(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】2023-09-25
(45)【発行日】2023-10-03
(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 20060101AFI20230926BHJP
【ＦＩ】
H01L21/304 648G
H01L21/304 643A
H01L21/304 647A
H01L21/304 651B
【請求項の数】
20
(21)【出願番号】P 2019122030
(22)【出願日】2019-06-28
(65)【公開番号】P2021009894
(43)【公開日】2021-01-28
【審査請求日】2021-12-23
(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】吉田 幸史
【審査官】平野 崇
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１７－２１６４３１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－０９５５８３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－０３６０１２（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】
処理液を基板の表面に供給する処理液供給工程と、前記基板の表面上の前記処理液を固化または硬化させ、前記基板の表面に存在する除去対象物を保持する処理膜を形成する処理膜形成工程と、
前記基板の表面に除去液を供給することによって、前記処理膜に前記除去対象物を保持させた状態で、前記処理膜を前記基板外へ排除する除去工程とを含み、
前記処理液が、前記基板の表層および前記除去対象物の少なくとも一方を溶解対象物として溶解させる溶解成分を含み、
前記処理液供給工程が、前記基板の表面に供給された前記処理液中の前記溶解成分によって、前記溶解対象物を部分的に溶解させる溶解工程を含み、
前記溶解対象物が、少なくとも前記除去対象物を含み、
前記除去対象物が、前記基板の表面の少なくとも一部を覆う除去対象膜を含み、
前記溶解工程において、前記処理液中の前記溶解成分によって前記除去対象膜を溶解することで、前記除去対象膜の膜片が形成され、
前記処理膜形成工程において形成される前記処理膜が前記除去対象膜の膜片を保持する、基板処理方法。
【請求項2】
処理液を基板の表面に供給する処理液供給工程と、前記基板の表面上の前記処理液を固化または硬化させ、前記基板の表面に存在する除去対象物を保持する処理膜を形成する処理膜形成工程と、
前記基板の表面に除去液を供給することによって、前記処理膜に前記除去対象物を保持させた状態で、前記処理膜を前記基板外へ排除する除去工程とを含み、
前記処理液が、前記基板の表層および前記除去対象物の少なくとも一方を溶解対象物として溶解させる溶解成分を含み、
前記処理液供給工程が、前記基板の表面に供給された前記処理液中の前記溶解成分によって、前記溶解対象物を部分的に溶解させる溶解工程を含み、
前記溶解工程において、前記処理液中の前記溶解成分に前記基板の前記表層を溶解させることによって前記除去対象物が基板の表面から離間する、基板処理方法。
【請求項3】
前記処理膜形成工程が、前記除去対象物と前記基板の表面との間に前記処理液が入り込んだ状態で、前記処理液を固化または硬化させる工程を含む、請求項１または２に記載の基板処理方法。
【請求項4】
前記処理膜形成工程が、前記処理液を固化または硬化させることによって、前記溶解成分による前記溶解対象物の溶解の進行を抑制する溶解抑制工程を含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項5】
前記溶解対象物が、少なくとも前記基板の前記表層を含み、前記溶解抑制工程が、前記処理膜と前記基板との接触界面付近における前記処理膜中の前記溶解成分によって前記基板の前記表層を溶解させる工程を含む、請求項４に記載の基板処理方法。
【請求項6】
前記溶解対象物が、少なくとも前記基板の前記表層を含み、前記溶解抑制工程が、前記処理膜中の前記溶解成分によって前記基板の前記表層を溶解させることによって、前記処理膜と前記基板の表面との間に隙間を形成する工程を含む、請求項４または５に記載の基板処理方法。
【請求項7】
前記処理液が、溶質と、前記溶質を溶解させる溶媒とを有し、前記溶質が、前記溶解成分と、高溶解性成分と、前記高溶解性成分よりも前記除去液に溶解しにくい低溶解性成分とを有し、
前記処理膜形成工程が、固体状態の前記高溶解性成分、固体状態の前記低溶解性成分および固体状態の前記溶解成分を有する前記処理膜を形成する工程を含み、
前記除去工程が、前記処理膜中の固体状態の前記高溶解性成分を前記除去液に選択的に溶解させる工程を含む、請求項１～６のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項8】
前記基板の表面に存在する前記除去対象物が、前記基板の表面と化学結合している、請求項１～７のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項9】
前記除去対象膜が、ドライエッチングによって生じた残渣である、請求項１に記載の基板処理方法。
【請求項10】
前記溶解対象物が、前記基板の前記表層および前記除去対象物を含み、前記除去対象物が、化学機械研磨によって生じた残渣である、請求項８に記載の基板処
理方法。
【請求項11】
処理液を基板の表面に供給する処理液供給ユニットと、前記基板の表面上の前記処理液を固化または硬化させて、前記基板の表面に存在する除去対象物を保持する処理膜を形成する処理膜形成ユニットと、
前記基板の表面に除去液を供給することによって、前記処理膜を前記基板外へ排除する除去液供給ユニットと、
前記処理液供給ユニット、前記処理膜形成ユニットおよび前記除去液供給ユニットを制御するコントローラとを含み、
前記コントローラが、前記処理液供給ユニットから前記基板の表面に向けて前記処理液を供給する処理液供給工程と、前記処理膜形成ユニットによって前記基板の表面上の前記処理液を固化または硬化させ、前記基板の上面に前記処理膜を形成する処理膜形成工程と、前記除去液供給ユニットから前記基板の表面に向けて前記除去液を供給することによって、前記処理膜に前記除去対象物を保持させた状態で、前記処理膜を前記基板外へ排除する除去工程とを実行するようにプログラムされており、
前記処理液が、前記基板の表層および前記除去対象物の少なくとも一方を溶解対象物として溶解させる溶解成分を含み、
前記コントローラが、前記処理液供給工程において、前記基板の表面に供給された前記処理液中の前記溶解成分によって、前記溶解対象物を部分的に溶解させる溶解工程を実行するようにプログラムされており、
前記溶解対象物が、少なくとも前記除去対象物を含み、
前記除去対象物が、前記基板の表面の少なくとも一部を覆う除去対象膜を含み、
前記溶解工程において、前記処理液中の前記溶解成分によって前記除去対象膜を溶解することで、前記除去対象膜の膜片が形成され、
前記処理膜形成工程において形成される前記処理膜が前記除去対象膜の膜片を保持する、基板処理装置。
【請求項12】
処理液を基板の表面に供給する処理液供給ユニットと、前記基板の表面上の前記処理液を固化または硬化させて、前記基板の表面に存在する除去対象物を保持する処理膜を形成する処理膜形成ユニットと、
前記基板の表面に除去液を供給することによって、前記処理膜を前記基板外へ排除する除去液供給ユニットと、
前記処理液供給ユニット、前記処理膜形成ユニットおよび前記除去液供給ユニットを制御するコントローラとを含み、
前記コントローラが、前記処理液供給ユニットから前記基板の表面に向けて前記処理液を供給する処理液供給工程と、前記処理膜形成ユニットによって前記基板の表面上の前記処理液を固化または硬化させ、前記基板の上面に前記処理膜を形成する処理膜形成工程と、前記除去液供給ユニットから前記基板の表面に向けて前記除去液を供給することによって、前記処理膜に前記除去対象物を保持させた状態で、前記処理膜を前記基板外へ排除する除去工程とを実行するようにプログラムされており、
前記処理液が、前記基板の表層および前記除去対象物の少なくとも一方を溶解対象物として溶解させる溶解成分を含み、
前記コントローラが、前記処理液供給工程において、前記基板の表面に供給された前記処理液中の前記溶解成分によって、前記溶解対象物を部分的に溶解させる溶解工程を実行するようにプログラムされており、
前記溶解工程において、前記処理液中の前記溶解成分に前記基板の前記表層を溶解させることによって、前記除去対象物が前記基板の表面から離間する、基板処理装置。
【請求項13】
前記コントローラが、前記処理膜形成工程において、前記除去対象物と前記基板の表面との間に前記処理液が入り込んだ状態で、前記処理液を固化または硬化させるようにプログラムされている、請求項１１または１２に記載の基板処理装置。
【請求項14】
前記コントローラが、前記処理膜形成工程において、前記処理液を固化または硬化させることによって、前記溶解成分による前記溶解対象物の溶解の進行を抑制する溶解抑制工程を実行するようにプログラムされている、請求項１１～１３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項15】
前記溶解対象物が、少なくとも前記基板の前記表層を含み、前記コントローラが、前記溶解抑制工程において、前記処理膜と前記基板との接触界面付近における前記処理膜中の前記溶解成分によって前記基板の前記表層を溶解させる工程を実行するようにプログラムされている、請求項１４に記載の基板処理装置。
【請求項16】
前記溶解対象物が、少なくとも前記基板の前記表層を含み、前記コントローラが、前記溶解抑制工程において、前記処理膜中の前記溶解成分によって前記基板の前記表層を溶解させることによって、前記処理膜と前記基板の表面との間に隙間を形成する工程を実行するようにプログラムされている、請求項１４または１５に記載の基板処理装置。
【請求項17】
前記処理液が、溶質と、前記溶質を溶解させる溶媒とを有し、前記溶質が、前記溶解成分と、高溶解性成分と、前記高溶解性成分よりも前記除去液に溶解しにくい低溶解性成分とを有し、
前記コントローラが、前記処理膜形成工程において、固体状態の前記高溶解性成分、固体状態の前記低溶解性成分および固体状態の前記溶解成分を有する前記処理膜を形成し、前記除去工程において、前記処理膜中の固体状態の前記高溶解性成分を前記除去液に選択的に溶解させるようにプログラムされている、請求項１１～１６のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項18】
前記基板の表面に存在する前記除去対象物が、前記基板の表面と化学結合している、請求項１１～１７のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項19】
前記除去対象膜が、ドライエッチングによって生じた残渣である、請求項１１に記載の基板処理装置。【請求項20】
前記溶解対象物が、前記基板の前記表層および前記除去対象物を含み、前記除去対象物が、化学機械研磨によって生じた残渣である、請求項１８に記載の基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、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。処理対象になる基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、有機ＥＬ（Electroluminescence）表示装置等の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、太陽電池用基板等の基板が含まれる。
【背景技術】
【0002】
半導体装置の製造工程では、基板に付着した各種汚染物、前工程で使用した処理液やレジスト等の残渣、あるいは各種パーティクル等（以下「除去対象物」と総称する場合がある。）を除去するために、洗浄工程が実施される。
洗浄工程では、脱イオン水（ＤＩＷ：Deionized Water）等の洗浄液を基板に供給することにより、除去対象物を洗浄液の物理的作用によって除去したり、除去対象物と化学的に反応する薬液を基板に供給することにより、当該除去対象物を化学的に除去したりすることが一般的である。
洗浄工程では、脱イオン水（ＤＩＷ：Deionized Water）等の洗浄液を基板に供給することにより、除去対象物を洗浄液の物理的作用によって除去したり、除去対象物と化学的に反応する薬液を基板に供給することにより、当該除去対象物を化学的に除去したりすることが一般的である。
【0003】
しかし、基板上に形成される凹凸パターンの微細化および複雑化が進んでいる。そのため、凹凸パターンの損傷を抑制しながら除去対象物を洗浄液または薬液によって除去することが容易でなくなりつつある。
そこで、揮発成分を含むトップコート液を基板に向けて供給し、揮発成分の揮発によってトップコート膜を形成した後に、当該トップコート膜を除去する手法が提案されている（特許文献１を参照）。
そこで、揮発成分を含むトップコート液を基板に向けて供給し、揮発成分の揮発によってトップコート膜を形成した後に、当該トップコート膜を除去する手法が提案されている（特許文献１を参照）。
【0004】
この手法では、トップコート液が体積収縮しながら固化または硬化してトップコート膜が形成される。これによって、除去対象物が基板から引き離される。そして、除去液によって、トップコート膜が溶解され基板上から除去される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特許第６２７９０３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献１に記載の基板処理方法では、トップコート膜を基板上で溶解させる。そのため、基板上においてトップコート膜から除去対象物が脱落し、その脱落した除去対象物が基板に再付着するおそれがある。したがって、基板上から除去対象物を効率良く除去できないおそれがある。
そこで、この発明の１つの目的は、基板の表面に存在する除去対象物を効率良く除去する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。
そこで、この発明の１つの目的は、基板の表面に存在する除去対象物を効率良く除去する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】
この発明の一実施形態は、処理液を基板の表面に供給する処理液供給工程と、前記基板の表面上の前記処理液を固化または硬化させ、前記基板の表面に存在する除去対象物を保持する処理膜を形成する処理膜形成工程と、前記基板の表面に除去液を供給することによって、前記処理膜に前記除去対象物を保持させた状態で、前記処理膜を前記基板の表面から除去する除去工程とを含む、基板処理方法を提供する。前記処理液が、前記基板の表層および前記除去対象物の少なくとも一方を溶解対象物として溶解させる溶解成分を含む。そして、前記処理液供給工程が、前記基板の表面に供給された前記処理液中の前記溶解成分によって、前記溶解対象物を部分的に溶解させる溶解工程を含む。
【0008】
この方法によれば、処理液に含まれる溶解成分によって、溶解対象物（基板の表層および除去対象物の少なくとも一方）が部分的に溶解される。そのため、処理液供給工程が実行されることによって、除去対象物と基板の表面との間に処理液が入り込みやすい。処理膜形成工程において、除去対象物と基板の表面との間に処理液が入り込んだ状態で処理液が固化または硬化されれば、処理膜の一部が、除去対象物と基板の表面との間に形成される。そのため、除去工程において、処理膜は、除去対象物を充分な保持力で保持しながら、基板の表面から除去され、基板外へと排除される。その結果、除去対象物を基板の表面から効率良く除去することができる。
この発明の一実施形態では、前記溶解対象物が、少なくとも前記除去対象物を含み、前記除去対象物が、前記基板の表面の少なくとも一部を覆う除去対象膜を含む。そして、前記溶解工程において、前記処理液中の前記溶解成分によって前記除去対象膜を溶解することで、前記除去対象膜の膜片が形成され、前記処理膜形成工程において形成される前記処理膜が前記除去対象膜の膜片を保持する。
また、この発明の一実施形態では、前記溶解工程において、前記処理液中の前記溶解成分に前記基板の前記表層を溶解させることによって前記除去対象物が基板の表面から離間する。
この発明の一実施形態では、前記溶解対象物が、少なくとも前記除去対象物を含み、前記除去対象物が、前記基板の表面の少なくとも一部を覆う除去対象膜を含む。そして、前記溶解工程において、前記処理液中の前記溶解成分によって前記除去対象膜を溶解することで、前記除去対象膜の膜片が形成され、前記処理膜形成工程において形成される前記処理膜が前記除去対象膜の膜片を保持する。
また、この発明の一実施形態では、前記溶解工程において、前記処理液中の前記溶解成分に前記基板の前記表層を溶解させることによって前記除去対象物が基板の表面から離間する。
【0009】
ところで、上述の方法とは異なり、溶解成分を含む溶解液を基板に供給した後に、溶解液をリンス液で洗い流し、その後、処理膜の形成に必要な処理膜形成液を基板に供給する方法では、複数の液体が基板の表面に順次に供給される。そのため、溶解液によって基板の表面から一度離れた除去対象物が、処理膜に保持される前に基板の表面に再付着するおそれがある。
【0010】
一方、溶解成分を含む処理液を基板に供給した後、処理液を固化または硬化させることによって処理膜を形成すれば、この処理液を別の液体に置換することなく、処理膜を形成することができる。そのため、溶解対象物を溶解させた後、速やかに、処理膜を形成することができる。したがって、基板の表面から除去対象物が離れた状態を維持しながら処理膜を形成することができる。
【0011】
この発明の一実施形態では、前記処理膜形成工程が、前記処理液を固化または硬化させることによって、前記溶解成分による前記溶解対象物の溶解の進行を抑制する溶解抑制工程を含む。そのため、溶解成分による溶解対象物の過剰な溶解を避けることができる。
この発明の一実施形態では、前記溶解対象物が、少なくとも前記基板の前記表層を含む。そして、前記溶解抑制工程が、前記処理膜と前記基板との接触界面付近における前記処理膜中の前記溶解成分によって前記基板の前記表層を溶解させる工程を含む。
この発明の一実施形態では、前記溶解対象物が、少なくとも前記基板の前記表層を含む。そして、前記溶解抑制工程が、前記処理膜と前記基板との接触界面付近における前記処理膜中の前記溶解成分によって前記基板の前記表層を溶解させる工程を含む。
【0012】
そのため、処理膜と基板との接触界面付近における処理膜中の溶解成分が消費される。処理膜は、処理液が固化または硬化されることによって形成されるものであるため、処理膜中において溶解成分は拡散しにくい。したがって、処理膜と基板との接触界面付近における処理膜中の溶解成分の消費に伴って、処理膜中の溶解成分による基板の表層の溶解が抑制される。
【0013】
さらに、基板の表面に処理液の液膜が存在するときだけでなく、処理膜が形成された後にも、溶解成分によって基板の表層が溶解される。そのため、処理膜と基板との密着性を低下させることができる。これにより、処理膜形成工程後の除去工程において、基板の表面から処理膜を剥離し易くなる。すなわち、除去対象物を保持した状態の処理膜を基板の表面から効率良く除去することができる。
【0014】
この発明の一実施形態では、前記溶解対象物が、少なくとも前記基板の前記表層を含む。そして、前記溶解抑制工程が、前記処理膜中の前記溶解成分によって前記基板の前記表層を溶解させることによって、前記処理膜と前記基板の表面との間に隙間を形成する工程を含む。
この方法によれば、基板の表層が溶解されることによって、処理膜と基板の表面との間に隙間が形成される。処理膜は、処理液が固化または硬化されることによって形成されるものであるため、処理液と比較して流動性が低い。そのため、処理膜と基板の表面との間に形成された隙間は、処理膜によって埋められることなく維持される。そのため、処理膜形成工程後の除去工程において、処理膜と基板の表面との間の隙間に除去液が入り込みやすい。これにより、除去対象物を保持した状態の処理膜を基板の表面から効率良く除去することができる。
この方法によれば、基板の表層が溶解されることによって、処理膜と基板の表面との間に隙間が形成される。処理膜は、処理液が固化または硬化されることによって形成されるものであるため、処理液と比較して流動性が低い。そのため、処理膜と基板の表面との間に形成された隙間は、処理膜によって埋められることなく維持される。そのため、処理膜形成工程後の除去工程において、処理膜と基板の表面との間の隙間に除去液が入り込みやすい。これにより、除去対象物を保持した状態の処理膜を基板の表面から効率良く除去することができる。
【0015】
この発明の一実施形態では、前記処理液が、溶質と、前記溶質を溶解させる溶媒とを有する。前記溶質が、前記溶解成分と、高溶解性成分と、前記高溶解性成分よりも前記除去液に溶解しにくい低溶解性成分とを有する。前記処理膜形成工程が、固体状態の前記高溶解性成分、固体状態の前記低溶解性成分および固体状態の前記溶解成分を有する前記処理膜を形成する工程を含む。そして、前記除去工程が、前記処理膜中の固体状態の前記高溶解性成分を前記除去液に選択的に溶解させる工程を含む。
【0016】
この方法によれば、処理膜中の固体状態の高溶解性成分が除去液で選択的に溶解される。「固体状態の高溶解性成分が選択的に溶解される」とは、固体状態の高溶解性成分のみが溶解されるという意味ではない。「固体状態の高溶解性成分が選択的に溶解される」とは、固体状態の低溶解性成分も僅かに溶解されるが、大部分の固体状態の高溶解性成分が溶解されるという意味である。
【0017】
そのため、固体状態の高溶解性成分を除去液に溶解させることによって、処理膜と基板との接触界面に除去液を作用させることができる。一方、処理膜中の低溶解性成分は、溶解されずに固体状態で維持される。したがって、固体状態の低溶解性成分で除去対象物を保持しながら、固体状態の低溶解性成分と基板との接触界面に除去液を作用させることができる。その結果、処理膜を基板の表面から速やかに除去し、処理膜とともに除去対象物を基板の表面から効率良く除去することができる。
【0018】
この発明の一実施形態では、前記基板の表面に存在する前記除去対象物が、前記基板の表面と化学結合している。「除去対象物と基板の表面とが化学結合されている」とは、除去対象物を構成する分子または原子と、基板の表層を構成する分子または原子とが、共有結合、イオン結合、金属結合等によって、結合されていることをいう。
処理膜に保持された除去対象物を基板の表面から引き離すためには、基板の表面への大流量の除去液の供給等によって、除去液から除去対象物に作用する物理力（運動エネルギー）を増大させる手法が考え得る。しかしながら、除去対象物と基板の表面とが化学結合されている場合、除去対象物が処理膜によって保持されることで除去液から受ける物理力を増大させたとしても、除去液の物理力のみによって除去対象物を基板の表面から引き離すことは困難である。
処理膜に保持された除去対象物を基板の表面から引き離すためには、基板の表面への大流量の除去液の供給等によって、除去液から除去対象物に作用する物理力（運動エネルギー）を増大させる手法が考え得る。しかしながら、除去対象物と基板の表面とが化学結合されている場合、除去対象物が処理膜によって保持されることで除去液から受ける物理力を増大させたとしても、除去液の物理力のみによって除去対象物を基板の表面から引き離すことは困難である。
【0019】
そこで、処理液に含まれる溶解成分で基板の表層または除去対象物の少なくとも一方を溶解させれば、除去対象物と基板の表面との結合強度に関わらず、除去対象物を基板の表面から引き離すことができる。したがって、除去対象物と基板の表面とが化学結合している場合であっても、除去対象物を基板の表面から効率良く除去することができる。
この発明の一実施形態では、前記溶解対象物が、少なくとも前記除去対象物を含む。そして、前記除去対象物が、前記基板の表面の少なくとも一部を覆う除去対象膜を含む。たとえば、ドライエッチング後の基板の表面には、基板の表面の少なくとも一部を覆う膜状の残渣（除去対象膜）が生じることがある。この方法とは異なり、溶解成分を有していない処理液から処理膜を形成する場合、基板の表面において除去対象膜に覆われた部分において、除去対象膜と基板の表面との間に処理液が入り込みにくい。
この発明の一実施形態では、前記溶解対象物が、少なくとも前記除去対象物を含む。そして、前記除去対象物が、前記基板の表面の少なくとも一部を覆う除去対象膜を含む。たとえば、ドライエッチング後の基板の表面には、基板の表面の少なくとも一部を覆う膜状の残渣（除去対象膜）が生じることがある。この方法とは異なり、溶解成分を有していない処理液から処理膜を形成する場合、基板の表面において除去対象膜に覆われた部分において、除去対象膜と基板の表面との間に処理液が入り込みにくい。
【0020】
そこで、処理液中の溶解成分に、除去対象膜を部分的に溶解させることができれば、除去対象膜と基板の表面との間に処理液を入り込ませ易い。さらに、処理液中の溶解成分によって、除去対象膜を分裂させることができれば、分裂した膜片同士の間の隙間を介して、除去対象膜の膜片と基板の表面との間に処理液を一層効率的に入り込ませることができる。
【0021】
この発明の一実施形態では、前記溶解対象物が、少なくとも前記除去対象物を含む。前記除去対象物が、化学機械研磨（ＣＭＰ：Chemical Mechanical Polishing）によって生じた残渣である。化学機械研磨後の基板の表面には、溶解成分に対する溶解性が基板の表層と同程度の除去対象物が生じることがある。そこで、溶解成分によって、基板の表層を溶解させることができれば、除去対象物と基板の表面との間に処理液を入り込ませ易い。
【0022】
この発明の他の実施形態は、処理液を基板の表面に供給する処理液供給ユニットと、前記基板の表面上の前記処理液を固化または硬化させて、前記基板の表面に存在する除去対象物を保持する処理膜を形成する処理膜形成ユニットと、前記基板の表面に除去液を供給することによって、前記処理膜を前記基板の表面から除去する除去液供給ユニットと、前記処理液供給ユニット、前記処理膜形成ユニットおよび前記除去液供給ユニットを制御するコントローラとを含む、基板処理装置を提供する。
【0023】
前記コントローラが、前記処理液供給ユニットから基板の表面に向けて前記処理液を供給する処理液供給工程と、前記処理膜形成ユニットによって前記基板の表面上の前記処理液を固化または硬化させ、前記基板の上面に前記処理膜を形成する処理膜形成工程と、前記除去液供給ユニットから前記基板の表面に向けて前記除去液を供給することによって、前記処理膜に前記除去対象物を保持させた状態で、前記処理膜を前記基板の表面から除去する除去工程とを実行するようにプログラムされている。前記処理液が、前記基板の表層および前記除去対象物の少なくとも一方を溶解対象物として溶解させる溶解成分を含む。そして、前記コントローラが、前記処理液供給工程において、前記基板の表面に供給された前記処理液中の前記溶解成分によって、前記溶解対象物を部分的に溶解させる溶解工程を実行するようにプログラムされている。
【0024】
この装置によれば、処理液に含まれる溶解成分によって、溶解対象物（基板の表層および除去対象物の少なくとも一方）が部分的に溶解される。そのため、処理液供給工程が実行されることによって、除去対象物と基板の表面との間に処理液が入り込みやすい。処理膜形成工程において、除去対象物と基板の表面との間に処理液が入り込んだ状態で処理液が固化または硬化されれば、処理膜の一部が、除去対象物と基板の表面との間に形成される。そのため、除去工程において、処理膜は、除去対象物を充分な保持力で保持しながら、基板の表面から除去され、基板外へと排除される。その結果、除去対象物を基板の表面から効率良く除去することができる。
この発明の一実施形態では、前記溶解対象物が、少なくとも前記除去対象物を含み、前記除去対象物が、前記基板の表面の少なくとも一部を覆う除去対象膜を含む。そして、前記溶解工程において、前記処理液中の前記溶解成分によって前記除去対象膜を溶解することで、前記除去対象膜の膜片が形成され、前記処理膜形成工程において形成される前記処理膜が前記除去対象膜の膜片を保持する。
また、この発明の一実施形態では、前記溶解工程において、前記処理液中の前記溶解成分に前記基板の前記表層を溶解させることによって前記除去対象物が基板の表面から離間する。
この発明の一実施形態では、前記溶解対象物が、少なくとも前記除去対象物を含み、前記除去対象物が、前記基板の表面の少なくとも一部を覆う除去対象膜を含む。そして、前記溶解工程において、前記処理液中の前記溶解成分によって前記除去対象膜を溶解することで、前記除去対象膜の膜片が形成され、前記処理膜形成工程において形成される前記処理膜が前記除去対象膜の膜片を保持する。
また、この発明の一実施形態では、前記溶解工程において、前記処理液中の前記溶解成分に前記基板の前記表層を溶解させることによって前記除去対象物が基板の表面から離間する。
【0025】
ところで、上述の装置とは異なり、溶解成分を含む溶解液を基板に供給した後に、溶解液をリンス液で洗い流し、その後、処理膜の形成に必要な処理膜形成液を基板に供給する場合には、複数の液体が基板の表面に順次に供給される。そのため、溶解液によって基板の表面から一度離れた除去対象物が、処理膜に保持される前に基板の表面に再付着するおそれがある。
【0026】
一方、溶解成分を含む処理液を基板に供給した後、処理液を固化または硬化させることによって処理膜を形成すれば、この処理液を別の液体に置換することなく、処理膜を形成することができる。そのため、溶解対象物を溶解させた後、速やかに、処理膜を形成することができる。したがって、基板の表面から除去対象物が離れた状態を維持しながら処理膜を形成することができる。
【0027】
この発明の他の実施形態では、前記コントローラが、前記処理膜形成工程において、前記処理液を固化または硬化させることによって、前記溶解成分による前記溶解対象物の溶解の進行を抑制する溶解抑制工程を実行するようにプログラムされている。そのため、溶解成分による溶解対象物の過剰な溶解を避けることができる。
この発明の他の実施形態では、前記溶解対象物が、少なくとも前記基板の前記表層を含む。そして、前記コントローラが、前記溶解抑制工程において、前記処理膜と前記基板との接触界面付近における前記処理膜中の前記溶解成分によって前記基板の前記表層を溶解させる工程を実行するようにプログラムされている。
この発明の他の実施形態では、前記溶解対象物が、少なくとも前記基板の前記表層を含む。そして、前記コントローラが、前記溶解抑制工程において、前記処理膜と前記基板との接触界面付近における前記処理膜中の前記溶解成分によって前記基板の前記表層を溶解させる工程を実行するようにプログラムされている。
【0028】
そのため、処理膜と基板との接触界面付近における処理膜中の溶解成分が消費される。処理膜は、処理液が固化または硬化されることによって形成されるものであるため、処理膜中において溶解成分は拡散しにくい。したがって、処理膜と基板との接触界面付近における処理膜中の溶解成分の消費に伴って、処理膜中の溶解成分による基板の表層の溶解が抑制される。
【0029】
さらに、基板の表面に処理液の液膜が存在するときだけでなく、処理膜が形成された後にも、溶解成分によって基板の表層が溶解される。そのため、処理膜と基板との密着性を低下させることができる。これにより、処理膜形成工程後の除去工程において、基板の表面から処理膜を剥離し易くなる。すなわち、除去対象物を保持した状態の処理膜を基板の表面から効率良く除去することができる。
【0030】
この発明の他の実施形態では、前記溶解対象物が、少なくとも前記基板の前記表層を含む。そして、前記コントローラが、前記溶解抑制工程において、前記処理膜中の前記溶解成分によって前記基板の前記表層を溶解させることによって、前記処理膜と前記基板の表面との間に隙間を形成する工程を実行するようにプログラムされている。
この装置によれば、基板の表層が溶解されることによって、処理膜と基板の表面との間に隙間が形成される。処理膜は、処理液が固化または硬化されることによって形成されるものであるため、処理液と比較して流動性が低い。そのため、処理膜と基板の表面との間に形成された隙間は、処理膜によって埋められることなく維持される。そのため、処理膜形成工程後の除去工程において、処理膜と基板の表面との間の隙間に除去液が入り込みやすい。これにより、除去対象物を保持した状態の処理膜を基板の表面から効率良く除去することができる。
この装置によれば、基板の表層が溶解されることによって、処理膜と基板の表面との間に隙間が形成される。処理膜は、処理液が固化または硬化されることによって形成されるものであるため、処理液と比較して流動性が低い。そのため、処理膜と基板の表面との間に形成された隙間は、処理膜によって埋められることなく維持される。そのため、処理膜形成工程後の除去工程において、処理膜と基板の表面との間の隙間に除去液が入り込みやすい。これにより、除去対象物を保持した状態の処理膜を基板の表面から効率良く除去することができる。
【0031】
この発明の他の実施形態では、前記処理液が、溶質と、前記溶質を溶解させる溶媒とを有する。前記溶質が、前記溶解成分と、高溶解性成分と、前記高溶解性成分よりも前記除去液に溶解しにくい低溶解性成分とを有する。そして、前記コントローラが、前記処理膜形成工程において、固体状態の前記高溶解性成分、固体状態の前記低溶解性成分および固体状態の前記溶解成分を有する前記処理膜を形成し、前記除去工程において、前記処理膜中の固体状態の前記高溶解性成分を前記除去液に選択的に溶解させるようにプログラムされている。
【0032】
この装置によれば、処理膜中の固体状態の高溶解性成分が除去液で選択的に溶解される。そのため、固体状態の高溶解性成分を除去液に溶解させることによって、処理膜と基板との接触界面に除去液を作用させることができる。一方、処理膜中の低溶解性成分は、溶解されずに固体状態で維持される。したがって、固体状態の低溶解性成分で除去対象物を保持しながら、固体状態の低溶解性成分と基板との接触界面に除去液を作用させることができる。その結果、処理膜を基板の表面から速やかに除去し、処理膜とともに除去対象物を基板の表面から効率良く除去することができる。
【0033】
この発明の他の実施形態では、前記基板の表面に存在する前記除去対象物が、前記基板の表面と化学結合している。処理液に含まれる溶解成分で基板の表層または除去対象物の少なくとも一方を溶解させれば、除去対象物と基板の表面との結合強度に関わらず、除去対象物を基板の表面から引き離すことができる。したがって、除去対象物と基板の表面とが化学結合している場合であっても、除去対象物を基板の表面から効率良く除去することができる。
【0034】
この発明の他の実施形態では、前記溶解対象物が、少なくとも前記除去対象物を含む。そして、前記除去対象物が、前記基板の表面の少なくとも一部を覆う除去対象膜を含む。前述したように、たとえば、ドライエッチング後の基板の表面には、基板の表面の少なくとも一部を覆う膜状の残渣（除去対象膜）が生じることがある。この装置とは異なり、溶解成分を有していない処理液から処理膜を形成する場合、基板の表面において除去対象膜に覆われた部分において、除去対象膜と基板の表面との間に処理液が入り込みにくい。
【0035】
そこで、処理液中の溶解成分に、除去対象膜を部分的に溶解させることができれば、除去対象膜と基板の表面との間に処理液を入り込ませ易い。さらに、処理液中の溶解成分によって、除去対象膜を分裂させることができれば、分裂した膜片同士の間の隙間を介して、除去対象膜の膜片と基板の表面との間に処理液を一層効率的に入り込ませることができる。
【0036】
この発明の他の実施形態では、前記溶解対象物が、少なくとも前記除去対象物を含む。前記除去対象物が、ＣＭＰによって生じた残渣である。前述したように、ＣＭＰ後の基板の表面には、溶解成分に対する溶解性が基板の表層と同程度の除去対象物が生じることがある。そこで、溶解成分によって、基板の表層を溶解させることができれば、除去対象物と基板の表面との間に処理液を入り込ませ易い。
【図面の簡単な説明】
【0037】
【発明を実施するための形態】
【0038】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して説明する。
＜基板処理装置の構成＞
図１は、この発明の一実施形態にかかる基板処理装置１のレイアウトを示す模式的な平面図である。
基板処理装置１は、シリコンウエハなどの基板Ｗを一枚ずつ処理する枚葉式の装置である。この実施形態では、基板Ｗは、円板状の基板である。
＜基板処理装置の構成＞
図１は、この発明の一実施形態にかかる基板処理装置１のレイアウトを示す模式的な平面図である。
基板処理装置１は、シリコンウエハなどの基板Ｗを一枚ずつ処理する枚葉式の装置である。この実施形態では、基板Ｗは、円板状の基板である。
【0039】
基板処理装置１は、基板Ｗを流体で処理する複数の処理ユニット２と、処理ユニット２で処理される複数枚の基板Ｗを収容するキャリヤＣが載置されるロードポートＬＰと、ロードポートＬＰ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ＩＲおよびＣＲと、基板処理装置１を制御するコントローラ３とを含む。
搬送ロボットＩＲは、キャリヤＣと搬送ロボットＣＲとの間で基板Ｗを搬送する。搬送ロボットＣＲは、搬送ロボットＩＲと処理ユニット２との間で基板Ｗを搬送する。複数の処理ユニット２は、たとえば、同様の構成を有している。詳しくは後述するが、処理ユニット２内で基板Ｗに供給される処理流体には、リンス液、処理液、除去液、処理膜残渣除去液、熱媒、不活性ガス等が含まれる。
搬送ロボットＩＲは、キャリヤＣと搬送ロボットＣＲとの間で基板Ｗを搬送する。搬送ロボットＣＲは、搬送ロボットＩＲと処理ユニット２との間で基板Ｗを搬送する。複数の処理ユニット２は、たとえば、同様の構成を有している。詳しくは後述するが、処理ユニット２内で基板Ｗに供給される処理流体には、リンス液、処理液、除去液、処理膜残渣除去液、熱媒、不活性ガス等が含まれる。
【0040】
各処理ユニット２は、チャンバ４と、チャンバ４内に配置された処理カップ７とを備えており、処理カップ７内で基板Ｗに対する処理を実行する。チャンバ４には、搬送ロボットＣＲによって、基板Ｗを搬入したり基板Ｗを搬出したりするための出入口（図示せず）が形成されている。チャンバ４には、この出入口を開閉するシャッタユニット（図示せず）が備えられている。
【0041】
図２は、処理ユニット２の構成例を説明するための模式図である。処理ユニット２は、スピンチャック５と、対向部材６と、処理カップ７と、第１移動ノズル９と、第２移動ノズル１０と、中央ノズル１１と、下面ノズル１２とを含む。
スピンチャック５は、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（鉛直軸線）まわりに基板Ｗを回転させる。スピンチャック５は、複数のチャックピン２０と、スピンベース２１と、回転軸２２と、スピンモータ２３とを含む。
スピンチャック５は、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（鉛直軸線）まわりに基板Ｗを回転させる。スピンチャック５は、複数のチャックピン２０と、スピンベース２１と、回転軸２２と、スピンモータ２３とを含む。
【0042】
スピンベース２１は、水平方向に沿う円板形状を有している。スピンベース２１の上面には、基板Ｗの周縁を把持する複数のチャックピン２０が、スピンベース２１の周方向に間隔を空けて配置されている。スピンベース２１および複数のチャックピン２０は、基板Ｗを水平に保持する基板保持ユニットを構成している。基板保持ユニットは、基板ホルダともいう。
【0043】
回転軸２２は、回転軸線Ａ１に沿って鉛直方向に延びている。回転軸２２の上端部は、スピンベース２１の下面中央に結合されている。スピンモータ２３は、回転軸２２に回転力を与える。スピンモータ２３によって回転軸２２が回転されることにより、スピンベース２１が回転される。これにより、基板Ｗが回転軸線Ａ１のまわりに回転される。スピンモータ２３は、回転軸線Ａ１まわりに基板Ｗを回転させる基板回転ユニットの一例である。
【0044】
対向部材６は、スピンチャック５に保持された基板Ｗに上方から対向する。対向部材６は、基板Ｗとほぼ同じ径またはそれ以上の径を有する円板状に形成されている。対向部材６は、基板Ｗの上面（上側の表面）に対向する対向面６ａを有する。対向面６ａは、スピンチャック５よりも上方でほぼ水平面に沿って配置されている。
対向部材６において対向面６ａとは反対側には、中空軸６０が固定されている。対向部材６において平面視で回転軸線Ａ１と重なる部分には、対向部材６を上下に貫通し、中空軸６０の内部空間６０ａと連通する連通孔６ｂが形成されている。
対向部材６において対向面６ａとは反対側には、中空軸６０が固定されている。対向部材６において平面視で回転軸線Ａ１と重なる部分には、対向部材６を上下に貫通し、中空軸６０の内部空間６０ａと連通する連通孔６ｂが形成されている。
【0045】
対向部材６は、対向面６ａと基板Ｗの上面との間の空間内の雰囲気を当該空間の外部の雰囲気から遮断する。そのため、対向部材６は、遮断板ともいう。
処理ユニット２は、対向部材６の昇降を駆動する対向部材昇降ユニット６１をさらに含む。対向部材昇降ユニット６１は、下位置から上位置までの任意の位置（高さ）に対向部材６を位置させることができる。下位置とは、対向部材６の可動範囲において、対向面６ａが基板Ｗに最も近接する位置である。上位置とは、対向部材６の可動範囲において対向面６ａが基板Ｗから最も離間する位置である。
処理ユニット２は、対向部材６の昇降を駆動する対向部材昇降ユニット６１をさらに含む。対向部材昇降ユニット６１は、下位置から上位置までの任意の位置（高さ）に対向部材６を位置させることができる。下位置とは、対向部材６の可動範囲において、対向面６ａが基板Ｗに最も近接する位置である。上位置とは、対向部材６の可動範囲において対向面６ａが基板Ｗから最も離間する位置である。
【0046】
対向部材昇降ユニット６１は、たとえば、中空軸６０を支持する支持部材（図示せず）に結合されたボールねじ機構（図示せず）と、当該ボールねじ機構に駆動力を与える電動モータ（図示せず）とを含む。対向部材昇降ユニット６１は、対向部材リフタ（遮断板リフタ）ともいう。
処理カップ７は、スピンチャック５に保持された基板Ｗから外方に飛散する液体を受け止める複数のガード７１と、複数のガード７１によって下方に案内された液体を受け止める複数のカップ７２と、複数のガード７１と複数のカップ７２とを取り囲む円筒状の外壁部材７３とを含む。
処理カップ７は、スピンチャック５に保持された基板Ｗから外方に飛散する液体を受け止める複数のガード７１と、複数のガード７１によって下方に案内された液体を受け止める複数のカップ７２と、複数のガード７１と複数のカップ７２とを取り囲む円筒状の外壁部材７３とを含む。
【0047】
この実施形態では、２つのガード７１（第１ガード７１Ａおよび第２ガード７１Ｂ）と、２つのカップ７２（第１カップ７２Ａおよび第２カップ７２Ｂ）とが設けられている例を示している。
第１カップ７２Ａおよび第２カップ７２Ｂのそれぞれは、上向きに開放された環状溝の形態を有している。
第１カップ７２Ａおよび第２カップ７２Ｂのそれぞれは、上向きに開放された環状溝の形態を有している。
【0048】
第１ガード７１Ａは、スピンベース２１を取り囲むように配置されている。第２ガード７１Ｂは、第１ガード７１Ａよりも基板Ｗの回転径方向外方でスピンベース２１を取り囲むように配置されている。
第１ガード７１Ａおよび第２ガード７１Ｂは、それぞれ、ほぼ円筒形状を有しており、各ガード７１の上端部は、スピンベース２１に向かうように内方に傾斜している。
第１ガード７１Ａおよび第２ガード７１Ｂは、それぞれ、ほぼ円筒形状を有しており、各ガード７１の上端部は、スピンベース２１に向かうように内方に傾斜している。
【0049】
第１カップ７２Ａは、第１ガード７１Ａによって下方に案内された液体を受け止める。第２カップ７２Ｂは、第１ガード７１Ａと一体に形成されており、第２ガード７１Ｂによって下方に案内された液体を受け止める。
処理ユニット２は、第１ガード７１Ａおよび第２ガード７１Ｂを別々に昇降させるガード昇降ユニット７４を含む。ガード昇降ユニット７４は、下位置と上位置との間で第１ガード７１Ａを昇降させる。ガード昇降ユニット７４は、下位置と上位置との間で第２ガード７１Ｂを昇降させる。
処理ユニット２は、第１ガード７１Ａおよび第２ガード７１Ｂを別々に昇降させるガード昇降ユニット７４を含む。ガード昇降ユニット７４は、下位置と上位置との間で第１ガード７１Ａを昇降させる。ガード昇降ユニット７４は、下位置と上位置との間で第２ガード７１Ｂを昇降させる。
【0050】
第１ガード７１Ａおよび第２ガード７１Ｂがともに上位置に位置するとき、基板Ｗから飛散する液体は、第１ガード７１Ａによって受けられる。第１ガード７１Ａが下位置に位置し、第２ガード７１Ｂが上位置に位置するとき、基板Ｗから飛散する液体は、第２ガード７１Ｂによって受けられる。
ガード昇降ユニット７４は、たとえば、第１ガード７１Ａに結合された第１ボールねじ機構（図示せず）と、第１ボールねじ機構に駆動力を与える第１モータ（図示せず）と、第２ガード７１Ｂに結合された第２ボールねじ機構（図示せず）と、第２ボールねじ機構に駆動力を与える第２モータ（図示せず）とを含む。ガード昇降ユニット７４は、ガードリフタともいう。
ガード昇降ユニット７４は、たとえば、第１ガード７１Ａに結合された第１ボールねじ機構（図示せず）と、第１ボールねじ機構に駆動力を与える第１モータ（図示せず）と、第２ガード７１Ｂに結合された第２ボールねじ機構（図示せず）と、第２ボールねじ機構に駆動力を与える第２モータ（図示せず）とを含む。ガード昇降ユニット７４は、ガードリフタともいう。
【0051】
第１移動ノズル９は、スピンチャック５に保持された基板Ｗの上面に向けて処理液を供給（吐出）する処理液ノズル（処理液供給ユニット）の一例である。
第１移動ノズル９は、第１ノズル移動ユニット３６によって、水平方向および鉛直方向に移動される。第１移動ノズル９は、水平方向において、中心位置と、ホーム位置（退避位置）との間で移動することができる。第１移動ノズル９は、中心位置に位置するとき、基板Ｗの上面の回転中心に対向する。基板Ｗの上面の回転中心とは、基板Ｗの上面における回転軸線Ａ１との交差位置である。第１移動ノズル９は、ホーム位置に位置するとき、基板Ｗの上面には対向せず、平面視において、処理カップ７の外方に位置する。第１移動ノズル９は、鉛直方向への移動によって、基板Ｗの上面に接近したり、基板Ｗの上面から上方に退避したりできる。
第１移動ノズル９は、第１ノズル移動ユニット３６によって、水平方向および鉛直方向に移動される。第１移動ノズル９は、水平方向において、中心位置と、ホーム位置（退避位置）との間で移動することができる。第１移動ノズル９は、中心位置に位置するとき、基板Ｗの上面の回転中心に対向する。基板Ｗの上面の回転中心とは、基板Ｗの上面における回転軸線Ａ１との交差位置である。第１移動ノズル９は、ホーム位置に位置するとき、基板Ｗの上面には対向せず、平面視において、処理カップ７の外方に位置する。第１移動ノズル９は、鉛直方向への移動によって、基板Ｗの上面に接近したり、基板Ｗの上面から上方に退避したりできる。
【0052】
第１ノズル移動ユニット３６は、たとえば、鉛直方向に沿う回動軸（図示せず）と、回動軸に結合されて水平に延びるアーム（図示せず）と、回動軸を昇降させたり回動させたりする回動軸駆動ユニット（図示せず）とを含む。
回動軸駆動ユニットは、回動軸を鉛直な回動軸線まわりに回動させることによってアームを揺動させる。さらに、回動軸駆動ユニットは、回動軸を鉛直方向に沿って昇降することにより、アームを上下動させる。第１移動ノズル９はアームに固定される。アームの揺動および昇降に応じて、第１移動ノズル９が水平方向および鉛直方向に移動する。
回動軸駆動ユニットは、回動軸を鉛直な回動軸線まわりに回動させることによってアームを揺動させる。さらに、回動軸駆動ユニットは、回動軸を鉛直方向に沿って昇降することにより、アームを上下動させる。第１移動ノズル９はアームに固定される。アームの揺動および昇降に応じて、第１移動ノズル９が水平方向および鉛直方向に移動する。
【0053】
第１移動ノズル９は、処理液を案内する処理液配管４０に接続されている。処理液配管４０に介装された処理液バルブ５０が開かれると、処理液が、第１移動ノズル９から下方に連続流で吐出される。
第１移動ノズル９から吐出される処理液は、溶質および溶媒を含んでいる。この処理液は、溶媒の少なくとも一部が揮発（蒸発）することによって固化または硬化する。この処理液は、基板Ｗ上で固化または硬化することによって、基板Ｗ上に存在するパーティクル等の除去対象物を保持する処理膜を形成する。除去対象物は、たとえば、ドライエッチング後またはＣＭＰ後において、基板Ｗの表面に付着する異物である。
第１移動ノズル９から吐出される処理液は、溶質および溶媒を含んでいる。この処理液は、溶媒の少なくとも一部が揮発（蒸発）することによって固化または硬化する。この処理液は、基板Ｗ上で固化または硬化することによって、基板Ｗ上に存在するパーティクル等の除去対象物を保持する処理膜を形成する。除去対象物は、たとえば、ドライエッチング後またはＣＭＰ後において、基板Ｗの表面に付着する異物である。
【0054】
ここで、「固化」とは、たとえば、溶媒の揮発に伴い、分子間や原子間に作用する力等によって溶質が固まることを指す。「硬化」とは、たとえば、重合や架橋等の化学的な変化によって、溶質が固まることを指す。したがって、「固化または硬化」とは、様々な要因によって溶質が「固まる」ことを表している。
第１移動ノズル９から吐出される処理液に含まれる溶質は、溶解成分と、低溶解性成分と、高溶解性成分と、腐食防止成分とを含む。
第１移動ノズル９から吐出される処理液に含まれる溶質は、溶解成分と、低溶解性成分と、高溶解性成分と、腐食防止成分とを含む。
【0055】
溶解成分は、基板Ｗの表層および除去対象物の少なくとも一方を溶解対象物として溶解させる成分である。基板Ｗの表層とは、基板Ｗの表面近傍の部分である。ドライエッチング後の基板Ｗの表層は、たとえば、Ｌｏｗ－ｋ膜、ＴｉＮ、ＳｉＯ２、Ｓｉ、ＳｉＮ、ＳｉＣ、Ｐｏｌｙ－Ｓｉによって形成されている。ＣＭＰ後の基板Ｗの表層は、たとえば、金属、Ｓｉ、ＳｉＯ２、ＳｉＣ、ＧａＮ等によって形成されている。ＣＭＰ後の基板Ｗの表層を形成する金属としては、アルミニウム、タングステン、銅、コバルト、ルテニウム、モリブデン等が挙げられる。溶解成分は、たとえば、除去対象物を溶解させる酸またはアルカリである。基板Ｗの表層は、自然酸化膜を含んでいてもよい。
【0056】
腐食防止成分は、金属の腐食を防止するための成分である。そのため、基板Ｗの表層に金属層が含まれる場合には、第１移動ノズル９から吐出される処理液に含まれる溶質に腐食防止成分が含まれていることが好ましい。詳しくは後述するが、腐食防止成分は、たとえば、ＢＴＡ（ベンゾトリアゾール）である。
低溶解性成分および高溶解性成分は、除去液に対する溶解性が互いに異なる物質を用いることができる。第１移動ノズル９から吐出される処理液に含まれる低溶解性成分は、たとえば、ノボラックである。第１移動ノズル９から吐出される処理液に含まれる高溶解性成分は、たとえば、２，２－ビス（４－ヒドロキシフェニル）プロパンである。
低溶解性成分および高溶解性成分は、除去液に対する溶解性が互いに異なる物質を用いることができる。第１移動ノズル９から吐出される処理液に含まれる低溶解性成分は、たとえば、ノボラックである。第１移動ノズル９から吐出される処理液に含まれる高溶解性成分は、たとえば、２，２－ビス（４－ヒドロキシフェニル）プロパンである。
【0057】
第１移動ノズル９から吐出される処理液に含まれる溶媒は、低溶解性成分、高溶解性成分、溶解成分および腐食防止成分を溶解させる液体であればよい。処理液に含まれる溶媒は、除去液と相溶性を有する（混和可能である）液体であることが好ましい。
第１移動ノズル９から吐出される処理液に含まれる溶媒、低溶解性成分、高溶解性成分、溶解成分および腐食防止成分の詳細については後述する。
第１移動ノズル９から吐出される処理液に含まれる溶媒、低溶解性成分、高溶解性成分、溶解成分および腐食防止成分の詳細については後述する。
【0058】
第２移動ノズル１０は、スピンチャック５に保持された基板Ｗの上面に向けて純水等の除去液を連続流で供給（吐出）する除去液ノズル（除去液供給ユニット）の一例である。除去液は、除去対象物を保持した状態の処理膜を、基板Ｗの上面から除去するための液体である。
第２移動ノズル１０は、第２ノズル移動ユニット３７によって、水平方向および鉛直方向に移動される。第２移動ノズル１０は、水平方向において、中心位置と、ホーム位置（退避位置）との間で移動することができる。
第２移動ノズル１０は、第２ノズル移動ユニット３７によって、水平方向および鉛直方向に移動される。第２移動ノズル１０は、水平方向において、中心位置と、ホーム位置（退避位置）との間で移動することができる。
【0059】
第２移動ノズル１０は、中心位置に位置するとき、基板Ｗの上面の回転中心に対向する。第２移動ノズル１０は、ホーム位置に位置するとき、基板Ｗの上面には対向せず、平面視において、処理カップ７の外方に位置する。第２移動ノズル１０は、鉛直方向への移動によって、基板Ｗの上面に接近したり、基板Ｗの上面から上方に退避したりできる。
第２ノズル移動ユニット３７は、第１ノズル移動ユニット３６と同様の構成を有している。すなわち、第２ノズル移動ユニット３７は、たとえば、鉛直方向に沿う回動軸（図示せず）と、回動軸および第２移動ノズル１０に結合されて水平に延びるアーム（図示せず）と、回動軸を昇降させたり回動させたりする回動軸駆動ユニット（図示せず）とを含む。
第２ノズル移動ユニット３７は、第１ノズル移動ユニット３６と同様の構成を有している。すなわち、第２ノズル移動ユニット３７は、たとえば、鉛直方向に沿う回動軸（図示せず）と、回動軸および第２移動ノズル１０に結合されて水平に延びるアーム（図示せず）と、回動軸を昇降させたり回動させたりする回動軸駆動ユニット（図示せず）とを含む。
【0060】
第２移動ノズル１０から吐出される除去液は、処理液の溶質に含まれる低溶解性成分よりも処理液の溶質に含まれる高溶解成分を溶解させやすい液体が用いられる。第２移動ノズル１０から吐出される除去液は、たとえば、純水（好ましくはＤＩＷ）である。除去液は、純水に限られず、アルカリ性水溶液（アルカリ性液体）、中性および酸性のいずれかの水溶液（非アルカリ性水溶液）であってもよい。アルカリ性水溶液の具体例として、アンモニア水、ＳＣ１液、ＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド）水溶液、および、コリン水溶液、ならびにこれらのいずれかの組合せが挙げられる。
【0061】
第２移動ノズル１０は、第２移動ノズル１０に除去液を案内する上側除去液配管４１に接続されている。上側除去液配管４１に介装された上側除去液バルブ５１が開かれると、除去液が、第２移動ノズル１０の吐出口から下方に連続流で吐出される。
中央ノズル１１は、対向部材６の中空軸６０の内部空間６０ａに収容されている。中央ノズル１１の先端に設けられた吐出口１１ａは、基板Ｗの上面の中央領域に上方から対向する。基板Ｗの上面の中央領域とは、基板Ｗの上面において基板Ｗの回転中心およびその周囲を含む領域のことである。
中央ノズル１１は、対向部材６の中空軸６０の内部空間６０ａに収容されている。中央ノズル１１の先端に設けられた吐出口１１ａは、基板Ｗの上面の中央領域に上方から対向する。基板Ｗの上面の中央領域とは、基板Ｗの上面において基板Ｗの回転中心およびその周囲を含む領域のことである。
【0062】
中央ノズル１１は、流体を下方に吐出する複数のチューブ（第１チューブ３１、第２チューブ３２および第３チューブ３３）と、複数のチューブを取り囲む筒状のケーシング３０とを含む。複数のチューブおよびケーシング３０は、回転軸線Ａ１に沿って上下方向に延びている。中央ノズル１１の吐出口１１ａは、第１チューブ３１の吐出口でもあり、第２チューブ３２の吐出口でもあり、第３チューブ３３の吐出口でもある。
【0063】
第１チューブ３１（中央ノズル１１）は、ＤＩＷ等のリンス液を基板Ｗの上面に供給するリンス液供給ユニットの一例である。第２チューブ３２（中央ノズル１１）は、ＩＰＡ等の処理膜残渣除去液を基板Ｗの上面に供給する有機溶剤供給ユニットの一例である。第３チューブ３３（中央ノズル１１）は、窒素ガス等の気体を基板Ｗの上面と対向部材６の対向面６ａとの間に供給する気体供給ユニットの一例である。
【0064】
第１チューブ３１は、リンス液を第１チューブ３１に案内する上側リンス液配管４２に接続されている。上側リンス液配管４２に介装された上側リンス液バルブ５２が開かれると、リンス液が、第１チューブ３１（中央ノズル１１）から基板Ｗの上面の中央領域に向けて連続流で吐出される。
リンス液としては、ＤＩＷ、炭酸水、電解イオン水、希釈濃度（たとえば、１ｐｐｍ～１００ｐｐｍ程度）の塩酸水、希釈濃度（たとえば、１ｐｐｍ～１００ｐｐｍ程度）のアンモニア水、還元水（水素水）等が挙げられる。
リンス液としては、ＤＩＷ、炭酸水、電解イオン水、希釈濃度（たとえば、１ｐｐｍ～１００ｐｐｍ程度）の塩酸水、希釈濃度（たとえば、１ｐｐｍ～１００ｐｐｍ程度）のアンモニア水、還元水（水素水）等が挙げられる。
【0065】
第２チューブ３２は、処理膜残渣除去液を第２チューブ３２に案内する処理膜残渣除去液配管４３に接続されている。処理膜残渣除去液配管４３に介装された処理膜残渣除去液バルブ５３が開かれると、処理膜残渣除去液が、第２チューブ３２（中央ノズル１１）から基板Ｗの上面の中央領域に向けて連続流で吐出される。
第２チューブ３２から吐出される処理膜残渣除去液は、除去液によって基板Ｗの上面から除去された処理膜の残渣を除去するための液体である。処理膜残渣除去液は、リンス液よりも揮発性が高い液体であることが好ましい。第２チューブ３２から吐出される処理膜残渣除去液は、リンス液と相溶性を有することが好ましい。
第２チューブ３２から吐出される処理膜残渣除去液は、除去液によって基板Ｗの上面から除去された処理膜の残渣を除去するための液体である。処理膜残渣除去液は、リンス液よりも揮発性が高い液体であることが好ましい。第２チューブ３２から吐出される処理膜残渣除去液は、リンス液と相溶性を有することが好ましい。
【0066】
第２チューブ３２から吐出される処理膜残渣除去液は、たとえば、有機溶剤である。第２チューブ３２から吐出される有機溶剤としては、ＩＰＡ、ＨＦＥ（ハイドロフルオロエーテル）、メタノール、エタノール、アセトン、ＰＧＥＥ（プロピレングリコールモノエチルエーテル）およびTrans-1,2-ジクロロエチレンのうちの少なくとも１つを含む液等が挙げられる。
【0067】
また、第２チューブ３２から吐出される有機溶剤は、単体成分のみからなる必要はなく、他の成分と混合した液体であってもよい。たとえば、ＩＰＡとＤＩＷとの混合液であってもよいし、ＩＰＡとＨＦＥとの混合液であってもよい。
第３チューブ３３は、気体を第３チューブ３３に案内する気体配管４４に接続されている。気体配管４４に介装された気体バルブ５４が開かれると、気体が、第３チューブ３３（中央ノズル１１）から下方に連続流で吐出される。
第３チューブ３３は、気体を第３チューブ３３に案内する気体配管４４に接続されている。気体配管４４に介装された気体バルブ５４が開かれると、気体が、第３チューブ３３（中央ノズル１１）から下方に連続流で吐出される。
【0068】
第３チューブ３３から吐出される気体は、たとえば、窒素ガス（Ｎ２）等の不活性ガスである。第３チューブ３３から吐出される気体は、空気であってもよい。不活性ガスとは、窒素ガスに限られず、基板Ｗの上面や、基板Ｗの上面に形成されたパターンに対して不活性なガスのことである。不活性ガスの例としては、窒素ガスの他に、アルゴン等の希ガス類が挙げられる。
【0069】
下面ノズル１２は、スピンベース２１の上面中央部で開口する貫通孔２１ａに挿入されている。下面ノズル１２の吐出口１２ａは、スピンベース２１の上面から露出されている。下面ノズル１２の吐出口１２ａは、基板Ｗの下面（下側の表面）の中央領域に下方から対向する。基板Ｗの下面の中央領域とは、基板Ｗの下面において基板Ｗの回転中心を含む領域のことである。
【0070】
下面ノズル１２には、リンス液、除去液、および熱媒を下面ノズル１２に共通に案内する共通配管８０の一端が接続されている。共通配管８０の他端には、共通配管８０にリンス液を案内する下側リンス液配管８１と、共通配管８０に除去液を案内する下側除去液配管８２と、共通配管８０に熱媒を案内する熱媒配管８３とが接続されている。
下側リンス液配管８１に介装された下側リンス液バルブ８６が開かれると、リンス液が、下面ノズル１２から基板Ｗの下面の中央領域に向けて連続流で吐出される。下側除去液配管８２に介装された下側除去液バルブ８７が開かれると、除去液が、下面ノズル１２から基板Ｗの下面の中央領域に向けて連続流で吐出される。熱媒配管８３に介装された熱媒バルブ８８が開かれると、熱媒が、下面ノズル１２から基板Ｗの下面の中央領域に向けて連続流で吐出される。
下側リンス液配管８１に介装された下側リンス液バルブ８６が開かれると、リンス液が、下面ノズル１２から基板Ｗの下面の中央領域に向けて連続流で吐出される。下側除去液配管８２に介装された下側除去液バルブ８７が開かれると、除去液が、下面ノズル１２から基板Ｗの下面の中央領域に向けて連続流で吐出される。熱媒配管８３に介装された熱媒バルブ８８が開かれると、熱媒が、下面ノズル１２から基板Ｗの下面の中央領域に向けて連続流で吐出される。
【0071】
下面ノズル１２は、基板Ｗの下面にリンス液を供給する下側リンス液供給ユニットの一例である。また、下面ノズル１２は、基板Ｗの下面に除去液を供給する下側除去液供給ユニットの一例である。また、下面ノズル１２は、基板Ｗを加熱するための熱媒を基板Ｗに供給する熱媒供給ユニットの一例である。下面ノズル１２は、基板Ｗを加熱する基板加熱ユニットでもある。
【0072】
下面ノズル１２から吐出される熱媒は、たとえば、室温よりも高く、処理液に含まれる溶媒の沸点よりも低い温度の高温ＤＩＷである。処理液に含まれる溶媒がＩＰＡである場合、熱媒としては、たとえば、６０℃～８０℃のＤＩＷが用いられる。下面ノズル１２から吐出される熱媒は、高温ＤＩＷには限られず、室温よりも高く、処理液に含有される溶媒の沸点よりも低い温度の高温不活性ガスや高温空気等の高温気体であってもよい。
【0073】
図３は、基板処理装置１の主要部の電気的構成を示すブロック図である。コントローラ３は、マイクロコンピュータを備え、所定の制御プログラムに従って基板処理装置１に備えられた制御対象を制御する。
具体的には、コントローラ３は、プロセッサ（ＣＰＵ）３Ａと、制御プログラムが格納されたメモリ３Ｂとを含む。コントローラ３は、プロセッサ３Ａが制御プログラムを実行することによって、基板処理のための様々な制御を実行するように構成されている。
具体的には、コントローラ３は、プロセッサ（ＣＰＵ）３Ａと、制御プログラムが格納されたメモリ３Ｂとを含む。コントローラ３は、プロセッサ３Ａが制御プログラムを実行することによって、基板処理のための様々な制御を実行するように構成されている。
【0074】
とくに、コントローラ３は、搬送ロボットＩＲ，ＣＲ、スピンモータ２３、第１ノズル移動ユニット３６、第２ノズル移動ユニット３７、対向部材昇降ユニット６１、ガード昇降ユニット７４、処理液バルブ５０、上側除去液バルブ５１、上側リンス液バルブ５２、処理膜残渣除去液バルブ５３、気体バルブ５４、下側リンス液バルブ８６、下側除去液バルブ８７および熱媒バルブ８８を制御するようにプログラムされている。コントローラ３によってバルブが制御されることによって、対応するノズルからの処理流体の吐出の有無や、対応するノズルからの処理流体の吐出流量が制御される。
【0075】
＜基板処理の一例＞
図４は、基板処理装置１による基板処理の一例を説明するための流れ図である。図４には、主として、コントローラ３がプログラムを実行することによって実現される処理が示されている。図５Ａ～図５Ｈは、前記基板処理の各工程の様子を説明するための模式図である。
図４は、基板処理装置１による基板処理の一例を説明するための流れ図である。図４には、主として、コントローラ３がプログラムを実行することによって実現される処理が示されている。図５Ａ～図５Ｈは、前記基板処理の各工程の様子を説明するための模式図である。
【0076】
基板処理装置１による基板処理では、たとえば、図４に示すように、基板搬入工程（ステップＳ１）、処理液供給工程（ステップＳ２）、薄膜化工程（ステップＳ３）、溶媒蒸発工程（ステップＳ４）、除去工程（ステップＳ５）、リンス工程（ステップＳ６）、処理膜残渣除去工程（ステップＳ７）、スピンドライ工程（ステップＳ８）および基板搬出工程（ステップＳ９）がこの順番で実行される。
【0077】
まず、未処理の基板Ｗは、搬送ロボットＩＲ，ＣＲ（図１参照）によってキャリヤＣから処理ユニット２に搬入され、スピンチャック５に渡される（ステップＳ１）。これにより、基板Ｗは、スピンチャック５によって水平に保持される（基板保持工程）。基板Ｗの搬入時には、対向部材６は、上位置に退避している。
スピンチャック５による基板Ｗの保持は、スピンドライ工程（ステップＳ８）が終了するまで継続される。ガード昇降ユニット７４は、基板保持工程が開始されてからスピンドライ工程（ステップＳ８）が終了するまでの間、少なくとも一つのガード７１が上位置に位置するように、第１ガード７１Ａおよび第２ガード７１Ｂの高さ位置を調整する。
スピンチャック５による基板Ｗの保持は、スピンドライ工程（ステップＳ８）が終了するまで継続される。ガード昇降ユニット７４は、基板保持工程が開始されてからスピンドライ工程（ステップＳ８）が終了するまでの間、少なくとも一つのガード７１が上位置に位置するように、第１ガード７１Ａおよび第２ガード７１Ｂの高さ位置を調整する。
【0078】
次に、搬送ロボットＣＲが処理ユニット２外に退避した後、処理液供給工程（ステップＳ２）が開始される。処理液供給工程では、まず、スピンモータ２３が、スピンベース２１を回転させる。これにより、水平に保持された基板Ｗが回転される（基板回転工程）。
対向部材６が上位置に位置する状態で、第１ノズル移動ユニット３６が、第１移動ノズル９を処理位置に移動させる。第１移動ノズル９の処理位置は、たとえば、中央位置である。そして、処理液バルブ５０が開かれる。これにより、図５Ａに示すように、回転状態の基板Ｗの上面の中央領域に向けて、第１移動ノズル９から処理液が供給（吐出）される（処理液供給工程、処理液吐出工程）。これにより、基板Ｗ上に処理液の液膜１０１（処理液膜）が形成される（処理液膜形成工程）。処理液中に含まれる溶解成分によって基板Ｗの上面に存在する除去対象物および基板Ｗの表層の少なくとも一方が部分的に溶解される（溶解工程）。
対向部材６が上位置に位置する状態で、第１ノズル移動ユニット３６が、第１移動ノズル９を処理位置に移動させる。第１移動ノズル９の処理位置は、たとえば、中央位置である。そして、処理液バルブ５０が開かれる。これにより、図５Ａに示すように、回転状態の基板Ｗの上面の中央領域に向けて、第１移動ノズル９から処理液が供給（吐出）される（処理液供給工程、処理液吐出工程）。これにより、基板Ｗ上に処理液の液膜１０１（処理液膜）が形成される（処理液膜形成工程）。処理液中に含まれる溶解成分によって基板Ｗの上面に存在する除去対象物および基板Ｗの表層の少なくとも一方が部分的に溶解される（溶解工程）。
【0079】
第１移動ノズル９からの処理液の供給は、所定時間、たとえば、２秒～４秒の間継続される。処理液供給工程において、基板Ｗは、所定の処理液回転速度、たとえば、１０ｒｐｍ～１５００ｒｐｍで回転される。
次に、処理膜形成工程（ステップＳ３およびステップＳ４）が実行される。処理膜形成工程では、基板Ｗ上の処理液が固化または硬化されて、基板Ｗ上に存在する除去対象物を保持する処理膜１００（図５Ｄを参照）が基板Ｗの上面に形成される。
次に、処理膜形成工程（ステップＳ３およびステップＳ４）が実行される。処理膜形成工程では、基板Ｗ上の処理液が固化または硬化されて、基板Ｗ上に存在する除去対象物を保持する処理膜１００（図５Ｄを参照）が基板Ｗの上面に形成される。
【0080】
処理膜形成工程では、まず、基板Ｗ上の処理液の液膜１０１の厚さを薄くする薄膜化工程（スピンオフ工程）（ステップＳ３）が実行される。具体的には、処理液バルブ５０が閉じられる。これにより、基板Ｗに対する処理液の供給が停止される。そして、第１ノズル移動ユニット３６によって第１移動ノズル９がホーム位置に移動される。
図５Ｂに示すように、薄膜化工程では、基板Ｗ上の液膜１０１の厚さが適切な厚さになるように、基板Ｗの上面への処理液の供給が停止された状態で遠心力によって基板Ｗの上面から処理液の一部が排除される。
図５Ｂに示すように、薄膜化工程では、基板Ｗ上の液膜１０１の厚さが適切な厚さになるように、基板Ｗの上面への処理液の供給が停止された状態で遠心力によって基板Ｗの上面から処理液の一部が排除される。
【0081】
第１移動ノズル９がホーム位置に移動した後も、対向部材６は、上位置に維持される。
薄膜化工程では、スピンモータ２３が、基板Ｗの回転速度を所定の薄膜化速度に変更する。薄膜化速度は、たとえば、３００ｒｐｍ～１５００ｒｐｍである。基板Ｗの回転速度は、３００ｒｐｍ～１５００ｒｐｍの範囲内で一定に保たれてもよいし、薄膜化工程の途中で３００ｒｐｍ～１５００ｒｐｍの範囲内で適宜変更されてもよい。薄膜化工程は、所定時間、たとえば、３０秒間実行される。
薄膜化工程では、スピンモータ２３が、基板Ｗの回転速度を所定の薄膜化速度に変更する。薄膜化速度は、たとえば、３００ｒｐｍ～１５００ｒｐｍである。基板Ｗの回転速度は、３００ｒｐｍ～１５００ｒｐｍの範囲内で一定に保たれてもよいし、薄膜化工程の途中で３００ｒｐｍ～１５００ｒｐｍの範囲内で適宜変更されてもよい。薄膜化工程は、所定時間、たとえば、３０秒間実行される。
【0082】
処理膜形成工程では、薄膜化工程後に、処理液の液膜１０１から溶媒の一部を蒸発（揮発）させる溶媒蒸発工程（ステップＳ４）が実行される。溶媒蒸発工程では、基板Ｗ上の処理液の溶媒の一部を蒸発させるために、基板Ｗ上の液膜１０１を加熱する。
具体的には、図５Ｃに示すように、対向部材昇降ユニット６１が、対向部材６を、上位置と下位置との間の近接位置に移動させる。近接位置は、下位置であってもよい。近接位置は、基板Ｗの上面から対向面６ａまでの距離がたとえば１ｍｍの位置である。
具体的には、図５Ｃに示すように、対向部材昇降ユニット６１が、対向部材６を、上位置と下位置との間の近接位置に移動させる。近接位置は、下位置であってもよい。近接位置は、基板Ｗの上面から対向面６ａまでの距離がたとえば１ｍｍの位置である。
【0083】
そして、気体バルブ５４が開かれる。これにより、基板Ｗの上面（液膜１０１の上面）と、対向部材６の対向面６ａとの間の空間に気体が供給される（気体供給工程）。
基板Ｗ上の液膜１０１に気体が吹き付けられることによって、液膜１０１中の溶媒の蒸発（揮発）が促進される（溶媒蒸発工程、溶媒蒸発促進工程）。そのため、処理膜１００の形成に必要な時間を短縮することができる。中央ノズル１１は、処理液中の溶媒の蒸発させる蒸発ユニット（蒸発促進ユニット）として機能する。
基板Ｗ上の液膜１０１に気体が吹き付けられることによって、液膜１０１中の溶媒の蒸発（揮発）が促進される（溶媒蒸発工程、溶媒蒸発促進工程）。そのため、処理膜１００の形成に必要な時間を短縮することができる。中央ノズル１１は、処理液中の溶媒の蒸発させる蒸発ユニット（蒸発促進ユニット）として機能する。
【0084】
また、熱媒バルブ８８が開かれる。これにより、回転状態の基板Ｗの下面の中央領域に向けて、下面ノズル１２から熱媒が供給（吐出）される（熱媒供給工程、熱媒吐出工程）。下面ノズル１２から基板Ｗの下面に供給された熱媒は、遠心力を受けて放射状に広がり、基板Ｗの下面の全体に行き渡る。基板Ｗに対する熱媒の供給は、所定時間、たとえば、６０秒間継続される。溶媒蒸発工程において、基板Ｗは、所定の蒸発回転速度、たとえば、１０００ｒｐｍで回転される。
【0085】
基板Ｗの下面に熱媒が供給されることによって、基板Ｗを介して、基板Ｗ上の液膜１０１が加熱される。これにより、液膜１０１中の溶媒の蒸発（揮発）が促進される（溶媒蒸発工程、溶媒蒸発促進工程）。そのため、処理膜１００の形成に必要な時間を短縮することができる。下面ノズル１２は、処理液中の溶媒の蒸発(揮発)させる蒸発ユニット（蒸発促進ユニット）として機能する。
【0086】
薄膜化工程および溶媒蒸発工程が実行されることによって、処理液が固化または硬化されて、図５Ｄに示すように、基板Ｗ上に処理膜１００が形成される。このように、基板回転ユニット（スピンモータ２３）、中央ノズル１１および下面ノズル１２は、処理液を固化または硬化させて固体（処理膜１００）を形成する固体形成ユニット（処理膜形成ユニット）を構成している。
【0087】
溶媒蒸発工程では、基板Ｗ上の処理液の温度が溶媒の沸点未満となるように、基板Ｗが加熱されることが好ましい。処理液を、溶媒の沸点未満の温度に加熱することにより、処理膜１００中に溶媒を適度に残留させることができる。これにより、処理膜１００内に溶媒が残留していない場合と比較して、その後の除去工程において、処理膜１００中に残留した溶媒と、除去液との相互作用によって、除去液を処理膜１００になじませやすい。
【0088】
次に、基板Ｗの上面から処理膜１００を剥離して除去する除去工程（ステップＳ５）が実行される。具体的には、熱媒バルブ８８が閉じられる。これにより、基板Ｗの下面に対する熱媒の供給が停止される。また、気体バルブ５４が閉じられる。これにより、対向部材６の対向面６ａと基板Ｗの上面との間の空間への気体の供給が停止される。
そして、対向部材昇降ユニット６１が対向部材６を上位置に移動させる。対向部材６が上位置に位置する状態で、第２ノズル移動ユニット３７が、第２移動ノズル１０を処理位置に移動させる。第２移動ノズル１０の処理位置は、たとえば、中央位置である。
そして、対向部材昇降ユニット６１が対向部材６を上位置に移動させる。対向部材６が上位置に位置する状態で、第２ノズル移動ユニット３７が、第２移動ノズル１０を処理位置に移動させる。第２移動ノズル１０の処理位置は、たとえば、中央位置である。
【0089】
そして、第２移動ノズル１０が処理位置に位置する状態で、上側除去液バルブ５１が開かれる。これにより、図５Ｅに示すように、回転状態の基板Ｗの上面の中央領域に向けて、第２移動ノズル１０から除去液が供給（吐出）される（上側除去液供給工程、上側除去液吐出工程）。基板Ｗの上面に供給された除去液は、遠心力により、基板Ｗの上面の全体に広がる。除去工程において、基板Ｗは、所定の除去回転速度、たとえば、８００ｒｐｍで回転される。
【0090】
上側除去液バルブ５１が開かれると同時に、下側除去液バルブ８７が開かれる。これにより、回転状態の基板Ｗの下面の中央領域に向けて、下面ノズル１２から除去液が供給（吐出）される（下側除去液供給工程、下側除去液吐出工程）。基板Ｗの下面に供給された除去液は、遠心力により、基板Ｗの下面の全体に広がる。
基板Ｗの上面に除去液が供給されることによって、処理膜１００が、除去液の剥離作用によって、除去対象物とともに基板Ｗの上面から剥離される（剥離工程）。処理膜１００は、基板Ｗの上面から剥離される際に分裂して膜片となる。そして、処理膜１００の剥離後、基板Ｗの上面への除去液の供給が継続されることによって、分裂した処理膜１００の膜片は、除去液とともに基板Ｗ外へ排除される。これにより、除去対象物を保持した状態の処理膜１００の膜片が、基板Ｗの上面から除去される（除去工程）。
基板Ｗの上面に除去液が供給されることによって、処理膜１００が、除去液の剥離作用によって、除去対象物とともに基板Ｗの上面から剥離される（剥離工程）。処理膜１００は、基板Ｗの上面から剥離される際に分裂して膜片となる。そして、処理膜１００の剥離後、基板Ｗの上面への除去液の供給が継続されることによって、分裂した処理膜１００の膜片は、除去液とともに基板Ｗ外へ排除される。これにより、除去対象物を保持した状態の処理膜１００の膜片が、基板Ｗの上面から除去される（除去工程）。
【0091】
ここで、図５Ａに示す処理液供給工程（ステップＳ２）で基板Ｗの上面に供給された処理液は、基板Ｗの周縁を伝って基板Ｗの下面に回り込むことがある。また、基板Ｗから飛散した処理液が、ガード７１から跳ね返って基板Ｗの下面に付着することがある。このような場合であっても、図５Ｄに示すように、処理膜形成工程において基板Ｗの下面に熱媒が供給される。そのため、その熱媒の流れによって、基板Ｗの下面から処理液を排除することができる。
【0092】
さらに、処理液供給工程（ステップＳ２）に起因して基板Ｗの下面に付着した処理液が固化または硬化して固体を形成することがある。このような場合であっても、図５Ｅに示すように、除去工程（ステップＳ５）において基板Ｗの上面に除去液が供給されている間、下面ノズル１２から基板Ｗの下面に除去液が供給（吐出）される。これによって、その固体を基板Ｗの下面から剥離し除去することができる。
【0093】
除去工程（ステップＳ５）の後、リンス工程（ステップＳ６）が実行される。具体的には、上側除去液バルブ５１および下側除去液バルブ８７が閉じられる。これにより、基板Ｗの上面および下面に対する除去液の供給が停止される。そして、第２ノズル移動ユニット３７が、第２移動ノズル１０をホーム位置に移動させる。そして、図５Ｆに示すように、対向部材昇降ユニット６１が、対向部材６を処理位置に移動させる。リンス工程において、基板Ｗは、所定のリンス回転速度、たとえば、８００ｒｐｍで回転される。処理位置は、近接位置よりも基板Ｗの上面から上方に離間した位置である。
【0094】
そして、対向部材６が処理位置に位置する状態で、上側リンス液バルブ５２が開かれる。これにより、回転状態の基板Ｗの上面の中央領域に向けて、中央ノズル１１からリンス液が供給（吐出）される（上側リンス液供給工程、上側リンス液吐出工程）。基板Ｗの上面に供給されたリンス液は、遠心力により、基板Ｗの上面の全体に広がる。これにより、基板Ｗの上面に付着していた除去液がリンス液で洗い流される。
【0095】
また、上側リンス液バルブ５２が開かれると同時に、下側リンス液バルブ８６が開かれる。これにより、回転状態の基板Ｗの下面の中央領域に向けて、下面ノズル１２からリンス液が供給（吐出）される（下側リンス液供給工程、下側リンス液吐出工程）。これにより、基板Ｗの下面に付着していた除去液がリンス液で洗い流される。基板Ｗの上面および下面へのリンス液の供給は、所定時間、たとえば、３５秒間継続される。
【0096】
次に、処理膜残渣除去工程（ステップＳ７）が実行される。具体的には、上側リンス液バルブ５２および下側リンス液バルブ８６が閉じられる。これにより、基板Ｗの上面および下面に対するリンス液の供給が停止される。
そして、対向部材６が処理位置に位置する状態で、処理膜残渣除去液バルブ５３が開かれる。これにより、図５Ｇに示すように、回転状態の基板Ｗの上面の中央領域に向けて、中央ノズル１１から処理膜残渣除去液が供給（吐出）される（処理膜残渣除去液供給工程、処理膜残渣除去液吐出工程）。基板Ｗの上面への処理膜残渣除去液の供給は、所定時間、たとえば、３０秒間継続される。処理膜残渣除去工程において、基板Ｗは、所定の残渣除去回転速度、たとえば、３００ｒｐｍで回転される。
そして、対向部材６が処理位置に位置する状態で、処理膜残渣除去液バルブ５３が開かれる。これにより、図５Ｇに示すように、回転状態の基板Ｗの上面の中央領域に向けて、中央ノズル１１から処理膜残渣除去液が供給（吐出）される（処理膜残渣除去液供給工程、処理膜残渣除去液吐出工程）。基板Ｗの上面への処理膜残渣除去液の供給は、所定時間、たとえば、３０秒間継続される。処理膜残渣除去工程において、基板Ｗは、所定の残渣除去回転速度、たとえば、３００ｒｐｍで回転される。
【0097】
基板Ｗの上面に供給された処理膜残渣除去液は、遠心力を受けて放射状に広がり、基板Ｗの上面の全体に広がる。これにより、基板Ｗの上面のリンス液が処理膜残渣除去液で置換される。基板Ｗの上面に供給された処理膜残渣除去液は、基板Ｗの上面に残る処理膜１００の残渣（処理膜残渣）を溶解したのち、基板Ｗの上面の周縁から排出される（処理膜残渣除去工程）。
【0098】
次に、スピンドライ工程（ステップＳ８）が実行される。具体的には、処理膜残渣除去液バルブ５３が閉じられる。これにより、基板Ｗの上面への処理膜残渣除去液の供給が停止される。そして、図５Ｈに示すように、対向部材昇降ユニット６１が、対向部材６を処理位置よりも下方の乾燥位置に移動させる。対向部材６が乾燥位置に位置するとき、対向部材６の対向面６ａと基板Ｗの上面との間の距離は、たとえば、１．５ｍｍである。そして、気体バルブ５４が開かれる。これにより、基板Ｗの上面と、対向部材６の対向面６ａとの間の空間に気体が供給される。
【0099】
そして、スピンモータ２３が基板Ｗの回転を加速し、基板Ｗを高速回転させる。スピンドライ工程における基板Ｗは、乾燥速度、たとえば、１５００ｒｐｍで回転される。スピンドライ工程は、所定時間、たとえば、３０秒間の間実行される。それによって、大きな遠心力が基板Ｗ上の処理膜残渣除去液に作用し、基板Ｗ上の処理膜残渣除去液が基板Ｗの周囲に振り切られる。スピンドライ工程では、基板Ｗの上面と、対向部材６の対向面６ａとの間の空間への気体の供給によって処理膜残渣除去液の蒸発が促進される。
【0100】
そして、スピンモータ２３が基板Ｗの回転を停止させる。ガード昇降ユニット７４が第１ガード７１Ａおよび第２ガード７１Ｂを下位置に移動させる。気体バルブ５４が閉じられる。そして、対向部材昇降ユニット６１が対向部材６を上位置に移動させる。
搬送ロボットＣＲが、処理ユニット２に進入して、スピンチャック５のチャックピン２０から処理済みの基板Ｗをすくい取って、処理ユニット２外へと搬出する（ステップＳ９）。その基板Ｗは、搬送ロボットＣＲから搬送ロボットＩＲへと渡され、搬送ロボットＩＲによって、キャリヤＣに収納される。
搬送ロボットＣＲが、処理ユニット２に進入して、スピンチャック５のチャックピン２０から処理済みの基板Ｗをすくい取って、処理ユニット２外へと搬出する（ステップＳ９）。その基板Ｗは、搬送ロボットＣＲから搬送ロボットＩＲへと渡され、搬送ロボットＩＲによって、キャリヤＣに収納される。
【0101】
この基板処理のスピンドライ工程では、基板Ｗ上のＤＩＷ等のリンス液が振り切られることによって、基板Ｗの上面が乾燥されるのではなく、基板Ｗ上のリンス液がＩＰＡ等の処理膜残渣除去液によって置換された後に、基板Ｗ上の処理液残渣除去液が振り切られることによって基板Ｗの上面が乾燥される。すなわち、ＤＩＷよりも表面張力が低いＩＰＡによって置換されてからスピンドライ工程が実行されるため、基板Ｗの上面が乾燥される際に基板Ｗの上面の凹凸パターン１６０（図６参照）に作用する表面張力を低減することができる。
【0102】
＜基板の凹凸パターンの構成＞
図６に示すように、基板処理が実行される基板Ｗの上面には、微細な凹凸パターン１６０が形成されている。凹凸パターン１６０は、基板Ｗの上面に形成された微細な凸状の構造体１６１と、隣接する構造体１６１の間に形成された凹部（溝）１６２とを含む。
凹凸パターン１６０の表面、すなわち、構造体１６１（凸部）および凹部１６２の表面は、凹凸のあるパターン面１６５を形成している。パターン面１６５は、基板Ｗの上面に含まれる。構造体１６１の表面１６１ａは、先端面１６１ｂ（頂部）および側面１６１ｃによって構成されており、凹部１６２の表面は、底面１６２ａ（底部）によって構成されている。構造体１６１が筒状である場合には、その内方に凹部が形成されることになる。
図６に示すように、基板処理が実行される基板Ｗの上面には、微細な凹凸パターン１６０が形成されている。凹凸パターン１６０は、基板Ｗの上面に形成された微細な凸状の構造体１６１と、隣接する構造体１６１の間に形成された凹部（溝）１６２とを含む。
凹凸パターン１６０の表面、すなわち、構造体１６１（凸部）および凹部１６２の表面は、凹凸のあるパターン面１６５を形成している。パターン面１６５は、基板Ｗの上面に含まれる。構造体１６１の表面１６１ａは、先端面１６１ｂ（頂部）および側面１６１ｃによって構成されており、凹部１６２の表面は、底面１６２ａ（底部）によって構成されている。構造体１６１が筒状である場合には、その内方に凹部が形成されることになる。
【0103】
基板Ｗの表層１６６は、基板Ｗにおいて、パターン面１６５の法線方向Ｎにパターン面１６５から約１ｎｍまでの部分である。パターン面１６５の法線方向Ｎにパターン面１６５から約１ｎｍまでの部分には、構造体１６１の先端面１６１ｂから基板Ｗの厚み方向Ｔに約１ｎｍまでの部分と、凹部１６２の底面から厚み方向Ｔに約１ｎｍまでの部分と、構造体１６１の側面１６１ｃから厚み方向Ｔに対する直交方向Ｄに約１ｎｍまでの部分とが含まれる。
【0104】
構造体１６１は、絶縁体膜を含んでいてもよいし、導体膜を含んでいてもよい。また、構造体１６１は、複数の膜を積層した積層膜であってもよい。
凹凸パターン１６０は、アスペクト比が３以上の微細パターンである。凹凸パターン１６０のアスペクト比は、たとえば、１０～５０である。構造体１６１の幅Ｌ１は５ｎｍ～４５ｎｍ程度、構造体１６１同士の間隔Ｌ２は５ｎｍ～数μｍ程度であってもよい。構造体１６１の高さ（パターン高さＴ１）は、たとえば５０ｎｍ～５μｍ程度であってもよい。パターン高さＴ１は、構造体１６１の先端面１６１ｂと凹部１６２の底面１６２ａ（底部）との間の距離である。
凹凸パターン１６０は、アスペクト比が３以上の微細パターンである。凹凸パターン１６０のアスペクト比は、たとえば、１０～５０である。構造体１６１の幅Ｌ１は５ｎｍ～４５ｎｍ程度、構造体１６１同士の間隔Ｌ２は５ｎｍ～数μｍ程度であってもよい。構造体１６１の高さ（パターン高さＴ１）は、たとえば５０ｎｍ～５μｍ程度であってもよい。パターン高さＴ１は、構造体１６１の先端面１６１ｂと凹部１６２の底面１６２ａ（底部）との間の距離である。
【0105】
＜処理膜の除去の詳細＞
図７Ａ～図８Ｆは、前記基板処理中の基板の上面の様子を説明するための模式図である。
除去対象物が基板Ｗから除去されるときの基板Ｗの上面の様子は、基板Ｗの上面に存在する除去対象物の種類によって異なる。基板Ｗの上面に存在する除去対象物の種類は、この実施形態に係る基板処理が実行される前に基板Ｗの上面に施された処理の種類によって異なる。
図７Ａ～図８Ｆは、前記基板処理中の基板の上面の様子を説明するための模式図である。
除去対象物が基板Ｗから除去されるときの基板Ｗの上面の様子は、基板Ｗの上面に存在する除去対象物の種類によって異なる。基板Ｗの上面に存在する除去対象物の種類は、この実施形態に係る基板処理が実行される前に基板Ｗの上面に施された処理の種類によって異なる。
【0106】
具体的には、この実施形態に係る基板処理の前にドライエッチングが実行された場合には、図７Ａに示すように、基板Ｗの表面には、基板Ｗの表面の少なくとも一部を覆う膜状の残渣１０３（除去対象膜）が生じる。つまり、この場合、膜状の残渣１０３が除去対象物である。一方、この実施形態に係る基板処理の前にＣＭＰが実行された場合には、図８Ａに示すように、基板Ｗの表面には、球状の残渣１１３が生じる。つまり、この場合、球状の残渣１１３が除去対象物である。
【0107】
これらの除去対象物は、基板Ｗの上面と化学結合している。「除去対象物と基板Ｗの上面とが化学結合されている」とは、除去対象物を構成する分子または原子と、基板Ｗの表層１６６を構成する分子または原子とが、共有結合、イオン結合、金属結合等によって、結合されていることをいう。
まずは、図７Ａ～図７Ｅを用いて、ドライエッチングが行われた後にこの実施形態に係る基板処理が実行された場合の基板の上面の様子を説明する。
まずは、図７Ａ～図７Ｅを用いて、ドライエッチングが行われた後にこの実施形態に係る基板処理が実行された場合の基板の上面の様子を説明する。
【0108】
図７Ａに示すように、処理液供給工程の開始前には、基板Ｗのパターン面１６５は、膜状の残渣１０３によって覆われている。この膜状の残渣１０３は、たとえば、ＣＦＸ（Ｘは１以上の自然数）で表される、フッ素原子を含む炭素系膜や、フッ素樹脂等によって形成されている。炭素系膜中のフッ素原子は、ドライエッチングに用いられるガスに起因している。膜状の残渣１０３は、均一な厚みの膜ではなく、筋状の溝１０４が形成されていたり、膜状の残渣１０３の厚みが部分的に薄くなるように凹部１０５が形成されていたりする。
【0109】
膜状の残渣１０３と基板Ｗの表層１６６とは、材質が異なる。そのため、処理液に含まれる溶解成分としては、基板Ｗの表層１６６を溶解させず、膜状の残渣１０３を溶解させるものを選択することができる。ここでは、処理液に含まれる溶解成分が、基板Ｗの表層１６６を溶解させずに、膜状の残渣１０３を溶解させるものである例について説明する。つまり、膜状の残渣１０３（除去対象物）が溶解対象物である。
【0110】
処理液と膜状の残渣１０３とが接触すると、処理液中の溶解成分によって、膜状の残渣１０３が溶解され始める。膜状の残渣１０３において、溝１０４または凹部１０５が形成されている部分に亀裂が生じる。処理液が、この亀裂を介して、基板Ｗのパターン面１６５に到達する。膜状の残渣１０３に生じた亀裂を起点として、膜状の残渣１０３が分裂し、図７Ｂに示すように、膜状の残渣１０３の膜片（残渣膜片１０６）が形成される。パターン面１６５に達した処理液によって、残渣膜片１０６と基板Ｗのパターン面１６５のとの接触界面付近において残渣膜片１０６が溶解される。これにより、基板Ｗのパターン面１６５と残渣膜片１０６との間に隙間Ｇ１が形成され、この隙間Ｇ１に処理液が入り込む。
【0111】
図７Ｂでは、全ての残渣膜片１０６とパターン面１６５との間に隙間Ｇ１が形成されるように図示されている。しかしながら、全ての残渣膜片１０６とパターン面１６５との間に隙間Ｇ１が形成される必要はない。一部の残渣膜片１０６とパターン面１６５との間に隙間Ｇ１が形成されてもよい。
また、残渣膜片１０６とパターン面１６５との間に隙間Ｇ１が形成されている場合であっても、残渣膜片１０６は、パターン面１６５から完全に浮いている必要はない。すなわち、残渣膜片１０６とパターン面１６５との間に隙間Ｇ１が形成されている場合であっても、残渣膜片１０６とパターン面１６５とが接触している場合もある。
また、残渣膜片１０６とパターン面１６５との間に隙間Ｇ１が形成されている場合であっても、残渣膜片１０６は、パターン面１６５から完全に浮いている必要はない。すなわち、残渣膜片１０６とパターン面１６５との間に隙間Ｇ１が形成されている場合であっても、残渣膜片１０６とパターン面１６５とが接触している場合もある。
【0112】
図７Ｃに示すように、処理膜形成工程では、溶媒の蒸発によって処理液が固化または硬化して、処理膜１００が形成される。処理膜１００は、基板Ｗの上面と残渣膜片１０６との間に処理液が入り込んだ状態で形成される。そのため、形成された処理膜１００は、残渣膜片１０６を取り囲んでおり、強固に保持している。
処理膜１００は、高溶解性固体１１０（固体状態の高溶解性成分）と、低溶解性固体１１１（固体状態の低溶解性成分）と、溶解成分固体１１２（固体状態の溶解成分）とを含んでいる。処理膜１００は、高溶解性固体１１０が偏在している部分と、低溶解性固体１１１が偏在している部分とに分けられる。溶解成分固体１１２は、処理膜１００の全体に万遍なく形成されている。
処理膜１００は、高溶解性固体１１０（固体状態の高溶解性成分）と、低溶解性固体１１１（固体状態の低溶解性成分）と、溶解成分固体１１２（固体状態の溶解成分）とを含んでいる。処理膜１００は、高溶解性固体１１０が偏在している部分と、低溶解性固体１１１が偏在している部分とに分けられる。溶解成分固体１１２は、処理膜１００の全体に万遍なく形成されている。
【0113】
なお、処理膜１００は、液体を含まない固体である必要はなく、一定の形状を維持できる程度に固化していれば十分である。つまり、処理膜には、液体状態の各成分（高溶解性成分、低溶解性成分および溶解成分）が含まれていてもよいし、溶媒に溶解した状態の各成分が含まれていてもよい。
処理膜１００中の溶解成分は、処理液中の溶解成分よりも、膜状の残渣１０３を溶解させにくい。そのため、処理液が固化または硬化することによって、溶解成分による膜状の残渣１０３の溶解の進行が抑制される（溶解抑制工程）。
処理膜１００中の溶解成分は、処理液中の溶解成分よりも、膜状の残渣１０３を溶解させにくい。そのため、処理液が固化または硬化することによって、溶解成分による膜状の残渣１０３の溶解の進行が抑制される（溶解抑制工程）。
【0114】
図７Ｄに示すように、除去工程では、処理膜１００が部分的に溶解される。基板Ｗの上面に除去液が供給されると、低溶解性成分よりも除去液に対して溶解し易い高溶解性成分によって形成されている高溶解性固体１１０が主に溶解される。つまり、高溶解性固体１１０が選択的に溶解される。
「高溶解性固体１１０が選択的に溶解される」とは、高溶解性固体１１０のみが溶解されるという意味ではない。「高溶解性固体１１０が選択的に溶解される」とは、低溶解性固体１１１も僅かに溶解されるが、大部分の高溶解性固体１１０が溶解されるという意味である。
「高溶解性固体１１０が選択的に溶解される」とは、高溶解性固体１１０のみが溶解されるという意味ではない。「高溶解性固体１１０が選択的に溶解される」とは、低溶解性固体１１１も僅かに溶解されるが、大部分の高溶解性固体１１０が溶解されるという意味である。
【0115】
詳しくは、処理膜１００において高溶解性固体１１０が偏在している部分に貫通孔１０７が形成される（貫通孔形成工程）。貫通孔１０７は、特に、パターン面１６５の法線方向Ｎに高溶解性固体１１０が延びている部分に形成されやすい。貫通孔１０７は、平面視で、たとえば、直径数ｎｍの大きさである。
低溶解性固体１１１も除去液に溶解されてもよい。しかし、除去液に対する低溶解性成分の溶解性は高溶解性成分の溶解性よりも低いため、低溶解性固体１１１は、除去液によってその表面付近が僅かに溶解されるだけである。そのため、貫通孔１０７を介して基板Ｗの上面付近まで到達した除去液は、低溶解性固体１１１において基板Ｗの上面付近の部分を僅かに溶解させる。これにより、図７Ｄの拡大図に示すように、除去液が、基板Ｗの上面付近の低溶解性固体１１１を徐々に溶解させながら、処理膜１００と基板Ｗの上面との間の隙間Ｇ２に進入していく（除去液進入工程）。
低溶解性固体１１１も除去液に溶解されてもよい。しかし、除去液に対する低溶解性成分の溶解性は高溶解性成分の溶解性よりも低いため、低溶解性固体１１１は、除去液によってその表面付近が僅かに溶解されるだけである。そのため、貫通孔１０７を介して基板Ｗの上面付近まで到達した除去液は、低溶解性固体１１１において基板Ｗの上面付近の部分を僅かに溶解させる。これにより、図７Ｄの拡大図に示すように、除去液が、基板Ｗの上面付近の低溶解性固体１１１を徐々に溶解させながら、処理膜１００と基板Ｗの上面との間の隙間Ｇ２に進入していく（除去液進入工程）。
【0116】
そして、たとえば、貫通孔１０７の周縁を起点として処理膜１００が分裂して膜片となり、図７Ｅに示すように、処理膜１００の膜片が残渣膜片１０６（除去対象物）を保持した状態で基板Ｗから剥離される（処理膜分裂工程、剥離工程）。そして、残渣膜片１０６（除去対象物）は、処理膜１００によって保持された状態で、処理膜１００とともに基板Ｗ外に押し出され、基板Ｗの上面から除去される（除去工程）。
【0117】
なお、除去液は、低溶解性固体１１１を殆ど溶解させない場合もあり得る。この場合でも、処理膜１００と基板Ｗの上面との間の僅かな隙間Ｇ２に入り込むことによって、処理膜１００が基板Ｗから剥離される。
ドライエッチング後にこの実施形態に係る基板処理が行われる構成によれば、処理液に含まれる溶解成分によって、膜状の残渣１０３（除去対象物）が部分的に溶解される。そのため、処理液供給工程が実行されることによって、膜状の残渣１０３と基板Ｗの上面との間に処理液が入り込みやすい。処理膜形成工程において、膜状の残渣１０３と基板Ｗの上面との間に処理液が入り込んだ状態で処理液が固化または硬化されれば、処理膜１００の一部が、膜状の残渣１０３と基板Ｗの表面との間に形成される。そのため、除去工程において、処理膜１００は、残渣膜片１０６（除去対象物）を充分な保持力で保持しながら、除去液によって基板Ｗの上面から除去される。その結果、膜状の残渣１０３（除去対象物）を基板Ｗの上面から効率良く除去することができる。
ドライエッチング後にこの実施形態に係る基板処理が行われる構成によれば、処理液に含まれる溶解成分によって、膜状の残渣１０３（除去対象物）が部分的に溶解される。そのため、処理液供給工程が実行されることによって、膜状の残渣１０３と基板Ｗの上面との間に処理液が入り込みやすい。処理膜形成工程において、膜状の残渣１０３と基板Ｗの上面との間に処理液が入り込んだ状態で処理液が固化または硬化されれば、処理膜１００の一部が、膜状の残渣１０３と基板Ｗの表面との間に形成される。そのため、除去工程において、処理膜１００は、残渣膜片１０６（除去対象物）を充分な保持力で保持しながら、除去液によって基板Ｗの上面から除去される。その結果、膜状の残渣１０３（除去対象物）を基板Ｗの上面から効率良く除去することができる。
【0118】
ところで、この実施形態に係る基板処理とは異なり、溶解成分を含む溶解液（たとえば、フッ酸）を基板Ｗの上面に供給した後に、溶解液をリンス液で洗い流し、その後、処理膜を形成するために溶解成分を含まない処理液を基板に供給する方法では、複数の液体が基板Ｗの上面に順次に供給される。そのため、基板Ｗ上での液体の置換が行われる度に膜状の残渣１０３（除去対象物）の周囲で乱流が発生しやすい。さらに、フッ酸をリンス液で置換する際に膜状の残渣１０３の周囲の液体が酸性から中性に変化する。乱流の発生や液体の性質の変化によって、溶解液によって基板Ｗの上面から一度離れた膜状の残渣１０３が、処理膜１００に保持される前に基板Ｗの上面に再付着するおそれがある。
【0119】
一方、この実施形態に係る基板処理方法であれば、溶解成分を含む処理液が基板Ｗの上面に供給された後、この処理液が別の液体に置換されることなく処理膜１００が形成される。そのため、膜状の残渣１０３を部分的に溶解させた後、速やかに、処理膜１００を形成することができる。したがって、基板Ｗの上面から残渣膜片１０６（除去対象物）が離れた状態を維持しながら処理膜１００を形成することができる。
【0120】
さらに、基板Ｗの上面に溶解液を供給する工程、および基板Ｗの上面にリンス液を供給する工程を省略することができる。したがって、基板処理に要する時間を短縮することができる。
また、この基板処理では、処理液を固化または硬化させることによって、溶解成分による膜状の残渣１０３の溶解の進行が抑制される（溶解抑制工程）。そのため、溶解成分による膜状の残渣１０３の過剰な溶解を避けることができる。
また、この基板処理では、処理液を固化または硬化させることによって、溶解成分による膜状の残渣１０３の溶解の進行が抑制される（溶解抑制工程）。そのため、溶解成分による膜状の残渣１０３の過剰な溶解を避けることができる。
【0121】
また、この基板処理では、処理液中の溶質が、溶解成分と、高溶解性成分と、高溶解性成分よりも除去液に溶解しにくい低溶解性成分とを有する。処理膜１００は、高溶解性固体１１０、低溶解性固体１１１および溶解成分固体１１２を有する。除去工程において、処理膜１００中の高溶解性固体１１０が除去液に選択的に溶解される。
そのため、高溶解性固体１１０を除去液に溶解させることによって、処理膜１００と基板Ｗとの接触界面に除去液を作用させることができる。一方、処理膜１００中の低溶解性成分は、溶解されずに固体状態で維持される。したがって、低溶解性固体１１１で除去対象物を保持しながら、低溶解性固体１１１と基板Ｗとの接触界面に除去液を作用させることができる。その結果、処理膜１００を基板Ｗの上面から速やかに除去し、処理膜１００とともに膜状の残渣１０３（除去対象物）を基板Ｗの上面から効率良く除去することができる。
そのため、高溶解性固体１１０を除去液に溶解させることによって、処理膜１００と基板Ｗとの接触界面に除去液を作用させることができる。一方、処理膜１００中の低溶解性成分は、溶解されずに固体状態で維持される。したがって、低溶解性固体１１１で除去対象物を保持しながら、低溶解性固体１１１と基板Ｗとの接触界面に除去液を作用させることができる。その結果、処理膜１００を基板Ｗの上面から速やかに除去し、処理膜１００とともに膜状の残渣１０３（除去対象物）を基板Ｗの上面から効率良く除去することができる。
【0122】
この基板処理では、膜状の残渣１０３（除去対象物）が、基板Ｗの上面と化学結合している。処理膜１００に保持された膜状の残渣１０３（除去対象物）を基板Ｗの上面から引き離すためには、基板Ｗの上面への大流量の除去液の供給等によって、除去液から膜状の残渣１０３に作用する物理力（運動エネルギー）を増大させる手法が考え得る。しかしながら、膜状の残渣１０３と基板Ｗの上面とが化学結合されている場合、膜状の残渣１０３が処理膜１００によって保持されることで除去液から受ける物理力を増大させたとしても、除去液の物理力のみによって膜状の残渣１０３を基板Ｗの上面から引き離すことは困難である。
【0123】
そこで、この基板処理のように、処理液に含まれる溶解成分で膜状の残渣１０３を部分的に溶解させれば、膜状の残渣１０３と基板Ｗの表面との結合強度に関わらず、膜状の残渣１０３（残渣膜片１０６）を基板Ｗの上面から引き離すことができる。したがって、膜状の残渣１０３と基板Ｗの上面とが化学結合している場合であっても、膜状の残渣１０３を基板Ｗの上面から効率良く除去することができる。
【0124】
また、この基板処理では、膜状の残渣１０３が、前記基板の上面の少なくとも一部を覆う。この基板処理とは異なり、溶解成分を有していない処理液から処理膜１００を形成する場合、膜状の残渣１０３と基板Ｗのパターン面１６５との間に処理液が入り込みにくい。
しかしながら、この基板処理では、処理液中の溶解成分に、膜状の残渣１０３が部分的に溶解される。これにより、膜状の残渣１０３と基板Ｗのパターン面１６５との間の隙間Ｇ１が形成される。そのため、膜状の残渣１０３と基板Ｗのパターン面１６５との間に処理液を入り込ませることができる。
しかしながら、この基板処理では、処理液中の溶解成分に、膜状の残渣１０３が部分的に溶解される。これにより、膜状の残渣１０３と基板Ｗのパターン面１６５との間の隙間Ｇ１が形成される。そのため、膜状の残渣１０３と基板Ｗのパターン面１６５との間に処理液を入り込ませることができる。
【0125】
さらに、膜状の残渣１０３は、処理液中の溶解成分によって、分裂される。そのため、分裂した膜片同士の間の隙間を介して、残渣膜片１０６と基板Ｗのパターン面１６５との間に処理液を一層効率的に入り込ませることができる。
次に、図８Ａ～図８Ｆを用いて、ＣＭＰが行われた後にこの実施形態に係る基板処理が実行された場合の基板Ｗの上面の様子を説明する。
次に、図８Ａ～図８Ｆを用いて、ＣＭＰが行われた後にこの実施形態に係る基板処理が実行された場合の基板Ｗの上面の様子を説明する。
【0126】
図８Ａに示すように、処理液供給工程の開始前には、基板Ｗのパターン面１６５には、たとえば、球状の残渣１１３が付着している。残渣１１３は、球状に限られず、たとえば、楕円体状等の他の形状であってもよい。
球状の残渣１１３は、たとえば、ＣＭＰで用いた研磨剤である。球状の残渣１１３の材質と基板Ｗの表層１６６の材質とが異なっていても、基板Ｗの表層１６６は、球状の残渣１１３と同程度に溶解成分によって溶解される。球状の残渣１１３の材質は、基板Ｗの表層１６６と同じ材質の場合もある。したがって、ＣＭＰ後にこの基板処理を行う場合には、基板Ｗの表層１６６、および、球状の残渣１１３（除去対象物）が溶解対象物である。
球状の残渣１１３は、たとえば、ＣＭＰで用いた研磨剤である。球状の残渣１１３の材質と基板Ｗの表層１６６の材質とが異なっていても、基板Ｗの表層１６６は、球状の残渣１１３と同程度に溶解成分によって溶解される。球状の残渣１１３の材質は、基板Ｗの表層１６６と同じ材質の場合もある。したがって、ＣＭＰ後にこの基板処理を行う場合には、基板Ｗの表層１６６、および、球状の残渣１１３（除去対象物）が溶解対象物である。
【0127】
図８Ｂに示すように、処理液と基板Ｗのパターン面１６５とが接触すると、処理液中の溶解成分によって、基板Ｗの表層１６６が部分的に溶解される。球状の残渣１１３において表面付近の部分も、処理液との接触によって部分的に溶解される。そのため、基板Ｗのパターン面１６５と、球状の残渣１１３との間に隙間Ｇ３が形成され、この隙間Ｇ３に処理液が入り込む。
【0128】
図８Ｃに示すように、処理膜形成工程では、溶媒の蒸発によって処理液が固化または硬化して、処理膜１００が形成される。基板Ｗのパターン面１６５と球状の残渣１１３との間の隙間Ｇ３に処理液が入り込んだ状態で処理膜１００が形成される。そのため、形成された処理膜１００は、球状の残渣１１３を取り囲んでおり、強固に保持している。
処理膜１００は、高溶解性固体１１０（固体状態の高溶解性成分）と、低溶解性固体１１１（固体状態の低溶解性成分）と、溶解成分固体１１２（固体状態の溶解成分）とを含んでいる。処理膜１００は、高溶解性固体１１０が偏在している部分と、低溶解性固体１１１が偏在している部分とに分けられる。溶解成分固体１１２は、処理膜１００の全体に万遍なく形成されている。
処理膜１００は、高溶解性固体１１０（固体状態の高溶解性成分）と、低溶解性固体１１１（固体状態の低溶解性成分）と、溶解成分固体１１２（固体状態の溶解成分）とを含んでいる。処理膜１００は、高溶解性固体１１０が偏在している部分と、低溶解性固体１１１が偏在している部分とに分けられる。溶解成分固体１１２は、処理膜１００の全体に万遍なく形成されている。
【0129】
なお、処理膜１００は、液体を含まない固体である必要はなく、一定の形状を維持できる程度に固化していれば十分である。つまり、処理膜には、液体状態の各成分（高溶解性成分、低溶解性成分および溶解成分）が含まれていてもよいし、溶媒に溶解した状態の各成分が含まれていてもよい。
処理膜１００中の溶解成分は、処理液中の溶解成分よりも、球状の残渣１１３および基板Ｗの表層１６６を溶解させにくい。そのため、処理液が固化または硬化することによって、溶解成分による球状の残渣１１３および基板Ｗの表層１６６の溶解の進行が抑制される（溶解抑制工程）。
処理膜１００中の溶解成分は、処理液中の溶解成分よりも、球状の残渣１１３および基板Ｗの表層１６６を溶解させにくい。そのため、処理液が固化または硬化することによって、溶解成分による球状の残渣１１３および基板Ｗの表層１６６の溶解の進行が抑制される（溶解抑制工程）。
【0130】
処理膜１００が形成された後も、処理膜１００とパターン面１６５とは、接触している。処理膜１００中には、溶媒が僅かに残っている。そのため、処理膜１００中には、溶媒に溶解した溶解成分も存在している。そのため、図８Ｄに示すように、処理膜１００と基板Ｗとの接触界面付近における処理膜１００中の溶解成分によって基板Ｗの表層１６６が溶解される。そのため、処理膜１００と基板Ｗとの接触界面付近における処理膜１００中の溶解成分が消費される。
【0131】
処理膜１００は、処理液が固化または硬化されることによって形成されるものであるため、処理膜１００中において溶解成分は拡散しにくい。したがって、処理膜１００と基板Ｗのパターン面１６５との接触界面付近における処理膜１００中の溶解成分の消費に伴って、処理膜１００中の溶解成分による基板Ｗの表層１６６の溶解が抑制される。
処理膜１００中の溶解成分による基板Ｗの表層１６６の溶解が抑制されることによって、処理膜１００と基板Ｗのパターン面１６５との間に隙間Ｇ４が形成される。これにより、処理膜１００とパターン面１６５との接触面積が低減されるので、溶解成分による基板Ｗの表層１６６の溶解の進行が抑制される。
処理膜１００中の溶解成分による基板Ｗの表層１６６の溶解が抑制されることによって、処理膜１００と基板Ｗのパターン面１６５との間に隙間Ｇ４が形成される。これにより、処理膜１００とパターン面１６５との接触面積が低減されるので、溶解成分による基板Ｗの表層１６６の溶解の進行が抑制される。
【0132】
図８Ｅに示すように、除去工程では、処理膜１００が部分的に溶解される。基板Ｗのパターン面１６５に除去液が供給されると、低溶解性成分よりも除去液に対して溶解し易い高溶解成分によって形成されている高溶解性固体１１０が主に溶解される。つまり、高溶解性固体１１０が選択的に溶解される。
詳しくは、処理膜１００において高溶解性固体１１０が偏在している部分に貫通孔１０７が形成される（貫通孔形成工程）。貫通孔１０７は、特に、パターン面１６５の法線方向Ｎに高溶解性固体１１０が延びている部分に形成されやすい。貫通孔１０７は、平面視で、たとえば、直径数ｎｍの大きさである。
詳しくは、処理膜１００において高溶解性固体１１０が偏在している部分に貫通孔１０７が形成される（貫通孔形成工程）。貫通孔１０７は、特に、パターン面１６５の法線方向Ｎに高溶解性固体１１０が延びている部分に形成されやすい。貫通孔１０７は、平面視で、たとえば、直径数ｎｍの大きさである。
【0133】
低溶解性固体１１１も除去液に溶解されてもよい。しかし、低溶解性固体１１１は、高溶解性固体１１０よりも除去液によって溶解されにくい。低溶解性固体１１１は、除去液によってそのパターン面１６５付近が僅かに溶解されるだけである。そのため、貫通孔１０７を介して基板Ｗのパターン面１６５付近まで到達した除去液は、低溶解性固体１１１において基板Ｗのパターン面１６５付近の部分を僅かに溶解させる。これにより、除去液が、基板Ｗのパターン面１６５付近の低溶解性固体１１１を徐々に溶解させながら、処理膜１００と基板Ｗのパターン面１６５との間の隙間Ｇ４に進入していく（除去液進入工程）。
【0134】
そして、たとえば、貫通孔１０７の周縁を起点として処理膜１００が分裂して膜片となり、図８Ｆに示すように、処理膜１００の膜片が球状の残渣１１３（除去対象物）を保持した状態で基板Ｗから剥離される（処理膜分裂工程、剥離工程）。そして、球状の残渣１１３は、処理膜１００によって保持された状態で、処理膜１００とともに基板Ｗ外に押し出され、基板Ｗのパターン面１６５から除去される（除去工程）。
【0135】
ＣＭＰ後にこの実施形態に係る基板処理が行われる構成によれば、処理液に含まれる溶解成分によって、球状の残渣１１３（除去対象物）が部分的に溶解される。そのため、処理液供給工程が実行されることによって、球状の残渣１１３と基板Ｗのパターン面１６５との間に処理液が入り込みやすい。処理膜形成工程において、球状の残渣１１３と基板Ｗのパターン面１６５との間に処理液が入り込んだ状態で処理液が固化または硬化されれば、処理膜１００の一部が、球状の残渣１１３と基板Ｗの表面との間に形成される。そのため、除去工程において、処理膜１００は、球状の残渣１１３（除去対象物）を充分な保持力で保持しながら、除去液によって基板Ｗのパターン面１６５から除去される。その結果、球状の残渣１１３（除去対象物）を基板Ｗのパターン面１６５から効率良く除去することができる。
【0136】
ところで、この実施形態に係る基板処理とは異なり、溶解成分を含む溶解液（たとえば、フッ酸）を基板Ｗのパターン面１６５に供給した後に、溶解液をリンス液で洗い流し、その後、処理膜を形成するために溶解成分を含まない処理液を基板に供給する方法では、複数の液体が基板Ｗのパターン面１６５に順次に供給される。そのため、基板Ｗ上での液体の置換が行われる度に球状の残渣１１３（除去対象物）の周囲で乱流が発生しやすい。さらに、フッ酸をリンス液で置換する際に膜状の残渣１０３の周囲の液体が酸性から中性に変化する。乱流の発生や液体の性質の変化によって、溶解液によって基板Ｗのパターン面１６５から一度離れた球状の残渣１１３が、処理膜１００に保持される前に基板Ｗのパターン面１６５に再付着するおそれがある。
【0137】
一方、この実施形態に係る基板処理方法であれば、溶解成分を含む処理液が基板Ｗのパターン面１６５に供給された後、この処理液が別の液体に置換されることなく処理膜１００が形成される。そのため、溶解対象物を溶解させた後、速やかに、処理膜１００を形成することができる。したがって、基板Ｗのパターン面１６５から球状の残渣１１３（除去対象物）が離れた状態を維持しながら処理膜１００を形成することができる。
【0138】
さらに、基板Ｗの上面に溶解液を供給する工程、および基板Ｗの上面にリンス液を供給する工程を省略することができる。したがって、基板処理に要する時間を短縮することができる。
また、この基板処理では、処理液を固化または硬化させることによって、溶解成分による球状の残渣１１３の溶解の進行が抑制される（溶解抑制工程）。そのため、溶解成分による球状の残渣１１３の過剰な溶解を避けることができる。
また、この基板処理では、処理液を固化または硬化させることによって、溶解成分による球状の残渣１１３の溶解の進行が抑制される（溶解抑制工程）。そのため、溶解成分による球状の残渣１１３の過剰な溶解を避けることができる。
【0139】
また、この基板処理では、処理液中の溶質が、溶解成分と、高溶解性成分と、高溶解性成分よりも除去液に溶解しにくい低溶解性成分とを有する。処理膜１００は、高溶解性固体１１０、低溶解性固体１１１および溶解成分固体１１２を有する。除去工程において、処理膜１００中の高溶解性固体１１０が除去液に選択的に溶解される。そのため、高溶解性固体１１０を除去液に溶解させることによって、処理膜１００と基板Ｗとの接触界面に除去液を作用させることができる。一方、処理膜１００中の低溶解性成分は、溶解されずに固体状態で維持される。したがって、低溶解性固体１１１で除去対象物を保持しながら、低溶解性固体１１１と基板Ｗとの接触界面に除去液を作用させることができる。その結果、処理膜１００を基板Ｗのパターン面１６５から速やかに除去し、処理膜１００とともに球状の残渣１１３（除去対象物）を基板Ｗのパターン面１６５から効率良く除去することができる。
【0140】
この基板処理では、球状の残渣１１３（除去対象物）が、基板Ｗのパターン面１６５と化学結合している。処理膜１００に保持された球状の残渣１１３（除去対象物）を基板Ｗのパターン面１６５から引き離すためには、基板Ｗのパターン面１６５への大流量の除去液の供給等によって、除去液から球状の残渣１１３に作用する物理力（運動エネルギー）を増大させる手法が考え得る。
【0141】
しかしながら、球状の残渣１１３と基板Ｗのパターン面１６５とが化学結合されている場合、球状の残渣１１３が処理膜１００によって保持されることで除去液から受ける物理力を増大させたとしても、除去液の物理力のみによって球状の残渣１１３を基板Ｗのパターン面１６５から引き離すことは困難である。
そこで、この基板処理のように、処理液に含まれる溶解成分で基板Ｗの表層１６６および球状の残渣１１３の両方を部分的に溶解させれば、球状の残渣１１３と基板Ｗのパターン面１６５との結合強度に関わらず、球状の残渣１１３を基板Ｗのパターン面１６５から引き離すことができる。したがって、球状の残渣１１３と基板Ｗのパターン面１６５とが化学結合している場合であっても、球状の残渣１１３を基板Ｗのパターン面１６５から効率良く除去することができる。
そこで、この基板処理のように、処理液に含まれる溶解成分で基板Ｗの表層１６６および球状の残渣１１３の両方を部分的に溶解させれば、球状の残渣１１３と基板Ｗのパターン面１６５との結合強度に関わらず、球状の残渣１１３を基板Ｗのパターン面１６５から引き離すことができる。したがって、球状の残渣１１３と基板Ｗのパターン面１６５とが化学結合している場合であっても、球状の残渣１１３を基板Ｗのパターン面１６５から効率良く除去することができる。
【0142】
また、この基板処理では、球状の残渣１１３が、前記基板のパターン面１６５の少なくとも一部を覆う。この基板処理とは異なり、溶解成分を有していない処理液から処理膜１００を形成する場合、球状の残渣１１３と基板Ｗのパターン面１６５との間に処理液が入り込みにくい。
しかしながら、この基板処理では、処理液中の溶解成分に、球状の残渣１１３および基板Ｗのパターン面１６５の両方が部分的に溶解される。これにより、球状の残渣１１３と基板Ｗのパターン面１６５との間に隙間Ｇ３が形成される。そのため、球状の残渣１１３と基板Ｗのパターン面１６５との間に処理液を入り込ませることができる。
しかしながら、この基板処理では、処理液中の溶解成分に、球状の残渣１１３および基板Ｗのパターン面１６５の両方が部分的に溶解される。これにより、球状の残渣１１３と基板Ｗのパターン面１６５との間に隙間Ｇ３が形成される。そのため、球状の残渣１１３と基板Ｗのパターン面１６５との間に処理液を入り込ませることができる。
【0143】
またこの基板処理では、基板Ｗのパターン面１６５に処理液が存在するときだけでなく、処理膜１００が形成された後にも、処理膜１００中の溶解成分によって基板Ｗの表層１６６が溶解される。そのため、処理膜１００と基板Ｗのパターン面１６５との密着性を低下させることができる。これにより、処理膜形成工程後の除去工程において、基板Ｗのパターン面１６５から処理膜１００を剥離し易くなる。すなわち、除去対象物（球状の残渣１１３）を保持した状態の処理膜１００を基板Ｗのパターン面１６５から効率良く除去することができる。
【0144】
処理膜１００は、処理液が固化または硬化されることによって形成されるものであるため、処理液の液膜１０１と比較して流動性が低い。そのため、処理膜１００と基板Ｗのパターン面１６５との間に形成された隙間Ｇ４は、処理膜１００によって埋められることなく維持される。そのため、処理膜形成工程後の除去工程において、処理膜１００と基板Ｗのパターン面１６５との間の隙間Ｇ４に除去液が入り込みやすい。これにより、除去対象物（球状の残渣１１３）を保持した状態の処理膜１００を基板Ｗのパターン面１６５から効率良く除去することができる。
【0145】
＜処理液の詳細＞
以下では、上述の実施形態に用いられる処理液中の各成分について説明する。
以下では、「Ｃｘ～ｙ」、「Ｃｘ～Ｃｙ」および「Ｃｘ」などの記載は、分子または置換基中の炭素の数を意味する。例えば、Ｃ１～６アルキルは、１以上６以下の炭素を有するアルキル鎖（メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル等）を意味する。
以下では、上述の実施形態に用いられる処理液中の各成分について説明する。
以下では、「Ｃｘ～ｙ」、「Ｃｘ～Ｃｙ」および「Ｃｘ」などの記載は、分子または置換基中の炭素の数を意味する。例えば、Ｃ１～６アルキルは、１以上６以下の炭素を有するアルキル鎖（メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル等）を意味する。
【0146】
ポリマーが複数種類の繰り返し単位を有する場合、これらの繰り返し単位は共重合する。特に限定されて言及されない限り、これら共重合は、交互共重合、ランダム共重合、ブロック共重合、グラフト共重合、またはこれらの混在のいずれであってもよい。ポリマーや樹脂を構造式で示す際、括弧に併記されるｎやｍ等は繰り返し数を示す。
＜低溶解性成分＞
（Ａ）低溶解性成分は、ノボラック、ポリヒドロキシスチレン、ポリスチレン、ポリアクリル酸誘導体、ポリマレイン酸誘導体、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール誘導体、ポリメタクリル酸誘導体、およびこれらの組合せの共重合体、の少なくとも１つを含む。好ましくは、（Ａ）低溶解性成分は、ノボラック、ポリヒドロキシスチレン、ポリアクリル酸誘導体、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸誘導体、およびこれらの組合せの共重合体、の少なくとも１つを含んでいてもよい。さらに好ましくは、（Ａ）低溶解性成分は、ノボラック、ポリヒドロスチレン、ポリカーボネート、およびこれらの組合せの共重合体、の少なくとも１つを含んでいてもよい。ノボラックはフェノールノボラックであってもよい。
＜低溶解性成分＞
（Ａ）低溶解性成分は、ノボラック、ポリヒドロキシスチレン、ポリスチレン、ポリアクリル酸誘導体、ポリマレイン酸誘導体、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール誘導体、ポリメタクリル酸誘導体、およびこれらの組合せの共重合体、の少なくとも１つを含む。好ましくは、（Ａ）低溶解性成分は、ノボラック、ポリヒドロキシスチレン、ポリアクリル酸誘導体、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸誘導体、およびこれらの組合せの共重合体、の少なくとも１つを含んでいてもよい。さらに好ましくは、（Ａ）低溶解性成分は、ノボラック、ポリヒドロスチレン、ポリカーボネート、およびこれらの組合せの共重合体、の少なくとも１つを含んでいてもよい。ノボラックはフェノールノボラックであってもよい。
【0147】
処理液は（Ａ）低溶解性成分として、上記の好適例を１または２以上組み合わせて含んでも良い。たとえば、（Ａ）低溶解性成分はノボラックとポリヒドロキシスチレンの双方を含んでもよい。
（Ａ）低溶解性成分は乾燥されることで膜化し、前記膜は除去液で大部分が溶解されることなく除去対象物を保持したまま剥がされることが、好適な一態様である。なお、除去液によって（Ａ）低溶解性成分のごく一部が溶解される態様は許容される。
（Ａ）低溶解性成分は乾燥されることで膜化し、前記膜は除去液で大部分が溶解されることなく除去対象物を保持したまま剥がされることが、好適な一態様である。なお、除去液によって（Ａ）低溶解性成分のごく一部が溶解される態様は許容される。
【0148】
好ましくは、（Ａ）低溶解性成分はフッ素および／またはケイ素を含有せず、より好ましくは双方を含有しない。
前記共重合はランダム共重合、ブロック共重合が好ましい。
権利範囲を限定する意図はないが、（Ａ）低溶解性成分の具体例として、下記化学式１～化学式７に示す各化合物が挙げられる。
前記共重合はランダム共重合、ブロック共重合が好ましい。
権利範囲を限定する意図はないが、（Ａ）低溶解性成分の具体例として、下記化学式１～化学式７に示す各化合物が挙げられる。
【0149】
【化1】
【0150】
【化2】
【0151】
【化3】
【0152】
【化4】
【0153】
【化5】
【0154】
【化6】
【0155】
【化7】
【0156】
（Ａ）低溶解性成分の重量平均分子量（Ｍｗ）は好ましくは１５０～５００，０００であり、より好ましくは３００～３００，０００であり、さらに好ましくは５００～１００，０００であり、よりさらに好ましくは１，０００～５０，０００である。
（Ａ）低溶解性成分は合成することで入手可能である。また、購入することもできる。購入する場合、例として供給先は以下が挙げられる。供給先が（Ａ）ポリマーを合成することも可能である。
ノボラック：昭和化成（株）、旭有機材（株）、群栄化学工業（株）、住友ベークライト（株）
ポリヒドロキシスチレン：日本曹達（株）、丸善石油化学（株）、東邦化学工業（株）
ポリアクリル酸誘導体：（株）日本触媒
ポリカーボネート：シグマアルドリッチ
ポリメタクリル酸誘導体：シグマアルドリッチ
処理液の全質量と比較して、（Ａ）低溶解性成分が０．１～５０質量％であり、好ましくは０．５～３０質量％であり、より好ましくは１～２０質量％であり、さらに好ましくは１～１０質量％である。つまり、処理液の全質量を１００質量％とし、これを基準として（Ａ）低溶解性成分が０．１～５０質量％である。すなわち、「と比較して」は「を基準として」と言い換えることが可能である。特に言及しない限り、以下においても同様である。
（Ａ）低溶解性成分は合成することで入手可能である。また、購入することもできる。購入する場合、例として供給先は以下が挙げられる。供給先が（Ａ）ポリマーを合成することも可能である。
ノボラック：昭和化成（株）、旭有機材（株）、群栄化学工業（株）、住友ベークライト（株）
ポリヒドロキシスチレン：日本曹達（株）、丸善石油化学（株）、東邦化学工業（株）
ポリアクリル酸誘導体：（株）日本触媒
ポリカーボネート：シグマアルドリッチ
ポリメタクリル酸誘導体：シグマアルドリッチ
処理液の全質量と比較して、（Ａ）低溶解性成分が０．１～５０質量％であり、好ましくは０．５～３０質量％であり、より好ましくは１～２０質量％であり、さらに好ましくは１～１０質量％である。つまり、処理液の全質量を１００質量％とし、これを基準として（Ａ）低溶解性成分が０．１～５０質量％である。すなわち、「と比較して」は「を基準として」と言い換えることが可能である。特に言及しない限り、以下においても同様である。
【0157】
溶解性は公知の方法で評価することができる。例えば、２０℃～３５℃（さらに好ましくは２５±２℃）の条件において、フラスコに前記（Ａ）または後述の（Ｂ）を５．０質量％アンモニア水に１００ｐｐｍ添加し、蓋をし、振とう器で３時間振とうすることで、（Ａ）または（Ｂ）が溶解したかで求めることができる。振とうは攪拌であっても良い。溶解は目視で判断することもできる。溶解しなければ溶解性１００ｐｐｍ未満、溶解すれば溶解性１００ｐｐｍ以上とする。溶解性が１００ｐｐｍ未満は不溶または難溶、溶解性が１００ｐｐｍ以上は可溶とする。広義には、可溶は微溶を含む。不溶、難溶、可溶の順で溶解性が低い。狭義には、微溶は可溶よりも溶解性が低く、難溶よりも溶解性が高い。
【0158】
＜高溶解性成分＞
（Ｂ）高溶解性成分は（Ｂ’）クラック促進成分である。（Ｂ’）クラック促進成分は、炭化水素を含んでおり、さらにヒドロキシ基（－ＯＨ）および／またはカルボニル基（－Ｃ（＝Ｏ）－）を含んでいる。（Ｂ’）クラック促進成分がポリマーである場合、構成単位の１種が１単位ごとに炭化水素を含んでおり、さらにヒドロキシ基および／またはカルボニル基を有する。カルボニル基とは、カルボン酸（－ＣＯＯＨ）、アルデヒド、ケトン、エステル、アミド、エノンが挙げられ、カルボン酸が好ましい。
（Ｂ）高溶解性成分は（Ｂ’）クラック促進成分である。（Ｂ’）クラック促進成分は、炭化水素を含んでおり、さらにヒドロキシ基（－ＯＨ）および／またはカルボニル基（－Ｃ（＝Ｏ）－）を含んでいる。（Ｂ’）クラック促進成分がポリマーである場合、構成単位の１種が１単位ごとに炭化水素を含んでおり、さらにヒドロキシ基および／またはカルボニル基を有する。カルボニル基とは、カルボン酸（－ＣＯＯＨ）、アルデヒド、ケトン、エステル、アミド、エノンが挙げられ、カルボン酸が好ましい。
【0159】
権利範囲を限定する意図はなく、理論に拘束されないが、処理液が乾燥され基板上に処理膜を形成し、除去液が処理膜を剥離する際に（Ｂ）高溶解性成分が、処理膜が剥がれるきっかけとなる部分を生むと考えられる。このために、（Ｂ）高溶解性成分は除去液に対する溶解性が、（Ａ）低溶解性成分よりも高いものであることが好ましい。（Ｂ’）クラック促進成分がカルボニル基としてケトンを含む態様として環形の炭化水素が挙げられる。具体例として、１，２－シクロヘキサンジオンや１，３－シクロヘキサンジオンが挙げられる。
【0160】
より具体的な態様として、（Ｂ）高溶解性成分は、下記（Ｂ－１）、（Ｂ－２）および（Ｂ－３）の少なくともいずれか１つで表される。
（Ｂ－１）は下記化学式８を構成単位として１～６つ含んでなり（好適には１～４つ）、各構成単位が連結基（リンカー）Ｌ１で結合される化合物である。ここで、リンカーＬ１は、単結合であってもよいし、Ｃ１～６アルキレンであってもよい。前記Ｃ１～６アルキレンはリンカーとして構成単位を連結し、２価の基に限定されない。好ましくは２～４価である。前記Ｃ１～６アルキレンは直鎖、分岐のいずれであっても良い。
（Ｂ－１）は下記化学式８を構成単位として１～６つ含んでなり（好適には１～４つ）、各構成単位が連結基（リンカー）Ｌ１で結合される化合物である。ここで、リンカーＬ１は、単結合であってもよいし、Ｃ１～６アルキレンであってもよい。前記Ｃ１～６アルキレンはリンカーとして構成単位を連結し、２価の基に限定されない。好ましくは２～４価である。前記Ｃ１～６アルキレンは直鎖、分岐のいずれであっても良い。
【0161】
【化8】
【0162】
Ｃｙ１はＣ５～３０の炭化水素環であり、好ましくはフェニル、シクロヘキサンまたはナフチルであり、より好ましくはフェニルである。好適な態様として、リンカーＬ１は複数のＣｙ１を連結する。
Ｒ１はそれぞれ独立にＣ１～５アルキルであり、好ましくはメチル、エチル、プロピル、またはブチルである。前記Ｃ１～５アルキルは直鎖、分岐のいずれであっても良い。
Ｒ１はそれぞれ独立にＣ１～５アルキルであり、好ましくはメチル、エチル、プロピル、またはブチルである。前記Ｃ１～５アルキルは直鎖、分岐のいずれであっても良い。
【0163】
ｎｂ１は１、２または３であり、好ましくは１または２であり、より好ましくは１である。ｎｂ１’は０、１、２、３または４であり、好ましくは０、１または２である。
下記化学式９は、化学式８に記載の構成単位を、リンカーＬ９を用いて表した化学式である。リンカーＬ９は単結合、メチレン、エチレン、またはプロピレンであることが好ましい。
下記化学式９は、化学式８に記載の構成単位を、リンカーＬ９を用いて表した化学式である。リンカーＬ９は単結合、メチレン、エチレン、またはプロピレンであることが好ましい。
【0164】
【化9】
【0165】
権利範囲を限定する意図はないが、（Ｂ－１）の好適例として、２，２－ビス（４－ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２’－メチレンビス（４－メチルフェノール）、２，６－ビス［（２-ヒドロキシ－５－メチルフェニル）メチル］－４－メチルフェノール、１，３－シクロヘキサンジオール、４，４’－ジヒドロキシビフェニル、２，６－ナフタレンジオール、２，５－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルヒドロキノン、１，１，２，２－テトラキス（４－ヒドロキシフェニル）エタン、が挙げられる。これらは、重合や縮合によって得てもよい。
【0166】
一例として下記化学式１０に示す２，６－ビス［（２－ヒドロキシ－５－メチルフェニル）メチル］－４－メチルフェノールを取り上げ説明する。同化合物は（Ｂ－１）において、化学式８の構成単位を３つ有し、構成単位はリンカーＬ１（メチレン）で結合される。ｎｂ１＝ｎｂ１’＝１であり、Ｒ１はメチルである。
【0167】
【化10】
【0168】
【化11】
【0169】
Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３、およびＲ２４は、それぞれ独立に水素またはＣ１～５のアルキルであり、好ましくは水素、メチル、エチル、ｔ－ブチル、またはイソプロピルであり、より好ましくは水素、メチル、またはエチルであり、さらに好ましくはメチルまたはエチルである。
リンカーＬ２１およびリンカーＬ２２は、それぞれ独立に、Ｃ１～２０のアルキレン、Ｃ１～２０のシクロアルキレン、Ｃ２～４のアルケニレン、Ｃ２～４のアルキニレン、またはＣ６～２０のアリーレンである。これらの基はＣ１～５のアルキルまたはヒドロキシで置換されていてもよい。ここで、アルケニレンとは、１以上の二重結合を有する二価の炭化水素を意味し、アルキニレンとは、１以上の三重結合を有する二価の炭化水素基を意味するものとする。リンカーＬ２１およびリンカーＬ２２は、好ましくはＣ２～４のアルキレン、アセチレン（Ｃ２のアルキニレン）またはフェニレンであり、より好ましくはＣ２～４のアルキレンまたはアセチレンであり、さらに好ましくはアセチレンである。
リンカーＬ２１およびリンカーＬ２２は、それぞれ独立に、Ｃ１～２０のアルキレン、Ｃ１～２０のシクロアルキレン、Ｃ２～４のアルケニレン、Ｃ２～４のアルキニレン、またはＣ６～２０のアリーレンである。これらの基はＣ１～５のアルキルまたはヒドロキシで置換されていてもよい。ここで、アルケニレンとは、１以上の二重結合を有する二価の炭化水素を意味し、アルキニレンとは、１以上の三重結合を有する二価の炭化水素基を意味するものとする。リンカーＬ２１およびリンカーＬ２２は、好ましくはＣ２～４のアルキレン、アセチレン（Ｃ２のアルキニレン）またはフェニレンであり、より好ましくはＣ２～４のアルキレンまたはアセチレンであり、さらに好ましくはアセチレンである。
【0170】
ｎｂ２は０、１または２であり、好ましくは０または１、より好ましくは０である。
権利範囲を限定する意図はないが、（Ｂ－２）の好適例として、３，６－ジメチル－４－オクチン－３,６－ジオール、２，５－ジメチル－３－ヘキシン－２，５－ジオール、が挙げられる。別の一形態として、３－ヘキシン－２，５－ジオール、１，４－ブチンジオール、２，４－ヘキサジイン－１，６－ジオール、１，４－ブタンジオール、シス－１，４－ジヒドロキシ－２－ブテン、１，４－ベンゼンジメタノールも（Ｂ－２）の好適例として挙げられる。
権利範囲を限定する意図はないが、（Ｂ－２）の好適例として、３，６－ジメチル－４－オクチン－３,６－ジオール、２，５－ジメチル－３－ヘキシン－２，５－ジオール、が挙げられる。別の一形態として、３－ヘキシン－２，５－ジオール、１，４－ブチンジオール、２，４－ヘキサジイン－１，６－ジオール、１，４－ブタンジオール、シス－１，４－ジヒドロキシ－２－ブテン、１，４－ベンゼンジメタノールも（Ｂ－２）の好適例として挙げられる。
【0171】
（Ｂ－３）は下記化学式１２で表される構成単位を含んでなり、重量平均分子量 （Ｍｗ）が５００～１０，０００のポリマーである。Ｍｗは、好ましくは６００～５，０００であり、より好ましくは７００～３，０００である。
【0172】
【化12】
【0173】
ここで、Ｒ２５は－Ｈ、－ＣＨ３、または－ＣＯＯＨであり、好ましくは－Ｈ、または－ＣＯＯＨである。１つの（Ｂ－３）ポリマーが、それぞれ化学式８で表される２種以上の構成単位を含んでなることも許容される。
権利範囲を限定する意図はないが、（Ｂ－３）ポリマーの好適例として、アクリル酸、マレイン酸、またはこれらの組合せの重合体が挙げられる。ポリアクリル酸、マレイン酸アクリル酸コポリマーがさらに好適な例である。
権利範囲を限定する意図はないが、（Ｂ－３）ポリマーの好適例として、アクリル酸、マレイン酸、またはこれらの組合せの重合体が挙げられる。ポリアクリル酸、マレイン酸アクリル酸コポリマーがさらに好適な例である。
【0174】
共重合の場合、好適にはランダム共重合またはブロック共重合であり、より好適にはランダム共重合である。
一例として、下記化学式１３に示す、マレイン酸アクリル酸コポリマーを挙げて説明する。同コポリマーは（Ｂ－３）に含まれ、化学式８で表される２種の構成単位を有し、１の構成単位においてＲ２５は－Ｈであり、別の構成単位においてＲ２５は－ＣＯＯＨである。
一例として、下記化学式１３に示す、マレイン酸アクリル酸コポリマーを挙げて説明する。同コポリマーは（Ｂ－３）に含まれ、化学式８で表される２種の構成単位を有し、１の構成単位においてＲ２５は－Ｈであり、別の構成単位においてＲ２５は－ＣＯＯＨである。
【0175】
【化13】
【0176】
言うまでもないが、処理液は（Ｂ）高溶解性成分として、上記の好適例を１または２以上組み合わせて含んでも良い。例えば、（Ｂ）高溶解性成分は２，２－ビス（４－ヒドロキシフェニル）プロパンと３，６－ジメチル－４－オクチン－３,６－ジオールの双方を含んでも良い。
（Ｂ）高溶解性成分は、分子量８０～１０，０００であってもよい。高溶解性成分は、好ましくは分子量９０～５０００であり、より好ましくは１００～３０００である。（Ｂ）高溶解性成分が樹脂、重合体またはポリマーの場合、分子量は重量平均分子量（Ｍｗ）で表す。
（Ｂ）高溶解性成分は、分子量８０～１０，０００であってもよい。高溶解性成分は、好ましくは分子量９０～５０００であり、より好ましくは１００～３０００である。（Ｂ）高溶解性成分が樹脂、重合体またはポリマーの場合、分子量は重量平均分子量（Ｍｗ）で表す。
【0177】
（Ｂ）高溶解性成分は合成しても購入しても入手することが可能である。供給先としては、シグマアルドリッチ、東京化成工業、日本触媒が挙げられる。
処理液中において、（Ｂ）高溶解性成分は、（Ａ）低溶解性成分の質量と比較して、好ましくは１～１００質量％であり、より好ましくは１～５０質量％である。処理液中において、（Ｂ）高溶解性成分は、（Ａ）低溶解性成分の質量と比較して、さらに好ましくは１～３０質量％である。
処理液中において、（Ｂ）高溶解性成分は、（Ａ）低溶解性成分の質量と比較して、好ましくは１～１００質量％であり、より好ましくは１～５０質量％である。処理液中において、（Ｂ）高溶解性成分は、（Ａ）低溶解性成分の質量と比較して、さらに好ましくは１～３０質量％である。
【0178】
＜溶媒＞
（Ｃ）溶媒は有機溶媒を含むことが好ましい。（Ｃ）溶媒は揮発性を有していてもよい。揮発性を有するとは水と比較して揮発性が高いことを意味する。例えば、（Ｃ）１気圧における溶媒の沸点は、５０～２５０℃であることが好ましい。１気圧における溶媒の沸点は、５０～２００℃であることがより好ましく、６０～１７０℃であることがさらに好ましい。１気圧における溶媒の沸点は、７０～１５０℃であることがよりさらに好ましい。（Ｃ）溶媒は、少量の純水を含むことも許容される。（Ｃ）溶媒に含まれる純水は、（Ｃ）溶媒全体と比較して、好ましくは３０質量％以下である。溶媒に含まれる純水は、より好ましくは２０質量％以下、さらに好ましくは１０質量％以下である。溶媒に含まれる純水は、よりさらに好ましくは５質量％以下である。溶媒が純水を含まない（０質量％）ことも、好適な一形態である。純水とは、好適にはＤＩＷである。
（Ｃ）溶媒は有機溶媒を含むことが好ましい。（Ｃ）溶媒は揮発性を有していてもよい。揮発性を有するとは水と比較して揮発性が高いことを意味する。例えば、（Ｃ）１気圧における溶媒の沸点は、５０～２５０℃であることが好ましい。１気圧における溶媒の沸点は、５０～２００℃であることがより好ましく、６０～１７０℃であることがさらに好ましい。１気圧における溶媒の沸点は、７０～１５０℃であることがよりさらに好ましい。（Ｃ）溶媒は、少量の純水を含むことも許容される。（Ｃ）溶媒に含まれる純水は、（Ｃ）溶媒全体と比較して、好ましくは３０質量％以下である。溶媒に含まれる純水は、より好ましくは２０質量％以下、さらに好ましくは１０質量％以下である。溶媒に含まれる純水は、よりさらに好ましくは５質量％以下である。溶媒が純水を含まない（０質量％）ことも、好適な一形態である。純水とは、好適にはＤＩＷである。
【0179】
有機溶媒としては、イソプロパノール（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挙げることができる。これらの有機溶媒は、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。
【0180】
好ましい一態様として、（Ｃ）溶媒が含む有機溶媒は、ＩＰＡ、ＰＧＭＥ、ＰＧＥＥ、ＥＬ、ＰＧＭＥＡ、これらのいかなる組合せから選ばれる。有機溶媒が２種の組合せである場合、その体積比は、好ましくは２０：８０～８０：２０であり、より好ましくは３０：７０～７０：３０である。
処理液の全質量と比較して、（Ｃ）溶媒は、０．１～９９．９質量％である。処理液の全質量と比較して、（Ｃ）溶媒は、好ましくは５０～９９．９質量％であり、より好ましくは７５～９９．５質量％である。処理液の全質量と比較して、（Ｃ）溶媒は、さらに好ましくは８０～９９質量％であり、よりさらに好ましくは８５～９９質量％である。
処理液の全質量と比較して、（Ｃ）溶媒は、０．１～９９．９質量％である。処理液の全質量と比較して、（Ｃ）溶媒は、好ましくは５０～９９．９質量％であり、より好ましくは７５～９９．５質量％である。処理液の全質量と比較して、（Ｃ）溶媒は、さらに好ましくは８０～９９質量％であり、よりさらに好ましくは８５～９９質量％である。
【0181】
＜その他の添加物＞
本発明の処理液は、（Ｄ）その他の添加物をさらに含んでいてもよい。本発明の一態様として、（Ｄ）その他の添加物は、界面活性剤、酸、塩基、抗菌剤、殺菌剤、防腐剤、または抗真菌剤を含んでなり（好ましくは、界面活性剤）、これらのいずれの組合せを含んでいてもよい。
本発明の処理液は、（Ｄ）その他の添加物をさらに含んでいてもよい。本発明の一態様として、（Ｄ）その他の添加物は、界面活性剤、酸、塩基、抗菌剤、殺菌剤、防腐剤、または抗真菌剤を含んでなり（好ましくは、界面活性剤）、これらのいずれの組合せを含んでいてもよい。
【0182】
本発明の一態様として、処理液中の（Ａ）低溶解性成分の質量と比較して、（Ｄ）その他の添加物（複数の場合、その和）は、０～１００質量（好ましくは０～１０質量％、より好ましくは０～５質量％、さらに好ましくは０～３質量％、よりさらに好ましくは０～１質量％）である。処理液が（Ｄ）その他の添加剤を含まない（０質量％）ことも、本発明の態様の一つである。
＜溶解成分＞
（Ｅ）溶解成分は、たとえば、無機酸、有機酸または有機アルカリである。溶解成分として用いられる無機酸としては、ＨＦ、ＨＣｌ、Ｈ３ＰＯ４、Ｈ２ＳＯ４等が挙げられる。溶解成分として用いられる有機酸としては、ギ酸、酢酸、酪酸、モノクロロ酢酸、ジクロロ酢酸、トリクロロ酢酸、モノフルオロ酢酸、ジフルオロ酢酸、トリフルオロ酢酸、モノブロモ酢酸、トリブロモ酢酸、パーフルオロプロピオン酸、パーフルオロブタン酸、パーフルオロペンタン酸、パーフルオロヘキサン酸、パーフルオロヘプタン酸、パーフルオロオクタン酸、パーフルオロノナン酸、パーフルオロデカン酸、パーフルオロウンデカン酸、パーフルオロドデカン酸、３，３，３－トリフルオロ－２－（トリフルオロメチル）プロピオン酸、３Ｈ－テトラフルオロプロピオン酸、５Ｈ－オクタフルオロペンタン酸、７Ｈ－ドデカフルオロヘプタン酸、メタンスルホン酸等が挙げられる。
＜溶解成分＞
（Ｅ）溶解成分は、たとえば、無機酸、有機酸または有機アルカリである。溶解成分として用いられる無機酸としては、ＨＦ、ＨＣｌ、Ｈ３ＰＯ４、Ｈ２ＳＯ４等が挙げられる。溶解成分として用いられる有機酸としては、ギ酸、酢酸、酪酸、モノクロロ酢酸、ジクロロ酢酸、トリクロロ酢酸、モノフルオロ酢酸、ジフルオロ酢酸、トリフルオロ酢酸、モノブロモ酢酸、トリブロモ酢酸、パーフルオロプロピオン酸、パーフルオロブタン酸、パーフルオロペンタン酸、パーフルオロヘキサン酸、パーフルオロヘプタン酸、パーフルオロオクタン酸、パーフルオロノナン酸、パーフルオロデカン酸、パーフルオロウンデカン酸、パーフルオロドデカン酸、３，３，３－トリフルオロ－２－（トリフルオロメチル）プロピオン酸、３Ｈ－テトラフルオロプロピオン酸、５Ｈ－オクタフルオロペンタン酸、７Ｈ－ドデカフルオロヘプタン酸、メタンスルホン酸等が挙げられる。
【0183】
溶解成分として用いられる有機酸は、上述のものには限られず、上述のカルボン酸やスルホン酸以外のフッ素化されたカルボン酸やスルホン酸であってもよい。フッ素化されたカルボン酸とは、カルボキシル基に隣接するアルキル基（たとえば、メチル基、エチル基、プロピル基等）の一部または全部の水素原子がフッ素原子に置き換えられたカルボン酸のことをいう。
【0184】
同様に、フッ素化されたスルホン酸とは、スルホ基に隣接するアルキル基（たとえば、メチル基、エチル基、プロピル基等）の一部または全部の水素原子がフッ素原子に置き換えられたスルホン酸のことをいう。
溶解成分として用いられる有機アルカリとしては、アンモニア、ヒドロキシルアミン、第一級アミン、第二級アミン、第三級アミン、第四級アンモニウム塩およびポリアミン等が挙げられる。
溶解成分として用いられる有機アルカリとしては、アンモニア、ヒドロキシルアミン、第一級アミン、第二級アミン、第三級アミン、第四級アンモニウム塩およびポリアミン等が挙げられる。
【0185】
＜腐食防止成分＞
（Ｆ）腐食防止成分としては、ＢＴＡ以外にも、尿酸、カフェイン、ブテリン、アデニン、グリオキシルさん、グルコース、フルクトース、マンノース等が挙げられる。
＜その他の実施形態＞
この発明は、以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、さらに他の形態で実施することができる。
（Ｆ）腐食防止成分としては、ＢＴＡ以外にも、尿酸、カフェイン、ブテリン、アデニン、グリオキシルさん、グルコース、フルクトース、マンノース等が挙げられる。
＜その他の実施形態＞
この発明は、以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、さらに他の形態で実施することができる。
【0186】
たとえば、上述の実施形態では、処理液に含まれる溶解成分によって、除去対象物（膜状の残渣１０３）が部分的に溶解される場合（図７Ａ～図７Ｅを参照）と、処理液に含まれる溶解成分によって、除去対象物（球状の残渣１１３）および基板Ｗの表層１６６が部分的に溶解される場合（図８Ａ～図８Ｆを参照）とが説明されている。しかしながら、上述の実施形態とは異なり、処理液に含まれる溶解成分は、除去対象物を溶解させずに、基板Ｗの表層１６６を部分的に溶解させてもよい。
【0187】
また、上述の実施形態では、ＣＭＰ後に上述の実施形態に係る基板処理を行った場合に、処理膜１００が形成されると、処理膜１００とパターン面１６５との間に、隙間Ｇ４が形成される。しかしながら、処理膜１００とパターン面１６５との間には、分析機器で確認できるほど隙間Ｇ４が明確に形成されなくてもよく、処理膜１００中の溶解成分によって、処理膜１００とパターン面１６５との密着性が低下する程度に基板Ｗの表層１６６が溶解されればよい。
【0188】
同様に、その他の隙間Ｇ１～Ｇ３についても、分析機器で確認される分析機器で確認できるほど明確に形成されなくてもよい。すなわち、図７Ｂを参照して、処理液中の溶解成分は、残渣膜片１０６とパターン面１６５との密着性が低下する程度に残渣膜片１０６を溶解させればよい。図７Ｄを参照して、除去液は、処理膜１００とパターン面１６５との密着性が低下する程度に低溶解性固体１１１を溶解させればよい。さらに、図８Ｂを参照して、処理液中の溶解成分は、残渣膜片１０６とパターン面１６５との密着性が低下する程度に残渣１１３および基板Ｗの表層１６６を溶解させればよい。
【0189】
また、上述の実施形態では、処理液の溶質に、溶解成分、高溶解性成分および低溶解性成分が少なくとも含まれている。しかしながら、溶質として、高溶解性成分を含まず低溶解性成分および溶解成分を含む処理液を用いることもできる。この場合、処理膜１００は、低溶解性固体１１１と溶解成分固体１１２とによって構成される。この場合、除去液が低溶解性固体１１１の一部を溶解させることによって基板Ｗの上面から処理膜１００が除去される。
【0190】
また、薄膜化工程（ステップＳ３）において、処理液の液膜１０１が薄膜化される際に溶媒が蒸発することによって処理膜１００が形成される場合がある。このような場合には、溶媒蒸発工程（ステップＳ４）を省略することができる。その場合、処理膜形成ユニットには、中央ノズル１１および下面ノズル１２が含まれず、処理膜形成ユニットは、基板回転ユニット（スピンモータ２３）および中央ノズル１１によって構成される。また、溶媒蒸発工程（ステップＳ４）において、加熱工程のみを省略することも可能であるし、気体供給工程のみを省略することも可能である。
【0191】
また、上述の基板処理では、除去工程（ステップＳ５）の後にリンス工程（ステップＳ６）が実行される。しかしながら、リンス工程を省略することも可能である。詳しくは、除去工程において基板Ｗに供給される除去液と、リンス工程の後に実行される処理膜残渣除去工程（ステップＳ７）において基板Ｗに供給される処理膜残渣除去液とが相溶性を有する場合には、リンス工程を実行する必要がない。
【0192】
その他、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変更を行うことができる。
【符号の説明】
【0193】
１ ：基板処理装置
９ ：第１移動ノズル（処理液供給ユニット）
１０ ：第２移動ノズル（除去液供給ユニット）
１１ ：中央ノズル（処理膜形成ユニット）
２３ ：スピンモータ（処理膜形成ユニット）
１００ ：処理膜
１０３ ：残渣（除去対象物、除去対象膜、溶解対象物）
１１３ ：残渣（除去対象物、溶解対象物）
１６６ ：基板の表層
Ｗ ：基板
９ ：第１移動ノズル（処理液供給ユニット）
１０ ：第２移動ノズル（除去液供給ユニット）
１１ ：中央ノズル（処理膜形成ユニット）
２３ ：スピンモータ（処理膜形成ユニット）
１００ ：処理膜
１０３ ：残渣（除去対象物、除去対象膜、溶解対象物）
１１３ ：残渣（除去対象物、溶解対象物）
１６６ ：基板の表層
Ｗ ：基板
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図5E】
【図5F】
【図5G】
【図5H】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図7D】
【図7E】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
【図8D】
【図8E】
【図8F】