２を取り囲む処理カップ５とを含む。基板処理装置１は、さらに、スピンチャック２に保持された基板Ｗに不活性ガスを供給する不活性ガスノズル６を有する不活性ガス供給ユニット７を含む。基板処理装置１は、さらに、スピンチャック２に保持された基板Ｗに低表面張力液を供給する低表面張力液ノズル８を有する低表面張力液供給ユニット９を含む。
【００２７】
処理液ノズル３は、第１ノズル移動ユニット１１によって、処理位置と退避位置との間で移動される。処理位置は、処理液ノズル３から吐出された処理液がスピンチャック２に保持された基板Ｗの上面、典型的には、基板Ｗの回転中心に着液する位置である。退避位置は、処理液ノズル３が、平面視において処理カップ５の外方に配置される位置である。
不活性ガスノズル６および低表面張力液ノズル８は、第２ノズル移動ユニット１２によって、処理位置と退避位置との間で移動される。処理位置は、低表面張力液ノズル８から吐出される低表面張力液が基板Ｗの上面、典型的には基板Ｗの回転中心に着液する位置である。また、この処理位置は、不活性ガスノズル６から吐出される不活性ガス流がスピンチャック２に保持された基板Ｗの上面、典型的には、基板Ｗの回転中心に向けられる位置である。退避位置は、不活性ガスノズル６および低表面張力液ノズル８が、平面視において処理カップ５の外方に配置される位置である。
【００２８】
スピンチャック２は、円板状のスピンベース２１と、スピンベース２１の周縁部に立設されて基板Ｗを挟持するチャックピン２２と、スピンベース２１を下方から支持するように鉛直方向に沿って配置された回転軸２３と、回転軸２３を回転させるスピンモータ２４とを含む。スピンモータ２４が回転軸２３を回転させることにより、スピンチャック２に保持された基板Ｗは、鉛直な回転軸線Ａ１まわりに回転される。スピンチャック２は、チャックピン２２によって基板Ｗを挟持するメカチャック式に限らず、基板Ｗの下面を吸着して保持するバキューム式であってもよい。
【００２９】
処理カップ５は、スピンチャック２に保持された基板Ｗに側方から対向し、基板Ｗから水平方向に飛び出す処理液を受けるスプラッシュガード５１と、スプラッシュガード５１に受け止められて流下する処理液を受けるカップ５２とを含む。スプラッシュガード５１は、カップ５２に対して昇降可能に配置されている。スプラッシュガード５１を昇降させるために、ガード昇降ユニット１３が備えられている。
【００３０】
処理液供給ユニット４は、処理液ノズル３と、エッチング液（薬液）を供給するエッチング液供給ユニット４１と、リンス液を供給するリンス液供給ユニット４２と、ミキシングバルブ４３と、処理液配管４４と、開閉弁４５とを含む。処理液配管４４はミキシングバルブ４３および処理液ノズル３に接続され、それらの間の処理液流路を形成している。処理液配管４４に開閉弁４５が介装されている。開閉弁４５を開閉することによって、処理液ノズル３から処理液を吐出させたり、その吐出を停止させたりすることができる。ミキシングバルブ４３に、エッチング液供給ユニット４１およびリンス液供給ユニット４２が接続されている。
【００３１】
エッチング液供給ユニット４１は、エッチング液供給源４７から供給されるエッチング液をミキシングバルブ４３に導くエッチング液配管４１１と、エッチング液配管４１１に介装されたエッチング液流量コントローラ４１２とを含む。エッチング液流量コントローラ４１２は、流量計ＦＥと、流量制御弁ＶＥとを含む。流量制御弁ＶＥは、電動アクチュエータを備えており、電気的に開度の制御が可能な構成を有している。エッチング液としては、エッチング対象が酸化膜の場合には、フッ酸、フッ硝酸、バッファードフッ酸（フッ酸とフッ化アンモニウムとの混合液）を例示できる。また、エッチング対象がポリシリコン膜の場合には、アンモニア水、ＳＣ１（アンモニア過酸化水素水混合液）、ＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液）を例示できる。さらに、エッチング対象が金属膜である場合には、過酸化水素水、塩酸、ＳＣ１、ＳＣ２（塩酸過酸化水素水混合液）、硫酸、ＳＰＭ（硫酸過酸化水素水混合液）を例示できる。
【００３２】
リンス液供給ユニット４２は、リンス液供給源４８から供給されるリンス液をミキシングバルブ４３に導くリンス液配管４２１と、リンス液配管４２１に介装されたリンス液流量コントローラ４２２とを含む。リンス液流量コントローラ４２２は、流量計ＦＲと、流量制御弁ＶＲとを含む。流量制御弁ＶＲは、電動アクチュエータを備えており、電気的に開度の制御が可能な構成を有している。リンス液の例は、脱イオン水（ＤＩＷ）、炭酸水、電解イオン水、水素水、オゾン水や、希釈濃度（たとえば、１０〜１００ｐｐｍ程度）の塩酸水などである。
【００３３】
このような構成により、処理液ノズル３には、エッチング液供給ユニット４１からミキシングバルブ４３および開閉弁４５を介してエッチング液を供給できる。また、処理液ノズル３には、リンス液供給ユニット４２からミキシングバルブ４３および開閉弁４５を介してリンス液を供給できる。
不活性ガス供給ユニット７は、不活性ガスノズル６と、不活性ガス供給源７０から不活性ガスノズル６へと不活性ガスを案内する不活性ガス配管７１と、不活性ガス配管７１に介装された不活性ガス流量コントローラ７２と、同じく不活性ガス配管７１に介装された開閉弁７３とを含む。不活性ガス流量コントローラ７２は、不活性ガス配管７１を流れる不活性ガスの流量を計測する流量計ＦＧと、その流量を調整する流量制御弁ＶＧとを含む。流量制御弁ＶＧは、電動アクチュエータ等を含み、流量を電気的に制御できる構成を有している。不活性ガスは、基板Ｗの構成材料に対して化学的に不活性なガスであり、窒素ガス、乾燥空気等であってもよい。
【００３４】
低表面張力液供給ユニット９は、低表面張力液ノズル８と、低表面張力液供給源９０から低表面張力液ノズルへ８と低表面張力液を案内する低表面張力液配管９１と、低表面張力液配管９１に介装された低表面張力液流量コントローラ９２と、同じく低表面張力液配管９１に介装された開閉弁９３とを含む。低表面張力液流量コントローラ９２は、低表面張力液配管９１を流れる低表面張力液の流量を計測する流量計ＦＩと、その流量を調整する流量制御弁ＶＩとを含む。流量制御弁ＶＩは、電動アクチュエータ等を含み、流量を電気的に制御できる構成を有している。低表面張力液は、リンス液（典型的には水）よりも表面張力の小さい液体であり、イソプロピルアルコール等の有機溶剤が典型例である。とくに、リンス液と置換可能な有機溶剤が好ましく、より具体的には、水との親和性のある有機溶剤が好ましい。このような有機溶剤としては、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、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。
【００３５】
基板Ｗの上面の状態、とくに当該上面に形成される処理液の液膜の状態を監視するために、カメラ１０が備えられている。カメラ１０は、基板Ｗの上面、とくに基板Ｗの周縁領域を含む撮像領域を撮像する。
図２は、基板処理装置１の電気的構成を説明するためのブロック図である。基板処理装置１は、制御装置３０を備えている。制御装置３０は、スピンモータ２４、ガード昇降ユニット１３、第１および第２ノズル移動ユニット１１，１２、開閉弁４５，７３，９３、流量制御弁ＶＥ，ＶＲ，ＶＧ，ＶＩなどの動作を制御する。また、制御装置３０には、流量計ＦＥ，ＦＲ，ＦＧ，ＦＩが計測する流量値が入力される。また、制御装置３０には、カメラ１０が撮像する画像を表す画像データが入力される。
【００３６】
制御装置３０は、コンピュータとしての基本形態を有している。より具体的には、制御装置３０は、プロセッサ（ＣＰＵ）３１、記憶装置３２、読取装置３３および通信装置３４を含む。
記憶装置３２は、半導体メモリ、磁気記憶装置等であってもよい。記憶装置３２には、プロセッサ３１が実行するプログラムＰ（コンピュータプログラム）が格納されている。プログラムＰは、読取装置３３を介して光ディスクやメモリカードのようなリムーバブルメディアＭから読み取られて記憶装置３２に導入されてもよい。また、プログラムＰは、通信装置３４を介する通信によって取得されて記憶装置３２に導入されてもよい。記憶装置３２およびリムーバブルメディアＭは、コンピュータによる読み取りが可能な記録媒体の例である。記憶装置３２には、プログラムＰの他に各種データＤが格納される。格納されるデータＤの一例は、基板処理のためのレシピデータＲである。レシピデータＲは、外部のホストコンピュータＨＣから通信装置３４を介して取得されてもよい。レシピデータＲは、基板Ｗの処理内容、処理条件および処理手順を規定する情報（レシピ）を表すデータである。基板処理の各工程は、制御装置３０が基板処理装置１をレシピデータＲに従って制御することによって実現される。すなわち、制御装置３０は、基板処理の各工程を実行するようにプログラムされている。
【００３７】
制御装置３０には、入力装置３６および表示装置３７が接続されている。入力装置３６は、キーボード、ポインティングデバイス等のように、操作者が操作して制御装置３０に対して指令を入力するための装置である。表示装置３７は、典型的には、液晶表示装置等の二次元ディスプレイで構成され、操作者に対して各種の情報を視覚的に提供する。入力装置３６および表示装置３７は、制御装置３０に対するマンマシンインタフェースを提供する。
【００３８】
図３Ａおよび図３Ｂは、基板処理装置１による基板処理例の概要を説明するための流れ図である。制御装置３０は、プログラムに従って基板処理装置１の各部を制御することにより、以下のような基板処理を実行する。
処理ユニットには、基板搬送ロボット（図示せず）のハンドによって、処理対象の１枚の基板Ｗが搬入される（ステップＳ１）。
【００３９】
基板Ｗは、たとえば、表面（上面）に酸化シリコン膜が形成されたシリコン基板であってもよい。このような基板Ｗに対して、酸化シリコン膜を除去するためのエッチング処理（薬液処理）が行われる。この場合に用いられるエッチング液は、フッ酸水溶液であってもよい。酸化シリコン膜が形成された基板Ｗの表面、すなわち、酸化シリコン膜の表面は、親水面を呈する。したがって、処理液（エッチング液またはリンス液）の供給流量が少なくても、また、基板Ｗの回転数が低くても、基板Ｗの上面で処理液が広がり、基板Ｗの上面の全域を覆う処理液の液膜を形成できる。一方、酸化シリコン膜が除去されてシリコン層が露出すると、基板Ｗの表面、すなわち、シリコン層の表面は、疎水面を呈する。したがって、基板Ｗの上面全域を覆う処理液の液膜を形成するためには、少なくとも基板Ｗの回転数を高める必要があり、さらに、併せて、処理液の供給流量を増加させることが好ましい。
【００４０】
基板Ｗが搬入されてスピンチャック２に渡され、基板搬送ロボットのハンドが退避すると、制御装置３０は、スピンモータ２４を駆動して、基板Ｗをエッチング初期回転数で回転させる（ステップＳ２。基板回転工程）。エッチング初期回転数は、比較的高速に選択されており、たとえば、８００ｒｐｍ〜１２００ｒｐｍ程度であってもよい。
基板Ｗがエッチング初期回転数で回転されている状態で、制御装置３０は、処理液ノズル３からエッチング液を基板Ｗの上面に供給する（ステップＳ３。処理液供給工程）。より具体的には、制御装置３０は、ガード昇降ユニット１３を制御して、スプラッシュガード５１を基板Ｗの周端面に対向させる。さらに、制御装置３０は、第１ノズル移動ユニット１１を制御することにより、処理液ノズル３を処理位置に配置する。その状態で、制御装置３０は、エッチング液供給ユニット４１を制御し、かつ開閉弁４５を開くことにより、初期エッチング流量で処理液ノズル３から基板Ｗの上面に向けてエッチング液を吐出させる。初期エッチング流量は比較的高く設定されており、たとえば、１．５リットル／分〜２．５リットル／分であってもよい。制御装置３０は、エッチング液供給ユニット４１の流量計ＦＥが計測するエッチング液流量を監視しながら流量制御弁ＶＥを制御し、それによって、エッチング液流量をフィードバック制御する。
【００４１】
エッチング初期回転数が高回転域に設定されており、かつ初期エッチング流量が高流量域に設定されていることにより、基板Ｗの上面中央に着液したエッチング液は速やかに基板上面の全域に広がり、上面全域を覆う液膜を形成する。
基板Ｗの上面に形成される液膜の状態は、カメラ１０によって撮像され、カメラ１０が出力する画像データが制御装置３０に入力される（液膜撮像工程）。制御装置３０は、カメラ１０が出力する画像データを解析することにより（画像解析工程）、液膜の状態を監視する（ステップＳ４。液膜状態監視工程）。
【００４２】
制御装置３０は、液膜の状態に応じて、基板Ｗの回転数を変動させる。さらに、制御装置３０は、液膜の状態に応じて、エッチング液の供給流量を変動させる。
より具体的には、制御装置３０は、液膜が基板Ｗの上面全域を覆っている全被覆状態で安定していれば（ステップＳ５：ＹＥＳ。全被覆状態判定工程）、基板Ｗの回転数を減少させる（ステップＳ６。基板回転数変更工程、回転減速工程）。それにより、基板Ｗの回転に伴う基板Ｗの各部の線速度の減少が図られ、とくに基板Ｗの周縁部における液蒸発に伴うエッチング液の温度低下が抑制される。さらに、制御装置３０は、液膜が基板Ｗの上面全域を覆っている全被覆状態で安定していれば（ステップＳ５：ＹＥＳ。全被覆状態判定工程）、エッチング液の供給流量を減少させる（ステップＳ７。処理液流量変更工程、処理液減量工程）。それにより、基板処理の均一性を損なうことなく、エッチング液の消費量の削減が図られる。
【００４３】
一方、制御装置３０は、カメラ１０が撮像する画像に基づいて、液膜が基板Ｗの上面全域を覆う全面被覆状態から脱する兆候（液割れ兆候）の有無を監視する（ステップＳ８。液割れ兆候判定工程）。このような兆候が現れると（ステップＳ８：ＹＥＳ）、制御装置３０は、基板Ｗの回転数を増加させて（ステップＳ９。基板回転数変更工程、回転加速工程）、全面被覆状態の安定化を図る。また、制御装置３０は、液割れ兆候が現れると（ステップＳ８：ＹＥＳ）、エッチング液供給流量を増加させて（ステップＳ１０。基板回転数変更工程、回転加速工程）、全面被覆状態の安定化を図る。
【００４４】
このようにして、基板Ｗ上の液膜の状態に応じて、エッチング液が供給されているエッチング工程（処理液供給工程）の期間中、基板Ｗの回転数およびエッチング液供給流量が可変制御されて最適化される。
所定時間に渡ってエッチング液が供給されると（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、制御装置３０は、エッチング液供給ユニット４１を制御して、処理液ノズル３からのエッチング液の吐出を停止する（ステップＳ１２）。
【００４５】
次いで、制御装置３０は、基板Ｗ上のエッチング液を洗い流すためのリンス工程を実行する。より具体的には、制御装置３０は、スピンモータ２４を制御して、基板Ｗをリンス初期回転数で回転させる（ステップＳ１３。基板回転工程）。リンス初期回転数は、たとえば、８００ｒｐｍ〜１２００ｒｐｍであってもよい。さらに、制御装置３０は、処理液ノズル３を処理位置に配置し、開閉弁４５を開いた状態で、リンス液供給ユニット４２を制御することにより、初期リンス流量で処理液ノズル３から基板Ｗの上面に向けてリンス液を吐出させる（ステップＳ１４。処理液供給工程）。エッチング液の停止とリンス液の供給とは連続して行われることが好ましく、それにより、基板Ｗの上面が処理液で覆われた状態を維持できる。初期リンス流量は比較的高く設定されており、たとえば、１．５リットル／分〜２．５リットル／分であってもよい。制御装置３０は、リンス液供給ユニット４２の流量計ＦＲが計測するリンス液流量を監視しながら流量制御弁ＶＲを制御し、それによって、リンス液流量をフィードバック制御する。
【００４６】
リンス初期回転数が高回転域に設定されており、かつ初期リンス流量が高流量域に設定されていることにより、基板Ｗの上面中央に着液したリンス液は速やかに基板Ｗの上面に広がる。それにより、リンス液は、基板Ｗの上面全域を覆う液膜を形成して、基板Ｗの上面全域においてエッチング液を速やかに置換する。それにより、基板Ｗの上面全域によって、エッチングが実質的に同時に停止する。
【００４７】
エッチング工程と同様に、基板Ｗの上面に形成される液膜の状態は、カメラ１０によって撮像され、カメラ１０が出力する画像データが制御装置３０に入力される（液膜撮像工程）。制御装置３０は、カメラ１０が出力する画像データを解析することにより（画像解析工程）、液膜の状態を監視する（ステップＳ１５。液膜状態監視工程）。
制御装置３０は、リンス工程においても、液膜の状態に応じて、基板Ｗの回転数を変動させる。さらに、制御装置３０は、液膜の状態に応じてリンス液の供給流量を変動させる。
【００４８】
より具体的には、制御装置３０は、液膜が基板Ｗの上面全域を覆っている全被覆状態で安定していれば（ステップＳ１６：ＹＥＳ。全被覆状態判定工程）、基板Ｗの回転数を減少させる（ステップＳ１７。基板回転数変更工程、回転減速工程）。それにより、基板Ｗの回転に伴う基板Ｗの各部の線速度の減少が図られるので、線速の小さい中央付近と線速の大きい周縁部分との間での温度差を抑制できる。さらに、制御装置３０は、液膜が基板Ｗの上面全域を覆っている全被覆状態で安定していれば（ステップＳ１６：ＹＥＳ。全被覆状態判定工程）、リンス液の供給流量を減少させる（ステップＳ１８。処理液流量変更工程、処理液減量工程）。それにより、リンス処理を基板上面の全域で均一に進行させながら、リンス液の消費量削減が図られる。
【００４９】
一方、制御装置３０は、カメラ１０が撮像する画像に基づいて、液膜が基板Ｗの上面全域を覆う全面被覆状態から脱する兆候（液割れ兆候）の有無を監視する（ステップＳ１９。液割れ兆候判定工程）。液割れ兆候が現れると（ステップＳ１９：ＹＥＳ）、制御装置３０は、基板Ｗの回転数を増加させて（ステップＳ２０。基板回転数変更工程、回転加速工程）、全面被覆状態の安定化を図る。また、制御装置３０は、液割れ兆候が現れると（ステップＳ１９：ＹＥＳ）、リンス液供給流量を増加させて（ステップＳ２１。処理液流量変更工程、処理液増量工程）、全面被覆状態の安定化を図る。
【００５０】
このようにして、リンス液が供給されているリンス工程（処理液供給工程）の期間中にも、基板Ｗ上の液膜の状態に応じて、基板Ｗの回転数およびリンス液供給流量が可変制御されて、それらの最適化が図られる。
所定時間に亘ってリンス液が供給されると（ステップＳ２２）、制御装置３０は、リンス液供給ユニット４２を制御してリンス液の供給を停止させ、かつ開閉弁４５を閉じて、処理液ノズル３からの液吐出を停止させる（ステップＳ２３）。さらに、制御装置３０は、第１ノズル移動ユニット１１を制御して、処理液ノズル３を退避位置に移動させる。
【００５１】
そして、図３Ｂに示すように、制御装置３０は、乾燥工程を開始する。すなわち、制御装置３０は、第２ノズル移動ユニット１２を制御して、低表面張力液ノズル８および不活性ガスノズル６を基板Ｗの上面中央付近に対向する処理位置へと移動させる。乾燥工程は、この実施形態では、基板Ｗの上面に低表面張力液を供給し、リンス液を低表面張力液で置換する低表面張力液置換工程と、基板Ｗの上面に不活性ガスを供給して基板Ｗ上の液体を排除する液膜排除工程とを含む。低表面張力液置換工程と液膜排除工程とは、実行期間の一部が重複していてもよい。より具体的には、乾燥期間の前半において低表面張力液置換工程を行う一方で、乾燥工程の全期間において液膜排除工程を行ってもよい。
【００５２】
乾燥工程の開始に際して、制御装置３０は、スピンモータ２４を制御して、基板Ｗを乾燥初期回転数で回転させる（ステップＳ２４。基板回転工程）。乾燥初期回転数は、たとえば、８００ｒｐｍ〜２０００ｒｐｍであってもよい。
低表面張力液置換工程では、制御装置３０は、低表面張力液流量コントローラ９２および開閉弁９３を制御して、基板Ｗの回転中心に向けて、低表面張力液を吐出させる（ステップＳ２５。処理液供給工程）。リンス液の停止と低表面張力液の供給とは連続して行われることが好ましく、それにより、基板Ｗの上面が処理液で覆われた状態を維持できる。初期低表面張力液流量は比較的高く設定されており、たとえば、１．５リットル／分〜２．５リットル／分であってもよい。制御装置３０は、低表面張力液供給ユニット９の流量計ＦＩが計測する低表面張力液流量を監視しながら流量制御弁ＶＩを制御し、それによって、低表面張力液流量をフィードバック制御する。
【００５３】
乾燥初期回転数が高回転域に設定されており、かつ初期低表面張力液流量が高流量域に設定されていることにより、基板Ｗの上面中央に着液した低表面張力液は速やかに基板Ｗの上面に広がる。それにより、低表面張力液は、基板Ｗの上面全域を覆う液膜を形成して、基板Ｗの上面全域においてリンス液を速やかに置換する。
エッチング工程およびリンス工程と同様に、基板Ｗの上面に形成される液膜の状態は、カメラ１０によって撮像され、カメラ１０が出力する画像データが制御装置３０に入力される（液膜撮像工程）。制御装置３０は、カメラ１０が出力する画像データを解析することにより（画像解析工程）、液膜の状態を監視する（ステップＳ２７。液膜状態監視工程）。
【００５４】
制御装置３０は、低表面張力液置換工程においても、液膜の状態に応じて、基板Ｗの回転数を変動させる。さらに、制御装置３０は、液膜の状態に応じて低表面張力液の供給流量を変動させる。
より具体的には、制御装置３０は、液膜が基板Ｗの上面全域を覆っている全被覆状態で安定していれば（ステップＳ２８：ＹＥＳ。全被覆状態判定工程）、基板Ｗの回転数を減少させる（ステップＳ２９。基板回転数変更工程、回転減速工程）。それにより、基板Ｗの回転に伴う基板Ｗの各部の線速度の減少が図られるので、線速の小さい中央付近と線速の大きい周縁部分との間での温度差を抑制できる。さらに、制御装置３０は、液膜が基板Ｗの上面全域を覆っている全被覆状態で安定していれば（ステップＳ２８：ＹＥＳ。全被覆状態判定工程）、低表面張力液の供給流量を減少させる（ステップＳ３０。処理液流量変更工程、処理液減量工程）。それにより、低表面張力液置換処理を基板上面の全域で均一に進行させながら、低表面張力液の消費量削減が図られる。
【００５５】
一方、制御装置３０は、カメラ１０が撮像する画像に基づいて、液膜が基板Ｗの上面全域を覆う全面被覆状態から脱する兆候（液割れ兆候）の有無を監視する（ステップＳ３１。液割れ兆候判定工程）。液割れ兆候が現れると（ステップＳ３１：ＹＥＳ）、制御装置３０は、基板Ｗの回転数を増加させて（ステップＳ３２。基板回転数変更工程、回転加速工程）、全面被覆状態の安定化を図る。また、制御装置３０は、液割れ兆候が現れると（ステップＳ３１：ＹＥＳ）、低表面張力液供給流量を増加させて（ステップＳ３３。処理液流量変更工程、処理液増量工程）、全面被覆状態の安定化を図る。
【００５６】
このようにして、低表面張力液が供給されている低表面張力液置換工程（処理液供給工程）の期間中には、基板Ｗ上の液膜の状態に応じて、基板Ｗの回転数および低表面張力液供給流量が可変設定され、それらの最適化が図られる。
制御装置３０は、所定時間に亘る低表面張力液置換工程の終了後に（ステップＳ３４：ＹＥＳ）、開閉弁９３を閉じて、低表面張力液の吐出を停止する（ステップＳ３５）。
【００５７】
一方、液膜排除工程を実行するために、制御装置３０は、不活性ガス流量コントローラ７２および開閉弁７３を制御して、基板Ｗの上面に向けて不活性ガスを吐出させる（ステップＳ２６。不活性ガス供給工程）。この不活性ガスの吐出は、低表面張力液置換工程と同時に開始されてもよく、それ以前から開始されてもよく、低表面張力液置換工程の実行中に開始されてもよい。基板Ｗ上の低表面張力液は、不活性ガスによって外方へと押しやられ、かつ遠心力によって基板Ｗ外に振り切られる。したがって、低表面張力液の供給を停止（ステップＳ３５）した後は、基板Ｗ上の低表面張力液が速やかに減少する。
【００５８】
このような液膜排除工程中、制御装置３０は、カメラ１０が出力する画像データを取り込み（液膜撮像工程）、画像解析を行って（画像解析工程）、乾燥工程の進行を監視する（ステップＳ３６。液膜状態監視工程）。より具体的には、基板Ｗの回転による遠心力によって基板Ｗ上の低表面張力液が排除されるので、基板Ｗ上の液膜が薄くなり、カメラ１０が撮像する画像中に干渉縞が現れる。基板Ｗの回転および不活性ガスの供給によって、基板Ｗ上の液膜がなくなると、画像中の干渉縞が消失する。そこで、制御装置３０は、画像解析によって（画像解析工程）、干渉縞の消失を認識するための処理を実行する。それにより、制御装置３０は、基板乾燥の終点を判定することができる。制御装置３０は、基板乾燥の終点が観測されると（ステップＳ３７：ＹＥＳ。乾燥状態判定工程）、不活性ガスの供給を減少させる（ステップＳ３８。不活性ガス流量変更工程）。そして、制御装置３０は、乾燥工程のために設定された所定時間が経過すると（ステップＳ３９：ＹＥＳ），開閉弁７３を閉じて不活性ガスの供給を停止し（ステップＳ４０）、かつ基板Ｗの回転を停止して（ステップＳ４１）、乾燥工程を終了する。
【００５９】
乾燥工程が終了すると、制御装置３０は、ガード昇降ユニット１３を制御して、スプラッシュガード５１を基板Ｗの周端面に対向しない高さまで下降させる。制御装置３０は、さらに、第２ノズル移動ユニット１２を制御して、不活性ガスノズル６を退避位置まで退避させる。そして、制御装置３０は、基板搬送ロボットを制御し、そのハンドによって、スピンチャック２から処理済みの基板Ｗを搬出させる（ステップＳ４２）。
【００６０】
図４は、前述のような基板処理のために記憶装置３２に格納されるレシピデータＲの一例を示す。レシピデータＲにより表されるレシピは、工程順に従って付与されるステップ番号と、工程の内容と、当該工程におけるスプラッシュガード５１の指定位置（ガード位置）と、当該工程における指定基板回転数と、当該工程における指定ノズル位置と、当該工程における供給流体と、当該供給流体の指定流量と、当該工程の指定実行時間とを含む。
【００６１】
図４の例では、ステップ１〜９は、それぞれ、ガード上昇ステップ、基板回転ステップ、ノズル移動ステップ、薬液処理ステップ、リンス処理ステップ、ノズル移動ステップ、スピンドライステップ、基板回転停止ステップ、ガード下降ステップである。
ガード上昇ステップ（ステップ１）は、基板Ｗの周端面に対向する処理位置までスプラッシュガード５１を上昇させるステップである。これ以降、基板回転停止ステップ（ステップ８）まで、ガードは処理位置に保持される。ガード上昇ステップにおける指定基板回転数は０ｒｐｍ、指定ノズル位置はホーム位置（退避位置）、流体供給の指定はなく、したがって指定流量は０リットル／分である。指定実行時間は、スプラッシュガード５１の上昇に要する必要充分な時間に設定される。
【００６２】
基板回転ステップ（ステップ２）は、基板Ｗの回転、すなわちスピンチャック２の回転を開始させるステップである。スピンチャック２の回転数は、指定基板回転数である１０００ｒｐｍまで加速される。指定ノズル位置はホーム位置（退避位置）である。流体供給の指定はなく、したがって指定流量は０リットル／分である。指定実行時間は、指定基板回転数までの基板回転加速に要する必要充分な時間に設定される。
【００６３】
ノズル移動ステップ（ステップ３）は、第１ノズル移動ユニット１１によって処理液ノズル３を基板中心（処理位置）まで移動させるステップである。指定基板回転数は１０００ｒｐｍに保持されており、指定ノズル位置は基板中心（処理位置）である。流体供給の指定はなく、したがって指定流量は０リットル／分である。指定実行時間は、ホーム位置から基板中心までの処理液ノズル３の移動に要する必要充分な時間に設定される。
【００６４】
薬液処理ステップ（ステップ４）は、処理液ノズル３から基板Ｗに向けて薬液（エッチング液）を吐出させるステップである。指定基板回転数は、１００ｒｐｍ〜２０００ｒｐｍの範囲に指定されている。すなわち、制御装置３０は、基板上面の液膜の状態に応じて、スピンチャック２の回転数を１００ｒｐｍ〜２０００ｒｐｍの範囲で可変設定しながら、処理液ノズル３からエッチング液を吐出させる。指定ノズル位置は基板中心（処理位置）であり、薬液（エッチング液）の供給が指定されている。指定流量は、０．５リットル／分〜２．０リットル／分の範囲に指定されている。すなわち、制御装置３０は、基板上面の液膜の状態に応じて、エッチング液の流量を０．５リットル／分〜２．０リットル／分の範囲で可変設定しながら、処理液ノズル３からエッチング液を吐出させる。指定実行時間は、基板上面に対するエッチング処理に必要充分な時間に設定される。
【００６５】
リンス処理ステップ（ステップ５）は、処理液ノズル３から基板Ｗに向けてリンス液を吐出させるステップである。指定基板回転数は、１００ｒｐｍ〜２０００ｒｐｍの範囲に指定されている。すなわち、制御装置３０は、基板上面の液膜の状態に応じて、スピンチャック２の回転数を１００ｒｐｍ〜２０００ｒｐｍの範囲で可変設定しながら、処理液ノズル３からリンス液を吐出させる。指定ノズル位置は基板中心（処理位置）であり、リンス液の供給が指定されている。指定流量は、０．５リットル／分〜２．０リットル／分の範囲に指定されている。すなわち、制御装置３０は、基板上面の液膜の状態に応じて、リンス液の流量を０．５リットル／分〜２．０リットル／分の範囲で可変設定しながら、処理液ノズル３からリンス液を吐出させる。指定実行時間は、基板上面のエッチングの全てをリンス液に置換するのに必要充分な時間に設定される。
【００６６】
ノズル移動ステップ（ステップ６）は、第１ノズル移動ユニット１１によって処理液ノズル３をホーム位置（退避位置）に退避させる一方で、第２ノズル移動ユニット１２によって低表面張力液ノズル８および不活性ガスノズル６を退避位置（ホーム位置）から基板中心（処理位置）まで移動させるステップである。指定基板回転数は、１００ｒｐｍ〜２０００ｒｐｍの範囲に指定されている。すなわち、制御装置３０は、基板上面のリンス液の液膜を保持できるように、スピンチャック２の回転数を１００ｒｐｍ〜２０００ｒｐｍの範囲で適切に設定しながら、ノズル移動動作を行う。指定ノズル位置は基板中心（処理位置）であり、これは、低表面張力液ノズル８および不活性ガスノズル６の位置を指定している。流体供給の指定はなく、したがって指定流量は０リットル／分である。指定実行時間は、処理液ノズル３の移動ならびに低表面張力液ノズル８および不活性ガスノズル６の移動に要する必要充分な時間に設定される。
【００６７】
スピンドライステップ（ステップ７）は、乾燥工程に対応している。指定ノズル位置は基板中心（処理位置）であり、低表面張力ノズルおよび不活性ガスノズル６の位置を指定している。供給流体として、溶剤（低表面張力液の一例）および窒素ガス（不活性ガスの一例）が指定されている。指定基板回転数は、１００ｒｐｍ〜２０００ｒｐｍの範囲に指定されている。すなわち、制御装置３０は、基板上面の液膜（低表面張力液の液膜）の状態に応じて、スピンチャック２の回転数を１００ｒｐｍ〜２０００ｒｐｍの範囲で可変設定しながら、低表面張力液および不活性ガスを供給させる。指定流量は、溶剤に関しては０．１リットル／分〜５．０リットル／分の範囲に指定され、窒素ガスに関しては５０リットル／分〜１００リットル／分に指定されている。すなわち、制御装置３０は、基板上面の液膜（低表面張力液の液膜）の状態に応じて、溶剤の流量を０．１リットル／分〜５．０リットル／分の範囲で可変設定しながら低表面張力液置換工程を行い、窒素ガスの流量を５０リットル／分〜１００リットル／分の範囲で可変設定しながら不活性ガス供給工程を行う。指定実行時間は、基板上面の低表面張力液を完全に排除するのに必要充分な時間に設定される。
【００６８】
基板回転停止ステップ（ステップ８）は、基板Ｗの回転、すなわちスピンチャック２の回転を開始させるステップである。スピンチャック２の回転数は、指定基板回転数である０ｒｐｍまで減速され、それにより、基板Ｗの回転が停止する。指定ノズル位置はホーム位置（退避位置）である。すなわち、第２ノズル移動ユニット１２によって、低表面張力液ノズル８および不活性ガスノズル６がホーム位置（退避位置）に移動される。流体供給の指定はなく、したがって指定流量は０リットル／分である。指定実行時間は、基板の回転停止およびノズル移動に要する必要充分な時間に設定される。
【００６９】
ガード下降ステップ（ステップ９）は、処理済みの基板Ｗの搬出に備えて、スプラッシュガード５１をホーム位置（退避位置）まで下降させるステップである。指定基板回転数は、０ｒｐｍであり、指定ノズル位置はホーム位置（退避位置）である。流体供給の指定はなく、したがって指定流量は０リットル／分である。指定実行時間は、スプラッシュガード５１の下降のための必要充分な時間に設定される。
【００７０】
制御装置３０は、このようなステップ１〜９を順に実行する。それによって、図３Ａおよび図３Ｂに示した基板処理が実現される。
図５(a)は基板処理中のエッチング液、リンス液、低表面張力液および不活性ガスの流量変動の一例を示す。また、図５(b)は基板処理中の基板回転数の変動の一例を示す。
エッチング工程の初期には、比較的大きい初期エッチング流量が設定され、かつ比較的高いエッチング初期回転数が設定される。それにより、基板上面の全体を覆うエッチング液の液膜を速やかに形成でき、基板上面の全域において、実質的に同時にエッチング処理を開始させることができる。エッチング液の液膜が基板上面の全体を覆う状態になると、参照符号１１１で示すようにエッチング液の流量が減少させられ、かつ参照符号１２１で示すように基板Ｗの回転数が減少させられる。それにより、エッチング液の消費量の削減と、基板Ｗ上の液膜温度の均一化が図られ、小流量のエッチング液で基板Ｗの全面においてエッチングを均一に進行させることができる。
【００７１】
基板Ｗの表面が酸化シリコン膜で覆われている間は、基板表面は親水面であるため、参照符号１１２，１２２で示すように、小流量でエッチング液を供給し、かつ低回転数で基板Ｗを回転することで、基板Ｗの上面全域がエッチング液の液膜で覆われた全面被覆状態を維持できる。酸化シリコン膜のエッチングが進行し、基板Ｗのシリコン層が露出すると、基板表面は親水面を呈する。すると、基板Ｗの上面の液膜が全面被覆状態から脱する兆候、すなわち、液割れの兆候が現れる。液割れの兆候が現れると、参照符号１１３，１２３で示すように、エッチング液の流量が増加させられ、かつ基板Ｗの回転数が加速される。
【００７２】
レシピによって規定された時間に亘ってエッチング液が供給されると、エッチング工程を終了して、リンス工程が開始される。
リンス工程の初期には、比較的大きい初期リンス流量が設定され、かつ比較的高いリンス初期回転数が設定される。それにより、基板上面の全体を覆うリンス液の液膜を速やかに形成でき、基板上面の全域において、実質的に同時に、エッチング液をリンス液に置換できる。それにより、基板上面の全域において、実質的に同時に、エッチングを停止させることができる。リンス液の液膜が基板上面の全体を覆う状態になると、参照符号１１４で示すように、リンス液の流量が減少させられる。図５の例では、基板回転数は変動していないが、リンス液の流量減少に加えて、基板Ｗの回転数を減少させてもよい。それにより、リンス液の消費量の削減と、基板Ｗ上の液膜温度の均一化が図られ、小流量のリンス液で基板Ｗの全面においてリンス処理を均一に進行させることができる。リンス工程において、基板上面の全域が、終始、リンス液に覆われていることにより、基板Ｗの上面に気液界面が接しない。そのため、気液界面に引き寄せられる異物が基板Ｗの上面に付着することを抑制または防止できる。
【００７３】
レシピによって規定された時間に亘ってリンス液が供給されると、リンス工程を終了して、乾燥工程が開始される。
低表面張力液置換工程では、比較的大きい初期流量で低表面張力液が供給され、かつ基板回転数が高めに設定される。それにより、基板上面の全体を覆う低表面張力液の液膜を速やかに形成でき、基板上面の全域において、実質的に同時に、大部分のリンス液を低表面張力液に置換できる。低表面張力液の液膜が基板上面の全体を覆う状態になると、参照符号１１５で示すように、低表面張力液の流量が減少させられる。図５の例では、基板回転数は変動していないが、低表面張力液の流量減少に加えて、基板Ｗの回転数を減少させてもよい。それにより、低表面張力液の消費量の削減と、基板Ｗ上の液膜温度の均一化が図られ、小流量の低表面張力液で基板Ｗの全面においてリンス液から低表面張力液への置換を均一に進行させることができる。低表面張力液の供給が所定時間に亘って行われた時点で、低表面張力液の供給が停止される。
【００７４】
不活性ガス供給工程は、この例では、乾燥工程の全期間に亘って行われる。図５の例では、低表面張力液置換工程の後に、参照符号１１６で示すように、不活性ガス流量が減少（図５の例では漸減）させられている。これにより、必要充分な不活性ガス供給により、基板Ｗの乾燥が図られる。
図５(a)に現れているように、エッチング液の供給とリンス液の供給とが連続して行われ、基板Ｗの上面が液膜で覆われた状態が保持されることが好ましい。さらに、リンス液の供給と低表面張力液の供給とが連続するようにして、エッチング液の供給開始から低表面張力液によるリンス液の置換に至るまで、基板Ｗの上面が液膜で覆われた状態が保持されることが好ましい。
【００７５】
図６は、制御装置３０による処理液（エッチング液およびリンス液）の供給流量および基板回転数の制御の一例を示す。制御装置３０は、第１制御領域と第２制御領域とで制御領域を切り替えながら、処理液流量および基板回転数を制御してもよい。第１制御領域は、高流量・高回転領域、すなわち、処理液流量が大きく、かつ基板回転数が高い領域である。より具体的には、第１制御領域は、たとえば１．５リットル／分〜２．５リットルの流量範囲（高流量範囲）と、たとえば８００ｒｐｍ〜１２００ｒｐｍの基板回転数範囲（高回転範囲）とによって規定されている。また、第２制御領域は、たとえば０．５リットル／分〜１．０リットル／分の流量範囲（低流量範囲）と、たとえば１００ｒｐｍ〜６００ｒｐｍの基板回転数範囲（低回転範囲）によって規定されている。
【００７６】
高流量範囲は、低流量範囲よりも相対的に大きな流量の範囲である。図６の例では、高流量範囲の全区間が低流量範囲よりも大きい流量値を有しているが、高流量範囲の下限側の一部の区間が低流量範囲の上限側の一部の区間と重複していてもよい。また、高回転範囲は、低回転範囲よりも相対的に高い回転数の範囲である。図６の例では、高回転範囲の全区間が低回転範囲よりも高い回転数値を有しているが、高回転範囲の下限側の一部の区間が低回転範囲の上限側の一部の区間と重複していてもよい。すなわち、図６の例では、第１制御領域および第２制御領域は、重複範囲を有していないが、第１および第２制御領域が重複領域を有していてもよい。
【００７７】
第１制御領域において、制御装置３０は、基板上面の液膜が基板上面の全域を被覆する全被覆状態であるかどうかを判断する。そして、全被覆状態であると判断すると、制御装置３０は、制御領域を第２制御領域に切り替える。第２制御領域において、制御装置３０は、基板Ｗ上の液膜が全被覆状態から脱する兆候があるかどうか、すなわち、液割れの兆候があるかどうかを判断する。そして、液割れの兆候が現れたと判断すると、制御装置３０は、制御領域を第１制御領域に切り替える。
【００７８】
処理液処理（エッチング工程およびリンス工程）の初期は、制御装置３０は、第１制御領域を選択する。その後は、全被覆状態の判定および液割れの判定に結果に応じて、第１制御領域と第２制御領域とが切り替えられる。
制御装置３０は、第１制御領域において、当該第１制御領域内の一つの制御点（一組の流量値および回転数値）を選択して、処理液の流量および基板回転数を制御してもよい。また、制御装置３０は、第１制御領域において、カメラ１０によって撮像される画像に応じて、第１制御領域内の複数の制御点（複数組の流量値および回転数値）のいずれかを動的に選択することにより、処理液の液量および基板回転数を制御してもよい。
【００７９】
同様に、制御装置３０は、第２制御領域において、当該第２制御領域内の一つの制御点（一組の流量値および回転数値）を選択して、処理液の流量および基板回転数を制御してもよい。また、制御装置３０は、第２制御領域において、カメラ１０によって撮像される画像に応じて、第２制御領域内の複数の制御点（複数組の流量値および回転数値）のいずれかを動的に選択することにより、処理液の液量および基板回転数を制御してもよい。
【００８０】
図７は、エッチング液の流量および基板回転数と、エッチング均一性との関係を示す概念図である。横軸は処理時間を表し、縦軸はエッチング均一性を表す。エッチング均一性は、値が低いほどエッチングばらつきが少なく、均一性が良好であることを表す。
エッチング液を高流量で供給し、かつ基板回転数を高回転とする高流量・高回転数の条件で基板Ｗを処理すると、線Ｌ１で示すように、初期では良好なエッチング均一性を示すが、時間経過とともに、エッチング均一性が悪くなる傾向が見られる。初期の良好なエッチング均一性は、高流量・高回転数条件のために、基板Ｗ上でエッチング液が瞬時に広がり、基板Ｗの表面の各部で実質的に同時にエッチングが開始されることによる。時間経過とともにエッチング均一性が悪化する主因は、高回転数条件にある。すなわち、基板Ｗの回転中心と周縁部では回転方向の線速度に大きな差があるため、周縁部においてエッチング液が周囲の雰囲気中に蒸発して気化熱を奪われ、エッチング液の温度が低下する。そのため、エッチング液には、基板Ｗの回転中心付近と周縁付近とで大きな温度差が生じ、これに起因してエッチング均一性が損なわれる。
【００８１】
エッチング液を低流量で供給し、かつ基板回転数を高回転とする低流量・高回転数の条件で基板Ｗを処理すると、線Ｌ２で示すように、高流量・高回転数の条件（線Ｌ１）と同様の傾向が見られる。したがって、初期におけるエッチング液のカバレッジの進行が基板回転数に大きく依存し、かつ中期および後期におけるエッチング液の温度のばらつきも基板回転数に大きく依存していることが分かる。ただし、エッチング液の流量が少ない条件では、いずれの期間においても、高流量・高回転数の条件（線Ｌ１）に比較して、エッチング均一性が若干劣る。
【００８２】
エッチング液を高流量で供給し、かつ基板回転数を低回転数とする高流量・低回転数の条件で基板Ｗを処理すると、線Ｌ３で示すように、初期におけるエッチング均一性が悪く、時間経過に伴って、エッチング均一性がよくなる。すなわち、基板回転数が低いために、エッチング液供給開始からエッチング液によって基板表面全域が覆われるまでに時間がかかり、そのために、初期のエッチング均一性が損なわれている。一方、基板Ｗの上面が一旦液膜で覆われれば、基板Ｗの回転数が低いために、基板Ｗの回転中心と周縁部におけるエッチング液の温度差が少ないので、良好なエッチング均一性が得られる。
【００８３】
エッチング液を低流量で供給し、かつ基板回転数を低回転数とする低流量・低回転数の条件で基板Ｗを処理すると、線Ｌ４で示すように、高流量・低回転数の条件（線Ｌ３）と同様の傾向が見られる。したがって、初期におけるエッチング液のカバレッジの進行が基板回転数に大きく依存し、かつ中期および後期におけるエッチング液の温度のばらつきも基板回転数に大きく依存していることが分かる。ただし、エッチング液の流量が少ない条件では、いずれの期間においても、高流量・低回転数の条件（線Ｌ３）に比較して、エッチング均一性が若干劣る。しかし、エッチング均一性に関してはほぼ同等のレベルであるので、エッチング液の消費量を削減する観点からは、低流量・低回転数の条件（線Ｌ４）の方が好ましい。
【００８４】
以上の傾向から、エッチング処理の初期においては、高回転数の条件（線Ｌ１，Ｌ２）とするのが好ましくは、その後は、低回転数の条件（線Ｌ３，Ｌ４）とするのが好ましい。さらに、エッチング初期には、高回転数の条件（線Ｌ１，Ｌ２）を選択する一方で、その後には、液膜の状態に応じて、基板回転数を動的に変動してエッチング均一性を高めることが一層好ましい。さらにまた、エッチング初期においては、高流量・高回転数の条件（線Ｌ１）とするのがさらに好ましく、その後は、低流量・低回転数の条件（Ｌ３）として省薬液を図るのが好ましい。そして、エッチング初期には、高流量・高回転数の条件（Ｌ１）を選択する一方で、その後には、液膜の状態に応じて基板回転数およびエッチング液の流量を動的に変動してエッチング均一性を高めることが一層好ましい。
【００８５】
図８は、処理液（エッチング液またはリンス液）の流量と、基板表面の状態（親水面／疎水面）と、基板表面のパーティクル付着数との関係を調べた例を示す。高流量条件では、基板表面が親水面であるか疎水面であるかに拘わらず、パーティクル付着数に大きな差は生じていない。これは、処理液が高流量で供給されているときには、基板表面がたとえ疎水面であってもその全域が処理液で覆われるからである。一方、低流量条件では、基板表面が親水面のときはパーティクル付着数が少ないのに対して、基板表面が疎水面のときにはパーティクル付着数が顕著に多くなっている。これは、基板表面が疎水面のときには、低流量での処理液供給では、液膜に割れが生じ、基板表面が部分的に露出するからである。すなわち、基板表面に接する気液界面に異物（パーティクル）が引きつけられ、そのためにパーティクルが発生すると考えられる。
【００８６】
基板表面が親水性であれば小流量の処理液供給で基板表面の全域を覆うカバレッジを確保できるのに対して、基板表面が疎水性であるときには、大流量の処理液供給で基板表面全域のカバレッジを確保することが好ましい。
そこで、この実施形態では、基板表面のカバレッジの状況を、カメラ１０によって取得される画像に基づいて判定し、それに基づいて、処理液の流量および基板回転数が変更される。それにより、基板表面の状態の変化に応じて処理液流量および基板回転数が動的に変動され、必要充分な流量で処理液を供給できる。したがって、処理液を過剰な流量で供給することなく、処理液による処理期間中のカバレッジを確保でき、パーティクル性能を損なうことなく、処理液の消費量を抑制できる。
【００８７】
図９は、カメラ１０によって撮像される画像の例を示す。カメラ１０の撮像領域は、たとえば、基板Ｗの上面の全域を包含している。図９に示す画像は、カメラ１０が撮像する画像の一部、より具体的には、基板周縁部の画像を抽出した部分画像である。全被覆状態の判定、および液割れ兆候の判定は、基板周縁部の部分画像を用いて行うことができる。
図９(a)は、基板Ｗ（この例ではシリコンウエハ）の表面に液が存在していないときの画像例である。基板表面は鏡面となっている。図９(b)は、基板Ｗの表面に液が供給され、その液が基板表面の全域には行き渡っていない状態、すなわち、被覆途中の状態の画像例である。液膜１００は、基板Ｗの外周面に向かって拡散している過程であるため、複数の波１０１が狭い間隔で層状に現れている。図９(c)は、基板Ｗの表面全域を覆う液膜１０２が形成された状態、すなわち、全被覆状態の画像例である。全被覆状態では、液膜１０２の表面には細かい凹み１０３が均一に分散しており、液膜１０２の厚みが均一であるため線状パターンを呈する波は存在しない。図９(d)は、全被覆状態を脱する兆候、すなわち、液割れ兆候が現れている画像例である。液割れが生じる前段階では、液膜１０４の厚みが不均一になる。典型的には、基板周縁部において液膜１０４が比較的薄くなるため、基板Ｗの周端面形状に沿う独立した線状パターンを呈する大きな波１０５が現れる。
【００８８】
カメラ１０によって撮像される画像に基づいて、基板Ｗの周縁部に鏡面画像（図９(a)）が現れている状態から、基板Ｗの周縁部に細かい凹みが均一に現れている状態（図９(c)）へと遷移したことを判定すれば、全被覆状態に至ったことを判定できる。また、基板Ｗの周縁部に細かい凹みが均一に現れている状態（図９(c)）を認識することにより、全被覆状態の判定を行える。そして、独立した線状パターンを呈する大きな波が現れた状態（図９(d)）を認識することにより、液割れ前兆を判定することができる。
【００８９】
より具体的には、たとえば、カメラ１０が出力する画像データに対して、図９(a)の画像の特徴を抽出するフィルタ処理（たとえばエッジ強調処理）を施して、画像全体のフィルタ値（特徴量）を求めることにより、そのフィルタ値を用いて全被覆状態の判定が可能になる。また、たとえば、液割れ前兆の判定は、画像データに対してエッジ強調等のフィルタ処理を施して、フィルタ処理後の画像中に独立した線状パターンが存在しているかどうかを認識する画像認識処理によって行ってもよい。
【００９０】
図１０は、全被覆状態の判定処理（図３ＡのステップＳ５，Ｓ１６）の具体例を説明するためのフローチャートである。処理液（エッチング液またはリンス液）の供給を開始した初期は、前述のように、高流量・高回転数条件となり、基板Ｗの表面全域が瞬時に液膜で覆われる。そこで、処理液の供給を開始してから一定時間を待機して、カメラ１０が撮像した画像から基板周縁部の画像を抽出する（ステップＳ５１）。この画像は、全被覆状態の初期画像である。この初期画像の特徴量（たとえば前述のフィルタ値）を演算して、記憶装置３２に格納する（ステップＳ５２）。その後は、制御装置３０は、所定時間間隔でカメラ１０が撮像した画像から基板周縁部の画像を抽出して（ステップＳ５３。液膜撮像工程）、特徴量（たとえば前述のフィルタ値）を演算する（ステップＳ５４。画像解析工程）。そして、当該特徴量と初期画像の特徴量とを比較する（ステップＳ５５。全被覆状態判定工程）。それらの特徴量の偏差が、所定の閾値以内であれば（ステップＳ５５：ＹＥＳ）、制御装置３０は、全被覆状態であると判断する（ステップＳ５６）。特徴量の偏差が閾値を超えていれば（ステップＳ５５：ＮＯ）、制御装置３０は、全被覆状態でないと判断する（ステップＳ５７）。その後は、実行中の処理液工程（エッチング工程またはリンス工程）が終了するまで、ステップＳ５３からの処理が繰り返される（ステップＳ５８）。
【００９１】
乾燥工程の初期に行われる低表面張力液置換工程での全被覆状態の判定（図３ＢのステップＳ２８）も実質的に同様である。
図１１は、液割れ前兆の判定処理（図３ＡのステップＳ８，Ｓ１９）の具体例を説明するためのフローチャートである。制御装置３０は、全被覆状態が検出された後に、液割れ前兆判定を実行する。制御装置３０は、所定時間間隔でカメラ１０が出力する画像データを取得し、その画像データから基板周縁の画像を切り出す（ステップＳ６１。液膜撮像工程）。制御装置３０は、その切り出した画像に対して、エッジ強調等のフィルタ処理を行う（ステップＳ６２。画像解析工程）。制御装置３０は、そのフィルタ処理後の画像に対して、独立した線状パターンを認識するための画像認識処理を行う（ステップＳ６３。画像解析工程）。その画像認識処理の結果、独立した線状パターンの存在が確認されると（ステップＳ６４：ＹＥＳ。液割れ兆候判定工程）、制御装置３０は、液割れの兆候が現れていると判断する（ステップＳ６５）。そのような線状パターンが存在しなければ（ステップＳ６４：ＮＯ）、制御装置３０は、液割れの兆候が現れていないと判断する（ステップＳ６６）。その後は、実行中の処理液工程（エッチング工程またはリンス工程）が終了するまで、ステップＳ６１からの処理が繰り返される（ステップＳ６７）。
【００９２】
乾燥工程の初期に行われる低表面張力液置換工程での液割れ兆候（図３ＢのステップＳ３１）の判定も実質的に同様である。
以上、この発明の一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も可能である。たとえば、前述の実施形態では、主として、基板Ｗの表面に形成された膜（たとえば酸化シリコン膜）を除去するエッチング処理について説明したが、薬液のエッチング作用を利用した基板洗浄処理も「エッチング処理」に含まれる。また、この発明は、エッチング処理に限らず、処理液を用いて行う他の種類の基板処理に対しても適用することができる。
【００９３】
前述の実施形態では、カメラ１０によって撮像される基板上面の液膜の画像に基づいて全被覆状態および液割れ前兆判定を行って基板回転数および処理液流量を増減している。しかし、液膜の状態をより詳細に認識して、それに基づいて、基板回転数および処理液流量を可変設定し、最適な基板回転数条件および処理液流量条件に収斂させる制御を実行してもよい。
【００９４】
また、前述の実施形態では、カメラ１０によって撮像される液膜の画像によって液膜の状態を認識・判定している。しかし、このような画像を用いる判定に限らず、たとえば、液膜の膜厚を検出する膜厚センサを用いて液膜の状態を検出する構成を採用してもよい。
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】
【００９５】
１  基板処理装置
２  スピンチャック
３  処理液ノズル
４  処理液供給ユニット
５  処理カップ
６  不活性ガスノズル
７  不活性ガス供給ユニット
８  低表面張力液ノズル
９  低表面張力液供給ユニット
１０  カメラ
１１  第１ノズル移動ユニット
１２  第２ノズル移動ユニット
１３  ガード昇降ユニット
２１  スピンベース
２２  チャックピン
２３  回転軸
２４  スピンモータ
３０  制御装置
３１  プロセッサ
３２  記憶装置
３３  読取装置
３４  通信装置
３６  入力装置
３７  表示装置
４１  エッチング液供給ユニット
４２  リンス液供給ユニット
４３  ミキシングバルブ
４４  処理液配管
４５  開閉弁
４７  エッチング液供給源
４８  リンス液供給源
５１  スプラッシュガード
５２  カップ
７０  不活性ガス供給源
７１  不活性ガス配管
７２  不活性ガス流量コントローラ
７３  開閉弁
９０  低表面張力液供給源
９１  低表面張力液配管
９２  低表面張力液流量コントローラ
９３  開閉弁
１００，１０２，１０４  液膜
１０１  層状に現れる複数の波
１０３  液膜表面に均一に現れる凹み
１０５  独立した線状パターンの波
４１１  エッチング液配管
４１２  エッチング液流量コントローラ
４２１  リンス液配管
４２２  リンス液流量コントローラ
ＦＥ，ＦＲ，ＦＩ，ＦＧ  流量計
ＶＥ，ＶＲ，ＦＩ，ＶＧ  流量制御弁
Ｐ  プログラム
Ｄ  データ
Ｒ  レシピデータ
Ｍ  リムーバブルメディア
ＨＣ  ホストコンピュータ
【図１】
2019091816.tif 000003
【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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