(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板のまわりに配置される把持部がそれぞれに設けられており、前記把持部と前記基板との接触により前記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前記基板の下面に平行に対向する上面と、前記上面の中央部で開口する中央穴を形成しており、前記複数のチャックピンに保持されている前記基板の中央部を通る鉛直な回転軸線を取り囲む筒状の内周面と、を含むスピンベースと、
前記複数のチャックピンと前記スピンベースとを前記回転軸線まわりに回転させるスピンモータと、
前記複数のチャックピンよりも上方に配置された洗浄液吐出口を含み、前記洗浄液吐出口から下方に洗浄液を吐出する洗浄液ノズルと、
前記洗浄液ノズルに供給される洗浄液の流量を変更することにより、前記洗浄液ノズルの洗浄液吐出口から吐出される洗浄液の流速を調整する洗浄液流量調整バルブと、
前記回転軸線に直交する直線に沿う方向である径方向における前記複数のチャックピンと前記中央穴との間の外周着液位置に、前記洗浄液ノズルから前記スピンベースの上面に向けて吐出された洗浄液が着液する外周位置と、前記径方向における前記外周着液位置と前記中央穴との間の中央着液位置に、前記洗浄液ノズルから前記スピンベースの上面に向けて吐出された洗浄液が着液する中央位置と、を含む複数の位置に前記洗浄液ノズルを移動させるノズル移動機構と、
前記スピンモータ、洗浄液流量調整バルブ、およびノズル移動機構を制御することにより、前記洗浄液ノズルから吐出された洗浄液で前記スピンベースの上面を洗浄するチャック洗浄処理を実行する制御装置とを、含み、
前記チャック洗浄処理は、
前記スピンベースの上面に向けて前記洗浄液ノズルに洗浄液を吐出させる洗浄液供給工程と、
前記洗浄液供給工程と並行して、前記外周位置から前記中央位置までの範囲内だけで前記ノズル移動機構に前記洗浄液ノズルを移動させるノズル移動工程と、
前記洗浄液供給工程と並行して、前記複数のチャックピンと前記スピンベースとを前記スピンモータに回転させるチャック回転工程と、
前記ノズル移動工程において前記洗浄液ノズルが前記中央位置に配置されているときに、前記スピンベースの上面に沿って前記中央着液位置から内方に広がる洗浄液が前記中央穴に到達しないように、前記スピンベースの回転速度と、前記洗浄液ノズルから吐出される洗浄液の流速と、前記回転軸線から前記中央着液位置までの距離と、を含む中央洗浄条件を設定する中央洗浄条件設定工程と、
前記ノズル移動工程において前記洗浄液ノズルが前記外周位置に配置されているときに、前記複数のチャックピンから内方に跳ね返った洗浄液が前記中央穴に到達しないように、前記スピンベースの回転速度と、前記洗浄液ノズルから吐出される洗浄液の流速と、前記回転軸線から前記外周着液位置までの距離と、を含む外周洗浄条件を設定する外周洗浄条件設定工程とを含む、基板処理装置。
【請求項２】
前記基板処理装置は、前記スピンベースを取り囲む筒状のスプラッシュガードと、前記スプラッシュガードの上端が前記スピンベースの上面よりも上方に位置する上位置と、前記スプラッシュガードの上端が前記スピンベースの上面よりも下方に位置する下位置と、の間で前記スプラッシュガードを昇降させるガード昇降機構とをさらに含み、
前記チャック洗浄処理は、前記洗浄液供給工程と並行して、前記スプラッシュガードを上位置に位置させるガード洗浄工程を含む、請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記外周着液位置から前記複数のチャックピンまでの前記径方向の距離は、前記中央穴の外径よりも小さい、請求項１または２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記中央着液位置から前記中央穴までの前記径方向の距離は、前記中央穴の外径よりも小さく、前記洗浄液吐出口の外径よりも大きい、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記ノズル移動工程において前記洗浄液ノズルが前記外周位置に位置しているときの前記スピンベースの回転速度は、前記ノズル移動工程において前記洗浄液ノズルが前記中央位置に位置しているときの前記スピンベースの回転速度よりも小さい、請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記ノズル移動工程において前記洗浄液ノズルが前記外周位置に位置しているときの前記スピンベースの回転速度を表す一分あたりの前記スピンベースの回転数の数値は、１０００以下である、請求項５に記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記径方向に間隔を空けて前記スピンベースの内周面に取り囲まれており、前記スピンベースと共に回転しない非回転部材と、
前記スピンベースの内周面と前記非回転部材の外周面との間の環状の隙間に配置された磁性流体シールと、をさらに含む、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】
前記径方向に間隔を空けて前記スピンベースの内周面に取り囲まれており、前記スピンベースと共に回転しない非回転部材と、
前記スピンベースの内周面と前記非回転部材の外周面との間の環状の隙間に気体を供給することにより、前記中央穴から上方に気体を吐出させる下ガス配管と、をさらに含む、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９】
前記非回転部材は、前記複数のチャックピンに保持されている前記基板の下面に向けて処理液を上方に吐出する下ノズルを含む、請求項７または８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】
特許文献１および特許文献２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。
特許文献１に記載の基板処理装置は、スピンベースの外周部から上方に突出する複数のチャックピンで基板を水平に保持しながら当該基板を回転させるスピンチャックと、スピンチャックに保持されている基板の上面に向けて処理液を吐出するノズルユニットと、スピンチャックに保持されている基板の下面に向けて処理液を吐出する下ノズルとを備えている。
【０００３】
特許文献１では、下ノズルが挿入された中央穴がスピンベースの中央部に形成されている。中央穴は、スピンベースの上面の中央部で開口している。特許文献２では、下ノズルを設ける代わりに、処理液を上方に吐出する中央穴（同文献では、流出口８ａ）がスピンベース（同文献では、処理部材１１）の中央部に形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−３８９７８号公報
【特許文献２】特開平８−７８３６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
基板に処理液を供給すると、基板を汚染するパーティクルがスピンチャック等に発生する場合がある。
具体的には、特許文献１において、下ノズルから基板の下面に供給された処理液の一部は、スピンベースの上面に落下する。同様に、特許文献２において、スピンベースの中央穴から基板の下面に供給された処理液の一部は、スピンベースの上面に落下する。基板に供給された処理液は、チャックピンに付着する。このような液体がスピンベースやチャックピンで乾燥すると、パーティクルが発生する場合がある。
【０００６】
さらにまた、ノズルユニットから基板の上面に供給された処理液の一部は、基板の外周面を伝って基板の下面側に移動し、スピンベースの上面に落下する場合がある。基板の上面に処理液を供給したときや、基板から外方に飛散した処理液が基板を取り囲むスプラッシュガードに衝突したときに、ミストが発生する。このミストが、スピンベースやチャックピンに付着する場合もある。
【０００７】
本発明者らは、スピンチャック等で発生したパーティクルで基板が汚染されることを防止するために、基板を処理していないときに、スピンチャック等を自動で洗浄することを検討している。具体的には、回転しているスピンベースの上面に向けて洗浄液ノズルに洗浄液を下方に吐出させながら、スピンベースに対する洗浄液の着液位置を径方向に移動させることを検討している。しかしながら、この洗浄方法では、条件が適切でないと、次の２つの問題が発生することが分かった。
【０００８】
具体的には、洗浄液でスピンベースの上面を洗浄する場合、スピンベースの広い範囲に洗浄液を直接当てるために、通常は、スピンベースに対する洗浄液の着液位置をスピンベースの上面の中央部付近まで移動させる。
しかしながら、特許文献１や特許文献２に記載のスピンベースのように、中央穴がスピンベースの上面の中央部で開口している場合、洗浄液の着液位置を中央穴に近づけすぎると、スピンベースの上面に沿って着液位置から内方に広がる洗浄液が中央穴に入る。この場合、中央穴内でパーティクルが発生したり、液体との接触を回避したい機械部分にまで洗浄液が到達したりするおそれがある。磁性流体シールなどの非接触式シールが中央穴内に配置されている場合は、シール機能が低下するおそれがある。
【０００９】
２つ目の問題は、チャックピンから内方に跳ね返った洗浄液がスピンベースの中央穴に到達するおそれがあるということである。
洗浄液ノズルから回転しているスピンベースの上面に向けて吐出された洗浄液は、スピンベースの上面に沿って流れる。スピンベースの上面に沿って外方に流れる洗浄液の一部は、チャックピンに衝突し、中央穴の方に跳ね返る。スピンベースの回転速度が大きいと、チャックピンに衝突する洗浄液の勢いが増すので、洗浄液が遠くまで飛散する。また、チャックピンに衝突する洗浄液の流量が増加すると、多くの洗浄液が中央穴に向かって飛散する。洗浄液が中央穴に入ると、前述の問題が発生するおそれがある。
【００１０】
そこで、本発明の目的の一つは、スピンベースの中央部に設けられた中央穴に洗浄液が入ることを抑制または防止しながら、チャックピンおよびスピンベースを含む複数の部材を洗浄することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するための請求項１記載の発明は、基板のまわりに配置される把持部がそれぞれに設けられており、前記把持部と前記基板との接触により前記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前記基板の下面に平行に対向する上面と、前記上面の中央部で開口する中央穴を形成しており、前記複数のチャックピンに保持されている前記基板の中央部を通る鉛直な回転軸線を取り囲む筒状の内周面と、を含むスピンベースと、前記複数のチャックピンと前記スピンベースとを前記回転軸線まわりに回転させるスピンモータと、前記複数のチャックピンよりも上方に配置された洗浄液吐出口を含み、前記洗浄液吐出口から下方に洗浄液を吐出する洗浄液ノズルと、前記洗浄液ノズルに供給される洗浄液の流量を変更することにより、前記洗浄液ノズルの洗浄液吐出口から吐出される洗浄液の流速を調整する洗浄液流量調整バルブと、前記回転軸線に直交する直線に沿う方向である径方向における前記複数のチャックピンと前記中央穴との間の外周着液位置に、前記洗浄液ノズルから前記スピンベースの上面に向けて吐出された洗浄液が着液する外周位置と、前記径方向における前記外周着液位置と前記中央穴との間の中央着液位置に、前記洗浄液ノズルから前記スピンベースの上面に向けて吐出された洗浄液が着液する中央位置と、を含む複数の位置に前記洗浄液ノズルを移動させるノズル移動機構と、前記スピンモータ、洗浄液流量調整バルブ、およびノズル移動機構を制御することにより、前記洗浄液ノズルから吐出された洗浄液で前記スピンベースの上面を洗浄するチャック洗浄処理を実行する制御装置とを、含む、基板処理装置である。
【００１２】
前記チャック洗浄処理は、前記スピンベースの上面に向けて前記洗浄液ノズルに洗浄液を吐出させる洗浄液供給工程と、前記洗浄液供給工程と並行して、前記外周位置から前記中央位置までの範囲内だけで前記ノズル移動機構に前記洗浄液ノズルを移動させるノズル移動工程と、前記洗浄液供給工程と並行して、前記複数のチャックピンと前記スピンベースとを前記スピンモータに回転させるチャック回転工程と、前記ノズル移動工程において前記洗浄液ノズルが前記中央位置に配置されているときに、前記スピンベースの上面に沿って前記中央着液位置から内方に広がる洗浄液が前記中央穴に到達しないように、前記スピンベースの回転速度と、前記洗浄液ノズルから吐出される洗浄液の流速と、前記回転軸線から前記中央着液位置までの距離と、を含む中央洗浄条件を設定する中央洗浄条件設定工程と、前記ノズル移動工程において前記洗浄液ノズルが前記外周位置に配置されているときに、前記複数のチャックピンから内方に跳ね返った洗浄液が前記中央穴に到達しないように、前記スピンベースの回転速度と、前記洗浄液ノズルから吐出される洗浄液の流速と、前記回転軸線から前記外周着液位置までの距離と、を含む外周洗浄条件を設定する外周洗浄条件設定工程とを含む。
【００１３】
この構成によれば、回転しているスピンベースの上面に向けて洗浄液を吐出する。この状態で、スピンベースに対する洗浄液の着液位置を移動させる。これにより、洗浄液ノズルから吐出された洗浄液がスピンベースの広い範囲に直接当たり、スピンベースの上面が洗浄される。さらに、スピンベースの上面に沿って外方に流れる洗浄液がチャックピンに当たり、チャックピンが洗浄される。これにより、スピンベース等に付着しているパーティクルを減らすことができる。さらに、スピンベース等を自動で洗浄するので、手作業で洗浄する場合と比較して、清浄度のばらつきを低減できる。
【００１４】
その一方で、洗浄液ノズルが中央位置に配置されているとき、スピンベースの上面に沿って中央着液位置から内方に広がる洗浄液が、スピンベースの中央部に設けられた中央穴に入るおそれがある。中央位置に位置する洗浄液ノズルから吐出された洗浄液が中央穴に入るか否かを決定する要因には、スピンベースの回転速度と、洗浄液ノズルから吐出される洗浄液の流速と、回転軸線から中央着液位置までの距離とが含まれる。これらを含む中央洗浄条件は、洗浄液が中央穴に到達しないように設定される。
【００１５】
また、洗浄液ノズルが外周位置に配置されているとき、チャックピンに当たった洗浄液が中央穴まで跳ね返るおそれがある。外周位置に位置する洗浄液ノズルから吐出された洗浄液が中央穴に入るか否かを決定する要因には、スピンベースの回転速度と、洗浄液ノズルから吐出される洗浄液の流速と、回転軸線から外周着液位置までの距離とが含まれる。これらを含む外周洗浄条件は、洗浄液が中央穴に到達しないように設定される。
【００１６】
このように、洗浄液ノズルから吐出された洗浄液が中央穴に入るか否かを決定する要因が適切に設定されるので、スピンベースの中央部に設けられた中央穴に洗浄液が入ることを抑制または防止しながら、チャックピンおよびスピンベースを含む複数の部材を洗浄することができる。これにより、スピンベース等から基板へのパーティクルの転移による基板の汚染を抑制または防止できる。
【００１７】
請求項２に記載の発明は、前記基板処理装置は、前記スピンベースを取り囲む筒状のスプラッシュガードと、前記スプラッシュガードの上端が前記スピンベースの上面よりも上方に位置する上位置と、前記スプラッシュガードの上端が前記スピンベースの上面よりも下方に位置する下位置と、の間で前記スプラッシュガードを昇降させるガード昇降機構とをさらに含み、前記チャック洗浄処理は、前記洗浄液供給工程と並行して、前記スプラッシュガードを上位置に位置させるガード洗浄工程を含む、請求項１に記載の基板処理装置である。
【００１８】
この構成によれば、洗浄液ノズルが回転しているスピンベースの上面に向けて洗浄液を吐出しているときに、スプラッシュガードの上端がスピンベースの上面よりも上方に配置される。スピンベースの上面に供給された洗浄液は、スピンベースの上面に沿って外方に流れ、スピンベースから外方に飛散する。スピンベースから飛散した洗浄液は、上位置に位置するスプラッシュガードに当たる。したがって、チャックピンおよびスピンベースだけでなく、スプラッシュガードも洗浄することができる。さらに、スピンベースを洗浄した洗浄液でスプラッシュガードを洗浄するので、洗浄液の使用量を抑えることができる。
【００１９】
請求項３に記載の発明は、前記外周着液位置から前記複数のチャックピンまでの前記径方向の距離（たとえば、最短距離）は、前記中央穴の外径（たとえば、中央穴の上端の外径）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、外周着液位置がチャックピンに近いので、洗浄液が直接当たる範囲をさらに広げることができる。これにより、洗浄液が中央穴に浸入することを抑制または防止しながら、スピンベースに残留しているパーティクルの数をさらに減らすことができる。
【００２０】
請求項４に記載の発明は、前記中央着液位置から前記中央穴までの前記径方向の距離（たとえば、最短距離）は、前記中央穴の外径（たとえば、中央穴の上端の外径）よりも小さく、前記洗浄液吐出口の外径よりも大きい、請求項１〜３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、中央着液位置がスピンベースの中央穴に近いので、洗浄液が直接当たる範囲をさらに広げることができる。これにより、洗浄液が中央穴に浸入することを抑制または防止しながら、スピンベースに残留しているパーティクルの数をさらに減らすことができる。
【００２１】
請求項５に記載の発明は、前記ノズル移動工程において前記洗浄液ノズルが前記外周位置に位置しているときの前記スピンベースの回転速度は、前記ノズル移動工程において前記洗浄液ノズルが前記中央位置に位置しているときの前記スピンベースの回転速度よりも小さい、請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
つまり、前記チャック回転工程は、前記洗浄液ノズルが前記外周位置に位置しているときに外周回転速度で前記複数のチャックピンと前記スピンベースとを前記スピンモータに回転させる外周回転工程と、前記洗浄液ノズルが前記中央位置に位置しているときに、前記外周回転速度よりも大きい中央回転速度で前記複数のチャックピンと前記スピンベースとを前記スピンモータに回転させる回転中央工程とを含んでいてもよい。
【００２２】
中央位置に位置する洗浄液ノズルから吐出された洗浄液が中央穴に入るか否かを決定する要因の一つは、スピンベースの回転速度である。これは、スピンベースの回転速度が大きいと、大きい遠心力がスピンベース上の洗浄液に加わり、洗浄液が内方に広がる範囲が狭まるからである。この構成によれば、洗浄液ノズルが中央位置に位置しているときのスピンベースの回転速度が大きいので、中央着液位置から内方に広がる洗浄液の範囲を狭めることができる。これにより、洗浄液ノズルが中央位置に位置しているときに、洗浄液が中央穴に浸入することを抑制または防止できる。
【００２３】
スピンベースの回転速度は、外周位置に位置する洗浄液ノズルから吐出された洗浄液が中央穴に入るか否かを決定する要因の一つでもある。これは、スピンベースの回転速度が大きいと、大きい遠心力がスピンベース上の洗浄液に加わり、チャックピンに衝突する洗浄液の勢いが強まるからである。この構成によれば、洗浄液ノズルが外周位置に位置しているときのスピンベースの回転速度が小さいので、チャックピンから内方に飛散する洗浄液の範囲を狭めることができる。これにより、洗浄液ノズルが外周位置に位置しているときに、洗浄液が中央穴に浸入することを抑制または防止できる。
【００２４】
請求項６に記載の発明は、前記ノズル移動工程において前記洗浄液ノズルが前記外周位置に位置しているときの前記スピンベースの回転速度を表す一分あたりの前記スピンベースの回転数の数値は、１０００以下である、請求項５に記載の基板処理装置である。前記ノズル移動工程において前記洗浄液ノズルが前記外周位置に位置しているときの前記スピンベースの回転速度は、前記洗浄液供給工程において前記洗浄液ノズルが洗浄液を吐出している総秒数の数値よりも小さくてもよい。
この構成によれば、洗浄液ノズルが外周位置に位置しているときのスピンベースの回転速度、つまり、外周回転速度が極めて小さいので、スピンベース上の洗浄液に加わる遠心力が極めて小さい。そのため、チャックピンに衝突する洗浄液の勢いが弱まり、チャックピンから内方に飛散する洗浄液の範囲が狭まる。これにより、洗浄液ノズルが外周位置に位置しているときに、洗浄液が中央穴に浸入することを抑制または防止できる。
【００２５】
請求項７に記載の発明は、前記径方向に間隔を空けて前記スピンベースの内周面に取り囲まれており、前記スピンベースと共に回転しない非回転部材と、前記スピンベースの内周面と前記非回転部材の外周面との間の環状の隙間に配置された磁性流体シールと、をさらに含む、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。
この構成によれば、スピンベースの内周面と非回転部材の外周面との間の環状の隙間が、磁性流体シールによって密閉されている。したがって、パーティクルを含む流体が、環状の隙間を上方に通過することを防止できる。さらに、前述のように、スピンベースを洗浄するときのスピンベースの回転速度等は、洗浄液が中央穴に浸入しないように設定されるので、洗浄液が磁性流体シールに接触することを防止できる。これにより、磁性流体シールのシール機能の低下を防止できる。
【００２６】
請求項８に記載の発明は、前記径方向に間隔を空けて前記スピンベースの内周面に取り囲まれており、前記スピンベースと共に回転しない非回転部材と、前記スピンベースの内周面と前記非回転部材の外周面との間の環状の隙間に気体を供給することにより、前記中央穴から上方に気体を吐出させる下ガス配管と、をさらに含む、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。
【００２７】
この構成によれば、下ガス配管によって供給された気体が、スピンベースの内周面と非回転部材の外周面との間の環状の隙間を通過し、スピンベースの上面で開口する中央穴から上方に吐出される。前述のように、スピンベースを洗浄するときのスピンベースの回転速度等は、洗浄液が中央穴に浸入しないように設定されるので、洗浄液に起因するパーティクルが中央穴内に発生することを防止できる。したがって、中央穴内のパーティクルが気体と共に中央穴から上方に吐出されることを防止できる。
【００２８】
請求項９に記載の発明は、前記非回転部材は、前記複数のチャックピンに保持されている前記基板の下面に向けて処理液を上方に吐出する下ノズルを含む、請求項７または８に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、下ノズルから上方に吐出された処理液が、複数のチャックピンに保持されている基板の下面に供給される。下ノズルから基板の下面に供給された処理液の一部は、スピンベースの上面に落下する。しかしながら、洗浄液ノズルから吐出された洗浄液でスピンベース等を洗浄するので、スピンベース等から基板へのパーティクルの転移による基板の汚染を抑制または防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施形態に係る基板処理装置に備えられた処理ユニットの内部を水平に見た模式図である。
【図２】処理ユニットに備えられたスピンチャックの鉛直断面を示す模式図である。
【図３】スピンベースの上面等を洗浄するチャック洗浄処理の一例について説明するための工程図である。
【図４】図３に示すチャック洗浄処理の一例が行われているときの洗浄液ノズルの動作等を示すタイミングチャートである。
【図５】図３に示すチャック洗浄処理の一例が行われているときの洗浄液ノズルの動作を示す模式図である。
【図６】中央位置に位置する洗浄液ノズルから回転しているスピンベースの上面に向けて吐出された洗浄液の流れについて説明するための模式図である。
【図７】外周位置に位置する洗浄液ノズルから回転しているスピンベースの上面に向けて吐出された洗浄液の流れについて説明するための模式図である。
【図８】本発明の他の実施形態に係るスピンチャックの鉛直断面を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
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。
図１は、本発明の一実施形態に係る基板処理装置１に備えられた処理ユニット２の内部を水平に見た模式図である。図２は、処理ユニット２に備えられたスピンチャック５の鉛直断面を示す模式図である。図１において、回転軸線Ａ１の右側はチャックピン７が開位置に位置している状態を示しており、回転軸線Ａ１の左側はチャックピン７が閉位置に位置している状態を示している。
【００３１】
図１に示すように、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。基板処理装置１は、処理液や処理ガスなどの処理流体で基板Ｗを処理する処理ユニット２と、処理ユニット２に基板Ｗを搬送する搬送ロボット（図示せず）と、基板処理装置１を制御する制御装置３とを含む。制御装置３は、演算部と記憶部とを含むコンピュータである。
【００３２】
処理ユニット２は、内部空間を有する箱型のチャンバー４と、チャンバー４内で基板Ｗを水平に保持しながら基板Ｗの中央部を通る鉛直な回転軸線Ａ１まわりに回転させるスピンチャック５とを含む。スピンチャック５は、水平に保持された円板状のスピンベース６と、スピンベース６の上方で基板Ｗを水平に保持する複数（３つ以上）のチャックピン７と、複数のチャックピン７を開閉するチャック開閉機構１１とを含む。スピンチャック５は、さらに、スピンベース６の中央部から回転軸線Ａ１に沿って下方に延びるスピン軸１２と、スピン軸１２を回転させることによりスピンベース６および複数のチャックピン７を回転軸線Ａ１まわりに回転させるスピンモータ１３とを含む。
【００３３】
複数のチャックピン７は、スピンベース６の外周部から上方に突出している。複数のチャックピン７は、スピンベース６と共に回転軸線Ａ１まわりに回転する。複数のチャックピン７は、中心が回転軸線Ａ１上に配置された円周上に位置している。複数のチャックピン７は、間隔を空けて周方向（回転軸線Ａ１まわりの方向）に並んでいる。チャックピン７は、基板Ｗの下面に接触する支持部８と、基板Ｗの外周面に接触する把持部９と、支持部８および把持部９を支持する土台部１０とを含む。支持部８および把持部９は、スピンベース６の上面６ａから上方に離れた位置に配置されている。支持部８は、基板Ｗの下方に配置される。把持部９は、基板Ｗのまわりに配置される。
【００３４】
複数のチャックピン７の少なくとも一つは、スピンベース６に対して移動可能な可動ピンである。チャック開閉機構１１は、可動ピンを開位置（図１の右側のチャックピン７の位置）と閉位置（図１の左側のチャックピン７の位置）との間で鉛直なピン回動軸線Ａ２（図５参照）まわりに回動させることにより、複数のチャックピン７を開状態と閉状態との間で切り替える。開状態は、全ての把持部９が基板Ｗの外周面に押し付けられ、基板Ｗが水平に把持される状態である。開状態は、複数の把持部９による基板Ｗの把持が解除される状態である。チャック開閉機構１１は、機械式または磁石式であってもよいし、これら以外の形式であってもよい。
【００３５】
搬送ロボットは、複数のチャックピン７が開状態のときに、基板Ｗを複数の支持部８の上に置く。基板Ｗは、各支持部８と基板Ｗの下面との接触により、複数のチャックピン７に支持される。この状態で、複数のチャックピン７が閉状態に切り替えられると、各把持部９が基板Ｗの外周面に押し付けられ、基板Ｗが複数の把持部９によって水平に把持される。この状態で、複数のチャックピン７が閉状態に切り替えられると、各把持部９が基板Ｗの外周面から離れ、基板Ｗが複数の支持部８に支持される。
【００３６】
スピンベース６は、複数のチャックピン７に保持されている基板Ｗの下面に平行に対向する円環状の上面６ａと、スピンベース６の上面６ａの中央部で開口する中央穴２０を形成する筒状の内周面６ｂとを含む。後述する下ノズル２６は、中央穴２０に挿入されている。スピンベース６の上面６ａのいずれの部分も、基板Ｗの下面に平行である。スピンベース６の上面６ａの外径は、基板Ｗの直径よりも大きい。図２に示すように、スピンベース６の内周面６ｂは、スピンベース６の上面６ａの内周縁６ｃから下方に延びている。スピンベース６の内周面６ｂは、回転軸線Ａ１を取り囲んでいる。
【００３７】
スピンベース６の中央穴２０は、回転軸線Ａ１に沿って上下方向に延びる円柱状である。中央穴２０の上端は、スピンベース６の上面６ａの内周縁６ｃと同じ高さに位置する円形の中央開口に相当する。中央開口は、スピンベース６の上面６ａの内周縁６ｃによって区画されている。中央穴２０の外径は、一定であってもよいし、連続的または段階的に変化していてもよい。つまり、スピンベース６の内周面６ｂは、鉛直な円筒面であってもよいし、鉛直方向に対して斜めに傾いたテーパー状の筒状面であってもよいし、鉛直な円筒部とテーパー状の筒状部とを含んでいてもよい。
【００３８】
図１に示すように、処理ユニット２は、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの上面に向けて洗浄液を下方に吐出する洗浄液ノズル１４を含む。洗浄液ノズル１４は、たとえば、その内部または外部で液体と気体とを衝突させることにより、基板Ｗに向かって飛散する複数の液滴を生成する二流体ノズルである。洗浄液ノズル１４は、複数の微細孔から液体を同時に噴射することにより、基板Ｗに向かって飛散する複数の液滴を生成してもよい。
【００３９】
洗浄液ノズル１４は、洗浄液ノズル１４に供給される液体を案内する洗浄液配管１５と、洗浄液ノズル１４に供給される気体を案内する気体配管１８とに接続されている。洗浄液ノズル１４に対する液体の供給および供給停止を切り替える洗浄液バルブ１６と、洗浄液ノズル１４に供給される液体の流量を調整する洗浄液流量調整バルブ１７とは、洗浄液配管１５に介装されている。同様に、洗浄液ノズル１４に対する気体の供給および供給停止を切り替える気体バルブ１９は、気体配管１８に介装されている。
【００４０】
洗浄液ノズル１４に供給される液体、つまり洗浄液は、たとえば、純水（脱イオン水：Ｄeionized water）である。洗浄液ノズル１４に供給される気体は、たとえば、窒素ガスである。洗浄液は、薬液、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）の塩酸水のいずれかであってもよいし、これら以外の液体であってもよい。洗浄液ノズル１４に供給される気体は、窒素ガス以外の不活性ガスであってもよいし、不活性ガス以外の気体であってもよい。
【００４１】
図示はしないが、洗浄液バルブ１６は、流路を形成するバルブボディと、流路内に配置された弁体と、弁体を移動させるアクチュエータとを含む。洗浄液流量調整バルブ１７および気体バルブ１９も同様の構成を有している。後述のバルブ２５、２８、４２も同様である。アクチュエータは、空圧アクチュエータまたは電動アクチュエータであってもよいし、これら以外のアクチュエータであってもよい。制御装置３は、アクチュエータを制御することにより、洗浄液バルブ１６および気体バルブ１９を開閉させる。また、制御装置３は、アクチュエータを制御することにより、洗浄液流量調整バルブ１７の開度を変更する。
【００４２】
洗浄液バルブ１６が開かれると、液体が、洗浄液流量調整バルブ１７の開度に対応する流量で洗浄液ノズル１４に供給され、洗浄液ノズル１４の洗浄液吐出口１４ａから下方に吐出される。同様に、気体バルブ１９が開かれると、気体が、洗浄液ノズル１４に供給され、洗浄液ノズル１４の気体吐出口から下方に吐出される。洗浄液バルブ１６および気体バルブ１９の両方が開かれると、気体吐出口から吐出された気体が、洗浄液吐出口１４ａから吐出された液体に衝突し、基板Ｗの上面に向かって下方に飛散する複数の液滴が生成される。基板Ｗの上面に付着しているパーティクルなどの異物は、液滴と基板Ｗとの衝突により基板Ｗから剥がれる。
【００４３】
洗浄液ノズル１４は、チャンバー４内で移動可能なスキャンノズルである。処理ユニット２は、先端部に洗浄液ノズル１４が取り付けられたノズルアーム２１と、水平に延びるノズルアーム２１を移動させることにより、洗浄液ノズル１４を鉛直方向および水平方向の少なくとも一方に移動させるノズル移動機構２２とを含む。ノズル移動機構２２は、スピンチャック５のまわりで鉛直に延びるノズル回動軸線Ａ３まわりに洗浄液ノズル１４を回動させる旋回機構である。ノズル移動機構２２は、洗浄液ノズル１４と共にノズルアーム２１を水平に平行移動させるスライド機構であってもよい。
【００４４】
ノズル移動機構２２は、洗浄液ノズル１４から吐出された洗浄液がスピンチャック５に保持されている基板Ｗの上面に着液する処理位置と、平面視で洗浄液ノズル１４がスピンチャック５のまわりに位置する待機位置との間で、洗浄液ノズル１４を移動させる。処理位置は、一つの位置ではなく、複数の位置を意味する。処理位置は、洗浄液ノズル１４から吐出された洗浄液が基板Ｗの上面中央部に着液する中央処理位置と、洗浄液ノズル１４から吐出された洗浄液が基板Ｗの上面外周部に着液する外周処理位置とを含む。
【００４５】
処理ユニット２は、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの上面に向けてリンス液を下方に吐出するリンス液ノズル２３を含む。リンス液ノズル２３は、チャンバー４内の所定位置に固定された固定ノズルである。リンス液ノズル２３は、スキャンノズルであってもよい。リンス液ノズル２３は、リンス液配管２４に接続されている。リンス液ノズル２３に対するリンス液の供給および供給停止を切り替えるリンス液バルブ２５は、リンス液配管２４に介装されている。リンス液バルブ２５が開かれると、リンス液が、リンス液ノズル２３から基板Ｗの上面中央部に向けて下方に吐出される。リンス液は、たとえば、純水である。リンス液は、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）の塩酸水のいずれかであってもよい。
【００４６】
処理ユニット２は、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの下面に向けて上方に処理液を吐出する下ノズル２６を含む。下ノズル２６は、基板Ｗの下方に配置されている。図２に示すように、下ノズル２６は、基板Ｗの下方に位置する下吐出口２６ａと、下吐出口２６ａから吐出される処理液を案内する下流路２６ｂとを含む。下吐出口２６ａおよび下流路２６ｂは、回転軸線Ａ１上に位置している。下ノズル２６は、下ノズル２６に供給される処理液を案内する下処理液配管２７に接続されている。下ノズル２６に対する処理液の供給および供給停止を切り替える下処理液バルブ２８は、下処理液配管２７に介装されている。下処理液バルブ２８が開かれると、処理液が、下流路２６ｂを介して下吐出口２６ａに供給され、下吐出口２６ａから上方に吐出される。下ノズル２６に供給される処理液は、たとえば、純水である。処理液は、純水以外の液体であってもよい。
【００４７】
下ノズル２６は、スピンベース６の中央穴２０に挿入されている。スピンベース６の内周面６ｂは、径方向Ｄｒ（回転軸線Ａ１に直交する直線に沿う方向）に間隔を空けて下ノズル２６の外周面を取り囲んでいる。下ノズル２６は、チャンバー４に対して固定されている。スピンベース６が回転したとしても、下ノズル２６は回転しない。スピンベース６は、スピンベース６の内周面６ｂと下ノズル２６の外周面とによって形成された環状の隙間２９に配置されたベアリング３０を介して下ノズル２６に回転可能に支持されている。環状の隙間２９を密閉する環状シール３１は、ベアリング３０の上方に配置されている。環状シール３１は、たとえば、磁性流体シールである。環状シール３１は、磁性流体シール以外の非接触式シールであってもよいし、オイルシールなどの接触式シールであってもよい。
【００４８】
下ノズル２６は、複数のチャックピン７に保持されている基板Ｗの下面中央部の下方に配置された円板部２６ｃと、円板部２６ｃから回転軸線Ａ１に沿って下方に延びる円柱部２６ｄとを含む。円板部２６ｃおよび円柱部２６ｄは、回転軸線Ａ１と同軸である。下流路２６ｂは、円板部２６ｃおよび円柱部２６ｄ内で上下方向に延びている。下吐出口２６ａは、基板Ｗの下面に平行な円板部２６ｃの上面で開口している。円板部２６ｃの上面は、スピンベース６の上面６ａから上方に離れた位置に配置されている。円板部２６ｃの外径は、中央穴２０の外径よりも大きい。円板部２６ｃは、中央穴２０の上方に配置されている。中央穴２０は、平面視において円板部２６ｃで覆われている。
【００４９】
図１に示すように、処理ユニット２は、スピンチャック５の周囲を取り囲む筒状のカップ３２を含む。カップ３２は、基板Ｗから外方に排出された液体を受け止める筒状のスプラッシュガード３３と、スプラッシュガード３３によって下方に案内された液体を受け止める環状トレイ３４とを含む。処理ユニット２は、上位置（図１に示す位置）と下位置との間でスプラッシュガード３３を鉛直に昇降させるガード昇降機構３５を含む。
【００５０】
スプラッシュガード３３および環状トレイ３４は、回転軸線Ａ１まわりにスピンチャック５を取り囲んでいる。スプラッシュガード３３は、回転軸線Ａ１に向かって斜め上に延びる筒状の傾斜部３３ａと、傾斜部３３ａの下端部（外端部）から下方に延びる円筒状の案内部３３ｂとを含む。カップ３２およびスプラッシュガード３３の上端に相当する傾斜部３３ａの上端は、平面視で基板Ｗおよびスピンベース６を取り囲む円環状である。環状トレイ３４は、上向きに開いた環状の溝を形成している。環状の溝は、案内部３３ｂの下端の下方に位置している。
【００５１】
ガード昇降機構３５は、スプラッシュガード３３の上端がスピンベース６の上面６ａよりも上方に位置する上位置（図１に示す位置）と、スプラッシュガード３３の上端がスピンベース６の上面６ａよりも下方に位置する下位置との間で、スプラッシュガード３３を昇降させる。基板Ｗから外方に飛散した処理液は、上位置に位置するスプラッシュガード３３の傾斜部３３ａによって受け止められた後、スプラッシュガード３３の案内部３３ｂによって環状トレイ３４に案内される。
【００５２】
次に、処理ユニット２によって行われる基板Ｗの処理の一例について説明する。
処理ユニット２で基板Ｗを処理するときは、制御装置３が、搬送ロボットに基板Ｗをチャンバー４に搬入させる。その後、制御装置３は、スプラッシュガード３３を下位置から上位置に上昇させ、スピンチャック５に基板Ｗを回転させる。その後、制御装置３は、洗浄液ノズル１４を待機位置から処理位置に移動させる。さらに、制御装置３は、洗浄液バルブ１６および気体バルブ１９を開いて、洗浄液ノズル１４に複数の純水の液滴を噴射させる。このとき、制御装置３は、下ノズル２６に純水を吐出させてもよい。制御装置３は、回転している基板Ｗの上面に向けて洗浄液ノズル１４に純水の液滴を吐出させながら、洗浄液ノズル１４を中央処理位置と外周処理位置との間で移動させる。これにより、純水の液滴が基板Ｗの上面全域に衝突し、パーティクル等の異物が基板Ｗから除去される（基板洗浄工程）。
【００５３】
制御装置３は、洗浄液バルブ１６および気体バルブ１９を閉じて、洗浄液ノズル１４を待機位置に移動させた後、リンス液バルブ２５および下処理液バルブ２８を開いて、リンス液ノズル２３および下ノズル２６に純水を吐出させる。リンス液ノズル２３から吐出された純水は、回転している基板Ｗの上面中央部に着液した後、基板Ｗの上面周縁部まで基板Ｗの上面に沿って外方に流れる。同様に、下ノズル２６から吐出された純水は、回転している基板Ｗの下面中央部に着液した後、基板Ｗの下面周縁部まで基板Ｗの下面に沿って外方に流れる。これにより、純水が基板Ｗの上面および下面の全域に供給され、パーティクル等の異物が基板Ｗから洗い流される（上面リンス工程および下面リンス工程）。
【００５４】
制御装置３は、リンス液バルブ２５および下処理液バルブ２８を閉じて、リンス液ノズル２３および下ノズル２６に純水の吐出を停止させた後、スピンチャック５に基板Ｗを高速回転させる。これにより、基板Ｗ上の純水が遠心力によって基板Ｗの周囲に振り切られ、液体が基板Ｗから除去される。そのため、基板Ｗが乾燥する（基板乾燥工程）。その後、制御装置３は、スピンチャック５に基板Ｗの回転を停止させ、スプラッシュガード３３を上位置から下位置に下降させる。その後、制御装置３は、搬送ロボットに基板Ｗをチャンバー４から搬出させる。
【００５５】
下ノズル２６から基板Ｗの下面に供給された処理液の一部は、スピンベース６の上面６ａに落下する。洗浄液ノズル１４またはリンス液ノズル２３から基板Ｗの上面に供給された処理液の一部は、基板Ｗの外周面を伝って基板Ｗの下面側に移動し、スピンベース６の上面６ａに落下する場合がある。基板Ｗに供給された処理液は、チャックピン７に付着する。処理液のミストが、スピンベース６の上面６ａと基板Ｗの下面との間に進入し、スピンベース６の上面６ａに付着する場合がある。このような液体がスピンベース６の上面６ａで乾燥すると、パーティクルがスピンベース６上に発生する場合がある。そのため、以下で説明するように、制御装置３は、基板Ｗがチャンバー４内に存在しない期間に、スピンチャック５等を洗浄するチャック洗浄処理を実行する。
【００５６】
次に、スピンベース６の上面６ａ等を洗浄するチャック洗浄処理の一例について説明する。
図３は、チャック洗浄処理の一例について説明するための工程図である。図４は、図３に示すチャック洗浄処理の一例が行われているときの洗浄液ノズル１４の動作等を示すタイミングチャートである。図５は、図３に示すチャック洗浄処理の一例が行われているときの洗浄液ノズル１４の動作を示す模式図である。
【００５７】
以下のチャック洗浄処理は、制御装置３に記憶されているチャック洗浄レシピにしたがって制御装置３が基板処理装置１を制御することにより実行される。チャック洗浄レシピは、洗浄手順および洗浄条件を含む、チャック洗浄処理に必要な情報である。制御装置３は、一枚または複数枚の基板Ｗの処理が完了する度にチャック洗浄処理を実施してもよいし、基板処理装置１のメンテナンスの際にチャック洗浄処理を実施してもよい。
【００５８】
スピンチャック５等を洗浄するときは、チャンバー４の中に基板Ｗがない状態で、制御装置３が、スプラッシュガード３３を下位置から上位置に上昇させ（ステップＳ１）、スピンチャック５に基板Ｗを外周回転速度で回転させる（ステップＳ２）。その後、制御装置３は、洗浄液ノズル１４を待機位置から外周位置（図５において二点鎖線で示す位置）に移動させる（ステップＳ３）。その後、制御装置３は、洗浄液バルブ１６および気体バルブ１９を開いて、洗浄液ノズル１４に複数の純水の液滴を噴射させる（ステップＳ４）。
【００５９】
洗浄液ノズル１４から噴射された純水の液滴は、回転しているスピンベース６の上面６ａに衝突する。これにより、スピンベース６の上面６ａが洗浄される。また、スピンベース６の上面６ａに沿って外方に流れる純水の一部は、チャックピン７に供給される。これにより、チャックピン７が洗浄される。スピンベース６のまわりに排出された純水は、上位置に位置するスプラッシュガード３３の内面によって受け止められる。これにより、スプラッシュガード３３が洗浄される。
【００６０】
制御装置３は、回転しているスピンベース６の上面６ａに向けて洗浄液ノズル１４に純水の液滴を噴射させながら、洗浄液ノズル１４を外周位置に所定時間位置させる。その後、制御装置３は、洗浄液ノズル１４を外周位置から中央位置（図５において実線で示す位置）に水平に移動させる（ステップＳ５）。このとき、制御装置３は、洗浄液ノズル１４を中央位置まで一定の速度で移動させてもよいし（図４の実線Ｌ１参照）、洗浄液ノズル１４を中央位置まで段階的に移動させてもよい（図４の二点鎖線Ｌ２参照）。洗浄液ノズル１４の移動によりスピンベース６に対する液滴の衝突位置が径方向Ｄｒに移動するので、スピンベース６の広い範囲が洗浄される。
【００６１】
図５に示すように、外周位置は、洗浄液ノズル１４からスピンベース６の上面６ａに向けて吐出された純水が、径方向Ｄｒにおける複数のチャックピン７と中央穴２０との間の外周着液位置ＰＯに着液する位置である。中央位置は、洗浄液ノズル１４からスピンベース６の上面６ａに向けて吐出された純水が、径方向Ｄｒにおける外周着液位置ＰＯと中央穴２０との間の中央着液位置ＰＣに着液する位置である。洗浄液ノズル１４からスピンベース６の上面６ａに向けて噴射された複数の純水の液滴は、スピンベース６の上面６ａ内の概ね円形の領域に直接衝突する。外周着液位置ＰＯは、この円形の領域の中心を意味する。中央着液位置ＰＣについても同様である。
【００６２】
外周着液位置ＰＯおよび中央着液位置ＰＣは、いずれのチャックピン７よりも内方の位置であり、中央穴２０および下ノズル２６よりも外方の位置である。外周着液位置ＰＯは、中央着液位置ＰＣよりも外方の位置である。外周着液位置ＰＯから中央着液位置ＰＣまでの径方向Ｄｒの距離は、外周着液位置ＰＯから複数のチャックピン７の内端までの径方向Ｄｒの距離ＤＯよりも大きく、中央着液位置ＰＣから中央穴２０の縁（スピンベース６の上面６ａの内周縁６ｃ）までの径方向Ｄｒの距離ＤＣよりも大きい。距離ＤＯは、距離ＤＣと等しくてもよいし、距離ＤＣよりも大きいまたは小さくてもよい。
【００６３】
距離ＤＯは、中央穴２０の外径φ１よりも小さく、洗浄液吐出口１４ａの外径φ２よりも大きい。同様に、距離ＤＣは、中央穴２０の外径φ１よりも小さく、洗浄液吐出口１４ａの外径φ２よりも大きい。つまり、外周着液位置ＰＯは、径方向Ｄｒに関してチャックピン７に近い位置であり、中央着液位置ＰＣは、径方向Ｄｒに関して中央穴２０に近い位置である。したがって、チャックピン７に近い位置と中央穴２０に近い位置とに純水を直接供給することができ、チャックピン７と中央穴２０との間の広い範囲を洗浄することができる。
【００６４】
図４に示すように、制御装置３は、洗浄液ノズル１４が外周位置から中央位置に移動する間に、スピンベース６の回転速度を外周回転速度から中央回転速度に上昇させる。制御装置３は、スピンベース６の回転速度を中央回転速度まで一定の加速度で上昇させてもよいし（図４の実線Ｌ３参照）、スピンベース６の回転速度を中央回転速度まで段階的に上昇させてもよい（図４の二点鎖線Ｌ４参照）。制御装置３は、洗浄液ノズル１４を中央位置に所定時間位置させた後、洗浄液バルブ１６および気体バルブ１９を閉じて、洗浄液ノズル１４に液滴の噴射を停止させる（ステップＳ６）。その後、制御装置３は、洗浄液ノズル１４を中央位置から待機位置に移動させる（ステップＳ７）。
【００６５】
制御装置３は、洗浄液ノズル１４を退避させた後、スピンベース６の回転速度を中央回転速度から乾燥回転速度に上昇させる（ステップＳ８）。これにより、スピンベース６やチャックピン７に付着している純水が遠心力によってスピンチャック５の周囲に振り切られ、液体がスピンチャック５から除去される。そのため、スピンチャック５が乾燥する。制御装置３は、スピンチャック５を乾燥速度で所定時間回転させた後、スピンチャック５に基板Ｗの回転を停止させる（ステップＳ９）。その後、制御装置３は、スプラッシュガード３３を上位置から下位置に下降させる（ステップＳ１０）。
【００６６】
乾燥回転速度は、外周回転速度および中央回転速度のいずれよりも大きい。中央回転速度は、外周回転速度よりも大きい。外周回転速度（ｒｐｍ）は、洗浄液ノズル１４がスピンベース６の上面６ａに向けて洗浄液を吐出している総時間、つまり洗浄液バルブ１６が開いている総秒数よりも小さい。外周回転速度は、たとえば、８０（ｒｐｍ）以下の値である。中央回転速度は、たとえば、１０００（ｒｐｍ）以下の値である。乾燥回転速度は、たとえば、１０００（ｒｐｍ）を超える値である。
【００６７】
中央回転速度、外周回転速度、および乾燥回転速度の組み合わせの具体例は、外周回転速度が５０ｒｐｍで、中央回転速度が１０００ｒｐｍで、乾燥回転速度が２０００ｒｐｍである。スピンベース６の回転速度を外周回転速度から中央回転速度に段階的に上昇させる場合、スピンベース６の回転速度は、たとえば、５０ｒｐｍ、２００ｒｐｍ、５００ｒｐｍ、１０００ｒｐｍの順番で段階的に上昇する。
【００６８】
これらの回転速度は、制御装置３に記憶されているチャック洗浄レシピに含まれる。洗浄液ノズル１４がスピンベース６の上面６ａに向けて洗浄液を吐出している総時間や、スピンベース６の上面６ａに向けて洗浄液ノズル１４から吐出される洗浄液の流量や、回転軸線Ａ１から外周着液位置ＰＯおよび中央着液位置ＰＣまでの径方向Ｄｒの距離も、チャック洗浄レシピに含まれる。
【００６９】
このように、制御装置３は、回転しているスピンベース６の上面６ａに向けて洗浄液ノズル１４に純水の液滴を噴射させながら、外周位置から中央位置までの範囲だけで洗浄液ノズル１４を移動させる。これにより、チャックピン７の近傍から中央穴２０の近傍までの広い範囲に純水の液滴が直接衝突し、パーティクルがスピンベース６の上面６ａから剥がれる。剥がれたパーティクルは、スピンベース６の上面６ａに沿って外方に流れる純水と共にスピンベース６から外方に排出される。これにより、スピンチャック５から基板Ｗへのパーティクルの転移による基板Ｗの汚染を抑制または防止できる。
【００７０】
図６は、中央位置に位置する洗浄液ノズル１４から回転しているスピンベース６の上面６ａに向けて吐出された洗浄液の流れについて説明するための模式図である。
スピンベース６の上面６ａ内の中央着液位置ＰＣに着液した純水は、スピンベース６に着液した勢いでスピンベース６上を広がり、中央着液位置ＰＣを覆う液膜を形成する。中央着液位置ＰＣから液膜の内端までの径方向Ｄｒの距離Ｄ１は、主として、洗浄液ノズル１４から吐出される洗浄液の流速と、スピンベース６の回転速度と、回転軸線Ａ１から中央着液位置ＰＣまでの径方向Ｄｒの距離とに依存する。
【００７１】
つまり、洗浄液の流速が高いと、スピンベース６に着液する洗浄液の勢いが増すので、より大きな液膜が形成される。また、スピンベース６の回転速度を減少させると、スピンベース６に着液した洗浄液に加わる遠心力が減少するので、より大きな液膜が形成される。スピンベース６の回転速度が一定であったとしても、中央着液位置ＰＣを回転軸線Ａ１に近づけると、洗浄液に加わる遠心力が減少するので、より大きな液膜が形成される。
【００７２】
洗浄液ノズル１４が中央位置に位置しているとき、洗浄液ノズル１４は、スピンベース６の上面６ａ内の中央着液位置ＰＣに向けて洗浄液を吐出する。中央着液位置ＰＣが中央穴２０に近いので、中央着液位置ＰＣから内方に流れた洗浄液が、中央穴２０に到達するかもしれない。洗浄液が中央穴２０内に入ると、中央穴２０内に配置された環状シール３１のシール性能が低下するおそれがある。
【００７３】
回転軸線Ａ１から中央着液位置ＰＣまでの径方向Ｄｒの距離と、洗浄液ノズル１４が中央位置に位置しているときのスピンベース６の回転速度（中央回転速度）と、洗浄液ノズル１４が中央位置に位置しているときに洗浄液ノズル１４に供給される洗浄液の流量とは、中央洗浄条件に含まれる。中央洗浄条件は、中央着液位置ＰＣから内方に流れた洗浄液が中央穴２０に到達しないように設定される。
【００７４】
具体的には、洗浄液ノズル１４が中央位置に位置しているときのスピンベース６の回転速度である中央回転速度は、洗浄液ノズル１４が外周位置に位置しているときのスピンベース６の回転速度である外周回転速度よりも大きい。中央回転速度が大きいので、より大きな遠心力が中央着液位置ＰＣに着液した洗浄液に加わる。そのため、中央着液位置ＰＣから内方に広がる洗浄液の範囲を減少させることができる。これにより、洗浄液が中央穴２０に到達することを抑制または防止しながら、中央穴２０の近傍を洗浄することができる。
【００７５】
図７は、外周位置に位置する洗浄液ノズル１４から回転しているスピンベース６の上面６ａに向けて吐出された洗浄液の流れについて説明するための模式図である。
洗浄液ノズル１４から回転しているスピンベース６の上面６ａに向けて吐出された洗浄液は、スピンベース６の上面６ａに沿って流れる。スピンベース６の上面６ａに沿って外方に流れる洗浄液の一部は、チャックピン７に衝突する。洗浄液ノズル１４が外周位置に位置しているときにチャックピン７に衝突する洗浄液の流量は、洗浄液ノズル１４が中央位置に位置しているときよりも大きい。これは、着液位置に着液した洗浄液が、着液位置から離れるにしたがって幅が広がる扇状の液膜をスピンベース６上に形成するからである。言い換えると、単位面積当たりの洗浄液の供給流量が着液位置から離れるにしたがって減少するからである。
【００７６】
チャックピン７に衝突した洗浄液は、中央穴２０に向かって内方に跳ね返る。チャックピン７に衝突する洗浄液の流量が増加すると、チャックピン７から内方に跳ね返る洗浄液の流量も増加する。さらに、スピンベース６の回転速度が大きいと、チャックピン７に衝突する洗浄液の勢いが増すので、洗浄液が遠くまで飛散する。そのため、洗浄液ノズル１４が外周位置およびその近傍に位置しているときのスピンベース６の回転速度が大きいと、純水の液滴が中央穴２０に到達するかもしれない。さらにまた、スピンベース６の回転速度が大きいと、スピンベース６から外方に飛散する洗浄液の勢いが増すので、洗浄液が、上位置に位置するスプラッシュガード３３を飛び越え、スプラッシュガード３３のまわりの部材に付着するかもしれない。
【００７７】
回転軸線Ａ１から外周着液位置ＰＯまでの径方向Ｄｒの距離と、洗浄液ノズル１４が外周位置に位置しているときのスピンベース６の回転速度（外周回転速度）と、洗浄液ノズル１４が外周位置に位置しているときに洗浄液ノズル１４に供給される洗浄液の流量とは、外周洗浄条件に含まれる。外周洗浄条件は、チャックピン７から内方に跳ね返った洗浄液が中央穴２０に到達しないように設定される。
【００７８】
具体的には、洗浄液ノズル１４が外周位置に位置しているときのスピンベース６の回転速度である外周回転速度は、洗浄液ノズル１４が中央位置に位置しているときのスピンベース６の回転速度である中央回転速度よりも小さい。したがって、チャックピン７に衝突する洗浄液の勢いが小さく、チャックピン７から内方に跳ね返った純水の液滴が中央穴２０に到達し難い。そのため、洗浄液が中央穴２０に到達することを抑制または防止しながら、チャックピン７の近傍を洗浄することができる。
【００７９】
以上のように本実施形態では、回転しているスピンベース６の上面６ａに向けて洗浄液を吐出する。この状態で、スピンベース６に対する洗浄液の着液位置を移動させる。これにより、洗浄液ノズル１４から吐出された洗浄液がスピンベース６の広い範囲に直接当たり、スピンベース６の上面６ａが洗浄される。さらに、スピンベース６の上面６ａに沿って外方に流れる洗浄液がチャックピン７に当たり、チャックピン７が洗浄される。これにより、スピンベース６等に付着しているパーティクルを減らすことができる。さらに、スピンベース６等を自動で洗浄するので、手作業で洗浄する場合と比較して、清浄度のばらつきを低減できる。
【００８０】
その一方で、洗浄液ノズル１４が中央位置に配置されているとき、スピンベース６の上面６ａに沿って中央着液位置ＰＣから内方に広がる洗浄液が、スピンベース６の中央部に設けられた中央穴２０に入るおそれがある。中央位置に位置する洗浄液ノズル１４から吐出された洗浄液が中央穴２０に入るか否かを決定する要因には、スピンベース６の回転速度と、洗浄液ノズル１４から吐出される洗浄液の流速と、回転軸線Ａ１から中央着液位置ＰＣまでの距離とが含まれる。これらを含む中央洗浄条件は、洗浄液が中央穴２０に到達しないように設定される。
【００８１】
また、洗浄液ノズル１４が外周位置に配置されているとき、チャックピン７に当たった洗浄液が中央穴２０まで跳ね返るおそれがある。外周位置に位置する洗浄液ノズル１４から吐出された洗浄液が中央穴２０に入るか否かを決定する要因には、スピンベース６の回転速度と、洗浄液ノズル１４から吐出される洗浄液の流速と、回転軸線Ａ１から外周着液位置ＰＯまでの距離とが含まれる。これらを含む外周洗浄条件は、洗浄液が中央穴２０に到達しないように設定される。
【００８２】
このように、洗浄液ノズル１４から吐出された洗浄液が中央穴２０に入るか否かを決定する要因が適切に設定されるので、スピンベース６の中央部に設けられた中央穴２０に洗浄液が入ることを抑制または防止しながら、チャックピン７およびスピンベース６を含む複数の部材を洗浄することができる。これにより、スピンベース６等から基板Ｗへのパーティクルの転移による基板Ｗの汚染を抑制または防止できる。
【００８３】
また本実施形態では、洗浄液ノズル１４が回転しているスピンベース６の上面６ａに向けて洗浄液を吐出しているときに、スプラッシュガード３３の上端がスピンベース６の上面６ａよりも上方に配置される。スピンベース６の上面６ａに供給された洗浄液は、スピンベース６の上面６ａに沿って外方に流れ、スピンベース６から外方に飛散する。スピンベース６から飛散した洗浄液は、上位置に位置するスプラッシュガード３３に当たる。したがって、チャックピン７およびスピンベース６だけでなく、スプラッシュガード３３も洗浄することができる。さらに、スピンベース６を洗浄した洗浄液でスプラッシュガード３３を洗浄するので、洗浄液の使用量を抑えることができる。
【００８４】
また本実施形態では、外周着液位置ＰＯから複数のチャックピン７の内端までの径方向Ｄｒの距離ＤＯが、中央穴２０の外径φ１よりも小さい。このように、外周着液位置ＰＯがチャックピン７に近いので、洗浄液が直接当たる範囲をさらに広げることができる。これにより、洗浄液が中央穴２０に浸入することを抑制または防止しながら、スピンベース６に残留しているパーティクルの数をさらに減らすことができる。
【００８５】
また本実施形態では、中央着液位置ＰＣから中央穴２０の縁までの径方向Ｄｒの距離ＤＣが、中央穴２０の外径φ１よりも小さい。このように、中央着液位置ＰＣがスピンベース６の中央穴２０に近いので、洗浄液が直接当たる範囲をさらに広げることができる。これにより、洗浄液が中央穴２０に浸入することを抑制または防止しながら、スピンベース６に残留しているパーティクルの数をさらに減らすことができる。
【００８６】
また本実施形態では、洗浄液ノズル１４が中央位置に位置しているときのスピンベース６の回転速度（中央回転速度）が大きい。中央位置に位置する洗浄液ノズル１４から吐出された洗浄液が中央穴２０に入るか否かを決定する要因の一つは、スピンベース６の回転速度である。これは、スピンベース６の回転速度が大きいと、大きい遠心力がスピンベース６上の洗浄液に加わり、洗浄液が内方に広がる範囲が狭まるからである。本実施形態では、洗浄液ノズル１４が中央位置に位置しているときのスピンベース６の回転速度が大きいので、中央着液位置ＰＣから内方に広がる洗浄液の範囲を狭めることができる。これにより、洗浄液ノズル１４が中央位置に位置しているときに、洗浄液が中央穴２０に浸入することを抑制または防止できる。
【００８７】
スピンベース６の回転速度は、外周位置に位置する洗浄液ノズル１４から吐出された洗浄液が中央穴２０に入るか否かを決定する要因の一つでもある。これは、スピンベース６の回転速度が大きいと、大きい遠心力がスピンベース６上の洗浄液に加わり、チャックピン７に衝突する洗浄液の勢いが強まるからである。本実施形態では、洗浄液ノズル１４が外周位置に位置しているときのスピンベース６の回転速度（外周回転速度）が小さいので、チャックピン７から内方に飛散する洗浄液の範囲を狭めることができる。これにより、洗浄液ノズル１４が外周位置に位置しているときに、洗浄液が中央穴２０に浸入することを抑制または防止できる。
【００８８】
また本実施形態では、洗浄液ノズル１４が外周位置に位置しているときのスピンベース６の回転速度（ｒｐｍ）が、洗浄液ノズル１４がスピンベース６の上面６ａに向けて洗浄液を吐出している総秒数よりも小さい。つまり、外周回転速度が極めて小さいので、スピンベース６上の洗浄液に加わる遠心力が極めて小さい。そのため、チャックピン７に衝突する洗浄液の勢いが弱まり、チャックピン７から内方に飛散する洗浄液の範囲が狭まる。これにより、洗浄液ノズル１４が外周位置に位置しているときに、洗浄液が中央穴２０に浸入することを抑制または防止できる。
【００８９】
また本実施形態では、スピンベース６の内周面６ｂと下ノズル２６の外周面との間の環状の隙間２９が、環状シール３１によって密閉されている。したがって、パーティクルを含む流体が、環状の隙間２９を上方に通過することを防止できる。さらに、前述のように、スピンベース６を洗浄するときのスピンベース６の回転速度等は、洗浄液が中央穴２０に浸入しないように設定されるので、洗浄液が環状シール３１に接触することを防止できる。環状シール３１は、たとえば、磁性流体シールである。したがって、磁性流体シールのシール機能の低下を防止できる。
【００９０】
また本実施形態では、非回転部材の一例である下ノズル２６から上方に吐出された処理液が、複数のチャックピン７に保持されている基板Ｗの下面に供給される。下ノズル２６から基板Ｗの下面に供給された処理液の一部は、スピンベース６の上面６ａに落下する。しかしながら、洗浄液ノズル１４から吐出された洗浄液でスピンベース６等を洗浄するので、スピンベース６等から基板Ｗへのパーティクルの転移による基板Ｗの汚染を抑制または防止できる。
【００９１】
他の実施形態
本発明は、前述の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。
たとえば、前記実施形態では、洗浄液ノズル１４が洗浄液の液滴を噴射するスプレーノズルである場合について説明したが、洗浄液ノズル１４は、洗浄液吐出口１４ａから基板Ｗまたはスピンベース６まで連続した洗浄液の流れを形成するノズルであってもよい。
【００９２】
前記実施形態では、スピンチャック５等を洗浄するときに、洗浄液ノズル１４を外周位置から中央位置に移動させる場合について説明したが、中央位置から外周位置に洗浄液ノズル１４を移動させてもよいし、中央位置と外周位置との間で洗浄液ノズル１４を往復させてもよい。
前記実施形態では、チャック洗浄処理における洗浄液の吐出流量が一定である場合について説明したが（図４参照）、洗浄液の吐出流量は一定でなくてもよい。
【００９３】
前記実施形態では、スピンチャック５だけでなく、スプラッシュガード３３も洗浄するために、回転しているスピンベース６の上面６ａに洗浄液を供給しながら、スプラッシュガード３３を上位置に位置させる場合について説明した。しかし、回転しているスピンベース６の上面６ａに洗浄液を供給している期間の全部また一部において、スプラッシュガード３３を下位置に位置させてもよい。この場合、スピンベース６から外方に飛散した洗浄液が、チャンバー４の内壁面等に供給されるので、これらの部材を洗浄できる。
【００９４】
前記実施形態では、外周着液位置ＰＯから複数のチャックピン７の内端までの径方向Ｄｒの距離ＤＯが、中央穴２０の外径φ１よりも小さく、中央着液位置ＰＣから中央穴２０の縁までの径方向Ｄｒの距離ＤＣが、中央穴２０の外径φ１よりも小さい場合について説明した。しかし、距離ＤＯおよび距離ＤＣは、中央穴２０の外径φ１より大きくてもよい。
【００９５】
前記実施形態では、洗浄液ノズル１４が外周位置に位置しているときのスピンベース６の回転速度（ｒｐｍ）が、洗浄液ノズル１４がスピンベース６の上面６ａに向けて洗浄液を吐出している総秒数よりも小さい場合について説明した。しかし、外周回転速度は、洗浄液ノズル１４がスピンベース６の上面６ａに向けて洗浄液を吐出している総秒数以上であってもよい。
【００９６】
前記実施形態では、非回転部材の一例である下ノズル２６が中央穴２０に挿入されている場合について説明したが、下ノズル２６を省略してもよい。この場合、スピンベース６の中央穴２０から気体が上方に吐出されてもよい。
図８に示すように、下ノズル２６を取り囲むベアリング３０および環状シール３１の代わりに、スピンベース６の内周面６ｂと下ノズル２６の外周面との間の環状の隙間２９に窒素ガスなどの気体を供給する下ガス配管４１を設けてもよい。環状の隙間２９に対する気体の供給および供給停止を切り替える下ガスバルブ４２は、下ガス配管４１に介装されている。
【００９７】
この構成によれば、下ガス配管４１によって供給された気体が、スピンベース６の内周面６ｂと下ノズル２６の外周面との間の環状の隙間２９を通過し、スピンベース６の上面６ａで開口する中央穴２０から上方に吐出される。前述のように、スピンベース６を洗浄するときのスピンベース６の回転速度等は、洗浄液が中央穴２０に浸入しないように設定されるので、洗浄液に起因するパーティクルが中央穴２０内に発生することを防止できる。したがって、中央穴２０内のパーティクルが気体と共に中央穴２０から上方に吐出されることを防止できる。
【００９８】
前述の全ての構成の２つ以上が組み合わされてもよい。
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】
【００９９】
１      ：基板処理装置
３      ：制御装置
５      ：スピンチャック
６      ：スピンベース
６ａ    ：上面
６ｂ    ：内周面
６ｃ    ：内周縁
７      ：チャックピン
８      ：支持部
９      ：把持部
１３    ：スピンモータ
１４    ：洗浄液ノズル
１４ａ  ：洗浄液吐出口
１５    ：洗浄液配管
１６    ：洗浄液バルブ
１７    ：洗浄液流量調整バルブ
１８    ：気体配管
１９    ：気体バルブ
２０    ：中央穴
２２    ：ノズル移動機構
２６    ：下ノズル
２６ａ  ：下吐出口
２６ｂ  ：下流路
２６ｃ  ：円板部
２６ｄ  ：円柱部
２７    ：下処理液配管
２８    ：下処理液バルブ
２９    ：隙間
３０    ：ベアリング
３１    ：環状シール
３２    ：カップ
３３    ：スプラッシュガード
３４    ：環状トレイ
３５    ：ガード昇降機構
４１    ：下ガス配管
４２    ：下ガスバルブ
Ａ１    ：回転軸線
Ｄ１    ：中央着液位置から液膜の内端までの径方向の距離
ＤＣ    ：中央着液位置から中央穴の縁までの径方向の距離
ＤＯ    ：外周着液位置から複数のチャックピンの内端までの径方向の距離
Ｄｒ    ：径方向
ＰＣ    ：中央着液位置
ＰＯ    ：外周着液位置
Ｗ      ：基板
φ１    ：中央穴の外径
φ２    ：洗浄液吐出口の外径
【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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