CN104143520A - 基板处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供基板处理装置，本发明的基板处理装置，其特征在于，包括：密闭腔室，其内部空间相对外部密闭，该密闭腔室包括具有开口的腔室主体、能旋转地设置在所述腔室主体上并使所述开口闭塞的盖部件、用液体密封所述盖部件与所述腔室主体之间的第一液体密封结构；盖部件旋转单元，其用于使所述盖部件旋转；基板保持旋转单元，其在所述密闭腔室的内部空间内，一边保持基板一边使该基板旋转；和处理液供给单元，其向借助所述基板保持旋转单元旋转的基板供给处理液。

Description

基板处理装置
本申请是申请号为201110072471.X、申请日为2011年3月22日、发明名称为“基板处理装置及基板处理方法”的专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种用于对基板进行处理的基板处理装置。成为处理对象的基板例如包括半导体晶片、液晶显示装置用玻璃基板、等离子显示器用基板、FED(Field Emission Display：场发射显示器)用基板、光盘用基板、磁盘用基板、光磁盘用基板、光掩模用基板、太阳能电池用基板等。
背景技术
例如在半导体装置的制造工序中，对半导体晶片以及液晶显示面板用玻璃基板等基板实施使用药液的处理。为进行该药液处理，有时会对基板使用实施逐张处理的单张式基板处理装置。单张式基板处理装置包括：具有用于划分内部空间的分隔壁的处理腔室、收容在处理腔室内且几乎水平地保持基板并使其旋转的旋转卡盘、用来向基板供给药液的药液喷嘴以及使药液喷嘴移动的喷嘴移动机构。
例如在从基板表面除去聚合物的除去处理中，为了防止形成在基板上的配线的氧化，有时会采取从药液喷嘴喷出氧浓度足够低的药液的方法(参考日本特开2004-158482号公报)。在此情况下，优选将处理腔室内环境控制为低氧浓度以使氧不溶解于从药液喷嘴喷出的处理液中。
但是，处理腔室的内部空间中收容有各种部件，该内部空间比较宽敞。因此，难以充分进行处理腔室内的环境控制。
发明内容
本申请的发明人等为了进行充分的处理腔室内环境控制，讨论研究了在使处理腔室的内部空间密闭的同时使该内部空间狭小化。
但是，处理腔室内汇集并配置了各种部件，因而不能有效地狭小化其内部空间。尤其是在具有干燥基板时接近配置在基板表面且以覆盖基板表面的状态旋转的隔断板的情况下，需要以包围旋转卡盘及隔断板的方式构成处理腔室。因此，不能有效地減少处理腔室内部空间的容积，会导致处理腔室内的环境控制不充分。
另外，根据对基板进行的处理内容，有时需要对基板实施移动喷嘴所进行的处理，即，一边移动喷嘴一边使处理液(药液或者冲洗液)从该喷嘴喷出的处理。但是，移动喷嘴，伴随用来使喷嘴移动的喷嘴移动机构，而该喷嘴移动机构配置在处理腔室内。因此，为了实现移动喷嘴所进行的处理，处理腔室的内部空间必定会变大，内部空间的环境控制变得不充分。
因此，本发明的目的是提供一种基板处理装置及基板处理方法，该基板处理装置能够在具有可降低内部空间容积的结构的密闭腔室内，对基板实施良好处理。
另外，本发明的另一目的是提供一种基板处理装置，该基板处理装置能够一边移动喷嘴一边处理基板，并且，能够实现密闭腔室的内部空间的狭小化。
本发明第一技术方案的基板处理装置包括：密闭腔室，其内部空间相对外部密闭，该密闭腔室包括具有开口的腔室主体、能旋转地设置在所述腔室主体上并使所述开口闭塞的盖部件、用液体密封所述盖部件与所述腔室主体之间的第一液体密封结构；盖部件旋转单元，其用于使所述盖部件旋转；基板保持旋转单元，其在所述密闭腔室的内部空间内，一边保持基板一边使该基板旋转；和处理液供给单元，其向借助所述基板保持旋转单元旋转的基板供给处理液。
根据此结构，能够在密闭腔室的内部空间中，一边由基板保持旋转单元旋转基板一边向该基板供给处理液。因为盖部件能够旋转，因而能够使盖部件与基板相对旋转或者同步旋转。因此，能够使盖部件与基板的处理相关联地旋转，由此，能够进行良好的基板处理。
并且，盖部件与腔室主体之间用第一液体密封结构密封。因此，即使在盖部件处于旋转状态下，也能够保持密闭腔室内部空间的密闭状态。因为将液体密封结构用作密封结构，因而与使用接触式密封的情况相比，几乎不会导致产生灰尘及密封性降低等。由此，能够长期良好地保持盖部件与腔室主体之间的密封。
如此，在本发明中，通过能够与腔室主体一起旋转的盖部件和密封此二者间的第一液体密封结构划分出密闭空间。因为可旋转的盖部件能够发挥所述隔断板的功能，因而无需在密闭空间内另外设置隔断部件。因此，能够缩小密闭空间的容积，因而能够充分控制内部环境。例如，能够将内部空间的环境控制为充分的低氧环境。
另外，优选的是，所述基板处理装置还包括第一移动单元，该第一移动单元使所述基板保持旋转单元及所述密闭腔室中至少一方移动，从而使所述基板保持旋转单元所保持的基板与所述盖部件接近/离开。
根据该结构，能够变换基板与盖部件的相对位置。因此，在用由处理液供给单元供给的处理液处理基板的液体处理时和此外的情况下，都能够变换基板与盖部件的相对位置。由此，能够分别以合适的条件进行液体处理及其他处理。
另外，优选的是，所述第一移动单元使所述基板保持旋转单元及所述密闭腔室中至少一方在液体处理位置与腔室清洗位置之间移动，所述液体处理位置是指，利用由所述处理液供给单元供给的处理液来对基板实施液体处理的位置，所述腔室清洗位置是指，与所述液体处理位置相比所述基板保持旋转单元更接近所述盖部件以便清洗所述密闭腔室的内部的位置。
根据该结构，以基板保持旋转单元处于与密闭腔室的相对位置和液体处理位置不同的腔室清洗位置的状态下清洗密闭腔室内部。基板保持旋转单元在腔室清洗位置比其位于液体处理位置时更接近盖部件。在密闭腔室的内壁面上与配置于液体处理位置的基板保持旋转单元所保持的基板周围相对的区域附着有液体处理时从基板飞溅出的处理液。因此，清洗密闭腔室时，使基板保持旋转单元比处于液体处理位置时便接近盖部件。由此，例如与位于液体处理位置的基板保持旋转单元所保持的基板的周围相对的内壁面区域，比位于腔室清洗位置的基板保持旋转单元位于更低的位置。因此，在清洗密闭腔室内壁面时，能够抑制从密闭腔室内壁面被除去的处理液(液体处理时附着的处理液)撒向并附着于基板保持旋转单元。由此，能够抑制对基板保持旋转单元的污染，因而能够抑制对基板保持旋转单元所保持的基板的污染。
另外，优选的是，所述第一移动单元还使所述基板保持旋转单元及所述密闭腔室中至少一方向干燥位置移动，所述干燥位置是指，与所述腔室清洗位置相比，所述基板保持旋转单元更接近所述盖部件的位置。
根据该结构，将基板保持旋转单元配置在相比腔室清洗位置基板更接近盖部件的干燥位置，对基板实施干燥处理。因此，能够在干燥处理时在基板与盖部件之间形成微小的空间。由此，能够一边使基板与盖部件之间的空间从其之外的环境隔断，一边对基板实施干燥处理。由此，能够在精密地控制基板表面附近的环境的基础上，控制异物在基板表面上的附着。
另外，优选的是，所述第一移动单元使所述基板保持旋转单元及所述密闭腔室中至少一方在液体处理位置与干燥位置之间移动，所述液体处理位置是利用由所述处理液供给单元供给的处理液对基板实施液体处理的位置，所述干燥位置是指，与所述液体处理位置相比基板更接近所述盖部件以便对基板实施干燥处理的位置。
根据该结构，在基板保持旋转单元位于相对密闭腔室与液体处理位置不同的干燥位置的状态下，对基板实施干燥处理。因此，在控制处理液所产生的影响的状态下，能够对基板实施干燥处理。
另外，在对基板实施干燥处理，在相比液体处理位置基板更接近盖部件的干燥位置上配置基板保持旋转单元。因此，在干燥处理时，能够在基板与盖部件之间形成微小的空间。由此，能够一边使基板与盖部件之间的空间从其周围环境隔断，一边对基板实施干燥处理。由此，能够在精密控制基板表面附近的环境的状态下，实现良好的干燥处理，并且，能够抑制干燥处理中异物在基板表面的附着。
另外，所述基板处理装置还包括用于向所述盖部件喷出清洗液的清洗液喷出单元。这样的结构中，从基板主面飞溅出的处理液附着在盖部件及腔室主体上。该处理液在盖部件表面及腔室主体内壁干燥并结晶化后有可能污染基板。该问题在处理液为药液的情况下尤为突出。
在此情况下，优选的是，所述基板处理装置还包括腔室清洗控制单元，该腔室清洗控制单元控制所述盖部件旋转单元，使所述盖部件以规定的盖清洗转速旋转，并控制所述清洗液喷出单元，使所述清洗液喷出单元喷出清洗液。
根据该结构，一边使盖部件旋转一边从清洗液喷出单元向盖部件喷出清洗液，因而能够用清洗液冲洗掉附着在盖部件上的处理液。另外，供给至盖部件的清洗液受到盖部件旋转所产生的离心力，向盖部件的周缘部移动，因而供给至腔室主体内壁。因此，能够冲洗掉附着在腔室主体内壁上的处理液。由此，能够清洗整个密闭腔室的内壁。即使盖部件处于旋转状态，也能够通过第一液体密封结构的动作来保持密闭腔室内的密闭状态。由此，能够保持划分成狭小内部空间的密闭腔室的内壁的清洁，因而能够良好地进行该内部空间内的基板处理。
优选的是，所述盖部件所述盖部件具有与所述基板保持旋转单元所保持的基板的整个主面对置的基板对置面，所述基板处理装置还包括干燥控制单元，该干燥控制单元控制所述基板保持旋转单元及所述盖部件旋转单元，使所述基板保持旋转单元所保持的基板及所述盖部件分别以规定的干燥转速向相同方向旋转。
根据该结构，通过使盖部件与基板的旋转同步旋转，因而在基板主面与盖部件的基板对置面之间形成稳定气流。由此，能够对基板实施良好的干燥处理。
所述基板保持旋转单元可以具有具有露出在所述密闭腔室的外部的露出部分。在此情况下，优选的是，所述基板处理装置还包括：第二移动单元，其使所述基板保持旋转单元及所述密闭腔室彼此相对移动；第二液体密封结构，其用液体来密封所述基板保持旋转单元与所述腔室主体之间。
根据该结构，基板保持旋转单元及密闭腔室相对移动。第二液体密封结构与基板保持旋转单元及密闭腔室的相对位置无关，用液体密封基板保持旋转单元与密闭腔室之间。因此，无论基板保持旋转单元及密闭腔室在哪一位置，都能够维持密闭腔室的内部空间的密闭状态。
另外，优选的是，所述所述第一液体密封结构具有密封槽，该密封槽形成在所述腔室主体的所述开口的整个外周，而且能够储存密封用液体，所述盖部件具有密封环，该密封环进入所述密封槽内并浸渍在所述密封用液体中，所述基板处理装置还具有向所述密封槽供给所述密封用液体的密封液供给单元，在所述基板处理装置的启动状态下，始终向所述密封槽供给来自所述密封液供给单元的所述密封用液体。
根据该结构，在腔室主体上遍及开口整个外周形成有密封槽。在密封槽内储存密封用液体的状态下，盖部件的密封环进入密封槽浸渍在密封用液体(纯水)中。由此，密封环与密封槽之间用密封用液体密封。即使在盖部件处于旋转状态时，该第一液体密封结构所形成的密封依旧能够得以维持。
并且，因为密封用液体始终供给至密封槽，因而密封用液体不会断液。由此，能够长时间维持盖部件与腔室主体之间的密封。另外，因为能够始终置换密封槽内的密封用液体，因而能够抑制密封槽内密封用液体中污染的蓄积。
另外，还可以包括向所述密闭腔室内供给非活性气体的非活性气体供给单元。
本发明的基板处理方法包括：准备工序，准备密闭腔室，该密闭腔室的内部空间相对外部密闭，而且该密闭腔室包括具有开口的腔室主体、能旋转地设置在所述腔室主体上并使所述开口闭塞的盖部件、用液体密封所述盖部件与所述腔室主体之间的第一液体密封结构；基板旋转工序，在所述密闭腔室的内部空间配置基板，并在该内部空间使基板旋转；处理液供给工序，在所述腔室的内部空间向基板供给处理液，该处理液供给工序与所述基板旋转工序同时进行。
根据本发明的方法，能够在密闭腔室的内部空间中，一边通过基板保持旋转单元使基板旋转，一边对该基板供给处理液。因为盖部件能够旋转，因而能够使盖部件与基板相对旋转或同步旋转。因此，能够使盖部件关于基板处理旋转，由此，能够进行良好的基板处理。
并且，盖部件与腔室主体之间用第一液体密封结构密封。因此，即使盖部件处于旋转状态，也能够保持密闭腔室的内部空间的密闭状态。因为将液体密封结构用作密封结构，因而与使用接触式密封的情况相比，几乎不会产生灰尘及降低密封性。由此，能够长期保持盖部件与腔室主体之间的密封。
如此，在本发明中利用密封腔室主体和可旋转的盖部件及二者之间的第一液体密封结构，划分出密闭空间。因为可旋转的盖部件能够发挥作为所述隔断板的功能，因而不需要在密闭空间内另外设置隔断部件。因此，因为能够缩小密闭空间的容积，因而能够充分控制其内部环境。例如能够将内部空间的环境控制为足够的低氧环境。
优选的是，所述方法还还包括：第一配置工序，将基板与所述盖部件配置在盖清洗位置，所述盖清洗位置是指，与所述处理液供给工序时相比，基板更接近所述盖部件的位置，盖部件清洗工序，使所述盖部件在该盖清洗位置以规定的盖清洗转速旋转，并从清洗液喷出单元向所述盖部件喷出清洗液。
从基板主面飞溅出的处理液附着在盖部件及腔室主体上。该处理液在盖部件表面及腔室主体内壁干燥并结晶化后可能会污染基板。该问题在处理液为药液的情况下尤为突出。
根据本发明的方法，一边使盖部件旋转，一边从清洗液喷出单元向盖部件喷出清洗液，因而能够用清洗液冲洗掉附着在盖部件上的处理液。另外，供给至盖部件上的清洗液受到盖部件旋转所产生的离心力，因而向盖部件的周缘部移动，供给至腔室主体内壁。因此，能够冲洗掉附着在腔室主体内壁的处理液。由此，能够清洗整个密闭腔室内壁。即使盖部件处于旋转状态，也能够通过第一液体密封结构的动作来保持密闭腔室内的密闭状态。由此，因为能够保持划分成狭小的内部空间的密闭腔室内壁的清洁，因而能够良好地进行其内部空间内的基板处理。
另外，能够在基板保持旋转单元位于与密闭腔室对置的位置和液体处理位置不同的盖清洗位置的状态下，实施盖部件的清洗，即，密闭腔室内的清洗。在盖清洗位置，相比在液体处理位置时，基板保持旋转单元更接近盖部件。在密闭腔室的内壁面的与配置于液体处理位置的基板保持旋转单元所保持的基板的周围相对的区域上，附着有液体处理时从基板飞溅出的处理液。因此，在清洗盖部件时，使基板保持旋转单元比处于液体处理位置时更接近盖部件。由此，例如与位于液体处理位置的基板保持旋转单元所保持的基板的周围相对的内壁面区域处于比位于盖清洗位置的基板保持旋转单元更低的位置。因此，在清洗密闭腔室内壁面时，能够抑制从密闭腔室内壁面除去的处理液(液体处理时附着的处理液)撒向并附着在基板保持旋转单元上。由此，因为能够抑制对基板保持旋转单元的污染，因而能够抑制对基板保持旋转单元所保持的基板的污染。
另外，优选的是，所述方法还包括：第二配置工序，将基板与所述盖部件配置在干燥位置，所述干燥位置是指，与所述盖部件清洗工序时相比，基板更接近所述盖部件的位置；干燥工序，使所述盖部件及基板在所述干燥位置分别以规定的干燥转速旋转。
根据该方法，能够在相比盖部件清洗工序基板更接近盖部件的干燥位置实施干燥工序。因此，在干燥工序中，能够在基板与盖部件之间形成微小的空间。由此，能够一边使基板与盖部件之间的空间从其周围环境隔断，一边干燥基板。由此，能够在精密控制基板表面附近的环境的状态下，实现良好的基板干燥，并且，能够在干燥工序的实施中抑制异物在基板表面的附着。
这种情况下，进一步地使盖部件与基板的旋转同步旋转，因而在基板的主面与盖部件的基板对置面之间形成稳定气流。由此，能够良好地实施干燥工序。
另外，本发明的第二技术方案的基板处理装置包括：密闭腔室，其具有用于划分密闭的内部空间的分隔壁；基板保持旋转单元，其在所述密闭腔室的内部空间内，一边保持基板一边使该基板旋转；喷嘴，其在所述密闭腔室的内部空间内，向所述基板保持旋转单元所保持的基板的主面喷出处理液；喷嘴臂，其支撑所述喷嘴，而且，经由形成在所述密闭腔室的所述分隔壁上的贯通孔，在所述密闭腔室的内外延伸；驱动单元，其配置在所述密闭腔室外，用于使所述喷嘴臂沿所述基板保持旋转单元所保持的基板的主面移动。
根据该结构，支撑喷嘴的喷嘴臂通过分隔壁的贯通孔跨密闭腔室内外延伸。并且，用于驱动喷嘴臂的驱动单元配置在密闭腔室外。该驱动单元向从喷嘴臂的密闭腔室露出的部分输入驱动力，由此使喷嘴臂移动。由此，能够通过来自密闭腔室外的驱动单元的驱动力，使喷嘴在密闭腔室内移动。因为将驱动单元配置在密闭腔室外，因而能够使密闭腔室的内部空间狭小化。
另外，优选的是，所述喷嘴臂呈沿着规定的基准线的形状，所述规定的基准线沿着所述基板保持旋转单元所保持的基板的主面延伸；所述贯通孔沿着所述密闭腔室的分隔壁上的所述基准线形成；所述驱动单元使所述喷嘴臂沿所述基准线移动。
根据该结构，形成沿着基准线的形状的喷嘴臂沿该基准线移动。即，在喷嘴臂移动时，喷嘴臂仅通过垂直基准线的面的一部分。因此，能够使形成在分隔壁上的贯通孔的大小固定为最小限度。由此，易于保持密闭腔室内的空间的密闭状态。
所述基准线可以是直线，所述驱动单元包括使所述喷嘴臂沿所述基准线进行直线运动的直线驱动单元。
并且，在此情况下，所述直线驱动单元包括：驱动臂，其连接在所述喷嘴臂上，并能够变换连接位置；摆动驱动单元，其使所述驱动臂围绕与所述基准线垂直的规定的摆动轴线摆动。
进一步，所述基准线呈圆弧状，所述驱动单元包括使所述喷嘴臂沿所述基准线进行圆弧运动的圆弧驱动单元。
另外，所述基板处理装置还可以包括用于密封所述喷嘴臂与所述密闭腔室的所述分隔壁之间的密封结构。在此情况下，与喷嘴臂的移动无关，能够通过密封结构可靠地隔断密闭腔室内的空间与密闭腔室外的空间。
另外，优选的是，所述密封结构的结构与所述直线驱动单元组合。若与所述直线驱动单元组合，因为能够固定贯通孔的大小为最小限度，因而能够实现密封结构的小型化。
所述密封结构包括：液体密封结构，其用液体密封所述喷嘴臂与所述密闭腔室的所述分隔壁之间；气体密封结构，其用气体密封所述喷嘴臂与所述密闭腔室的所述分隔壁之间。
根据该结构，喷嘴臂与分隔壁之间通过液体密封结构及气体密封结构密封。
处理基板时，例如，一边通过基板保持旋转单元旋转基板，一边从处理液喷嘴向旋转中的基板的主面喷出处理液。但是，在其处理中，处理液飞溅至基板的外围，该飞溅出的处理液有可能会附着在喷嘴臂外表面上。处理液在喷嘴臂外表面干燥并结晶化，该处理液干燥物变成颗粒，有可能会污染在基板保持旋转单元上旋转的基板。
但是，因为液体密封结构用密封用液体密封喷嘴臂与分隔壁之间，因而密封用液体与喷嘴臂外表面接触。因此，通过密封用液体，冲洗掉附着在喷嘴臂外表面的污染物质。即，通过密封用液体清洗喷嘴臂外表面。
另外，气体密封结构用气体密封喷嘴臂与分隔壁之间。密封气体通过喷嘴臂外表面。因此，能够除去附着在喷嘴臂上的密封用液体并干燥喷嘴臂外表面。
进而，所述气体密封结构配置在与所述液体密封结构相比更靠近所述密闭腔室的内部空间一侧的位置。根据该结构，当进入密闭腔室内时，喷嘴臂外表面的各位置在供给密封用气体后进入密闭腔室。通过液体密封结构而附着在喷嘴臂外表面上的密封用液体被气体密封结构的密封用气体除去。由此，能够可靠地防止密封用液体进入密闭腔室的内部空间。
本发明的所述或者其他目、特征及效果通过参考附图阐述的实施方式而变得更加明确。
附图说明
图1是表示本发明一实施方式基板处理装置的结构的图解式剖视图。
图2是用于说明图1所示基板处理装置的结构的图解式俯视图。
图3是用于说明图1所示第一液体密封结构及其外围结构的图解式剖视图。
图4是用于说明图1所示第二液体密封结构及其外围结构的图解式剖视图。
图5是用于说明图1所示第三密封结构的构成的图解式剖视图。
图6是从图5的截断面线VI-VI观察到的剖视图。
图7是图5的截断面线VII-VII观察到的剖视图。
图8是用于向图2所示处理模块供给处理液的结构的示意图。
图9是图1所示基板处理装置所具备的配管的图解图。
图10是用于说明图1所示基板处理装置的电气结构的框图。
图11是用于说明由图1所示基板处理装置处理的晶片W的表面状态一个例子的剖视图。
图12A是用于说明由图1所示基板处理装置进行处理的基板的例子的图解式剖视图。
图12B是表示图12A的下一工序的图解式剖视图。
图12C是表示图12B下一工序的图解式剖视图。
图12D是表示图12C的下一工序的图解式剖视图。
图12E是表示图12D的下一工序的图解式剖视图。
图12F是表示腔室清洗工序的图解式剖视图。
图13是表示非活性气体溶解水中的氧浓度与铜的蚀刻量之间的关系的图。
图14是表示晶片上方的氧浓度与供给给晶片上表面的纯水中的氧浓度之间的关系的图。
图15是表示纯水中的氧浓度与纯水中的氮浓度之间的关系的图。
图16是用于说明本发明的另一实施方式的基板处理装置的结构的图解式俯视图。
图17是用于说明本发明又一实施方式的基板处理装置的结构的图解式俯视图。
具体实施方式
图1是表示基板处理装置1的结构的图解式剖视图。图2是用于说明基板处理装置1的结构的图解式俯视图。在图2中主要记载了基板处理装置1中与处理液喷嘴(处理液供给单元)4及喷嘴臂15相关联的结构，适当省略了与前述二者无直接关联的结构。
该基板处理装置1是如下的单张型装置：对作为基板的一个例子的圆形半导体晶片W(以下、简称为“晶片W”)的器件形成区域一侧的表面(主面)，实施作为药液一个例子的稀氢氟酸所进行的晶片清洗处理(例如聚合物残渣除去处理)。
基板处理装置1具有用于处理晶片W的处理模块M1。处理模块M1具有：密闭腔室2、在密闭腔室2的内部空间内水平保持1张晶片W并使晶片W围绕通过其中心的铅垂轴线旋转的旋转卡盘(基板保持旋转单元)3、在密闭腔室2的内部空间内用于向旋转卡盘3所保持的晶片W的表面供给处理液(作为药液或者冲洗液的非活性气体溶解水)的处理液喷嘴4。在该处理模块M1中，在密闭腔室2的内部空间内仅收容旋转卡盘3的一部分(旋转基座43、夹持部件44等)而非整体，旋转卡盘3的罩部件45的外壁从密闭腔室2露出。另外，用于对支撑处理液喷嘴4的喷嘴臂15进行驱动的直线驱动机构(直线驱动单元)36配置在密闭腔室2外。因此，有效地減少了密闭腔室2的内部空间并使其狭小化，设定该内部空间的容积为对晶片W实施规定处理(晶片清洗处理及干燥处理等)的最小限度。
密闭腔室2包括：具有上部开口(开口)5及下部开口200的大致圆筒状的腔室主体6以及用来开闭上部开口5的盖部件7(图2表示了从密闭腔室2除去盖部件7的状态)。盖部件7设置为能够相对腔室主体6旋转。密闭腔室2还具有密封腔室主体6与盖部件7之间的第一液体密封结构8。该第一液体密封结构8利用作为密封用液体的一个例子的纯水(去离子水)密封腔室主体6上端部与盖部件7下表面周缘部之间，从密闭腔室2外的环境隔断密闭腔室2的内部空间。腔室主体6的下部开口200被旋转卡盘3(的罩部件45)闭塞。
腔室主体6具有划分密闭腔室2的内部空间的分隔壁9。分隔壁9相对旋转卡盘3所形成的晶片W的旋转轴线C(以下简称为“旋转轴线C”)呈大致旋转对称的形状。分隔壁9具有以旋转轴线C为中心的大致圆筒状的圆筒部10、从圆筒部10上端向中心一侧(靠近旋转轴线C的方向)向斜上方延伸的倾斜部11、连接在圆筒部10的下端部的俯视为环状的底部12。圆筒部10的上端部之外的部分越向下方越形成厚壁。底部12与旋转卡盘3(的罩部件45的上端部)之间用第二液体密封结构13密封。在倾斜部11上形成有贯穿其内外表面的贯通孔14。该贯通孔14是喷嘴臂15(后述)插入用部件，设置在基准线L1(后述，参考图2)上。
倾斜部11的内表面具有第一圆锥面17，该第一圆锥面17以旋转轴线C为中心，呈越向上方越接近旋转轴线C的圆锥状。圆筒部10的内表面具有以旋转轴线C为中心的圆筒面18和以旋转轴线C为中心且越向下方越接近旋转轴线C的圆锥状的废液引导面19。当对晶片W进行药液处理时或者冲洗处理时，从处于旋转状态的晶片W周缘飞溅出的处理液(药液或者冲洗液)主要被圆筒面18及废液引导面19挡住。于是，被圆筒面18挡住且向废液引导面19流下的处理液以及被废液引导面19挡住的处理液被从废液引导面19导向(引导)脱气液槽20(后述)。
盖部件7形成为比晶片W直径略大的大致圆板状。如上所述，盖部件7下表面外周部与腔室主体6的分隔壁9的上端部之间用第一液体密封结构8密封。盖部件7上周缘部之外的部分形成圆形的平板部21。平板部21的下表面具有与由旋转卡盘3保持的晶片W的表面对置的由水平平坦面形成的基板对置面23。
在盖部件7的上表面固定有沿着与旋转轴线C共同的轴线的上部旋转轴24。该上部旋转轴24形成为中空，其内部插入有用来向晶片W表面供给作为冲洗液的碳酸水的处理液上部喷嘴25。处理液上部喷嘴25具有用来向由旋转卡盘3保持的晶片W表面的旋转中心喷出处理液的处理液上部喷出口26。通过碳酸水阀27向处理液上部喷嘴25供给碳酸水。另外，在上部旋转轴24的内壁与处理液上部喷嘴25的外壁之间，形成用来向晶片W的中心部供给作为非活性气体的氮气的非活性气体流通路径(非活性气体供给单元)28。非活性气体流通路径28具有在基板对置面23上开口的非活性气体喷出口(非活性气体供给单元)29。通过非活性气体阀(非活性气体供给单元)30向该非活性气体流通路径28供给氮气。
上部旋转轴24以从沿大致水平设置的盖臂31的前端部垂下的状态可旋转地安装在其前端部。即，盖部件7被盖臂31支撑。上部旋转轴24上结合有盖部件旋转机构(盖部件旋转单元)32，该盖部件旋转机构用于使盖部件7与基于旋转卡盘3的晶片W的旋转大致同步旋转。
盖臂31上结合有用于使盖臂31升降的盖部件升降机构33。通过该盖部件升降机构33，能够使盖部件7在对腔室主体6的上部开口5进行闭塞的关闭位置(图1所示位置)与从该关闭位置向上方离开且打开腔室主体6的上部开口5的开放位置(图12A所示位置)之间升降。盖部件7在位于关闭位置以及位于开放位置时均被盖臂31支撑。
在腔室主体6的分隔壁9的内表面(更具体地说是第一圆锥面17与圆筒面18之间的边界部分)上，设置有用于清洗密闭腔室2内部的清洗液喷嘴(清洗液喷出单元)34。清洗液喷嘴34是例如以连续流的状态喷出清洗液的线形喷嘴，其喷出口朝向斜上方安装在腔室主体6的分隔壁9的内表面上。从清洗液喷嘴34喷出口喷出的清洗液朝向盖部件7下表面的中心部与周缘部之间的中间位置喷出。来自清洗液供给源(未图示)的清洗液(例如纯水(去离子水))通过清洗液阀35供给至清洗液喷嘴34。
处理液喷嘴4安装在于旋转卡盘3上方延伸的喷嘴臂15的前端部。喷嘴臂15呈以直线状在水平方向上延伸的棒状，并在密闭腔室2的内外延伸。喷嘴臂15沿着通过旋转轴线C上方的直线状基准线L1(参考图2)，其剖面形状为矩形(参考图5及图6)。通过配设在密闭腔室2外的直线驱动机构36，在沿着基准线L1的方向上可移动的方式支撑着喷嘴臂15。
喷嘴臂15插入形成在腔室主体6的分隔壁9上的贯通孔14。该贯通孔14位于基准线L1上。因为沿着基准线L1延长的喷嘴臂15沿着基准线L1移动，因而分隔壁9与基准线L1交叉的部分始终是喷嘴臂15通过的位置。因为在该位置上设置有贯通孔14，因而能够将贯通孔14的大小限制在最小限度的大小。喷嘴臂15与腔室主体6的分隔壁9之间用第三密封结构37密封。通过将贯通孔14的大小限制在最小限度的大小，因而易于保持密闭腔室2内的空间的密闭状态。
处理液喷嘴4上连接有处理液供给管38。从配管内调和单元51(后述，参考图8)向处理液供给管38選択性地供给作为处理液的药液及冲洗液。通过向处理液供给管38供给处理液(药液或者冲洗液)，因而能够从处理液喷嘴4喷出处理液。
如图2所示，直线驱动机构36具有：喷嘴驱动马达139、架设在喷嘴驱动马达139的输出轴140与自由旋转的滑轮141之间的同步齿型带142、结合在同步齿型带142中部的连接部件143、限制连接部件143的移动并使该连接部件143仅在沿着基准线L1的方向上移动的直线导轨144。连接部件143连接在喷嘴臂15的底端部，并支撑该喷嘴臂15。当喷嘴驱动马达139旋转驱动时，同步齿型带142旋转，结合在该同步齿型带142上的连接部件143沿基准线L1移动。由此，能够向喷嘴臂15输入喷嘴驱动马达139的旋转驱动力，并能够使喷嘴臂15沿基准线L1移动。
通过该喷嘴臂15的移动，因而能够使处理液喷嘴4在旋转卡盘3所保持的晶片W的侧方的退避位置(图1所示状态，图2中用实绩表示)与旋转卡盘3所保持的晶片W的表面(图2中以双点划线表示)之间移动，并能够使来自处理液喷嘴4的处理液的喷出位置在晶片W的表面上移动。如此，由于将直线驱动机构36配置在密闭腔室2外，因而能够实现密闭腔室2的小型化，并能够减小其内部空间的容积(狭小化)。
接着仅参考图1对旋转卡盘3进行说明。旋转卡盘3具有：水平延伸的基底(露出部分)40、固定在基底40上的旋转马达41、在输入该旋转马达41的旋转驱动力的铅直方向上延伸的旋转軸42、水平地安装在旋转軸42上端的圆盘状旋转基座(基板保持旋转单元)43、配置在该旋转基座43上的多个夹持部件(基板保持旋转单元)44和包围旋转马达41的侧方的罩部件(露出部分)45。旋转基座43例如是比晶片W直径稍大的圆盘状部件。罩部件45的下端固定在基底40的外周上。罩部件45与基底40紧贴，在由这些罩部件45与基底40构成的壳体内，密闭腔室2外的环境气体不会流入。罩部件45的上端到达旋转基座43的附近。罩部件45的上端部上安装有凸缘部件46。
具体来讲，凸缘部件46一体地具有：从罩部件45的上端部向径向外侧大致水平地突出的水平部47、从水平部47的径向中部向铅直下方垂下的内壁部48和从水平部47的外周缘向铅直下方垂下的外壁部49。内壁部48及外壁部49分别形成以旋转轴线C为中心的圆筒状。将内壁部48的下端与外壁部49的下端设定为大致相同的高度。
将多个夹持部件44隔开适当的间隔配置在旋转基座43的上表面周缘部的与晶片W外周形状对应的圆周上。多个夹持部件44能够互相协同地以水平姿势夹持(保持)1张晶片W。在晶片W由多个夹持部件44保持的状态下，向旋转軸42输入旋转马达41的旋转驱动力，因而被保持的晶片W围绕通过其中心的铅直旋转轴线旋转。
在本实施方式中，旋转卡盘3(的罩部件45)使腔室主体6的下部开口200闭塞。旋转基座43及夹持部件44收容在密闭腔室2内，罩部件45的除上端部外的几乎所有部分与基底40露出在密闭腔室2外。并且，凸缘部件46的内壁部48构成密封腔室主体6和旋转卡盘3之间的第二液体密封结构13的一部分。
此外，作为旋转卡盘3，并不仅限于夹持式的部件，也可以采用如下的真空吸附式部件(真空卡盘)：例如真空吸附晶片W的背面从而以水平姿势保持晶片W，进而使晶片W在该状态下围绕铅直旋转轴线旋转，因而能够使所保持的晶片W旋转。
另外，在本实施方式中，旋转卡盘3能够升降。基板处理装置1具有使旋转卡盘3在处理位置(液体处理位置，如图1所示的位置)与旋转干燥位置(干燥位置，如图12E所示的位置)及腔室清洗位置(盖清洗位置，如图12F所示的位置)之间升降的卡盘升降机构(第一移动单元、第二移动单元)100。该卡盘升降机构100包括例如滚珠丝杠机构、马达等，结合在例如旋转卡盘3的基底40上。处理位置是用于对旋转卡盘3所保持的晶片W实施药液处理或者冲洗处理的位置。旋转干燥位置是从处理位置向上方离开并用于对该晶片W实施干燥处理的位置，也是用于在与传送机器人(未图示)之间交接晶片W的位置。腔室清洗位置是用于清洗密闭腔室2内壁(即，盖部件7的基板对置面23及腔室主体6的分隔壁9内表面)的位置。
在本实施方式中，通过第一液体密封结构8、第二液体密封结构13及第三密封结构37可靠地隔断密闭腔室2的内部空间与密闭腔室2外的空间。因此，能够防止密闭腔室2外的环境气体进入密闭腔室2内并能够防止密闭腔室2内的环境气体泄漏到密闭腔室2外。
图3是用于说明第一液体密封结构8及其外围的结构的图解式剖视图。参考图1及图3对第一液体密封结构8及其外围的结构进行说明。
在盖部件7的周缘部上设置有从盖部件7周缘沿铅直下方垂下的圆筒状密封环101以及比密封环101靠近径向内侧并向下方突出的俯视为圆环状的突条102。突条102的剖面形状为三角形，突条102的下表面103形成一个越远离旋转轴线C越低的圆锥状。
在腔室主体6的分隔壁9的上端部即倾斜部11的上端部上形成有第一密封槽104，其遍及整个外周且能够蓄积作为密封用液体的纯水(去离子水)。第一密封槽104形成为以旋转轴线C(参考图1)为中心的俯视的圆环状。具体来讲，在倾斜部11的上端部上一体地设置有由俯视为圆环状的平坦面构成的上端面105、从上端面105内周缘向铅直上方立起的圆筒状内壁部106、从上端面105的外周缘向铅直上方立起的圆筒状外壁部107。该上端面105、内壁部106外表面及外壁部107内表面的剖面形成U字形，由上端面105、内壁部106外表面及外壁部107内表面形成第一密封槽104。密封环101位于第一密封槽104上。密封环101与第一密封槽104构成第一液体密封结构8。在第一液体密封结构8中蓄积有作为密封用液体的纯水。
在盖部件7处于关闭位置的状态下，密封环101的下端部保持与第一密封槽104的底部之间的微小间隙收容在第一密封槽104中。因为在第一密封槽104中蓄积有密封用液体，因而在盖部件7处于关闭位置的状态下，密封环101进入第一密封槽104，浸渍在密封用液体中。因此，密封环101与第一密封槽104之间由密封用液体密封。
用于喷出密封用液体的密封用液体供给喷嘴108配置在盖部件7的侧方上，并且其喷出口朝向第一密封槽104。在基板处理装置1处于启动状态下，从密封用液体喷嘴108始终吐出密封用液体。因此，在第一密封槽104内始终蓄积有密封用液体。并且，因为始终向第一密封槽104供给密封用液体，因而密封用液体不会发生断液。由此，能够长时间地维持盖部件7与腔室主体6之间的密封。另外，因为能够始终置换第一密封槽104内的密封用液体，因而能够抑制污染在第一密封槽104内的密封用液体中的储存。
设定内壁部106的上端面被设定在高于外壁部107的上端面的位置上。因此，从第一密封槽104溢出的密封用液体通过外壁部107的上端面上流到腔室主体6外，顺着腔室主体6的外周而流下。因此，蓄积在第一密封槽104后的密封用液体不会流入腔室主体6内，即不会流入密闭腔室2内。流至腔室主体6外周而流下的密封用液体通过设置在密闭腔室2外的废液路径(未图示)被排出。
并且，在盖部件7处于关闭位置的状态下驱动盖部件旋转机构32时，盖部件7围绕旋转轴线C旋转。因为利用密封用液体密封了第一密封槽104与处于旋转状态的密封环101之间，因而即使盖部件7正在旋转，也能够将密闭腔室2的内部空间与密闭腔室2外的环境隔断开来。
盖部件7的直径比较大(本实施方式中比晶片W直径大)，因此，密封环101及第一密封槽104的半径也比较大。因此，在盖部件7高速旋转时(例如干燥处理时)，密封环101的圆周速度变大，有可能从第一密封槽104飞溅出大量的密封用液体。但是，因为始终向第一密封槽104供给密封用液体，因而密封环101始终浸渍在密封用液体中。由此，能够长时间密封盖部件7与腔室主体6之间。
另外，当盖部件7处于关闭位置(如图1及图3所示状态)时，突条102下表面103呈与倾斜部11的第一圆锥面17大致相同的平面状。如后述那样，在清洗腔室时，向盖部件7的基板对置面23供给作为清洗液的纯水(去离子水)。供给至基板对置面23的清洗液受到盖部件7旋转所产生的离心力，顺着基板对置面23向盖部件7的周缘部移动，到达突条102的下表面103。下表面103与第一圆锥面17形成大致相同的平面状，因而到达下表面103清洗液向第一圆锥面17平滑地移动。因此，能够将供给至盖部件7的基板对置面23的处理液平滑地引导至腔室主体6的分隔壁9的内表面。
图4是用于说明图1所示第二液体密封结构13及其外围结构的图解式剖视图。参考图1及图4对第二液体密封结构13及其外围结构进行说明。
在腔室主体6的底部12形成有从该底部12底壁内周缘向铅直上方立起的内壁部146、从底部12底壁的径向中部向铅直上方立起的外壁部147。通过内壁部146外表面与外壁部147内表面以及底部12底面形成用来蓄积作为密封用液体的纯水(去离子水)的第二密封槽148。第二密封槽148形成为以旋转轴线C为中心的圆环状。第二密封槽148形成剖面U字状，凸缘部件46的内壁部48位于其上方。第二密封槽148中蓄积有作为密封用液体的纯水。
另外，由外壁部147外表面、底部12外周壁以及底面形成脱气液槽20。脱气液槽20排出用于晶片W处理的处理液(药液及非活性气体溶解水)及清洗液，还蓄积用于排出密闭腔室2内部空间的环境气体的作为密封用液体的纯水。脱气液槽20以包围第二密封槽148的方式形成以旋转轴线C(参考图1)为中心的圆环状。脱气液槽20剖面形成U字状，其底部上连接有脱气液路110(参考图1)的一端。脱气液路110的另一端通过气液分享器(未图示)与废液处理设备(未图示)、脱气处理设备(未图示)连接。凸缘部件46的外壁部49位于脱气液槽20的上方。
在旋转卡盘3处于处理位置(图1所示位置)的状态下，内壁部48的下端部保持与第二密封槽148底部之间的微小间隙而收容在第二密封槽148中。
当旋转卡盘3处于旋转干燥位置(图12E所示位置)时，内壁部48的下端部与第二密封槽148的一部分在水平方向上重合。即，在该状态下，内壁部48的下端部收容在第二密封槽148中。
通过纯水配管201向第二密封槽148供给纯水。对第二密封槽148的纯水(密封用液体)供给始终在基板处理装置1的起动状态下进行。因此，始终在第二密封槽148内蓄积满密封用液体。从第二密封槽148溢出的密封用液体流入脱气液槽20，从脱气液槽20通过脱气液路110被引导至设备外的废液设备。
图5是用于说明图1所示第三密封结构37的结构的图解式剖视图。图6是从图5的截断面线VI-VI观察的剖视图。图7是从图5的截断面线VII-VII观察的剖视图。
如图5所示，第三密封结构37具有：以覆盖贯通孔14的方式固定安装在分隔壁9外侧侧面的气体密封部111、相对该气体密封部111固定安装在气体密封部111的分隔壁9相反侧的液体密封部121。
液体密封部121具有形成厚壁的矩形板状的液体密封主体122。在液体密封主体122的中心部形成有用于插入喷嘴臂15的第一插入孔123(参考图5)。第一插入孔123沿其厚度方向贯穿液体密封主体122(图5所示左右方向)。第一插入孔123的断面形状形成与喷嘴臂15断面形状匹配的矩形。
气体密封部111具有形成厚壁的矩形板状的气体密封主体112。在气体密封主体112的中心部，形成有用于插入喷嘴臂15的第二插入孔113(参考图5)。第二插入孔113沿其厚度方向贯穿气体密封主体112。第二插入孔113的断面形状形成与喷嘴臂15的断面形状匹配的矩形。
气体密封部111的第二插入孔113及液体密封部121的第一插入孔123分别与分隔壁9的贯通孔14连通。气体密封主体112的一个面(图5的右面)以紧贴状态与腔室主体6的分隔壁9外表面接合。液体密封主体122的一个面(图5的右面)以紧贴状态与气体密封主体112另一面(图5的左面)接合。因此，将贯通孔14、第二插入孔113及第一插入孔123连通的空间内的环境气体不会从分隔壁9与气体密封部111之间或者气体密封部111与液体密封部121之间泄漏。
喷嘴臂15可滑动地插入第一插入孔123的内周面及第二插入孔113的内周面。如后述般，在液体密封部121与插入第一插入孔123的喷嘴臂15的外表面之间形成有遍及整个外周包围喷嘴臂15外表面的四角环状第一流通路径130。该第一流通路径130由作为密封用液体的纯水(去离子水)形成液密状态。另外，如后述般，在气体密封部111与插入第二插入孔113的喷嘴臂15外表面之间形成有遍及整个外周包围喷嘴臂15外表面的四角环状第二流通路径120。
从药液处理中及冲洗处理中晶片W飞溅出的处理液(药液或者包含药液的冲洗液)可能会附着在喷嘴臂15外表面上。药液在喷嘴臂15外表面干燥并结晶化，其药液干燥物形成颗粒，有可能会污染在旋转卡盘3上旋转的晶片W。
但是，四角环状第一流通路径130内部被密封用液体形成液密状态，因而密封用液体接触喷嘴臂15外表面，通过该密封用液体，附着在喷嘴臂15外表面上的处理液(药液或者冲洗液)被冲洗掉。即，能够利用密封用液体清洗喷嘴臂15外表面。
另外，因为氮气在四角环状第二流通路径120内部流通，因而附着在喷嘴臂15外表面上的密封用液体(液体密封部121的密封用液体)等被除去，喷嘴臂15外表面得以干燥。
进而，气体密封部111配置在比液体密封部121靠近密闭腔室2内部空间一侧。因此，进入密闭腔室2内时，喷嘴臂15外表面的各位置在供给氮气后进入密闭腔室2。通过液体密封部121附着在喷嘴臂15外表面上的密封用液体被气体密封部111的氮气除去。由此，能够可靠地防止密封用液体进入密闭腔室2的内部空间。
下面，参考图5及图6详细说明液体密封部121。
在第一插入孔123(参考图5)的内周面上，在密封主体122厚度方向的中心位置遍及整个外周方向形成有四角环状的第一环状槽124。在第一环状槽124上与喷嘴臂15的上表面对置的部分上，液体密封主体122的上端面上开口有朝向同时与液体密封主体122的厚度方向及铅直方向垂直的方向(图5中与纸面垂直的方向，图6及图7中的左右方向，以下简称为“左右方向”。)的中心部延伸的液体导入连接路径125。液体导入连接路径125沿铅直方向延伸并在液体密封主体122上端面上开口，其开口部分形成用于将作为密封用液体的纯水(去离子水)导入液体导入连接路径125的液体导入口126。来自纯水供给源(未图示)的纯水(密封用液体)供给至液体导入口126。
在第一环状槽124的与喷嘴臂15下表面对置的部分上开口有向液体密封主体122下端面的左右方向的中心部延伸的液体导出连接路径127。液体导出连接路径127沿铅直方向延伸并在液体密封主体122下端面开口，该开口部分形成用于将密封用液体从液体导出连接路径127导出的液体导出口128。液体导出口128上连接有将由该液体导出口128导出的密封用液体引向废液设备的废液路径129(参考图5)。
在喷嘴臂15插入第一插入孔123的状态下，在第一环状槽124与喷嘴臂15外表面(上表面、下表面及两侧面)之间形成四角环状的第一流通路径130。该第一流通路径130分别与液体导入口126及液体导出口128连通。
供给至液体导入口126且在液体导入连接路径125中流通的密封用液体一边沿喷嘴臂15上表面的左右方向的一侧部分(图6所示上表面的右侧部分)、喷嘴臂15的一侧侧面(右侧侧面)及喷嘴臂15下表面的左右方向的一侧部分(图6所示下表面的右侧部分)在第一流通路径130中移动，一边通过液体导出连接路径127从液体导出口128排出。另外，供给至液体导入口126的密封用液体一边沿喷嘴臂15上表面的左右方向的另一侧部分(图6所示上表面的左侧部分)、喷嘴臂15的另一侧侧面(左侧侧面)及喷嘴臂15下表面的左右方向的另一侧部分(图6所示下表面左侧部分)在第一流通路径130中移动，一边通过液体导出连接路径127从液体导出口128排出。由此，液体密封主体122内周面与喷嘴臂15外表面之间被密封用液体密封。
下面，参考图5及图7详细说明气体密封部111。
如上所述，气体密封部111(参考图5)具有形成厚壁的矩形板状的气体密封主体112。在气体密封主体112的中心部上形成有用于插入喷嘴臂15的第二插入孔113。第二插入孔113沿其厚度方向贯穿气体密封主体112。第二插入孔113的断面形状形成与喷嘴臂15断面形状匹配的矩形。
在第二插入孔113的内周面上，在气体密封主体112的厚度方向的中心位置，遍及该整个外周方向形成有四角环状第二环状槽114。在第二环状槽114的与喷嘴臂15上表面对置的部分开口有向气体密封主体112上端面的左右方向的中心部延伸的气体导入连接路径115。气体导入连接路径115沿铅直方向延伸并在气体密封主体112上端面开口，该开口部分形成用于向气体导入连接路径115导入作为密封用气体的氮气的气体导入口116。来自氮气供给源(未图示)的氮气供给至气体导入口116。
第二环状槽114的与喷嘴臂15下表面对置的部分开口有向气体密封主体112下端面的左右方向的中心部延伸的气体导出连接路径117。气体导出连接路径117沿铅直方向延伸并在气体密封主体112下端面开口，该开口部分形成用于从气体导出连接路径117导出氮气的气体导出口118。气体导出口118上连接将导出至该气体导出口118的氮气引向脱气处理设备的脱气路119(参考图5)。
在喷嘴臂15插入第二插入孔113的状态下，在第二环状槽114与喷嘴臂15外表面(上表面、下表面及两侧面)之间形成四角环状的第二流通路径120。该第二流通路径120分别与气体导入口116及气体导出口118连通。
供给至气体导入口116且在气体导入连接路径115中流通的氮气一边沿喷嘴臂15上表面的左右方向的一侧部分(图7所示上表面的右侧部分)、喷嘴臂15的一侧侧面(右侧侧面)及喷嘴臂15下表面的左右方向的一侧部分(图7所示下表面的右侧部分)在第二流通路径120中移动，一边通过气体导出连接路径117从气体导出口118排出。
另外，供给至气体导入口116的氮气一边沿喷嘴臂15上表面的左右方向的另一侧部分(图7所示上表面的左侧部分)、喷嘴臂15的另一侧侧面(左侧侧面)及喷嘴臂15下表面的左右方向的另一侧部分(图7所示下表面的左侧部分)在第二流通路径120中移动，一边通过气体导出连接路径117从气体导出口118排出。由此，气体密封主体112内周面与喷嘴臂15外表面之间被氮气密封。
图8是用于对处理模块M1(参考图1)供给处理液的结构的示意图。基板处理装置1还具有非活性气体溶解水生成单元50及处理液供给模块M2，所述非活性气体溶解水生成单元50排出纯水中的氧并在该纯水中添加非活性气体生成非活性气体溶解水，所述处理液供给模块M2用于向处理模块M1供给处理液。
非活性气体溶解水生成单元50能够从纯水供给源(未图示)供给的纯水生成非活性气体溶解水。由非活性气体溶解水生成单元50生成的非活性气体溶解水供给至处理液供给模块M2。非活性气体溶解水生成单元50例如是通过具有透气性及不透液性的中空纤维分离膜从纯水脱氧及向纯水添加非活性气体的单元。作为具有这种结构的非活性气体溶解水生成单元50，能够使用例如Membrana GmbH公司生产的商品名为“Liquicell(商标)分离膜接触器”。非活性气体溶解水生成单元50的具体结构由例如US2003/0230236A1号公报公开。
非活性气体溶解水生成单元50排出氧直至被供给的纯水中的氧浓度变为例如20ppb以下。另外，非活性气体溶解水生成单元50在纯水中添加高纯度的氮气(浓度为例如99.999％～99.999999999％的氮气)，生成氮浓度为例如7ppm～24ppm的非活性气体溶解水。通过将非活性气体溶解水的氮浓度设定在此范围内的值，因而能够抑制或者防止非活性气体溶解水的氧浓度随时间上升。
该图8中仅显示了处理液供给模块M2的用于向处理液供给管38供给处理液的结构，但处理液供给模块M2还能够向用于向处理液上部喷嘴25等其他喷嘴喷出处理液的结构供给处理液。处理液供给模块M2具有配管内调和单元51和药液供给单元53，所述配管内调和单元51混合药液原液和非活性气体溶解水调和作为处理液的药液，所述药液供给单元53向配管内调和单元51供给药液原液。
所谓“药液原液”是指与非活性气体溶解水混合前的药液。作为药液原液的例子，可例示出氟化氢(HF)、盐酸(HCL)、氟化氢与IPA(异丙醇)混合液、氟化铵(NH4F)。将氟化氢用作药液原液时，在配管内调和单元51中，按规定比例混合(调和)氟化氢与非活性气体溶解水，生成稀氢氟酸(DHF)。
配管内调和单元51通过供给配管54与非活性气体溶解水生成单元50连接。通过供给配管54从非活性气体溶解水生成单元50向配管内调和单元51供给非活性气体溶解水。另外，配管内调和单元51通过药液供给配管55与药液供给单元53连接。通过药液供给配管55从药液供给单元53向配管内调和单元51供给药液原液。配管内调和单元51能够混合药液供给单元53供给的药液原液与非活性气体溶解水生成单元50供给的非活性气体溶解水而调和成作为水处理液的药液。
配管内调和单元51与处理液供给管38相连接，能够通过该处理液供给管38向处理液喷嘴4供给作为处理液的药液。另外，在配管内调和单元51中，能够在不使药液原液与非活性气体溶解水生成单元50供给的非活性气体溶解水混合的条件下，使该非活性气体溶解水作为冲洗液直接通过处理液供给管38供给至处理液喷嘴4。由此，能够向处理液喷嘴4选择性地供给药液及非活性气体溶解水。
配管内调和单元51具有：作为能够在其内部混合药液原液与非活性气体溶解水的配管的混合部59、安装在供给配管54上的阀60及流量调整阀61、安装在药液供给配管55上的药液阀62及药液流量调整阀63。供给配管54及药液供给配管55分别与混合部59连接。
通过打开阀60，能够向混合部59供给经流量调整阀61调整的规定流量的非活性气体溶解水，通过打开药液阀62，能够向混合部59供给经药液流量调整阀63调整的规定流量的药液原液。在打开阀60的状态下，通过打开药液阀62，能够向在混合部59内流通的非活性气体溶解水中注入(注射)药液原液，使药液原液与非活性气体溶解水混合。因此，通过调整对混合部59的药液原液供给量与非活性气体溶解水的供给量，能够生成按规定比例调和的药液。另外，通过在关闭药液阀62的状态下仅打开阀60，能够仅向混合部59供给非活性气体溶解水。由此，能够在不使药液原液与非活性气体溶解水混合的条件下，直接作为冲洗液向处理液供给管38供给该非活性气体溶解水。
药液供给单元53具有：储存药液原液的药液罐71、从药液罐71向配管内调和单元51引导药液原液的药液供给配管55。药液罐71由密闭容器构成，药液罐71的内部空间与其外部空间隔断。药液供给配管55的一端与药液罐71相连接。在药液供给配管55上从药液罐71一侧依次安装有泵72、过滤器73及脱气单元74。脱气单元74与非活性气体溶解水生成单元50具有同样的结构，不进行非活性气体的添加。
另外，药液罐71上连接有药液供给管75。通过药液供给管75向药液罐71供给来自药液原液供给源(未图示)的药液原液。在药液供给管75上，安装有用于切换向药液罐71供给及停止供给药液原液的药液阀76。例如在药液罐71内的液量为规定量以下的情况下向药液罐71供给未使用的药液原液。由此，能够向药液罐71补充未使用的药液原液。
另外，药液罐71上连接有非活性气体供给管77。通过非活性气体供给管77向药液罐71供给来自非活性气体供给源(未图示)的非活性气体。在非活性气体供给管77上安装有用于切换向药液罐71供给及停止供给非活性气体的非活性气体阀78。例如始终向药液罐71供给非活性气体。
通过向药液罐71供给非活性气体，能够从药液罐71内驱出空气。因此，药液罐71内空气所含的氧溶入储存于药液罐71内的药液原液中，能够抑制或者防止增加该药液原液中的氧溶解量。另外，通过利用非活性气体对药液罐71内加压，能够将储存于药液罐71内的药液原液加压输送至药液供给配管55。
药液罐71内的药液原液被非活性气体的圧力及泵72的吸引力从药液罐71抽吸。并且，被抽吸的药液原液被泵72加压，通过过滤器73后除去异物。进而，通过过滤器73的药液原液被脱气单元74脱气，降低了氧溶解量。之后，向配管内调和单元51供给降低了氧溶解量的药液原液。
图9是基板处理装置1所具备的配管的图解图。
用于使处理液供给管38等处理液流通的全部配管的结构如图9所示。以下，将用于流通处理液供给管38等处理液的全部配管统称为“配管79”。
配管79具有具备流通处理液的内配管80和包围该内配管80的外配管81的双重配管结构。内配管80在外配管81内部由插设在内配管80与外配管81之间的支撑部件(未图示)支撑着。内配管80相对外配管81以非接触状态被支撑着。内配管80与外配管81之间形成有筒状空间。内配管80及外配管81例如为含氟树脂制成(更具体点来讲，由具有优良耐药液性及耐热性的PFA(perfluoro-alkylvinyl-ethertetrafluoro-ethlene-copolymer，可溶性聚四氟乙烯)制成)。氧能够透过PFA。
另外，外配管81上连接有安装有非活性气体阀82的非活性气体供给管83、安装有排气阀84的排气配管85。通过打开非活性气体阀82，能够通过非活性气体供给管83将来自非活性气体供给源(未图示)的非活性气体(例如氮气)供给至外配管81内部。由此，能够在内配管80与外配管81之间填充非活性气体。另外，通过打开排气阀84，能够从内配管80与外配管81之间排出气体。
通过在打开排气阀84的状态下打开非活性气体阀82，能够从内配管80与外配管81之间驱出空气，将该空间内的环境置换为非活性气体环境。由此，能够通过非活性气体包围内配管80。并且，通过在将内配管80与外配管81之间的环境置换为非活性气体环境后，关闭非活性气体阀82及排气阀84，内配管80能够维持被非活性气体包围的状态。
通过由非活性气体包围内配管80，能够降低进入内配管80内部的氧量。由此，氧溶入在内配管80内流通的处理液中，因而能够抑制或者防止该处理液的氧浓度的上升。
图10是用于说明基板处理装置1的电气结构的框图。
基板处理装置1具有结构包括微型计算机的控制装置(腔室清洗控制单元、干燥控制单元)131。控制装置131控制旋转马达41、盖部件升降机构33、盖部件旋转机构32、卡盘升降机构100、喷嘴驱动马达139等的工作。另外，基板处理装置1所具备的各个阀27、30、35、60～63、76、78的开闭由控制装置131控制。
图11是用于说明基板处理装置1所处理的晶片W的表面状态的一个例子的剖视图。
如下所述，搬入该基板处理装置1的晶片W是例如在表面上附着有聚合物残渣(干刻蚀及灰化后的残渣)且露出金属图案的晶片。金属图案可以是铜或钨等其他金属的单层膜，也可以是层叠多个金属膜的多层膜。作为多层膜的一个例子，能够列举出在铜膜表面形成用于防止扩散的阻挡金属膜的层叠膜。
如图11所示，在晶片W表面上形成有层间绝缘膜87。在层间绝缘膜87上，从其上表面向下凹陷地形成有下配线槽88。下配线槽88上埋设有铜配线89。在层间绝缘膜87上，通过蚀刻阻挡膜90层叠作为被加工膜的一个例子的低介电常数绝缘膜91。在低介电常数绝缘膜91上从其上表面向下凹陷地形成有上配线槽92。进而，在低介电常数绝缘膜91上形成有从上配线槽92底面到达铜配线89表面的晶片贯通孔93。在上配线槽92及晶片贯通孔93上一起埋入铜。
在低介电常数绝缘膜91上形成硬掩模后，进行干刻蚀处理，除去从低介电常数绝缘膜91的硬掩模露出的部分，以形成上配线槽92及晶片贯通孔93。上配线槽92及晶片贯通孔93形成后，进行灰化处理，从低介电常数绝缘膜91上除去不需要的硬掩模。在干刻蚀时及灰化时，含有低介电常数绝缘膜91及硬掩模的成分的反应生成物形成聚合物残渣附着在低介电常数绝缘膜91表面(包括上配线槽92及晶片贯通孔93内表面)等处。因此，灰化后，向晶片W表面供给聚合物除去液，进行用于从低介电常数绝缘膜91表面除去聚合物残渣的处理。以下，对使用基板处理装置1用于从晶片W表面除去聚合物残渣的处理例进行说明。
图12A～图12F是用于说明基板处理装置1所进行的晶片W处理的一个例子的工序图。以下，参考图1、图8、图10及图12A～图12F，对基板处理装置1处理晶片W的例子进行说明。
在晶片W处理之前，如图12A所示，盖部件7配置在从旋转卡盘3的旋转基座43向上方分离的开放位置。因此，密闭腔室2的上部开口5打开。另外，使旋转卡盘3上升至旋转干燥位置(图12E所示位置)，使其在该旋转干燥位置待机。使处理液喷嘴4退避至旋转卡盘3侧方的退避位置。关闭阀27、30、35、60～63、76、78。
灰化后的晶片W被传送机器人(未图示)搬入基板处理装置1内，在处于旋转干燥位置的旋转卡盘3上以其表面朝向上方的状态下被保持。晶片W被保持后，控制装置131控制卡盘升降机构100，使旋转卡盘3朝向处理位置下降。另外，控制装置131控制盖部件升降机构33，使盖部件7下降至关闭位置(参考图1)。之后，通过盖部件7使腔室主体6的上部开口5(参考图12B)闭塞。由此，密闭腔室2的内部空间被从外部密闭，密闭腔室2实际上作为密闭腔室发挥作用。
接着，如图12B所示，进行将密闭腔室2内部空间的空气环境置换成非活性气体(氮气)环境的非活性气体净化处理。具体来讲，控制装置131打开非活性气体阀30，将氮气从非活性气体喷出口29供给至密闭腔室2内部空间内。此时从非活性气体喷出口29喷出的氮气的喷出流量为例如50～300L/min，优选为150L/min。从非活性气体喷出口29喷出的氮气在密闭腔室2内部空间扩散，将密闭腔室2内的空气通过脱气液槽20(参考图1及图4)的排气口排到密闭腔室2外。由此，将密闭腔室2内环境转换成氮气环境。向该密闭腔室2内继续供给氮气直至干燥处理结束。
在本实施方式中，氮气净化期间，使晶片W处于静止状态(非旋转状态)。但是，也可以通过控制装置131控制旋转马达41，使晶片W旋转。
继续进行该非活性气体净化处理直至密闭腔室2内部空间的氧浓度达到规定低浓度(例如100ppm以下)。密闭腔室2内的氧浓度是否达到规定低浓度，既可以在腔室主体6的分隔壁9内表面上配置氧浓度传感器(未图示)检测出密闭腔室2内氧浓度来进行判定，也可以通过非活性气体喷出口29的氮气的喷出时间达到规定时间来进行判定。并且，一但密闭腔室2内的氧浓度达到规定低浓度，接着，就对晶片W进行用于从其表面除去聚合物残渣的药液处理(参考图12C)。
到达药液处理开始时机时，控制装置131控制旋转马达41，使晶片W以规定液体处理速度(10～500rpm，优选250rpm)旋转。
另外，控制装置131控制配管内调和单元51，从处理液喷嘴4喷出作为药液的稀氢氟酸。具体来讲，控制装置131打开药液阀62及阀60。通过打开药液阀62及阀60，将作为药液原液的氟化氢和非活性气体溶解水供给至混合部59。此时，为了使得用于生成稀氢氟酸的混合比例及喷出流量分别达到预期的混合比例及喷出流量(供给流量)，控制装置131进一步分别调整流量调整阀61及药液流量调整阀63的开度。由此，将氟化氢注入在混合部59内流通的非活性气体溶解水中，生成以所述规定比例调和的稀氢氟酸。稀氢氟酸既是药液的一个例子，也是聚合物除去液的一个例子。在本实施方式，在混合部59生成的稀氢氟酸中，例如氟化氢与纯水以1：10～1：1800的混合比例混合(调和)，优选以1：10～1：800的混合比例混合(调和)。另外，在混合部59所生成的稀氢氟酸的喷出流量(供给流量)为0.5L/min～3L/min，优选为1L/min。并且，在混合部59所生成的稀氢氟酸被供给至处理液供给管38，并从处理液喷嘴4向晶片W表面喷出。从该处理液喷嘴4喷出的稀氢氟酸是经脱气单元74脱氧后的氟化氢被经非活性气体溶解水生成单元50脱氧后的纯水稀释而成。因此，氧浓度被充分降低。
另外，如图12C所示，在药液处理中，控制装置131控制喷嘴驱动马达139，使喷嘴臂15在规定范围往复移动。由此，引导来自处理液喷嘴4的稀氢氟酸的晶片W表面上的供给位置就在从晶片W的旋转中心到晶片W的周缘部的范围内一边描绘与晶片W旋转方向交叉的直线状轨迹一边做往复移动。另外，供给至晶片W表面的稀氢氟酸在晶片W的整个表面上扩散开来。由此，稀氢氟酸被均匀地供给至晶片W整个表面。通过从处理液喷嘴4向晶片W表面供给稀氢氟酸，能够通过该稀氢氟酸的化学性能除去形成在晶片W表面上的聚合物残渣。供给至晶片W表面的稀氢氟酸从晶片W周缘部向晶片W侧方飞溅。此时，从晶片W表面飞溅的处理液主要附着在腔室主体6的分隔壁9内表面(尤其是圆筒面18及废液引导面19)、喷嘴臂15外表面及处理液喷嘴4上。
另外，在进行药液处理时，向密闭腔室2内部空间供给氮气。因此，密闭腔室2的内部空间维持为氮气环境，能够抑制或防止密闭腔室2内部空间的氧浓度的上升。因此，抑制环境气体中的氧溶入从处理液喷嘴4喷出的稀氢氟酸，由此，能够防止稀氢氟酸中氧浓度的上升。因此，能够对晶片W表面供给氧浓度已充分降低了的稀氢氟酸。由此，在晶片W上，能够抑制或防止因稀氢氟酸中的溶解氧而导致的氧化反应。基结果，即便供给至晶片W的药液如稀氢氟酸一般具有对氧化物的蚀刻作用，也能够抑制或防止晶片W上不希望的蚀刻的产生。
在规定时间(例如10～60秒期间，优选30秒期间)范围进行药液处理，接着，在晶片W上实施从晶片W表面清洗药液的冲洗处理(参考图12D)。
具体来讲，控制装置131一边以打开状态维持配管内调和单元51的阀60一边关闭药液阀62。通过关闭药液阀62，使阀60处于打开状态，仅向混合部59供给非活性气体溶解水。因此，向处理液供给管38供给非活性气体溶解水，作为冲洗液的非活性气体溶解水从处理液喷嘴4喷出来。
另外，在冲洗处理中，控制装置131控制喷嘴驱动马达139，使喷嘴臂15在规定范围内往复移动。由此，引导来自处理液喷嘴4的非活性气体溶解水的晶片W表面上的供给位置在从晶片W旋转中心到晶片W周缘部的范围内一边描绘与晶片W旋转方向交叉的直线状轨迹一边往复移动。另外，供给至晶片W表面的非活性气体溶解水在整个晶片W表面扩散开来，附着在晶片W表面的稀氢氟酸被非活性气体溶解水冲洗掉。并且，含有稀氢氟酸的非活性气体溶解水通过晶片W的旋转被甩开从该周缘部向侧方飞溅。此时，含有稀氢氟酸的非活性气体溶解水主要附着在腔室主体6的分隔壁9内表面(尤其是圆筒面18及废液引导面19)、喷嘴臂15外表面及处理液喷嘴4。
从处理液喷嘴4喷出的非活性气体溶解水通过非活性气体溶解水生成单元50进行脱氧，氧溶解量充分降低。进而，非活性气体溶解水生成单元50所产生的非活性气体溶解水通过添加氮气能够抑制或防止氧浓度随时间的上升。而且，密闭腔室2内的环境中的氧浓度被充分降低。因此，能够向晶片W表面供给充分降低了氧浓度的非活性气体溶解水，在晶片W上能够抑制或防止因非活性气体溶解水中的溶解氧所引起的氧化反应的发生。因此，能够抑制残留在晶片W上的稀氢氟酸所引起的氧化物的蚀刻，由此，能够抑制或防止晶片W上不希望的蚀刻的发生。
继续该冲洗处理直至密闭腔室2内部空间的氟化物离子的残留量达到例如规定低值(0.15ng/cm2以下)。密闭腔室2内氟化物离子的残留量是否达到规定低值，既可以通过在腔室主体6的分隔壁内表面上配置氟化物离子传感器(未图示)检测出密闭腔室2内的氟化物离子的残留量来判定，也可以通过来自处理液喷嘴4的非活性气体溶解水的喷出时间达到规定时间来判定。密闭腔室2内的氟化物离子的余量达到规定低值时，接着，如图12E所示进行使晶片W干燥的干燥处理(旋转干燥)。
控制装置131控制卡盘升降机构100，使旋转卡盘3上升至最上方的旋转干燥位置(第二配置工序)。由此，盖部件7的基板对置面23接近保持在旋转卡盘3上的晶片W的表面。在该旋转干燥位置由旋转卡盘3保持的晶片W表面与盖部件7的基板对置面23之间的间隔为规定的狭窄间隔(例如0.1～5.0mm。优选2.5mm)。因此，晶片W表面与基板对置面23之间形成微小空间，从其侧方的环境隔断开来。由此，能够以精密控制实现晶片W表面附近环境的状态实现良好的干燥处理，并且，能够抑制干燥处理中晶片W表面上附着异物。
并且，旋转卡盘3上升至旋转干燥位置时，控制装置131加速旋转马达41的转速，使旋转卡盘3所保持的晶片W以高转速(例如1000～2500rpm，优选2500rpm)旋转。另外，在干燥处理时，控制装置131控制盖部件旋转机构32，使盖部件7与晶片W的旋转同步并与晶片W的旋转方向同方向地旋转。因此，在晶片W表面与盖部件7的基板对置面23之间形成稳定气流，并且将晶片W表面与基板对置面23之间的空间与其侧方的环境隔断。
进而，继续从非活性气体喷出口29喷出氮气。因此，在晶片W表面与基板对置面23之间形成从晶片W的中心部向晶片W的周缘部的氮气流，晶片W表面与基板对置面23之间充满氮气。由此，在低氧环境下能够对晶片W实施干燥处理。
在该干燥处理中，通过晶片W高转速旋转，附着在晶片W上的冲洗液(非活性气体溶解水)受到晶片W旋转所产生的离心力被甩开至晶片W的周围。由此，从晶片W除去冲洗液，干燥晶片W。
另外，在旋转卡盘3的旋转干燥位置上，能够干燥处理前向晶片W表面供给IPA液。如图1中双点划线所示，在向处理液上部喷嘴25供给IPA液的情况下，能够向晶片W表面的中心供给IPA液，由此能够很好地置换非活性气体溶解水(冲洗液)与IPA液，并能够很好地干燥晶片W表面。
在规定干燥时间内进行干燥处理时，控制装置131控制旋转马达41，使晶片W停止旋转。另外，控制装置131控制盖部件旋转机构32使盖部件7停止旋转的同时驱动盖部件升降机构33，使盖部件7从旋转卡盘3的旋转基座43上升至离开上方的开放位置(参考图12A)。由此，打开密闭腔室2的上部开口5。另外，控制装置131关闭非活性气体阀30，停止供应来自非活性气体喷出口29的氮气。
之后，通过打开的上部开口5，将晶片W从位于旋转干燥位置的旋转卡盘3交接至基板传送机器人(未图示)，通过基板传送机器人将晶片W从密闭腔室2内搬出。
此外，在冲洗处理时，也可以不使用来自处理液喷嘴4的冲洗液进行冲洗处理，而使用来自处理液上部喷嘴25的冲洗液进行冲洗处理。在此情况下，在冲洗处理时，打开碳酸水阀27，将碳酸水从处理液上部喷嘴25的处理液上喷出口26向晶片W上表面喷出。供给至晶片W的碳酸水受到晶片W旋转所产生的离心力在整个晶片W表面上扩散开来，由此冲洗掉附着在晶片W表面上的药液。
另外，也可以同时使用来自处理液喷嘴4的冲洗液与来自处理液上部喷嘴25的冲洗液来进行冲洗处理。
接下来，对使用清洗液(例如纯水)清洗密闭腔室2内部的腔室清洗处理进行说明。该腔室清洗处理可以在基板处理装置1进行处理其间进行，腔室清洗处理时，不在旋转卡盘3上保持晶片W，旋转卡盘3位于腔室清洗位置。
控制装置131控制卡盘升降机构100，使旋转卡盘3一直下降至腔室清洗位置(第一配置工序)。另外，控制装置131控制盖部件升降机构33使盖部件7一直下降至关闭位置，并控制盖部件旋转机构32使盖部件以规定转速(盖清洗转速)旋转。另外，控制装置131打开清洗液阀35，从清洗液喷嘴34向盖部件7的基板对置面23供给清洗液。在本实施方式中，使用纯水作为清洗液(参考图12F)。即使盖部件7处于旋转状态，也能够通过第一液体密封结构8的动作来保持密闭腔室2内的密闭状态。由此，能够保持划分为狭小的内部空间的密闭腔室2内壁的清洁。
供给至盖部件7的基板对置面23的清洗液受到盖部件7旋转所产生的离心力，传递至盖部件7的基板对置面23并向旋转半径的外侧移动。由此，能够向整个盖部件7的基板对置面23均匀地遍布清洗液，能够用清洗液将附着在盖部件7的基板对置面23上的药液及含药液的冲洗液冲洗掉。
另外，传递至盖部件7的基板对置面23并向旋转半径外侧移动的清洗液通过下表面103(参考图3)与第一圆锥面17(参考图1)被引导至腔室主体6的分隔壁9内表面，传递至腔室主体6的分隔壁9内表面而流下。此时，附着在分隔壁9内表面上的处理液(药液及含药液的冲洗液)被清洗液冲洗。这样，冲洗掉处理液的清洗液流入脱气液槽20，通过该脱气液槽20及脱气液路110被引导至废液处理设备。
另外，在旋转卡盘3处于与处理位置不同的腔室清洗位置的状态下实施腔室清洗处理。旋转卡盘3在腔室清洗位置比在处理位置时更接近盖部件7。在腔室主体6的分隔壁9内表面(密闭腔室2内壁面)，与位于处理位置的旋转卡盘3所保持的晶片W的周围相对的区域，附着有进行液体处理时从晶片W飞溅出的处理液。在旋转卡盘3或者密闭腔室2处于处理位置的状态下实施腔室清洗处理时，药液处理时及冲洗处理时从晶片W周缘飞溅，附着在腔室主体6的分隔壁9内表面上的处理液(药液及含药液的冲洗液)撒在旋转卡盘3上，可能污染该旋转卡盘3。因此，在清洗密闭腔室2时，使旋转卡盘3比在处理位置时更接近盖部件7。由此，与位于处理位置的旋转卡盘3所保持的晶片W的周围相对的分隔壁9内表面的区域位于比处于腔室清洗位置的旋转卡盘3更低的位置。因此，在清洗密闭腔室2时，能够抑制从密闭腔室2的内壁面除去的处理液撒向旋转卡盘3并附着其上。
此外，能够在对晶片W的一系列清洗处理中进行腔室清洗处理。该腔室清洗处理优选在冲洗处理后干燥处理前进行。具体来讲，密闭腔室2内的氟化物离子的余量达到规定低值后，实施腔室清洗处理。此时，认为在旋转卡盘3上保持晶片W，通过腔室清洗处理向晶片W施加清洗液。在此情况下，优选以不通过清洗液向晶片W供给氧的方式，将非活性气体溶解水用作清洗液。另外，在一系列晶片清洗处理中进行腔室清洗处理时，优选在腔室清洗处理中从非活性气体喷出口29供给氮气。由此，即使在腔室清洗处理中，也能够维持密闭腔室2内的低氧浓度状态。
另外，在一系列处理(对晶片W的清洗处理)中，药液处理的密闭腔室2的氮气供给流量既可以与氮气净化时相同，也可以比氮气净化时的流量大。另外，冲洗处理的密闭腔室2的氮气供给流量既可以与氮气净化时相同，也可以比氮气净化时流量大。进而，干燥处理时密闭腔室2的氮气供给流量既可以与氮气净化时相同，也可以比氮气净化时流量大。
如上所述，根据本实施方式，密闭了密闭腔室2的内部空间。并且，缩小了该内部空间的容积。因此，能够良好地控制密闭腔室2内部空间的环境。因此，能够将内部空间的环境充分地控制为低氧环境。由此，能够在氧浓度足够低的环境下，对晶片W实施处理液处理。
另外，盖部件7和腔室主体6之间用第一液体密封结构8密封。因此，即使在盖部件7处于旋转状态时，也能够将密闭腔室2内部空间保持为密闭状态。另外，因为采用了液体密封结构，因而与使用接触式密封的情况相比较，几乎不会产生灰尘或导致密封性降低等。由此，能够长期良好地保持盖部件7与腔室主体6之间的密封。
如此，在本实施方式中，腔室主体6与可旋转的盖部件7通过密封二者间的第一液体密封结构8划分出密闭空间。因为可旋转的盖部件能够发挥将晶片W表面的上方空间与其侧方环境隔断的功能，因而密闭空间内无需另外具备隔断部件。因此，能够缩小密闭空间的容积，因而能够充分控制其内部环境。由此，能够将密闭腔室2内部空间的环境控制为充分的低氧环境。
另外，在旋转卡盘3处于与处理位置不同的腔室清洗位置的状态下，清洗密闭腔室2内部。旋转卡盘3在腔室清洗位置比在处理位置时更加接近盖部件7。在密闭腔室2内壁面，与位于处理位置的旋转卡盘3所保持的晶片W的周围相对的区域附着有药液处理时或冲洗处理时从晶片W飞溅的处理液(药液或含药液的冲洗液)。因此，旋转卡盘3在清洗密闭腔室2时比在处理位置时更接近盖部件7。由此，例如与位于处理位置的旋转卡盘3所保持的晶片W的周围相对的内壁面区域位于比位于腔室清洗位置的旋转卡盘3更低的位置。因此，在清洗密闭腔室2内壁面时，能够抑制从密闭腔室2内壁面除去的处理液(药液处理时或冲洗处理时附着的处理液)撒向并附着在旋转卡盘3上。由此，因为能够抑制对旋转卡盘3的污染，因而能够抑制对旋转卡盘3所保持的晶片W的污染。
另外，支撑处理液喷嘴4的喷嘴臂15通过分隔壁9的贯通孔14在密闭腔室2的内外延伸着。用于驱动喷嘴臂15的直线驱动机构36配置在密闭腔室2外。该直线驱动机构36向喷嘴臂15从密闭腔室2露出的部分输入驱动力，由此移动喷嘴臂15。由此，能够通过来自密闭腔室2外的直线驱动机构36的驱动力，使处理液喷嘴4在密闭腔室2内移动。因为将直线驱动机构36配置在密闭腔室2外，因而能够降低密闭腔室2内部空间的容积。
密闭腔室2内部空间被密闭，另外，该内部空间减小。因此，能够良好地控制密闭腔室2内部空间的环境。因此，能够在氧浓度充分降低的环境下，对晶片W实施处理液处理。
以下，对通过基板处理装置1处理晶片W而得到的测定结果等进行说明。
图13是表示非活性气体溶解水中的氧浓度与铜的蚀刻量之间关系的图。该图13为对晶片W表面进行稀氢氟酸的药液处理(聚合物除去处理)时的铜的蚀刻量(膜厚减少量)的测定结果。使用了1：100的比例调和氟化氢与纯水而成的稀氢氟酸。另外，稀氢氟酸中所含有的氟化氢使用未脱氧的氟化氢。在该测定中所使用的稀氢氟酸因为相对纯水的比例氟化氢的比例非常小，因而能够将稀氢氟酸中的氧浓度看作与调和该稀氢氟酸所使用的非活性气体溶解水中的氧浓度大致相等。药液处理时间为60秒。
在该图13中，最左侧的测定值(最左侧的●的值)为用氧浓度12ppb的非活性气体溶解水调和稀氢氟酸，用该稀氢氟酸进行药液处理时铜的蚀刻量。另外，从左侧数第二个测定值(左侧起第二个●的值)为用氧浓度20ppb的非活性气体溶解水调和稀氢氟酸，用该稀氢氟酸进行药液处理时铜的蚀刻量。从图13所示测定结果可知，如果使用通过氧浓度20ppb以下的非活性气体溶解水调和而成的稀氢氟酸进行药液处理，能够可靠地抑制或防止铜的蚀刻。即，可以理解为用氧浓度20ppb以下的非活性气体溶解水调和而成的稀氢氟酸能够可靠地抑制或防止铜氧化物的生成。
图14是表示晶片W上方的氧浓度与供给至晶片W表面的纯水中的氧浓度之关系的图。该图14表示以旋转卡盘3位于处理位置的状态下，从处理液喷嘴4向旋转卡盘3所保持的晶片W表面喷出非活性气体溶解水，测定供给至晶片W表面的非活性气体溶解水的氧浓度而得到的结果。从处理液喷嘴4喷出氧浓度被调整至10ppb的非活性气体溶解水。
在该图14中，最左侧的测定值(最左侧的■的值)是晶片W上方的氧浓度为0.001％(10ppm)时供给至晶片W表面的非活性气体溶解水的氧浓度值，此时非活性气体溶解水中的氧浓度成为12ppb。另外，从左数第二个测定值(左侧起第二个■值)是晶片W上方的氧浓度为0.01％(100ppm)时供给至晶片W表面的非活性气体溶解水的氧浓度值，此时非活性气体溶解水中的氧浓度成为20ppb。
从图14所示测定结果可知，向晶片W表面喷出氧浓度调整至10ppb的纯水时，如果晶片W上方的氧浓度为100ppm以下，则能够将供至晶片W表面的纯水的氧浓度维持在20ppb以下。因此，考虑到图13所示测定结果，如果将晶片W上方的氧浓度设定为100ppm以下，向晶片W表面喷出氧浓度为10ppb以下的稀氢氟酸，则能够将供给至晶片W表面的稀氢氟酸的氧浓度维持在20ppb以下，由此，能够可靠地抑制或防止因稀氢氟酸中的溶解氧而导致的铜的氧化。
图15是表示纯水中氧浓度与纯水中氮浓度之间关系的图。在该图15中，单点划线表示刚从纯水脱氧后的氧浓度测定值，实线表示将直至单点划线所示值为止脱氧后的纯水在大气中暴露10秒以上后得到的氧浓度测定值。另外，对纯水不添加氮气时纯水中的氮浓度为3ppm。
从图15所示测定结果可知，如果纯水中的氮浓度不足7ppm，则纯水中氧浓度随时间上升。因此，通过向纯水中添加氮气，使纯水中氮浓度达到7ppm以上，能够抑制或防止纯水中氧浓度随时间而上升。由此，能够将脱氧后的纯水维持在低氧浓度状态。
图16是用于说明本发明的另一实施方式的基板处理装置的结构的图解式俯视图。在该图16所示实施方式中，对与图1～图15所示实施方式所表示的各部分相对应的部分标注与第一实施方式相同的附图标记来表示，省略说明。该图16所示实施方式与图1～图15所示实施方式的不同点在于：使用直线驱动机构(直线驱动单元)150代替直线驱动机构36作为驱动处理液喷嘴4的驱动机构。
该直线驱动机构150具有：驱动臂151，其与喷嘴臂15相连接，且连接位置能够变更；马达152(摆动驱动单元)，其使驱动臂151围绕规定铅垂轴线(摆动轴线)C1摆动。
喷嘴臂15的底端部上连接有连接部件153。连接部件153向沿基准线L1方向移动受到两根引导轴154的引导。在连接部件153上，具有在水平方向延伸的插入孔155的转动片156围绕规定铅垂轴线C2转动自如地被支撑着。驱动臂151进出自如地插入该插入孔155，转动片156相对喷嘴臂15移动自如地设置在其长度方向上。通过将来自马达152的旋转驱动力输入驱动臂151，驱动臂151围绕铅垂轴线C1在规定范围内摆动。连接部件153被引导轴154引导，因而随着驱动臂151的角度(摆动角度)变化，转动片156在驱动臂151长度方向上相对移动，同时，转动片156围绕铅垂轴线C2旋转而变换姿势，连接部件153沿基准线L1移动，由此，喷嘴臂15在基准线L1上直线移动。此外，伴随驱动臂151的摆动，转动片156与驱动臂151的底端之间的距离，即铅垂轴线C1与铅垂轴线C2之间的距离发生变化。
如此，伴随驱动臂151的摆动，喷嘴臂15在基准线L1上直线移动(进入或者退避)，通过该喷嘴臂15的移动，能够使处理液喷嘴4在旋转卡盘3所保持的晶片W侧方的退避位置(图16中虚线所示)与旋转卡盘3所保持的晶片W表面(图16中双点划线所示)之间移动。由此，能够在晶片W表面上移动来自处理液喷嘴4的处理液的喷出位置。
图17是用于说明本发明又一实施方式的基板处理装置的结构的图解式俯视图。在该图17所示实施方式中，对与图1～图15所示实施方式中所示各部相对应的部分标注与第一实施方式相同的附图标记进行表示，省略说明。该图17所示实施方式与图1～图15所示实施方式的主要区别在于：使用圆弧驱动机构(圆弧驱动单元)160代替了直线驱动机构36。
在本实施方式中，基准线L2不是直线状，而是呈规定铅垂轴线C3为中心的圆弧状。基准线L2通过旋转轴线C上。因此，在本实施方式中，将形成以铅垂轴线C3为中心的圆弧状的喷嘴臂15A用作喷嘴臂，另外，贯通孔14及第一及第二插入孔123、113(图17中未图示)的内周面也不是平面而形成曲面状(圆弧状)。
圆弧驱动机构160具有：连接在喷嘴臂15A底端部的驱动臂161、使驱动臂161围绕规定的铅垂轴线C3摆动的马达162(摆动驱动单元)。通过将来自马达162的旋转驱动力输入驱动臂161，驱动臂161围绕铅垂轴线C3摆动，伴随该摆动喷嘴臂15A在基准线L2上移动。由此，能够使处理液喷嘴4在旋转卡盘3所保持的晶片W侧方的退避位置(图17中虚线所示)与旋转卡盘3所保持的晶片W表面(图17中双点划线所示)之间移动，能够在晶片W表面上移动来自处理液喷嘴4的处理液的喷出位置。
以上对本发明的三个实施方式进行了说明，但本发明也能以其他实施方式来实施。
例如，搬入搬出晶片W时，可以不在旋转干燥位置，而在使晶片W从旋转干燥位置向上方离开(旋转卡盘3接近盖部件7)的搬入搬出位置由旋转卡盘3保持。
另外，可以不使旋转卡盘3升降，而使密闭腔室2升降。另外，也可以使旋转卡盘3及密闭腔室2二者一同升降。这些情况下，用于使密闭腔室2升降的升降机构与例如腔室主体6相连接。并且，在使密闭腔室2升降时，需要与密闭腔室2(即，腔室主体6及盖部件7)的升降一同使喷嘴臂15及喷嘴驱动马达139等驱动机构升降。
另外，喷嘴臂15的剖面形状可以不是矩形而是圆形。
另外，可以在密闭腔室2的形状等的设计，在即使将喷嘴臂驱动机构收容在密闭腔室2内也能够缩小密闭腔室2内容积的情况下，在密闭腔室2内收容直线驱动机构36、直线驱动机构150或者圆弧驱动机构160。
进一步，旋转卡盘3也可以具有相对腔室主体6(密闭腔室2)不能够升降的结构。在此情况下，就不需要卡盘升降机构100的结构。
另外，代替作为移动喷嘴的处理液喷嘴4，能够使用在旋转卡盘3上方朝向晶片W表面(例如中心部)固定地配置其喷出口的处理液喷嘴。在此情况下，不需要直线驱动机构36、直线驱动机构150或者圆弧驱动机构160的结构。
另外，盖部件7可以具有相对腔室主体6不能旋转的结构。在此情况下，不需要盖部件旋转机构32的结构。
关于本发明的实施方式进行了详细的说明，但这些不过是使本发明技术内容明确化的具体实例而已，应理解为本发明不限定于这些具体实例，本发明的范围由所附权利要求书限定。
本申请与2010年3月31日向日本国特许厅提出的特愿2010-82247号及特愿2010-82248号相对应，通过引用而本申请的全部公开内容援引其它们的内容。

Claims (11)

1.一种基板处理装置，其特征在于，包括：
密闭腔室，其具有用于划分密闭的内部空间的分隔壁；
基板保持旋转单元，其在所述密闭腔室的内部空间内，一边保持基板一边使该基板旋转；
喷嘴，其在所述密闭腔室的内部空间内，向所述基板保持旋转单元所保持的基板的主面喷出处理液；
喷嘴臂，其支撑所述喷嘴，而且，经由形成在所述密闭腔室的所述分隔壁上的贯通孔，在所述密闭腔室的内外延伸；
驱动单元，其配置在所述密闭腔室外，用于使所述喷嘴臂沿所述基板保持旋转单元所保持的基板的主面移动。
2.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
所述喷嘴臂呈沿着规定的基准线的形状，所述规定的基准线沿着所述基板保持旋转单元所保持的基板的主面延伸；
所述贯通孔沿着所述密闭腔室的分隔壁上的所述基准线形成；
所述驱动单元使所述喷嘴臂沿所述基准线移动。
3.如权利要求2所述的基板处理装置，其特征在于，
所述基准线为直线，
所述驱动单元包括使所述喷嘴臂沿所述基准线进行直线运动的直线驱动单元。
4.如权利要求3所述的基板处理装置，其特征在于，
所述直线驱动单元包括：
驱动臂，其连接在所述喷嘴臂上，并能够变换连接位置；
摆动驱动单元，其使所述驱动臂围绕与所述基准线垂直的规定的摆动轴线摆动。
5.如权利要求2所述的基板处理装置，其特征在于，
所述基准线呈圆弧状，
所述驱动单元包括使所述喷嘴臂沿所述基准线进行圆弧运动的圆弧驱动单元。
6.如权利要求1至5中任一项所述的基板处理装置，其特征在于，还包括用于密封所述喷嘴臂与所述密闭腔室的所述分隔壁之间的密封结构。
7.如权利要求6所述的基板处理装置，其特征在于，所述密封结构包括：
液体密封结构，其用液体密封所述喷嘴臂与所述密闭腔室的所述分隔壁之间；
气体密封结构，其用气体密封所述喷嘴臂与所述密闭腔室的所述分隔壁之间。
8.如权利要求7所述的基板处理装置，其特征在于，所述气体密封结构配置在与所述液体密封结构相比更靠近所述密闭腔室的内部空间一侧的位置。
9.如权利要求1至5中任一项所述的基板处理装置，其特征在于，所述驱动单元，通过使所述喷嘴臂从待机位置向处理液喷出位置移动，使所述喷嘴沿所述基板保持旋转单元所保持的基板的主面移动。
10.如权利要求1至5中任一项所述的基板处理装置，其特征在于，所述喷嘴臂呈直线形状。
11.如权利要求1至5中任一项所述的基板处理装置，其特征在于，所述喷嘴臂呈圆弧形状。
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