(57)【要約】【課題】基板へのダメージを防止しつつパーティクルの除去を促進する。【解決手段】基板Ｗの表面Ｗｆに向けてＤＩＷを供給して下層液膜１１ｆを形成し、これを凍結して下層凍結膜１３ｆを形成する。さらに、下層凍結膜１３ｆの表面に向けて、下層凍結膜１３ｆが融解しない温度に冷却されたＤＩＷを供給して上層液膜１２ｆを形成し、これを凍結して上層凍結膜１４ｆを積層形成する。そして、常温のＤＩＷを供給して下層凍結膜１３ｆおよび上層凍結膜１４ｆの全体を融解して、基板Ｗの表面Ｗｆからパーティクルとともに除去している。【選択図】図５
2008135557.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面に向けて液体を供給する液体供給手段と、
前記液体供給手段の液体供給により前記基板の表面に形成された液膜を凍結させる凍結手段と
を備え、
前記凍結手段の液膜凍結により形成された下層凍結膜の表面に向けての液体供給および該供給された液体の凍結を少なくとも１回行って上層凍結膜を前記下層凍結膜上に積層形成した後に、前記基板の表面に生成された凍結膜全体を除去することを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記液体供給手段の液体供給により前記基板の表面に形成される液膜の厚さを所定値に調整する下層膜厚調整手段をさらに備える請求項１記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記上層凍結膜を積層形成する回数を記憶する記憶手段と、
所定の基板処理条件に応じて前記記憶手段の記憶回数を書き換える書換手段と
をさらに備え、
前記記憶手段の記憶回数だけ前記上層凍結膜を積層形成する請求項１または２記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記凍結手段は、
前記液体の凝固点より低い温度を有する冷却ガスを前記基板の表面に向けて局部的に吐出する冷却ガス吐出手段と、
前記冷却ガス吐出手段を前記基板の表面に沿って前記基板に対して相対移動させる相対移動機構とを備え、
前記冷却ガス吐出手段から冷却ガスを吐出させながら前記相対移動機構により前記冷却ガス吐出手段を前記基板に対して相対移動させて前記各凍結膜の形成を行う請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記液体供給手段は、前記液体を供給する液供給管と、該液供給管内の液体を前記基板に向けて吐出する液吐出ノズルとを備え、
前記凍結手段は、前記冷却ガス吐出手段に前記冷却ガスを導くガス供給管をさらに備え、
前記液供給管の少なくとも一部と前記ガス供給管の少なくとも一部とが近傍に並んで配設される請求項４記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記液吐出ノズルと前記冷却ガス吐出手段とを互いに近傍に配設し、
前記相対移動機構は、前記液吐出ノズルと前記冷却ガス吐出手段とを一体的に前記基板に対して相対移動させる請求項５記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記下層凍結膜の表面に向けての液体供給は前記液体供給手段により行われ、
前記液体供給手段は、前記液体供給により前記下層凍結膜が融解しない温度に前記液体を冷却する温度調整部を備える請求項１ないし６のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記液体は純水または脱イオン水からなり、前記温度調整部は前記液体の温度を０〜２℃に冷却する請求項７記載の基板処理装置。
【請求項９】
微小な液滴状の液体を吐出して、前記下層凍結膜の表面に向けての液体供給を行う液滴供給手段を備える請求項１ないし６のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項１０】
前記下層凍結膜の表面に向けての前記液滴供給手段からの微小な液滴状の液体吐出を行いつつ該液体の凍結を行う請求項９記載の基板処理装置。
【請求項１１】
基板の表面に向けての液体供給および該液体の凍結を行う液体供給凍結工程を複数回繰り返して、前記基板の表面に複数層の凍結膜を積層形成する複数層凍結膜形成工程と、
前記複数層の凍結膜全体を除去する除去工程と
を備えたことを特徴とする基板処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体ウエハ、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」という）の表面に形成された液膜を凍結し、その凍結膜を除去する基板処理装置および基板処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、基板に対する処理のひとつとして基板表面に液膜を付着させた状態で基板を冷却することにより液膜を凍結させる技術が用いられている。特に、このような凍結技術は基板に対する洗浄処理の一環として用いられている。すなわち、半導体装置に代表されるデバイスの微細化、高機能化、高精度化に伴って基板表面に形成されたパターンを倒壊させずに基板表面に付着しているパーティクル等の微小な汚染物質を除去することが益々困難になっている。そこで、上記した凍結技術を用いて次のようにして基板表面に付着しているパーティクルを除去している。
【０００３】
先ず、基板表面に液体を供給して基板表面に液膜を形成する。続いて、基板を冷却することにより液膜を凍結させる。これにより、パーティクルが付着している基板表面に凍結膜が生成される。そして、最後に基板表面から凍結膜を除去することにより基板表面からパーティクルを凍結膜とともに除去している。例えば特許文献１に記載の装置では、処理チャンバー内に基板を収容し、基板表面にスチームまたは超純度水蒸気等の除去流体を供給して、基板表面上に除去流体による液膜を形成する。続いて、除去流体の凍結温度を下回る温度を有する冷却ガスを処理チャンバー内に射出し、該冷却ガスを処理チャンバー内で循環させ、基板表面上の液膜を凍結させて、基板表面の全面に凍結膜を生成する。その後、凍結膜を解凍することによって、基板表面に付着しているパーティクルを除去するようにしている。すなわち、特許文献１に記載の装置では、液膜が凍結したときの体積膨張により発生し、パーティクルに作用する圧力がパーティクルと基板との付着力を低下させることによって、基板の表面からパーティクルを除去するようにしている。
【０００４】
【特許文献１】特開平３−１４５１３０号公報（図１、図８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、液膜が凍結したときの体積膨張により発生する圧力を増大させてパーティクルの除去を促進しようとすると、該圧力が過大になることによって、却ってパターン倒壊などの基板へのダメージを生じてしまうことも考えられる。したがって、基板処理を好適に行うためには、パーティクルの除去促進と基板へのダメージ防止との両方を考慮することが必要となる。しかしながら、上記特許文献１記載の装置では、これらについて十分な考慮がなされていない。
【０００６】
この発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、基板へのダメージを防止しつつパーティクルの除去を促進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】
【０００７】
この発明にかかる基板処理装置は、上記目的を達成するため、基板の表面に向けて液体を供給する液体供給手段と、前記液体供給手段の液体供給により前記基板の表面に形成された液膜を凍結させる凍結手段とを備え、前記凍結手段の液膜凍結により形成された下層凍結膜の表面に向けての液体供給および該供給された液体の凍結を少なくとも１回行って上層凍結膜を前記下層凍結膜上に積層形成した後に、前記基板の表面に生成された凍結膜全体を除去することを特徴としている。
【０００８】
また、この発明にかかる基板処理方法は、上記目的を達成するため、基板の表面に向けての液体供給および該液体の凍結を行う液体供給凍結工程を複数回繰り返して、前記基板の表面に複数層の凍結膜を積層形成する複数層凍結膜形成工程と、前記複数層の凍結膜全体を除去する除去工程とを備えたことを特徴としている。
【０００９】
このように構成された発明（基板処理装置）によれば、液体供給手段により基板の表面に向けて液体が供給され、その液体供給により基板の表面に形成された液膜が凍結手段により凍結される。そして、その凍結手段の液膜凍結により形成された下層凍結膜の表面に向けての液体供給および該供給された液体の凍結が少なくとも１回行われて上層凍結膜が下層凍結膜上に積層形成される。これによって基板の表面には、少なくとも２層の凍結膜が生成されており、その凍結膜全体が除去される。また、このように構成された発明（基板処理方法）によれば、基板の表面に向けて液体を供給するとともに該液体を凍結させる液体供給凍結工程が複数回繰り返されて、基板の表面に複数層の凍結膜が積層生成され、その基板の表面に生成された複数層の凍結膜全体が除去される。
【００１０】
ところで、発明者が種々の実験を行ったところ、液膜の厚さが増大するにつれてパーティクルの除去率も増大すること、および液膜の厚さが一定値を超えると基板にダメージが発生することが明らかとなった。パーティクルの除去率が増大するのは、液膜の厚さが増大するにつれて、液膜が凍結したときの体積膨張により発生し、パーティクルに作用する圧力も増大するためであると考えられる。また、ダメージが発生するのは、上記圧力はパーティクルだけでなく基板の表面にも作用することから、液膜の厚さが一定値を超えると、上記圧力が過大になって基板の表面に悪影響を及ぼすためであると考えられる。
【００１１】
そこで、この発明（基板処理装置および基板処理方法）は、少なくとも２層、すなわち複数層の凍結膜を生成している。このため、１層目の凍結膜のみが生成されている場合に比べて、膜厚が増大していることから、液膜が凍結したときの体積膨張により発生し、パーティクルに作用する圧力も増大している。したがって、１層目の凍結膜のみが生成されている場合に比べて、パーティクルの除去率を増大することができる。また、２層目の凍結膜から基板の表面に作用する圧力は、１層目の凍結膜を介して間接的に作用しているため、体積膨張により発生し、基板の表面に作用する圧力の増大幅は１層目の凍結膜による圧力値に比べて小幅になる。また、例えば３層目以降の凍結膜の圧力については、当該各層より下層側の凍結膜を介して作用するため、それらの増大幅はさらに小幅になる。したがって、２層目以降の凍結膜からの圧力により基板へのダメージが発生するのを回避することができる。このように、この発明によれば、例えば上層凍結膜を形成する層数を調整することによって、パーティクルおよび基板の表面に作用する圧力の調整を容易に行うことができ、基板へのダメージ発生を防止しつつ、パーティクル除去を促進することができる。
【００１２】
また、液体供給手段の液体供給により基板の表面に形成される液膜の厚さを所定値に調整する下層膜厚調整手段をさらに備えるようにすると、液体供給手段の液体供給により基板の表面に形成される液膜の厚さが所定値に調整される。ここで、所定値として、基板にダメージが発生し始めるしきい値に対して十分に余裕のある値、例えば上記しきい値の８０％程度の値を採用すると、基板へのダメージ発生を確実に防止することができる。
【００１３】
また、前記上層凍結膜を積層形成する回数を記憶する記憶手段と、所定の基板処理条件に応じて前記記憶手段の記憶回数を書き換える書換手段とをさらに備え、前記記憶手段の記憶回数だけ前記上層凍結膜を積層形成するとしてもよい。このように構成された発明によれば、記憶手段の記憶回数だけ上層凍結膜が積層形成されるが、この記憶回数は所定の基板処理条件に応じて書き換えられるため、基板処理条件に応じた層数の上層凍結膜が積層形成されることとなる。ここで、基板処理条件としては、例えば処理対象の基板の種類、処理対象の基板に対して直前に実行された処理または工程の種類、処理対象の基板に対して実行される基板処理のレシピなどを採用することができる。
【００１４】
また、前記凍結手段は、前記液体の凝固点より低い温度を有する冷却ガスを前記基板の表面に向けて局部的に吐出する冷却ガス吐出手段と、前記冷却ガス吐出手段を前記基板の表面に沿って前記基板に対して相対移動させる相対移動機構とを備え、前記冷却ガス吐出手段から冷却ガスを吐出させながら前記相対移動機構により前記冷却ガス吐出手段を前記基板に対して相対移動させて前記各凍結膜の形成を行うとしてもよい。
【００１５】
このように構成された発明によれば、液体の凝固点より低い温度を有する冷却ガスが冷却ガス吐出手段から基板の表面に向けて局部的に吐出される。そして、冷却ガス吐出手段から冷却ガスを吐出させながら相対移動機構により冷却ガス吐出手段が基板の表面に沿って基板に対して相対移動されて、下層凍結膜の形成および上層凍結膜の積層形成が行われる。すなわち、相対移動に伴って基板上の液体のうち該液体が凍結した領域が広がって、基板の全面に凍結膜が生成されることとなる。このように、冷却ガスの供給部位が基板の表面の一部領域に限定されているため、例えば基板を保持するための部材など、基板の周辺に設けられている部材の温度低下を必要最小限に止めることができる。したがって、それらの部材が劣化するのを抑制することができる。
【００１６】
また、前記液体供給手段は、前記液体を供給する液供給管と、該液供給管内の液体を前記基板に向けて吐出する液吐出ノズルとを備え、前記凍結手段は、前記冷却ガス吐出手段に前記冷却ガスを導くガス供給管をさらに備え、前記液供給管の少なくとも一部と前記ガス供給管の少なくとも一部とが近傍に並んで配設されるとしてもよい。
【００１７】
このように構成された発明によれば、液体を供給する液供給管の少なくとも一部と冷却ガスを導くガス供給管の少なくとも一部とが近傍に並んで配設されているため、基板に供給される液体は、該液体の凝固点より低い温度を有する冷却ガスの近傍を通ることとなる。したがって、基板に供給される液体は冷却されるため、下層凍結膜の融解を防止することができる。ここで、冷却ガスの温度が例えば−１００℃程度の非常に低い温度であれば、その近傍を通る液体に対する冷却効果は高いものとなる。
【００１８】
また、前記液吐出ノズルと前記冷却ガス吐出手段とを互いに近傍に配設し、前記相対移動機構は、前記液吐出ノズルと前記冷却ガス吐出手段とを一体的に前記基板に対して相対移動させるとしてもよい。このように構成された発明によれば、互いに近傍に配設された液吐出ノズルと冷却ガス吐出手段とが一体的に相対移動され、これらが常に近傍に配置されることから、冷却ガス吐出手段から冷却ガスが吐出されると、その冷却ガスの冷気により液吐出ノズルが冷却されることになるため、下層凍結膜の融解をより確実に防止できるという利点がある。
【００１９】
また、前記下層凍結膜の表面に向けての液体供給は前記液体供給手段により行われ、前記液体供給手段は、前記液体供給により前記下層凍結膜が融解しない温度に前記液体を冷却する温度調整部を備えるとしてもよい。このように構成された発明によれば、下層凍結膜の表面に向けての液体供給は、液体供給により下層凍結膜が融解しない温度に液体を冷却する温度調整部を備える液体供給手段により行われる。このため、下層凍結膜が融解するのを確実に防止でき、上層凍結膜を好適に積層形成することができる。また、液体供給手段を下層凍結膜の形成と、上層凍結膜の積層形成とに共用することができ、これによって、部品点数を削減でき、装置構成を簡素化することができる。
【００２０】
また、液体は純水または脱イオン水からなり、温度調整部は液体の温度を０〜２℃に冷却するようにすると、０℃以上であるため凝固することがなく、しかも２℃以下であるため下層凍結膜の融解を確実に防止することができるため、好ましい。
【００２１】
また、微小な液滴状の液体を吐出して、下層凍結膜の表面に向けての液体供給を行う液滴供給手段を備えるとしてもよい。このように構成された発明によれば、下層凍結膜の表面に向けて微小な液滴状の液体が吐出されるため、例えば温度調整部などにより液体を冷却しなくても、下層凍結膜の融解を防止できるという利点がある。
【００２２】
また、下層凍結膜の表面に向けての液滴供給手段からの微小な液滴状の液体吐出を行いつつ該液体の凍結を行うとしてもよい。このように構成された発明によれば、下層凍結膜の表面に向けて液滴供給手段から微小な液滴状の液体吐出を行いつつ該液体の凍結が行われるため、下層凍結膜の融解を確実に防止しつつ、下層凍結膜の表面に単層の上層凍結膜を好適に形成することができる。ここで、例えば液滴供給手段からの微小な液滴状の液体吐出時間を調整することにより上層凍結膜の厚さを調整することが可能になる。
【発明の効果】
【００２３】
この発明によれば、基板の表面に複数層の凍結膜を生成し、その基板の表面に生成された複数層の凍結膜全体を除去しているため、パーティクルの除去率を増大できるとともに、基板へのダメージが発生するのを回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
＜第１実施形態＞
図１はこの発明にかかる基板処理装置の第１実施形態を示す図、図２は図１の基板処理装置の制御構成を示すブロック図である。この基板処理装置は半導体ウエハ等の基板Ｗの表面Ｗｆおよび裏面Ｗｂに付着しているパーティクル等の汚染物質を除去するための洗浄処理に用いられる枚葉式の基板処理装置である。より具体的には、この基板処理装置は、基板Ｗの表面Ｗｆに液膜を形成し、その液膜を凍結させて下層凍結膜を形成した後、その下層凍結膜の表面に上層凍結膜を積層形成し、その後、凍結膜全体を基板Ｗの表面Ｗｆから除去することにより、基板Ｗに対して洗浄処理を施す装置である。
【００２５】
この基板処理装置は、基板Ｗに対して洗浄処理を施す処理空間をその内部に有する処理チャンバー１と、装置全体を制御する制御ユニット４とを備えている。この処理チャンバー１内には、スピンチャック２と冷却ガス吐出ノズル３と遮断部材９とが設けられている。スピンチャック２は、基板Ｗの表面Ｗｆを上方に向けて略水平姿勢に保持した状態で、基板Ｗを回転させるものである。冷却ガス吐出ノズル３は、スピンチャック２に保持された基板Ｗの表面Ｗｆに向けて液膜を凍結させるための冷却ガスを吐出するものである。遮断部材９は、スピンチャック２の上方に、スピンチャック２に保持された基板Ｗの表面Ｗｆに対向して配置されている。
【００２６】
上記スピンチャック２の中心軸２１の上端部には、円板状のスピンベース２３がネジなどの締結部品によって固定されている。この中心軸２１はモータを含むチャック回転機構２２の回転軸に連結されている。そして、制御ユニット４からの動作指令に応じてチャック回転機構２２が駆動されると、中心軸２１に固定されたスピンベース２３が回転中心Ａ０を中心に回転する。
【００２７】
スピンベース２３の周縁部付近には、基板Ｗの周縁部を把持するための複数個のチャックピン２４が立設されている。チャックピン２４は、円形の基板Ｗを確実に保持するために３個以上設けてあればよく、スピンベース２３の周縁部に沿って等角度間隔で配置されている。各チャックピン２４のそれぞれは、基板Ｗの周縁部を下方から支持する基板支持部と、基板支持部に支持された基板Ｗの外周端面を押圧して基板Ｗを保持する基板保持部とを備えている。各チャックピン２４は、基板保持部が基板Ｗの外周端面を押圧する押圧状態と、基板保持部が基板Ｗの外周端面から離れる解放状態との間を切り替え可能に構成されている。
【００２８】
そして、スピンベース２３に対して基板Ｗが受渡しされる際には、各チャックピン２４を解放状態とし、基板Ｗに対して洗浄処理を行う際には、各チャックピン２４を押圧状態とする。各チャックピン２４を押圧状態とすると、各チャックピン２４は基板Ｗの周縁部を把持して、基板Ｗがスピンベース２３から所定間隔を隔てて略水平姿勢に保持されることとなる。これにより、基板Ｗは、その表面Ｗｆを上方に向け、裏面Ｗｂを下方に向けた状態で保持される。なお、この実施形態では、基板Ｗの表面Ｗｆに微細パターンが形成されており、表面Ｗｆがパターン形成面となっている。
【００２９】
上記遮断部材９は、中心部に開口を有する円板状に形成されている。遮断部材９の下面は、基板Ｗの表面Ｗｆと略平行に対向する基板対向面となっており、基板Ｗの直径と同等以上の大きさに形成されている。遮断部材９は略円筒形状を有する支持軸９１の下端部に略水平に取り付けられている。この支持軸９１は、水平方向に延びるアーム９２により、基板Ｗの中心を通る鉛直軸回りに回転可能に保持されている。また、アーム９２には、遮断部材回転機構９３と遮断部材昇降機構９４とが接続されている。
【００３０】
遮断部材回転機構９３は、制御ユニット４からの動作指令に応じて、支持軸９１を基板Ｗの中心を通る鉛直軸回りに回転させる。また、制御ユニット４は、遮断部材回転機構９３の動作を制御して、スピンチャック２に保持された基板Ｗの回転に応じて基板Ｗと同じ回転方向でかつ略同じ回転速度で遮断部材９を回転させる。
【００３１】
遮断部材昇降機構９４は、制御ユニット４からの動作指令に応じて、遮断部材９をスピンベース２３に近接させたり、逆に離間させる。具体的には、制御ユニット４は、遮断部材昇降機構９４の動作を制御して、基板処理装置に対して基板Ｗを搬入出させる際には、遮断部材９をスピンチャック２の上方の離間位置（図１に示す位置）に上昇させる一方、基板Ｗに対して所定の処理を施す際には、遮断部材９をスピンチャック２に保持された基板Ｗの表面Ｗｆのごく近傍に設定された対向位置まで下降させる。
【００３２】
支持軸９１は中空になっており、その内部に、遮断部材９の開口に延設されるガス供給管９５が挿通されている。このガス供給管９５は乾燥ガス供給部６５に接続されている。この乾燥ガス供給部６５は、窒素ガスを供給するもので、基板Ｗに対する洗浄処理後の乾燥処理時に、遮断部材９と基板Ｗの表面Ｗｆとの間に形成される空間に向けてガス供給管９５から窒素ガスを供給する。なお、この実施形態では、乾燥ガス供給部６５から乾燥ガスとして窒素ガスを供給しているが、空気や他の不活性ガスなどを供給するようにしてもよい。
【００３３】
ガス供給管９５の内部には、リンス液供給管９６が挿通されている。このリンス液供給管９６の下方端部は遮断部材９の開口に延設されるとともに、その先端にリンス液吐出ノズル９７が設けられている。一方、リンス液供給管９６の上方端部は、リンス液供給部６２に接続されている。このリンス液供給部６２は、リンス液を供給するものである。そして、リンス液としては、この実施形態では例えば、脱イオン水（deionized water、以下「ＤＩＷ」という）が用いられている。
【００３４】
図３はリンス液供給部の構成を示す模式図である。タンク６２１はＤＩＷを貯留するもので、バルブＶ１が介装されている供給管６２Ａを介して、例えば工場内に既設のＤＩＷ供給源（図示省略）に接続されている。供給管６２Ｂは、ＤＩＷをタンク６２１から外部に供給するためのもので、ポンプ６２２および温度調整部６２３が介装されている。供給管６２Ｂの下端はタンク６２１に貯留されているＤＩＷに達するように設けられ、上端は供給管６２Ｃ，６２Ｄに分岐している。供給管６２ＣにはバルブＶ２が介装され、その下端はタンク６２１の内部に達するように設けられている。また、供給管６２Ｄには、フィルタＦ１が介装されている。そして、供給管６２Ｄの先端は分岐して、バルブＶ３１が介装された上記リンス液供給管９６と、バルブＶ３２が介装された後述する液供給管２５とに接続されており、リンス液供給管９６と液供給管２５とに、個別にまたは同時にＤＩＷを供給可能になっている。温度調整部６２３は、制御ユニット４からの動作指令に応じてＤＩＷを冷却するもので、ＤＩＷを凍結膜の表面に供給したときに、該凍結膜が融解しない温度、この実施形態では例えば５℃以下にＤＩＷを冷却する。なお、さらに低温の２℃以下に冷却すると、凍結膜の融解をより確実に避けられるため、好ましい。なお、温度調整部６２３は、ＤＩＷを０℃以上に保っており、これによってＤＩＷが凝固しないようにしている。
【００３５】
このような構成において、各バルブＶ１，Ｖ２，Ｖ３が閉じられた状態から、バルブＶ１が開かれると、ＤＩＷ供給源からタンク６２１に常温のＤＩＷが供給される。また、バルブＶ３が閉じられた状態でバルブＶ２が開かれ、ポンプ６２２および温度調整部６２３が作動すると、ＤＩＷは、タンク６２１および供給管６２Ｂ，６２Ｃを循環しつつ、温度調整部６２３により冷却される。そして、バルブＶ２が閉じられるとともにバルブＶ３１が開かれると、冷却されたＤＩＷが、フィルタＦ１で濾過された後、リンス液供給管９６に向けて供給される。リンス液供給管９６に供給された冷却されているＤＩＷは、リンス液吐出ノズル９７から基板Ｗの表面Ｗｆに向けて吐出され、下層液膜１１ｆおよび上層液膜１２ｆ（図５）が形成される。一方、温度調整部６２３の動作が停止し、ポンプ６２２のみが作動した状態で、バルブＶ２が閉じられるとともにバルブＶ３２が開かれると、常温のＤＩＷが、フィルタＦ１で濾過された後、液供給管２５に向けて供給され、液吐出ノズル２７から基板Ｗの裏面Ｗｂに向けて吐出される。このように、この実施形態では、リンス液供給部６２、リンス液供給管９６およびリンス液吐出ノズル９７が、本発明の「液体供給手段」に相当する。
【００３６】
図１に戻って、説明を続ける。スピンチャック２の中心軸２１は円筒状の空洞を有する中空になっており、中心軸２１の内部には、基板Ｗの裏面Ｗｂに液体を供給するための円筒状の液供給管２５が挿通されている。液供給管２５は、スピンチャック２に保持された基板Ｗの下面側である裏面Ｗｂに近接する位置まで延びており、その先端に基板Ｗの下面の中央部に向けて液体を吐出する液吐出ノズル２７が設けられている。液供給管２５は、上記リンス液供給部６２に接続されている。そして、リンス液供給部６２からＤＩＷが供給されると、液供給管２５を介して液吐出ノズル２７から基板Ｗの裏面Ｗｂに向けてＤＩＷが吐出されて、裏面Ｗｂがリンスされる。
【００３７】
中心軸２１の内壁面と液供給管２５の外壁面との隙間は、横断面リング状のガス供給路２９になっている。このガス供給路２９は上記乾燥ガス供給部６５に接続されており、乾燥ガス供給部６５からガス供給路２９を介してスピンベース２３と基板Ｗの裏面Ｗｂとの間に形成される空間に窒素ガスが供給される。
【００３８】
スピンチャック２の周方向外側には、回動モータ３１が設けられている。この回動モータ３１には回動軸３３が接続され、この回動軸３３にはアーム３５が水平方向に延びるように接続されており、このアーム３５の先端に上記冷却ガス吐出ノズル３が取り付けられている。そして、制御ユニット４からの動作指令に応じて回動モータ３１が駆動されると、アーム３５が回動軸３３回りに揺動することとなる。
【００３９】
図４は冷却ガス吐出ノズルの動きを示す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。制御ユニット４からの動作指令に基づき回動モータ３１が駆動されてアーム３５が揺動すると、冷却ガス吐出ノズル３は、基板Ｗの表面Ｗｆに対向した状態で、図４（ｂ）に示すように、移動軌跡Ｔに沿って移動する。この移動軌跡Ｔは、回転中心位置Ｐｃから端縁位置Ｐｅに向かう軌跡である。ここで、回転中心位置Ｐｃは基板Ｗの上方で、かつ基板Ｗの回転中心Ａ０の上に位置し、端縁位置Ｐｅは基板Ｗの外周端の上方に位置する。すなわち、回動モータ３１は、冷却ガス吐出ノズル３を基板Ｗの表面Ｗｆに沿って基板Ｗに対して相対移動させる。また、冷却ガス吐出ノズル３は、移動軌跡Ｔの延長線上であって基板Ｗの対向位置から側方に退避した待機位置Ｐｓに移動可能となっている。
【００４０】
冷却ガス吐出ノズル３は冷却ガス供給部６４に接続されている。この冷却ガス供給部６４は、制御ユニット４からの動作指令に応じて冷却ガスを冷却ガス吐出ノズル３に供給するものである。冷却ガス吐出ノズル３が基板Ｗの表面Ｗｆの対向位置に配置され、冷却ガス供給部６４から冷却ガスが冷却ガス吐出ノズル３に供給されると、冷却ガス吐出ノズル３から基板Ｗの表面Ｗｆに向けて局部的に冷却ガスが吐出される。そして、制御ユニット４からの動作指令に応じて、冷却ガス吐出ノズル３から冷却ガスが吐出している状態で、チャック回転機構２２が基板Ｗを回転させながら、回動モータ３１が冷却ガス吐出ノズル３を移動軌跡Ｔに沿って移動させると、冷却ガスが基板Ｗの表面Ｗｆの全体にわたって供給されることとなる。したがって、リンス液吐出ノズル９７からのＤＩＷ吐出により基板Ｗの表面Ｗｆに形成されている液膜１１ｆの全体が凍結し、基板Ｗの表面Ｗｆの全面に凍結膜１３ｆが生成される。
【００４１】
基板Ｗの表面Ｗｆからの冷却ガス吐出ノズル３の高さは、冷却ガスの供給量によっても異なるが、例えば５０ｍｍ以下、好ましくは数ｍｍ程度に設定される。このような基板Ｗの表面Ｗｆからの冷却ガス吐出ノズル３の高さおよび冷却ガスの供給量は、(1)冷却ガスが有する冷熱を液膜１１ｆに効率的に付与する観点、(2)冷却ガスにより液膜１１ｆの液面が乱れることがないように液膜１１ｆを安定して凍結する観点などから実験的に定められる。
【００４２】
冷却ガスは、基板Ｗの表面Ｗｆに形成された液膜１１ｆを構成する液体の凝固点、すなわちこの実施形態ではＤＩＷの凝固点より低い温度を有する。この冷却ガスは、例えば、タンクに貯留されている液体窒素内を通るパイプに窒素ガスを流すことにより生成され、この実施形態では例えば−１００℃に冷却されている。なお、窒素ガスに代えて、酸素ガスや清浄なエア等を用いてもよい。このように冷却ガスを用いているため、基板Ｗの表面Ｗｆへのガス供給前にフィルタ等を通すことによって、冷却ガスに含まれる汚染物質を容易に除去することができ、液膜１１ｆを凍結させる際に基板Ｗの表面Ｗｆが汚染されるのを防止できる。このように、この実施形態では、冷却ガス吐出ノズル３が本発明の「冷却ガス吐出手段」に相当し、回動モータ３１が本発明の「相対移動機構」に相当する。
【００４３】
次に、上記のように構成された基板処理装置における洗浄処理動作について図５、図６を参照しつつ説明する。図５は基板Ｗの表面Ｗｆに対する処理を示す図で、（ａ）は下層液膜形成処理を示し、（ｂ）は下層液膜凍結処理を示し、（ｃ）は上層液膜形成処理を示し、（ｄ）は上層液膜凍結処理を示し、（ｅ）は凍結膜除去処理を示している。また、図６は図１の基板処理装置の動作手順を示すフローチャートである。この装置では、未処理の基板Ｗが装置内に搬入されると、制御ユニット４が装置各部を制御して該基板Ｗに対して洗浄処理が実行される。まず、基板Ｗの表面Ｗｆを上方に向けた状態で基板Ｗが処理チャンバー１内に搬入され、スピンチャック２に保持される（ステップＳ１）。このとき、遮断部材９は離間位置にあり、基板Ｗと干渉しないようにしている。
【００４４】
スピンチャック２が未処理の基板Ｗを保持すると、遮断部材９が対向位置まで下降し、基板Ｗの表面Ｗｆに近接した位置に位置決めされる。これにより、基板Ｗの表面Ｗｆが遮断部材９の基板対向面に近接した状態で覆われ、基板Ｗの周辺雰囲気から遮断される。そして、制御ユニット４は、チャック回転機構２２を作動してスピンチャック２を回転させるとともに、リンス液供給部６２を作動してリンス液吐出ノズル９７から冷却されたＤＩＷを吐出させて、基板Ｗの表面Ｗｆに冷却されたＤＩＷを供給する。基板Ｗの表面Ｗｆに供給されたＤＩＷには、基板Ｗの回転に伴う遠心力が作用し、基板Ｗの径方向外向きに均一に広げられ、その一部が基板外に振り切られる。これによって、図５（ａ）に示すように、基板Ｗの表面Ｗｆの全面にわたって液膜の厚みが均一にされ、基板Ｗの表面Ｗｆの全体に、所定の厚みＤ１を有する下層液膜１１ｆが形成される（ステップＳ２）。ここで、制御ユニット４は、チャック回転機構２２の動作を制御して、スピンチャック２の回転数を調整することにより、所定の厚さＤ１の下層液膜１１ｆを形成する。下層液膜１１ｆの厚さについては後に詳述する。
【００４５】
こうして、下層液膜形成処理が終了すると、制御ユニット４は遮断部材９を離間位置に配置するとともに、冷却ガス吐出ノズル３を待機位置Ｐｓから回転中心位置Ｐｃに移動させる。そして、回転する基板Ｗの表面Ｗｆに向けて冷却ガス吐出ノズル３から冷却ガスを吐出させながら、冷却ガス吐出ノズル３を徐々に基板Ｗの端縁位置Ｐｅに向けて移動させていく。これによって、図５（ｂ）に示すように、基板Ｗの表面Ｗｆのうち液膜１１ｆが凍結した領域が基板Ｗの表面Ｗｆの中央部から周縁部へと広げられ、基板Ｗの表面Ｗｆの全体に下層凍結膜１３ｆが生成される（ステップＳ３）。ここで、下層液膜１１ｆを構成するＤＩＷが、温度調整部６２３によって低温に冷却されているため、下層凍結膜１３ｆを短時間で生成することができる。
【００４６】
なお、冷却ガス吐出ノズル３を移動させながら基板Ｗを回転させることによって、液膜の厚み分布に偏りが生じるのを抑制しつつ、基板Ｗの表面Ｗｆの全面に下層凍結膜１３ｆを生成させることができる。しかし、基板Ｗをあまりに高速で回転させると、基板Ｗの回転によって生じる気流により、冷却ガス吐出ノズル３から吐出される冷却ガスが拡散し、液膜の凍結の効率が低下する可能性がある。このため、下層液膜凍結処理および後述する上層液膜凍結処理を実行するときの基板Ｗの回転速度は、この実施形態では例えば１〜３００ｒｐｍに設定されている。さらに、冷却ガス吐出ノズル３の移動速度、吐出ガスの温度および流量、液膜の厚みも考慮して、基板Ｗの回転速度を設定するようにすると、より好ましい。
【００４７】
液膜の凍結が完了すると、制御ユニット４は冷却ガス吐出ノズル３を待機位置Ｐｓに移動させるとともに遮断部材９を対向位置に配置させる。そして、制御ユニット４は、ステップＳ２と同様に、チャック回転機構２２を作動してスピンチャック２を回転させるとともに、リンス液供給部６２を作動してリンス液吐出ノズル９７から冷却されたＤＩＷを吐出させて、基板Ｗの表面Ｗｆに冷却されたＤＩＷを供給する。これによって、図５（ｃ）に示すように、基板Ｗの表面Ｗｆの全面にわたって液膜の厚みが均一にされ、基板Ｗの表面Ｗｆの全体に、所定の厚みＤ２を有する上層液膜１２ｆが、下層凍結膜１３ｆの上に積層形成される（ステップＳ４）。このとき、温度調整部６２３によりＤＩＷが冷却されているため、下層凍結膜１３ｆが融解することはない。
【００４８】
上層液膜形成処理が終了すると、制御ユニット４は、ステップＳ３と同様に、遮断部材９を離間位置に配置するとともに、冷却ガス吐出ノズル３を待機位置Ｐｓから回転中心位置Ｐｃに移動させる。そして、回転する基板Ｗの表面Ｗｆに向けて冷却ガス吐出ノズル３から冷却ガスを吐出させながら、冷却ガス吐出ノズル３を徐々に基板Ｗの端縁位置Ｐｅに向けて移動させていく。これによって、図５（ｄ）に示すように、基板Ｗの表面Ｗｆのうち上層液膜１２ｆが凍結した領域が基板Ｗの表面Ｗｆの中央部から周縁部へと広げられ、基板Ｗの表面Ｗｆの全体に上層凍結膜１４ｆが生成される（ステップＳ５）。ここで、上層液膜１２ｆを構成するＤＩＷは、温度調整部６２３によって下層凍結膜１３ｆが融解しない温度に冷却されているため、上層凍結膜１４ｆを短時間で生成することができる。
【００４９】
次いで、上層凍結膜の層数が所定値か否かが判別され（ステップＳ６）、所定値でなければ（ステップＳ６でＮＯ）、ステップＳ４，Ｓ５が繰り返される一方、上層凍結膜の層数が所定値であれば（ステップＳ６でＹＥＳ）、ステップＳ７に進む。この実施形態では、図５に示すように、所定値を１としている。
【００５０】
ステップＳ７では、制御ユニット４は冷却ガス吐出ノズル３を待機位置Ｐｓに移動させるとともに遮断部材９を対向位置に配置させる。そして、下層凍結膜１３ｆおよび上層凍結膜１４ｆが融解しないうちにリンス液吐出ノズル９７からＤＩＷを基板Ｗの表面Ｗｆに供給する。このとき、制御ユニット４は温度調整部６２３の動作を停止しており、基板Ｗには常温のＤＩＷが供給される。これによって、図５（ｅ）に示すように、基板Ｗの表面Ｗｆの凍結膜１３ｆ，１４ｆの全体が融解する。また、凍結膜１３ｆ，１４ｆと、基板Ｗの表面Ｗｆおよび裏面Ｗｂに供給されたＤＩＷとに、基板Ｗの回転による遠心力が作用する。その結果、基板Ｗの表面Ｗｆからパーティクルを含む凍結膜１３ｆ，１４ｆが除去され、基板外に排出される。
【００５１】
なお、この凍結膜除去処理では、基板Ｗの回転とともに遮断部材９を回転させるのが好ましい。これにより、遮断部材９に付着する液体成分が振り切られるとともに、遮断部材９と基板Ｗの表面Ｗｆとの間に形成される空間に基板周辺からミスト状の液体が侵入するのを防止することができる。
【００５２】
こうして、凍結膜除去処理が終了すると、基板Ｗの洗浄処理が完了したか否かが判断され（ステップＳ８）、完了したと判断されると（ステップＳ８でＹＥＳ）、続いて基板Ｗの乾燥処理が実行される（ステップＳ９）。一方、洗浄処理が完了していないと判断されると（ステップＳ８でＮＯ）、ステップＳ２に戻って、ＤＩＷが供給されて下層液膜が形成され、以下、ステップＳ２〜Ｓ７が繰り返し実行される。すなわち、被処理面である基板Ｗの表面Ｗｆの表面状態あるいは除去対象であるパーティクルの粒径、種類によっては、一度の洗浄処理では基板Ｗの表面Ｗｆから十分にパーティクルを除去しきれない場合があり、このような場合には、完了していないと判断される。こうして、洗浄処理が所定回数だけ繰り返し実行されることにより、基板Ｗの表面Ｗｆからパーティクルが除去されていく。なお、このような繰り返し実行回数を予め処理レシピとして規定しておき、適宜選択した処理レシピで規定される実行回数だけ洗浄処理を繰り返すようにしてもよい。
【００５３】
ステップＳ９では、制御ユニット４は、チャック回転機構２２および遮断部材回転機構９３のモータの回転速度を高めて基板Ｗおよび遮断部材９を高速回転させて、基板Ｗの乾燥処理を実行する。さらに、この乾燥処理においては、乾燥ガス供給部６５からガス供給管９５，２９を介して窒素ガスが供給されて、遮断部材９と基板Ｗの表面Ｗｆとの間に挟まれた空間およびスピンベース２３と基板Ｗの裏面Ｗｂとの間に挟まれた空間が窒素ガス雰囲気とされる。これによって、基板Ｗの乾燥が促進され、乾燥時間を短縮することができる。乾燥処理後は基板Ｗの回転が停止され、処理チャンバー１から処理済の基板Ｗが搬出される（ステップＳ１０）。このように、この実施形態では、ステップＳ２，Ｓ３およびステップＳ４，Ｓ５が、それぞれ本発明の「液体供給凍結工程」に相当し、これらのステップＳ２〜Ｓ５が本発明の「複数層凍結膜形成工程」に相当する。また、ステップＳ７が本発明の「除去工程」に相当する。
【００５４】
次に、図７を参照して、下層凍結膜の上に上層凍結膜を積層形成することによる作用効果について説明する。図７は基板の表面にＤＩＷで形成した液膜の厚さ（以下「膜厚」という）とパーティクル除去率との関係および膜厚とダメージ発生数との関係を示す図である。すなわち、図７は、図１の装置において、種々の膜厚の下層液膜を形成し、その下層液膜を凍結し、その下層凍結膜を除去したときのパーティクル除去率およびダメージ発生数を示す図である。図７において、◆マークからなる実線Ｑ１は、膜厚とパーティクル除去率Ｐとの関係を示し、■マークからなる実線Ｑ２は、膜厚とダメージ発生数Ｎとの関係を示している。
【００５５】
ここで、パーティクル除去率Ｐおよびダメージ発生数Ｎの性質について、それぞれ説明する。パーティクル除去率Ｐは、言うまでもなく大きい方が好ましい。そして、図７中の実線Ｑ１に示すように、膜厚の増加にしたがってパーティクル除去率Ｐは徐々に増加している。したがって、膜厚を増加させるほど基板が好適に洗浄されることが分る。これに対して、同図の実線Ｑ２に示すダメージ発生数Ｎについては、Ｎ＞０になると不良品として排除されてしまい、当該基板は使用不可能になる。すなわち、基板処理においてはＮ＝０であることが必須である。したがって、膜厚Ｔ１を超えるとＮ＞０になるため、膜厚はＴ１以下にしておくことが必要であることが分る。
【００５６】
このように、膜厚の増加にしたがってパーティクル除去率Ｐは徐々に増加し、膜厚が所定のしきい値Ｔ１を超えるとダメージ発生数ＮがＮ＞０になる理由は以下の通りである。すなわち、基板Ｗの表面Ｗｆに形成した液膜を凍結させる液膜凍結処理を実行すると、基板Ｗの表面Ｗｆとパーティクルの間に入り込んだ液体の凝固により体積膨張が生じる。例えば、０℃の純水が０℃の氷になると、その体積はおよそ１．１倍に増加する。そして、この体積増加によって生じる圧力がパーティクルに作用し、パーティクルが微小距離だけ基板Ｗの表面Ｗｆから離れる。その結果、基板Ｗの表面Ｗｆとパーティクルとの間の付着力が低減し、さらにはパーティクルが基板Ｗの表面Ｗｆから脱離することとなる。このとき、基板Ｗの表面Ｗｆに微細パターンが形成されている場合であっても、体積膨張によってパターンに加わる圧力はあらゆる方向に等しいときは、互いに相殺されることになる。その結果、パターンが剥離したり倒壊するなどのダメージを基板Ｗに与えることなく、パーティクルを好適に基板Ｗの表面Ｗｆから除去することができる。
【００５７】
ここで、膜厚が増大するほど体積膨張による体積増加量も増大するため、パーティクルに作用する圧力も増大し、これによってパーティクル除去率も増大することになる。一方、膜厚が増大してパーティクルに作用する圧力も増大したときに、パターンに加わる圧力に局所的に印加方向によるバラツキが生じたときは、互いに圧力が相殺されなくなるため、基板Ｗへのダメージが発生してしまう。そこで、基板Ｗの表面Ｗｆに形成した下層液膜１１ｆの厚さＤ１を、この実施形態では例えば、Ｄ１＝Ｔ１×０．８としている。すなわち、膜厚Ｄ１をダメージ発生数ＮがＮ＞０となる膜厚のしきい値Ｔ１の８０％にして、ダメージ発生数Ｎが確実にＮ＝０になるようにしている。下層液膜１１ｆの膜厚の調整は、チャック回転機構２２の動作制御により、スピンチャック２の回転数調整によって行われる。このように、この実施形態では、チャック回転機構２２が本発明の「下層膜厚調整手段」に相当する。
【００５８】
このとき、図７の実線Ｑ１に示すように、パーティクル除去率Ｐは、Ｐ＝Ｐ１になっており、単層の凍結膜形成では、ダメージ発生数Ｎ＞０を確実に避けるためには、Ｐ１を超えるパーティクル除去率を得ることはできない。そこで、上記したように、膜厚Ｄ１の下層液膜１１ｆを凍結して形成した下層凍結膜１３ｆの上に、膜厚Ｄ２の上層液膜１２ｆを凍結して形成した上層凍結膜１４ｆを積層形成した場合について考える。この上層液膜１２ｆの膜厚調整も、チャック回転機構２２の動作制御により、スピンチャック２の回転数調整によって行うことができる。
【００５９】
この場合には、凍結膜全体の膜厚は（Ｄ１＋Ｄ２）になるが、上層凍結膜１４ｆによってパーティクルに作用する圧力は、下層凍結膜１３ｆを介して間接的に作用することになる。したがって、上層凍結膜１４ｆの体積増加によるパーティクルへの圧力増加幅は、膜厚Ｄ１の単層凍結膜による圧力に比べた膜厚（Ｄ１＋Ｄ２）の単層凍結膜による圧力の増加幅に対して、小さくなる。このため、下層凍結膜１３ｆの上に上層凍結膜１４ｆを積層形成した場合のパーティクル除去率は、膜厚（Ｄ１＋Ｄ２）に対応する実線Ｑ１の値より小さいＰ２になる。また、この場合のダメージ発生数Ｎは、膜厚（Ｄ１＋Ｄ２）がしきい値Ｔ１より大きいにも拘らず、Ｎ＝０が維持される。すなわち、下層凍結膜１３ｆの上に上層凍結膜１４ｆを積層形成した場合には、図７に示すように、ダメージ発生数Ｎ＞０となる膜厚のしきい値がＴ１より大きいＴ２に移動する。
【００６０】
さらに、上層凍結膜１４ｆの上に、膜厚Ｄ３の上層液膜を形成し、これを凍結して形成した上層凍結膜を積層形成した場合、すなわち図６のステップＳ６の所定値が２の場合について考える。この場合には、凍結膜全体の膜厚は（Ｄ１＋Ｄ２＋Ｄ３）になるが、膜厚Ｄ３の部分の当該上層凍結膜によってパーティクルに作用する圧力は、下層凍結膜１３ｆに加えて、さらに上層凍結膜１４ｆを介して間接的に作用することになる。
【００６１】
したがって、当該上層凍結膜の体積増加によるパーティクルへの圧力増加幅は、単層凍結膜の場合に比べて、さらに小さくなる。このため、パーティクル除去率は、膜厚（Ｄ１＋Ｄ２＋Ｄ３）に対応する実線Ｑ１の値より小さいＰ３になる。また、この場合のダメージ発生数Ｎは、膜厚（Ｄ１＋Ｄ２＋Ｄ３）が上記しきい値Ｔ２より大きいにも拘らず、Ｎ＝０が維持される。すなわち、下層凍結膜１３ｆの上に２層の上層凍結膜を積層形成した場合には、図７に示すように、ダメージ発生数Ｎ＞０となる膜厚のしきい値がＴ２よりさらに大きいＴ３に移動することとなる。
【００６２】
以上のように、この実施形態によれば、基板Ｗの表面Ｗｆに形成した下層凍結膜１３ｆの上に上層凍結膜１４ｆを積層形成し、凍結膜１３ｆ，１４ｆの全体を融解して除去しているため、基板Ｗへのダメージ発生を防止しつつ、パーティクル除去率を増大することができる。また、上層凍結膜１４ｆを積層形成するために、下層凍結膜１３ｆの上に供給するＤＩＷを下層凍結膜１３ｆが融解しない温度、例えば５℃以下に冷却しているため、上層凍結膜１４ｆを積層形成するまでに下層凍結膜１３ｆが融解するのを防止することができる。
【００６３】
また、この実施形態によれば、下層液膜１１ｆおよび上層液膜１２ｆを形成するために基板Ｗに供給するＤＩＷを温度調整部６２３により例えば５℃以下に冷却しているため、下層凍結膜１３ｆおよび上層凍結膜１４ｆを生成するのに要する時間を短縮することができる。すなわち、発明者の実験によれば、液膜の凍結に要する時間の大部分は、液膜を構成する液体の温度を凝固点付近まで低下させるのに費やされていることが分った。そこで、この実施形態では、基板Ｗに供給されるＤＩＷを予め冷却している。したがって、下層液膜１１ｆおよび上層液膜１２ｆの温度を凝固点付近まで低下させるのに要する時間が短縮されるため、液膜の凍結に要する時間を短縮することができる。その結果、洗浄処理に要する時間を短縮でき、基板処理のスループットを向上することができる。
【００６４】
また、この実施形態によれば、基板Ｗの表面Ｗｆに形成された下層液膜１１ｆおよび上層液膜１２ｆを構成する液体の凝固点よりも低い温度を有する冷却ガスを冷却ガス吐出ノズル３から基板Ｗの表面Ｗｆに向けて局部的に吐出している。そして、基板Ｗを回転させながら冷却ガス吐出ノズル３を基板Ｗの回転中心位置Ｐｃと基板Ｗの端縁位置Ｐｅとの間で移動させて、基板Ｗの表面Ｗｆの全面に下層凍結膜１３ｆおよび上層凍結膜１４ｆを生成している。このため、冷却ガスの供給部位が基板Ｗの表面Ｗｆ上の微小領域に限定されることとなり、スピンチャック２などの基板周辺部材の温度低下を最小限に止めることができる。したがって、基板周辺部材が劣化するのを抑制しながら基板Ｗの表面Ｗｆの全面に下層凍結膜１３ｆおよび上層凍結膜１４ｆを生成することができる。その結果、基板周辺部材を耐冷熱性の確保が困難な、耐薬品性を備えた樹脂材料で形成しても、冷熱による基板周辺部材の材質劣化を抑制できる。
【００６５】
また、この実施形態によれば、液膜形成処理と液膜凍結処理と凍結膜除去処理とを同一の処理チャンバー１内で所定回数だけ繰り返し実行可能となっている。したがって、液膜凍結処理と凍結膜除去処理とを１回だけ実行するのみでは基板Ｗの表面Ｗｆから除去しきれないパーティクルについても確実に基板Ｗの表面Ｗｆから除去できる。
【００６６】
また、この実施形態によれば、下層凍結膜１３ｆおよび上層凍結膜１４ｆが融解しないうちに凍結膜除去処理を実行開始している。このため、液膜凍結処理において基板Ｗの表面Ｗｆから脱離したパーティクルが、凍結膜の融解とともに基板Ｗの表面Ｗｆに再付着するのを回避できる。その結果、凍結膜除去処理の実行により凍結膜とともにパーティクルを基板Ｗの表面Ｗｆから効率良く除去することができ、パーティクル除去率を向上させる点で有利となっている。
【００６７】
＜第２実施形態＞
図８はこの発明にかかる基板処理装置の第２実施形態を示す図、図９は図８の基板処理装置の制御構成を示すブロック図である。この第２実施形態は、上層凍結膜を形成するために下層凍結膜１３ｆの表面に向けてミスト生成ノズル７から微小液滴を吐出してＤＩＷ供給を行っている点と、リンス液供給部６２に代えてリンス液供給部６２０を備えている点とで、第１実施形態と大きく相違している。リンス液供給部６２０は、温度調整部を備えていない点のみリンス液供給部６２と相違しており、その他の構成は同一になっている。すなわち、下層液膜の形成のためにリンス液供給部６２０から基板Ｗに供給されるＤＩＷは冷却されておらず、常温になっている。なお、以下では、第１実施形態と同一物には同一符号を付している。
【００６８】
スピンチャック２の周方向外側には、回動モータ７１が設けられている。この回動モータ７１には回動軸７３が接続され、この回動軸７３にはアーム７５が水平方向に延びるように接続されており、このアーム７５の先端にミスト生成ノズル７が取り付けられている。そして、制御ユニット４からの動作指令に応じて回動モータ７１が駆動されると、アーム７５は回動軸７３回りに揺動することとなる。
【００６９】
図１０はミスト生成ノズルの動きを示す平面図である。制御ユニット４からの動作指令に基づき回動モータ７１が駆動されてアーム７５が揺動すると、ミスト生成ノズル７は、基板Ｗの表面Ｗｆに対向した状態で、図１０に示すように、移動軌跡Ｔ２に沿って移動する。この移動軌跡Ｔ２は、回転中心位置Ｐc2から端縁位置Ｐe2に向かう軌跡である。ここで、回転中心位置Ｐc2は基板Ｗの上方で、かつ基板Ｗの回転中心Ａ０の上に位置し、端縁位置Ｐe2は基板Ｗの外周端の上方に位置する。すなわち、回動モータ７１は、ミスト生成ノズル７を基板Ｗの表面Ｗｆに沿って基板Ｗに対して相対移動させる。また、ミスト生成ノズル７は、移動軌跡Ｔ２の延長線上であって基板Ｗの対向位置から側方に退避した待機位置Ｐs2に移動可能となっている。
【００７０】
ミスト生成ノズル７はリンス液供給部６２０に接続されている。ミスト生成ノズル７が基板Ｗの表面Ｗｆの対向位置に配置され、リンス液供給部６２０からＤＩＷがミスト生成ノズル７に供給されると、ミスト生成ノズル７から基板Ｗの表面Ｗｆに向けて微小な液滴状のＤＩＷが吐出される。そして、制御ユニット４からの動作指令に応じて、ミスト生成ノズル７から微小な液滴状のＤＩＷが吐出している状態で、チャック回転機構２２が基板Ｗを回転させながら、回動モータ７１がミスト生成ノズル７を移動軌跡Ｔ２に沿って移動させると、微小な液滴状のＤＩＷが基板Ｗの表面Ｗｆの全体にわたって供給されることとなる。このように、この実施形態では、ミスト生成ノズル７およびリンス液供給部６２０が本発明の「液滴供給手段」に相当する。
【００７１】
次に、上記のように構成された基板処理装置における洗浄処理動作について図１１、図１２を参照しつつ説明する。図１１は基板Ｗの表面Ｗｆに対する処理を示す図で、（ａ）は下層液膜形成処理を示し、（ｂ）は下層液膜凍結処理を示し、（ｃ）は上層液膜形成・凍結処理を示し、（ｄ）は凍結膜除去処理を示している。また、図１２は図８の基板処理装置の動作手順を示すフローチャートである。
【００７２】
図１１（ａ）（ｂ）は図５（ａ）（ｂ）と同一であり、図１２のステップＳ１１〜Ｓ１３は、図６のステップＳ１〜Ｓ３と同一である。ステップＳ１３の下層液膜凍結処理が完了すると、ステップＳ１４において、制御ユニット４は、チャック回転機構２２を作動してスピンチャック２を回転させるとともに、ミスト生成ノズル７を回転中心位置Ｐc2に位置決めし、リンス液供給部６２０を作動してミスト生成ノズル７から液滴化されたミスト状のＤＩＷを基板Ｗの表面Ｗｆに向けて吐出させつつ、ミスト生成ノズル７を基板Ｗの端縁位置Ｐe2に向けて徐々に移動させて上層液膜１２ｆを形成する。同時に、制御ユニット４は、ミスト生成ノズル７が回転中心位置Ｐc2から外れた後に冷却ガス吐出ノズル３を回転中心位置Ｐｃに戻し、回転する基板Ｗの表面Ｗｆに向けて冷却ガス吐出ノズル３から冷却ガスを吐出させながら、冷却ガス吐出ノズル３を徐々に基板Ｗの端縁位置Ｐｅに向けて移動させていく。これによって、図１１（ｃ）に示すように、基板Ｗの表面Ｗｆにおいて、上層液膜１２ｆが形成されつつ、その凍結した領域が基板Ｗの表面Ｗｆの中央部から周縁部へと広げられ、基板Ｗの表面Ｗｆの全体に上層凍結膜１４ｆが生成される。ここで、上層液膜１２ｆを構成するＤＩＷは、冷却されていないが、液滴化されたミスト状で下層凍結膜１３ｆの表面に供給されているため、下層凍結膜１３ｆが融解することなく上層凍結膜１４ｆを好適に積層形成することができる。
【００７３】
次いで、ミスト状ＤＩＷの吐出が完了したか否かが判別され（ステップＳ１５）、完了していなければ（ステップＳ１５でＮＯ）、ステップＳ１４が継続される一方、例えば予め設定された時間の経過により完了したと判定されると（ステップＳ１５でＹＥＳ）、ステップＳ１６に進む。ここで、制御ユニット４は、ミスト生成ノズル７からのミスト状ＤＩＷの吐出時間を制御することにより、上層液膜１２ｆの膜厚を調整することができる。
【００７４】
ステップＳ１６の凍結膜除去処理は、図６のステップＳ７と同一であり、図１１（ｄ）も図５（ｅ）と同様である。以下、ステップＳ１７〜Ｓ１９は、図６のステップＳ８〜Ｓ１０と同一である。このように、この実施形態では、ステップＳ１２，Ｓ１３およびステップＳ１４が、それぞれ本発明の「液体供給凍結工程」に相当し、これらのステップＳ１２〜Ｓ１４が本発明の「複数層凍結膜形成工程」に相当する。また、ステップＳ１６が本発明の「除去工程」に相当する。
【００７５】
以上のように、この実施形態によれば、上記第１実施形態と同様に、基板Ｗの表面Ｗｆに形成した下層凍結膜１３ｆの上に上層凍結膜１４ｆを積層形成し、凍結膜１３ｆ，１４ｆの全体を融解して除去しているため、基板Ｗへのダメージ発生を防止しつつ、パーティクル除去率を増大することができる。また、上層凍結膜１４ｆを積層形成するために、下層凍結膜１３ｆの表面に向けて微小な液滴状のＤＩＷを吐出しているため、ＤＩＷを冷却しなくても下層凍結膜１３ｆが融解することはない。したがって、ＤＩＷを冷却するための構成が不要になるという利点がある。
【００７６】
また、この実施形態では、下層凍結膜１３ｆの表面に向けて微小な液滴状のＤＩＷを吐出しつつ、同時に冷却ガス吐出ノズル３から冷却ガスを吐出しているため、下層凍結膜１３ｆの融解をより確実に防止することができる。
【００７７】
＜その他＞
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば上記第１実施形態では、下層液膜１１ｆの形成のために基板Ｗの表面Ｗｆに向けて供給するＤＩＷを温度調整部６２３によって冷却しているが、この発明は、下層液膜１１ｆの形成の際に、ＤＩＷを冷却していなくてもよい。ただし、冷却している方が、下層凍結膜１３ｆを短時間で生成できるため、好ましい。
【００７８】
また、上記第２実施形態では、図１２のステップＳ１４において、ミスト生成ノズル７から微小液滴状のＤＩＷを吐出しつつ、同時に冷却ガス吐出ノズル３から冷却ガスを吐出するようにしているが、これに限られない。例えば第１実施形態と同様に、ミスト生成ノズル７から微小液滴状のＤＩＷを吐出して上層液膜１２ｆを形成した後、冷却ガス吐出ノズル３から冷却ガスを吐出して上層液膜１２ｆを凍結し、上層凍結膜１４ｆを積層形成するようにしてもよい。
【００７９】
また、上記実施形態では、基板Ｗの表面Ｗｆにのみ凍結膜１３ｆ，１４ｆを形成しているが、これに限られず、基板Ｗの裏面Ｗｂにも下層凍結膜を形成し、その下層凍結膜に上層凍結膜を積層形成してもよい。この形態によれば、基板Ｗの裏面Ｗｂについても、基板Ｗの表面Ｗｆと同様に、基板Ｗとパーティクルとの間の付着力を弱めることができ、パーティクルを好適に基板Ｗの裏面Ｗｂから除去することができる。
【００８０】
また、上記第１、第２実施形態では、遮断部材９の下面に設けられたリンス液吐出ノズル９７から吐出されるＤＩＷにより、基板Ｗの表面Ｗｆに液膜１１ｆを形成しているが、これに限られない。図１３はリンス液吐出の変形形態を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図、（ｃ）は（ａ）のＣ矢視図である。
【００８１】
図１３の変形形態では、アーム３５の先端に吐出部３０が設けられており、アーム３５から吐出部３０までの上面に供給チューブ６０Ｐが配設されている。この供給チューブ６０Ｐの内部には、リンス液供給部６２に連通する液供給管６２Ｐと、冷却ガス供給部６４に連通するガス供給管６４Ｐとが設けられている。すなわち、液供給管６２Ｐとガス供給管６４Ｐとが近傍に並んで配設されている。そして、冷却ガスは、吐出部３０に穿設され、ガス供給管６４Ｐに連通するガス吐出口３Ａから吐出し、ＤＩＷは、冷却ガス吐出ノズル３のガス吐出口３Ａの近傍に穿設され、液供給管６２Ｐに連通する液吐出口３Ｂから吐出するように構成されている。
【００８２】
この変形形態によれば、例えば−１００℃という非常に低温の冷却ガスが流れるガス供給管６４Ｐの近傍に、ＤＩＷが流れる液供給管６２Ｐが配設されているため、冷却ガスからの冷熱による影響を受けることによって、温度調整部６２３により常温より低い温度に冷却されたＤＩＷの温度が上昇してしまうのを防止できるという利点がある。また、冷却ガスが吐出されるガス吐出口３Ａの近傍にＤＩＷが吐出される液吐出口３Ｂを配設しているため、ＤＩＷに対する冷却ガスからの冷却効果を高めることができる。このように、この変形形態では、ガス吐出口３Ａが本発明の「冷却ガス吐出手段」に相当し、液吐出口３Ｂが本発明の「液吐出ノズル」に相当する。
【００８３】
また、上記第１実施形態ではリンス液供給部６２から供給されるＤＩＷにより、上記第２実施形態ではリンス液供給部６２０から供給されるＤＩＷにより、それぞれ基板Ｗの表面Ｗｆに積層形成された下層凍結膜１３ｆおよび上層凍結膜１４ｆの全体を除去しているが、これに限られず、化学洗浄を施して凍結膜を除去するようにしてもよい。図１４は第１実施形態の装置に化学洗浄のための構成を追加した変形形態を示す図、図１５は図１４の装置における凍結膜除去処理を示す図である。この変形形態では、液供給管２５は、リンス液供給部６２に加えて、薬液供給部６１にも接続されている。この薬液供給部６１は、例えばＳＣ１溶液（アンモニア水と過酸化水素水との混合水溶液）等の薬液を供給するものである。そして、薬液およびＤＩＷのいずれか一方が選択的に液供給管２５を介して液吐出ノズル２７に供給されるように構成されている。
【００８４】
また、スピンチャック２の周方向外側には、回動モータ６７が設けられている。この回動モータ６７には回動軸６８が接続され、この回動軸６８にはアーム６９が水平方向に延びるように接続されており、このアーム６９の先端に薬液吐出ノズル６が取り付けられている。そして、制御ユニット４からの動作指令に応じて回動モータ６７が駆動されると、薬液吐出ノズル６は、基板Ｗの回転中心Ａ０の上方の吐出位置と吐出位置から側方に退避した待機位置との間で往復移動する。薬液吐出ノズル６は、上記薬液供給部６１に接続されており、薬液供給部６１から供給される薬液をスピンチャック２に保持された基板Ｗの表面Ｗｆに向けて吐出するものである。
【００８５】
この変形形態において、凍結膜を積層形成した後、制御ユニット４は、薬液吐出ノズル６を吐出位置に配置し、ＳＣ１溶液を薬液吐出ノズル６に圧送するとともに、液吐出ノズル２７に供給する。これによって、ＳＣ１溶液が、薬液吐出ノズル６から基板Ｗの表面Ｗｆに供給されるとともに、液吐出ノズル２７から基板Ｗの裏面Ｗｂに供給される。ここで、ＳＣ１溶液中の固体表面のゼータ電位（界面動電位）は比較的大きな値を有することから、基板Ｗの表面Ｗｆと該基板Ｗの表面Ｗｆ上のパーティクルとの間がそれぞれＳＣ１溶液で満たされることにより、基板Ｗの表面Ｗｆとパーティクルとの間にそれぞれ大きな反発力が作用する。したがって、基板Ｗの表面Ｗｆからのパーティクルの脱離をさらに容易にして、基板Ｗの表面Ｗｆからパーティクルを効果的に除去することができる。また、この変形形態では、基板Ｗの裏面Ｗｂにも液吐出ノズル２７からＳＣ１溶液を供給しているため、基板Ｗの裏面Ｗｂに汚染物質が付着している場合でも、ＳＣ１溶液の化学洗浄作用により、汚染物質を基板Ｗの裏面Ｗｂから効果的に除去することができる。また、この変形形態では、ＳＣ１溶液による洗浄後、基板Ｗの表面Ｗｆおよび裏面ＷｂにＤＩＷが供給され、ＤＩＷによるリンス処理が行われる。なお、この変形形態では、基板Ｗの表面Ｗｆに対して主に化学的な洗浄作用を有する化学洗浄としてＳＣ１溶液による洗浄を実行しているが、化学洗浄としては、ＳＣ１溶液による洗浄に限定されない。例えば、化学洗浄としてＳＣ１溶液以外のアルカリ性溶液、酸性溶液、有機溶剤、界面活性剤などを処理液として使用したり、それらを適宜に組合わせたものを処理液として使用する湿式洗浄が挙げられる。なお、前述の第１実施形態ではステップＳ７において、温度調整部６２３の動作を停止することにより、リンス液吐出ノズル９７から常温のＤＩＷを吐出して、基板Ｗの表面Ｗｆの凍結膜１３ｆ、１４ｆを除去しているが、常温のＤＩＷを基板に供給するための供給機構が別に設けられていてもよい。たとえば、薬液供給部６１および薬液吐出ノズル６と同様な供給機構から常温のＤＩＷを吐出することにより凍結膜１３ｆ、１４ｆが除去されてもよい。
【００８６】
さらにまた、上記第１、第２実施形態でのＤＩＷによる基板Ｗの表面Ｗｆに積層形成された凍結膜１３ｆ，１４ｆの除去に代えて、物理洗浄を施して複数層凍結膜の全体を除去するようにしてもよい。図１６は第１実施形態の装置に物理洗浄のための構成を追加した変形形態を示す図、図１７は二流体ノズルの構成を示す図である。
【００８７】
スピンチャック２の周方向外側には、回動モータ５１が設けられている。この回動モータ５１には回動軸５３が接続され、この回動軸５３にはアーム５５が水平方向に延びるように接続されており、このアーム５５の先端に二流体ノズル５が取り付けられている。そして、制御ユニット４からの動作指令に応じて回動モータ５１が駆動されると、二流体ノズル５は回動軸５３回りに揺動する。
【００８８】
この二流体ノズル５は、処理液と窒素ガス（Ｎ２）とを空中（ノズル外部）で衝突させて処理液の微小液滴を生成する、いわゆる外部混合型の二流体ノズルである。この実施形態では例えば、処理液はリンス液供給部６２から供給されるＤＩＷが用いられ、窒素ガスは乾燥ガス供給部６５から供給される窒素ガスが用いられる。二流体ノズル５は中空の胴部５０１を有し、この胴部５０１の内部に処理液吐出口５２１を有する処理液吐出ノズル５０２が挿通される。この処理液吐出口５２１は、二流体ノズル５の傘部５１１の上面部５１２に配置されている。このため、処理液が処理液吐出ノズル５０２に供給されると、処理液が処理液吐出口５２１から基板Ｗに向けて吐出される。
【００８９】
また、ガス吐出ノズル５０３が処理液吐出ノズル５０２に近接して設けられており、該処理液吐出ノズル５０２を囲んだリング状のガス通路を規定している。ガス吐出ノズル５０３の先端部は先細にテーパ状とされており、このノズル開口は基板Ｗの表面に対向している。このため、ガス吐出ノズル５０３に窒素ガスが供給されると、窒素ガスがガス吐出ノズル５０３のガス吐出口５３１から基板Ｗに向けて吐出される。
【００９０】
このように吐出される窒素ガスの吐出軌跡は、処理液吐出口５２１からのＤＩＷの吐出軌跡に交わっている。すなわち、処理液吐出口５２１からの液体流は、混合領域内の衝突部位Ｇにおいて気体流と衝突する。気体流はこの衝突部位Ｇに収束するように吐出される。この混合領域は、胴部５０１の下端部の空間である。このため、処理液吐出口５２１からのＤＩＷの吐出方向の直近においてＤＩＷはそれに衝突する窒素ガスによって速やかに液滴化される。こうして、洗浄用液滴が生成される。
【００９１】
そして、この変形形態では、凍結膜の積層形成後、制御ユニット４は、遮断部材９を離間位置に配置した状態で二流体ノズル５を基板Ｗの上方で揺動させながらＤＩＷの液滴を基板Ｗの表面Ｗｆに供給する。これにより、液滴が基板Ｗの表面Ｗｆに付着するパーティクルに衝突して、液滴が有する運動エネルギーによってパーティクルが物理的に除去される。したがって、基板Ｗの表面Ｗｆからのパーティクル除去を容易にして、基板Ｗの表面Ｗｆを良好に洗浄することができる。なお、この変形形態では、基板Ｗの表面Ｗｆに対して主に物理的な洗浄作用を有する物理洗浄として、二流体ノズルを用いた液滴洗浄を実行しているが、物理洗浄としては、液滴洗浄に限定されない。例えば、物理洗浄として、基板Ｗの表面Ｗｆに対してブラシやスポンジ等を接触させることで基板Ｗを洗浄するスクラブ洗浄、超音波振動によって基板Ｗの表面Ｗｆに付着するパーティクルを振動させて脱離させたり、処理液中に発生したキャビテーションや気泡を基板Ｗの表面Ｗｆに作用させて基板Ｗを洗浄する超音波洗浄などが挙げられる。さらに、基板Ｗの表面Ｗｆに対して物理洗浄と化学洗浄とを必要に応じて組合わせた洗浄を施して基板Ｗの表面Ｗｆから複数層の凍結膜の全体を除去するようにしてもよい。また、この変形形態では、二流体ノズルからの液滴吐出を行う際に、いわゆる外部混合型の二流体ノズルを用いているが、これに限定されず、いわゆる内部混合型の二流体ノズルを用いてもよい。すなわち、二流体ノズルの内部で処理液とガスとを混合させて液滴を生成するとともにノズル吐出口から基板Ｗに向けて吐出してもよい。
【００９２】
また、上記第１実施形態では、上層凍結膜の層数が所定値となっている。また、上記第２実施形態でも、上層凍結膜を形成するための微小液滴状のＤＩＷ吐出が完了したか否かは例えば予め設定された吐出時間の経過により判断している。これらは、例えば制御ユニット４に内蔵されているメモリに記憶された記憶回数あるいは記憶時間に基づき、制御が実行されている。この発明では、これらを変更できるようにしてもよい。例えば図１８に示す構成において、上記第１実施形態の変形として、表示部４１に上層凍結膜の層数の選択あるいは入力を促すメッセージを表示し、ユーザが操作部４２を操作して選択あるいは入力した回数の層数だけ上層凍結膜を積層形成することができる。あるいは、上記第２実施形態の変形形態として、表示部４１に微小液滴状のＤＩＷ吐出時間の選択あるいは入力を促すメッセージを表示し、ユーザが操作部４２を操作して選択あるいは入力した吐出時間だけ微小液滴状のＤＩＷ吐出を行うことにより、所望の膜厚の上層凍結膜を形成することができる。この変形形態によれば、種々の基板処理条件、例えば処理対象の基板Ｗの種類、処理対象の基板Ｗに対して直前に実行された処理または工程の種類、処理対象の基板Ｗに対して実行される基板処理のレシピなどに応じた好適な基板処理装置を実現することができる。このように、この変形形態では、メモリを内蔵する制御ユニット４が本発明の「記憶手段」に相当し、操作部４２が本発明の「書換手段」に相当する。
【００９３】
また、上記実施形態では液膜を形成するリンス液としてＤＩＷを用いているが、これに限られず、例えば、純水、炭酸水、水素水などを液膜を形成するリンス液として用いてもよい。
【００９４】
また、上記実施形態では、本発明にかかる基板表面に形成された液膜を凍結させる機能を有する基板処理装置を基板Ｗの表面Ｗｆに付着するパーティクル等の汚染物質を除去する洗浄処理に適用した場合について説明したが、本発明の適用はこれに限定されない。例えば、本発明にかかる基板処理装置および方法を用いて凍結させた液膜を基板表面を保護するための保護膜として利用してもよい。すなわち、基板Ｗの表面Ｗｆに液膜を形成し、該液膜を凍結させることで凍結膜が基板Ｗの表面Ｗｆに対する保護膜として作用して基板Ｗの表面Ｗｆを周囲雰囲気からの汚染より保護することができる。したがって、凍結膜を保護膜として基板Ｗの表面Ｗｆの汚染を防止しつつ基板Ｗを保存したり待機させておくことができる。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
この発明は、半導体ウエハ、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を含む基板全般の表面に形成された液膜を凍結させる基板処理装置および基板処理方法に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】この発明にかかる基板処理装置の第１実施形態を示す図である。
【図２】第１実施形態の制御構成を示すブロック図である。
【図３】リンス液供給部の構成を示す模式図である。
【図４】冷却ガス吐出ノズルの動きを示す図である。
【図５】基板の表面に対する処理を示す図である。
【図６】第１実施形態の動作手順を示すフローチャートである。
【図７】膜厚とパーティクル除去率およびダメージ発生数との各関係を示す図である。
【図８】この発明にかかる基板処理装置の第２実施形態を示す図である。
【図９】第２実施形態の制御構成を示すブロック図である。
【図１０】図８の装置に設けられているミスト生成ノズルの動きを示す平面図である。
【図１１】第２実施形態の基板の表面に対する処理を示す図である。
【図１２】第２実施形態の動作手順を示すフローチャートである。
【図１３】リンス液吐出の変形形態を示す図である。
【図１４】凍結膜除去処理の変形形態を示す図である。
【図１５】図１４の装置における凍結膜除去処理を示す図である。
【図１６】凍結膜除去処理の別の変形形態を示す図である。
【図１７】図１６の装置に設けられている二流体ノズルの構成を示す図である。
【図１８】さらに別の変形形態の制御構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００９７】
３…冷却ガス吐出ノズル（冷却ガス吐出手段、凍結手段）、３Ａ…ガス吐出口（冷却ガス吐出手段）、３Ｂ…液吐出口（液吐出ノズル）、７…ミスト生成ノズル（液滴供給手段）、１１ｆ…下層液膜、１２ｆ…上層液膜、１３ｆ…下層凍結膜、１４ｆ…上層凍結膜、２２…チャック回転機構（下層膜厚調整手段）、２７…液吐出ノズル（液体供給手段）、３１…回動モータ（相対移動機構）、６２…リンス液供給部（液体供給手段）、６２０…リンス液供給部（液滴供給手段）、６２３…温度調整部（液体供給手段）、６２Ｐ…液供給管、６４…冷却ガス供給部（凍結手段）、６４Ｐ…ガス供給管（凍結手段）、６５…乾燥ガス供給部（液滴供給手段）、９７…リンス液吐出ノズル（液体供給手段）、Ｗ…基板、Ｗｂ…基板の裏面、Ｗｆ…基板の表面
【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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