基板處理方法以及基板處理裝置與流程

本發明涉及對基板進行處理的基板處理方法以及基板處理裝置。作為成為處理對象的基板，包括例如半導體晶片、液晶表示裝置用基板、等離子顯示器用基板、FED(Field Emission Display：場致發射顯示器)用基板、光盤用基板、磁盤用基板、光磁盤用基板、光掩模用基板、陶瓷基板、太陽電池用基板等。

背景技術：

在半導體裝置的制造步驟中，利用處理液對半導體晶片等基板的表面進行處理。對基板一張一張地進行處理的單張式的基板處理裝置具有將基板保持為大致水平并使該基板旋轉的旋轉卡盤和用于向由該旋轉卡盤旋轉的基板的表面供給處理液的噴嘴。

在典型的基板處理步驟中，向由旋轉卡盤保持的基板供給藥液。然后，向基板供給沖洗液，由此，基板上的藥液被置換為沖洗液。然后，進行用于排除基板上的沖洗液的旋轉干燥步驟。在旋轉干燥步驟中，通過使基板高速旋轉，在基板上附著的沖洗液被甩掉除去(干燥)。通常的沖洗液是去離子水。

在基板的表面上形成有微細的圖案的情況下，在旋轉干燥步驟中，可能無法完全除去進入圖案的內部的沖洗液，因此可能產生干燥不良。因此，提出了如下方法，即，如在美國專利第US5882433A記載那樣，向在利用沖洗液處理后的基板的表面上供給異丙醇(isopropyl alcohol：IPA)液等的有機溶劑的液體，通過將進入基板的表面的圖案的間隙的沖洗液置換為有機溶劑的液體，來使基板的表面干燥。

在通過基板的高速旋轉來使基板干燥的旋轉干燥步驟中，有機溶劑的液面(空氣和液體的界面)形成在圖案內。液體的表面張力作用于液面和圖案的接觸位置。

如圖9所示，進入圖案P的間隙的有機溶劑的液面高度H在基板W 的各處不均勻，理由如下。即，在旋轉干燥步驟中，不僅利用伴隨基板W的高速旋轉產生的離心力甩掉液體來使基板W的上表面干燥，而且還利用在基板W的上表面附著的有機溶劑的液體的蒸發(有機溶劑蒸氣的擴散)使基板W的上表面干燥。基板W的上表面的周速度越接近基板W的上表面的周緣部則越大，因此，在旋轉干燥步驟中，越接近基板W的表面的周緣部，和新鮮的空氣接觸的機會增大，有機溶劑的液體的蒸發速度變得越快。因此，在基板干燥時，暫時出現圖案P內的液面高度H越接近基板W的上表面的周緣部則越低的狀態(參照圖9)。

如圖9所示，在液面高度H在基板W的各處不均勻的情況下，在圖案P的結構體P1的周圍存在的有機溶劑的液面高度H在該結構體P1的整周出現偏差。因此，作用于結構體P1的有機溶劑的液體的表面張力(毛細管力)在該結構體P1的整周不平衡，結構體P1倒向大的表面張力作用的方向。也就是說，本申請的發明人認為，液面高度H的不均勻是使圖案P倒塌的原因之一。

在該情況下，當除去有機溶劑的液體所需的時間變長時，進一步助長圖案P的倒塌。其原因在于，當作用于結構體P1的表面張力的不平衡狀態變長時，作用于各結構體的沖量變大。

如美國專利US5882433A那樣，在旋轉干燥步驟之前將有機溶劑的液體向基板供給的情況下，有機溶劑的液體進入圖案的間隙。有機溶劑的表面張力比作為典型的沖洗液的水低。因此，能夠緩和由表面張力引起的圖案倒塌的問題。

但是，近年來，為了使利用基板處理制作的裝置(例如半導體裝置)高集成化，微細且高縱橫比的圖案(凸狀圖案、線狀圖案等)形成基板的表面上。微細且高縱橫比的圖案的強度低，因此，即使利用有機溶劑的液面作用的表面張力，也可能導致倒塌。

技術實現要素：

因此，本發明的目的在于提供一種能夠抑制或防止圖案的倒塌的基板處理方法以及基板處理裝置。

本發明提供一種基板處理方法，其特征在于，

包括：

基板保持步驟，通過基板保持單元將在上表面形成有圖案的基板保持為水平姿勢，

液膜形成步驟，形成覆蓋整個所述上表面的有機溶劑的液膜，以將在所述上表面存在的處理液置換為有機溶劑的液體，

薄膜保持步驟，一邊將整個所述上表面的周圍保持在有機溶劑蒸氣的環境一邊使所述基板以第一高旋轉速度旋轉來使所述有機溶劑的液膜變薄，由此，在所述上表面保持有機溶劑的薄膜，

薄膜除去步驟，在所述薄膜保持步驟之后，從所述上表面除去所述薄膜；

所述薄膜除去步驟包括使所述基板以第二高旋轉速度旋轉的高速旋轉步驟。

根據該方法，在基板的上表面形成覆蓋整個該上表面的有機溶劑的液膜后，一邊將整個該上表面的周圍保持在有機溶劑蒸氣的環境，一邊使基板以高速旋轉。利用基板的高速旋轉，基板的上表面的有機溶劑的液體的大部分被甩掉。因此，有機溶劑的液膜所包含的有機溶劑的液體的大部分排出到基板外，有機溶劑的液膜被薄化。但是，由于基板的整個上表面的周圍保持在有機溶劑蒸氣的環境，所以有機溶劑蒸氣的擴散不進行，其結果，能夠抑制或防止在基板的上表面的有機溶劑的液體的蒸發的進行。由此，無法除去構成有機溶劑的液膜的有機溶劑的液體的全部，在基板的上表面保持覆蓋整個該上表面的有機溶劑的薄膜。

另外，由于基板的整個上表面的周圍保持在有機溶劑蒸氣的環境中，所以在基板的整個上表面抑制有機溶劑蒸氣的擴散的進行，其結果，能夠將有機溶劑的薄膜的厚度在基板的整個上表面保持為均勻。然后，從基板的上表面除去有機溶劑的薄膜。即，從圖案內的間隙除去有機溶劑的液體。

在使有機溶劑的液膜暫時薄化為具有均勻且薄的厚度的薄膜后，開始有機除去溶劑的液體，因此，能夠一邊保持進入圖案內的間隙的有機溶劑的液面高度在基板面內沒有偏差的狀態，一邊將有機溶劑的液體從基板的上表面除去。由此，能夠抑制或防止圖案的倒塌。

另外，在本發明的一實施方式中，所述基板保持單元容納在相對于外部被密閉的密閉腔室的內部空間內，

所述薄膜保持步驟在所述內部空間相對于外部被關閉的關閉狀態下執行。

根據該方法，在密閉腔室的內部空間容納基板且使排氣閥處于關閉狀態，由此使密閉腔室的整個內部空間處于有機溶劑蒸氣的環境。因此，能夠可靠地將基板的整個上表面的周圍保持在有機溶劑蒸氣的環境。由此，在有機溶劑薄膜保持步驟中，能夠可靠地阻止在基板的上表面的有機溶劑的液體的蒸發(即，在基板的上表面的有機溶劑蒸氣的擴散)，因此能夠在基板的上表面可靠地形成具有均勻且薄的厚度的有機溶劑的薄膜。

所述薄膜保持步驟在關閉對所述密閉腔室的內部空間進行排氣的排氣閥的狀態執行。

根據該方法，通過關閉對密閉腔室的內部空間進行排氣的排氣單元，將內部空間維持在關閉狀態。由此，在薄膜保持步驟中，能夠在基板的上表面可靠地形成具有均勻且薄的厚度的有機溶劑的薄膜。

所述薄膜除去步驟還包括使所述密閉腔室的內部空間向外部開放的開放步驟。

根據該方法，在使密閉腔室的內部空間向外部開放的狀態，使基板高速旋轉。在使密閉腔室的內部空間向外部開放的狀態下，新鮮的氣體與基板的上表面接觸，因此，有機溶劑蒸氣的擴散在基板的上表面的各處進行，有機溶劑的液體的蒸發在基板的上表面的各處進行。因此，通過基板的高速旋轉，能夠甩掉基板的上表面上的有機溶劑的液體，由此，能夠使基板的上表面干燥。

所述薄膜除去步驟還包括向所述上表面供給溫度比常溫高的非活性氣體且使所述密閉腔室的內部空間向外部開放的步驟。

根據該方法，在使基板高速旋轉的狀態下，一邊將溫度比常溫高的非活性氣體向基板的上表面供給一邊使密閉腔室的內部空間向外部開放。進入圖案內的間隙的有機溶劑的液體借助高溫的非活性氣體蒸發。另外，通過使密閉腔室的內部空間向外部開放，新鮮的氣體與基板的上表面接觸，有機溶劑蒸氣的擴散在基板的上表面的各處進行，有機溶劑的液體的蒸發在基板的上表面的各處進行。通過同時進行高溫的非活性氣體的供給和內部空間的外部開放，在薄膜除去步驟中，能夠使基板的上表面一下子干燥。

所述薄膜除去步驟還包括將溫度比常溫高的非活性氣體向所述上表面供給的非活性氣體供給步驟。

根據該方法，一邊將溫度比常溫高的非活性氣體向基板的上表面供給，一邊使基板高速旋轉。通過基板的高速旋轉，能夠甩掉基板的上表面上的有機溶劑的液體。此時，由于利用向基板的上表面供給的高溫的非活性氣體，使進入圖案內的間隙的有機溶劑的液體蒸發，因此能夠縮短干燥時間。由此，能夠進一步防止圖案的倒塌。

所述薄膜保持步驟使用通過在所述液膜形成步驟中供給到所述上表面的所述有機溶劑的液體的蒸發而產生的所述有機溶劑蒸氣，將所述上表面的周圍保持在有機溶劑蒸氣的環境。

根據該方法，使用通過供給到基板的上表面上的有機溶劑的液體的蒸發而產生的有機溶劑蒸氣，將基板的在該上表面的周圍保持在有機溶劑蒸氣的環境。因此，無需另外單獨將在薄膜保持步驟中使用的有機溶劑蒸氣向基板的上表面供給。因此，能夠降低成本。

所述液膜形成步驟包括將具有比常溫高的液溫的所述有機溶劑的液體向所述上表面供給的高溫有機溶劑供給步驟。

根據該方法，由于向基板的上表面供給的有機溶劑的液體的液溫高，所以薄化后的有機溶劑的薄膜也具有高的液溫。通過基板的高速旋轉，能夠甩掉基板的上表面上的有機溶劑的液體。此時，由于有機溶劑的薄膜具有高的液溫，所以進入圖案內的間隙的有機溶劑的液體的蒸發速度快。因此，能夠縮短干燥時間。由此，能夠進一步防止圖案的倒塌。

本發明提供一種基板處理裝置，

具有：

基板保持單元，用于將基板保持為水平，

基板旋轉單元，用于使由所述基板保持單元保持的基板旋轉，

有機溶劑供給單元，用于向所述基板的上表面供給有機溶劑的液體，

有機溶劑蒸氣供給單元，用于向所述基板的上表面供給有機溶劑蒸氣，

控制單元，對所述基板保持單元、所述基板旋轉單元、所述有機溶劑供給單元以及有機溶劑蒸氣供給單元進行控制；

所述控制單元執行：

液膜形成步驟，形成覆蓋整個所述上表面的有機溶劑的液膜，以將在所述上表面存在的處理液置換為有機溶劑的液體，

薄膜保持步驟，一邊將整個所述上表面的周圍保持在有機溶劑蒸氣的環境一邊使所述基板以第一高旋轉速度旋轉來使所述有機溶劑的液膜變薄，由此，在所述上表面保持有機溶劑的薄膜，

薄膜除去步驟，具有使所述基板以第一高旋轉速度旋轉的高速旋轉步驟，在所述薄膜保持步驟之后從所述上表面除去所述薄膜。

根據該結構，在基板的上表面形成覆蓋整個該上表面的有機溶劑的液膜后，一邊將整個該上表面的周圍保持在有機溶劑蒸氣的環境，一邊使基板以高速旋轉。利用基板的高速旋轉，基板的上表面的有機溶劑的液體的大部分被甩掉。因此，有機溶劑的液膜所包含的有機溶劑的液體的大部分排出到基板外，有機溶劑的液膜被薄化。但是，由于基板的整個上表面的周圍保持在有機溶劑蒸氣的環境，所以有機溶劑蒸氣的擴散不進行，其結果，能夠抑制或防止在基板的上表面的有機溶劑的液體的蒸發的進行。由此，無法除去構成有機溶劑的液膜的有機溶劑的液體的全部，在基板的上表面保持覆蓋整個該上表面的有機溶劑的薄膜。

另外，由于基板的整個上表面的周圍保持在有機溶劑蒸氣的環境中，所以在基板的整個上表面抑制有機溶劑蒸氣的擴散的進行，其結果，能夠將有機溶劑的薄膜的厚度在基板的整個上表面保持為均勻。然后，從基板的上表面除去有機溶劑的薄膜。即，從圖案內的間隙除去有機溶劑的液體。

在使有機溶劑的液膜暫時薄化為具有均勻且薄的厚度的薄膜后，開始有機除去溶劑的液體，因此，能夠一邊保持進入圖案內的間隙的有機溶劑的液面高度在基板面內沒有偏差的狀態，一邊將有機溶劑的液體從基板的上表面除去。由此，能夠抑制或防止圖案的倒塌。

在本發明的一實施方式中，所述基板處理裝置還具有密閉腔室，該密閉腔室具有相對于外部被密閉的內部空間，在所述內部空間容納有所述基板保持單元。

根據該結構，在密閉腔室的內部空間容納基板且使排氣閥處于關閉狀態，由此使密閉腔室的整個內部空間處于有機溶劑蒸氣的環境。因此，能夠可靠地將基板的整個上表面的周圍保持在有機溶劑蒸氣的環境。由此，在有 機溶劑薄膜保持步驟中，能夠可靠地阻止在基板的上表面的有機溶劑的液體的蒸發(即、在基板的上表面的有機溶劑蒸氣的擴散)，因此能夠在基板的上表面可靠地形成具有均勻且薄的厚度的有機溶劑的薄膜。

另外，所述基板處理裝置還具有對所述密閉腔室的內部空間進行排氣的排氣閥。在該情況下，所述控制單元在關閉所述排氣閥的狀態下執行所述薄膜保持步驟。

根據該結構，通過關閉對密閉腔室的內部空間進行排氣的排氣單元，將內部空間維持在關閉狀態。由此，在薄膜保持步驟中，能夠在基板的上表面可靠地形成具有均勻且薄的厚度的有機溶劑的薄膜。

本發明的前述的、或者其他目的、特征以及效果通過參照附圖進行的下述的說明就更清楚了。

附圖說明

圖1是用于說明本發明的第一實施方式的基板處理裝置的內部的設計的圖解的俯視圖。

圖2是用于說明所述基板處理裝置所具有的處理單元的結構例的圖解的剖視圖。

圖3是用于說明所述基板處理裝置的主要部分的電氣結構的框圖。

圖4是用于說明利用所述基板處理裝置進行基板處理的一例的流程圖。

圖5A～5G是用于說明所述基板處理的各步驟的樣子的圖解的剖視圖。

圖6是用于說明有機溶劑處理(圖4的S4)的詳細的時序圖。

圖7A～7C是用于說明所述基板處理的各步驟中的基板的上表面的樣子的圖解的剖視圖。

圖8A是圖解表示本發明的第二實施方式的基板處理裝置的圖。

圖8B～8D是用于說明利用所述基板處理裝置進行基板處理的各步驟的樣子的圖解的剖視圖。

圖9是用于說明圖案的倒塌的機理的圖。

具體實施方式

圖1是用于說明本發明的第一實施方式的基板處理裝置的內部的設計的 圖解的俯視圖。基板處理裝置1是對硅晶片等的基板W一張一張地進行處理的單張式的裝置。在該實施方式中，基板W是圓板狀的基板。基板處理裝置1具有利用處理液對基板W進行處理的多個處理單元2、載置用于容納由處理單元2處理的多張基板W的運送器C的加載口LP、在加載口LP和處理單元2之間搬送基板W的搬送機械手IR以及CR、對基板處理裝置1進行控制的控制裝置3。搬送機械手IR在運送器C和搬送機械手CR之間搬送基板W。搬送機械手CR在搬送機械手IR和處理單元2之間搬送基板W。多個處理單元2彼此例如具有同樣的結構。

圖2是用于說明處理單元2的結構例的圖解的剖視圖。處理單元2具有：旋轉卡盤(基板保持單元)5，配置在由間隔壁(未圖示)劃分形成的處理室4內，將一張基板W保持為水平姿勢，并使基板W圍繞通過基板W的中央部的鉛垂的旋轉軸線A1旋轉；杯狀的密閉腔室6，配置在處理室4的內部，在內部能夠形成容納旋轉卡盤5的一部分(在本實施方式中為旋轉基座14以及夾持構件15)的密閉空間；排氣單元8，用于對密閉腔室6的內部空間7進行排氣；藥液供給單元9，用于向由旋轉卡盤5保持的基板W的上表面供給藥液；沖洗液供給單元10，用于向由旋轉卡盤5保持的基板W的上表面供給沖洗液；第一有機溶劑供給單元11，用于向由旋轉卡盤5保持的基板W的上表面供給具有比水低的表面張力的有機溶劑的液體；非活性氣體供給單元12，用于向密閉腔室6的內部空間7供給高溫的非活性氣體。

雖然省略圖示，但在處理室4上形成有用于搬入/搬出基板W的搬入/搬出口，并具有對該搬入/搬出口進行開閉的閘門單元。處理室4包括向處理室4內輸送清潔空氣的作為送風單元的FFU(風機過濾單元。未圖示)和排出處理室4內的氣體的排氣單元(未圖示)。排氣單元在基板處理裝置1的運轉中始終進行動作。因此，總是持續向處理室4內供給新鮮的外部氣體。

在本實施方式中，作為旋轉卡盤5采用例如夾持式的卡盤。旋轉卡盤5具有鉛垂延伸的筒狀的旋轉軸13、呈水平姿勢安裝在旋轉軸13的上端的圓板狀的旋轉基座14、在旋轉基座14上以等間隔配置的多個(至少3個。例如6個)的夾持構件15、與旋轉軸13連接的作為基板旋轉單元的電動馬達(基板旋轉單元)16。多個夾持構件15將基板W夾持為大致水平姿勢。在該狀態下，當驅動電動馬達16時，旋轉基座14借助電動馬達16的驅動力 圍繞規定的旋轉軸線(鉛垂軸線)A1旋轉，基板W以保持大致水平姿勢的狀態和旋轉基座14一起圍繞旋轉軸線A1旋轉。

此外，作為旋轉卡盤5，并不限于夾持式的卡盤，例如也可以采用如下的真空吸附式的卡盤，即，通過對基板W的背面(下表面)進行真空吸附，來將基板W保持為水平姿勢，進而在該狀態下圍繞旋轉軸線A1進行旋轉，由此，使所保持的基板W旋轉。

密閉腔室6具有：腔室主體18，在上表面具有開口17，呈大致圓筒狀；蓋構件19，用于對開口17進行開閉。在蓋構件19堵塞腔室主體18的開口17的狀態下，密閉腔室6的內部空間7相對于外部被密閉。

腔室主體18具有間隔壁22，間隔壁22一體地包括大致圓板狀的底壁部20和從底壁部20的周緣部向上方立起的周壁部21。周壁部21包圍旋轉卡盤5的周圍。底壁部20從下側堵塞由周壁部21包圍的區域。在底壁部20的中央部形成有用于使旋轉卡盤5的旋轉軸13插入貫通的插入貫通孔23。在旋轉軸13的外周面上的與該插入貫通孔23對應的位置，固定配置有圓環狀的第一密封構件24。

第一密封構件24對旋轉軸13的外周面和底壁部20的插入貫通孔23進行密封，使得旋轉軸13能夠不與底壁部20接觸地圍繞旋轉軸線A1旋轉。作為第一密封構件24的一例，能夠舉出磁流體密封件。即，腔室主體18(密閉腔室6)為不與旋轉軸13一體旋轉的結構。另外，通過第一密封構件24能夠使密閉腔室6的內部空間7相對于處理室4中的密閉腔室6外的空間密閉。

在周壁部21的內周配設有用于捕獲從由旋轉卡盤5保持的基板W飛散的處理液的捕獲用杯(未圖示)，該捕獲用杯可以與裝置外的排液設備連接。

蓋構件19呈直徑比基板W稍大的大致圓板狀，在旋轉卡盤5的上方配置為大致水平姿勢。蓋構件19配置為，其中心位于基板W的旋轉軸線A1上。在蓋構件19的周緣部形成有從該周緣部向下方垂下的圓筒狀的凸緣部25。凸緣部25的下表面與腔室主體18的周壁部21的上表面相對。蓋構件19構成為，能夠從旋轉卡盤5的上側堵塞腔室主體18的開口17。在蓋構件19的凸緣部25的下端面固定地配置有第二密封構件26。第二密封構件26例如為密封圈。第二密封構件26使用例如樹脂制的彈性材料來形成。

在蓋構件19上安裝有用于使蓋構件19相對于腔室主體18升降的蓋構件升降單元27。通過驅動蓋構件升降單元27，蓋構件19能夠在蓋構件19堵塞腔室主體18的開口17的關閉位置(圖2所示的位置)和蓋構件19從腔室主體18隔開規定的間隔離開的打開位置(圖5A所示的位置)之間升降。在蓋構件19處于關閉位置的狀態(關閉狀態)下，在蓋構件19的凸緣部25的下端面配置的第二密封構件26在整個周向與腔室主體18的周壁部21的上端面抵接，由此，能夠對腔室主體18和蓋構件19之間進行上下密封。在該關閉狀態下，密閉腔室6的內部空間7相對于處理室4中的密閉腔室6外的空間被密閉。即，內部空間7處于相對于外部關閉的狀態。

排氣單元8具有與密閉腔室6的腔室主體18的周壁部21連接的排氣管44和經由排氣管44吸引密閉腔室6的內部空間7的氣體的吸引裝置等排氣裝置45、將排氣管44和排氣裝置45連接的排氣配管46、對排氣配管46進行開閉的排氣閥47。在打開排氣閥47的狀態下，密閉腔室6的內部空間7處于相對于外部開放的打開狀態。另外，在關閉排氣閥47的狀態下，密閉腔室6的內部空間7處于相對于外部關閉的關閉狀態。

在密閉腔室6的腔室主體18的底壁部20連接有排液配管42。排液配管42與排液設備(廢液處理設備(未圖示)或回收處理設備(未圖示))連接。由此，在基板處理中使用的處理液被回收或廢棄。排液配管42由排液閥43開閉。

此外，在密閉腔室6設置有第一密封構件24以及第二密封構件26，由此，維持內部空間7內的密閉狀態。但是，在來自非活性氣體供給單元12的氣體供給流量充分的情況下，即使在密閉腔室6沒有第一密封構件24以及第二密封構件26，密閉腔室6未被密閉，也能將密閉腔室6的內部空間7轉移至加壓狀態。因此，在密閉腔室6未必必須需要第一密封構件24以及第二密封構件26，也能省略第一密封構件24以及第二密封構件26。

藥液供給單元9包括藥液噴嘴30。藥液噴嘴30固定安裝在密閉腔室6的蓋構件19的中心部，并以在鉛垂方向上插入貫通該中心部的方式延伸。在藥液噴嘴30上連接有從藥液供給源供給藥液的藥液配管31。藥液噴嘴30固定配置為噴出口朝向基板W的上表面的旋轉中心附近。在藥液配管31上安裝有用于對藥液配管31開閉的藥液閥32。當打開藥液閥32時，從藥液配 管31供給到藥液噴嘴30的、連續流的藥液從在藥液噴嘴30的下端設定的噴出口噴出。另外，當關閉藥液閥32時，停止從藥液配管31向藥液噴嘴30供給藥液。

藥液的具體例是蝕刻液以及清洗液。更具體地說，藥液可以是氫氟酸、SC1(氨水和過氧化氫混合液)、SC2(鹽酸和過氧化氫混合液)、緩沖氫氟酸(氫氟酸和氟化銨的混合液)等。

沖洗液供給單元10包括沖洗液噴嘴33。沖洗液噴嘴33固定安裝在密閉腔室6的蓋構件19的中心部，并以在鉛垂方向上插入貫通該中心部的方式延伸。在沖洗液噴嘴33上連接有從沖洗液供給源供給沖洗液的沖洗液配管34。沖洗液噴嘴33固定配置為噴出口朝向基板W的上表面的旋轉中心附近。在沖洗液配管34上安裝有用于對沖洗液配管34進行開閉的沖洗液閥35。當打開沖洗液閥35時，從沖洗液配管34供給到沖洗液噴嘴33、連續流的沖洗液從在沖洗液噴嘴33的下端設定的噴出口噴出。另外，當關閉沖洗液閥35時，停止從沖洗液配管34向沖洗液噴嘴33供給沖洗液。沖洗液例如是去離子水(DIW)，但并不限于DIW，也可以是碳酸水、電解離子水、含氫水、臭氧水以及稀釋濃度(例如10ppm～100ppm左右)的鹽酸水中的某一個。

第一有機溶劑供給單元11包括第一有機溶劑噴嘴36。第一有機溶劑噴嘴36固定安裝在密閉腔室6的蓋構件19的中心部，以在鉛垂方向上插入貫通該中心部的方式延伸。在第一有機溶劑噴嘴36上連接有從有機溶劑供給源供給異丙醇(isopropylalcohol：IPA)等有機溶劑的液體的第一有機溶劑配管37。第一有機溶劑噴嘴36固定配置為噴出口朝向基板W的上表面的旋轉中心附近。在第一有機溶劑配管37上安裝有用于對第一有機溶劑配管37進行開閉的第一有機溶劑閥38。當打開第一有機溶劑閥38時，從第一有機溶劑配管37供給到第一有機溶劑噴嘴36、連續流的有機溶劑的液體從在第一有機溶劑噴嘴36的下端設定的噴出口噴出。另外，當關閉第一有機溶劑閥38時，停止從第一有機溶劑配管37向第一有機溶劑噴嘴36供給有機溶劑的液體。

非活性氣體供給單元12包括非活性氣體噴嘴39。非活性氣體噴嘴39固定安裝在密閉腔室6的蓋構件19的中心部，并以在鉛垂方向上插入貫通該中心部的方式延伸。在非活性氣體噴嘴39上連接有從高溫非活性氣體供給 源供給高溫(比常溫高的溫度。例如20～300℃)的氮氣或清潔空氣等的高溫非活性氣體的第一非活性氣體配管40。非活性氣體噴嘴39固定配置為噴出口朝向基板W的上表面的旋轉中心附近。在第一非活性氣體配管40上安裝有用于對第一非活性氣體配管40進行開閉的第一非活性氣體閥41。當打開第一非活性氣體閥41時，從第一非活性氣體配管40供給到非活性氣體噴嘴39的高溫非活性氣體從在非活性氣體噴嘴39的下端設定的噴出口噴出。另外，當關閉第一非活性氣體閥41時，停止從第一非活性氣體配管40向非活性氣體噴嘴39供給高溫非活性氣體。

圖3是用于說明基板處理裝置1的主要部分的電氣結構的框圖。

控制裝置3根據預先設定的程序，對蓋構件升降單元27、電動馬達16、排氣裝置45等的動作進行控制。進而，控制裝置3對藥液閥32、沖洗液閥35、第一有機溶劑閥38、第一非活性氣體閥41、排液閥43、排氣閥47等的開閉動作進行控制。

圖4是用于說明利用基板處理裝置1進行基板處理的一例的流程圖。圖5A～5G是用于說明所述基板處理的各步驟的樣子的圖解的剖視圖。

未處理的基板W由搬送機械手IR、CR從運送器C搬入處理單元2，進而搬入密閉腔室6內，如圖5A所示，交給旋轉卡盤5，基板W被保持(S1：基板保持步驟)。如圖5A所示，在搬入基板W之前，密閉腔室6的蓋構件19配置在從腔室主體18隔開規定的間隔離開的打開位置。在搬入基板W后，蓋構件19下降，蓋構件19配置在與腔室主體18的上部分接觸的關閉位置。

在搬送機械手CR退避到處理單元2外后，開始藥液處理(S2)。在開始藥液處理時，排液閥43以及排氣閥47都打開。控制裝置3驅動電動馬達16來使旋轉基座14以規定的液處理旋轉速度旋轉。然后，控制裝置3打開藥液閥32。由此，如圖5B所示，從藥液噴嘴30向旋轉狀態的基板W的上表面供給藥液。所供給的藥液借助離心力遍及基板W的整個面。供給到基板W的藥液通過排液配管42輸送到裝置外。

在一定時間的藥液處理之后，執行通過將基板W上的藥液置換為沖洗液來從基板W上排除藥液的沖洗處理(S3)。具體地說，控制裝置3關閉藥液閥32，取而代之打開沖洗液閥35。由此，如圖5C所示，從沖洗液噴嘴33向旋轉狀態的基板W的上表面供給沖洗液。所供給的沖洗液借助離心力 遍及基板W的整個面。利用該沖洗液沖洗掉基板W上的藥液。供給到基板W上的沖洗液通過排液配管42輸送到裝置外。

在一定時間的沖洗處理之后，執行將基板W上的沖洗液置換為有機溶劑的液體的有機溶劑處理(S4)，該有機溶劑的液體是表面張力更低的低表面張力液。

圖6是用于說明有機溶劑處理(圖4的S4)的詳細的時序圖。參照圖5A～5G以及圖6對有機溶劑處理進行說明。

有機溶劑處理包括有機溶劑置換步驟(液膜形成步驟)T1(參照圖5D)、有機溶劑浸液步驟(液膜形成步驟)T2(參照圖5E)、有機溶劑薄膜保持步驟(薄膜保持步驟)T3(參照圖5F)，依次執行這些步驟。

有機溶劑置換步驟T1是一邊使基板W旋轉一邊向基板W的上表面供給有機溶劑的液體的步驟。如圖5D所示，從第一有機溶劑噴嘴36向基板W的上表面供給有機溶劑(例如IPA)的液體。另外，與開始供給有機溶劑的液體的供給同步，控制裝置3關閉排液閥43。

供給到基板W的上表面上的有機溶劑受到離心力而從基板W的上表面的中心向外方移動，形成覆蓋基板W的上表面的有機溶劑的液膜。通過使液膜覆蓋基板W的整個上表面，在沖洗處理(圖4的S3)中供給到基板W的上表面上的沖洗液全部被置換為有機溶劑的液體。

從基板W的上表面溢出的有機溶劑的液體供給到密閉腔室6的底壁部20。由于排液閥43關閉，所以供給到底壁部20的有機溶劑的液體留在底壁部20上。作為有機溶劑的一例使用的IPA具有高的揮發性(具有比水低的沸點)，因此，留在密閉腔室6的底壁部20的有機溶劑蒸發，在內部空間7內斷續地產生有機溶劑蒸氣(IPA Vapor)。

在有機溶劑置換步驟T1的期間中，基板W被旋轉卡盤5以有機溶劑置換處理速度(例如300rpm左右)旋轉。第一有機溶劑閥38處于打開狀態，因此，第一有機溶劑噴嘴36噴出的有機溶劑的液體從上方向基板W的上表面的旋轉中心供給。

如圖5E所示，有機溶劑浸液步驟T2是使基板W的旋轉減速并維持在浸液速度(例如10rpm)以在基板W的上表面形成有機溶劑的厚的液膜60并保持的步驟。液膜60覆蓋基板W的整個上表面。

基板W的旋轉在該例中從有機溶劑置換處理速度階梯式地減速。更具體地說，基板W的旋轉速度從300rpm階梯式地減速，減速至浸液速度并維持規定時間(例如7秒鐘)。在形成有機溶劑的厚的液膜60后，停止從第一有機溶劑噴嘴36噴出有機溶劑的液體。

在停止噴出有機溶劑的液體后，控制裝置3關閉排氣閥47。由此，密閉腔室6的內部空間7相對于外部被密閉。因此，在內部空間7產生的有機溶劑蒸氣不會泄漏到密閉腔室6的外部。由此，有機溶劑蒸氣充滿內部空間7。換言之，基板W的整個上表面的周圍保持為有機溶劑蒸氣富裕的狀態。因此，使用由供給到基板W的上表面的有機溶劑的液體的蒸發而產生的有機溶劑蒸氣，基板W的整個上表面的周圍保持在有機溶劑蒸氣富裕的狀態。即，在該實施方式中，第一有機溶劑供給單元11不僅作為有機溶劑供給單元發揮功能，而且還作為有機溶劑蒸氣供給單元發揮功能。

“有機溶劑蒸氣富裕的狀態”既可以是僅有機溶劑蒸氣存在的狀態，也可以是與其他氣體混合存在的狀態。另外，在該狀態下，基板W的整個上表面的周圍可以是飽和狀態。

如圖5F所示，有機溶劑薄膜保持步驟T3是在基板W的上表面形成有機溶劑的厚的液膜60后，一邊將整個該上表面的周圍保持為有機溶劑蒸氣富裕的狀態，一邊使基板W以高旋轉速度(第一高旋轉速度1200rpm左右)旋轉的步驟。通過基板W的高速旋轉，基板W的上表面的有機溶劑的液體的大部分被甩掉。因此，有機溶劑的厚的液膜60所包含的有機溶劑的液體的大部分排出到基板W外，有機溶劑的液膜60被薄化。但是，由于基板W的整個上表面的周圍保持在有機溶劑蒸氣(IPA Vapor)的環境，在基板W的上表面不進行有機溶劑蒸氣的擴散，其結果，能夠抑制或防止基板W的上表面上的有機溶劑的液體的蒸發的進行。因此，無法除去構成有機溶劑的厚的液膜60的有機溶劑的液體的全部。由此，如圖5F所示，在基板W的上表面形成覆蓋基板W的整個上表面的有機溶劑的薄膜70(例如1μm左右)。

緊接著有機溶劑薄膜保持步驟T3，如圖5G所示，執行旋轉干燥步驟T4(薄膜除去步驟。干燥處理。圖4的S5)。具體地說，控制裝置3一邊將基板W的旋轉維持在高旋轉速度(1200rpm左右)的狀態，一邊打開排液閥43、排氣閥47以及第一非活性氣體閥41。通過打開排液閥43，留在密閉 腔室6的底壁部20的有機溶劑的液體從密閉腔室6釋放，釋放出的有機溶劑的液體通過排液配管42輸送到排液設備。通過打開第一非活性氣體閥41，向基板W的上表面的中央部噴射高溫的非活性氣體。

在旋轉干燥步驟T4中，一邊將密閉腔室6的內部空間7保持為打開狀態一使基板W高速旋轉。一邊使內部空間7保持為打開狀態，一邊使基板W以高旋轉速度(第二高旋轉速度。1200rpm左右)旋轉。在內部空間7的打開狀態下，新鮮的氣體與基板W的上表面接觸，有機溶劑蒸氣的擴散在基板W的上表面的各處進行，有機溶劑的液體的蒸發在基板W的上表面的各處進行。通過基板W的高速旋轉，在基板W的上表面附著的有機溶劑的液體完全被甩到基板W的周圍，有機溶劑的液體的蒸發在基板W的上表面進行。由此，從基板W的上表面完全除去有機溶劑的薄膜70。

另外，在旋轉干燥步驟T4中，一邊向基板W的上表面供給高溫的非活性氣體，一邊使基板W高速旋轉。伴隨著向基板W的上表面供給高溫的非活性氣體，促進進入圖案P內的有機溶劑的液體的蒸發的進行。

在旋轉干燥步驟T4之后，停止旋轉卡盤5的旋轉，另外，關閉第一非活性氣體閥41，停止從非活性氣體噴嘴39噴出非活性氣體。然后，控制裝置3通過搬送機械手CR將處理完的基板W從處理單元2搬出。

圖7A～7C是說明有機溶劑處理(圖4的S4)以及干燥處理(圖4的S5)中的基板W的上表面的樣子的圖解的剖視圖。在基板W的表面形成有微細的圖案P。圖案P包括在基板W的表面形成的微細凸狀的結構體P1。結構體P1既可以包含絕緣體膜，也可以包含導體膜。另外，結構體P1可以是層疊多個膜而成的層疊膜。在線狀的結構體P1彼此相鄰的情況下，在它們之間形成有槽。在該情況下，結構體P1的寬度W1為10nm～45nm左右，結構體P1彼此之間的間隔W2為10nm～數μm左右。結構體P1的高度T例如為50nm～5μm左右。作為一例能夠例示出700nm左右。在結構體P1為筒狀的情況下，在其內側形成有孔。

在有機溶劑浸液步驟T2中，如圖7A所示，在基板W的表面形成的有機溶劑的液膜60的液面高度顯著高于圖案P的各結構體P1的高度。因此，液膜60充滿圖案P的內部(相鄰的結構體P1之間的空間或筒狀的結構體P1的內部空間)。

為了抑制圖案倒塌，需要使各結構體P1的上表面P2浸漬在有機溶劑的薄膜70中。因此，在有機溶劑薄膜保持步驟T3中，如圖7B所示，需要使有機溶劑的薄膜70的液面設置在圖案P的各結構體P1的高度的上方。但是，此時的有機溶劑的薄膜70的液面高度H1優選盡可能低。即，優選有機溶劑的薄膜70的液面高度H1與各結構體P1的高度相同或比各結構體P1的高度稍高(例如數μm)。

在本實施方式中，有機溶劑的薄膜70的液面高度H1比各結構體P1的高度稍高。

本申請的發明人認為，使基板W高速旋轉而得到的有機溶劑的薄膜70最早不受離心力的影響，并且認為，有機溶劑的薄膜70的蒸發(有機溶劑蒸氣的擴散)的影響最大。

另外，認為該薄膜70的厚度取決于基板W的上表面上的有機溶劑蒸氣的濃度，該有機溶劑蒸氣的濃度越高，薄膜70的厚度越大。就其意義而言，當有機溶劑蒸氣在基板W的上表面處于飽和狀態時，薄膜70的厚度變得最大。該在該情況下，還需要多少考慮有機溶劑蒸氣的結露的影響。

在旋轉干燥步驟T4(干燥處理(圖4的S5))中，如圖7C所示，從圖案P之間除去有機溶劑的液體。伴隨向基板W的上表面供給高溫的非活性氣體，促進進入圖案P內的有機溶劑的液體的蒸發的進行。由此，能夠在短時間內除去進入圖案P內的有機溶劑。

如上所述，根據該第一實施方式，在基板W的上表面上形成覆蓋基板W的整個上表面的有機溶劑的液膜60后，一邊將基板W的整個上表面的周圍保持在有機溶劑蒸氣富裕的狀態，一邊使基板W以高速旋轉。通過基板W的高速旋轉，甩掉基板W的上表面的有機溶劑的液體的大部分。因此，有機溶劑的液膜包含的有機溶劑的液體的大部分排出到基板W外，有機溶劑的液膜60被薄化。但是，基板W的整個上表面的周圍保持在有機溶劑蒸氣富裕的狀態，因此有機溶劑蒸氣的擴散在基板W的上表面不進行，其結果，能夠抑制或防止基板W的上表面上的有機溶劑的液體的蒸發的進行。由此，無法除去構成有機溶劑的液膜60的有機溶劑的液體的全部，在基板W的上表面保持覆蓋基板W的整個上表面的有機溶劑的薄膜70。

另外，由于基板W的整個上表面的周圍保持在有機溶劑蒸氣富裕的狀 態，所以在基板W的整個上表面抑制有機溶劑蒸氣的擴散的進行，其結果，能夠將有機溶劑的薄膜70的厚度在基板W的整個上表面保持均勻。然后，從基板W的上表面除去有機溶劑的薄膜70。即，從各圖案P間除去有機溶劑的液體。

使有機溶劑的液膜60暫時薄化為具有均勻且薄的厚度的薄膜70后，開始除去有機溶劑的液體，因此，一邊保持圖案P間的有機溶劑的液面高度在在基板W的上表面的各處沒有偏差的狀態，一邊從基板W的上表面除去有機溶劑的液體。因此，在除去有機溶劑的液體時，能夠保持在各圖案P產生的表面張力(毛細管力)的平衡。由此，能夠抑制或防止圖案P的倒塌。

另外，通過向內部空間7供給有機溶劑的液體且使排氣閥47處于關閉狀態(即使內部空間7處于關閉狀態)，容納基板W的幾乎整個內部空間7處于有機溶劑蒸氣富裕的狀態。因此，能夠將基板W的整個上表面的周圍可靠地保持在有機溶劑蒸氣富裕的狀態。由此，在有機溶劑薄膜保持步驟T3中，能夠可靠地阻止在基板W的上表面的有機溶劑的液體的蒸發(即在基板W的上表面的有機溶劑蒸氣的擴散)，因此，在基板W的上表面能夠可靠地形成具有均勻且薄的厚度的有機溶劑的薄膜70。

另外，使用通過供給到基板W的上表面的有機溶劑的液體的蒸發而產生的有機溶劑蒸氣，將基板W的整個上表面的周圍保持在有機溶劑蒸氣富裕的狀態。因此，無需另外單獨將在有機溶劑薄膜保持步驟T3使用的有機溶劑蒸氣向基板W的上表面供給。因此能夠降低成本。

另外，在旋轉干燥步驟T4中，將高溫的非活性氣體向基板W的上表面供給且使密閉腔室6的內部空間7處于打開狀態。在內部空間7的打開狀態下，由于新鮮的氣體與基板W的上表面接觸，所以有機溶劑蒸氣的擴散在基板W的上表面的各處進行，有機溶劑的液體的蒸發在基板W的上表面的各處進行。因此，通過基板W的高速旋轉，能夠完全從基板W的上表面甩掉有機溶劑的液體。

另外，伴隨向基板W的上表面供給高溫氣體，促進進入圖案P內的有機溶劑的液體的蒸發的進行。由此，能夠縮短從圖案P內除去有機溶劑的液體所需的時間。通過同時進行高溫的非活性氣體的供給和密閉腔室6的內部空間7的開放，能夠使基板W的上表面一下子干燥。能夠使基板W的上表 面一下子干燥的結果，能夠將施加給圖案P的沖量抑制得小，由此，能夠抑制圖案P的倒塌。

圖8A是用于本發明的第二實施方式的基板處理裝置201的結構的圖解的圖。圖8B、圖8C是用于說明利用基板處理裝置201進行基板處理的有機溶劑薄膜保持步驟T3的樣子的圖解的剖視圖。圖8D是用于說明利用基板處理裝置201進行基板處理的旋轉干燥步驟T4的樣子的圖解的剖視圖。

在第二實施方式中，對與第一實施方式共用的部分，標注與圖1～圖7C的情況相同的附圖標記并省略說明。第二實施方式的基板處理裝置201與第一實施方式的基板處理裝置1不同之處在于，在處理室4內未設置密閉腔室6，且在處理室4內設置與由旋轉卡盤5保持的基板W的上表面相向的相向構件202。

相向構件202呈圓板狀。相向構件202的直徑與基板W的直徑相同或大于基板W的直徑。在相向構件202的下表面形成有與由旋轉卡盤5保持的基板W的上表面相向的由平坦面構成的圓形的相向面203。相向面203與基板W的整個上表面相向。相向構件202被支架204以相向構件202的中心軸線位于旋轉卡盤5的旋轉軸線A1上的方式支撐為水平姿勢。

在相向構件202的上表面固定有將通過相向構件202的中心的鉛垂軸線(與旋轉卡盤5的旋轉軸線A1一致的鉛垂軸線)作為中心軸線的支架204。支架204形成為中空，在其內部，氣體供給路205以沿鉛垂方向延伸的狀態插入貫通。氣體供給路205在相向面203開口，形成噴出口206。

在氣體供給路205上連接有有機溶劑蒸氣配管207。從有機溶劑蒸氣供給源向有機溶劑蒸氣配管207供給IPA蒸氣等的有機溶劑蒸氣。在有機溶劑蒸氣配管207上安裝有用于對有機溶劑蒸氣配管207進行開閉的有機溶劑蒸氣閥208。在該實施方式中，通過氣體供給路205、有機溶劑蒸氣配管207以及有機溶劑蒸氣閥208構成有機溶劑蒸氣供給單元220。當打開有機溶劑蒸氣閥208時，從有機溶劑蒸氣配管207供給到氣體供給路205的有機溶劑蒸氣從噴出口206向下噴出。

另外，在氣體供給路205上連接有第二非活性氣體配管209。從高溫非活性氣體供給源向第二非活性氣體配管209供給高溫(比常溫高的溫度。例如20～300℃)的氮氣等的高溫非活性氣體。在第二非活性氣體配管209上安 裝有用于對第二非活性氣體配管209進行開閉的第二非活性氣體閥210。當打開第二非活性氣體閥210時，從第二非活性氣體配管209供給到氣體供給路205的有機溶劑蒸氣從噴出口206向下噴出。

升降單元211與控制裝置3(參照圖2等)連接。控制裝置3控制升降單元211，使相向構件202的相向面203在接近由旋轉卡盤5保持的基板W的上表面的接近位置和向旋轉卡盤5的上方退避得大的退避位置之間升降。在相向構件202位于接近位置時，噴出口206與基板W的上表面隔開規定的間隔W3(參照圖8B。例如約5mm)相向。

基板處理裝置201還包括用于向由旋轉卡盤5保持的基板W的上表面供給具有比水低的表面張力的有機溶劑的液體的第二有機溶劑供給單元212。第二有機溶劑供給單元212是取代第一實施方式的第一有機溶劑供給單元11(參照圖2)而設置的單元。

另外，雖然在圖8A中省略圖示，但是與藥液供給單元9(參照圖2)、沖洗液供給單元10(參照圖2)以及非活性氣體供給單元12(參照圖2)相當的結構設置在處理室4內。

第二有機溶劑供給單元212包括：第二有機溶劑噴嘴213，將有機溶劑的液體向基板W的表面噴出；噴嘴臂214，在頂端部安裝有第二有機溶劑噴嘴213；臂支撐軸(未圖示)，在旋轉卡盤5的側方沿鉛垂方向延伸，將噴嘴臂214支撐為能夠擺動；噴嘴移動單元216，使臂支撐軸旋轉來使噴嘴臂214移動，由此使第二有機溶劑噴嘴213移動。第二有機溶劑噴嘴213例如是以連續流的狀態噴出IPA的直線型噴嘴，以噴出口朝向例如下方的狀態安裝在沿水平方向延伸的噴嘴臂214上。噴嘴臂214沿水平方向延伸。

第二有機溶劑供給單元212包括將有機溶劑的液體向第二有機溶劑噴嘴213引導的第二有機溶劑配管217和對第二有機溶劑配管217進行開閉的第二有機溶劑閥218。當打開第二有機溶劑閥218時，來自IPA供給源的IPA的液體從第二有機溶劑配管217向第二有機溶劑噴嘴213供給。由此，IPA的液體從第二有機溶劑噴嘴213噴出。

噴嘴移動單元216通過使噴嘴臂214圍繞臂支撐軸轉動，使第二有機溶劑噴嘴213水平移動。噴嘴移動單元216使第二有機溶劑噴嘴213在從第二有機溶劑噴嘴213噴出的IPA著落在基板W的上表面上的處理位置和第二 有機溶劑噴嘴213在俯視下設定在旋轉卡盤5的周圍的原位置之間水平移動。此外，第二有機溶劑噴嘴213可以是噴出口朝向基板W的上表面的規定位置(例如中央部)固定配置的固定噴嘴。

控制裝置3根據預先設定的程序，對升降單元211、電動馬達16、噴嘴移動單元216等的動作進行控制。進而，控制裝置3對藥液閥32、沖洗液閥35、第二有機溶劑閥218、有機溶劑蒸氣閥208、第二非活性氣體閥210、排液閥43、排氣閥47等的開閉動作進行控制。

在第二實施方式的基板處理裝置201中，執行前述的基板處理(參照圖4以及圖5A～5G)同等的處理。

具體地說，未處理的基板W搬入處理單元2，并搬入處理室4內。在搬入基板W時，相向構件202配置在退避位置。在搬入基板W后，依次執行藥液處理(圖4的S2)以及沖洗處理(圖4的S3)。在沖洗處理之后，執行將基板W上的沖洗液置換為表面張力更低的低表面張力液即有機溶劑的液體的有機溶劑處理(圖4的S4)。控制裝置3通過控制噴嘴移動單元216，使第二有機溶劑噴嘴213從原位置向處理位置(在圖8A以虛線圖示)。由此，第二有機溶劑噴嘴213配置在基板W的中央部的上方。

有機溶劑處理與第一實施方式的情況同樣，包括有機溶劑置換步驟(液膜形成步驟)T1(參照圖6)、有機溶劑浸液步驟(液膜形成步驟)T2(參照圖6)、有機溶劑薄膜保持步驟(薄膜保持步驟)T3(參照圖6)，這些步驟依次執行。

如圖8A所示，在有機溶劑置換步驟T1中，控制裝置3打開第二有機溶劑閥218，從第二有機溶劑噴嘴213向基板W的上表面供給有機溶劑的液體。供給到基板W的上表面上的有機溶劑受到離心力從基板W的上表面的中心向外方移動，形成覆蓋基板W的上表面的有機溶劑的液膜。有機溶劑的液膜覆蓋基板W的整個上表面，從而在沖洗處理(圖4的S3)中供給到基板W的上表面上的沖洗液全都被置換為有機溶劑的液體。

有機溶劑浸液步驟T2是使基板W的旋轉并維持在浸液速度(例如10rpm)以在基板W的上表面形成有機溶劑的厚的液膜260并保持的步驟。液膜260覆蓋基板W的整個上表面。向浸液速度的減速與第一實施方式的情況同樣，階梯式地進行。在形成有機溶劑的厚的液膜260后，停止從第二 有機溶劑噴嘴213噴出有機溶劑的液體。

在停止噴出有機溶劑的液體的噴出后，控制裝置3通過控制噴嘴移動單元216，使第二有機溶劑噴嘴213返回到原位置。另外，控制裝置3控制升降單元211來使相向構件202下降，如圖8B所示，使相向構件202配置在接近位置。在相向構件202配置在接近位置后，控制裝置3打開有機溶劑蒸氣閥208。由此，有機溶劑蒸氣通過有機溶劑蒸氣配管207向噴出口206供給，并從噴出口206向下方噴出。由此，在相向面203和基板W之間的空間219(以下僅稱為“空間219”)供給有機溶劑蒸氣。此時的有機溶劑蒸氣的供給流量在例如1(升/min)以上。由此，有機溶劑蒸氣充滿空間219內。換言之，基板W的整個上表面的周圍保持為有機溶劑蒸氣富裕的狀態。

在氣體供給路205上連接有有機溶劑蒸氣配管207。在有機溶劑蒸氣配管207上安裝有有機溶劑蒸氣閥208。當打開有機溶劑蒸氣閥208時，從有機溶劑蒸氣配管207供給到氣體供給路205的有機溶劑蒸氣從噴出口206向下向噴出。

在經過足以利用有機溶劑蒸氣充滿空間219的期間后，執行有機溶劑薄膜保持步驟T3。

在有機溶劑薄膜保持步驟T3中，如圖8B所示，控制裝置3在基板W的上表面形成有機溶劑的厚的液膜260后，一邊將整個該上表面的周圍保持為有機溶劑蒸氣富裕的狀態，一邊使基板W以高旋轉速度(1200rpm左右)旋轉。通過基板W的高速旋轉，基板W的上表面的有機溶劑的液體的大部分被甩掉。因此，有機溶劑的厚的液膜260所包含的有機溶劑的液體的大部分排出到基板W外，有機溶劑的液膜260被薄化。但是，由于基板W的整個上表面的周圍保持在有機溶劑蒸氣富裕的狀態，因此有機溶劑蒸氣的擴散在基板W的上表面不進行，其結果，能夠抑制或防止在基板W的上表面的有機溶劑的液體的蒸發的進行。因此，無法除去構成有機溶劑的厚的液膜260的有機溶劑的液體的全部。由此，如圖8C所示，在基板W的上表面形成基板W的整個上表面的有機溶劑的薄膜270(例如1μm左右)。當從開始供給有機溶劑蒸氣起經過預定的時間時，控制裝置3關閉有機溶劑蒸氣閥208。通過停止供給有機溶劑蒸氣，隨著時間的經過，空間219內的環境急速從有機溶劑蒸氣置換為空氣。

緊接著有機溶劑薄膜保持步驟T3，執行旋轉干燥步驟T4(薄膜除去工序。參照圖6)。具體地說，控制裝置3一邊將基板W的旋轉維持在高旋轉速度(1200rpm左右)的狀態，一邊打開第二非活性氣體閥210。由此，從噴出口206向基板W的上表面的中央部噴射高溫的非活性氣體。

在旋轉干燥步驟T4中，空間219的環境的狀態處于空氣、氮氣或它們的混合狀態。在該狀態下，基板W以高旋轉速度(1200rpm左右)旋轉。因此，新鮮的氣體(空氣、氮氣、或它們的混合氣體)與基板W的上表面接觸，因此，有機溶劑蒸氣的擴散在基板W的上表面的各處進行，有機溶劑的液體的蒸發在基板W的上表面的各處進行。通過基板W的高速旋轉，在基板W的上表面上附著的有機溶劑的液體完全甩到基板W的周圍，并且，有機溶劑的液體的蒸發在基板W的上表面進行。由此，能夠從基板W的上表面完全除去有機溶劑的薄膜270。

另外，在旋轉干燥步驟T4中，如圖8D所示，一邊向基板W的上表面供給高溫的非活性氣體，一邊使基板W高速旋轉。伴隨向基板W的上表面供給高溫的非活性氣體，促進進入圖案P內的有機溶劑的液體的蒸發的進行。

在旋轉干燥步驟T4之后，停止旋轉卡盤5的旋轉，另外，關閉第二非活性氣體閥210，停止從噴出口206噴出非活性氣體。另外，相向構件202向退避位置上升。然后，控制裝置3通過搬送機械手CR將處理完的基板W從處理單元2搬出。

如上所述，根據該第二實施方式，在基板W的上表面形成覆蓋基板W的在該上表面的有機溶劑的液膜260后，一邊將基板W的整個該上表面的周圍保持在有機溶劑蒸氣富裕的狀態，一邊使基板W以高速旋轉。通過基板W的高速旋轉，基板W的上表面的有機溶劑的液體的大部分被甩掉。因此，有機溶劑的液膜所包含的有機溶劑的液體的大部分排出到基板外，有機溶劑的液膜260被薄化。但是，由于基板W的整個上表面的周圍保持在有機溶劑蒸氣富裕的狀態，因此有機溶劑蒸氣的擴散在基板W的上表面不進行，其結果，能夠抑制或防止基板W的上表面的有機溶劑的液體的蒸發的進行。由此，無法除去構成有機溶劑的液膜260的有機溶劑的液體的全部，在基板W的上表面上保持覆蓋基板W的整個上表面的有機溶劑的薄膜270。

另外，由于基板W的整個上表面的周圍保持在有機溶劑蒸氣富裕的狀 態，所以在基板W的整個上表面抑制有機溶劑蒸氣的擴散的進行，其結果，能夠將有機溶劑的薄膜270的厚度在基板W的整個上表面保持均勻。然后，從基板W的上表面除去有機溶劑的薄膜270。即，從各圖案P間除去有機溶劑的液體。

在使有機溶劑的液膜260暫時薄化為具有均勻且薄的厚度的薄膜270薄化后，開始除去有機溶劑的液體，因此，一邊保持圖案P間的有機溶劑的液面高度在基板W的上表面的各處沒有偏差的狀態，一邊將有機溶劑的液體從基板W的上表面除去。因此，在除去有機溶劑的液體時，能夠保持在各圖案P產生的表面張力(毛細管力)的平衡。由此，能夠抑制或防止圖案P的倒塌。

另外，雖然空間219是向外部開放的空間，但是通過向空間219持續供給有機溶劑蒸氣，能夠使容納基板W的幾乎整個空間219處于有機溶劑蒸氣富裕的狀態。因此，能夠可靠地將基板W的整個上表面的周圍保持為有機溶劑蒸氣富裕的狀態。由此，在有機溶劑薄膜保持步驟T3中，能夠可靠地阻止在基板W的上表面的有機溶劑的液體的蒸發(即在基板W的上表面的有機溶劑蒸氣的擴散)，因此，能夠在基板W的上表面可靠地形成具有均勻且薄的厚度的有機溶劑的薄膜270。

另外，在旋轉干燥步驟T4中，在停止向有機溶劑蒸氣的空間219供給后，開始基板W的高速旋轉。在空間219的打開狀態下，新鮮的氣體與基板W的上表面接觸，因此有機溶劑蒸氣的擴散在基板W的上表面的各處進行，有機溶劑的液體的蒸發在基板W的上表面的各處進行。因此，通過基板W的高速旋轉，能夠從基板W的上表面完全甩掉有機溶劑的液體。由此，能夠使基板W的上表面干燥。

此外，在旋轉干燥步驟T4中，將高溫的非活性氣體向基板W的上表面供給。伴隨向基板W的上表面供給高溫氣體，促進進入圖案P內的有機溶劑的液體的蒸發的進行。由此，能夠縮短從圖案P內除去有機溶劑的液體所需的時間。能夠縮短除去有機溶劑的液體所需的時間的結果，能夠將施加給圖案P的沖量抑制得小，由此，能夠抑制圖案P的倒塌。因此，通過向基板W的上表面供給高溫的非活性氣體，能夠進一步防止圖案P的倒塌。

以上對本發明的2個實施方式進行了說明，但是本發明還能夠以其他方 式實施。

在前述的第一實施方式中，說明了密閉腔室6的腔室主體18呈圓筒狀，但是并不限于圓筒狀，也可以呈其他形狀(例如方筒狀)。

另外，在第一實施方式中，說明了藥液噴嘴30、沖洗液噴嘴33、第一有機溶劑噴嘴36以及非活性氣體噴嘴39插入貫通密閉腔室6的蓋構件19的中心部，但是，可以在密閉腔室6的蓋構件19的中心部插入貫通共用噴嘴，該共用噴嘴分別與藥液配管31、沖洗液配管34、第一有機溶劑配管37以及第一非活性氣體配管40連接。在該情況下，通過關閉沖洗液閥35、第一有機溶劑閥38以及第二非活性氣體閥210并打開藥液閥32，從共用噴嘴噴出藥液。通過關閉藥液閥32、第一有機溶劑閥38以及第二非活性氣體閥210并打開沖洗液閥35，從共用噴嘴噴出沖洗液。通過關閉藥液閥32、沖洗液閥35以及第二非活性氣體閥210并打開第一有機溶劑閥38，從共用噴嘴噴出有機溶劑的液體。通過關閉藥液閥32、沖洗液閥35以及第一有機溶劑閥38并打開第二非活性氣體閥210，從共用噴嘴噴出非活性氣體。

另外，在第一實施方式中，藥液噴嘴30及/或沖洗液噴嘴33可以不是噴出口位于密閉腔室6的內部空間7的結構而配置在密閉腔室6的外部。在該情況下，藥液噴嘴30及/或沖洗液噴嘴33各自無需相對于旋轉卡盤5固定配置，例如能夠采用所謂的掃描噴嘴的方式，即，安裝于在旋轉卡盤5的上方能在水平面內擺動的臂上，通過該臂的擺動，對基板W的上表面上的藥液的著落位置進行掃描。

另外，在第一實施方式中，可以為了將清潔空氣等向密閉腔室6內供給而另外單獨設置供氣單元，由此，抑制關閉狀態下的密閉腔室6的減壓狀態。另外，通過從非活性氣體噴嘴39供給非活性氣體，可以抑制關閉狀態下的密閉腔室6的減壓狀態。

在第一實施方式的有機溶劑薄膜保持步驟T3中，說明了在有機溶劑置換步驟T1中供給到基板的上表面的有機溶劑的液體蒸發，使用通過該有機溶劑的液體的蒸發而產生的有機溶劑蒸氣，將基板W的整個上表面的周圍保持在有機溶劑蒸氣富裕的狀態。但是，在第一實施方式中，可以如第二實施方式那樣將有機溶劑蒸氣從有機溶劑蒸氣噴嘴供給來將基板的整個上表面的周圍保持在有機溶劑蒸氣富裕的狀態。

另外，在前述的第一實施方式中，在旋轉干燥步驟T4之前，打開排氣閥47，使密閉腔室6的內部空間7處于打開狀態，但是也可以控制蓋構件升降單元27來使蓋構件19從腔室主體18離開，由此使密閉腔室6的內部空間7處于打開狀態。

另外，在前述的第一實施方式中，說明了當基板W的旋轉速度到達浸液旋轉速度時，停止從第一有機溶劑噴嘴36供給有機溶劑的液體，但是，也可以在基板W的旋轉速度到達浸液旋轉速度后還繼續供給有機溶劑的液體。

另外，在前述的第二實施方式中，說明了在基板W的旋轉速度到達浸液旋轉速度后開始供給有機溶劑蒸氣，但是也可以在基板W的旋轉速度到達浸液旋轉速度之前(例如相向構件202配置在接近位置之后的規定的時機)開始供給。

在前述的各實施方式的旋轉干燥步驟T4中，向基板W的上表面供給高溫的非活性氣體，并使基板W的上表面處于清潔空氣的環境。但是，也可以不供給高溫的非活性氣體，在使基板W的上表面處于清潔空氣的環境的狀態下使基板W高速旋轉。

另外，但是也可以將基板的上表面保持在有機溶劑蒸氣中并供給高溫的非活性氣體，在該狀態下使基板W高速旋轉。

在前述的各實施方式中，說明了旋轉干燥步驟T4中的基板W的旋轉速度(第二高旋轉速度)與有機溶劑薄膜保持步驟T3中的基板W的旋轉速度(第一高旋轉速度)相同，但是，也可以為比有機溶劑薄膜保持步驟T3中的基板W的旋轉速度(第一高旋轉速度)高的速度(例如約1400rpm)。在情況下，能夠使基板W的上表面一下子干燥。

另外，在各實施方式中，說明了有機溶劑處理包括有機溶劑置換步驟T1、有機溶劑浸液步驟T2、有機溶劑薄膜保持步驟T3，但是也可以省略有機溶劑置換步驟T1以及有機溶劑浸液步驟T2中的一個。

另外，在各實施方式的有機溶劑置換步驟T1中，可以將具有比常溫高的液溫(例如40～50℃)的有機溶劑的液體向基板W的上表面供給。在該情況下，由于向基板W的上表面供給的有機溶劑的液體的液溫高，所以薄化后的有機溶劑的薄膜也具有高的液溫。因此，由于有機溶劑的薄膜70、270 具有高的液溫，所以進入圖案P內的間隙的有機溶劑的液體的蒸發速度變快，因此，能夠縮短干燥時間。由此，進一步能夠防止圖案P的倒塌。

另外，能夠使用的有機溶劑除了IPA外，還能夠例示出甲醇、乙醇、丙酮、HEF(氫氟醚)。它們都是表面張力比水(DIW)小的有機溶劑。

對本發明的實施方式進行了詳細說明，但這些只不過是用于使本發明的技術內容更加清楚的具體例，本發明并不應該限于這些具體例來解釋，本發明的范圍僅由權利要求書限定。

本申請對應于2015年6月10日向日本特許廳提出的特愿2015-117557號，該申請的全部內容通過引用編入于此。