(57)【要約】【課題】処理液の供給開始時における基板の局所的な温度変化を抑制すること。【解決手段】基板処理方法は、高温のＳＰＭを基板の上面に供給するＳＰＭ供給工程Ｓ２と、ＳＰＭ供給工程Ｓ２の後に、室温のＤＩＷを基板の上面に供給することにより、基板に残留している液体を洗い流すＤＩＷ供給工程Ｓ８と、ＳＰＭ供給工程Ｓ２の後でかつＤＩＷ供給工程Ｓ８の前に、液温がＳＰＭの温度よりも低く室温以上の過酸化水素水を、ＳＰＭが基板に残留している状態で基板の上面に供給する過酸化水素水供給工程Ｓ５とを含む。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１温度の薬液を基板の主面に供給する薬液供給工程と、
前記薬液供給工程の後に、第１温度よりも低い第２温度のリンス液を基板の主面に供給することにより、基板に残留している液体を洗い流すリンス液供給工程と、
前記薬液供給工程の後でかつ前記リンス液供給工程の前に、薬液と混ざり合うことにより発熱反応を発生させる、液温が第１温度よりも低く第２温度以上の反応液を、前記薬液供給工程で基板に供給された薬液が基板に残留している状態で基板の主面に供給する反応液供給工程とを含む、基板処理方法。
【請求項２】
前記反応液供給工程は、回転している基板の主面全域が薬液で覆われている状態で基板の主面に対する反応液の供給を中央部と周縁部との間の中間部で開始する供給開始工程と、前記供給開始工程の後に、回転している基板の主面全域が薬液および反応液で覆われている状態で基板の主面に対する反応液の着液位置を中間部から中央部に移動させる着液位置移動工程とを含む、請求項１に記載の基板処理方法。
【請求項３】
前記反応液供給工程は、基板の主面に対して傾いた吐出方向に反応液を吐出する工程を含む、請求項１または２に記載の基板処理方法。
【請求項４】
前記反応液供給工程は、基板の主面に近づくに従って基板の中心側に位置するように基板の主面に対して傾いた吐出方向に反応液を吐出する工程を含む、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】
前記薬液供給工程で基板に供給される薬液は、液温が第１温度よりも低く第２温度以上である反応薬液と、反応薬液と混ざり合うことにより発熱する発熱薬液と、の混合液であり、
前記反応液供給工程は、反応液としての反応薬液を基板の主面に供給する工程を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項６】
前記反応液供給工程は、基板への薬液の供給が開始されてから基板のへの反応液の供給が開始される前までの少なくとも一部の期間における基板の回転速度よりも大きい回転速度で基板が回転している状態で、反応液を基板の主面に向けて吐出する工程を含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項７】
前記反応液供給工程は、基板が回転している状態で、基板の主面中央部、主面中間部、および主面周縁部に向けて反応液を同時に吐出する工程を含む、請求項１に記載の基板処理方法。
【請求項８】
前記反応液供給工程は、基板が回転している状態で、基板の半径を含む基板の主面内の領域全体に反応液を同時に着液させる工程を含む、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】
基板を保持して回転させる基板保持手段と、
第１温度の薬液を前記基板保持手段に保持されている基板の主面に向けて吐出する薬液供給手段と、
第１温度よりも低い第２温度のリンス液を前記基板保持手段に保持されている基板の主面に向けて吐出するリンス液供給手段と、
液温が第１温度よりも低く第２温度以上であり、薬液と混ざり合うことにより発熱反応を発生させる反応液を、前記基板保持手段に保持されている基板の主面に向けて吐出する反応液供給手段と、
前記基板保持手段、薬液供給手段、リンス液供給手段、および反応液供給手段を制御する制御手段とを含み、
前記制御手段は、
第１温度の薬液を基板の主面に供給する薬液供給工程と、
前記薬液供給工程の後に、第２温度のリンス液を基板の主面に供給することにより、基板に残留している液体を洗い流すリンス液供給工程と、
前記薬液供給工程の後でかつ前記リンス液供給工程の前に、液温が第１温度よりも低く第２温度以上の反応液を、前記薬液供給工程で基板に供給された薬液が基板に残留している状態で基板の主面に供給する反応液供給工程とを実行する、基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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。処理対象となる基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、ＦＥＤ（Field Emission Display）用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、セラミック基板、太陽電池用基板などが含まれる。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置や液晶表示装置などの製造工程では、スピンチャックによって基板を回転させながら、温度の異なる処理液を基板に順次供給する場合がある。たとえば特許文献１には、高温のＳＰＭ（Sulfuric Acid-Hydrogen Peroxide Mixture）を回転している基板の上面に供給した後に、ＳＰＭで覆われている基板の上面に常温のＤＩＷ（Ｄeionzied Ｗater）を供給して、基板の上面に付着しているＳＰＭを洗い流すことが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２３８８６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
高温のＳＰＭなどの高温処理液が基板に供給されると、基板自体が高温になる。高温処理液で基板が覆われている状態で、常温のＤＩＷのなどの低温処理液の供給が開始されると、低温処理液の着液位置およびその近傍の位置（以下、「着液位置近傍領域）という）において基板の温度が急激にかつ急速に低下する。したがって、基板を収縮させる応力が着液位置近傍領域に発生すると共に、着液位置近傍領域と高温状態である他の領域との温度差で基板が反り返るように若しくは波打つように変形してしまう。低温処理液が基板に十分に行き渡ると、基板の各部の温度差が小さくなるので、このような変形が解消されるものの、それまでの間は、基板が変形した状態が続く。
【０００５】
挟持式のスピンチャックでは、複数のチャックピンが基板の周縁部に押し付けられる。複数のチャックピンが基板の周縁部に押し付けられている状態で基板が変形すると、基板に対する各チャックピンの押付圧が変化し、スピンチャックによる基板保持の安定性が低下するおそれがある。また、バキューム式のスピンチャックでは、基板の下面がスピンベース（吸着ベース）の上面に吸い付けられる。基板の下面がスピンベースの上面に吸い付けられている状態で基板が変形すると、基板の下面とスピンベースの上面との密着状態が変化し、スピンチャックによる基板保持の安定性が低下するおそれがある。
【０００６】
特許文献１では、高温（たとえば１５０℃）のＳＰＭと、常温（たとえば２５℃）のＤＩＷとを基板に供給することが開示されている。したがって、１００℃以上の温度差が基板とＤＩＷとにある状態で、低温処理液としてのＤＩＷの供給が開始されうる。本発明者らによると、前述の基板の変形は、基板と低温処理液との温度差が、１００℃以上である場合に限らず、１００℃未満（たとえば、６０℃）である場合にも生じうることが確認されている。したがって、前述の基板の変形は、高温のＳＰＭと常温のＤＩＷとを順次供給する場合に限らず、温度差のある他の処理液を基板に順次供給する場合にも生じうる。
【０００７】
そこで、本発明の目的の一つは、処理液の供給開始時における基板の局所的な温度変化を抑制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】
【０００８】
前記目的を達成するための請求項１記載の発明は、第１温度の薬液を基板の主面に供給する薬液供給工程と、前記薬液供給工程の後に、第１温度よりも低い第２温度のリンス液を基板の主面に供給することにより、基板に残留している液体を洗い流すリンス液供給工程と、前記薬液供給工程の後でかつ前記リンス液供給工程の前に、薬液と混ざり合うことにより発熱反応を発生させる、液温が第１温度よりも低く第２温度以上の反応液を、前記薬液供給工程で基板に供給された薬液が基板に残留している状態で基板の主面に供給する反応液供給工程とを含む、基板処理方法である。基板の主面は、デバイスが形成される表面であってもよいし、表面とは反対側の裏面であってもよい。
【０００９】
この方法によれば、第１温度（基板に供給される前の薬液の温度）の薬液が基板の主面に供給される。そして、薬液が基板に残留している状態で、反応液が基板の主面に供給される。基板に供給された反応液は、基板に残留している薬液と混ざり合う。そのため、基板に残留している液体（薬液および反応液を含む液体）における反応液の割合が高まり、薬液の濃度が低下する。第１温度よりも低い第２温度（基板に供給される前のリンス液の温度）のリンス液は、反応液が基板に供給された後に、基板の主面に供給される。これにより、基板に残留している液体が洗い流される。
【００１０】
反応液の供給が開始されると、基板の温度は反応液の温度に近づいていく。基板に供給される前の反応液の温度は、薬液の温度（第１温度）よりも低く、リンス液の温度（第２温度）以上である。反応液は、薬液と混ざり合うことにより発熱反応を薬液に発生させる。したがって、薬液が基板に残留している状態で反応液が基板の主面に供給されると、反応液の着液位置およびその近傍の位置で発熱反応が発生し、着液位置近傍領域での基板の温度低下量が低減される。そのため、基板の温度は徐々に反応液の温度に近づいていく。よって、第１温度よりも低い第２温度のリンス液が薬液の供給に引き続いて基板に供給される場合よりも、基板の急激かつ急速な温度低下を抑制でき、基板の変形量を低減できる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、前記反応液供給工程は、回転している基板の主面全域が薬液で覆われている状態で基板の主面に対する反応液の供給を中央部と周縁部との間の中間部で開始する供給開始工程と、前記供給開始工程の後に、回転している基板の主面全域が薬液および反応液で覆われている状態で基板の主面に対する反応液の着液位置を中間部から中央部に移動させる着液位置移動工程とを含む、請求項１に記載の基板処理方法である。
【００１２】
この方法によれば、基板が回転しており、基板の主面全域が薬液で覆われている状態で、基板の主面に対する反応液の供給が、中央部と周縁部との間の中間部で開始される。それに続いて、基板の主面に対する反応液の着液位置が、中間部から中央部に移動される。基板の回転による遠心力が反応液に加わるので、基板に供給された反応液は、基板の主面に沿って周縁部まで外方に流れる。これにより、基板の主面全域に反応液が供給される。そのため、基板の主面全域を覆う液膜における反応液の割合が徐々に高まり、基板の各部の温度が反応液の温度に近づいていく。
【００１３】
基板と反応液との温度差は、反応液の供給開始時が最も大きい。基板の主面中間部の周速（回転方向への速度）が、基板の主面中央部の周速よりも大きいので、反応液の供給が基板の主面中央部で開始される場合よりも、単位面積当たりの反応液の供給流量が少ない。そのため、着液位置での基板および薬液の温度が、多量の反応液の供給によって急激かつ急速に低下することを抑制または防止できる。さらに、基板の主面中央部に着液した反応液は、基板の主面周縁部を経て基板の周囲に排出されるので、反応液の供給が基板の主面周縁部で開始される場合よりも、基板上での反応液の滞在時間が長い。そのため、反応液を効率的に利用できる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、前記反応液供給工程は、基板の主面に対して傾いた吐出方向に反応液を吐出する工程を含む、請求項１または２に記載の基板処理方法である。
この方法によれば、反応液は、基板の主面に対して傾いた方向に基板の主面に向けて吐出される。したがって、反応液は、基板の主面に対して斜めに入射する。そのため、反応液が基板の主面に垂直に入射する場合よりも、反応液が基板に着液したときの衝撃が小さい。基板の主面にパターンが形成されている場合、基板に加わる衝撃が低減されると、パターンに加わる衝撃も低減される。したがって、パターン倒壊などの損傷の発生を抑制または防止できる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、前記反応液供給工程は、基板の主面に近づくに従って基板の中心側に位置するように基板の主面に対して傾いた吐出方向に反応液を吐出する工程を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理方法である。
この方法によれば、反応液は、基板の主面に近づくに従って基板の中心側に位置するように基板の主面に対して傾いた方向に基板の主面に向けて吐出される。したがって、反応液は、基板上を主として着液位置から内方（基板の中心側）に流れる。そのため、反応液が基板の主面に垂直な方向に吐出される場合や、基板の主面に対して外向きに傾いた方向に吐出される場合よりも短時間で着液位置よりも内方の領域に反応液を広げることができる。さらに、これらの場合よりも着液位置から内方に流れる反応液の流量が増加するので、基板上での反応液の滞在時間が増加する。そのため、反応液を効率的に利用できる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、前記薬液供給工程で基板に供給される薬液は、液温が第１温度よりも低く第２温度以上である反応薬液と、反応薬液と混ざり合うことにより発熱する発熱薬液と、の混合液であり、前記反応液供給工程は、反応液としての反応薬液を基板の主面に供給する工程を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板処理方法である。
この方法によれば、液温が第１温度よりも低く第２温度以上である反応薬液と、反応薬液と混ざり合うことにより発熱する発熱薬液とが混合される。これにより、発熱薬液および反応薬液が、発熱薬液の発熱によって第１温度まで温度上昇し、第１温度の薬液が生成される。そして、薬液が基板に残留している状態で、反応液としての反応薬液が基板の主面に供給される。したがって、反応液としての反応薬液が、基板上の薬液に含まれる発熱薬液と混ざり合い、反応液の着液位置およびその近傍の位置で発熱反応が発生する。そのため、着液位置近傍領域での基板の温度低下量が低減される。さらに、薬液に含まれる成分薬液（ここでは、反応薬液）と同種の薬液、つまり薬液と親和性の高い液体が、反応液として用いられるので、薬液と反応液とを効率的に混合させることができる。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、前記反応液供給工程は、基板への薬液の供給が開始されてから基板のへの反応液の供給が開始される前までの少なくとも一部の期間における基板の回転速度よりも大きい回転速度で基板が回転している状態で、反応液を基板の主面に向けて吐出する工程を含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板処理方法である。
この方法によれば、反応液は、相対的に大きい回転速度、すなわち基板への薬液の供給が開始されてから基板のへの反応液の供給が開始される前までの少なくとも一部の期間における基板の回転速度よりも大きい回転速度で基板が回転している状態で、基板の主面に向けて吐出される。したがって、基板に付着している液体に加わる遠心力が増加する。そのため、基板に残留している薬液が基板の周囲に速やかに振り切られると共に、基板に供給された反応液が速やかに基板の主面全域に行き渡る。これにより、基板の主面全域の温度が均一に低下するので、温度差に起因する基板の変形を抑制または防止できる。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、前記反応液供給工程は、基板が回転している状態で、基板の主面中央部、主面中間部、および主面周縁部に向けて反応液を同時に吐出する工程を含む、請求項１に記載の基板処理方法である。
この方法によれば、反応液は、基板が回転している状態で、基板の中心からの距離がそれぞれ異なる基板の主面内の複数の位置に向けて同時に吐出される。より具体的には、基板の主面中央部、主面中間部、および主面周縁部に向けて、反応液が同時に吐出される。したがって、基板が１回転以上回転すると、反応液が基板の主面全域に行き渡る。そのため、反応液が短時間で基板の主面全域に行き渡り、基板の主面全域の温度が均一に低下する。これにより、温度差に起因する基板の変形を抑制または防止できる。
【００１９】
請求項８に記載の発明は、前記反応液供給工程は、基板が回転している状態で、基板の半径を含む基板の主面内の領域全体に反応液を同時に着液させる工程を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の基板処理方法である。
この方法によれば、反応液は、基板が回転している状態で、基板の半径を含む基板の主面内の領域全体に向けて同時に吐出され、この領域全体に同時に着液する。すなわち、反応液は、基板の中心から基板の周縁まで基板の径方向に連続した領域全体に同時に供給される。したがって、基板が１回転以上回転すると、反応液が基板の主面全域に行き渡る。そのため、反応液が短時間で基板の主面全域に行き渡り、基板の主面全域の温度が均一に低下する。これにより、温度差に起因する基板の変形を抑制または防止できる。
【００２０】
前記基板処理方法は、前記反応液供給工程の前に、前記薬液供給工程で基板に供給された薬液が基板に残留している状態で、第１温度よりも高い加熱温度で基板および薬液を加熱する加熱工程をさらに含んでいてもよい。この場合、前記加熱工程は、基板の主面に対向する赤外線ヒータによって加熱温度で基板および薬液を加熱する赤外線加熱工程を含んでいてもよい。
【００２１】
この方法によれば、基板および薬液の温度が、基板に供給される前の薬液の温度（第１温度）よりも高い加熱温度まで上昇するので、反応液が供給される前の基板とリンス液との温度差がさらに広がる。したがって、リンス液を供給する前に反応液を基板に供給することにより、リンス液が基板に供給されたときに、基板の温度が局所的に低下し、大きな温度差が基板内で生じることを抑制または防止できる。これにより、基板の変形量を低減できる。
【００２２】
請求項９に記載の発明は、基板を保持して回転させる基板保持手段と、第１温度の薬液を前記基板保持手段に保持されている基板の主面に向けて吐出する薬液供給手段と、第１温度よりも低い第２温度のリンス液を前記基板保持手段に保持されている基板の主面に向けて吐出するリンス液供給手段と、液温が第１温度よりも低く第２温度以上であり、薬液と混ざり合うことにより発熱反応を発生させる反応液を、前記基板保持手段に保持されている基板の主面に向けて吐出する反応液供給手段と、前記基板保持手段、薬液供給手段、リンス液供給手段、および反応液供給手段を制御する制御手段とを含む、基板処理装置である。
【００２３】
前記制御手段は、第１温度の薬液を基板の主面に供給する薬液供給工程と、前記薬液供給工程の後に、第２温度のリンス液を基板の主面に供給することにより、基板に残留している液体を洗い流すリンス液供給工程と、前記薬液供給工程の後でかつ前記リンス液供給工程の前に、液温が第１温度よりも低く第２温度以上の反応液を、前記薬液供給工程で基板に供給された薬液が基板に残留している状態で基板の主面に供給する反応液供給工程とを実行する。この構成によれば、制御手段が基板処理装置を制御することにより、前述の基板処理方法の各工程が実行される。したがって、前述の効果と同様の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る基板処理装置の模式的な平面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る基板処理装置に備えられたチャンバーの内部を水平に見た模式図である。
【図３】スピンベースおよびこれに関連する構成の模式的な平面図である。
【図４】赤外線ヒータの縦断面図である。
【図５】処理ユニットによって行われる第１処理例の概略を示すタイムチャートである。
【図６】第１処理例の一部の具体的なタイムチャートである。
【図７】処理ユニットによって行われる第２処理例の一部の具体的なタイムチャートである。
【図８】処理ユニットによって行われる第３処理例の一部の具体的なタイムチャートである。
【図９】処理ユニットによって行われる第４処理例の一部の具体的なタイムチャートである。
【図１０】本発明の第２実施形態に係るスピンチャックの平面図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に係るスピンチャックの正面図である。
【図１２】下面ノズルを示す模式的な平面図である。
【図１３】下面ノズルの内部構造を示す模式的な断面図である。
【図１４】処理ユニットによって行われる第５処理例の一部の具体的なタイムチャートである。
【図１５】本発明の第３実施形態に係る基板処理装置に備えられたチャンバーの内部を水平に見た模式図である。
【図１６】処理ユニットによって行われる第６処理例の一部の具体的なタイムチャートである。
【図１７】反応液ノズルの変形例を示す模式的な平面図である。
【図１８】反応液ノズルの他の変形例を示す模式的な平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下では、本発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る基板処理装置１の模式的な平面図である。図２は、本発明の第１実施形態に係る基板処理装置１に備えられたチャンバー４の内部を水平に見た模式図である。図３は、スピンベース７およびこれに関連する構成の模式的な平面図である。図４は、赤外線ヒータ５８の縦断面図である。
【００２６】
図１に示すように、基板処理装置１は、半導体ウエハなどの円板状の基板Ｗを一枚ずつ処理する枚葉式の装置である。基板処理装置１は、処理液や処理ガスによって基板Ｗを処理する複数の処理ユニット２と、各処理ユニット２のチャンバー４に対して基板Ｗの搬入および搬出を行う基板搬送ロボットＣＲと、基板処理装置１に備えられた装置の動作やバルブの開閉などを制御する制御装置３とを含む。
【００２７】
図２に示すように、各処理ユニット２は、枚葉式のユニットである。各処理ユニット２は、内部空間を有する箱形のチャンバー４と、チャンバー４内で一枚の基板Ｗを水平な姿勢で保持して、基板Ｗの中心を通る鉛直な基板回転軸線Ａ１まわりに基板Ｗを回転させるスピンチャック５と、薬液やリンス液などの処理液をスピンチャック５に保持されている基板Ｗに供給する処理液供給装置と、スピンチャック５に保持されている基板Ｗを基板Ｗの上方から加熱する加熱装置と、基板回転軸線Ａ１まわりにスピンチャック５を取り囲む筒状のカップ６とを含む。
【００２８】
図２に示すように、スピンチャック５は、水平な姿勢で保持された円板状のスピンベース７と、スピンベース７の上面外周部から上方に突出する複数のチャックピン８と、複数のチャックピン８を開閉させる図示しないチャック開閉機構とを含む。スピンチャック５は、さらに、スピンベース７の中央部から基板回転軸線Ａ１に沿って下方に延びるスピン軸９と、スピン軸９を回転させることによりスピンベース７およびチャックピン８を基板回転軸線Ａ１まわりに回転させるスピンモータ１０とを含む。
【００２９】
図２に示すように、スピンベース７の外径は、基板Ｗの直径よりも大きい。スピンベース７の中心線は、基板回転軸線Ａ１上に配置されている。複数のチャックピン８は、スピンベース７の外周部でスピンベース７に保持されている。複数のチャックピン８は、周方向（基板回転軸線Ａ１まわりの方向）に間隔を空けて配置されている。チャックピン８は、チャックピン８が基板Ｗの周端面に押し付けられる閉位置と、チャックピン８が基板Ｗの周端面から離れる開位置との間で、鉛直なピン回動軸線まわりにスピンベース７に対して回転可能である。チャック開閉機構は、ピン回動軸線まわりにチャックピン８を回動させる。
【００３０】
制御装置３は、チャック開閉機構を制御することにより、複数のチャックピン８が基板Ｗを把持する閉状態と、複数のチャックピン８による基板Ｗの把持が解除される開状態との間で、複数のチャックピン８の状態を切り替える。基板Ｗがスピンチャック５に搬送されるときには、制御装置３は、各チャックピン８を開位置に退避させる。この状態で制御装置３は、基板搬送ロボットＣＲを動作させることにより、基板Ｗを複数のチャックピン８に載置する。その後、制御装置３は、各チャックピン８を閉位置に移動させる。これにより、基板Ｗの下面とスピンベース７の上面とが上下方向に離れた状態で、基板Ｗが複数のチャックピン８に把持される。この状態で、制御装置３がスピンモータ１０を回転させると、基板Ｗは、スピンベース７およびチャックピン８と共に基板回転軸線Ａ１まわりに回転する。
【００３１】
図２に示すように、処理ユニット２は、ＳＰＭ（Ｈ２ＳＯ４とＨ２Ｏ２とを含む混合液）などの薬液を基板Ｗの上面に向けて吐出する第１薬液ノズル１１と、第１薬液ノズル１１が先端部に取り付けられた第１ノズルアーム１２と、第１ノズルアーム１２を移動させることにより、第１薬液ノズル１１を移動させる第１ノズル移動装置１３とを含む。
図２に示すように、反応液ノズルを兼ねる第１薬液ノズル１１は、内向き姿勢で第１ノズルアーム１２に保持されている。内向き姿勢は、処理液吐出口よりも内方（基板回転軸線Ａ１側）の位置に処理液が着液するように基板Ｗの上面に対して傾いた吐出方向に処理液が吐出される姿勢である。第１薬液ノズル１１は、内向き姿勢に限らず、基板Ｗの上面に垂直な方向に処理液を吐出する垂直姿勢で第１ノズルアーム１２に保持されていてもよいし、処理液吐出口よりも外方（基板回転軸線Ａ１とは反対側）の位置に処理液が着液するように基板Ｗの上面に対して傾いた吐出方向に処理液を吐出する外向き姿勢で第１ノズルアーム１２に保持されていてもよい。
【００３２】
図３に示すように、第１ノズル移動装置１３は、スピンチャック５の周囲で鉛直方向に延びる第１ノズル回動軸線Ａ２まわりに第１ノズルアーム１２を回動させることにより、平面視で基板Ｗの上面中央部を通る軌跡に沿って第１薬液ノズル１１を水平に移動させる。第１ノズル移動装置１３は、第１薬液ノズル１１から吐出された薬液が基板Ｗの上面に着液する処理位置と、第１薬液ノズル１１が平面視でスピンチャック５の周囲に退避した退避位置（図３に示す位置）との間で、第１薬液ノズル１１を水平に移動させる。さらに、第１ノズル移動装置１３は、第１薬液ノズル１１から吐出された薬液が基板Ｗの上面中央部に着液する中央位置と、第１薬液ノズル１１から吐出された薬液が基板Ｗの上面中間部に着液する中間位置と、第１薬液ノズル１１から吐出された薬液が基板Ｗの上面周縁部に着液する周縁位置との間で、第１薬液ノズル１１を水平に移動させる。中央位置、中間位置、および周縁位置は、いずれも処理位置である。
【００３３】
基板Ｗの上面中央部は、上面の中心を含む円形の領域であり、基板Ｗの上面周縁部は、上面の外縁を含む環状の領域である。基板Ｗの上面中間部は、上面中央部の外縁と上面周縁部の内縁との間の環状の領域である。基板Ｗの上面中央部、上面中間部、および上面周縁部の幅の一例は、次の通りである。中央部の幅（基板Ｗの中心から中央部の外縁までの径方向の距離）：基板Ｗの半径の５／１５。中間部の幅（中間部の内縁から中間部の外縁までの径方向の距離）：基板Ｗの半径の９／１５。周縁部の幅（周縁部の内縁から周縁部の外縁までの径方向の距離）：基板Ｗの半径の１／１５。これら割合は一例であって、他の割合の適用を妨げるものではない。
【００３４】
図２に示すように、処理ユニット２は、ＳＰＭなどの薬液を第１薬液ノズル１１に案内する第１薬液配管１４と、第１薬液配管１４内の硫酸および過酸化水素水を撹拌する撹拌配管１５と、第１薬液配管１４に供給される硫酸および過酸化水素水を撹拌配管１５の上流で混合する混合バルブ１６とを含む。
図２に示すように、処理ユニット２は、発熱薬液の一例である硫酸（液体）を収容する硫酸タンク１７と、硫酸を加熱することにより硫酸タンク１７内の硫酸の温度を室温よりも高い温度（６０〜９０℃の範囲内の一定温度。たとえば、８０℃）に維持する第１ヒータ２１と、硫酸タンク１７内の硫酸を混合バルブ１６に案内する硫酸配管１８と、硫酸配管１８の内部を開閉する硫酸バルブ１９と、硫酸配管１８から混合バルブ１６に供給される硫酸の流量を増減させる硫酸流量調整バルブ２０とを含む。図示はしないが、硫酸流量調整バルブ２０は、弁座が内部に設けられたバルブボディと、弁座を開閉する弁体と、開位置と閉位置との間で弁体を移動させるアクチュエータとを含む。他の流量調整バルブについても同様である。
【００３５】
図２に示すように、処理ユニット２は、反応薬液の一例である過酸化水素水を収容する過酸化水素水タンク２２と、過酸化水素水タンク２２内の室温（２０〜３０℃の範囲内で、たとえば２５℃）の過酸化水素水を混合バルブ１６に案内する第１過酸化水素水配管２３と、第１過酸化水素水配管２３の内部を開閉する第１過酸化水素水バルブ２４と、第１過酸化水素水配管２３から混合バルブ１６に供給される過酸化水素水の流量を増減させる第１過酸化水素水流量調整バルブ２５とを含む。
【００３６】
図２に示すように、処理ユニット２は、さらに、過酸化水素水タンク２２内の過酸化水素水を第１薬液配管１４内に案内する第２過酸化水素水配管２６と、第２過酸化水素水配管２６の内部を開閉する第２過酸化水素水バルブ２７と、第２過酸化水素水配管２６から第１薬液配管１４に供給される過酸化水素水の流量を増減させる第２過酸化水素水流量調整バルブ２８とを含む。第２過酸化水素水配管２６の上流端は、第１過酸化水素水バルブ２４および第１過酸化水素水流量調整バルブ２５よりも上流側の位置で第１過酸化水素水配管２３に接続されており、第２過酸化水素水配管２６の下流端は、撹拌配管１５よりも上流側の位置で第１薬液配管１４に接続されている。
【００３７】
硫酸バルブ１９が開かれると、高温の硫酸が、硫酸流量調整バルブ２０の開度に対応する流量で、硫酸配管１８から混合バルブ１６に供給される。また、第１過酸化水素水バルブ２４が開かれると、過酸化水素水タンク２２内の室温の過酸化水素水が、第１過酸化水素水流量調整バルブ２５の開度に対応する流量で、第１過酸化水素水配管２３から混合バルブ１６に供給される。これにより、硫酸および過酸化水素水が、所定の割合（硫酸の割合を「Ｘ１」とし、過酸化水素水の割合を「Ｙ１」とすると、たとえば、Ｘ１＞Ｙ１）で混合バルブ１６に供給される。
【００３８】
混合バルブ１６に供給された硫酸および過酸化水素水は、撹拌配管１５を経て第１薬液配管１４から第１薬液ノズル１１に供給される。その過程で、硫酸および過酸化水素水が、混合バルブ１６で混合され、撹拌配管１５で撹拌される。これにより、硫酸および過酸化水素水が均一に混ざり合い、硫酸および過酸化水素水の反応によって硫酸および過酸化水素水の混合液（ＳＰＭ）が混合前の硫酸および過酸化水素水の温度よりも高い第１温度（１００℃以上。たとえば、１６０℃）まで加熱される。そのため、硫酸および過酸化水素水の混合によって生成された高温（第１温度）のＳＰＭが第１薬液ノズル１１から吐出される。ＳＰＭは、酸化力が強いペルオキソ一硫酸（Peroxymonosulfuric acid）を含む混合薬液である。
【００３９】
また、硫酸バルブ１９および第１過酸化水素水バルブ２４が閉じられており、第２過酸化水素水バルブ２７が開かれているとき、過酸化水素水タンク２２内の室温の過酸化水素水が、混合バルブ１６を迂回して第２過酸化水素水配管２６から第１薬液配管１４に流れる。これにより、室温の過酸化水素水が、第２過酸化水素水流量調整バルブ２８の開度に対応する流量で、第２過酸化水素水配管２６から第１薬液配管１４に供給される。そして、第１薬液配管１４に供給された室温の過酸化水素水は、第１薬液ノズル１１から吐出される。
【００４０】
図２に示すように、処理ユニット２は、ＳＣ１（ＮＨ４ＯＨとＨ２Ｏ２とを含む混合液）などの薬液を基板Ｗの上面に向けて吐出する第２薬液ノズル２９と、第２薬液ノズル２９が先端部に取り付けられた第２ノズルアーム３０と、第２ノズルアーム３０を移動させることにより、第２薬液ノズル２９を移動させる第２ノズル移動装置３１とを含む。図２は、第２薬液ノズル２９が内向き姿勢で第２ノズルアーム３０に保持されている例を示している。第２薬液ノズル２９は、内向き姿勢に限らず、垂直姿勢または外向き姿勢で第２ノズルアーム３０に保持されていてもよい。
【００４１】
図３に示すように、第２ノズル移動装置３１は、スピンチャック５の周囲で鉛直方向に延びる第２ノズル回動軸線Ａ３まわりに第２ノズルアーム３０を回動させることにより、平面視で基板Ｗの上面中央部を通る軌跡に沿って第２薬液ノズル２９を水平に移動させる。第２ノズル移動装置３１は、第２薬液ノズル２９から吐出された薬液が基板Ｗの上面に着液する処理位置と、第２薬液ノズル２９が平面視でスピンチャック５の周囲に退避した退避位置との間で、第２薬液ノズル２９を水平に移動させる。さらに、第２ノズル移動装置３１は、中央位置と中間位置と周縁位置との間で、第２薬液ノズル２９を水平に移動させる。
【００４２】
図２に示すように、処理ユニット２は、ＳＰＭの温度（第１温度）よりも低く室温よりも高い温度（たとえば、３０〜５０℃）のＳＣ１を第２薬液ノズル２９に案内する第２薬液配管３３と、第２薬液配管３３の内部を開閉する第２薬液バルブ３４とを含む。第２薬液バルブ３４が開かれると、第２薬液供給源からのＳＣ１が、第２薬液配管３３から第２薬液ノズル２９に供給される。これにより、たとえば４０℃のＳＣ１（液体）が、第２薬液ノズル２９から吐出される。
【００４３】
図２に示すように、処理ユニット２は、リンス液を基板Ｗの上面に向けて吐出するリンス液ノズル３６と、リンス液ノズル３６が先端部に取り付けられた第３ノズルアーム３７と、第３ノズルアーム３７を移動させることにより、リンス液ノズル３６を移動させる第３ノズル移動装置３８とを含む。図２は、リンス液ノズル３６が内向き姿勢で第３ノズルアーム３７に保持されている例を示している。リンス液ノズル３６は、内向き姿勢に限らず、垂直姿勢または外向き姿勢で第３ノズルアーム３７に保持されていてもよい。
【００４４】
図示はしないが、第３ノズル移動装置３８は、スピンチャック５の周囲で鉛直方向に延びる第３ノズル回動軸線まわりに第３ノズルアーム３７を回動させることにより、平面視で基板Ｗの上面中央部を通る軌跡に沿ってリンス液ノズル３６を水平に移動させる。第３ノズル移動装置３８は、リンス液ノズル３６から吐出されたリンス液が基板Ｗの上面に着液する処理位置と、リンス液ノズル３６が平面視でスピンチャック５の周囲に退避した退避位置との間で、リンス液ノズル３６を水平に移動させる。さらに、第３ノズル移動装置３８は、中央位置と中間位置と周縁位置との間で、リンス液ノズル３６を水平に移動させる。
【００４５】
図２に示すように、処理ユニット２は、リンス液供給源からのリンス液をリンス液ノズル３６に案内する第１リンス液配管３９と、第１リンス液配管３９の内部を開閉する第１リンス液バルブ４０と、第１リンス液配管３９からリンス液ノズル３６に供給されるリンス液の流量を増減させる第１リンス液流量調整バルブ４１とを含む。処理ユニット２は、さらに、リンス液供給源からのリンス液をリンス液ノズル３６に案内する第２リンス液配管４２と、第２リンス液配管４２の内部を開閉する第２リンス液バルブ４３と、第２リンス液配管４２からリンス液ノズル３６に供給されるリンス液の流量を増減させる第２リンス液流量調整バルブ４４とを含む。
【００４６】
第１リンス液バルブ４０が開かれると、室温（たとえば、２５℃）のリンス液が、第１リンス液流量調整バルブ４１の開度に対応する流量で、リンス液ノズル３６から吐出される。同様に、第２リンス液バルブ４３が開かれると、室温（たとえば、２５℃）のリンス液が、第２リンス液流量調整バルブ４４の開度に対応する流量で、リンス液ノズル３６から吐出される。リンス液ノズル３６から吐出されるリンス液は、純水（脱イオン水：Ｄeionzied water）である。リンス液ノズル３６に供給されるリンス液は、純水に限らず、炭酸水、電解イオン水、水素水、オゾン水、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール、）または希釈濃度（たとえば、１０〜１００ｐｐｍ程度）の塩酸水、などであってもよい。
【００４７】
第１リンス液流量調整バルブ４１の開度は、第２リンス液流量調整バルブ４４の開度より大きい又は小さくてもよいし、第２リンス液流量調整バルブ４４の開度と等しくてもよい。第１リンス液流量調整バルブ４１および第２リンス液流量調整バルブ４４の開度が異なる場合には、第１リンス液バルブ４０および第２リンス液バルブ４３の切り替えにより、第１リンス液流量調整バルブ４１および第２リンス液流量調整バルブ４４の開度を変更することなく、リンス液ノズル３６から吐出されるリンス液の流量を変更することができる。
【００４８】
図２に示すように、処理ユニット２は、加熱液を基板Ｗの下面中央部に向けて吐出する下面ノズル４５と、加熱液を下面ノズル４５に案内する加熱液配管４６と、加熱液配管４６の内部を開閉する加熱液バルブ４７と、加熱液配管４６から下面ノズル４５に供給される加熱液の流量を増減させる加熱液流量調整バルブ４８と、加熱液配管４６から下面ノズル４５に供給される加熱液をＳＰＭの温度（第１温度）よりも低く室温よりも高い温度（たとえば、５０〜９０℃）で加熱する加熱液ヒータ４９とを含む。
【００４９】
加熱液バルブ４７が開かれると、加熱液供給源からの加熱液が、加熱液流量調整バルブ４８の開度に対応する流量で、加熱液配管４６から下面ノズル４５に供給される。これにより、加熱流体（加熱液）の一例である高温（たとえば、６０℃）の加熱液が、下面ノズル４５から吐出される。図２に示すように、下面ノズル４５に供給される加熱液は、加熱された純水である。下面ノズル４５に供給される加熱液の種類は、純水に限らず、炭酸水、電解イオン水、水素水、オゾン水、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール、）または希釈濃度（たとえば、１０〜１００ｐｐｍ程度）の塩酸水、などであってもよい。
【００５０】
図２および図３に示すように、下面ノズル４５は、スピンベース７の上面中央部と基板Ｗの下面中央部との間の高さに水平な姿勢で配置された円板部５０と、円板部５０から下方に延びる筒状部５１とを含む。加熱液配管４６からの加熱液は、筒状部５１の内部に供給され、円板部５０の上面で開口する吐出口４５ａから上向きに吐出される。円板部５０および筒状部５１は、スピン軸９などの回転部に非接触であり、下面ノズル４５は、一定の位置に固定されている。筒状部５１は、筒状のスピン軸９内に配置されている。スピン軸９の内周面は、径方向に間隔を空けて筒状部５１の外周面を全周にわたって取り囲んでいる。図２に示すように、スピン軸９の内周面と筒状部５１の外周面とは、基板回転軸線Ａ１に沿って延びる筒状の気体流路５２を形成している。気体吐出口５３としての気体流路５２の上端は、スピンベース７の上面中央部で開口している。
【００５１】
図２に示すように、処理ユニット２は、気体供給源からの気体を気体流路５２に案内する気体配管５４と、気体配管５４の内部を開閉する気体バルブ５５と、気体配管５４から気体流路５２に供給される気体の流量を増減させる気体流量調整バルブ５６と、気体配管５４から気体流路５２に供給される気体をＳＰＭの温度（第１温度）よりも低く室温よりも高い温度（たとえば、５０〜９０℃）で加熱する気体ヒータ５７とを含む。
【００５２】
気体バルブ５５が開かれると、気体供給源からの気体が、気体流量調整バルブ５６の開度に対応する流量で、気体配管５４から気体流路５２に供給される。気体流路５２に供給された気体は、気体流路５２内を上方に流れ、気体吐出口５３から上方に吐出される。そして、気体吐出口５３から吐出された気体は、基板Ｗの下面とスピンベース７の上面との間を放射状に広がる。これにより、基板Ｗの下面とスピンベース７の上面との間の空間が、加熱流体（加熱ガス）の一例である高温（たとえば、８０℃）の気体で満たされる。気体吐出口５３から吐出される気体は、不活性ガスの一例である窒素ガスである。気体は、窒素ガスに限らず、窒素ガス以外の不活性ガスであってもよいし、水蒸気などの他の気体であってもよい。
【００５３】
図２に示すように、カップ６は、スピンチャック５に保持されている基板Ｗよりも外方に配置されている。カップ６は、スピンベース７を取り囲んでいる。スピンチャック５が基板Ｗを回転させている状態で処理液が基板Ｗに供給されると、処理液が基板Ｗから基板Ｗの周囲に飛散する。処理液が基板Ｗに供給されるとき、上向きに開いたカップ６の上端部は、スピンベース７よりも上方に配置される。したがって、基板Ｗの周囲に排出された薬液やリンス液などの処理液は、カップ６によって受け止められる。そして、カップ６に受け止められた処理液は、図示しない回収装置または排液装置に送られる。
【００５４】
図２に示すように、加熱装置は、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの上方に配置された赤外線ヒータ５８と、赤外線ヒータ５８が先端部に取り付けられたヒータアーム５９と、ヒータアーム５９を移動させることにより、赤外線ヒータ５８を移動させるヒータ移動装置６０とを含む。
図２に示すように、赤外線ヒータ５８は、赤外線を含む光を発する赤外線ランプ６１と、赤外線ランプ６１を収容するランプハウジング６２とを含む。赤外線ランプ６１は、ランプハウジング６２内に配置されている。図３に示すように、ランプハウジング６２は、平面視で基板Ｗよりも小さい。したがって、赤外線ヒータ５８は、平面視で基板Ｗよりも小さい。赤外線ランプ６１およびランプハウジング６２は、ヒータアーム５９に取り付けられている。したがって、赤外線ランプ６１およびランプハウジング６２は、ヒータアーム５９と共に移動する。
【００５５】
図４に示すように、赤外線ランプ６１は、制御装置３に接続されている。赤外線ランプ６１に供給される電力は、制御装置３によって調整される。赤外線ランプ６１は、たとえばハロゲンランプである。赤外線ランプ６１は、ハロゲンランプの代わりに、カーボンヒータ等の他の発熱体であってもよい。赤外線ランプ６１は、フィラメントと、フィラメントを収容する石英管とを含む。ランプハウジング６２の少なくとも一部は、石英などの光透過性および耐熱性を有する材料で形成されている。したがって、赤外線ランプ６１が光を発すると、赤外線ランプ６１からの光が、ランプハウジング６２を透過してランプハウジング６２の外面から外方に放出される。
【００５６】
図４に示すように、ランプハウジング６２は、基板Ｗの上面と平行な底壁を有している。赤外線ランプ６１は、底壁の上方に配置されている。底壁の下面は、基板Ｗの上面と平行でかつ平坦な基板対向面５８ａを含む。赤外線ヒータ５８が基板Ｗの上方に配置されている状態では、赤外線ヒータ５８の基板対向面５８ａが、間隔を空けて基板Ｗの上面に上下方向に対向する。この状態で赤外線ランプ６１が光を発すると、赤外線を含む光が、基板対向面５８ａから基板Ｗの上面に向かい、基板Ｗの上面に照射される。基板対向面５８ａは、たとえば、直径が基板Ｗの半径よりも小さい円形である。基板対向面５８ａは、円形に限らず、長手方向の長さが基板Ｗの半径以上で基板Ｗの直径未満である矩形状であってもよいし、円形および矩形以外の形状であってもよい。
【００５７】
図４に示すように、赤外線ランプ６１は、水平面に沿って配置された有端の円環部６３と、円環部６３の一端部および他端部から上方に延びる一対の鉛直部６４とを含む。ランプハウジング６２は、赤外線を透過させる透過部材を含む。透過部材は、上下方向に延びる筒状の収容部６５と、収容部６５の下端を塞ぐ円板状の底板部６６とを含む。ランプハウジング６２は、さらに、収容部６５の上端を塞ぐ蓋部材６７と、赤外線ランプ６１の一対の鉛直部６４を支持する支持部材６８とを含む。赤外線ランプ６１は、支持部材６８を介して蓋部材６７に支持されている。赤外線ランプ６１の円環部６３は、収容部６５と底板部６６と蓋部材６７とによって区画された空間に配置されている。底板部６６は、赤外線ランプ６１の下方に配置されており、間隔を空けて赤外線ランプ６１に上下方向に対向している。
【００５８】
図２に示すように、ヒータ移動装置６０は、赤外線ヒータ５８を所定の高さで保持している。図３に示すように、ヒータ移動装置６０は、スピンチャック５の周囲で鉛直方向に延びるヒータ回動軸線Ａ４まわりにヒータアーム５９を回動させることにより、赤外線ヒータ５８を水平に移動させる。これにより、赤外線が照射される照射位置（基板Ｗの上面内の一部の領域）が基板Ｗの上面内で移動する。ヒータ移動装置６０は、平面視で基板Ｗの中心を通る軌跡に沿って赤外線ヒータ５８を水平に移動させる。したがって、赤外線ヒータ５８は、スピンチャック５の上方を含む水平面内で移動する。また、ヒータ移動装置６０は、赤外線ヒータ５８を鉛直方向に移動させることにより、基板対向面５８ａと基板Ｗとの距離を変化させる。
【００５９】
図４に示すように、赤外線ヒータ５８からの光は、基板Ｗの上面内の照射位置に照射される。制御装置３は、赤外線ヒータ５８が赤外線を発している状態で、スピンチャック５によって基板Ｗを回転させながら、ヒータ移動装置６０によって赤外線ヒータ５８をヒータ回動軸線Ａ４まわりに回動させる。これにより、基板Ｗの上面が、加熱位置としての照射位置によって走査される。そのため、処理液などの液体が基板Ｗ上に保持されている状態で赤外線ランプ６１が赤外線を発すると、基板Ｗおよび処理液の温度が上昇する。
【００６０】
「第１処理例」
図５は、処理ユニット２によって行われる第１処理例の概略を示すタイムチャートである。図６は、第１処理例の一部の具体的なタイムチャートである。以下では、図２および図５を参照して、不要になったレジストパターンを基板Ｗから除去するレジスト除去工程について説明する。図６については適宜参照する。
【００６１】
処理ユニット２によって基板Ｗが処理されるときには、チャンバー４内に基板Ｗを搬入する搬入工程（図５のステップＳ１）が行われる。具体的には、制御装置３は、全てのノズル等がスピンチャック５の上方から退避している状態で、基板Ｗを保持している基板搬送ロボットＣＲのハンドをチャンバー４内に進入させる。そして、制御装置３は、基板搬送ロボットＣＲに基板Ｗを複数のチャックピン８上に載置させる。その後、制御装置３は、基板搬送ロボットＣＲのハンドをチャンバー４内から退避させる。また、制御装置３は、基板Ｗが複数のチャックピン８上に載置された後、各チャックピン８を開位置から閉位置に移動させる。その後、制御装置３は、スピンモータ１０によって基板Ｗの回転を開始させる。
【００６２】
次に、第１薬液の一例である高温（第１温度）のＳＰＭを基板Ｗに供給する第１薬液供給工程（図５のステップＳ２）が行われる。具体的には、制御装置３は、スピンモータ１０を制御することにより、第１薬液回転速度Ｖ１（図６参照）まで基板Ｗを加速させ、第１薬液回転速度Ｖ１で基板Ｗを回転させる。すなわち、制御装置３は、基板Ｗの回転速度を第１薬液回転速度Ｖ１に維持する。さらに、制御装置３は、第１ノズル移動装置１３を制御することにより、第１薬液ノズル１１を退避位置から処理位置に移動させる。これにより、第１薬液ノズル１１が基板Ｗの上方に配置される。その後、制御装置３は、硫酸バルブ１９および第１過酸化水素水バルブ２４を開いて、第１温度（たとえば、１６０℃）のＳＰＭを第１薬液回転速度Ｖ１で回転している基板Ｗの上面に向けて第１薬液ノズル１１に吐出させる。制御装置３は、第１ノズル移動装置１３を制御することにより、この状態で基板Ｗの上面に対するＳＰＭの着液位置を中央部と周縁部との間で移動させる。
【００６３】
第１薬液ノズル１１から吐出されたＳＰＭは、基板Ｗの上面に着液した後、遠心力によって基板Ｗの上面に沿って外方に流れる。そのため、ＳＰＭが基板Ｗの上面全域に供給され、基板Ｗの上面全域を覆うＳＰＭの液膜が基板Ｗ上に形成される。これにより、レジスト膜とＳＰＭとが化学反応し、基板Ｗ上のレジスト膜がＳＰＭによって基板Ｗから除去される。さらに、制御装置３は、基板Ｗが回転している状態で、基板Ｗの上面に対するＳＰＭの着液位置を中央部と周縁部との間で移動させるので、ＳＰＭの着液位置が、基板Ｗの上面全域を通過し、基板Ｗの上面全域が走査される。そのため、第１薬液ノズル１１から吐出されたＳＰＭが、基板Ｗの上面全域に供給され、基板Ｗの上面全域が均一に処理される。
【００６４】
次に、ＳＰＭの吐出を停止させた状態でＳＰＭの液膜を基板Ｗ上に保持するパドル工程（図５のステップＳ３）が行われる。具体的には、制御装置３は、スピンモータ１０を制御することにより、基板Ｗの上面全域がＳＰＭの液膜に覆われている状態で、第１薬液供給工程での基板Ｗの回転速度（第１薬液回転速度Ｖ１）よりも小さい第２薬液回転速度Ｖ２（図６参照）まで基板Ｗを減速させ、第２薬液回転速度Ｖ２で基板Ｗを回転させる。そのため、基板Ｗ上のＳＰＭに加わる遠心力が弱まり、基板Ｗ上から排出されるＳＰＭの流量が減少する。制御装置３は、基板Ｗが第２薬液回転速度Ｖ２で回転している状態で、硫酸バルブ１９および第１過酸化水素水バルブ２４を閉じて、第１薬液ノズル１１からのＳＰＭの吐出を停止させる。これにより、ＳＰＭの吐出が停止された状態で、基板Ｗの上面全域を覆うＳＰＭの液膜が基板Ｗ上に保持される。制御装置３は、ＳＰＭの吐出を停止した後、第１ノズル移動装置１３を制御することにより、第１薬液ノズル１１を基板Ｗの上方で待機させる。
【００６５】
また、赤外線ヒータ５８によって基板Ｗおよび基板Ｗ上のＳＰＭを基板Ｗに供給される前のＳＰＭの温度（第１温度）よりも高温の加熱温度で加熱する加熱工程（図５のステップＳ４）が、第１薬液供給工程（図５のステップＳ２）およびパドル工程（図５のステップＳ３）と並行して行われる。具体的には、制御装置３は、ヒータ移動装置６０を制御することにより、赤外線ヒータ５８を退避位置から処理位置に移動させる。これにより、赤外線ヒータ５８が基板Ｗの上方に配置される。その後、制御装置３は、赤外線ヒータ５８に発光を開始させる。これにより、赤外線ヒータ５８の温度が、ＳＰＭのその濃度における沸点以上の加熱温度（たとえば、２００℃以上）まで上昇し、加熱温度に維持される。
【００６６】
赤外線ヒータ５８が基板Ｗの上方で発光を開始した後、制御装置３は、ヒータ移動装置６０によって赤外線ヒータ５８を移動させることにより、基板Ｗの上面に対する赤外線の照射位置を基板Ｗの上面内で移動させる。そして、制御装置３は、赤外線ヒータ５８による基板Ｗの加熱が所定時間にわたって行われた後、基板Ｗが第２薬液回転速度Ｖ２で回転しており、基板Ｗの上面全域を覆うＳＰＭの液膜が基板Ｗ上に保持されている状態で、赤外線ヒータ５８の発光を停止させる。その後、制御装置３は、ヒータ移動装置６０を制御することにより、赤外線ヒータ５８を基板Ｗの上方から退避させる。なお、赤外線ヒータ５８の発光と移動は、同時に行われてもよいし、発光してから移動を開始してもよい。
【００６７】
このように、制御装置３は、基板Ｗを回転させている状態で、基板Ｗの上面に対する赤外線の照射位置を基板Ｗの上面内で移動させるので、基板Ｗが均一に加熱される。したがって、基板Ｗの上面全域を覆うＳＰＭの液膜も均一に加熱される。赤外線ヒータ５８による基板Ｗの加熱温度は、ＳＰＭのその濃度における沸点以上の温度に設定されている。そのため、基板Ｗ上のＳＰＭが、その濃度における沸点まで加熱される。特に、赤外線ヒータ５８による基板Ｗの加熱温度が、ＳＰＭのその濃度における沸点よりも高温に設定されている場合には、基板ＷとＳＰＭとの界面の温度が、沸点よりも高温に維持され、基板Ｗからの異物（レジスト膜）の除去が促進される。
【００６８】
次に、基板Ｗに供給される前の温度がＳＰＭの温度（第１温度）よりも低く、かつ後述する第１リンス液供給工程（図５のステップＳ７）で基板Ｗに供給されるリンス液の温度（第２温度）以上で、硫酸と混ざり合うことにより発熱反応を発生させる反応液の一例である過酸化水素水を基板Ｗに供給する反応液供給工程（図５のステップＳ５）と、基板Ｗに供給される前の温度がＳＰＭの温度（第１温度）よりも低く、かつリンス液の温度（第２温度）よりも高い第１中間温度の加熱流体の一例である純水を基板Ｗの下面に供給する第１温度低下抑制工程（図５のステップＳ６）とが、並行して行われる。
【００６９】
反応液供給工程に関しては、制御装置３は、第１ノズル移動装置１３を制御することにより、第１薬液ノズル１１から吐出された処理液が基板Ｗの上面中間部に着液する中間位置に第１薬液ノズル１１を位置させる。その後、制御装置３は、第２過酸化水素水バルブ２７を開いて、室温の過酸化水素水を、第２薬液回転速度Ｖ２で回転している基板Ｗの上面に向けて第１薬液ノズル１１に吐出させる。これにより、基板ＷおよびＳＰＭよりも低温の過酸化水素水の供給が基板Ｗの上面中間部で開始される。
【００７０】
図６に示すように、過酸化水素水の供給が基板Ｗの上面中間部で開始された後、制御装置３は、第１ノズル移動装置１３を制御することにより、基板Ｗが第２薬液回転速度Ｖ２で回転している状態で、第１薬液ノズル１１を中間位置から中央位置に移動させる。これにより、過酸化水素水の着液位置が基板Ｗの上面中間部から上面中央部に移動する。その後、制御装置３は、第２過酸化水素水バルブ２７を閉じて、第１薬液ノズル１１からの過酸化水素水の吐出を停止させる。続いて、制御装置３は、第１ノズル移動装置１３を制御することにより、第１薬液ノズル１１を基板Ｗの上方から退避させる。
【００７１】
第１温度低下抑制工程に関しては、制御装置３は、第１中間温度（たとえば、室温よりも高い温度）の純水を、第２薬液回転速度Ｖ２で回転している基板Ｗの下面に向けて下面ノズル４５に吐出させる。下面ノズル４５から吐出された純水は、基板Ｗの下面中央部に着液した後、遠心力によって基板Ｗの周縁まで基板Ｗの下面に沿って外方に流れる。これにより、純水が基板Ｗの下面全域に供給される。そのため、基板ＷおよびＳＰＭの温度低下が抑制される。制御装置３は、加熱液バルブ４７が開かれてから所定時間が経過すると、加熱液バルブ４７を閉じて下面ノズル４５からの純水の吐出を停止させる。その後、制御装置３は、気体バルブ５５を開閉することより、窒素ガスを気体吐出口５３から一時的に吐出させる。これにより、基板Ｗとスピンベース７との間から純水が排出される。
【００７２】
反応液供給工程では、基板Ｗに供給されるＳＰＭよりも低温の過酸化水素水が、基板Ｗの上面中央部に向けて第１薬液ノズル１１から吐出される。基板Ｗの上面中央部に着液した過酸化水素水は、着液位置から着液位置の周囲に基板Ｗ上を広がる。さらに、基板Ｗ上の過酸化水素水は、基板Ｗ上を回転方向の下流側に周方向に流れながら、基板Ｗの周縁に向かって基板Ｗ上を外方に流れる。これにより、ＳＰＭの液膜で覆われた基板Ｗの上面全域に過酸化水素水が供給される。そのため、第１薬液ノズル１１から吐出された過酸化水素水は、過酸化水素水よりも高温の基板ＷおよびＳＰＭの熱を奪いながら基板Ｗ上を流れる。
【００７３】
基板Ｗ上のＳＰＭの一部は、過酸化水素水の供給によって基板Ｗの周縁からその周囲に排出され、カップ６によって受け止められる。また、基板Ｗ上の残りのＳＰＭは、過酸化水素水によって希釈され、次第に濃度が低下していく。したがって、基板Ｗの上面全域が、ＳＰＭと過酸化水素水とを含む液膜によって覆われ、当該液膜中の過酸化水素水の割合が次第に増加していく。そのため、ＳＰＭ中の硫酸濃度が次第に低下していく。
【００７４】
基板ＷおよびＳＰＭよりも低温の過酸化水素水が基板Ｗに供給されるので、基板ＷおよびＳＰＭの温度（特に着液位置およびその近傍での温度）が低下する。しかし、ＳＰＭに含まれる硫酸が、過酸化水素水との反応によって発熱するので、着液位置での基板ＷおよびＳＰＭの大幅な温度低下が抑制または防止される。さらに、反応液供給工程と並行して第１温度低下抑制工程が行われるので、着液位置での基板ＷおよびＳＰＭの温度低下量が低減される。そのため、着液位置とその他の位置との間での基板Ｗの温度差の増加を抑えることができる。これにより、温度差に起因する基板Ｗの変形を抑えることができ、基板Ｗの歪み量を低減できる。
【００７５】
反応液供給工程では、基板ＷおよびＳＰＭの温度が、反応液としての過酸化水素水の供給によって次第に低下していく。したがって、基板ＷおよびＳＰＭと過酸化水素水との温度差は、過酸化水素水の供給開始時が最も大きい。過酸化水素水の供給は、基板Ｗの上面中央部よりも周速が大きい基板Ｗの上面中間部で開始される。そのため、過酸化水素水の供給が基板Ｗの上面中央部で開始される場合よりも、単位面積当たりの過酸化水素水の供給流量が少ない。よって、着液位置での基板ＷおよびＳＰＭの温度が、多量の過酸化水素水の供給によって急激かつ急速に低下することを抑制または防止できる。さらに、基板Ｗの上面中央部に着液した過酸化水素水は、基板Ｗの上面周縁部を経て基板Ｗの周囲に排出されるので、過酸化水素水の供給が基板Ｗの上面周縁部で開始される場合よりも、基板Ｗ上での過酸化水素水の滞在時間が長い。そのため、過酸化水素水を効率的に利用できる。
【００７６】
また、図２に示すように、第１薬液ノズル１１は、内向きに過酸化水素水を吐出する。したがって、第１薬液ノズル１１から吐出された過酸化水素水は、基板Ｗ上を主として着液位置から内方に流れる。そのため、第１薬液ノズル１１が基板Ｗの上面に垂直な方向に過酸化水素水を吐出する場合や、第１薬液ノズル１１が外向きに過酸化水素水を吐出する場合よりも短時間で着液位置よりも内方の領域に過酸化水素水を広げることができる。さらに、これらの場合よりも着液位置から内方に流れる過酸化水素水の流量が増加するので、基板Ｗ上での過酸化水素水の滞在時間が増加する。そのため、過酸化水素水を効率的に利用できる。
【００７７】
次に、第２温度のリンス液の一例である室温の純水を基板Ｗに供給する第１リンス液供給工程（図５のステップＳ７）が行われる。具体的には、制御装置３は、第３ノズル移動装置３８を制御することにより、リンス液ノズル３６を退避位置から処理位置に移動させる。その後、制御装置３は、第１リンス液バルブ４０を開いて、室温の純水を基板Ｗの上面中央部に向けてリンス液ノズル３６に吐出させる。さらに、制御装置３は、スピンモータ１０を制御することにより、第１薬液回転速度Ｖ１および第２薬液回転速度Ｖ２よりも大きいリンス回転速度Ｖ３（図６参照）まで基板Ｗを加速させ、リンス回転速度Ｖ３で基板Ｗを回転させる。そして、第１リンス液バルブ４０が開かれてから所定時間が経過すると、制御装置３は、第１リンス液バルブ４０を閉じて、リンス液ノズル３６からの純水の吐出を停止させる。その後、制御装置３は、第３ノズル移動装置３８を制御することにより、リンス液ノズル３６を基板Ｗの上方から退避させる。
【００７８】
リンス液ノズル３６から吐出された純水は、薬液または反応液によって覆われている基板Ｗの上面中央部に着液する。そのため、基板Ｗ上の薬液が中央部からその周囲に押し流される。基板Ｗの上面中央部に着液した純水は、遠心力によって基板Ｗの上面に沿って外方に流れる。同様に、基板Ｗ上の薬液は、遠心力によって基板Ｗの上面に沿って外方に流れる。さらに、第１薬液回転速度Ｖ１および第２薬液回転速度Ｖ２よりも大きいリンス回転速度Ｖ３で基板Ｗが回転しているので、第１薬液供給工程および反応液供給工程のときよりも大きな遠心力が基板Ｗ上の液体に加わる。そのため、純水の液膜が基板Ｗの中央部から基板Ｗの周縁まで瞬時に広がり、基板Ｗ上の薬液が短時間で純水に置換される。これにより、基板Ｗ上の薬液が純水によって洗い流される。
【００７９】
次に、基板Ｗに供給される前の温度がＳＰＭの温度（第１温度）より低く、リンス液の温度（第２温度）よりも高い第２薬液の一例であるＳＣ１を基板Ｗに供給する第２薬液供給工程（図５のステップＳ８）と、基板Ｗに供給される前の温度がＳＰＭの温度（第１温度）より低く、リンス液の温度（第２温度）よりも高い第２中間温度の加熱流体の一例である純水を基板Ｗの下面に供給する第２温度低下抑制工程（図５のステップＳ９）とが、並行して行われる。
【００８０】
第２薬液供給工程に関しては、制御装置３は、第２ノズル移動装置３１を制御することにより、第２薬液ノズル２９を退避位置から処理位置に移動させる。制御装置３は、第２薬液ノズル２９が基板Ｗの上方に配置された後、第２薬液バルブ３４を開いて、回転状態の基板Ｗの上面に向けてＳＣ１を第２薬液ノズル２９に吐出させる。制御装置３は、この状態で第２ノズル移動装置３１を制御することにより、基板Ｗの上面に対するＳＣ１の着液位置を中央部と周縁部との間で移動させる。そして、第２薬液バルブ３４が開かれてから所定時間が経過すると、制御装置３は、第２薬液バルブ３４を閉じてＳＣ１の吐出を停止させる。その後、制御装置３は、第２ノズル移動装置３１を制御することにより、第２薬液ノズル２９を基板Ｗの上方から退避させる。
【００８１】
第２薬液ノズル２９から吐出されたＳＣ１は、基板Ｗの上面に着液した後、遠心力によって基板Ｗの上面に沿って外方に流れる。そのため、基板Ｗ上の純水は、ＳＣ１によって外方に押し流され、基板Ｗの周囲に排出される。これにより、基板Ｗ上の純水の液膜が、基板Ｗの上面全域を覆うＳＣ１の液膜に置換される。さらに、制御装置３は、基板Ｗが回転している状態で、基板Ｗの上面に対するＳＣ１の着液位置を中央部と周縁部との間で移動させるので、ＳＣ１の着液位置が、基板Ｗの上面全域を通過し、基板Ｗの上面全域が走査される。そのため、第２薬液ノズル２９から吐出されたＳＣ１が、基板Ｗの上面全域に供給され、基板Ｗの上面全域が均一に処理される。
【００８２】
第２温度低下抑制工程に関しては、制御装置３は、第２中間温度の純水を、回転している基板Ｗの下面に向けて下面ノズル４５に吐出させる。これにより、高温の純水が基板Ｗの下面全域に供給される。そのため、第２温度のリンス液の供給によって第２温度まで温度が低下した基板Ｗの温度が、第２温度よりも高温のＳＣ１の供給によって局所的に変化することを防止できる。制御装置３は、加熱液バルブ４７が開かれてから所定時間が経過すると、加熱液バルブ４７を閉じて下面ノズル４５からの純水の吐出を停止させる。その後、制御装置３は、気体バルブ５５を開閉することより、窒素ガスを気体吐出口５３から一時的に吐出させる。これにより、基板Ｗとスピンベース７との間から純水が排出される。
【００８３】
次に、リンス液の一例である室温の純水を基板Ｗに供給する第２リンス液供給工程（図５のステップＳ１０）が行われる。具体的には、制御装置３は、第３ノズル移動装置３８を制御することにより、リンス液ノズル３６を退避位置から処理位置に移動させる。制御装置３は、リンス液ノズル３６が基板Ｗの上方に配置された後、第１リンス液バルブ４０を開いて、回転状態の基板Ｗの上面に向けてリンス液ノズル３６に純水を吐出させる。これにより、基板Ｗ上のＳＣ１が、純水によって外方に押し流され、基板Ｗの周囲に排出される。そのため、基板Ｗ上のＳＣ１の液膜が、基板Ｗの上面全域を覆う純水の液膜に置換される。そして、第１リンス液バルブ４０が開かれてから所定時間が経過すると、制御装置３は、第１リンス液バルブ４０を閉じて純水の吐出を停止させる。その後、制御装置３は、第１ノズル移動装置１３を制御することにより、リンス液ノズル３６を基板Ｗの上方から退避させる。
【００８４】
次に、基板Ｗを乾燥させる乾燥工程（図５のステップＳ１１）が行われる。具体的には、制御装置３は、スピンモータ１０を制御することにより、第１薬液供給工程（図５のステップＳ２）から第２リンス液供給工程（図５のステップＳ１０）までの回転速度よりも大きい乾燥回転速度（たとえば数千ｒｐｍ）まで基板Ｗを加速させ、乾燥回転速度で基板Ｗを回転させる。これにより、大きな遠心力が基板Ｗ上の液体に加わり、基板Ｗに付着している液体が基板Ｗの周囲に振り切られる。このようにして、基板Ｗから液体が除去され、基板Ｗが乾燥する。そして、基板Ｗの高速回転が開始されてから所定時間が経過すると、制御装置３は、スピンモータ１０を制御することにより、スピンチャック５による基板Ｗの回転を停止させる。
【００８５】
次に、基板Ｗをチャンバー４内から搬出する搬出工程（図５のステップＳ１２）が行われる。具体的には、制御装置３は、各チャックピン８を閉位置から開位置に移動させて、スピンチャック５による基板Ｗの把持を解除させる。その後、制御装置３は、全てのノズル等がスピンチャック５の上方から退避している状態で、基板搬送ロボットＣＲのハンドをチャンバー４内に進入させる。そして、制御装置３は、基板搬送ロボットＣＲのハンドにスピンチャック５上の基板Ｗを保持させる。その後、制御装置３は、基板搬送ロボットＣＲのハンドをチャンバー４内から退避させる。これにより、処理済みの基板Ｗがチャンバー４から搬出される。
【００８６】
なお、前述の第１処理例の説明では、反応液の一例である室温の過酸化水素水が、反応液供給工程で基板Ｗの上面に供給される場合について説明したが、反応液の一例である室温の純水が、過酸化水素水の代わりに、ＳＰＭで覆われている基板Ｗの上面に供給されてもよい。具体的には、図６に示すように、室温の純水を基板Ｗに供給する反応液供給工程（ステップＳ５ａ）が、室温の過酸化水素水を基板Ｗに供給する反応液供給工程（ステップＳ５）の代わりに、第１温度低下抑制工程（図５のステップＳ６）と並行して実行されてもよい。
【００８７】
この場合、制御装置３は、第３ノズル移動装置３８を制御することにより、リンス液ノズル３６から吐出されたリンス液が基板Ｗの上面中間部に着液する中間位置にリンス液ノズル３６を位置させる。その後、制御装置３は、第２リンス液バルブ４３を開いて、ＳＰＭの温度（第１温度）よりも温度が低く、硫酸と混ざり合うことにより発熱反応を発生させる室温の純水を、第２薬液回転速度Ｖ２で回転しており、ＳＰＭの液膜によって覆われている基板Ｗの上面に向けてリンス液ノズル３６に吐出させる。これにより、基板ＷおよびＳＰＭよりも低温の純水の供給が基板Ｗの上面中間部で開始される。
【００８８】
図６に示すように、純水の供給が基板Ｗの上面中間部で開始された後、制御装置３は、第３ノズル移動装置３８を制御することにより、基板Ｗが第２薬液回転速度Ｖ２で回転している状態で、リンス液ノズル３６を中間位置から中央位置に移動させる。これにより、純水の着液位置が基板Ｗの上面中間部から上面中央部に移動する。さらに、過酸化水素水が供給される場合と同様に、基板Ｗ上のＳＰＭが、純水の供給によって発熱しながら、純水によって希釈されていく。第２リンス液バルブ４３が開かれてから所定時間が経過すると、制御装置３は、第２リンス液バルブ４３を閉じて、リンス液ノズル３６が中央位置に位置する状態で、リンス液ノズル３６からの純水の吐出を停止させる。その後、制御装置３は、第１リンス液供給工程（図５のステップＳ７）を開始する。すなわち、制御装置３は、第１リンス液バルブ４０を開いた状態で、リンス回転速度Ｖ３で基板Ｗを回転させる。
【００８９】
「第２処理例」
図７は、処理ユニット２によって行われる第２処理例の一部の具体的なタイムチャートである。以下では、図２および図７を参照する。
第２処理例は、反応液供給工程において基板Ｗの上面に対する反応液の着液位置を周縁部から中央部に移動させる点で第１処理例と異なる。言い換えると、反応液供給工程以外の工程については、第１処理例と同様である。したがって、以下では、反応液が過酸化水素水である場合の反応液供給工程（図７のステップＳ５）と、反応液が純水である場合の反応液供給工程（図７のステップＳ５ａ）とについて説明する。
【００９０】
反応液が過酸化水素水である場合、制御装置３は、第１ノズル移動装置１３を制御することにより、第１薬液ノズル１１から吐出された処理液が基板Ｗの上面周縁部に着液する周縁位置に第１薬液ノズル１１を位置させる。その後、制御装置３は、第２過酸化水素水バルブ２７を開いて、室温の過酸化水素水を、第２薬液回転速度Ｖ２で回転している基板Ｗの上面に向けて第１薬液ノズル１１に吐出させる。これにより、基板ＷおよびＳＰＭよりも低温の過酸化水素水の供給が基板Ｗの上面周縁部で開始される。
【００９１】
過酸化水素水の供給が基板Ｗの上面周縁部で開始された後、制御装置３は、第１ノズル移動装置１３を制御することにより、基板Ｗが第２薬液回転速度Ｖ２で回転している状態で、第１薬液ノズル１１を周縁位置から中央位置に移動させる。これにより、過酸化水素水の着液位置が基板Ｗの上面周縁部から上面中央部に移動する。その後、制御装置３は、第２過酸化水素水バルブ２７を閉じて、第１薬液ノズル１１からの過酸化水素水の吐出を停止させる。続いて、制御装置３は、第１ノズル移動装置１３を制御することにより、第１薬液ノズル１１を基板Ｗの上方から退避させる。
【００９２】
一方、反応液が純水である場合、制御装置３は、第３ノズル移動装置３８を制御することにより、リンス液ノズル３６から吐出されたリンス液が基板Ｗの上面周縁部に着液する周縁位置にリンス液ノズル３６を位置させる。その後、制御装置３は、第２リンス液バルブ４３を開いて、室温の純水を、第２薬液回転速度Ｖ２で回転している基板Ｗの上面に向けてリンス液ノズル３６に吐出させる。これにより、基板ＷおよびＳＰＭよりも低温の純水の供給が基板Ｗの上面周縁部で開始される。
【００９３】
純水の供給が基板Ｗの上面周縁部で開始された後、制御装置３は、第３ノズル移動装置３８を制御することにより、基板Ｗが第２薬液回転速度Ｖ２で回転している状態で、リンス液ノズル３６を周縁位置から中央位置に移動させる。これにより、純水の着液位置が基板Ｗの上面周縁部から上面中央部に移動する。したがって、過酸化水素水が供給される場合と同様に、基板Ｗ上のＳＰＭが、純水の供給によって発熱しながら、純水によって希釈されていく。そして、制御装置３は、第２リンス液バルブ４３を閉じて、リンス液ノズル３６が中央位置に位置する状態で、リンス液ノズル３６からの純水の吐出を停止させる。その後、制御装置３は、第１リンス液供給工程（図５のステップＳ７）を開始する。
【００９４】
このように、第２処理例では、反応液の供給が基板Ｗの上面周縁部で開始されるので、基板Ｗの周縁部から温度が徐々に低下する。したがって、チャックピン８の把持力が加わる基板Ｗの周縁部の変形を基板Ｗの中央部および中間部よりも先に防止することができる。これにより、回転する基板Ｗの振れを抑制または防止することができる。さらに、基板Ｗの上面に対する反応液の着液位置を基板Ｗの中央部に向けて移動させることにより、基板Ｗの上面全域に短時間で反応液を広げることができる。これにより、ＳＰＭと反応液との発熱反応により基板Ｗの局所的な温度低下を抑制しつつ、基板Ｗの変形量を低減できる。
【００９５】
「第３処理例」
図８は、処理ユニット２によって行われる第３処理例の一部の具体的なタイムチャートである。以下では、図２および図８を参照する。
第３処理例は、反応液供給工程での基板Ｗの回転速度が、パドル工程での基板Ｗの回転速度Ｖ２よりも大きく、第１リンス液処理工程での基板Ｗの回転速度Ｖ３よりも小さい第３薬液回転速度Ｖ４である点で第１処理例と異なる。言い換えると、反応液供給工程以外の工程については、第１処理例と同様である。したがって、以下では、反応液が過酸化水素水である場合の反応液供給工程（図８のステップＳ５）と、反応液が純水である場合の反応液供給工程（図８のステップＳ５ａ）とについて説明する。
【００９６】
反応液が過酸化水素水である場合、制御装置３は、第１ノズル移動装置１３を制御することにより、中間位置または周縁位置に第１薬液ノズル１１を位置させる。その後、制御装置３は、第２過酸化水素水バルブ２７を開いて、室温の過酸化水素水を、第２薬液回転速度Ｖ２で回転している基板Ｗの上面に向けて第１薬液ノズル１１に吐出させる。これにより、基板ＷおよびＳＰＭよりも低温の過酸化水素水の供給が基板Ｗの上面中間部または上面周縁部で開始される。
【００９７】
過酸化水素水の供給が開始された後もしくは供給が開始されるのと同時に、制御装置３は、スピンモータ１０を制御することにより、第２薬液回転速度Ｖ２よりも大きい第３薬液回転速度Ｖ４まで基板Ｗを加速させ、第３薬液回転速度Ｖ４で基板Ｗを回転させる。その後、制御装置３は、第１ノズル移動装置１３を制御することにより、基板Ｗが第３薬液回転速度Ｖ４で回転している状態で、第１薬液ノズル１１を中間位置または周縁位置から中央位置に移動させる。これにより、過酸化水素水の着液位置が基板Ｗの上面中間部または上面周縁部から上面中央部に移動する。その後、制御装置３は、第２過酸化水素水バルブ２７を閉じて、第１薬液ノズル１１からの過酸化水素水の吐出を停止させる。続いて、制御装置３は、第１ノズル移動装置１３を制御することにより、第１薬液ノズル１１を基板Ｗの上方から退避させる。
【００９８】
一方、反応液が純水である場合、制御装置３は、第３ノズル移動装置３８を制御することにより、中間位置または周縁位置にリンス液ノズル３６を位置させる。その後、制御装置３は、第２リンス液バルブ４３を開いて、室温の純水を、第２薬液回転速度Ｖ２で回転している基板Ｗの上面に向けてリンス液ノズル３６に吐出させる。これにより、基板ＷおよびＳＰＭよりも低温の純水の供給が基板Ｗの上面中間部または上面周縁部で開始される。
【００９９】
純水の供給が開始された後もしくは供給が開始されるのと同時に、制御装置３は、スピンモータ１０を制御することにより、第２薬液回転速度Ｖ２よりも大きい第３薬液回転速度Ｖ４ａまで基板Ｗを加速させ、第３薬液回転速度Ｖ４ａで基板Ｗを回転させる。その後、制御装置３は、第３ノズル移動装置３８を制御することにより、基板Ｗが第３薬液回転速度Ｖ４ａで回転している状態で、リンス液ノズル３６を中間位置または周縁位置から中央位置に移動させる。これにより、純水の着液位置が基板Ｗの上面周縁部から上面中央部に移動する。したがって、過酸化水素水が供給される場合と同様に、基板Ｗ上のＳＰＭが、純水の供給によって発熱しながら、純水によって希釈されていく。そして、制御装置３は、第２リンス液バルブ４３を閉じて、リンス液ノズル３６が中央位置に位置する状態で、リンス液ノズル３６からの純水の吐出を停止させる。その後、制御装置３は、第１リンス液供給工程（図５のステップＳ７）を開始する。
【０１００】
図８は、反応液が過酸化水素水および純水の何れであるときも、反応液が吐出されているときの基板Ｗの回転速度（第３薬液回転速度Ｖ４、Ｖ４ａ）が一定である例を示している。しかし、第３薬液回転速度Ｖ４、Ｖ４ａは一定でなくてもよい。
また、図８は、反応液が純水である場合の第３薬液回転速度Ｖ４ａが、反応液が過酸化水素水である場合の第３薬液回転速度Ｖ４よりも小さい例を示している。これは、反応液の種類以外の条件が同じであれば、ＳＰＭの発熱量は、反応液が過酸化水素水である場合よりも純水である場合の方が小さいためである。反応液が純水である場合の第３薬液回転速度Ｖ４ａを、反応液が過酸化水素水である場合の第３薬液回転速度Ｖ４よりも小さくすることによって、基板Ｗ上での純水の滞在時間を増加させることにより、ＳＰＭの発熱量を増加させて、基板ＷおよびＳＰＭの急激な温度変化を好適に抑制することができる。
【０１０１】
しかし、上記には限定されず、反応液が純水である場合の第３薬液回転速度Ｖ４ａを、反応液が過酸化水素水である場合の第３薬液回転速度Ｖ４と等しくしてもよいし、大きくしてもよい。
「第４処理例」
図９は、処理ユニット２によって行われる第４処理例の一部の具体的なタイムチャートである。以下では、図２および図９を参照する。
【０１０２】
第４処理例は、図９のステップＳ１３において、赤外線ヒータ５８によって第１薬液供給工程（図９のステップＳ２）およびパドル工程（図９のステップＳ３）での基板Ｗの加熱温度よりも低い温度で基板Ｗを加熱しながら基板Ｗに反応液を供給する点で第１処理例と異なる。言い換えると、加熱工程（図９のステップＳ４）での基板Ｗの加熱温度よりも低い後加熱温度で基板Ｗを赤外線ヒータ５８で加熱する後加熱工程（図９のステップＳ１３）が、反応液供給工程（図９のステップＳ５）と並行して行われること以外は、第１処理例と同様である。したがって、以下では、第１処理例と異なる点について主として説明する。
【０１０３】
基板Ｗの上方に配置された赤外線ヒータ５８によって基板Ｗおよび基板Ｗ上のＳＰＭを所定の加熱温度で加熱する加熱工程（図９のステップＳ４）が行われた後は、赤外線ヒータ５８によって加熱工程での基板Ｗの加熱温度よりも低い後加熱温度で基板Ｗおよび基板Ｗ上の液体（ＳＰＭ、過酸化水素水、および純水の少なくとも一つを含む液体）を加熱する後加熱工程（図９のステップＳ１３）が、反応液供給工程（図９のステップＳ５）と並行して行われる。
【０１０４】
具体的には、制御装置３は、赤外線ヒータ５８が加熱工程において基板Ｗを加熱温度で加熱した後、反応液としての過酸化水素水が基板Ｗの上面に向けて吐出されており、赤外線ヒータ５８が基板Ｗの上方に位置する状態で、制御装置３は、赤外線ヒータ５８に供給される電力を加熱工程での電力（第１電力）よりも小さい第２電力に低下させる。第２電力は、第１電力よりも小さい零以上の値である。したがって、制御装置３は、赤外線ヒータ５８を発光させながら、もしくは赤外線ヒータ５８の発光を停止させながら、赤外線ヒータ５８から放出される熱エネルギーもしくは赤外線ヒータ５８の余熱によって基板Ｗおよび基板Ｗ上の液体を後加熱温度で加熱する。図９は、第２電力が零よりも大きい値であり、赤外線ヒータ５８の発光が継続される場合を示している。
【０１０５】
赤外線ヒータ５８による後加熱温度での基板Ｗおよび基板Ｗ上の液体の加熱が所定時間にわたって行われると、制御装置３は、ヒータ移動装置６０を制御することにより、赤外線ヒータ５８の発光が停止されている状態で、赤外線ヒータ５８を基板Ｗの上方から退避させる。基板Ｗおよび基板Ｗ上の液体が赤外線ヒータ５８によって後加熱温度で加熱されているとき、制御装置３は、ヒータ移動装置６０によって赤外線ヒータ５８を基板Ｗの上方で移動させることにより、赤外線ヒータ５８による加熱位置を移動させてもよいし、赤外線ヒータ５８を基板Ｗの上方で静止させてもよい。また、制御装置３は、赤外線ヒータ５８に供給される電力を第１電力から第２電力に連続的または段階的に低下させてもよい。制御装置３は、赤外線ヒータ５８への電力供給を停止して、赤外線ヒータ５８の余熱によって基板Ｗおよび基板Ｗ上の液体を加熱してもよい。
【０１０６】
また、後加熱工程において赤外線ヒータ５８に供給される電力（第２電力）は、加熱工程において赤外線ヒータ５８に供給される電力（第１電力）よりも小さく零よりも大きい初期電力と、初期電力よりも小さい零以上の終期電力とを含んでいてもよい。すなわち、赤外線ヒータ５８に供給される電力が、初期電力から終期電力に連続的または段階的に低下され、後加熱工程において基板Ｗおよび基板Ｗ上の液体に伝達される熱エネルギーが、時間経過と共に低下されてもよい。この場合、基板Ｗの局所的な温度変化を防止しながら、基板Ｗおよび基板Ｗ上の液体の温度を徐々に低下させることができる。
【０１０７】
以上のように本実施形態では、第１温度の薬液（高温のＳＰＭ）が基板Ｗの上面に供給される。そして、薬液が基板Ｗに残留している状態で、反応液（室温の過酸化水素水または純水）が基板Ｗの上面に供給される。基板Ｗに供給された反応液は、基板Ｗに残留している薬液と混ざり合う。そのため、基板Ｗに残留している液体（薬液および反応液を含む液体）における反応液の割合が高まり、薬液の濃度が低下する。第１温度よりも低い第２温度のリンス液（室温の純水）は、反応液が基板Ｗに供給された後に、基板Ｗの上面に供給される。これにより、基板Ｗに残留している液体が洗い流される。
【０１０８】
反応液の供給が開始されると、基板Ｗの温度は反応液の温度に近づいていく。基板Ｗに供給される前の反応液の温度は、薬液の温度（第１温度）よりも低く、リンス液の温度（第２温度）以上である。反応液は、薬液と混ざり合うことにより発熱反応を薬液に発生させる。したがって、薬液が基板Ｗに残留している状態で反応液が基板Ｗの上面に供給されると、反応液の着液位置およびその近傍の位置で発熱反応が発生し、着液位置近傍領域での基板Ｗの温度低下量が低減される。そのため、基板Ｗの温度は徐々に反応液の温度に近づいていく。よって、薬液の供給に引き続いてリンス液が供給される場合よりも、基板Ｗの急激かつ急速な温度低下を抑制でき、基板Ｗの変形量を低減できる。
【０１０９】
さらに、基板Ｗの上面に対する反応液の供給と並行して、高温の加熱流体（高温の純水または窒素ガス）が、基板Ｗの下面に供給される。基板Ｗに供給される前の加熱流体の温度は、薬液の温度（第１温度）よりも低く、基板Ｗに供給される前の反応液の液温よりも高い。したがって、反応液の供給と並行して、加熱流体が基板Ｗに供給されることにより、反応液の供給による基板Ｗの局所的な温度低下が抑制される。さらに、加熱流体は、薬液および反応液が供給される面とは反対側の基板Ｗの下面に供給されるので、薬液と基板Ｗとの反応を妨げることなく基板Ｗの温度低下を抑制できる。
【０１１０】
また本実施形態では、基板Ｗが回転しており、基板Ｗの上面全域が薬液で覆われている状態で、基板Ｗの上面に対する反応液の供給が、中央部と周縁部との間の中間部で開始される。それに続いて、基板Ｗの上面に対する反応液の着液位置が、中間部から中央部に移動される。基板Ｗの回転による遠心力が反応液に加わるので、基板Ｗに供給された反応液は、基板Ｗの上面に沿って周縁部まで外方に流れる。これにより、基板Ｗの上面全域に反応液が供給される。そのため、基板Ｗの上面全域を覆う液膜における反応液の割合が徐々に高まり、基板Ｗの各部の温度が反応液の温度に近づいていく。
【０１１１】
基板Ｗと反応液との温度差は、反応液の供給開始時が最も大きい。基板Ｗの上面中間部の周速（回転方向への速度）が、基板Ｗの上面中央部の周速よりも大きいので、反応液の供給が基板Ｗの上面中央部で開始される場合よりも、単位面積当たりの反応液の供給流量が少ない。そのため、着液位置での基板Ｗおよび薬液の温度が、多量の反応液の供給によって急激かつ急速に低下することを抑制または防止できる。さらに、基板Ｗの上面中央部に着液した反応液は、基板Ｗの上面周縁部を経て基板Ｗの周囲に排出されるので、反応液の供給が基板Ｗの上面周縁部で開始される場合よりも、基板Ｗ上での反応液の滞在時間が長い。そのため、反応液を効率的に利用できる。
【０１１２】
また本実施形態では、反応液は、基板Ｗの上面に対して傾いた方向に基板Ｗの上面に向けて吐出される。したがって、反応液は、基板Ｗの上面に対して斜めに吐出される。そのため、反応液が基板Ｗの上面に垂直に入射する場合よりも、反応液が基板Ｗに着液したときの衝撃が小さい。基板Ｗの上面にパターンが形成されている場合、基板Ｗに加わる衝撃が低減されると、パターンに加わる衝撃も低減される。したがって、パターン倒壊などの損傷の発生を抑制または防止できる。
【０１１３】
また本実施形態では、反応液は、基板Ｗの上面に近づくに従って基板Ｗの中心側に位置するように基板Ｗの上面に対して傾いた方向に基板Ｗの上面に向けて吐出される。したがって、反応液は、基板Ｗ上を主として着液位置から内方（基板Ｗの中心側）に流れる。そのため、反応液が基板Ｗの上面に垂直な方向に吐出される場合や、基板Ｗの上面に対して外向きに傾いた方向に吐出される場合よりも短時間で着液位置よりも内方の領域に反応液を広げることができる。さらに、これらの場合よりも着液位置から内方に流れる反応液の流量が増加するので、基板Ｗ上での反応液の滞在時間が増加する。そのため、反応液を効率的に利用できる。
【０１１４】
また本実施形態では、液温が第１温度よりも低く第２温度以上である反応薬液（過酸化水素水）と、反応薬液と混ざり合うことにより発熱する発熱薬液（硫酸）とが混合される。これにより、発熱薬液および反応薬液が、発熱薬液の発熱によって第１温度まで温度上昇し、第１温度の薬液（ＳＰＭ）が生成される。そして、薬液が基板Ｗに残留している状態で、反応液としての反応薬液が基板Ｗの上面に供給される。したがって、反応液としての反応薬液が、基板Ｗ上の薬液に含まれる発熱薬液と混ざり合い、反応液の着液位置およびその近傍の位置で発熱反応が発生する。そのため、着液位置近傍領域での基板Ｗの温度低下量が低減される。さらに、薬液に含まれる成分薬液（ここでは、反応薬液）と同種の薬液、つまり薬液と親和性の高い液体が、反応液として用いられるので、薬液と反応液とを効率的に混合させることができる。
【０１１５】
また第３処理例では、反応液は、相対的に大きい回転速度Ｖ４、すなわち基板Ｗへの薬液の供給が開始されてから基板Ｗのへの反応液の供給が開始される前までの少なくとも一部の期間における基板Ｗの回転速度Ｖ２よりも大きい回転速度Ｖ４で基板Ｗが回転している状態で、基板Ｗの上面に向けて吐出される。したがって、基板Ｗに付着している液体に加わる遠心力が増加する。そのため、基板Ｗに残留している薬液が基板Ｗの周囲に速やかに振り切られると共に、基板Ｗに供給された反応液が速やかに基板Ｗの上面全域に行き渡る。これにより、基板Ｗの上面全域の温度が均一に低下するので、温度差に起因する基板Ｗの変形を抑制または防止できる。
【０１１６】
また本実施形態では、基板Ｗへの薬液（ＳＰＭ）の吐出が停止された後に、基板Ｗに対する加熱流体（高温の純水）の供給が開始される。薬液が基板Ｗに向けて吐出されているときには、先に供給された薬液が基板Ｗの周囲に排出される。したがって、薬液の吐出と並行して加熱流体が基板Ｗに向けて吐出されると、多量の薬液が基板Ｗの周囲で加熱流体と混ざり合う場合がある。具体的には、多量のＳＰＭが基板Ｗの周囲で純水と混ざり合う場合がある。そのため、基板Ｗから排出された薬液が大幅に温度上昇し、それに伴ってカップ６が大幅に温度上昇する場合がある。
【０１１７】
これに対して、薬液の吐出が停止されているときには、基板Ｗから排出される薬液が少量もしくは零であるので、多量の薬液が基板Ｗの周囲で加熱流体と混ざり合うことはない。したがって、多量のＳＰＭが基板Ｗの周囲で純水と混ざり合うことはない。そのため、加熱流体と混ざり合うことにより薬液が発熱する場合（たとえば、薬液が硫酸を含む液体であり、加熱流体が水を含む気体または液体である場合）でも、基板Ｗから排出された薬液が大幅に温度上昇することを防止できる。そのため、カップ６などの基板Ｗから排出された液体を捕獲する筒状の捕獲部材の温度上昇を抑えることができる。
【０１１８】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。以下の図１０〜図１４において、前述の図１〜図９に示された各部と同等の構成部分については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
図１０は、本発明の第２実施形態に係るスピンチャック５の平面図である。図１１は、本発明の第２実施形態に係るスピンチャック５の正面図である。図１２は、下面ノズル２４５を示す模式的な平面図である。図１３は、下面ノズル２４５の内部構造を示す模式的な断面図である。
【０１１９】
図１０および図１１に示すように、処理ユニット２は、第１実施形態に係る下面ノズル４５に代えて、基板回転軸線Ａ１から処理液の着液位置までの距離を変更可能な下面ノズル２４５を含む。図１１および図１２に示すように、下面ノズル２４５は、基板Ｗの下面に沿って伸縮可能な伸縮アーム２７１と、伸縮アーム２７１の内部に配置された伸縮配管２７２とを含む。
【０１２０】
図１３に示すように、伸縮アーム２７１は、スピンベース７の上方に配置された中空の複数のアーム部（第１アーム部２７３および第２アーム部２７４）と、第１アーム部２７３の根元部と第２アーム部２７４の先端部とを鉛直な屈伸軸線Ａ５まわりに相対回転可能に連結する第１関節部２７５と、第２アーム部２７４の根元部をスピンベース７に対して基板回転軸線Ａ１まわりに回転可能に支持する第２関節部２７６とを含む。伸縮アーム２７１は、さらに、屈伸軸線Ａ５まわりの第１アーム部２７３および第２アーム部２７４の相対回転量に応じた付勢力で第１アーム部２７３および第２アーム部２７４を屈伸軸線Ａ５まわりに付勢する第１バネ２７７と、基板回転軸線Ａ１まわりの第２アーム部２７４およびスピンベース７の相対回転量に応じた付勢力で第２アーム部２７４およびスピンベース７を基板回転軸線Ａ１まわりに付勢する第２バネ２７８とを含む。
【０１２１】
図１３に示すように、第１関節部２７５は、屈伸軸線Ａ５に沿って上下方向に延びる第１スリーブ２７９と、屈伸軸線Ａ５まわりに回転可能に第１スリーブ２７９を支持する第１軸受２８０とを含む。第１スリーブ２７９は、第２アーム部２７４の先端部に固定されており、第２アーム部２７４から第１アーム部２７３の内部まで上方に延びている。第１軸受２８０は、第１アーム部２７３の内部に配置されており、第１アーム部２７３に保持されている。第１バネ２７７は、第１スリーブ２７９に巻き付けられている。第１バネ２７７の一端部は、第１スリーブ２７９に取り付けられており、第１バネ２７７の他端部は、第１アーム部２７３に取り付けられている。第１バネ２７７は、屈伸軸線Ａ５まわりに弾性的に伸縮可能である。第１関節部２７５が屈曲位置（図１２に示す位置）から伸ばされると、第１アーム部２７３および第２アーム部２７４は、第１関節部２７５の変位量に応じた大きさの第１バネ２７７からの付勢力で屈曲位置に向けて引っ張られる。
【０１２２】
図１３に示すように、第２関節部２７６は、基板回転軸線Ａ１に沿って上下方向に延びる第２スリーブ２８１と、基板回転軸線Ａ１まわりに回転可能に第２スリーブ２８１を支持する第２軸受２８２とを含む。第２スリーブ２８１は、基板回転軸線Ａ１まわりに回転できないようにチャンバー４に固定されており、スピンベース７の内部から第２アーム部２７４の内部まで基板回転軸線Ａ１に沿って上方に延びている。第２軸受２８２は、第２アーム部２７４の内部に配置されており、第２アーム部２７４に保持されている。第２バネ２７８は、第２スリーブ２８１に巻き付けられている。第２バネ２７８の一端部は、第２スリーブ２８１に取り付けられており、第２バネ２７８の他端部は、第２アーム部２７４に取り付けられている。第２バネ２７８は、基板回転軸線Ａ１まわりに弾性的に伸縮可能である。第２関節部２７６が屈曲位置（図１２に示す位置）から右回りに回動されると、第２アーム部２７４およびスピンベース７は、第２関節部２７６の変位量に応じた大きさの第２バネ２７８からの付勢力で屈曲位置に向けて引っ張られる。
【０１２３】
図１３に示すように、伸縮配管２７２は、第２スリーブ２８１内を通って第２アーム部２７４の内部に進入しており、さらに、第１スリーブ２７９内を通って第１アーム部２７３の内部に進入している。伸縮配管２７２の上端部は、第１アーム部２７３の先端部に固定されている。基板Ｗの下面に向けて処理液または処理ガスを吐出する流体吐出口２８３は、第１アーム部２７３の先端部に設けられている。伸縮配管２７２は、加熱液配管４６または気体配管５４に接続されている。図１１は、伸縮配管２７２が加熱液配管４６に接続されている例を示している。したがって、加熱液バルブ４７が開かれると、加熱液ヒータ４９によって室温よりも高い温度に加熱されたリンス液（加熱流体の一例）が、加熱液流量調整バルブ４８の開度に対応する流量で、加熱液配管４６から伸縮配管２７２に供給され、流体吐出口２８３から基板Ｗの下面に向けて上方に吐出される。
【０１２４】
加熱液配管４６から伸縮配管２７２に供給される処理液の供給流量は、制御装置３が加熱液流量調整バルブ４８の開度を変更することにより増減される。伸縮配管２７２内への処理液の供給流量が零または小さい場合、図１３に示すように、伸縮配管２７２は、伸縮アーム２７１に沿って折れ曲がった屈曲状態で縮んでいる。伸縮配管２７２内への処理液の供給流量が増加すると、伸縮配管２７２が直線状に延びる直線状態に近づける力（液圧）が伸縮配管２７２の内部に発生し、伸縮配管２７２が直線状態に向かって伸長する。また、伸縮配管２７２が延びている状態（屈曲状態以外の状態）で伸縮配管２７２内への処理液の供給流量が減少されると、伸縮配管２７２内の液圧が低下するので、伸縮配管２７２は、伸縮配管２７２の復元力によって屈曲状態に向かって収縮する。したがって、伸縮配管２７２は、処理液の供給流量に応じて伸縮する。
【０１２５】
図１０において実線で示すように、伸縮配管２７２内への処理液の供給流量が零または小さい場合、伸縮アーム２７１は、第１バネ２７７および第２バネ２７８によって、流体吐出口２８３から上方に吐出された処理液が基板Ｗの下面中央部に着液する屈伸状態に維持されている。伸縮配管２７２内への処理液の供給流量が増加すると、伸縮配管２７２が直線状態に近づこうとするので、流体吐出口２８３から上方に吐出された処理液が基板Ｗの下面周縁部に着液する伸長状態に近づける力が、伸縮配管２７２から伸縮アーム２７１に加わる。したがって、図１０において二点鎖線で示すように、伸縮アーム２７１の第１関節部２７５および第２関節部２７６の少なくとも一方が第１バネ２７７および第２バネ２７８の少なくとも一方に抗して回転し、流体吐出口２８３が外方に移動する。また、伸縮配管２７２内への処理液の供給が停止されると、第１バネ２７７および第２バネ２７８の復元力によって伸縮アーム２７１が屈曲状態に戻り、流体吐出口２８３が内方に移動する。
【０１２６】
基板Ｗの下面に対する処理液の着液位置は、基板回転軸線Ａ１から流体吐出口２８３までの距離に応じて基板Ｗの径方向に移動する。伸縮配管２７２内への処理液の供給流量と基板回転軸線Ａ１から流体吐出口２８３までの距離との関係は、たとえば、第１バネ２７７および第２バネ２７８のバネ定数によって調整される。図１０に示すように、第１バネ２７７および第２バネ２７８のバネ定数は、流体吐出口２８３が基板Ｗの半径に沿って水平に移動するように設定されている。したがって、基板Ｗの下面に対する処理液の着液位置は、基板Ｗの半径に沿って直線状に移動する。第１バネ２７７のバネ定数は、たとえば、第２バネ２７８のバネ定数よりも小さい。したがって、第１関節部２７５は、第２関節部２７６よりも小さな力で伸長する。そのため、流体吐出口２８３は、処理液の供給流量が小さいときでも、供給流量に応じて基板Ｗの径方向に移動する。さらに、処理液の供給流量が増加するのにしたがって、基板Ｗの下面に対する処理液の着液位置が外方に移動するので、単位面積あたりの処理液の供給流量の差を低減することができる。
【０１２７】
「第５処理例」
図１４は、処理ユニット２によって行われる第５処理例の一部の具体的なタイムチャートである。以下では、図１０、図１１、および図１４を参照する。
第５処理例は、第１温度低下抑制工程（図１４のステップＳ６）において基板Ｗの下面に対する加熱液の着液位置を基板Ｗの半径方向に移動させる点で第１処理例と異なる。言い換えると、第１温度低下抑制工程以外の工程については、第１処理例と同様である。したがって、以下では、第１処理例と異なる点について主として説明する。また、以下では、第１薬液供給工程と並行して行われる第１温度低下抑制工程について主として説明するが、第２薬液供給工程と並行して行われる第２温度低下抑制工程についても第１温度低下抑制工程と同様の制御が行われてもよい。
【０１２８】
第１温度低下抑制工程（図１４のステップＳ６）では、制御装置３は、加熱流体（加熱液）の一例である純水を、第２薬液回転速度Ｖ２で回転している基板Ｗの下面に向けて下面ノズル２４５に吐出させる。これにより、基板ＷおよびＳＰＭの温度低下が抑制される。
反応液供給工程（図１４のステップＳ５）では、図１４に示すように、制御装置３は、第１ノズル移動装置１３を制御することにより、基板Ｗが第２薬液回転速度Ｖ２で回転している状態で、基板Ｗの上面に対する過酸化水素水（反応液の一例）の着液位置を中間部から中央部に移動させる。第１温度低下抑制工程（図１４のステップＳ６）では、図１４に示すように、制御装置３は、加熱液流量調整バルブ４８の開度を変更することにより、すなわち、伸縮アーム２７１の伸縮量を変更することにより、基板Ｗの上面中間部から上面中央部への過酸化水素水の着液位置の移動と同期するように、基板Ｗの下面に対する純水（加熱液の一例）の着液位置を中間部から中央部に移動させる。そして、制御装置３は、第２過酸化水素水バルブ２７および加熱液バルブ４７を閉じて、第１薬液ノズル１１および下面ノズル２４５からの過酸化水素水および純水の吐出を停止させる。その後、制御装置３は、気体バルブ５５を開閉することより、窒素ガスを気体吐出口５３から一時的に吐出させる。これにより、基板Ｗとスピンベース７との間から純水が排出される。
【０１２９】
このように、制御装置３は、基板回転軸線Ａ１から純水の着液位置までの距離が、基板回転軸線Ａ１から過酸化水素水の着液位置までの距離と等しくなるように、第１ノズル移動装置１３および加熱液流量調整バルブ４８を制御する。基板回転軸線Ａ１からの距離が等しければ、過酸化水素水の着液位置と純水の着液位置とは、基板Ｗの周方向に離れた位置であってもよい。この処理例では、過酸化水素水の着液位置と純水の着液位置とは、基板Ｗに対して互いに反対側の位置である。したがって、純水の着液位置が基板Ｗの下面中央部に固定されている場合よりも、過酸化水素水の着液位置での基板Ｗの温度低下をさらに減少させることができる。さらに、基板Ｗの下面全域を覆う純水の液膜を形成しなくても、基板Ｗの局所的な温度低下を抑制できるので、純水の消費量を低減できる。
【０１３０】
以上のように本実施形態では、制御装置３は、基板Ｗの上面に対する反応液の着液位置を移動させるのと並行して、基板Ｗの中心から反応液の着液位置までの距離と基板Ｗの中心から加熱流体の吐出位置までの距離との差が減少するように、基板Ｗの下面に対する加熱流体の吐出位置を移動させる。これにより、反応液の着液位置に近い位置に加熱流体が吹き付けられる。具体的には、反応液の着液位置とは反対側の位置に加熱流体が吹き付けられる。そのため、加熱流体の熱が、反応液の着液位置の反対側の位置から基板Ｗに伝達され、反応液の着液位置およびその近傍の位置の温度低下量がさらに低減される。これにより、温度差に起因する基板Ｗの変形を抑制または防止できる。
【０１３１】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について説明する。以下の図１５〜図１６において、前述の図１〜図１４に示された各部と同等の構成部分については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
図１５は、本発明の第３実施形態に係る基板処理装置１に備えられたチャンバー４の内部を水平に見た模式図である。
【０１３２】
処理ユニット２は、第１実施形態に係る構成に加えて、基板Ｗの上面中央部に向けて反応液を吐出する中央吐出口３１１ａを有する中央ノズル３１１Ａと、基板Ｗの上面中間部に向けて反応液を吐出する中間吐出口３１１ｂを有する中間ノズル３１１Ｂと、基板Ｗの上面周縁部に向けて反応液を吐出する周縁吐出口３１１ｃを有する周縁ノズル３１１Ｃとを含む。中央ノズル３１１Ａ、中間ノズル３１１Ｂ、および周縁ノズル３１１Ｃは、いずれも、基板Ｗに向けて反応液を吐出する反応液ノズルの一例である。
【０１３３】
処理ユニット２は、さらに、中央吐出口３１１ａに反応液を案内する中央配管３８４と、中央配管３８４から中央吐出口３１１ａに供給される反応液の流量を増減させる中央流量調整バルブ３８５と、中間吐出口３１１ｂに反応液を案内する中間配管３８６と、中間配管３８６から中間吐出口３１１ｂに供給される反応液の流量を増減させる中間流量調整バルブ３８７と、周縁吐出口３１１ｃに反応液を案内する周縁配管３８８と、周縁配管３８８から周縁吐出口３１１ｃに供給される反応液の流量を増減させる周縁流量調整バルブ３８９とを含む。処理ユニット２は、さらに、中央配管３８４、中間配管３８６、および周縁配管３８８のそれぞれに室温の過酸化水素水を供給する過酸化水素水配管３９０と、過酸化水素水配管３９０の内部を開閉する過酸化水素水バルブ３９１と、中央配管３８４、中間配管３８６、および周縁配管３８８のそれぞれに室温の純水を供給する純水配管３９２と、純水配管３９２の内部を開閉する純水バルブ３９３とを含む。
【０１３４】
処理ユニット２は、さらに、中央ノズル３１１Ａ、中間ノズル３１１Ｂ、および周縁ノズル３１１Ｃを保持する第４ノズルアーム３９４と、第４ノズルアーム３９４を移動させることにより、中央ノズル３１１Ａ、中間ノズル３１１Ｂ、および周縁ノズル３１１Ｃを水平に移動させる第４ノズル移動装置３９５とを含む。第４ノズル移動装置３９５は、中央吐出口３１１ａ、中間吐出口３１１ｂ、および周縁吐出口３１１ｃから吐出された反応液がそれぞれ基板Ｗの上面中央部、上面中間部、および上面周縁部に着液する処理位置と、中央ノズル３１１Ａ、中間ノズル３１１Ｂ、および周縁ノズル３１１Ｃが平面視でスピンチャック５の周囲に退避した退避位置との間で、中央ノズル３１１Ａ、中間ノズル３１１Ｂ、および周縁ノズル３１１Ｃを水平に移動させる。
【０１３５】
中央ノズル３１１Ａ、中間ノズル３１１Ｂ、および周縁ノズル３１１Ｃは、いずれも内向き姿勢で反応液アームに保持されている。中央ノズル３１１Ａ、中間ノズル３１１Ｂ、および周縁ノズル３１１Ｃの一つ以上は、垂直姿勢または外向き姿勢で保持されていてもよい。中央ノズル３１１Ａ、中間ノズル３１１Ｂ、および周縁ノズル３１１Ｃが処理位置に配置されているとき、中央吐出口３１１ａ、中間吐出口３１１ｂ、および周縁吐出口３１１ｃは、基板回転軸線Ａ１からの直線距離がそれぞれ異なる３つの位置にそれぞれ配置される。中央吐出口３１１ａ、中間吐出口３１１ｂ、および周縁吐出口３１１ｃは、等しい高さに配置されている。中央吐出口３１１ａ、中間吐出口３１１ｂ、および周縁吐出口３１１ｃの一つ以上は、異なる高さに配置されていてもよい。
【０１３６】
「第６処理例」
図１６は、処理ユニット２によって行われる第６処理例の一部の具体的なタイムチャートである。以下では、図１５および図１６を参照する。
第６処理例は、反応液供給工程において複数の反応液ノズルを静止させた状態で基板Ｗの上面内の複数の位置に向けて反応液を吐出する点で第１処理例と異なる。言い換えると、反応液供給工程以外の工程については、第１処理例と同様である。したがって、以下では、反応液が過酸化水素水である場合の反応液供給工程（図１６のステップＳ５）と、反応液が純水である場合の反応液供給工程（図１６のステップＳ５ａ）とについて説明する。
【０１３７】
反応液供給工程では、制御装置３は、第４ノズル移動装置３９５を制御することにより、第１薬液ノズル１１を基板Ｗの上方から退避させた状態で、中央ノズル３１１Ａ、中間ノズル３１１Ｂ、および周縁ノズル３１１Ｃを退避位置から処理位置に移動させる。その後、制御装置３は、過酸化水素水バルブ３９１および純水バルブ３９３のいずれか一方を開いて、反応液としての過酸化水素水または純水を、第２薬液回転速度Ｖ２で回転している基板Ｗの上面に向けて中央ノズル３１１Ａ、中間ノズル３１１Ｂ、および周縁ノズル３１１Ｃに吐出させる。これにより、基板ＷおよびＳＰＭよりも低温の反応液の供給が基板Ｗの上面中央部、上面中間部、および上面周縁部で開始される。
【０１３８】
反応液供給工程での中央ノズル３１１Ａ、中間ノズル３１１Ｂ、および周縁ノズル３１１Ｃからの反応液の吐出流量は、等しくてもよいし、異なっていてもよい。たとえば、中央ノズル３１１Ａ、中間ノズル３１１Ｂ、周縁ノズル３１１Ｃの順番で吐出流量が大きくなるように、中央流量調整バルブ３８５、中間流量調整バルブ３８７、および周縁流量調整バルブ３８９の開度が制御装置３によって調整されてもよい。この場合、中央部、中間部、周縁部の順番で基板Ｗの上面に対する処理液の供給流量が増加するので、単位面積あたりの処理液の供給流量の差を低減することができる。これにより、局所的な基板Ｗの温度低下を抑制できる。
【０１３９】
制御装置３は、中央ノズル３１１Ａ、中間ノズル３１１Ｂ、および周縁ノズル３１１Ｃを基板Ｗの上方で静止させた状態で、基板Ｗの上面に対する反応液の供給を所定時間継続させる。その後、制御装置３は、過酸化水素水バルブ３９１および純水バルブ３９３のうち開いている方のバルブを閉じて、中央ノズル３１１Ａ、中間ノズル３１１Ｂ、および周縁ノズル３１１Ｃからの反応液の吐出を停止させる。続いて、制御装置３は、第１リンス液供給工程（図５のステップＳ７）を開始する。中央ノズル３１１Ａ、中間ノズル３１１Ｂ、および周縁ノズル３１１Ｃが純水供給源に接続されているので、制御装置３は、リンス液ノズル３６を用いて第１リンス液供給工程を行う代わりに、中央ノズル３１１Ａ、中間ノズル３１１Ｂ、および周縁ノズル３１１Ｃを用いて第１リンス液供給工程を行ってもよい。
【０１４０】
以上のように本実施形態では、反応液は、基板Ｗが回転している状態で、基板Ｗの中心からの距離がそれぞれ異なる基板Ｗの上面内の複数の位置に向けて同時に吐出される。より具体的には、基板Ｗの上面中央部、上面中間部、および上面周縁部に向けて、反応液が同時に吐出される。したがって、基板Ｗが１回転以上回転すると、反応液が基板Ｗの上面全域に行き渡る。そのため、反応液が短時間で基板Ｗの上面全域に行き渡り、基板Ｗの上面全域の温度が均一に低下する。これにより、温度差に起因する基板Ｗの変形を抑制または防止できる。
【０１４１】
なお、図１５では、複数の反応液ノズル（中央ノズル３１１Ａ、中間ノズル３１１Ｂ、および周縁ノズル３１１Ｃ）が処理ユニット２に備えられている例について説明したが、処理ユニット２は、基板Ｗの中心からの距離がそれぞれ異なる基板Ｗの上面内の複数の位置に向けて同時に反応液を吐出する単一の反応液ノズルを備えていてもよい。この場合、処理ユニット２は、図１７に示すように、平面視で基板Ｗの上面中央部から基板Ｗの上面周縁部まで基板Ｗの径方向に延びるスリット状の吐出口３１１ｘを有する反応液ノズル３１１Ｘを備えていてもよい。また、処理ユニット２は、図１８に示すように、平面視で基板Ｗの上面中央部から基板Ｗの上面周縁部まで基板Ｗの径方向に並んだ複数の吐出口３１１ｙを有する反応液ノズル３１１Ｙを備えていてもよい。
【０１４２】
図１７および図１８に示す構成では、反応液は、基板Ｗが回転している状態で、基板Ｗの半径を含む基板Ｗの上面内の領域全体に向けて同時に吐出され、この領域全体に同時に着液する。すなわち、反応液は、基板Ｗの中心から基板Ｗの周縁まで基板Ｗの径方向に連続した領域全体に同時に供給される。したがって、基板Ｗが１回転以上回転すると、反応液が基板Ｗの上面全域に行き渡る。そのため、反応液が短時間で基板Ｗの上面全域に行き渡り、基板Ｗの上面全域の温度が均一に低下する。これにより、温度差に起因する基板Ｗの変形を抑制または防止できる。
【０１４３】
本発明の実施形態の説明は以上であるが、本発明は、前述の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
たとえば、前述の各処理例では、第１薬液ノズル１１からのＳＰＭの吐出を停止させた状態で基板ＷとＳＰＭとを反応させるパドル工程が行われる場合について説明したが、パドル工程が省略され、第１薬液供給工程の終了に引き続いて反応液供給工程が開始されてもよい。
【０１４４】
また、前述の各処理例では、基板ＷおよびＳＰＭを赤外線ヒータ５８で加熱する場合について説明したが、赤外線ヒータ５８によって基板ＷおよびＳＰＭを加熱する加熱工程（図５のステップＳ４）が省略されてもよい。同様に、第１温度低下抑制工程（図５のステップＳ６）および第２温度低下抑制工程（図５のステップＳ９）の少なくとも一方が省略されてもよい。
【０１４５】
また、前述の各処理例では、反応液供給工程（図５のステップＳ５）と同時に、第１温度低下抑制工程が開始される場合について説明したが、第１温度低下抑制工程（図５のステップＳ６）は、反応液供給工程の開始前または開始後に開始されてもよい。同様に、第２温度低下抑制工程（図５のステップＳ９）は、第２薬液供給工程（図５のステップＳ８）の開始前または開始後に開始されてもよい。
【０１４６】
また、前述の各処理例では、第１温度低下抑制工程（図５のステップＳ６）が終了した後に、すなわち、加熱流体の吐出が停止された後に、第２温度低下抑制工程（図５のステップＳ９）が開始される場合について説明したが、反応液供給工程（図５のステップＳ５）の開始から第２薬液供給工程（図５のステップＳ８）の終了まで、加熱流体の吐出が継続されてもよい。
【０１４７】
また、前述の各処理例では、処理ユニット２がレジスト除去工程を行う場合について説明したが、処理ユニット２で行われる処理は、レジスト除去工程に限らず、洗浄工程やエッチング工程などの他の工程であってもよい。
また、前述の実施形態では、スピンチャック５が、複数のチャックピン８を備える挟持式のチャックである場合について説明したが、スピンチャック５は、スピンベース（吸着ベース）の上面に基板Ｗの下面（裏面）を吸着させるバキューム式のチャックであってもよい。
【０１４８】
また、前述の実施形態では、第１薬液ノズル１１、第２薬液ノズル２９、およびリンス液ノズル３６が、別々のノズルアームに取り付けられている場合について説明したが、これらのノズルのうちの２つ以上が共通のノズルアームに取り付けられていてもよい。同様に、赤外線ヒータ５８は、第１薬液ノズル１１などの処理液を吐出する処理液ノズルと共通のアームに取り付けられていてもよい。
【０１４９】
また、前述の実施形態では、第１薬液ノズル１１に過酸化水素水を供給する２つの配管（第１過酸化水素水配管２３および第２過酸化水素水配管２６）が設けられている場合について説明したが、一方の配管が省略されてもよい。同様に、リンス液ノズル３６にリンス液を供給する２つの配管（第１リンス液配管３９および第２リンス液配管４２）が設けられている場合について説明したが、一方の配管が省略されてもよい。
【０１５０】
また、前述の実施形態では、基板に供給される前の反応液（過酸化水素水または純水）の温度が室温である場合について説明したが、基板に供給される前のＳＰＭの温度（第１温度）よりも低ければ、基板に供給される前の反応液の温度は室温より高くてもよい。
また、前述の実施形態では、加熱液の一例である温水（第１中間温度に加熱された純水）を基板Ｗの下面に供給する場合について説明したが、加熱液に代わりに加熱ガスを基板Ｗの下面に供給してもよい。
【０１５１】
具体的には、制御装置３は、第１温度低下抑制工程（図５のステップＳ６）および第２温度低下抑制工程（図５のステップＳ９）の少なくとも一方において、気体バルブ５５を開いて、第１中間温度（たとえば、室温よりも高い温度）の窒素ガスをスピンベース７の上面中央部で開口する気体吐出口５３に吐出させてもよい。この場合、気体吐出口５３から吐出された窒素ガスは、基板Ｗの下面とスピンベース７の上面との間の空間をスピンベース７の上面中央部から放射状に広がる。これにより、基板Ｗの下面とスピンベース７の上面との間の空間が第１中間温度の窒素ガスで満たされ、基板Ｗの温度低下が加熱ガスの一例である窒素ガスによって抑制される。
【０１５２】
また、前述の実施形態では、基板処理装置１が、円板状の基板Ｗを処理する装置である場合について説明したが、基板処理装置１は、液晶表示装置用基板などの多角形の基板Ｗを処理する装置であってもよい。
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】
【０１５３】
１        ：基板処理装置
３        ：制御装置
５        ：スピンチャック
１１      ：第１薬液ノズル
１８      ：硫酸配管
２３      ：第１過酸化水素水配管
２６      ：第２過酸化水素水配管
３６      ：リンス液ノズル
３９      ：第１リンス液配管
４２      ：第２リンス液配管
４５      ：下面ノズル
４５ａ    ：吐出口
４６      ：加熱液配管
５２      ：気体流路
５３      ：気体吐出口
５４      ：気体配管
５８      ：赤外線ヒータ
６１      ：赤外線ランプ
６２      ：ランプハウジング
２４５    ：下面ノズル
２７１    ：伸縮アーム
２７２    ：伸縮配管
２７７    ：第１バネ
２７８    ：第２バネ
２８３    ：流体吐出口
３１１Ａ  ：中央ノズル
３１１Ｂ  ：中間ノズル
３１１Ｃ  ：周縁ノズル
３１１Ｘ  ：反応液ノズル
３１１Ｙ  ：反応液ノズル
３１１ａ  ：中央吐出口
３１１ｂ  ：中間吐出口
３１１ｃ  ：周縁吐出口
３１１ｘ  ：吐出口
３１１ｙ  ：吐出口
３９０    ：過酸化水素水配管
３９２    ：純水配管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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