基板处理方法及基板处理装置与流程

本发明涉及一种使用处理液处理基板的上表面的基板处理方法及基板处理装置。作为处理对象的基板的例，包括半导体晶片、液晶显示装置用基板、等离子显示用基板、fed(fieldemissiondisplay，场致发射显示器)用基板、光盘用基板、磁盘用基板、光磁盘用基板、光掩模用基板、陶瓷基板、太阳电池用基板等。

背景技术：

在半导体装置的制造工序中，向半导体晶片等基板的表面供给处理液，使用处理液处理该基板的表面。

例如，逐张地处理基板的单张式的基板处理装置具备：旋转夹具，一边将基板保持为大致水平，一边使该基板旋转；以及，喷嘴，用于向利用该旋转夹具旋转的基板的上表面供给处理液。例如，向保持于旋转夹具的基板供给药液，然后供给冲洗液，从而将基板上的药液置换成冲洗液。然后，进行用于从基板的上表面上将冲洗液排除的干燥处理。

作为干燥处理，为了抑制水印的产生，已知如下方法：将沸点比水更低的异丙醇(isopropylalcohol：ipa)的蒸气，供给至处于旋转状态的基板的表面。例如，旋转(rotagoni)干燥(参照专利文献1)是该方法的其中一例。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-131783号公报

技术实现要素：

发明所要解决的问题

作为这种干燥方法，具体而言，在基板的上表面形成处理液(冲洗液)的液膜，并向该处理液的液膜吹送低表面张力液(ipa)的蒸气，由此形成液膜除去区域。然后，使液膜除去区域扩大，将液膜除去区域扩大至基板的上表面的整个区域，从而使基板的上表面干燥。

然而，在这种干燥方法中，处理液中所包含的颗粒会出现在基板的上表面，结果，存在在干燥后的基板的表面(处理对象面)产生颗粒的担忧。

因此，本发明的目的在于，提供一种基板处理方法及基板处理装置，能够一边抑制或防止颗粒的产生，一边使基板的上表面干燥。

用于解决问题的技术手段

本发明提供一种基板处理方法，包括：基板保持工序，将基板保持为水平；液膜形成工序，向所述基板的上表面供给处理液，来形成用于覆盖该基板的上表面的处理液的液膜；蒸气环境气体充满工序，使所述处理液的液膜的周围被蒸气环境气体充满，所述蒸气环境气体包含具有比该处理液更低的表面张力的低表面张力液的蒸气；干燥区域形成工序，与所述蒸气环境气体充满工序并行地执行，向所述处理液的液膜吹送包含所述低表面张力液的蒸气的气体，来将处理液的一部分排除，从而在该处理液的液膜形成干燥区域；以及，干燥区域扩大工序，与所述蒸气环境气体充满工序并行地执行，一边使所述基板旋转，一边使所述干燥区域朝向所述基板的外周扩大。

根据该方法，用于覆盖基板的上表面的处理液的液膜的整个区域的周围，被包含低表面张力液的蒸气的蒸气环境气体(以下，简称为“蒸气环境气体”，在该项中同样如此)充满。另外，在该状态下，向处理液的液膜吹送包含低表面张力液的蒸气的气体。由此，将处理液的一部分排除，由此，在处理液的液膜形成干燥区域。

然后，一边将用于覆盖基板的上表面的处理液的液膜的整个区域的周围保持为蒸气环境气体，一边依次执行干燥区域形成工序和干燥区域扩大工序。因此，无论干燥区域的扩大状况如何，均可使处理液的液膜的气固液界面附近的部分(以下，称为“界面附近部分”)的周围持续保持为蒸气环境气体，直到干燥区域的扩大结束为止。若在使处理液的液膜的界面附近部分的周围保持为蒸气环境气体的状态下使基板旋转，则由于基于处理液的液膜的局部的厚度之差所产生的低表面张力液的浓度差，会在界面附近部分的内部产生向从气固液界面背离的方向流动的马兰戈尼(marangoni)对流。因此，在干燥区域形成工序及干燥区域扩大工序的整个期间，使处理液的液膜的内部持续产生马兰戈尼对流。

由此，处理液的液膜的界面附近部分所包含的颗粒受到马兰戈尼对流的影响，而朝向从气固液界面背离的方向移动。因此，颗粒被引入至处理液的液膜。随着干燥区域的扩大，气固液界面朝向基板的径向外侧移动，但是在保持将颗粒引入处理液的液膜的状态下，使干燥区域扩大。然后，处理液的液膜中所包含的颗粒不会出现在干燥区域，而是与处理液的液膜一起从基板的上表面排出。由此，在进行基板的干燥后，不会在基板的上表面残留颗粒。因此，可一边抑制或防止颗粒的产生，一边使基板的上表面的整个区域干燥。

在本发明的一实施方式中，还包括隔断工序，在所述隔断工序中，使包括所述基板的上方空间的空间成为与外部隔断的隔断状态；在执行所述隔断工序之后，向所述空间供给所述气体，来执行所述蒸气环境气体充满工序。

根据该方法，通过使包括基板的上方空间的空间成为隔断状态，该空间几乎不受外部的环境气体的干扰的影响。通过向该空间供给所述气体，可使处理液的液膜的周围被蒸气环境气体充满。

所述方法包括开放高速旋转工序，所述开放高速旋转工序在所述干燥区域扩大工序之后，一边使所述空间向所述外部开放，一边使所述基板以规定的高旋转速度旋转。

根据该方法，通过使所述空间向外部开放，可使新鲜的气体与基板的上表面接触。因此，处理液的蒸气在基板的上表面的各处继续扩散，结果，在该各处推进处理液的蒸发。而且，通过基板的高速旋转，可将基板的上表面上的处理液甩出。由此，可使基板的上表面良好地干燥。

另外，所述方法还包括浸液工序，所述浸液工序与所述液膜形成工序并行地执行，使所述基板成为静止状态，或使所述基板以所述旋转轴线为中心以浸液速度旋转。

根据该方法，与液膜形成工序并行地执行浸液工序，因此可将形成在基板的上表面的处理液的液膜的界面附近部分的厚度保持得较厚。若处理液的液膜的界面附近部分的厚度较大，则在干燥区域扩大工序中，可使处理液的液膜中的低表面张力液的浓度梯度保持得较大，由此，可加强处理液的液膜中所产生的马兰戈尼对流。

在所述方法中，所述干燥区域扩大工序包括高速旋转工序，在所述高速旋转工序中，使所述基板以比所述液膜形成工序时更大的速度旋转。

根据该方法，在干燥区域扩大工序时，使基板以高速旋转，因此较强的离心力作用于基板，借助该离心力，可使处理液的液膜的界面附近部分的膜厚的差异更加显著。由此，可使处理液的液膜的界面附近部分中所产生的低表面张力液的浓度梯度保持得较大，因而，可进一步加强处理液的液膜的界面附近部分中所产生的马兰戈尼对流。

所述处理液包括水，所述低表面张力液包括有机溶剂。

根据该方法，一边使用于覆盖基板的上表面的水的液膜的整个区域的周围保持为有机溶剂蒸气环境气体，一边依次执行干燥区域形成工序和干燥区域扩大工序。因此，无论干燥区域的扩大状况如何，均可使水的液膜的界面附近部分的周围持续保持为有机溶剂蒸气环境气体，直到干燥区域的扩大结束为止。若在使水的液膜的界面附近部分的周围保持为有机溶剂蒸气环境气体的状态下使基板旋转，则由于基于水的液膜的局部的厚度之差所产生的有机溶剂的浓度差，会在界面附近部分的内部产生向从气固液界面背离的方向流动的马兰戈尼对流。因此，可在干燥区域形成工序和干燥区域扩大工序的整个期间，使水的液膜的内部持续产生马兰戈尼对流。由此，水的液膜中所包含的颗粒受到马兰戈尼对流的影响，而朝向从气固液界面背离的方向移动。因此，颗粒被引入至水的液膜。随着干燥区域的扩大，气固液界面朝向基板的径向外侧移动，但是在保持将颗粒引入水的液膜的状态下，使干燥区域扩大。然后，水的液膜中所包含的颗粒不会出现在干燥区域，而是与水的液膜一起从基板的上表面排出。由此，在进行基板的干燥后，不会在基板的上表面残留颗粒。故而，可一边抑制或防止颗粒的产生，一边使基板的上表面的整个区域干燥。

另外，本发明提供一种基板处理装置，包括：基板保持单元，将基板保持为水平，处理液供给单元，用于向所述基板的上表面供给处理液，第一气体供给单元，向所述基板的上表面的周围供给气体，所述气体包含具有比该处理液更低的表面张力的低表面张力液的蒸气，气体喷出喷嘴，用于朝向所述基板的上表面喷出气体，第二气体供给单元，向所述气体喷出喷嘴供给包含所述低表面张力液的蒸气的所述气体，以及，控制装置，控制所述处理液供给单元、所述第一气体供给单元以及所述第二气体供给单元；所述控制装置执行：液膜形成工序，向所述基板的上表面供给处理液，来形成用于覆盖该基板的上表面的处理液的液膜；蒸气环境气体充满工序，使所述处理液的液膜的周围被包含所述低表面张力液的蒸气的蒸气环境气体充满；干燥区域形成工序，在所述处理液的液膜的周围保持为所述蒸气环境气体的状态下，吹送包含所述低表面张力液的蒸气的气体来将处理液的一部分排除，从而在该处理液的液膜形成干燥区域；以及，干燥区域扩大工序，在所述处理液的液膜的周围保持为所述蒸气环境气体的状态下，使所述干燥区域朝向所述基板的外周扩大。

根据该结构，用于覆盖基板的上表面的处理液的液膜的整个区域的周围，被包含低表面张力液的蒸气的蒸气环境气体(以下，简称为“蒸气环境气体”，在该项中同样如此)充满。另外，在该状态下，向处理液的液膜吹送包含低表面张力液的蒸气的气体。由此，将处理液的一部分排除，由此，在处理液的液膜形成干燥区域。

然后，一边将用于覆盖基板的上表面的处理液的液膜的整个区域的周围保持为蒸气环境气体，一边依次执行干燥区域形成工序和干燥区域扩大工序。因此，无论干燥区域的扩大状况如何，均可使处理液的液膜的气固液界面附近的部分(以下，称为“界面附近部分”)的周围持续保持为蒸气环境气体，直到干燥区域的扩大结束为止。若在使处理液的液膜的界面附近部分的周围保持为蒸气环境气体的状态下使基板旋转，则由于基于处理液的液膜的局部的厚度之差所产生的低表面张力液的浓度差，会在界面附近部分的内部产生向从气固液界面背离的方向流动的马兰戈尼(marangoni)对流。因此，在干燥区域形成工序及干燥区域扩大工序的整个期间，使处理液的液膜的内部持续产生马兰戈尼对流。

由此，处理液的液膜的界面附近部分所包含的颗粒受到马兰戈尼对流的影响，而朝向从气固液界面背离的方向移动。因此，颗粒被引入至处理液的液膜。随着干燥区域的扩大，气固液界面朝向基板的径向外侧移动，但是在保持将颗粒引入处理液的液膜的状态下，使干燥区域扩大。然后，处理液的液膜中所包含的颗粒不会出现在干燥区域，而是与处理液的液膜一起从基板的上表面排出。由此，在进行基板的干燥后，不会在基板的上表面残留颗粒。因此，可一边抑制或防止颗粒的产生，一边使基板的上表面的整个区域干燥。

在本发明的一实施方式中，所述基板处理装置还包括密闭腔室，所述密闭腔室具有相对于外部密闭的内部空间，在该内部空间容纳所述基板保持单元。

根据该结构，通过在密闭腔室的内部空间容纳基板，可使密闭腔室的内部空间的整个区域成为蒸气环境气体。因此，可将基板的上表面的整个区域的周围可靠地保持为蒸气环境气体。

另外，只要使密闭腔室的内部空间内存在低表面张力液的液体，便可使密闭腔室的内部空间成为蒸气环境气体。

另外，所述第一气体供给单元包括用于向所述内部空间供给所述气体的内部气体供给单元。

根据该结构，通过从内部气体供给单元向内部空间供给包含低表面张力液的蒸气的气体，可使密闭腔室的内部空间的整个区域成为蒸气环境气体。由此，可简单地实现使基板的上表面的整个区域的周围保持为蒸气环境气体的结构。

另外，所述第一气体供给单元还包括：喷嘴，用于喷出所述低表面张力液的液体，以及，低表面张力液供给单元，用于向所述喷嘴供给所述低表面张力液的所述液体；所述基板处理装置还包括贮存容器，该贮存容器接收所述喷嘴所喷出的所述低表面张力液的所述液体，来储存该液体。

根据该结构，使用因贮存于贮存容器的低表面张力液的液体蒸发而产生的低表面张力液的蒸气，可使密闭腔室的内部空间的整个区域成为蒸气环境气体。由此，可简单地实现使基板的上表面的整个区域的周围保持为蒸气环境气体的结构。

所述基板处理装置还包括：腔室，容纳所述基板保持单元，以及，相向构件，具有与所述基板的上表面相向的相向面；所述第一气体供给单元包括第一气体喷出口，所述第一气体喷出口开设于所述相向面，喷出所述气体；所述气体喷出喷嘴具有开设于所述相向面的第二气体喷出口。

根据该结构，从气体喷出口喷出的低表面张力液的蒸气供给至相向面与基板的上表面之间的空间。通过使该空间的整个区域成为蒸气环境气体，可使基板的上表面的整个区域的周围保持为蒸气环境气体。

所述相向构件具有相向周缘部，所述相向周缘部与所述基板的上表面周缘部相向，在所述相向周缘部与该上表面周缘部之间，形成比所述相向面的中央部与所述基板的上表面的中央部之间的间隔更窄的狭窄间隔。

根据该结构，在相向构件的相向周缘部与基板的上表面周缘部之间形成有狭窄间隔，因此供给至相向面与基板的上表面之间的空间的低表面张力液的蒸气难以从该空间排出。因此，可进一步抑制低表面张力液的蒸气从该空间流出。由此，可更可靠地将基板的上表面的整个区域的周围保持为蒸气环境气体。

所述第二气体喷出口形成于与所述基板的中央部相向的区域，在除了所述第二气体喷出口的形成位置以外的区域，分散配置有多个所述第一气体喷出口。

根据该结构，分散配置有多个第二气体喷出口，因此可将来自第二气体喷出口的气体均匀地供给至基板上的处理液的液膜。在该情况下，可使来自各第二气体喷出口的气体的喷出压力彼此相等，由此，能够可靠地防止处理液的液膜受到气体的喷出压力按压而发生变形。换言之，分散配置有多个的第二气体喷出口，采用并不指向基板的上表面的局部的方式。

可通过参照附图和下面说明的实施方式，明确本发明中的上述或其他目的、特征及效果。

附图说明

图1是用于对本发明的第一实施方式的基板处理装置的内部的布局进行说明的图解性的俯视图。

图2是用于对所述基板处理装置所具备的处理单元的结构例进行说明的图解性的剖视图。

图3是用于说明所述基板处理装置的主要部分的电气结构的框图。

图4是用于说明所述基板处理装置所实施的基板处理的一例的流程图。

图5是用于说明在所述基板处理装置中执行的冲洗工序(图4的s3)和旋转干燥工序(图4的s4)的详情的时序图。

图6a和6b是用于说明浸液冲洗工序(图5的t1)的情况的图解性的剖视图。

图6c和6d是用于说明干燥区域形成工序(图5的t2)和干燥区域扩大工序(图5的t3)的情况的图解性的剖视图。

图6e和6f是用于说明干燥区域扩大工序(图5的t3)的情况的图解性的剖视图。

图7是将干燥区域扩大工序中的水的液膜的状态放大来表示的剖视图。

图8是用于对在水的液膜的内周部分的内部的马兰戈尼对流的产生机制进行说明的图。

图9a和9b是表示干燥区域扩大过程中的水的液膜的内周部分的状态的俯视图。

图10是表示参考方式的基板的上表面上的水的液膜在气液固界面的流动分布模式的图。

图11是表示参考方式的水的液膜的内周部分所包含的微细颗粒的移动的示意性的剖视图。

图12是表示参考方式的水的液膜的内周部分所包含的微细颗粒的移动的示意性的俯视图。

图13a和13b是表示参考方式的液膜除去区域扩大过程中的水的液膜的内周部分的状态的俯视图。

图14是用于对本发明的第二实施方式的基板处理装置的处理单元的结构例进行说明的图解性的剖视图。

图15a是用于对本发明的第三实施方式的基板处理装置的处理单元的结构例进行说明的图解性的剖视图。

图15b是相向构件的仰视图。

图16是用于说明在本发明的第三实施方式的基板处理装置中执行的冲洗工序(s3)和旋转干燥工序(s4)的时序图。

图17是表示将相向构件配置于接近位置的状态的剖视图。

图18是表示本发明的第三实施方式的基板处理装置的变形例的剖视图。

具体实施方式

图1是用于对本发明的第一实施方式的基板处理装置的内部的布局进行说明的图解性的俯视图。基板处理装置1是逐张地处理硅晶片等基板w的单张式的装置。在该实施方式中，基板w是圆板状的基板。基板处理装置1包括：多个处理单元2，通过处理液处理基板w；加载端口lp，其载置用于容纳处理单元2所处理的多张基板w的搬运器c；搬运机械手ir和cr，在加载端口lp与处理单元2之间搬运基板w；以及，控制装置3，控制基板处理装置1。搬运机械手ir在搬运器c与搬运机械手cr之间搬运基板w。搬运机械手cr在搬运机械手ir与处理单元2之间搬运基板w。多个处理单元2例如具有相同的结构。

图2是用于说明处理单元2的结构例的图解性的剖视图。

处理单元2包括：箱形的处理腔室(密闭腔室)4，具有内部空间sp；旋转夹具(基板保持单元)5，将一张基板w以水平姿势保持在处理腔室4内，并使基板w以穿过基板w的中心的铅垂的旋转轴线a1为中心旋转；药液供给单元6，向保持于旋转夹具5的基板w的上表面供给药液；水供给单元(处理液供给单元)7，向保持于旋转夹具5的基板w的上表面供给水(处理液)；有机溶剂蒸气供给单元(内部气体供给单元、第一气体供给单元)8，将ipa的蒸气(ipavapor)供给至内部空间sp，该ipa的蒸气是作为低表面张力液的有机溶剂蒸气的一例；气体喷出喷嘴9，朝向保持于旋转夹具5的基板w的上表面喷出气体；喷嘴气体供给单元10，使气体喷出喷嘴9，将作为低表面张力液的有机溶剂的蒸气(ipavapor)供给至内部空间sp；以及，筒状的处理罩11，包围旋转夹具5。

处理腔室4包括：箱型的间隔壁12，容纳旋转夹具5等；送风单元40，从间隔壁12的上部向间隔壁12内(相当于处理腔室4内)吹送洁净空气(air)；挡板13，对设置于间隔壁12的搬出搬入口进行开闭；以及，排气单元14，从间隔壁12的下部将处理腔室4内的气体排出。

送风单元40配置在间隔壁12的上方，且安装在间隔壁12的顶壁，从该顶壁向处理腔室4内吹送洁净空气。送风单元40包括：洁净空气配管41，洁净空气在该洁净空气配管41流通；以及，洁净空气阀42，对从洁净空气配管41向内部空间sp进行的有机溶剂蒸气(ipavapor)的供给及供给停止进行切换。洁净空气配管41的下游端连接于内部空间sp。若打开洁净空气阀42，则洁净空气经由洁净空气配管41输送至内部空间sp。

有机溶剂蒸气供给单元8配置在间隔壁12的上方，且安装在间隔壁12的顶壁。有机溶剂蒸气供给单元8包括第一有机溶剂蒸气配管15，有机溶剂蒸气在该第一有机溶剂蒸气配管15流通。第一有机溶剂蒸气配管15的下游端连接于内部空间sp。有机溶剂蒸气供给单元8还包括：第一有机溶剂蒸气阀16，对从第一有机溶剂蒸气配管15向内部空间sp进行的有机溶剂蒸气的供给及供给停止进行切换；第一流量调整阀17，调节第一有机溶剂蒸气配管15的开度，来调整向内部空间sp供给的有机溶剂蒸气的流量；以及，第一过滤器15a，捕获在第一有机溶剂蒸气配管15流通的有机溶剂蒸气中所包含的尘埃或灰尘。虽然未图示，但是第一流量调整阀17包括：阀主体，在该阀主体的内部设置有阀座；阀体，对阀座进行开闭；以及，促动器，使阀体在打开位置与关闭位置之间移动。其他流量调整阀也同样。

若打开第一有机溶剂蒸气阀16，则有机溶剂蒸气(除去尘埃或灰尘后的洁净的有机溶剂蒸气)经由第一有机溶剂蒸气配管15而输送至内部空间sp。

处理腔室4包括整流板18，该整流板18对通过有机溶剂蒸气供给单元8供给至内部空间sp的气体(洁净空气或有机溶剂蒸气)进行整流。整流板18配置在内部空间sp，具体而言，所述整流板18配置在有机溶剂蒸气供给单元8与旋转夹具5之间的高度，整流板18保持为水平姿势。整流板18将间隔壁12的内部划分为整流板18的上方的空间sp1、整流板18的下方的空间sp2。间隔壁12的顶面12a与整流板18之间的上方空间sp1为，用于使已供给的气体(洁净空气或有机溶剂蒸气)扩散的扩散空间，整流板18与间隔壁12的底面12b之间的下方空间sp2为，进行基板w的处理的处理空间。上方空间sp1的高度小于下方空间sp2的高度。整流板18的下表面18a包括在俯视时与旋转夹具重叠的相向部。整流板18是多孔板，在整流板18的整个区域形成有在上下方向上贯通的多个贯通孔18b。

若在第一有机溶剂蒸气阀16关闭的状态下打开洁净空气阀42，则向上方空间sp1输送洁净空气。通过持续开放洁净空气阀42，使洁净空气充满上方空间sp1，洁净空气经过贯通孔18b从整流板18的整个区域向下方流动。由此，在下方空间sp2形成：从整流板18的整个区域朝向下方的均匀的洁净空气流。

另一方面，若在洁净空气阀42关闭的状态下打开第一有机溶剂蒸气阀16，则向上方空间sp1输送有机溶剂蒸气。通过持续开放第一有机溶剂蒸气阀16，使有机溶剂蒸气充满上方空间sp1，有机溶剂蒸气经过贯通孔18b从整流板18的整个区域向下方流动。由此，在下方空间sp2形成：从整流板18的整个区域朝向下方的均匀的有机溶剂蒸气流。

排气单元14包括：排气导管19，连接在处理罩11内；吸引装置等排气装置20，经由排气导管19吸引处理腔室4的内部空间sp的环境气体；排气配管21，将排气导管19与排气装置20连接；以及，排气阀22，对排气配管21进行开闭。在排气阀22打开的状态下，内部空间sp(下方空间sp2)的环境气体向处理腔室4外排出，并且在内部空间sp(下方空间sp2)形成降流(下降流)。另一方面，在排气阀22关闭的状态下，内部空间sp(下方空间sp2)的环境气体不会向处理腔室4外排出。

若洁净空气阀42处于关闭状态、且排气阀22关闭，则内部空间sp成为与外部隔绝的封闭状态，处理腔室4作为与外部隔绝的密闭腔室而发挥功能。

作为旋转夹具5，采用沿水平方向夹持基板w来将基板w保持为水平的夹持式的夹具。具体而言，旋转夹具5包括：旋转马达23；旋转轴24，与该旋转马达23的驱动轴形成为一体；以及，圆板状的旋转基座25，大致水平地安装在旋转轴24的上端。

旋转基座25包括水平的圆形的上表面25a，该上表面25a具有比基板w的外径更大的外径。在上表面25a的周缘部配置有多个(3个以上，例如为6个)夹持构件26。多个夹持构件26在与基板w的外周形状对应的圆周上隔开适当的间隔，例如以相等间隔配置在旋转基座25的上表面的周缘部。

药液供给单元6包括药液喷嘴27。药液喷嘴27例如为以连续流动的状态喷出液体的直流喷嘴，该药液喷嘴27使其喷出口朝向基板w的上表面的中央部，来固定地配置在旋转夹具5的上方。在药液喷嘴27，连接有用于供给来自药液供给源的药液的药液配管28。在药液配管28的中途部，安装有用于对来自药液喷嘴27的药液的供给/供给停止进行切换的药液阀29。若打开药液阀29，则从药液配管28供给至药液喷嘴27的连续流动的药液，从设定于药液喷嘴27的下端的喷出口喷出。另外，若关闭药液阀29，则停止从药液配管28向药液喷嘴27供给药液。

药液的具体例为蚀刻液和清洗液。更具体而言，药液也可以为氢氟酸、sc1(氨过氧化氢水混合液)、sc2(盐酸过氧化氢水混合液)、氟化铵、缓冲氢氟酸(氢氟酸与氟化铵的混合液)等。

水供给单元7包括水喷嘴30。水喷嘴30例如为以连续流动的状态喷出液体的直流喷嘴，该水喷嘴30使其喷出口朝向基板w的上表面中央部，来固定地配置在旋转夹具5的上方。在水喷嘴30，连接有用于供给来自水供给源的水的水配管31。在水配管31的中途部，安装有用于对来自水喷嘴30的水的供给/供给停止进行切换的水阀32。若打开水阀32，则从水配管31供给至水喷嘴30的连续流动的水，从设定于水喷嘴30的下端的喷出口喷出。另外，若关闭水阀32，则停止从水配管31向水喷嘴30供给水。向水喷嘴30供给的水例如为去离子水(diw)，但并不限定于diw，也可以为碳酸水、电解离子水、含氢水、臭氧水及稀释浓度(例如，10ppm～100ppm左右)的盐酸水中的任一种。

此外，药液喷嘴27和水喷嘴30无需分别相对于旋转夹具5而固定地配置，例如也可以采用如下的所谓扫描喷嘴的方式：药液喷嘴27和水喷嘴30在旋转夹具5的上方安装于能够在水平面内摆动的臂，通过该臂的摆动，扫描处理液(药液或水)着落在基板w的上表面的落液位置。

气体喷出喷嘴9例如为以连续流动的状态喷出气体的直流喷嘴，且安装在水平延伸的第一喷嘴臂33的前端部。在第一喷嘴臂33结合有第一喷嘴移动单元34，该第一喷嘴移动单元34通过使第一喷嘴臂33移动来使气体喷出喷嘴9移动。

气体喷出喷嘴9具有形成在喷嘴配管的下端的喷出口9a(参照图7)。

在喷嘴气体供给单元10安装有：第二有机溶剂蒸气配管35，连接在气体喷出喷嘴9；第二有机溶剂蒸气阀36，安装在第二有机溶剂蒸气配管35，对从第二有机溶剂蒸气配管35向气体喷出喷嘴9进行的有机溶剂蒸气的供给及供给停止进行切换；第二流量调整阀37，安装在第二有机溶剂蒸气配管35，调节第二有机溶剂蒸气配管35的开度，来调整从气体喷出喷嘴9喷出的有机溶剂蒸气的流量；以及，第二过滤器35a，捕获在第二有机溶剂蒸气配管35流通的有机溶剂蒸气中所包括的尘埃或灰尘。若打开第二有机溶剂蒸气阀36，则来自有机溶剂蒸气供给源的有机溶剂蒸气(除去尘埃或灰尘后的洁净的有机溶剂蒸气)从气体喷出喷嘴9的喷出口9a(参照图7)朝向下方喷出。

如图2所示，处理罩11配置在比保持于旋转夹具5的基板w更靠外侧(远离旋转轴线a1的方向)的位置。处理罩11包围旋转基座25。若在旋转夹具5正使基板w旋转的状态下，向基板w供给处理液，则供给至基板w的处理液向基板w的周围甩出。在向基板w供给处理液时，向上开口的处理罩11的上端部11a配置在比旋转基座25更靠上方的位置。从而，排出至基板w的周围的药液或水等处理液会被处理罩11接收。然后，由处理罩11接收的处理液被输送至未图示的回收装置或废液装置。

图3是用于说明基板处理装置1的主要部分的电气结构的框图。

控制装置3按照预先设定的程序控制旋转马达23、排气装置20、第一喷嘴移动单元34等的动作。而且，控制装置3控制药液阀29、水阀32、第一有机溶剂蒸气阀16、第一流量调整阀17、第二有机溶剂蒸气阀36、第二流量调整阀37、洁净空气阀42等的开闭动作等。

图4是用于说明基板处理装置1所实施的基板处理的一例的流程图。图5是用于说明在基板处理装置301中执行的冲洗工序(s3)和旋转干燥工序(s4)的时序图。图6a～6f是用于说明浸液冲洗工序t1、干燥区域形成工序t2及干燥区域扩大工序t3的图解性的图。

一边参照图1至图6f，一边对基板处理进行说明。

通过搬运机械手ir、cr，将未处理的基板w从搬运器c搬入处理单元2，进而搬入处理腔室4内，并以基板w的表面(处理对象面，例如为图案形成面)朝向上方的状态，将该基板w交给旋转夹具5，从而使旋转夹具5保持基板w(s1：基板搬入工序(基板保持工序))。在搬入基板w之前，气体喷出喷嘴9已退避至设定于旋转夹具5的侧方的原始位置。另外，在搬入基板w之前，第一有机溶剂蒸气阀16关闭，洁净空气阀42打开，且排气阀22打开。因此，就下方空间sp2而言，在内部空间sp(下方空间sp2)形成洁净空气的降流(下降流)。

在搬运机械手cr退避至处理单元2外之后，控制装置3执行药液工序(步骤s2)。具体而言，控制装置3驱动旋转马达23而使旋转基座25以规定的液体处理速度(例如大约800rpm)旋转。另外，控制装置3将药液阀29打开。因此，从药液喷嘴27朝向旋转状态的基板w的上表面供给药液。供给的药液借助离心力而遍及基板w的整个面，对基板w实施使用药液的药液处理。若从开始喷出药液起经过预先设定的时间，则控制装置3将药液阀29关闭，从而停止从药液喷嘴27喷出药液。

接着，控制装置3执行冲洗工序(步骤s3)。冲洗工序为，将基板w上的药液置换成水，来从基板w上将药液排除的工序。具体而言，控制装置3将水阀32打开。由此，从水喷嘴30朝向旋转状态的基板w的上表面供给水。供给的水借助离心力而遍及基板w的整个面。通过该水，冲洗附着于基板w上的药液。

若从开始供给水起经过预先设定的时间，则在基板w的上表面的整个区域被水覆盖的状态下，控制装置3控制旋转马达23，使基板w的旋转速度阶段性地从液体处理速度降低至浸液速度(0或大约40rpm以下的低旋转速度，例如大约10rpm)。然后，将基板w的旋转速度维持为浸液速度(浸液冲洗工序t1)。由此，如图6a所示，覆盖基板w的上表面的整个区域的水的液膜，以浸液状支撑于基板w的上表面。在该状态下，作用于基板w的上表面的水的液膜50的离心力小于，作用于水与基板w的上表面之间的表面张力，或者所述离心力与所述表面张力几乎不相上下。通过基板w的减速，作用于基板w上的水的离心力减弱，从基板w上排出的水的量减少。在执行通过药液从基板w的上表面将颗粒去除的药液工序之后，执行冲洗工序，因此水的液膜50可能包含颗粒。另外，也可以在浸液冲洗工序t1中，在形成浸液状的水的液膜50之后也继续向基板w供给水。

另外，控制装置3与浸液冲洗工序t1的开始同步地，将洁净空气阀42关闭，并且将第一有机溶剂蒸气阀16打开。因此，停止向内部空间sp供给洁净空气，开始向内部空间sp供给有机溶剂蒸气。由此，有机溶剂蒸气经由贯通孔18b(参照图2)而供给至下方空间sp2。另外，控制装置3将排气阀22关闭。由此，处理腔室4的内部空间sp与外部隔绝，处理腔室4作为密闭腔室而发挥功能。在该状态下，下方空间sp2(包括基板w的上方空间的空间)与处理腔室4的外部隔断(隔断工序)，因此，供给至下方空间sp2的有机溶剂蒸气遍及下方空间sp2的整个区域，而充满下方空间sp2。结果，基板w上的水的液膜50的周围可被有机溶剂蒸气环境气体充满(蒸气环境气体充满工序)。

与外部空间隔断的下方空间sp2几乎不受外部的环境气体的干扰的影响。因此，以后，基板w的上表面的整个区域的周围保持为以高浓度包含有机溶剂蒸气的环境气体(以下，称为“有机溶剂蒸气环境气体”)。在形成浸液状的水的液膜50之后，控制装置3将水阀32关闭，而停止从水喷嘴30喷出水。

另外，若在进行基板w的减速之后到达规定的时刻，则控制装置3控制第一喷嘴移动单元34，如图6b所示，使气体喷出喷嘴9从原始位置向基板w的上方移动。气体喷出喷嘴9配置在基板w的上表面的中央部的上方。在有机溶剂蒸气充满下方空间sp2之后，浸液冲洗工序t1结束(冲洗工序(s3)结束)。

接着，控制装置3执行旋转干燥工序(步骤s4)。具体而言，控制装置3首先执行干燥区域形成工序t2。如图6c所示，干燥区域形成工序t2为，在基板w的水的液膜50的中央部形成水已被完全除去的圆形的干燥区域55的工序。具体而言，控制装置3将第二有机溶剂蒸气阀36打开，从气体喷出喷嘴9朝向基板w的上表面的中央部向下喷出有机溶剂蒸气，并且控制旋转马达23来使基板w加速至规定的干燥区域形成速度(例如大约50rpm)。通过向基板w的上表面的水的液膜50的中央部吹送有机溶剂蒸气，借助吹送压力(气压)，将位于水的液膜50的中央部的水从该基板w的上表面的中央部吹飞并除去。另外，通过使基板w的旋转速度达到所述干燥区域形成速度(例如大约50rpm)，相对较强的离心力作用于基板w上的水的液膜50。这样，在基板w的上表面的中央部形成圆形的干燥区域55。干燥区域形成速度虽设定为大约50rpm，但也可以为50rpm以上的旋转速度。

如上所述，有机溶剂蒸气充满下方空间sp2的整个区域，因此在干燥区域形成工序t2中，有机溶剂蒸气的较强的喷出压力并不施加于水的液膜50的中央部(干燥区域55形成区域)以外的部分，因此该部分不会发生变形。因此，在干燥区域形成工序t2中，可将水的液膜50(块体72)尽可能地保持为较厚。因此，可加强在水的液膜的内周部分70产生的马兰戈尼对流65。

在执行干燥区域形成工序t2之后执行干燥区域扩大工序t3。

在干燥区域扩大工序t3中，控制装置3控制旋转马达23，使基板w的旋转速度上升至规定的干燥速度(例如1000rpm)。随着基板w的旋转速度上升，如图6d、6e所示，干燥区域55扩大。通过使干燥区域55扩大，使水的液膜50的与干燥区域55及基板w的上表面之间的气固液界面60朝向基板w的径向外侧移动。然后，如图6f所示，通过使干燥区域55扩大至基板w的整个区域，将水的液膜50全部排出至基板w外。

在干燥区域扩大工序t3中，就水的液膜50的中央部(干燥区域55形成区域)以外的部分而言，有机溶剂蒸气的较强的喷出压力并不施加于该部分，因此该部分不会发生变形。因此，可将水的液膜50(块体72)尽可能地保持为较厚。由此，可加强在水的液膜的内周部分70产生的马兰戈尼对流65。

在干燥区域扩大工序t3中，基板w的中央部上的有机溶剂浓度为大约2000ppm以上，基板w的周缘部上的有机溶剂浓度为大约120ppm以上，基板w的中间部(中央部与周缘部之间的中间位置)上的有机溶剂浓度为大约180ppm以上。

在干燥区域扩大工序t3的整个期间内，持续从有机溶剂蒸气供给单元8向内部空间sp供给有机溶剂蒸气。因此，在干燥区域扩大工序t3的整个期间内，将基板w的上表面的整个区域保持为有机溶剂蒸气。因此，无论干燥区域55的扩大状况如何，均可将水的液膜的内周部分70的周围的环境气体持续保持为有机溶剂蒸气环境气体。

在干燥区域55扩大至基板w的上表面的整个区域之后，控制装置3结束干燥区域扩大工序t3。随着干燥区域扩大工序t3结束，控制装置3将第一有机溶剂蒸气阀16、第二有机溶剂蒸气阀36关闭，来分别停止从有机溶剂蒸气供给单元8向内部空间sp供给有机溶剂蒸气的动作、从气体喷出喷嘴9喷出有机溶剂蒸气的动作。另外，控制装置3通过将洁净空气阀42及排气阀22打开，在内部空间sp(下方空间sp2)形成洁净空气的降流(下降流)。由此，内部空间sp(下方空间sp2)的环境气体从有机溶剂蒸气置换成洁净空气。

然后，控制装置3使基板w以大约1000rpm的速度继续旋转(开放高速旋转工序)。由此，引入至下部空间sp2的新鲜的洁净空气与基板w的上表面发生接触。因此，水蒸气在基板w的上表面的各处继续扩散，结果，在该各处推进水的蒸发。而且，通过基板w的高速旋转，可将基板w的上表面上的水甩出。由此，可使基板w的上表面良好地干燥。

若从开始执行旋转干燥工序(s4)起经过预先设定的时间，则控制装置3控制旋转马达23来使旋转夹具5停止旋转。然后，搬运机械手cr进入处理单元2，将已处理的基板w向处理单元2外搬出(步骤s5)。该基板w从搬运机械手cr交至搬运机械手ir，并通过搬运机械手ir收纳于搬运器c。

图7是将干燥区域扩大工序t3中的水的液膜50的状态放大表示的剖视图。

从气体喷出喷嘴9朝向下方喷出。在通过基板处理装置1对基板w进行处理时，气体喷出喷嘴9的喷出口9a配置在下位置，该下位置指，与基板w的上表面隔开规定的间隔w1(例如，大约10mm)来相向的位置。在该状态下，若打开第二有机溶剂蒸气阀36(参照图2)，则从喷出口9a喷出的有机溶剂蒸气吹送至基板w的上表面。由此，水的液膜50的中央部的水借助吹送压力(气压)而物理性地铺开，从该基板w的上表面的中央部吹飞并除去水。结果，在基板w的上表面的中央部形成干燥区域55。干燥区域55是液体不以液滴或膜状存在的区域。

在内部空间sp充满有机溶剂蒸气的状态下，覆盖基板w的上表面的水的液膜50的整个区域的周围保持为有机溶剂蒸气环境气体。因此，在形成干燥区域55之后，可将水的液膜的内周部分70的周围的环境气体保持为有机溶剂蒸气环境气体。因此，在水的液膜的内周部分70的内部，由于基于水的液膜的局部的厚度之差所产生的有机溶剂的浓度差，产生从气固液界面60朝向块体72侧流动的马兰戈尼对流65。

另外，从喷出口9a喷出的有机溶剂蒸气沿基板w的上表面，呈放射状且沿水平方向流动。

图8是用于对在水的液膜的内周部分70的内部的、马兰戈尼对流65的产生机制进行说明的图。

在基板w旋转、且在水的液膜50形成有干燥区域55(参照图7)的状态下，由于因基板w旋转而产生的离心力，水的液膜50出现厚度不同的部分。即，在水的液膜50中，在气固液界面60的附近区域71(以下，简称为“界面附近区域71”)液膜的厚度h1非常薄，在水的液膜50的块体72液膜的厚度h2较厚(h2＞h1)。例如h1＝几nm，h2＝大约7mm。

水的液膜的内周部分70的表面部分的周围保持为有机溶剂蒸气的高浓度状态。在该状态下，有机溶剂蒸气均匀地溶入水的液膜的内周部分70的表面部分的各处。在水的液膜的内周部分70，由于界面附近区域71的厚度h1小于块体72的厚度h2，因此界面附近区域71的有机溶剂浓度与块体72的有机溶剂浓度相比，相对地更高。结果，在水的液膜的内周部分70的内部产生浓度梯度，结果，产生从界面附近区域71朝向块体72流动的马兰戈尼对流65。该马兰戈尼对流65不仅会抵消在后述的第二部分70b(参照图10)产生的热对流76(参照图10)，而且通过马兰戈尼对流65，会在该第二部分70b(参照图10)制造出从界面附近区域71朝向块体72流动的新的流动。因此，在水的液膜的内周部分70(具体而言，图10所示的第二部分70b)包含微细的颗粒p2的情况下，如图8所示，受到马兰戈尼对流65的影响，从界面附近区域71朝向块体72的方向、即、从气固液界面60背离的方向的较强的力作用于微细颗粒p2。由此，界面附近区域71所包含的微细颗粒p2朝向径向外侧(从气固液界面60背离的方向)移动。

图9a、9b是表示干燥区域55扩大过程中的水的液膜的内周部分70的状态的俯视图。图9a是在水的液膜的内周部分70(具体而言，图10所示的第二部分70b)包含微细颗粒p2的状态。微细颗粒p2沿气固液界面60的线排列。

在该情况下，就水的液膜的内周部分70(第二部分70b)所包含的微细颗粒p2而言，受到向从气固液界面60背离的方向流动的马兰戈尼对流65(参照图7)的影响，而朝向径向外侧(从气固液界面60背离的方向)移动，结果，引入至水的液膜50的块体72。而且，随着干燥区域55扩大，气固液界面60朝向基板w的径向外侧(朝向块体72的方向)移动，但保持将微细颗粒p2引入至块体72的状态，使干燥区域55扩大。即，若随着干燥区域55扩大而气固液界面60朝向基板w的径向外侧移动，与此并行地，如图9b所示，微细颗粒p2也朝向径向外侧移动。

然后，使干燥区域55扩大至基板w的整个区域，将水的液膜50从基板w的上表面完全排出(图6f所示的状态)，使基板w的上表面的整个区域干燥。水的液膜50的块体72中所包括的微细颗粒p2不会出现在干燥区域55，而是与水的液膜50一并从基板w的上表面被除去。

如上所述，根据该实施方式，一边通过有机溶剂蒸气环境气体充满覆盖基板w的上表面的水的液膜50的整个区域的周围，一边依次执行干燥区域形成工序t2及干燥区域扩大工序t3。因此，无论干燥区域55的扩大状况如何，均可使水的液膜的内周部分70的周围持续保持为蒸气环境气体(ipavapor)，直到干燥区域55的扩大结束为止。若在使水的液膜的内周部分70的周围保持为蒸气环境气体的状态下，使基板w旋转，则由于有机溶剂的浓度差，会在水的液膜的内周部分70的内部产生向从气固液界面60背离的方向流动的马兰戈尼对流65。因此，可在干燥区域形成工序t2及干燥区域扩大工序t3的整个期间内，使水的液膜的内周部分70的内部持续产生马兰戈尼对流65。

由此，水的液膜的内周部分70所包含的微细颗粒p2受到马兰戈尼对流65的影响，往朝向块体72的方向、即、从气固液界面60背离的方向移动，结果，微细颗粒p2被引入至水的液膜50的块体72。随着干燥区域55扩大，气固液界面60朝向基板w的径向外侧(朝向块体72的方向)移动，但保持将微细颗粒p2引入至块体72的状态，使干燥区域55扩大。并且，引入至块体72的微细颗粒p2不会出现在干燥区域55，而是与水的液膜50一起从基板w的上表面排出。由此，在执行基板w的干燥后，不会在基板w的上表面残留微细颗粒p2。因而，可一边抑制或防止微细颗粒p2的产生，一边使基板w的上表面的整个区域干燥。

另外，在浸液冲洗工序t1中，并没有较大的离心力作用于基板w，因此可将形成于基板w的上表面的水的液膜50的厚度保持得较厚。若水的液膜50的厚度较大，则在干燥区域扩大工序t3中，可使水的液膜的内周部分70中所产生的有机溶剂的浓度梯度保持得较大，由此，可加强水的液膜的内周部分70中所产生的马兰戈尼对流65。

另外，在执行干燥区域扩大工序t3时，使基板w以高速旋转，因此较强的离心力作用于基板w，借助该离心力，可使水的液膜的内周部分70的膜厚的差异更加显著。由此，可使水的液膜的内周部分70中所产生的有机溶剂的浓度梯度保持得较大，因此，可进一步加强水的液膜的内周部分70中所产生的马兰戈尼对流65。

另外，在作为密闭腔室的处理腔室4的内部空间sp容纳基板w，且从有机溶剂蒸气供给单元8向内部空间sp供给有机溶剂蒸气，由此可使该内部空间sp的整个区域为有机溶剂蒸气环境气体，由此，可将基板w的上表面的整个区域的周围可靠地保持为有机溶剂蒸气环境气体。

接着，对伴随旋转干燥工序(s4)发生的颗粒产生的机制进行说明。

图10是表示参考方式的基板w的上表面上的水的液膜(处理液的液膜)50在气液固界面的流动分布模式的图。

在该参考方式中，与所述实施方式的处理例相同地，执行浸液冲洗工序t1、液膜除去区域形成工序(相当于干燥区域形成工序t2)及液膜除去区域扩大工序(相当于干燥区域扩大工序t3)。然而，该参考方式与所述实施方式的不同点在于，在液膜除去区域形成工序及液膜除去区域扩大工序中，使基板w的上表面的周围的整个区域为干燥空气(dryair)的环境气体，而并非使该上表面的周围的整个区域为有机溶剂蒸气环境气体。另外，在该参考方式中，在干燥区域形成工序t2中，与所述实施方式不同地，不进行对基板w的上表面的中央部吹送有机溶剂蒸气环境气体的动作，而仅借助基板w旋转而产生的离心力形成液膜除去区域155(相当于所述实施方式的干燥区域55)。

在该情况下，如图10所示，在液膜除去区域扩大工序中，在水的液膜的内周部分70的内部产生热对流76。就水的液膜的内周部分70中的热对流76而言，在位于块体72侧的第一区域70a，朝向从气固液界面60侧背离的方向流动，如图10所示，在包括界面附近区域71的气固液界面60侧的第二部分70b，从块体72侧朝向气固液界面60侧流动。从而，在内周部分70的第二部分70b包含微细颗粒p2(参照图11～图13a等)的情况下，该微细颗粒p2被吸引至气固液界面60侧，从而凝集在界面附近区域71。认为这种微细颗粒p2的凝集不仅起因于所述热对流76，而且还起因于相邻的微细颗粒p2彼此的凡得瓦尔力或库仑力。

图11是表示参考方式的水的液膜的内周部分70中所包含的微细颗粒p2的移动的示意性的剖视图。图12是表示参考方式的水的液膜的内周部分70中所包含的微细颗粒p2的移动的示意性的俯视图。

如图11所示，水的液膜的内周部分70包括：边界层(boundarylayer)73，形成在与基板w的上表面之间的边界附近；流动层(flowinglayer)74，相对于边界层73形成在与基板w的上表面一侧相反的一侧。在水的液膜的内周部分70包含微细颗粒p2的情况下，在流动层74，颗粒p无论其粒径的大小如何，均受到流动的强烈影响。因此，位于流动层74的颗粒p有可能在沿流动的方向上移动。

另一方面，在边界层73，较大颗粒p1会受到流动的影响，但微细颗粒p2几乎不受流动的影响。即，位于边界层73的较大颗粒p1有可能在边界层73内在沿流动的方向上移动，但微细颗粒p2不会在边界层73内在沿流动的方向f(参照图12)上移动。但微细颗粒p2并非附着于基板w的上表面，而是在基板w的上表面隔开微小间隔设置。

在图10所示的界面附近区域71，水的液膜的内周部分70的大部分为图11所示的边界层73。而且，在图10中，随着从界面附近区域71朝向块体72侧，流动层74(参照图11)的比率增大。从而，位于界面附近区域71的微细颗粒p2只要不被施加其他较大的力，便不会在沿流动的方向上移动。

如图12所示，在界面附近区域71，因液膜50的厚度差，用肉眼看到干扰条纹75。干扰条纹75成为等高线。

微细颗粒p2如上所述不会在沿流动的方向f(参照图12)上移动，但有可能在干扰条纹75的切线方向d1、d2上移动。微细颗粒p2在界面附近区域71，以沿干扰条纹75的切线方向d1、d2成列的方式排列。换言之，微细颗粒p2沿气固液界面60的线排列。微细颗粒p2按颗粒p本身的大小逐一成列。具有相对较大的直径的微细颗粒p21配置于，比具有相对较小的直径的微细颗粒p22更靠径向外侧的位置。

图13a、13b是表示参考方式的液膜除去区域155(相当于所述实施方式的干燥区域55)扩大过程中的水的液膜的内周部分70的状态的俯视图。

图13a是在水的液膜的内周部分70(具体而言，图10所示的第二部分70b)包含微细颗粒p2的状态。微细颗粒p2沿气固液界面60的线排列。

如图13b所示，若随着液膜除去区域155扩大，而气固液界面60朝向基板w的径向外侧(朝向块体72的方向)移动，则在界面附近区域71，产生从块体72侧朝向气固液界面60侧流动的热对流76(参照图10)，因此向径向内侧推压的力作用于微细颗粒p2。随着液膜除去区域155扩大，气固液界面60朝向基板w的径向外侧(朝向块体72的方向)移动。但微细颗粒p2无法在径向(沿流动的方向)上移动，因此即便气固液界面60移动，微细颗粒p2也不会移动。因此，界面附近区域71所包含的微细颗粒p2从气固液界面60移动至液膜除去区域155，并析出于液膜除去区域155上。然后，在除去水的液膜50后的基板w的上表面，残留微细颗粒p2。

图14是用于对本发明的第二实施方式的基板处理装置201的处理单元202的结构例进行说明的图解性的剖视图。

在第二实施方式中，对于与所述第一实施方式所示的各部对应的部分，标注与图1～图9的情况相同的附图标记并省略说明。

处理单元202与第一实施方式的处理单元2的不同点在于，废除有机溶剂蒸气供给单元8、以及具备喷出ipa的液体的有机溶剂液体喷出单元203，其中ipa的液体是作为低表面张力液的有机溶剂的液体的一例。

有机溶剂液体喷出单元203包括：有机溶剂液体喷嘴204，喷出ipa的液体；第二喷嘴臂205，在该第二喷嘴臂205的前端部安装有机溶剂液体喷嘴204；第二喷嘴移动单元206，通过使第二喷嘴臂205移动，来使有机溶剂液体喷嘴204移动；待机容槽207(贮存容器)，在俯视时配置于处理罩11的周围；以及，排液阀208，用于对待机容槽207内的液体的排出/排出停止进行切换。

在有机溶剂液体喷嘴204连接有有机溶剂配管209，该有机溶剂配管209将来自有机溶剂供给源的常温的液体的有机溶剂(ipa)供给至有机溶剂液体喷嘴204。在有机溶剂配管209安装有有机溶剂阀210，该有机溶剂阀210对从有机溶剂配管209向有机溶剂液体喷嘴204进行的有机溶剂的液体的供给及供给停止进行切换。

待机容槽207是用于接收有机溶剂的液体的容器，该有机溶剂的液体是配置于从基板w的上表面退避的退避位置的有机溶剂液体喷嘴204所喷出的。待机容槽207包括用于划分内部空间211的箱状的壳体212。壳体212具有形成在壳体212的上表面的开口213、及形成在壳体212的底壁212a的排出口214。在待机容槽207的排出口214，连接排液配管215的一端。排液配管215的另一端连接在装置外的废液处理设备。在排液配管215的中途部安装有排液阀208。控制装置3控制排液阀208的开闭动作。

在有机溶剂液体喷嘴204配置于退避位置的状态下，控制装置3一边将排液阀208关闭，一边将有机溶剂阀210打开来从有机溶剂液体喷嘴204喷出有机溶剂的液体，从而可将有机溶剂的液体贮存于待机容槽207的内部空间211。

在基板处理装置201中执行的基板处理与第一实施方式的基板处理装置1的情况的不同点在于如下方面：并不采用从有机溶剂蒸气供给单元8向内部空间sp供给有机溶剂蒸气的方法，而采用在待机容槽207的内部空间211贮存有机溶剂的液体，使因该有机溶剂的液体蒸发而产生的有机溶剂蒸气充满内部空间sp的方法，从而使基板w的上表面的周围的整个区域保持为有机溶剂蒸气环境气体。

具体而言，控制装置3与浸液冲洗工序t1的开始同步地，将洁净空气阀42关闭。由此，内部空间sp成为与外部隔绝的封闭状态，处理腔室4作为与外部隔绝的密闭腔室而发挥功能。

另外，控制装置3与浸液冲洗工序t1的开始同步地，一边将排液阀208关闭，一边将有机溶剂阀210打开。由此，有机溶剂的液体贮存于待机容槽207的内部空间211。若贮存于内部空间211的有机溶剂的液体达到规定量，则停止从有机溶剂液体喷嘴204喷出有机溶剂的液体的动作。贮存于内部空间211的有机溶剂的沸点与水相比更低，因此，蒸发量较多。因有机溶剂的液体蒸发而产生的有机溶剂蒸气供给至内部空间sp，并充满内部空间sp的整个区域。

另外，控制装置3在干燥区域扩大工序t3结束之后，将排液阀208打开。由此，排液配管215打开，贮存于内部空间211的有机溶剂的液体经由排液配管215而输送至装置外的废液处理设备。另外，控制装置3将洁净空气阀42及排气阀22打开，而将内部空间sp的环境气体从有机溶剂蒸气置换成洁净空气。

图15a是用于对本发明的第三实施方式的基板处理装置301的处理单元302的结构例进行说明的图解性的剖视图。图15b是相向构件305的仰视图。

在第三实施方式中，对于与所述第一实施方式所示的各部对应的部分，标注与图1～图9的情况相同的附图标记并省略说明。

处理单元302与第一实施方式的处理单元2的不同点在于，具备不是密闭腔室的处理腔室304作为腔室。即，在处理腔室304，并不结合有机溶剂蒸气供给单元8和送风单元40，取代这些，处理腔室304具备向间隔壁12内输送洁净空气的作为送风单元的ffu(风扇过滤单元)320。另外，与第一实施方式的情况不同地，排气单元14的排气配管21并不是以可开闭的方式设置。

另外，处理单元302与第一实施方式的处理单元2的其他不同点在于，在处理腔室304内具备与保持于旋转夹具5的基板w的上表面相向的相向构件305。在相向构件305，连接有用于将ipa的蒸气(ipavapor)供给至第一气体喷出口310的第三有机溶剂蒸气供给单元(第一气体供给单元)330、用于将ipa的蒸气(ipavapor)供给至第二气体喷出口320的第四有机溶剂蒸气供给单元(第二气体供给单元)340，其中，该ipa的蒸气是作为低表面张力液的有机溶剂蒸气的一例。

ffu320配置在间隔壁12的上方，且安装在间隔壁12的顶壁。ffu320从间隔壁12的顶壁向处理腔室304内输送洁净空气。通过ffu320及排气单元14，在处理腔室304内形成降流(下降流)。

相向构件305为圆板状。相向构件305的直径与基板w的直径相同，或大于基板w的直径。在相向构件305的下表面形成有圆形的相向面306，该相向面306与保持于旋转夹具5的基板w的上表面相向，且由水平的平坦面形成。相向面306与基板w的上表面的整个区域相向。如图15b所示，在相向面306的中央部(与基板w的上表面的旋转中心相向的部分)，形成有一个第二气体喷出口320。在相向面306的除了该中央部以外的整个区域(除了第二气体喷出口310的形成位置以外的区域)，以相等密度分散配置有多个(复数个)第一气体喷出口310。

相向构件305例如使用全氟烷氧基乙烯(pfa，perfluoroalkoxylethylene)、聚四氟乙烯(ptfe，polytetrafluorethylene)、聚氯乙烯(pvc，polyvinylchloride)等树脂材料形成。相向构件305为中空状。详细而言，在相向构件305的内部，形成有圆板状的第一气体供给路333。第一气体供给路333与所有第一气体喷出口310连通。

在相向构件305的上表面固定有保持架307，该保持架307将穿过相向构件305的中心的铅垂轴线(与旋转夹具5的旋转轴线a1一致的铅垂轴线)作为中心轴线。在保持架307连接有升降单元308。相向构件305被保持架307支撑为，使相向构件305的中心轴线位于旋转夹具5的旋转轴线a1上，且相向构件305呈水平姿势。保持架307形成为中空状，在保持架307的内部，以沿铅垂方向延伸的状态插入有内筒318。内筒318的下端在相向面306的中央部开口，从而形成第二气体喷出口320。在保持架307的内周与内筒318的外周之间，形成有圆筒状的第二气体供给路309。第二气体供给路309与第一气体供给路333连通。

第三有机溶剂蒸气供给单元330具备连接在第二气体供给路309的第三有机溶剂蒸气配管311。从有机溶剂蒸气供给源向第三有机溶剂蒸气配管311供给有机溶剂蒸气。在第三有机溶剂蒸气配管311安装有：第三有机溶剂蒸气阀312，用于对第三有机溶剂蒸气配管311进行开闭；第三流量调整阀313，调节第三有机溶剂蒸气配管311的开度，来调整从各第一气体喷出口310喷出的有机溶剂蒸气的流量；以及，第三过滤器311a，捕获在第三有机溶剂蒸气配管311流通的有机溶剂蒸气中所包括的尘埃或灰尘。若打开第三有机溶剂蒸气阀312，则从第三有机溶剂蒸气配管311供给至第二气体供给路309的有机溶剂蒸气(除去尘埃或灰尘后的洁净的有机溶剂蒸气)从各第一气体喷出口310向下喷出。

第四有机溶剂蒸气供给单元340具备连接在内筒318内的第四有机溶剂蒸气配管321b。从有机溶剂蒸气供给源向第四有机溶剂蒸气配管321b供给有机溶剂蒸气。在第四有机溶剂蒸气配管321b安装有：第四有机溶剂蒸气阀322，用于对第四有机溶剂蒸气配管321b进行开闭；第四流量调整阀323，调节第四有机溶剂蒸气配管321b的开度，来调整从第二气体喷出口320喷出的有机溶剂蒸气的流量；以及，第四过滤器321a，捕获在第四有机溶剂蒸气配管321b流通的有机溶剂蒸气中所包括的尘埃或灰尘。若打开第四有机溶剂蒸气阀322，则从第四有机溶剂蒸气配管321b供给至内筒318的有机溶剂蒸气(除去尘埃或灰尘后的洁净的有机溶剂蒸气)从第二气体喷出口320向下喷出。

升降单元308连接在控制装置3(参照图2等)。控制装置3控制升降单元308，来使相向构件305的相向面306在接近位置(图17所示的位置)与退避位置(图15所示的位置)之间升降，其中，所述接近位置是指，与保持于旋转夹具5的基板w的上表面接近的位置，所述退避位置指，向旋转夹具5的上方大幅度退避的位置。

控制装置3例如使用微型计算机构成。控制装置3具有中央处理单元(cpu，centralprocessingunit)等运算单元、固定存储设备，硬盘驱动器等记忆单元、及输入输出单元。在记忆单元，记忆有运算单元所执行的程序。

控制装置3按照预先设定的程序，控制升降单元308的动作。而且，控制装置3控制第三有机溶剂蒸气阀312、第三流量调整阀313、第四有机溶剂蒸气阀322、第四流量调整阀323等的开闭动作等。

在第三实施方式的基板处理装置301中，执行与第一实施方式的基板处理装置1的情况相同的基板处理(图4的s1～s5)。以下，以第三实施方式的基板处理装置301中执行的基板处理中的、与第一实施方式的基板处理装置1不同的部分为中心，进行说明。

在基板处理中，将未处理的基板w搬入处理单元302，进而搬入处理腔室304内。在搬入基板w时，相向构件305配置于退避位置。在搬入基板w之后，控制装置3依次执行药液工序(图4的s2)及冲洗工序(图4的s3)。

图16是用于说明在基板处理装置301中执行的冲洗工序(s3)及旋转干燥工序(s4)的时序图。

在冲洗工序中，若从开始供给水起经过预先设定的时间，则执行浸液冲洗工序t11。浸液冲洗工序t11是与浸液冲洗工序t1(参照图5)相同的工序。

另外，在开始执行浸液冲洗工序t11之前，控制装置3控制升降单元308，如图17所示，使相向构件305下降至接近位置。相向构件305的第一接近位置是相向面306不与浸液冲洗工序t11中的水的液膜50的上表面接触的高度，在相向构件305位于接近位置时，相向面306与基板w的上表面之间的间隔大约为5mm，在相向面306与基板w的上表面之间，形成与其周围(外部)隔断的狭小空间(基板w的上方空间)321(隔断工序)。

另外，与开始执行浸液冲洗工序t11同步地，控制装置3将第三有机溶剂蒸气阀312打开，从第一气体喷出口310喷出有机溶剂蒸气(喷出第一ipavapor)。此时，来自第一气体喷出口310的有机溶剂蒸气的总喷出流量为低流量l1(l/min)。另外，来自各气体喷出口310的有机溶剂蒸气的喷出流量彼此相等。从各第一气体喷出口310喷出的有机溶剂蒸气供给至狭小空间321，因狭小空间321与周围隔断，因此供给的有机溶剂蒸气充满狭小空间321。结果，可使基板w上的水的液膜50的周围被有机溶剂蒸气环境气体充满(蒸气环境气体充满工序)。

与周围隔断的狭小空间321几乎不受周围的环境气体的干扰的影响。因此，以后，基板w的上表面的整个区域的周围保持为以高浓度包含有机溶剂蒸气的环境气体(以下，称为“有机溶剂蒸气环境气体”)的环境。换言之，形成有浸液状的水的液膜50的基板w的上表面的周围的整个区域保持为有机溶剂蒸气环境气体。

另外，因分散配置有多个第一气体喷出口310，因此可将来自第一气体喷出口310的有机溶剂蒸气均匀地供给至基板w上的水的液膜50。另外，来自各第一气体喷出口310的有机溶剂蒸气的喷出流量是彼此相等的小流量，因此来自各第一气体喷出口310的有机溶剂蒸气的喷出压力彼此相等。由此，能够可靠地防止水的液膜50被有机溶剂蒸气的喷出压力按压而变形的情况。换言之，分散配置有多个的第一气体喷出口310采用并不指向基板w的上表面的局部的方式。

在形成浸液状的水的液膜50之后，控制装置3将水阀32关闭，停止从水喷嘴30喷出水。由此，浸液冲洗工序t11结束。

接着，控制装置3执行旋转干燥工序(图4的s4)。控制装置3首先执行干燥区域形成工序t12。

在第三实施方式中，控制装置3将第四有机溶剂蒸气阀322打开，从第二气体喷出口320喷出有机溶剂蒸气。此时，控制装置3以使来自第二气体喷出口310的喷出流量成为大流量的方式，控制第四流量调整阀323。具体而言，控制装置3一边将气体喷出口310的有机溶剂蒸气的供给总流量维持为l1，一边向第二气体喷出口320以供给流量l2(l/min)(l2＞＞l1)供给有机溶剂蒸气。由此，大流量的有机溶剂蒸气从第二气体喷出口320向下喷出。另外，控制装置3控制旋转马达23来使基板w加速至规定的速度(例如大约50rpm)。

通过向基板w的上表面的水的液膜50的中央部吹送有机溶剂蒸气，将位于水的液膜50的中央部的水借助吹送压力(气压)从该基板w的上表面的中央部吹飞并除去。另外，通过使基板w的旋转速度达到规定的速度(例如大约50rpm)，使相对较强的离心力作用于基板w上的水的液膜50。这样，在基板w的上表面中央部形成圆形的干燥区域55。

在干燥区域形成工序t12中，有机溶剂蒸气的较强的喷出压力并不施加于水的液膜50的中央部(干燥区域55形成区域)以外的部分，因此水的液膜50不会发生变形。因此，可将水的液膜50(块体72)尽可能地保持为较厚。由此，可加强在水的液膜的内周部分70产生的马兰戈尼对流65。

在执行干燥区域形成工序t12之后执行干燥区域扩大工序t13。

在干燥区域扩大工序t13中，控制装置3控制旋转马达23，来使基板w的旋转速度上升至规定的干燥速度(例如1000rpm)。随着该基板w的旋转速度上升，干燥区域55扩大(参照图6d、6e)。通过使干燥区域55扩大，水的液膜50的与干燥区域55及基板w的上表面之间的气固液界面60朝向基板w的径向外侧移动。然后，干燥区域55扩大至基板w的整个区域(参照图6f)，水的液膜50全部排出至基板w外。

在干燥区域扩大工序t13中，有机溶剂蒸气的较强的喷出压力并不施加于水的液膜50的干燥区域55形成区域以外的部分，因此水的液膜50不会发生变形。因此，可将水的液膜50(块体72)尽可能地保持为较厚。由此，可加强在水的液膜的内周部分70产生的马兰戈尼对流65。

在干燥区域扩大工序t13的整个期间，持续从第一气体喷出口310喷出有机溶剂蒸气。因此，在干燥区域扩大工序t13的整个期间，基板w的上表面的整个区域保持为有机溶剂蒸气。因此，无论干燥区域55的扩大状况如何，均可将水的液膜的内周部分70的周围的环境气体持续保持为有机溶剂蒸气环境气体。

在干燥区域55扩大至基板w的上表面的整个区域之后，控制装置3结束干燥区域扩大工序t13。随着干燥区域扩大工序t13的结束，控制装置3将第三有机溶剂蒸气阀312及第四有机溶剂蒸气阀322关闭，停止从第一气体喷出口310及第二气体喷出口320喷出有机溶剂蒸气。另外，控制装置3控制升降单元308，使相向构件305从接近位置上升至背离位置。由此，将基板w的上表面的整个区域的环境气体从有机溶剂蒸气置换成洁净空气。

然后，控制装置3使基板w的旋转速度保持为大约1000rpm的高速来继续旋转。由此，可使基板w的上表面良好地干燥。

若从开始执行旋转干燥工序(图4的s4)起经过预先设定的时间，则控制装置3控制旋转马达23来使旋转夹具5的旋转停止。然后，通过搬运机械手cr，将已处理的基板w向处理单元302外搬出(图4的s5)。

以上，对本发明的三个实施方式进行了说明，但本发明还能够以其他方式实施。

图18是表示本发明的第三实施方式的基板处理装置301的变形例的图。

在图18中，对于与第三实施方式相同的部分标注与图15～图17的情况相同的附图标记，并省略说明。在图18所示的变形例中，设置相向构件305a来代替第三实施方式的相向构件305。

相向构件305a为圆板状。相向构件305a的直径可与基板w的直径相等，也可以如图18所示大于基板w的直径。在相向构件305a的下表面形成有相向面306a，该相向面306a与保持于旋转夹具5的基板w的上表面相向。相向面306a的中央部形成为水平的平坦状。在相向面306a的周缘部，形成有环状突部352(相向周缘部)。在环状突部352的下表面形成有锥面353，该锥面353随着朝向径向外侧而下降。如图18所示，在相向构件305a的直径大于基板w的直径的情况下，在俯视时，相向构件305a的周端缘比基板w的周端缘更向外侧突出。

在相向构件305a配置于接近位置的状态下，如图18所示，锥面353的外周端353a在上下方向上位于比基板w的上表面更靠下方的位置。从而，通过相向面306a和基板w的上表面划分而成的狭小空间(基板w的上方空间)371形成相对于其周围(外部)几乎密闭的密闭空间，与该周围几乎完全隔断(隔断工序)。而且，基板w的上表面的周缘部与环状突部352(即，锥面353)之间设置为，比相向面306a的中央部与基板w的上表面的中央部之间的间隔明显地更窄。

在该情况下，因通过相向面306a和基板w的上表面划分而成的狭小空间371相对于其外侧空间几乎密闭，因此供给至狭小空间371的有机溶剂蒸气几乎不会从该狭小空间371排出。另外，也不会受到周围的环境气体的干扰的影响。这样，可将基板w的上表面的整个区域可靠地持续保持为有机溶剂蒸气环境气体。

另外，在作为第三实施方式及其变形例的图18的方式中，列举各第一气体喷出口310朝向铅垂下方喷出有机溶剂蒸气的结构为例进行了说明，但也可以采用如下结构：各第一气体喷出口310向随着朝向下方而朝向外周方向的倾斜方向，喷出有机溶剂蒸气。

另外，在作为第三实施方式及其变形例的图18的方式中，第一气体喷出口310也可以配置于相向面306、306a的中央部。换言之，也可以使第二气体喷出口320承担第一气体喷出口310的功能。在该情况下，优选来自配置在相向面306、306a的中央部的第一气体喷出口310的有机溶剂蒸气的喷出压力，与来自其他第一气体喷出口310的有机溶剂蒸气相比是弱压力。

另外，第一气体喷出口310也可以配置在除了相向面306、306a以外的位置，例如也可以在旋转基座25的周围、且在比支撑于该旋转基座25的基板w更靠下方的位置，设置第一气体喷出口310。

另外，在所述第一实施方式和第二实施方式中，将有机溶剂蒸气供给单元8及喷嘴气体供给单元10设定为用于供给有机溶剂蒸气的单元，来进行了说明，但供给单元8、10也可以是用于供给有机溶剂蒸气与非活性气体(例如氮气)的混合气体的结构。同样地，在所述第三实施方式中，设定为向气体喷出口310、320供给有机溶剂蒸气来进行了说明，但也可以向气体喷出口310、320供给有机溶剂蒸气与非活性气体(例如氮气)的混合气体。

另外，在所述各实施方式中，对如下结构进行了说明：通过将基板w的旋转速度维持为浸液速度而在基板w的上表面形成浸液状的水的液膜50，并在该浸液状的水的液膜50设置干燥区域55；但是水的液膜50并不限于浸液状，也可以在以大于浸液速度的速度旋转的水的液膜设置干燥区域55。

另外，在所述各实施方式中，在干燥区域扩大工序t3、t13中，列举通过使基板的旋转速度上升来使干燥区域55扩大的方法为例，进行了说明。然而，也可以不使基板w的旋转速度上升，仅通过向基板w吹送有机溶剂蒸气来使干燥区域55扩大。

另外，在所述各实施方式中，作为具有比水更低的表面张力的低表面张力液，列举作为有机溶剂的一例的ipa为例，进行了说明，但是作为这种低表面张力液，除了ipa以外，例如可采用甲醇、乙醇、丙酮、及氢氟醚(hfe，hydrofluoroether)等有机溶剂。

另外，在所述各实施方式中，列举用于构成处理液的液膜(水的液膜50)的处理液为水的情况为例，进行了说明，但是用于构成液膜的处理液也可以为ipa(液体)。在该情况下，可采用hfe作为低表面张力液的蒸气。

另外，在所述各实施方式中，对基板处理装置1、201、301是处理圆板状的基板w的装置的情况进行了说明，但基板处理装置1、201、301也可以为处理液晶显示装置用玻璃基板等多边形的基板的装置。

对本发明的实施方式详细地进行了说明，但这些仅仅是用于明确本发明的技术内容的具体例，本发明不应限定于这些具体例，本发明的范围仅由权利要求限定。

该申请与2015年8月18日向日本专利厅提出的特愿2015-161325号对应，将该申请的所有公开内容通过引用编入于此。

附图标记的说明

1：基板处理装置；

4：处理腔室(密闭腔室)；

5：旋转夹具(基板保持单元)；

7：水供给单元(处理液供给单元)；

8：第一有机溶剂蒸气供给单元(内部气体供给单元，第一气体供给单元)；

9：气体喷出喷嘴；

10：第二有机溶剂蒸气供给单元(第二气体供给单元)；

201：基板处理装置；

203：有机溶剂液体喷出单元(低表面张力液供给单元，第一气体供给单元)；

204：有机溶剂液体喷嘴(喷嘴，第一气体供给单元)；

207：待机容槽(贮存容器，第一气体供给单元)；

301：基板处理装置；

304：处理腔室；

330：第三有机溶剂蒸气供给单元(第二气体供给单元)；

352：突部(相向周缘部)；

sp：内部空间；

w：基板。