(57)【要約】【課題】チャンバ内の雰囲気に含まれる所定の種類の気体の濃度を精度良く計測できる基板処理装置を提供する。チャンバ内における湿度を精度良く計測することができ、これにより、パターン倒壊を抑制または防止できる基板処理装置および基板処理方法を提供する。【解決手段】基板処理装置１は、ＴＤＬＡＳ気体濃度計測ユニット１１を含む。ＴＤＬＡＳ気体濃度計測ユニット１１は、発光ダイオードＬＤ１，ＬＤ２を有する発光部８１と、発光ダイオードＬＤ１，ＬＤ２からの光を受ける受光ダイオードＰＤを有する受光部８２と、発光ダイオードと受光ダイオードとの間に形成され、基板Ｗの上面の上方空間ＳＰ１を通過する光路８９の周囲の雰囲気の湿度をＴＤＬＡＳ方式で計測するＴＤＬＡＳ気体濃度計測部８３とを含む。【選択図】図２
2019102482.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバと、
前記チャンバ内に収容され、基板を保持するための基板保持ユニットと、
発光ダイオードを有する発光部と、前記発光ダイオードからの光を受ける受光ダイオードを有する受光部と、前記発光ダイオードと前記受光ダイオードとの間に形成される光路であって、前記チャンバ内の所定領域を通過するように配置された前記光路の周囲の雰囲気に含まれる所定の種類の気体の濃度をＴＤＬＡＳ方式で計測するＴＤＬＡＳ気体濃度計測部とを有するＴＤＬＡＳ気体濃度計測ユニットとを含む、基板処理装置。
【請求項２】
前記所定領域が、前記基板保持ユニットに保持されている基板の上面の上方の上方空間に設けられている、請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記基板保持ユニットの周囲を取り囲む筒状のガードをさらに含み、前記発光部および前記受光部が、前記チャンバ内において前記ガードの外側に配置されていて、
前記ガードには、前記発光ダイオードの発光波長が透過可能な材質を用いて形成された透過窓であって、前記光路が通過する透過窓が形成されている、請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記ガードを、前記基板の周縁部から飛散する処理液を捕獲可能な上位置と、前記上位置よりも下方に設定された下位置であって、前記基板の周縁部の側方から下方に退避した下位置との間で、前記基板保持ユニットに対して昇降させるガード昇降ユニットをさらに含み、
前記ガードが前記上位置に位置する場合に、前記光路が前記透過窓を透過する、請求項３に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記基板保持ユニットの周囲を取り囲む筒状のガードをさらに含み、
前記発光部および前記受光部が前記ガードに支持されている、請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記発光部および前記受光部が、前記ガードの内周端部に埋設されている、請求項５に記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記発光部が、第１の発光ダイオードと、前記第１の発光ダイオードとは発光波長の異なる第２の発光ダイオードとを含み、
前記ＴＤＬＡＳ気体濃度計測部が、前記第１の発光ダイオードと前記受光ダイオードとの間に形成される第１の光路の周囲の雰囲気に含まれる第１の種類の気体の濃度をＴＤＬＡＳ方式で計測し、かつ前記第２の発光ダイオードと前記受光ダイオードとの間に形成される第２の光路の周囲の雰囲気に含まれる第２の種類の気体の濃度をＴＤＬＡＳ方式で計測する複数気体濃度計測部を含む、請求項１〜６に記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記チャンバが、互いに異なる第１および第２のチャンバを含み、
前記受光部が、前記第１のチャンバに配置された第１の受光ダイオードと、前記第２のチャンバに配置された第２の受光ダイオードとを含み、
前記ＴＤＬＡＳ気体濃度計測部が、前記発光ダイオードと前記第１の受光ダイオードとの間に形成される第３の光路であって、前記第１のチャンバの内部空間を通過するように配置された第３の光路の周囲の雰囲気に含まれる所定気体の濃度をＴＤＬＡＳ方式で計測し、かつ前記発光ダイオードと前記第２の受光ダイオードとの間に形成される第４の光路であって、前記第２のチャンバの内部空間を通過するように配置された第４の光路の周囲の雰囲気に含まれる所定気体の濃度をＴＤＬＡＳ方式で計測する複数チャンバ濃度計測部を含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項９】
前記発光ダイオードが、前記チャンバ外に配置されており、
前記発光部が、前記チャンバ内に配置された第１の窓と、前記発光ダイオードからの光を前記第１の窓に導く導光ケーブルとをさらに有する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１０】
前記受光部および前記発光部の少なくとも一方に設けられ、当該一方よりも他方側に配置された第２の窓を少なくとも有しており、
前記受光部および前記発光部の少なくとも前記一方に配置され、前記第２の窓に対して前記他方側の領域を開閉するシャッタをさらに含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１１】
前記基板の上面の着液位置に向けて処理液を吐出するノズルをさらに含み、
前記光路が、平面視で、前記基板の上面における処理液の着液位置を回避した位置に配置されている、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１２】
前記発光ダイオードが、アンモニアの吸収帯の波長を発光するように設けられている、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１３】
前記発光ダイオードが、水の吸収帯の波長を発光するように設けられている、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１４】
前記基板保持ユニットに保持されている基板の上面に、水よりも低い低表面張力を有する低表面張力液体を供給するための低表面張力液体供給ユニットと、
前記基板の上面に存在している低表面張力液体を前記基板の上面から排除するための低表面張力液体排除ユニットと、
前記低表面張力液体排除ユニットを制御する制御装置とをさらに含み、
前記制御装置が、前記ＴＤＬＡＳ気体濃度計測ユニットによって、前記基板保持ユニットに保持されている基板の上面に低表面張力液体が存在している状態において、前記基板保持ユニットに保持されている基板の上面の上方の上方空間における湿度を計測する湿度計測工程を実行し、
前記制御装置が、前記湿度計測工程で計測された前記湿度が所定の湿度よりも低い場合に、前記低表面張力液体排除ユニットにより前記基板の上面から低表面張力液体を排除する低表面張力液体排除工程を実行し、前記湿度計測工程で計測された前記湿度が前記所定の湿度よりも高い場合に、前記低表面張力液体排除工程を実行しない、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１５】
前記基板保持ユニット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ユニットと、
前記基板保持ユニットに保持されている基板の上面に、リンス液よりも低い低表面張力を有する低表面張力液体を供給するための低表面張力液体供給ユニットと、
前記基板の上面に存在している低表面張力液体を前記基板の上面から排除するための低表面張力液体排除ユニットと、
前記低表面張力液体排除ユニットを制御する制御装置とをさらに含み、
前記制御装置が、前記ＴＤＬＡＳ気体濃度計測ユニットによって、前記基板保持ユニットに保持されている基板の上面にリンス液が存在している状態において、前記基板保持ユニットに保持されている基板の上面の上方の上方空間における湿度を計測する湿度計測工程と、
前記湿度計測工程で計測された前記湿度が所定の湿度よりも低い場合に、前記低表面張力液体排除ユニットにより前記基板の上面に低表面張力液体を供給する低表面張力液体供給工程を実行し、前記湿度計測工程で計測された前記湿度が前記所定の湿度よりも高い場合に、前記低表面張力液体供給工程を実行しない、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１６】
基板保持ユニットに保持されている基板の上面に低表面張力液体が存在している状態において、前記基板保持ユニットに保持されている基板の上面の上方の上方空間における湿度を計測する湿度計測工程と、
前記湿度計測工程で計測された前記湿度が所定の湿度よりも低い場合に、前記低表面張力液体排除ユニットにより前記基板の上面から低表面張力液体を排除する低表面張力液体排除工程とを含み、
前記湿度計測工程で計測された前記湿度が前記所定の湿度よりも高い場合に、前記低表面張力液体排除工程を実行しない、基板処理方法。
【請求項１７】
基板保持ユニットに保持されている基板の上面にリンス液が存在している状態において、前記基板保持ユニットに保持されている基板の上面の上方の上方空間における湿度を計測する湿度計測工程と、
前記湿度計測工程で計測された前記湿度が所定の湿度よりも低い場合に、前記基板の上面に低表面張力液体を供給する低表面張力液体供給工程とを含み、
前記湿度計測工程で計測された前記湿度が前記所定の湿度よりも高い場合に、前記低表面張力液体供給工程を実行しない、基板処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、基板処理装置および基板処理方法に関する。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、有機ＥＬ（electroluminescence）表示装置などのＦＰＤ（Flat Panel 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】
半導体装置の製造工程では、半導体ウエハ等の基板の表面が処理液で処理される。基板を一枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置は、チャンバと、チャンバ内に収容され、基板をほぼ水平に保持しながらその基板を回転させるスピンチャックと、このスピンチャックによって回転される基板の表面に処理液を供給するためのノズルとを含む。
典型的な基板処理工程では、スピンチャックに保持された基板に対して薬液が供給される。その後、リンス液が基板に供給され、それによって、基板上の薬液がリンス液に置換される。その後、基板上のリンス液を排除するためのスピンドライ工程が行われる。スピンドライ工程では、基板が高速回転されることにより、基板に付着しているリンス液が振り切られて排除（乾燥）される。一般的なリンス液は脱イオン水である。
【０００３】
基板の表面に微細なパターンが形成されている場合に、スピンドライ工程では、パターンの内部に入り込んだリンス液を排除できないおそれがあり、それによって、乾燥不良が生じるおそれがある。そこで、リンス液による処理後の基板の表面に、イソプロピルアルコール（isopropyl alcohol：ＩＰＡ）等の有機溶剤を供給して、基板の表面のパターンの隙間に入り込んだリンス液を有機溶剤に置換することによって基板の表面を乾燥させる手法が提案されている。
【０００４】
図２２に示すように、基板の高速回転により基板を乾燥させるスピンドライ工程では、液面（空気と液体との界面）が、パターン内に形成される。この場合、液面とパターンとの接触位置に、液体の表面張力が働く。この表面張力は、パターンを倒壊させる原因の一つである。
特許文献１のように、リンス処理後スピンドライ工程の前に液体の有機溶剤を基板の表面に供給する場合には、液体の有機溶剤がパターンの間に入り込む。有機溶剤の表面張力は、典型的なリンス液である水よりも低い。そのため、表面張力に起因するパターンの倒壊の問題が緩和される。
【０００５】
しかしながら、有機溶剤の供給の際に、基板の表面の上方空間の湿度が高いと、基板の表面の低表面張力液体に水が混じる結果、基板の表面に供給された低表面張力液体の表面張力が上昇し、その結果、パターンの倒壊が生じるおそれがある。そのため、基板の表面の上方空間の湿度を湿度計によって計測しておくことが望ましい。
下記特許文献２には、チャンバ内の湿度を計測するための湿度計が開示されている。特許文献２に記載の湿度計は、基板の表面（上面）の上方空間ではなく、チャンバ内における、上方空間の側方の空間の湿度を計測している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−１５６５６１号公報
【特許文献２】特開２０１７−１５７８００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献２に記載の湿度計として、感湿膜の吸脱湿に伴う抵抗の変化に基づいて感湿膜の周囲の雰囲気の湿度を計測する抵抗式の湿度計や、感湿膜の吸脱湿に伴う静電容量の変化に基づいて感湿膜の周囲の雰囲気の湿度を計測する静電容量式の湿度計が考えられる。
しかしながら、これら感湿膜を有する湿度計を、チャンバ内に配置するとした場合、次のような問題が生じる。
【０００８】
すなわち、チャンバ内の雰囲気が処理液を含むことがある。処理液がＩＰＡ等の有機溶剤である場合には、湿度計の感湿膜が有機溶剤に触れることで変質し、その結果、湿度計の感湿膜によってチャンバ内の雰囲気を精度良く計測できないことがある。
また、湿度センサの感湿膜と有機溶剤との接触を防止するために湿度センサに防曝構造を組み入れることが考えられるが、湿度センサの感湿膜が周囲の雰囲気と接触することによって湿度を計測するメカニズムを採用しているために、このような防曝構造を採用することはできない。そのため、チャンバ内に存在する処理液が湿度センサに降りかかり、湿度センサの計測精度を高く保つことができない。
【０００９】
すなわち、基板処理装置のチャンバ内の湿度を計測する場合、感湿膜の変化によって湿度を計測する従来の湿度計では、チャンバ内の湿度を精度良く計測することができなかった。
また、このような問題は、湿度（雰囲気に含まれる水の濃度）を計測する湿度計に限られず、チャンバ内の雰囲気に含まれる、水以外の気体の濃度を計測する気体濃度計測ユニットにも共通する課題である。
【００１０】
そこで、この発明の目的の一つは、チャンバ内の雰囲気に含まれる所定の種類の気体の濃度を精度良く計測できる基板処理装置を提供することである。
また、この発明の他の目的は、チャンバ内における湿度を精度良く計測することができ、これにより、パターン倒壊を抑制または防止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】
【００１１】
前記の目的を達成するための請求項１に記載の発明は、チャンバと、前記チャンバ内に収容され、基板を保持するための基板保持ユニットと、発光ダイオードを有する発光部と、前記発光ダイオードからの光を受ける受光ダイオードを有する受光部と、前記発光ダイオードと前記受光ダイオードとの間に形成される光路であって、前記チャンバ内の所定領域を通過するように配置された前記光路の周囲の雰囲気に含まれる所定の種類の気体の濃度をＴＤＬＡＳ方式で計測するＴＤＬＡＳ気体濃度計測部とを有するＴＤＬＡＳ気体濃度計測ユニットとを含む、基板処理装置を提供する。
【００１２】
「ＴＤＬＡＳ」とは、波長可変半導体レーザー吸収分光（Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy）のことをいう。
この構成によれば、発光部と受光部との間に形成される光路が、チャンバ内の所定領域を通過するように配置される。光路の周囲の雰囲気に含まれる所定種類の気体の濃度が、ＴＤＬＡＳ気体濃度計測部によって計測される。ＴＤＬＡＳ方式によって光路の周囲の雰囲気を計測するので、チャンバ内に存在する処理液によらずに、チャンバ内の雰囲気に含まれる所定の種類の気体の濃度を精度良く計測できる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、前記所定領域が、前記基板保持ユニットに保持されている基板の上面の上方の上方空間に設けられている、請求項１に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、発光部と受光部との間に形成される光路が、基板保持ユニットに保持されている基板の上面の上方空間（以下、単に「上方空間」という）を通過する。これにより、上方空間の雰囲気に含まれる所定の種類の気体の濃度を、精度良く計測できる。
【００１４】
仮に、濃度計計測部として、ＴＤＬＡＳ気体濃度計測部に代えて、感湿膜を有する温度計を採用する場合、上方空間の雰囲気に含まれる気体の濃度を計測するべく、感湿膜を上方空間に配置する必要がある。この場合、周辺部材（基板に処理液を吐出するノズルや、このノズルを保持するアーム、基板の上面に対向する対向部材）に感湿膜が干渉するという問題がある。
【００１５】
この構成によれば、このような周辺部材との干渉という問題が発生するのを抑制または防止できる。
請求項３に記載の発明は、前記基板保持ユニットの周囲を取り囲む筒状のガードをさらに含み、前記発光部および前記受光部が、前記チャンバ内において前記ガードの外側に配置されていて、前記ガードには、前記発光ダイオードの発光波長が透過可能な材質を用いて形成された透過窓であって、前記光路が通過する透過窓が形成されている、請求項２に記載の基板処理装置を提供する。
【００１６】
この構成によれば、発光部および受光部が、チャンバの内部においてガードの外側に配置されている。ガードには、発光ダイオードの発光波長が透過可能な材質を用いて形成された透過窓が形成されており、この透過窓を光路が通過する。これにより、発光部および受光部をガードの外側に配置しながら、上方空間内に光路を通過させることができる。ゆえに、発光部および受光部をガードの外側に配置しながら、上方空間の雰囲気に含まれる所定の種類の気体の濃度を、精度良く計測できる。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、前記ガードを、前記基板の周縁部から飛散する処理液を捕獲可能な上位置と、前記上位置よりも下方に設定された下位置であって、前記基板の周縁部の側方から下方に退避した下位置との間で、前記基板保持ユニットに対して昇降させるガード昇降ユニットをさらに含み、前記ガードが前記上位置に位置する場合に、前記光路が前記透過窓を透過する、請求項３に記載の基板処理装置である。
【００１８】
この構成によれば、ガードが上位置に位置している状態では、透過窓を光路が通過する。ガードが下位置に位置している状態では、そもそもガードに光路が当たらない。これにより、基板保持ユニットに対するガードの高さ位置によらずに、チャンバ内における予め定める一の高さ領域において光路を通過させることができる。ゆえに、基板保持ユニットに対するガードの高さ位置によらずに、チャンバ内の雰囲気に含まれる所定の種類の気体の濃度を、精度良く計測できる。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、前記基板保持ユニットの周囲を取り囲む筒状のガードをさらに含み、前記発光部および前記受光部が前記ガードに支持されている、請求項２に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、発光部および受光部がガードに支持されている。これにより、比較的簡単に発光部および受光部を配置できる。
【００２０】
請求項６に記載の発明は、前記発光部および前記受光部が、前記ガードの内周端部に埋設されている、請求項５に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、発光部および受光部が、ガードの内周端部に埋設されていれば、上方空間に光路を良好に配置できる。
請求項７に記載の発明は、前記発光部が、第１の発光ダイオードと、前記第１の発光ダイオードとは発光波長の異なる第２の発光ダイオードとを含み、前記ＴＤＬＡＳ気体濃度計測部が、前記第１の発光ダイオードと前記受光ダイオードとの間に形成される第１の光路の周囲の雰囲気に含まれる第１の種類の気体の濃度をＴＤＬＡＳ方式で計測し、かつ前記第２の発光ダイオードと前記受光ダイオードとの間に形成される第２の光路の周囲の雰囲気に含まれる第２の種類の気体の濃度をＴＤＬＡＳ方式で計測する複数気体濃度計測部を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
【００２１】
この構成によれば、ＴＤＬＡＳ気体濃度計測部が、複数気体濃度計測部を含む。この複数気体濃度計測部は、第１の発光ダイオードと受光ダイオードとの間に形成される第１の光路の周囲の雰囲気に含まれる第１の種類の気体の濃度をＴＤＬＡＳ方式で計測する。また、複数気体濃度計測部は、第２の発光ダイオードと受光ダイオードとの間に形成される第２の光路の周囲の雰囲気に含まれる第２の種類の気体の濃度をＴＤＬＡＳ方式で計測する。これにより、１つのチャンバにおいて、当該チャンバ内の雰囲気に含まれる複数種類の気体の濃度を、それぞれ精度良く計測できる。
【００２２】
請求項８に記載の発明は、前記チャンバが、互いに異なる第１および第２のチャンバを含み、前記受光部が、前記第１のチャンバに配置された第１の受光ダイオードと、前記第２のチャンバに配置された第２の受光ダイオードとを含み、前記ＴＤＬＡＳ気体濃度計測部が、前記発光ダイオードと前記第１の受光ダイオードとの間に形成される第３の光路であって、前記第１のチャンバの内部空間を通過するように配置された第３の光路の周囲の雰囲気に含まれる所定気体の濃度をＴＤＬＡＳ方式で計測し、かつ前記発光ダイオードと前記第２の受光ダイオードとの間に形成される第４の光路であって、前記第２のチャンバの内部空間を通過するように配置された第４の光路の周囲の雰囲気に含まれる所定気体の濃度をＴＤＬＡＳ方式で計測する複数チャンバ濃度計測部を含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
【００２３】
この構成によれば、ＴＤＬＡＳ気体濃度計測部が、複数チャンバ濃度計測部を含む。この複数チャンバ濃度計測部は、発光ダイオードと第１の受光ダイオードとの間に形成される第３の光路の周囲の雰囲気に含まれる所定気体の濃度をＴＤＬＡＳ方式で計測する。この第３の光路は、第１のチャンバの内部空間を通過するように配置されている。また、複数チャンバ濃度計測部は、発光ダイオードと第２の受光ダイオードとの間に形成される第４の光路の周囲の雰囲気に含まれる所定気体の濃度をＴＤＬＡＳ方式で計測する。この第４の光路は、第２のチャンバの内部空間を通過するように配置されている。これにより、複数のチャンバの各々において、当該チャンバ内の雰囲気に含まれる所定の種類の気体の濃度を、それぞれ精度良く計測できる。
【００２４】
請求項９に記載の発明は、前記発光ダイオードが、前記チャンバ外に配置されており、前記発光部が、前記チャンバ内に配置された第１の窓と、前記発光ダイオードからの光を前記第１の窓に導く導光ケーブルとをさらに有する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、発光ダイオードをチャンバ外に配置しながら、発光ダイオードからの光を受光ダイオードへと導くことができる。発光ダイオードがチャンバ外に配置されているから、チャンバ内の雰囲気に含まれる処理液が発光ダイオードに悪影響を与えることがない。これにより、発光ダイオードに悪影響を与えることなく、チャンバ内の雰囲気に含まれる所定の種類の気体の濃度を精度良く計測できる。
【００２５】
請求項１０に記載の発明は、前記受光部および前記発光部の少なくとも一方に設けられ、当該一方よりも他方側に配置された第２の窓を少なくとも有しており、前記受光部および前記発光部の少なくとも前記一方に配置され、前記第２の窓に対して前記他方側の領域を開閉するシャッタをさらに含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
【００２６】
この構成によれば、発光ダイオードからの光が第２の窓を介して投出され、および／または受光ダイオードに対して第２の窓を介して光が入射する。第２の窓に対し、発光ダイオードおよび／または受光ダイオードと反対側が、シャッタによって開閉される。シャッタの閉状態では、第２の窓がシャッタによって閉塞され、処理液が第２の窓に付着することを抑制または防止できる。これにより、第２の窓を清浄な状態に保つことができるから、気体濃度の計測精度を向上させることができる。
【００２７】
請求項１１に記載に記載の発明は、前記基板の上面の着液位置に向けて処理液を吐出するノズルをさらに含み、前記光路が、平面視で、前記基板の上面における処理液の着液位置を回避した位置に配置されている、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、光路が、平面視で、基板の上面における処理液の着液位置を回避している。そのため、光路が、ノズルや、ノズルから吐出され前記着液位置に達していない処理液と干渉することを抑制または防止できる。これにより、気体濃度の計測精度を、より一層向上させることができる。
【００２８】
請求項１２に記載の発明は、前記発光ダイオードが、アンモニアの吸収帯の波長を発光するように設けられている、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、発光ダイオードの発光波長が、アンモニアの吸収帯の波長を含むので、チャンバ内の雰囲気に含まれるアンモニアの濃度を精度良く計測できる。
【００２９】
請求項１３に記載の発明は、前記発光ダイオードが、水の吸収帯の波長を発光するように設けられている、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、発光ダイオードの発光波長が、水の吸収帯の波長を含むので、チャンバ内の雰囲気に含まれる水の濃度、すなわち、チャンバ内の湿度を精度良く計測できる。
【００３０】
請求項１４に記載の発明は、前記基板保持ユニットに保持されている基板の上面に、水よりも低い低表面張力を有する低表面張力液体を供給するための低表面張力液体供給ユニットと、前記基板の上面に存在している低表面張力液体を前記基板の上面から排除するための低表面張力液体排除ユニットと、前記低表面張力液体排除ユニットを制御する制御装置とをさらに含み、前記制御装置が、前記ＴＤＬＡＳ気体濃度計測ユニットによって、前記基板保持ユニットに保持されている基板の上面に低表面張力液体が存在している状態において、前記基板保持ユニットに保持されている基板の上面の上方の上方空間における湿度を計測する湿度計測工程を実行し、前記制御装置が、前記湿度計測工程で計測された前記湿度が所定の湿度よりも低い場合に、前記低表面張力液体排除ユニットにより前記基板の上面から低表面張力液体を排除する低表面張力液体排除工程を実行し、前記湿度計測工程で計測された前記湿度が前記所定の湿度よりも高い場合に、前記低表面張力液体排除工程を実行しない、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
【００３１】
この構成によれば、湿度計測工程において、基板保持ユニットに保持されている基板の上面に低表面張力液体が存在している状態において、ＴＤＬＡＳ気体濃度計測ユニットによって上方空間における湿度が計測される。これにより、上方空間による湿度を精度良く計測できる。そして、湿度計測工程で計測された湿度が所定の湿度よりも低い場合のみ、低表面張力液体排除工程が実行される。基板の上面に存在する低表面張力液体に水が混じっていない状態で低表面張力液体排除工程が実行されるので、パターン倒壊を抑制または防止できる。
【００３２】
請求項１５に記載の発明は、前記基板保持ユニット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ユニットと、前記基板保持ユニットに保持されている基板の上面に、リンス液よりも低い低表面張力を有する低表面張力液体を供給するための低表面張力液体供給ユニットと、前記基板の上面に存在している低表面張力液体を前記基板の上面から排除するための低表面張力液体排除ユニットと、前記低表面張力液体排除ユニットを制御する制御装置とをさらに含み、前記制御装置が、前記ＴＤＬＡＳ気体濃度計測ユニットによって、前記基板保持ユニットに保持されている基板の上面にリンス液が存在している状態において、前記基板保持ユニットに保持されている基板の上面の上方の上方空間における湿度を計測する湿度計測工程と、前記湿度計測工程で計測された前記湿度が所定の湿度よりも低い場合に、前記低表面張力液体排除ユニットにより前記基板の上面に低表面張力液体を供給する低表面張力液体供給工程を実行し、前記湿度計測工程で計測された前記湿度が前記所定の湿度よりも高い場合に、前記低表面張力液体供給工程を実行しない、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
【００３３】
この構成によれば、湿度計測工程において、基板保持ユニットに保持されている基板の上面にリンス液が存在している状態において、ＴＤＬＡＳ気体濃度計測ユニットによって上方空間における湿度が計測される。これにより、上方空間における湿度を精度良く計測できる。そして、湿度計測工程で計測された湿度が所定の湿度よりも低い場合のみ、低表面張力液体供給工程が実行される。基板の上面に存在する低表面張力液体に水が混じっていない状態で低表面張力液体供給工程以降の処理が実行されるので、パターン倒壊を抑制または防止できる。
【００３４】
前記の目的を達成するための請求項１６に記載の発明は、基板保持ユニットに保持されている基板の上面に低表面張力液体が存在している状態において、前記基板保持ユニットに保持されている基板の上面の上方の上方空間における湿度を計測する湿度計測工程と、前記湿度計測工程で計測された前記湿度が所定の湿度よりも低い場合に、前記低表面張力液体排除ユニットにより前記基板の上面から低表面張力液体を排除する低表面張力液体排除工程とを含み、前記湿度計測工程で計測された前記湿度が前記所定の湿度よりも高い場合に、前記低表面張力液体排除工程を実行しない、基板処理方法である。
【００３５】
この方法によれば、湿度計測工程で計測された湿度が所定の湿度よりも低い場合のみ、低表面張力液体排除工程が実行される。基板の上面に存在する低表面張力液体に水が混じっていない状態で低表面張力液体排除工程が実行されるので、パターン倒壊を抑制または防止できる。
請求項１７に記載の発明は、基板保持ユニットに保持されている基板の上面にリンス液が存在している状態において、前記基板保持ユニットに保持されている基板の上面の上方の上方空間における湿度を計測する湿度計測工程と、前記湿度計測工程で計測された前記湿度が所定の湿度よりも低い場合に、前記基板の上面に低表面張力液体を供給する低表面張力液体供給工程とを含み、前記湿度計測工程で計測された前記湿度が前記所定の湿度よりも高い場合に、前記低表面張力液体供給工程を実行しない、基板処理方法である。
【００３６】
この方法によれば、湿度計測工程で計測された湿度が所定の湿度よりも低い場合のみ、低表面張力液体供給工程が実行される。基板の上面に存在する低表面張力液体に水が混じっていない状態で低表面張力液体供給工程以降の処理が実行されるので、パターン倒壊を抑制または防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１は、この発明の第１の実施形態に係る基板処理装置を上から見た模式図である。
【図２】図２は、前記基板処理装置に備えられた処理ユニットの内部を水平方向に見た模式図である。
【図３】図３は、前記処理ユニットの内部を上から見た模式図である。
【図４】図４は、図２に示す発光部の構成を説明するための模式図である。
【図５】図５は、図２に示す受光部の構成を説明するための模式図である。
【図６】図６は、ガードと、受光部および発光部との関係を示す模式図である。
【図７】図７は、前記基板処理装置の主要部の電気的構成を説明するためのブロック図である。
【図８】図８は、前記基板処理装置による処理対象の基板の表面を拡大して示す断面図である。
【図９】図９は、前記処理ユニットにおいて実行される基板処理例の内容を説明するための流れ図である。
【図１０】図１０は、ＳＣ１工程を説明するための模式図である。
【図１１】図１１は、リンス工程からＳＣ２工程への移行時のフローチャートである。
【図１２】図１２は、ＳＣ２工程を説明するための模式図である。
【図１３】図１３は、置換工程を説明するための模式図である。
【図１４】図１４は、置換工程から乾燥工程への移行時のフローチャートである。
【図１５】図１５は、この発明の第２の実施形態に係る処理ユニットの内部を水平方向に見た模式図である。
【図１６】図１６は、置換工程を説明するための模式図である。
【図１７】図１７は、この発明の第３の実施形態に係る基板処理装置を上から見た模式図である。
【図１８】図１８は、前記基板処理装置に備えられた処理ユニットの内部を水平方向に見た模式図である。
【図１９】図１９は、この発明の第１の変形例を示す模式図である。
【図２０】図２０は、この発明の第２の変形例を示す模式図である。
【図２１】図２１は、この発明の第３の変形例を示す模式図である。
【図２２】図２２は、表面張力によるパターンの倒壊の原理を説明するための図解的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
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。
＜第１の実施形態＞
図１は、この発明の第１の実施形態に係る基板処理装置を上から見た模式図である。基板処理装置１は、シリコンウエハなどの基板Ｗを一枚ずつ処理する枚葉式の装置である。この実施形態では、基板Ｗは、円板状の基板である。基板処理装置１は、処理液およびリンス液で基板Ｗを処理する複数の処理ユニット２と、処理ユニット２で処理される複数枚の基板Ｗを収容する基板収容器Ｃが載置されるロードポートＬＰと、ロードポートＬＰと処理ユニット２との間で基板Ｗを搬送するインデクサロボットＩＲおよび基板搬送ロボットＣＲと、基板処理装置１を制御する制御装置３とを含む。インデクサロボットＩＲは、基板収容器Ｃと基板搬送ロボットＣＲとの間で基板Ｗを搬送する。基板搬送ロボットＣＲは、インデクサロボットＩＲと処理ユニット２との間で基板Ｗを搬送する。複数の処理ユニット２は、たとえば、同様の構成を有している。
【００３９】
図２は、処理ユニット２の構成例を説明するための図解的な断面図である。図３は、処理ユニット２の内部を上から見た模式図である。図４は、発光部８１の構成を説明するための模式図である。図５は、受光部８２の構成を説明するための模式図である。
処理ユニット２は、箱形のチャンバ４と、チャンバ４内で一枚の基板Ｗを水平な姿勢で保持して、基板Ｗの中心を通る鉛直な回転軸線Ａ１まわりに基板Ｗを回転させるスピンチャック（基板保持ユニット）５と、基板Ｗの上面に第１の薬液の一例のＳＣ１（ＮＨ４ＯＨとＨ２Ｏ２とを含む混合液）を供給するためのＳＣ１供給ユニット６と、基板Ｗの上面に第２の薬液の一例のＳＣ２（ＨＣｌとＨ２Ｏ２とを含む混合液）を供給するためのＳＣ２供給ユニット７と、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの上面にリンス液を供給するためのリンス液供給ユニット８と、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの上面に対向する遮断部材９と、スピンチャック５の周囲を取り囲む処理カップ１０と、基板Ｗの上面の上方の上方空間（平面視で基板Ｗの上面に重複する空間。以下、単に「上方空間」という）ＳＰの雰囲気の、アンモニア濃度および湿度をＴＤＬＡＳ方式で計測するためのＴＤＬＡＳ気体濃度計測ユニット１１とを含む。
【００４０】
図２に示すように、チャンバ４は、スピンチャック５を収容する箱状の隔壁１４と、隔壁１４の上部から隔壁１４内に清浄空気（フィルタによってろ過された空気）を送る送風ユニットとしてのＦＦＵ（ファン・フィルタ・ユニット）１５と、隔壁１４の下部からチャンバ４内の気体を排出する排気ダクト１６とを含む。ＦＦＵ１５は、隔壁１４の上方に配置されており、隔壁１４の天井に取り付けられている。ＦＦＵ１５は、隔壁１４の天井からチャンバ４内に下向きに低湿度の清浄空気を送る。排気ダクト１６は、処理カップ１０の底部に接続されており、基板処理装置１が設置される工場に設けられた排気処理設備に向けてチャンバ４内の気体を導出する。したがって、チャンバ４内を下方に流れるダウンフロー（下降流）が、ＦＦＵ１５および排気ダクト１６によって形成される。基板Ｗの処理は、チャンバ４内にダウンフローが形成されている状態で行われる。
【００４１】
図２に示すように、スピンチャック５として、基板Ｗを水平方向に挟んで基板Ｗを水平に保持する挟持式のチャックが採用されている。具体的には、スピンチャック５は、スピンモータ（表面張力液体排除ユニット）Ｍと、このスピンモータＭの駆動軸と一体化されたスピン軸１７と、スピン軸１７の上端に略水平に取り付けられた円板状のスピンベース１８とを含む。スピンベース１８の直径は、基板Ｗの直径と同等か、基板Ｗの直径よりも大きい。
【００４２】
図２および図３に示すように、スピンベース１８の上面１８ａには、その周縁部に複数個（３個以上。たとえば６個）の挟持ピン１９が配置されている。複数個の挟持ピン１９は、スピンベース１８の上面１８ａの外周部において、基板Ｗの外周形状に対応する円周上で適当な間隔（たとえば等間隔）を空けて配置されている。
また、スピンチャック５としては、挟持式のものに限らず、たとえば、基板Ｗの裏面を真空吸着することにより、基板Ｗを水平な姿勢で保持し、さらにその状態で鉛直な回転軸線まわりに回転することにより、スピンチャック５に保持された基板Ｗを回転させる真空吸着式のもの（バキュームチャック）が採用されてもよい。
【００４３】
図２に示すように、ＳＣ１供給ユニット６は、ＳＣ１を基板Ｗの上面に向けて吐出するＳＣ１ノズル２１と、ＳＣ１ノズル２１にＳＣ１を案内するＳＣ１配管２２と、ＳＣ１配管２２を開閉するＳＣ１バルブ２３とを含む。ＳＣ１バルブ２３が開かれると、ＳＣ１供給源からのＳＣ１が、ＳＣ１配管２２からＳＣ１ノズル２１に供給される。これにより、ＳＣ１ノズル２１からＳＣ１が吐出される。
【００４４】
ＳＣ１供給ユニット６は、さらに、ＳＣ１ノズル２１が先端部に取り付けられた第１のノズルアーム２４と、第１のノズルアーム２４を支持する第１のアーム支持軸２５であって、スピンチャック５の側方でほぼ鉛直に延びる第１のアーム支持軸２５と、第１のアーム支持軸２５に結合された第１の揺動モータ２６とを含む。第１の揺動モータ２６は、たとえばサーボモータである。第１の揺動モータ２６により、第１のノズルアーム２４を、スピンチャック５の側方に設定された鉛直な揺動軸線Ａ２（図３参照。すなわち、第１のアーム支持軸２５の中心軸線）を中心として水平面内で揺動させることができ、これにより、揺動軸線Ａ２まわりにＳＣ１ノズル２１を回動させることができるようになっている。
【００４５】
ＳＣ１ノズル２１からＳＣ１を吐出しながら、ＳＣ１ノズル２１を、基板Ｗの上面中央部に対向する中央位置と、基板Ｗの上面周縁部に対向する周縁位置との間で移動させることにより、ＳＣ１ノズル２１から吐出されるＳＣ１の着液位置が、回転軸線Ａ１を通る円弧状の第１の軌跡Ｃ１を描く。
図２に示すように、ＳＣ２供給ユニット７は、ＳＣ２を基板Ｗの上面に向けて吐出するＳＣ２ノズル３１と、ＳＣ２ノズル３１にＳＣ２を案内するＳＣ２配管３２と、ＳＣ２配管３２を開閉するＳＣ２バルブ３３とを含む。ＳＣ２バルブ３３が開かれると、ＳＣ２供給源からのＳＣ２が、ＳＣ２配管３２からＳＣ２ノズル３１に供給される。これにより、ＳＣ２ノズル３１からＳＣ２が吐出される。
【００４６】
ＳＣ２供給ユニット７は、さらに、ＳＣ２ノズル３１が先端部に取り付けられた第２のノズルアーム３４と、第２のノズルアーム３４を支持する第２のアーム支持軸３５であって、スピンチャック５の側方でほぼ鉛直に延びる第２のアーム支持軸３５と、第２のアーム支持軸３５に結合された第２の揺動モータ３６とを含む。第２の揺動モータ３６は、たとえばサーボモータである。第２の揺動モータ３６により、第２のノズルアーム３４を、スピンチャック５の側方に設定された鉛直な揺動軸線Ａ３（図３参照。すなわち、第２のアーム支持軸３５の中心軸線）を中心として水平面内で揺動させることができ、これにより、揺動軸線Ａ３まわりにＳＣ２ノズル３１を回動させることができるようになっている。
【００４７】
ＳＣ２ノズル３１からＳＣ２を吐出しながら、ＳＣ２ノズル３１を、基板Ｗの上面中央部に対向する中央位置と、基板Ｗの上面周縁部に対向する周縁位置との間で移動させることにより、ＳＣ２ノズル３１から吐出されるＳＣ２の着液位置が、回転軸線Ａ１を通る円弧状の第２の軌跡Ｃ２を描く。
図２に示すように、リンス液供給ユニット８は、リンス液を基板Ｗの上面に向けて吐出するリンス液ノズル４１と、リンス液ノズル４１にリンス液を案内するリンス液配管４２と、リンス液配管４２を開閉するリンス液バルブ４３とを含む。リンス液バルブ４３が開かれると、リンス液供給源からのリンス液が、リンス液配管４２からリンス液ノズル４１に供給される。これにより、リンス液ノズル４１からリンス液が吐出される。
【００４８】
リンス液供給ユニット８は、さらに、リンス液ノズル４１が先端部に取り付けられた第３のノズルアーム４４と、第３のノズルアーム４４を支持する第３のアーム支持軸４５であって、スピンチャック５の側方でほぼ鉛直に延びる第３のアーム支持軸４５と、第３のアーム支持軸４５に結合された第３の揺動モータ４６とを含む。第３の揺動モータ４６は、たとえばサーボモータである。第３の揺動モータ４６により、第３のノズルアーム４４を、スピンチャック５の側方に設定された鉛直な揺動軸線Ａ４（図３参照。すなわち、第３のアーム支持軸４５の中心軸線）を中心として水平面内で揺動させることができ、これにより、揺動軸線Ａ４まわりにリンス液ノズル４１を回動させることができるようになっている。
【００４９】
リンス液は、たとえば水である。この実施形態において、水は、純水（脱イオン水）、炭酸水、電解イオン水、水素水、オゾン水、および希釈濃度（たとえば、１０〜１００ｐｐｍ程度）のアンモニア水のいずれかである。
図２に示すように、遮断部材９は、遮断板４７と、遮断板４７に一体回転可能に設けられた上スピン軸４８と、遮断板４７の中央部を上下方向に貫通する上面ノズル４９とを含む。遮断板４７は、基板Ｗとほぼ同じ径またはそれ以上の径を有する円板状である。遮断板４７は、その下面に基板Ｗの上面全域に対向する円形の水平平坦面からなる基板対向面５０を有している。
【００５０】
上スピン軸４８は、遮断板４７の中心を通り鉛直に延びる回転軸線Ａ５（基板Ｗの回転軸線Ａ１と一致する軸線）まわりに回転可能に設けられている。上スピン軸４８は、円筒状である。上スピン軸４８の内周面は、回転軸線Ａ５を中心とする円筒面に形成されている。上スピン軸４８は、遮断板４７の上方で水平に延びる支持アーム５１に相対回転可能に支持されている。
【００５１】
遮断板４７の中央部には、遮断板４７および上スピン軸４８を上下に貫通する円筒状の貫通穴１２が形成されている。貫通穴１２の内周壁１２ａは、円筒面によって区画されている。貫通穴１２には、上面ノズル４９が上下に挿通している。
上面ノズル４９は、支持アーム５１によって支持されている。上面ノズル４９は、中心軸ノズルとして機能する。上面ノズル４９は、支持アーム５１に対して回転不能である。上面ノズル４９は、遮断板４７、上スピン軸４８、および支持アーム５１と共に昇降する。
【００５２】
上面ノズル４９は、貫通穴１２の内部を上下に延びる円柱状のケーシングと、ケーシングの内部を上下に挿通する第１のノズル配管（表面張力液体供給ユニット）５２および第２のノズル配管（表面張力液体排除ユニット）５３とを含む。第１のノズル配管５２および第２のノズル配管５３はいずれもインナーチューブである。第１のノズル配管５２の下端は、ケーシングの下端面に開口して、第１の吐出口５２ａを形成している。第１のノズル配管５２には、有機溶剤供給ユニット（表面張力液体供給ユニット）が接続されている。有機溶剤供給ユニットは、第１のノズル配管５２の上流端側に接続された有機溶剤配管５４と、有機溶剤配管５４の途中部に介装された有機溶剤バルブ５５とを含む。有機溶剤バルブ５５が開かれると、第１のノズル配管５２の第１の吐出口５２ａから下方に向けて液体の有機溶剤が吐出される。有機溶剤バルブ５５が閉じられると、第１の吐出口５２ａからの液体の有機溶剤の吐出が停止される。
【００５３】
有機溶剤は、たとえばＩＰＡ（isopropyl alcohol）であるが、このような有機溶剤として、ＩＰＡ以外に、たとえば、メタノール、エタノール、アセトン、ＥＧ（エチレングリコール）およびＨＦＥ（ハイドロフルオロエーテル）を例示できる。また、有機溶剤としては、単体成分のみからなる場合だけでなく、他の成分と混合した液体であってもよい。たとえば、ＩＰＡとアセトンの混合液であってもよいし、ＩＰＡとメタノールの混合液であってもよい。
【００５４】
第２のノズル配管５３の下端は、ケーシングの下端面に開口して、第２の吐出口５３ａを形成している。第２のノズル配管５３には、不活性ガス供給ユニット（表面張力液体排除ユニット）が接続されている。不活性ガス供給ユニットは、第２のノズル配管５３の上流端側に接続された不活性ガス配管５６と、不活性ガス配管５６の途中部に介装された不活性ガスバルブ５７とを含む。不活性ガスバルブ５７が開かれると、第２のノズル配管５３の第２の吐出口５３ａから下方に向けて不活性ガスが吐出される。不活性ガスバルブ５７が閉じられると、第２の吐出口５３ａからの不活性ガスの吐出が停止される。
【００５５】
この実施形態において、不活性ガスは窒素ガスであるが、窒素ガスに限らずヘリウムガスやアルゴンガスなどの他の不活性ガスであってもよい。また、不活性ガスは、単一成分のガスであっても良いし、窒素ガスと窒素ガス以外のガスとの混合ガスであっても良い。
また、上面ノズル４９の外周壁４９ａと、貫通穴１２の筒状の内周壁１２ａとによって、筒状の筒状間隙１３が形成されている。筒状間隙１３は、不活性ガスが流通する流路として機能する。筒状間隙１３の下端は、上面ノズル４９を取り囲む環状に開口して周囲気体吐出口１３ａを形成している。筒状間隙１３には、不活性ガス供給源からの不活性ガスが導かれる不活性ガス配管６０が接続されている。
【００５６】
遮断板４７には、電動モータ等を含む構成の遮断板回転ユニット５８が結合されている。遮断板回転ユニット５８は、遮断板４７および上スピン軸４８を、支持アーム５１に対して回転軸線Ａ５まわりに回転させる。また、支持アーム５１には、電動モータ、ボールねじ等を含む構成の遮断部材昇降ユニット５９が結合されている。遮断部材昇降ユニット５９は、遮断部材９（遮断板４７および上スピン軸４８）および上面ノズル４９を、支持アーム５１と共に鉛直方向に昇降する。
【００５７】
遮断部材昇降ユニット５９は、遮断板４７を、基板対向面５０がスピンチャック５に保持されている基板Ｗの上面に近接する遮断位置（図２に破線で図示。図７Ａ等も併せて参照）と、遮断位置よりも大きく上方に退避した退避位置（図２に実線で図示）の間で昇降させる。遮断部材昇降ユニット５９は、遮断位置、近接位置（図２に二点鎖線で図示）および退避位置で遮断板４７を保持可能である。遮断板４７が遮断位置にある状態の、基板対向面５０が基板Ｗの上面との間に空間は、その周囲の空間から完全に隔離されているわけではないが、当該空間への、周囲の空間からの気体の流入はない。すなわち、当該空間は、実質的にその周囲の空間と遮断されている。近接位置は、退避位置よりもやや上方の位置である。遮断板４７が近接位置に配置されている状態では、遮断板４７の基板対向面５０と基板Ｗとの間の空間は、その周囲の空間から遮断されていない。
【００５８】
処理カップ１０は、スピンチャック５に保持されている基板Ｗよりも外方（回転軸線Ａ１から離れる方向）に配置されている。処理カップ１０は、スピンベース１８の周囲を取り囲む複数のカップ６１〜６３（第１〜第３のカップ６１〜６３）と、基板Ｗの周囲に飛散した処理液（薬液、リンス液、有機溶剤、疎水化剤等）を受け止める複数のガード６４〜６６（内ガード６４、中ガード６５および外ガード６６）と、複数のガード６４〜６６を個別に昇降させるガード昇降ユニット６７（図９参照）とを含む。処理カップ１０は、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの外周よりも外側（回転軸線Ａ１から離れる方向）に配置されている。
【００５９】
各カップ６１〜６３は、円筒状であり、スピンチャック５の周囲を取り囲んでいる。内側から２番目の第２のカップ６２は、第１のカップ６１よりも外側に配置されており、最も外側の第３のカップ６３は、第２のカップ６２よりも外側に配置されている。第３のカップ６３は、たとえば、中ガード６５と一体であり、中ガード６５と共に昇降する。各カップ６１〜６３は、上向きに開いた環状の溝を形成している。
【００６０】
第１のカップ６１の溝には、排液配管７６が接続されている。第１のカップ６１の溝に導かれた処理液は、排液配管７６を通して機外の廃液設備に送られる。
第２のカップ６２の溝には、回収配管７７が接続されている。第２のカップ６２の溝に導かれた処理液（主として薬液）は、回収配管７７を通して機外の回収設備に送られ、この回収設備において回収処理される。
【００６１】
第３のカップ６３の溝には、回収配管７８が接続されている。第３のカップ６３の溝に導かれた処理液（たとえば有機溶剤）は、回収配管７８を通して機外の回収設備に送られ、この回収設備において回収処理される。
各ガード６４〜６６は、円筒状であり、スピンチャック５の周囲を取り囲んでいる。各ガード６４〜６６は、スピンチャック５の周囲を取り囲む円筒状の案内部６８と、案内部６８の上端から中心側（基板Ｗの回転軸線Ａ１に近づく方向）に斜め上方に延びる円筒状の傾斜部６９とを含む。各傾斜部６９の上端部は、ガード６４〜６６の内周部を構成しており、基板Ｗおよびスピンベース１８よりも大きな直径を有している。３つの傾斜部６９は、上下に重ねられており、３つの案内部６８は、同軸的に配置されている。３つの案内部６８（ガード６４〜６６の案内部６８）は、それぞれ、対応するカップ６１〜６３内に出入り可能である。すなわち、処理カップ１０は、折り畳み可能であり、ガード昇降ユニット６７が３つのガード６４〜６６の少なくとも一つを昇降させることにより、処理カップ１０の展開および折り畳みが行われる。なお、傾斜部６９は、その断面形状が図２に示すように直線状であってもよいし、また、たとえば滑らかな上に凸の円弧を描きつつ延びていてもよい。
【００６２】
各ガード６４〜６６は、ガード昇降ユニット６７の駆動によって、上位置（各傾斜部６９の上端部が、基板Ｗの上面よりも上方の位置）と、下位置（各傾斜部６９の上端部が、基板Ｗの上面よりも下方の位置）との間で昇降させられる。
基板Ｗへの処理液（ＳＣ１、ＳＣ２、リンス液および有機溶剤）の供給や基板Ｗの乾燥は、いずれかのガード６４〜６６が、基板Ｗの周端面に対向している状態で行われる。たとえば最も内側の内ガード６４が基板Ｗの周端面に対向している状態（図１０に示す状態。以下、「第１のガード対向状態」という場合がある）を実現するために、３つのガード６４〜６６の全てを上位置に配置する。第１のガード対向状態では、回転状態にある基板Ｗの周縁部から排出される処理液の全てが、内ガード６４によって受け止められる。たとえば、後述するＳＣ１工程（図９のＳ３）や、リンス工程（図９のＳ４、図９のＳ６）、パドルリンス工程（図９のＳ７）では、処理カップ１０が第１のガード対向状態とされる。
【００６３】
また、内側から２番目の中ガード６５が基板Ｗの周端面に対向している状態（図１２に示す状態。以下、「第２のガード対向状態」という場合がある）を実現するために、内ガード６４を下位置に配置し、中ガード６５および外ガード６６を上位置に配置する。第２のガード対向状態では、回転状態にある基板Ｗの周縁部から排出される処理液の全てが、中ガード６５によって受け止められる。たとえば、後述するＳＣ２工程（図９のＳ５）では、処理カップ１０が第２のガード対向状態とされる。
【００６４】
また、たとえば最も外側の外ガード６６が基板Ｗの周端面に対向している状態（図１３に示す状態。以下、「第３のガード対向状態」という場合がある）を実現するために、内ガード６４および中ガード６５を下位置に配置し、外ガード６６を上位置に配置する。第３のガード対向状態では、回転状態にある基板Ｗの周縁部から排出される処理液の全てが、外ガード６６によって受け止められる。たとえば、後述する置換工程（図９のＳ８）および乾燥工程（Ｓ９）では、処理カップ１０が第３のガード対向状態とされる。
【００６５】
ＴＤＬＡＳ気体濃度計測ユニット１１は、ＴＤＬＡＳ方式（波長可変半導体レーザー吸収分光（Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy）方式）により気体の成分濃度を計測する。ＴＤＬＡＳ方式は、気体分子の成分に固有の吸収スペクトルの強度を計測して、対象気体の成分濃度を計測する計測方式である。この方式は、吸収スペクトルが気体種別に固有であること、および吸光度が気体の成分濃度および光路長に比例すること（Lambert-Beerの法則）に着目したものである。ＴＤＬＡＳ方式による気体の成分濃度の計測は、高速応答性を利点としている。この方式による気体の成分濃度の計測は、特開２０１１−２４２２２２号公報、特許５３３３３７０号公報、特開２０１２−２６９４９号公報、特開２０１３−５０４０３号公報、特開２０１６−７０６８６号公報、特開２０１６−７０６８７号公報、特表２０１６／４７７０１号公報等において、既に公知である。
【００６６】
図４に示すように、ＴＤＬＡＳ気体濃度計測ユニット１１は、発光部８１と、受光部８２と、濃度計測部８３とを含む。
図２および図４に示すように、発光部８１は、チャンバ４外に配置された発光ダイオードと、チャンバ４内に配置された発光窓（第１の窓、第２の窓）８４と、発光ダイオードからの光を発光窓８４に導く導光ケーブル８５とを含む。
【００６７】
発光ダイオードは、第１の発光ダイオードＬＤ１および第２の発光ダイオードＬＤ２を有している。発光ダイオードＬＤ１，ＬＤ２は、波長可変型の発光ダイオードである。
導光ケーブル８５は、内部を光が伝播する光ファイバケーブルである。第１および第２の発光ダイオードＬＤ１，ＬＤ２は、図４に示すように、それぞれ導光ケーブル８５の基端面８５ｂに対向するように配置されており、この状態で発光ダイオードＬＤ１，ＬＤ２の発光により、導光ケーブル８５の基端面８５ｂに発光ダイオードＬＤ１，ＬＤ２からの光が入る。基端面８５ｂから導光ケーブル８５の内部に入った光は、全反射しながら伝播され、先端面８５ａから放たれる。これにより、先端面８５ａが発光する。
【００６８】
発光窓８４は、導光ケーブル８５の先端面８５ａを覆う第１のカバー８６に設けられている。発光窓８４は、第１のカバー８６における先端面８５ａと対向する部分に配置されている。発光窓８４は、サファイヤ等を用いて形成された平板状のレンズである。
発光窓８４、導光ケーブル８５および第１のカバー８６は、図示しない保持器によって、チャンバ４内の一定の高さ位置に保持されている。発光窓８４と発光ダイオードＬＤ１，ＬＤ２とを導光ケーブル８５によって接続するので、発光ダイオードＬＤ１，ＬＤ２をチャンバ４外に配置しながら、発光ダイオードＬＤ１，ＬＤ２からの光が受光ダイオードＰＤへと導かれる。
【００６９】
受光部８２は、チャンバ４内に配置された受光窓（第２の窓）８７と、発光ダイオードから発せられ受光窓８７に入る光を受ける受光ダイオードＰＤとを含む。受光窓８７は、受光ダイオードＰＤを覆う第２のカバー８８に設けられている。受光窓８７は、第２のカバー８８における受光ダイオードＰＤと対向する部分に配置されている。受光窓８７は、サファイヤ等を用いて形成された平板状のレンズである。受光窓８４、第２のカバー８８および受光ダイオードＰＤは、図示しない保持器によって、チャンバ４内の一定の高さ位置に保持されている。
【００７０】
図２および図３に示すように、発光窓８４および受光窓８７は、スピンチャック５および処理カップ１０を挟んで互いに対向するように配置されている。
第１および第２の発光ダイオードＬＤ１，ＬＤ２の一方を発光させることにより、発光窓８４から受光窓８７に至る光路８９が形成される。この光路８９は、上方空間ＳＰを水平に横切っている。光路８９の周囲を覆うための部材は設けられていない。すなわち、光路８９は、上方空間ＳＰに曝されている。
【００７１】
この実施形態では、光路８９の高さ位置（所定領域の高さ位置。以下、「上面近接位置」という場合がある。）が、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの上面から間隔Ｗ３（０．１ｍｍ〜２０ｍｍ）を隔てた高さ位置になるように、発光窓８４および受光窓８７の高さ位置が設定されている。この実施形態では、光路８９の高さ位置（上面近接位置）が、近接位置（図２に二点鎖線で図示）における遮断板４７の基板対向面５０よりも、下方に設定されている。
【００７２】
光路８９の高さ位置（所定領域の高さ位置。以下、「上面近接位置」という場合がある。）が、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの上面から間隔Ｗ３（０．１ｍｍ〜２０ｍｍ）を隔てた高さ位置になるように、発光窓８４および受光窓８７の高さ位置が設定されている。また、図３に示すように、光路８９が平面視において、平面視で、ＳＣ１ノズル２１の第１の軌跡Ｃ１および基板の上面回転中心（有機溶剤を吐出する上面ノズル４９が対向配置される）を回避するように、発光窓８４および受光窓８７の平面視位置が設定されている。発光窓８４および受光窓８７のチャンバ４の底面から高さは、互いに等しい。
【００７３】
ＳＣ１ノズル２１の第１の軌跡Ｃ１および基板の上面回転中心を回避するように光路８９が設けられるので、光路８９が、ＳＣ１ノズル２１や、ノズル２１，４９から吐出された直後の処理液（ＳＣ１、リンス液）と干渉することを抑制または防止できる。これにより、気体濃度の計測精度を、より一層向上させることができる。
ＴＤＬＡＳ気体濃度計測部８３は、光路８９の周囲の雰囲気に含まれる所定の種類の気体（発光ＬＥＤの発光波長が、吸収帯と一致する気体）の濃度をＴＤＬＡＳ方式で計測する。ＴＤＬＡＳ気体濃度計測部８３によって計測される気体の濃度は、光路８９各所の平均値である。ＴＤＬＡＳ気体濃度計測部８３は、ＬＥＤ駆動部９０と、信号処理部９１と、演算部９２とを有している。
【００７４】
ＬＥＤ駆動部９０は、発光ダイオードＬＤ１，ＬＤ２を駆動する。この実施形態では、ＬＥＤ駆動部９０は、第１の発光ダイオードＬＤ１から、アンモニア（第１の種類の気体。ＮＨ３）の吸収帯の波長（約１．５μｍ）を発光させる。また、ＬＥＤ駆動部９０は、第２の発光ダイオードＬＤ２から、水（第２の種類の気体。Ｈ２Ｏ）の吸収帯の波長（約１．４μｍ）を発光させる。
【００７５】
すなわち、第１の発光ダイオードＬＤ１と、第２の発光ダイオードＬＤ２とは、発光波長が互いに異なる。ＬＥＤ駆動部９０は、たとえば、オフセット回路と、スイープ回路と、正弦波発生回路とを組み合わせることにより実現される。
実際の雰囲気は、計測対象の気体以外の成分（干渉成分）が含まれるから、これら干渉成分の影響を除外したスペクトル計測が必要になる。演算部９２は、受光ダイオードＰＤで検出された波形（吸収信号波形）から、干渉成分の影響を除去して、吸収スペクトルを抽出している。演算部９２は、たとえば、アンプおよびローパスフィルタによって実現される。
【００７６】
信号処理部９１は、気体の濃度と、吸収スペクトルの強度（ピーク高さ）との対応関係を記憶している。そして、演算部９２によって得られた吸収スペクトルの強度に基づいて、計測対象の気体の成分濃度を算出する。信号処理部９１は、たとえばマイクロコンピュータによって実現される。
第２の発光ダイオードＬＤ２を消灯させた状態で、第１の発光ダイオードＬＤ１を発光させることにより、アンモニア（ＮＨ３）の吸収帯の波長（約１．５μｍ）を含む光によって、光路８９（第１の光路）が形成される。このとき、ＴＤＬＡＳ気体濃度計測部８３は、受光ダイオードＰＤが受けた光の強度に基づいて、光路８９の周囲の雰囲気に含まれるアンモニア濃度を計測する。
【００７７】
一方、第１の発光ダイオードＬＤ１を消灯させた状態で、第２の発光ダイオードＬＤ２を発光させることにより、水（水蒸気。Ｈ２Ｏ）の吸収帯の波長（約１．４μｍ）を含む光によって、光路８９（第２の光路）が形成される。このとき、ＴＤＬＡＳ気体濃度計測部８３は、受光ダイオードＰＤが受けた光の強度に基づいて、光路８９の周囲の雰囲気に含まれる水の濃度、すなわち、光路８９の周囲の雰囲気の湿度を計測する。
【００７８】
このように、ＬＥＤ駆動部９０が、第１および第２の発光ダイオードＬＤ１，ＬＤ２の発光波長を互いに異ならせるので、ＴＤＬＡＳ気体濃度計測部８３によって、２種類の気体（つまり、アンモニアおよび水（水蒸気））の濃度を計測できる。ＴＤＬＡＳ気体濃度計測部８３は、光路８９の周囲の雰囲気に含まれる２種類の気体の濃度を計測できる。換言すると、ＴＤＬＡＳ気体濃度計測部８３が複数気体濃度計測部として機能する。
【００７９】
また、発光ダイオードＬＤ１，ＬＤ２がチャンバ４外に配置されているから、チャンバ４内の雰囲気に含まれる処理液が発光ダイオードＬＤ１，ＬＤ２に悪影響を与えることがない。これにより、発光ダイオードＬＤ１，ＬＤ２に悪影響を与えることなく、上方空間ＳＰの雰囲気の、アンモニア濃度および湿度のそれぞれを、精度良く計測できる。
前述のように、光路８９の高さ位置が、前述の上面近接位置に設定されており、かつ発光窓８４および受光窓８７が、処理カップ１０の複数のガード６４〜６６に対して径方向の外方に配置されている。複数のガード６４〜６６の全てが下位置に配置されている状態（図２参照）では、ガード６４〜６６に光路８９が当たることはないが、いずれかのガード６４〜６６が基板Ｗの周端面に対向している状態（第１のガード対向状態、第２のガード対向状態あるいは第３のガード対向状態）では、ガード６４〜６６に光路８９が当たる。このとき、ガード６４〜６６における光路８９が当たる部分が、不透明材料を用いて形成されていると、ガード６４〜６６によって光路８９が遮られるおそれがある。
【００８０】
図６は、ガード６４〜６６と、発光部８１および受光部８２との関係を示す模式図である。
図６に示すように、ガード６４〜６６の大部分は、一般的な樹脂材料を用いて形成されれている。この樹脂材料は、約１．３μｍ〜約１．５μｍの波長の光が透過することが不能な不透過材料を用いて形成されているが、各ガード６４〜６６の一部には、透過窓９３が形成されている。透過窓９３は、各ガード６４〜６６において、当該ガード６４〜６６が上位置に位置している状態で、当該ガード６４〜６６に光路８９が当たるような高さ位置に設けられている。透過窓９３は、発光窓８４（すなわち発光部８１）および受光窓８７（すなわち受光部８２）に対向する周方向位置のみに設けられている。
【００８１】
透過窓９３は、たとえば石英を用いて形成されている。約１．３μｍ〜約１．５μｍの範囲の波長を含む光は、石英を透過する。石英は、発光ダイオードＬＤ１，ＬＤ２の発光波長が透過可能な材質である。そのため、各ガード６４〜６６が上位置に位置している状態では、透過窓９３を光路８９が通過する。ガード６４〜６６が下位置に位置している状態では、そもそもガード６４〜６６に光路８９が当たらない。これにより、各ガードの高さ位置によらずに、上方空間ＳＰ（とくに、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの上面からＷ３を隔てた高さの上面近接位置）の雰囲気のアンモニア濃度および当該雰囲気の湿度を、精度良く計測できる。
【００８２】
これにより、発光窓８４および受光窓８７のそれぞれをガード６４〜６６の外側に配置しながら、上方空間ＳＰ内に光路８９を通過させることができる。ゆえに、発光窓８４および受光窓８７をガード６４〜６６の外側に配置しながら、上方空間ＳＰの雰囲気のアンモニア濃度および当該雰囲気の湿度のそれぞれを、精度良く計測できる。
図７は、基板処理装置１の主要部の電気的構成を説明するためのブロック図である。
【００８３】
制御装置３は、たとえばマイクロコンピュータを用いて構成されている。制御装置３はＣＰＵ等の演算ユニット、固定メモリデバイス、ハードディスクドライブ等の記憶ユニット、および入出力ユニットを有している。記憶ユニットには、演算ユニットが実行するプログラムが記憶されている。
また、制御装置３には、制御対象として、スピンモータＭ、遮断板回転ユニット５８、遮断部材昇降ユニット５９、ガード昇降ユニット６７等が接続されている。制御装置３は、予め定められたプログラムに従って、スピンモータＭ、遮断板回転ユニット５８、遮断部材昇降ユニット５９、ガード昇降ユニット６７等の動作を制御する。
【００８４】
また、制御装置３は、予め定められたプログラムに従って、ＳＣ１バルブ２３、ＳＣ２バルブ３３、リンス液バルブ４３、有機溶剤バルブ５５を開閉する。
また、制御装置３には、ＴＤＬＡＳ気体濃度計測ユニット１１からの検出出力（すなわち計測結果）が入力されるようになっている。
次に、処理ユニット２において実行される基板処理例の内容を説明する。以下では、デバイス形成面である、表面Ｗａにパターン１００が形成された基板Ｗを処理する場合について説明する。
【００８５】
図８は、基板処理装置１による処理対象の基板Ｗの表面Ｗａを拡大して示す断面図である。処理対象の基板Ｗは、たとえばシリコンウエハであり、そのパターン形成面である表面Ｗａにパターン１００が形成されている。パターン１００は、たとえば微細パターンである。パターン１００は、図８に示すように、凸形状（柱状）を有する構造体１０１が行列状に配置されたものであってもよい。この場合、構造体１０１の線幅Ｗ１はたとえば３ｎｍ〜４５ｎｍ程度に、パターン１００の隙間Ｗ２はたとえば１０ｎｍ〜数μｍ程度に、それぞれ設けられている。パターン１００の膜厚Ｔは、たとえば、０．２μｍ〜１.０μｍ程度である。また、パターン１００は、たとえば、アスペクト比（線幅Ｗ１に対する膜厚Ｔの比）が、たとえば、５〜５００程度であってもよい（典型的には、５〜５０程度である）。
【００８６】
また、パターン１００は、微細なトレンチにより形成されたライン状のパターンが、繰り返し並ぶものであってもよい。また、パターン１００は、薄膜に、複数の微細穴（ボイド（void）またはポア（pore））を設けることにより形成されていてもよい。
パターン１００は、たとえば絶縁膜を含む。また、パターン１００は、導体膜を含んでいてもよい。より具体的には、パターン１００は、複数の膜を積層した積層膜により形成されており、さらには、絶縁膜と導体膜とを含んでいてもよい。パターン１００は、単層膜で構成されるパターンであってもよい。絶縁膜は、シリコン酸化膜（ＳｉＯ２膜）やシリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）であってもよい。また、導体膜は、低抵抗化のための不純物を導入したアモルファスシリコン膜であってもよいし、金属膜（たとえばＴｉＮ膜）であってもよい。
【００８７】
また、パターン１００は、親水性膜であってもよい。親水性膜として、ＴＥＯＳ膜（シリコン酸化膜の一種）を例示できる。
図９は、処理ユニット２において実行される第１の基板処理例の内容を説明するための流れ図である。図１０は、ＳＣ１工程（Ｓ３）を説明するための模式図である。図１１は、リンス工程（Ｓ４）からＳＣ２工程（Ｓ５）への移行時のフローチャートである。図１２は、ＳＣ２工程（Ｓ５）を説明するための模式図である。図１３は、置換工程（Ｓ８）を説明するための模式図である。図１４は、置換工程（Ｓ８）から乾燥工程（Ｓ９）への移行時のフローチャートである。図１〜図９を参照しながら、第１の基板処理例について説明する。図１０〜図１４については、適宜参照する。
【００８８】
未処理の基板Ｗ（たとえば直径３００ｍｍの円形基板）は、インデクサロボットＩＲおよび基板搬送ロボットＣＲによって基板収容器Ｃから処理ユニット２に搬入され、次いでチャンバ４内に搬入され、基板Ｗがその表面Ｗａ（図８参照）を上方に向けた状態でスピンチャック５に受け渡され、スピンチャック５に基板Ｗが保持される（図９のＳ１：基板Ｗ搬入）。チャンバ４への基板Ｗの搬入は、遮断部材９（遮断板４７）が退避位置に退避された状態で、かつガード６４〜６６が下位置に配置された状態で行われる。
【００８９】
基板搬送ロボットＣＲが処理ユニット２外に退避した後、制御装置３は、スピンモータＭを制御してスピンベース１８および基板Ｗの回転速度を、所定の液処理速度（約１０〜１２００ｒｐｍの範囲内で、たとえば約３００ｒｐｍ）まで上昇させ、その後、その液処理速度に維持させる（図９のＳ２：基板Ｗ回転開始）。
基板Ｗの回転が液処理速度に達すると、制御装置３は、基板Ｗの上面に液体のＳＣ１を供給するＳＣ１工程（図９のＳ３）を実行する。
【００９０】
具体的には、制御装置３は、第１の揺動モータ２６を制御して、ＳＣ１ノズル２１を、退避位置から基板Ｗの上方に移動させる。これにより、図１０に示すように、ＳＣ１ノズル２１が基板Ｗの上方に配置される。
その後、制御装置３は、ガード昇降ユニット６７（図２参照）を制御して、第１〜第３のガード６４〜６６を上位置に上昇させることにより、第１のガード６４が基板Ｗの周端面に対向する第１のガード対向状態が実現される。すなわち、ＳＣ１工程（Ｓ３）は、遮断部材９が退避位置に配置され、かつ処理カップ１０の第１のガード対向状態で実行される。
【００９１】
ＳＣ１工程（Ｓ３）において、制御装置３は、ＳＣ１バルブ２３を開く。それにより、回転状態の基板Ｗの上面（表面Ｗａ（図８参照））に向けて、ＳＣ１ノズル２１からＳＣ１が吐出される。また、制御装置３は、第１の揺動モータ２６を制御して、ＳＣ１ノズル２１からのＳＣ１の着液位置Ｐ１（図１０参照）を、基板Ｗの上面中央部と上面周縁部との間で、円弧状の第１の軌跡Ｃ１（図３参照）に沿って往復移動させる。これにより、ＳＣ１の着液位置Ｐ１が基板Ｗの上面全域を走査し、これにより、基板Ｗの上面の全域がＳＣ１を用いて処理される。
【００９２】
基板Ｗ上に供給されたＳＣ１は、基板Ｗの上面周縁部から基板Ｗの側方に向けて飛散する。基板Ｗの上面周縁部から飛散するＳＣ１は、第１のガード６４の内壁に受け止められ、第１のガード６４の内壁を伝って流下し、第１のカップ６１および排液配管７６（図２参照）を介して、機外の排液処理設備に送られる。
ＳＣ１の吐出開始から予め定める期間が経過すると、制御装置３は、ＳＣ１バルブ２３を閉じて、ＳＣ１ノズル２１からのＳＣ１の吐出を停止することにより、ＳＣ１工程（Ｓ３）を終了させてリンス工程（Ｓ４）へと移行させる。ＳＣ１工程（Ｓ３）の終了後、制御装置３が第１の揺動モータ２６を制御して、ＳＣ１ノズル２１を退避位置に戻させる。
【００９３】
次に、リンス工程（図９のＳ４）について説明する。リンス工程（Ｓ４）は、基板Ｗ上のＳＣ１をリンス液に置換して基板Ｗ上からＳＣ１を排除するための工程である。
具体的には、制御装置３は、第３の揺動モータ４６を制御して、リンス液ノズル４１を、退避位置から基板Ｗの上方に移動させる。これにより、リンス液ノズル４１が基板Ｗの上方に引き出され、基板Ｗの上面中央部上に配置される。
【００９４】
リンス工程（Ｓ４）において、制御装置３は、リンス液バルブ４３を開く。それにより、回転状態の基板Ｗの上面（表面Ｗａ（図８参照））に向けて、リンス液ノズル４１からリンス液が吐出される。基板Ｗの上面に供給されたリンス液は、基板Ｗの回転による遠心力を受けて基板Ｗの全域に行き渡る。これにより、基板Ｗ上に付着しているＳＣ１が、基板Ｗの全域においてリンス液によって洗い流される。基板Ｗの回転による遠心力を受けてリンス液は、基板Ｗの周縁部に移動し、基板Ｗの周縁部から基板Ｗの側方に向けて飛散する。基板Ｗの周縁部から飛散したリンス液は、第１のガード６４の内壁に受け止められ、第１のガード６４の内壁を伝って流下し、第１のカップ６１および排液配管７９を介して、機外の回収処理設備に送られる。
【００９５】
リンス液の供給開始から予め定める期間が経過すると、ＳＣ２工程（図９のＳ５。図１２参照）への移行が可能になる。
リンス液の吐出開始から予め定める期間が経過すると（図１１のＴ１でＹＥＳ）、制御装置３は、ＴＤＬＡＳ気体濃度計測ユニット１１によって基板Ｗの上面の上面近接位置におけるアンモニア濃度を計測する（図１１のＴ２）。そして、そのときの計測湿度が、閾値濃度よりも低い場合（図１１のＴ３でＹＥＳ）には、制御装置３は、リンス液バルブ４３を閉じて、リンス液ノズル４１からのリンス液の吐出を停止する（図１１のＴ４）ことにより、リンス工程（Ｓ４）を終了させてＳＣ２工程（Ｓ５）へと移行させる（図１１のＴ５）。リンス工程（Ｓ４）の終了後、制御装置３が第３の揺動モータ４６を制御して、リンス液ノズル４１を退避位置に戻させる。
【００９６】
一方、計測アンモニア濃度が、閾値濃度以上である場合（図１１のＴ４でＮＯ）には、図１１の処理がリターンされ、この処理が繰り返し実行（ループ）される。すなわち、計測アンモニア濃度が閾値濃度未満に下がるまでＳＣ２工程（Ｓ５）には移行せず、リンス工程（Ｓ４）の実行が継続される。
計測アンモニア濃度が閾値濃度未満に下がっている場合には、基板Ｗの上面においてアンモニアの残留がない。アンモニアは残留し易いという性質があり、また、乾燥後にも残留していると、パターンの電気特性にも悪影響を与えるおそれがある。さらには、後述するＳＣ２工程（Ｓ５）において、ＳＣ１との混触が生じるおそれがある。そのため、基板Ｗの上面の直上におけるアンモニア濃度を監視することにより、基板Ｗの上面におけるアンモニア残りを検出している。
【００９７】
制御装置３は、リンス液バルブ４３を閉じて、リンス液ノズル４１からのリンス液の吐出を停止する。これにより、リンス工程（Ｓ４）が終了する。その後、制御装置３は、第３の揺動モータ４６を制御して、リンス液ノズル４１を退避位置に戻させる。
次いで、制御装置３は、基板Ｗの上面に液体のＳＣ２を供給するＳＣ２工程（図９のＳ５。図１２参照）を実行する。
【００９８】
具体的には、制御装置３は、第２の揺動モータ３６を制御して、ＳＣ２ノズル３１を、退避位置から基板Ｗの上方に移動させる。これにより、図１２に示すように、ＳＣ２ノズル３１が基板Ｗの上方に配置される。
その後、制御装置３は、ガード昇降ユニット６７（図２参照）を制御して、第１のガード対向状態にある処理カップ１０の第１のガード６４を、下位置まで下降させる。これにより、第２のガード６５が基板Ｗの周端面に対向する第２のガード対向状態が実現される。すなわち、ＳＣ２工程（Ｓ５）は、遮断部材９が退避位置に配置され、かつ処理カップ１０の第２のガード対向状態で実行される。
【００９９】
ＳＣ２工程（Ｓ５）において、制御装置３は、ＳＣ２バルブ３３を開く。それにより、回転状態の基板Ｗの上面（表面Ｗａ（図８参照））に向けて、ＳＣ２ノズル３１からＳＣ２が吐出される。また、制御装置３は、第２の揺動モータ３６を制御して、ＳＣ２ノズル３１からのＳＣ２の着液位置Ｐ２（図１２参照）を、基板Ｗの上面中央部と上面周縁部との間で、円弧状の第２の軌跡Ｃ２（図３参照）に沿って往復移動させる。これにより、ＳＣ２の着液位置Ｐ２が基板Ｗの上面全域を走査し、これにより、基板Ｗの上面の全域がＳＣ２を用いて処理される。
【０１００】
基板Ｗ上に供給されたＳＣ２は、基板Ｗの上面周縁部から基板Ｗの側方に向けて飛散する。基板Ｗの上面周縁部から飛散するＳＣ２は、第１のガード６４の内壁に受け止められ、第１のガード６４の内壁を伝って流下し、第１のカップ６１および回収配管８０（図２参照）を介して、機外の回収処理設備に送られる。
ＳＣ２の吐出開始から予め定める期間が経過すると、制御装置３は、ＳＣ２バルブ３３を閉じて、ＳＣ２ノズル３１からのＳＣ２の吐出を停止する。これにより、ＳＣ２工程（Ｓ５）が終了する。その後、制御装置３が第２の揺動モータ３６を制御して、ＳＣ２ノズル３１を退避位置に戻させる。
【０１０１】
次いで、制御装置３は、基板Ｗ上のＳＣ２をリンス液に置換して基板Ｗ上からＳＣ２を排除するためのリンス工程（図９のＳ６）を実行する。
具体的には、制御装置３は、第３の揺動モータ４６を制御して、リンス液ノズル４１を、退避位置から基板Ｗの上方に移動させる。これにより、リンス液ノズル４１が基板Ｗの上方に引き出され、基板Ｗの上面中央部上に配置される。
【０１０２】
リンス液ノズル４１が基板Ｗの上方に引き出された後、制御装置３は、ガード昇降ユニット６７（図２参照）を制御して、第２のガード対向状態にある処理カップ１０の第１のガード６４を、上位置まで上昇させる。これにより、第１のガード６４が基板Ｗの周端面に対向する第１のガード対向状態が実現される。すなわち、ＳＣ１工程（Ｓ５）は、遮断部材９が退避位置に配置され、かつ処理カップ１０の第２のガード対向状態で実行される。リンス工程（Ｓ６）は、リンス工程（Ｓ４）と同等の工程であるので、説明を省略する。
【０１０３】
リンス液の供給開始から予め定める期間が経過すると、制御装置３は、次に、基板Ｗへのリンス液の供給を停止させた状態でリンス液の液膜（処理液の液膜）を基板Ｗ上に保持するパドルリンス工程（図９のＳ７）を行う。具体的には、制御装置３は、スピンチャック５を制御することにより、基板Ｗの上面全域がリンス液に覆われている状態で、基板Ｗの回転を停止させる、もしくは、リンス工程（Ｓ６）での回転速度よりも低速の低回転速度（たとえば約１０〜１００ｒｐｍ）まで基板Ｗの回転速度を低下させる。これにより、基板Ｗの上面に、基板Ｗの上面の全域を覆うパドル状のリンス液の液膜が形成される。この状態では、基板Ｗの上面のリンス液の液膜に作用する遠心力がリンス液と基板Ｗの上面との間で作用する表面張力よりも小さいか、あるいは前記の遠心力と前記の表面張力とがほぼ拮抗している。基板Ｗの減速により、基板Ｗ上のリンス液に作用する遠心力が弱まり、基板Ｗ上から排出されるリンス液の量が減少する。
【０１０４】
制御装置３は、基板Ｗが静止している状態もしくは基板Ｗが低回転速度で回転している状態で、リンス液バルブ４３を閉じて、リンス液ノズル４１からのリンス液の吐出を停止させる。また、基板Ｗの上面にパドル状のリンス液の液膜が形成された後に、基板Ｗの上面へのリンス液の供給が続行されていていてもよい。リンス液ノズル４１からのリンス液の吐出停止後、制御装置３は、第３の揺動モータ４６を制御して、リンス液ノズル４１を退避位置に戻させる。
【０１０５】
次いで、制御装置３は、置換工程（図９のＳ８。図１４参照）を実行する。置換工程（Ｓ８）は、基板Ｗ上のリンス液を、リンス液（水）よりも表面張力の低い有機溶剤（この例では、ＩＰＡ）に置換する工程である。
具体的には、制御装置３は、遮断部材昇降ユニット５９を制御して、遮断板４７を下降させ、図１３に示すように、近接位置に配置する。
【０１０６】
また、制御装置３は、ガード昇降ユニット６７を制御して、第２のガード対向状態にある処理カップ１０の第２のガード６５を、下位置まで下降させることにより、第３のガード６６が基板Ｗの周端面に対向する第３のガード対向状態が実現される。すなわち、置換工程（Ｓ８）は、遮断部材９が近接位置に配置され、かつ処理カップ１０の第３のガード対向状態で実行される。
【０１０７】
置換工程（Ｓ８）において、制御装置３は、基板Ｗの回転をパドル速度（零または低速の低回転速度（たとえば約１０〜１００ｒｐｍ））に維持しながら、有機溶剤バルブ５５を開く。これにより、図１３に示すように、上面ノズル４９の第１の吐出口５２ａから基板Ｗの上面中央部に向けて有機溶剤が吐出される。これにより、基板Ｗの上面上のリンス液が有機溶剤に置換され、基板Ｗの上面の全域を覆うパドル状の有機溶剤の液膜が形成される。その後、このパドル状の有機溶剤の液膜が、基板Ｗの全域を覆う状態のまま保持される。有機溶剤の供給を停止しても有機溶剤が液切れしないようであれば、有機溶剤の供給を停止してもよい。しかしながら、有機溶剤の供給を停止すると有機溶剤が液切れするようであれば、有機溶剤の供給が続行される。
【０１０８】
図９に示す基板処理例の間の全期間に亘って、周囲気体吐出口１３ａからは、小流量（たとえば約１０（リットル／分））の不活性ガスが吐出されている。この不活性ガスの吐出により、近接位置に位置する遮断板４７と基板Ｗの上面との間の空間に、不活性ガスが供給される。この空間への不活性ガスの供給に伴い、この空間の雰囲気の湿度が低下する。置換工程（Ｓ８）の開始から予め定める期間が経過すると、乾燥工程（Ｓ９）への移行が可能になる。
【０１０９】
図１４に示すように、置換工程（Ｓ８）の開始から予め定める期間が経過すると（図１
４のＥ１でＹＥＳ）、制御装置３は、ＴＤＬＡＳ気体濃度計測ユニット１１によって基板Ｗの上面の上面近接位置における水の濃度、すなわち湿度を計測する（計測工程。図１４のＥ２）。そして、そのときの計測湿度が、閾値湿度（たとえば約５％）よりも低い場合（図１４のＥ３でＹＥＳ）には、制御装置３は、置換工程（Ｓ８）を終了し乾燥工程（Ｓ９）へと移行させる（図１４のＥ４）。
【０１１０】
一方、計測湿度が、閾値湿度（たとえば約５％）以上である場合（図１４のＥ３でＮＯ）には、図１４の処理がリターンされ、この処理が繰り返し実行（ループ）される。すなわち、計測湿度が閾値湿度（たとえば約５％）未満に下がるまで乾燥工程（Ｓ９）には移行せず、置換工程（Ｓ８）が継続される。
次に、乾燥工程（低表面張力液体排除工程。図９のＳ９）について説明する。乾燥工程（Ｓ９）の開始に際して、制御装置３は、遮断部材昇降ユニット５９を制御して、遮断板４７を遮断位置（図２に破線で図示）までさらに下降させる。乾燥工程（Ｓ９）は、基板Ｗの上面から、パドル状の有機溶剤の液膜を液塊のまま排除する液塊排除工程と、基板Ｗを振り切り乾燥させるスピンドライ工程とを含む。液塊排除工程は、穴あけ工程と、穴拡大工程とを含む。まず穴あけ工程が実行され、穴あけ工程の終了後に穴拡大工程が実行される。
【０１１１】
穴あけ工程は、パドル状の液膜の中央部に、液体が排除された円形の穴（すなわち乾燥領域）を形成する工程である。具体的には、制御装置３は、不活性ガスバルブ５７を開く。これにより、上面ノズル４９の第２の吐出口５３ａから気体（不活性ガス）が下向きに吐出される。このときの気体の吐出流量は、約５０（リットル／分）〜１００（リットル／分）である。気体の吹き付け圧力（ガス圧）によって、パドル状の液膜の中央部にある液体が吹き飛ばされて排除される。これにより、基板Ｗの上面中央部に穴が形成される。
【０１１２】
穴拡大工程において、制御装置３は、スピンモータＭを制御して、基板Ｗの回転速度を、所定の穴拡大速度（たとえば約２００ｒｐｍ）まで上昇させる。このとき、基板Ｗ上のパドル状の液膜に作用する遠心力により、穴が拡大し始める。そして、制御装置３は、穴あけ速度に達した後、基板Ｗの回転をさらに徐々に加速する。これにより、基板Ｗの全域に穴が拡大させられ、これにより、パドル状の液膜が全て基板Ｗ外に排出される。基板Ｗの上面全域に穴が拡大した後、制御装置３は、不活性ガスバルブ５７を閉じて、第２の吐出口５３ａからの気体の吐出を停止させる。この穴の拡大の全期間においてパドル状の液膜は液塊状態を保持しているから、液塊分裂後の液体が基板Ｗの上面に残存しない。すなわち、穴あけ工程および穴拡大工程を実行することにより、液膜の液塊の分裂を防ぎながらパドル状の液膜を基板Ｗ上から排除できる。
【０１１３】
穴拡大工程の終了後（液塊排除工程の終了後）には、制御装置３は、スピンドライ工程を実行する。具体的には、制御装置３は、スピンドライ速度（たとえば約２４００ｒｐｍ）まで基板Ｗをさらに加速させる。これにより、基板Ｗの上面上の液体が振り切られる。
スピンドライ工程の開始から予め定める期間が経過すると、制御装置３は、スピンモータＭを制御してスピンチャック５の回転（すなわち、基板Ｗの回転）を停止させ、遮断板回転ユニット５８を制御して遮断板４７の回転を停止させ、かつ、遮断部材昇降ユニット５９を制御して遮断板４７を上昇させ、退避位置へと退避させる。さらに、制御装置３は、全てのガード６４〜６６を下位置に配置する（図９のＳ１０）。その後、基板搬送ロボットＣＲが、処理ユニット２に進入して、処理済みの基板Ｗを処理ユニット２外へと搬出する（図９のＳ１１）。搬出された基板Ｗは、基板搬送ロボットＣＲからインデクサロボットＩＲへと渡され、インデクサロボットＩＲによって、基板収容器Ｃに収納される。
【０１１４】
前述のように、置換工程（Ｓ８）の開始から予め定める期間の経過時において、計測湿度が閾値湿度（たとえば約５％）よりも低い場合のみ、乾燥工程（Ｓ９）へと移行し、計測湿度が、閾値湿度（たとえば約５％）以上である場合には、置換工程（Ｓ８）が継続される。そのため、基板Ｗの上面に存在する低表面張力液体に水が混じっていない状態で、基板Ｗの上面から液体の有機溶剤が排除されるので、パターン倒壊を抑制または防止できる。
【０１１５】
以上のように、この実施形態によれば、発光窓８４と受光窓８７との間に形成される光路８９が、チャンバ４内の上方空間ＳＰ（とくに上面近接位置）を通過するように配置される。そして、光路８９の周囲の雰囲気のアンモニア濃度および湿度が、ＴＤＬＡＳ気体濃度計測部８３によって計測される。ＴＤＬＡＳ方式によって光路８９の周囲の雰囲気を計測する。そのため、上方空間ＳＰに存在する処理液によらずに、かつ周辺部材（ノズル２１，３１，４１やノズルアーム２４，３４，４４）との干渉を回避しながら、アンモニア濃度および湿度のそれぞれを、精度良く計測できる。
【０１１６】
また、ＴＤＬＡＳ方式による計測が高速応答性を有しているので、アンモニア濃度および湿度を短時間で計測することができ、これにより、アンモニア濃度および湿度に応じた処理を、遅れなく実行できる。
＜第２の実施形態＞
図１５は、この発明の第２の実施形態に係る処理ユニット２０２の内部を水平方向に見た模式図である。図１６は、処理ユニット２０２において実行される基板処理例の置換工程（Ｓ９）を説明するための模式図である。
【０１１７】
第２の実施形態において、前述の第１の実施形態と共通する部分には、図１〜図１４の場合と同一の参照符号を付し説明を省略する。
第２の実施形態に係る処理ユニット２０２が、第１の実施形態に係る処理ユニット２と相違する点は、遮断部材９（図２参照）を廃止すると共に、上面ノズル４９（図２参照）に代えて、有機溶剤を吐出するための有機溶剤ノズル２０３を設けた点である。図１５の例では、有機溶剤ノズル２０３は、第２のノズルアーム３４によって支持されている。
【０１１８】
有機溶剤ノズル２０３は、たとえば、連続流の状態で液体状の有機溶剤を吐出するストレートノズルである。有機溶剤は、たとえばＩＰＡ（isopropyl alcohol）であるが、このような有機溶剤として、ＩＰＡ以外に、たとえば、メタノール、エタノール、アセトン、ＥＧ（エチレングリコール）およびＨＦＥ（ハイドロフルオロエーテル）を例示できる。また、有機溶剤としては、単体成分のみからなる場合だけでなく、他の成分と混合した液体であってもよい。たとえば、ＩＰＡとアセトンの混合液であってもよいし、ＩＰＡとメタノールの混合液であってもよい。
【０１１９】
有機溶剤ノズル２０３は、たとえば基板Ｗの上面に垂直な方向に処理液を吐出する垂直姿勢で第２のノズルアーム３４に取り付けられている。有機溶剤ノズル２０３には、有機溶剤供給源からの有機溶剤が導かれる有機溶剤配管２０４が接続されている。有機溶剤配管２０４の途中部には、有機溶剤配管２０４を開閉するための有機溶剤バルブ２０５が介装されている。有機溶剤バルブ２０５が開かれることにより、有機溶剤ノズル２０３から有機溶剤が下方に向けて吐出される。
【０１２０】
処理ユニット２０２では、図９に示される基板処理例と同等の基板処理例が実行される。
置換工程（図９のＳ８）において、制御装置３は、基板Ｗの回転をパドル速度（零または低速の低回転速度（たとえば約１０〜１００ｒｐｍ））に維持しながら、有機溶剤バルブ２０５を開く。これにより、図１６に示すように、有機溶剤ノズル２０３から基板Ｗの上面中央部に向けて有機溶剤が吐出される。これにより、基板Ｗの上面上のリンス液が有機溶剤に置換され、基板Ｗの上面の全域を覆うパドル状の有機溶剤の液膜が形成される。その後、このパドル状の有機溶剤の液膜が、基板Ｗの全域を覆う状態のまま保持される。有機溶剤の供給を停止しても有機溶剤が液切れしないようであれば、有機溶剤の供給を停止してもよい。しかしながら、有機溶剤の供給を停止すると有機溶剤が液切れするようであれば、有機溶剤の供給が続行される。
【０１２１】
図９に示す基板処理例の間の全期間に亘って、天井に取り付けられているＦＦＵ１５から、低湿度の清浄空気（すなわち、乾燥気体）が上方空間ＳＰに供給されている。上方空間ＳＰへの低湿度空気の供給に伴い、上方空間ＳＰの雰囲気の湿度が低下する。置換工程（図９のＳ８）の開始から予め定める期間が経過すると、乾燥工程（図９のＳ９）への移行が可能になる。置換工程（図９のＳ８）から乾燥工程（図９のＳ９）に移行するか否かは、図１４を用いて説明した処理に基づいて決定される。
【０１２２】
第２の実施形態においても、第１の実施形態で述べた作用効果と同等の作用効果を奏する。
＜変形処理例＞
処理ユニット２，２０２において実行される基板処理例では、置換工程（図９のＳ８）から乾燥工程（図９のＳ９）への移行時に、図１４に示す処理を実行するものとして説明したが、図１４に示す処理は、パドルリンス工程（図９のＳ７）から置換工程（低表面張力液体供給工程。図９のＳ８）への移行時に行ってもよい。さらには、リンス工程（図９のＳ６）からパドルリンス工程（図９のＳ７）への移行時に行ってもよい。すなわち、この変形処理例では、図１４に示す処理が、置換工程（図９のＳ８）に先立って実行される。以下、パドルリンス工程（図９のＳ７）から置換工程（図９のＳ８）への移行時に図１４に示す処理を行う場合について説明する。
【０１２３】
パドルリンス工程（図９のＳ７）の開始から予め定める期間が経過すると、制御装置３は、ＴＤＬＡＳ気体濃度計測ユニット１１によって基板Ｗの上面の上面近接位置における水の濃度、すなわち湿度を計測する。そして、そのときの計測湿度が、閾値湿度（たとえば、約３０％〜４０％の範囲の所定濃度）よりも低い場合には、制御装置３は、パドルリンス工程（図９のＳ７）を終了し置換工程（図９のＳ８）へと移行させる。
【０１２４】
一方、計測湿度が、閾値湿度（たとえば、約３０％〜４０％の範囲の所定濃度）よりも高い場合には、図１４の処理がリターンされ、この処理が繰り返し実行（ループ）される。すなわち、計測湿度が閾値湿度（たとえば、約３０％〜４０％の範囲の所定濃度）に下がるまで置換工程（図９のＳ８）には移行せず、パドルリンス工程（図９のＳ７）が継続される。
【０１２５】
この変形処理例では、湿度計測工程で計測された湿度が所定の湿度よりも低い場合のみ、置換工程（図９のＳ８）が実行される。基板Ｗの上面に存在する有機溶剤に水が混じっていない状態で置換工程（図９のＳ８）以降の処理が実行されるので、パターン倒壊を抑制または防止できる。
＜その他の変形処理例＞
また、第１および第２の実施形態において、乾燥工程（図９のＳ９）において液塊排除工程を実行せずに、スピンドライ工程のみで、基板の上面から有機溶剤を排除（乾燥）するようにしてもよい。この場合、スピンモータＭのみが、有機溶剤排除ユニットに相当する。この場合、置換工程（図９のＳ８）において有機溶剤の液膜が必ずしもパドル状を呈している必要がないから、置換工程（図９のＳ８）におけて液処理速度と同等の回転速度で基板Ｗを回転させることもでき、この場合には、パドルリンス工程（図９のＳ７）を省略してもよい。
＜第３の実施形態＞
図１７は、この発明の第３の実施形態に係る基板処理装置３０１を上から見た模式図である。図１８は、基板処理装置３０１に備えられた複数の処理ユニット３０２の内部を水平方向に見た模式図である。
【０１２６】
第３の実施形態において、前述の第１の実施形態と共通する部分には、図１〜図１４の場合と同一の参照符号を付し説明を省略する。
第３の実施形態に係る基板処理装置３０１が、第１の実施形態に係る基板処理装置１と相違する点は、ＴＤＬＡＳ気体濃度計測ユニットを各処理ユニットに設けるのではなく、複数の処理ユニット３０２のチャンバ４内の気体の濃度を、ＴＤＬＡＳ気体濃度計測ユニット３１１で計測するようにした点である。すなわち、ＴＤＬＡＳ気体濃度計測ユニット３１１は、複数チャンバ濃度計測部として機能する。
【０１２７】
処理ユニット３０２は、ＴＤＬＡＳ気体濃度計測ユニット１１（図２参照）を備えていない点を除いて、処理ユニット２と同等の構成である。図１８では、処理ユニット３０２の詳細な構成の図示は省略している。
ＴＤＬＡＳ気体濃度計測ユニット３１１は、発光部３８１と、受光部３８２と、ＴＤＬＡＳ気体濃度計測部３８３とを含む。図１８には、１つのＴＤＬＡＳ気体濃度計測ユニット３１１の計測対象となる処理ユニット３０２の個数が、たとえば２つである場合を示している。
【０１２８】
発光部３８１は、各処理ユニット３０２のチャンバ外に配置された発光ダイオード（発光ダイオードＬＤ１，ＬＤ２）と、各処理ユニット３０２のチャンバ４内に配置された発光窓（第１の窓）８４と、発光ダイオードからの光を発光窓８４に導く導光ケーブル３８５とを含む。発光ダイオードを有するユニットの個数は、処理ユニット３０２の個数に関係なく１つのみである。導光ケーブル３８５は、先端側が分岐して、各処理ユニット３０２内の発光窓８４に接続されている。すなわち、導光ケーブル３８５は、複数の発光窓８４と発光ダイオードＬＤ１，ＬＤ２とを接続している。導光ケーブル３８５の先端側が分岐している点を除いて、導光ケーブル３８５は導光ケーブル８５（図２等参照）と同等の構成である。
【０１２９】
受光部３８２は、各処理ユニット３０２に設けられている。受光部３８２は、受光部８２と同等の構成である。受光部３８２は、チャンバ４内に配置された受光窓８７と、発光ダイオードから発せられ受光窓８７に入る光を受ける受光ダイオードＰＤとを含む。
図１８の左側に示す処理ユニット３０２を第１の処理ユニット３０２Ａとし、図１９の右側に示す処理ユニット３０２を第２の処理ユニット３０２Ｂとする。このとき、第１の処理ユニット３０２Ａの受光ダイオードＰＤを第１の受光ダイオードＰＤ１とし、第２の処理ユニット３０２Ｂの受光ダイオードＰＤを第２の受光ダイオードＰＤ２とする。このとき、発光ダイオードＬＤ１，ＬＤ２を発光させることにより、第１の処理ユニット３０２Ａのチャンバ（第１のチャンバ）４内に、発光窓８４と受光窓８７とを結ぶ光路（第３の光路）８９が形成され、かつ第２の処理ユニット３０２Ｂのチャンバ（第２のチャンバ）４内に、発光窓８４と受光窓８７とを結ぶ光路（第４の光路）８９が形成される。
【０１３０】
ＴＤＬＡＳ気体濃度計測部３８３は、各処理ユニット３０２に設けられた受光部３８２の受光ダイオードＰＤで検出された波形（吸収信号波形）に基づいて、各処理ユニット３０２のチャンバ４内の気体の濃度（各光路８９（第３および第４の光路）の周囲の雰囲気に含まれる気体の濃度）を計測する。ＴＤＬＡＳ気体濃度計測部３８３の計測対象が複数の処理ユニット３０２に跨る点を除いて、ＴＤＬＡＳ気体濃度計測部３８３は第１の実施形態に係るＴＤＬＡＳ気体濃度計測部８３と同等の構成である。
【０１３１】
第３の実施形態においても、第１の実施形態で述べた作用効果と同等の作用効果に加えて、下記の作用効果を奏する。
すなわち、この実施形態では、１つのＴＤＬＡＳ気体濃度計測ユニット３１１を用いて複数の処理ユニット３０２のチャンバ４の各々において、当該チャンバ４内の雰囲気の気体の濃度を計測できる。これにより、ＴＤＬＡＳ気体濃度計測ユニットを処理ユニットごとに設ける場合と比較して、発光ダイオードのユニット個数およびＴＤＬＡＳ気体濃度計測部３８３の個数を削減することができ、コストダウンを図ることができる。
【０１３２】
１つのＴＤＬＡＳ気体濃度計測ユニット３１１の計測対象となる処理ユニット３０２の個数が３以上であってもよいのはむろんのことである。すなわち、複数気体濃度計測部が、２としたが、３以上であってもよい。
＜変形例＞
以上、この発明の３つの実施形態について説明したが、この発明は他の形態で実施することもできる。
【０１３３】
たとえば、図１９に示す発光部８１Ａのように、発光ダイオードＬＤ１，ＬＤ２と発光窓（第２の窓）８４との間に導光ケーブル８５，３８５（図２、図１８参照）が介在しておらず、発光ダイオードＬＤ１，ＬＤ２から発せられた光が直接発光窓８４に入光してもよい。この場合、発光ダイオードＬＤ１，ＬＤ２が、チャンバ４内に配置されることになる。
【０１３４】
また、図１９において二点鎖線で示すように、発光窓８４に対し受光側に、発光窓８４を開閉するためのシャッタ４０１が設けられていてもよい。また、受光窓８７に対し発光側に、受光窓８７を開閉するためのシャッタ４０２が設けられていてもよい。シャッタ４０１，４０２は、発光ダイオードＬＤ１，ＬＤ２から光が発せられる場合（すなわち、ＴＤＬＡＳ気体濃度計測ユニットを用いた濃度計測を行う場合）だけ開状態となり、それ以外の状態では、閉状態とされている。シャッタ４０１，４０２の双方が設けられていてもよいし、シャッタ４０１，４０２の一方のみが設けられていてもよい。この場合、計測のために必要なときだけ、発光窓８４の受光側および／または受光窓８７の発光側が開き、それ以外のときには、発光窓８４の受光側および／または受光窓８７の発光側は閉塞している。そのため、発光窓８４および／または受光窓８７を清浄な状態に保つことができ、ゆえに、ＴＤＬＡＳ気体濃度計測ユニットを用いた濃度計測の精度を向上させることができる。
【０１３５】
また、図２０に示すように、発光部および受光部が反射型であってもよい。すなわち、発光窓８４（発光部８１）と受光窓８７（受光部８２，３８２）との間に鏡４０３が配置されていてもよい。この場合、発光窓８４（発光部８１）と受光窓８７（受光部８２，３８２）を、図２０に示すように、回転軸線Ａ１に対し、同一の側に集約して配置することも可能である。この場合、図３に示す第１の実施形態の場合と比較して、光路８９の距離を２倍稼ぐことができ、これにより、より一層高精度な計測が可能になる。
【０１３６】
また、前述の各実施形態では、発光部８１（発光窓８４、導光ケーブル８５および第１のカバー８６）や、受光部８２，３８２（受光窓８４、第２のカバー８８および受光ダイオードＰＤ）が、専用の保持器でなく、ガードに支持されていてもよい。
この一例として、図２１には、全てのガード６４，６５，６６の内周端部６４ａ，６５ａ，６６ａに発光ダイオードＬＤ１，ＬＤ２および受光ダイオードＰＤを埋設している。そして、発光ダイオードＬＤ１，ＬＤ２および受光ダイオードＰＤが、スピンチャック５および上方空間ＳＰを挟んで、互いに横方向に対向するように配置されている。しかし、全てのガード６４，６５，６６に埋設されている必要はなく、少なくとも１つのガード６４，６５，６６の内周端部６４ａ，６５ａ，６６ａに埋設されていればよい（少なくとも最も外側のガードに埋設されていることが望ましい）。また、導光ケーブル８５，３８５がガード６４〜６６に埋設され、ガード６４〜６６の内周端部６４ａ，６５ａ，６６ａから、導光ケーブル８５，３８５の先端面と受光ダイオードＰＤとが、互いに横方向に対向していてもよい。
【０１３７】
また、発光部８１および受光部８２，３８２をガードに設ける場合、最も外側のガードの昇降軸から上方に拡張するように支持部を設け、その支持部に、発光部８１および受光部８２，３８２を支持させるようにしてもよい。
また、前述の各実施形態では、ＴＤＬＡＳ気体濃度計測ユニット１１，３１１の計測対象を、アンモニアおよび水の合計２種類の気体とする場合を例に挙げて説明したが、１種類の気体を計測対象としても良いし、３種類以上であってもよい。ＴＤＬＡＳ気体濃度計測ユニット１１，３１１によって計測可能な気体として、ＨＦ、ＨＣＬ、ＨＦ、ＣＯ２、ＣＯ、Ｈ２Ｓ、ＣＨ４、ＨＣＮ等を例示できる。たとえばＨＦの吸収体の波長は約１．３μｍである。
【０１３８】
計測対象の気体が１種類である場合には、１つの発光部に含まれるＬＥＤの個数は１つで足りる。計測対象の気体が複数である場合には、少なくともその種類に応じた個数のＬＥＤが、１つの発光部に含まれる。
なお、前述の各実施形態において、薬液（第１および第２の薬液）として、それぞれ、ＳＣ１およびＳＣ２を例に挙げて説明したが、薬液は、たとえば、硫酸、酢酸、硝酸、塩酸、フッ酸、アンモニア水、過酸化水素水、有機酸（たとえばクエン酸、蓚酸など）、有機アルカリ（たとえば、ＴＭＡＨ：テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドなど）、界面活性剤、および腐食防止剤の少なくとも１つを含む液であってもよい。
【０１３９】
さらには、処理カップ１０が３段のカップである場合を例に挙げて説明したが、処理カップ１０は、単カップであってもよいし、２段のカップであってもよいし、４段以上の多段カップであってもよい。
また、前述の実施形態において、基板処理装置１が半導体ウエハからなる基板Ｗの表面を処理する装置である場合について説明したが、基板処理装置が、液晶表示装置用基板、有機ＥＬ（electrolumineＳcence）表示装置などのＦＰＤ（Flat Panel 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の基板を処理する装置であってもよい。
【０１４０】
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】
【０１４１】
１      ：基板処理装置
３      ：制御装置
４      ：チャンバ
５      ：スピンチャック（基板保持ユニット）
５２    ：第１のノズル配管（表面張力液体供給ユニット）
５３    ：第２のノズル配管（表面張力液体排除ユニット）
８１      ：発光部
８１Ａ    ：発光部
８２      ：受光部
８３      ：ＴＤＬＡＳ気体濃度計測部
８４      ：発光窓（第１の窓、第２の窓）
８７      ：受光窓（第２の窓）
８９      ：光路
３０１    ：基板処理装置
３０２    ：処理ユニット
３１１    ：ＴＤＬＡＳ気体濃度計測ユニット
３８１    ：発光部
３８２    ：受光部
３８３    ：ＴＤＬＡＳ気体濃度計測部
４０１    ：シャッタ
４０２    ：シャッタ
Ａ１      ：回転軸線
ＬＤ１    ：第１の発光ダイオード
ＬＤ２    ：第２の発光ダイオード
Ｍ        ：スピンモータ（表面張力液体排除ユニット）
ＰＤ      ：受光ダイオード
ＰＤ１    ：第１の受光ダイオード
ＰＤ２    ：第２の受光ダイオード
Ｗ        ：基板
【図１】
2019102482.tif 000003
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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