(57)【要約】【課題】基板の周囲の雰囲気が当該基板の周縁部に巻き込まれることを抑制することができる基板処理装置、基板乾燥方法および基板処理方法を提供する。【解決手段】ウエハＷの表面に薬液処理が行われた後、遮断板４の対向面１４がスピンチャック２に保持されたウエハＷの表面に近接された状態で、ＤＩＷによるリンス処理がウエハＷの表面に行われる（図４（ｂ）参照）。このとき、ウエハＷの表面の周縁部には、対向面１４からウエハＷ側に突出するように遮断板４の周縁部に取り付けられたスポンジ部材２６の先端縁が対向しており、ウエハＷと遮断板４との間の空間にその周囲の雰囲気が巻き込まれることが抑制されている。リンス処理が行われた後は、前記空間が窒素ガス雰囲気に維持されたまま、所定の高回転速度でウエハＷが回転されて当該ウエハＷが乾燥する（図４（ｃ）参照）。【選択図】図４
2008166574.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を保持して回転させるための基板保持回転手段と、
前記基板保持回転手段に保持された基板の一方面に対向配置される対向面を有する対向部材と、
前記対向部材を移動させて前記対向面を前記一方面に対して接近／離反させるための対向部材移動手段と、
前記基板保持回転手段によって保持された基板の前記一方面の周縁に沿い、前記対向面から前記基板保持回転手段によって保持された基板の側に突出するように前記対向部材に取り付けられた吸液性の環状部材と、
前記基板保持回転手段に保持された基板の前記一方面に処理液を供給するための第１処理液供給手段と、
前記対向部材を、前記対向面に交差する軸線まわりに回転させるための対向部材回転手段とを含む、基板処理装置。
【請求項２】
前記対向部材の前記対向面に開口が形成されており、
この開口を介して前記基板保持回転手段に保持された基板の前記一方面に不活性ガスを供給する第１不活性ガス供給手段をさらに含む、請求項１記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記対向部材の前記対向面に開口が形成されており、
前記第１処理液供給手段は、前記開口を介して前記基板保持回転手段に保持された基板の前記一方面に処理液を供給するものであり、
前記開口を介して前記基板保持回転手段に保持された基板の前記一方面に不活性ガスを供給する第１不活性ガス供給手段をさらに含む、請求項１記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記環状部材の少なくとも先端縁は、前記基板よりも軟質の材料からなり、前記対向部材を前記基板保持回転手段に保持された基板に接近させたときに当該基板の周縁部に対向するようになっている、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】
前記基板保持回転手段は、基板の前記一方面とは反対の他方面に対向し、前記他方面よりも大きい主面を有するスピンベースを含み、
前記環状部材の少なくとも先端縁は、前記スピンベースよりも軟質の材料からなり、前記対向部材を前記基板保持回転手段に保持された基板に接近させたときに当該基板の外方で前記スピンベースの主面に対向するようになっている、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６】
前記スピンベースの主面に開口が形成されており、
この開口を介して前記基板保持回転手段に保持された基板の前記他方面に不活性ガスを供給する第２不活性ガス供給手段をさらに含む、請求項５記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記スピンベースの主面に開口が形成されており、
この開口を介して前記基板保持回転手段に保持された基板の前記他方面に処理液を供給する第２処理液供給手段と、
前記開口を介して前記基板保持回転手段に保持された基板の前記他方面に不活性ガスを供給する第２不活性ガス供給手段とをさらに含む、請求項５記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記環状部材は、多孔質の部材である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項９】
前記環状部材には、その内側から外側に向けて通気させるための通気部が形成されている、請求項１〜８のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の基板処理装置を用いて基板を乾燥させるための基板乾燥方法であって、
前記対向部材移動手段により前記対向部材を移動させることにより、前記対向面を前記一方面に接近した所定の処理位置に配置させる対向部材配置工程と、
前記対向部材の前記対向面が前記処理位置に配置された状態で、前記基板保持回転手段を制御して前記基板を回転させることにより、前記一方面に付着している処理液を基板の周囲に振り切って当該基板を乾燥させる基板乾燥工程と、
この基板乾燥工程と並行して、前記基板から振り切られる処理液を前記環状部材に吸液させつつ、前記対向部材回転手段を制御して前記対向部材を回転させることにより、前記環状部材に吸液された処理液を当該環状部材から排液させる排液工程とを含む、基板乾燥方法。
【請求項１１】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の基板処理装置を用いて基板を処理するための基板処理方法であって、
前記対向部材移動手段により前記対向部材を移動させることにより、前記対向面を前記一方面に接近した所定の処理位置に配置させる対向部材配置工程と、
前記対向部材の前記対向面が前記処理位置に配置された状態で、前記基板保持回転手段に保持された前記基板の一方面に、前記第１処理液供給手段から処理液を供給することにより、当該一方面に処理液による処理を行う液処理工程と、
この液処理工程と並行して、前記基板から振り切られる処理液を前記環状部材に吸液させつつ、前記対向部材回転手段を制御して前記対向部材を回転させることにより、前記環状部材に吸液された処理液を当該環状部材から排液させる排液工程とを含む、基板処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、基板処理装置、基板乾燥方法および基板処理方法に関する。処理対象となる基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、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、セラミック基板などが含まれる。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置や液晶表示装置の製造工程では、半導体ウエハや液晶表示装置用ガラス基板などの基板に洗浄処理（リンス処理）が行われる。
この洗浄処理を行う装置としては、たとえば、基板を水平に保持して回転させるスピンチャックと、このスピンチャックに保持された基板の上面に近接した位置に対向配置される遮断板とを備えていて、純水を用いて基板の上面を洗浄した後、その洗浄後の基板の上面に遮断板を近接させ、基板と遮断板との間の空間に窒素ガスを供給して窒素ガスを充満させた状態で、スピンチャックによって基板を高速回転させることにより、基板に付着している純水を振り切って乾燥させるものがある（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
基板と遮断板との間の空間に窒素ガスを充満させるのは、純水や酸素等を含む雰囲気がその空間に進入することを防止して、純水、酸素およびシリコンの反応によるウォーターマークの発生を抑制するためである。
【特許文献１】特開平１０−４１２６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、前述のような構成の装置では、基板およびスピンチャックの高速回転により、基板の周囲の気流に乱れが生じ、基板上面の周縁部と遮断板との間に外気が巻き込まれてしまうことがある。したがって、前記周縁部付近での酸素濃度を十分に低下させることができず、当該周縁部におけるウォーターマークの発生を十分に抑制することができない。
【０００５】
また、基板の周囲の雰囲気には薬液のミストやパーティクル等が含まれている場合があるので、前記外気の巻き込みにより、ウエハの表面に汚染が生じる場合がある。
この発明は、かかる背景のもとでなされたものであり、基板の周囲の雰囲気が当該基板の周縁部に巻き込まれることを抑制することができる基板処理装置、基板乾燥方法および基板処理方法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】
【０００６】
前記目的を達成するための請求項１記載の発明は、基板（Ｗ）を保持して回転させるための基板保持回転手段（２）と、前記基板保持回転手段に保持された基板の一方面に対向配置される対向面（１４）を有する対向部材（４，４ａ）と、前記対向部材を移動させて前記対向面を前記一方面に対して接近／離反させるための対向部材移動手段（２４）と、前記基板保持回転手段によって保持された基板の前記一方面の周縁に沿い、前記対向面から前記基板保持回転手段によって保持された基板の側に突出するように前記対向部材に取り付けられた吸液性の環状部材（２６，２６ａ〜２６ｃ）と、前記基板保持回転手段に保持された基板の前記一方面に処理液を供給するための第１処理液供給手段（２０）と、前記対向部材を、前記対向面に交差する軸線まわりに回転させるための対向部材回転手段（２５）とを含む、基板処理装置（１，１ａ）である。
【０００７】
なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
この発明によれば、第１処理液供給手段によって基板保持回転手段に保持された基板の一方面に処理液を供給させた後、対向部材移動手段によって対向部材を移動させて対向面を前記一方面に接近した位置に配置させた状態で、前記基板保持回転手段によって前記基板を回転させることにより、前記一方面に付着している処理液を振り切って良好に除去することができる。
【０００８】
具体的には、たとえば、基板処理装置を制御するための制御手段（３８）を用いて、前記対向部材移動手段を制御して前記対向部材を移動させることにより、前記対向面を前記一方面に接近した所定の処理位置に配置させる対向部材配置工程と、前記対向部材の前記対向面が前記処理位置に配置された状態で、前記基板保持回転手段を制御して前記基板を回転させることにより、前記一方面に付着している処理液を基板の周囲に振り切って当該基板を乾燥させる基板乾燥工程と、この基板乾燥工程と並行して、前記基板から振り切られる処理液を前記環状部材に吸液させつつ、前記対向部材回転手段を制御して前記対向部材を回転させることにより、前記環状部材に吸液された処理液を当該環状部材から排液させる排液工程とを実行する。
【０００９】
前記対向部材には吸液性の環状部材が取り付けられており、この環状部材は、前記基板保持回転手段によって保持された基板の前記一方面の周縁に沿い、前記対向面から前記基板保持回転手段によって保持された基板の側に突出している。したがって、前記基板乾燥工程において、基板の周囲の雰囲気が前記一方面と前記対向面との間に巻き込まれることを抑制することができる。また、前記排液工程において、前記一方面に付着している処理液を前記環状部材に吸液させ、その後、当該環状部材から排液させることにより、前記一方面から処理液を確実に排除することができる。これにより、ウォーターマークの発生や、薬液等による基板の汚染を確実に抑制しつつ当該基板を乾燥させることができる。
【００１０】
また、対向部材移動手段によって対向部材を移動させて対向面を前記一方面に接近した位置に配置させた状態で、第１処理液供給手段によって基板保持回転手段に保持された基板の一方面に処理液を供給することにより、基板の周囲の雰囲気が前記一方面と前記対向面との間に巻き込まれることを抑制しつつ、前記一方面に処理液による処理を行うことができる。特に、金属配線膜等の酸化されるのが好ましくない膜が基板の一方面に形成されている場合には、一方面に対する処理液、たとえば純水などのリンス液による処理の際に、処理液の酸素濃度の上昇を防止することができるので、膜の酸化を良好に抑制することができる。
【００１１】
具体的には、前記制御手段を用いて、前記対向部材移動手段を制御して前記対向部材を移動させることにより、前記対向面を前記一方面に接近した所定の処理位置に配置させる対向部材配置工程と、前記対向部材の前記対向面が前記処理位置に配置された状態で、前記基板保持回転手段を制御して前記基板を回転させるとともに、前記第１処理液供給手段を制御して、回転されている基板の一方面に処理液を供給する液処理工程と、この液処理工程と並行して、前記基板の回転中心から外方に移動する処理液を前記環状部材に吸液させつつ、前記対向部材回転手段を制御して前記対向部材を回転させることにより、前記環状部材に吸液された処理液を当該環状部材から排液させる排液工程とを実行する。
【００１２】
請求項２記載の発明は、前記対向部材の前記対向面に開口（１５）が形成されており、この開口を介して前記基板保持回転手段に保持された基板の前記一方面に不活性ガスを供給する第１不活性ガス供給手段（２２）をさらに含む、請求項１記載の基板処理装置である。
この発明によれば、第１不活性ガス供給手段によって前記対向面に形成された開口を介して前記基板の一方面に不活性ガスを供給しつつ当該基板を乾燥させることができる。
【００１３】
すなわち、たとえば、前記制御手段を用いて、前記対向部材移動手段を制御して前記対向部材を移動させることにより、前記対向面を前記一方面に接近した所定の処理位置に配置させる対向部材配置工程と、前記対向部材の前記対向面が前記処理位置に配置された状態で、前記第１不活性ガス供給手段を制御して前記一方面に前記開口を介して不活性ガスを供給させつつ、前記基板保持回転手段を制御して前記基板を回転させることにより、前記一方面に付着している処理液を基板の周囲に振り切って当該基板を乾燥させる基板乾燥工程と、この基板乾燥工程と並行して、前記基板から振り切られる処理液を前記環状部材に吸液させつつ、前記対向部材回転手段を制御して前記対向部材を回転させることにより、前記環状部材に吸液された処理液を当該環状部材から排液させる排液工程とを実行する。
【００１４】
これにより、前記基板乾燥工程において、前記一方面と前記対向面との間の空間が不活性ガス雰囲気にされた状態、すなわち、当該空間の酸素濃度が低下された状態で基板を乾燥させることができるので、前記一方面におけるウォーターマークの発生をさらに抑制することができる。
また、第１不活性ガス供給手段によって前記対向面に形成された開口を介して前記基板の一方面に不活性ガスを供給させるとともに、前記第１処理液供給手段によって前記基板回転保持手段に保持された前記基板の一方面に処理液を供給させることにより、基板の周囲の雰囲気が前記一方面と前記対向面との間の空間に巻き込まれることを抑制しつつ、当該空間が不活性ガス雰囲気にされた状態で当該一方面に処理液に処理を行うことができる。特に、金属配線膜等の酸化されるのが好ましくない膜が基板の一方面に形成されている場合には、一方面に対する処理液、たとえば純水などのリンス液による処理の際に、処理液の酸素濃度を低下させることができるので、膜の酸化を良好に抑制することができる。
【００１５】
具体的には、たとえば、前記制御手段を用いて、前記対向部材移動手段を制御して前記対向部材を移動させることにより、前記対向面を前記一方面に接近した所定の処理位置に配置させる対向部材配置工程と、前記対向部材の前記対向面が前記処理位置に配置された状態で、前記基板保持回転手段を制御して前記基板を回転させるとともに、前記第１処理液供給手段および第１不活性ガス供給手段を制御して、回転されている基板の一方面に処理液および不活性ガスを供給する液処理工程と、この液処理工程と並行して、前記基板から振り切られる処理液を前記環状部材に吸液させつつ、前記対向部材回転手段を制御して前記対向部材を回転させることにより、前記環状部材に吸液された処理液を当該環状部材から排液させる排液工程とを実行する。
【００１６】
請求項３記載の発明は、前記対向部材の前記対向面に開口が形成されており、前記第１処理液供給手段は、前記開口を介して前記基板保持回転手段に保持された基板の前記一方面に処理液を供給するものであり、前記開口を介して前記基板保持回転手段に保持された基板の前記一方面に不活性ガスを供給する第１不活性ガス供給手段をさらに含む、請求項１記載の基板処理装置である。
【００１７】
この発明によれば、第１不活性ガス供給手段によって前記対向面に形成された開口を介して前記基板保持回転手段に保持された基板の一方面に不活性ガスを供給させつつ、第１処理液供給手段によって前記開口を介して前記一方面に処理液を供給させて処理液による処理を前記一方面に行い、その後、前記第１不活性ガス供給手段によって前記開口を介して前記一方面に不活性ガスを供給しつつ当該基板を乾燥させることができる。
【００１８】
すなわち、たとえば、前記制御手段を用いて、前記対向部材移動手段を制御して前記対向部材を移動させることにより、前記対向面を前記一方面に接近した所定の処理位置に配置させる対向部材配置工程と、前記対向部材の前記対向面が前記処理位置に配置された状態で、前記基板保持回転手段を制御して前記基板を回転させるとともに、前記第１処理液供給手段および第１不活性ガス供給手段を制御して、回転されている基板の一方面に前記開口を介して処理液および不活性ガスを供給する液処理工程と、前記対向面が前記一方面に対向配置された状態で、前記第１不活性ガス供給手段を制御して前記一方面に前記開口を介して不活性ガスを供給させつつ、前記基板保持回転手段を制御して前記基板を回転させることにより、前記一方面に付着している処理液を基板の周囲に振り切って当該基板を乾燥させる基板乾燥工程と、前記液処理工程および前記基板乾燥工程と並行して、前記基板から振り切られる処理液を前記環状部材に吸液させつつ、前記対向部材回転手段を制御して前記対向部材を回転させることにより、前記環状部材に吸液された処理液を当該環状部材から排液させる排液工程とを実行する。
【００１９】
これにより、前記液処理工程において、基板の周囲の雰囲気が前記一方面と前記対向面との間の空間に巻き込まれることを抑制しつつ、当該空間が不活性ガス雰囲気にされた状態で前記一方面に処理液による処理を行うことができる。また、前記一方面と前記対向面との間の空間が予め不活性ガス雰囲気にされた状態で前記基板乾燥工程が実行されるので、前記一方面でのウォーターマークの発生をさらに抑制することができる。
【００２０】
請求項４記載の発明は、前記環状部材の少なくとも先端縁は、前記基板よりも軟質の材料からなり、前記対向部材を前記基板保持回転手段に保持された基板に接近させたとき（より具体的には、前記処理位置に配置したとき）に当該基板の周縁部に対向（好ましくは近接または接触）するようになっている、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。
【００２１】
この発明によれば、前記対向部材が前記基板保持回転手段に保持された基板に接近されたときに、前記環状部材の先端縁を当該基板の周縁部に対向させることにより、前記一方面と前記対向面との間の空間の密閉度を向上させることができる。これにより、前記液処理工程および基板乾燥工程において前記一方面と前記対向面との間に外気が巻き込まれることをさらに抑制することができる。具体的には、たとえば、前記制御手段は、前記対向部材配置工程において、前記対向面を前記一方面に対向配置させるとともに、前記環状部材の先端縁を前記一方面の周縁に接触または近接させる。
【００２２】
また、前記環状部材の少なくとも先端縁は、前記基板よりも軟質の材料からなるので、前記環状部材の先端縁が前記一方面の周縁部に対向配置された状態で前記先端縁と前記一方面とが擦れ合っても、前記一方面に傷や摩耗などのダメージが生じたり、基板の汚染原因となるパーティクル等が発生したりすることを抑制することができる。そのため、環状部材の先端縁を基板に対して十分に接近させることができ、これにより、基板と対向部材との間の空間の密閉度を難なく向上させることができる。
【００２３】
請求項５記載の発明は、前記基板保持回転手段は、基板の前記一方面とは反対の他方面に対向し、前記他方面よりも大きい主面（６ｂ）を有するスピンベース（６ａ）を含み、前記環状部材の少なくとも先端縁は、前記スピンベースよりも軟質の材料からなり、前記対向部材を前記基板保持回転手段に保持された基板に接近させたとき（より具体的には、前記処理位置に配置したとき）に当該基板の外方で前記スピンベースの主面に対向（好ましくは近接または接触）するようになっている、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。
【００２４】
この発明によれば、前記対向部材が前記基板保持回転手段に保持された基板に接近されたときに、当該基板の外方で前記環状部材の先端縁をスピンベースの主面に対向させることにより、前記対向面と前記スピンベースの主面との間に、ほぼ密閉された空間を形成することができる。これにより、前記液処理工程および前記基板乾燥工程において前記対向面と前記スピンベースの主面との間にその周囲の雰囲気が巻き込まれることを抑制することができる具体的には、たとえば、前記制御手段は、前記対向部材配置工程において、前記対向面を前記一方面に対向配置させるとともに、前記環状部材の内側に前記基板を配置させた状態で、当該環状部材の先端縁を前記スピンベースの主面の周縁に接触または近接させる。
【００２５】
また、前記環状部材の少なくとも先端縁は、前記スピンベースよりも軟質の材料からなるので、前記環状部材の先端縁が前記スピンベースの主面に対向配置された状態で、前記先端縁と前記主面とが擦れ合っても、前記主面に傷や摩耗などのダメージが生じたり、基板の汚染原因となるパーティクル等が発生したりすることを抑制することができる。そのため、環状部材の先端縁をスピンベースに対して十分に接近させることができ、これにより、スピンベースと対向部材との間の空間の密閉度を難なく向上させることができる。
【００２６】
請求項６記載の発明は、前記スピンベースの主面に開口（４３）が形成されており、この開口を介して前記基板保持回転手段に保持された基板の前記他方面に不活性ガスを供給する第２不活性ガス供給手段（５０）をさらに含む、請求項５記載の基板処理装置である。
この発明によれば、第２不活性ガス供給手段によってスピンベースの主面に形成された開口を介して前記基板保持回転手段に保持された前記基板の他方面に不活性ガスを供給しつつ当該基板を乾燥させることができる。
【００２７】
すなわち、前記制御手段は、前記基板乾燥工程において、たとえば、前記第１および第２不活性ガス供給手段を制御して前記一方面および前記他方面に不活性ガスを供給しつつ、前記基板保持回転手段を制御して前記基板を回転させることにより、前記一方面および前記他方面に付着している処理液を基板の周囲に振り切って当該基板を乾燥させる。
これにより、前記基板乾燥工程において、前記一方面および前記他方面付近の雰囲気を不活性ガス雰囲気とすることができるので、前記一方面および前記他方面におけるウォーターマークの発生をさらに抑制することができる。
【００２８】
請求項７記載の発明は、前記スピンベースの主面に開口が形成されており、この開口を介して前記基板保持回転手段に保持された基板の前記他方面に処理液を供給する第２処理液供給手段（４８）と、前記開口を介して前記基板保持回転手段に保持された基板の前記他方面に不活性ガスを供給する第２不活性ガス供給手段とをさらに含む、請求項５記載の基板処理装置である。
【００２９】
この発明によれば、第２不活性ガス供給手段によってスピンベースの主面に形成された開口を介して前記基板保持回転手段に保持された基板の他方面に不活性ガスを供給させつつ、第２処理液供給手段によって前記開口を介して前記他方面に処理液を供給させて処理液による処理を前記他方面に行い、その後、前記第２不活性ガス供給手段によって前記開口を介して前記他方面に不活性ガスを供給しつつ当該基板を乾燥させることができる。
【００３０】
すなわち、前記制御手段は、前記液処理工程において、たとえば、前記第１処理液供給手段および第１不活性ガス供給手段を制御して、回転されている基板の一方面に処理液および不活性ガスを供給させるとともに、前記第２処理液供給手段および第２不活性ガス供給手段を制御して、回転されている基板の他方面に処理液および不活性ガスを供給させることにより、前記一方面および前記他方面に処理液による処理を行い、その後、前記基板乾燥工程において、前記第１および第２不活性ガス供給手段を制御して前記一方面および前記他方面に不活性ガスを供給しつつ、前記基板保持回転手段を制御して前記基板を回転させることにより、前記一方面および前記他方面に付着している処理液を基板の周囲に振り切って当該基板を乾燥させる。
【００３１】
これにより、前記液処理工程において、基板の周囲の雰囲気が前記対向面と前記スピンベースの主面との間の空間に巻き込まれるのを抑制しつつ、当該空間が不活性ガス雰囲気にされた状態で前記一方面および前記他方面に処理液による処理を行うことができる。また、前記対向面と前記スピンベースの主面との間の空間が予め不活性ガス雰囲気にされた状態で前記基板乾燥工程が実行されるので、前記他方面におけるウォーターマークの発生をさらに抑制することができる。
【００３２】
請求項８記載の発明は、前記環状部材は、多孔質の部材である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
この発明によれば、多孔質の部材を環状部材として用いることにより、環状部材の吸液性および弾力性を向上させることができる。これにより、前記基板に付着している処理液を確実に吸液させることができる。また、環状部材の弾力性を向上させることにより、環状部材の先端縁を前記基板の一方面またはスピンベースの主面に接触させる場合に、互いの密着性を向上させることができる。
【００３３】
請求項９記載の発明は、前記環状部材には、その内側から外側に向けて通気させるための通気部（３０）が形成されている、請求項１〜８のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
この発明によれば、前記対向面が前記一方面に接近された状態で、環状部材の内側の雰囲気をその外側に排出させて、前記内側の酸素濃度を低下させることができる。
【００３４】
すなわち、たとえば、前記制御手段によって、前記対向面が前記処理位置に配置された状態で、前記第１および第２不活性ガス供給手段の少なくとも一方から前記基板に不活性ガスを供給させる場合に、供給された不活性ガスによって、環状部材の内側に介在する酸素を含む雰囲気を通気部を介してその外側に押し出して、前記内側の雰囲気を効率的に不活性ガス雰囲気に置換することができる。
【００３５】
請求項１０記載の発明は、請求項１〜９のいずれか一項に記載の基板処理装置を用いて基板を乾燥させるための基板乾燥方法であって、前記対向部材移動手段により前記対向部材を移動させることにより、前記対向面を前記一方面に接近した所定の処理位置に配置させる対向部材配置工程と、前記対向部材の前記対向面が前記処理位置に配置された状態で、前記基板保持回転手段を制御して前記基板を回転させることにより、前記一方面に付着している処理液を基板の周囲に振り切って当該基板を乾燥させる基板乾燥工程と、この基板乾燥工程と並行して、前記基板から振り切られる処理液を前記環状部材に吸液させつつ、前記対向部材回転手段を制御して前記対向部材を回転させることにより、前記環状部材に吸液された処理液を当該環状部材から排液させる排液工程とを含む、基板乾燥方法である。
【００３６】
この発明によれば、請求項１〜９のいずれか一項において基板の乾燥について述べた効果と同様な効果を奏することができる。
請求項１１記載の発明は、請求項１〜９のいずれか一項に記載の基板処理装置を用いて基板を処理するための基板処理方法であって、前記対向部材移動手段により前記対向部材を移動させることにより、前記対向面を前記一方面に接近した所定の処理位置に配置させる対向部材配置工程と、前記対向部材の前記対向面が前記処理位置に配置された状態で、前記基板保持回転手段に保持された前記基板の一方面に、前記第１処理液供給手段から処理液を供給することにより、当該一方面に処理液による処理を行う液処理工程と、この液処理工程と並行して、前記基板から振り切られる処理液を前記環状部材に吸液させつつ、前記対向部材回転手段を制御して前記対向部材を回転させることにより、前記環状部材に吸液された処理液を当該環状部材から排液させる排液工程とを含む、基板処理方法である。
【００３７】
この発明によれば、請求項１〜９のいずれか一項において処理液による処理について述べた効果と同様な効果を奏することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る基板処理装置１の構成を説明するための図解図である。この基板処理装置１は、基板の一例である半導体ウエハＷ（以下、単に「ウエハＷ」という。）に処理液による処理を施すための枚葉式の処理装置であり、ウエハＷを水平に保持して回転させるスピンチャック２と、スピンチャック２に保持されたウエハＷの表面（上面）に処理液を供給する処理液ノズル３と、スピンチャック２の上方に設けられた遮断板４（対向部材）とを備える。
【００３９】
スピンチャック２は、鉛直な方向に延びる回転軸５と、回転軸５の上端に水平に取り付けられた円板状のスピンベース６とを有する。スピンチャック２は、スピンベース６の上面周縁部に立設された複数本のチャックピン７によって、ウエハＷをほぼ水平に保持することができるようになっている。
すなわち、複数本のチャックピン７は、スピンベース６の上面周縁部において、ウエハＷの外周形状に対応する円周上で適当な間隔をあけて配置されており、ウエハＷの裏面（下面）周縁部を支持しつつ、ウエハＷの周面の異なる位置に当接することにより、互いに協働してウエハＷを挟持し、このウエハＷをほぼ水平に保持することができる。
【００４０】
また、回転軸５には、モータなどの駆動源を含むチャック回転駆動機構８が結合されている。複数本のチャックピン７でウエハＷを保持した状態で、チャック回転駆動機構８から回転軸５に駆動力を入力することにより、ウエハＷの表面の中心を通る鉛直な軸線（ウエハＷの回転軸線）まわりにウエハＷを回転させることができる。
なお、スピンチャック２としては、このような構成のものに限らず、たとえば、ウエハＷの裏面（下面）を真空吸着することによりウエハＷをほぼ水平な姿勢で保持し、さらにその状態で鉛直な軸線まわりに回転することにより、その保持したウエハＷを回転させることができる真空吸着式のもの（バキュームチャック）が採用されてもよい。
【００４１】
処理液ノズル３は、たとえば、連続流の状態で処理液を吐出するストレートノズルであり、その吐出口をウエハＷ側（下方）に向けた状態で、ほぼ水平に延びるアーム９の先端に取り付けられている。アーム９は、鉛直に延びる支持軸１０に支持されており、この支持軸１０の上端部からほぼ水平に延びている。支持軸１０は、その中心軸線まわりに回転可能にされており、ノズル回転駆動機構１１が接続されている。ノズル回転駆動機構１１は、支持軸１０をその中心軸線まわりに回転させることができるようになっている。ノズル回転駆動機構１１によって支持軸１０を回転させることにより、処理液ノズル３を水平に移動させて、スピンチャック２に保持されたウエハＷの上方に配置したり、ウエハＷの上方から退避させたりすることができる。
【００４２】
処理液ノズル３には、薬液供給管１２が接続されており、この薬液供給管１２から薬液が供給されるようになっている。薬液供給管１２には、薬液バルブ１３が介装されており、この薬液バルブ１３を開閉することにより、処理液ノズル３への薬液の供給を制御することができる。
遮断板４は、ウエハＷよりも少し小さな径の円板状の部材であり、スピンチャック２の上方でほぼ水平に配置されている。遮断板４の下面は、スピンチャック２に保持されたウエハＷの表面に対向する対向面１４となっており、その中心部には開口１５が形成されている。開口１５は、遮断板４を貫通する貫通孔に連通している。
【００４３】
また、遮断板４の上面には、回転軸５と共通の軸線（前記ウエハＷの回転軸線）上に配置された筒状の支軸１６が連結されている。支軸１６の内部空間は前記貫通孔と連通しており、この内部空間には、管部材１７が支軸１６と非接触状態で挿通している。管部材１７の先端は、前記貫通孔まで達しており、その内部空間は、処理液としてのＤＩＷ（脱イオン水、純水）が流通する第１ＤＩＷ流通路１８となっている。第１ＤＩＷ流通路１８は、管部材１７の下端においてＤＩＷを吐出するための第１ＤＩＷ吐出口として開口している。
【００４４】
一方、管部材１７と支軸１６の内周面との間の筒状の空間は、不活性ガスとしての窒素ガスが流通する第１窒素ガス流通路１９となっている。第１窒素ガス流通路１９は前記貫通孔と連通しており、管部材１７の下端と開口１５との間が、窒素ガスを吐出するための第１窒素ガス吐出口となっている。
第１ＤＩＷ流通路１８には、第１ＤＩＷ供給管２０が接続されており、この第１ＤＩＷ供給管２０からＤＩＷが供給されるようになっている。第１ＤＩＷ供給管２０には第１ＤＩＷバルブ２１が介装されており、この第１ＤＩＷバルブ２１を開閉することにより、第１ＤＩＷ流通路１８へのＤＩＷの供給を制御することができる。第１ＤＩＷ流通路１８に供給されたＤＩＷは、第１ＤＩＷ吐出口から吐出され、開口１５を介してスピンチャック２に保持されたウエハＷの表面に供給される。
【００４５】
また、第１窒素ガス流通路１９には、第１窒素ガス供給管２２が接続されており、この第１窒素ガス供給管２２から窒素ガスが供給されるようになっている。第１窒素ガス供給管２２には第１窒素ガスバルブ２３が介装されており、この第１窒素ガスバルブ２３を開閉することにより、第１窒素ガス流通路１９への窒素ガスの供給を制御することができる。第１窒素ガス流通路１９に供給された窒素ガスは、第１窒素ガス吐出口からスピンチャック２に保持されたウエハＷの表面に供給される。
【００４６】
また、支軸１６に関連して、支軸１６および遮断板４を昇降させるための遮断板昇降駆動機構２４と、支軸１６および遮断板４をウエハＷの回転軸線とほぼ共通の鉛直な軸線まわりに回転させるための遮断板回転駆動機構２５とが支軸１６に接続されている。この遮断板昇降駆動機構２４によって支軸１６および遮断板４を昇降させることにより、対向面１４をスピンチャック２に保持されたウエハＷの表面に接近させたり、ウエハＷの表面から離反させたりすることができる。また、遮断板回転駆動機構２５によって、スピンチャック２によるウエハＷの回転にほぼ同期させて（あるいは若干回転速度を異ならせて）支軸１６および遮断板４を回転させることができる。
【００４７】
また、遮断板４の周縁部には、環状部材としてのスポンジ部材２６が取り付けられている。具体的には、スポンジ部材２６は、遮断板４よりも大きな径の環状の部材であり、鉛直方向に関する長さが遮断板４よりも長くされている。遮断板４の周縁部は、スポンジ部材２６の内周に形成された環状溝２７に嵌め込まれており、スポンジ部材２６は、遮断板４とほぼ同軸配置されている。スポンジ部材２６の下面は、ほぼ水平な平面にされている。
【００４８】
また、スポンジ部材２６は、遮断板４の上面よりも上方に突出する上側突出部２８と、遮断板４の対向面１４よりも下方（スピンチャック２に保持されたウエハＷ側）に突出する下側突出部２９とを有している。下側突出部２９には、スポンジ部材２６を径方向に貫通する複数の通気孔３０がそれぞれスポンジ部材２６の周方向に所定間隔を隔てて形成されている。この複数の通気孔３０によってスポンジ部材２６の内側から外側への通気性が向上されている。
【００４９】
処理液ノズル３がスピンチャック２の上方から退避された状態で、遮断板昇降駆動機構２４によって遮断板４を下降させて対向面１４をスピンチャック２に保持されたウエハＷの表面に接近させると、スポンジ部材２６の先端縁（下端縁）は当該ウエハＷの表面の周縁部に対向するようになっている。また、スポンジ部材２６は、弾力性のある多孔質の部材であり、ウエハＷよりも軟質の材料によって形成されている。具体的には、スポンジ部材２６は、基板をスクラブ洗浄する洗浄ブラシなどの材料として用いられるＰＶＡ（Poly-Vinyl Alcohol）によって形成されている。
【００５０】
また、遮断板４の上方には、遮断板４の上面を洗浄して当該上面に付着している処理液やパーティクルなどを除去するための洗浄ノズル３１が設けられている。洗浄ノズル３１は、遮断板４の上面と支軸１６の外周面との境界付近に洗浄液としてのＤＩＷを供給するようになっており、遮断板昇降駆動機構２４による遮断板４の昇降に連動して昇降するようになっている。
【００５１】
また、洗浄ノズル３１には、洗浄液供給管３２が接続されており、この洗浄液供給管３２からＤＩＷが供給されるようになっている。洗浄液供給管３２には洗浄液バルブ３３が介装されており、この洗浄液バルブ３３を開閉することにより、洗浄ノズル３１へのＤＩＷの供給を制御することができる。
洗浄ノズル３１から遮断板４の上面にＤＩＷを供給させつつ、遮断板回転駆動機構２５によって遮断板４を回転させることにより、供給されたＤＩＷに遮断板４の回転による遠心力を作用させて遮断板４の上面全域にＤＩＷを供給することができる。これにより、遮断板４の上面全域が洗浄される。また、遮断板４の回転による遠心力によって遮断板４の上面の周縁部に追いやられたＤＩＷは、その一部がスポンジ部材２６の上側突出部２８から吸液され、残りが遮断板４から振り切られて遮断板４の周囲の部材に供給される。これにより、スポンジ部材２６を湿らせてスポンジ部材２６の弾力性を向上させることができる。また、遮断板４の周囲の部材にＤＩＷを供給することにより、当該周囲の部材に付着している処理液やパーティクルなどを洗い流すことができる。洗浄ノズル３１による遮断板４の洗浄は、たとえば、ロットの始め毎に行われる。
【００５２】
図２は、遮断板４およびスポンジ部材２６の一部を図解的に示す拡大図である。前述のように、遮断板４の周縁部は、スポンジ部材２６の内周に形成された環状溝２７に嵌め込まれている。また、スポンジ部材２６の外周には、この環状溝２７に連通する複数のネジ挿通孔３４がそれぞれスポンジ部材２６の周方向に所定間隔を隔てて形成されている。一方、遮断板４の周端面には、各ネジ挿通孔３４に対応する複数のネジ孔３５が形成されている。
【００５３】
各ネジ挿通孔３４に挿通したネジ３６は、その頭部がワッシャー３７を介して当該ネジ挿通孔３４の段部に係合しており、その軸部が当該ネジ挿通孔３４に対応するネジ孔３５に螺合している。これにより、スポンジ部材２６が遮断板４に固定されている。
図３は、前記基板処理装置１の電気的構成を説明するためのブロック図である。この基板処理装置１は、制御装置３８を備えている。制御装置３８は、チャック回転駆動機構８、ノズル回転駆動機構１１、遮断板昇降駆動機構２４および遮断板回転駆動機構２５の動作を制御する。また、制御装置３８は、薬液バルブ１３、第１ＤＩＷバルブ２１、第１窒素ガスバルブ２３および洗浄液バルブ３３の開閉を制御する。
【００５４】
図４は、前記基板処理装置１によるウエハＷの処理の一例を説明するための図である。
処理対象のウエハＷは、図示しない搬送ロボットによって搬送されてきて、搬送ロボットからスピンチャック２へと受け渡される。そして、ウエハＷがスピンチャック２に受け渡されると、制御装置３８は、チャック回転駆動機構８を制御してスピンチャック２に保持されたウエハＷを所定の回転速度で回転させる。また、制御装置３８は、ノズル回転駆動機構１１を制御して処理液ノズル３をスピンチャック２に保持されたウエハＷの上方に配置させる。
【００５５】
その後、制御装置３８は薬液バルブ１３を開いて、図４（ａ）に示すように、処理液ノズル３からウエハＷの表面の回転中心付近に薬液を供給させる。供給された薬液は、ウエハＷの回転による遠心力を受けて前記回転中心からウエハＷの周縁に向けて広がる。これにより、ウエハＷの表面全域に、薬液が供給され薬液処理が行われる。
薬液の供給が所定の薬液処理時間に亘って行われると、制御装置３８は、薬液バルブ１３を閉じて処理液ノズル３からの薬液の供給を停止させる。そして、制御装置３８は、ノズル回転駆動機構１１を制御して処理液ノズル３をスピンチャック２に保持されたウエハＷの上方から退避させる。
【００５６】
その後、制御装置３８は、遮断板昇降駆動機構２４を制御して遮断板４を下降させることにより、対向面１４をウエハＷの表面に接近した所定の処理位置に配置させる（対向部材配置工程）。これにより、スポンジ部材２６の先端縁がウエハＷの表面の周縁部に対向する。具体的には、スポンジ部材２６の先端縁が、ウエハＷの表面の周縁部に押し付けられる。たとえば、好ましくは、スポンジ部材２６の先端縁が０．５〜２ｍｍ程度押し込まれる程度に、スポンジ部材２６の先端縁が押し付けられる。このとき、スポンジ部材２６は、洗浄ノズル３１からのＤＩＷによって予め湿った状態にされており、その弾力性が向上されているので、スポンジ部材２６の先端縁とウエハＷの表面の周縁部との密着性が向上されている。これにより、ウエハＷの表面と対向面１４との間の空間の密閉性が向上されている。また、制御装置３８は、遮断板回転駆動機構２５を制御して、スピンチャック２によるウエハＷの回転にほぼ同期させて（あるいは若干回転速度を異ならせて）遮断板４を回転させる。
【００５７】
次に、制御装置３８は第１ＤＩＷバルブ２１を開いて、図４（ｂ）に示すように、第１ＤＩＷ吐出口からウエハＷの表面の回転中心付近にＤＩＷを供給させる。供給されたＤＩＷは、ウエハＷの回転による遠心力を受けて前記回転中心からウエハＷの周縁に向けて広がる。これにより、ウエハＷの表面全域にＤＩＷが供給されて、ウエハＷの表面が洗い流される。すなわち、ＤＩＷによるリンス処理が行われる（液処理工程）。また、ウエハＷの表面にＤＩＷが供給されている間は、ウエハＷの表面全域にＤＩＷの液膜が形成されている。
【００５８】
ここで、ウエハＷの回転による遠心力を受けてウエハＷの表面の周縁部に追いやられたＤＩＷは、スポンジ部材２６の吸液性により前記周縁部においてスポンジ部材２６に吸液される。そして、スポンジ部材２６に吸液されたＤＩＷは、遮断板４およびスポンジ部材２６の回転による遠心力を受けてスポンジ部材２６からその周囲に振り切られる（排液）。このようにして、ＤＩＷ吐出口から吐出されたＤＩＷがウエハＷの表面から順次排出されていく。
【００５９】
また、制御装置３８は、ウエハＷの表面にＤＩＷが供給されている間、第１窒素ガスバルブ２３を開いて第１窒素ガス吐出口からウエハＷの表面の回転中心付近に窒素ガスを供給させる。供給された窒素ガスは、対向面１４とＤＩＷの液膜との間でウエハＷの周縁に向かって広がっていく。それとともに、対向面１４とＤＩＷの液膜との間に介在している酸素を含む雰囲気が、供給された窒素ガスに押されて、スポンジ部材２６に形成された複数の通気孔３０を通って対向面１４とＤＩＷの液膜との間から排出される。これにより、対向面１４とＤＩＷの液膜との間の空間が窒素ガス雰囲気に置換される。すなわち、対向面１４とＤＩＷの液膜との間の空間の酸素濃度が低下される。
【００６０】
このとき、遮断板４の周縁部にはスポンジ部材２６が取り付けられており、対向面１４とウエハＷの表面との間の空間がほぼ密閉された空間にされているので、当該空間を少量の窒素ガスで充満させることができる。さらに、スポンジ部材２６を設けることにより、対向面１４の周縁部とウエハＷの表面の周縁部との間にその周囲の雰囲気が巻き込まれることを抑制することができるので、ウエハＷの表面の周縁部上方における酸素濃度を確実に低下させることができる。
【００６１】
ＤＩＷの供給が所定のリンス処理時間に亘って行われると、制御装置３８は、第１ＤＩＷバルブ２１を閉じて第１ＤＩＷ吐出口からのＤＩＷの吐出を停止させる。このとき、第１窒素ガス吐出口からは引き続き窒素ガスが吐出されており、スポンジ部材２６の先端縁は、ウエハＷの表面の周縁部に押し付けられている。
次に、制御装置３８は、チャック回転駆動機構８を制御してスピンチャック２によるウエハＷの回転速度を所定の高回転速度に変更させる。また、制御装置３８は、遮断板回転駆動機構２５を制御して、前記所定の高回転速度に対応する所定の回転速度で遮断板４を回転させる。
【００６２】
ウエハＷが前記所定の高回転速度で回転されると、図４（ｃ）に示すように、ウエハＷの表面に付着しているＤＩＷは、ウエハＷの高速回転による遠心力を受けてウエハＷの周縁に向けて移動させられる。すなわち、ウエハＷの表面上のＤＩＷがウエハＷの周縁に向けて排出されていく。そして、ウエハＷの表面の周縁部に追いやられたＤＩＷは、スポンジ部材２６による吸液および排液（排液工程）によって、ウエハＷの周囲に振り切られる。このようにして、ウエハＷの表面からＤＩＷが除去されウエハＷが乾燥する（スピンドライ処理、基板乾燥工程）。
【００６３】
このとき、ウエハＷの表面と対向面１４との間はリンス処理工程において予め窒素ガス雰囲気にされており、窒素ガス吐出口から引き続いて窒素ガスが吐出されているので、ＤＩＷの酸素濃度を低下させてウエハＷ表面の膜の酸化を抑制するとともに、酸素およびシリコンの反応によるウォーターマークの発生を抑制しつつウエハＷを乾燥させることができる。また、ウエハＷの周縁部と遮断板４の周縁部との間にはスポンジ部材２６が介在しているので、ウエハＷの表面と対向面１４との間にウエハＷの周囲の雰囲気が巻き込まれることを確実に抑制することができる。これにより、ウエハＷの表面の周縁部上方における酸素濃度を確実に低下させて、ウエハＷの表面全域におけるウォーターマークの発生を確実に抑制することができる。また、ウエハＷの周囲の雰囲気の巻き込みを抑制することにより、当該雰囲気に含まれるミスト状の薬液やパーティクル等がウエハＷの表面に付着することを抑制できるので、ウエハＷの表面が汚染されることを抑制することができる。
【００６４】
さらに、スポンジ部材２６は、ウエハＷよりも軟質の材料によって形成されているので、スポンジ部材２６およびウエハＷの回転によってスポンジ部材２６の先端縁とウエハＷの表面が擦れあっても、ウエハＷの表面に傷や摩耗などのダメージが生じたり、ウエハＷの汚染原因となるパーティクル等が発生したりすることを抑制することができる。特に、スポンジ部材２６が押し付けられるウエハＷの表面の周縁部は、デバイスが形成されていない非デバイス形成領域であるので、仮に、当該周縁部にダメージが生じたとしても、ウエハＷのデバイス特性に影響を与えることはない。
【００６５】
さらにまた、スポンジ部材２６は吸液性を有するので、スピンドライ処理において、ウエハＷから振り切られて対向面１４に付着したＤＩＷをスポンジ部材２６に吸液させることができる。これにより、対向面１４からウエハＷの表面にＤＩＷが落下してウエハＷの表面に乾燥不良が生じること抑制することができる。
スピンドライ処理が所定のスピンドライ処理時間に亘って行われると、制御装置３８は、チャック回転駆動機構８を制御してスピンチャック２によるウエハＷの回転を停止させ、第１窒素ガスバルブ２３を閉じて第１窒素ガス吐出口からの窒素ガスの吐出を停止させる。また、制御装置３８は、遮断板回転駆動機構２５を制御して遮断板４の回転を停止させ、遮断板昇降駆動機構２４を制御して遮断板４をスピンチャック２の上方に大きく退避させる。そして、図示しない搬送ロボットによって、スピンチャック２から処理後のウエハＷが搬送されていく。
【００６６】
図５は、本発明の第１実施形態に係る基板処理装置１の別の構成を説明するための図解図である。この図５において、図１に示す各部に相当する部分には、それら各部と同一の参照符号が付されており、以下では、その同一の参照符号を付した各部についての詳細な説明を省略する。
この図５における基板処理装置１の構成と、図１における基板処理装置１の構成との主要な相違点は、スポンジ部材２６ａの先端縁に複数の凹部３９がそれぞれスポンジ部材２６ａの周方向に所定間隔を隔てて形成されており、スポンジ部材２６ａの下面が凹凸面にされていることにある。
【００６７】
したがって、遮断板昇降駆動機構２４により遮断板４を下降させてスポンジ部材２６ａの先端縁をスピンチャック２に保持されたウエハＷの表面に押し付けると、ウエハＷの表面とスポンジ部材２６ａの下面との間には、各凹部３９に対応する隙間が生じる。これにより、スポンジ部材２６ａの先端縁がウエハＷの表面に押し付けられた状態で、ウエハＷの表面と対向面１４との間に介在する雰囲気を前記隙間からスポンジ部材２６ａの外側に排出させることができる。したがって、前記リンス処理工程および前記スピンドライ処理工程において、ウエハＷの表面と対向面１４との間の酸素濃度を良好に低下させることができる。
【００６８】
図６は、本発明の第１実施形態に係る基板処理装置１のさらに別の構成を説明するための図解図である。この図６において、図１に示す各部に相当する部分には、それら各部と同一の参照符号が付されており、以下では、その同一の参照符号を付した各部についての詳細な説明を省略する。
この図６における基板処理装置１の構成と、図１における基板処理装置１の構成との主要な相違点は、スポンジ部材２６ｂが複数の円弧状部材４０により構成されていることにある。
【００６９】
各円弧状部材４０の内面には遮断板４の周縁部が嵌め合わされる溝部４１が形成されており、各円弧状部材４０の外面には、溝部４１と連通し、当該円弧状部材４０と遮断板４とを固定するためのネジ３６が挿通されるネジ挿通孔４２が形成されている。複数の円弧状部材４０は、それぞれ所定間隔を隔てて遮断板４の周縁部に沿って取り付けられている。
【００７０】
隣接する円弧状部材４０の間に隙間を設けることにより、スポンジ部材２６ｂの内側から外側への通気性を向上させることができる。したがって、前記リンス処理工程および前記スピンドライ処理工程において、ウエハＷの表面と対向面１４との間の酸素濃度を良好に低下させることができる。
また、各円弧状部材４０は、遮断板４の上面よりも上方に突出する上側突出部２８ａと、遮断板４の対向面１４よりも下方（スピンチャック２に保持されたウエハＷ側）に突出する下側突出部２９ａとを有している。各円弧状部材４０の下面は、平面にされており、ほぼ同一の水平面内に配置されている。
【００７１】
図７は、本発明の第２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解図である。この図７において、図１に示す各部に相当する部分には、それら各部と同一の参照符号が付されており、以下では、その同一の参照符号を付した各部についての詳細な説明を省略する。
この図７における基板処理装置１ａの構成と、図１における基板処理装置１の構成との主要な相違点は、遮断板４ａ、スピンベース６ａおよびスポンジ部材２６ｃがウエハＷよりも大きな径にされており、遮断板昇降駆動機構２４によって遮断板４ａが下降されて対向面１４がウエハＷの表面に接近された状態で、スポンジ部材２６ｃの先端縁がウエハＷの外方でスピンベース６ａの上面６ｂ（主面）の周縁部に対向することにある。
【００７２】
また、スピンベース６ａの上面６ｂの中央部には開口４３が形成されており、回転軸５ａは中空軸にされている。回転軸５ａの内部空間とスピンベース６ａの上面６ｂに形成された開口４３とは、スピンベース６ａを貫通する貫通孔を介して連通している。さらに、回転軸５ａの内部空間には、管部材４４が回転軸５ａと非接触状態で挿通しており、管部材４４の内部空間は、ＤＩＷが流通する第２ＤＩＷ流通路４５となっている。管部材４４の先端部は、スピンチャック２に保持されたウエハＷの裏面中央に近接する位置まで延びる下側ノズル４６を形成していて、その先端には、ウエハＷの裏面中央に向けてＤＩＷを吐出する第２ＤＩＷ吐出口が形成されている。
【００７３】
また、管部材４４と回転軸５ａの内周面との間の筒状の空間は、窒素ガスが流通する第２窒素ガス流通路４７となっている。第２窒素ガス流通路４７は前記貫通孔と連通しており、下側ノズル４６と開口４３との間が、窒素ガスを吐出するための第２窒素ガス吐出口となっている。
第２ＤＩＷ流通路４５には、第２ＤＩＷ供給管４８が接続されており、この第２ＤＩＷ供給管４８からＤＩＷが供給されるようになっている。第２ＤＩＷ供給管４８には第２ＤＩＷバルブ４９が介装されており、この第２ＤＩＷバルブ４９を開閉することにより、第２ＤＩＷ流通路４５へのＤＩＷの供給を制御することができる。第２ＤＩＷ流通路４５に供給されたＤＩＷは、第２ＤＩＷ吐出口からスピンチャック２に保持されたウエハＷの裏面に供給される。
【００７４】
また、第２窒素ガス流通路４７には、第２窒素ガス供給管５０が接続されており、この第２窒素ガス供給管５０から窒素ガスが供給されるようになっている。第２窒素ガス供給管５０には第２窒素ガスバルブ５１が介装されており、この第２窒素ガスバルブ５１を開閉することにより、第２窒素ガス流通路４７への窒素ガスの供給を制御することができる。第２窒素ガス流通路４７に供給された窒素ガスは、第２窒素ガス吐出口からスピンチャック２に保持されたウエハＷの裏面に供給される。
【００７５】
第２ＤＩＷバルブ４９および第２窒素ガスバルブ５１の開閉は、制御装置３８によって制御される（図３参照）。また、スポンジ部材２６ｃは、スピンベース６ａよりも軟質にされている。
この第２実施形態では、処理液ノズル３から供給された薬液によってウエハＷの表面に薬液処理が行われた後、遮断板昇降駆動機構２４によって遮断板４ａを下降させて対向面１４を前記所定の処理位置に配置させた状態で、第１ＤＩＷ吐出口および第１窒素ガス吐出口からウエハＷの表面にそれぞれＤＩＷおよび窒素ガスを供給させつつ、第２ＤＩＷ吐出口および第２窒素ガス吐出口からウエハＷの裏面にそれぞれＤＩＷおよび窒素ガスを供給させる。これにより、ウエハＷの表面および裏面にリンス処理が行われるとともに、ウエハＷの表面と対向面１４との間、およびウエハＷの裏面とスピンベース６ａの上面６ｂとの間が窒素ガス雰囲気に置換される。
【００７６】
このとき、スポンジ部材２６の先端縁は、スピンベース６ａの上面６ｂの周縁部に押し付けられており、対向面１４とスピンベース６ａの上面６ｂとの間には、その周囲の雰囲気が巻き込まれることが抑制されたほぼ密閉された空間が形成されている。
リンス処理工程が終了すると、次に、第１および第２窒素ガス吐出口からウエハＷの表面および裏面に向けて窒素ガスを吐出させたまま、第１および第２ＤＩＷ吐出口からのＤＩＷの吐出を停止させ、ウエハＷおよび遮断板４ａを所定の高回転速度で回転させる。これにより、ウエハＷの表面および裏面からＤＩＷが振り切られウエハＷが乾燥する（スピンドライ処理）。
【００７７】
このとき、対向面１４とスピンベース６ａの上面６ｂとの間には、前述のように、その周囲の雰囲気が巻き込まれることが抑制されたほぼ密閉された空間が形成されているので、ウエハＷの表面および裏面にウォーターマークおよび汚染が生じることを抑制しつつウエハＷを乾燥させることができる。
また、スポンジ部材２６ｃはスピンベース６ａよりも軟質にされているので、スポンジ部材２６ｃおよびスピンベース６ａの回転によってスポンジ部材２６ｃの先端縁とスピンベース６ａの上面６ｂとが擦れあっても、スピンベース６ａの上面６ｂに傷や摩耗などのダメージが生じたり、ウエハＷの汚染原因となるパーティクル等が発生したりすることを抑制することができる。
【００７８】
この発明は、以上の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。前述の第１および第２実施形態では、スポンジ部材２６，２６ａ〜２６ｃが遮断板４，４ａの周縁部に取り付けられている例について説明したが、これに限定されず、たとえば図８に示すように、対向面１４の周縁部にスポンジ部材２６，２６ａ〜２６ｃが取り付けられていてもよい。
【００７９】
また、前述の図１および図７における基板処理装置１，１ａでは、スポンジ部材２６，２６ｃにのみ通気孔３０が形成されている例について説明したが、遮断板４，４ａを貫通する通気孔を遮断板４，４ａに形成してもよい。
また、前述の第１および第２実施形態では、環状部材としてスポンジ部材２６，２６ａ〜２６ｃを用いる例について説明したが、スポンジ部材２６，２６ａ〜２６ｃに限らず、ゴム部材や、多孔質のセラミック部材を環状部材として用いてもよい。ゴム部材の材料としては、たとえば、ＥＰＤＭ（エチレン  プロピレン  ジエンゴム）やフッ素系のゴムであるカルレッツ（登録商標：デュポン社製）などが挙げられる。また、スポンジ部材２６，２６ａ〜２６ｃは、ＰＶＡに限らず、たとえばウレタンなどの他の材料によって形成されていてもよい。
【００８０】
また、前述の第１および第２実施形態では、処理液としてＤＩＷを例示したが、ＤＩＷに限らず、たとえば、フッ酸、硫酸、硝酸、塩酸、リン酸、酢酸、アンモニア、過酸化水素水、クエン酸、蓚酸、およびＴＭＡＨのうちの少なくともいずれか１つを含む薬液を処理液として用いてもよい。また、純水、オゾン水、水素水、炭酸水などの機能水のうちの少なくともいずれか１つを含むリンス液を処理液として用いてもよい。さらに、イソプロピルアルコール、メタノール、エタノール等のアルコール類、あるいはハイドロフルオロエーテル等のエーテル類のうちの少なくともいずれか１つを含む有機溶剤を処理液として用いてもよい。
【００８１】
また、前述の第１および第２実施形態では、不活性ガスとして窒素ガスを例示したが、窒素ガスに限らず、たとえば、アルゴンガスなどの他の不活性ガスを用いてもよい。
また、前述の第１および第２実施形態では、リンス処理工程およびスピンドライ処理工程において常に、スポンジ部材２６，２６ａ〜２６ｃの先端縁がウエハＷの表面またはスピンベース６ａの上面６ｂに押し付けられる例について説明したが、リンス処理工程およびスピンドライ処理工程において常に、あるいはこれらの工程のうちの少なくとも一定の期間にわたって、スポンジ部材２６，２６ａ〜２６ｃの先端縁をウエハＷの表面またはスピンベース６ａの上面６ｂに対して所定の隙間を開けた状態で近接させてもよい。この際、この所定の隙間は、スポンジ部材２６，２６ａ〜２６ｃの先端縁とウエハＷの表面またはスピンベース６ａの上面６ｂとの間に、処理液の液膜が形成される程度の距離（たとえば、０．５〜２ｍｍ程度）とするのが好ましい。このようにすれば、ウエハＷの周囲からの空気（酸素）の巻き込みを抑制しつつ、処理液の排出効率を向上させることができる。
【００８２】
また、前述の第１および第２実施形態におけるウエハＷの処理では、スピンドライ処理によってウエハＷの処理が終了する例について説明したが、スピンドライ処理が行われた後に、遮断板昇降駆動機構２４によって遮断板４を僅かに上昇させて、スポンジ部材２６，２６ａ，２６ｂの先端縁をウエハＷの表面から所定の間隔だけ離反させた状態で、ウエハＷを回転させて当該ウエハＷを乾燥させるファイナルドライ処理を行ってもよい。この際、この所定の間隔は、スポンジ部材２６，２６ａ〜２６ｃの先端縁とウエハＷの表面またはスピンベース６ａの上面６ｂとの間に、処理液の液膜が形成されないような距離（たとえば、２ｍｍ以上）とするのが好ましい。この場合、スポンジ部材２６，２６ａ，２６ｂの先端縁がウエハＷの表面に接していない状態でウエハＷが乾燥されるので、スポンジ部材２６，２６ａ，２６ｂとウエハＷの表面との接触部分を良好に乾燥させることができる。
【００８３】
また、前述の第１および第２実施形態では、処理対象の基板として半導体ウエハＷを取り上げたが、半導体ウエハＷに限らず、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、ＦＥＤ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などの他の種類の基板が処理対象とされてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る基板処理装置の構成を説明するための図解図である。
【図２】遮断板およびスポンジ部材の一部を図解的に示す拡大図である。
【図３】前記基板処理装置の電気的構成を説明するためのブロック図である。
【図４】前記基板処理装置によるウエハの処理の一例を説明するための図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る基板処理装置の別の構成を説明するための図解図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る基板処理装置のさらに別の構成を説明するための図解図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る基板処理装置の構成を説明するための図解図である。
【図８】本発明の第１および第２実施形態に係るスポンジ部材の他の形態を図解的に示す拡大図である。
【符号の説明】
【００８５】
１，１ａ      基板処理装置
２      スピンチャック（基板保持回転手段）
４，４ａ      遮断板（対向部材）
６ａ      スピンベース
６ｂ      上面（スピンベースの主面）
１４      対向面
１５      開口（対向面に形成された開口）
２０      第１ＤＩＷ供給管（第１処理液供給手段）
２２      第１窒素ガス供給管（第１不活性ガス供給手段）
２４      遮断板昇降駆動機構（対向部材移動手段）
２５      遮断板回転駆動機構（対向部材回転手段）
２６，２６ａ〜２６ｃ      スポンジ部材（環状部材）
３０      通気孔（通気部）
４３      開口（スピンベースの主面に形成された開口）
４８      第２ＤＩＷ供給管（第２処理液供給手段）
５０      第２窒素ガス供給管（第２不活性ガス供給手段）
Ｗ      ウエハ（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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