特開 2024-78250 基板処理方法および基板処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024078250

(43)【公開日】2024-06-10

(54)【発明の名称】基板処理方法および基板処理装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20240603BHJP

【ＦＩ】

H01L21/304 651B

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022190676

(22)【出願日】2022-11-29

(71)【出願人】

【識別番号】000207551

【氏名又は名称】株式会社ＳＣＲＥＥＮホールディングス

(74)【代理人】

【識別番号】110002310

【氏名又は名称】弁理士法人あい特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】田中 友耶

(72)【発明者】

【氏名】張 松

(72)【発明者】

【氏名】塚原 隆太

【テーマコード（参考）】

5F157

【Ｆターム（参考）】

5F157AA09

5F157AB14

5F157AB16

5F157AB36

5F157AB90

5F157AC26

5F157BB01

5F157BB23

5F157BB24

5F157BB42

5F157BB66

5F157BC19

5F157BE12

5F157BG12

5F157BG13

5F157BG76

5F157CB03

5F157CB13

5F157CB14

5F157CB15

5F157CB22

5F157CB29

5F157CF02

5F157CF14

5F157CF20

5F157CF22

5F157CF34

5F157CF60

5F157CF70

5F157CF74

5F157CF90

5F157DA21

(57)【要約】

【課題】従来のスピンドライに比べてパターンの倒壊率を低下させることができる新規な基板処理方法を提供する。
【解決手段】基板処理方法は、パターンＰＡが形成された基板Ｗの表面に撥水剤含有液を供給する撥水剤供給工程と、撥水剤含有液を置換液に置換する置換液供給工程と、置換液をリンス液に置換するリンス液供給工程と、基板Ｗの表面がリンス液で覆われている状態で基板Ｗおよびリンス液を加熱することにより、パターンＰＡによって表面に形成された凹部Ｑがリンス液で満たされた状態でリンス液が基板Ｗの表面を覆う非浮上状態から、凹部Ｑの少なくとも一部が気体で満たされた状態でリンス液が基板Ｗの表面を覆う浮上状態に、リンス液を変化させる加熱工程と、浮上状態のリンス液を基板Ｗの表面から除去することにより、基板Ｗの表面を乾燥させる乾燥工程とを含む。
【選択図】図１Ａ－Ｅ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

パターンが形成された基板の表面に撥水剤含有液を供給する撥水剤供給工程と、
前記撥水剤含有液と溶け合う置換液を、前記撥水剤含有液で覆われている前記基板の前記表面に供給することにより、前記撥水剤含有液を前記置換液に置換する置換液供給工程と、
前記置換液と溶け合い、前記置換液よりも表面張力が高く、水を主成分とするリンス液を、前記置換液で覆われている前記基板の前記表面に供給することにより、前記置換液を前記リンス液に置換するリンス液供給工程と、
前記基板の前記表面が前記リンス液で覆われている状態で前記基板およびリンス液を加熱することにより、前記パターンによって前記表面に形成された凹部が前記リンス液で満たされた状態で前記リンス液が前記基板の前記表面を覆う非浮上状態から、前記凹部の少なくとも一部が気体で満たされた状態で前記リンス液が前記基板の前記表面を覆う浮上状態に、前記リンス液を変化させる加熱工程と、
前記浮上状態の前記リンス液を前記基板の前記表面から除去することにより、前記基板の前記表面を乾燥させる乾燥工程と、を含む、基板処理方法。

【請求項2】

前記撥水剤供給工程は、前記基板の前記表面と同一の材料で形成された平滑面に対する水の接触角を９０度以上の値にまで増加させる前記撥水剤含有液を前記基板の前記表面に供給する工程である、請求項１に記載の基板処理方法。

【請求項3】

前記リンス液は、水である、請求項１または２に記載の基板処理方法。

【請求項4】

前記乾燥工程は、前記基板およびリンス液の加熱を停止した状態で、前記浮上状態の前記リンス液を前記基板の前記表面から除去することにより、前記基板の前記表面を乾燥させる工程である、請求項１または２に記載の基板処理方法。

【請求項5】

前記乾燥工程は、前記基板の前記表面と前記撥水剤含有液との接触によって前記基板の前記表面に形成された撥水膜が前記基板の前記表面に残った状態で、前記浮上状態の前記リンス液を前記基板の前記表面から除去することにより、前記基板の前記表面を乾燥させる工程である、請求項１または２に記載の基板処理方法。

【請求項6】

前記浮上状態は、前記凹部の少なくとも一部が気体で満たされており、前記リンス液の液膜が前記パターンに接した状態で前記リンス液が前記基板の前記表面を覆う状態である、請求項１または２に記載の基板処理方法。

【請求項7】

前記浮上状態は、前記凹部の少なくとも一部が気体で満たされた状態で前記リンス液が前記基板の前記表面の全域を覆う状態である、請求項１または２に記載の基板処理方法。

【請求項8】

パターンが形成された基板の表面に撥水剤含有液を供給する撥水剤供給手段と、
前記撥水剤含有液と溶け合う置換液を、前記撥水剤含有液で覆われている前記基板の前記表面に供給することにより、前記撥水剤含有液を前記置換液に置換する置換液供給手段と、
前記置換液と溶け合い、前記置換液よりも表面張力が高く、水を主成分とするリンス液を、前記置換液で覆われている前記基板の前記表面に供給することにより、前記置換液を前記リンス液に置換するリンス液供給手段と、
前記基板の前記表面が前記リンス液で覆われている状態で前記基板およびリンス液を加熱することにより、前記パターンによって前記表面に形成された凹部が前記リンス液で満たされた状態で前記リンス液が前記基板の前記表面を覆う非浮上状態から、前記凹部の少なくとも一部が気体で満たされた状態で前記リンス液が前記基板の前記表面を覆う浮上状態に、前記リンス液を変化させる加熱手段と、
前記浮上状態の前記リンス液を前記基板の前記表面から除去することにより、前記基板の前記表面を乾燥させる乾燥手段と、を含む、基板処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基板を処理する基板処理方法および基板処理装置に関する。基板には、例えば、半導体ウエハ、液晶表示装置や有機ＥＬ（electroluminescence）表示装置などのＦＰＤ（Flat Panel Display）用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、セラミック基板、太陽電池用基板などが含まれる。

【背景技術】

【0002】

半導体装置やＦＰＤなどの製造工程では、薬液やリンス液などの処理液で基板を処理するウェット処理が行われる。このような処理には、基板から処理液を除去して基板を乾燥させる基板の乾燥が含まれる。特許文献１は、基板の上面と有機溶剤の液膜との間に有機溶剤の蒸気の層を形成することにより有機溶剤の液膜をパターンから浮上させ、この状態で有機溶剤の液膜を基板の上面から除去する方法を開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４－１１２６５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載の基板の乾燥方法は、基板を乾燥させるために基板の高速回転によって基板の上面から処理液の液膜を除去する従来のスピンドライに比べてパターンの倒壊率を低下させることができるものの、このような乾燥方法が好まれない場合もある。

【0005】

そこで、本発明の目的の一つは、従来のスピンドライに比べてパターンの倒壊率を低下させることができる新規な基板処理方法および基板処理装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一実施形態は、パターンが形成された基板の表面に撥水剤含有液を供給する撥水剤供給工程と、前記撥水剤含有液と溶け合う置換液を、前記撥水剤含有液で覆われている前記基板の前記表面に供給することにより、前記撥水剤含有液を前記置換液に置換する置換液供給工程と、前記置換液と溶け合い、前記置換液よりも表面張力が高く、水を主成分とするリンス液を、前記置換液で覆われている前記基板の前記表面に供給することにより、前記置換液を前記リンス液に置換するリンス液供給工程と、前記基板の前記表面が前記リンス液で覆われている状態で前記基板およびリンス液を加熱することにより、前記パターンによって前記表面に形成された凹部が前記リンス液で満たされた状態で前記リンス液が前記基板の前記表面を覆う非浮上状態から、前記凹部の少なくとも一部が気体で満たされた状態で前記リンス液が前記基板の前記表面を覆う浮上状態に、前記リンス液を変化させる加熱工程と、前記浮上状態の前記リンス液を前記基板の前記表面から除去することにより、前記基板の前記表面を乾燥させる乾燥工程と、を含む、基板処理方法を提供する。

【0007】

この方法によれば、パターンが形成された基板の表面に撥水剤含有液を供給する。撥水剤含有液は、パターンの表面だけでなく、パターンによって基板の表面に形成された凹部の内面にも接触し、これらに対する水の接触角を増加させる。これにより、基板の表面の撥水性が高まる。撥水剤含有液を基板の表面に供給した後は、置換液を基板の表面に供給し、撥水剤含有液を置換液に置換する。その後、リンス液を基板の表面に供給し、置換液をリンス液に置換する。

【0008】

置換液は、撥水剤含有液と溶け合う液体である。リンス液は、置換液と溶け合う液体である。置換液は、基板の表面に形成された凹部内の撥水剤含有液に溶け込みながら、凹部内に進入する。したがって、凹部の外の撥水剤含有液だけでなく、凹部の中の撥水剤含有液も置換液で置換される。置換液と同様に、リンス液は、基板の表面に形成された凹部内の置換液に溶け込みながら、凹部内に進入する。したがって、凹部の外の置換液だけでなく、凹部の中の置換液もリンス液で置換される。撥水剤含有液が置換液に溶け込んでいる場合、撥水剤含有液が溶け込んだ置換液をリンス液で置換することができ、基板に残留する不要な撥水剤含有液を減らすことができる。

【0009】

置換液をリンス液で置換した後は、凹部の外だけでなく、凹部の中にもリンス液がある。基板およびリンス液を加熱すると、リンス液の蒸発やリンス液からの溶存ガスの放出によって凹部の底面とリンス液との間に気体が発生し、リンス液が凹部の底面から離れる。これにより、リンス液が、凹部がリンス液で満たされた状態でリンス液が基板の表面を覆う非浮上状態から、凹部の少なくとも一部が気体で満たされた状態でリンス液が基板の表面を覆う浮上状態に変化する。

【0010】

リンス液は、水を主成分とする液体であり、置換液よりも表面張力が高い。基板の表面は、撥水剤含有液との接触によって撥水性が高まっている。半導体装置やＦＰＤ等の製造工程で基板の表面に形成されるパターンは微細であり、このようなパターンによって形成された凹部も微細である。リンス液の表面張力が高い上に、凹部の幅が狭く、凹部の内面の撥水性が高いので、リンス液が凹部に入り難い。したがって、リンス液が浮上状態に変化すると、この状態、つまり、リンス液が基板の表面を覆っており、凹部の少なくとも一部が気体で満たされた状態が維持される。

【0011】

基板が浮上状態に変化した後は、浮上状態のリンス液を基板の表面から除去する。基板を高速回転させて非浮上状態のリンス液を基板の表面から除去する従来のスピンドライでは、凹部の底側の空間がリンス液で満たされた状態で気体とリンス液との界面がパターンの先端付近に形成され、パターンを倒壊させる倒壊力が気体とリンス液とパターンとの境界からパターンの表面に加わる。これに対して、浮上状態では、凹部が気体で満たされており、気体とリンス液との界面がパターンの先端付近に位置している。したがって、従来のスピンドライに比べてパターンの倒壊率を低下させることができる。

【0012】

さらに、水を主成分とするリンス液を蒸発させるので、有機溶剤などの他の液体を蒸発させる場合に比べて、リンス液の濃縮によりリンス液から固体が析出し難い。加えて、水を主成分とするリンス液は、有機溶剤などの他の液体に比べて不純物の含有量が少ないので、パーティクルなどの汚染物質がリンス液に溶け込んだとしても、汚染物質がリンス液から析出し難い。以上の理由により、リンス液の代わりに有機溶剤などの他の液体を用いる場合に比べて、乾燥後の基板の清浄度を高めることができる。

【0013】

前記実施形態において、以下の特徴の少なくとも１つを、前記基板処理方法に加えてもよい。

【0014】

撥水剤含有液を基板の表面に供給すると、基板の表面に対する水の接触角が増加する。基板およびリンス液を加熱したときにリンス液が非浮上状態から浮上状態に変化するのであれば、基板の表面と同一の材料で形成された平滑面に撥水剤含有液を供給したときの平滑面に対する水の接触角は、９０度以上であってもよいし、９０度未満であってもよい。つまり、前記撥水剤供給工程は、前記基板の前記表面と同一の材料で形成された平滑面に対する水の接触角を９０度以上の値にまで増加させる前記撥水剤含有液を前記基板の前記表面に供給する工程であってもよい。この場合、凹部の内面に対する水の接触角が９０度以上の値にまで増加するので、凹部に対するリンス液の入り難さを高めることができる。

【0015】

前記リンス液は、水である。

【0016】

この場合、リンス液に相当する水を、非浮上状態から浮上状態に変化させ、基板の表面から除去する。水の表面張力が高いので、スピンドライなどの従来の乾燥方法では、水を除去して基板を乾燥させるときに、気液界面（気体と水との界面）からパターンの側面に大きな倒壊力が加わる。水を非浮上状態から浮上状態に変化させ、基板の表面から除去する乾燥方法では、このような水の欠点を利点に変えることができ、従来の乾燥方法に比べてパターンの倒壊率を低下させることができる。

【0017】

前記乾燥工程は、前記基板およびリンス液の加熱を停止した状態で、前記浮上状態の前記リンス液を前記基板の前記表面から除去することにより、前記基板の前記表面を乾燥させる工程である。

【0018】

この場合、基板およびリンス液の加熱によりリンス液が非浮上状態から浮上状態に変化した後、基板およびリンス液への意図的な熱の供給を停止する。この状態で、浮上状態のリンス液を基板の表面から除去する。リンス液が浮上状態に変わると、熱などのエネルギーを供給し続けなくても、リンス液は浮上状態に維持される。したがって、基板およびリンス液を加熱しながら、浮上状態のリンス液を基板の表面から除去する場合に比べて、基板の処理に要するエネルギーの消費量を削減することができる。

【0019】

前記乾燥工程は、前記基板の前記表面と前記撥水剤含有液との接触によって前記基板の前記表面に形成された撥水膜が前記基板の前記表面に残った状態で、前記浮上状態の前記リンス液を前記基板の前記表面から除去することにより、前記基板の前記表面を乾燥させる工程である。

【0020】

この場合、撥水剤含有液を基板の表面に接触させ、基板の表面に撥水膜を形成する。その後、置換液およびリンス液を基板の表面に順次供給し、基板およびリンス液を加熱する。その後、浮上状態のリンス液を基板の表面から除去する。浮上状態のリンス液を基板の表面から除去しているとき、撥水膜は、基板の表面に残っている。したがって、リンス液を基板から除去しているときも、リンス液を確実に浮上状態に維持することができる。

【0021】

浮上状態のリンス液の除去を開始するときに、撥水膜が基板の表面に残っているのであれば、撥水膜は、基板の表面からリンス液を除去し終わったときに全部または一部が基板の表面に残っていてもよいし、残っていなくてもよい。前者の場合、リンス液を除去した基板処理装置または別の基板処理装置で、撥水膜を除去してもよいし、後工程で問題にならなければ、撥水膜を除去せずに残してもよい。

【0022】

前記浮上状態は、前記凹部の少なくとも一部が気体で満たされており、前記リンス液の液膜が前記パターンに接した状態で前記リンス液が前記基板の前記表面を覆う状態である。

【0023】

この場合、リンス液を非浮上状態から浮上状態に変化させると、リンス液の液膜がパターンに接した状態で、基板の表面の凹部の少なくとも一部が気体で満たされる。言い換えると、凹部の入口に相当する凹部の開口が、リンス液の液膜によって塞がれ、気体が凹部内に閉じ込められる。そのため、リンス液が凹部に入り難い。さらに、リンス液の表面張力が高く、凹部の内面の撥水性が高いので、凹部に入ろうとするリンス液を凹部から遠ざける力が凹部の内面からリンス液に働く。したがって、より確実にリンス液を浮上状態に維持することができる。

【0024】

前記浮上状態は、前記凹部の少なくとも一部が気体で満たされた状態で前記リンス液が前記基板の前記表面の全域を覆う状態である。

【0025】

この場合、置換液をリンス液で置換すると共に、基板の表面の全域を覆うリンス液の液膜を形成する。その後、基板およびリンス液を加熱し、基板の表面の全域を覆う浮上状態のリンス液の液膜を基板の表面から除去する。浮上状態のリンス液が基板の表面の一部だけを覆っている場合、リンス液の液膜の外縁にパーティクルが発生し易い。浮上状態のリンス液で基板の表面の全域を覆えば、基板の表面に発生するパーティクルを減らすことができる。

【0026】

本発明の他の実施形態は、パターンが形成された基板の表面に撥水剤含有液を供給する撥水剤供給手段と、前記撥水剤含有液と溶け合う置換液を、前記撥水剤含有液で覆われている前記基板の前記表面に供給することにより、前記撥水剤含有液を前記置換液に置換する置換液供給手段と、前記置換液と溶け合い、前記置換液よりも表面張力が高く、水を主成分とするリンス液を、前記置換液で覆われている前記基板の前記表面に供給することにより、前記置換液を前記リンス液に置換するリンス液供給手段と、前記基板の前記表面が前記リンス液で覆われている状態で前記基板およびリンス液を加熱することにより、前記パターンによって前記表面に形成された凹部が前記リンス液で満たされた状態で前記リンス液が前記基板の前記表面を覆う非浮上状態から、前記凹部の少なくとも一部が気体で満たされた状態で前記リンス液が前記基板の前記表面を覆う浮上状態に、前記リンス液を変化させる加熱手段と、前記浮上状態の前記リンス液を前記基板の前記表面から除去することにより、前記基板の前記表面を乾燥させる乾燥手段と、を含む、基板処理装置を提供する。この装置によれば、前述の基板処理方法と同様の効果を奏することができる。基板処理方法に関する前述の特徴の少なくとも１つを前記基板処理装置に加えてもよい。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1A-E】本発明の一実施形態に係る基板の処理の一例について説明するための基板の概略断面図である。

【図2A-C】リンス液を基板の表面に供給してから、基板を乾燥させるまでの一連の処理の３つの例を説明するための概略図である。

【図3A】Wenzelモデルについて説明するための基板の概略断面図である。

【図3B】Cassie-Baxterモデルについて説明するための基板の概略断面図である。

【図4】基板処理装置に備えられた処理ユニットの内部を水平に見た概略図である。

【図5】図４に示す処理ユニットとは異なる処理ユニットを水平に見た概略図である。

【図6】図５に示す処理ユニットに設けられたスピンチャックおよびホットプレートを上から見た概略図である。

【図7】制御装置のハードウェアを示すブロック図である。

【図8】基板処理装置によって行われる基板の処理の一例について説明するための工程図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下では、本発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。

【0029】

最初に、基板Ｗの断面の一例について説明する。図１Ａ～図１Ｅは、本発明の一実施形態に係る基板Ｗの処理の一例について説明するための基板Ｗの概略断面図である。

【0030】

基板Ｗは、互いに平行な表面および裏面と、表面および裏面の外縁同士を表面および裏面の全周にわたって接続する環状の端面とを含む。基板Ｗの表面は、デバイスが形成されるデバイス形成面である。基板Ｗの裏面は、デバイスが形成されない非デバイス形成面である。基板Ｗの表面および裏面の両方がデバイス形成面であってもよい。

【0031】

基板Ｗの表面および裏面は、互いに平行な平坦面である。パターンＰＡが基板Ｗの表面に形成されている場合、基板Ｗの表面は、厳密には凹凸面である。パターンＰＡが基板Ｗの表面に形成されている場合、基板Ｗの表面は、規則的な凹凸が設けられたパターン面に相当する。基板Ｗの厚み方向は、パターンＰＡが形成される前の基板Ｗの平坦な表面に直交する方向であり、基板Ｗの面方向は、同表面と平行な方向である。図１Ａ～図１Ｅでは、紙面の上下方向が基板Ｗの厚み方向に、紙面の左右方向が基板Ｗの面方向に、それぞれ対応する。

【0032】

図１Ａ～図１Ｅは、パターンＰＡが形成される前の基板Ｗの平坦な表面に直交する平面で切断した基板Ｗの断面の一例を示している。この例では、基板Ｗのベース層Ｓの表面から基板Ｗの厚み方向に延びる複数のパターンエレメントＰ１が形成されている。パターンＰＡは、複数のパターンエレメントＰ１によって構成されている。複数のパターンエレメントＰ１は、基板Ｗの面方向に互いに離れている。間隔を空けて基板Ｗの面方向に向かい合う２つのパターンエレメントＰ１は、２つのパターンエレメントＰ１の先端から基板Ｗの厚み方向に凹んだ凹部Ｑを形成している。

【0033】

図１Ａ～図１Ｅは、パターンエレメントＰ１が基板Ｗの厚み方向に延びる長方形状である例を示している。パターンエレメントＰ１は、柱状または板状であってもよいし、これら以外の形状であってもよい。パターンエレメントＰ１は、基板Ｗの厚み方向ではなく、基板Ｗの面方向に延びていてもよい。パターンエレメントＰ１の幅は、パターンエレメントＰ１の根元からパターンエレメントＰ１の先端まで一定であってもよいし、変化していてもよい。凹部Ｑの幅は、凹部Ｑの底から凹部Ｑの入口まで一定であってもよいし、変化していてもよい。

【0034】

パターンエレメントＰ１は、１つの層だけで構成されていてもよいし、パターンエレメントＰ１の高さ方向に積み重ねられた複数の層によって構成されていてもよい。図１Ａ～図１Ｅは、前者の例を示している。後者の場合、１つのパターンエレメントＰ１に含まれる全ての層が同じまたは別々の材料で形成されていてもよいし、同全ての層のいくつかが、同全ての層の残りとは異なる同じ材料で形成されていてもよい。パターンエレメントＰ１の一部または全部を形成する材料は、半導体、絶縁体、および金属のいずれかであってもよいし、これら以外であってもよい。

【0035】

図１Ａ～図１Ｅは、基板Ｗのベース層Ｓと一体の１つの層がパターンエレメントＰ１である例を示している。ベース層Ｓは、シリコンウエハなどの基板Ｗの板状の母材の一部であってもよいし、母材上に形成された薄膜であってもよい。ベース層ＳおよびパターンエレメントＰ１は、ケイ素（Ｓｉ）またはケイ素を含む材料で形成されていてもよい。パターンエレメントＰ１は、ベース層Ｓに接するベース層Ｓとは異なる１つ以上の層であってもよい。

【0036】

基板Ｗの表面にパターンＰＡが形成されている場合、基板Ｗの表面は、パターンエレメントＰ１の表面と凹部Ｑの内面とを含む。パターンエレメントＰ１の表面は、パターンエレメントＰ１の先端を形成する先端面ｓ１と、先端面ｓ１の外縁からパターンエレメントＰ１の根元に向かって延びる筒状の側面ｓ２とを含む。凹部Ｑの内面は、パターンエレメントＰ１の幅方向に向かい合う一対の側面と、一方の側面から他方の側面に延びる底面ｓ３とを含む。凹部Ｑの一対の側面は、２つのパターンエレメントＰ１の側面ｓ２の一部である。凹部Ｑの底面ｓ３は、ベース層Ｓの表面の一部である。

【0037】

次に、基板Ｗの処理の一例について説明する。

【0038】

図２Ａ、図２Ｂ、および図２Ｃは、リンス液を基板Ｗの表面に供給してから、基板Ｗを乾燥させるまでの一連の処理の３つの例を説明するための概略図である。図２Ａ～図２Ｃにおいてハッチングされた領域は、リンス液がある領域を表している。以下では、図１Ａ～図１Ｅおよび図２Ａ～図２Ｃを参照する。

【0039】

以下では、特に断りがない限り、処理中の基板Ｗの姿勢が、基板Ｗの表面を上に向けた水平な姿勢である例について説明する。以下の説明では、基板Ｗの表面が基板Ｗの上面に相当する。処理中の基板Ｗの姿勢は、基板Ｗの表面を下に向けた水平な姿勢、鉛直な姿勢、または、鉛直面に対して傾いた姿勢であってもよいし、処理中に変更してもよい。

【0040】

図１Ａ～図１Ｄに示すように、基板Ｗを処理するときは、撥水剤含有液、ＩＰＡなどの置換液、および、水などのリンス液をこの順番で基板Ｗの表面に順次供給し、その後、凹部Ｑからリンス液を排出する。その後、図１Ｅに示すように、凹部Ｑからリンス液が排出された状態でリンス液を基板Ｗの表面から除去し、基板Ｗを乾燥させる。

【0041】

図１Ａに示すように、撥水剤含有液を基板Ｗの表面に供給し、基板Ｗの表面の全域を覆う撥水剤含有液の液膜を形成すると、撥水剤含有液が基板Ｗの表面の全域に接触し、水をはじく撥水膜Ｒが基板Ｗの表面に形成される。図１Ａは、撥水膜Ｒが、基板Ｗの表面の全域、つまり、パターンＰＡの先端面ｓ１と、凹部Ｑの側面に相当するパターンＰＡの側面ｓ２と、凹部Ｑの底面ｓ３とに形成された例を示している。撥水膜Ｒは、液体、固体、および半固体のいずれであってもよいし、これらのうちの２つ以上を複合した状態であってもよい。撥水膜Ｒが基板Ｗの表面に形成された状態では、撥水膜Ｒの表面が基板Ｗの表面に相当する。

【0042】

撥水剤含有液は、基板Ｗに対する水の接触角を増加させる撥水剤を含む液体である。撥水剤含有液は、基板Ｗを疎水化することにより基板Ｗの疎水性を強める疎水化剤を含む液体でもある。撥水剤含有液は、撥水剤の液体であってもよいし、撥水剤と撥水剤以外の成分とを含んでいてもよい。撥水剤含有液は、基板Ｗの表面と同一の材料で形成された平滑面に対する水の接触角を９０度以上の値にまで増加させる液体であってもよいし、同平滑面に対する水の接触角を９０度未満の値にまで増加させる液体であってもよい。

【0043】

撥水剤は、ヒドロキシル基などの基板Ｗの表面に存在する親水基を疎水基に置換する物質であってもよい。撥水剤は、シランカップリング剤であってもよい。シランカップリング剤は、ＨＭＤＳ（hexamethyldisiloxane、ヘキサメチルジシロキサン）、トリクロロシラン系分子、および、トリアルコキシ系分子のうちの少なくとも１つであってもよいし、これら以外であってもよい。撥水剤含有液は、溶質としての撥水剤と、撥水剤を溶解させる溶媒とを含有していてもよい。

【0044】

撥水剤含有液が撥水剤と溶媒とを含有する場合、撥水剤は、例えば、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ－ペルフルオロデシルトリエトキシシラン（ＦＤＴＳ）、３－アミノプロピルトリエトキシシラン（ＡＰＴＥＳ）、ベンジルトリクロロシラン（Ｂｎ－ＴＳ）、１１－シアノウンデシルトリクロロシラン、１１－ヨードウンデシルトリクロロシラン、１１－ブロモウンデシルトリクロロシラン、１１－クロロウンデシルトリクロロシラン、および、ウンデシルトリクロロシラン（Ｈ－ＵＴＳ）のうちの少なくとも１つを含んでいてもよい。すなわち、撥水剤含有液は、シリル化剤と溶媒とを含有するシリル化液体であってもよい。シリル化剤は、基板Ｗの表面で露出するヒドロキシル基とシリル化反応を起こし、撥水膜Ｒに相当する撥水性の単分子膜を基板Ｗの表面に形成する物質であってもよい。

【0045】

撥水剤含有液が撥水剤と溶媒とを含有する場合、溶媒は、有機溶剤であってもよい。撥水剤含有液に含有される有機溶剤は、例えば、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、エステル、アルコール、および、エーテルのうちの少なくとも１つを含んでいてもよい。具体的には、有機溶剤は、ＩＰＡ等のアルコール類、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル等のエチレングリコールモノアルキルエーテル類、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭＥ）、プロピレングリコールモノエチルエーテル（ＰＧＥＥ）等のプロピレングリコールモノアルキルエーテル類、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のプロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、乳酸メチル、乳酸エチル（ＥＬ）等の乳酸エステル類、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、メチルエチルケトン、２－ヘプタノン、シクロヘキサノン等のケトン類、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド、Ｎ－メチルピロリドン等のアミド類、γ－ブチロラクトン等のラクトン類等を含有していてもよい。これらの有機溶剤は、単独でまたは２種以上を混合して使用することができる。

【0046】

撥水剤含有液を基板Ｗの表面に供給した後は、図１Ｂに示すように、ＩＰＡなどの置換液を基板Ｗの表面に供給し、基板Ｗの表面の全域を覆う置換液の液膜を形成する。置換液は、撥水剤含有液に溶ける液体である。置換液を基板Ｗの表面に供給すると、置換液は、基板Ｗの表面の凹部Ｑ内の撥水剤含有液に溶け込みながら、凹部Ｑ内に進入する。これにより、凹部Ｑの外の撥水剤含有液だけでなく、凹部Ｑの中の撥水剤含有液も置換液で置換される。撥水剤含有液を置換液に置換した後も、撥水膜Ｒは基板Ｗの表面に残る。

【0047】

置換液は、ＩＰＡ等の有機溶剤の液体であってもよいし、有機溶剤と有機溶剤以外の成分とを含んでいてもよい。後者の場合、置換液は、後述するリンス液を含んでいてもよい。置換液に含有される有機溶剤の具体例は、撥水剤含有液に含有される有機溶剤の具体例と同じである。ＩＰＡの液体（以下では、単に「ＩＰＡ」ともいう。）は、イソプロピルアルコールの濃度が９９．８％以上の液体である。イソプロピルアルコールの濃度は、これに限られない。ＩＰＡは、撥水剤含有液に溶けると共に、水にも溶ける液体であり、ＩＰＡの表面張力は、水の表面張力の１／３程度である。凹部Ｑの内面は、撥水剤含有液の供給によって撥水性が高まっているものの、ＩＰＡなどの表面張力が低くかつ撥水剤含有液に溶ける液体を置換液として用いれば、より多くの置換液を凹部Ｑに進入させることができ、凹部Ｑに残留する余分な撥水剤含有液を減らすことができる。

【0048】

置換液を基板Ｗの表面に供給した後は、図１Ｃに示すように、水などのリンス液を基板Ｗの表面に供給し、基板Ｗの表面の全域を覆うリンス液の液膜を形成する。リンス液は、置換液に溶ける液体である。リンス液を基板Ｗの表面に供給すると、リンス液は、基板Ｗの表面の凹部Ｑ内の置換液に溶け込みながら、凹部Ｑ内に進入する。これにより、凹部Ｑの外の置換液だけでなく、凹部Ｑの中の置換液もリンス液で置換される。置換液をリンス液に置換した後も、撥水膜Ｒは基板Ｗの表面に残る。

【0049】

リンス液は、置換液よりも表面張力が高く、置換液に溶ける液体である。リンス液は、水を主成分とする液体である。リンス液における水の含有率は、１００ｖｏｌ％または概ね１００ｖｏｌ％であってもよいし、９８ｖｏｌ％以上であってもよいし、これら以外であってもよい。つまり、リンス液が、置換液と溶け合い、置換液よりも表面張力が高ければ、リンス液は、純水（脱イオン水：ＤＩＷ（Deionized Water））などの水であってもよいし、水以外の成分を含んでいてもよい。リンス液の表面張力は、水の表面張力と等しいまたは概ね等しい。リンス液は、置換液および撥水剤含有液の両方に溶ける液体であってもよいし、置換液に溶けるが、撥水剤含有液には溶けないまたは殆ど溶けない液体であってもよい。

【0050】

リンス液は、純水である。リンス液は、純水以外の液体であってもよい。リンス液は、純水、炭酸水、電解イオン水、水素水、オゾン水、希釈濃度（例えば、１０～１００ｐｐｍ程度）の塩酸水、および希釈濃度（例えば、１０～１００ｐｐｍ程度）のアンモニア水のうちの少なくとも１つを含む液体であってもよいし、これ以外の液体であってもよい。リンス液は、過酸化水素水などの薬品を含む水溶液であってもよい。

【0051】

水に対するＩＰＡの溶解度が極めて大きいので、置換液がＩＰＡであり、リンス液が純水である場合、凹部Ｑの内外に置換液がある状態で基板Ｗの表面にリンス液を供給すると、凹部Ｑの内外で置換液の濃度に差がある間は、凹部Ｑ内の置換液にリンス液が拡散し、凹部Ｑ内の液体におけるリンス液の濃度が徐々に増加していく。したがって、凹部Ｑの内面の撥水性が高くても、より多くのリンス液を凹部Ｑに進入させることができ、凹部Ｑに残留する置換液を減らすことができる。

【0052】

リンス液を基板Ｗの表面に供給した後は、図１Ｄに示すように、凹部Ｑ内のリンス液を凹部Ｑの外に移動させるために、基板Ｗおよびリンス液を加熱する。このとき、凹部Ｑ内の一部のリンス液が蒸気に変化し、リンス液の溶存ガスが凹部Ｑ内に放出される。リンス液の蒸発と溶存ガスの放出の一方だけが起こる場合もある。基板Ｗおよびリンス液の加熱を続けると、凹部Ｑ内の気体が増加し、凹部Ｑ内のリンス液を、リンス液のバルク側、すなわち、凹部Ｑよりも体積が大きくかつ凹部Ｑの外に位置するリンス液の１つの塊側に移動させる。さらに、リンス液の表面張力が高く、凹部Ｑの内面の撥水性が高いので、リンス液の表面と凹部Ｑの内面との間に働く力によって、凹部Ｑからのリンス液の排出が促進される。

【0053】

基板Ｗおよびリンス液の加熱を続けると、凹部Ｑ内のリンス液が、リンス液のバルク側に移動し、リンス液のバルクに取り込まれる。これにより、リンス液が、非浮上状態から浮上状態に変化する。非浮上状態は、基板Ｗの表面に形成された凹部Ｑがリンス液で満たされた状態でリンス液が基板Ｗの表面を覆う状態である。浮上状態は、基板Ｗの表面に形成された凹部Ｑの少なくとも一部が気体で満たされた状態でリンス液が基板Ｗの表面を覆う状態である。

【0054】

複数の凹部Ｑが基板Ｗの表面に形成されている場合、基板Ｗおよびリンス液の加熱を続けると、全てまたは殆ど全ての凹部Ｑからリンス液が排出される。このとき、リンス液の液膜は、少なくとも１つの凹部Ｑの底面ｓ３から浮上しており、パターンＰＡと凹部Ｑ内の気体とによって支えられた状態で、基板Ｗの表面の全域を覆う。言い換えると、リンス液の液膜は、全てまたは殆ど全ての凹部Ｑの底面ｓ３から離れており、全てまたは殆ど全てのパターンエレメントＰ１の先端によって支えられた状態で、基板Ｗの表面の全域を覆う。

【0055】

リンス液が非浮上状態から浮上状態に変化すると、凹部Ｑの入口に相当する凹部Ｑの開口が、リンス液の液膜によって塞がれ、気体が凹部Ｑ内に閉じ込められる。そのため、リンス液が凹部Ｑに入り難い。さらに、リンス液の表面張力が高く、凹部Ｑの内面の撥水性が高いので、凹部Ｑに入ろうとするリンス液を凹部Ｑから遠ざける力が凹部Ｑの内面からリンス液に働く。したがって、基板Ｗおよびリンス液の加熱を停止したとしても、リンス液は直ぐには非浮上状態に戻らない、もしくは、浮上状態に維持される。

【0056】

基板Ｗおよびリンス液の加熱は、ヒーターなどの電力の供給に応じて発熱する電気機器の熱を直接または間接的に基板Ｗおよびリンス液に伝達することによって行ってもよいし、加熱ガスや加熱液などの室温（例えば、２０～３０℃）よりも高温の加熱流体を基板Ｗおよびリンス液の少なくとも一方に接触させることにより行ってもよい。電気機器と加熱流体の両方を用いてもよい。電気機器および加熱流体の少なくとも一方に加えてまたは代えて、電気機器および加熱流体以外の熱源を用いて基板Ｗおよびリンス液を加熱してもよい。基板Ｗの中央部に直交する回転軸線まわりに基板Ｗを回転させながら基板Ｗを加熱してもよいし、基板Ｗを回転させずに基板Ｗを加熱してもよい。

【0057】

リンス液が非浮上状態から浮上状態に変化するのであれば、基板Ｗおよびリンス液を加熱しているときのリンス液の温度は、リンス液の沸点以上であってもよいし、リンス液の沸点未満であってもよい。電気機器や加熱流体などの熱源の温度を、変化させてもよいし、一定に維持してもよい。電気機器の温度を変えずに、基板Ｗおよび電気機器の少なくとも一方を移動させることにより、基板Ｗおよび電気機器の間隔を増加または減少させることにより、リンス液の温度を変化させてもよい。

【0058】

基板Ｗおよびリンス液を加熱しているときのリンス液の温度は、リンス液の沸点未満、置換液の沸点以上であってもよい。この場合、凹部Ｑ内のリンス液に溶け込んでいる置換液を蒸発させて、凹部Ｑの少なくとも一部を置換液の蒸気で満たすことができる。加えて、置換液が蒸発することでリンス液の純度が高まるので、リンス液（厳密には、置換液が溶け込んだリンス液）の表面張力を高めることができ、より確実にリンス液を浮上状態に維持することができる。

【0059】

リンス液を浮上状態に変化させた後は、図１Ｅに示すように、浮上状態のリンス液を基板Ｗの表面から除去することにより、基板Ｗを乾燥させる。基板Ｗを高速回転させて非浮上状態のリンス液を基板Ｗの表面から除去する従来のスピンドライでは、凹部Ｑの底側の空間がリンス液で満たされた状態で気体とリンス液との界面がパターンＰＡの先端付近に形成され、パターンＰＡを倒壊させる倒壊力が気体とリンス液とパターンＰＡとの境界からパターンＰＡの表面に加わる。これに対して、浮上状態では、凹部Ｑが気体で満たされており、気体とリンス液との界面がパターンＰＡの先端付近に位置している。したがって、従来のスピンドライとは異なる状態を経て基板Ｗを乾燥させることができる。

【0060】

基板Ｗの乾燥は、浮上状態のリンス液を除去して基板Ｗの表面を露出させるリンス液の除去と、基板Ｗの表面が濡れた状態から乾いた状態に基板Ｗを変化させる仕上げ乾燥とを含む。仕上げ乾燥は、リンス液の除去と同時に行ってもよいし、リンス液の除去の後に行ってもよい。前者の場合、図２Ａに示すように、基板Ｗの中央部に直交する回転軸線まわりに基板Ｗを回転させるスピンオフを行ってもよい。この場合、窒素ガスなどの気体を基板Ｗの表面に吹き付けるガスブローを行うことにより、リンス液の除去と仕上げ乾燥とをアシストしてもよい。ガスブローに加えてまたは代えて、基板Ｗに接する雰囲気の圧力（気圧）を低下させる減圧を行うことにより、リンス液の除去と仕上げ乾燥とをアシストしてもよい。

【0061】

リンス液の除去の後に仕上げ乾燥を行う場合、ガスブローを行うことにより、基板Ｗの表面の全域を覆うリンス液の液膜の中央部に穴を形成し、この穴の外周を基板Ｗの外周まで広げることにより、浮上状態のリンス液を基板Ｗの表面から除去してもよい。この後、基板Ｗに残留している微量のリンス液をスピンオフによって除去することにより、基板Ｗを乾燥させてもよい。リンス液の液膜に穴を形成してから穴の外周を基板Ｗの外周まで広げるまでの間、基板Ｗを非回転に維持してもよいし、回転させてもよい。

【0062】

リンス液の除去の後に仕上げ乾燥を行う場合、図２Ｂに示すように、浮上状態のリンス液を重力によって基板Ｗから落下させてもよい。例えば、リンス液を浮上状態に変化させる前または後に、基板Ｗの表面を上に向けた水平な姿勢から、基板Ｗの表面を上に向けた傾いた姿勢、または、基板Ｗの表面を下に向けた水平または傾いた姿勢に、基板Ｗを変更してもよい。この後、基板Ｗに残留している微量のリンス液をスピンオフによって除去することにより、基板Ｗを乾燥させてもよい。

【0063】

リンス液の除去は、基板Ｗに対してリンス液を移動させるのではなく、リンス液に対して基板Ｗを移動させることにより行ってもよい。例えば、図２Ｃに示すように、基板Ｗの全体が鉛直な姿勢でリンス液に浸漬された状態でリンス液を浮上状態に変化させ、その後、鉛直な姿勢の基板Ｗをリンス液の表面（上面）から引き上げることにより、浮上状態のリンス液を基板Ｗの表面から除去してもよい。

【0064】

鉛直な姿勢の基板Ｗをリンス液の表面から引き上げながら、もしくは、引き上げた後に、気体をリンス液の上方の空間で基板Ｗの表面に衝突させることにより、基板Ｗに残留している微量のリンス液を除去してもよい。気体は、不活性ガス、清浄空気、および乾燥空気のいずれかであってもよいし、ＩＰＡなどの有機溶剤の蒸気であってもよい。このような気体の衝突に加えてまたは代えて、リンス液の上方の空間内の気圧を低下させることにより、基板Ｗに残留している微量のリンス液を除去してもよい。

【0065】

リンス液の除去は、基板Ｗおよびリンス液の加熱を継続しているときに行ってもよいし、基板Ｗおよびリンス液の加熱を停止した後に行ってもよい。前述のように、気体が凹部Ｑに閉じ込められる、リンス液の表面張力が高く、凹部Ｑの内面の撥水性が高い、などの理由により、基板Ｗおよびリンス液の加熱を停止したとしても、リンス液は直ぐには非浮上状態に戻らない、もしくは、浮上状態に維持される。したがって、基板Ｗおよびリンス液の加熱を停止したとしても、浮上状態のリンス液を基板Ｗの表面から除去することができる。

【0066】

図２Ａは、リンス液を基板Ｗの表面に供給してから、基板Ｗを乾燥させるまでの一連の処理の第１の例を示している。第１の例では、基板Ｗの姿勢が基板Ｗの表面を上に向けた水平な姿勢に維持される。図２Ａに示すように、基板Ｗの下方に配置されたヒーターを発熱させることにより、基板Ｗおよびリンス液を加熱し、リンス液を非浮上状態から浮上状態に変化させてもよい。その後、基板Ｗの中央部に直交する回転軸線まわりに基板Ｗを回転させるスピンオフにより、浮上状態のリンス液を基板Ｗの表面から除去し、基板Ｗを乾燥させてもよい。

【0067】

図２Ｂは、リンス液を基板Ｗの表面に供給してから、基板Ｗを乾燥させるまでの一連の処理の第２の例を示している。第２の例では、基板Ｗの姿勢が、基板Ｗの表面を上に向けた水平な姿勢から、基板Ｗの表面を下に向けた水平な姿勢に変更され、その後、基板Ｗの表面を上に向けた水平な姿勢に戻される。

【0068】

図２Ｂに示すように、基板Ｗの表面にリンス液を供給した後、基板Ｗの表面を下に向けてもよい。このとき、リンス液のバルクが基板Ｗの表面から落下するものの、凹部Ｑ内のリンス液は凹部Ｑに留まる。この状態で、基板Ｗの上方に配置されたヒーターを発熱させることにより、基板Ｗおよびリンス液を加熱してもよい。このようにすれば、重力だけでなく、凹部Ｑ内に発生した気体の圧力も、凹部Ｑ内のリンス液に加わる。これにより、基板Ｗの表面が下に向けられたまま、リンス液が非浮上状態から浮上状態に変化する。

【0069】

基板Ｗの表面が下に向けられたまま、リンス液が非浮上状態から浮上状態に変化すると、リンス液は、凹部Ｑの中から凹部Ｑの外に移動し、基板Ｗの表面から落下する。基板Ｗの表面の残留する微量のリンス液を除去して基板Ｗを乾燥させるために、スピンオフを行ってもよい。この場合、基板Ｗの表面を上に向けてからスピンオフを行ってもよいし、基板Ｗの表面を下に向けたままスピンオフを行ってもよい。

【0070】

図２Ｃは、リンス液を基板Ｗの表面に供給してから、基板Ｗを乾燥させるまでの一連の処理の第３の例を示している。第３の例では、基板Ｗの姿勢が鉛直な姿勢に維持される。図２Ｃに示すように、基板Ｗをリンス液に浸漬させることにより、リンス液を基板Ｗの表面に供給してもよい。基板Ｗの全体がリンス液に浸かった状態でヒーターを発熱させることにより、基板Ｗおよびリンス液を加熱し、リンス液を非浮上状態から浮上状態に変化させてもよい。その後、基板Ｗをリンス液の表面から引き上げることにより、浮上状態のリンス液を基板Ｗの表面から除去してもよい。その後、必要であれば、ＩＰＡの蒸気などを用いて仕上げ乾燥を行ってもよい。

【0071】

次に、凹凸面（粗面）の濡れについて説明する。

【0072】

図３Ａは、Wenzel（ウェンゼル）モデルについて説明するための基板Ｗの概略断面図である。図３Ｂは、Cassie-Baxter（カシー・バクスター）モデルについて説明するための基板Ｗの概略断面図である。

【0073】

WenzelモデルおよびCassie-Baxterモデルは、凹凸面（粗面）の濡れについて説明する際に用いられるモデルである。Wenzelの式によると、同一の材料で形成された平滑面と凹凸面とを比較した場合、平滑面の接触角が９０度を上回ると、凹凸面の接触角（見かけの接触角）は平滑面の接触角を上回る。Wenzelモデルにしたがう凹凸面の濡れは、凹凸面上の液滴が凹みの中にまで進入した図３Ａに示すWenzel状態（以下、Ｗ状態）に基づいて説明される。Cassie-Baxterモデルにしたがう凹凸面の濡れは、凹みが空気で満たされており、液滴が凸部の先端で支えられた図３Ｂに示すCassie-Baxter状態（以下、ＣＢ状態）に基づいて説明される。

【0074】

凹凸面上の液滴がＷ状態およびＣＢ状態のいずれを採るかは、液体の表面張力、凹凸面（固体）の表面自由エネルギー、および凹みの幅などの要因が影響し、液体の表面張力が高く、凹凸面の表面自由エネルギーが低い（凹凸面の撥水性が高い）ほど、凹凸面上の液滴がＣＢ状態になりやすいと考えられる。また、凹凸面上の液滴がＣＢ状態になり得る条件が満たされていても、凹凸面上の液滴がＷ状態になり得ると考えられる。この場合、何らかのエネルギーを与えることで液滴がＷ状態からＣＢ状態に遷移し、ＣＢ状態で安定すると考えられる。

【0075】

半導体装置やＦＰＤ等の製造工程では、微細なパターンＰＡが基板Ｗの表面に形成される。パターンＰＡの幅やパターンＰＡの間隔は、１０００ｎｍ以下であり、近年では、数ｎｍまたは数十ｎｍの場合もある。パターンＰＡのアスペクト比（パターンＰＡの幅に対するパターンＰＡの高さの比）は、１～数十程度であり、近年では、１００以上の場合もある。パターンＰＡが基板Ｗの表面に形成されている場合、基板Ｗの表面は、微細な凹凸面であり、形状に関してはＣＢ状態になり得る条件を満たしている。したがって、液体の表面張力および基板Ｗの表面の表面自由エネルギーなどをコントロールすれば、液膜がＣＢ状態になり得ると考えられる。

【0076】

前述の非浮上状態は、Ｗ状態に類似する状態である。前述の浮上状態は、ＣＢ状態に類似する状態である。リンス液は、水を主成分とする液体であり、置換液よりも表面張力が高い。基板Ｗの表面は、撥水剤含有液との接触によって撥水性が高まっている。基板Ｗおよびリンス液を加熱すると、熱エネルギーがリンス液に加わり、リンス液が非浮上状態から浮上状態、つまり、Ｗ状態からＣＢ状態に変化する。その後、新たなエネルギーを加えない限り、リンス液は、浮上状態に維持される。したがって、ＩＰＡなどの有機溶剤を浮上状態に維持する場合のように、基板Ｗに接する液体を加熱し続けなくても、この液体を浮上状態に維持することができる。

【0077】

水滴が凹凸面である基板Ｗの表面にＣＢ状態で接している場合について検討する。撥水剤含有液が、基板Ｗの表面と同一の材料で形成された平滑面に対する水の接触角を９０度以上の値にまで増加させる液体である場合、撥水剤含有液が供給された基板Ｗの表面に対する水の見かけの接触角は、平滑面に対する水の接触角を上回る。この場合、撥水剤含有液が供給された基板Ｗの表面に対する水の見かけの接触角は、１５０度を上回っていてもよい。つまり、撥水剤含有液が供給された基板Ｗの表面は、水の接触角が１５０度を上回る超撥水面であってもよい。

【0078】

リンス液のバルクの厚みを、パターンエレメントＰ１（図１Ａ参照）の先端からバルクの表面までのバルクの表面に直交する方向への距離と定義する。基板Ｗおよびリンス液の加熱によって、リンス液を非浮上状態から浮上状態、つまり、Ｗ状態からＣＢ状態に変化させるとき、リンス液のバルクの厚みを増加させると、バルクから凹部Ｑ内のリンス液に加わる圧力が増加するので、リンス液を浮上状態に変化させるために必要な熱エネルギーが増加すると考えられる。非浮上状態のリンス液に接する雰囲気の圧力（気圧）が増加したときも、必要な熱エネルギーが増加すると考えられる。

【0079】

非浮上状態のリンス液のバルクの厚みは、浮上状態のリンス液を基板Ｗの表面から除去するまで基板Ｗの表面の全域がリンス液で覆われた状態を維持できる範囲内で薄くしてもよい。このようにすれば、リンス液を浮上状態に変化させる熱エネルギーを削減でき、リンス液が浮上状態に変化するまでの時間を短縮できる。さらに、非浮上状態のリンス液のバルクが薄ければ、浮上状態のリンス液のバルクも薄いので、バルクが厚い場合に比べて凹部Ｑ内の気体に加わるリンス液の圧力が減少する。これにより、リンス液をより確実に浮上状態に維持できる。

【0080】

次に、図１Ａ～図１Ｅに示す基板Ｗの処理を行う基板処理装置１の一例について説明する。

【0081】

図４は、基板処理装置１に備えられた処理ユニット２の内部を水平に見た概略図である。図４中のＤＩＷは、純水を表している。これは他の図でも同様である。

【0082】

基板処理装置１は、半導体ウエハなどの円板状の基板Ｗを１枚ずつ処理する枚葉式の装置である。基板処理装置１は、基板Ｗを収容するキャリアを保持するロードポートと、ロードポート上のキャリアから搬送された基板Ｗを処理液や処理ガスなどの処理流体で処理する複数の処理ユニット２と、ロードポート上のキャリアと処理ユニット２との間で基板Ｗを搬送する搬送システムと、基板処理装置１を制御する制御装置３とを備えている。

【0083】

処理ユニット２は、基板Ｗに処理液を供給するウェット処理ユニットである。処理ユニット２は、内部空間を有する箱型のチャンバー４と、チャンバー４内で１枚の基板Ｗを水平に保持しながら基板Ｗの中央部を通る鉛直な回転軸線Ａ１まわりに回転させるスピンチャック１０と、回転軸線Ａ１まわりにスピンチャック１０を取り囲む筒状の処理カップ２１とを含む。

【0084】

チャンバー４は、基板Ｗが通過する搬入搬出口５ｂが設けられた箱型の隔壁５と、搬入搬出口５ｂを開閉するシャッター７とを含む。ＦＦＵ６（ファン・フィルター・ユニット）は、隔壁５の上部に設けられた送風口５ａの上に配置されている。ＦＦＵ６は、クリーンエアー（フィルターによってろ過された空気）を送風口５ａからチャンバー４内に常時供給する。チャンバー４内の気体は、処理カップ２１の底部に接続された排気ダクト８を通じてチャンバー４から排出される。これにより、クリーンエアーのダウンフローがチャンバー４内に常時形成される。排気ダクト８に排出される排気の流量は、排気ダクト８内に配置された排気バルブ９の開度に応じて変更される。

【0085】

スピンチャック１０は、水平な姿勢で保持された円板状のスピンベース１２と、スピンベース１２の上方で基板Ｗを水平な姿勢で保持する複数のチャックピン１１と、スピンベース１２の中央部から下方に延びるスピン軸１３と、スピン軸１３を回転させることによりスピンベース１２および複数のチャックピン１１を回転させるスピンモーター１４とを含む。スピンチャック１０は、複数のチャックピン１１を基板Ｗの外周面に接触させる挟持式のチャックに限らず、非デバイス形成面である基板Ｗの裏面（下面）をスピンベース１２の上面１２ｕに吸着させることにより基板Ｗを水平に保持するバキューム式のチャックであってもよい。

【0086】

処理カップ２１は、基板Ｗから外方に排出された処理液を受け止める複数のガード２４と、複数のガード２４によって下方に案内された処理液を受け止める複数のカップ２３と、複数のガード２４および複数のカップ２３を取り囲む円筒状の外壁部材２２とを含む。図４は、４つのガード２４と３つのカップ２３とが設けられており、最も外側のカップ２３が上から３番目のガード２４と一体である例を示している。

【0087】

ガード２４は、スピンチャック１０を取り囲む円筒部２５と、円筒部２５の上端部から回転軸線Ａ１に向かって斜め上に延びる円環状の天井部２６とを含む。複数の天井部２６は、上下に重なっており、複数の円筒部２５は、同心円状に配置されている。天井部２６の円環状の上端は、平面視で基板Ｗおよびスピンベース１２を取り囲むガード２４の上端２４ｕに相当する。複数のカップ２３は、それぞれ、複数の円筒部２５の下方に配置されている。カップ２３は、ガード２４によって下方に案内された処理液を受け止める環状の受液溝を形成している。

【0088】

処理ユニット２は、複数のガード２４を個別に昇降させるガード昇降ユニット２７を含む。ガード昇降ユニット２７は、上位置から下位置までの任意の位置にガード２４を位置させる。図４は、２つのガード２４が上位置に配置されており、残り２つのガード２４が下位置に配置されている状態を示している。上位置は、ガード２４の上端２４ｕがスピンチャック１０に保持されている基板Ｗが配置される保持位置よりも上方に配置される位置である。下位置は、ガード２４の上端２４ｕが保持位置よりも下方に配置される位置である。

【0089】

回転している基板Ｗに処理液を供給するときは、少なくとも１つのガード２４が上位置に配置される。この状態で、処理液が基板Ｗに供給されると、処理液は、基板Ｗから外方に振り切られる。振り切られた処理液は、基板Ｗに水平に対向するガード２４の内面に衝突し、このガード２４に対応するカップ２３に案内される。これにより、基板Ｗから排出された処理液がカップ２３に集められる。

【0090】

処理ユニット２は、スピンチャック１０に保持されている基板Ｗに向けて処理液や処理ガスなどの処理流体を吐出する複数のノズルを含む。複数のノズルは、基板Ｗの上面に向けて第１薬液を吐出する第１薬液ノズル３１ａと、基板Ｗの上面に向けて第２薬液を吐出する第２薬液ノズル３１ｂと、基板Ｗの上面に向けてリンス液を吐出するリンス液ノズル３５とを含む。複数のノズルは、さらに、基板Ｗの上面に向けて有機溶剤の液体（以下では、単に「有機溶剤」という。）を吐出する有機溶剤ノズル３９と、基板Ｗの上面に向けて撥水剤含有液を吐出する撥水剤含有液ノズル４３とを含む。

【0091】

第１薬液ノズル３１ａは、チャンバー４内で水平に移動可能なスキャンノズルであってもよいし、チャンバー４の隔壁５に対して固定された固定ノズルであってもよい。第２薬液ノズル３１ｂ、リンス液ノズル３５、有機溶剤ノズル３９、および撥水剤含有液ノズル４３についても同様である。図４は、第１薬液ノズル３１ａ、第２薬液ノズル３１ｂ、リンス液ノズル３５、有機溶剤ノズル３９、および撥水剤含有液ノズル４３が、スキャンノズルであり、これら５つのノズルにそれぞれ対応する５つのノズル移動ユニットが設けられた例を示している。

【0092】

第１薬液ノズル３１ａは、第１薬液ノズル３１ａに第１薬液を案内する第１薬液配管３２ａに接続されている。第１薬液配管３２ａに介装された第１薬液バルブ３３ａが開かれると、第１薬液が、第１薬液ノズル３１ａの吐出口から下方に連続的に吐出される。第１薬液ノズル３１ａは、鉛直方向および水平方向の少なくとも一方に第１薬液ノズル３１ａを移動させるノズル移動ユニット３４ａに接続されている。ノズル移動ユニット３４ａは、第１薬液ノズル３１ａから吐出された薬液が基板Ｗの上面に供給される処理位置と、第１薬液ノズル３１ａが平面視で処理カップ２１のまわりに位置する待機位置と、の間で第１薬液ノズル３１ａを水平に移動させる。

【0093】

図示はしないが、第１薬液バルブ３３ａは、薬液が通過する環状の弁座が設けられたバルブボディと、弁座に対して移動可能な弁体と、弁体が弁座に接触する閉位置と弁体が弁座から離れた開位置との間で弁体を移動させるアクチュエータとを含む。他のバルブについても同様である。アクチュエータは、空圧アクチュエータまたは電動アクチュエータであってもよいし、これら以外のアクチュエータであってもよい。制御装置３は、アクチュエータを制御することにより、第１薬液バルブ３３ａを開閉させる。

【0094】

第２薬液ノズル３１ｂは、第２薬液ノズル３１ｂに第２薬液を案内する第２薬液配管３２ｂに接続されている。第２薬液配管３２ｂに介装された第２薬液バルブ３３ｂが開かれると、第２薬液が、第２薬液ノズル３１ｂの吐出口から下方に連続的に吐出される。第２薬液ノズル３１ｂは、鉛直方向および水平方向の少なくとも一方に第２薬液ノズル３１ｂを移動させるノズル移動ユニット３４ｂに接続されている。ノズル移動ユニット３４ｂは、第２薬液ノズル３１ｂから吐出された薬液が基板Ｗの上面に供給される処理位置と、第２薬液ノズル３１ｂが平面視で処理カップ２１のまわりに位置する待機位置と、の間で第２薬液ノズル３１ｂを水平に移動させる。

【0095】

第１薬液は、硫酸、硝酸、塩酸、フッ酸、リン酸、酢酸、アンモニア水、過酸化水素水、有機酸（例えばクエン酸、蓚酸など）、有機アルカリ（例えば、ＴＭＡＨ：テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドなど）、界面活性剤、および腐食防止剤の少なくとも１つを含む液であってもよいし、これ以外の液体であってもよい。第２薬液についても同様である。第２薬液は、成分、濃度、および温度のうちの少なくとも１つが第１薬液とは異なる液体である。第２薬液は、ＳＣ１（水酸化アンモニウムと過酸化水素と水とを含む液体）やオゾン水などのケイ素（Ｓｉ）またはケイ素を含む材料を酸化させる液体であってもよい。以下では、第１薬液がＤＨＦ（希フッ酸）であり、第２薬液がＳＣ１である例について説明する。

【0096】

リンス液ノズル３５は、リンス液ノズル３５にリンス液を案内するリンス液配管３６に接続されている。リンス液配管３６に介装されたリンス液バルブ３７が開かれると、リンス液が、リンス液ノズル３５の吐出口から下方に連続的に吐出される。リンス液ノズル３５から吐出されるリンス液は、例えば、純水である。リンス液は、炭酸水、電解イオン水、水素水、オゾン水、希釈濃度（例えば、１０～１００ｐｐｍ程度）の塩酸水、および希釈濃度（例えば、１０～１００ｐｐｍ程度）のアンモニア水のいずれかであってもよい。

【0097】

リンス液ノズル３５は、鉛直方向および水平方向の少なくとも一方にリンス液ノズル３５を移動させるノズル移動ユニット３８に接続されている。ノズル移動ユニット３８は、リンス液ノズル３５から吐出されたリンス液が基板Ｗの上面に供給される処理位置と、リンス液ノズル３５が平面視で処理カップ２１のまわりに位置する待機位置と、の間でリンス液ノズル３５を水平に移動させる。

【0098】

有機溶剤ノズル３９は、有機溶剤ノズル３９に有機溶剤を案内する有機溶剤配管４０に接続されている。有機溶剤配管４０に介装された有機溶剤バルブ４１が開かれると、有機溶剤が、有機溶剤ノズル３９の吐出口から下方に連続的に吐出される。有機溶剤ノズル３９は、鉛直方向および水平方向の少なくとも一方に有機溶剤ノズル３９を移動させるノズル移動ユニット４２に接続されている。ノズル移動ユニット４２は、有機溶剤ノズル３９から吐出された有機溶剤が基板Ｗの上面に供給される処理位置と、有機溶剤ノズル３９が平面視で処理カップ２１のまわりに位置する待機位置と、の間で有機溶剤ノズル３９を水平に移動させる。

【0099】

撥水剤含有液ノズル４３は、撥水剤含有液ノズル４３に撥水剤含有液を案内する撥水剤含有液配管４４に接続されている。撥水剤含有液配管４４に介装された撥水剤含有液バルブ４５が開かれると、撥水剤含有液が、撥水剤含有液ノズル４３の吐出口から下方に連続的に吐出される。撥水剤含有液ノズル４３は、鉛直方向および水平方向の少なくとも一方に撥水剤含有液ノズル４３を移動させるノズル移動ユニット４６に接続されている。ノズル移動ユニット４６は、撥水剤含有液ノズル４３から吐出された撥水剤含有液が基板Ｗの上面に供給される処理位置と、撥水剤含有液ノズル４３が平面視で処理カップ２１のまわりに位置する待機位置と、の間で撥水剤含有液ノズル４３を水平に移動させる。

【0100】

複数のノズルは、基板Ｗの下面中央部に向けて処理流体を吐出する下面ノズル７１を含む。下面ノズル７１は、スピンベース１２の上面１２ｕと基板Ｗの下面との間に配置されたノズル円板部と、ノズル円板部から下方に延びるノズル筒状部とを含む。下面ノズル７１の吐出口は、ノズル円板部の上面中央部で開口している。基板Ｗがスピンチャック１０に保持されているときは、下面ノズル７１の吐出口が、基板Ｗの下面中央部に上下に対向する。

【0101】

下面ノズル７１は、加熱流体の一例である加熱ガスを下面ノズル７１に案内する加熱流体配管７２に接続されている。加熱ガスは、室温よりも高温のガスである。加熱ガスは、不活性ガス、清浄空気、および乾燥空気のいずれかであってもよいし、これら以外のガスであってもよい。図４は、加熱ガスが窒素ガスである例を示している。下面ノズル７１に供給される加熱ガスは、加熱流体配管７２に介装されたヒーター７５によって加熱される。加熱流体配管７２に介装された加熱流体バルブ７３が開かれると、加熱ガスの流量を変更する流量調整バルブ７４の開度に対応する流量で、加熱ガスが、下面ノズル７１の吐出口から上方に連続的に吐出される。これにより、加熱ガスが基板Ｗの下面に供給される。

【0102】

次に、図４に示す処理ユニット２とは異なる処理ユニット２について説明する。

【0103】

図５は、図４に示す処理ユニット２とは異なる処理ユニット２を水平に見た概略図である。図６は、図５に示す処理ユニット２に設けられたスピンチャック１０およびホットプレート９２を上から見た概略図である。図４に示された構成と同等の構成については、図４と同一の参照符号を付してその説明を省略する。

【0104】

図５および図６に示す処理ユニット２の図４に示す処理ユニット２に対する主要な相違点は、下面ノズル７１の代わりにホットプレート９２が設けられていることである。ホットプレート９２は、電力の供給に応じて発熱する電気機器の一例である。図５に示すように、ホットプレート９２は、基板Ｗとスピンベース１２との間に配置される。

【0105】

ホットプレート９２は、通電によりジュール熱を発生する発熱体９３と、発熱体９３を収容するアウターケース９４とを含む。発熱体９３およびアウターケース９４は、基板Ｗの下方に配置される。発熱体９３は、発熱体９３に電力を供給する配線（図示せず）に接続されている。発熱体９３の温度は、制御装置３によって変更される。制御装置３が発熱体９３を発熱させると、基板Ｗの全体が均一に加熱される。

【0106】

ホットプレート９２のアウターケース９４は、基板Ｗの下方に配置される円板状のベース部９５と、ベース部９５の上面から上方に突出する複数の半球状の突出部９６とを含む。ベース部９５の上面は、基板Ｗの下面と平行であり、基板Ｗの直径より小さい外径を有している。複数の突出部９６は、ベース部９５の上面から上方に離れた位置で基板Ｗの下面に接触する。複数の突出部９６は、基板Ｗが水平に支持されるように、ベース部９５の上面内の複数の位置に配置されている。基板Ｗは、基板Ｗの下面がベース部９５の上面から上方に離れた状態で水平に支持される。

【0107】

図６に示すように、複数のチャックピン１１は、ホットプレート９２のまわりに配置されている。ホットプレート９２の中心線は、基板Ｗの回転軸線Ａ１上に配置されている。スピンチャック１０が回転しても、ホットプレート９２は回転しない。ホットプレート９２の外径は、基板Ｗの直径よりも小さい。ホットプレート９２の外径と基板Ｗの直径との差は、チャックピン１１の高さ（図５参照。スピンベース１２の上面１２ｕからチャックピン１１の上端までの上下方向の長さ）よりも小さい。

【0108】

図５に示すように、ホットプレート９２は、ホットプレート９２の中央部から下方に延びる支軸９７によって水平に支持されている。ホットプレート９２は、スピンベース１２に対して上下に移動可能である。ホットプレート９２は、支軸９７を介してプレート昇降ユニット９８に接続されている。プレート昇降ユニット９８は、上位置（図５において実線で示す位置）と下位置（図５において二点鎖線で示す位置）との間でホットプレート９２を鉛直に昇降させる。上位置は、ホットプレート９２が基板Ｗの下面に接触する接触位置である。下位置は、ホットプレート９２が基板Ｗから離れた状態で基板Ｗの下面とスピンベース１２の上面１２ｕとの間に配置される近接位置である。

【0109】

プレート昇降ユニット９８は、上位置から下位置までの任意の位置にホットプレート９２を位置させる。基板Ｗが複数のチャックピン１１に支持されており、基板Ｗの把持が解除されている状態で、ホットプレート９２が上位置まで上昇すると、ホットプレート９２の複数の突出部９６が基板Ｗに下面に接触し、基板Ｗがホットプレート９２に支持される。その後、基板Ｗは、ホットプレート９２によって持ち上げられ、複数のチャックピン１１から上方に離れる。この状態で、ホットプレート９２が下位置まで下降すると、ホットプレート９２上の基板Ｗが複数のチャックピン１１の上に置かれ、ホットプレート９２が基板Ｗから下方に離れる。このようにして、基板Ｗは、複数のチャックピン１１とホットプレート９２との間で受け渡される。

【0110】

図７は、制御装置３のハードウェアを示すブロック図である。

【0111】

制御装置３は、コンピュータ本体３ａと、コンピュータ本体３ａに接続された周辺装置３ｄとを含む、コンピュータである。コンピュータ本体３ａは、各種の命令を実行するＣＰＵ３ｂ（central processing unit：中央処理装置）と、情報を記憶する主記憶装置３ｃとを含む。周辺装置３ｄは、プログラムＰ等の情報を記憶する補助記憶装置３ｅと、リムーバブルメディアＲＭから情報を読み取る読取装置３ｆと、ホストコンピュータ等の他の装置と通信する通信装置３ｇとを含む。

【0112】

制御装置３は、入力装置および表示装置に接続されている。入力装置は、ユーザーやメンテナンス担当者などの操作者が基板処理装置１に情報を入力するときに操作される。情報は、表示装置の画面に表示される。入力装置は、キーボード、ポインティングデバイス、およびタッチパネルのいずれかであってもよいし、これら以外の装置であってもよい。入力装置および表示装置を兼ねるタッチパネルディスプレイが基板処理装置１に設けられてもよい。

【0113】

ＣＰＵ３ｂは、補助記憶装置３ｅに記憶されたプログラムＰを実行する。補助記憶装置３ｅ内のプログラムＰは、制御装置３に予めインストールされたものであってもよいし、読取装置３ｆを通じてリムーバブルメディアＲＭから補助記憶装置３ｅに送られたものであってもよいし、ホストコンピュータなどの外部装置から通信装置３ｇを通じて補助記憶装置３ｅに送られたものであってもよい。

【0114】

補助記憶装置３ｅおよびリムーバブルメディアＲＭは、電力が供給されていなくても記憶を保持する不揮発性メモリーである。補助記憶装置３ｅは、例えば、ハードディスクドライブ等の磁気記憶装置である。リムーバブルメディアＲＭは、例えば、コンパクトディスクなどの光ディスクまたはメモリーカードなどの半導体メモリーである。リムーバブルメディアＲＭは、プログラムＰが記録されたコンピュータ読取可能な記録媒体の一例である。リムーバブルメディアＲＭは、一時的ではない有形の記録媒体である。

【0115】

補助記憶装置３ｅは、複数のレシピを記憶している。レシピは、基板Ｗの処理内容、処理条件、および処理手順を規定する情報である。複数のレシピは、基板Ｗの処理内容、処理条件、および処理手順の少なくとも１つにおいて互いに異なる。制御装置３は、ホストコンピュータによって指定されたレシピにしたがって基板Ｗが処理されるように基板処理装置１を制御する。制御装置３は、以下の各工程を実行するようにプログラムされている。

【0116】

次に、図４に示す処理ユニット２によって行われる基板Ｗの処理の一例について説明する。

【0117】

図８は、基板処理装置１によって行われる基板Ｗの処理の一例について説明するための工程図である。処理される基板Ｗは、例えば、シリコンウエハなどの半導体ウエハである。以下では、パターンＰＡ（図１Ａ参照）の表面の少なくとも一部がケイ素（Ｓｉ）またはケイ素を含む材料で形成された例について説明する。以下では、図４および図８を参照する。

【0118】

処理ユニット２によって基板Ｗを処理するときは、チャンバー４内に基板Ｗを搬入する搬入工程（図８のステップＳ１）を行う。

【0119】

具体的には、全てのガード２４が下位置に位置しており、全てのスキャンノズルが待機位置に位置している状態で、搬送システムが、基板Ｗをハンドで水平に支持しながら、ハンドをチャンバー４内に進入させる。その後、搬送システムは、基板Ｗの表面が上に向けられた状態でハンド上の基板Ｗを複数のチャックピン１１の上に置く。その後、搬送システムは、ハンドをチャンバー４の内部から退避させる。

【0120】

基板Ｗが複数のチャックピン１１の上に置かれた後は、複数のチャックピン１１が基板Ｗの外周面に押し付けられ、基板Ｗが把持される。その後、スピンモーター１４が駆動され、基板Ｗの回転が開始される（図８のステップＳ２）。これにより、基板Ｗが第１薬液供給速度で回転する。ガード昇降ユニット２７は、基板Ｗの回転が開始される前または後に、少なくとも１つのガード２４を下位置から上位置に上昇させる。

【0121】

次に、第１薬液の一例であるＤＨＦを基板Ｗの上面に供給して、基板Ｗの上面の全域を覆うＤＨＦの液膜を形成する第１薬液供給工程（図８のステップＳ３）を行う。

【0122】

具体的には、少なくとも１つのガード２４が上位置に位置している状態で、ノズル移動ユニット３４ａが第１薬液ノズル３１ａを待機位置から処理位置に移動させる。その後、第１薬液バルブ３３ａが開かれ、第１薬液ノズル３１ａがＤＨＦの吐出を開始する。第１薬液バルブ３３ａが開かれてから所定時間が経過すると、第１薬液バルブ３３ａが閉じられ、ＤＨＦの吐出が停止される。その後、ノズル移動ユニット３４ａが、第１薬液ノズル３１ａを待機位置に移動させる。

【0123】

第１薬液ノズル３１ａから吐出されたＤＨＦは、第１薬液供給速度で回転している基板Ｗの上面に衝突した後、遠心力によって基板Ｗの上面に沿って外方に流れる。そのため、ＤＨＦが基板Ｗの上面の全域に供給され、基板Ｗの上面の全域を覆うＤＨＦの液膜が形成される。第１薬液ノズル３１ａがＤＨＦを吐出しているとき、ノズル移動ユニット３４ａは、基板Ｗの上面に対するＤＨＦの衝突位置が中央部と外周部とを通るように衝突位置を移動させてもよいし、中央部で衝突位置を静止させてもよい。衝突位置を移動させるか否かは、ＤＨＦの後に基板Ｗの上面に供給される処理液についても同様である。

【0124】

次に、リンス液の一例である純水を基板Ｗの上面に供給して、基板Ｗ上の薬液を洗い流す第１リンス液供給工程（図８のステップＳ４）を行う。

【0125】

具体的には、少なくとも１つのガード２４が上位置に位置している状態で、ノズル移動ユニット３８がリンス液ノズル３５を待機位置から処理位置に移動させる。その後、リンス液バルブ３７が開かれ、リンス液ノズル３５が純水の吐出を開始する。純水の吐出が開始される前に、ガード昇降ユニット２７は、基板Ｗから排出された液体を受け止めるガード２４を切り替えるために、少なくとも１つのガード２４を鉛直に移動させてもよい。

【0126】

リンス液ノズル３５から吐出された純水は、第１リンス液供給速度で回転している基板Ｗの上面に衝突した後、遠心力によって基板Ｗの上面に沿って外方に流れる。基板Ｗ上のＤＨＦは、リンス液ノズル３５から吐出された純水に置換される。これにより、基板Ｗの上面の全域を覆う純水の液膜が形成される。リンス液バルブ３７が開かれてから所定時間が経過すると、リンス液バルブ３７が閉じられ、純水の吐出が停止される。その後、ノズル移動ユニット３８が、リンス液ノズル３５を待機位置に移動させる。

【0127】

次に、第２薬液の一例であるＳＣ１を基板Ｗの上面に供給して、基板Ｗの上面の全域を覆うＳＣ１の液膜を形成する第２薬液供給工程（図８のステップＳ５）を行う。

【0128】

具体的には、少なくとも１つのガード２４が上位置に位置している状態で、ノズル移動ユニット３４ｂが第２薬液ノズル３１ｂを待機位置から処理位置に移動させる。その後、第２薬液バルブ３３ｂが開かれ、第２薬液ノズル３１ｂがＳＣ１の吐出を開始する。ＳＣ１の吐出が開始される前に、ガード昇降ユニット２７は、基板Ｗから排出された液体を受け止めるガード２４を切り替えるために、少なくとも１つのガード２４を鉛直に移動させてもよい。

【0129】

第２薬液ノズル３１ｂから吐出されたＳＣ１は、第２薬液供給速度で回転している基板Ｗの上面に衝突した後、遠心力によって基板Ｗの上面に沿って外方に流れる。基板Ｗ上の純水は、第２薬液ノズル３１ｂから吐出されたＳＣ１に置換される。これにより、基板Ｗの上面の全域を覆うＳＣ１の液膜が形成される。第２薬液バルブ３３ｂが開かれてから所定時間が経過すると、第２薬液バルブ３３ｂが閉じられ、ＳＣ１の吐出が停止される。その後、ノズル移動ユニット３４ｂが、第２薬液ノズル３１ｂを待機位置に移動させる。

【0130】

次に、リンス液の一例である純水を基板Ｗの上面に供給して、基板Ｗ上の薬液を洗い流す第２リンス液供給工程（図８のステップＳ６）を行う。

【0131】

具体的には、少なくとも１つのガード２４が上位置に位置している状態で、ノズル移動ユニット３８がリンス液ノズル３５を待機位置から処理位置に移動させる。その後、リンス液バルブ３７が開かれ、リンス液ノズル３５が純水の吐出を開始する。純水の吐出が開始される前に、ガード昇降ユニット２７は、基板Ｗから排出された液体を受け止めるガード２４を切り替えるために、少なくとも１つのガード２４を鉛直に移動させてもよい。

【0132】

リンス液ノズル３５から吐出された純水は、第２リンス液供給速度で回転している基板Ｗの上面に衝突した後、遠心力によって基板Ｗの上面に沿って外方に流れる。基板Ｗ上のＳＣ１は、リンス液ノズル３５から吐出された純水に置換される。これにより、基板Ｗの上面の全域を覆う純水の液膜が形成される。リンス液バルブ３７が開かれてから所定時間が経過すると、リンス液バルブ３７が閉じられ、純水の吐出が停止される。その後、ノズル移動ユニット３８が、リンス液ノズル３５を待機位置に移動させる。

【0133】

次に、有機溶剤の一例であるＩＰＡを基板Ｗの上面に供給して、基板Ｗ上の純水をＩＰＡに置換する第１有機溶剤供給工程（図８のステップＳ７）を行う。

【0134】

具体的には、少なくとも１つのガード２４が上位置に位置している状態で、ノズル移動ユニット４２が有機溶剤ノズル３９を待機位置から処理位置に移動させる。その後、有機溶剤バルブ４１が開かれ、有機溶剤ノズル３９がＩＰＡの吐出を開始する。ＩＰＡの吐出が開始される前に、ガード昇降ユニット２７は、基板Ｗから排出された液体を受け止めるガード２４を切り替えるために、少なくとも１つのガード２４を鉛直に移動させてもよい。

【0135】

有機溶剤ノズル３９から吐出されたＩＰＡは、第１有機溶剤供給速度で回転している基板Ｗの上面に衝突した後、遠心力によって基板Ｗの上面に沿って外方に流れる。基板Ｗ上の純水は、有機溶剤ノズル３９から吐出されたＩＰＡに置換される。これにより、基板Ｗの上面の全域を覆うＩＰＡの液膜が形成される。有機溶剤バルブ４１が開かれてから所定時間が経過すると、有機溶剤バルブ４１が閉じられ、ＩＰＡの吐出が停止される。その後、ノズル移動ユニット４２が、有機溶剤ノズル３９を待機位置に移動させる。

【0136】

次に、撥水剤含有液を基板Ｗの上面に供給して、基板Ｗ上の有機溶剤を撥水剤含有液に置換する撥水剤供給工程（図８のステップＳ８）を行う。

【0137】

具体的には、少なくとも１つのガード２４が上位置に位置している状態で、ノズル移動ユニット４６が撥水剤含有液ノズル４３を待機位置から処理位置に移動させる。その後、撥水剤含有液バルブ４５が開かれ、撥水剤含有液ノズル４３が撥水剤含有液の吐出を開始する。撥水剤含有液の吐出が開始される前に、ガード昇降ユニット２７は、基板Ｗから排出された液体を受け止めるガード２４を切り替えるために、少なくとも１つのガード２４を鉛直に移動させてもよい。

【0138】

撥水剤含有液ノズル４３から吐出された撥水剤含有液は、撥水剤含有液供給速度で回転している基板Ｗの上面に衝突した後、遠心力によって基板Ｗの上面に沿って外方に流れる。基板Ｗ上のＩＰＡは、撥水剤含有液ノズル４３から吐出された撥水剤含有液に置換される。これにより、基板Ｗの上面の全域を覆う撥水剤含有液の液膜が形成される。撥水剤含有液バルブ４５が開かれてから所定時間が経過すると、撥水剤含有液バルブ４５が閉じられ、撥水剤含有液の吐出が停止される。その後、ノズル移動ユニット４６が、撥水剤含有液ノズル４３を待機位置に移動させる。

【0139】

ＤＨＦを基板Ｗに供給する前は、酸化シリコン膜などのケイ素を含む自然酸化膜がパターンＰＡの表層に形成されている。このようなパターンＰＡにＤＨＦを供給すると、自然酸化膜が除去され、ケイ素またはケイ素を含む材料がパターンＰＡの表面で露出する。このようなパターンＰＡにＳＣ１やオゾン水などの酸化力を有する液体を供給すると、酸化シリコン膜などのケイ素を含む酸化膜がパターンＰＡの表層に形成され、パターンＰＡの表面で露出するヒドロキシル基が増加する。このようなパターンＰＡに撥水剤含有液を供給すると、パターンＰＡの表面で露出するヒドロキシル基が撥水剤含有液の疎水基に置換される。これにより、基板Ｗの表面の撥水性をさらに高めることができる。

【0140】

撥水剤含有液を基板Ｗの上面に供給した後は、有機溶剤の一例であるＩＰＡを基板Ｗの上面に供給して、基板Ｗ上の撥水剤含有液をＩＰＡに置換する第２有機溶剤供給工程（図８のステップＳ９）を行う。第２有機溶剤供給工程は、置換工程の一例であり、ＩＰＡは、置換液の一例である。

【0141】

具体的には、少なくとも１つのガード２４が上位置に位置している状態で、ノズル移動ユニット４２が有機溶剤ノズル３９を待機位置から処理位置に移動させる。その後、有機溶剤バルブ４１が開かれ、有機溶剤ノズル３９がＩＰＡの吐出を開始する。ＩＰＡの吐出が開始される前に、ガード昇降ユニット２７は、基板Ｗから排出された液体を受け止めるガード２４を切り替えるために、少なくとも１つのガード２４を鉛直に移動させてもよい。

【0142】

有機溶剤ノズル３９から吐出されたＩＰＡは、第２有機溶剤供給速度で回転している基板Ｗの上面に衝突した後、遠心力によって基板Ｗの上面に沿って外方に流れる。基板Ｗ上の撥水剤含有液は、有機溶剤ノズル３９から吐出されたＩＰＡに置換される。これにより、基板Ｗの上面の全域を覆うＩＰＡの液膜が形成される。有機溶剤バルブ４１が開かれてから所定時間が経過すると、有機溶剤バルブ４１が閉じられ、ＩＰＡの吐出が停止される。その後、ノズル移動ユニット４２が、有機溶剤ノズル３９を待機位置に移動させる。

【0143】

次に、リンス液の一例である純水を基板Ｗの上面に供給して、基板Ｗ上のＩＰＡを純水に置換する最終リンス液供給工程（図８のステップＳ１０）を行う。

【0144】

具体的には、少なくとも１つのガード２４が上位置に位置している状態で、ノズル移動ユニット３８がリンス液ノズル３５を待機位置から処理位置に移動させる。その後、リンス液バルブ３７が開かれ、リンス液ノズル３５が純水の吐出を開始する。純水の吐出が開始される前に、ガード昇降ユニット２７は、基板Ｗから排出された液体を受け止めるガード２４を切り替えるために、少なくとも１つのガード２４を鉛直に移動させてもよい。

【0145】

リンス液ノズル３５から吐出された純水は、最終リンス液供給速度で回転している基板Ｗの上面に衝突した後、遠心力によって基板Ｗの上面に沿って外方に流れる。基板Ｗ上のＩＰＡは、リンス液ノズル３５から吐出された純水に置換される。これにより、基板Ｗの上面の全域を覆う純水の液膜が形成される。リンス液バルブ３７が開かれてから所定時間が経過すると、リンス液バルブ３７が閉じられ、純水の吐出が停止される。その後、ノズル移動ユニット３８が、リンス液ノズル３５を待機位置に移動させる。

【0146】

次に、基板Ｗおよび純水を加熱して、純水を非浮上状態から浮上状態に変化させる加熱工程（図８のステップＳ１１）を行う。

【0147】

具体的には、加熱流体バルブ７３が開かれ、高温の窒素ガスなどの加熱ガスの吐出が下面ノズル７１によって開始される。下面ノズル７１から吐出された加熱ガスは、基板Ｗの下面に衝突した後、基板Ｗの下面に沿って放射状に流れる。これにより、基板Ｗの下面とスピンベース１２の上面１２ｕとの間の空間が加熱ガスで満たされ、基板Ｗおよび純水が加熱される。特に、基板Ｗを回転させながら基板Ｗの下面に加熱ガスを接触させるので、基板Ｗおよび純水の加熱の均一性が高まる。加熱された純水の温度は、１００℃であってもよいし、１００℃未満であってもよい。このようにして基板Ｗおよび純水が加熱され、純水が非浮上状態から浮上状態に変化する。

【0148】

次に、浮上状態の純水を基板Ｗの上面から除去して、基板Ｗを乾燥させる乾燥工程（図８のステップＳ１２）を行う。

【0149】

具体的には、スピンモーター１４が基板Ｗを回転方向に加速させ、第１薬液供給工程から加熱工程までの基板Ｗの回転速度よりも大きい高回転速度（例えば数千ｒｐｍ）で基板Ｗを回転させる。スピンモーター１４が基板Ｗの高速回転を開始したとき、下面ノズル７１は加熱ガスの吐出を停止していてもよいし、継続していてもよい。スピンモーター１４が基板Ｗの高速回転を開始すると、浮上状態の純水が基板Ｗから外方に飛散し、基板Ｗの上面から除去される。これにより、基板Ｗが乾燥する。基板Ｗの高速回転が開始されてから所定時間が経過すると、スピンモーター１４が回転を停止する。これにより、基板Ｗの回転が停止される（図８のステップＳ１３）。

【0150】

次に、基板Ｗをチャンバー４から搬出する搬出工程（図８のステップＳ１４）を行う。

【0151】

具体的には、下面ノズル７１が加熱ガスの吐出を継続している場合は、加熱流体バルブ７３が閉じられ、下面ノズル７１が加熱ガスの吐出を停止する。ガード昇降ユニット２７は、全てのガード２４を下位置まで下降させる。その後、搬送システムが、ハンドをチャンバー４内に進入させる。搬送システムは、複数のチャックピン１１が基板Ｗの把持を解除した後、スピンチャック１０上の基板Ｗをハンドで支持する。その後、搬送システムは、基板Ｗをハンドで水平に支持しながら、ハンドをチャンバー４の内部から退避させる。これにより、処理済みの基板Ｗがチャンバー４から搬出される。

【0152】

次に、図５および図６に示す処理ユニット２によって行われる基板Ｗの処理の一例について説明する。

【0153】

図５および図６に示す処理ユニット２によって基板Ｗを処理するとき、加熱工程（図８のステップＳ１１）までの工程は、図４に示す処理ユニット２によって基板Ｗを処理するときと同様に行われる。図５および図６に示す処理ユニット２によって行われる加熱工程（図８のステップＳ１１）は、以下の通りである。

【0154】

具体的には、スピンチャック１０が基板Ｗを回転させており、ホットプレート９２が基板Ｗの下面から離れた状態で、ホットプレート９２が発熱を開始する。加熱された純水の温度は、１００℃であってもよいし、１００℃未満であってもよい。このようにして基板Ｗおよび純水が加熱され、純水が非浮上状態から浮上状態に変化する。この後は、加熱流体バルブ７３を閉じる代わりにホットプレート９２に発熱を停止させる点を除き、前記と同様に、乾燥工程（図８のステップＳ１２）以降の工程が行われる。

【0155】

加熱工程（図８のステップＳ１１）においてホットプレート９２が基板Ｗの下面から離れた状態で基板Ｗおよび純水を加熱するのではなく、ホットプレート９２が基板Ｗの下面に接した状態で基板Ｗおよび純水を加熱してもよい。

【0156】

具体的には、基板Ｗの上面の全域がリンス液の液膜で覆われている状態で、複数のチャックピン１１に基板Ｗの把持を解除させ、その後、ホットプレート９２を下位置から上位置に移動させてもよい。このようにすれば、基板Ｗは、ホットプレート９２によって持ち上げられ、複数のチャックピン１１から上方に離れる。このとき、ホットプレート９２は、基板Ｗに接する前に発熱を開始してもよいし、基板Ｗに接した後に発熱を開始してもよい。

【0157】

ホットプレート９２が基板Ｗを支持しているとき、ホットプレート９２の熱は、基板Ｗに直接伝達される。このとき、加熱された純水の温度は、１００℃であってもよいし、１００℃未満であってもよい。このようにして基板Ｗおよび純水が加熱され、純水が非浮上状態から浮上状態に変化する。その後、ホットプレート９２を下位置まで下降させ、ホットプレート９２上の基板Ｗを複数のチャックピン１１の上に置くと共に、ホットプレート９２を基板Ｗから離す。ホットプレート９２は、基板Ｗから離れた後に発熱を停止してもよいし、基板Ｗから離れた後も発熱を継続してもよい。

【0158】

ホットプレート９２から複数のチャックピン１１に基板Ｗが渡されると、複数のチャックピン１１が基板Ｗを把持し、スピンモーター１４が基板Ｗを回転させる。この後は、加熱流体バルブ７３を閉じる代わりにホットプレート９２に発熱を停止させる点を除き、前記と同様に、乾燥工程（図８のステップＳ１２）以降の工程が行われる。

【0159】

次に、本実施形態に係る効果について説明する。

【0160】

本実施形態では、パターンＰＡが形成された基板Ｗの表面に撥水剤含有液を供給する。撥水剤含有液は、パターンＰＡの表面だけでなく、パターンＰＡによって基板Ｗの表面に形成された凹部Ｑの内面にも接触し、これらに対する水の接触角を増加させる。これにより、基板Ｗの表面の撥水性が高まる。撥水剤含有液を基板Ｗの表面に供給した後は、置換液を基板Ｗの表面に供給し、撥水剤含有液を置換液に置換する。その後、リンス液を基板Ｗの表面に供給し、置換液をリンス液に置換する。

【0161】

置換液は、撥水剤含有液と溶け合う液体である。リンス液は、置換液と溶け合う液体である。置換液は、基板Ｗの表面に形成された凹部Ｑ内の撥水剤含有液に溶け込みながら、凹部Ｑ内に進入する。したがって、凹部Ｑの外の撥水剤含有液だけでなく、凹部Ｑの中の撥水剤含有液も置換液で置換される。置換液と同様に、リンス液は、基板Ｗの表面に形成された凹部Ｑ内の置換液に溶け込みながら、凹部Ｑ内に進入する。したがって、凹部Ｑの外の置換液だけでなく、凹部Ｑの中の置換液もリンス液で置換される。撥水剤含有液が置換液に溶け込んでいる場合、撥水剤含有液が溶け込んだ置換液をリンス液で置換することができ、基板Ｗに残留する不要な撥水剤含有液を減らすことができる。

【0162】

置換液をリンス液で置換した後は、凹部Ｑの外だけでなく、凹部Ｑの中にもリンス液がある。基板Ｗおよびリンス液を加熱すると、リンス液の蒸発やリンス液からの溶存ガスの放出によって凹部Ｑの底面ｓ３とリンス液との間に気体が発生し、リンス液が凹部Ｑの底面ｓ３から離れる。これにより、リンス液が、凹部Ｑがリンス液で満たされた状態でリンス液が基板Ｗの表面を覆う非浮上状態から、凹部Ｑの少なくとも一部が気体で満たされた状態でリンス液が基板Ｗの表面を覆う浮上状態に変化する。

【0163】

リンス液は、水を主成分とする液体であり、置換液よりも表面張力が高い。基板Ｗの表面は、撥水剤含有液との接触によって撥水性が高まっている。半導体装置やＦＰＤ等の製造工程で基板Ｗの表面に形成されるパターンＰＡは微細であり、このようなパターンＰＡによって形成された凹部Ｑも微細である。リンス液の表面張力が高い上に、凹部Ｑの幅が狭く、凹部Ｑの内面の撥水性が高いので、リンス液が凹部Ｑに入り難い。したがって、リンス液が浮上状態に変化すると、この状態、つまり、リンス液が基板Ｗの表面を覆っており、凹部Ｑの少なくとも一部が気体で満たされた状態が維持される。

【0164】

基板Ｗが浮上状態に変化した後は、浮上状態のリンス液を基板Ｗの表面から除去する。基板Ｗを高速回転させて非浮上状態のリンス液を基板Ｗの表面から除去する従来のスピンドライでは、凹部Ｑの底側の空間がリンス液で満たされた状態で気体とリンス液との界面がパターンＰＡの先端付近に形成され、パターンＰＡを倒壊させる倒壊力が気体とリンス液とパターンＰＡとの境界からパターンＰＡの表面に加わる。これに対して、浮上状態では、凹部Ｑが気体で満たされており、気体とリンス液との界面がパターンＰＡの先端付近に位置している。したがって、従来のスピンドライに比べてパターンＰＡの倒壊率を低下させることができる。

【0165】

さらに、水を主成分とするリンス液を蒸発させるので、有機溶剤などの他の液体を蒸発させる場合に比べて、リンス液の濃縮によりリンス液から固体が析出し難い。加えて、水を主成分とするリンス液は、有機溶剤などの他の液体に比べて不純物の含有量が少ないので、パーティクルなどの汚染物質がリンス液に溶け込んだとしても、汚染物質がリンス液から析出し難い。以上の理由により、リンス液の代わりに有機溶剤などの他の液体を用いる場合に比べて、乾燥後の基板Ｗの清浄度を高めることができる。

【0166】

本実施形態では、リンス液に相当する水を、非浮上状態から浮上状態に変化させ、基板Ｗの表面から除去する。水の表面張力が高いので、スピンドライなどの従来の乾燥方法では、水を除去して基板Ｗを乾燥させるときに、気液界面（気体と水との界面）からパターンＰＡの側面ｓ２に大きな倒壊力が加わる。水を非浮上状態から浮上状態に変化させ、基板Ｗの表面から除去する乾燥方法では、このような水の欠点を利点に変えることができ、従来の乾燥方法に比べてパターンＰＡの倒壊率を低下させることができる。

【0167】

本実施形態では、基板Ｗおよびリンス液の加熱によりリンス液が非浮上状態から浮上状態に変化した後、基板Ｗおよびリンス液への意図的な熱の供給を停止する。この状態で、浮上状態のリンス液を基板Ｗの表面から除去する。リンス液が浮上状態に変わると、熱などのエネルギーを供給し続けなくても、リンス液は浮上状態に維持される。したがって、基板Ｗおよびリンス液を加熱しながら、浮上状態のリンス液を基板Ｗの表面から除去する場合に比べて、基板Ｗの処理に要するエネルギーの消費量を削減することができる。

【0168】

本実施形態では、撥水剤含有液を基板Ｗの表面に接触させ、基板Ｗの表面に撥水膜Ｒを形成する。その後、置換液およびリンス液を基板Ｗの表面に順次供給し、基板Ｗおよびリンス液を加熱する。その後、浮上状態のリンス液を基板Ｗの表面から除去する。浮上状態のリンス液を基板Ｗの表面から除去しているとき、撥水膜Ｒは、基板Ｗの表面に残っている。したがって、リンス液を基板Ｗから除去しているときも、リンス液を確実に浮上状態に維持することができる。

【0169】

本実施形態では、リンス液を非浮上状態から浮上状態に変化させると、リンス液の液膜がパターンＰＡに接した状態で、基板Ｗの表面の凹部Ｑの少なくとも一部が気体で満たされる。言い換えると、凹部Ｑの入口に相当する凹部Ｑの開口が、リンス液の液膜によって塞がれ、気体が凹部Ｑ内に閉じ込められる。そのため、リンス液が凹部Ｑに入り難い。さらに、リンス液の表面張力が高く、凹部Ｑの内面の撥水性が高いので、凹部Ｑに入ろうとするリンス液を凹部Ｑから遠ざける力が凹部Ｑの内面からリンス液に働く。したがって、より確実にリンス液を浮上状態に維持することができる。

【0170】

本実施形態では、置換液をリンス液で置換すると共に、基板Ｗの表面の全域を覆うリンス液の液膜を形成する。その後、基板Ｗおよびリンス液を加熱し、基板Ｗの表面の全域を覆う浮上状態のリンス液の液膜を基板Ｗの表面から除去する。浮上状態のリンス液が基板Ｗの表面の一部だけを覆っている場合、リンス液の液膜の外縁にパーティクルが発生し易い。浮上状態のリンス液で基板Ｗの表面の全域を覆えば、基板Ｗの表面に発生するパーティクルを減らすことができる。

【0171】

次に、他の実施形態について説明する。

【0172】

撥水剤含有液を基板Ｗの表面に供給する前に第１薬液などの撥水剤含有液以外の処理液を基板Ｗの表面に供給するのではなく、最初に撥水剤含有液を基板Ｗの表面に供給してもよい。もしくは、ＩＰＡなどの有機溶剤を最初に基板Ｗの表面に供給し、次に撥水剤含有液を基板Ｗの表面に供給してもよい。

【0173】

基板処理装置１は、円板状の基板Ｗを処理する装置に限らず、多角形の基板Ｗを処理する装置であってもよい。基板処理装置１は、複数枚の基板Ｗを一括して処理するバッチ式の装置であってもよい。

【0174】

前述の全ての構成の２つ以上を組み合わせてもよい。前述の全ての工程の２つ以上を組み合わせてもよい。

【0175】

撥水剤含有液ノズル４３は、撥水剤供給手段の一例である。有機溶剤ノズル３９は、置換液供給手段の一例である。リンス液ノズル３５は、リンス液供給手段の一例である。下面ノズル７１およびホットプレート９２は、加熱手段の一例である。スピンモーター１４は、乾燥手段の一例である。チャックピン１１は、基板保持手段および基板ホルダーの一例である。

【0176】

本発明の実施形態について詳細に説明してきたが、これらは本発明の技術的内容を明らかにするために用いられた具体例に過ぎず、本発明はこれらの具体例に限定して解釈されるべきではなく、本発明の精神および範囲は添付の請求の範囲によってのみ限定される。

【符号の説明】

【0177】

１：基板処理装置、２：処理ユニット、３：制御装置、３ａ：コンピュータ本体、３ｂ：ＣＰＵ、３ｃ：主記憶装置、３ｄ：周辺装置、３ｅ：補助記憶装置、３ｆ：読取装置、３ｇ：通信装置、４：チャンバー、５：隔壁、５ａ：送風口、５ｂ：搬入搬出口、６：ＦＦＵ、７：シャッター、８：排気ダクト、９：排気バルブ、１０：スピンチャック、１１：チャックピン、１２：スピンベース、１２ｕ：上面、１３：スピン軸、１４：スピンモーター、２１：処理カップ、２２：外壁部材、２３：カップ、２４：ガード、２４ｕ：上端、２５：円筒部、２６：天井部、２７：ガード昇降ユニット、３１ａ：第１薬液ノズル、３１ｂ：第２薬液ノズル、３２ａ：第１薬液配管、３２ｂ：第２薬液配管、３３ａ：第１薬液バルブ、３３ｂ：第２薬液バルブ、３４ａ：ノズル移動ユニット、３４ｂ：ノズル移動ユニット、３５：リンス液ノズル、３６：リンス液配管、３７：リンス液バルブ、３８：ノズル移動ユニット、３９：有機溶剤ノズル、４０：有機溶剤配管、４１：有機溶剤バルブ、４２：ノズル移動ユニット、４３：撥水剤含有液ノズル、４４：撥水剤含有液配管、４５：撥水剤含有液バルブ、４６：ノズル移動ユニット、７１：下面ノズル、７２：加熱流体配管、７３：加熱流体バルブ、７４：流量調整バルブ、７５：ヒーター、９２：ホットプレート、９３：発熱体、９４：アウターケース、９５：ベース部、９６：突出部、９７：支軸、９８：プレート昇降ユニット、Ａ１：回転軸線、Ｐ：プログラム、Ｐ１：パターンエレメント、ＰＡ：パターン、Ｑ：凹部、Ｒ：撥水膜、ＲＭ：リムーバブルメディア、Ｓ：ベース層、Ｓ１～Ｓ１４：ステップ、Ｗ：基板、ｓ１：先端面、ｓ２：側面、ｓ３：底面

【図1A-E】

【図2A-C】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】