(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向に延びるスリット状の吐出口から液体を吐出するスリットノズルであって、
前記吐出口が形成された吐出部と、
前記吐出口の前記長手方向の両端にそれぞれ配置されており、前記吐出口から吐出された液体を案内する一対のガイド部とを含み、
前記一対のガイド部は、前記長手方向に間隔を空けて対向する一対のガイド面をそれぞれ含み、前記ガイド面より凹んだ凹部が前記一対のガイド部のそれぞれに形成されている、スリットノズル。
【請求項２】
前記一対のガイド面は、前記吐出口の前記長手方向の両端よりも内側に配置されている、請求項１に記載のスリットノズル。
【請求項３】
前記凹部とは異なる位置に配置されており、前記ガイド面より凹んでおり、前記吐出口からの液体の吐出方向に延びるガイド溝が前記一対のガイド部のそれぞれに形成されている、請求項１または２に記載のスリットノズル。
【請求項４】
前記ガイド溝は、前記凹部から前記液体の吐出方向に延びている、請求項３に記載のスリットノズル。
【請求項５】
前記凹部の体積は、前記ガイド溝の体積よりも大きい、請求項３または４に記載のスリットノズル。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載のスリットノズルと、
前記スリットノズルに処理液を供給する処理液配管と、
基板を保持する基板保持手段と、
前記スリットノズルおよび前記基板保持手段に保持されている基板の少なくとも一方を移動させることにより、前記スリットノズルと前記基板とを相対移動させる相対移動手段とを含む、基板処理装置。
【請求項７】
前記相対移動手段は、前記スリットノズルおよび前記基板保持手段に保持されている基板の少なくとも一方を移動させることにより、前記基板保持手段に保持されている基板を前記一対のガイド部の間に位置させる、請求項６に記載の基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、スリット状の吐出口から液体を吐出するスリットノズル、および基板を処理する基板処理装置に関する。処理対象となる基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、ＦＥＤ（Field Emission Display）用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、セラミック基板、太陽電池用基板などが含まれる。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置や液晶表示装置などの製造工程では、半導体ウエハや液晶表示装置用ガラス基板などの基板を処理する基板処理装置が用いられる。基板を１枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置は、たとえば、円形基板を水平に支持する基板支持部材と、基板支持部材の上面に薬液を供給するスリットノズルとを備えている。スリットノズルは、水平な長手方向に延びるスリット状の吐出口を有している。吐出口から薬液が下方に吐出されると、長手方向に延びる帯状の液膜が形成される。スリットノズルは、液膜の下縁が基板の直径を含む領域に接するように配置される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２０６４８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
スリットノズルには、ポンプなどの液体供給装置によって一定圧の薬液が供給される。しかしながら、たとえばポンプの脈動によって、スリットノズル内の液圧が変化すると、液膜の両端が内側に移動し、液膜の幅（長手方向への長さ）が減少してしまう場合がある。特許文献１では、液膜の下縁が、円形基板の直径を含む領域に接するようにスリットノズルが配置される。そのため、液膜の幅が減少すると、薬液が供給されるべき基板の上面内の領域、すなわち、基板の上面周縁部への薬液の供給が一時的に途絶えてしまう。そのため、処理の均一性が低下してしまう。
【０００５】
液膜の幅が減少することを考慮して、吐出口の長さを十分に長くすれば、スリットノズル内の液圧が変化したとしても、基板の上面周縁部への薬液の供給が一時的に途絶えることを防止できる。しかしながら、吐出口を長くすると、スリットノズルが大型化してしまう。
また、スリットノズルが金属などの強度の高い材料で形成されている場合には、スリットノズルに高圧で薬液を供給することにより、液圧が変化したときの幅の減少を抑えることができる。しかしながら、通常、スリットノズルは、合成樹脂などの耐薬性を有する材料によって形成されている。合成樹脂は、金属よりも強度が低いから、スリットノズルに高圧で薬液を供給することができない。
【０００６】
さらに、スリットノズルの材料として用いられる合成樹脂は、疎水性を示す場合がある。疎水性の合成樹脂によってスリットノズルが形成されている場合、液膜の両端が、スリットノズルによって弾かれるので、液膜の幅が減少し易い。
そこで、この発明の目的は、液膜の幅を安定させることができるスリットノズルおよびこれを備えた基板処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するための請求項１記載の発明は、長手方向（Ｘ１）に延びるスリット状の吐出口（５４）から液体を吐出するスリットノズルであって、前記吐出口が形成された吐出部（４５）と、前記吐出口の前記長手方向の両端にそれぞれ配置されており、前記吐出口から吐出された液体を案内する一対のガイド部（４６）とを含み、前記一対のガイド部は、前記長手方向に間隔を空けて対向する一対のガイド面（６６）をそれぞれ含み、前記ガイド面より凹んだ凹部（６８）が前記一対のガイド部のそれぞれに形成されている、スリットノズル（１１）である。
【０００８】
この構成によれば、長手方向に延びるスリット状の吐出口から液体が吐出されることにより、長手方向に延びる帯状の液膜が形成される。液膜の両端は、吐出口の長手方向の両端に配置された一対のガイド面によって案内される。さらに、吐出口から吐出された液体の一部は、ガイド部に形成された凹部に供給され、凹部に貯留される。凹部に貯留されている液体は、凹部からガイド面に移動し、ガイド面に沿って流れる。したがって、たとえば液体を送るポンプの脈動によって、スリットノズル内の液圧が変化したとしても、凹部に貯留されている液体がガイド面に供給されるので、ガイド面に液体が保持されている状態が維持される。液膜の端は、ガイド面に保持されている液体に引き寄せられ、この液体に繋がる。したがって、スリットノズル内の液圧が変化したとしても、一対のガイドの間で液膜が連続している状態が維持される。そのため、液膜の幅（長手方向への長さ）を安定させることができる。これにより、スリットノズルから対象物への液体の供給面積を安定させることができる。さらに、液膜の幅が安定するので、液膜の幅が減少することを考慮して、吐出口の長さを必要以上に長くしなくてもよい。そのため、スリットノズルの大型化を抑制または防止できる。
【０００９】
請求項２記載の発明は、前記一対のガイド面は、前記吐出口の前記長手方向の両端よりも内側に配置されている、請求項１に記載のスリットノズルである。
この構成によれば、吐出口から吐出された液体が、一対のガイド面および凹部に確実に供給される。したがって、スリットノズル内の液圧が変化したとしても、ガイド面に液体が保持されている状態が確実に維持される。そのため、一対のガイドの間で液膜が連続している状態を維持できる。
【００１０】
前記スリットノズルにおいて、前記凹部の少なくとも一部と前記吐出口とが重なっており、前記凹部が前記吐出口に連続していてもよい。
この構成によれば、凹部が吐出口に連続しているので、吐出口から凹部に液体が直接供給される。したがって、凹部に液体が確実に貯留される。そのため、スリットノズル内の液圧が変化したとしても、ガイド面に液体が保持されている状態が確実に維持される。これにより、一対のガイドの間で液膜が連続している状態を維持できる。
【００１１】
請求項３記載の発明は、前記凹部とは異なる位置に配置されており、前記ガイド面より凹んでおり、前記吐出口からの液体の吐出方向（Ｚ１）に延びるガイド溝（６９）が前記一対のガイド部のそれぞれに形成されている、請求項１または２に記載のスリットノズルである。
この構成によれば、吐出口から吐出された液体が、ガイド溝に沿って吐出方向に流れる。したがって、ガイド溝の全域に液体が保持されている状態が維持される。そのため、一対のガイド溝の間の全ての領域で液膜が連続している状態が維持される。これにより、液膜の幅を安定させることができる。
【００１２】
請求項４記載の発明は、前記ガイド溝は、前記凹部から前記液体の吐出方向に延びている、請求項３に記載のスリットノズルである。
この構成によれば、ガイド溝が凹部に連続しているので、凹部からガイド溝に液体が直接供給される。したがって、ガイド溝の全域に液体が保持されている状態が確実に維持される。そのため、一対のガイド溝の間の全ての領域で液膜が連続している状態が確実に維持される。これにより、液膜の幅を安定させることができる。
【００１３】
請求項５記載の発明は、前記凹部の体積は、前記ガイド溝の体積よりも大きい、請求項３または４に記載のスリットノズルである。
この構成によれば、凹部が、ガイド溝の体積より大量の液体を貯留できるので、凹部からガイド溝に供給される液体が不足して、ガイド溝で液切れが生じることを抑制または防止できる。さらに、凹部は、十分な量の液体を貯留できるので、ガイド面で液切れが生じることを抑制または防止できる。したがって、一対のガイドの間で液膜が連続している状態を確実に維持できる。そのため、液膜の幅を安定させることができる。
【００１４】
前記スリットノズルにおいて、前記ガイド部は、耐薬性を有する疎水性材料によって形成されていてもよい。
スリットノズルに供給される液体が薬液の場合、少なくとも薬液に接する部分を耐薬性材料によって形成する必要がある。しかしながら、ポリ塩化ビニル（Poly Vinyl Chloride）などの合成樹脂は、耐薬性材料であると共に、疎水性材料でもある。ガイド部が疎水性材料によって形成されている場合、ガイド部が親水性材料によって形成されている場合よりもガイドが濡れ難い。しかしながら、ガイド部が疎水性であったとしても、液体を貯留する凹部がガイド面に設けられているので、ガイド部が濡れている状態を維持できる。これにより、ガイドの腐食を抑制または防止しつつ、一対のガイドの間で液膜が連続している状態を確実に維持できる。
【００１５】
請求項６記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載のスリットノズルと、前記スリットノズルに処理液を供給する処理液配管（１３）と、基板（Ｗ）を保持する基板保持手段（Ｃ１）と、前記スリットノズルおよび前記基板保持手段に保持されている基板の少なくとも一方を移動させることにより、前記スリットノズルと前記基板とを相対移動させる相対移動手段（１４）とを含む、基板処理装置（１）である。
【００１６】
この構成によれば、処理液配管からスリットノズルに供給された処理液が吐出口から吐出される。これにより、基板保持手段に保持されている基板に処理液が供給される。相対移動手段は、スリットノズルおよび基板保持手段に保持されている基板の少なくとも一方を移動させることにより、スリットノズルと基板とを相対移動させる。これにより、処理液の供給位置が基板を走査し、基板の広範囲に処理液が供給される。さらに、スリットノズルは、液膜の幅を安定させることができるので、処理液が供給されるべき基板内の領域への処理液の供給が一時的に途絶えることを抑制または防止できる。これにより、処理の均一性を向上させることができる。
【００１７】
前記相対移動手段は、基板を移動させる基板移動手段であってもよいし、スリットノズルを移動させるノズル移動手段であってもよいし、基板およびスリットノズルを移動させる基板・ノズル移動手段であってもよい。
請求項７記載の発明は、前記相対移動手段は、前記スリットノズルおよび前記基板保持手段に保持されている基板の少なくとも一方を移動させることにより、前記基板保持手段に保持されている基板を前記一対のガイド部の間に位置させる、請求項６に記載の基板処理装置である。
【００１８】
この構成によれば、基板保持手段に保持されている基板が一対のガイド部の間に配置される。スリットノズルは、この状態で吐出口から液体を吐出する。前述のように、スリットノズルは、スリットノズル内の液圧が変化したとしても、一対のガイドの間で液膜が連続している状態を維持できる。したがって、処理液が供給されるべき基板内の領域への処理液の供給が一時的に途絶えることを確実に抑制または防止できる。これにより、処理の均一性を向上させることができる。
【００１９】
なお、この項において、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る基板処理装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る薬液ノズルの模式的な斜視図である。
【図３】図４に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う薬液ノズルの模式的な断面図である。
【図４】図３に示すＩＶ−ＩＶ線に沿う薬液ノズルの模式的な断面図である。
【図５Ａ】本発明の一実施形態に係るガイドの模式的な斜視図である。
【図５Ｂ】ガイドを含む図３の一部を拡大した模式的な断面図である。
【図６Ａ】薬液ノズルから基板に薬液が供給されている状態を上から見た模式図である。
【図６Ｂ】薬液ノズルから基板に薬液が供給されている状態を水平方向から見た模式図である。
【図７Ａ】薬液ノズルから基板への薬液の供給状態について説明するための模式的な拡大図である。
【図７Ｂ】薬液ノズルから基板への薬液の供給状態について説明するための模式的な拡大図である。
【図８Ａ】未処理の基板が処理室に搬入されてから処理済みの基板が処理室から搬出されるまでに行われる工程を示す図解的な断面図である。
【図８Ｂ】図６Ａの次の工程を示す図解的な断面図である。
【図８Ｃ】図６Ｂの次の工程を示す図解的な断面図である。
【図８Ｄ】図６Ｃの次の工程を示す図解的な断面図である。
【図８Ｅ】図６Ｄの次の工程を示す図解的な断面図である。
【図８Ｆ】図６Ｅの次の工程を示す図解的な断面図である。
【図８Ｇ】図６Ｆの次の工程を示す図解的な断面図である。
【図９Ａ】本発明の一実施形態に係る薬液ノズルの第１変形例を示す図解的な断面図である。
【図９Ｂ】本発明の一実施形態に係る薬液ノズルの第２変形例を示す図解的な断面図である。
【図９Ｃ】本発明の一実施形態に係る薬液ノズルの第３変形例を示す図解的な断面図である。
【図９Ｄ】本発明の一実施形態に係る薬液ノズルの第４変形例を示す図解的な断面図である。
【図９Ｅ】本発明の一実施形態に係る薬液ノズルの第５変形例を示す図解的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下では、この発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
以下に説明する基板処理装置は、半導体ウエハなどの円板状の基板を１枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置である。基板処理装置は、洗浄装置、エッチング装置、レジスト塗布装置、および現像装置のいずれであってもよく、基板に対するその他の処理を行う装置であってもよい。
【００２２】
以下の実施形態に係る基板処理装置は、デバイス形成面である表面とは反対側の裏面をエッチングすることにより、シリコンウエハをシンニングする（薄くする）エッチング装置である。このエッチング装置によって処理される基板は、たとえば、シリコンウエハと支持基板とを貼り合わせた貼合せ基板である。貼合せ基板は、シリコンウエハと、接着剤によってシリコンウエハのデバイス形成面（表面）に貼り付けられた支持基板とによって構成されている。支持基板は、たとえば、ガラス基板からなり、シリコンウエハと実質的に同等の半径を有する円形基板である。支持基板を用いることによって、シリコンウエハの変形および破損を抑制または防止しながら、その吸着保持および搬送を行うことができる。シリコンウエハの薄型化のために用いられるエッチング液は、たとえば、フッ硝酸（フッ酸硝酸混合液）であってもよいし、バッファードフッ酸であってもよい。
【００２３】
図１は、本発明の一実施形態に係る基板処理装置１の概略構成を示す模式図である。
基板処理装置１は、基板Ｗを水平に保持するセンターチャック２を含む。後述するように、センターチャック２は、上面処理位置と受渡位置との間で移動可能である。図１では、センターチャック２が上面処理位置に位置している状態が示されている。以下では、センターチャック２が上面処理位置に位置している状態について説明する。
【００２４】
基板処理装置１は、センターチャック２に保持されている基板Ｗに処理液を供給する処理液供給ユニット３と、センターチャック２の周囲に配置されたリング４と、センターチャック２の周囲でリング４を水平に支持するベース５と、基板Ｗを収容する処理室６を形成する隔壁（図示せず）とを含む。さらに、基板処理装置１は、センターチャック２に基板Ｗを吸着させる吸引ユニット７と、センターチャック２に保持されている基板Ｗを昇降させるチャック昇降ユニット８と、センターチャック２に保持されている基板Ｗの中心を通る鉛直な回転軸線Ａ１まわりに基板Ｗを回転させる回転ユニット９と、基板処理装置１に備えられた装置の動作やバルブの開閉を制御する制御装置１０とを含む。基板Ｗを水平に保持して回転軸線Ａ１まわりに回転させるスピンチャックＣ１（基板保持手段）は、センターチャック２、ベース５、リング４、および回転ユニット９によって構成されている。
【００２５】
処理液供給ユニット３は、基板Ｗの上面に薬液を供給する薬液ノズル１１を含む。薬液ノズル１１は、水平な長手方向Ｘ１に延びるスリット状の吐出口５４（図２参照）を有するスリットノズルである。薬液ノズル１１は、薬液バルブ１２が介装された薬液配管１３（処理液配管）に接続されている。さらに、薬液ノズル１１は、薬液ノズル１１を水平方向および鉛直方向に移動させるノズル移動ユニット１４（相対移動手段）に接続されている。ノズル移動ユニット１４は、薬液ノズル１１が基板Ｗ上を通過するように、長手方向Ｘ１に直交する水平な直交方向Ｙ１に薬液ノズル１１を移動させる構成であってもよいし、薬液ノズル１１が基板Ｗ上を通過するように、円弧状の軌跡に沿って薬液ノズル１１を水平に移動させる構成であってもよい。図示はしないが、ノズル移動ユニット１４は、たとえば、モータと、モータの動力を薬液ノズル１１に伝達する伝達機構とを含む。
【００２６】
処理液供給ユニット３は、さらに、基板Ｗの上面にリンス液を供給する上面リンス液ノズル１５と、基板Ｗの下面周縁部にリンス液を供給する下面リンス液ノズル１６とを含む。上面リンス液ノズル１５は、上面リンス液バルブ１７が介装された上面リンス液配管１８に接続されている。さらに、上面リンス液ノズル１５は、上面リンス液ノズル１５を水平方向および鉛直方向に移動させるノズル移動ユニット（図示せず）に接続されている。同様に、下面リンス液ノズル１６は、下面リンス液バルブ１９が介装された下面リンス液配管２０に接続されている。さらに、下面リンス液ノズル１６は、下面リンス液ノズル１６を水平方向および鉛直方向に移動させるノズル移動ユニット（図示せず）に接続されている。上面リンス液ノズル１５および下面リンス液ノズル１６は、たとえば、連続流の状態でリンス液を吐出するストレートノズルである。上面リンス液ノズル１５は、下向きにリンス液を吐出し、下面リンス液ノズル１６は、上向きにリンス液を吐出する。
【００２７】
センターチャック２は、水平に配置された円板状の吸着ヘッド２１と、吸着ヘッド２１の中央部から下方に延びる筒状の吸着軸２２とを含む。吸着ヘッド２１の外径は、基板Ｗの直径よりも小さい。基板Ｗの下面中央部は、吸着ヘッド２１の上面によって支持されている。センターチャック２の内部（吸着ヘッド２１および吸着軸２２の内部）には、吸着ヘッド２１の上面中央部から下方に延びる吸引路２３が形成されており、吸着ヘッド２１の上面には、吸引路２３に連通する吸引溝２４が形成されている。吸引溝２４は、吸引路２３の上端を同心円状に取り囲む複数の環状溝と、吸引路２３の上端から放射状に延びる複数の放射溝とを含む。図１では、複数の環状溝だけが図示されている。吸引ユニット７は、吸引路２３に接続されている。吸引ユニット７の吸引力は、吸引路２３を介して吸引溝２４に伝達される。吸着ヘッド２１によって基板Ｗが支持されている状態で、吸引路２３が吸引ユニット７によって吸引されると、基板Ｗは、吸引ユニット７からの吸引力によって吸着ヘッド２１に吸引される。これにより、基板Ｗが水平に保持される。
【００２８】
ベース５は、水平に配置された円板状のベースプレート２５と、ベースプレート２５の中央部から下方に延びる筒状のベースシャフト２６とを含む。ベースプレート２５およびベースシャフト２６の内部には、ベースプレート２５の上面中央部から下方に延びる挿入孔２７が形成されている。吸着ヘッド２１は、ベースプレート２５の上方に配置されており、吸着軸２２は、挿入孔２７に挿入されている。ベース５の内周面（挿入孔２７の内周面）と吸着軸２２の外周面は、上下方向に延びる筒状の気体供給路２８を形成している。気体供給路２８の上端は、ベースプレート２５の上面と吸着ヘッド２１の下面との間の平面視円形の空間に連なっている。気体供給路２８の下端は、気体バルブ２９が介装された気体配管３０に接続されている。気体供給源からの気体は、気体配管３０を介して気体供給路２８に供給される。気体供給路２８に供給される気体は、たとえば、窒素ガスなどの不活性ガスであってもよいし、清浄空気などのその他の気体であってもよい。
【００２９】
ベース５は、吸着軸２２の外周面に取り付けられた複数のキー３１と、ベース５の内周面に設けられた複数のキー溝との係合によって、センターチャック２に連結されている。センターチャック２およびベース５は、キー３１に限らず、スプラインによって連結されていてもよい。キー３１およびキー溝は、上下方向に延びている。センターチャック２およびベース５は、キー３１およびキー溝の係合によって同軸的に連結されている。また、図示はしないが、ベース５は、回転軸線Ａ１まわりに回転可能に保持されている。センターチャック２およびベース５が上下方向に延びるキー３１によって連結されており、ベース５が回転可能であるから、センターチャック２およびベース５は、上下に相対移動可能であり、回転軸線Ａ１まわりに一体回転可能である。
【００３０】
ベースプレート２５は、センターチャック２を支持するチャック支持部３２と、センターチャック２を取り囲む環状の外壁３３と、外壁３３に設けられた環状のシール保持凹部３４と、リング４を支持する環状のリング支持部３５とを含む。チャック支持部３２は、吸着ヘッド２１と概ね同じ大きさの外径を有する円板状の部分である。外壁３３、シール保持凹部３４、およびリング支持部３５は、チャック支持部３２を同心円状に取り囲んでいる。チャック支持部３２の上面は、吸着ヘッド２１の下面に対向している。チャック支持部３２は、チャック支持部３２の上面から上方に突出する堰き止め突起３６を含む。堰き止め突起３６は、ベースプレート２５と同心で、全周に亘って連続した環状の部分である。堰き止め突起３６は、吸着ヘッド２１の下面に設けられた嵌合溝に嵌合している。また、堰き止め突起３６の外側には、堰き止め突起３６を取り囲むチャック用シール３７が配置されている。チャック用シール３７は、吸着ヘッド２１に保持されており、堰き止め突起３６の外側でチャック支持部３２の上面に押し付けられている。これにより、チャック支持部３２の上面と吸着ヘッド２１の下面との隙間がシールされている。吸着ヘッド２１は、チャック用シール３７を介してベースプレート２５に支持されている。
【００３１】
外壁３３は、ベースプレート２５と同心で、全周に亘って連続した環状の部分である。外壁３３は、チャック支持部３２と共に、吸着ヘッド２１を収容する平面視円形の収容凹部３８を形成している。外壁３３は、基板Ｗの下面に対向する環状の対向面３９を含み、リング４は、対向面３９より外側に配置された環状面４０を含む。リング４は、複数のボルト４１によってベース５に連結されている。対向面３９および環状面４０は、同心円状に配置されており、シール保持凹部３４は、対向面３９および環状面４０の間に配置されている。対向面３９は、外壁３３の上面の一部であり、環状面４０は、リング４の上面である。対向面３９および環状面４０は、互いに異なる高さに配置された上向きの水平面である。すなわち、対向面３９は、センターチャック２の上面と概ね同じ高さに配置されている。環状面４０は、対向面３９の外側で対向面３９より上方に配置されている。環状面４０は、センターチャック２に保持されている基板Ｗの上面を含む水平面に沿って配置されており、基板Ｗの上面と概ね同じ高さに配置されている。環状面４０は、基板Ｗの上面と同じ高さに配置されていてもよいし、基板Ｗの上面よりやや上側または下側に配置されていてもよい。環状面４０の内周縁は、径方向の微小隙間（たとえば、数ｍｍ以下の隙間）を介して基板Ｗを取り囲んでおり、基板Ｗの周端面に近接している。
【００３２】
外壁３３に設けられたシール保持凹部３４は、対向面３９および環状面４０より下方に凹んでいる。シール保持凹部３４は、基板用シール４２を保持している。基板用シール４２は、全周に亘って連続した環状の弾性体である。基板用シール４２は、たとえば、リップ付きのパッキンである。基板用シール４２の上面は、センターチャック２に保持されている基板Ｗの下面周縁部に押し付けられている。これにより、基板Ｗの下面周縁部とベース５との間の隙間がシールされている。基板用シール４２が基板Ｗに押し付けられている状態では、基板用シール４２の上面の外周縁と基板Ｗの下面の外周縁とが一致している。さらに、基板用シール４２の上面は、弾性変形による復元力によって、基板Ｗの下面周縁部に密着している。これにより、基板Ｗの下面周縁部が基板用シール４２によって保護されており、基板Ｗの下面周縁部に対する処理液の接触が防止されている。
【００３３】
チャック昇降ユニット８は、センターチャック２（吸着軸２２）に連結されている。前述のように、センターチャック２およびベース５は、キー３１によって上下方向に相対移動可能に連結されている。したがって、チャック昇降ユニット８の駆動力が、センターチャック２に入力されると、センターチャック２は、ベース５およびリング４に対して昇降する。チャック昇降ユニット８は、上面処理位置（下位置）と、上面処理位置の上方の下面処理位置（中間位置）と、さらに上方の受渡位置（上位置）との間でセンターチャック２を昇降させる。上面処理位置および下面処理位置は、それぞれ、基板Ｗの上面および下面の処理が行われる位置であり、受渡位置は、基板Ｗを搬送する搬送ロボットＲ（図８Ａ参照）とセンターチャック２との間で基板Ｗの受け渡しが行われる位置である。上面処理位置では、基板Ｗの下面が基板用シール４２に接触しており、下面処理位置では、基板Ｗの下面が基板用シール４２から離れている（図８Ａ参照）。また、受渡位置では、センターチャック２（吸着ヘッド２１）が、リング４より上方に位置している（図８Ｇ参照）。
【００３４】
また、回転ユニット９は、ベース５に連結されている。前述のように、センターチャック２およびベース５は、キー３１によって一体回転可能に連結されており、ベース５およびリング４は、ボルト４１によって一体回転可能に連結されている。キー３１およびキー溝は、上下方向に延びており、センターチャック２が上面処理位置（下位置）と受渡位置（上位置）との間のいずれの高さに位置している状態でも噛み合っている。したがって、回転ユニット９の駆動力が、ベース５に入力されると、この駆動力が、ベース５からセンターチャック２およびリング４に伝達され、センターチャック２、ベース５、およびリング４が、回転軸線Ａ１まわりに一体回転する。これにより、センターチャック２に保持されている基板Ｗが回転軸線Ａ１まわりに回転する。
【００３５】
図２は、薬液ノズル１１の模式的な斜視図である。図２では、後述するボルト５１およびボルト５２の図示が省略されている。以下では、薬液ノズル１１の概略構成について説明する。
薬液ノズル１１は、長手方向Ｘ１に延びる直方体状の本体４３（供給部）と、パッキン４４を介して本体４３の下面に取り付けられた吐出部材４５（吐出部）と、吐出部材４５に取り付けられた一対のガイド４６（ガイド部）とを含む。パッキン４４、吐出部材４５、およびガイド４６は、本体４３の下方に配置されている。吐出部材４５は、長手方向Ｘ１に延びる長方形状のプレートである。吐出部材４５は、長手方向Ｘ１に延びるスリット状の吐出口５４を形成している。パッキン４４は、本体４３と吐出部材４５とによって上下に挟まれており、本体４３および吐出部材４５に密着している。これにより、本体４３および吐出部材４５の間の隙間がシールされている。一方のガイド４６は、長手方向Ｘ１に関する吐出部材４５の一端部に取り付けられており、他方のガイド４６は、長手方向Ｘ１に関する吐出部材４５の他端部に取り付けられている。したがって、一対のガイド４６は、長手方向Ｘ１に間隔を空けて対向している。
【００３６】
２本の薬液配管１３は、本体４３に取り付けられている。ポンプ（図示せず）によって送られる薬液は、２本の薬液配管１３を介して本体４３に供給される。そして、薬液配管１３から本体４３に供給された薬液は、本体４３から吐出部材４５に供給され、吐出口５４から下方に吐出される。前述のように、吐出口５４は、長手方向Ｘ１に延びるスリット状である。したがって、吐出口５４から薬液が吐出されると、吐出口５４の長さとほぼ同じ幅（長手方向Ｘ１への長さ）を有する帯状の液膜が形成される。一方のガイド４６は、吐出口５４の一端部の近傍に配置されており、他方のガイド４６は、吐出口５４の他端部の近傍に配置されている。したがって、吐出口５４から吐出された薬液によって形成された液膜の両端は、それぞれ、一対のガイド４６によって案内される。
【００３７】
図３は、図４に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う薬液ノズル１１の模式的な断面図である。図４は、図３に示すＩＶ−ＩＶ線に沿う薬液ノズル１１の模式的な断面図である。図３に示す薬液ノズル１１の断面は、鉛直面で薬液ノズル１１を切断したときに現れる断面ではなく、薬液ノズル１１内での薬液の流通方向に沿う面（図４に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う折れ曲がった面）で薬液ノズル１１を切断したときに現れる断面である。
【００３８】
図３に示すように、薬液ノズル１１は、本体４３の内部に配置された第１拡散板４７（第１拡散部）および第２拡散板４８（第２拡散部）をさらに含む。本体４３は、中空であり、上下に分割されている。本体４３は、上下に組み合わされた上部材４９および下部材５０を含む。上部材４９および下部材５０は、いずれも長手方向Ｘ１に延びる直方体状である。第１拡散板４７および第２拡散板４８は、下部材５０の内部に配置されている。吐出部材４５は、パッキン４４および吐出部材４５を上下に貫通する複数のボルト５１によって下部材５０に取り付けられている。同様に、ガイド４６は、パッキン４４および吐出部材４５を上下に貫通する複数のボルト５２（図４参照）によって下部材５０に取り付けられている。したがって、パッキン４４、吐出部材４５、およびガイド４６は、取り外し可能に本体４３に取り付けられている。
【００３９】
薬液ノズル１１において薬液に接する部分、すなわち、本体４３、パッキン４４、吐出部材４５、ガイド４６、第１拡散板４７、および第２拡散板４８は、合成樹脂などの耐薬性を有する耐薬性材料によって形成されている。耐薬性材料は、たとえば、ポリ塩化ビニル（Poly Vinyl Chloride）および炭化ケイ素(Silicon Carbide）のうちの少なくとも一つを含む材料であってもよい。本体４３およびガイド４６は、たとえば、ポリ塩化ビニルによって形成されている。吐出部材４５は、たとえば、炭化ケイ素によって形成されている。ポリ塩化ビニルは、耐薬性材料であると共に、水との接触角が基板Ｗよりも大きい疎水性材料でもある。したがって、本体４３およびガイド４６は、耐薬性を有する疎水性の表面を有している。本体４３およびガイド４６の表面と水との接触角は、たとえば、７０度より大きい。
【００４０】
薬液ノズル１１は、薬液配管１３から供給される薬液が流入する２つの流入孔５３と、流入孔５３に供給された薬液を吐出する前述の吐出口５４と、流入孔５３と吐出口５４とを接続する薬液流路５５（液体流路）とを含む。流入孔５３は、本体４３によって形成されており、吐出口５４は、吐出部材４５によって形成されている。また、薬液流路５５は、本体４３、パッキン４４、吐出部材４５、第１拡散板４７、および第２拡散板４８によって形成されている。薬液流路５５は、第１拡散板４７および第２拡散板４８によって、薬液の流通方向に直交する方向に仕切られている。第１拡散板４７より上流側の領域は、薬液流路５５の上流部Ｕ１であり、第１拡散板４７と第２拡散板４８との間の領域は、薬液流路５５の中流部Ｍ１である。また、第２拡散板４８より下流側の領域は、薬液流路５５の下流部Ｄ１である。
【００４１】
図４に示すように、薬液流路５５は、流入孔５３に接続されたバッファ空間５６と、バッファ空間５６に接続された２つの分岐路５７と、各分岐路５７に接続された集合路５８とを含む。バッファ空間５６の体積は、分岐路５７および集合路５８の総体積よりも大きい。第１拡散板４７は、バッファ空間５６と分岐路５７との間を仕切っており、第２拡散板４８は、集合路５８を仕切っている。集合路５８は、分岐路５７の下流端から本体４３の下面に至る流路と、パッキン４４を上下に貫通する長孔と、吐出部材４５を上下に貫通するスリット５９とを含む。スリット５９は、長手方向Ｘ１に延びる隙間である。長手方向Ｘ１へのスリット５９の長さは、吐出部材４５より短い。また、スリット５９の幅（直交方向Ｙ１への長さ）は、たとえば、６０〜８０μｍである。スリット５９の上端は、吐出部材４５の上面で開口しており、吐出口５４に相当するスリット５９の下端は、吐出部材４５の下面で開口している。
【００４２】
バッファ空間５６は、長手方向Ｘ１に連続した空間である。図３に示すように、バッファ空間５６の上部は、上部材４９の内面に設けられた２つの斜面６０（内面）によって区画されている。バッファ空間５６の上部は、上の凸の山形である。バッファ空間５６は、バッファ空間５６の頂部６１を通り、長手方向Ｘ１に直交する鉛直面に関して対称である。２つの流入孔５３は、バッファ空間５６の上方に配置されている。流入孔５３は、鉛直方向に延びる柱状の空間である。流入孔５３の上端は、本体４３の上面で開口しており、流入口６２に相当する流入孔５３の下端は、上部材４９の内面で開口している。すなわち、２つの流入口６２は、それぞれ、２つの斜面６０で開口している。２つの流入口６２は、長手方向Ｘ１に関してバッファ空間５６の頂部６１の両側に配置されている。流入口６２は、バッファ空間５６の頂部６１より下方に配置されている。したがって、バッファ空間５６は、流入口６２より上方に位置する上方空間６３を含む。
【００４３】
図４に示すように、バッファ空間５６より下流側の領域、すなわち、分岐路５７および集合路５８は、Ｙ字状の断面を有している。具体的には、分岐路５７および集合路５８は、長手方向Ｘ１に連続した帯状の空間である。長手方向Ｘ１への分岐路５７の長さは、長手方向Ｘ１への集合路５８の長さと等しい。さらに、長手方向Ｘ１への分岐路５７および集合路５８の長さは、長手方向Ｘ１へのバッファ空間５６の下端の長さと等しい。図４に示すように、集合路５８は、鉛直方向に延びる直線状の空間であり、分岐路５７は、鉛直方向に対して傾いた方向に延びる直線状の空間である。２つの分岐路５７は、集合路５８より上方に配置されている。各分岐路５７の下流端は、共通の位置で集合路５８に接続されている。したがって、分岐路５７および集合路５８は、Ｙ字状に配置されている。
【００４４】
また、図４に示すように、第１拡散板４７は、上向きに開いた長手方向Ｘ１に延びるトレー状のプレートである。第１拡散板４７は、薬液の流通方向に第１拡散板４７を貫通する複数の第１接続路６４を含む。同様に、第２拡散板４８は、上向きに開いた長手方向Ｘ１に延びるトレー状のプレートであり、薬液の流通方向に第２拡散板４８を貫通する複数の第２接続路６５を含む。第１拡散板４７および第２拡散板４８は、上下に間隔を空けて平行に配置されている。直交方向Ｙ１への第１拡散板４７の長さは、直交方向Ｙ１への第２拡散板４８の長さより長い。また、図３に示すように、長手方向Ｘ１への第１拡散板４７の長さは、長手方向Ｘ１への第２拡散板４８の長さと等しい。バッファ空間５６と分岐路５７とは、複数の第１接続路６４によって接続されており、分岐路５７と集合路５８とは、複数の第２接続路６５によって接続されている。
【００４５】
図４に示すように、第１拡散板４７に設けられた複数の第１接続路６４は、互いに平行な２つの列Ｌ１を構成している。図３に示すように、各列Ｌ１は、長手方向Ｘ１に間隔を空けて配列された複数の第１接続路６４によって構成されている。図４に示すように、一方の列Ｌ１を構成する複数の第１接続路６４は、一方の分岐路５７の上流端に沿って配置されており、他方の列Ｌ１を構成する複数の第１接続路６４は、他方の分岐路５７の上流端に沿って配置されている。図３に示すように、列Ｌ１の両端に配置された２つの第１接続路６４は、それぞれ、長手方向Ｘ１に関する分岐路５７の一端部および他端部の上方に配置されている。同様に、第２拡散板４８に設けられた複数の第２接続路６５は、１つの列Ｌ２を構成している。列Ｌ２は、長手方向Ｘ１に間隔を空けて配列された複数の第２接続路６５によって構成されている。図３に示すように、列Ｌ２の両端に配置された２つの第２接続路６５は、それぞれ、長手方向Ｘ１に関する集合路５８の一端部および他端部の上方に配置されている。列Ｌ２を構成する第２接続路６５の数は、列Ｌ１を構成する第１接続路６４の数よりも多い。したがって、長手方向Ｘ１に隣接する２つの第２接続路６５の間隔は、長手方向Ｘ１に隣接する２つの第１接続路６４の間隔よりも狭い。
【００４６】
複数の第１接続路６４の流路面積は、複数の第２接続路６５の流路面積よりも大きい。すなわち、第１拡散板４７の流路面積は、第２拡散板４８の流路面積よりも大きい。また、２つの流入口６２の流路面積（開口面積）は、第１拡散板４７の流路面積よりも大きく、第２拡散板４８の流路面積は、吐出口５４の流路面積（開口面積）よりも大きい。したがって、流入口６２、第１拡散板４７、第２拡散板４８、および吐出口５４の流路面積は、この順番で段階的に減少している。また、図４に示すように、第１拡散板４７より上流側の上流部Ｕ１の体積は、第１拡散板４７と第２拡散板４８との間の中流部Ｍ１の体積より大きく、中流部Ｍ１の体積は、第２拡散板４８より下流側の下流部Ｄ１の体積よりも大きい。したがって、上流部Ｕ１、中流部Ｍ１、および下流部Ｄ１の体積は、この順番で減少している。
【００４７】
図３を見ると分かるように、流入孔５３に供給された薬液は、流入口６２からバッファ空間５６に下向きに吐出される。バッファ空間５６と分岐路５７との間が第１拡散板４７によって仕切られているから、流入口６２から薬液が吐出されると、バッファ空間５６に薬液が貯留される。これにより、第１拡散板４７の全域に薬液が行き渡り、均一な流量で薬液が各第１接続路６４を通過する。そのため、各分岐路５７に薬液が均一に供給される。さらに、流入口６２より上方に位置する上方空間６３がバッファ空間５６に設けられているから、流入孔５３に供給された薬液に気泡が含まれていたとしても、この気泡は、浮力によって上方空間６３に移動して、上方空間６３に溜まる。同様に、バッファ空間５６で気泡が発生したとしても、この気泡は、上方空間６３に溜まる。したがって、気泡を含む薬液が各分岐路５７に供給されることを抑制または防止できる。
【００４８】
また、図４を見ると分かるように、各分岐路５７に供給された薬液は、集合路５８で集合した後、集合路５８を仕切る第２拡散板４８の全域に行き渡る。これにより、均一な流量で薬液が各第２接続路６５を通過する。そして、第２接続路６５を通過した薬液は、吐出口５４から下方に吐出される。薬液が各第１接続路６４を通過すると、第１拡散板４７と第２拡散板４８との間の中流部Ｍ１の全域に薬液が行き渡り、中流部Ｍ１が薬液で満たされる。これにより、中流部Ｍ１の全域に薬液の流れが形成される。同様に、薬液が各第２接続路６５を通過すると、第２拡散板４８より下流側の下流部Ｄ１が薬液で満たされ、下流部Ｄ１の全域に薬液の流れが形成される。したがって、薬液ノズル１１に薬液が供給される初期の段階で中流部Ｍ１および下流部Ｄ１に気泡が存在していたとしても、この気泡は、薬液と共に吐出口５４から速やかに排出される。
【００４９】
このように、第１拡散板４７より下流側の領域に存在する気泡が初期の段階で排出されるから、気泡を含む薬液が基板Ｗに供給されることを抑制または防止できる。さらに、気泡を溜める上方空間６３がバッファ空間５６に設けられているから、気泡を含む薬液が各分岐路５７に供給され、吐出口５４から吐出されることを抑制または防止できる。これにより、薬液処理の均一性を向上させることができる。しかも、薬液流路５５の流路面積が、下流に近づくに従って段階的に減少しているので、中流部Ｍ１および下流部Ｄ１の全域が薬液によって満たされ、均一な薬液の流れが中流部Ｍ１および下流部Ｄ１に形成される。そのため、吐出口５４の全域に均一な流量で薬液が供給され、吐出口５４の全域から均一な流量で薬液が吐出される。これにより、処理の均一性をさらに向上させることができる。
【００５０】
図５Ａは、ガイド４６の模式的な斜視図である。図５Ｂは、ガイド４６を含む図３の一部を拡大した模式的な断面図である。
図５Ａに示すように、ガイド４６は、ガイド４６の内面に相当するたとえばＴ字状のガイド面６６を含む。一対のガイド面６６は、長手方向Ｘ１に間隔を空けて対向している（図３参照）。図５Ｂに示すように、ガイド面６６は、吐出口５４の長手方向Ｘ１の端５４ａよりも内側に配置されている。ガイド面６６は、吐出口５４からの薬液の吐出方向Ｚ１（長手方向Ｘ１および直交方向Ｙ１に直交する方向）に沿う平面である。
【００５１】
図５Ａに示すように、ガイド４６には、ガイド４６の上部を上下に貫通する２つの取付孔６７と、ガイド４６の上面から下方に凹む凹部６８とが形成されている。凹部６８は、直交方向Ｙ１に関して２つの取付孔６７の間に配置されている。２つのボルト５２（図４参照）は、それぞれ、２つの取付孔６７に取り付けられる。凹部６８は、ガイド面６６から外側（他方のガイド４６とは反対側）に凹んでいる。したがって、凹部６８は、ガイド面６６で開口している。凹部６８の開口部の幅Ｗ１（直交方向Ｙ１への長さ）は、吐出口５４の幅（直交方向Ｙ１への長さ）よりも大きい（図４参照）。
【００５２】
図５Ｂに示すように、凹部６８の外端６８ａは、吐出口５４の端５４ａよりも外側に配置されている。吐出口５４の端５４ａは、凹部６８の上方に配置されている。したがって、凹部６８の一部は、吐出口５４と上下に重なり合っており、凹部６８は、吐出口５４と連続している。そのため、吐出口５４から薬液が吐出されると、吐出口５４から凹部６８に薬液が直接供給され、凹部６８に薬液が貯留される。
【００５３】
また、図５Ａに示すように、ガイド面６６には、吐出方向Ｚ１に延びるガイド溝６９が形成されている。ガイド溝６９は、ガイド面６６から外側に凹んでいる。長手方向Ｘ１へのガイド溝６９の深さは、長手方向Ｘ１への凹部６８の深さよりも小さい。また、ガイド溝６９の幅（直交方向Ｙ１への長さ）は、凹部６８の開口部の幅Ｗ１よりも小さい。ガイド溝６９の体積は、凹部６８の体積よりも小さい。ガイド溝６９の上端は、凹部６８の底面で開口しており、ガイド溝６９の下端は、ガイド４６の下面で開口している。したがって、ガイド溝６９は、凹部６８に連続している。凹部６８に貯留されている薬液は、凹部６８からガイド溝６９に移動し、ガイド溝６９に沿って下方に流れる。さらに、凹部６８に貯留されている薬液は、凹部６８からガイド溝６９の両側の部分（ガイド面６６の一部）に移動し、ガイド面６６に沿って下方に流れる。
【００５４】
図６Ａは、薬液ノズル１１から基板Ｗに薬液が供給されている状態を上から見た模式図である。図６Ｂは、薬液ノズル１１から基板Ｗに薬液が供給されている状態を水平方向から見た模式図である。図６Ｂは、図６Ａに示す矢印ＶＩＢから薬液ノズル１１等を見た図である。また、図７Ａおよび図７Ｂは、薬液ノズル１１から基板Ｗへの薬液の供給状態について説明するための模式的な拡大図である。図７Ａは、ガイド４６が薬液ノズル１１に取り付けられている状態を示しており、図７Ｂは、ガイド４６が薬液ノズル１１から取り外されている状態を示している。
【００５５】
図６Ａに示すように、基板処理装置１は、スピンチャックＣ１の側方に配置された待機ポット７０をさらに含む。待機ポット７０は、上向きに開いた箱形の部材である。待機ホットは、処理室６内に配置されている。薬液ノズル１１は、待機位置に相当する待機ポット７０の上方に配置されている。制御装置１０（図１参照）は、薬液ノズル１１から基板Ｗに薬液を供給させる前に、薬液ノズル１１の内部に残留している薬液を排出するプリディスペンス工程（排出工程）を行う。具体的には、制御装置１０は、薬液ノズル１１が待機位置に位置している状態で、薬液バルブ１２（図１参照）を開いて、吐出口５４から待機ポット７０に向けて薬液を吐出させる。これにより、薬液ノズル１１の内部に残留している古い薬液が、薬液ノズル１１から排出され、新しい薬液に置換される。さらに、薬液流路５５（中流部Ｍ１および下流部Ｄ１）に気泡が存在している場合には、この気泡は、薬液と共に吐出口５４から速やかに排出される。このようにして、プリディスペンス工程が行われる。
【００５６】
図６Ａにおいて矢印で示すように、制御装置１０は、プリディスペンス工程が所定時間に亘って行われた後、ノズル移動ユニット１４を制御することにより、薬液ノズル１１を基板Ｗの上方に移動させる。待機位置から基板Ｗ上への薬液ノズル１１の移動は、薬液ノズル１１からの薬液の吐出が継続されている状態で行われてもよいし、薬液ノズル１１からの薬液の吐出が停止された状態で行われてもよい。図６Ｂに示すように、制御装置１０は、ノズル移動ユニット１４を制御することにより、一対のガイド４６が基板Ｗの両側に配置され、各ガイド４６の下端が基板Ｗより下方に配置される位置に薬液ノズル１１を移動させる。この状態で、制御装置１０は、薬液ノズル１１から基板Ｗに向けて薬液を吐出させる。これにより、基板Ｗの直径よりも大きい幅を有する帯状の液膜が形成され、この液膜の下縁が基板Ｗの上面に接する。
【００５７】
図７Ａに示すように、ガイド４６の凹部６８が吐出口５４の端部の近傍に配置されているので、吐出口５４から吐出された薬液が凹部６８に確実に供給される。凹部６８に供給された薬液は、ガイド面６６に沿って下方に流れる。したがって、ガイド面６６に薬液が保持されている状態が維持される。特に、ガイド面６６にガイド溝６９が形成されているので、ガイド面６６に沿って流れる薬液がガイド溝６９に集まる。さらに、ガイド溝６９が凹部６８に繋がっているので、凹部６８内の薬液がガイド溝６９に確実に供給される。そのため、ガイド溝６９の内部に薬液が確実に保持される。しかも、ガイド溝６９の体積よりも大量の薬液が凹部６８に貯留されるので、たとえば薬液ノズル１１に薬液を送るポンプ（図示せず）の脈動によって、凹部６８への薬液の供給が一時的に途絶えたとしても、凹部６８に貯留されている薬液がガイド面６６およびガイド溝６９に供給される。そのため、ガイド面６６およびガイド溝６９に薬液が保持されている状態が確実に維持される。
【００５８】
このように、吐出口５４から薬液が吐出されている間、ガイド面６６およびガイド溝６９に薬液が保持されている状態が確実に維持される。吐出口５４から吐出された薬液によって形成された液膜の端は、ガイド４６に保持されている薬液に引き寄せられ、この薬液に繋がる。したがって、一対のガイド４６の間で液膜が連続している状態が維持される。図６Ｂに示すように、制御装置１０は、基板Ｗが一対のガイド４６の間に位置している状態で、薬液ノズル１１から薬液を吐出させる。したがって、薬液の液膜が、基板Ｗの直径を含む領域の全体に接する。その一方で、図７Ｂに示すように、ガイド４６が無い場合には、薬液ノズル１１内の液圧が変化したときに、液膜の端が内側に移動し、液膜の幅が基板Ｗの直径より短くなる。そのため、基板Ｗの上面周縁部への薬液の供給が一時的に途絶え、処理の均一性が低下してしまう。したがって、一対のガイド４６を設けることにより、処理の均一性を向上させることができる。
【００５９】
図８Ａ〜図８Ｇは、未処理の基板Ｗが処理室６に搬入されてから処理済みの基板Ｗが処理室６から搬出されるまでの一連の動作の一例を示す図解的な断面図である。以下では、シリコンウエハの裏面に薬液としてのエッチング液を供給することにより、シリコンウエハの裏面をエッチングするシンニング工程、およびこれに関連する工程について説明する。また、以下では、図１を参照する。図８Ａ〜図８Ｇについては適宜参照する。
【００６０】
最初に、基板Ｗを処理室６に搬入する基板搬入工程が行われる。具体的には、制御装置１０は、各ノズル１１、１５、１６がセンターチャック２の上方から退避している状態で、チャック昇降ユニット８によってセンターチャック２を中間位置（下面処理位置）まで上昇させる。この状態で、制御装置１０は、搬送ロボットＲのハンドＨによって未処理の基板Ｗを処理室６内に搬入させる。続いて、制御装置１０は、シリコンウエハの裏面を上に向けた状態で、搬送ロボットＲによって基板Ｗをセンターチャック２の上方に移動させる。そして、図８Ａに示すように、制御装置１０は、チャック昇降ユニット８によってセンターチャック２を上位置（受渡位置）まで上昇させる。搬送ロボットＲのハンドＨに支持されている基板Ｗは、センターチャック２が上位置に移動する過程で、センターチャック２によって受け取られ、吸着ヘッド２１によって支持される。制御装置１０は、基板Ｗがセンターチャック２によって受け取られた後、搬送ロボットＲを処理室６から退避させる。
【００６１】
搬送ロボットＲが処理室６から退避した後、制御装置１０は、吸引ユニット７によって基板Ｗの下面を吸着ヘッド２１の上面に吸着させる。これにより、基板Ｗが水平な姿勢で保持される。この状態で、制御装置１０は、チャック昇降ユニット８によってセンターチャック２を上位置から下位置まで下降させる。基板用シール４２は、センターチャック２が下位置に移動する過程で、基板Ｗの下面周縁部に接触し下方に圧縮される。これにより、基板用シール４２が弾性変形し、基板Ｗの下面周縁部に密着する。そのため、基板Ｗの下面周縁部とベース５との間が密閉される。さらに、基板Ｗの下面周縁部の全域が基板用シール４２によって保護される。同様に、チャック用シール３７は、センターチャック２が下位置に移動する過程で、ベース５の上面（チャック支持部３２の上面）に接触し下方に圧縮される。これにより、チャック用シール３７が弾性変形し、ベース５に密着する。そのため、吸着ヘッド２１とベース５との間が密閉される。
【００６２】
センターチャック２が下位置に達した後、制御装置１０は、回転ユニット９によってスピンチャックＣ１（リング４、センターチャック２、およびベース５）を回転軸線Ａ１まわりに低速（たとえば、１０ｒｐｍ）で等速回転させる。これにより、基板Ｗが回転軸線Ａ１まわりに低速で回転する。また、センターチャック２が下位置に達した後、制御装置１０は、気体バルブ２９を開いて、気体の一例である窒素ガスを気体供給路２８に供給させる。気体供給路２８は、吸着ヘッド２１の下面とベース５の上面（チャック支持部３２の上面）との間の隙間に連通している。さらに、吸着ヘッド２１の下面とベース５の上面の間の隙間は、チャック用シール３７によって封止されている。したがって、気体供給路２８に窒素ガスが供給されると、吸着ヘッド２１の下面とベース５の上面の間の気圧が高まり、チャック用シール３７の内側の空間が正圧に保たれる。そのため、外壁３３の内周面と吸着ヘッド２１の外周面との間を通ってチャック用シール３７に達した処理液がチャック用シール３７の内側に移動することを確実に防止できる。気体供給路２８への窒素ガスの供給は、後述する２回目のスピンドライ工程が終了するまで継続される。
【００６３】
次に、エッチング液の一例であるフッ硝酸を基板Ｗの上面に供給する薬液処理工程（シンニング工程）が行われる。具体的には、制御装置１０は、前述のプリディスペンス工程を行った後、ノズル移動ユニット１４によって薬液ノズル１１を基板Ｗの上方に移動させる。その後、制御装置１０は、基板Ｗを薬液処理速度（たとえば、１０ｒｐｍ）で等速回転させながら、薬液バルブ１２を開いて、薬液ノズル１１からフッ硝酸を吐出させる。これにより、図８Ｂに示すように、回転状態の基板Ｗの上面にフッ硝酸が供給される。制御装置１０は、薬液ノズル１１からフッ硝酸を吐出させながら、ノズル移動ユニット１４によって、直交方向Ｙ１に薬液ノズル１１を往復移動させる（図８Ｃにおいて一点鎖線で示す位置と二点鎖線で示す位置を参照）。したがって、フッ硝酸の着液位置が基板Ｗの上面全域を走査し、基板Ｗの上面全域にフッ硝酸が供給される。これにより、回転状態の基板Ｗの上面全域にフッ硝酸が供給され、基板Ｗの上面全域を覆うフッ硝酸の液膜が形成される。制御装置１０は、基板Ｗへのフッ硝酸の供給が所定時間に亘って行われた後、薬液バルブ１２を閉じて、薬液ノズル１１からのフッ硝酸の吐出を停止させる。その後、制御装置１０は、ノズル移動ユニット１４によって基板Ｗの上方から薬液ノズル１１を退避させる。
【００６４】
回転状態の基板Ｗに供給されたフッ硝酸は、遠心力によって外方に流れる。前述のように、基板Ｗの回転速度が低速であるので、基板Ｗの上面中央部でのフッ硝酸の流速と、基板Ｗの上面周縁部でのフッ硝酸の流速との差が小さい。そのため、基板Ｗへのフッ硝酸の供給状態が均一化される。さらに、内周縁が基板Ｗの周端面に近接した状態でリング４の環状面４０が基板Ｗの周囲を水平に取り囲んでいるので、図８Ｂに示すように、基板Ｗの上面周縁部から環状面４０まで連続するフッ硝酸の液膜が形成される。したがって、基板Ｗの上面周縁部から環状面４０にフッ硝酸がスムーズに流れる。そのため、基板Ｗを低速で回転させたとしても、外方に向かうフッ硝酸の流れが基板Ｗの上面周縁部で滞り、他の領域よりも厚い液膜が基板Ｗの上面周縁部に形成されることを抑制または防止できる。これにより、基板Ｗへのフッ硝酸の供給状態をさらに均一化できる。そのため、基板Ｗの上面をフッ硝酸によって均一に処理できる。
【００６５】
次に、リンス液の一例である純水（脱イオン水）を基板Ｗの上面に供給する上面リンス工程が行われる。具体的には、制御装置１０は、ノズル移動ユニット（図示せず）によって上面リンス液ノズル１５を基板Ｗの上方に移動させる。その後、制御装置１０は、基板Ｗを上面リンス速度（たとえば、１０ｒｐｍ）で等速回転させながら、上面リンス液バルブ１７を開いて、上面リンス液ノズル１５から純水を吐出させる。これにより、図８Ｃに示すように、回転状態の基板Ｗの上面に純水が供給される。したがって、基板Ｗ上のフッ硝酸が純水によって置換される。さらに、基板Ｗに供給された純水が環状面４０と基板Ｗとの間の微小隙間を跨いで基板Ｗ上からリング４上に流れ、環状面４０上のフッ硝酸が純水によって置換される。そのため、基板Ｗの中心から環状面４０まで連続したほぼ円形の純水の液膜が形成され、この純水の液膜によって基板Ｗの上面および環状面４０が覆われる。制御装置１０は、基板Ｗへの純水の供給が所定時間に亘って行われた後、上面リンス液バルブ１７を閉じて、上面リンス液ノズル１５からの純水の吐出を停止させる。その後、制御装置１０は、ノズル移動ユニットによって基板Ｗの上方から上面リンス液ノズル１５を退避させる。
【００６６】
次に、基板Ｗを乾燥させる乾燥工程（１回目のスピンドライ工程）が行われる。具体的には、制御装置１０は、センターチャック２を下位置に位置させた状態で、回転ユニット９によってスピンチャックＣ１の回転を加速させて、基板Ｗの回転速度を第１乾燥速度（３０００ｒｐｍ〜４０００ｒｐｍ程度）まで上昇させる。これにより、図８Ｄに示すように、基板Ｗに付着している純水に大きな遠心力が作用し、基板Ｗに付着している純水が基板Ｗの周囲に振り切られる。このようにして、基板Ｗから純水が除去され、基板Ｗが乾燥する。そして、乾燥工程が所定時間にわたって行われた後は、制御装置１０は、回転ユニット９を制御することにより、スピンチャックＣ１による基板Ｗの回転を停止させる。
【００６７】
次に、リンス液の一例である純水を基板Ｗの下面周縁部に供給する下面リンス工程が行われる。具体的には、制御装置１０は、チャック昇降ユニット８によって、センターチャック２を中間位置に上昇させる。さらに、制御装置１０は、ノズル移動ユニット（図示せず）によって下面リンス液ノズル１６を基板Ｗの近傍の所定位置に移動させる。その後、制御装置１０は、回転ユニット９によってスピンチャックＣ１を下面リンス速度（たとえば、２００ｒｐｍ）で等速回転させる。この状態で、制御装置１０は、下面リンス液バルブ１９を開いて、下面リンス液ノズル１６から純水を吐出させる。これにより、図８Ｅに示すように、回転状態の基板Ｗの下面周縁部に純水が供給される。さらに、基板Ｗの下面周縁部に供給された純水は、基板Ｗの下面周縁部から基板Ｗの周端面および上面周縁部にまで回り込み、それらの部分に供給される。このようにして、基板Ｗの周縁部に純水が供給され、基板Ｗの周縁部に付着している液体や異物が洗い流される。制御装置１０は、基板Ｗへの純水の供給が所定時間に亘って行われた後、下面リンス液バルブ１９を閉じて、下面リンス液ノズル１６からの純水の吐出を停止させる。その後、制御装置１０は、ノズル移動ユニットによって基板Ｗの近傍から下面リンス液ノズル１６を退避させる。
【００６８】
下面リンス工程において基板Ｗの下面周縁部に供給された純水は、基板Ｗの下面周縁部に沿って回転方向に移動しつつ、基板Ｗの下面周縁部から側方に飛散する。したがって、下面リンス液ノズル１６から基板Ｗに供給された純水は、基板Ｗの回転半径内方には殆ど向かわない。しかも、センターチャック２が中間位置に位置しているので、チャック用シール３７は、ベース５から離れている。したがって、気体吐出口に相当する気体供給路２８の上端から上方に吐出された窒素ガスは、吸着ヘッド２１の下面とベース５の上面との間を外方に流れ、外方に向かう気流を形成する。そのため、回転半径内方に液滴が向かうことを確実に抑制または防止できる。さらに、ベース５の上面に沿って液滴が内方に移動したとしても、この液滴は、ベース５の上面に設けられた堰き止め突起３６によって堰き止められる。したがって、ベースシャフト２６内への液体の進入が確実に抑制または防止される。
【００６９】
次に、基板Ｗを乾燥させる乾燥工程（２回目のスピンドライ工程）が行われる。具体的には、制御装置１０は、センターチャック２を中間位置に位置させた状態で、回転ユニット９によってスピンチャックＣ１の回転を加速させて、基板Ｗの回転速度を第２乾燥速度（３０００ｒｐｍ〜４０００ｒｐｍ程度）まで上昇させる。これにより、図８Ｆに示すように、基板Ｗに付着している純水に大きな遠心力が作用し、基板Ｗに付着している純水が基板Ｗの周囲に振り切られる。このようにして、基板Ｗから純水が除去され、基板Ｗが乾燥する。そして、乾燥工程が所定時間にわたって行われた後は、制御装置１０は、回転ユニット９を制御することにより、スピンチャックＣ１による基板Ｗの回転を停止させる。さらに、制御装置１０は、気体バルブ２９を閉じて、気体供給路２８への窒素ガスの供給を停止させる。
【００７０】
次に、基板Ｗを処理室６から搬出する基板搬出工程が行われる。具体的には、制御装置１０は、各ノズル１１、１５、１６がセンターチャック２の上方から退避している状態で、チャック昇降ユニット８によって、センターチャック２を上位置まで上昇させる。その後、制御装置１０は、吸引ユニット７を制御することにより、吸着ヘッド２１による基板Ｗの吸着を解除させる。続いて、図８Ｇに示すように、制御装置１０は、搬送ロボットＲのハンドＨを処理室６内に進入させて、ハンドＨを基板Ｗの下面周縁部の下方に位置させる。この状態で、制御装置１０は、チャック昇降ユニット８によって、センターチャック２を中間位置まで下降させる。これにより、処理済みの基板Ｗが搬送ロボットＲによって受け取られる。制御装置１０は、搬送ロボットＲによって基板Ｗが受け取られた後、搬送ロボットＲを処理室６から退避させて、基板Ｗを処理室６から搬出させる。
【００７１】
以上のように本実施形態では、薬液ノズル１１の吐出口５４から薬液が吐出されることにより、長手方向Ｘ１に延びる帯状の液膜が形成される。液膜の両端は、吐出口５４の長手方向Ｘ１の両端に配置された一対のガイド面６６によって案内される。これにより、一対のガイド４６の間で液膜が連続している状態が維持される。そのため、液膜の幅を安定させることができる。したがって、薬液ノズル１１から基板Ｗへの薬液の供給面積を安定させることができる。さらに、液膜の幅が安定するので、吐出口５４の長さを最小限に止めることができる。そのため、薬液ノズル１１の大型化を抑制または防止できる。さらに、液膜の幅が安定するので、薬液が供給されるべき基板Ｗの上面内の領域、すなわち、基板Ｗの上面周縁部への薬液の供給が一時的に途絶えることを抑制または防止できる。これにより、処理の均一性を向上させることができる。
【００７２】
この発明の実施形態の説明は以上であるが、この発明は、前述の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
たとえば、前述の実施形態では、中流部Ｍ１が、２つの分岐路５７と集合路５８とによって構成されている場合について説明した。しかし、中流部Ｍ１の構成は、これに限られない。
【００７３】
具体的には、図９Ａに示すように、中流部Ｍ１は、分岐していなくてもよい。また、図９Ｂに示すように、中流部Ｍ１は、３つ以上の分岐路５７を有していてもよい。また、図９Ｃに示すように、分岐路５７および集合路５８は、分岐路５７および集合路５８よりも流路面積が大きい第２バッファ空間７１に接続されていてもよい。また、図９Ｄに示すように、中流部Ｍ１は、曲線状に延びる複数の分岐路５７を有していてもよい。また、図９Ｅに示すように、中流部Ｍ１は、曲線状に延びる複数の分岐路５７と、下流に向かうに従って流路面積が減少する集合部５８とを有していてもよい。また、図示はしないが、複数の分岐路５７は、共通の位置に限らず、複数の位置で集合路５８に接続されていてもよい。
【００７４】
また、前述の実施形態では、一対のガイド面６６の間隔が吐出口５４の長さより小さく、一対のガイド面６６が、吐出口５４の長手方向Ｘ１の両端５４ａよりも内側に配置されている場合について説明した。しかし、長手方向Ｘ１への一対のガイド面６６の間隔は、長手方向Ｘ１への吐出口５４の長さと等しくてもよいし、大きくてもよい。一対のガイド面６６の間隔が吐出口５４の長さと等しい場合、長手方向Ｘ１へのガイド面６６の位置は、吐出口５４の端５４ａ（図５Ｂ参照）と一致していてもよい。また、一対のガイド面６６の間隔が吐出口５４の長さより大きい場合、一対のガイド面６６は、吐出口５４の長手方向Ｘ１の両端５４ａよりも外側に配置されていてもよい。
【００７５】
また、前述の実施形態では、凹部６８の一部と吐出口５４とが重なっている場合について説明した。すなわち、凹部６８の一部が、吐出口５４の端５４ａ（図５Ｂ参照）より内側に配置されている場合について説明した。しかし、凹部６８全体が、吐出口５４の端５４ａより内側または外側に配置されていてもよい。
また、前述の実施形態では、凹部６８が吐出口５４に連続しており、ガイド溝６９が凹部６８に連続している場合について説明した。しかし、凹部６８は、吐出口５４に連続していなくてもよい。同様に、ガイド溝６９は、凹部６８に連続していなくてもよい。
【００７６】
また、前述の実施形態では、本体４３、吐出部材４５、ガイド４６、第１拡散板４７、および第２拡散板４８が、それぞれ別々の部材であり、ボルト等によって結合されている場合について説明した。しかし、本体４３、吐出部材４５、ガイド４６、第１拡散板４７、および第２拡散板４８のうちの少なくとも２つが一体であってもよい。
また、前述の実施形態では、２つの拡散板（第１拡散板４７および第２拡散板４８）が、薬液ノズル１１の内部に配置されている場合について説明した。しかし、第１拡散板４７および第２拡散板４８の一方が省略されてもよいし、薬液流路５５を仕切る３つ以上の拡散板が、薬液ノズル１１の内部に配置されていてもよい。
【００７７】
また、前述の実施形態では、吐出口５４が、基板Ｗよりも長い場合について説明した。しかし、長手方向Ｘ１への吐出口５４の長さは、基板Ｗと等しくてもよいし、基板Ｗより小さくてもよい。
また、前述の実施形態では、基板処理装置１が、円板状の基板Ｗを処理する装置である場合について説明したが、基板処理装置１は、液晶表示装置用基板などの多角形の基板を処理する装置であってもよい。
【００７８】
また、前述の実施形態では、スリットノズル（薬液ノズル１１）が、基板の処理に用いられる場合について説明したが、スリットノズルは、基板の処理以外の用途に用いられてもよい。また、スリットノズルに供給される液体は、薬液に限らず、純水などのリンス液であってもよいし、その他の液体であってもよい。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【００７９】
１        ：基板処理装置
１１      ：薬液ノズル（スリットノズル）
１３      ：薬液配管（処理液配管）
１４      ：ノズル移動ユニット（相対移動手段）
４３      ：本体（供給部）
４５      ：吐出部材（吐出部）
４６      ：ガイド（ガイド部）
４７      ：第１拡散板（第１拡散部）
４８      ：第２拡散板（第２拡散部）
５４      ：吐出口
５５      ：薬液流路（液体流路）
５６      ：バッファ空間
５７      ：分岐路
５８      ：集合路
６０      ：斜面（内面）
６２      ：流入口
６３      ：上方空間
６４      ：第１接続路
６５      ：第２接続路
６６      ：ガイド面
６８      ：凹部
６９      ：ガイド溝
Ｃ１      ：スピンチャック（基板保持手段）
Ｄ１      ：下流部
Ｍ１      ：中流部
Ｕ１      ：上流部
Ｗ        ：基板
Ｘ１      ：長手方向
Ｚ１      ：吐出方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図８Ｅ】
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【図８Ｆ】
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【図８Ｇ】
0005844104.tif 000018
【図９Ａ】
0005844104.tif 000019
【図９Ｂ】
0005844104.tif 000020
【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図９Ｅ】
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