JP7461529B2 - 基板処理方法および基板処理装置 - Google Patents

Description

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。

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。

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、下記特許文献１には、基板の上面に、溶質および揮発性を有する溶媒を含む処理液を供給し、当該処理液を固化または硬化させた処理膜を形成した後に、当該処理膜を溶解して除去する手法が提案されている。

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、下記特許文献１には、基板の上面に、溶質および揮発性を有する溶媒を含む処理液を供給し、当該処理液を固化または硬化させた処理膜を形成した後に、当該処理膜を溶解して除去する手法が提案されている。

特開２０１４－１９７７１７号公報

ところが、特許文献１の方法では、処理膜を基板上で溶解させるため、基板上において処理膜から除去対象物が脱落し、その脱落した除去対象物が凹凸パターン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、基板に形成された凹凸パターン上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。

この発明の一実施形態は、凹凸のあるパターン面を有する基板の前記パターン面に処理液を供給する処理液供給工程と、前記パターン面に供給された前記処理液を固化または硬化させて、前記パターン面上に存在する除去対象物を保持する処理膜を、当該パターン面の凹凸に倣うように形成する処理膜形成工程と、前記パターン面に剥離液を供給して、前記除去対象物とともに前記処理膜を前記パターン面から剥離し、前記除去対象物が前記処理膜に保持された状態を維持しながら前記処理膜を前記基板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。

この方法によれば、パターン面の凹凸に倣うように、処理膜が形成される。そのため、パターン面の全域において、処理膜の膜厚を小さくすることができる。したがって、剥離液が、パターン面の全域において処理膜を通過し易くなり、処理膜とパターン面との界面に到達し易くなる。

さらに、処理膜の膜厚を小さくすることによって、処理膜の強度が低減される。そのため、パターン面を流れる剥離液から受けるエネルギーによって、処理膜が分裂して膜片となりやすい。したがって、剥離液は、分裂した膜片同士の間から処理膜とパターン面との界面に速やかに到達することができる。

パターン面の全域において処理膜とパターン面との界面に剥離液を速やかに到達させることによって、処理膜とともに除去対象物をパターン面から効率良く剥離することができる。その結果、除去対象物を基板上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、前記処理膜形成工程が、前記処理膜の膜厚が前記基板の厚さ方向における前記パターン面の凹凸の高さよりも薄くなるように前記処理膜を形成する工程を含む。そのため、基板の厚さ方向において、処理膜の表面とパターン面との間の距離を小さくすることができる。したがって、パターン面と処理膜との界面に剥離液を速やかに到達させることができる。その結果、処理膜とともに除去対象物をパターン面から一層効率良く剥離することができる。

この発明の一実施形態では、前記処理膜形成工程が、前記パターン面の凹部内において、当該凹部に隣接する凸部の頂部よりも当該凹部の底部側に前記処理膜の表面が位置するように、前記処理膜を形成する工程を含む。そのため、処理膜形成工程において、凹部内の全体を埋めるように処理膜が形成される場合と比較して、凹部内における処理膜の膜厚を小さくすることができる。したがって、パターン面の凹部の底部と処理膜との界面に剥離液を速やかに到達させることができる。その結果、処理膜とともに除去対象物をパターン面から一層効率良く剥離することができる。

この発明の一実施形態では、前記処理膜形成工程が、前記処理膜が前記除去対象物を覆うように前記処理膜を形成する工程を含む。これにより、処理膜と除去対象物の接触面積を大きくすることができるので、処理膜が除去対象物を保持する保持力の向上を図れる。そのため、処理膜から脱落する除去対象物を少なくできる。したがって、大部分の除去対象物は、処理膜とともに基板から除去できるので、基板への除去対象物の再付着を抑制しながら、除去対象物を効率的に基板外に排除できる。

この発明の一実施形態では、前記処理膜形成工程が、前記処理膜と前記除去対象物との密着力が前記除去対象物と前記パターン面との密着力よりも大きくなるように、前記処理膜を形成する工程を含む。そのため、剥離液によって処理膜がパターン面から剥離される際に、パターン面から引き剥がされずにパターン面上に残る除去対象物の数を低減できる。したがって、大部分の除去対象物を処理膜とともに基板から除去できるので、除去対象物を効率的に基板外に排除できる。

この発明の一実施形態では、前記除去工程が、前記剥離液によって前記処理膜を部分的に溶解して前記処理膜に貫通孔を形成する貫通孔形成工程を含む。そのため、剥離液が貫通孔を介して処理膜とパターン面との界面付近に速やかに到達することができる。したがって、処理膜と基板との界面に剥離液を作用させて処理膜を基板から効率良く剥離することができる。

その一方で、処理膜は、貫通孔の形成のために部分的に剥離液によって溶解されるものの、残りの部分は、固体状態で維持される。したがって、貫通孔が形成され、かつ、除去対象物を保持した状態の処理膜を、パターン面から剥離することができる。その結果、処理膜とともに除去対象物をパターン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、前記除去工程が、前記貫通孔を介して前記処理膜と前記パターン面との間に前記剥離液を進入させる剥離液進入工程を含む。そのため、処理膜と基板との界面に剥離液を作用させて処理膜をパターン面から一層効率良く剥離することができる。

この発明の一実施形態では、前記処理液が、第１成分と前記第１成分よりも前記剥離液に対する溶解性が低い第２成分を有する溶質と、前記溶質を溶解する溶媒とを有する。そして、前記処理膜形成工程が、前記第１成分によって形成される第１固体と前記第２成分によって形成される第２固体とを有する前記処理膜を形成する工程を含む。

この方法によれば、第１成分は剥離液に対する溶解性が第２成分よりも高い。そのため、第１成分によって形成される第１固体は、第２成分によって形成される第２固体よりも剥離液に溶解しやすい。

そのため、剥離液によって第１固体を溶解して貫通孔を確実に形成しつつ、剥離液に第２固体を溶解させずに第２固体の固体状態を維持することができる。したがって、第２固体で除去対象物を保持しながら、第２固体と基板との界面に剥離液を作用させることができる。その結果、処理膜をパターン面から速やかに剥離しつつ、処理膜とともに除去対象物をパターン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、前記第２成分が、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。

この発明の一実施形態では、前記第１成分が、クラック促進成分であり、クラック促進成分が、炭化水素と、ヒドロキシ基および／またはカルボニル基とを含む。

この発明の一実施形態では、前記第１成分が、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１を構成単位として１～６つ含み、各前記構成単位が連結基Ｌ_１で結合される化合物である。

ここで、前記連結基Ｌ_１は単結合、およびＣ_１～６アルキレンの少なくとも１つから選ばれ、化学式１において、Ｃｙ_１はＣ_５～３０の炭化水素環であり、Ｒ_１はそれぞれ独立にＣ_１～５のアルキルであり、ｎ_ｂ１は１、２または３であり、ｎ_ｂ１’は０、１、２、３または４である。

（Ｂ－２）は、下記化学式２で表される化合物である。

ここで、Ｒ_２１、Ｒ_２２、Ｒ_２３、およびＲ_２４は、それぞれ独立に水素またはＣ_１～５のアルキルであり、Ｌ_２１およびＬ_２２は、それぞれ独立に、Ｃ_１～２０のアルキレン、Ｃ_１～２０のシクロアルキレン、Ｃ_２～４のアルケニレン、Ｃ_２～４のアルキニレン、またはＣ_６～２０のアリーレンであり、これらの基はＣ_１～５アルキルまたはヒドロキシで置換されていてもよく、ｎ_ｂ２は０、１または２である。

（Ｂ－３）は、下記化学式３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であるポリマーである。

Ｒ_２５は－Ｈ、－ＣＨ_３、または－ＣＯＯＨである。

この発明の一実施形態では、５．０質量％アンモニア水に対する前記第２成分の溶解性が１００ｐｐｍ未満であり、５．０質量％アンモニア水に対する前記第１成分の溶解性が１００ｐｐｍ以上である。

この発明の一実施形態では、前記処理液の全質量と比較して、前記第２成分の質量が０．１～５０質量％である。

この発明の一実施形態では、前記第２成分の重量平均分子量（Ｍｗ）が１５０～５００，０００である。

この発明の一実施形態では、前記基板処理方法が、前記基板を水平に保持し前記基板の中央部を通る鉛直軸線まわりに前記基板を回転させる基板回転工程をさらに含む。そして、前記基板回転工程が、前記パターン面への前記処理液の供給が開始されてから前記処理膜が形成されるまでの間に、第１速度で前記基板を回転させる第１回転工程と、前記第１回転工程の後、前記処理膜が形成されるまでの間に、前記基板の回転を加速して前記第１速度よりも速い第２速度で前記基板を回転させる第２回転工程とを含む。

この方法によれば、パターン面への処理液の供給が開始されてから処理膜が形成されるまでの間に、比較的低速度の第１速度で基板が回転される。そのため、遠心力によって処理液が振り切られてパターン面上の処理液の量が減少しきる前に、処理液が自重によってパターン面の凹部に入り込む。そして、第１回転工程の後、処理膜が形成されるまでの間に、基板の回転が加速されて、処理液が基板のパターン面から排除される。そのため、処理液が自重によってパターン面の凹部に入り込んだ状態で、充分に薄い処理膜を形成することができる。

この発明の一実施形態は、凹凸のあるパターン面を有する基板の前記パターン面に処理液を供給する処理液供給工程と、前記パターン面に供給された前記処理液を固化または硬化させて、前記パターン面上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、前記パターン面に剥離液を供給して、前記除去対象物とともに前記処理膜を前記パターン面から剥離し、前記除去対象物が前記処理膜に保持された状態を維持しながら前記処理膜を前記基板から除去する除去工程と、前記基板を水平に保持し前記基板の中央部を通る鉛直軸線まわりに前記基板を回転させる基板回転工程とを含む、基板処理方法を提供する。前記基板回転工程は、前記パターン面への前記処理液の供給が開始されてから前記処理膜が形成されるまでの間に、第１速度で前記基板を回転させることにより、前記処理液を前記パターン面の凹部に入り込ませる第１回転工程と、前記第１回転工程の後、前記基板上の前記処理液から半固体状膜が形成されるように、前記基板の回転を加速して前記第１速度よりも速い第２速度で前記基板を回転させる第２回転工程とを含む。前記方法は、前記半固体状膜が形成された後、前記処理膜が形成されるまで前記半固体状膜を加熱する加熱工程をさらに含む。

一つの実施形態では、前記第１回転工程において、前記処理液がその自重によって前記パターン面の凹部に入り込む。そして、前記処理液がその自重によって前記パターン面の凹部の底部に入り込んだ状態で、前記第２回転工程において前記処理液を前記基板の前記パターン面から排除させることにより、薄膜化された前記処理膜が前記処理膜形成工程において形成される。

一つの実施形態では、前記処理膜形成工程が、前記処理膜の膜厚が前記基板の厚さ方向における前記パターン面の凹凸の高さよりも薄くなるように前記処理膜を形成する工程を含む。

一つの実施形態では、前記加熱工程が、前記基板を回転させながら前記基板の下面に熱媒を供給する熱媒供給工程を含む。そして、前記熱媒供給工程における前記基板の回転速度が、前記第２回転工程における前記基板の回転速度以下である。

この発明の他の実施形態は、凹凸のあるパターン面を有する基板の前記パターン面に処理液を供給する処理液供給ユニットと、前記処理液を固化または硬化させる固体形成ユニットと、前記パターン面に剥離液を供給する剥離液供給ユニットと、前記処理液供給ユニット、前記固体形成ユニットおよび前記剥離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。

そして、前記コントローラが、前記処理液供給ユニットから前記パターン面に前記処理液を供給する処理液供給工程と、前記パターン面に供給された前記処理液を前記固体形成ユニットに固化または硬化させることによって、前記パターン面上に存在する除去対象物を保持する処理膜を当該パターン面の凹凸に倣うように形成する処理膜形成工程と、前記パターン面に前記剥離液供給ユニットから剥離液を供給することによって、前記除去対象物とともに前記処理膜を前記パターン面から剥離し、前記除去対象物が前記処理膜に保持された状態を維持しながら前記処理膜を前記基板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。

この構成によれば、パターン面の凹凸に倣うように、処理膜が形成される。そのため、パターン面の全域において、処理膜の膜厚を小さくすることができる。したがって、剥離液が、パターン面の全域において処理膜を通過し易くなり、処理膜とパターン面との界面に到達し易くなる。

さらに、処理膜の膜厚を小さくすることによって、処理膜の強度が低減される。そのため、パターン面を流れる剥離液から受けるエネルギーによって、処理膜が分裂して膜片となりやすい。したがって、剥離液は、分裂した膜片同士の間から処理膜とパターン面との界面に速やかに到達することができる。

パターン面の全域において処理膜とパターン面との界面に剥離液を速やかに到達させることによって、処理膜とともに除去対象物をパターン面から効率良く剥離することができる。その結果、除去対象物を基板から効率良く除去することができる。

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、前記処理膜の膜厚が前記基板の厚さ方向における前記パターン面の凹凸の高さよりも薄くなるように前記処理膜を形成するようにプログラムされている。そのため、基板の厚さ方向において、処理膜の表面とパターン面との間の距離を小さくすることができる。したがって、パターン面と処理膜との界面に剥離液を速やかに到達させることができる。その結果、処理膜とともに除去対象物をパターン面から一層効率良く剥離することができる。

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、前記パターン面の凹部内において当該凹部に隣接する凸部の頂部よりも当該凹部の底部側に前記処理膜の表面が位置するように、前記処理膜を形成するようにプログラムされている。そのため、処理膜形成工程において、凹部内の全体を埋めるように処理膜が形成される場合と比較して、凹部内における処理膜の膜厚を小さくすることができる。したがって、パターン面の凹部の底部と処理膜との界面に剥離液を速やかに到達させることができる。
その結果、処理膜とともに除去対象物をパターン面から一層効率良く剥離することができる。

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、前記処理膜が前記除去対象物を覆うように前記処理膜を形成するようにプログラムされている。これにより、処理膜と除去対象物の接触面積を大きくすることができるので、処理膜が除去対象物を保持する保持力の向上を図れる。そのため、処理膜から脱落する除去対象物を少なくできる。したがって、大部分の除去対象物は、処理膜とともに基板から除去できるので、基板への除去対象物の再付着を抑制しながら、除去対象物を効率的に基板外に排除できる。

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、前記処理膜と前記除去対象物との密着力が前記除去対象物と前記パターン面との密着力よりも大きくなるように、前記処理膜を形成するようにプログラムされている。そのため、剥離液によって処理膜がパターン面から剥離される際に、パターン面から引き剥がされずにパターン面上に残る除去対象物の数を低減できる。したがって、大部分の除去対象物は、処理膜とともに基板から除去できるので、除去対象物を効率的に基板外に排除できる。

この発明の他の実施形態では、前記コントローラが、前記除去工程において、前記剥離液によって前記処理膜を部分的に溶解して前記処理膜に貫通孔を形成する貫通孔形成工程を実行するようにプログラムされている。そのため、剥離液が貫通孔を介して処理膜とパターン面との界面に到達できる。そのため、処理膜と基板との界面に剥離液を作用させて処理膜を基板から効率良く剥離することができる。

その一方で、処理膜は、貫通孔の形成のために部分的に剥離液によって溶解されるものの、残りの部分は、固体状態で維持される。したがって、貫通孔が形成され、かつ、除去対象物を保持した状態の処理膜を、パターン面から剥離することができる。その結果、処理膜とともに除去対象物をパターン面から効率良く除去することができる。

この発明の他の実施形態では、前記コントローラが、前記除去工程において、前記貫通孔を介して前記処理膜と前記パターン面との間に前記剥離液を進入させる剥離液進入工程を実行するようにプログラムされている。そのため、処理膜と基板との界面に剥離液を作用させて処理膜を凹凸パターンから一層効率良く剥離することができる。

この発明の他の実施形態では、前記処理液が、第１成分と前記第１成分よりも前記剥離液に対する溶解性が低い第２成分と、前記第１成分および前記第２成分を溶解する溶媒とを有する。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、前記第１成分によって形成される第１固体と前記第２成分によって形成される第２固体とを有する前記処理膜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。

この構成によれば、第１成分は剥離液に対する溶解性が第２成分よりも高い。そのため、第１成分によって形成される第１固体は、第２成分によって形成される第２固体よりも剥離液に溶解しやすい。

そのため、剥離液によって第１固体を溶解して貫通孔を確実に形成しつつ、剥離液に第２固体を溶解させずに第２固体の固体状態を維持することができる。したがって、第２固体で除去対象物を保持しながら、第２固体と基板との界面に剥離液を作用させることができる。その結果、処理膜をパターン面から速やかに剥離しつつ、処理膜とともに除去対象物をパターン面から効率良く除去することができる。

この発明の他の実施形態では、前記第２成分が、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。

この発明の他の実施形態では、前記第１成分が、クラック促進成分であり、クラック促進成分が、炭化水素と、ヒドロキシ基および／またはカルボニル基とを含む。

この発明の他の実施形態では、前記第１成分が、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、化学式４を構成単位として１～６つ含み、各前記構成単位が連結基Ｌ_１で結合される化合物である。

ここで、前記連結基Ｌ_１は単結合、およびＣ_１～６アルキレンの少なくとも１つから選ばれ、化学式４において、Ｃｙ_１はＣ_５～３０の炭化水素環であり、Ｒ_１はそれぞれ独立にＣ_１～５のアルキルであり、ｎ_ｂ１は１、２または３であり、ｎ_ｂ１’は０、１、２、３または４である。

（Ｂ－２）は、化学式５で表される化合物である。

ここで、Ｒ_２１、Ｒ_２２、Ｒ_２３、およびＲ_２４は、それぞれ独立に水素またはＣ_１～５のアルキルであり、Ｌ_２１およびＬ_２２は、それぞれ独立に、Ｃ_１～２０のアルキレン、Ｃ_１～２０のシクロアルキレン、Ｃ_２～４のアルケニレン、Ｃ_２～４のアルキニレン、またはＣ_６～２０のアリーレンであり、これらの基はＣ_１～５アルキルまたはヒドロキシで置換されていてもよく、ｎ_ｂ２は０、１または２である。

（Ｂ－３）は、化学式６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であるポリマーである。

Ｒ_２５は－Ｈ、－ＣＨ_３、または－ＣＯＯＨである。

この発明の他の実施形態では、５．０質量％アンモニア水に対する前記第２成分の溶解性が１００ｐｐｍ未満であり、５．０質量％アンモニア水に対する前記第１成分の溶解性が１００ｐｐｍ以上である。

この発明の他の実施形態では、前記処理液の全質量と比較して、前記第２成分の質量が０．１～５０質量％である。

この発明の他の実施形態では、前記第２成分の重量平均分子量（Ｍｗ）が１５０～５００，０００である。

この発明の他の実施形態では、前記基板処理装置が、前記基板を水平に保持する基板保持ユニットと、前記基板の中央部を通る鉛直軸線まわりに前記基板を回転させる基板回転ユニットとをさらに含む。そして、前記コントローラが、前記パターン面への前記処理液の供給が開始されてから前記処理膜が形成されるまでの間に、前記基板保持ユニットに保持された前記基板を、前記基板回転ユニットによって第１速度で回転させる第１回転工程と、前記第１回転工程の後、前記処理膜が形成されるまでの間に前記基板回転ユニットによって前記基板の回転を加速して、前記第１速度よりも速い第２速度で前記基板を回転させる第２回転工程とを実行するようにプログラムされている。

この構成によれば、パターン面への処理液の供給が開始されてから処理膜が形成されるまでの間に、比較的低速度の第１速度で基板が回転される。そのため、遠心力によって処理液が振り切られてパターン面上の処理液の量が減少しきる前に、処理液が自重によってパターン面の凹部に入り込む。そして、第１回転工程の後、処理膜が形成されるまでの間に、基板の回転が加速されて、処理液が基板のパターン面から排除される。そのため、処理液が自重によってパターン面の凹部に入り込んだ状態で、充分に薄い処理膜を形成することができる。

この発明の一実施形態は、凹凸のあるパターン面を有する基板の前記パターン面に処理液を供給する処理液供給ユニットと、前記処理液を固化または硬化させる固体形成ユニットと、前記パターン面に剥離液を供給する剥離液供給ユニットと、前記基板を水平に保持する基板保持ユニットと、前記基板の中央部を通る鉛直軸線まわりに前記基板を回転させる基板回転ユニットと、前記基板を加熱する基板加熱ユニットと、前記処理液供給ユニット、前記固体形成ユニット、前記剥離液供給ユニット、前記基板保持ユニット、前記基板回転ユニットおよび前記基板加熱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。前記コントローラは、前記基板保持ユニットに保持された基板の前記パターン面に前記処理液供給ユニットから前記処理液を供給する処理液供給工程と、前記パターン面に供給された前記処理液を前記固体形成ユニットに固化または硬化させることによって、前記パターン面上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、前記パターン面に前記剥離液供給ユニットから剥離液を供給することによって、前記除去対象物とともに前記処理膜を前記パターン面から剥離し、前記除去対象物が前記処理膜に保持された状態を維持しながら前記処理膜を前記基板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。また、前記コントローラが、前記パターン面への前記処理液の供給が開始されてから前記処理膜が形成されるまでの間に、前記基板回転ユニットによって前記基板を第１速度で回転させることにより、前記処理液を前記パターン面の凹部に入り込ませる第１回転工程と、前記第１回転工程の後、前記基板上の前記処理液から半固体状膜が形成されるように、前記基板回転ユニットによって前記基板の回転を加速して、前記第１速度よりも速い第２速度で前記基板を回転させる第２回転工程とを実行するようにプログラムされている。また、前記コントローラが、前記半固体状膜が形成された後、前記処理膜が形成されるまで前記基板加熱ユニットによって前記基板を介して前記半固体状膜を加熱する加熱工程を実行するようにプログラムされている。

一つの実施形態では、前記第１回転工程において、前記処理液がその自重によって前記パターン面の凹部に入り込む。そして、前記処理液がその自重によって前記パターン面の凹部の底部に入り込んだ状態で、前記第２回転工程において前記処理液を前記基板の前記パターン面から排除させることにより、薄膜化された前記処理膜が前記処理膜形成工程において形成される。

一つの実施形態では、前記コントローラが、前記処理膜形成工程において、前記処理膜の膜厚が前記基板の厚さ方向における前記パターン面の凹凸の高さよりも薄くなるように前記処理膜を形成するようにプログラムされている。

一つの実施形態では、前記基板加熱ユニットが、前記基板の下面に熱媒を供給して、前記基板を加熱する熱媒供給ユニットを含む。そして、前記コントローラが、前記加熱工程において、前記基板回転ユニットにより前記基板を回転させながら、前記熱媒供給ユニットから前記基板の下面に熱媒を供給する熱媒供給工程を実行するようにプログラムされている。また、前記熱媒供給工程における前記基板の回転速度が、前記第２回転工程における前記基板の回転速度以下である。

図１は、この発明の一実施形態にかかる基板処理装置のレイアウトを示す模式的な平面図である。 図２は、前記基板処理装置に備えられる処理ユニットの概略構成を示す模式的な部分断面図である。 図３は、前記基板処理装置の主要部の電気的構成を示すブロック図である。 図４は、前記処理ユニット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５Ａは、前記基板処理の処理液供給工程（ステップＳ５）の様子を説明するための模式図である。 図５Ｂは、前記基板処理のスピンオフ工程（ステップＳ６）の様子を説明するための模式図である。 図５Ｃは、前記基板処理の加熱工程（ステップＳ７）の様子を説明するための模式図である。 図５Ｄは、前記基板処理の緩衝工程（ステップＳ８）の様子を説明するための模式図である。 図５Ｅは、前記基板処理の除去工程（ステップＳ９）の様子を説明するための模式図である。 図５Ｆは、前記基板処理の第２リンス工程（ステップＳ１０）の様子を説明するための模式図である。 図５Ｇは、前記基板処理の第２有機溶剤供給工程（ステップＳ１１）の様子を説明するための模式図である。 図５Ｈは、前記基板処理のスピンドライ工程（ステップＳ１２）の様子を説明するための模式図である。 図６は、前記基板処理装置で処理される基板のパターン面の構造の一例を説明するための模式的な断面図である。 図７Ａは、前記処理液供給工程（ステップＳ５）後の前記パターン面付近の様子を説明するための模式的な断面図である。 図７Ｂは、前記スピンオフ工程（ステップＳ６）後の前記パターン面付近の様子を説明するための模式的な断面図である。 図７Ｃは、前記除去工程（ステップＳ９）実行中の前記パターン面付近の様子を説明するための模式的な断面図である。 図８Ａは、前記加熱工程（ステップＳ７）後の処理膜内の様子を説明するための模式的な断面図である。 図８Ｂは、前記除去工程（ステップＳ９）実行中の処理膜内の様子を説明するための模式的な断面図である。 図８Ｃは、前記除去工程（ステップＳ９）実行中の処理膜内の様子を説明するための模式的な断面図である。

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。

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Ｗの表面（主面）には、微細な凹凸パターン１６０（後述する図６参照）が形成されている。

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、薬液、リンス液、処理液、剥離液、熱媒、不活性ガス等が含まれる。

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。

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８と、第２移動ノズル９と、第３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を回転軸線Ａ１（鉛直軸線）まわりに回転させる。回転軸線Ａ１は、基板Ｗの中央部を通る鉛直な軸線である。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。

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。

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（上側の主面）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、遮断板とも呼ばれる。

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。

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、チャンバ４内に収容されている（図１参照）。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。

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７１Ａ，７１Ｂ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をそれぞれ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。

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。

第１移動ノズル８は、スピンチャック５に保持された基板Ｗの上面に向けて薬液を供給（吐出）する薬液供給ユニットの一例である。

第１移動ノズル８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８は、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８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８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８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８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８が水平方向および鉛直方向に移動する。

第１移動ノズル８は、薬液を案内する薬液配管４０に接続されている。薬液配管４０に介装された薬液バルブ５０が開かれると、薬液が、第１移動ノズル８から下方に連続的に吐出される。

第１移動ノズル８から吐出される薬液は、たとえば、硫酸、酢酸、硝酸、塩酸、フッ酸、アンモニア水、過酸化水素水、有機酸（たとえば、クエン酸、蓚酸等）、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等）、界面活性剤、腐食防止剤のうちの少なくとも１つを含む液である。これらを混合した薬液の例としては、ＳＰＭ液（sulfuric acid／hydrogen peroxide mixture：硫酸過酸化水素水混合液）、ＳＣ１液（ammonia-hydrogen peroxide mixture：アンモニア過酸化水素水混合液）等が挙げられる。

第２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）する処理液供給ユニットの一例である。

第２移動ノズル９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９は、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。

第２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２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９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移動ノズル９は、処理液を案内する処理液配管４１に接続されている。処理液配管４１に介装された処理液バルブ５１が開かれると、処理液が、第２移動ノズル９から下方に連続的に吐出される。

第２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される。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。

ここで、「固化」とは、たとえば、溶媒の揮発（蒸発）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２移動ノズル９から吐出される処理液中の溶質には、第１成分および第２成分が含まれている。処理液に含まれる第１成分の量（含有量）は、処理液に含まれる第２成分の量（含有量）よりも少ない。

第１成分および第２成分は、たとえば、互いに性質が異なる合成樹脂である。第２移動ノズル９から吐出される処理液に含まれる溶媒は、第１成分および第２成分を溶解させる液体であればよい。

溶質として用いられる合成樹脂の例としては、アクリル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ポリウレタン、ポリイミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリテトラフルオロエチレン、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂、アクリロニトリルスチレン樹脂、ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、変性ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミドイミド等が挙げられる。

合成樹脂を溶解させる溶媒としては、たとえば、ＩＰＡ、ＰＧＥＥ（プロピレングリコールモノエチルエーテル）、ＰＧＭＥＡ（プロピレングリコール１－モノメチルエーテル２－アセタート）、ＥＬ（乳酸エチル）等が挙げられる。

第３移動ノズル１０は、スピンチャック５に保持された基板Ｗの上面に向けて剥離液を供給（吐出）する剥離液供給ユニットの一例であり、この実施形態では、スピンチャック５に保持された基板Ｗの上面に向けて緩衝液を供給（吐出）する緩衝液供給ユニットの一例でもある。

第３移動ノズル１０は、第３ノズル移動ユニット３８によって、水平方向および鉛直方向に移動される。第３移動ノズル１０は、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３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３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３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３ノズル移動ユニット３８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３ノズル移動ユニット３８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３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３移動ノズル１０は、第３移動ノズル１０に剥離液を案内する上側剥離液配管４２に接続されている。上側剥離液配管４２に介装された上側剥離液バルブ５２が開かれると、剥離液が、第３移動ノズル１０の吐出口から下方に連続的に吐出される。

第３移動ノズル１０は、第３移動ノズル１０に緩衝液を案内する上側緩衝液配管４３にも接続されている。上側緩衝液配管４３に介装された上側緩衝液バルブ５３が開かれると、緩衝液が、第３移動ノズル１０の吐出口から下方に連続的に吐出される。

剥離液は、基板Ｗ上の処理膜を基板Ｗの上面から剥離するための液体である。剥離液としては、処理液の溶質に含まれる第２成分よりも処理液の溶質に含まれる第１成分を溶解させやすい液体が用いられる。言い換えると、剥離液としては、剥離液に対する第１成分の溶解性（溶解度）が、剥離液に対する第２成分の溶解性（溶解度）よりも高い液体が用いられる。剥離液は、処理液に含有される溶媒と相溶性を有する（混和可能である）液体であることが好ましい。

剥離液は、たとえば、水系の剥離液である。水系の剥離液の例としては、ＤＩＷ、炭酸水、電解イオン水、水素水、オゾン水、および希釈濃度（例えば、１０ｐｐｍ～１００ｐｐｍ程度）の塩酸水、アルカリ水溶液等が挙げられる。アルカリ水溶液の例としては、ＳＣ１液、アンモニア水溶液、ＴＭＡＨ等の４級水酸化アンモニウムの水溶液、コリン水溶液等が挙げられる。

緩衝液は、処理膜に対する剥離液の剥離作用が緩衝するための液体である。剥離液に先立って処理膜に緩衝液を供給することによって、処理膜の一部に高濃度の剥離液が作用することを回避できる。処理膜に対して剥離液の供給に先立って緩衝液を供給しておくことで、処理膜の全体に対して満遍なく剥離液を作用させることができる。

緩衝液の例としては、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。

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の回転中心を含む領域のことである。

中央ノズル１１は、流体を下方に吐出する複数のチューブ３１～３３（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３１～３３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３１～３３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、複数のチューブ３１～３３の吐出口でもある。

第１チューブ３１は、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は、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としての一例である。第３チューブ３３は、ＩＰＡ等の有機溶剤を基板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４４に接続されている。上側リンス液配管４４に介装された上側リンス液バルブ５４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的に吐出される。

リンス液の例としては、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。すなわち、リンス液としては、緩衝液と同様の液体を用いることができる。リンス液は、緩衝液と同様の液体であるため、第１チューブ３１は、緩衝液供給ユニットの一例でもある。

第２チューブ３２は、気体を第２チューブ３２に案内する気体配管４５に接続されている。気体配管４５に介装された気体バルブ５５が開かれると、気体が、第２チューブ３２（中央ノズル１１）から下方に連続的に吐出される。

第２チューブ３２から吐出される気体は、たとえば、窒素ガス（Ｎ_２）等の不活性ガスである。第２チューブ３２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。

第３チューブ３３は、有機溶剤を第３チューブ３３に案内する有機溶剤配管４６に接続されている。有機溶剤配管４６に介装された有機溶剤バルブ５６が開かれると、有機溶剤が、第３チューブ３３（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的に吐出される。

第３チューブ３３から吐出される有機溶剤は、剥離液によって処理膜を除去した後の基板Ｗの上面に残る残渣を除去する残渣除去液である。第３チューブ３３から吐出される有機溶剤は、処理液およびリンス液との相溶性を有することが好ましい。

第３チューブ３３から吐出される有機溶剤の例としては、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。

また、第３チューブ３３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。第３チューブ３３から吐出される有機溶剤は、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。

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。

下面ノズル１２には、リンス液、剥離液、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に剥離液を案内する下側剥離液配管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的に吐出される。下側剥離液配管８２に介装された下側剥離液バルブ８７が開かれると、剥離液が、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的に吐出される。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的に吐出される。

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。リンス液として用いられる液体は、緩衝液としても用いることができるので、下面ノズル１２は、下側緩衝液供給ユニットの一例でもある。

また、下面ノズル１２は、基板Ｗの下面に剥離液を供給する下側剥離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。

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（たとえば、６０℃～８０℃）の高温ＤＩＷである。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（たとえば、６０℃～８０℃）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。

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。

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、第３ノズル移動ユニット３８、対向部材昇降ユニット６１、ガード昇降ユニット７４、バルブ５０，５１，５２，５３，５４，５５，５６，８６，８７，８８を制御するようにプログラムされている。

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。

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）、薬液供給工程（ステップＳ２）、第１リンス工程（ステップＳ３）、第１有機溶剤供給工程（ステップＳ４）、処理液供給工程（ステップＳ５）、スピンオフ工程（ステップＳ６）、加熱工程（ステップＳ７）、緩衝工程（ステップＳ８）、除去工程（ステップＳ９）、第２リンス工程（ステップＳ１０）、第２有機溶剤供給工程（ステップＳ１１）、スピンドライ工程（ステップＳ１２）および基板搬出工程（ステップＳ１３）がこの順番で実行される。

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）。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Ｓ１２）が終了するまで継続される。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。

次に、搬送ロボットＣＲが処理ユニット２外に退避した後、薬液供給工程（ステップＳ２）が開始される。具体的には、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）。そして、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を上位置に移動させる。

そして、第１ノズル移動ユニット３６が第１移動ノズル８を処理位置に移動させる。第１移動ノズル８の処理位置は、たとえば中央位置である。そして、薬液バルブ５０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、第１移動ノズル８から薬液が供給（吐出）される。薬液供給工程において、基板Ｗは、所定の薬液回転数、たとえば、８００ｒｐｍで回転される。

基板Ｗの上面に供給された薬液は、遠心力を受けて放射状に広がり、基板Ｗの上面の全体に行き渡る。これにより、基板Ｗの上面が薬液によって処理される。第１移動ノズル８からの薬液の吐出は、所定時間、たとえば、３０秒間継続される。

次に、第１リンス工程（ステップＳ３）が開始される。第１リンス工程では、基板Ｗ上の薬液がリンス液によって洗い流される。

具体的には、薬液バルブ５０が閉じられる。これにより、基板Ｗに対する薬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が第１移動ノズル８をホーム位置に移動させる。そして、対向部材昇降ユニット６１が対向部材６を上位置と下位置との間の処理位置に移動させる。対向部材６が処理位置に位置するとき、基板Ｗの上面と対向面６ａとの間の距離は、たとえば、３０ｍｍである。第１リンス工程において、第１ガード７１Ａおよび第２ガード７１Ｂの位置は、上位置に維持されている。

そして、上側リンス液バルブ５４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。また、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。第１リンス工程において、基板Ｗは、所定の第１リンス回転速度、たとえば、８００ｒｐｍで回転される。

中央ノズル１１から基板Ｗの上面に供給されリンス液は、遠心力を受けて放射状に広がり、基板Ｗの上面の全体に行き渡る。これにより、基板Ｗの上面の薬液が基板Ｗ外に洗い流される。

下面ノズル１２から基板Ｗの下面に供給されたリンス液は、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。薬液供給工程によって基板Ｗから飛散した薬液が下面に付着した場合であっても、下面ノズル１２から供給されたリンス液によって、下面に付着した薬液が洗い流される。中央ノズル１１および下面ノズル１２からのリンス液の吐出は、所定時間、たとえば、３０秒間継続される。

次に、第１有機溶剤供給工程（ステップＳ４）が開始される。第１有機溶剤供給工程では、基板Ｗ上のリンス液が有機溶剤によって置換される。

具体的には、上側リンス液バルブ５４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、ガード昇降ユニット７４が、第２ガード７１Ｂを上位置に維持した状態で、第１ガード７１Ａを下位置に移動させる。対向部材６は、処理位置に維持される。

第１有機溶剤供給工程において、基板Ｗは、所定の第１有機溶剤回転速度、たとえば、３００ｒｐｍ～１５００ｒｐｍで回転される。基板Ｗは、第１有機溶剤供給工程において一定の回転速度で回転する必要はない。たとえば、スピンモータ２３は、有機溶剤の供給開始時に基板Ｗを３００ｒｐｍで回転させ、基板Ｗに有機溶剤を供給しながら基板Ｗの回転速度が１５００ｒｐｍになるまで基板Ｗの回転を加速させてもよい。

そして、有機溶剤バルブ５６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から有機溶剤が供給（吐出）される。

中央ノズル１１から基板Ｗの上面に供給された有機溶剤は、遠心力を受けて放射状に広がり、基板Ｗの上面の全体に行き渡る。これにより、基板Ｗ上のリンス液が有機溶剤によって置換される。中央ノズル１１からの有機溶剤の吐出は、所定時間、たとえば、１０秒間継続される。

次に、処理液供給工程（ステップＳ５）が開始される。具体的には、有機溶剤バルブ５６が閉じられる。これにより、基板Ｗに対する有機溶剤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。そして、ガード昇降ユニット７４が、第１ガード７１Ａを上位置に移動させる。処理液供給工程において、基板Ｗは、所定の第１回転速度、たとえば、数１０ｒｐｍ～２００ｒｐｍで回転される（第１回転工程）。

そして、図５Ａに示すように、第２ノズル移動ユニット３７が、第２移動ノズル９を処理位置に移動させる。第２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５１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、第２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上の有機溶剤が処理液によって置換されて、基板Ｗ上に処理液の液膜（処理液膜１０１）が形成される（処理液膜形成工程）。第２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。

次に、処理膜形成工程（ステップＳ６およびステップＳ７）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の上面に処理膜１００（図５Ｃ参照）が形成される。

処理膜形成工程では、処理膜１００（図５Ｃ参照）が形成されるまでの間に、スピンオフ工程（薄膜化工程）（ステップＳ６）が実行される。スピンオフ工程では、まず、処理液バルブ５１が閉じられる。これにより、図５Ｂに示すように、基板Ｗに対する処理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によって第２移動ノズル９がホーム位置に移動される。

スピンオフ工程では、基板Ｗ上の処理液膜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。スピンオフ工程では、対向部材６、第１ガード７１Ａおよび第２ガード７１Ｂが上位置に維持される。

スピンオフ工程では、スピンモータ２３が、基板Ｗの回転を加速させて、基板Ｗの回転速度を所定の第２回転速度に変更する（第２回転工程）。第２回転速度は、たとえば、１０００ｒｐｍ～１５００ｒｐｍである。スピンオフ工程において、基板Ｗの回転速度は、１０００ｒｐｍ～１５００ｒｐｍの範囲内で一定に保たれてもよいし、スピンオフ工程の途中で１０００ｒｐｍ～１５００ｒｐｍの範囲内で適宜変更されてもよい。スピンオフ工程は、所定時間、たとえば、３０秒間実行される。

処理膜形成工程では、スピンオフ工程後に、基板Ｗを加熱する加熱工程（ステップＳ７）が実行される。加熱工程では、基板Ｗ上の処理液の溶媒の一部を揮発（蒸発）させるために、基板Ｗ上の処理液膜１０１（図５Ｂ参照）を加熱する。

図５Ｃを参照して、具体的には、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。加熱工程では、第１ガード７１Ａおよび第２ガード７１Ｂが上位置に維持される。

そして、気体バルブ５５が開かれる。これにより、基板Ｗの上面（処理液膜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）。

そして、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。加熱工程において、基板Ｗは、所定の加熱回転速度、たとえば、１０００ｒｐｍで回転される。

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上の処理液膜１０１が加熱される。これにより、処理液膜１０１中の溶媒の蒸発が促進される（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させる蒸発ユニット（蒸発促進ユニット）として機能する。

スピンオフ工程および加熱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、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）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に含まれる。なお、処理膜１００の厚みは、基板Ｗの厚みよりもはるかに薄いが、図５Ｃでは、説明の便宜上、誇張して（基板Ｗの厚みと同程度となるように）図示されている（図５Ｄおよび図５Ｅにおいても同様）。

加熱工程では、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（ステップＳ９）において、処理膜１００中に残留した溶媒と、剥離液との相互作用によって、剥離液を処理膜１００になじませやすい。したがって、剥離液で処理膜１００を剥離しやすくなる。

遠心力によって基板Ｗ外に飛散した熱媒は、第１ガード７１Ａによって受けられる。第１ガード７１Ａによって受けられた熱媒は、第１ガード７１Ａから跳ね返る場合がある。しかしながら、対向部材６は、基板Ｗの上面に近接しているため、第１ガード７１Ａから跳ね返った熱媒から基板Ｗの上面を保護することができる。したがって、処理膜１００の上面への熱媒の付着を抑制することができるので、第１ガード７１Ａからの熱媒の跳ね返りに起因するパーティクルの発生を抑制できる。

さらに、中央ノズル１１からの気体の供給によって、対向部材６の対向面６ａと基板Ｗの上面との間の空間には、基板Ｗの上面の中央領域から基板Ｗの上面の周縁に向けて移動する気流Ｆが形成される。基板Ｗの上面の中央領域から基板Ｗの上面の周縁に向けて移動する気流Ｆを形成することによって、第１ガード７１Ａから跳ね返った熱媒を第１ガード７１Ａに向けて押し戻すことができる。したがって、処理膜１００の上面への熱媒の付着を一層抑制することができる。

次に、緩衝工程（ステップＳ８）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。そして、気体バルブ５５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。そして、図５Ｄに示すように、第３ノズル移動ユニット３８が、第３移動ノズル１０を処理位置に移動させる。第３移動ノズル１０の処理位置は、たとえば、中央位置である。緩衝工程において、基板Ｗは、所定の緩衝回転速度、たとえば、８００ｒｐｍで回転される。

そして、上側緩衝液バルブ５３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、第３移動ノズル１０から緩衝液が供給（吐出）される（緩衝液供給工程、緩衝液吐出工程）。基板Ｗの上面に供給された緩衝液は、遠心力により、基板Ｗの上面の全体に広がる。基板Ｗの上面への緩衝液の供給は、所定時間、たとえば、６０秒間継続される。

次の除去工程（ステップＳ９）で基板Ｗに供給される剥離液は、その濃度が高い場合に、とりわけ、剥離液の供給開始時に、基板Ｗの上面に局所的に作用することがある。そこで、剥離液に先立って緩衝液を基板Ｗの上面に供給することによって、処理膜１００に対する剥離液の作用が緩衝される。これにより、基板Ｗの上面に剥離液が局所的に作用することを回避できるため、基板Ｗの上面の全体に万遍なく剥離液を作用させることができる。

次に、除去工程（ステップＳ９）が実行される。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。

そして、上側緩衝液バルブ５３が閉じられる。これにより、基板Ｗの上面に対する緩衝液の供給が停止される。そして、図５Ｅに示すように、上側剥離液バルブ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、第３移動ノズル１０から剥離液が供給（吐出）される（上側剥離液供給工程、上側剥離液吐出工程）。基板Ｗの上面に供給された剥離液は、遠心力により、基板Ｗの上面の全体に広がる。基板Ｗの上面への剥離液の供給は、所定時間、たとえば、６０秒間継続される。

基板Ｗの上面に剥離液が供給されることによって、基板Ｗの上面から処理膜１００が剥離される。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、分裂した処理膜１００の膜片は、基板Ｗの回転に伴う遠心力を受け、剥離液とともに基板Ｗ外へ排除される。これにより、基板Ｗの上面から処理膜１００とともに除去対象物が除去される。

ここで、図５Ａに示す処理液供給工程（ステップＳ５）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、第１ガード７１Ａ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５Ｃに示すように、加熱工程（ステップＳ７）において基板Ｗの下面に熱媒が供給されるので、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。

さらに、処理液供給工程（ステップＳ５）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Ｓ９）において基板Ｗの上面に剥離液が供給されている間、下側剥離液バルブ８７を開いて下面ノズル１２から基板Ｗの下面に剥離液を供給（吐出）することによって、その固体を基板Ｗの下面から剥離することができる（下側剥離液供給工程、下側剥離液吐出工程）。

さらに、図５Ｄに示すように緩衝工程（ステップＳ８）において基板Ｗの上面に緩衝液が供給されている間、下側リンス液バルブ８６を開いて下面ノズル１２から基板Ｗの下面に緩衝液としてのリンス液を供給（吐出）すれば、基板Ｗの下面に供給される剥離液の作用を緩衝することができる（下側緩衝液供給工程、下側緩衝液吐出工程）。

次に、第２リンス工程（ステップＳ１０）が実行される。具体的には、上側剥離液バルブ５２および下側剥離液バルブ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剥離液の供給が停止される。そして、第３ノズル移動ユニット３８が、第３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。第２リンス工程において、基板Ｗは、所定の第２リンス回転速度、たとえば、８００ｒｐｍで回転される。第１ガード７１Ａおよび第２ガード７１Ｂは、上位置に維持される。

そして、上側リンス液バルブ５４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（第２上側リンス液供給工程、第２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、遠心力を受けて放射状に広がり、基板Ｗの上面の全体に行き渡る。これにより、基板Ｗの上面に付着していた剥離液がリンス液で洗い流される。

そして、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（第２下側リンス液供給工程、第２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剥離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。

次に、第２有機溶剤供給工程（ステップＳ１１）が実行される。具体的には、図５Ｇに示すように、ガード昇降ユニット７４が第１ガード７１Ａを下位置に移動させる。そして、対向部材６は、処理位置に維持される。第２有機溶剤供給工程において、基板Ｗは、所定の第２有機溶剤回転速度、たとえば、３００ｒｐｍで回転される。

そして、上側リンス液バルブ５４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、図５Ｇに示すように、有機溶剤バルブ５６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から有機溶剤が供給（吐出）される（第２有機溶剤供給工程、第２有機溶剤吐出工程、残渣除去液供給工程）。基板Ｗの上面への有機溶剤の供給は、所定時間、たとえば、３０秒間継続される。

基板Ｗの上面に供給された有機溶剤は、遠心力を受けて放射状に広がり、基板Ｗの上面の全体に行き渡る。これにより、基板Ｗの上面のリンス液が有機溶剤で置換される。基板Ｗの上面に供給された有機溶剤は、基板Ｗの上面に残る処理膜１００の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（残渣除去工程）。

次に、スピンドライ工程（ステップＳ１２）が実行される。具体的には、有機溶剤バルブ５６が閉じられる。これにより、基板Ｗの上面への有機溶剤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５５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。

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いて基板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秒間実行される。それによって、大きな遠心力が基板Ｗ上の有機溶剤に作用し、基板Ｗ上の有機溶剤が基板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有機溶剤の蒸発が促進される。

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５５が閉じられる。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Ｓ１３）。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。

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）の表面１６１ａ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。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。

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１０ｎｍ～４５ｎｍ程度、構造体１６１同士の間隔Ｌ２は１０ｎｍ～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。

次に、図７Ａ～図７Ｃを参照して、処理膜１００がパターン面１６５に形成される様子、および処理膜１００がパターン面１６５から剥離されるときの様子について説明する。図７Ａは、処理液供給工程（ステップＳ５）後の基板Ｗのパターン面１６５付近の様子を示している。図７Ｂは、スピンオフ工程（ステップＳ６）後の基板Ｗのパターン面１６５付近の様子を示している。図７Ｃは、除去工程（ステップＳ９）実行中の基板Ｗのパターン面１６５付近の様子を示している。

スピンオフ工程の前に実行される処理液供給工程（ステップＳ５）では、基板Ｗは、比較的低速度な第１回転速度で回転される（第１回転工程）。そのため、図７Ａに示すように、パターン面１６５から処理液が振り切られる前に、処理液が自重によって凹凸パターン１６０の凹部１６２に入り込み、凹部１６２に処理液が充填される（処理液充填工程）。

スピンオフ工程では、第１回転速度よりも速い第２回転速度で基板Ｗが回転される（第２回転工程）。そのため、凹凸パターン１６０の凹部１６２の底部にまで処理液が入り込んだ状態で、基板Ｗ上の処理液膜１０１が薄膜化される。処理液膜１０１は、薄膜化の際に溶媒が揮発（蒸発）することによって、図７Ｂに示すように、凹凸パターン１６０に倣って（沿って）延びる薄い半固体状膜１０６となる。そして、加熱工程（ステップＳ７）において半固体状膜１０６（処理液膜１０１）を加熱することによって、半固体状膜１０６（処理液膜１０１）内の溶媒が一層揮発（蒸発）し、処理膜１００の形成が完了する（処理膜形成工程）。

処理膜１００は、凹凸パターン１６０の表面（すなわちパターン面１６５）に存在する除去対象物１０３を覆っている。処理膜１００と除去対象物１０３との密着力は、除去対象物１０３と凹凸パターン１６０との密着力よりも大きい。そのため、処理膜１００は、除去対象物１０３を強固に保持できる。

処理膜１００の膜厚Ｄは、基板Ｗの厚さ方向Ｔにおけるパターン高さＴ１よりも薄い。処理膜１００において凹部１６２の底面１６２ａおよび構造体１６１の先端面１６１ｂに倣う部分の膜厚Ｄは、基板Ｗの厚さ方向Ｔにおける処理膜１００の幅である。処理膜１００において構造体１６１の側面１６１ｃに倣う部分の膜厚Ｄは、基板Ｗの厚さ方向Ｔに直交する方向における処理膜１００の幅である。処理膜１００の表面は、凹部１６２において、当該凹部１６２に隣接する構造体１６１（凸部）の先端面１６１ｂ（頂部）よりも底面１６２ａ側に位置している。

そして、図７Ｃを参照して、除去工程において基板Ｗのパターン面１６５に剥離液が供給されると、剥離液は、処理膜１００を貫通し、処理膜１００とパターン面１６５との界面に作用する。処理膜１００は、基板Ｗ上を流れる剥離液から受けるエネルギーによって分裂し、膜片１０５となる。処理膜１００の膜片１０５は、剥離液の作用によって、除去対象物１０３を保持した状態でパターン面１６５から剥離される（処理膜分裂工程、剥離工程）。そして、除去対象物１０３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から除去される。

次に、図８Ａ～図８Ｃを参照して、処理膜１００が基板Ｗから剥離されるときの処理膜１００の内部の様子について説明する。図８Ａは、加熱工程（ステップＳ７）後の処理膜１００の内部の様子を示している。図８Ｂおよび図８Ｃは、除去工程（ステップＳ９）実行中の処理膜１００の内部の様子を示している。

図８Ａに示すように、基板Ｗの加熱によって形成された処理膜１００は、処理液の溶質に含まれる第１成分によって形成される第１固体１１０と、処理液の溶質に含まれる第２成分によって形成される第２固体１１１とを有する。

図８Ｂを参照して、除去工程において、基板Ｗの上面に剥離液が供給されると、第２成分よりも剥離液に対する溶解性が高い第１成分によって形成されている第１固体１１０が主に溶解される。これにより、処理膜１００において第１固体１１０が偏在している部分に貫通孔１０２が形成される（貫通孔形成工程）。貫通孔１０２は、特に、処理膜１００の厚さ方向に第１固体１１０が延びている部分に形成されやすい。貫通孔１０２は、平面視で、たとえば、直径数ｎｍの大きさである。

剥離液は、第１固体１１０だけでなく第２固体１１１も溶解する。しかし、剥離液に対する第２成分の溶解性は第１成分の溶解性よりも低いため、第２固体１１１は、剥離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１０２を介してパターン面１６５付近まで到達した剥離液は、第２固体１１１においてパターン面１６５付近の部分を僅かに溶解させる。これにより、図８Ｂの拡大図に示すように、剥離液が、パターン面１６５付近の第２固体１１１を徐々に溶解させながら、処理膜１００とパターン面１６５との間の隙間Ｇ１に進入していく（剥離液進入工程）。

そして、たとえば、処理膜１００は、貫通孔１０２の周縁を起点として分裂して膜片１０５となる。図８Ｃに示すように、処理膜１００の膜片１０５が除去対象物１０３を保持した状態でパターン面１６５から剥離される。

なお、剥離液は、第２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Ｇ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。

この実施形態によれば、処理膜形成工程（ステップＳ６およびステップＳ７）において、パターン面１６５を形成する凹凸パターン１６０（パターン面１６５の凹凸）に倣うように処理膜１００が形成される。そのため、パターン面１６５の全域において、処理膜１００の膜厚Ｄを小さくすることができる。したがって、剥離液が、パターン面１６５の全域において処理膜１００を通過し易くなり、処理膜１００とパターン面１６５との界面に到達し易くなる。

さらに、処理膜１００の膜厚Ｄを小さくすることによって、処理膜１００の強度が低減される。そのため、パターン面１６５を流れる剥離液から受けるエネルギーによって、処理膜１００が分裂して膜片１０５となりやすい。したがって、剥離液は、分裂した膜片１０５同士の間から処理膜１００とパターン面１６５との界面に速やかに到達することができる。

パターン面１６５の全域において処理膜１００とパターン面１６５との界面に剥離液を速やかに到達させることによって、処理膜１００とともに除去対象物１０３をパターン面１６５から効率良く剥離することができる。その結果、除去対象物１０３を基板Ｗ上から効率良く除去することができる。

また、この実施形態によれば、処理膜形成工程において形成される処理膜１００の膜厚Ｄは、基板Ｗの厚さ方向Ｔにおけるパターン面１６５の凹凸の高さ（パターン高さＴ１）よりも薄い。そのため、厚さ方向Ｔにおいて、処理膜１００の表面とパターン面１６５との間の距離を小さくすることができる。したがって、パターン面１６５と処理膜１００との界面に剥離液を速やかに到達させることができる。その結果、パターン面１６５から処理膜１００とともに除去対象物１０３を一層効率良く剥離することができる。

この実施形態によれば、処理膜形成工程において、凹部１６２内において当該凹部１６２に隣接する構造体１６１（凸部）の頂部よりも当該凹部１６２の底面１６２ａ（底部）側に処理膜１００の表面が位置するように、処理膜１００が形成される。そのため、処理膜形成工程において、凹部１６２内の全体を埋めるように処理膜１００が形成される場合と比較して、凹部１６２内における処理膜１００の膜厚Ｄ（底面１６２ａと処理膜１００の表面との間の距離）を小さくすることができる。したがって、パターン面１６５の凹部１６２の底面１６２ａと処理膜１００との界面に剥離液を速やかに到達させることができる。その結果、処理膜１００とともに除去対象物１０３を凹凸パターン１６０から一層効率良く除去することができる。

この実施形態によれば、処理膜形成工程において、処理膜１００は、除去対象物１０３を覆うように形成される。これにより、処理膜１００と除去対象物１０３の接触面積を増大させることができるので、処理膜１００が除去対象物１０３を保持する保持力の向上を図れる。そのため、処理膜１００から脱落する除去対象物１０３を少なくできる。したがって、大部分の除去対象物１０３は、処理膜１００とともに基板Ｗ上から除去できるので、基板Ｗへの除去対象物１０３の再付着を抑制しながら、除去対象物１０３を効率的に基板Ｗ外に排除できる。

この実施形態によれば、処理膜形成工程において、処理膜１００と除去対象物１０３との密着力が除去対象物１０３と基板Ｗとの密着力よりも大きくなるように、処理膜１００が形成される。そのため、剥離液によって処理膜１００がパターン面１６５から剥離される際に、パターン面１６５から引き剥がされずにパターン面１６５上に残る除去対象物１０３の数を低減できる。したがって、大部分の除去対象物１０３は、処理膜１００とともに基板Ｗから除去できるので、除去対象物１０３を効率的に基板Ｗ外に排除できる。

この実施形態によれば、除去工程（ステップＳ９）において、剥離液によって第１固体１１０を溶解することによって、すなわち、処理膜１００を部分的に溶解することによって、処理膜１００に貫通孔１０２が形成される（貫通孔形成工程）。

そのため、剥離液は、貫通孔１０２を介して、処理膜１００とパターン面１６５との界面に速やかに到達することができる。したがって、処理膜１００とパターン面１６５との界面に剥離液を作用させて、処理膜１００とともに除去対象物１０３をパターン面１６５から効率良く剥離することができる。

その一方で、処理膜１００は、貫通孔１０２の形成のために部分的に剥離液によって溶解されるものの、残りの部分（第２固体１１１）は、固体状態で維持される。したがって、貫通孔１０２を形成しつつ除去対象物１０３を保持した処理膜１００を、パターン面１６５から剥離することができる。その結果、処理膜１００とともに除去対象物１０３をパターン面１６５から効率良く除去することができる。

この実施形態によれば、除去工程において、剥離液は、貫通孔１０２を介して処理膜１００とパターン面１６５との間に進入する（剥離液進入工程）。そのため、処理膜１００とパターン面１６５との界面に剥離液を作用させて処理膜１００をパターン面１６５から一層効率良く剥離することができる。

この実施形態によれば、処理膜形成工程において形成される処理膜１００が、第１成分によって形成される第１固体１１０と、第２成分によって形成される第２固体１１１とを有する。第１成分は剥離液に対する溶解性が第２成分よりも高いため、第１固体１１０は、第２固体１１１よりも剥離液に溶解しやすい。

そのため、剥離液によって第１固体１１０を溶解して貫通孔１０２を確実に形成しつつ、剥離液に第２固体１１１をほとんど溶解させずに第２固体１１１の固体状態を維持することができる。したがって、第２固体１１１で除去対象物１０３を保持しながら、第２固体１１１とパターン面１６５との界面に剥離液を作用させることができる。

その結果、処理膜１００とともに除去対象物１０３をパターン面１６５から速やかに剥離しつつ、処理膜１００とともに除去対象物１０３をパターン面１６５から効率良く除去することができる。

この実施形態によれば、基板Ｗは、パターン面１６５への処理液の供給が開始されてから処理膜１００が形成されるまでの間に第１速度で回転する（第１回転工程）。すなわち、パターン面１６５への処理液の供給が開始されてから処理膜１００が形成されるまでの間に、比較的低速度の第１速度で基板Ｗが回転される。そのため、遠心力によって処理液が振り切られてパターン面１６５上の処理液の量が減少しきる前に、処理液が自重によって凹凸パターン１６０の凹部１６２に入り込む。

そして、第１回転工程の後、処理膜１００が形成されるまでの間に、基板Ｗの回転が加速されて、基板Ｗは、第１速度よりも速い第２速度で回転する（第２回転工程）。これにより、処理液が基板Ｗのパターン面１６５から排除される。そのため、処理液が自重によって既に凹凸パターン１６０の凹部１６２に入り込んだ状態で、充分に薄い処理膜１００を形成することができる。

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。

たとえば、基板処理装置１において、薬液供給工程（ステップＳ２）、第１リンス工程（ステップＳ３）および第１有機溶剤供給工程（ステップＳ４）が省略された基板処理が行われてもよい。

また、上述の実施形態における基板処理では、処理膜形成工程（ステップＳ６およびステップＳ７）において、熱媒による基板Ｗの加熱によって処理液の溶媒が蒸発する。しかしながら、基板Ｗは、熱媒の供給に限られず、たとえば、スピンベース２１や対向部材６に内蔵されたヒータ等（図示せず）によって加熱されてもよい。この場合、当該ヒータが、基板加熱ユニットおよび蒸発ユニット（蒸発促進ユニット）として機能する。

また、処理膜１００の形成には、必ずしも基板Ｗの加熱を行う必要はない。すなわち、スピンオフ工程（ステップＳ６）において、溶媒が充分に揮発（蒸発）して処理膜１００の形成が完了する場合には、その後の加熱工程（ステップＳ７）は、実行しなくてもよい。とくに、処理膜１００の内部に溶媒を残留させてもよい場合には、基板Ｗ加熱させなくても所望の度合まで溶媒を蒸発させやすい。

また、上述した各基板処理において、緩衝工程（ステップＳ８）を省略することも可能である。

また、上述した各実施形態では、処理液における第２成分の含有量は、処理液における第１成分の含有量よりも多い。そのため、処理液中の第１成分の含有量よりも処理液中の第２成分の含有量の方が少ない構成と比較して、処理膜１００において剥離液によって溶解される部分を少なくすることができる。そのため、処理膜１００の部分的な溶解に伴って処理膜１００から離脱する除去対象物１０３を少なくできる。したがって、大部分の除去対象物１０３を処理膜１００とともに基板Ｗの上面から除去できるので、基板Ｗへの除去対象物１０３の再付着を抑制しながら、除去対象物１０３を効率的に基板Ｗ外に排除できる。

しかしながら、上述した実施形態とは異なり、処理液における第２成分の含有量は、処理液における第１成分の含有量よりも少なくてもよい。この場合、処理液中の第１成分の含有量よりも処理液中の第２成分の含有量の方が多い構成と比較して、処理膜１００において剥離液によって溶解される部分を多くすることができる。そのため、処理膜１００を比較的細かい膜片１０５に分裂させることができる。処理膜１００が比較的細かい膜片１０５に分裂されるので、膜片１０５は、剥離液の流れから受ける力を受けて浮きやすく剥離液の流れに乗って基板Ｗ外に排出されやすい。したがって、処理膜１００を基板Ｗから効率良く除去することができる。

また、上述した各実施形態では、処理液に含まれる溶質の各成分（第１成分および第２成分）は、合成樹脂である。しかしながら、溶質の各成分は、必ずしも合成樹脂である必要はなく、処理液に含まれる溶媒によって溶解され、剥離液による溶解性が第２成分よりも第１成分の方が高くなるものであればよい。そうであるならば、溶質の各成分は、たとえば、金属や塩であってもよい。

また、剥離液として、ＩＰＡ等の有機溶剤を用いることができる。この場合であっても、処理液の溶質に含まれる第１成分および第２成分としては、剥離液として水系の剥離液を用いた場合と同様の樹脂を用いることができる。

また、上述した実施形態では、処理液に含まれる溶質には、第１成分および第２成分が含まれる。しかしながら、溶質は、単一の成分を含むように構成されていてもよいし、剥離液に対する溶解性が互いに異なる３つ以上の成分を含んでいてもよい。

また、上述した各実施形態で説明した処理液および剥離液は、以下に説明するものであっても、上述した各実施形態と同様の効果を奏する。

以下では、「Ｃ_ｘ～ｙ」、「Ｃ_ｘ～Ｃ_ｙ」および「Ｃ_ｘ」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、Ｃ_１～６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、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。

＜処理液＞
処理液は（Ａ）不溶または難溶の溶質である第２成分、（Ｂ）可溶の溶質である第１成分、および（Ｃ）溶媒を含んでいる。処理液は、基板上に滴下され、乾燥されることで（Ｃ）溶媒が除去され、（Ａ）第２成分が膜化され、（Ｂ）第１成分と共に膜として基板上に残され、その後に剥離液によって前記膜が基板上から除去される。好ましくは、（Ａ）第２成分は、剥離液に不溶性または難溶性である。また、好ましくは、（Ｂ）第１成分は、剥離液に可溶性である。上記「溶質」とは（Ｃ）溶媒に溶解している状態に限定されず、懸濁状態も許容される。好適な一態様として、処理液に含まれる溶質、成分および添加物は（Ｃ）溶媒に溶解する。この態様をとる処理液は、埋め込み性能または膜の均一性が良いと考えられる。

ここで、好適には「共に膜として」とは１つの膜中に共存する状態となることであり、それぞれが別の層を作ることではない。「膜化」の一態様は、「固化」である。なお、処理液から得られる膜はパーティクルを保持できる程度の固さを有していればよく、（Ｃ）溶媒が完全に除去（例えば気化による）される必要はない。前記処理液は（Ｃ）溶媒の揮発に伴って徐々に収縮しながら膜となる。前記「膜として基板上に残され」とは、全体と比してごく少量が除去（例：蒸発、揮発）されることは許容される。例えば、元の量と比して０～１０質量％（好ましくは０～５質量％、より好ましくは０～３質量％、さらに好ましくは０～１質量％、よりさらに好ましくは０～０．５質量％）が除去されることは許容される。

権利範囲を限定する意図はなく、理論に拘束されないが、前記の膜が基板上のパーティクルを保持し、剥離液によって剥がされることで除去されると考えられる。また、前記膜に（Ｂ）第１成分が残るため、前記膜が剥がれるきっかけとなる部分が生じると考えられる。

＜第２成分＞
（Ａ）第２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）第２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）第２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。

言うまでもないが、処理液は（Ａ）第２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、（Ａ）第２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）第２成分は乾燥されることで膜化し、前記膜は後述の剥離液で大部分が溶解されることなくパーティクル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、剥離液によって（Ａ）第２成分のごく一部が溶解される態様は許容される。

好ましくは、（Ａ）第２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）第２成分の具体例として、下記化学式７～化学式１３に示す各化合物が挙げられる。

（ＲはＣ_１～_４アルキル等の置換基を意味する）

（Ａ）第２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）第２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）第２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）第２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。

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。

前記５．０質量％アンモニア水を後のプロセスで使用する剥離液に変更しても良い。溶解性の評価で用いる液と剥離液は同じものである必要はなく、溶解性が異なる成分が共に存在すればよい。処理液から形成された処理膜（パーティクル保持層）に存在する（Ｂ）第１成分が剥離液によって溶けだすことで、処理膜に基板から剥がれるきっかけを与えることができる。よって、剥離液によって（Ｂ）第１成分の一部が溶けることができれば、処理膜に剥がれるきっかけを与えることができる。そのため、例えば剥離液は溶解性の評価で用いる液よりアルカリ性が弱くてもよい。

＜第１成分＞
（Ｂ）第１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。

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、剥離液が処理膜を剥離する際に（Ｂ）第１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）第１成分は剥離液に対する溶解性が、（Ａ）第２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。

より具体的な態様として、（Ｂ）第１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１４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Ｌ_１で結合される化合物である。

ここで、Ｌ_１は単結合、およびＣ_１～６アルキレンの少なくとも１つから選ばれる。前記Ｃ_１～６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Ｃ_１～６アルキレンは直鎖、分岐のいずれであっても良い。Ｌ_９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。

Ｃｙ_１はＣ_５～３０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Ｌ_１は複数のＣｙ_１を連結する。

Ｒ_１はそれぞれ独立にＣ_１～５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Ｃ_１～５アルキルは直鎖、分岐のいずれであっても良い。

ｎ_ｂ１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。ｎ_ｂ１’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。

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。

一例として化学式１５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１４の構成単位を３つ有し、構成単位はＬ_１（メチレン）で結合される。ｎ_ｂ１＝ｎ_ｂ１’＝１であり、Ｒ_１はメチルである。

（Ｂ－２）は下記化学式１６で表される。

Ｒ_２１、Ｒ_２２、Ｒ_２３、およびＲ_２４は、それぞれ独立に水素またはＣ_１～５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。

Ｌ_２１およびＬ_２２は、それぞれ独立に、Ｃ_１～２０のアルキレン、Ｃ_１～２０のシクロアルキレン、Ｃ_２～４のアルケニレン、Ｃ_２～４のアルキニレン、またはＣ_６～２０のアリーレンである。これらの基はＣ_１～５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。Ｌ_２１およびＬ_２２は、好ましくはＣ_２～４のアルキレン、アセチレン（Ｃ_２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Ｃ_２～４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。

ｎ_ｂ２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。

（Ｂ－３）は下記化学式１７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。

ここで、Ｒ_２５は－Ｈ、－ＣＨ_３、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１４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、アクリル酸、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。

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、化学式１８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１４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Ｒ_２５は－Ｈであり、別の構成単位においてＲ_２５は－ＣＯＯＨである。

言うまでもないが、処理液は（Ｂ）第１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）第１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）第１成分は、分子量８０～１０，０００であってもよい。第１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）第１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）第１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）第１成分は、（Ａ）第２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）第１成分は、（Ａ）第２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。

＜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。

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。

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。

＜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。

本発明の一態様として、処理液中の（Ａ）第２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。

＜剥離液＞
先述の通り、処理液は、基板上に滴下され、乾燥されることで（Ｃ）溶媒が除去され、（Ａ）第２成分が膜化される。これにより、（Ａ）第２成分が、（Ｂ）第１成分と共に処理膜として基板上に残され、その後に除去液によって処理膜（パーティクル保持層）が基板上から除去される。処理膜は、基板上に存在するパーティクルを保持することが可能であり、保持したまま剥離液によって除去される。

剥離液はアルカリ性、中性または酸性のいずれでもあってもよいが、アルカリ性であることが好ましい。剥離液のｐＨは７～１３であることが好ましい。詳しくは、剥離液のｐＨは、８～１３であることが好ましく、１０～１３であることがより好ましく、１１～１２．５であることがよりさらに好ましい。ｐＨの測定は、空気中の炭酸ガスの溶解による影響を避けるために、脱ガスして測定することが好ましい。

権利範囲を限定する意図はないが、剥離液の具体例として、アンモニア水、ＳＣ－１洗浄液、ＴＭＡＨ水溶液、コリン水溶液、これらのいずれかの組合せが挙げられる（好適にはアンモニア水）。剥離液の溶媒の大部分は純水である。剥離液の溶媒に占める純水の割合が５０～１００質量％（好ましくは７０～１００質量％、より好ましくは９０～１００質量％、さらに好ましくは９５～１００質量％、よりさらに好ましくは９９～１００質量％）である。剥離液の溶質の濃度は０．１～１０質量％（好ましくは０．２～８質量％、さらに好ましくは０．３～６質量％）である。前記のアルカリ成分を処理液に加えることで、純水（溶質の濃度０．０質量％、好ましくは０．００質量％）を剥離液に使用することも可能である。

処理膜の形成の様子、および、基板からの処理膜の剥離の様子は、以下のように説明することもできる。

処理液は、（Ａ）第２成分、（Ｂ’）クラック促進成分（第１成分）および（Ｃ）溶媒から構成される。基板に本発明の処理液を滴下し、乾燥させることによって、（Ａ）第２成分が膜化する。（Ａ）第２成分が膜化することによって処理膜が形成される。その後、処理膜に剥離液を供給することによって、クラック促進成分が剥離液に溶けだす。クラック促進成分が剥離液に溶けだすことで、処理膜にクラック促進成分が溶出した跡（空孔）が生じる。跡はパーティクル層が剥がれ、基板から剥離される作用を促進する。跡を起点にクラックが広がる。クラックが広がることで分断された処理膜が、パーティクルを保持したまま基板から除去される。

剥離液が処理膜を除去（例えば剥離）する際、膜に残る（Ｂ）第１成分が、処理膜が剥がれるきっかけになる部分を生むと考えられる。そのため、（Ｂ）第１成分は、剥離液に対する溶解性が、（Ａ）第２成分よりも高いものであることが好ましい。処理膜は剥離液により完全に溶解することなく、パーティクルを保持したまま基板上から除去されることが好ましい。処理膜は例えば前記「剥がれるきっかけになる部分」により細かく切れた状態になって、除去されると考えられる。

本発明を諸例により説明すると以下の通りである。なお、処理液や剥離液は、これらの例のみに限定されるものではない。

パターン基板の準備
８インチＳｉ基板にＫｒＦレジスト組成物 （ＡＺ ＤＸ－６２７０Ｐ、メルクパフォーマンスマテリアルズマテリアルズ株式会社、以下ＭＰＭ株とする）を滴下し、１５００ｒｐｍで前記基板にスピンコートする。基板を１２０℃で９０秒ソフトベークする。ＫｒＦステッパー（ＦＰＡ－３０００ ＥＸ５、Ｃａｎｏｎ）を用い、２０ｍＪ／ｃｍ^２で露光し、１３０℃で９０秒 ＰＥＢ（露光後ベーク）し、現像液（ＡＺ ＭＩＦ－３００、ＭＰＭ株）で現像する。これにより、ピッチ３６０ｎｍ、デューティー比１：１のライン・スペースのレジストパターンを得る。同レジストパターンをエッチングマスクとして、ドライエッチ装置（ＮＥ－５０００Ｎ、ＵＬＶＡＣ）で基板をエッチングする。その後、ストリッパー（ＡＺ ４００Ｔ、ＭＰＭ株）で基板洗浄を行い、レジストパターンおよびレジスト残渣を剥離する。これにより、ピッチ３６０ｎｍ、デューティー比１：１、ライン高さ１５０ｎｍのパターンを有するパターン基板を作成する。

ベア基板の準備
８インチＳｉ基板を用いる。

評価基板の調製
上記のパターン基板およびベア基板にパーティクルを付着させる。

実験用のパーティクルとして超高純度コロイダルシリカ（ＰＬ－１０Ｈ、扶桑化学工業、平均一次粒径９０ｎｍ）を用いる。シリカ微粒子組成物を５０ｍＬ滴下し、５００ｒｐｍで５秒間回転することで、塗布する。その後、１０００ｒｐｍで３０秒間回転することで、シリカ微粒子組成物の溶媒をスピンドライする。これによって、評価基板を得る。

溶解性の評価
以降に使用する各成分（例えば、２，２－ビス（４－ヒドロキシフェニル）プロパン）４ｍｇを５０ｍＬサンプル瓶に入れ、５．０質量％アンモニア水を加えて総量を４０ｇにする。これに蓋をし、３時間振とう攪拌する。これにより、成分濃度１００ｐｐｍの液を得る。各成分の添加量を４０ｍｇに変更する以外は上述同様に行い、１，０００ｐｐｍの液を得る。

これらの溶解性を目視で確認する。評価基準は以下である。
Ｘ：成分濃度１００ｐｐｍおよび１，０００ｐｐｍでその成分の溶け残りが確認される。この場合、その成分は不溶または難溶と判断される。
Ｙ：成分濃度１００ｐｐｍでは溶け残りが確認されず、１，０００ｐｐｍで溶け残りが確認される。この場合、その成分は微溶と判断される。
Ｚ：成分濃度１００ｐｐｍおよび１，０００ｐｐｍで溶け残りが確認されない。この場合、その成分は可溶と判断される。

評価結果を下記表１～表４に記載する。

洗浄液１の調製例１
（Ａ）第２成分としてノボラック（Ｍｗ約３００）、（Ｂ）第１成分として２，２－ビス（４－ヒドロキシフェニル）プロパンを使用する。

ノボラック（Ｍｗ約３００）に対して５質量％になるように２，２－ビス（４－ヒドロキシフェニル）プロパンを秤量する。これらを合計５ｇとなるように取り、９５ｇのＩＰＡ（（Ｃ）溶媒）に添加する。これを１時間、攪拌子で攪拌し、固形成分濃度が５質量％の液を得る。

この液をＯｐｔｉｍｉｚｅｒ ＵＰＥ（日本インテグリス株式会社、ＵＰＥ、孔径１０ｎｍ）でろ過する。これにより、洗浄液１を得る。表１に記載する。

以下の表１～表４において、（Ｂ）列における（）内の数字は、（Ａ）第２成分と比較した（Ｂ）第１成分の濃度（質量％）を意味する。

上記表において以下のように略称する。
ノボラック（Ｍｗ約３００）をＡ１、
ノボラック（Ｍｗ約５００）をＡ２、
ノボラック（Ｍｗ約１，０００）をＡ３、
ノボラック（Ｍｗ約１０，０００）をＡ４、
ノボラック（Ｍｗ約１００，０００）をＡ５、
ノボラッ（Ｍｗ約５００，０００）をＡ６、
フェノールノボラック（Ｍｗ約５，０００）をＡ７、
ポリヒドロキシスチレン（Ｍｗ約５，０００）をＡ８、
下記化学式１９に示す構造からなるポリアクリル酸ブチル （Ｍｗ約６０，０００、シグマアルドリッチ）をＡ９、

ポリカーボネート（Ｍｗ約５，０００）をＡ１０、
４，４’-ジヒドロキシテトラフェニルメタン（Ｍｗ３５２）をＡ１１、
ノボラック（Ｍｗ約５，０００）をＡ１２、
ポリフルオロアルキル酸（ＴＡＲ－０１５、ダイキン工業株式会社）をＡ１３、
ＫＦ-３５１Ａ（Ｓｉ素含有ポリエーテル変性ポリマー、信越シリコーン)をＡ１４、
ポリビニルイミダゾールを（Ｍｗ約５，０００）をＡ１５、
ポリアリルアミンを（Ｍｗ約５，０００）をＡ１６、
２，２－ビス（４－ヒドロキシフェニル）プロパンをＢ１、
１，１，２，２－テトラキス（４－ヒドロキシフェニル）エタンをＢ２、
１，３－シクロヘキサンジオールをＢ３、
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Ｂ４、
２，２’－メチレンビス（４－メチルフェノール）をＢ５、
４，４’－ジヒドロキシビフェニルをＢ６、
２，６－ナフタレンジオールをＢ７、
２，５－ジメチル－３－ヘキシン－２，５－ジオールをＢ８、
３，６－ジメチル－４－オクチン－３,６－ジオールをＢ９、
２，５－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルヒドロキノンをＢ１０、
ポリアクリル酸（Ｍｗ約１，０００）をＢ１１、
下記化学式２０に示す構造からなるマレイン酸アクリル酸コポリマー（Ｍｗ約３，０００）をＢ１２、

ノボラック（Ｍｗ約１５，０００）をＢ１３。

比較洗浄液１の比較調製例１
Ａ１２を５ｇ取り、９５ｇのＩＰＡ（（Ｃ）溶媒）に添加する以外は、調製例１と同様の調製を行い、比較洗浄液１を得る。表４に記載する。

比較洗浄液２の比較調製例２
Ｂ４を５ｇ取り、９５ｇのＩＰＡ（（Ｃ）溶媒）に添加する以外は、調製例１と同様の調製を行い、比較洗浄液２を得る。表４に記載する。

洗浄液２～３３の調製例２～３３、比較洗浄液３～７の比較調製例３～７
（Ａ）第２成分、（Ｂ）第１成分、（Ｃ）溶媒、濃度を、表１～表４に記載のものに変更する以外は、調製例１と同様にして、洗浄液２～３３および比較洗浄液３～７を調製する。表１～表４に記載する。

洗浄液１～３３、比較洗浄液１～７のパーティクル残存量の評価
上記の評価基板の調製に記載の通り調製した評価基板を用いる。

コータ・デベロッパＲＦ３（株ＳＯＫＵＤＯ）を用い、各評価基板に、各処理液を１０ｃｃ滴下し、１，５００ｒｐｍで６０秒回転することで、塗布および乾燥を行う。基板を１００ｒｐｍで回転させながら５．０質量％アンモニア水を１０秒間滴下し、基板全体を５．０質量％アンモニア水で覆い、この状態を２０秒間維持する。この基板を１，５００ｒｐｍで回転することで、膜を剥離・除去し、基板を乾燥させる。

これら基板のパーティクル残存量を比較する。パターン基板の評価には明視野欠陥検査装置（ＵＶｉｓｉｏｎ ４、ＡＭＡＴ社）を用い、ベア基板の評価には暗視野欠陥検査装置（ＬＳ－９１１０、日立ハイテク社）を用いる。

塗布状況、膜の除去状況を確認し、パーティクル残数をカウントし、以下の基準で評価する。評価結果を表１～表４に記載する。
ＡＡ：≦１０個
Ａ：＞１０個、≦１００個
Ｂ：＞１００個、≦１，０００個
Ｃ：＞１０００個
Ｄ：膜が均一に塗布されない、または膜が除去されない
比較洗浄液１～７は溶解度の異なる複数成分を含有しない。比較洗浄液１～７と比べて、洗浄液１～３３で洗浄した基板はパーティクル残存量が少ないことが確認される。

この明細書において、特に限定されて言及されない限り、単数形は複数形を含み、「１つの」や「その」は「少なくとも１つ」を意味する。特に言及されない限り、ある概念の要素は複数種によって発現されることが可能であり、その量（例えば質量％やモル％）が記載された場合、その量はそれら複数種の和を意味する。

「および／または」は要素の全ての組み合わせを含み、また単体での使用も含む。

この明細書において、「～」または「－」を用いて数値範囲を示した場合、特に限定されて言及されない限り、これらは両方の端点を含み、単位は共通する。例えば、５～２５モル％は、５モル％以上２５モル％以下を意味する。

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。

１ ：基板処理装置
３ ：コントローラ
９ ：第２移動ノズル（処理液供給ユニット）
１０ ：第３移動ノズル（剥離液供給ユニット）
１２ ：下面ノズル（固体形成ユニット）
２０ ：スピンチャック（基板保持ユニット）
２１ ：スピンベース（基板保持ユニット）
２３ ：スピンモータ（基板回転ユニット、固体形成ユニット）
１００ ：処理膜
１０２ ：貫通孔
１０３ ：除去対象物
１１０ ：第１固体
１１１ ：第２固体
１６０ ：凹凸パターン
１６１ ：構造体（凸部）
１６２ ：凹部
１６２ａ ：底面
１６５ ：パターン面
Ｄ ：膜厚
Ｔ ：厚さ方向
Ｔ１ ：パターン高さ
Ａ１ ：回転軸線（鉛直軸線）
Ｗ ：基板

Claims (32)

1. 凹凸のあるパターン面を有する基板の前記パターン面に処理液を供給する処理液供給工程と、
   前記パターン面に供給された前記処理液を固化または硬化させて、前記パターン面上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、
   前記パターン面に剥離液を供給して、前記除去対象物とともに前記処理膜を前記パターン面から剥離し、前記除去対象物が前記処理膜に保持された状態を維持しながら前記処理膜を前記基板から除去する除去工程と、
   前記基板を水平に保持し前記基板の中央部を通る鉛直軸線まわりに前記基板を回転させる基板回転工程とを含み、
   前記基板回転工程が、前記パターン面への前記処理液の供給が開始されてから前記処理膜が形成されるまでの間に、第１速度で前記基板を回転させることにより、前記処理液を前記パターン面の凹部に入り込ませる第１回転工程と、前記第１回転工程の後、前記基板上の前記処理液から半固体状膜が形成されるように、前記基板の回転を加速して前記第１速度よりも速い第２速度で前記基板を回転させる第２回転工程とを含み、
   前記半固体状膜が形成された後、前記処理膜が形成されるまで前記半固体状膜を加熱する加熱工程をさらに含む、基板処理方法。
2. 前記第１回転工程において、前記処理液がその自重によって前記パターン面の凹部に入り込み、
   前記処理液がその自重によって前記パターン面の凹部の底部に入り込んだ状態で、前記第２回転工程において前記処理液を前記基板の前記パターン面から排除させることにより、薄膜化された前記処理膜が前記処理膜形成工程において形成される、請求項１に記載の基板処理方法。
3. 前記処理膜形成工程が、前記処理膜の膜厚が前記基板の厚さ方向における前記パターン面の凹凸の高さよりも薄くなるように前記処理膜を形成する工程を含む、請求項１または２に記載の基板処理方法。
4. 前記処理膜形成工程が、前記パターン面の凹部内において、当該凹部に隣接する凸部の頂部よりも当該凹部の底部側に前記処理膜の表面が位置するように、前記処理膜を形成する工程を含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の基板処理方法。
5. 前記処理膜形成工程が、前記処理膜が前記除去対象物を覆うように前記処理膜を形成する工程を含む、請求項１～４のいずれか一項に記載の基板処理方法。
6. 前記処理膜形成工程が、前記処理膜と前記除去対象物との密着力が前記除去対象物と前記パターン面との密着力よりも大きくなるように、前記処理膜を形成する工程を含む、請求項１～５のいずれか一項に記載の基板処理方法。
7. 前記除去工程が、前記剥離液によって前記処理膜を部分的に溶解して前記処理膜に貫通孔を形成する貫通孔形成工程を含む、請求項１～６のいずれか一項に記載の基板処理方法。
8. 前記除去工程が、前記貫通孔を介して前記処理膜と前記パターン面との間に前記剥離液を進入させる剥離液進入工程を含む、請求項７に記載の基板処理方法。
9. 前記加熱工程が、前記基板を回転させながら前記基板の下面に熱媒を供給する熱媒供給工程を含み、
   前記熱媒供給工程における前記基板の回転速度が、前記第２回転工程における前記基板の回転速度以下である、請求項１～８のいずれか一項に記載の基板処理方法。
10. 前記処理液が、第１成分と前記第１成分よりも前記剥離液に対する溶解性が低い第２成分を有する溶質と、前記溶質を溶解する溶媒とを有し、
    前記処理膜形成工程が、前記第１成分によって形成される第１固体と前記第２成分によって形成される第２固体とを有する前記処理膜を形成する工程を含む、請求項１～９のいずれか一項に記載の基板処理方法。
11. 前記第２成分が、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、請求項１０に記載の基板処理方法。
12. 前記第１成分が、クラック促進成分であり、
    クラック促進成分が、炭化水素と、ヒドロキシ基および／またはカルボニル基とを含む、請求項１０または１１に記載の基板処理方法。
13. 前記第１成分が、下記（Ｂ－１）、（Ｂ－２）および（Ｂ－３）の少なくともいずれか１つで表される請求項１０～１２のいずれか一項に記載の基板処理方法；
    （Ｂ－１）は、化学式１を構成単位として１～６つ含み、各前記構成単位が、単結合およびＣ_１～６アルキレンの少なくとも１つから選ばれる連結基Ｌ_１で結合される化合物、
    

    

    ここで、Ｃｙ_１はＣ_５～３０の炭化水素環であり、Ｒ_１はそれぞれ独立にＣ_１～５のアルキルであり、ｎ_ｂ１は１、２または３であり、ｎ_ｂ１’は０、１、２、３または４である；
    （Ｂ－２）は、化学式２で表される化合物であり、
    

    

    ここで、Ｒ_２１、Ｒ_２２、Ｒ_２３、およびＲ_２４は、それぞれ独立に水素またはＣ_１～５のアルキルであり、Ｌ_２１およびＬ_２２は、それぞれ独立に、Ｃ_１～２０のアルキレン、Ｃ_１～２０のシクロアルキレン、Ｃ_２～４のアルケニレン、Ｃ_２～４のアルキニレン、またはＣ_６～２０のアリーレンであり、これらの基はＣ_１～５アルキルまたはヒドロキシで置換されていてもよく、ｎ_ｂ２は０、１または２である；
    （Ｂ－３）は、化学式３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であるポリマーであり、
    

    

    Ｒ_２５は－Ｈ、－ＣＨ_３、または－ＣＯＯＨである。
14. ５．０質量％アンモニア水に対する前記第２成分の溶解性が１００ｐｐｍ未満であり、５．０質量％アンモニア水に対する前記第１成分の溶解性が１００ｐｐｍ以上である、請求項１０～１３のいずれか一項に記載の基板処理方法。
15. 前記処理液の全質量と比較して、前記第２成分の質量が０．１～５０質量％である、請求項１０～１４のいずれか一項に記載の基板処理方法。
16. 前記第２成分の重量平均分子量（Ｍｗ）が１５０～５００，０００である、請求項１０～１５のいずれか一項に記載の基板処理方法。
17. 凹凸のあるパターン面を有する基板の前記パターン面に処理液を供給する処理液供給ユニットと、
    前記処理液を固化または硬化させる固体形成ユニットと、
    前記パターン面に剥離液を供給する剥離液供給ユニットと、
    前記基板を水平に保持する基板保持ユニットと、
    前記基板の中央部を通る鉛直軸線まわりに前記基板を回転させる基板回転ユニットと、
    前記基板を加熱する基板加熱ユニットと、
    前記処理液供給ユニット、前記固体形成ユニット、前記剥離液供給ユニット、前記基板保持ユニット、前記基板回転ユニットおよび前記基板加熱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、前記基板保持ユニットに保持された基板の前記パターン面に前記処理液供給ユニットから前記処理液を供給する処理液供給工程と、前記パターン面に供給された前記処理液を前記固体形成ユニットに固化または硬化させることによって、前記パターン面上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、前記パターン面に前記剥離液供給ユニットから剥離液を供給することによって、前記除去対象物とともに前記処理膜を前記パターン面から剥離し、前記除去対象物が前記処理膜に保持された状態を維持しながら前記処理膜を前記基板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おり、
    前記コントローラが、前記パターン面への前記処理液の供給が開始されてから前記処理膜が形成されるまでの間に、前記基板回転ユニットによって前記基板を第１速度で回転させることにより、前記処理液を前記パターン面の凹部に入り込ませる第１回転工程と、前記第１回転工程の後、前記基板上の前記処理液から半固体状膜が形成されるように、前記基板回転ユニットによって前記基板の回転を加速して、前記第１速度よりも速い第２速度で前記基板を回転させる第２回転工程とを実行するようにプログラムされており、
    前記コントローラが、前記半固体状膜が形成された後、前記処理膜が形成されるまで前記基板加熱ユニットによって前記基板を介して前記半固体状膜を加熱する加熱工程を実行するようにプログラムされている、基板処理装置。
18. 前記第１回転工程において、前記処理液がその自重によって前記パターン面の凹部に入り込み、
    前記処理液がその自重によって前記パターン面の凹部の底部に入り込んだ状態で、前記第２回転工程において前記処理液を前記基板の前記パターン面から排除させることにより、薄膜化された前記処理膜が前記処理膜形成工程において形成される、請求項１７に記載の基板処理装置。
19. 前記コントローラが、前記処理膜形成工程において、前記処理膜の膜厚が前記基板の厚さ方向における前記パターン面の凹凸の高さよりも薄くなるように前記処理膜を形成するようにプログラムされている、請求項１７または１８に記載の基板処理装置。
20. 前記コントローラが、前記処理膜形成工程において、前記パターン面の凹部内において当該凹部に隣接する凸部の頂部よりも当該凹部の底部側に前記処理膜の表面が位置するように、前記処理膜を形成するようにプログラムされている、請求項１７～１９のいずれか一項に記載の基板処理装置。
21. 前記コントローラが、前記処理膜形成工程において、前記処理膜が前記除去対象物を覆うように前記処理膜を形成するようにプログラムされている、請求項１７～２０のいずれか一項に記載の基板処理装置。
22. 前記コントローラが、前記処理膜形成工程において、前記処理膜と前記除去対象物との密着力が前記除去対象物と前記パターン面との密着力よりも大きくなるように、前記処理膜を形成するようにプログラムされている、請求項１７～２１のいずれか一項に記載の基板処理装置。
23. 前記コントローラが、前記除去工程において、前記剥離液によって前記処理膜を部分的に溶解して前記処理膜に貫通孔を形成する貫通孔形成工程を実行するようにプログラムされている、請求項１７～２２のいずれか一項に記載の基板処理装置。
24. 前記コントローラが、前記除去工程において、前記貫通孔を介して前記処理膜と前記パターン面との間に前記剥離液を進入させる剥離液進入工程を実行するようにプログラムされている、請求項２３に記載の基板処理装置。
25. 前記基板加熱ユニットが、前記基板の下面に熱媒を供給して、前記基板を加熱する熱媒供給ユニットを含み、
    前記コントローラが、前記加熱工程において、前記基板回転ユニットにより前記基板を回転させながら、前記熱媒供給ユニットから前記基板の下面に熱媒を供給する熱媒供給工程を実行するようにプログラムされており、
    前記熱媒供給工程における前記基板の回転速度が、前記第２回転工程における前記基板の回転速度以下である、請求項１７～２４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
26. 前記処理液が、第１成分と前記第１成分よりも前記剥離液に対する溶解性が低い第２成分と、前記第１成分および前記第２成分を溶解する溶媒とを有し、
    前記コントローラが、前記処理膜形成工程において、前記第１成分によって形成される第１固体と前記第２成分によって形成される第２固体とを有する前記処理膜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１７～２５のいずれか一項に記載の基板処理装置。
27. 前記第２成分が、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、請求項２６に記載の基板処理装置。
28. 前記第１成分が、クラック促進成分であり、
    クラック促進成分が、炭化水素と、ヒドロキシ基および／またはカルボニル基とを含む、請求項２６または２７に記載の基板処理装置。
29. 前記第１成分が、下記（Ｂ－１）、（Ｂ－２）および（Ｂ－３）の少なくともいずれか１つで表される請求項２６～２８のいずれか一項に記載の基板処理装置；
    （Ｂ－１）は、化学式４を構成単位として１～６つ含み、各前記構成単位が、単結合およびＣ_１～６アルキレンの少なくとも１つから選ばれる連結基Ｌ_１で結合される化合物、
    

    

    ここで、Ｃｙ_１はＣ_５～３０の炭化水素環であり、Ｒ_１はそれぞれ独立にＣ_１～５のアルキルであり、ｎ_ｂ１は１、２または３であり、ｎ_ｂ１’は０、１、２、３または４である；
    （Ｂ－２）は、化学式５で表される化合物であり、
    

    

    ここで、Ｒ_２１、Ｒ_２２、Ｒ_２３、およびＲ_２４は、それぞれ独立に水素またはＣ_１～５のアルキルであり、Ｌ_２１およびＬ_２２は、それぞれ独立に、Ｃ_１～２０のアルキレン、Ｃ_１～２０のシクロアルキレン、Ｃ_２～４のアルケニレン、Ｃ_２～４のアルキニレン、またはＣ_６～２０のアリーレンであり、これらの基はＣ_１～５アルキルまたはヒドロキシで置換されていてもよく、ｎ_ｂ２は０、１または２である；
    （Ｂ－３）は、化学式６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であるポリマーであり、
    

    

    Ｒ_２５は－Ｈ、－ＣＨ_３、または－ＣＯＯＨである。
30. ５．０質量％アンモニア水に対する前記第２成分の溶解性が１００ｐｐｍ未満であり、５．０質量％アンモニア水に対する前記第１成分の溶解性が１００ｐｐｍ以上である、請求項２６～２９のいずれか一項に記載の基板処理装置。
31. 前記処理液の全質量と比較して、前記第２成分の質量が０．１～５０質量％である、請
    求項２６～３０のいずれか一項に記載の基板処理装置。
32. 前記第２成分の重量平均分子量（Ｍｗ）が１５０～５００，０００である、請求項２６～３１のいずれか一項に記載の基板処理装置。

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