(57)【要約】【課題】パーティクルの発生を抑制しながら、二流体ノズルからの有機溶剤の液滴を用いて基板を良好に処理できる、基板処理装置および基板処理方法を提供すること。【解決手段】基板処理装置は、ＩＰＡ液滴吐出工程（ステップＳ４）と、ＩＰＡ液滴吐出工程（Ｓ４）に先立って実行されるＩＰＡ液膜形成工程（ステップＳ３）とを実行する。ＩＰＡ液滴吐出工程（Ｓ４）では、二流体ノズルから、ＩＰＡと気体とを混合して生成されたＩＰＡの液滴を、基板の上面内の所定の吐出領域に向けて吐出する。ＩＰＡ液膜形成工程（Ｓ３）では、基板の上面にＩＰＡの連続流を供給して、吐出領域を覆うＩＰＡの液膜を形成する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を水平に保持する基板保持手段と、
有機溶剤と気体とを混合させることにより前記有機溶剤の液滴を生成し、生成された前記有機溶剤の前記液滴を前記基板の上面に吐出するための二流体ノズルと、
前記二流体ノズルに前記有機溶剤を供給するための第１の有機溶剤供給手段と、
前記二流体ノズルに前記気体を供給するための気体供給手段と、
前記基板の上面に前記有機溶剤を供給するための第２の有機溶剤供給手段と、
前記第１および第２の有機溶剤供給手段ならびに前記気体供給手段を制御する制御手段とを含み、
前記制御手段は、前記二流体ノズルから、前記有機溶剤の前記液滴を、前記基板の上面内の所定の吐出領域に向けて吐出する液滴吐出工程と、前記液滴吐出工程に先立って実行され、前記基板の上面に前記有機溶剤を供給して、前記吐出領域を覆う前記有機溶剤の液膜を形成する液膜形成工程とを実行する、基板処理装置。
【請求項２】
前記第２の有機溶剤供給手段は、前記第１の有機溶剤供給手段を含み、
前記制御手段は、前記二流体ノズルに前記気体を供給せずに前記有機溶剤を供給することにより、当該二流体ノズルから前記有機溶剤を連続流の態様で吐出して、前記液膜形成工程を実行する、請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記基板を鉛直な回転軸線まわりに回転させるための基板回転手段をさらに含み、
前記制御手段は、前記基板回転手段を制御する手段を含み、
前記制御手段は、前記液滴吐出工程に並行して、前記基板を前記回転軸線まわりに回転させる第１の回転工程をさらに実行する、請求項１または２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記基板の上面に前記有機溶剤を供給するための第３の有機溶剤供給手段をさらに含み、
前記制御手段は、前記第３の有機溶剤供給手段を制御する手段をさらに含み、
前記制御手段は、前記液滴吐出工程の後、前記基板の上面に前記有機溶剤を供給する後供給工程を実行する、請求項３に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記後供給工程に並行して、前記回転軸線まわりに前記基板を、前記第１の回転工程時よりも高速で回転させる第２の回転工程をさらに実行する、請求項４に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記第３の有機溶剤供給手段は、前記第１の有機溶剤供給手段を含み、
前記制御手段は、前記二流体ノズルに前記気体を供給せずに前記有機溶剤を供給することにより、当該二流体ノズルから前記有機溶剤を連続流の態様で吐出して、前記後供給工程を実行する、請求項４または５に記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記基板保持手段の周囲を取り囲み、それぞれ独立して昇降可能に設けられた第１および第２のガードと、
前記第１および第２のガードを個別に昇降させるためのガード昇降手段とをさらに含み、
前記制御手段は、前記昇降手段を制御する手段をさらに含み、
前記制御手段は、前記液滴吐出工程に並行して前記基板の周端面に第１のガードを対向させており、
前記制御手段は、前記基板の上面に前記有機溶剤を供給せずに前記回転軸線まわりに前記基板を回転させることにより、前記基板の上面を乾燥させる乾燥工程と、前記液滴吐出工程の終了後、前記乾燥工程の実行に先立って、前記基板の周端面に対向するガードを、前記第１のガードから前記第２のガードに変更する対向ガード変更工程とをさらに実行する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記基板の上面に前記有機溶剤を吐出するための有機溶剤ノズルと、
前記有機溶剤ノズルに前記有機溶剤を供給するための第４の有機溶剤供給手段と、
前記基板の上面内で前記吐出領域の位置が移動するように、前記二流体ノズルと前記有機溶剤ノズルとの位置関係を一定に保ちながら前記二流体ノズルおよび前記有機溶剤ノズルを移動させるノズル移動手段とをさらに含み、
前記制御手段は、前記ノズル移動手段を制御する手段をさらに含み、
前記制御手段は、前記基板の上面内で前記吐出領域の位置を移動させる吐出領域移動工程と、前記吐出領域移動工程に並行して、前記吐出領域の進行方向の後方位置に前記有機溶剤を供給する付加有機溶剤供給工程とをさらに実行し、前記付加有機溶剤供給工程は、前記吐出領域の進行方向の前方位置には前記有機溶剤を供給しない、請求項１〜７のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項９】
基板を水平に保持する基板保持工程と、
二流体ノズルから、有機溶剤と気体とを混合して生成された前記有機溶剤の液滴を、前記基板の上面内の所定の吐出領域に向けて吐出する液滴吐出工程と、
前記液滴吐出工程に先立って実行され、前記基板の上面に前記有機溶剤を供給して、前記吐出領域を覆う前記有機溶剤の液膜を形成する液膜形成工程とを含む、基板処理方法。
【請求項１０】
前記液膜形成工程は、前記二流体ノズルに前記気体を供給せずに前記有機溶剤を供給することにより、当該二流体ノズルから前記有機溶剤を連続流の態様で吐出する、請求項９に記載の基板処理方法。
【請求項１１】
前記液滴吐出工程に並行して、前記基板を前記回転軸線まわりに回転させる第１の回転工程をさらに含む、請求項９または１０に記載の基板処理方法。
【請求項１２】
前記液滴吐出工程の後、前記基板の上面に前記有機溶剤を供給する後供給工程をさらに含む、請求項１１に記載の基板処理方法。
【請求項１３】
前記後供給工程に並行して、前記回転軸線まわりに前記基板を、前記第１の回転工程時よりも高速で回転させる第２の回転工程をさらに含む、請求項１２に記載の基板処理方法。
【請求項１４】
前記後供給工程は、前記二流体ノズルに前記気体を供給せずに前記有機溶剤を供給することにより、当該二流体ノズルから前記有機溶剤を連続流の態様で吐出する、請求項９〜１３のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項１５】
前記液滴吐出工程は、前記基板の周端面に第１のガードを対向させた状態で実行する工程であり、
前記基板処理方法は、
前記基板の上面に前記有機溶剤を供給せずに前記回転軸線まわりに前記基板を回転させることにより、前記基板の上面を乾燥させる乾燥工程と、
前記液滴吐出工程の終了後、前記乾燥工程の実行に先立って、前記基板の周端面に対向するガードを、前記第１のガードから、当該第１のガードと異なる第２のガードに変更する対向ガード変更工程とをさらに含む、請求項９〜１４のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項１６】
前記基板の上面内で前記吐出領域の位置を移動させる吐出領域移動工程と、
前記吐出領域移動工程に並行して、前記吐出領域の進行方向の後方位置に前記有機溶剤を供給する付加有機溶剤供給工程とをさらに含み、
前記付加有機溶剤供給工程は、前記吐出領域の進行方向の前方位置には前記有機溶剤を供給しない、請求項９〜１５のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項１７】
上面にＳｉＯ２が配置されたシリコン基板を、前記基板として準備する第１の前準備工程をさらに含む、請求項９〜１６のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項１８】
ＳｉＯ２より比誘電率の小さい低誘電率材料からなる絶縁膜と、前記絶縁膜上に配置された銅配線とを含む半導体基板を、前記基板として準備する第２の前準備工程をさらに含む、請求項９〜１６のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機溶剤を用いて基板を処理する基板処理装置および基板処理方法に関する。処理対象となる基板の例には、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、ＦＥＤ(Field Emission Display)用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、セラミック基板、太陽電池用基板などが含まれる。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置や液晶表示装置の製造工程では、半導体ウエハや液晶表示パネル用ガラス基板などの基板の主面に洗浄液を供給して、その基板の主面を処理液で洗浄する洗浄処理が行われる。たとえば、基板を一枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置は、複数本のチャックピンで基板をほぼ水平に保持しながら、その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よって回転される基板の主面に洗浄液を供給するためのノズルとを備えている。
【０００３】
下記特許文献１では、ノズルとして、連続流を吐出するストレートノズルでなく、洗浄液の微小の液滴を噴出する噴出ノズルが用いられている。また、洗浄液として、イソプロピルアルコール（isopropyl alcohol：ＩＰＡ）が用いられている。すなわち、特許文献１では、噴出ノズルから噴出されるＩＰＡの微小の液滴が、基板の主面に供給され、これにより当該主面が洗浄される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２７５６９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、有機溶剤（ＩＰＡ）の液滴の吐出開始時には、二流体ノズル（噴出ノズル）から吐出される有機溶剤の液滴の粒径分布が不安定な状態である。したがって、二流体ノズルから有機溶剤の液滴を基板の上面（主面）に吐出開始すると、粒径分布が不安定な状態の有機溶剤の液滴が乾燥状態の基板の上面に直接衝突し、これが原因で、基板の上面にパーティクルが発生するおそれがある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、パーティクルの発生を抑制しながら、二流体ノズルからの有機溶剤の液滴を用いて基板を良好に処理できる、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】
前記の目的を達成するための請求項１に記載の発明は、基板を水平に保持する基板保持手段と、有機溶剤と気体とを混合させることにより前記有機溶剤の液滴を生成し、生成された前記有機溶剤の前記液滴を前記基板の上面に吐出するための二流体ノズルと、前記二流体ノズルに前記有機溶剤を供給するための第１の有機溶剤供給手段と、前記二流体ノズルに前記気体を供給するための気体供給手段と、前記基板の上面に前記有機溶剤を供給するための第２の有機溶剤供給手段と、前記第１および第２の有機溶剤供給手段ならびに前記気体供給手段を制御する制御手段とを含み、前記制御手段は、前記二流体ノズルから、前記有機溶剤の前記液滴を、前記基板の上面内の所定の吐出領域に向けて吐出する液滴吐出工程と、前記液滴吐出工程に先立って実行され、前記基板の上面に前記有機溶剤を供給して、前記吐出領域を覆う前記有機溶剤の液膜を形成する液膜形成工程とを実行する、基板処理装置を提供する。
【０００８】
この構成によれば、二流体ノズルから基板の上面内の吐出領域に向けて有機溶剤の液滴が吐出される。基板の上面に対する有機溶剤の液滴の衝突によって、吐出領域に付着している異物（パーティクルなど）が物理的に除去される。これにより、基板の上面を良好に処理できる。
また、有機溶剤の液滴の吐出に先立って、基板の上面に、吐出領域を覆う有機溶剤の液膜が形成される。そのため、二流体ノズルから吐出された有機溶剤の液滴は、吐出領域を覆う有機溶剤の液膜に衝突する。したがって、吐出される有機溶剤の液滴の粒径分布が不安定な液滴吐出開始時において、有機溶剤の液滴が乾燥状態の基板の上面に直接衝突することを回避できる。したがって、液滴吐出工程の実行に伴うパーティクルの発生を抑制できる。
【０００９】
以上により、パーティクルの発生を抑制しながら、二流体ノズルからの有機溶剤の液滴を用いて基板を良好に処理できる。
請求項２に記載の発明は、前記第２の有機溶剤供給手段は、前記第１の有機溶剤供給手段を含み、前記制御手段は、前記二流体ノズルに前記気体を供給せずに前記有機溶剤を供給することにより、当該二流体ノズルから前記有機溶剤を連続流の態様で吐出して、前記液膜形成工程を実行する、請求項１に記載の基板処理装置である。
【００１０】
この構成によれば、二流体ノズルへの気体の供給を停止状態から供給状態に切り換えることにより、二流体ノズルから吐出される有機溶剤を、連続流の態様から液滴の態様に切り換えることができる。液滴吐出工程で用いられる有機溶剤と、液膜形成工程で用いられる有機溶剤とを共通のノズルから吐出するので、液膜形成工程における有機溶剤の供給停止後遅滞なく液滴吐出工程を開始することが可能である。つまり、基板の上面に有機溶剤を途切れることなく供給可能である。これにより、液膜形成工程から液滴吐出工程への移行時において、基板の上面の乾燥を抑制でき、ゆえに、液膜形成工程から液滴吐出工程への移行時における、パーティクルの発生を効果的に抑制できる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、前記基板を鉛直な回転軸線まわりに回転させるための基板回転手段をさらに含み、前記制御手段は、前記基板回転手段を制御する手段を含み、前記制御手段は、前記液滴吐出工程に並行して、前記基板を前記回転軸線まわりに回転させる第１の回転工程をさらに実行する、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、液滴吐出工程では、基板の上面に有機溶剤の液膜が形成される。液滴吐出工程に並行して基板を回転させるので、基板の上面に形成される液膜を薄膜化できる。そのため、有機溶剤の液滴を基板の上面に到達させることができるので、基板の上面に付着している異物を良好に除去できる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、前記基板の上面に前記有機溶剤を供給するための第３の有機溶剤供給手段をさらに含み、前記制御手段は、前記第３の有機溶剤供給手段を制御する手段をさらに含み、前記制御手段は、前記液滴吐出工程の後、前記基板の上面に前記有機溶剤を供給する後供給工程を実行する、請求項３に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、液滴吐出工程の後に行われる後供給工程では、基板の上面に有機溶剤が供給される。したがって、液滴吐出工程における物理洗浄によって基板上面から除去された異物を、有機溶剤で洗い流すことができ、これにより、基板の上面への異物の再付着を抑制または防止できる。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、前記制御手段は、前記後供給工程に並行して、前記回転軸線まわりに前記基板を、前記第１の回転工程時よりも高速で回転させる第２の回転工程をさらに実行する、請求項４に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、後供給工程における基板の回転速度が第１の回転工程時よりも高速であるので、基板の上面に供給された有機溶剤に大きな遠心力が作用する。これにより、物理洗浄によって基板上面から除去された異物を、有機溶剤と共に基板の側方から振り切ることができ、ゆえに、異物が基板の上面に残留することを抑制または防止できる。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、前記第３の有機溶剤供給手段は、前記第１の有機溶剤供給手段を含み、前記制御手段は、前記二流体ノズルに前記気体を供給せずに前記有機溶剤を供給することにより、当該二流体ノズルから前記有機溶剤を連続流の態様で吐出して、前記後供給工程を実行する、請求項４または５に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、二流体ノズルへの気体の供給を供給状態から停止状態に切り換えることにより、二流体ノズルから吐出される有機溶剤を、液滴の態様から連続流の態様に切り換えることができる。液滴吐出工程で用いられる有機溶剤と、後供給工程で用いられる有機溶剤とを共通のノズルから吐出するので、液滴吐出工程における有機溶剤の供給停止後遅滞なく後供給工程を開始することが可能である。つまり、基板の上面に有機溶剤を途切れることなく供給可能である。これにより、液滴吐出工程から後供給工程への移行時において、基板の上面の乾燥を抑制でき、ゆえに、液滴吐出工程から後供給工程への移行時における、パーティクルの発生を効果的に抑制できる。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、前記基板保持手段の周囲を取り囲み、それぞれ独立して昇降可能に設けられた第１および第２のガードと、前記第１および第２のガードを個別に昇降させるためのガード昇降手段とをさらに含み、前記制御手段は、前記昇降手段を制御する手段をさらに含み、前記制御手段は、前記液滴吐出工程に並行して前記基板の周端面に第１のガードを対向させており、前記制御手段は、前記基板の上面に前記有機溶剤を供給せずに前記回転軸線まわりに前記基板を回転させることにより、前記基板の上面を乾燥させる乾燥工程と、前記乾燥工程の実行に先立って、前記基板の周端面に対向するガードを、前記第１のガードから前記第２のガードに変更する対向ガード変更工程とをさらに実行する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
【００１６】
この構成によれば、有機溶剤の液滴によって基板の上面が物理洗浄される液滴吐出工程では、基板から排出される有機溶剤は基板から除去された異物を含むことがある。液滴吐出工程時には基板の周端面に第１のガードが対向するので、第１のガードには、異物を含む有機溶剤が付着している可能性がある。
しかしながら、乾燥工程時には、異物を含む有機溶剤が付着している可能性のある第１のガードではなく、第２のガードを基板の周端面に対向させる。そのため、乾燥工程時に、洗浄処理後の基板が、基板の周端面に対向するガードに付着している有機溶剤（異物を含む有機溶剤）によって汚染されることを、効果的に抑制できる。
【００１７】
請求項８に記載の発明は、前記基板の上面に前記有機溶剤を吐出するための有機溶剤ノズルと、前記有機溶剤ノズルに前記有機溶剤を供給するための第４の有機溶剤供給手段と、前記基板の上面内で前記吐出領域の位置が移動するように、前記二流体ノズルと前記有機溶剤ノズルとの位置関係を一定に保ちながら前記二流体ノズルおよび前記有機溶剤ノズルを移動させるノズル移動手段とをさらに含み、前記制御手段は、前記ノズル移動手段を制御する手段をさらに含み、前記制御手段は、前記基板の上面内で前記吐出領域の位置を移動させる吐出領域移動工程と、前記吐出領域移動工程に並行して、前記吐出領域の進行方向の後方位置に前記有機溶剤を供給する付加有機溶剤供給工程とをさらに実行し、前記付加有機溶剤供給工程は、前記吐出領域の進行方向の前方位置には前記有機溶剤を供給しない、請求項１〜７のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
【００１８】
この構成によれば、吐出領域の位置が基板の上面のいずれに配置される場合であっても、吐出領域の位置の近くに、有機溶剤が別途供給される。液滴吐出工程中に基板の上面が乾燥すると、その乾燥した領域においてパーティクルが発生するおそれがある。しかしながら、請求項８では、吐出領域の位置の近くに有機溶剤が供給されるので、液滴吐出工程中における基板の上面の乾燥を防止できる。
【００１９】
仮に、二流体ノズルからの有機溶剤の液滴の吐出領域の進行方向の前方位置に有機溶剤を供給する場合、吐出領域における有機溶剤の液膜が分厚くなる。吐出領域を覆う液膜が分厚いと、吐出領域への有機溶剤の液滴の吐出に伴って有機溶剤が液跳ねすることがある。有機溶剤の液跳ねによって当該有機溶剤に含まれる汚染物質が周囲に飛散し、パーティクル発生の原因となるおそれがある。
【００２０】
請求項８では、吐出領域の進行方向の後方位置にのみ有機溶剤を供給するので、基板の上面の乾燥を防止しながら、かつ吐出領域における有機溶剤の液膜を薄く保つことができる。そのため、吐出領域に吐出される有機溶剤の液跳ねを抑制できる。これにより、液滴吐出工程の実行に伴うパーティクルの発生をより効果的に抑制できる。
前記の目的を達成するための請求項９に記載の発明は、基板を水平に保持する基板保持工程と、二流体ノズルから、有機溶剤と気体とを混合して生成された前記有機溶剤の液滴を、前記基板の上面内の所定の吐出領域に向けて吐出する液滴吐出工程と、前記液滴吐出工程に先立って実行され、前記基板の上面に前記有機溶剤を供給して、前記吐出領域を覆う前記有機溶剤の液膜を形成する液膜形成工程とを含む、基板処理方法を提供する。
【００２１】
この方法によれば、請求項１に関連して記載した作用効果と同等の作用効果を奏する。
請求項１０に記載の発明は、前記液膜形成工程は、前記二流体ノズルに前記気体を供給せずに前記有機溶剤を供給することにより、当該二流体ノズルから前記有機溶剤を連続流の態様で吐出する、請求項９に記載の基板処理方法である。
この方法によれば、請求項２に関連して記載した作用効果と同等の作用効果を奏する。
【００２２】
請求項１１に記載の発明は、前記液滴吐出工程に並行して、前記基板を前記回転軸線まわりに回転させる第１の回転工程をさらに含む、請求項９または１０に記載の基板処理方法である。
この方法によれば、請求項３に関連して記載した作用効果と同等の作用効果を奏する。
請求項１２に記載の発明は、前記液滴吐出工程の後、前記基板の上面に前記有機溶剤を供給する後供給工程をさらに含む、請求項１１に記載の基板処理方法である。
【００２３】
この方法によれば、請求項４に関連して記載した作用効果と同等の作用効果を奏する。
請求項１３に記載の発明は、前記後供給工程に並行して、前記回転軸線まわりに前記基板を、前記第１の回転工程時よりも高速で回転させる第２の回転工程をさらに含む、請求項１２に記載の基板処理方法である。
この方法によれば、請求項５に関連して記載した作用効果と同等の作用効果を奏する。
【００２４】
請求項１４に記載の発明は、前記後供給工程は、前記二流体ノズルに前記気体を供給せずに前記有機溶剤を供給することにより、当該二流体ノズルから前記有機溶剤を連続流の態様で吐出する、請求項９〜１３のいずれか一項に記載の基板処理方法である。
この方法によれば、請求項６に関連して記載した作用効果と同等の作用効果を奏する。
請求項１５に記載の発明は、前記液滴吐出工程は、前記基板の周端面に第１のガードを対向させた状態で実行する工程であり、前記基板処理方法は、前記基板の上面に前記有機溶剤を供給せずに前記回転軸線まわりに前記基板を回転させることにより、前記基板の上面を乾燥させる乾燥工程と、前記液滴吐出工程の終了後、前記乾燥工程の実行に先立って、前記基板の周端面に対向するガードを、前記第１のガードから、当該第１のガードと異なる第２のガードに変更する対向ガード変更工程とをさらに含む、請求項９〜１４のいずれか一項に記載の基板処理方法である。
【００２５】
この方法によれば、請求項７に関連して記載した作用効果と同等の作用効果を奏する。
請求項１６に記載の発明は、前記基板の上面内で前記吐出領域の位置を移動させる吐出領域移動工程と、前記吐出領域移動工程に並行して、前記吐出領域の進行方向の後方位置に前記有機溶剤を供給する付加有機溶剤供給工程とをさらに含み、前記付加有機溶剤供給工程は、前記吐出領域の進行方向の前方位置には前記有機溶剤を供給しない、請求項９〜１５のいずれか一項に記載の基板処理方法である。
【００２６】
この方法によれば、請求項８に関連して記載した作用効果と同等の作用効果を奏する。
請求項１７に記載の発明は、上面にＳｉＯ２が配置されたシリコン基板を、前記基板として準備する第１の前準備工程をさらに含む、請求項９〜１６のいずれか一項に記載の基板処理方法である。
この方法によれば、有機溶剤は、ＳｉＯ２に対するエッチング力が低い。そのため、基板の上面に配置されたＳｉＯ２を過剰にエッチングすることなく、シリコン基板の表面を良好に洗浄できる。
【００２７】
請求項１８に記載の発明は、ＳｉＯ２より比誘電率の小さい低誘電率材料からなる絶縁膜と、前記絶縁膜上に配置された銅配線とを含む半導体基板を、前記基板として準備する第２の前準備工程をさらに含む、請求項９〜１６のいずれか一項に記載の基板処理方法である。
この方法によれば、有機溶剤を洗浄液として用いて、基板の上面を洗浄する。有機溶剤は、銅に対する酸化力が低い。そのため、銅配線を過剰にエッチングすることなく、半導体基板の上面を良好に洗浄できる。
【００２８】
この場合、前記有機溶剤は低表面張力を有していてもよい。低誘電率材料は高い接触角を有するために、絶縁膜の表面は、高い疎水性（疎液性）を示す。しかしながら、低表面張力を有する有機溶剤を洗浄液として用いることにより、高い疎水性を有する絶縁膜の表面を良好に濡らすことができる。これにより、半導体基板の上面の全域を覆う有機溶剤の液膜を良好に形成できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る基板処理装置を水平方向に見た図である。
【図２】前記基板処理装置に備えられた二流体ノズルの構成を図解的に示す断面図である。
【図３】前記基板処理装置の処理対象の基板の表面近傍を拡大して示す断面図である。
【図４Ａ−４Ｃ】図３に示す基板の製造方法を工程順に示す図解的な断面図である。
【図５】前記基板処理装置によって行われる洗浄処理の処理例について説明するためのフローチャートである。
【図６Ａ−６Ｂ】前記洗浄処理の処理例を説明するための図解的な図である。
【図６Ｃ−６Ｄ】図６Ｂに続く工程を説明するための模式的な図である。
【図６Ｅ】図６Ｄに続く工程を説明するための模式的な図である。
【図７Ａ−７Ｂ】実施例を対象とする第１の洗浄試験の試験結果を示す図である。
【図８】比較例を対象とする第１の洗浄試験の試験結果を示す図である。
【図９】パーティクルモードを説明するための図解的な平面図である。
【図１０】第２の洗浄試験の試験結果を示す図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係る基板処理装置の一部を図解的に示す図である。
【図１２Ａ−１２Ｂ】本発明の第２の実施形態に係る洗浄処理の処理例を説明するための図解的な図である。
【図１３】処理対象の他の基板の表面近傍を拡大して示す断面図である。
【図１４Ａ−１４Ｃ】図１３に示す基板の製造方法を工程順に示す図解的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下では、本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の実施形態に係る基板処理装置１を水平方向に見た図である。図２は、基板処理装置１に備えられた二流体ノズル１６の構成を図解的に示す断面図である。
基板処理装置１は、シリコン基板６１（図３参照）等の基板Ｗのデバイス形成領域側の主面（上面）に対して、洗浄処理を施すための枚葉型の装置である。基板処理装置１は、内部空間を有する箱形の処理チャンバ２と、処理チャンバ２内で一枚の基板Ｗを水平な姿勢で保持して、基板Ｗの中心を通る鉛直な回転軸線Ａ１まわりに基板Ｗを回転させるスピンチャック（基板保持手段）３と、スピンチャック３に保持されている基板Ｗの上面に、有機溶剤の一例のＩＰＡの液滴を吐出するための二流体ノズル１６と、二流体ノズル１６にＩＰＡを供給するための有機溶剤供給ユニット（第１の有機溶剤供給手段）４と、二流体ノズル１６に気体の一例としての窒素ガスを供給するための気体供給ユニット（気体供給手段）８０と、スピンチャック３を取り囲む筒状の処理カップ５と、基板処理装置１に備えられた装置の動作やバルブの開閉を制御する制御装置（制御手段）７とを含む。
【００３１】
処理チャンバ２は、箱状の隔壁８と、隔壁８の上部から隔壁８内（処理チャンバ２内に相当）に清浄空気を送る送風ユニットとしてのＦＦＵ（ファン・フィルタ・ユニット）９と、隔壁８の下部から処理チャンバ２内の気体を排出する排気装置１０とを含む。スピンチャック３および二流体ノズル１６は、隔壁８内に収容配置されている。
ＦＦＵ９は隔壁８の上方に配置されており、隔壁８の天井に取り付けられている。ＦＦＵ９は、隔壁８の天井から処理チャンバ２内に清浄空気を送る。排気装置１０は、処理カップ５内に接続された排気ダクト１１を介して処理カップ５の底部に接続されており、処理カップ５の底部から処理カップ５の内部を吸引する。ＦＦＵ９および排気装置１０により、処理チャンバ２内にダウンフロー（下降流）が形成される。
【００３２】
スピンチャック３として、基板Ｗを水平方向に挟んで基板Ｗを水平に保持する挟持式のチャックが採用されている。具体的には、スピンチャック３は、スピンモータ（基板回転手段）１２と、このスピンモータ１２の駆動軸と一体化されたスピン軸１３と、スピン軸１３の上端に略水平に取り付けられた円板状のスピンベース１４とを含む。
スピンベース１４の上面には、その周縁部に複数個（３個以上。たとえば６個）の挟持部材１５が配置されている。複数個の挟持部材１５は、スピンベース１４の上面周縁部において、基板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。
【００３３】
また、スピンチャック３としては、挟持式のものに限らず、たとえば、基板Ｗの裏面を真空吸着することにより、基板Ｗを水平な姿勢で保持し、さらにその状態で鉛直な回転軸線まわりに回転することにより、スピンチャック３に保持された基板Ｗを回転させる真空吸着式のもの（バキュームチャック）が採用されてもよい。
二流体ノズル１６は、基板Ｗの表面におけるＩＰＡの供給位置（吐出領域Ｄ１（図６Ｂ参照））を変更できるスキャンノズルとしての基本形態を有している。二流体ノズル１６は、スピンチャック３の上方でほぼ水平に延びたノズルアーム１７の先端部に取り付けられている。ノズルアーム１７は、スピンチャック３の側方でほぼ鉛直に延びたアーム支持軸１８に支持されている。アーム支持軸１２には、アーム揺動ユニット（ノズル移動手段）１９が結合されている。アーム揺動ユニット１９の駆動力によってアーム支持軸１８を回動させてノズルアーム１７を揺動させることにより、二流体ノズル１６をスピンチャック３の上方を基板Ｗの回転中心Ａ１と基板Ｗの周縁との間で移動させることができるようになっている。また、スピンチャック３の上方からスピンチャック３の側方のホーム位置に向けて移動させることができるようになっている。
【００３４】
有機溶剤供給ユニット４は、二流体ノズル１６には、ＩＰＡ供給源からの常温の液体のＩＰＡを二流体ノズル１６に供給する有機溶剤配管２０と、有機溶剤配管２０から二流体ノズル１６へのＩＰＡの供給および供給停止を切り換える有機溶剤バルブ２１と、有機溶剤配管２０の開度を調節して、二流体ノズル１６から吐出されるＩＰＡの流量を調整するための流量調整バルブ２２とを含む。後述するように、ＩＰＡ液滴吐出工程（図５のＳ４）だけでなく、ＩＰＡ液膜形成工程（図５のＳ３）およびＩＰＡ後供給工程（図５のＳ５）において、二流体ノズル１６から吐出されるＩＰＡが用いられる。すなわち、有機溶剤供給ユニット４および二流体ノズル１６は、第２および第３の有機溶剤供給手段を実現している。
【００３５】
気体供給ユニット８０は、気体供給源からの気体を供給する第１の気体配管２３と、第１の気体配管２３から二流体ノズル１６への気体の供給および供給停止を切り換える第１の気体バルブ２４とを含む。二流体ノズル１６に供給される気体としては、窒素ガスの他に、不活性ガス、乾燥空気および清浄空気などを用いることもできる。
図２に示すように、二流体ノズル１６は、ほぼ円柱状の外形を有している。二流体ノズル１６は、ケーシングを構成する外筒２６と、外筒２６の内部に嵌め込まれた内筒２７とを含む。
【００３６】
外筒２６および内筒２７は、各々共通の中心軸線Ｌ上に同軸配置されており、互いに連結されている。内筒２７の内部空間は、有機溶剤配管２０からのＩＰＡが流通する直線状の有機溶剤流路２８となっている。また、外筒２６および内筒２７との間には、第１の気体配管２３から供給される気体が流通する円筒状の第１の気体流路２９が形成されている。
【００３７】
有機溶剤流路２８は、内筒２７の上端で有機溶剤導入口３０として開口している。有機溶剤流路２８には、この有機溶剤導入口３０を介して有機溶剤配管２０からのＩＰＡが導入される。また、有機溶剤流路２８は、内筒２７の下端で、中心軸線Ｌ上に中心を有する円状の有機溶剤吐出口３１として開口している。有機溶剤流路２８に導入されたＩＰＡは、この有機溶剤吐出口３１から吐出される。
【００３８】
一方、第１の気体流路２９は、中心軸線Ｌと共通の中心軸線を有する円筒状の間隙であり、外筒２６および内筒２７の上端部で閉塞され、外筒２６および内筒２７の下端で、中心軸線Ｌ上に中心を有し、有機溶剤吐出口３１を取り囲む円環状の気体吐出口３２として開口している。第１の気体流路２９の下端部は、第１の気体流路２９の長さ方向における中間部よりも流路面積が小さくされ、下方に向かって小径となっている。また、外筒２６の中間部には、第１の気体流路２９に連通する気体導入口３３が形成されている。
【００３９】
気体導入口３３には、外筒２６を貫通した状態で第１の気体配管２３が接続されており、第１の気体配管２３の内部空間と第１の気体流路２９とが連通されている。第１の気体配管２３からの気体は、この気体導入口３３を介して第１の気体流路２９に導入され、気体吐出口３２から吐出される。
第１の気体バルブ２４を開いて気体吐出口３２から気体を吐出させながら、有機溶剤バルブ２１を開いて有機溶剤吐出口３１からＩＰＡを吐出させることにより、二流体ノズル１６の近傍でＩＰＡに気体を衝突（混合）させることによりＩＰＡの微小の液滴を生成することができ、ＩＰＡを噴霧状に吐出することができる。
【００４０】
一方、第１の気体バルブ２４を閉じながら、有機溶剤バルブ２１を開いて有機溶剤吐出口３１からＩＰＡを吐出させることにより、二流体ノズル１６からＩＰＡを連続流の態様で吐出することができる。以下、連続流の態様のＩＰＡ（有機溶剤）を、「ＩＰＡ（有機溶剤）の連続流」という。
図１に示すように、処理カップ５は、スピンチャック３を取り囲むたとえば円筒状の筒状壁３５と、スピンチャック３と筒状壁３５との間に固定的に配置された複数のカップ３６，３７（第１および第２のカップ３６，３７）と、基板Ｗの周囲に飛散したＩＰＡを受け止めるための複数のガード３８，３９（第１および第２のガード３８，３９）と、個々のガード３８，３９を独立して昇降させるガード昇降ユニット（ガード昇降手段）４０とを含む。処理カップ５は折り畳み可能である。
【００４１】
筒状壁３５は、スピンチャック３の周囲を取り囲んでいる。筒状壁３５は、その内部にＩＰＡを溜めることができるように構成されている。筒状壁３５に溜められたＩＰＡは、排液設備（図示しない）へ導かれる。また、筒状壁３５の下端部における円周方向の所定箇所には、排気ダクト１１の上流端が接続されている。筒状壁３５内の雰囲気は、排気ダクト１１を通って排気装置１０によって排気される。
【００４２】
各カップ３６，３７は、上向きに開いた環状の溝を形成している。第１のカップ３６に導かれたＩＰＡは、溝の底部に接続された第１の配管（図示しない）を通じて回収設備（図示しない）または排液設備（図示しない）に送られる。第２のカップ３７に導かれたＩＰＡは、溝の底部に接続された第２の配管（図示しない）を通じて回収設備（図示しない）または排液設備（図示しない）に送られる。これにより、基板Ｗの処理に用いられたＩＰＡが回収処理または排液処理される。
【００４３】
各ガード３８，３９は、回転軸線Ａ１に向かって斜め上方に延びる円筒状の傾斜部４１と、傾斜部４１の下端から下方に延びる円筒状の案内部４２とを含む。各傾斜部４１の上端部は、ガード３８，３９の内周部を構成しており、基板Ｗおよびスピンベース１４よりも大きな直径を有している。２つの傾斜部４１は上下に重ねられており、２つの案内部４２は同軸的に設けられている。各ガード３８，３９の案内部４２は、それぞれ、対応するカップ３６，３７内に出入り可能である。ガード昇降ユニット４０が２つのガード３８，３９の少なくとも一つを昇降させることにより、処理カップ５の展開および折り畳みが行われる。図１において、説明の関係上、処理カップ５は、回転軸線Ａ１の右側と左側とで異なる状態が示されている。
【００４４】
ガード昇降ユニット４０は、ガードの上端が基板Ｗより上方に位置する上位置と、ガードの上端が基板Ｗより下方に位置する下位置との間で、各ガード３８，３９を昇降させる。ガード昇降ユニット４０は、上位置から下位置までの間の任意の位置で各ガード３８，３９を保持可能である。基板ＷへのＩＰＡの供給や基板Ｗの乾燥は、いずれかのガード３８，３９が、基板Ｗの周端面に対向している状態で行われる。たとえば内側の第１のガード３８を基板Ｗの周端面に対向させる場合には、ガード３８，３９が下位置に配置される（図１の右側に示す状態）。また、第２のガード３９を基板Ｗの周端面に対向させる場合には、第１のガード３８が下位置に配置され、かつ第２のガード３９が上位置に配置される（図１の左側に示す状態）。
【００４５】
図１に示すように、基板処理装置１は、スピンチャック３に保持された基板Ｗの上方で気体を吐出するための気体吐出ノズル６をさらに含む。気体吐出ノズル６は、気体吐出ノズル６の側面である外周面で外向きに開口する環状の上側気体吐出口４４と、気体吐出ノズル６の側面である外周面で外向きに開口する環状の下側気体吐出口４５と、気体吐出ノズル６の下面で下向きに開口する中心気体吐出口４６とを含む。上側気体吐出口４４は、下側気体吐出口４５よりも上方に配置されている。中心気体吐出口４６は、上側気体吐出口４４および下側気体吐出口４５よりも下方で、上側気体吐出口４４および下側気体吐出口４５よりも内方（気体吐出ノズル６の中心軸線Ａ２側）に配置されている。上側気体吐出口４４および下側気体吐出口４５は、気体吐出ノズル６の中心軸線Ａ２を中心として気体吐出ノズル６の側面の全周に亘って取り囲むスリット状の吐出口である。上側気体吐出口４４の外径は、下側気体吐出口４５の外径と等しくてもよいし、下側気体吐出口４５の外径よりも大きいまたは小さくてもよい。
【００４６】
気体吐出ノズル６は、基板Ｗよりも小径の円柱状の部材である。気体吐出ノズル６には、第２の気体配管４８と、第３の気体配管４９とが接続されている。第２および第３の気体配管４８，４９には、それぞれ第２および第３の気体バルブ５０，５１が介装されている。気体供給源からの気体は、第２の気体配管４８を介して気体吐出ノズル６に導入され、第２の気体流路（図示しない）を介して上側気体吐出口４４および下側気体吐出口４５に供給される。また、第３の気体配管４９内を流れる気体は、第３の気体配管４９を介して気体吐出ノズル６内に導入され、第３の気体流路（図示しない）を介して中心気体吐出口４６に供給される。第２の気体バルブ５０が開かれると、気体吐出口４４，４５から気体吐出ノズル６の周囲に放射状に気体が吐出される。第３の気体バルブ５１が開かれると、中心気体吐出口４６から下方に気体が吐出される。気体吐出ノズル６に供給される気体としては、窒素ガスを例示するが、気体としてそれ以外に、不活性ガス、乾燥空気および清浄空気などを用いることもできる。
【００４７】
気体吐出ノズル６には、気体ノズル移動ユニット５２が結合されている。気体ノズル移動ユニット５２は、スピンチャック３の側方に設けられた鉛直な揺動軸線（図示しない）まわりに気体吐出ノズル６を回動させる。また、気体ノズル移動ユニット５２は、気体吐出ノズル６を上下方向に移動させる。気体吐出ノズル６が基板Ｗの上方に位置している状態で、気体ノズル移動ユニット５２が気体吐出ノズル６を昇降させると、気体吐出ノズル６が基板Ｗの上方で昇降し、基板Ｗと気体吐出ノズル６との間の距離が変化する。気体ノズル移動ユニット５２は、たとえば、退避位置、上位置（図１に示す位置）、および近接位置（図６Ｅに示す位置）のいずれかに気体吐出ノズル６を位置させる。退避位置は、気体吐出ノズル６がスピンチャック３の側方に退避する位置であり、上位置および近接位置は、気体吐出ノズル６が基板Ｗの中央部の上方に配置される位置である。上位置は、近接位置の上方の位置であり、近接位置は、上位置よりも気体吐出ノズル６の下面が基板Ｗの上面中央部に近接する位置である。気体ノズル移動ユニット５２は、退避位置から上位置までの間の任意の位置、および上位置から近接位置までの間の任意の位置で、気体吐出ノズル６を保持可能である。
【００４８】
図３は、基板処理装置１の処理対象の基板Ｗの表面近傍を拡大して示す断面図である。
処理対象の基板Ｗは、ＭＯＦＦＥＴの基体をなすものであり、シリコン基板６１を含む。シリコン基板６１の表層部には、トレンチ６２がその表面から掘り下げて形成されている。トレンチ６２は、図３における左右方向に一定の間隔を空けて複数形成され、それぞれ図３の紙面と直交する方向に延びている。各トレンチ６２には、ＳｉＯ２６３（酸化シリコン）が埋設されている。ＳｉＯ２６３は、素子形成領域をそれ以外の領域と絶縁する素子分離部６４を形成する。素子分離部６４は、トレンチ６２を絶縁材料（ＳｉＯ２６３）で埋め戻したＳＴＩ構造を有している。ＳｉＯ２６３の表面は、シリコン基板６１の表面とほぼ面一にされている。
【００４９】
図４Ａ〜４Ｃは、基板Ｗの製造方法を工程順に示す図解的な断面図である。
図４Ａに示すように、まず、シリコン基板６１の表層部に、反応性イオンエッチングによりトレンチ６２が形成される。次いで、減圧ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition：化学的気相成長）法により、図４Ｂに示すように、シリコン基板６１の上面および各トレンチ６２内にＳｉＯ２膜６５が形成される。図４Ｂに示すように、ＳｉＯ２膜６５は、トレンチ６２内を埋め尽くし、トレンチ６２外のシリコン基板６１上にも形成される。
【００５０】
次いで、ＳｉＯ２膜６５における各トレンチ６２外にはみ出た部分が、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing：化学的機械的研磨）法により選択的に除去される。これにより、図４Ｃに示すように、ＳｉＯ２膜６５の表面がシリコン基板６１の表面とほぼ面一の平坦面にされて、素子分離部６４が形成される（第１の前準備工程）。
ＣＭＰ法によりＳｉＯ２膜６５を研磨して素子分離部６４が形成されるので、製造直後の基板Ｗの表層部には、ＳｉＯ２の削り屑（スラリー）等のパーティクル６６が存在している。ＳｉＯ２の削り屑等のパーティクル６６を基板Ｗから除去するべく、基板処理装置１は、基板Ｗに対し洗浄処理を施す。
【００５１】
このような洗浄処理では、ＳＣ１（ammonia-hydrogen peroxide mixture：アンモニア過酸化水素水混合液）を洗浄液として用いることが考えられる。しかしながら、ＳＣ１を用いて基板Ｗの表面を洗浄すると、ＳｉＯ２からなる素子分離部６４が過剰にエッチングされて、素子分離部６４の表面が凹むおそれがある。この場合、素子分離部６４の素子分離特性が悪くなるだけでなく、ＭＯＦＦＥＴの製造後に、当該ＭＯＳＦＥＴの平坦性が悪くなるおそれもある。
【００５２】
これに対し、この実施形態に係る洗浄処理では、洗浄液としてＩＰＡを用いて基板Ｗの表面（上面）を洗浄する。ＩＰＡは、ＳｉＯ２に対するエッチング力が低い。そのため、ＳｉＯ２からなる素子分離部６４を過剰にエッチングすることなく、基板Ｗの表面（上面）を良好に洗浄できる。
図５は、基板処理装置１によって行われる洗浄処理の処理例について説明するためのフローチャートである。図６Ａ〜６Ｅは、前記洗浄処理の処理例を説明するための図解的な図である。
【００５３】
以下、図１、図３および図５を参照しつつ洗浄処理の一例について説明する。図６Ａ〜６Ｅについては適宜参照する。
基板処理装置１によって基板Ｗに洗浄理が施されるときには、処理チャンバ２の内部に、ＣＭＰによるＳｉＯ２膜６５（図４Ｂ参照）除去後の基板Ｗ（図４Ｃに示す状態）が搬入される（図５のステップＳ１）。具体的には、制御装置７は、ノズルが全てスピンチャック３の上方から退避し、かつ第１，第２のガード３８，３９が下位置に下げられ、第１，第２のガード３８，３９の上端がいずれも、スピンチャック３による基板Ｗの保持位置よりも下方に配置されている状態で、基板Ｗを保持している基板搬送ロボット（図示しない）のハンド（図示しない）を処理チャンバ２の内部に進入させる。これにより、基板Ｗが処理対象となる主面を上方に向けた状態でスピンチャック３に受け渡され、スピンチャック３に保持される（基板保持工程）。
【００５４】
その後、制御装置７は、ガード昇降ユニット４０を制御して、第１，第２のガード３８，３９の双方を上位置まで上昇させて、第１のガード３８を基板Ｗの周端面に対向させる。
制御装置７は、スピンモータ１２によって基板Ｗの回転を開始させる（図５のステップＳ２）。基板Ｗは予め定める第１の高回転速度（たとえば約１０００ｒｐｍ）まで上昇させられ、その第１の高回転速度に保持される。
【００５５】
基板Ｗが第１の高回転速度に達すると、次いで、制御装置７は、図６Ａに示すように、ＩＰＡの液膜を基板Ｗの上面に形成するＩＰＡ液膜形成工程（液膜形成工程。図５のステップＳ３。）を行う。具体的には、制御装置７は、アーム揺動ユニット１９を制御することにより、二流体ノズル１６を、スピンチャック３の側方に退避したホーム位置から、吐出されるＩＰＡが基板Ｗの上面中央部に着液する中央位置（図６Ａに実線で示す位置）に移動させ、中央位置に静止させる。二流体ノズル１６が中央位置に配置された後、制御装置７は、第１の気体バルブ２４を閉じながら有機溶剤バルブ２１を開く。これにより、二流体ノズル１６からＩＰＡの連続流が吐出される。流量調整バルブ２２による有機溶剤配管２０の開度調節により、二流体ノズル１６からのＩＰＡの吐出流量が低流量（たとえば０．１（リットル／分））に設定されている。また、基板Ｗの回転開始から、ＩＰＡの吐出開始までの期間は、たとえば約２．５秒間である。
【００５６】
図６Ａに示すように、二流体ノズル１６から吐出されたＩＰＡは、第１の高回転速度で回転している基板Ｗの上面に着液した後、基板Ｗの回転による遠心力を受けて基板Ｗの上面に沿って外方に流れる。そのため、ＩＰＡが基板Ｗの上面全域に供給され、基板Ｗの上面全域を覆うＩＰＡの液膜が基板Ｗ上に形成される。基板Ｗの上面を流れて周縁部に達したＩＰＡは、基板Ｗの周縁部から基板Ｗの側方に向けて飛散する。
【００５７】
図６Ａに示すように、基板Ｗの周縁部から飛散するＩＰＡは、第１のガード３８の内壁に受け止められる。そして、第１のガード３８の内壁を伝って流下するＩＰＡは、第１のカップ３６に受けられ、第１のカップ３６の底部に集められる。第１のカップ３６の底部に集められたＩＰＡは、第１の配管（図示しない）を通じて回収設備（図示しない）または排液設備（図示しない）に送られる。
【００５８】
ＩＰＡの吐出開始から予め定める期間が経過すると、制御装置７は、スピンモータ１２を制御して、基板Ｗの回転速度を液処理速度（たとえば約４００ｒｐｍ）まで減速させ、その液処理速に維持する。その後、制御装置７は、二流体ノズル１６からのＩＰＡの吐出を継続しながら（ＩＰＡの吐出流量をそのまま維持しながら）、アーム揺動ユニット１９を制御して、二流体ノズル１６を、二流体ノズル１６から吐出されるＩＰＡが基板Ｗの上面周縁部に着液する周縁位置（図６Ｂに実線で示す位置）に向けて移動させ、当該周縁位置に配置する。これにより、ＩＰＡ液膜形成工程（Ｓ３）は終了する。ＩＰＡ液膜形成工程（Ｓ３）の処理期間は、たとえば約５〜６秒間である。
【００５９】
また、ＩＰＡ液膜形成工程（Ｓ３）の終了に先立って、基板Ｗの回転速度を液処理速度まで減速させたのは、第１の高回転速度のまま基板Ｗの回転を続行させるとすると、基板Ｗの上面に供給されたＩＰＡが揮発して基板Ｗの上面が乾燥し、パーティクル発生の原因となるおそれがあるからである。
二流体ノズル１６が周縁位置に配置された後、図６Ｂに示すように、二流体ノズル１６から基板Ｗの上面にＩＰＡの液滴を吐出するＩＰＡ液滴吐出工程（液滴吐出工程。第１の回転工程。図５のステップＳ４。）が行われる。具体的には、制御装置７は、ＩＰＡの吐出を継続しながら（ＩＰＡの吐出流量をそのまま維持しながら）、第１の気体バルブ２４を開く。これにより、二流体ノズル１６にＩＰＡおよび気体の一例である窒素ガスが同時に供給され、供給されたＩＰＡおよび窒素ガスは、二流体ノズル１６の外部の吐出口（有機溶剤吐出口３１（図２参照））近傍で混合される。これにより、ＩＰＡの微小な液滴の噴流が形成され、二流体ノズル１６からＩＰＡの液滴の噴流が吐出される。そのため、基板Ｗの上面に円形の吐出領域Ｄ１が形成され、吐出領域Ｄ１の位置が基板Ｗの周縁部に配置される。
【００６０】
基板Ｗの吐出領域Ｄ１に、二流体ノズル１６の多数のＩＰＡの液滴が吹き付けられるので、ＩＰＡの液滴の衝突によって、吐出領域Ｄ１に付着している異物（パーティクルなど）を物理的に除去できる（物理洗浄）。また、基板Ｗの上面全域が液膜によって覆われている状態で、ＩＰＡの液滴が吐出領域Ｄ１に吹き付けられるので、基板Ｗに対する異物の再付着が抑制または防止される。
【００６１】
また、ＩＰＡの液滴の吐出に先立って、吐出領域Ｄ１を覆うＩＰＡの液膜が基板Ｗの上面に形成されている。そのため、ＩＰＡの液滴の吐出開始時には、二流体ノズル１６から吐出されたＩＰＡの液滴は、吐出領域Ｄ１を覆うＩＰＡの液膜に衝突する。すなわち、ＩＰＡの液滴の吐出開始時において、ＩＰＡの液滴が乾燥状態の基板Ｗの上面に直接衝突することが回避される。
【００６２】
また、二流体ノズル１６へのＩＰＡの供給を継続しながら、二流体ノズル１６への気体の供給を停止状態から供給状態に切り換えることにより、二流体ノズル１６から吐出されるＩＰＡを、連続流の態様から液滴の態様に切り換えることができる。すなわち、ＩＰＡ液膜形成工程（Ｓ３）において、基板Ｗの上面に供給するＩＰＡを、二流体ノズル１６から吐出している。
【００６３】
また、制御装置７は、二流体ノズル１６からのＩＰＡの液滴の噴流の吐出に並行して、アーム揺動ユニット１９を制御して、二流体ノズル１６を、前記の中央位置と前記の周縁位置との間で水平に往復移動させる。具体的には、まず、周縁位置に配置されている二流体ノズル１６を中央位置に向けて移動させる。これにより、吐出領域Ｄ１の位置がＩＰＡの液膜によって覆われつつ、基板Ｗの上面を回転軸線Ａ１に向けて移動させられる。
【００６４】
二流体ノズル１６が中央位置に達すると、制御装置７は、アーム揺動ユニット１９を制御して、ノズルアーム１７の揺動方向を反転させる。そのため、二流体ノズル１６は、中央位置から周縁位置に向けて移動を開始させられる。これにより、吐出領域Ｄ１の位置がＩＰＡの液膜によって覆われつつ、基板Ｗの上面を基板Ｗの周縁部に向けて移動させられる。二流体ノズル１６が周縁位置に達すると、制御装置７はアーム揺動ユニット１９を制御して、ノズルアーム１７の揺動方向を反転させる。これにより、吐出領域Ｄ１の位置が、基板Ｗの上面を回転軸線Ａ１に向けて移動させられる。このように、吐出領域Ｄ１の位置が、基板Ｗの周縁部と基板Ｗの中央部との間を往復移動させられる。
【００６５】
基板Ｗを回転させながら、二流体ノズル１６を中央位置と周縁位置との間で移動させるので、吐出領域Ｄ１によって基板Ｗの上面が走査され、吐出領域Ｄ１の位置が基板Ｗの上面全域を通過する。そのため、二流体ノズル１６から吐出されたＩＰＡが、基板Ｗの上面全域に供給され、基板Ｗの上面全域が均一に処理される。基板Ｗの上面に供給されたＩＰＡは、基板Ｗの周縁部から基板Ｗの側方に向けて飛散する。
【００６６】
また、二流体ノズル１６の移動速度（すなわち、吐出領域Ｄ１のスキャン速度）は、たとえば、約３０〜８０ｍｍ／秒に設定されている。
図６Ｂに示すように、基板Ｗの周縁部から飛散するＩＰＡは、第１のガード３８の内壁に受け止められる。そして、第１のガード３８の内壁を伝って流下するＩＰＡは、第１のカップ３６に受けられ、第１のカップ３６の底部に集められる。第１のカップ３６の底部に集められたＩＰＡは、第１の配管（図示しない）を通じて回収設備（図示しない）または排液設備（図示しない）に送られる。
【００６７】
二流体ノズル１６に対する気体の吐出開始から予め定める期間が経過すると、制御装置７は、スピンモータ１２を制御して、基板Ｗの回転速度を、予め定める第２の高回転速度（たとえば約１０００ｒｐｍ）まで加速させ、その後その第２の高回転速度に維持する。また、制御装置７は、ＩＰＡの吐出を継続しながら、アーム揺動ユニット１９を制御して二流体ノズル１６を中央位置に向けて移動させ、当該中央位置に配置する。これにより、ＩＰＡ液滴吐出工程（Ｓ４）は終了する。ＩＰＡ液滴吐出工程（Ｓ４）の処理期間は、たとえば約８〜９６秒間である。
【００６８】
二流体ノズル１６が中央位置に配置された後、図６Ｃに示すように、ＩＰＡの連続流を基板Ｗの上面に供給するＩＰＡ後供給工程（後供給工程。第２の回転工程。図５のステップＳ５。）が行われる。具体的には、制御装置７は、それまで開いていた第１の気体バルブ２４を閉じる。これにより、二流体ノズル１６に対する気体の供給が停止され、二流体ノズル１６からＩＰＡの連続流が吐出される（ＩＰＡの吐出流量が０．１（リットル／分））。二流体ノズル１６へのＩＰＡの供給を継続しながら、二流体ノズル１６への気体の供給を供給状態から停止状態に切り換えることにより、二流体ノズルから吐出されるＩＰＡを、液滴の態様から連続流の態様に切り換えることができる。
【００６９】
二流体ノズル１６から吐出されたＩＰＡの連続流は、第２の高回転速度で回転している基板Ｗの上面に着液した後、基板Ｗの回転による遠心力を受けて基板Ｗの上面に沿って外方に流れる。そのため、ＩＰＡが基板Ｗの上面全域に供給され、図６Ｃに示すように、基板Ｗの上面全域を覆うＩＰＡの液膜が基板Ｗ上に形成される。基板Ｗの上面を流れて周縁部に達したＩＰＡは、基板Ｗの周縁部から基板Ｗの側方に向けて飛散する。ＩＰＡ後供給工程（Ｓ５）では、ＩＰＡ液滴吐出工程（Ｓ４）における物理洗浄によって基板Ｗ上面から除去された異物が、ＩＰＡによって洗い流される。
【００７０】
また、ＩＰＡ後供給工程（Ｓ５）において基板Ｗの上面にＩＰＡの液膜が形成されるので、乾燥工程（Ｓ７）に先立ち、基板Ｗの上面に形成されるＩＰＡの液膜を平準化できる。
図６Ｃに示すように、基板Ｗの周縁部から飛散するＩＰＡは、第１のガード３８の内壁に受け止められる。そして、第１のガード３８の内壁を伝って流下するＩＰＡは、第１のカップ３６に受けられ、第１のカップ３６の底部に集められる。第１のカップ３６の底部に集められたＩＰＡは、第１の配管（図示しない）を通じて回収設備（図示しない）または排液設備（図示しない）に送られる。
【００７１】
ＩＰＡの吐出開始から予め定める期間が経過すると、制御装置７は、スピンモータ１２を制御して、基板Ｗの回転速度を中回転速度（たとえば約５００ｒｐｍ）まで減速させ、その中回転速度に維持する。その後、制御装置７は、有機溶剤バルブ２１を制御して二流体ノズル１６からのＩＰＡの吐出を停止し、かつ、アーム揺動ユニット１９を制御して、二流体ノズル１６を、中央位置（処理位置）からホーム位置に退避させる。二流体ノズル１６からのＩＰＡの吐出停止により、ＩＰＡ後供給工程（Ｓ５）は終了する。ＩＰＡ後供給工程（Ｓ５）の処理期間は、たとえば約５〜６秒間である。
【００７２】
また、ＩＰＡ後供給工程（Ｓ５）の終了に先立って、基板Ｗの回転速度を中回転速度まで減速させたのは、第２の高回転速度のまま基板Ｗの回転を続行すると、基板Ｗの上面に供給されたＩＰＡが揮発して基板Ｗの上面が乾燥し、パーティクル発生の原因となるおそれがあるからである。
二流体ノズル１６からのＩＰＡの吐出停止後、制御装置７は、スピンモータ１２を制御して、中回転速度で回転している基板Ｗを、低回転速度（たとえば約１０ｒｐｍ）に減速させ、その低回転速度に維持する。この低回転速度が零（すなわち、回転停止）であってもよい。
【００７３】
基板Ｗが低回転速度に達した後、制御装置７は、図６Ｄに示すように、基板Ｗの回転速度をその低回転速度に維持しながら、ガード昇降ユニット４０を制御して、第２のガード３９を上位置に維持しつつ第１のガード３８を上位置から下位置に下降させ、第２のガード３９を基板Ｗの周端面に対向させる。すなわち、基板Ｗの周端面に対向するガードを、第１のガード３８から第２のガード３９に切り換え（変更す）る（図５のステップＳ６：対向ガード変更工程）。
【００７４】
第２のガード３９が基板Ｗの周端面に対向配置された後、制御装置７は、図６Ｅに示すように、乾燥工程（図５のステップＳ７）を実行する。
具体的には、制御装置７は、スピンモータ１２を制御して、基板Ｗの回転速度を低回転速度から上昇させる。また、制御装置７は、気体ノズル移動ユニット５２を制御して、気体吐出ノズル６を上位置から近接位置に移動させる。気体吐出ノズル６が近接位置に配置された後、制御装置７は、第２の気体バルブ５０および第３の気体バルブ５１を開いて、気体の一例である窒素ガスを３つの気体吐出口（上側気体吐出口４４、下側気体吐出口４５および中心気体吐出口４６）から吐出させる。これにより、上下方向に重なる３つの環状気流が基板Ｗの上方に形成され、この３つの環状気流によって基板Ｗの上面が保護される。
【００７５】
制御装置７は、気体吐出ノズル６の３つの気体吐出口４４，４５，４６からの窒素ガスの吐出を開始させた後、スピンモータ１２を制御して、基板Ｗを予め定める乾燥速度（たとえば約１０００ｒｐｍ）で回転させる。これにより、基板Ｗ上のＩＰＡが外方に振り切られ、基板Ｗが乾燥していく。また、基板Ｗの上面が３つの環状気流によって覆われている状態で基板Ｗの乾燥が行われるので、処理チャンバ２内を浮遊するパーティクルなどの異物やＩＰＡのミストが、乾燥工程（Ｓ７）中に基板Ｗに付着することを抑制または防止できる。
【００７６】
図６Ｅに示すように、乾燥工程（Ｓ７）において基板Ｗの周縁部から飛散するＩＰＡの液滴は、第２のガード３９の内壁に受け止められる。そして、第２のガード３９の内壁を伝って流下するＩＰＡは、第２のカップ３７に受けられ、第２のカップ３７の底部に集められる。第２のカップ３７の底部に集められたＩＰＡは、第２の配管（図示しない）を通じて回収設備（図示しない）または排液設備（図示しない）に送られる。
【００７７】
乾燥工程（Ｓ７）が予め定める期間（たとえば１２秒間）に亘って行われると、制御装置７は、スピンモータ１２を駆動して、スピンチャック３の回転（基板Ｗの回転）を停止させる（図５のステップＳ８）。また、制御装置７は、スピンチャック３による基板Ｗの回転を停止させた後、第２の気体バルブ５０および第３の気体バルブ５１を閉じて、３つの気体吐出口４４，４５，４６からの気体の吐出を停止させる。そして、制御装置７は、３つの気体吐出口４４，４５，４６からの気体の吐出を停止させた後、気体ノズル移動ユニット５２を制御して、気体吐出ノズル６をスピンチャック３の周囲に退避させる。
【００７８】
これにより、一枚の基板Ｗに対する洗浄処理が終了し、制御装置７は、基板Ｗを搬入したときと同様に、処理済みの基板Ｗを搬送ロボットによって処理チャンバ２内から搬出させる（図５のステップＳ９）。
次に、第１および第２の洗浄試験について説明する。
第１および第２の洗浄試験は、次に述べる実施例に係る基板処理方法（洗浄処理）を試料に施す。
【００７９】
実施例：ベアシリコンの基板Ｗ（外径３００（ｍｍ））を試料として採用し、有機溶剤としてＩＰＡを採用した。スピンチャック３（図１参照）に保持されて回転状態にあるこの試料に対し、基板処理装置１を用いて前述の図５〜図６Ｅに示す洗浄処理の処理例を実行した。
また、第１の洗浄試験は、次に述べる比較例に係る基板処理方法（洗浄処理）も、試料に施す。
【００８０】
比較例：ベアシリコンの基板Ｗ（外径３００（ｍｍ））を試料として採用し、有機溶剤としてＩＰＡを採用した。スピンチャック３（図１参照）に保持されて回転状態にあるこの試料に対し、基板処理装置１を用いて洗浄処理を施した。比較例に係る洗浄処理は、ＩＰＡ液膜形成工程（図５のＳ３）およびＩＰＡ後供給工程（図５のＳ５）の双方を廃止した点で、前述の図５、図６Ｂ、図６Ｄ，６Ｅに示す洗浄処理の処理例とは異なっており、その他の点は、前述の洗浄処理の処理例と共通している。
＜第１の洗浄試験＞
実施例において、洗浄処理後の基板Ｗの表面におけるパーティクルの分布および個数を計測した。この洗浄試験は２回行い、実施例を対象とする第１の洗浄試験の試験結果を、それぞれ図７Ａ，７Ｂに示す。
【００８１】
図７Ａに示す洗浄試験後の基板Ｗの表面においては、２６ｎｍ以上のパーティクルが４７個存在していた。試験を行う前の基板Ｗの表面におけるパーティクルの個数は４６個であり１個減少したことになるが、測定誤差の範囲内である。そのため、洗浄試験の前後で、基板Ｗ表面のパーティクルの個数に実質的な増減はないと考えられる。
また、図７Ｂに示す洗浄試験後の基板Ｗの表面においては、２６ｎｍ以上のパーティクルが３２個存在していた。洗浄試験を行う前の基板Ｗの表面におけるパーティクルの個数は２５個であり７個増大したことになるが、測定誤差の範囲内である。そのため、洗浄試験の前後で、基板Ｗ表面のパーティクルの個数に実質的な増減はないと考えられる。
【００８２】
以上のように、ＩＰＡ液膜形成工程（図５のＳ３）およびＩＰＡ後供給工程（図５のＳ５）の双方を実施した場合には、ＩＰＡ液滴吐出工程（図５のＳ４）で発生するパーティクルの基板Ｗへの残留を効果的に抑制することができることが判る。。
一方、比較例において、洗浄処理後の基板Ｗの表面におけるパーティクルの分布および個数を計測した。比較例を対象とする第１の洗浄試験の試験結果を図８に示す。図８には、パーティクルの分布の計測結果を示す。図８に表れている白い部分がパーティクルである。洗浄処理後の基板Ｗの表面において、パーティクルが約４５０００個以上存在していた。このことから、ＩＰＡ液膜形成工程（図５のＳ３）およびＩＰＡ後供給工程（図５のＳ５）を行わない場合には、ＩＰＡ液滴吐出工程（図５のＳ４）で生じるパーティクルの多くが基板Ｗの表面に残留してしまうことが判る。
【００８３】
次に、パーティクルの分布に関して説明する。図７Ａおよび図７Ｂの実施例では、洗浄試験後の基板Ｗに特段のパーティクルの偏りは認められなかった。これに対して、図８の比較例では、基板Ｗの周縁部において特に多くのパーティクルが二重環状に発生するパターンが認められた。基板Ｗの周縁部においてパーティクルパターンが発生した理由は、ＩＰＡ液滴吐出工程（図５のＳ４）前にＩＰＡ液膜形成工程（図５のＳ３）を実施していなかったためであると思われる。すなわち、ＩＰＡ液滴吐出工程（図５のＳ４）では、二流 体ノズル１６は基板Ｗの周縁部から基板Ｗの走査を開始している。吐出開始直後の二流体ノズル１６からのＩＰＡ液滴は粒径が大きくばらついている。粒径のばらつきが大きいＩＰＡ液滴の噴流を基板Ｗ表面に衝突させると洗浄後の基板Ｗのパーティクル特性が悪化することが知られている。図７Ａおよび図７Ｂの実施例では、ＩＰＡ液滴吐出工程（図５のＳ４）前にＩＰＡ液膜形成工程（図５のＳ３）を実施しているため、ＩＰＡの液滴の噴流は基板Ｗの表面に直接衝突するのでなく、ＩＰＡの液膜を介して衝突する。このため、基板Ｗの周縁部（すなわち、吐出開始直後のＩＰＡ液滴の噴流が指向されている箇所）でのパーティクル特性は良好である。これに対して、図８の比較例では、ＩＰＡ液膜形成工程（図５のＳ３）が実施されておらず、粒径のばらつきが大きいＩＰＡの液滴の噴流がＩＰＡの液膜を介することなく基板Ｗの表面に衝突している。このため、基板Ｗの周縁部でパーティクル特性が悪化している。
【００８４】
さらに、図８において、基板Ｗの周縁部でパーティクルの態様が二重環状を示しているのは、次のような理由であると考えられる。すなわち、基板Ｗ上面における円形の吐出領域Ｄ１（図６Ｂ参照）において、吐出領域Ｄ１の中央部には多量の液滴が供給されるのに対し、吐出領域Ｄ１の外周部には微小量の液滴しか供給されない。そのため、吐出領域Ｄ１の外周部において、ＩＰＡの液滴の粒径のばらつきが顕著になり易くパーティクルが発生し易い。これが二重環状の要因であると考えられる。
＜第２の洗浄試験＞
基板Ｗの回転速度の上昇に従って、ＩＰＡ液滴吐出工程（図５のＳ４）におけるＩＰＡの液膜が薄くなり、ＩＰＡの噴流の液滴が基板Ｗの上面に直接作用するようになる。また、基板Ｗの回転速度の上昇に従って、吐出領域Ｄ１（図６Ｂ参照）の軌跡に隙間が生じず、吐出領域Ｄ１が基板Ｗの全域を走査するようになる。したがって、基板Ｗの回転速度の上昇に従って、洗浄処理の除去性能が高くなる。
【００８５】
一方、基板Ｗの回転速度が高速になるのに従って、基板Ｗの上面の中央部にパーティクルが僅かながら生じるようになる（この状態を以下、「パーティクルモード」という）。図９は、パーティクルモードを説明するための図解的な平面図である。基板Ｗの回転速度が高いと、基板Ｗに供給されているＩＰＡに遠心力が作用して、基板Ｗの周縁部に向けて移動する。とくに、吐出領域Ｄ１（図６Ｂ参照）が基板Ｗの周縁部に配置されている状態で、基板Ｗの上面の中央部が乾燥することがある。この基板Ｗの中央部の乾燥に起因して、パーティクルが僅かながら生じた（パーティクルモードが顕在化したもの）と考えることができる。
【００８６】
第２の洗浄試験では、実施例において、ＩＰＡ液滴吐出工程（図５のＳ４）における基板Ｗの回転速度を、３００ｒｐｍ、４００ｒｐｍ、５００ｒｐｍおよび１０００ｒｐｍの間で変化させた。そして、洗浄処理後の基板Ｗの表面の清浄度合い（洗浄処理の除去性能（洗浄性能））、および洗浄処理後の基板Ｗのパーティクルモードの発生の有無を、それぞれ目視により観察した。また、洗浄処理後の基板Ｗの表面における２６（ｎｍ）以上の大きさのパーティクル数も併せて計測した。
【００８７】
第２の洗浄試験の試験結果を図１０に示す。図１０には、実施例における、基板Ｗの回転速度と、洗浄処理後のパーティクルモードの発生および洗浄処理の除去性能との関係を示す。パーティクルモードの発生の有無は、パーティクルモードが発生していない場合を「Good」として示し、パーティクルモードが発生している場合を「Unsufficient」として示した。また、基板Ｗの清浄度合い（洗浄処理の除去性能（洗浄性能））は、清浄度合いが良好である場合を「Good」として示し、不良である場合を「Unsufficient」として示した。また、洗浄処理後に基板Ｗの表面の中央部に発生したパーティクルの個数を括弧書きで示している。
【００８８】
図１０から、ＩＰＡ液滴吐出工程（図５のＳ４）における基板Ｗの回転速度が３００ｒｐｍ以下では、洗浄処理の除去性能が低いことが判る。その原因の１つは、基板Ｗの液膜が厚くなり過ぎ、その結果、ＩＰＡ液滴吐出工程（図５のＳ４）において、十分な量のＩＰＡの液滴が基板Ｗの上面に到達しないことにあると考えられる。また、他の原因としては、吐出領域Ｄ１の移動速度に対し基板Ｗの回転速度が遅過ぎて、吐出領域Ｄ１（図６Ｂ参照）の軌跡に隙間が生じる結果、吐出領域Ｄ１が基板Ｗの全域を走査できないことが考えられる。
【００８９】
図１０から、ＩＰＡ液滴吐出工程（Ｓ４）における基板Ｗの回転速度が５００ｒｐｍ以上では、パーティクルモードが発生することが判る。
以上により、基板Ｗの回転速度が３００ｒｐｍを超え５００ｒｐｍ未満である場合（とくに約４００ｒｐｍである場合）に、洗浄処理の除去性能が高く、かつパーティクルモードの発生を抑制できることが判る。
【００９０】
以上のように第１の実施形態によれば、二流体ノズル１６から基板Ｗの上面内の吐出領域Ｄ１に向けてＩＰＡの液滴が吐出される。基板Ｗの上面に対するＩＰＡの液滴の衝突によって、吐出領域Ｄ１に付着している異物（パーティクルなど）が物理的に除去される。これにより、基板Ｗの上面を良好に洗浄できる。
また、ＩＰＡの液滴の吐出に先立って、基板Ｗの上面内の吐出領域Ｄ１を覆うＩＰＡの液膜が形成される。そのため、二流体ノズル１６から吐出されたＩＰＡの液滴は、吐出領域Ｄ１を覆うＩＰＡの液膜に衝突する。したがって、二流体ノズル１６から吐出されるＩＰＡの液滴の粒径分布が不安定なＩＰＡ液滴吐出開始時に、ＩＰＡの液滴が乾燥状態の基板Ｗの上面に直接衝突することを回避できる。したがって、ＩＰＡ液滴吐出工程（Ｓ４）の実行に伴うパーティクルの発生を抑制できる。
【００９１】
以上により、パーティクルの発生を抑制しながら、二流体ノズル１６からのＩＰＡの液滴を用いて基板Ｗの上面を良好に処理できる。
また、基板Ｗの上面内の吐出領域Ｄ１がＩＰＡの液膜によって保護されるので、ＩＰＡの噴流の液滴の供給に伴う基板Ｗのダメージを、最小限に抑制できる。
前述のように、基板Ｗの回転数を４００ｒｐｍに設定し、かつ二流体ノズル１６からのＩＰＡの吐出流量を０．１リットル／分と低く設定することにより、基板Ｗの上面のＩＰＡの液膜の厚みを薄く保つことができる。これにより、ＩＰＡを用いた洗浄処理のパーティクル性能を向上させることができる。しかも、この条件では、ＩＰＡ液滴吐出工程（Ｓ４）の実行に伴うパーティクルの発生（パーティクルモードの発生）を効果的に抑制できる。
【００９２】
また、ＩＰＡ液膜形成工程（Ｓ３）において、基板Ｗの上面に供給するＩＰＡを、二流体ノズル１６から吐出している。
仮に、二流体ノズル１６とは別に液膜形成ノズル（図示しない）を設け、ＩＰＡ液膜形成工程（Ｓ３）において、基板Ｗの上面に供給するＩＰＡを液膜形成ノズルから吐出するようにすると、ＩＰＡ液膜形成工程（Ｓ３）の実行終了後、二流体ノズル１６や液膜形成ノズルの移動等のために、二流体ノズル１６からのＩＰＡ吐出開始（ＩＰＡ液滴吐出工程（Ｓ４）の開始）までに待機時間が生じ、この待機時間中に、基板Ｗの上面が乾燥するおそれがある。
【００９３】
これに対し、第１の実施形態では、ＩＰＡ液膜形成工程（Ｓ３）において、基板Ｗの上面に供給するＩＰＡを、二流体ノズル１６から吐出する。そのため、ＩＰＡ液膜形成工程（Ｓ３）からＩＰＡ液滴吐出工程（Ｓ４）への移行時に、基板Ｗの上面にＩＰＡを途切れることなく供給できる。これにより、ＩＰＡ液膜形成工程（Ｓ３）からＩＰＡ液滴吐出工程（Ｓ４）への移行時において、基板Ｗの上面の乾燥を抑制できる。ゆえに、ＩＰＡ液膜形成工程（Ｓ３）からＩＰＡ液滴吐出工程（Ｓ４）への移行時における、パーティクルの発生を効果的に抑制できる。
【００９４】
また、ＩＰＡ液滴吐出工程（Ｓ４）の後に行われるＩＰＡ後供給工程（Ｓ５）において、基板Ｗの上面にＩＰＡの連続流が供給される。したがって、ＩＰＡ液滴吐出工程（Ｓ４）における物理洗浄によって基板Ｗ上面から除去された異物を、ＩＰＡで洗い流すことができ、これにより、基板Ｗの上面への異物の再付着を抑制または防止できる。
また、ＩＰＡ後供給工程（Ｓ５）における基板Ｗの回転速度がＩＰＡ液滴吐出工程（Ｓ４）時よりも高速（第２の高回転速度）であるので、基板Ｗの上面に供給されたＩＰＡに大きな遠心力が作用する。これにより、物理洗浄によって基板Ｗの上面から除去された異物を、ＩＰＡと共に基板Ｗの側方から振り切ることができ、ゆえに、異物が基板Ｗの上面に残留することを抑制または防止できる。
【００９５】
また、ＩＰＡ後供給工程（Ｓ５）において、基板Ｗの上面に供給するＩＰＡを、二流体ノズル１６から吐出している。
仮に、二流体ノズル１６とは別に後供給ノズル（図示しない）を設け、ＩＰＡ後供給工程（Ｓ５）において、基板Ｗの上面に供給するＩＰＡを、後供給ノズルから吐出するようにすると、ＩＰＡ液滴吐出工程（Ｓ４）の実行終了後、二流体ノズル１６や後供給ノズルの移動等のために、後供給ノズルからのＩＰＡ吐出開始（ＩＰＡ後供給工程（Ｓ５）の開始）までに待機時間が生じ、この待機時間中に、基板Ｗの上面が乾燥するおそれがある。
【００９６】
これに対し、第１の実施形態では、ＩＰＡ後供給工程（Ｓ５）において、基板Ｗの上面に供給するＩＰＡを、二流体ノズル１６から吐出する。したがって、ＩＰＡ液滴吐出工程（Ｓ４）からＩＰＡ後供給工程（Ｓ５）への移行時に、基板Ｗの上面にＩＰＡを途切れることなく供給でき、これにより、ＩＰＡ液滴吐出工程（Ｓ４）からＩＰＡ後供給工程（Ｓ５）への移行時において、基板Ｗの上面の乾燥を効果的に抑制できる。ゆえに、ＩＰＡ液滴吐出工程（Ｓ４）からＩＰＡ後供給工程（Ｓ５）への移行時における、パーティクルの発生を効果的に抑制できる。
【００９７】
また、ＩＰＡの液滴によって基板Ｗの上面が物理洗浄されるＩＰＡ液滴吐出工程（Ｓ４）では、基板Ｗから排出されるＩＰＡは基板Ｗから除去された異物を含む。ＩＰＡ液滴吐出工程（Ｓ４）において基板Ｗの周端面に第１のガード３８が対向するので、第１のガード３８には、異物を含むＩＰＡが付着する。
第１の実施形態に係る乾燥工程（Ｓ７）時には、異物を含むＩＰＡが付着している第１のガード３８ではなく、第２のガード３９を基板Ｗの周端面に対向させる。そのため、乾燥工程（Ｓ７）時に、洗浄処理後の基板Ｗが、基板Ｗの周端面に対向するガードに付着しているＩＰＡによって汚染されることを、効果的に抑制できる。これにより、パーティクルの発生をより一層効果的に抑制しながら、二流体ノズル１６からのＩＰＡの液滴を用いて基板Ｗを良好に処理できる。
【００９８】
図１１は、本発明の第２の実施形態に係る基板処理装置１０１の一部を図解的に示す図である。図１２Ａ，１２Ｂは、本発明の第２の実施形態に係る洗浄処理に含まれるＩＰＡ液滴吐出工程（Ｓ４）を説明するための図解的な図である。
図１１および図１２Ａ，１２Ｂにおいて、第１の実施形態に示された各部に対応する部分には、図１〜図１０の場合と同一の参照符号を付して示し、説明を省略する。
【００９９】
第２の実施形態に係る基板処理装置１０１が、第１の実施形態に係る基板処理装置１と相違する点は、有機溶剤供給ユニット４に加えて、付加有機溶剤供給ユニット（第４の有機溶剤供給手段）１０２を備える点である。
付加有機溶剤供給ユニット１０２は、ストレートノズルからなる有機溶剤ノズル１０３を含む。有機溶剤ノズル１０３は、ＩＰＡを連続流の態様で吐出するノズルであり、ノズルアーム１７に取り付けられている。そのため、吐出領域Ｄ１（図１２Ａ，１２Ｂ参照）の位置を移動させるべく、ノズルアーム１７を揺動させると、二流体ノズル１６および有機溶剤ノズル１０３が、二流体ノズル１６と有機溶剤ノズル１０３との位置関係を一定に保ちながら移動する。有機溶剤ノズル１０３は、基板Ｗの上面におけるＩＰＡの供給領域Ｓｕ１が吐出領域Ｄ１の半径方向の外側に位置するように、ノズルアーム１７に取り付けられている。
【０１００】
付加有機溶剤供給ユニット１０２は、ＩＰＡ供給源からのＩＰＡを有機溶剤ノズル１０３に案内する付加有機溶剤配管１０４と、付加有機溶剤配管１０４を開閉する付加有機溶剤バルブ１０５とを含む。付加有機溶剤バルブ１０５が開かれると、ＩＰＡ供給源からの常温の液体のＩＰＡが、付加有機溶剤配管１０４を通って有機溶剤ノズル１０３に供給される。これにより、有機溶剤ノズル１０３からＩＰＡの連続流が吐出される。
【０１０１】
第２の実施形態に係る洗浄処理では、第１の実施形態に係る洗浄処理（図５に示す洗浄処理）と同等の洗浄処理が実行される。ＩＰＡ液滴吐出工程（Ｓ４）では、二流体ノズル１６からのＩＰＡの液滴の吐出に並行して、有機溶剤ノズル１０３からのＩＰＡの連続流の吐出を行う。この点で、第１の実施形態に係るＩＰＡ液滴吐出工程（Ｓ４）と異なっている。以下、異なる点について説明する。
【０１０２】
ＩＰＡ液滴吐出工程（Ｓ４）では、制御装置７は、アーム揺動ユニット１９を制御して、ＩＰＡの液滴の噴流を吐出している二流体ノズル１６を、前記の中央位置と前記の周縁位置との間で水平に往復移動させ、吐出領域Ｄ１の位置が基板Ｗの中央部と基板Ｗの周縁部との間で移動させられる（吐出領域移動工程）。これに伴い、有機溶剤ノズル１０３も水平に往復移動する。
【０１０３】
図１２Ａに示すように、二流体ノズル１６を周縁位置から中央位置に向けて移動させる場合、制御装置７は、付加有機溶剤バルブ１０５を開いて、有機溶剤ノズル１０３からＩＰＡの連続流を吐出させる（付加有機溶剤供給工程）。これにより、基板Ｗの上面において、吐出領域Ｄ１の進行方向の後方位置に、ＩＰＡの連続流が供給される。一方、図１２Ｂに示すように、二流体ノズル１６を中央位置から周縁位置に向けて移動させる場合、制御装置７は、付加有機溶剤バルブ１０５を閉じて、有機溶剤ノズル１０３からＩＰＡを吐出しない。
【０１０４】
換言すると、供給領域Ｓｕ１が吐出領域Ｄ１の進行方向の後方に位置する場合には、有機溶剤ノズル１０３からＩＰＡの連続流を吐出し、ＩＰＡの供給領域Ｓｕ１が吐出領域Ｄ１の進行方向の前方に位置するような場合には、有機溶剤ノズル１０３からＩＰＡを吐出しない。
第２の実施形態では、吐出領域Ｄ１の位置が基板Ｗの上面のいずれに配置される場合であっても、吐出領域Ｄ１の位置の近くに、ＩＰＡが別途供給される。ＩＰＡ液滴吐出工程（Ｓ４）中に基板Ｗの上面が乾燥すると、その乾燥した領域においてパーティクルが発生するおそれがある。しかしながら、吐出領域Ｄ１の位置の近くにＩＰＡが供給されるので、ＩＰＡ液滴吐出工程（Ｓ４）中における基板Ｗの上面の乾燥を防止できる。
【０１０５】
仮に、吐出領域Ｄ１の進行方向の前方位置にＩＰＡの供給領域Ｓｕ１を配置する場合、吐出領域Ｄ１におけるＩＰＡの液膜が分厚くなる。吐出領域Ｄ１を覆う液膜が分厚いと、吐出領域へのＩＰＡの液滴の吐出に伴ってＩＰＡが液跳ねすることがある。ＩＰＡの液跳ねによって当該ＩＰＡに含まれる汚染物質が周囲に飛散し、パーティクル発生の原因となるおそれがある。
【０１０６】
第２の実施形態では、吐出領域Ｄ１の進行方向の後方位置にのみＩＰＡを供給するので、基板Ｗの上面の乾燥を防止しながら、かつ吐出領域Ｄ１におけるＩＰＡの液膜を薄く保つことができる。そのため、吐出領域Ｄ１に吐出されるＩＰＡの液跳ねを抑制できる。これにより、ＩＰＡ液滴吐出工程（Ｓ４）の実行に伴うパーティクルの発生をより効果的に抑制できる。
【０１０７】
以上、この発明の２つ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できる。
たとえば、第２の実施形態において、有機溶剤ノズル１０３が、基板Ｗの上面におけるＩＰＡの供給領域Ｓｕ１が吐出領域Ｄ１の半径方向の内側に位置するように、ノズルアーム１７に取り付けられていてもよい。この場合、二流体ノズル１６を中央位置から周縁位置に向けて移動させる場合、有機溶剤ノズル１０３からＩＰＡの連続流が吐出される。一方、二流体ノズル１６を周縁位置から中央位置に向けて移動させる場合、有機溶剤ノズル１０３からＩＰＡが吐出されない。換言すると、供給領域Ｓｕ１が吐出領域Ｄ１の進行方向の後方に位置する場合には、有機溶剤ノズル１０３からＩＰＡの連続流を吐出し、ＩＰＡの供給領域Ｓｕ１が吐出領域Ｄ１の進行方向の前方に位置するような場合には、有機溶剤ノズル１０３からＩＰＡを吐出しない。この場合、第２実施形態の場合と同等の作用効果を奏する。
【０１０８】
また、第１および第２の実施形態では、シリコン基板６１（図３参照）の表面にＳｉＯ２６３が配置された基板Ｗを処理対象としていた。この基板Ｗに代えて、次に述べる基板Ｗ１を、基板処理装置１，１０１による処理対象とすることができる。
図１３は、基板処理装置１，１０１の処理対象の基板Ｗ１の表面近傍を拡大して示す断面図である。
【０１０９】
処理対象の基板Ｗ１は、銅配線の多層配線構造を有する半導体装置の基体をなすものであり、Low-k（ＳｉＯ２より比誘電率の小さい低誘電率材料。より好ましくはULK（Ultra Low-k））膜からなる絶縁膜７１が表層部に形成されている。絶縁膜７１は絶縁層として機能する。絶縁膜７１には、配線用トレンチ７２がその表面から掘り下げて形成されている。配線用トレンチ７２は、図１３における左右方向に一定の間隔を空けて複数形成され、それぞれ図１３の紙面と直交する方向に延びている。各配線用トレンチ７２には、銅配線７３が埋設されている。銅配線７３の表面は、絶縁膜７１の表面とほぼ面一にされている。
【０１１０】
図１４Ａ〜１４Ｃは、基板Ｗ１の製造方法を工程順に示す図解的な断面図である。
まず、半導体基板上に、ＣＶＤ法により絶縁膜７１が形成される。その後、図１４Ａに示すように、絶縁膜７１の表層部に、反応性イオンエッチングにより配線用トレンチ７２が形成される。その後、図１４Ｂに示すように、絶縁膜７１の上面および配線用トレンチ７２内に銅膜７４が形成される。図１４Ｂに示すように、銅膜７４は、配線用トレンチ７２内を埋め尽くし、配線用トレンチ７２外の絶縁膜７１上にも形成される。
【０１１１】
次いで、銅膜７４における各配線用トレンチ外にはみ出た部分が、ＣＭＰ法により選択的に除去される。これにより、図１４Ｃに示すように、銅膜７４の表面が絶縁膜７１の表面とほぼ面一の平坦面にされて、銅配線７３が形成される（第２の前準備工程）。
ＣＭＰ法により銅膜７４を研磨して銅配線７３が形成されるので、製造直後の基板Ｗ１の表層部には、銅の削り屑（スラリー）７５が存在している。銅の削り屑７５を基板Ｗ１から除去するべく、基板処理装置１は、基板Ｗ１に対し洗浄処理を施す。
【０１１２】
このような洗浄処理では、一般的に、スピンチャックに保持された基板に対してフッ酸（HF）、ＳＣ２（hydrochloric acid/hydrogen peroxide mixture：塩酸過酸化水素水）およびＳＰＭ（sulfuric acid/hydrogen peroxide mixture：硫酸過酸化水素水）等の薬液が供給され、その後に純水（de-ionized water）等の水が供給されることにより、基板上の薬液を純水で洗い流される（リンス処理）。
【０１１３】
しかしながら、リンス処理時に基板Ｗ１の表面に純水を供給すると、銅配線７３の表面が酸化し、製造後の半導体装置の性能に影響を及ぼすおそれがある。
そこで、基板処理装置１では、洗浄液としてＩＰＡ（有機溶剤）を用いて、基板Ｗ１の表面（上面）を洗浄する。ＩＰＡ（有機溶剤）は、銅に対する酸化力が低い。そのため、銅配線７３の表面を過剰にエッチングすることなく、基板Ｗの表面（上面）を良好に洗浄できる。
【０１１４】
また、Low-kは高い接触角を有するために、絶縁膜７１の表面は、高い疎水性（疎液性）を示す。しかしながら、ＩＰＡ等の低表面張力を有する有機溶剤を洗浄液として用いることにより、高い疎水性を有する絶縁膜７１の表面を良好に濡らすことができる。これにより、基板Ｗ１の上面の全域を覆うＩＰＡの液膜を良好に形成できる。
この場合、基板Ｗ１の表面が疎水性を示していると、乾燥工程（Ｓ７）において、基板Ｗ１の上面（表面）でＩＰＡが不均一に乾燥し易い。そのため、乾燥工程（Ｓ７）中に、基板Ｗ１の上面にパーティクルが発生し易い、という問題がある。しかしながら、この実施形態では、気体吐出ノズル６からの環状気流によって基板Ｗ１の上面が覆われている状態で基板Ｗ１の乾燥が行われるので、基板Ｗ１の上面におけるパーティクルの発生を抑制できる。
【０１１５】
また、第１および第２の実施形態において、二流体ノズル１６とは別に、連続流を吐出可能なストレートノズルからなる液膜形成ノズル（図示しない）を設け、ＩＰＡ液膜形成工程（Ｓ３）において、基板Ｗの上面に供給するＩＰＡを、液膜形成ノズルから吐出するようにしてもよい。この場合、第２の有機溶剤供給手段は、液膜形成ノズルと、液膜形成ノズルにＩＰＡを供給するＩＰＡ供給装置とを含む。
【０１１６】
また、第１および第２の実施形態において、二流体ノズル１６とは別に、連続流を吐出可能なストレートノズルからなる後供給ノズル（図示しない）を設け、ＩＰＡ後供給工程（Ｓ５）において、基板Ｗの上面に供給するＩＰＡを、後供給ノズルから吐出するようにしてもよい。この場合、第３の有機溶剤供給手段は、後供給ノズルと、後供給ノズルにＩＰＡを供給するＩＰＡ供給装置とを含む。
【０１１７】
この場合、液膜形成ノズル用のＩＰＡ供給装置と後供給ノズル用のＩＰＡ供給装置とは、共通の装置であってもよいし、個別の装置であってもよい。さらに、液膜形成ノズル（図示しない）および後供給ノズル（図示しない）を、１つのノズルで共用してもよい。
また、第１および第２の実施形態において、ＩＰＡ後供給工程（Ｓ５）における基板Ｗの回転速度を、ＩＰＡ液滴吐出工程（Ｓ４）における基板Ｗの回転速度よりも高速として説明したが、ＩＰＡ液滴除去工程における基板Ｗの回転速度と同程度の速度であってもよいし、当該基板Ｗの回転速度よりも低速であってもよい。
【０１１８】
また、ＩＰＡ後供給工程（Ｓ５）を廃止してもよい。すなわち、ＩＰＡ液滴吐出工程（Ｓ４）の終了後、直ちに乾燥工程（Ｓ７）に移行してもよい。この場合、ＩＰＡ液滴吐出工程（Ｓ４）の終了後、ＩＰＡ液滴吐出工程（Ｓ４）で除去された異物を、気体の供給により基板Ｗ上から排除することが望ましい。
また、第１および第２の実施形態において、基板Ｗの周端面に対向するガードの変更（Ｓ６）を、ＩＰＡ後供給工程（Ｓ５）の終了後、乾燥工程（Ｓ７）の開始に先立って実行するようにしたが、ＩＰＡ後供給工程（Ｓ５）の終了に先立って行ってもよい。たとえば、ＩＰＡ液滴吐出工程の終了後、ＩＰＡ後供給工程（Ｓ５）の開始に先立って行ってもよい。
【０１１９】
また、基板Ｗの周端面に対向するガードの変更（Ｓ６）を行わずに、乾燥工程（Ｓ７）時に、基板Ｗの周端面に第２のガード３９を対向させるようにしてもよい。
また、気体吐出ノズル６が３つの気体吐出口４４，４５，４６を有しているとして説明したが、３つの気体吐出口４４，４５，４６の全てを有していなくても、少なくとも１つの気体吐出口を有していればよい。
【０１２０】
また、前述の第１の実施形態において、基板Ｗおよび二流体ノズル１６の一方だけを移動させて、基板Ｗの上面全域にＩＰＡの液滴を衝突させてもよい。具体的には、吐出領域Ｄ１が基板Ｗの上面全域を通過するように、基板Ｗを静止させた状態で二流体ノズル１６を移動させてもよい。また、吐出領域Ｄ１が基板Ｗの上面全域を通過するように、二流体ノズル１６を静止させた状態で基板Ｗを移動させてもよい。
【０１２１】
また、第１および第２の実施形態において、基板Ｗの上面における、吐出領域Ｄ１の移動軌跡が直線であってもよい。すなわち、当該軌跡が、スピンチャック３に保持された基板Ｗの上面に沿って延びており、基板Ｗの上面に垂直な垂直方向から見たときに基板Ｗの上面の中央部（好ましくは中心）を通る直線であってもよい。
また、第１および第２実施形態において、吐出領域Ｄ１を、基板Ｗの上面の一周縁部と基板Ｗの上面中央部との間を往復移動させるもの（ハーフスキャン）として説明したが、基板Ｗの上面の一周縁部と、当該一周縁部と基板Ｗ上面中央部を挟んで反対側の他周縁部との間で移動させるように（フルスキャン）してもよい。
【０１２２】
さらに、気体吐出ノズル６を廃止してもよい。
また、第１および第２の実施形態では、２段式の処理カップ５を例に挙げて説明したが、本発明は、多段式や単カップ式の処理カップを備えた基板処理装置に適用できる。
また、第１および第２の実施形態では、二流体ノズルとして、ノズルボディ外（外筒２６（図２参照））で気体と液体とを衝突させてそれらを混合して液滴を生成する外部混合型の二流体ノズル１６を例に挙げて説明したが、ノズルボディ内で気体と液体とを混合して液滴を生成する内部混合型の二流体ノズルにも、本発明を適用可能である。
【０１２３】
また、本発明に用いられる有機溶剤はＩＰＡに限られない。有機溶剤は、ＩＰＡ、メタノール、エタノール、ＨＦＥ（ハイドロフロロエーテル）、アセトンおよびTrans-1,２ジクロロエチレンのうちの少なくとも１つを含む。また、有機溶剤としては、単体成分のみからなる場合だけでなく、他の成分と混合した液体であってもよい。たとえば、ＩＰＡとアセトンの混合液であってもよいし、ＩＰＡとメタノールの混合液であってもよい。
【０１２４】
また、第１および第２の実施形態では、基板処理装置１，１０１が円板状の基板を処理する装置である場合について説明したが、基板処理装置１，１０１は、液晶表示装置用ガラス基板などの多角形の基板を処理する装置であってもよい。
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。
【符号の説明】
【０１２５】
１    基板処理装置
３    スピンチャック（基板保持手段）
４    有機溶剤供給ユニット（第１、第２および第３の有機溶剤供給手段）
７    制御装置（制御手段）
１２    スピンモータ（基板回転手段）
１６    二流体ノズル（二流体ノズル、第２および第３の有機溶剤供給手段）
１９    アーム揺動ユニット（ノズル移動手段）
３８    第１のガード
３９    第２のガード
４０    ガード昇降ユニット（ガード昇降手段）
６１    シリコン基板
６３    ＳｉＯ２
７１    絶縁膜
７３    銅配線
８０    気体供給ユニット（気体供給手段）
１０１    基板処理装置
１０２    付加有機溶剤供給ユニット（第４の有機溶剤供給手段）
１０３    有機溶剤ノズル
Ａ１  回転軸線
Ｄ１  吐出領域
Ｗ    基板
Ｗ１  基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ−４Ｃ】
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【図５】
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【図６Ａ−６Ｂ】
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【図６Ｃ−６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図７Ａ−７Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ−１２Ｂ】
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【図１３】
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【図１４Ａ−１４Ｃ】
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【図８】
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