(57)【要約】【課題】回転する基板の下面にリンス液を供給した後に、基板の下面に悪影響を及ぼすこと無く基板の下方にある基板処理装置の構成部品から液体を除去する。【解決手段】基板処理方法は、基板保持回転部（３、４）により保持されて回転する基板（Ｗ）の下面にリンス液供給部（２０）からリンス液を供給することと、その後に、回転する基板の下面全域にリンス液の液膜を維持しつつガス供給部（２１）から乾燥用ガスを供給して軸部材（５）の上端部例えばヘッド部とリフトピン（１９，１９ａ）に付着した液体を除去することと、その後に、回転する基板の下面に残留するリンス液の液膜を除去することとを含む。【選択図】図１２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を支持する基板支持要素と、前記基板支持要素を設けられ前記基板の下方で当該基板に対面する回転プレートと、を有し、前期基板支持要素によって基板を水平姿勢で保持して鉛直軸線周りに回転させる基板保持回転部と、
前記回転プレートの中心部に設けられた孔に挿入された上端部を有する軸部材と、
前記基板保持回転部により保持された前記基板の下面にリンス液を供給するリンス液供給部と、
前記基板保持回転部により保持された前記基板の下面が面する空間に乾燥用ガスを供給するガス供給部と、
前記基板処理装置の動作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記基板保持回転部により保持されて回転する前記基板の下面に前記リンス液供給部からリンス液を供給し、その後に、回転する前記基板の下面全域にリンス液の液膜を維持しつつ前記ガス供給部から乾燥用ガスを供給して前記軸部材の上端部に付着した液体を除去し、その後に、回転する前記基板の下面に残留する処理液のリンス液を除去するよう制御する、基板処理装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記基板の下面に残留するリンス液の液膜を除去するときに、前記ガス供給部から前記乾燥用ガスを供給しないで前記基板の前記下面の少なくとも中央部に残留するリンス液の液膜を除去し、その後に、前記ガス供給部から前記乾燥用ガスを供給するよう制御する、請求項１記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記基板の下面全域にリンス液の液膜を維持しつつ前記ガス供給部から乾燥用ガスを供給することは、前記基板の下面に前記リンス液供給部からリンス液を供給し、その後、前記リンス液の供給を停止した状態で前記ガス供給部から乾燥用ガスを供給し、その後、前記基板の下面の少なくとも一部でリンス液の液膜が消失する前に前記リンス液供給部からリンス液を供給することを含む、請求項１または２記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記軸部材の上端部に、前記リンス液供給部を構成するリンス液ノズルと、前記ガス供給部を構成するガスノズルが設けられ、前記ガスノズルによって、前記軸部材の上端部の上面に付着した液体を除去する、請求項１記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記ガスノズルは、前記基板保持回転部により保持された前記基板の下面の中央部に向けて乾燥用ガスを噴射する第１の吐出口と、前記軸部材の上端部の上面に沿う方向に乾燥用ガスを噴射する第２の吐出口とを有し、前記第２の吐出口から噴射された乾燥用ガスにより前記軸部材の上端部の上面に付着した液体を除去する、請求項４記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記軸部材を昇降させる昇降機構を更に備え、
前記軸部材の上端部に、前記基板保持回転部に前記基板が搬入される際に前記基板を支持するリフトピンが設けられ、前記基板下方構成部品に付着した液体を除去することは、前記リフトピンに付着した液体を除去することを含む、請求項１記載の基板処理装置。
【請求項７】
基板処理装置にて実行される基板処理方法であって、前記基板処理装置が、
基板を支持する基板支持要素と、前記基板支持要素を設けられ前記基板の下方で当該基板に対面する回転プレートと、を有し、前期基板支持要素によって基板を水平姿勢で保持して鉛直軸線周りに回転させる基板保持回転部と、
前記回転プレートの中心部に設けられた孔に挿入された上端部を有する軸部材と、
前記基板保持回転部により保持された前記基板の下面にリンス液を供給するリンス液供給部と、
前記基板保持回転部により保持された前記基板の下面が面する空間に乾燥用ガスを供給するガス供給部と、
を備えているものにおいて、
前記基板保持回転部により保持されて回転する前記基板の下面に前記リンス液供給部からリンス液を供給することと、
その後に、回転する前記基板の下面全域にリンス液の液膜を維持しつつ前記ガス供給部から乾燥用ガスを供給して前記軸部材の上端部に付着した液体を除去することと、
その後に、回転する前記基板の下面に残留するリンス液の液膜を除去することと
を含む基板処理方法。
【請求項８】
前記基板の下面に残留するリンス液の液膜を除去するときに、前記ガス供給部から前記乾燥用ガスを供給しないで前記基板の前記下面の少なくとも中央部に残留するリンス液の液膜を除去し、その後に、前記ガス供給部から前記乾燥用ガスを供給する、請求項７記載の基板処理方法。
【請求項９】
前記基板の下面全域にリンス液の液膜を維持しつつ前記ガス供給部から乾燥用ガスを供給することは、前記基板の下面に前記リンス液供給部からリンス液を供給し、その後、前記リンス液の供給を停止した状態で前記ガス供給部から乾燥用ガスを供給し、その後、前記基板の下面の少なくとも一部でリンス液の液膜が消失する前に前記リンス液供給部からリンス液を供給することを含む、請求項７または８記載の基板処理方法。
【請求項１０】
前記軸部材の上端部に、前記リンス液供給部を構成するリンス液ノズルと、前記ガス供給部を構成するガスノズルが設けられ、前記ガスノズルによって、前記軸部材の上端部の上面に付着した液体を除去する、請求項９記載の基板処理方法。
【請求項１１】
前記ガスノズルは、前記基板保持回転部により保持された前記基板の下面の中央部に向けて乾燥用ガスを噴射する第１の吐出口と、前記軸部材の上端部の上面に沿う方向に乾燥用ガスを噴射する第２の吐出口とを有し、前記第２の吐出口から噴射された乾燥用ガスにより前記軸部材の上端部の上面に付着した液体を除去する、請求項１０記載の基板処理方法。
【請求項１２】
前記基板処理装置が前記軸部材を昇降させる昇降機構を更に備え、
前記軸部材の上端部に、前記基板保持回転部に前記基板が搬入される際に前記基板を支持するリフトピンが設けられ、前記基板下方構成部品に付着した液体を除去することは、前記リフトピンに付着した液体を除去することを含む、請求項７記載の基板処理方法。
【請求項１３】
基板処理装置の動作を制御するための制御部をなすコンピュータにより実行されたときに、前記コンピュータが前記基板処理装置を制御して請求項７から１２のうちのいずれか一項に記載の基板処理方法を実行させるプログラムが記録された記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハ等の基板の下面に液処理を施す基板処理装置及び基板処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造プロセスにおいては、半導体ウエハ等の基板に処理液を供給して洗浄やエッチング等の液処理を行うプロセスが多用されている。このような液処理は、例えば特許文献１に記載されているように、スピンチャック（基板保持回転機構）により基板を回転させながら、ウエハの表面及び／又は裏面に処理液を供給する枚葉式の基板処理装置により行われる。
【０００３】
特許文献１に記載の装置は、スピンチャックの回転中心付近においてウエハＷの下方に設けられた回転しないノズル部材を有する。ウエハＷの処理時に、ノズル部材に設けられた処理液吐出ノズルから薬液及びリンス液が順次吐出され、リンス液の吐出終了後にウエハの振り切り乾燥が行われる。振り切り乾燥中においてもノズル部材は回転しないため、振り切り乾燥よりも前にノズル部材の表面に付着した液体特にリンス液がそのまま残留しやすい。このような残留リンス液は、次のウエハの処理に悪影響を及ぼすことがある。
【０００４】
上記の問題を解決するため、特許文献１では、第１吐出口からウエハに向けて乾燥用ガスを吐出するガス吐出ノズルに設けた第２吐出口からノズル部材の表面に沿って乾燥用ガスを噴射することにより、残留リンス液を吹き飛ばしている。しかし、特許文献１の技術では、ウエハのほうが基板処理装置の構成部品よりも先に乾燥してしまうと構成部品から吹き飛ばされた残留リンス液がウエハの下面に再付着することがわかった。この点において、特許文献１の技術にはさらなる改善の余地がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１８６８５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、回転する基板の下面にリンス液を供給した後に、基板下方の構成部品から除去された液体が基板に再付着することを防止する技術を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施形態によれば、基板を支持する基板支持要素と、前記基板支持要素を設けられ前記基板の下方で当該基板に対面する回転プレートと、を有し、前期基板支持要素によって基板を水平姿勢で保持して鉛直軸線周りに回転させる基板保持回転部と、前記回転プレートの中心部に設けられた孔に挿入された上端部を有する軸部材と、前記基板保持回転部により保持された前記基板の下面にリンス液を供給するリンス液供給部と、前記基板保持回転部により保持された前記基板の下面が面する空間に乾燥用ガスを供給するガス供給部と、前記基板処理装置の動作を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記基板保持回転部により保持されて回転する前記基板の下面に前記リンス液供給部からリンス液を供給し、その後に、回転する前記基板の下面全域にリンス液の液膜を維持しつつ前記ガス供給部から乾燥用ガスを供給して前記軸部材の上端部に付着した液体を除去し、その後に、回転する前記基板の下面に残留する処理液のリンス液を除去するよう制御する、基板処理装置が提供される。
【０００８】
本発明の他の実施形態によれば、基板処理装置にて実行される基板処理方法であって、前記基板処理装置が、基板を支持する基板支持要素と、前記基板支持要素を設けられ前記基板の下方で当該基板に対面する回転プレートと、を有し、前期基板支持要素によって基板を水平姿勢で保持して鉛直軸線周りに回転させる基板保持回転部と、前記回転プレートの中心部に設けられた孔に挿入された上端部を有する軸部材と、前記基板保持回転部により保持された前記基板の下面にリンス液を供給するリンス液供給部と、前記基板保持回転部により保持された前記基板の下面が面する空間に乾燥用ガスを供給するガス供給部と、を備えているものにおいて、前記基板保持回転部により保持されて回転する前記基板の下面に前記リンス液供給部からリンス液を供給することと、その後に、回転する前記基板の下面全域にリンス液の液膜を維持しつつ前記ガス供給部から乾燥用ガスを供給して前記軸部材の上端部に付着した液体を除去することと、その後に、回転する前記基板の下面に残留するリンス液の液膜を除去することとを含む基板処理方法が提供される。
【０００９】
本発明のさらに他の実施形態によれば、基板処理装置の動作を制御するための制御部をなすコンピュータにより実行されたときに、前記コンピュータが前記基板処理装置を制御して上記の基板処理方法を実行させるプログラムが記録された記憶媒体が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
上記本発明の実施形態によれば、基板の下面全域にリンス液の液膜が維持された状態で、ガス供給部から供給される乾燥用ガスにより軸部材の上端部に付着した液体を除去しているので、基板下方構成部品から除去された液体が基板に再付着することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【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断面図である。
【図２】図１の基板処理装置に用いられたノズル部材の断面図である。
【図３】図１の基板処理装置に用いられたノズル部材の平面図である。
【図４】図１の基板処理装置においてウエハを受け取った際の状態を示す図である。
【図５】図１の基板処理装置において、薬液洗浄工程を実施しているときの状態を示す図である。
【図６】図１の基板処理装置において、リンス工程の第１段階を実施しているときの状態を示す図である。
【図７】図１の基板処理装置において、リンス工程の第２段階を実施しているときの状態を示す図である。
【図８】図１の基板処理装置において、スプラッシュリンス工程を実施しているときの状態を示す図である。
【図９】図１の基板処理装置において、液滴除去工程の第１段階を実施しているときの状態を示す図である。
【図１０】図１の基板処理装置において、液滴除去工程の第２段階を実施しているときの状態を示す図である。
【図１１】図１の基板処理装置において、液滴除去工程の第３段階を実施しているときの状態を示す図である。
【図１２】図１の基板処理装置において、液滴除去工程の第４段階を実施しているときの状態を示す図である。
【図１３】図１の基板処理装置において、最終リンス工程を実施しているときの状態を示す図である。
【図１４】図１の基板処理装置において、乾燥工程の第１段階を実施しているときの状態を示す図である。
【図１５】図１の基板処理装置において、乾燥工程の第２段階を実施しているときの状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【００１３】
基板処理装置１は、チャンバ（図示せず）と、チャンバのベースとなるベースプレート２と、チャンバ内に設けられたスピンチャック（基板保持機構）３と、スピンチャック３を回転させる回転機構４と、処理液および乾燥用ガスを吐出するノズル部材５と、ノズル部材５に処理液を供給する処理液供給機構６と、ノズル部材５に乾燥用ガスを供給するガス供給機構７と、排液を受け止める液受けカップ８と、ウエハＷ表面に処理流体を供給する処理流体供給機構９と、制御部１０とを有している。
【００１４】
スピンチャック３は、回転プレート１１と、回転プレート１１の中央部に接続された回転軸１２と、回転プレート１１の表面に設けられ、ウエハＷを回転プレート１１から浮かせた状態で支持する支持ピン１３ａと、回転プレート１１の周縁に円環状に設けられ、ウエハＷをガイドするガイドリング１３とを有している。スピンチャック３は、被処理基板であるウエハＷを、裏面を下向きにして水平姿勢で保持する。本明細書において、ウエハＷの裏面とはウエハＷのデバイスが形成されていない面を意味し、ウエハＷの表面とはウエハＷのデバイスが形成されている面を意味する。
【００１５】
本実施形態で使用されるスピンチャック３は、ウエハＷが支持ピン１３ａにより支持された状態でウエハＷ回転させることにより、ウエハＷ上面と下面との間に生じる差圧によりウエハＷを保持するように構成されている。このような形式のスピンチャック３に代えて、ウエハＷの周縁部をクランプする複数の可動保持爪を備えた所謂メカニカルチャックと呼ばれる形式のスピンチャックを用いることができる。
【００１６】
回転機構４は、モータ１４と、モータ１４の回転軸及び回転軸１２の下端に設けられたプーリー１５と、プーリー１５間に掛け渡されたベルト１６とを有する。
【００１７】
回転軸１２は円筒状（中空）をなしベースプレート２を貫通して下方に延びている。回転プレート１１の中心部には、回転軸１２内の孔１２ａに連通する孔１２ａと同心の漏斗状の孔１１ａが形成されている。
【００１８】
図２及び図３に示すように、ノズル部材５は、ヘッド部１９と、ヘッド部１９の下方に連続し、鉛直下方に延びる軸部１８とを有している。ノズル部材５は昇降可能であるが、回転不能である。ウエハＷ処理時においては、軸部１８は回転軸１２内の孔１２ａの内部に位置し、ヘッド部１９は孔１１ａ内に位置する。
【００１９】
軸部１８およびヘッド部１９の内部には、処理液通流路１８ａおよびガス通流路１８ｂが鉛直方向に延びている。ヘッド部１９の上面の処理液通流路１８ａに対応する位置には処理液を吐出する処理液吐出ノズル２０が設けられ、ガス通流路１８ｂに対応する位置には乾燥用ガスを吐出するガス吐出ノズル２１が設けられている。
【００２０】
処理液通流路１８ａには処理液供給機構６から処理液が供給され、ガス通流路１８ｂにはガス供給機構７から乾燥用ガスが供給される。
【００２１】
処理液供給機構６は、処理液通流路１８ａに接続された処理液供給配管６０を有する。処理液供給配管６０には、薬液供給源６１ａに接続されるとともに開閉弁６１ｂが介設された薬液配管６１ｃと、純水供給源６２ａに接続されるとともに開閉弁６２ｂが介設された純水配管６２ｃと、開閉弁６３ｂが接続されたバルブドレン配管６３ｃが接続されている。開閉弁６１ｂ，６２ｂ，６３ｂは一体化された集合バルブであってもよいし、別個の３つのバルブであってもよい。ここで使用される薬液として、酸薬液である希フッ酸（ＤＨＦ）、アルカリ薬液であるアンモニア過水（ＳＣ１）等が例示される。
【００２２】
処理液供給配管６０には開閉弁６４が介設されている。処理液供給配管６０の開閉弁６４の上流側に流量制御弁を設けてもよい。処理液供給配管６０の開閉弁６４よりも上流側に設定された分岐点６５において、処理液供給配管６０からノズルドレン配管６６が分岐している。ノズルドレン配管６６には開閉弁６７が介設されている。
【００２３】
ガス供給機構７は、下流端がガス通流路１８ｂに接続され、上流端がガス供給源７０に接続されたガス供給配管７１を有する。ガス供給配管７１には開閉弁７２が介設されている。ガス供給配管７１に流量制御弁を設けてもよい。
【００２４】
処理液吐出ノズル２０は、処理液通流路１８ａから供給されてきた処理液を上方に吐出する処理液吐出口２０ａを有する。ガス吐出ノズル２１には、ガス通流路１８ｂから供給されてきた乾燥用ガス、例えば窒素ガスを上方に吐出する１個の第１のガス吐出口２１ａと、乾燥用ガスをヘッド部１９の上面に沿って概ね水平方向に放射状に吐出する複数（図示例では８個）の第２のガス吐出口２１ｂとを有する。
【００２５】
ノズル部材５のヘッド部１９の上面には３個のリフトピン１９ａが設けられている。ノズル部材５の下端部には接続部材２２を介してシリンダ機構２３が接続されている。シリンダ機構２３によってノズル部材５を上昇させることにより、リフトピン１９ａを介してウエハＷを持ち上げることができる。
【００２６】
液受けカップ８は、回転プレート１１に保持されたウエハＷの周縁部を包囲し、ウエハＷから飛散した処理液を受け止める。液受けカップ８の底部には排液口８ａが形成されており、排液口８ａから排液配管３２が下方に延びている。
【００２７】
処理流体供給機構９は、少なくとも１つの処理流体ノズル３３と、処理流体ノズル３３に処理流体供給源３５から処理流体を供給する処理流体配管３４とを有する。処理流体供給機構９によりウエハＷの表面に供給される処理流体としては、ＤＨＦ、ＳＣ１等の薬液、純水または機能水等のリンス液、ミスト化されたリンス液とガスとの二流体、ＩＰＡ等の乾燥用溶剤、窒素ガス等の乾燥用ガスが例示される。処理流体ノズル３３は、スキャン動作可能とすることができる。純水及び薬液が処理流体ノズル３３に供給される供給される場合、これらは薬液供給源６１ａ及び純水供給源６２ａから供給することができる。
【００２８】
制御部１０は、図１に概略的に示されるように、コントローラ４１と、ユーザーインターフェース４２と、記憶部４３とを有している。コントローラ４１は、マイクロプロセッサ（コンピュータ）からなり、基板処理装置１の各構成部、例えば開閉弁２６，２９，３１，３６、モータ１４、シリンダ機構２３等を制御する。
【００２９】
ユーザーインターフェース４２はコントローラ４１に接続され、オペレータが基板処理装置１を管理するためにコマンド等の入力操作を行うキーボードや、基板処理装置１の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等からなる。
【００３０】
記憶部４３もコントローラ４１に接続され、その中に基板処理装置１の各構成部の制御対象を制御するためのプログラムや、基板処理装置１に所定の処理を行わせるためのプログラムすなわち処理レシピが格納されている。処理レシピは記憶部４３の中の記憶媒体（図示せず）に記憶されている。記憶媒体は、ハードディスクのような固定的なものであってもよいし、ＣＤＲＯＭ、ＤＶＤ、フラッシュメモリ等の可搬性のものであってもよい。また、他の装置から、例えば専用回線を介してレシピを適宜伝送させるようにしてもよい。
【００３１】
コントローラ４１は、必要に応じて、ユーザーインターフェース４２からの指示等にて所定の処理レシピを記憶部４３から呼び出して実行させることで、コントローラ４１の制御下で、所定の処理が行われる。
【００３２】
次に、上記の基板処理装置１によりウエハＷに液処理を施す手順について説明する。
【００３３】
まず、ウエハＷを保持した図示しない搬送アームがチャンバ内に進入し、上昇位置にあるノズル部材５のヘッド部１９のリフトピン１９ａにウエハＷを渡し、その後、チャンバから退出する。この状態が図４に示されている。次いで、ノズル部材５を下降させてゆき、その過程で、ウエハＷがガイドリング１３により位置決めされた状態で支持ピン１３ａに渡される。この状態が図１に示されている。
【００３４】
次に、回転機構４を起動し、ウエハＷの回転を開始する。ウエハＷの回転はウエハＷに対する一連の処理が終了するまで継続する。
【００３５】
［薬液洗浄工程］
次に、図５に示すように、開閉弁６２ｂ，６３ｂ，６７，７２を閉じた状態で、開閉弁６１ｂ，６４を開く。これにより、ノズル部材５の処理液吐出ノズル２０に設けられた処理液吐出口２０ａから、ウエハＷの裏面（下面）中央部に向けて薬液ここではＤＨＦが吐出される。ＤＨＦはウエハＷの中心部から周縁部に向けて広がりながら流れ、ウエハＷ裏面の全域にＤＨＦの液膜が形成される。これにより、ウエハＷの裏面が薬液洗浄される。このときのウエハＷの回転数は、例えば１６００ｒｐｍ程度とする。
【００３６】
なお、図５〜図１５において、閉じている開閉弁は黒く塗りつぶされており、矢印は流れている（移動している）流体を示している。
【００３７】
［リンス工程の第１段階］
次に、ウエハＷの回転数を維持したまま、図６に示すように開閉弁６１ｂを閉じて開閉弁６２ｂを開く。これにより、リンス液としての純水（ＤＩＷ）が処理液吐出口２０ａからウエハＷの裏面（下面）中央部に向けて吐出される。ＤＩＷはウエハＷの中心部から周縁部に向けて広がりながら流れ、ウエハＷの裏面にＤＩＷの液膜が形成される。これにより、ウエハＷの裏面に残留していたＤＨＦ及び薬液洗浄による反応生成物がＤＩＷにより洗い流される。
【００３８】
［リンス工程の第２段階］
次に、ウエハＷの回転数を例えば１２００ｒｐｍ程度に低下させるとともに、図７に示すように開閉弁６３ｂを開く。これにより、純水供給源６２ａから供給されているＤＩＷの一部がバルブドレン配管６３ｃに流入し、開閉弁６１ｂ，６２ｂ，６３ｂ付近の処理液供給配管６０内に残留していたＤＨＦが実質的に完全に除去される。このときも、処理液吐出口２０ａからウエハＷの裏面に向けてＤＩＷが引き続き吐出されている。
【００３９】
［スプラッシュリンス工程］
次に、ウエハＷの回転数を維持し、かつ、吐出口２０ａからウエハＷの裏面に向けてＤＩＷを吐出したままの状態で、図８に示すように開閉弁６３ｂを閉じるとともに、ガス供給配管７１の開閉弁７２を開く。これにより、ガス吐出ノズル２１の第１のガス吐出口２１ａ及び第２のガス吐出口２１ｂから窒素ガスが噴射される。８つの第２のガス吐出口２１ｂのうちの一つから噴射された窒素ガスは、吐出口２０ａから吐出されてウエハＷに到達する前のＤＩＷの流れに直接衝突し、これによりＤＩＷのミスト（微小液滴）が形成される。ＤＩＷのミストは、ウエハＷの裏面と回転プレート１１の上面の間の空間を漂い、ノズル部材５のヘッド部１９の上面及びリフトピン１９ａの表面上に落ち、これによりこれらの部材が洗浄される。なおこのとき、ＤＩＷのミストは、回転プレート１１の上面及び支持ピン１３ａの表面上に落ち、これによりこれらの部材も洗浄される。
【００４０】
このスプラッシュリンス工程の間、ウエハＷの裏面は、ウエハＷの裏面と回転プレート１１の上面の間の空間を漂うＤＩＷのミストにより濡らされているため、ウエハＷの裏面が乾燥することはない。なお、ヘッド部１９の上面及びリフトピン１９ａの表面が汚れていない場合（例えば単にＤＩＷで濡れている場合）には、このスプラッシュリンス工程を省略しても構わない。
【００４１】
［液滴除去工程の第１段階（ガスブロー段階）］
次に、ウエハＷの回転数を維持し、かつ、ガス吐出ノズル２１から窒素ガスを噴射したままの状態で、図９に示すように、開閉弁６２ｂを閉じて吐出口２０ａからのＤＩＷの吐出を停止する。これにより、ガス吐出ノズル２１の第２のガス吐出口２１ｂから噴射される窒素ガスにより、ノズル部材５のヘッド部１９の上面及びリフトピン１９ａに付着している液体、ここではこれはスプラッシュリンス工程で付着したＤＩＷの液滴が吹き飛ばされる。
【００４２】
なお、液滴除去工程の第１段階を長時間継続すると、ウエハＷ裏面中央部に存在するＤＩＷに作用する遠心力及び第１のガス吐出口２１ａからウエハＷ裏面中央部に吹き付けられる窒素ガスの影響により、ウエハＷ裏面中央部が乾燥し（つまりウエハＷ裏面中央部を覆うＤＩＷの液膜が消失し）、ウエハＷ裏面が露出してしまうおそれがある。ヘッド部１９及びリフトピン１９ａから吹き飛ばされたＤＩＷのミストが露出したウエハＷ裏面中央部に付着すると、パーティクルとなるおそれがある。このため、液滴除去工程の第１段階は比較的短時間例えば２秒程度で終了させて、液滴除去工程の第２段階へと移行する。
【００４３】
［液滴除去工程の第２段階（液膜回復段階）］
次に、ウエハＷの回転数を維持した状態で、図１０に示すように、ガス供給配管７１の開閉弁７２を閉じてガス吐出ノズル２１から窒素ガスの噴射を停止するとともに、開閉弁６２ｂを開いて吐出口２０ａからのＤＩＷを再び吐出する。これにより、液滴除去工程の第１段階の終了時点において薄くなっているウエハＷ裏面上のＤＩＷの液膜の厚さが再び増大する。液滴除去工程の第２段階は、その後に行われる液滴除去工程の第３段階及び第４工程においてウエハＷ裏面上のＤＩＷの液膜が消失しない程度に、当該液膜の厚さを回復させるのに必要な時間、例えば１〜２秒程度行えばよい。
【００４４】
［液滴除去工程の第３段階（ノズルドレイン段階）］
次に、ウエハＷの回転数を維持し、かつ、ガス吐出ノズル２１からの窒素ガスの噴射を停止したままの状態で、図１１に示すように、開閉弁６２ｂを閉じて吐出口２０ａからのＤＩＷの吐出を停止する。開閉弁６２ｂを閉じるのとほぼ同時に（多少前後してもよい）、ノズルドレン配管６６の開閉弁６７を開く。これにより、処理液通流路１８ａ及び処理液供給配管６０内を満たしていたＤＩＷが重力の影響により低位置にあるノズルドレン配管６６に流入し、その結果、吐出口２０ａ付近の処理液通流路１８ａ内にＤＩＷが存在しなくなる。
【００４５】
吐出口２０ａ付近にＤＩＷが存在していると、次に行われる液滴除去工程の第４段階において、第２のガス吐出口２１ｂから噴射される窒素ガスにより吐出口２０ａ付近のＤＩＷが吸い出されてミスト化し、ヘッド部１９近傍を漂い、ノズル部材５のヘッド部１９の上面及びリフトピン１９ａに付着するおそれがある。液滴除去工程の第３段階を行うことにより、このような現象を防止することができる。液滴除去工程の第３段階は、ウエハＷ裏面中央部が乾燥することを防止する観点から、上記現象を防止することができる限りにおいてなるべく短い時間、例えば１秒程度行えばよい。
【００４６】
［液滴除去工程の第４段階（ガスブロー段階）］
次に、ウエハＷの回転数を維持し、かつ、吐出口２０ａからのＤＩＷの吐出を停止したままで、図１２に示すように、ノズルドレン配管６６の開閉弁６７及び処理液供給配管６０の開閉弁６４が閉じられ、かつ、ガス供給配管７１の開閉弁７２を開いてガス吐出ノズル２１の第１のガス吐出口２１ａ及び第２のガス吐出口２１ｂから窒素ガスを噴射する。これにより、液滴除去工程の第１段階と同様に、ガス吐出ノズル２１の第２のガス吐出口２１ｂから噴射される窒素ガスにより、ノズル部材５のヘッド部１９の上面及びリフトピン１９ａに付着しているＤＩＷのミストがさらに吹き飛ばされる。液滴除去工程の第１段階と同様にウエハＷ裏面中央部が乾燥することを防止するために、液滴除去工程の第４段階も比較的短時間例えば２秒程度で終了する。
【００４７】
上記液滴除去工程の第４段階において処理液供給配管６０の開閉弁６４を閉じておくことにより、処理液供給配管６０内に残留しているＤＩＷが、第２のガス吐出口２１ｂから噴射される窒素ガスにより引き出されて吐出口２０ａから流出することを防止することができる。
【００４８】
［液滴除去工程の第２段階〜第４段階の繰り返し］
その後、ノズル部材５のヘッド部１９の上面及びリフトピン１９ａに付着しているＤＩＷのミストが十分に除去されるまで、上述した液滴除去工程の第２段階から第４段階までを順次繰り返して実行する。なお、第４段階から第２段階に移行するときには、処理液供給配管６０の開閉弁６４が開かれる。
【００４９】
［最終リンス工程］
第Ｎ（Ｎは自然数）回目の液滴除去工程の第４段階の終了後にヘッド部１９の上面及びリフトピン１９ａに付着しているＤＩＷのミストが十分に除去されたならば、ウエハＷの回転数を維持した状態で、図１３に示すように、ガス供給配管７１の開閉弁７２を閉じてガス吐出ノズル２１から窒素ガスの噴射を停止するとともに、開閉弁６４及び開閉弁６２ｂを開いて吐出口２０ａからＤＩＷを再び吐出し、ウエハＷ裏面の最後のリンス処理を行う。これにより液滴除去工程において窒素ガスブローにより巻き上げられたパーティクルがウエハＷ裏面上の液膜内に存在していたとしても、そのようなパーティクルを除去することができる。最終リンス工程の実行時間は任意であるが、例えば９秒程度である。
【００５０】
［乾燥工程の第１段階（振り切り乾燥段階）］
次にウエハＷの回転数を振り切り乾燥を効率良く行うことができるような回転数例えば２２００ｒｐｍ程度に増大させ、かつ、ガス吐出ノズル２１からの窒素ガスの噴射を停止したままの状態で、図１４に示すように、開閉弁６２ｂを閉じて吐出口２０ａからのＤＩＷの吐出を停止する。この乾燥工程の第１段階は、例えば１５秒程度行われる。この乾燥工程の第１段階の間に、ノズルドレン配管６６の開閉弁６７を開き、液滴除去工程の第３段階と同様に、吐出口２０ａ付近の処理液通流路１８ａ内にＤＩＷが存在しないようにする。
【００５１】
［乾燥工程の第２段階（ガスブロー段階）］
乾燥工程の第１段階において、まず最初に、ウエハＷ裏面中央部にＤＩＷの液膜が存在しない概ね円形の乾燥領域ＤＡ（「乾燥コア」とも呼ばれる）が生じ、この乾燥領域が同心円状にウエハＷ周縁に向かって徐々に広がってゆく。早くともウエハＷ裏面中央部に乾燥領域が生じた後に、好ましくはウエハＷ裏面の全域からＤＩＷの液膜が消失した後に、ガス供給配管７１の開閉弁７２を開いてガス吐出ノズル２１の第１のガス吐出口２１ａ及び第２のガス吐出口２１ｂから窒素ガスを噴射する。これにより、ウエハＷの裏面近傍空間が低湿度、低酸素濃度雰囲気となり、ウエハＷの乾燥（ウエハ表面に残留する水分の除去）が促進される。このときも、上記液滴除去工程の第４段階と同様に、処理液供給配管６０の開閉弁６４を閉じておくことが、吐出口２０ａからのＤＩＷの流出を防止する上で好ましい。
【００５２】
なお、ウエハ裏面中央部にＤＩＷの液膜が残っている状態で窒素ガスを噴射すると、特に第１のガス吐出口２１ａからウエハＷに吹き付けられる窒素ガスによりウエハＷ裏面上のＤＩＷが液滴となって飛ばされ、ノズル部材５のヘッド部１９の上面及びリフトピン１９ａに付着すること、並びにヘッド部１９の上面及びリフトピン１９ａに付着した液滴がウエハＷに戻され、ウエハＷを汚染する可能性がある。従って、窒素ガスの噴射の開始は、早くとも、ガス吐出ノズル２１、特にその第１のガス吐出口２１ａから噴射される窒素ガスが勢いよく衝突するウエハＷ裏面上の領域からＤＩＷの液膜が消失した後に行うことが好ましい。
【００５３】
上記のことを考慮して、乾燥工程の第１段階は例えば１５秒程度行われる。なお、乾燥工程の第２段階の実行時間は任意であるが、例えば１０秒程度である。乾燥工程の第２段階の終了後、ウエハＷの回転が停止され、これにより一枚のウエハに対する一連の処理が終了する。
【００５４】
なお、本明細書では詳細な説明は省略するが、処理流体供給機構９を用いて、上記のウエハＷの裏面の洗浄処理と並行してウエハＷの表面の洗浄処理を行うことも可能である。
【００５５】
上記実施形態によれば、液膜除去工程において、ウエハＷの下面全域にリンス液の液膜が維持された状態で、ガス吐出ノズル２１から供給される乾燥用ガスにより基板下方構成部品であるノズル部材５のヘッド部１９の上面及びリフトピン１９ａに付着した液体を除去しているので、基板下方構成部品から除去された液体がウエハＷに再付着することを防止することができる。
【００５６】
上記実施形態では、ガス吐出ノズル２１の第２のガス吐出口２１ｂの数を８個としたが、ノズル部材５のヘッド部１９の上面及びリフトピン１９ａの液滴を有効に除去できるのであればこの数には限定されない。
【００５７】
上記実施形態では、ウエハＷ裏面中央部に向けて窒素ガスを噴射する第１のガス吐出口２１ａと、ヘッド部１９の上面に沿って窒素ガスを噴射する第２のガス吐出口２１ｂが同じガス吐出ノズル２１に設けられていたが、これには限定されない。第１のガス吐出口２１ａと第２のガス吐出口２１ｂとを別々のノズル体に設けてもよい。
【００５８】
また、上記実施形態では、第１のガス吐出口２１ａ及び第２のガス吐出口２１ｂに共通のガス供給機構７から乾燥用ガスが供給されていたが、これには限定されない。第１のガス吐出口２１ａ及び第２のガス吐出口２１ｂに個別にガスを供給する独立した２つのガス供給機構を設けてもよい。このようにすれば、以下のような要求を満足することができる。
（１）スプラッシュリンス工程では第１のガス吐出口２１ａからのガスの噴射は必要無い。乾燥工程では、第２のガス吐出口２１ｂからのガスの噴射は必要無い。必要の無いガスの消費を抑制することがランニングコスト削減の観点から好ましい。
（２）液滴除去工程の第１段階及び第４段階では、ウエハＷの裏面中央部の乾燥が早期に生じない方が好ましいので、第１のガス吐出口２１ａからのガスの噴射は行わない方が良い。
【００５９】
上記実施形態では被処理基板が半導体ウエハであったが、水平姿勢で鉛直軸線周りに回転させながら下面（下向きの面）が処理される基板であるならば、ガラス基板、セラミック基板等の他の材質の基板であっても構わない。また、処理中に下向きにされる面は、ウエハＷの表面（デバイスが形成されている面）でも裏面でもよい。
【００６０】
処理に用いるリンス液は、純水（脱イオン水（ＤＩＷ））に限らず、機能水（例えばＤＩＷに二酸化炭素ガスまたは水素を溶解させたもの）であってもよい。
【００６１】
上記液滴除去工程の第４段階（ガスブロー段階）でノズル部材５のヘッド部１９の上面及びリフトピン１９ａから除去される液体は、スプラッシュリンス工程で付着したＤＩＷであったが、これには限定されず、スプラッシュリンス工程の実施より前に付着した液体を含んでいてもよい。
【符号の説明】
【００６２】
Ｗ  基板（半導体ウエハ）
３，４  基板保持回転部（スピンチャック及び回転機構）
５  軸部材（ノズル部材）
１０  制御部
１１  回転プレート
１３ａ  基板支持要素（支持ピン）
１９，１９ａ  基板下方構成部品、非回転部材（ヘッド部及びリフトピン）
２０  リンス液供給部（処理液吐出ノズル）
２１  ガス供給部（ガス吐出ノズル）
２１ａ  第１の吐出口
２１ｂ  第２の吐出口
２３  昇降機構（シリンダ機構）
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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