(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
乾燥補助物質を含む乾燥補助液を、処理液が付着した基板の表面に供給する乾燥補助液供給手段と、
前記乾燥補助液に含まれる前記乾燥補助物質を、前記基板の表面で、析出または凝固により固体状態に変化させる固体化手段と、
前記基板の表面における固体状態の前記乾燥補助物質を、固体状態を維持しながら前記基板の表面から除去する固体除去手段と、
前記基板の表面における固体状態の前記乾燥補助物質を、昇華、熱分解または酸化させて気体状態に変化させ、前記基板から除去する気体化手段と、
を備える基板処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の基板処理装置であって、
前記固体除去手段は、前記基板の表面に流体を吹き付けて、前記固体状態の前記乾燥補助物質を、前記基板の表面から除去する、
ことを特徴とする基板処理装置。
【請求項３】
請求項２に記載の基板処理装置であって、
前記固体除去手段は、前記基板の表面に前記乾燥補助物質の融点よりも低い温度の気体を吹き付ける、
ことを特徴とする基板処理装置。
【請求項４】
請求項１に記載の基板処理装置であって、
前記固体除去手段は、前記基板の表面における固体状態の前記乾燥補助物質を吸引する吸引手段である、
ことを特徴とする基板処理装置。
【請求項５】
請求項１に記載の基板処理装置であって、
前記固体除去手段は、前記基板の表面における固体状態の前記乾燥補助物質を掻き取る掻取手段である、
ことを特徴とする基板処理装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の基板処理装置であって、
前記乾燥補助液供給手段は、融解した前記乾燥補助物質を含む前記乾燥補助液を前記基板の表面に供給し、
前記固体化手段は、融解した前記乾燥補助物質を前記基板の表面で凝固させる、
ことを特徴とする基板処理装置。
【請求項７】
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の基板処理装置であって、
前記乾燥補助液供給手段は、前記乾燥補助物質が溶媒に溶解した溶液を含む前記乾燥補助液を前記基板の表面に供給し、
前記固体化手段は、前記乾燥補助液に含まれる前記溶媒を除去して、前記乾燥補助物質を前記基板の表面で析出させる、
ことを特徴とする基板処理装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の基板処理装置であって、
前記気体化手段は、前記基板の表面における固体状態の前記乾燥補助物質を昇華させて前記基板から除去する、
ことを特徴とする基板処理装置。
【請求項９】
請求項８に記載の基板処理装置であって、
前記乾燥補助物質は、純水、ターシャリーブタノール、または１，１，２，２，３，３，４−ヘプタフルオロシクロペンタンである、
ことを特徴とする基板処理装置。
【請求項１０】
乾燥補助物質を含む乾燥補助液を、処理液が付着した基板の表面に供給する乾燥補助液供給工程と、
前記乾燥補助液に含まれる前記乾燥補助物質を、前記基板の表面で、析出または凝固により固体状態に変化させる固体化工程と、
前記基板の表面における固体状態の前記乾燥補助物質を、固体状態を維持しながら前記基板の表面から除去する固体除去工程と、
前記固体除去工程の実行後、前記基板の表面における固体状態の前記乾燥補助物質を、昇華、熱分解または酸化させて気体状態に変化させ、前記基板から除去する気体化工程と、
を備える基板処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体基板、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、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などの各種基板（以下、単に「基板」と記載する）に付着した液体を基板から除去する基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置や液晶表示装置などの電子部品の製造工程では、液体を使用する様々な湿式処理を基板に対して施した後、湿式処理によって基板に付着した液体を除去するための乾燥処理を基板に対して施す。
【０００３】
湿式処理としては、基板表面の汚染物質を除去する洗浄処理が挙げられる。例えば、ドライエッチング工程により、凹凸を有する微細なパターンを形成した基板表面には、反応副生成物（エッチング残渣）が存在している。また、エッチング残渣の他に、基板表面には金属不純物や有機汚染物質などが付着しているおそれがあり、これらの物質を除去するために、基板へ洗浄液を供給するなどの洗浄処理を行う。
【０００４】
洗浄処理の後には、洗浄液をリンス液により除去するリンス処理と、リンス液を乾燥する乾燥処理が施される。リンス処理としては、洗浄液が付着した基板表面に対して脱イオン水（ＤＩＷ：Ｄｅｉｏｎｉｚｅｄ  Ｗａｔｅｒ）などのリンス液を供給し、基板表面の洗浄液を除去するリンス処理が挙げられる。その後、リンス液を除去することにより基板を乾燥させる乾燥処理を行う。
【０００５】
近年、基板に形成されるパターンの微細化に伴い、凹凸を有するパターンの凸部におけるアスペクト比（パターン凸部における高さと幅の比）が大きくなってきている。このため、乾燥処理時において、パターンの凹部に入り込んだ洗浄液やリンス液などの液体と、液体に接する気体との境界面に作用する表面張力が、パターン中で隣接する凸部を引き寄せて、パターンが倒壊するという問題があった。
【０００６】
このような表面張力に起因するパターンの倒壊を防ぐことを目的とした技術として、特許文献１や特許文献２には、基板上に昇華性物質の溶液を供給し、溶液中の溶媒を乾燥させて基板上を固相の昇華性物質で満たし、昇華性物質を昇華させる乾燥技術が示されている。固体と、固体に接する気体との境界面には表面張力が作用しないため、表面張力に起因するパターンの倒壊を抑制することができる。
【０００７】
特許文献３には、液体が付着した基板にターシャリーブタノールの融液を供給し、基板上でターシャリーブタノールを凝固させて凝固体を形成した後、ターシャリーブタノールを昇華させて除去する乾燥技術が示されている。
【０００８】
特許文献４には、基板上にナフタレン溶液を供給して基板表面でナフタレンを析出させてナフタレン膜を形成した後、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）を供給してナフタレン膜の上部を溶解し、ナフタレン膜の膜厚を薄膜化する技術が開示されている。これにより、ナフタレンの昇華にかかる処理時間を低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１２−２４３８６９号公報
【特許文献２】特開２０１３−２５８２７２号公報
【特許文献３】特開２０１５−１４２０６９号公報
【特許文献４】特開２０１５−５０４１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献４の技術では、基板表面に析出したナフタレンを溶解する溶解液を供給することで、ナフタレンの昇華にかかる処理時間を低減していた。しかしながら、かかる構成では、供給したＩＰＡがナフタレン膜の上部から内部へ浸透し、基板表面まで達することで、パターンの倒壊が生じるおそれがある。パターン倒壊のおそれは、ナフタレン膜をより薄膜にするほど顕著となるため、パターン倒壊を防止しつつ、より薄膜にする際の課題となっていた。
【００１１】
また、特許文献４の技術では、ＩＰＡにナフタレンが溶解した混合液が排液として生じるため、排液回収後にＩＰＡとナフタレンを分離することが困難であり、廃液処理コストが増大する課題があった。
【００１２】
本発明は、上記課題を鑑みなされたものであり、基板の表面に形成されたパターンの倒壊を防止しつつ、基板の表面に付着した液体をより効率的に除去することができる基板処理装置および基板処理方法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】
【００１３】
上記課題を解決するために、本願の第１発明に係る基板処理装置は、乾燥補助物質を含む乾燥補助液を、処理液が付着した基板の表面に供給する乾燥補助液供給手段と、前記乾燥補助液に含まれる前記乾燥補助物質を、前記基板の表面で、析出または凝固により固体状態に変化させる固体化手段と、前記基板の表面における固体状態の前記乾燥補助物質を、固体状態を維持しながら前記基板の表面から除去する固体除去手段と、前記基板の表面における固体状態の前記乾燥補助物質を、昇華、熱分解または酸化させて気体状態に変化させ、前記基板から除去する気体化手段とを備える。
【００１４】
本願の第２発明は、第１発明の基板処理装置であって、前記固体除去手段は、前記基板の表面に流体を吹き付けて、前記固体状態の前記乾燥補助物質を、前記基板の表面から除去することを特徴とする。
【００１５】
本願の第３発明は、第２発明の基板処理装置であって、前記固体除去手段は、前記基板の表面に前記乾燥補助物質の融点よりも低い温度の気体を吹き付けることを特徴とする。
【００１６】
本願の第４発明は、第１発明の基板処理装置であって、前記固体除去手段は、前記基板の表面における固体状態の前記乾燥補助物質を吸引する吸引手段であることを特徴とする。
【００１７】
本願の第５発明は、第１発明の基板処理装置であって、前記固体除去手段は、前記基板の表面における固体状態の前記乾燥補助物質を掻き取る掻取手段であることを特徴とする。
【００１８】
本願の第６発明は、第１発明から第５発明までのいずれかの基板処理装置であって、前記乾燥補助液供給手段は、融解した前記乾燥補助物質を含む前記乾燥補助液を前記基板の表面に供給し、前記固体化手段は、融解した前記乾燥補助物質を前記基板の表面で凝固させることを特徴とする。
【００１９】
本願の第７発明は、第１発明から第５発明までのいずれかの基板処理装置であって、前記乾燥補助液供給手段は、前記乾燥補助物質が溶媒に溶解した溶液を含む前記乾燥補助液を前記基板の表面に供給し、前記固体化手段は、前記乾燥補助液に含まれる前記溶媒を除去して、前記乾燥補助物質を前記基板の表面で析出させることを特徴とする。
【００２０】
本願の第８発明は、第１発明から第７発明までのいずれかの基板処理装置であって、前記気体化手段は、前記基板の表面における固体状態の前記乾燥補助物質を昇華させて前記基板から除去することを特徴とする。
【００２１】
本願の第９発明は、第８発明の基板処理装置であって、前記乾燥補助物質は、純水、ターシャリーブタノール、または１，１，２，２，３，３，４−ヘプタフルオロシクロペンタンであることを特徴とする。
【００２２】
上記課題を解決するために、本願の第１０発明に係る基板処理方法は、乾燥補助物質を含む乾燥補助液を、処理液が付着した基板の表面に供給する乾燥補助液供給工程と、前記乾燥補助液に含まれる前記乾燥補助物質を、前記基板の表面で、析出または凝固により固体状態に変化させる固体化工程と、前記基板の表面における固体状態の前記乾燥補助物質を、固体状態を維持しながら前記基板の表面から除去する固体除去工程と、前記固体除去工程の実行後、前記基板の表面における固体状態の前記乾燥補助物質を、昇華、熱分解または酸化させて気体状態に変化させ、前記基板から除去する気体化工程とを備える。
【発明の効果】
【００２３】
本発明では、前記基板の表面における固体状態の前記乾燥補助物質を、固体状態を維持しながら前記基板の表面から除去することで、基板の表面に形成されたパターンの倒壊を防止しつつ、基板の表面に付着した液体をより効率的に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１実施形態に係る基板処理装置の概略側面図を示す図である。
【図２】第１実施形態に係る基板処理装置の概略平面図を示す図である。
【図３】第１実施形態に係る制御ユニットの概略構成を示す図である。
【図４】乾燥補助液タンクの概略構成を示す図である。
【図５】気体タンクの概略構成を示す図である。
【図６】基板処理装置の動作を示すフローチャートである。
【図７】第１実施形態に係る基板処理の各工程における基板の様子を示す図である。
【図８】第４実施形態に係る基板処理装置の概略側面図を示す図である。
【図９】第５実施形態に係る基板処理装置の概略側面図を示す図である。
【図１０】第５実施形態に係る基板処理装置の概略平面図を示す図である。
【図１１】第５実施形態に係る基板処理の各工程における基板の様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下の説明において、基板とは、半導体基板、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、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などの各種基板をいう。
【００２６】
以下の説明においては、一方主面のみに回路パターン等（以下「パターン」と記載する）が形成されている基板を例として用いる。ここで、パターンが形成されている主面を「表面」と称し、その反対側のパターンが形成されていない主面を「裏面」と称する。また、下方に向けられた基板の面を「下面」と称し、上方に向けられた基板の面を「上面」と称する。なお、以下においては上面を表面として説明する。
【００２７】
以下、本発明の実施の形態を、半導体基板の処理に用いられる基板処理装置を例に採って図面を参照して説明する。なお、本発明は、半導体基板の処理に限らず、液晶表示器用のガラス基板などの各種の基板の処理にも適用することができる。
【００２８】
＜第１実施形態＞
図１は第１実施形態に係る基板処理装置１ａの内部構成を示した縦断面の概略側面図である。また、図２は第１実施形態に係る基板処理装置１ａの内部構成を示した概略平面図である。なお、各図の方向関係を明確にするために、図面には適宜ＸＹＺ直交座標軸を表示する。第１実施形態において、ＸＹ平面が、水平面であり、＋Ｚ方向が鉛直上向きである。
【００２９】
基板処理装置１ａは、半導体基板等の基板Ｗ（以下、単に「基板Ｗ」と記載する）に付着しているパーティクル等の汚染物質（以下「パーティクル等」と記載する）を除去するための洗浄処理、および洗浄処理の後の乾燥処理に用いられる枚葉式の基板処理装置である。
【００３０】
なお、図１および図２では、洗浄処理に用いる洗浄用のノズル等を図示せず、乾燥処理に用いる部位のみを示すが、基板処理装置１ａには洗浄用のノズル等が設けられていても良い。
【００３１】
＜１−１．基板処理装置の構成＞
基板処理装置１ａの構成について図１および図２を用いて説明する。基板処理装置１ａは、基板Ｗを収容する容器であるチャンバ１１と、基板Ｗを保持する基板保持手段１５と、基板処理装置１ａの各部を制御する制御ユニット１３と、基板保持手段１５に保持される基板Ｗへ乾燥補助物質を含む乾燥補助液を供給する乾燥補助液供給手段２１と、基板保持手段１５に保持される基板ＷへＩＰＡを供給するＩＰＡ供給手段３１と、基板保持手段１５に保持される基板Ｗへ気体を供給する気体供給手段４１と、基板Ｗの表面Ｗｆから固体状態の乾燥補助物質を吸引する吸引手段５１と、基板保持手段１５に保持される基板Ｗへ供給され、基板Ｗの周縁部外側へ排出されるＩＰＡや乾燥補助液等を捕集する飛散防止カップ１２と、基板処理装置１ａの各部の後述するアームをそれぞれ独立に旋回・昇降駆動させる旋回昇降駆動部１４と、チャンバ１１の内部を減圧する減圧手段７１と、を備える。
【００３２】
また、基板処理装置１ａは図示しない基板搬入出手段と、図示しないチャックピン開閉機構と、図示しない湿式洗浄手段を備える。基板処理装置１ａの各部について、以下に説明する。
【００３３】
基板保持手段１５は、回転駆動部１５１と、スピンベース１５２と、チャックピン１５３と、を備える。スピンベース１５２は、基板Ｗよりも若干大きな平面サイズを有し、周縁部付近に基板Ｗの周縁部を把持する複数個のチャックピン１５３が立設される。チャックピン１５３は、円形の基板Ｗを確実に保持するため３個以上設けて有ればよく、第１実施形態ではスピンベース１５２の周縁部に沿って等間隔に３個配置する（図２参照）。それぞれのチャックピン１５３は、基板Ｗの周縁部を下方から支持する基板支持ピンと、基板支持ピンに支持された基板Ｗの外周端面を押圧して基板Ｗを保持する基板保持ピンとを備えている。また、それぞれのチャックピン１５３は、基板保持ピンが基板Ｗの外周端面を押圧する押圧状態と、基板保持ピンが基板Ｗの外周端面から離れる解放状態との間で切り替え可能となっており、装置全体を制御する制御ユニット１３からの動作指令に応じて状態切替が実行される。
【００３４】
より詳しくは、スピンベース１５２に対して基板Ｗを搬入出する際は、それぞれのチャックピン１５３を解放状態とし、基板Ｗに対して後述する洗浄処理から昇華処理までの基板処理を行う際には、それぞれのチャックピン１５３を押圧状態とする。チャックピン１５３を押圧状態とすると、チャックピン１５３は基板Ｗの周縁部を把持して、基板Ｗがスピンベース１５２から所定間隔を隔てて水平姿勢（ＸＹ面）に保持される。これにより、基板Ｗは、その表面Ｗｆを上方に向けた状態で水平に保持される。
【００３５】
このように第１実施形態では、スピンベース１５２とチャックピン１５３とで基板Ｗを保持しているが、基板保持方式はこれに限定されるものではなく、例えば基板Ｗの裏面Ｗｂをスピンチャックなどの吸着方式により保持するようにしてもよい。
【００３６】
スピンベース１５２は、回転駆動部１５１に連結される。回転駆動部１５１は、制御ユニット１３の動作指令によりＺ方向に沿った軸Ａ１まわりに回転する。回転駆動部１５１は、公知のベルト、モータおよび回転軸により構成される。回転駆動部１５１が軸Ａ１まわりに回転すると、これに伴いスピンベース１５２の上方でチャックピン１５３により保持される基板Ｗは、スピンベース１５２とともに軸Ａ１まわりに回転する。
【００３７】
次に、乾燥補助液供給手段２１について説明する。
【００３８】
乾燥補助液供給手段２１は、基板Ｗへ乾燥補助液を供給するユニットであり、ノズル２２と、アーム２３と、旋回軸２４と、配管２５と、バルブ２６と、乾燥補助液タンク２７と、を備える。
【００３９】
図４は、乾燥補助液タンク２７の概略構成を示す図である。乾燥補助液タンク２７は、乾燥補助液を貯留する液体貯留部２７１と、液体貯留部２７１に貯留される乾燥補助液の温度を調整する温度調整部２７２と、を有する。温度調整部２７２は制御ユニット１３と電気的に接続しており、制御ユニット１３の動作指令により液体貯留部２７１を加熱または冷却し、乾燥補助液を乾燥補助物質の融点以上の温度になるよう温度調整を行う。
【００４０】
温度調整部２７２には、抵抗加熱ヒータや、ペルチェ素子、温度調整した水を通した配管など、公知の温度調整機構を用いることができる。
【００４１】
図１に戻る。乾燥補助液タンク２７（より詳しくは、液体貯留部２７１）は、配管２５を介して、ノズル２２と管路接続しており、配管２５の経路途中にはバルブ２６が介挿される。図示しないポンプにより乾燥補助液タンク２７内の乾燥補助液が加圧され、配管２５からノズル２２方向へ乾燥補助液が送られる。
【００４２】
バルブ２６は、制御ユニット１３と電気的に接続しており、常時閉成されている。制御ユニット１３の動作指令によってバルブ２６の開閉が制御される。制御ユニット１３の動作指令によりバルブ２６が開成すると、配管２５を通って、ノズル２２から乾燥補助液が基板Ｗの表面Ｗｆに供給される。
【００４３】
ノズル２２は、水平に延設されたアーム２３の先端部に取り付けられて、スピンベース１５２の上方に配置される。アーム２３の後端部は、Ｚ方向に延設された旋回軸２４により軸Ｊ１まわりに回転自在に支持され、旋回軸２４により軸Ｊ１にそって昇降自在に支持される。旋回軸２４はチャンバ１１内に固設される。旋回軸２４を介して、アーム２３は旋回昇降駆動部１４と連結される。旋回昇降駆動部１４は、制御ユニット１３と電気的に接続し、制御ユニット１３からの動作指令によりアーム２３を軸Ｊ１まわりに回動させ、軸Ｊ１にそって昇降させる。アーム２３の移動に伴って、ノズル２２も移動する。
【００４４】
図２に実線で示すように、ノズル２２は常時は基板Ｗの周縁部より外側であって、飛散防止カップ１２よりも外側の退避位置Ｐ１に配置される。アーム２３が制御ユニット１３の動作指令により回動すると、ノズル２２は矢印ＡＲ１の経路に沿って移動し、基板Ｗの表面Ｗｆの中央部（軸Ａ１またはその近傍）の上方位置に配置される。
【００４５】
第１実施形態において、乾燥補助物質としては、望ましくは摂氏０度以上摂氏３０度以下に凝固点および融点があり、常圧雰囲気下にて昇華性を示す物質が好ましい。具体的には、１，１，２，２，３，３，４−ヘプタフルオロシクロペンタンが用いられる。当該物質は、ハイドロフルオロカーボン系の化合物（すなわち、炭素、フッ素および水素からなる化合物）であり、五員環構造を有する。構造式を、化学式１に示す。
【００４６】
【化１】
0006606470.tif 000002
【００４７】
１，１，２，２，３，３，４−ヘプタフルオロシクロペンタンは、表面張力が摂氏２５度環境下で１９．６ｍＮ／ｍであり、蒸気圧が摂氏２０度環境下で８．２ｋＰａ（６２．０ｍｍＨｇ）であり、融点および凝固点が摂氏２０．５度であり、比重が摂氏２５度環境下で１．５８である物質である。当物質は、例えばフッ素系ポリマーの溶解性に優れていることから、各種のコーティング剤の溶剤や、油膜汚れの洗浄剤として用いられている。
【００４８】
なお、第１実施形態における乾燥補助液とは、１，１，２，２，３，３，４−ヘプタフルオロシクロペンタンを融解したものである。基板処理装置１ａが設置される環境が、例えば摂氏２５度など、１，１，２，２，３，３，４−ヘプタフルオロシクロペンタンの融点よりも高温の環境であれば、特に加熱を行うことなく乾燥補助液を得ることができる。第１実施形態では、温度調整部２７２により液体貯留部２７１を加熱し、乾燥補助液を乾燥補助物質の融点以上の温度になるよう温度調整を行うが、当該構成は本発明の実施については必須の構成ではなく、基板処理装置１ａの設置環境が１，１，２，２，３，３，４−ヘプタフルオロシクロペンタンの融点よりも高温の環境であれば、温度調整部２７２を省いても良い。
【００４９】
また、本願の第１実施形態において、乾燥補助物質としては他にもＤＩＷ（凝固点：摂氏０度）、ターシャリーブタノール（凝固点：摂氏２５度）、またはこれらの混合液を用いることができる。この場合、乾燥補助液は、融解状態のＤＩＷやターシャリーブタノールである。
【００５０】
図１に戻る。次に、ＩＰＡ供給手段３１について説明する。ＩＰＡ供給手段３１は、基板ＷへＩＰＡ（イソプロピルアルコール）を供給するユニットであり、ノズル３２と、アーム３３と、旋回軸３４と、配管３５と、バルブ３６と、ＩＰＡタンク３７と、を備える。
【００５１】
ＩＰＡタンク３７は、配管３５を介して、ノズル３２と管路接続しており、配管３５の経路途中にはバルブ３６が介挿される。ＩＰＡタンク３７には、ＩＰＡが貯留されており、図示しないポンプによりＩＰＡタンク３７内のＩＰＡが加圧され、配管３５からノズル３２方向へＩＰＡが送られる。
【００５２】
バルブ３６は、制御ユニット１３と電気的に接続しており、常時閉成されている。制御ユニット１３の動作指令によってバルブ３６の開閉が制御される。制御ユニット１３の動作指令によりバルブ３６が開成すると、配管３５を通って、ノズル３２からＩＰＡが基板Ｗの表面Ｗｆに供給される。
【００５３】
ノズル３２は、水平に延設されたアーム３３の先端部に取り付けられて、スピンベース１５２の上方に配置される。アーム３３の後端部は、Ｚ方向に延設された旋回軸３４により軸Ｊ２まわりに回転自在に支持され、旋回軸３４により軸Ｊ２にそって昇降自在に支持される。旋回軸３４はチャンバ１１内に固設される。旋回軸３４を介して、アーム３３は旋回昇降駆動部１４と連結される。旋回昇降駆動部１４は、制御ユニット１３と電気的に接続し、制御ユニット１３からの動作指令によりアーム３３を軸Ｊ２まわりに回動させ、軸Ｊ２にそって昇降させる。アーム３３の移動に伴って、ノズル３２も移動する。
【００５４】
図２に実線で示すように、ノズル３２は常時は基板Ｗの周縁部より外側であって、飛散防止カップ１２よりも外側の退避位置Ｐ２に配置される。アーム３３が制御ユニット１３の動作指令により回動すると、ノズル３２は矢印ＡＲ２の経路に沿って移動し、基板Ｗの表面Ｗｆの中央部（軸Ａ１またはその近傍）の上方位置に配置される。
【００５５】
なお、第１実施形態では、ＩＰＡ供給手段３１においてＩＰＡを用いるが、本発明の実施としては、乾燥補助物質および脱イオン水（ＤＩＷ：Ｄｅｉｏｎｉｚｅｄ  Ｗａｔｅｒ）に対して溶解性を有する液体であればよく、ＩＰＡに限られない。第１実施形態におけるＩＰＡの代替としては、メタノール、エタノール、アセトン、ベンゼン、四塩化炭素、クロロホルム、ヘキサン、デカリン、テトラリン、酢酸、シクロヘキサノール、エーテル、またはハイドロフルオロエーテル（Ｈｙｄｒｏ  Ｆｌｕｏｒｏ  Ｅｔｈｅｒ）などが挙げられる。
【００５６】
図１に戻る。次に、気体供給手段４１について説明する。気体供給手段４１は、基板Ｗへ気体を供給するユニットであり、ノズル４２と、アーム４３と、旋回軸４４と、配管４５と、バルブ４６と、気体タンク４７と、を備える。
【００５７】
図５は、気体タンク４７の概略構成を示す図である。気体タンク４７は、気体を貯留する気体貯留部４７１と、気体貯留部４７１に貯留される気体の温度を調整する温度調整部４７２と、配管４５へ送られる気体の流量を調整する流量調整部４７３と、を有する。
【００５８】
温度調整部４７２は、制御ユニット１３と電気的に接続しており、制御ユニット１３の動作指令により気体貯留部４７１を加熱または冷却する。これにより、気体貯留部４７１に貯留される気体が乾燥補助物質の凝固点および融点よりも低い所定の温度になるよう温度調整を行う。温度調整部４７２には、ペルチェ素子、温度調整した水を通した配管など、公知の温度調整機構を用いることができる。
【００５９】
流量調整部４７３は、制御ユニット１３と電気的に接続しており、制御ユニット１３の動作指令により気体貯留部４７１から配管４５へ送られる気体の流量を所定の流量に調整する。流量調整部４７３には、公知のマスフローコントローラを用いることができる。また、簡易な流量調整のため、流量調整部４７３として圧力レギュレータを用いても良い。
【００６０】
図１に戻る。気体タンク４７（より詳しくは、気体貯留部４７１）は、配管４５を介して、ノズル４２と管路接続しており、配管４５の経路途中にはバルブ４６が介挿される。図示しない加圧手段により気体タンク４７内の気体が加圧され、配管４５へ送られる。なお、加圧手段は、ポンプなどによる加圧の他、気体を気体タンク４７内に圧縮貯留することによっても実現できるため、いずれの加圧手段を用いても良い。
【００６１】
バルブ４６は、制御ユニット１３と電気的に接続しており、常時閉成されている。制御ユニット１３の動作指令によってバルブ４６の開閉が制御される。制御ユニット１３の動作指令によりバルブ４６が開成すると、配管４５を通って、ノズル４２から気体が基板Ｗの表面Ｗｆに供給される。
【００６２】
ノズル４２は、水平に延設されたアーム４３の先端部に取り付けられて、スピンベース１５２の上方に配置される。アーム４３の後端部は、Ｚ方向に延設された旋回軸４４により軸Ｊ３まわりに回転自在に支持され、旋回軸４４により軸Ｊ３にそって昇降自在に支持される。旋回軸４４はチャンバ１１内に固設される。旋回軸４４を介して、アーム４３は旋回昇降駆動部１４と連結される。旋回昇降駆動部１４は、制御ユニット１３と電気的に接続し、制御ユニット１３からの動作指令によりアーム４３を軸Ｊ３まわりに回動させ、軸Ｊ３にそって昇降させる。アーム４３の移動に伴って、ノズル４２も移動する。
【００６３】
図２に実線で示すように、ノズル４２は常時は基板Ｗの周縁部より外側であって、飛散防止カップ１２よりも外側の退避位置Ｐ３に配置される。アーム４３が制御ユニット１３の動作指令により回動すると、ノズル４２は矢印ＡＲ３の経路に沿って移動し、基板Ｗの表面Ｗｆの中央部（軸Ａ１またはその近傍）の上方位置に配置される。
【００６４】
第１実施形態で用いる気体は、乾燥補助物質に対して不活性な気体であり、より具体的には窒素ガスである。第１実施形態で用いる窒素ガスは、温度が乾燥補助物質の凝固点および融点よりも低い温度である。具体的には、乾燥補助物質が１，１，２，２，３，３，４−ヘプタフルオロシクロペンタンの場合には摂氏０度以上摂氏１５度以下であり、第１実施形態では摂氏７度の窒素ガスを用いる。摂氏０度よりも低温の窒素ガスを用いると、チャンバ１１の内部に存在する水蒸気が凝固して基板Ｗの表面Ｗｆに付着する等、基板Ｗへ悪影響が生じるおそれがあるため、摂氏０度以上の窒素ガスを用いることが好適である。
【００６５】
また、第１実施形態で用いる窒素ガスは、露点が摂氏０度以下の乾燥気体であることが好適であり、また、この窒素ガス中に含まれる、気体状態の乾燥補助物質の分圧は、気体状態の乾燥補助物質の当該窒素ガスの温度における飽和蒸気圧よりも低い。すなわち、第１実施形態で用いる窒素ガスを大気圧環境下で固体状態の乾燥補助物質に吹き付けると、乾燥補助物質は窒素ガス中へ昇華することができる。
【００６６】
第１実施形態では、気体供給手段４１が供給する気体として窒素ガスを用いるが、本発明の実施としては、乾燥補助物質に対して不活性な気体であれば、これに限られない。第１実施形態において、窒素ガスの代替となる気体としては、アルゴンガス、ヘリウムガスまたは空気（窒素ガス濃度８０％、酸素ガス濃度２０％の気体）が挙げられる。あるいは、これら複数種類の気体を混合した混合気体であってもよい。
【００６７】
図１に戻る。次に、減圧手段７１について説明する。減圧手段７１は、チャンバ１１の内部を大気圧よりも低い環境に減圧する手段であり、排気ポンプ７２と、配管７３と、バルブ７４と、を有する。排気ポンプ７２は配管７３を介してチャンバ１１と管路接続し、気体に圧力を加える公知のポンプである。排気ポンプ７２は、制御ユニット１３と電気的に接続しており、基板処理装置１ａの電源投入等に伴って駆動を開始し、常時、駆動状態である。制御ユニット１３の動作指令によって排気ポンプ７２の駆動が制御される。また、配管７３にはバルブ７４が介挿される。バルブ７４は、制御ユニット１３と電気的に接続しており、常時閉成されている。制御ユニット１３の動作指令によってバルブ７４の開閉が制御される。
【００６８】
制御ユニット１３の動作指令により、バルブ７４が開成されると、排気ポンプ７２によって、チャンバ１１の内部に存在する気体が配管７３を介してチャンバ１１の外側へ排気される。
【００６９】
次に、吸引手段５１について説明する。吸引手段５１は、基板Ｗの表面Ｗｆにおける固体状態の乾燥補助物質を吸引するユニットであり、ノズル５２と、アーム５３と、旋回軸５４と、配管５５と、バルブ５６とを備える。
【００７０】
配管５５は、一端をノズル５２と接続し、他端を減圧手段７１の排気ポンプ７２と接続する。すなわち、排気ポンプ７２は、配管７３のほか、配管５５を介してノズル５２とも管路接続する。配管５５の経路途中にはバルブ５６が介挿される。バルブ５６は、制御ユニット１３と電気的に接続しており、常時閉成されている。制御ユニット１３の動作指令によってバルブ５６の開閉が制御される。制御ユニット１３の動作指令によりバルブ５６が開成されると、排気ポンプ７２によって、ノズル５２から気体等が吸引される。
【００７１】
ノズル５２は、水平に延設されたアーム５３の先端部に取り付けられて、スピンベース１５２の上方に配置される。アーム５３の後端部は、Ｚ方向に延設された旋回軸５４により軸Ｊ４まわりに回転自在に支持され、旋回軸５４により軸Ｊ４にそって昇降自在に支持される。旋回軸５４はチャンバ１１内に固設される。旋回軸５４を介して、アーム５３は旋回昇降駆動部１４と連結される。旋回昇降駆動部１４は、制御ユニット１３と電気的に接続し、制御ユニット１３からの動作指令によりアーム５３を軸Ｊ４まわりに回動させ、軸Ｊ４にそって昇降させる。アーム５３の移動に伴って、ノズル５２も移動する。
【００７２】
図２に実線で示すように、ノズル５２は常時は基板Ｗの周縁部より外側であって、飛散防止カップ１２よりも外側の退避位置Ｐ４に配置される。アーム５３が制御ユニット１３の動作指令により回動すると、ノズル５２は矢印ＡＲ４の経路に沿って移動し、基板Ｗの表面Ｗｆの中央部（軸Ａ１またはその近傍）の上方位置に配置される。表面Ｗｆ中央部の上方位置にノズル５２が配置される様子を、図２の破線にて示す。
【００７３】
飛散防止カップ１２は、スピンベース１５２を取り囲むように設けられる。飛散防止カップ１２は図示省略の昇降駆動機構に接続され、Ｚ方向に昇降可能となっている。基板Ｗへ乾燥補助液やＩＰＡを供給する際には、飛散防止カップ１２が昇降駆動機構によって図１に示すような所定位置に位置決めされ、チャックピン１５３により保持された基板Ｗを側方位置から取り囲む。これにより、基板Ｗやスピンベース１５２から飛散する乾燥補助液やＩＰＡなどの液体を捕集することができる。
【００７４】
図３は、制御ユニット１３の構成を示す模式図である。制御ユニット１３は、基板処理装置１ａの各部と電気的に接続しており（図１等参照）、各部の動作を制御する。制御ユニット１３は、演算処理部１６と、メモリ１７と、を有するコンピュータにより構成される。演算処理部１６としては、各種演算処理を行うＣＰＵを用いる。また、メモリ１７は、基本プログラムを記憶する読み出し専用のメモリであるＲＯＭ、各種情報を記憶する読み書き自在のメモリであるＲＡＭおよび制御用ソフトウェアやデータなどを記憶しておく磁気ディスクを備える。磁気ディスクには、基板Ｗに応じた基板処理条件が、基板処理プログラム１８（レシピとも呼ばれる）として予め格納されおり、ＣＰＵがその内容をＲＡＭに読み出し、ＲＡＭに読み出された基板処理プログラム１８の内容に従ってＣＰＵが基板処理装置１ａの各部を制御する。
【００７５】
＜１−２．基板処理の工程＞
次に、上記のように構成された基板処理装置１ａにおける基板処理動作について説明する。ここで、基板Ｗ上には、凹凸のパターンＷｐが前工程により形成されている。パターンＷｐは、凸部Ｗｐ１および凹部Ｗｐ２を備えている。第１実施形態において、凸部Ｗｐ１は、１００〜６００ｎｍの範囲の高さであり、１０〜５０ｎｍの範囲の幅である。また、隣接する２個の凸部Ｗｐ１間における最短距離（凹部Ｗｐ２の最短幅）は、１０〜５０ｎｍの範囲である。凸部Ｗｐ１のアスペクト比、すなわち高さを幅で除算した値（高さ／幅）は、１０〜２０である。なお、本願発明において、パターンＷｐのサイズはこれに限られず、これ以外のサイズのパターンを有する基板Ｗにも本願発明を適用できる。
【００７６】
以下、図６および図７を参照して基板処理の工程を説明する。図６は、第１実施形態に係る基板処理装置１ａの動作を示すフローチャートである。図７は、図６の各工程における基板Ｗの様子を示す模式図である。
【００７７】
図７の（ａ）から（ｅ）までの各図は、特に指示しないかぎり、大気圧環境下で処理される。ここで、大気圧環境とは標準大気圧（１気圧、１０１３ｈＰａ）を中心に、０．７気圧以上１．３気圧以下の環境のことを指す。特に、基板処理装置１ａが陽圧となるクリーンルーム内に配置される場合には、基板Ｗの表面Ｗｆの環境は、１気圧よりも高くなる。
【００７８】
図６を参照する。まず、所定の基板Ｗに応じた基板処理プログラム１８がオペレータにより実行指示される。その後、基板Ｗを基板処理装置１ａに搬入する準備として、制御ユニット１３が動作指令を行い以下の動作をする。
【００７９】
すなわち、回転駆動部１５１の回転を停止し、チャックピン１５３を基板Ｗの受け渡しに適した位置へ位置決めする。また、バルブ２６、３６、４６、５６、７４を閉成し、ノズル２２、３２、４２、５２をそれぞれ退避位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４に位置決めする。そして、チャックピン１５３を図示しない開閉機構により開状態とする。
【００８０】
未処理の基板Ｗが、図示しない基板搬入出機構により基板処理装置１ａ内に搬入され、チャックピン１５３上に載置されると、図示しない開閉機構によりチャックピン１５３を閉状態とする。
【００８１】
未処理の基板Ｗが基板保持手段１５に保持された後、基板に対して、図示しない湿式洗浄手段により、洗浄工程Ｓ１１を行う。湿式の洗浄工程としては、例えば、基板Ｗの表面へＳＣ−１（アンモニア、過酸化水素水、および水を含む液体）やＳＣ−２（塩酸、過酸化水素水、および水を含む液体）などの洗浄液を供給した後、洗浄反応の停止液としてＤＩＷを供給する工程が挙げられる。
【００８２】
なお、第１実施形態においては、図示しない湿式洗浄手段により、基板Ｗの表面にＳＣ−１が供給され、基板Ｗの洗浄を行った後、基板Ｗの表面ＷｆにＤＩＷを供給し、ＳＣ−１を除去する。
【００８３】
次に、ＤＩＷが付着している基板Ｗの表面Ｗｆへ、リンス液としてＩＰＡを供給するリンス工程Ｓ１２を行う。まず、制御ユニット１３が回転駆動部１５１へ動作指令を行い、基板Ｗを軸Ａ１まわりに一定速度で回転させる。このとき、基板Ｗの回転速度はＩＰＡが表面Ｗｆの全面で凸部Ｗｐ１よりも高い所定厚さの膜厚を形成できる程度の速度に設定される。
【００８４】
次に、制御ユニット１３が旋回昇降駆動部１４へ動作指令を行い、ノズル３２を基板Ｗの表面Ｗｆ中央部へ位置決めする。そして、制御ユニット１３がバルブ３６へ動作指令を行い、バルブ３６を開成する。これにより、ＩＰＡを、ＩＰＡタンク３７から配管３５およびノズル３２を介して、基板Ｗの表面Ｗｆに供給する。
【００８５】
基板Ｗの表面Ｗｆに供給されたＩＰＡは、基板Ｗが回転することにより生ずる遠心力により、基板Ｗの表面Ｗｆ中央付近から基板Ｗの周縁部に向かって流動し、基板Ｗの表面Ｗｆの全面に拡散する。これにより、基板Ｗの表面Ｗｆに付着するＤＩＷがＩＰＡの供給によって除去され、基板Ｗの表面Ｗｆの全面がＩＰＡで覆われる。リンス工程Ｓ１２の終了後、制御ユニット１３がバルブ３６へ動作指令を行い、バルブ３６を閉成する。また、制御ユニット１３が旋回昇降駆動部１４へ動作指令を行い、ノズル３２を退避位置Ｐ２に位置決めする。
【００８６】
図７（ａ）は、リンス工程Ｓ１２の終了時点における基板Ｗの様子を示している。図７（ａ）に示すように、パターンＷｐ（複数の凸部Ｗｐ１および凹部Ｗｐ２）が形成された基板Ｗの表面Ｗｆには、リンス工程Ｓ１２において供給されたＩＰＡ（図中に「６０」にて図示）が、付着する。換言すると、ＩＰＡ６０が、基板Ｗの表面Ｗｆ全面を所定の膜厚で覆っている。ＤＩＷはＩＰＡ６０により置換されて基板Ｗの表面Ｗｆから除去される。
【００８７】
図６に戻る。次に、ＩＰＡ６０が付着した基板Ｗの表面Ｗｆへ、乾燥補助物質を融解した乾燥補助液を供給する乾燥補助液供給工程Ｓ１３を行う。まず、制御ユニット１３が回転駆動部１５１へ動作指令を行い、基板Ｗを軸Ａ１まわりに一定速度で回転させる。このとき、基板Ｗの回転速度は乾燥補助液が表面Ｗｆの全面で凸部Ｗｐ１よりも高い所定厚さの膜厚を形成できる程度の速度に設定される。
【００８８】
続いて、制御ユニット１３が旋回昇降駆動部１４へ動作指令を行い、ノズル２２を基板Ｗの表面Ｗｆ中央部へ位置決めする。そして、制御ユニット１３がバルブ２６へ動作指令を行い、バルブ２６を開成する。これにより、乾燥補助液を、乾燥補助液タンク２７から配管２５およびノズル２２を介して、基板Ｗの表面Ｗｆに供給する。
【００８９】
基板Ｗの表面Ｗｆに供給された乾燥補助液は、基板Ｗが回転することにより生ずる遠心力により、基板Ｗの表面Ｗｆ中央付近から基板Ｗの周縁部に向かって流動し、基板Ｗの表面Ｗｆの全面に拡散する。これにより、基板Ｗの表面Ｗｆに付着するＩＰＡが乾燥補助液の供給によって除去され、基板Ｗの表面Ｗｆの全面が乾燥補助液で覆われる。乾燥補助液供給工程Ｓ１３の終了後、制御ユニット１３がバルブ２６へ動作指令を行い、バルブ２６を閉成する。また、制御ユニット１３が旋回昇降駆動部１４へ動作指令を行い、ノズル２２を退避位置Ｐ１に位置決めする。
【００９０】
図７（ｂ）は、乾燥補助液供給工程Ｓ１３の終了時点における基板Ｗの様子を示している。図７（ｂ）に示すように、パターンＷｐが形成された基板Ｗの表面Ｗｆには、乾燥補助液供給工程Ｓ１３において供給された乾燥補助液（図中に「６１」にて図示）が、付着しており、ＩＰＡ６０は乾燥補助液６１により置換されて基板Ｗの表面Ｗｆから除去される。換言すると、乾燥補助液６１が、基板Ｗの表面Ｗｆ全面を所定の膜厚で覆っている。
【００９１】
図６に戻る。次に、基板Ｗの表面Ｗｆに供給された乾燥補助液６１を凝固させて、乾燥補助物質の凝固膜（すなわち、固化膜）を形成する固体化工程Ｓ１４を行う。まず、制御ユニット１３が回転駆動部１５１へ動作指令を行い、基板Ｗを軸Ａ１まわりに一定速度で回転させる。このとき、基板Ｗの回転速度は乾燥補助液が表面Ｗｆの全面で凸部Ｗｐ１よりも高い所定厚さの膜厚を形成できる程度の速度に設定される。
【００９２】
続いて、制御ユニット１３が旋回昇降駆動部１４へ動作指令を行い、ノズル４２を基板Ｗの表面Ｗｆ中央部へ位置決めする。そして、制御ユニット１３がバルブ４６へ動作指令を行い、バルブ４６を開成する。これにより、気体（第１実施形態では、摂氏７度の窒素ガス）を、気体タンク４７から配管４５およびノズル４２を介して、基板Ｗの表面Ｗｆに向けて供給する。
【００９３】
基板Ｗの表面Ｗｆに向けて供給された気体は、基板Ｗが回転することにより生ずる遠心力により、基板Ｗの表面Ｗｆ中央付近から基板Ｗの周縁部方向に向かって流動し、乾燥補助液６１に覆われた基板Ｗの表面Ｗｆの全面に拡散する。これにより、基板Ｗの表面Ｗｆに付着する乾燥補助液６１が、乾燥補助物質の凝固点よりも低温に冷却されて凝固し、固体状態に変化する。そして、基板Ｗの表面Ｗｆの全面が乾燥補助物質の凝固膜で覆われる。すなわち、第１実施形態において固体化工程Ｓ１４は、融解した乾燥補助物質を含む乾燥補助液６１を冷却することで凝固させる工程であり、気体供給手段４１が「固体化手段」に相当する。
【００９４】
固体化工程Ｓ１４の終了後、制御ユニット１３がバルブ４６へ動作指令を行い、バルブ４６を閉成する。また、制御ユニット１３が旋回昇降駆動部１４へ動作指令を行い、ノズル４２を退避位置Ｐ３に位置決めする。
【００９５】
図７（ｃ）は、固体化工程Ｓ１４の途中における基板Ｗの様子を示している。図７（ｃ）に示すように、乾燥補助液供給工程Ｓ１３において供給された乾燥補助液６１が、摂氏７度の窒素ガスの供給により冷却されて凝固し、乾燥補助物質の凝固膜（図中に「６２」にて図示）が形成される。
【００９６】
図６に戻る。次に、基板Ｗの表面Ｗｆに形成された凝固膜６２（すなわち、固体状態の乾燥補助物質）を、固体状態を維持しながら基板Ｗの表面Ｗｆから除去する固体除去工程Ｓ１５を行う。固体除去工程Ｓ１５が開始されると、まず、制御ユニット１３が回転駆動部１５１へ動作指令を行い、基板Ｗを軸Ａ１まわりに一定速度で回転させる。このとき、基板Ｗの回転速度はノズル５２が表面Ｗｆをスキャンする速度に相当し、スキャン条件に応じて設定される。
【００９７】
続いて、制御ユニット１３が旋回昇降駆動部１４へ動作指令を行い、ノズル５２を基板Ｗの表面Ｗｆ中央部へ位置決めする。また、制御ユニット１３が旋回昇降駆動部１４へ動作指令を行い、アーム５３を下降させることでノズル５２を基板Ｗの表面Ｗｆに形成された凝固膜６２に近接する位置へ位置決めする。そして、制御ユニット１３がバルブ５６へ動作指令を行い、バルブ５６を開成する。これにより、ノズル５２からの吸引が実行され、基板Ｗの表面Ｗｆにおける凝固膜６２のうち、ノズル５２と近接する位置に位置する固体状態の乾燥補助物質がノズル５２に吸引され、基板Ｗの表面Ｗｆから固体状態のまま除去される。
【００９８】
また、制御ユニット１３は旋回昇降駆動部１４へ動作指令を行い、吸引動作中のノズル５２を矢印ＡＲ４（図２参照）に沿って基板Ｗの中央部から基板Ｗの周縁部までの間で移動させる。すなわち、ノズル５２を基板Ｗの中央部から基板Ｗの周縁部までの間で走査（スキャン）させる。ノズル５２の走査、および基板Ｗの回転により、ノズル５２による吸引位置を、基板Ｗの表面Ｗｆ全面に順次位置させる。これにより、基板Ｗの表面Ｗｆに付着する凝固膜６２が、全面的にノズル５２に吸引されて、基板Ｗの表面Ｗｆから除去される。第１実施形態では、吸引手段５１が、本願発明の「固体除去手段」に相当する。
【００９９】
固体除去工程Ｓ１５の終了後、制御ユニット１３がバルブ５６へ動作指令を行い、バルブ５６を閉成する。また、制御ユニット１３が旋回昇降駆動部１４へ動作指令を行い、ノズル５２を退避位置Ｐ４に位置決めする。
【０１００】
図７（ｄ）は、固体除去工程Ｓ１５の途中における基板Ｗの様子を示している。図７（ｄ）に示すように、固体化工程Ｓ１４において形成された凝固膜６２の一部が、矢印ＡＲ４の経路に沿って移動するノズル５２により吸引されることで、固体状態のまま除去される。なお、凝固膜６２の基板Ｗの表面Ｗｆに対する付着力は、基板Ｗの表面Ｗｆに近いほど強くなり、また、凹部Ｗｐ２に充填された凝固膜６２の基板Ｗの表面Ｗｆに対する付着力は極めて強いため、ノズル５２の吸引による物理力では凝固膜６２を完全に除去できず、ノズル５２により除去できるのは凝固膜６２のうち上方に位置する固体状態の乾燥補助物質である。
【０１０１】
換言すれば、固体除去工程Ｓ１５により、凝固膜６２のうち上方に位置する固体状態の乾燥補助物質が、吸引手段５１によって除去されることで、凝固膜６２は薄膜化される。
【０１０２】
図６に戻る。次に、基板Ｗの表面Ｗｆに形成された凝固膜６２を昇華させて、基板Ｗの表面Ｗｆから除去する気体化工程Ｓ１６を行う。気体化工程Ｓ１６が開始されると、制御ユニット１３が回転駆動部１５１へ動作指令を行い、基板Ｗを軸Ａ１まわりに一定速度で回転させる。このとき、基板Ｗの回転速度はノズル４２が表面Ｗｆをスキャンする速度に相当し、スキャン条件に応じて設定される。
【０１０３】
続いて、制御ユニット１３が旋回昇降駆動部１４へ動作指令を行い、ノズル４２を基板Ｗの表面Ｗｆ中央部へ位置決めする。そして、制御ユニット１３がバルブ４６へ動作指令を行い、バルブ４６を開成する。これにより、気体（第１実施形態では、摂氏７度の窒素ガス）を、気体タンク４７から配管４５およびノズル４２を介して、基板Ｗの表面Ｗｆに向けて供給する。
【０１０４】
基板Ｗの表面Ｗｆに向けて供給された気体は、基板Ｗが回転することにより生ずる遠心力により、基板Ｗの表面Ｗｆ中央付近から基板Ｗの周縁部方向に向かって流動し、薄膜化した凝固膜６２に覆われた基板Ｗの表面Ｗｆの全面に拡散する。ここで、供給する気体における乾燥補助物質の蒸気の分圧は、摂氏７度における乾燥補助物質の飽和蒸気圧よりも低く設定される。したがって、このような気体を基板Ｗの表面Ｗｆへ供給すると、当該気体中へ凝固膜６２から乾燥補助物質の昇華が生じる。
【０１０５】
制御ユニット１３はさらに旋回昇降駆動部１４へ動作指令を行い、気体供給中のノズル４２を矢印ＡＲ３（図２参照）に沿って基板Ｗの中央部から基板Ｗの周縁部までの間で移動させる。すなわち、ノズル４２を基板Ｗの中央部から基板Ｗの周縁部までの間で走査（スキャン）させる。ノズル４２の走査、および基板Ｗの回転により、ノズル４２による気体供給位置を、基板Ｗの表面Ｗｆ全面に順次位置させる。これにより、基板Ｗの表面Ｗｆに付着する凝固膜６２が、残すところなく昇華されて、基板Ｗの表面Ｗｆから除去される。第１実施形態では、気体供給手段４１が、本願発明の「気体化手段」に相当する。
【０１０６】
また、ノズル４２から供給される気体は乾燥補助物質の融点（摂氏２０．５度）よりも低温（摂氏７度）であるため、凝固膜６２における乾燥補助物質の融解を防止しつつ、気体中への凝固膜６２の昇華を行うことができる。
【０１０７】
基板Ｗの表面Ｗｆの乾燥補助物質除去時に、固体状態の乾燥補助物質を昇華させることで、乾燥補助物質が液体状態を経由せずに固体状態から気体状態に変化するため、パターンＷｐに表面張力がはたらくのを防止し、基板Ｗの表面Ｗｆを良好に乾燥することができる。
【０１０８】
また、第１実施形態では、気体化工程Ｓ１６の実行前に、固体除去工程Ｓ１５を行うことで凝固膜６２を薄膜化しているため、気体化工程Ｓ１６において昇華させるべき凝固膜６２の量を減じることができ、気体化工程Ｓ１６における処理時間や気体の消費量を低減することができる。
【０１０９】
また、凝固膜６２の薄膜化により、気体化工程Ｓ１６において気体状態とする乾燥補助物質の量を少なくすることで、チャンバ１１内や各種の配管内の乾燥補助物質による汚染を抑制することができる。
【０１１０】
さらに、固体除去工程Ｓ１５では、凝固膜６２のうち、一部の固体状態の乾燥補助物質を、ノズル５２の吸引により固体状態のまま基板Ｗの表面Ｗｆから排気ポンプ７２を介して外部の排出機構へ排出することで除去するため、排出後の乾燥補助物質の回収が容易となり、廃液処理などにかかるコストや環境負担を低減することができる。
【０１１１】
また、固体除去工程Ｓ１５では、凝固膜６２を溶解する液等を使用しないため、パターンＷｐの倒壊を防止しながら、凝固膜６２の薄膜化を行うことができる。
【０１１２】
図７（ｅ）は、気体化工程Ｓ１６の途中における基板Ｗの様子を示している。図７（ｅ）に示すように、固体化工程Ｓ１４において形成され、固体除去工程Ｓ１５において薄膜化された乾燥補助物質の凝固膜６２が、摂氏７度の窒素ガスの供給により昇華されて表面Ｗｆから除去されている。
【０１１３】
気体化工程Ｓ１６の終了後、制御ユニット１３がバルブ４６へ動作指令を行い、バルブ４６を閉成する。また、制御ユニット１３が旋回昇降駆動部１４へ動作指令を行い、ノズル４２を退避位置Ｐ３に位置決めする。
【０１１４】
以上により、基板Ｗの表面Ｗｆの乾燥が完了し、一連の基板乾燥処理が終了する。上述のような基板乾燥処理の後、図示しない基板搬入出機構により、乾燥処理済みの基板Ｗがチャンバ１１から搬出される。
【０１１５】
以上のように、第１実施形態では、乾燥補助物質（１，１，２，２，３，３，４−ヘプタフルオロシクロペンタン）を融解した乾燥補助液を、ＩＰＡが付着した基板Ｗの表面Ｗｆに供給し、当該乾燥補助液を基板Ｗの表面Ｗｆで凝固させて乾燥補助物質の凝固膜を形成した後、凝固膜のうち一部の固体状態の乾燥補助物質を吸引により固体状態のまま除去して凝固膜を薄膜化させる。その後、乾燥補助物質を昇華させて、基板Ｗの表面Ｗｆから除去することで、基板Ｗの乾燥処理を行う。
【０１１６】
ここで、乾燥補助物質として１，１，２，２，３，３，４−ヘプタフルオロシクロペンタンを用いることで、従来の基板乾燥と比べ、基板のパターン倒壊をより確実に抑制することができる効果がある。この原因としては、下記の原因やその他の原因が複合的に作用していることが考えられる。
【０１１７】
（原因１）１，１，２，２，３，３，４−ヘプタフルオロシクロペンタンの融点が摂氏２０．５度であり、融解状態で供給できるため基板上で均一な凝固膜を形成できる。
【０１１８】
（原因２）１，１，２，２，３，３，４−ヘプタフルオロシクロペンタンの蒸気圧が８．２ｋＰａ（摂氏２０度）であり、従来の昇華乾燥技術におけるＤＩＷ（蒸気圧２．３ｋＰａ：摂氏２０度）やターシャリーブタノール（蒸気圧４．１ｋＰａ：摂氏２０度）よりも高いため、従来よりも速い昇華速度で昇華工程を行うことができる。
【０１１９】
（原因３）１，１，２，２，３，３，４−ヘプタフルオロシクロペンタンがＯＨ基を有さず、ターシャリーブタノールと比べ水に対し難溶性を有するため、水との混合が生じず、昇華後にパターン間に水分が残留することがない。
【０１２０】
また、第１実施形態では、固体化工程Ｓ１４と気体化工程Ｓ１６において、共通の気体供給手段４１を用いて、乾燥補助物質に対して不活性な不活性ガスである窒素ガスを、乾燥補助物質の凝固点よりも低い温度で供給した。これにより、処理に用いる部品数を少なくすることができるため装置コストを低減することができる効果がある。特に、第１実施形態では減圧手段７１の配管７３およびバルブ７４は用いないため、配管７３およびバルブ７４を省いても良い。
【０１２１】
＜第２実施形態＞
次に、本願発明に係る基板処理装置の第２実施形態を説明する。この第２実施形態と第１実施形態との主な相違点は、気体化工程Ｓ１６において、気体の供給に代えて、チャンバ１１内部を減圧する点にある。このような構成によっても、パターンの倒壊を抑制しつつ、基板の表面を乾燥することができる。
【０１２２】
＜２−１．基板処理装置の全体構成＞
第２実施形態の構成は、第１実施形態の構成である図１および図２に示す基板処理装置１ａと基本的に同一であるため、以下の説明では同一符号を付して構成説明を省略する。
【０１２３】
＜２−２．基板処理の工程＞
次に、第１実施形態と同様に構成された基板処理装置１ａにおける、第２実施形態の基板処理動作について説明する。
【０１２４】
以下、図１、図２および図６を適宜参照して基板処理の工程を説明する。第２実施形態が第１実施形態と相違する点は、気体化工程Ｓ１６がノズル４２からの気体の供給に代えて、減圧手段７１によるチャンバ１１内の減圧により行われる点にあり、その他の構成は第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と共通する部分については、説明を省略する。
【０１２５】
図６を参照する。洗浄工程Ｓ１１、リンス工程Ｓ１２、乾燥補助液供給工程Ｓ１３、固体化工程Ｓ１４および固体除去工程Ｓ１５が実行された後、基板Ｗの表面Ｗｆに形成された凝固膜６２を昇華させて、基板Ｗの表面Ｗｆから除去する気体化工程Ｓ１６を行う。気体化工程Ｓ１６が開始されると、制御ユニット１３の動作指令に基づいて、減圧手段７１によるチャンバ１１内の減圧処理が開始される。
【０１２６】
すなわち、制御ユニット１３がバルブ７４へ動作指令を行い、バルブ７４を開成する。これにより、チャンバ１１内部の気体を、配管７３を介してチャンバ１１外部へ排気する。このとき、バルブ２６、３６、４６、５６を全て閉成し、チャンバ１１内部を配管７３以外について密閉状態とすることで、チャンバ１１の内部環境が大気圧から減圧される。
【０１２７】
減圧処理により、チャンバ１１内の環境は乾燥補助物質の飽和蒸気圧よりも低い圧力となる。したがって、このような減圧環境を維持すると、凝固膜６２から乾燥補助物質の昇華が生じる。
【０１２８】
凝固膜６２から乾燥補助物質の昇華が生じる際、固体状態から気体状態に変化する乾燥補助物質は、凝固膜６２から昇華熱として熱を奪うため、凝固膜６２は冷却される。したがって、第２実施形態において、気体化工程Ｓ１６は、チャンバ１１内の環境が乾燥補助物質の融点よりも僅かに高い摂氏２５度（常温環境）である場合にも、凝固膜６２を別途冷却することなく凝固膜６２を乾燥補助物質の融点（摂氏２０．５度）よりも低温状態に維持することができ、凝固膜６２における乾燥補助物質の融解を防止しつつ、気体中への凝固膜６２の昇華を行うことができる。
【０１２９】
第２実施形態では、大気圧（約１気圧、約１０１３ｈＰａ）から、１．７×１０−５気圧（１．７Ｐａ）程度まで減圧する。なお、本願発明の実施においては当該圧力に限られず、減圧後のチャンバ１１内の気圧は、チャンバ１１等の耐圧性等に応じて適宜設定されて良い。
【０１３０】
上記のように、第２実施形態では、基板Ｗの表面Ｗｆの乾燥補助物質除去時に、固体状態の乾燥補助物質を昇華させることで、乾燥補助物質が液体状態を経由せずに固体状態から気体状態に変化するため、パターンＷｐに表面張力がはたらくのを防止し、基板Ｗの表面Ｗｆを良好に乾燥することができる。
【０１３１】
また、第２実施形態では、減圧手段７１によるチャンバ１１内の減圧により、チャンバ１１内の環境を乾燥補助物質の飽和蒸気圧よりも低い圧力とすることができる。これにより、大気圧環境下では昇華性を有しない物質をも乾燥補助物質として適用することができ、乾燥補助物質の選択の幅を広げることができる。また、乾燥補助物質の昇華速度を高めることができる。昇華速度が速いほど、パターン倒壊を防止できるため、より確実にパターン倒壊を防止しつつ、基板Ｗを乾燥することができる。
【０１３２】
この他、第２実施形態では、第１実施形態と同様に、固体除去工程Ｓ１５を行うことで得られる効果を有する。
【０１３３】
気体化工程Ｓ１６の終了後、制御ユニット１３がバルブ７４へ動作指令を行い、バルブ７４を閉成する。そして、制御ユニット１３がバルブ４６へ動作指令を行い、バルブ４６を開成することで、気体タンク４７から配管４５およびノズル４２を介してチャンバ１１内に気体（窒素ガス）を導入し、チャンバ１１内を減圧環境から大気圧環境へ復帰させる。このとき、ノズル４２は退避位置Ｐ３に位置してもよいし、基板Ｗの表面Ｗｆ中央部に位置してもよい。
【０１３４】
なお、気体化工程Ｓ１６の終了後、チャンバ１１を大気圧環境に復帰させる方法としては上記に限られず、各種の公知の手法が採用されても良い。
【０１３５】
以上により、一連の基板乾燥処理が終了する。上述のような基板乾燥処理の後、図示しない基板搬入出機構により、乾燥処理済みの基板Ｗがチャンバ１１から搬出される。
【０１３６】
＜第３実施形態＞
次に、本願発明に係る基板処理装置の第３実施形態を説明する。この第３実施形態と第１実施形態との主な相違点は、固体除去工程Ｓ１５において、ノズル５２による吸引に代えて、気体の噴射により凝固膜６２の一部を吹き飛ばして除去する点にある。このような構成によっても、パターンの倒壊を抑制しつつ、基板の表面を乾燥することができる。
【０１３７】
＜３−１．基板処理装置の全体構成＞
第３実施形態の構成は、第１実施形態の構成である図１および図２に示す基板処理装置１ａと基本的に同一であるため、以下の説明では同一符号を付して構成説明を省略する。なお、第３実施形態では、基板処理装置１ａのうち、吸引手段５１および減圧手段７１は使用しないため、適宜これらの構成を省いても良い。
【０１３８】
＜３−２．基板処理の工程＞
次に、第１実施形態と同様に構成された基板処理装置１ａにおける、第３実施形態の基板処理動作について説明する。
【０１３９】
以下、図１、図２および図６を適宜参照して基板処理の工程を説明する。第３実施形態が第１実施形態と相違する点は、固体除去工程Ｓ１５がノズル５２による固体状態の乾燥補助物質の吸引に代えて、気体供給手段４１のノズル４２から噴射される気体による固体状態の乾燥補助物質の吹き飛ばしにより行われる点にあり、その他の構成は第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と共通する部分については、説明を省略する。
【０１４０】
図６を参照する。洗浄工程Ｓ１１、リンス工程Ｓ１２、乾燥補助液供給工程Ｓ１３および固体化工程Ｓ１４が実行された後、基板Ｗの表面Ｗｆに形成された凝固膜のうち一部の固体状態の乾燥補助物質を、固体状態のまま基板Ｗの表面Ｗｆから除去して、凝固膜を薄膜化する固体除去工程Ｓ１５を行う。
【０１４１】
第３実施形態において、固体化工程Ｓ１４では、第１実施形態と同様に、ノズル４２を基板Ｗの表面Ｗｆ中央部へ位置決めして乾燥補助物質の凝固点よりも低い温度の気体を供給し、基板Ｗの表面Ｗｆに形成された乾燥補助液を凝固させて凝固膜を形成する。そして、第１実施形態とは異なり、固体化工程Ｓ１４の終了後も、バルブ４６の閉成およびノズル４２の退避位置Ｐ３への位置決めをせずに、そのままノズル４２を基板Ｗの表面Ｗｆ中央部へ位置決めした状態で、続く固体除去工程Ｓ１５を開始する。
【０１４２】
固体除去工程Ｓ１５が開始されると、制御ユニット１３が気体タンク４７の流量調整部４７３（図５参照）に動作指令を行い、流量調整部４７３は設定流量を所定流量まで増加させる。これにより、流量の増加に伴って、ノズル４２から供給される気体の流速が増加する。基板Ｗの表面Ｗｆに付着した凝固膜のうち、上方に位置して表面Ｗｆからの距離が遠く、表面Ｗｆとの付着力の弱い固体状態の乾燥補助物質は、ノズル４２から噴射される気体によって表面Ｗｆから吹き飛ばされ、固体状態のまま基板Ｗの表面Ｗｆから除去される。これにより、凝固膜が薄膜化される。
【０１４３】
また、制御ユニット１３は旋回昇降駆動部１４へ動作指令を行い、気体供給中のノズル４２を矢印ＡＲ３（図２参照）に沿って基板Ｗの中央部から基板Ｗの周縁部までの間で移動させる。すなわち、ノズル４２を基板Ｗの中央部から基板Ｗの周縁部までの間で走査（スキャン）させる。ノズル４２の走査、および基板Ｗの回転により、ノズル４２による気体供給位置を、基板Ｗの表面Ｗｆ全面に順次位置させる。これにより、基板Ｗの表面Ｗｆに付着する凝固膜が、全面的に薄膜化される。
【０１４４】
第３実施形態において、固体状態の乾燥補助物質を吹き飛ばす気体供給手段４１が、本願発明の「固体除去手段」に相当する。
【０１４５】
凝固膜が所定の膜厚まで薄膜化されると、続いて、気体化工程Ｓ１６が開始される。気体化工程Ｓ１６が開始されると、制御ユニット１３が気体タンク４７の流量調整部４７３に動作指令を行い、流量調整部４７３は設定流量を他の所定流量まで減少させる。これにより、流量の減少に伴って、ノズル４２から供給される気体の流速が減少する。また、制御ユニット１３が旋回昇降駆動部１４に動作指令を行い、ノズル４２の矢印ＡＲ３に沿った走査速度を所定の速度に設定する。
【０１４６】
ノズル４２の走査、および基板Ｗの回転により、ノズル４２による気体供給位置を、基板Ｗの表面Ｗｆ全面に順次位置させる。これにより、基板Ｗの表面Ｗｆに付着する凝固膜６２が、残すところなく昇華されて、基板Ｗの表面Ｗｆから除去される。第３実施形態では、気体供給手段４１が、本願発明の「気体化手段」に相当する。
【０１４７】
また、ノズル４２から供給される気体は乾燥補助物質の融点（摂氏２０．５度）よりも低温（摂氏７度）であるため、凝固膜６２における乾燥補助物質の融解を防止しつつ、気体中への凝固膜６２の昇華を行うことができる。
【０１４８】
第３実施形態では、第１実施形態と同様に、基板Ｗの表面Ｗｆの乾燥補助物質除去時に、固体状態の乾燥補助物質を昇華させることで、乾燥補助物質が液体状態を経由せずに固体状態から気体状態に変化するため、パターンＷｐに表面張力がはたらくのを防止し、基板Ｗの表面Ｗｆを良好に乾燥することができる。
【０１４９】
また、第３実施形態では、気体供給手段４１を、固体化工程Ｓ１４において乾燥補助液を凝固させる「固体化手段」、固体除去工程Ｓ１５において乾燥補助物質を固体状態のまま吹き飛ばして除去する「固体除去手段」、および気体化工程Ｓ１６において乾燥補助物質を液体状態を経由せずに固体状態から気体状態に変化させる「気体化手段」として併用する。
【０１５０】
これにより、処理に用いる部品点数を削減することができ、装置コストを削減することができる。また、固体化工程Ｓ１４のあと、ノズル４２から噴射される気体の流速を増加させることで即座に固体除去工程Ｓ１５を実行することができ、また、これに続いて気体化工程Ｓ１６を実行することができるため、処理時間の短縮にも資する。
【０１５１】
なお、第３実施形態において固体除去工程Ｓ１５のあと、気体化工程Ｓ１６を実行するにあたって流量調整部４７３において気体の流量を減少させたが、本願発明の実施に関しては、これに限られず、気体化工程Ｓ１６における気体流量は固体除去工程Ｓ１５における気体流量と同等でも良い。
【０１５２】
但し、昇華速度は気体流量を増加させても所定の流量で飽和するため、固体除去工程Ｓ１５における気体流量をそのまま気体化工程Ｓ１６にて供給するのは効率性が悪い。また、固体除去工程Ｓ１５における気体流量では、ノズル４２から固体状態の乾燥補助物質を吹き飛ばす流速の気体が供給されるため、そのままの速度を維持すると気体化工程Ｓ１６において気体の噴射によりパターンＷｐに物理的なダメージが生じるおそれがある。このため、気体化工程Ｓ１６において、固体除去工程Ｓ１５よりも気体流量を減少させるほうが好ましい。
【０１５３】
気体化工程Ｓ１６の終了後、制御ユニット１３がバルブ４６へ動作指令を行い、バルブ４６を閉成する。また、制御ユニット１３が旋回昇降駆動部１４へ動作指令を行い、ノズル４２を退避位置Ｐ３に位置決めする。
【０１５４】
以上により、基板Ｗの表面Ｗｆの乾燥が完了し、一連の基板乾燥処理が終了する。上述のような基板乾燥処理の後、図示しない基板搬入出機構により、乾燥処理済みの基板Ｗがチャンバ１１から搬出される。
【０１５５】
＜第４実施形態＞
次に、本願発明に係る基板処理装置の第４実施形態を説明する。この第４実施形態と第１実施形態との主な相違点は、固体除去工程Ｓ１５において、ノズル５２による吸引に代えて、乾燥補助物質が難溶性を示す液体により凝固膜の一部を洗い流して除去する点にある。このような構成によっても、パターンの倒壊を抑制しつつ、基板の表面を乾燥することができる。
【０１５６】
＜４−１．基板処理装置の全体構成＞
図８は第４実施形態に係る基板処理装置１ｂの内部構成を示した縦断面の概略側面図である。第４実施形態の基板処理装置１ｂが、第１実施形態の基板処理装置１ａと相違する点は、吸引手段５１に代えて、ＤＩＷ供給手段８１を備える点にある。その他の構成については、図１および図２に示す基板処理装置１ａと基本的に同一であるため、以下の説明では同一符号を付して構成説明を省略する。なお、第４実施形態では、基板処理装置１ｂのうち、減圧手段７１は使用しないため、適宜、減圧手段７１を省いても良い。
【０１５７】
ＤＩＷ供給手段８１は、基板Ｗへ乾燥補助物質が難溶性を示す液体（第４実施形態では、ＤＩＷ）を供給するユニットであり、ノズル８２と、アーム８３と、旋回軸８４と、配管８５と、バルブ８６と、ＤＩＷタンク８７と、を備える。
【０１５８】
ＤＩＷタンク８７は、ＤＩＷを貯留するタンクである。ＤＩＷタンク８７では、図示省略する温度調整部により貯留するＤＩＷの温度を乾燥補助物質の融点よりも低い温度に調整する。第４実施形態では、ＤＩＷタンク８７において、ＤＩＷの温度を摂氏７度に保つ。
【０１５９】
ＤＩＷタンク８７は、配管８５を介して、ノズル８２と管路接続しており、配管８５の経路途中にはバルブ８６が介挿される。図示しないポンプによりＤＩＷタンク８７内のＤＩＷが加圧され、配管８５からノズル８２方向へＤＩＷが送られる。
【０１６０】
バルブ８６は、制御ユニット１３と電気的に接続しており、常時閉成されている。制御ユニット１３の動作指令によってバルブ８６の開閉が制御される。制御ユニット１３の動作指令によりバルブ８６が開成すると、配管８５を通って、ノズル８２からＤＩＷが基板Ｗの表面Ｗｆに供給される。
【０１６１】
ノズル８２は、水平に延設されたアーム８３の先端部に取り付けられて、スピンベース１５２の上方に配置される。アーム８３の後端部は、Ｚ方向に延設された旋回軸８４により軸Ｊ４まわりに回転自在に支持され、旋回軸８４により軸Ｊ４にそって昇降自在に支持される。旋回軸８４はチャンバ１１内に固設される。旋回軸８４を介して、アーム８３は旋回昇降駆動部１４と連結される。旋回昇降駆動部１４は、制御ユニット１３と電気的に接続し、制御ユニット１３からの動作指令によりアーム８３を軸Ｊ４まわりに回動させ、軸Ｊ４にそって昇降させる。アーム８３の移動に伴って、ノズル８２も移動する。
【０１６２】
本願発明において、乾燥補助物質が液体に「難溶性を示す」とは、乾燥補助物質について、その液体への溶解度が１気圧、摂氏２０度において１ｇ／１００ｇ液体以下であることを意味する。第４実施形態において、乾燥補助物質としては１，１，２，２，３，３，４−ヘプタフルオロシクロペンタンが用いられ、これの水への溶解度は０．０７２ｇ／１００ｇ水であるため、ＤＩＷは乾燥補助物質に対し難溶性を示す液体といえる。
【０１６３】
＜４−２．基板処理の工程＞
次に、基板処理装置１ｂにおける、第４実施形態の基板処理動作について説明する。
【０１６４】
以下、図６および図８を適宜参照して基板処理の工程を説明する。第４実施形態の基板処理動作が第１実施形態と相違する点は、固体除去工程Ｓ１５がノズル５２による固体状態の乾燥補助物質の吸引に代えて、ＤＩＷ供給手段８１のノズル８２から吐出されるＤＩＷによる固体状態の乾燥補助物質の押し流しにより行われる点にあり、その他の構成は第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と共通する部分については、説明を省略する。
【０１６５】
図６を参照する。洗浄工程Ｓ１１、リンス工程Ｓ１２、乾燥補助液供給工程Ｓ１３および固体化工程Ｓ１４が実行された後、基板Ｗの表面Ｗｆに形成された凝固膜のうち一部の固体状態の乾燥補助物質を、固体状態のまま基板Ｗの表面Ｗｆから除去して、凝固膜を薄膜化する固体除去工程Ｓ１５を行う。
【０１６６】
固体除去工程Ｓ１５が開始されると、制御ユニット１３が回転駆動部１５１へ動作指令を行い、基板Ｗを軸Ａ１まわりに一定速度で回転させる。このとき、基板Ｗの回転速度は後にノズル８２から供給されるＤＩＷを表面Ｗｆから遠心力によって基板Ｗの径方向外側へ振り切ることができる程度の速度に設定される。
【０１６７】
続いて、制御ユニット１３が旋回昇降駆動部１４へ動作指令を行い、ノズル８２を基板Ｗの表面Ｗｆ中央部へ位置決めする。そして、制御ユニット１３がバルブ８６へ動作指令を行い、バルブ８６を開成する。これにより、ノズル８２からＤＩＷが基板Ｗの表面Ｗｆへ供給される。
【０１６８】
基板Ｗの表面Ｗｆに供給されたＤＩＷは、基板Ｗが回転することにより生ずる遠心力により、基板Ｗの表面Ｗｆ中央付近から基板Ｗの周縁部に向かって流動し、基板Ｗの表面Ｗｆの全面に拡散する。その後、ＤＩＷは基板Ｗの周縁部から基板Ｗの径方向外側へ振り切られ、飛散防止カップ１２により捕集されて、排液機構へ送られる。
【０１６９】
基板Ｗの表面Ｗｆにおける凝固膜のうち、基板Ｗの表面Ｗｆからの距離が遠く表面Ｗｆとの付着力が弱い上方の固体状態の乾燥補助物質は、ノズル８２から供給されるＤＩＷに押し流され、ＤＩＷとともに基板Ｗの周縁部方向へ移動し、基板Ｗの径方向外側へ固体状態のまま除去される。これにより、凝固膜が薄膜化する。第４実施形態では、ＤＩＷ供給手段８１が、本願発明の「固体除去手段」に相当する。
【０１７０】
ここで、基板Ｗの表面Ｗｆに存在するパターンＷｐの凹部Ｗｐ２には、表面Ｗｆとの付着力がより強い固体状態の乾燥補助物質が位置するため、供給されたＤＩＷはパターンＷｐには入り込まない。また、乾燥補助物質はＤＩＷに対して難溶性を示すため、供給したＤＩＷにより凝固膜が溶解してパターンＷｐ部分にＤＩＷが入り込むおそれもない。また、乾燥補助物質の融点よりも低い温度である摂氏７度のＤＩＷがノズル８２から供給されるため、乾燥補助物質が融解するのを防止しながら、凝固膜を薄膜化することができる。これらにより、パターン倒壊を防止しながら、凝固膜を薄膜化することができる。
【０１７１】
さらに、ＤＩＷとともに基板Ｗの径方向外側へ押し流され、飛散防止カップ１２により捕集された乾燥補助物質は、ＤＩＷに溶解せずに固体状態のまま存在するため、排液機構等に物理的なフィルタ（例えば、網目状のフィルタ）を設けることで、容易にＤＩＷから乾燥補助物質を分離することができる。このため、廃液処理などにかかるコストや環境負担を低減することができる。
【０１７２】
固体除去工程Ｓ１５において、バルブ８６の開成から所定時間経過する等により、凝固膜の薄膜化が完了すると、制御ユニット１３がバルブ８６へ動作指令を行い、バルブ８６を閉成する。また、制御ユニット１３が旋回昇降駆動部１４へ動作指令を行い、ノズル８２を退避位置Ｐ４に位置決めする。そして、制御ユニット１３が回転駆動部１５１へ動作指令を行い、基板Ｗの回転速度を増加させて、基板Ｗの表面Ｗｆの凝固膜に付着したＤＩＷをスピン乾燥させる。
【０１７３】
なお、凝固膜の薄膜化後のＤＩＷの乾燥は、スピン乾燥に限られず、気体供給手段４１から気体を供給することで乾燥させても良い。
【０１７４】
固体除去工程Ｓ１５の終了後、第１実施形態と同様に、気体供給手段４１によって固体状態の乾燥補助物質を昇華により気体状態に変化させて、基板Ｗの表面Ｗｆから除去する。
【０１７５】
以上により、基板Ｗの表面Ｗｆの乾燥が完了し、一連の基板乾燥処理が終了する。上述のような基板乾燥処理の後、図示しない基板搬入出機構により、乾燥処理済みの基板Ｗがチャンバ１１から搬出される。
【０１７６】
＜第５実施形態＞
次に、本願発明に係る基板処理装置の第５実施形態を説明する。この第５実施形態と第１実施形態との主な相違点は、固体除去工程Ｓ１５において、ノズル５２による吸引に代えて、凝固膜上を摺動する掻取手段９１を備え、凝固膜の上方に位置する固体状態の乾燥補助物質を掻き取ることで除去する点にある。このような構成によっても、パターンの倒壊を抑制しつつ、基板の表面を乾燥することができる。
【０１７７】
＜５−１．基板処理装置の全体構成＞
図９は第５実施形態に係る基板処理装置１ｃの内部構成を示した縦断面の概略側面図である。図１０は第５実施形態に係る基板処理装置１ｃの内部構成を示した概略平面図である。第５実施形態の基板処理装置１ｃが、第１実施形態の基板処理装置１ａと相違する点は、吸引手段５１に代えて、掻取手段９１を備える点にある。その他の構成については、図１および図２に示す基板処理装置１ａと基本的に同一であるため、以下の説明では同一符号を付して構成説明を省略する。なお、第５実施形態では、基板処理装置１ｃのうち、減圧手段７１は使用しないため、適宜、減圧手段７１を省いても良い。
【０１７８】
図９を参照する。掻取手段９１は、基板Ｗの表面Ｗｆに形成された凝固膜の一部を掻き取って除去するユニットであり、ブレード９２と、アーム９３と、旋回軸９４と、を備える。また、掻取手段９１は、これらの他、ブレード９２に付着した固体状態の凝固膜を回収してブレード９２を洗浄する回収機構を備えていても良い。
【０１７９】
ブレード９２は、水平に延設されたアーム９３の先端部に延設されて、スピンベース１５２の上方に配置される。アーム９３の後端部は、Ｚ方向に延設された旋回軸９４により軸Ｊ４まわりに回転自在に支持され、旋回軸９４により軸Ｊ４にそって昇降自在に支持される。旋回軸９４はチャンバ１１内に固設される。旋回軸９４を介して、アーム９３は旋回昇降駆動部１４と連結される。旋回昇降駆動部１４は、制御ユニット１３と電気的に接続し、制御ユニット１３からの動作指令によりアーム９３を軸Ｊ４まわりに回動させ、軸Ｊ４にそって昇降させる。アーム９３の移動に伴って、ブレード９２も移動する。
【０１８０】
図１０に実線で示すように、ブレード９２は常時は基板Ｗの周縁部より外側であって、飛散防止カップ１２よりも外側の退避位置Ｐ４に配置される。アーム９３が制御ユニット１３の動作指令により回動すると、ブレード９２は矢印ＡＲ４の経路に沿って移動し、基板Ｗの表面Ｗｆの中央部（軸Ａ１またはその近傍）の上方位置に配置される。
【０１８１】
表面Ｗｆ中央部の上方位置にアーム９３の先端が配置され、ブレード９２が基板Ｗの表面Ｗｆに沿って表面Ｗｆ中央部から基板Ｗの径方向外側にわたって配置される様子を、図１０の破線にて示す。破線により示されるように、ブレード９２の長さは基板Ｗの直径よりも長い。このため、基板Ｗが軸Ａ１まわりに１回転すれば、ブレード９２により基板Ｗの表面Ｗｆ全体を摺動可能である。
【０１８２】
＜５−２．基板処理の工程＞
次に、基板処理装置１ｃにおける、第５実施形態の基板処理動作について説明する。
【０１８３】
以下、図６、図９、図１０および図１１を適宜参照して基板処理の工程を説明する。図１１は、第５実施形態に係る図６の各工程における基板Ｗの様子を示す模式図である。図１１の（ａ）から（ｅ）までの各図は、特に指示しないかぎり、大気圧環境下で処理される。
【０１８４】
第５実施形態の基板処理動作が第１実施形態と相違する点は、固体除去工程Ｓ１５がノズル５２による固体状態の乾燥補助物質の吸引に代えて、掻取手段９１のブレード９２による固体状態の乾燥補助物質の掻き取りにより行われる点にあり、その他の構成は第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と共通する部分については、説明を省略する。
【０１８５】
図６を参照する。洗浄工程Ｓ１１、リンス工程Ｓ１２、乾燥補助液供給工程Ｓ１３および固体化工程Ｓ１４が実行された後、基板Ｗの表面Ｗｆに形成された凝固膜のうち一部の固体状態の乾燥補助物質を、固体状態のまま基板Ｗの表面Ｗｆから除去して、凝固膜を薄膜化する固体除去工程Ｓ１５を行う。図１１（ａ）、図１１（ｂ）および図１１（ｃ）は、それぞれリンス工程Ｓ１２の終了時点、乾燥補助液供給工程Ｓ１３の終了時点、および固体化工程Ｓ１４の途中における基板Ｗの様子を示す模式図である。固体除去工程Ｓ１５の開始直前は、図１１（ｃ）に示すように基板Ｗの表面Ｗｆに凝固膜６２が形成されている。
【０１８６】
固体除去工程Ｓ１５が開始されると、制御ユニット１３が回転駆動部１５１へ動作指令を行い、基板Ｗを軸Ａ１まわりに一定速度で回転させる。このとき、基板Ｗの回転速度はブレード９２が基板Ｗの表面Ｗｆに位置する凝固膜６２を掻き取る掻取速度の条件に応じて、適宜設定される。また、図１０において、基板Ｗは軸Ａ１まわりに反時計回りに回転する。
【０１８７】
続いて、制御ユニット１３が旋回昇降駆動部１４へ動作指令を行い、アーム９３を旋回させて、ブレード９２を基板Ｗの表面Ｗｆ中央部へ位置決めする（図１０の破線位置）。そして、制御ユニット１３が旋回昇降駆動部１４へ動作指令を行い、アーム９３を降下させて、ブレード９２を基板Ｗの表面Ｗｆに形成された凝固膜６２に当接する所定高さに位置決めする。
【０１８８】
図１１（ｄ）は、固体除去工程Ｓ１５の途中における基板Ｗの様子を示す模式図である。図１１（ｄ）に示すように、基板Ｗの回転により、基板Ｗはブレード９２に対し相対的に矢印ＡＲ５の方向へ移動している。この状態で、ブレード９２が所定高さに位置決めされ、凝固膜６２に当接するため、ブレード９２は凝固膜６２のうち、上方に位置する固体状態の乾燥補助物質を、固体状態のまま掻き取っていく。これにより、ブレード９２の基板Ｗの回転方向上流側に、掻き取った固体状態の乾燥補助物質が堆積していく。
【０１８９】
ブレード９２が凝固膜６２に当接した後、基板Ｗが１回転以上の所定の回転数だけ軸Ａ１まわりを反時計回りに回転すると、制御ユニット１３が旋回昇降駆動部１４へ動作指令を行い、アーム９３を矢印ＡＲ４に沿って退避位置Ｐ４に向かって旋回させる。これにより、ブレード９２の基板Ｗの回転方向上流側に堆積した固体状態の乾燥補助物質は、基板Ｗの径方向外側へ除去される。これにより、凝固膜６２が薄膜化する。第５実施形態では、掻取手段９１が、本願発明の「固体除去手段」に相当する。
【０１９０】
第５実施形態では、ブレード９２を凝固膜６２に当接させる高さを調整することで、薄膜化後の凝固膜６２の膜厚を容易に調整することができる。
【０１９１】
凝固膜６２の薄膜化後、ブレード９２に付着した固体状態の乾燥補助物質は、図示省略する回収機構によりブレード９２から除去され、回収される。回収機構は、ブレード９２の掻取面（第５実施形態においては、ブレード９２の基板Ｗの回転方向上流側の面）に気体や液体を供給して、掻取面に付着した乾燥補助物質を除去する機構を用いても良い。このとき、液体としては乾燥補助物質が難溶性を示す液体を用いると、第４実施形態と同様の理由で乾燥補助物質と液体との分離が容易にできるため、好ましい。
【０１９２】
また、回収機構としては、ブレード９２の掻取面に、第１実施形態の吸引手段５１のノズル５２のような機構を位置させて、掻取面に付着した乾燥補助物質を吸引除去する構成を用いても良い。他に、回収機構としては、ブレード９２の掻取面を摺動する他のブレードを設けて、掻取面に付着した乾燥補助物質を掻き取って除去する構成を用いても良い。
【０１９３】
なお、乾燥補助物質の融点が、チャンバ１１の環境温度よりも低い場合には、ブレード９２やアーム９３にペルチェ素子等の温度調整部を内蔵させて、ブレード９２の温度を乾燥補助物質の融点よりも低くする構成としても良い。これにより、乾燥補助物質の融解を防止しながら、凝固膜６２の薄膜化を行うことができる。
【０１９４】
固体除去工程Ｓ１５の終了後、第１実施形態と同様に、気体供給手段４１によって固体状態の乾燥補助物質を昇華により気体状態に変化させて、基板Ｗの表面Ｗｆから除去する。
【０１９５】
以上により、基板Ｗの表面Ｗｆの乾燥が完了し、一連の基板乾燥処理が終了する。上述のような基板乾燥処理の後、図示しない基板搬入出機構により、乾燥処理済みの基板Ｗがチャンバ１１から搬出される。
【０１９６】
なお、上記の第５実施形態では、掻取手段９１の一例としてブレード９２を用いたが、ブレード９２に代えて、ブラシを用い、ブラシを凝固膜に当接させて凝固膜を掻き取る構成としても良い。
【０１９７】
＜６．変形例＞
以上、本発明の第１実施形態から第５実施形態までを説明したが、これらの実施形態は例示にすぎず、本発明はその他の様々な形態で実施することができる。以下に、その他の主な形態を例示する。
【０１９８】
＜６−１．複数チャンバでの処理＞
上記の各実施形態では、１個のチャンバ１１内において、基板Ｗに対し洗浄工程Ｓ１１から気体化工程Ｓ１６が実行された。しかしながら、本発明の実施に関してはこれに限られず、各工程ごとにチャンバが用意されてもよい。
【０１９９】
具体的には、洗浄工程Ｓ１１から固体化工程Ｓ１４までを第１チャンバで実行し、基板Ｗの表面Ｗｆに凝固膜が形成されたのち、第１チャンバから基板Ｗを搬出し、別の第２チャンバへ凝固膜が形成された基板Ｗを搬入して、第２チャンバにて気体化工程Ｓ１６を行っても良い。
【０２００】
＜６−２．減圧による気体化除去＞
上記の第１，３，４，５実施形態では、気体化工程Ｓ１６において、「気体化除去手段」として気体供給手段４１を用いた。しかしながら、本発明の実施に関しては、これに限られず、第２実施形態と同様に気体化工程Ｓ１６において、減圧手段７１を用い、チャンバ１１内を減圧することで固体状態の乾燥補助物質を昇華により気体状態へ変化させても良い。
【０２０１】
＜６−３．スピンによる固体除去＞
上記の各実施形態で説明した固体除去工程Ｓ１５の他、基板Ｗの表面Ｗｆに形成された凝固膜の上方の付着力が特に弱い場合には、固体化工程Ｓ１４において乾燥補助液が凝固した後、制御ユニット１３が回転駆動部１５１に動作指令を行い、基板Ｗの回転速度を高速化することで、凝固膜に含まれる固体状態の乾燥補助物質を遠心力により基板Ｗの径方向外側へ飛ばして除去する構成としても良い。係る構成の場合、基板保持手段１５が本発明の「固体除去手段」に相当する。
【０２０２】
＜６−４．乾燥補助物質の溶液を供給＞
上記の各実施形態では、乾燥補助液タンク２７には融解状態の乾燥補助物質を含む乾燥補助液を貯留し、乾燥補助液供給工程Ｓ１３ではノズル２２からその乾燥補助液を供給して、固体化工程Ｓ１４では乾燥補助液に含まれる融解状態の乾燥補助物質を凝固させることで、凝固膜を形成した。
【０２０３】
しかしながら、本発明の実施に関してはこれに限られず、乾燥補助液タンク２７に溶媒に溶解した状態の乾燥補助物質を含む乾燥補助液を貯留し、乾燥補助液供給工程Ｓ１３ではノズル２２からその乾燥補助液を供給して、固体化工程Ｓ１４では乾燥補助液に含まれる溶媒を蒸発させることで除去し、固体状態の乾燥補助物質を基板Ｗの表面Ｗｆに析出させることで、凝固膜に代えて析出膜を形成しても良い。これら凝固膜、析出膜を総称して「固化膜」と称する。
【０２０４】
この場合、乾燥補助物質としては、第１実施形態で挙げた物質の他、ナフタレン（Ｃ１０Ｈ８）、１，４−ジクロロベンゼン（分子式：Ｃ６Ｈ４Ｃｌ２）、テトラクロロジフルオロエタン、しょうのう（分子式：Ｃ１０Ｈ１６Ｏ、体系名：１，７，７−トリメチルビシクロ［２．２．１］ヘプタン−２−オン）が挙げられる。
【０２０５】
また、本実施形態において、乾燥補助物質の溶媒としては、乾燥補助物質が溶解性を示し、常温で容易に乾燥が可能であるような液体が好ましい。例として、ＩＰＡ、メタノール、エタノール、アセトン、ベンゼン、四塩化炭素、クロロホルム、ヘキサン、デカリン、テトラリン、酢酸、シクロヘキサノール、エーテル、またはハイドロフルオロエーテル（Ｈｙｄｒｏ  Ｆｌｕｏｒｏ  Ｅｔｈｅｒ）などが挙げられる。また、乾燥補助物質が水溶性を示す場合は、前記の溶媒の他に、ＤＩＷを用いることもできる。
【０２０６】
なお、本変形例では、乾燥補助物質としてナフタレンを用い、乾燥補助物質の溶媒としてＩＰＡを用いる。本変形例における乾燥補助液とは、ナフタレンをＩＰＡに溶解したナフタレン溶液である。
【０２０７】
固体化工程Ｓ１４では、気体供給手段４１（図１等）により基板Ｗの表面Ｗｆに気体を供給することで、溶媒を蒸発させて乾燥補助物質を析出させる構成とすれば良い。この場合、気体供給手段４１が本発明の「「固体化手段」に相当する。
【０２０８】
＜６−５．乾燥補助物質の酸化除去＞
上記の各実施形態では、乾燥補助物質として昇華性を有する物質を用い、気体化工程Ｓ１６では固体状態の乾燥補助物質を昇華により気体状態へ変化させることで、液体状態を経由せずに基板Ｗの表面Ｗｆから除去し、パターン倒壊を防止しつつ、基板Ｗの乾燥を行った。
【０２０９】
しかしながら、本発明の実施に関してはこれに限られず、乾燥補助物質として、酸化により気体の酸化物を生成する物質を用いても良い。この場合、乾燥補助液としては、乾燥補助物質を第１実施形態のように融解状態とした乾燥補助液を用いても良いし、上記変形例のように溶解状態とした乾燥補助液を用いても良い。
【０２１０】
酸化により気体の酸化物を生成する乾燥補助物質としては、ヘキサメチレンテトラミン（化学式：（Ｃ６Ｈ１２Ｎ４。融点：摂氏２８０度。酸素またはオゾンと酸化した際の酸化物：水蒸気、二酸化炭素および窒素酸化物。ＤＩＷおよびＩＰＡに対して可溶性をもつ）、１，３，５−トリオキサン（化学式：Ｃ３Ｈ６Ｏ３。融点：摂氏６４度。酸素またはオゾンと酸化した際の酸化物：水蒸気および二酸化炭素。ＤＩＷおよびＩＰＡに対して可溶性をもつ）、１−ピロリジンカルボジチオ酸アンモニウム（化学式：Ｃ４Ｈ８ＮＣＳＳＮＨ４。融点：摂氏１５１度から摂氏１５３度。酸素またはオゾンと酸化した際の酸化物：水蒸気、二酸化炭素、窒素酸化物および硫黄酸化物。ＤＩＷおよびＩＰＡに対して可溶性をもつ）、メタアルデヒド（化学式：Ｃ８Ｈ１６Ｏ４。融点：摂氏２４６度。酸素またはオゾンと酸化した際の酸化物：水蒸気および二酸化炭素。ＤＩＷに対して可溶性をもつ）、またはパラフィン（化学式：ＣｎＨ２ｎ＋２（ｎ：２０〜４８）。融点：摂氏５０度から摂氏５２度。酸素またはオゾンと酸化した際の酸化物：水蒸気および二酸化炭素。ＤＩＷに対して可溶性をもつ）などが挙げられる。
【０２１１】
また、乾燥補助物質を溶解状態で供給する場合、乾燥補助物質の溶媒としては、ＤＩＷやＩＰＡが挙げられ、乾燥補助物質が可溶な溶媒が選択される。なお、本変形例では、乾燥補助液として、ヘキサメチレンテトラミンをＤＩＷに溶解させた、ヘキサメチレンテトラミン水溶液を用いる。すなわち、上記の各実施形態において、乾燥補助液タンク２７にはヘキサメチレンテトラミン水溶液が貯留される。
【０２１２】
乾燥補助物質として、酸化により気体の酸化物を生成する物質を用いる場合、基板処理装置１ａにはさらに、気体の酸化剤を供給する酸化剤供給手段が設けられる。酸化剤供給手段は、図１の気体供給手段４１と同様の構成にて、窒素ガスを貯留した気体タンク４７に代えて、気体の酸化剤として酸素ガスを貯留した気体タンクを備える構成とすれば良い。なお、気体の酸化剤としては、酸素ガスの他、オゾンを用いても良い。
【０２１３】
本変形例において、乾燥補助液供給工程Ｓ１３ではヘキサメチレンテトラミン水溶液が基板Ｗの表面Ｗｆに供給される。そして、上記の各実施形態と同様に、固体化工程Ｓ１４および固体除去工程Ｓ１５が行われ、基板Ｗの表面Ｗｆに薄膜化した固体状態の乾燥補助物質（ヘキサメチレンテトラミン）の析出膜が形成される。
【０２１４】
また、気体化工程Ｓ１６では、酸化剤供給手段が、第１実施形態の気体供給手段４１と同様の動作を行い、析出膜へ酸素ガスの供給が行われ、酸素ガスと固体状態の乾燥補助物質が反応して水蒸気、二酸化炭素および窒素酸化物といった気体の酸化物を生成し、基板Ｗの表面Ｗｆから乾燥補助物質が除去される。
【０２１５】
＜６−６．乾燥補助物質の熱分解除去＞
上記の各実施形態では、乾燥補助物質として昇華性を有する物質を用い、気体化工程Ｓ１６では固体状態の乾燥補助物質を昇華により気体状態へ変化させることで、液体状態を経由せずに基板Ｗの表面Ｗｆから除去し、パターン倒壊を防止しつつ、基板Ｗの乾燥を行った。
【０２１６】
しかしながら、本発明の実施に関してはこれに限られず、乾燥補助物質として、熱分解より気体の生成物に分解する物質を用いても良い。この場合、乾燥補助液としては、乾燥補助物質を第１実施形態のように融解状態とした乾燥補助液を用いても良いし、上記変形例のように溶解状態とした乾燥補助液を用いても良い。本変形例では、溶解状態とした乾燥補助液を用いる。
【０２１７】
熱により気体の生成物に分解する乾燥補助物質としては、炭酸水素アンモニウム（化学式：ＮＨ４ＨＣＯ３。熱分解温度：摂氏５８度。熱分解した際の生成物：水蒸気、二酸化炭素およびアンモニア。ＤＩＷに対して可溶性をもつ）、過塩素酸アンモニウム（化学式：ＮＨ４ＣｌＯ４。熱分解温度：摂氏１５０度程度。熱分解した際の生成物：塩素、水蒸気、窒素および酸素。ＤＩＷに対して可溶性をもつ）またはテトラフルオロホウ酸ニトロイル（化学式：ＮＯ２ＢＦ４。熱分解温度：摂氏１８０度。熱分解した際の生成物：フッ化ニトロイル、三フッ化ホウ素）などが挙げられる。
【０２１８】
また、乾燥補助物質の溶媒としては、ＤＩＷやＩＰＡが挙げられ、乾燥補助物質が可溶な溶媒が選択される。なお、本変形例では、乾燥補助液として、炭酸水素アンモニウムをＤＩＷに溶解させた、炭酸水素アンモニウム水溶液を用いる。すなわち、上記の各実施形態において、乾燥補助液タンク２７には炭酸水素アンモニウム水溶液が貯留される。
【０２１９】
また、本発明において、乾燥補助物質は、熱分解温度が常温以上であり、摂氏２００度以下である物質を用いることが好ましい。熱分解温度が常温以上である乾燥補助物質を選ぶことにより、常温において熱分解を生じることなく基板Ｗの表面Ｗｆに乾燥補助液を供給することができる。また、熱分解温度が摂氏２００度以下である物質を選ぶことにより、気体化工程Ｓ１６において、チャンバ１１を摂氏２００度より高い温度にしなくても、熱分解を生じさせることができるため、チャンバ１１等を構成する部材に耐熱性の高い部材を用いる必要がなく、装置の製造コストを削減することができる。
【０２２０】
乾燥補助物質として、熱分解により気体の生成物に分解する物質を用いる場合、基板処理装置１ａの温度調整部４７２（図５参照）において、気体貯留部４７１に貯留される気体の温度を、乾燥補助物質の熱分解温度よりも高温に調整する構成が設けられる。この他、気体供給手段４１が供給する気体を熱分解温度以上の高温にする加熱機構が、配管４５に設けられても良い。加熱機構としては、例えば配管４５に巻き回される抵抗加熱ヒータが用いられる。
【０２２１】
本変形例において、乾燥補助液供給工程Ｓ１３では炭酸水素アンモニウム水溶液が基板Ｗの表面Ｗｆに供給される。そして、上記の各実施形態と同様に、固体化工程Ｓ１４および固体除去工程Ｓ１５が行われ、基板Ｗの表面Ｗｆに薄膜化した固体状態の乾燥補助物質（炭酸水素アンモニウム）の析出膜が形成される。
【０２２２】
また、気体化工程Ｓ１６では、気体供給手段４１が、第１実施形態の気体供給手段４１と同様の動作を行い、析出膜へ気体の供給が行われ、固体状態の乾燥補助物質が熱分解温度以上の温度となることで熱分解反応して水蒸気、二酸化炭素およびアンモニアといった気体の生成物に分解し、基板Ｗの表面Ｗｆから乾燥補助物質が除去される。
【０２２３】
＜６−７．その他の変形例＞
第１実施形態では、固体化工程Ｓ１４において、気体供給手段４１により乾燥補助物質の凝固点よりも低温の気体を供給して表面Ｗｆに凝固膜６２を形成した。しかしながら、本発明の実施に関してはこれに限られない。
【０２２４】
具体的には、図１のスピンベース１５２およびチャックピン１５３に代えて基板Ｗの裏面Ｗｂの中央部と直接当接して基板Ｗを吸着保持するスピンチャックを備え、スピンチャックを公知の冷却機構（例えば、冷水配管を通す、ペルチェ素子を用いる、など）によって冷却することで基板Ｗを裏面Ｗｂから冷却し、表面Ｗｆの乾燥補助液６１を凝固点よりも低い温度に冷却する構成としてもよい。
【０２２５】
また、他には、図１のスピンベース１５２の中央部に貫通孔を設け、当該貫通孔を介して基板Ｗの裏面Ｗｂ側から基板Ｗへ乾燥補助物質の凝固点よりも低い温度の液体または気体の冷媒（例えば、摂氏７度の窒素ガスや、摂氏７度の冷水）を供給することで基板Ｗを裏面Ｗｂから冷却し、表面Ｗｆの乾燥補助液６１を凝固点よりも低い温度に冷却する構成としてもよい。
【０２２６】
上述した本発明の各実施形態および各変形例がそれぞれ有する複数の構成要素は、すべてが必須のものではなく、上述の課題の一部又は全部を解決するため、あるいは、本明細書に記載された効果の一部又は全部を達成するために、適宜、前記複数の構成要素の一部の構成要素について、その変更、削除、新たな他の構成要素との差し替え、限定内容の一部削除を行うことが可能である。また、上述の課題の一部又は全部を解決するため、あるいは、本明細書に記載された効果の一部又は全部を達成するために、上述した本発明の各実施形態および各変形例のそれぞれに含まれる技術的特徴の一部又は全部を上述した本発明の他の実施形態または他の変形例に含まれる技術的特徴の一部又は全部と組み合わせて、本発明の独立した実施形態とすることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【０２２７】
本願の発明は、基板の表面に付着する液体を除去する乾燥技術、および当該乾燥技術を用いて基板の表面を処理する基板処理技術全般に適用することができる。
【符号の説明】
【０２２８】
１ａ，１ｂ，１ｃ      基板処理装置
１１      チャンバ
１２      飛散防止カップ
１３      制御ユニット
１４      旋回昇降駆動部
１５      基板保持手段
２１      乾燥補助液供給手段
３１      ＩＰＡ供給手段
４１      気体供給手段
５１      吸引手段
６１      乾燥補助液
６２      凝固膜
７１      減圧手段
８１      ＤＩＷ供給手段
９１      掻取手段
Ｓ１１      洗浄工程
Ｓ１２      リンス工程
Ｓ１３      乾燥補助液供給工程
Ｓ１４      固体化工程
Ｓ１５      固体除去工程
Ｓ１６      気体化工程
Ｗ      基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0006606470.tif 000009
【図８】
0006606470.tif 000010
【図９】
0006606470.tif 000011
【図１０】
0006606470.tif 000012
【図１１】
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