(57)【要約】【課題】処理液消費量の低減を実現できるとともに、基板の広範囲に処理液を行き渡らせることができる基板処理装置を提供すること。基板の清浄度を高めることができるとともに、基板の広範囲に処理液を行き渡らせることができる基板処理装置を提供すること。【解決手段】基板処理装置１は、スピンチャック４に保持されるウエハＷの上面に対向配置される上対向板９を備えている。上対向板９は、ウエハＷの上面と微小間隔を隔てて対向する下面３５と、下面中心部に形成されたノズル挿入孔３６とを有している。ノズル挿入孔３６には、薬液ノズル５、リンス液ノズル６、有機溶剤ノズル７および不活性ガスノズル８が選択的に挿入可能に設けられている。ノズル挿入孔３６に挿入されたノズル５〜７から供給される処理液によって、ウエハＷの上面と上対向板９の下面３５との間の第１空間４７が液密状態にされる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理室と、
前記処理室に収容されて、基板を把持しつつ回転させる把持回転手段と、
処理液をそれぞれ吐出する複数の第１ノズルと、
前記把持回転手段により把持される基板の一方主面と当該一方主面から間隔を隔てて対向する第１対向面と、前記第１対向面における基板の中央部に対向する部分に開口する供給孔とを有する第１対向部材と、
前記第１ノズルを、前記把持回転手段および前記第１対向部材に対して移動させるノズル移動手段とを含み、
前記供給孔は、前記ノズル移動手段によって所定の処理位置に配置される各第１ノズルからの処理液が供給可能な位置に形成されており、
前記第１対向部材は、前記処理位置に選択的に配置される前記第１ノズルから、基板の一方主面と前記第１対向面との間の第１空間に前記供給孔を通して供給される処理液によって、当該第１空間を液密状態にする、基板処理装置。
【請求項２】
前記供給孔は、前記複数の第１ノズルを選択的に挿入するためのノズル挿入孔を含み、
前記処理位置は、前記ノズル挿入孔に挿入された状態の前記第１ノズルの位置である、請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記第１対向部材は、前記把持回転手段に把持される基板よりも大径の円板部材である、請求項１または２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記把持回転手段は、前記第１対向部材を基板とともに一体回転可能に把持する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記把持回転手段は、所定の回転軸線を中心に回転可能なベースと、前記ベースに立設され、基板および第１対向部材を協動して保持／解放する複数の挟持部材とを備える、請求項４に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記第１対向部材の周縁部と係合／係合解除可能に設けられた係合部材と、
前記第１対向部材と係合状態にある前記係合部材を、前記第１対向部材を前記把持回転手段に受け渡し可能な受渡位置と、前記把持回転手段から離反する離反位置との間で変位させる係合部材移動手段とをさらに含む、請求項５に記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記係合部材は、前記第１対向部材の周縁部に係合可能な係合姿勢と、この係合姿勢から退避して前記第１対向部材に係合しない退避姿勢との間で姿勢変更可能な係合爪とを有する、請求項６に記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記第１対向部材の周縁部を支持する支持部材と、
前記第１対向部材が、前記把持回転手段に把持されている基板と近接する近接位置と、前記把持回転手段から離反する離反位置との間で変位するように、前記支持部材を移動させる支持部材移動手段とをさらに含む、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９】
処理液を吐出する吐出口を有する第２ノズルと、
前記把持回転手段により把持される基板の他方主面と当該他方主面から間隔を隔てて対向し、前記吐出口が形成される第２対向面を有し、前記吐出口から吐出される処理液によって、基板の他方主面と前記第２対向面との間の第２空間を液密状態にする第２対向部材とをさらに含む、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】
前記第２対向部材は、前記把持回転手段に把持される基板よりも小径の円板部材であり、
前記吐出口は、前記第２対向面における基板の回転中心に対向する部分に形成される、請求項９に記載の基板処理装置。
【請求項１１】
前記第２対向面は、前記吐出口から径方向に離れるほど前記把持回転手段に把持される基板に近接するテーパ面をなしている、請求項９または１０に記載の基板処理装置。
【請求項１２】
前記把持回転手段に把持される基板の一方主面の周縁部に対向する周縁部対向面を有する環状部材をさらに含む、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１３】
前記第１対向部材に対し、前記把持回転手段に把持された基板と反対側に配設されて、前記第１空間に供給された処理液を加熱するための赤外線ランプをさらに含む、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、処理液を用いて基板を処理するための基板処理装置に関する。処理対象となる基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディスプレイ用基板、ＦＥＤ(Field Emission Display)用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、セラミック基板、太陽電池用基板などの基板が含まれる。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置や液晶表示装置などの製造工程では、半導体ウエハや液晶表示装置用ガラス基板などの基板に対して処理液を用いた処理が行われる。基板を１枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置は、たとえば、基板を水平に保持して当該基板の中心を通る鉛直軸線まわりに当該基板を回転させるスピンチャックと、このスピンチャックに保持された基板の主面の中央部に向けて処理液を吐出するノズルと、スピンチャックおよびノズルを収容する処理室とを備えている。スピンチャックによって基板を回転させながら、ノズルから処理液を吐出させることにより、基板の主面に処理液が供給され、基板の主面が処理液によって処理される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２７９３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記基板処理装置において、スピンチャックによって基板を回転させながら、ノズルから処理液を吐出させると、ノズルから吐出された処理液は、基板の主面中央部に供給される。これにより、ほぼ円形の処理液の液膜が基板の主面中央部に形成される。そして、この処理液の液膜は、基板の回転による遠心力を受けて外方に広がっていく。さらに、この処理液の液膜は、後続の処理液が基板の主面に供給されることにより外方に広がっていく。そのため、処理液の液膜は、ほぼ円形のまま基板の主面に沿って広がっていく。
【０００５】
しかしながら、基板の表面状態等（疎水性である等）によっては、ほぼ円形の処理液の液膜の外縁から径方向に延びる複数の処理液の筋が形成される場合がある。この場合、基板の主面全域に処理液が供給されないので、基板の主面をむらなく処理することができない。さらに、処理室内に浮遊する処理液のミストやパーティクルが、基板の主面における処理液によって覆われていない領域に付着して、基板が汚染されるおそれがある。
【０００６】
たとえば、高流量でノズルから処理液を吐出させるとともに、基板を高速で回転させれば、基板の主面の一部が露出することを抑制または防止することができる。しかしながら、高流量でノズルから処理液を吐出させると、１枚の処理に要する処理液の消費量が増加するので、ランニングコストが増加してしまう。
また、基板を高速で回転させると、基板から処理液が勢いよく飛散し、スピンチャックを収容するカップの内壁や処理室の隔壁で跳ね返った処理液が基板に再付着することがある。この場合、カップの内壁に付着したパーティクルが、処理液と共に基板に付着するおそれもある。
【０００７】
そこで、この発明の目的は、処理液消費量の低減を実現できるとともに、基板の広範囲に処理液を行き渡らせることができる基板処理装置を提供することである。
また、この発明の他の目的は、基板の清浄度を高めることができるとともに、基板の広範囲に処理液を行き渡らせることができる基板処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、処理室（３）と、前記処理室に収容されて、基板（Ｗ）を把持しつつ回転させる把持回転手段（４；１０２）と、処理液をそれぞれ吐出する複数の第１ノズル（５，６，７；３００）と、前記把持回転手段により把持される基板の一方主面と当該一方主面から間隔を隔てて対向する第１対向面（３５）と、前記第１対向面における基板の中央部に対向する部分に開口する供給孔（３６；３６Ａ）とを有する第１対向部材（９）と、前記第１ノズルを、前記把持回転手段および前記第１対向部材に対して移動させるノズル移動手段（２３，２６，３８）とを含み、前記供給孔は、前記ノズル移動手段によって所定の処理位置に配置される各第１ノズルからの処理液が供給可能な位置に形成されており、前記第１対向部材は、前記処理位置に選択的に配置される前記第１ノズルから、基板の一方主面と前記第１対向面との間の第１空間（４７）に前記供給孔を通して供給される処理液によって、当該第１空間を液密状態にする、基板処理装置（１；１０１；２０１）である。
【０００９】
なお、この項において、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の参照符合を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を実施形態に限定する趣旨ではない。
この構成によれば、複数の第１ノズルが処理位置に選択的に配置される。処理位置に配置された第１ノズルからの処理液が供給孔を通して第１空間に供給され、この処理液によって第１空間が液密状態にされる。この場合、基板の一方主面と第１対向面との間隔を微小間隔に設定すれば、第１空間を液密状態にするために必要な処理液は少流量で足りる。これにより、小流量で処理液を供給しつつ、基板の一方主面の広範囲に処理液を行き渡らせることができる。
【００１０】
また、基板の一方主面における第１対向面と対向する部分の全域が処理液に接液するので、処理液による処理の面内均一性が高められる。
さらに、基板の広範囲に処理液を行き渡らせるために、基板を高速で回転させる必要がない。そのため、基板を低速で回転させることも可能である。この場合、基板から飛散する処理液の勢いは弱いので、周辺部材（８０）からパーティクルを含む処理液が跳ね返るのを抑制することができる。これにより、基板の清浄度が高められる。
【００１１】
ところで、対向部材（第１対向部材）を基板の主面に対向配置させる場合、対向部材と基板の主面との間への処理液の供給方法に課題がある。たとえば対向部材にノズル（中心軸ノズル）を一体的に埋設し、このノズルの吐出口を対向面の中心に形成することも考えられる。複数種の処理液を対向部材と基板の主面との間に選択的に供給させる場合には、１つのノズル（配管）を各処理液の供給時で共用することになるから、互いに種類の異なる処理液が混触するおそれがある。互いに種類の異なる処理液の混触が生じると、これらの処理液の化学反応によって悪影響（発熱やガスの発生等）が生じるおそれがある。
【００１２】
これに対し、請求項１では、第１対向部材に開口する供給孔を通して、複数のノズルからの処理液が第１空間に選択的に供給される。そのため、吐出する処理液の種類ごとにノズルを設けるようにすれば、処理液の混触は生じない。これにより、互いに種類の異なる処理液の混触を防止しつつ、複数種の処理液のそれぞれを、基板の一方主面の広範囲に行き渡らせることができる。
【００１３】
また、前記のような対向部材が備えられる場合には、把持回転手段に対する基板の搬出入等のために対向部材を昇降させる必要があるが、前記のノズルと対向部材とを一体的に昇降させる必要があり、そのために昇降機構が大型化しているという問題がある。したがって、処理室の内部空間の容積を効果的に減少させることができない。
これに対し、請求項１では、ノズル移動手段による第１ノズルの移動により、複数のノズルが処理位置に選択的に配置される。そのため、第１ノズルと第１対向部材とを一体的に昇降させる必要がない。したがって、第１対向部材を移動させるための機構を小型化することも可能であり、これにより、処理室の内部空間の容積を効果的に減少させることができる。
【００１４】
前記第１対向面は平坦面であってもよい。
前記供給孔は、前記把持回転手段による基板の回転軸線上（基板の回転中心に対向する部分）に形成されるものであってもよい。この場合、第１対向部材を回転させることも可能である。
請求項２に記載のように、前記供給孔は、前記複数の第１ノズルを選択的に挿入するためのノズル挿入孔（３６）を含み、前記処理位置は、前記ノズル挿入孔に挿入された状態の前記第１ノズルの位置であってもよい。
【００１５】
また、ノズル挿入孔は、前記第１ノズルと整合する形状に形成されていてもよい。
請求項３記載の発明は、前記第１対向部材は、前記把持回転手段に把持される基板よりも大径の円板部材（９）である、請求項１または２に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、第１対向部材が基板よりも大径であるので、基板の一方主面の全域に処理液を接液させることができる。これにより、処理液消費量を低減しつつ、基板の一方主面の全域に処理液を行き渡らせることができる。
【００１６】
本発明の一実施形態に係る基板処理装置は、請求項４に記載のように、前記把持回転手段（４）は、前記第１対向部材を基板とともに一体回転可能に把持していてもよい。
この構成によれば、基板を把持するための把持回転手段により第１対向部材が把持される。把持回転手段は、基板と第１対向部材とを一体回転させる。把持回転手段により第１対向部材が把持および回転されるので、対向部材を支持（保持）するための構成や、第１対向部材を回転させるための構成が別途必要にならない。そのため、処理室の内部空間の容積を効果的に減少させることができる。
【００１７】
請求項５に記載のように、前記把持回転手段は、所定の回転軸線（Ｃ）を中心に回転可能なベース（１２）と、前記ベースに立設され、基板および第１対向部材を協動して保持／解放する複数の挟持部材（１３）とを備えていてもよい。
請求項６記載の発明は、前記第１対向部材の周縁部と係合／係合解除可能に設けられた係合部材（５０）と、前記第１対向部材と係合状態にある前記係合部材を、前記第１対向部材を前記把持回転手段に受け渡し可能な受渡位置と、前記把持回転手段から離反する離反位置との間で変位させる係合部材移動手段（５３）とをさらに含む、請求項５に記載の基板処理装置である。
【００１８】
この構成によれば、係合部材は、第１対向部材に対して係合／係合解除可能に設けられている。また、係合部材を受渡位置と離反位置との間で変位させることができる。また、これにより、係合部材が受渡位置にあるときに、第１対向部材を把持回転手段に受け渡すことができる。また、係合部材が第１対向部材を保持しないときには、係合部材を離反位置に配置しておくことにより、係合部材が処理の邪魔になるのを防止することができる。
【００１９】
係合部材は複数配設されていることが望ましい。この場合、複数の係合部材が第１対向部材の周縁部に係合して第１対向部材を保持するので、第１対向部材を安定して移動させることができる。また、この場合、第１対向部材を複数の係合部材で保持する結果、各係合部材に作用する荷重が分散して小さくなるので、小型化された構成の係合部材移動手段を実現することもできる。この場合、第１対向部材の中央部を支持して第１対向部材を移動させる場合と比較して、係合部材移動手段の小型化を図ることができるから、処理室の内部空間の容積をより一層効果的に減少させることができる。
【００２０】
また、複数の係合部材は、前記第１対向部材の周方向に等間隔に配設されていてもよい。より具体的には、複数の係合部材は、前記第１対向部材の中心を挟んだ２箇所に配設されていてもよい。
請求項７記載の発明は、前記係合部材は、前記第１対向部材の周縁部に係合可能な係合姿勢と、この係合姿勢から退避して前記第１対向部材に係合しない退避姿勢との間で姿勢変更可能な係合爪（５２）とを有する、請求項６に記載の基板処理装置である。
【００２１】
この構成によれば、係合部材を第１対向部材の周縁部に対向配置させつつ、係合爪を退避姿勢から係合姿勢に変位させることにより、係合部材を第１対向部材の周縁部に係合させることができる。また、係合爪を係合姿勢から退避姿勢に変位させることにより、係合部材と第１対向部材との係合を解除させることができる。これにより、第１対向部材に対する係合部材の係合／係合解除を、比較的簡単な構造で実現することができる。
【００２２】
本発明の他の実施形態に係る基板処理装置は、請求項８に記載のように、前記第１対向部材の周縁部を支持する支持部材（１５０）と、前記第１対向部材が、前記把持回転手段に把持されている基板と近接する近接位置と、前記把持回転手段から離反する離反位置との間で変位するように、前記支持部材を移動させる支持部材移動手段（１５３）とをさらに含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
【００２３】
この構成によれば、支持部材の移動により、第１対向部材を近接位置と離反位置との間で変位させることができる。
支持部材は複数配設されていることが望ましい。この場合、複数の係合部材が支持部材の周縁部を支持するので、第１対向部材を安定して移動させることができる。また、この場合、第１対向部材を複数の支持部材で保持する結果、各支持部材に作用する荷重が分散して小さくなるので、小型化された構成の支持部材移動手段を実現することもできる。この場合、第１対向部材の中央部を支持して第１対向部材を移動させる場合と比較して、支持部材移動手段の小型化を図ることができるから、処理室の内部空間の容積をより一層効果的に減少させることができる。
【００２４】
また、複数の支持部材は、前記第１対向部材の周方向に等間隔に配設されていてもよい。より具体的には、複数の支持部材は、前記第１対向部材の中心を挟んだ２箇所に配設されていてもよい。
請求項９記載の発明は、処理液を吐出する吐出口（７４）を有する第２ノズル（６５）と、前記把持回転手段により把持される基板の他方主面と当該他方主面から間隔を隔てて対向し、前記吐出口が形成される第２対向面（７６）を有し、前記吐出口から吐出される処理液によって、基板の他方主面と前記第２対向面との間の第２空間（７７）を液密状態にする第２対向部材（１０）とをさらに含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
【００２５】
この構成によれば、基板の他方主面と第２対向部材の第２対向面との間の第２空間には、吐出口を通して第２ノズルから処理液が供給される。
第２空間に供給される処理液によって第２空間が液密状態にされる。この場合、基板の他方主面と第２対向面との間隔を微小間隔に設定すれば、第２空間を液密状態にするために必要な処理液は少流量で足りる。これにより、小流量で処理液を供給しつつ、基板の他方主面の広範囲に処理液を行き渡らせることができる。
【００２６】
これにより、処理液の消費量を低減しつつ、基板の一方主面および他方主面を処理できる。また、基板の一方主面および他方主面に対して同時に処理液による処理を施すことができるので、処理時間を短縮できる。
請求項１０に記載のように、前記第２対向部材は、前記把持回転手段に把持される基板よりも小径の円板部材（１０）であり、前記吐出口は、前記第２対向面における基板の回転中心に対向する部分に形成されていてもよい。
【００２７】
請求項１１に記載のように、前記第２対向面は、前記吐出口から径方向に離れるほど前記把持回転手段に把持される基板に近接するテーパ面をなしていてもよい。
請求項１２記載の発明は、前記把持回転手段に把持される基板の一方主面の周縁部に対向する周縁部対向面（２０３）を有する環状部材（２０２）をさらに含む、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
【００２８】
この構成によれば、環状部材によって、第１空間に供給された処理液が第１空間内から流出するのを堰きとめることができる。これにより、第１空間内における処理液の液密状態をより安定的にかつ良好に保つことができる。
この構成によれば、基板の一方主面の周縁部に対向して環状部材が配置されているので、基板の一方主面の周縁部と、環状部材の周縁部対向面との間の間隔が、第１空間の他の部分の間隔よりも狭くされている。そのため、処理液が第１空間から流出するのを環状部材によって堰き止めることができ、これにより、第１空間内における処理液の液密状態をより安定的に保つことができる。
【００２９】
請求項１３記載の発明は、前記第１対向部材に対し、前記把持回転手段に把持された基板と反対側に配設されて、前記第１空間に供給された処理液を加熱するための赤外線ランプ（９７）をさらに含む、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、対向部材を介して、第１空間に供給された処理液が加熱される。これにより、処理液温度を高めることができ、処理液を用いた基板処理を良好に行うことができる。
【００３０】
赤外線ランプの照射面（９８）は円形（円板状）をなしていてもよいし、円環状をなしていてもよい。
赤外線ランプの照射面は円形をなす場合には、赤外線ランプの中心が基板の回転軸線上にあり、かつ前記照射面の外径は基板径と同等であることが好ましい。この場合、第１空間内の処理液の温度均一性を高めることができ、これにより、処理の面内均一性を保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る基板処理装置の構成を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る基板処理装置の要部構成を模式的に示す平面図である。
【図３】図１に示す上対向板の構成を示す斜視図である。
【図４】図１に示す係合ユニットの係合爪の構成を示す斜視図である。
【図５】図１に示す挟持部材の側面図である（その１）。
【図６】図１に示す挟持部材の側面図である（その２）。
【図７】図１に示す挟持部材の平面図である。
【図８】図１に示す各ノズルの概略的な側面図である。
【図９】図１に示す各ノズルが、処理位置にある状態を示す断面図である。
【図１０】薬液ノズルおよびリンス液ノズルの移動経路を示す平面図である。
【図１１】薬液ノズルが、処理位置にある状態を示す図である。
【図１２】リンス液ノズルが、処理位置にある状態を示す図である。
【図１３】有機溶剤ノズルが、処理位置にある状態を示す図である。
【図１４】不活性ガスノズルが、処理位置にある状態を示す図である。
【図１５】図１に示す基板処理装置の電気的構成を説明するためのブロック図である。
【図１６】図１に示す基板処理装置で行われる処理例を説明するためのフローチャートである。
【図１７】図１に示す基板処理装置で行われる処理例を説明するための模式的な図である（その１）。
【図１８】図１に示す基板処理装置で行われる処理例を説明するための模式的な図である（その２）。
【図１９】図１に示す基板処理装置で行われる処理例を説明するための模式的な図である（その３）。
【図２０】本発明の第２実施形態に係る基板処理装置の構成を模式的に示す断面図である。
【図２１】本発明の第３実施形態に係る基板処理装置の構成を模式的に示す断面図である。
【図２２】本発明の変形例を示す断面図である。
【図２３】本発明の他の変形例を示す斜視図である。
【図２４】本発明のさらに他の変形例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る基板処理装置１の構成を模式的に示す断面図である。図２は、基板処理装置１の要部構成を模式的に示す平面図である。なお、図２では、主たる構成以外の図示を省略している。
基板処理装置１は、処理液（薬液およびＤＩＷ（脱イオン水：deionized water））を用いて基板の一例としての円形の半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という）Ｗを１枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置である。薬液としては、ウエハＷの表面に対する処理の内容に応じたものが用いられる。たとえば、ウエハＷの表面からパーティクルを除去するための洗浄処理であれば、ＳＣ１（ammonia-hydrogen peroxide mixture：アンモニア過酸化水素水）などの薬液が用いられる。また、ウエハＷの表面から酸化膜等をエッチングするための洗浄処理であれば、フッ酸やBHF（Bufferd HF）などの薬液が用いられ、レジスト剥離後のウエハＷの表面にポリマーとなって残留しているレジスト残渣を除去するためのポリマー除去処理であれば、ＳＰＭ（sulfuric acid/hydrogen peroxide mixture：硫酸過酸化水素水）やＳＣ１（ammonia-hydrogen peroxide mixture：アンモニア過酸化水素水）などのポリマー除去液が薬液として用いられ、金属汚染物を除去する洗浄処理には、フッ酸やＳＣ２（hydrochloric acid/hydrogen peroxide mixture：塩酸過酸化水素水）やＳＰＭ（sulfuric acid/hydrogen peroxide mixture：硫酸過酸化水素水）などの薬液が用いられる。
【００３３】
基板処理装置１は、隔壁２によって区画された処理室３内に、ウエハＷを水平に把持（保持）しつつ回転させるスピンチャック（把持回転手段）４と、薬液を吐出するための薬液ノズル（第１ノズル）５と、ＤＩＷを吐出するためのリンス液ノズル６（第１ノズル）と、有機溶剤（たとえばＩＰＡ（イソプロパノール）またはＨＦＥ（ハイドロフルオロエーテル）など）を吐出するための有機溶剤ノズル（第１ノズル）７と、窒素ガス等の不活性ガスを吐出するための不活性ガスノズル８と、スピンチャック４に保持されたウエハＷの上面に対向して配置される円板状の上対向板（第１対向部材）９と、スピンチャック４に保持されたウエハＷの下面に対向して配置される円板状の下対向板１０（第２対向部材）とを備えている。
【００３４】
スピンチャック４は、鉛直に延びる筒状の回転軸１１と、回転軸１１の上端に水平姿勢に取り付けられた円板状のスピンベース（ベース）１２と、このスピンベース１２に配置された複数個（３個以上。たとえば６個）の挟持部材１３と、回転軸１１に連結されたモータ１４とを含む。複数個の挟持部材１３は、スピンベース１２の上面周縁部においてウエハＷの外周形状に対応する円周上で適当な間隔を空けて配置されている。
【００３５】
この実施形態では、スピンチャック４により、ウエハＷだけでなく上対向板９も保持される。スピンチャック４は、各挟持部材１３をウエハＷの周端面および上対向板９の周端面に一括して当接させることにより、ウエハＷおよび上対向板９をそれぞれ水平方向に挟むことができる。これにより、ウエハＷおよび上対向板９は、スピンチャック４により一体回転可能に保持される。したがって、ウエハＷおよび上対向板９が複数個の挟持部材１３に保持された状態で、モータ１４の回転駆動力が回転軸１１に入力されることにより、ウエハＷの中心を通る鉛直な回転軸線ＣまわりにウエハＷおよび上対向板９が回転する。
【００３６】
薬液ノズル５は、たとえば、連続流の状態で薬液を下方に向けて吐出するストレートノズルである。薬液ノズル５は、その吐出口（上吐出口１５。図８および図９参照）を下方に向けた状態で、ほぼ水平に延びる第１アーム１６の先端に取り付けられている。薬液ノズル５は、第１アーム１６に対して昇降可能に設けられている。薬液ノズル５には、薬液ノズル５を、第１アーム１６に対して昇降させるノズル昇降機構３８が結合されている。
【００３７】
薬液ノズル５には、薬液供給源からの薬液が供給される薬液供給管１７が接続されている。薬液供給管１７には、この薬液供給管１７を開閉するための薬液上バルブ１８が介装されている。薬液上バルブ１８が開かれると、薬液供給管１７から薬液ノズル５に薬液が供給され、薬液ノズル５から下方に向けて薬液が吐出される。
リンス液ノズル６は、たとえば、連続流の状態でＤＩＷを下方に向けて吐出するストレートノズルである。リンス液ノズル６は、その吐出口（上吐出口１５。図８および図９参照）を下方に向けた状態で、第１アーム１６の先端に取り付けられている。リンス液ノズル６は、第１アーム１６に対して昇降可能に設けられている。リンス液ノズル６には、リンス液ノズル６を第１アーム１６に対して昇降させるノズル昇降機構３８が結合されている。なお、ノズル昇降機構３８は、薬液ノズル５とリンス液ノズル６とを互いに独立して昇降させる。
【００３８】
リンス液ノズル６には、リンス液供給源からのＤＩＷが供給されるリンス液供給管２１が接続されている。リンス液供給管２１には、このリンス液供給管２１を開閉するためのリンス液上バルブ２２が介装されている。リンス液上バルブ２２が開かれると、リンス液供給管２１からリンス液ノズル６にＤＩＷが供給され、リンス液ノズル６から下方に向けてＤＩＷが吐出される。
【００３９】
第１アーム１６の基端部は、第１アーム支持軸２４（図２参照）の上端に固定されている。第１アーム支持軸２４は、スピンチャック４の側方でほぼ鉛直に延びている。第１アーム支持軸２４は、上下方向に伸縮可能に、かつ第１アーム支持軸２４まわりに回動可能に設けられている。そのため、第１アーム１６は、第１アーム支持軸２４まわりに揺動可能に設けられているとともに、上下動（昇降）可能に設けられている。第１アーム支持軸２４には、第１アーム１６を移動（揺動または上下動）させるための第１アーム移動機構２３（ノズル移動手段。図２参照）が結合されている。
【００４０】
有機溶剤ノズル７は、たとえば、連続流の状態で有機溶剤を下方に向けて吐出するストレートノズルである。有機溶剤ノズル７は、その吐出口（上吐出口１５。図８および図９参照）を下方に向けた状態で、ほぼ水平に延びる第２アーム２５の先端に取り付けられている。
第２アーム２５の基端部は、第２アーム支持軸２９（図２参照）の上端に固定されている。第２アーム支持軸２９は、スピンチャック４の側方でほぼ鉛直に延びている。第２アーム支持軸２９は、上下方向に伸縮可能に、かつ第２アーム支持軸２９まわりに回動可能に設けられている。そのため、第２アーム２５は、第２アーム支持軸２９まわりに揺動可能に設けられているとともに、上下動（昇降）可能に設けられている。第２アーム支持軸２９には、第２アーム２５を移動（揺動または上下動）させるための第２アーム移動機構２６（ノズル移動手段。図２参照）が結合されている。
【００４１】
有機溶剤ノズル７には、有機溶剤供給源からの有機溶剤が供給される有機溶剤供給管２７が接続されている。有機溶剤供給管２７には、この有機溶剤供給管２７を開閉するための有機溶剤上バルブ２８が介装されている。有機溶剤上バルブ２８が開かれると、有機溶剤供給管２７から有機溶剤ノズル７に有機溶剤が供給され、有機溶剤ノズル７から下方に向けて有機溶剤が吐出される。
【００４２】
不活性ガスノズル８は、たとえば、連続流の状態で窒素ガスを下方に向けて吐出するストレートノズルである。不活性ガスノズル８は、その吐出口（上吐出口１５。図８および図９参照）を下方に向けた状態で、ほぼ水平に延びる第３アーム３０の先端に取り付けられている。
第３アーム３０の基端部は、第３アーム支持軸３４（図２参照）の上端に固定されている。第３アーム支持軸３４は、スピンチャック４の側方でほぼ鉛直に延びている。第３アーム支持軸３４は、上下方向に伸縮可能に、かつ第３アーム支持軸３４まわりに回動可能に設けられている。そのため、第３アーム３０は、第３アーム支持軸３４まわりに揺動可能に設けられているとともに、上下動（昇降）可能に設けられている。第３アーム支持軸３４には、第３アーム３０を移動（揺動または上下動）させるための第３アーム移動機構３１（図２参照）が結合されている。なお、第３アーム支持軸３４の上端は、第２アーム支持軸２９の上端よりも低い位置に設定されている。そのため、第３アーム３０は第２アーム２５よりも低い水平面内を揺動する。
【００４３】
不活性ガスノズル８には、不活性ガス供給源からの窒素ガスが供給される不活性ガス供給管３２が接続されている。不活性ガス供給管３２には、この不活性ガス供給管３２を開閉するための不活性ガス上バルブ３３が介装されている。不活性ガス上バルブ３３が開かれると、不活性ガス供給管３２から不活性ガスノズル８に窒素ガスが供給され、不活性ガスノズル８から下方に向けて窒素ガスが吐出される。なお、図２では、処理室３、スピンチャック４、上対向板９、アーム１６，２５，３０、アーム支持軸２４，２９，３４等の構成のみを図示している。
【００４４】
図３は、上対向板９の構成を示す斜視図である。
図１および図３を参照して、上対向板９の構成について説明する。
上対向板９は円板状の部材である。上対向板９の中心は、スピンチャック４の回転軸線Ｃ上に配置されている。上対向板９は、円形で平坦な下面（第１対向面）３５を有している。下面３５はウエハＷよりも少し大きい直径を有している。
【００４５】
スピンチャック４に保持された状態で、上対向板９は、その下面３５が水平姿勢をなす。スピンチャック４にウエハＷおよび上対向板９が保持された状態では、上対向板９の下面３５がウエハＷの上面に近接して（微小間隔を隔てて）対向している。換言すると、ウエハＷの上面の全域が上対向板９の下面３５に対向している。
上対向板９の下面３５の中心には、ノズル５，６，７，８を挿入するためのノズル挿入孔３６が形成されている。ノズル挿入孔３６は上対向板９を厚み方向（上下方向）に貫通する挿入孔であり、ノズル挿入孔３６は上対向板９の上面３９および下面３５にそれぞれ開口している。このノズル挿入孔３６は、薬液ノズル５、リンス液ノズル６、有機溶剤ノズル７および不活性ガスノズル８を選択的に挿入して収容するための挿入孔である。ノズル挿入孔３６の側壁は、各ノズル５，６，７，８（の下部）と整合する形状に形成されている。この実施形態では、ノズル挿入孔３６の側壁は、回転軸線Ｃを中心として、上方に向かうに従って拡径する円錐状をなしている。
【００４６】
上対向板９はほぼ平板状をなしているが、ノズル挿入孔３６の周囲部分だけその他の部分よりも肉厚にされており、図３に示すように上対向板９の上面３９には、ノズル挿入孔３６の周囲を取り囲む環状突部３７が形成されている。
また、上対向板９の周端面には２つの引掛け孔対４０が形成されている。各引掛け孔対４０は、互いに隣接して形成された２つの引掛け孔である第１引掛け孔４１および第２引掛け孔４１によって構成されている。第１引掛け孔４１および第２引掛け孔４２は互いに同形状を有している。第１引掛け孔４１は、後述する係合爪５２（図４参照）の第１爪４４（図４参照）を差し込むための引掛け孔である。第２引掛け孔４２は、係合爪５２の第２爪４５（図４参照）を差し込むための引掛け孔である。第１引掛け孔４１および第２引掛け孔４２は、それぞれ後述する第１爪４４および第２爪４５と整合する形状を有している。すなわち、各引掛け孔４１，４２は、断面矩形の扁平状をなして、略法線方向（回転中心に向かう方向）に沿う水平方向に延びている。２つの引掛け孔対４０は、上対向板９の中心を基準として互いに１８０°位相がずれている（上対向板９の中心を対称中心として、反対側の対称位置に配置されている）。また、引掛け孔対４０は、上対向板９の周端面において挟持部材１３により挟持される部分と周方向にずれた位置に形成されている。なお、引掛け孔対４０は、上対向板９の周端面に形成される構成に限られず、上対向板９の上面周縁部に突起が設けられ、その突起に引掛け孔対４０が形成された構成であっても良い。
【００４７】
上対向板９の材料として、ＰＣＴＦＥ（ポリクロロトリフルエチレン）などの耐薬液性を有するフッ素系樹脂材料や、石英を例示することができる。上対向板９として、材料が異なるが他の諸元は同一の対向板を複数種作成しておき、後述する赤外線ランプ９７による加熱を伴う処理を行う処理ユニットの処理室３には、耐熱性に優れた石英製の対向板を上対向板９として採用し、赤外線ランプ９７による加熱を伴わない処理を行う処理ユニットの処理室３には、耐薬性に優れたフッ素系樹脂材料製の対向板を上対向板９として採用するようにしてもよい。
【００４８】
また、上対向板９として、ウエハＷと対向する部分（上対向板９の周縁部を除く部分）の全体的にまたは部分的に厚みが互いに異なる対向板を複数種作成しておき、上対向板９としてこれらの対向板を選択的に採用することによって、後述する第１空間４７の厚みを異ならせるようにしてもよい。
なお、引掛け孔対４０は、後述する第１爪４４および第２爪４５を同時に差し込むことができる程度の周方向幅を有していれば、１つの引掛け孔で構成されていてもよい。
【００４９】
図１に示すように、基板処理装置１は、上対向板９の周縁部と係合して上対向板９を保持する２つの係合ユニット（係合部材）５０を備えている。一方の係合ユニット５０は、上対向板９の一方の引掛け孔対４０の上方に配置されている。他方の係合ユニット５０は、一方の係合ユニット５０と回転軸線Ｃを中心として反対側の対称位置に配置されている。
【００５０】
各係合ユニット５０は、処理室３の天井壁（下面）に支持されて、上下動可能に移動可能なユニット本体５１と、ユニット本体５１に、姿勢変更可能に支持された係合爪５２とを備えている。係合ユニット５０は、赤外線ランプ９７およびランプ支持ユニット９９の外側を取り囲む位置に配置されている。なお、この実施形態では、処理室３の天井壁にＦＦＵ（ファンフィルタユニット）は設けられていない。
【００５１】
各ユニット本体５１には、係合ユニット５０を、スピンチャック４（挟持部材１３）に上対向板９を受け渡すことができる受渡位置（図５および図１７（ｂ）参照）と、挟持部材１３（受渡位置）から上方に大きく離反する離反位置（図１参照）との間で昇降させる係合ユニット昇降機構（係合部材移動手段）５３が結合されている。離反位置は、処理室３の天井壁の近傍に設定されている。
【００５２】
図４は、係合ユニット５０の係合爪５２の構成を示す斜視図である。以下、図１および図４を参照しつつ説明する。
係合爪５２は、矩形をなし、上端がユニット本体５１に支持される支持板４６と、支持板４６の下端辺から、その支持板４６と垂直に延びる第１爪４４および第２爪４５とを有している。第１および第２爪４４，４５は、それぞれ断面矩形の扁平状をなし、所定間隔を隔てて互いに平行に延びている。
【００５３】
係合爪５２には、ユニット本体５１に内蔵された係合爪回動機構５４が結合されている。係合爪回動機構５４の駆動により、たとえば支持板４６の上端辺まわりに係合爪５２が回動されて、係合爪５２が、係合姿勢（図１に二点鎖線で図示）と、退避姿勢（図１に実線で図示）との間で姿勢変更する。係合爪５２が係合姿勢にあるときは、第１および第２爪４４，４５が、上対向板９の略法線方向（回転中心に向かう方向）に沿う水平方向に延びる。
【００５４】
スピンチャック４にウエハＷが載置されている状態で、各係合ユニット５０を離反位置から受渡位置まで下降させる。受渡位置では、各係合ユニット５０が上対向板９の周端面に対向している。この状態で、係合爪５２を退避姿勢から係合姿勢に姿勢変更させることにより、各係合ユニット５０を上対向板９の周縁部に係合する。これにより、２つの係合ユニット５０に上対向板９を保持させることができる。
【００５５】
また、２つの係合ユニット５０に上対向板９が保持された状態で、各係合ユニット５０の係合爪５２が係合姿勢から退避姿勢に姿勢変更されることにより、係合ユニット５０と上対向板９との係合が解除され、２つの係合ユニット５０から上対向板９が離脱させられる。
そして、係合ユニット５０は上対向板９の昇降時を除いては、係合ユニット５０は離反位置に配置される。これにより、係合ユニット５０が、アーム１６，２５，３０等の移動の邪魔になるのを防止することができる。
【００５６】
このように、２つの係合ユニット５０で上対向板９を保持するので、上対向板９を安定して昇降させることができる。さらに、２つの係合ユニット５０で上対向板９を保持するために、各係合ユニット５０に作用する荷重が分散して小さくなるので、上対向板９の中央部を支持して上対向板９を昇降させる場合と比較して、比較的簡易な小型の係合ユニットを係合ユニット５０として採用している。
【００５７】
図５および図６は挟持部材１３の側面図である。図７は挟持部材１３の平面図である。
スピンチャック４は、複数個の挟持部材１３に、第１支持位置と、第１支持位置よりも上方の第２支持位置との２つの位置でウエハＷを水平に保持させることができる。また、スピンチャック４は、複数個の挟持部材１３に、第２支持位置よりも上方の第３支持位置（係合ユニット５０が受渡位置にあるときの上対向板９高さとほぼ同一）で上対向板９を水平に保持することができる。すなわち、挟持部材１３は、第１支持位置でウエハＷを水平に支持するウエハ支持部５６と、第２支持位置でウエハＷを水平に挟持するとともに、第３支持位置で上対向板９を水平に挟持する挟持部５７と、ウエハ支持部５６および挟持部５７を支持する台座５９とを含む。台座５９は、スピンベース１２上に配置されている。換言すると、複数個の挟持部材１３は、ウエハＷおよび上対向板９を協動して保持／解放する複数の挟持部材である。
【００５８】
ウエハ支持部５６は、所定の鉛直軸線Ｌ１より内方に配置されている。
挟持部５７は、水平方向に開いたＶ字状の下挟持溝６０と、下挟持溝６０の上方に形成されて、水平方向に開いたＶ字状の上挟持溝６１を有している。下挟持溝６０および上挟持溝６１は、それぞれ内方（ウエハＷの回転軸線Ｃ側）に向けられている。上挟持溝６１の底部は下挟持溝６０の底部よりも外側（ウエハＷの回転軸線Ｃと離反する側）に配置されている。挟持部５７は、台座５９に対して鉛直軸線Ｌ１まわりに回動可能に設けられている。
【００５９】
スピンチャック４は、台座５９に対して挟持部５７を鉛直軸線Ｌ１まわりに回動させる挟持部回動機構６２を含む。挟持部回動機構６２は、たとえば、スピンベース１２内に収容されている。挟持部回動機構６２は、挟持部５７の下挟持溝６０の内壁がウエハＷの周端面に接触するとともに、挟持部５７の上挟持溝６１の内壁が上対向板９の周端面に接触する接触位置（図６に示す位置）と、挟持部５７の下挟持溝６０の内壁がウエハＷの周端面から離れるとともに上挟持溝６１の内壁が上対向板９の周端面から離れる退避位置（図５に示す位置）との間で挟持部５７を鉛直軸線Ｌ１まわりに回動させる。さらに、挟持部回動機構６２は、複数の挟持部材１３の各挟持部５７を同期させて鉛直軸線Ｌ１まわりに回動させる。
【００６０】
スピンチャック４に搬入されるウエハＷは、複数の挟持部５７が退避位置に位置する状態で複数のウエハ支持部５６に載置される。ウエハＷが複数のウエハ支持部５６に載置されることにより、各ウエハ支持部５６がウエハＷの下面周縁部に点接触し、当該ウエハＷが第１支持位置で水平に保持されている。
次いで、上対向板９を保持している２つの係合ユニット５０が受渡位置まで下降させられて、上対向板９が第３支持位置に配置される。上対向板９は係合ユニット５０によって第３支持位置で水平姿勢に保持される。
【００６１】
上対向板９が第３支持位置に配置された状態で、挟持部回動機構６２が複数の挟持部材１３の各挟持部５７を退避位置から接触位置に回動させる。これにより、ウエハＷの周縁部が下挟持溝６０内に入り込むとともに、下挟持溝６０の傾斜によって当該ウエハＷが上方に持ち上げられる。また、上対向板９の周縁部が上挟持溝６１内に入り込む。これにより、ウエハＷが第２支持位置で水平に保持されるとともに、上対向板９が第３支持位置で水平に保持される。第３支持位置では、上対向板９の下面３５が、第２支持位置で保持されるウエハＷの上面と微小間隔（たとえば０．５〜３ｍｍ程度の間隔）を隔てて対向している。
【００６２】
図８は、薬液ノズル５、リンス液ノズル６、有機溶剤ノズル７および不活性ガスノズル８の概略的な側面図である。図９は、各ノズル５，６，７，８が、ノズル挿入孔３６に挿入された状態を示す断面図である。
薬液ノズル５は、上対向板９のノズル挿入孔３６に挿入された状態で薬液を吐出するノズルである。リンス液ノズル６は、上対向板９のノズル挿入孔３６に挿入された状態でＤＩＷを吐出するノズルである。有機溶剤ノズル７は、上対向板９のノズル挿入孔３６に挿入された状態で有機溶剤を吐出するノズルである。不活性ガスノズル８は、上対向板９のノズル挿入孔３６に挿入された状態で窒素ガスを吐出するノズルである。これらのノズル５，６，７，８は、互いに同形状をなしかつ同寸法を有している。各ノズル５，６，７，８は、ノズル５，６，７，８のケーシングをなし、上下方向に延びる円筒２０を有している。各円筒２０の内部には、各ノズル５，６，７，８を上下方向に挿通する管状の処理流体流通路１９が形成されている。各ノズル５，６，７，８の処理流体流通路１９には、対応する供給管１７，２１，２７，３２が接続されている。
【００６３】
各円筒２０の下部分は、外周面４８と下端面４９とを有している。外周面４８は、上方に向かうに従って拡径する円錐状をなす円錐面に形成されている。外周面４８はノズル挿通孔３６の側壁と同じ傾斜角で、鉛直面に対し傾斜している。下端面４９には、処理流体流通路１９の下端が開口して上吐出口１５を形成している。
ノズル挿入孔３６に各ノズル５，６，７，８が挿入された状態のノズルの位置を、「処理位置」という。ノズル５，６，７，８がノズル挿入孔３６に挿入された状態（処理位置に配置された状態）では、各ノズル５，６，７，８は、その上吐出口１５が下面３５の下方に臨む。換言すると、処理位置は、各ノズル５，６，７，８がノズル挿入孔３６内に配置され、かつ各ノズル５，６，７，８の下端面４９が上対向板９の下面３５と略同一平面上に配置される位置である。
【００６４】
ノズル挿入孔３６に挿入された状態で、各ノズル５，６，７，８（の下部）は、ノズル挿入孔３６の側壁とは非接触状態に保たれる。たとえばノズル挿入孔３６の側壁に処理液が付着している場合、異なるノズル５，６，７，８間でノズル挿入孔３６を介して処理液が転写するおそれがある。ノズル５，６，７，８とノズル挿入孔３６の側壁とを非接触状態に保つことにより、異なる種類の処理液の混蝕を未然に防止することができる。
【００６５】
また、ノズル挿入孔３６が上対向板９の中心に形成されており（回転軸線Ｃ上に位置しており）、しかも、ノズル挿入孔３６に挿入された状態のノズル５，６，７，８とノズル挿入孔３６の側壁とが非接触であるので、上対向板９の回転の有無に拘わりなく、ノズル５，６，７，８を処理位置に配置することができる。
図１０は、薬液ノズル５およびリンス液ノズル６の移動経路を示す平面図である。
【００６６】
薬液ノズル５およびリンス液ノズル６は、第１アーム１６の先端に、第１アーム１６の移動方向に水平姿勢で取り付けられている。第１アーム１６の揺動により、薬液ノズル５はウエハＷ（スピンチャック４）の回転軸線Ｃ上を通る軌道１００Ａに沿って移動する。軌道１００Ａは、第１アーム支持軸２４上に中心を有する円弧形状をなしている。また、第１アーム１６の揺動により、リンス液ノズル６も、同じ軌道１００Ａに沿って移動する。
【００６７】
図１１〜図１４は、薬液ノズル５、リンス液ノズル６、有機溶剤ノズル７および不活性ガスノズル８が、それぞれ処理位置にある状態を示す図である。
図２および図１０〜図１４を参照して、各ノズル５，６，７，８の移動について説明する。
図２、図１０、図１１および図１２に示すように、第１アーム移動機構２３から第１アーム支持軸２４に回転駆動力を入力して、第１アーム支持軸２４を所定の角度範囲内で回動させることにより、スピンチャック４の上方で第１アーム１６を揺動させることができる。第１アーム１６の揺動により、薬液ノズル５およびリンス液ノズル６が軌道１００Ａに沿って移動する。これにより、薬液ノズル５およびリンス液ノズル６を、薬液ノズル５がウエハＷの回転軸線Ｃ上の位置と、リンス液ノズル６がウエハＷの回転軸線Ｃ上の位置と、薬液ノズル５およびリンス液ノズル６がスピンチャック４の側方に位置する第１ホームポジション（図２に示す位置）との間で移動させることができる。そして、薬液ノズル５から薬液を吐出させるときには、薬液ノズル５をウエハＷの回転軸線Ｃ上に配置した状態から、ノズル昇降機構（ノズル移動手段）３８（図１参照）が駆動されて薬液ノズル５が下降されることにより、薬液ノズル５が処理位置に配置される。また、リンス液ノズル６からリンス液を吐出させるときには、リンス液ノズル６をウエハＷの回転軸線Ｃ上に配置した状態から、ノズル昇降機構３８（図１参照）が駆動されてリンス液ノズル６が下降されることにより、リンス液ノズル６が処理位置に配置される。図１１および図１２に示すように、薬液ノズル５から薬液を吐出させるとき、またはリンス液ノズル６からＤＩＷを吐出させるときには、有機溶剤ノズル７および不活性ガスノズル８は、それぞれ第２ホームポジションおよび第３ホームポジションにある。
【００６８】
図２および図１３に示すように、第２アーム移動機構２６から第２アーム支持軸２９に回転駆動力を入力して、第２アーム支持軸２９を所定の角度範囲内で回動させることにより、スピンチャック４の上方で第２アーム２５を揺動させることができる。第２アーム２５の揺動により、有機溶剤ノズル７が、第２アーム支持軸２９上に中心を有する円弧形状をなし、回転軸線Ｃ上を通る軌道（図示しない）に沿って移動する。これにより、有機溶剤ノズル７を、ウエハＷの回転軸線Ｃ上の位置と、スピンチャック４の側方に位置する第２ホームポジションとの間で移動させることができる。そして、有機溶剤ノズル７から有機溶剤を吐出させるときには、有機溶剤ノズル７がウエハＷの回転軸線Ｃ上に配置された状態で、第２アーム２５が下降されることにより、有機溶剤ノズル７が処理位置に配置される。図１３に示すように、有機溶剤ノズル７から有機溶剤を吐出させるときには、薬液ノズル５およびリンス液ノズル６はそれぞれ第１ホームポジションにあり、不活性ガスノズル８は第３ホームポジションにある。
【００６９】
図２および図１４に示すように、第３アーム移動機構３１から第３アーム支持軸３４に回転駆動力を入力して、第３アーム支持軸３４を所定の角度範囲内で回動させることにより、スピンチャック４の上方で第３アーム３０を揺動させることができる。第３アーム３０の揺動により、不活性ガスノズル８が、第３アーム支持軸３４上に中心を有する円弧形状をなし、回転軸線Ｃ上を通る軌道（図示しない）に沿って移動する。これにより、不活性ガスノズル８を、ウエハＷの回転軸線Ｃ上の位置と、スピンチャック４の側方に位置する第３ホームポジションとの間で移動させることができる。そして、不活性ガスノズル８がウエハＷの回転軸線Ｃ上に配置された状態で、第３アーム３０が下降されることにより、不活性ガスノズル８が処理位置に配置される。図１４に示すように、不活性ガスノズル８から窒素ガスを吐出させるときには、薬液ノズル５およびリンス液ノズル６はそれぞれ第１ホームポジションにあり、有機溶剤ノズル７は第２ホームポジションにある。このとき、図１４に示すように平面視では第２アーム２５と第３アームとが交差するが、前述のように第３アーム３０は、第２アーム２５よりも低い水平面内を揺動するので、第２アーム２５と第３アーム３０とが干渉することがない。
【００７０】
再び図１を参照して、回転軸１１は中空に形成されている。回転軸１１内には、下側処理流体供給管（第２ノズル）６５が挿通している。
下側処理流体供給管６５には、下側薬液供給管６６、下側リンス液供給管６７、下側有機溶剤供給管６８および不活性ガス供給管６９がそれぞれ接続されている。下側薬液供給管１７には、薬液供給源からの薬液が供給されるようになっている。下側薬液供給管１７の途中部には、下側薬液供給管１７を開閉するための薬液下バルブ７０が介装されている。下側リンス液供給管６７の途中部には、リンス液供給源からのＤＩＷが供給されるようになっている。下側リンス液供給管６７の途中部には、下側リンス液供給管６７を開閉するためのリンス液下バルブ７１が介装されている。下側有機溶剤供給管６８には、有機溶剤供給源からの有機溶剤が供給されるようになっている。下側有機溶剤供給管６８の途中部には、下側有機溶剤供給管６８を開閉するための有機溶剤下バルブ７２が介装されている。下側不活性ガス供給管６９には、窒素ガス供給源からの窒素ガスが供給されるようになっている。下側不活性ガス供給管６９の途中部には、下側不活性ガス供給管６９を開閉するための不活性ガス下バルブ７３が介装されている。
【００７１】
薬液、ＤＩＷ、有機溶剤および窒素ガスは、薬液下バルブ７０、リンス液下バルブ７１、有機溶剤下バルブ７２および不活性ガス下バルブ７３の開閉が制御されることにより選択的に下側処理流体供給管６５に供給される。
下側処理流体供給管６５の上端には、下対向板（第２対向部材）１０が水平姿勢で固定されている。下対向板１０は円板状の部材である。下対向板１０の中心は、スピンチャック４の回転軸線Ｃ上に配置されている。下対向板１０および下側処理流体供給管６５は、ＰＣＴＦＥ（ポリクロロトリフルエチレン）などの耐薬液性を有するフッ素系樹脂材料を用いて一体的に形成されている。下対向板１０は、円形の上面（第２対向面）７６を有している。上面７６はウエハＷよりも少し小さい直径を有している。スピンチャック４にウエハＷが保持された状態では、下対向板１０の上面７６がウエハＷの下面に対向している。下対向板１０の上面７６は、その中心部を底部とする円錐状のテーパ面に形成されている。すなわち、上面７６は、その中心部が最も低く、その中心部から径方向に離れるほど、上方に向かって高くなっている。下対向板１０は、スピンチャック４に保持されるウエハＷの下面と微小間隔（の上面７６のうちもっと狭い部分で、たとえば０．５〜３ｍｍ程度の間隔）を隔てて対向している。
【００７２】
下側処理流体供給管６５は、下対向板１０の上面７６における中心部（回転軸線Ｃ上）に開口して、下面吐出口（吐出口）７４を形成している。下側処理流体供給管６５の薬液、ＤＩＷ、有機溶剤または窒素ガスが、下面吐出口７４から吐出される。下面吐出口７４が最も低い位置にあるので、下面吐出口７４から吐出された薬液、ＤＩＷ、有機溶剤または窒素ガスは、スムーズに上面７６上をその周縁部に向けて流れる。
【００７３】
スピンチャック４にウエハＷが保持された状態で、下面吐出口７４から処理液（薬液、ＤＩＷおよび有機溶剤）が吐出されると、下面吐出口７４からの処理液はウエハＷの下面に当たり、ウエハＷの下面と下対向板１０の上面７６との間の第２空間７７が液密状態にされる。そして、ウエハＷの下面における下対向板１０の上面７６と対向する部分の略全域に処理液が接液される。なお、回転軸１１の外周面と、回転軸１１を取り囲むスピンベース１２の内周壁との間には、窒素ガス流通路（図示しない）が区画形成されている。この窒素ガス流通路は、窒素ガス吐出口（図示しない）を通して、下対向板１０とスピンベース１２との間の狭空間に吐出される。窒素ガス吐出口からの窒素ガスは、下対向板１０とスピンベース１２との間の狭空間を、下対向板１０の周縁部に向けて放射状に流通する。
【００７４】
スピンチャック４は、カップ（周辺部材）８０に収容されている。カップ８０は、スピンチャック４をそれぞれ取り囲むように配置された円筒状の第１カップ８１および第２カップ８２と、第１カップ８１に対して昇降可能に設けられた第１ガード８３と、第２カップ８２に対して昇降可能に設けられた第２ガード８４と、第１ガード８３および第２ガード８４を互いに独立して昇降させるガード昇降機構８５とを備えている。
【００７５】
第１カップ８１の底部には、ウエハＷに対する処理に用いられたＤＩＷ（あるいは、薬液を含むＤＩＷ）を廃液するための廃液溝８６が、ウエハＷの回転軸線Ｃを中心とする円環状に形成されている。また、第２カップ８２の底部には、ウエハ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回収溝８７が、ウエハＷの回転軸線Ｃを中心とする円環状に形成されている。廃液溝８６および回収溝８７には、それぞれ廃液配管（図示しない）および回収配管（図示しない）が接続されている。廃液配管は、図外の廃液処理設備に接続されている。ウエハＷに対する処理に用いられたＤＩＷ（あるいは、薬液を含むＤＩＷ）は、廃液配管を通して廃液処理設備（図示しない）へと導かれる。回収配管は、回収処理槽（図示しない）に接続されている。ウエハＷに対する処理に用いられた薬液は、回収配管を通して回収処理槽へと導かれる。これにより、ウエハＷの処理に用いられた処理液が回収または廃棄される。
【００７６】
第１ガード８３は、円筒状をなしており、スピンチャック４の周囲を取り囲んでいる。第１ガード８３は、ウエハＷの回転軸線Ｃに近づくように斜め上に延びる円筒状の第１傾斜部９０と、第１傾斜部９０の下端から下方に延びる円筒状の第１案内部９１とを備えている。第１傾斜部９０の上端部は第１ガード８３の内周部を構成している。第１傾斜部９０は、ウエハＷおよびスピンベース１２よりも大きな直径を有している。
【００７７】
第２ガード８４は、円筒状をなしており、第１ガード８３の外側において、スピンチャック４の周囲を取り囲んでいる。第２ガード８４は、ウエハＷの回転軸線Ｃに近づくように斜め上に延びる円筒状の第２傾斜部９２と、第２傾斜部９２の下端から下方に延びる円筒状の第２案内部９３とを備えている。第２傾斜部９２の上端部は第２ガード８４の内周部を構成している。第２傾斜部９２は、ウエハＷおよびスピンベース１２よりも大きな直径を有している。第２案内部９３は、第１案内部９１と同軸的に設けられている。
【００７８】
ガード昇降機構８５は、ガード８３，８４の上端がウエハＷよりも上方に位置する上位置と、ガード８３，８４の上端がウエハＷより下方に位置する下位置との間で、各ガード８３，８４を昇降させる。ガード昇降機構８５は、上位置と下位置との間の任意の位置で各ガード８３，８４を保持可能である。
ウエハＷへのＤＩＷの供給やウエハＷの乾燥は、内側の第１ガード８３がウエハＷの周端面に対向している状態で行われる。内側の第１ガード８３をウエハＷの周端面に対向させる場合には、第１ガード８３および第２ガード８４が上位置に配置される。ウエハＷへの薬液の供給は、外側の第２ガード８４がウエハＷの周端面に対向している状態で行われる。外側の第２ガード８４をウエハＷの周端面に対向させる場合には、第１ガード８３が下位置に配置されるとともに、第２ガード８４が上位置に配置される。
【００７９】
スピンチャック４の上方には、円板状の赤外線ランプ９７が水平姿勢で配置されている。赤外線ランプ９７は、処理室３の天井壁に取り付けられた円板状のランプ支持ユニット９９の下面に固定されている。赤外線ランプ９７の下面９８は、回転軸線Ｃ上を中心とする円形でかつ水平面からなり、下面９８により照射面が形成されている。下面９８はウエハＷと同等程度の直径を有している。赤外線ランプ９７として、ハロゲンランプやカーボンヒータに代表される短・中・長波長の赤外線ヒータを採用することができる。
【００８０】
赤外線ランプ９７は、上対向板９を介して、後述する第１空間４７および後述する第２空間７７に供給された薬液およびＤＩＷを加熱するために用いられる。赤外線ランプ９７の下面９８が、ウエハＷと同等程度の直径を有する円形をなしているので、第１空間４７内の処理液および第２空間７７内の処理液の温度均一性を高めることができる。これにより、ウエハＷに対する処理の面内均一性を保つことができる。
【００８１】
なお、赤外線ランプ９７は、円形の照射面を有する構成に限られず、円環状の照射面を有する構成であってもよい。この場合、円環状の照射面を下方に向けつつ、その照射面の中心が回転軸線Ｃ上に配置されるように赤外線ランプを配置する必要がある。
図１５は、基板処理装置１の電気的構成を説明するためのブロック図である。
基板処理装置１は、マイクロコンピュータを含む構成の制御装置９５を備えている。制御装置９５は、モータ１４、アーム移動機構２３，２６，３１、係合ユニット昇降機構５３、係合爪回動機構５４、ノズル昇降機構３８などの動作を制御する。また、制御装置９５は、薬液上バルブ１８、リンス液上バルブ２２、有機溶剤上バルブ２８、窒素ガス上バルブ３３、薬液下バルブ７０、リンス液下バルブ７１、有機溶剤下バルブ７２および不活性ガス下バルブ７３の開閉動作を制御する。
【００８２】
図１６は、基板処理装置１で行われる処理例を説明するためのフローチャートである。図１７〜図１９は、基板処理装置１で行われる処理例を説明するための模式的な図である。この処理例について、図１、図２、図５、図６、図８、図９および図１５〜図１９等を参照しつつ説明する。
処理対象のウエハＷは、搬送ロボット（図示しない）によって基板処理装置１内に搬入されて、その表面を上方に向けた状態で、スピンチャック４上に載置される（図１６に示すステップＳ１）。具体的には、複数の挟持部５７（図５および図６参照）が退避位置（図５参照）に位置する状態で、各挟持部材１３のウエハ支持部５６（図５および図６参照）に載置される。これにより、ウエハＷが第１支持位置（図５参照）で水平に保持される。なお、ウエハＷの搬入時においては、係合ユニット５０は上対向板９を保持した状態で（係合爪５２が係合姿勢にある）、離反位置に配置されている（図１７（ａ）参照）。また、各挟持部材１３の挟持部５７は退避位置にある。
【００８３】
スピンチャック４にウエハＷが保持されると、次いで、制御装置９５は係合ユニット昇降機構５３を制御して各係合ユニット５０を下降させる。各係合ユニット５０の下降に同伴して、係合ユニット５０に支持されている上対向板９も下降させられる（図１６に示すステップＳ２。図１７（ｂ）参照）。上対向板９の下降は、各係合ユニット５０が受渡位置まで下げられた後に停止され、上対向板９は第３支持位置（図５参照）に水平姿勢のまま配置される。
【００８４】
この状態で、制御装置９５は挟持部回動機構６２を制御して、各挟持部材１３の挟持部５７を退避位置から接触位置（図６参照）に回動させる。これにより、ウエハＷおよび上対向板９が、スピンチャック４の複数個の挟持部材１３によって一括して挟持される（図１６に示すステップＳ３）。
その後、制御装置９５は、各係合爪回動機構５４を制御して、各係合ユニット５０の係合爪５２を係合姿勢から退避姿勢に姿勢変更させる（図１７（ｃ）参照）。これにより、各係合爪５２と上対向板９の周縁部との係合が解除され、上対向板９が２つの係合ユニット５０から離脱させられ、係合ユニット５０からスピンチャック４への上対向板９の受渡しが完了する。その後、制御装置９５は、各係合ユニット昇降機構５３を制御して、各係合ユニット５０を離反位置まで上昇させる。
【００８５】
次いで、薬液処理が実施される。
制御装置９５は、第１アーム移動機構２３を制御して、薬液ノズル５をスピンチャック４の上方に引き出して回転軸線Ｃ上に配置するとともに、その後、ノズル昇降機構３８を制御して、薬液ノズル５を処理位置まで下降させる。これより、薬液ノズル５が上対向板９のノズル挿入孔３６に挿入されて処理位置に配置されて、薬液ノズル５の上吐出口１５が上対向板９の下面３５の下方領域に臨む。
【００８６】
また、ガード昇降機構８５が制御されて、第１ガード８３が下位置に配置されかつ第２ガード８４が上位置に配置されることにより、第２ガード８４がウエハＷの周端面に対向される。
薬液ノズル５が処理位置に配置された後、制御装置９５は、モータ１４の制御を開始して、ウエハＷおよび上対向板９の一体回転を開始させる（図１６に示すステップＳ４）。このときのウエハＷおよび上対向板９の回転速度は、予め定められる液処理速度（たとえば、３０〜１００ｒｐｍ程度である。
【００８７】
また、制御装置９５は、薬液上バルブ１８および薬液下バルブ７０を開いて、薬液ノズル５の上吐出口１５および下面吐出口７４から薬液を吐出する（図１６に示すステップＳ５。図１８（ａ）参照）。
薬液ノズル５の上吐出口１５から吐出された薬液は、ウエハＷの上面と上対向板９の下面３５との間の第１空間４７に供給されて、薬液によって第１空間４７が液密状態にされる。上対向板９がウエハＷよりも大径であるので、第１空間４７が薬液の液密状態にあるとき、ウエハＷの上面の全域に薬液が接液する。ウエハＷの上面と上対向板９の下面３５との間隔が微小間隔に設定されているので、少流量の薬液で第１空間４７を液密状態にすることができる。これにより、小流量で薬液を供給しつつ、ウエハＷの上面の広範囲に薬液を行き渡らせることができる。
【００８８】
また、下面吐出口７４から吐出された薬液は、ウエハＷの下面と下対向板１０の上面７６との間の第２空間７７に供給されて、薬液によって第２空間７７が液密状態にされる。ウエハＷの下面と下対向板１０の上面７６との間隔が微小間隔に設定されているので、少流量の薬液で第２空間７７を液密状態にすることができ、これによりウエハＷの下面を薬液に接液させることができる。これにより、小流量で薬液を供給しつつ、ウエハＷの下面の広範囲に薬液を行き渡らせることができる。
【００８９】
第１空間４７および第２空間７７から溢れた薬液は、ウエハＷおよび上対向板９の回転により振り切られて、ウエハＷおよび上対向板９の側方に向けて飛散する。ウエハＷおよび上対向板９から飛散した薬液は、ウエハＷの周端面に対向している第２ガード８４に受け止められる。この処理では、ウエハＷを比較的低速で回転させるので、ウエハＷから飛散する薬液は、その勢いが弱く、第２ガード８４に確実に受け止められる。すなわち、第２ガード８４からウエハＷへの薬液の跳ね返りはない。飛散した薬液は、第２ガード８４の内面を伝って流下し、回収溝８７に集められ、回収溝８７から回収配管（図示しない）を通して回収される。
【００９０】
この薬液処理では、薬液の消費量を低減しつつ、ウエハＷの上面および下面を処理できる。また、ウエハＷの上面および下面に対して同時に薬液処理を施すことができるので、処理時間を短縮できる。
薬液の吐出開始から所定の薬液処理時間（たとえば３０秒間）が経過すると、制御装置９５は、薬液上バルブ１８および薬液下バルブ７０を閉じるとともに、モータ１４を制御してスピンチャック４を回転停止させる。これにより、ウエハＷおよび上対向板９の回転が停止される。また、制御装置９５は、ノズル昇降機構３８を制御して、薬液ノズル５を上昇させてノズル挿入孔３６から抜く。その後、制御装置９５は第１アーム移動機構２３を制御して、第１アーム１６を揺動させて、リンス液ノズル６をスピンチャック４の回転軸線Ｃ上に配置するとともに、その後、ノズル昇降機構３８を制御して、リンス液ノズル６を処理位置まで下降させる。これより、リンス液ノズル６が上対向板９のノズル挿入孔３６に挿入されて処理位置に配置されて、リンス液ノズル６の上吐出口１５が上対向板９の下面３５の下方領域に臨む。
【００９１】
また、ガード昇降機構８５が制御されて、第１ガード８３および第２ガード８４がそれぞれ上位置に配置されることにより、第１ガード８３がウエハＷの周端面に対向させられる。
リンス液ノズル６が処理位置に配置された後、制御装置９５は、モータ１４の制御を開始して、ウエハＷおよび上対向板９の一体回転を開始させる。このときのウエハＷおよび上対向板９の回転速度は、予め定められる液処理速度（たとえば、３０〜１００ｒｐｍ程度）である。
【００９２】
また、制御装置９５は、リンス液上バルブ２２およびリンス液下バルブ７１を開いて、リンス液ノズル６の上吐出口１５および下面吐出口７４からＤＩＷを吐出する（図１６に示すステップＳ６。図１８（ｂ）参照）。
リンス液ノズル６の上吐出口１５から吐出されたＤＩＷは、ウエハＷの上面と上対向板９の下面３５との間の第１空間４７に供給されて、ＤＩＷによって第１空間４７が液密状態にされる。上対向板９がウエハＷよりも大径であるので、第１空間４７がＤＩＷの液密状態にあるとき、ウエハＷの上面の全域にＤＩＷが接液する。ウエハＷの上面と上対向板９の下面３５との間隔が微小間隔に設定されているので、少流量のＤＩＷで第１空間４７を液密状態にすることができる。これにより、小流量でＤＩＷを供給しつつ、ウエハＷの上面の広範囲にＤＩＷを行き渡らせることができる。
【００９３】
また、下面吐出口７４から吐出されたＤＩＷは、ウエハＷの下面と下対向板１０の上面７６との間の第２空間７７に供給されて、ＤＩＷによって第２空間７７が液密状態にされる。ウエハＷの下面と下対向板１０の上面７６との間隔が微小間隔に設定されているので、少流量のＤＩＷで第２空間７７を液密状態にすることができ、これによりウエハＷの下面をＤＩＷに接液させることができる。これにより、小流量でＤＩＷを供給しつつ、ウエハＷの下面の広範囲にＤＩＷを行き渡らせることができる。
【００９４】
第１空間４７および第２空間７７から溢れたＤＩＷは、ウエハＷおよび上対向板９の回転により振り切られて、ウエハＷおよび上対向板９の側方に向けて飛散する。ウエハＷおよび上対向板９から飛散したＤＩＷは、ウエハＷの周端面に対向している第１ガード８３に受け止められる。この処理では、ウエハＷを比較的低速で回転させるので、ウエハＷから飛散するＤＩＷは、その勢いが弱く、第１ガード８３に確実に受け止められる。すなわち、第１ガード８３からウエハＷへのＤＩＷの跳ね返りはない。ＤＩＷは、第１ガード８３の内面を伝って流下し、廃液溝８６に集められ、廃液溝８６から廃液配管（図示しない）を通して廃液される。
【００９５】
リンス処理では、ＤＩＷの消費量を低減しつつ、ウエハＷの上面および下面を処理できる。また、ウエハＷの上面および下面に対して同時にリンス処理を施すことができるので、処理時間を短縮できる。
ＤＩＷの吐出開始から所定のリンス処理時間（たとえば３０秒間）が経過すると、制御装置９５は、リンス液上バルブ２２およびリンス液下バルブ７１を閉じて上吐出口１５および下面吐出口７４からのＤＩＷの吐出を停止する。また、制御装置９５は、モータ１４を制御してスピンチャック４を回転停止させる。これにより、ウエハＷおよび上対向板９の回転が停止される。さらに、制御装置９５は、ノズル昇降機構３８を制御して、リンス液ノズル６を上昇させてノズル挿入孔３６から抜く。その後、制御装置９５は第１アーム移動機構２３を制御して、薬液ノズル５およびリンス液ノズル６を第１ホームポジションに戻す。
【００９６】
次いで、制御装置９５は、第２アーム移動機構２６を制御して、有機溶剤ノズル７をスピンチャック４の上方に引き出して回転軸線Ｃ上に配置するとともに、その後、第２アーム移動機構２６を制御して、有機溶剤ノズル７を処理位置まで下降させる。これより、有機溶剤ノズル７が上対向板９のノズル挿入孔３６に挿入されて処理位置に配置されて、有機溶剤ノズル７の上吐出口１５が上対向板９の下面３５の下方領域に臨む。
【００９７】
有機溶剤ノズル７が処理位置に配置された後、制御装置９５は、有機溶剤上バルブ２８および有機溶剤下バルブ７２を開いて、上吐出口１５および下面吐出口７４から有機溶剤を吐出する（図１６に示すステップＳ７）。これにより、第１空間４７および第２空間７７に有機溶剤が供給されることにより、ウエハＷの上面および下面に付着しているＤＩＷが有機溶剤に置換され、有機溶剤の揮発性によってウエハＷの上面および下面が乾燥されていく。このため、乾燥の過程でウエハＷの下面にＤＩＷの跡などを残すことを防止することができる。
【００９８】
有機溶剤の吐出開始から所定の有機溶剤置換処理時間（たとえば３０秒間）が経過すると、制御装置９５は、有機溶剤上バルブ２８および有機溶剤下バルブ７２を閉じて上吐出口１５および下面吐出口７４からの有機溶剤の吐出を停止する。さらに、制御装置９５は、第２アーム移動機構２６を制御して、有機溶剤ノズル７を上昇させてノズル挿入孔３６から抜く。その後、制御装置９５は第２アーム移動機構２６を制御して、有機溶剤ノズル７を第２ホームポジション（図２に示す位置）に戻す。
【００９９】
次いで、制御装置９５は、第３アーム移動機構３１を制御して、不活性ガスノズル８をスピンチャック４の上方に引き出して回転軸線Ｃ上に配置するとともに、その後、第３アーム移動機構３１を制御して、不活性ガスノズル８を処理位置まで下降させる。これより、不活性ガスノズル８が上対向板９のノズル挿入孔３６に挿入されて処理位置に配置されて、不活性ガスノズル８の上吐出口１５が上対向板９の下面３５の下方領域に臨む。
【０１００】
この状態では、第１ガード８３および第２ガード８４はそれぞれ上位置に配置されており、第１ガード８３は引き続きウエハＷの周端面に対向している。
不活性ガスノズル８が処理位置に配置された後、制御装置９５は、モータ１５を制御して、スピンベース１２を予め定める乾燥速度（たとえば２５００ｒｐｍ程度）で高速回転させる（Ｓ８：スピンドライ）とともに、不活性ガス上バルブ３３および不活性ガス下バルブ７３を開いて、上吐出口１５および下面吐出口７４から窒素ガスを吐出する（図１８（ｃ）参照）。これにより、ウエハＷおよび上対向板９が高速回転させられて、リンス処理後のウエハＷの上面および下面に付着しているＤＩＷが遠心力によって振り切られてウエハＷが乾燥される。
【０１０１】
スピンドライ処理では、上対向板９の下面３５がウエハＷの上面に微小間隔を隔てて対向しているために、ウエハＷの上面が外部雰囲気から遮断されている。そして、ウエハＷの上面と上対向板９との間の第１空間４７に窒素ガスが供給されるとともに、ウエハＷと上対向板９とが同方向に等速で回転することにより、その狭い第１空間４７に内側から外側へと向かう窒素ガスの安定気流が形成される。また、スピンドライ処理では、下対向板１０の上面７６がウエハＷの下面に微小間隔を隔てて対向しているために、ウエハＷの上面が外部雰囲気から遮断されている。そして、ウエハＷの下面と下対向板１０との間の第２空間７７に窒素ガスが供給されることにより、その狭い第２空間７７に内側から外側へと向かう窒素ガスの気流が形成される。これにより、ウエハＷの上面および下面が速やかに乾燥される。
【０１０２】
ウエハＷの高速回転開始から所定の乾燥時間（たとえば３０秒間）が経過すると、制御装置９５は、モータ１４を制御してスピンチャック４を回転停止させる。これにより、ウエハＷおよび上対向板９の回転が停止される。また、制御装置９５は、不活性ガス上バルブ３３および不活性ガス下バルブ７３を閉じて、上吐出口１５および下面吐出口７４からの窒素ガスの供給を停止する。さらに、制御装置９５は、第３アーム移動機構３１を制御して、不活性ガスノズル８を上昇させてノズル挿入孔３６から抜く。その後、制御装置９５は第３アーム移動機構３１を制御して、不活性ガスノズル８を第３ホームポジション（図２に示す位置）に戻す。
【０１０３】
また、制御装置９５は、各係合ユニット昇降機構５３を制御して、離反位置（図１参照）にある各係合ユニット５０を受渡位置まで下降させる。受渡位置では、各係合ユニット５０が、スピンチャック４に保持されている上対向板９の周端面に対向する。各係合ユニット５０が受渡位置に達すると、制御装置９５は、各係合爪回動機構５４を制御して、各係合ユニット５０の係合爪５２を退避姿勢から係合姿勢に姿勢変更させる。これにより、各係合ユニット５０が上対向板９の周縁部に係合する。
【０１０４】
次いで、制御装置９５は、挟持部回動機構６２を制御して、各挟持部材１３の挟持部５７を接触位置（図６参照）から退避位置（図５参照）に回動させる。これにより、ウエハＷおよび上対向板９の挟持状態が解除されるとともに、上対向板９が２つの係合ユニット５０に受け渡される（図１６に示すステップＳ９）。
次いで、制御装置９５は、係合ユニット昇降機構５３を制御して、係合ユニット５０および上対向板９を離反位置まで一体的に上昇させる（図１６に示すステップＳ１０）。
【０１０５】
その後、搬送ロボットによって、ウエハＷが処理室３から搬出される（図１６に示すステップＳ１１）。
ウエハＷの搬出後、処理室３内を洗浄液（この実施形態ではＤＩＷ）で洗浄する洗浄処理（チャンバ洗浄処理）が実行される（図１６に示すステップＳ１２）。洗浄処理は、基板処理装置１によるウエハＷに対する処理の終了後、次のウエハＷに対する処理が開始されるまでの間に実施される。この実施形態では、ウエハＷ一枚の処理が終了する毎に洗浄処理が実行される。
【０１０６】
洗浄処理時にはスピンチャック４にウエハＷは保持されていない。また、洗浄処理時には、上対向板９はスピンチャック４に保持されている。洗浄処理では、上対向板９および下対向板１０が主として洗浄されるとともに、洗浄後の上対向板９および下対向板１０が乾燥される。
洗浄処理に先立って、上対向板９がスピンチャック４に保持される。
【０１０７】
また、ガード昇降機構８５が制御されて、第１ガード８３および第２ガード８４がそれぞれ上位置に配置されることにより、第１ガード８３がウエハＷの周端面に対向させられる。
洗浄処理では、制御装置９５は、第１アーム移動機構２３を制御して、リンス液ノズル６をスピンチャック４の上方に引き出す。リンス液ノズル６がスピンチャック４の上方（すなわち上対向板９の上方）に達すると、制御装置９５はリンス液上バルブ２２を開く。これにより、リンス液ノズル６の上吐出口１５からＤＩＷが吐出され、上対向板９の上面３９にＤＩＷが振りかけられる（図１９（ａ）参照）。また、制御装置９５は、モータ１４を制御して、上対向板９を上洗浄処理速度（たとえば３０〜１００ｒｐｍ程度）で回転させる。さらに、制御装置９５は、第１アーム移動機構２３を制御して、リンス液ノズル６を、回転軸線Ｃ上とスピンチャック４に保持されている上対向板９の周縁部の上方との間を往復移動させる。これにより、上対向板９の上面３９の略全域に、リンス液ノズル６からのＤＩＷをむらなく行き渡らせることができ、上対向板９の上面３９に付着している薬液および薬液を含むＤＩＷを、ＤＩＷで洗い流すことができる。
【０１０８】
こうして処理液を洗い流したＤＩＷ（薬液を含むＤＩＷ）は、ウエハＷおよび上対向板９の回転により振り切られて、ウエハＷおよび上対向板９の側方に向けて飛散する。ウエハＷおよび上対向板９から飛散したＤＩＷは、ウエハＷの周端面に対向している第１ガード８３に受け止められる。ＤＩＷは、第１ガード８３の内面を伝って流下し、廃液溝８６に集められ、廃液溝８６から廃液配管（図示しない）を通して廃液される。
【０１０９】
ＤＩＷの吐出開始から所定の上洗浄時間（たとえば３０秒間）が経過すると、制御装置９５は、モータ１４を制御して、スピンチャック４に保持されている上対向板９を回転停止させる。
また、リンス液ノズル６からのＤＩＷの吐出を続行したまま、制御装置９５は、第１アーム移動機構２３を制御して、リンス液ノズル６を回転軸線Ｃ上に配置し、その後、ノズル昇降機構３８を制御して、リンス液ノズル６を処理位置まで下降させる。これにより、リンス液ノズル６が上対向板９のノズル挿入孔３６に挿入されて処理位置に配置されて、リンス液ノズル６の上吐出口１５が上対向板９の下面３５の下方領域に臨む。
【０１１０】
また、制御装置９５は、モータ１４を制御して、上対向板９を内洗浄処理速度（たとえば３０〜１００ｒｐｍ程度）で回転させるとともに、リンス液下バルブ７１を開く。これにより、上吐出口１５および下面吐出口７４からＤＩＷが吐出されて、上対向板９の下面３５と下対向板１０の上面７６との間にＤＩＷが供給される（図１９（ｂ）参照）。これにより、上対向板９の下面３５および下対向板１０の上面７６に付着している処理液（薬液や薬液を含むＤＩＷ）を洗い流すことができる。
【０１１１】
リンス液ノズル６の下降開始から所定の内洗浄時間（たとえば３０秒間）が経過すると、制御装置９５は、モータ１４を制御して、スピンチャック４に保持されている上対向板９を回転停止させるとともに、リンス液上バルブ２２およびリンス液下バルブ７１を閉じる。また、制御装置９５は、ノズル昇降機構３８を制御して、リンス液ノズル６を上昇させてノズル挿入孔３６から抜く。その後、制御装置９５は第１アーム移動機構２３を制御して薬液ノズル５およびリンス液ノズル６を第１ホームポジション（図２に示す位置）に戻す。
【０１１２】
以上により、上対向板９の上面３９および下面３５、ならびに下対向板１０の上面７６を良好に洗浄することができる。
次いで、洗浄液（ＤＩＷ）による洗浄後の上対向板９および下対向板１０が乾燥される。
制御装置９５は、第３アーム移動機構３１を制御して、不活性ガスノズル８を、回転軸線Ｃ上に配置させるとともに、その後処理位置まで下降させる。これにより、不活性ガスノズル８が上対向板９のノズル挿入孔３６に挿入されて処理位置に配置されて、不活性ガスノズル８の上吐出口１５が上対向板９の下面３５の下方領域に臨む。
【０１１３】
また、制御装置９５は、モータ１４を制御して、上対向板９を内乾燥処理速度（たとえば２５００ｒｐｍ程度）で回転させるとともに、不活性ガス下バルブ７３を開く。これにより、上吐出口１５および下面吐出口７４から窒素ガスが吐出されて、上対向板９の下面３５と下対向板１０の上面７６とに窒素ガスが吹き付けられる。これにより、上対向板９の下面３５および下対向板１０の上面７６に付着しているＤＩＷの液滴が除去されて、上対向板９および下対向板１０を乾燥することができる。
【０１１４】
不活性ガスノズル８の下降開始から所定の内乾燥時間（たとえば３０秒間）が経過すると、制御装置９５は、不活性ガスノズル８からの窒素ガスの吐出を続行したまま、第３アーム移動機構３１を制御し、不活性ガスノズル８を上昇させてノズル挿入孔３６から抜く。
また、ガード昇降機構８５が制御されて、第１ガード８３および第２ガード８４がそれぞれ下位置に配置されることにより、第１ガード８３および第２ガード８４のいずれもウエハＷの周端面に対向していない。
【０１１５】
不活性ガスノズル８は、上対向板９の上方に配置される。これにより、不活性ガスノズル８からの窒素ガスが上対向板９の上面３９に吹き付けられる。また、制御装置９５は、モータ１４を制御して、上対向板９を上乾燥処理速度（たとえば２５００ｒｐｍ程度）で回転させる。さらに、制御装置９５は、第３アーム移動機構３１を制御して、不活性ガスノズル８を、回転軸線Ｃ上とスピンチャック４に保持されている上対向板９の周縁部の上方との間を往復移動させる。これにより、上対向板９の上面３９の略全域に不活性ガスノズル８からの窒素ガスをむらなく吹き付けることができ、上対向板９の上面３９に付着しているＤＩＷの液滴を吹き飛ばすことができる。
【０１１６】
窒素ガスの吐出開始から所定の上乾燥時間（たとえば３０秒間）が経過すると、制御装置９５は、モータ１４を制御して、スピンチャック４に保持されている上対向板９を回転停止させる。その後、制御装置９５は第３アーム移動機構３１を制御して不活性ガスノズル８を第３ホームポジション（図２に示す位置）に戻す。
以上により、上対向板９の上面３９および下面３５、ならびに下対向板１０の上面７６を良好に乾燥することができる。
【０１１７】
なお、この実施形態では、ウエハＷを搬出した後に洗浄処理が実行されるものとして説明したが、洗浄処理を、ウエハＷの搬出前に実行することもできる。この場合、スピンチャック４に上対向板９およびウエハＷの双方を保持した状態で、洗浄処理が実行される。
なお、上対向板９に対する洗浄液（ＤＩＷ）の供給時におけるリンス液ノズル６の移動範囲に、第１ガード８３および第２ガード８４の上方位置を含めることにより、カップ８０の外壁（第１ガード８３および第２ガード８４）を洗浄することもできる。また、上対向板９に対する窒素ガスの供給時における不活性ガスノズル８の移動範囲に、第１ガード８３および第２ガード８４の上方位置を含めることにより、カップ８０の外壁（第１ガード８３および第２ガード８４）を乾燥させることもできる。これらの場合、第１ガード８３および第２ガード８４をそれぞれ下位置に配置されている。
【０１１８】
なお、ウエハＷに対して行う一連の処理毎に洗浄処理（チャンバ洗浄）を行うものとして説明したが、数枚のウエハＷの処理の実行に対して１回行われていてもよい。
洗浄処理に用いる洗浄液としてＤＩＷを用いる場合を例に挙げて説明した。しかしながら、洗浄液は、ＤＩＷに限らず、希フッ酸水溶液、炭酸水、電解イオン水、オゾン水などを洗浄液として採用することもできる。さらに洗浄液として、希フッ酸水溶液等の薬液を用いる場合には、洗浄液を洗い流すためのリンス処理が施されてもよい。
【０１１９】
また、洗浄液ノズルを、リンス液ノズル６と別に設けることもできる。
また、薬液処理（図１６で示すＳ５：薬液供給）において赤外線ランプ９７から赤外線を照射（放射）させてもよい。赤外線ランプ９７からの赤外線の照射により、ウエハＷの全域において、ウエハＷと薬液との境界部分を温めることができる。これにより、薬液の処理効率を高めることができる。また、赤外線ランプ９７の下面９８は円板状をなし、下面９８の外径はウエハＷの径と同等であるので、ウエハＷの全域が均一に加熱されるので、処理液の温度均一性を高めることができ、これにより、処理の面内均一性を保つことができる。
【０１２０】
以上により、第１実施形態によれば、各ノズル５，６，７がノズル挿入孔３６に選択的に挿入され（処理位置に配置され）、ノズル挿入孔３６に挿入されたノズル５，６，７から処理液（薬液、ＤＩＷおよび有機溶剤）が吐出されることにより、第１空間４７にノズル５，６，７から処理液が供給される。吐出する処理液の種類ごとにノズル５，６，７を個別に設けているので、処理液の混触は生じない。これにより、互いに種類の異なる処理液の混触を防止しつつ、複数種の処理液に関し、ウエハＷの上面の全域に処理液を行き渡らせることができる。
【０１２１】
また、この実施形態では、比較的簡易な小型の係合ユニットを係合ユニット５０として採用している。そのため、処理室３の内部空間の容積をより一層効果的に減少させることができる。
この場合、処理室３の内部空間の容積を効果的に減少させることができるから、雰囲気制御を行うためのＦＦＵ（ファンフィルタユニット）や排気機構（チャンバ内排気）を設けなくても、雰囲気を制御することができる。
【０１２２】
図２０は、本発明の第２実施形態に係る基板処理装置１０１の構成を模式的に示す断面図である。この第２実施形態の基板処理装置１０１のうち、前述の第１実施形態（図１〜図１９の実施形態）の基板処理装置１の各部に対応する部分には、図１等と同一の参照符号を付して示し、説明を省略する。基板処理装置１０１が第１実施形態の基板処理装置１と相違する点は、スピンチャック（把持回転手段）１０２がウエハＷのみを保持し上対向板９を保持しない点、および上対向板９を常時保持しておくための２つの係合ユニット（支持部材）１５０を、係合ユニット５０に代えて設けた点である。
【０１２３】
スピンチャック１０２は、回転軸１１、スピンベース１２およびモータ１４を備える点で、スピンチャック４と共通しているが、スピンベース１２には複数個（３個以上。たとえば６個）の挟持部材１０３が配置されている点で、スピンチャック４と相違している。スピンチャック１０２は、各挟持部材１０３をウエハＷの周端面に一括して当接させることにより、ウエハＷをそれぞれ水平方向に挟むことができる。ウエハＷが複数個の挟持部材１０３に保持された状態で、モータ１４の回転駆動力が回転軸１１に入力されることにより、回転軸線ＣまわりにウエハＷが回転する。
【０１２４】
各係合ユニット１５０は、第１実施形態の係合ユニット５０と同様、処理室３の天井壁（下面）に支持されて、上下動可能に移動可能なユニット本体５１と、ユニット本体５１に、姿勢変更可能に支持された係合爪５２とを備えている。
２つの係合ユニット１５０は、赤外線ランプ９７およびランプ支持ユニット９９の外側を取り囲む位置に配置されている。一方の係合ユニット１５０は、一方の引掛け孔対４０が形成される上対向板９の周端面の上方位置に配設されている。他方の係合ユニット１５０は、一方の係合ユニット１５０と回転軸線Ｃを中心として反対側の対称位置に配置されている。
【０１２５】
係合爪５２は、第１実施形態の係合爪５２と同等の構成であり、そのため、同一の符号を付している。
各ユニット本体５１には、係合ユニット１５０を、スピンチャック１０２に保持されているウエハＷに上対向板９を近接配置させる近接位置（図２０参照）と、スピンチャック１０２から上方に大きく離反する離反位置との間で昇降させる係合ユニット昇降機構（係合部材移動手段）１５３が結合されている。離反位置は、処理室３の天井壁の近傍に設定されている。近接位置では、上対向板９の下面３５が、ウエハＷの上面と微小間隔（たとえば０．５〜３ｍｍ程度の間隔）を隔てて対向している。
【０１２６】
このように、２つの係合ユニット１５０で上対向板９を保持するので、上対向板９を安定して昇降させることができる。さらに、２つの係合ユニット１５０で上対向板９を保持するために各係合ユニット１５０に作用する荷重が分散して小さくなるので、係合ユニット１５０として比較的簡易な小型の係合ユニットを採用する。これにより、上対向板９の中央部を支持して上対向板９を昇降させる場合と比較して、係合ユニット１５０の小型化を図ることができる。
この第２実施形態でも、第１実施形態と同様の処理を実行することができるが、第１実施形態の場合と比較して、スピンチャック１０２の回転時にスピンチャック１０２が保持する必要のある重量を低減させることができる。  なお、基板処理装置１０１に、係合爪回動機構５４（図１等参照）と同等の構成を設けてもよいが、係合爪５２は、少なくとも処理中は、回動されることはない。
【０１２７】
以上により、第２実施形態においても、第１実施形態と同等の作用効果を奏することができる。
また、この実施形態では、比較的簡易な小型の係合ユニットを係合ユニット１５０として採用している。そのため、処理室３の内部空間の容積をより一層効果的に減少させることができる。
【０１２８】
図２１は、本発明の第３実施形態に係る基板処理装置２０１の構成を模式的に示す断面図である。
第３実施形態の基板処理装置２０１のうち、前述の第１実施形態（図１〜図１９の実施形態）の基板処理装置１の各部に対応する部分には、図１等と同一の参照符号を付して示し、説明を省略する。基板処理装置２０１が第１実施形態の基板処理装置１と相違する点は、上対向板９の下面３５の周縁部に、ウエハＷの上面の周縁部に対向する下面（周縁部対向面）２０３を有する円環状の環状部材２０２を配置した点である。環状部材２０２はたとえば断面矩形状をなしている。環状部材２０２の下面２０３は、疎液性面であってもよいし、親液性面であってもよい。この実施形態では、環状部材２０２は、上対向板９の下面３５に固定されている。下面３５と、ウエハＷの上面の周縁部との間には微小の隙間が形成されている。
【０１２９】
この実施形態では、ウエハＷの上面の周縁部に対向して環状部材２０２が配置されているので、ウエハＷの上面の周縁部と下面２０３との間の間隔が、第１空間４７の他の部分の間隔よりも狭くされている。そのため、処理液（薬液およびＤＩＷ）が第１空間４７から流出するのを環状部材２０２によって堰き止めることができる。これにより、第１空間４７内における処理液の液密状態をより安定的に保つことができる。
【０１３０】
なお、環状部材２０２は、周方向に分割された複数の分割体により構成されていてもよい。また、環状部材２０１は上対向板９と一体に形成されていてもよい。
以上、この発明の３つの実施形態について説明したが、この発明は他の形態で実施することもできる。
たとえば、各実施形態では下対向板１０を設けることとしたが、下対向板１０を設けない構成とすることもできる。この場合であっても、スピンチャック４，１０２に保持されているウエハＷの下面中心部には、下面吐出口７４が形成されていることが望ましい。
【０１３１】
前述の各実施形態では、上対向板９にノズル挿入孔３６を設け、ノズル挿入孔３６にノズル５，６，７，８を選択的に挿入して、第１空間４７への処理流体（薬液、ＤＩＷ、有機溶剤および窒素ガス）の供給を行った。しかしながら、図２２に示すように、ノズル挿入孔３６に代えて、上対向板９の下面３５の中心に、厚み方向（上下方向）に貫通する供給孔３６Ａが形成されていてもよい。供給孔３６Ａは上対向板９の上面３９および下面３５にそれぞれ開口している。
【０１３２】
そして、薬液ノズル５、リンス液ノズル６、有機溶剤ノズル７および不活性ガスノズル８の吐出口１５を、それぞれ供給孔３６Ａの上方に対向して配置し、この状態で、各ノズル５〜８の吐出口１５から、薬液、ＤＩＷ、有機溶剤および窒素ガスを吐出することにより、これらの処理流体が、供給孔３６Ａを通して第１空間４７内に供給される。この場合、ノズル５〜８が供給孔３６Ａに挿入されないから、供給孔３６Ａの側壁が、各ノズル５，６，７，８（の下部）と整合する形状に形成されている必要はない。
【０１３３】
他の変形例として、図２３に示すように、上対向板９にノズル挿入孔３６（または供給孔３６Ａ）が複数（たとえば２つ）設けられていてもよい。この場合、２つの各ノズル挿入孔３６（供給孔３６Ａ）は、上対向板９の中心を対称中心として対称に配置されている。
さらに他の変形例として、図２４に示すように、１つの処理液ノズル３００（第１ノズル）に、複数の処理液配管３０１，３０２が接続されていてもよい。処理液ノズル３００の形状および寸法として、ノズル５〜８と同等の形状および寸法が採用されている。そのため、処理液ノズル３００をノズル挿入孔３６（図１等参照）に挿入可能である。各処理液配管３０１，３０２は、下方に開口に処理液吐出口３０３，３０４を、処理液ノズル３００の下端面と略面一の位置に有している。各処理液配管３０１，３０２には互いに異なる種類の処理液（たとえば薬液とＤＩＷであってもよいし、互いに異なる種類の薬液であってもよい）が供給されている。
【０１３４】
さらにまた、引掛け孔対４０が上対向板９の周方向に３つ以上、等間隔に配置されていてもよい。この場合、係合爪５２も各引掛け孔対４０に対応して３つ以上設けられる。
さらに、ノズル５〜８，３００の形状は、前述のような形状に限られない。たとえば、内側が凸の円筒２０段形状であってよい。
以上、本発明の２つの実施形態について説明したが、本発明は他の形態でも実施するこができる。
【０１３５】
また、リンス液としてＤＩＷを用いる場合を例に挙げて説明した。しかしながら、リンス液は、ＤＩＷに限らず、炭酸水、電解イオン水、オゾン水、希釈濃度（たとえば、１０〜１００ｐｐｍ程度）の塩酸水、還元水（水素水）などをリンス液として採用することもできる。
さらに、不活性ガスの一例として窒素ガスを挙げたが、清浄空気やその他の不活性ガスを採用することができる。
【０１３６】
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【０１３７】
１；１０１；２０１  基板処理装置
３  処理室
４；１０２  スピンチャック（把持回転手段）
５  薬液ノズル（第１ノズル）
６  リンス液ノズル（第１ノズル）
７  有機溶剤ノズル（第１ノズル）
９  上対向板（第１対向部材）
１０  下対向板（第２対向部材）
１２  スピンベース（ベース）
１３  挟持部材
２３  第１アーム移動機構（ノズル移動手段）
２６  第２アーム移動機構（ノズル移動手段）
３５  下面（第１対向面）
３６  ノズル挿入孔
３６Ａ  供給孔
３８  ノズル昇降機構（ノズル移動手段）
４７  第１空間
５０  係合ユニット（係合部材）
５２  係合爪
５３  係合ユニット昇降機構（係合部材移動手段）
６５  下側処理流体供給管（第２ノズル）
７４  下面吐出口（吐出口）
７６  上面（第２対向面）
７７  第２空間
８０  カップ（周辺部材）
９７  赤外線ランプ
９８  下面（照射面）
１５０  係合ユニット（支持部材）
１５３  係合ユニット昇降機構（係合部材移動手段）
２０２  環状部材
２０３  下面（周縁部対向面）
３００  処理液ノズル（第１ノズル）
Ｃ  回転軸線
Ｗ  ウエハ（基板）
【図１】
2013207272.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2013207272.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2013207272.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2013207272.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2013207272.tif 000017
【図１６】
2013207272.tif 000018
【図１７】
2013207272.tif 000019
【図１８】
2013207272.tif 000020
【図１９】
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【図２０】
2013207272.tif 000022
【図２１】
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【図２２】
2013207272.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
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