(57)【要約】  【課題】複数種類の処理（とくに洗浄処理）を基板に対して施すことができ、これにより多品種少量生産に良好に対応できる基板処理装置および基板処理方法を提供する。基板の両面に対して良好な処理（とくに洗浄処理）を施す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。  【解決手段】この基板処理装置は、基板処理部１とインデクサ部２とを有している。基板処理部１のフレーム３０には、基板搬送ロボット１１が固定されており、これを取り囲むようにユニット配置部３１〜３４が設けられている。このユニット配置部３１〜３４には、薬液処理ユニットＭＰ、スクラブ洗浄ユニットＳＳ、ポリマー除去ユニットＳＲ、ベベル洗浄ユニットＣＢおよび気相洗浄ユニットＶＰから選択した２種以上の処理ユニットを配置できる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板保持回転機構によって基板を保持して回転させるとともに当該基板に薬液ノズルからの薬液を供給して当該基板を処理する薬液処理ユニット、基板保持回転機構によって基板を保持して回転させ、当該基板に純水を供給するとともに、基板表面をスクラブブラシでスクラブするスクラブ洗浄ユニット、基板保持回転機構によって基板を保持して回転させるとともに当該基板にポリマー除去液を供給して当該基板上の残渣物を除去するポリマー除去ユニット、基板保持回転機構によって基板を保持して回転させるとともに当該基板の一方面の全域および周端面を含む領域に処理液を供給し、この領域の不要物を選択的に除去する周端面処理ユニット、ならびに基板保持機構に保持された基板に薬液を含む蒸気またはケミカルガスを含む蒸気を供給して当該基板を処理する気相処理ユニットのうち、少なくとも２種の処理ユニットと、
これら少なくとも２種の処理ユニットに対して基板の搬入／搬出を行う基板搬送機構と、
を備えることを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
上記少なくとも２種の処理ユニットのうちの１つの処理ユニットから上記基板搬送機構によって搬送された基板を表裏反転する反転処理ユニットをさらに含むことを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
【請求項３】
上記少なくとも２種の処理ユニットは上記スクラブ洗浄ユニットを含み、当該スクラブ洗浄ユニットは上記反転処理ユニットで反転された後の基板表面をスクラブ洗浄することを特徴とする請求項２記載の基板処理装置。
【請求項４】
上記少なくとも２種の処理ユニットは、上記薬液処理ユニットおよび上記スクラブ洗浄ユニットを含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項５】
上記少なくとも２種の処理ユニットは、上記薬液処理ユニットおよび上記ポリマー除去ユニットを含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項６】
上記薬液処理ユニットの薬液ノズルは、上記基板保持回転機構によって保持された基板の表面のレジスト膜を剥離するためのレジスト剥離液を供給するノズルを含むことを特徴とする請求項５記載の基板処理装置。
【請求項７】
上記少なくとも２種の処理ユニットは、上記スクラブ洗浄ユニットおよび上記ポリマー除去ユニットを含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項８】
上記少なくとも２種の処理ユニットは、上記ポリマー除去ユニットおよび周端面処理ユニットを含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項９】
上記少なくとも２種の処理ユニットは、上記薬液処理ユニットおよび上記気相処理ユニットを含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項１０】
上記薬液処理ユニットは、上記基板保持回転機構に保持された基板に対して処理液の液滴の噴流を供給する液滴噴流供給手段をさらに含むことを特徴とする請求項９記載の基板処理装置。
【請求項１１】
基板保持回転機構によって保持されて回転されている基板に薬液を供給して当該基板を処理する薬液処理工程、基板保持回転機構によって保持されて回転されている基板に純水を供給するとともに当該基板表面をスクラブブラシでスクラブすることによって基板表面の異物を除去するスクラブ洗浄工程、基板保持回転機構によって保持されて回転されている基板にポリマー除去液を供給して当該基板上の残渣物を除去するポリマー除去工程、基板保持回転機構によって保持されて回転されている基板の一方面の全域および周端面を含む領域に処理液を供給し、この領域の不要物を選択的に除去する周端面処理工程、ならびに基板保持機構に保持された基板に薬液を含む蒸気またはケミカルガスを含む蒸気を供給して当該基板を処理する気相処理工程のうち少なくとも２つの工程を含むことを特徴とする基板処理方法。
【請求項１２】
上記少なくとも２つの工程は、複数枚の基板を収容可能な収容容器に上記基板を収容することなく基板を搬送する基板搬送工程を介して、連続的に実行されることを特徴とする請求項１１記載の基板処理方法。
【請求項１３】
上記少なくとも２つの工程間において基板を表裏反転する反転処理工程をさらに含むことを特徴とする請求項１１または１２記載の基板処理方法。
【請求項１４】
上記反転処理工程の後に上記スクラブ洗浄工程を行って、上記基板のデバイス形成面とは反対の面である非デバイス形成面に対してスクラブ洗浄処理を行うことを特徴とする請求項１３記載の基板処理方法。
【請求項１５】
上記少なくとも２つの工程は、上記薬液処理工程および上記スクラブ洗浄工程を含み、
上記薬液処理工程において、上記基板のデバイス形成面に対する薬液処理を行い、
上記スクラブ洗浄工程において、上記基板のデバイス形成面とは反対の面である非デバイス形成面に対してスクラブ洗浄処理を行うことを特徴とする請求項１１ないし１４のいずれかに記載の基板処理方法。
【請求項１６】
上記少なくとも２つの工程は、上記薬液処理工程および上記ポリマー除去工程を含み、
上記薬液処理工程において、上記基板のデバイス形成面に対して薬液を供給して薬液処理を行い、
上記ポリマー除去工程において、上記基板のデバイス形成面に対してポリマー除去処理を行うことを特徴とする請求項１１ないし１４のいずれかに記載の基板処理方法。
【請求項１７】
上記薬液処理工程は、上記基板のデバイス形成面に対してレジスト剥離液を上記薬液として供給することにより、上記デバイス形成面のレジスト膜を剥離する工程を含むことを特徴とする請求項１６記載の基板処理方法。
【請求項１８】
上記少なくとも２つの工程は、上記スクラブ洗浄工程および上記ポリマー除去工程を含み、
上記ポリマー除去工程において、上記基板のデバイス形成面に対してポリマー残渣除去処理を行い、
上記スクラブ洗浄工程において、上記基板のデバイス形成面とは反対の面である非デバイス形成面に対してスクラブ洗浄処理を行うことを特徴とする請求項１１ないし１４のいずれかに記載の基板処理方法。
【請求項１９】
上記少なくとも２つの工程は、上記ポリマー除去工程および上記周端面処理工程を含み、
上記ポリマー除去工程において、上記基板のデバイス形成面に対してポリマー除去処理を行い、
上記周端面処理工程において、上記基板のデバイス形成面とは反対の面である非デバイス形成面および周端面の不要物の選択的除去を行うことを特徴とする請求項１１ないし１４のいずれかに記載の基板処理方法。
【請求項２０】
上記少なくとも２つの工程は、上記気相処理工程および上記薬液処理工程を含み、
上記気相処理工程において、上記基板のデバイス形成面の薄膜の選択的エッチングを行い、
上記薬液処理工程において、上記基板のデバイス形成面に対する薬液処理を行うことを特徴とする請求項１１ないし１４のいずれかに記載の基板処理方法。
【請求項２１】
上記薬液処理工程において、上記デバイス形成面に向けて処理液の液滴の噴流を供給することを特徴とする請求項２０記載の基板処理方法。
【請求項２２】
基板を保持して回転させる基板保持回転機構と、
この基板保持回転機構に保持されて回転されている処理対象の基板にレジスト剥離液を供給するレジスト剥離液ノズルと、
上記基板保持回転機構に保持されて回転されている処理対象の基板にポリマー除去液を供給するポリマー除去液ノズルとを含むことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２３】
上記ポリマー除去液ノズルは、無機物系のポリマー除去液を供給するものであることを特徴とする請求項２２記載の基板処理装置。
【請求項２４】
処理チャンバ内に配置された基板保持回転機構によって基板を保持しつつ回転させる基板保持回転工程と、
この基板保持回転工程によって保持されて回転されている基板の表面にレジスト剥離液を供給して基板上のレジスト膜を剥離するレジスト剥離工程と、
このレジスト剥離工程の後、上記基板保持工程によって保持されている基板の表面にポリマー除去液を供給するポリマー除去工程とを含むことを特徴とする基板処理方法。
【請求項２５】
上記ポリマー除去工程は、無機物系のポリマー除去液を基板に供給する工程を含むことを特徴とする請求項２４記載の基板処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディスプレイ用ガラス基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板およびフォトマスク用基板に代表される各種の基板に対して処理を施す基板処理装置および基板処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程では、半導体ウエハの表面を清浄にするための洗浄処理や、半導体ウエハの表面から不要な薄膜を除去するエッチング処理などが繰り返し実行される。半導体生産ラインが多様化し、また、製造プロセスが微細化してきた今日では、半導体ウエハの洗浄に用いられる基板処理装置に対して、より高度な洗浄技術が求められるようになってきている。
【０００３】
半導体ウエハ等の基板の洗浄のための基板処理装置には、大別して、基板を１枚ずつ処理する枚葉式のものと、複数枚（たとえば５０枚）の基板を一括して処理するバッチ式のものとがある。バッチ式の基板処理装置では、複数枚の基板を一括して処理液槽内に浸漬させて処理する構成であるため、基板の非デバイス形成面からデバイス形成面への汚染の転移や、基板間の汚染の転移が避けられない。また、処理液槽内の処理液を循環して再利用し、コスト削減を図ろうとすると、処理液中に汚染が蓄積され、基板の清浄度が徐々に悪くなるという問題がある。
【０００４】
枚葉式の基板処理装置にはこのような問題がなく、複数枚の基板に対して、均一に、高い清浄度を得ることができる。しかし、従来から提供されている枚葉式基板処理装置は、パーティクル除去用のもの、拡散前または成膜前の前処理のためのもの、ドライエッチングやアッシング後のレジスト残渣（ポリマー）を除去するためのもの、基板の片面および周端面付近の洗浄のためのもの、気相エッチングのためのものなど、いずれも単一用途のものである。したがって、実行すべきプロセスに応じて、異種類の装置をクリーンルーム内に複数台設置しなければならないから、大量生産には適するが、多品種少量生産には不向きである。
【０００５】
また、枚葉式の基板処理装置では、基板の片面に対しては高均一な処理が可能であるが、基板の両面に対して、それぞれの表面の状態に応じた適切な洗浄処理を施すことは困難であり、両面ともに高い清浄度を得ることが難しい。
【特許文献１】特開２００２−３１３８８６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この発明の目的は、複数種類の処理（とくに洗浄処理）を基板に対して施すことができ、これにより多品種少量生産に良好に対応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。
この発明の他の目的は、基板の両面に対して良好な処理（とくに洗浄処理）を施す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】
【０００７】
上記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、基板保持回転機構（５１）によって基板（Ｗ）を保持して回転させるとともに当該基板に薬液ノズル（６６；７２；９６）からの薬液を供給して当該基板を処理する薬液処理ユニット（ＭＰ）、基板保持回転機構（１３０）によって基板を保持して回転させ、当該基板に純水を供給するとともに、基板表面をスクラブブラシ（１３３）でスクラブするスクラブ洗浄ユニット（ＳＳ）、基板保持回転機構（１６０）によって基板を保持して回転させるとともに当該基板にポリマー除去液を供給して当該基板上の残渣物を除去するポリマー除去ユニット（ＳＲ）、基板保持回転機構（５１）によって基板を保持して回転させるとともに当該基板の一方面の全域および周端面を含む領域に処理液を供給し、この領域の不要物を選択的に除去する周端面処理ユニット（ＣＢ）、ならびに基板保持機構（２４５）に保持された基板に薬液を含む蒸気またはケミカルガスを含む蒸気を供給して当該基板を処理する気相処理ユニット（ＶＰ）のうち、少なくとも２種の処理ユニットと、これら少なくとも２種の処理ユニットに対して基板の搬入／搬出を行う基板搬送機構（１１）と、を備えることを特徴とする基板処理装置である。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。
【０００８】
この構成により、少なくとも２種類の処理ユニットが基板搬送機構とともに１台の基板処理装置に備えられているから、１台の基板処理装置で２種類以上の処理を基板に対して連続的に施すことが可能になる。これにより、多品種少量生産に良好に対応することができる。
上記薬液処理ユニットは、基板を保持して回転させる基板保持回転機構（５１）と、この基板保持回転機構に保持されて回転されている処理対象の基板に薬液を供給する薬液ノズル（６６，７２，９５，１００）を含み、基板を１枚ずつ処理する枚葉式の処理ユニットである。薬液処理ユニットは、さらに、基板上から薬液を排除するためのリンス液（純水）を供給するリンス液ノズル（６６，７２，９５，１００）を含んでいてもよい。
【０００９】
上記スクラブ洗浄ユニットは、基板を保持して回転させる基板保持回転機構（１３０）と、この基板保持回転機構に保持されて回転される基板の表面をスクラブするスクラブブラシ（１３３）とを含む枚葉式の処理ユニットである。また、このスクラブ洗浄ユニットは、基板の処理対象面（たとえば、基板が水平姿勢で保持される場合の上面）とは反対側の表面（たとえば、下面）に対して、保護液（たとえば純水）を供給する保護液ノズル（１３７）をさらに含んでいてもよい。
【００１０】
また、上記スクラブ洗浄ユニットは、処理液の液滴の噴流を上記基板の表面に向けて供給する液滴噴流供給手段（１３４）を含んでいてもよい。液滴噴流によって基板の表面を洗浄することにより、基板表面の微細なパターン（ゲートパターンなど）の破壊を抑制しつつ、基板表面の異物を効果的に除去することができる。この液滴噴流供給手段は、液体と気体とを混合させることによって液滴の噴流を形成する二流体スプレーノズルであってもよい。
【００１１】
二流体スプレーノズルは、液体導入口および気体導入口ならびに吐出口を有するケーシングを持つ。このような二流体スプレーノズルには、気体と液体との混合がケーシング内の混合室で生じて吐出口から液滴が噴射される内部混合型のものと、気体と液体との混合が吐出口の近傍のケーシング外で生じることによりケーシング外で液滴が形成される外部混合型のものとがあるが、いずれの形式の二流体スプレーノズルが用いられてもよい。
【００１２】
二流体スプレーノズルは、少なくとも基板の中央部から周端部に至る範囲で移動可能なスキャンノズルとして構成されることが好ましい。あるいは、スキャンノズルの移動範囲は、基板の周端部から中央部を通過してもう一方の周端部に至る範囲（基板のほぼ直径範囲）としてもよい。この場合に、二流体スプレーノズルを少なくとも基板の中央部から周端部に移動させる過程で液滴を基板表面に噴射することにより、基板表面の異物（基板表面から分離した不要物（レジスト残渣等）を、基板表面外へと効果的に排除することができる。
【００１３】
上記ポリマー除去ユニットは、枚葉式の処理ユニットであり、基板を保持して回転させる基板保持回転機構（１６０）と、この基板保持回転機構に保持された基板の表面にポリマー除去液を供給するポリマー除去液ノズル（１６１，１８０）とを含むものであってもよい。ポリマー除去ユニットは、さらに、上記基板保持回転機構に保持された基板に向けてリンス液（純水）を供給するリンス液ノズル（１６２，１７８）をさらに含んでいてもよい。また、ポリマー除去ユニットは、さらに、上記基板保持回転機構に保持された基板の表面に向けて、処理液の液滴の噴流を供給する液滴噴流供給手段（１８０）を含んでいてもよい。この液滴噴流供給手段は、上述のような二流体スプレーノズルによって構成されていてもよい。また、ポリマー除去ユニットは、さらに、処理対象の基板の表面に対向する基板対向面を有する遮断部材と、この遮断部材を基板の表面に対して近接／離反させる遮断部材移動手段とを含んでいてもよい。
【００１４】
上記周端面処理ユニットは、枚葉式の処理ユニットであり、基板をほぼ水平に保持して回転させる基板保持回転機構（５１）と、この基板保持回転機構に保持された基板の下面に洗浄のための処理液を供給する処理液供給手段（６６）と、上記基板保持回転機構に保持された基板の上面に対向する基板対向面（５２ａ）を有する遮断部材（５２）と、この遮断部材を上記基板保持回転機構に保持された基板の上面に対して近接／離反させる遮断部材移動機構（７５）とを含むものであってもよい。上記基板保持回転機構は、基板の周端面を挟持する複数の挟持部材（６４，Ｆ１〜Ｆ３，Ｓ１〜Ｓ３）を含み、この複数の挟持部材による基板の挟持を、上記基板保持回転機構によって基板が回転させられている間に、緩和または解除する挟持部材駆動機構（１９１，１９２）がさらに備えられていることが好ましい。さらには、上記基板保持回転機構は、基板の周端面を挟持する挟持部材をそれぞれ少なくとも２つ有する２組の挟持部材群（Ｆ１〜Ｆ３，Ｓ１〜Ｓ３）を含み、この２組の挟持部材群を独立に駆動する２つの挟持部材駆動機構（１９１，１９２）が備えられていて、この２つの挟持部材駆動機構の働きによって、基板保持回転機構によって基板が回転させられている間に、一方の組の挟持部材群による基板の挟持（第１挟持状態）から他方の組の挟持部材群による基板の挟持（第２挟持状態）へと切り換えられることが好ましい。また、この切り換えの過程において、両方の挟持部材群によって基板が挟持される中間状態が生じるように上記２つの挟持部材駆動機構の動作が制御されることが好ましい。
【００１５】
上記気相処理ユニットは、基板保持機構（２４５）と、この基板保持機構に保持された基板に薬液を含む蒸気またはケミカルガスを含む蒸気を供給する蒸気供給手段（２３６，２４３，２５３，２５４）を含む枚葉式の処理ユニットである。この気相処理ユニットは、基板保持機構に保持された基板を所定の温度に温度調整する基板温度調整手段（２４５）をさらに含むことが好ましい。
【００１６】
気相処理ユニットにおいて蒸気の生成のために用いられる薬液は、ふっ酸、硝酸、酢酸、塩酸、硫酸、蓚酸、クエン酸などの酸を含む薬液であってもよいし、アンモニア等のアルカリを含む薬液であってもよい。さらに、これらの酸またはアルカリに、過酸化水素水、オゾン等の酸化剤、またはメタノール等の有機溶剤を加えた混合液であってもよい。
また、気相処理ユニットにおいて、蒸気の生成のために用いられるケミカルガスは、無水ふっ酸ガス、アンモニアガス、塩化水素ガス、二酸化窒素ガス、およびＳＯ3ガスのうちのいずれか１つを含むガス、あるいはこれらのうちの２種以上のガスの混合ガスであってもよい。なお、ケミカルガスを含む蒸気とは、ケミカルガスと水蒸気とが混合されたものであってもよいし、ケミカルガスとメタノールなどの有機溶剤の蒸気とが混合されたものであってもよく、また、これらをさらに不活性ガスなどのキャリアガス中に混合させたものであってもよい。
【００１７】
請求項２記載の発明は、上記少なくとも２種の処理ユニットのうちの１つの処理ユニットから上記基板搬送機構によって搬送された基板を表裏反転する反転処理ユニット（１２）をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の基板処理装置である。
この構成により、２種の処理ユニット間で基板の表裏を反転することができるので、基板の表裏それぞれの面に対して、２種の処理ユニットによる異なる処理を施すことができる。これにより、基板の両面それぞれに対して最適な処理を施すことができる。さらに詳しくは、ある処理ユニットによって基板の一方面の処理が完了した後に、この基板を反転処理ユニットに搬入して基板を反転させ、反転後の基板を別の処理ユニットに搬入して処理することで、基板の他方面に対する処理を行うことができる。これにより、基板の各面に適した処理を施すことができ、基板の両面を良好に処理できる。
【００１８】
請求項３記載の発明は、上記少なくとも２種の処理ユニットは上記スクラブ洗浄ユニットを含み、当該スクラブ洗浄ユニットは上記反転処理ユニットで反転された後の基板表面をスクラブ洗浄することを特徴とする請求項２記載の基板処理装置である。
この構成により、ある処理ユニット（薬液処理ユニット、ポリマー除去ユニット、周端面処理ユニット、または気相処理ユニット）によって基板の一方面（たとえばデバイス形成面）の処理が完了した後に、この基板を反転処理ユニットに搬入して基板を反転させ、反転後の基板をスクラブ洗浄ユニットに搬入して処理することで、基板の他方面（たとえば非デバイス形成面）に対するスクラブ処理を行うことができる。これにより、基板の一方面（たとえばデバイス形成面）を良好に処理するとともに、基板の他方面（非デバイス形成面）を良好にスクラブ洗浄することができ、基板の両面を良好に処理できる。
【００１９】
請求項４記載の発明は、上記少なくとも２種の処理ユニットは、上記薬液処理ユニットおよび上記スクラブ洗浄ユニットを含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理装置である。
この構成により、１つの基板処理装置内で、基板に対して薬液処理およびスクラブ洗浄処理を施すことができる。より具体的には、たとえば、基板の一方面（たとえばデバイス形成面）に対して、拡散前洗浄または成膜前洗浄のための薬液処理を薬液処理ユニットにおいて施し、その後に、スクラブ洗浄ユニットにおいて、基板の他方面（たとえば非デバイス形成面）に対して、スクラブ洗浄処理（たとえば、静電チャック痕を洗浄するための洗浄処理）を施すことができる。スクラブ洗浄ユニットに基板を搬入する前に、反転処理ユニットによって基板の表裏を反転しておけば、スクラブ洗浄処理ユニットにおける上記他方面に対する処理を良好に行える。
【００２０】
スクラブ洗浄処理ユニットにおいて、基板保持回転手段によって基板がほぼ水平な姿勢で保持され、その上面（たとえば、非デバイス形成面）に対してスクラブ洗浄処理が施されるときには、基板の下面（たとえば、デバイス形成面）に対して、この下面を保護する保護液を保護液ノズルから供給することが好ましい。これにより、基板の下面を保護でき、かつ、基板の上面から下面への汚染物の回り込みを抑制できる。
【００２１】
上記薬液処理ユニットにおける薬液処理は、薬液ノズルから、基板の表面に、ふっ酸などの薬液を含むエッチング液を供給して基板をエッチングするエッチング処理を含んでいてもよい。あるいは、ふっ酸、ＳＣ１（アンモニアおよび過酸化水素の混合液）、またはＳＣ２（塩酸と過酸化水素水との混合液）などの薬液を含む洗浄液を供給して基板の表面の異物を除去する薬液洗浄処理を含んでいてもよい。
【００２２】
また、上記薬液処理は、薬液の一種としてのレジスト剥離液を供給するレジスト剥離処理を含んでいてもよい。また、上記薬液処理は、薬液ノズルから基板の表面に薬液の一種としてのポリマー除去液を供給して、レジスト剥離処理後に基板表面に残るレジスト残渣（ポリマー）を除去するポリマー除去処理を含んでいてもよい。
上記レジスト剥離液は、硫酸と過酸化水素水との混合液であってもよい。
【００２３】
また、上記ポリマー除去液としては、有機アルカリ液を含む液体、有機酸を含む液体、無機酸を含む液体、ふっ化アンモン系物質を含む液体のうちの少なくともいずれか１つが使用できる。そのうち、有機アルカリ液を含む液体としては、ＤＭＦ（ジメチルホルムアミド）、ＤＭＳＯ（ジメチルスルホキシド）、ヒドロキシルアミン、コリンのうちの少なくともいずれか１つを含む液体が挙げられる。また、有機酸を含む液体としては、クエン酸、蓚酸、イミノジ酸、および琥珀酸のうちの少なくともいずれか１つを含む液体が挙げられる。また、無機酸を含む液体としては、ふっ酸および燐酸のうちの少なくともいずれか１つを含む液体が挙げられる。その他、ポリマー除去液としては、１−メチル−２ピロリドン、テトラヒドロチオフェン１．１−ジオキシド、イソプロパノールアミン、モノエタノールアミン、２−（２アミノエトキシ）エタノール、カテコール、Ｎ−メチルピロリドン、アロマティックジオール、パーフレン、フェノールを含む液体などのうちの少なくともいずれか１つを含む液体があり、より具体的には、１−メチル−２ピロリドンとテトラヒドロチオフェン１．１−ジオキシドとイソプロパノールアミンとの混合液、ジメチルスルホキシドとモノエターノルアミンとの混合液、２−（２アミノエトキシ）エタノールとヒドロキシアミンとカテコールとの混合液、２−（２アミノエトキシ）エタノールとＮ−メチルピロリドンとの混合液、モノエタノールアミンと水とアロマティックジオールとの混合液、パーフレンとフェノールとの混合液などのうちの少なくともいずれか１つが挙げられる。その他、トリエタノールアミン、ペンタメチルジエチレントリアミンなどのアミン類、プロピレングリコール、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルなどのうちの少なくともいずれか１つを含む液体が挙げられる。
【００２４】
ポリマー除去液を供給する薬液ノズルは、通常のストレートノズル（ノーマルノズル）であってもよいが、上述のような二流体スプレーノズルで構成することが好ましく、これにより、物理力によるアシスト下で、ポリマー除去液による化学的なレジスト残渣除去処理を行える。
請求項５記載の発明は、上記少なくとも２種の処理ユニットは、上記薬液処理ユニットおよび上記ポリマー除去ユニットを含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理装置である。
【００２５】
この構成により、１つの基板処理装置内で、基板に対して薬液処理およびポリマー除去処理を施すことができる。
より具体的には、請求項６に記載されているように、上記薬液処理ユニットの薬液ノズルが、上記基板保持回転機構によって保持された基板の表面のレジスト膜を剥離するためのレジスト剥離液を供給するノズル（９５：ストレートノズルでもよく、二流体スプレーノズルでもよい。）を含む場合には、１つの基板処理装置内でレジスト剥離処理およびその後のポリマー除去処理を行える。
【００２６】
また、レジスト剥離処理とポリマー除去処理とを１つの基板処理装置内の別の処理ユニット（別の処理チャンバ）によって行うことにより、レジスト剥離処理によって基板から一旦剥離したレジストが処理チャンバの内壁に付着し、これが脱落して基板に再付着するなどといった再汚染を防止できる。また、レジスト剥離処理に、硫酸および過酸化水素水の混合液のような酸系（無機物系）の薬液を用い、ポリマー除去処理に有機物系の薬液を用いるような場合であっても、これらの薬液が相互に汚染し合うこと（クロスコンタミネーション）を抑制または防止することができ。したがって、それぞれの薬液（とくにポリマー除去液）の汚染を抑制しつつ、回収して再利用することが可能となる。
【００２７】
請求項７記載の発明は、上記少なくとも２種の処理ユニットは、上記スクラブ洗浄ユニットおよび上記ポリマー除去ユニットを含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理装置である。
この構成により、１つの基板処理装置内で、基板に対して、ポリマー除去処理およびスクラブ洗浄処理を施すことができる。より具体的には、たとえば、基板の一方面（たとえばデバイス形成面）に対して、上述のようなポリマー除去処理をポリマー除去ユニットにおいて施し、その後に、スクラブ洗浄ユニットにおいて、基板の他方面（たとえば非デバイス形成面）に対して、スクラブ洗浄処理（たとえば、静電チャック痕を洗浄するための洗浄処理）を施すことができる。スクラブ洗浄ユニットに基板を搬入する前に、反転処理ユニットによって基板の表裏を反転しておけば、スクラブ洗浄処理ユニットにおける上記他方面に対する処理を良好に行える。
【００２８】
ポリマー除去ユニットにおけるポリマー除去処理は、ポリマー液供給ノズルから基板上にポリマー除去液を供給する工程と、その後に、リンス液供給ノズルから基板上にリンス液を供給して基板上のポリマー除去液を排除する工程と、液滴噴流供給手段によって基板上に純水の液滴噴流を供給することによって、基板表面の微細パターン内のレジスト残渣を精密に排除する工程とを含んでいてもよい。
【００２９】
請求項８記載の発明は、上記少なくとも２種の処理ユニットは、上記ポリマー除去ユニットおよび周端面処理ユニットを含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理装置である。
この構成により、１つの基板処理装置内で、基板に対して、ポリマー除去処理および周端面処理を施すことができる。より具体的には、たとえば、基板の一方面（たとえばデバイス形成面）に対して、上述のようなポリマー除去処理をポリマー除去ユニットにおいて施し、その後に、周端面処理ユニットにおいて、基板の上記一方面に影響を与えない状態で、基板の他方面（たとえば非デバイス形成面）および周端面を含む領域に対して、選択的に不要物の除去処理（たとえば、静電チャック痕を洗浄するための洗浄処理）を施すことができる。
【００３０】
周端面処理ユニットによる処理は、基板保持回転機構によって基板をほぼ水平に保持して回転させるとともに基板の下面に処理液（たとえば、ふっ酸および過酸化水素水の混合液）を供給することにより、基板の下面から基板の周端面に至る領域に処理液を行き渡らせる処理であってもよい。この場合に、基板の上面に遮断部材の基板対向面を近接させて対向させ、また、基板対向面と基板との間に不活性ガス（窒素ガスなど）を供給することにより、基板の上面（デバイス形成面）のデバイス形成領域に処理液の影響が及ぶことを防止するようにしてもよい。
【００３１】
請求項９記載の発明は、上記少なくとも２種の処理ユニットは、上記薬液処理ユニットおよび上記気相処理ユニットを含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理装置である。
この構成により、１つの基板処理装置内で、基板に対して薬液処理ユニットによる処理および気相処理ユニットによる処理を施すことができる。
【００３２】
気相処理ユニットによる処理は、たとえば、基板上のＢＰＳＧ（Boro-phospho silicate glass）膜を、同じく基板上に形成されている酸化膜（たとえば、酸化シリコン膜）にほとんど影響を与えることなく選択的に除去する選択気相エッチング処理であってもよい。より具体的には、基板上にふっ酸を含む蒸気を供給するとともに、基板の温度を、酸化膜に対するＢＰＳＧ膜のエッチング選択比を大きくとることができる温度に保持することで、良好な選択エッチングが可能になる。
【００３３】
請求項１０記載の発明は、上記薬液処理ユニットは、上記基板保持回転機構に保持された基板に対して処理液の液滴の噴流を供給する液滴噴流供給手段（１００）をさらに含むことを特徴とする請求項９記載の基板処理装置である。
この場合、薬液処理ユニットによる処理は、たとえば、基板上に処理液（薬液または純水）の液滴噴流を供給して、基板上の微細パターン内に入り込んだ反応生成物を液滴噴流の物理的な作用によって除去する処理を含んでいてもよい。すなわち、薬液処理ユニットは、物理力によって基板表面の異物を除去する機能を併せて有していてもよい。
【００３４】
このほか、薬液処理ユニットによる処理は、さらに、基板表面をリンス液（純水）でリンスする処理と、このリンス処理の後に、基板表面を乾燥させる乾燥処理とを含んでいてもよい。
また、薬液処理ユニットで基板を乾燥させる場合、その乾燥処理は、基板表面に、遮断部材の基板対向面を近接させるとともに、基板と基板対向面との間に不活性ガス（窒素ガスなど）を供給した状態で、基板を回転させて基板上の液滴を振り切って乾燥する処理であってもよい。このように、不活性雰囲気中で乾燥処理を行うことで、親水性部分および疎水性部分の混在する基板表面にウォーターマークが形成されることを抑制できる。
【００３５】
請求項１１記載の発明は、基板保持回転機構（５１）によって保持されて回転されている基板に薬液を供給して当該基板を処理する薬液処理工程（ＭＰ）、基板保持回転機構（１３０）によって保持されて回転されている基板に純水を供給するとともに当該基板表面をスクラブブラシ（１３３）でスクラブすることによって基板表面の異物を除去するスクラブ洗浄工程（ＳＳ）、基板保持回転機構（１６０）によって保持されて回転されている基板にポリマー除去液を供給して当該基板上の残渣物を除去するポリマー除去工程（ＳＲ）、基板保持回転機構（５１）によって保持されて回転されている基板の一方面の全域および周端面を含む領域に処理液を供給し、この領域の不要物を選択的に除去する周端面処理工程（ＣＢ）、ならびに基板保持機構（２４５）に保持された基板に薬液を含む蒸気またはケミカルガスを含む蒸気を供給して当該基板を処理する気相処理工程（ＶＰ）のうち少なくとも２つの工程を含むことを特徴とする基板処理方法である。
【００３６】
請求項１２記載の発明は、上記少なくとも２つの工程は、複数枚の基板を収容可能な収容容器に上記基板を収容することなく基板を搬送する基板搬送工程を介して、連続的に実行されることを特徴とする請求項１１記載の基板処理方法である。
これらの発明により、請求項１の発明に関連して述べた効果と同様な効果が得られる。
請求項１３記載の発明は、上記少なくとも２つの工程間において基板を表裏反転する反転処理工程（１２）をさらに含むことを特徴とする請求項１１または１２記載の基板処理方法である。
【００３７】
この発明により、請求項２の発明に関連して述べた効果と同様な効果が得られる。
請求項１４記載の発明は、上記反転処理工程の後に上記スクラブ洗浄工程を行って、上記基板のデバイス形成面とは反対の面である非デバイス形成面に対してスクラブ洗浄処理を行うことを特徴とする請求項１３記載の基板処理方法である。
この発明により、請求項３の発明に関連して述べた効果と同様な効果が得られる。
【００３８】
請求項１５記載の発明は、上記少なくとも２つの工程は、上記薬液処理工程および上記スクラブ洗浄工程を含み、上記薬液処理工程において、上記基板のデバイス形成面に対する薬液処理を行い、上記スクラブ洗浄工程において、上記基板のデバイス形成面とは反対の面である非デバイス形成面に対してスクラブ洗浄処理を行うことを特徴とする請求項１１ないし１４のいずれかに記載の基板処理方法である。
【００３９】
この発明により、請求項４の発明に関連して述べた効果と同様な効果が得られる。
請求項１６記載の発明は、上記少なくとも２つの工程は、上記薬液処理工程および上記ポリマー除去工程を含み、上記薬液処理工程において、上記基板のデバイス形成面に対して薬液を供給して薬液処理を行い、上記ポリマー除去工程において、上記基板のデバイス形成面に対してポリマー除去処理を行うことを特徴とする請求項１１ないし１４のいずれかに記載の基板処理方法である。
【００４０】
より具体的には、請求項１７に記載のように、上記薬液処理工程は、上記基板のデバイス形成面に対してレジスト剥離液を上記薬液として供給することにより、上記デバイス形成面のレジスト膜を剥離する工程を含んでいてもよい。
このような方法によって、基板上のレジスト膜を剥離し、その後に基板上のポリマーを除去する処理を行える。
【００４１】
レジスト剥離処理とポリマー除去処理とを別の処理チャンバで行えば、請求項５および６の発明に関連して説明した効果と同様な効果が得られる。
また、レジスト剥離処理とポリマー除去処理とを同一の処理チャンバ内で行えば、これらの処理の間で、処理チャンバ間での基板搬送を要しないので、レジスト剥離処理後に基板の乾燥を行うことなく、引き続いてポリマー除去処理を行うことができる。より具体的には、レジスト剥離液を基板に供給してレジスト剥離処理を行った後、基板表面に純水などのリンス液を供給してレジスト剥離液をリンス液に置換し、その後、基板乾燥処理（液を振り切る振り切り乾燥処理など）を経ることなく、基板にポリマー除去液を供給してポリマー除去処理を行うことができる。これにより、ポリマー除去処理を当初から湿潤な状態の基板表面に対して行うことができるので、ポリマー除去効率を向上することができる。
【００４２】
また、レジスト剥離処理とポリマー除去処理との間に基板搬送を行う必要がないことから、全体の基板処理時間を短縮できるうえ、処理チャンバの数を減らして、基板処理装置を小型化を図ることも可能となる。
ただし、レジスト剥離処理とポリマー除去処理とを同一処理チャンバ内で行うときには、ポリマー除去液として、無機物系のポリマー除去液（たとえば、ふっ酸と純水との混合溶液など）を用いることが好ましい。これにより、レジスト剥離液とポリマー除去液との両方に無機物系の薬液を用いることが可能であるので、無機物系薬液と有機物系薬液との相互の混入を抑制できる。
【００４３】
請求項１８記載の発明は、上記少なくとも２つの工程は、上記スクラブ洗浄工程および上記ポリマー除去工程を含み、上記ポリマー除去工程において、上記基板のデバイス形成面に対してポリマー残渣除去処理を行い、上記スクラブ洗浄工程において、上記基板のデバイス形成面とは反対の面である非デバイス形成面に対してスクラブ洗浄処理を行うことを特徴とする請求項１１ないし１４のいずれかに記載の基板処理方法である。
【００４４】
この発明により、請求項７の発明に関連して述べた効果と同様な効果が得られる。
請求項１９記載の発明は、上記少なくとも２つの工程は、上記ポリマー除去工程および上記周端面処理工程を含み、上記ポリマー除去工程において、上記基板のデバイス形成面に対してポリマー除去処理を行い、上記周端面処理工程において、上記基板のデバイス形成面とは反対の面である非デバイス形成面および周端面の不要物の選択的除去を行うことを特徴とする請求項１１ないし１４のいずれかに記載の基板処理方法である。
【００４５】
この発明により、請求項８の発明に関連して述べた効果と同様な効果が得られる。
請求項２０記載の発明は、上記少なくとも２つの工程は、上記気相処理工程および上記薬液処理工程を含み、上記気相処理工程において、上記基板のデバイス形成面に対する気相処理を行い、上記薬液処理工程において、上記基板のデバイス形成面に対する薬液処理を行うことを特徴とする請求項１１ないし１４のいずれかに記載の基板処理方法である。
【００４６】
この発明により、請求項９の発明に関連して述べた効果と同様な効果が得られる。
請求項２１記載の発明は、上記薬液処理工程において、上記デバイス形成面に向けて処理液の液滴の噴流を供給することを特徴とする請求項２０記載の基板処理方法である。
この発明により、請求項１０の発明に関連して述べた効果と同様な効果が得られる。
請求項２２記載の発明は、基板（Ｗ）を保持して回転させる基板保持回転機構（５１）と、この基板保持回転機構に保持されて回転されている処理対象の基板にレジスト剥離液を供給するレジスト剥離液ノズル（９５）と、上記基板保持回転機構に保持されて回転されている処理対象の基板にポリマー除去液を供給するポリマー除去液ノズル（１００）とを含むことを特徴とする基板処理装置である。
【００４７】
この構成によれば、基板保持回転機構に処理対象の基板を保持させて回転させている状態で、レジスト剥離液によるレジスト剥離処理を行うことができ、その後に、ポリマー除去液によるポリマー除去処理を行うことができる。したがって、レジスト剥離処理とポリマー除去処理との間に基板の搬送（たとえば処理チャンバ間での搬送）を行う必要がないので、レジスト剥離処理の後、ポリマー除去処理の前に、基板を一旦乾燥させる必要がない。これにより、レジスト剥離処理後のウェットな状態を保持して、ポリマー除去処理を行うことができるので、ポリマー除去処理を効率的に行うことができる。
【００４８】
また、レジスト剥離処理後の乾燥工程を省くことができるので、全体の基板処理時間を短縮することができる。さらに、レジスト剥離処理とポリマー除去処理とを別の処理チャンバで行う場合に比較して、処理チャンバの数を少なくすることができるから、基板処理装置の小型化が可能となる。
なお、レジスト剥離処理後には、基板上のレジスト剥離液を排除するために、基板保持回転機構に保持された基板に対して、リンス液ノズル（９５）から、純水等のリンス液を供給し、その後に、ポリマー除去処理を行うことが好ましい。
【００４９】
また、請求項２３に記載されているように、上記ポリマー除去液ノズルは、無機物系のポリマー除去液（たとえば、希ふっ酸水溶液）を供給するものであることが好ましい。これにより、ポリマー除去液を、硫酸および過酸化水素水の混合物のような酸系（無機物系）の薬液からなるレジスト剥離液と同様に無機物系の薬液とすることができるので、有機物系の薬液と無機物系の薬液との相互の混入を抑制できる。
【００５０】
上記レジスト剥離液ノズルは、ストレートノズルであってもよいし、二流体スプレーノズルであってもよい。同様に、上記ポリマー除去液ノズルは、ストレートノズルであってもよいし、二流体スプレーノズルであってもよい。
請求項２４記載の発明は、処理チャンバ（６０）内に配置された基板保持回転機構によって基板を保持しつつ回転させる基板保持回転工程（５１）と、この基板保持回転工程によって保持されて回転されている基板の表面にレジスト剥離液を供給して基板上のレジスト膜を剥離するレジスト剥離工程（９５）と、このレジスト剥離工程の後、上記基板保持工程によって保持されている基板の表面にポリマー除去液を供給するポリマー除去工程（１００）とを含むことを特徴とする基板処理方法である。この方法により、請求項２２の発明と同様な効果が得られる。
【００５１】
また、請求項２５に記載されているように、上記ポリマー除去工程は、無機物系のポリマー除去液を基板に供給する工程を含むことが好ましい。これにより、請求項２３の発明と同様な効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５２】
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、この発明の一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的な平面図である。この基板処理装置は、半導体ウエハや液晶表示装置用ガラス基板に代表される基板Ｗに対して処理液や処理ガスなどによる処理を施すための枚葉式の装置である。
この基板処理装置は、基板Ｗに対して処理を施す基板処理部１と、この基板処理部１に結合されたインデクサ部２と、処理流体（液体または気体）の供給／排出のための構成を収容した処理流体ボックス３，４とを備えている。
【００５３】
インデクサ部２は、基板Ｗを収容するためのカセットＣ（複数枚の基板Ｗを密閉した状態で収納するＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）、ＳＭＩＦ（Standard Mechanical Inter Face）ポッド、ＯＣ（Open Cassette）など）を複数個保持することができるカセット保持部２１と、このカセット保持部２１に保持されたカセットＣにアクセスして、未処理の基板ＷをカセットＣから取り出したり、処理済の基板ＷをカセットＣに収納したりするためのインデクサロボット２２とを備えている。各カセットＣは、複数枚の基板Ｗを微小な間隔をあけて上下方向に積層して保持するための複数段の棚（図示せず）を備えており、各段の棚に１枚ずつ基板Ｗを保持することができるようになっている。各段の棚は、基板Ｗの下面の周縁部に接触し、基板Ｗを下方から保持する構成となっており、基板Ｗは表面を上方に向け、裏面を下方に向けたほぼ水平な姿勢でカセットＣ内に収容されている。
【００５４】
基板処理部１は、平面視においてほぼ中央に配置された基板搬送ロボット１１と、この基板搬送ロボット１１が取り付けられたフレーム３０とを有している。このフレーム３０には、基板搬送ロボット１１を取り囲むように、複数個（この実施形態では４個）のユニット配置部３１，３２，３３，３４が設けられており、さらに、基板搬送ロボット１１によるアクセスが可能な位置に、基板反転ユニット１２が取り付けられている。
【００５５】
ユニット配置部３１，３２，３３，３４には、薬液処理ユニットＭＰ、スクラブ洗浄ユニットＳＳ、ポリマー除去ユニットＳＲ、ベベル洗浄ユニットＣＢ、および気相洗浄ユニットＶＰから選択した任意の処理ユニットを取り付けることができる。すなわち、フレーム３０は、上記の複数種類（この実施形態では５種類）の処理ユニットに対する共通のプラットフォームを提供しており、複数種類（最大で４種類）の処理ユニットを任意に組み合わせて搭載することができるように構成されている。これにより、新材料に対応したプロセスや、微細化に対応したプロセスに容易に対応することができる。また、２種類の処理ユニットを搭載する場合に、処理タクトに合わせて、第１の種類の処理ユニットを１個搭載し、第２の種類の処理ユニットを３個搭載したり、第１の種類の処理ユニットを２個搭載し、第２の種類の処理ユニットを２個搭載したりすることもできる。
【００５６】
基板搬送ロボット１１は、インデクサロボット２２から未処理の基板Ｗを受け取ることができ、かつ処理済の基板Ｗをインデクサロボット２２に受け渡すことができる。また、基板搬送ロボット１１は、ユニット配置部３１〜３４に配置された処理ユニットおよび基板反転ユニット１２にアクセスすることができ、これらとの間で相互に基板Ｗの受け渡しを行うことができるようになっている。
【００５７】
より具体的には、たとえば、基板搬送ロボット１１は、当該基板処理装置のフレーム３０に固定された基台部と、この基台部に対して昇降可能に取り付けられた昇降ベースと、この昇降ベースに対して鉛直軸線回りの回転が可能であるように取り付けられた回転ベースと、この回転ベースに取り付けられた一対の基板保持ハンドとを備えている。一対の基板保持ハンドは、それぞれ、上記回転ベースの回転軸線に対して近接／離反する方向に進退可能に構成されている。このような構成により、基板搬送ロボット１１は、インデクサロボット２２、ユニット配置部３１〜３４に配置された処理ユニットおよび基板反転ユニット１２のいずれかに対して基板保持ハンドを向け、その状態で基板保持ハンドを進退させることができ、これによって、基板Ｗの受け渡しを行うことができる。
【００５８】
一対の基板保持ハンドは、一方を未処理の基板Ｗを保持するために用い、他方を処理済みの基板を保持するために用いるように使い分けてもよい。また、一対の基板保持ハンドは、インデクサロボット２２、ユニット配置部３１〜３４に配置された処理ユニットおよび基板反転ユニット１２との基板Ｗの受け渡しの際に、一方の基板保持ハンドで基板Ｗを相手側から受け取り、次いで、他方の基板保持ハンドで基板Ｗを相手側に受け渡すように作動させられてもよい。
【００５９】
インデクサロボット２２は、いずれかのカセットＣから未処理の基板Ｗを取り出して基板搬送ロボット１１に受け渡すとともに、基板搬送ロボット１１から処理済みの基板Ｗを受け取ってカセットＣに収容するように動作する。処理済みの基板Ｗは、当該基板Ｗが未処理の状態のときに収容されていたカセットＣに収容されてもよいし、未処理の基板Ｗを収容するカセットＣと処理済みの基板Ｗを収容するカセットＣとを分けておいて、未処理の状態のときに収容されていたカセットＣとは別のカセットＣに処理済みの基板Ｗが収容されるようにしてもよい。
【００６０】
基板搬送ロボット１１によって、基板反転ユニット１２に基板Ｗを搬入し、この基板Ｗの表裏を反転させることができるから、ユニット配置部３１〜３４に配置された処理ユニットにおいて、基板Ｗのデバイス形成面および非デバイス形成面のいずれに対しても処理を行わせることができる。
図２は、薬液処理ユニットＭＰの構成を説明するための図解的な縦断面図である。薬液処理ユニットＭＰは、たとえば半導体ウエハのようなほぼ円形の基板Ｗに対して処理液による処理を施すための枚葉式の処理ユニットであり、基板Ｗをほぼ水平な姿勢で保持するとともに、その中心を通るほぼ鉛直な回転軸線まわりに回転させるためのスピンチャック５１を処理チャンバ６０内に備えている。
【００６１】
スピンチャック５１は、チャック回転駆動機構６１によって回転される回転軸６２の上端に固定されていて、ほぼ円板形状のスピンベース６３と、このスピンベース６３の周縁部の複数箇所にほぼ等角度間隔で設けられ、基板Ｗを挟持するための複数個の挟持部材６４とを備えている。回転軸６２は、中空軸となっていて、この回転軸６２の内部には、処理液としての薬液または純水が選択的に供給される下面処理液供給管６５が挿通されている。この下面処理液供給管６５は、スピンチャック５１に保持された基板Ｗの下面中央に近接する位置まで延びていて、その先端には、基板Ｗの下面中央に向けて処理液を吐出する下面ノズル６６が形成されている。
【００６２】
下面処理液供給管６５には、薬液（特にエッチング液）供給源からの薬液が薬液供給バルブ６７を介して供給できるようになっており、純水供給源からの純水（脱イオン化された純水）が純水供給バルブ６８を介して供給できるようになっている。
スピンチャック５１の上方には、基板Ｗとほぼ同じ径を有し、基板Ｗの上面に対向する基板対向面５２ａを下面に有する円板状の遮断板５２が設けられている。遮断板５２の上面には、スピンチャック５１の回転軸６２と共通の軸線に沿う回転軸７１が固定されている。この回転軸７１は、中空軸であり、その内部には、基板Ｗの上面に処理液（薬液供給バルブ７２Ａからの薬液または純水供給バルブ７２Ｂからの純水）を供給するための処理液ノズル７２が挿通されている。また、回転軸７１の内壁面と、処理液ノズル７２の外壁面との間は、基板Ｗの上面の中央に向けて不活性ガスとしての窒素ガスを供給するための窒素ガス供給通路７３を形成している。この窒素ガス供給通路７３から供給された窒素ガスは、基板Ｗの上面と遮断板５２の下面との間の空間に供給され、基板Ｗの周縁部へと向かう気流を形成する。窒素ガス供給通路７３には、窒素ガス供給バルブ７３Ａからの窒素ガスが供給されるようになっている。
【００６３】
回転軸７１は、ほぼ水平な方向に沿って設けられたアーム７４の先端付近から垂下した状態に取り付けられている。アーム７４に関連して、このアーム７４を昇降させることにより、遮断板５２をスピンチャック５１に保持された基板Ｗの上面に近接した近接位置と、スピンチャック５１の上方に大きく退避した退避位置との間で昇降させるための遮断板昇降駆動機構７５が設けられている。さらに、アーム７４に関連して、遮断板５２をスピンチャック５１による基板Ｗの回転にほぼ同期させて回転させるための遮断板回転駆動機構７６が設けられている。
【００６４】
遮断板５２の基板対向面５２ａを基板Ｗの上面に近接させるとともに、基板対向面５２ａと基板Ｗとの間に窒素ガスを導入することで、基板Ｗの上面付近を窒素ガス雰囲気に保つことができる。この状態で、基板Ｗのスピン乾燥処理を行うことで、乾燥時のウォーターマークの発生を抑制できる。とくに、シリサイド前のように高精度洗浄が要求される洗浄処理においても、たとえば、ふっ酸によって酸化膜をエッチングした後に、自然酸化膜の成長を抑制しながら、ウォーターマークの発生を抑えて乾燥させることができる。また、基板Ｗを高速回転させることにより、高い置換性が得られ、ふっ酸エッチング時のサイドウォール（ゲート側壁に付着させたサイドウォール）のロス（膜減り）を最小限に抑えることができる。
【００６５】
スピンチャック５１は、有底容器状の処理カップ５３に収容されている。処理カップ５３の底部には、スピンチャック５１の周囲を取り囲むように、基板Ｗの処理に用いられた後の処理液を排液するための排液溝８１が形成されており、さらに、この排液溝８１を取り囲むように、基板Ｗの処理のために用いられた後の処理液（特に薬液）を回収するための回収溝８２が形成されている。排液溝８１と回収溝８２とはそれらの間に形成された筒状の仕切壁８３によって区画されている。また、排液溝８１には、図外の排液処理設備へと処理液を導くための排液ライン８４が接続されており、回収溝８２には、図外の回収処理設備へと処理液を導くための回収ライン８５が接続されている。
【００６６】
処理カップ５３の上方には、基板Ｗからの処理液が外部に飛散することを防止するためのスプラッシュガード５４が設けられている。このスプラッシュガード５４は、基板Ｗの回転軸線に対してほぼ回転対称な形状を有していて、その上方部の内面は、基板Ｗの回転軸線に対向するように開いた断面横向きＶ字状の排液捕獲部９１となっている。またスプラッシュガード５４の下方部には、基板Ｗの回転半径方向外方に向かうに従って下方に向かう凹湾曲傾斜面の形態に形成された回収液捕獲部９２が形成されている。回収液捕獲部９２の上端付近には、処理カップ５３の仕切壁８３を受け入れるための仕切壁収納溝９３が形成されている。
【００６７】
スプラッシュガード５４に関連して、たとえば、ボールねじ機構等を含むスプラッシュガード昇降駆動機構９４が設けられている。スプラッシュガード昇降駆動機構９４は、スプラッシュガード５４を、回収液捕獲部９２がスピンチャック５１に保持された基板Ｗの周端面に対向する回収位置（図２に示す位置）と、排液捕獲部９１がスピンチャック５１に保持された基板Ｗの端面に対向する排液位置との間で上下動させる。また、スプラッシュガード昇降駆動機構９４は、スピンチャック５１に対する基板Ｗの搬入／搬出の際には、スプラッシュガード５４を排液位置よりも下方の退避位置に退避させる。
【００６８】
薬液処理ユニットＭＰには、さらに、基板Ｗの表面に処理液（薬液または純水）を供給しながら、基板Ｗ上における処理液供給位置を移動させることができる移動ノズル９５が備えられている。移動ノズル９５は、この実施形態では、ストレートノズル（ノーマル）ノズルからなっている。この移動ノズル９５には、この実施形態では、薬液としてのレジスト剥離液（たとえば、硫酸および過酸化水素水の混合液のような高温・高濃度の薬液）とリンス液としての純水とが選択的に供給されるようになっている。これにより、レジスト剥離処理を行うことができるようになっている。
【００６９】
具体的には、移動ノズル９５には、ミキシングバルブ８６の流出ポートからの処理液が、処理液供給管８７を介して供給されるようになっている。ミキシングバルブ８６には、３つの流入ポートが設けられており、それらには、硫酸バルブ８８を介して高温の硫酸（たとえば、８０℃程度に加熱された硫酸）が供給され、過酸化水素水バルブ８９を介して過酸化水素水（たとえば、室温の過酸化水素水）が供給され、純水供給バルブ９０を介して純水（脱イオン水）が供給されるようになっている。また、処理液供給管８７には、ミキシングバルブ８６からの処理液を撹拌するための撹拌フィン付き流通管９６が介装されている。
【００７０】
この構成により、純水供給バルブ９０を閉じた状態で、硫酸バルブ８８および過酸化水素水バルブ８９を開成することにより、硫酸および過酸化水素水をミキシングバルブ８６で合流させ、さらに、撹拌フィン付き流通管９６で十分に撹拌させることによって、強い酸化力を有するＨ2ＳＯ5を含むＳＰＭ（sulfuric acid／hydrogen peroxide mixture：硫酸過酸化水素水）液が生成され、このＳＰＭ液がレジスト剥離液として、移動ノズル９５から基板Ｗの表面に吐出されることになる。また、硫酸バルブ８８および過酸化水素水バルブ８９を閉じ、純水供給バルブ９０を開くことにより、ミキシングバルブ８６から処理液供給管８７および撹拌フィン付き流通管９６を介して移動ノズル９５に純水を供給し、この移動ノズル９５から基板Ｗの表面に向けて、純水を吐出させることができる。なお、レジスト剥離液を供給する移動ノズル９５とは別に、基板Ｗに純水を供給する純水ノズルを設けてもよい。
【００７１】
硫酸と過酸化水素水との混合液によるレジスト剥離処理では、基板Ｗ上に形成されたゲートの周囲のレジスト剥離工程においても、酸化膜成長、酸化膜減りを抑制できる。また、イオン注入処理後のレジストの剥離も可能であり、ドライアッシングによる場合に比較して、基板Ｗに対するダメージを低減できる。
撹拌フィン付流通管９６は、管部材内に、液体流通方向を軸にほぼ１８０度のねじれを加えた長方形板状体からなる複数の撹拌フィンを、液体流通方向に沿う管中心軸まわりの回転角度を９０度ずつ交互に異ならせて配置したものであり、たとえば、株式会社ノリタケカンパニーリミテド・アドバンス電気工業株式会社製の商品名「ＭＸシリーズ：インラインミキサー」を用いることができる。撹拌フィン付流通管９６では、硫酸および過酸化水素水の混合液が十分に撹拌されることにより、硫酸と過酸化水素水との化学反応（Ｈ2ＳＯ4＋Ｈ2Ｏ2→Ｈ2ＳＯ5＋Ｈ2Ｏ）が生じて、強い酸化力を有するＨ2ＳＯ5を含むＳＰＭ液が生成される。その際、化学反応による発熱（反応熱）を生じ、この発熱によって、ＳＰＭ液の液温は、基板Ｗの表面に形成されているレジスト膜を良好に剥離可能な高温度（たとえば、８０℃以上。より具体的には１２０℃程度）まで確実に昇温する。
【００７２】
移動ノズル９５には、この移動ノズル９５を移動させるためのノズル移動機構９８が結合されている。スピンチャック５１によって基板Ｗを回転させながら、移動ノズル９５を移動させつつ、この移動ノズル９５から処理液を供給することにより、基板Ｗの上面に対する均一な処理が可能になる。
図２には、移動ノズル９５にレジスト剥離液が薬液として供給される例が示されているが、この移動ノズル９５に、薬液として、基板表面の洗浄またはエッチング処理のためのふっ酸、ＳＣ１（アンモニアおよび過酸化水素の混合液）、またはＳＣ２（塩酸と過酸化水素水との混合液）などの表面処理液を供給する構成としてもよい。
【００７３】
薬液処理ユニットＭＰはさらに、基板Ｗの表面に処理液の液滴の噴流を供給するための二流体スプレーノズル１００を備えている。この二流体スプレーノズル１００には、薬液供給バルブ１１５を介して薬液を供給することができ、１１６を介して純水を供給することができ、不活性ガス供給バルブ１１７を介して窒素ガス等の不活性ガスを供給することができるようになっている。また、二流体スプレーノズル１００は、揺動アーム１１８に結合されており、この揺動アーム１１８は、ノズル揺動機構１１９によって、基板Ｗの上面に沿って揺動されるとともに、ノズル昇降機構１２０によって昇降される。これにより、二流体スプレーノズル１００は、基板Ｗ上で揺動し、たとえば、基板Ｗの回転半径中心から基板Ｗの周縁部に至る弧を描いて移動することになる。
【００７４】
二流体スプレーノズル１００には、たとえば、ポリマー除去液を薬液として供給することができる。これにより、レジスト剥離処理の後に基板Ｗの表面に残留するレジスト残渣（ポリマー）を除去するための処理を、ポリマー除去液の化学的作用と、液滴噴流の衝突による物理的作用とによって、良好に行うことができる。また、微細なパーティクルを併せて排除することができる。また、二流体スプレーノズル１００には、たとえば、純水のみを供給してもよく、これにより、基板Ｗの表面に付着しているパーティクルの除去を、純水の液滴噴流の衝突による物理的作用によって、良好に行うことができる。
【００７５】
上述の各ノズルには、プリディスペンス機能を搭載しておくことが好ましい。これにより、安定した温度の薬液吐出が可能になる。
図３(a)(b)は、二流体スプレーノズル１００の構成例を示す図解的な断面図である。図３(a)にはいわゆる外部混合型の二流体スプレーノズルの構成が示されており、図３(b)にはいわゆる内部混合型の二流体スプレーノズルの構成が示されている。
【００７６】
図３(a)に示す外部混合型二流体スプレーノズルは、液体導入部１０１と、この液体導入部１０１よりも大径の気体導入部１０２とを同軸に嵌合して、そのケーシングが構成されている。
液体導入部１０１は、気体導入部１０２をほぼ貫通していて、その内部に形成された液体供給路１０１ａは、ノズル先端近傍の外部空間に連通していて、その入り口部が液体導入ポート１０７を形成している。
【００７７】
一方、気体導入部１０２は、側面に気体導入ポート１０８を有していて、この気体導入ポート１０８は、気体導入部１０２の内部において、その内壁と液体導入部１０１の外壁との間に形成された空間１０３に連通している。液体導入部１０１の先端部は、外方に広がった鍔形状に形成されていて、この鍔形状部には、上記の空間１０３と当該二流体スプレーノズルの先端近傍の外部空間との間を連通させる気体通路１０４が形成されている。
【００７８】
この構成によって、液体供給路１０１ａに液体を供給するとともに、気体導入口１０２ａから気体を供給すると、ノズル先端付近の外部空間１０５において、液体と気体とがケーシング外の空中で混合され、液滴が形成されることになる。この液滴は、液体および気体の吹き出し方向、すなわち液体導入部１０１の軸方向に沿って噴射される。気体導入ポート１０８に導入される気体は、ドライエア（空気）や窒素ガスなどの不活性ガスであることが好ましい。
【００７９】
一方、図３(b)に示す内部混合型の二流体スプレーノズルは、気体導入部１１１と、液体導入部１１０と、液滴形成吐出部１１２とを連結したケーシングを有し、これらが連結されて構成されている。気体導入部１１１、液体導入部１１０および液滴形成吐出部１１２はいずれも管形状を有していて、これらが直列に連結されて二流体スプレーノズル１００が構成されている。
【００８０】
液滴形成吐出部１１２は、液体導入部１１０の下方端に連結されており、下方に向かうに従って内径が小さくなるテーパ部１１２ａと、このテーパ部１１２ａの下端に連なり、内径が一様な直管形状のストレート部１１２ｂとを有している。
気体導入部１１１は、液体導入部１１０の上側部に係合する大径部と、この大径部の下方に連なって液滴形成吐出部１１２のテーパ部１１２ａの内部空間にまで達する小径部とを有し、その内部には先細り形状の気体導入路１１１ａが形成されており、その入り口部が気体導入ポート１１３を形成している。
【００８１】
液体導入部１１０には、液体を導入するための液体導入ポート１１４が側方に開口して形成されており、この液体導入ポート１１４は、気体導入部１１１の小径部と液体導入部１１０の内壁との間のリング状の空間ＳＰ１に連通している。この空間ＳＰ１は、気体導入部１１１の小径部と液滴形成吐出部１１２の内壁との間のリング状の空間ＳＰ２を介して、液滴形成吐出部１１２のテーパ部１１２ａの内部空間ＳＰ３（混合室）と連通している。
【００８２】
この内部混合型の二流体スプレーノズル１００では、気体導入ポート１１３から供給される気体と、液体導入ポート１１４から空間ＳＰ１，ＳＰ２を介して供給される液体とが、空間ＳＰ３において混合され、その結果、液滴が形成されることになる。この液滴は、テーパ部１１２ａで加速され、ストレート部１１２ｂを介して、基板Ｗに向けて噴射される。この液滴の噴流は、ストレート部１１２ｂの働きにより、極めて良好な直進性を有する。
【００８３】
外部混合型二流体スプレーノズルと内部混合型二流体スプレーノズルとを比較すると、外部混合型二流体スプレーノズルでは、内部混合型二流体スプレーノズルに比較して、液滴の直進性があまり良くなく、液滴の噴流は、傘状に広がる。一方、外部混合ノズルでは、液体と気体との混合物が内部に存在しないから、気体の圧力が液体側に戻らず、気体の流量を変化させても液体の流量値がほとんど変化しないという利点がある。
【００８４】
なお、上記の移動ノズル９５を二流体スプレーノズルで構成してもよく、また、上記の二流体スプレーノズル１００の代わりにストレートノズルを用いてもよい。
図４は、スクラブ洗浄ユニットＳＳの構成を説明するための図解図である。スクラブ洗浄ユニットＳＳは、基板Ｗをほぼ水平に保持して回転するスピンチャック１３０と、このスピンチャック１３０の回転軸１３１に回転力を与えるチャック回転機構１３２と、スピンチャック１３０に保持された基板Ｗの上面をスクラブ洗浄するスクラブブラシ１３３と、スピンチャック１３０に保持された基板Ｗの上面に処理液の液滴噴流を供給する二流体スプレーノズル１３４とを備えた枚葉式の処理ユニットである。さらに、スクラブ洗浄ユニットＳＳは、スピンチャック１３０に保持された基板Ｗの上面に薬液（たとえば、薄いエッチング液）を供給する薬液ノズル１３５と、同じく基板Ｗの上面に純水を供給する上面純水ノズル１３６と、スピンチャック１３０に保持された基板Ｗの下面に純水を供給する下面純水ノズル１３７とを備えている。
【００８５】
薬液ノズル１３５には、薬液供給バルブ１４０を介して薬液が供給され、上面純水ノズル１３６には、純水供給バルブ１４１を介して純水が供給され、下面純水ノズル１３７には、純水供給バルブ１４２から、中空の回転軸１３１に挿通された処理液供給管１４３を介して、純水が供給されるようになっている。下面純水ノズル１３７は、処理液供給管１４３の上端に結合されていて、スピンチャック１３０に保持された基板Ｗの下面の回転中心に向けて純水を吐出するようになっている。この純水は、遠心力を受けて、基板Ｗの下面を伝って回転半径外方へと広がり、基板Ｗの下面全域に至る。
【００８６】
また、二流体スプレーノズル１３４には、純水供給バルブ１４５から純水が供給され、不活性ガス供給バルブ１４６から不活性ガス（窒素等）が供給されるようになっている。また、二流体スプレーノズル１３４は、基板Ｗに沿って揺動する揺動アーム１４７に結合されている。この揺動アーム１４７には、ノズル揺動機構１４８およびノズル昇降機構１４９が結合されている。これらの働きによって、揺動アーム１４７が揺動させられることにより、二流体スプレーノズル１３４が、スピンチャック１３０に保持された基板Ｗの回転中心から周縁部に至る範囲で揺動させられ、また、揺動アーム１４７が昇降されることにより、二流体スプレーノズル１３４が基板Ｗに対して近接／離反変位させられる。
【００８７】
スピンチャック１３０を回転させるとともに、二流体スプレーノズル１３４から処理液噴流を吐出させつつ、この二流体スプレーノズル１３４を基板Ｗの回転中心から周縁部に向かって移動させることにより、基板Ｗの全面に対して液滴噴流による洗浄処理を施すことができる。この二流体スプレーノズル１３４による洗浄処理では、基板Ｗ上の微細なパターンに対してダメージを与えることなく、パーティクルを除去することができ、基板Ｗ上におけるゲートパターンの倒壊などといった不具合を抑制できる。
【００８８】
ノズル揺動機構１４８は、二流体スプレーノズル１３４の移動速度を可変制御するように制御されることが好ましい。これにより、基板Ｗの回転中心付近と周縁部付近とで二流体スプレーノズル１３４の移動速度を変化させることができ、基板Ｗの各部を均一に洗浄できる。
一方、スクラブブラシ１３３は、スピンチャック１３０に保持された基板Ｗに対向するように下方を向けて、揺動アーム１５０の一端に保持されている。揺動アーム１５０の他端は、回転軸１３１と平行な鉛直方向に沿う回動軸１５１に結合されている。この回動軸１５１には、ブラシ揺動機構１５２およびブラシ昇降機構１５３が結合されている。これらの働きによって、揺動アーム１５０が基板Ｗに沿って揺動されて、スクラブブラシ１３３が基板Ｗの回転中心と周縁部との間で往復移動させられるとともに、揺動アーム１５０が上下動させられて、スクラブブラシ１３３が基板Ｗの上面に対して接離させられる。スピンチャック１３０を回転させるとともに、スクラブブラシ１３３を基板Ｗの上面に接触させて、その回転中心から周縁部に向かって移動させることで、基板Ｗの全面に対してブラシ洗浄処理を行える。このとき、薬液ノズル１３５からの薬液の供給または上面純水ノズル１３６からの純水の供給が並行して行われる。スクラブブラシ１３３としては、ポリ塩化ビニル、モヘア、ナイロン、ポリプロピレンなどの材質のものを用いることができる。
【００８９】
二流体スプレーノズル１３４の場合と同様に、ブラシ揺動機構１５２は、スクラブブラシ１３３の移動速度が可変制御されるように制御されることが好ましい。これにより、基板Ｗの回転中心付近と周縁部付近とでスクラブブラシ１３３の移動速度を変化させることができ、基板Ｗの各部を均一に洗浄できる。
二流体スプレーノズル１３４またはスクラブブラシ１３３によって基板Ｗの上面に対して物理洗浄処理を施すときに、下面純水ノズル１３７から基板Ｗの下面に純水を供給すれば、基板Ｗの下面を純水の液膜によって保護するカバーリンス処理を行うことができる。これにより、基板Ｗの上面側から下面側へと汚染物が回りこんで再付着したりすることを防止できる。
【００９０】
スクラブ洗浄ユニットＳＳには、二流体スプレーノズル１３４に代えて、または二流体スプレーノズル１３４に加えて、超音波振動（たとえば、１．５ＭＨｚの振動）が付与された処理液を基板Ｗに供給する超音波ノズル、処理液を基板に向けて高圧で吹き付ける高圧ジェットノズルなどの他の物理的作用による洗浄効果のあるノズルが備えられていてもよい。
【００９１】
また、たとえば、ブラシ洗浄、超音波洗浄、高圧ジェット洗浄、二流体スプレー洗浄などの全ての洗浄アプリケーションのための機構が、１つのヘッド（揺動アーム）に搭載可能とされていることが好ましい。また、１つのヘッドに、２種類以上のスクラブブラシ（たとえば材質の異なるもの）が搭載可能とされていることが好ましい。これらの構成により、幅広い洗浄工程への対応が可能となる。
【００９２】
図５は、ポリマー除去ユニットＳＲの構成例を説明するための図解図である。ポリマー除去ユニットＳＲは、上述の薬液処理ユニットＭＰによるレジスト剥離処理や、アッシングによるレジスト剥離処理の後の基板Ｗに付着しているポリマー（レジスト残渣）を除去するための枚葉式の処理ユニットである。より具体的には、たとえば、銅配線、タングステン配線、またはポリシリコン配線をパターン形成する工程において、基板Ｗ上にほぼ一様に形成された銅配線膜、タングステン配線膜、またはポリシリコン配線膜を選択的に除去するためのエッチング処理、このエッチング処理に使用したレジストパターンを除去するためのレジスト剥離処理の後に、レジスト剥離処理で除去されずにポリマーとなって残留したレジスト残渣を除去する場合などに用いられる。
【００９３】
このポリマー除去装置は、基板Ｗを水平に保持して回転させるためのスピンチャック１６０を処理チャンバ１５５内に備え、さらに、スピンチャック１６０に保持された基板Ｗの上面にポリマー除去のための薬液を供給するための薬液ノズル１６１と、スピンチャック１６０に保持された基板Ｗの上面に純水を供給するための純水ノズル１６２とを備えている。ポリマー除去のための薬液の例は、上述のとおりである。
【００９４】
スピンチャック１６０としては、たとえば、基板Ｗのデバイス形成面を上方に向けた状態で、その基板Ｗの非デバイス形成面（下面）を真空吸着することにより、基板Ｗをほぼ水平に保持することができる真空吸着式のもの（バキュームチャック）が用いられている。この真空吸着式のスピンチャック１６０は、たとえば、基板Ｗを保持した状態で、鉛直な軸線まわりに回転することにより、その保持した基板Ｗを水平面内で回転させることができる。
【００９５】
スピンチャック１６０は、処理カップ１６３内に収容されている。処理カップ１６３は、スピンチャック１６０の周囲を取り囲んでいて、底部には、基板Ｗの処理に用いられた後の純水などを排液するための環状の排液溝１６４と、基板Ｗの処理のために用いられた後の薬液を回収するための環状の回収溝１６５とを有している。排液溝１６４と回収溝１６５とは、筒状の仕切壁１６６で仕切られており、この仕切壁１６６の下方には、一端が排液溝１６４に臨んで開口した排気路１６７が形成されている。排気路１６７の他端には、排気設備へと延びたカップ内排気管１６８が接続されている。
【００９６】
処理カップ１６３に関連して、基板Ｗから飛散する薬液または純水を捕獲するためのスプラッシュガード１７０が設けられている。スプラッシュガード１７０は、基板Ｗの回転軸線に対してほぼ回転対称な形状を有しており、上方部の内面は、基板Ｗの回転軸線に対向するように開いた断面く字状の排液捕獲部１７１となっている。また、スプラッシュガード１７０の下方部には、基板Ｗの回転半径方向外方に向かうに従って下方に向かう傾斜曲面を有する回収液捕獲部１７２が形成されている。回収液捕獲部１７２の上端付近には、処理カップ１６３の仕切壁１６６を受け入れるための仕切壁収納溝１７３が形成されている。
【００９７】
スプラッシュガード１７０は、処理カップ１６３に対して昇降可能に構成されており、スピンチャック１６０に保持された基板Ｗの周端面に排液捕獲部１７１または回収液捕獲部１７２を対向させたり、スピンチャック１６０に対する基板Ｗの搬入出の妨げにならないように、スピンチャック１６０による基板Ｗの保持位置よりも下方に待避したりすることができる。排液捕獲部１７１を基板Ｗの周端面に対向させた状態で、基板Ｗから飛散する薬液または純水を排液捕獲部１７１で捕獲することができる。この排液捕獲部１７１で捕獲された薬液または純水は、排液捕獲部１７１を伝って流下し、処理カップ１６３の排液溝１６４に集められて、排液溝１６４から図外の排液処理設備へ排液される。また、回収液捕獲部１７２を基板Ｗの周端面に対向させた状態では、基板Ｗから飛散する処理液（主として薬液）を回収液捕獲部１７２で捕獲することができる。回収液捕獲部１７２で捕獲された処理液は、回収液捕獲部１７２を伝って流下し、処理カップ１６３の回収溝１６５に集められて、この回収溝１６５から図外の回収液処理設備に回収される。
【００９８】
薬液ノズル１６１には、薬液供給源からの薬液を供給する薬液供給配管１７５が接続されている。この薬液供給配管１７５の途中部には、薬液供給源側から順に、薬液を処理に適した温度に調節するための温度調節器１７６と、薬液ノズル１６１からの薬液の吐出を制御するための薬液供給バルブ１７７とが介装されている。
純水ノズル１６２には、純水供給源からの純水を供給する純水供給配管１７８が接続されている。純水供給配管１７８の途中部には、純水供給バルブ１７９が介装されていて、この純水供給バルブ１７９を開閉することにより、純水ノズル１６２から基板Ｗに純水を供給したり、基板Ｗへの純水の供給を停止したりすることができる。
【００９９】
このポリマー除去ユニットＳＲは、さらに、スピンチャック１６０に保持された基板Ｗの上面に処理液の液滴の噴流を供給する二流体スプレーノズル１８０を備えている。この二流体スプレーノズル１８０には、処理液供給管１８１からの処理液が供給され、不活性ガス供給バルブ１８２から不活性ガス（窒素ガス等）が供給されるようになっている。処理液供給管１８１には、薬液供給バルブ１８６からの薬液（たとえば、ポリマー除去液）または純水供給バルブ１８７からの純水（脱イオン水）を選択的に供給できるようになっている。また、二流体スプレーノズル１８０は、スピンチャック１６０に保持された基板Ｗの上面に沿って揺動する揺動アーム１８３の一端に結合されている。この揺動アーム１８３には、当該揺動アーム１８３を揺動させることによって二流体スプレーノズル１８０を基板Ｗ上で移動させるノズル揺動機構１８４と、揺動アーム１８３を昇降させることによって、二流体スプレーノズル１８０をスピンチャック１６０に保持された基板Ｗの上面に近接／離反させるノズル昇降機構１８５とが結合されている。
【０１００】
このような構成によって、基板Ｗに残渣が強固に付着していて薬液で除去しきれない場合であっても、二流体スプレーノズル１８０から吐出される液滴の噴流による物理力によって、基板Ｗから残渣を除去できる。また、二流体スプレーノズル１８０に処理液としての薬液（ポリマー除去液など）を供給するときには、薬液の液滴の噴流が基板Ｗに供給されるため、薬液の化学的作用と液滴噴流の物理的作用との相乗効果によって、より効率的に残渣（ポリマーなど）を除去することができる。
【０１０１】
図６は、ベベル洗浄ユニットＣＢの構成を説明するための図解的な断面図である。この例のべベル洗浄ユニットＣＢは、枚葉式の処理ユニットであり、薬液処理ユニットＭＰの構成要素と類似の構成要素を多数有している。そこで、図２に示された各部と同様の機能を有する部分には、図２と同一符号を図６中に付して示すこととし、説明を省略する。
この例のベベル洗浄ユニットＣＢには、移動ノズル９５およびこれに関連する構成がなく、また、二流体スプレーノズル１００およびこれに関連する構成もない。また、薬液処理ユニットＭＰでは、基板Ｗの上面に処理液を供給する処理液ノズル７２には、薬液または純水が供給されるようになっているが、この例のベベル洗浄ユニットＣＢにおいては、処理液ノズル７２には、専ら純水が供給されるようになっている。
【０１０２】
基板Ｗがスピンチャック５１に保持されると、遮断板５２がスピンチャック５１に保持された基板Ｗの上面に近接する近接位置（たとえば、基板対向面５２ａと基板Ｗの上面との間隔が０．３ｍｍの位置）まで下降されて保持された状態で処理が開始される。すなわち、スピンチャック５１が予め定める回転速度で回転され、これにより、基板Ｗはその中心を通る鉛直軸線回りに回転されることになる。
【０１０３】
一方、遮断板５２は、基板Ｗの上面に近接した状態で、基板Ｗと同じ方向にほぼ同じ速度で回転される。この状態で、薬液供給バルブ６７が開かれ、スピンチャック５１と共に回転する基板Ｗの下面（表面）の中央に向けて、下面ノズル６６から薬液が吐出される。この薬液は、基板Ｗの下面の中心付近に到達し、基板Ｗの回転に伴う遠心力を受けて、基板Ｗの下面を伝い、その周縁部へと導かれる。これにより、基板Ｗの下面のほぼ全域に薬液がくまなく行き渡り、基板Ｗの下面に対して薬液による処理を良好に施すことができる。
【０１０４】
この薬液は、図７に拡大して示すように、基板Ｗの周端面を伝ってその上面に回り込む。この回り込んだ薬液は、基板Ｗの周端面および上面の周縁部（ベベル部）を処理し、その後、遠心力によって基板Ｗ外に排出されることになる。基板Ｗの上面の周縁部における処理幅は、スピンチャック５１の回転速度、遮断板５２の中央から噴き出される窒素ガスの流量、および下面ノズル６６から吐出される薬液の流量により制御することができる。これによって、基板Ｗの裏面の周縁部よりも内方の領域である中央領域に薬液が到達することを防止でき、この中央領域の処理を制限することができる。基板Ｗの上面は、遮断板５２で覆われているので、デバイス形成面（上面）を薬液の跳ね返りなどから保護しながら、基板Ｗの裏面および周端面に対する選択的エッチング処理を高精度に行うことができる。
【０１０５】
このようにして、基板Ｗの表面の全域、周端面および裏面の周縁部領域を薬液で処理するとき、スプラッシュガード５４は図６に示す回収位置に上昇させられている。これにより、基板Ｗ外へと排除される薬液は、スプラッシュガード５４の回収液捕獲部９２に捕獲され、この回収液捕獲部９２を伝って当該回収液捕獲部９２の下端縁から処理カップ５３の回収溝８２へと落下する。こうして回収溝８２に集められた薬液は、回収ライン８５を介して回収され、以降の薬液処理に再利用される。
【０１０６】
このようにして基板Ｗに対して予め定める時間にわたる薬液処理を施した後には、薬液供給バルブ６７が閉じられ、下面ノズル６６からの薬液の吐出が停止される。そして、スプラッシュガード５４は、回収位置から、スプラッシュガード５４の排液捕獲部９１がスピンチャック５１に保持された基板Ｗの端面に対向する排液位置まで下降される。その一方で、処理液ノズル７２からは基板Ｗの上面に純水が供給され、かつ、純水供給バルブ６８が開かれて下面ノズル６６から基板Ｗの下面の中央に向けて純水が供給される。スピンチャック５１の回転は継続されており、これにより、基板Ｗの上下面に供給された純水は、遠心力を受けて基板Ｗの上下面の全域へと広がる。これにより、基板Ｗの上下面に付着した薬液を洗い流すためのリンス処理が行われる。
【０１０７】
基板Ｗの周縁から振り切られて側方に飛散したリンス処理後の純水は、スプラッシュガード５４の排液捕獲部９１に捕獲された後、この排液捕獲部９１を伝ってその下端縁に至り、処理カップ５３の排液溝８１へと落下して、排液ライン８４を介して排液される。
こうしてリンス処理が終了すると、処理液ノズル７２からの純水の吐出が停止され、また、純水供給バルブ６８が閉じられて下面ノズル６６からの純水の吐出も停止される。そして、スピンチャック５１が高速回転させられ、基板Ｗの上下面に付着している液滴を遠心力で振り切って乾燥させるための乾燥処理が行われる。この乾燥処理が終了すると、遮断板５２は、上方の退避位置まで上昇させられるとともに、スピンチャック５１の回転が停止される。そして、スプラッシュガード５４は退避位置に下降させられる。この状態で、基板搬送ロボット１１により、スピンチャック５１に保持されている処理済の基板Ｗが搬出される。
【０１０８】
図８は、スピンチャック５１に備えられた挟持部材６４の配置および動作を説明するための平面図である。スピンチャック５１には、たとえば、６個の挟持部材Ｆ１〜Ｆ３，Ｓ１〜Ｓ３（挟持部材６４）が、円盤状のスピンベース６３の周縁部にほぼ等間隔で配置されている。各挟持部材Ｆ１〜Ｆ３，Ｓ１〜Ｓ３は、基板Ｗの周縁部の下面を点接触で支持する支持部１９５と、基板Ｗの周端面を挟持する挟持部１９６とを有し、支持部１９５を中心として鉛直軸線周りに回動するように構成されており、これにより、挟持部１９６が基板Ｗの周端面に当接した挟持状態と、挟持部１９６を基板Ｗの周端面から待避させた解放状態とをとり得るようになっている。
【０１０９】
これらのうち、１個おきの３個の挟持部材Ｆ１〜Ｆ３が形成する第１挟持部材群は、第１挟持部材駆動機構１９１（図６参照）によって同期して駆動され、残る１個おき３個の挟持部材Ｓ１〜Ｓ３が形成する第２挟持部材群は、第２挟持部材駆動機構１９２（図６参照）によって同期して駆動されるようになっている。
第１および第２挟持部材駆動機構１９１，１９２は、スピンチャック５１の回転中であっても、挟持部材Ｆ１〜Ｆ３，Ｓ１〜Ｓ３を開閉駆動することができるように構成されている。そこで、これらは、基板Ｗの処理中において、第１挟持部材群Ｆ１〜Ｆ３によって基板Ｗの周端面が挟持される第１挟持状態から、第１および第２挟持部材群Ｆ１〜Ｆ３，Ｓ１〜Ｓ３の両方によって基板Ｗの周端面が挟持される中間挟持状態を経て、第２挟持部材群Ｓ１〜Ｓ３によって基板Ｗの周端面が挟持される第２挟持状態へと切り換えられるように制御される。さらに、第２挟持状態となると、さらに中間挟持状態を経て、第１挟持状態へと切り換えられる。このような動作が、基板Ｗの処理中、繰り返し実行されることにより、基板Ｗの周端面における挟持位置を変化させることができるから、基板Ｗの周端面の全域に処理液を行き渡らせることができ、全周にわたって良好な処理を行うことができる。
【０１１０】
図９は、気相洗浄ユニットＶＰの構成を説明するための図解的な断面図である。気相洗浄ユニットＶＰは、枚葉式の処理ユニットであり、たとえば、ふっ酸プロセスをドライ化し、シリコン酸化膜を高選択比でエッチングするとともに、活性化したシリコン表面に有機物、無機物、パーティクルが付着することを抑制する目的で用いられる。
気相洗浄ユニットＶＰは、ハウジング２４１内に、酸を含む水溶液の一例であるふっ酸水溶液２４２を密閉状態で貯留するふっ酸蒸気発生容器２４３を備えている。このふっ酸蒸気発生容器２４３の下方には、ふっ酸蒸気を下方に向かって放出するための貫通孔が多数形成されたパンチングプレート２４４が設けられている。
【０１１１】
パンチングプレート２４４の下方に、処理対象の基板Ｗをパンチングプレート２４４に対向させた状態で水平に保持するホットプレート２４５が配置されている。このホットプレート２４５は、モータ等を含む回転駆動機構２４６によって鉛直軸線まわりに回転される回転軸２４７の上端に固定されている。
ホットプレート２４５の平面視における外方側には、ハウジング２４１の底面２４１ａに対して上下に収縮するベローズ２４８が設けられている。このベローズ４８は、上端縁をパンチングプレート２４４の周囲に当接させて、ホットプレート２４５の周縁の空間を密閉して処理チャンバを形成する密閉位置（図９において実線で示す位置）と、その上端縁がホットプレート２４５の上面２４５ａによりも下方に退避した退避位置（図９において破線で示す位置）との間で、図示しない駆動機構によって伸長／収縮駆動されるようになっている。このように、ベローズ２４８とハウジング２４１とで二重構造の処理チャンバが形成されていて、安全性が高められている。より安全性を高めるためには、ガス検知システムを採用して、ふっ酸蒸気の漏洩に備えることが好ましい。
【０１１２】
ベローズ２４８の内部空間は、ハウジング２４１の底面２４１ａに接続された排気配管２４９を介して、排気手段２５５により排気されるようになっている。この排気手段２５５は、排気ブロワまたはエジェクタなどの強制排気機構であってもよいし、当該基板表面処理装置が設置されるクリーンルームに備えられた排気設備であってもよい。
ホットプレート２４５の側方には、基板Ｗを搬入／搬出するための搬入／搬出用開口２２１が、ハウジング２４１の側壁に形成されている。この搬入／搬出用開口２２１には、シャッタ２３８が配置されている。基板Ｗの搬入／搬出時には、ベローズ２４８が退避位置（図９の破線の位置）に下降させられるとともに、シャッタ２３８が開成され、基板搬送ロボット１１（図１参照）とホットプレート２４５との間で基板Ｗが受け渡される。
【０１１３】
ふっ酸蒸気発生容器２４３には、ふっ酸水溶液２４２の液面の上方の空間２３５に、キャリアガスとしての窒素ガスを供給する窒素ガス供給配管２５４が接続されている。また、この空間２３５は、バルブ２３７を介して、パンチングプレート２４４へとふっ酸蒸気を導くためのふっ酸蒸気供給路２３６に接続することができるようになっている。ふっ酸蒸気供給路２３６には、窒素ガス供給源２３１からの窒素ガスが、流量コントローラ（ＭＦＣ）２３２、バルブ２３３および窒素ガス供給配管２３４を介して供給されるようになっている。
【０１１４】
また、窒素ガス供給源２３１からの窒素ガスは、流量コントローラ２５２およびバルブ２５３を介して、窒素ガス供給配管２５４に与えられるようになっている。ふっ酸蒸気の流量は、窒素ガス供給配管２５４に供給される窒素ガス（不活性ガス）の流量で制御できる。したがって、基板Ｗに供給されるふっ酸蒸気の濃度管理が容易で、かつ安定しており、再現性に優れた処理を実現できる。
【０１１５】
ふっ酸蒸気発生容器２４３内に貯留されるふっ酸水溶液２４２は、いわゆる擬似共弗組成となる濃度（たとえば、１気圧、室温（２０℃）のもとで、約３９．６％）に調製されている。この擬似共弗組成のふっ酸水溶液２４２は、水とふっ化水素との蒸発速度が等しく、そのため、バルブ２３７からふっ酸蒸気供給路２３６を介してパンチングプレート２４４にふっ酸蒸気が導かれることによってふっ酸蒸気発生容器２４３内のふっ酸水溶液２４２が減少したとしても、ふっ酸蒸気供給路２３６に導かれるふっ酸蒸気の濃度は不変に保持される。
【０１１６】
基板Ｗの表面の不要物を除去する気相エッチング工程を行うときには、ベローズ２４８はパンチングプレート２４４の周縁に密着する密着位置（図９の実線の位置）まで上昇させられるとともに、バルブ２３３，２５３，２３７が開かれる。これによって、ふっ酸蒸気発生容器２４３内の空間２３５において生成されたふっ酸蒸気は、窒素ガス供給配管２５４からの窒素ガスによって、バルブ２３７を介し、ふっ酸蒸気供給路２３６へと押し出される。このふっ酸蒸気は、さらに、窒素ガス供給配管２３４からの窒素ガスによって、パンチングプレート２４４へと運ばれる。そして、このパンチングプレート２４４に形成された貫通孔を介して、基板Ｗの表面へと供給される。
【０１１７】
基板Ｗの表面では、基板Ｗの近傍の水分子の関与の下に、エッチング反応が生じ、これにより、不要物が基板Ｗから分離される。
ふっ酸蒸気によるエッチングレートは、基板Ｗの温度に大きく依存する。そこで、そこで、ホットプレート２４５は、基板を所定の温度に保持するように、その内部のヒータへの通電が行われる。
【０１１８】
基板Ｗの面内での処理を均一に行うために、ホットプレート２４５は、回転軸２４７を介して、回転駆動機構２４６によって、一定速度で鉛直軸線まわりに回転される。
図１０は、上記基板処理装置の第１の具体的な構成例を示す図解的な平面図である。この構成例では、ユニット配置部３１〜３４に、２個の薬液処理ユニットＭＰと、２個のスクラ部洗浄ユニットＳＳとが配置されている。すなわち、２種類の処理ユニットがフレーム３０に取り付けられて内蔵されている。より具体的には、２個のスクラブ洗浄ユニットＳＳは、インデクサ部２側のユニット配置部３１，３３に配置され、２個の薬液処理ユニットＭＰは、インデクサ部２から遠い側のユニット配置部３２，３４に配置されている。また、ユニット配置部３２，３４の２個の薬液処理ユニットＭＰの間の処理流体ボックス４寄りの位置には、基板搬送ロボット１１によって処理ユニット（ここでは、薬液処理ユニット３２，３４）から搬送された基板Ｗを表裏反転させる基板反転ユニット１２が配置されている。
【０１１９】
図１１(a)(b)(c)は、図１０に示された第１の具体例の基板処理装置による基板処理工程を工程順に示す図解的な断面図である。基板Ｗは、この例では、半導体ウエハである。この基板Ｗの表面には、トレンチ３０１によって分離された複数の素子形成領域３０２が形成されており、各素子形成領域３０２には、ゲート３０３が形成されている。このゲート３０３を形成した後の基板Ｗのレジスト剥離および洗浄プロセスが図１１に示されている。
【０１２０】
たとえば、未処理の基板Ｗのデバイス形成面Ｗａには、ゲート３０３のパターン形成のためのドライエッチングのマスクとして使用した後のレジスト３０５がゲート３０３上に残っている。また、ゲート３０３の側壁や、基板Ｗのデバイス形成面Ｗａには、ドライエッチング時の反応生成物等の残渣（レジスト残渣：ポリマー）３０６が付着している。さらに、非デバイス形成面Ｗｂには、ドライエッチング時の静電チャック痕（汚染物質）３０７が付着している。
【０１２１】
未処理の基板Ｗは、インデクサロボット２２によってカセットＣから搬出され、基板搬送ロボット１１に受け渡される。このとき、基板Ｗは、デバイス形成面Ｗａが上方に向けられた水平姿勢となっている。この姿勢の基板Ｗが、基板搬送ロボット１１によって、薬液処理ユニットＭＰに搬入される。
図１１(a)に示すように、薬液処理ユニットＭＰの処理チャンバ６０内では、まず、移動ノズル９５から、ＳＰＭ液からなるレジスト剥離液３０８が基板Ｗの表面に供給されて、レジスト剥離処理が行われる。すなわち、スピンチャック５１が回転駆動されるとともに、移動ノズル９５が基板Ｗのデバイス形成面Ｗａに沿って揺動させられ、さらに、硫酸バルブ８８および過酸化水素水バルブ８９が開かれて、移動ノズル９５へとレジスト剥離液３０８が供給される。これにより、基板Ｗの全面でレジスト剥離処理が進行する。
【０１２２】
ゲート３０３上のレジスト３０５を除去するのに充分な時間だけレジスト剥離処理を実行した後には、硫酸バルブ８８および過酸化水素水バルブ８９を閉じてレジスト剥離液３０８の供給を停止し、代わって、純水供給バルブ９０を開いて、基板Ｗ上に純水を供給して、基板Ｗ上のレジスト剥離液を置換する。その後、純水供給バルブ９０を閉じ、移動ノズル９５をスピンチャック５１の側方へと退避させる。
【０１２３】
次いで、図１１(b)に示すように、薬液処理ユニットＭＰの処理チャンバ６０内において、二流体スプレーノズル１００によって、ポリマー除去液の液滴の噴流３０９が基板Ｗの表面に供給される。すなわち、二流体スプレーノズル１００には、薬液として、ポリマー除去液（好ましくは希ふっ酸水溶液等の無機物系のもの）が、薬液供給バルブ１１５から供給され、さらに、不活性ガス供給バルブ１１７から不活性ガスが供給されることになる。一方、このとき、スピンチャック５１が回転駆動されるとともに、二流体スプレーノズル１００は、基板Ｗの回転中心から周縁部に至る範囲で往復揺動させられる。二流体スプレーノズル１００の揺動範囲は、基板Ｗの周縁部から、基板Ｗの回転中心をとおり、基板Ｗの反対側の周縁部に至る範囲（回転中心を通って基板Ｗを横切る範囲）であってもよい。
【０１２４】
このような処理によって、基板Ｗ上の微細なパターン内のレジスト残渣が、ポリマー除去液の液滴の噴流によって、化学的な作用および物理的な作用を併用して効果的に取り除かれる。しかも、同一の処理チャンバ６０内で、レジスト剥離処理およびポリマー除去処理を、純水リンス処理を挟んで連続的に行うことができるから、レジスト剥離処理後に基板Ｗを乾燥させる必要がない。これにより、ポリマー除去処理を効率的に行うことができるうえ、基板処理の全体の時間を短縮できる。また、処理チャンバの数を少なくして、基板処理装置の小型化を図ることができる。
【０１２５】
なお、レジスト剥離処理において無機酸系の薬液であるＳＰＭ液を使う関係上、ポリマー除去液としては無機物系のものを用いることが好ましい。これにより、無機物系の薬液と有機物系の薬液との混合を抑制できる。
上述のようにしてレジスト剥離処理が終了すると、薬液供給バルブ１１５および不活性ガス供給バルブ１１７を閉じて二流体スプレーノズル１００へのポリマー除去液の供給を停止し、代わって、純水供給バルブ１１６を開いて、二流体スプレーノズル１００に純水を供給する。これにより、純水の液滴の噴流が基板Ｗのデバイス形成面Ｗａに供給され、基板Ｗ上のポリマー除去液や、基板Ｗから離れたポリマー残渣が基板Ｗ外へと排除される。
【０１２６】
その後、薬液供給バルブ１１５を閉じ、二流体スプレーノズル１００をスピンチャック５１の側方へと退避させるとともに、スピンチャック５１を高速回転させて、基板Ｗに付着している液滴を振り切る乾燥処理が実行される。このとき、遮断板５２が基板Ｗのデバイス形成面Ｗａに近接する位置まで下降されるとともに、窒素ガス供給通路７３から基板Ｗのデバイス形成面Ｗａに向けて窒素ガスを供給することで、不活性雰囲気中で基板Ｗの乾燥処理を行うことが好ましい。
【０１２７】
次に、遮断板５２が上方の退避位置に導かれるとともに、スピンチャック５１の回転が停止され、基板搬送ロボット１１によって、薬液処理ユニットＭＰから基板Ｗが搬出される。基板搬送ロボット１１は、この基板Ｗを、基板反転ユニット１２に搬入する。基板反転ユニット１２は、搬入された基板Ｗの上下面を反転させる。すなわち、デバイス形成面Ｗａが下面となり、非デバイス形成面Ｗｂが上面となる。この姿勢の基板Ｗは、基板搬送ロボット１１によって基板反転ユニット１２から搬出され、スクラブ洗浄ユニットＳＳに搬入される。
【０１２８】
スクラブ洗浄ユニットＳＳでは、図１１(c)に示すように、スクラブブラシ１３３によって、基板Ｗの非デバイス形成面Ｗｂのスクラブ洗浄が実行される。すなわち、スピンチャック１３０が回転されるとともに、純水供給バルブ１４１が開かれて、上面純水ノズル１３６から非デバイス形成面Ｗｂに純水が供給される。その状態で、スクラブブラシ１３３が基板Ｗの非デバイス形成面Ｗｂに所定の接触圧で接触するように基板Ｗの回転中心へと下降させられ、その後、基板Ｗの周縁部に向けて揺動される。スクラブブラシ１３３は、基板Ｗの周縁部に達すると、非デバイス形成面Ｗｂから離間するように上昇させられ、さらに、基板Ｗの回転中心の上方へと移動させられる。そして、再び、基板Ｗの回転中心に向けて下降する。このような動作が繰り返し実行されることにより、スクラブブラシ１３３によって、基板Ｗの非デバイス形成面Ｗｂ上の異物（この場合は、静電チャック痕３０７）が基板Ｗ外にはき出される。
【０１２９】
基板Ｗの下面であるデバイス形成面Ｗａへの異物の回り込みを抑制するためには、純水供給バルブ１４２を開いて、下面純水ノズル１３７から基板Ｗのデバイス形成面Ｗａに純水を供給し、純水の液膜３１０によってデバイス形成面Ｗａをカバーして保護するカバーリンス処理を並行して行うことが好ましい。
図１２は、第２の具体的な構成例を示す図解的な平面図である。この構成例では、ユニット配置部３１〜３４に、２個の薬液処理ユニットＭＰと、２個のポリマー除去ユニットＳＲとが配置されている。すなわち、２種類の処理ユニットがフレーム３０に取り付けられて内蔵されている。より具体的には、２個のポリマー除去ユニットＳＲは、インデクサ部２側のユニット配置部３１，３３に配置され、２個の薬液処理ユニットＭＰは、インデクサ部２から遠い側のユニット配置部３２，３４に配置されている。図１２の構成では、ユニット配置部３２，３４の２個の薬液処理ユニットＭＰの間の処理流体ボックス４寄りの位置に、基板反転ユニット１２が配置されているが、次に説明する処理では、この基板反転ユニット１２は、必ずしも設ける必要はない。
【０１３０】
図１３(a)〜(e)は、図１２に示された第２の具体例の基板処理装置による基板処理工程を工程順に示す図解的な断面図である。この図１３において、上述の図１１に示された各部と同等の部分には、図１１の場合と同一の参照符号を付して示す。この図１３には、ゲート３０３を形成した後の基板Ｗのレジスト剥離および洗浄プロセスが示されている。
未処理の基板Ｗは、インデクサロボット２２によってカセットＣから搬出され、基板搬送ロボット１１に受け渡される。このとき、基板Ｗは、デバイス形成面Ｗａが上方に向けられた水平姿勢となっている。この姿勢の基板Ｗが、基板搬送ロボット１１によって、薬液処理ユニットＭＰに搬入される。
【０１３１】
図１３(a)に示すように、薬液処理ユニットＭＰの処理チャンバ６０内では、まず、移動ノズル９５から、ＳＰＭ液からなるレジスト剥離液３０８が基板Ｗの表面に供給されて、レジスト剥離処理が行われる。すなわち、スピンチャック５１が回転駆動されるとともに、移動ノズル９５が基板Ｗのデバイス形成面Ｗａに沿って揺動させられ、さらに、硫酸バルブ８８および過酸化水素水バルブ８９が開かれて、移動ノズル９５へとレジスト剥離液３０８が供給される。これにより、基板Ｗの全面でレジスト剥離処理が進行する。
【０１３２】
ゲート３０３上のレジスト３０５を除去するのに充分な時間だけレジスト剥離処理を実行した後には、硫酸バルブ８８および過酸化水素水バルブ８９を閉じてレジスト剥離液３０８の供給を停止し、代わって、純水供給バルブ９０を開いて、基板Ｗ上に純水を供給して、基板Ｗ上のレジスト剥離液を置換する。すなわち、図１３(b)に示すように、移動ノズル９５から基板Ｗのデバイス形成面Ｗａ（上面）に純水３１１が供給され、さらに、純水供給バルブ６８が開かれて、下面ノズル６６から、基板Ｗの非デバイス形成面Ｗｂ（下面）に純水３１２が供給される。これにより、基板Ｗの両面のリンス処理が行われる。
【０１３３】
その後、純水供給バルブ９０，６８が閉じられ、移動ノズル９５がスピンチャック５１の側方に退避させられる。
そして、図１３(c)に示すように、遮断板５２が基板Ｗのデバイス形成面Ｗａに近接した位置まで下降させられ、さらに、スピンチャック５１および遮断板５２が、同じ方向に、同じ高速度で同期回転させられる。また、窒素ガス供給通路７３から、デバイス形成面Ｗａと遮断板５２の基板対向面５２ａとの間に窒素ガスが供給される。このようにして、不活性ガス雰囲気中で、基板Ｗのスピン乾燥処理が行われる。
【０１３４】
次に、遮断板５２が上方の退避位置に導かれるとともに、スピンチャック５１の回転が停止され、基板搬送ロボット１１によって、薬液処理ユニットＭＰから基板Ｗが搬出される。基板搬送ロボット１１は、この基板Ｗを、ポリマー除去ユニットＳＲに搬入する。
ポリマー除去ユニットＳＲでは、基板Ｗは、デバイス形成面Ｗａを上面としてスピンチャック１６０に保持される。そして、スピンチャック１６０が回転されるとともに、薬液供給バルブ１８６および不活性ガス供給バルブ１８２が開かれる。これにより、図１３(d)に示すように、薬液としてのポリマー除去液と不活性ガスとしての窒素ガスとが二流体スプレーノズル１８０で混合されて混合流体が形成され、この混合流体中に含まれるポリマー除去液の液滴の噴流３１３が、基板Ｗのデバイス形成面Ｗａへと供給される。これにより、ポリマー除去液の化学的作用と、液滴噴流３１３の物理的作用との相乗効果によって、ポリマー３０６が効率的に除去される。
【０１３５】
その後、薬液供給バルブ１８６および不活性ガス供給バルブ１８２が閉じられ、代わって、純水供給バルブ１７９が開かれて、純水ノズル１６２から、基板Ｗのデバイス形成面Ｗａに純水が供給される。これにより、デバイス形成面Ｗａ上のポリマー除去液が純水に置換される。
次いで、純水供給バルブ１７９が閉じられ、代わって、純水供給バルブ１８７および不活性ガス供給バルブ１８２が開かれる。これにより、図１３(e)に示すように、二流体スプレーノズル１８０から生成される純水の液滴噴流３１５による物理洗浄処理が実行される。この状態で、二流体スプレーノズル１８０は、基板Ｗの回転中心から周縁部に至る範囲で往復揺動させられる。二流体スプレーノズル１８０の揺動範囲は、基板Ｗの周縁部から、基板Ｗの回転中心をとおり、基板Ｗの反対側の周縁部に至る範囲（回転中心を通って基板Ｗを横切る範囲）であってもよい。
【０１３６】
その後は、純水供給バルブ１８７および不活性ガス供給バルブ１８２を閉じ、二流体スプレーノズル１８０をスピンチャック１６０の側方へと退避させるとともに、スピンチャック１６０を高速回転させて、基板Ｗに付着している液滴を振り切る乾燥処理が実行される。
ポリマー除去ユニットＳＲには、薬液処理ユニットＭＰの場合のように、遮断板を備えるようにしてもよい。遮断板が備えられている場合には、この遮断板をデバイス形成面Ｗａに近接する位置まで下降させるとともに、この遮断板と基板Ｗのデバイス形成面Ｗａとの間に不活性ガスを供給することで、不活性雰囲気中で基板Ｗの乾燥処理を行うことが好ましい。
【０１３７】
乾燥処理を終えると、スピンチャック１６０の回転が停止され、基板搬送ロボット１１によって、ポリマー除去ユニットＳＲから基板Ｗが搬出され、インデクサロボット２２へと受け渡されて、カセットＣに収容されることになる。
このように、この実施形態では、薬液処理ユニットＭＰの処理チャンバ６０内でレジスト剥離処理を行い、このレジスト剥離処理後の基板をポリマー除去ユニットＳＲに搬入して、その処理チャンバ１５５内でポリマー除去処理を行うようにしている。そのため、薬液処理ユニットＭＰにおけるレジスト剥離処理によって基板Ｗから剥離された大量のレジストが、その後のポリマー除去処理に影響を与えることがない。すなわち、処理チャンバ６０内でレジスト剥離処理およびポリマー除去処理の両方を行うと、レジスト剥離処理において生じた大量のレジストが処理チャンバ６０の内壁に付着し、これがポリマー除去処理中やその後のスピン乾燥処理中に脱落して基板Ｗに再付着し、基板Ｗの再汚染を生じるおそれがある。この問題が、この実施形態の構成によって解決でき、基板Ｗ上からレジストおよびポリマーを精密に除去することができる。
【０１３８】
なお、基板Ｗの非デバイス形成面Ｗｂ側の静電チャック痕などの汚染を除去する必要があれば、たとえば、薬液処理ユニットＭＰにおいて、下面ノズル６６からエッチング液（洗浄液。たとえば、ふっ酸と過酸化水素水との混合液）を非デバイス形成面Ｗｂに向けて供給するようにすればよい。
図１４は、第３の具体的な構成例を示す図解的な平面図である。この構成例では、ユニット配置部３１〜３４に、２個のポリマー除去ユニットＳＲと、２個のスクラブ洗浄ユニットＳＳとが配置されている。すなわち、２種類の処理ユニットがフレーム３０に取り付けられて内蔵されている。より具体的には、２個のスクラブ洗浄ユニットＳＳは、インデクサ部２側のユニット配置部３１，３３に配置され、２個のポリマー除去ユニットＳＲは、インデクサ部２から遠い側のユニット配置部３２，３４に配置されている。また、ユニット配置部３２，３４の２個のポリマー除去ユニットＳＲの間の処理流体ボックス４寄りの位置には、基板搬送ロボット１１によって処理ユニット（ここでは、ポリマー除去ユニットＳＲ）から搬送された基板Ｗを表裏反転させる基板反転ユニット１２が配置されている。
【０１３９】
図１５(a)(b)(c)は、図１４に示された第３の具体例の基板処理装置による基板処理工程を工程順に示す図解的な断面図である。基板Ｗは、この例では、半導体ウエハである。基板Ｗ上には、半導体デバイスが形成されており、さらに、多層配線層３２０が形成されている。この多層配線層３２０には、たとえば、銅配線３２１と、層間絶縁膜としての低誘電率膜（酸化シリコンよりも誘電率の低い、いわゆるLow-k膜）３２２とが含まれている。銅配線３２１上の所定位置には、層間接続用の開口３２３が形成されている。図１５には、開口３２３を形成するためのドライエッチング処理においてマスクとして使用したレジストを剥離した後に基板Ｗ上に残留するレジスト残渣３２６を除去するためのプロセスが示されている。すなわち、基板Ｗのデバイス形成面Ｗａには、レジスト残渣３２６が残留している。また、基板Ｗの非デバイス形成面Ｗｂには、ドライエッチング処理時に使用する静電チャックからの汚染物質である静電チャック痕３２７が付着している。
【０１４０】
未処理の基板Ｗは、インデクサロボット２２によってカセットＣから搬出され、基板搬送ロボット１１に受け渡される。このとき、基板Ｗは、デバイス形成面Ｗａが上方に向けられた水平姿勢となっている。この姿勢の基板Ｗが、基板搬送ロボット１１によって、ポリマー除去ユニットＳＲに搬入される。
ポリマー除去ユニットＳＲでは、基板Ｗは、デバイス形成面Ｗａを上面としてスピンチャック１６０に保持される。そして、図１５(a)に示すように、スピンチャック１６０が回転されるとともに、薬液供給バルブ１７７が開かれ、薬液としてのポリマー除去液３２８が薬液ノズル１６１から基板Ｗのデバイス形成面Ｗａへと供給される。これにより、基板Ｗの全域にポリマー除去液３２８が行き渡り、レジスト残渣３２６が除去され、または、その基板Ｗとの付着力が弱められる。なお、ポリマー除去液の供給は、二流体スプレーノズル１８０から行うようにしてもよい。
【０１４１】
その後、図１５(b)に示すように、薬液供給バルブ１７７が閉じられ、代わって、純水供給バルブ１７９が開かれて、純水ノズル１６２から、基板Ｗのデバイス形成面Ｗａに純水３２５が供給される。これにより、デバイス形成面Ｗａ上のポリマー除去液が純水３２５に置換される。
次いで、純水供給バルブ１７９が閉じられ、図１５(c)に示すように、二流体スプレーノズル１８０による物理洗浄処理が実行される。すなわち、純水供給バルブ１８１および不活性ガス供給バルブ１８２が開かれることによって、二流体スプレーノズル１８０から、基板Ｗのデバイス形成面Ｗａに向けて、純水の液滴の噴流３２９が供給される。この状態で、二流体スプレーノズル１８０は、基板Ｗの回転中心から周縁部に至る範囲で往復揺動させられる。二流体スプレーノズル１８０の揺動範囲は、基板Ｗの周縁部から、基板Ｗの回転中心をとおり、基板Ｗの反対側の周縁部に至る範囲（回転中心を通って基板Ｗを横切る範囲）であってもよい。
【０１４２】
このようにして、ポリマー除去液の働きによって付着力が弱められたレジスト残渣３２６が基板Ｗから排除される。とくに、微細な層間接続用開口３２３の内壁に付着したレジスト残渣３２６は、薬液ノズル１６１からのポリマー除去液３２８の供給だけで除去することは難しいが、二流体スプレーノズル１８０による物理洗浄処理によって、効果的に基板Ｗ外へと排除できる。
【０１４３】
その後は、純水供給バルブ１８１および不活性ガス供給バルブ１８２を閉じ、二流体スプレーノズル１８０をスピンチャック１６０の側方へと退避させるとともに、スピンチャック１６０を高速回転させて、基板Ｗに付着している液滴を振り切る乾燥処理が実行される。
ポリマー除去ユニットＳＲには、薬液処理ユニットＭＰの場合のように、遮断板を備えるようにしてもよい。遮断板が備えられている場合には、この遮断板をデバイス形成面Ｗａに近接する位置まで下降させるとともに、この遮断板と基板Ｗのデバイス形成面Ｗａとの間に不活性ガスを供給することで、不活性雰囲気中で基板Ｗの乾燥処理を行うことが好ましい。
【０１４４】
乾燥処理を終えると、スピンチャック１６０の回転が停止され、基板搬送ロボット１１によって、ポリマー除去ユニットＳＲから基板Ｗが搬出される。基板搬送ロボット１１は、この基板Ｗを、基板反転ユニット１２に搬入する。基板反転ユニット１２は、搬入された基板Ｗの上下面を反転させる。すなわち、デバイス形成面Ｗａが下面となり、非デバイス形成面Ｗｂが上面となる。この姿勢の基板Ｗは、基板搬送ロボット１１によって基板反転ユニット１２から搬出され、スクラブ洗浄ユニットＳＳに搬入される。
【０１４５】
スクラブ洗浄ユニットＳＳでの処理は、上述の図１１(c)を参照して説明した処理と実質的に同じであるので、説明を省略する。
図１６は、上記の基板処理装置の第４の具体的な構成例を示す図解的な平面図である。この構成例では、ユニット配置部３１〜３４に、２個のポリマー除去ユニットＳＲと、２個のベベル洗浄ユニットＣＢとが配置されている。すなわち、２種類の処理ユニットがフレーム３０に取り付けられて内蔵されている。より具体的には、２個のベベル洗浄ユニットＣＢは、インデクサ部２側のユニット配置部３１，３３に配置され、２個のポリマー除去ユニットＳＲは、インデクサ部２から遠い側のユニット配置部３２，３４に配置されている。
【０１４６】
この第４の具体例の基板処理装置では、上記第３の具体例の装置の場合と同じ目的の処理が行われ、ポリマー除去ユニットＳＲにおける処理は、上述の図１５(a)(b)(c)に示すとおりである。
この第４の具体例の基板処理装置では、ポリマー除去ユニットＳＲでの処理を終了した基板Ｗは、基板搬送ロボット１１によって搬出され、デバイス形成面Ｗａを上方に向けた姿勢のままで（すなわち、基板反転ユニット１２による反転処理を経ることなく）、ベベル洗浄ユニットＣＢに搬入される。つまり、この構成例の場合には、基板反転ユニット１２は、必ずしも設けられている必要はない。
【０１４７】
図１７は、ベベル洗浄ユニットＣＢにおける処理を説明するための図解的な断面図である。この図１７では、図１５に示した各部と同等の部分には、図１５の場合と同一の参照符号を付して示す。基板Ｗは、デバイス形成面Ｗａを上方に向けた姿勢でスピンチャック５１に保持されて回転される。そして、遮断板５２は、基板Ｗのデバイス形成面Ｗａに近接させられて、スピンチャック５１と同じ方向に同じ速度で同期回転させられる。それとともに、窒素ガス供給通路７３からは、デバイス形成面Ｗａと遮断板５２の基板対向面５２ａとの間に窒素ガスが吹き出される。
【０１４８】
一方、薬液供給バルブ６７が開かれて、下面ノズル６６から、基板Ｗの非デバイス形成面Ｗｂの中央に向けて、薬液としてのエッチング液（洗浄液：たとえば、ふっ酸と過酸化水素水との混合液）３３０が供給される。このエッチング液３３０は、基板Ｗの非デバイス形成面Ｗｂを伝って回転半径方向外方へと拡がり、非デバイス形成面Ｗｂの全域を処理し、さらに基板Ｗの周端面を伝って、基板Ｗのデバイス形成面Ｗａの周縁部に至り、これらの領域をも処理する。これにより、非デバイス形成面Ｗｂに付着している異物（静電チャック痕３２７など）が排除される。
【０１４９】
基板Ｗの回転中、上述のように、挟持部材６４による挟持位置を変動させることにより、基板Ｗの周端面の全域を隈無く洗浄することができる。
次に、薬液供給バルブ６７を閉じてエッチング液の供給を停止した後、純水供給バルブ６８が開かれて、下面ノズル６６から純水が吐出される。これにより、基板Ｗの非デバイス形成面Ｗｂ、周端面およびデバイス形成面の周縁部からエッチング液が排除される。このとき、処理液ノズル７２からも純水を吐出させて、基板Ｗのデバイス形成面Ｗａに対する純水リンス処理を並行して行ってもよい。
【０１５０】
この後は、純水供給バルブ６８を閉じて基板Ｗへの純水の供給を停止するとともに、スピンチャック５１を高速回転させて、基板Ｗ上の液滴を振り切って乾燥する乾燥処理が行われる。このとき、遮断板５２は、基板Ｗのデバイス形成面Ｗａに近接した位置に保持され、跳ね返りによる液滴の付着を阻止する。
図１５および図１７に示す処理のように、低誘電率膜３２２が形成された基板Ｗに対して処理液を用いた処理を行った後には、この基板Ｗに対して、減圧乾燥処理を施すことが好ましい。これは、一般に、Low-k材料は、多孔質であり、吸湿しやすいものが多く、また、エッチングやアッシングの際、ガスを内部に取り入れて誘電率を変動させてしまう可能性があり、これより、デバイス特性を悪化させるおそれがあるからである。この内部に入り込んだ液体やガスは、スピン乾燥処理だけで取り除くことは困難である。
【０１５１】
そこで、この実施形態の基板処理装置では、ユニット配置部３１〜３４の上方に、減圧加熱乾燥ユニットを配置するためのユニット配置部（図示せず）が設けられている。減圧乾燥ユニットは、基板Ｗを加熱するためのホットプレートと、このホットプレートを収容した加熱処理室と、この加熱処理室内を排気して減圧させる排気機構とを備えている。このような減圧加熱乾燥ユニットにより、加熱と減圧を同時に行いながら基板Ｗを乾燥させることによって、多孔質構造の内部に入り込んだ残留物（とくに液体）を蒸発させて排除し、低誘電率膜３２２の誘電率を維持できる。
【０１５２】
図１８は、第５の具体的な構成例を示す図解的な平面図である。この構成例では、ユニット配置部３１〜３４に、２個の薬液処理ユニットＭＰと、２個の気相洗浄ユニットＶＰとが配置されている。すなわち、２種類の処理ユニットがフレーム３０に取り付けられて内蔵されている。より具体的には、２個の薬液処理ユニットＭＰは、インデクサ部２側のユニット配置部３１，３３に配置され、２個の気相洗浄ユニットＶＰは、インデクサ部２から遠い側のユニット配置部３２，３４に配置されている。
【０１５３】
図１９(a)(b)(c)は、図１８に示された第５の具体例の基板処理装置による基板処理工程を工程順に示す図解的な断面図である。基板Ｗは、この例では、半導体ウエハである。基板Ｗのデバイス形成面Ｗａには、ゲート酸化膜３３１、窒化膜３３２およびＢＰＳＧ膜３３３が積層されて形成されている。基板Ｗの全面にこれらの膜を積層して形成した後、ＢＰＳＧ膜３３３上に、レジストパターンが形成され、このレジストパターンによって、ＢＰＳＧ膜３３３が図１９(a)に示すとおりにパターニングされる。そして、このパターニングされたＢＰＳＧ膜３３３をマスクとしてドライエッチング処理が行われることにより、窒化膜３３２およびゲート酸化膜３３１がパターニングされるとともに、基板Ｗには、素子分離用のトレンチ３３５が形成されることになる。基板Ｗ上には、ドライエッチング時の反応生成物３３６も存在している。図１９に示す処理は、ゲート酸化膜３３１への影響（とくにサイドエッチング）を最小限に抑制しつつ、ＢＰＳＧ膜３３３および反応生成物３３６を基板Ｗ上から選択的に除去するための選択エッチングプロセスである。
【０１５４】
未処理の基板Ｗは、インデクサロボット２２によってカセットＣから搬出され、基板搬送ロボット１１に受け渡される。このとき、基板Ｗは、デバイス形成面Ｗａが上方に向けられた水平姿勢となっている。この姿勢の基板Ｗが、基板搬送ロボット１１によって、気相洗浄ユニットＶＰに搬入される。
気相洗浄ユニットＶＰでは、図１９(a)に示すように、ホットプレート２４５上に基板Ｗがデバイス形成面Ｗａを上向きにして置かれ、基板Ｗが加熱されている状態で、基板Ｗへとふっ酸の蒸気３３７が供給される。ホットプレート２４５を制御して、基板Ｗの温度を、ゲート酸化膜３３１に対するＢＰＳＧ膜３３３の高いエッチング選択比（たとえば、１０００対１）が得られる温度に調整しておくことで、ゲート酸化膜３３１へのダメージ（とくにサイドエッチング）を最小限に抑制しつつ、ＢＰＳＧ膜３３３を除去することができる。
【０１５５】
ＢＰＳＧ膜３３３が完全に除去されるまでふっ酸の蒸気による選択エッチング処理を行った後、基板搬送ロボット１１は、気相洗浄ユニットＶＰから基板Ｗを搬出し、そのままの姿勢で（すなわち、基板反転ユニット１２による反転処理を経ることなく）、その基板Ｗを、薬液処理ユニットＭＰへと搬入する。薬液処理ユニットＭＰでは、ふっ酸の蒸気による選択エッチング処理によって除去仕切れなかった反応生成物３３６（とくにトレンチ３３５内のもの）を除去するための処理が行われる。
【０１５６】
図１９(b)に示すように、薬液処理ユニットＭＰでは、まず、二流体スプレーノズル１００を用いた物理洗浄処理が行われる。このとき、二流体スプレーノズル１００には、純水供給バルブ１１６からの純水と不活性ガス供給バルブ１１７からの不活性ガスとが供給される。したがって、二流体スプレーノズル１００は、基板Ｗのデバイス形成面Ｗａに向けて、純水の液滴の噴流３３８を供給することになる。このとき、基板Ｗを保持しているスピンチャック５１は回転させられるとともに、二流体スプレーノズル１００は、基板Ｗの回転中心と周縁部との間で往復移動するように揺動させられる。二流体スプレーノズル１００の揺動範囲は、基板Ｗの周縁部から、基板Ｗの回転中心をとおり、基板Ｗの反対側の周縁部に至る範囲（回転中心を通って基板Ｗを横切る範囲）であってもよい。
【０１５７】
このようにして、純水の液滴の噴流による物理力により、基板Ｗのデバイス形成面Ｗａ（とくにトレンチ３３５の内壁）に付着している反応生成物３３６が、基板Ｗから引き離され、基板Ｗ外へと排除される。
その後、純水供給バルブ１１６および不活性ガス供給バルブ１１７を閉じ、二流体スプレーノズル１００をスピンチャック５１の側方に退避させた後、基板Ｗの純水洗浄処理が行われる。
【０１５８】
すなわち、図１９(c)に示すように、純水供給バルブ９０が開かれて、移動ノズル９５から基板Ｗのデバイス形成面Ｗａ（上面）に純水３３９が供給され、さらに、純水供給バルブ６８が開かれて、下面ノズル６６から、基板Ｗの非デバイス形成面Ｗｂ（下面）に純水３４０が供給される。これにより、基板Ｗの両面のリンス処理が行われる。
その後、純水供給バルブ９０，６８が閉じられ、移動ノズル９５がスピンチャック５１の側方に退避させられる。
【０１５９】
そして、図１９(d)に示すように、遮断板５２が基板Ｗのデバイス形成面Ｗａに近接した位置まで下降させられ、さらに、スピンチャック５１および遮断板５２が、同じ方向に、同じ高速度で同期回転させられる。また、窒素ガス供給通路７３から、デバイス形成面Ｗａと遮断板５２の基板対向面５２ａとの間に窒素ガスが供給される。このようにして、不活性ガス雰囲気中で、基板Ｗのスピン乾燥処理が行われる。
【０１６０】
基板Ｗのデバイス形成面Ｗａには、ゲート酸化膜３３１、窒化膜３３２および基板Ｗ自身の表面が露出しており、親水性部分および疎水性部分が混在して、ウォーターマークが生じやすい状況となっている。このような状況下においても、不活性ガス雰囲気中でのスピン乾燥により、ウォーターマークの生じない良好な乾燥処理が可能である。
なお、図１９(a)で示した気相洗浄処理の後、図１９(b)で示した二流体ノズル１００による物理洗浄処理よりも前に、図１９(c)で示した純水洗浄処理をさらに追加してもよい。このようにすれば、この純水洗浄処理によって図１９(a)における気相洗浄処理を迅速に停止させることができ、気相洗浄処理をデバイス形成面Ｗａ内で均一に行うことができる。
【０１６１】
以上、この発明の実施形態について説明したが、この発明は、さらに他の形態で実施することもできる。たとえば、ユニット配置部３１〜３４に組み込まれる処理ユニットの組み合わせは、上記以外のものであってもよく、個々の処理ユニットにより実施可能な処理の組み合わせの範囲で、任意の組み合わせをとることができる。上記の処理ユニットにより実施可能な処理を、次の表１にまとめて示す。
【０１６２】
【表１】
2005191511.tif 000003
【０１６３】
表１において、ＦＥＯＬ（Front End of the Line）は、半導体製造プロセスにおける前工程（第１層目のメタル配線までの工程）を表す。また、ＢＥＯＬ（Back End of the Line）は、上記前工程の後に多層配線を形成する工程を表す。たとえば、ＦＥＯＬにおける裏面エッチングは、ＣＶＤ（化学的気相成長）法によってポリシリコン膜や窒化シリコン膜を形成する場合に、非デバイス形成面（裏面）に付着したそれらの膜を選択的に除去する処理である。これに対して、ＢＥＯＬにおける裏面エッチングは、たとえば、配線用の銅薄膜を形成した後に、非デバイス形成面（裏面）に付着した不要な銅薄膜を選択的に除去する処理である。
【０１６４】
また、成膜前洗浄処理とは、基板Ｗ上に膜付けをする前の洗浄であり、拡散前洗浄とは、基板Ｗに注入された不純物イオンの拡散のための熱処理の前の洗浄である。これらの洗浄処理には、たとえば、ふっ酸、ＳＣ１（アンモニアおよび過酸化水素の混合液）、ＳＣ２（塩酸と過酸化水素水との混合液）などの薬液が用いられる。
また、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）は、化学的機械的研磨処理を表す。さらに、高精度エッチングは、ゲート酸化膜のエッチングなど、高精度の面内均一性が要求されるエッチング処理を指す。また、ウエハ再生は、配線ミス等の不具合があった場合に、表面に形成した構造を剥離して、半導体ウエハを再利用するための処理を指す。
【０１６５】
さらに、上記の実施形態では、２種類の処理ユニットを用いる場合について説明したが、たとえば、ポリマー除去ユニットＳＲ、ベベル洗浄ユニットＣＢおよびスクラブ洗浄ユニットＳＳのように、３種類の処理ユニットを組み合わせてもよい。この場合の処理は、たとえば、ポリマー除去ユニットＳＲにおいて基板Ｗのデバイス形成面のレジスト残渣を除去し、次に、ベベル洗浄ユニットＣＢにおいて、基板Ｗの非デバイス形成面および周端面の金属汚染を除去し、その後、基板反転ユニット１２によって基板Ｗの上下面を反転させた後に、スクラブ洗浄ユニットＳＳにおいて基板Ｗの非デバイス形成面のスクラブ洗浄を行う処理であってもよい。むろん、４種類の処理ユニットを組み合わせてもよく、ユニット配置部がフレーム３０内に５個設けられていれば、５種類の処理ユニットの組み合わせも可能である。
【０１６６】
また、上記の実施形態では、フレーム３０に４個のユニット配置部３１〜３４が設けられている場合について説明したが、ユニット配置部は少なくとも２個あればよく、その個数にその他の制限はない。
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。
【図面の簡単な説明】
【０１６７】
【図１】この発明の一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的な平面図である。
【図２】薬液処理ユニットの構成を説明するための図解的な縦断面図である。
【図３】二流体スプレーノズルの構成例を示す図解的な断面図である。
【図４】スクラブ洗浄ユニットの構成を説明するための図解図である。
【図５】ポリマー除去ユニットの構成例を説明するための図解図である。
【図６】ベベル洗浄ユニットの構成を説明するための図解的な断面図である。
【図７】ベベル洗浄処理を説明するための図解的な部分拡大断面図である。
【図８】スピンチャックに備えられた挟持部材の配置および動作を説明するための平面図である。
【図９】気相洗浄ユニットの構成を説明するための図解的な断面図である。
【図１０】上記基板処理装置の第１の具体的な構成例を示す図解的な平面図である。
【図１１】図１０に示された構成による基板処理工程を工程順に示す図解的な断面図である。
【図１２】上記基板処理装置の第２の具体的な構成例を示す図解的な平面図である。
【図１３】図１２に示された構成による基板処理工程を工程順に示す図解的な断面図である。
【図１４】上記基板処理装置の第３の具体的な構成例を示す図解的な平面図である。
【図１５】図１４に示された構成による基板処理工程を工程順に示す図解的な断面図である。
【図１６】上記の基板処理装置の第４の具体的な構成例を示す図解的な平面図である。
【図１７】図１６に示された構成におけるベベル洗浄ユニットでの処理を説明するための図解的な断面図である。
【図１８】上記の基板処理装置の第５の具体的な構成例を示す図解的な平面図である。
【図１９】図１８に示された構成による基板処理工程を工程順に示す図解的な断面図である。
【符号の説明】
【０１６８】
１    基板処理部
２    インデクサ部
１１    基板搬送ロボット
１２    基板反転ユニット
２１    カセット保持部
２２    インデクサロボット
３０    フレーム
３１〜３４    ユニット配置部
５１    スピンチャック
５２    遮断板
５２ａ    基板対向面
５３    処理カップ
５４    スプラッシュガード
６０    処理チャンバ
６１    チャック回転駆動機構
６２    回転軸
６３    スピンベース
６４    挟持部材
６５    下面処理液供給管
６６    下面ノズル
６７    薬液供給バルブ
６８    純水供給バルブ
７１    回転軸
７２    処理液ノズル
７２Ａ    薬液供給バルブ
７２Ｂ    純水供給バルブ
７３    窒素ガス供給通路
７３Ａ    窒素ガス供給バルブ
７４    アーム
７５    遮断板昇降駆動機構
７６    遮断板回転駆動機構
８１    排液溝
８２    回収溝
８３    仕切壁
８４    排液ライン
８５    回収ライン
８６    ミキシングバルブ
８７    処理液供給管
８８    硫酸バルブ
８９    過酸化水素水バルブ
９０    純水供給バルブ
９１    排液捕獲部
９２    回収液捕獲部
９３    仕切壁収納溝
９４    スプラッシュガード昇降駆動機構
９５    移動ノズル
９６    撹拌フィン付き流通管
９８    ノズル移動機構
１００    二流体スプレーノズル
１１５    薬液供給バルブ
１１６    純水供給バルブ
１１７    不活性ガス供給バルブ
１１８    揺動アーム
１１９    ノズル揺動機構
１２０    ノズル昇降機構
１３０    スピンチャック
１３１    回転軸
１３２    チャック回転機構
１３３    スクラブブラシ
１３４    二流体スプレーノズル
１３５    薬液ノズル
１３６    上面純水ノズル
１３７    下面純水ノズル
１４０    薬液供給バルブ
１４１    純水供給バルブ
１４２    純水供給バルブ
１４３    処理液供給管
１４５    純水供給バルブ
１４６    不活性ガス供給バルブ
１４７    揺動アーム
１４８    ノズル揺動機構
１４９    ノズル昇降機構
１５０    揺動アーム
１５１    回動軸
１５２    ブラシ揺動機構
１５３    ブラシ昇降機構
１５５    処理チャンバ
１６０    スピンチャック
１６１    薬液供給バルブ
１６２    純水ノズル
１６３    処理カップ
１６４    排液溝
１６５    回収溝
１６６    仕切壁
１６７    排気路
１６８    カップ内排気管
１７０    スプラッシュガード
１７１    排液捕獲部
１７２    回収液捕獲部
１７３    仕切壁収納溝
１７５    薬液供給配管
１７６    温度調節器
１７７    薬液供給バルブ
１７８    純水供給配管
１７９    純水供給バルブ
１８０    二流体スプレーノズル
１８１    処理液供給管
１８２    不活性ガス供給バルブ
１８３    揺動アーム
１８４    ノズル揺動機構
１８５    ノズル昇降機構
１８６    薬液供給バルブ
１８７    純水供給バルブ
１９１    挟持部材駆動機構
１９２    挟持部材駆動機構
２２１    搬入／搬出用開口
２３１    窒素ガス供給源
２３３    バルブ
２３４    窒素ガス供給配管
２３６    酸蒸気供給路
２３７    バルブ
２３８    シャッタ
２４１    ハウジング
２４２    ふっ酸水溶液
２４３    ふっ酸蒸気発生容器
２４４    パンチングプレート
２４５    ホットプレート
２４６    回転駆動機構
２４７    回転軸
２４８    ベローズ
２４９    排気配管
２５３    バルブ
２５４    窒素ガス供給配管
２５５    排気手段
３０１    トレンチ
３０２    素子形成領域
３０３    ゲート
３０５    レジスト
３０７    静電チャック痕
３０８    レジスト剥離液
３０９    ポリマー除去液の液滴噴流
３１０    純水の液膜
３１１    純水
３１２    純水
３１３    ポリマー除去液の液滴噴流
３１４    純水
３１５    純水の液滴噴流
３２０    多層配線層
３２１    銅配線
３２２    低誘電率膜
３２３    層間接続用開口
３２５    純水
３２６    レジスト残渣
３２７    静電チャック痕
３２８    ポリマー除去液
３２９    純水の液滴噴流
３３０    エッチング液
３３１    ゲート酸化膜
３３２    窒化膜
３３３    ＢＰＳＧ膜
３３５    トレンチ
３３６    反応生成物
３３７    ふっ酸の蒸気
３３８    純水の液滴噴流
３３９    純水
３４０    純水
Ｃ    カセット
Ｆ１〜Ｆ３    挟持部材
Ｓ１〜Ｓ３    挟持部材
ＣＢ    ベベル洗浄ユニット
ＭＰ    薬液処理ユニット
ＳＲ    ポリマー除去ユニット
ＳＳ    スクラブ洗浄ユニット
ＶＰ    気相洗浄ユニット
Ｗ    基板
Ｗａ    デバイス形成面
Ｗｂ    非デバイス形成面
【図１】
2005191511.tif 000004
【図２】
2005191511.tif 000005
【図３】
2005191511.tif 000006
【図４】
2005191511.tif 000007
【図５】
2005191511.tif 000008
【図６】
2005191511.tif 000009
【図７】
2005191511.tif 000010
【図８】
2005191511.tif 000011
【図９】
2005191511.tif 000012
【図１０】
2005191511.tif 000013
【図１１】
2005191511.tif 000014
【図１２】
2005191511.tif 000015
【図１３】
2005191511.tif 000016
【図１４】
2005191511.tif 000017
【図１５】
2005191511.tif 000018
【図１６】
2005191511.tif 000019
【図１７】
2005191511.tif 000020
【図１８】
2005191511.tif 000021
【図１９】
2005191511.tif 000022