(57)【要約】      （修正有）【課題】液滴がウエハ上に落下してウエハを汚染することを防止する基板処理装置を提供する。【解決手段】基板Ｗを保持する基板保持部と、処理液を基板の表面に向けて吐出する第１ノズル４１と、基板保持部を回転させる回転駆動部と、基板保持部の周囲を囲み、基板保持部により保持されて回転する基板から飛散する薬液を受け止めて回収する回収カップと、を備える。回収カップは、上端に近づくに従って半径方向内側に向かうように傾斜した上部分１５２ｂと、円筒形の下部分１５２ａと、を有する上カップ体１５２と、上カップ体の上部分の上端よりも外側に付着して上カップ体の下部分の外側を下方へと通過する液体が下部分よりも内側の下方に流れ落ちることを可能とする溝と、を有する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を保持する基板保持部と、
処理液を前記基板の表面に向けて吐出する第１ノズルと、
前記基板保持部を回転させる回転駆動部と、
前記基板保持部の周囲を囲み、前記基板保持部により保持されて回転する基板から飛散する前記薬液を受け止めて回収する回収カップと、を備え、
前記回収カップは、
上端に近づくに従って半径方向内側に向かうように傾斜した上部分と、円筒形の下部分と、を有する上カップ体と、
前記上カップ体の上部分の上端よりも外側に付着して前記上カップ体の前記下部分の外側を下方へと通過する液体が前記下部分よりも内側の下方に流れ落ちることを可能とする溝と、を有する、基板処理装置。
【請求項２】
前記回収カップは、前記上カップ体を内側に支持し、前記基板保持部に対して相対的に昇降可能な円筒形の外カップ体をさらに備え、
前記外カップ体と前記上カップ体の前記下部分との間に、液体が前記外カップ体と前記上カップ体の下部分との間を通過することを可能とする隙間が形成されている、請求項１記載の基板処理装置。
【請求項３】
処理チャンバの一部を画定し前記外カップ体が上昇した際に前記外カップ体の上端と接触する仕切板をさらに備え、
前記仕切板に付着した液体は、前記外カップ体と前記上カップ体の下部分との間の隙間を通過する、請求項２記載の基板処理装置。
【請求項４】
処理チャンバの底面を画定する仕切板と、
前記第１ノズルを保持するノズルアームと、
前記ノズルアームを移動させるアーム駆動機構と、
をさらに備え、
前記ノズルアームが待機する領域における前記仕切板の高さは、前記カップの周辺の領域における前記仕切板の高さよりも低い、請求項１記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記第１ノズルを保持するノズルアームと、
前記ノズルアームを移動させるアーム駆動機構と、
処理チャンバを、前記基板保持部の上方の第１の区画と、前記第１の区画の側方に位置して前記アーム駆動機構を収容する第２の区画とに仕切る仕切り板と、
をさらに備え、
前記仕切り板に、前記ノズルの移動を許容するスリットが形成されている、請求項１記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記第２の区画を吸引するための排気口が、前記第２の区画の上部に設けられている、請求項５記載の基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薬液とガスとを混合することにより生成された薬液の液滴を基板に吐出して基板に処理を施す技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程においては、半導体ウエハ等の基板の表面にＳＣ−１（アンモニア水と過酸化水素水との混合溶液）等の薬液をガスの流れに合流させ噴射することにより基板の表面に付着したパーティクルやポリマー等の汚染物質を除去する洗浄処理が行われる。この洗浄処理を枚葉式洗浄装置を用いて実行する場合、基板は、スピンチャックと呼ばれる基板保持具に保持されて、鉛直軸線周りに回転させられる。この回転する基板の上方に位置するノズルから、基板に薬液が供給される。薬液供給に二流体ノズルを用いる場合、二流体ノズルから噴射された液滴の基板表面上への衝突位置が基板中心部と周縁部との間で移動させられる。引用文献１では、二流体ノズルから吐出される液滴の温度を高めることにより汚染物質の除去性能を向上させている。しかしながら、ポリマー除去を行う場合、引用文献１の手法のみでは十分な除去性能を得ることができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２４６３１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、薬液とガスとを混合することにより生成された薬液の液滴を用いて基板に付着したポリマーを除去するにあたり、十分な除去性能を得ることができる技術を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一実施形態によれば、基板を保持する基板保持部と、加熱された薬液を供給する加熱薬液供給機構と、ガスを供給するガス供給機構と、加熱された純水を供給する加熱純水供給機構と、前記ガス供給機構により供給された前記ガスと、前記加熱薬液供給機構により供給された加熱された前記薬液とを混合することにより形成された前記薬液の液滴を前記基板の表面に向けて吐出する第１ノズルと、前記加熱純水供給機構により供給された加熱された前記純水を、前記基板の裏面に向けて吐出する第２ノズルと、前記第１ノズルは、第２ノズルから供給された加熱純水により前記裏面側から加熱される前記基板の表面に前記液滴を供給する、基板処理装置が提供される。
【０００６】
本発明の他の実施形態によれば、加熱された純水を基板の裏面に向けて吐出する工程と、前記加熱された純水が吐出される基板の表面に向けて、ガスと加熱された薬液とを混合することにより形成された前記薬液の液滴を吐出する工程と、を備えた基板液処理方法が提供される。
【０００７】
本発明の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】
【０００８】
本発明の上記実施形態によれば、薬液とガスとを混合することにより生成された薬液の液滴を用いて基板に付着したポリマーを除去するにあたり、十分な除去性能を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る基板処理システムの概略構成を示す図である。
【図２】第１実施形態に係る処理ユニットの概略構成を示す縦断面図である。
【図３】第１実施形態に係る薬液供給機構および基板温調液供給機構の構成を示す配管系統図である。
【図４】第２実施形態に係る薬液供給機構および基板温調液供給機構の構成を示す配管系統図である。
【図５】第３実施形態に係る基板保持機構および基板温調液供給機構の構成を示す図である。
【図６】第３実施形態に係る基板温調液の供給および排出の手順を説明するための図である。
【図７】第１実施形態の薬液処理工程の変形例について説明するための図である。
【図８】第４実施形態に係る処理ユニットの概略縦断面図である。
【図９】図８の領域ＩＸの拡大断面図である。
【図１０】第４実施形態に係る処理ユニットを別の断面で見た概略縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は、本実施形態に係る基板処理システムの概略構成を示す図である。以下では、位置関係を明確にするために、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を規定し、Ｚ軸正方向を鉛直上向き方向とする。
【００１１】
図１に示すように、基板処理システム１は、搬入出ステーション２と、処理ステーション３とを備える。搬入出ステーション２と処理ステーション３とは隣接して設けられる。
【００１２】
搬入出ステーション２は、キャリア載置部１１と、搬送部１２とを備える。キャリア載置部１１には、複数枚のウエハＷを水平状態で収容する複数のキャリアＣが載置される。
【００１３】
搬送部１２は、キャリア載置部１１に隣接して設けられ、内部に基板搬送装置１３と、受渡部１４とを備える。基板搬送装置１３は、ウエハＷを保持する基板保持機構を備える。また、基板搬送装置１３は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、基板保持機構を用いてキャリアＣと受渡部１４との間でウエハＷの搬送を行う。
【００１４】
処理ステーション３は、搬送部１２に隣接して設けられる。処理ステーション３は、搬送部１５と、複数の処理ユニット１６とを備える。複数の処理ユニット１６は、搬送部１５の両側に並べて設けられる。
【００１５】
搬送部１５は、内部に基板搬送装置１７を備える。基板搬送装置１７は、ウエハＷを保持する基板保持機構を備える。また、基板搬送装置１７は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、基板保持機構を用いて受渡部１４と処理ユニット１６との間でウエハＷの搬送を行う。
【００１６】
処理ユニット１６は、基板搬送装置１７によって搬送されるウエハＷに対して所定の基板処理を行う。
【００１７】
また、基板処理システム１は、制御装置４を備える。制御装置４は、たとえばコンピュータであり、制御部１８と記憶部１９とを備える。記憶部１９には、基板処理システム１において実行される各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御部１８は、記憶部１９に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって基板処理システム１の動作を制御する。
【００１８】
なお、かかるプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から制御装置４の記憶部１９にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体としては、たとえばハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルディスク（ＭＯ）、メモリカードなどがある。
【００１９】
上記のように構成された基板処理システム１では、まず、搬入出ステーション２の基板搬送装置１３が、キャリア載置部１１に載置されたキャリアＣからウエハＷを取り出し、取り出したウエハＷを受渡部１４に載置する。受渡部１４に載置されたウエハＷは、処理ステーション３の基板搬送装置１７によって受渡部１４から取り出されて、処理ユニット１６へ搬入される。
【００２０】
処理ユニット１６へ搬入されたウエハＷは、処理ユニット１６によって処理された後、基板搬送装置１７によって処理ユニット１６から搬出されて、受渡部１４に載置される。
そして、受渡部１４に載置された処理済のウエハＷは、基板搬送装置１３によってキャリア載置部１１のキャリアＣへ戻される。
【００２１】
次に、処理ユニット１６の概略構成について図２を参照して説明する。図２は、処理ユニット１６の概略構成を示す図である。
【００２２】
図２に示すように、処理ユニット１６は、チャンバ２０と、基板保持機構３０と、処理流体供給部４０と、回収カップ５０とを備える。
【００２３】
チャンバ２０は、基板保持機構３０と処理流体供給部４０と回収カップ５０とを収容する。チャンバ２０の天井部には、ＦＦＵ（Fan  Filter  Unit）２１が設けられる。ＦＦＵ２１は、チャンバ２０内にダウンフローを形成する。
【００２４】
基板保持機構３０は、保持部３１と、支柱部３２と、駆動部３３とを備える。保持部３１は、ウエハＷを水平に保持する。支柱部３２は、鉛直方向に延在する部材であり、基端部が駆動部３３によって回転可能に支持され、先端部において保持部３１を水平に支持する。駆動部３３は、支柱部３２を鉛直軸まわりに回転させる。かかる基板保持機構３０は、駆動部３３を用いて支柱部３２を回転させることによって支柱部３２に支持された保持部３１を回転させ、これにより、保持部３１に保持されたウエハＷを回転させる。
【００２５】
処理流体供給部４０は、ウエハＷに対して処理流体を供給する。処理流体供給部４０は、処理流体供給源７０に接続される。
【００２６】
回収カップ５０は、保持部３１を取り囲むように配置され、保持部３１の回転によってウエハＷから飛散する処理液を捕集する。回収カップ５０の底部には、排液口５１が形成されており、回収カップ５０によって捕集された処理液は、かかる排液口５１から処理ユニット１６の外部へ排出される。また、回収カップ５０の底部には、ＦＦＵ２１から供給される気体を処理ユニット１６の外部へ排出する排気口５２が形成される。
【００２７】
本発明の第１実施形態に係る処理流体供給部４０および処理流体供給源７０についてさらに詳細に説明する。処理流体供給部４０は、ウエハＷの上面（デバイスが形成されているウエハの表面）に処理流体としての薬液とガスとを混合することにより形成された液滴（二流体）を吐出する二流体ノズル４１と、ウエハＷの上面にリンス液例えば純水（ＤＩＷ）を供給するリンスノズル４２と、ウエハＷの上面に高揮発性かつ低表面張力の乾燥補助溶剤例えばＩＰＡ（イソプロピルアルコール）を供給する溶剤ノズル４３と、ウエハＷの上面にＮ２ガス等の低湿度かつ低酸素濃度の乾燥用ガスを供給するガスノズル４４とを有している。
【００２８】
上記のノズル４１〜４４は、ノズルアーム４５の先端部に取り付けられている。ノズルアーム４５は、アーム駆動部４６により、鉛直方向軸線周りに旋回可能であり、かつい、鉛直方向に昇降可能であり、これにより上記のノズル４１〜４４は、ウエハＷの上方の処理位置から、平面視で回収カップ５０の外方にある退避位置との間で移動可能である。
【００２９】
処理流体供給部４０はさらに、ウエハＷの下面（デバイスが形成されていないウエハの裏面）に処理流体としての基板温調液、ここでは加熱された純水（ＤＩＷ）を吐出する下ノズル４７を有している。
【００３０】
下ノズル４７は、基板温調液を吐出する基板温調液吐出口４７１を有する。基板温調液吐出口４７１は、処理流体供給柱４８内を鉛直方向に延びる基板温調液通路４７２の上端開口部からなる。処理流体供給柱４８は、基板保持機構３０の中空の支柱部３２（すなわち回転軸）内に支柱部３２と同軸に設けられ、支柱部３２が回転しても回転しないように、支持されている。
【００３１】
下ノズル４７にはさらに、Ｎ２ガス等の低湿度かつ低酸素濃度の乾燥用ガスを吐出するガス吐出口４７３が設けられている。ガス吐出口４７３は、処理流体供給柱４８内を基板温調液通路４７２と平行に延びるガス通路４７４の上端開口部からなる。
【００３２】
処理流体供給源７０は、二流体ノズル４１に加熱された薬液として加熱されたＳＣ−１（ＳＣ−１（Ｈ））を供給する加熱薬液供給機構７１Ａと、二流体ノズル４１にＳＣ−１を液滴化するための窒素ガスを供給するガス供給機構７１Ｂと、リンスノズル４２にリンス液としてのＤＩＷを供給するリンス液供給機構７２と、溶剤ノズル４３にＩＰＡを供給する溶剤供給機構７３と、ガスノズル４４に乾燥用の窒素ガスを供給する乾燥ガス供給機構７４と、下ノズル４７の基板温調液吐出口４７１に加熱されたＤＩＷ（ＤＩＷ（Ｈ））を供給する基板温調液供給機構７５と、下ノズル４７のガス吐出口に乾燥用の窒素ガスを供給する乾燥ガス供給機構７６とを有している。
【００３３】
ガス供給機構７１Ｂ、リンス液供給機構７２、溶剤供給機構７３、乾燥ガス供給機構７４、乾燥ガス供給機構７６は半導体製造装置の分野で良く知られた一般的なものを用いることができる。すなわち、これらの供給機構は、液貯留タンク若しくはガスボンベ等の処理流体貯留部と対応するノズルとを接続する配管と、当該配管に設けられた開閉弁、流量制御弁等の流量制御機器等から構成することができる。
【００３４】
次に、図３を参照して加熱薬液供給機構７１Ａおよび基板温調液供給機構７５について説明する。なお、加熱薬液供給機構７１Ａおよび基板温調液供給機構７５の構成は、接続されるノズルの形態が異なる点を除き互いに実質的に同一であるので、両者を代表して加熱薬液供給機構７１Ａについて説明するものとする。
【００３５】
加熱薬液供給機構７１Ａは、ＳＣ−１（アンモニア水と過酸化水素水との混合溶液）を貯留する薬液タンク７１００を有する（図３では二重丸の記号で示した）。薬液タンク７１００内で、ＳＣ−１の原料であるアンモニア水、過酸化水素水および純水（希釈液）が予め定められた混合比率で混合され、ＳＣ−１が調合される。
【００３６】
薬液タンク７１００には、薬液タンク７１００からＳＣ−１を送り出すための管からなる薬液ライン７１０２が接続されている。薬液ライン７１０２には、薬液温度調節器７１０４が介設されている。薬液温度調節器７１０４に供給されたＳＣ−１は、薬液温度調節器７１０４の内部で、発熱要素としてのペルチェ素子７１０６により、予め定められた温度例えば５０℃に加熱された後に、薬液温度調節器７１０４から流出し、薬液ライン７１０２を通ってマニホルド７１０８に流入する。
【００３７】
マニホルド７１０８によりＳＣ−１が複数の、本例では４本の薬液ライン７１１０に分配される。各薬液ライン７１１０は、複数の処理ユニット１６（図１を参照）のうちの一つの処理ユニット１６の二流体ノズル４１へとＳＣ−１を供給する。図３には１本の薬液ライン７１１０だけを詳細に示している。
【００３８】
薬液ライン７１１０を構成する小径の管７１１２の外側に大径の管７１１４が設けられ、二重管構造が形成されている。小径の管７１１２と大径の管７１１４との間に形成される円環状断面の空間が、薬液の温度を調節（薬液を保温）するための薬液温調液を流すためのウオータージャケット７１１６（薬液温調液通路）となる。
【００３９】
ウオータージャケット７１１６に流す薬液温調液としては、ＤＩＷのような高純度水を使用する必要はなく、ＰＣＷ（Plant Cooling Water,工場冷却水）を加熱して用いることができる。半導体装置製造工場に設けられたＰＣＷ供給源７１１８から、温調液循環系のいずれかの部位、本例では、薬液温調液温度調節器７１２０に供給される。薬液温調液温度調節器７１２０の内部で、ＰＣＷがペルチェ素子７１０６により加熱される。薬液温調液温度調節器７１２０の冷却が必要となった場合には、ＰＣＷを用いて冷却が行われる。
【００４０】
薬液温調液温度調節器７１２０には、薬液温調液供給ライン７１２２を介してマニホルド７１２４が接続されている。マニホルド７１２４により薬液温調液が複数の、本例では４本の薬液温調液供給ライン７１２６に分配される。各薬液温調液供給ライン７１２６は、複数の処理ユニット１６（図１を参照）のうちの一つの処理ユニット１６のウオータージャケット７１１６へと供給される。図３には１本の薬液温調液供給ライン７１２６だけを詳細に示している。
【００４１】
薬液温調液供給ライン７１２６は、二流体ノズル４１に近い薬液ライン７１１０の下流側の位置において、ウオータージャケット７１１６に接続されている。薬液ライン７１１０の上流側の位置において、ウオータージャケット７１１６はマニホルド７１３０に接続されている。ウオータージャケット７１１６内を流れる薬液温調液と薬液ライン７１１０を流れるＳＣ−１との間で管７１１２の壁体を介した熱交換が行われることにより、ＳＣ−１が保温され、ＳＣ−１の温度を所望の範囲内に維持することができる。ウオータージャケット７１１６内を流れる薬液温調液の温度は、薬液ライン７１１０を流れるＳＣ−１の温度と同じか、やや高い。
【００４２】
マニホルド７１３０には、他の処理ユニット１６のウオータージャケット７１１６も接続されている。マニホルド７１３０は、薬液温調液戻しライン７１３２を介して薬液温調液温度調節器７１２０に薬液温調液を戻す。戻された薬液温調液は、薬液温調液温度調節器７１２０により加熱されて再び薬液温調液温度調節器７１２０からマニホルド７１２４に向けて流出する。
【００４３】
このように薬液温調液は、薬液温調液温度調節器７１２０、薬液温調液供給ライン７１２２、マニホルド７１３０、薬液温調液供給ライン７１２６、ウオータージャケット７１１６、薬液温調液戻しライン７１３２により形成された循環経路内を循環する。薬液温調液供給ライン７１２２または薬液温調液戻しライン７１３２には、図示しないポンプが設けられており、前記循環経路を通る薬液温調液の循環流を形成する。前記循環経路内に存在する薬液温調液の総量が減少したときには、ＰＣＷ供給源７１１８からＰＣＷが循環経路内（薬液温調液温度調節器７１２０）に補充される。
【００４４】
薬液ライン７１１０の途中に、二流体ノズル４１に供給されるＳＣ−１の流れを制御するために、流量調整弁７１３４および開閉弁７１３６が介設されている。このため、これら弁７１３４，７１３６が設けられている領域でウオータージャケット７１１６が分断されている。この分断領域の両側にあるウオータージャケット７１１６の端部同士を接続するために、接続ライン７１３８が設けられている。
【００４５】
薬液ライン７１１０、薬液温調液供給ライン７１２６、ウオータージャケット７１１６の大部分が、ウオータージャケット７１１６から周囲環境への熱の放散を防止するための断熱材７１４０で覆われている。断熱材７１４０を設けることにより、薬液ライン７１１０を流れるＳＣ−１の温度を所望の温度に一層維持しやすくなる。
【００４６】
二流体ノズル４１に近い薬液ライン７１１０の下流側部分を流れる薬液の温度を検出する温度センサ７１４２が設けられている。薬液温調液温度調節器７１２０は、温度センサ７１４２により検出される温度が予め定められた目標値（例えば５０℃）となるように、ペルチェ素子７１２１の発熱量を制御する。温度センサ７１４２の検出温度が目標値と一致し（あるいは、目標範囲内にあり）、かつ、ＳＣ−１用の薬液温度調節器７１０４から目標温度のＳＣ−１が供給されるのであれば、所望の温度のＳＣ−１が二流体ノズル４１から吐出される。
【００４７】
前述したように、基板温調液供給機構７５は、接続されるノズルの形態が異なる点を除き、加熱薬液供給機構７１Ａと実質的に同一の構成を有する。従って、下ノズル４７にウエハＷを加熱するための基板温調液としての加熱されたＤＩＷを供給する基板温調液供給機構７５の構成および作用は、加熱薬液供給機構７１Ａの説明における「ＳＣ−１（薬液）」という語を「ＤＩＷ（基板温調液）」と読み替えることにより理解できる。
【００４８】
次に、図２の処理ユニット１６で行われる一連の工程について説明する。ここでは、ウエハＷの表面に付着したポリマーを除去する処理を行う。ウエハに付着したポリマーを除去するに際して、十分な除去性能が得られるＳＣ１液の温度範囲は狭く、その液温はウエハＷの表面において５０℃になるよう管理する必要がある。本実施形態では、ＳＣ１液の供給側での温調のみでなく裏面からの加熱ＤＩＷの供給により適切な温度管理を行う。以下の各工程は、前述したように、制御装置４の制御の下で自動的に実行される。
【００４９】
まず、未処理のウエハＷが、基板搬送装置１７のアーム（図1参照）により処理ユニット１６内に搬入し、このウエハＷは基板保持機構３０により保持される。
【００５０】
＜薬液処理工程＞
基板保持機構３０によりウエハＷを鉛直方向軸線周りに回転させる。下ノズル４７に基板温調液供給機構７５から加熱されたＤＩＷすなわち基板温調液が供給され、下ノズル４７の基板温調液吐出口４７１からウエハＷの下面の中心部に向けて基板温調液が吐出される。この基板温調液は、遠心力によりウエハＷの下面をウエハＷの周縁に向かって広がりながら流れ、これにより、ウエハＷの下面が基板温調液により覆われる。基板温調液により、ウエハＷが、所望の温度、例えば二流体ノズル４１から吐出されるＳＣ−１と概ね等しい温度に加熱される。
【００５１】
二流体ノズル４１がウエハＷの中心部の真上に位置する。下ノズル４７から吐出された基板温調液によりウエハＷが十分に加熱された後、引き続き下ノズル４７の基板温調液の吐出を継続しながら、二流体ノズル４１に、加熱薬液供給機構７１Ａから制御された温度および流量で液体のＳＣ−１が供給され、ガス供給機構７１Ｂから制御された流量で窒素ガスが供給される。下ノズル４７からの基板温調液の吐出はこの薬液処理工程の終了時点まで継続される。つまり、二流体ノズル４１からウエハＷに向けてＳＣ−１が吐出されている間はずっと、ウエハＷの下面は基板温調液である加熱されたＤＩＷの液膜により覆われている。
【００５２】
当業者に良く知られているように、二流体ノズル４１の内部で、ガス供給機構７１Ｂから供給された比較的高流速かつ高圧力の窒素ガスの流れに加熱薬液供給機構７１Ａから供給された液体のＳＣ−１が合流することによりＳＣ−１が液滴化され、液滴化されたＳＣ−１が窒素ガスと一緒に二流体ノズル４１から吐出される。液滴が有する物理的なエネルギにより、ＳＣ−１による洗浄が促進される。
【００５３】
ノズルアーム４５が旋回し、二流体ノズル４１から吐出された液滴のウエハＷ表面に対する衝突位置を、ウエハＷの中心部から周縁部へと移動させる。液滴の衝突位置を、ウエハＷの中心部から周縁部との間で一回または複数回往復移動させてもよい。これによりウエハＷの表面をむら無く洗浄することができる。ウエハＷ表面から遠心力により飛散する反応生成物を含むＳＣ−１は、回収カップ５０により回収される。
【００５４】
＜リンス工程＞
薬液処理工程の終了後、引き続きウエハＷを回転させたまま、二流体ノズル４１からの液滴の吐出を停止するとともに下ノズル４７からの温調用ＤＩＷの吐出を停止し、ウエハＷの中心部の上方に位置するリンスノズル４２からリンス液としてのＤＩＷをウエハＷの中心部に供給して、ウエハＷの表面に残留した薬液および反応生成物を洗い流すリンス処理を行う。
【００５５】
＜乾燥工程＞
リンス工程の終了後、リンスノズル４２からのＤＩＷの供給を停止し、ウエハＷの回転数を増加させてウエハＷ上に残存するリンス液を遠心力で振り切ることにより、ウエハＷの表面を乾燥させる。
【００５６】
以上により一枚のウエハＷに対する一連の液処理が終了する。その後ウエハＷは処理ユニット１６外に搬出される。
【００５７】
上記実施形態によれば、ＳＣ−１の液滴を窒素ガスと一緒にウエハの上面（表面）に供給してウエハＷの洗浄を行うときに、ウエハＷの下面（裏面）に基板温調液である加熱されたＤＩＷを供給しているので、ウエハＷに付着したポリマーを除去するにあたり、十分な除去性能を得ることができる。また、処理対象であるウエハＷの表面温度の面内均一性を向上させることができる。このため、ポリマー除去の面内均一性を高めることができる。
【００５８】
上記実施形態では、二流体ノズル４１から吐出される液滴の処理液の例として、ＳＣ−１を用いて説明したが、処理液はこれに限るものではない。例えば、処理液として純水を用いても良い。高温の純水の液滴を窒素ガスと一緒にウエハの上面（表面）に供給してウエハＷの洗浄を行うことで、常温の純水を用いた場合よりもパーティクルやポリマー等の対象物の除去性能が向上する。そして、上記実施形態と同様に、ウエハＷの下面（裏面）に基板温調液である加熱された純水を供給することで、さらなる除去性能の向上が達成される。純水を用いる場合の装置構成は、すでに説明したＳＣ−１に関する液供給の構成を純水に置き換えるのみで実現できるので、ここでは説明を省略する。
【００５９】
次に、第２実施形態について、図４を用いて説明する。第２実施形態は、第１実施形態における基板温調液供給機構７５を加熱薬液供給機構７１Ａの一部と複合化した処理液供給機構に関するものである。第２実施形態において、第１実施形態と同一部材には同一符号を伏して重複説明は省略する。
【００６０】
この第２実施形態に係る基板温調液供給機構７５’は、基板温調液として用いられる純水（ＤＩＷ）の供給源である純水供給源７１００に接続された基板温調液ライン７１０２を有する。基板温調液ライン７１０２には、上流側から順に、開閉弁７１５０、基板温調液温度調節器７１０４、ポンプ７１５２、三方弁７１５４、マニホルド７１０８（７１０８（ＤＩＷ））が設けられている。マニホルド７１０８およびその下流側の構造は、図３を参照して説明したものと同じである。つまり、４本の基板温調液ライン７１１０（７１１０（ＤＩＷ））を介して４つの下ノズル４７１に基板温調液としての加熱されたＤＩＷが供給されるようになっている。各基板温調液ライン７１１０は、図３に示したようなウオータージャケットを形成する二重管構造を有し、かつ、図３で示したような断熱材で覆われている。基板温調液ライン７１１０（７１１０（ＤＩＷ））に付設されるウオータージャケットには、図４には図示されていない図３に示した温調液温度調節器（正確に言うと、「基板温調液の温度を調節するための温調液の温度調節器」）（７１２０（ＤＩＷ））により加熱されたＰＣＷを供給すればよい。
【００６１】
この第２実施形態に係る加熱薬液供給機構７１Ａ’は、ＳＣ−１が貯留される２つの薬液タンク７１６０，７１６２を有している。これらの薬液タンク７１６０，７１６２には、ＳＣ−１の原料であるアンモニア水および過酸化水素水が、アンモニア水供給源７１６４および過酸化水素水供給源７１６６から供給され、これらの薬液タンク７１６０，７１６２内でＳＣ−１の調合も行われる。薬液タンク７１６０，７１６２には、ＳＣ−１の原料（希釈液）としてのＤＩＷも供給されるが、これについては後述する。
【００６２】
薬液タンク７１６０，７１６２には薬液ライン７１６４Ａ，７１６６Ａが接続されており、これらの薬液ラインは合流して一つの薬液ライン７１６８となる。薬液ライン７１６８は、マニホルド７１０８（７１０８（ＳＣ−１））に接続されている。薬液ライン７１６８にはポンプ７１７０が介設されている。薬液ライン７１６４Ａ，７１６６Ａに設けられた開閉弁７１６５Ａ、７１６７Ａを切り替え、ポンプ７１７０を駆動することにより、薬液タンク７１６０，７１６２のうちの一方からマニホルド７１０８（７１０８（ＳＣ−１））にＳＣ−１が送られる。
【００６３】
この第２実施形態に係る加熱薬液供給機構７１Ａ’において、マニホルド７１０８（７１０８（ＳＣ−１））およびその下流側の構成は図３に示した加熱薬液供給機構７１Ａのものと同一である。つまり、４本の薬液ライン７１１０（７１１０（ＳＣ−１））を介して４つの二流体ノズル４１に加熱されたＳＣ−１が供給されるようになっている。各薬液ライン７１１０（７１１０（ＳＣ−１））は、図３に示したようなウオータージャケットを形成する二重管構造を有し、かつ、図３で示したような断熱材で覆われている。薬液ライン７１１０（７１１０（ＳＣ−１））に付設されるウオータージャケットに供給される温調液としては、図４には図示されていない図３に示した薬液温調液温度調節器（７１２０）により加熱されたＰＣＷを供給すればよい。
【００６４】
三方弁７１５４の位置で、基板温調液ライン７１０２からＳＣ−１の調合に用いられるＤＩＷ（希釈液）を薬液タンク７１６０，７１６２に供給するための希釈液ライン７１７１が分岐している。三方弁７１５４を切り替えることにより、基板温調液ライン７１０２を流れるＤＩＷを、マニホルド７１０８（７１０８（ＤＩＷ））または薬液タンク７１６０，７１６２のいずれか一方に供給することができる。希釈液ライン７１７１は、薬液タンク７１６０，７１６２にそれぞれ接続される希釈液ライン７１７２，７１７４に分岐する。
【００６５】
図３において符号７１６５，７１６７，７１７３，７１７５は開閉弁であり、これらの開閉弁を適宜切り替えることにより、所望の薬液タンク７１６０，７１６２にＳＣ−１の原料を供給することができる。
【００６６】
薬液タンク７１６０，７１６２は、温調タンク（または温調液ジャケット）７１８０内に収容されている。ポンプ７１５２と三方弁７１５４との間の分岐点７１５６において、基板温調液ライン７１０２からタンク温調液供給ライン７１８２が分岐し、温調タンク７１８０に接続されている。温調タンク７１８０内に供給された加熱されたＤＩＷと薬液タンク７１６０，７１６２内のＳＣ−１との間で薬液タンク７１６０，７１６２の壁体を介した熱交換が行われ、これにより、薬液タンク７１６０，７１６２内のＳＣ−１が所望の温度に維持される。温調タンク７１８０内に供給されたＤＩＷはタンク温調液戻しライン７１８４を介して基板温調液温度調節器７１０４に戻される。
【００６７】
つまり、基板温調液温度調節器７１０４、基板温調液ライン７１０２の一部、タンク温調液供給ライン７１８２、温調タンク７１８０およびタンク温調液戻しライン７１８４により温調用のＤＩＷの循環経路が形成されている。この循環経路内を常時ＤＩＷが循環しており、これにより薬液タンク７１６０，７１６２内にあるＳＣ−１の温度が、所望の温度範囲に維持される。
【００６８】
分岐点７１５６は、ポンプ７１５２の直ぐ下流に位置しているため、分岐点７１５６付近の基板温調液ライン７１０２内の圧力は、三方弁７１５４の切替えおよび下ノズル４７１からのＤＩＷの吐出状況変化により大きな影響を受けない。このため、上記循環経路を流れるＤＩＷの流量が安定し、薬液タンク７１６０，７１６２内の温度を安定的に所望の温度範囲に維持することができる。
【００６９】
第２実施形態においても、前述した第１実施形態と同様にしてウエハＷの処理が行われる。第２実施形態も、第１実施形態と同様の効果を奏する。なお、２つの薬液タンク７１６０，７１６２がＳＣ−１の供給源として交互に使用され、使用されていない薬液タンクにアンモニア水、過酸化水素水、ＤＩＷが供給されてＳＣ−１が調合される。
【００７０】
この第２の実施形態によれば、ＳＣ−１の加熱専用の温度調節器が不要となる。すなわち、高価な温度調節器が不要となる分だけ、薬液供給機構のコストを下げることができる。
【００７１】
次に、第３実施形態について説明する。第３実施形態は、ウエハＷの下面への温調ＤＩＷの供給および排出形態の改良に関するものである。
【００７２】
図５は、第３実施形態で用いる基板保持機構３０’を示している。基板保持機構３０’の保持部３１は、ウエハＷの直径よりやや大きい直径を有する円盤状のプレート部分３１ａと、プレート部分３１ａの周縁部に円周方向に間隔を空けて設けられた複数の保持部分３１ｂとを有する。
【００７３】
この第３実施形態では、支柱部３２内に設けられた処理流体供給柱（処理流体供給管）４８の外周面と支柱部３２の内周面との間に、ガス通路４７４’が形成されている。ガス通路４７４’の上端開口部がガス吐出口４７３’である。ガス通路４７４’を、支柱部３２の内側に嵌め込んだ管状体の内周面と処理流体供給柱４８の外周面との間に形成してもよい。処理流体供給柱４８には、基板温調液吐出口４７１および基板温調液通路４７２だけが設けられている。ガス通路４７４’にＮ２ガス等の乾燥用ガスを吐出するために、ガス供給継手４７５が設けられている。ガス供給継手４７５は支柱部３２と一体的に回転する。ガス供給継手４７５には、乾燥ガス供給機構７６のガスライン７６ａが接続されている。ガスライン７６ａに介設された開閉弁７６ｂを開くことにより、ガスライン７６ａを介して乾燥用ガスがガス供給継手４７５に供給され、この乾燥用ガスはガス通路４７４’の下端開口部からガス通路４７４’に流入し、ガス吐出口４７３’から吐出される。詳細構造の図示は省略するが、ガス供給継手４７５は、静止した配管を回転する配管に接続する機能を有する継手として公知であるロータリージョイントに相当する構成を有している。
【００７４】
処理流体供給柱４８の下端部はガス供給継手４７５を貫通して下方に延びている。基板温調液通路４７２には、第１実施形態と同じ基板温調液供給機構７５の基板温調液ライン７１１０（７１１０（ＤＩＷ））が接続されている。基板温調液ライン７１１０には開閉弁７１３６（図３も参照のこと）が介設されている。基板温調液ライン７１１０には、開閉弁３７が介設されたドレンライン３６が接続されている。このドレンライン３６の開放端は、流体通路３４の上端開口部（３５）の高さ位置よりも低い位置に位置し、大気雰囲気（例えばクリーンルーム内の雰囲気）に通じている。
【００７５】
図５に示す構成を用いた薬液処理工程について図６を参照して説明する。
【００７６】
ウエハＷの回転を開始し、ウエハＷの回転速度が安定したら、図６（ａ）に示すように、開閉弁７１３６を開いて、基板温調液通路４７２の上端開口部（基板温調液吐出口４７１）から基板温調液としての加熱されたＤＩＷを吐出する。このとき、保持部３１のプレート部分３１ａの上面とウエハＷの下面との間が完全に基板温調液で満たされた状態となるように、十分に大きな吐出流量で基板温調液を吐出する。
【００７７】
プレート部分３１ａとウエハＷとの間を満たす基板温調液によりウエハＷの温度が所望の温度まで上昇したら（あるいは基板温調液の供給後、予め定められた時間が経過したら）、図６（ａ）に示すように、二流体ノズル４１から、ＳＣ−１と窒素ガスとを混合することにより形成された液滴をウエハＷの上面（表面）に供給する。二流体ノズル４１からの液滴のウエハＷ上面への衝突位置をウエハＷ中心部まで移動させて、ウエハＷの上面全体に液滴を衝突させ、ウエハＷの上面全体を液滴により処理する。
【００７８】
所定時間上記の操作を行った後に、二流体ノズル４１からの液滴の吐出を停止するとともに、第１実施形態と同様にして、リンス工程および乾燥工程をウエハＷの表面に対して実施する。以下、ウエハＷ上面に対する処理についての詳細な説明は省略し、ウエハＷ下面に対して実行される処理について説明する。
【００７９】
ウエハ上面に対する薬液処理工程が終了した後の適当な時期、例えばリンス工程の終了時に、基板温調液吐出口４７１からの基板温調液（ＤＩＷ）の吐出を停止する。このとき、基板温調液ライン７１１０の開閉弁７１３６、ガスライン７６ａの開閉弁７６ｂ、ドレンライン３６の開閉弁３７が全て閉じた状態となる。この状態で、ウエハＷの回転速度を増大させる。開閉弁７１３６，７６ｂ、３７が全て閉じているため流体通路３４内にある基板温調液は移動することが困難である。その一方で、ウエハＷの下面およびプレート部分３１ａの上面との間の空間を満たす基板温調液に作用する遠心力により、基板温調液は半径方向外側に移動しようとする。このため、図６（ｂ）に示すように、ウエハＷ下面の中心部の下方に真空領域Ｖが形成される。
【００８０】
この状態で、ドレンライン３６の開閉弁３７を開くと、図６（ｃ）の実線矢印で示すように基板温調液通路４７２内にある基板温調液が排出され、入れ替わりに破線矢印に示すように外気が導入される。すると、ウエハＷの中心部下方に大気圧が印加された空間が生じ、これによりそれまでも遠心力を受けていた基板温調液が外方に一気に移動し、ウエハＷの下面およびプレート部分３１ａの上面との間の空間から、円周方向に関して均等に排出される。
【００８１】
次いで、ドレンライン３６の開閉弁３７を閉じるとともにガスライン７６ａの開閉弁７６ｂを開き、加圧された窒素ガスをウエハＷの下面およびプレート部分３１ａの上面との間の空間に供給し、この空間を窒素ガスでパージする。これにより、ウエハＷの下面を効率良く乾燥させることができる。
【００８２】
この第３実施形態によれば、ウエハＷの下面およびプレート部分３１ａの上面の間の空間の全体が基板温調液で満たされるため、ウエハＷの全体が迅速かつ均一に加熱される。このため、ウエハＷの温度分布ひいては処理結果の面内均一性をより高めることができる。また、ウエハＷとプレート部分３１ａとの間の空間の全体を基板温調液で満たした後に、図６（ｂ）〜（ｄ）で示すパージ手順を実行することにより、ウエハＷの下面側にある基板温調液を円周方向に関して均等に、かつ効率良く追い出し、ウエハＷを短時間で乾燥させることができる。
【００８３】
次に、第１実施形態の薬液処理工程の２つの変形例について図７を参照して説明する。
ここで、二流体ノズル４１をウエハＷの中心の真上の位置とウエハＷの周縁の真上の位置との間で往復させ、二流体ノズル４１から吐出された二流体中に含まれるＳＣ−１の液滴のウエハＷ表面上への着液位置を変化させた場合について考える。
【００８４】
このとき、ウエハＷは回転しているので、ウエハＷ表面に着液したＳＣ−１は遠心力によりウエハＷの周縁に向かって流れる。また、下ノズル４７からウエハＷ裏面中心部に加熱されたＤＩＷ（基板温調液）が供給されているため、ウエハＷの中心部の温度は周縁部と比較してやや高い。このためウエハＷ表面の中心部ではＳＣ−１の液膜が維持され難くなっている（つまり、ウエハＷ表面の中心部は乾燥しやすくなっている）。特に薬液処理中にウエハＷの表面が乾燥するとパーティクルが生じ易くなるため、このような乾燥を防止する必要がある。
【００８５】
乾燥防止のための第１の手法（つまり第１実施形態の薬液処理工程の第１変形例）について説明する。図７に概略的に示すように、処理ユニット１６に、二流体ノズル４１を保持するノズルアーム４５とは別のノズルアーム４５’により保持されたノズル４２’が設けられる。二流体ノズル４１をウエハＷ中心部上方の位置とウエハＷ周縁部上方の位置との間で往復させながら二流体ノズル４１から二流体（ＳＣ−１＋窒素ガス）をウエハＷに供給している間、ノズル４２’は継続的にウエハＷ表面の中心部にＤＩＷを供給する。これにより、二流体ノズル４１がウエハＷ中心部から外れた位置にあるとき（特に二流体ノズル４１がウエハ中心部に戻る直前）に、ウエハＷ表面の中心部で液膜が消失することを防止することができる。ノズル４２’からのＤＩＷの吐出流量は、液膜を維持しうる最小限の量でよい。また、ノズル４２’から吐出されるＤＩＷは常温でよいが、ウエハＷの温度低下を防止するために高温でもよい。なお、ノズル４２’から供給される液は少なくともウエハＷ表面の中心部の乾燥が防止できる乾燥防止液として作用すればよいのであるから、このような乾燥防止液として上述したＤＩＷに代えて他の液、例えばＳＣ−１（好ましくは二流体の形態でなないもの）をウエハＷ表面の中心部に供給してもよい。この場合に、二流体ノズル４１からウエハＷに供給されたＳＣ−１がノズル４２’から供給されるＤＩＷにより希釈され、濃度低下が生じることを防止することができる。
【００８６】
乾燥防止のための第２の手法（つまり第１実施形態の薬液処理工程の第２変形例）について説明する。別ノズルにより乾燥防止液を供給しなくとも、二流体ノズル４１をウエハＷの中心と周縁との間で往復動作させることによっても、ウエハＷで液膜が消失することを防止することができる。ここで、二流体ノズル４１を高速に往復動作させるほど乾燥は防止できるが、液滴がカップ外へと飛散し易くなるという弊害も起こりうる。
発明者らは、二流体ノズル４１がウエハＷの中心の真上の位置を出発した時点からウエハＷの中心部の少なくとも一部で液膜が消失する時点までの経過時間（乾燥時間）を計測した。そして、下ノズル４７からウエハＷ裏面中心部に供給する基板温調液としてのＤＩＷの温度が高いほどこの乾燥時間は短くなることを発見した。
この結果から、下ノズル４７から供給される基板温調液の温度が相対的に低い場合には、二流体ノズル４１の移動速度を相対的に低くさせればよいことがわかる。一方、下ノズル４７から供給される基板温調液の温度が相対的に高い場合には、二流体ノズル４１の移動速度を上昇させればよいことがわかる。つまり、基板温調液の温度及び二流体ノズル４１の移動速度のいずれか一方の値は、他方の値に応じて決定することが好ましい。
【００８７】
次に第４実施形態について図８〜図１０を参照して説明する。第４実施形態は、二流体ノズル４１から吐出されて回転するウエハＷに衝突した後にウエハＷの周囲に飛散する薬液のミストの処理に関連するものである。第４実施形態において、基板保持機構３０、下ノズル４７及び下ノズル４７に関連する処理流体供給源７０の部分は、前述した第１実施形態と同じ構成とすることができる。
【００８８】
基板保持機構３０の周囲には、第１実施形態の回収カップ５０とは異なる構成のカップ（カップ組立体）１５０が設けられている。カップ１５０は、基板保持機構３０により保持されたウエハＷの周囲を囲む下カップ体１５１と、下カップ体１５１の上方に設けられた上カップ体１５２と、下カップ体１５１及び上カップ体１５２を保持する外カップ体１５３と、上記のカップ体１５１，１５２，１５３の下方に設けられた底カップ体１５４とを有している。
【００８９】
底カップ体１５４の底部には排出路１７０が接続されている。排出路１７０には気液分離装置１７１が介設されている。気液分離装置１７１には排気路１７２と排液路１７３が接続されている。排気路１７２及び排出路１７０を介してカップ１５０の内部空間が吸引される。排気路１７２は減圧雰囲気の工場排気系に接続されている。排気路１７２にエジェクタまたは排気ポンプを介設してもよい。
【００９０】
下カップ体１５１は、概ね円筒形の下部分１５１ａと、下部分１５１ａの上端から半径方向内側斜め上方に向けて延びる概ね円錐台形の上部分１５１ｂとを有している。同様に、上カップ体１５２も、概ね円筒形の下部分１５２ａと、下部分１５２ａの上端から半径方向内側斜め上方に向けて延びる概ね円錐台形の上部分１５２ｂとを有している。
【００９１】
外カップ体１５３は、その内周に、下カップ体１５１を支持する支持面１５３ａと、上カップ体１５２を支持する支持面１５３ｂとを有している。図８において、互いに接しているように見えている下カップ体１５１及び外カップ体１５３の互いに対向する面の間には隙間（図８では見えない）が設けられている。下カップ体１５１の上部分１５１ｂの上端よりも外側に付着した液体は、下部分１５１ａの外側にあるこの隙間を通って、下カップ体１５１と外カップ体１５３との間を通って液体が流下することができるようになっている。同様に、互いに接しているように見えている上カップ体１５２及び外カップ体１５３の互いに対向する面の間には隙間（図８では見えない）が設けられており、上カップ体１５２の上部分１５２ｂの上端よりも外側に付着した液体（後述の仕切板１６１の上面に付着した液体も含む）は、下部分１５２ａの外側にあるこの隙間を通って、上カップ体１５２と外カップ体１５３との間を通って液体が流下することができるようになっている。
【００９２】
隙間の形態は任意であるが、一例を図９に示す。つまり、上カップ体１５２の円筒形の下部分１５２ａの外周面と、これと対面する外カップ体１５３の内周面との間には、液体が通過することが可能な鉛直方向に延びる十分に広い隙間１５０ａが存在する。支持面１５３ｂには、円周方向に間隔を空けて複数の溝１５３ｃが設けられている。液体は溝１５３ｃを介して下部分１５２ａの外側から下部分１５２ａの内側であって下部分１５２ａよりも下方へと通過することができる。下カップ体１５１と外カップ体１５３との間の隙間も同様の形態とすることができる。
【００９３】
図８に示すように、外カップ体１５３の上端部には、半径方向外向きに延びるフランジ１５６が設けられている。フランジ１５６には、ボールねじまたはエアシリンダ等からなるリニアアクチュエータ１５５が取り付けられている。リニアアクチュエータ１５５を動作させることにより、外カップ体１５３を昇降させることができ、外カップ体１５３の昇降に伴い外カップ体１５３により支持されている下カップ体１５１及び上カップ体１５２も昇降する。
【００９４】
ウエハＷの処理を行うときには、外カップ体１５３を図８に示された上限位置まで上昇させる。このとき、下カップ体１５１は、二流体ノズル４１から回転するウエハＷに供給された後にウエハＷの外方に飛散するＳＣ−１の液滴（ミスト）を受け止めて、底カップ体１５４内に落下させる。上カップ体１５２は、下カップ体１５１を飛び越えて半径方向外側上方に向かうＳＣ−１の液滴を受け止める。上カップ体１５２に受け止められたＳＣ−１は、下カップ体１５１と外カップ体１５３との間を通って、底カップ体１５４内に落下する。
【００９５】
外カップ体１５３の上方には、チャンバ２０Ａの底壁となる仕切板１６１が設けられている。仕切板１６１には、カップ１５０と同心の穴１６１ａが形成されている。外カップ体１５３が上限位置にあるとき、外カップ体１５３のフランジ１５６が仕切板１６１の下面に接触する。またこのとき、上カップ体１５２の上部分１５２ｂの上端と仕切板１６１の穴１６１ａの縁１６１ｂとの間に隙間Ｇ（図９を参照）が存在する。つまり、二流体ノズル４１から吐出されウエハＷ表面で跳ね返された後に仕切板１６１の上に落ちたＳＣ−１の液滴ＬＤ（図９を参照）が仕切板１６１の穴１６１ａの縁１６１ｂから下方に落下したときに、その液滴は、上カップ体１５２の内側に落ちない。つまり、上記液滴は、上カップ体１５２の上部分１５２ｂの外周面に沿って流れ落ち、さらに、外カップ体１５３の内周面に沿って流れ落ち、最後に、底カップ体１５４に落下し、そこから排出路１７０に排出される。従って、一旦仕切板１６１の上に落ちて汚染された液滴がウエハＷ上に落下してウエハＷを汚染するおそれがない。本実施形態では、仕切板１６１は、ＸＹ軸方向に対して水平な面を有するが、処理チャンバ２０Ａの一部を画定し外カップ体１５３が上昇した際に外カップ体１５３の上端と接触し、処理チャンバ２０Ａの内側と外側の空間を仕切るものであれば、形状は限定されない。したがって、仕切板１６１は、ウエハＷの中心方向に向けて下方向に傾斜する面であっても、曲面であっても良い。
【００９６】
なお、外カップ体１５３を下限位置（図示せず）まで下降させることにより、側面視で、外カップ体１５３及び上カップ体１５２の上端を、基板保持機構３０の保持部３１及びこれに保持されたウエハＷよりも下方に位置させることができる。これにより、処理ユニット１６に対するウエハＷの搬出入時に、水平方向に移動して（図８の矢印Ｙを参照）処理ユニット１６内に進入してくる基板搬送装置１７のアーム（図１参照）と保持部３１との間でウエハＷの受け渡しができるようになる。
【００９７】
処理ユニット１６のチャンバ２０Ａ内は、仕切り板１６３により２つの区画に仕切られている。第１区画２０ＢはウエハＷの上方の空間であり、第２区画２０Ｃは第１区画２０Ｂの側方の空間でありそこにはノズルアーム４５Ａの駆動機構４６Ａが収容される。仕切り板１６３は、二流体ノズル４１から吐出された後にウエハＷ上面から飛散するＳＣ−１の液滴が、駆動機構４６Ａを汚染することを抑制するために設けられている。
【００９８】
本実施形態の駆動機構４６Ａは、図８に概略的に示されるように、水平駆動部４６Ｂと昇降駆動部４６Ｃとを含んでいる。水平駆動部４６Ｂは、ノズルアーム４５Ａを駆動することにより、ノズルアーム４５Ａにより保持された二流体ノズル４１をウエハＷの中心の真上の位置と待機位置（ホームポジション）の真上の位置との間で水平方向に並進運動させる。昇降駆動部４６Ｃは、ノズルアーム４５Ａを駆動することにより、二流体ノズル４１を鉛直方向に移動させる。
【００９９】
仕切り板１６３には、ノズルアーム４５Ａの必要な移動を許容するためにスリット１６４が形成されている。スリット１６４の形状は、ノズルアーム４５Ａの移動パターンに応じて適宜決定される。仕切り板１６３のミスト遮蔽機能を損なわないように、スリット１６４の開口面積はなるべく小さく設定される。
【０１００】
本実施形態においては、図１０に示すように、スリット１６４は、水平部分１６４ａと、水平部分の両端から下方に延びる２つの垂直部分１６４ｂ、１６４ｃとを有している。この形状により、ノズルアーム４５Ａに保持された二流体ノズル４１が待機位置と処理位置（ウエハ上方の位置）との間を、カップ１５０等の周囲部品に衝突することなく移動でき、かつ、二流体ノズル４１がウエハＷの上面に近接した状態でウエハＷの中心の真上の位置からウエハ周縁の真上の位置の間の任意の位置に位置することができるようになっている。
【０１０１】
第１区画２０Ｂから第２区画２０Ｃ内にスリット１６４を通って入り込んだミストを、第２区画２０Ｃ内から除去するために、第２区画２０Ｃを画定するチャンバ２０Ａの壁体に排気口１６５が設けられている。排気口１６５に接続された図示しない排気ポンプまたはエジェクタ等の排気機構により、第２区画２０Ｃ内の雰囲気が吸引されている。なお、排気口１６５は、第２区画２０Ｃの上部に設けられていることが好ましく、これによりミストを、沈降する前に速やかに第２区画２０Ｃから排出することができる。
【０１０２】
二流体ノズル４１及びノズルアーム４５Ａの下方に位置する仕切板１６１の部分１６１ｃは、カップ１５０近傍の仕切板１６１の部分よりも低くなっている。仕切板１６１の部分１６１ｃには、二流体ノズル４１からダミーディスペンスとして吐出されるか、あるいは二流体ノズル４１から垂れ落ちる液を受け止める液受け１６６が設けられている。液受け１６６が受けた液は、液受け１６６に接続された排液路を介して排出される。
【０１０３】
第４実施形態において、処理ユニット１６のうちの上述していない部分の構成及び作用については第１実施形態と同じでよい。例えば第１実施形態のノズル４２，４３，４４をこの第４実施形態のノズルアーム４５Ａに設け、第１実施形態と同様の手順で、一枚のウエハＷに対して一連の処理を行うことができる。また、ノズル４２，４３，４４から吐出されるかあるいは垂れ落ちる液を受け止める液受けを、仕切板１６１の部分１６１ｃに設けることができる。
【符号の説明】
【０１０４】
Ｗ  基板（ウエハ）
２０Ａ  処理チャンバ（チャンバ）
２０Ｂ  第１区画
２０Ｃ  第２区画
３１  基板保持部
３１ａ  基板保持部のプレート部分
３１ｂ  基板保持部の保持部分
３３  回転駆動部（駆動部）
４１  第１ノズル（二流体ノズル）
４５Ａ  ノズルアーム
４６Ａ  アーム駆動機構
４７  第２ノズル（下ノズル）
７１Ａ  加熱薬液供給機構
７１Ｂ  ガス供給機構
７１０４  純水温度調節器（基板温調液温度調節器）
７１１０，７１１２  薬液配管、純水配管（薬液ライン、基板温調液ライン）
７１２０  温度調節器（薬液温調液温度調節器、基板温調液の温度を調節するための温調液の温度調節器）
７１１６  温調液ジャケット（ウオータージャケット）
７１４０  断熱材
７１６０，７１６２  薬液タンク
７１７１  第１分岐ライン（希釈液ライン）
７１８０  加熱純水ジャケット（温調タンク、温調ジャケット）
７１８４  第２分岐ライン（タンク温調液供給ライン）
７５  加熱純水供給機構（基板温調液供給機構）
１５０  カップ
１５２  上カップ体
１５２ａ  上カップ体の下部分
１５２ｂ  上カップ体の上部分
１５３  外カップ体
１６１  仕切板
１６１ａ  仕切板の開口
１６１ｂ  開口の縁
１６３  仕切り板
１６４  スリット
【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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