JP2007529106A - 基板処理装置、基板処理方法、及び基板保持装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、半導体ウエハや液晶基板などの基板を回転させながら、薬液処理、洗浄処理、乾燥処理を行う基板処理装置および基板処理方法に関する。本発明はまた、半導体ウエハなどの基板を回転させながら保持する基板保持装置に係り、特に、洗浄装置やエッチング装置などに好適に使用される基板保持装置に関する。本発明の基板処理装置は、基板を回転保持する基板保持部を有し、基板を回転させて基板に流体を供給して処理を行い、前記基板保持部には前記流体を吸引する保持部吸引部が配置されている。また、本発明の基板保持装置は、基板の端部に当接して該基板を回転させる複数のローラを備え、複数のローラは基板の半径方向に沿って移動する。

Description

本発明は、半導体ウエハや液晶基板などの基板を回転させながら、薬液処理、洗浄処理、乾燥処理を行う基板処理装置および基板処理方法に関する。
本発明はまた、半導体ウエハなどの基板を回転させながら保持する基板保持装置に係り、特に、洗浄装置やエッチング装置などに好適に使用される基板保持装置に関する。

半導体デバイス製造工程においてさらなる高集積化が進む中で、高集積化の要求とともに半導体デバイスの高い歩留まりが要求されている。特に、高い歩留まりを実現するために基板表面は高い清浄度が必要とされ、清浄化への要求はますます高いものとなってきている。このような背景のもとで、半導体デバイス製造工程においては、様々な工程により基板の表面の洗浄が行われている。近年、絶縁膜の誘電率を低下させるためにＬｏｗ−ｋ膜（低誘電率膜）が使用されるようになってきている。このＬｏｗ−ｋ膜の表面は疎水性を有するため、疎水性表面を含む基板を洗浄する工程が増えつつある。

半導体デバイスの製造工程においては、半導体ウエハの大口径化に伴い、ウェット処理においても枚葉処理装置を使用する工程が増加している。ウェット枚葉処理装置として、半導体ウエハの洗浄装置または乾燥装置では、スピン型処理装置が広く知られている。

上記スピン型処理装置は、スピンチャックなどの基板保持部により基板を高速で回転させながら基板上に薬液を供給し基板を洗浄処理した後、超純水のような洗浄液で薬液を洗い流し、その後、さらに高速で基板を回転させ洗浄液を吹き飛ばし基板を乾燥させる。

しかしながら、従来の上記基板処理装置においては、基板保持部付近に液体が残存しやすく、基板保持部付近の液体の置換が遅く、また基板保持部から液体が飛散しやすく基板の汚染が発生しやすい等の問題があった。

また、基板を高速回転させて乾燥させるスピンドライ装置では、高速回転による多量のミスト飛散などによるウォーターマーク発生が生じやすく、また、基板の周縁部は早く乾燥するが、中央側の未乾燥領域の液体が周縁部などの既乾燥領域に再付着したり、あるいは周縁部から飛び出した液体がチャンバ（処理室）の壁面にはねかえって基板面に再付着して、ウォーターマークの原因にもなるという問題があった。さらに、遠心力の働かない基板の中央部の乾燥が不十分となるという問題があった。また、基板をスピンチャック等の基板保持部で保持すると、その付近の乾燥が不十分となりやすく、基板保持部付近の乾燥のため処理時間がより多く必要であるという問題もあった。

一方、基板保持部で基板を高速で回転させながら気体供給部から基板に気体を供給して乾燥する試みもなされている。しかしながら、スピンチャックのように高速回転の可能な基板保持部は基板の下方に位置するため、基板上面と下面に等質の処理をすることは困難であり、このため、基板の下面を気体供給で乾燥した場合、下面にウォーターマークを発生することなく乾燥することは困難であった。このように、従来のスピンドライ装置は遠心力により洗浄液やリンス液等を基板外に排除するため、高速回転をまったく行うことなく乾燥することは困難であるという問題があった。

さらに、絶縁膜としてＬｏｗ−ｋ膜が使用されるに伴って、次のような問題が生じている。疎水性表面を含む基板の表面に薬液処理やリンス処理などのウェット処理を施すと、基板の表面全体が薬液やリンス液などの処理液で覆われずに、疎水性表面が露出する。このような状態で基板が処理されると、処理液の一部が疎水性表面に液滴として付着し、この疎水性表面上を液滴が移動し、移動した跡にウォーターマークが形成されてしまう。また、基板を高速で回転させて乾燥させると、基板表面から振り切られた処理液の液滴がチャンバの壁面や基板保持部などに衝突して跳ね返り、基板表面に再付着してしまう。そして、処理液の液滴が基板の回転に伴って基板表面上を移動し、移動した跡にウォーターマークが形成されてしまう。このようなウォーターマークは、製品の歩留まり低下を引き起こす原因となっている。

また、従来のスピン型処理装置では、基板保持部により基板の一部を把持しつつ薬液処理が行われるため、基板の基板保持部により把持されている部分は薬液処理されにくく、この部分に配線材料である金属が残留して金属汚染を生じさせ、これが製品の信頼性を低下させている原因となっている。

また、従来のスピン型処理装置では、基板の中央等一箇所に液体を供給し、回転によって基板全体に液体を広げることによるもので、基板面内の処理の均一性にも問題があった。

最近では、洗浄装置やエッチング装置など半導体製造装置において、複数のローラにより基板を保持して回転させる基板保持装置が採用されつつある。図３７は、洗浄処理やエッチング処理などに使用される従来の基板保持装置を模式的に示す平面図である。図３７に示すように、基板保持装置は、半導体ウエハＷを水平に保持して回転させるローラ４５０ａ，４５０ｂ，４５０ｃ，４５０ｄ（以下、これらを総称してローラ４５０という）を備えている。それぞれのローラ４５０は、図３７の矢印で示すように、互いに平行に移動するように構成され、駆動源であるモータ(図示せず)によって回転駆動されるようになっている。基板保持装置に半導体ウエハＷが搬入されると、４つのローラ４５０が半導体ウエハＷに向かって移動して半導体ウエハＷの端部に当接する。そして、半導体ウエハＷはこれらのローラ４５０が当接することによって保持され、半導体ウエハＷを保持した状態のまま、ローラ４５０がモータに回転駆動されることで半導体ウエハＷが回転する。

しかしながら、図３７に示す従来の基板保持装置では、ローラ４５０は半導体ウエハＷの周縁部に沿って等間隔に配置されておらず、また、それぞれのローラ４５０が互いに平行に移動して半導体ウエハＷの端部に当接する。このため、半導体ウエハＷがローラ４５０から受ける力の合力が半導体ウエハＷの中心において０とならず、半導体ウエハＷを保持して回転させたときに半導体ウエハＷの回転中心の位置の安定性が悪くなるという問題があった。また、従来の基板保持装置では、回転中にローラ４５０と半導体ウエハＷの端部との接触位置が上下に変動し、このため半導体ウエハＷ全体がふらついたり、半導体ウエハＷが傾いたりするという問題があった。このように半導体ウエハＷの回転精度が悪くなると、半導体ウエハＷ上に供給された処理液が均等に広がらず、処理が不均一になり、さらには、回転する半導体ウエハＷがローラ４５０から外れやすくなってしまう。このため、ローラ４５０の半導体ウエハＷに対する押圧力を大きくする必要があり、ローラ４５０が摩耗しやすくなるという問題があった。

また、半導体ウエハＷの回転精度が悪くなると、例えばエッチング処理において、半導体ウエハＷの裏面や周縁部のみならず回路部（デバイス部）が形成されている領域にも処理液が浸入してしまい、本来処理すべきでない部分がエッチング処理されてしまうという問題があった。さらに、従来の基板保持装置では、半導体ウエハＷに供給された処理液（エッチング液や洗浄液など）がローラ４５０のクランプ部（凹部）に溜まり、この処理液が半導体ウエハＷの回転に伴ってローラ４５０または半導体ウエハＷの接線方向に飛散して、周囲雰囲気や半導体ウエハＷを汚染するという問題があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、洗浄中、乾燥中の処理対象の基板や基板保持部から処理液等の流体の飛散を抑制することができ、また基板保持部の流体の残留を無くすとともに流体の置換を促進することができる基板処理装置および方法を提供することを第１の目的とする。

また、本発明は、基板の上下面を気体により等質な乾燥ができ、かつウォーターマークの発生を抑制することができ、また低速回転で基板を乾燥することができる基板処理装置および方法を提供することを第２の目的とする。
また、本発明は、基板の面内における処理の均一性を向上することができる基板処理装置および方法を提供することを第３の目的とする。

また、本発明は、基板の回転精度を向上させることができ、また、ローラの摩耗を抑制し、さらには処理液の飛散を防止することができる基板保持装置を提供することを第４の目的とする。
なお、本発明においては、ディスク状シリコン基板が主な処理対象となる基板であり、その直径が２００ｍｍ以上（例えば、２００ｍｍ，３００ｍｍ，または４５０ｍｍ）であり、その厚みは０．６〜０．８ｍｍである。

上記目的を達成するため、本発明は、基板に流体を供給して処理を行う基板処理装置であって、基板を保持して回転させる基板保持部と、前記基板保持部から流体を吸引する保持部吸引部とを備えることを特徴とする。
これにより、基板保持部に付着した洗浄液等の流体を吸引することで、流体の置換性が向上し、流体の残留を抑制することができ、また流体の飛散を防止することができる。また、基板を洗浄・乾燥等の処理を行うにあたって、洗浄液等の流体は、基板の周縁部から一部が基板を回転保持する基板保持部に移動するので、基板保持部に付着した流体をその吸引部から吸引することで、スムーズな流体の回収を行うことができる。

本発明の好ましい態様は、基板の周縁部から流体を吸引する周縁部吸引部をさらに備えたことを特徴とする。これにより、基板の周縁部に付着した流体をスムーズに回収することができる。
本発明の好ましい態様は、前記基板保持部は、基板と接触し、前記基板保持部と基板との摩擦を利用して基板を保持して回転させることを特徴とする。

本発明の好ましい態様は、前記基板保持部は基板の端部と接触するクランプ部を備え、該クランプ部に付着した流体を吸引するように前記保持部吸引部を前記クランプ部に近接して配置したことを特徴とする。ここでクランプ部とは、基板の端部と接触して、基板を押し付けて保持する部分である。該クランプ部には、基板の回転に伴い流体が付着する。このクランプ部に近接して保持部吸引部を設けることで、簡単な構造で基板保持部から流体の吸引が可能である。

本発明の好ましい態様は、前記保持部吸引部は、真空源に連通することを特徴とする。これにより、十分な流体の吸引力が得られる。
本発明の好ましい態様は、前記基板保持部に洗浄流体を供給する保持部洗浄部をさらに備えることを特徴とする。これにより、基板保持部の流体置換をさらに高め、基板保持部の薬液残留防止、また次に処理する基板の汚染防止が可能である。

本発明の好ましい態様は、前記保持部吸引部は、前記保持部洗浄部に対し、前記基板保持部の回転方向の前方に配置することを特徴とする。これにより、流体が飛散せず基板保持部の洗浄が可能である。
本発明の好ましい態様は、気体供給口を有する少なくとも１つの気体供給ノズルをさらに備え、前記気体供給口から基板に乾燥用気体を供給することを特徴とする。

基板の端部に接触して基板を回転させる基板保持部では、基板の上方及び下方に気体供給ノズルを配置することが容易である。スピンチャックや真空チャックなどは基板の下方に配置されるため、気体供給ノズルを基板の下方に配置することは困難である。

さらに本発明によれば、周縁部吸引部および／または保持部吸引部により周縁部の流体を効率的に除去し、乾燥時間の短縮が可能であり、遠心力の小さい低速回転での乾燥も可能である。また、低速回転の場合流体の飛散の可能性がさらに低くなるので、よりウォーターマーク発生を抑制できる。基板上のウォーターマーク発生抑制のためには、水分と酸素の排除が有効である。すなわち、窒素などの不活性ガスを基板の表面に供給し、基板近傍の雰囲気から水分と酸素を断つことが可能である。また、湿度の低いガスを供給することにより、基板周辺のミスト発生を大幅に抑制できる。これらの構造により、基板の上下面を低速回転により高効率で乾燥することが可能である。

本発明の好ましい態様は、前記乾燥用気体を基板に対して垂直に噴出することを特徴とする。基板の中心部付近を乾燥する場合、基板に対して気体供給が斜めに入射すると、中心部より先にその周辺が乾燥して、中心部に残留した流体が既乾燥領域に付着し、ウォーターマークが発生するおそれがある。また、斜め入射は気体の衝突範囲が広がり、乾燥力が低下する。よって、基板への気体供給は基板に対して垂直であることにより、乾燥用気体の使用量削減と効率的な乾燥が行える。

本発明の好ましい態様は、前記基板保持部に保持された基板の表面に乾燥用気体を供給する複数の気体供給ノズルを有する気体供給部をさらに備え、前記複数の気体供給ノズルからの気体供給開始時間および気体供給停止時間が独立に設定されることを特徴とする。

基板の乾燥において、既乾燥領域への再付着防止がウォーターマーク防止のために重要であり、そのため、乾燥は中心部から周縁部に向けて順々に乾燥することが望ましい。複数の気体供給ノズルをもち、それぞれの気体供給開始・停止を個別に制御することで、基板上の位置に応じた気体供給が可能である。また、周縁部付近に残留した流体を速く排除するために、周縁部付近から気体供給を開始してもよい。

本発明の好ましい態様は、前記基板保持部に保持された基板の表面に乾燥用気体を供給する複数の気体供給ノズルを有する気体供給部をさらに備え、前記複数の気体供給ノズルからの乾燥用気体の流量が独立に設定されることを特徴とする。これにより、基板上の位置に応じた流量での気体供給が可能である。

本発明の好ましい態様は、前記気体供給ノズルは、前記乾燥用気体を基板に供給しながら基板の中心部と周縁部の間を移動することを特徴とする。基板の中心部から周縁部に向かってノズルを移動することで、既乾燥領域への流体再付着を防止することが可能である。

本発明の好ましい態様は、前記気体供給ノズルの基板に対する相対位置に応じて前記気体供給ノズルの移動速度を変化させることを特徴とする。

回転する基板に移動する気体供給ノズルから気体を供給する場合、中心部付近は乾燥時間が短いが、周縁部に移動するにつれて乾燥対象の表面積が大きくなるため、乾燥により長い時間を必要とする。したがって位置によって移動速度を変えることで、基板を均一にまた迅速に乾燥することが可能である。

本発明の好ましい態様は、前記気体供給ノズルは、前記気体供給口が基板の端部に到達する前に乾燥用気体の供給を停止することを特徴とする。

基板の周縁部の直上または直下で気体を供給すると、基板の反対側に気体や飛散した流体が回り込み、汚染やウォーターマークの原因となる。また、チャンバに直接気体が衝突すると、チャンバに付着した流体が飛散する場合がある。周縁部の手前で気体供給を停止することで、基板端部まで乾燥でき、汚染、飛散を防止できる。好ましくは端部手前２〜１０ｍｍで気体供給を停止し、気体供給停止後は、ノズルを基板付近から水平およびまたは垂直方向に遠ざけることが好ましい。

本発明の好ましい態様は、前記気体供給ノズルから供給する乾燥用気体の流量を、気体供給圧力を変化させることによって制御することを特徴とする。

気体供給口の口径を一定にすると、気体の供給圧力を変えることで容易に気体流量のコントロールが可能である。また、圧力センサを設置し、気体の圧力を流量に変換することで、流量のモニタリングも可能である。さらに、電気的圧力制御弁を用いることで、乾燥処理中に基板の位置に応じて供給流量を変えることも可能である。また、基板の種類に応じて気体供給流量を変えることも可能である。

本発明の好ましい態様は、前記流体は液体であり、基板に前記液体を供給している間、前記保持部吸引部は前記液体の吸引を行わず、基板に前記液体を供給して基板の全面に液膜を形成させることを特徴とする。

本発明の好ましい態様は、前記保持部吸引部は導電性材料により形成された導電部を有し、該導電部は接地されていることを特徴とする。

本発明の好ましい態様は、前記周縁部吸引部は導電性材料により形成された導電部を有し、該導電部は接地されていることを特徴とする。

一般に、基板上の液体を吸引すると、液体と空気とが混合されて摩擦が発生し、その摩擦により静電気が発生して基板が帯電する。基板が帯電すると基板の表面に形成されている回路に悪影響を及ぼし、歩留まりが低下することが懸念される。本発明によれば、保持部吸引部及び周縁部吸引部の導電部をアースすることにより基板が帯電することを防止することができる。

本発明の他の態様は、基板を保持して回転させる基板保持部と、前記基板保持部に保持された基板の上方及び下方に配置され、該基板に気体を供給する第１の気体供給ノズルおよび第２の気体供給ノズルと、前記基板保持部に保持された基板の上方及び下方に配置され、該基板に液体を供給する第１の液体供給ノズルおよび第２の液体供給ノズルと、前記第１の気体供給ノズル及び第１の前記液体供給ノズルを基板の中心部から周縁部に移動させる第１の移動機構と、前記第２の気体供給ノズル及び第２の前記液体供給ノズルを基板の中心部から周縁部に移動させる第２の移動機構とを備え、前記第１の液体供給ノズルは基板の径方向において前記第１の気体供給ノズルよりも外側に配置され、前記第２の液体供給ノズルは基板の径方向において前記第２の気体供給ノズルよりも外側に配置されることを特徴とする基板処理装置である。

一般に、気体供給ノズルから基板に向けて乾燥用気体を噴射させつつ気体供給ノズルを基板の中心部から周縁部に移動させると、基板の表面に形成された液膜が除去されて基板の中心部から周縁部にかけて乾燥が進んでいく。しかしながら、基板表面の親水部分と疎水部分の濡れ性の差が大きい場合には、基板の中心部以外の領域において疎水部分が親水部分よりも先に乾燥してしまう。このため、親水部分には液滴が残り、その液滴は気体供給ノズルからの乾燥用気体により飛散することになり、ウォーターマークを発生させてしまう。本発明によれば、液体を基板に供給することにより、基板の上面及び下面を液膜により保護しながら乾燥用気体を基板に噴射することができる。従って、親水部分と疎水部分が表面に混在するパターン基板を乾燥させる場合でも、親水部分と疎水部分とを同時に乾燥させることが基板全面で可能となり、さらなるウォーターマークの低減が可能となる。

本発明の好ましい態様は、前記基板保持部に付着した液体を吸引する保持部吸引部と、基板の周縁部から液体を吸引する周縁部吸引部とをさらに備えたことを特徴とする。

本発明の好ましい態様は、前記基板保持部は基板の端部に接触するローラを有し、前記ローラは基板との接触を保ちつつその軸心周りに回転することを特徴とする。

本発明の好ましい態様は、基板の上方に配置された前記第１の気体供給ノズルと、基板の下方に配置された前記第２の気体供給ノズルとは、基板の周縁部に同時に到達することを特徴とする。

基板の上面と下面とでは濡れ性が異なる場合がある。このような場合、基板の上面と下面のいずれか一方が先に乾燥すると、その乾燥した面に液滴が付着してウォーターマークを発生させてしまうことがある。このため、基板の上面及び下面の乾燥を同時に終了させることが必要となる。本発明では、上面側の気体供給ノズル（第１の気体供給ノズル）と下面側の気体供給ノズル（第２の気体供給ノズル）とを異なる速度で移動させつつ、基板の周縁部に同時に到達させる。これにより、基板の上面と下面とで濡れ性が異なる場合であっても、上面及び下面の乾燥を同時に終了させることができ、ウォーターマークの発生を効果的に防止することができる。

本発明の好ましい態様は、前記第１の気体供給ノズル及び前記第１の液体供給ノズルは基板の中心を通る円弧軌道または直線軌道に沿って移動し、前記第２の気体供給ノズル及び前記第２の液体供給ノズルは基板の中心を通る円弧軌道または直線軌道に沿って移動することを特徴とする。

本発明の好ましい態様は、前記保持部吸引部は導電性材料により形成された導電部を有し、該導電部は接地されていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記周縁部吸引部は導電性材料により形成された導電部を有し、該導電部は接地されていることを特徴とする。

本発明の他の態様は、基板を研磨する研磨ユニットと、上記基板処理装置とを備えたことを特徴とする研磨装置である。
本発明の他の態様は、基板にめっき処理を施すめっきユニットと、上記基板処理装置とを備えたことを特徴とするめっき装置である。

本発明の他の態様は、基板保持部により基板を回転させ、回転する基板に流体を供給し、該基板保持部に近接して配置した保持部吸引部により、基板から前記基板保持部に移動した流体を吸引することを特徴とする基板処理方法である。

本発明の好ましい態様は、基板の周縁部に近接して配置した周縁部吸引部により、基板の周縁部から流体を吸引することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記基板保持部を基板の端部に接触させて前記基板を保持し回転させることを特徴とする。

本発明の他の態様は、基板保持部を基板の端部に接触させることで基板を保持し回転させ、回転する基板に流体を供給し、気体供給ノズルから乾燥用気体を基板に供給し、乾燥用気体を基板に供給しながら前記気体供給ノズルを基板の中心部から周縁部に移動させて基板上の流体を基板の周縁部に移動させ、基板の周縁部から前記基板保持部に移動した流体を、前記基板保持部に近接して配置した保持部吸引部により吸引することを特徴とする基板処理方法である。

本発明の好ましい態様は、保持部洗浄部から洗浄流体を供給することにより、前記基板保持部に移動した流体を洗浄流体で処理し、洗浄流体で処理された流体を前記保持部吸引部から吸引する工程をさらに備え、前記保持部吸引部を、前記基板保持部の回転方向において、前記保持部洗浄部の前方に配置したことを特徴とする。

本発明の好ましい態様は、前記流体は液体であり、基板に前記液体を供給している間、前記吸引部は前記液体の吸引を行わず、基板に前記液体を供給して基板の全面に液膜を形成させることを特徴とする。

本発明の他の態様は、基板保持部により基板を回転させ、基板の上方及び下方に配置された第１および第２の液体供給ノズルの少なくとも一方から基板の中心部よりも径方向外側の部分に液体を供給し、基板の上方及び下方に配置された第１および第２の気体供給ノズルから基板の中心部に気体を供給し、前記第１の液体供給ノズル及び第１の前記気体供給ノズルを基板の中心部から周縁部に移動させて基板の上面を乾燥させ、前記第２の液体供給ノズル及び第２の前記気体供給ノズルを基板の中心部から周縁部に移動させて基板の下面を乾燥させることを特徴とする基板処理方法である。

本発明の好ましい態様は、前記第１および第２の液体供給ノズル及び前記第１および第２の気体供給ノズルを基板の中心部から周縁部に移動させる間、前記基板保持部に付着した液体を保持部吸引部により吸引するとともに、周縁部吸引部により基板の周縁部から液体を吸引することを特徴とする。

本発明の他の態様は、基板を保持して回転させる基板保持部と、回転する基板に流体を供給する少なくとも１つの流体供給口と、基板上の流体を吸引する少なくとも１つの流体吸引口とを備え、前記流体供給口と前記流体吸引口は基板に近接して配置されることを特徴とする基板処理装置である。

本発明の好ましい態様は、前記流体供給口と前記流体吸引口は基板の径方向に往復運動することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、複数の前記流体供給口と複数の前記流体吸引口とを、交互に配置したことを特徴とする。

本発明の好ましい態様は、複数の前記流体供給口と複数の前記流体吸引口の一方または両方を、直線状に配置したことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、複数の前記流体供給口と基板面との距離が一定であることを特徴とする。

本発明の好ましい態様は、複数の前記流体吸引口と基板面との距離が一定であることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記基板保持部は、基板と接触し、前記基板保持部と基板との摩擦を利用して基板を保持して回転させることを特徴とする。

本発明の好ましい態様は、前記基板保持部に付着した流体を吸引する保持部吸引部をさらに有することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記基板保持部に洗浄流体を供給する保持部洗浄部をさらに有することを特徴とする。

本発明の好ましい態様は、前記流体供給口と前記流体吸引口を備える基板処理部をさらに有し、前記基板処理部は、前記流体供給口と前記流体吸引口とが配置される第１の作用部を有することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記基板処理部は、前記流体供給口と前記流体吸引口とが配置される第２の作用部を有することを特徴とする。

本発明の好ましい態様は、前記基板処理部は、前記第１の作用部または前記第２の作用部を切り替えることで前記第１の作用部または前記第２の作用部のいずれか一方を基板に対向させるように構成されていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、複数の前記流体供給口から供給される流体の流量は、基板の中心部から周縁部に向かって増加するように調整されることを特徴とする。

本発明の好ましい態様は、前記流体供給口と前記流体吸引口との往復運動の周期を、前記基板の回転周期より大きくすることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、不活性気体または低湿度の気体を基板に供給する気体供給口を有する少なくとも１つの気体供給ノズルをさらに備えることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記流体吸引口から吸引した流体を回収し、再使用する回収タンクをさらに備えたことを特徴とする。

本発明の他の態様は、基板を回転させ、少なくとも１つの流体供給口から回転する基板に流体を供給し、少なくとも１つの流体吸引口から基板上の流体を吸引し、前記流体供給口と前記流体吸引口とを近接して配置したことを特徴とする基板処理方法である。
本発明の他の態様は、基板の端部に当接して該基板を保持し回転させる複数のローラと、前記複数のローラを移動させる駆動機構とを備え、前記複数のローラは基板の半径方向に沿って移動することを特徴とする基板保持装置である。

本発明の好ましい態様は、前記複数のローラは基板の周方向において等間隔に配置されていることを特徴とする。
本発明によれば、基板に作用するローラの力の向きを基板の中心に向けることができる。したがって、基板の回転中心位置の安定性を向上させることができ、基板の回転精度を向上させることができる。また、回転中に基板がローラから外れてしまうことを防止することができる。

本発明の好ましい態様は、前記複数のローラのうちの少なくとも１つは、基板を回転させながら基板の端部を基板の中心に向かって所定の押圧力以下で押圧することを特徴とする。

本発明によれば、ローラの摩耗を抑制することが可能となる。この場合、総てのローラの押圧力を下げ、各ローラから基板に作用する力を均等にすることが好ましく、あるいは、各々のローラを円周方向に等間隔で配置し、かつ総てのローラから基板に作用する力の合力を０とすることが好ましい。このように構成することで、回転精度が向上し、これによって、回転中に基板がローラから外れてしまうことを防止することができる。

本発明の好ましい態様は、前記複数のローラの外周面には基板の端部が当接する溝状のクランプ部が形成され、前記クランプ部の幅は基板の厚さの２倍以下であることを特徴とする。
本発明によれば、クランプ部と基板との接触位置を安定させることができるので、基板をふらつかせたり傾かせたりすることなく基板を水平に保持しつつ回転させることができる。

本発明の好ましい態様は、前記クランプ部は、該クランプ部の中央に位置する平坦部と、前記平坦部の上下にそれぞれ隣接する２つの湾曲部とを有しており、前記平坦部の幅は基板の厚さの半分以下であることを特徴とする。

本発明によれば、２つの湾曲部によって基板の保持位置がクランプ部の中央からずれることを防止することができるので、ローラと該ローラに保持される基板との相対位置を正確に再現することができる。また、湾曲部を形成することにより、基板とクランプ部との間に形成される空間を小さくすることができるので、該空間に溜まる処理液の量が少なくなり、処理液の飛散を少なくすることができる。

本発明の好ましい態様は、前記複数のローラのうち隣接する２つのローラと基板との接点間の距離は基板の直径よりも小さいことを特徴とする。
本発明によれば、基板の回転精度を向上させることができるので、処理液を基板上に均一に供給することができ、処理の均一性及び安定性を向上させることができる。また、ローラから基板に作用する力を低下させることができるので、ローラの摩耗を抑制することができる。さらに、処理液の飛散量を低減させることができるので、周囲雰囲気や基板の汚染を防止することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る基板処理装置の概略的な構成例を示す平面図である。この基板処理装置では、チャンバ１０内に処理対象の半導体ウエハ等の基板Ｗが基板保持部１１（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）により回転保持されている。基板保持部１１（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）にはそれぞれ保持部吸引ノズル（保持部吸引部）２４（２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ）、保持部洗浄ノズル（保持部洗浄部）２６（２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ）が近接して設置されている。保持部吸引ノズル２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ、保持部洗浄ノズル２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄは、それぞれ支持部２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄによって支持されている。各保持部吸引ノズル２４は調整部２４’によって、また、各保持部洗浄ノズル２６は調整部２６’によって基板保持部１１とのクリアランス調整が可能である。基板Ｗの上面側及び下面側には少なくとも１つの流体供給口と少なくとも１つの流体吸引口を有する洗浄ノズル（基板処理部）１２，１５が備えられ、この洗浄ノズル１２，１５は図中二点鎖線（洗浄ノズル１５を示す二点鎖線は非図示）で示すように基板Ｗの半径方向に移動可能となっている。

また、基板Ｗの上面側及び下面側には、Ｎ_２ガス等の不活性の気体または湿度１０％以下の乾燥空気等の乾燥用気体を基板Ｗに供給する気体供給ノズル１３，１４が配置されている。気体供給ノズル１３，１４は、それぞれ気体供給口１７，１８を有している。これらの気体供給ノズル１３，１４は、それぞれ支点Ｃを中心として図中一点鎖線で示すように基板Ｗの略半径方向に沿って揺動可能となっている。また、基板処理装置は、基板Ｗの周縁部から流体（例えば液体）を吸引するベベル吸引ノズル（周縁部吸引部）１６を備えている。なお、基板保持部１１は図中では４つとしたが、３つ以上であれば特に限定されない。ここでの洗浄ノズル１２，１５からの流体としては、洗浄流体、エッチング液、エッチングガス等が挙げられ、具体的には、フッ化水素等の腐食性ガス、フッ酸等の酸、また過酸化水素、硝酸、オゾンなどの酸化剤、アンモニア等のアルカリ剤、キレート剤、界面活性剤、またそれらのうちいくつかの混合液が挙げられる。

図２Ａ及び図２Ｂは、基板保持部の構成例を示す図である。基板Ｗを保持する基板保持部（回転保持部）１１は、外周面にクランプ部２１を有するローラ２０を備え、そのクランプ部２１が基板Ｗの端部に基板Ｗの略中心方向へ向けた所定の押圧力で接触し、少なくとも１つのモータなどの回転駆動手段（図示せず）によって総ての基板保持部１１を所定の同一回転速度かつ同一方向に回転させ、基板保持部１１と基板Ｗの端部との摩擦によって基板Ｗに回転力を付与しつつ保持する。なお、総ての基板保持部１１のうち、少なくとも一つだけ回転駆動手段により回転駆動させてもよい。ローラ２０のクランプ部２１の近傍には、処理液等の流体を吸引する吸引口２３を備えた保持部吸引ノズル２４が配置されている。ここで、吸引口２３はクランプ部２１に例えば５ｍｍ以下に近接して配置され、クランプ部２１に付着した流体を吸引する。また、クランプ部２１に洗浄流体を供給する供給口２５を備えた保持部洗浄ノズル２６が同様にローラ２０のクランプ部２１に近接して配置されている。ここでのローラ２０の材料としては耐薬品性のフッ素系樹脂であるＰＶＤＦ（polyvinylidene fluoride）を用いている。

スピンチャックは基板を固定して保持するため、スピンチャックの爪の内側では流体が入れ替わりにくい。これに対して、基板保持部１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄにより基板Ｗを回転保持し、かつ基板保持部１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄに保持部吸引ノズル２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄをそれぞれ設置することで、基板保持部１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ上の流体を吸引する。これにより、基板保持部１１付近の流体の置換向上と流体の残留抑制が可能である。

ここで、基板保持部１１のクランプ部２１は基板Ｗの端部と接触し、基板Ｗの内側に向けて所定の圧力で基板Ｗを押し付け保持する。クランプ部２１の形状は、保持または回転中に基板Ｗのずれのないように窪んだ形が望ましい。また、クランプ部２１は真上から見た場合、真円形状であることが望ましい。保持部吸引ノズル２４とクランプ部２１とのクリアランスは、望ましくは１ｍｍ以下、さらに望ましくは０．５ｍｍ以下である。また、ローラ２０の材料としては、耐薬品性のあるフッ素系樹脂、例えばＰＶＤＦ、ＰＥＥＫ等、またはポリウレタン等が好適である。保持部洗浄ノズル２６とクランプ部２１とのクリアランス（位置関係）は、保持部吸引ノズル２４とクランプ部２１とのクリアランスと同様に、望ましくは１ｍｍ以下、さらに望ましくは０．５ｍｍ以下である。

仮に保持部吸引ノズル２４がなければ、クランプ部２１に付着した流体はローラ２０の回転によって基板Ｗと再接触し、基板Ｗ及びローラ２０の接線方向Ｘに流体が飛散する（図２Ａ参照）。その防止のための吸引口２３と供給口２５の配置関係は、ローラ２０の回転方向が図中の矢印の方向であるとすると、クランプ部２１と基板Ｗとの接触部Ｗｃに対して回転方向の前方に供給口２５を備えた保持部洗浄ノズル２６が配置され、さらにその前方に吸引口２３を備えた保持部吸引ノズル２４が配置されている。従って、接触部Ｗｃで基板Ｗの周縁部の流体がローラ２０のクランプ部２１に移動し、ローラ２０は図中矢印で示す方向に回転し、保持部洗浄ノズル２６の供給口２５から供給される洗浄流体により流体が付着したクランプ部２１が洗浄される。そして、ローラ２０の回転に伴い吸引口２３を備えた保持部吸引ノズル２４の前に洗浄流体により処理された流体が到達すると、その流体が吸引ノズル２４により吸引される。これにより、基板Ｗの周縁部からの流体の飛散を抑制し、基板の汚染やウォーターマークの発生を抑制することができる。また、ベベル吸引ノズル１６により基板周縁部に付着した流体を吸引することができるので、低速回転であっても効率的に基板周縁部に付着した流体を除去することが可能である。

図２Ｃは図２Ｂの基板保持部の変形例を示す断面図である。図２Ｃに示すように、吸引流路２７をローラ２０の内部に設け、吸引流路２７を介してクランプ部２１の一箇所または複数箇所から流体を吸引するようにしてもよい。また、上記実施形態では保持部洗浄ノズル２６を設ける例について説明したが、洗浄処理が必要でない場合には、この保持部洗浄ノズル２６を設けることを省略することができる。ここで、保持部吸引ノズル２４の吸引口２３および吸引流路２７は気液分離装置を介して真空源に連通し、真空吸引により、流体等を吸引する。真空源としては、エジェクター、真空ポンプなどを用いる。

なお、基板Ｗ上の流体が保持部洗浄ノズル２６及び保持部吸引ノズル２４に付着することがないように、図２Ａの一点鎖線で示すように、保持部洗浄ノズル２６及び保持部吸引ノズル２４を基板Ｗから離れた位置に配置してもよい。すなわち、保持部洗浄ノズル２６及び保持部吸引ノズル２４をローラ２０の中心に対して接触部Ｗｃの反対側に配置してもよい。

基板Ｗ上の流体をベベル吸引ノズル１６または図示しない吸引ノズルにより吸引する場合は、必ずしもローラ２０を洗浄しなくてもよいため、保持部洗浄ノズル２６を省略することができる。この場合は、図２Ｄに示すように、保持部吸引ノズル２４はローラ２０及び基板Ｗの接線上であって、かつローラ２０及び基板Ｗの回転方向において接触部Ｗｃよりも前方に配置することが好ましい。さらにこの場合、保持部吸引ノズル２４の吸引口２３は接触部Ｗｃに向けて開口し、かつ接触部Ｗｃに近接して配置されることが好ましい。なお、保持部吸引ノズル２４を、接触部Ｗｃに溜まっている流体に吸引口２３が常に接触するように配置してもよい。

図１に示すように、ベベル吸引ノズル１６は導電性材料から形成された導電部５１を有している。この導電部５１はベベル吸引ノズル１６の先端に位置しており、配線（図示せず）を介して接地（アース）されている。なお、本実施形態では、ベベル吸引ノズル１６の一部のみが導電性材料から形成されているが、ベベル吸引ノズル１６全体を導電性材料から形成してもよい。また、ベベル吸引ノズルを基板Ｗの下面側にも設けてもよい。同様に、図２Ａに示すように、保持部吸引ノズル２４は導電性材料から形成された導電部５２を有している。この導電部５２は保持部吸引ノズル２４の先端に位置しており、配線（図示せず）を介して接地（アース）されている。なお、本実施形態では、保持部吸引ノズル２４の一部のみが導電性材料から形成されているが、保持部吸引ノズル２４全体を導電性材料から形成してもよい。また、４つの保持部吸引ノズル２４のうちの少なくとも一つが導電部５２を有していればよい。

ベベル吸引ノズル１６及び保持部吸引ノズル２４から基板Ｗ上の液体を吸引すると、液体と空気とが混合されて摩擦が発生し、その摩擦により静電気が発生しやすくなる。本実施形態では、ベベル吸引ノズル１６及び保持部吸引ノズル２４は、それぞれ導電部５１，５２を介して接地（アース）されているので、静電気による基板Ｗの帯電を防止することができる。従って、基板Ｗの上面に形成された回路への静電気による悪影響を排除することができ、歩留まりを向上させることができる。なお、基板保持部１１（ローラ２０）の少なくとも一部分を導電性材料で形成し、これを接地するようにしてもよい。この場合でも、静電気の除去が可能である。

図３Ａ及び図３Ｂは、基板保持部に設けた保持部吸引ノズルの効果を説明するための図であり、図３Ａは保持部吸引ノズルが無い場合を示す。この場合には、基板Ｗ上の流体が周縁部残留流体Ｄとなって存在し、基板Ｗ及びローラ２０の回転によって符号Ｄ’，Ｄ”で示すようにクランプ部２１に移動する。一方、図３Ｂは保持部吸引ノズルを有する場合である。この場合には、基板Ｗの周縁部の流体Ｄは符号Ｄ’で示すようにローラ２０のクランプ部２１に移動した後、上述した保持部吸引ノズル２４により吸引される。このように、基板Ｗ上の流体がスムーズにローラ２０のクランプ部２１を介して吸引ノズル２４により吸引され、基板Ｗ上の残留流体Ｄを非常に少なくでき、流体の置換向上、残留抑制、飛散防止を図ることができる。

図４は保持部吸引ノズル及び周縁部吸引ノズルの真空排気経路を示す模式図である。図４に示すように、ベベル吸引ノズル１６と保持部吸引ノズル２４とはいずれも気液分離槽３１に接続され、気液分離槽３１を介して真空源（エジェクター）３２に接続されている。
特に、この基板処理装置においては、５００ｍｉｎ^−１以下の低速回転時で遠心力が不十分であっても、基板周縁部付近にとどまる流体を排除でき、洗浄時の流体の膜厚の均一化による処理の均一化や、乾燥の迅速化を図ることができる。

一般に、ローラを用いた回転保持の場合、基板保持部と基板との接触部に流体が残留しやすい。また、基板保持部に付着した流体は基板との接触回転により基板保持部または基板の接線方向に流体が飛散しやすい。この実施形態の装置においては、基板との接触によって基板保持部に付着した流体を、一周して再度基板に接触する前に保持部吸引ノズル２４により吸引することで、基板に古い流体が再付着することがない。また低速回転により流体の飛散も大幅に低下する。基板を５００ｍｉｎ^−１以下、特に、１００ｍｉｎ^−１前後での低速で回転させる場合は、流体の飛散防止と置換向上の効果が大きい。但し、この装置は低速回転に限定されない。

ベベル吸引ノズル１６は、基板Ｗの周縁部に近接して配置され、基板Ｗの周縁部（ベベル部）に付着した流体を吸引する。ベベル吸引ノズル１６と基板Ｗの表面または基板Ｗの周縁部との距離は、望ましくは１ｍｍ以内、さらに望ましくは０．５ｍｍ以内である。ベベル吸引ノズル１６は、基板周縁部の上面、側端部、下面のいずれかに近接して配置するのが好ましい。また、それらの配置のうち２つ以上に配置してもよい。

図５は、基板保持部１１のローラ２０により保持され回転する基板Ｗの上方及び下方に気体供給ノズル１３，１４を設け、その気体供給ノズル１３，１４の気体供給口１７，１８から基板Ｗの上面及び下面に乾燥用気体を供給する例を示す断面図である。この実施形態においては、基板Ｗの半径方向に揺動可能な気体供給ノズル１３を基板Ｗの上面側に配置し、同様に揺動可能な気体供給ノズル１４を基板Ｗの下面側に配置している。なお、この実施形態では、基板Ｗの上面側及び下面側にそれぞれ気体供給ノズル１３，１４を設ける例について説明するが、どちらか片方のみに配置するようにしてもよい。それぞれの気体供給ノズル１３，１４からはＮ_２等の不活性気体、または湿度１０％以下の乾燥空気等の低湿度気体のいずれかからなる乾燥用気体が供給される。

なお、気体供給ノズル１３，１４から噴射される気体を加温するヒータ等を設けることが好ましい。これにより、基板Ｗの乾燥のために加温した乾燥用気体を供給することができる。加温した乾燥用気体を基板面に供給することで、基板の乾燥をより促進することができる。すなわち、濡れた基板に気体を供給すると、気化熱により基板の温度が低下するが、気体を加温して供給することにより、基板の乾燥時間の短縮が可能である。

ローラ２０のクランプ部２１で基板Ｗと接触し、摩擦によって基板Ｗを回転させる基板保持部１１では、基板Ｗの上下面の近傍に気体供給ノズル１３，１４を配置することが容易である。例えば、スピンチャック方式による基板保持では、基板の下方にチャック部を配置することが不可欠であり、これが障害となり、基板の下面付近に揺動する気体供給ノズルを設置することは困難である。このため、スピンチャック方式では、低速回転で乾燥を行うのは困難であり、高速回転時の流体飛散によるウォーターマークの防止が困難である。これに対して本実施形態では、ローラ２０による、いわば点接触（転がり接触）で基板Ｗを保持し、さらにベベル吸引ノズル１６及び保持部吸引ノズル２４を設けることにより、基板を低速で回転させる場合であっても、基板周縁部の流体を効率的に除去することができる。このため、乾燥時間の短縮が可能であり、流体の飛散が殆ど発生しないので、ウォーターマークの発生を抑制できる。

さらに、基板上のウォーターマークの発生抑制のためには、水分と酸素の排除が有効である。Ｎ_２などの不活性ガス、または湿度１０％以下の低湿度ガスを基板に供給することにより、水分と酸素の排除を有効に行える。このような乾燥方式により、基板を高速回転させることなく、流体の飛散を防止しつつ、効率的に基板を乾燥することが可能である。

また、基板の中央を乾燥する場合、基板に対して供給気体が斜めに入射すると、基板の中央周辺が中央よりも先に乾燥して、基板の中央に残留した流体が既乾燥領域に付着し、ウォーターマークが発生する虞がある。また、斜め入射の場合は気体の衝突範囲が広がり、乾燥力が低下するという問題がある。よって、基板への気体供給方向は基板に対して垂直であることが好ましく、このため、気体供給ノズル１３，１４は基板Ｗに対して垂直に配置されている。したがって、気体供給ノズル１３，１４の気体供給口１７，１８からは、基板面に対して垂直に乾燥用気体がそれぞれ供給される。

また、基板Ｗの上下面に近接して設けた気体供給ノズル１３，１４は、基板面からの距離を調整する距離調整機構をそれぞれ備えている。図５に示すように、気体供給ノズル１３，１４は使用時には図中の二点差線に示すように基板Ｗの上下面近傍の位置に移動する。基板の乾燥性能向上のためには、基板が濡れた状態から乾燥するまでの遷移時間、つまり準乾燥状態を短くすることが望ましい。よって、弱い力で広い領域をゆっくり乾燥するよりも、強い力で狭い領域を短時間で乾燥することが好ましい。気体供給口１７，１８が基板Ｗから遠ざかると、気体の進行が分散するので、乾燥気体の供給時に、気体供給ノズル１３，１４は基板Ｗに近接することが好ましい。具体的には気体供給口１７，１８の基板からの距離は３０〜５０ｍｍが好ましい。さらに好ましくは３〜１０ｍｍである。また、気体供給口１７，１８から噴出する気体の進行はなるべく拡がりが少ないものが好ましい。洗浄液を供給して洗浄処理を行う等の場合には、気体供給ノズル１３，１４は基板Ｗから離れる必要がある。この観点からも、気体供給ノズル１３，１４は十分な距離を移動可能であることが必要である。また、基板Ｗの乾燥のための気体供給条件として重要なことは気体の流速である。基板Ｗに気体供給口１７（または１８）が近接した場合、望ましい流速は、気体供給口出口において１０〜３０００ｍ／ｓである。気体供給口１７（または１８）での流速は、供給流量と気体供給口の出口面積から計算で求めることができる。特に、疎水膜では１０〜３００ｍ／ｓが好ましく、親水膜では４００〜１０００ｍ／ｓが好ましい。

また、この実施形態の基板処理装置では、上面側の気体供給ノズル１３および下面側の気体供給ノズル１４はそれぞれ矢印Ｖで示すように、基板Ｗの中央部から周縁部に向けて、またはその逆に半径方向に移動可能である。気体供給ノズル１３，１４を基板Ｗの中央部から周縁部に向けて移動させることで、基板Ｗの中央部から周縁部に向けて順々に乾燥することができる。すなわち、基板保持部１１により基板Ｗを保持しつつ回転させながら、気体供給ノズル１３，１４から乾燥用気体を基板Ｗに供給し、同時に気体供給ノズル１３，１４を基板Ｗの中心部から周縁部に向かって移動させる。これにより、基板Ｗに付着した流体を基板Ｗの周縁部に移動させることができる。そして、基板Ｗの周縁部に移動した流体をベベル吸引ノズル（周縁部吸引部）１６により吸引し、さらに基板Ｗの周縁部と接触する基板保持部１１に移動した流体を基板保持部１１に近接して配置した保持部吸引ノズル（保持部吸引部）２４（図２Ａ参照）により吸引して除去することができる。

なお、図６Ａに示すように、揺動可能な気体供給ノズル１３，１４を用いる代わりに、複数の気体供給ノズルａ１〜ｃ４を有する、基板Ｗと略同径の円板状気体供給部１９を基板Ｗの上面に配置し、気体供給ノズルａ１〜ｃ４からの気体供給開始および気体供給停止のタイミングを独立して設定することも可能である。また、各気体供給ノズルａ１〜ｃ４からの気体供給流量を個別に設定することも可能である。例えば、基板Ｗの中心部に対向する気体供給ノズルａ１は供給流量を少なく、基板Ｗの中間部に対向する気体供給ノズルｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４の供給流量を気体供給ノズルａ１のそれよりも多く、基板Ｗの周縁部に対向する気体供給ノズルｃ１，ｃ２，ｃ３，ｃ４の供給流量を気体供給ノズルｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４のそれよりもさらに多くする。これにより、基板Ｗの乾燥対象の表面積が異なっても、基板の全面を均一に乾燥することができる。

また、各気体供給ノズルａ１〜ｃ４に連通するバルブの開閉タイミングを独立に制御することも可能である。例えば、図６Ｂに示すように、気体供給ノズルａ１、気体供給ノズルｂ１〜ｂ４、気体供給ノズルｃ１〜ｃ４の順にバルブを開として乾燥用気体の供給を開始し、気体供給ノズルａ１、気体供給ノズルｂ１〜ｂ４、気体供給ノズルｃ１〜ｃ４の順に前記バルブを閉にして乾燥用気体の供給を停止することも可能である。これによって、基板を回転させつつ基板の中央部から中間部、周縁部に向けて順番に気体を供給することができ、基板上に付着した流体を順次基板の周縁部に移動させることができる。このように、基板の周縁部に向けて基板上に付着した流体を移動させることで、既乾燥領域への流体の再付着が確実に防止できる。また、基板の周縁部付近に残留した流体を早く排除するため、図６Ｃに示すように、最初に気体供給ノズルｃ１〜ｃ４から基板の周縁部に向けて気体供給を開始することも可能である。

また、気体供給ノズル１３，１４を基板Ｗの半径方向に移動させる移動機構（図示せず）は、気体供給ノズル１３，１４の基板の半径方向位置によって移動速度を変化させることが可能に構成されている。すなわち、回転する基板Ｗに移動する気体供給ノズル１３，１４から気体を供給する場合、基板の中央部では乾燥が早いが、気体供給ノズル１３，１４が基板の周縁部に移動するにつれて乾燥対象面積が大きくなるため、乾燥に時間がかかる。図７Ａは、気体供給ノズル１３（または１４）の移動速度の変化および気体供給のタイミングの一例を示す。基板Ｗの中央部では気体供給ノズル１３（または１４）の移動速度を大きく、周縁部に行くにつれて移動速度を小さくしている。即ち、中央部での移動速度Ｖ_１、中間部での移動速度Ｖ_２、周縁部での移動速度Ｖ_３は、
Ｖ_１＞Ｖ_２＞Ｖ_３
の関係になっている。

このように、半径方向位置に対応して気体供給ノズル１３，１４の半径方向の移動速度を変える。すなわち、基板Ｗの中心部の乾燥対象面積の小さな部分では気体供給ノズル１３，１４を速い速度Ｖ_１で移動させ、気体供給ノズル１３，１４が基板Ｗの周縁部の乾燥対象面積の大きな部分に行くに従って、移動速度をＶ_２，Ｖ_３と低減させる。このようにすることで、基板Ｗの全面にわたって単位面積当たりの気体供給量を均一にすることができ、基板Ｗを均一に乾燥することが可能となる。また、既乾燥領域への流体の再付着防止が可能である。また、図７Ｂに示すように基板中央付近では気体供給圧力Ｐ_１を低くし、周縁方向に移動したときに気体供給圧力Ｐ_２を上昇させてもよい。なお、図７Ａ及び図７Ｂにおける気体の供給停止時刻Ｔ_１は、気体供給口１７（または１８）が基板の端部手前の２〜１０ｍｍの位置を通過する時刻であり、時刻Ｔ_２は、気体供給口１７（または１８）が基板端部を通過する時刻である。また、気体供給ノズル１３，１４の移動速度と気体供給圧力の変化を併用するようにしてもよい。

また、基板が乾燥するとその表面が変色する。すなわち、基板面上の液膜厚さの変化に伴って光の反射状態が変化するため、湿潤状態の基板と乾燥状態の基板とではその表面の色が異なる。基板の乾燥状態を、例えば光学的なモニター（例えばＣＣＤ，反射率計，干渉式光学測定器）を用いて検出する手段を備えていることが好ましい。モニターにより検出された基板の乾燥状態によって気体供給ノズルの移動速度を自動的に制御するようにしてもよい。例えば、気体供給ノズルの進行方向１０ｍｍ先をモニタリングし、その部分の色が予め設定した色に変化して乾燥状態が検出されたら気体供給ノズルを外周側に進行させるなどの制御が可能である。これにより、気体供給ノズル１３，１４を基板Ｗの半径方向に移動させながら乾燥させる場合において、乾燥対象の面積が異なっても均一な乾燥を行うことが可能である。

図８Ａに示すように、基板Ｗの周縁部直上から気体を供給すると基板Ｗの端部で気流の乱れが生じ、基板Ｗの反対側に、基板Ｗ上の流体や、基板Ｗや基板保持部から飛散した流体が回り込み、汚染やウォーターマークの原因となる。また、図８Ｃに示すようにチャンバ１０に直接気体が衝突すると、その部分に付着した流体や異物が飛散するという問題がある。さらに、気体の供給が基板Ｗの端部から大きく離れた位置で停止すると、基板Ｗの端部を十分に乾燥することができず、また、基板Ｗの端部の直上または真下から気体を供給すると流体が飛散するという問題がある。上述したように、図７Ａ及び図７Ｂにおける時刻Ｔ_２は、気体供給口１７（または１８）が基板Ｗの端部を通過する時刻である。気体供給ノズル１３（または１４）の気体供給口１７（または１８）が時刻Ｔ_１で（基板Ｗの端部に到達する手前で）気体供給を停止することで、基板端部からの流体の飛散や汚染を防止できる。これらの観点からすると、気体の供給停止位置は、基板の端部手前の２〜１０ｍｍが好ましい。あるいは、気体供給口１７（または１８）が回路（パターン）が形成されていない部位に到達したときに気体の供給を停止させるようにすることが好ましい。基板の気体供給の停止後は、気体供給ノズル１３，１４を基板から離隔させることが好ましい。

また、気体供給ノズル１３，１４の移動方向でかつ基板Ｗの周縁部付近に排気口３３（図８Ｂ参照）を備えることが好ましい。すなわち、基板Ｗの乾燥に使われた気体は、基板Ｗに付着していた流体をミスト状に含む可能性がある。このため、基板Ｗの乾燥に使用した気体を排気口３３から速やかに排出することで、ウォーターマークの発生を抑制できる。また、チャンバ１０内では、気体供給口１７，１８から基板Ｗに対して局所的な気体の流れが形成されているので、乾燥後速やかに排気口３３に排気することでチャンバ１０内の気流の攪乱防止が可能である。また、気体供給ノズル１３，１４の内径を一定にすると、気体の供給圧力を変えることにより容易に気体の流量・流速もコントロールが可能である。従って、供給する気体の圧力を検出する圧力センサを設置し、気体の供給圧力を制御することで、気体の供給流量および気体の流速を制御することが可能である。また、図７Ｂに示すように、気体供給初期の気体供給圧力を低くし、気体供給ノズル１３，１４が所定の位置に到達したときに上昇させることも可能である。さらに、被処理基板（ウエハ）の種類や表面に形成される膜の種類に応じて、基板Ｗの回転速度、気体供給ノズル１３，１４と基板Ｗの表面との距離、また気体供給ノズル１３，１４の移動速度や気体の供給圧力等の乾燥条件を予め設定してもよい。この場合、乾燥処理中に各乾燥条件に対応する実測値をモニターし、乾燥条件の所定の設定データとその実測値を比較して、実測値が設定データを維持するように基板の乾燥工程を制御する手段を備えてもよい。

図９は本発明の第２の実施形態の基板処理装置を示す平面図であり、図１０は図９に示す基板処理装置の側面図である。なお、特に説明しない本実施形態の構成は第１の実施形態と同様であるので、その重複する説明を省略する。

基板処理装置１’では、チャンバ１０内に処理対象の半導体ウエハ等の基板Ｗが基板保持部１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄにより保持され回転される。そして、基板保持部１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの近傍には、それぞれ保持部吸引ノズル２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄと保持部洗浄ノズル２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄとが配置されている。処理対象の基板Ｗの表面に薬液等の処理流体を供給すると、基板Ｗの処理中において処理流体が基板Ｗの端部から基板保持部１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄに移動し、保持部洗浄ノズル２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄから供給される洗浄液にて洗浄処理され、保持部吸引ノズル２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄにより吸引される。また、基板処理装置１’は気体供給ノズル１３，１４を備え、それぞれの気体供給口１７，１８から乾燥気体を基板Ｗに供給して、基板Ｗの上面および下面を乾燥するようになっている。また、基板処理装置１’はベベル部吸引ノズル１６を備え、基板Ｗの周縁部（ベベル部）から処理流体を吸引するようになっている。さらに、図示はしないが基板処理装置１’は洗浄ノズル（図１の符号１２，１５参照）を備えている。なお、乾燥工程においては、基板Ｗの周縁部の乾燥を促進し、ウォーターマークの発生を抑制するために、乾燥処理中は保持部洗浄ノズル２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄから洗浄液を供給しないことは上述した基板処理装置１と同様である。

この実施形態の基板処理装置１’においては、スポンジロール型洗浄具２９ａ，２９ｂを備え、基板Ｗの上下面を洗浄するようになっている。すなわち、非図示の洗浄ノズルから基板Ｗの上下面に洗浄液を供給しつつ、スポンジロール型洗浄具２９ａ，２９ｂはそれぞれの軸心の周りに回転し、基板Ｗの上下面と摺動することにより基板保持部１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄにより回転されている基板Ｗの上下面をスクラブ洗浄する。そして、洗浄後は図１０中二点鎖線で示す退避位置に退避する。そして、その後に気体供給ノズル１３，１４が基板Ｗに近接した位置に移動し、乾燥気体を基板Ｗに供給して基板Ｗを乾燥する。

なお、基板Ｗの周縁部に当接し、基板Ｗの表面に垂直な中心軸周りに回転して、回転する基板Ｗの周縁部と摺動して基板の周縁部をスクラブ洗浄するスポンジロール洗浄具を本基板処理装置１’に設けてもよい。スクラブ洗浄工程では、基板の上下面を洗浄するスポンジロール型洗浄具２９ａ，２９ｂによる洗浄と、基板の周縁部を洗浄する上記のスポンジロール洗浄具による洗浄を同時に行ってもよい。また、超音波が照射された洗浄液を洗浄ノズル（図１の符号１２，１５参照）の流体供給口より基板の上下面に供給して、基板Ｗの上下面を超音波洗浄するとともに洗浄排液を洗浄ノズルの流体吸引口より吸引するようにしてもよい。またスクラブ洗浄と超音波洗浄を同時に行ってもよい。

本基板処理装置１’の処理フローとしては、エッチング工程、薬液供給による洗浄工程または超音波洗浄工程→リンス工程→スクラブ洗浄工程→リンス工程→乾燥工程や、エッチング工程→薬液供給による第１洗浄工程または第１超音波洗浄工程→リンス工程→スクラブ洗浄工程→薬液供給による第２洗浄工程または第２超音波洗浄工程→リンス工程→乾燥工程等が望ましい適用例である。本基板処理装置１’は一台で複数の処理工程が行え、基板保持部からの処理流体の飛散を防止し、基板にウォーターマークを形成しない処理を実現できる。

図１１は、図１または図９に示す基板処理装置を備えた基板処理システムの概略平面図である。図１１に示すように、基板処理システム７１は、複数の基板（例えば半導体ウエハ）Ｗが収納される２基のウエハカセット８１Ａ，８１Ｂと、基板Ｗをめっき処理するめっき装置８４と、基板Ｗをエッチング処理するエッチング装置８２と、エッチング処理の終了した基板Ｗを洗浄・乾燥する上述した基板処理装置１（または１’）とを備えている。また、基板処理システム７１は、上述した各装置間で基板Ｗを搬送するための第１搬送ロボット８５Ａおよび第２搬送ロボット８５Ｂと、これらの搬送ロボット８５Ａ，８５Ｂ間で基板Ｗを受け渡すために一時的に基板Ｗ２枚を上下二段に離間して仮置きするバッファステージ８６とを備えている。基板処理システム７１は、基板処理装置１のみならず、めっき装置８４とエッチング装置８２も一枚毎に処理を行う枚葉処理装置で構成されている。

各ウエハカセット８１Ａ，８１Ｂには、基板Ｗを収納する収納棚（不図示）が複数段設けられており、各収納棚には１枚ずつ処理対象となる基板Ｗが収納されている。ウエハカセット８１Ａ，８１Ｂに収納された基板Ｗは、第１搬送ロボット８５Ａにより取り出され、バッファステージ８６を介して第２搬送ロボット８５Ｂに受け渡される。第２搬送ロボット８５Ｂに受け渡された基板Ｗは、まず、めっき装置８４に搬送され、このめっき装置８４において、めっき処理が行われ、次にエッチング装置８２に搬送され、このエッチング装置８２において、エッチング処理が行われる。

なお、このエッチング装置８２の構成を、上述した基板処理装置１（または１’）と同じとし、洗浄ノズル１２，１５（図１参照）から洗浄液の代わりにエッチング液を供給し、エッチング処理に使用してもよい。また、エッチング装置８２を設けずに、基板処理装置１（または１’）によって、エッチング処理と、洗浄処理と、乾燥処理とを行うようにしてもよい。またエッチング装置８２の代わりに基板処理装置１（または１’）を設け、２台の基板処理装置１（または１’）でエッチング処理と、洗浄処理と乾燥処理とを同時に行うようにしてもよい。この構成では一台のめっき装置８４での処理時間が短い場合に、それよりも処理時間の長い基板処理装置１（または１’）を２台（パラレル処理）並行することにより基板処理システム７１の処理能力（スループット）を向上させることができる。

エッチング装置８２においてエッチング処理がなされた後、基板Ｗは、第２搬送ロボット８５Ｂにより基板処理装置１に搬入される。基板処理装置１は、上述のように基板Ｗを保持して回転させながら、洗浄ノズル１２，１５から基板Ｗの上下面に処理流体を供給すると共に吸引し、基板Ｗの上面と下面を洗浄する。よって、この基板処理装置１により、エッチング処理により生成された生成物等が洗浄され、特に表面上の微細なパーティクル、表面の凹部に入り込んだ微細なパーティクルが除去される。なお、基板処理装置１（または１’）により２ステップ処理を行うようにしてもよい。すなわち、第１の洗浄において、洗浄液をフッ酸等の酸性洗浄液とし、第２の洗浄においてアルカリ洗浄液を用いるようにしてもよい。

そして、洗浄処理の後、気体供給ノズル１３，１４（図１参照）から乾燥気体を基板Ｗの上下面に供給して、洗浄後の基板Ｗを乾燥する。乾燥処理が終了した基板Ｗは、順次、第２搬送ロボット８５Ｂ、バッファステージ８６を介して第１搬送ロボット８５Ａにより搬送されて、ウエハカセット８１Ａ（または８１Ｂ）に収納され、ここで一連の基板Ｗの処理工程が終了する。このように、本実施の形態に係る基板処理装置１または１’は、基板Ｗのめっき処理、エッチング処理、洗浄処理、乾燥処理等の種々の処理工程を行う基板処理システム７１に好適に用いることができ、特に洗浄処理工程、乾燥工程を効率よく且つ高品質で行い、作業時間を短縮するとともに製品歩留の向上に寄与することができる。

なお、この基板処理システムでは、エッチング装置８２、めっき装置８４に代えて、基板周縁部のエッチングを行うベベルエッチング装置や基板周縁部の研磨を行うベベル研磨装置、めっき層等の電解研磨を行う電解研磨装置、基板の表面を化学・機械研磨するＣＭＰ装置等に置き換えてもよい。また、エッチング装置８２、めっき装置８４に代えて全て基板処理装置１または１’とし、合計３台の複数の基板処理装置１または１’により基板処理システム７１を構成してエッチング処理及び／または洗浄処理と乾燥とを並行して行うようにしてもよい。

次に、本発明の第３の実施形態に係る基板処理装置について図１２を参照して説明する。
図１２は本発明の第３の実施形態に係る基板処理装置を模式的に示す斜視図である。なお、特に説明しない本実施形態の構成は、上述した第１の実施形態と同様であるので、その重複する説明を省略する。

図１２に示すように、基板処理装置は、複数の（本実施形態では４つの）基板保持部１１を備えており、それぞれの基板保持部１１は、その軸心回りに回転するローラ２０を備えている。ローラ２０に近接した位置には、ローラ２０のクランプ部（図２Ｂの符号２１参照）に付着したリンス液などの液体を吸引する保持部吸引ノズル２４が配置されている。これらのローラ２０は基板Ｗの周縁部に当接しつつ同一方向に回転し、これにより、基板Ｗがローラ２０によって保持されつつ回転させられる。

ローラ２０によって保持された基板Ｗの上方にはリンス液供給ノズル４０及び薬液供給ノズル４２が設けられており、リンス液供給ノズル４０からはリンス液が、薬液供給ノズル４２からは薬液が基板Ｗの上面（前面）の中央部にそれぞれ供給されるようになっている。リンス液供給ノズル４０は基板Ｗの表面に対して６０〜９０度の角度で配置されている。リンス液を低流速で基板Ｗに供給するためには、リンス液供給ノズル４０の穴径は３ｍｍ以上であることが好ましく、本実施形態では、リンス液供給ノズル４０の穴径は４ｍｍである。なお、基板Ｗの上方には、少なくとも１つのリンス液供給ノズルを配置することが好ましい。

基板Ｗの下方には２つのリンス液供給ノズル４１Ａ，４１Ｂ及び２つの薬液供給ノズル４３Ａ，４３Ｂが配置されている。リンス液供給ノズル４１Ａからはリンス液が基板Ｗの下面（裏面）の中央部に供給され、リンス液供給ノズル４１Ｂからはリンス液が基板Ｗの下面の周縁部に供給されるようになっている。このように、基板Ｗの下方に少なくとも２つのリンス液供給ノズルを配置することが好ましい。同様に、薬液供給ノズル４３Ａからは薬液（例えば洗浄液）が基板Ｗの下面の中央部に供給され、薬液供給ノズル４３Ｂからは薬液が基板Ｗの下面の周縁部に供給されるようになっている。なお、リンス液供給ノズル４０，４１Ａ，４１Ｂ及び薬液供給ノズル４２，４３Ａ，４３Ｂは、いずれも基板Ｗに所定の液体を供給するための処理液供給ノズルを構成し、図１の洗浄ノズル１２，１５に相当する。

基板Ｗの上方には基板Ｗの上面に乾燥用気体を供給する気体供給ノズル１３が配置されており、基板Ｗの下方には基板Ｗの下面に乾燥用気体を供給する気体供給ノズル１４が配置されている。これらの気体供給ノズル１３，１４は移動機構３７，３８によって揺動する揺動アーム３５，３６の先端にそれぞれ設けられ、基板Ｗの半径方向に沿って移動するように構成されている。なお、気体供給ノズル１３，１４から供給される乾燥用気体としては、Ｎ_２ガスなどの不活性ガスが好適である。

次に、上述のように構成された基板処理装置の動作について説明する。ここでは、基板Ｗとして、Ｌｏｗ−ｋ膜がその表面の一部に露出した半導体ウエハが用いられる。まず、基板Ｗを基板保持部１１のローラ２０に保持させ、低い回転速度で基板Ｗを回転させる。この状態でリンス液供給ノズル４０からリンス液を基板Ｗの上面に供給する。リンス液は、表面張力及び遠心力によって基板Ｗの上面全体に拡がり、これにより基板Ｗの上面全体がリンス液の液膜によって覆われる。このとき、保持部吸引ノズル２４は稼動させない。リンス液の一部は基板の周縁部から流れ落ちるが、基板Ｗから流れ落ちる以上の流量のリンス液を基板Ｗに供給することにより、常に基板Ｗの上面全体にリンス液の液膜を形成することができる。なお、リンス液供給ノズル４０からリンス液を基板Ｗの上面に供給すると同時に、リンス液供給ノズル４１Ａ，４１Ｂから基板Ｗの下面にリンス液を供給してもよい。

乾燥工程では、気体供給ノズル１３，１４を基板Ｗの中央部にそれぞれ移動させ、気体供給ノズル１３，１４から乾燥用気体（例えばＮ_２ガス）を基板Ｗの上面及び下面にそれぞれ供給する。この状態で、気体供給ノズル１３，１４を基板Ｗの中央部から周縁部に向かって移動させる。これにより、基板Ｗの上面及び下面に付着しているリンス液が基板Ｗの中央部から周縁部に向かって移動し、さらに基板Ｗからローラ２０に移動し、保持部吸引ノズル２４によって吸引される。なお、第１の実施形態のように、基板Ｗの周縁部に近接してベベル吸引ノズル（周縁部吸引部）を設け、基板Ｗの周縁部に移動したリンス液をこのベベル吸引ノズルによって吸引するようにしてもよい。

このように、乾燥工程では、基板Ｗを低速で回転させながら、Ｎ_２ガスなどの乾燥用気体を気体供給ノズル１３，１４から噴射しつつ、この気体供給ノズル１３，１４を基板Ｗの中心部から周縁部へ移動させる。これによって、基板Ｗを高速で回転させることなく基板Ｗを乾燥させることができる。また、乾燥した基板Ｗの表面にリンス液の液滴が再付着することがなく、ウォーターマークの発生が抑制される。さらに、基板Ｗの表面にＮ_２ガスなどの不活性ガスを供給することで基板Ｗの表面での酸素濃度を低下させ、ウォーターマーク発生を効果的に防止することができる。

乾燥時では基板Ｗを１００ｍｉｎ^−１以下の回転速度で回転させることが好ましいが、乾燥時間をさらに短縮するために、基板Ｗを１００ｍｉｎ^−１以上の回転速度で回転させてもよい。なお、リンス処理の前に基板Ｗを薬液処理する場合には、薬液供給ノズル４２から薬液を基板Ｗの上面に供給する。薬液によって基板Ｗの上面全体が覆われ、基板Ｗの上面を露出させないように基板Ｗを処理することでウォーターマークの発生が防止される。なお、薬液供給ノズル４２から薬液を基板Ｗの上面に供給するとともに、薬液供給ノズル４３Ａ，４３Ｂから基板Ｗの下面にも薬液を供給してもよい。

次に、本発明の第４の実施形態に係る基板処理装置について図１３を参照して説明する。
図１３は本発明の第４の実施形態に係る基板処理装置を模式的に示す斜視図である。なお、特に説明しない本実施形態の構成は、上述した第３の実施形態と同様であるので、その重複する説明を省略する。

図１３に示すように、基板Ｗの上方にはベベル吸引ノズル（周縁部吸引部）１６が配置されている。このベベル吸引ノズル１６は基板Ｗの周縁部に近接しており、基板Ｗの周縁部から液体を吸引するようになっている。ベベル吸引ノズル１６は導電性材料から形成された導電部５１を有している。この導電部５１はベベル吸引ノズル１６の先端に位置しており、配線４７を介して接地（アース）されている。なお、本実施形態では、ベベル吸引ノズル１６の一部のみが導電性材料から形成されているが、ベベル吸引ノズル１６全体を導電性材料から形成してもよい。また、ベベル吸引ノズルを基板Ｗの下面側にも設けてもよい。

保持部吸引ノズル２４は導電性材料から形成された導電部５２を有している。この導電部５２は保持部吸引ノズル２４の先端に位置しており、配線４８を介して接地（アース）されている。なお、本実施形態では、保持部吸引ノズル２４の一部のみが導電性材料から形成されているが、保持部吸引ノズル２４全体を導電性材料から形成してもよい。また、４つの保持部吸引ノズル２４のうちの少なくとも一つが導電部５２を有していればよい。なお、図１２及び図１３の保持部吸引ノズル２４を示す平面図及び断面図として、図２Ａ乃至図２Ｃに示す平面図及び断面図が適用される。

基板Ｗの上方には基板Ｗの上面に乾燥用気体を供給する気体供給ノズル（第１の気体供給ノズル）１３が配置されており、基板Ｗの下方には基板Ｗの下面に乾燥用気体を供給する気体供給ノズル（第２の気体供給ノズル）１４が配置されている。気体供給ノズル１３，１４は基板Ｗに対して略垂直に延び、それぞれの気体供給ノズル１３，１４からは乾燥用気体が基板Ｗの上面及び下面に向けて吹き付けられるようになっている。気体供給ノズル１３は揺動アーム３５の先端に取り付けられており、揺動アーム３５の揺動軸３５ａは移動機構３７に連結されている。移動機構３７を稼働させると、揺動アーム３５が揺動し、気体供給ノズル１３が基板Ｗの半径方向に沿って移動する。気体供給ノズル１３と同様に、気体供給ノズル１４も揺動アーム３６の先端に取り付けられており、揺動軸３６ａを介して移動機構３８に連結されている。そして、移動機構３８を稼働させることにより、気体供給ノズル１４が基板Ｗの半径方向に沿って移動する。乾燥用気体としては、Ｎ_２ガスなどの不活性ガスが好適に用いられる。また、気体供給ノズル１３，１４から供給される乾燥用気体の圧力は、５０〜３５０ｋＰａであることが好ましい。気体の圧力が低すぎると、気体供給ノズル１３，１４の移動速度を遅くしても乾燥不良が起こる。また、気体の圧力が高すぎると、気体を液膜に向けて噴射したときに液滴がはねて基板Ｗに付着し、ウォーターマークを発生させる。このような理由から、気体供給ノズル１３，１４から供給される気体の圧力は５０ｋＰａ〜３５０ｋＰａが最適である。

揺動アーム３５，３６には、基板Ｗに純水などの所定の液体を供給する液体供給ノズル４５，４６がそれぞれ取り付けられている。これらの液体供給ノズル４５，４６は、気体供給ノズル１３，１４と同様に、基板Ｗに対して略垂直に延びている。そして、基板Ｗの上方に位置する液体供給ノズル（第１の液体供給ノズル）４５からは基板Ｗの上面に所定の液体が供給され、基板Ｗの下方に位置する液体供給ノズル（第２の液体供給ノズル）４６からは基板Ｗの下面に所定の液体が供給されるようになっている。液体供給ノズル４５,４６は気体供給ノズル１３，１４に隣接して配置されており、液体供給ノズル４５,４６と気体供給ノズル１３，１４とは共に基板Ｗの半径方向に沿って移動する。

ここで、気体供給ノズル１３，１４と液体供給ノズル４５,４６との位置関係について図１４Ａ乃至図１４Ｄを参照して説明する。図１４Ａ乃至図１４Ｄは図１３に示す気体供給ノズルと液体供給ノズルとの位置関係を説明するための図である。

図１４Ａ乃至図１４Ｄに示すように、液体供給ノズル４５は、気体供給ノズル１３の径方向外側に配置されている。即ち、液体供給ノズル４５は、基板Ｗの半径方向において気体供給ノズル１３よりも外側に位置している。液体供給ノズル４５及び気体供給ノズル１３は、揺動アーム３５（図１３参照）に固定されているため、液体供給ノズル４５及び気体供給ノズル１３は互いの相対位置を保ちつつ矢印Ｓで示す円弧軌道を描きながら基板Ｗの半径方向に沿って移動する。従って、液体供給ノズル４５及び気体供給ノズル１３が基板Ｗの周縁部に向かって移動するとき、液体供給ノズル４５は、進行方向において気体供給ノズル１３よりも前方に位置することとなる。液体供給ノズル４５と気体供給ノズル１３との基板Ｗの半径方向における距離は１０〜３０ｍｍであることが好ましく、本実施形態では２０ｍｍである。液体供給ノズル４５と気体供給ノズル１３との距離が近すぎると、液体供給ノズル４５から供給された液体が気体供給ノズル１３からの気体の影響を受け、液体が飛び散るおそれがある。また、液体供給ノズル４５と気体供給ノズル１３との距離が遠すぎると、液体によって保護されない部分が基板Ｗの表面に生じる。従って、液体供給ノズル４５と気体供給ノズル１３との距離は１０ｍｍ〜３０ｍｍが最適である。

液体供給ノズル４６と気体供給ノズル１４との位置関係は、上述した液体供給ノズル４５及び気体供給ノズル１３との位置関係と同じである。即ち、図１４Ｃ及び図１４Ｄに示すように、液体供給ノズル４６は、基板Ｗの半径方向において気体供給ノズル１４よりも外側に位置している。液体供給ノズル４６と気体供給ノズル１４との距離は１０〜３０ｍｍであることが好ましく、本実施形態では２０ｍｍである。なお、２つ以上の気体供給ノズルを基板Ｗの上方及び下方にそれぞれ配置してもよく、同様に２つ以上の液体供給ノズルを基板Ｗの上方及び下方にそれぞれ配置してもよい。

また、液体供給ノズル４５及び気体供給ノズル１３を揺動アーム３５に取付けたのと同様に、各々１または複数の液体供給ノズル及び気体供給ノズルを揺動アーム３５とは異なる１または複数の揺動アームに取付け、基板Ｗの中心部から周縁部に向けて複数の異なる円弧軌道を同時に描くように移動させて乾燥を行うようにしてもよい。基板Ｗの中心部から複数の円弧軌道が略放射状に等角度で周縁部へ延びるようにすることで、基板Ｗを均一に乾燥することができる。基板Ｗの裏面に対しても同様にしてもよい。なお、円弧軌道に沿って移動させる代わりに液体供給ノズル及び気体供給ノズルを基板Ｗの中心部から周縁部に直線的に移動させてもよい。

次に、上述のように構成された基板処理装置の動作の一例について説明する。ここでは、基板Ｗとして、上面にＣｕ膜及びＬｏｗ−ｋ材が形成され、下面に酸化膜が形成された半導体ウエハを用いる。また、以下の動作例は、基板Ｗの上方に配置された液体供給ノズル４５のみから液体を基板Ｗに供給する場合を示す。

まず、基板Ｗを基板保持部１１のローラ２０に保持させ、３５ｍｉｎ^−１の回転速度で基板Ｗを回転させる。この状態でリンス液供給ノズル４０から処理液としてのリンス液（純水）を基板Ｗの上面に供給するとともに、リンス液供給ノズル４１Ａ，４１Ｂから基板Ｗの下面に処理液としてのリンス液（純水）を供給し、基板Ｗの上面及び下面に純水の液膜を形成する。

次に、気体供給ノズル１３，１４及び液体供給ノズル４５,４６を基板Ｗの中心部に移動させる。そして、リンス液供給ノズル４０，４１Ａ，４１Ｂからの純水の供給を停止すると同時または直前に、気体供給ノズル１３，１４から３００ｋＰａのＮ_２ガスを基板Ｗの上面及び下面に供給し、液体供給ノズル４５から流量４００ｃｃ／ｍｉｎの純水を基板Ｗの上面に供給する。この状態で、基板Ｗの回転速度を８０ｍｉｎ^−１に上げるとともに、気体供給ノズル１３，１４及び液体供給ノズル４５,４６を基板Ｗの周縁部に向かって移動させ、基板Ｗの上面及び下面を乾燥させる。

液体供給ノズル４５を移動させながら純水を供給することによって基板Ｗの上面には液膜が形成され、これにより基板Ｗの上面が保護される。気体供給ノズル１３から供給されたＮ_２ガスは液膜を基板Ｗの周縁部に移動させつつ、基板Ｗの上面を乾燥させる。基板Ｗの周縁部に移動した液膜（純水）はベベル吸引ノズル１６から吸引される。さらに純水は、基板Ｗからローラ２０に移動し、保持部吸引ノズル２４によって吸引される。このように、基板Ｗの上面に液膜を形成するとほぼ同時に液膜が除去されるため、基板Ｗの上面にウォーターマークを発生させることなく基板Ｗを乾燥することができる。

ベベル吸引ノズル１６及び保持部吸引ノズル２４から基板Ｗ上の純水を吸引すると、純水と空気とが混合されて摩擦が発生し、その摩擦により静電気が発生する。本実施形態では、ベベル吸引ノズル１６及び保持部吸引ノズル２４は、それぞれ導電部５１，５２を介して接地（アース）されているので、静電気による基板Ｗの帯電を防止することができる。従って、基板Ｗの上面に形成された回路への静電気による悪影響を排除することができ、歩留まりを向上させることができる。なお、基板保持部１１（ローラ２０）の少なくとも一部分を導電性材料で形成し、これを接地するようにしてもよい。この場合でも、静電気の除去が可能である。

なお、上記動作例では、基板Ｗの上面側の液体供給ノズル４５のみから液体を供給したが、基板Ｗの下面に形成された膜の種類によっては基板Ｗの下面側の液体供給ノズル４６からも液体を基板Ｗの下面に供給してもよい。基板Ｗの上面と下面とで濡れ性が異なる場合には、濡れ性に応じて基板Ｗの乾燥に要する時間を調整することが好ましい。例えば、基板Ｗの下面よりも上面の方が疎水性が高い場合は、基板Ｗの下面側の気体供給ノズル１４及び液体供給ノズル４６の移動を開始した後に、基板Ｗの上面側の気体供給ノズル１３及び液体供給ノズル４５の移動を開始する。この場合、基板Ｗの上面と下面とを同時に乾燥させるために、上面側の気体供給ノズル１３と下面側の気体供給ノズル１４とが同時に基板Ｗの周縁部に到達するように異なる速度で移動させる。このようにすることで、濡れ性の異なる上面と下面の乾燥を同時に終了させることができ、ウォーターマークの発生を効果的に防止することができる。

図１５Ａは本発明の第４の実施形態に係る基板処理装置の変形例の一部を示す拡大断面図であり、図１５Ｂは図１５Ａに示すXV−XV線矢視図である。
図１５Ａ及び図１５Ｂに示すように、気体供給ノズル１３の外周面を囲むようにミスト吸引ノズル５０が設けられている。気体供給ノズル１３から基板Ｗ上の液膜に向けて気体を供給すると、ミストが発生する。このミストが基板Ｗに付着すると、基板Ｗの表面にウォーターマークを発生させてしまう。本実施形態によれば、ミストが基板Ｗの表面に付着する前にミスト吸引ノズル５０によりミストを吸引することができる。なお、ミスト吸引ノズルを基板Ｗの下面側にも設けてもよい。

図１６は図１２に示す基板処理装置が組み込まれた研磨装置（ＣＭＰ装置）を模式的に示す平面図である。
図１６に示すように、研磨装置は、基板を研磨する一対の研磨ユニット９０ａ，９０ｂと、研磨された基板を洗浄する一対の洗浄モジュール９１ａ，９１ｂと、洗浄モジュール９１ａ，９１ｂにより洗浄された基板をさらに洗浄して乾燥させる一対の乾燥モジュール（本実施形態に係る基板処理装置）９２ａ，９２ｂとを備えている。洗浄モジュール９１ａ，９１ｂは第２の実施形態（図９及び図１０参照）と同様の構造であるが、乾燥手段（気体供給ノズル１３，１４）は備えていない。この各洗浄モジュール９１ａ，９１ｂはそれぞれ筒状のＰＶＡ（ポリビニルアルコール）スポンジ２９ａ，２９ｂ（図９及び図１０参照）を２つ有しており、これらのＰＶＡスポンジ（洗浄具）２９ａ，２９ｂは基板の上面及び下面にそれぞれ接触しつつその軸心回りに回転するようになっている。各洗浄モジュール９１ａ，９１ｂでは、基板は複数のローラ２０により保持されつつ回転させられ、この状態で、基板に洗浄液を供給しながらＰＶＡスポンジ２９ａ，２９ｂを回転させることにより、基板の上下面がスクラブ洗浄される。なお、基板の表面が、Ｌｏｗ−ｋ膜やシリコン膜のような疎水膜の場合は、ベベル部吸引ノズル１６や排気口３３（図９及び図８Ｂ参照）は使用しない。

この研磨装置では、全体が長方形をなす基台の一端側に研磨ユニット９０ａ，９０ｂが配置され、他端側に複数の基板を収納するための４基のカセット９３ａ，９３ｂ，９３ｃ，９３ｄが載置されるロード／アンロードユニット８９が配置されている。研磨ユニット９０ａ，９０ｂとロード／アンロードユニット８９を結ぶ線上には、搬送ロボット９４ａ，９４ｂと、各モジュール間で基板の受け渡しを行うときに基板を一時的に載置する仮置台９５とが配置されている。各搬送ロボット９４ａ，９４ｂは、水平面内で屈折自在な関節アームをそれぞれ有しており、関節アームは上下に配置された２つの把持部（ドライフィンガーとウェットフィンガー）を有している。搬送ロボット９４ａはカセット９３ａ，９３ｂ，９３ｃ，９３ｄの前方に設置され、各カセット９３ａ，９３ｂ，９３ｃ，９３ｄに対して平行に移動可能になっている。所定の選択されたカセットに搬送ロボット９４ａが移動し、この選択されたカセットに収納された基板が搬送ロボット９４ａにより一枚ずつ取り出される。

仮置台９５の両側には乾燥モジュール９２ａ，９２ｂが配置され、搬送ロボット９４ｂの両側には洗浄モジュール９１ａ，９１ｂが配置されている。各洗浄モジュール９１ａ，９１ｂに隣接して基板を反転させる反転機９６ａ，９６ｂが配置されている。これらの反転機９６ａ，９６ｂは搬送ロボット９４ｂの関節アームが到達可能な位置にそれぞれ配置されている。これらの反転機９６ａ，９６ｂに隣接して基板を研磨ユニット９０ａ，９０ｂに搬送するトランスポータ９７ａ，９７ｂが配置されている。

研磨ユニット９０ａ，９０ｂは同一の基本構成を有しているので、以下では、研磨ユニット９０ａについてのみ説明する。研磨ユニット９０ａは、上面に研磨面を有する研磨テーブル９８ａと、研磨対象物である基板を真空吸着により保持し、これを研磨テーブル９８ａの研磨面に押圧するトップリング９９ａと、トップリング９９ａとトランスポータ９７ａとの間で基板の受け渡しを行うプッシャー１００ａとを備えている。また、研磨ユニット９０ａは、研磨テーブル９８ａの研磨面に研磨液を供給する研磨液供給ノズル（図示せず）を備えている。研磨テーブル９８ａとトップリング９９ａとは互いに独立に回転するようになっている。このような構成において、回転している研磨テーブル９８ａの研磨面に研磨液を供給しながら、トップリング９９ａにより基板を研磨面に押圧しつつ回転させることで基板が研磨される。

洗浄モジュール９１ａ，９１ｂ及び乾燥モジュール９２ａ，９２ｂは処理液供給ユニット１０３に接続されており、この処理液供給ユニット１０３から洗浄モジュール９１ａ，９１ｂ及び乾燥モジュール９２ａ，９２ｂに洗浄液、リンス液、または薬液などの処理液が選択的に供給されるようになっている。また、研磨液供給ノズルは研磨液供給ユニット１０４に接続されており、この研磨液供給ユニット１０４から研磨液が研磨液供給ノズルを介して研磨面上に供給される。

一般に、基板の表面上に形成される物質（例えば絶縁膜）は前工程によって異なる。このため、前工程によって基板の表面が親水性または疎水性である場合がある。基板の表面が親水性であるか疎水性であるかによって、当然ながら基板上に液膜を形成するために必要な処理液の供給量が異なる。このような観点から、本実施形態では、基板Ｗの表面上に形成される物質に対応した処理液の供給量（流量）が予め記憶されている制御部１０５が設けられている。この制御部１０５は処理液供給ユニット１０３に接続されており、乾燥モジュール９２ａ，９２ｂを介して処理液供給ユニット１０３から基板に供給される処理液（リンス液）の流量が制御部１０５により調整されるようになっている。このように、前工程にて形成される物質の組成を予め制御部１０５に入力することによって、リンス液の一部が基板の周縁部から遠心力でこぼれる量以上の液量を供給することが可能となり、基板の上面にリンス液の液膜を形成することができる。また、研磨液供給ユニット１０４も制御部１０５に接続されており、研磨面に供給される研磨液の流量が制御部１０５により調整される。

制御部１０５は、図示しないタイマー、流量計、及びバルブを用いて、乾燥モジュール（基板処理装置）９２ａ，９２ｂから基板に供給されるリンス液及び乾燥用気体の流量と供給タイミングを制御する。制御部１０５にはモニター１０６が接続されており、モニター１０６によって基板に供給されるリンス液及び乾燥用気体の流量が監視されている。加えて、制御部１０５は、処理液供給ユニット１０３および乾燥モジュール（基板処理装置）９２ａ，９２ｂの運転を制御する。即ち、モニター１０６により監視されているリンス液や乾燥用気体の流量が各設定値（制御部１０５に記録されている流量）に対して異なる場合は、各流量計から制御部１０５にエラー信号が送信され、乾燥モジュール９２ａ，９２ｂの運転を停止させる。

次に、上述した研磨装置の動作について説明する。まず、配線材料としてのＣｕ及び絶縁膜としてのＬｏｗ−ｋ膜からなるデバイス部が表面に形成された複数の基板をカセット９３ａ（及び／またはカセット９３ｂ，９３ｃ，９３ｄ）に収納し、このカセット９３ａをロード／アンロードユニット８９に載置する。カセット９３ａからは１枚の基板が搬送ロボット９４ａにより取り出される。基板は、搬送ロボット９４ａによって仮置台９５に一旦載置された後、搬送ロボット９４ｂによって反転機９６ａに搬送される。反転機９６ａによりデバイス部が形成された基板の表面が下を向くように基板が反転させられた後、搬送ロボット９４ｂによってトランスポータ９７ａに搬送される。そして、基板はトランスポータ９７ａにより研磨ユニット９０ａのプッシャー１００ａに搬送され、プッシャー１００ａ上に載置される。その後、トップリング９９ａをプッシャー１００ａの直上方に移動させ、プッシャー１００ａを上昇させて、基板をトップリング９９ａの下面に吸着保持させる。この状態で、トップリング９９ａを研磨テーブル９８ａの上方に移動させる。そして、回転する研磨面に研磨液を供給しながらトップリング９９ａによって基板を研磨面に押圧しつつ回転させて基板を研磨する。

研磨後、基板はプッシャー１００ａに受け渡され、プッシャー１００ａからトランスポータ９７ａに受け渡される。その後、基板は搬送ロボット９４ｂによりトランスポータ９７ａから反転機９６ａに受け渡される。反転機９６ａにより基板を反転させた後、搬送ロボット９４ｂによって基板が洗浄モジュール９１ａに搬送される。洗浄モジュール９１ａでは、基板の上下面に洗浄液を供給しながら基板及びＰＶＡスポンジを１００ｍｉｎ^−１の回転速度でそれぞれ回転させ、基板の上下面を３０秒間スクラブ洗浄する。このスクラブ洗浄処理では、界面活性剤を含む洗浄液が使用され、この洗浄液を基板に供給することで、基板の疎水性表面を親水化する。これにより、基板の表面がウェット状態に維持され、基板の表面を露出させないようにすることができる。

次に、基板は搬送ロボット９４ｂにより乾燥モジュール（本実施形態の基板処理装置）９２ａに搬送される。乾燥モジュール９２ａでは、界面活性剤を含む洗浄液を供給しつつペンシル構造のＰＶＡスポンジ（図示せず）により洗浄を行った後、リンス液を供給して界面活性剤を含む洗浄液を洗浄したのち、基板を乾燥させる。

即ち、ペンシル構造のＰＶＡスポンジを６０ｍｉｎ^−１で回転させ、基板を１００ｍｉｎ^−１で回転させた状態で、ＰＶＡスポンジを基板の上面に押し付けつつ、２０ｍｍ／ｓの速度で揺動させて基板を洗浄する。このとき、界面活性剤を含んだ洗浄液を供給し、基板の上面全体に洗浄液の液膜を形成する。次に、界面活性剤を含んだ洗浄液を除去するため、基板を５０ｍｉｎ^−１で回転させながら、リンス液供給ノズル４０（図１２参照）からリンス液を２．５Ｌ／ｍｉｎの流量で基板の上面に供給し、基板の上面全体にリンス液の液膜を形成する。このとき、基板の下面にも、リンス液供給ノズル４１Ａ，４１Ｂ（図１２参照）からリンス液を１．５Ｌ／ｍｉｎの流量で供給する。リンス液としては、純水、炭酸水、水素水、オゾン水などが使用される。なお、ペンシル構造のＰＶＡスポンジによる洗浄に代えて、界面活性剤を含む薬液を超音波ノズルから流す超音波洗浄や、窒素ガス等の不活性ガスと界面活性剤を含む薬液を混合した２流体ジェットノズル洗浄を用いることも可能である。

リンス終了時までに、基板の中央部の上方及び下方に気体供給ノズル１３，１４（図１２参照）を移動させ、リンス処理終了と同時に乾燥用気体（例えばＮ_２ガス）の噴射を開始する。さらに乾燥気体供給ノズル１３，１４は、乾燥用気体を基板に向けて噴射しながら、基板の中央部から周縁部に移動する。これにより基板上のリンス液が除去されて基板が乾燥される。このような乾燥方法によれば、リンス液は液滴状態にならず、さらには、基板が低速で回転するため、液滴飛散などによるウォーターマークの発生が防止される。乾燥終了後は、搬送ロボット９４ａにより基板がロード／アンロードユニット８９のカセット９３ａに戻される。なお、上述した研磨装置は、第３の実施形態に係る基板処理装置が組み込まれた構成を有しているが、これに代えて第４の実施形態に係る基板処理装置を組み込んでもよい。

図１７は本発明の第３の実施形態に係る基板処理装置が組み込まれた無電解めっき装置を模式的に示す平面図である。この無電解めっき装置は、基板の表面に露出した配線金属の上に配線保護膜を選択的に形成する、いわゆるキャップめっきを行うための装置である。また、処理対象となる基板は、絶縁膜としてのＬｏｗ−ｋ膜の表面に形成された凹部内に配線材料としてのＣｕが埋め込まれた半導体ウエハである。なお、図１６及び図１７において付された同一の符号は同一の構成を示しているので、その重複する説明を省略する。

図１７に示すように、無電解めっき装置は、ロード／アンロードエリア１１０、洗浄エリア１１１、及びめっき処理エリア１１２の３つのエリアに区分されている。ロード／アンロードエリア１１０内には、４基のカセット９３ａ，９３ｂ，９３ｃ，９３ｄが載置されるロード／アンロードユニット８９と、基板を反転させる反転機９６ａと、ロード／アンロードユニット８９と反転機９６ａとの間で基板の受け渡しを行う搬送ロボット９４ａとが設置されている。

洗浄エリア１１１内には、ロード／アンロードエリア１１０側に位置して仮置台９５が配置されている。また、洗浄エリア１１１の両側に位置してキャップめっき処理後の基板を洗浄する２台の洗浄モジュール９１ａ，９１ｂと、これらの洗浄モジュール９１ａ，９１ｂにより洗浄された基板をさらに洗浄して乾燥させる乾燥モジュール（基板処理装置）９２ａ，９２ｂとが配置されている。

また、洗浄エリア１１１内には、めっき処理エリア１１２側に位置してめっき前の基板を前洗浄する前洗浄モジュール１１４と、基板を反転させる反転機９６ｂとが配置されている。さらに、洗浄エリア１１１の中央に位置して、仮置台９５、洗浄モジュール９１ａ，９１ｂ、乾燥モジュール９２ａ，９２ｂ、前洗浄モジュール１１４、及び反転機９６ｂの間で基板の受渡しを行う搬送ロボット９４ｂが配置されている。

めっき処理エリア１１２内には、基板の表面に触媒を付与する第１前処理ユニット１１５ａ，１１５ｂと、この触媒を付与した基板の表面に薬液処理を行う第２前処理ユニット１１６ａ，１１６ｂと、基板の表面に無電解めっき処理を施す無電解めっきユニット１１７ａ，１１７ｂとが並列に配置されている。また、めっき処理エリア１１２内の端部には、めっき液供給ユニット１１８が設置されている。さらに、めっき処理エリア１１２の中央部には、走行型の搬送ロボット９４ｃが配置されており、この搬送ロボット９４ｃは、前洗浄モジュール１１４、第１前処理ユニット１１５ａ，１１５ｂ、第２前処理ユニット１１６ａ，１１６ｂ、無電解めっきユニット１１７ａ，１１７ｂ、及び反転機９６ｂとの間で基板の受渡しを行う。

本実施形態に係る無電解めっき装置は、洗浄モジュール９１ａ，９１ｂ、乾燥モジュール９２ａ，９２ｂ、第１前処理ユニット１１５ａ，１１５ｂ、第２前処理ユニット１１６ａ，１１６ｂ、無電解めっきユニット１１７ａ，１１７ｂ、及びめっき液供給ユニット１１８に所定の処理液（洗浄液、薬液、リンス液、めっき液など）を選択的に供給する処理液供給ユニット１０３をさらに備えている。この処理液供給ユニット１０３は制御部１０５に接続されており、制御部１０５によって処理液供給ユニット１０３から洗浄モジュール９１ａ，９１ｂ、乾燥モジュール９２ａ，９２ｂ、第１前処理ユニット１１５ａ，１１５ｂ、第２前処理ユニット１１６ａ，１１６ｂ、無電解めっきユニット１１７ａ，１１７ｂ、及びめっき液供給ユニット１１８に所定の処理液が選択的に供給されるように制御される。この場合、乾燥モジュール９２ａ，９２ｂを介して処理液供給ユニット１０３から基板に供給される処理液の流量が制御部１０５により調整される。

次に、上述した無電解めっき装置の動作について説明する。まず、複数の基板をカセット９３ａ（及び／またはカセット９３ｂ，９３ｃ，９３ｄ）に収納し、このカセット９３ａをロード／アンロードユニット８９に載置する。カセット９３ａからは１枚の基板が搬送ロボット９４ａにより取り出され、反転機９６ａに搬送される。反転機９６ａによりデバイス部が形成された基板の表面が下を向くように（フェースダウン）基板が反転させられた後、搬送ロボット９４ａによって仮置台９５に一旦載置される。その後、搬送ロボット９４ｂによって基板が仮置台９５から前洗浄ユニット１１４に搬送される。

前洗浄ユニット１１４では、Ｌｏｗ−ｋ膜上に残留する銅などのＣＭＰ残さなどを除去する。例えば、基板をフェースダウンで保持し、０．５Ｍの硫酸等の酸溶液（薬液）中に基板を１分間浸漬させる。その後、基板の表面を超純水等の洗浄液で洗浄する。

次に、基板を搬送ロボット９４ｃで第１前処理ユニット１１５ａ（または１１５ｂ）に搬送し、ここで基板をフェースダウンで保持して、基板の表面に触媒付与を行う。この触媒付与は、例えば、０.００５ｇ／ＬのＰｄＣｌ₂と約０．２ｍｏｌ／ＬのＨＣｌ等の混合溶液（薬液）中に、基板を１分間程度浸漬させることにより行われる。これにより、配線（Ｃｕ）の表面に触媒としてのＰｄ（パラジウム）が付着し、配線の表面に触媒核（シード）としてのＰｄ核が形成される。その後、基板の表面を純水（ＤＩＷ）で洗浄する。

そして、この触媒を付与した基板を搬送ロボット９４ｃで第２前処理ユニット１１６ａ（または１１６ｂ）に搬送し、ここで基板をフェースダウンで保持して、基板の表面に薬液処理を行う。例えば、Ｎａ_３Ｃ_６Ｈ_５Ｏ_７・２Ｈ_２Ｏ（クエン酸ナトリウム）等の溶液（薬液）中に基板を浸漬させて、配線（Ｃｕ）の表面に中和処理を施す。その後、基板の表面を純水で水洗いする。このようにして無電解めっきの前処理が施された基板は搬送ロボット９４ｃにより無電解めっきユニット１１７ａ（または１１７ｂ）に搬送される。

無電解めっきユニット１１７ａでは、基板をフェースダウンで保持し、液温が８０℃のＣｏ−Ｗ−Ｐめっき液中に基板を２分間程度浸漬させて、活性化した配線の表面に選択的な無電解めっき（無電解Ｃｏ−Ｗ−Ｐ蓋めっき）を施す。その後、基板の表面を超純水等の洗浄液で洗浄する。これによって、配線の表面に、Ｃｏ−Ｗ−Ｐ合金膜からなる配線保護層（キャップめっき層）が選択的に形成される。

次に、この無電解めっき処理後の基板は搬送ロボット９４ｃにより反転機９６ｂに搬送され、ここでデバイス部が形成された表面が上向き（フェースアップ）となるように基板を反転させる。さらに、基板は搬送ロボット９４ｂによって反転機９６ｂから洗浄モジュール９１ａ（または９１ｂ）に搬送される。洗浄モジュール９１ａでは、基板に洗浄液を供給しながら、ＰＶＡスポンジ（ロールブラシ）２９ａ，２９ｂ（図９および図１０参照）を回転させて基板をスクラブ洗浄し、基板の表面に付着したパーティクルなどを除去する。このスクラブ洗浄処理では、界面活性剤を含む洗浄液が使用され、この洗浄液を基板に供給することで、基板の疎水性表面を親水化する。これにより、基板の表面がウェット状態に維持され、基板の表面を露出させないようにすることができる。

次に、基板は搬送ロボット９４ｂによって乾燥モジュール９２ａ（または９２ｂ）に搬送される。乾燥モジュール９２ａでは、リンス液を用いてリンス処理を行った後、基板を乾燥させる。即ち、基板を５０ｍｉｎ^−１で回転させながら、リンス液供給ノズル４０（図１２参照）からリンス液を２．５Ｌ／ｍｉｎの流量で基板の上面に供給し、基板の上面全体にリンス液の液膜を形成させる。このとき、基板の下面にも、リンス液供給ノズル４１Ａ，４１Ｂ（図１２参照）からリンス液を１．５Ｌ／ｍｉｎの流量で供給する。リンス液としては、純水、炭酸水、水素水、オゾン水などが使用される。

リンス終了時までに、基板の中央部の上方及び下方に気体供給ノズル１３，１４（図１２参照）が移動してきており、リンス処理の終了と同時に乾燥用気体（例えばＮ_２ガス）の噴射が開始される。さらに乾燥気体供給ノズル１３，１４は、乾燥用気体を基板に向けて噴射しながら、基板の中央部から周縁部に移動する。これにより基板上のリンス液が除去されて基板が乾燥される。このような乾燥方法によれば、リンス液は液滴状態にならず、さらには、基板が低速で回転するため、液滴飛散などによるウォーターマークの発生が防止される。乾燥終了後は、搬送ロボット９４ａにより基板がロード／アンロードユニット８９のカセット９３ａに戻される。なお、上述した無電解めっき装置は、第３の実施形態に係る基板処理装置が組み込まれた構成を有しているが、これに代えて第４の実施形態に係る基板処理装置を組み込んでもよい。

次に、本発明の第５の実施形態における基板処理装置について説明する。図１８は本実施形態に係る基板処理装置の平面図である。図１８に示す本実施形態の基板処理装置２００の基本的構成および動作は、図１乃至図２Ｂに示す基板処理装置１と同様であるので、ここではその重複する説明を省略する。なお、図１８において、基板処理装置１と同一の構成部材には同一の符号が付されている。

図１９は、図１８に示す基板処理装置が基板Ｗの表面（上面）および裏面（下面）を洗浄している状態を示す。図１９に示すように、昇降手段（不図示）により所定の高さに上面側の洗浄ノズル（基板処理部）１２が基板Ｗの表面側に近接して配置され、下面側の洗浄ノズル（基板処理部）１５が同様に基板Ｗの裏面側に近接して配置される。なお、下面側の洗浄ノズル１５は、昇降手段（不図示）により所定の高さに近接して配置されている。なお、この装置においても、基板Ｗはローラ２０によって構成される基板保持部１１により回転力を付与されつつ水平に保持されている。また、上面側の気体供給ノズル１３，及び下面側の気体供給ノズル１４はそれぞれ退避位置にある。洗浄終了後には、上面側の洗浄ノズル１２は、基板Ｗの半径方向の退避位置に退避し、代わりに上面側の気体供給ノズル１３が移動し、乾燥気体を基板Ｗ上に供給し、乾燥工程が行われる。同様に、下面側の洗浄ノズル１５も基板Ｗの半径方向及び下方の退避位置に退避し、代わりに下面側の気体供給ノズル１４が所定位置に移動し、基板Ｗの下面側に気体を供給し、乾燥工程が行われる。

この洗浄ノズル１２，１５は、洗浄ノズルに流体供給口と流体吸引口を離間して、例えば直径２００ｍｍの基板を処理する場合、それぞれ約１０個の流体供給口と約１０個の流体吸引口を交互に配置し、流体供給口から例えば洗浄液等の流体(液)を基板Ｗに供給すると共に、基板Ｗに付着した流体(液)を流体吸引口から吸引する。ここで、流体供給口と流体吸引口は往復運動し、流体の各々供給と吸引を行うことで、洗浄等の処理が行われる。この処理によれば基板面からの流体の飛散が抑制され、処理後の基板上の流体残量が極めて少なくなるという特長がある。

図２０Ａ乃至図２０Ｃは、洗浄ノズルの具体的な構成例を示す。洗浄ノズル１２，１５には、それぞれ側部に作用面（第１の作用部）Ｋ１および作用面（第２の作用部）Ｋ２を有している。それぞれの作用面Ｋ１，Ｋ２には流体供給口２２７と流体吸引口２２８とが交互に且つ直線状に整列して配置されている。図２０Ｂおよび図２０Ｃに示すように、各流体供給口２２７は共通の供給管（供給流路）２２９に接続され、各流体吸引口２２８は同様に共通の排出管（排出流路）２３０に接続されている。従って、供給管２２９に流体（例えば、液体）を供給すると、流体供給口２２７から流体が基板面に供給される。排出管２３０は真空源に連通し、真空吸引されており、それぞれの流体吸引口２２８から基板面に付着した流体が吸引される。

図示の例では、洗浄ノズル１２，１５は、それぞれ２面の流体供給口２２７と流体吸引口２２８の配列を備えており、２種類の流体の使用が可能である。それぞれの洗浄ノズル１２，１５は、２本の排出管２３０，２３０と２本の供給管２２９，２２９とを備えている。そして、一対の供給管２２９と排出管２３０が作用面Ｋ１に開口する流体供給口２２７と流体吸引口２２８とにそれぞれ接続されている。そして、他の一対の供給管２２９と排出管２３０とが作用面Ｋ２に開口する流体供給口２２７と流体吸引口２２８とにそれぞれ接続されている。流体供給口２２７と流体吸引口２２８の配置は、例えば、流体供給口２２７，流体供給口２２７，流体吸引口２２８，流体供給口２２７，流体供給口２２７，流体吸引口２２８…のように不規則に配置してもよい。

図示しないモータなどの回転手段により洗浄ノズル１２，１５をそれぞれ中心軸心Ｏ_１，Ｏ_２（図２０Ｂ及び図２０Ｃ参照）の回りに４分の１回転させて、作用面Ｋ１，Ｋ２を切り換えることで、作用面Ｋ１，Ｋ２のいずれか一方を基板に対向させることができる。これにより同一の洗浄ノズル１２，１５で異なる流体による処理を行うことが可能である。例えば、作用面Ｋ１により薬液処理やエッチングプロセスを行い、作用面Ｋ２により、作用面Ｋ１でのプロセスに引きつづいて、純水等によりリンス処理を行い、作用面Ｋ１によるプロセスで基板Ｗに残留する流体をリンス液に置き換えるようにしてもよい。なお、図示の例では、作用面Ｋ１により洗浄ノズル１２，１５から処理液を供給し、基板Ｗの上面と下面を処理している様子を表わしている。

図２２Ａに示すように、それぞれの流体供給口２２７は、基板Ｗの表面と一定の距離で配置されることが好ましく、同様に、それぞれの流体吸引口２２８も、基板Ｗの表面と一定の距離で配置されることが好ましい。これにより、全ての流体供給口２２７から基板に同一の距離で流体を供給できるので、基板Ｗを均一に処理することが可能である。また、全ての流体吸引口２２８において基板に同一の距離から吸引することができ、基板Ｗに対する吸引力を全ての流体吸引口２２８で偏りなく一定に保つことができる。

流体供給口２２７の先端と基板Ｗの表面との距離は、好ましくは２ｍｍ以下、さらに好ましくは０．５ｍｍ以下とする。同じく、流体吸引口２２８の先端と基板Ｗの表面との距離は、好ましくは２ｍｍ以下、さらに好ましくは０．５ｍｍ以下とする。このとき、流体供給口２２７と基板Ｗの表面との距離は、流体吸引口２２８と基板Ｗの表面との距離と等しくなくてもよい。流体供給口２２７および流体吸引口２２８を基板Ｗに近接して配置することによって、基板Ｗに供給した流体が基板Ｗに対して相対的に静止した状態で行うことができ、さらに吸引の効率も向上する。各流体供給口２２７から供給される流体の流量は１〜３０ｍＬ／ｍｉｎであることが好ましく、特に薬液を供給して基板Ｗの表面と反応させるためには、１〜１０ｍＬ／ｍｉｎ、さらに好ましくは１〜５ｍＬ／ｍｉｎ程度である。例えば、直径２００ｍｍのウエハの場合、片面を洗浄するのに使用する流体の流量は３０ｍＬ／ｍｉｎ程度である。このように、基板に供給される流量が非常に少ないため、処理中の流体の飛散が極めて少ない。さらに、処理後の基板上の液残量が極めて少なくなる。なお、流体供給口２２７から基板上に供給された流体が流体吸引口２２８から直接吸引されることがないように、流体供給口２２７と流体吸引口２２８は間隔ｓで離間することが好ましく、作用面Ｋ１（またはＫ２）から段差ｄ（図２２Ａ参照）だけ突出していることが好ましい。ｄ及びｓは、少なくとも１ｍｍであること好ましい。

この洗浄ノズル１２，１５は、それぞれ基板Ｗの半径方向に沿って図２１に矢印Ｒで示すように往復運動可能となっている。洗浄ノズル１２，１５の配置方向と、洗浄ノズル１２，１５の往復運動は、必ずしも同一直線状でなくてもよい。図２２Ａに示すように、この洗浄ノズル１５（または１２）では基板Ｗに近接した流体供給口２２７から基板Ｗに流体を供給（静置）し、ある時間後に基板Ｗに残留した余剰の流体を流体供給口２２７と離間して配置した流体吸引口２２８から吸引除去する。従来の装置では、基板Ｗに供給した流体を高速回転による遠心力で排除している。

この洗浄ノズル（基板処理部）１２，１５によれば、基板Ｗへの流体の供給は、基板Ｗ上で流体が基板Ｗに対して動かないように行われる。そして、供給された流体は基板Ｗ上に一定時間残留して基板Ｗの表面と十分に反応した後、流体吸引口２２８が上述した洗浄ノズル１２，１５の半径方向の往復運動により移動しながら、基板Ｗの表面と反応した流体を吸引する。言いかえると、複数の流体供給口２２７は、基板Ｗの半径方向に沿って往復移動しつつ、回転する基板Ｗの表面全体に流体（液体）を略均一な厚さの薄膜状に塗布、または印刷するように供給する。この場合、流体の供給流速を低くすることが好ましい。即ち、流体（液体）の供給流速は好ましくは５ｍ／ｓ以下、さらに好ましくは１ｍ／ｓ以下である。また、基板Ｗの回転速度は、５００ｍｉｎ^−１以下、特に１００ｍｉｎ^−１以下が好ましい。

この流体の供給と吸引を組み合わせた方法によって、流体の使用量は一般的な基板中央部に供給してスピン洗浄するという方式に比べ、大幅に削減可能である。また、流体を基板Ｗ上に供給し、その流体を吸引することで、流体の飛散が防止できる。また、吸引によって基板Ｗに残留する流体の量およびその厚みは常に基板Ｗの表面全体にわたって一定に保たれ、処理の安定性及び均一性が向上する。

上述したように、この洗浄ノズル１２，１５では、流体（液体）を供給したい位置に供給（静置）するので、基板Ｗの高速回転により流体を基板全体に広げるものではなく、１００ｍｉｎ^−１前後の低速回転での処理が好ましい。一般に基板Ｗの中央部に流体を供給し回転によって基板Ｗ全体に広げる方式では、例えば直径２００ｍｍの半導体基板で５００ｍｉｎ^−１の回転速度で、少なくとも０．５Ｌ／ｍｉｎの流量の流体を基板の片面に供給する必要がある。上述したように、この洗浄部では流体の供給と吸引を繰り返す方法であるので、３０ｍＬ／ｍｉｎ前後の流体の流量で十分な基板の洗浄が可能となる。

洗浄ノズル１２，１５の基板Ｗの半径方向に沿った往復運動の周期は、基板Ｗの回転周期より大きくすることが必要である。仮に基板Ｗの回転周期と洗浄ノズル１２，１５の往復運動の周期が同じであるとすると、常に基板Ｗ上の一定の位置で流体の供給及び吸引が行われるため、処理が不均一になる。これに対して、基板Ｗの回転周期に対して洗浄ノズル１２，１５の往復運動の周期を長くすると、例えば、洗浄ノズル１２，１５の一往復に対して基板Ｗが数回転し、基板Ｗ上への流体の供給及び吸引は渦巻き状に行われる（図２２Ｂ，図２２Ｄ参照）。一方、基板の回転周期に対して洗浄部の往復運動の周期を短くすると、基板上での流体の軌跡は、非常に複雑になる。（図２２Ｃ参照）。このため、流体の供給後ある程度の時間をおいて吸引されるため、流体の反応に十分な時間が与えられ、均一な処理が可能である。

また、流体供給口２２７と流体吸引口２２８との往復運動の際、移動端での停止時間が０．５秒以内であることが好ましい。洗浄ノズル１２（または１５）の往復運動の際、反転時に停止する時間は同じ位置に液を供給することになるので、なるべく短いことが好ましい。例えば、洗浄ノズル１２（または１５）の一往復が５秒であるとすると、移動端での停止時間は０．５秒以内、さらに好ましくは０．１秒以内である。

また、図２１のとおり、洗浄ノズル１５の流体供給口２２７の移動範囲は、基板Ｗの中心Ｗｏ及び端部Ｗ_Ｅを含まない基板Ｗの半径方向の範囲内とすることが好ましい。基板Ｗの中央Ｗｏに流体供給口２２７を移動すると、中央Ｗｏへの流体の供給量が他に比べて多くなり、好ましいことではない。このため、流体供給口２２７の移動範囲は基板の中心点Ｗｏを含まないで、中心点Ｗｏに近接するように位置することが好ましい。また、基板Ｗの端部Ｗ_Ｅに流体を供給すると、基板外に流体が飛散する可能性があるため、流体供給口２２７の移動範囲を制限することが必要である。

なお、図２０Ａに示す洗浄ノズル（基板処理部）は、流体供給口２２７と流体吸引口２２８とが一定間隔で且つ直線状で配置されているが、必ずしも一定間隔で交互に直線状に配置しなくても上記洗浄機能を達成することができる。また、この実施形態では洗浄ノズル１２，１５に２つの作用面Ｋ１，Ｋ２を備え、それぞれに流体供給口２２７と流体吸引口２２８とを配置したが、流体供給口と流体吸引口とを作用面Ｋ１，Ｋ２のうちの一面に配置し、他の一面に流体供給口のみを配置するようにしてもよい。また、作用面は２面に限らず、３面、さらに４面以上に流体供給口及び流体吸引口を配置するようにしてもよい。さらには、洗浄ノズル１２，１５はその断面が多角形であっても、円形であっても、２つ以上の作用ノズル群を有する構造でもよい。また、図２０Ｂおよび図２０Ｃに示すように洗浄ノズル１２，１５の断面は多角形と円形を組み合わせた形状とすることができる。

図２０Ａに示すように、流体供給口２２７は複数であって、各流体供給口２２７から供給する流体の流量をそれぞれ制御し、基板Ｗの中心付近から周縁部に向かって流体の供給流量が増加するように流体供給口２２７の開口径を調整しておくことが好ましい。この洗浄ノズルは、回転する基板に流体を供給していくものであるので、基板の外周側に行くに従って、単位時間当たりの供給対象面積が広がることになる。このため、外周側に行くに従って各流体供給口から供給する流体の流量を対象面積に対応して増大していくことが必要であり、これにより基板面の全面にわたっての流体の均一な供給を行うことができる。

また、複数の流体供給口２２７のうちの少なくとも１つの流量をモニタリングする手段を備えることが好ましい。例えば、流体の供給圧力を測定することで、流体供給口２２７の開口径または大きさから各供給口２２７の供給流量および流速を算定することができる。さらに、所定の供給流量、流速となるように供給圧力を制御することにより、洗浄液等の流体の流量精度を高めることができる。また、流体の加温または冷却の両方またはいずれかを行う温度制御手段を備えることが好ましい。流体の基板処理性能は温度に依存する場合があり、このような場合には流体の好適な温度に調整できることが好ましい。温度制御手段としては、流体の供給配管にヒータあるいは冷却部を備えることで実現することができる。

一方、各流体吸引口２２８もコンダクタンスを調整自在な構成（吸引口形状および大きさ）としており、各流体吸引口２２８は所定の吸入圧力に調整した同一のまたは各流体吸引口２２８毎に別々の真空源により処理流体を吸引する。各流体吸引口２２８からの流体の吸引流量・流速は、吸引口２２８のそれぞれの開口径を設定することで個々に変更できる。流体吸引口２２８の開口径を一旦設定した場合、真空源の吸引強度を変えることにより吸引流量・流速を変更できる。基板Ｗの各半径位置における供給流量よりも吸引流量が少なくなるようにすること、および各流体吸引口２２８からの吸引流量を等しくするか、基板Ｗの周縁部に向かうほど吸引流量を低下させるようにすることが、（言い換えると、基板Ｗの表面全体に処理液を均一の厚さに常に堆積させ、かつ基板Ｗの表面のあらゆる箇所で均一な速度で処理液を供給・吸引により置換させることが、）基板Ｗの表面全体を均一に処理する上で好ましい。

また、被処理基板（ウエハ）の種類や、基板の表面に形成される膜の種類に応じて上述の基板回転速度、洗浄ノズル１２，１５の基板面との距離、洗浄ノズル１２，１５の往復運動の周期、平均速度、最大速度、供給する流体の供給圧力や温度、真空源の真空強度や流体の種類等の処理条件を設定して被処理基板の処理中に各処理条件に対応する実測値をモニターし、各処理条件の所定の設定データとその実測値を比較し、実測値がその所定の設定データを維持するように基板の処理工程を制御する手段を備えてもよい。

また、基板の下方に洗浄ノズル１５を配置した基板処理装置において、ベベル部（周縁部）の上方にベベル洗浄ノズルを設けてもよい。これにより、ベベル洗浄ノズルによる基板の上面側のベベル部処理と同時に、洗浄ノズル１５による基板Ｗの裏面の洗浄またはエッチングが可能である。もしくは、基板の上方に洗浄ノズル１２を配置し、下面側のベベル部（周縁部）を処理するベベル洗浄ノズルをベベル部の下方に設けてもよい。

また、流体吸引口２２８から吸引した流体（液体）を回収し、再使用する手段をさらに備えることが好ましい。例えば、使用済み流体を回収タンクに回収し、フィルタで濾過した後に本基板処理装置の流体供給タンクに戻すようにすることが好ましい。また、回収した流体を再生する手段をさらに備えることが好ましい。さらに、回収または再生した流体の濃度または含有不純物の濃度等をモニタリングする手段を備えることが好ましい。

図２３及び図２４は、本発明の第６の実施形態の基板処理装置の概略構成を示し、図２５は第６の実施形態の基板処理装置のシステム構成を示す。この基板処理装置２００’では、処理対象の基板Ｗがローラ２０からなる基板保持部１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄにより回転しつつ保持されることや、保持吸引ノズル２４（２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ）から処理液を吸引し、保持部洗浄ノズル２６（２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ）から洗浄液をクランプ部２１に供給しつつ基板Ｗを処理することは上述の実施形態と同様である。しかしながら、この実施形態では洗浄ノズル１５を基板Ｗの下面側のみに備え、基板Ｗの上面側には水平・垂直方向に移動可能なパージ板２３８を備えている。パージ板２３８には図示しない開口が少なくとも１つ設けられており、この開口からＮ_２ガス等の不活性ガスが基板Ｗに供給されるようになっている。これにより、基板Ｗの下面側から生じる流体（液体）のミストや薬液雰囲気により基板表面を汚染または変質することを防止することができる。なお、開口は、パージ板２３８の基板Ｗの中心に対応した位置に１つだけ設けてもよく、または、複数の開口を基板Ｗと同心上に配列された複数の円に沿って半径方向に等間隔に配置してもよい。

また、この基板処理装置では、基板の上面側の周縁部（ベベル部）を洗浄液で洗浄するベベル洗浄ノズル（周縁部洗浄部）２３６を備え、また洗浄液を吸引するベベル吸引ノズル（周縁部吸引部）２３７を備えている。ベベル洗浄ノズル２３６はベベル吸引ノズル２３７に近接して配置され、基板Ｗの回転方向においてベベル吸引ノズル２３７よりも前方に位置している。従って、ベベル洗浄ノズル２３６から供給された洗浄液は基板Ｗが矢印方向に略一周する直前でベベル吸引ノズル２３７から吸引されて除去される。この装置によれば、基板裏面側の洗浄を行うことができると共に、基板表面側のベベル部の洗浄等の処理を行うことができる。また、上述のベベル洗浄ノズル２３６およびベベル吸引ノズル２３７によれば、エッチング処理等の処理を行い、その後に洗浄処理を行うことも可能である。また、ベベル洗浄ノズル２３６、ベベル吸引ノズル２３７はそれぞれ基板Ｗの周縁部の処理位置を調整できるように基板Ｗの半径方向にモータＭにより移動可能となっている。さらにベベル洗浄ノズル２３６、ベベル吸引ノズル２３７を基板Ｗの中心から周縁部に往復移動させて基板Ｗの表面全体を処理するようにしてもよい。なお、パージ板２３８は基板Ｗの周縁部と、ベベル洗浄ノズル２３６およびベベル吸引ノズル２３７と接触しないだけの基板Ｗの周縁部を覆わない略円形状としている。

この基板処理装置２００’においては、図２５に示すように、薬液圧送槽２３１から洗浄ノズル１５に薬液が供給され、洗浄ノズル１５の流体供給口２２７（図２０Ａ参照）から基板Ｗの面上に薬液が供給される。洗浄ノズル１５は、モータＭにより図２５中の矢印に示すように水平方向に往復運動し、基板Ｗ上に供給された薬液を流体吸引口２２８（図２０Ａ参照）から回収する。流体吸引口２２８から回収された薬液は一旦回収槽（気液分離槽）２３２に送られ、ここで気液分離され、さらに循環槽２３３に送られる。

循環槽２３３に貯えられた使用済みの薬液はポンプＰにより加圧され、フィルタ２３４により濾過され、温調器２３５により温度が調整された後に再使用可能な薬液として薬液圧送槽２３１に戻される。このようにして薬液の循環再利用が可能であり、これにより薬液の省資源化が図れる。なお、ベベル洗浄ノズル２３６から基板のベベル部に供給される薬液もベベル吸引ノズル２３７により吸引され、同様に再利用することが可能である。なお、ここでは図示しないが、循環槽２３３に戻った使用済みの薬液を再生する手段を備えることで、使用済み薬液の再生再利用も可能である。

図２６は、図１８または図２３に示す基板処理装置を用いた基板処理システムの概略平面図である。この基板処理システム２７１の構成および動作は、図１１に示す基板処理システム７１と同様であり、同一のユニットには同一の符号を付して重複する説明を省略する。この場合においても、エッチング装置８２の構成を、上述した基板処理装置２００または２００’と同じとし、洗浄ノズル１２，１５から洗浄液の代わりにエッチング液を供給し、エッチング処理に使用してもよい。また、エッチング装置８２を設けずに、基板処理装置２００（または２００’）によって、エッチング処理と、洗浄処理と乾燥処理を行うようにしてもよい。さらに、エッチング装置８２の代わりに基板処理装置２００（または２００’）を設け、２台の基板処理装置２００（または２００’）でエッチング処理と、洗浄処理と乾燥とを並行して行うようにしてもよい。

なお、この基板処理ユニット２７１では、エッチング装置８２、めっき装置８４に代えて、基板周縁部のエッチングを行うベベルエッチング装置や基板周縁部の研磨を行うベベル研磨装置、めっき層等の電解研磨を行う電解研磨装置、基板の表面を化学・機械研磨するＣＭＰ装置等に置き換えてもよい。また、エッチング装置８２、めっき装置８４に代えて全て基板処理装置２００または２００’とし、合計３台の複数の基板処理装置２００または２００’により基板処理ユニット２７１を構成してエッチング処理及び／または洗浄処理と乾燥とを並行して行うようにしてもよい。

次に、本発明の基板保持装置について図面を参照して説明する。
図２７は本発明の第７の実施形態に係る基板保持装置を模式的に示す平面図である。図２８は、図２７のXXVIII−XXVIII線断面図である。なお、本実施形態では、基板として半導体ウエハが使用されている。

図２７に示すように、基板保持装置は、半導体ウエハＷを水平に保持して回転させる４つのローラ３０１ａ，３０１ｂ，３０１ｃ，３０１ｄ（以下、総称するときは単にローラ３０１という）を備えている。これらのローラ３０１の移動方向は、半導体ウエハＷの半径方向に延びるガイドレール３０２ａ，３０２ｂ，３０２ｃ，３０２ｄによって規制されている。すなわち、図２７の矢印に示すように、それぞれのローラ３０１は半導体ウエハＷの半径方向に沿って半導体ウエハＷの中心Ｃに向かって移動するように構成されている。ローラ３０１には、それぞれ駆動機構としてのエアシリンダ３０３ａ，３０３ｂ，３０３ｃ，３０３ｄ（以下、総称するときは単にエアシリンダ３０３という）が連結されており、これらのエアシリンダ３０３によってそれぞれのローラ３０１が半導体ウエハＷの半径方向に沿って移動し、半導体ウエハＷの端部に当接及び離間するようになっている。これらのローラ３０１は、半導体ウエハＷの周方向において等間隔に配置されている。ローラ３０１は駆動源であるモータ(図示せず)に連結されており、モータを駆動することにより、それぞれのローラ３０１が同期して同一方向に回転するようになっている。

図２７及び図２８に示すように、中心線ＣＬによって２等分される半導体ウエハＷの半分の領域に接触するローラ３０１ａ，３０１ｂの移動を停止させるストッパ３０４ａ，３０４ｂが設けられている。なお、図２８においてはストッパ３０４ａのみを示す。ローラ３０１ａ，３０１ｂは、エアシリンダ３０３ａ，３０３ｂから第１の押圧力を受けてストッパ３０４ａ，３０４ｂに当接するまで半導体ウエハＷの中心Ｃに向かって移動し、ストッパ３０４ａ，３０４ｂによって予め決められた所定の位置に固定される。一方、半導体ウエハＷの他方の側に位置するローラ３０１ｃ，３０１ｄは、エアシリンダ３０３ｃ，３０３ｄから第１の押圧力よりも小さい第２の押圧力を受けて、その移動が規制されることなく半導体ウエハＷの中心Ｃに向かって移動する。

図２９は、図２８に示すローラの要部を示す拡大断面図である。
図２９に示すように、ローラ３０１ａの上端付近には、ローラ３０１ａの外周面に沿って延びる溝状のクランプ部３０５が形成されている。このクランプ部３０５は、その中央に位置する平坦部３０５ａと、この平坦部３０５ａの上下に隣接する２つの湾曲部３０５ｂとを有しており、全体として略円弧状の断面を有している。このような構成において、ローラ３０１ａが半導体ウエハＷに向かって移動すると、クランプ部３０５が半導体ウエハＷの周縁部を収容するように平坦部３０５ａが半導体ウエハＷの端部に当接する。ここで、半導体ウエハＷの周縁部とは、半導体ウエハＷの端部から内周側に０．１ｍｍ〜数ｍｍ程度向かった部位を意味する。また、図示はしないが、ローラ３０１ｂ，３０１ｃ，３０１ｄにもローラ３０１ａと同様にクランプ部３０５が形成されており、これらのクランプ部３０５を介して半導体ウエハＷがローラ３０１ａ，３０１ｂ，３０１ｃ，３０１ｄにより保持される。なお、ローラ３０１は、同一の形状及び同一のサイズを有している。また、ローラ３０１の材料としては、耐薬品性のあるフッ素系樹脂、例えばＰＶＤＦ、ＰＥＥＫ等、またはポリウレタン等が好適に使用される。

クランプ部３０５の幅（上下方向の長さ）Ｅは、半導体ウエハＷの厚さＴの２倍以下となっている。具体的には、直径が２００ｍｍ、厚さが０．７５ｍｍの半導体ウエハＷの場合では、クランプ部３０５の幅Ｅは１．５ｍｍ以下に設定される。平坦部３０５ａの幅（上下方向の長さ）Ｆは、半導体ウエハＷの厚さＴの半分以下となっている。このような構成により、クランプ部３０５によって保持された半導体ウエハＷは湾曲部３０５ｂによって平坦部３０５ａの位置に規制される。したがって、半導体ウエハＷの姿勢をほぼ一定に保ちながら半導体ウエハＷを回転させることができる。

なお、基板保持装置は、それぞれのローラ３０１の高さを調整する高さ調整機構（図示せず）と、それぞれのローラ３０１の傾きを調整する傾き調整機構（図示せず）とを備えており、これらの高さ調整機構及び傾き調整機構により、総てのローラ３０１のクランプ部３０５が互いに平行な状態で同一水平面上に位置することが可能となっている。

次に、上述の構成を有する基板保持装置の動作について説明する。
搬送ロボットなどにより半導体ウエハＷが基板保持装置に搬入されると、４つのローラ３０１が半導体ウエハＷの中心Ｃに向かって移動する。ローラ３０１ａ，３０１ｂはストッパ３０４ａ，３０４ｂに当接してその移動が停止され、ローラ３０１ａ，３０１ｂの位置が固定される。一方、ローラ３０１ｃ，３０１ｄは、半導体ウエハＷの端部に当接した後、半導体ウエハＷの中心Ｃに向かって所定の押圧力、例えば２０Ｎ以下の押圧力（第２の押圧力）でそれぞれ半導体ウエハＷを押圧する。これにより、４つのローラ３０１のクランプ部３０５（平坦部３０５ａ）が半導体ウエハＷの端部に当接し、半導体ウエハＷがローラ３０１によって確実に保持される。そして、半導体ウエハＷを保持した状態のままモータを駆動させることにより、ローラ３０１が互いに同期して同一方向に回転し、これにより半導体ウエハＷが回転する。

ローラ３０１に保持された半導体ウエハＷの位置を一定とするためには、ストッパ３０４ａ，３０４ｂを設けてローラ３０１ａ，３０１ｂの位置を固定することが必要となる。さらに、エアシリンダ３０３ｃ，３０３ｄがローラ３０１ｃ，３０１ｄを押圧する第２の押圧力は、エアシリンダ３０３ａ，３０３ｂがローラ３０１ａ，３０１ｂを押圧する第１の押圧力よりも小さいことが必要となる。すなわち、本実施形態では、中心線ＣＬにより２等分される半導体ウエハＷの半分の領域に接触するローラ３０１ｃ，３０１ｄを半導体ウエハＷの中心に向かって押圧する第２の押圧力は、他方の半分の領域に接触するローラ３０１ａ，３０１ｂを半導体ウエハＷの中心に向かって押圧する第１の押圧力よりも小さい。このような構成により、ローラ３０１ａ，３０１ｂをストッパ３０４ａ，３０４ｂに当接させてその位置を固定させつつローラ３０１ｃ，３０１ｄにより半導体ウエハＷを押圧することができる。したがって、半導体ウエハＷの回転中心の位置を一定とすることができる。

さらに、上述の構成を持つ本実施形態では、ローラ３０１から半導体ウエハＷに作用する力の向きを半導体ウエハＷの中心Ｃに収束させることができる。この状態では、各々のローラ３０１が半導体ウエハＷの円周方向において等間隔に配置されているので、各ローラ３０１から半導体ウエハＷの中心Ｃに向かって作用する力の合力はほぼ０となる。したがって、半導体ウエハＷの回転中心の位置の変動を抑制することができる。また、クランプ部３０５の幅Ｅを半導体ウエハＷの厚さＴの２倍以下に設定し、クランプ部３０５を平坦部３０５ａと湾曲部３０５ｂとで構成することにより、半導体ウエハＷとクランプ部３０５との接触位置をほぼ一定とすることができ、半導体ウエハＷの上下方向への変動を抑制することができる。したがって、回転中に半導体ウエハＷが上下に大きくふらついたり、傾いたりすることを防止することができる。このように、本実施形態に係る基板保持装置によれば、半導体ウエハＷの回転精度を向上させることができる。

なお、本実施形態において、ローラ３０１ｃ，３０１ｄが半導体ウエハＷを押圧する押圧力は２０Ｎ以下に設定されているが、この押圧力は、半導体ウエハＷの大きさ及び設置されるローラの数に応じて調節することが好ましい。また、本実施形態に係る基板保持装置では、４つのローラ３０１が設置されているが、これに限らず、少なくとも３つのローラを備えていればよい。複数のローラのうち隣接する２つのローラの半導体ウエハとの接触点同士の距離は半導体ウエハの直径よりも小さく設定される。例えば、３つのローラが設けられている場合、これらの３つのローラと半導体ウエハの端部との接触点同士の距離はいずれも半導体ウエハの直径よりも小さくなるように各ローラが配置される。また、この場合、３つのローラは半導体ウエハを回転させながら半導体ウエハの端部を半導体ウエハの中心に向かって所定の押圧力以下でそれぞれ押圧することが好ましい。このように、少なくとも３つのローラにより半導体ウエハを所定の押圧力以下で押圧することにより、回転精度を保ちつつローラから半導体ウエハに作用する力を低下させることができる。なお、ローラが半導体ウエハの中心に向かって押圧しつつ、ローラから半導体ウエハに作用する力の合力が半導体ウエハの中心において０となる限り、ローラを円周方向において等間隔に配置しなくともよい。

ここで、本発明の第７の実施形態に係る基板保持装置を洗浄装置に適用した例について説明する。図３０は基板の表面に付着するパーティクルなどを除去する洗浄装置の要部を示す側面図であり、半導体ウエハＷの表裏面を洗浄している状態を示す。図３１Ａは図３０の洗浄ノズルを示す拡大図であり、図３１Ｂは図３１Ａに示すXXXIｂ−XXXIｂ線断面図であり、図３１Ｃは図３１Ａに示すXXXIｃ−XXXIｃ線断面図である。なお、図３０に示す洗浄装置の構成及び動作は図１９に示す構成及び動作と同様であり、同一の構成部材には同一の符号を付してその重複する説明を省略する。また、図３１Ａ乃至図３１Ｃに示す洗浄ノズル１２，１５の構成は図２０Ａ乃至図２０Ｃに示す構成と同様であるので、重複する説明を省略する。

図３０に示す洗浄装置は図２７に示す基板保持装置を備えており、図示はしないが、ローラを半導体ウエハＷの半径方向への移動を可能とするエアシリンダ及びガイドレールなどを備えている。また、この洗浄装置は、流体供給口２２７から洗浄液を半導体ウエハＷに供給すると共に、半導体ウエハＷに供給された洗浄液を流体吸引口２２８から吸引するようになっている。洗浄ノズル１２，１５は半導体ウエハＷの半径方向に沿って往復運動し、洗浄液の供給と吸引とを行うことで洗浄処理が行われる。このような処理方法によれば半導体ウエハＷからの洗浄液の飛散が抑制され、処理後の半導体ウエハＷ上の洗浄液の残量を極めて少なくすることができる。

図３２Ａは図２７に示す基板保持装置を備えた洗浄装置の他の例を示す平面図である。図３２Ｂは図３２Ａに示す洗浄装置を示す側面図である。なお、特に説明しない構成及び動作については、図２３及び図２４に示す洗浄装置と同様であり、同一の構成部材には同一の符号を付してその重複する説明を省略する。

この洗浄装置では、洗浄ノズル１５のみが半導体ウエハＷの下方に配置され、半導体ウエハＷの上方には水平及び垂直方向に移動可能な円板状のパージ板２３８が設けられている。パージ板２３８には図示しない開口が設けられており、この開口からＮ_２ガス等の不活性ガスが半導体ウエハＷに供給されるようになっている。これにより、半導体ウエハＷの下面で生じる洗浄液のミストや薬液雰囲気により表面側に形成されたデバイス部が汚染されてしまうことを防止することができる。なお、開口は、パージ板２３８の半導体ウエハＷの中心に対応した位置に１つだけ設けてもよく、または、複数の開口を半導体ウエハＷと同心上に配列された複数の円に沿って配置してもよい。

この基板処理装置は、半導体ウエハＷの周縁部（ベベル部）に洗浄液を供給するベベル洗浄ノズル２３６と、洗浄液を吸引するベベル吸引ノズル２３７とを備えている。ベベル洗浄ノズル２３６及びベベル吸引ノズル２３７は、それぞれ処理位置を調整できるように半導体ウエハＷの半径方向にモータ（図示せず）により移動可能となっている。このような構成において、ベベル洗浄ノズル２３６から供給された洗浄液は、半導体ウエハＷが矢印方向に一周する直前でベベル吸引ノズル２３７から吸引される。図３２Ａ及び図３２Ｂに示す洗浄装置によれば、半導体ウエハＷの裏面を洗浄すると共に、半導体ウエハＷの表面側のベベル部を洗浄することができる。また、上記洗浄装置は、本実施形態に係る基板保持装置を備えているので、半導体ウエハＷの回転精度を向上させることができる。従って、ベベル洗浄ノズル２３６及びベベル吸引ノズル２３７が半導体ウエハＷに接触してしまうことを防止することができる。また、ベベル洗浄ノズル２３６と半導体ウエハＷとの相対位置を一定に保つことでき、洗浄液が供給される領域を精度良く調節することができる。

なお、上記洗浄装置によれば、上述のベベル洗浄ノズル２３６及びベベル吸引ノズル２３７を用いてエッチング処理等を行い、その後に洗浄処理を行うことも可能である。また、ベベル洗浄ノズル２３６及びベベル吸引ノズル２３７を半導体ウエハＷの半径方向に往復移動させて半導体ウエハＷの表面全体を処理するようにしてもよい。また、ベベルエッチング処理を行う場合には、クランプ部（図２９参照）の断面の大きさを変えることによってクランプ部３０５に溜まるエッチング液の量を調節することができ、エッチングされる領域を制御することができる。

図３３Ａは図３２Ａに示すローラの拡大平面図であり、図３３Ｂは図３３Ａに示すローラの断面図である。なお、図３３Ａ及び図３３Ｂに示す保持部洗浄ノズル及び保持部吸引ノズルの構成及び動作は、図２Ａ及び図２Ｂに示す構成及び動作と同一であり、同一の符号を付してその重複する説明を省略する。

図３３Ａ及び図３３Ｂにおいて、ローラ３０１ａは図中矢印で示す方向に回転し、保持部洗浄ノズル２６の供給口２５から洗浄液がクランプ部３０５に供給され、これにより処理液が付着したクランプ部３０５が洗浄される。そして、ローラ３０１ａの回転に伴い、洗浄液によって処理された処理液が保持部吸引ノズル２４の吸引口２３の前に到達し、処理液が保持部吸引ノズル２４により吸引される。このように保持部洗浄ノズル２６からは洗浄液が局所的にクランプ部３０５に供給されるので、ローラ３０１ａ（クランプ部３０５）からの洗浄液の飛散を防止することができる。また、保持部洗浄ノズル２６及び保持部吸引ノズル２４のローラ３０１ａに対する相対位置を一定とすることができるので、洗浄液の供給及び吸引を安定して行うことができる。

次に、本発明の第７の実施形態に係る基板保持装置を裏面エッチング装置に適用した例を図３４に示す。図３４は本発明の第７の実施形態に係る基板保持装置を備える裏面エッチング装置の要部を模式的に示す拡大断面図である。

図３４に示すように、半導体ウエハＷの表面には膜３１０が形成されている。半導体ウエハＷの下方には、処理液としてのエッチング液を半導体ウエハＷの裏面に供給するエッチング液供給ノズル３１１が設けられている。なお、この例では、クランプ部３０５の深さＤは１ｍｍ以下となっている。

半導体ウエハＷは、膜３１０が形成された面を下に向けた状態でローラ３０１（図３４ではローラ３０１ａのみを示す）によって保持される。そして、ローラ３０１により半導体ウエハＷを回転させながら、エッチング液供給ノズル３１１からエッチング液が半導体ウエハＷの裏面に供給される。半導体ウエハＷの裏面に供給されたエッチング液は、半導体ウエハＷの回転に伴って半導体ウエハＷの裏面側の周縁部に到達する。そして、半導体ウエハＷの裏面に形成された膜３１０がエッチング液によって除去される。エッチング液の一部は半導体ウエハＷの上面に回り込み、上面側の半導体ウエハＷの周縁部もエッチング液にさらされる。

本実施形態では、クランプ部３０５の深さＤは１ｍｍ以下であるので、半導体ウエハＷの周縁部とローラ３０１のクランプ部３０５との間に形成される空間をさらに小さくすることができる。したがって、上記空間内を満たすエッチング液の量が少なくなるので、エッチング液が半導体ウエハＷの下面から上面へ回り込む量を少なくすることができる。また、クランプ部３０５の深さＤを１ｍｍ以下とすることで、エッチング液にさらされる半導体ウエハＷの領域を端部から最大２ｍｍほど内側に向かった位置までに抑えることができ、回路部（デバイス部）が形成される領域にエッチング液が浸入してしまうことを防止することができる。さらに、上記空間内を満たすエッチング液の量が少なくなるので、半導体ウエハＷの回転時に飛散するエッチング液の量を少なくすることができる。

このように、本実施形態に係る基板保持装置は、半導体ウエハの表面に付着するパーティクルなどを物理的または化学的に除去する洗浄装置、半導体ウエハの周縁部及び裏面に形成された金属膜などの薄膜を除去するエッチング装置、及び半導体ウエハの表面に不活性ガスや除湿された空気などを供給して該半導体ウエハを乾燥させる乾燥装置などに適用することが可能である。本発明に係る基板保持装置によれば、半導体ウエハ（基板）の回転精度を向上させることができるので、半導体ウエハに近接して配置されるノズルなどを半導体ウエハに接触させることなく、各種処理を行うことができる。

次に、本発明の第８の実施形態について図３５Ａ及び図３５Ｂを参照して説明する。図３５Ａは本発明の第８の実施形態に係る基板保持装置を模式的に示す平面図であり、図３５Ｂは図３５Ａに示すXXXV−XXXV線断面図の一部を示す図である。なお、特に説明しない本実施形態の構成および動作は上述した第７の実施形態と同様であるので、その重複する説明を省略する。本実施形態と第７の実施形態との大きな相違点は、第７の実施形態では４つのエアシリンダを使用しているのに対し、本実施形態では２つのエアシリンダを使用している点である。

図３５に示すように、ローラ３０１ａ，３０１ｂ，３０１ｃ，３０１ｄは、台座３０６ａ，３０６ｂ，３０６ｃ，３０６ｄの上にそれぞれ取り付けられている。台座３０６ａは、互いに平行に延びる２本のガイドレール３０２ａ，３０２ａの上に載置されており、これらのガイドレール３０２ａ，３０２ａにより台座３０６ａ及びローラ３０１ａの移動が半導体ウエハＷの半径方向に規制されている。台座３０６ｂ，３０６ｃ，３０６ｄも、台座３０６ａと同様に、ガイドレール３０２ｂ，３０２ｂ、ガイドレール３０２ｃ，３０２ｃ、及びガイドレール３０２ｄ，３０２ｄの上にそれぞれ載置され、台座３０６ｂ，３０６ｃ，３０６ｄ及びローラ３０１ｂ，３０１ｃ，３０１ｄの移動が半導体ウエハＷの半径方向に規制されている。

台座３０６ａと台座３０６ｂとの間、及び台座３０６ｃ及び台座３０６ｄとの間には、リンクプレート３０７ａ，３０７ｂがそれぞれ配置されている。リンクプレート３０７ａ，３０７ｂはそれぞれエアシリンダ３０３ａ，３０３ｂに連結されており、これらのエアシリンダ３０３ａ，３０３ｂによってリンクプレート３０７ａ，３０７ｂが半導体ウエハＷの半径方向に移動するようになっている。リンクプレート３０７ａは、互いに係合するカムフォロア３０８ａ及びカムフォロア受け３０９ａを介して台座３０６ａに連結され、さらに、互いに係合するカムフォロア３０８ｂ及びカムフォロア受け３０９ｂを介して台座３０６ｂに連結されている。すなわち、図３５Ｂに示すように、カムフォロア受け３０９ｂは溝状のガイド部材であり、紙面の垂直方向に、すなわちリンクプレート３０７ａの移動方向と垂直な方向に延びている。エアシリンダ３０３ａがリンクプレート３０７ａを半導体ウエハＷに向けて移動させると、カムフォロア３０８ｂはカムフォロア受け３０９ｂに沿って摺動し、これによりローラ３０１ｂが図３５Ｂの二点鎖線で示す位置から実線で示す位置に移動して半導体ウエハＷを保持する。リンクプレート３０７ａと同様に、リンクプレート３０７ｂは、カムフォロア３０８ｃ及びカムフォロア受け３０９ｃを介して台座３０６ｃに連結され、さらにカムフォロア３０８ｄ及びカムフォロア受け３０９ｄを介して台座３０６ｄに連結されている。

このような構成において、エアシリンダ３０３ａ，３０３ｂによりリンクプレート３０７ａ，３０７ｂを移動させると、ローラ３０１ａ，３０１ｂ，３０１ｃ，３０１ｄ及び台座３０６ａ，３０６ｂ，３０６ｃ，３０６ｄが半導体ウエハＷの半径方向に移動する。台座３０６ａ，３０６ｂの移動はストッパ３０４ａ，３０４ｂによって所定の位置で停止され、ローラ３０１ａ，３０１ｂの位置が固定される。一方、台座３０６ｃ，３０６ｄの移動はストッパに規制されることなく、半導体ウエハＷの中心Ｃに向かって移動する。このように、第７の実施形態と同様に、半導体ウエハＷの円周方向に等間隔で配置された４つのローラ３０１によって半導体ウエハＷの端部が保持され、各ローラ３０１から半導体ウエハＷの中心に向かって作用する力の合力は０となる。従って、ローラ３０１の回転に伴って半導体ウエハＷを精度良く回転させることができる。

次に、本発明の第９の実施形態に係る基板保持装置について図３６を参照して説明する。
図３６は本発明の第９の実施形態に係る基板保持装置のローラの要部を示す拡大断面図である。なお、特に説明しない本実施形態の構成および動作については、第７の実施形態と同様であるので、その重複する説明を省略する。

図３６に示すように、クランプ部３０５の２つの湾曲部３０５ｂとローラ３０１ａの外周面とは滑らかに連続している。すなわち、湾曲部３０５ｂとローラ３０１ａの外周面との間には境界線が存在せず、ローラ３０１ａの周方向に延びる角部が形成されていない。このような角部がローラ３０１ａの外周面に形成されると、ローラ３０１ａの回転に伴ってこの角部において処理液が飛散しやすい。本実施形態では、２つの湾曲部３０５ｂとローラ３０１ａの外周面とが滑らかに連続しているので、処理液の飛散を防止することができる。なお、本実施形態においても、半導体ウエハＷの周縁部と２つの湾曲部３０５ｂとの間に形成される空間を小さくすることが好ましい。また、本実施形態では、第７の実施形態と同様に、クランプ部３０５に平坦部３０５ａが形成されているが、これを省略してもよい。

これまで本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことはいうまでもなく、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

本発明は、半導体ウエハや液晶基板などの基板を回転させながら、薬液処理、洗浄処理、乾燥処理を行う基板処理装置および基板処理方法に利用可能である。また、本発明は、半導体ウエハなどの基板を回転させながら保持する基板保持装置に係り、特に、洗浄装置やエッチング装置などに好適に使用される基板保持装置に利用可能である。

図１は、本発明の第１の実施形態の基板処理装置の平面図である。 図２Ａ乃至図２Ｄは、基板保持部を示す拡大図であり、図２Ａは平面図を示し、図２Ｂは断面図を示し、図２Ｃは図２Ｂの変形例を示す断面図であり、図２Ｄは図２Ａに示す基板保持部の変形例を示す平面図である。 図３Ａ及び図３Ｂは、保持部吸引ノズルの効果を説明するための図であり、図３Ａは吸引が無い場合を示し、図３Ｂは吸引がある場合を示す。 図４は、保持部吸引ノズルとベベル吸引ノズルの真空源への接続を示す図である。 図５は、図１に示す基板処理装置の気体供給ノズルの配置を示す側面図である。 図６Ａは複数の気体供給ノズルの配置例を示す図であり、図６Ｂ及び図６Ｃはその動作タイミングを示す図である。 図７Ａは気体供給ノズルの移動速度および気体供給（開閉）のタイミングを示すタイムチャートであり、図７Ｂはガス供給圧力および気体供給（開閉）のタイミングを示すタイムチャートである。 図８Ａ乃至図８Ｃは、乾燥用気体の流れを示す図であり、図８Ａは気体供給ノズルが基板端部に位置する場合を示し、図８Ｂは気体供給ノズルが基板端部よりも内周側に位置する場合を示し、図８Ｃは気体供給ノズルが基板端部の外側に位置する場合を示す。 図９は、本発明の第２の実施形態の基板処理装置の平面図である。 図１０は、図９に示す基板処理装置の側面図である。 図１１は、図１または図９に示す基板処理装置を用いた基板処理システムの概略平面図である。 図１２は、本発明の第３の実施形態の基板処理装置を模式的に示す斜視図である。 図１３は、本発明の第４の実施形態の基板処理装置を模式的に示す斜視図である。 図１４Ａ乃至図１４Ｄは図１３に示す気体供給ノズルと液体供給ノズルとの位置関係を説明するための図である。 図１５Ａは本発明の第４の実施形態に係る基板処理装置の変形例の一部を示す拡大断面図であり、図１５Ｂは図１５Ａに示すXV−XV線矢視図である。 図１６は、図１２に示す基板処理装置が組み込まれた研磨装置（ＣＭＰ装置）を模式的に示す平面図である。 図１７は、図１２に示す基板処理装置が組み込まれた無電解めっき装置を模式的に示す平面図である。 図１８は、本発明の第５の実施形態における基板処理装置の平面図である。 図１９は、図１８に示す基板処理装置の要部を示す側面図である。 図２０Ａは図１９に示す洗浄ノズルの拡大図であり、図２０Ｂは流体吸引口の断面図を示し、図２０Ｃは流体供給口の断面図を示す。 図２１は、洗浄ノズルの往復運動を示す概略図である。 図２２Ａは基板上への流体（液）の供給と吸引を示す図であり、図２２Ｂは液が渦巻状に供給される例を示す図であり、図２２Ｃは液が不安定に供給される例を示す図であり、図２２Ｄは流体供給口と流体吸引口の往復運動による軌跡を示す図である。 図２３は、本発明の第６の実施形態における基板処理装置の要部の構成を示す平面図である。 図２４は、図２３に示す基板処理装置の断面図である。 図２５は、図２３に示す基板処理装置のシステム構成を示すブロック図である。 図２６は、図１８または図２３に示す基板処理装置を用いた基板処理システムの概略平面図である。 図２７は、本発明の第７の実施形態に係る基板保持装置を模式的に示す平面図である。 図２８は、図２７のXXVIII−XXVIII線断面図である。 図２９は、図２８に示すローラの要部を示す拡大断面図である。 図３０は、本発明の第７の実施形態に係る基板保持装置を備えた洗浄装置の要部を示す側面図である。 図３１Ａは図３０の洗浄ノズルを示す拡大図であり、図３１Ｂは図３１Ａに示すXXXIｂ−XXXIｂ線断面図であり、図３１Ｃは図３１Ａに示すXXXIc−XXXIc線断面図である。 図３２Ａは本発明の第７の実施形態に係る基板保持装置を備えた洗浄装置の他の例を示す平面図である。図３２Ｂは図３２Ａに示す洗浄装置を示す断面図である。 図３３Ａは図３２Ａに示すローラの拡大平面図であり、図３３Ｂは図３３Ａに示すローラの断面図である。 図３４は、本発明の第７の実施形態に係る基板保持装置を備える裏面エッチング装置の要部を模式的に示す拡大断面図である。 図３５Ａは、本発明の第８の実施形態に係る基板保持装置を模式的に示す平面図であり、図３５Ｂは図３５ＡのXXXV−XXXV線断面図の一部を示す図である。 図３６は、本発明の第９の実施形態に係る基板保持装置のローラの要部を示す拡大断面図である。 図３７は、従来の基板保持装置を模式的に示す平面図である。

Claims (61)

1. 基板に流体を供給して処理を行う基板処理装置であって、
   基板を保持して回転させる基板保持部と、
   前記基板保持部から流体を吸引する保持部吸引部とを備えることを特徴とする基板処理装置。
2. 基板の周縁部から流体を吸引する周縁部吸引部をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
3. 前記基板保持部は、基板と接触し、前記基板保持部と基板との摩擦を利用して基板を保持して回転させることを特徴とする請求項１または２に記載の基板処理装置。
4. 前記基板保持部は基板の端部と接触するクランプ部を備え、該クランプ部に付着した流体を吸引するように前記保持部吸引部を前記クランプ部に近接して配置したことを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
5. 前記保持部吸引部は、真空源に連通することを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
6. 前記基板保持部に洗浄流体を供給する保持部洗浄部をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の基板処理装置。
7. 前記保持部吸引部は、前記保持部洗浄部に対し、前記基板保持部の回転方向の前方に配置することを特徴とする請求項６に記載の基板処理装置。
8. 気体供給口を有する少なくとも１つの気体供給ノズルをさらに備え、前記気体供給口から基板に乾燥用気体を供給することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の基板処理装置。
9. 前記乾燥用気体を基板に対して垂直に噴出することを特徴とする請求項８に記載の基板処理装置。
10. 前記基板保持部に保持された基板の表面に乾燥用気体を供給する複数の気体供給ノズルを有する気体供給部をさらに備え、
    前記複数の気体供給ノズルからの気体供給開始時間および気体供給停止時間が独立に設定されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の基板処理装置。
11. 前記基板保持部に保持された基板の表面に乾燥用気体を供給する複数の気体供給ノズルを有する気体供給部をさらに備え、
    前記複数の気体供給ノズルからの乾燥用気体の流量が独立に設定されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の基板処理装置。
12. 前記気体供給ノズルは、前記乾燥用気体を基板に供給しながら基板の中心部と周縁部の間を移動することを特徴とする請求項８または９に記載の基板処理装置。
13. 前記気体供給ノズルの基板に対する相対位置に応じて前記気体供給ノズルの移動速度を変化させることを特徴とする請求項１２に記載の基板処理装置。
14. 前記気体供給ノズルは、前記気体供給口が基板の端部に到達する前に乾燥用気体の供給を停止することを特徴とする請求項１２または１３に記載の基板処理装置。
15. 前記気体供給ノズルから供給する乾燥用気体の流量を、気体供給圧力を変化させることによって制御することを特徴とする請求項８または９に記載の基板処理装置。
16. 前記流体は液体であり、基板に前記液体を供給している間、前記保持部吸引部は前記液体の吸引を行わず、基板に前記液体を供給して基板の全面に液膜を形成させることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
17. 前記保持部吸引部は導電性材料により形成された導電部を有し、該導電部は接地されていることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
18. 前記周縁部吸引部は導電性材料により形成された導電部を有し、該導電部は接地されていることを特徴とする請求項２に記載の基板処理装置。
19. 基板を保持して回転させる基板保持部と、
    前記基板保持部に保持された基板の上方及び下方に配置され、該基板に気体を供給する第１の気体供給ノズルおよび第２の気体供給ノズルと、
    前記基板保持部に保持された基板の上方及び下方に配置され、該基板に液体を供給する第１の液体供給ノズルおよび第２の液体供給ノズルと、
    前記第１の気体供給ノズル及び第１の前記液体供給ノズルを基板の中心部から周縁部に移動させる第１の移動機構と、
    前記第２の気体供給ノズル及び第２の前記液体供給ノズルを基板の中心部から周縁部に移動させる第２の移動機構とを備え、
    前記第１の液体供給ノズルは基板の径方向において前記第１の気体供給ノズルよりも外側に配置され、前記第２の液体供給ノズルは基板の径方向において前記第２の気体供給ノズルよりも外側に配置されることを特徴とする基板処理装置。
20. 前記基板保持部に付着した液体を吸引する保持部吸引部と、
    基板の周縁部から液体を吸引する周縁部吸引部とをさらに備えたことを特徴とする請求項１９に記載の基板処理装置。
21. 前記基板保持部は基板の端部に接触するローラを有し、前記ローラは基板との接触を保ちつつその軸心周りに回転することを特徴とする請求項１９または２０に記載の基板処理装置。
22. 基板の上方に配置された前記第１の気体供給ノズルと、基板の下方に配置された前記第２の気体供給ノズルとは、基板の周縁部に同時に到達することを特徴とする請求項１９乃至２１のいずれかに記載の基板処理装置。
23. 前記第１の気体供給ノズル及び前記第１の液体供給ノズルは基板の中心を通る円弧軌道または直線軌道に沿って移動し、前記第２の気体供給ノズル及び前記第２の液体供給ノズルは基板の中心を通る円弧軌道または直線軌道に沿って移動することを特徴とする請求項１９乃至２２のいずれかに記載の基板処理装置。
24. 前記保持部吸引部は導電性材料により形成された導電部を有し、該導電部は接地されていることを特徴とする請求項２０に記載の基板処理装置。
25. 前記周縁部吸引部は導電性材料により形成された導電部を有し、該導電部は接地されていることを特徴とする請求項２０に記載の基板処理装置。
26. 基板を研磨する研磨ユニットと、
    請求項１９乃至２５のいずれかに記載の基板処理装置とを備えたことを特徴とする研磨装置。
27. 基板にめっき処理を施すめっきユニットと、
    請求項１９乃至２５のいずれかに記載の基板処理装置とを備えたことを特徴とするめっき装置。
28. 基板保持部により基板を回転させ、
    回転する基板に流体を供給し、
    該基板保持部に近接して配置した保持部吸引部により、基板から前記基板保持部に移動した流体を吸引することを特徴とする基板処理方法。
29. 基板の周縁部に近接して配置した周縁部吸引部により、基板の周縁部から流体を吸引することを特徴とする請求項２８に記載の基板処理方法。
30. 前記基板保持部を基板の端部に接触させて前記基板を保持し回転させることを特徴とする請求項２８または２９に記載の基板処理方法。
31. 基板保持部を基板の端部に接触させることで基板を保持し回転させ、
    回転する基板に流体を供給し、
    気体供給ノズルから乾燥用気体を基板に供給し、
    乾燥用気体を基板に供給しながら前記気体供給ノズルを基板の中心部から周縁部に移動させて基板上の流体を基板の周縁部に移動させ、
    基板の周縁部から前記基板保持部に移動した流体を、前記基板保持部に近接して配置した保持部吸引部により吸引することを特徴とする基板処理方法。
32. 保持部洗浄部から洗浄流体を供給することにより、前記基板保持部に移動した流体を洗浄流体で処理し、
    洗浄流体で処理された流体を前記保持部吸引部から吸引する工程をさらに備え、
    前記保持部吸引部を、前記基板保持部の回転方向において、前記保持部洗浄部の前方に配置したことを特徴とする請求項３１に記載の基板処理方法。
33. 前記流体は液体であり、基板に前記液体を供給している間、前記保持部吸引部は前記液体の吸引を行わず、基板に液体を供給して基板の全面に液膜を形成させることを特徴とする請求項３１に記載の基板処理方法。
34. 基板保持部により基板を回転させ、
    基板の上方及び下方に配置された第１および第２の液体供給ノズルの少なくとも一方から基板の中心部よりも径方向外側の部分に液体を供給し、
    基板の上方及び下方に配置された第１および第２の気体供給ノズルから基板の中心部に気体を供給し、
    前記第１の液体供給ノズル及び第１の前記気体供給ノズルを基板の中心部から周縁部に移動させて基板の上面を乾燥させ、
    前記第２の液体供給ノズル及び第２の前記気体供給ノズルを基板の中心部から周縁部に移動させて基板の下面を乾燥させることを特徴とする基板処理方法。
35. 前記第１および第２の液体供給ノズル及び前記第１および第２の気体供給ノズルを基板の中心部から周縁部に移動させる間、前記基板保持部に付着した液体を保持部吸引部により吸引するとともに、周縁部吸引部により基板の周縁部から液体を吸引することを特徴とする請求項３４に記載の基板処理方法。
36. 基板の上方に配置された前記第１の気体供給ノズルと、基板の下方に配置された前記第２の気体供給ノズルとは、基板の周縁部に同時に到達することを特徴とする請求項３４または３５に記載の基板処理方法。
37. 基板を保持して回転させる基板保持部と、
    回転する基板に流体を供給する少なくとも１つの流体供給口と、
    基板上の流体を吸引する少なくとも１つの流体吸引口とを備え、
    前記流体供給口と前記流体吸引口は基板に近接して配置されることを特徴とする基板処理装置。
38. 前記流体供給口と前記流体吸引口は基板の径方向に往復運動することを特徴とする請求項３７に記載の基板処理装置。
39. 複数の前記流体供給口と複数の前記流体吸引口とを、交互に配置したことを特徴とする請求項３７または３８に記載の基板処理装置。
40. 複数の前記流体供給口と複数の前記流体吸引口の一方または両方を、直線状に配置したことを特徴とする請求項３７または３８に記載の基板処理装置。
41. 複数の前記流体供給口と基板面との距離が一定であることを特徴とする請求項３７または３８に記載の基板処理装置。
42. 複数の前記流体吸引口と基板面との距離が一定であることを特徴とする請求項３７または３８に記載の基板処理装置。
43. 前記基板保持部は、基板と接触し、前記基板保持部と基板との摩擦を利用して基板を保持して回転させることを特徴とする請求項３７乃至４２のいずれかに記載の基板処理装置。
44. 前記基板保持部に付着した流体を吸引する保持部吸引部をさらに有することを特徴とする請求項３７乃至４３のいずれかに記載の基板処理装置。
45. 前記基板保持部に洗浄流体を供給する保持部洗浄部をさらに有することを特徴とする請求項３７乃至４４のいずれかに記載の基板処理装置。
46. 前記流体供給口と前記流体吸引口を備える基板処理部をさらに有し、
    前記基板処理部は、前記流体供給口と前記流体吸引口とが配置される第１の作用部を有することを特徴とする請求項３７乃至４５のいずれかに記載の基板処理装置。
47. 前記基板処理部は、前記流体供給口と前記流体吸引口とが配置される第２の作用部を有することを特徴とする請求項４６に記載の基板処理装置。
48. 前記基板処理部は、前記第１の作用部または前記第２の作用部を切り替えることで前記第１の作用部または前記第２の作用部のいずれか一方を基板に対向させるように構成されていることを特徴とする請求項４７に記載の基板処理装置。
49. 複数の前記流体供給口から供給される流体の流量は、基板の中心部から周縁部に向かって増加するように調整されることを特徴とする請求項３７に記載の基板処理装置。
50. 前記流体供給口と前記流体吸引口との往復運動の周期を、前記基板の回転周期より大きくすることを特徴とする請求項３８に記載の基板処理装置。
51. 不活性気体または低湿度の気体を基板に供給する気体供給口を有する少なくとも１つの気体供給ノズルをさらに備えることを特徴とする請求項３７乃至５０のいずれかに記載の基板処理装置。
52. 前記流体吸引口から吸引した流体を回収し、再使用する回収タンクをさらに備えたことを特徴とする請求項３７乃至５１のいずれかに記載の基板処理装置。
53. 基板を回転させ、
    少なくとも１つの流体供給口から回転する基板に流体を供給し、
    少なくとも１つの流体吸引口から基板上の流体を吸引し、
    前記流体供給口と前記流体吸引口とを近接して配置したことを特徴とする基板処理方法。
54. 複数の前記流体供給口から供給される流体の流量を、基板の中心部から周縁部に向かって増加するように調整することを特徴とする請求項５３に記載の基板処理方法。
55. 前記流体供給口と前記流体吸引口とを基板の半径方向に沿って往復運動させ、その往復運動の周期を、基板の回転周期より大きくすることを特徴とする請求項５３または５４に記載の基板処理方法。
56. 基板の端部に当接して該基板を保持し回転させる複数のローラと、
    前記複数のローラを移動させる駆動機構とを備え、
    前記複数のローラは基板の半径方向に沿って移動することを特徴とする基板保持装置。
57. 前記複数のローラは基板の周方向において等間隔に配置されていることを特徴とする請求項５６に記載の基板保持装置。
58. 前記複数のローラのうちの少なくとも１つは、基板を回転させながら基板の端部を基板の中心に向かって押圧することを特徴とする請求項５６または５７に記載の基板保持装置。
59. 前記複数のローラの外周面には基板の端部が当接する溝状のクランプ部が形成され、前記クランプ部の幅は基板の厚さの２倍以下であることを特徴とする請求項５６乃至５８のいずれか１項に記載の基板保持装置。
60. 前記クランプ部は、該クランプ部の中央に位置する平坦部と、前記平坦部の上下にそれぞれ隣接する２つの湾曲部とを有しており、前記平坦部の幅は基板の厚さの半分以下であることを特徴とする請求項５９に記載の基板保持装置。
61. 前記複数のローラのうち隣接する２つのローラと基板との接点間の距離は基板の直径よりも小さいことを特徴とする請求項５６に記載の基板保持装置。

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