具体实施方式

以下，参照附图对实施方式进行例示。并且，在各附图中，对相同的构成要素标注相同的符号并适当省略详细说明。

以下例示的基板100例如可以是用于半导体晶片、压印用模板、光刻用掩模、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)的板状体等。但是，基板100的用途并不局限于此。另外，在基板100的表面上有时还形成有凹凸部。

另外，以下作为一个例子，对基板100为光刻用掩模的情况进行说明。当基板100为光刻用掩模时，能够将基板100的平面形状做成大致四角形。在基板100的表面上形成有掩模的图案即凹凸部。

图1是用于例示本实施方式所涉及的基板处理装置1的模式图。

图2(a)是图1中的放置部2的A-A线方向的模式图。图2(b)是用于例示其他实施方式所涉及的支撑部2a2的模式图。

图3(a)～(c)是用于例示其他实施方式所涉及的突起部2a3的配置的模式图。

图4(a)、(b)是用于例示突起部2a3的顶部2a3a的位置的模式图。

如图1所示，基板处理装置1中设置有放置部2、冷却部3、第1液体供给部4、第2液体供给部5、框体6、送风部7、测定部8、控制部9、排气部11。

放置部2具有放置台2a、旋转轴2b、驱动部2c。

放置台2a可旋转地设置于框体6的内部。放置台2a呈板状。在放置台2a的一个主面上设置有支撑基板100的多个支撑部2a1。当通过多个支撑部2a1支撑基板100时，基板100的表面100b(形成有凹凸部的侧的面)朝着放置台2a侧的相反侧。

多个支撑部2a1接触基板100的背面100a的缘(边缘)。如图1及图2(a)所示，将支撑部2a1的接触基板100的背面100a的缘的部分，能够做成锥形面2a1a。如果支撑部2a1的接触基板100的背面100a的缘的部分为锥形面2a1a，则能够使支撑部2a1与基板100的背面100a的缘发生点接触，因此能够抑制基板100上产生污物、损伤等。

另外，如图2(b)所示，将支撑部2a2的接触基板100的背面100a的缘的部分，还可以做成倾斜面2a2a。如果支撑部2a2的接触基板100的背面100a的缘的部分为倾斜面2a2a，则能够使支撑部2a2与基板100的背面100a的缘发生线接触，因此能够抑制基板100上产生污物、损伤等。

另外，在放置台2a的中央部分，设置有在厚度方向上穿通放置台2a的孔2aa。并且，当俯视观察时，在并不特意限定时，孔2aa的中心与基板100的中心位于相同位置。另外，当在基板100的内部存在内切圆时，基板100的中心是内切圆的中心，当在基板100的内部并不存在内切圆时，基板100的中心是基板100的重心。

另外，在放置台2a的一个主面上，可以设置至少1个突起部2a3。设置有多个图1及图2(a)、(b)所例示的突起部2a3。例如，当俯视观察时(当从垂直于放置台2a的一个主面的方向观察时)，能够将突起部2a3设置在至少一部分与基板100的周缘(外周边)发生重叠的位置。在基板100的平面形状为四角形时，当俯视观察时，能够在基板100的角的位置并不设置突起部2a3。

当俯视观察时，在将垂直于放置台2a的一个主面的方向观察时的放置、支撑于放置台2a的基板100与放置台2a发生重叠的区域作为基板100的设置区域时，突起部2a3可具有沿着基板100的设置区域的边界线延伸的形状(沿着被放置的基板100的周缘延伸的形状)。在基板100的平面形状为四角形时，当俯视观察时，突起部2a3可具有在被放置的基板100的一个角的附近与邻接于该角的角的附近之间沿着基板100的周缘延伸的形状。即，突起部2a3可呈在基板100的各边的位置沿着各边延伸的形状。而且，在基板100的角的位置并不设置突起部2a3时，会设置与基板100的四个边对应的四个突起部2a3。

另外，还可以将突起部2a3做成由设置在对应于包括角的基板100的各边的位置的1个突起所构成的四角框。即，突起部2a3还可以是一个框状的突起部。此时，在角或任意部位支撑基板100即可。

如后所述，当向基板100的中心部分供给冷却气体3a1时，冷却气体3a1供给到被基板100的背面100a、放置台2a、突起部2a3所围住的空间。突起部2a3限制供向基板100的中央部的冷却气体3a1朝着基板100的周缘扩散流动而从基板100的周缘流出到基板100外。像这样，突起部2a3能够限制冷却气体3a1流通到基板100外即可，例如在图2(b)所示的支撑部2a2的情况下，即使支撑部2a2也能够限制冷却气体3a1从基板100的角流出到基板100外，因此也可以将这样的支撑部2a2视为突起部。同样，由于彼此相邻的支撑部2a1间的间隙成为冷却气体3a1流动的空间，因此如果该间隙一定程度较窄，则能够狭限制冷却气体3a1从基板100的周缘向外部流出，因此即使是支撑部2a1也可以视为突起部。

如图2(a)、(b)所示，当俯视观察时，能够将多个突起部2a3设置在基板100的设置区域的内侧。此时，并不需要突起部2a3的外侧一定与基板100的设置区域的边界线一致，而是还可以在与基板100的设置区域的边界线之间设置有些许间隙(例如，1mm以下)。

另外，如图3(a)所示，当俯视观察时，还可以将突起部2a3的一部分设置在基板100的设置区域的内侧，其余部分设置在基板100的设置区域的外侧。

另外，当俯视观察时，突起部2a3可位于基板100的设置区域的附近。

例如，如图3(b)、(c)所示，当俯视观察时，多个突起部2a3还可以设置在基板100的设置区域的外侧。此时，如图3(b)所示，还可以使多个突起部2a3的基板100侧的面位于基板100的设置区域的边界线上。另外，如图3(c)所示，还可以在多个突起部2a3的基板100侧的面与基板100的设置区域的边界线之间设置些许间隙(例如，1mm以下)。

如图4(a)所示，还可以在突起部2a3的顶部2a3a与基板100的背面100a之间设置些许间隙(例如，1mm以下)。另外，如图4(b)所示，还可以使突起部2a3的顶部2a3a的至少一部分与基板100的背面100a发生接触。

并且，突起部2a3的顶部2a3a与基板100的背面100a之间的间隙的尺寸，以基板100的周缘附近的温度成为适当温度的方式通过实验等预先决定即可。例如，将冷却气体3a1的流量、基板100的转速、液体101的供给量等作为参数，而以基板100的面内温度分布趋于均等的方式决定间隙的尺寸即可。

另外，并不需要对于基板100的周缘均等地设置间隙。即使对于基板100周缘均等地设置间隙，也因基板100的形状、大小及支撑部2a1、2a2的位置等而基板100的面内温度并不一定趋于均等。因此，通过如前所述的实验等决定间隙的配置即可。

当然，还可以组合间隙的尺寸和间隙的配置。间隙的尺寸、间隙的配置则以基板100的周缘附近的温度成为适当温度方式适当决定即可。另外，如图3(b)、(c)所例示，即使在突起部2a3与基板100在俯视观察时并不发生重叠的情况下，上下方向上在突起部2a3的顶部2a3a与基板100的背面100a之间还可以存在相当于间隙的距离。另外，在如图3(c)所例示的情况下，当俯视观察时，能够将基板100的周缘与突起部2a3之间的距离视为相当于间隙的距离。

例如，通过从被多个突起部2a3围住的空间介由间隙流出的冷却气体3a1的流出阻力、间隙的开口大小、间隙的位置中的至少任意一个，可控制被冷却的基板100的温度分布。

接下来，对突起部2a3的作用效果进行说明。

图5是用于例示比较例所涉及的放置台202a的模式图。

图如5所示，在放置台202a的一个主面上设置有支撑基板100的多个支撑部2a1。另外，在放置台202a的中央部分，设置有在厚度方向上穿通放置台202a的孔202aa。但是，虽然在前述的放置台2a上设置有多个突起部2a3，但是在放置台202a上并未设置有多个突起部2a3。

如后所述，从孔202aa供给冷却气体3a1。被供给的冷却气体3a1流经放置台202a与基板100的背面100a之间的空间后排出到基板100的外部。由于冷却气体3a1从基板100夺去热，因此基板100被冷却。另一方面，冷却气体3a1因从基板100夺去热而温度上升。

由于在平行于放置台202a的面的方向上的流路阻力大致相等，因此如图5所示，冷却气体3a1从孔202aa以大致放射状流出。由于冷却气体3a1一边从基板100夺去热一边在大致一个方向上流动，因此伴随靠近基板100的周缘侧而冷却气体3a1的温度提高，冷却效率下降。另外，由于基板100的周缘附近不仅在垂直于基板100的表面100b的方向上而且在平行于基板100的表面100b的方向上也邻接于外部环境，因此来自外部的热量输入量较多。因此，基板100的周缘附近的冷却被抑制。

但是，当平面形状为正方形的基板100时，接触基板100的边的圆是内切圆100c。内切圆100c接触正方形的各边的中央部。但是，当平面形状为长方形的基板100时，接触基板100的边的圆并不是内切圆。接触基板100的边的圆的半径是连接基板100的中心与长方形的1个边的最短距离。此时，存在于基板100的内部且接触基板100的边的圆，接触长方形的长边。像这样，也有在基板100的内部并不存在内切圆的情况。但是，为了简化说明，本实施方式中，将存在于基板100的内部且连接基板100的中心与基板100的1个边的最短线作为半径的圆称为“内切圆”。

如图5所示，基板100以孔202aa为中心进行旋转。当基板100的平面形状为四角形时，位于接触基板100的边的内切圆100c的内侧的基板100的背面100a与放置台202a之间的空间的开口，在内切圆100c上移动，并不在外部环境中移动。从而，伴随基板100旋转的外部气体的侵入较少。与此相对，位于内切圆100c的外侧的基板100的背面100a与放置台202a之间的空间即四角形的角附近的空间的开口，在外部环境中移动，因此伴随基板100的旋转，外部气体从内切圆100c的切线方向容易侵入。因此，当基板100的平面形状为四角形时，在抑制基板100的周缘附近的冷却的基础上，基板100的角附近的冷却进一步被抑制。

并且，前述的基板100的背面100a与放置台202a之间的空间的开口，是基板100的背面100a与放置台202a之间的空间在基板100的周缘(外周边)的位置结束的部分。即，基板100的背面100a与放置台202a之间的空间的开口(并且，以下简单地称为“开口”)，是放置台2a与基板100的背面100a之间的空间相邻于基板100外部的部分。从而，开口的位置与基板100的设置区域的边界线相同。

在平面形状为四角形的基板100时，当俯视观察时，在四角形的各边位置设置开口。

如前所述，内切圆100c与基板100的边发生接触的部分附近的“开口”，在使基板100以基板100的中心(内切圆的中心)为中心进行旋转时，在内切圆100c上移动，并不在外部环境中移动。因此，比基板100更靠近外侧的环境气体，难以介由内切圆与基板发生接触的部分附近的“开口”流入基板100的背面100a与放置台2a之间的空间。与此相对，四角形的基板100的角(例如，正方形的基板100的各边的中央部附近以外)在进行旋转移动时，会斜着横切旋转移动方向的外部环境。由此，基板100外侧的环境气体会流入基板100的背面100a的角附近与放置台2a之间的空间。由于基板100的外侧的环境并未被冷却，因此因流入的环境气体而基板100的冷却被抑制。

另外，如前所述，在使四角形的基板100进行旋转时，未被冷却的环境气体会流入基板100的角附近，基板100的角附近的冷却被抑制。但是，如果在基板100的角附近存在突起部2a3，则会遮挡或限制环境气体的流入，因此能够抑制因未被冷却的环境气体的流入而基板100的角附近难以被冷却。

并且，不仅在基板100的角附近而且在基板100的周缘，冷却气体3a1也通过基板100与放置台2a之间的空间被排出。如果并未设置有突起部2a3，则在基板100的周缘附近，冷却气体3a1的接触时间较少且热量输入量也较多，因此与基板100的角附近相同地抑制冷却。如果设置有突起部2a3，则因突起部2a3而冷却气体3a1发生滞留，因此基板100的周缘附近与冷却气体3a1的接触时间变长，能够抑制难以被冷却。

另外，吹向基板100的背面100a中央的冷却气体3a1，沿着基板100的背面100a流向基板100的周缘。当基板100为四角形时，在使基板100围绕基板100的中心进行旋转时，基板100的角与边部分相比更远离旋转中心。因此，基板100的角附近的圆周速度更高，冷却气体3a1容易排出到基板100的外侧。从而，基板100的角附近与冷却气体3a1的接触时间短于基板100的边附近与冷却气体3a1的接触时间。如果冷却气体3a1与基板100的接触时间较短，则冷却气体3a1与基板100之间的换热不能充分进行。因此，基板100的角附近难以被冷却。

另外，由于冷却气体3a1到达基板100的角为止的距离较长，因此冷却气体3a1的温度提高。另外，由于冷却气体3a1到达基板100的角为止的距离较长，因此冷却气体3a1发生扩散，其结果基板100与冷却气体3a1之间的换热效率下降，基板100的角附近难以被冷却。

并且，以上内容在后述的平面形状为圆形的基板103时也相同。当平面形状为圆形的基板103时，虽然从旋转中心(冷却气体3a1的供给位置)到基板103的周缘为止的距离相同，但是冷却气体3a1从旋转中心向基板100的周缘方向发生扩散。伴随靠近基板100的周缘，基板100的背面100a与放置台2a之间的空间体积变大，因此伴随靠近基板100的周缘而冷却效率下降。另外，在使基板100进行旋转时，基板100的周缘附近的圆周速度较快，离心力也较强地发挥作用，因此排除到外部的冷却气体3a1量也较多，因冷却气体3a1自身量的减少和较短的接触时间而周缘难以被冷却。从而，即使在平面形状为圆形的基板103时，如果基板100的周缘附近与冷却气体3a1的接触时间较短，则冷却气体3a1从基板100接收热的效率(换热效率)也下降，基板100的周缘附近的冷却被抑制。

与此相对，在本实施方式所涉及的放置台2a上设置有多个突起部2a3。因此，如图2(a)～图3(c)所示，从孔2aa供给的冷却气体3a1因接触突起部2a3而流向发生变化，会沿着突起部2a3流动。即，供向放置台2a与基板100的背面100a之间的空间的冷却气体3a1流向突起部2a3。另外，流向突起部2a3的冷却气体3a1沿着突起部2a3流动。

另外，接触突起部2a3为止，吹向基板100的背面100a中央的冷却气体3a1沿着基板100的背面100a朝着基板100的周缘顺畅地流动，因此到突起部2a3为止不会妨碍基板100的冷却。

由于突起部2a3具有沿着被放置的基板100的周缘延伸的形状，因此冷却气体3a1会沿着基板100的周缘流动。如前所述，虽然基板100的周缘附近因冷却效率的下降或来自外部气体的热量输入等而冷却容易被抑制，但是如果设置有突起部2a3，则冷却气体3a1能够沿着基板100的周缘流动，因此能够有效地对基板100的周缘附近进行冷却。

并且，当俯视观察时，如果突起部2a3位于基板100的内侧，则在将液体101供向基板100时，液体101难以侵入被突起部2a3围住的部分。即使假设液体101已侵入，也能够介由设置于放置台2a的未图示的排出口排出液体101。

另外，如图2(a)、图3(a)～图3(c)所示，当俯视观察时，如果在被放置的基板100的角的位置并不设置突起部2a3，而是做成间隙(开口)，则能够将冷却气体3a1聚集而通过该开口从基板100的角附近的空间排出到外部。如前所述，虽然外部气体容易侵入到基板100的角附近的空间，但是如果将冷却气体3a1聚集而排出，则能够抑制外部气体的侵入。因此，能够有效地对基板100的角附近进行冷却。

如前所述，虽然冷却气体3a1的浓度(流量)越靠近远离旋转中心的角则越淡，但是如果能够聚集冷却气体3a1，则能够确保从基板100夺去热所充分的浓度(流量)的冷却气体3a1。因此，能够抑制基板100的角附近难以被冷却。

如以上说明，只要突起部2a3能够一定程度延长冷却气体3a1接触基板100的时间即可。

图6(a)、(b)是用于例示其他实施方式所涉及的突起部2a4的模式图。

并且，图6(b)是图6(a)中的突起部2a4的B-B线方向的模式剖视图。

虽然前述的基板100的平面形状为四角形，但是如图6(a)所示，还可以使基板103的平面形状为圆形。基板103例如可以是半导体晶片等。

在放置台2a的一个主面上，可以设置至少1个突起部2a4。设置有多个图6(a)、(b)所例示的突起部2a4。例如，当俯视观察时，能够将突起部2a4设置在至少一部分与基板103的周缘(外周边)发生重叠的位置。如图6(a)所示，当俯视观察时，能够将多个突起部2a4设置在基板103的设置区域的内侧。在突起部2a4能够设置向突起部2a4的顶部发生开口的多个槽2a4a。另外，还可以将排出冷却气体3a1的孔设置在突起部2a4。

并且，与前述的突起部2a3同样，当俯视观察时，还可以将突起部2a4的一部分设置在基板103的设置区域的内侧，其余部分设置在基板103的设置区域的外侧。另外，当俯视观察时，突起部2a4可位于基板103的设置区域的附近。此时，还可以使多个突起部2a4的基板103侧的面位于基板103的设置区域的边界线上。

另外，当俯视观察时，突起部2a4可具有沿着基板103的设置区域的边界线延伸的形状(沿着被放置的基板103的周缘延伸的形状)。并且，虽然例示了在支撑部2a2的设置位置并未设置有突起部2a4的情况，但是还可以设置1个圆环状的突起部2a4。此时，能够在圆环状的突起部2a4的顶部设置支撑部2a2。

与前述的突起部2a3同样，还可以在突起部2a4的顶部与基板103的背面103a之间设置些许间隙(例如，1mm以下)。另外，还可以使突起部2a4的顶部的至少一部分与基板103的背面103a发生接触。

并且，还可以使突起部2a4的顶部与基板103的背面103a之间的间隙的尺寸、间隙的配置等，与前述的突起部2a3时相同。

即使在本实施方式所涉及的突起部2a4的情况下，也能够得到与前述的突起部2a3相同的作用效果。从孔2aa供给的冷却气体3a1因接触突起部2a4而流向发生变化，会沿着突起部2a4流动。由于突起部2a4具有沿着被放置的基板103的周缘延伸的形状，因此冷却气体3a1会沿着基板103的周缘流动。虽然基板103的周缘附近因冷却效率的下降或来自外部气体的热量输入等而冷却容易被抑制，但是如果设置有突起部2a4，则冷却气体3a1能够沿着基板103的周缘流动，因此能够有效地对基板103的周缘附近进行冷却。

供向被突起部2a4、放置台2a、基板103的背面103a所围住的空间内部的冷却气体3a1，介由设置在突起部2a4的多个槽2a4a排出到外部。还可以分割突起部2a4而介由设置在突起部2a4与突起部2a4之间的间隙排出冷却气体3a1。当基板103的平面形状为圆形时，为了抑制在基板103的周缘附近的区域中产生温度分布的偏差，优选从基板103的周缘尽可能均等地排出冷却气体3a1。因此，排出冷却气体3a1的槽2a4a等，优选以等间隔设置多个。

并且，突起部的配置、间隙的设定，决定供向被突起部2a4、放置台2a、基板103的背面103a所围住的空间内部的冷却气体3a1的排出状态。即，还包括决定来自所述空间的冷却气体3a1的流出(排出)阻力。而且，可通过预先进行实验、模拟而求出这些条件。

接下来，返回图1对设置于基板处理装置1的其他构成要素进行说明。

如图1所示，旋转轴2b的一个端部嵌合于放置台2a的孔2aa。旋转轴2b的另一个端部设置在框体6的外部。旋转轴2b在框体6的外部连接于驱动部2c。

旋转轴2b呈筒状。在旋转轴2b的放置台2a侧的端部设置有吹出部2b1。吹出部2b1在放置台2a的设置有多个支撑部2a1的面上开口。吹出部2b1的开口侧的端部连接于孔2aa的内壁。吹出部2b1的开口与放置于放置台2a的基板100的背面100a相对。

吹出部2b1具有伴随靠近放置台2a侧(开口侧)而截面面积变大的形状。因此，吹出部2b1内部的孔伴随靠近放置台2a侧(开口侧)而截面面积变大。并且，虽然例示了在旋转轴2b的顶端设置吹出部2b1的情况，但是还可以将吹出部2b1设置在后述的冷却喷嘴3d的顶端。另外，还可以将放置台2a的孔2aa作为吹出部2b1。

如果设置吹出部2b1，则能够将被喷射的冷却气体3a1供向基板100的背面100a的更大的区域。另外，能够降低冷却气体3a1的喷射速度。因此，能够抑制基板100的一部分被冷却或者基板100的冷却速度过快。其结果，容易形成后述的液体101的过冷却状态。另外，能够在基板100的表面100b的更大的区域中形成液体101的过冷却状态。因此，能够提高污染物的除去率。

在旋转轴2b的放置台2a侧的相反侧的端部，安装有冷却喷嘴3d。在旋转轴2b的放置台2a侧的相反侧的端部与冷却喷嘴3d之间，设置有未图示的旋转轴密封件。因此，旋转轴2b的放置台2a侧的相反侧的端部被封固成气密。

驱动部2c设置在框体6的外部。驱动部2c连接于旋转轴2b。驱动部2c可具有马达等旋转机器。驱动部2c的旋转力介由旋转轴2b传递到放置台2a。因此，通过驱动部2c能够使放置台2a旋转，进而能够使放置于放置台2a的基板100旋转。

另外，驱动部2c不仅可实现旋转开始及旋转停止，而且还可以改变转速(旋转速度)。驱动部2c例如可具有伺服马达等控制马达。

冷却部3向放置台2a与基板100的背面100a之间的空间供给冷却气体3a1。冷却部3具有冷却液部3a、过滤器3b、流量控制部3c、冷却喷嘴3d。冷却液部3a、过滤器3b、流量控制部3c设置在框体6的外部。

冷却液部3a收容冷却液并生成冷却气体3a1。冷却液是冷却气体3a1的液化产物。只要冷却气体3a1是难以与基板100的材料发生反应的气体，则并不特意限定。冷却气体3a1例如可以是氮气、氦气、氩气等惰性气体。

此时，如果使用比热较高的气体，则能够缩短基板100的冷却时间。例如，如果使用氦气，则能够缩短基板100的冷却时间。另外，如果使用氮气，则能够降低基板100的处理费用。

冷却液部3a具有：液箱，收容冷却液；及气化部，使收容于液箱的冷却液气化。液箱中设置有用于维持冷却液温度的冷却装置。气化部通过提高冷却液温度来从冷却液生成冷却气体3a1。气化部例如能够利用外部气体温度或者通过热介质进行加热。冷却气体3a1的温度为液体101的凝固点以下的温度即可，例如可以是-170℃。

并且，虽然例示了冷却液部3a通过使收容于液箱的冷却液气化来生成冷却气体3a1的情况，但是还可以通过冷机等对氮气等进行冷却来作为冷却气体3a1。这样，能够简化冷却液部。

过滤器3b介由配管连接于冷却液部3a。过滤器3b抑制包含在冷却液中的颗粒等污染物向基板100侧流出。

流量控制部3c介由配管连接于过滤器3b。流量控制部3c控制冷却气体3a1的流量。流量控制部3c例如可以是MFC(Mass Flow Controller)等。另外，流量控制部3c还可以通过控制冷却气体3a1的供给压力来间接控制冷却气体3a1的流量。此时，流量控制部3c例如可以是APC(Auto Pressure Controller)等。

冷却液部3a中从冷却液生成的冷却气体3a1的温度成为大致规定的温度。因此，流量控制部3c能够通过控制冷却气体3a1的流量来控制基板100温度，进而能够控制位于基板100的表面100b的液体101的温度。此时，流量控制部3c通过控制冷却气体3a1的流量来在后述的过冷却工序中形成液体101的过冷却状态。

冷却喷嘴3d呈筒状。冷却喷嘴3d的一个端部连接于流量控制部3c。冷却喷嘴3d的另一个端部设置在旋转轴2b的内部。冷却喷嘴3d的另一个端部位于与放置台2a侧(开口侧)呈相反的端部附近。

冷却喷嘴3d向基板100供给流量被流量控制部3c所控制的冷却气体3a1。从冷却喷嘴3d喷射的冷却气体3a1介由吹出部2b1直接供给到基板100的背面100a。

第1液体供给部4向基板100的表面100b供给液体101。在后述的冻结工序中，当液体101从液体向固体发生相变化时，因体积发生变化而产生压力波。可以认为附着于基板100的表面100b的污染物因该压力波而分离。因此，只要液体101难以与基板100材料发生反应，则并不特意限定。并且，将液体101和冻结的液体101在整体上存在的状态称为“固液相”。

并且，还可以认为，如果液体101采用冻结时体积增加的液体，则可以利用伴随体积增加的物理力来使附着于基板100表面的污染物分离。因此，液体101优选采用难以与基板100材料发生反应且冻结时体积增加的液体。例如，液体101可以是水(例如，纯水或超纯水等)或以水为主成分的液体等。

当做成以水为主成分的液体时，如果水以外的成分过多，则由于难以利用伴随体积增加的物理力，因此污染物的除去率有可能降低。因此，优选水以外的成分的浓度为5wt％以上、30wt％以下。

另外，可以向液体101中溶解气体。气体例如可以是碳酸气体、臭氧气体、氢气体等。如果向液体101中溶解碳酸气体，则由于能够提高液体101的导电率，因此能够对基板100进行静电消除、带电防止。如果向液体101中溶解臭氧气体，则能够溶解由有机物构成的污染物。

第1液体供给部4具有液体收容部4a、供给部4b、流量控制部4c、液体喷嘴4d。液体收容部4a、供给部4b、流量控制部4c设置在框体6的外部。

液体收容部4a收容前述的液体101。液体101以高于凝固点的温度被收容于液体收容部4a。液体101例如以常温(20℃)被收容。

供给部4b介由配管连接于液体收容部4a。供给部4b向液体喷嘴4d供给收容于液体收容部4a的液体101。供给部4b例如可以是对液体101具有耐性的泵等。并且，虽然例示了供给部4b为泵的情况，但是供给部4b并不局限于泵。例如，供给部4b还可以向液体收容部4a的内部供给气体，加压输送收容于液体收容部4a的液体101。

流量控制部4c介由配管连接于供给部4b。流量控制部4c控制由供给部4b供给的液体101的流量。流量控制部4c例如可以是流量控制阀。另外，流量控制部4c还可以进行液体101的供给开始及供给停止。

液体喷嘴4d设置在框体6的内部。液体喷嘴4d呈筒状。液体喷嘴4d的一个端部介由配管连接于流量控制部4c。液体喷嘴4d的另一个端部与放置于放置台2a的基板100的表面100b相对。因此，从液体喷嘴4d吐出的液体101供向基板100的表面100b。

另外，液体喷嘴4d的另一个端部(液体101的吐出口)位于基板100的表面100b的大致中央。从液体喷嘴4d吐出的液体101，从基板100的表面100b的大致中央扩散，在基板100的表面100b上形成具有大致一定厚度的液膜。并且，以下将形成于基板100的表面100b的液体101的膜称为液膜。

第2液体供给部5向基板100的表面100b供给液体102。第2液体供给部5具有液体收容部5a、供给部5b、流量控制部5c、液体喷嘴4d。

可在后述的解冻工序中使用液体102。因此，只要液体102难以与基板100的材料发生反应且在后述的干燥工序中难以残留于基板100的表面100b，则并不特意限定。液体102例如可以是水(例如，纯水或超纯水等)或水与酒精的混合液等。

能够使液体收容部5a与前述的液体收容部4a相同。能够使供给部5b与前述的供给部4b相同。能够使流量控制部5c与前述的流量控制部4c相同。

并且，当液体102与液体101相同时，可省略第2液体供给部5。另外，虽然例示了兼用液体喷嘴4d的情况，但是还可以分别设置吐出液体101的液体喷嘴及吐出液体102的液体喷嘴。

另外，可以使液体102的温度成为高于液体101的凝固点的温度。另外，液体102的温度还可以是可解冻已冻结的液体101的温度。液体102的温度例如可以是常温(20℃)左右。

并且，当省略第2液体供给部5时，解冻工序中使用第1液体供给部4。即，使用液体101。还可以使液体101的温度为可解冻已冻结的液体101的温度。液体101的温度例如可以是常温(20℃)左右。

框体6呈箱状。在框体6的内部设置有罩6a。罩6a挡住供向基板100且因基板100的旋转而排出到基板100外部的液体101、102。罩6a呈筒状。罩6a的放置台2a侧的相反侧的端部附近(罩6a的上端附近)，朝着罩6a中心弯曲。因此，能够容易捕捉向基板100上方飞溅的液体101、102。

另外，在框体6的内部设置有隔板6b。隔板6b设置在罩6a的外面与框体6的内面之间。

在框体6的底面侧的侧面上设置有多个排出口6c。在图1所例示的框体6的情况下，设置有2个排出口6c。使用结束的冷却气体3a1、空气7a、液体101、液体102从排出口6c排出到框体6的外部。排气管6c1连接于排出口6c，排出使用结束的冷却气体3a1、空气7a的排气部(泵)11连接于排气管6c1。另外，排出液体101、102的排出管6c2连接于排出口6c。

排出口6c设置在比基板100更靠近下方的位置。因此，由于冷却气体3a1从排出口6c排出，因此形成向下的气流。其结果，能够防止颗粒扬起。

当俯视观察时，多个排出口6c设置成相对于框体6中心呈对称。这样，相对于框体6中心，冷却气体3a1的排气方向呈对称。如果冷却气体3a1的排气方向呈对称，则冷却气体3a1的排出变顺畅。

送风部7设置于框体6的顶面。并且，只要是顶侧，则送风部7还可以设置于框体6的侧面。送风部7可以具备风扇等送风机及过滤器。过滤器例如可以是HEPA过滤器(HighEfficiency Particulate Air Filter)等。

送风部7向隔板6b与框体6顶之间的空间供给空气7a(外部气体)。因此，隔板6b与框体6顶之间的空间的压力高于外部压力。其结果，容易将由送风部7供给的空气7a引向排出口6c。另外，能够抑制颗粒等污染物从排出口6c侵入框体6内部。

另外，送风部7向基板100的表面100b供给室温的空气7a。因此，送风部7能够通过控制空气7a的供给量来改变基板100上的液体101、102的温度。因此，送风部7还可以在后述的过冷却工序中控制液体101的过冷却状态，或者在解冻工序中促进液体101的解冻，或者在干燥工序中促进液体102的干燥。

测定部8设置在隔板6b与框体6顶之间的空间中。测定部8测定基板100的表面100b上的液体101的温度。此时，测定部8例如可以是辐射温度计、热像仪(Thermo View)、热电对、测温电阻元件等温度传感器。另外，还可以使测定部8测定出基板100的表面100b上的液体101的厚度(液膜的厚度)。此时，测定部8例如可以是激光变位计、超声波变位计等。被测定出的液体101的温度、厚度，可在后述的过冷却工序中用于控制液体101的过冷却状态。

并且，控制过冷却状态是指，控制处于过冷却状态的液体101的温度变化的曲线而防止液体101因急剧的冷却而发生冻结，即维持过冷却状态。

控制部9对设置于基板处理装置1的各要素的动作进行控制。控制部9例如可具有CPU(Central Processing Unit)等运算单元和半导体存储器等存储单元。控制部9例如可以是计算机。能够在存储单元存储对设置于基板处理装置1的各要素的动作进行控制的控制程序。运算单元使用存储于存储单元的控制程序、由操作者输入的数据、来自测定部8的数据等，对设置于基板处理装置1的各要素的动作进行控制。

例如，在液体101的冷却速度与液膜的厚度之间存在相关关系。例如，液膜的厚度越薄则液体101的冷却速度越快。相反，液膜的厚度越厚则液体101的冷却速度越慢。因此，控制部9根据通过测定部8测定出的液体101的厚度(液膜的厚度)，能够对冷却气体3a1的流量进行控制，进而能够对液体101的冷却速度进行控制。并且，对液体101的温度、冷却速度的控制，在后述的过冷却工序中控制液体101的过冷却状态时进行。因此，控制部9例如能够控制基板100的旋转、冷却气体3a1的流量、液体101的供给量。

接下来，对基板处理装置1的作用进行例示。

图7是用于例示基板处理装置1的作用的时间图。

并且，图7是基板100为6025石英(Qz)基板(152mm×152mm×6.35mm)、液体101为纯水的情况。

首先，通过框体6的未图示的搬入搬出口将基板100搬入框体6的内部。搬入的基板100放置、支撑于放置台2a的多个支撑部2a1上。

在将基板100支撑于放置台2a之后，如图7所示地执行包括准备工序、冷却工序(过冷却工序+冻结工序)、解冻工序、干燥工序的冻结清洗工序。

首先，如图7所示地执行准备工序。准备工序中，控制部9对供给部4b及流量控制部4c进行控制而向基板100的表面100b供给规定流量的液体101。另外，控制部9对流量控制部3c进行控制而向基板100的背面100a供给规定流量的冷却气体3a1。另外，控制部9对驱动部2c进行控制而使基板100以第2转速进行旋转。

从而，处于进行旋转的基板100上刚浇上液体101的状态。

例如，在图7所例示的情况下，能够将基板100的转速做成第2转速，例如为50rpm～500rpm左右。另外，能够使液体101的流量为0.1L/min～1L/min左右。另外，能够使冷却气体3a1的流量为40NL/min～200NL/min左右。另外，能够使准备工序的工序时间为1800秒左右。并且，准备工序的工序时间为基板100的面内温度呈大致均匀的时间即可，能够通过预先进行实验、模拟来求出。

由于准备工序中的液膜的温度为在刚浇上液体101的状态下的温度，因此大致相同于被供给的液体101的温度。例如，当被供给的液体101的温度为常温(20℃)左右时，液膜的温度为常温(20℃)左右。

接下来，如图7所示地执行冷却工序(过冷却工序+冻结工序)。并且，本实施方式中，将冷却工序中的从液体101处于过冷却状态到开始冻结之间称为“过冷却工序”，将处于过冷却状态的液体101的从处于冻结状态到因解冻工序而开始解冻之间称为“冻结工序”。

在此，如果液体101的冷却速度过快，则液体101不经过过冷却状态而立刻被冻结。因此，控制部9通过对冷却气体3a1的流量、基板100的转速的至少任意一个进行控制而使基板100的表面100b上的液体101处于过冷却状态。

如图7所例示，冷却工序(过冷却工序+冻结工序)中，在做成第1转速之后，停止供给准备工序中供给着的液体101。基板100的转速为0rpm～50rpm左右。第1转速是从供给部4b供给的液体101在基板100的表面100b上扩散并形成且维持厚度均匀的液膜程度的转速。即，控制部9以比准备工序时的转速更低的转速使基板100旋转。另外，能够使此时的液体101的液膜厚度成为设置在基板100的表面100b上的凹凸部的高度尺寸以上。并且，当液膜的厚度较薄时，有时难以进行过冷却。在这样的情况下，将液膜的厚度做成约100μm以上即可。优选通过进行实验、模拟来适当决定具体的转速条件。另外，将冷却气体3a1的流量维持为与准备工序时相同。

像这样，冷却工序(过冷却工序+冻结工序)中，通过停止供给液体101以及将基板100的转速控制为比第2转速更低的第1转速，由此基板100上的液体101停滞。因此，因继续供向基板100的背面100a的冷却气体3a1，基板100上的液膜的温度比准备工序时的液膜的温度更低，处于过冷却状态。并且，还可以以第1转速实施准备工序，在基板100的面内温度呈均匀之后，停止供给液体101。

液体101处于过冷却状态的条件受基板100的大小、液体101的粘度、冷却气体3a1的比热等的影响。因此，优选通过进行实验、模拟来适当决定液体101处于过冷却状态的控制条件。

过冷却状态中，例如因液膜的温度、颗粒等污染物或气泡的存在、振动等而液体101开始发生冻结。例如，当存在颗粒等污染物时，当液体101的温度成为-35℃以上、-20℃以下时液体101开始发生冻结。另外，还可以通过改变基板100的旋转等而对液体101施加振动，由此使液体101开始发生冻结。

当处于过冷却状态的液体101开始发生冻结时，从过冷却工序过渡到冻结工序。冻结工序中，基板100的表面100b上存在液体101和冻结的液体101。因继续供向基板100的背面100a的冷却气体3a1而基板100上的液膜温度在冻结工序中进一步下降，完全冻结而形成冰膜。

并且，处于过冷却状态的液体101的冻结条件并不局限于例示的内容。例如，还可以增加冷却气体3a1的流量。另外，还可以对处于过冷却状态的液体101外加振动等而使液体101冻结。例如，还可以改变基板100的转速，或者设置介由旋转轴2b等间接或直接对基板100上的液体101外加振动的超声波发生装置。

接下来，如图7所示地执行解冻工序。并且，图7所例示的是液体101与液体102为相同液体的情况。因此，图7中记载为液体101。解冻工序中，控制部9控制供给部4b及流量控制部4c而向基板100的表面100b供给规定流量的液体101。并且，当液体101与液体102为不同液体时，控制部9控制供给部5b及流量控制部5c而向基板100的表面100b供给规定流量的液体102。

另外，控制部9控制流量控制部3c而停止供给冷却气体3a1。另外，控制部9控制驱动部2c而将基板100的转速增加到第3转速。第3转速例如可以是200rpm～700rpm左右。如果基板100的旋转变快，则能够通过离心力来甩开液体101和冻结的液体101。因此，能够从基板100的表面100b排出液体101和冻结的液体101。此时，从基板100的表面100b分离的污染物也与液体101和冻结的液体101一起排出。

并且，只要液体101或液体102的供给量为可解冻的量，则并不特意限定。另外，只要能够排出液体101、冻结的液体101、污染物，则并不特意限定基板100的第3转速。

另外，并不一定对冰膜实施解冻开始，例如还可以在液体101从过冷却状态至少一部分发生冻结的状态下实施解冻开始。

接下来，如7所示地执行干燥工序。干燥工序中，控制部9控制供给部4b及流量控制部4c而停止供给液体101。并且，当液体101与液体102为不同液体时，控制部9控制供给部5b及流量控制部5c而停止供给液体102。

另外，控制部9控制驱动部2c而将基板100的转速增加到比第3转速更快的第4转速。如果基板100的旋转变快，则能够迅速对基板100进行干燥。并且，只要能够进行干燥，则并不特意限定基板100的第4转速。

冻结清洗结束的基板100通过框体6的未图示的搬入搬出口搬出到框体6的外部。

这样，能够对基板100进行处理(污染物的除去)。

在此，如前所述，基板100的周缘附近因冷却效率的下降或来自外部气体的热量输入等而冷却容易被抑制。由于在本实施方式所涉及的放置台2a上设置有突起部2a3，因此能够使从孔2aa供给的冷却气体3a1沿着基板100的周缘流动。因此，由于能够有效地对基板100的周缘附近进行冷却，所以能够抑制在基板100的周缘附近的污染物的除去率下降。

另外，在本实施方式所涉及的基板处理装置1中，通过向基板100的背面100a供给冷却气体3a1，由此对供向基板100的表面100b的液体101进行冷却。此时，例如如果向基板100的表面100b侧供给冷却气体3a1，则有可能在液膜上发生局部冻结。与此相对，如果向基板100的背面100a侧供给冷却气体3a1，则能够介由基板100对液膜进行冷却，因此能够抑制在液膜上发生局部冻结。因此，由于能够将施加于设置在基板100的表面100b上的凹凸部间的压力均匀化，因此能够抑制凹凸部发生损坏(破损)。另外，由于被供给的冷却气体3a1不会吹飞液体101，因此能够在维持膜厚的状态下进行冻结。

另外，由于冷却在从基板100的背面100a朝着表面100b的厚度方向上推进，因此即使在液膜的厚度方向上存在温度梯度，也能够使基板100的表面100b与液体101的界面的温度最低。因此，液体101的冻结从基板100的表面100b与液体101的界面侧开始发生。另外，由于能够使界面附近的液体101的温度最低，因此在界面附近能够使已冻结的液体101较大地发生膨胀。因此，能够高效地分离附着于基板100的表面100b的污染物。

图8是用于例示其他实施方式所涉及的基板处理装置1a的模式图。

如图8所示，基板处理装置1a中设置有放置部2、冷却部3、第1液体供给部4、第2液体供给部5、框体6、送风部7、测定部8、温度测定部8a、气体供给部10、排气部11、控制部9。

温度测定部8a测定基板100与放置台2a之间的空间的温度。该温度大致相等于在基板100与放置台2a之间流动的混合气体(混合冷却气体3a1和气体10d的气体)的温度。温度测定部8a例如可以是辐射温度计、热像仪、热电对、测温电阻元件等。

气体供给部10具有气体收容部10a、流量控制部10b、连接部10c。

气体收容部10a进行气体10d的收容及供给。气体收容部10a可以是收容有气体10d的高压瓶或工厂配管等。

流量控制部10b控制气体10d的流量。流量控制部10b例如既可以是直接控制气体10d流量的MFC，还可以是通过控制压力来间接控制气体10d流量的APC。

连接部10c连接于旋转轴2b。旋转轴2b与冷却喷嘴3d之间的空间，被连接部10c连接于流量控制部10b。连接部10c例如可以是回转接头。

只要气体10d是难以与基板100的材料发生反应的气体，则并不特意限定。气体10d例如可以是氮气、氦气、氩气等惰性气体。此时，能够将气体10d做成与冷却气体3a1相同的气体。但是，气体10d的温度比冷却气体3a1的温度更高。能够将气体10d的温度例如做成室温。

如果液体101的冷却速度过快，则液体101不经过过冷却状态而立刻被冻结。即，无法实施过冷却工序。此时，能够通过基板100的转速、冷却气体3a1的流量的至少任意一个对液体101的冷却速度进行控制。但是，因在供给冷却气体3a1的冷却部中的温度设定，冷却气体3a1的温度大致呈一定。因此，通过冷却气体3a1的流量，有时难以降低液体101的冷却速度。

另外，如果降低基板100的转速，则由于液膜的厚度变厚，因此能够降低冷却速度。但是，由于液膜的厚度存在依赖表面张力的极限厚度，因此通过基板100的转速，有时难以降低液体101的冷却速度。

于是，本实施方式中，通过混合温度高于冷却气体3a1的气体10d和冷却气体3a1，能够降低液体101的冷却速度。通过气体10d、冷却气体3a1的流量及气体10d、冷却气体3a1的混合比例及气体10d的温度等，能够对液体101的冷却速度进行控制。

通过向冷却气体3a1混合温度高于冷却气体3a1的气体10d，从而能够更加细致地调整供向基板100与放置台2a之间的空间的气体的温度。从而，能够更加高精度地调整基板100的冷却温度。另外，能够更加容易控制液体101的过冷却状态。

而且，如前所述，通过突起部2a3还可以使基板100的面内温度也趋于均等。因此，能够更加容易控制液体101的过冷却状态，同时提高污染物的除去率。

另外，即使通过测定部8检测液膜的温度而对冷却气体3a1的流量进行控制，在基板100的表面100b侧的温度(液膜的温度)与基板100的背面100a侧的温度之间有时还会产生差。因此，如果只根据通过测定部8检测出的液膜的温度对冷却气体3a1的流量进行控制，则即使液膜的温度成为适当温度，在液膜的温度与基板100的背面100a的温度之间也产生差而基板100的厚度方向的温度梯度有可能变大。如果基板100的厚度方向的温度梯度变大，则也有可能缘于温度不均匀的密度变化成为冻结的起点，因此冻结时刻有可能在每一个基板100上都发生偏差。

根据本实施方式，控制部9根据通过温度测定部8a测定出的温度，能够对气体10d、冷却气体3a1的流量及气体10d、冷却气体3a1的混合比例的至少任意一个进行控制。

因此，控制部9能够在准备工序中进行这样的控制，在通过测定部8检测出的温度与通过温度测定部8a检测出的温度之差处于规定的范围内之后，从准备工序切换到过冷却工序(停止供给液体101)。这样，由于能够在基板100的厚度方向的温度梯度变小的状态下冻结开始，因此能够抑制冻结时刻发生偏差。

而且，如前所述，通过突起部2a3还可以使基板100的面内温度也趋于均等。因此，能够更加容易控制液体101的过冷却状态，同时提高污染物的除去率。

并且，还可以并不通过流量控制部3c对冷却气体3a1的流量进行控制(使冷却气体3a1的流量呈一定)，而是通过控制从气体供给部10供给的气体10d的流量来控制液体101的过冷却状态。此时，能够省略流量控制部3c。但是，如果设置流量控制部3c及气体供给部10，则能够更加容易控制液体101的过冷却状态。

另外，还可以通过控制由送风部7供给的空气7a的量来控制液体101的过冷却状态。

以上，对实施方式进行了例示。但是，本发明并不局限于这些记述。关于前述的实施方式，只要具备本发明的特征，则本领域技术人员适当对构成要素进行追加、削除或设计变更的发明或者对工序进行追加、省略或条件变更的发明也包含在本发明的范围内。

例如，基板处理装置1所具备的各要素的形状、尺寸、数量、配置等并不局限于例示的内容，而是可进行适当变更。