(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を水平に保持する基板保持手段と、
前記基板保持手段に保持された基板を鉛直方向に沿う所定の回転軸線まわりに回転させる基板回転手段と、
水平方向に移動可能であり、前記基板保持手段に保持された基板の上面に処理液を供給する処理液供給ノズルと、
前記基板保持手段に保持された基板の上面との間の雰囲気を周囲の雰囲気から遮断する遮断部材と、
前記基板保持手段に保持された基板の上面と前記遮断部材との間に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段と、
前記回転軸線まわりに前記遮断部材を回転させる遮断部材回転手段とを含み、
前記遮断部材は、
前記基板保持手段に保持された前記基板の上面と対向する対向面を有する対向部と、
前記対向部の周縁部から下方に延び、前記基板保持手段に保持された前記基板を平面視で取り囲む環状部と、
前記環状部に設けられ、前記環状部を前記処理液供給ノズルが通過することを許容する通過許容部とを有し、
前記環状部を平面視で取り囲むガードと、
前記ガードの上端よりも前記環状部の下端が下方に位置し前記環状部が前記基板の回転径方向の外方から前記基板保持手段に対向する近接位置と、前記近接位置よりも上方の上位置とに、前記遮断部材を移動させることができる遮断部材昇降手段と、
前記遮断部材回転手段と、前記遮断部材昇降手段とを制御する制御手段とをさらに含み、
前記ガードが、前記遮断部材が前記近接位置に位置するときに前記回転径方向の外方から前記環状部に対向し、
前記制御手段が、前記遮断部材回転手段を制御することによって、前記処理液供給ノズルが前記環状部を通過できるように回転方向における前記通過許容部の位置を調整し、かつ、前記遮断部材昇降手段を制御することによって、前記処理液供給ノズルが前記環状部を通過する際に前記環状部を前記近接位置に位置させ、
前記遮断部材が前記近接位置に位置するときに前記環状部の下端が前記基板の上面よりも下方に位置し、前記遮断部材が前記上位置に位置するときに前記環状部の下端が前記基板の上面よりも上方に位置する、基板処理装置。
【請求項２】
前記遮断部材昇降手段が、前記近接位置よりも下方の下位置に前記遮断部材を移動させることができ、
前記遮断部材が前記近接位置に位置するときに、前記通過許容部が前記ガードの上端よりも上方に位置し、前記遮断部材が前記下位置に位置するときに、前記通過許容部が前記ガードの上端よりも下方に位置する、請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記処理液供給ノズルが、前記通過許容部を介して、前記環状部よりも前記回転軸線側の位置と、前記環状部に対して前記回転軸線とは反対側の位置との間で移動可能である、請求項１または２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記環状部が、前記通過許容部よりも上方に設けられ、前記基板外に排除される処理液を受ける液受け部をさらに含む、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】
前記対向部に対して前記環状部を上下動させる環状部移動機構をさらに含む、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】
前記通過許容部が、前記環状部を貫通する貫通孔を含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記通過許容部が、前記環状部を下端から上方に向けて切り欠く切り欠きを含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記処理液供給ノズルを支持し、水平方向に延びる軸状のノズルアームと、
前記ノズルアームの中心軸線まわりに前記処理液供給ノズルを回転させるノズル回転手段とをさらに含み、
前記処理液供給ノズルが、前記ノズルアームの中心軸線と交差する方向に延びており、
前記通過許容部が、前記環状部を貫通し、水平方向に長手の長孔を含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項９】
前記基板保持手段に保持された基板外に排除される処理液が前記通過許容部を介して前記環状部を通過することを抑制する処理液通過抑制手段をさらに含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１０】
基板保持手段によって水平に保持された基板を、鉛直方向に沿う所定の回転軸線まわりに回転させる基板回転工程と、
前記基板保持手段に保持された前記基板の上面と対向する対向面を有する対向部と、前記対向部の周縁部から下方に延び、前記基板保持手段に保持された前記基板を平面視で取り囲む環状部を含む遮断部材であって、当該基板の上面との間の雰囲気を周囲の雰囲気から遮断する遮断部材を、前記回転軸線まわりに回転させる遮断部材回転工程と、
前記基板の上面と前記遮断部材との間の雰囲気を周囲の雰囲気から遮断した状態で、前記基板の上面と前記遮断部材との間に不活性ガスを供給する不活性ガス供給工程と、
前記環状部を平面視で取り囲むガードの上端よりも前記環状部の下端が下方に位置し前記環状部が前記基板の回転径方向の外方から前記基板保持手段に対向し前記環状部が前記基板の前記回転径方向の内方から前記ガードに対向する近接位置に、前記遮断部材を移動させる遮断部材移動工程と、
前記基板の上面に処理液を供給する処理液供給ノズルが前記環状部に設けられた通過許容部を介して前記環状部を通過できるように前記遮断部材の回転を停止し、回転方向における前記通過許容部の位置を調整する位置調整工程と、
前記通過許容部を介して前記処理液供給ノズルを前記環状部に通過させて、前記基板と対向する位置に前記処理液供給ノズルを移動させるノズル移動工程とを含み、
前記遮断部材が前記近接位置に位置するときに前記環状部の下端が前記基板の上面よりも下方に位置し、前記遮断部材が前記近接位置よりも上方の上位置に位置するときに前記環状部の下端が前記基板の上面よりも上方に位置する、基板処理方法。
【請求項１１】
前記遮断部材が前記近接位置に位置するときに、前記通過許容部が前記ガードの上端よりも上方に位置する、請求項１０に記載の基板処理方法。
【請求項１２】
基板を水平に保持する基板保持手段と、
前記基板保持手段に保持された基板を鉛直方向に沿う所定の回転軸線まわりに回転させる基板回転手段と、
水平方向に移動可能であり、前記基板保持手段に保持された基板の上面に処理液を供給する処理液供給ノズルと、
前記基板保持手段に保持された基板の上面との間の雰囲気を周囲の雰囲気から遮断する遮断部材であって、当該基板を取り囲む環状部と、前記環状部に設けられ、前記処理液供給ノズルが前記環状部を通過することを許容する通過許容部とを含む遮断部材と、
前記基板保持手段に保持された基板の上面と前記遮断部材との間に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段と、
前記回転軸線まわりに前記遮断部材を回転させる遮断部材回転手段と、
前記遮断部材回転手段を制御することによって、前記処理液供給ノズルが前記環状部を通過できるように回転方向における前記通過許容部の位置を調整する制御手段と、
前記遮断部材を昇降させる遮断部材昇降手段とを含み、
前記環状部が、前記通過許容部よりも上方に設けられ、前記基板保持手段に保持された基板外に排除される処理液を受ける液受け部を含む、基板処理装置。
【請求項１３】
基板を水平に保持する基板保持手段と、
前記基板保持手段に保持された基板を鉛直方向に沿う所定の回転軸線まわりに回転させる基板回転手段と、
水平方向に移動可能であり、前記基板保持手段に保持された基板の上面に処理液を供給する処理液供給ノズルと、
前記基板保持手段に保持された基板の上面との間の雰囲気を周囲の雰囲気から遮断する遮断部材であって、当該基板を取り囲む環状部と、前記環状部に設けられ、前記処理液供給ノズルが前記環状部を通過することを許容する通過許容部とを含む遮断部材と、
前記基板保持手段に保持された基板の上面と前記遮断部材との間に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段と、
前記回転軸線まわりに前記遮断部材を回転させる遮断部材回転手段と、
前記遮断部材回転手段を制御することによって、前記処理液供給ノズルが前記環状部を通過できるように回転方向における前記通過許容部の位置を調整する制御手段とを含み、
前記遮断部材が、前記基板保持手段に保持された基板の上面に対向する対向部を含み、
前記対向部に対して前記環状部を上下動させる環状部移動機構をさらに含む、基板処理装置。
【請求項１４】
基板を水平に保持する基板保持手段と、
前記基板保持手段に保持された基板を鉛直方向に沿う所定の回転軸線まわりに回転させる基板回転手段と、
水平方向に移動可能であり、前記基板保持手段に保持された基板の上面に処理液を供給する処理液供給ノズルと、
前記基板保持手段に保持された基板の上面との間の雰囲気を周囲の雰囲気から遮断する遮断部材であって、当該基板を取り囲む環状部と、前記環状部に設けられ、前記処理液供給ノズルが前記環状部を通過することを許容する通過許容部とを含む遮断部材と、
前記基板保持手段に保持された基板の上面と前記遮断部材との間に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段と、
前記回転軸線まわりに前記遮断部材を回転させる遮断部材回転手段と、
前記遮断部材回転手段を制御することによって、前記処理液供給ノズルが前記環状部を通過できるように回転方向における前記通過許容部の位置を調整する制御手段と、
前記処理液供給ノズルを支持し、水平方向に延びる軸状のノズルアームと、
前記ノズルアームの中心軸線まわりに前記処理液供給ノズルを回転させるノズル回転手段とを含み、
前記処理液供給ノズルが、前記ノズルアームの中心軸線と交差する方向に延びており、
前記通過許容部が、前記環状部を貫通し、水平方向に長手の長孔を含む、基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、基板を処理する基板処理装置および基板処理方法に関する。処理対象になる基板には、例えば、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、太陽電池用基板等の基板が含まれる。
【背景技術】
【０００２】
基板を１枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置による基板処理では、例えば、スピンチャックによってほぼ水平に保持された基板に対して薬液が供給される。その後、リンス液が基板に供給され、それによって、基板上の薬液がリンス液に置換される。その後、基板上のリンス液を排除するためのスピンドライ工程が行われる。
図１２に示すように、基板の表面に微細なパターンが形成されている場合、スピンドライ工程では、パターンの内部に入り込んだリンス液を除去できないおそれがあり、それによって、乾燥不良が生じるおそれがある。パターンの内部に入り込んだリンス液の液面（空気と液体との界面）は、パターンの内部に形成されるので、液面とパターンとの接触位置に、液体の表面張力が働く。この表面張力が大きい場合には、パターンの倒壊が起こりやすくなる。典型的なリンス液である水は、表面張力が大きいために、スピンドライ工程におけるパターンの倒壊が無視できない。
【０００３】
そこで、水よりも表面張力が低い低表面張力液体であるイソプロピルアルコール（Isopropyl Alcohol: IPA）を供給して、パターンの内部に入り込んだ水をＩＰＡに置換し、その後にＩＰＡを除去することで基板の上面を乾燥させることが考え得る。
ＩＰＡを除去して基板の上面を速やかに乾燥させるためには、基板の上面付近の雰囲気の湿度を低減する必要がある。また、ＩＰＡに溶け込んだ酸素によってパターンが酸化するおそれがあるため、ＩＰＡに酸素が溶け込まないように基板の上面付近の雰囲気の酸素濃度を低減しておく必要がある。しかしながら、処理チャンバの内部空間には、スピンチャック等の部材が収容されているため、処理チャンバ内の雰囲気全体の酸素濃度および湿度を低減するのは困難である。
【０００４】
下記特許文献１の基板処理装置は、基板の中央部を通る鉛直な回転軸線まわりに当該基板を回転させるスピンチャックの上方に配置された遮断部材と、遮断部材の中心線に沿って上下方向に延びる中心ノズルを備えている。遮断部材は、スピンチャックに保持された基板の上面に対向する対向面を有する円板部と、円板部の外周部から下方に延びる円筒部とを含む。円板部には、当該基板の上面に対向する対向面の中央で開口する下向き吐出口が形成されている。吐出口からは、処理液や窒素ガス等が下方に吐出される。中心ノズルは、下向き吐出口を介して処理液を下方に吐出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−１５３９４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の基板処理装置では、スピンチャックに保持された基板の上面から遮断部材の対向面までの距離が比較的近い近接位置に遮断部材がある状態で下向き吐出口から窒素ガスを吐出することで、基板と遮断部材との間の空間が、窒素ガスで満たされる。この状態で、中心ノズルから基板の上面に処理液を供給することができる。
しかし、処理液の用途や基板処理装置の仕様等に応じて、水平方向に移動可能なノズルを用いて基板に処理液を供給したい場合がある。このような場合、ノズルから基板に処理液を供給するには、ノズルと遮断部材の円筒部とが干渉しないように、遮断部材を上方に移動させなければならない。これでは、基板上の空間を充分に制限できないので、基板と遮断部材との間の雰囲気の酸素濃度および湿度を低く保つことができないおそれがある。
【０００７】
そこで、この発明の１つの目的は、水平に保持された基板の上面と遮断部材との間の雰囲気の酸素濃度および湿度を低減した状態で、水平に移動可能な処理液供給ノズルから基板の上面に処理液を供給することができる基板処理装置および基板処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、基板を水平に保持する基板保持手段と、前記基板保持手段に保持された基板を鉛直方向に沿う所定の回転軸線まわりに回転させる基板回転手段と、水平方向に移動可能であり、前記基板保持手段に保持された基板の上面に処理液を供給する処理液供給ノズルと、前記基板保持手段に保持された基板の上面との間の雰囲気を周囲の雰囲気から遮断する遮断部材であって、前記基板保持手段に保持された基板を取り囲む環状部と、前記環状部に設けられ、前記処理液供給ノズルが前記環状部を通過することを許容する通過許容部とを含む遮断部材と、前記基板保持手段に保持された基板の上面と前記遮断部材との間に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段と、前記回転軸線まわりに前記遮断部材を回転させる遮断部材回転手段と、前記遮断部材回転手段を制御することによって、前記処理液供給ノズルが前記環状部を通過できるように回転方向における前記通過許容部の位置を調整する制御手段と含む、基板処理装置を提供する。
【０００９】
この構成によれば、遮断部材が、当該基板の上面との間の雰囲気を周囲の雰囲気から遮断する。この状態で、遮断部材と基板保持手段に保持された基板の上面との間に不活性ガス供給手段から不活性ガスが供給される。遮断部材は、基板保持手段に保持された基板を取り囲む環状部を含むため、遮断部材と基板保持手段に保持された基板の上面との間の空間が包囲されるから、この空間の雰囲気が、不活性ガスで効率良く置換される。これにより、遮断部材と基板保持手段に保持された基板の上面との間の雰囲気中の酸素濃度および湿度が低減される。
【００１０】
遮断部材回転手段によって遮断部材が回転されることによって、環状部に設けられた通過許容部の回転方向における位置が変化する。そこで、制御手段が遮断部材回転手段を制御することによって回転方向における通過許容部の位置が調整されるため、水平方向に移動する処理液供給ノズルは、通過許容部を介して、遮断部材の環状部を通過することができる。そのため、基板保持手段に保持された基板の上面と遮断部材との間の雰囲気の酸素濃度および湿度を低減した状態で、処理液供給ノズルから基板の上面に処理液を供給することができる。
【００１１】
この発明の一実施形態では、前記処理液供給ノズルが、前記通過許容部を介して、前記環状部よりも前記回転軸線側の位置と、前記環状部に対して前記回転軸線とは反対側の位置との間で移動可能である。
この構成によれば、環状部よりも回転軸線側の位置と、環状部に対して前記回転軸線とは反対側の位置との間で、通過許容部を介して処理液供給ノズルが移動する。そのため、遮断部材と基板保持手段に保持された基板の上面との間の雰囲気の酸素濃度および湿度が低減された状態で、基板保持手段に保持された基板の上面に処理液供給ノズルから処理液を供給することができる。特に、処理液供給ノズルは、基板の上面の回転中心位置に処理液を供給することが好ましい。それにより、基板保持手段に保持された基板の上面全体に処理液を行き渡らせやすい。基板の上面の回転中心位置とは、基板保持手段に保持された基板の上面における回転軸線との交差位置である。
【００１２】
この発明の一実施形態では、前記基板処理装置が、前記遮断部材を昇降させる遮断部材昇降手段をさらに含む。また、前記環状部が、前記通過許容部よりも上方に設けられ、基板外に排除される処理液を受ける液受け部をさらに含む。
この構成によれば、遮断部材昇降手段によって遮断部材を昇降させることで、基板保持手段に保持された基板の上面よりも通過許容部が上方に位置する位置と、基板保持手段に保持された基板の上面よりも通過許容部が下方に位置する位置とに、鉛直方向における遮断部材の位置を切り換えることができる。
【００１３】
基板保持手段に保持された基板の上面よりも通過許容部が上方に位置するときには、通過許容部によって処理液供給ノズルが環状部を通過することができる。一方、基板保持手段に保持された基板の上面よりも通過許容部が下方に位置するときには、通過許容部の上方に設けられた液受け部が、当該基板外に排除される処理液を受けることができる。したがって、当該基板外に排除される処理液が通過許容部を通って環状部の外部に流出することを抑制できる。
【００１４】
この発明の一実施形態では、前記遮断部材が、前記基板保持手段に保持された基板の上面に対向する対向部を含む。また、前記基板処理装置が、前記対向部に対して前記環状部を上下動させる環状部移動機構をさらに含む。
この構成によれば、環状部移動機構によって、基板保持手段に保持された基板の上面に対向する対向部に対して環状部が上下動される。そのため、基板保持手段に保持された基板の上面と対向部との間の間隔を狭めつつ、環状部を対向部に対して相対的に上下動させることで通過許容部を基板の上方に位置させることができる。したがって、基板保持手段に保持された基板の上面と遮断部材との間の雰囲気の酸素濃度および湿度を速やかに低減でき、かつ、処理液供給ノズルが通過許容部を介して環状部を通過できる。
【００１５】
この発明の一実施形態では、前記通過許容部が、前記環状部を貫通する貫通孔を含む。この構成によれば、単純な貫通孔によって、処理液供給ノズルが環状部を通過することが許容される。
この発明の一実施形態では、前記通過許容部が、前記環状部を下端から上方に向けて切り欠く切り欠きを含む。この構成によれば、切り欠きを介して、処理液供給ノズルが環状部を通過することが許容される。
【００１６】
この発明の一実施形態では、前記基板処理装置が、前記処理液供給ノズルを支持し、水平方向に延びる軸状のノズルアームと、前記ノズルアームの中心軸線まわりに前記処理液供給ノズルを回転させるノズル回転手段とをさらに含む。また、前記処理液供給ノズルが、前記ノズルアームの中心軸線と交差する方向に延びている。また、前記通過許容部が、前記環状部を貫通し、水平方向に長手の長孔を含む。
【００１７】
この構成によれば、処理液供給ノズルは、水平方向に延びるノズルアームによって支持されており、ノズルアームの中心軸線と交差する方向に延びている。処理液供給ノズルは、ノズル回転手段によってノズルアームの中心軸線まわりに回転されることによって、環状部を貫通する水平方向に長手の長孔を介して、環状部を通過することができる。また、長孔が水平方向に長手であるため、長孔が水平方向以外に長手である構成と比較して、鉛直方向における環状部の寸法を小さくすることができる。それによって、基板保持手段に保持された基板の上面と遮断部材との間を狭くすることができるので、基板保持手段に保持された基板の上面と遮断部材との間の雰囲気の酸素濃度および湿度を速やかに低減することができる。
【００１８】
この発明の一実施形態では、前記基板処理装置が、前記基板保持手段に保持された基板外に排除される処理液が前記通過許容部を介して前記環状部を通過することを抑制する処理液通過抑制手段をさらに含む。
この構成によれば、基板保持手段に保持された基板外に排除される処理液が通過許容部を介して環状部を通過することが、処理液通過抑制手段によって抑制される。したがって、通過許容部は、処理液供給ノズルが環状部を通過することを許容しつつ、当該基板外に排除される処理液が通過許容部を通過して環状部の外部に流出することを効果的に抑制できる。
【００１９】
この発明の一実施形態は、水平に保持された基板を鉛直方向に沿う所定の回転軸線まわりに回転させる基板回転工程と、前記基板を取り囲む環状部を含み、前記基板の上面との間の雰囲気を周囲の雰囲気から遮断する遮断部材を前記回転軸線まわりに回転させる遮断部材回転工程と、前記基板の上面と前記遮断部材との間の雰囲気を周囲の雰囲気から遮断した状態で、前記基板の上面と前記遮断部材との間に不活性ガスを供給する不活性ガス供給工程と、前記基板の上面に処理液を供給する処理液供給ノズルが前記環状部に設けられた通過許容部を介して前記環状部を通過できるように前記遮断部材の回転を停止し、回転方向における前記通過許容部の位置を調整する位置調整工程と、前記通過許容部を介して前記処理液供給ノズルを前記環状部に通過させて、前記基板と対向する位置に前記処理液供給ノズルを移動させるノズル移動工程とを含む、基板処理方法を提供する。
【００２０】
この方法によれば、基板の上面と遮断部材との間の雰囲気を周囲の雰囲気から遮断した状態で、基板の上面と遮断部材との間に不活性ガスが供給される。遮断部材は、基板保持手段に保持された基板を取り囲む環状部を含むため、遮断部材と水平に保持された基板の上面との間の雰囲気が、不活性ガスで効率良く置換される。これにより、遮断部材と水平に保持された基板の上面との間の雰囲気中の酸素濃度および湿度が低減される。そして、遮断部材が回転されることによって環状部に設けられた通過許容部の位置が変化する。そこで、処理液供給ノズルが環状部に設けられた通過許容部を介して環状部を通過できるように、遮断部材の回転が停止され、遮断部材の回転方向における通過許容部の位置が調整される。そして、処理液供給ノズルは、通過許容部を介して環状部を通過し、水平に保持された基板と対向する位置に移動する。そのため、水平に保持された基板と遮断部材との間の雰囲気の酸素濃度および湿度を低減した状態で、水平に移動可能な処理液供給ノズルから基板に処理液を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、この発明の第１実施形態に係る基板処理装置の内部のレイアウトを説明するための図解的な平面図である。
【図２】図２は、前記基板処理装置に備えられた処理ユニットの構成例を説明するための図解的な縦断面図である。
【図３】図３は、前記処理ユニットに備えられた遮断部材の周辺の模式的な断面図である。
【図４】図４は、遮断部材の環状部を図３の矢印ＩＶから見た図である。
【図５】図５は、前記基板処理装置の主要部の電気的構成を説明するためのブロック図である。
【図６】図６は、前記基板処理装置による基板処理の一例を説明するための流れ図である。
【図７Ａ】図７Ａは、基板処理の様子を説明するための前記処理ユニットの要部の図解的な断面図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、基板処理の様子を説明するための前記処理ユニットの要部の図解的な断面図である。
【図７Ｃ】図７Ｃは、基板処理の様子を説明するための前記処理ユニットの要部の図解的な断面図である。
【図７Ｄ】図７Ｄは、基板処理の様子を説明するための前記処理ユニットの要部の図解的な断面図である。
【図７Ｅ】図７Ｅは、基板処理の様子を説明するための前記処理ユニットの要部の図解的な断面図である。
【図７Ｆ】図７Ｆは、基板処理の様子を説明するための前記処理ユニットの要部の図解的な断面図である。
【図７Ｇ】図７Ｇは、基板処理の様子を説明するための前記処理ユニットの要部の図解的な断面図である。
【図８Ａ】図８Ａは、第１実施形態の第１変形例に係る遮断部材の通過許容部の周辺を示す図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、第１実施形態の第２変形例に係る遮断部材の通過許容部の周辺を示す図である。
【図９】図９は、第１実施形態の第３変形例に係る遮断部材の周辺の模式的な断面図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、この発明の第２実施形態に係る処理ユニットに備えられた遮断部材の周辺の模式的な断面図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、第２実施形態に係る処理ユニットに備えられた遮断部材の周辺の模式的な断面図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、この発明の第３実施形態に係る処理ユニットに備えられた遮断部材の周辺の模式的な断面図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、第３実施形態に係る理ユニットに備えられた遮断部材の周辺の模式的な断面図である。
【図１２】図１２は、表面張力によるパターン倒壊の原理を説明するための図解的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下では、この発明の実施の形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、この発明の第１実施形態に係る基板処理装置１の内部のレイアウトを説明するための図解的な平面図である。基板処理装置１は、シリコンウエハ等の基板Ｗを一枚ずつ処理液で処理する枚葉式の装置である。処理液としては、薬液、リンス液および有機溶剤等が挙げられる。この実施形態では、基板Ｗは、円形状の基板である。基板Ｗの表面には、微細なパターン（図１２参照）が形成されている。
【００２３】
基板処理装置１は、処理液で基板Ｗを処理する複数の処理ユニット２と、処理ユニット２で処理される複数枚の基板Ｗを収容するキャリヤＣをそれぞれ保持する複数のロードポートＬＰと、ロードポートＬＰと処理ユニット２との間で基板Ｗを搬送する搬送ロボットＩＲおよびＣＲと、基板処理装置１を制御する制御ユニット３とを含む。搬送ロボットＩＲは、キャリヤＣと搬送ロボットＣＲとの間で基板Ｗを搬送する。搬送ロボットＣＲは、搬送ロボットＩＲと処理ユニット２との間で基板Ｗを搬送する。複数の処理ユニット２は、例えば、同様の構成を有している。
【００２４】
図２は、処理ユニット２の構成例を説明するための図解的な縦断面図である。
処理ユニット２は、一枚の基板Ｗを水平な姿勢で保持しながら、基板Ｗの中心を通る鉛直な回転軸線Ｃ１まわりに基板Ｗを回転させるスピンチャック５と、処理液で基板Ｗを処理するために基板Ｗを収容するチャンバ６とを含む。チャンバ６には、基板Ｗを搬入／搬出するための搬入／搬出口（図示せず）が形成されている。搬入／搬出口には、搬入／搬出口を開閉するシャッタユニット（図示せず）が備えられている。処理ユニット２は、基板Ｗの上面に対向する対向面７０ａを備えた遮断部材７をさらに含む。遮断部材７は、基板Ｗの上面（上方側の主面）との間の雰囲気を周囲の雰囲気から遮断する。周囲の雰囲気とは、遮断部材７と基板Ｗの上面とによって区画される空間の外部の雰囲気のことである。なお、遮断部材７は、遮断部材７と基板Ｗの上面との間の雰囲気と周囲の雰囲気との流体の流れに制約を与えることができる部材であればよく、遮断部材７と基板Ｗの上面との間の雰囲気を周囲の雰囲気から完全に遮断する部材である必要はない。
【００２５】
スピンチャック５は、チャックピン２０と、スピンベース２１と、回転軸２２と、回転軸２２を鉛直方向に沿う所定の回転軸線Ｃ１まわりに回転させる電動モータ２３とを含む。
回転軸２２は、回転軸線Ｃ１に沿って鉛直方向に延びており、この実施形態では、中空軸である。回転軸２２の上端は、スピンベース２１の下面の中央に結合されている。スピンベース２１は、水平方向に沿う円板形状を有している。スピンベース２１の上面の周縁部には、基板Ｗを把持するための複数のチャックピン２０が周方向に間隔を空けて配置されている。スピンベース２１およびチャックピン２０は、基板Ｗを水平に保持する基板保持手段の一例である。
【００２６】
電動モータ２３によって回転軸２２が回転されることにより、基板Ｗが回転軸線Ｃ１まわりに回転される。以下では、基板Ｗの回転径方向内側を単に「径方向内方」といい、基板Ｗの回転径方向外側を単に「径方向外方」という。回転軸２２および電動モータ２３は、基板Ｗを回転軸線Ｃ１まわりに回転させる基板回転手段の一例である。スピンベース２１において平面視で回転軸線Ｃ１と重なる位置には、スピンベース２１を上下に貫通し、回転軸２２の内部空間と連通する連通孔２１ａが形成されている。
【００２７】
遮断部材７は、基板Ｗの上面に対向する対向部７０と、平面視で基板Ｗを取り囲むように対向部７０の周縁部から下方に延びる環状部７１とを含む。対向部７０は、円板状に形成されている。対向部７０は、スピンチャック５の上方でほぼ水平に配置されている。対向部７０は、基板Ｗの上面に対向する対向面７０ａを有する。対向部７０において対向面７０ａとは反対側の面には、中空の回転軸７２が固定されている。対向部７０において平面視で回転軸線Ｃ１と重なる位置には、対向部７０を上下に貫通し、回転軸７２の内部空間と連通する連通孔７０ｂが形成されている。
【００２８】
処理ユニット２は、水平に延び、回転軸７２を介して遮断部材７を支持する遮断部材支持部材７３と、遮断部材支持部材７３を介して遮断部材７に連結され、遮断部材７の昇降を駆動する遮断部材昇降機構７４と、遮断部材７を回転軸線Ｃ１まわりに回転させる遮断部材回転機構７５とをさらに含む。遮断部材昇降機構７４は、遮断部材昇降手段の一例である。遮断部材回転機構７５は、遮断部材回転手段の一例である。
【００２９】
遮断部材昇降機構７４は、下位置（後述する図７Ｇに示す位置）から上位置（後述する図７Ａに示す位置）までの任意の位置（高さ）に遮断部材７を位置させることができる。下位置とは、遮断部材７の可動範囲において、遮断部材７の対向部７０の対向面７０ａが基板Ｗの上面に最も近接する位置である。下位置では、基板Ｗの上面と対向面７０ａとの間の距離は、例えば、２．５ｍｍ以下である。上位置とは、遮断部材７の可動範囲において、遮断部材７の対向部７０の対向面７０ａが基板Ｗの上面から最も離間する位置である。
【００３０】
遮断部材７は、遮断部材昇降機構７４によって、上位置と下位置との間の第１近接位置および第２近接位置に位置することができる。第１近接位置とは、遮断部材７の対向面７０ａが基板Ｗの上面に近接した位置であり、基板Ｗの上面と対向面７０ａとの間の距離が例えば、７ｍｍ以下となる位置である。第２近接位置とは、遮断部材７の対向面７０ａが基板Ｗの上面に近接した位置であり、第１近接位置よりも上方の位置である。遮断部材７が第２近接位置に位置するときの対向面７０ａは、遮断部材７が第１近接位置に位置するときの対向面７０ａよりも上方に位置する。遮断部材７が第２近接位置に位置するときの対向面７０ａと基板Ｗの上面との距離は、例えば、１５ｍｍ程度である。
【００３１】
遮断部材７が下位置、第１近接位置または第２近接位置に位置する状態では、環状部７１が基板Ｗに水平方向から対向する。環状部７１が水平方向から基板Ｗに対向する状態では、遮断部材７と基板Ｗの上面との間の雰囲気が周囲の雰囲気から遮断される。
遮断部材回転機構７５は、遮断部材支持部材７３の先端に内蔵された電動モータを含む。電動モータには、遮断部材支持部材７３内に配された複数の配線７６が接続されている。複数の配線７６は、当該電動モータに送電するためのパワーラインと、遮断部材７の回転情報を出力するためのエンコーダラインとを含む。遮断部材７の回転情報を検知することによって、遮断部材７の回転を正確に制御できる。
【００３２】
処理ユニット２は、スピンチャック５を取り囲むカップ４１と、スピンチャック５に保持された基板Ｗから基板Ｗ外に排除される処理液を受けるガード４３と、ガード４３の昇降を駆動するガード昇降機構４６とをさらに含む。
カップ４１は、円筒状である。カップ４１は、例えば、ガード４３と一体であり、ガード４３とともに昇降する。カップ４１は、上向きに開いた環状の溝を有している。カップ４１の溝には、回収配管（図示せず）または廃液配管（図示せず）が接続されている。カップ４１の底部に導かれた処理液は、回収配管または廃液配管を通じて、回収または廃棄される。
【００３３】
ガード４３は、平面視でスピンチャック５および遮断部材７を取り囲む。ガード４３は、平面視でスピンチャック５および遮断部材７を取り囲む筒状部４３Ａと、筒状部４３Ａから径方向内方に延びる延設部４３Ｂとを含む。延設部４３Ｂは、径方向内方に向かうに従って上方に向かうように、水平方向に対して傾斜する方向に延びている。
ガード４３は、ガード昇降機構４６によって、ガード４３の上端が基板Ｗの上面よりも下方に位置する下位置と、ガード４３の上端が基板Ｗの上面よりも上方に位置する上位置との間で昇降される。
【００３４】
処理ユニット２は、基板Ｗの下面（下方側の主面）の中央領域に温水等の加熱流体を供給する下面ノズル８と、基板Ｗの上面にフッ酸等の薬液を供給する薬液ノズル９とをさらに含む。基板Ｗの下面の中央領域とは、基板Ｗの下面における回転軸線Ｃ１との交差位置を含む基板Ｗの下面の中央辺りの領域のことである。
下面ノズル８は、回転軸２２に挿通されている。下面ノズル８は、基板Ｗの下面中央に臨む吐出口を上端に有している。下面ノズル８には、加熱流体が、加熱流体供給管５０を介して加熱流体供給源から供給されている。加熱流体供給管５０には、その流路を開閉するための加熱流体バルブ５１が介装されている。加熱流体として用いられる温水は、室温よりも高温の水であり、例えば８０℃〜８５℃の水である。加熱流体は、温水に限らず、高温の窒素ガス等の気体であってもよく、基板Ｗを加熱することができる流体であればよい。
【００３５】
薬液ノズル９には、薬液が、薬液供給管５３を介して薬液供給源から供給される。薬液供給管５３には、その流路を開閉する薬液バルブ５４が介装されている。
薬液とは、フッ酸に限られず、硫酸、酢酸、硝酸、塩酸、フッ酸、アンモニア水、過酸化水素水、有機酸（例えば、クエン酸、蓚酸等）、有機アルカリ（例えば、ＴＭＡＨ：テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド等）、界面活性剤、腐食防止剤のうちの少なくとも１つを含む液であってもよい。これらを混合した薬液の例としては、ＳＰＭ（sulfuric acid／hydrogen peroxide mixture：硫酸過酸化水素水混合液）、ＳＣ１（ammonia-hydrogen peroxide mixture：アンモニア過酸化水素水混合液）等が挙げられる。
【００３６】
薬液ノズル９は、薬液ノズル移動機構５２によって、鉛直方向および水平方向に移動される。薬液ノズル９は、水平方向への移動によって、基板Ｗの上面の回転中心位置に対向する中央位置と、基板Ｗの上面に対向しない退避位置との間で移動させることができる。基板Ｗの上面の回転中心位置とは、基板Ｗの上面における回転軸線Ｃ１との交差位置である。基板Ｗの上面に対向しない退避位置とは、平面視においてスピンベース２１およびガード４３の外方の位置である。
【００３７】
処理ユニット２は、基板Ｗの上面の中央領域にリンス液としての脱イオン水（ＤＩＷ：Deionized Water）を供給するＤＩＷノズル１０と、有機溶剤としてのＩＰＡを基板Ｗの上面の中央領域に供給する中央ＩＰＡノズル１１と、基板Ｗの上面の中央領域に窒素ガス（Ｎ２）等の不活性ガスを供給する第１不活性ガスノズル１２とをさらに含む。基板Ｗの上面の中央領域とは、基板Ｗの上面における回転軸線Ｃ１との交差位置を含む基板Ｗの上面の中央辺りの領域のことである。第１不活性ガスノズル１２は、基板Ｗの上面と遮断部材７との間に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段の一例である。
【００３８】
ノズル１０〜１２は、この実施形態では、回転軸７２に挿通されたノズル収容部材１８に共通に収容されており、ＤＩＷ、ＩＰＡおよび不活性ガスをそれぞれ吐出可能である。ノズル１０〜１２は、基板Ｗの上面の中央領域にＤＩＷ、ＩＰＡおよび不活性ガスをそれぞれ供給できる。
ＤＩＷノズル１０には、ＤＩＷ供給源から、ＤＩＷ供給管５５を介して、ＤＩＷが供給される。ＤＩＷ供給管５５には、その流路を開閉するためのＤＩＷバルブ５６が介装されている。
【００３９】
ＤＩＷノズル１０は、ＤＩＷ以外のリンス液を供給するリンス液ノズルであってもよい。リンス液とは、ＤＩＷのほかにも、炭酸水、電界イオン水、オゾン水、希釈濃度（例えば、１０ｐｐｍ〜１００ｐｐｍ程度）の塩酸水、還元水（水素水）等を例示できる。
中央ＩＰＡノズル１１には、ＩＰＡ供給源から、中央ＩＰＡ供給管５７を介して、ＩＰＡが供給される。中央ＩＰＡ供給管５７には、その流路を開閉するための中央ＩＰＡバルブ５８が介装されている。
【００４０】
中央ＩＰＡノズル１１は、本実施形態では、ＩＰＡを供給する構成であるが、リンス液（例えば水）よりも表面張力が小さい低表面張力液体を基板Ｗの上面の中央領域に供給する中央低表面張力液体ノズルとして機能すればよい。
低表面張力液体としては、基板Ｗの上面および基板Ｗに形成されたパターン（図１２参照）と化学反応しない（反応性が乏しい）、ＩＰＡ以外の有機溶剤を用いることができる。より具体的には、ＩＰＡ、ＨＦＥ（ハイドロフルオロエーテル）、メタノール、エタノール、アセトンおよびTrans-1,2ジクロロエチレンのうちの少なくとも１つを含む液を低表面張力液体として用いることができる。また、低表面張力液体は、単体成分のみからなる必要はなく、他の成分と混合した液体であってもよい。例えば、ＩＰＡ液と純水との混合液であってもよいし、ＩＰＡ液とＨＦＥ液との混合液であってもよい。
【００４１】
第１不活性ガスノズル１２には、窒素ガス等の不活性ガスが、第１不活性ガス供給管５９を介して不活性ガス供給源から供給される。第１不活性ガス供給管５９には、その流路を開閉する第１不活性ガスバルブ６０が介装されている。不活性ガスとしては、窒素ガスに限らず、基板Ｗの表面およびパターンに対して不活性なガスを用いることができる。不活性ガスは、例えばアルゴン等の希ガス類であってもよい。
【００４２】
処理ユニット２は、遮断部材７の対向部７０の連通孔７０ｂに窒素ガス等の不活性ガスを供給する第２不活性ガスノズル１３をさらに含む。第２不活性ガスノズル１３には、不活性ガスが、第２不活性ガス供給管６５を介して不活性ガス供給源から供給される。第２不活性ガス供給管６５には、その流路を開閉する第２不活性ガスバルブ６６が介装されている。第２不活性ガスノズル１３は、ノズル収容部材１８の外部で回転軸７２に挿通されている。
【００４３】
処理ユニット２は、水平方向に延びる中空・軸状のノズルアーム３１と、水平方向に移動可能であり、ノズルアーム３１の先端に一体的に取り付けられ、ノズルアーム３１の内部空間と連通する内部空間を有し、基板Ｗの上面にＩＰＡを供給するＩＰＡノズル３０と、ノズルアーム３１を駆動して、ＩＰＡノズル３０を移動させるＩＰＡノズル移動機構３２とをさらに含む。ＩＰＡノズル３０は、処理液供給ノズルの一例である。
【００４４】
ＩＰＡノズル３０は、ノズルアーム３１の中心軸線Ｃ２と交差する方向に延びている。この実施形態では、ＩＰＡノズル３０は、ノズルアーム３１の中心軸線Ｃ２に対する直交方向に延びている。この実施形態とは異なり、ＩＰＡノズル３０は、中心軸線Ｃ２に対する直交方向と、水平方向との両方に対して傾斜する方向に延びていてもよい。
ＩＰＡノズル３０の内部空間には、ＩＰＡが、ＩＰＡ供給管６１を介してＩＰＡ供給源から供給される。ＩＰＡ供給管６１には、その流路を開閉するためのＩＰＡバルブ６２が介装されている。
【００４５】
ＩＰＡノズル移動機構３２は、ノズルアーム３１をノズルアーム３１の軸方向に移動させることによってＩＰＡノズル３０を水平方向に移動させる。ＩＰＡノズル移動機構３２は、ノズルアーム３１を鉛直方向に沿って昇降させることによってＩＰＡノズル３０を上下動させる。ＩＰＡノズル３０は、水平方向への移動によって、基板Ｗの上面の回転中心位置に対向する中央位置と、基板Ｗの上面に対向せず遮断部材７の環状部７１よりも径方向外方に離隔（退避）した退避位置との間で移動させることができる。図３では、ＩＰＡノズル３０の退避位置を実線で示している。
【００４６】
図３は、遮断部材７の周辺の模式的な断面図である。図４は、遮断部材７の環状部７１を図３の矢印ＩＶから見た図である。
遮断部材７には、環状部７１を基板Ｗの回転径方向に貫通する貫通孔７７が形成されている。貫通孔７７は、環状部７１の内周面および外周面を貫通している。遮断部材７の環状部７１の内周面は、下方に向かうに従って径方向外方に向かうように湾曲している。遮断部材７の環状部７１の外周面は、鉛直方向に沿って延びている。図４に示すように、貫通孔７７は、径方向外方から見て、鉛直方向に長手の長孔の形態を有している。
【００４７】
貫通孔７７には、ノズルアーム３１および下方に向けた状態のＩＰＡノズル３０を挿通することができる。貫通孔７７が基板Ｗよりも上方に位置する状態（例えば遮断部材７が第２近接位置に位置する状態）で、ＩＰＡノズル３０は、貫通孔７７を介して、環状部７１よりも回転軸線Ｃ１側（径方向内方）の位置と、環状部７１に対して回転軸線Ｃ１とは反対側（径方向外方）の位置との間で移動可能である。すなわち、貫通孔７７は、環状部７１に設けられ、ＩＰＡノズル３０が環状部７１を通過することを許容する通過許容部として機能する。図３では、環状部７１よりも径方向内方の位置である中央位置に位置するＩＰＡノズル３０と、この状態のＩＰＡノズル３０を支持するノズルアーム３１とを二点鎖線で図示している。
【００４８】
図４に二点鎖線で示すように、通過許容部は、環状部７１を下端から上方に向けて切り欠く切り欠き７８の形態を有していてもよい。切り欠き７８は、例えば、環状部７１において貫通孔７７と環状部７１の下端との間の部分が取り除かれた形状を有しており、環状部７１とＩＰＡノズル３０およびノズルアーム３１とが鉛直方向に相対移動することによって、切り欠き７８内にＩＰＡノズル３０およびノズルアーム３１が進入できる。
【００４９】
処理ユニット２は、第２不活性ガスノズル１３から供給される不活性ガスを貫通孔７７内に導入する不活性ガス導入機構８０をさらに含む。不活性ガス導入機構８０は、貫通孔７７内に不活性ガスを吐出する複数の不活性ガス吐出口８１と、複数の不活性ガス吐出口８１に連通し、不活性ガスを貯留する不活性ガス貯留空間８２と、対向部７０に形成された連通孔７０ｂと不活性ガス貯留空間８２とを連結する連結路８３とを含む。不活性ガス吐出口８１、不活性ガス貯留空間８２および連結路８３は、遮断部材７に形成されている。
【００５０】
環状部７１が水平方向から基板Ｗに対向する状態で、不活性ガス導入機構８０によって不活性ガスが貫通孔７７内に導入されることで、基板Ｗ外に排除される処理液が貫通孔７７を介して環状部７１を通過することを抑制できる。このように、不活性ガス導入機構８０は、処理液通過抑制手段として機能する。
また、不活性ガス導入機構８０は、不活性ガスを貫通孔７７内に導入することによって、貫通孔７７を通過する気流の発生を抑制できる。したがって、不活性ガス導入機構８０は、遮断部材７と基板Ｗの上面との間に外部の気体が流入したり、遮断部材７と基板Ｗの上面との間の雰囲気中の気体が外部に流出したりすることを抑制する流出入抑制手段としても機能する。
【００５１】
図５は、基板処理装置１の主要部の電気的構成を説明するためのブロック図である。制御ユニット３は、マイクロコンピュータを備えており、所定の制御プログラムに従って、基板処理装置１に備えられた制御対象を制御する。より具体的には、制御ユニット３は、プロセッサ（ＣＰＵ）３Ａと、制御プログラムが格納されたメモリ３Ｂとを含み、プロセッサ３Ａが制御プログラムを実行することによって、基板処理のための様々な制御を実行するように構成されている。特に、制御ユニット３は、搬送ロボットＩＲ，ＣＲ、ＩＰＡノズル移動機構３２、電動モータ２３、遮断部材昇降機構７４、遮断部材回転機構７５、ガード昇降機構４６、薬液ノズル移動機構５２およびバルブ類５１，５４，５６，５８，６０，６２，６６等の動作を制御する。
【００５２】
図６は、基板処理装置１による基板処理の一例を説明するための流れ図であり、主として、制御ユニット３が動作プログラムを実行することによって実現される処理が示されている。図７Ａ〜図７Ｇは、基板処理の様子を説明するための処理ユニット２の要部の図解的な断面図である。
基板処理装置１による基板処理では、例えば、図６に示すように、基板搬入（Ｓ１）、薬液処理（Ｓ２）、ＤＩＷリンス処理（Ｓ３）、有機溶剤処理（Ｓ４）、乾燥処理（Ｓ５）および基板搬出（Ｓ６）がこの順番で実行される。
【００５３】
まず、基板処理装置１による基板処理では、未処理の基板Ｗは、搬送ロボットＩＲ，ＣＲによってキャリヤＣから処理ユニット２に搬入され、スピンチャック５に渡される（Ｓ１）。この後、基板Ｗは、搬送ロボットＣＲによって搬出されるまで、スピンチャック５に水平に保持される（基板保持工程）。
次に、図７Ａを参照して、薬液処理（Ｓ２）について説明する。搬送ロボットＣＲが処理ユニット２外に退避した後、基板Ｗの上面を薬液で洗浄する薬液処理（Ｓ２）が実行される。
【００５４】
具体的には、まず、制御ユニット３は、第１不活性ガスバルブ６０を開き、基板Ｗの上面に向けて第１不活性ガスノズル１２から不活性ガス（例えば窒素ガス）を供給させる。このときの不活性ガスの流量は、例えば１０リットル／ｍｉｎまたはそれ未満である。また、本実施形態とは異なり、制御ユニット３は、第２不活性ガスバルブ６６を開き、基板Ｗの上面に向けて第２不活性ガスノズル１３から不活性ガス（例えば窒素ガス）を供給させてもよい。
【００５５】
そして、制御ユニット３は、ＩＰＡノズル移動機構３２を制御して、ＩＰＡノズル３０を退避位置に位置させる。そして、制御ユニット３は、ガード昇降機構４６を制御して、ガード４３の上端が基板Ｗの上面よりも上方に位置するようにガード４３を配置する。
そして、制御ユニット３は、電動モータ２３を駆動してスピンベース２１を所定の薬液速度で回転させる。薬液速度は、例えば１２００ｒｐｍである。制御ユニット３は、遮断部材回転機構７５を制御して、遮断部材７を回転させてもよい。このとき、遮断部材７は、スピンベース２１と同期回転する。同期回転とは、同じ方向に同じ回転速度で回転することをいう。そして、制御ユニット３は、遮断部材昇降機構７４を制御して遮断部材７を上位置に配置する。制御ユニット３は、薬液ノズル移動機構５２を制御して、薬液ノズル９を基板Ｗの上方の薬液処理位置に配置する。
【００５６】
薬液処理位置は、薬液ノズル９から吐出される薬液が基板Ｗの上面の回転中心位置に着液する位置であってもよい。そして、制御ユニット３は、薬液バルブ５４を開く。それにより、回転状態の基板Ｗの上面に向けて、薬液ノズル９から薬液が供給される。供給された薬液は遠心力によって基板Ｗの上面全体に行き渡る。
遠心力によって基板外に飛び散った薬液は、ガード４３の延設部４３Ｂの下方を通って、ガード４３の筒状部４３Ａによって受けられる。筒状部４３Ａによって受けられた薬液は、カップ４１（図２参照）へと流れる。
【００５７】
次に、図７Ｂおよび図７Ｃを参照して、ＤＩＷリンス処理（Ｓ３）について説明する。
一定時間の薬液処理（Ｓ２）の後、基板Ｗ上の薬液をＤＩＷに置換することにより、基板Ｗの上面から薬液を排除するためのＤＩＷリンス処理（Ｓ３）が実行される。
具体的には、図７Ｂを参照して、制御ユニット３は、薬液バルブ５４を閉じ、薬液ノズル移動機構５２を制御して、薬液ノズル９を基板Ｗの上方からスピンベース２１およびガード４３の側方へと退避させる。
【００５８】
制御ユニット３は、ガード昇降機構４６を制御して、ガード４３の上端が基板Ｗの上面よりも上方に位置するようにガード４３を配置した状態を維持する。
そして、制御ユニット３は、ＤＩＷバルブ５６を開く。それにより、回転状態の基板Ｗの上面に向けてＤＩＷノズル１０からＤＩＷが供給される。供給されたＤＩＷは遠心力によって基板Ｗの上面全体に行き渡る。このＤＩＷによって基板Ｗ上の薬液が洗い流される。
【００５９】
ＤＩＷリンス処理においても、第１不活性ガスノズル１２による不活性ガスの供給と、スピンベース２１による基板Ｗの回転とが継続される。ＤＩＷリンス処理における不活性ガスの流量は、例えば１０リットル／ｍｉｎまたはそれ未満である。
基板Ｗは、所定の第１ＤＩＷリンス速度で回転される。第１ＤＩＷリンス速度は、例えば１２００ｒｐｍである。制御ユニット３は、遮断部材回転機構７５を制御して、遮断部材７を回転させてもよい。このとき、遮断部材７は、スピンベース２１と同期回転する。制御ユニット３は、遮断部材昇降機構７４を制御して、遮断部材７が上位置に位置する状態を維持する。
【００６０】
遠心力によって基板外に飛び散った薬液およびＤＩＷは、ガード４３の延設部４３Ｂの下方を通って、ガード４３の筒状部４３Ａによって受けられる。筒状部４３Ａによって受けられた薬液およびＤＩＷは、カップ４１（図２参照）へと流れる。
そして、図７Ｃを参照して、回転状態の基板Ｗの上面に向けてＤＩＷノズル１０からＤＩＷが供給されている状態で、制御ユニット３は、遮断部材昇降機構７４を制御して、遮断部材７を上位置から第１近接位置に移動させる。そして、制御ユニット３は、ガード昇降機構４６を制御して、ガード４３の上端が基板Ｗの上面よりも上方に位置するようにガード４３を配置した状態を維持する。
【００６１】
そして、遮断部材７が第１近接位置に位置する状態で、すなわち、基板Ｗの上面と遮断部材７との間の雰囲気が周囲の雰囲気から遮断された状態で、基板Ｗの上面と遮断部材７との間に第１不活性ガスノズル１２から不活性ガスを供給させる（不活性ガス供給工程）。具体的には、制御ユニット３は、第１不活性ガスバルブ６０を制御して、第１不活性ガスノズル１２から供給される不活性ガスの流量を所定の置換流量にする。置換流量は、例えば１００〜３００リットル／ｍｉｎである。これにより、基板Ｗの上面と遮断部材７との間の雰囲気の不活性ガスによる置換が開始される。
【００６２】
このとき、第２不活性ガスノズル１３からの不活性ガスの供給を開始していない場合、制御ユニット３は、第２不活性ガスバルブ６６を開き、第２不活性ガスノズル１３から不活性ガスを供給する。第２不活性ガスノズル１３から供給された不活性ガスは、不活性ガス導入機構８０によって、貫通孔７７内に導入される。
制御ユニット３は、電動モータ２３を制御して、スピンベース２１の回転速度が所定の第２ＤＩＷリンス速度になるまでスピンベース２１の回転を徐々に加速させる。第２ＤＩＷリンス速度は、例えば２０００ｒｐｍである。
【００６３】
制御ユニット３は、遮断部材回転機構７５を制御して、遮断部材７を回転させる（遮断部材回転工程）。このとき、遮断部材７は、スピンベース２１と同期回転する。遮断部材７をスピンベース２１と同期回転させることによって、不活性ガスが基板Ｗの上面と遮断部材７との間の全域に行き渡りやすくなる。これにより、基板Ｗの上面と遮断部材７との間の雰囲気の不活性ガスによる置換が促進される。
【００６４】
遠心力によって基板Ｗ外に飛び散ったＤＩＷは、遮断部材７の環状部７１によって受けられる。第２不活性ガスノズル１３から供給された不活性ガスは、不活性ガス導入機構８０によって、貫通孔７７内に導入されるので、遠心力によって基板Ｗ外に飛び散ったＤＩＷが貫通孔７７を介して環状部７１を通過するのを抑制できる。また、このとき、ガード４３の延設部４３Ｂが環状部７１の貫通孔７７よりも上方に位置していれば、ＤＩＷが貫通孔７７を介して外部に僅かに流出した場合であっても、そのＤＩＷが筒状部４３Ａによって受けられる。
【００６５】
次に、図７Ｄ〜図７Ｆを参照して、有機溶剤処理（Ｓ４）について説明する。一定時間のＤＩＷリンス処理（Ｓ３）の後、基板Ｗ上のＤＩＷを、リンス液（例えば水）よりも表面張力の低い低表面張力液体である有機溶剤（例えばＩＰＡ）に置換する有機溶剤処理（Ｓ４）が実行される。有機溶剤処理が実行される間、基板Ｗを加熱してもよい。具体的には、制御ユニット３が、加熱流体バルブ５１を開いて、下面ノズル８から加熱流体を供給させることで基板Ｗを加熱する。
【００６６】
図７Ｄを参照して、有機溶剤処理では、まず、基板Ｗの上面のＤＩＷをＩＰＡで置換するＩＰＡ置換ステップが実行される。
制御ユニット３は、ＤＩＷバルブ５６を閉じる。それにより、ＤＩＷノズル１０からのＤＩＷの供給が停止される。制御ユニット３は、中央ＩＰＡバルブ５８を開く。これにより、回転状態の基板Ｗの上面に向けて中央ＩＰＡノズル１１からＩＰＡが供給される。供給されたＩＰＡは遠心力によって基板Ｗの上面全体に行き渡り、基板上のＤＩＷがＩＰＡによって置換される。基板上のＤＩＷがＩＰＡによって置換されるまでの間、制御ユニット３は、電動モータ２３を駆動してスピンベース２１を所定の置換速度で回転させる。置換速度は、例えば２０００ｒｐｍである。
【００６７】
制御ユニット３は、遮断部材回転機構７５を制御して、遮断部材７を回転させる（遮断部材回転工程）。このとき、遮断部材７は、スピンベース２１と同期回転する。遮断部材７をスピンベース２１と同期回転させることによって、不活性ガスが基板Ｗの上面と遮断部材７との間の全域に行き渡りやすくなる。これにより、基板Ｗの上面と遮断部材７との間の雰囲気の不活性ガスによる置換が促進される。
【００６８】
制御ユニット３は、第１不活性ガスバルブ６０を制御して、第１不活性ガスノズル１２から供給される不活性ガスの流量を所定の置換流量に維持する。ＤＩＷリンス処理（Ｓ３）で開始された不活性ガスによる基板Ｗの上面と遮断部材７との間の雰囲気の置換は、ＩＰＡ置換ステップで完了する。不活性ガスによる基板Ｗの上面と遮断部材７との間の雰囲気の置換は、例えば２０秒程度で完了する。
【００６９】
遠心力によって基板Ｗ外に飛び散ったＤＩＷおよびＩＰＡは、遮断部材７の環状部７１によって受けられる。第２不活性ガスノズル１３から供給された不活性ガスは、不活性ガス導入機構８０によって、貫通孔７７内に導入されるので、遠心力によって基板Ｗ外に飛び散ったＤＩＷおよびＩＰＡが貫通孔７７を介して環状部７１を通過するのを抑制できる。このとき、ガード４３の延設部４３Ｂが環状部７１の貫通孔７７よりも上方に位置していれば、ＤＩＷおよびＩＰＡが貫通孔７７を介して外部に僅かに流出した場合であっても、そのＤＩＷおよびＩＰＡが筒状部４３Ａによって受けられる。
【００７０】
図７Ｅを参照して、有機溶剤処理では、次に、ＩＰＡの液膜１１０を形成する液膜形成ステップが実行される。
基板Ｗの上面にＩＰＡを供給し続けることによって、基板Ｗの上面にＩＰＡの液膜１１０が形成される。ＩＰＡの液膜１１０を形成するために、制御ユニット３は、電動モータ２３を制御して、回転速度が所定の液膜形成速度になるまでスピンベース２１の回転を徐々に減速させる。液膜形成速度は、例えば３００ｒｐｍである。
【００７１】
そして、制御ユニット３は、遮断部材回転機構７５を制御して、遮断部材７の回転を停止させる。このとき、制御ユニット３は、遮断部材回転機構７５を制御することによって、貫通孔７７を介してＩＰＡノズル３０が環状部７１を通過できるように、回転方向における貫通孔７７の位置を調整する（位置調整工程）。すなわち、制御ユニット３は、退避位置のＩＰＡノズル３０に貫通孔７７が対向した状態で停止するように、遮断部材回転機構７５を制御する。
【００７２】
そして、基板上にＩＰＡの液膜１１０が形成されるまでの間に、制御ユニット３は、ＩＰＡノズル移動機構３２を制御して、貫通孔７７を介してＩＰＡノズル３０を移動させる（ノズル移動工程）。そして、ＩＰＡノズル３０は、環状部７１よりも径方向外方から環状部７１よりも径方向内方に移動して処理位置に位置する。処理位置とは、図７Ｆに示すＩＰＡノズル３０の位置であり、基板Ｗの上面の中央領域から基板Ｗの周縁側（径方向外方）へ僅かに(例えば３０ｍｍ程度)ずれた位置である。ＩＰＡノズル３０は、遮断部材７が少なくとも第２近接位置よりも上方の位置に位置するときに、遮断部材７の対向面７０ａと基板Ｗの上面との間で移動可能である。ＩＰＡノズル３０は、遮断部材７が第１近接位置に位置するときに、遮断部材７の対向面７０ａと基板Ｗの上面との間で移動可能であってもよい。
【００７３】
図７Ｆを参照して、有機溶剤処理では、次に、基板Ｗの上面のＩＰＡの液膜１１０を排除する液膜排除ステップが実行される。
液膜排除ステップでは、まず、制御ユニット３は、中央ＩＰＡバルブ５８を閉じて、中央ＩＰＡノズル１１による基板Ｗの上面へのＩＰＡの供給を停止させる。そして、制御ユニット３は、第１不活性ガスバルブ６０を制御して、第１不活性ガスノズル１２から基板Ｗの上面の中央領域に向けて垂直に例えば３リットル／分で不活性ガスを吹き付け、液膜１１０の中央領域に小さな開口１１１(例えば直径３０ｍｍ程度)を開けて基板Ｗの上面の中央領域を露出させる。
【００７４】
液膜排除ステップでは、必ずしも不活性ガスの吹き付けによって開口１１１を形成する必要はない。例えば、基板Ｗの下面の中央領域への下面ノズル８による加熱流体の供給によって基板Ｗを加熱して中央領域のＩＰＡを蒸発させ、不活性ガスの吹き付けはしないで、液膜１１０の中央領域に開口１１１を形成させてもよい。また、基板Ｗの上面への不活性ガスの吹き付けと、加熱流体による基板Ｗの下面の中央領域の加熱との両方によって液膜１１０に開口１１１を形成してもよい。液膜１１０に開口１１１を形成する際、制御ユニット３は、電動モータ２３を制御して、スピンベース２１の回転が所定の開口形成速度になるまで減速させてもよい。開口形成速度は、例えば、５０ｒｐｍである。
【００７５】
基板Ｗの回転による遠心力によって開口１１１が拡大し、基板Ｗの上面からＩＰＡ液膜が排除される。第１不活性ガスノズル１２による不活性ガスの吹き付けは、基板Ｗの上面から液膜１１０が排除されるまでの間、すなわち液膜排除ステップが完了するまで継続してもよい。不活性ガスの吹き付け力によりＩＰＡの液膜１１０に力が付加されて開口１１１の拡大が促進される。
【００７６】
開口１１１を拡大させる際、制御ユニット３は、ＩＰＡバルブ６２を制御して、ＩＰＡノズル３０から基板Ｗの上面へのＩＰＡの供給を開始する。ＩＰＡノズル３０から供給されるＩＰＡの温度は、室温より高いことが好ましく、例えば５０℃である。その際、制御ユニット３は、ＩＰＡノズル３０から供給されるＩＰＡの着液点を開口１１１の外側に設定する。開口１１１の外側とは、開口１１１の周縁に対して回転軸線Ｃ１とは反対側（開口１１１よりも径方向外方）をいう。
【００７７】
開口１１１の拡大に伴って、制御ユニット３は、ＩＰＡノズル移動機構３２を制御して、ＩＰＡノズル３０を基板Ｗの周縁へ向けて移動させる。これにより、液膜１１０には、十分なＩＰＡが供給される。そのため、蒸発または遠心力によって開口１１１の周縁よりも外側のＩＰＡが局所的になくなることを抑制できる。ＩＰＡノズル３０が貫通孔７７を介して環状部７１を通過し、環状部７１よりも回転軸線Ｃ１とは反対側の位置に移動するまでの間、制御ユニット３は、遮断部材回転機構７５を制御して、遮断部材７の回転が停止した状態を維持する。
【００７８】
制御ユニット３は、電動モータ２３を制御して、スピンベース２１を所定の液膜排除速で回転させる。液膜排除速度は、例えば３００ｒｐｍである。液膜排除速度は、３００ｒｐｍに限られず、３００ｒｐｍ〜７５０ｒｐｍの範囲で変更可能である。
また、液膜排除ステップでは、スピンベース２１の回転を徐々に加速させてもよい。例えば、液膜排除速度は、３００ｒｐｍ〜１５００ｒｐｍの範囲で段階的に変化させてもよい。
【００７９】
また、ＩＰＡノズル３０から供給されたＩＰＡの着液位置が基板Ｗの上面の外周領域に到達するまでは、３００ｒｐｍでスピンベース２１を回転させ、ＩＰＡノズル３０から供給されたＩＰＡの着液位置が外周領域に到達すると、スピンベース２１の回転を段階的に加速させてもよい。このとき、ＩＰＡノズル３０から供給されたＩＰＡの着液位置が外周領域に到達すると、制御ユニット３は、第１不活性ガスバルブ６０を閉じて、ＩＰＡノズル３０からのＩＰＡの供給を停止させる。着液位置とは、ＩＰＡが基板Ｗの上面に着液する位置のことである。基板Ｗの上面の外周領域とは、基板Ｗの上面の周縁付近の領域のことである。また、スピンベース２１の段階的な回転は、５００ｒｐｍに加速されて所定時間（例えば２秒）維持され、その後、７５０ｒｐｍに加速されて所定時間（例えば２秒）維持され、その後、１５００ｒｐｍに加速される。
【００８０】
ＩＰＡの着液位置が基板Ｗの上面の外周領域に到達したときにスピンベース２１の回転を加速させることで、外周領域の液膜１１０を基板Ｗ上から確実に排除することができる。また、基板Ｗの上面の外周領域へのＩＰＡノズル３０からのＩＰＡの供給を停止させることで、チャックピン２０からＩＰＡが跳ね返ることを防止できる。これにより、開口１１１の内側で露出した基板Ｗの上面や遮断部材７にＩＰＡが付着することを防止できる。開口１１１の内側とは、開口１１１の周縁に対して回転軸線Ｃ１側（開口１１１よりも径方向内方）をいう。
【００８１】
次に、図７Ｇを参照して、乾燥処理（Ｓ５）について説明する。有機溶剤処理（Ｓ４）を終えた後、基板Ｗの上面の液成分を遠心力によって振り切るための乾燥処理（Ｓ５：スピンドライ）が実行される。
具体的には、制御ユニット３は、加熱流体バルブ５１、ＩＰＡバルブ６２、第１不活性ガスバルブ６０および第２不活性ガスバルブ６６を閉じ、ＩＰＡノズル移動機構３２を制御してＩＰＡノズル３０を退避位置へ退避させる。そして、制御ユニット３は、遮断部材昇降機構７４を制御して遮断部材７を下位置に配置する。
【００８２】
そして、制御ユニット３は、電動モータ２３を制御して、基板Ｗを乾燥速度で高速回転させる。乾燥速度は、例えば１５００ｒｐｍである。これにより、基板Ｗ上の液成分を遠心力によって振り切る。制御ユニット３は、遮断部材回転機構７５を制御して、遮断部材７を回転させる。このとき、遮断部材７は、スピンベース２１と同期回転させる。これにより、遮断部材７の対向部７０および環状部７１に付着した処理液を排除することができる。
【００８３】
その後、制御ユニット３は、電動モータ２３を制御してスピンチャック５の回転を停止させ、遮断部材回転機構７５を制御して遮断部材７の回転を停止させる。そして、制御ユニット３は、遮断部材昇降機構７４を制御して遮断部材７を上位置に退避させる。
その後、搬送ロボットＣＲが、処理ユニット２に進入して、スピンチャック５から処理済みの基板Ｗをすくい取って、処理ユニット２外へと搬出する（Ｓ６）。その基板Ｗは、搬送ロボットＣＲから搬送ロボットＩＲへと渡され、搬送ロボットＩＲによって、キャリヤＣに収納される。
【００８４】
この実施形態によれば、遮断部材７は、基板Ｗの上面との間の雰囲気を周囲の雰囲気から遮断する。この状態で、遮断部材７と基板Ｗの上面との間に第１不活性ガスノズル１２から不活性ガスが供給される。遮断部材７は、基板Ｗを取り囲む環状部７１を含むため、遮断部材７と基板Ｗの上面との間の空間が包囲されるから、この空間の雰囲気が不活性ガスで効率良く置換される。これにより、遮断部材７と基板Ｗの上面との間の雰囲気中の酸素濃度および湿度が低減される。
【００８５】
遮断部材回転機構７５によって遮断部材７が回転されることによって環状部７１に設けられた貫通孔７７の回転方向における位置が変化する。そこで、制御ユニット３が遮断部材回転機構７５を制御することによって回転方向における貫通孔７７の位置が調整され、退避位置に位置するＩＰＡノズル３０に貫通孔７７が対向するように遮断部材７の回転が停止する。それにより、水平方向に移動するＩＰＡノズル３０は、貫通孔７７を介して、遮断部材７の環状部７１を通過することができる。そのため、基板Ｗの上面と遮断部材７との間の雰囲気の酸素濃度および湿度を低減した状態で、ＩＰＡノズル３０から基板Ｗに処理液を供給することができる。
【００８６】
また、環状部７１よりも回転軸線Ｃ１側（径方向内方）の位置と、環状部７１に対して回転軸線Ｃ１とは反対側（径方向外方）の位置との間で、貫通孔７７を介してＩＰＡノズル３０が移動する。そのため、基板Ｗの上面と遮断部材７との間の雰囲気の酸素濃度および湿度が低減された状態で、基板Ｗの上面にＩＰＡノズル３０から処理液を供給することができる。特に、ＩＰＡノズル３０は、基板Ｗの上面の回転中心位置にＩＰＡを供給することが好ましい。それにより、基板Ｗの上面全体に処理液を行き渡らせやすい。
【００８７】
また、単純な貫通孔７７によって、ＩＰＡノズル３０が環状部７１を通過することが許容される。また、貫通孔７７が、ＩＰＡノズル３０を挿入するのに必要十分な大きさで設けられていれば、基板Ｗの上面と遮断部材７との間に外部の気体が流入したり、基板Ｗの上面と遮断部材７との間の気体が外部へ流出したりすることを抑制できる。したがって、基板Ｗの上面と遮断部材７との間の雰囲気の酸素濃度および湿度の上昇を抑制できる。
【００８８】
また、通過許容部が切り欠き７８である構成においては、切り欠き７８を介して、ＩＰＡノズル３０が環状部７１を通過することが許容される。また、遮断部材昇降機構７４によって遮断部材７が昇降されることで、ＩＰＡノズル３０およびノズルアーム３１は、下方から切り欠き７８内に進入することができる。したがって、遮断部材７が基板Ｗの上面から離間した位置（例えば上位置）に位置するときに、ＩＰＡノズル３０を事前に中央位置付近に進出させておいた状態で、遮断部材７を第２近接位置へ移動させることができる。それにより、基板処理時間を短縮できる。
【００８９】
また、不活性ガス導入機構８０によって、基板Ｗ外に排除される処理液が、貫通孔７７を介して環状部７１を通過することが抑制される。したがって、貫通孔７７は、ＩＰＡノズル３０が環状部７１を通過することを許容しつつ、基板Ｗ外に排除される処理液が環状部７１を通過して外部に流出することを効果的に抑制できる。
次に、第１実施形態の第１変形例および第２変形例に係る基板処理装置１の処理ユニット２について説明する。図８Ａは、第１実施形態の第１変形例に係る遮断部材７の貫通孔７７Ｐの周辺を示す図である。図８Ｂは、第１実施形態の第２変形例に係る遮断部材７の貫通孔７７Ｑの周辺を示す図である。図８Ａおよび図８Ｂならびに後述する図９〜図１１Ｂでは、今まで説明した部材と同じ部材には同じ参照符号を付して、その説明を省略する。
【００９０】
図８Ａを参照して、第１変形例に係る遮断部材７の貫通孔７７Ｐは、環状部７１を貫通し、水平方向に長手の長孔の形態を有している。また、第１変形例に係る処理ユニット２は、ノズルアーム３１を駆動して、ノズルアーム３１の中心軸線Ｃ２まわりにＩＰＡノズル３０を回転させるＩＰＡノズル回転機構３３をさらに含む（図３の二点鎖線参照）。ＩＰＡノズル回転機構３３は、中心軸線Ｃ２まわりに処理液供給ノズルを回転させるノズル回転手段の一例である。ＩＰＡノズル回転機構３３は、ノズルアーム３１を中心軸線Ｃ２まわりに回転させる電動モータ（図示せず）を含む。
【００９１】
制御ユニット３が、ＩＰＡノズル回転機構３３（図２参照）を制御して、ＩＰＡノズル３０が延びる方向が水平方向と一致するようにノズルアーム３１を中心軸線Ｃ２まわりに回転させる。これにより、貫通孔７７Ｐには、ノズルアーム３１および水平方向に向けた状態のＩＰＡノズル３０を挿通することができる。ＩＰＡノズル３０は、貫通孔７７Ｐを介して、環状部７１よりも回転軸線Ｃ１側（径方向内方）の位置と、環状部７１に対して回転軸線Ｃ１とは反対側（径方向外方）の位置との間で移動可能である。すなわち、貫通孔７７Ｐは、環状部７１に設けられ、ＩＰＡノズル３０が環状部７１を通過することを許容する通過許容部として機能する。
【００９２】
この変形例によれば、ＩＰＡノズル３０は、水平方向に延びるノズルアーム３１によって支持されており、ノズルアーム３１の中心軸線Ｃ２と交差する方向に延びている。ＩＰＡノズル３０は、ＩＰＡノズル回転機構３３によって中心軸線Ｃ２まわりに回転されることによって、環状部７１を貫通する水平方向に長手の貫通孔７７Ｐを介して、環状部７１を通過することができる。また、貫通孔７７Ｐが水平方向に長手であるため、貫通孔７７Ｐが水平方向以外に長手である構成と比較して、鉛直方向における環状部７１の寸法を小さくすることができる。それによって、基板Ｗの上面と遮断部材７との間を狭くすることができるので、基板Ｗの上面と遮断部材７との間の雰囲気の酸素濃度および湿度を速やかに低減することができる。
【００９３】
図８Ｂを参照して、第２変形例に係る遮断部材７の貫通孔７７Ｑは、水平方向に長手の第１孔部７７Ｑａと、水平方向における第１孔部７７Ｑａの一端から鉛直方向（下方）に延びる第２孔部７７Ｑｂとを含む形態を有している。
この変形例によれば、ノズルアーム３１がＩＰＡノズル移動機構３２（図２参照）によって、鉛直な回動軸線まわりに旋回される構成であっても、ノズルアーム３１が第１孔部７７Ｑａを介して環状部７１を通過し、ＩＰＡノズル３０が第２孔部７７Ｑｂを介して環状部７１を通過することができる。すなわち、貫通孔７７Ｑは、環状部７１に設けられ、ＩＰＡノズル３０が環状部７１を通過することを許容する通過許容部として機能する。
【００９４】
次に、第１実施形態の第３変形例に係る基板処理装置１の処理ユニット２について説明する。図９は、第１実施形態の第３変形例に係る遮断部材７の周辺の模式的な断面図である。
第３変形例に係る処理ユニット２は、水平方向に直線状に延びる回転中心軸９１と、回転中心軸９１まわりに回転可能に回転中心軸９１に結合され、径方向内方から貫通孔７７を塞ぐシャッタ部材９２とを含む。換言すれば、シャッタ部材９２は、貫通孔７７の径方向内方端にヒンジ結合する。シャッタ部材９２は、例えば薄い樹脂の形態を有している。シャッタ部材９２は、帯状のゴム片の形態を有していてもよい。シャッタ部材９２は、例えば、貫通孔７７を塞いだ状態で環状部７１の内周面にならうように湾曲する形状を有している。
【００９５】
ＩＰＡノズル３０が径方向内方に向かって貫通孔７７内を移動する際、ＩＰＡノズル３０は、シャッタ部材９２に当接してシャッタ部材９２を回転中心軸９１まわりに回転させて押し退けることによって、環状部７１を通過することができる。逆に、ＩＰＡノズル３０が径方向外方に向かって貫通孔７７を移動する際、シャッタ部材９２は、ＩＰＡノズル３０による押し退けから解放されるので、自重で回転中心軸９１まわりに回転して回転中心軸９１の下方に移動する。
【００９６】
また、遮断部材７が回転状態であるとき、シャッタ部材９２は、遠心力によって環状部７１の内周面に押し付けられる。これにより、貫通孔７７の径方向内方端がシャッタ部材９２によって塞がれる。したがって、シャッタ部材９２によって、基板Ｗ外に排除される処理液が貫通孔７７を介して環状部７１を通過することが抑制される。このように、シャッタ部材９２は、処理液通過抑制手段として機能する。
【００９７】
また、シャッタ部材９２は、遮断部材７の回転中に貫通孔７７を塞ぐので、貫通孔７７を通過する気流の発生を抑制できる。したがって、不活性ガス導入機構８０は、遮断部材７と基板Ｗの上面との間に外部の気体が流入したり、遮断部材７と基板Ｗの上面との間の雰囲気中の気体が外部に流出したりすることを抑制する流出入抑制手段としても機能する。
【００９８】
また、シャッタ部材９２が遠心力によって環状部７１の内周面に押し付けられない構成であってもよい。すなわち、シャッタ部材９２は、貫通孔７７の径方向内方端を完全に塞ぐ必要はなく、基板Ｗ外に排除される処理液が貫通孔７７へ向かう経路を遮断するように配置されていればよい。
また、第３変形例とは異なり、処理ユニット２は、シャッタ部材９２を回転中心軸９１まわりに回転させて貫通孔７７を塞いだり貫通孔７７を開放したりするシャッタ駆動機構９３（二点鎖線参照）を含んでいてもよい。シャッタ駆動機構９３は、制御ユニット３によって制御される（図５の二点鎖線参照）。
【００９９】
＜第２実施形態＞
次に、この発明の第２実施形態に係る基板処理装置１Ｒの処理ユニット２Ｒについて説明する。図１０Ａおよび図１０Ｂは、第２実施形態に係る処理ユニット２Ｒに備えられた遮断部材７の周辺の模式的な断面図である。
第２実施形態に係る遮断部材７が第１実施形態に係る遮断部材７（図３参照）と主に異なる点は、第２実施形態に係る遮断部材７の環状部７１Ｒが、基板Ｗ外に排除される処理液を受け、貫通孔７７よりも上方に設けられた液受け部９５をさらに含む点である。言い換えると、環状部７１Ｒは、周方向の全周において孔が設けられていない環状の液受け部９５と、液受け部９５の下方に配置され、貫通孔７７が形成された環状の貫通孔形成部９６とを含む。液受け部９５と貫通孔形成部９６とは、一体に形成されている。環状部７１Ｒは、第１実施形態の環状部７１（図３参照）よりも下方に延びている。
【０１００】
遮断部材７が下位置と上位置との間の第３近接位置（図１０Ａに示す位置）および第４近接位置（図１０Ｂに示す位置）に位置する状態で、環状部７１Ｒは、水平方向から基板Ｗに対向する。環状部７１Ｒが水平方向から基板Ｗに対向する状態で、遮断部材７と基板Ｗの上面との間の雰囲気が周囲の雰囲気から遮断される。
図１０Ａを参照して、遮断部材７が第３近接位置に位置する状態で、液受け部９５が水平方向から基板Ｗに対向しており、貫通孔形成部９６は、基板Ｗよりも下方に位置している。そのため、遮断部材７が第３近接位置に位置する状態では、ＩＰＡノズル３０は、貫通孔７７を介して環状部７１Ｒを通過することができない。また、遮断部材７が第３近接位置に位置する状態では、基板Ｗ外に排除される処理液を液受け部９５が受けることによって、遮断部材７よりも径方向外方に処理液が飛散するのを防止できる。
【０１０１】
一方、図１０Ｂを参照して、遮断部材７が第４近接位置に位置する状態で、貫通孔形成部９６が水平方向から基板Ｗに対向しており、貫通孔７７が基板Ｗの上面よりも僅かに上方に位置している。そのため、遮断部材７が第４近接位置に位置する状態では、ＩＰＡノズル３０は、貫通孔７７を介して環状部７１Ｒを通過することができる。
この実施形態では、ＤＩＷリンス処理（Ｓ３）および有機溶剤処理（Ｓ４）において、制御ユニット３が、遮断部材昇降機構７４を制御して、遮断部材７を第１近接位置（図７Ｃおよび図７Ｄ参照）に配置する代わりに第３近接位置に配置する。また、ＤＩＷリンス処理（Ｓ３）および有機溶剤処理（Ｓ４）において、制御ユニット３が、遮断部材昇降機構７４を制御して、遮断部材７を第２近接位置（図７Ｅおよび図７Ｆ参照）に配置する代わりに第４近接位置に配置する。
【０１０２】
この実施形態によれば、遮断部材昇降機構７４によって遮断部材７を昇降させることで、基板Ｗの上面よりも貫通孔７７が上方に位置する位置（図１０Ｂ参照）と、基板Ｗの上面よりも貫通孔７７が下方に位置する位置（図１０Ａ参照）とに、鉛直方向における遮断部材７の位置を切り換えることができる。
したがって、基板Ｗの上面よりも貫通孔７７が上方に位置するときには、貫通孔７７によってＩＰＡノズル３０が環状部７１Ｒを通過することができる。一方、基板Ｗの上面よりも貫通孔７７が下方に位置するときには、貫通孔７７の上方に設けられた液受け部９５が基板Ｗ外に排除される処理液を受けることができる。したがって、基板Ｗ外に排除される処理液が貫通孔７７を通って環状部７１Ｒの外部に流出することを抑制できる。
＜第３実施形態＞
次に、この発明の第３実施形態に係る基板処理装置１Ｓの処理ユニット２Ｓについて説明する。図１１Ａおよび図１１Ｂは、第３実施形態に係る処理ユニット２Ｓに備えられた遮断部材７の周辺の模式的な断面図である。
【０１０３】
第３実施形態に係る処理ユニット２Ｓが第１実施形態に係る処理ユニット２と主に異なる点は、第３実施形態に係る処理ユニット２Ｓが、対向部７０Ｓに対して環状部７１Ｓを上下動させる環状部移動機構１０５を含む点である。
対向部７０Ｓは、前述した対向面７０ａおよび連通孔７０ｂを有し、基板Ｗの上面に対向する本体部９７と、本体部９７の径方向外方端から径方向外方に延び、環状部７１Ｓに下方から当接することによって環状部７１Ｓを支持する支持部９８と、対向部７０Ｓに対する環状部７１Ｓの上下動を案内する案内部９９とを含む。
【０１０４】
環状部７１Ｓは、前述した液受け部９５および貫通孔形成部９６と、液受け部９５の上方に設けられ水平方向に延びる延設部１００と、延設部１００の径方向内方端から径方向内方に延び、支持部９８に当接されることによって対向部７０Ｓに支持される被支持部１０１と、案内部９９によって案内される被案内部１０２とを含む。
支持部９８は、例えば、被支持部１０１に下方から当接する環状の突起である。被支持部１０１は、支持部９８に上方から当接する環状の突起である。案内部９９は、本体部９７の径方向外方端から上方に延びる円筒部１０３の外周面である。被案内部１０２は、円筒部１０３の外周面に径方向外方から摺動可能に接触する被支持部１０１の内周面である。被案内部１０２と案内部９９とは、摺動可能な程度に接触しており、処理液および不活性ガスが被案内部１０２と案内部９９との間を通過するのを抑制している。
【０１０５】
環状部７１Ｓの被支持部１０１が対向部７０Ｓの支持部９８によって下方から当接された状態で、遮断部材昇降機構７４によって遮断部材７を昇降させると、対向部７０Ｓと環状部７１Ｓとが一体的に昇降する。
環状部移動機構１０５は、前述したガード４３と、環状部７１Ｓの下端部から径方向外方に延び、上方からガード４３に対向する対向部材１０６とを含む。対向部材１０６は、環状部７１Ｓと一体に形成されていてもよいし、環状部７１Ｓとは別体として設けられていてもよい。
【０１０６】
ガード４３を上昇させ、ガード４３の上端を対向部材１０６に下方から当接させると、環状部７１Ｓが対向部７０Ｓに対して上昇する。環状部移動機構１０５は、対向部７０Ｓの案内部９９が環状部７１Ｓの被案内部１０２を案内可能な範囲で、対向部７０Ｓに対して環状部７１を上下動させる。対向部７０Ｓに対する環状部７１の上下動の下限位置は、環状部７１Ｓの被支持部１０１と対向部７０Ｓの支持部９８とが当接する位置である。
【０１０７】
図１１Ａを参照して、被支持部１０１と支持部９８とが当接し、遮断部材７の対向部７０Ｓが下位置と上位置との間の第５近接位置（図１１Ａに示す位置）に位置する状態で、環状部７１Ｓは、水平方向から基板Ｗに対向する。環状部７１Ｓが水平方向から基板Ｗに対向する状態で、遮断部材７と基板Ｗの上面との間の雰囲気が周囲の雰囲気から遮断される。この状態で、貫通孔形成部９６は、基板Ｗよりも下方に位置している。そのため、ＩＰＡノズル３０は、貫通孔７７を介して環状部７１Ｓを通過することができない。また、この状態では、液受け部９５が基板Ｗ外に排除される処理液を受けるので、遮断部材７よりも径方向外方に処理液が飛散するのを防止できる。対向部７０Ｓが第５近接位置にある状態では、対向面７０ａと基板Ｗの上面との間で、ＩＰＡノズル３０が水平方向に移動することができる。
【０１０８】
一方、図１１Ｂを参照して、遮断部材７の対向部７０Ｓが第５近接位置に位置する状態でガード４３を上昇させると、ガード４３が対向部材１０６を持ち上げ、対向部７０Ｓに対して環状部７１Ｓが上昇される。このように、環状部移動機構１０５によって、対向部７０Ｓに対して環状部７１Ｓを上昇させることができる。これにより、基板Ｗよりも上方の位置に貫通孔７７を位置させることができる。そのため、ＩＰＡノズル３０は、貫通孔７７を介して環状部７１Ｓを通過することができる。
【０１０９】
この実施形態では、ＤＩＷリンス処理（Ｓ３）および有機溶剤処理（Ｓ４）において、制御ユニット３が、遮断部材昇降機構７４を制御して、遮断部材７を第１近接位置に配置する代わりに対向部７０Ｓを第５近接位置に配置する。
また、ＤＩＷリンス処理（Ｓ３）および有機溶剤処理（Ｓ４）において、制御ユニット３が、遮断部材昇降機構７４を制御して、遮断部材７を第２近接位置に配置する代わりに対向部７０Ｓを第５近接位置に配置する。このとき、制御ユニット３が、ガード昇降機構４６を制御して、ガード４３を上昇させることで、環状部７１Ｓを対向部７０Ｓに対して上昇させて貫通孔７７を基板Ｗの上面よりも上方の位置に配置する。
【０１１０】
この実施形態によれば、環状部移動機構１０５によって、基板Ｗの上面に対向する対向部７０Ｓに対して環状部７１Ｓが上下動される。そのため、基板Ｗの上面と対向部７０Ｓとの間の間隔を狭めつつ、環状部７１Ｓを対向部７０Ｓに対して相対的に上下動させることで貫通孔７７を基板Ｗの上方に位置させることができる。したがって、基板Ｗと遮断部材７との間の雰囲気の酸素濃度および湿度を低減でき、かつ、ＩＰＡノズル３０が貫通孔７７を介して環状部７１Ｓを通過できる。
【０１１１】
第２実施形態および第３実施形態においても、第１実施形態について説明した変形例を適用することが可能である。
この発明は、以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、さらに他の形態で実施することができる。
例えば、本実施形態では、薬液ノズル９は、水平方向に移動する移動ノズルであるが、本実施形態とは異なり、基板Ｗの上面の回転中心に向けて薬液を吐出するように配置された固定ノズルであってもよい。詳しくは、薬液ノズル９は、ＤＩＷノズル１０、第１不活性ガスノズル１２および中央ＩＰＡノズル１１とともに回転軸７２に挿通されたノズル収容部材１８に挿通される形態を有していてもよい。
【０１１２】
また、第２実施形態および第３実施形態において、薬液ノズル９が固定ノズルである場合、液受け部９５が基板Ｗ外へ排除される薬液を受けることができるので、薬液によって貫通孔７７が汚染されることを抑制できる。
また、ＤＩＷリンス処理（Ｓ３）と有機溶剤処理（Ｓ４）のＩＰＡ置換ステップとにおいて、遮断部材７を第１近接位置に配置する代わりに（図７Ｃおよび図７Ｄ参照）、遮断部材７を第２近接位置に配置してもよい。
【０１１３】
また、処理ユニット２は、有機溶剤処理において基板Ｗを加熱するヒータを含んでいてもよい。ヒータは、スピンベース２１に内蔵されていてもよいし、遮断部材７に内蔵されていてもよいし、スピンベース２１と遮断部材７との両方に内蔵されていてもよい。有機溶剤処理で基板Ｗを加熱する場合は、下面ノズル８、スピンベース２１に内蔵されたヒータおよび遮断部材７に内蔵されたヒータのうちの少なくとも１つが用いられる。
【０１１４】
また、処理液供給ノズルの構成は、例えばＩＰＡ等の有機溶剤を基板Ｗの上面に供給するＩＰＡノズル３０に限られず、処理液を基板Ｗの上面に供給する構成であればよい。すなわち、処理液供給ノズルは、リンス液（例えば水）よりも表面張力の低い低表面張力液体を基板Ｗの上面に供給する低表面張力液体ノズルであってもよいし、薬液を基板Ｗの上面に供給する薬液ノズルであってもよいし、ＤＩＷ等のリンス液を基板Ｗの上面に供給するリンス液ノズルであってもよい。また、処理液供給ノズルは、複数個設けられていてもよい。この場合、環状部７１には、処理液供給ノズルの数に応じて、貫通孔７７を複数設ける必要がある。
【０１１５】
また、薬液ノズル９が、第１実施形態の貫通孔７７とは別の貫通孔等の通過許容部を介して環状部７１を通過することができる構成であってもよい。この場合、薬液処理（Ｓ２）において遮断部材７を第２近接位置に配置することができる。そのため、ＤＩＷリンス処理（Ｓ３）において、遮断部材７を第２近接位置から第１近接位置まで移動させれば良く、上位置から第１近接位置まで移動させる必要がないので、基板処理時間を短縮できる。
【０１１６】
また、貫通孔７７，７７Ｐ，７７Ｑの内周面は、径方向内方へ向かうに従って下方に延びるテーパ面を含んでいてもよい。この場合、貫通孔７７，７７Ｐ，７７Ｑの内周面に付着した処理液が下方に流れやすいので、貫通孔７７，７７Ｐ，７７Ｑ内に処理液が溜まることを抑制できる。
また、貫通孔７７，７７Ｐ，７７Ｑおよび切り欠き７８の内壁には、基板Ｗ外に排除される処理液を吸収するスポンジ状の部材が設けられていてもよい。これにより、基板Ｗ外に排除される処理液が貫通孔７７，７７Ｐ，７７Ｑおよび切り欠き７８を介して環状部７１を通過することを一層抑制できる。
【０１１７】
また、対向部７０，７０Ｓには、対向面７０ａを上方に窪ませ、回転径方向に延びる溝が設けられていてもよい。ＩＰＡノズル３０が水平方向に移動する際に、ＩＰＡノズル３０およびノズルアーム３１を当該溝に沿わせられることが好ましい。それによって、ＩＰＡノズル３０が基板Ｗと対向面７０ａとの間に位置する状態であっても基板Ｗの上面と対向部７０との間の間隔を一層狭めることができる。
【０１１８】
また、ＩＰＡノズル移動機構３２がノズルアーム３１の一端に結合され鉛直方向に延びる回動軸線を有する回動軸を含んでいてもよい。この場合、ノズルアーム３１が鉛直な回動軸線まわりに旋回される。
また、ＩＰＡノズル移動機構３２がノズルアーム３１の一端に結合され鉛直方向に延びる回動軸線を有する回動軸を含んでおり、かつ、ノズルアーム３１が回動軸から水平方向に直線的に延びる第１軸と、第１軸の先端から回動軸の回動方向に延びる第２軸とを含んでいてもよい。この場合、ＩＰＡノズル３０は、ノズルアーム３１の第２軸の先端に設けられており、ノズルアーム３１の第２軸が延びる方向（回動方向）に移動可能である。
【０１１９】
その他、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変更を行うことができる。
【符号の説明】
【０１２０】
１  基板処理装置
１Ｒ  基板処理装置
１Ｓ  基板処理装置
３  制御ユニット（制御手段）
７  遮断部材
１２  第１不活性ガスノズル（不活性ガス供給手段）
２０  チャックピン（基板保持手段）
２１  スピンベース（基板保持手段）
２２  回転軸（基板回転手段）
２３  電動モータ（基板回転手段）
３０  ＩＰＡノズル（処理液供給ノズル）
３１  ノズルアーム
３３  ＩＰＡノズル回転機構（ノズル回転手段）
７０  対向部
７０Ｓ  対向部
７１  環状部
７１Ｒ  環状部
７１Ｓ  環状部
７４  遮断部材昇降機構（遮断部材昇降手段）
７５  遮断部材回転機構（遮断部材回転手段）
１４  ＩＰＡノズル移動機構（ノズル移動手段）
７７  貫通孔（通過許容部）
７７Ｐ  貫通孔（通過許容部、長孔）
７７Ｑ  貫通孔（通過許容部）
７８  切り欠き（通過許容部）
８０  不活性ガス導入機構（処理液通過抑制手段）
９２  シャッタ部材（処理液通過抑制手段）
９５  液受け部
１０５  環状部移動機構
Ｃ１  回転軸線
Ｃ２  中心軸線
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７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図７Ｅ】
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【図７Ｆ】
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【図７Ｇ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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