(57)【要約】【課題】基板上のパターンにダメージを与えることなく基板表面全体を均一に洗浄処理することができる基板処理方法および基板処理装置を提供する。【解決手段】基板表面Ｗｆ上に形成されたＨＦＥの液層に対し、基板表面Ｗｆに対して傾斜した面を有する伝達部材４８９に沿ってＤＩＷを流下させて供給することで、第二処理液の流速を低下させ、ＨＦＥの液膜を乱すことなく２重の液層を形成することが可能となり、基板表面全体について均一な洗浄処理を行うことができる。【選択図】図１２
2013168422.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を略水平に保持する基板保持工程と、
前記基板の表面に第一処理液を供給し、前記基板の表面に前記第一処理液の液膜を形成する第一処理液供給工程と、
前記基板の表面上に形成された前記第一処理液の液膜の上に、前記第一処理液より比重が小さい第二処理液を供給し、前記第一処理液の液膜の上に前記第二処理液の液膜を形成する第二処理液供給工程と、
前記第一処理液の液膜上の前記第二処理液に超音波付与ヘッドが備える、前記基板に対して傾斜した面を有する伝達部材を介して超音波を付与する超音波付与工程と、
前記基板と前記超音波付与ヘッドを相対的に移動する相対移動工程と
を備え、
前記第二処理液供給ユニットは、前記伝達部材に前記第二処理液を供給し、前記伝達部材の前記傾斜した面に沿って流下させることで前記第一処理液の液膜の上に前記第二処理液を供給する基板処理方法。
【請求項２】
請求項１に記載の基板処理方法であって、
前記第二処理液は、前記第一処理液よりキャビテーションが発生しやすい液である基板処理方法。
【請求項３】
請求項２に記載の基板処理方法であって、
前記基板を回転する回転工程を更に備える基板処理方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の基板処理方法であって、
前記第二処理液供給工程および前記超音波付与工程の前に、前記基板の外において超音波付与ヘッドによる超音波振動の生成と、前記伝達部材に対する前記第二処理液の供給を開始する準備工程を更に備える基板処理方法。
【請求項５】
請求項４に記載の基板処理方法であって、
前記第一処理液供給工程は、
前記超音波付与ヘッドが前記基板表面の上方近傍に位置決めされるまで前記第一処理液を大流量で供給する大流量第一処理液供給工程と、
前記超音波付与ヘッドが前記基板表面の上方近傍に位置決めされた後、前記基板表面の洗浄処理が完了するまで、前記大流量第一処理液供給工程における流量より小さな流量で前記第一処理液を供給する小流量第一処理液供給工程と
を備える基板処理方法。
【請求項６】
基板を略水平に保持する基板保持部と、
前記基板の表面に第一処理液を供給し、前記基板の表面に前記第一処理液の液膜を形成する第一処理液供給ユニットと、
前記基板の表面上に形成された前記第一処理液の液膜の上に、前記第一処理液より比重が小さい第二処理液を供給し、前記第一処理液の液膜の上に前記第二処理液の液膜を形成する第二処理液供給ユニットと、
前記第二処理液の液膜に超音波を伝達する伝達部材を有する超音波付与ヘッドを備える超音波付与ユニットと、
前記基板と前記超音波付与ヘッドを相対的に移動する相対移動機構と
を備え、
前記伝達部材は、前記基板に対して傾斜した面を備え、
前記第二処理液供給ユニットは、前記伝達部材に前記第二処理液を供給し、前記伝達部材の前記傾斜した面に沿って流下させることで前記第一処理液の液膜の上に前記第二処理液を供給する基板処理装置。
【請求項７】
請求項６に記載の基板処理装置であって、
前記伝達部材は、前記基板に４５度以上の傾斜角を有する前記傾斜した面を備える基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体基板、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、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などの各種基板（以下、「基板」と称する）に対して洗浄処理を施す基板処理方法および基板処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置や液晶表示装置などの電子部品等の製造工程では、基板の表面に成膜やエッチングなどの処理を繰り返し施して微細パターンを形成していく工程が含まれる。ここで、微細加工を良好に行うためには基板表面を清浄な状態に保つ必要があり、必要に応じて基板表面に対して洗浄処理が行われる。そこで、従来、基板表面を洗浄するため、例えば特許文献１および２に記載の装置では、基板表面に脱イオン水（Ｄｅ  Ｉｏｎｉｚｅｄ  Ｗａｔｅｒ）などの液膜を形成するとともに、その液膜に超音波振動を付与して基板表面を洗浄している。
【０００３】
ここで、上記の洗浄方式では、超音波振動の付与により処理液の液膜中に生じたキャビテーションにより衝撃波が発生し、この衝撃波のエネルギーを利用して基板上からパーティクルを効果的に離脱して除去している。しかし、過剰なエネルギーがそのまま基板表面の微細パターンに伝播してしまうと、パターンそのものにダメージを与える可能性がある。特に、処理液の液膜のうち微細パターンの近傍でキャビテーションが生じると、衝撃波が微細パターンに到達するまでの距離が短く、比較的大きなエネルギーを持った衝撃波が微細パターンに伝達され、パターンが倒壊するなどのダメージを与えてしまう。
【０００４】
そこで、特許文献３の装置では、基板表面にＨＦＥの液膜を形成した上で、そのＨＦＥの上に、ＨＦＥより比重が小さく、かつキャビテーションが発生しやすいＤＩＷの液膜を形成し、ＤＩＷの液膜に超音波を付与することにより、ＤＩＷの液膜中にのみキャビテーションを発生させ、その衝撃波をＨＦＥの液膜を通して基板表面に伝達することで、基板表面からパーティクル等の汚染物を除去すると共に、キャビテーションが発生する領域を基板表面からＨＦＥの液膜の厚さだけ離間することにより、基板表面の微細パターンにダメージが及ぶことを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許３４９３４９２（第６図、第７図）
【特許文献２】特開２００１−８７７２５号公報（図２）
【特許文献３】特開２０１１−１２１００９号公報（図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献３に開示の装置では、基板表面上にパドル状に形成された２層の液膜のうち、上側のＤＩＷの液膜に対して超音波を付与して洗浄を行なっている。
【０００７】
この様な構成の場合、下側の液層であるＨＦＥの液膜の厚さが、その表面張力により基板中心付近と周縁部において異なる現象が生ずる。この場合、超音波によりキャビテーションを発生しているＤＩＷの液層と基板表面との距離が基板中心付近と周縁部において差異を生ずることとなり、キャビテーションにより生ずる衝撃エネルギーが基板表面に伝播する量に差が生じ、基板表面が均一に洗浄されない可能性があった。
【０００８】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、２層の液膜により超音波洗浄を行う場合に、洗浄能力の面内均一性を更に向上した基板処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、この発明は、基板を略水平に保持する基板保持工程と、基板の表面に第一処理液を供給し、基板の表面に第一処理液の液膜を形成する第一処理液供給工程と、基板の表面上に形成された第一処理液の液膜の上に、第一処理液より比重が小さい第二処理液を供給し、第一処理液の液膜の上に第二処理液の液膜を形成する第二処理液供給工程と、第一処理液の液膜上の第二処理液に超音波付与ヘッドが備える、基板に対して傾斜した面を有する伝達部材を介して超音波を付与する超音波付与工程と、基板と超音波付与ヘッドを相対的に移動する相対移動工程とを備え、第二処理液供給ユニットは、伝達部材に第二処理液を供給し、伝達部材の傾斜した面に沿って流下させることで第一処理液の液膜の上に第二処理液を供給する。
【００１０】
また、この発明は、基板を略水平に保持する基板保持部と、基板の表面に第一処理液を供給し、基板の表面に第一処理液の液膜を形成する第一処理液供給ユニットと、基板の表面上に形成された第一処理液の液膜の上に、第一処理液より比重が小さい第二処理液を供給し、第一処理液の液膜の上に第二処理液の液膜を形成する第二処理液供給ユニットと、第二処理液の液膜に超音波を伝達する伝達部材を有する超音波付与ヘッドを備える超音波付与ユニットと、基板と超音波付与ヘッドを相対的に移動する相対移動機構とを備え、伝達部材は、基板に対して傾斜した面を備え、第二処理液供給ユニットは、伝達部材に第二処理液を供給し、伝達部材の傾斜した面に沿って流下させることで第一処理液の液膜の上に第二処理液を供給する。
【００１１】
このように構成された発明（基板処理方法及び基板処理装置）では、基板表面に形成された第一処理液の液膜に、傾斜した面を備える伝達部材に沿って第二処理液を供給している。これにより、基板表面に供給される第二処理液の流速が低下し、基板表面上の第一処理液の液膜の液面を乱すことなく第一処理液の液膜の上に第二処理液の液膜を形成する。従って、超音波が付与されながら供給される第二処理液の液膜と基板表面との距離が均一になり、基板表面に付与されるエネルギーも均一となるため、基板表面を均一に洗浄することができる。尚、第二処理液の流速を効率よく低下させるため、伝達部材の傾斜した面は、基板表面に対して４５度以上であることが好ましい。
【００１２】
また、第二処理液を第一処理液よりキャビテーションが発生しやすい液とすることも可能である。
【００１３】
このように構成された発明では、伝達部材により第二処理液の液膜に伝達される超音波振動のエネルギーは、その多くが第二処理液内でキャビテーションを発生させるために消費される。この、第二処理液内で発生したキャビテーションによる衝撃エネルギーは、第二処理液の下に形成されている第一処理液の液膜を介して基板表面に到達し、基板表面からパーティクル等を脱離する。キャビテーションが発生している第二処理液の液層と基板表面との間に第一処理液の液層を挟むことで、基板表面上のパターンの直近でキャビテーションが発生することが防止され、パターンに過剰な衝撃エネルギーが付与されることが防止される。
【００１４】
また、基板を回転する回転工程を更に備えていてもよい。
【００１５】
このように構成された発明では、基板を回転することにより生ずる遠心力により、基板表面に形成される第一処理液および第二処理液の二重の液層を安定的に形成することができる。また、基板表面全面において均一な厚さの液層を形成することができるため、基板表面に対する均一な洗浄処理を行うことができる。
【００１６】
また、第二処理液供給工程および超音波付与工程の前に、基板の外において超音波付与ヘッドによる超音波振動の生成と、伝達部材に対する第二処理液の供給を開始する準備工程を更に備えることもできる。
【００１７】
このように構成された発明では、超音波振動開始直後に生ずる超音波振動のエネルギーの不安定さに起因する基板表面へのダメージを防止することが出来る。即ち、超音波振動を開始した直後は、超音波振動のエネルギーが安定せず、過大なエネルギーによる振動が付与される可能性があるため、予め基板の外において超音波振動を開始し、その後基板上へ超音波付与ヘッドを移動して洗浄処理を開始することで、基板表面上のパターンに対するダメージを防止する事ができる。
【００１８】
また、第一処理液供給工程は、超音波付与ヘッドが基板表面の上方近傍に位置決めされるまで第一処理液を大流量で供給する大流量第一処理液供給工程と、超音波付与ヘッドが基板表面の上方近傍に位置決めされた後、基板表面の洗浄処理が完了するまで、大流量第一処理液供給工程における流量より小さな流量で第一処理液を供給する小流量第一処理液供給工程と備えてもよい。
【００１９】
このように構成された発明では、超音波付与ヘッドを、洗浄を開始する位置へ位置決めする間に、基板の周縁部に過剰に超音波が付与され、パターンに与える悪影響を防止することができる。即ち、基板表面に大流量で第一処理液を供給することで、基板表面上の第一処理液の液膜を予め厚くしておき、後に超音波付与ヘッドが洗浄を開始する位置に位置決めされる際に、超音波付与ヘッドから基板表面に供給される超音波が付与された第二処理液を基板表面Ｗｆから遠ざけることで、基板表面へ伝播するエネルギーを減衰し、基板表面上のパターンへ過剰にエネルギーが付与されることを防止するためである。
【発明の効果】
【００２０】
この発明によれば、基板表面に対し第二処理液の流速を低下させながら供給することで、基板表面上の第一処理液の液膜の液面を乱すことなく、第一処理液の液膜の上に第二処理液の液膜を形成することが可能となる。従って、超音波が付与されながら供給される第二処理液の液膜と基板表面との距離が均一になり、基板表面に付与される振動エネルギーも均一となるため、基板表面を均一に洗浄することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る基板処理装置の概略構成を示す正面図である。
【図２】図１のＢ１−Ｂ１線に沿った矢視断面図である。
【図３】図１の矢印Ｂ２から見た側面図である。
【図４】第一の実施の形態にかかる処理ユニットの全体構成を示す図である。
【図５】図４の処理ユニットにおける基板保持部、排液捕集部および雰囲気遮断部の構成を示す図である。
【図６】図４の処理ユニットにおける第一処理液供給ユニットの構成を示す図である。
【図７】図４の処理ユニットにおける第二処理液供給ユニットおよび超音波付与ユニットの構成を示す図である。
【図８】図７の超音波付与ユニットの超音波付与ヘッド周辺の拡大図である。
【図９】図７の超音波付与ユニットの超音波付与ヘッド周辺を矢印Ｂ４側から見た拡大図である。
【図１０】図７の超音波付与ユニットの超音波付与ヘッドの移動軌跡を示す模式図である。
【図１１】図４の処理ユニットにおけるリンス液供給ユニットおよび乾燥用気体供給ユニットの構成を示す図である。
【図１２】第一の実施の形態にかかる基板処理装置の動作を示すフローチャートである。
【図１３】基板表面の洗浄を行なっている状況を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下の説明において、基板とは、半導体基板、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、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などの各種基板をいう。
【００２３】
以下の説明においては、一方主面のみに回路パターン等（以下「パターン」と称する）が形成されている基板を例として用いる。ここで、パターンが形成されている主面を「表面」と称し、その反対側のパターンが形成されていない主面を「裏面」と称する。また、下方に向けられた基板の面を「下面」と称し、上方に向けられた基板の面を「上面」と称する。尚、以下においては上面を表面として説明する。
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を、半導体基板の処理に用いられる基板処理装置を例に採って図面を参照して説明する。尚、本発明は、半導体基板の処理に限らず、液晶表示器用のガラス基板などの各種の基板の処理にも適用することができる。
＜第一実施形態＞
【００２５】
図１、図２および図３はこの発明にかかる基板処理装置９の概略構成を示す図である。図１は基板処理装置９の正面図であり、図２は図１の基板処理装置９のＢ１−Ｂ１線に沿った矢視断面図である。また、図３は図１の基板処理装置９を矢印Ｂ２側からみた側面図である。この装置は半導体基板等の基板Ｗ（以下、単に「基板Ｗ」と称する）に付着しているパーティクル等の汚染物質（以下「パーティクル等」と称する）を除去するための洗浄処理に用いられる枚葉式の基板処理装置である。
【００２６】
尚、各図には方向関係を明確にするため、Ｚ軸を鉛直方向とし、ＸＹ平面を水平面とする座標系を適宜付している。また、各座標系において、矢印の先端が向く方向を＋（プラス）方向とし、逆の方向を−（マイナス）方向とする。
【００２７】
基板処理装置９は、基板Ｗを例えば２５枚収容したＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ  Ｏｐｅｎ  Ｕｎｉｆｉｅｄ  Ｐｏｄ）９４９を載置するオープナー９４と、オープナー９４上のＦＯＵＰ９４９から未処理の基板Ｗを取り出し、また処理完了後の基板ＷをＦＯＵＰ９４９内に収納するインデクサユニット９３と、インデクサユニット９３とセンターロボット９６との間で基板Ｗの受け渡しを行うシャトル９５と、基板Ｗをセンターロボット９６でその内部に収容して洗浄を行う処理ユニット９１と、処理ユニット９１に供給される液体や気体の配管、開閉弁等を収容する流体ボックス９２と、で構成される。
【００２８】
まず、これらの平面的な配置について図２を用いて説明する。基板処理装置９の一端（図２において左端）には複数の（本実施形態においては３台の）オープナー９４が配置される。オープナー９４の図２における右側（＋Ｙ側）に隣接してインデクサユニット９３が配置される。インデクサユニット９３のＸ方向における中央付近であって、インデクサユニットの図２における右側（＋Ｙ側）に隣接してシャトル９５が配置され、シャトル９５の図２における右側（＋Ｙ側）に、シャトル９５と＋Ｙ方向に並ぶようにセンターロボット９６が配置される。このように、インデクサユニット９３と、シャトル９５およびセンターロボット９６は、直交する二本のラインの配置をなしている。
【００２９】
＋Ｙ方向に並ぶように配置されたシャトル９５とセンターロボット９６の図２における上側（−Ｘ側）と下側（＋Ｘ側）には処理ユニット９１と流体ボックス９２が配置されている。即ち、シャトル９５とセンターロボット９６の図２における上側（−Ｘ側）または下側（＋Ｘ側）に、インデクサユニット９３の図２における右側（＋Ｙ側）に隣接して、流体ボックス９２、処理ユニット９１、処理ユニット９１、流体ボックス９２の順に配置されている。
【００３０】
尚、インデクサユニット９３の＋Ｘ側（図２における下側）の側面には後述する制御ユニット９７の操作部９７１が設置されている（図１参照）。
【００３１】
次に、オープナー９４について説明する。オープナー９４はその上部にＦＯＵＰ９４９を載置する載置面９４１と、ＦＯＵＰ９４９の正面（図１および図２におけるＦＯＵＰ９４９の右側（＋Ｙ側）の面）に対向して配置され、ＦＯＵＰ９４９の正面にある蓋部（図示省略）を開閉する開閉機構９４３（図３参照）を備える。
【００３２】
基板処理装置９の外部から自動搬送車両等により搬入されたＦＯＵＰ９４９は、オープナー９４の載置面９４１上に載置され、開閉機構９４３により蓋部が解放される。これにより、後述するインデクサユニット９３のインデクサロボット９３１が、ＦＯＵＰ９４９内の基板Ｗを搬出し、逆にＦＯＵＰ９４９内に基板Ｗを搬入することが可能となる。
【００３３】
次に、インデクサユニット９３について説明する。インデクサユニット９３には、ＦＯＵＰ９４９から処理工程前の基板Ｗを一枚ずつ取り出すとともに、処理工程後の基板ＷをＦＯＵＰ９４９に一枚ずつ収容し、更に基板Ｗをシャトル９５と受け渡しする、Ｚ軸方向に上下に配置された２組のハンド９３３を有するインデクサロボット９３１が備えられている。インデクサロボット９３１はＸ軸方向に水平移動自在であり、またＺ軸方向に昇降移動自在であるとともに、Ｚ軸周りに回転可能に構成されている。
【００３４】
次に、シャトル９５について説明する。シャトル９５には、基板Ｗの図２における上側（−Ｘ側）および下側（＋Ｘ側）の周縁部付近であって、インデクサロボット９３１のハンド９３３および後述するセンターロボット９６のハンド９６１と干渉しない位置を保持する、Ｚ軸方向に上下に配置された２組のハンド９５１と、２組のハンド９５１をそれぞれ独立してＹ軸方向に水平移動する水平移動機構（図示せず）とを備える。
【００３５】
シャトル９５はインデクサロボット９３１とセンターロボット９６双方との間で基板Ｗを受け渡し可能に構成されている。即ち、図示しない水平移動機構によりハンド９５１が図２における左側（−Ｙ側）に移動した場合、インデクサロボット９３１のハンド９５１との間で基板Ｗの受け渡しが可能となり、また、ハンド９５１が図２における右側（＋Ｙ側）に移動した場合はセンターロボット９６のハンド９６１との間で基板Ｗの受け渡しが可能となる。
【００３６】
次に、センターロボット９６について説明する。センターロボット９６には、基板Ｗを１枚ずつ保持し、シャトル９５または処理ユニット９１との間で基板Ｗの受け渡しを行う、Ｚ軸方向に上下に配置された２組のハンド９６１と、鉛直方向（Ｚ軸方向）に延設され、ハンド９６１の鉛直方向の移動の軸となる昇降軸９６３と、ハンド９６１を昇降移動させる昇降機構９６５と、ハンド９６１をＺ軸周りに回転させる回転機構９６７を備える。センターロボット９６はＺ軸方向に昇降軸９６３に沿って昇降移動自在であるとともに、回転機構９６７によってハンドがＺ軸周りに回転可能に構成されている。
【００３７】
尚、処理ユニット９１の後述する側壁であって、センターロボット９６に対向する面には、センターロボット９６のハンド９６１を伸ばして処理ユニット９１内に基板Ｗを搬入し、または搬出するための開口が設けられている。また、センターロボット９６が処理ユニット９１と基板Ｗの受け渡しを行わない場合に上記開口を閉塞して処理ユニット９１内部の雰囲気の清浄度を保持するためのシャッター９１１が設けられている。
【００３８】
尚、図１に示すように処理ユニット９１と流体ボックス９２は上下２段に積み上げる構成とされている。従って、本実施形態における基板処理装置９には処理ユニット９１および流体ボックス９２はそれぞれ８台ずつ備えられている。
【００３９】
次に、インデクサロボット９３１、シャトル９５およびセンターロボット９６による基板Ｗの搬送の手順について説明する。基板処理装置９の外部から自動搬送車両等により搬入されたＦＯＵＰ９４９は、オープナー９４の載置面９４１上に載置され、開閉機構９４３により蓋部が解放される。インデクサロボット９３１はＦＯＵＰ９４９の所定の位置から下側のハンド９３３により基板Ｗを１枚取り出す。その後、インデクサロボット９３１はシャトル９５の前（図２におけるインデクサユニット９３のＸ軸方向中央付近）に移動する。同時にシャトル９５は下側のハンド９５１をインデクサユニット９３の側（図２における左側（−Ｙ側））へ移動する。
【００４０】
シャトル９５の前に移動したインデクサロボット９３１は下側のハンド９３３に保持した基板Ｗをシャトル９５の下側のハンド９５１に移載する。その後、シャトル９５は下側のハンド９５１をセンターロボット９６の側（図２における右側（＋Ｙ側））に移動する。また、センターロボット９６がシャトル９５にハンド９６１を向ける位置に移動する。
【００４１】
その後、センターロボット９６が下側のハンド９６１により、シャトル９５の下側のハンド９５１に保持された基板Ｗを取り出し、８つある処理ユニット９１のいずれかのシャッター９１１へハンド９６１を向けるように移動する。その後、シャッター９１１が解放され、センターロボット９６が下側のハンド９６１を伸ばして処理ユニット９１内に基板Ｗを搬入し、処理ユニット９１内での基板Ｗの洗浄処理が開始される。
【００４２】
処理ユニット９１内で処理が完了した基板Ｗは、センターロボット９６の上側のハンド９６１で搬出され、その後は上記未処理の基板Ｗを搬送する場合とは逆にセンターロボット９６の上側のハンド９６１、シャトル９５の上側のハンド９５１、インデクサロボット９３１の上側のハンド９３３の順に移載され、最終的にＦＯＵＰ９４９の所定の位置に収容される。
【００４３】
次に、処理ユニット９１の構成について図４を用いて説明する。図４は処理ユニット９１の構成を示す模式図である。ここで、本実施形態における８つの処理ユニット９１はそれぞれ同じ構成であるため、図２における矢印Ｂ３の示す処理ユニット９１（図１において左下側の処理ユニット９１）を代表として以下説明する。
【００４４】
処理ユニット９１は、表面にパターンが形成された基板Ｗを略水平に保持し、回転する基板保持部１１と、基板保持部１１をその内側に収容し、基板保持部１１及び基板Ｗからの飛散物等を受け止めて排気・排液する排液捕集部２１と、基板保持部１１に保持された基板Ｗの表面Ｗｆに対向して配置され、基板表面Ｗｆの上方の空間を外気から遮断する雰囲気遮断部２３と、を備える。
【００４５】
また、処理ユニット９１は、基板Ｗの表面Ｗｆに第一処理液を供給する第一処理液供給ユニット３３と、基板Ｗの表面Ｗｆに第二処理液を供給する第二処理液供給ユニット４３と、基板Ｗの表面Ｗｆに形成された第二処理液の液膜に対して超音波を付与する超音波付与ユニット４８と、基板表面Ｗｆおよび基板裏面Ｗｂに向けてリンス液を供給するリンス液供給ユニット５１と、基板表面Ｗｆおよび基板裏面Ｗｂに向けて乾燥用気体を供給して基板表面Ｗｆおよび基板裏面Ｗｂを外気から遮断する乾燥用気体供給ユニット５５と、後述する洗浄プログラムに基づいて基板処理装置９の各部の動作を制御する制御ユニット９７と、を備える。
【００４６】
尚、本実施形態においては、第一処理液としてＨＦＥを、第二処理液及びリンス液として脱イオン水（Ｄｅ  Ｉｏｎｉｚｅｄ  Ｗａｔｅｒ：以下「ＤＩＷ」と記載する）を、それぞれ用いる。また、本実施形態においては、乾燥用気体として窒素ガスを用いる。
【００４７】
ここで、ＨＦＥとはハイドロフルオロエーテル（Ｈｙｄｒｏｆｌｕｏｒｏｅｔｈｅｒ）を主たる成分とする液体をいう。「ＨＦＥ」として例えば住友スリーエム株式会社製の商品名ノベック（登録商標）シリーズのＨＦＥを用いることができる。具体的には、ＨＦＥとして、例えば化学式：Ｃ４Ｆ９ＯＣＨ３、化学式：Ｃ４Ｆ９ＯＣ２Ｈ５、化学式：Ｃ６Ｆ１３ＯＣＨ３、化学式：Ｃ３ＨＦ６−ＣＨ（ＣＨ３）Ｏ−Ｃ３ＨＦ６、化学式：Ｃ２ＨＦ４ＯＣＨ３（凝固点：−（マイナス）３８℃（摂氏）以下、密度：１．４以上）などを用いることができる。これらのＨＦＥは希釈されていても良い。
【００４８】
尚、ＤＩＷとＨＦＥは互いに混合し難く、またＨＦＥはＤＩＷに難溶性である。また、ＨＦＥは比重が大きいため、ＨＦＥとＤＩＷを混合すると上側にＤＩＷ、下側にＨＦＥの２つの液層を形成する。また、ＨＦＥに比較してＤＩＷの方がキャビテーション係数が小さいため、ＤＩＷの方がよりキャビテーションを発生しやすい。
【００４９】
処理ユニット９１は、中空の略角柱形状を有する側壁９０１と、側壁９０１に略水平に固設され、処理ユニット９１内の空間を仕切る上側ベース部材９０２及び下側ベース部材９０３と、側壁９０１の内部であって上側ベース部材９０２の上方である上側空間９０５と、側壁９０１の内部であって、上側ベース部材９０２の下方であり、かつ下側ベース部材９０３の上方である処理空間９０４と、側壁９０１の内部であって下側ベース部材９０３の下方である下側空間９０６と、を備える。尚、本実施形態において側壁９０１は略角柱形状としたが、側壁の形状はそれに限定されず、略円柱形状やその他の形状としても良い。
【００５０】
尚、前述のとおり側壁９０１の内センターロボット９６に対向する側には、センターロボットが処理ユニット９１内に基板Ｗを搬入し、または搬出可能な開口と、その開口を閉塞して処理ユニット９１内部の雰囲気の清浄度を保持するためのシャッター９１１が設けられている。
【００５１】
上側ベース部材９０２は側壁９０１の上方（図４における上側）に略水平に固設され、処理ユニット９１の内部の空間である上側空間９０５と処理空間９０４との間を仕切っている。上側ベース部材９０２の中央付近には、上側ベース部材９０２の下面から、処理ユニット９１の上端に連通する雰囲気導入路９０７が設けられている。また、雰囲気導入路９０７の上端付近には、処理空間９０４へ清浄な雰囲気を供給するファンフィルタユニット９０８が設けられている。上側空間９０５内の雰囲気導入路９０７に設置されたファンフィルタユニット９０８は、処理ユニット９１上方から雰囲気を取り込み、内蔵したＨＥＰＡフィルタ等により雰囲気中の微粒子等を捕集した上で、下方である処理空間９０４内へ清浄化された雰囲気を供給する。
【００５２】
下側ベース部材９０３は側壁９０１の中程（図４における下側）に略水平に固設され、処理ユニット９１の内部の空間である処理空間９０４と下側空間９０６との間を仕切っている。下側ベース部材９０３には複数の排気口９０９が設けられており、各排気口９０９は図示しない排気系統に接続され、処理空間９０４内の雰囲気を外部に排出している。
【００５３】
ここで、処理空間９０４内は清浄な雰囲気が保たれており、基板Ｗの洗浄等が行われる空間である。また、上側空間９０５及び下側空間９０６は処理空間９０４内に設置される各部材を駆動するための駆動源等が配設される空間である。
【００５４】
ファンフィルタユニット９０８を通して処理空間９０４内に供給された雰囲気は、処理空間９０４の上方から下方へ向かう流れとなり、最終的に排気口９０９から処理空間９０４の外に排出される。これにより、後述する基板Ｗを処理する各工程において発生する微細な液体の微粒子等を、処理空間９０４の中を上から下に向かって流れる気流により下向きに移動させて排気口９０９から排出する。よって、これら微粒子が基板Ｗや処理空間９０４内の各部材に付着することを防止できる。
【００５５】
次に、基板保持部１１、排液捕集部２１および雰囲気遮断部２３の構成について図５を用いて説明する。図５は基板保持部１１、排液捕集部２１および雰囲気遮断部２３の構成を示す模式図である。
【００５６】
まず、基板保持部１１について説明する。基板保持部１１のベースユニット１１１は下側ベース部材９０３の上に固設されており、ベースユニット１１１の上方に、中心部に開口を有する円板状のスピンベース１１３が回転可能に略水平に支持されている。スピンベース１１３の下面中心には中心軸１１７の上端がネジなどの締結部品によって固定されている。また、スピンベース１１３の周縁付近には、基板Ｗの周縁部を把持するための複数個の基板保持部材１１５が立設されている。基板保持部材１１５は、円形の基板Ｗを確実に保持するために３個以上設けてあればよく、スピンベース１１３の周縁に沿って等角度間隔で配置されている。各基板保持部材１１５のそれぞれは、基板Ｗの周縁部を下方から支持する基板支持部と、基板支持部に支持された基板Ｗの外周端面を押圧して基板Ｗを保持する基板保持部とを備えている。
【００５７】
各基板保持部材１１５は公知のリンク機構や褶動部材等を介して基板保持部材駆動機構１１９内のエアシリンダに連結されている。尚、基板保持部材駆動機構１１９はスピンベース１１３の下側であってベースユニット１１１の内部に設置されている。また、基板保持部材駆動機構１１９は制御ユニット９７と電気的に接続されている。そして、制御ユニット９７が基板保持部１１へ動作指令を行い、基板保持部材駆動機構１１９のエアシリンダを伸縮する。これにより、各基板保持部材１１５を、その基板保持部が基板Ｗの外周端面を押圧する「閉状態」と、その基板保持部が基板Ｗの外周端面から離れる「開状態」との間を切り替え可能としている。尚、基板保持部材１１５の駆動源としてエアシリンダ以外に、モーターやソレノイド等の公知の駆動源を用いることも可能である。
【００５８】
そして、スピンベース１１３に対して基板Ｗが受渡しされる際には、各基板保持部材１１５を開状態とし、基板Ｗに対して洗浄処理等を行う際には、各基板保持部材１１５を閉状態とする。各基板保持部材１１５を閉状態とすると、各基板保持部材１１５が基板Ｗの周縁部を把持し、基板Ｗをスピンベース１１３から所定間隔を隔てて略水平姿勢に保持する。これにより、基板Ｗは、その表面Ｗｆを上方に向け、裏面Ｗｂを下方に向けた状態で保持される。
【００５９】
また、基板保持部１１の中心軸１１７には、モーターを含む基板回転機構１２１の回転軸が連結されている。尚、基板回転機構１２１は下側ベース部材９０３の上であってベースユニット１１１の内部に設置される。また、基板回転機構１２１は制御ユニット９７と電気的に接続されている。そして、制御ユニット９７が基板保持部１１へ動作指令を行い、基板回転機構１２１を駆動する。これにより、中心軸１１７に固定されたスピンベース１１３が回転中心軸Ａ１を中心に回転する。
【００６０】
尚、スピンベース１１３の上面から中心軸１１７を通して下側空間９０６に至るまで、後述する下側第一供給管及び下側第二供給管が挿通可能なように、連通した中空部が形成されている。
【００６１】
次に、排液捕集部２１について説明する。基板保持部１１の周囲であって下側ベース部材９０３の上側に略円環状のカップ２１０が、基板保持部１１に保持されている基板Ｗの周囲を包囲するように設けられている。カップ２１０は基板保持部１１及び基板Ｗから飛散する液体などを捕集することが可能なように回転中心軸Ａ１に対して略回転対称な形状を有している。尚、図中、カップ２１０については説明のため断面形状を示している。
【００６２】
カップ２１０は互いに独立して昇降可能な内構成部材２１１、中構成部材２１３及び外構成部材２１５で構成される。図５に示すとおり、内構成部材２１１の上に中構成部材２１３及び外構成部材２１５が重ねられた構造を有する。内構成部材２１１、中構成部材２１３及び外構成部材２１５は、下側空間９０６に設けられた、モーター及びボールネジ等の公知の駆動機構で構成されたガード昇降機構２１７にそれぞれ接続されている。また、ガード昇降機構２１７は制御ユニット９７と電気的に接続されている。そして、制御ユニット９７が排液捕集部２１へ動作指令を行い、ガード昇降機構２１７を駆動する。これにより、内構成部材２１１、中構成部材２１３及び外構成部材２１５がそれぞれ独立に、又は複数の部材が同期して回転中心軸Ａ１に沿って上下方向に移動する。
【００６３】
内構成部材２１１には、内構成部材２１１、中構成部材２１３及び外構成部材２１５それぞれで捕集された液体をそれぞれ別の経路で排液処理系へ導くための収集溝が３つ設けられている。それぞれの収集溝は回転中心軸Ａ１を中心とする略同心円状に設けられ、各収集溝には図示しない排液処理系へと接続する配管がそれぞれ管路接続されている。
【００６４】
カップ２１０は内構成部材２１１、中構成部材２１３及び外構成部材２１５のそれぞれの上下方向の位置を組合せて使用する。即ち、内構成部材２１１、中構成部材２１３及び外構成部材２１５の全てが下位置にあるホームポジション、内構成部材２１１及び中構成部材２１３が下位置であって外構成部材２１５のみ上位置にある外捕集位置、内構成部材２１１が下位置であって中構成部材２１３及び外構成部材２１５が上位置に有る中捕集位置、及び内構成部材２１１、中構成部材２１３及び外構成部材２１５の全てが上位置にある内捕集位置である。
【００６５】
ホームポジションはセンターロボット９６が基板Ｗを処理ユニット９１内に搬入出する場合などにおいて取られる位置である。外捕集位置は外構成部材２１５で受け止めた液体を捕集して外側の収集溝に導く位置であり、中捕集位置は中構成部材２１３で受け止めた液体を中間の収集溝に導く位置であり、また、内捕集位置は内構成部材２１１で受け止めた液体を内側の収集溝に導く位置である。
【００６６】
このような構成の排液捕集部２１を用いることにより、処理に使用される液体に応じて内構成部材２１１、中構成部材２１３及び外構成部材２１５のそれぞれの位置を変更して分別捕集することが可能となる。従って、それぞれの液体を分別し、対応する排液処理系に排出することで、液体の再利用や混合することが危険な複数の液体を分別して処理することが可能となる。
【００６７】
次に、雰囲気遮断部２３について説明する。雰囲気遮断部２３の基板対向部材である遮断部材２３１は、中心部に開口を有する円板状に形成されている。遮断部材２３１の下面は、基板Ｗの表面Ｗｆと略平行に対向する基板対向面となっている。また、遮断部材２３１の直径は基板Ｗの直径と同等以上の大きさに形成されている。遮断部材２３１は、その内部が中空であって略円筒形状を有する支持軸２３３の下方に回転可能に略水平に支持される。
【００６８】
支持軸２３３の上端部は遮断部材２３１を回転する遮断部材回転機構２３５の下面に固設される。遮断部材回転機構２３５は、例えば中空モーター２３７及び中空軸２３９で構成される。中空軸２３９の一端（図５における上端）は中空モーター２３７の回転軸に連結されており、他端（図５における下端）は支持軸２３３の中を通して遮断部材２３１の上面に連結されている。
【００６９】
また、遮断部材回転機構２３５は制御ユニット９７と電気的に接続されている。そして、制御ユニット９７が雰囲気遮断部２３へ動作指令を行い、遮断部材回転機構２３５を駆動する。これにより、遮断部材２３１を支持軸２３３の中心を通る回転中心軸Ａ５周りに回転する。遮断部材回転機構２３５は、基板保持部１１に保持された基板Ｗの回転に応じて基板Ｗと同じ回転方向でかつ略同じ回転速度で遮断部材２３１を回転させるように構成されている。尚、スピンベース１１３と遮断部材２３１は、回転中心軸Ａ１とＡ５が略一致するよう配設されている。従って、スピンベース１１３と遮断部材２３１略同じ回転中心軸の周りに回転する。
【００７０】
尚、遮断部材回転機構２３５の上面から遮断部材２３１の中心部の開口にいたるまで、後述する上側第一供給管及び上側第二供給管が挿通可能なように、中空モーター２３７及び中空軸２３９の内部空間を含む連通した中空部が形成されている。
【００７１】
遮断部材回転機構２３５の一側面（図５における左側面）にはアーム２４１の一端が接続され、アーム２４１の他端は上下軸２４３の図５における上端付近に接続されている。上下軸２４３は排液捕集部２１のカップ２１０の周方向外側であって、下側ベース部材９０３の上に固設された円筒形状のベース部材２４５に昇降可能に取り付けられる。上下軸２４３には、ベース部材２４５の中を通して、モーター及びボールネジ等の公知の駆動機構で構成された遮断部材昇降機構２４７が接続されている。
【００７２】
尚、遮断部材昇降機構２４７は下側空間９０６に設けられている。また、遮断部材昇降機構２４７は制御ユニット９７と電気的に接続されている。そして、制御ユニット９７が雰囲気遮断部２３へ動作指令を行い、遮断部材昇降機構２４７を駆動する。これにより、遮断部材２３１をスピンベース１１３に近接し、逆に離間する。
【００７３】
すなわち、制御ユニット９７は、遮断部材昇降機構２４７の動作を制御して、処理ユニット９１に対して基板Ｗを搬入出させる際には、遮断部材２３１を基板保持部１１の上方の離間位置に上昇させる一方、基板Ｗに対して後述するリンス処理や基板Ｗの乾燥等を行う際には、遮断部材２３１を基板保持部１１に保持された基板Ｗの表面Ｗｆのごく近傍に設定された対向位置まで下降させる。
【００７４】
次に、第一処理液供給ユニット３３の構成について図６を用いて説明する。図６は第一処理液供給ユニット３３の構成を示す模式図である。基板Ｗに第一処理液を供給するノズル３１１は、上側ベース部材９０２の下面に設置されたノズル駆動機構３１３に昇降及び旋回可能に支持されている。ノズル駆動機構３１３のベース部材３１５は、上側ベース部材９０２の下面であって雰囲気導入路９０７の外側に下方に伸びるように固設されている。
【００７５】
ベース部材３１５の下方には、旋回上下軸３１７が上下及び回転自在に保持されている。尚、ベース部材３１５は旋回上下軸３１７と、後述する上下駆動部３２１及び旋回駆動部３１９を接続するために中空の略円筒形状に構成される。旋回上下軸３１７の下面にはアーム３２３の一端が結合されており、アーム３２３の他端にノズル３１１が取り付けられている。
【００７６】
旋回上下軸３１７はベース部材３１５の中を通して、モーター及びボールネジ等の公知の駆動機構で構成された上下駆動部３２１及び、モーター及びギア等の公知の駆動機構で構成された旋回駆動部３１９に接続されている。また、上下駆動部３２１及び旋回駆動部３１９は制御ユニット９７と電気的に接続されている。尚、上下駆動部３２１及び旋回駆動部３１９は上側空間９０５に配設される。
【００７７】
制御ユニット９７が第一処理液供給ユニット３３へ動作指令を行い、上下駆動部３２１を駆動する。これにより、旋回上下軸３１７が上下に移動し、アーム３２３に取り付けられているノズル３１１を上下に移動する。また、制御ユニット９７が第一処理液供給ユニット３３へ動作指令を行い、旋回駆動部３１９を駆動する。これにより、旋回上下軸３１７が回転中心軸Ａ２を中心に回転し、アーム３２３を旋回することで、アーム３２３に取り付けられたノズル３１１を揺動する。
【００７８】
ノズル３１１は配管３３５を介して、第一処理液供給部３３１に管路接続されている。第一処理液供給部３３１は第一処理液タンク３３３、流量調整弁３３７およびポンプ３３９を備える。配管３３５は第一処理液タンク３３３に管路接続しており、配管３３５には、第一処理液タンク３３３に近い側からポンプ３３９および流量調整弁３３７がそれぞれ介挿されている。尚、ポンプ３３９は基板処理装置９が起動した時点から常時動作している。
【００７９】
また、流量調整弁３３７は制御ユニット９７と電気的に接続されている。そして、制御ユニット９７が第一処理液供給ユニット３３へ動作指令を行い、流量調整弁３３７を開成する。これにより、第一処理液が第一処理液供給部３３１から配管３３５及びノズル３１１を介して基板表面Ｗｆに供給される。尚、第一処理液供給部３３１は、基板処理装置９の内部に設けられていても、外部に設けられていてもよい。
【００８０】
次に、第二処理液供給ユニット４３および超音波付与ユニット４８の構成について図７を用いて説明する。図７は第二処理液供給ユニット４３及び超音波付与ユニット４８の構成を示す模式図である。
【００８１】
基板Ｗの表面Ｗｆに、後述する伝達部材４８９を介して第二処理液を供給するノズル４１１は、上側ベース部材９０２の下面に設置されたノズル駆動機構４１３に昇降及び旋回可能に支持されている。ノズル駆動機構４１３のベース部材４１５は、上側ベース部材９０２の下面であって雰囲気導入路９０７の外側に下方に伸びるように固設されている。
【００８２】
ベース部材４１５の下方には、旋回上下軸４１７が上下及び回転自在に保持されている。尚、ベース部材４１５は旋回上下軸４１７と、後述する上下駆動部４２１及び旋回駆動部４１９を接続するために中空の略円筒形状に構成される。旋回上下軸４１７の下面にはアーム４２３の一端が結合されており、アーム４２３の他端にノズル４１１が取り付けられている。
【００８３】
旋回上下軸４１７はベース部材４１５の中を通して、モーター及びボールネジ等の公知の駆動機構で構成された上下駆動部４２１及び、モーター及びギア等の公知の駆動機構で構成された旋回駆動部４１９に接続されている。また、上下駆動部４２１及び旋回駆動部４１９は制御ユニット９７と電気的に接続されている。尚、上下駆動部４２１及び旋回駆動部４１９は上側空間９０５に配設される。
【００８４】
制御ユニット９７がノズル駆動機構４１３へ動作指令を行い、上下駆動部４２１を駆動する。これにより、旋回上下軸４１７が上下に移動し、アーム４２３に取り付けられているノズル４１１を上下に移動する。また、制御ユニット９７がノズル駆動機構４１３へ動作指令を行い、旋回駆動部４１９を駆動する。これにより、旋回上下軸４１７が回転中心軸Ａ４を中心に回転し、アーム４２３を旋回することで、アーム４２３に取り付けられたノズル４１１を揺動する。この、ノズル駆動機構４１３が本発明における相対移動機構に相当する。
【００８５】
ノズル４１１は配管４３５を介して、第二処理液供給部４３１に管路接続している。第二処理液供給部４３１は第二処理液タンク４３３、開閉弁４３７およびポンプ４３９を備える。配管４３５は第二処理液タンク４３３に管路接続しており、配管４３５には、第二処理液タンク４３３に近い側からポンプ４３９および開閉弁４３７がそれぞれ介挿されている。尚、ポンプ４３９は基板処理装置９が起動した時点から常時動作している。
【００８６】
また、開閉弁４３７は制御ユニット９７と電気的に接続されている。尚、第二処理液供給部４３１は、基板処理装置９の内部に設けられていても、外部に設けられていてもよい。
【００８７】
次に、超音波付与ユニット４８の構成について説明する。基板表面Ｗｆ上の液膜に対して超音波を付与する超音波付与ヘッド４８５は、前記第二処理液供給ユニット４３のノズル４１１と共に、ノズル駆動機構４１３のアーム４２３の他端に取り付けられている。超音波付与ヘッド４８５は超音波発振器４８１とケーブル４８３で電気的に接続されている。また、超音波発振器４８１は制御ユニット９７と電気的に接続されている。
【００８８】
次に、超音波付与ヘッド４８５の構成およびノズル４１１の配置について図８ないし図１０を用いて説明する。図８は、ノズル駆動機構４１３のアーム４２３の他端（超音波付与ヘッド４８５およびノズル４１１周辺）を図７と同じ方向から見た拡大図であり、図９はアーム４２３の他端を矢印Ｂ４の側から見た拡大図である。また、図１０はアーム４２３の動きを鉛直上方（＋Ｚの方向）から見た模式図である。
【００８９】
超音波付与ヘッド４８５は、超音波振動を発生する振動子４８７と、振動子４８７で発生した超音波振動を基板表面Ｗｆ上の液膜に伝達する石英またはガラスにより形成された伝達部材４８９を備える。振動子４８７は超音波発振器４８１にケーブル４８３を介して電気的に接続されている。また、伝達部材４８９は振動子３８７からの超音波振動を伝達できるよう、上端の面（以下「頂面」と称する）を振動子３８７に当接するように設置される。
【００９０】
伝達部材４８９はアーム４２３と略直交し、かつ基板Ｗの回転中心軸Ａ１の方に向かって、下方に向かうほどアーム４２３から離れる方向（基板Ｗの回転中心軸Ａ１に近接する方向）に斜め下方に延びるように設置され、伝達部材４８９の下面は基板表面Ｗｆと略平行な面（以下この面を「底面」と称し、頂面と底面との間の面を「側面」と称する）となるように形成されている。従って、この側面が基板表面Ｗｆに対して傾斜した面を構成する。
【００９１】
超音波付与ヘッド４８５は、図１０に示すように、カップ２１１の外側に外れている位置である退避位置ＰＨから、伝達部材４８９の底面が基板Ｗの周縁部の上方に位置する周縁位置Ｐ１を通って、基板Ｗの中心近傍の中心近傍位置Ｐ２まで揺動可能となっている。
【００９２】
尚、伝達部材４８９の断面形状は円形や楕円形、四角形など様々な形状を取り得る。また、後述の通り第二処理液の流速を低下させて基板表面Ｗｆに供給するため、鉛直方向（Ｚ軸）に対して４５度以上傾斜していることが好ましい。尚、本実施形態において、伝達部材４８９は円柱状とし、底面の面積が３平方センチメートル（ｃｍ３）（基板Ｗの面積より十分小さい）であり、鉛直方向に対して４５度傾斜しているものとして説明する。
【００９３】
また、第二処理液供給ユニット４３のノズル４１１は超音波付与ヘッド４８５の上部へ固設されており、ノズル４１１の先端は伝達部材４８９の側面（傾斜した面）に対して第二処理液を供給するよう配置される。
【００９４】
ここで、制御ユニット９７が第二処理液供給ユニット４３へ動作指令を行い、開閉弁４３７を開成すると、第二処理液が第二処理液供給部４３１から配管４３５及びノズル４１１を介して伝達部材４８９の側面に供給され、伝達部材４８９に供給された第二処理液は、伝達部材４８９の側面を流れ下りながら基板表面Ｗｆに供給される。
【００９５】
また、制御ユニット９７が超音波付与ユニット４８に動作指令を行い、超音波発振器４８１がパルス信号を発信すると、ケーブル４８３を介して振動子４８７にパルス信号が伝達され、振動子４８７が超音波振動する。振動子４８７で発生した超音波振動は伝達部材４８９を介して基板表面Ｗｆ上に形成された液膜に伝達される。
【００９６】
次に、リンス液供給ユニット５１および乾燥用気体供給ユニット５５の構成について図１１を用いて説明する。図１１は、リンス液供給ユニット５１および乾燥用気体供給ユニット５５の構成を示す模式図である。リンス液供給ユニット５１は基板表面Ｗｆおよび基板裏面Ｗｂに向けてリンス液を供給するものであり、乾燥用気体供給ユニット５５は基板表面Ｗｆおよび基板裏面Ｗｂに向けて乾燥用気体を供給するものである。
【００９７】
まず、基板表面Ｗｆ側の管路構成について説明する。前述の雰囲気遮断部２３の遮断部材回転機構２３５の上面から、遮断部材２３１の中心部の開口まで連通する中空部の内部に上側第一供給管２７１が挿通されるとともに、当該上側第一供給管２７１に上側第二供給管２７３が挿通され、いわゆる二重管構造となっている。この上側第一供給管２７１及び上側第二供給管２７３の下方端部は遮断部材２３１の開口に延設されており、上側第二供給管２７３の先端にノズル２７５が設けられている。
【００９８】
次に、基板裏面Ｗｂ側の管路構成について説明する。前述の基板保持部１１のスピンベース１１３の上面から中心軸１１７を通って下側空間９０６に至る連通空間の内部に下側第一供給管２８１が挿通されるとともに、当該下側第一供給管２８１に下側第二供給管２８３が挿通され、いわゆる二重管構造となっている。この下側第一供給管２８１及び下側第二供給管２８３の上方端部はスピンベース１１３の開口に延設されており、下側第二供給管２８３の先端にノズル２９１が設けられている。
【００９９】
次に、リンス液供給ユニット５１について説明する。リンス液供給ユニット５１はリンス液の供給源であるリンス液供給部５１３から基板表面Ｗｆおよび基板裏面Ｗｂにそれぞれリンス液を供給する。図示しないＤＩＷタンク、温度調整ユニット及びポンプを有するリンス液供給部５１３に主配管５１５の一端が管路接続されている。主配管５１５の他端は、上側分岐配管５１７および下側分岐配管５２１に分岐し、上側分岐配管５１７は上側第二供給管２７３に、下側分岐配管５２１は下側第二供給管２８３にそれぞれ管路接続されている。また、リンス液供給部５１３のポンプは基板処理装置９が起動した時点から常時動作している。
【０１００】
上側分岐配管５１７には開閉弁５１９が介挿されている。なお、開閉弁５１９は常時閉成されている。開閉弁５１９は制御ユニット９７に電気的に接続されている。そして、制御ユニット９７がリンス液供給ユニット５１へ動作指令を行い、開閉弁５１９を開成する。これにより、リンス液がリンス液供給部５１３から主配管５１５、上側分岐配管５１７、上側第二供給管２７３及びノズル２７５を介して基板表面Ｗｆに供給される。
【０１０１】
下側分岐配管５２１には開閉弁５２３が介挿されている。なお、開閉弁５２３は常時閉成されている。開閉弁５２３は制御ユニット９７に電気的に接続されている。そして、制御ユニット９７がリンス液供給ユニット５１へ動作指令を行い、開閉弁５２３を開成する。これにより、リンス液がリンス液供給部５１３から主配管５１５、下側分岐配管５２１、下側第二供給管２８３及びノズル２９１を介して基板裏面Ｗｂに供給される。
【０１０２】
この、リンス液供給部５１３、主配管５１５、上側分岐配管５１７、下側分岐配管５２１、開閉弁５１９、開閉弁５２３、上側第二供給管２７３、下側第二供給管２８３、ノズル２７５及びノズル２９１がリンス液供給ユニット５１を構成する。尚、リンス液供給部５１３は、基板処理装置９の内部に設けられていても、外部に設けられていてもよい。
【０１０３】
次に、乾燥用気体供給ユニット５５について説明する。乾燥用気体供給ユニット５５は乾燥用気体の供給源である乾燥用窒素ガス供給部５５３から基板表面Ｗｆ及び基板裏面Ｗｂにそれぞれ乾燥用窒素ガスを供給する。図示しない窒素ガスタンク及びポンプを有する乾燥用窒素ガス供給部５５３に主配管５５５の一端が管路接続されている。主配管５５５の他端は、上側分岐配管５５７および下側分岐配管５６１に分岐し、上側分岐配管５５７は上側第一供給管２７１に、下側分岐配管は下側第一供給管２８１にそれぞれ管路接続している。また、乾燥用窒素ガス供給部５５３のポンプは基板処理装置９が起動した時点から常時動作している。
【０１０４】
上側分岐配管５５７にはマスフローコントローラ５５９が介挿されている。マスフローコントローラ５５９は制御ユニット９７と電気的に接続されている。そして、制御ユニット９７が乾燥用気体供給ユニット５５へ動作指令を行い、マスフローコントローラ５５９を所定流量となるように開放する。これにより、常温の窒素ガスが主配管５５５、上側分岐配管５５７及び上側第一供給管２７１の内面と上側第二供給管２７３の外面との間の空間を介して基板表面Ｗｆに供給される。
【０１０５】
下側分岐配管５６１にはマスフローコントローラ５６３が介挿されている。マスフローコントローラ５６３は制御ユニット９７と電気的に接続されている。そして、制御ユニット９７が乾燥用気体供給ユニット５５へ動作指令を行い、マスフローコントローラ５６３を所定流量となるように開放する。これにより、常温の窒素ガスが主配管５５５、下側分岐配管５６１及び下側第一供給管２８１の内面と下側第二供給管の外面との間の空間を介して基板裏面Ｗｂに供給される。
【０１０６】
この、乾燥用窒素ガス供給部５５３、主配管５５５、上側分岐配管５５７、下側分岐配管５６１、マスフローコントローラ５５９、マスフローコントローラ５６３、上側第一供給管２７１及び下側第一供給管２８１が乾燥用気体供給ユニット５５を構成する。尚、乾燥用窒素ガス供給部５５３は、基板処理装置９の内部に設けられていても、外部に設けられていてもよい。
【０１０７】
制御ユニット９７は、各種演算処理を行うＣＰＵ、基本プログラムを記憶する読み出し専用のメモリであるＲＯＭ、各種情報を記憶する読み書き自在のメモリであるＲＡＭ及び制御用ソフトウェアやデータなどを記憶しておく磁気ディスクを備える。磁気ディスクには、基板Ｗに応じた洗浄条件が、洗浄プログラム（レシピとも呼ばれる）として予め格納されおり、ＣＰＵがその内容をＲＡＭに読み出し、ＲＡＭに読み出された洗浄プログラムの内容に従ってＣＰＵが基板処理装置９の各部を制御する。尚、制御ユニット９７には洗浄プログラムの作成・変更や、複数の洗浄プログラムの中から所望のものを選択するために用いる操作部９７１（図１参照）が接続されている。
【０１０８】
次に、上記のように構成された基板処理装置９における洗浄処理動作について図１２を参照して説明する。図１２は基板処理装置９の全体の動作を示すフローチャートである。尚、以下の説明において特に断らない限り、雰囲気遮断部２３は、遮断部材２３１が対向位置にある場合、基板保持部１１の基板回転機構１２１がスピンベース１１３を回転する方向に略同じ回転数で遮断部材２３１を回転するものとする。
【０１０９】
まず、所定の基板Ｗに応じた洗浄プログラムが操作部９７１で選択され、実行指示される。その後、基板Ｗを処理ユニット９１に搬入する準備として、制御ユニット９７が動作指令を行い以下の動作をする。
【０１１０】
すなわち、雰囲気遮断部２３が遮断部材２３１の回転を停止し、基板保持部１１がスピンベース１１３の回転を停止する。雰囲気遮断部２３が遮断部材２３１を離間位置へ移動すると共に、基板保持部１１がスピンベース１１３を基板Ｗの受け渡しに適した位置へ位置決めする。また、排液捕集部２１がカップ２１０をホームポジションに位置決めする。スピンベース１１３が基板Ｗの受け渡しに適した位置に位置決めされた後、基板保持部１１が基板保持部材１１５開を状態とする。
【０１１１】
また、第一処理液供給ユニット３３がノズル３１１を、第二処理液供給ユニット４３がノズル４１１および超音波付与ヘッド４８５をそれぞれ退避位置（各ノズルがカップ２１０の周方向外側に外れている位置）へ移動する。更に、流量調整弁３３７を流量０（ゼロ）に、開閉弁４３７、５１９及び５２３を閉成する。また、マスフローコントローラ５５９、５６３及び６２５を流量０（ゼロ）に設定する。
【０１１２】
基板Ｗを処理ユニット９１に搬入する準備が完了した後、未処理の基板Ｗを処理ユニット９１へ搬入する基板搬入工程（ステップＳ１０１）を行う。即ち、インデクサロボット９３１がオープナー９４上のＦＯＵＰ９４９の所定の位置にある基板Ｗを下側のハンド９３３で取り出し、シャトル９５の下側のハンド９５１に載置する。その後、シャトル９５の下側のハンド９５１をセンターロボット９６の側に移動し、センターロボット９６がシャトル９５の下側のハンド９５１上の基板Ｗを、下側のハンド９６１で取り上げる。
【０１１３】
その後、処理ユニット９１のシャッター９１１が開かれ、センターロボット９６が下側のハンド９６１を処理ユニット９１の中に伸ばし、基板Ｗを基板保持部１１の基板保持部材１１５の基板支持部の上に載置する。基板Ｗの処理ユニット９１への搬入が終了すると、センターロボット９６が下側のハンド９６１を縮めて処理ユニット９１内の外に出すとともに、シャッター９１１が閉じる。
【０１１４】
未処理の基板Ｗが処理ユニット９１内に搬入され、基板保持部材１１５の基板支持部の上に載置されると、制御ユニット９７が基板保持部１１へ動作指令を行い、基板保持部材１１５を閉状態とする。
【０１１５】
未処理の基板Ｗが基板保持部１１に保持された後、第二処理液であるＤＩＷを超音波付与ヘッド４８５の伝達部材４８９上へ供給し、また超音波付与ヘッド４８５による超音波の発振を開始する準備工程（ステップＳ１０２）を行なう。即ち、制御ユニット９７が第二処理液供給ユニット４３に動作指令を行い、開閉弁４３７を開成する。これにより、ＤＩＷを、第二処理液供給部４３１から配管４３５およびノズル４１１を介して伝達部材４８９上へ供給する。尚、超音波付与ヘッド４８５およびノズル４１１は退避位置（カップ２１０の周方向外側に外れている位置）のままである。
【０１１６】
また、制御ユニット９７が超音波付与ユニット４８に動作指令を行い、超音波発信器４８１のパルス発振を開始する。超音波発振器４８１からのパルス信号は、ケーブル４８３を介して超音波付与ヘッド４８５内の振動子４８７で超音波振動に変換される。振動子４８７で発生した超音波振動は、振動子４８７に当接している伝達部材４８９を介して伝達部材４８９上を流れるＤＩＷに伝達される。
【０１１７】
ここで、超音波付与ヘッド４８５およびノズル４１１はカップ２１０の周方向外側のホームポジションに位置したままである。このような位置で準備工程を行うのは、超音波振動発生初期の不安定な状態で基板Ｗの洗浄処理を開始しないためである。
【０１１８】
一般的に、圧電セラミックス素子等で形成される振動子４８７は、超音波振動を開始してから１秒前後の間、設定された振動エネルギー出力の５パーセント程度大きなエネルギーで超音波を発信する現象（オーバーシュート）を生ずる。従って、超音波振動を開始した直後は、超音波振動のエネルギーが安定せず、過大なエネルギーによる振動が付与される可能性があるため、予めホームポジションにおいて超音波振動を開始し、その後基板上へ超音波付与ヘッド４８５を移動して洗浄処理を開始することで、基板表面Ｗｆ上のパターンに対するダメージを防止する。
【０１１９】
次に、基板表面Ｗｆに対して、第一処理液であるＨＦＥを大流量で供給する大流量第一処理液供給工程（ステップＳ１０３）を行う。まず、制御ユニット９７が基板保持部１１へ動作指令を行い、スピンベース１１３の回転を開始し、後述する洗浄処理が終了するまで同一の回転数を維持する。また、制御ユニット９７が排液捕集部２１へ動作指令を行い、カップ２１０を中捕集位置に位置決めする。尚、雰囲気遮断部２３の遮断部材２３１は離間位置を維持する。
【０１２０】
大流量第一処理液供給工程以降基板表面の洗浄が終了するまで（後述のステップＳ１０６終了まで）の基板Ｗの回転数は、基板表面Ｗｆに供給されたＨＦＥまたは後述する第二処理液であるＤＩＷが基板表面Ｗｆの全面に拡散可能なように１００〜５００ｒｐｍとすることが好ましい。以下では、大流量第一処理液供給工程以降基板表面の洗浄が終了するまでの間における基板Ｗの回転数を１００ｒｐｍとして説明する。
【０１２１】
また、制御ユニット９７が第一処理液供給ユニット３３へ動作指令を行い、ノズル３１１を基板表面Ｗｆの中心付近上空へ位置決めする。ノズル３１１の位置決めが完了した後、制御ユニット９７が第一処理液供給ユニット３３へ動作指令を行い、流量調整弁３３７を後述する基板表面Ｗｆを洗浄する工程における第一処理液の供給量に比較して大きな流量に設定する。これにより、ＨＦＥを、第一処理液供給部３３１から配管３３５及びノズル３１１を介して基板表面Ｗｆの中心付近に供給する。
【０１２２】
基板表面Ｗｆの中心付近に供給されたＨＦＥは、基板Ｗが回転することにより生ずる遠心力により、基板Ｗの中心から基板Ｗの周縁部に向かって流動し、基板表面Ｗｆ全面に拡散し、基板Ｗの周縁から基板Ｗの外へ振り切られ、排液捕集部２１に捕集されて排液される。
【０１２３】
このように、超音波付与ヘッド４８５の伝達部材４８９を基板表面Ｗｆに近接させて洗浄を開始する前に大流量でＨＦＥを基板表面Ｗｆに供給するのは、超音波付与ヘッド４８５を周縁位置Ｐ１（図１０参照）へ位置決めする間に、基板Ｗの周縁部に継続的に超音波が付与され、パターンに悪影響を及ぼさないためである。
【０１２４】
ＤＩＷは前述の準備工程後、基板表面Ｗｆの洗浄が終了するまで超音波が付与されたまま連続的に供給される。即ち、後のステップにおいて超音波付与ヘッド４８５が周縁位置Ｐ１に位置決めされる間も供給が継続されることとなる。従って、このままでは基板Ｗの周縁部に過剰に超音波振動に起因するエネルギーが付与されてしまい、基板表面Ｗｆに形成されたパターンにダメージを与える恐れがある。
【０１２５】
そこで、超音波付与ヘッド４８５を周縁位置Ｐ１に位置決めるる前に、基板表面Ｗｆに大流量でＨＦＥを供給することで、基板表面Ｗｆ上のＨＦＥの液膜を予め厚くしておく。これにより、その後ＨＦＥの液膜上に供給される超音波が付与されたＤＩＷと基板表面Ｗｆとの距離を大きくし、超音波が付与されたＤＩＷと基板表面Ｗｆとの距離を大きくすることで、ＤＩＷ中に生じたキャビテーションによる衝撃波のエネルギーを減衰し、基板表面Ｗｆ上のパターンへ過剰に衝撃が付与されることを防止する。
【０１２６】
従って、大流量第一処理液供給工程において、基板表面Ｗｆに供給されるＨＦＥの流量は、上記の通り基板表面Ｗｆに供給されるＤＩＷによる影響を排除しうる程度の液膜の厚さが確保できる量とされ、予め実験により求められる。
【０１２７】
基板表面Ｗｆ上にＨＦＥの液膜が形成された後、超音波付与ヘッド４８５を周縁位置Ｐ１に位置決めする（ステップＳ１０４）。即ち、制御ユニット９７が第二処理液供給ユニット４３へ動作指令を行い、超音波付与ヘッド４８５およびノズル４１１を周縁位置Ｐ１であって、ＨＦＥの液膜の上方近傍に位置決めする。超音波付与ヘッド４８５が基板Ｗｆの周縁上空まで移動すると、超音波が付与されたＤＩＷが基板表面Ｗｆに供給される。しかし、前述のとおり基板表面Ｗｆには大流量でＨＦＥが供給されているため、ＤＩＷで発生するキャビテーションによる衝撃は厚いＨＦＥの液膜により減衰され、基板表面Ｗｆ上のパターンへの悪影響は生じない。
【０１２８】
超音波付与ヘッド４８５が周縁位置Ｐ１に位置決めされた後、基板表面Ｗｆ上へ小流量でＨＦＥを供給する小流量第一処理液供給工程（ステップＳ１０５）を行なう。即ち、制御ユニット９７が第一処理液供給ユニット３３へ動作指令を行い、流量調整弁３３７を小流量に設定する。これにより、基板表面Ｗｆの中心から周縁部に向かって順次ＨＦＥの液膜が薄くなり、最終的に周縁部の液膜が薄くなった時点で基板表面Ｗｆへ超音波が印加されたＤＩＷから、基板表面Ｗｆの洗浄に必要な強度の衝撃が伝達され、基板表面Ｗｆの洗浄が開始される。
【０１２９】
尚、小流量第一処理液供給工程において、基板表面Ｗｆに供給されるＨＦＥの流量は、基板表面Ｗｆに供給されるＤＩＷ内で生ずるキャビテーションの衝撃を基板表面Ｗｆ上のパーティクル等の汚染物質（以下「パーティクル等」と称する）に伝達し、その衝撃によりパーティクル等を基板表面Ｗｆから脱離するに足るエネルギーを付与しうる厚さが確保できる量とされ、予め実験により求められる。
【０１３０】
小流量第一処理液供給工程が開始され、基板表面Ｗｆ上のＨＦＥの液膜が周縁部まで薄くなった時点で、超音波付与ヘッド４８５を中心近傍位置Ｐ２へ向けて移動する（ステップＳ１０６）。即ち、制御ユニット９７が第二処理液供給ユニット４３へ動作指令を行い、旋回駆動部４１９が超音波付与ヘッド４８５およびノズル４１１を周縁位置Ｐ１から中心近傍位置Ｐ２へ向けて移動させる。この、基板表面Ｗｆに対して超音波付与ヘッド４８５およびノズル４１１を相対的に移動する工程が本発明における相対移動工程に相当する。
【０１３１】
このように、超音波付与ヘッド４８５およびノズル４１１が、回転する基板表面Ｗｆ上を周縁位置Ｐ１から中心近傍位置Ｐ２へ移動することにより、基板表面Ｗｆ全面にわたってキャビテーションによる衝撃を与える事ができる。これにより、基板表面Ｗｆ全面においてパーティクル等を脱離させることができる。
【０１３２】
ここで、超音波付与ヘッド４８５およびノズル４１１が周縁位置Ｐ１から中心近傍位置Ｐ２へ移動する途中の状態を図１３を用いて説明する。図１３は基板表面Ｗｆを洗浄している状態での超音波付与ヘッド４８５およびノズル４１１の周辺の状態を示す模式図である。尚、図１３は図９と同じ方向から見た図であり、紙面向かって右側が周縁位置Ｐ１側、左側が中心近傍位置Ｐ２側である。従って、超音波付与ヘッド４８５およびノズル４１１はＢ５の方向に移動する。また、図１３は各処理液の状態および伝達部材４８９との位置関係を説明するために各処理液の液膜の厚さを大きく表現しているため、実際のスケールとは異なる。
【０１３３】
基板表面Ｗｆ中心付近に供給されたＨＦＥは基板Ｗの回転にともなって基板表面Ｗｆの中心から外縁に向かって基板表面Ｗｆ状を拡散しながら流動する。これにより、図１３においては矢印Ｂ５と逆の方向に流動しながら基板表面Ｗｆ上に均一な厚さのＨＦＥの液膜６０１を形成している。
【０１３４】
ノズル４１１から伝達部材４８９上に供給されたＤＩＷは伝達部材４８９により超音波を付与されながら基板表面Ｗｆ上へ流下する。前述のとおり、ＤＩＷはＨＦＥと混合し難くまたＤＩＷに対してＨＦＥは難溶性であり、かつＨＦＥの比重は１より大きいため伝達部材４８９から基板表面ＷｆにＤＩＷが供給されると、図１３に示すように下側、即ち基板表面Ｗｆに直接接する領域にＨＦＥの液膜６０１、ＨＦＥの液膜６０１の上にＤＩＷの液膜６０２が形成される。
【０１３５】
また、ノズル４１１から伝達部材４８９上に供給されたＤＩＷは、伝達部材４８９の傾斜した側面にそって基板表面Ｗｆに流下するうちに流速が低下するため、基板表面Ｗｆ上に形成されたＨＦＥの液膜６０１の液面を乱すことなくＤＩＷの液膜６０２を安定的に形成することができる。これにより、伝達部材４８９の底面近傍の液膜の状態が基板表面Ｗｆ全体について均一となり、洗浄性能の面内均一性を向上することができる。
【０１３６】
更に、ＤＩＷはＨＦＥに比較してキャビテーションが発生しやすいため、伝達部材４８９により伝達された超音波振動のエネルギーはその多くがＤＩＷ内にキャビテーションを発生させるために消費される。ＤＩＷ内で発生した衝撃エネルギーはＨＦＥの液層６０１を介して基板表面Ｗｆに伝達され、この衝撃により基板表面Ｗｆに付着していたパーティクル等が脱離され、基板表面Ｗｆの洗浄が行われる。
【０１３７】
このように、キャビテーションが発生しているＤＩＷの液層６０２と基板表面Ｗｆとの間にＨＦＥの液層６０１を挟むことで、基板表面Ｗｆ上のパターンの直近でキャビテーションが発生することが防止され、パターンに過剰な衝撃エネルギーが付与されることが防止される。即ち、キャビテーションが発生している部分（ＤＩＷの液層６０２）をＨＦＥの液層６０１により基板表面Ｗｆから所定の距離離間することにより、基板表面Ｗｆ上のパターンへのダメージを防止している。これにより、パターンへのダメージを防止しながら基板表面Ｗｆ上のパーティクル等を脱離するに足るエネルギーの超音波を付与することが可能となる。
【０１３８】
また、基板Ｗを回転しながらＨＦＥおよびＤＩＷを供給しているため、それぞれの液層の厚さは基板表面Ｗｆ全体にわたって均一となるため、基板表面Ｗｆ全面にわたって均一な洗浄処理が可能となる。
【０１３９】
この、第二処理液を伝達部材４８９を伝って基板表面Ｗｆに供給する工程が第二処理液供給工程に相当し、第二処理液を介して基板表面Ｗｆに超音波を付与する工程が超音波付与工程に相当し、かつこれら２つの工程を同時に実行している工程が基板表面Ｗｆの洗浄工程に相当する。
【０１４０】
図１２に戻る。回転する基板Ｗの表面Ｗｆ上を超音波付与ヘッド４８５により超音波を付与しながら、周縁位置Ｐ１から中心近傍位置Ｐ２まで移動させた後（即ち、基板表面Ｗｆ全面について洗浄処理が終了した後）、洗浄処理を終了する動作が行われる。即ち、制御ユニット９７が超音波付与ユニット４８に動作指令を行い、超音波発振器４８１のパルス発振を停止する。また、制御ユニット９７が第二処理液供給ユニット４３に動作指令を行い、開閉弁４３７を閉成する。更に、制御ユニット９７が第一処理液供給ユニット３３へ動作指令を行い、流量調整弁３３７を流量０（ゼロ）に設定する。
【０１４１】
基板表面Ｗｆに対する超音波付与、第一処理液および第二処理液の供給が停止された後、第一処理液供給ユニットおよび第二処理液供給ユニットの各ノズルを退避位置へ移動する（ステップＳ１０７）。即ち、制御ユニット９７が第一処理液供給ユニット３３へ動作指令を行い、ノズル３１１を退避位置へ位置決めする。同様に、制御ユニット９７が第二処理液供給ユニット４３に動作指令を行い、超音波付与ヘッド４８５およびノズル４１１を退避位置へ位置決めする。
【０１４２】
次に、リンス工程を行う（ステップＳ１０８）。制御ユニット９７が雰囲気遮断部２３へ動作指示を行い、遮断部材２３１を対向位置へ移動する。また、制御ユニット９７が基板保持部１１へ動作指令を行い、スピンベース１１３の回転数を変更し、リンス工程の間維持する。尚、カップ２１０は内捕集位置のまま維持する。
【０１４３】
リンス工程における基板Ｗの回転数は、基板表面Ｗｆおよび基板裏面Ｗｂに供給されたリンス液としてのＤＩＷが基板表面Ｗｆおよび基板裏面Ｗｂの全面に拡散可能であり、かつ基板表面Ｗｆを拡散する流れにより、基板表面Ｗｆに残留するＨＦＥを排除可能なように３００〜１０００ｒｐｍとすることが好ましい。以下では、リンス工程における基板Ｗの回転数を８００ｒｐｍとして説明する。
【０１４４】
遮断部材２３１を対向位置に位置決めした後、制御ユニット９７がリンス液供給ユニット５１へ動作指示を行い、開閉弁５１９及び開閉弁５２３を開成する。
【０１４５】
これにより、リンス液をリンス液供給部５１３から、主配管５１５、上側分岐配管５１７、上側第二供給管２７３及びノズル２７５を介して基板表面Ｗｆへ、また、主配管５１５、下側分岐配管５２１、下側第二供給管２８３及びノズル２９１を介して基板裏面Ｗｂへ供給する。基板表面Ｗｆ及び基板裏面Ｗｂのそれぞれ中心付近に供給されたリンス液は、基板Ｗの回転による遠心力により、基板周縁方向に流動し、最終的には基板周縁部から基板Ｗ外へ飛散し、排液捕集部２１に捕集されて排液される。
【０１４６】
尚、リンス液は、先行する各工程において基板Ｗの裏面Ｗｂへ飛散したＤＩＷ等や、雰囲気の中に浮遊していたパーティクル等が基板Ｗに付着したものなどを除去する役割をも果たす。
【０１４７】
リンス工程終了後、制御ユニット９７がリンス液供給ユニット５１へ動作指令を行い、開閉弁５１９及び開閉弁５２３を閉成する。
【０１４８】
次に、基板Ｗを乾燥する乾燥工程を行う（ステップＳ１０９）。制御ユニット９７が乾燥用気体供給ユニット５５へ動作指令を行い、マスフローコントローラ５５９とマスフローコントローラ５６３を所定流量となるように開放する。尚、雰囲気遮断部２３の遮断部材２３１は対向位置のまま維持し、カップ２１０は内捕集位置のまま維持する。
【０１４９】
これにより、常温の窒素ガスが乾燥用窒素ガス供給部５５３から、主配管５５５、上側分岐配管５５７及び上側第一供給管２７１の内面と上側第二供給管２７３の外面との間隙を介して基板表面Ｗｆへ、また、主配管５５５、下側分岐配管５６１及び下側第一供給管２８１の内面と下側第二供給管２８３の外面との間隙を介して基板裏面Ｗｂへ供給される。窒素ガスが対向位置に位置決めされた遮断部材２３１の下面と基板表面Ｗｆとの間の空間に充満し、また、スピンベース１１３の上面と基板裏面Ｗｂとの間の空間に充満することにより、基板表面Ｗｆ及び基板裏面Ｗｂと外気とが接触することを防止する。
【０１５０】
基板Ｗが外気から遮断された後、制御ユニット９７が基板保持部１１へ動作指令を行い、スピンベース１１３の回転数を変更し、乾燥工程の間維持する。乾燥工程における基板Ｗの回転数は、基板表面Ｗｆおよび基板裏面Ｗｂに残留したリンス液を遠心力により基板Ｗの外に振り切ることが可能なように１５００〜３０００ｒｐｍとすることが好ましい。以下では、乾燥工程における基板Ｗの回転数を２０００ｒｐｍとして説明する。
【０１５１】
基板Ｗの乾燥完了後、制御ユニット９７が乾燥用気体供給ユニット５５へ動作指令を行い、マスフローコントローラ５５９とマスフローコントローラ５６３を流量０（ゼロ）に設定する。また、制御ユニット９７が基板保持部１１へ動作指令を行い、スピンベース１１３の回転を停止する。また、制御ユニット９７が雰囲気遮断部２３へ動作指令を行い、遮断部材２３１の回転を停止する。また、制御ユニット９７が排液捕集部２１へ動作指令を行い、カップ２１０をホームポジションに位置決めする。スピンベース１１３の回転が停止した後、制御ユニット９７が基板保持部１１へ動作指令を行い、スピンベース１１３を基板Ｗの受け渡しに適した位置へ位置決めする。更に、制御ユニット９７が雰囲気遮断部２３へ動作指令を行い、遮断部材２３１を離間位置へ移動する。
【０１５２】
最後に、基板Ｗを処理ユニット９１から搬出する基板搬出工程を行う（ステップＳ１１０）。基板保持部１１を基板Ｗの受け渡しに適した位置に位置決めした後、制御ユニット９７が基板保持部１１へ動作指令を行い、基板保持部材１１５を開状態として基板Ｗを基板支持部の上に載置する。
【０１５３】
その後、シャッター９１１を開放し、センターロボット９６が上側のハンド９６１を処理ユニット９１の中に伸ばし、基板Ｗを処理ユニット９１の外に搬出し、シャトル９５の上側のハンド９５１に移載する。その後、シャトル９５は上側のハンド９５１をインデクサユニット９３の側に移動する。
【０１５４】
そして、インデクサロボット９３１が上側のハンド９３３でシャトル９５の上側のハンド９５１に保持されている基板Ｗを取り出し、ＦＯＵＰ９４９の所定の位置に搬入し、一連の処理が終了する。
【０１５５】
以上のように、本実施形態では、基板表面Ｗｆ上にＨＦＥの液膜を形成し、ＨＦＥの液膜の上に超音波を付与したＤＩＷの液膜を形成し、ＤＩＷの液膜中でキャビテーションを発生させ、ＨＦＥの液膜を介して基板表面にＷｆに衝撃エネルギーを伝達している。これにより、基板表面Ｗｆ上のパターンの直近でキャビテーションが発生することがなく、パターンに過剰な衝撃エネルギーが付与されることが防止される。
【０１５６】
即ち、キャビテーションが発生している部分をＨＦＥの液層により基板表面Ｗｆから所定の距離離間することにより、基板表面Ｗｆ上のパターンへのダメージを防止している。これにより、パターンへのダメージを防止しながら基板表面Ｗｆ上のパーティクル等を脱離するに足るエネルギーの超音波を付与することが可能となる。
【０１５７】
また、基板Ｗを回転しながらＨＦＥおよびＤＩＷを供給しているため、それぞれの液層の厚さは基板表面Ｗｆ全体にわたって均一となるため、基板表面Ｗｆ全面にわたって均一な洗浄処理が可能となる。
【０１５８】
尚、上記第一実施形態では、第一処理液としてＨＦＥを使用しているが、第二処理液であるＤＩＷよりキャビテーション係数が大きい（キャビテーションが発生しにくい）ものであればエチルアルコール（化学式：Ｃ２Ｈ６Ｏ）やエチルアルコール（化学式：ＣＨ４Ｏ）等の有機溶剤などを用いることも可能である。これらの液体はＤＩＷに可溶であるが、基板Ｗの回転に伴い伝達部材４８９の底面を通過する短い時間の間のみ、液層を維持できれば基板表面Ｗｆの洗浄は可能である。
【０１５９】
また、上記第一実施形態では回転する基板Ｗに対して超音波付与ヘッドを４８５を旋回移動させることで基板表面Ｗｆ全面の洗浄処理を行なっているが、基板表面Ｗｆと超音波ヘッド４８５とを相対的に移動する方法はこれに限られない。例えば、基板を水平方向に移動しながら固定された超音波ヘッドの下を移動させて洗浄することも可能である。
【０１６０】
また、上記第一実施形態では基板表面Ｗｆに対して小さな面積の底面を有する伝達部材４８９を用いて洗浄を行なっているが、伝達部材４８９の大きさはこれに限られない。例えば、基板表面Ｗｆの最大幅より大きな幅を備える伝達部材を用いて、基板表面Ｗｆに対して伝達部材を相対的に移動することで基板表面Ｗｆを洗浄することも可能である。
＜その他＞
【０１６１】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記各実施形態では、基板表面Ｗｆに第二処理液としてＤＩＷを供給しているが、第二処理液としてはＤＩＷに限定されるものではなく、純水、超純水や水素水、炭酸水等の液体であっても使用することができる。
【符号の説明】
【０１６２】
９    基板処理装置
１１    基板保持部
２１    排液捕集部
２３    雰囲気遮断部
３３    第一処理液供給ユニット
４８    超音波付与ユニット
５１    リンス液供給ユニット
５５    乾燥用気体供給ユニット
９７    制御ユニット
３１３    ノズル駆動機構
３２３    アーム
３３１    第一処理液供給部
３３３    第一処理液タンク
３３３    第一処理液供給部
３３７    流量調整弁
３５１    ノズル
３８７    振動子
４１１    ノズル
４１３    ノズル駆動機構
４２３    アーム
４３７    開閉弁
４５８    超音波付与ヘッド
４８１    超音波発振器
４８７    振動子
４８９    伝達部材
９７１    操作部
Ｐ１    周縁位置
Ｐ２    中心近傍位置
ＰＨ    退避位置
Ｗ    基板
Ｗｂ    基板裏面
Ｗｆ    基板表面
【図１】
2013168422.tif 000003
【図２】
2013168422.tif 000004
【図３】
2013168422.tif 000005
【図４】
2013168422.tif 000006
【図５】
2013168422.tif 000007
【図６】
2013168422.tif 000008
【図７】
2013168422.tif 000009
【図８】
2013168422.tif 000010
【図９】
2013168422.tif 000011
【図１０】
2013168422.tif 000012
【図１１】
2013168422.tif 000013
【図１２】
2013168422.tif 000014
【図１３】
2013168422.tif 000015