(57)【要約】【課題】基板の表面の化学的性質を変化させる改質処理液の反応性を高めることができる技術を提供する。【解決手段】基板Ｗの表面を処理する基板処理方法であって、（ａ）基板Ｗを回転させつつその基板Ｗの表面にＩＰＡを供給して処理する第１溶剤供給工程Ｓ４と、第１溶剤供給工程Ｓ４の後にシリル化液を供給して液膜を形成する改質処理液供給工程Ｓ５と、（ｃ）第１溶剤供給工程Ｓ４および改質処理液供給工程Ｓ５にて基板Ｗを加熱する工程とを含む。前記工程（ｃ）は、改質処理液供給工程Ｓ５にて基板Ｗに与える単位時間当たりの熱量Ｈ２が、第１溶剤供給工程Ｓ４にて基板Ｗに与える単位時間当たりの熱量Ｈ１よりも大きい工程である。【選択図】図１３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面を処理する基板処理方法であって、
（ａ）  基板を回転させつつ当該基板の表面に第１処理液を供給して処理する工程と、
（ｂ）  前記工程（ａ）の後、前記基板の前記表面に当該表面の化学的性質を変化させる改質処理液を供給して液膜を形成する工程と、
（ｃ）  前記工程（ａ）および前記工程（ｂ）にて前記基板を加熱する工程と、
を含み、
前記工程（ｃ）は、前記工程（ｂ）にて前記基板に与える単位時間当たりの熱量が、前記工程（ａ）にて前記基板に与える単位時間当たりの熱量よりも大きい工程である、基板処理方法。
【請求項２】
請求項１の基板処理方法であって、
前記工程（ｃ）は、前記基板の裏面側に配された加熱部から前記基板に前記熱量を与える工程である、基板処理方法。
【請求項３】
請求項２の基板処理方法であって、
前記工程（ｃ）は、前記加熱部を前記基板に接近させることにより、前記基板に与える熱量を増大させる工程を含む、基板処理方法。
【請求項４】
請求項２または請求項３の基板処理方法であって、
前記工程（ｃ）は、前記加熱部の温度を上昇させることにより、前記基板に与える熱量を増大させる工程を含む、基板処理方法。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項の基板処理方法であって、
前記工程（ｂ）は、
（ｂ−１）  回転する前記基板に供給された前記改質処理液を前記基板の外周部に広げて前記改質処理液の液膜を形成する工程と、
（ｂ−２）  前記工程（ｂ−１）の後、前記改質処理液の前記液膜を維持する工程と、
を含み、
前記工程（ｃ）は、前記工程（ｂ−２）にて前記基板に与える単位時間当たりの熱量が、前記工程（ｂ−１）にて前記基板に与える単位時間当たりの熱量よりも大きい工程である、基板処理方法。
【請求項６】
請求項５の基板処理方法であって、
前記工程（ｃ）は、
前記工程（ｂ−２）において、前記基板の外周部に与える単位時間当たりの熱量が、前記基板の中央部に与える単位時間当たりの熱量よりも大きい工程である、基板処理方法。
【請求項７】
請求項１の基板処理方法であって、
（ｄ）  前記工程（ｂ）の後、基板を回転させつつ、前記基板の前記表面に第２処理液を供給する工程、
をさらに含む、基板処理方法。
【請求項８】
請求項７の基板処理方法であって、
前記工程（ｃ）は、
前記工程（ｄ）にて前記基板を加熱する工程を含み、かつ、
前記工程（ｂ）にて前記基板に与える単位時間当たりの熱量が、前記工程（ｄ）にて前記基板に与え単位時間当たりの熱量よりも大きい工程である、基板処理方法。
【請求項９】
請求項８の基板処理方法であって、
前記工程（ｃ）は、
前記工程（ａ）にて前記基板に与える単位時間当たりの熱量が、前記工程（ｄ）にて前記基板に与える単位時間当たりの熱量よりも大きい工程である、基板処理方法。
【請求項１０】
請求項８の基板処理方法であって、
前記工程（ｃ）は、前記工程（ｄ）にて前記基板に与える単位時間当たりの熱量が、前記工程（ａ）にて前記基板に与える単位時間当たりの熱量よりも大きい工程であり、
前記工程（ｄ）の前記第２処理液が、イソプロピルアルコールを含む、基板処理方法。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれか１項の基板処理方法であって、
（ｅ）  前記工程（ｂ）の後、前記工程（ａ）における前記基板の回転速度よりも高速で前記基板を回転させることにより、前記基板を乾燥させる工程、
をさらに含む、基板処理方法。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１のいずれか１項の基板処理方法であって、
前記工程（ａ）の前記第１処理液が、イソプロピルアルコールを含む、基板処理方法。
【請求項１３】
基板の表面を処理する基板処理装置であって、
基板を水平に保持しつつ回転させる回転保持部と、
前記回転保持部に保持された前記基板の表面に第１処理液を供給する第１処理液供給部と、
前記基板の表面の化学的性質を変化させる改質処理液を前記回転保持部に保持された前記基板の表面に供給することにより、前記表面に前記改質処理液の液膜を形成可能な改質処理液供給部と、
前記回転保持部に保持された前記基板を加熱する加熱部と、
前記改質処理液供給部が前記基板に前記改質処理液を供給する際に前記加熱部が前記基板に与える単位時間あたりの熱量が、前記第１処理液供給部が前記基板に第１処理液を供給する際に前記加熱部が前記基板に付与する熱量よりも大きくなるように、前記加熱部を制御する制御部と、
を備える、基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、基板を処理液で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、液晶表示装置や有機ＥＬ（Electroluminescence）などの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】
半導体装置や液晶表示装置などの製造工程では、基板表面の化学的性質を所望の性質に変化させるために、所定の改質処理液で処理する場合がある。
【０００３】
たとえば、特許文献１では、微細なパターンが形成された基板の表面をシランカップリング剤溶液（シリル化液）で基板を処理することにより、基板の表面に疎水性保護膜を形成して、基板の表面を疎水化している。基板の表面を疎水化することにより、処理液（具体的には、ＩＰＡ）の濡れ性が低下し、パターンの倒壊を抑制することができる。
【０００４】
また、特許文献１では、シリル化液の反応性を高めるべく、シリル化液で処理する疎水化液供給工程にて、基板Ｗを加熱することが記載されている。また、シリル化液で処理する前のＩＰＡで処理する第１有機溶剤供給工程にて、基板を予熱することも記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−１９７５７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１では、疎水化液供給工程における基板の温度が、第１有機溶剤供給工程における基板の温度と同一となるように加熱が行われる。この場合、基板Ｗに供給されたシリル化液を十分加熱できないことによって、基板の疎水化を促進することが困難な場合があった。
【０００７】
そこで、本発明は、基板に供給される改質処理液の反応性を高めることができる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、第１態様は、基板の表面を処理する基板処理方法であって、（ａ）基板を回転させつつ当該基板の表面に第１処理液を供給して処理する工程と、（ｂ）前記工程（ａ）の後、前記基板の前記表面に当該表面の化学的性質を変化させる改質処理液を供給して液膜を形成する工程と、（ｃ）前記工程（ａ）および前記工程（ｂ）にて前記基板を加熱する工程と、を含み、前記工程（ｃ）は、前記工程（ｂ）にて前記基板に与える単位時間当たりの熱量が、前記工程（ａ）にて前記基板に与える単位時間当たりの熱量よりも大きい工程である。
【０００９】
第２態様は、第１態様の基板処理方法であって、前記工程（ｃ）は、前記基板の裏面側に配された加熱部から前記基板に前記熱量を与える工程である。
【００１０】
第３態様は、第２態様の基板処理方法であって、前記工程（ｃ）は、前記加熱部を前記基板に接近させることにより、前記基板に与える熱量を増大させる工程を含む。
【００１１】
第４態様は、第２態様または第３態様の基板処理方法であって、前記工程（ｃ）は、前記加熱部の温度を上昇させることにより、前記基板に与える熱量を増大させる工程を含む。
【００１２】
第５態様は、第１態様から第４態様のいずれか１つの基板処理方法であって、前記工程（ｂ）は、（ｂ−１）回転する前記基板に供給された前記改質処理液を前記基板の外周部に広げて前記改質処理液の液膜を形成する工程と、（ｂ−２）前記工程（ｂ−１）の後、前記改質処理液の前記液膜を維持する工程と、を含み、前記工程（ｃ）は、前記工程（ｂ−２）にて前記基板に与える単位時間当たりの熱量が、前記工程（ｂ−１）にて前記基板に与える単位時間当たりの熱量よりも大きい工程である。
【００１３】
第６態様は、第５態様の基板処理方法であって、前記工程（ｃ）は、前記工程（ｂ−２）において、前記基板の外周部に与える単位時間当たりの熱量が、前記基板の中央部に与える単位時間当たりの熱量よりも大きい工程である。
【００１４】
第７態様は、第１態様の基板処理方法であって、（ｄ）前記工程（ｂ）の後、基板を回転させつつ、前記基板の前記表面に第２処理液を供給する工程をさらに含む。
【００１５】
第８態様は、第７態様の基板処理方法であって、前記工程（ｃ）は、前記工程（ｄ）にて前記基板を加熱する工程を含み、かつ、前記工程（ｂ）にて前記基板に与える単位時間当たりの熱量が、前記工程（ｄ）にて前記基板に与え単位時間当たりの熱量よりも大きい工程である。
【００１６】
第９態様は、第８態様の基板処理方法であって、前記工程（ｃ）は、前記工程（ａ）にて前記基板に与える単位時間当たりの熱量が、前記工程（ｄ）にて前記基板に与える単位時間当たりの熱量よりも大きい工程である。
【００１７】
第１０態様は、第８態様の基板処理方法であって、前記工程（ｃ）は、前記工程（ｄ）にて前記基板に与える単位時間当たりの熱量が、前記工程（ａ）にて前記基板に与える単位時間当たりの熱量よりも大きい工程であり、前記工程（ｄ）の前記第２処理液が、イソプロピルアルコールを含む。
【００１８】
第１１態様は、第１態様から第１０態様のいずれか１つの基板処理方法であって、（ｅ）前記工程（ｂ）の後、前記工程（ａ）における前記基板の回転速度よりも高速で前記基板を回転させることにより、前記基板を乾燥させる工程、をさらに含む。
【００１９】
第１２態様は、第１態様から第１１態様のいずれか１つの基板処理方法であって、前記工程（ａ）の前記第１処理液が、イソプロピルアルコールを含む。
【００２０】
第１３態様は、基板の表面を処理する基板処理装置であって、基板を水平に保持しつつ回転させる回転保持部と、前記回転保持部に保持された前記基板の表面に第１処理液を供給する第１処理液供給部と、前記基板の表面の化学的性質を変化させる改質処理液を前記回転保持部に保持された前記基板の表面に供給することにより、前記表面に前記改質処理液の液膜を形成可能な改質処理液供給部と、前記回転保持部に保持された前記基板を加熱する加熱部と、前記改質処理液供給部が前記基板に前記改質処理液を供給する際に前記加熱部が前記基板に与える単位時間あたりの熱量が、前記第１処理液供給部が前記基板に第１処理液を供給する際に前記加熱部が前記基板に付与する熱量よりも大きくなるように、前記加熱部を制御する制御部とを備える。
【発明の効果】
【００２１】
第１態様の基板処理方法によると、改質処理液で処理する際に、第１処理液で処理するときよりも基板を高温にすることができる。このため、改質処理液を高温に加熱できるため、改質処理液の反応性を高めることができる。
【００２２】
第２態様の基板処理方法によると、基板の裏面側の加熱部から基板に熱量を与えるため、表面に液体が供給された状態でも良好に基板を加熱できる。
【００２３】
第３態様の基板処理方法によると、加熱部を基板に接近させることにより、基板を高温に加熱できる。
【００２４】
第４態様の基板処理方法によると、加熱部を昇温させることにより、基板を昇温することができる。
【００２５】
第５態様の基板処理方法によると、改質処理液の液膜が維持された状態、すなわち、基板全面に改質処理液が行き渡った状態で、基板を高温にできる。このため、基板の全域で改質処理を良好に行うことができる。
【００２６】
第６態様の基板処理方法によると、基板の外周部に与えられる単位時間当たりの熱量が基板の中央部よりも大きいため、特に、外周部において基板の外周部が暖まり難い場合に、基板の温度を均一化できる。
【００２７】
第７態様の基板処理方法によると、基板上に改質処理液が残存していた場合に、その改質処理液を第２処理液で洗い流すことができる。
【００２８】
第８態様の基板処理方法によると、第２処理液を加熱できるため、第２処理液への置換を促進することができる。
【００２９】
第９態様の基板処理方法によると、第１処理液で処理する際に基板を比較的高温に予熱できるため、改質処理液で処理する際に基板を目標の温度まで迅速に到達させることができる。これにより、改質処理を良好に実施できる。
【００３０】
第１０態様の基板処理方法によると、改質処理液をイソプロピルアルコールに置換できる。また、イソプロパノールを供給する工程において、第１処理液を供給する際の温度よりも高い温度に加熱するため、改質処理液からイソプロパノールへの置換を促進することができる。
【００３１】
第１１態様の基板処理方法によると、基板を高速で回転させることにより、基板を乾燥させることができる。
【００３２】
第１２態様の基板処理方法によると、イソプロピルアルコールで基板を処理することにより、基板の水分を除去することができる。これにより、改質処理液による基板の表面改質を好適に実施できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】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。
【図２】第１実施形態の処理ユニット２の構成例を説明するための図解的な断面図である。
【図３】第１実施形態のスピンチャック５およびヒータユニット６の平面図である。
【図４】ヒータユニット６が備える第１および第２ヒータプレート６０Ａ，６０Ｂを示す概略斜視図である。
【図５】チャックピン２０の構造例を説明するための斜視図である。
【図６】チャックピン２０の平面図である。
【図７】第１実施形態に係る基板処理装置１の主要部の電気的接続を説明するためのブロック図である。
【図８】第１実施形態の基板処理装置１によって基板Ｗを処理するときの第１処理例を説明するためのフローチャートである。
【図９】第１溶剤供給工程Ｓ４の様子を説明するための図解的な側面図である。
【図１０】改質処理液供給工程Ｓ５の様子を説明するための図解的な側面図である。
【図１１】第２溶剤供給工程Ｓ６の様子を説明するための図解的な側面図である。
【図１２】第１実施形態の基板処理装置１によって処理される基板Ｗの薄膜パターン１０１の一例を示す図である。
【図１３】ヒータユニット６が基板Ｗに対して与える単位時間当たりの熱量の変更例を示す図である。
【図１４】ヒータユニット６が基板Ｗに対して与える単位時間当たりの熱量の他の変更例を示す図である。
【図１５】ヒータユニット６が基板Ｗに対して与える単位時間当たりの熱量の他の変更例を示す図である。
【図１６】持ち上げ工程Ｓ５１における基板Ｗの加熱例を示す図である。
【図１７】持ち上げ工程Ｓ５１における基板Ｗの加熱例を示す図である。
【図１８】第２実施形態の改質処理液供給工程Ｓ５ａおよび第２溶剤供給工程Ｓ６の様子を説明するための図解的な側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、この実施形態に記載されている構成要素はあくまでも例示であり、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。図面においては、理解容易のため、必要に応じて各部の寸法や数が誇張または簡略化して図示されている場合がある。
【００３５】
＜１．  第１実施形態＞
図１は、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、シリコンウエハなどの基板Ｗを一枚ずつ処理する枚葉式の装置である。この実施形態では、基板Ｗは、円板状に形成されている。
【００３６】
基板処理装置１は、複数の処理ユニット２、ロードポートＬＰ、搬送ロボットＩＲ、搬送ロボットＣＲおよび制御ユニット３を含む。処理ユニット２は、処理液で基板Ｗを処理する。複数の処理ユニット２は、たとえば、同様の構成を有している。ロードポートＬＰは、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。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。制御ユニット３は、基板処理装置１の各要素の動作を制御する。
【００３７】
図２は、第１実施形態の処理ユニット２の構成例を説明するための図解的な断面図である。処理ユニット２は、スピンチャック５、加熱部としてのヒータユニット６、昇降ユニット７、カップ８と、下面ノズル９、ＤＩＷノズル１０、第１移動ノズル１１、第２移動ノズル１２およびチャンバ１３（図１参照）を備えている。
【００３８】
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。ヒータユニット６は、基板Ｗを下面側から加熱する。昇降ユニット７は、ヒータユニット６を基板Ｗの下方で上下動させる。カップ８は、スピンチャック５を取り囲み可能な筒状に形成されている。下面ノズル９は、基板Ｗの下面に処理流体を供給する。ＤＩＷノズル１０は、基板Ｗの上面にリンス液としての脱イオン水（ＤＩＷ）を供給する。第１および第２移動ノズル１１，１２は、基板Ｗの上方で移動可能に構成されている。チャンバ１３は、カップ８を収容可能に構成されている。チャンバ１３には、基板Ｗを搬入／搬出するための搬入／搬出口が形成されており、この搬入／搬出口を開閉するシャッタユニットが備えられている。
【００３９】
スピンチャック５は、チャックピン２０（チャック部材）と、スピンベース２１と、スピンベース２１の下面中央に結合された回転軸２２と、回転軸２２に回転力を与える電動モータ２３とを含む。回転軸２２は回転軸線Ａ１に沿って鉛直方向に延びており、この実施形態では中空軸である。回転軸２２の上端に、スピンベース２１が結合されている。スピンベース２１は、水平方向に沿う円盤形状を有している。スピンベース２１の上面の周縁部には、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。
【００４０】
複数のチャックピン２０は、基板Ｗの周端に接触して基板Ｗを把持する閉状態と、基板Ｗの周端から退避した開状態との間で開閉可能である。また、複数のチャックピン２０は、開状態において、基板Ｗの周縁部の下面に接触して、基板Ｗを下方から支持する。
【００４１】
チャックピン駆動ユニット２５は、チャックピン２０を開閉駆動する。チャックピン駆動ユニット２５は、たとえば、スピンベース２１に内蔵されたリンク機構２６と、スピンベース２１外に配置された駆動源２７とを含む。駆動源２７は、たとえば、ボールねじ機構と、それに駆動力を与える電動モータとを含む。
【００４２】
ヒータユニット６は、スピンベース２１の上方に配置されている。ヒータユニット６の下面には、回転軸線Ａ１に沿って鉛直方向に延びる昇降軸３０が結合されている。昇降軸３０は、スピンベース２１の中央部に形成された貫通孔２４と、中空の回転軸２２とを挿通している。昇降軸３０の下端は、回転軸２２の下端よりもさらに下方にまで延びている。この昇降軸３０の下端に、昇降ユニット７が結合されている。昇降ユニット７を作動させることにより、ヒータユニット６は、スピンベース２１の上面に近い下位置から、基板Ｗの下面を支持してチャックピン２０から持ち上げる上位置までの間で上下動する。
【００４３】
昇降ユニット７は、たとえば、ボールねじ機構と、それに駆動力を与える電動モータとを含む。これにより、昇降ユニット７は、下位置および上位置の間の任意の中間位置にヒータユニット６を配置する。たとえば、ヒータユニット６の上面である加熱面６ａを基板Ｗの下面との間に所定の間隔を開けた離隔位置に配置した状態で、加熱面６ａからの輻射熱によって基板Ｗを加熱できる。また、ヒータユニット６で基板Ｗを持ち上げれば、加熱面６ａを基板Ｗの下面に接触させた接触状態で、加熱面６ａからの熱伝導により、基板Ｗをより大きな熱量で加熱できる。
【００４４】
第１移動ノズル１１は、第１ノズル移動ユニット１５によって、水平方向および鉛直方向に移動する。第１移動ノズル１１は、水平方向への移動によって、基板Ｗの上面の回転中心に対向する処理位置と、基板Ｗの上面に対向しないホーム位置（退避位置）との間で移動する。ここで、「基板Ｗの上面の回転中心」とは、基板Ｗの上面における回転軸線Ａ１との交差位置である。「基板Ｗの上面に対向しないホーム位置」とは、平面視において、スピンベース２１の外方の位置であり、具体的には、カップ８の外方の位置であってもよい。
【００４５】
第１移動ノズル１１は、鉛直方向への移動によって、基板Ｗの上面に接近したり、基板Ｗの上面から上方に退避したりする。第１ノズル移動ユニット１５は、たとえば、鉛直方向に沿う回動軸と、回動軸に結合されて水平に延びるアームと、アームを駆動するアーム駆動機構とを含む。アーム駆動機構は、回動軸を鉛直な回動軸線まわりに回動させることによってアームを揺動させ、回動軸を鉛直方向に沿って昇降させることによって、アームを上下動させる。第１移動ノズル１１はこのアームに固定されうる。アームの揺動および昇降に応じて、第１移動ノズル１１が水平方向および垂直方向に移動する。
【００４６】
第２移動ノズル１２は、第２ノズル移動ユニット１６によって、水平方向および垂直方向に移動する。第２移動ノズル１２は、水平方向への移動によって、基板Ｗの上面の回転中心に対向する位置と、基板Ｗの上面に対向しないホーム位置（退避位置）との間で移動する。ここで、「ホーム位置」は、平面視において、スピンベース２１の外方の位置であり、具体的には、カップ８の外方の位置であってもよい。
【００４７】
第２移動ノズル１２は、鉛直方向への移動によって、基板Ｗの上面に接近したり、基板Ｗの上面から上方に退避したりする。第２ノズル移動ユニット１６は、たとえば、鉛直方向に沿う回動軸と、回動軸に結合されて水平に延びるアームと、アームを駆動するアーム駆動機構とを含む。アーム駆動機構は、回動軸を鉛直な回動軸線まわりに回動させることによってアームを揺動させ、回動軸を鉛直方向に沿って昇降させることによって、アームを上下動させる。第２移動ノズル１２はアームに固定されうる。アームの揺動および昇降に応じて、第２移動ノズル１２が水平方向および垂直方向に移動する。
【００４８】
第１移動ノズル１１は、この実施形態では、有機溶剤を吐出する有機溶剤ノズルとしての機能を有する。第１移動ノズル１１には、有機溶剤供給管３５が連結している。有機溶剤供給管３５には、その流路を開閉する有機溶剤バルブ３７が介装されている。有機溶剤供給管３５には、有機溶剤供給源から、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）等の有機溶剤が供給される。
【００４９】
第１移動ノズル１１は、この実施形態では、表面処理液としての疎水化液を供給する疎水化液ノズルとしての機能も有する。第１移動ノズル１１には、疎水化液供給管３６が連結している。疎水化液供給管３６には、その流路を開閉する疎水化液バルブ３８が介装されている。疎水化液供給管３６には、疎水化液供給源から、シランカップリング剤溶液（以下、「シリル化液」と称する。）等の疎水化液が供給される。シリル化液は、基板の表面に疎水性保護膜１０６（図１２参照）を形成することにより、基板Ｗの表面を疎水化する。
【００５０】
後述するように、本実施形態では、基板Ｗの乾燥に先立って、シリル化液が基板Ｗに供給されることにより、基板Ｗの表面が疎水化される。このように、乾燥前に基板Ｗの表面（パターンの表面を含む）を疎水化しておくことにより、基板Ｗの表面上における液の接触角を直角に近づけることができる。このため、基板Ｗ上のパターンの倒壊を効果的に抑制できる。
【００５１】
第２移動ノズル１２は、この実施形態では、酸、アルカリ等の薬液を供給する薬液ノズルとしての機能を有している。第２移動ノズル１２には、薬液供給管４１が連結している。薬液供給管４１には、その流路を開閉する薬液バルブ４３が介装されている。薬液供給管４１には、薬液供給源から、酸、アルカリ等の薬液が供給される。
【００５２】
薬液は、たとえばエッチング液および洗浄液である。より具体的には、薬液は、フッ酸、ＳＣ１（アンモニア過酸化水素水混合液）、ＳＣ２（塩酸過酸化水素水混合液）、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）などである。
【００５３】
ＤＩＷノズル１０は、この実施形態では、基板Ｗの上面の回転中心に向けてＤＩＷを吐出可能な位置に固定されたノズルである。ＤＩＷノズル１０には、ＤＩＷ供給源から、ＤＩＷ供給管４６を介して、ＤＩＷが供給される。ＤＩＷ供給管４６には、その流路を開閉するためのＤＩＷバルブ４７が介装されている。ＤＩＷノズル１０は固定ノズルである必要はなく、たとえば、水平方向に移動可能な移動ノズルであってもよい。
【００５４】
下面ノズル９は、中空の昇降軸３０を挿通し、さらに、ヒータユニット６（より詳細には、第１ヒータプレート６０Ａ）を貫通している。下面ノズル９は、基板Ｗの下面中央に臨む吐出口９ａを上端に有している。下面ノズル９には、流体供給源から流体供給管４８を介して処理流体が供給されている。供給される処理流体は、液体であってもよいし、気体であってもよい。流体供給管４８には、その流路を開閉するための流体バルブ４９が介装されている。
【００５５】
図３は、第１実施形態のスピンチャック５およびヒータユニット６の平面図である。スピンチャック５のスピンベース２１は、平面視において、回転軸線Ａ１を中心とする円形であり、その直径は基板Ｗの直径よりも大きい。スピンベース２１の周縁部には、間隔を空けて複数個（この実施形態では３個）のチャックピン２０が配置されている。
【００５６】
図４は、ヒータユニット６が備える第１および第２ヒータプレート６０Ａ，６０Ｂを示す概略斜視図である。第１ヒータプレート６０Ａは、回転軸線Ａ１を中心とする円板状に形成されている。第２ヒータプレート６０Ｂは、第１ヒータプレート６０Ａの外周を取り囲む円環状に形成された板状の部材である。第１および第２ヒータプレート６０Ａ，６０Ｂは、それぞれ、スピンベース２１の上面と、スピンチャック５に保持される基板Ｗの下面との間に配置されている。第１および第２ヒータプレート６０Ａ，６０Ｂは、連結部材（不図示）を介して互いに連結されている。
【００５７】
図２に示すように、第１ヒータプレート６０Ａは、たとえばセラミックス製の第１本体部６２Ａと、第１本体部に内蔵された第１ヒータ６３Ａとを含む。第１本体部６２Ａの上面は、スピンチャック５に保持される基板Ｗの下面中央部に対向する円形平坦状に形成されている。第１本体部６２Ａの上面は、たとえば、基板Ｗの下面における、回転中心を中心とするウエハ径の約１／４の径を有する円形の領域に対向している。
【００５８】
第２ヒータプレート６０Ｂは、たとえばセラミックス製の第２本体部６２Ｂと、第２本体部６２Ｂに内蔵された第２ヒータ６３Ｂとを含む。第２本体部６２Ｂの上面は、スピンチャック５に保持される基板Ｗの下面周縁部に対向する円環平坦状に形成されている。第１および第２本体部６２Ａ，６２Ｂの上面は、互いに同一の水平面を形成している。第１ヒータ６３Ａと第２ヒータ６３Ｂとの、単位面積当たりの発熱量は、略同一とされている。
【００５９】
第２ヒータプレート６０Ｂの上面は、たとえば、基板Ｗの下面における環状領域（回転中心を中心とするウエハ径の約３／４の径を有する円形の領域を除く環状領域）に対向している。
【００６０】
第１および第２本体部６２Ａ，６２Ｂの上面には、その上面から上方に向けて突出した複数の支持ピン６１が形成されている（図２参照）。各支持ピン６１は、たとえば半球状に形成されており、第１および第２本体部６２Ａ，６２Ｂの上面から微小高さ（たとえば、０．１ｍｍ）だけ突出している。基板Ｗが複数の支持ピン６１に接触して支持される場合、基板Ｗの下面は、たとえば０．１ｍｍの微小間隔をあけて第１および第２本体部６２Ａ，６２Ｂの上面に対向する。基板Ｗを第１および第２本体部６２Ａ，６２Ｂに近接した位置にて複数の点で支持することにより、基板Ｗを効率的且つ均一に加熱することができる。
【００６１】
なお、複数の支持ピン６１は必須ではない。支持ピン６１を有していない場合には、基板Ｗを第１および第２本体部６２Ａ，６２Ｂの上面に接触させることができる。ヒータユニット６の加熱面６ａは、支持ピン６１を有している場合には、第１および第２本体部６２Ａ，６２Ｂの上面および支持ピン６１の表面を含む。また、支持ピン６１が備えられていない場合には、第１および第２本体部６２Ａ，６２Ｂの上面が加熱面６ａに相当する。以下では、支持ピン６１が基板Ｗの下面に接している状態を、加熱面６ａに基板Ｗの下面が接しているという場合がある。
【００６２】
第１および第２ヒータ６３Ａ，６３Ｂは、第１および第２ヒータプレート６０Ａ，６０Ｂに内蔵されている抵抗体であってもよい。第１および第２ヒータ６３Ａ，６３Ｂに通電することにより、加熱面６ａが室温（たとえば２０〜３０℃。たとえば２５℃）よりも高温に加熱される。具体的には、第１および第２ヒータ６３Ａ，６３Ｂの通電により、加熱面６ａが、第１および第２移動ノズル１１，１２から供給される処理液の沸点よりも高温に加熱される。図２に示すように、第１および第２ヒータ６３Ａ，６３Ｂへの給電線６４は、昇降軸３０内に通されている。給電線６４には、第１および第２ヒータ６３Ａ，６３Ｂに電力を供給するヒータ通電ユニット６５が接続されている。ヒータ通電ユニット６５は、基板処理装置１の動作中、常時通電されてもよい。
【００６３】
支持ピン６１は、第１および第２ヒータプレート６０Ａ，６０Ｂの上面にほぼ均等に配置されている。第２ヒータプレート６０Ｂの外周端よりも外方に、チャックピン２０が配置されている。チャックピン２０の全体が第２ヒータプレート６０Ｂの外周端よりも外方に配置されている必要はなく、ヒータユニット６の上下動範囲に対向する部分が第２ヒータプレート６０Ｂの外周端よりも外方に位置していればよい。
【００６４】
ここでは、第１ヒータプレート６０Ａに昇降軸３０が連結されている。昇降軸３０により第１ヒータプレート６０Ａが昇降することにより、第２ヒータプレート６０Ｂも連動して昇降する。
【００６５】
なお、ヒータユニット６は、この実施形態では第１および第２ヒータプレート６０Ａ，６０Ｂに分離されているが、これは必須ではなく、単一の円盤状のヒータプレートで構成されていてもよい。単一の円板状のヒータプレートの内部の適宜の位置に、第１および第２ヒータと同様の熱源となるヒータを配するとよい。この場合、基板Ｗの裏面全体（ただし、周縁部を除く。）にヒータプレートを対向することとなる。
【００６６】
図５は、チャックピン２０の構造例を説明するための斜視図である。また、図６は、チャックピン２０の平面図である。図６中、（ａ）は閉状態を示しており、（ｂ）は開状態を示している。
【００６７】
チャックピン２０は、鉛直方向に延びたシャフト部５３と、シャフト部５３の上端に設けられたベース部５０と、シャフト部５３の下端に設けられた回動支持部５４とを含む。ベース部５０は、把持部５１と、支持部５２とを含む。回動支持部５４は、鉛直方向に沿うチャック回動軸線５５まわりに回動可能にスピンベース２１に結合されている。シャフト部５３は、チャック回動軸線５５から離れた位置にオフセットされて、回動支持部５４に結合されている。より具体的には、シャフト部５３はチャック回動軸線５５よりも、回転軸線Ａ１から離れた位置に配置されている。したがって、チャックピン２０がチャック回動軸線５５まわりに回動されると、ベース部５０は、その全体が基板Ｗの周端面に沿って移動しながら、チャック回動軸線５５まわりに回動する。回動支持部５４は、スピンベース２１の内部に設けられたリンク機構２６（図２参照）に結合されている。このリンク機構２６からの駆動力によって、回動支持部５４は、チャック回動軸線５５まわりに所定角度範囲で往復回動する。なお、基板Ｗの周端面とは、基板Ｗの外周面であり、基板Ｗの表面のうち主面（最も面積が大きい面）を除いた径方向外方を向く面である。
【００６８】
ベース部５０は、平面視において、くさび形に形成されている。ベース部５０の上面には、チャックピン２０の開状態で基板Ｗの周縁部下面に当接して基板Ｗを下方から支持する支持面５２ａが設けられている。換言すれば、ベース部５０は支持面５２ａを上面とする支持部５２を有している。把持部５１は、ベース部５０の上面において、支持部５２とは別の位置で上方に突出している。把持部５１は、基板Ｗの周端面に対向するようにＶ字状に開いた保持溝５１ａを有している。
【００６９】
回動支持部５４が図６（ｂ）に示す開状態からチャック回動軸線５５まわりに時計まわり方向に回動されるとき、把持部５１は基板Ｗの周端面に接近し、支持部５２は基板Ｗの回転中心から離反する。また、回動支持部５４が図６（ａ）に示す閉状態からチャック回動軸線５５まわりに反時計まわり方向に回動されるとき、把持部５１は基板Ｗの周端面から離反し、支持部５２は基板Ｗの回転中心に接近する。
【００７０】
図６（ａ）に示すチャックピン２０の閉状態では、保持溝５１ａに基板Ｗの周端面が入り込む。このとき、基板Ｗの下面は、支持面５２ａから微小距離だけ上方に離間した高さに位置する。図６Ｂに示すチャックピン２０の開状態では、保持溝５１ａから基板Ｗの周端面が脱していて、平面視において、把持部５１は基板Ｗの周端面よりも外方に位置する。チャックピン２０の開状態および閉状態のいずれにおいても、支持面５２ａは、少なくとも一部が基板Ｗの周縁部下面の下方に位置している。
【００７１】
チャックピン２０が開状態のとき、チャックピン２０は基板Ｗを支持部５２で支持する。その開状態からチャックピン２０を閉状態に切り換えると、断面Ｖ字状の保持溝５１ａに案内されてせり上がりながら基板Ｗの周端面が保持溝５１ａ内へと案内され、保持溝５１ａの上下の傾斜面によって基板Ｗが挟持された状態に至る。その状態からチャックピン２０を開状態に切り換えると、基板Ｗの周端面が保持溝５１ａの下側傾斜面に案内されながら滑り降り、基板Ｗの周縁部下面が支持面５２ａに当接する。
【００７２】
図６に示すように、ベース部５０は、平面視において、ヒータユニット６のプレート本体６０に対向する縁部が、プレート本体６０の周縁形状に倣っている。すなわち、支持部５２は、平面視において、プレート本体６０よりも回転中心に対して外方に位置する側面５２ｂを有している。このため、基板Ｗよりも若干小さい円形の加熱面６ａを有するプレート本体６０は、ヒータユニット６が上下動するときに、チャックピン２０と干渉しない。この非干渉位置関係は、チャックピン２０が閉状態および開状態のいずれにおいても保たれる。すなわち、チャックピン２０が閉状態のときも開状態のときも、支持部５２の側面５２ｂは、平面視において、ヒータユニット６の加熱面６ａから外方に離隔している。それによって、ヒータユニット６は、チャックピン２０が閉状態か開状態かを問わず、加熱面６ａを側面５２ｂの内側を通過させながら、昇降できる。
【００７３】
基板Ｗの直径は、たとえば３００ｍｍであり、第２ヒータプレート６０Ｂの上面の直径はたとえば２９４ｍｍである。このため、第２ヒータプレート６０Ｂの上面（加熱面）は、チャックピン２０に保持された基板Ｗの下面の周縁領域に対向する。チャックピン２０の閉状態および開状態のいずれにおいても、第２ヒータプレート６０Ｂの外周縁の外側に所定の微小間隔（たとえば２ｍｍ）以上の間隔を確保した状態で、支持部５２が配置される。
【００７４】
把持部５１は、チャックピン２０の閉状態において、その内側縁が、プレート本体６０の外周縁の外側に所定の微小間隔（たとえば２ｍｍ）以上の間隔を確保した状態で位置するように構成されている。したがって、ヒータユニット６は、チャックピン２０の閉状態および開状態のいずれにおいても、加熱面６ａを把持部５１の内側で上下させて、基板Ｗの下面に接触するまで上昇させることができる。
【００７５】
チャック回動軸線５５は、平面視において、回転軸線Ａ１（図２および図３参照）を中心とし、第２ヒータプレート６０Ｂの上面の半径よりも小さな半径の円周上に位置している。
【００７６】
図７は、第１実施形態に係る基板処理装置１の主要部の電気的接続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、所定の制御プログラムに従って、基板処理装置１に備えられた制御対象を制御する。特に、制御ユニット３は、搬送ロボットＩＲ，ＣＲ、スピンチャック５を回転駆動する電動モータ２３、第１ノズル移動ユニット１５、第２ノズル移動ユニット１６、ヒータ通電ユニット６５、ヒータユニット６を昇降する昇降ユニット７、チャックピン駆動ユニット２５、バルブ類３７，３８，４３，４７などの動作を制御する。
【００７７】
＜動作説明＞
次に、基板処理装置１の動作について説明する。図８は、第１実施形態の基板処理装置１によって基板Ｗを処理するときの第１処理例を説明するためのフローチャートである。また、図９は、第１溶剤供給工程Ｓ４の様子を説明するための図解的な側面図である。図１０は、改質処理液供給工程Ｓ５の様子を説明するための図解的な側面図である。図１１は、第２溶剤供給工程Ｓ６の様子を説明するための図解的な側面図である。
【００７８】
以下の説明では、デバイス形成面である表面に薄膜パターン１０１（図１２参照）が形成された基板Ｗを処理するものとする。また、以下の説明における「基板Ｗの表面（上面）」は、基板Ｗ自体の表面（上面）と薄膜パターン１０１の表面を含む。
【００７９】
未処理の基板Ｗは、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、デバイス形成面である表面を上に向けた姿勢でスピンチャック５に渡される（基板搬入工程Ｓ１）。このとき、制御ユニット３は、ヒータユニット６を下位置に配置するように昇降ユニット７を制御する。また、制御ユニット３は、チャックピン２０が開状態になるようにチャックピン駆動ユニット２５を制御する。その状態で、搬送ロボットＣＲは、基板Ｗをスピンチャック５に渡す。基板Ｗは、開状態のチャックピン２０の支持部５２（支持面５２ａ）に載置される。その後、制御ユニット３は、チャックピン駆動ユニット２５を制御して、チャックピン２０を閉状態とする。それにより、複数のチャックピン２０の把持部５１によって基板Ｗが把持される。なお、基板Ｗの搬入時には、搬送ロボットＣＲおよび基板Ｗが第１および第２移動ノズル１１，１２に衝突することを避けるため、これら第１および第２移動ノズル１１，１２がそれぞれのホーム位置（待避位置）に配置される。
【００８０】
続いて、薬液を基板Ｗに供給する薬液供給工程Ｓ２が実行される。具体的には、第１移動ノズル１１がホーム位置にある状態で、制御ユニット３が第２ノズル移動ユニット１６を制御して、第２移動ノズル１２をホーム位置から薬液処理位置まで移動させる。薬液処理位置は、第２移動ノズル１２から吐出された薬液がスピンチャック５に保持された基板Ｗの上面中央部（上面の回転中心）に供給されるときの第２移動ノズル１２の位置である。
【００８１】
また、薬液供給工程Ｓ２において、制御ユニット３は、電動モータ２３を制御することにより、スピンチャック５に保持された基板Ｗを回転させる。そして、制御ユニット３は、基板Ｗを回転させながら、第２移動ノズル１２から基板Ｗの上面中央部に向けて薬液を吐出させる。これにより、基板Ｗの上面全域に薬液が供給され、基板Ｗの上面が薬液によって処理される（薬液処理）。薬液処理が予め定められた時間にわたって行われると、制御ユニット３は、薬液バルブ４３を閉じて、第２移動ノズル１２からの薬液の吐出を停止させる。その後、制御ユニット３は、第２ノズル移動ユニット１６を制御して、第２移動ノズル１２をホーム位置に移動させる。
【００８２】
なお、薬液処理において、制御ユニット３が、第２移動ノズル１２から薬液を吐出させる間に、第２移動ノズル１２からの薬液が導かれる基板Ｗ上の供給位置を、基板Ｗの回転中心から周縁部に至るまでの範囲内で往復変位させてもよい。
【００８３】
続いて、リンス液を基板Ｗに供給するリンス液供給工程Ｓ３が行われる。具体的には、制御ユニット３が、スピンチャック５に保持された基板Ｗを回転させつつ、ＤＩＷバルブ４７を開放し、ＤＩＷノズル１０から基板Ｗの上面中央部に向けてリンス液（純水）を吐出させる。これにより、基板Ｗの上面全域にリンス液が供給され、基板Ｗに付着している薬液が、リンス液によって洗い流される（リンス処理）。そして、リンス処理が予め定められた時間にわたって実行されると、制御ユニット３は、ＤＩＷバルブ４７を閉じて、ＤＩＷノズル１０からのリンス液の吐出を停止させる。
【００８４】
続いて、溶剤の一例としてのＩＰＡを基板Ｗに供給する第１溶剤供給工程Ｓ４が行われる。具体的には、第２移動ノズル１２がホーム位置にある状態で、制御ユニット３が、第１ノズル移動ユニット１５を制御して、第１移動ノズル１１をホーム位置から溶剤処理位置に移動させる。溶剤処理位置は、ここでは、第１移動ノズル１１から吐出されたＩＰＡがスピンチャック５に保持された基板Ｗの上面中央部（上面の回転中心）に供給されるときの第１移動ノズル１１の位置である。
【００８５】
また、制御ユニット３は、第１および第２ヒータ６３Ａ，６３Ｂを通電させることにより、第１および第２ヒータプレート６０Ａ，６０Ｂをそれぞれ発熱状態にさせる。これにより、基板Ｗの中央部および周縁部がそれぞれ加熱され、所定の加熱温度（Ｔ１）（後述する改質処理液供給工程Ｓ５において吐出されるシリル化液の液温よりも高い温度。たとえば、４０℃〜８２．４℃の範囲内の所定温度）までそれぞれ昇温する（第１溶剤供給時加熱工程）。
【００８６】
基板Ｗが目標温度（Ｔ１）まで十分に加温された後、制御ユニット３は、第１および第２ヒータ６３Ａ，６３Ｂへの通電状態を維持しつつ、第１移動ノズル１１からＩＰＡを吐出させる。図９に示すように、第１移動ノズル１１から基板Ｗの上面中央部に向けて、常温（たとえば、２３℃〜２５℃）のＩＰＡを吐出させる。図９に示すように、基板Ｗの上面中央部に導かれたＩＰＡは、基板Ｗの回転による遠心力を受けて、基板Ｗの上面に沿って周縁部に向けて広がる。これにより、基板Ｗの上面全域にＩＰＡが供給された状態となる。すなわち、基板Ｗの上面に付着していたリンス液が、ＩＰＡによって洗い流されてＩＰＡに置換される。ここで、基板Ｗの中央部および周縁部は、第１および第２ヒータプレート６０Ａ，６０Ｂにより加熱されているため、基板Ｗ上を流れる過程でＩＰＡが温められる。詳細には、基板Ｗ上のＩＰＡは、基板Ｗの温度（Ｔ１）と同程度まで昇温する。
【００８７】
ＩＰＡの供給開始から既定の時間が経過すると、制御ユニット３は、有機溶剤バルブ３７を閉鎖して、第１移動ノズル１１からのＩＰＡの吐出を停止させる。その後、制御ユニット３は、第１ノズル移動ユニット１５を制御して、第１移動ノズル１１をホーム位置に移動させる。
【００８８】
続いて、疎水化液の一例としてのシリル化液（液状のシリル化剤）を、基板Ｗに供給する改質処理液供給工程Ｓ５が行われる。具体的には、制御ユニット３が第１ノズル移動ユニット１５を制御して、第１移動ノズル１１をシリル化処理位置に移動させる。シリル化処理位置は、第１移動ノズル１１から吐出されたシリル化液がスピンチャック５に保持された基板Ｗの上面中央部（上面の回転中心）に供給されるときの、第１移動ノズル１１の位置である。ここでは、溶剤処理位置とシリル化処理位置とは同一位置であるため、第１移動ノズル１１の移動は省略される。
【００８９】
また、制御ユニット３は、第１および第２ヒータ６３Ａ，６３Ｂへの通電を維持しつつ、疎水化液バルブ３８を開放して、第１移動ノズル１１から基板Ｗの上面中央部に向けて常温（たとえば、２３℃〜２５℃）のシリル化液（表面処理液）を吐出させる。
【００９０】
図１０（ａ）に示すように、基板Ｗの上面中央部に導かれたシリル化液は、基板Ｗの回転による遠心力を受けて、基板Ｗの上面に沿って周縁部に向けて広がる。これにより、基板Ｗの上面全域にシリル化液が供給された状態となる。すると、基板Ｗの上面に付着していたＩＰＡが、シリル化液に置換される。そして、基板Ｗの回転を維持することにより、基板Ｗの上面にシリル化の液膜９０が形成される。
【００９１】
続いて、制御ユニット３は、基板Ｗの回転速度を低下させて停止させる。たとえば、制御ユニット３は、基板Ｗの回転速度を、３００ｒｐｍから５０ｒｐｍに低下させて所定時間（たとえば１０秒）だけ維持し、その後、１０ｒｐｍに低下させて所定時間（たとえば１０秒）だけ維持し、その後、０ｒｐｍ（停止）に低下させて所定時間（たとえば１０秒）だけ維持する。この間、制御ユニット３は、第１移動ノズル１１からシリル化液を継続的に吐出させる。すなわち、基板Ｗが停止しても、シリル化液の吐出を継続させる。このように、基板Ｗの回転速度を低下させ始めてから停止に至る全期間においてシリル化液の供給を継続することにより、基板Ｗの上面の至るところでシリル化液が失われることを抑制できる。また、基板Ｗの回転が停止した後も、シリル化液の供給が継続されることにより、基板Ｗの上面に、シリル化液の比較的厚い液膜９０を形成することができる。
【００９２】
基板Ｗの回転速度が停止するまでの間のヒータユニット６の位置は、第１溶剤供給工程Ｓ４のときと同じ位置であり、加熱面６ａが基板Ｗの下面から所定距離（たとえば、２ｍｍ）だけ下方に離隔した位置である。このとき、基板Ｗは、加熱面６ａからの輻射熱によって予熱される（予熱工程）。チャックピン２０は、基板Ｗの回転が停止した後、その停止状態が維持されている間に、閉状態から開状態へと切り換わる。これにより、基板Ｗの周縁部下面がチャックピン２０の支持部５２によって下方から支持された状態となり、把持部５１が基板Ｗの上面周縁部から離れる。また、第２移動ノズル１２は、ホーム位置に配されたままである。
【００９３】
続いて、図１０（ｂ）に示すように、持ち上げ工程Ｓ５１が実行される。持ち上げ工程は、詳細には、以下の各工程を含む。まず、制御ユニット３がヒータユニット６を上昇させて基板Ｗに接近させる（ヒータユニット接近工程）。そして、ヒータユニット６の加熱面６ａ（詳細には、複数の支持ピン６１）を基板Ｗに接触させる（ヒータユニット接触工程）。制御ユニット３は、加熱面６ａで基板Ｗを支持した状態で、ヒータユニット６を上位置までさらに上昇させる。このように、ヒータユニット６で基板Ｗを持ち上げることにより、基板Ｗが、第１溶剤供給工程Ｓ４のときの基板Ｗの温度（Ｔ１）よりも高い温度（温度Ｔｓ）に昇温される。制御ユニット３は、ヒータユニット６を下位置から上位置まで上昇させてから、所定時間（たとえば１０秒）だけその状態を維持する。
【００９４】
第１移動ノズル１１からのシリル化液の吐出は、上記持ち上げ工程の途中まで継続して行われる。すなわち、ヒータユニット６の加熱面６ａが基板Ｗの下面に接触し、加熱面６ａからの熱伝導による基板Ｗの急加熱が開始され、基板Ｗに与えられる熱量が増加する（熱量増加工程）。この熱量増加工程の際には、シリル化液の供給が継続して行われる。それにより、基板Ｗの急激な昇温に伴うシリル化液の蒸発によってシリル化液の液膜９０の不特定の位置で穴が形成されることが回避される。シリル化液の供給は、ヒータユニット６の加熱面６ａが基板Ｗの下面に接触した後（熱量増加工程の後）、所定時間の経過後に停止される（供給停止工程）。すなわち、制御ユニット３は、疎水化液バルブ３８を閉じて、第１移動ノズル１１からのシリル化液の吐出を停止させる。この時点で、スピンチャック５の回転は停止状態であり、第２移動ノズル１２はホーム位置にある。第１移動ノズル１１は基板Ｗの回転中心の上方に位置している。
【００９５】
シリル化液の供給が停止された後、所定時間が経過するまで、ヒータユニット６は上位置に保持される。基板Ｗに供給されたシリル化液は、中心に供給される新たなシリル化液によって外周側へと押しやられ、その過程で、ヒータユニット６によって加熱された基板Ｗの上面からの熱で加熱されて昇温していく。シリル化液の供給を継続している期間には、基板Ｗの中央領域のシリル化液の温度は比較的低い。そこで、有機溶剤の供給を停止した後、所定の短時間だけヒータユニット６の接触状態を保持することによって、基板Ｗの中央領域におけるシリル化液が昇温される。これにより、基板Ｗの上面に支持されたシリル化液の液膜９０の温度を可能な限り均一化することができる。
【００９６】
また、一般的に、シリル化液は、高温時において反応性が向上する。このため、基板Ｗをヒータユニット６で加熱して、シリル化液の液膜９０を高温にすることにより、基板Ｗの表面において高い接触角を得ることが可能となる。
【００９７】
続いて、図１０（ｃ）に示すように、制御ユニット３が、ヒータユニット６を下位置に向けて下降させる。これにより、基板Ｗがヒータユニット６からチャックピン２０の支持部５２に渡され、加熱面６ａが基板Ｗの下面から所定の距離だけ間隔をあけた非接触状態で基板Ｗの下面に対向する。これにより、基板Ｗの加熱が、加熱面６ａからの直接的な加熱から輻射熱による加熱に切り換わる。したがって、基板Ｗに与えられる熱量が減少する（熱量減少工程）。これにより、蒸発によってシリル化液の液膜９０に亀裂（とくに基板Ｗの外周領域での亀裂）が生じることが回避される。チャックピン２０の支持部５２に基板Ｗが渡された状態で、チャックピン２０が閉状態とされ、その把持部５１によって基板Ｗが把持される。
【００９８】
改質処理液供給工程Ｓ５において、基板Ｗの上面全域にシリル化液が供給されることにより、基板Ｗに付着していたＩＰＡが、シリル化液に置換される。これにより、シリル化液が薄膜パターン１０１の内部（隣接する凸形状パターン１０５の間）にまで入り込んで、基板Ｗの上面に、濡れ性が低い疎水性保護膜１０６（図１２参照）が形成される（疎水化処理）。これにより、基板Ｗの上面の全ての凸形状パターン１０５が、疎水性保護膜１０６によって被覆される。
【００９９】
図８に戻って、改質処理液供給工程Ｓ５が完了すると、第２溶剤供給工程Ｓ６が行われる。ここでの第２溶剤供給工程では、溶剤の一例としてのＩＰＡが基板Ｗに供給される。詳細には、図１１に示すように、制御ユニット３が、第１移動ノズル１１を溶剤処理位置に移動させる。ここでは、第１移動ノズル１１の溶剤処理位置は、シリル化処理位置と同一位置であるため、第１移動ノズル１１の移動は省略される。
【０１００】
また、制御ユニット３は、図１１に示すように、第１および第２ヒータ６３Ａ，６３Ｂへの通電を維持しつつ、有機溶剤バルブ３７を開放して、第１移動ノズル１１から基板Ｗの上面中央部に向けて常温（たとえば、２３℃〜２５℃）のＩＰＡを吐出させる。また、制御ユニット３は、チャックピン２０に保持された基板Ｗを回転させる。これにより、基板Ｗの上面中央部に導かれたＩＰＡは、基板Ｗの回転による遠心力を受け手、基板Ｗの上面に沿って周縁部に向けて広がる。これにより、基板Ｗの上面全域にＩＰＡが供給された状態となる。すると、基板Ｗの上面に付着していたシリル化液が、ＩＰＡによって洗い流されて、ＩＰＡに置換される。そして、ＩＰＡの供給開始から所定時間が経過すると、制御ユニット３は、有機溶剤バルブ３７を閉鎖して、第１移動ノズル１１からのＩＰＡの吐出を停止させる。その後、制御ユニット３は、第１ノズル移動ユニット１５を制御して、第１移動ノズル１１をホーム位置に移動させる。
【０１０１】
続いて、基板Ｗを乾燥させる乾燥工程Ｓ７が行われる。詳細には、制御ユニット３は、電動モータ２３を制御して、基板Ｗを高回転速度（たとえば２５００ｒｐｍ以上）で回転させる。これにより、基板Ｗの上面に付着しているＩＰＡに大きな遠心力が作用して、当該ＩＰＡが基板Ｗの周囲に振り切られる。このようにして、制御ユニット３は、基板ＷからＩＰＡを除去して基板Ｗを乾燥させる乾燥処理を行う。制御ユニット３は、この乾燥処理を所定時間にわたって行った後、電動モータ２３を制御して、スピンチャック５による基板Ｗの回転を停止させる。
【０１０２】
乾燥処理中、基板Ｗは、ヒータユニット６の加熱面６ａからの輻射熱によって加熱された状態とされる。このように、乾燥処理中に基板Ｗを加熱することにより、基板Ｗに残存するＩＰＡが加熱される。したがって、ＩＰＡが揮発しやすくなるため、乾燥をさらに促進することができる。
【０１０３】
乾燥工程が完了すると、次いで、基板搬出工程Ｓ８が行われる。詳細には、乾燥工程において基板Ｗの回転が所定時間経過した後、制御ユニット３が、各チャックピン２０を閉状態から開状態にして、各チャックピン２０による基板Ｗの把持を解除する。その後、制御ユニット３は、搬送ロボットＣＲによって、処理済の基板Ｗをスピンチャック５から搬出する。
【０１０４】
図１２は、基板処理装置１によって処理される基板Ｗの薄膜パターン１０１の一例を示す図である。基板処理装置１によって処理される基板Ｗは、たとえば、表面に、微細な薄膜パターン１０１が形成されたシリコン（Ｓｉ）ウエハである。薄膜パターン１０１は、たとえば、複数の凸形状パターン１０５が互いに同方向に沿って配線されたものである。線幅はたとえば１０ｎｍ〜４５ｎｍ程度であり、隣接する凸形状パターン１０５，１０５間の間隔はたとえば１０ｎｍ〜数μｍ程度である。
【０１０５】
薄膜パターン１０１は、少なくとも絶縁膜を含む。また、薄膜パターン１０１は、導体膜を含んでいてもよい。より具体的には、薄膜パターン１０１は、複数の膜を積層した積層膜により形成されており、さらには、絶縁膜と導体膜とを含んでいてもよい。絶縁膜は、たとえばＳｉＯ２膜である。また、導体膜は、たとえば、低抵抗化のための不純物を導入したアモルファスシリコン膜、金属膜（金属配線膜など）である。さらに、積層膜は、ポリシリコン膜、ＳｉＮ膜、ＢＳＧ膜（ホウ酸を含むＳｉＯ２膜）またはＴＥＯＳ膜（テトラエトキシシランを用いてＣＶＤ法で形成されたＳｉＯ２膜）を含みうる。
【０１０６】
また、凸形状パターン１０５の膜厚Ｔは、たとえば、５０ｎｍ〜５μｍ程度としうる。また、凸形状パターン１０５は、たとえば、アスペクト比（線幅Ｗ１に対する膜厚Ｔの比）が、たとえば、５〜５００程度としうる。
【０１０７】
図１２に示すように、凸形状パターン１０５が疎水性保護膜１０６に覆われている場合、基板Ｗの表面の一部が処理液１０７（たとえばＩＰＡ）に濡れた状態において、処理液１０７の接触角θ１が比較的大きく（直角（９０°）に近く）なる。
【０１０８】
凸形状パターン１０５が形成された基板Ｗを乾燥させると、基板Ｗが乾燥していく過程で凸形状パターン１０５，１０５間に、互いに引きつけ合う力（表面張力）が発生しうる。凸形状パターン１０５に作用する力Ｆ１は、以下の式（１）により表される。
【０１０９】
Ｆ１＝（２×σ×Ｔ×ｃｏｓθ１）／Ｌ・・・式（１）
ここで、「σ」は処理液１０７の表面張力である。
【０１１０】
式（１）によれば、σが小さくなると、凸形状パターン１０５に作用する力が低減される。本実施形態では、基板Ｗの表面全域に疎水性保護膜１０６を形成することにより、σを低減できる。これにより、凸形状パターン１０５の倒壊が抑制される。また、式（１）によれば、接触角θ１が９０°に近づくほど凸形状パターン１０５に加わる力が低減される。したがって、基板Ｗの表面を疎水化させて接触角θ１を９０°に近づけることにより、凸形状パターン１０５の倒壊を抑制できる。
【０１１１】
基板Ｗの表面の疎水化が不十分な場合には、凸形状パターン１０５に作用する力が十分に低減されないため、凸形状パターン１０５が倒壊してしまうおそれがある。したがって、凸形状パターン１０５の倒壊を抑制するために、基板Ｗの表面全域を良好な疎水性保護膜１０６を形成することが望ましい。
【０１１２】
図１３は、ヒータユニット６が基板Ｗに対して与える単位時間当たりの熱量の変更例を示す図である。図１３に示すように、本実施形態では、リンス液供給工程Ｓ３までは、ヒータユニット６が基板Ｗに与える単位時間当たりの熱量（以下、単に「付与熱量」とも称する。）はゼロである。そして、第１溶剤供給工程Ｓ４において、制御ユニット３は、ヒータ通電ユニット６５を制御して、ヒータユニット６により基板Ｗを加熱する。この第１溶剤供給工程Ｓ４にてヒータユニット６が基板Ｗに与える単位時間の熱量をＨ１とする。この付与熱量Ｈ１により、基板Ｗが常温よりも高い所定の温度Ｔ１まで加熱される。
【０１１３】
続いて、改質処理液供給工程Ｓ５においては、ヒータユニット６が上昇することにより、ヒータユニット６が基板Ｗに接近し、さらにその基板Ｗを持ち上げ支持する持ち上げ工程Ｓ５１が行われる。この持ち上げ工程において、ヒータユニット６が基板Ｗに接触することにより、付与熱量がＨ１からＨ２に増加する（熱量増加工程）。これにより、持ち上げ工程Ｓ５１における基板Ｗの温度は、第１溶剤供給工程Ｓ４のときの温度Ｔ１よりも高い温度Ｔｓとされる（Ｔ１＜Ｔｓ）。
【０１１４】
上述したように、ヒータユニット６が基板Ｗを所定時間の間持ち上げ支持した後、６が下降することにより、基板Ｗがヒータユニット６から把持部５１に渡される。そして、ヒータユニット６がさらに下降して基板Ｗから離れていくことにより、付与熱量がＨ２からＨ１まで減少する（熱量減少工程）。
【０１１５】
持ち上げ工程Ｓ５１の後、第２溶剤供給工程Ｓ６および乾燥工程Ｓ７では、ヒータユニット６が基板Ｗから離れた位置で基板Ｗを加熱する。したがって、このときの付与熱量は、Ｈ２よりも低いＨ１とされる。このため、第２溶剤供給工程Ｓ６における基板Ｗの温度Ｔ２は、持ち上げ工程Ｓ５１における基板Ｗの温度Ｔｓよりも低くなる（Ｔｓ＞Ｔ２）。ここでは、第２溶剤供給工程Ｓ６における付与熱量Ｈ１が、第１溶剤供給工程Ｓ４における付与熱量Ｈ１と同一となっている。このため、第２溶剤供給工程Ｓ６における基板Ｗの温度Ｔ２は、第１溶剤供給工程Ｓ４における基板Ｗの温度Ｔ１と略同一の温度とされる（Ｔ１≒Ｔ２）。
【０１１６】
なお、図１３中、一点鎖線で示すように、改質処理液供給工程Ｓ５の開始後（シリル化液供給開始後から持ち上げ工程Ｓ５１前の期間、すなわち、シリル化液の液膜を形成する期間）において、付与熱量を、Ｈ１よりも大きいＨ３としてもよい。
【０１１７】
ここで、付与熱量を上昇させる態様として、（１）ヒータユニット６を基板Ｗに接近させる態様が考えられる。この場合、付与熱量がＨ１のときよりも上側にヒータユニット６を上昇させて基板Ｗに接近させ、付与熱量をＨ３とすることができる。また、（２）各第１および第２ヒータ６３Ａ，６３Ｂに付与される電力を増加させる態様も考えられる。この場合、制御ユニット３が、ヒータ通電ユニット６５を制御して、第１および第２ヒータ６３Ａ，６３Ｂに付与する電力を増大させるとよい。また、これらの態様の双方が組み合わされて行われてもよい。
【０１１８】
このように、付与熱量をＨ１からＨ３に増大させることにより、持ち上げ工程Ｓ５１が開始されるまでに基板Ｗを温度Ｔ１よりも高温にできる。このため、持ち上げ工程Ｓ５１にて、基板Ｗを比較的短時間で目標温度である温度Ｔｓまで昇温させることができる。
【０１１９】
なお、図１３中破線で示すように、持ち上げ工程Ｓ５１の後に、付与熱量をＨ１よりも大きいＨ３としてもよい。また、改質処理液供給工程Ｓ５よりも前および後の双方において、付与熱量をＨ１よりも大きいＨ３としてもよい。
【０１２０】
＜変形例＞
図１４は、ヒータユニット６が基板Ｗに対して与える単位時間当たりの熱量の他の変更例を示す図である。図１４に示す例では、第１溶剤供給工程Ｓ４における付与熱量が、第２溶剤供給工程Ｓ６のときのＨ１よりも大きいＨ３としている。なお、付与熱量Ｈ３は、持ち上げ工程Ｓ５１のときの付与熱量Ｈ２よりも小さい。このように、第１溶剤供給工程Ｓ４における付与熱量を比較的大きくすることにより、基板Ｗを比較的に高温に予熱できる。したがって、改質処理液供給工程Ｓ５においてシリル化液で基板Ｗを好適に処理できる。
【０１２１】
図１５は、ヒータユニット６が基板Ｗに対して与える単位時間当たりの熱量の他の変更例を示す図である。図１５に示す例では、第２溶剤供給工程Ｓ６における付与熱量が、第１溶剤供給工程Ｓ４のときのＨ１よりも大きいＨ３としている。また、付与熱量Ｈ３は、持ち上げ工程Ｓ５１のときの付与熱量Ｈ２よりも小さい。さらにここでは、改質処理液供給工程Ｓ５のうち持ち上げ工程Ｓ５１の後の期間の付与熱量をＨ３とし、第２溶剤供給工程Ｓ６に移行するまで付与熱量がＨ３に維持される。
【０１２２】
このように、第２溶剤供給工程Ｓ６のときの付与熱量を比較的高いＨ３にすることにより、シリル化液をＩＰＡへの置換を促進できる。したがって、シリル化液を好適に除去できる。
【０１２３】
図１６は、持ち上げ工程Ｓ５１における基板Ｗの他の加熱例を示す図である。図１６に示す例では、持ち上げ工程Ｓ５１において、ヒータユニット６のうち、基板Ｗの外周部を加熱する第２ヒータプレート６０Ｂの付与熱量Ｈ２１が、基板Ｗの中央部を加熱する第１ヒータプレート６０Ａの付与熱量Ｈ２よりも大きくしている。この付与熱量の差異は、ヒータ通電ユニット６５が第１および第２ヒータ６３Ａ，６３Ｂ各々に与える電力の差異に基づく。
【０１２４】
このように付与熱量に差異を持たせることにより、持ち上げ工程Ｓ５１では、基板Ｗの外周部の温度（Ｔｓ１）が、基板Ｗの中央部の温度（Ｔｓ）よりも大きくすることができる。環境上の理由によってシリル化液が基板Ｗの外周部において温まり難い場合にこのような付与熱量に勾配をつけることによって、その外周部のシリル化液を所望の温度まで昇温することが容易となる。したがって、基板Ｗの外周部と中央部とに関わらず、液膜温度の均一化を図ることができる。
【０１２５】
図１７は、持ち上げ工程Ｓ５１における基板Ｗの他の加熱例を示す図である。図１７に示す例においても、図１６と同様に、持ち上げ工程Ｓ５１において、ヒータユニット６のうち、基板Ｗの外周部を加熱する第２ヒータプレート６０Ｂの付与熱量Ｈ２１が、基板Ｗの中央部を加熱する第１ヒータプレート６０Ａの付与熱量Ｈ２よりも大きくしている。ただし、本例では、第１および第２ヒータプレート６０Ａ，６０Ｂを互いに独立に上下動させる昇降ユニット７ａを採用している。そして、制御ユニット３が、昇降ユニット７ａを制御して、第１ヒータプレート６０Ａを、第２ヒータプレート６０Ｂの高さよりも低い位置に配する。ここでは、第２ヒータプレート６０Ｂのみが基板Ｗを持ち上げ支持する位置に配され、第１ヒータプレート６０Ａが基板Ｗから下方に離れた位置に配される。この場合、第１および第２ヒータプレート６０Ａ，６０Ｂ間の付与熱量に差が生じることとなる。このため、基板Ｗの外周部の温度（Ｔｓ１）を、基板Ｗの中央部の温度（Ｔｓ）よりも大きくすることができる。
【０１２６】
＜２．  第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。なお、以降の説明において、既に説明した要素と同様の機能を有する要素については、同じ符号またはアルファベット文字を追加した符号を付して、詳細な説明を省略する場合がある。
【０１２７】
図１８は、第２実施形態の改質処理液供給工程Ｓ５ａおよび第２溶剤供給工程Ｓ６の様子を説明するための図解的な側面図である。図１８に示す改質処理液供給工程Ｓ５ａでは、改質処理液供給工程Ｓ５と同様に、シリル化液の液膜９０が形成される。しかしながら、改質処理液供給工程Ｓ５ａでは、改質処理液供給工程Ｓ５で行われていた持ち上げ工程Ｓ５１の代わりに、ヒータ接近工程Ｓ５１ａ（図１８（ｂ）参照）が行われる。
【０１２８】
ヒータ接近工程Ｓ５１ａは、シリル化液が基板Ｗの上面全体に行き渡った後に実行される工程である。ヒータ接近工程Ｓ５１ａは、チャックピン２０に保持されたまま回転する基板Ｗに対して、ヒータユニット６を接近させることにより、基板Ｗに付与する熱量を増大させる工程である。基板Ｗの回転速度は、たとえば３００ｒｐｍである。また、持ち上げ工程Ｓ５１ではシリル化液の供給が停止されるが、このヒータ接近工程Ｓ５１ａではシリル化液の供給が継続して行われる。
【０１２９】
ヒータユニット６が基板Ｗに接近してから所定時間が経過すると、ヒータユニット６が下降して基板Ｗから離れることにより、基板Ｗへの付与熱量が小さくなる。そして、ヒータ接近工程Ｓ５１ａが完了する。
【０１３０】
ここでは、基板Ｗを回転させたまま、第１移動ノズル１１から吐出される処理液が、シリル化液からＩＰＡに切り換えられる。このため、基板Ｗの表面に形成されたシリル化液の液膜は、中央部から外周部にかけて、ＩＰＡに置換されていく。
【０１３１】
このように、持ち上げ工程Ｓ５１の代わりにヒータ接近工程Ｓ５１ａを行った場合、チャックピン２０を開閉することが不要となる。このため、基板Ｗの処理時間を短縮することができる。また、ヒータユニット６によって基板Ｗを持ち上げないため、第１および第２ヒータプレート６０Ａ，６０Ｂの表面に形成された複数の支持ピン６１は省略してもよい。
【０１３２】
また、第１移動ノズル１１から吐出する処理液を、シリル化液からＩＰＡに連続的に切り換えることによって、改質処理液供給工程Ｓ５から第２溶剤供給工程Ｓ６へ迅速に移行することができる。このため、基板Ｗの処理時間を短縮できる。なお、シリル化液の吐出を停止させてから、所定の時間経過後に、ＩＰＡ吐出を行うようにしてもよい。この場合、基板Ｗの回転によってシリル化液をほぼ除去してからＩＰＡを供給できる。このため、ＩＰＡの使用量を軽減することができる。
【０１３３】
＜３．  変形例＞
以上、実施形態について説明してきたが、本発明は上記のようなものに限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
【０１３４】
たとえば、上記実施形態では、改質処理液供給工程Ｓ５にて表面処理液として基板Ｗの表面を疎水化させるシリル化液を使用する例について説明したが、表面の化学的性質を変化させるその他の処理液を使用する場合にも、本発明は有効である。たとえば、改質処理液供給工程Ｓ５において、基板Ｗの表面を親水化させる親水化処理液を使用してもよい。
【０１３５】
上記各実施形態では、加熱部であるヒータユニット６により基板Ｗを加熱しているが、高温の気体（たとえば、加熱された窒素ガスやアルゴンガス、ヘリウムガス等の不活性ガス）や温水などの流体を基板Ｗの裏面に供給する流体供給手段を設けてもよい。
【０１３６】
この発明は詳細に説明されたが、上記の説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定されうるものと解される。上記各実施形態及び各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わせたり、省略したりすることができる。
【符号の説明】
【０１３７】
１  基板処理装置
２  処理ユニット
３  制御ユニット
５  スピンチャック
６  ヒータユニット
６ａ  加熱面
６０Ａ  第１ヒータプレート
６０Ｂ  第２ヒータプレート
６１  支持ピン
６３Ａ  第１ヒータ
６３Ｂ  第２ヒータ
６５  ヒータ通電ユニット
７，７ａ  昇降ユニット
１１  第１移動ノズル
１２  第２移動ノズル
１３  チャンバ
１５  第１ノズル移動ユニット
１６  第２ノズル移動ユニット
２０  チャックピン
２１  スピンベース
２２  回転軸
２３  電動モータ
２７  駆動源
３０  昇降軸
３５  有機溶剤供給管
３６  疎水化液供給管
３７  有機溶剤バルブ
３８  疎水化液バルブ
４１  薬液供給管
４３  薬液バルブ
９０  液膜
１０１  薄膜パターン
１０５  凸形状パターン
１０６  疎水性保護膜
Ｈ１，Ｈ２，Ｈ２１，Ｈ３  付与熱量
Ｗ  基板
【図１】
2019057676.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2019057676.tif 000017
【図１６】
2019057676.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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