(57)【要約】  【課題】基板表面から良好にリンス液を排除することにより、基板表面における筋状のパーティクルの発生を抑制または防止する。  【解決手段】この基板処理装置は、基板Ｗを保持して回転するスピンチャック１上の基板Ｗを角度θだけ傾斜させる基板傾斜機構２５とを備えている。基板Ｗ上に純水を供給して純水液塊４５を形成した後、基板傾斜機構２５で、基板Ｗを微小角度θだけ傾斜させる。すると、純水液塊４５は、分裂することなく、下方へと向かい、基板Ｗの上面に微小液滴を残すことなく落下する。その後、基板Ｗを水平姿勢に戻し、スピンチャック１を高速回転して、基板Ｗの周端面の微小液滴を振り切る。【選択図】        図４
2006019523.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方表面を上方に向けた姿勢で基板を保持し、この基板を回転させることができる基板保持回転機構と、
この基板保持回転機構に保持されている基板の前記一方表面にリンス液を供給するリンス液供給機構と、
前記基板保持回転機構に保持されている基板を、前記一方表面が水平面に沿う水平姿勢から、前記一方表面が水平面に対して所定角度だけ傾斜した傾斜姿勢へと傾斜させる基板傾斜機構とを含むことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記基板傾斜機構は、当該一方表面上のリンス液を当該一方表面上で液塊を成した状態のままで下方へと移動させて排除するように基板を傾斜させるものであることを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記基板傾斜機構は、前記基板の一方表面上を移動する前記液塊の後縁が毎秒３〜２０ミリメートルの速さで移動するように基板を傾斜させるものであることを特徴とする請求項２記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記基板傾斜機構によって基板を傾斜させたときたときに、前記傾斜姿勢の基板の下方側端面に当接する当接部材をさらに含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記基板保持回転機構、前記リンス液供給機構および前記基板傾斜機構を制御し、前記リンス液供給機構によって前記基板の一方表面にリンス液を供給させた後、前記基板傾斜機構によって前記基板を傾斜させることにより前記一方表面からリンス液を排除し、その後、前記基板保持回転機構によって前記基板を回転させることにより、この基板の端面に残る液滴を振り切らせる制御手段をさらに含むことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記基板保持回転機構によって水平に保持されている基板の前記一方表面の全面を、前記リンス液供給機構から供給されたリンス液の液膜で覆い、その後、前記基板傾斜機構によって前記基板を傾斜させることを特徴とする請求項５記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記基板傾斜機構によって基板を傾斜させることにより前記基板の一方表面からリンス液を排除した後、前記基板傾斜機構によって基板を傾斜姿勢から水平姿勢へと復帰させ、その後に、前記基板保持回転機構によって基板を回転させ、この基板の端面に残る液滴を振り切らせるものであることを特徴とする請求項５または６記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記基板保持回転機構に保持された基板の前記一方表面に不活性ガスを供給する不活性ガス供給機構をさらに含み、
前記制御手段は、さらに前記不活性ガス供給機構を制御し、基板を傾斜させてその一方表面からリンス液を排除するときに、前記基板の一方表面において少なくともリンス液が排除された領域に前記不活性ガス供給手段からの不活性ガスを供給させるものであることを特徴とする請求項５ないし７記載の基板処理装置。
【請求項９】
前記基板保持回転機構に保持された基板の前記一方表面に近接配置可能な基板対向面を有する遮断部材と、
この遮断部材を前記基板保持回転機構に保持された基板の前記一方表面に対して近接／離反させる遮断部材移動機構とをさらに含み、
前記制御手段は、さらに前記遮断部材移動機構を制御し、前記不活性ガス供給手段からの不活性ガスが前記基板の一方表面に供給されるときに、前記遮断部材の基板対向面が前記基板の一方表面に近接した所定位置に配置されるように前記遮断部材移動機構を制御するものであることを特徴とする請求項８記載の基板処理装置。
【請求項１０】
前記基板傾斜機構によって基板が傾斜されるときに、この基板の傾斜に倣って前記基板対向面が傾斜するように前記遮断部材を傾斜させる遮断部材傾斜機構をさらに含むことを特徴とする請求項９記載の基板処理装置。
【請求項１１】
前記基板傾斜機構によって傾斜姿勢とされた基板の前記一方表面上のリンス液に新たにリンス液を供給するリンス液補給機構をさらに含むことを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項１２】
基板をほぼ水平に保持し、この基板を回転させることができる基板保持回転機構と、
この基板保持回転機構に保持されている基板の上面にリンス液を供給するリンス液供給機構と、
前記基板保持回転機構に保持されている基板の上面に気体を吹き付けて当該基板の上面に気体吹き付け領域を形成するとともに、この気体吹き付け領域で基板の上面の全域を一方向にスキャンすることができるガスナイフ機構と、
前記基板の上面において、前記ガスナイフ機構が形成する気体吹き付け領域よりも、当該気体吹き付け領域のスキャン方向下流側の領域にリンス液を供給するリンス液補給機構とを含むことを特徴とする基板処理装置。
【請求項１３】
前記基板保持回転機構、前記リンス液供給機構、前記ガスナイフ機構および前記リンス液供給機構を制御し、前記リンス液供給機構によって前記基板の上面にリンス液を供給させた後、前記ガスナイフ機構が形成する気体吹き付け領域で基板の上面をスキャンさせるとともに前記リンス液補給機構から当該気体吹き付け領域のスキャン方向下流側の領域にリンス液を供給させることによって、基板の上面からリンス液を排除し、その後、前記基板保持回転機構によって基板を回転させることにより、この基板の端面に残る液滴を振り切らせる制御手段をさらに含むことを特徴とする請求項１２記載の基板処理装置。
【請求項１４】
前記ガスナイフ機構は、基板の上面に線状の前記気体吹き付け領域を形成するものであることを特徴とする請求項１２または１３記載の基板処理装置。
【請求項１５】
前記ガスナイフ機構は、前記気体吹き付け領域のスキャン方向上流側に向かって中央部が後退した凹形の線状気体吹き付け領域を基板の上面に形成するものであることを特徴とする請求項１２または１３記載の基板処理装置。
【請求項１６】
前記基板保持回転機構に保持されている基板を、その上面が水平面に沿う水平姿勢から、当該上面が水平面に対して所定角度だけ傾斜した傾斜姿勢へと傾斜させる基板傾斜機構をさらに含むことを特徴とする請求項１２ないし１５のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項１７】
基板保持回転機構によって、一方表面を上方に向けた姿勢で基板を保持する基板保持工程と、
この基板保持工程で前記基板保持回転機構に保持されている基板の前記一方表面にリンス液を供給するリンス液供給工程と、
このリンス液供給工程の後、前記基板保持回転機構に保持されている基板を、前記一方表面が水平面に沿う水平姿勢から、前記一方表面が水平面に対して所定角度だけ傾斜した傾斜姿勢へと傾斜させることにより、当該一方表面上のリンス液を当該一方表面上で液塊を成した状態のままで下方へと移動させて排除する基板傾斜工程と、
この基板傾斜工程の後に、前記基板保持回転機構によって前記基板を回転させることにより、この基板の端面に残る液滴を振り切る乾燥工程とを含むことを特徴とする基板処理方法。
【請求項１８】
前記基板傾斜工程は、前記基板の一方表面上を移動する前記液塊の後縁が毎秒３〜２０ミリメートルの速さで移動するように基板を傾斜させる工程であることを特徴とする請求項１７記載の基板処理方法。
【請求項１９】
基板保持回転機構によって基板をほぼ水平に保持する基板保持工程と、
この基板保持工程で前記基板保持回転機構に保持されている基板の上面にリンス液を供給するリンス液供給工程と、
このリンス液供給工程の後、前記基板保持回転機構に保持されている基板の上面にガスナイフ機構によって気体を吹き付けて当該基板の上面に気体吹き付け領域を形成するとともに、この気体吹き付け領域で基板の上面の全域を一方向にスキャンするガスナイフ工程と、
このガスナイフ工程と並行して、前記基板の上面において、前記ガスナイフ機構が形成する気体吹き付け領域よりも、当該気体吹き付け領域のスキャン方向下流側の領域にリンス液を供給するリンス液補給工程と、
前記ガスナイフ工程およびリンス液補給工程の後に、前記基板保持回転機構によって前記基板を回転させることにより、この基板の端面に残る液滴を振り切らせる乾燥工程とを含むことを特徴とする基板処理方法。
【請求項２０】
前記リンス液供給工程は、前記基板保持工程で基板保持回転機構によって水平に保持されている基板の前記一方表面の全面をリンス液の液膜で覆う液膜被覆工程を含むことを特徴とする請求項１７ないし２０のいずれかに記載の基板処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディプレイ用ガラス基板、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等に代表される各種の被処理基板を処理するための基板処理装置および基板処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程では、被処理基板としての半導体ウエハ（以下単に「ウエハ」という。）の表面に対して処理液（薬液または純水）を供給する処理が行われる。とくに、ウエハを洗浄するための基板洗浄装置では、ウエハの表面に洗浄処理のための薬液が供給され、その後に純水が供給されてリンス処理が行われる。このリンス処理の後のウエハ表面には純水が付着しているので、この純水を除去するために、ウエハを高速回転させてウエハ表面の純水を振り切るための乾燥処理が行われる。
【０００３】
この乾燥処理のために用いられる典型的な基板乾燥装置は、ウエハを水平に保持した状態で回転するスピンチャックと、このスピンチャックを高速回転させるための回転駆動機構とを備えている。この構成により、回転に伴って純水に働く遠心力を利用して、純水を振り切り、基板の乾燥を達成している。
【特許文献１】特開平１０−４１２７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、たとえば、いわゆるＬｏｗ−ｋ膜（比誘電率が酸化シリコンよりも小さな材料からなる絶縁膜をいう。）が形成されたウエハなどでは、ウエハ表面は、疎水性になっている。そのため、ウエハ表面に純水を供給してリンス処理を行い、スピンチャックを高速回転させると、ウエハ上の純水の膜が分裂して多数の微小液滴となり、この多数の微小液滴がウエハ表面を放射状に移動する。これにより、ウエハ表面に筋状のパーティクルが放射状に形成される。
【０００５】
この筋状のパーティクルは、一種のウォーターマークであり、通常の意味でのパーティクル（ウエハ表面の異物）とは異なる。しかし、ウエハ表面のパーティクル数を計数するパーティクルカウンタは、このような筋状のパーティクルも通常のパーティクルと区別することなく計数してしまう。
そのため、筋状のパーティクルの発生を抑制または防止することが課題となっていた。
【０００６】
そこで、この発明の目的は、基板表面から良好にリンス液を排除することにより、基板表面における筋状のパーティクルの発生を抑制または防止することができる基板処理装置および基板処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、一方表面を上方に向けた姿勢で基板（Ｗ）を保持し、この基板を回転させることができる基板保持回転機構（１）と、この基板保持回転機構に保持されている基板の前記一方表面（上面）にリンス液を供給するリンス液供給機構（１５，１７）と、前記基板保持回転機構に保持されている基板を、前記一方表面が水平面に沿う水平姿勢から、前記一方表面が水平面に対して所定角度だけ傾斜した傾斜姿勢へと傾斜させる基板傾斜機構（２５）とを含むことを特徴とする基板処理装置である。なお、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等を表す。以下、この項において同じ。
【０００８】
この構成によれば、リンス液の供給後に基板傾斜機構によって基板を傾斜させることで基板表面からリンス液を排除する過程で基板表面にリンス液の微小液滴が残留することを抑制しつつ、基板回転機構によって基板を回転させることで基板の端面に残る液滴を振り切ることができる。これにより、基板の表面及び端面全域のリンス液を良好に排除させることができる。
【０００９】
特に請求項２記載の発明のように、基板表面上のリンス液を液塊の状態のままで下方へ移動させて排除させるようにすれば、基板表面で微小液滴が残留することがさらになく、リンス液は大きな液塊の状態で基板表面から排除されることになる。これにより、筋状のパーティクルの発生を抑制または防止しつつ、基板表面のリンス液を排除できる。
ここで、「液塊」とは、基板表面上において所定の領域に広がるほぼ膜状の液体の塊のことである。なお、液塊は、リンス液排除中は単一の状態のままであるのが最も好ましいが、リンス液排除の過程で数個程度に分裂するものであってもよい。つまり、基板表面のうち、少なくともリンス液が排除された領域（リンス液の液塊の存在する領域よりも上側の領域）に微小液滴を残留させない範囲で、液塊が複数個となってもよい。
【００１０】
処理対象の基板は、表面が疎水性の基板であっても親水性の基板であってもよいが、特に表面に微小液滴が残留しやすい疎水性の基板に対してより有効である。
リンス液としては、純水のほか、炭酸水、電解イオン水、水素水、磁気水などの機能水、または希薄濃度（たとえば１ｐｐｍ程度）のアンモニア水などが用いられる場合がある。
【００１１】
請求項３記載の発明は、前記基板傾斜機構は、前記基板の一方表面上を移動する前記液塊の後縁が毎秒３〜２０ミリメートルの速さで移動するように基板を傾斜させるものであることを特徴とする請求項２記載の基板処理装置である。
この構成によれば、基板上でリンス液が形成する液塊の後縁（液塊で最も上側の縁部）を毎秒３〜２０ミリメートルの速さで移動するように基板が傾斜させられることにより、基板表面の微小液滴の残留を確実に防止できる。これにより、より効果的に筋状のパーティクルを抑制できる。
【００１２】
請求項４記載の発明は、前記基板傾斜機構によって基板を傾斜させたときたときに、前記傾斜姿勢の基板の下方側端面に当接する当接部材（５）をさらに含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理装置である。
この構成によれば、基板の下方側端面に当接する当接部材によって、基板から流れ落ちるリンス液をガイドすることができる。つまり、当接部材を伝ってリンス液が流下する。これにより、基板表面からリンス液を効率的に排除できる。なお、この当接部材が基板に当接するタイミングは、基板の傾斜が行なわれている期間（以下、基板傾斜期間）のうちのいつの時期であってもよい。たとえば、基板への当接は、基板傾斜期間の初期だけでもよいし、基板傾斜期間の終期だけでもよいし、基板傾斜期間中に渡って常に行なわれてもよい。
【００１３】
前記当接部材は、基板保持回転機構に備えられた基板挟持部材であってもよく、このような基板挟持部材とは別に設けた部材であってもよい。また、前記当接部材は１つであってもよいし、複数個であってもよい。最も好ましくは、基板を傾斜させた際に最も低い位置の基板端面に当接するのがよい。
請求項５記載の発明は、前記基板保持回転機構、前記リンス液供給機構および前記基板傾斜機構を制御し、前記リンス液供給機構によって前記基板の一方表面にリンス液を供給させた後、前記基板傾斜機構によって前記基板を傾斜させることにより前記一方表面からリンス液を排除し、その後、前記基板保持回転機構によって前記基板を回転させることにより、この基板の端面に残る液滴を振り切らせる制御手段（４０）をさらに含むことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の基板処理装置である。
【００１４】
この構成により、基板を傾斜させてリンス液を基板の上面から排除した後に、基板を回転させてその端面の微小液滴が振り切られるので、基板の上面において微小液滴が移動することを抑制または防止できる。これにより、筋状のパーティクルの発生を抑制できる。
請求項６記載の発明は、前記制御手段は、前記基板保持回転機構によって水平に保持されている基板の前記一方表面の全面を、前記リンス液供給機構から供給されたリンス液の液膜で覆い、その後、前記基板傾斜機構によって前記基板を傾斜させることを特徴とする請求項５記載の基板処理装置である。これにより、基板の上面で基板の表面全域を覆うリンス液の液膜が形成されるので、基板表面が酸素に触れることがなく、また、この大きな液膜の状態からリンス液の排除工程に移行できるため、リンス液を基板の上面から良好に排除できる。なお、基板保持回転機構を停止状態または低速回転状態として、基板表面にリンス液の液膜で覆うようにするのが好ましい。
【００１５】
請求項７記載の発明は、前記制御手段は、前記基板傾斜機構によって基板を傾斜させることにより前記基板の一方表面からリンス液を排除した後、前記基板傾斜機構によって基板を傾斜姿勢から水平姿勢へと復帰させ、その後に、前記基板保持回転機構によって基板を回転させ、この基板の端面に残る液滴を振り切らせるものであることを特徴とする請求項５または６記載の基板処理装置である。
【００１６】
この構成によれば、基板を水平姿勢に戻してから基板保持回転機構によって基板を回転させ、基板端面の液滴を振り切る構成であるので、基板端面から振り切られた液滴が基板処理装置の斜め上方に飛散することを防止でき、また、基板を傾斜させる際、基板保持回転機構自体を傾斜させる必要はなく、基板のみを傾斜させてもよい。したがって、基板傾斜機構の構成を簡単にすることができる。
【００１７】
請求項８記載の発明は、前記基板保持回転機構に保持された基板の前記一方表面に不活性ガスを供給する不活性ガス供給機構（１８，１９）をさらに含み、前記制御手段は、さらに前記不活性ガス供給機構を制御し、基板を傾斜させてその一方表面からリンス液を排除するときに、前記基板の一方表面において少なくともリンス液が排除された領域に前記不活性ガス供給手段からの不活性ガスを供給させるものであることを特徴とする請求項５ないし７記載の基板処理装置である。
【００１８】
この構成によれば、基板の上面のリンス液が排除された領域に不活性ガスを供給することにより、基板表面の露出域およびこの露出域とリンス液が存在する領域との境界領域（以下、「境界域」という。）を不活性ガス雰囲気中に置くことができ、基板表面における酸素に起因するパーティクルの発生を抑制できる。
請求項９記載の発明は、前記基板保持回転機構に保持された基板の前記一方表面に近接配置可能な基板対向面（１１）を有する遮断部材（１０）と、この遮断部材を前記基板保持回転機構に保持された基板の前記一方表面に対して近接／離反させる遮断部材移動機構（２１）とをさらに含み、前記制御手段は、さらに前記遮断部材移動機構を制御し、前記不活性ガス供給手段からの不活性ガスが前記基板の一方表面に供給されるときに、前記遮断部材の基板対向面が前記基板の一方表面に近接した所定位置に配置されるように前記遮断部材移動機構を制御するものであることを特徴とする請求項８記載の基板処理装置である。
【００１９】
この構成によれば、遮断部材の基板対向面を基板の上面に近接させて当該上面の近傍の空間を制限した状態で、この空間に不活性ガスが供給される。これにより、基板の上面の露出域および境界域の周囲を確実に不活性ガス雰囲気とすることができる。
請求項１０記載の発明は、前記基板傾斜機構によって基板が傾斜されるときに、この基板の傾斜に倣って前記基板対向面が傾斜するように前記遮断部材を傾斜させる遮断部材傾斜機構（６０）をさらに含むことを特徴とする請求項９記載の基板処理装置である。
【００２０】
この構成によれば、基板が傾斜されるときに、遮断部材の基板対向面もそれに応じて傾斜されるので、基板対向面を基板の上面に十分に近接させることができる。したがって、基板の上面からリンス液が排除される期間において、終始、基板の上面の近傍の空間が遮断部材によって良好に制限される。これにより、基板の上面の露出域および境界域の周辺を確実に不活性ガス雰囲気とすることができる。
【００２１】
前記遮断部材傾斜機構は、基板傾斜機構と同一の傾斜機構（６０）であってもよい。このような傾斜機構は、たとえば、遮断部材を保持する遮断部材保持機構（２３）と前記基板保持回転機構とを保持する可動フレーム（６１）と、この可動フレームを所定の水平軸線まわりに回動させる回動駆動機構（６５）とを備える構成であってもよい。この構成により、可動フレームの回動により、遮断部材と基板保持回転機構に保持された基板とを一体的に傾斜させることができる。
【００２２】
なお、前記不活性ガス供給手段は、前記基板の一方表面のリンス液の液塊が破壊される流量よりも小流量で不活性ガスを前記基板の一方表面に向けて供給することが好ましい。
この構成により、リンス液の液塊を保持できるから、リンス液の液塊の破壊に伴う筋状のパーティクルの発生を抑制または防止しつつ、基板の上面の露出域および境界域の近傍を不活性ガス雰囲気とすることができる。
【００２３】
請求項１１記載の発明は、前記基板傾斜機構によって傾斜姿勢とされた基板の前記一方表面上のリンス液に新たにリンス液を供給するリンス液補給機構（５０）をさらに含むことを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載の基板処理装置である。
この構成によれば、基板表面上のリンス液に対して新たにリンス液を補給することで、基板上でのリンス液の液塊の分裂を防止することができる。したがって、傾斜姿勢のときの基板が水平面となす角度を大きくとってもリンス液の液塊の分裂を回避できるから、基板の上面からリンス液を速やかに排除することができる。その結果、処理時間を短縮することができる。
【００２４】
請求項１２記載の発明は、基板をほぼ水平に保持し、この基板を回転させることができる基板保持回転機構（１）と、この基板保持回転機構に保持されている基板の上面にリンス液を供給するリンス液供給機構（１５，１７）と、前記基板保持回転機構に保持されている基板の上面に気体を吹き付けて当該基板の上面に気体吹き付け領域を形成するとともに、この気体吹き付け領域で基板の上面の全域を一方向にスキャンすることができるガスナイフ機構（７０）と、前記基板の上面において、前記ガスナイフ機構が形成する気体吹き付け領域よりも、当該気体吹き付け領域のスキャン方向下流側の領域にリンス液を供給するリンス液補給機構（７７〜８０）とを含むことを特徴とする基板処理装置である。
【００２５】
この構成によれば、ガスナイフ機構によって基板の上面に気体を吹き付け、基板の上面における気体の吹き付け領域を一方向に移動させて基板の上面をスキャンすることより、基板の上面からリンス液が排除される。この際に、気体吹き付け領域の移動方向下流側では、基板表面にリンス液が供給されるので、この領域では、リンス液の液塊の分裂が生じにくく、大きな液塊の状態に保持される。こうして、基板の上面において、リンス液は、大きな液塊（好ましくは単一の液塊）の状態を保ったままで、ガスナイフ機構によって排除されていくことになる。その結果、筋状のパーティクルの発生を抑制または防止できる。
【００２６】
こうして、ガスナイフ機構によって基板表面からリンス液を排除した後に、基板保持回転機構によって基板を回転させれば、基板の端面に残る微量のリンス液を遠心力によって振り切ることができる。
請求項１３記載の発明は、前記基板保持回転機構、前記リンス液供給機構、前記ガスナイフ機構および前記リンス液供給機構を制御し、前記リンス液供給機構によって前記基板の上面にリンス液を供給させた後、前記ガスナイフ機構が形成する気体吹き付け領域で基板の上面をスキャンさせるとともに前記リンス液補給機構から当該気体吹き付け領域のスキャン方向下流側の領域にリンス液を供給させることによって、基板の上面からリンス液を排除し、その後、前記基板保持回転機構によって基板を回転させることにより、この基板の端面に残る液滴を振り切らせる制御手段（４０）をさらに含むことを特徴とする請求項１２記載の基板処理装置である。
【００２７】
この構成により、ガスナイフ機構によってリンス液を基板の上面から排除した後に、基板を回転させてその端面の微小液滴が振り切られるので、基板の上面において微小液滴が移動することを抑制または防止できる。これにより、筋状のパーティクルの発生を抑制できる。
請求項１４記載の発明は、前記ガスナイフ機構は、基板の上面に線状の前記気体吹き付け領域（７５，８１〜８５）を形成するものであることを特徴とする請求項１１または１３記載の基板処理装置である。
【００２８】
この構成によれば、線状の気体吹き付け領域を移動させることにより、基板の上面から効率的にリンス液を排除できる。
請求項１５記載の発明は、前記ガスナイフ機構は、前記気体吹き付け領域のスキャン方向上流側に向かって中央部が後退した凹形の線状気体吹き付け領域（８１，８４）を基板の上面に形成するものであることを特徴とする請求項１２または１３記載の基板処理装置である。
【００２９】
この構成によれば、線状の気体吹き付け領域がその移動方向上流側に向かって中央部が後退した形状となっているため、当該線状の気体吹き付け領域の内側にリンス液を集めながら、このリンス液を基板の上面から排除していくことができる。これにより、リンス液の液塊の分裂をより確実に抑制または防止できる。
請求項１６記載の発明は、前記基板保持回転機構に保持されている基板を、その上面が水平面に沿う水平姿勢から、当該上面が水平面に対して所定角度だけ傾斜した傾斜姿勢へと傾斜させる基板傾斜機構（２５）をさらに含むことを特徴とする請求項１２ないし１５のいずれかに記載の基板処理装置である。
【００３０】
この構成によれば、基板の傾斜とガスナイフ機構との併用により、基板の上面の液滴をより確実に排除することができる。この場合に、ガスナイフのスキャン方向下流側の領域にはリンス液が補給されるから、基板の上面のリンス液の液塊が分裂することを抑制または防止でき、基板の上面にリンス液の微小液滴が残留することを抑制または防止できる。
請求項１７記載の発明は、基板保持回転機構（１）によって、一方表面を上方に向けた姿勢で基板（Ｗ）を保持する基板保持工程と、この基板保持工程で前記基板保持回転機構に保持されている基板の前記一方表面（上面）にリンス液を供給するリンス液供給工程と、このリンス液供給工程の後、前記基板保持回転機構に保持されている基板を、前記一方表面が水平面に沿う水平姿勢から、前記一方表面が水平面に対して所定角度だけ傾斜した傾斜姿勢へと傾斜させることにより、当該一方表面上のリンス液を当該一方表面上で液塊を成した状態のままで下方へと移動させて排除する基板傾斜工程と、この基板傾斜工程の後に、前記基板保持回転機構によって前記基板を回転させることにより、この基板の端面に残る液滴を振り切る乾燥工程とを含むことを特徴とする基板処理方法である。
【００３１】
この方法により、請求項１及び２の発明に関連して述べた効果を達成できる。
請求項１８記載の発明は、前記基板傾斜工程は、前記基板の一方表面上を移動する前記液塊の後縁が毎秒３〜２０ミリメートルの速さで移動するように基板を傾斜させる工程であることを特徴とする請求項１７記載の基板処理方法である。
この方法により、基板の上面におけるリンス液の液塊の分裂をより確実に抑制または防止しつつ基板の上面からリンス液を排除できる。
【００３２】
請求項１９記載の発明は、基板保持回転機構（１）によって基板（Ｗ）をほぼ水平に保持する基板保持工程と、この基板保持工程で前記基板保持回転機構に保持されている基板の上面にリンス液を供給するリンス液供給工程と、このリンス液供給工程の後、前記基板保持回転機構に保持されている基板の上面にガスナイフ機構（７０）によって気体を吹き付けて当該基板の上面に気体吹き付け領域（７５，８１〜８５）を形成するとともに、この気体吹き付け領域で基板の上面の全域を一方向にスキャンするガスナイフ工程と、このガスナイフ工程と並行して、前記基板の上面において、前記ガスナイフ機構が形成する気体吹き付け領域よりも、当該気体吹き付け領域のスキャン方向下流側の領域にリンス液を供給するリンス液補給工程と、前記ガスナイフ工程およびリンス液補給工程の後に、前記基板保持回転機構によって前記基板を回転させることにより、この基板の端面に残る液滴を振り切らせる乾燥工程とを含むことを特徴とする基板処理方法である。
【００３３】
この方法により、請求項１２の発明に関連して述べた効果を実現できる。
請求項２０記載の発明は、前記リンス液供給工程は、前記基板保持工程で基板保持回転機構によって水平に保持されている基板の前記一方表面の全面をリンス液の液膜で覆う液膜被覆工程を含むことを特徴とする請求項１７ないし２０のいずれかに記載の基板処理方法である。
【００３４】
この方法により、請求項６の発明に関連して述べた効果を実現できる。
なお、リンス液供給工程は、基板保持回転機構を停止状態または低速回転状態として、基板の上面にリンス液の大きな液塊を成長させる液塊成長工程を経て、前記液膜被覆工程が行なわれることが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の第１の実施形態に係る基板処理装置の構成を説明するための図解図である。この基板処理装置は、たとえば半導体ウエハのようなほぼ円形の基板Ｗに対して処理液による処理を施すための枚葉式の処理装置であり、基板Ｗをほぼ水平な姿勢で保持するとともに、その中心を通るほぼ鉛直な回転軸線まわりに回転させるためのスピンチャック１を備えている。基板Ｗは、たとえば、表面にＬｏｗ−ｋ膜が形成されたシリコンウエハのように、デバイス形成面が疎水性表面となっている基板である。このような基板Ｗが、そのデバイス形成面（疎水性表面）を上方に向けてスピンチャック１に保持される。
【００３６】
スピンチャック１は、チャック回転駆動機構２によって回転される回転軸３の上端に固定されていて、ほぼ円板形状のスピンベース４と、このスピンベース４の周縁部の複数箇所にほぼ等角度間隔で設けられ、基板Ｗを挟持するための複数個の挟持部材５とを備えている。回転軸３は、中空軸となっていて、この回転軸３の内部には、処理液としての薬液または純水が選択的に供給される下面処理液供給管６が挿通されている。この下面処理液供給管６は、スピンチャック１に保持された基板Ｗの下面中央に近接する位置まで延びていて、その先端には、基板Ｗの下面中央に向けて処理液を吐出する下面ノズル７が形成されている。
【００３７】
下面処理液供給管６には、薬液（たとえばエッチング液）供給源からの薬液が薬液バルブ８を介して供給できるようになっており、純水供給源からの純水（脱イオン化された純水）が純水バルブ９を介して供給できるようになっている。
スピンチャック１の上方には、基板Ｗとほぼ同じ径を有し、基板Ｗの上面に対向する基板対向面１１を下面に有する円板状の遮断板１０が設けられている。遮断板１０の上面には、スピンチャック１の回転軸３と共通の軸線に沿う回転軸１２が固定されている。この回転軸１２は、中空軸であり、その内部には、基板Ｗの上面に処理液を供給するための処理液ノズル１５が挿通されている。この処理液ノズル１５には、薬液バルブ１６からの薬液または純水バルブ１７からの純水（脱イオン化された純水。リンス液の一例）を供給できるようになっている。
【００３８】
また、回転軸１２の内壁面と、処理液ノズル１５の外壁面との間は、基板Ｗの上面の中央に向けて不活性ガスとしての窒素ガスを供給するための窒素ガス供給通路１８を形成している。この窒素ガス供給通路１８から供給された窒素ガスは、基板Ｗの上面と遮断板１０の下面（基板対向面１１）との間の空間に供給される。窒素ガス供給通路１８には、窒素ガスバルブ１９および流量調整部３０を介して窒素ガスが供給されるようになっている。流量調整部３０は、窒素ガス供給通路１８に供給される窒素ガスの供給流量を変更（たとえば２段階に変更）するためのものである。
【００３９】
回転軸１２は、ほぼ水平な方向に沿って設けられたアーム２０の先端付近から垂下した状態に取り付けられている。アーム２０に関連して、このアーム２０を昇降させることにより、遮断板１０をスピンチャック１に保持された基板Ｗの上面に近接した近接位置と、スピンチャック１の上方に大きく退避した退避位置との間で昇降させるための遮断板昇降駆動機構２１が設けられている。さらに、アーム２０に関連して、遮断板１０をスピンチャック１による基板Ｗの回転にほぼ同期させて回転させるための遮断板回転駆動機構２２が設けられている。
【００４０】
遮断板１０の基板対向面１１を基板Ｗの上面に近接させるとともに、基板対向面１１と基板Ｗとの間に窒素ガスを導入することで、基板Ｗの上面付近を窒素ガス雰囲気に保つことができる。
図２は、スピンチャック１の平面図である。スピンチャック１には、たとえば、３個の挟持部材５が、円盤状のスピンベース４の周縁部にほぼ等間隔で配置されている。各挟持部材５は、基板Ｗの周縁部の下面を点接触で支持する支持部３５と、基板Ｗの周端面に当接する挟持部３６とを有し、支持部３５を中心として鉛直軸線周りに回動するように構成されており、これにより、挟持部３６が基板Ｗの周端面に当接した挟持状態と、挟持部３６を基板Ｗの周端面から待避させた解放状態とをとり得るようになっている。これらの挟持部材５は、挟持部材駆動機構１３（図１参照）によって同期して駆動されるようになっている。
【００４１】
図１および図２に示すように、スピンチャック１の側方には、スピンチャック１に保持されている基板Ｗを傾斜させるための基板傾斜機構２５が配置されている。この基板傾斜機構２５は、水平方向に延びて配置されたほぼＬ字形の揺動アーム２６と、この揺動アーム２６の先端部の上面に設けられた基板支持部材２７と、揺動アーム２６をその基端部を中心に鉛直軸線まわりに揺動させる揺動駆動機構２８と、揺動アーム２６を昇降させるアーム昇降駆動機構２９とを備えている。基板支持部材２７は、揺動駆動機構２８によって揺動アーム２６を揺動させることにより、スピンチャック１上に基板Ｗが保持された状態で、スピンベース４の上面と基板Ｗの下面との間に入り込むことができる。そして、さらに、アーム昇降駆動機構２９によって揺動アーム２６を上昇させることにより、基板支持部材２７の上端を基板Ｗの周縁部の下面に当接させ、この基板支持部材２７によって基板Ｗの周縁部を支持して持ち上げることができる。
【００４２】
したがって、挟持部材５による基板Ｗの挟持を解除した状態で、基板支持部材２７によって基板Ｗの周縁部の一箇所を持ち上げることにより、基板Ｗの姿勢を、水平面とほぼ平行な水平姿勢から、水平面に対して傾斜した傾斜姿勢へと変更することができる。基板傾斜機構２５を作動させて基板Ｗを傾斜させるときには、スピンチャック１は、複数の挟持部材５のうちの少なくとも１つが傾斜方向に関して下方側に位置し、かつ、基板Ｗの下方へと進入する基板支持部材２７がいずれの挟持部材５とも干渉しないように、その回転位置が制御される。具体的には、３個の挟持部材５が円盤状スピンベース４の周縁部に沿ってほぼ等間隔に配置されている場合には、そのうちの１つがスピンチャック１の回転中心を挟んで基板支持部材２７と正対するように、スピンチャック１の回転位置が制御される。スピンチャック１の回転位置の制御は、たとえば、スピンチャック１に関連してロータリエンコーダ等の回転位置センサ３９（図３参照）を設けておき、この回転位置センサ３９の出力に基づいてチャック回転駆動機構２を制御することによって実現できる。
【００４３】
図３は、前記基板処理装置の電気的構成を説明するためのブロック図である。チャック回転駆動機構２、挟持部材駆動機構１３、遮断板昇降駆動機構２１、遮断板回転駆動機構２２、揺動駆動機構２８およびアーム昇降駆動機構２９の動作は、コンピュータからなる制御装置４０によって制御されるようになっている。この制御装置４０は、さらに、薬液バルブ１６、純水バルブ１７、窒素ガスバルブ１９、薬液バルブ８および純水バルブ９の開閉を制御する。制御装置４０には、スピンチャック１の回転位置を検出する回転位置センサ３９の出力信号が入力されるようになっている。
【００４４】
図４は、前記基板処理装置による基板Ｗの処理の流れを説明するための図である。また、図５は、制御装置４０による制御内容を説明するためのタイムチャートであり、スピンチャック１の回転／停止（図５(a)）、薬液バルブ１６の開閉（図５(b)）、純水バルブ１７の開閉（図５(c)）、基板傾斜機構２５による基板Ｗの傾斜の状態（図５(d)）、および窒素ガスバルブ１９の開閉（図５(e)）が示されている。
【００４５】
基板搬送ロボット（図示せず）から未処理の基板Ｗがスピンチャック１に受け渡されると、制御装置４０は、まず、図４(a)に示すように、基板Ｗに薬液を供給する薬液処理工程を実行する。具体的には、制御装置４０は、挟持部材駆動機構１３を制御することにより、挟持部材５を、基板Ｗを挟持した挟持状態とする。次いで、制御装置４０は、チャック回転駆動機構２を制御してスピンチャック１を回転させる。それとともに、制御装置４０は、薬液バルブ８，１６を開き、処理液ノズル１５から基板Ｗの上面に向けて薬液を供給させる。このとき、遮断板１０は、基板Ｗから上方に離隔した位置に退避されており、純水バルブ１７は閉状態に保持されている。
【００４６】
このようにして、基板Ｗの上下面に薬液が供給されるとともに、スピンチャック１とともに基板Ｗが水平姿勢で回転されることにより、基板Ｗの上下面全域に薬液が広がり、この薬液による基板処理が進行する。この薬液処理工程中、窒素ガスバルブ１９は開かれていてもよいし、閉じられていてもよい。
このような薬液処理が一定時間に渡って行われると、次に、制御装置４０は、図４(b)に示すように、基板Ｗ上の薬液を純水に置換するリンス処理工程を実行する。すなわち、制御装置４０は、薬液バルブ８，１６を閉じ、代わって純水バルブ９，１７を開く。これにより、基板Ｗの上下面に純水が供給されるとともに、スピンチャック１とともに基板Ｗが水平姿勢で回転され、基板Ｗの上下面全域に純水が広がる。こうして、基板Ｗの上下面において薬液が純水に置換されていく。このリンス処理工程中には、窒素ガスバルブ１９が開かれ、基板Ｗの周囲は窒素ガス雰囲気とされることが好ましい。
【００４７】
リンス処理工程の末期には、制御装置４０はチャック回転駆動機構２を制御することにより、スピンチャック１の回転速度を減速していき、その回転を停止させる。このとき、制御装置４０は、回転位置センサ３９の出力に基づいて、スピンチャック１の回転停止位置を制御する。すなわち、前述のように、スピンチャック１の回転中心を挟んで基板傾斜機構２５の基板支持部材２７に対向する位置にいずれかの挟持部材５が位置し、いずれの挟持部材５も基板支持部材２７と干渉しないように、スピンチャック１の回転停止位置が制御される。
【００４８】
スピンチャック１の回転を停止した後、一定時間（たとえば５秒程度）だけ遅れて、制御装置４０は純水バルブ９，１７を閉じる。したがって、スピンチャック１の回転が極低速回転状態となると、基板Ｗの上面では純水液塊４５が成長し始める（液塊成長工程）。そして、スピンチャック１の回転停止後にも継続される純水の供給により、純水バルブ９，１７を閉じるときまでに、基板Ｗの上面には、図４(c)に示すように、そのほぼ全域を覆う純水液塊（液膜）４５が成長することになる（液膜被覆工程）。スピンチャック１の回転停止後の液膜被覆工程では、制御装置４０は、挟持部材駆動機構１３を制御して、挟持部材５を解除状態とする。これにより、挟持部材５を伝って純水が流下することを抑制でき、純水液塊４５を成長させやすくなる。
【００４９】
この状態から、制御装置４０は、図４(d)に示すように、基板Ｗを傾斜させて基板Ｗの上面から純水を排除する純水排除工程を実行する。すなわち、制御装置４０は、揺動駆動機構２８およびアーム昇降駆動機構２９を制御して、基板支持部材２７をスピンベース４の上面と基板Ｗの下面との隙間に入り込ませる。このとき、制御装置４０は、挟持部材駆動機構１３の制御により、挟持部材５を解除状態に保持し、基板Ｗの挟持を解放しておく。基板Ｗの挟持が解放された状態で、制御装置４０は、アーム昇降駆動機構２９を制御し、基板支持部材２７を所定の高さまで上昇させる。
【００５０】
これにより、基板Ｗが水平面に対して所定の角度θ（たとえば、１度〜５度）だけ傾斜した傾斜姿勢となる。角度θは、純水液塊４５が、分裂することなく、単一の液塊の状態を保持して下方へと移動し、基板Ｗの上面から排除されていくように定められる。より具体的には、このような角度が傾斜姿勢の基板Ｗと水平面との間に形成されるように、基板支持部材２７を上昇させるときの高さが定められる。
【００５１】
純水液塊４５が単一の液塊の状態で基板Ｗの下方側から排除するには、基板Ｗの上面で移動する純水液塊４５の後縁４５ａ（純水液塊４５の最も上側の縁部）の移動速度が毎秒３〜２０ミリメートル、さらに好ましくは毎秒３〜５ミリメートルとなるように前記角度θを定めることが好ましい。
傾斜姿勢の基板Ｗの下方側端縁には、スピンチャック１の回転中心を挟んで基板支持部材２７に対向する位置（すなわち、傾斜姿勢の基板Ｗの最も低い位置の端面に対応する位置）にある挟持部材５が当接することになる。そのため、基板Ｗの上面を流れ落ちてきた純水液塊４５は、当該挟持部材５を伝うようにガイドされ、基板Ｗの上面からスムーズに流下していく。
【００５２】
基板Ｗを傾斜させることによる純水排除工程に先だって、制御装置４０は、遮断板昇降駆動機構２１を制御し、遮断板１０が傾斜後の基板Ｗに接触しない程度に、基板対向面１１を基板Ｗの上面に近接させる。具体的には、水平姿勢の基板Ｗの上面から所定の下限高さ（＝基板直径×ｔａｎθ）以上の高さに基板対向面１１が位置していれば、遮断板１０は基板Ｗと接しない。
【００５３】
また、制御装置４０は、純水排除工程中、窒素ガスバルブ１９を開成状態に保持する。こうして、基板Ｗの上方の空間が遮断板１０によって制限され、この制限された空間が窒素ガスで満たされることになる。この状態で、基板傾斜機構２５による基板Ｗの傾斜操作が開始される。これにより、基板Ｗの上面において純水が排除された領域（露出域）およびこの露出域と純水液塊４５が存在する領域との境界領域（境界域）は、純水排除工程中、終始、窒素ガス雰囲気中に置かれることになるから、これら領域に酸化物が形成されたりすることを抑制または防止できる。
【００５４】
純水排除工程では、制御装置４０は、流量調整部３０を制御することにより、窒素ガスの供給流量を所定の小流量とする。このときの窒素ガスの供給流量は、基板Ｗ上の純水液塊４５が破壊される流量よりも少ない値に定められる。具体的には、このときの窒素ガスの供給流量は、１〜１０リットル／分とされることが好ましく、５リットル／分とされることがより好ましい。
【００５５】
純水排除工程中、遮断板１０は、回転させてもよいし、停止状態としてもよい。
こうして、基板Ｗ上の純水液塊４５が排除された後には、制御装置４０は、アーム昇降駆動機構２９を制御して、基板支持部材２７を下降させる。これにより、基板Ｗは、挟持部材５によって支持された水平姿勢へと戻される。さらに、制御装置４０は、揺動駆動機構２８を制御することにより、揺動アーム２６を揺動させて、基板支持部材２７をスピンチャック１の側方に退避させる。
【００５６】
次いで、制御装置４０は、挟持部材駆動機構１３を制御し、挟持部材５によって基板Ｗを挟持させる。そして、図４(e)に示すように、制御装置４０は、チャック回転駆動機構２を制御して、スピンチャック１を所定の乾燥回転速度（たとえば３０００rｐｍ）で一定時間（たとえば１５秒〜３０秒）回転させ、乾燥工程を実行する。これにより、基板Ｗの周端面に微小な水滴が残っていても、この水滴が遠心力によって振り切られる。この微小な水滴は、基板Ｗの上面のデバイス形成領域を通ることはないから、筋状のパーティクルの原因となることはない。
【００５７】
乾燥工程では、制御装置４０は、遮断板昇降駆動機構２１を制御して、遮断板１０の基板対向面１１を基板Ｗの上面に、たとえば０．５ｍｍ〜５．０ｍｍ程度の距離まで近接させ、遮断板回転駆動機構２２によって基板Ｗと同方向に遮断板１０を回転させる。これにより、基板Ｗの上方の空間が制限され、この制限された空間が窒素ガスに満たされ、さらに、この窒素ガスは基板Ｗの外方に向かう気流を形成することになる。したがって、基板Ｗの上面に不所望な酸化物が形成されたり、処理室内からの飛散物が基板Ｗの表面に付着したりすることを抑制または防止できる。
【００５８】
乾燥工程では、制御装置４０は、流量調整部３０を制御することにより、窒素ガスの供給流量を所定の大流量とする。このときの窒素ガスの供給流量は、純水排除工程のとの供給流量よりも大きくされる。具体的には、このときの窒素ガスの供給流量は、５〜２０リットル／分とされることが好ましく、１０リットル／分とされることがより好ましい。
このような乾燥工程を一定時間（たとえば１５秒〜３０秒）だけ行った後、制御装置４０は、チャック回転駆動機構２を制御してスピンチャック１の回転を停止させ、遮断板昇降駆動機構２１を制御して遮断板１０を上方に退避させ、挟持部材駆動機構１３を制御して挟持部材５による基板Ｗの挟持を解除させ、さらに、窒素ガスバルブ１９を閉じる。
【００５９】
その後、基板搬送ロボットによって、処理済みの基板Ｗがスピンチャック１から搬出される。
以上のようにこの実施形態によれば、スピンチャック１を高速回転させて乾燥工程を行う前に、基板Ｗを傾斜させることによって、基板Ｗ上で成長した大きな純水液塊４５を分裂させることなく基板Ｗ外に排除することができる。すなわち、純水液塊４５は、基板Ｗの上面に微小液滴を残すことなく落下する。したがって、基板Ｗの上面（デバイス形成面）に微細な液滴が残留することがないので、筋状のパーティクルの問題を克服できる。
【００６０】
図６は、前述の実施形態の変形例を説明するための図解図である。この変形例では、基板Ｗの表面にリンス液としての純水を供給しながら、基板Ｗ上における純水供給位置を移動させることができる移動ノズル５０が備えられている。この移動ノズル５０には、純水供給源からの純水が純水バルブ５１を介して供給されている。この純水バルブ５１の開閉は、前述の制御装置４０によって制御される。また、移動ノズル５０をスピンチャック１の上方で水平方向に移動させるためにノズル移動機構５２が設けられており、このノズル移動機構５２の動作も、制御装置４０によって制御されるようになっている。
【００６１】
基板傾斜機構２５によって基板Ｗを傾斜させ、この基板Ｗの上面の純水液塊４５を排除する純水排除工程中において、制御装置４０は、純水バルブ５１を開くとともに、ノズル移動機構５２を制御して、移動ノズル５０を傾斜姿勢の基板Ｗの上方で移動させる。より具体的には、移動ノズル５０からの純水の着液点５５が、基板Ｗ上で移動する純水液塊４５の後縁４５ａよりも下方側にあり、したがって、純水液塊４５内に位置する状態が保持されるように、移動ノズル５０が移動させられる。
【００６２】
この構成によれば、移動ノズル５０から純水液塊４５に新たな純水を補給することで、純水液塊４５の分裂をより確実に防止することができるから、基板Ｗの上面の純水をより効率的に排除することができる。したがって、基板Ｗを傾斜姿勢としたときの水平面に対する角度θを比較的大きくとっても純水液塊４５の分裂を阻止できるから、基板Ｗの上面からの純水の排除をより速やかに進行させることができる。これにより、処理時間を短縮できる。
【００６３】
図７は、基板Ｗを傾斜させるための基板傾斜機構の変形例の構成を説明するための図解図である。この基板傾斜機構６０は、アーム２０、遮断板昇降駆動機構２１および遮断板回転駆動機構２２を含む遮断板保持機構２３と、スピンチャック１とを共通に保持する可動フレーム６１を備えている。この可動フレーム６１は、スピンチャック１にほぼ水平に保持された基板Ｗのほぼ中心を通る水平な回転軸線６２まわりに回転する一対の回転支持軸６３，６４によって支持されている。そして、一方の回転支持軸６３には、この回転支持軸６３を回転軸線６２まわりに双方向に回転させることができる回転駆動機構６５が結合されている。この回転駆動機構６５は、前述の制御装置４０によって制御されるようになっている。
【００６４】
この構成では、回転駆動機構６５の制御によって、スピンチャック１および遮断板１０を一体的に角度θだけ傾斜させることで、前述の純水排除工程を実行することができる。そして、遮断板１０の基板対向面１１が基板Ｗの傾斜に倣って傾斜し、両者が平行状態に保持されるから、純水排除工程において、遮断板１０の基板対向面１１を基板Ｗの上面により近接した位置に配置することができる。これにより、基板Ｗの上面付近を確実に窒素ガス雰囲気とすることができる。
【００６５】
図８は、この発明の第２の実施形態に係る基板処理装置の構成を説明するための図解的な斜視図であり、図９は、動作状態を示す図解的な側面図である。これらの図８および図９において、前述の図１〜図７に示された各部と機能的に同等の部分には同一の参照符合を付して示す。
この基板処理装置は、スピンチャック１に保持された基板Ｗの上方（遮断板１０の下方）で水平方向に移動することができるガスナイフ機構７０を備えている。ガスナイフ機構７０は、直線スロット状のガス吐出口７１ａを有するガスノズル７１と、このガスノズル７１に不活性ガスとしての窒素ガスを供給する窒素ガス供給管７２と、この窒素ガス供給管７２に介装された窒素ガスバルブ７３と、ガスノズル７１をスピンチャック１の上方で水平方向に移動させるガスノズル移動機構７４とを備えている。窒素ガスバルブ７３の開閉、およびガスノズル移動機構７４の動作は、制御装置４０によって制御されるようになっている。
【００６６】
ガスノズル７１は、ガス吐出口７１ａから吐出される窒素ガスによってガスナイフ７６を形成し、このガスナイフ７６は、基板Ｗの表面に、直線状のガス吹き付け領域７５を形成する。このガス吹き付け領域７５は、基板Ｗの直径よりも長い範囲に渡っている。
さらに、この基板処理装置は、基板Ｗの表面にリンス液としての純水を供給しながら、基板Ｗ上における純水供給位置を移動させることができる一対の移動ノズル７７，７８を備えている。これらの移動ノズル７７，７８には、純水供給源からの純水が純水バルブ７９を介して供給されている。この純水バルブ７９の開閉は、前述の制御装置４０によって制御される。また、移動ノズル７７，７８をスピンチャック１の上方で水平方向に移動させるためにノズル移動機構８０が設けられている。このノズル移動機構８０の動作も、制御装置４０によって制御されるようになっている。
【００６７】
前述の第１の実施形態では、基板Ｗの上面の純水液塊４５を基板Ｗを傾斜させることによって排除しているが、この第２の実施形態では、基板Ｗを傾斜させるのではなく、ガスナイフ機構７０によって純水液塊４５が基板Ｗの上面から排除される。
すなわち、図４(c)までの工程が第１の実施形態の場合と同様に行われ、水平姿勢の基板Ｗの上面のほぼ全域を覆う純水液塊４５が形成された状態で、ガスノズル移動機構７４が作動させられる。具体的には、制御装置４０は、窒素ガスバルブ７３を開いてガスノズル７１に窒素ガスを供給させるとともに、ガスノズル移動機構７４を作動させる。これにより、このガスノズル７１のガス吹き付け領域７５は、基板Ｗの上面を、一周端部からこれに対向する他の周端部に至るまで一方向にスキャンする。これにより、ガスノズル７１から吐出される窒素ガスによって形成されるガスナイフ７６により、純水液塊４５が基板Ｗ上から掃き落とされて排除される。
【００６８】
さらに、制御装置４０は、ノズル移動機構８０を制御し、移動ノズル７７，７８の着液点を、ガスナイフ７６の移動方向Ｒに関してガス吹き付け領域７５よりも下流側において、ガスナイフ７６の移動方向Ｒと同方向に移動させる。
これにより、ガスナイフ７６によって基板Ｗの上面から純水液塊４５を排除していく一方で、ガスナイフ７６の移動方向下流側における純水の供給によって、純水液塊４５の分裂を防ぐことができる。したがって、純水液塊４５は、大きな液塊（好ましくは単一の液塊）の状態を保持しつつ基板Ｗの上面から排除されていくから、基板Ｗの上面のデバイス形成領域に微小な液滴が残留するおそれはない。
【００６９】
一対の移動ノズル７７，７８は、この実施形態では、基板Ｗを挟んで互いに対向する位置から基板Ｗの上面に純水を供給するように配置されている。これらの移動ノズル７７，７８は、ストレートノズルであってもよいし、シャワー状に純水を分散して基板Ｗの上面に供給するシャワーノズルであってもよい。移動ノズルは一対設ける必要はなく、一つの移動ノズルで基板Ｗの上面の液塊４５に純水を補給するようにしてもよい。
【００７０】
制御装置４０は、移動ノズル７７，７８の着液点が基板Ｗの周端部に達するか、その直前のタイミングで、純水バルブ７９を閉じる。そして、ガスナイフ７６のガス吹き付け領域７５が基板Ｗの上面の全域を走査し終えると、制御装置４０は、ガスノズル移動機構７４を制御し、ガスノズル７１をスピンチャック１の側方に退避させるとともに、窒素ガスバルブ７３を閉じる。
【００７１】
その後は、第１の実施形態と同様に、図４(e)に示された乾燥工程が行われる。すなわち、制御装置４０は、チャック回転駆動機構２を制御して、スピンチャック１を高速回転させ、基板Ｗの周端面に残る微小な液滴を振り切って乾燥させる。また、制御装置４０は、遮断板昇降駆動機構２１を制御して、遮断板１０の基板対向面１１を基板Ｗの上面に近接させ、さらに、遮断板回転駆動機構２２を制御して遮断板１０を回転させる。
【００７２】
このように、この実施形態によっても、基板Ｗの上面の純水液塊４５を大きな液塊の状態に保持しつつ、基板Ｗの上面から排除しているから、基板Ｗの上面に筋状のパーティクルが生じることを抑制または防止できる。
以上、この発明の２つの実施形態について説明したが、この発明は、さらに他の形態で実施することもできる。たとえば、前記の２つの実施形態では、基板Ｗの周端面を挟持する、いわゆるメカニカルチャックからなるスピンチャック１を用いているが、基板Ｗの下面を吸着して保持するバキュームチャック型のスピンチャックを用いてもよい。
【００７３】
また、前記の実施形態では、リンス液として純水が用いられているが、炭酸水、電解イオン水、水素水、磁気水などの機能水、または希薄濃度（たとえば１ｐｐｍ程度）のアンモニア水などをリンス液として用いることもできる。
また、前記の実施形態では、不活性ガスとして窒素ガスが用いられているが、他にも、アルゴンガスを不活性ガスとして用いることができる。また、不活性ガスに代えて、フィルタなどによって清浄化された空気（クリーンエア）を用いてもよい。
【００７４】
さらに、前記の第１の実施形態では、基板Ｗを傾斜させる機構として、基板Ｗのみを傾斜させるもの（図１）、およびスピンチャック１を傾斜させるもの（図７）を例示したが、スピンチャック１等を収容した処理室全体を傾斜させたり、また、基板処理装置全体を傾斜させたりして基板Ｗを水平面に対して傾斜させるようにしてもよい。
また、図１０に図解的に示すように、前記第１の実施形態と第２の実施形態とを組み合わせて、基板Ｗを傾斜させる一方で、同時に、ガスノズル７１が形成するガスナイフ７６によって、傾斜した基板Ｗの下方側へと純水液塊４５を掃き出す構成としてもよい。この場合も、ガスナイフ７６の移動方向下流側には、移動ノズル７７，７８からの純水を純水液塊４５に補給することにより、純水液塊４５の分裂を防止することが好ましい。
【００７５】
また、前記第２の実施形態では、直線状のガス吹き付け領域７５を基板Ｗ表面に形成するガスノズル７１が用いられているが、図１１(a)(b)(c)に示すように折れ線状のガス吹き付け領域８１，８２，８３を形成するガスノズルが適用されてもよく、図１１(d)(e)に示すような曲線状（円弧形状）のガス吹き付け領域８４，８５を形成するガスノズルが適用されてもよい。
【００７６】
たとえば、図１１(a)(d)のガス吹き付け領域８１，８４は、各中央部が、ガスナイフの移動方向Ｒに対して上流側に向かって窪んだ形状を有している。この場合、基板Ｗ上面の純水を内方に集めながら純水液塊を移動方向Ｒ側へと押しやっていくことができるので、純水液塊の分裂が生じにくい。
ガスノズルとしては、基板Ｗ上におけるガス吹き付け領域が線状のもの以外にも、たとえば楕円形のガス吹き付け領域を基板Ｗ上に形成するものが適用されてもよい。
【００７７】
また、前述の実施形態では、リンス液（純水）を単一の液塊状態のまま、基板表面から排除するようにしているが、リンス液排除の過程において、基板表面に微小液滴が残留しない程度にリンス液の液塊が複数個の塊に分裂してもよい。たとえば、図１１の（ｂ），（ｃ），（ｅ）の実施形態においては、リンス液排除過程の末期で、それぞれ２つ、３つの液塊に分離する。
【００７８】
また、前述の実施形態では、液膜被覆工程において、基板Ｗの上面のほぼ全域を液膜（純水液塊）が覆うようにしているが、基板Ｗの上面の一部のみを液膜が覆うようにしてもよい。
また、前述の実施形態では、デバイス形成面（上面）が疎水性の基板Ｗを例にとったが、親水性の基板に対しても、この発明を適用できる。さらに、前述の実施形態では、円形の基板Ｗを処理対象とする場合について説明したが、液晶表示装置用ガラス基板やプラズマディプレイ用ガラス基板のような角形基板を処理する装置に対しても、この発明を適用することができる。
【００７９】
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。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】この発明の第１の実施形態に係る基板処理装置の構成を説明するための図解図である。
【図２】前記基板処理装置に備えられたスピンチャックの平面図である。
【図３】前記基板処理装置の電気的構成を説明するためのブロック図である。
【図４】前記基板処理装置による基板処理の流れを説明するための図である。
【図５】制御装置による制御内容を説明するためのタイムチャートである。
【図６】第１の実施形態の変形例を説明するための図解図である。
【図７】基板傾斜機構の変形例の構成を説明するための図解図である。
【図８】この発明の第２の実施形態の基板処理装置の構成を説明するための図解的な斜視図である。
【図９】第２実施形態の基板処理装置の全体の構成を示す図解図である。
【図１０】基板の傾斜とガスナイフとを併用して基板上の純水液塊を排除する実施形態を示す図解図である。
【図１１】ガス吹き付け領域の形状の変形例を示す図解図である。
【符号の説明】
【００８１】
１    スピンチャック
２    チャック回転駆動機構
３    回転軸
４    スピンベース
５    挟持部材
６    下面処理液供給管
７    下面ノズル
８    薬液バルブ
９    純水バルブ
１０    遮断板
１１    基板対向面
１２    回転軸
１３    挟持部材駆動機構
１５    処理液ノズル
１６    薬液バルブ
１７    純水バルブ
１８    窒素ガス供給通路
１９    窒素ガスバルブ
２０    アーム
２１    遮断板昇降駆動機構
２２    遮断板回転駆動機構
２３    遮断板保持機構
２５    基板傾斜機構
２６    揺動アーム
２７    基板支持部材
２８    揺動駆動機構
２９    アーム昇降駆動機構
３０    流量調整部
３５    支持部
３６    挟持部
３９    回転位置センサ
４０    制御装置
４５    純水液塊
４５ａ  後縁
５０    移動ノズル
５１    純水バルブ
５２    ノズル移動機構
５５    着液点
６０    基板傾斜機構
６１    可動フレーム
６２    回転軸線
６３，６４    回転支持軸
６５    回転駆動機構
７０    ガスナイフ機構
７１    ガスノズル
７１ａ    ガス吐出口
７２    窒素ガス供給管
７３    窒素ガスバルブ
７４    ガスノズル移動機構
７５    ガス吹き付け領域
７６    ガスナイフ
７７，７８    移動ノズル
７９    純水バルブ
８０    ノズル移動機構
８１〜８５    ガス吹き付け領域
Ｒ    移動方向
Ｗ    基板
θ    角度
【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５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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