(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を略水平に保持し、所定の回転軸周りに回転可能に設けられた基板保持部と、
前記基板保持部を前記回転軸周りに回転させる回転機構と、
前記回転軸を中心に回転している前記基板の上面周縁部の回転軌跡のうち一部の着液位置に当たるように処理液の液流を吐出する処理液吐出部と、
前記回転軌跡のうち前記着液位置よりも前記基板の回転方向の上流側の第１位置に向けて上方から不活性ガスの第１ガス流を吐出して前記第１ガス流を前記第１位置から前記基板の周縁に向かわせるとともに、前記回転軌跡のうち前記第１位置よりも前記基板の回転方向の上流側の第２位置に向けて上方から不活性ガスの第２ガス流を吐出して前記第２ガス流を前記第２位置から前記基板の周縁に向かわせるガス吐出部と、
を備え、
前記第２ガス流の吐出時の運動エネルギーが、前記第１ガス流の吐出時の運動エネルギーよりも小さい、基板処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の基板処理装置であって、
前記第２ガス流の吐出時の流量が、前記第１ガス流の吐出時の流量よりも小さい、基板処理装置。
【請求項３】
請求項１に記載の基板処理装置であって、
前記第２ガス流の吐出時の流速が、前記第１ガス流の吐出時の流速よりも遅い、基板処理装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３の何れか１つの請求項に記載の基板処理装置であって、
前記基板の上面の中央部分に上方から不活性ガスを吐出して、前記中央部分から前記基板の周縁に向かって広がるガス流を生成させる他のガス吐出部をさらに備える、基板処理装置。
【請求項５】
請求項４に記載の基板処理装置であって、
前記他のガス吐出部が吐出するガス流の吐出時の流量が、前記第１ガス流の吐出時の流量と前記第２ガス流の吐出時の流量との何れの流量よりも多い、基板処理装置。
【請求項６】
基板を略水平に保持し、所定の回転軸周りに回転可能に設けられた基板保持部と、
前記基板保持部を前記回転軸周りに回転させる回転機構と、
前記回転軸を中心に回転している前記基板の上面周縁部の回転軌跡のうち一部の着液位置に当たるように処理液の液流を吐出する処理液吐出部と、
を備え、
前記回転軌跡のうち前記着液位置よりも前記基板の回転方向の上流側の第１位置から前記第１位置よりもさらに前記上流側の第２位置にわたる領域によって対象領域を定義したとき、
前記対象領域の各位置のうち前記第１位置と前記第２位置とを含む少なくとも２つの位置に向けて上方から不活性ガスのガス流を吐出し、吐出した前記ガス流を前記少なくとも２つの位置から前記基板の周縁に向かわせるガス吐出ノズルと、
前記ガス吐出ノズルに連通し、前記ガス吐出ノズルに前記不活性ガスを供給するガス供給部と、
をさらに備え、
前記ガス吐出ノズルが吐出する前記不活性ガスの前記ガス流のうち前記基板の回転方向の下流側の前記第１位置に供給される第１の部分ガス流と、上流側の前記第２位置に供給される第２の部分ガス流とについて、前記第１位置における前記第１の部分ガス流の運動エネルギーが、前記第２位置における前記第２の部分ガス流の運動エネルギーよりも大きい、基板処理装置。
【請求項７】
請求項６に記載の基板処理装置であって、
前記第１の部分ガス流の吐出時の運動エネルギーが、前記第２の部分ガス流の吐出時の運動エネルギーよりも大きい、基板処理装置。
【請求項８】
請求項７に記載の基板処理装置であって、
前記ガス吐出ノズルは、
前記基板の周方向に沿って延在して前記対象領域に対向する前記不活性ガスの吐出口と、前記ガス供給部から供給される前記不活性ガスを導入する導入口と、前記導入口と前記吐出口とを接続し前記導入口から導入される前記不活性ガスを前記吐出口に導く流路とを備えるとともに、前記対象領域の各位置に対向する前記吐出口の各部分から前記対象領域の当該各位置に向けて前記不活性ガスを吐出し、
前記対象領域の前記第１位置に対向する前記吐出口の第１部分から前記対象領域の前記第２位置に対向する前記吐出口の第２部分にわたる前記吐出口の各部分からそれぞれ吐出される前記不活性ガスの部分ガス流の吐出時の運動エネルギーが、前記第２部分から前記第１部分に向けて増加する、基板処理装置。
【請求項９】
請求項８に記載の基板処理装置であって、
前記ガス吐出ノズルの前記吐出口の延在方向における前記導入口の長さは、当該延在方向における前記吐出口の長さよりも短く、前記導入口から前記対象領域に対向する前記吐出口の各部分までの各距離は、前記対象領域の前記第２位置に対向する前記吐出口の前記第２部分から前記対象領域の前記第１位置に対向する前記第１部分に向けて減少しており、
前記ガス吐出ノズルは、
前記導入口から前記流路に導入された前記不活性ガスを前記導入口から前記対象領域に対向する前記吐出口の各部分に向けて前記流路内で拡散させて前記吐出口から吐出する、基板処理装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の基板処理装置であって、
前記ガス吐出ノズルの延在方向における前記流路の断面の長さが、前記導入口から前記吐出口に向けて増加する、基板処理装置。
【請求項１１】
請求項８に記載の基板処理装置であって、
前記ガス吐出ノズルの前記吐出口の延在方向を横切る方向における前記吐出口の幅が、前記対象領域の前記第２位置に対向する前記吐出口の前記第２部分から前記対象領域の前記第１位置に対向する前記吐出口の前記第１部分に向けて増加しており、
前記ガス吐出ノズルの前記流路は、前記吐出口と略同じ断面形状を有し、
前記ガス吐出ノズルは、
前記導入口から前記流路に導入された前記不活性ガスを前記流路の軸方向に沿って前記吐出口に向かわせて前記吐出口から吐出する、基板処理装置。
【請求項１２】
請求項８から請求項１１の何れか１つの請求項に記載の基板処理装置であって、
前記ガス吐出ノズルは、多数の細孔を含むフィルターを前記流路にさらに備え、
前記流路は、前記不活性ガスを、前記フィルターを通して前記吐出口に導き、
前記フィルターのうち前記対象領域に対応する部分におけるポア径は、前記基板の回転方向の上流側から下流側に向けて増加する、基板処理装置。
【請求項１３】
請求項８から請求項１１の何れか１つの請求項に記載の基板処理装置であって、
前記ガス吐出ノズルは、前記流路を閉塞するように設けられた板状部材をさらに備え、
前記板状部材は、当該板状部材を前記流路の軸方向にそれぞれ貫通するとともに、前記吐出口の延在方向に配列された複数の貫通孔を含み、
前記ガス吐出ノズルは、前記板状部材の前記複数の貫通孔を通した前記不活性ガスを前記吐出口から前記対象領域に向けて吐出し、
前記複数の貫通孔のそれぞれの面積は、前記基板の回転方向の上流側から下流側に向けて増加する、基板処理装置。
【請求項１４】
請求項７に記載の基板処理装置であって、
前記ガス吐出ノズルは、
前記基板の周方向に沿って並んで前記対象領域に対向する前記不活性ガスの複数の吐出口と、前記ガス供給部から供給される前記不活性ガスを導入する導入口と、前記導入口に連通する本流路と、前記本流路からそれぞれ分岐して前記複数の吐出口にそれぞれ連通する複数の枝流路とを備え、
前記ガス吐出ノズルは、
前記複数の吐出口のうち前記基板の回転方向における最も上流側の吐出口から前記対象領域の前記第２位置に向けて前記不活性ガスが吐出されるとともに、前記回転方向における最も下流側の吐出口から前記対象領域の前記第１位置に向けて前記不活性ガスが吐出されるように、前記導入口から導入された前記不活性ガスを前記複数の吐出口から吐出し、
前記複数の吐出口のそれぞれの面積が、前記基板の回転方向の上流側から下流側に向けて増加し、
前記複数の枝流路のそれぞれの断面積が、前記複数の吐出口のうち各枝流路が対応する吐出口の前記複数の吐出口の中での面積の増加順に従って増加する、基板処理装置。
【請求項１５】
請求項８から請求項１３の何れか１つの請求項に記載の基板処理装置であって、
前記ガス吐出ノズルの前記吐出口は、前記基板の周縁部に沿って湾曲している、基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディスプレイ用ガラス基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用ガラス基板、太陽電池用基板、等（以下、単に「基板」という）の上面周縁部に、処理を施す技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板においては、その端面ぎりぎりまでデバイスパターン（回路パターン）が形成されることはあまりなく、デバイスパターンは、基板の端面から一定幅だけ内側の上面領域に形成されることが多い。
【０００３】
ところが、デバイスパターンを形成するための成膜工程においては、デバイスパターンが形成される領域（以下単に「デバイス領域」という）の外側まで、膜が形成されることがある。デバイス領域の外側に形成された膜は、不要であるばかりでなく、各種のトラブルの原因にもなり得る。例えば、デバイス領域の外側に形成されている膜が、処理工程の途中で剥がれ落ちて、歩留まりの低下、基板処理装置のトラブルなどを引き起こす虞等がある。
【０００４】
そこで、デバイス領域の外側に形成されている薄膜を、エッチングにより除去する処理（所謂、ベベルエッチング処理）が行われることがあり、このような処理を行う装置が提案されている（例えば、特許文献１〜２参照）。
【０００５】
特許文献１、２の装置は、基板を水平面内で中心軸の周りに回転させながら、基板の周縁部の上方に配置されたノズルから上面周縁部に向けて処理液を吐出して上面周縁部の処理を行う。ノズルは、基板の周縁部の回転軌跡の一部に上方から対向する吐出口を備える。ノズルは、回転している基板の上面周縁部のうち吐出口の下方に位置する部分に処理液が当たるように処理液を継続的に吐出する。上面周縁部の各部は、ノズルの下方を繰り返し通過し、その度にノズルから新たに処理液を供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−０６６１９４号公報
【特許文献２】特開２００９−０７０９４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１、２の装置では、処理液が上面周縁部の各部に残留している状態で各部がノズルの下方に到達する。このため、ノズルから新たに吐出された処理液（「新たな処理液」）が、残留している処理液（「残留処理液」）に当たって液跳ねを生ずる。跳ねた処理液がデバイス領域に入ると、デバイスパターンに欠陥が生ずる。
【０００８】
基板の上面周縁部のうち処理液の着液位置に対して基板の回転方向の上流側の部分に向けて大流量の不活性ガスを吐出すれば、残留処理液を不活性ガスのガス流によって吹き飛ばして周縁部から除去できる。これにより、残留処理液と、新たな処理液との衝突を防ぐことができる。しかし、大流量の不活性ガスが残留処理液にぶつかると残留処理液が液跳ねしてデバイス領域に達する虞がある。
【０００９】
デバイス領域に到達可能な液跳ねの発生を抑制するために、不活性ガスの流量を小さくすると、残留処理液を周縁部から除去しきれない。このため、新たな処理液が、残留処理液にぶつかって液跳ねを生じ、跳ねた処理液がデバイス領域に侵入する虞がある。
【００１０】
この発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、処理液が基板上面のデバイス領域に進入することを抑制しつつ基板の上面周縁部を処理できる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するために、第１の態様に係る基板処理装置は、基板を略水平に保持し、所定の回転軸周りに回転可能に設けられた基板保持部と、前記基板保持部を前記回転軸周りに回転させる回転機構と、前記回転軸を中心に回転している前記基板の上面周縁部の回転軌跡のうち一部の着液位置に当たるように処理液の液流を吐出する処理液吐出部と、前記回転軌跡のうち前記着液位置よりも前記基板の回転方向の上流側の第１位置に向けて上方から不活性ガスの第１ガス流を吐出して前記第１ガス流を前記第１位置から前記基板の周縁に向かわせるとともに、前記回転軌跡のうち前記第１位置よりも前記基板の回転方向の上流側の第２位置に向けて上方から不活性ガスの第２ガス流を吐出して前記第２ガス流を前記第２位置から前記基板の周縁に向かわせるガス吐出部と、を備え、前記第２ガス流の吐出時の運動エネルギーが、前記第１ガス流の吐出時の運動エネルギーよりも小さい。
【００１２】
第２の態様に係る基板処理装置は、第１の態様に係る基板処理装置であって、前記第２ガス流の吐出時の流量が、前記第１ガス流の吐出時の流量よりも小さい。
【００１３】
第３の態様に係る基板処理装置は、第１の態様に係る基板処理装置であって、前記第２ガス流の吐出時の流速が、前記第１ガス流の吐出時の流速よりも遅い。
【００１４】
第４の態様に係る基板処理装置は、第１から第３の何れか１つの態様に係る基板処理装置であって、前記基板の上面の中央部分に上方から不活性ガスを吐出して、前記中央部分から前記基板の周縁に向かって広がるガス流を生成させる他のガス吐出部をさらに備える。
【００１５】
第５の態様に係る基板処理装置は、第４の態様に係る基板処理装置であって、前記他のガス吐出部が吐出するガス流の吐出時の流量が、前記第１ガス流の吐出時の流量と前記第２ガス流の吐出時の流量との何れの流量よりも多い。
【００１６】
第６の態様に係る基板処理装置は、基板を略水平に保持し、所定の回転軸周りに回転可能に設けられた基板保持部と、前記基板保持部を前記回転軸周りに回転させる回転機構と、前記回転軸を中心に回転している前記基板の上面周縁部の回転軌跡のうち一部の着液位置に当たるように処理液の液流を吐出する処理液吐出部と、を備え、前記回転軌跡のうち前記着液位置よりも前記基板の回転方向の上流側の第１位置から前記第１位置よりもさらに前記上流側の第２位置にわたる領域によって対象領域を定義したとき、前記対象領域の各位置のうち前記第１位置と前記第２位置とを含む少なくとも２つの位置に向けて上方から不活性ガスのガス流を吐出し、吐出した前記ガス流を前記少なくとも２つの位置から前記基板の周縁に向かわせるガス吐出ノズルと、前記ガス吐出ノズルに連通し、前記ガス吐出ノズルに前記不活性ガスを供給するガス供給部と、をさらに備え、前記ガス吐出ノズルが吐出する前記不活性ガスの前記ガス流のうち前記基板の回転方向の下流側の前記第１位置に供給される第１の部分ガス流と、上流側の前記第２位置に供給される第２の部分ガス流とについて、前記第１位置における前記第１の部分ガス流の運動エネルギーが、前記第２位置における前記第２の部分ガス流の運動エネルギーよりも大きい。
【００１７】
第７の態様に係る基板処理装置は、第６の態様に係る基板処理装置であって、前記第１の部分ガス流の吐出時の運動エネルギーが、前記第２の部分ガス流の吐出時の運動エネルギーよりも大きい。
【００１８】
第８の態様に係る基板処理装置は、第７の態様に係る基板処理装置であって、前記ガス吐出ノズルは、前記基板の周方向に沿って延在して前記対象領域に対向する前記不活性ガスの吐出口と、前記ガス供給部から供給される前記不活性ガスを導入する導入口と、前記導入口と前記吐出口とを接続し前記導入口から導入される前記不活性ガスを前記吐出口に導く流路とを備えるとともに、前記対象領域の各位置に対向する前記吐出口の各部分から前記対象領域の当該各位置に向けて前記不活性ガスを吐出し、前記対象領域の前記第１位置に対向する前記吐出口の第１部分から前記対象領域の前記第２位置に対向する前記吐出口の第２部分にわたる前記吐出口の各部分からそれぞれ吐出される前記不活性ガスの部分ガス流の吐出時の運動エネルギーが、前記第２部分から前記第１部分に向けて増加する。
【００１９】
第９の態様に係る基板処理装置は、第８の態様に係る基板処理装置であって、前記ガス吐出ノズルの前記吐出口の延在方向における前記導入口の長さは、当該延在方向における前記吐出口の長さよりも短く、前記導入口から前記対象領域に対向する前記吐出口の各部分までの各距離は、前記対象領域の前記第２位置に対向する前記吐出口の前記第２部分から前記対象領域の前記第１位置に対向する前記第１部分に向けて減少しており、前記ガス吐出ノズルは、前記導入口から前記流路に導入された前記不活性ガスを前記導入口から前記対象領域に対向する前記吐出口の各部分に向けて前記流路内で拡散させて前記吐出口から吐出する。
【００２０】
第１０の態様に係る基板処理装置は、第９の態様に係る基板処理装置であって、前記ガス吐出ノズルの延在方向における前記流路の断面の長さが、前記導入口から前記吐出口に向けて増加する。
【００２１】
第１１の態様に係る基板処理装置は、第８の態様に係る基板処理装置であって、前記ガス吐出ノズルの前記吐出口の延在方向を横切る方向における前記吐出口の幅が、前記対象領域の前記第２位置に対向する前記吐出口の前記第２部分から前記対象領域の前記第１位置に対向する前記吐出口の前記第１部分に向けて増加しており、前記ガス吐出ノズルの前記流路は、前記吐出口と略同じ断面形状を有し、前記ガス吐出ノズルは、前記導入口から前記流路に導入された前記不活性ガスを前記流路の軸方向に沿って前記吐出口に向かわせて前記吐出口から吐出する。
【００２２】
第１２の態様に係る基板処理装置は、第８から第１１の何れか１つの態様に係る基板処理装置であって、前記ガス吐出ノズルは、多数の細孔を含むフィルターを前記流路にさらに備え、前記流路は、前記不活性ガスを、前記フィルターを通して前記吐出口に導き、前記フィルターのうち前記対象領域に対応する部分におけるポア径は、前記基板の回転方向の上流側から下流側に向けて増加する。
【００２３】
第１３の態様に係る基板処理装置は、第８から第１１の何れか１つの態様に係る基板処理装置であって、前記ガス吐出ノズルは、前記流路を閉塞するように設けられた板状部材をさらに備え、前記板状部材は、当該板状部材を前記流路の軸方向にそれぞれ貫通するとともに、前記吐出口の延在方向に配列された複数の貫通孔を含み、前記ガス吐出ノズルは、前記板状部材の前記複数の貫通孔を通した前記不活性ガスを前記吐出口から前記対象領域に向けて吐出し、前記複数の貫通孔のそれぞれの面積は、前記基板の回転方向の上流側から下流側に向けて増加する。
【００２４】
第１４の態様に係る基板処理装置は、第７の態様に係る基板処理装置であって、前記ガス吐出ノズルは、前記基板の周方向に沿って並んで前記対象領域に対向する前記不活性ガスの複数の吐出口と、前記ガス供給部から供給される前記不活性ガスを導入する導入口と、前記導入口に連通する本流路と、前記本流路からそれぞれ分岐して前記複数の吐出口にそれぞれ連通する複数の枝流路とを備え、前記ガス吐出ノズルは、前記複数の吐出口のうち前記基板の回転方向における最も上流側の吐出口から前記対象領域の前記第２位置に向けて前記不活性ガスが吐出されるとともに、前記回転方向における最も下流側の吐出口から前記対象領域の前記第１位置に向けて前記不活性ガスが吐出されるように、前記導入口から導入された前記不活性ガスを前記複数の吐出口から吐出し、前記複数の吐出口のそれぞれの面積が、前記基板の回転方向の上流側から下流側に向けて増加し、前記複数の枝流路のそれぞれの断面積が、前記複数の吐出口のうち各枝流路が対応する吐出口の前記複数の吐出口の中での面積の増加順に従って増加する。
【００２５】
第１５の態様に係る基板処理装置は、第８から第１３の何れか１つの態様に係る基板処理装置であって、前記ガス吐出ノズルの前記吐出口は、前記基板の周縁部に沿って湾曲している。
【発明の効果】
【００２６】
第１の態様に係る発明によれば、第１ガス流よりも運動エネルギーが小さい第２ガス流が第２位置において基板の周縁部における残留処理液の液膜に当る。これにより、デバイス領域に到達可能な残留処理液の液跳ねの発生を抑制しつつ残留処理液を基板外部に排出して残留処理液の膜厚を減らすことができる。このため、下流側の位置Ｐ１において残留処理液の膜厚が減った部分に運動エネルギーが大きい第１ガス流を当てることによって、デバイス領域に到達可能な残留処理液の液跳ねの発生を抑制しつつ残留処理液の大部分を基板の外部に排出できる。これにより、さらに下流側の着液位置に吐出される新たな処理液と残留処理液との衝突によって基板のデバイス領域に到達可能な液跳ねが発生することを抑制できる。従って、処理液が基板上面のデバイス領域に進入することを抑制しつつ基板の上面周縁部を処理できる。
【００２７】
第２の態様に係る発明によれば、第２ガス流の吐出時の流量が、第１ガス流の吐出時の流量よりも小さい。従って、第２ガス流によって、デバイス領域に到達可能な液跳ねの発生を抑制しつつ残留処理液を基板外部に排出して残留処理液の膜厚を減らすことができる。
【００２８】
第３の態様に係る発明によれば、第２ガス流の吐出時の流速が、第１ガス流の吐出時の流速よりも遅い。従って、第２ガス流によって、デバイス領域に到達可能な液跳ねの発生を抑制しつつ残留処理液を基板外部に排出して残留処理液の膜厚を減らすことができる。
【００２９】
第４の態様に係る発明によれば、他のガス吐出部が、基板の上面の中央部分の上方から不活性ガスを吐出して、中央部分の上方から基板の周縁に向かって広がるガス流を生成させる。他のガス吐出部が生成させるガス流によって、第２ガス流、第１ガス流、新たな処理液が順次に残留処理液に当たるときに発生する各液跳ねが、デバイス領域に達することがさらに抑制される。
【００３０】
第５の態様に係る発明によれば、他のガス吐出部が吐出するガス流の吐出時の流量が、第１ガス流の吐出時の流量と第２ガス流の吐出時の流量との何れの流量よりも多い。他のガス吐出部が生成するガス流が、基板の中央部分から周縁部に向けて放射状に広がる場合にも周縁部の各部に多くのガス流を供給できる。
【００３１】
第６の態様に係る基板処理装置によれば、ガス吐出ノズルが吐出する不活性ガスのガス流のうち基板の回転方向の下流側の第１位置に供給される第１の部分ガス流と、上流側の第２位置に供給される第２の部分ガス流とについて、第１位置における第１の部分ガス流の運動エネルギーが、第２位置における第２の部分ガス流の運動エネルギーよりも大きい。これにより、上流側の第２位置において運動エネルギーの小さいガス流を残留処理液に当てて液跳ねを抑制しつつ残留処理液の膜厚を減らした後に、下流側の第１位置において残留処理液の膜厚が減った部分に運動エネルギーが大きいガス流を当てることによって、デバイス領域に到達可能な残留処理液の液跳ねの発生を抑制しつつ残留処理液の大部分を基板の外部に排出できる。これにより、さらに下流側の着液位置に吐出される新たな処理液と残留処理液との衝突によって基板のデバイス領域に到達可能な液跳ねが発生することを抑制できる。従って、処理液が基板上面のデバイス領域に進入することを抑制しつつ基板の上面周縁部を処理できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】実施形態１に係る基板処理装置の構成を説明するための側面模式図である。
【図２】図１の基板処理装置の構成を説明するための上面模式図である。
【図３】図１の基板処理装置の構成を説明するための概略斜視図である。
【図４】処理液の液流と不活性ガスのガス流が基板の周縁部に当たる各位置を模式的に示す上面図である。
【図５】ガス流、液流の俯角を説明するための側面模式図である。
【図６】ガス流、液流の旋回角を説明するための上面模式図である。
【図７】ガス流、液流の吐出態様の一例を示す図である。
【図８】ガス流、液流の吐出態様の他の一例を示す図である。
【図９】周縁部用ガス吐出機構のノズルの他の例を示す斜視図である。
【図１０】図９のノズルが吐出するガス流が基板に当たる位置を模式的に示す図である。
【図１１】周縁部用ガス吐出機構のノズルの更に他の例を示す斜視図である。
【図１２】図１１のノズルが吐出するガス流が基板に当たる位置を模式的に示す図である。
【図１３】図１の基板処理装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１４】実施形態２に係る基板処理装置の構成を説明するための側面模式図である。
【図１５】周縁部用ガス吐出機構のノズルを示す斜視図である。
【図１６】図１５のノズルが吐出するガス流が基板に当たる位置を模式的に示す図である。
【図１７】図１５のノズルを説明するための上面模式図である。
【図１８】図１５のノズルを説明するための側面断面図である。
【図１９】処理液の液流と不活性ガスのガス流が基板の周縁部に当たる各位置を模式的に示す上面図である。
【図２０】周縁部用ガス吐出機構のノズルの更に他の例を説明するための側面断面図である。
【図２１】周縁部用ガス吐出機構のノズルの更に他の例を説明するための上面模式図である。
【図２２】図２１のノズルを説明するための側面断面図である。
【図２３】周縁部用ガス吐出機構のノズルの更に他の例を説明するための側面断面図である。
【図２４】周縁部用ガス吐出機構のノズルの更に他の例を説明するための側面断面図である。
【図２５】図２４のノズルが備える板状部材の上面模式図である。
【図２６】周縁部用ガス吐出機構のノズルの更に他の例を説明するための側面模式図である。
【図２７】周縁部用ガス吐出機構のノズルの更に他の例を説明するための上面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、図面を参照しながら、実施の形態について説明する。以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であり、本発明の技術的範囲を限定する事例ではない。また、以下に参照する各図では、理解容易のため、各部の寸法や数が誇張または簡略化して図示されている場合がある。上下方向は鉛直方向であり、スピンチャックに対して基板側が上である。
【００３４】
＜実施形態１について＞
＜１．基板処理装置１の構成＞
基板処理装置１の構成について、図１〜図４を参照しながら説明する。図１〜図３は、実施形態１に係る基板処理装置１の構成を説明するための図である。図１、図２は、基板処理装置１の側面模式図、上面模式図である。図３は、基板処理装置１を斜め上方からみた概略斜視図である。図４は、基板処理装置１が吐出する処理液の液流と、不活性ガスのガス流とが基板Ｗの周縁部に当たる各位置の位置関係の一例を示す基板Ｗの上面模式図である。
【００３５】
図１〜図３では、ノズルヘッド４８〜５０がそれぞれの処理位置に配置された状態で、基板Ｗがスピンチャック２１によって回転軸ａ１周りに所定の回転方向（矢印ＡＲ１の方向）に回転している状態が示されている。また、図２には、待避位置に配置されたノズルヘッド４８〜５０等が仮想線で示されている。図２、図３では、基板処理装置１の構成要素のうち飛散防止部３等の一部の構成要素の記載は省略されている。
【００３６】
基板Ｗの表面形状は略円形である。基板Ｗの基板処理装置１への搬入搬出は、ノズルヘッド４８〜５０等が待避位置に配置された状態で、ロボット等により行われる。基板処理装置１に搬入された基板Ｗは、スピンチャック２１により着脱自在に保持される。
【００３７】
なお、以下の説明において、「処理液」には、薬液処理に用いられる「薬液」と、薬液をすすぎ流すリンス処理に用いられる「リンス液（「洗浄液」とも称される）」と、が含まれる。
【００３８】
基板処理装置１は、回転保持機構２、飛散防止部３、表面保護部４、処理部５、ノズル移動機構６、加熱機構７および制御部１３０を備える。これら各部２〜７は、制御部１３０と電気的に接続されており、制御部１３０からの指示に応じて動作する。制御部１３０としては、例えば、一般的なコンピュータと同様のものを採用できる。すなわち、制御部１３０は、例えば、各種演算処理を行うＣＰＵ、基本プログラムを記憶する読み出し専用のメモリであるＲＯＭ、各種情報を記憶する読み書き自在のメモリであるＲＡＭ、制御用ソフトウェアやデータなどを記憶しておく磁気ディスク、等を備えている。制御部１３０においては、プログラムに記述された手順に従って主制御部としてのＣＰＵが演算処理を行うことにより、基板処理装置１の各部を制御する。
【００３９】
＜回転保持機構２＞
回転保持機構２は、基板Ｗを、その一方の主面を上方に向けた状態で、略水平姿勢に保持しつつ回転可能な機構である。回転保持機構２は、基板Ｗを、主面の中心ｃ１を通る鉛直な回転軸ａ１のまわりで回転させる。
【００４０】
回転保持機構２は、基板Ｗより小さい円板状の部材であるスピンチャック（「保持部材」）２１を備える。スピンチャック２１は、その上面が略水平となり、その中心軸が回転軸ａ１に一致するように設けられている。スピンチャック２１の下面には、円筒状の回転軸部２２が連結されている。回転軸部２２は、その軸線を鉛直方向に沿わすような姿勢で配置される。回転軸部２２の軸線は、回転軸ａ１と一致する。また、回転軸部２２には、回転駆動部（例えば、モータ）２３が接続される。回転駆動部２３は、回転軸部２２をその軸線まわりに回転駆動する。従って、スピンチャック２１は、回転軸部２２とともに回転軸ａ１周りに回転可能である。回転駆動部２３と回転軸部２２とは、スピンチャック２１を、回転軸ａ１を中心に回転させる回転機構２３１である。回転軸部２２および回転駆動部２３は、筒状のケーシング２４内に収容されている。
【００４１】
スピンチャック２１の中央部には、図示省略の貫通孔が設けられており、回転軸部２２の内部空間と連通している。内部空間には、図示省略の配管、開閉弁を介して図示省略のポンプが接続されている。当該ポンプ、開閉弁は、制御部１３０に電気的に接続されている。制御部１３０は、当該ポンプ、開閉弁の動作を制御する。当該ポンプは、制御部１３０の制御に従って、負圧と正圧とを選択的に供給可能である。基板Ｗがスピンチャック２１の上面に略水平姿勢で置かれた状態でポンプが負圧を供給すると、スピンチャック２１は、基板Ｗを下方から吸着保持する。ポンプが正圧を供給すると、基板Ｗは、スピンチャック２１の上面から取り外し可能となる。
【００４２】
この構成において、スピンチャック２１が基板Ｗを吸着保持した状態で、回転駆動部２３が回転軸部２２を回転すると、スピンチャック２１が鉛直方向に沿った軸線周りで回転される。これによって、スピンチャック２１上に保持された基板Ｗが、その面内の中心ｃ１を通る鉛直な回転軸ａ１を中心に矢印ＡＲ１方向に回転される。
【００４３】
なお、スピンチャック２１が、その上面の周縁部付近に適当な間隔をおいて設けられた複数個（例えば６個）のチャックピンを備え、当該複数のチャックピンによって基板Ｗを保持してもよい。この場合のスピンチャック２１は、基板Ｗより若干大きい円板状である。当該複数のチャックピンは、基板Ｗの主面の中心ｃ１が回転軸ａ１に一致するとともに、基板Ｗがスピンチャック２１の上面より僅かに高い位置で略水平姿勢となるように基板Ｗを着脱自在に保持する。各チャックピンの向きは、制御部１３０と電気的に接続されたモーター等によって、基板Ｗの周縁に当接して基板Ｗを保持する向きと、基板Ｗの周縁から離れて基板Ｗを開放する向きとに選択的に設定される。
【００４４】
＜飛散防止部３＞
飛散防止部３は、スピンチャック２１とともに回転される基板Ｗから飛散する処理液等を受け止める。
【００４５】
飛散防止部３は、スプラッシュガード３１を備える。スプラッシュガード３１は、上端が開放された筒形状の部材であり、回転保持機構２を取り囲むように設けられる。この実施の形態では、スプラッシュガード３１は、例えば、底部材３１１、内部材（「内側ガード」とも、単に「ガード」とも称する）３１２、および、外部材（「外側ガード」とも称する）３１３の３個の部材を含んで構成されている。外部材３１３が設けられていなくてもよいし、逆に、外部材３１３の外側に、回転保持機構２を取り囲むようにガードがさらに設けられてもよい。
【００４６】
底部材３１１は、上端が開放された筒形状の部材であり、円環状の底部と、底部の内側縁部から上方に延びる円筒状の内側壁部と、底部の外側縁部から上方に延びる円筒状の外側壁部と、を備える。内側壁部の少なくとも先端付近は、回転保持機構２のケーシング２４に設けられた鍔状部材２４１の内側空間に収容される。
【００４７】
底部には、内側壁部と外側壁部との間の空間と連通する排液溝（図示省略）が形成される。この排液溝は、工場の排液ラインと接続される。また、この排液溝には、溝内を強制的に排気して、内側壁部と外側壁部との間の空間を負圧状態とする排気液機構が接続されている。内側壁部と外側壁部との間の空間は、基板Ｗの処理に使用された処理液を集めて排液するための空間であり、この空間に集められた処理液は、排液溝から排液される。
【００４８】
内部材３１２は、上端が開放された筒形状の部材であり、内部材３１２の上部（「上端側部分」、「上端部分」）は内側上方に向かって延びている。すなわち、当該上部は、回転軸ａ１に向かって斜め上方に延びている。内部材３１２の下部には、上部の内周面に沿って下方に延びる筒状の内周壁部と、上部の外周面に沿って下方に延びる筒状の外周壁部とが形成される。底部材３１１と内部材３１２とが近接する状態において、底部材３１１の外側壁部は、内部材３１２の内周壁部と外周壁部との間に収容される。内部材３１２の上部が受けた処理液等は、底部材３１１を介して排出される。
【００４９】
外部材３１３は、上端が開放された筒形状の部材であり、内部材３１２の外側に設けられている。外部材３１３の上部（「上端側部分」、「上端部分」）は内側上方に向かって延びている。すなわち、当該上部は、回転軸ａ１に向かって斜め上方に延びている。下部は、内部材３１２の外周壁部に沿って下方に延びている。外部材３１３の上部が受けた処理液等は、内部材３１２の外周壁部と外部材３１３の下部との隙間から排出される。
【００５０】
スプラッシュガード３１には、これを昇降移動させるガード駆動機構（「昇降駆動部」）３２が配設されている。ガード駆動機構３２は、例えば、ステッピングモータにより構成される。この実施の形態では、ガード駆動機構３２は、スプラッシュガード３１が備える３個の部材３１１，３１２，３１３を、独立して昇降させる。
【００５１】
内部材３１２、および、外部材３１３の各々は、ガード駆動機構３２の駆動を受けて、各々の上方位置と下方位置との間で移動される。ここで、各部材３１２，３１３の上方位置は、当該部材３１２，３１３の上端縁部が、スピンチャック２１上に保持された基板Ｗの側方、かつ、上方に配置される位置である。一方、各部材３１２，３１３の下方位置は、当該部材３１２，３１３の上端縁部が、スピンチャック２１の上面よりも下方に配置される位置である。外部材３１３の上方位置（下方位置）は、内部材３１２の上方位置（下方位置）よりも若干上方に位置する。内部材３１２と外部材３１３とは、互いにぶつからないように同時に、若しくは順次に昇降される。底部材３１１は、その内側壁部が、ケーシング２４に設けられた鍔状部材２４１の内側空間に収容される位置と、その下方の位置との間でガード駆動機構３２によって駆動される。ただし、ガード駆動機構３２は、制御部１３０と電気的に接続されており、制御部１３０の制御下で動作する。つまり、スプラッシュガード３１の位置（具体的には、底部材３１１、内部材３１２、および、外部材３１３各々の位置）は、制御部１３０によって制御される。
【００５２】
＜表面保護部４＞
表面保護部４は、スピンチャック２１上に保持されて回転している基板Ｗの上面（処理面）の周縁部に当たるように不活性ガスのガス流を吐出するガス吐出機構（「周縁部用ガス吐出機構」とも、「ガス吐出部」とも称される）４４Ａを備える。「不活性ガス」は、基板Ｗの材質およびその表面に形成された薄膜との反応性に乏しいガスであり、例えば、窒素（Ｎ２）ガス、アルゴンガス、ヘリウムガスなどである。ガス吐出機構４４Ａは、ガス吐出機構４４１、４４２を備えて構成されている。ガス吐出機構４４１、４４２は、不活性ガスを、例えば、ガス柱状のガス流Ｇ１、Ｇ２として吐出する。ガス吐出機構４４２は、ガス吐出機構４４１が吐出するガス流Ｇ１が基板Ｗの周縁部に当たる位置（「第１位置」）Ｐ１よりも基板Ｗの回転方向の上流側の位置（「第２位置」）Ｐ２に当たるように不活性ガスのガス流Ｇ２を吐出する。
【００５３】
表面保護部４は、スピンチャック２１上に保持されて回転している基板Ｗの上面の中央付近に対して不活性ガスのガス流Ｇ３を吐出するガス吐出機構（「中央部用ガス吐出機構」とも、「他のガス吐出部」とも称される）４４３をさらに備える。表面保護部４は、ガス吐出機構４４１〜４４３から基板Ｗの上面に不活性ガスのガス流Ｇ１〜Ｇ３を吐出することによって、基板Ｗの上面の周縁部に規定される環状の処理領域Ｓ３（図４）に当たるように吐出された処理液等から基板Ｗの上面の非処理領域（「デバイス領域」）Ｓ４（図４）を保護する。非処理領域Ｓ４は、基板Ｗの上面のうち処理領域Ｓ３以外の領域である。
【００５４】
ガス吐出機構４４Ａは、ノズルヘッド４８を備える。ガス吐出機構４４３は、ノズルヘッド４９を備える。ノズルヘッド４８、４９は、後述するノズル移動機構６が備える長尺のアーム６１、６２の先端に取り付けられている。アーム６１、６２は、水平面に沿って延在する。ノズル移動機構６は、アーム６１、６２を移動させることによって、ノズルヘッド４８、４９をそれぞれの処理位置と退避位置との間で移動させる。
【００５５】
ノズルヘッド４８は、ノズル４１、４２と、これらを保持する保持部材とを備える。保持部材は、例えば、水平面に沿って延在する板状部材と、当該板状部材の一端から上方に突出する突出部材とが接合されて形成されており、Ｌ字形の断面形状を有している。当該突出部材の先端は、アーム６１の先端に取り付けられており、当該板状部材は、アーム６１の基端に対してアーム６１の先端よりもアーム６１の延在方向にさらに突き出ている。ノズル４１、４２は、当該板状部材を鉛直方向に貫通した状態で、当該板状部材によって保持されている。ノズル４１、４２の先端部（下端部）は、当該板状部材の下面から下方に突出し、上端部は上面から上方に突出している。ノズル４１、４２の上端には、配管４７１、４７２の一端が接続されている。配管４７１、４７２の他端は、ガス供給源４５１、４５２に接続している。配管４７１の経路途中には、ガス供給源４５１側から順に流量制御器４８１、開閉弁４６１が設けられ、配管４７２の経路途中には、ガス供給源４５２側から順に流量制御器４８２、開閉弁４６２が設けられている。
【００５６】
ここで、ノズル移動機構６がノズルヘッド４８を、その処理位置に配置すると、ノズル４１の吐出口は、回転保持機構２が回転させる基板Ｗの周縁部の回転軌跡の一部に対向し、ノズル４２の吐出口は、当該回転軌跡の他の一部に対向する。
【００５７】
ノズルヘッド４８が処理位置に配置されている状態において、ノズル４１、４２は、ガス供給源４５１、４５２から不活性ガス（図示の例では、窒素（Ｎ２）ガス）を供給される。ノズル４１は、供給された不活性ガスのガス流Ｇ１を基板Ｗの周縁部の回転軌跡に規定される位置Ｐ１に当たるように上方から吐出する。ノズル４１は、吐出したガス流Ｇ１が位置Ｐ１に達した後、位置Ｐ１から基板Ｗの周縁に向かって流れるように、ガス流Ｇ１を吐出口から定められた方向に吐出する。ノズル４２は、供給された不活性ガスのガス流Ｇ２が当該回転軌跡上に規定される位置Ｐ２（「第２位置」）（図４）に当たるように、ガス流Ｇ２を上方から吐出する。ノズル４２は、吐出したガス流Ｇ２が位置Ｐ２に達した後、位置Ｐ２から基板Ｗの周縁に向かって流れるように、ガス流Ｇ２を吐出口から定められた方向に吐出する。
【００５８】
基板Ｗの半径は、例えば、１５０ｍｍである。基板Ｗの「周縁部」は、例えば、基板Ｗの周縁から幅Ｄ２の環状部分である。周縁部の幅Ｄ２は、例えば、３ｍｍ〜３０ｍｍである。処理領域Ｓ３は、基板Ｗの周縁から幅Ｄ３の環状部分である。処理領域Ｓ３の幅Ｄ３は、例えば、１ｍｍ〜５ｍｍである。処理領域Ｓ３は、基板Ｗの上面周縁部のうちの端縁側の一部の領域である。
【００５９】
後述する処理部５のノズルヘッド５０から吐出される処理液の液流Ｌ１は、基板Ｗの上面周縁部の回転軌跡上に規定される位置（「着液位置」）ＰＬ（図４）に当たる。液流Ｌ１の基板Ｗの径方向の幅Ｄ１は、例えば、０．５ｍｍ〜２．５ｍｍである。ノズルヘッド５０は、複数のノズル５１ａ〜５１ｄのそれぞれから選択的に処理液の液流Ｌ１を吐出することができる。位置ＰＬは、ノズル５１ａ〜５１ｄの配置および処理液の吐出方向に応じて、若干変動する。位置Ｐ１は、ノズル５１ａ〜５１ｄの何れに対応する位置ＰＬに対しても、基板Ｗの周方向に沿って基板Ｗの回転方向の上流側に位置する。また、位置Ｐ２は、位置Ｐ１よりも基板Ｗの周方向に沿って、基板Ｗの回転方向の上流側に位置する。
【００６０】
すなわち、ガス吐出機構４４Ａは、基板Ｗの周縁部の回転軌跡のうち処理部５から吐出される処理液が当たる位置ＰＬよりも、基板Ｗの周方向に沿って基板Ｗの回転方向の上流側の位置Ｐ１に向けて上方から不活性ガスのガス流（「第１ガス流」）Ｇ１を吐出する。ガス吐出機構４４Ａは、吐出したガス流Ｇ１が位置Ｐ１から基板Ｗの周縁に向かうようにガス流Ｇ１を定められた方向に吐出する。また、ガス吐出機構４４Ａは、当該回転軌跡のうち位置Ｐ１よりも基板Ｗの周方向に沿って基板Ｗの回転方向の上流側の位置Ｐ２に向けて上方から不活性ガスのガス流（「第２ガス流」）Ｇ２を吐出する。ガス吐出機構４４Ａは、吐出したガス流Ｇ２が位置Ｐ２から基板Ｗの周縁に向かうようにガス流Ｇ２を定められた方向に吐出する。
【００６１】
ガス吐出機構４４３のノズルヘッド４９は、アーム６２の先端部の下面に取り付けられた円柱部材９３と、円柱部材９３の下面に取り付けられた円板状の遮断板９０と、円筒状のノズル４３とを備えている。円柱部材９３の軸線と遮断板９０の軸線とは、一致しており、それぞれ鉛直方向に沿う。遮断板９０の下面は、水平面に沿う。ノズル４３は、その軸線が遮断板９０、円柱部材９３の軸線と一致するように、円柱部材９３、遮断板９０を鉛直方向に貫通している。ノズル４３の上端部は、さらにアーム６２の先端部も貫通して、アーム６２の上面に開口する。ノズル４３の上側の開口には、配管４７３の一端が接続されている。配管４７３の他端は、ガス供給源４５３に接続している。配管４７３の経路途中には、ガス供給源４５３側から順に流量制御器４８３、開閉弁４６３が設けられている。ノズル４３の下端は、遮断板９０の下面に開口している。当該開口は、ノズル４３の吐出口である。
【００６２】
ノズル移動機構６がノズルヘッド４９をその処理位置に配置すると、ノズル４３の吐出口は、基板Ｗの上面の中心付近に対向する。この状態において、ノズル４３は、配管４７３を介してガス供給源４５３から不活性ガス（図示の例では、窒素（Ｎ２）ガス）を供給される。ノズル４３は、供給された不活性ガスを基板Ｗの上面の中心付近に向けて不活性ガスのガス流Ｇ３として吐出する。ガス流Ｇ３は、基板Ｗの中央部分の上方から基板Ｗの周縁に向かって放射状に広がる。すなわち、ガス吐出機構４４３は、基板Ｗの上面の中央部分の上方から不活性ガスを吐出して、当該中央部分の上方から基板Ｗの周縁に向かって広がるガス流を生成させる。
【００６３】
流量制御器４８１〜４８３は、例えば、それぞれが設けられている配管４７１〜４７３に流れるガスの流量を検出する流量計と、弁の開閉量に応じて当該ガスの流量を調節可能な可変バルブとを備えて構成されている。制御部１３０は、流量制御器４８１〜４８３のそれぞれについて、流量計が検出する流量が目標流量になるように、図示省略のバルブ制御機構を介して流量制御器４８１〜４８３の可変バルブの開閉量を制御する。制御部１３０は、予め設定された設定情報に従って所定の範囲内で目標流量を設定することによって、流量制御器４８１〜４８３を通過する各ガスの流量を所定の範囲内で自在に制御することができる。また、制御部１３０は、当該バルブ制御機構を介して開閉弁４６１〜４６３を開状態または閉状態に制御する。従って、ノズル４１〜４３からのガス流Ｇ１〜Ｇ３の吐出態様（具体的には、吐出開始タイミング、吐出終了タイミング、吐出流量、等）は、制御部１３０によって制御される。
【００６４】
また、ガス流Ｇ１、Ｇ２によって残留処理液を飛ばすときの飛ばし易さは、基板Ｗの表面の膜質によって異なる。疎水性の膜質と親水性の膜質とでは、疎水性の膜質の方が残留処理液を飛ばしにくく、親水性の膜質の方が飛ばしやすい。従って、ガス流Ｇ１の吐出態様は、好ましくは基板Ｗの表面の膜質に応じて設定される。
【００６５】
＜処理部５＞
処理部５は、スピンチャック２１上に保持された基板Ｗの上面周縁部における処理領域Ｓ３に対する処理を行う。具体的には、処理部５は、スピンチャック２１上に保持された基板Ｗの処理領域Ｓ３に処理液を供給する。
【００６６】
処理部５は、処理液吐出機構８３Ａを備える。処理液吐出機構８３Ａは、スピンチャック２１上に保持されて回転している基板Ｗの上面の周縁部（より詳細には、周縁部のうち処理領域Ｓ３）の一部に当たるように処理液の液流Ｌ１を吐出する。液流Ｌ１は、液柱状である。処理液吐出機構８３Ａは、ノズルヘッド５０を備える。ノズルヘッド５０は、ノズル移動機構６が備える長尺のアーム６３の先端に取り付けられている。アーム６３は、水平面に沿って延在する。ノズル移動機構６は、アーム６３を移動させることによって、ノズルヘッド５０をその処理位置と退避位置との間で移動させる。
【００６７】
ノズルヘッド５０は、ノズル５１ａ〜５１ｄと、これらを保持する保持部材とを備える。保持部材は、例えば、水平面に沿って延在する板状部材と、当該板状部材の一端から上方に突出する突出部材とが接合されて形成されており、Ｌ字形の断面形状を有している。当該突出部材の先端は、アーム６３の先端に取り付けられており、当該板状部材は、アーム６３の基端に対してアーム６３の先端よりもアーム６３の延在方向にさらに突き出ている。ノズル５１ａ〜５１ｄは、当該板状部材の先端側から順にアーム６３の延在方向に沿って一列に並んで配置されている。ノズル５１ａ〜５１ｄ当該板状部材を鉛直方向に貫通した状態で、当該板状部材によって保持されている。ノズル５１ａ〜５１ｄの先端部（下端部）は、当該板状部材の下面から下方に突出しており先端に吐出口を備える。ノズル５１ａ〜５１ｄの基端部（上端部）は、当該板状部材の上面から上方に突出している。
【００６８】
ノズル５１ａ〜５１ｄには、これらに処理液を供給する配管系である処理液供給部８３が接続されている。具体的には、ノズル５１ａ〜５１ｄの上端には、処理液供給部８３の配管８３２ａ〜８３２ｄの一端が接続している。ノズル５１ａ〜５１ｄは、処理液供給部８３から処理液をそれぞれ供給され、供給された処理液を先端の吐出口からそれぞれ吐出する。処理液吐出機構８３Ａは、ノズル５１ａ〜５１ｄのうち制御部１３０に設定された制御情報によって定まる１つのノズルから、制御部１３０の制御に従って処理液の液流Ｌ１を吐出する。図示の例では、ノズル５１ｃから処理液の液流Ｌ１が吐出されている。
【００６９】
処理液供給部８３は、具体的には、ＳＣ−１供給源８３１ａ、ＤＨＦ供給源８３１ｂ、ＳＣ−２供給源８３１ｃ、リンス液供給源８３１ｄ、複数の配管８３２ａ，８３２ｂ，８３２ｃ，８３２ｄ、および、複数の開閉弁８３３ａ，８３３ｂ，８３３ｃ，８３３ｄを、組み合わせて構成されている。
【００７０】
ＳＣ−１供給源８３１ａは、ＳＣ−１を供給する供給源である。ＳＣ−１供給源８３１ａは、開閉弁８３３ａが介挿された配管８３２ａを介して、ノズル５１ａに接続されている。したがって、開閉弁８３３ａが開放されると、ＳＣ−１供給源８３１ａから供給されるＳＣ−１が、ノズル５１ａから吐出される。
【００７１】
ＤＨＦ供給源８３１ｂは、ＤＨＦを供給する供給源である。ＤＨＦ供給源８３１ｂは、開閉弁８３３ｂが介挿された配管８３２ｂを介して、ノズル５１ｂに接続されている。したがって、開閉弁８３３ｂが開放されると、ＤＨＦ供給源８３１ｂから供給されるＤＨＦが、ノズル５１ｂから吐出される。
【００７２】
ＳＣ−２供給源８３１ｃは、ＳＣ−２を供給する供給源である。ＳＣ−２供給源８３１ｃは、開閉弁８３３ｃが介挿された配管８３２ｃを介して、ノズル５１ｃに接続されている。したがって、開閉弁８３３ｃが開放されると、ＳＣ−２供給源８３１ｃから供給されるＳＣ−２が、ノズル５１ｃから吐出される。
【００７３】
リンス液供給源８３１ｄは、リンス液を供給する供給源である。ここでは、リンス液供給源８３１ｄは、例えば、純水を、リンス液として供給する。リンス液供給源８３１ｄは、開閉弁８３３ｄが介挿された配管８３２ｄを介して、ノズル５１ｄに接続されている。したがって、開閉弁８３３ｄが開放されると、リンス液供給源８３１ｄから供給されるリンス液が、ノズル５１ｄから吐出される。なお、リンス液として、純水、温水、オゾン水、磁気水、還元水（水素水）、各種の有機溶剤（イオン水、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）、機能水（ＣＯ２水など）、などが用いられてもよい。
【００７４】
処理液供給部８３は、ＳＣ−１、ＤＨＦ、ＳＣ−２、および、リンス液を選択的に供給する。処理液供給部８３から処理液（ＳＣ−１、ＤＨＦ、ＳＣ−２、あるいは、リンス液）がノズル５１ａ〜５１ｄのうち対応するノズルに供給されると、回転している基板Ｗの上面周縁部の処理領域Ｓ３に当たるように、当該ノズルは当該処理液の液流Ｌ１を吐出する。ただし、処理液供給部８３が備える開閉弁８３３ａ，８３３ｂ，８３３ｃ，８３３ｄの各々は、制御部１３０と電気的に接続されている図示省略のバルブ開閉機構によって、制御部１３０の制御下で開閉される。つまり、ノズルヘッド５０のノズルからの処理液の吐出態様（具体的には、吐出される処理液の種類、吐出開始タイミング、吐出終了タイミング、吐出流量、等）は、制御部１３０によって制御される。すなわち、処理液吐出機構８３Ａは、制御部１３０の制御によって、回転軸ａ１を中心に回転している基板Ｗの上面周縁部の回転軌跡のうち位置ＰＬに当たるように処理液の液流Ｌ１を吐出する。
【００７５】
＜ノズル移動機構６＞
ノズル移動機構６は、ガス吐出機構４４Ａ、４４３および処理液吐出機構８３Ａのノズルヘッド４８〜５０をそれぞれの処理位置と退避位置との間で移動させる機構である。
【００７６】
ノズル移動機構６は、水平に延在するアーム６１〜６３、ノズル基台６４〜６６、駆動部６７〜６９を備える。ノズルヘッド４８〜５０は、アーム６１〜６３の先端部分に取り付けられている。
【００７７】
アーム６１〜６３の基端部は、ノズル基台６４〜６６の上端部分に連結されている。ノズル基台６４〜６６は、その軸線を鉛直方向に沿わすような姿勢でケーシング２４の周りに分散して配置されている。ノズル基台６４〜６６は、その軸線に沿って鉛直方向に延在し、軸線周りに回転可能な回転軸をそれぞれ備えている。ノズル基台６４〜６６の軸線と各回転軸の軸線とは一致する。各回転軸の上端には、ノズル基台６４〜６６の上端部分がそれぞれ取り付けられている。各回転軸が回転することにより、ノズル基台６４〜６６の各上端部分は各回転軸の軸線、すなわちノズル基台６４〜６６の軸線を中心に回転する。ノズル基台６４〜６６には、それぞれの回転軸を軸線周りに回転させる駆動部６７〜６９が設けられている。駆動部６７〜６９は、例えば、ステッピングモータなどをそれぞれ備えて構成される。
【００７８】
駆動部６７〜６９は、ノズル基台６４〜６６の回転軸を介してノズル基台６４〜６６の上端部分をそれぞれ回転させる。各上端部分の回転に伴って、ノズルヘッド４８〜５０もノズル基台６４〜６６の軸線周りに回転する。これにより、駆動部６７〜６９は、ノズルヘッド４８〜５０をそれぞれの処理位置と、退避位置との間で水平に移動させる。
【００７９】
ノズルヘッド４８が処理位置に配置されると、ノズル４１の吐出口は、回転保持機構２が回転させる基板Ｗの周縁部の回転軌跡の一部に対向し、ノズル４２の吐出口は、当該回転軌跡の他の一部に対向する。
【００８０】
ノズルヘッド４９が処理位置に配置されると、ノズル４３は、基板Ｗの中心ｃ１の上方に位置し、ノズル４３の軸線は、スピンチャック２１の回転軸ａ１に一致する。ノズル４３の吐出口（下側の開口）は、基板Ｗの中心部に対向する。また、遮断板９０の下面は、基板Ｗの上面と平行に対向する。遮断板９０は、基板Ｗの上面と非接触状態で近接する。
【００８１】
ノズルヘッド５０が処理位置に配置されると、ノズル５１ａ〜５１ｄが処理位置に配置される。より厳密には、例えば、ノズル５１ａ〜５１ｄがアーム６３の延在方向に沿って１列に配置されている場合には、ノズル５１ａ〜５１ｄと、円形の基板Ｗの周縁との各距離は、通常、相互に僅かに異なる。処理領域Ｓ３の幅の細い場合でも、ノズル５１ａ〜５１ｄから選択的に吐出される処理液が処理領域Ｓ３に当たるように、駆動部６９は、ノズル５１ａ〜ノズル５１ｄのうち処理液を吐出するノズルに応じて、ノズルヘッド５０の処理位置を制御部１３０の制御下で調節する。
【００８２】
ノズルヘッド４８〜５０の各待避位置は、これらが基板Ｗの搬送経路と干渉せず、かつ、これらが相互に干渉しない各位置である。各退避位置は、例えば、スプラッシュガード３１の外側、かつ、上方の位置である。
【００８３】
駆動部６７〜６９は、制御部１３０と電気的に接続されており、制御部１３０の制御下で動作する。制御部１３０は、ガス流Ｇ１、Ｇ２、液流Ｌ１が基板Ｗの周縁部の回転軌跡における位置Ｐ１、Ｐ２、ＰＬに当たるように、処理位置へのノズルヘッド４８、５０の配置を予め設定された設定情報に従ってノズル移動機構６に行わせる。位置Ｐ１、Ｐ２、ＰＬは、当該設定情報を変更することによって調節される。また、制御部１３０は、ガス流Ｇ３が基板Ｗの中心付近に当たるように、処理位置へのノズルヘッド４９の配置を当該設定情報に従ってノズル移動機構６に行わせる。つまり、ノズルヘッド４８〜５０の位置は、制御部１３０によって制御される。すなわち、ノズル４１〜４３、５１ａ〜５１ｄの位置は、制御部１３０によって制御される。
【００８４】
位置Ｐ１、Ｐ２、ＰＬの制御に関して、基板Ｗの中心ｃ１と処理液の着液位置である位置ＰＬとを結ぶ線分と、中心ｃ１とガス流Ｇ２が当たる位置Ｐ２とを結ぶ線分との双方の線分が挟む中心角θ（図４）は、好ましくは１８０°以下に設定され、さらに好ましくは９０°以下に設定され、さらにより好ましくは４５°以下に設定される。これは、中心角θが小さい方が、残留処理液を長く基板Ｗの処理領域Ｓ３の各部に留まらせることができて処理レートを向上させることができるからである。
【００８５】
基板Ｗの表面周縁部の回転軌跡における位置ＰＬに吐出された処理液の液流Ｌ１は、液膜となって処理領域Ｓ３に付着した状態で基板Ｗの周方向に移動する。当該移動の過程で、処理液の液膜が付着している部分と、位置ＰＬとを基板Ｗの端面(「端縁」)に沿って結ぶ円弧の上に立つ中心角は大きくなる。処理液の液膜には、当該移動の過程で基板Ｗの回転による遠心力が作用する。このため、当該中心角が９０度に達するまでに、処理液の約８０％が基板Ｗの外部に排出される。この割合は、基板Ｗの回転速度、膜質、吐出される処理液の液量、粘性等によって変動する。
【００８６】
処理領域Ｓ３の幅、すなわちエッチング処理等を行いたい幅が１ｍｍであれば、処理液の液流Ｌ１は、基板Ｗの周縁から幅０．５ｍｍの範囲に当たるように吐出されることが好ましい。この場合に、非処理領域Ｓ４へ達する液跳ねを抑制しつつ、残留処理液を基板Ｗ上から効率良く除くためには、不活性ガスのガス流Ｇ１、Ｇ２の断面の中心が基板Ｗの周縁から、例えば、幅４ｍｍ〜８ｍｍの範囲に当たるように、ガス流Ｇ１、Ｇ２を吐出することが好ましい。基板Ｗの周縁部に付着する残留処理液の液膜の幅は、通常、位置ＰＬに当たる処理液の液流Ｌ１の幅よりも広がる。従って、上述のように、基板Ｗの周縁部に当たる処理液の液流Ｌ１の幅よりも、不活性ガスのガス流Ｇ１、Ｇ２の幅の方が広いことがより好ましい。具体的には、不活性ガスのガス流Ｇ１、Ｇ２の幅は、液流Ｌ１の幅の、例えば、３倍から５倍に設定されることが好ましい。これにより、基板Ｗの周縁部に付着している残留処理液をガス流Ｇ１、Ｇ２によって効率良く基板Ｗの外部に排出できる。
【００８７】
＜加熱機構７＞
また、基板Ｗの下面周縁部の下方には、加熱機構７が設けられている。加熱機構７は、環状のヒーター７１と、ヒーター７１への電力の供給を制御部１３０の制御に従って行う図示省略の電気回路を備える。
【００８８】
ヒーター７１は、基板Ｗの下面のうちスピンチャック２１の上面が当接していない部分と非接触で対向するように、下面周縁部の下方において、スピンチャック２１の周りに環状に配設されている。ヒーター７１の上面は、基板Ｗの下面と平行である。ヒーター７１は、例えば、ケーシング２４から立設された図示省略の保持部材によって保持されている。ヒーター７１は、処理液による基板Ｗの処理レートを向上させるために設けられており、基板Ｗの周縁部を下面側から加熱する。加熱機構７は、図示省略の移動機構（例えば、モーターなど）を更に備える。当該移動機構は、ヒーター７１を上下動させて、処理位置、若しくは処理位置の下方の退避位置にヒーター７１を配置する。退避位置は、基板処理装置１への基板Ｗの搬入搬出時にヒーター７１が基板Ｗの搬送経路と干渉しない位置である。ヒーター７１が処理位置に配置された状態でヒーター７１に電力が供給され、ヒーター７１は発熱して、基板Ｗの周縁部を加熱する。
【００８９】
ヒーター７１に電力を供給する電気回路と、ヒーター７１を上下動させる移動機構は、制御部１３０に電気的に接続されており、制御部１３０の制御下で動作する。つまり、ヒーター７１による基板Ｗの加熱態様と、ヒーター７１の位置とは、制御部１３０によって制御される。
【００９０】
＜２．ガス流、液流の吐出方向＞
図５、図６は、基板処理装置１のノズル４１、４２、５１ｃが吐出するガス流Ｇ１、Ｇ２、液流Ｌ１の各吐出方向が成す俯角α１、α２、αＬ、旋回角β１、β２、βＬをそれぞれ説明するための側面模式図、上面模式図である。図５、図６では、ノズル４１、４２、５１ｃを共通のノズルによって表示し、ガス流Ｇ１、Ｇ２、液流Ｌ１を共通の流れによって表示している。「俯角」は、水平面と、ガス流Ｇ１（ガス流Ｇ２、液流Ｌ１）の吐出方向とが成す角度である。俯角は、ガス流等が鉛直方向に沿って下向きに吐出される場合は９０度、水平に吐出される場合は０度となる。「旋回角」は、ガス流Ｇ１（ガス流Ｇ２、液流Ｌ１）が基板Ｗに当たる位置Ｐ１（Ｐ２、ＰＬ）に最も近い基板Ｗの端面における接線と、ガス流Ｇ１（ガス流Ｇ２、液流Ｌ１）を基板Ｗ上に投影したときの吐出方向とが成す角度である。旋回角は、当該投影した吐出方向が接線方向に沿う場合に０°となり、基板Ｗの径方向に沿う場合には、９０°となる。
【００９１】
ガス流Ｇ１、Ｇ２の俯角α１、α２は、４５°〜９０°の範囲で設定され、旋回角β１、β２も４５°〜９０°の範囲で設定される。好ましくは、ガス流Ｇ１、Ｇ２のそれぞれの俯角α１、α２は、４５°に設定され、旋回角β１、β２は、９０°に設定される。俯角α１、α２が互いに異なり、旋回角β１、β２が互いに異なってもよい。
【００９２】
液流Ｌ１の俯角αＬは、３０°〜９０°の範囲で設定され、旋回角β３は、０°〜４５°の範囲で設定される。好ましくは、俯角αＬ、旋回角βＬは、それぞれ、４５°に設定される。
【００９３】
図７、図８は、不活性ガスのガス流Ｇ１、Ｇ２と、処理液の液流Ｌ１の吐出態様の一例をそれぞれ示す図である。ノズル４１、４２、５１ｃとして表示されている円は、基板Ｗ上に投影されたノズル４１、４２、５１ｃの吐出口を表現している。投影された吐出口の形状は、吐出口の形状および向き等によって異なるが、円形として表示している。また、ガス流Ｇ１、Ｇ２、液流Ｌ１が基板Ｗに当たる領域も、位置Ｐ１、Ｐ２、ＰＬを囲む各円によって表現している。また、位置Ｐ１は、位置ＰＬに対して基板Ｗの回転方向の上流側に位置し、位置Ｐ２は、位置Ｐ１に対して基板Ｗの回転方向の上流側に位置する。
【００９４】
図７に示される例では、ノズル４１、４２の吐出口は、基板Ｗの半径方向に沿って並んでいる。ノズル４１から吐出されたガス流Ｇ１は、位置Ｐ１に当り、ノズル４２から吐出されたガス流Ｇ２は、位置Ｐ２に当たっている。このように、ノズル４１、４２の吐出口の基板Ｗの径方向における位置が、互いに異なっていてもよい。
【００９５】
図８に示される例では、ガス流Ｇ１とガス流Ｇ２とが互いに異なる旋回角で吐出されている。ノズル４１、４２の吐出口は、基板Ｗの回転方向に沿って互いに異なる位置にある。ノズル４２の吐出口は、ノズル４１の吐出口に対して基板Ｗの回転方向の上流側に位置する。図８の例では、具体的には、ガス流Ｇ１は、９０°の旋回角で吐出されており、ガス流Ｇ２は、４５°の旋回角で吐出されている。すなわち、ガス流Ｇ２の旋回角がガス流Ｇ１の旋回角よりも小さい。この場合には、ガス流Ｇ２は、基板Ｗの径に沿って基板Ｗの外側に向かう速度成分と、基板Ｗの周方向に沿って回転方向下流側に向かう速度成分との双方の速度成分を有している。このため、例えば、ガス流Ｇ１と同様に、９０°の旋回角でガス流Ｇ２を吐出する場合に比べると、基板Ｗの回転方向における残留処理液とガス流Ｇ２とのそれぞれの速度の差が小さくなる。従って、ガス流Ｇ２が残留処理液の液膜に当たるときの液跳ねの発生を抑制しつつ、ガス流Ｇ２によって残留処理液を基板Ｗの外部に排出して、残留処理液の液膜の厚みを小さくできる。
【００９６】
＜３．液跳ねの抑制＞
基板処理装置１の処理液吐出機構８３Ａは、回転している基板Ｗの上面周縁部の回転軌跡における位置ＰＬに処理液の液流Ｌ１が当たるように、液流Ｌ１を吐出する。吐出された液流Ｌ１は、基板Ｗの上面周縁部（より厳密には処理領域Ｓ３）における吐出された箇所に液膜の状態で付着して基板Ｗの周縁部と一緒に基板Ｗの周方向に移動する。
【００９７】
このような残留処理液の液膜に対して、上方からガス流を当てて、当たった位置から基板Ｗの外部に向かうガス流を生じさせると、ガス流が当たった部分の処理液は、基板Ｗの外側に吹き飛ばされる。これにより、ガス流が当たる部分の液膜の厚みが薄くなる。上述のように、不活性ガスのガス流の幅は、好ましくは、位置ＰＬに吐出される処理液の液流Ｌ１の幅よりも広くなるように設定される。この場合には、ガス流Ｇ１、ガス流Ｇ２の幅は、基板Ｗの上面周縁部に付着している残留処理液の液膜の幅のよりも広い。このため、残留処理液の液膜のうちガス流が当たる部分に対して基板Ｗの回転方向における上流側の隣接部分と下流側の隣接部分（単に、「各隣接部分」とも称する）にも、ガス流が当たる部分から処理液が移動し、当該各隣接部分の液膜の膜厚が増加する。このため、ガス流が当たる部分とその各隣接部分とにおいて液膜が波打つ。この場合には、通常、主に、液膜のうち当該各隣接部分から液跳ねが生じて周囲に向けて飛散する。
【００９８】
液膜の表面の単位面積に当たるガス流の運動エネルギーが大きい程、ガス流が当たる部分の液は、より効率良く吹き飛ばされて、液膜の膜厚が減少するとともに、ガス流が当たる部分の各隣接部分の液膜が厚くなる。従って、残留処理液の液膜の厚さが一定の場合は、液膜の単位面積に当たるガス流の運動エネルギーが大きい程、液膜に生ずる波が大きくなり、波から発生する残留処理液の液跳ねの量、速度も大きくなる。
【００９９】
また、回転する基板Ｗの表面周縁部に形成される液膜の厚さには上限があるため、液膜の単位面積に当たるガス流の運動エネルギーが一定である場合には、通常、液膜の厚さが厚い程、液膜に発生する波が大きくなって、当該波から生ずる液跳ねの量、速度も増加する。
【０１００】
液膜の厚さが薄い場合には、運動エネルギーの大きいガス流、すなわち、強いガス流で瞬間的に液を吹き飛ばしたとしても液跳ねが生じにくい。一方、液膜が厚い場合には、液膜の波打ちによって液跳ねが生じやすいが、運動エネルギーの小さいガス流、すなわち、弱いガス流を当てれば、ガス流が当たる部分と、その各隣接部分とに生ずる波が小さくなるので、液跳ねを抑制しつつ液膜を徐々に減少させることができる。
【０１０１】
換言すれば、残留処理液の液跳ねの発生を抑制しつつ、残留処理液を効率良く基板Ｗの外部に排出するためには、液膜が厚い部分に運動エネルギーの小さいガス流（弱いガス流）を当てるとともに、液膜が薄い部分には、運動エネルギーの大きいガス流（強いガス流）を当てて効率良く処理液を排出する必要がある。なお、残留処理液の液膜の厚さは、基板Ｗの表面が親水性であるか疎水性であるかによっても変動する。すなわち、基板Ｗの表面が親水性である場合は、残留処理液が基板Ｗの表面に沿って広がりやすいので液膜が薄くなる。一方、基板Ｗの表面が疎水性である場合は、処理液が基板Ｗの表面から盛り上がって液膜の厚みが厚くなる。
【０１０２】
基板処理装置１のガス吐出機構４４Ａは、残留処理液の液跳ねの発生を抑制しつつ、残留処理液を効率良く基板Ｗの外部に排出するために、不活性ガスのガス流Ｇ１、Ｇ２を吐出する。具体的は、ガス流Ｇ１が位置ＰＬに対して基板Ｗの回転方向の上流側の位置Ｐ１において残留処理液の液膜に当たるとともに、ガス流Ｇ２が位置Ｐ１のさらに上流側の位置Ｐ２において残留処理液の液膜に当たるように、ガス吐出機構４４Ａはガス流Ｇ１、Ｇ２を吐出する。ガス流Ｇ１、Ｇ２の吐出時の運動エネルギー（より詳細には、吐出口から単位時間に吐出されるガス流の運動エネルギー）は、ノズル４１、４２の吐出口の断面積と、吐出時の流速の３乗との積に比例する。単位時間に液膜の単位面積に当たるガス流の運動エネルギーも、ガス流の流速の３乗に比例する。吐出機構４４Ａは、ガス流Ｇ２の吐出時の運動エネルギーがガス流Ｇ１の吐出時の運動エネルギーよりも小さくなるように、ガス流Ｇ１、Ｇ２を吐出する。より好ましくは、ガス吐出機構４４Ａは、ガス流Ｇ２のうち吐出口の単位断面積から単位時間に吐出されるガス流の運動エネルギーがガス流Ｇ１のうち吐出口の単位断面積から単位時間に吐出されるガス流の運動エネルギーよりも小さくなるように、ガス流Ｇ１、Ｇ２を吐出する。
【０１０３】
基板処理装置１においては、ガス流Ｇ１よりも運動エネルギーの小さいガス流Ｇ２が、ガス流Ｇ１よりも先に、位置Ｐ２において残留処理液の液膜に当る。従って、ガス流Ｇ２によって液膜に波が生じ、この波から非処理領域Ｓ４に到達する液跳ね（より厳密には、非処理領域Ｓ４に到達可能な速度を有する液跳ね）が発生することを抑制しつつ、残留処理液の膜厚を減らすことができる。
【０１０４】
次に、位置Ｐ２の下流側の位置Ｐ１において、膜厚の薄くなった処理液の液膜にガス流Ｇ１が当たる。ガス流Ｇ１は、ガス流Ｇ２よりも運動エネルギーが大きいので、より効率良く残留処理液を基板Ｗの外部に排出できる。また、ガス流Ｇ２が当たったときに比べて、処理液の膜厚が薄くなっているのでガス流Ｇ１によって液膜に生ずる波も小さくなる。このため、ガス流Ｇ１によって、非処理領域Ｓ４に到達する液跳ねの発生を抑制しつつ、残留処理液の大部分を基板Ｗから外部に排出できる。
【０１０５】
従って、位置Ｐ１の下流側の位置ＰＬに当たるように吐出される新たな処理液が、残留処理液に衝突することを抑制できる。これにより、処理液が基板Ｗの上面の非処理領域Ｓ４に進入することを抑制しつつ基板Ｗの上面周縁部を処理できる。ガス流Ｇ１の運動エネルギー（厳密には、ガス流Ｇ１のうちノズル４１の単位断面積から単位時間に吐出されるガス流の運動エネルギー）は、好ましくは、ガス流Ｇ２の運動エネルギー（厳密には、ガス流Ｇ２のうちノズル４２の単位断面積から単位時間に吐出されるガス流の運動エネルギー）の、例えば、１．２倍〜８倍に設定される。この場合、ガス流の単位体積当りの運動エネルギーの比は、１．２倍〜４倍となる。
【０１０６】
なお、残留処理液があまりにも高速で基板Ｗの外部に排出されると残留処理液の一部が、スプラッシュガード３１によって反射されて基板Ｗ側に飛散し、基板Ｗの上面のうちガス流が吐出されていない部分に到達することがある。従って、スプラッシュガード３１から基板Ｗ側に反射された残留処理液が基板Ｗに到達しないようにガス流の運動エネルギーを設定することが好ましい。
【０１０７】
ここで、ガス流の流量は、ガス流の断面積と流速との積に比例する。従って、ガス流の流量を増やすことによって、ガス流の運動エネルギーを増やすこともできる。従って、ガス流Ｇ２の吐出時の流量が、ガス流Ｇ１の吐出時の流量よりも小さくなるように、ガス流Ｇ１、Ｇ２を吐出してもよい。例えば、ガス流Ｇ１の流量は、ガス流Ｇ２の流量の１．１倍〜２倍に設定される。
【０１０８】
ガス流の流速を遅くしても、また、ガス流の断面積を小さくしても流量を小さくすることができる。流速を遅くすれば、単位時間に残留処理液の液膜の単位面積に当たるガス流の運動エネルギーが小さくなる。従って、ガス流Ｇ２の流速をガス流Ｇ１の流速よりも遅くすることによって、ガス流Ｇ２の流量をガス流Ｇ１の流量よりも小さくすることが好ましい。この場合において、ガス流Ｇ２の断面積をガス流Ｇ１の断面積よりも大きくすることによって、ガス流Ｇ１よりも広範囲に弱いガス流Ｇ２を吐出することによって、ガス流Ｇ２が当たった液膜からの液跳ねを抑制しつつ液膜を減少させてもよい。
【０１０９】
また、ガス流の流速が速いほうが、ガス流の運動エネルギーも大きくなる。従って、ガス流Ｇ２の吐出時の流速が、ガス流Ｇ１の吐出時の流速よりも遅くなるように、ガス流Ｇ１、Ｇ２を吐出してもよい。例えば、ガス流Ｇ１の流速は、ガス流Ｇ２の流速の１．１倍〜２倍に設定される。
【０１１０】
＜４．ガス吐出機構のノズルの他の例＞
図９（図１１）は、ガス吐出機構４４Ａが図１のノズル４１、４２に代えて備えることができるノズルの一例として、ノズル４１Ａ、４２Ａ（４１Ｂ、４２Ｂ）の先端側部分（吐出口を含む部分）を示す斜視図である。図１０（図１２）は、ノズル４１Ａ、４２Ａ（４１Ｂ、４２Ｂ）が吐出するガス流Ｇ１、Ｇ２が基板Ｗの周縁部に当たる位置を模式的に示す図である。
【０１１１】
図９に示されるノズル４１Ａとノズル４２Ａとは、それぞれ円筒状の外形を備えている。ノズル４１Ａの吐出口の径は、ノズル４２Ａの吐出口の径よりも小さく、ノズル４１Ａの軸と、ノズル４２Ａと軸とは一致している。すなわち、ノズル４１Ａの側壁は、ノズル４２Ａの側壁によって囲まれている。ノズル４１Ａ、４２Ａの各吐出口は、基板Ｗの上面周縁部に対向している。ノズル４１Ａは、円柱状のガス流Ｇ１を吐出し、ノズル４２Ａは、ガス流Ｇ１の周囲を囲むリング状の断面形状を有する筒状のガス流Ｇ２を吐出する。ガス流Ｇ２は、ノズル４２の軸線から外側に広がりつつ軸線に沿って進む。ガス流Ｇ２の吐出時の運動エネルギーは、ガス流Ｇ１の吐出時の運動エネルギーよりも小さい。
【０１１２】
液流Ｌ１が当たる位置ＰＬの上流側の位置Ｐ１にノズル４１Ａが吐出するガス流Ｇ１が当り、さらにその上流側の位置Ｐ２にノズル４２Ａが吐出したガス流Ｇ２の一部が当たる。ガス流Ｇ２の一部は、ガス流Ｇ１が当たる位置Ｐ１の下流側にも当たっているが、位置Ｐ１の上流側の位置Ｐ２に当たるガス流Ｇ２の一部と、位置Ｐ１に当たるガス流Ｇ１とによって、基板Ｗの周縁部の残留処理液を、液跳ねを抑制しつつ減らすことができているので、基板処理装置１の有用性は損なわれない。ノズル４１Ａ、４２Ａを用いれば、位置Ｐ１の下流側で再度、ガス流Ｇ２の一部が基板Ｗに当たることによって、残留処理液をさらに減らすことができる。
【０１１３】
図１１に示されるノズル４１Ｂ、４２Ｂは、基板Ｗの周縁に沿う方向に長く、基板Ｗの径方向の幅が短い円弧状の断面形状を有する筒状のノズルである。ノズル４１Ｂ、４２Ｂの吐出口は、基板Ｗの周縁部に対向している。ノズル４１Ｂ、４２Ｂは、同軸の円弧に沿ってそれぞれの流路の断面が隣接するように、軸方向に延設された隔壁によって分けられている。
【０１１４】
ノズル４１Ｂ、４２Ｂは、基板Ｗの周縁の形状に沿うような円弧状の断面形状をそれぞれ有するガス流Ｇ１、ガス流Ｇ２を吐出する。吐出時の運動エネルギーは、ガス流Ｇ２がガス流Ｇ１よりも小さい。
【０１１５】
液流Ｌ１が当たる位置ＰＬの上流側の位置Ｐ１にノズル４１Ｂが吐出するガス流Ｇ１が当り、さらにその上流側の位置Ｐ２にノズル４２Ｂが吐出するガス流Ｇ２が当たる。運動エネルギーが小さいガス流Ｇ２によって、非処理領域Ｓ４に到達する残留処理液の液跳ねを抑制しつつ、残留処理液を減らすことができる。そして、ガス流Ｇ２によって除去されずに残った残留処理液は、運動エネルギーがガス流Ｇ２よりも大きいガス流Ｇ１によって大部分基板Ｗから除去される。また、残留処理液の液膜も薄くなっているので、ガス流Ｇ１が当たっても非処理領域Ｓ４に達する液跳ねの発生を抑制できる。また、ガス流Ｇ１、ガス流Ｇ２は、それぞれ基板Ｗの周方向に長い断面形状で液膜に当たるので、ガス流Ｇ１、Ｇ２の運動エネルギーは、狭い面積にガス流Ｇ１、Ｇ２が当たる場合に比べて分散される。さらに、狭い面積にガス流Ｇ１、Ｇ２が当たる場合に比べて、基板Ｗの周方向に長い領域にガスが当たるので、各ガス流の単位面積当りの運動エネルギーが減少していても、各ガス流が、より長い時間、残留処理液の液膜に当たるので、残留処理液を十分に除去できる。
【０１１６】
＜５．基板処理装置の動作＞
図１３は、基板処理装置１が処理液によって基板を処理する動作の一例を示すフローチャートである。図１３を参照しつつ、以下に基板処理装置１の動作を説明する。図１３に示される動作の開始に先立って、基板Ｗは、基板処理装置１に搬入されてスピンチャック２１によって保持されている。また、ノズルヘッド４８〜５０は、ノズル移動機構６によって処理位置に配置されており、スプラッシュガード３１は、ガード駆動機構３２によって上方位置に配置されている。
【０１１７】
図１３に示す処理が開始されると、基板処理装置１の回転機構２３１は、基板Ｗを保持するスピンチャック２１の回転を開始する（ステップＳ１１０）。基板Ｗの回転速度は、例えば、１０００回転／分に設定される。
【０１１８】
次に、ガス吐出機構４４Ａが、ノズルヘッド４８のノズル４１、４２から不活性ガスのガス流Ｇ１、Ｇ２の吐出を開始するとともに、ガス吐出機構４４３が、ノズルヘッド４９のノズル４３から不活性ガスのガス流Ｇ３の吐出を開始する（ステップＳ１２０）。ノズル４３は、基板Ｗの上面の中央部分に上方から不活性ガスを吐出することによって、当該中央部分から基板Ｗの周縁に向かって広がるガス流Ｇ３を生成させる。ノズル４３が吐出するガス流Ｇ３の吐出時の流量は、ガス流Ｇ１、Ｇ２の吐出時の流量よりも多い。
【０１１９】
ガス吐出機構４４Ａ、４４３が、ガス流Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３の吐出を開始した後、加熱機構７は、ヒーター７１によって基板Ｗの周縁部の加熱を開始する。時間の経過によって基板Ｗの周縁部の温度が上昇して安定した後、処理液吐出機構８３Ａは、基板Ｗの上面周縁部（より詳細には、上面周縁部のうち基板Ｗの端面側の処理領域Ｓ３）に当たるように処理液の液流Ｌ１を吐出して上面周縁部の処理を行う（ステップＳ１３０）。具体的には、処理液吐出機構８３Ａは、ノズル５１ａ〜５１ｄのうち１つのノズル（図１では、ノズル５１ｃ）から制御部１３０の制御に従って液流Ｌ１を吐出する。液流Ｌ１は、基板Ｗの上面周縁部（より詳細には、処理領域Ｓ３）の回転軌跡上に規定される位置ＰＬに当たるように吐出される。また、液流Ｌ１の断面サイズおよび流量は、液流Ｌ１が液膜となって付着するときの当該液膜の幅が処理領域Ｓ３に収まるように予め設定されている。液流Ｌ１は、位置ＰＬに当たった後、処理領域Ｓ３上に液膜を形成する。処理液の液膜は、基板Ｗの回転に伴って基板Ｗの周縁部に付着した状態で基板Ｗの周方向に移動する。
【０１２０】
基板Ｗの処理レートを向上させる観点においては、吐出された処理液が、処理領域Ｓ３における吐出された箇所にできるだけ長く留まることが好ましい。回転軌跡における位置ＰＬと基板Ｗの中心ｃ１とを結ぶ直線と、液流Ｌ１を吐出された箇所と中心ｃ１とを結ぶ直線とに挟まれた中心角は、基板Ｗに回転に伴って徐々に大きくなる。処理領域Ｓ３に吐出された処理液のうち、例えば、８０％の処理液が、中心角が９０°になる角度まで基板Ｗが回転する間に、基板Ｗの回転に伴う遠心力などによって基板Ｗの外部に排出される。排出されずに残った液膜状の処理液は、その後も徐々に基板Ｗの外部へ排出されながら処理領域Ｓ３に付着した状態で基板Ｗの回転とともに移動し、その過程で基板Ｗの処理に寄与する。
【０１２１】
ステップＳ１２０でノズル４１（４２）から吐出を開始されたガス流Ｇ１（Ｇ２）は、基板Ｗの回転軌跡において位置ＰＬよりも基板Ｗの周方向に沿って基板Ｗの回転方向の上流側に位置する位置Ｐ１（Ｐ２）において残留処理液の液膜に当たる。位置Ｐ２は、位置Ｐ１よりも上流側に位置する。その後、ガス流Ｇ１（Ｇ２）は、その吐出方向および基板Ｗの回転に伴う遠心力によって位置Ｐ１（Ｐ２）から基板Ｗの周縁に向かう。すなわち、ガス吐出機構４４Ａは、基板Ｗの回転軌跡のうち処理液が着液する位置ＰＬよりも基板Ｗの回転方向の上流側の位置Ｐ１に向けて上方から不活性ガスのガス流Ｇ１を吐出してガス流Ｇ１を位置Ｐ１から基板Ｗの周縁に向かわせる。また、ガス吐出機構４４Ａは、基板Ｗの回転軌跡のうち位置Ｐ１よりも基板Ｗの回転方向の上流側の位置Ｐ２に向けて上方から不活性ガスのガス流Ｇ２を吐出してガス流Ｇ２を位置Ｐ２から基板Ｗの周縁に向かわせる。
【０１２２】
また、ガス吐出機構４４３のノズル４３が吐出したガス流Ｇ３は、ガス流Ｇ３の吐出方向および基板Ｗの回転に伴う遠心力の影響によって基板Ｗの中央部分から周縁に向かって広がる。すなわち、ガス吐出機構４４３は、基板Ｗの上面の中央部分の上方から不活性ガスを吐出して、当該中央部分から基板Ｗの周縁に向かって広がるガス流Ｇ３を生成させる。
【０１２３】
基板Ｗの周縁部における残留処理液の液膜には、先ずガス流Ｇ２が当たる。ガス流Ｇ２は、ガス流Ｇ１よりも吐出時の運動エネルギーが小さいので、非処理領域Ｓ４に到達する液跳ねの発生を抑制しつつ処理液を基板の外部に排出することができる。これにより、残留処理液の膜厚は減少する。ガス流Ｇ２によって基板Ｗから排出されずに残った処理液の液膜には、位置Ｐ２の下流側の位置Ｐ１においてガス流Ｇ１が当たる。ガス流Ｇ１は、ガス流Ｇ２よりも吐出時の運動エネルギーが大きいので、残った処理液の大部分がガス流Ｇ１によって基板Ｗの外部に排出される。また、ガス流Ｇ１が当たる前に残留処理液の液膜はガス流Ｇ２によって薄くなっている。従って、ガス流Ｇ１が残留処理液の液膜に当たっても非処理領域Ｓ４に到達する液跳ねの発生を抑制できる。
【０１２４】
このように、位置ＰＬにおいて基板Ｗの処理領域Ｓ３に当たるように吐出された処理液の大部分は、基板Ｗが一回転する間に基板Ｗの外部に排出される。従って、位置ＰＬに新たに吐出される処理液が残留処理液に当たることによって生ずる液跳ねが抑制される。ガス流Ｇ１〜Ｇ３の吐出と、液流Ｌ１の吐出とが並行して行われている状態で、回転機構２３１は、制御部１３０の制御に従って基板Ｗを繰り返し回転させる。また、ガス流Ｇ１〜Ｇ３は、例えば、１２Ｌ／分、４Ｌ／分、３０Ｌ／分〜１３０Ｌ／分の流量でそれぞれ吐出される。
【０１２５】
制御部１３０が、基板Ｗの処理に要する処理時間の経過などを検出すると、処理液吐出機構８３Ａは、処理液の吐出を停止する。これにより、ステップＳ１３０の処理が終了する。
【０１２６】
回転機構２３１は、スピンチャック２１の回転を停止させ（ステップＳ１４０）、加熱機構７は、ヒーター７１による基板Ｗの周縁部の加熱を停止する。ガス吐出機構４４Ａ、４４３は、ガス流Ｇ１〜Ｇ３の吐出を停止させる（ステップＳ１５０）。これにより、図１３に示す動作が終了する。
【０１２７】
その後、ノズル移動機構６、ガード駆動機構３２は、ノズルヘッド４８〜５０、スプラッシュガード３１を退避位置に移動させる。基板Ｗがスピンチャック２１から取り外されて基板処理装置１から搬出される。
【０１２８】
基板処理装置１は、不活性ガスのガス流Ｇ３を吐出するノズル４３を備えているが、基板処理装置１がノズル４３を備えていなくてもよい。その場合には、基板処理装置１が、アーム６２、ノズルヘッド４９を備えていなくてもよい。
【０１２９】
ノズル４１、４２は、ノズルヘッド４８に保持されて、アーム６１によって互いに一体的に移動されているが、ノズル４１、４２が互いに異なるノズルヘッドによって保持されて、互いに異なるアームによって別々に移動される構成が採用されてもよい。
【０１３０】
基板処理装置１では、窒素ガスがガス流Ｇ１〜Ｇ３として吐出されているが、ガス流Ｇ１〜Ｇ３のうち少なくとも１つのガス流が、他のガス流と種類の異なる不活性ガスであってもよい。
【０１３１】
基板処理装置１では、不活性ガスのガス流Ｇ１、Ｇ２を吐出するノズル４１、４２と、処理液を吐出する各ノズルとは、互いに異なるノズルヘッド４８、５０によって保持されているが、ノズル４１、ノズル４２および処理液を吐出する各ノズルが、同一のノズルヘッドによって保持されて、アーム等によって一体的に移動される構成が採用されてもよい。
【０１３２】
ノズル４１Ｂ、４２Ｂは、隣接しているが、それぞれ別体のノズルである。例えば、基板の周方向に長い長尺の吐出口を有する１つのノズルによって、基板Ｗの回転方向の上流側の部分からガス流Ｇ２を吐出し、下流側の部分からガス流Ｇ１を吐出してもよい。このようなノズルは、例えば、流路のうち上流側の部分を流れるガスが受ける抵抗が下流側に比べて大きくなるように、抵抗となる構造を流路の下流側に設けることなどによって実現される。
【０１３３】
また、ノズル４１、ノズル４２の間、若しくはノズル４１Ｂ、４２Ｂの間に、基板Ｗの周縁部に当たるように不活性ガスのガス流を吐出する少なくとも１つの他のノズルが設けられてもよい。当該少なくとも１つの他のノズルが吐出するガス流の運動エネルギーは、ノズル４２が吐出するガス流Ｇ２の運動エネルギーよりも小さくてもよいし、大きくてもよい。当該少なくとも１つの他のノズルは、基板Ｗの周縁部に吐出される不活性ガスのガス流の運動エネルギーが、基板Ｗの回転方向の上流側から下流側にかけて順次に大きくなるように、ガス流を吐出することが好ましい。
【０１３４】
以上のように構成された本実施形態１に係る基板処理装置によれば、ガス流Ｇ１よりも運動エネルギーが小さいガス流Ｇ２が位置Ｐ２において基板Ｗの周縁部における残留処理液の液膜に当る。これにより、非処理領域Ｓ４に到達可能な残留処理液の液跳ねの発生を抑制しつつ残留処理液を基板Ｗの外部に排出して残留処理液の膜厚を減らすことができる。このため、下流側の位置Ｐ１において残留処理液の膜厚が減った部分に運動エネルギーが大きいガス流Ｇ１を当てることによって、非処理領域Ｓ４に到達可能な残留処理液の液跳ねの発生を抑制しつつ残留処理液の大部分を基板Ｗの外部に排出できる。これにより、さらに下流側の位置ＰＬに吐出される新たな処理液と残留処理液との衝突によって基板Ｗの非処理領域Ｓ４に到達可能な液跳ねが発生することを抑制できる。従って、処理液が基板Ｗの上面の非処理領域Ｓ４に進入することを抑制しつつ基板Ｗの上面周縁部を処理できる。
【０１３５】
また、以上のように構成された本実施形態１に係る基板処理装置によれば、第２ガス流の吐出時の流量が、ガス流Ｇ１の吐出時の流量よりも小さい。従って、第２ガス流によって、非処理領域Ｓ４に到達可能な液跳ねの発生を抑制しつつ残留処理液を基板Ｗの外部に排出して残留処理液の膜厚を減らすことができる。
【０１３６】
また、以上のように構成された本実施形態１に係る基板処理装置によれば、第２ガス流の吐出時の流速が、ガス流Ｇ１の吐出時の流速よりも遅い。従って、第２ガス流によって、非処理領域Ｓ４に到達可能な液跳ねの発生を抑制しつつ残留処理液を基板Ｗの外部に排出して残留処理液の膜厚を減らすことができる。
【０１３７】
また、以上のように構成された本実施形態１に係る基板処理装置によれば、ガス吐出機構４４３が、基板Ｗの上面の中央部分の上方から不活性ガスを吐出して、中央部分の上方から基板Ｗの周縁に向かって広がるガス流を生成させる。ガス吐出機構４４３が生成させるガス流によって、第２ガス流、ガス流Ｇ１、新たな処理液が順次に残留処理液に当たるときに発生する各液跳ねが、非処理領域Ｓ４に達することがさらに抑制される。
【０１３８】
また、以上のように構成された本実施形態１に係る基板処理装置によれば、ガス吐出機構４４３が吐出するガス流の吐出時の流量が、ガス流Ｇ１の吐出時の流量と第２ガス流の吐出時の流量との何れの流量よりも多い。ガス吐出機構４４３が生成するガス流が、基板Ｗの中央部分から周縁部に向けて放射状に広がる場合にも周縁部の各部に多くのガス流を供給できる。
【０１３９】
＜実施形態２について＞
＜６．基板処理装置１Ａの構成＞
基板処理装置１Ａの構成について、図１４〜図１９を参照しながら説明する。図１４は、実施形態に係る基板処理装置１Ａの構成を説明するための図である。図１４は、基板処理装置１Ａの側面模式図である。図１５は、基板処理装置１Ａのガス吐出機構４４０が備えるノズル４０Ａを示す斜視図である。図１６は、ノズル４０Ａが吐出するガス流Ｇ４が基板に当たる位置を模式的に示す図である。図１７は、ノズル４０Ａを説明するための上面模式図である。図１８は、ノズル４０Ａを説明するための模式的な側面断面図である。図１９は、基板処理装置１Ａが吐出する処理液の液流と、不活性ガスのガス流とが基板Ｗの周縁部に当たる各位置の位置関係の一例を示す基板Ｗの上面模式図である。なお、図１８、および後述する図２０、図２２〜図２４、および図２６においては、理解容易のために領域Ｑ１が太線で示されている。図１９において、位置Ｐ１と位置Ｐ２がなす頂角θｓは、好ましくは、１０度〜３０度に設定される。
【０１４０】
図１４では、ノズルヘッド４８Ａ、４９、５０がそれぞれの処理位置に配置された状態で、基板Ｗがスピンチャック２１によって回転軸ａ１周りに所定の回転方向（矢印ＡＲ１の方向）に回転している状態が示されている。
【０１４１】
基板処理装置１Ａは、基板処理装置１の表面保護部４に代えて表面保護部４Ａを備えることを除いて、基板処理装置１と同様に構成され、基板処理装置１と同様の動作を行う。すなわち、基板処理装置１Ａは、回転保持機構２、飛散防止部３、表面保護部４Ａ、処理部５、ノズル移動機構６、加熱機構７および制御部１３０を備える。
【０１４２】
より詳細には、基板処理装置１Ａは、基板Ｗを略水平に保持し、回転軸ａ１を中心に回転可能に設けられたスピンチャック２１と、スピンチャック２１を回転軸ａ１を中心に回転させる回転保持機構２を備える。基板処理装置１Ａは、回転軸ａ１を中心に回転している基板Ｗの上面周縁部の回転軌跡のうち一部の位置（着液位置）ＰＬ１に当たるように処理液の液流Ｌ１を吐出する処理液吐出機構８３Ａをさらに備える。
【０１４３】
以下では、表面保護部４Ａについて説明し、他の構成要素の説明は省略する。表面保護部４Ａの説明において、表面保護部４Ａの備える構成のうち表面保護部４が備える構成と同様のもの説明は省略する。
【０１４４】
＜表面保護部４Ａ＞
表面保護部４Ａは、表面保護部４のガス吐出機構４４Ａに代えて、ガス吐出機構４４０を備える。ガス吐出機構４４０は、スピンチャック２１上に保持されて回転している基板Ｗの上面（処理面）の周縁部に当たるように不活性ガスのガス流を吐出する。ガス吐出機構４４０は、不活性ガスを、例えば、カーテン状のガス流Ｇ４として吐出する。
【０１４５】
表面保護部４Ａは、表面保護部４と同様に、ガス吐出機構４４３をさらに備える。ガス吐出機構４４３は、回転している基板Ｗの上面の中央付近に対して不活性ガスのガス流Ｇ３を吐出する。表面保護部４Ａは、ガス吐出機構４４０、４４３から基板Ｗの上面に不活性ガスのガス流Ｇ３、Ｇ４を吐出することによって、基板Ｗの上面の周縁部に規定される環状の処理領域Ｓ３（図１９）に当たるように吐出された処理液等から基板Ｗの上面の非処理領域（「デバイス領域」）Ｓ４（図１９）を保護する。非処理領域Ｓ４は、基板Ｗの上面のうち処理領域Ｓ３以外の領域である。
【０１４６】
ガス吐出機構４４０は、ノズルヘッド４８Ａを備える。ノズルヘッド４８Ａは、ノズル移動機構６が備える長尺のアーム６１の先端に取り付けられている。ノズル移動機構６は、アーム６１を移動させることによって、ノズルヘッド４８Ａをその処理位置と退避位置との間で移動させる。
【０１４７】
ノズルヘッド４８Ａは、ノズル４０Ａと、これを保持する保持部材とを備える。当該保持部材は、表面保護部４のノズルヘッド４８の保持部材と同様に構成されている。当該保持部材は、アーム６１の先端に取り付けられている。当該保持部材の先端は、アーム６１の先端よりもアーム６１の延在方向にさらに突き出ている。ノズル４０Ａは、当該保持部材を鉛直方向に貫通した状態で、当該保持部材によって保持されている。ノズル４０Ａの先端部（下端部）は、当該保持部材の下面から下方に突出し、上端部は当該保持部材の上面から上方に突出している。ノズル４０Ａの上端には、配管４７０の一端が接続されている。配管４７０の他端は、ガス供給源４５０に接続している。配管４７０の経路途中には、ガス供給源４５０側から順に流量制御器４８０、開閉弁４６０が設けられている。ガス供給源４５０と、配管４７０と、流量制御器４８０と、開閉弁４６０とは、ガス供給部４５Ａを構成する。ガス供給部４５Ａは、ノズル４０Ａに連通し、ノズル４０Ａに不活性ガスを供給する。
【０１４８】
対象領域Ｑ１は、基板Ｗの上面周縁部の回転軌跡のうち位置Ｐ１から基板Ｗの回転方向の上流側の位置Ｐ２にわたる領域である。位置Ｐ１は、位置ＰＬよりも当該回転方向の上流側に位置する。ノズル移動機構６がノズルヘッド４８Ａを、その処理位置に配置すると、ノズル４０Ａの吐出口は、対象領域Ｑ１に対向する。
【０１４９】
ノズルヘッド４８Ａが処理位置に配置されている状態において、ノズル４０Ａは、ガス供給源４５０から不活性ガス（図示の例では、窒素（Ｎ２）ガス）を供給される。ノズル４０Ａは、対象領域Ｑ１の各位置のうち位置Ｐ１と位置Ｐ２とを含む少なくとも２つの位置に向けて上方から不活性ガスのガス流Ｇ４を吐出し、吐出したガス流Ｇ４を当該少なくとも２つの位置から基板Ｗの周縁に向かわせる。より詳細には、ノズル４０Ａは、対象領域Ｑ１の全域に向けて、カーテン状のガス流Ｇ４を吐出している。
【０１５０】
処理部５のノズルヘッド５０から吐出される処理液の液流Ｌ１は、基板Ｗの上面周縁部の回転軌跡上に規定される位置（「着液位置」）ＰＬ（図１９）に当たる。液流Ｌ１の基板Ｗの径方向の幅Ｄ１は、例えば、０．５ｍｍ〜２．５ｍｍである。位置Ｐ１は、位置ＰＬに対して、基板Ｗの周方向に沿って基板Ｗの回転方向の上流側に位置する。また、位置Ｐ２は、位置Ｐ１よりも基板Ｗの周方向に沿って、基板Ｗの回転方向の上流側に位置する。
【０１５１】
ノズル４０Ａは、基板Ｗの周方向に沿って延在して対象領域Ｑ１に対向する不活性ガスの吐出口４０３Ａと、ガス供給部４５Ａから供給される不活性ガスを導入する導入口４０１Ａと、流路４０２Ａとを備えている。導入口４０１Ａは、吐出口４０３Ａにおける基板Ｗの回転方向の下流側の端部に対向して形成されている。
【０１５２】
流路４０２Ａは、導入口４０１Ａと吐出口４０３Ａとを接続し、導入口４０１Ａから導入される不活性ガスを吐出口４０３Ａに導く。吐出口４０３Ａは、好ましくは、基板Ｗの周縁部に沿って湾曲して形成される。吐出口４０３Ａが、湾曲せず、直線状に延在していてもよい。また、ノズル４０Ａの延在方向における流路４０２Ａの断面の長さは、導入口４０１Ａから吐出口４０３Ａに向けて増加している。これにより、導入口４０１Ａから導入された不活性ガスは、流路４０２Ａに沿って、吐出口４０３Ａの各部分に向けてスムーズに拡散される。
【０１５３】
ノズル４０Ａは、対象領域Ｑ１の各位置に対向する吐出口４０３Ａの各部分から対象領域Ｑ１の当該各位置に向けて不活性ガスを吐出する。対象領域Ｑ１の位置Ｐ１に対向する吐出口４０３Ａの第１部分ＮＰ１から位置Ｐ２に対向する吐出口４０３Ａの第２部分ＮＰ２にわたる吐出口４０３Ａの各部分からは、ガス流Ｇ４を構成する部分ガス流が吐出される。部分ガス流の吐出時の運動エネルギーは、第２部分ＮＰ２から第１部分ＮＰ１に向けて増加する。なお、第２部分ＮＰ２は、好ましくは、吐出口４０３Ａにおいて基板Ｗの回転方向の最も上流側の部分とされる。
【０１５４】
ノズル４０Ａの吐出口４０３Ａの延在方向における導入口４０１Ａの長さは、当該延在方向における吐出口４０３Ａの長さよりも短い。導入口４０１Ａから対象領域Ｑ１に対向する吐出口４０３Ａの各部分までの各距離は、対象領域Ｑ１の位置Ｐ２に対向する吐出口４０３Ａの第２部分ＮＰ２から対象領域Ｑ１の位置Ｐ１に対向する第１部分ＮＰ１に向けて減少しており、ノズル４０Ａは、導入口４０１Ａから流路４０２Ａに導入された不活性ガスを導入口４０１Ａから対象領域Ｑ１に対向する吐出口４０３Ａの各部分に向けて流路４０２Ａ内で拡散させて吐出口４０３Ａから吐出する。これにより、吐出口４０３Ａの各部分からそれぞれ吐出される部分ガス流の流速および流量（運動エネルギー）は、位置Ｐ２から位置Ｐ１に向けて、すなわち基板Ｗの回転方向の上流側から下流側に向けて増加する。
【０１５５】
従って、ノズル４０Ａが吐出する不活性ガスのガス流Ｇ４のうち基板Ｗの回転方向の下流側の位置Ｐ１に供給される部分ガス流ＧＰ１と、上流側の位置Ｐ２に供給される部分ガス流ＧＰ２とについて、部分ガス流ＧＰ１の吐出時の運動エネルギーが、部分ガス流ＧＰ２の吐出時の運動エネルギーよりも大きい。このため、位置Ｐ１における部分ガス流ＧＰ１の運動エネルギーが、位置Ｐ２における部分ガス流ＧＰ２の運動エネルギーよりも大きくなる。
【０１５６】
流量制御器４８０は、例えば、これが設けられている配管４７０に流れるガスの流量を検出する流量計と、弁の開閉量に応じて当該ガスの流量を調節可能な可変バルブとを備えて構成されている。制御部１３０は、流量制御器４８０について、流量計が検出する流量が目標流量になるように、図示省略のバルブ制御機構を介して流量制御器４８０の可変バルブの開閉量を制御する。制御部１３０は、予め設定された設定情報に従って所定の範囲内で目標流量を設定することによって、流量制御器４８０を通過するガスの流量を所定の範囲内で自在に制御することができる。また、制御部１３０は、当該バルブ制御機構を介して開閉弁４６０を開状態または閉状態に制御する。従って、ノズル４０Ａからのガス流Ｇ４の吐出態様（具体的には、吐出開始タイミング、吐出終了タイミング、吐出流量、等）は、制御部１３０によって制御される。
【０１５７】
また、ガス流Ｇ４によって残留処理液を飛ばすときの飛ばし易さは、基板Ｗの表面の膜質によって異なる。疎水性の膜質と親水性の膜質とでは、疎水性の膜質の方が残留処理液を飛ばしにくく、親水性の膜質の方が飛ばしやすい。従って、ガス流Ｇ４の吐出態様は、好ましくは基板Ｗの表面の膜質に応じて設定される。
【０１５８】
図２０は、ガス供給部４５Ａのノズルの他の例としてノズル４０Ｂを説明するための模式的な側面断面図である。ノズル４０Ｂは、導入口４０１Ｂと、吐出口４０３Ｂと、導入口４０１Ｂから吐出口４０３Ｂに至る流路４０２Ｂを備えている。導入口４０１Ｂは、吐出口４０３Ｂの延在方向における中央部分に対向して形成されている。また、ノズル４０Ｂの延在方向における流路４０２Ｂの断面の長さは、導入口４０１Ｂから吐出口４０３Ｂに向けて増加している。
【０１５９】
ノズル４０Ｂの吐出口４０３Ｂの延在方向における導入口４０１Ｂの長さは、当該延在方向における吐出口４０３Ｂの長さよりも短い。導入口４０１Ｂから対象領域Ｑ１に対向する吐出口４０３Ｂの各部分までの各距離は、対象領域Ｑ１の位置Ｐ２に対向する吐出口４０３Ｂの第２部分ＮＰ２から対象領域Ｑ１の位置Ｐ１に対向する第１部分ＮＰ１に向けて減少している。ノズル４０Ｂは、導入口４０１Ｂから流路４０２Ｂに導入された不活性ガスを導入口４０１Ｂから対象領域Ｑ１と、対象領域Ｑ１の下流側の隣接領域とに対向する吐出口４０３Ｂの各部分に向けて流路４０２Ｂ内で拡散させて吐出口４０３Ｂから吐出する。これにより、吐出口４０３Ｂの各部分からそれぞれ吐出される部分ガス流の流速および流量（運動エネルギー）は、位置Ｐ２から位置Ｐ１に向けて増加する。
【０１６０】
従って、ノズル４０Ｂが吐出する不活性ガスのガス流Ｇ４のうち基板Ｗの回転方向の下流側の位置Ｐ１に供給される部分ガス流ＧＰ１と、上流側の位置Ｐ２に供給される部分ガス流ＧＰ２とについて、部分ガス流ＧＰ１の吐出時の運動エネルギーが、部分ガス流ＧＰ２の吐出時の運動エネルギーよりも大きい。このため、位置Ｐ１における部分ガス流ＧＰ１の運動エネルギーが、位置Ｐ２における部分ガス流ＧＰ２の運動エネルギーよりも大きくなる。
【０１６１】
図２１は、ガス供給部４５Ａのノズルの他の例として、ノズル４０Ｃを説明するための上面模式図である。図２２は、ノズル４０Ｃを説明するための模式的な側面断面図である。ノズル４０Ｃは、導入口４０１Ｃと、吐出口４０３Ｃと、導入口４０１Ｃから吐出口４０３Ｃに至る流路４０２Ｃを備えている。
【０１６２】
吐出口４０３Ｃの延在方向を横切る方向における吐出口４０３Ｃの幅は、対象領域Ｑ１の位置Ｐ２に対向する吐出口４０３Ｃの第２部分ＮＰ２から対象領域Ｑ１の位置Ｐ１に対向する吐出口４０３Ｃの第１部分ＮＰ１に向けて増加している。図２１の例では、吐出口４０３Ｃは、略三角形状に形成されている。
【０１６３】
ノズル４０Ｃの流路４０２Ｃは、吐出口４０３Ｃと略同じ断面形状を有し、ノズル４０Ｃは、導入口４０１Ｃから流路４０２Ｃに導入された不活性ガスを流路４０２Ｃの軸方向に沿って吐出口４０３Ｃに向かわせて、吐出口４０３Ｃからガス流Ｇ４として吐出する。
【０１６４】
吐出口４０３Ｃの各部分から吐出される部分ガス流の流速はほぼ同じであるが、吐出口４０３Ｃの幅は、上流側の位置Ｐ２に対向する第２部分ＮＰ２から下流側の位置Ｐ１に対向する第１部分ＮＰ１に向けて増加している。これにより、対象領域Ｑ１に供給されるガス流Ｇ４の、対象領域Ｑ１上の各位置における流量（運動エネルギー）は、位置Ｐ２から位置Ｐ１に向けて増加する。
【０１６５】
従って、ノズル４０Ｃが吐出する不活性ガスのガス流Ｇ４のうち基板Ｗの回転方向の下流側の位置Ｐ１に供給される部分ガス流ＧＰ１と、上流側の位置Ｐ２に供給される部分ガス流ＧＰ２とについて、部分ガス流ＧＰ１の吐出時の運動エネルギーが、部分ガス流ＧＰ２の吐出時の運動エネルギーよりも大きくなる。このため、位置Ｐ１における部分ガス流ＧＰ１の運動エネルギーが、位置Ｐ２における部分ガス流ＧＰ２の運動エネルギーよりも大きくなる。
【０１６６】
図２３は、ガス供給部４５Ａのノズル他の例として、ノズル４０Ｄを説明するための模式的な側面断面図である。ノズル４０Ｄは、導入口４０１Ｄ、流路４０２Ｄ、および基板Ｗの周方向に延在するスリット状の吐出口４０３Ｄを備えている。ノズル４０Ｄは、対象領域Ｑ１に向けて不活性ガスのカーテン状のガス流Ｇ４を吐出する。
【０１６７】
ノズル４０Ｄは、多数の細孔を含むフィルター４０４を流路４０２Ｄにさらに備えている。流路４０２Ｄは、不活性ガスを、フィルター４０４を通して吐出口４０３Ｄに導く。フィルター４０４のうち対象領域Ｑ１に対応する部分におけるポア径は、基板Ｗの回転方向の上流側から下流側に向けて増加する。図２３の例では、フィルター４０４は、上流側から下流側に配列された４つのフィルター４０４１〜４０４４を含んでいる。フィルター４０４１〜４０４４のそれぞれのポア径は、フィルター４０４１、４０４２、４０４３、４０４４の順に増加している。すなわち、図２３の例では、フィルター４０４のうち対象領域Ｑ１に対応する部分におけるポア径は、基板Ｗの回転方向の上流側から下流側に向けて不連続に増加している。これにより、吐出口４０３Ｄの各部分から対象領域Ｑ１にそれぞれ吐出される部分ガス流の流速および流量（運動エネルギー）は、位置Ｐ２から位置Ｐ１に向けて、すなわち基板Ｗの回転方向の上流側から下流側に向けて不連続に増加する。
【０１６８】
これにより、位置Ｐ１に供給されるガス流ＧＤ１の運動エネルギー（流速および流量）は、位置Ｐ２に供給されるガス流ＧＤ２の運動エネルギーよりも大きくなる。また、ガス流ＧＤ１の吐出口４０３Ｄからの吐出時の運動エネルギーは、ガス流ＧＤ２の吐出時の運動エネルギーよりも大きくなる。なお、ガス流ＧＤ１は、ノズル４０Ｄが吐出する不活性ガスのガス流Ｇ４のうち基板Ｗの回転方向の下流側の位置Ｐ１に供給される部分ガス流であり、ガス流ＧＤ２は、ノズル４０Ｄが吐出する不活性ガスのガス流Ｇ４のうち上流側の位置Ｐ２に供給される部分ガス流である。
【０１６９】
フィルター４０４のうち対象領域Ｑ１に対応する部分におけるポア径は、基板Ｗの回転方向の上流側から下流側に向けて連続的に増加するようにフィルター４０４が構成されてもよい。
【０１７０】
図２４は、ガス供給部４５Ａのノズルの他の例として、ノズル４０Ｅを説明するための側面断面図である。図２５は、ノズル４０Ｅが備える板状部材４０５の上面模式図である。
【０１７１】
ノズル４０Ｅは、導入口４０１Ｅ、流路４０２Ｅ、吐出口４０３Ｅを備える。ノズル４０Ｅは、流路４０２Ｅを閉塞するように設けられた板状部材４０５をさらに備える。板状部材４０５には、複数（図２４、図２５の例では５個）の貫通孔４０４１〜４０４５が形成されている。
【０１７２】
貫通孔４０４１〜４０４５は、板状部材４０５を、流路４０２Ｅの軸方向にそれぞれ貫通している。貫通孔４０４１〜４０４５は、吐出口４０３Ｅの延在方向に配列されている。ノズル４０Ｅは、板状部材４０５の複数の貫通孔４０４１〜４０４５を通した不活性ガスを吐出口４０３Ｅから対象領域Ｑ１に向けて吐出する。複数の貫通孔４０４１〜４０４５のそれぞれの面積は、基板Ｗの回転方向における最も上流側の貫通孔４０５１から最も下流側の貫通孔４０５５に向けて増加している。すなわち、複数の貫通孔４０４１〜４０４５のそれぞれの面積は、基板Ｗの回転方向の上流側から下流側に向けて増加している。これにより、吐出口４０３Ｅの各部分から対象領域Ｑ１にそれぞれ吐出される部分ガス流の流速および流量（運動エネルギー）は、位置Ｐ２から位置Ｐ１に向けて、すなわち基板Ｗの回転方向の上流側から下流側に向けて増加する。
【０１７３】
これにより、位置Ｐ１に供給されるガス流ＧＥ１の運動エネルギー（流速および流量）は、位置Ｐ２に供給されるガス流ＧＥ２の運動エネルギーよりも大きくなる。また、ガス流ＧＥ１の吐出時の運動エネルギーは、ガス流ＧＥ２の吐出時の運動エネルギーよりも大きくなる。なお、ガス流ＧＥ１は、ノズル４０Ｅが吐出する不活性ガスのガス流のうち基板Ｗの回転方向の下流側の位置Ｐ１に供給される部分ガス流であり、ガス流ＧＥ２は、ノズル４０Ｆが吐出する不活性ガスのガス流のうち上流側の位置Ｐ２に供給される部分ガス流である。
【０１７４】
図２６は、ガス吐出機構４４Ａのノズルの更に他の例としてノズル４０Ｆを説明するための側面模式図である。ノズル４０Ｆは、基板Ｗの周方向に沿って並んで対象領域Ｑ１に対向する不活性ガスの複数（図示の例では、２個）の吐出口４０３Ｆ１、４０３Ｆ２と、ガス供給部４５Ａから供給される不活性ガスを導入する導入口４０１Ｆを備えている。
【０１７５】
ノズル４０Ｆは、導入口４０１Ｆに連通する本流路４０１０と、本流路４０１０からそれぞれ分岐して吐出口４０３Ｆ１、４０３Ｆ２にそれぞれ連通する複数（図示の例では、２個）の枝流路４０１１、４０１２をさらに備えている。
【０１７６】
ノズル４０Ｆは、吐出口４０３Ｆ１、４０３Ｆ２のうち基板Ｗの回転方向における最も上流側の吐出口４０３Ｆ２から対象領域Ｑ１の位置Ｐ２に向けて不活性ガスが吐出されるとともに、当該回転方向における最も下流側の吐出口４０３Ｆ１から対象領域Ｑ１の位置Ｐ１に向けて不活性ガスが吐出されるように、導入口４０１Ｆから導入された不活性ガスを吐出口４０３Ｆ１、４０３Ｆ２から吐出する。
【０１７７】
複数の吐出口４０３Ｆ１、４０３Ｆ２のそれぞれの面積は、基板Ｗの回転方向における最も上流側の吐出口４０３Ｆ２から最も下流側の吐出口４０３Ｆ１に向けて増加している。すなわち、複数の吐出口４０３Ｆ１、４０３Ｆ２のそれぞれの面積は、基板Ｗの回転方向の上流側から下流側に向けて増加している。また、複数の枝流路４０１１、４０１２の断面積は、複数の吐出口４０３Ｆ１、４０３Ｆ２のうち各枝流路が対応する吐出口の当該複数の吐出口４０３Ｆ１、４０３Ｆ２の中での面積の増加順に従って増加する。具体的には、枝流路４０１１は、吐出口４０３Ｆ１に対応し、枝流路４０１２は、吐出口４０３Ｆ２に対応しており、吐出口の面積は、吐出口４０３Ｆ２、吐出口４０３Ｆ１の順に増加している。従って、複数の枝流路４０１１、４０１２の断面積は、枝流路４０１２、４０１１の順に増加している。
【０１７８】
これにより、位置Ｐ１に供給されるガス流ＧＦ１の運動エネルギー（流速および流量）は、位置Ｐ２に供給されるガス流ＧＦ２の運動エネルギーよりも大きくなる。また、ガス流ＧＦ１の吐出時の運動エネルギーは、ガス流ＧＦ２の吐出時の運動エネルギーよりも大きくなる。なお、ガス流ＧＦ１は、ノズル４０Ｆが吐出する不活性ガスのガス流のうち基板Ｗの回転方向の下流側の位置Ｐ１に供給される部分ガス流であり、ガス流ＧＦ２は、ノズル４０Ｆが吐出する不活性ガスのガス流のうち上流側の位置Ｐ２に供給される部分ガス流である。
【０１７９】
図２７は、ガス吐出機構４４Ａのノズルの更に他の例としてノズル４０Ｇを説明するための上面模式図である。
【０１８０】
ノズル４０Ｇは、ガス供給部４５Ａから供給された不活性ガスをそのスリット状の吐出口からカーテン上のガス流Ｇ５として基板Ｗの上面周縁部の対象領域Ｑ１に吐出する。ノズル４０Ｇの吐出口と、対象領域Ｑ１との距離は、上流側の位置Ｐ２から下流側の位置Ｐ１に向けて近くなっている。
【０１８１】
これにより、ノズル４０Ｇが吐出する不活性ガスのガス流Ｇ５のうち基板Ｗの回転方向の下流側の位置Ｐ１に供給される部分ガス流Ｇ５１と、上流側の位置Ｐ２に供給される部分ガス流Ｇ５２とについて、位置Ｐ１における部分ガス流Ｇ５１の運動エネルギーが、位置Ｐ２における部分ガス流Ｇ５２の運動エネルギーよりも大きくなる。
【０１８２】
上記のように構成された本実施形態２に係る基板処理装置によれば、ガス吐出ノズルが吐出する不活性ガスのガス流のうち基板Ｗの回転方向の下流側の位置Ｐ１に供給される第１の部分ガス流と、上流側の位置Ｐ２に供給される第２の部分ガス流とについて、位置Ｐ１における第１の部分ガス流の運動エネルギーが、位置Ｐ２における第２の部分ガス流の運動エネルギーよりも大きい。これにより、上流側の位置Ｐ２において運動エネルギーの小さいガス流を残留処理液に当てて液跳ねを抑制しつつ残留処理液の膜厚を減らした後に、下流側の位置Ｐ１において残留処理液の膜厚が減った部分に運動エネルギーが大きいガス流を当てることによって、デバイス領域に到達可能な残留処理液の液跳ねの発生を抑制しつつ残留処理液の大部分を基板Ｗの外部に排出できる。これにより、さらに下流側の着液位置に吐出される新たな処理液と残留処理液との衝突によって基板Ｗのデバイス領域に到達可能な液跳ねが発生することを抑制できる。従って、処理液が基板Ｗ上面のデバイス領域に進入することを抑制しつつ基板Ｗの上面周縁部を処理できる。
【０１８３】
本発明は詳細に示され記述されたが、上記の記述は全ての態様において例示であって限定的ではない。したがって、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【０１８４】
１  基板処理装置
２１  スピンチャック（基板保持部）
４０Ａ  ノズル（ガス吐出ノズル）
４０１Ａ  導入口
４０２Ａ  流路
４０３Ａ  吐出口
４１，４２  ノズル
５１ａ〜５１ｄ  ノズル
４８〜５０  ノズルヘッド
Ｓ３  処理領域
Ｓ４  非処理領域
２３１  回転機構
８３  処理液供給部
８３Ａ  処理液吐出機構（処理液吐出部）
４４Ａ  ガス吐出機構（ガス吐出部）
４４１，４４２  ガス吐出機構
４４３  ガス吐出機構（他のガス吐出部）
４５Ａ  ガス供給部
Ｐ１  位置（第１位置）
Ｐ２  位置（第２位置）
ＰＬ  位置（着液位置）
Ｇ１  不活性ガスのガス流（第１ガス流）
Ｇ２  不活性ガスのガス流（第２ガス流）
Ｌ１  処理液の液流
Ｌ２  液流
１３０  制御部
Ｇ１〜Ｇ４  ガス流
ＧＰ１  部分ガス流（第１の部分ガス流）
ＧＰ２  部分ガス流（第２の部分ガス流）
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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【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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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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