(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-06-21
(45)【発行日】2023-06-29
(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 20060101AFI20230622BHJP
【ＦＩ】
H01L21/304 651Z
H01L21/304 651B
H01L21/304 651M
【請求項の数】
20
(21)【出願番号】P 2019012448
(22)【出願日】2019-01-28
(65)【公開番号】P2020035995
(43)【公開日】2020-03-05
【審査請求日】2021-12-23
(31)【優先権主張番号】P 2018157536
(32)【優先日】2018-08-24
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【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】加藤 雅彦
(72)【発明者】
【氏名】藤原 直澄
(72)【発明者】
【氏名】尾辻 正幸
(72)【発明者】
【氏名】佐々木 悠太
(72)【発明者】
【氏名】山口 佑
(72)【発明者】
【氏名】▲高▼橋 弘明
【審査官】平野 崇
(56)【参考文献】
【文献】特開２００８－０１０６３８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－０３７９８５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１０７４２６（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ２１／３０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
固化膜形成物質の固体を基板処理装置内で運搬する固形物運搬工程と、前記固化膜形成物質の融解、または、前記基板上での前記固化膜形成物質の溶解、により、運搬された前記固化膜形成物質を含む乾燥前処理液を作成する乾燥前処理液作成工程と、
表面にパターンが形成された前記基板を水平に保持しながら前記基板の中央部を通る鉛直な回転軸線まわりに回転させる前記基板の回転を、前記乾燥前処理液が前記基板の表面に接する前に開始する基板回転開始工程と、
前記基板の表面上の前記乾燥前処理液を凝固または析出により固化させることにより、前記固化膜形成物質を含む固化膜を前記基板の表面に形成する固化膜形成工程と、
前記固化膜を気体に変化させることにより前記基板の表面から除去する固化膜除去工程とを含む、基板処理方法。
【請求項2】
前記固形物運搬工程は、前記基板を収容するチャンバーの中で前記固化膜形成物質の固体を運搬する工程である、請求項１に記載の基板処理方法。
【請求項3】
前記固形物運搬工程は、前記固化膜形成物質の固体を前記基板の表面まで運搬する工程であり、前記乾燥前処理液作成工程は、前記固化膜形成物質の融解および溶解の少なくとも一方により、前記基板の表面上の前記固化膜形成物質を含む前記乾燥前処理液を前記基板の表面で作成する基板上作成工程を含む、請求項１または２に記載の基板処理方法。
【請求項4】
前記固化膜形成物質の融点は、室温よりも高く、前記固形物運搬工程は、前記室温の前記固化膜形成物質を前記基板の表面に供給する室温供給工程を含む、請求項３に記載の基板処理方法。
【請求項5】
前記固形物運搬工程は、粉末状の前記固化膜形成物質を前記基板の表面に供給する粉末供給工程と、粒状の前記固化膜形成物質を前記基板の表面に供給する粒供給工程と、粉末状の前記固化膜形成物質と粒状の前記固化膜形成物質とが結合した結合物を前記基板の表面に供給する結合物供給工程と、のうちの少なくとも一つを含む、請求項３または４に記載の基板処理方法。
【請求項6】
前記基板上作成工程は、前記固化膜形成物質の融点以上の加熱温度で前記固化膜形成物質の固体を加熱することにより、前記基板の表面上の前記固化膜形成物質の固体を融解させる融解工程を含む、請求項３～５のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項7】
前記融解工程は、前記固化膜形成物質の固体が前記基板の表面に供給される前から前記基板を加熱する事前加熱工程を含む、請求項６に記載の基板処理方法。
【請求項8】
前記融解工程は、前記固化膜形成物質の固体が前記基板の表面に供給された後から前記基板を加熱する事後加熱工程を含む、請求項６に記載の基板処理方法。
【請求項9】
固化膜形成物質の固体を基板処理装置内で運搬する固形物運搬工程と、
前記固化膜形成物質の融解、または、前記基板上での前記固化膜形成物質の溶解、により、運搬された前記固化膜形成物質を含む乾燥前処理液を作成する乾燥前処理液作成工程と、
前記基板の表面上の前記乾燥前処理液を凝固または析出により固化させることにより、前記固化膜形成物質を含む固化膜を前記基板の表面に形成する固化膜形成工程と、
前記固化膜を気体に変化させることにより前記基板の表面から除去する固化膜除去工程と、
前記基板を水平に保持しながら前記基板の中央部を通る鉛直な回転軸線まわりに回転させる基板回転工程と、を含み、
前記固形物運搬工程は、水平に保持されている前記基板の表面の中央部に前記固化膜形成物質の固体を供給する中央供給工程を含み、
前記融解工程は、前記基板が前記回転軸線まわりに回転しており、前記固化膜形成物質の固体が前記基板の表面の中央部にある状態で、前記基板の表面とは反対側の前記基板の平面である前記基板の裏面の中央部に向けて、前記加熱温度の加熱流体を吐出する加熱流体供給工程を含む、基板処理方法。
【請求項10】
前記基板回転工程は、前記基板の回転速度を融解前速度から融解速度に減少させる減速工程と、前記加熱流体が前記基板の裏面の中央部に向けて吐出されており、前記固化膜形成物質の固体が前記基板の表面の中央部にある状態で、前記基板の回転速度を前記融解速度に維持する定速回転工程と、前記基板の表面の中央部上の前記固化膜形成物質の固体の少なくとも一部が融解した後に、前記基板の回転速度を前記融解速度から拡散速度に増加させる加速工程を含む、請求項９に記載の基板処理方法。
【請求項11】
前記基板上作成工程は、前記固化膜形成物質と溶け合う溶媒を前記基板の表面に供給する溶媒供給工程を含む、請求項３～５のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項12】
前記溶媒供給工程は、前記固化膜形成物質の固体が前記基板の表面に供給される前に、前記溶媒を前記基板の表面に供給する事前溶媒供給工程を含む、請求項１１に記載の基板処理方法。
【請求項13】
前記基板上作成工程は、前記溶媒を加熱することにより、前記固化膜形成物質の固体が前記基板の表面で前記溶媒に溶解することを促進する溶解促進工程を含む、請求項１１または１２に記載の基板処理方法。
【請求項14】
前記固形物運搬工程は、前記基板を収容するチャンバーに隣接する流体ボックスの中で前記固化膜形成物質の固体を運搬する工程である、請求項１に記載の基板処理方法。
【請求項15】
前記固形物運搬工程は、前記基板から離れた位置まで前記固化膜形成物質の固体を運搬する工程であり、前記乾燥前処理液作成工程は、前記固化膜形成物質の融解により、前記乾燥前処理液を前記基板から離れた位置で作成する供給前作成工程を含み、
前記基板処理方法は、ノズルに前記乾燥前処理液を吐出させる乾燥前処理液吐出工程をさらに含む、請求項１、２、および１４のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項16】
前記ノズルが前記基板の表面に向けて前記乾燥前処理液を吐出した後に、前記固化膜形成物質と溶け合う溶媒を含む洗浄液を前記ノズルの内部に供給することにより、前記乾燥前処理液および洗浄液を前記ノズルに吐出させる洗浄液供給工程をさらに含む、請求項１５に記載の基板処理方法。
【請求項17】
前記ノズルが前記基板の表面に向けて前記乾燥前処理液を吐出した後に、洗浄ガスを前記ノズルの内部に供給することにより、前記乾燥前処理液および洗浄ガスを前記ノズルに吐出させる洗浄ガス供給工程をさらに含む、請求項１５に記載の基板処理方法。
【請求項18】
前記固化膜を形成する前に、前記基板を水平に保持しながら前記回転軸線まわりに回転させることにより、前記基板の表面の全域が前記乾燥前処理液の液膜で覆われた状態を維持しながら、前記基板の表面上の一部の前記乾燥前処理液を前記基板の回転に伴う遠心力で除去する膜厚減少工程をさらに含む、請求項１～１７のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項19】
前記固化膜を前記基板の表面から除去しているときに、前記基板の表面上の前記固化膜を冷却する固化膜冷却工程をさらに含む、請求項１～１８のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項20】
固化膜形成物質の固体を運搬する固形物運搬手段と、前記固化膜形成物質の融解、または、基板上での前記固化膜形成物質の溶解、により、運搬された前記固化膜形成物質を含む乾燥前処理液を作成する乾燥前処理液作成手段と、
表面にパターンが形成された前記基板を水平に保持しながら前記基板の中央部を通る鉛直な回転軸線まわりに回転させる前記基板の回転を、前記乾燥前処理液が前記基板の表面に接する前に開始する基板回転開始手段と、
前記基板の表面上の前記乾燥前処理液を凝固または析出により固化させることにより、前記固化膜形成物質を含む固化膜を前記基板の表面に形成する固化膜形成手段と、
前記固化膜を気体に変化させることにより前記基板の表面から除去する固化膜除去手段とを備える、基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、基板を処理する基板処理方法および基板処理装置に関する。処理対象の基板には、たとえば、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、半導体ウエハやＦＰＤ用ガラス基板などの基板に対して必要に応じた処理が行われる。このような処理には、薬液やリンス液などの処理液を基板に供給することが含まれる。処理液が供給された後は、処理液を基板から除去し、基板を乾燥させる。
基板の表面にパターンが形成されている場合、基板を乾燥させるときに、基板に付着している処理液の表面張力に起因する力がパターンに加わり、パターンが倒壊することがある。その対策として、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）などの表面張力が低い液体を基板に供給したり、パターンに対する液体の接触角を９０度に近づける疎水化剤を基板に供給したりする方法が採られる。しかしながら、ＩＰＡや疎水化剤を用いたとしても、パターンを倒壊させる倒壊力が零にはならないので、パターンの強度によっては、これらの対策を行ったとしても、十分にパターンの倒壊を防止できない場合がある。
基板の表面にパターンが形成されている場合、基板を乾燥させるときに、基板に付着している処理液の表面張力に起因する力がパターンに加わり、パターンが倒壊することがある。その対策として、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）などの表面張力が低い液体を基板に供給したり、パターンに対する液体の接触角を９０度に近づける疎水化剤を基板に供給したりする方法が採られる。しかしながら、ＩＰＡや疎水化剤を用いたとしても、パターンを倒壊させる倒壊力が零にはならないので、パターンの強度によっては、これらの対策を行ったとしても、十分にパターンの倒壊を防止できない場合がある。
【0003】
近年、パターンの倒壊を防止する技術として昇華乾燥が注目されている。たとえば特許文献１および特許文献２には、昇華乾燥を行う基板処理方法および基板処理装置が開示されている。特許文献１に記載の昇華乾燥では、昇華性物質の溶液が基板の表面に供給され、基板上の昇華性物質の溶液から昇華性物質が析出する。特許文献２に記載の昇華乾燥では、昇華性物質の融液（昇華性物質の液体）が基板の表面に供給され、基板上の昇華性物質の融液が凝固する。特許文献１および特許文献２のいずれでも、昇華性物質の溶液または融液が基板の上面に向けて吐出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１２－２４３８６９号公報
【文献】特開２０１５－１４２０６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
凝固点が室温以上の昇華性物質の融液を基板に供給する場合、昇華性物質を液体に維持するために昇華性物質を加熱し続ける必要がある。すなわち、タンク内の昇華性物質の融液をノズルから吐出させる場合は、タンクだけでなく、タンクからノズルに至る配管全体を、昇華性物質の凝固点を超える温度に維持する必要がある。そのため、多量のエネルギーが必要となる。それだけでなく、配管を加熱するヒータが故障すると、配管内の昇華性物質が固体に変化し、配管が昇華性物質の固体で詰まる。この場合、基板処理装置の復旧に長時間を要する。
【0006】
そこで、本発明の目的の一つは、エネルギーの消費量を減らしながら、基板を乾燥させたときに発生するパターンの倒壊を減らすことができる基板処理方法および基板処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一実施形態は、固化膜形成物質の固体を基板処理装置内で運搬する固形物運搬工程と、前記固化膜形成物質の融解、または、前記基板上での前記固化膜形成物質の溶解、により、運搬された前記固化膜形成物質を含む乾燥前処理液を作成する乾燥前処理液作成工程と、前記基板の表面上の前記乾燥前処理液を凝固または析出により固化させることにより、前記固化膜形成物質を含む固化膜を前記基板の表面に形成する固化膜形成工程と、前記固化膜を気体に変化させることにより前記基板の表面から除去する固化膜除去工程とを含む、基板処理方法を提供する。
【0008】
この構成によれば、固化膜形成物質の融液ではなく、固化膜形成物質の固体を基板処理装置内で運搬する。そして、運搬された固化膜形成物質を融解させる、もしくは、溶媒に溶解させる。これにより、運搬された固化膜形成物質を含む乾燥前処理液が作成される。その後、基板の表面上の乾燥前処理液を固化させ、固化膜形成物質を含む固化膜を基板の表面に形成する。その後、固化膜を気体に変化させ、基板の表面から除去する。したがって、基板の高速回転によって液体を除去するスピンドライなどの従来の乾燥方法を行う場合に比べて、パターンの倒壊を抑制しながら、基板を乾燥させることができる。
【0009】
タンク内の固化膜形成物質の融液をノズルから吐出させる場合は、タンクだけでなく、タンクからノズルに至る配管全体を、固化膜形成物質の凝固点を超える温度に維持する必要がある。これに対して、固化膜形成物質の固体を運搬する場合は、固化膜形成物質の固体が通る経路にはヒータが要らないので、ヒータを小型化もしくは省略できる。したがって、乾燥前処理液の作成に要するエネルギーを減らすことができる。
【0010】
配管内の固化膜形成物質を液体に維持するために配管をヒータで加熱する場合、ヒータが故障すると、配管内の固化膜形成物質が固体に変化し、配管が固化膜形成物質の固体で詰まる可能性がある。ヒータを省略すれば、このような詰まりは発生しない。ヒータを設ける場合でも、ヒータを設ける範囲を狭くすれば、配管の詰まりが発生したとしても、基板処理装置の復旧に要する時間を短縮できる。
【0011】
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。
前記固形物運搬工程は、前記基板を収容するチャンバーの中で前記固化膜形成物質の固体を運搬する工程である。
この構成によれば、基板を収容するチャンバーの中で固化膜形成物質の固体を運搬する。すなわち、固化膜形成物質は、基板まで、もしくは、基板に極めて近い位置まで固体のまま運搬される。そのため、固化膜形成物質を融解させるヒータを設ける場合でも、ヒータを設ける範囲を極めて狭くすることができ、エネルギーの消費量を減らすことができる。
前記固形物運搬工程は、前記基板を収容するチャンバーの中で前記固化膜形成物質の固体を運搬する工程である。
この構成によれば、基板を収容するチャンバーの中で固化膜形成物質の固体を運搬する。すなわち、固化膜形成物質は、基板まで、もしくは、基板に極めて近い位置まで固体のまま運搬される。そのため、固化膜形成物質を融解させるヒータを設ける場合でも、ヒータを設ける範囲を極めて狭くすることができ、エネルギーの消費量を減らすことができる。
【0012】
前記固形物運搬工程は、前記固化膜形成物質の固体を前記基板の表面まで運搬する工程であり、前記乾燥前処理液作成工程は、前記固化膜形成物質の融解および溶解の少なくとも一方により、前記基板の表面上の前記固化膜形成物質を含む前記乾燥前処理液を前記基板の表面で作成する基板上作成工程を含む。
【0013】
この構成によれば、固化膜形成物質の固体を基板の表面まで運搬する。言い換えると、固化膜形成物質は、固体のまま基板の表面に供給される。固化膜形成物質が基板の表面に供給されたときの固化膜形成物質の温度は、固化膜形成物質の融点よりも低い。固化膜形成物質の固体が基板に供給された後は、基板の表面上の固化膜形成物質を融解させる、もしくは、溶媒に溶解させる。これにより、乾燥前処理液が作成される。それと同時に、乾燥前処理液が基板の表面に供給される。
【0014】
固化膜形成物質の溶液または融液を基板の表面に供給すると、一部の溶液や融液は基板の外周部を通じて基板の表面から排出される。固化膜形成物質の固体を基板の表面に供給する場合は、固化膜形成物質の固体が基板の表面にとどまり易い。したがって、固化膜形成物質の溶液または融液を基板の表面に供給する場合に比べて、固化膜形成物質を効率的に使用でき、固化膜形成物質の消費量を減らすことができる。
【0015】
前記固化膜形成物質の融点は、室温よりも高く、前記固形物運搬工程は、前記室温の前記固化膜形成物質を前記基板の表面に供給する室温供給工程を含む。
この構成によれば、室温の固化膜形成物質を基板の表面に供給する。固化膜形成物質の融点は室温よりも高い。したがって、固化膜形成物質の固体が基板の表面に供給される。固化膜形成物質の融点が室温以下である場合、固化膜形成物質を固体に維持するために、基板に供給する前に固化膜形成物質を冷却し続ける必要がある。固化膜形成物質の融点が室温よりも高ければ、このような冷却は必要ない。
この構成によれば、室温の固化膜形成物質を基板の表面に供給する。固化膜形成物質の融点は室温よりも高い。したがって、固化膜形成物質の固体が基板の表面に供給される。固化膜形成物質の融点が室温以下である場合、固化膜形成物質を固体に維持するために、基板に供給する前に固化膜形成物質を冷却し続ける必要がある。固化膜形成物質の融点が室温よりも高ければ、このような冷却は必要ない。
【0016】
また、液体が極めて狭い空間に配置されると、凝固点降下が発生する。半導体ウエハなどの基板では、隣り合う２つのパターンの間隔が狭いので、パターンの間に位置する液体の凝固点が降下してしまう。したがって、隣り合う２つの凸状パターンの間だけでなく、パターンの上方にも液体がある状態で、液体を凝固させるときは、パターンの間に位置する液体の凝固点が、パターンの上方に位置する液体の凝固点よりも低い。
【0017】
パターンの間に位置する液体の凝固点だけが低いと、基板の表面に形成された液膜の表層、つまり、液膜の上面（液面）からパターンの上面までの範囲に位置する液体層が先に凝固し、パターンの間に位置する液体が凝固せずに液体に維持される場合がある。この場合、固体と液体の界面がパターンの近傍に形成され、パターンを倒壊させる倒壊力が発生することがある。パターンの微細化によってパターンがさらに脆弱になると、このような弱い倒壊力でも、パターンが倒壊してしまう。
【0018】
さらに、降下前の凝固点が低い上に凝固点が大幅に降下すると、基板の表面上の液体を極めて低い温度まで冷却しないと、基板の表面上の液体が凝固しない。固化膜形成物質の凝固点は、固化膜形成物質の融点と等しいか、固化膜形成物質の融点と殆ど変わらない。したがって、固化膜形成物質の融点が高いと、固化膜形成物質の凝固点も高い。凝固点が大幅に降下したとしても、降下前の凝固点が高ければ、冷却温度を極端に低下させなくても、基板の表面上の乾燥前処理液を凝固させることができる。これにより、基板の処理に要するエネルギーの消費量を減らすことができる。
【0019】
固化膜形成物質の溶液を基板に供給する場合は、固化膜形成物質が分散した状態を維持するために、溶液を基板に供給しないときも攪拌し続ける必要がある。凝固点が室温以上の固化膜形成物質の融液を基板に供給する場合は、固化膜形成物質を液体に維持するために固化膜形成物質を加熱し続ける必要がある。すなわち、攪拌機構や加熱機構を設けなければ、配管詰まり等の問題が生じる。一方、凝固点が室温未満の固化膜形成物質の融液を用いる場合は、固化膜形成物質を加熱しなくても固化膜形成物質が液体に維持されるものの、前述のように、降下前の凝固点が低いので、極めて低い温度まで冷却しないと、基板の表面上の融液が凝固しない。したがって、融点および凝固点が室温よりも高い固化膜形成物質の固体を基板に供給すれば、これらの問題は発生しない。
【0020】
前記固形物運搬工程は、粉末状の前記固化膜形成物質を前記基板の表面に供給する粉末供給工程と、粒状の前記固化膜形成物質を前記基板の表面に供給する粒供給工程と、粉末状の前記固化膜形成物質と粒状の前記固化膜形成物質とが結合した結合物を前記基板の表面に供給する結合物供給工程と、のうちの少なくとも一つを含む。
【0021】
この構成によれば、固化膜形成物質の粉、固化膜形成物質の粒、またはこれらの結合物を基板の表面に供給する。つまり、固化膜形成物質の小さな塊を基板の表面に供給する。基板に供給される質量が同じであれば、個々の塊が小さいほど、固化膜形成物質の固体の表面積の合計値が増加する。固化膜形成物質の融解により乾燥前処理液を作成する場合、表面積が大きいと、固化膜形成物質の固体を効率的に加熱できる。固化膜形成物質の溶解により乾燥前処理液を作成する場合、表面積が大きいと、固化膜形成物質の固体を効率的に溶媒に溶かすことができる。したがって、融解および溶解のいずれを用いる場合でも、効率的に乾燥前処理液を作成できる。
【0022】
前記基板上作成工程は、前記固化膜形成物質の融点以上の加熱温度で前記固化膜形成物質の固体を加熱することにより、前記基板の表面上の前記固化膜形成物質の固体を融解させる融解工程を含む。
この構成によれば、基板の表面上の固化膜形成物質の固体を固化膜形成物質の融点以上の加熱温度で加熱する。これにより、固化膜形成物質の固体が固化膜形成物質の液体に変化し、固化膜形成物質を含む乾燥前処理液、つまり、固化膜形成物の液体が基板の表面で作成される。これにより、固化膜形成物質を主成分とする乾燥前処理液を作成でき、隣り合う２つのパターンの間の空間を乾燥前処理液で満たすことができる。
この構成によれば、基板の表面上の固化膜形成物質の固体を固化膜形成物質の融点以上の加熱温度で加熱する。これにより、固化膜形成物質の固体が固化膜形成物質の液体に変化し、固化膜形成物質を含む乾燥前処理液、つまり、固化膜形成物の液体が基板の表面で作成される。これにより、固化膜形成物質を主成分とする乾燥前処理液を作成でき、隣り合う２つのパターンの間の空間を乾燥前処理液で満たすことができる。
【0023】
前記融解工程は、前記固化膜形成物質の固体が前記基板の表面に供給される前から前記基板を加熱する事前加熱工程を含む。
この構成によれば、固化膜形成物質の固体を基板に供給する前に基板の加熱を開始する。したがって、固化膜形成物質の固体は、事前に加熱された基板の表面に供給される。固化膜形成物質の固体が基板の表面に接触すると、それと同時に、固化膜形成物質の固体が基板を介して加熱される。したがって、固化膜形成物質の固体が基板に供給された後に固化膜形成物質の加熱を開始する場合に比べて、固化膜形成物質が融解するまでの時間を短縮できる。
この構成によれば、固化膜形成物質の固体を基板に供給する前に基板の加熱を開始する。したがって、固化膜形成物質の固体は、事前に加熱された基板の表面に供給される。固化膜形成物質の固体が基板の表面に接触すると、それと同時に、固化膜形成物質の固体が基板を介して加熱される。したがって、固化膜形成物質の固体が基板に供給された後に固化膜形成物質の加熱を開始する場合に比べて、固化膜形成物質が融解するまでの時間を短縮できる。
【0024】
前記融解工程は、前記固化膜形成物質の固体が前記基板の表面に供給された後から前記基板を加熱する事後加熱工程を含む。
この構成によれば、固化膜形成物質の固体を基板に供給した後に基板の加熱を開始する。基板の表面上の固化膜形成物質の固体は、基板を介して加熱され、融解する。固化膜形成物質の固体を基板に供給する前に基板の加熱を開始する場合、固化膜形成物質の固体が基板に供給される前に基板に与えられた熱の一部は、固化膜形成物質に伝達されることなく空気中に放出される。したがって、基板を事前に加熱する場合に比べて、熱損失を減らすことができる。
この構成によれば、固化膜形成物質の固体を基板に供給した後に基板の加熱を開始する。基板の表面上の固化膜形成物質の固体は、基板を介して加熱され、融解する。固化膜形成物質の固体を基板に供給する前に基板の加熱を開始する場合、固化膜形成物質の固体が基板に供給される前に基板に与えられた熱の一部は、固化膜形成物質に伝達されることなく空気中に放出される。したがって、基板を事前に加熱する場合に比べて、熱損失を減らすことができる。
【0025】
前記基板処理方法は、前記基板を水平に保持しながら前記基板の中央部を通る鉛直な回転軸線まわりに回転させる基板回転工程をさらに含み、前記固形物運搬工程は、水平に保持されている前記基板の表面の中央部に前記固化膜形成物質の固体を供給する中央供給工程を含み、前記融解工程は、前記基板が前記回転軸線まわりに回転しており、前記固化膜形成物質の固体が前記基板の表面の中央部にある状態で、前記基板の表面とは反対側の前記基板の平面である前記基板の裏面の中央部に向けて、前記加熱温度の加熱流体を吐出する加熱流体供給工程を含む。
【0026】
この構成によれば、温度が固化膜形成物質の融点以上の加熱流体を基板の裏面の中央部に向けて吐出する。吐出された加熱流体は、基板の裏面の中央部に接触する。これにより、基板の中央部が加熱される。さらに、加熱流体は、基板の裏面の中央部に接触した後、基板の裏面の中央部から基板の裏面に沿ってあらゆる方向に放射状に流れる。これにより、中央部以外の基板の裏面内の領域にも加熱流体が接触し、基板の他の部分も加熱される。
【0027】
加熱流体が最初に基板の裏面の中央部に接触するので、基板の中央部は、基板の他の部分よりも温度が高い。この温度が高い部分に固化膜形成物質の固体が接触する。したがって、基板の表面上の固化膜形成物質の固体を基板を介して効率的に加熱できる。これにより、固化膜形成物質の固体を効率的に融解させることができ、乾燥前処理液の作成に要する時間を短縮できる。
【0028】
さらに、加熱流体が基板の裏面の中央部に向けて吐出されているときは、基板の中央部を通る鉛直な回転軸線まわりに基板が回転している。基板の表面の中央部で作成された乾燥前処理液は、基板の回転によって生じる遠心力で基板の表面の中央部から放射状に流れる。これにより、乾燥前処理液を基板の表面で広げることができる。しかも、融解前の固化膜形成物質と基板の表面との間から融解した固化膜形成物質が排出されるので、融解前の固化膜形成物質を効率的に加熱できる。
【0029】
前記基板回転工程は、前記基板の回転速度を融解前速度から融解速度に減少させる減速工程と、前記加熱流体が前記基板の裏面の中央部に向けて吐出されており、前記固化膜形成物質の固体が前記基板の表面の中央部にある状態で、前記基板の回転速度を前記融解速度に維持する定速回転工程と、前記基板の表面の中央部上の前記固化膜形成物質の固体の少なくとも一部が融解した後に、前記基板の回転速度を前記融解速度から拡散速度に増加させる加速工程を含む。
【0030】
この構成によれば、加熱流体が基板の裏面の中央部に向けて吐出されており、固化膜形成物質の固体が基板の表面の中央部にある状態で、基板を融解速度で回転させる。融解速度は融解前速度よりも遅い。したがって、基板上の固化膜形成物質の固体に加わる遠心力が相対的に小さく、固化膜形成物質の固体が基板の表面で広がり難い。これにより、基板の表面の中央部での固化膜形成物質の固体の滞在時間を長くすることができ、固化膜形成物質の固体を確実に融解させることができる。
【0031】
基板の回転速度は、基板の表面の中央部上の固化膜形成物質の固体の一部または全部が融解した後に、融解速度から拡散速度に高められる。これにより、融解した固化膜形成物質、つまり、乾燥前処理液に加わる遠心力が増加し、乾燥前処理液が基板の表面に沿って基板の表面の中央部から放射状に流れる。そのため、固化膜形成物質の固体を液化させながら、固化膜形成物質の液体を基板の表面で広げることができる。
【0032】
このように、基板の表面の中央部上の固化膜形成物質の固体を融解させるときは、相対的に遅い融解速度で基板を回転させる。これにより、固化膜形成物質の固体が基板の表面で広がることを抑制または防止しながら、固化膜形成物質の固体を融解させることができる。そして、固化膜形成物質の固体が融解した後は、相対的に速い拡散速度で基板を回転させる。したがって、固化膜形成物質の固体が融解した後も融解速度で基板を回転させる場合に比べて短時間で乾燥前処理液を広げることができる。
【0033】
前記融解工程は、温度が前記固化膜形成物質の融点以上の加熱ガスを前記基板の表面および裏面の少なくとも一方に向けて吐出する加熱ガス供給工程と、温度が前記固化膜形成物質の融点以上の加熱液を前記基板の裏面に向けて吐出する加熱液供給工程と、温度が前記固化膜形成物質の融点以上の加熱部材を、前記基板から離しながら前記基板の表面または裏面に対向させる近接加熱工程と、温度が前記固化膜形成物質の融点以上の加熱部材を前記基板の裏面に接触させる接触加熱工程と、前記基板の表面上の前記乾燥前処理液に光を照射する光照射工程と、のうちの少なくとも一つを含んでいてもよい。前記光照射工程は、前記基板の表面の全域に同時に光を照射する全体照射工程、または、前記基板の表面内の一部の領域を表す照射領域だけに光を照射しながら前記照射領域を前記基板の表面内で移動させる部分照射工程を含んでいてもよいし、前記全体照射工程および部分照射工程の両方を含んでいてもよい。
【0034】
前記基板上作成工程は、前記固化膜形成物質と溶け合う溶媒を前記基板の表面に供給する溶媒供給工程を含む。
この構成によれば、固化膜形成物質の固体だけでなく、固化膜形成物質と溶け合う溶媒も基板の表面に供給する。固化膜形成物質の固体は、基板の表面で溶媒に溶ける。これにより、固化膜形成物質および溶媒を含む溶液である乾燥前処理液が基板の表面で形成される。したがって、基板上の固化膜形成物質の固体を融解させなくても、乾燥前処理液を作成できる。
この構成によれば、固化膜形成物質の固体だけでなく、固化膜形成物質と溶け合う溶媒も基板の表面に供給する。固化膜形成物質の固体は、基板の表面で溶媒に溶ける。これにより、固化膜形成物質および溶媒を含む溶液である乾燥前処理液が基板の表面で形成される。したがって、基板上の固化膜形成物質の固体を融解させなくても、乾燥前処理液を作成できる。
【0035】
前記溶媒供給工程は、前記固化膜形成物質の固体が前記基板の表面に供給される前に、前記溶媒を前記基板の表面に供給する事前溶媒供給工程と、前記固化膜形成物質の固体が前記基板の表面に供給された後に、前記溶媒を前記基板の表面に供給する事後溶媒供給工程と、前記固化膜形成物質の固体が前記基板の表面に供給されるのと同時に前記溶媒を前記基板の表面に供給する同時溶媒供給工程と、のいずれかであってもよいし、これらの２つ以上を含んでいてもよい。
【0036】
前記溶媒供給工程は、前記固化膜形成物質の固体が前記基板の表面に供給される前に、前記溶媒を前記基板の表面に供給する事前溶媒供給工程を含む。
この構成によれば、溶媒を基板の表面に供給した後に、固化膜形成物質の固体を基板の表面に供給する。したがって、固化膜形成物質の固体を供給するのと同時に、固化膜形成物質の溶解が始まる。これにより、乾燥前処理液の作成に要する時間を短縮できる。さらに、固化膜形成物質の固体を基板に供給する前は、通常、基板上の薬液をリンス液で洗い流したり、基板上のリンス液を置換液で置換したりする。固化膜形成物質の固体がリンス液または置換液に溶ける場合は、リンス液または置換液を溶媒として用いることができる。つまり、固化膜形成物質の固体を基板上のリンス液または置換液に溶かして、乾燥前処理液を作成することができる。したがって、専用の溶媒を用いなくてもよい。
この構成によれば、溶媒を基板の表面に供給した後に、固化膜形成物質の固体を基板の表面に供給する。したがって、固化膜形成物質の固体を供給するのと同時に、固化膜形成物質の溶解が始まる。これにより、乾燥前処理液の作成に要する時間を短縮できる。さらに、固化膜形成物質の固体を基板に供給する前は、通常、基板上の薬液をリンス液で洗い流したり、基板上のリンス液を置換液で置換したりする。固化膜形成物質の固体がリンス液または置換液に溶ける場合は、リンス液または置換液を溶媒として用いることができる。つまり、固化膜形成物質の固体を基板上のリンス液または置換液に溶かして、乾燥前処理液を作成することができる。したがって、専用の溶媒を用いなくてもよい。
【0037】
前記基板上作成工程は、前記溶媒を加熱することにより、前記固化膜形成物質の固体が前記基板の表面で前記溶媒に溶解することを促進する溶解促進工程を含む。
この構成によれば、基板に供給する前または後に溶媒を加熱して、溶媒の温度を上昇させる。これにより、溶媒における固化膜形成物質の飽和濃度が上昇するので、固化膜形成物質の固体が溶媒に溶け易くなる。したがって、固化膜形成物質の固体が基板の表面で溶媒に溶解することを促進でき、固化膜形成物質および溶媒を含む溶液である乾燥前処理液の作成に要する時間を短縮できる。
この構成によれば、基板に供給する前または後に溶媒を加熱して、溶媒の温度を上昇させる。これにより、溶媒における固化膜形成物質の飽和濃度が上昇するので、固化膜形成物質の固体が溶媒に溶け易くなる。したがって、固化膜形成物質の固体が基板の表面で溶媒に溶解することを促進でき、固化膜形成物質および溶媒を含む溶液である乾燥前処理液の作成に要する時間を短縮できる。
【0038】
前記溶解促進工程は、前記基板の表面上の前記溶媒を加熱する供給後加熱工程と、前記溶媒が前記基板の表面に供給される前に前記溶媒を加熱する供給前加熱工程と、の少なくとも一方を含んでいてもよい。前記供給後加熱工程は、前記基板を加熱することにより前記基板を介して前記基板の表面上の前記溶媒を加熱する間接加熱工程を含んでいてもよい。
【0039】
前記間接加熱工程は、前記溶媒が前記基板の表面に供給される前から前記基板を加熱する事前加熱工程と、前記溶媒が前記基板の表面に供給された後から前記基板を加熱する事後加熱工程と、前記溶媒が前記基板の表面に供給されるのと同時に前記基板の加熱を開始する同時加熱工程と、のいずれかであってもよいし、これらの２つ以上を含んでいてもよい。
【0040】
前記固形物運搬工程は、前記基板を収容するチャンバーに隣接する流体ボックスの中で前記固化膜形成物質の固体を運搬する工程である。
【0041】
この構成によれば、固化膜形成物質の固体を流体ボックスの中で運搬する。流体ボックスは、基板を収容するチャンバーの近くに配置されており、流体ボックスの少なくとも一部は、チャンバーと同じ高さに配置されている。したがって、固化膜形成物質は、固体のまま基板の近くまで運搬される。そのため、固化膜形成物質を融解させるヒータを設ける場合でも、ヒータを設ける範囲を狭くすることができ、エネルギーの消費量を減らすことができる。
【0042】
前記固形物運搬工程は、前記基板から離れた位置まで前記固化膜形成物質の固体を運搬する工程であり、前記乾燥前処理液作成工程は、前記固化膜形成物質の融解により、前記乾燥前処理液を前記基板から離れた位置で作成する供給前作成工程を含み、前記基板処理方法は、ノズルに前記乾燥前処理液を吐出させる乾燥前処理液吐出工程をさらに含む。
【0043】
この構成によれば、ノズルに乾燥前処理液を吐出させる。つまり、ノズルの吐出口の上流で固化膜形成物質の固体を融液に変化させる。その後、固化膜形成物質の融液に相当する乾燥前処理液を基板の表面に向けてノズルから吐出する。したがって、乾燥前処理液を基板の表面で作成する場合に比べて、速やかに乾燥前処理液を基板の表面に行き渡らせることができる。
【0044】
前記基板処理方法は、前記ノズルが前記基板の表面に向けて前記乾燥前処理液を吐出した後に、前記固化膜形成物質と溶け合う溶媒を含む洗浄液を前記ノズルの内部に供給することにより、前記乾燥前処理液および洗浄液を前記ノズルに吐出させる洗浄液供給工程をさらに含む。
【0045】
この構成によれば、ノズルが基板の表面に向けて乾燥前処理液を吐出した後に、洗浄液をノズルに供給する。ノズルの内部に残留している乾燥前処理液は、洗浄液によって下流に押され、ノズルの吐出口から吐出される。その後、洗浄液がノズルから吐出される。これにより、残留している乾燥前処理液が排出される。さらに、洗浄液には、固化膜形成物質と溶け合う溶媒が含まれているので、ノズルの内面に固化膜形成物質の固体が付着していたとしても、固化膜形成物質の固体は、洗浄液に溶け、洗浄液と共にノズルから吐出される。したがって、残留している乾燥前処理液だけでなく、ノズルの内面に付着している固化膜形成物質の固体も除去できる。
【0046】
前記洗浄液供給工程は、前記ノズルの内部に加えて、前記ノズルに前記乾燥前処理液を案内する液体配管の内部に洗浄液を供給する工程であってもよい。前記洗浄液供給工程は、前記ノズルから吐出された液体（前記乾燥前処理液または洗浄液）が前記基板に供給されない位置で前記ノズルに液体を吐出させる工程であることが好ましい。前記洗浄液供給工程は、前記基板の表面に垂直な方向から見たときに前記基板のまわりに配置されたポッドに向けて前記ノズルに液体を吐出させる工程であってもよい。
【0047】
前記基板処理方法は、前記ノズルが前記基板の表面に向けて前記乾燥前処理液を吐出した後に、洗浄ガスを前記ノズルの内部に供給することにより、前記乾燥前処理液および洗浄ガスを前記ノズルに吐出させる洗浄ガス供給工程をさらに含む。
【0048】
この構成によれば、ノズルが基板の表面に向けて乾燥前処理液を吐出した後に、液体ではなく、気体である洗浄ガスを、ノズルに供給する。ノズルの内部に残留している乾燥前処理液は、洗浄ガスによって下流に押され、ノズルの吐出口から吐出される。その後、洗浄ガスがノズルから吐出される。これにより、全てまたは殆ど全ての乾燥前処理液がノズルから排出される。
【0049】
洗浄ガスの供給を開始した後に微量の乾燥前処理液がノズルの内部に残留していると、乾燥前処理液、つまり、固化膜形成物質の融液は、洗浄ガスの流れで冷却され、ノズルの内面で固体に変化するかもしれない。固化膜形成物質が昇華性物質である場合、ノズルを流れる洗浄ガスは、固化膜形成物質の分圧の上昇を抑え、固化膜形成物質の昇華を促進する。したがって、ノズルの内部に残留する乾燥前処理液を減らすことができる。
【0050】
前記洗浄ガス供給工程は、前記ノズルの内部に加えて、前記ノズルに前記乾燥前処理液を案内する液体配管の内部に洗浄ガスを供給する工程であってもよい。前記洗浄ガス供給工程は、前記ノズルから吐出された流体（前記乾燥前処理液または洗浄ガス）が前記基板に供給されない位置で前記ノズルに流体を吐出させる工程であることが好ましい。前記洗浄ガス供給工程は、前記基板の表面に垂直な方向から見たときに前記基板のまわりに配置されたポッドに向けて前記ノズルに流体を吐出させる工程であってもよい。
【0051】
前記基板処理方法は、前記固化膜を形成する前に、前記基板を水平に保持しながら鉛直な回転軸線まわりに回転させることにより、前記基板の表面の全域が前記乾燥前処理液の液膜で覆われた状態を維持しながら、前記基板の表面上の一部の前記乾燥前処理液を前記基板の回転に伴う遠心力で除去する膜厚減少工程をさらに含む。
【0052】
この構成によれば、固化膜が形成される前に、基板を水平に保持しながら鉛直な回転軸線まわりに回転させる。基板の表面上の一部の乾燥前処理液は、遠心力で基板から除去される。これにより、基板の表面の全域が乾燥前処理液の液膜で覆われた状態で、乾燥前処理液の膜厚が減少する。その後、固化膜を形成する。乾燥前処理液の膜厚が減少しているので、固化膜を短時間で形成でき、固化膜を薄くできる。したがって、固化膜の形成に要する時間と固化膜の除去に要する時間を短縮できる。これにより、基板の処理に要するエネルギーの消費量を減らすことができる。
【0053】
前記基板処理方法は、前記固化膜を前記基板の表面から除去しているときに、前記基板の表面上の前記固化膜を冷却する固化膜冷却工程をさらに含む。
この構成によれば、固化膜を基板の表面から除去しているときに、基板の表面上の固化膜を冷却する。固化膜の除去に伴って固化膜の温度が上昇する場合や、固化膜の融点（固化膜形成物質の融点）が室温に近い場合は、固化膜を基板の表面から除去しているときに、固化膜の一部が液化する可能性がある。したがって、固化膜の一部が液化することを防止しながら、固化膜を気体に変化させることができる。
この構成によれば、固化膜を基板の表面から除去しているときに、基板の表面上の固化膜を冷却する。固化膜の除去に伴って固化膜の温度が上昇する場合や、固化膜の融点（固化膜形成物質の融点）が室温に近い場合は、固化膜を基板の表面から除去しているときに、固化膜の一部が液化する可能性がある。したがって、固化膜の一部が液化することを防止しながら、固化膜を気体に変化させることができる。
【0054】
前記固化膜形成工程は、前記乾燥前処理液の温度を前記乾燥前処理液の凝固点以下の冷却温度まで低下させることにより、前記基板の表面上の前記乾燥前処理液を凝固させる凝固工程と、前記乾燥前処理液に含まれる溶媒を減らすことにより、前記基板の表面上の前記乾燥前処理液から前記固化膜形成物質を析出させる析出工程とを含む。
前記凝固工程は、前記乾燥前処理液が凝固するまで前記乾燥前処理液を室温で放置する自然冷却工程と、前記冷却温度の冷却ガスを前記基板の表面または裏面に向けて吐出する冷却ガス供給工程と、前記冷却温度の冷却液を前記基板の裏面に向けて吐出する冷却液供給工程と、前記冷却温度の冷却部材を前記基板から離しながら前記基板の表面または裏面に対向させる近接冷却工程と、前記冷却温度の冷却部材を前記基板の裏面に接触させる接触冷却工程と、の少なくとも一つを含んでいてもよい。
前記凝固工程は、前記乾燥前処理液が凝固するまで前記乾燥前処理液を室温で放置する自然冷却工程と、前記冷却温度の冷却ガスを前記基板の表面または裏面に向けて吐出する冷却ガス供給工程と、前記冷却温度の冷却液を前記基板の裏面に向けて吐出する冷却液供給工程と、前記冷却温度の冷却部材を前記基板から離しながら前記基板の表面または裏面に対向させる近接冷却工程と、前記冷却温度の冷却部材を前記基板の裏面に接触させる接触冷却工程と、の少なくとも一つを含んでいてもよい。
【0055】
前記析出工程は、前記乾燥前処理液に含まれる溶媒の蒸発によって前記固化膜形成物質が析出するまで前記乾燥前処理液を常温常圧の空間で放置する自然蒸発工程と、前記基板の表面上の前記乾燥前処理液を加熱することにより、前記乾燥前処理液に含まれる溶媒を蒸発させる加熱工程と、前記乾燥前処理液に含まれる溶媒を蒸発させる蒸発促進ガスを前記基板の表面上の前記乾燥前処理液に接触させる蒸発促進ガス供給工程と、前記基板の表面上の前記乾燥前処理液に接する雰囲気の圧力を低下させる減圧工程と、前記基板の表面上の前記乾燥前処理液に超音波振動を与える超音波振動付与工程と、の少なくとも一つを含んでいてもよい。
【0056】
前記固化膜除去工程は、前記固化膜を昇華させる昇華工程と、前記固化膜の分解（たとえば熱分解や光分解）により前記固化膜を固体または液体から気体に変化させる分解工程と、前記固化膜の反応（たとえば酸化反応）により前記固化膜を固体または液体から気体に変化させる反応工程と、前記固化膜にプラズマを照射するプラズマ照射工程と、のうちの少なくとも一つを含んでいてもよい。
【0057】
前記昇華工程は、前記基板を水平に保持しながら鉛直な回転軸線まわりに回転させる基板回転工程と、気体を前記固化膜に吹き付ける気体供給工程と、前記固化膜を加熱する加熱工程と、前記固化膜に接する雰囲気の圧力を低下させる減圧工程と、前記固化膜に光を照射する光照射工程と、前記固化膜に超音波振動を与える超音波振動付与工程と、のうちの少なくとも一つを含んでいてもよい。前記分解工程は、前記加熱工程、光照射工程、および超音波振動付与工程の少なくとも一つを含んでいてもよい。前記反応工程は、オゾンガスなどの活性ガスを前記固化膜に接触させることにより、前記固化膜を酸化させる酸化工程を含んでいてもよい。
【0058】
本発明の他の実施形態は、固化膜形成物質の固体を運搬する固形物運搬手段と、前記固化膜形成物質の融解、または、基板上での前記固化膜形成物質の溶解、により、運搬された前記固化膜形成物質を含む乾燥前処理液を作成する乾燥前処理液作成手段と、前記基板の表面上の前記乾燥前処理液を凝固または析出により固化させることにより、前記固化膜形成物質を含む固化膜を前記基板の表面に形成する固化膜形成手段と、前記固化膜を気体に変化させることにより前記基板の表面から除去する固化膜除去手段とを備える、基板処理装置を提供する。この構成によれば、前述の効果と同様の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【0059】
【図1A】本発明の第１実施形態に係る基板処理装置を上から見た模式図である。
【図1B】基板処理装置を側方から見た模式図である。
【図2】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模式図である。
【図3A】ノズルに固形物を運搬する固形物運搬システムについて説明するための模式図である。
【図4A】固形物の形態の一例を示す模式図である。
【図4B】固形物の形態の他の例を示す模式図である。
【図5】制御装装置のハードウェアを示すブロック図である。
【図6】基板処理装置によって行われる基板の処理の一例（第１処理例）について説明するための工程図である。
【図8】時間の経過に伴う基板の回転速度の変化の一例を示すグラフである。
【図9】基板処理装置によって行われる基板の処理の一例（第２処理例）について説明するための工程図である。
【図11A】本発明の第２実施形態に係るスピンチャック、遮断部材、およびクーリングプレートを水平に見た模式図である。
【図11B】本発明の第２実施形態に係るスピンチャックおよびクーリングプレートを上から見た模式図である。
【図12】ウェット処理ユニットからドライ処理ユニットへの本発明の第３実施形態に係る基板の搬送について説明するための模式図である。
【図13A】本発明の第４実施形態に係る固形物運搬融解システムについて説明するための模式図である。
【図14】基板処理装置によって行われる基板の処理の一例（第３処理例）について説明するための工程図である。
【図16】本発明の第５実施形態に係る固形物運搬融解システムについて説明するための模式図である。
【図17A】固形物を融解タンクに運搬し、運搬された固形物を融解させるときの固形物の変化を示す模式図である。
【図17B】固形物を融解タンクに運搬し、運搬された固形物を融解させるときの固形物の変化を示す模式図である。
【図17C】固形物を融解タンクに運搬し、運搬された固形物を融解させるときの固形物の変化を示す模式図である。
【図17D】固形物を融解タンクに運搬し、運搬された固形物を融解させるときの固形物の変化を示す模式図である。
【図17E】固形物を融解タンクに運搬し、運搬された固形物を融解させるときの固形物の変化を示す模式図である。
【図18】本発明の第６実施形態に係る固形物運搬融解システムについて説明するための模式図である。
【図19A】本発明の第７実施形態に係る固形物運搬融解システムについて説明するための模式図である。
【図19B】本発明の第７実施形態に係る固形物運搬融解システムについて説明するための模式図である。
【図20】ノズルを移動させながら、ノズルに固形物を吐出させている状態を示す模式図である。
【図21】固化膜を基板の上面から除去しているときに、基板の上面上の固化膜を冷却している状態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0060】
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。
以下の説明において、基板処理装置１内の気圧は、特に断りがない限り、基板処理装置１が設置されるクリーンルーム内の気圧（たとえば１気圧またはその近傍の値）に維持されているものとする。
図１Ａは、本発明の第１実施形態に係る基板処理装置１を上から見た模式図である。図１Ｂは、基板処理装置１を側方から見た模式図である。
以下の説明において、基板処理装置１内の気圧は、特に断りがない限り、基板処理装置１が設置されるクリーンルーム内の気圧（たとえば１気圧またはその近傍の値）に維持されているものとする。
図１Ａは、本発明の第１実施形態に係る基板処理装置１を上から見た模式図である。図１Ｂは、基板処理装置１を側方から見た模式図である。
【0061】
図１Ａに示すように、基板処理装置１は、半導体ウエハなどの円板状の基板Ｗを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Ｃを保持するロードポートＬＰと、ロードポートＬＰ上のキャリアＣから搬送された基板Ｗを処理する複数の処理ユニット２と、ロードポートＬＰ上のキャリアＣと処理ユニット２との間で基板Ｗを搬送する搬送ロボットと、基板処理装置１を制御する制御装置３とを備えている。
【0062】
搬送ロボットは、ロードポートＬＰ上のキャリアＣに対して基板Ｗの搬入および搬出を行うインデクサロボットＩＲと、複数の処理ユニット２に対して基板Ｗの搬入および搬出を行うセンターロボットＣＲとを含む。インデクサロボットＩＲは、ロードポートＬＰとセンターロボットＣＲとの間で基板Ｗを搬送し、センターロボットＣＲは、インデクサロボットＩＲと処理ユニット２との間で基板Ｗを搬送する。センターロボットＣＲは、基板Ｗを支持するハンドＨ１を含み、インデクサロボットＩＲは、基板Ｗを支持するハンドＨ２を含む。
【0063】
複数の処理ユニット２は、平面視でセンターロボットＣＲのまわりに配置された複数のタワーＴＷを形成している。図１Ａは、４つのタワーＴＷが形成されている例を示している。センターロボットＣＲは、いずれのタワーＴＷにもアクセス可能である。図１Ｂに示すように、各タワーＴＷは、上下に積層された複数（たとえば３つ）の処理ユニット２を含む。
【0064】
基板処理装置１は、バルブ等の流体機器を収容する複数の流体ボックスＦＢを含む。図１Ａに示すように、複数の流体ボックスＦＢは、平面視で離れた４つの場所に配置されている。図１Ｂに示すように、流体ボックスＦＢは、チャンバー４の側方に配置されている。処理液などの基板Ｗの処理に用いられる物質は、いずれかの流体ボックスＦＢを介して処理ユニット２に供給される。
【0065】
図２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模式図である。
処理ユニット２は、薬液やリンス液などの処理液で基板Ｗを処理するウェット処理ユニット２ｗ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。
処理ユニット２は、薬液やリンス液などの処理液で基板Ｗを処理するウェット処理ユニット２ｗ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。
【0066】
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。
【0067】
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。
【0068】
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２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。
【0069】
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。
【0070】
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２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。
【0071】
回転している基板Ｗに処理液を供給するときは、少なくとも一つのガード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、処理液が遠心力で基板Ｗから振り切られる。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処理カップ２１に集められる。
【0072】
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の上面に向けて薬液を吐出する薬液ノズル３１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、基板Ｗの上面に向けて固形物１００（図４Ａおよび図４Ｂ参照）を吐出するノズル３９と、基板Ｗの上面に向けて置換液を吐出する置換液ノズル４３とを含む。
【0073】
薬液ノズル３１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。リンス液ノズル３５、ノズル３９、および置換液ノズル４３についても同様である。図２は、薬液ノズル３１、リンス液ノズル３５、ノズル３９、および置換液ノズル４３が、スキャンノズルであり、これら４つのノズルにそれぞれ対応する４つのノズル移動ユニットが設けられている例を示している。
【0074】
薬液ノズル３１は、薬液ノズル３１に薬液を案内する薬液配管３２に接続されている。薬液配管３２に介装された薬液バルブ３３が開かれると、薬液が、薬液ノズル３１の吐出口から下方に連続的に吐出される。薬液ノズル３１から吐出される薬液は、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（たとえばクエン酸、蓚酸など）、有機アルカリ（たとえば、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。
【0075】
図示はしないが、薬液バルブ３３は、薬液が流れる内部流路と内部流路を取り囲む環状の弁座と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、薬液バルブ３３を開閉させる。
【0076】
薬液ノズル３１は、鉛直方向および水平方向の少なくとも一方に薬液ノズル３１を移動させるノズル移動ユニット３４に接続されている。ノズル移動ユニット３４は、薬液ノズル３１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、薬液ノズル３１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、の間で薬液ノズル３１を水平に移動させる。
【0077】
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、たとえば、純水（脱イオン水：ＤＩＷ（Deionized Water））である。リンス液は、炭酸水、電解イオン水、水素水、オゾン水、および希釈濃度（たとえば、１０～１００ｐｐｍ程度）の塩酸水のいずれかであってもよい。
【0078】
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。
【0079】
ノズル３９は、ノズル３９に固形物１００（図４Ａおよび図４Ｂ参照）を案内する固形物配管４０に接続されている。固形物１００用の受け皿に相当する蓋９５が開かれると、固形物１００が、ノズル３９の吐出口３９ｐから下方に連続的に吐出される。同様に、置換液ノズル４３は、置換液ノズル４３に置換液を案内する置換液配管４４に接続されている。置換液配管４４に介装された置換液バルブ４５が開かれると、置換液が、置換液ノズル４３の吐出口から下方に連続的に吐出される。
【0080】
後述するように、置換液は、リンス液の液膜で覆われた基板Ｗの上面に供給され、固形物１００は、置換液の液膜で覆われた基板Ｗの上面に供給される。置換液は、リンス液と溶け合う液体である。置換液は、固形物１００と溶け合う液体であってもよい。置換液は、たとえば、ＩＰＡである。ＩＰＡは、水およびフッ化炭化水素化合物の両方と溶け合う液体である。置換液は、ＩＰＡおよびＨＦＥ（ハイドロフルオロエーテル）の混合液であってもよい。
【0081】
リンス液の液膜で覆われた基板Ｗの上面に置換液が供給されると、基板Ｗ上の殆どのリンス液は、置換液によって押し流され、基板Ｗから排出される。残りの微量のリンス液は、置換液に溶け込み、置換液中に拡散する。拡散したリンス液は、置換液とともに基板Ｗから排出される。したがって、基板Ｗ上のリンス液を効率的に置換液に置換できる。これにより、基板Ｗ上の置換液に含まれるリンス液を減らすことができる。
【0082】
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、ノズル３９から吐出された固形物１００が基板Ｗの上面に供給される処理位置と、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、の間でノズル３９を水平に移動させる。同様に、置換液ノズル４３は、鉛直方向および水平方向の少なくとも一方に置換液ノズル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、置換液ノズル４３から吐出された置換液が基板Ｗの上面に供給される処理位置と、置換液ノズル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、の間で置換液ノズル４３を水平に移動させる。
【0083】
処理ユニット２は、スピンチャック１０の上方に配置された遮断部材５１を含む。図２は、遮断部材５１が円板状の遮断板である例を示している。遮断部材５１は、スピンチャック１０の上方に水平に配置された円板部５２を含む。遮断部材５１は、円板部５２の中央部から上方に延びる筒状の支軸５３によって水平に支持されている。円板部５２の中心線は、基板Ｗの回転軸線Ａ１上に配置されている。円板部５２の下面は、遮断部材５１の下面５１Ｌに相当する。遮断部材５１の下面５１Ｌは、基板Ｗの上面に対向する対向面である。遮断部材５１の下面５１Ｌは、基板Ｗの上面と平行であり、基板Ｗの直径以上の外径を有している。
【0084】
遮断部材５１は、遮断部材５１を鉛直に昇降させる遮断部材昇降ユニット５４に接続されている。遮断部材昇降ユニット５４は、上位置（図２に示す位置）から下位置までの任意の位置に遮断部材５１を位置させる。下位置は、薬液ノズル３１などのスキャンノズルが基板Ｗと遮断部材５１との間に進入できない高さまで遮断部材５１の下面５１Ｌが基板Ｗの上面に近接する近接位置である。上位置は、スキャンノズルが遮断部材５１と基板Ｗとの間に進入可能な高さまで遮断部材５１が退避した離間位置である。
【0085】
複数のノズルは、遮断部材５１の下面５１Ｌの中央部で開口する上中央開口６１を介して処理液や処理ガスなどの処理流体を下方に吐出する中心ノズル５５を含む。中心ノズル５５は、回転軸線Ａ１に沿って上下に延びている。中心ノズル５５は、遮断部材５１の中央部を上下に貫通する貫通穴内に配置されている。遮断部材５１の内周面は、径方向（回転軸線Ａ１に直交する方向）に間隔を空けて中心ノズル５５の外周面を取り囲んでいる。中心ノズル５５は、遮断部材５１とともに昇降する。処理液を吐出する中心ノズル５５の吐出口は、遮断部材５１の上中央開口６１の上方に配置されている。
【0086】
中心ノズル５５は、中心ノズル５５に不活性ガスを案内する上気体配管５６に接続されている。基板処理装置１は、中心ノズル５５から吐出される不活性ガスを加熱または冷却する上温度調節器５９を備えていてもよい。上気体配管５６に介装された上気体バルブ５７が開かれると、不活性ガスの流量を変更する流量調整バルブ５８の開度に対応する流量で、不活性ガスが、中心ノズル５５の吐出口から下方に連続的に吐出される。中心ノズル５５から吐出される不活性ガスは、窒素ガスである。不活性ガスは、ヘリウムガスやアルゴンガスなどの窒素ガス以外のガスであってもよい。
【0087】
遮断部材５１の内周面と中心ノズル５５の外周面は、上下に延びる筒状の上気体流路６２を形成している。上気体流路６２は、不活性ガスを遮断部材５１の上中央開口６１に導く上気体配管６３に接続されている。基板処理装置１は、遮断部材５１の上中央開口６１から吐出される不活性ガスを加熱または冷却する上温度調節器６６を備えていてもよい。上気体配管６３に介装された上気体バルブ６４が開かれると、不活性ガスの流量を変更する流量調整バルブ６５の開度に対応する流量で、不活性ガスが、遮断部材５１の上中央開口６１から下方に連続的に吐出される。遮断部材５１の上中央開口６１から吐出される不活性ガスは、窒素ガスである。不活性ガスは、ヘリウムガスやアルゴンガスなどの窒素ガス以外のガスであってもよい。
【0088】
複数のノズルは、基板Ｗの下面の中央部に向けて処理液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の下面の中央部に上下に対向する。
【0089】
下面ノズル７１は、加熱流体の一例である温水（室温よりも高温の純水）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。下面ノズル７１に供給される純水は、加熱流体配管７２に介装された下ヒータ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、温水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、温水が、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、温水が基板Ｗの下面に供給される。
【0090】
下面ノズル７１は、さらに、冷却流体の一例である冷水（室温よりも低温の純水）を下面ノズル７１に案内する冷却流体配管７６に接続されている。下面ノズル７１に供給される純水は、冷却流体配管７６に介装されたクーラー７９によって冷却される。冷却流体配管７６に介装された冷却流体バルブ７７が開かれると、冷水の流量を変更する流量調整バルブ７８の開度に対応する流量で、冷水が、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、冷水が基板Ｗの下面に供給される。
【0091】
下面ノズル７１の外周面とスピンベース１２の内周面は、上下に延びる筒状の下気体流路８２を形成している。下気体流路８２は、スピンベース１２の上面１２ｕの中央部で開口する下中央開口８１を含む。下気体流路８２は、不活性ガスをスピンベース１２の下中央開口８１に導く下気体配管８３に接続されている。基板処理装置１は、スピンベース１２の下中央開口８１から吐出される不活性ガスを加熱または冷却する下温度調節器８６を備えていてもよい。下気体配管８３に介装された下気体バルブ８４が開かれると、不活性ガスの流量を変更する流量調整バルブ８５の開度に対応する流量で、不活性ガスが、スピンベース１２の下中央開口８１から上方に連続的に吐出される。
【0092】
スピンベース１２の下中央開口８１から吐出される不活性ガスは、窒素ガスである。不活性ガスは、ヘリウムガスやアルゴンガスなどの窒素ガス以外のガスであってもよい。基板Ｗがスピンチャック１０に保持されているときに、スピンベース１２の下中央開口８１が窒素ガスを吐出すると、窒素ガスは、基板Ｗの下面とスピンベース１２の上面１２ｕとの間をあらゆる方向に放射状に流れる。これにより、基板Ｗとスピンベース１２との間の空間が窒素ガスで満たされる。
【0093】
図３Ａは、ノズル３９に固形物１００を運搬する固形物運搬システムについて説明するための模式図である。図３Ｂは、ノズル３９および蓋９５を図３Ａに示す矢印ＩＩＩＢの方向に見た模式図である。図４Ａは、固形物１００の形態の一例を示す模式図である。図４Ｂは、固形物１００の形態の他の例を示す模式図である。
図３Ａに示すように、ノズル３９は、鉛直に延びている。固形物配管４０は、ノズル３９から水平に延びている。基板処理装置１は、固形物１００を貯留すると共に固形物配管４０に供給する固形物タンク９４と、固形物配管４０内に配置されたスクリューコンベア９１と、スクリューコンベア９１を回転させることにより、固形物配管４０内の固形物１００をノズル３９の方に送る運搬モータ９２とを備えている。固形物タンク９４は、固形物配管４０の上方に配置されている。固形物タンク９４の底部は、固形物配管４０から上方に延びる供給配管９３を介して固形物配管４０に接続されている。
図３Ａに示すように、ノズル３９は、鉛直に延びている。固形物配管４０は、ノズル３９から水平に延びている。基板処理装置１は、固形物１００を貯留すると共に固形物配管４０に供給する固形物タンク９４と、固形物配管４０内に配置されたスクリューコンベア９１と、スクリューコンベア９１を回転させることにより、固形物配管４０内の固形物１００をノズル３９の方に送る運搬モータ９２とを備えている。固形物タンク９４は、固形物配管４０の上方に配置されている。固形物タンク９４の底部は、固形物配管４０から上方に延びる供給配管９３を介して固形物配管４０に接続されている。
【0094】
基板処理装置１は、さらに、ノズル３９の吐出口３９ｐの下方に配置される蓋９５と、閉位置と開位置との間で蓋９５を水平に移動させる開閉モータ９６とを備えている。図３Ａは、鉛直な開閉軸線Ａ２まわりに蓋９５が開閉可能である例を示している。図３Ｂに示すように、蓋９５の閉位置（実線で示す位置）は、ノズル３９を下から見たときに、ノズル３９の吐出口３９ｐの全体が蓋９５に重なる位置であり、蓋９５の開位置（二点鎖線で示す位置）は、ノズル３９を下から見たときに、ノズル３９の吐出口３９ｐのいずれの部分も蓋９５に重ならない位置である。
【0095】
ノズル３９に固形物１００を吐出させるときは、開閉モータ９６が蓋９５を開位置に移動させる。この状態で、運搬モータ９２がスクリューコンベア９１を回転させる。固形物配管４０内の固形物１００は、スクリューコンベア９１の回転によりノズル３９の方に送られる。これにより、固形物配管４０内の固形物１００がノズル３９の内部に供給される。ノズル３９に供給された固形物１００は、自重でノズル３９内を落下し、ノズル３９の吐出口３９ｐを通過する。これにより、固形物１００がノズル３９から吐出される。そして、固形物配管４０内の固形物１００が少なくなると、固形物タンク９４内の固形物１００が供給配管９３を介して固形物配管４０の内部に補充される。
【0096】
図３Ａに示すように、固形物配管４０、固形物タンク９４、運搬モータ９２、および開閉モータ９６は、ハウジング４１内に配置されている。これらはハウジング４１に保持されている。ノズル３９および蓋９５もハウジング４１に保持されている。ノズル３９の下端部は、ハウジング４１から下方に突出している。ノズル３９は、ハウジング４１を介して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、鉛直方向および水平方向の少なくとも一方にハウジング４１を移動させる。これにより、ノズル３９が移動する。
【0097】
ノズル移動ユニット４２は、ノズル３９から吐出された固形物１００が基板Ｗの上面に着地する処理位置と、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、の間でノズル３９を水平に移動させる。ノズル移動ユニット４２は、平面視で基板Ｗの中央部を通る円弧状の経路に沿ってノズル３９を水平に移動させる旋回ユニットであってもよいし、平面視で基板Ｗの中央部を通る直線状の経路に沿ってノズル３９を水平に移動させるスライドユニットであってもよい。
【0098】
固形物１００は、粉であってもよいし、粒の集りであってもよいし、粉および粒が結合した結合物の集りであってもよい。固形物１００が粒の集りである場合、固形物１００の１つの塊は、円柱状、角柱状、円錐状、または角錐状であってもよいし、これら以外であってもよい。図４Ａは、固形物１００が粉である例を示しており、図４Ｂは、固形物１００の１つの塊が円柱状のペレットである例を示している。固形物１００が粒の集りである場合、隣り合う複数の粒の間に比較的大きな隙間が形成されるので、固形物１００が粉である場合に比べて固形物配管４０が詰まり難い。
【0099】
固形物１００の１つの塊は、基板Ｗの直径よりも小さい。固形物１００は、米粒大であってもよい。固形物１００が基板Ｗの上面に衝突したときに、基板Ｗの表面に形成されたパターンＰ１（図７Ｅ参照）や基板Ｗ自体に傷や損傷が生じないのであれば、固形物１００の１つの塊は、どのような大きさであってもよい。固形物１００の１つの塊の高さ、幅、および奥行きのうちの最大値は、隣り合う２つのパターンＰ１の間隔Ｇ１（図７Ｅ参照）より大きいまたは小さくてもよいし、隣り合う２つのパターンＰ１の間隔Ｇ１と等しくてもよい。
【0100】
固形物１００は、固化膜１０１（図７Ｆ参照）を形成する固化膜形成物質の固体である。固化膜形成物質の凝固点（１気圧での凝固点。以下同様。）は、室温（２３℃またはその近傍の値）よりも高い。固化膜形成物質の温度が室温のとき、固化膜形成物質は固体である。基板処理装置１は、室温に維持されたクリーンルーム内に配置されている。したがって、固化膜形成物質を冷却しなくても、固化膜形成物質を固体に維持できる。固化膜形成物質の凝固点は、室温以下であってもよい。
【0101】
固化膜形成物質は、常温または常圧で液体を経ずに固体から気体に変化する昇華性物質であってもよいし、昇華性物質以外の物質であってもよい。固化膜形成物質は、単一物質であってもよいし、２つ以上の物質が混ざり合った混合物質であってもよい。たとえば、昇華性物質と昇華性物質以外の物質とが固形物１００に含まれていてもよい。固形物１００は、互いに異なる複数の物質の固体を含んでいてもよい。この場合、複数の物質は、別々に固化された後に混合されてもよい。
【0102】
昇華性物質は、たとえば、２－メチル－２－プロパノール（別名：tert－ブチルアルコール、t－ブチルアルコール、ターシャリーブチルアルコール）やシクロヘキサノールなどのアルコール類、フッ化炭化水素化合物、１，３，５－トリオキサン（別名：メタホルムアルデヒド）、しょうのう（別名：カンフル、カンファー）、ナフタレン、およびヨウ素のいずれかであってもよいし、これら以外の物質であってもよい。
【0103】
固化膜形成物質は、溶媒に溶解しない物質であってもよいし、溶媒に殆ど溶解しない物質（溶解度が極めて小さい物質）であってもよいし、溶媒に溶解する物質であってもよい。溶媒は、たとえば、純水、ＩＰＡ、ＨＦＥ、アセトン、ＰＧＭＥＡ（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）、ＰＧＥＥ（プロピレングリコールモノエチルエーテル、１－エトキシ－２－プロパノール）、シクロヘキサン、およびエチレングリコール、ハイドロフルオロカーボン（hydrofluorocarbon）からなる群より選ばれた少なくとも１種であってもよい。もしくは、昇華性物質が溶媒であってもよい。ＩＰＡおよびＨＦＥは、水よりも表面張力が低く、水よりも蒸気圧が高い物質である。
【0104】
後述する基板Ｗの処理では、固形物１００を基板Ｗ上で融解させる例と、固形物１００を基板Ｗ上で溶媒に溶解させる例とについて説明する。固形物１００を基板Ｗ上で融解させる場合、固化膜形成物質は、しょうのう、または、シクロヘキサノールであってもよい。固形物１００を基板Ｗ上で溶媒に溶解させる場合、固化膜形成物質が、しょうのう、または、シクロヘキサノールであり、溶媒が、ＩＰＡまたはシクロヘキサンであってもよい。
【0105】
図５は、制御装置３のハードウェアを示すブロック図である。
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。
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。
【0106】
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に設けられていてもよい。
【0107】
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。
【0108】
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、たとえば、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、たとえば、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。
【0109】
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一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。
【0110】
次に、基板Ｗを処理する２つの例について説明する。
処理される基板Ｗは、たとえば、シリコンウエハなどの半導体ウエハである。基板Ｗの表面は、トランジスタやキャパシタ等のデバイスが形成されるデバイス形成面に相当する。基板Ｗは、パターン形成面である基板Ｗの表面にパターンＰ１（図７Ｅ参照）が形成された基板Ｗであってもよいし、基板Ｗの表面にパターンＰ１が形成されていない基板Ｗであってもよい。後者の場合、後述する薬液供給工程でパターンＰ１が形成されてもよい。
処理される基板Ｗは、たとえば、シリコンウエハなどの半導体ウエハである。基板Ｗの表面は、トランジスタやキャパシタ等のデバイスが形成されるデバイス形成面に相当する。基板Ｗは、パターン形成面である基板Ｗの表面にパターンＰ１（図７Ｅ参照）が形成された基板Ｗであってもよいし、基板Ｗの表面にパターンＰ１が形成されていない基板Ｗであってもよい。後者の場合、後述する薬液供給工程でパターンＰ１が形成されてもよい。
【0111】
第１処理例
最初に、固形物１００を基板Ｗ上で融解させる例について説明する。
図６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（第１処理例）について説明するための工程図である。図７Ａ～図７Ｇは、図６に示す処理が行われているときの基板Ｗの状態を示す模式図である。図８は、時間の経過に伴う基板Ｗの回転速度の変化の一例を示すグラフである。以下では、図２、図３Ａ、および、図６を参照する。図７Ａ～図７Ｇおよび図８については適宜参照する。固形物１００を融解させる前に全てまたは殆ど全ての固形物１００が置換液に溶解しないのであれば、固化膜形成物質は、置換液に溶解する物質であってもよい。
最初に、固形物１００を基板Ｗ上で融解させる例について説明する。
図６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（第１処理例）について説明するための工程図である。図７Ａ～図７Ｇは、図６に示す処理が行われているときの基板Ｗの状態を示す模式図である。図８は、時間の経過に伴う基板Ｗの回転速度の変化の一例を示すグラフである。以下では、図２、図３Ａ、および、図６を参照する。図７Ａ～図７Ｇおよび図８については適宜参照する。固形物１００を融解させる前に全てまたは殆ど全ての固形物１００が置換液に溶解しないのであれば、固化膜形成物質は、置換液に溶解する物質であってもよい。
【0112】
基板処理装置１によって基板Ｗが処理されるときは、処理ユニット２内に基板Ｗを搬入する搬入工程（図６のステップＳ１）が行われる。
具体的には、遮断部材５１が上位置に位置しており、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、センターロボットＣＲ（図１Ａ参照）が、基板ＷをハンドＨ１で支持しながら、ハンドＨ１を処理ユニット２内に進入させる。そして、センターロボットＣＲは、基板Ｗの表面が上に向けられた状態でハンドＨ１上の基板Ｗを複数のチャックピン１１の上に置く。その後、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。センターロボットＣＲは、基板Ｗをスピンチャック１０の上に置いた後、ハンドＨ１を処理ユニット２の内部から退避させる。
具体的には、遮断部材５１が上位置に位置しており、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、センターロボットＣＲ（図１Ａ参照）が、基板ＷをハンドＨ１で支持しながら、ハンドＨ１を処理ユニット２内に進入させる。そして、センターロボットＣＲは、基板Ｗの表面が上に向けられた状態でハンドＨ１上の基板Ｗを複数のチャックピン１１の上に置く。その後、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。センターロボットＣＲは、基板Ｗをスピンチャック１０の上に置いた後、ハンドＨ１を処理ユニット２の内部から退避させる。
【0113】
次に、薬液を基板Ｗの上面に供給し、基板Ｗの上面の全域を覆う薬液の液膜を形成する薬液供給工程が行われる。
具体的には、遮断部材５１が上位置に位置している状態で、ガード昇降ユニット２７が少なくとも一つのガード２４を下位置から上位置に上昇させる。さらに、スピンモータ１４が駆動され、基板Ｗの回転が開始される（図６のステップＳ２）。これにより、基板Ｗが液体供給速度で回転する。この状態で、ノズル移動ユニット３４が薬液ノズル３１を待機位置から処理位置に移動させる。その後、薬液バルブ３３が開かれ、薬液ノズル３１が薬液の吐出を開始する（図６のステップＳ３）。
具体的には、遮断部材５１が上位置に位置している状態で、ガード昇降ユニット２７が少なくとも一つのガード２４を下位置から上位置に上昇させる。さらに、スピンモータ１４が駆動され、基板Ｗの回転が開始される（図６のステップＳ２）。これにより、基板Ｗが液体供給速度で回転する。この状態で、ノズル移動ユニット３４が薬液ノズル３１を待機位置から処理位置に移動させる。その後、薬液バルブ３３が開かれ、薬液ノズル３１が薬液の吐出を開始する（図６のステップＳ３）。
【0114】
薬液ノズル３１から吐出された薬液は、液体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、薬液が基板Ｗの上面の全域に供給され、基板Ｗの上面の全域を覆う薬液の液膜が形成される。薬液ノズル３１が薬液を吐出しているとき、ノズル移動ユニット３４は、基板Ｗの上面に対する薬液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、衝突位置を中央部で静止させてもよい。薬液バルブ３３が開かれてから所定時間が経過すると、薬液バルブ３３が閉じられ、薬液の吐出が停止される。その後、ノズル移動ユニット３４が薬液ノズル３１を待機位置に移動させる。
【0115】
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リンス液供給工程（図６のステップＳ４）が行われる。
具体的には、遮断部材５１が上位置に位置しており、少なくとも一つのガード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がリンス液の吐出を開始する。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、少なくとも一つのガード２４を鉛直に移動させてもよい。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、リンス液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。
具体的には、遮断部材５１が上位置に位置しており、少なくとも一つのガード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がリンス液の吐出を開始する。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、少なくとも一つのガード２４を鉛直に移動させてもよい。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、リンス液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。
【0116】
リンス液ノズル３５から吐出された純水は、液体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上の薬液は、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。リンス液ノズル３５が純水を吐出しているとき、ノズル移動ユニット３８は、基板Ｗの上面に対する純水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、衝突位置を中央部で静止させてもよい。
【0117】
次に、リンス液と溶け合う置換液を基板Ｗの上面に供給し、基板Ｗ上の純水を置換液に置換する置換液供給工程（図６のステップＳ５）が行われる。
具体的には、遮断部材５１が上位置に位置しており、少なくとも一つのガード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が置換液ノズル４３を待機位置から処理位置に移動させる。その後、置換液バルブ４５が開かれ、置換液ノズル４３が置換液の吐出を開始する。置換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、少なくとも一つのガード２４を鉛直に移動させてもよい。置換液バルブ４５が開かれてから所定時間が経過すると、置換液バルブ４５が閉じられ、置換液の吐出が停止される。その後、ノズル移動ユニット４６が置換液ノズル４３を待機位置に移動させる。
具体的には、遮断部材５１が上位置に位置しており、少なくとも一つのガード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が置換液ノズル４３を待機位置から処理位置に移動させる。その後、置換液バルブ４５が開かれ、置換液ノズル４３が置換液の吐出を開始する。置換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、少なくとも一つのガード２４を鉛直に移動させてもよい。置換液バルブ４５が開かれてから所定時間が経過すると、置換液バルブ４５が閉じられ、置換液の吐出が停止される。その後、ノズル移動ユニット４６が置換液ノズル４３を待機位置に移動させる。
【0118】
置換液ノズル４３から吐出された置換液は、液体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、置換液ノズル４３から吐出された置換液に置換される。これにより、基板Ｗの上面の全域を覆う置換液の液膜が形成される。置換液ノズル４３が置換液を吐出しているとき、ノズル移動ユニット４６は、基板Ｗの上面に対する置換液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、衝突位置を中央部で静止させてもよい。
【0119】
次に、固化膜形成物質の固体である固形物１００を基板Ｗの上面に供給する固形物供給工程が行われる。
具体的には、加熱流体バルブ７３を開いて、下面ノズル７１に温水の吐出を開始させる（図６のステップＳ６）。固形物１００の融点が水の沸点より高い場合は、温水以外の加熱された液体を下面ノズル７１に吐出させてもよいし、下温度調節器８６によって加熱された窒素ガスをスピンベース１２の下中央開口８１に吐出させてもよい。下面ノズル７１から吐出された温水は、液体供給速度で回転している基板Ｗの下面の中央部に衝突した後、基板Ｗの下面に沿って外方に流れる。これにより、基板Ｗの全域が温水で加熱される。
具体的には、加熱流体バルブ７３を開いて、下面ノズル７１に温水の吐出を開始させる（図６のステップＳ６）。固形物１００の融点が水の沸点より高い場合は、温水以外の加熱された液体を下面ノズル７１に吐出させてもよいし、下温度調節器８６によって加熱された窒素ガスをスピンベース１２の下中央開口８１に吐出させてもよい。下面ノズル７１から吐出された温水は、液体供給速度で回転している基板Ｗの下面の中央部に衝突した後、基板Ｗの下面に沿って外方に流れる。これにより、基板Ｗの全域が温水で加熱される。
【0120】
その一方で、ノズル移動ユニット４２は、遮断部材５１が上位置に位置しており、少なくとも一つのガード２４が上位置に位置している状態で、ノズル３９を待機位置から処理位置に移動させる。これにより、ノズル３９が基板Ｗの中央部の上方に配置される。この状態で、開閉モータ９６が蓋９５を開位置に移動させ、運搬モータ９２がスクリューコンベア９１を回転させる。これにより、ノズル３９が固形物１００の吐出を開始する（図６のステップＳ７）。固形物１００の吐出が開始されてから所定時間が経過すると、運搬モータ９２が回転を停止し、開閉モータ９６が蓋９５を閉位置に移動させる。これにより、固形物１００の吐出が停止される。その後、ノズル移動ユニット４２がノズル３９を待機位置に移動させる。
【0121】
図７Ａは、固形物１００の吐出が開始された直後の固形物１００を示しており、図７Ｂは、融解し始めた固形物１００を示している。図７Ａおよび図７Ｂは、理解を容易にするために、パターンＰ１が形成されていない基板Ｗの表面（上面）を示している。図７Ａに示すように、固形物１００の吐出が開始されると、固形物１００が基板Ｗの上面に接触し、基板Ｗ上に堆積する。この処理例では、固形物１００の吐出が開始される前に温水による基板Ｗの加熱が開始されるので、固形物１００が基板Ｗの上面に接触するのと同時に、固形物１００の加熱が始まる。図７Ｂに示すように、固形物１００は加熱によって軟化および変形する。その後、固形物１００は液体に変化する。これにより、固形物１００の液体、つまり、乾燥前処理液が基板Ｗの上面の中央部で作成される（図６のステップＳ８）。
【0122】
固形物１００が基板Ｗの上面の中央部で融解すると、図７Ｃに示すように、概ね円形の乾燥前処理液の液膜が基板Ｗの上面の中央部に形成され、置換液の液膜が乾燥前処理液の液膜を取り囲む環状に変化する。その一方で、基板Ｗの上面の中央部に堆積した残りの固形物１００が徐々に乾燥前処理液に変化し、基板Ｗ上の乾燥前処理液の量が徐々に増える。さらに、基板Ｗの回転に伴う遠心力が基板Ｗ上の乾燥前処理液に加わる。そのため、乾燥前処理液の液膜の外径が徐々に大きくなり、乾燥前処理液の液膜の外周部が基板Ｗの上面の外周部に達する。これにより、図７Ｄに示すように、基板Ｗ上の置換液が乾燥前処理液で置換され、基板Ｗの上面の全域を覆う乾燥前処理液の液膜が形成される（図６のステップＳ９）。
【0123】
固形物１００の供給が開始されてから基板Ｗの上面の全域が乾燥前処理液の液膜で覆われるまでの間、制御装置３は、基板Ｗの回転速度を一定に維持してもよいし、変化させてもよい。図８は、固形物１００の供給が開始された後に、基板Ｗの回転速度を変化させる例を示している。基板Ｗの回転速度は、固形物１００の供給を開始する前に融解前速度から融解速度まで減少し、その後、融解速度から拡散速度に増加する。固形物１００の供給は、基板Ｗの回転速度が融解速度に維持されているときに開始される。
【0124】
図８は、拡散速度が融解前速度と等しい例を示している。拡散速度は、融解前速度と異なっていてもよい。融解前速度および拡散速度は、前述の液体供給速度と等しくてもよいし、異なっていてもよい。図８に示す例では、基板Ｗの回転速度は、融解速度から拡散速度に緩やかに変化している。融解速度から拡散速度までの速度の変化率の絶対値は、融解前速度から融解速度までの速度の変化率の絶対値より小さくてもよい。
【0125】
また、図８に示す例では、加熱流体の一例である温水が基板Ｗの裏面（下面）の中央部に向けて吐出されており、固化膜形成物質の固体である固形物１００が基板Ｗの上面の中央部にある状態で、基板Ｗを融解速度で回転させる。融解速度は融解前速度よりも遅い。したがって、基板Ｗ上の固形物１００に加わる遠心力が相対的に小さく、固形物１００が基板Ｗの上面で広がり難い。これにより、基板Ｗの上面の中央部での固形物１００の滞在時間を長くすることができ、固形物１００を確実に融解させることができる。
【0126】
基板Ｗの回転速度は、基板Ｗの上面の中央部上の固形物１００の一部または全部が融解した後に、融解速度から拡散速度に高められる。これにより、融解した固化膜形成物質、つまり、乾燥前処理液に加わる遠心力が増加し、乾燥前処理液が基板Ｗの上面に沿って基板Ｗの上面の中央部から放射状に流れる。そのため、固形物１００を液化させながら、固化膜形成物質の液体を基板Ｗの表面で広げることができる。乾燥前処理液が置換液に溶解せず、かつ置換液と比べ比重が大きければ、基板Ｗを拡散速度で回転させると、基板Ｗ上の置換液が乾燥処理液によって放射状に押し広げられるので、基板Ｗ上の置換液を効率良く乾燥前処理液に置換することができる。
【0127】
このように、基板Ｗの上面の中央部上の固形物１００を融解させるときは、相対的に遅い融解速度で基板Ｗを回転させる。これにより、固形物１００が基板Ｗの上面で広がることを抑制または防止しながら、固形物１００を融解させることができる。そして、固形物１００が融解した後は、相対的に速い拡散速度で基板Ｗを回転させる。したがって、固形物１００が融解した後も融解速度で基板Ｗを回転させる場合に比べて短時間で乾燥前処理液を広げることができる。
【0128】
乾燥前処理液の液膜を形成した後は、基板Ｗの上面の全域が乾燥前処理液の液膜で覆われた状態を維持しながら、基板Ｗ上の乾燥前処理液の膜厚（液膜の厚み）を減少させる膜厚減少工程（図６のステップＳ１０）が行われる。
具体的には、遮断部材昇降ユニット５４が遮断部材５１を上位置から下位置に下降させる。これにより、遮断部材５１の下面５１Ｌが基板Ｗの上面に近接する。そして、遮断部材５１が下位置に位置している状態で、スピンモータ１４が基板Ｗを膜厚減少速度で回転させる。膜厚減少速度は、液体供給速度と等しくてもよいし、異なっていてもよい。
具体的には、遮断部材昇降ユニット５４が遮断部材５１を上位置から下位置に下降させる。これにより、遮断部材５１の下面５１Ｌが基板Ｗの上面に近接する。そして、遮断部材５１が下位置に位置している状態で、スピンモータ１４が基板Ｗを膜厚減少速度で回転させる。膜厚減少速度は、液体供給速度と等しくてもよいし、異なっていてもよい。
【0129】
基板Ｗ上の乾燥前処理液は、遠心力によって基板Ｗから外方に排出される。そのため、基板Ｗ上の乾燥前処理液の液膜の厚みが減少する。基板Ｗ上の乾燥前処理液がある程度排出されると、単位時間当たりの基板Ｗからの乾燥前処理液の排出量が零または概ね零に減少する。これにより、図７Ｅに示すように、基板Ｗ上の乾燥前処理液の液膜の厚みが基板Ｗの回転速度に応じた値で安定する。図７Ｅは、パターンＰ１の全体が乾燥前処理液中にある例を示している。
【0130】
次に、基板Ｗ上の乾燥前処理液を冷却により凝固させて、固化膜形成物質を含む固化膜１０１（図７Ｆ参照）を形成する固化膜形成工程が行われる。
具体的には、遮断部材５１が下位置に位置しており、基板Ｗが液体供給速度で回転している状態で、加熱流体バルブ７３が閉じられ、下面ノズル７１からの温水の吐出が停止される（図６のステップＳ１１）。その後、冷却流体バルブ７７が開かれ、下面ノズル７１が冷水の吐出を開始する。冷水の温度は、乾燥前処理液の凝固点、つまり、固化膜形成物質の凝固点以下である。乾燥前処理液の凝固点以下であれば、室温の純水を下面ノズル７１に吐出させてもよい。
具体的には、遮断部材５１が下位置に位置しており、基板Ｗが液体供給速度で回転している状態で、加熱流体バルブ７３が閉じられ、下面ノズル７１からの温水の吐出が停止される（図６のステップＳ１１）。その後、冷却流体バルブ７７が開かれ、下面ノズル７１が冷水の吐出を開始する。冷水の温度は、乾燥前処理液の凝固点、つまり、固化膜形成物質の凝固点以下である。乾燥前処理液の凝固点以下であれば、室温の純水を下面ノズル７１に吐出させてもよい。
【0131】
下面ノズル７１から上方に吐出された冷水は、基板Ｗの下面の中央部に衝突した後、液体供給速度で回転している基板Ｗの下面に沿って外方に流れる。これにより、冷水が基板Ｗの下面の全域に供給され、基板Ｗ上の乾燥前処理液が基板Ｗを介して均一に冷却される。その結果、基板Ｗ上の乾燥前処理液の温度が乾燥前処理液の凝固点以下まで低下し、基板Ｗ上の乾燥前処理液が固体に変化する。つまり、固化膜形成物の液体が凝固し、基板Ｗの上面の全域を覆う固化膜１０１が形成される（図６のステップＳ１２）。そして、冷却流体バルブ７７が開かれてから所定時間が経過すると、冷却流体バルブ７７が閉じられ、冷水の吐出が停止される。
【0132】
固化膜１０１は、最終的に基板Ｗから除去される犠牲膜に相当する。図７Ｆは、パターンＰ１および固化膜１０１の断面の一例を示している。パターンＰ１は、単一の材料で形成された構造物であってもよいし、基板Ｗの厚み方向に積層された複数の層を含む構造物であってもよい。図７Ｅに示すように、パターンＰ１の表面は、基板Ｗの厚み方向に直交する基板Ｗの平面Ｗｓに対して垂直または概ね垂直な側面Ｐｓと、基板Ｗの平面Ｗｓと平行または概ね平行な上面Ｐｕとを含む。パターンＰ１の高さＨｐは、パターンＰ１の幅Ｗｐよりも大きく、隣り合う２つのパターンＰ１の間隔Ｇ１よりも大きい。図７Ｆは、固化膜１０１の厚みＴ１がパターンＰ１の高さＨｐよりも大きい例を示している。
【0133】
固化膜１０１が形成された後は、基板Ｗ上の固化膜１０１を昇華させて、基板Ｗの上面から除去する昇華工程（図６のステップＳ１３）が行われる。
具体的には、遮断部材５１が下位置に位置している状態で、上気体バルブ５７が開かれ、中心ノズル５５が窒素ガスの吐出を開始する。さらに、スピンモータ１４が基板Ｗを昇華速度で回転させる。昇華速度は、液体供給速度と等しくてもよいし、異なっていてもよい。昇華速度での基板Ｗの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１４が止まり、基板Ｗの回転が停止される（図６のステップＳ１４）。さらに、上気体バルブ５７が閉じられ、中心ノズル５５から窒素ガスの吐出が停止される。
具体的には、遮断部材５１が下位置に位置している状態で、上気体バルブ５７が開かれ、中心ノズル５５が窒素ガスの吐出を開始する。さらに、スピンモータ１４が基板Ｗを昇華速度で回転させる。昇華速度は、液体供給速度と等しくてもよいし、異なっていてもよい。昇華速度での基板Ｗの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１４が止まり、基板Ｗの回転が停止される（図６のステップＳ１４）。さらに、上気体バルブ５７が閉じられ、中心ノズル５５から窒素ガスの吐出が停止される。
【0134】
図７Ｇに示すように、昇華速度での基板Ｗの回転等が開始されると、基板Ｗ上の固化膜１０１は、液体を経ずに気体に変化する。固化膜１０１から発生した気体は、基板Ｗと遮断部材５１との間の空間を放射状に流れ、基板Ｗの上方から排出される。これにより、固化膜１０１が基板Ｗの上面から除去される。さらに、固化膜１０１の昇華を開始する前に、純水などの液体が基板Ｗの下面に付着していたとしても、この液体は基板Ｗの回転によって基板Ｗから除去される。これにより、固化膜１０１などの不要な物質が基板Ｗから除去され、基板Ｗが乾燥する。
【0135】
固化膜１０１を除去した後は、基板Ｗをチャンバー４から搬出する搬出工程（図６のステップＳ１５）が行われる。
具体的には、遮断部材昇降ユニット５４が遮断部材５１を上位置まで上昇させ、ガード昇降ユニット２７が全てのガード２４を下位置まで下降させる。その後、センターロボットＣＲが、ハンドＨ１をチャンバー４内に進入させる。センターロボットＣＲ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Ｈ１で支持する。その後、センターロボットＣＲは、基板ＷをハンドＨ１で支持しながら、ハンドＨ１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。
具体的には、遮断部材昇降ユニット５４が遮断部材５１を上位置まで上昇させ、ガード昇降ユニット２７が全てのガード２４を下位置まで下降させる。その後、センターロボットＣＲが、ハンドＨ１をチャンバー４内に進入させる。センターロボットＣＲ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Ｈ１で支持する。その後、センターロボットＣＲは、基板ＷをハンドＨ１で支持しながら、ハンドＨ１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。
【0136】
第２処理例
次に、固形物１００を基板Ｗ上で溶媒に溶解させる例について説明する。
図９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（第２処理例）について説明するための工程図である。図１０Ａ～図１０Ｆは、図９に示す処理が行われているときの基板Ｗの状態を示す模式図である。以下では、図２、図３Ａ、および、図９を参照する。図１０Ａ～図１０Ｆについては適宜参照する。
次に、固形物１００を基板Ｗ上で溶媒に溶解させる例について説明する。
図９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（第２処理例）について説明するための工程図である。図１０Ａ～図１０Ｆは、図９に示す処理が行われているときの基板Ｗの状態を示す模式図である。以下では、図２、図３Ａ、および、図９を参照する。図１０Ａ～図１０Ｆについては適宜参照する。
【0137】
以下では、固形物供給工程が開始されてから昇華工程が終了するまでの流れを説明する。それ以外の工程は、第１処理例と同様であるので、その説明を省略する。固形物１００は、固化膜１０１を形成する固化膜形成物質の固体である。第２処理例で用いられる固化膜形成物質は、溶媒の一例である置換液に溶解する物質である。
基板Ｗ上の純水を置換液に置換した後は、固化膜形成物質の固体である固形物１００を基板Ｗの上面に供給する固形物供給工程が行われる。
基板Ｗ上の純水を置換液に置換した後は、固化膜形成物質の固体である固形物１００を基板Ｗの上面に供給する固形物供給工程が行われる。
【0138】
具体的には、加熱流体バルブ７３を開いて、下面ノズル７１に温水の吐出を開始させる（図９のステップＳ６）。温水の吐出に加えてまたは代えて、下温度調節器８６によって加熱された窒素ガスをスピンベース１２の下中央開口８１に吐出させてもよい。下面ノズル７１から吐出された温水は、液体供給速度で回転している基板Ｗの下面の中央部に衝突した後、基板Ｗの下面に沿って外方に流れる。これにより、基板Ｗの全域が温水で加熱される。
【0139】
その一方で、ノズル移動ユニット４２は、遮断部材５１が上位置に位置しており、少なくとも一つのガード２４が上位置に位置している状態で、ノズル３９を待機位置から処理位置に移動させる。これにより、ノズル３９が基板Ｗの中央部の上方に配置される。この状態で、開閉モータ９６が蓋９５を開位置に移動させ、運搬モータ９２がスクリューコンベア９１を回転させる。これにより、ノズル３９が固形物１００の吐出を開始する（図９のステップＳ１０７）。固形物１００の吐出が開始されてから所定時間が経過すると、運搬モータ９２が回転を停止し、開閉モータ９６が蓋９５を閉位置に移動させる。これにより、固形物１００の吐出が停止される。その後、ノズル移動ユニット４２がノズル３９を待機位置に移動させる。
【0140】
図１０Ａは、固形物１００の吐出が開始された直後の固形物１００を示しており、図１０Ｂは、溶解し始めた固形物１００を示している。図１０Ａおよび図１０Ｂは、理解を容易にするために、パターンＰ１が形成されていない基板Ｗの表面（上面）を示している。図１０Ａに示すように、固形物１００の吐出が開始されると、固形物１００が基板Ｗの上面に接触し、基板Ｗ上に堆積する。さらに、この処理例では、置換液の液膜で覆われた基板Ｗの上面に固形物１００が供給されるので、固形物１００が供給されるのと同時に、固形物１００が基板Ｗ上の置換液に溶解し始める。図１０Ｂは、固形物１００の１つの塊が置換液に溶解し、小さくなった状態を示している。
【0141】
固形物１００が基板Ｗ上の置換液に溶解すると、固化膜形成物質および置換液の溶液である乾燥前処理液が基板Ｗの上面の中央部で作成される（図９のステップＳ１０８）。基板Ｗの上面の中央部に堆積した残りの固形物１００も徐々に置換液に溶解する。置換液に溶解した固形物１００（固化膜形成物質）は、置換液中に均一に分散する。これにより、固化膜形成物質が置換液の液膜の外周部まで行き渡り、基板Ｗ上の置換液が乾燥前処理液に変化する。その結果、図１０Ｃに示すように、基板Ｗの上面の全域が乾燥前処理液の液膜で覆われる（図９のステップＳ９）。固形物１００の供給が開始されてから基板Ｗの上面の全域が乾燥前処理液の液膜で覆われるまでの間、制御装置３は、基板Ｗの回転速度を一定に維持してもよいし、変化させてもよい。
【0142】
乾燥前処理液の液膜を形成した後は、基板Ｗの上面の全域が乾燥前処理液の液膜で覆われた状態を維持しながら、基板Ｗ上の乾燥前処理液の膜厚（液膜の厚み）を減少させる膜厚減少工程（図９のステップＳ１０）が行われる。
具体的には、遮断部材昇降ユニット５４が遮断部材５１を上位置から下位置に下降させる。これにより、遮断部材５１の下面５１Ｌが基板Ｗの上面に近接する。そして、遮断部材５１が下位置に位置している状態で、スピンモータ１４が基板Ｗを膜厚減少速度で回転させる。膜厚減少速度は、液体供給速度と等しくてもよいし、異なっていてもよい。
具体的には、遮断部材昇降ユニット５４が遮断部材５１を上位置から下位置に下降させる。これにより、遮断部材５１の下面５１Ｌが基板Ｗの上面に近接する。そして、遮断部材５１が下位置に位置している状態で、スピンモータ１４が基板Ｗを膜厚減少速度で回転させる。膜厚減少速度は、液体供給速度と等しくてもよいし、異なっていてもよい。
【0143】
基板Ｗ上の乾燥前処理液は、遠心力によって基板Ｗから外方に排出される。そのため、基板Ｗ上の乾燥前処理液の液膜の厚みが減少する。基板Ｗ上の乾燥前処理液がある程度排出されると、単位時間当たりの基板Ｗからの乾燥前処理液の排出量が零または概ね零に減少する。これにより、図１０Ｄに示すように、基板Ｗ上の乾燥前処理液の液膜の厚みが基板Ｗの回転速度に応じた値で安定する。図１０Ｄは、パターンＰ１の全体が乾燥前処理液中にある例を示している。
【0144】
次に、基板Ｗ上の乾燥前処理液から固化膜形成物質を析出させて、固化膜形成物質を含む固化膜１０１（図１０Ｅ参照）を形成する固化膜形成工程が行われる。
具体的には、遮断部材５１が下位置に位置しており、基板Ｗが液体供給速度で回転している状態で、引き続き、下面ノズル７１に温水を吐出させる。温水の吐出に加えてまたは代えて、下温度調節器８６によって加熱された窒素ガスをスピンベース１２の下中央開口８１に吐出させてもよい。いずれの場合でも、基板Ｗ上の乾燥前処理液が基板Ｗを介して加熱される。
具体的には、遮断部材５１が下位置に位置しており、基板Ｗが液体供給速度で回転している状態で、引き続き、下面ノズル７１に温水を吐出させる。温水の吐出に加えてまたは代えて、下温度調節器８６によって加熱された窒素ガスをスピンベース１２の下中央開口８１に吐出させてもよい。いずれの場合でも、基板Ｗ上の乾燥前処理液が基板Ｗを介して加熱される。
【0145】
乾燥前処理液に含まれる置換液は、乾燥前処理液の加熱によって蒸発する。さらに、置換液の蒸発は、基板Ｗの回転によって生じる気流で促進される。置換液が蒸発すると、乾燥前処理液中の固化膜形成物質の濃度が徐々に高まる。乾燥前処理液中の固化膜形成物質の濃度が飽和濃度に達すると、固化膜形成物質の結晶が乾燥前処理液から析出する。これにより、図１０Ｅに示すように、固化膜形成物質を含む固化膜１０１が基板Ｗの表面に形成され、基板Ｗの上面の全域が固化膜１０１で覆われる（図９のステップＳ１１２）。その後、加熱流体バルブ７３が閉じられ、下面ノズル７１からの温水の吐出が停止される（図９のステップＳ１１１）。
【0146】
固化膜１０１が形成された後は、基板Ｗ上の固化膜１０１を昇華させて、基板Ｗの上面から除去する昇華工程（図９のステップＳ１３）が行われる。
具体的には、遮断部材５１が下位置に位置している状態で、上気体バルブ５７が開かれ、中心ノズル５５が窒素ガスの吐出を開始する。さらに、スピンモータ１４が基板Ｗを昇華速度で回転させる。昇華速度は、液体供給速度と等しくてもよいし、異なっていてもよい。昇華速度での基板Ｗの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１４が止まり、基板Ｗの回転が停止される（図９のステップＳ１４）。さらに、上気体バルブ５７が閉じられ、中心ノズル５５から窒素ガスの吐出が停止される。
具体的には、遮断部材５１が下位置に位置している状態で、上気体バルブ５７が開かれ、中心ノズル５５が窒素ガスの吐出を開始する。さらに、スピンモータ１４が基板Ｗを昇華速度で回転させる。昇華速度は、液体供給速度と等しくてもよいし、異なっていてもよい。昇華速度での基板Ｗの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１４が止まり、基板Ｗの回転が停止される（図９のステップＳ１４）。さらに、上気体バルブ５７が閉じられ、中心ノズル５５から窒素ガスの吐出が停止される。
【0147】
図１０Ｆに示すように、昇華速度での基板Ｗの回転等が開始されると、基板Ｗ上の固化膜１０１は、液体を経ずに気体に変化する。固化膜１０１から発生した気体は、基板Ｗと遮断部材５１との間の空間を放射状に流れ、基板Ｗの上方から排出される。これにより、固化膜１０１が基板Ｗの上面から除去される。さらに、固化膜１０１の昇華を開始する前に、純水などの液体が基板Ｗの下面に付着していたとしても、この液体は基板Ｗの回転によって基板Ｗから除去される。これにより、固化膜１０１などの不要な物質が基板Ｗから除去され、基板Ｗが乾燥する。
【0148】
以上のように本実施形態では、固化膜形成物質の融液ではなく、固化膜形成物質の固体を基板処理装置１内で運搬する。そして、運搬された固化膜形成物質を融解させる、もしくは、溶媒に溶解させる。これにより、運搬された固化膜形成物質を含む乾燥前処理液が作成される。その後、基板Ｗの表面上の乾燥前処理液を固化させ、固化膜形成物質を含む固化膜１０１を基板Ｗの表面に形成する。その後、固化膜１０１を気体に変化させ、基板Ｗの表面から除去する。したがって、基板Ｗの高速回転によって液体を除去するスピンドライなどの従来の乾燥方法を行う場合に比べて、パターンＰ１（図７Ｅ参照）の倒壊を抑制しながら、基板Ｗを乾燥させることができる。
【0149】
タンク内の固化膜形成物質の融液をノズル３９から吐出させる場合は、タンクだけでなく、タンクからノズル３９に至る配管全体を、固化膜形成物質の凝固点を超える温度に維持する必要がある。これに対して、固化膜形成物質の固体を運搬する場合は、固化膜形成物質の固体が通る経路にはヒータが要らないので、ヒータを小型化もしくは省略できる。したがって、乾燥前処理液の作成に要するエネルギーを減らすことができる。
【0150】
配管内の固化膜形成物質を液体に維持するために配管をヒータで加熱する場合、ヒータが故障すると、配管内の固化膜形成物質が固体に変化し、配管が固化膜形成物質の固体で詰まる可能性がある。ヒータを省略すれば、このような詰まりは発生しない。ヒータを設ける場合でも、ヒータを設ける範囲を狭くすれば、配管の詰まりが発生したとしても、基板処理装置１の復旧に要する時間を短縮できる。
【0151】
本実施形態では、基板Ｗを収容するチャンバー４の中で固化膜形成物質の固体を運搬する。固化膜形成物質は、基板Ｗまで固体のまま運搬される。そのため、固化膜形成物質を融解させるヒータ（下ヒータ７５）を設ける場合でも、ヒータを設ける範囲を極めて狭くすることができ、エネルギーの消費量を減らすことができる。
【0152】
以上のように本実施形態では、固化膜形成物質の固体を基板Ｗの表面まで運搬する。言い換えると、固化膜形成物質は、固体のまま基板Ｗの表面に供給される。固化膜形成物質が基板Ｗの表面に供給されたときの固化膜形成物質の温度は、固化膜形成物質の融点よりも低い。固化膜形成物質の固体が基板Ｗに供給された後は、基板Ｗの表面上の固化膜形成物質を融解させる、もしくは、溶媒に溶解させる。これにより、乾燥前処理液が作成される。それと同時に、乾燥前処理液が基板Ｗの表面に供給される。
【0153】
固化膜形成物質の溶液または融液を基板Ｗの表面に供給すると、一部の溶液や融液は基板Ｗの外周部を通じて基板Ｗの表面から排出される。固化膜形成物質の固体を基板Ｗの表面に供給する場合は、固化膜形成物質の固体が基板Ｗの表面にとどまり易い。したがって、固化膜形成物質の溶液または融液を基板Ｗの表面に供給する場合に比べて、固化膜形成物質を効率的に使用でき、固化膜形成物質の消費量を減らすことができる。
【0154】
本実施形態では、室温の固化膜形成物質を基板Ｗの表面に供給する。固化膜形成物質の融点は室温よりも高い。したがって、固化膜形成物質の固体が基板Ｗの表面に供給される。固化膜形成物質の融点が室温以下である場合、固化膜形成物質を固体に維持するために、基板Ｗに供給する前に固化膜形成物質を冷却し続ける必要がある。固化膜形成物質の融点が室温よりも高ければ、このような冷却は必要ない。
【0155】
また、液体が極めて狭い空間に配置されると、凝固点降下が発生する。半導体ウエハなどの基板Ｗでは、隣り合う２つのパターンＰ１の間隔Ｇ１が狭いので、パターンＰ１の間に位置する液体の凝固点が降下してしまう。したがって、隣り合う２つの凸状パターンＰ１の間だけでなく、パターンＰ１の上方にも液体がある状態で、液体を凝固させるときは、パターンＰ１の間に位置する液体の凝固点が、パターンＰ１の上方に位置する液体の凝固点よりも低い。
【0156】
パターンＰ１の間に位置する液体の凝固点だけが低いと、基板Ｗの表面に形成された液膜の表層、つまり、液膜の上面（液面）からパターンＰ１の上面までの範囲に位置する液体層が先に凝固し、パターンＰ１の間に位置する液体が凝固せずに液体に維持される場合がある。この場合、固体と液体の界面がパターンＰ１の近傍に形成され、パターンＰ１を倒壊させる倒壊力が発生することがある。パターンＰ１の微細化によってパターンＰ１がさらに脆弱になると、このような弱い倒壊力でも、パターンＰ１が倒壊してしまう。
【0157】
さらに、降下前の凝固点が低い上に凝固点が大幅に降下すると、基板Ｗの表面上の液体を極めて低い温度まで冷却しないと、基板Ｗの表面上の液体が凝固しない。固化膜形成物質の凝固点は、固化膜形成物質の融点と等しいか、固化膜形成物質の融点と殆ど変わらない。したがって、固化膜形成物質の融点が高いと、固化膜形成物質の凝固点も高い。凝固点が大幅に降下したとしても、降下前の凝固点が高ければ、冷却温度を極端に低下させなくても、基板Ｗの表面上の乾燥前処理液を凝固させることができる。これにより、基板Ｗの処理に要するエネルギーの消費量を減らすことができる。
【0158】
固化膜形成物質の溶液を基板Ｗに供給する場合は、固化膜形成物質が分散した状態を維持するために、溶液を基板Ｗに供給しないときも攪拌し続ける必要がある。凝固点が室温以上の固化膜形成物質の融液を基板Ｗに供給する場合は、固化膜形成物質を液体に維持するために固化膜形成物質を加熱し続ける必要がある。すなわち、攪拌機構や加熱機構を設けなければ、配管詰まり等の問題が生じる。一方、凝固点が室温未満の固化膜形成物質の融液を用いる場合は、固化膜形成物質を加熱しなくても固化膜形成物質が液体に維持されるものの、前述のように、降下前の凝固点が低いので、極めて低い温度まで冷却しないと、基板Ｗの表面上の融液が凝固しない。したがって、融点および凝固点が室温よりも高い固化膜形成物質の固体を基板Ｗに供給すれば、これらの問題は発生しない。
【0159】
本実施形態では、固化膜形成物質の粉、固化膜形成物質の粒、またはこれらの結合物を基板Ｗの表面に供給する。つまり、固化膜形成物質の小さな塊を基板Ｗの表面に供給する。基板Ｗに供給される質量が同じであれば、個々の塊が小さいほど、固化膜形成物質の固体の表面積の合計値が増加する。固化膜形成物質の融解により乾燥前処理液を作成する場合、表面積が大きいと、固化膜形成物質の固体を効率的に加熱できる。固化膜形成物質の溶解により乾燥前処理液を作成する場合、表面積が大きいと、固化膜形成物質の固体を効率的に溶媒に溶かすことができる。したがって、融解および溶解のいずれを用いる場合でも、効率的に乾燥前処理液を作成できる。
【0160】
第１処理例では、基板Ｗの表面上の固化膜形成物質の固体を固化膜形成物質の融点以上の加熱温度で加熱する。これにより、固化膜形成物質の固体が固化膜形成物質の液体に変化し、固化膜形成物質を含む乾燥前処理液、つまり、固化膜形成物の液体が基板Ｗの表面で作成される。これにより、固化膜形成物質を主成分とする乾燥前処理液を作成でき、隣り合う２つのパターンＰ１の間の空間を乾燥前処理液で満たすことができる。
【0161】
第１処理例では、固化膜形成物質の固体を基板Ｗに供給する前に基板Ｗの加熱を開始する。したがって、固化膜形成物質の固体は、事前に加熱された基板Ｗの表面に供給される。固化膜形成物質の固体が基板Ｗの表面に接触すると、それと同時に、固化膜形成物質の固体が基板Ｗを介して加熱される。したがって、固化膜形成物質の固体が基板Ｗに供給された後に固化膜形成物質の加熱を開始する場合に比べて、固化膜形成物質が融解するまでの時間を短縮できる。
【0162】
第１処理例では、温度が固化膜形成物質の融点以上の加熱流体を基板Ｗの裏面の中央部に向けて吐出する。吐出された加熱流体は、基板Ｗの裏面の中央部に接触する。これにより、基板Ｗの中央部が加熱される。さらに、加熱流体は、基板Ｗの裏面の中央部に接触した後、基板Ｗの裏面の中央部から基板Ｗの裏面に沿ってあらゆる方向に放射状に流れる。これにより、中央部以外の基板Ｗの裏面内の領域にも加熱流体が接触し、基板Ｗの他の部分も加熱される。
【0163】
加熱流体が最初に基板Ｗの裏面の中央部に接触するので、基板Ｗの中央部は、基板Ｗの他の部分よりも温度が高い。この温度が高い部分に固化膜形成物質の固体が接触する。したがって、基板Ｗの表面上の固化膜形成物質の固体を基板Ｗを介して効率的に加熱できる。これにより、固化膜形成物質の固体を効率的に融解させることができ、乾燥前処理液の作成に要する時間を短縮できる。
【0164】
さらに、加熱流体が基板Ｗの裏面の中央部に向けて吐出されているときは、基板Ｗの中央部を通る鉛直な回転軸線Ａ１まわりに基板Ｗが回転している。基板Ｗの表面の中央部で作成された乾燥前処理液は、基板Ｗの回転によって生じる遠心力で基板Ｗの表面の中央部から放射状に流れる。これにより、乾燥前処理液を基板Ｗの表面で広げることができる。しかも、融解前の固化膜形成物質と基板Ｗの表面との間から融解した固化膜形成物質が排出されるので、融解前の固化膜形成物質を効率的に加熱できる。
【0165】
第２処理例では、固化膜形成物質の固体だけでなく、固化膜形成物質と溶け合う溶媒の一例である置換液も基板Ｗの表面に供給する。固化膜形成物質の固体は、基板Ｗの表面で溶媒に溶ける。これにより、固化膜形成物質および溶媒を含む溶液である乾燥前処理液が基板Ｗの表面で形成される。したがって、基板Ｗ上の固化膜形成物質の固体を融解させなくても、乾燥前処理液を作成できる。
【0166】
第２処理例では、溶媒の一例である置換液を基板Ｗの表面に供給した後に、固化膜形成物質の固体を基板Ｗの表面に供給する。したがって、固化膜形成物質の固体を供給するのと同時に、固化膜形成物質の溶解が始まる。これにより、乾燥前処理液の作成に要する時間を短縮できる。さらに、固化膜形成物質の固体を基板Ｗに供給する前は、通常、基板Ｗ上の薬液をリンス液で洗い流したり、基板Ｗ上のリンス液を置換液で置換したりする。固化膜形成物質の固体がリンス液または置換液に溶ける場合は、リンス液または置換液を溶媒として用いることができる。つまり、固化膜形成物質の固体を基板Ｗ上のリンス液または置換液に溶かして、乾燥前処理液を作成することができる。したがって、専用の溶媒を用いなくてもよい。
【0167】
第２処理例では、溶媒の一例である置換液を基板Ｗに供給した後に溶媒を加熱して、溶媒の温度を上昇させる。これにより、溶媒における固化膜形成物質の飽和濃度が上昇するので、固化膜形成物質の固体が溶媒に溶け易くなる。したがって、固化膜形成物質の固体が基板Ｗの表面で溶媒に溶解することを促進でき、固化膜形成物質および溶媒を含む溶液である乾燥前処理液の作成に要する時間を短縮できる。
【0168】
第１および第２処理例では、固化膜１０１が形成される前に、基板Ｗを水平に保持しながら鉛直な回転軸線Ａ１まわりに回転させる。基板Ｗの表面上の一部の乾燥前処理液は、遠心力で基板Ｗから除去される。これにより、基板Ｗの表面の全域が乾燥前処理液の液膜で覆われた状態で、乾燥前処理液の膜厚が減少する。その後、固化膜１０１を形成する。乾燥前処理液の膜厚が減少しているので、固化膜１０１を短時間で形成でき、固化膜１０１を薄くできる。したがって、固化膜１０１の形成に要する時間と固化膜１０１の除去に要する時間を短縮できる。これにより、基板Ｗの処理に要するエネルギーの消費量を減らすことができる。
【0169】
次に、第２実施形態について説明する。
第１実施形態に対する第２実施形態の主な相違点は、内蔵ヒータ１１１が遮断部材５１に内蔵されており、下面ノズル７１の代わりにクーリングプレート１１２が設けられていることである。
図１１Ａは、本発明の第２実施形態に係るスピンチャック１０、遮断部材５１、およびクーリングプレート１１２を水平に見た模式図である。図１１Ｂは、スピンチャック１０およびクーリングプレート１１２を上から見た模式図である。図１１Ａおよび図１１Ｂにおいて、図１～図１０Ｆに示された構成と同等の構成については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
第１実施形態に対する第２実施形態の主な相違点は、内蔵ヒータ１１１が遮断部材５１に内蔵されており、下面ノズル７１の代わりにクーリングプレート１１２が設けられていることである。
図１１Ａは、本発明の第２実施形態に係るスピンチャック１０、遮断部材５１、およびクーリングプレート１１２を水平に見た模式図である。図１１Ｂは、スピンチャック１０およびクーリングプレート１１２を上から見た模式図である。図１１Ａおよび図１１Ｂにおいて、図１～図１０Ｆに示された構成と同等の構成については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【0170】
図１１Ａに示すように、内蔵ヒータ１１１は、遮断部材５１の円板部５２の内部に配置されている。内蔵ヒータ１１１は、遮断部材５１とともに昇降する。基板Ｗは、内蔵ヒータ１１１の下方に配置される。内蔵ヒータ１１１は、たとえば、通電によりジュール熱を発生する電熱線である。内蔵ヒータ１１１の温度は、制御装置３（図１参照）によって変更される。制御装置３が内蔵ヒータ１１１を発熱させると、基板Ｗの全体が均一に加熱される。
【0171】
クーリングプレート１１２は、スピンベース１２の上方に配置されている。クーリングプレート１１２は、クーリングプレート１１２の中央部から下方に延びる支軸１１３によって水平に支持されている。クーリングプレート１１２は、基板Ｗとスピンベース１２との間に配置される。クーリングプレート１１２は、基板Ｗの下面と平行な上面１１２ｕを含む。クーリングプレート１１２は、上面１１２ｕから上方に突出した複数の突起１１２ｐを含んでいてもよい。
【0172】
図１１Ｂに示すように、クーリングプレート１１２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、クーリングプレート１１２は回転しない。クーリングプレート１１２の外径は、基板Ｗの直径よりも小さい。複数のチャックピン１１は、クーリングプレート１１２のまわりに配置されている。クーリングプレート１１２の温度は、制御装置３によって変更される。制御装置３がクーリングプレート１１２の温度を低下させると、基板Ｗの全体が均一に冷却される。
【0173】
図１０Ａに示すように、クーリングプレート１１２は、スピンベース１２に対して上下に移動可能である。クーリングプレート１１２は、支軸１１３を介してプレート昇降ユニット１１４に接続されている。プレート昇降ユニット１１４は、上位置（実線で示す位置）と下位置（二点鎖線で示す位置）との間でクーリングプレート１１２を鉛直に昇降させる。上位置は、クーリングプレート１１２が基板Ｗの下面に接触する接触位置である。下位置は、クーリングプレート１１２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。
【0174】
プレート昇降ユニット１１４は、上位置から下位置までの任意の位置にクーリングプレート１１２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、クーリングプレート１１２が上位置まで上昇すると、クーリングプレート１１２の複数の突起１１２ｐが基板Ｗに下面に接触し、基板Ｗがクーリングプレート１１２に支持される。その後、基板Ｗは、クーリングプレート１１２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、クーリングプレート１１２が下位置まで下降すると、クーリングプレート１１２上の基板Ｗが複数のチャックピン１１の上に置かれ、クーリングプレート１１２が基板Ｗから下方に離れる。これにより、基板Ｗは、複数のチャックピン１１とクーリングプレート１１２との間で受け渡される。
【0175】
第１実施形態に係る第１処理例および第２処理例では、温水および窒素ガスなどの加熱流体が基板Ｗの下面の中央部に向けて吐出されるが、制御装置３は、加熱流体の吐出に加えてもしくは代えて、内蔵ヒータ１１１を発熱させてもよい。たとえば、固形物１００の融解（図６のステップＳ８）、固形物１００の溶解の促進（図９のステップＳ６）、および固形物１００の析出（図９のステップＳ１１１）を行うときに、固形物１００などの基板Ｗ上の物質を内蔵ヒータ１１１で加熱してもよい。
【0176】
第１実施形態に係る第１処理例では、冷水などの冷却流体が基板Ｗの下面の中央部に向けて吐出されるが、制御装置３は、冷却流体の吐出に加えてもしくは代えて、クーリングプレート１１２の温度を低下させてもよい。たとえば、固形物１００の凝固（図６のステップＳ１２）を行うときに、基板Ｗ上の乾燥前処理液（固化膜形成物質の融液）をクーリングプレート１１２で冷却してもよい。この場合、制御装置３は、クーリングプレート１１２を基板Ｗの下面に接触させてもよいし、クーリングプレート１１２を基板Ｗの下面に接触させなくてもよい。
【0177】
冷却部材の一例であるクーリングプレート１１２の代わりに、通電によりジュール熱を発生する発熱体が内蔵されたホットプレートを基板Ｗとスピンベース１２との間に配置してもよい。この場合、固形物１００などの基板Ｗ上の物質を加熱部材の一例であるホットプレートで加熱してもよい。また、内蔵ヒータ１１１を遮断部材５１に内蔵する代わりに、冷水などの冷却流体が通る冷媒通路を遮断部材５１の内部に設けてもよい。この場合、基板Ｗ上の乾燥前処理液を遮断部材５１で冷却してもよい。
【0178】
次に、第３実施形態について説明する。
第１実施形態に対する第３実施形態の主な相違点は、固化膜１０１を液体を経ずに気体に変化させる固化膜除去工程が、昇華工程ではなく、基板Ｗにプラズマを照射するプラズマ照射工程であり、プラズマ照射工程が、別の処理ユニット２で行われることである。
図１２は、ウェット処理ユニット２ｗからドライ処理ユニット２ｄへの基板Ｗの搬送について説明するための模式図である。図１２において、図１～図１１Ｂに示された構成と同等の構成については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
第１実施形態に対する第３実施形態の主な相違点は、固化膜１０１を液体を経ずに気体に変化させる固化膜除去工程が、昇華工程ではなく、基板Ｗにプラズマを照射するプラズマ照射工程であり、プラズマ照射工程が、別の処理ユニット２で行われることである。
図１２は、ウェット処理ユニット２ｗからドライ処理ユニット２ｄへの基板Ｗの搬送について説明するための模式図である。図１２において、図１～図１１Ｂに示された構成と同等の構成については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【0179】
基板処理装置１に設けられた複数の処理ユニット２は、基板Ｗに処理液を供給するウェット処理ユニット２ｗに加えて、基板Ｗに処理液を供給せずに基板Ｗを処理するドライ処理ユニット２ｄを含む。図１２は、ドライ処理ユニット２ｄが、チャンバー４ｄ内に処理ガスを案内する処理ガス配管１２１と、チャンバー４ｄ内の処理ガスをプラズマに変化させるプラズマ発生装置１２２とを含む例を示している。プラズマ発生装置１２２は、基板Ｗの上方に配置される上電極１２３と、基板Ｗの下方に配置される下電極１２４とを含む。
【0180】
固化膜形成工程（図６のステップＳ１２および図９のステップＳ１１２）までの工程は、ウェット処理ユニット２ｗのチャンバー４内で行われる。その後、図１２に示すように、基板Ｗは、センターロボットＣＲによって、ウェット処理ユニット２ｗのチャンバー４から搬出され、ドライ処理ユニット２ｄのチャンバー４ｄに搬入される。基板Ｗの表面に形成された固化膜１０１は、チャンバー４ｄ内のプラズマに起因する化学反応（たとえばオゾンガスによる酸化）および物理反応により液体を経ずに気体に変化する。これにより、基板Ｗから固化膜１０１が除去される。
【0181】
第３実施形態では、第１実施形態に係る効果に加えて、次の効果を奏することができる。具体的には、第３実施形態では、乾燥前処理液の作成と固化膜１０１の形成とがウェット処理ユニット２ｗのチャンバー４の中で行われ、固化膜１０１の除去がドライ処理ユニット２ｄのチャンバー４ｄの中で行われる。このように、乾燥前処理液の作成から固化膜１０１の形成までの工程と固化膜１０１の除去とが別々の処理ユニット２で行われるので、ウェット処理ユニット２ｗおよびドライ処理ユニット２ｄの構造を簡素化でき、ウェット処理ユニット２ｗおよびドライ処理ユニット２ｄを小型化できる。
【0182】
次に、第４実施形態について説明する。
第１実施形態に対する第４実施形態の主な相違点は、ノズル３９内の固形物１００を融解させる融解ヒータ１３１が設けられていることである。
以下の図１３Ａ～図１３Ｂ、図１４、および図１５Ａ～図１５Ｃにおいて、図１～図１２に示された構成と同等の構成については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
第１実施形態に対する第４実施形態の主な相違点は、ノズル３９内の固形物１００を融解させる融解ヒータ１３１が設けられていることである。
以下の図１３Ａ～図１３Ｂ、図１４、および図１５Ａ～図１５Ｃにおいて、図１～図１２に示された構成と同等の構成については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【0183】
図１３Ａは、固形物１００を運搬して、運搬された固形物１００を融解させる固形物運搬融解システムについて説明するための模式図である。図１３Ｂは、ノズル３９および蓋９５を図１３Ａに示す矢印ＸＩＩＩＢの方向に見た模式図である。
【0184】
図１３Ａに示すように、融解ヒータ１３１は、ハウジング４１内に配置されている。融解ヒータ１３１は、ノズル３９の全周を取り囲む筒状である。ノズル３９の軸方向への融解ヒータ１３１の長さは、ノズル３９内に作成する乾燥前処理液の量に応じて設定される。図１３Ａは、融解ヒータ１３１の長さがノズル３９の吐出口３９ｐの直径よりも大きい例を示している。
【0185】
融解ヒータ１３１は、通電によりジュール熱を発生する電熱線を含む電気ヒータである。ノズル３９内の固形物１００を融解できるのであれば、融解ヒータ１３１は、ランプなどの電気ヒータ以外のヒータであってもよい。たとえば、融解ヒータ１３１は、ノズル３９の外表面に接する液体を収容する容器と、容器内の液体を加熱する熱源とを備えていてもよい。
【0186】
ノズル３９の吐出口３９ｐを開閉する蓋９５は、鉛直な直線ではなく、水平な直線まわりに回転可能である。蓋９５は、ハウジング４１から下方に延びる２つのブラケット１３２に支持されている。図１３Ｂに示すように、蓋９５は、２つのブラケット１３２の間に配置されている。蓋９５は、水平に延びる開閉シャフト１３３を介して２つのブラケット１３２に支持されている。蓋９５は、２つのブラケット１３２に対して開閉シャフト１３３まわりに回転可能である。
【0187】
開閉モータ９６は、一方のブラケット１３２に対して蓋９５とは反対側に配置されている。開閉シャフト１３３は、一方のブラケット１３２を貫通している。開閉シャフト１３３の先端部は、ハウジング４１の延長部４１ｅ内に配置されている。開閉モータ９６は、ハウジング４１の延長部４１ｅ内に配置されている。開閉モータ９６の回転軸９６ｓは、開閉シャフト１３３に連結されている。回転軸９６ｓと開閉シャフト１３３は、同一の直線上に配置されている。
【0188】
開閉モータ９６が回転軸９６ｓを回転させると、蓋９５は、開閉シャフト１３３と共に開閉シャフト１３３まわりに回転する。開閉モータ９６は、開位置と閉位置との間で水平な開閉軸線Ａ２まわりに蓋９５を移動させる。蓋９５の開位置は、ノズル３９を下から見たときに、ノズル３９の吐出口３９ｐのいずれの部分も蓋９５に重ならない位置である。蓋９５の閉位置は、蓋９５の上面がノズル３９の下面の全域に密着し、ノズル３９の吐出口３９ｐが塞がれる位置である。蓋９５が閉位置に配置されているとき、ノズル３９内の液体は、ノズル３９の吐出口３９ｐから排出されず、ノズル３９内に留まる。
【0189】
図１４は、基板処理装置１（図１Ａ参照）によって行われる基板Ｗの処理の一例（第３処理例）について説明するための工程図である。図１５Ａ～図１５Ｃは、図１４に示す処理が行われているときの固形物１００の変化を示す模式図である。制御装置３は、以下のステップを実行するようにプログラムされている。以下では、図１３Ａ、図１３Ｂ、および図１４を参照する。図１５Ａ～図１５Ｃについては適宜参照する。
【0190】
第３処理例では、図６に示す第１処理例のステップＳ６～ステップＳ９に代えて、固化膜形成物質の固体である固形物１００の融解によって乾燥前処理液を作成し、作成された乾燥前処理液を基板Ｗに供給する乾燥前処理液供給工程（図１４のステップＳ２０７）が行われる。乾燥前処理液供給工程以外のステップは、第１処理例のステップＳ１～ステップＳ５およびステップＳ１０～ステップＳ１５と同様である。したがって、以下では、第３処理例の乾燥前処理液供給工程について説明する。
【0191】
第３処理例の乾燥前処理液供給工程では、蓋９５が閉位置に配置されている状態で、運搬モータ９２がスクリューコンベア９１を回転させる。図１５Ａに示すように、固形物配管４０内の固形物１００は、スクリューコンベア９１の回転によりノズル３９の方に送られる。蓋９５が閉位置に配置されているので、固形物配管４０からノズル３９に落下した固形物１００は、ノズル３９の吐出口３９ｐを通過せずに、ノズル３９内に留まる。これにより、固形物１００がノズル３９内に溜まる。ノズル３９内に溜められる固形物１００の量は、スクリューコンベア９１を回転させる回数に応じて増減する。
【0192】
固化膜形成物質の固体である固形物１００をノズル３９内に溜めた後は、ノズル３９内の固形物１００を融解させて、固化膜形成物質の液体である乾燥前処理液を作成する。具体的には、融解ヒータ１３１の温度を固化膜形成物質の融点以上の値（固化膜形成物質がしょうのうである場合は、たとえば、１５０～２００℃）まで上昇させる。融解ヒータ１３１の発熱は、固形物１００がノズル３９内に供給される前または後に開始されてもよいし、固形物１００がノズル３９内に供給されるのと同時に開始されてもよい。図１５Ｂに示すように、いずれの場合も、ノズル３９内の全ての固形物１００が液体に変化する。これにより、乾燥前処理液が作成される。
【0193】
図１５Ｂに示すように、ノズル３９の吐出口３９ｐが蓋９５で閉じられているので、乾燥前処理液は、ノズル３９の吐出口３９ｐを通過せずに、ノズル３９内に留まる。この状態で、開閉モータ９６は、蓋９５を閉位置から開位置に移動させる。図１５Ｃに示すように、ノズル３９の吐出口３９ｐが開かれると、ノズル３９内の乾燥前処理液が、ノズル３９の吐出口３９ｐを通過し、基板Ｗの上面に供給される。これにより、基板Ｗ上の置換液が乾燥前処理液で置換され、基板Ｗの上面の全域を覆う乾燥前処理液の液膜が形成される。その後、膜厚減少工程（図１４のステップＳ１０）が行われる。
【0194】
ノズル３９の吐出口３９ｐが開かれると、全てまたは殆ど全ての乾燥前処理液がノズル３９から排出される。したがって、乾燥前処理液は、ノズル３９に残らない、もしくは、殆ど残らない。少量の乾燥前処理液がノズル３９に残り、ノズル３９内で固形物１００に戻ったとしても、次の基板Ｗに供給される乾燥前処理液を作成するときには、ノズル３９に新たに供給された固形物１００だけでなく、ノズル３９に残留する固形物１００も融解する。したがって、ノズル３９が固形物１００で詰まることを防止できる。
【0195】
第４実施形態では、第１実施形態に係る効果に加えて、次の効果を奏することができる。具体的には、第４実施形態では、ノズル３９に乾燥前処理液を吐出させる。つまり、ノズル３９の吐出口の上流で固化膜形成物質の固体を融液に変化させる。その後、固化膜形成物質の融液に相当する乾燥前処理液を基板Ｗの表面に向けてノズル３９から吐出する。したがって、乾燥前処理液を基板Ｗの表面で作成する場合に比べて、速やかに乾燥前処理液を基板Ｗの表面に行き渡らせることができる。
【0196】
次に、第５実施形態について説明する。
第１実施形態に対する第５実施形態の主な相違点は、固形物１００の運搬および融解がチャンバー４の中ではなく、チャンバー４に隣接する流体ボックスＦＢの中で行われることである。
以下の図１６および図１７Ａ～図１７Ｅにおいて、図１～図１５Ｃに示された構成と同等の構成については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
第１実施形態に対する第５実施形態の主な相違点は、固形物１００の運搬および融解がチャンバー４の中ではなく、チャンバー４に隣接する流体ボックスＦＢの中で行われることである。
以下の図１６および図１７Ａ～図１７Ｅにおいて、図１～図１５Ｃに示された構成と同等の構成については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【0197】
図１６は、固形物１００を運搬して、運搬された固形物１００を融解させる固形物運搬融解システムについて説明するための模式図である。
固形物運搬融解システムは、固形物配管４０と、スクリューコンベア９１と、運搬モータ９２と、供給配管９３と、固形物タンク９４とを備えている。ただし、これらは、チャンバー４の中ではなく、流体ボックスＦＢの中に配置されている。固形物配管４０は、スクリューコンベア９１を収容する水平部４０ｈと、水平部４０ｈの下流端から下方に延びる鉛直部４０ｖとを含む。水平部４０ｈおよび鉛直部４０ｖは、いずれも、流体ボックスＦＢの中に配置されている。
固形物運搬融解システムは、固形物配管４０と、スクリューコンベア９１と、運搬モータ９２と、供給配管９３と、固形物タンク９４とを備えている。ただし、これらは、チャンバー４の中ではなく、流体ボックスＦＢの中に配置されている。固形物配管４０は、スクリューコンベア９１を収容する水平部４０ｈと、水平部４０ｈの下流端から下方に延びる鉛直部４０ｖとを含む。水平部４０ｈおよび鉛直部４０ｖは、いずれも、流体ボックスＦＢの中に配置されている。
【0198】
固形物運搬融解システムは、固形物配管４０等に加えて、固形物配管４０の鉛直部４０ｖに介装された固形物バルブ１４１と、固形物配管４０の鉛直部４０ｖの下流端に接続された融解タンク１４２と、融解タンク１４２内の固形物１００を融解させる融解ヒータ１３１とを備えている。固形物運搬融解システムは、さらに、融解タンク１４２内に気体を供給することにより融解タンク１４２内の気圧を上昇させるガス供給配管１４３と、ガス供給配管１４３に介装されたガス供給バルブ１４４と、融解タンク１４２内の気体を排出することにより融解タンク１４２内の気圧を低下させる排気配管１４５と、排気配管１４５に介装された排気バルブ１４６とを備えている。
【0199】
固形物バルブ１４１、融解タンク１４２、および融解ヒータ１３１は、流体ボックスＦＢの中に配置されている。同様に、ガス供給配管１４３、ガス供給バルブ１４４、排気配管１４５、および排気バルブ１４６は、流体ボックスＦＢの中に配置されている。ノズル３９は、流体ボックスＦＢの中ではなく、チャンバー４の中に配置されている。ノズル３９は、固形物運搬融解システムの液体配管１４７によって融解タンク１４２に接続されている。ノズル３９の吐出口３９ｐを開閉する蓋９５（図１３Ａ参照）は設けられていない。
【0200】
融解タンク１４２内の乾燥前処理液は、液体配管１４７によってノズル３９に案内される。液体配管１４７の上流端は、融解タンク１４２の表面ではなく、融解タンク１４２の中に配置されている。液体配管１４７の下流端は、ノズル３９に接続されている。液体配管１４７は、融解タンク１４２から上方に延びている。図１６は、融解タンク１４２の全体がノズル３９よりも下方に配置されている例を示している。融解タンク１４２の全体が、ノズル３９よりも上方に配置されていてもよいし、融解タンク１４２の一部がノズル３９と等しい高さに配置されていてもよい。
【0201】
図１７Ａ～図１７Ｅは、固形物１００を融解タンク１４２に運搬し、運搬された固形物１００を融解させるときの固形物１００の変化を示す模式図である。図１７Ａ～図１７Ｅでは、開いているバルブを黒色で塗りつぶしている。たとえば、図１７Ａは、固形物バルブ１４１が開いており、ガス供給バルブ１４４および排気バルブ１４６が閉じていることを示している。
【0202】
第５実施形態では、図１４に示す第３処理例と同様に、図３に示す第１処理例のステップＳ６～ステップＳ９に代えて、固化膜形成物質の固体である固形物１００の融解によって乾燥前処理液を作成し、作成された乾燥前処理液を基板Ｗに供給する乾燥前処理液供給工程（図１４のステップＳ２０７）が行われる。
【0203】
具体的には、図１７Ａに示すように、固形物バルブ１４１が開いた状態で、運搬モータ９２がスクリューコンベア９１を回転させる。固形物配管４０の水平部４０ｈ内の固形物１００は、スクリューコンベア９１の回転により固形物配管４０の鉛直部４０ｖに送られ、鉛直部４０ｖ内を落下する。これにより、固形物１００が、固形物配管４０から融解タンク１４２に落下し、融解タンク１４２内に溜まる。融解タンク１４２内に溜められる固形物１００の量は、スクリューコンベア９１を回転させる回数に応じて増減する。
【0204】
固化膜形成物質の固体である固形物１００を融解タンク１４２内に溜めた後は、図１７Ｂに示すように、融解タンク１４２内の固形物１００を融解させて、固化膜形成物質の液体である乾燥前処理液を作成する。具体的には、融解ヒータ１３１の温度を固化膜形成物質の融点以上の値まで上昇させる。融解ヒータ１３１の発熱は、固形物１００が融解タンク１４２内に供給される前または後に開始されてもよいし、固形物１００が融解タンク１４２内に供給されるのと同時に開始されてもよい。いずれの場合も、融解タンク１４２内の全ての固形物１００が液体に変化する。これにより、乾燥前処理液が作成される。
【0205】
乾燥前処理液が作成された後は、図１７Ｃに示すように、制御装置３が固形物バルブ１４１を閉じ、ガス供給バルブ１４４を開く。これにより、気体の一例である窒素ガスが、ガス供給配管１４３から融解タンク１４２内に供給され、融解タンク１４２内の気圧が上昇する。融解タンク１４２内の乾燥前処理液は、融解タンク１４２内の気圧の上昇により液体配管１４７内に送られ、ノズル３９に向かって液体配管１４７内を流れる。これにより、融解タンク１４２内の乾燥前処理液が、基板Ｗの上方に位置するノズル３９に供給され、ノズル３９から吐出される。その後、膜厚減少工程（図１４のステップＳ１０）が行われる。
【0206】
レシピで規定された量の乾燥前処理液がノズル３９から吐出されると、図１７Ｄに示すように、制御装置３は、ガス供給バルブ１４４を閉じ、排気バルブ１４６を開く。これにより、融解タンク１４２内の気体が排気配管１４５に排出され、融解タンク１４２内の気圧が大気圧または大気圧未満の値まで低下する。排気配管１４５の下流端は、アスピレータや排気ポンプなどの排気装置に接続されていてもよいし、大気中に配置されていてもよい。
【0207】
ノズル３９が乾燥前処理液を吐出している間は、液体配管１４７およびノズル３９の内部が乾燥前処理液で満たされている。さらに、融解タンク１４２内の乾燥前処理液の表面（液面）は、ノズル３９よりも下方に配置されている。ガス供給バルブ１４４が閉じられ、排気バルブ１４６が開かれると、液体配管１４７およびノズル３９内の乾燥前処理液は、サイフォンの原理により融解タンク１４２の方に逆流し、融解タンク１４２に戻る。
【0208】
図１７Ｅに示すように、液体配管１４７およびノズル３９内の乾燥前処理液は、液体配管１４７内の乾燥前処理液の表面が、融解タンク１４２内の乾燥前処理液の表面と同じ高さに配置されるまで融解タンク１４２の方に戻る。乾燥前処理液は、ノズル３９に残らない、もしくは、殆ど残らない。したがって、ノズル３９内に残留する乾燥前処理液の液滴が、意図せず、基板Ｗの上面に落下することを防止できる。
【0209】
ガス供給バルブ１４４が閉じられ、排気バルブ１４６が開かれた後に、少量の乾燥前処理液がノズル３９や液体配管１４７内に残り、ノズル３９および液体配管１４７の少なくとも一方の内部で固形物１００に戻るかもしれない。このような場合、ノズル３９および液体配管１４７の少なくとも一方に残留する固形物１００は、次の基板Ｗに向かってノズル３９および液体配管１４７内を流れる乾燥前処理液に加熱され、液体に変化する。したがって、ノズル３９および液体配管１４７が固形物１００で詰まることを防止できる。
【0210】
図１７Ｅは、乾燥前処理液の吐出が停止された後も、乾燥前処理液が融解タンク１４２内に残る例を示している。この例では、ノズル３９が次の基板Ｗに向けて乾燥前処理液を吐出するまで融解ヒータ１３１の発熱が継続される。融解タンク１４２内に作成される乾燥前処理液の量は、複数枚の基板Ｗに供給される乾燥前処理液の量以上であってもよいし、１枚の基板Ｗだけに供給される乾燥前処理液の量と同じまたは同程度であってもよい。後者の場合、乾燥前処理液が供給される基板Ｗが変わるごとに、固形物１００を融解タンク１４２に運搬すればよい。
【0211】
第５実施形態では、第１実施形態に係る効果に加えて、次の効果を奏することができる。具体的には、第５実施形態では、ノズル３９に乾燥前処理液を吐出させる。つまり、ノズル３９の吐出口３９ｐの上流で固化膜形成物質の固体を融液に変化させる。その後、固化膜形成物質の融液に相当する乾燥前処理液を基板Ｗの表面に向けてノズル３９から吐出する。したがって、乾燥前処理液を基板Ｗの表面で作成する場合に比べて、速やかに乾燥前処理液を基板Ｗの表面に行き渡らせることができる。
【0212】
第５実施形態では、固化膜形成物質の固体を流体ボックスＦＢの中で運搬する。流体ボックスＦＢは、基板Ｗを収容するチャンバー４の近くに配置されており、流体ボックスＦＢの少なくとも一部は、チャンバー４と同じ高さに配置されている。したがって、固化膜形成物質は、固体のまま基板Ｗの近くまで運搬される。そのため、固化膜形成物質を融解させるヒータを設ける場合でも、ヒータを設ける範囲を狭くすることができ、エネルギーの消費量を減らすことができる。
【0213】
次に、第６実施形態について説明する。
第５実施形態に対する第６実施形態の主な相違点は、乾燥前処理液が基板Ｗに供給された後に、乾燥前処理液を融解タンク１４２まで逆流させるのではなく、洗浄液や洗浄ガスなどの洗浄流体をノズル３９および液体配管１４７に供給して、これらに残留する乾燥前処理液をノズル３９から吐出させることである。
第５実施形態に対する第６実施形態の主な相違点は、乾燥前処理液が基板Ｗに供給された後に、乾燥前処理液を融解タンク１４２まで逆流させるのではなく、洗浄液や洗浄ガスなどの洗浄流体をノズル３９および液体配管１４７に供給して、これらに残留する乾燥前処理液をノズル３９から吐出させることである。
【0214】
以下の図１８において、図１～図１７Ｅに示された構成と同等の構成については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
図１８は、固形物１００を運搬して、運搬された固形物１００を融解させる固形物運搬融解システムについて説明するための模式図である。図１８では、開いているバルブを黒色で塗りつぶしている。
図１８は、固形物１００を運搬して、運搬された固形物１００を融解させる固形物運搬融解システムについて説明するための模式図である。図１８では、開いているバルブを黒色で塗りつぶしている。
【0215】
固形物運搬融解システムは、液体配管１４７に介装された液体バルブ１４８と、液体バルブ１４８の下流で液体配管１４７に接続された洗浄流体配管１４９と、洗浄流体配管１４９に介装された洗浄流体バルブ１５０とをさらに備えている。図１８は、洗浄流体がＩＰＡの液体である例を示している。ＩＰＡの液体は、固化膜形成物質と溶け合う溶媒を含む洗浄液の一例である。洗浄流体は、窒素ガスや空気などの洗浄ガスであってもよい。
【0216】
第６実施形態では、第５実施形態と同様に、融解タンク１４２内で乾燥前処理液を作成し、作成された乾燥前処理液を基板Ｗに供給する。ただし、ノズル３９に乾燥前処理液を吐出させるときは、制御装置３が予め液体バルブ１４８を開く。レシピで規定された量の乾燥前処理液がノズル３９から吐出されると、制御装置３は、排気バルブ１４６を開く前に、液体バルブ１４８を閉じる。そのため、乾燥前処理液が、ノズル３９および液体配管１４７内に残る。
【0217】
制御装置３は、液体バルブ１４８を閉じた後、ノズル移動ユニット４２にノズル３９を移動させる。これにより、ノズル３９は、待機位置に配置される。ノズル３９の待機位置の下方には、ノズル３９から下方に吐出された液体を受け止める筒状のポッド１５１が配置されている。制御装置３は、ノズル３９がポッド１５１の上方に位置している状態で、洗浄流体バルブ１５０を開く。これにより、洗浄液または洗浄ガスが、液体配管１４７に供給され、液体配管１４７内をノズル３９に向かって流れる。
【0218】
ノズル３９および液体配管１４７内に残留している乾燥前処理液は、洗浄液または洗浄ガスによって下流に押され、待機位置に位置するノズル３９の吐出口３９ｐから下方に吐出される。全てまたは殆ど全ての乾燥前処理液がノズル３９から吐出されると、ノズル３９の内部が洗浄液または洗浄ガスで満たされ、洗浄液または洗浄ガスがノズル３９の吐出口３９ｐから下方に吐出される。ノズル３９から吐出された乾燥前処理液および洗浄液は、基板Ｗではなく、処理カップ２１のまわりに位置するポッド１５１に受け止められる。
【0219】
洗浄流体がＩＰＡなどの洗浄液である場合、固化膜形成物質と溶け合う溶媒が洗浄液に含まれているので、ノズル３９の内面に固化膜形成物質の固体が付着していたとしても、固化膜形成物質の固体は、洗浄液に溶け、洗浄液と共にノズル３９から吐出される。したがって、残留している乾燥前処理液だけでなく、ノズル３９の内面に付着している固化膜形成物質の固体も除去できる。
【0220】
洗浄流体が窒素ガスなどの洗浄ガスである場合、ノズル３９の内面に残る乾燥前処理液は、洗浄ガスの流れで冷却され、ノズル３９の内面で固体に変化するかもしれない。ノズル３９および液体配管１４７を流れる洗浄ガスは、固化膜形成物質の昇華を促進する。したがって、残留している乾燥前処理液だけでなく、ノズル３９の内面に付着している固化膜形成物質の固体も除去できる。
【0221】
第６実施形態では、第５実施形態に係る効果に加えて、次の効果を奏することができる。具体的には、第６実施形態では、ノズル３９が基板Ｗの表面に向けて乾燥前処理液を吐出した後に、洗浄液をノズル３９に供給する。ノズル３９の内部に残留している乾燥前処理液は、洗浄液によって下流に押され、ノズル３９の吐出口３９ｐから吐出される。その後、洗浄液がノズル３９から吐出される。これにより、残留している乾燥前処理液が排出される。さらに、洗浄液には、固化膜形成物質と溶け合う溶媒が含まれているので、ノズル３９の内面に固化膜形成物質の固体が付着していたとしても、固化膜形成物質の固体は、洗浄液に溶け、洗浄液と共にノズル３９から吐出される。したがって、残留している乾燥前処理液だけでなく、ノズル３９の内面に付着している固化膜形成物質の固体も除去できる。
【0222】
第６実施形態では、ノズル３９が基板Ｗの表面に向けて乾燥前処理液を吐出した後に、液体ではなく、気体である洗浄ガスを、ノズル３９に供給する。ノズル３９の内部に残留している乾燥前処理液は、洗浄ガスによって下流に押され、ノズル３９の吐出口３９ｐから吐出される。その後、洗浄ガスがノズル３９から吐出される。これにより、全てまたは殆ど全ての乾燥前処理液がノズル３９から排出される。
【0223】
洗浄ガスの供給を開始した後に微量の乾燥前処理液がノズル３９の内部に残留していると、乾燥前処理液、つまり、固化膜形成物質の融液は、洗浄ガスの流れで冷却され、ノズル３９の内面で固体に変化するかもしれない。固化膜形成物質が昇華性物質である場合、ノズル３９を流れる洗浄ガスは、固化膜形成物質の分圧の上昇を抑え、固化膜形成物質の昇華を促進する。したがって、ノズル３９の内部に残留する乾燥前処理液を減らすことができる。
【0224】
次に、第７実施形態について説明する。
第５実施形態に対する第７実施形態の主な相違点は、融解タンク１４２（図１６参照）に代えて、融解配管１５２が設けられていることである。
以下の図１９Ａおよび図１９Ｂにおいて、図１～図１８に示された構成と同等の構成については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
第５実施形態に対する第７実施形態の主な相違点は、融解タンク１４２（図１６参照）に代えて、融解配管１５２が設けられていることである。
以下の図１９Ａおよび図１９Ｂにおいて、図１～図１８に示された構成と同等の構成については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【0225】
図１９Ａおよび図１９Ｂは、固形物１００を運搬して、運搬された固形物１００を融解させる固形物運搬融解システムについて説明するための模式図である。図１９Ａは、固形物１００を融解配管１５２に運搬している状態を示しており、図１９Ｂは、融解配管１５２に運搬された固形物１００が融解した状態を示している。図１９Ａおよび図１９Ｂでは、開いているバルブを黒色で塗りつぶしている。
【0226】
固形物運搬融解システムは、固形物配管４０と液体配管１４７とを接続する融解配管１５２をさらに備えている。融解配管１５２の上流端は、固形物配管４０の鉛直部４０ｖの下流端に接続されている。融解配管１５２の下流端は、液体配管１４７の上流端に接続されている。融解配管１５２の流路断面積（流体の流れ方向に垂直な断面の面積）は、融解タンク１４２（図１６参照）の水平断面の面積よりも小さい。融解配管１５２の流路断面積は、固形物配管４０の流路断面積と等しく、液体配管１４７の流路断面積と等しい。融解ヒータ１３１は、融解配管１５２を取り囲んでいる。
【0227】
固形物運搬融解システムのガス供給配管１４３は、融解タンク１４２ではなく、融解配管１５２に接続されている。融解配管１５２は、たとえばＵ字状である。融解配管１５２は、融解配管１５２の最下部を含む底部１５２ｂと、底部１５２ｂから固形物配管４０に延びる上流部１５２ｕと、底部１５２ｂから液体配管１４７に延びる下流部１５２ｄとを含む。図１９Ａおよび図１９Ｂは、融解配管１５２が、融解配管１５２の上流部１５２ｕに接続されている例を示している。
【0228】
第７実施形態では、第５実施形態と同様に、図６に示す第１処理例のステップＳ６～ステップＳ９に代えて、固化膜形成物質の固体である固形物１００の融解によって乾燥前処理液を作成し、作成された乾燥前処理液を基板Ｗに供給する乾燥前処理液供給工程（図１４のステップＳ２０７参照）が行われる。
【0229】
第７実施形態の乾燥前処理液供給工程では、固形物バルブ１４１が開いた状態で、運搬モータ９２がスクリューコンベア９１を回転させる。固形物配管４０の水平部４０ｈ内の固形物１００は、スクリューコンベア９１の回転により固形物配管４０の鉛直部４０ｖに送られ、鉛直部４０ｖ内を落下する。これにより、図１９Ａに示すように、固形物１００が、固形物配管４０から融解配管１５２に落下し、融解配管１５２内に溜まる。融解配管１５２内に溜められる固形物１００の量は、スクリューコンベア９１を回転させる回数に応じて増減する。
【0230】
固化膜形成物質の固体である固形物１００を融解配管１５２内に溜めた後は、融解配管１５２内の固形物１００を融解させて、固化膜形成物質の液体である乾燥前処理液を作成する。具体的には、融解ヒータ１３１の温度を固化膜形成物質の融点以上の値まで上昇させる。融解ヒータ１３１の発熱は、固形物１００が融解配管１５２内に供給される前または後に開始されてもよいし、固形物１００が融解配管１５２内に供給されるのと同時に開始されてもよい。図１９Ｂに示すように、いずれの場合も、融解配管１５２内の全ての固形物１００が液体に変化する。これにより、乾燥前処理液が作成される。
【0231】
乾燥前処理液が作成された後は、制御装置３が固形物バルブ１４１を閉じ、ガス供給バルブ１４４を開く。これにより、気体の一例である窒素ガスが、ガス供給配管１４３から融解配管１５２内に供給される。図１９Ｂに示すように、固形物バルブ１４１が閉じられているので、融解配管１５２内の乾燥前処理液は、窒素ガスによって下流に押され、融解配管１５２内をノズル３９の方に移動する。これにより、融解配管１５２内の乾燥前処理液が、基板Ｗの上方に位置するノズル３９に供給され、ノズル３９から吐出される。その後、膜厚減少工程（図１４のステップＳ１０）が行われる。
【0232】
ガス供給配管１４３が開かれると、融解配管１５２内の全てまたは殆ど全ての乾燥前処理液が、基板Ｗの上方に位置するノズル３９から吐出される。少量の乾燥前処理液がノズル３９の内面に残っていると、この乾燥前処理液が、窒素ガスの流れで冷却され、ノズル３９の内面で固体に変化するかもしれない。ノズル３９および液体配管１４７を流れる窒素ガスは、固化膜形成物質の昇華を促進する。したがって、ノズル３９の内面に残留している乾燥前処理液を除去できる。
【0233】
第７実施形態では、第５実施形態に係る効果に加えて、次の効果を奏することができる。具体的には、第７実施形態では、融解タンク１４２（図１６参照）ではなく、融解配管１５２で、固形物配管４０と液体配管１４７とを接続する。融解ヒータ１３１は、融解配管１５２内の固形物１００を加熱する。したがって、融解タンク１４２内の固形物１００を加熱する場合に比べて、融解ヒータ１３１の熱を効率的に固形物１００に伝達できる。
【0234】
第７実施形態では、気体の一例である窒素ガスを融解配管１５２内に供給し、融解配管１５２内の全てまたは殆ど全ての乾燥前処理液をノズル３９に吐出させる。したがって、第５実施形態のように、ノズル３９内の乾燥前処理液を逆流させなくても、ノズル３９内に残留する乾燥前処理液を減らすことができ、ノズル３９が固形物１００で詰まることを防止できる。
【0235】
他の実施形態
本発明は、前述の実施形態の内容に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。
たとえば、ノズル３９を静止させながら、ノズル３９に固形物１００を吐出させるのではなく、ノズル３９を基板Ｗの径方向に移動させながら、ノズル３９に固形物１００を吐出させてもよい。
本発明は、前述の実施形態の内容に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。
たとえば、ノズル３９を静止させながら、ノズル３９に固形物１００を吐出させるのではなく、ノズル３９を基板Ｗの径方向に移動させながら、ノズル３９に固形物１００を吐出させてもよい。
【0236】
たとえば、図２０に示すように、ノズル移動ユニット４２は、ノズル３９から吐出された固形物１００が基板Ｗの上面の中央部に衝突する中央処理位置（二点鎖線で示す位置）と、ノズル３９から吐出された固形物１００が基板Ｗの上面の外周部に衝突する外周処理位置（実線で示す位置）との間で、ノズル３９を移動させてもよい。
図２１に示すように、制御装置３は、固化膜１０１を基板Ｗの上面から除去しているときに、基板Ｗの上面上の固化膜１０１を冷却してもよい。固化膜１０１の冷却は、冷水などの冷却流体を基板Ｗの下面に向けて吐出することにより行ってもよいし、基板Ｗの下方に配置されたクーリングプレート１１２（図１１Ａ参照）の温度を低下させることにより行ってもよい。
図２１に示すように、制御装置３は、固化膜１０１を基板Ｗの上面から除去しているときに、基板Ｗの上面上の固化膜１０１を冷却してもよい。固化膜１０１の冷却は、冷水などの冷却流体を基板Ｗの下面に向けて吐出することにより行ってもよいし、基板Ｗの下方に配置されたクーリングプレート１１２（図１１Ａ参照）の温度を低下させることにより行ってもよい。
【0237】
この構成によれば、固化膜１０１を基板Ｗの表面から除去しているときに、基板Ｗの表面上の固化膜１０１を冷却する。固化膜１０１の除去に伴って固化膜１０１の温度が上昇する場合や、固化膜１０１の融点（固化膜形成物質の融点）が室温に近い場合は、固化膜１０１を基板Ｗの表面から除去しているときに、固化膜１０１の一部が液化する可能性がある。したがって、固化膜１０１の一部が液化することを防止しながら、固化膜１０１を気体に変化させることができる。
【0238】
固形物配管４０内の固形物１００をスクリューコンベア９１で運搬するのではなく、窒素ガスや空気などの気体を固形物配管４０内に供給することにより、固形物配管４０内の固形物１００を運搬してもよい。
【0239】
固形物１００をチャンバー４または流体ボックスＦＢの中で運搬するのではなく、チャンバー４および流体ボックスＦＢの外で運搬してもよい。つまり、チャンバー４および流体ボックスＦＢの外で固形物１００を融解させてもよい。
【0240】
第１処理例において、固形物１００の供給を開始する前ではなく、固形物１００の供給を開始した後に、基板Ｗの加熱を開始してもよい。
固化膜形成物質の固体を基板Ｗに供給する前に基板Ｗの加熱を開始する場合、固化膜形成物質の固体が基板Ｗに供給される前に基板Ｗに与えられた熱の一部は、固化膜形成物質に伝達されることなく空気中に放出される。したがって、基板Ｗを事前に加熱する場合に比べて、熱損失を減らすことができる。
固化膜形成物質の固体を基板Ｗに供給する前に基板Ｗの加熱を開始する場合、固化膜形成物質の固体が基板Ｗに供給される前に基板Ｗに与えられた熱の一部は、固化膜形成物質に伝達されることなく空気中に放出される。したがって、基板Ｗを事前に加熱する場合に比べて、熱損失を減らすことができる。
【0241】
第１処理例において、純水などの基板Ｗ上のリンス液を乾燥前処理液で置換できる場合は、リンス液の一例である純水を置換液の一例であるＩＰＡで置換する置換液供給工程（図６のステップＳ５）を行わずに、固形物供給工程（図９のステップＳ７）を行ってもよい。
第２処理例において、固形物１００の供給を開始する前ではなく、固形物１００の供給を開始した後に、基板Ｗの加熱を開始してもよい。第２処理例において、固形物１００の溶解の促進が必要なければ、温水などの加熱流体の供給を行わなくてもよい。
第２処理例において、固形物１００の供給を開始する前ではなく、固形物１００の供給を開始した後に、基板Ｗの加熱を開始してもよい。第２処理例において、固形物１００の溶解の促進が必要なければ、温水などの加熱流体の供給を行わなくてもよい。
【0242】
第２処理例において、置換液を基板Ｗに供給した後ではなく、置換液を基板Ｗに供給する前に、固形物１００を基板Ｗに供給してもよい。つまり、リンス液の液膜で覆われた基板Ｗの上面に固形物１００を供給し、その後、固形物１００が堆積した基板Ｗの上面に置換液を供給してもよい。この場合、固形物１００がリンス液に溶けなくても、溶媒の一例である置換液には溶けるので、置換液が基板Ｗに供給されると、乾燥前処理液が作成される。
【0243】
第１および第２処理例において、乾燥前処理液を基板Ｗの上面の全域に行き渡らせた後Ｗに（図６のステップＳ９および図９のステップＳ１０９）、基板Ｗ上の乾燥前処理液の膜厚を減少させる膜厚減少工程（図６および図９のステップＳ１０）を行わずに、基板Ｗの上面に固化膜１０１を形成してもよい（図６および図９のステップＳ１２）。
遮断部材５１は、円板部５２に加えて、円板部５２の外周部から下方に延びる筒状部を含んでいてもよい。この場合、遮断部材５１が下位置に配置されると、スピンチャック１０に保持されている基板Ｗは、円筒部に取り囲まれる。
遮断部材５１は、円板部５２に加えて、円板部５２の外周部から下方に延びる筒状部を含んでいてもよい。この場合、遮断部材５１が下位置に配置されると、スピンチャック１０に保持されている基板Ｗは、円筒部に取り囲まれる。
【0244】
遮断部材５１は、スピンチャック１０とともに回転軸線Ａ１まわりに回転してもよい。たとえば、遮断部材５１が基板Ｗに接触しないようにスピンベース１２上に置かれてもよい。この場合、遮断部材５１がスピンベース１２に連結されるので、遮断部材５１は、スピンベース１２と同じ方向に同じ速度で回転する。
遮断部材５１が省略されてもよい。ただし、基板Ｗの下面に純水などの液体を供給する場合は、遮断部材５１が設けられることが好ましい。基板Ｗの外周面を伝って基板Ｗの下面から基板Ｗの上面の方に回り込んだ液滴や、処理カップ２１から内方に跳ね返った液滴を遮断部材５１で遮断でき、基板Ｗ上の乾燥前処理液に混入する液体を減らすことができるからである。
遮断部材５１が省略されてもよい。ただし、基板Ｗの下面に純水などの液体を供給する場合は、遮断部材５１が設けられることが好ましい。基板Ｗの外周面を伝って基板Ｗの下面から基板Ｗの上面の方に回り込んだ液滴や、処理カップ２１から内方に跳ね返った液滴を遮断部材５１で遮断でき、基板Ｗ上の乾燥前処理液に混入する液体を減らすことができるからである。
【0245】
ウェット処理ユニット２ｗおよびドライ処理ユニット２ｄは、同じ基板処理装置ではなく、別々の基板処理装置に設けられていてもよい。つまり、ウェット処理ユニット２ｗが備えられた基板処理装置１と、ドライ処理ユニット２ｄが備えられた基板処理装置とが、同じ基板処理システムに設けられており、固化膜１０１を除去する前に、基板処理装置１から別の基板処理装置に基板Ｗを搬送してもよい。
【0246】
第６実施形態の洗浄流体配管１４９（図１８参照）の代わりに、液体配管１４７内の液体を吸引するサックバック配管を液体配管１４７に接続してもよい。この場合、液体バルブ１４８（図１８参照）を閉じた後に、ノズル３９および液体配管１４７内の乾燥前処理液をサックバック配管に逆流させてもよい。
【0247】
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。
前述の全ての構成の２つ以上が組み合わされてもよい。前述の全ての工程の２つ以上が組み合わされてもよい。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
前述の全ての構成の２つ以上が組み合わされてもよい。前述の全ての工程の２つ以上が組み合わされてもよい。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【0248】
ノズル３９、固形物配管４０、スクリューコンベア９１、運搬モータ９２、およびガス供給配管１４３は、固形物運搬手段の一例である。下面ノズル７１、スピンベース１２の下中央開口８１、置換液ノズル４３、および融解ヒータ１３１は、乾燥前処理液作成手段の一例である。下面ノズル７１、スピンベース１２の下中央開口８１、内蔵ヒータ１１１、およびクーリングプレート１１２は、固化膜形成手段の一例である。スピンモータ１４、中心ノズル５５、および遮断部材５１の上中央開口６１は、固化膜除去手段の一例である。
【符号の説明】
【0249】
１ ：基板処理装置
２ ：処理ユニット
３ ：制御装置
１０ ：スピンチャック
１４ ：スピンモータ
３９ ：ノズル
３９ｐ ：ノズルの吐出口
４０ ：固形物配管
５５ ：中心ノズル
５９ ：上温度調節器
６１ ：遮断部材の上中央開口
６６ ：上温度調節器
７１ ：下面ノズル
７５ ：下ヒータ
７９ ：クーラー
８１ ：スピンベースの下中央開口
８６ ：下温度調節器
９１ ：スクリューコンベア
９２ ：運搬モータ
９４ ：固形物タンク
９５ ：蓋
９６ ：開閉モータ
１００ ：固形物
１０１ ：固化膜
１２２ ：プラズマ発生装置
１３１ ：融解ヒータ
１４３ ：ガス供給配管
Ａ１ ：基板の回転軸線
Ｈｐ ：パターンの高さ
Ｐ１ ：パターン
Ｔ１ ：固化膜の厚み
Ｗ ：基板
２ ：処理ユニット
３ ：制御装置
１０ ：スピンチャック
１４ ：スピンモータ
３９ ：ノズル
３９ｐ ：ノズルの吐出口
４０ ：固形物配管
５５ ：中心ノズル
５９ ：上温度調節器
６１ ：遮断部材の上中央開口
６６ ：上温度調節器
７１ ：下面ノズル
７５ ：下ヒータ
７９ ：クーラー
８１ ：スピンベースの下中央開口
８６ ：下温度調節器
９１ ：スクリューコンベア
９２ ：運搬モータ
９４ ：固形物タンク
９５ ：蓋
９６ ：開閉モータ
１００ ：固形物
１０１ ：固化膜
１２２ ：プラズマ発生装置
１３１ ：融解ヒータ
１４３ ：ガス供給配管
Ａ１ ：基板の回転軸線
Ｈｐ ：パターンの高さ
Ｐ１ ：パターン
Ｔ１ ：固化膜の厚み
Ｗ ：基板
【図1A】
【図1B】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図4A】
【図4B】
【図5】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図7D】
【図7E】
【図7F】
【図7G】
【図8】
【図9】
【図10A】
【図10B】
【図10C】
【図10D】
【図10E】
【図10F】
【図11A】
【図11B】
【図12】
【図13A】
【図13B】
【図14】
【図15A】
【図15B】
【図15C】
【図16】
【図17A】
【図17B】
【図17C】
【図17D】
【図17E】
【図18】
【図19A】
【図19B】
【図20】
【図21】