(57)【要約】【課題】十分に冷却したガスを基板の表面に向けて供給することにより効率的に凍結洗浄処理を実行可能な基板処理装置および冷却ガス吐出ヘッドを提供する。【解決手段】冷却ガス吐出ヘッドのハウジングの内部において、気液分離空間の下方に設けられた液受部が設けられる。そして、ガスの液相に相当する冷却液が冷却ガス流入口から気液分離空間へ流入した際に、冷却液は気液分離空間から落下して液受部に回収される。このため、冷却部において冷却ガスを凝縮点付近まで冷却することができる。また、液受部にて回収された冷却液の液温が沸点に達すると気化し、気化した冷却ガスが液受部の上方空間およびガス経路を通過して吐出口から基板の上面に向けて吐出される。このため、凝縮点以下に冷却することにより生じた冷却液も、冷却ガスとして液膜の冷却に利用することができる。【選択図】図７
2017069377.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を水平姿勢で保持する基板保持部と、
ガス供給源から供給されたガスを冷却する冷却部と、
前記冷却部を通じて冷却された前記ガスを前記基板保持部に保持された前記基板の上面に向けて吐出する冷却ガス吐出ヘッドと、
を備え、
前記冷却ガス吐出ヘッドは、
内部に気液分離空間が設けられたハウジングと、
前記ハウジングの壁面を貫いて設けられ、冷却された前記ガスを前記冷却部から前記気液分離空間へと流入させる冷却ガス流入口と、
前記ハウジングの内部において、前記気液分離空間の下方に設けられた液受部と、
前記基板の前記上面に向けて開口した吐出口と、
前記気液分離空間よりも上方の位置を経由して、前記冷却ガス流入口から前記吐出口まで前記ガスを流動させるガス経路と、
を有し、
前記ガスの液相に相当する冷却液が前記冷却ガス流入口から前記気液分離空間へ流入した際に、前記冷却液は前記気液分離空間から落下して前記液受部に回収されることを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の基板処理装置であって、
水平面視において、前記液受部は環状に構成されており、前記ガス経路は前記液受部が環状に囲む空間を通ることを特徴とする基板処理装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の基板処理装置であって、
前記冷却ガス吐出ヘッドは、前記液受部の内部に開口して前記ガス供給源から常温の前記ガスが流入される常温ガス流入口、をさらに有することを特徴とする基板処理装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の基板処理装置であって、
前記冷却部は、前記ガスをその凝縮点以下に冷却することを特徴とする基板処理装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の基板処理装置であって、
前記ガスは窒素であり、前記冷却液は液体窒素であることを特徴とする基板処理装置。
【請求項６】
ガス供給源から供給され冷却部を通じて冷却されたガスを、基板保持部に保持された基板の上面に向けて吐出する冷却ガス吐出ヘッドであって、
内部に気液分離空間が設けられたハウジングと、
前記ハウジングの壁面を貫いて設けられ、冷却された前記ガスを前記冷却部から前記気液分離空間へと流入させる冷却ガス流入口と、
前記ハウジングの内部において、前記気液分離空間の下方に設けられた液受部と、
前記基板の前記上面に向けて開口した吐出口と、
前記気液分離空間よりも上方の位置を経由して、前記冷却ガス流入口から前記吐出口まで前記ガスを流動させるガス経路と、
を有し、
前記ガスの液相に相当する冷却液が前記冷却ガス流入口から前記気液分離空間へ流入した際に、前記冷却液は前記気液分離空間から落下して前記液受部に回収されることを特徴とする冷却ガス吐出ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体ウエハ、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、光ディスク用基板などの各種基板の表面に付着したパーティクル等の異物を除去するための基板処理装置および冷却ガス吐出ヘッドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、基板の表面に付着したパーティクル等の異物を除去するための処理の１つとして凍結洗浄技術が知られている。この技術では、基板表面に形成した液膜を凍結させ、この凍結膜を除去することにより基板表面からパーティクル等を凍結膜とともに除去する。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載の技術においては、洗浄液としてのＤＩＷ（Deionized Water）を基板の上面に供給して液膜を形成した後、冷却ガスを吐出する冷却ガス吐出ヘッドを基板の上面の近傍で走査させることにより液膜を凍結させ、再度ＤＩＷを供給して凍結膜を除去することによって、基板表面からのパーティクルの除去を行っている。
【０００４】
特許文献１では、冷却ガス吐出ヘッドがその内部で気液を分離する機構等を有さず冷却部から送られる冷却液または冷却ガスをそのまま吐出口から吐出する態様が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−８０８１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この態様では、冷却部から冷却液が送られた際に吐出口から冷却液（例えば、液体窒素）が吐出されて基板にダメージを与えるおそれがあるため、冷却ガスを凝縮点付近まで冷却することができなかった。例えば、特許文献１に開示される技術では、冷却部が冷却ガス（窒素ガス）をその凝縮点（−１９６℃）よりも十分に高い−１００℃までしか冷却していない。このように、冷却ガスを十分に冷却できないため、基板上の液膜に対して効率的に凍結洗浄処理を実行できないという問題があった。
【０００７】
この発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、十分に冷却したガスを基板の表面に向けて供給することにより効率的に凍結洗浄処理を実行可能な基板処理装置および冷却ガス吐出ヘッド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】
【０００８】
本発明の第１の態様にかかる基板処理装置は、基板を水平姿勢で保持する基板保持部と、ガス供給源から供給されたガスを冷却する冷却部と、前記冷却部を通じて冷却された前記ガスを前記基板保持部に保持された前記基板の上面に向けて吐出する冷却ガス吐出ヘッドと、を備え、前記冷却ガス吐出ヘッドは、内部に気液分離空間が設けられたハウジングと、前記ハウジングの壁面を貫いて設けられ、冷却された前記ガスを前記冷却部から前記気液分離空間へと流入させる冷却ガス流入口と、前記ハウジングの内部において、前記気液分離空間の下方に設けられた液受部と、前記基板の前記上面に向けて開口した吐出口と、前記気液分離空間よりも上方の位置を経由して、前記冷却ガス流入口から前記吐出口まで前記ガスを流動させるガス経路と、を有し、前記ガスの液相に相当する冷却液が前記冷却ガス流入口から前記気液分離空間へ流入した際に、前記冷却液は前記気液分離空間から落下して前記液受部に回収されることを特徴とする。
【０００９】
本発明の第２の態様にかかる基板処理装置は、本発明の第１の態様にかかる基板処理装置であって、水平面視において、前記液受部は環状に構成されており、前記ガス経路は前記液受部が環状に囲む空間を通ることを特徴とする。
【００１０】
本発明の第３の態様にかかる基板処理装置は、本発明の第１の態様または第２の態様にかかる基板処理装置であって、前記冷却ガス吐出ヘッドは、前記液受部の内部に開口して前記ガス供給源から常温の前記ガスが流入される常温ガス流入口、をさらに有することを特徴とする。
【００１１】
本発明の第４の態様にかかる基板処理装置は、本発明の第１の態様ないし第３の態様のいずれかにかかる基板処理装置であって、前記冷却部は、前記ガスをその凝縮点以下に冷却することを特徴とする。
【００１２】
本発明の第５の態様にかかる基板処理装置は、本発明の第１の態様ないし第４の態様のいずれかにかかる基板処理装置であって、前記ガスは窒素であり、前記冷却液は液体窒素であることを特徴とする。
【００１３】
本発明の第６の態様にかかる冷却ガス吐出ヘッドは、ガス供給源から供給され冷却部を通じて冷却されたガスを、基板保持部に保持された基板の上面に向けて吐出する冷却ガス吐出ヘッドであって、内部に気液分離空間が設けられたハウジングと、前記ハウジングの壁面を貫いて設けられ、冷却された前記ガスを前記冷却部から前記気液分離空間へと流入させる冷却ガス流入口と、前記ハウジングの内部において、前記気液分離空間の下方に設けられた液受部と、前記基板の前記上面に向けて開口した吐出口と、前記気液分離空間よりも上方の位置を経由して、前記冷却ガス流入口から前記吐出口まで前記ガスを流動させるガス経路と、を有し、前記ガスの液相に相当する冷却液が前記冷却ガス流入口から前記気液分離空間へ流入した際に、前記冷却液は前記気液分離空間から落下して前記液受部に回収されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の第１の態様ないし第６の態様では、冷却ガス吐出ヘッドのハウジングの内部において、気液分離空間の下方に設けられた液受部と、気液分離空間よりも上方の位置を経由して冷却ガス流入口から吐出口までガスを流動させるガス経路と、が設けられる。そして、ガスの液相に相当する冷却液が冷却ガス流入口から気液分離空間へ流入した場合、冷却液は気液分離空間から落下して液受部に回収される。
【００１５】
このため、冷却部において冷却ガスを凝縮点付近まで冷却することができ、基板の上面に形成された液膜を効率よく冷却することができる。また、液受部にて回収された冷却液の液温が沸点に達すると気化し、気化した冷却ガスが液受部の上方空間およびガス経路を通過して吐出口から基板の上面に向けて吐出される。このため、凝縮点以下に冷却することにより生じた冷却液も、冷却ガスとして液膜の冷却に利用することができる。特に、ハウジング内に液受部が設けられることによりガス経路が短く設定され、冷却液から気化した冷却ガスを温度が十分に上昇してしまう前に液膜の冷却に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】基板処理システム１００を模式的に示す概略平面図である。
【図２】基板処理装置１の構成を図解的に示す側面図である。
【図３】遮断部材およびスピンベースの内部構造を示す図である。
【図４】冷却ガス吐出ヘッドの動きを示す図である。
【図５】冷却部の内部構造を示す図である。
【図６】冷却ガス吐出ヘッド３の概略構成を示す斜視図である。
【図７】冷却ガス吐出ヘッド３の概略構成を示す縦端面図である。
【図８】基板洗浄処理の一例を示すフローチャートである。
【図９】変形例に係る冷却ガス吐出ヘッド３Ａの概略構成を示す縦端面図である。
【図１０】変形例に係る冷却ガス吐出ヘッド３Ｂの概略構成を示す斜視図である。
【図１１】変形例に係る冷却ガス吐出ヘッド３Ｂの概略構成を示す縦端面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。図面では同様な構成および機能を有する部分に同じ符号が付され、重複説明が省略される。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であり、本発明の技術的範囲を限定する事例ではない。また、図面においては、理解容易のため、各部の寸法や数が誇張または簡略化して図示されている場合がある。
【００１８】
＜１  第１実施形態＞
＜１．１  基板処理システム１００の構成＞
基板処理システム１００の構成について、図１を参照しながら説明する。図１は、基板処理システム１００を模式的に示す概略平面図である。
【００１９】
基板処理システム１００は、複数枚の基板Ｗを、一枚ずつ、連続して処理するシステムである。以下の説明において、基板処理システム１００で処理の対象とされる基板Ｗは、例えば、円形の半導体ウエハであるとする。
【００２０】
基板処理システム１００は、並設された複数のセル（具体的には、インデクサセル１１０および処理セル１２０）と、当該複数のセル１１０，１２０が備える各動作機構等を制御する制御部２０と、を備える。
【００２１】
インデクサセル１１０は、装置外から受け取った未処理の基板Ｗを処理セル１２０に渡すとともに、処理セル１２０から受け取った処理済みの基板Ｗを装置外に搬出するためのセルである。インデクサセル１１０は、複数のキャリアＣを載置するキャリアステージ１１１と、各キャリアＣに対する基板Ｗの搬出入を行う基板搬送装置（移載ロボット）ＩＲと、を備える。
【００２２】
キャリアステージ１１１に対しては、未処理の基板Ｗを収納したキャリアＣが、装置外部から、ＯＨＴ(Overhead Hoist Transfer)等によって搬入されて載置される。未処理の基板Ｗは、キャリアＣから１枚ずつ取り出されて装置内で処理され、装置内での処理が終了した処理済みの基板Ｗは、再びキャリアＣに収納される。処理済みの基板Ｗを収納したキャリアＣは、ＯＨＴ等によって装置外部に搬出される。このように、キャリアステージ１１１は、未処理の基板Ｗおよび処理済みの基板Ｗを集積する基板集積部として機能する。なお、キャリアＣの形態としては、基板Ｗを密閉空間に収納するＦＯＵＰ(Front Opening Unified Pod)であってもよいし、ＳＭＩＦ(Standard Mechanical Inter Face)ポッドや、収納された基板Ｗを外気に曝すＯＣ(Open Cassette)であってもよい。
【００２３】
移載ロボットＩＲは、基板Ｗを下方から支持することによって、基板Ｗを水平姿勢（基板Ｗの主面が水平な姿勢）で保持するハンド１１２と、ハンド１１２を駆動するハンド駆動機構１１３と、を備える。移載ロボットＩＲは、キャリアステージ１１１に載置されたキャリアＣから未処理の基板Ｗを取り出して、当該取り出した基板Ｗを、基板受渡位置Ｐにおいて後述する搬送ロボットＣＲに渡す。また、移載ロボットＩＲは、基板受渡位置Ｐにおいて搬送ロボットＣＲから処理済みの基板Ｗを受け取って、当該受け取った基板Ｗを、キャリアステージ１１１上に載置されたキャリアＣに収納する。
【００２４】
処理セル１２０は、基板Ｗに処理を行うためのセルである。処理セル１２０は、複数の基板処理装置１と、当該複数の基板処理装置１に対する基板Ｗの搬出入を行う基板搬送装置（搬送ロボットＣＲ）と、を備える。ここでは、複数個（例えば、３個）の基板処理装置１が鉛直方向に積層されて、１個の基板処理装置群１３０を構成している。そして、複数個（図示の例では、４個）の基板処理装置群１３０が、搬送ロボットＣＲを取り囲むようにクラスタ状に設置される。
【００２５】
複数の基板処理装置１の各々は、内部に処理空間を形成する処理チャンバ１４０を備える。処理チャンバ１４０には、搬送ロボットＣＲのハンド１２１をチャンバ内部に挿入させるための搬出入口１５が形成されており、基板処理装置１は、搬送ロボットＣＲが配置されている空間に、この搬出入口１５を対向させるようにして配置される。基板処理装置１の具体的な構成については、後に説明する。
【００２６】
搬送ロボットＣＲは、基板Ｗを下方から支持することによって、基板Ｗを水平姿勢で保持するハンド１２１と、ハンド１２１を駆動するハンド駆動機構１２２と、を備える。ただし、上述したとおり、搬送ロボットＣＲ（具体的には、搬送ロボットＣＲの基台）は、複数の基板処理装置群１３０に取り囲まれる空間の中央に配置される。搬送ロボットＣＲは、指定された基板処理装置１から処理済みの基板Ｗを取り出して、当該取り出した基板Ｗを、基板受渡位置Ｐにおいて移載ロボットＩＲに渡す。また、搬送ロボットＣＲは、基板受渡位置Ｐにおいて移載ロボットＩＲから未処理の基板Ｗを受け取って、当該受け取った基板Ｗを、指定された基板処理装置１に搬送する。
【００２７】
また、この基板処理システム１００は、後述するように各基板処理装置１での基板洗浄処理に消費される液体窒素（ＬＮ2）および窒素（Ｎ2）ガスをそれぞれ供給する液体窒素供給源２１０および窒素ガス供給源２２０を備えている（図５）。この基板処理システムが設置される工場内にこれらに相当する設備が既存である場合には、それら既存の設備を利用してもよい。また、基板処理システムの内部にこれらのユニットを組み込んでももちろん構わない。
【００２８】
制御部２０は、基板処理システム１００の各部を制御する。制御部２０のハードウエアとしての構成は、一般的なコンピュータと同様のものを採用できる。すなわち、制御部２０は、例えば、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、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、等を備えている。制御部２０において、プログラムに記述された手順に従って主制御部としてのＣＰＵが演算処理を行うことにより、基板処理システム１００の各部を制御する各種の機能部が実現される。もっとも、制御部２０において実現される一部あるいは全部の機能部は、専用の論理回路などでハードウエア的に実現されてもよい。
【００２９】
基板処理システム１００の全体動作について、引き続き図１を参照しながら説明する。基板処理システム１００においては、制御部２０が、基板Ｗの搬送手順および処理条件等を記述したレシピにしたがって、基板処理システム１００が備える各部を制御することによって、以下に説明する一連の動作が実行される。
【００３０】
未処理の基板Ｗを収容したキャリアＣがキャリアステージ１１１に載置されると、移載ロボットＩＲが、当該キャリアＣから未処理の基板Ｗを取り出す。そして、移載ロボットＩＲは、未処理の基板Ｗを保持したハンド１１２を基板受渡位置Ｐまで移動させて、基板受渡位置Ｐにおいて、当該未処理の基板Ｗを、搬送ロボットＣＲに渡す。ハンド１２１上に未処理の基板Ｗを受け取った搬送ロボットＣＲは、当該未処理の基板Ｗを、レシピにて指定された基板処理装置１に搬入する。なお、移載ロボットＩＲと搬送ロボットＣＲとの間の基板Ｗの受け渡しは、ハンド１１２，１２１間で直接に行われてもよいし、基板受渡位置Ｐに設けられた載置部などを介して行われてもよい。
【００３１】
基板Ｗが搬入された基板処理装置１においては、基板Ｗに対して、定められた処理が実行される。基板処理装置１の詳細については、後に説明する。
【００３２】
基板処理装置１において基板Ｗに対する処理が終了すると、搬送ロボットＣＲは、処理済みの基板Ｗを基板処理装置１から取り出す。そして、搬送ロボットＣＲは、処理済みの基板Ｗを保持したハンド１２１を基板受渡位置Ｐまで移動させて、基板受渡位置Ｐにおいて、当該処理済みの基板Ｗを、移載ロボットＩＲに渡す。ハンド１１２上に処理済みの基板Ｗを受け取った移載ロボットＩＲは、当該処理済みの基板Ｗを、キャリアＣに格納する。
【００３３】
基板処理システム１００においては、搬送ロボットＣＲおよび移載ロボットＩＲがレシピにしたがって上述した搬送動作を反復して行うとともに、各基板処理装置１がレシピにしたがって基板Ｗに対する処理を実行する。これによって、基板Ｗに対する処理が次々と行われていくことになる。
【００３４】
＜１．２  基板処理装置１の構成＞
図２は、基板処理装置１の構成を図解的に示す側面図である。この基板処理装置１は、半導体ウエハ等の基板Ｗの上面Ｗｆに付着しているパーティクル等の異物を除去するための基板洗浄処理を実行可能な枚葉式の基板洗浄装置である。より具体的には、基板処理装置１は、微細パターンが形成された基板Ｗの上面Ｗｆに液膜を形成してそれを凍結させ、この凍結膜を除去することで凍結膜とともにパーティクル等を上面Ｗｆから除去する凍結洗浄処理を実行する装置である。
【００３５】
基板処理装置１は、基板Ｗを略水平姿勢で保持し回転させるスピンチャック２と、ガス供給源から供給された窒素ガスを冷却する冷却部６４０と、冷却部６４０を通じて冷却された窒素ガス（冷却ガス）をスピンチャック２に保持された基板Ｗの上面Ｗｆに向けて吐出する冷却ガス吐出ヘッドと、を備える。
【００３６】
スピンチャック２の中心軸２１の上端部には、円板状のスピンベース２３がネジなどの締結部品によって固定されている。中心軸２１は、モータを含むチャック回転機構２２の回転軸に連結されている。そして、装置全体を制御する制御部２０からの動作指令に応じてチャック回転機構２２が駆動されると、中心軸２１に固定されたスピンベース２３が回転中心ＡＯを中心に回転する。
【００３７】
また、スピンベース２３の周縁部付近には、基板Ｗの周縁部を把持するための複数個のチャックピン２４が立設されている。チャックピン２４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２３の周縁部に沿って等角度間隔で配置されている。各チャックピン２４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を保持する基板把持部とを備えている。また、各チャックピン２４は、基板把持部が基板Ｗの外周端面を押圧する押圧状態と、基板保持部が基板Ｗの外周端面から離れる解放状態との間を切り替え可能に構成されている。
【００３８】
そして、スピンベース２３に対して基板Ｗが受渡しされる際には、各チャックピン２４を解放状態とし、基板Ｗに対して洗浄処理を行う際には、各チャックピン２４を押圧状態とする。各チャックピン２４を押圧状態とすると、各チャックピン２４は基板Ｗの周縁部を把持して、基板Ｗがスピンベース２３から所定間隔を隔てて略水平姿勢に保持されることとなる。これにより、基板Ｗは、スピンチャック２（基板保持部）にて上面Ｗｆを上方に向けて保持される。
【００３９】
また、上記のように構成されたスピンチャック２の上方には遮断部材９が配置されている。この遮断部材９は、中心部に開口を有する円板状に形成されている。また、遮断部材９の下面は、基板Ｗの上面Ｗｆと略平行に対向する基板対向面となっており、基板Ｗの直径と同等以上の大きさに形成されている。この遮断部材９は略円筒形状を有する支持軸９１の下端部に略水平に取り付けられている。この支持軸９１は、水平方向に延びるアーム９２により、基板Ｗの中心を通る鉛直軸回りに回転可能に保持されている。また、アーム９２には、遮断部材回転機構９３と遮断部材昇降機構９４とが接続されている。
【００４０】
遮断部材回転機構９３は、制御部２０からの動作指令に応じて、支持軸９１を基板Ｗの中心を通る鉛直軸回りに回転させる。また、制御部２０は、遮断部材回転機構９３の動作を制御して、スピンチャック２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９を回転させる。
【００４１】
遮断部材昇降機構９４は、制御部２０からの動作指令に応じて、遮断部材９をスピンベース２３に近接させまたは離間させる。具体的には、制御部２０は、遮断部材昇降機構９４の動作を制御して、基板処理装置に対して基板Ｗを搬入出させる際には遮断部材９をスピンチャック２の上方の離間位置（図２に示す位置）に上昇させる一方、基板Ｗに対して所定の処理を施す際には遮断部材９をスピンチャック２に保持された基板Ｗの上面Ｗｆのごく近傍に設定された対向位置まで下降させる。
【００４２】
図３は、遮断部材およびスピンベースの内部構造を示す図である。遮断部材９の支持軸９１は中空になっており、その内部に、遮断部材９の下面（基板対向面）で開口するガス供給管９５が挿通されている。このガス供給管９５は窒素ガス供給源２２０から供給される窒素ガスを基板Ｗに供給するものである。なお、この実施形態では、乾燥ガスとして窒素ガスを供給しているが、空気や他の不活性ガスなどを供給するようにしてもよい。
【００４３】
ガス供給管９５の内部には、液体供給管９６が挿通されている。この液体供給管９６の下方端部は遮断部材９の下面で開口しており、その先端に液体吐出ノズル９７が設けられている。一方、液体供給管９６の他方端部は液体供給源６２に接続されている。この液体供給源６２は、凍結洗浄処理において基板Ｗの上面Ｗｆに液膜を構成する液体やリンス液を供給するものであり、本実施形態では液膜を構成する液体およびリンス液としてＤＩＷ（脱イオン水：deionized water）を用いている。
【００４４】
また、スピンチャック２の中心軸２１は円筒状の空洞を有する中空になっており、中心軸２１の内部には、基板Ｗの裏面Ｗｂに液体を供給するための円筒状の液供給管２５が挿通されている。液供給管２５は、スピンチャック２に保持された基板Ｗの下面側である裏面Ｗｂに近接する位置まで延びており、その先端に基板Ｗの下面の中央部に向けて液体を吐出する液吐出ノズル２７が設けられている。液供給管２５は、上記した液体供給源６２に接続されており、基板Ｗの裏面Ｗｂに向けてＤＩＷをリンス液として供給する。
【００４５】
また、中心軸２１の内壁面と液供給管２５の外壁面との隙間は、横断面リング状のガス供給路２９になっている。このガス供給路２９は窒素ガス供給源２２０に接続されており、窒素ガス供給源２２０からガス供給路２９を介してスピンベース２３と基板Ｗの裏面Ｗｂとの間に形成される空間に窒素ガスが供給される。
【００４６】
また、図２に示すように、スピンチャック２の周囲に受け部材５１が固定的に取り付けられている。この受け部材５１には、円筒状の仕切り部材が３個立設されて３つの空間が排液槽として形成されている。また、これらの排液槽の上方にはスプラッシュガード５２がスピンチャック２に水平姿勢で保持されている基板Ｗの周囲を包囲するようにスピンチャック２の回転軸に対して昇降自在に設けられている。このスプラッシュガード５２は回転軸に対して略回転対称な形状を有している。そして、ガード昇降機構（図示省略）の駆動によりスプラッシュガード５２を段階的に昇降させることで、回転する基板Ｗから飛散する液膜形成用ＤＩＷ、リンス液やその他の用途のために基板Ｗに供給される処理液などを分別して図示を省略する排液処理ユニットへ排出することが可能となっている。
【００４７】
基板処理装置１では、冷却ガス吐出ヘッド３がスピンチャック２に保持された基板Ｗの上面Ｗｆに向けて液膜凍結用冷却ガスを吐出可能に設けられている。また、冷却ガス吐出ヘッド３を駆動するためにヘッド駆動機構３１が設けられている。このヘッド駆動機構３１では、回転モータ３２がスピンチャック２の周方向外側かつスピンチャック２に保持される基板Ｗよりも下方に設けられている。回転モータ３２は、ベース部材３５に回転自在に取り付けられた回転軸３３に結合されており、回転軸３３を回転中心軸Ｊ周りに回転させる。回転軸３３にはアーム３４が水平方向に延びるように接続され、さらに当該アーム３４の先端に上記冷却ガス吐出ヘッド３が取り付けられている。そして、制御部２０からの動作指令に応じて回転モータ３２が駆動されると、アーム３４が略鉛直方向の回転中心軸Ｊ回りに揺動し、冷却ガス吐出ヘッド３が以下のように移動する。
【００４８】
図４は、冷却ガス吐出ヘッドの動きを示す図である。制御部２０からの動作指令に基づき回転モータ３２が駆動されてアーム３４が回転中心軸Ｊ周りに揺動すると、冷却ガス吐出ヘッド３は、スピンベース２３の回転中心上に相当する回転中心位置Ｐｃと基板Ｗの対向位置から側方に退避した待機位置Ｐｓとの間を移動軌跡Ｔに沿って水平移動する。すなわち、回転モータ３２は、冷却ガス吐出ヘッド３を基板Ｗの上面Ｗｆに沿って基板Ｗに対して相対移動させる。
【００４９】
冷却ガス吐出ヘッド３は、ヘッド駆動機構３１の回転軸３３の側面に装着された冷却部６４０に接続されている。後に詳述するように、冷却部６４０には窒素ガス供給源２２０から送出される窒素ガスおよび液体窒素供給源２１０から送出される液体窒素が導入されており、液体窒素によって冷却した窒素ガスを冷却ガスとして冷却ガス吐出ヘッド３に送出する。また、ヘッド駆動機構３１は、冷却ガス吐出ヘッド３が冷却ガスを吐出する際にアーム３４を回転中心軸Ｊ周りに揺動させることにより、該冷却ガス吐出ヘッド３を基板Ｗの上面Ｗｆに対し走査移動させて基板Ｗの上面Ｗｆ全体に冷却ガスを行き渡らせる。そして、上面Ｗｆに液膜が形成され所定の回転速度で回転する基板Ｗに対し、冷却ガス吐出ヘッド３が冷却ガスを吐出しながら基板Ｗの上面Ｗｆに対し走査移動することによって、基板Ｗの上面Ｗｆに形成された液膜全体を凍結させる。
【００５０】
基板Ｗの上面Ｗｆからの冷却ガス吐出ヘッド３の高さは、冷却ガスの供給量によっても異なるが、例えば５０ｍｍ以下、好ましくは数ｍｍ程度に設定される。このような基板Ｗの上面Ｗｆからの冷却ガス吐出ヘッド３の高さおよび冷却ガスの供給量は、冷却ガスが有する冷熱を液膜に効率的に付与する観点、冷却ガスにより液膜の液面が乱れることがないように液膜を安定して凍結する観点などから実験的に定められる。なお、ヘッド駆動機構３１の下部には例えばボールねじを用いたアーム昇降機構３６が設けられており、アーム３４および冷却ガス吐出ヘッド３を一体的に昇降させることができる。これにより、冷却ガス吐出ヘッド３の高さを調節することが可能である。
【００５１】
冷却ガスは、基板Ｗの上面Ｗｆに形成された液膜を構成する液体の凝縮点、すなわちこの実施形態では０°Ｃより低い温度を有する。この冷却ガスは、以下に説明するように、冷却部６４０内に貯留されている液体窒素内を通るパイプに窒素ガスを流すことにより生成され、本実施形態では約−１９０°Ｃに冷却されている。
【００５２】
図５は、冷却部の内部構造を示す図である。冷却部６４０の筐体は内部容器６４１とこれを覆う外部容器６４２との二重構造となっている。内部容器６４１は内部に液体窒素を貯留するタンク状となっており、液体窒素温度に耐えうる材料、例えば、ガラス、石英またはＨＤＰＥ（高密度ポリエチレン）により形成されている。一方、外部容器６４２は処理チャンバ１４０内の雰囲気と内部容器６４１との間での熱移動を抑制する断熱容器であり、断熱性の高い材料、例えば発泡性樹脂やＰＶＣ（塩化ビニル樹脂）などにより形成される。
【００５３】
内部容器６４１には、液体窒素を取り入れる液体窒素流入口６４３が設けられており、該導入口６４３と、処理チャンバ１４０の液面に設けられた液体窒素流入口１０１との間はフレキシブルパイプ６４４により接続されている。液体窒素流入口１０１には液体窒素供給源２１０から液体窒素が供給されており、したがって、液体窒素供給源２１０から送出される液体窒素はフレキシブルパイプ６４４から液体窒素流入口６４３を経て内部容器６４１内に導入される。
【００５４】
内部容器６４１内には液面センサ６４５が設けられて、容器内の液体窒素の量を一定に保っている。さらに、内部容器６４１の上部にはガス抜き弁６４６が設けられており、気化する液体窒素によって内部容器６４１の内圧が上昇するのを抑えている。
【００５５】
また、内部容器６４１の内部には、ステンレス、銅などの金属管で形成されたコイル状の熱交換パイプ６４７がガス通送路として設けられている。熱交換パイプ６４７は内部容器６４１に貯留された液体窒素に浸漬されており、その内部には窒素ガス供給源２２０から窒素ガスが供給されている。これにより、窒素ガスが液体窒素により冷やされて冷却ガスとして出力される。すなわち、この実施形態では、液体窒素を貯留する内部容器６４１およびその内部に設けられた熱交換パイプ６４７が熱交換器を構成している。ここで、窒素ガスの冷却温度は内部容器６４１内の液体窒素の量によって定まる。本実施形態では、上述したように窒素ガスが約−１９０°Ｃに冷却されるよう、内部容器６４１内の液体窒素の量が調整される。
【００５６】
外部容器６４２はその内部に上記した熱交換器を収容して外部雰囲気との間での熱移動を抑制する断熱容器として機能している。また、外部容器６４２はアーム３４と結合された回転軸３３に取り付けられているため、回転モータ３２により回転軸３３が回転駆動されると、該回転軸３３、冷却ガス吐出ヘッド３、アーム３４および冷却部６４０が一体的に回転中心軸Ｊ周りに揺動することとなる。
【００５７】
冷却部６４０から出力される冷却ガスは、アーム３４に沿って延設されて冷却部６４０と冷却ガス吐出ヘッド３とを接続する冷却ガス供給管６４８を介して冷却ガス吐出ヘッド３に供給される。冷却ガス供給管６４８は、内部に冷却ガスを通送する内管と断熱性樹脂により形成された外管との二重構造になっており、冷却ガス吐出ヘッド３に到達する前に冷却ガスの温度が上昇するのを防止する。
【００５８】
なお、本実施形態では冷却ガス吐出ヘッド３、アーム３４および冷却部６４０は一体的に揺動するように構成されており、冷却ガス吐出ヘッド３と冷却部６４０との相対的な位置関係が変化しないので、冷却ガス供給管６４８に可動性、可撓性は必要とされない。このようにすることで、次のような利点が得られる。
【００５９】
処理チャンバ１４０内では各種の処理液が使用されるため、処理チャンバ１４０内は不可避的に高湿度環境となる。このような環境に冷却ガスを輸送する配管を設けたとき、その周囲には結露や霜等の付着物を生じることが予想される。そのため、基板Ｗの上方で配管を移動させると、これらの付着物が基板上に落下し基板を汚染してしまうおそれがある。特に、配管に可動性または可撓性を持たせた場合、配管に付着している霜等の付着物が配管の変形に起因して脱落する可能性が高い。また、低温のため配管が硬化しアーム３４の動きを制約することも考えられる。
【００６０】
これに対し、本実施形態のように、冷却ガス吐出ヘッド３、冷却部６４０およびこれらの間を接続する冷却ガス供給管６４８が一体的に動くように構成することで、冷却ガス供給管６４８の変形による霜等の落下を抑えることができる。また、冷却ガス供給管６４８に可動性を持たせる必要がないことから、冷却ガス供給管６４８を構成する部品の材質および形状の設計自由度が高くなり、冷却ガス供給管６４８自体を断熱性の高い構造とすることができる。こうすることにより、冷却ガス供給管６４８への霜等の付着自体を抑制することが可能となる。
【００６１】
なお、処理チャンバ１４０外部から冷却部６４０へ液体窒素を引き込む部位にはフレキシブルパイプ６４４が用いられているが、処理液の供給箇所からは離れているので結露や着霜は発生しにくく、また仮にこれらが発生したとしても、基板Ｗ上部空間から側方へ退避した位置であるので付着物が脱落しても基板Ｗ上に落下するおそれはない。また、窒素ガス供給源２２０から冷却部６４０に窒素ガスを引き込むための配管については、ガス温度が高く結露、着霜のおそれがないので、公知の樹脂製チューブ等を用いることができる。
【００６２】
図６は、冷却ガス吐出ヘッド３の概略構成を示す斜視図である。図７は、冷却ガス吐出ヘッド３の概略構成を示す縦端面図である。なお、図７では、冷却された窒素ガス（冷却ガス）の流れを点線矢印で表現している。
【００６３】
冷却ガス吐出ヘッド３は、内部に気液分離空間Ｖが設けられたハウジング３００と、ハウジング３００の壁面を貫いて設けられ冷却ガスを冷却ガス供給管６４８から気液分離空間Ｖへと流入させる冷却ガス流入口３０１と、ハウジング３００の内部において気液分離空間Ｖの下方に設けられた液受部３０２と、基板Ｗの上面Ｗｆに向けて開口した吐出口３０３と、気液分離空間Ｖよりも上方の位置を経由して冷却ガス流入口３０１から吐出口３０３まで冷却ガスを流動させるガス経路３０４と、を有する。
【００６４】
上述したように、冷却部６４０では窒素ガスが約−１９０°Ｃに冷却される。しかしながら、冷却温度を厳密に−１９０°Ｃに調整することは困難であり、冷却温度は多少の温度範囲内（例えば、−１８０℃〜−２００℃）を保たれるのが一般的である。このとき、冷却温度が冷却対象である窒素ガスの凝縮点（約−１９６℃）以下になると窒素ガスの液相に相当する冷却液ＣＬ（液体窒素）が冷却ガス吐出ヘッド３に流入し、冷却温度が冷却対象である窒素ガスの凝縮点（約−１９６℃）以上になると冷却ガスが冷却ガス吐出ヘッド３に流入することになる。
【００６５】
冷却液ＣＬが冷却ガス流入口３０１から気液分離空間Ｖへ流入した際には、冷却液ＣＬは気液分離空間Ｖから落下して液受部３０２に回収される。液受部３０２に回収されて貯留された冷却液ＣＬは、ハウジング３００のうち液受部３０２に相当する部分に冷却熱を付与し、自身の液温は徐々に上昇する。そして、冷却液ＣＬの液温が沸点（理想的には凝縮点と同一であり、約−１９６℃）に達すると気化し、気化した冷却ガスが液受部３０２の上方空間およびガス経路３０４を通過して吐出口３０３から基板Ｗの上面Ｗｆに向けて吐出される。これにより、基板Ｗの上面Ｗｆに形成された液膜が冷却される。
【００６６】
他方、冷却ガスが冷却ガス流入口３０１から気液分離空間Ｖへ流入した際には、この冷却ガスがガス経路３０４を通過して吐出口３０３から基板Ｗの上面Ｗｆに向けて吐出される。これにより、基板Ｗの上面Ｗｆに形成された液膜が冷却される。
【００６７】
＜１．３  基板洗浄処理＞
次に、基板処理装置１における基板洗浄処理について、図８を参照しながら説明する。図８は、基板洗浄処理の一例を示すフローチャートである。
【００６８】
基板処理装置１では、未処理の基板Ｗが装置内に搬入されると、制御部２０が装置各部を制御して該基板Ｗに対して一連の洗浄処理が実行される。
【００６９】
まず、微細パターンが形成された基板Ｗの主面（上面Ｗｆ）を上方に向けた状態で、基板Ｗが処理チャンバ１４０内に搬入され、スピンチャック２に保持される（ステップＳＴ１）。このとき、遮断部材９は離間位置に位置しており、冷却ガス吐出ヘッド３は待機位置Ｐｓに位置している。これにより、遮断部材９や冷却ガス吐出ヘッド３と搬入される基板Ｗとが干渉することが防止される。
【００７０】
スピンチャック２に未処理の基板Ｗが保持されると、遮断部材９が対向位置まで降下され、基板Ｗの上面Ｗｆに近接配置される（ステップＳＴ２）。これにより、基板Ｗの上面Ｗｆが遮断部材９の基板対向面に近接した状態で覆われ、基板Ｗの上面Ｗｆの雰囲気が基板Ｗの周辺雰囲気から遮断される。
【００７１】
続いて、基板Ｗの上面Ｗｆに液膜形成処理が実行される（ステップＳＴ３）。すなわち、制御部２０は、チャック回転機構２２を駆動させてスピンチャック２を回転させるとともに、ノズル９７から常温のＤＩＷを基板Ｗの上面Ｗｆに供給させる。上面Ｗｆに供給されたＤＩＷには、基板Ｗの回転に伴う遠心力が作用し、基板Ｗの径方向外向きに均一に広げられ、その一部が基板外に振り切られる。これによって、上面Ｗｆの全面にわたって液膜の厚みを均一にコントロールされ、上面Ｗｆの全体に所定の厚みを有する液膜（水膜）が形成される。なお、液膜形成に際して、上記のように上面Ｗｆに供給されたＤＩＷの一部を振り切ることは必ずしも必要ではない。例えば、基板Ｗの回転を停止させた状態あるいは基板Ｗを比較的低速で回転させた状態で基板ＷからＤＩＷを振り切ることなく上面Ｗｆに液膜を形成してもよい。
【００７２】
そして、制御部２０は、遮断部材９を上方に退避させ（ステップＳＴ４）、代わって冷却ガス吐出ヘッド３を基板Ｗの回転中心ＡＯ上方の回転中心位置Ｐｃへ移動させる（ステップＳＴ５）。
【００７３】
続いて、基板Ｗの上面Ｗｆに液膜凍結処理が実行される（ステップＳＴ６）。すなわち、制御部２０は、冷却部６４０に窒素ガスを送給させて冷却ガスを生成するとともに、液膜を形成された基板Ｗを回転させながら、冷却ガスを吐出する冷却ガス吐出ヘッド３を基板Ｗの回転中心ＡＯから端部に向けて走査移動させる。これにより、基板Ｗの上面Ｗｆの全面に冷却ガスが供給され、液膜が凍結する。制御部２０は、基板Ｗの端部にまで到達した時点で冷却ガスの吐出を停止させて、冷却ガス吐出ヘッド３をさらに外側へ移動させ、最終的に待機位置Ｐｓで停止させる。
【００７４】
その後、制御部２０は、遮断部材９を再び基板Ｗの上面Ｗｆに近接させる（ステップＳＴ７）。この状態で、基板Ｗの上面Ｗｆおよび裏面Ｗｂにリンス液としてのＤＩＷを供給するリンス処理が実行される（ステップＳＴ８）。これにより、基板Ｗの上面Ｗｆの凍結膜が除去され、これとともに凍結膜に取り込まれたパーティクル等の異物も基板Ｗの上面Ｗｆから取り去られる。
【００７５】
続いて、基板Ｗを乾燥させる乾燥処理が実行される（ステップＳＴ９）。すなわち、遮断部材９およびスピンベース２３から基板Ｗの上面Ｗｆおよび裏面Ｗｂに窒素ガスを供給しながら基板Ｗを高速度で回転させて、基板Ｗに残留するＤＩＷを振り切る。こうして基板Ｗの乾燥処理が終了すると、処理済みの基板Ｗを処理チャンバ１４０から搬出することによって１枚の基板に対する処理が完了する（ステップＳＴ１０）。
【００７６】
＜１．４  効果＞
本実施形態では、冷却部６４０で窒素ガスが約−１９０°Ｃに冷却される。そして、冷却液ＣＬまたは冷却ガスのどちらが冷却ガス流入口３０１に流入した場合であっても、冷却ガスのみが基板Ｗの上面Ｗｆに向けて吐出される。これにより、基板Ｗの上面Ｗｆに形成された液膜が冷却される。
【００７７】
本実施形態とは異なる態様として、例えば特許文献１のように、冷却ガス吐出ヘッド３が冷却部６４０から送られる冷却液または冷却ガスをそのまま吐出口から吐出する態様（すなわち、気液分離空間Ｖや液受部３０２に相当する構成を備えていない態様）が挙げられる。この態様では、冷却部から冷却液が送られた際に吐出口から冷却液（液体窒素）が吐出されて基板Ｗにダメージを与えるおそれがあるため、冷却ガスを凝縮点付近まで冷却することができない。例えば、特許文献１に開示される技術では、冷却部が冷却ガス（窒素ガス）をその凝縮点（−１９６℃）よりも十分に高い−１００℃までしか冷却していない。
【００７８】
このような態様とは異なり、本実施形態の態様では、冷却ガス吐出ヘッド３において冷却液ＣＬと冷却ガスとを分離して冷却液ＣＬを回収することが可能であるので、冷却部６４０において冷却ガスを凝縮点付近（例えば、−１９０℃）まで冷却することができる。その結果、基板Ｗの上面Ｗｆに形成された液膜を効率よく冷却することができる。
【００７９】
また、本実施形態の態様では、液受部３０２が水平面視において環状に構成されており、ガス経路３０４は液受部３０２が環状に囲む空間を上下方向に貫いて設けられる。このため、冷却液ＣＬが液受部３０２に貯留された状態であれば、ガス経路３０４を通過する冷却ガスは貯留された冷却液ＣＬから冷却熱を付与される。その結果、特に冷却された冷却ガスが吐出口３０３から基板Ｗの上面Ｗｆに向けて吐出され、基板Ｗの上面Ｗｆに形成された液膜をより効率よく冷却することができる。
【００８０】
また、本実施形態の態様では、処理チャンバ１４０の内部に冷却部６４０を設け、極低温の冷却ガスを処理チャンバ１４０内で生成するようにしている。そのため、冷却ガスの輸送経路を極めて短くすることができ、これにより、輸送経路上でのガス温度の上昇を抑えることができる。その結果、基板Ｗの上面Ｗｆに形成された液膜に対し、十分に低温でしかも温度の安定した冷却ガスを供給することができる。
【００８１】
また、冷却部６４０を基板Ｗの上部空間よりも側方に配置しているので、冷却部６４０の周囲に付着した水滴や霜などの付着物が脱落しても基板Ｗ上に落下することが防止されている。また、アーム３４の回転中心軸Ｊが基板Ｗを通らないようにすることで、アーム３４の揺動に起因して可動部分から発生するゴミ等が基板Ｗ上に落下することが防止されている。
【００８２】
＜２  変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明したが、この発明は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。
【００８３】
図９は、変形例に係る冷却ガス吐出ヘッド３Ａの概略構成を示す縦端面図である。なお、図９では、冷却された窒素ガス（冷却ガス）の流れを点線矢印で表現している。
【００８４】
冷却ガス吐出ヘッド３Ａは、冷却ガス吐出ヘッド３の各構成に加え、ハウジング３００Ａの壁面を貫いて設けられ液受部３０２Ａの内部に開口する常温ガス流入口３０５Ａをさらに有する。このため、図示しないバルブの開閉を制御することにより、窒素ガス供給源２２０から供給された常温の窒素ガスが常温ガス流入口３０５Ａを通じて液受部３０２Ａ内へ適宜流入される。液体窒素を貯留する液受部３０２Ａ内に常温ガス流入口３０５Ａから常温の窒素ガスが流入されることにより、液体窒素の気化が促され、吐出口３０３から基板Ｗの上面Ｗｆに向けて吐出される窒素ガス（冷却ガス）の流量が増加する。その結果、基板Ｗの上面Ｗｆに形成された液膜を効率的に凍結することができる。
【００８５】
図１０は、変形例に係る冷却ガス吐出ヘッド３Ｂの概略構成を示す斜視図である。図１１は、変形例に係る冷却ガス吐出ヘッド３Ｂの概略構成を示す縦端面図である。なお、図１１では、冷却された窒素ガス（冷却ガス）の流れを点線矢印で表現している。
【００８６】
冷却ガス吐出ヘッド３Ｂのハウジング３００Ｂの外形は、冷却ガス吐出ヘッド３のハウジング３００の外形（略円柱形状）とは異なり、略直方体形状とされる。また、冷却ガス吐出ヘッド３Ｂでは、水平面視において冷却ガス流入口３０１Ｂ側の下方部分にのみ液受部３０２Ｂが設けられている。
【００８７】
冷却ガス吐出ヘッド３Ｂにおいても、冷却ガス吐出ヘッド３の場合と同様に吐出口３０３Ｂから冷却ガスを吐出する。すなわち、冷却液ＣＬが冷却ガス流入口３０１Ｂから気液分離空間ＶＢへ流入した際には、冷却液ＣＬは気液分離空間ＶＢから落下して液受部３０２Ｂに回収される。液受部３０２Ｂに回収されて貯留された冷却液ＣＬは、ハウジング３００Ｂのうち液受部３０２Ｂに相当する部分に冷却熱を付与し、自身の液温は徐々に上昇する。そして、冷却液ＣＬの液温が沸点（理想的には凝縮点と同一であり、約−１９６℃）に達すると気化し、気化した冷却ガスが液受部３０２Ｂの上方空間およびガス経路３０４Ｂを通過して吐出口３０３Ｂから基板Ｗの上面Ｗｆに向けて吐出される。これにより、基板Ｗの上面Ｗｆに形成された液膜が冷却される。他方、冷却ガスが冷却ガス流入口３０１Ｂから気液分離空間ＶＢへ流入した際には、この冷却ガスがガス経路３０４Ｂを通過して吐出口３０３Ｂから基板Ｗの上面Ｗｆに向けて吐出される。これにより、基板Ｗの上面Ｗｆに形成された液膜が冷却される。
【００８８】
上記実施形態では、本発明の液膜を形成する液体としてＤＩＷを用いているが、これに限られず、例えば純水、炭酸水、水素水、脱気水、溶存酸素や溶存窒素などの溶存気体成分を調整した純水、ＳＣ１溶液（アンモニア水と過酸化水素水との混合水溶液）等の薬液などを用いてもよい。
【００８９】
また、上記実施形態では、冷却ガス源として窒素ガスを、また冷媒として液体窒素を用いる熱交換器によって窒素ガスを冷却することにより冷却ガスを生成しているが、冷却ガスのガス種およびその冷却方法はこれに限定されるものではない。例えば、アルゴンガスなど他の不活性ガスや清浄な乾燥空気を冷却ガスとして用いてもよい。また、冷却部としては、他の冷媒を用いる熱交換器を有するものやペルチェ効果など他の原理に基づきガスを冷却するものであっても、必要な温度までガスを冷却することが可能なものであれば利用可能である。
【００９０】
また、上記実施形態では、基板Ｗを回転させながら洗浄処理を実行する態様について説明したが、これに限られるものではない。回転していない基板Ｗに対して冷却ガス吐出ヘッド３を移動させて凍結洗浄処理を実行してもよい。
【００９１】
以上、実施形態およびその変形例に係る基板処理装置および冷却ガス吐出ヘッドについて説明したが、これらは本発明に好ましい実施形態の例であって、本発明の実施の範囲を限定するものではない。本発明は、その発明の範囲内において、各実施形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施形態において任意の構成要素の増減が可能である。
【符号の説明】
【００９２】
１  基板処理装置
２  スピンチャック
３  冷却ガス吐出ヘッド
２０  制御部
２１０  液体窒素供給源
２２０  窒素ガス供給源
３００，３００Ａ，３００Ｂ  ハウジング
３０１，３０１Ｂ  冷却ガス流入口
３０２，３０２Ａ，３０２Ｂ  液受部
３０３，３０３Ｂ  吐出口
３０４，３０４Ｂ  ガス経路
３０５Ａ  常温ガス流入口
Ｗ  基板
Ｗｆ  上面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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