(57)【要約】【課題】酸素濃度が低い雰囲気中で基板を処理するために、基板に接する雰囲気中の酸素濃度を低減すること。【解決手段】基板処理装置は、基板Ｗを回転させるスピンチャック８と、基板Ｗの上方に配置される遮断部材３１と、スピンベース１０を取り囲むカップ２２と、遮断部材３１の下向き吐出口３４から不活性ガスを吐出させる上気体バルブ５８と、カップ２２内の気体を排出する排気ダクトと、を含む。遮断部材３１は、基板Ｗの上方に配置される対向面３５と、基板Ｗを取り囲む内周面３６と、を含む。遮断部材３１の内周面３６の下端は、スピンベース１０の周囲に配置される。遮断部材３１の内周面３６の下端からスピンベース１０の外周面までの径方向の距離Ｄ２は、基板Ｗの上面から遮断部材３１の対向面３５までの鉛直方向の距離Ｄ１以上である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の下方に配置される円形の上面と外径が基板よりも大きい外周面とを有する円板状のスピンベースと、基板の下面と前記スピンベースの前記上面とが間隔を空けて上下方向に対向するように基板を水平に保持する複数のチャックピンと、前記複数のチャックピンに保持されている基板の中央部を通る鉛直な回転軸線まわりに前記スピンベースおよび複数のチャックピンを回転させるスピンモータと、を含む、スピンチャックと、
前記スピンチャックに保持されている基板の上方に配置される対向面と、前記スピンチャックに保持されている基板を前記回転軸線まわりに取り囲む内周面と、を含み、前記内周面の下端が前記スピンベースの周囲に配置され、前記内周面の下端から前記スピンベースの前記外周面までの径方向の距離が、前記スピンチャックに保持されている基板の上面から前記対向面までの鉛直方向の距離以上である、遮断部材と、
前記遮断部材の前記対向面で開口する下向き吐出口から不活性ガスを下方に吐出させる上不活性ガス供給手段と、
前記回転軸線まわりに前記スピンベースを取り囲む上向きに開いたカップと、
前記カップ内の気体を前記カップの外部に排出する排気手段と、を含む、基板処理装置。
【請求項２】
前記スピンチャックに保持されている基板と同じ方向に、前記遮断部材を前記回転軸線まわりに回転させる遮断部材回転手段をさらに含む、請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記カップは、前記回転軸線を取り囲む環状の隙間を前記遮断部材との間に形成する環状のカップ上端部を含み、
前記カップ上端部と前記遮断部材との間の最短距離は、前記遮断部材の前記内周面の下端から前記スピンベースの前記外周面までの径方向の距離よりも小さい、請求項１または２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記カップ上端部と前記遮断部材との間の前記環状の隙間は、前記カップ内に吸引される気体が流入する環状流入口と、前記環状流入口に流入した気体を前記カップの内部に排出する環状流出口と、前記環状流入口から前記環状流出口に延びる環状流路と、を含み、
前記環状流路は、前記環状流出口から上方に延びている、請求項３に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記カップ上端部と前記遮断部材との間の前記環状の隙間は、前記カップ内に吸引される気体が流入する環状流入口と、前記環状流入口に流入した気体を前記カップの内部に排出する環状流出口と、前記環状流入口から前記環状流出口に延びる環状流路と、を含み、
前記環状流路は、断面Ｌ字状のコーナー部を含む、請求項３または４に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記遮断部材は、前記スピンチャックに保持されている基板の上方に配置される円板部と、前記スピンチャックに保持されている基板を前記回転軸線まわりに取り囲む円筒部と、前記円筒部の下端よりも外方に配置された環状の張り出し部と、を含み、
前記カップは、環状のカップ上端部を含み、前記カップ上端部は、径方向に間隔を空けて前記円筒部を前記回転軸線まわりに取り囲むと共に、間隔を空けて前記張り出し部に上下方向に対向するように前記張り出し部の下方に配置される、請求項５に記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記遮断部材の前記内周面は、前記遮断部材の前記対向面から斜め下に外方に延びる環状の内傾斜部を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記遮断部材の前記環状の内傾斜部と前記スピンベースの上面の外周端との径方向の距離が、前記スピンチャックに保持されている基板の上面から前記遮断部材の前記対向面までの鉛直方向の距離以上とされている、請求項７に記載の基板処理装置。
【請求項９】
前記スピンベースの前記上面で開口する上向き吐出口から不活性ガスを上方に吐出させる下不活性ガス供給手段と、
前記遮断部材の前記下向き吐出口から不活性ガスが吐出されている状態で、前記スピンベースの前記上向き吐出口から不活性ガスが吐出されるように、前記上不活性ガス供給手段および下不活性ガス供給手段を制御する制御装置と、をさらに含む、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】
前記基板処理装置は、前記スピンベースの前記上面で開口する上向き吐出口から不活性ガスを上方に吐出させる下不活性ガス供給手段と、前記複数のチャックピンの上に基板を置く搬送ロボットと、をさらに含み、
前記制御装置は、前記スピンベースの前記上向き吐出口から不活性ガスが吐出されている状態で、基板が前記複数のチャックピンの上に置かれるように、前記搬送ロボットおよび下不活性ガス供給手段を制御する、請求項９に記載の基板処理装置。
【請求項１１】
前記カップは、前記回転軸線まわりに前記遮断部材を取り囲む環状のカップ上端部を含む、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】
前記カップは、前記遮断部材の下方に配置される環状のカップ上端部を含む、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１３】
前記スピンベースの上方に移動可能なハンドを含み、前記複数のチャックピンの上に基板を置く搬入動作と、前記複数のチャックピン上の基板を取る搬出動作と、を前記ハンドを用いて行う搬送ロボットと、
前記カップが前記スピンベースの上面よりも下方に位置している状態で、前記遮断部材の前記対向面で開口する前記下向き吐出口から下方に処理液を吐出させる処理液供給手段と、をさらに含む、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】
酸素が脱気され不活性ガスが添加された不活性ガス溶存水を含む処理液を前記遮断部材の前記対向面で開口する前記下向き吐出口から下方に吐出させる処理液供給手段をさらに含む、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】
前記基板処理装置は、金属パターンが表面で露出した基板を処理する装置である、請求項１〜１４のいずれか一項に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、基板を処理する基板処理装置に関する。処理対象となる基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、ＦＥＤ（Field Emission Display）用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、セラミック基板、太陽電池用基板などが含まれる。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置や液晶表示装置などの製造工程では、半導体ウエハや液晶表示装置用ガラス基板などの基板を処理する基板処理装置が用いられる。
特許文献１には、基板を一枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置が開示されている。この基板処理装置は、処理液に含まれる酸素によって基板が酸化されることを防止するために、酸素の脱気と窒素ガスの添加が行われた不活性ガス溶存水を含む液体を処理液として基板に供給する。さらに、この基板処理装置は、基板の上面に接する雰囲気中の酸素濃度の上昇を抑えるために、スピンベースの上方に配置された基板を基板対向面および周壁部を有する遮断部材によって覆う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−５６２１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
半導体装置や液晶表示装置などの製造工程では、雰囲気中の酸素濃度が極めて低い状態で基板を処理することが望まれる場合がある。
特許文献１に記載されているように、処理液中の酸素濃度が低いとしても、雰囲気中の酸素濃度が高いと、雰囲気中の酸素が処理液に溶け込むので、酸素濃度が上昇した処理液が基板に供給される場合がある。また、雰囲気中の酸素濃度が高い状態で基板を乾燥させると、雰囲気中の酸素に起因するウォーターマークが基板に発生する場合がある。そのため、液処理工程および乾燥工程のいずれにおいても、雰囲気中の酸素濃度を低減する必要がある。
【０００５】
そこで、本発明の目的の一つは、酸素濃度が低い雰囲気中で基板を処理するために、基板に接する雰囲気中の酸素濃度を低減できる基板処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、基板の下方に配置される円形の上面と外径が基板よりも大きい外周面とを有する円板状のスピンベースと、基板の下面と前記スピンベースの前記上面とが間隔を空けて上下方向に対向するように基板を水平に保持する複数のチャックピンと、前記複数のチャックピンに保持されている基板の中央部を通る鉛直な回転軸線まわりに前記スピンベースおよび複数のチャックピンを回転させるスピンモータと、を含む、スピンチャックと、前記スピンチャックに保持されている基板の上方に配置される対向面と、前記スピンチャックに保持されている基板を前記回転軸線まわりに取り囲む内周面と、を含み、前記内周面の下端が前記スピンベースの周囲に配置され、前記内周面の下端から前記スピンベースの前記外周面までの径方向の距離が、前記スピンチャックに保持されている基板の上面から前記対向面までの鉛直方向の距離以上である、遮断部材と、前記遮断部材の前記対向面で開口する下向き吐出口から不活性ガスを下方に吐出させる上不活性ガス供給手段と、前記回転軸線まわりに前記スピンベースを取り囲む上向きに開いたカップと、前記カップ内の気体を前記カップの外部に排出する排気手段と、を含む、基板処理装置である。基板の上面と遮断部材の対向面とが平行でない場合、スピンチャックに保持されている基板の上面から遮断部材の対向面までの鉛直方向の距離は、最短距離を意味する。
【０００７】
この構成によれば、基板がスピンベースの上方に配置される。遮断部材の対向面は、基板の上方に配置される。遮断部材の内周面は、基板の周囲に配置される。この状態で、不活性ガスが、遮断部材の対向面で開口する下向き吐出口から下方に吐出される。遮断部材の下向き吐出口から吐出された不活性ガスは、基板の上面と遮断部材の対向面との間の空間を広がり、遮断部材の内周面の下端とスピンベースの外周面との間から排出される。これにより、基板と遮断部材との間が不活性ガスで満たされるので、基板の上面および外周面に接する雰囲気中の酸素濃度が低減される。
【０００８】
遮断部材の内周面の下端は、間隔を空けてスピンベースの外周面に径方向に対向する。遮断部材の内周面の下端とスピンベースの外周面とは、基板と遮断部材との間の雰囲気を排出する環状の排出口を形成する。遮断部材の内周面の下端からスピンベースの外周面までの径方向の距離が小さいと、排出口の開口面積が小さいので、雰囲気の排出が妨げられ、雰囲気が基板と遮断部材との間で滞留するおそれがある。雰囲気の滞留が発生すると、基板と遮断部材との間の一部の領域で酸素濃度が十分に低下しない場合がある。
【０００９】
遮断部材の内周面の下端からスピンベースの外周面までの径方向の距離は、スピンチャックに保持されている基板の上面から遮断部材の対向面までの鉛直方向の距離以上である。したがって、遮断部材の内周面の下端からスピンベースの外周面までの径方向の距離が、スピンチャックに保持されている基板の上面から遮断部材の対向面までの鉛直方向の距離より小さい場合よりも、排出口の開口面積を増加させることができる。これにより、雰囲気の排出効率が高まるので、基板と遮断部材との間での雰囲気の滞留を抑制または防止できる。
【００１０】
さらに、基板と遮断部材との間の気体は、カップの方に吸い寄せられる。カップは、スピンベースを取り囲む。遮断部材の内周面の下端は、スピンベースの周囲に配置される。したがって、遮断部材の内周面の下端は、カップの内部もしくはカップの開口の近傍に配置される。遮断部材の内周面の下端は、スピンベースの外周面と共に、基板と遮断部材との間の雰囲気を排出する環状の排出口を形成する。したがって、排出口は、カップの内部もしくはカップの開口の近傍に配置される。そのため、カップ内に気体を吸い込む吸引力が基板と遮断部材との間の空間に効率的に伝達される。これにより、基板と遮断部材との間からの気体の排出が促進され、滞留の発生が抑えられる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、前記スピンチャックに保持されている基板と同じ方向に、前記遮断部材を前記回転軸線まわりに回転させる遮断部材回転手段をさらに含む、請求項１に記載の基板処理装置である。遮断部材回転手段は、基板と同じ方向に基板と同じ速度で遮断部材を回転させてもよいし、基板と同じ方向に基板と異なる速度で遮断部材を回転させてもよい。
【００１２】
この構成によれば、遮断部材回転手段が、基板と同じ方向に遮断部材を回転軸線まわりに回転させる。遮断部材回転手段が遮断部材を回転させると、外方（回転軸線から離れる方向）に向かう気流が基板の上面と遮断部材の対向面との間に形成される。同様に、スピンチャックが基板を回転させると、外方に向かう気流が基板の上面と遮断部材の対向面との間に形成される。これらの気流によって基板と遮断部材との間からの気体の排出が促進される。さらに、基板と遮断部材との回転方向が同じなので、これらの気流が打ち消し合い難い。したがって、基板と遮断部材との間から気体を効率的に排出できる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、前記カップは、前記回転軸線を取り囲む環状の隙間を前記遮断部材との間に形成する環状のカップ上端部を含み、前記カップ上端部と前記遮断部材との間の最短距離は、前記遮断部材の前記内周面の下端から前記スピンベースの前記外周面までの径方向の距離よりも小さい、請求項１または２に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、回転軸線を取り囲む環状の隙間が、カップ上端部と遮断部材との間に形成される。カップ内に吸引される気体は、この環状の隙間を通ってカップの内部に流入する。カップ上端部と遮断部材との間の最短距離は、遮断部材の内周面の下端からスピンベースの外周面までの径方向の距離よりも小さい。したがって、環状の隙間の流路面積が小さく、カップの上方から環状の隙間に流入しようとする気体に加わる抵抗が大きい。そのため、酸素を含む雰囲気がカップ内に流入し難い。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、前記カップ上端部と前記遮断部材との間の前記環状の隙間は、前記カップ内に吸引される気体が流入する環状流入口と、前記環状流入口に流入した気体を前記カップの内部に排出する環状流出口と、前記環状流入口から前記環状流出口に延びる環状流路と、を含み、前記環状流路は、前記環状流出口から上方に延びている、請求項３に記載の基板処理装置である。環状流路は、環状流出口から鉛直上方に延びていてもよいし、環状流出口から内方または外方に向かって上方に延びていてもよい。
【００１５】
この構成によれば、環状流入口と環状流路と環状流出口とが、カップ上端部と遮断部材との間に形成される。環状流路は、環状流出口から上方に延びている。したがって、環状流入口に流入した気体は、環状流路によって下方に案内され、環状流出口から下方に吐出される。スピンチャックに保持されている基板は、環状流出口よりも内方に配置される。したがって、環状流出口が気体を内方に吐出する場合よりも、酸素を含む雰囲気が基板に近づき難い。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、前記カップ上端部と前記遮断部材との間の前記環状の隙間は、前記カップ内に吸引される気体が流入する環状流入口と、前記環状流入口に流入した気体を前記カップの内部に排出する環状流出口と、前記環状流入口から前記環状流出口に延びる環状流路と、を含み、前記環状流路は、断面Ｌ字状のコーナー部を含む、請求項３または４に記載の基板処理装置である。
【００１７】
この構成によれば、環状流入口と環状流路と環状流出口とが、カップ上端部と遮断部材との間に形成される。環状流路は、断面Ｌ字状のコーナー部を有しており折れ曲がっている。したがって、環状流路が直線状の場合よりも環状流路を流れる気体に加わる抵抗が増加する。そのため、酸素を含む雰囲気が、カップと遮断部材との間を通ってカップの内部に進入し難い。よって、酸素を含む雰囲気が基板に近づき難い。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、前記遮断部材は、前記スピンチャックに保持されている基板の上方に配置される円板部と、前記スピンチャックに保持されている基板を前記回転軸線まわりに取り囲む円筒部と、前記円筒部の下端よりも外方に配置された環状の張り出し部と、を含み、前記カップは、環状のカップ上端部を含み、前記カップ上端部は、径方向に間隔を空けて前記円筒部を前記回転軸線まわりに取り囲むと共に、間隔を空けて前記張り出し部に上下方向に対向するように前記張り出し部の下方に配置される、請求項５に記載の基板処理装置である。
【００１９】
この構成によれば、カップ上端部が、間隔を空けて遮断部材の張り出し部に上下方向に対向する。したがって、径方向に延びる環状流路の上流部が、カップ上端部と遮断部材の張り出し部との間に形成される。さらに、カップ上端部が、間隔を空けて遮断部材の円筒部に径方向に対向する。したがって、上下方向に延びる環状流路の下流部が、カップ上端部と遮断部材の円筒部との間に形成される。そのため、断面Ｌ字状のコーナー部が、環状流路の上流部と環状流路の下流部との間に形成される。これにより、環状流路内を流れる気体に加わる抵抗を増加させることができる。
【００２０】
請求項７に記載の発明は、前記遮断部材の前記内周面は、前記遮断部材の前記対向面から斜め下に外方に延びる環状の内傾斜部を含む、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。回転軸線に対する内傾斜部の傾斜角度は、連続的に変化していてもよいし、一定であってもよい。すなわち、内傾斜部の断面形状は、曲線状であってもよいし、直線状であってもよい。
【００２１】
この構成によれば、遮断部材の対向面から斜め下に外方に延びる環状の内傾斜部が、遮断部材の内周面に設けられている。基板と遮断部材との間の雰囲気は、基板の上面と遮断部材の対向面との間を通って、遮断部材の内周面とスピンベースの外周面との間に移動する。遮断部材の内周面が遮断部材の対向面から鉛直下方に延びている場合、遮断部材の内周面と遮断部材の対向面との結合部（角部）で雰囲気の滞留が発生し易い。その一方で、遮断部材の内周面と遮断部材の対向面との結合部が、対向面から斜め下に外方に延びている場合には、このような滞留が発生し難い。したがって、基板と遮断部材との間での雰囲気の滞留を抑制または防止できる。
【００２２】
請求項８に記載の発明は、前記遮断部材の前記環状の内傾斜部と前記スピンベースの上面の外周端との径方向の距離が、前記スピンチャックに保持されている基板の上面から前記遮断部材の前記対向面までの鉛直方向の距離以上とされている、請求項７に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、遮断部材の下向き吐出口から吐出された不活性ガスは遮断部材の対向面と基板の上面との間の空間を基板の半径方向に拡散し、遮断部材の内周面の下端とスピンベースの外周面との間の環状の排出口からカップの内部に排出される。仮に、不活性ガスが拡散する空間の高さが途中で狭められると不活性ガスの拡散がその箇所で阻害され、不活性ガスが滞留するおそれがある。この構成では、環状の内傾斜部とスピンベースの外周面との径方向の距離が基板の上面から遮断部材の対向面までの鉛直方向の距離以上とされているため、不活性ガスの拡散空間の高さが遮断部材の対向面と基板の上面との鉛直方向距離より小さくなることがない。したがって、不活性ガスが下向き吐出口から吐出され環状の排出口から排出されるまでの過程で不活性ガスの拡散が阻害されないため、基板と遮断部材との間での雰囲気の滞留を確実に抑制または防止することができる。
【００２３】
請求項９に記載の発明は、前記スピンベースの前記上面で開口する上向き吐出口から不活性ガスを上方に吐出させる下不活性ガス供給手段と、前記遮断部材の前記下向き吐出口から不活性ガスが吐出されている状態で、前記スピンベースの前記上向き吐出口から不活性ガスが吐出されるように、前記上不活性ガス供給手段および下不活性ガス供給手段を制御する制御装置と、をさらに含む、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。
【００２４】
この構成によれば、スピンベースの上向き吐出口から上方に吐出された不活性ガスが、基板の下面とスピンベースの上面との間に供給される。これにより、基板の下面に接する雰囲気中の酸素濃度が低減される。
遮断部材の下向き吐出口が不活性ガスを吐出しているので、基板の周囲の雰囲気は、基板の上面と遮断部材の対向面との間に進入し難い。しかしながら、基板の周囲の雰囲気が、一時的に、基板の上面と遮断部材の対向面との間に進入することも考えられる。たとえば、基板の下面とスピンベースの上面との間の雰囲気が、基板の上面と遮断部材の対向面との間に移動することも考えられる。
【００２５】
このような現象が発生したとしても、遮断部材の下向き吐出口から不活性ガスが吐出されている状態で、スピンベースの上向き吐出口から不活性ガスを吐出させることにより、酸素を含む雰囲気が、基板の上面と遮断部材の対向面との間に移動することを抑制または防止できる。これにより、基板に接する雰囲気中の酸素濃度を低減できる。
請求項１０に記載の発明は、前記基板処理装置は、前記スピンベースの前記上面で開口する上向き吐出口から不活性ガスを上方に吐出させる下不活性ガス供給手段と、前記複数のチャックピンの上に基板を置く搬送ロボットと、をさらに含み、前記制御装置は、前記スピンベースの前記上向き吐出口から不活性ガスが吐出されている状態で、基板が前記複数のチャックピンの上に置かれるように、前記搬送ロボットおよび下不活性ガス供給手段を制御する、請求項９に記載の基板処理装置である。
【００２６】
この構成によれば、スピンベースの上向き吐出口から不活性ガスが吐出される。この状態で、基板が搬送ロボットによってチャックピンの上に置かれる。基板がチャックピンに近づく間、スピンベースの上向き吐出口から吐出された不活性ガスは、基板とスピンベースとの間を広がり、酸素を含む雰囲気を排出する。基板とスピンベースとの間隔が狭い上に、複数のチャックピンが両者の間の空間の周囲に配置されるので、基板とスピンベースとの間の雰囲気は排出され難い。したがって、酸素を含む雰囲気を予め排出することにより、この雰囲気が、基板とスピンベースとの間から基板と遮断部材と間に移動することを抑制または防止できる。
【００２７】
請求項１１に記載の発明は、前記カップは、前記回転軸線まわりに前記遮断部材を取り囲む環状のカップ上端部を含む、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、カップ上端部が、遮断部材の周囲に配置される。カップおよび遮断部材は、カップと遮断部材との間に流入した気体を両者の間から排出する環状流出口を形成する。カップ上端部が、遮断部材の周囲に配置されるので、カップ上端部が、遮断部材の下方に配置される場合よりも、環状流出口が基板から外方に遠ざかる。したがって、カップ内に吸引された気体が、基板と遮断部材との間に進入し難い。さらに、カップ上端部が平面視で遮断部材に重なっていないので、カップおよび遮断部材の一方または両方を昇降させたとしても、カップ上端部が遮断部材に当たらない。
【００２８】
請求項１２に記載の発明は、前記カップは、前記遮断部材の下方に配置される環状のカップ上端部を含む、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、カップ上端部は、遮断部材の下方に配置される。カップおよび遮断部材は、カップと遮断部材との間に流入した気体を両者の間から排出する環状流出口を形成する。カップ上端部が、遮断部材の下方に配置されるので、カップ上端部が、遮断部材の周囲に配置される場合よりも、環状流出口が基板から下方に遠ざかる。したがって、カップ内に吸引された気体が、基板と遮断部材との間に進入し難い。
【００２９】
請求項１３に記載の発明は、前記スピンベースの上方に移動可能なハンドを含み、前記複数のチャックピンの上に基板を置く搬入動作と、前記複数のチャックピン上の基板を取る搬出動作と、を前記ハンドを用いて行う搬送ロボットと、前記カップが前記スピンベースの上面よりも下方に位置している状態で、前記遮断部材の前記対向面で開口する前記下向き吐出口から下方に処理液を吐出させる処理液供給手段と、をさらに含む、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。
【００３０】
従来の基板処理装置では、基板からその周囲に飛散した処理液をカップの内面で受け止めるために、スピンチャックに保持されている基板よりも上方にカップ上端部を配置する。その一方で、基板の搬入および搬出が行われるときに、搬送ロボットのハンドが、スピンベースの上方に配置されるので、基板の搬入および搬出が行われるときは、ハンドとカップとの衝突を避けるために、カップ上端部がスピンベースの上面よりも下方に配置される。したがって、カップ上端部がスピンベースの上面よりも上方の位置とスピンベースの上面よりも下方の位置とを移動するように、カップを昇降させる必要がある。
【００３１】
これに対して、本発明の一実施形態に係る基板処理装置では、遮断部材の内周面が、スピンチャックに保持されている基板の周囲に配置される。基板から周囲に排出された処理液は、遮断部材の内周面によって受け止められ下方に案内される。その後、処理液は、上向きに開いたカップ内に流下する。したがって、遮断部材の下向き吐出口から処理液が吐出されているときに、カップ上端部を基板よりも上方に配置しなくてもよい。そのため、基板の搬入および搬出が行われる前後で、カップを昇降させなくてもよい。これにより、基板の搬入および搬出に要する時間を短縮できる。
【００３２】
請求項１４に記載の発明は、酸素が脱気され不活性ガスが添加された不活性ガス溶存水を含む処理液を前記遮断部材の前記対向面で開口する前記下向き吐出口から下方に吐出させる処理液供給手段をさらに含む、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。
この構成によれば、基板に供給される処理液に含まれる酸素量が低減されるので、基板の処理品質を高めることができる。
【００３３】
請求項１５に記載の発明は、前記基板処理装置は、金属パターンが表面（デバイス形成面）で露出した基板を処理する装置である、請求項１〜１４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、基板に接する雰囲気中の酸素濃度が低減された状態で基板の処理が行われるので、処理液中または雰囲気中の酸素との接触に起因する金属パターンの酸化を抑制または防止できる。これにより、基板の処理品質を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る基板処理装置の模式的な平面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るチャンバーの内部を水平に見た模式図である。図２は、遮断部材が上位置に配置され、カップが下位置に配置されている状態を示している。
【図３】本発明の第１実施形態に係るカップおよび遮断部材の一部を示す拡大図である。図３は、遮断部材が下位置に配置され、カップが上位置に配置されている状態を示している。
【図４】図３の一部を拡大した図である。
【図５】処理ユニットによって行われる処理例を示す工程図である。
【図６】図５に示す処理例が行われているときの処理ユニットの状態を示す図である。図６（ａ）は、センターロボットがスピンチャックに基板を置く前の状態を示している。図６（ｂ）は、液処理工程が行われている状態を示している。図６（ｃ）は、乾燥工程が行われている状態を示している。
【図７】本発明の第２実施形態に係るカップおよび遮断部材の一部を示す拡大図である。図７は、遮断部材が下位置に配置され、カップが上位置に配置されている状態を示している。
【図８】本発明の第３実施形態に係るカップおよび遮断部材の一部を示す拡大図である。図８は、遮断部材が下位置に配置され、カップが上位置に配置されている状態を示している。図８では、カップおよび遮断部材の一部がさらに拡大して示されている。
【図９】本発明の第４実施形態に係るカップおよび遮断部材の一部を示す拡大図である。図９は、遮断部材が下位置に配置され、カップが上位置に配置されている状態を示している。図９では、カップおよび遮断部材の一部がさらに拡大して示されている。
【図１０】本発明の第５実施形態に係るカップおよび遮断部材の一部を示す拡大図である。図１０は、遮断部材が下位置に配置され、カップが上位置に配置されている状態を示している。図１０では、カップおよび遮断部材の一部がさらに拡大して示されている。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下では、本発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
基板処理装置１は、半導体ウエハなどの円板状の基板Ｗを一枚ずつ処理する枚葉式の装置である。
図１に示すように、基板処理装置１は、複数のキャリアＣを保持する複数のロードポート２と、基板Ｗを処理する複数（たとえば１２台）の処理ユニット３と、を含む。基板処理装置１は、さらに、ロードポート２と処理ユニット３との間の経路上で基板Ｗを搬送するインデクサロボットＩＲと、インデクサロボットＩＲと処理ユニット３との間の経路上で基板Ｗを搬送するセンターロボットＣＲと、基板処理装置１を制御する制御装置４と、を含む。
【００３６】
図１に示すように、収容器保持ユニットとしてのロードポート２は、処理ユニット３から水平方向に離れた位置に配置されている。複数のロードポート２は、複数のキャリアＣが水平な配列方向Ｘ１に配列されるように、複数のキャリアＣを保持している。キャリアＣは、複数枚の基板Ｗが水平な姿勢で間隔を空けて上下に積層されるように当該複数枚の基板Ｗを収容可能な収容器である。
【００３７】
図１に示すように、インデクサロボットＩＲは、平面視Ｕ字状の複数（たとえば２つ）のハンドＨ１を含む。２つのハンドＨ１は、異なる高さに配置されている。各ハンドＨ１は、基板Ｗを水平な姿勢で支持する。インデクサロボットＩＲは、水平方向および鉛直方向の少なくとも一方にハンドＨ１を移動させる。さらに、インデクサロボットＩＲは、鉛直軸線まわりに回転（自転）することにより、ハンドＨ１の向きを変更する。インデクサロボットＩＲは、受渡位置（図１に示す位置）を通る経路に沿って配列方向Ｘ１に移動する。受渡位置は、平面視で、インデクサロボットＩＲおよびセンターロボットＣＲが配列方向Ｘ１に直交する方向に対向する位置である。
【００３８】
インデクサロボットＩＲは、水平方向および鉛直方向の少なくとも一方にハンドＨ１を移動させることにより、センターロボットＣＲまたは任意のキャリアＣにハンドＨ１を対向させる。インデクサロボットＩＲは、キャリアＣに基板Ｗを搬入する搬入動作と、キャリアＣから基板Ｗを搬出する搬出動作とを行う。また、インデクサロボットＩＲは、センターロボットＣＲと協働して、インデクサロボットＩＲおよびセンターロボットＣＲの一方から他方に基板Ｗを移動させる受渡動作を受渡位置で行う。
【００３９】
図１に示すように、センターロボットＣＲは、平面視Ｕ字状の複数（たとえば２つ）のハンドＨ２を含む。２つのハンドＨ２は、異なる高さに配置されている。各ハンドＨ２は、基板Ｗを水平な姿勢で支持する。センターロボットＣＲは、水平方向および鉛直方向の少なくとも一方にハンドＨ２を移動させる。さらに、センターロボットＣＲは、鉛直軸線まわりに回転（自転）することにより、ハンドＨ２の向きを変更する。複数の処理ユニット３は、平面視においてセンターロボットＣＲを取り囲むように配置された４つの塔を形成している。各塔は、上下に積層された３台の処理ユニット３によって構成されている。
【００４０】
センターロボットＣＲは、水平方向および鉛直方向の少なくとも一方にハンドＨ２を移動させることにより、インデクサロボットＩＲまたは任意の処理ユニット３にハンドＨ２を対向させる。そして、センターロボットＣＲは、処理ユニット３に基板Ｗを搬入する搬入動作と、処理ユニット３から基板Ｗを搬出する搬出動作とを行う。また、センターロボットＣＲは、インデクサロボットＩＲと協働して、インデクサロボットＩＲおよびセンターロボットＣＲの一方から他方に基板Ｗを移動させる受渡動作を行う。
【００４１】
図２に示すように、各処理ユニット３は、処理液を用いて複数枚の基板Ｗを一枚ずつ処理する枚葉式のユニットである。各処理ユニット３は、内部空間を有する箱形のチャンバー５と、チャンバー５内で一枚の基板Ｗを水平な姿勢で保持しながら、基板Ｗの中央部を通る鉛直な回転軸線Ａ１まわりに当該基板Ｗを回転させるスピンチャック８と、を含む。各処理ユニット３は、さらに、回転軸線Ａ１まわりにスピンチャック８を取り囲むカップ２２と、水平な姿勢でスピンチャック８の上方に配置された円板状の遮断部材３１と、を含む。
【００４２】
図２に示すように、チャンバー５は、スピンチャック８等を収容する箱形の隔壁６と、隔壁６の上部から隔壁６内にクリーンエアー（フィルターによってろ過された空気）を送る送風ユニットとしてのＦＦＵ７（ファン・フィルタ・ユニット７）と、を含む。ＦＦＵ７は、隔壁６の上方に配置されている。ＦＦＵ７は、隔壁６の天井からチャンバー５内に下向きにクリーンエアーを送る。これにより、チャンバー５内を下方に流れるダウンフロー（下降流）が、ＦＦＵ７によって形成される。基板Ｗは、チャンバー５内にダウンフローが形成されている状態で処理される。
【００４３】
図２に示すように、スピンチャック８は、基板Ｗの外周部に押し付けられる複数のチャックピン９と、複数のチャックピン９と共に回転軸線Ａ１まわりに回転可能な円板状のスピンベース１０と、を含む。スピンチャック８は、さらに、スピンベース１０およびチャックピン９を回転軸線Ａ１まわりに回転させるスピンモータ１１と、スピンモータ１１を取り囲む筒状のハウジング１２と、ハウジング１２を取り囲む筒状のカバー１３と、を含む。図示はしないが、スピンチャック８は、さらに、複数のチャックピン９を開閉させるチャック開閉機構を含む。
【００４４】
図２に示すように、チャックピン９は、スピンベース１０の上面外周部から上方に突出している。チャックピン９は、スピンベース１０に保持されている。複数のチャックピン９は、周方向（回転軸線Ａ１まわりの方向）に間隔を空けて配置されている。スピンベース１０は、基板Ｗの下面と平行な円形の上面と、上面よりも下方に配置された円筒状の外周面と、を含む。スピンベース１０の上面および外周面の外径は、基板Ｗの外径よりも大きい。スピンベース１０の上面および外周面の中心線は、回転軸線Ａ１上に配置されている。ハウジング１２およびスピンモータ１１は、スピンベース１０の下方に配置されている。ハウジング１２の外径は、スピンベース１０の外径よりも小さい。
【００４５】
図３に示すように、チャックピン９は、基板Ｗの外周部に押し付けられる把持部９ａと、基板Ｗの下面外周部を支持する支持部９ｂとを含む。チャックピン９は、把持部９ａが基板Ｗの外周部に押し付けられる閉位置（図３に示す位置）と、把持部９ａが基板Ｗの外周部から離れる開位置との間で、鉛直なピン回動軸線まわりにスピンベース１０に対して回動可能である。複数の把持部９ａは、基板Ｗの外周部と各把持部９ａとの接触により、スピンベース１０の上面よりも上方の位置（図３に示す位置）で基板Ｗを水平に支持する。複数の支持部９ｂは、基板Ｗの下面外周部と各支持部９ｂとの接触により、スピンベース１０の上面よりも上方の位置で基板Ｗを水平に支持する。
【００４６】
基板Ｗがチャンバー５に搬入されるとき、センターロボットＣＲは、チャックピン９が開位置に位置している状態で、複数の支持部９ｂの上に基板Ｗを置く。また、基板Ｗがチャンバー５から搬出されるとき、センターロボットＣＲは、チャックピン９が開位置に位置している状態で、複数の支持部９ｂの上の基板Ｗを取る。基板Ｗが複数の支持部９ｂに支持されている状態で、チャックピン９が開位置から閉位置に移動すると、各把持部９ａが基板Ｗの外周部に押し付けられる。これにより、基板Ｗが複数の把持部９ａに保持される。この状態で、スピンモータ１１が回転すると、基板Ｗは、スピンベース１０およびチャックピン９と共に回転軸線Ａ１まわりに回転する。
【００４７】
図３に示すように、処理ユニット３は、基板Ｗの下面中央部に向けて処理液を吐出する下面ノズル１４と、下面ノズル１４にリンス液を導く下リンス液配管１５と、下リンス液配管１５に介装された下リンス液バルブ１６とを含む。
図３に示すように、下面ノズル１４は、スピンベース１０の上面中央部と基板Ｗの下面中央部との間の高さに水平な姿勢で配置されたノズル円板部１４ａと、ノズル円板部１４ａから下方に延びるノズル筒状部１４ｂとを含む。下面ノズル１４の吐出口は、ノズル円板部１４ａの上面中央部で開口している。基板Ｗがスピンチャック８に保持されている状態では、下面ノズル１４の吐出口が、基板Ｗの下面中央部に上下方向に対向する。この状態で下リンス液バルブ１６が開かれると、下面ノズル１４から上方に吐出されたリンス液が、基板Ｗの下面中央部に供給される。
【００４８】
下面ノズル１４に供給されるリンス液は、酸素が脱気され窒素ガスが添加された純水（脱イオン水：Ｄeionzied Ｗater）である。すなわち、リンス液は、酸素が脱気され不活性ガスが添加された不活性ガス溶存水である。純水中の酸素濃度は、たとえば２０ｐｐｂ以下であり、純水中の窒素濃度は、たとえば７ｐｐｍ〜２４ｐｐｍである。下面ノズル１４に供給されるリンス液は、酸素の脱気および窒素ガスの添加が行われていない純水であってもよい。また、下面ノズル１４に供給されるリンス液は、純水に限らず、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）、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、１〜１００ｐｐｍ程度）の塩酸水のいずれかであってもよい。
【００４９】
図３に示すように、処理ユニット３は、下面ノズル１４の外周面とスピンベース１０の内周面とによって形成された筒状の下気体流路１８と、不活性ガス供給源からの不活性ガスを下気体流路１８に導く下気体配管１９と、下気体配管１９に介装された下気体バルブ２０と、下気体配管１９から下気体流路１８に供給される不活性ガスの流量を増減させる下気体流量調整バルブ２１と、を含む。
【００５０】
図３に示すように、下気体流路１８は、スピンベース１０の上面中央部で開口する環状の上向き吐出口１７を含む。上向き吐出口１７は、下面ノズル１４のノズル円板部１４ａの下方に配置されている。下気体バルブ２０が開かれると、不活性ガス供給源からの不活性ガスが、下気体流量調整バルブ２１の開度に対応する流量で、上向き吐出口１７から上方に吐出される。そして、上向き吐出口１７から吐出された不活性ガスは、基板Ｗの下面とスピンベース１０の上面との間を放射状に広がる。これにより、基板Ｗの下面とスピンベース１０の上面との間の空間が、不活性ガスで満たされる。上向き吐出口１７から吐出される不活性ガスは、窒素ガスである。不活性ガスは、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。
【００５１】
図３に示すように、カップ２２は、スピンベース１０の外径よりも大きい内径を有する環状のカップ上端部２３と、カップ上端部２３から斜め下に外方に延びる環状のカップ傾斜部２４と、カップ傾斜部２４の外周部から下方に延びるカップ筒状部２５と、を含む。カップ上端部２３は、スピンベース１０の外径よりも直径が大きい円形の開口を形成する環状のカップ内周端２３ａと、カップ傾斜部２４の内端から下方に延びるカップ下端２３ｂと、を含む。カップ内周端２３ａは、カップ上端部２３において最も内方に位置する部分である。
【００５２】
図２に示すように、カップ２２は、カップ２２とスピンチャック８との間を通過した液体が集まる環状の受入溝２６と、受入溝２６の内面で開口する排気口２７と、排気口２７の上方に配置されたカバー２８と、を含む。図示はしないが、カップ２２は、さらに、受入溝２６の内面で開口する排液口を含む。受入溝２６の内面は、スピンチャック８を取り囲む環状の底面と、底面の内周端から上方に延びる内周面と、底面の外周端から上方に延びる外周面とを含む。排気口２７および排液口は、受入溝２６の底面で開口している。排気口２７および排液口は、間隔を空けて周方向に配列されている。カップ上端部２３は、受入溝２６の上方に配置されている。
【００５３】
図２に示すように、処理ユニット３は、上位置と下位置との間でカップ２２を昇降させるカップ昇降ユニット２９を含む。下位置（図２に示す位置）は、カップ上端部２３がスピンベース１０の上面よりも下方に位置する退避位置である。上位置（図３に示す位置）は、下位置よりも上方の処理位置である。カップ昇降ユニット２９は、上位置から下位置までの任意の位置（高さ）にカップ２２を位置させることができる。
【００５４】
図２に示すように、処理ユニット３は、カップ２２の排気口２７から処理ユニット３の外部に排出される排気を導く排気ダクト３０を含む。図示はしないが、処理ユニット３は、さらに、排気口２７から排気ダクト３０に排出される排気の流量を調整するダンパーを含む。排気ダクト３０内の排気圧（負圧）は、ダンパーによって調整される。排気ダクト３０は、気体を吸引する排気処理設備に接続されている。処理ユニット３内の気体は、常時、排気処理設備に排出されている。排気処理設備は、基板処理装置１が設置される工場に設置されている。したがって、処理ユニット３内の気体は、カップ２２の排気口２７を通じて、処理ユニット３の外に排出される。
【００５５】
図３に示すように、遮断部材３１は、基板Ｗの外径よりも大きい円板状である。遮断部材３１は、水平な姿勢で保持された円板部３２と、円板部３２の外周部から下方に延びる円筒部３３と、を含む。遮断部材３１は、上向きに凹んだカップ状の内面を含む。遮断部材３１の内面は、対向面３５と、内周面３６と、を含む。図２に示すように、遮断部材３１は、回転軸線Ａ１に沿って上下方向に延びる支軸３８によって水平な姿勢で支持されている。遮断部材３１は、支軸３８の下方に配置されている。遮断部材３１の中心線(後述の円板部３２の中心線)は、回転軸線Ａ１上に配置されている。支軸３８は、水平に延びる支持アーム３９によって遮断部材３１の上方で支持されている。
【００５６】
図３に示すように、遮断部材３１の円板部３２は、円筒部３３と同軸である。円板部３２は、円筒部３３の下端よりも上方に配置されている。円板部３２の下面は、基板Ｗの上方に配置されている。円板部３２の下面は、基板Ｗの上面に対向する対向面３５に相当する。円板部３２の対向面３５は、基板Ｗの上面と平行である。円板部３２の対向面３５は、間隔を空けて基板Ｗの上面に上下方向に対向している。円板部３２は、対向面３５の中央部で開口する下向き吐出口３４を含む。下向き吐出口３４は、回転軸線Ａ１上に配置されている。
【００５７】
図３に示すように、遮断部材３１の円筒部３３は、円板部３２の上面から下方に延びる外周面３７を含む。外周面３７は、円板部３２の上面から斜め下に外方に延びる環状の外傾斜部３７ａと、外傾斜部３７ａの下端（外端）から鉛直下方に延びる環状の外鉛直部３７ｂと、を含む。外傾斜部３７ａは、回転軸線Ａ１に対して一定の傾斜角で斜めに傾いた直線状の断面を有している。外傾斜部３７ａの外径は、外傾斜部３７ａの下端に近づくに従って増加している。外傾斜部３７ａの下端は、外鉛直部３７ｂの外径と等しい外径を有している。外鉛直部３７ｂの外径は、スピンベース１０の外径よりも大きい。
【００５８】
図３に示すように、遮断部材３１の円筒部３３は、円板部３２の対向面３５から下方に延びる内周面３６を含む。内周面３６は、円板部３２の対向面３５から斜め下に外方に延びる環状の内傾斜部３６ａを含む。内傾斜部３６ａは、回転軸線Ａ１に対する傾斜角が連続的に変化する円弧状の断面を有している。内傾斜部３６ａの断面は、下向きに開いている。内周面３６の内径は、内周面３６の下端に近づくに従って増加している。内周面３６の下端は、スピンベース１０の外径よりも大きい内径を有している。内周面３６の下端は、円筒部３３の外周面３７の下端と等しい高さに配置されている。
【００５９】
図２に示すように、処理ユニット３は、遮断部材３１を遮断部材３１の中心線（回転軸線Ａ１）まわりに回転させる遮断部材回転ユニット４０を含む。図示はしないが、遮断部材回転ユニット４０は、モータと、モータの回転を遮断部材３１に伝達する伝達機構と、を含む。遮断部材回転ユニット４０は、支持アーム３９に対して遮断部材３１および支軸３８を遮断部材３１の中心線まわりに回転させる。遮断部材３１は、スピンチャック８の回転方向（基板Ｗの回転方向）と同じ方向に回転可能である。遮断部材３１の回転速度は、制御装置４によって制御される。
【００６０】
図２に示すように、処理ユニット３は、支持アーム３９を鉛直方向に昇降させることにより、遮断部材３１および支軸３８を昇降させる遮断部材昇降ユニット４１を含む。遮断部材昇降ユニット４１は、上位置と下位置との間で遮断部材３１を鉛直方向に昇降させる。上位置（図２に示す位置）は、基板Ｗの上面から遮断部材３１の対向面３５までの鉛直方向の距離がスピンベース１０の厚み（スピンベース１０の外周面の鉛直方向の長さ）よりも大きい退避位置である。下位置（図３に示す位置）は、基板Ｗの上面から遮断部材３１の対向面３５までの鉛直方向の距離がスピンベース１０の厚みよりも小さい近接位置である。遮断部材昇降ユニット４１は、上位置から下位置までの任意の位置（高さ）に遮断部材３１を位置させることができる。
【００６１】
遮断部材３１の下位置は、基板Ｗの上面に処理液を供給する液処理位置（図６（ｂ）に示す位置）と、基板Ｗを乾燥させる乾燥位置（図６（ｃ）に示す位置）と、を含む。液処理位置および乾燥位置は、いずれも、基板Ｗの上面から遮断部材３１の対向面３５までの鉛直方向の距離がスピンベース１０の厚みよりも小さい位置である。液処理位置は、遮断部材３１の対向面３５が基板Ｗ上の液体に間隔を空けて対向する位置である。液処理位置および乾燥位置は、互いに等しい位置であってもよいし、互いに異なる位置であってもよい。また、液処理位置は、基板Ｗの上面に薬液を供給する薬液供給位置と、基板Ｗの上面にリンス液を供給するリンス液供給位置と、基板Ｗの上面に溶剤を供給する溶剤供給位置と、を含んでいてもよい。この場合、薬液供給位置、リンス液供給位置、および溶剤供給位置の二つ以上は、同じ位置（高さ）であってもよい。
【００６２】
図３に示すように、遮断部材３１が下位置（液処理位置または乾燥位置）に配置されているとき、遮断部材３１の内周面３６の下端は、スピンベース１０の上面よりも下方に配置されており、スピンベース１０の外周面の一部と等しい高さに位置している。カップ２２の上位置は、カップ内周端２３ａが遮断部材３１の円筒部３３の下端よりも上方に位置する位置である。遮断部材３１が下位置に配置されており、カップ２２が上位置に配置されているとき、カップ内周端２３ａは、遮断部材３１の内周面３６の下端よりも上方に配置されており、円筒部３３の一部と等しい高さに位置している。このとき、カップ２２の上方の気体は、カップ２２と遮断部材３１との間を通ってカップ２２内に流入し、排気ダクト３０に排出される。
【００６３】
図４に示すように、遮断部材３１が下位置に配置され、カップ２２が上位置に配置されているとき、カップ上端部２３は、カップ２２の全周にわたって遮断部材３１から離れている。このとき、カップ２２および遮断部材３１は、カップ２２内に吸引される気体が流入する環状流入口４２と、環状流入口４２に流入した気体をカップ２２の内部に排出する環状流出口４４と、環状流入口４２から環状流出口４４に延びる環状流路４３と、をカップ２２と遮断部材３１との間に形成している。環状流入口４２は、環状流出口４４の上方に配置されている。環状流路４３は、環状流出口４４から上方に延びている。したがって、環状流入口４２に流入した気体は、環状流路４３によって下方に案内され、環状流出口４４から下方に吐出される。
【００６４】
図３に示すように、処理ユニット３は、遮断部材３１の下向き吐出口３４を介して処理液を下方に吐出する中心ノズル４５を含む。中心ノズル４５は、遮断部材３１の中心線（回転軸線Ａ１）に沿って上下方向に延びている。中心ノズル４５の下端部は、遮断部材３１の対向面３５よりも上方に配置されている。中心ノズル４５は、遮断部材３１と共に昇降する。その一方で、遮断部材３１が回転軸線Ａ１まわりに回転したとしても、中心ノズル４５は、回転しない。
【００６５】
図３に示すように、中心ノズル４５は、回転軸線Ａ１に沿って上下方向に延びる複数のインナーチューブ（第１チューブ４６および第２チューブ４７）と、複数のインナーチューブを取り囲む筒状のケーシング４８とを含む。複数のインナーチューブは、基板Ｗの上面中央部に向けて薬液またはリンス液を吐出する第１チューブ４６と、基板Ｗの上面中央部に向けて溶剤を吐出する第２チューブ４７とを含む。ケーシング４８は、回転軸線Ａ１に沿って上下方向に延びている。遮断部材３１の内周面は、径方向に間隔を空けてケーシング４８の外周面を取り囲んでいる。
【００６６】
図３に示すように、処理ユニット３は、第１チューブ４６に処理液を導く上処理液配管４９と、上処理液配管４９に薬液を導く上薬液配管５０と、上薬液配管５０に介装された上薬液バルブ５１と、上処理液配管４９にリンス液を導く上リンス液配管５２と、上リンス液配管５２に介装された上リンス液バルブ５３と、を含む。処理ユニット３は、第２チューブ４７に溶剤を導く上溶剤配管５４と、上溶剤配管５４に介装された上溶剤バルブ５５とを含む。
【００６７】
上薬液バルブ５１が開かれると、上薬液配管５０内の薬液が、上処理液配管４９を介して、第１チューブ４６に供給される。同様に、上リンス液バルブ５３が開かれると、上リンス液配管５２内のリンス液が、上処理液配管４９を介して、第１チューブ４６に供給される。これにより、薬液またはリンス液が第１チューブ４６の下端部から下方に吐出される。また、上溶剤バルブ５５が開かれると、上溶剤配管５４内の溶剤が、第２チューブ４７に供給される。これにより、溶剤が第２チューブ４７の下端部から下方に吐出される。
【００６８】
中心ノズル４５に供給される溶剤（液体）は、ＩＰＡである。ＩＰＡは、水よりも揮発性が高く、水よりも表面張力が小さい揮発性溶剤の一例である。中心ノズル４５に供給される溶剤は、ＩＰＡに限らず、ＨＦＥ（ハイドロフロロエーテル）や、ＩＰＡとＨＦＥとの混合液などのその他の溶剤であってもよい。
中心ノズル４５に供給されるリンス液は、酸素が脱気され窒素ガスが添加された純水である。すなわち、リンス液は、不活性ガスの一例である窒素ガスが溶け込んだ不活性ガス溶存水である。純水中の酸素濃度および窒素濃度については、前述の濃度と同様である。中心ノズル４５に供給されるリンス液は、酸素の脱気および窒素ガスの添加が行われていない純水であってもよい。また、中心ノズル４５に供給されるリンス液は、純水に限らず、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、１〜１００ｐｐｍ程度）の塩酸水のいずれかであってもよい。
【００６９】
中心ノズル４５に供給される薬液は、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、腐食防止剤のうちの少なくとも１つを含む液である。第１実施形態では、薬液タンクに貯留された薬液原液と、酸素が脱気され不活性ガスが添加された不活性ガス溶存水とが、薬液タンクから処理ユニット３に液体を導く配管またはバルブで混合された混合液が、薬液として中心ノズル４５に供給される。
【００７０】
図示はしないが、基板処理装置１は、基板Ｗに供給される薬液原液を貯留する原液タンクと、原液タンクから送られた薬液原液を導く原液配管と、不活性ガス溶存水供給源からの不活性ガス溶存水を導く不活性ガス溶存水配管と、薬液原液配管から供給された薬液原液と不活性ガス溶存水配管から供給された不活性ガス溶存水とを混合することにより薬液を生成するミキシングバルブ（混合ユニット）と、ミキシングバルブによって生成された薬液を上薬液配管５０に導く混合液配管と、を含む。
【００７１】
薬液原液は、たとえば、フッ酸（フッ化水素酸）である。不活性ガス溶存水は、たとえば、酸素が脱気され窒素ガスが添加された純水である。純水中の酸素濃度および窒素濃度については、前述の濃度と同様である。薬液原液がフッ酸であり、不活性ガス溶存水が純水である場合、薬液は、フッ酸が純水によって所定の割合（たとえば、フッ酸：純水＝１：１０〜１０００以上）で希釈された希フッ酸（ＤＨＦ）である。希フッ酸は、ポリマー残渣を除去するポリマー除去液の一例である。薬液原液は、フッ酸以外に、フッ化水素、塩化水素、およびフッ化アンモニウムの１つ以上を含む液体であってもよい。
【００７２】
図３に示すように、処理ユニット３は、中心ノズル４５の外周面（ケーシング４８の外周面）と遮断部材３１の内周面とによって形成された筒状の上気体流路５６と、不活性ガス供給源からの不活性ガスを上気体流路５６に導く上気体配管５７と、上気体配管５７に介装された上気体バルブ５８と、上気体配管５７から上気体流路５６に供給される不活性ガスの流量を増減させる上気体流量調整バルブ５９と、を含む。
【００７３】
図３に示すように、上気体流路５６は、遮断部材３１の対向面３５で開口する下向き吐出口３４の上方に配置されている。上気体バルブ５８が開かれると、不活性ガス供給源からの不活性ガスが、上気体流量調整バルブ５９の開度に対応する流量で、上気体流路５６に供給される。上気体流路５６に供給された不活性ガスは、中心ノズル４５の外周面と遮断部材３１の内周面との間を通って、遮断部材３１の下向き吐出口３４から下方に吐出される。遮断部材３１が下位置に配置されている状態で、上気体バルブ５８が開かれると、遮断部材３１の下向き吐出口３４から吐出された不活性ガスが基板Ｗと遮断部材３１との間を外方に（回転軸線Ａ１から離れる方向に）広がる。これにより、基板Ｗと遮断部材３１との間の空間が、不活性ガスで満たされる。遮断部材３１の下向き吐出口３４から吐出される不活性ガスは、窒素ガスである。不活性ガスは、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。
【００７４】
図４は、遮断部材３１が下位置に配置され、カップ２２が上位置に配置されている状態を示している。「距離Ｄ１」は、遮断部材３１が下位置に配置されているときの、基板Ｗの上面から遮断部材３１の対向面３５までの鉛直方向の距離を意味する。「距離Ｄ２」は、遮断部材３１が下位置に配置されているときの、遮断部材３１の内周面３６の下端からスピンベース１０の外周面までの径方向の距離を意味する。「距離Ｄ３」は、遮断部材３１が下位置に配置されているときの、スピンベース１０の上面の外周端から遮断部材３１の内周面３６までの径方向の距離を意味する。「距離Ｄ４」は、スピンベース１０の上面から基板Ｗの下面までの鉛直方向の距離を意味する。距離Ｄ４は、遮断部材３１の位置に拘わらず一定である。「距離Ｄ５」は、遮断部材３１が下位置に配置され、カップ２２が上位置に配置されているときの、カップ内周端２３ａから遮断部材３１までの径方向の距離を意味する。距離Ｄ５は、カップ上端部２３と遮断部材３１との間の最短距離に相当する。
【００７５】
距離Ｄ１は、距離Ｄ２以下である。距離Ｄ３は、距離Ｄ２よりも小さい。距離Ｄ５は、距離Ｄ２よりも小さい。距離Ｄ５は、距離Ｄ４よりも小さい。遮断部材３１が乾燥位置（図６（ｃ）に示す位置）に配置されているときの距離Ｄ１は、遮断部材３１が液処理位置（図６（ｂ）に示す位置）に配置されているときの距離Ｄ１よりも小さい。遮断部材３１が乾燥位置に配置されているときの距離Ｄ１は、距離Ｄ４よりも小さい。遮断部材３１が乾燥位置に配置されているとき、距離Ｄ１は、距離Ｄ３よりも小さい。遮断部材３１が液処理位置に配置されているとき、距離Ｄ１は、距離Ｄ３以下である。
【００７６】
遮断部材３１が液処理位置に配置されているとき、距離Ｄ１は、たとえば１０ｍｍであり、距離Ｄ２は、たとえば１２ｍｍである。
遮断部材３１が乾燥位置に配置されているとき、距離Ｄ１は、たとえば２ｍｍであり、距離Ｄ２は、たとえば１２ｍｍである。このとき、距離Ｄ３は、たとえば６ｍｍである。
距離Ｄ４は、たとえば１０ｍｍである。距離Ｄ５は、たとえば４ｍｍである。
【００７７】
以下では、図２を参照して、処理ユニット３で基板Ｗを処理するときの処理例について説明する。図５および図６については適宜参照する。
処理対象の基板Ｗは、たとえば、ポリマー残渣（ドライエッチングやアッシング後の残渣）が表面に付着しており、金属パターンが表面で露出している半導体ウエハである。処理対象の基板Ｗは、このような半導体ウエハに限らず、金属パターンが表面で露出していないものであってもよい。
【００７８】
図５に示すように、処理ユニット３で基板Ｗを処理するときは、基板Ｗを処理ユニット３に搬入する搬入工程（ステップＳ１）が行われる。
具体的には、図６（ａ）に示すように、制御装置４は、遮断部材３１が上位置に退避しており、カップ２２が下位置に退避している状態で、基板Ｗを保持しているセンターロボットＣＲのハンドＨ２をチャンバー５内に進入させる。制御装置４は、基板Ｗが複数のチャックピン９の上に置かれる前に下気体バルブ２０を開いて、スピンベース１０の上向き吐出口１７に窒素ガスの吐出を開始させる。したがって、制御装置４は、スピンベース１０の上向き吐出口１７から窒素ガスが吐出されている状態で、基板Ｗが複数のチャックピン９の上に置かれるように、センターロボットＣＲを制御する。その後、制御装置４は、センターロボットＣＲのハンドＨ２をチャンバー５内から退避させる。
【００７９】
次に、図５に示すように、不活性ガスの一例である窒素ガスを基板Ｗと遮断部材３１との間に供給することにより、酸素を含む雰囲気を基板Ｗと遮断部材３１との間から排出するパージ工程（ステップＳ２）が行われる。
具体的には、制御装置４は、基板Ｗが複数のチャックピン９の上に置かれた後、複数のチャックピン９に基板Ｗを把持させる。その後、制御装置４は、液処理速度（たとえば、３００ｒｐｍ）で基板Ｗが回転するように、スピンモータ１１に基板Ｗの回転を開始させる。制御装置４は、遮断部材３１が上位置から下位置（液処理位置）に移動するように、遮断部材昇降ユニット４１を制御する。さらに、制御装置４は、遮断部材３１が基板Ｗと同じ方向に同じ速度で回転するように、遮断部材回転ユニット４０に遮断部材３１の回転を開始させる。また、制御装置４は、カップ２２が下位置から上位置に移動するように、カップ昇降ユニット２９を制御する。制御装置４は、この状態で上気体バルブ５８を開いて、遮断部材３１の下向き吐出口３４に窒素ガスの吐出を開始させる。これにより、酸素を含む雰囲気が基板Ｗと遮断部材３１との間から排出され、基板Ｗと遮断部材３１との間の空間が、窒素ガスで満たされる。
【００８０】
下向き吐出口３４からの窒素ガスの吐出は、少なくとも乾燥工程（図５のステップＳ６）が終了するまで継続される。同様に、上向き吐出口１７からの窒素ガスの吐出は、少なくとも乾燥工程が終了するまで継続される。下向き吐出口３４からの窒素ガスの吐出流量は、基板Ｗと遮断部材３１との間の空間の体積に応じて設定される。上向き吐出口１７からの窒素ガスの吐出流量は、基板Ｗとスピンベース１０との間の空間の体積に応じて設定される。下向き吐出口３４からの窒素ガスの吐出流量は、上向き吐出口１７からの窒素ガスの吐出流量と等しくてもよいし、大きいまたは小さくてもよい。下向き吐出口３４からの窒素ガスの吐出流量は、たとえば、５０〜１００（Ｌ／ｍｉｎ）である。上向き吐出口１７からの窒素ガスの吐出流量は、たとえば、１００（Ｌ／ｍｉｎ）以下の正の値である。
【００８１】
次に、図５に示すように、薬液の一例である希フッ酸を基板Ｗの上面に供給する薬液供給工程（ステップＳ３）が行われる。
具体的には、制御装置４は、遮断部材３１が下位置（液処理位置）に位置しており、カップ２２が上位置に位置している状態で、下リンス液バルブ１６を開いて、下面ノズル１４に純水の吐出を開始させる。その後、図６（ｂ）に示すように、制御装置４は、上薬液バルブ５１を開いて、中心ノズル４５に薬液の吐出を開始させる。これにより、下面ノズル１４から吐出された純水で基板Ｗの下面が覆われている状態で、中心ノズル４５から吐出された希フッ酸が、回転している基板Ｗの上面中央部に供給される。基板Ｗの上面に供給された希フッ酸は、基板Ｗの回転による遠心力によって、基板Ｗの上面に沿って外方に流れる。これにより、基板Ｗの上面全域を覆う希フッ酸の液膜が形成される。上薬液バルブ５１が開かれてから所定時間が経過すると、制御装置４は、上薬液バルブ５１を閉じて、中心ノズル４５に希フッ酸の吐出を終了させる。
【００８２】
次に、図５に示すように、リンス液の一例である純水を基板Ｗに供給するリンス液供給工程（ステップＳ４）が行われる。
具体的には、制御装置４は、遮断部材３１が下位置（液処理位置）に位置しており、カップ２２が上位置に位置している状態で、上リンス液バルブ５３を開いて、中心ノズル４５に純水の吐出を開始させる。これにより、下面ノズル１４から吐出された純水で基板Ｗの下面が覆われている状態で、中心ノズル４５から吐出された純水が、回転している基板Ｗの上面中央部に供給される。基板Ｗの上面に供給された純水は、基板Ｗの回転による遠心力によって、基板Ｗの上面に沿って外方に流れる。そのため、基板Ｗ上の希フッ酸が純水に置換され、基板Ｗの上面全域を覆う純水の液膜が形成される。上リンス液バルブ５３が開かれてから所定時間が経過すると、制御装置４は、上リンス液バルブ５３を閉じて、中心ノズル４５に純水の吐出を終了させる。さらに、制御装置４は、下リンス液バルブ１６を閉じて、下面ノズル１４に純水の吐出を終了させる。
【００８３】
次に、図５に示すように、揮発性溶剤の一例であるＩＰＡを供給する溶剤供給工程（ステップＳ５）が行われる。
具体的には、制御装置４は、遮断部材３１が下位置（液処理位置）に位置しており、カップ２２が上位置に位置している状態で、上溶剤バルブ５５を開いて、中心ノズル４５にＩＰＡの吐出を開始させる。これにより、中心ノズル４５から吐出されたＩＰＡが、回転している基板Ｗの上面中央部に供給される。基板Ｗの上面に供給されたＩＰＡは、基板Ｗの回転による遠心力によって、基板Ｗの上面に沿って外方に流れる。そのため、基板Ｗ上の純水がＩＰＡに置換され、基板Ｗの上面全域を覆うＩＰＡの液膜が形成される。上溶剤バルブ５５が開かれてから所定時間が経過すると、制御装置４は、上溶剤バルブ５５を閉じて、中心ノズル４５にＩＰＡの吐出を終了させる。
【００８４】
次に、図５に示すように、基板Ｗの高速回転によって基板Ｗを乾燥させる乾燥工程（ステップＳ６）が行われる。
具体的には、図６（ｃ）に示すように、制御装置４は、カップ２２が上位置に位置している状態で、遮断部材３１が下位置（液処理位置）から下位置（乾燥位置）に下降するように、遮断部材昇降ユニット４１を制御する。その後、制御装置４は、液処理速度よりも大きい乾燥速度（たとえば、１５００ｒｐｍ）まで基板Ｗの回転速度が増加し、基板Ｗが乾燥速度で回転するように、スピンモータ１１を制御する。これにより、大きな遠心力が基板Ｗに付着している液体に加わり、液体が基板Ｗから周囲に振り切られる。そのため、液体が基板Ｗから除去され、基板Ｗが乾燥する。基板Ｗの高速回転が開始されてから所定時間が経過すると、制御装置４は、スピンモータ１１に基板Ｗの回転を停止させる。さらに、制御装置４は、遮断部材回転ユニット４０に遮断部材３１の回転を停止させる。
【００８５】
次に、図５に示すように、基板Ｗを処理ユニット３から搬出する搬出工程（ステップＳ７）が行われる。
具体的には、制御装置４は、複数のチャックピン９に基板Ｗの把持を解除させる。また、制御装置４は、遮断部材３１が下位置（乾燥位置）から上位置に移動するように、遮断部材昇降ユニット４１を制御する。制御装置４は、さらに、カップ２２が上位置から下位置に移動するように、カップ昇降ユニット２９を制御する。制御装置４は、この状態で、センターロボットＣＲのハンドＨ２をチャンバー５内に進入させる。そして、制御装置４は、センターロボットＣＲのハンドＨ２に複数のチャックピン９上の基板Ｗを保持させる。その後、制御装置４は、センターロボットＣＲのハンドＨ２をチャンバー５内から退避させる。これにより、処理済みの基板Ｗがチャンバー５から搬出される。
【００８６】
以上のように第１実施形態では、基板Ｗがスピンベース１０の上方に配置される。遮断部材３１の対向面３５は、基板Ｗの上方に配置される。遮断部材３１の内周面３６は、基板Ｗの周囲に配置される。この状態で、不活性ガスが、遮断部材３１の対向面３５で開口する下向き吐出口３４から下方に吐出される。遮断部材３１の下向き吐出口３４から吐出された不活性ガスは、基板Ｗの上面と遮断部材３１の対向面３５との間の空間を広がり、遮断部材３１の内周面３６の下端とスピンベース１０の外周面との間から排出される。これにより、基板Ｗと遮断部材３１との間が不活性ガスで満たされるので、基板Ｗの上面および外周面に接する雰囲気中の酸素濃度が低減される。
【００８７】
遮断部材３１の内周面３６の下端は、間隔を空けてスピンベース１０の外周面に径方向に対向する。遮断部材３１の内周面３６の下端とスピンベース１０の外周面とは、基板Ｗと遮断部材３１との間の雰囲気を排出する環状の排出口を形成する。遮断部材３１の内周面３６の下端からスピンベース１０の外周面までの径方向の距離Ｄ２が小さいと、排出口の開口面積が小さいので、雰囲気の排出が妨げられ、雰囲気が基板Ｗと遮断部材３１との間で滞留するおそれがある。雰囲気の滞留が発生すると、基板Ｗと遮断部材３１との間の一部の領域で酸素濃度が十分に低下しない場合がある。
【００８８】
遮断部材３１の内周面３６の下端からスピンベース１０の外周面までの径方向の距離Ｄ２は、スピンチャック８に保持されている基板Ｗの上面から遮断部材３１の対向面３５までの鉛直方向の距離Ｄ１以上である。したがって、径方向の距離Ｄ２が鉛直方向の距離Ｄ１より小さい場合よりも、排出口の開口面積を増加させることができる。これにより、雰囲気の排出効率が高まるので、基板Ｗと遮断部材３１との間での雰囲気の滞留を抑制または防止できる。
【００８９】
また、下向き吐出口３４から吐出された不活性ガスは遮断部材３１の対向面３５と基板Ｗの上面との間の空間を基板Ｗの半径方向に拡散し、遮断部材３１の内周面３６の下端とスピンベース１０の外周面との間の環状の排出口からカップ２２の内部に排出される。仮に、不活性ガスが拡散する空間の高さが途中で狭められると不活性ガスの拡散がその箇所で阻害され、不活性ガスが滞留するおそれがある。本実施形態では遮断部材３１が下位置（乾燥位置）にあるときに、距離Ｄ１が距離Ｄ３以下とされ、かつ、距離Ｄ３が距離Ｄ２より小さくされているため（図４および図６（ｃ）参照）、不活性ガスの拡散空間の高さが遮断部材３１の対向面３５と基板Ｗの上面との鉛直方向距離より小さくなることがない。したがって、不活性ガスが下向き吐出口３４から吐出され環状の排出口から排出されるまでの過程で不活性ガスの拡散が阻害されることがない。このため、基板Ｗと遮断部材３１との間での雰囲気の滞留を確実に抑制または防止することができる。
【００９０】
さらに、基板Ｗと遮断部材３１との間の気体は、カップ２２の方に吸い寄せられる。カップ２２は、スピンベース１０を取り囲む。遮断部材３１の内周面３６の下端は、スピンベース１０の周囲に配置される。したがって、遮断部材３１の内周面３６の下端は、カップ２２の内部もしくはカップ２２の開口の近傍に配置される。遮断部材３１の内周面３６の下端は、スピンベース１０の外周面と共に、基板Ｗと遮断部材３１との間の雰囲気を排出する環状の排出口を形成する。したがって、排出口は、カップ２２の内部もしくはカップ２２の開口の近傍に配置される。そのため、カップ２２内に気体を吸い込む吸引力が基板Ｗと遮断部材３１との間の空間に効率的に伝達される。これにより、基板Ｗと遮断部材３１との間からの気体の排出が促進され、滞留の発生が抑えられる。
【００９１】
また第１実施形態では、遮断部材回転ユニット４０が、基板Ｗと同じ方向に遮断部材３１を回転軸線Ａ１まわりに回転させる。遮断部材回転ユニット４０が遮断部材３１を回転させると、外方に向かう気流が基板Ｗの上面と遮断部材３１の対向面３５との間に形成される。同様に、スピンチャック８が基板Ｗを回転させると、外方に向かう気流が基板Ｗの上面と遮断部材３１の対向面３５との間に形成される。これらの気流によって基板Ｗと遮断部材３１との間からの気体の排出が促進される。さらに、基板Ｗと遮断部材３１との回転方向が同じなので、これらの気流が打ち消し合い難い。したがって、基板Ｗと遮断部材３１との間から気体を効率的に排出できる。
【００９２】
また第１実施形態では、回転軸線Ａ１を取り囲む環状の隙間（環状流入口４２と環状流路４３と環状流出口４４と）が、カップ上端部２３と遮断部材３１との間に形成される。カップ２２内に吸引される気体は、この環状の隙間を通ってカップ２２の内部に流入する。カップ上端部２３と遮断部材３１との間の距離Ｄ５は、遮断部材３１の内周面３６の下端からスピンベース１０の外周面までの径方向の距離Ｄ２よりも小さい。したがって、環状の隙間の流路面積が小さく、カップ２２の上方から環状の隙間に流入しようとする気体に加わる抵抗が大きい。そのため、酸素を含む雰囲気がカップ２２内に流入し難い。
【００９３】
また第１実施形態では、カップ上端部２３と遮断部材３１との間に形成される環状流路４３が、環状流出口４４から上方に延びる。したがって、カップ２２の上方から環状流入口４２に流入した気体は、環状流路４３によって下方に案内され、環状流出口４４から下方に吐出される。スピンチャック８に保持されている基板Ｗは、環状流出口４４よりも内方に配置される。したがって、環状流出口４４が気体を内方に吐出する場合よりも、酸素を含む雰囲気が基板Ｗに近づき難い。
【００９４】
また第１実施形態では、遮断部材３１の対向面３５から斜め下に外方に延びる環状の内傾斜部３６ａが、遮断部材３１の内周面３６に設けられている。内傾斜部３６ａは、曲線状の断面を有している。基板Ｗと遮断部材３１との間の雰囲気は、基板Ｗの上面と遮断部材３１の対向面３５との間を通って、遮断部材３１の内周面３６とスピンベース１０の外周面との間に移動する。遮断部材３１の内周面３６が遮断部材３１の対向面３５から鉛直下方に延びている場合、遮断部材３１の内周面３６と遮断部材３１の対向面３５との結合部（角部）で雰囲気の滞留が発生し易い。その一方で、遮断部材３１の内周面３６と遮断部材３１の対向面３５との結合部が、対向面３５から斜め下に外方に延びている場合には、このような滞留が発生し難い。したがって、基板Ｗと遮断部材３１との間での雰囲気の滞留を抑制または防止できる。
【００９５】
また第１実施形態では、遮断部材３１の下向き吐出口３４が不活性ガスを吐出するので、基板Ｗの周囲の雰囲気は、基板Ｗの上面と遮断部材３１の対向面３５との間に進入し難い。しかしながら、基板Ｗの周囲の雰囲気が、一時的に、基板Ｗの上面と遮断部材３１の対向面３５との間に進入することも考えられる。たとえば、基板Ｗの下面とスピンベース１０の上面との間の雰囲気が、基板Ｗの上面と遮断部材３１の対向面３５との間に移動することも考えられる。
【００９６】
このような現象が発生したとしても、遮断部材３１の下向き吐出口３４から不活性ガスが吐出されている状態で、スピンベース１０の上向き吐出口１７から不活性ガスを吐出させることにより、酸素を含む雰囲気が、基板Ｗの上面と遮断部材３１の対向面３５との間に移動することを抑制または防止できる。これにより、基板Ｗに接する雰囲気中の酸素濃度を低減できる。
【００９７】
また第１実施形態では、スピンベース１０の上向き吐出口１７から不活性ガスが吐出される。この状態で、基板ＷがセンターロボットＣＲによってチャックピン９の上に置かれる。基板Ｗがチャックピン９に近づく間、スピンベース１０の上向き吐出口１７から吐出された不活性ガスは、基板Ｗとスピンベース１０との間を広がり、酸素を含む雰囲気を排出する。基板Ｗとスピンベース１０との間隔が狭い上に、複数のチャックピン９が両者の間の空間の周囲に配置されるので、基板Ｗとスピンベース１０との間の雰囲気は排出され難い。したがって、酸素を含む雰囲気を予め排出することにより、この雰囲気が、基板Ｗとスピンベース１０との間から基板Ｗと遮断部材３１と間に移動することを抑制または防止できる。
【００９８】
また第１実施形態では、カップ上端部２３が、遮断部材３１の周囲に配置される。カップ２２および遮断部材３１は、カップ２２と遮断部材３１との間に流入した気体を両者の間から排出する環状流出口４４を形成する。カップ上端部２３が、遮断部材３１の周囲に配置されるので、カップ上端部２３が、遮断部材３１の下方に配置される場合よりも、環状流出口４４が基板Ｗから外方に遠ざかる。したがって、カップ２２内に吸引された気体が、基板Ｗと遮断部材３１との間に進入し難い。さらに、カップ上端部２３が平面視で遮断部材３１に重なっていないので、カップ２２および遮断部材３１の一方または両方を昇降させたとしても、カップ上端部２３が遮断部材３１に当たらない。
第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態について説明する。以下の図７において、前述の図１〜図６に示された各部と同等の構成部分については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【００９９】
第１実施形態に係る遮断部材と第２実施形態に係る遮断部材との主要な相違点は、遮断部材の内周面の形状が互いに異なることである。
図７に示すように、第２実施形態に係る遮断部材２３１の内周面２３６は、円板部３２の対向面３５から斜め下に外方に延びる環状の内傾斜部２３６ａと、内傾斜部２３６ａの下端（外端）から鉛直下方に延びる環状の内鉛直部２３６ｂと、を含む。内傾斜部２３６ａは、回転軸線Ａ１に対して一定の傾斜角で斜めに傾いた直線状の断面を有している。内傾斜部２３６ａの内径は、内傾斜部２３６ａの下端に近づくに従って増加している。内傾斜部２３６ａの下端は、内鉛直部２３６ｂの内径と等しい内径を有している。内鉛直部２３６ｂの内径は、スピンベース１０の外径よりも大きい。
【０１００】
以上のように第２実施形態では、遮断部材２３１の対向面３５から斜め下に外方に延びる環状の内傾斜部２３６ａが、遮断部材２３１の内周面２３６に設けられている。内傾斜部２３６ａは、直線状の断面を有している。遮断部材２３１の内周面２３６と遮断部材２３１の対向面３５との結合部（角部）が、対向面３５から斜め下に外方に延びているので、雰囲気の滞留が遮断部材２３１の角部で発生し難い。したがって、基板Ｗと遮断部材２３１との間での雰囲気の滞留を抑制または防止できる。
第３実施形態
次に、本発明の第３実施形態について説明する。以下の図８において、前述の図１〜図７に示された各部と同等の構成部分については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【０１０１】
第１実施形態に係る遮断部材と第３実施形態に係る遮断部材との主要な相違点は、平面視でカップに重なる環状の張り出し部が第３実施形態に係る遮断部材に設けられていることである。
図８に示すように、第３実施形態に係る遮断部材３３１は、円板部３２および円筒部３３に加えて、円筒部３３の下端よりも外方に配置された環状の張り出し部３６０を含む。張り出し部３６０は、円筒部３３の下端よりも上方に配置されている。張り出し部３６０の外径は、カップ上端部２３の内径よりも大きい。張り出し部３６０は、カップ上端部２３の上方に位置している。カップ２２および遮断部材３３１を上から見ると、張り出し部３６０は、カップ２２に重なっている。遮断部材３３１は、張り出し部３６０の下面と円筒部３３の外周面３７（外鉛直部３７ｂ）とによって形成された断面Ｌ字状の環状段部３６１を含む。
【０１０２】
図８に示すように、遮断部材３３１が下位置に配置され、カップ２２が上位置に配置されているとき、カップ上端部２３は、径方向に間隔を空けて遮断部材３３１の円筒部３３を取り囲むと共に、間隔を空けて遮断部材３３１の張り出し部３６０に上下方向に対向する。このとき、カップ２２および遮断部材３３１は、カップ２２内に吸引される気体が流入する環状流入口３４２と、環状流入口３４２に流入した気体をカップ２２の内部に排出する環状流出口３４４と、環状流入口３４２から環状流出口３４４に延びる環状流路３４３と、をカップ２２と遮断部材３３１との間に形成している。
【０１０３】
図８に示すように、環状流入口３４２は、カップ２２の上方に配置されている。環状流入口３４２は、環状流出口３４４よりも外方に配置されている。環状流路３４３は、環状流入口３４２から内方に延びる環状の上流部３４３ａと、環状流出口３４４から上方に延びる環状の下流部３４３ｃと、上流部３４３ａと下流部３４３ｃとを接続する断面Ｌ字状のコーナー部３４３ｂと、を含む。環状流入口３４２から環状流路３４３の上流部３４３ａに流入した気体は、環状流路３４３のコーナー部３４３ｂで方向転換し、環状流路３４３の下流部３４３ｃによって下方に案内される。これにより、環状流入口３４２に流入した気体が環状流出口３４４から下方に吐出される。
【０１０４】
以上のように第３実施形態では、遮断部材３３１が下位置に配置され、カップ２２が上位置に配置されているとき、カップ上端部２３が、間隔を空けて遮断部材３３１の張り出し部３６０に上下方向に対向する。したがって、径方向に延びる環状流路３４３の上流部３４３ａが、カップ上端部２３と遮断部材３３１の張り出し部３６０との間に形成される。さらに、このとき、カップ上端部２３が、間隔を空けて遮断部材３３１の円筒部３３に径方向に対向する。したがって、上下方向に延びる環状流路３４３の下流部３４３ｃが、カップ上端部２３と遮断部材３３１の円筒部３３との間に形成される。そのため、断面Ｌ字状のコーナー部３４３ｂが、上流部３４３ａと下流部３４３ｃとの間に形成される。
【０１０５】
このように、遮断部材３３１が下位置に配置され、カップ２２が上位置に配置されているとき、カップ上端部２３と遮断部材３３１との間に形成される環状流路３４３は、断面Ｌ字状のコーナー部３４３ｂを有しており折れ曲がっている。したがって、環状流路３４３が直線状の場合よりも環状流路３４３を流れる気体に加わる抵抗が増加する。そのため、酸素を含む雰囲気が、カップ２２と遮断部材３３１との間を通ってカップ２２の内部に進入し難い。よって、酸素を含む雰囲気が基板Ｗに近づき難い。これにより、基板Ｗに接する雰囲気中の酸素濃度を低減できる。
第４実施形態
次に、本発明の第４実施形態について説明する。以下の図９において、前述の図１〜図８に示された各部と同等の構成部分については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【０１０６】
第１実施形態に係る遮断部材と第４実施形態に係る遮断部材との主要な相違点は、カップ上端部が遮断部材の下方に配置されていることである。
図９に示すように、第４実施形態に係る遮断部材４３１の円筒部３３は、カップ上端部２３の上方に配置されている。カップ２２および遮断部材４３１を上から見ると、遮断部材４３１の円筒部３３は、カップ上端部２３に重なっている。遮断部材４３１が下位置に配置され、カップ２２が上位置に配置されているとき、遮断部材４３１の円筒部３３とカップ上端部２３とは、間隔を空けて上下方向に対向する。カップ２２の上位置は、カップ上端部２３がスピンベース１０の上面よりも下方に位置する位置である。カップ２２の上位置は、カップ２２の下位置と同じ位置であってもよい。
【０１０７】
図９に示すように、遮断部材４３１が下位置に配置され、カップ２２が上位置に配置されているとき、カップ上端部２３は、間隔を空けて遮断部材４３１の円筒部３３に上下方向に対向する。このとき、カップ２２および遮断部材４３１は、カップ２２内に吸引される気体が流入する環状流入口４４２と、環状流入口４４２に流入した気体をカップ２２の内部に排出する環状流出口４４４と、環状流入口４４２から環状流出口４４４に延びる環状流路４４３と、をカップ２２と遮断部材４３１との間に形成している。環状流入口４４２は、環状流出口４４４の周囲に配置されている。環状流入口４４２に流入した気体は、環状流路４４３によって内方に案内され、環状流出口４４４から内方に吐出される。
【０１０８】
以上のように第４実施形態では、カップ上端部２３が、遮断部材４３１の下方に配置される。カップ２２および遮断部材４３１は、カップ２２と遮断部材４３１との間に流入した気体を両者の間から排出する環状流出口４４４を形成する。カップ上端部２３が、遮断部材４３１の下方に配置されるので、カップ上端部２３が、遮断部材４３１の周囲に配置される場合よりも、環状流出口４４４が基板Ｗから下方に遠ざかる。したがって、カップ２２内に吸引された気体が、基板Ｗと遮断部材４３１との間に進入し難い。
【０１０９】
従来の基板処理装置では、基板からその周囲に飛散した処理液をカップの内面で受け止めるために、スピンチャックに保持されている基板よりも上方にカップ上端部を配置する。その一方で、基板の搬入および搬出が行われるときに、センターロボットのハンドが、スピンベースの上方に配置されるので、基板の搬入および搬出が行われるときは、ハンドとカップとの衝突を避けるために、カップ上端部がスピンベースの上面よりも下方に配置される。したがって、カップ上端部がスピンベースの上面よりも上方の位置とスピンベースの上面よりも下方の位置とを移動するように、カップを昇降させる必要がある。
【０１１０】
これに対して、第４実施形態では、遮断部材４３１の内周面３６が、スピンチャック８に保持されている基板Ｗの周囲に配置される。基板Ｗから周囲に排出された処理液は、遮断部材４３１の内周面３６によって受け止められ下方に案内される。その後、処理液は、上向きに開いたカップ２２内に流下する。したがって、基板Ｗの上面に処理液が供給されているときに、カップ上端部２３を基板Ｗよりも上方に配置しなくてもよい。そのため、基板Ｗの搬入および搬出が行われる前後で、カップ２２を昇降させなくてもよい。これにより、基板Ｗの搬入および搬出に要する時間を短縮できる。また、カップ２２の昇降が不要であれば、カップ昇降ユニット２９（図２参照）を省略することもできる。
第５実施形態
次に、本発明の第５実施形態について説明する。以下の図１０において、前述の図１〜図９に示された各部と同等の構成部分については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【０１１１】
第４実施形態に係る遮断部材と第５実施形態に係る遮断部材との主要な相違点は、断面Ｌ字状の環状段部がカップ上端部に設けられていることである。
図９に示すように、第５実施形態に係るカップ上端部５２３は、カップ内周端２３ａおよびカップ下端２３ｂに加えて、断面Ｌ字状の環状段部５６１を含む。環状段部５６１は、カップ内周端２３ａよりも上方に配置された環状の上向き面５６１ａと、上向き面５６１ａの外周端から上方に延びる環状の内向き面５６１ｂと、を含む。内向き面５６１ｂの内径は、遮断部材３１の外径よりも大きい。
【０１１２】
図９に示すように、遮断部材３１が下位置に配置され、カップ５２２が上位置に配置されているとき、カップ５２２の内向き面５６１ｂは、間隔を空けて遮断部材３１に径方向に対向し、カップ５２２の上向き面５６１ａは、間隔を空けて遮断部材３１の円筒部３３に上下方向に対向する。このとき、カップ５２２および遮断部材３１は、カップ５２２内に吸引される気体が流入する環状流入口５４２と、環状流入口５４２に流入した気体をカップ５２２の内部に排出する環状流出口５４４と、環状流入口５４２から環状流出口５４４に延びる環状流路５４３と、をカップ５２２と遮断部材３１との間に形成している。
【０１１３】
図９に示すように、環状流入口５４２は、カップ５２２の上方に配置されている。環状流入口５４２は、環状流出口５４４よりも外方に配置されている。環状流路５４３は、環状流入口５４２から下方に延びる環状の上流部５４３ａと、環状流出口５４４から外方に延びる環状の下流部５４３ｃと、上流部５４３ａと下流部５４３ｃとを接続する断面Ｌ字状のコーナー部５４３ｂと、を含む。環状流入口５４２から環状流路５４３の上流部５４３ａに流入した気体は、環状流路５４３のコーナー部５４３ｂで方向転換し、環状流路５４３の下流部５４３ｃによって内方に案内される。これにより、環状流入口５４２に流入した気体が環状流出口５４４から内方に吐出される。
【０１１４】
以上のように第５実施形態では、遮断部材３１が下位置に配置され、カップ５２２が上位置に配置されているとき、カップ５２２の内向き面５６１ｂが、間隔を空けて遮断部材３１に径方向に対向する。したがって、上下方向に延びる環状流路５４３の上流部５４３ａが、カップ上端部５２３と遮断部材３１の円筒部３３との間に形成される。さらに、このとき、カップ５２２の上向き面５６１ａが、間隔を空けて遮断部材３１の円筒部３３に上下方向に対向する。したがって、内方に延びる環状流路５４３の下流部５４３ｃが、カップ上端部５２３と遮断部材３１の円筒部３３との間に形成される。そのため、断面Ｌ字状のコーナー部５４３ｂが、上流部５４３ａと下流部５４３ｃとの間に形成される。これにより、環状流路５４３内を流れる気体に加わる抵抗が増加するので、酸素を含む雰囲気が基板Ｗに近づくことを抑制または防止できる。
他の実施形態
本発明の第１〜第５実施形態の説明は以上であるが、本発明は、第１〜第５実施形態の内容に限定されるものではなく、本発明の範囲内において種々の変更が可能である。
【０１１５】
たとえば、第１実施形態では、遮断部材回転ユニット４０が設けられている場合について説明したが、遮断部材回転ユニット４０が省略され、遮断部材３１が回転方向に固定されていてもよい。
また第１実施形態では、カップ上端部２３と遮断部材３１との間の距離Ｄ５（図４参照）が、遮断部材３１の内周面３６の下端からスピンベース１０の外周面までの径方向の距離Ｄ２よりも小さい場合について説明したが、距離Ｄ５は、距離Ｄ２と等しくてもよいし、距離Ｄ２より大きくてもよい。
【０１１６】
また第１実施形態では、スピンベース１０の上向き吐出口１７から窒素ガスが吐出されている状態で、基板Ｗが複数のチャックピン９の上に置かれる場合について説明したが、基板Ｗがチャックピン９の上に置かれ後に、上向き吐出口１７からの窒素ガスの吐出が開始されてもよい。
また第１実施形態では、薬液およびリンス液が共通のノズル（中心ノズル４５の第１チューブ４６）から吐出される場合について説明したが、薬液およびリンス液は、別々のノズルから吐出されてもよい。たとえば、基板ＷへのＩＰＡの供給を行わない場合は、第１チューブ４６から薬液が吐出され、第２チューブ４７からリンス液が吐出されてもよい。
【０１１７】
また、前述の全ての実施形態のうちの２つ以上が組み合わされてもよい。
【符号の説明】
【０１１８】
１        ：基板処理装置
４        ：制御装置
８        ：スピンチャック
９        ：チャックピン
１０      ：スピンベース
１１      ：スピンモータ
１７      ：上向き吐出口
２０      ：下気体バルブ（下不活性ガス供給手段）
２２      ：カップ
２３      ：カップ上端部
２３ａ    ：カップ内周端
３０      ：排気ダクト（排気手段）
３１      ：遮断部材
３２      ：円板部
３３      ：円筒部
３４      ：下向き吐出口
３５      ：対向面
３６      ：内周面
３６ａ    ：内傾斜部
４０      ：遮断部材回転ユニット（遮断部材回転手段）
４２      ：環状流入口
４３      ：環状流路
４４      ：環状流出口
５１      ：上薬液バルブ（処理液供給手段）
５３      ：上リンス液バルブ（処理液供給手段）
５８      ：上気体バルブ（上不活性ガス供給手段）
２３１    ：遮断部材
２３６    ：内周面
２３６ａ  ：内傾斜部
３３１    ：遮断部材
３４２    ：環状流入口
３４３    ：環状流路
３４３ｂ  ：コーナー部
３４４    ：環状流出口
３６０    ：張り出し部
３６１    ：環状段部
４３１    ：遮断部材
４４２    ：環状流入口
４４３    ：環状流路
４４４    ：環状流出口
５２２    ：カップ
５２３    ：カップ上端部
５４２    ：環状流入口
５４３    ：環状流路
５４３ｂ  ：コーナー部
５４４    ：環状流出口
Ａ１      ：回転軸線
ＣＲ      ：センターロボット（搬送ロボット）
Ｄ１〜５  ：距離
Ｈ２      ：ハンド
Ｗ        ：基板
【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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