JP2006278655A - 基板処理方法および基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ノズルや該ノズルに接続された供給手段に残留付着している処理液を確実に除去しながらも、装置のスループットを向上させることができる基板処理方法および基板処理装置を提供する。
【解決手段】 開閉弁８６を閉止した状態で開閉弁８１を開くことにより下部洗浄ノズル２９とウエハの下面との間に形成された液溜りは２つのニードル弁８４，８５を介して吸引される。ニードル弁８５は第１の流量（ＦＶ１）に比べて小さな第２の流量（ＦＶ２）に調整されており液溜りの吸引速度はニードル弁８５によって律速され、液溜りは比較的低速に設定された第１速度（Ｖ１）で吸引される。液溜りが下部洗浄ノズル２９の内部に取り込まれると、開閉弁８６を開放し、液溜りはニードル弁８４によって律速された第１速度よりも高速の第２速度（Ｖ２）に切り換えられる。
【選択図】 図３

Description

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に処理液を供給して該基板に対して洗浄処理などの処理を施す基板処理装置および基板処理方法に関するものである。

従来、この種の基板処理装置として、基板の一種であるウエハの周縁部を保持ピン等の保持手段によって保持しながらウエハを回転させる回転保持手段と、ウエハの下面（裏面）に向けて、薬液、純水等の処理液を所定の流量で供給するノズルとを備えた基板処理装置がある（特許文献１参照）。この特許文献１に記載の基板処理装置においては、ウエハを保持した状態で回転保持手段をモータ等で回転させつつノズルから処理液（リンス液）をウエハの下面中心部に供給させることで、ウエハの下面に対するリンス処理が行われる。ノズルは開閉バルブを介してアスピレータまたは真空ポンプ等の吸引装置に接続されており、リンス処理後に吸引装置を動作させるとともに開閉バルブ（吸引用バルブ）を開くことによってノズル内部や該ノズルと処理液供給源との間に介装された開閉バルブ（処理液供給用バルブ）とに残留付着する処理液の液滴を吸引除去する。次いでウエハを所定の回転数で回転させながらノズルを通してウエハの下面に窒素ガスを噴射することによってウエハの乾燥処理を行っている。これにより、ガス噴射時のノズル内部での処理液のミストの発生を防止してウォーターマークの発生を抑制している。

特開２００３−３０９１０２号公報（第７頁−第１１頁、図６）

ところで、吸引装置によってノズルや該ノズルに接続された処理液供給用バルブ（供給手段）に残留付着する処理液の液滴を吸引する場合には、該液滴の吸引速度によっては次のようなトラブルが発生する場合がある。すなわち、処理液の液滴の吸引速度が速すぎるとノズルや処理液供給用バルブの内部に液滴が多く残ってしまうこととなる。特に、吸引開始直後は、ノズルや処理液供給用バルブに処理液が付着したままの状態から吸引を行うために、処理液の液滴の吸引量が多くなり、ノズルや処理液供給用バルブの内部に液滴が残り易くなる傾向にある。このようにノズルや処理液供給用バルブの内部に処理液（リンス液）の液滴が残留してしまうと、該リンス液の液滴が薬液処理開始時に薬液とともに吐出されてしまう。その結果、薬液のみを回収してランニングコストを低下させたいという要望があるにもかかわらず、薬液のみを回収することができなくなり、薬液回収率を低下させてしまう。また、ノズル付近に付着している残留液滴がウエハへのウォータマークやパーティクル付着の原因となってしまう。

その一方で、処理液の液滴の吸引速度が遅すぎると吸引に要する時間が長くなり装置のスループットを著しく低下させてしまうこととなる。特に、従来装置においては、液滴の吸引が完了するまでミストの発生の問題からウエハの乾燥処理を行うことができず、液滴の吸引速度が遅いと装置のスループットに重大な影響を与えることとなる。しかしながら、従来装置では、吸引装置による処理液の液滴の吸引速度については何ら考慮されていなかった。

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、ノズルや該ノズルに接続された供給手段に残留付着している処理液を確実に除去しながらも、装置のスループットを向上させることができる基板処理方法および基板処理装置を提供することを目的とする。

この発明にかかる基板処理方法および基板処理装置は、上記目的を達成するため、以下のように構成している。この発明にかかる基板処理方法の一態様は、ノズルに接続された供給手段を介して第１処理液をノズルに供給することで該ノズルから基板に向けて第１処理液を吐出させて基板に対して第１処理液によるリンス処理を施すリンス工程と、その一方端が供給手段に接続された吸引経路に沿って、ノズルと供給手段とに残留付着する第１処理液の液滴を吸引してノズルと供給手段とから第１処理液の液滴を除去する吸引工程とを備え、吸引工程は、第１処理液の液滴の吸引速度を第１速度から該第１速度よりも高速の第２速度に少なくとも２段階に加速させながら第１処理液の液滴を吸引している。

また、この発明にかかる基板処理装置の一態様は、ノズルから基板に向けて第１処理液を吐出することで基板に対して第１処理液によるリンス処理を施す基板処理装置であって、ノズルに接続され第１処理液をノズルに導くことでノズルから第１処理液を吐出させる供給手段と、その一方端が供給手段に接続された吸引経路に沿ってリンス処理後にノズルと供給手段とに残留付着する第１処理液の液滴を吸引してノズルと供給手段とから除去する吸引手段と、吸引経路上に配設され第１処理液の液滴の吸引速度を設定する吸引速度設定手段と、吸引速度設定手段を制御することで第１処理液の液滴の吸引速度を第１速度から該第１速度よりも高速の第２速度に少なくとも２段階に切替える制御手段とを備えている。

このように構成された発明では、ノズルと該ノズルに第１処理液を導く供給手段とに残留付着している第１処理液の液滴は、第１速度から該第１速度よりも高速の第２速度に少なくとも２段階に吸引速度が加速させながら吸引経路に沿って吸引されることでノズルと供給手段とから除去される。すなわち、吸引速度が比較的低速に設定された第１速度で液滴が吸引された後に、吸引速度が第１速度から比較的高速に設定された第２速度に少なくとも２段階に加速されて液滴が吸引される。このため、第１処理液の液滴の吸引量が多い吸引初期段階は比較的ゆっくりと液滴が吸引されることでノズルと供給手段とに液滴が吸引されずに残ってしまうのを防止することができる一方で、吸引途中段階から吸引速度を高めて液滴を吸引することで液滴の除去に要する時間を短縮して装置のスループットを向上させることができる。

なお、液滴の吸引速度は、第１速度から該第１速度よりも高速の第２速度へ２段階に加速させるほか、例えば第１速度から第２速度を含む多段階に吸引速度を段階的に加速させたり、第１速度から第２速度を含むかたちで連続的に吸引速度を加速させるようにしてもよい。

ここで、液滴の吸引速度を２段階に加速させるために以下のように構成してもよい。すなわち、吸引経路を主経路と該主経路から２つに分岐した分岐経路とで構成し、主経路に介装され主経路内を流れる流体の流量を第１の流量に調整する第１流量調整弁と、２つの分岐経路の一方に介装され該分岐経路内を流れる流体の流量を第１の流量に比べて小さな第２の流量に調整する第２流量調整弁と、２つの分岐経路の他方に介装され該分岐経路の流路を開閉する開閉弁とを設けて、開閉弁を閉として第１処理液の液滴の吸引速度を第１速度に設定した後に、開閉弁を開として第１処理液の液滴の吸引速度を第１速度よりも高速の第２速度に吸引速度を切替えるようにしてもよい。

この構成によれば、開閉弁が閉とされることで液滴は第１流量調整弁と第２流量調整弁とを介して吸引される。ここで、第２流量調整弁は第１の流量に比べて小さな第２の流量に調整されているので、液滴の吸引速度は第２流量調整弁によって律速された第１速度に設定される。続いて、開閉弁が開とされることで液滴は第１流量調整弁とオープン状態とされた開閉弁が介装された分岐経路とを介して吸引される。つまり、液滴の吸引速度は第１流量調整弁によって律速された第１速度よりも高速の第２速度に設定される。そのため、開閉弁の切り替え操作により、容易に液滴の吸引速度を２段階に加速させることができる。しかも、第１流量調整弁および第２流量調整弁をそれぞれ調整することにより、２段階の各吸引速度を任意に設定することができる。

ここで、リンス工程の間に第１処理液を供給手段を介して吸引経路に供給することで吸引経路を第１処理液で満たすようにするのが望ましい。というのも、吸引開始前は前回の吸引動作によって吸引経路内は気体（空気）の状態となっているが、このような状態で吸引動作を開始すると、吸引経路内の気体が圧縮され体積変化を起こしてノズルや供給手段の内部に残留付着する液滴が急激な速度で吸引されてしまうこととなるからである。しかしながら、リンス処理が実行されている間に吸引経路に第１処理液を供給することで、吸引開始時には既に吸引経路内は液体（第１処理液）が充填された状態となっている。液体は気体と比較してほとんど圧縮によって体積変化を起こすことがないため、吸引開始段階においてノズルに残留付着する液滴が急激な速度で吸引されてしまうことがない。その結果、吸引開始段階において液滴の吸引速度を安定させることができ、つまり吸引開始直後から比較的低速に設定された第１速度に吸引速度を安定させた状態で液滴の吸引を実行することができ、基板の下面やノズル先端部に液滴が残留するのを確実に防止することができる。

この発明にかかる基板処理方法の他の態様は、基板を回転させながら基板の下面から離間して配置されたノズルに接続された供給手段を介してノズルに第１処理液を供給することでノズルの先端部より基板の下面に向けて第１処理液を吐出させて基板の下面全体に第１処理液を供給する第１工程と、第１工程後に供給手段を介してノズルに第２処理液を供給することでノズル先端部より基板の下面に向けて第２処理液を吐出させて基板の下面中央部とノズル先端部との間に液溜りを形成する第２工程と、その一方端が供給手段に接続された吸引経路に沿って、液溜りをノズル先端部より吸引して基板の下面中央部とノズル先端部との間から前記液溜りを除去する第３工程とを備え、第３工程は、液溜りの吸引速度を第１速度から該第１速度よりも高速の第２速度に少なくとも２段階に加速させながら液溜りを吸引している。

このように構成された発明では、第１処理液による処理（第１工程）が実行されると、基板の下面中央部に比較的大きな液滴が残留することとなる。すなわち、ウエハの下面中央部と下面周縁部とでは基板回転に伴う遠心力の作用が相違しており、ウエハの下面中央部に付着する液滴は比較的大きいサイズを有し、これらの液滴に対しては比較的小さな遠心力しか作用しないため、ウエハの下面中央部に残留することとなる。そこで、第１工程に続いてノズル先端部より基板の下面に向けて第２処理液が吐出されて基板の下面中央部とノズル先端部との間に液溜りが形成される（第２工程）。このとき、第１工程後に基板の下面中央部およびノズル先端部に残留する液滴は該液溜りに取り込まれる。そして、こうして残留液滴を含有する液溜りが吸引経路に沿って吸引されて基板の下面中央部とノズル先端部との間から除去される（第３工程）。

ここで、第３工程では、吸引初期段階は吸引速度が比較的低速に設定された第１速度で液溜りが吸引された後に、吸引速度が第１速度から比較的高速に設定された第２速度に少なくとも２段階に加速されて液溜りが吸引される。このため、吸引初期段階において基板の下面中央部とノズル先端部との間に形成された液溜りを静止状態から比較的ゆっくりと吸引して液溜りが分離するのを防止しながら、吸引途中段階から吸引速度を高めて液溜りを吸引することで装置のスループットを向上させることができる。

液溜りの吸引速度の切り替えタイミングとしては、第１速度でノズル先端部より液溜りを吸引して基板の下面中央部とノズル先端部との間から除去した後、吸引速度を加速させて少なくとも第１速度よりも高速の第２速度でノズル内部に取り込まれた液溜りを吸引するのが望ましい。このように液溜りの吸引速度を切り替えることによって、液溜りが基板の下面中央部とノズル先端部との間から除去されるまではゆっくりと吸引することで液溜りの分離による基板の下面あるいはノズル先端部への液滴の残留を確実に防止する一方で、ノズル内部に液溜りが取り込まれた後は液溜りの分離が問題とならない範囲で吸引速度を高めることで、液溜りの除去に要する時間を短縮してスループットを向上させることができる。

また、この発明にかかる基板処理装置の他の態様は、基板を回転させながら基板の下面から離間して配置されたノズルの先端部より基板の下面中央部に向けて第１処理液を吐出させて基板の下面全体に対して第１処理液によるリンス処理を施す基板処理装置であって、 第２処理液をノズルに導くことでリンス処理を受けた基板の下面に向けてノズル先端部より第２処理液を吐出させて基板の下面中央部とノズル先端部との間に液溜りを形成する供給手段と、その一方端が供給手段に接続された吸引経路に沿って液溜りをノズル先端部より吸引して基板の下面中央部とノズル先端部との間から液溜りを除去する吸引手段と、吸引経路上に配設され液溜りの吸引速度を設定する吸引速度設定手段と、吸引速度設定手段を制御することで液溜りの吸引速度を第１速度から該第１速度よりも高速の第２速度に少なくとも２段階に切替える制御手段とを備えている。

このように構成された発明では、供給手段がノズルに第２処理液を導くことで、既に所定の処理を受けた基板の下面中央部とノズル先端部との間に液溜りが形成される。こうして液溜りを形成する前、つまりリンス処理を受けた直後の基板では、その下面中央部に比較的大きな液滴が残留しているが、液溜り形成によって残留液滴が該液溜りに取り込まれる。また、吸引手段が該液溜りを第１速度から該第１速度よりも高速に第２速度に少なくとも吸引速度を２段階に加速させながら吸引して基板の下面中央部とノズル先端部との間から液溜りを除去する。このため、吸引初期段階において基板の下面中央部とノズル先端部との間に形成された液溜りを静止状態から比較的ゆっくりと吸引して液溜りが分離するのを防止しながら、吸引途中段階から吸引速度を高めて液溜りを吸引することで装置のスループットを向上させることができる。

ここで、液溜りの吸引速度を２段階に加速させるために以下のように構成してもよい。すなわち、吸引経路を主経路と該主経路から２つに分岐した分岐経路とで構成し、主経路に介装され主経路内を流れる流体の流量を第１の流量に調整する第１流量調整弁と、２つの分岐経路の一方に介装され該分岐経路内を流れる流体の流量を第１の流量に比べて小さな第２の流量に調整する第２流量調整弁と、２つの分岐経路の他方に介装され該分岐経路の流路を開閉する開閉弁とを設けて、開閉弁を閉として液溜りの吸引速度を第１速度に設定した状態で液溜りをノズル先端部より吸引して基板の下面中央部とノズル先端部との間から除去した後、開閉弁を開として液溜りの吸引速度を第１速度よりも高速の第２速度に設定した状態でノズル内部に取り込まれた液溜りを吸引するようにしてもよい。

この構成によれば、開閉弁の切り替え操作により、液溜りの吸引速度を第２流量調整弁によって律速された第１速度から第２流量調整弁によって律速された、第１速度よりも高速の第２速度へと容易に切り替えることができる。しかも、基板の下面中央部とノズル先端部との間から液溜りを除去するまでは開閉弁を閉状態として第１速度で比較的ゆっくりと吸引して液溜りの分離を防止する一方で、ノズル内部に吸引された後は開閉弁を開状態として液溜りの分離が問題とならない範囲で第１速度よりも高速の第２速度で吸引することで装置のスループットを向上させることができる。

ここでは、液溜りを形成するために用いる第２処理液の種類については任意であるが、第１処理液と同一成分の液体を第２処理液として用いたり、ノズルや配管等を洗浄する洗浄液を用いてもよい。特に前者の場合には、同一成分の液体により液溜りが形成されることとなるため、液溜りを良好に形成することができる。また、第１工程から第２工程に移行する際に液体の種類を切り換える必要がないため、上記移行をスムーズに行うことができ、吸引速度の加速と併せてさらにスループットを向上させることができるとともに、制御も容易なものとなる。また、後者の場合には、液溜り形成（第２工程）と液溜り除去（第３工程）とを実行することで残留液滴の除去作用以外に、ノズルや配管等の洗浄作用も同時に得られる。したがって、この洗浄作用によりノズルや配管等を清浄な状態に保つことができる。

また、第１工程の間に供給手段を介して第１処理液を吸引経路に供給することで吸引経路を第１処理液で満たすか、あるいは第２工程の間に供給手段を介して第２処理液を吸引経路に供給することで吸引経路を第２処理液で満たすようにすると、液溜りの吸引動作前に吸引経路が液体（処理液）によって満たされる。そのため、吸引開始段階においてノズルに残留付着する液滴が急激な速度で吸引されるということがない。その結果、吸引開始段階において液溜りの吸引速度を安定させることができ、基板の下面中央部およびノズル先端部での残留液滴が確実に除去される。

この発明によれば、ノズルと供給手段とに残留付着している処理液の液滴は、第１速度から該第１速度よりも高速の第２速度に少なくとも２段階に吸引速度が加速させながら吸引されることでノズルと供給手段とから除去される。このため、液滴の吸引量が多い吸引初期段階は比較的ゆっくりと液滴が吸引されることでノズルと供給手段とに液滴が残ってしまうのを防止することができる一方で、吸引途中段階から吸引速度を高めて液滴を吸引することで液滴の除去に要する時間を短縮して装置のスループットを向上させることができる。

図１は本発明にかかる基板処理装置の一実施形態を示す図である。この基板処理装置は、本発明の「基板」の一種である半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という）Ｗの上面および下面に対して薬液を供給してエッチングなどの薬液処理を行い、また薬液処理後に純水やＤＩＷ（＝deionized water）などのリンス液によるリンス処理を施した後にスピン乾燥する装置である。この基板処理装置では、中空の回転軸１が、モータ３の回転軸に連結されており、このモータ３の駆動により鉛直軸周りに回転可能となっている。この回転軸１の上端部には、円板状のスピンベース５が一体的にネジなどの締結部品によって連結されている。また、スピンベース５の周縁部付近には、ウエハＷの外周端部に当接しつつウエハＷを支持する支持ピン７が複数本設けられている。そして、複数本の支持ピン７によってウエハＷの下面と対向するスピンベース５から所定の間隔離した状態でウエハＷが水平に支持されている。このように、この実施形態ではスピンベース５と複数本の支持ピン７とでウエハ（基板）Ｗを支持する基板支持手段が構成されている。

スピンベース５の上方には、中心部に開口を有する雰囲気遮断部材９が配置されている。この雰囲気遮断部材９はウエハＷの径より若干大きく、中空を有する筒状の支持軸１１の下端部に一体回転可能に取り付けられている。この支持軸１１には、図示を省略する遮断駆動機構が連結されており、遮断駆動機構のモータを駆動することにより支持軸１１とともに雰囲気遮断部材９が鉛直軸Ｊ周りに回転されるように構成されている。また、遮断駆動機構の昇降駆動用アクチュエータ（例えばエアシリンダーなど）を作動させることで雰囲気遮断部材９をスピンベース５に近接させたり、逆に離間させることが可能となっている。

また、支持軸１１の中空部には、上部洗浄ノズル１２が同軸に設けられ、その下端部のノズル口１２ａから支持ピン７によって支持されたウエハＷの上面の回転中心付近に薬液、純水等の処理液（薬液やリンス液）を供給できるように構成されている。すなわち、この上部洗浄ノズル１２は、開閉弁１３を介して処理液供給源１５に連通接続されており、装置全体を制御する制御部１７による開閉弁１３の開閉制御によって上部洗浄ノズル１２からウエハＷの上面に薬液やリンス液（純水やＤＩＷなど）が供給される。

また、支持軸１１の中空部の内壁面と、上部洗浄ノズル１２の外壁面との間の隙間は、気体供給路１８となっている。この気体供給路１８は、開閉弁１９を介して気体供給源２１に連続接続されている。そして、上部洗浄ノズル１２による薬液処理およびリンス処理を行った後、制御部１７による開閉弁１９の開閉制御によって気体供給路１８を介してウエハＷの上面に窒素ガス等の気体を供給することによって、ウエハＷの乾燥処理を行うことが可能となっている。

また、スピンベース５の側方には、雰囲気遮断部材９とウエハＷの上面との間やスピンベース５の上面とウエハＷの下面との間にＤＩＷを供給する側部洗浄ノズル２３が備えられている。この側部洗浄ノズル２３は、開閉弁２５を介してＤＩＷ供給源２７に連通接続されている。また、側部洗浄ノズル２３には、上下昇降機構（図示省略）が連結されており、制御部１７からの制御指令に応じて該ノズル２３を鉛直方向に位置決め可能となっている。そして、制御部１７により側部洗浄ノズル２３の高さ位置を制御しつつ開閉弁２５の開閉タイミングを調整することで、側部洗浄ノズル２３からＤＩＷが、雰囲気遮断部材９とウエハＷの上面との間の空間を通過して雰囲気遮断部材９の下面へ供給されたり、スピンベース５の対向面とウエハＷの下面との間の空間を通過してスピンベース５の対向面へ供給される。

回転軸１の中空部には、本発明の「ノズル」に相当する下部洗浄ノズル２９が同軸に設けられている。この下部洗浄ノズル２９には、供給・吸引機構３３が接続されている。また、回転軸１の内壁面と下部洗浄ノズル２９の外壁面との間の隙間には、円筒状の気体供給路５９が形成されており、この気体供給路５９の先端部は気体噴出口６１として機能し、気体噴出口６１からウエハＷの下面とスピンベース５の対向面との間の空間に窒素ガス等の気体が供給される。なお、気体噴出口６１は、制御部１７により開閉制御される開閉弁６３と流量調節弁６５とを介して気体供給源６７に連通接続されている。

図２は下部洗浄ノズルの上端部を示す図であり、同図（ａ）は平面図であり、同図（ｂ）は断面図である。下部洗浄ノズル２９の先端部には、ノズル本体２９ａの先端に平板状の遮断部材３０が取り付けられており、その上面３０ａが支持ピン７によって支持されたウエハＷの下面に平行して対向している。また、この遮断部材３０では、その略中央部に吐出口３０ｂが設けられて該吐出口３０ｂを介してウエハＷの下面に向けて薬液やリンス液などの処理液を吐出可能となっている。一方、吐出口３０ｂを取り囲む円環部位が気体噴出口６１の上方を覆っている。このため、気体噴出口６１から噴出された気体は遮断部材３０の下面とスピンベース５の対向面との隙間から、ウエハＷの下面とスピンベース５の対向面との間の空間に供給される。なお、遮断部材３０の平面サイズＤについては任意であるが、上記したように気体噴出口６１を塞ぐ程度に設定したり、また該平面サイズＤをさらに広げて回転軸１とスピンベース５とを連結するために両者の連結部に締結された締結部品を覆うように構成してもよい。このように締結部品を覆うためには、平面サイズＤを例えば５０ｍｍ以上設定すればよく、これによって締結部品の部位、例えばネジ溝などに薬液やリンス液が入り込むのを効果的に防止することができる。また、この平面サイズＤが大きくなるにしたがって液溜りが大型化し、後述するようにしてウエハＷの下面中央部および下部洗浄ノズル２９からの液滴を除去するのに要する時間が長くなる。また、ウエハＷの搬送の際に、ウエハ搬送機構と干渉するという問題が生じる。したがって、これらの点を考慮すると、平面サイズＤを例えば１２０ｍｍ以下に設定するのが望ましい。

次に、供給・吸引機構３３について図３を参照して説明する。図３は供給・吸引機構の概略構成を示すブロック図である。この供給・吸引機構３３は大きく２つの機能、つまり(1)下部洗浄ノズル２９に対して薬液やリンス液を供給する機能と、(2)下部洗浄ノズル２９を介して後述するようにしてウエハＷの下面中央部と遮断部材３０との間に形成される液溜りを吸引除去する機能とを兼ね備えている。

まず、供給機能について説明する。この供給・吸引機構３３では、薬液供給源からの薬液およびＤＩＷ供給源からのＤＩＷを下部洗浄ノズル２９に導くための処理液供給部４３が本発明の「供給手段」として設けられている。この処理液供給部４３の一端側は下部洗浄ノズル２９の後端部に接続される一方、処理液供給部４３の他端側は開閉弁８１を介して吸引配管８２に接続されている。また、処理液供給部４３の他端側であって開閉弁８１に対してノズル側には、開閉弁５１を介装した配管３１の一端が接続されるとともに、この配管３１の他方端側は第１のＤＩＷ供給源３５と連通接続されている。

この配管３１には、第１のＤＩＷ供給源３５からのＤＩＷの流量を調整するために圧力調節器３７が設けられている。また、この圧力調節器３７の下流側の配管３１には、第１のＤＩＷ供給源３５からのＤＩＷの供給量を計測する流量計３９が設けられている。この流量計３９で計測された供給量と予め設定されている供給量（第１の供給量ＳＶ１）との差分を制御部１７が求め、この差分に基づく指令電圧に基づいて電空変換器４１が圧力調節器３７への空気圧を調整する。

また、処理液供給部４３は、下部洗浄ノズル２９に接続された一端側（ノズル側）から他方端側にかけて、処理液供給部４３への各流体の導入量を各々独立に調整することができるようにするために開閉弁と流量調節弁との機能を備え３つの導入弁４５，４７，４９と接続されている。第１の導入弁４５は、第１の薬液供給源５３に連通されており、処理液供給部４３に対する第１の薬液の導入量を調整し、第２の導入弁４７は、第２の薬液供給源５５に連通されており、処理液供給部４３に対する第２の薬液の導入量を調整する。また、第３の導入弁４９は、第２のＤＩＷ供給源５７に連通されており、処理液供給部４３に対するＤＩＷの導入量を調整する。第１の薬液と第２の薬液は、例えばエッチング液であってもよく、互いに種類が異なるものとすることができる。なお、開閉弁５１，８１と導入弁４５，４７，４９の開閉制御は、すべて制御部１７によって統括的に制御される。

このような構成により、ウエハＷの下面を薬液処理する際には、制御部１７は導入弁４５，４７を調整して所要量の第１または第２の薬液を処理液供給部４３へ導入する。すなわち、導入弁４７，４９と開閉弁５１とを閉じて導入弁４５を開くことにより、第１の薬液を処理液供給部４３に導入することができる。また、導入弁４５，４９と開閉弁５１とを閉じて導入弁４７を開くことにより、第２の薬液を処理液供給部４３に導入することができる。一方で、ウエハＷの下面をリンス処理する際には、制御部１７は開閉弁５１を開放し、電空変換器４１を介して圧力調節器３７により第１の供給量ＳＶ１になるように調整されて第１のＤＩＷ供給源３５からのＤＩＷを処理液供給部４３へ導入するとともに、導入弁４９により第１の供給量ＳＶ１よりも少ない第２の供給量ＳＶ２になるように調整されて第２のＤＩＷ供給源５７からのＤＩＷを処理液供給部４３へ導入する。したがって、第１の供給量ＳＶ１と第２の供給量ＳＶ２とを合わせた大流量のＤＩＷがウエハＷの下面へ供給される。

次に、吸引機能について説明する。上記したように処理液供給部４３の他端側は開閉弁８１を介して吸引配管８２（本発明の「吸引経路」に相当）の一端と接続されている。この吸引配管８２の他端には、本発明の「吸引手段」として機能するディフューザ式のコンバム８３が接続されている。コンバム８３は、図示省略する圧縮空気供給源（工場内の加圧エア配管やコンプレッサ）に接続され、圧縮空気供給源からコンバム８３に圧縮空気を供給することで、吸引配管８２内を負圧にして吸引を実行可能としている。このため、コンバム８３を作動させるとともに、薬液およびＤＩＷの供給を停止した状態で開閉弁８１を開くことによって下部洗浄ノズル２９や処理液供給部４３の内部の液体成分のみならず、後述するように形成される液溜りについても吸引して除去することが可能となっている。また、コンバム８３によって吸引された液はコンバム８３の下流側のドレインに排液される。なお、「吸引手段」はコンバムに限らず、アスピレータや真空ポンプ等を用いてもよい。

吸引配管８２は主配管８２ａ（本発明の「主経路」に相当）と該主配管８２ａから２つに分岐した分岐配管８２ｂ，８２ｃ（本発明の「分岐経路」に相当）とから構成されている。液溜りの吸引速度を設定するために、主配管８２ａにニードル弁８４が介装される一方で、一方の分岐配管８２ｂにニードル弁８５が介装されている。これらニードル弁８４，８５は吸引配管８２内を流れる流体の流量を調整するための弁であり、ニードル弁８４が主配管８２ａ内を流れる流量を第１の流量ＦＶ１に調整するように設定される一方で、ニードル弁８５が分岐配管８２ｂ内を流れる流量を第１の流量ＦＶ１よりも小さな第２の流量ＦＶ２に調整するように設定されている。また、他方の分岐配管８２ｃには制御部１７によって開閉制御される開閉弁（エア弁）８６が介装されている。このように、この実施形態では、ニードル弁８４，８５がそれぞれ、本発明の「第１流量調整弁」、「第２流量調整弁」として機能している。

このような構成により、開閉弁８６を開閉制御することで液溜りの吸引速度を２段階に設定することが可能となっている。つまり、開閉弁８６を閉止した状態で、コンバム８３を作動させると、液溜りはニードル弁８４とニードル弁８５とを介して吸引される。ニードル弁８５は第１の流量ＦＶ１に比べて小さな第２の流量ＦＶ２に調整されているので、液溜りの吸引速度はニードル弁８５によって律速された比較的低速の第１速度Ｖ１に設定される。一方、コンバム８３を作動させながら開閉弁８６を開放すると、液溜りはニードル弁８４とオープン状態とされた開閉弁８６が介装された分岐経路８２ｃとを介して吸引される。つまり、液溜りの吸引速度はニードル弁８４によって律速された第１速度よりも高速の第２速度Ｖ２に設定される。

次に、上記のように構成された基板処理装置の動作について図４および図７を参照しつつ詳述する。図４は図１の基板処理装置の動作を示すフローチャートである。また、図５ないし図７は図１の基板処理装置の動作を模式的に示す図である。詳しくは、図５ないし図７はウエハＷの下面側に対する処理動作を示している。この基板処理装置では、図示を省略する基板搬送ロボットにより未処理のウエハＷが基板処理装置に搬送され、支持ピン７上に載置されると、制御部１７が装置各部を以下のように制御して薬液処理、リンス処理、液溜り形成処理、液溜り除去処理および乾燥処理を実行する。なお、基板搬送ロボットによるウエハＷの搬送を行う際には、雰囲気遮断部材９、支持軸１１および上部洗浄ノズル１２は一体的にスピンベース５の上方に離間退避している。また、すべての導入弁４５，４７，４９および開閉弁５１，８１，８６は閉じた状態とされている。

上記のようにしてウエハＷが支持ピン７にセットされると、雰囲気遮断部材９、支持軸１１および上部洗浄ノズル１２が一体的に降下して雰囲気遮断部材９がウエハＷに近接配置される。それに続いて、モータ３が回転してウエハＷを第１の回転数で回転させる。このとき、図示を省略する遮断駆動機構のモータを駆動することにより支持軸１１とともに雰囲気遮断部材９を鉛直軸Ｊ周りに回転する。そして、ウエハＷの第１の回転数での回転開始とともに、図５（ａ）に示すように、制御部１７は導入弁４５を開いて所定量の薬液を第１の薬液供給源５３から処理液供給部４３へ導入し、第１の薬液が下部洗浄ノズル２９の吐出口３０ｂからウエハＷの下面へ供給され、ウエハＷの下面が薬液により薬液処理される（ステップＳ１）。第１の薬液がエッチング液であるときは、ウエハＷの上面周縁部に第１の薬液を回り込ませてエッチングするベベルエッチングを行うようにしてもよい。

このとき、ウエハＷの外周部に達した第１の薬液は、回転しているウエハＷの遠心力により側方に振り切りられ、図示省略する回収ポートにより回収される。一定時間、第１の薬液によるウエハＷの処理が継続された後、制御部１７の制御により導入弁４５が閉じられ、第１の薬液の吐出が停止される。なお、処理対象となるウエハＷの種類によっては、第１の薬液の代わりに、第２の薬液によりウエハＷの下面が処理される。その場合は、第１の薬液を回収する回収ポートとは別の回収ポートにより第２の薬液が回収される。

続いて、制御部１７は以下のようにしてＤＩＷをリンス液として用いてリンス処理を実行する（ステップＳ２−１；第１工程）。すなわち、制御部１７はウエハＷを回転させたまま開閉弁５１を開放し、電空変換器４１を介して圧力調節器３７により第１の供給量ＳＶ1となるように調整されたＤＩＷを第１のＤＩＷ供給源３５から処理液供給部４３へ導入するとともに、導入弁４９により第２の供給量ＳＶ2となるように調整されたＤＩＷを第２のＤＩＷ供給源５７から処理液供給部４３へ導入する（図５（ｂ））。これにより、第１の供給量ＳＶ1と第２の供給量ＳＶ2とを合わせた大流量のＤＩＷが下部洗浄ノズル２９からウエハＷの下面に供給され、薬液に触れていたウエハＷの下面へのＤＩＷによる洗浄、つまり前リンス処理が行われる。なお、この時点では、下部洗浄ノズル２９の遮断部材３０やスピンベース５の対向面には、薬液の液滴が一部付着した状態のままである。

また、ＤＩＷによるウエハ下面の前リンス処理と並行して、雰囲気遮断部材９を洗浄するために、制御部１７は開閉弁１３を開放し、処理液供給源１５から上部洗浄ノズル１２を介して、ウエハＷの上面にＤＩＷの供給を開始してウエハＷの上面にＤＩＷ保護膜を形成する。さらに、この保護膜を形成したまま、制御部１７は開閉弁２５を開放してＤＩＷ供給源２７から側部洗浄ノズル２３を介して雰囲気遮断部材９とウエハＷの上面との間の空間にＤＩＷの供給を開始する。これにより、ウエハＷの上面を保護しながら雰囲気遮断部材９を洗浄することができる。

これに続いて、制御部１７は、側部洗浄ノズル２３をウエハＷとスピンベース５との間まで降下させる。これにより、雰囲気遮断部材９へのＤＩＷ供給が停止されて雰囲気遮断部材９の乾燥が実行される一方、側部洗浄ノズル２３からのＤＩＷ供給先がウエハＷの下面とスピンベース５の対向面との間の空間となり、同空間に位置する支持ピン７およびスピンベース５の対向面が洗浄される。

また、制御部１７は、ウエハＷを再び第１の回転数で回転させるとともに、導入弁４９と開閉弁５１とを開放し、高速回転されているウエハＷの下面には下部洗浄ノズル２９からＤＩＷがリンス液として大流量で供給される。そのため、上述した前リンス処理と同様に、再びウエハＷの下面がＤＩＷで洗浄される。また、制御部１７は開閉弁１３を開放し、処理液供給源１５から上部洗浄ノズル１２を介して、ウエハＷの上面にＤＩＷを供給する。こうして、ウエハＷ全体にＤＩＷを供給してラストリンス処理を実行する。

また、図５（ｃ）に示すように、上記したリンス処理の実行中、制御部１７はコンバム８３を作動させて吸引配管３１内を負圧にするとともに、開閉弁８１を開放して吸引配管８２内に処理液供給部４３に供給されているＤＩＷの一部を吸引配管８２内に導く（ステップＳ２−２）。これにより、気体（空気）によって満たされていた吸引配管８２内が液体（ＤＩＷ）によって置き換えられる。すなわち、１つ前のウエハＷの処理において、後述する液溜りの吸引動作により、下部洗浄ノズル２９や処理液供給部４３に液滴が残らないだけの十分な時間をかけて吸引されることで吸引配管８２内は気体となっているが、処理液供給部４３に供給されているＤＩＷの一部が導かれることで吸引配管８２内は気体に代えてＤＩＷで充填される。そして、吸引配管８２の内部、詳しくは主配管８２ａ、分岐配管８２ｂおよび８２ｃの内部がＤＩＷによって満たされると、制御部１７は開閉弁８１を閉じる。なお、吸引配管８２内をＤＩＷで満たすことの作用効果については後述する。

ここではウエハＷを回転させながらリンス処理を行っているため、リンス液の多くはウエハＷから振り切られるのだが、リンス液の一部がウエハＷの下面や下部洗浄ノズル２９の先端部に液滴状に残留してしまう。しかも、ウエハの下面中央部と下面周縁部とでは基板回転に伴う遠心力の作用が相違しており、ウエハの下面中央部に付着する液滴は比較的大きいサイズを有し、これらの液滴に対しては比較的小さな遠心力しか作用しないため、残留液滴のうちウエハＷの下面中央部やノズル先端部に比較的大きな液滴が残留し、これらの残留液滴Ｌがウォータマークやパーティクルの発生要因のひとつとなってしまう。

また、下部洗浄ノズル２９や処理液供給部４３の内部にも液滴Ｌが残留している。このようにノズル２９や処理液供給部４３の内部にリンス液の液滴Ｌが残留していると、次のウエハＷを薬液処理する際に処理液供給部４３を介して薬液を下部洗浄ノズル２９から吐出させる際に、薬液とともにリンス液の液滴が吐出されてしまい、これを回収すると薬液濃度が変化してエッチングレートの変動を起こしてしまう。そのため、薬液のみを回収してランニングコストを低下させたいという要望があるにもかかわらず、薬液を当初から回収することができず、薬液回収率を低下させることとなる（図６（ａ）参照）。

そこで、液溜り形成処理（第２工程）および液溜り除去処理（第３工程）を実行することで上記液滴Ｌを除去している。より具体的には、ステップＳ３で制御部１７は本発明の「第２処理液」および「ノズル洗浄液」としてのＤＩＷの流量およびウエハ回転数を液溜りの形成に適した条件に設定する。ここで、ＤＩＷの流量と回転数とを例えば以下のように設定することができる、
ＤＩＷの流量：１０００ｃｍ^３／ｍｉｎ以下
ウエハ回転数：２００ｒｐｍ以下
また、
ＤＩＷの流量：４００ｃｍ^３／ｍｉｎ以下
ウエハ回転数：０〜５０ｒｐｍ
に設定するのがより好ましい。

このような条件下で、導入弁４９により流量調整されたＤＩＷが第２のＤＩＷ供給源５７から処理液供給部４３へ注入され、下部洗浄ノズル２９の吐出口３０ｂからウエハＷの下面に向けて吐出される。また、モータ３を回転制御してウエハＷを液溜り形成に適したウエハ回転数に設定することで、ウエハＷの下面と遮断部材３０の上面３０ａの全面との間でノズル洗浄液（ＤＩＷ）の液溜りＰを形成する（ステップＳ３）。

このようなノズル洗浄液の流量およびウエハ回転数を設定することで液溜りＰ（図６（ｂ））が形成されてリンス処理（第１工程）直後にウエハＷの下面中央部およびノズル２９の先端部に残留する液滴Ｌが該液溜りＰに取り込まれる。また、遮断部材３０の上面３０ａの全面にノズル洗浄液としてＤＩＷが供給されてノズル洗浄が確実に行われる。なお、液溜りＰが形成された後も所定時間だけ上記設定条件を維持してノズル洗浄を確実に行うようにしてもよいし、液溜りＰが形成された直後に次の液溜り除去を行うようにしてもよい。

次のステップＳ４では、制御部１７は導入弁４９を閉止して下部洗浄ノズル２９へのＤＩＷの供給を停止するとともに、その停止状態で開閉弁８６を閉止した状態で開閉弁８１を開く（図６（ｃ））。これによって下部洗浄ノズル２９や処理液供給部４３の内部の液体成分および液溜りＰが吐出口３０ｂより、ニードル弁８４を介装した主配管８２ａとニードル弁８５を介装した分岐配管８２ｂとを介して吸引され、ウエハＷの下面中央部と遮断部材３０の上面３０ａの全面との間に存在していた液溜りＰが除去される。ここで、ニードル弁８５は第１の流量ＦＶ１に比べて小さな第２の流量ＦＶ２に調整されているので液溜りＰの吸引速度はニードル弁８５によって律速され、液溜りＰは比較的低速に設定された第１速度Ｖ１で吸引される。

このとき、吸引速度が高速に設定されると、吸引処理中に液溜りＰの一部が分離し、部分的に残存する可能性があるため、液溜りＰの液体成分を考慮して第１速度Ｖ１を設定するのが望ましい。すなわち、液溜りＰの吸引速度が速すぎると、液の表面張力（液体の凝集力）で液滴の塊として液を吸引していくという動作をさせているために、液の表面張力よりも大きな吸引圧となるような吸引速度で動作させると、液滴の塊としての液溜りＰが崩れ、ウエハＷの下面や下部洗浄ノズル２９に液滴が残ってしまう。したがって、吸引処理の前半における液溜りＰの吸引速度、つまり第１速度は液の表面張力以下の吸引圧となるような吸引速度とする必要がある。なお、このような液の表面張力と吸引圧とがほぼ同一となる吸引速度については、ウエハＷの膜種ならびに遮断部材３０の材質、遮断部材３０の平面サイズＤおよびリンス液（第１処理液）やノズル洗浄液（第２処理液）の種類などの要因により相互に異なるものであるが、実験あるいはこれらの要因に基づく数値解析によって求めることができる。

また、この実施形態では、吸引配管８２内は先のリンス処理の間にＤＩＷによって満たされているので、吸引初期段階において次のような理由から低速に安定した速度で吸引させることができる。すなわち、吸引配管８２内が気体であると、開閉弁８１を開放した途端に吸引配管８２内の気体が圧縮され体積変化を起こして液溜りＰが急激な速度で吸引されてしまう。その結果、吸引開始時の液溜りＰの吸引速度が速くなりすぎて、ウエハＷの下面や遮断部材３０の上面３０ａに液滴が残留することとなる。しかしながら、この実施形態では、吸引開始時に吸引配管８２内は液体（ＤＩＷ）によって満たされており、気体と違って吸引配管８２内の液体は圧縮によってほとんど体積変化を起こすことがない。そのため、吸引初期段階において液溜りＰが急激な速度で吸引されることがなく、吸引速度を低速に安定した状態で液溜りＰを吸引することができる。その結果、液溜りＰが分離してウエハＷの下面や遮断部材３０の上面３０ａに液滴が残留するのが防止される。

また、この実施形態では、ニードル弁８４，８５で吸引配管８２内を流れる流体の流量を調整することにより液溜りＰの吸引速度を設定している。ここで、ニードル弁８４，８５のニードル部分、つまり流体の流路を狭めることによって流量を調整する部分に液体と気体とが混在して流れると、液溜りの吸引速度が乱れ安定させることができなくなる。しかしながら、この実施形態では、図８に示すように、リンス処理中に吸引配管８２内をＤＩＷで満たすことで、吸引開始時にはニードル弁８４，８５のニードル部分ＮＰ（流体通過部分）は液体（ＤＩＷ）で満たされている。そのため、吸引初期段階においてニードル弁８４，８５を通過する流体が液体のみになるために、当該ニードル部分ＮＰに気体と液体（液滴）が混在して通過することがなく、液溜りＰの吸引速度が乱れるようなことがない。その結果、吸引初期段階において液溜りＰの吸引速度を安定させることができる。

このように吸引除去の初期段階においては、低速度（第１速度Ｖ１）で安定した吸引速度で液溜りＰを吸引することにより液溜りＰの一部が分離してウエハＷの下面や遮断部材３０の上面３０ａに残存するのを確実に防止することができる。

続いて、ウエハＷの下面と遮断部材３０の上面３０ａとから液溜りＰが吸引されノズル本体２９ａ内部に取り込まれると、図１に示す開閉弁１９により適宜の流量に調整した不活性ガスを気体供給源２１から気体供給路１８を通ってウエハＷの上面へ向けて供給するとともに、開閉弁６３を開放し、さらに流量調節弁６５により適宜の流量に調整した不活性ガスを気体供給源６７から気体供給路５９を通って、気体噴出口６１からウエハＷの下面へ向けて供給する。そして、モータ３の回転を第１の回転数からさらに高速の回転数に設定する。これにより、ウエハＷは第１の回転数よりも高速で回転されながら、不活性ガスがウエハＷの上下面へ供給され、ウエハＷの乾燥処理が行われる（ステップＳ５−１）。

また、ウエハＷの下面と遮断部材３０の上面３０ａとから液溜りＰが吸引されノズル本体２９ａ内部に取り込まれると、制御部１７は開閉弁８６を開放する。これにより、ノズル本体２９ａ内部に取り込まれた液溜りは、ニードル弁８４とオープン状態とされた開閉弁８６が介装された分岐配管８２ｃとを介して吸引される（ステップＳ５−２）。つまり、液溜りＰの吸引速度はニードル弁８４によって律速された第１速度Ｖ１よりも高速の第２速度Ｖ２に切り換えられる（図７（ａ））。ノズル配管内を吸引する際には、液溜りＰの分離を考慮する必要がないため、このように処理の途中より吸引速度を高めることで吸引処理にかかる時間を短縮してスループットの向上を図っている。そして、それ以降、高速度（第２速度Ｖ２）で吸引処理が実行される（図７（ｂ））。なお、制御部１７は、所定時間経過後、開閉弁８１を閉止して吐出口３０ｂからの吸引を停止させる。

このように、吸引処理の後半において吸引速度を高めているのでウエハＷの乾燥処理中に吸引処理を完了させることができる。そして、ステップＳ５−１の乾燥処理が終了した後、制御部１７はモータ３の駆動停止をモータ３に出力してウエハＷの回転も停止する（図７（ｃ））。これにより、一連の洗浄処理、リンス処理、液溜り形成処理、液溜り除去処理及び乾燥処理の動作が完了する。

以上のように、この実施形態によれば、液溜りＰは、その吸引速度が第１速度Ｖ１から第１速度よりも高速の第２速度Ｖ２に２段階に加速されながら吸引除去される。このため、吸引初期段階においてウエハＷの下面と遮断部材３０の上面３０ａとの間に形成された液溜りを静止状態から比較的ゆっくりと吸引して液溜りが分離するのを防止しながら、吸引途中段階から吸引速度を高めて液溜りを吸引することで装置のスループットを向上させることができる。

特に、この実施形態によれば、第１速度Ｖ１で吐出口３０ｂを介してウエハＷの下面と遮断部材３０の上面３０ａとの間から液溜りＰを除去した後に、第１速度Ｖ１から第２速度Ｖ２に加速させてノズル本体２９ａ内部に取り込まれた液溜りを吸引しているので、ウエハＷの下面や遮断部材３０の上面３０ａに液滴が残留するのを確実に防止しながら液溜りの除去に要する時間を短縮してスループットを向上させることができる。すなわち、液溜りＰがウエハＷの下面と遮断部材３０の上面３０ａとの間から除去されるまではゆっくりと吸引することで液溜りの分離によるウエハＷの下面あるいは遮断部材３０の上面３０ａへの液滴の残留を確実に防止する一方で、ノズル内部に液溜りが取り込まれた後は液溜りの分離が問題とならない範囲で吸引速度を高めることで、スピン乾燥中に吸引処理を完了させることができ、装置のスループットを向上させている。

このように、スピン乾燥中に吸引処理を完了させつつ、吸引初期段階における液溜りＰの吸引速度を低速にすることができるので、下部洗浄ノズル２９や処理液供給部４３にリンス液の液滴が残るのを防止することができる。その結果、薬液吐出の際にリンス液の液滴が吐出されるのが防止され、薬液回収率を向上させて薬液消費量を低減することができる。また、下部洗浄ノズル２９付近に液滴が残るのが防止されることで、スピン乾燥時にウォータマークの発生やパーティクルの付着などを効果的に抑制することができる。

また、この実施形態によれば、開閉弁８６を閉じることで液溜りはニードル弁８４と、８５を介して吸引される一方、開閉弁８６を開くことで液溜りはニードル弁８４のみを介して吸引される。ニードル弁８５はニードル弁８４に比較して通過可能な流体の流量が小さく調整されているので、開閉弁８６の切り替え操作により、容易に液溜りの吸引速度を２段階に加速させることができる。つまり、ニードル弁単体では初期設定値としてコンバム８３などの吸引手段による吸引速度を一種類しか設定できなかったが、本発明による構成によれば、開閉弁８６の切り替え操作を行うことのみで、吸引速度を２段階に容易に、しかも迅速に加速させることが可能となっている。しかも、２つのニードル弁８４，８５のそれぞれの通過可能な流体の流量を調整することにより、２段階の各吸引速度を任意に設定することができる。

また、この実施形態によれば、リンス処理が行われている間に吸引配管８２にＤＩＷを供給することで、液溜りＰの吸引開始時には吸引配管８２内を液体（ＤＩＷ）で満たした状態としている。液体は気体と比較して圧縮によってほとんど体積変化を起こすことがないため、吸引初期段階において液溜りＰが急激な速度で吸引されるということがない。これにより、吸引初期段階において液溜りＰの吸引速度を安定させることができる。その結果、吸引開始直後から比較的低速に設定された第１速度Ｖ１に吸引速度を安定させた状態で液溜りＰの吸引を実行することができ、ウエハＷの下面や遮断部材３０の上面３０ａに液滴が残留するのを確実に防止することができる。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、液溜りの吸引速度を第１速度Ｖ１から該第１速度よりも高速の第２速度Ｖ２へ２段階に加速させているが、吸引速度の加速の態様はこれに限定されない。例えば、第１速度Ｖ１から第２速度Ｖ２を含む多段階に吸引速度を段階的に加速させたり、第１速度Ｖ１から第２速度Ｖ２を含むかたちで連続的に吸引速度を加速させるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、開閉弁８６を開くことで通過可能な流量が第１の流量ＦＶ１に調整されたニードル弁８４と、通過可能な流量が第１の流量ＦＶ１よりも少ない第２の流量ＦＶ２に調整されたニードル弁８５との双方を介して液溜りを吸引する一方、開閉弁８６を閉じることでニードル弁８４のみを介して液溜りを吸引している。つまり、通過可能な流体の流量が互いに異なる２つのニードル弁８４，８５を用いて開閉弁８６の切り替え操作を行うことにより、液溜りの吸引速度を２段階に加速させているが、吸引速度の加速方法はこれに限定されない。例えば、図９に示すように、通過可能な流体の流量が所定の流量に調整されたニードル弁８７を１つだけ、処理液供給部４３とコンバム８３とを連通する１本の吸引配管８８に介装して、コンバム８３の吸引圧を可変させることで液溜りの吸引速度を加速させるようにしてもよい。コンバム８３の吸引圧を可変させるには、例えばコンバム８３と圧縮空気供給源８９（工場内の加圧エア配管やコンプレッサ）との間にＭＦＣ（マスフローコントローラ）９１等の流量調整手段を介装してコンバム８３に供給される圧縮空気の流量をＭＦＣ９１によって制御すればよい。これにより、コンバム８３の吸引圧を可変して、液溜りの吸引速度を任意の態様で、すなわち段階的にあるいは連続的に加速させることができる。

また、上記実施形態では、第１処理液によるリンス処理（第１工程）の間に吸引配管８２に第１処理液を供給することで該吸引配管８２内を液体（第１処理液）で満たしているが、第２処理液による液溜りの形成（第２工程）の際に、吸引配管８２に第２処理液を供給することで該吸引配管８２内を液体（第２処理液）で満たすようにしてもよい。要は、吸引開始時点において吸引配管８２内が液体で満たされるようにすればよい。

また、上記実施形態では、第１処理液および第２処理液としてＤＩＷを用いて、ＤＩＷを吸引配管８２に供給して該吸引配管８２内をＤＩＷにより満たしているが、第１処理液および第２処理液の種類については任意である。したがって、液溜りを形成するために用いる第２処理液は第１処理液と同一成分である必要はないが、残留液滴Ｌを液溜りＰに確実に取り込むためには、リンス処理によりウエハＷの下面やノズル先端部に付着しているリンス液（第１処理液）と相溶性を有する液体を用いるのが望ましく、上記実施形態では同一のリンス液を第２処理液として用いている。このため、残留液滴Ｌを取り込んで液溜りＰを良好に形成することができる。また、リンス処理に用いる液体、液溜りを形成する液体および吸引配管８２を満たす液体の種類を切り換える必要がないため、液体の導入をスムーズに行うことができ、スループットを向上させることができるとともに、制御も容易なものとなる。なお、リンス液はノズルや配管等の洗浄作用も有するため、上記実施形態では残留液滴Ｌの除去と同時にノズルや配管等の洗浄が実行されている。したがって、ノズルや配管等を清浄な状態に保ちながらも、スループットの低減を防止することなく、洗浄処理から乾燥処理までの一連の基板処理を良好に行うことができる。

また、上記実施形態では、ノズル先端部においてウエハＷの下面と対向する対向面（遮断部材３０の上面３０ａ）を有するノズル、いわゆる傘型ノズルからウエハＷの下面中央部にウエハ洗浄液、リンス液やノズル洗浄液などを吐出する基板処理装置に対して本発明を適用している。しかしながら、本発明の適用対象はこれに限定されるものではなく、任意のノズル形態の基板処理装置に対して本発明を適用できる。例えば上記実施形態では、遮断部材の上面がウエハの下面に平行して対向しているが、略中央部の吐出口に向かってすり鉢状に下方に向かって傾斜していてもよい。こうすることで液溜りの吸引除去がよりスムーズとなる。

また、上記実施形態では、リンス処理後に液溜りＰを形成して該液溜りＰを吸引除去するようにしているが、液溜りＰの形成は必須でなく、リンス処理後にノズルや該ノズルに接続された処理液供給部（供給手段）に残留付着するリンス液の液滴を吸引するようにしてもよい。この場合においても、吸引速度が比較的低速に設定された第１速度Ｖ１でノズルや処理液供給部に残留付着する液滴が吸引された後に、吸引速度が第１速度から比較的高速に設定された第２速度Ｖ２に少なくとも２段階に加速されて液滴が吸引される。このため、液滴の吸引量が多い吸引初期段階は比較的ゆっくりと液滴が吸引されることでノズルと処理液供給部とに液滴が吸引されずに残ってしまうのを防止することができる一方で、吸引途中段階から吸引速度を高めて液滴を吸引することで液滴の除去に要する時間を短縮して装置のスループットを向上させることができる。

以上のように、この実施形態では、基板の一種であるウエハＷの上下面を洗浄する基板処理装置に対して本発明を適用している。しかしながら、本発明の適用対象はこれに限定されるものではなく、ノズルが基板の下面から離間配置されノズルから基板の下面に向けて第１処理液を吐出することで第１処理液によるリンス処理を行う基板処理装置、ノズルが基板の上面から離間配置されノズルから基板の上面に向けて第１処理液を吐出することで第１処理液によるリンス処理を行う基板処理装置、あるいはノズルが基板の側面から離間配置されノズルから基板の上面および／または下面に向けて第１処理液を吐出することで第１処理液によるリンス処理を行う基板処理装置など、ノズルから基板に向けて第１処理液を吐出することで第１処理液によるリンス処理を行う基板処理装置全般に適用可能である。

本発明にかかる基板処理装置の一実施形態を示す図である。 下部洗浄ノズルの上端部を示す図である。 供給・吸引機構の概略構成を示すブロック図である。 図１の基板処理装置の動作を示すフローチャートである。 図１の基板処理装置の動作を模式的に示す図である。 図１の基板処理装置の動作を模式的に示す図である。 図１の基板処理装置の動作を模式的に示す図である。 ニードル弁の構造の一例を示す図である。 本発明にかかる基板処理装置の他の実施形態を示す図である。

符号の説明

２９…下部洗浄ノズル
４３…処理液供給部（供給手段）
８２…吸引配管（吸引経路）
８２ａ…主配管（主経路）
８２ｂ，８２ｃ…分岐配管（分岐経路）
８３…コンバム（吸引手段）
８４…ニードル弁（第１流量調整弁）
８５…ニードル弁（第２流量調整弁）
８６…開閉弁
ＦＶ１…第１の流量
ＦＶ２…第２の流量
Ｌ…（残留）液滴
Ｐ…液溜り
Ｖ１…第１速度
Ｖ２…第２速度
Ｗ…ウエハ（基板）

Claims (11)

1. ノズルに接続された供給手段を介して第１処理液を前記ノズルに供給することで該ノズルから基板に向けて前記第１処理液を吐出させて前記基板に対して前記第１処理液によるリンス処理を施すリンス工程と、
   その一方端が前記供給手段に接続された吸引経路に沿って、前記ノズルと前記供給手段とに残留付着する前記第１処理液の液滴を吸引して前記ノズルと前記供給手段とから前記第１処理液の液滴を除去する吸引工程と
   を備え、
   前記吸引工程は、前記第１処理液の液滴の吸引速度を第１速度から該第１速度よりも高速の第２速度に少なくとも２段階に加速させながら前記第１処理液の液滴を吸引することを特徴とする基板処理方法。
2. 前記リンス工程の間に前記供給手段を介して前記第１処理液を前記吸引経路に供給することで前記吸引経路を第１処理液で満たす請求項１記載の基板処理方法。
3. 基板を回転させながら前記基板の下面から離間して配置されたノズルに接続された供給手段を介して前記ノズルに第１処理液を供給することで前記ノズルの先端部より前記基板の下面に向けて第１処理液を吐出させて前記基板の下面全体に前記第１処理液を供給する第１工程と、
   前記第１工程後に前記供給手段を介して前記ノズルに第２処理液を供給することで前記ノズル先端部より前記基板の下面に向けて前記第２処理液を吐出させて前記基板の下面中央部と前記ノズル先端部との間に液溜りを形成する第２工程と、
   その一方端が前記供給手段に接続された吸引経路に沿って、前記液溜りを前記ノズル先端部より吸引して前記基板の下面中央部と前記ノズル先端部との間から前記液溜りを除去する第３工程と
   を備え、
   前記第３工程は、前記液溜りの吸引速度を第１速度から該第１速度よりも高速の第２速度に少なくとも２段階に加速させながら前記液溜りを吸引することを特徴とする基板処理方法。
4. 前記第３工程では、前記液溜りの吸引速度を前記第１速度で前記ノズル先端部より吸引して前記基板の下面中央部と前記ノズル先端部との間から前記液溜りを除去した後、前記吸引速度を加速させて少なくとも前記第２速度で前記ノズル内部に取り込まれた前記液溜りを吸引する請求項３記載の基板処理方法。
5. 前記第２工程では、前記第１処理液と同一成分の液体を前記第２処理液として用いる請求項３または４記載の基板処理方法。
6. 前記第１工程の間に前記第１処理液を前記供給手段を介して前記吸引経路に供給することで前記吸引経路を第１処理液で満たす請求項３ないし５のいずれかに記載の基板処理方法。
7. 前記第２工程の間に前記第２処理液を前記供給手段を介して前記吸引経路に供給することで前記吸引経路を第２処理液で満たす請求項３ないし５のいずれかに記載の基板処理方法。
8. ノズルから基板に向けて第１処理液を吐出することで前記基板に対して前記第１処理液によるリンス処理を施す基板処理装置において、
   前記ノズルに接続され前記第１処理液を前記ノズルに導くことで前記ノズルから前記第１処理液を吐出させる供給手段と、
   その一方端が前記供給手段に接続された吸引経路に沿って前記リンス処理後に前記ノズルと前記供給手段とに残留付着する前記第１処理液の液滴を吸引して前記ノズルと前記供給手段とから除去する吸引手段と、
   前記吸引経路上に配設され前記第１処理液の液滴の吸引速度を設定する吸引速度設定手段と、
   前記吸引速度設定手段を制御することで前記第１処理液の液滴の吸引速度を第１速度から該第１速度よりも高速の第２速度に少なくとも２段階に切替える制御手段と
   を備えたことを特徴とする基板処理装置。
9. 前記吸引経路は主経路と該主経路から２つに分岐した分岐経路とで構成され、
   前記吸引速度設定手段は、前記主経路に介装され前記主経路内を流れる流体の流量を第１の流量に調整する第１流量調整弁と、前記２つの分岐経路の一方に介装され該分岐経路内を流れる流体の流量を前記第１の流量に比べて小さな第２の流量に調整する第２流量調整弁と、前記２つの分岐経路の他方に介装され該分岐経路の流路を開閉する開閉弁とを有し、
   前記制御手段は、前記開閉弁を閉として前記第１処理液の液滴の吸引速度を前記第１速度に設定した後に、前記開閉弁を開として前記第１処理液の液滴の吸引速度を前記第２速度に吸引速度を切替える請求項８記載の基板処理装置。
10. 基板を回転させながら前記基板の下面から離間して配置されたノズルの先端部より前記基板の下面中央部に向けて第１処理液を吐出させて前記基板の下面全体に対して前記第１処理液によるリンス処理を施す基板処理装置において、
    第２処理液を前記ノズルに導くことで前記リンス処理を受けた基板の下面に向けて前記ノズル先端部より前記第２処理液を吐出させて前記基板の下面中央部と前記ノズル先端部との間に液溜りを形成する供給手段と、
    その一方端が前記供給手段に接続された吸引経路に沿って前記液溜りを前記ノズル先端部より吸引して前記基板の下面中央部と前記ノズル先端部との間から前記液溜りを除去する吸引手段と、
    前記吸引経路上に配設され前記液溜りの吸引速度を設定する吸引速度設定手段と、
    前記吸引速度設定手段を制御することで前記液溜りの吸引速度を第１速度から該第１速度よりも高速の第２速度に少なくとも２段階に切替える制御手段と
    を備えたことを特徴とする基板処理装置。
11. 前記吸引経路は主経路と該主経路から２つに分岐した分岐経路とで構成され、
    前記吸引速度設定手段は、前記主経路に介装され前記主経路内を流れる流体の流量を第１の流量に調整する第１流量調整弁と、前記２つの分岐経路の一方に介装され該分岐経路内を流れる流体の流量を前記第１の流量に比べて小さな第２の流量に調整する第２流量調整弁と、前記２つの分岐経路の他方に介装され該分岐経路の流路を開閉する開閉弁とを有し、
    前記制御手段は、前記開閉弁を閉として前記液溜りの吸引速度を前記第１速度に設定した状態で液溜りを前記ノズル先端部より吸引して前記基板の下面中央部と前記ノズル先端部との間から除去した後、前記開閉弁を開として前記液溜りの吸引速度を前記第２速度に設定した状態で前記ノズル内部に取り込まれた前記液溜りを吸引する請求項１０記載の基板処理装置。

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