JP2008227385A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の処理を実施する場合において、各処理の処理時間の差異によらず装置全体を効率的に稼動させることが基板処理装置を提供する。
【解決手段】処理ユニット９は、上方に向けて開口するスリット状開口１４をそれぞれ有する複数のノズル１３を含む。各ノズル１３は、開口１４の長手方向が基板搬送経路１１に交差するように並んで配列されている。各ノズル１３には、薬液、リンス液、不活性ガスの少なくとも１つを選択的に供給可能な処理流体供給機構が接続されている。基板保持部１０に保持された基板Ｗは、開口１４からオーバーフローした処理液に接液されながら処理ユニット９上を一定の速度で搬送されることで、処理をうける。基板搬送経路１１に沿う各処理領域９Ａ，９Ｂ，９Ｃの長さは、ノズル１３に供給される処理流体を変更することで、自由に変更することができる。
【選択図】図２

Description

この発明は、基板処理装置に関する。処理対象となる基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、ＦＥＤ（Field Emission Display）用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、セラミック基板などが含まれる。

半導体装置や液晶表示装置などの製造工程では、半導体ウエハや液晶表示装置用ガラス基板などの基板を処理するための基板処理装置が用いられる。たとえば、基板を1枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置の中には、処理液を用いて基板を処理するための複数の処理チャンバと、これら複数の処理チャンバに対して基板を搬送する搬送ロボットとを備えるものがある。複数の処理チャンバには、たとえば、基板に薬液処理を行うための薬液処理チャンバと、基板にリンス処理を行うためのリンス処理チャンバと、処理液による処理が行われた基板を乾燥させるための乾燥処理チャンバの３つの専用チャンバが含まれる。

処理対象の基板は、搬送ロボットによって薬液処理チャンバに搬送され、薬液処理チャンバ内で所定の薬液処理時間に亘って薬液処理を受ける。薬液処理が行われた基板は、搬送ロボットによって薬液処理チャンバからリンス処理チャンバに搬送され、リンス処理チャンバ内で所定のリンス処理時間に亘ってリンス処理を受ける。そして、リンス液によるリンス処理が行われた基板は、搬送ロボットによってリンス処理チャンバから乾燥処理チャンバに搬送され、乾燥処理チャンバ内で所定の乾燥処理時間に亘って乾燥処理を受ける。
特開平１１−３１２６５８号公報

薬液処理、リンス処理および乾燥処理には、それぞれ最適な処理時間がある。したがって、各処理の最適な処理時間が異なる場合には、処理時間が最も長い処理（律速処理）によって全体の処理が律速される。その結果、律速処理に対応する処理チャンバ以外の処理チャンバに待ち時間（基板に対して処理をしていない時間）が発生し、全ての処理チャンバを効率的に稼動させることができないという問題が生じる。

この問題の解決方法としては、１つの処理チャンバで、薬液処理、リンス処理および乾燥処理の全ての処理を実施することが考えられる。しかしながら、１つの処理チャンバで全ての処理を行うには、薬液処理、リンス処理および乾燥処理の３つの処理を実施するための機能を１つの処理チャンバに備えさせなければならず、そのため、処理チャンバの構成が複雑となって装置のコストが上がるという新たな問題が生じる。

また、１つの処理チャンバで全ての処理を行うと、薬液処理時に発生した薬液雰囲気（薬液のミストなど）がリンス処理時や乾燥処理時に基板に付着して基板が汚染されるおそれがある。したがって、この薬液雰囲気を処理チャンバ内から排除するための構成が新たに必要となり、処理チャンバの構成がさらに複雑になってしまう。また、薬液雰囲気を排除するための時間が必要となるので、全体の処理時間が増加してスループットが低下してしまう。

そこで、この発明の目的は、複数の処理を実施する場合において、各処理の処理時間の差異によらず装置全体を効率的に稼動させることが基板処理装置を提供することである。
また、この発明の他の目的は、複数の処理を実施する場合において、装置全体を効率的に稼動させつつ、各処理の処理時間を自由に設定することができる基板処理装置を提供することである。

前記目的を達成するための請求項１記載の発明は、基板（Ｗ）の一主面である処理面を下方に向けて保持する基板保持手段（１０，１０Ａ）と、上方に向けて開口したスリット状開口（１４）をそれぞれ有し、このスリット状開口と交差する所定の方向（１１）に配列された複数のノズル（１３）と、この複数のノズルのそれぞれに複数種の処理液を供給することができる複数の処理液供給手段（２０，２１，５０，５１，５４）と、この処理液供給手段から前記ノズルに供給され、当該ノズルの開口からオーバーフローした処理液に前記処理面を接液させた状態で、前記所定の方向に沿って前記基板保持手段と前記複数のノズルとを相対移動させる相対移動手段（１２）と、前記複数の処理液供給手段を制御することにより、前記複数種の処理液のうちの一種以上をノズル毎に選択して当該処理液供給手段から前記ノズルに供給させる制御手段（４９）とを含む、基板処理装置（１）である。

なお、この項において、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表すものとする。
この発明によれば、複数の処理液供給手段からそれぞれ複数のノズルに処理液が供給される。そして、複数のノズルに供給された処理液は、各ノズルに設けられた上方に向けて開口するスリット状開口からオーバーフローする。基板の一主面である処理面は、このオーバーフローした処理液に接液されることで処理を受ける。

すなわち、前記処理面は、下方に向けられた状態で基板保持手段に保持され、前記スリット状開口からオーバーフローした処理液に接液される。さらに、前記基板保持手段と前記複数のノズルとは、前記処理面が処理液に接液された状態で、相対移動手段によって、前記複数のノズルの配列方向であるスリット状開口に交差する所定の方向に沿って相対移動される。したがって、前記処理面は、各ノズルのスリット状開口からオーバーフローした処理液の液面に順次接液しながら、処理液の液面上を滑るようにして移動していく。これにより、前記処理面が処理液による処理を受ける。

前記相対移動手段は、基板保持手段のみを移動させるものであってもよいし、複数のノズルのみを移動させるものであってもよい。また、前記相対移動手段は、基板保持手段および複数のノズルをそれぞれ異なる速度で移動させるものであってもよいし、基板保持手段および複数のノズルをそれぞれ異なる方向に移動させるものであってもよい。
前記複数の処理液供給手段は、それぞれ対応するノズルに対して複数種の処理液を供給可能である。また、制御手段は、前記複数の処理液供給手段から前記対応するノズルに供給される処理液を、前記複数種の処理液のうちから一種以上をノズル毎に選択することができる。したがって、前記処理面に複数種の処理液を順次供給することで、複数の処理を前記処理面に行うことができる。また、前記ノズルに供給される処理液はノズル毎に選択されるので、同種の処理液が供給されるノズルの数を増減させることにより、各処理液による処理時間を自由に設定することができる。さらにまた、前記処理面は、前記基板保持手段と前記複数のノズルとが連続的に相対移動されることで、各ノズルからオーバーフローする処理液による処理を順次受けるので、各ノズルに待ち時間（前記処理面に対して処理液を供給していない時間）を殆ど発生させることなく、装置全体を効率的に稼動させることができる。

前記処理液としては、たとえば薬液、リンス液、乾燥促進液（たとえば純水よりも揮発性の高い有機溶剤）などを用いることができる。
請求項２記載の発明は、前記処理液供給手段は、各ノズルに供給される処理液の流量を変更する流量変更手段（２５，２６，５２，５３，５５）を含み、前記制御手段は、この流量変更手段を制御して、各ノズルからオーバーフローする処理液の液面の高さをほぼ同じにさせる流量制御手段（４９）を含む、請求項１記載の基板処理装置である。

この発明によれば、流量制御手段が流量変更手段を制御することにより、各ノズルからオーバーフローする処理液の液面がほぼ同じ高さ（同じ水平面）に位置される。したがって、前記基板保持手段および前記複数のノズルの鉛直方向に関する相対位置が一定にされた状態で、前記基板保持手段および前記複数のノズルを相対移動させることで、前記処理面を処理することができる。これにより、前記処理面が処理される過程において、前記基板保持手段および前記複数のノズルを鉛直方向に相対移動させなくてもよいので、処理時間を短縮することができる。

請求項３記載の発明は、前記複数の処理液供給手段のうちの２つ以上は、２種以上の処理液を混合した混合処理液を供給することができる混合処理液供給手段（２０，２１，５０，５１）であり、前記複数のノズルは、前記混合処理液供給手段にそれぞれ対応する２つ以上の混合処理液供給ノズルを含み、前記制御手段は、前記混合処理液供給手段を制御することにより、当該混合処理液供給手段から供給される前記混合処理液中の各処理液の割合を前記混合処理液供給ノズル毎に変更させる混合比制御手段（４９）を含む、請求項１または２記載の基板処理装置である。

この発明によれば、混合比制御手段が、混合処理液供給手段から混合処理液供給ノズルに２種以上の処理液が混合された混合処理液を供給させることで、当該混合処理液供給ノズルのスリット状開口から混合処理液をオーバーフローさせることができる。したがって、前記処理面に混合処理液による処理を行うことができる。
前記混合処理液供給手段は２つ以上設けられ、前記混合処理液供給ノズルは各混合処理液供給手段に対応して２つ以上設けられる。さらに、各混合処理液供給手段から対応する混合処理液供給ノズルに供給される混合処理液中の各処理液の割合は、混合比制御手段によって、混合処理液供給ノズル毎に変更される。したがって、各混合処理液供給ノズルからオーバーフローする混合処理液による処理効果を、混合処理液供給ノズル毎に変更させることができる。

前記混合処理液中の各処理液の割合は、たとえば、前記複数のノズルの配列方向に沿って順次変更されてもよい。具体的には、たとえば、前記混合処理液が第１処理液と第２処理液との混合液である場合、前記混合処理液中の第１処理液を前記配列方向に沿って減少させていってもよい。
請求項４記載の発明は、前記開口からオーバーフローした処理液による処理が行われた後の基板の処理面から処理液を排除して当該基板を乾燥させる基板乾燥手段（２２）をさらに含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理装置である。この発明によれば、基板乾燥手段によって、処理液による処理が行われた基板から処理液を排除することにより、乾燥状態とした基板を排出することができる。

請求項５記載の発明は、前記基板乾燥手段は、前記複数のノズルの少なくとも一つに気体を供給することができる気体供給手段（２２）を含み、前記複数のノズルは、前記気体供給手段からの気体の供給を受ける乾燥用ノズル（１３）を含み、前記制御手段は、前記気体供給手段を制御して、前記乾燥用ノズルに気体を供給させるとともに、前記相対移動手段を制御して、前記気体供給手段から前記乾燥用ノズルに供給され、当該ノズルのスリット状開口から吐出された気体を前記処理面に供給させつつ、前記所定の方向に沿って前記基板保持手段と前記複数のノズルとを相対移動させるものである、請求項４記載の基板処理装置である。

この発明によれば、気体供給手段から乾燥用ノズルに気体を供給することで、当該乾燥用ノズルのスリット状開口から上方に向けて気体を吐出させることができる。したがって、乾燥用ノズルに気体を供給しつつ、前記相対移動手段によって、前記基板保持手段と前記乾燥用ノズルとを相対移動させることにより、基板の処理面の全域に気体を供給することができる。これにより、処理液による処理が行われた基板の処理面に付着している処理液を気体によって除去し、基板を乾燥させることができる。

請求項６記載の発明は、前記複数のノズルは、互いに種類の異なる処理液が供給される第１ノズルおよび第２ノズルと、この第１および第２ノズル間に配置され、処理液が供給されない中間ノズルとを含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
この発明によれば、互いに種類の異なる処理液が供給される第１ノズルと第２ノズルとの間に処理液が供給されない中間ノズルを設けることにより、前記第１ノズルからオーバーフローした処理液と、前記第２ノズルからオーバーフローした処理液とが混ざり合うことを抑制することができる。前記中間ノズルは、１つであってもよいし、複数であってもよい。

請求項７記載の発明は、前記中間ノズルは、前記乾燥用ノズルであり、前記制御手段は、前記気体供給手段を制御して前記中間ノズルに気体を供給させる乾燥制御手段（４９）を含む、請求項５に係る請求項６記載の基板処理装置である。
この発明によれば、乾燥制御手段が、前記気体供給手段から前記中間ノズルに気体を供給させることにより、前記処理面に付着している処理液を前記中間ノズルから吐出された気体によって除去することができる。したがって、前記処理面は、前記第１および第２ノズルのいずれか一方のノズルから供給された処理液が殆ど付着していない状態で、他方のノズルからの処理液の供給を受けるので、当該処理面に付着している処理液を前記他方のノズルからの処理液に効率的に置換することができる。

請求項８記載の発明は、前記中間ノズルのスリット状開口を吸引する吸引手段（２３）をさらに含み、前記制御手段は、この吸引手段を制御して、前記処理面に付着している処理液を前記中間ノズルの開口から吸引させる吸引制御手段（４９）を含む、請求項６記載の基板処理装置である。
この発明によれば、吸引制御手段が吸引手段によって前記中間ノズルのスリット状開口を吸引させることにより、前記処理面に付着している処理液を前記スリット状開口から吸引して除去することができる。したがって、前記処理面は、前記第１および第２ノズルのいずれか一方のノズルから供給された処理液が殆ど付着していない状態で、他方のノズルからの処理液の供給を受けるので、当該処理面に付着している処理液を前記他方のノズルからの処理液に効率的に置換することができる。

請求項９記載の発明は、前記複数のノズルのそれぞれに設けられ、前記開口からオーバーフローした処理液を回収する処理液回収手段（２９）をさらに含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
この発明によれば、前記複数のノズルのそれぞれに設けられた処理液回収手段によって、各ノズルのスリット状開口からオーバーフローした処理液を回収することができる。処理液回収手段によって回収された処理液は、再利用されてもよいし、廃液されてもよい。回収された処理液を再利用することで、装置全体の処理液の消費量を低減することができる。

また、前記処理液回収手段によって処理液を回収する場合、前述の請求項６記載の発明のように前記第１ノズルと前記第２ノズルとの間に前記中間ノズルを設けることにより、互いに種類の異なる処理液の混合を抑制して高純度の処理液を回収することができる。したがって、回収された処理液を再利用する場合、処理能力が低下した処理液が前記処理面に供給されることを抑制することができる。

請求項１０記載の発明は、前記基板保持手段に保持された前記基板の他の主面の周縁部に処理液を供給する周縁部処理液供給手段（４０）をさらに含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
この発明によれば、周縁部処理液供給手段によって、前記基板の他の主面の周縁部に処理液を供給することにより、前記処理面だけでなく、当該周縁部にも処理液による処理を行うことができる。前記周縁部処理液供給手段から前記他の主面の周縁部に供給される処理液は、たとえば、薬液、リンス液、前記乾燥促進液などであってもよいが、前記処理面に供給されている処理液と同種の処理液であることが好ましい。

請求項１１記載の発明は、前記基板保持手段は、前記他の主面の少なくとも周縁部以外の領域への処理液の付着を抑制する保護手段（１０Ａ，３９，４２）を含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
この発明によれば、保護手段によって前記他の主面の少なくとも周縁部以外の領域への処理液の付着を抑制することにより、当該他の主面の少なくとも周縁部以外の領域に処理液による不所望な処理が行われることを抑制することができる。具体的には、たとえば、前記各ノズルからオーバーフローした処理液が前記他の主面側に回り込んで当該他の主面に付着することを抑制することができる。

また、前記周縁部処理液供給手段によって前記他の主面の周縁部に処理液を供給する場合であっても、前記他の主面の周縁部以外の領域を前記保護手段によって保護することにより、前記周縁部以外の領域に不所望な処理が行われることを抑制することができる。
請求項１２記載の発明は、前記基板保持手段は、前記他の主面に対向する基板対向面（５９）に複数の吐出口（６０）および吸引口（６１）が形成された基板保持プレート（５６）と、前記基板保持プレートの前記吐出口に気体を供給するためのプレート気体供給手段（５７）と、前記基板保持プレートの前記吸引口を吸引するためのプレート吸引手段（５８）とを含むものである、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の基板処理装置である。

この発明によれば、基板保持プレートの吐出口から気体を供給しつつ、基板対向面に形成された吸引口からその気体を吸引すると、基板対向面に気体の流れが形成される。この気体の流れにより、基板を基板対向面に吸着して保持することができる。このとき、基板対向面と基板との間には、気体層が形成されるので、基板は非接触状態で保持されることになる、したがって、基板の表面（前記他の主面）に接触痕を残すことなく、基板を保持することができる。

基板保持手段としては、前記の構成のほか、たとえば、基板の上面（前記他の主面）を吸引して保持するバキューム式のものや、ベルヌーイ効果を用いて基板の上面を非接触状態で保持するベルヌーイ式のものを用いてもよい。

以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係る基板処理装置１のレイアウトを説明するための図解的な平面図である。この基板処理装置１は、インデクサ部２と、これに結合された基板処理部３とを備えている。インデクサ部２は、キャリヤ保持部４と、インデクサロボット５とを備えている。キャリヤ保持部４は、複数枚の基板Ｗをそれぞれ保持することができるキャリヤＣを所定の配列方向に沿って保持することができるように構成されている。各キャリヤＣは、複数枚（たとえば２５枚）の基板Ｗを上下方向に積層状態で間隔をあけて保持することができるものであり、基板Ｗを密閉した状態で保持するＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）であってもよく、ＳＭＩＦ（Standard Mechanical Inter Face）ポッドであってもよく、ＯＣ（Open Cassette）であってもよい。

インデクサロボット５は、キャリヤ保持部４に保持されたキャリヤＣと基板処理部３との間で基板Ｗを搬送するためのロボットである。このインデクサロボット５は、キャリヤ保持部４に保持されたキャリヤＣに対して基板Ｗを搬出／搬入することができ、基板処理部３に対して基板Ｗを搬入／搬出することができる。より具体的には、インデクサロボット５は、キャリヤ保持部４におけるキャリヤＣの配列方向に沿って直線移動することができるロボット本体６と、基板Ｗを保持するための一対のハンド７Ａ，７Ｂとを備えている。ロボット本体６には、ハンド７Ａ，７Ｂを鉛直軸線周りに回転させる回転駆動機構と、ハンド７Ａ，７Ｂを上下動させるための昇降機構と、ハンド７Ａ，７ＢをキャリヤＣまたは基板処理部３に向けて独立に進退させるための進退駆動機構とが備えられている。このような構成により、インデクサロボット５は、キャリヤＣとの間で基板Ｗを受け渡し、また、基板処理部３との間で基板Ｗを受け渡しする。一対のハンド７Ａ，７Ｂは、たとえば、一方のハンド７Ａが未処理の基板Ｗを搬送するために用いられ、他方のハンド７Ｂが処理済の基板Ｗを搬送するために用いられる。

基板処理部３は、一対の基板受け渡し部８Ａ、８Ｂと、基板Ｗに処理を行う処理ユニット９と、処理ユニット９の上方で基板Ｗを１枚ずつ保持する複数の基板保持部１０と、この基板保持部１０を所定の基板搬送経路１１に沿って移動させることにより基板Ｗを搬送する基板搬送機構１２とを備えている。
基板処理部３は、平面視において、インデクサ部２から延びる長方形形状に構成されている。また、一対の基板受け渡し部８Ａ，８Ｂは、インデクサ部２に隣接するように配置されている。一方の基板受け渡し部８Ａは、インデクサ部２から未処理の基板Ｗを受け取って処理ユニット９へと送り出すためのものであり、他方の基板受け渡し部８Ｂは、処理ユニット９による処理を終えた基板Ｗを受け取り、これをインデクサ部２に受け渡すためのものである。

処理ユニット９は、処理液による処理と、基板Ｗに付着している液成分を乾燥用ガスによって除去して基板Ｗを乾燥させる乾燥処理とを基板Ｗに施すためのものである。具体的には、処理ユニット９は、一対の基板受け渡し部８Ａ，８Ｂの間においてほぼＵ字状をなすように、基板搬送経路１１に沿って配置されており、薬液による薬液処理を行う薬液処理領域９Ａと、リンス液によるリンス処理を行うリンス処理領域９Ｂと、乾燥用ガスによる乾燥処理を行う乾燥処理領域９Ｃとを含む。薬液処理領域９Ａ、リンス処理領域９Ｂおよび乾燥処理領域９Ｃは、この順序で基板搬送経路１１の上流から下流に向かって配置されている。

薬液としては、たとえば、硫酸、酢酸、硝酸、塩酸、フッ酸、アンモニア水、過酸化水素水のうちの少なくとも１種以上を含む液を用いることができる。リンス液としては、たとえば、純水（脱イオン水）、炭酸水、電解イオン水、水素水、磁気水などの機能水や、希釈濃度（たとえば、１ｐｐｍ程度）のアンモニア水などを用いることができる。また、乾燥用ガスとしては、たとえば、窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガス等の不活性ガスなどを用いることができる。本実施形態では、乾燥用ガスとして、窒素ガスが用いられている。

図２は、処理ユニット９の構成を基板搬送経路１１に沿って展開して示す図解図である。
処理ユニット９は、複数のノズル１３を備えている。複数のノズル１３は、それぞれ、ほぼ同一の形状にされており、基板Ｗの幅（基板Ｗが円形基板である場合には基板Ｗの直径）よりも長い細長で矩形状の上面を有している。各ノズル１３の上面には、上方に向かって開口するスリット状開口１４が形成されている。スリット状開口１４の長手方向の長さは、前記基板Ｗの幅よりも長くされている。

複数のノズル１３は、各ノズル１３のスリット状開口１４の長手方向に交差する所定の方向（本実施形態では直交する方向）に配列されている。すなわち、複数のノズル１３は、各ノズル１３のスリット状開口１４の長手方向が基板搬送経路１１に沿う方向に直交するように配列されている。また、複数のノズル１３は、隣り合うノズル１３同士が基板搬送経路１１に沿って接近して（隣接して）配置されている。各ノズル１３の上面の位置（鉛直方向の位置）は、ほぼ同じにされている。

薬液処理領域９Ａは、スリット状開口１４から薬液がオーバーフローされるとともに、基板搬送経路１１に沿って連続する一群のノズル１３（以下、「薬液用ノズル１３」ともいう。）によって構成されている。リンス処理領域９Ｂは、スリット状開口１４からリンス液がオーバーフローされるとともに、基板搬送経路１１に沿って連続する一群のノズル１３（以下、「リンス用ノズル１３」ともいう。）によって構成されている。乾燥処理領域９Ｃは、スリット状開口１４から窒素ガスが吐出されるとともに、基板搬送経路１１に沿って連続する一群のノズル１３（以下、「乾燥用ノズル１３」ともいう。）によって構成されている。

複数のノズル１３の上方には、基板搬送機構１２が設けられている。基板搬送機構１２は、複数のノズル１３の上方に張設された無端状のケーブル１５Ａと、このケーブル１５Ａを一定速度で循環駆動するためのケーブル駆動部１６とを備えている。各基板保持部１０は、ケーブル１５Ａから支持ロッド１５Ｂを介してそれぞれ吊り下げられている。支持ロッド１５Ｂの上端は、グリップ機構１７によってケーブル１５Ａに結合されている。

各基板保持部１０は、基板Ｗの一主面である処理面（下面）を下方に向けてほぼ水平に保持している。より具体的には、各基板保持部１０は、基板Ｗの処理面を処理ユニット９の上方の所定の水平面内で保持している。また、ケーブル１５Ａは、水平面に沿って張設されており、個々の基板保持部１０に結合された支持ロッド１５Ｂは、ケーブル１５Ａと各基板保持部１０との間の距離を等しく保っている。したがって、ケーブル駆動部１６によってケーブル１５Ａを水平面内で循環駆動することにより、基板Ｗの処理面が前記所定の水平面内に沿って移動するように基板Ｗを搬送することができる。

図３は、基板搬送経路１１に沿う処理ユニット９の一部の図解的な断面図である。以下では、主として図３を参照し、併せて図１および図２を参照する。
各ノズル１３は、スリット状開口１４に連通する中空の内部空間を有している。すなわち、各ノズル１３は、基板搬送経路１１に沿う方向に所定間隔を隔てて対向する一対の側板１８Ａ，１８Ｂを有しており、この一対の側板１８Ａ，１８Ｂの間の空間が、スリット状開口１４に連通する中空の内部空間となっている。各ノズル１３には、この内部空間に連通する処理流体供給管１９が接続されており、この処理流体供給管１９から薬液、リンス液および窒素ガスのうちの少なくとも一つを供給することができるようになっている。

各処理流体供給管１９には、薬液供給管２０、リンス液供給管２１および窒素ガス供給管２２が接続されている。この薬液供給管２０から処理流体供給管１９に薬液が供給され、このリンス液供給管２１から処理流体供給管１９にリンス液が供給されるようになっている。また、窒素ガス供給管２２から処理流体供給管１９に窒素ガスが供給されるようになっている。

また、各処理流体供給管１９には、吸引機構２３が連結された吸引管２４が接続されている。吸引管２４の内部空間とノズル１３の内部空間とは、処理流体供給管１９の内部空間を介して連通している。したがって、この吸引機構２３によって吸引管２４内を吸引することにより、ノズル１３のスリット状開口１４を吸引することができるようになっている。

各薬液供給管２０には、開度調節可能な薬液バルブ２５が介装されており、この薬液バルブ２５を開閉することにより、処理流体供給管１９への薬液の供給を制御することができる。また、薬液バルブ２５の開度を調節することにより、薬液供給管２０から処理流体供給管１９に供給される薬液の流量を制御することができる。
各リンス液供給管２１には、開度調節可能なリンス液バルブ２６が介装されており、このリンス液バルブ２６を開閉することにより、処理流体供給管１９へのリンス液の供給を制御することができる。また、リンス液バルブ２６の開度を調節することにより、リンス液供給管２１から処理流体供給管１９に供給されるリンス液の流量を制御することができる。

各窒素ガス供給管２２には窒素ガスバルブ２７が介装されており、この窒素ガスバルブ２７を開閉することにより、処理流体供給管１９への窒素ガスの供給を制御することができる。また、各吸引管２４には吸引バルブ２８が介装されており、この吸引バルブ２８を開くことにより、ノズル１３のスリット状開口１４を吸引機構２３によって吸引することができる。

すなわち、各ノズル１３に対応する窒素ガスバルブ２７および吸引バルブ２８を閉じた状態で、当該ノズル１３に対応する薬液バルブ２５またはリンス液バルブ２６を開くことにより、薬液またはリンス液を当該ノズル１３に供給することができる。また、各ノズル１３に対応する窒素ガスバルブ２７および吸引バルブ２８を閉じた状態で、当該ノズル１３に対応する薬液バルブ２５およびリンス液バルブ２６の両方を開くことにより、薬液およびリンス液の混合液を当該ノズル１３に供給することもできる。また、各ノズル１３に対応する薬液バルブ２５、リンス液バルブ２６および吸引バルブ２８を閉じた状態で、当該ノズル１３に対応する窒素ガスバルブ２７を開くことにより、当該ノズル１３に窒素ガスを供給することができる。また、各ノズル１３に対応する薬液バルブ２５、リンス液バルブ２６および窒素ガスバルブ２７を閉じた状態で、当該ノズル１３に対応する吸引バルブ２８を開くことにより、当該ノズル１３のスリット状開口１４を吸引することができる。

本実施形態では、薬液処理領域９Ａを構成する一群のノズル１３に薬液が供給され、リンス処理領域９Ｂを構成する一群のノズル１３にリンス液が供給され、乾燥処理領域９Ｃを構成する一群のノズル１３に窒素ガスが供給されるようになっている。また、薬液処理領域９Ａとリンス処理領域９Ｂとの間には、処理液（薬液またはリンス液）が供給されない単一または複数のノズル１３（以下「中間ノズル１３」ともいう。）が設けられている。すなわち、本実施形態では、中間ノズル１３を挟んで隣接するノズル１３（基板搬送経路１１に沿う薬液処理領域９Ａの下流端に対応するノズル１３と、基板搬送経路１１に沿うリンス処理領域９Ｂの上流端に対応するノズル１３）の一方が第１ノズル１３としての機能を果たし、他方が第２ノズル１３としての機能を果たしている。中間ノズル１３には、対応する窒素ガス供給管２２から窒素ガスが供給されていてもよいし、対応する吸引機構２３からの吸引力が付与されていてもよいし、窒素ガスの供給および吸引力の付与の何れもが行われていなくてもよい。

各ノズル１３に、所定量以上の処理液（薬液またはリンス液）を供給することにより、供給された処理液を当該ノズル１３のスリット状開口１４からオーバーフローさせることができる。また、オーバーフローする処理液の液面の高さは、薬液バルブ２５またはリンス液バルブ２６の開度を調節することにより制御することができる。本実施形態では、各ノズル１３からオーバーフローする処理液の液面がほぼ同じ高さ（同じ水平面内）に位置するように、各ノズル１３に対応する薬液バルブ２５およびリンス液バルブ２６の開度がそれぞれ調節されている。

ノズル１３に所定量以上の処理液が供給され、当該ノズル１３のスリット状開口１４から処理液がオーバーフローすると、当該ノズル１３の上方に処理液の液膜が形成される。また、ノズル１３に窒素ガスが供給されると、この窒素ガスは当該ノズル１３のスリット状開口１４から上方に向かって吐出される。基板Ｗの処理面は、スリット状開口１４からオーバーフローした処理液の液膜に接液されることで処理される。また、処理液による処理を受けた基板Ｗは、スリット状開口１４から吐出された窒素ガスによって乾燥される。

すなわち、基板保持部１０は、薬液用ノズル１３およびリンス用ノズル１３のそれぞれのスリット状開口１４からオーバーフローした処理液（薬液またはリンス液）に基板Ｗの処理面が接液する高さで基板Ｗを保持している。したがって、基板Ｗの処理面が処理液に接液された状態で、ケーブル駆動部１６によってケーブル１５Ａを水平面内で循環駆動すると、各基板保持部１０に保持された基板Ｗは、スリット状開口１４からオーバーフローした処理液の液面上を、水平方向に、すなわち処理液の液面に沿って、滑るように移動していく。これにより、各基板保持部１０に保持された基板Ｗは、その処理面である下面が処理液の液面に順次接液しながら基板搬送経路１１に沿って搬送されていく。その結果、各基板保持部１０に保持された基板Ｗの処理面の全域に薬液およびリンス液が順次供給され、薬液処理およびリンス処理が順次施される。

同様に、乾燥用ノズル１３に窒素ガスが供給された状態でケーブル駆動部１６によってケーブル１５Ａを水平面内で循環駆動すると、各基板保持部１０に保持された基板Ｗは、スリット状開口１４から吐出される窒素ガスがその処理面に供給されつつ基板搬送経路１１に沿って搬送されていく。これにより、各基板保持部１０に保持された基板Ｗの処理面の全域に窒素ガスが供給され、この供給された窒素ガスによって、基板Ｗの処理面に付着している処理液が除去され基板Ｗが乾燥する。

薬液処理領域９Ａを構成するノズル１３の本数は、薬液による最適な処理時間に対応する本数にされている。すなわち、基板搬送経路１１に沿う薬液処理領域９Ａの長さが薬液による最適な処理時間に対応する長さになるように、薬液処理領域９Ａを構成するノズル１３の本数が設定されている。同様に、リンス処理領域９Ｂを構成するノズル１３の本数は、リンス液による最適な処理時間に対応する本数に設定されている。また、乾燥処理領域９Ｃを構成するノズル１３の本数は、窒素ガスによる最適な処理時間に対応する本数に設定されている。

一方、ケーブル駆動部１６は、ケーブル１５Ａを一定速度で循環駆動する。したがって、各基板保持部１０に保持された基板Ｗは、処理ユニット９上を一定の時間で搬送される。また、各基板保持部１０に保持された基板Ｗは、基板搬送経路１１に沿って一定速度で搬送されながら、薬液処理領域９Ａ、リンス処理領域９Ｂおよび乾燥処理領域９Ｃにおいて各処理領域９Ａ〜９Ｃに対応する処理を順次受ける。

ここで、各基板保持部１０に保持された基板Ｗが各処理領域９Ａ〜９Ｃ上を搬送される時間は、基板搬送経路１１に沿う各処理領域９Ａ〜９Ｃの長さに応じた時間になっている。したがって、基板搬送経路１１に沿う各処理領域９Ａ〜９Ｃの長さは各処理の最適な処理時間に対応する長さにされているので、各基板保持部１０に保持された基板Ｗは、各処理領域９Ａ〜９Ｃにおいて、各処理に対応する最適な処理時間の処理を受けながら処理ユニット９上を搬送される。すなわち、基板搬送経路１１に沿う各処理領域９Ａ〜９Ｃの長さを各処理の最適な処理時間に対応する長さに設定することで、基板Ｗを一部の処理領域上で停滞させることなく、各処理に対応する最適な処理時間の処理を基板Ｗの処理面に行うことができる。

また、各基板保持部１０に基板Ｗを保持させた状態で、それらの基板保持部１０を基板搬送経路１１に沿って順次搬送することにより、各ノズル１３に待ち時間（基板Ｗに対して処理液または窒素ガスを供給していない時間）殆どを生じさせることなく、各処理に対応する最適な処理時間の処理を基板Ｗの処理面に施すことができる。これにより、装置を効率的に稼動させることができる。

前述のように、各ノズル１３には、薬液、リンス液および窒素ガスのうちの少なくとも１つを選択的に供給することができる。したがって、各処理領域９Ａ〜９Ｃを構成するノズル１３の本数を増減させることにより、基板搬送経路１１に沿う各処理領域９Ａ〜９Ｃの長さを変更することができる。これにより、基板Ｗが処理ユニット９上を搬送される一定の時間内で、各処理領域９Ａ〜９Ｃでの処理時間を自由に設定することができる。また、処理対象の基板Ｗや用いる処理液によって最適な処理時間が異なる場合であっても、各処理の処理時間を当該処理対象の基板Ｗ等に対応する時間に設定し、良好な処理を基板Ｗの処理面に施すことができる。

また、本実施形態では、薬液用ノズル１３およびリンス用ノズル１３からオーバーフローする処理液の液面がほぼ同じ高さに位置するように設定されているので、各基板保持部１０を鉛直方向に移動させることなくほぼ水平に移動させることで、当該基板保持部１０に保持された基板Ｗに処理液を接液させて当該基板Ｗの処理面に処理を行うことができる。これにより、基板Ｗの処理に要する時間を短縮することができる。

さらに、薬液処理領域９Ａとリンス処理領域９Ｂとの間に処理液が供給されない中間ノズル１３を設けることにより、当該中間ノズル１３を挟んで隣接するノズル１３からオーバーフローした薬液およびリンス液が混ざり合うことを抑制することができる。また、中間ノズル１３に窒素ガスを供給した場合には、当該中間ノズル１３のスリット状開口１４から吐出された窒素ガスによって基板Ｗの処理面に付着している薬液を概ね除去した状態で、当該基板Ｗの処理面にリンス液を接液させることができる。これにより、基板Ｗの処理面に付着している薬液を速やかにリンス液に置換することができる。また、吸引機構２３によって中間ノズル１３のスリット状開口１４を吸引させた場合には、基板Ｗの処理面に付着している薬液を吸引することができる。これにより、基板Ｗの処理面に付着している薬液を概ね除去した状態で、基板Ｗの処理面にリンス液を接液させることができるので、基板Ｗの処理面に付着している薬液を速やかにリンス液に置換することができる。

図４は、図３におけるIV―IV線に沿う処理ユニット９の図解的な断面図である。以下では、図３および図４を参照する。
各ノズル１３には、スリット状開口１４からオーバーフローした処理液を回収するための回収樋２９が連結されている。回収樋２９は、対応するノズル１３の一対の側板１８Ａ，１８Ｂの長手方向（スリット状開口１４に平行な方向）に沿って設けられており、当該一対の側板１８Ａ，１８Ｂとともに処理液受け部３０を構成している。各ノズル１３のスリット状開口１４からオーバーフローした処理液は、この処理液受け部３０に流れるようになっている。また、各ノズル１３の一対の側板１８Ａ，１８Ｂの上端部外面側には、面取り部３１がそれぞれ形成されている。各ノズル１３のスリット状開口１４からオーバーフローした処理液は、この面取り部３１によって、対応する処理液受け部３０に向けてスムーズに流れるようになっている。

各回収樋２９の底部３３には、処理液受け部３０に溜まった処理液を排出するための処理液排出管３２の一端が接続されている。また、各回収樋２９の底部３３は、処理液受け部３０に溜まった処理液が対応する処理液排出管３２にスムーズに流れるように傾斜している。すなわち、各回収樋２９の底部３３は、図４（ａ）に示すように、当該回収樋２９の長手方向中間部から当該長手方向の両端部に向けて一定の傾斜角で下方に傾斜していてもよいし、図４（ｂ）に示すように、当該回収樋２９の長手方向の一端から他端に向けて一定の傾斜角で下方に傾斜していてもよい。

各回収樋２９の底部３３を、図４（ａ）に示すように、当該回収樋２９の長手方向中間部から当該長手方向の両端部に向けて一定の傾斜角で下方に傾斜させた場合、回収樋２９の底部３３の前記両端部に処理液排出管３２を接続することにより、処理液受け部３０に溜まった処理液を確実に排出することができる。また、各回収樋２９の底部３３を、図４（ｂ）に示すように、当該回収樋２９の長手方向の一端から他端に向けて一定の傾斜角で下方に傾斜させた場合、回収樋２９の底部３３の最下端に処理液排出管３２を接続することにより、処理液受け部３０に溜まった処理液を確実に排出することができる。

また、各処理液排出管３２の他端には、図３に示すように、処理液受け部３０から排出された処理液を図示しない廃液タンクに導く廃液管３４と、処理液受け部３０から排出された処理液を図示しない回収タンクに導く回収管３５とが接続されている。廃液管３４には廃液バルブ３６が介装されており、この廃液バルブ３６を開くことにより、処理液受け部３０に溜まった処理液を廃液タンクに流すことができる。また、回収管３５には回収バルブ３７が介装されており、この回収バルブ３７を開くことにより、処理液受け部３０に溜まった処理液を回収タンクに流すことができる。すなわち、廃液バルブ３６および回収バルブ３７の開閉をそれぞれ制御することにより、処理液受け部３０に溜まった処理液の廃液と回収とを選択的に実行することができる。

本実施形態では、たとえば、処理液受け部３０に溜まった薬液を回収し、回収した薬液を再びノズル１３に供給するようになっている。これにより、薬液の消費量を低減することができる。また、処理液受け部３０に溜まったリンス液は、たとえば、廃液するようになっている。処理液受け部３０に溜まったリンス液を回収し、回収したリンス液を再びノズル１３に供給する場合には、たとえば、回収したリンス液をリンス液が回収されたノズル１３よりも基板搬送経路１１に沿う１つ上流側のノズル１３に供給し、基板搬送経路１１に沿うリンス処理領域９Ｂの上流端に対応するノズル１３から回収されたリンス液のみ廃液するようにしてもよい。これにより、回収されたリンス液を用いた場合であっても、処理効果を殆ど低下させることなく基板Ｗの処理面にリンス処理を行うことができる。

また、本実施形態では、前述のように、薬液処理領域９Ａとリンス処理領域９Ｂとの間に設けられた中間ノズル１３によって、当該中間ノズル１３を挟んで隣接するノズル１３からオーバーフローした薬液およびリンス液が混合することが抑制されている。したがって、前記隣接するノズル１３のそれぞれから、高純度の薬液またはリンス液を処理液受け部３０に流すことができる。これにより、薬液またはリンス液を回収する場合に、処理能力が殆ど低下していない薬液またはリンス液をノズル１３に供給することができる。

図５は、基板保持部１０の構成を説明するための図解的な正面図である。また、図６は、基板保持部１０の図解的な平面図である。
基板保持部１０は、基板Ｗの上面を真空吸着することにより基板Ｗを保持するバキューム式の保持機構であり、支持ロッド１５Ｂの下端にほぼ水平に固定された円板状の吸着ベース３８と、基板Ｗの他の主面である上面の周縁部以外の領域を覆うドーム状のフード３９と、基板Ｗの上面の周縁部に処理液を供給するための周縁部処理液供給手段としての複数の上面ノズル４０とを含む。

吸着ベース３８は、基板Ｗの上面に接して当該上面を真空吸着するためのものであり、その下面には、吸着ベース３８の内部に設けられた吸着路に連通する吸着口が形成されている。また、支持ロッド１５Ｂは、たとえば、円筒状に形成されることによって吸気路を内部に有しており、この吸気路の下端は、吸着路を介して、吸着口に連通されている。したがって、支持ロッド１５Ｂの内部を図示しない排気機構によって排気することにより、基板Ｗの上面を真空吸着し、処理面を下方に向けた状態で基板Ｗを保持することができる。

フード３９は、上方に凸となるように支持ロッド１５Ｂに固定されており、その環状の下端縁３９Ａは、吸着ベース３８とほぼ同じ高さ（鉛直方向の高さ）に位置されている。また、フード３９の下端縁３９Ａは、吸着ベース３８によって基板Ｗが保持された状態で、当該基板Ｗの上面の周縁部に沿うように配置されている。フード３９の下端縁３９Ａと基板Ｗの上面の周縁部との間には隙間が生じるようになっている。

また、フード３９には、フード３９の内面と基板Ｗの上面との間の空間に気体を供給するための気体導入口４１が形成されている。フード３９の内面と基板Ｗの上面との間の空間には、この気体導入口４１を介して気体供給管４２からの気体が供給されるようになっている。気体としては、たとえば、窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガス等の不活性ガスを用いることができる。本実施形態では、気体として、窒素ガスが用いられている。

気体供給管４２には、開度調節可能な気体バルブ４３が介装されており、この気体バルブ４３を開閉することにより、気体導入口４１への窒素ガスの導入を制御することができる。また、気体バルブ４３の開度を調節することにより、気体導入口４１に導入される窒素ガスの流量を制御することができる。気体供給管４２から気体導入口４１への窒素ガスの導入は、少なくとも基板Ｗが処理ユニット９上を搬送される間中行われるようになっている。

吸着ベース３８によって基板Ｗが保持された状態で、気体供給管４２から気体導入口４１に窒素ガスを導入すると、フード３９の内面と基板Ｗの上面との間の空間が窒素ガスで充満されるとともに、フード３９の下端縁３９Ａと基板Ｗの上面の周縁部との間の隙間から窒素ガスが漏れ出して、供給された窒素ガスが当該周縁部に沿って外方に流れる。すなわち、吸着ベース３８によって基板Ｗが保持された状態で、気体供給管４２から気体導入口４１に窒素ガスを導入すると、基板Ｗの上面の全域が窒素ガスで覆われる。したがって、この状態で、基板Ｗの処理面に供給された処理液が当該基板Ｗの上面側に回り込んだとしても、基板Ｗの上面は窒素ガスによって覆われているので、回り込んだ処理液が基板Ｗの上面に付着することを抑制することができる。すなわち、本実施形態では、フード３９および気体供給管４２によって、基板Ｗの上面への処理液の付着を抑制する保護手段としての機能が果たされている。これにより、基板Ｗの上面に不所望な処理が行われることを抑制することができる。

複数の上面ノズル４０は、フード３９の上方において、フード３９の周縁部に沿ってそれぞれ等間隔を隔てて配置されており、各上面ノズル４０の吐出口はフード３９の周縁部に向けられている。また、各上面ノズル４０には処理液供給管４４が接続されており、この処理液供給管４４から上面ノズル４０に処理液が供給されるようになっている。各処理液供給管４４には、薬液供給管４５およびリンス液供給管４６が接続されている。この薬液供給管４５から処理液供給管４４に薬液が供給され、このリンス液供給管４６から処理液供給管４４にリンス液が供給されるようになっている。

各薬液供給管４５には、薬液バルブ４７が介装されており、この薬液バルブ４７を開閉することにより、処理液供給管４４への薬液の供給を制御することができる。また、各リンス液供給管４６には、リンス液バルブ４８が介装されており、このリンス液バルブ４８を開閉することにより、処理液供給管４４へのリンス液の供給を制御することができる。したがって、薬液バルブ４７およびリンス液バルブ４８の開閉をそれぞれ制御することにより、薬液またはリンス液を選択的に上面ノズル４０に供給することができる。

各上面ノズル４０に処理液（薬液またはリンス液）を供給して、当該処理液を吐出させると、吐出された処理液は、フード３９の周縁部に供給される。そして、フード３９の周縁部に供給された処理液は、フード３９の外面に沿って下方に流れ、基板Ｗの上面の周縁部に供給される。このとき、フード３９の内面と基板Ｗの上面との間の空間に供給される窒素ガスの供給流量は、気体バルブ４３の開度が調節されることにより、フード３９の内方に処理液が進入しない程度に減少されており、基板Ｗの上面の周縁部が窒素ガスによって覆われないようにされている。これにより、各上面ノズル４０から基板Ｗの上面の周縁部に処理液が確実に供給されるようになっている。

したがって、基板Ｗの上面の周縁部以外の領域に処理液が付着することを抑制しつつ、当該周縁部に処理液を確実に供給することができる。これにより、たとえば、各上面ノズル４０に薬液としてのエッチング液を供給することで基板Ｗの上面の周縁部をエッチング（いわゆるベベルエッチング）することができる。また、各上面ノズル４０にリンス液を供給することで基板Ｗの上面の周縁部にリンス液を確実に供給し、当該周縁部に付着している薬液等の異物を洗い流すことができる。

また、基板Ｗの上面の周縁部への薬液処理およびリンス処理が行われた後に、気体バルブ４３の開度を調節して、フード３９の内面と基板Ｗの上面との間の空間への窒素ガスの供給流量を増加させることにより、当該周縁部に沿う窒素ガスの流れを再び形成することができる。これにより、基板Ｗの上面の周縁部に付着している処理液を窒素ガスによって除去し、当該周縁部を乾燥させることができる。

各上面ノズル４０から基板Ｗの上面の周縁部への薬液の供給は、当該基板Ｗが薬液処理領域９Ａ上を搬送されるときに行われるようになっている。また、各処理液供給管４４から上面ノズル４０に供給される薬液は、基板Ｗの処理面に供給されている薬液と同種の薬液にされている。同様に、各上面ノズル４０から基板Ｗの上面の周縁部へのリンス液の供給は、当該基板Ｗがリンス処理領域９Ｂ上を搬送されるときに行われるようになっている。また、各処理液供給管４４から上面ノズル４０に供給されるリンス液は、基板Ｗの処理面に供給されているリンス液と同種のリンス液にされている。

図７は、前記基板処理装置１の電気的構成を説明するためのブロック図である。この基板処理装置１は、制御装置４９を備えている。制御装置４９は、インデクサロボット５、ケーブル駆動部１６および吸引機構２３の動作を制御する。また、制御装置４９は、薬液バルブ２５、リンス液バルブ２６および気体バルブ４３の開閉と開度の調節とを制御する。また、制御装置４９は、窒素ガスバルブ２７、吸引バルブ２８、廃液バルブ３６、回収バルブ３７、薬液バルブ４７およびリンス液バルブ４８の開閉を制御する。

図８は、本発明の別の実施形態に係る処理ユニット９Ａの一部の基板搬送経路１１に沿う図解的な断面図である。この図８において、図３に示す各部に相当する部分には、それら各部と同一の参照符号が付されている。以下では、その同一の参照符号を付した各部についての詳細な説明を省略する。
この図８における処理ユニット９Ａと、図３における処理ユニット９との主要な相違点は、各薬液用ノズル１３に供給される薬液の濃度が、基板搬送経路１１の下流に行くにしたがって薄められていることにある。すなわち、少なくとも二つ以上の薬液用ノズル１３（混合処理液供給ノズル）のそれぞれに対応する処理流体供給管１９に、薬液とともに、リンス液としての純水が同時に供給されるようになっており、供給された薬液および純水が当該処理流体供給管１９内で混ざり合って、薄められた薬液として当該少なくとも二つ以上の薬液用ノズル１３のそれぞれに供給されるようになっている。また、前記少なくとも二つ以上の薬液用ノズル１３に供給される薬液の濃度は、薬液バルブ２５およびリンス液バルブ２６の開度がそれぞれ調節されることにより、ノズル１３毎に変更されている。

本実施形態では、基板搬送経路１１に沿う薬液処理領域９Ａの上流側において、比較的高濃度の薬液、すなわち処理能力が比較的高い薬液が基板Ｗの処理面に供給され、下流側において、比較的低濃度の薬液、すなわち処理能力が比較的低い薬液が基板Ｗの処理面に供給されるようになっている。これにより、薬液処理領域９Ａの上流側では、基板Ｗの処理面に供給された薬液によって当該処理面に付着しているおおまかな異物を除去することができ、薬液処理領域９Ａの下流側では、上流側で除去されずに残った異物を除去することができる。

具体的には、薬液の濃度を基板搬送経路１１に沿って薄めることにより、たとえば、基板Ｗの処理面に形成された酸化膜を薬液としてのエッチング液によってエッチング除去する場合に、除去時間をほとんど増加させることなく当該酸化膜だけを完全に除去することができる。すなわち、最初に、薬液処理領域９Ａの上流側において、処理能力が比較的高いエッチング液を当該処理面に供給することにより、酸化膜の大部分を短時間でエッチング除去することができる。その後、薬液処理領域９Ａの下流側において、処理能力が比較的低いエッチング液を基板Ｗの処理面に供給することにより、酸化膜の下地に殆ど影響を与えることなく、除去されずに残った酸化膜だけをエッチング除去することができる。

図９は、本発明のさらに別の実施形態に係る処理ユニット９Ｂの一部の基板搬送経路１１に沿う図解的な断面図である。この図９において、図３に示す各部に相当する部分には、それら各部と同一の参照符号が付されている。以下では、その同一の参照符号を付した各部についての詳細な説明を省略する。
この図９における処理ユニット９Ｂの構成と、図３における処理ユニット９の構成との主要な相違点は、各ノズル１３に接続された処理流体供給管１９に、薬液としてのアンモニア水（ＮＨ₄ＯＨ）を供給するためのＮＨ₄ＯＨ供給管５０と、薬液としての過酸化水素水（Ｈ₂Ｏ₂）を供給するためのＨ₂Ｏ₂供給管５１とがそれぞれ接続されており、全ての薬液用ノズル１３（混合処理液供給ノズル）に、アンモニア水と過酸化水素水との混合液（ＡＰＭ）が薬液として供給されるようになっていることにある。また、本実施形態では、処理対象の基板Ｗの一例として、シリコン半導体ウエハが用いられている。

各ＮＨ₄ＯＨ供給管５０には、開度調節可能なＮＨ₄ＯＨバルブ５２が介装されており、このＮＨ₄ＯＨバルブ５２を開閉することにより、処理流体供給管１９へのＮＨ₄ＯＨの供給を制御することができる。また、ＮＨ₄ＯＨバルブ５２の開度を調節することにより、ＮＨ₄ＯＨ供給管５０から処理流体供給管１９に供給されるＮＨ₄ＯＨの流量を制御することができる。

各Ｈ₂Ｏ₂供給管５１には、開度調節可能なＨ₂Ｏ₂バルブ５３が介装されており、このＨ₂Ｏ₂バルブ５３を開閉することにより、処理流体供給管１９へのＨ₂Ｏ₂の供給を制御することができる。また、Ｈ₂Ｏ₂バルブ５３の開度を調節することにより、Ｈ₂Ｏ₂供給管５１から処理流体供給管１９に供給されるＨ₂Ｏ₂の流量を制御することができる。ＮＨ₄ＯＨバルブ５２およびＨ₂Ｏ₂バルブ５３の開閉と開度の調節とは、制御装置４９によって制御されるようになっている（図７参照）。

また、薬液用ノズル１３に供給されるＡＰＭ中のアンモニア水と過酸化水素水との混合比はノズル１３毎に変更されている。本実施形態では、たとえば、基板搬送経路１１の下流に行くにしたがって、過酸化水素水の割合が減少するようにされている。したがって、基板搬送経路１１に沿う薬液処理領域９Ａの上流側では、過酸化水素水を主成分とするＡＰＭが基板Ｗの処理面に供給され、下流側では、アンモニア水を主成分とするＡＰＭが基板Ｗの処理面に供給されるようになっている。

これにより、薬液処理領域９Ａの上流側において、基板Ｗの処理面にシリコン酸化膜を形成して当該処理面をシリコン酸化膜で保護することができる。また、薬液処理領域９Ａの下流側において、基板Ｗの処理面に付着している不要物をリフトオフさせることができる。これにより、基板Ｗの処理面にダメージを与えることなく、当該処理面に付着している不用物を良好に除去することができる。

図１０は、本発明のさらに別の実施形態に係る処理ユニット９Ｃの構成を基板搬送経路１１に沿って展開して示す図解図である。また、図１１は、基板搬送経路１１に沿う前記処理ユニット９Ｃの一部の図解的な断面図である。この図１０および図１１において、図２および図３に示す各部に相当する部分には、それら各部と同一の参照符号が付されている。以下では、その同一の参照符号を付した各部についての詳細な説明を省略する。

この図１０および図１１における処理ユニット９Ｃの構成と、図２および図３における処理ユニット９の構成との主要な相違点は、リンス処理領域９Ｂと乾燥処理領域９Ｃとの間に、スリット状開口１４から乾燥促進液がオーバーフローされるとともに、基板搬送経路１１に沿って連続する一群のノズル１３によって構成された乾燥促進処理領域９Ｄが設けられていることにある。すなわち、各ノズル１３に接続された処理流体供給管１９には、乾燥促進液を供給するための乾燥促進液供給管５４がそれぞれ接続されており、乾燥促進処理領域９Ｄを構成するノズル１３には、乾燥促進液が供給されるようになっている。

また、乾燥促進液供給管５４には、開度調節可能な乾燥促進液バルブ５５が介装されており、この乾燥促進液バルブ５５を開閉することにより、処理流体供給管１９への乾燥促進液の供給を制御することができる。また、乾燥促進液バルブ５５の開度を調節することにより、乾燥促進液供給管５４から処理流体供給管１９に供給される乾燥促進液の流量を制御することができる。乾燥促進液バルブ５５の開閉および開度の調節は、制御装置４９によって制御されるようになっている（図７参照）。

また、乾燥促進液としては、たとえば、純水よりも揮発性の高い有機溶剤等を用いることができる。具体的には、たとえば、メタノール、エタノール、アセトン、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）、ＨＦＥ（ハイドロフルオロエーテル）などの純水よりも揮発性の高い有機溶剤等を乾燥促進液として用いることができる。本実施形態では、乾燥促進液として、ＩＰＡが用いられている。

本実施形態では、各基板保持部１０に保持された基板Ｗが基板搬送経路１１に沿って一定速度で搬送されることにより、薬液処理領域９Ａ、リンス処理領域９Ｂ、乾燥促進処理領域９Ｄおよび乾燥処理領域９Ｃにおいて各処理領域９Ａ〜９Ｄに対応する処理を順次受ける。また、乾燥処理領域９Ｃに搬送された基板Ｗは、基板Ｗの処理面に付着していた液成分が乾燥促進処理領域９ＤにおいてＩＰＡに置換されているので、良好に乾燥される。これにより、基板Ｗの処理面にウォーターマークなどの乾燥不良が生じることを抑制することができる。

図１２は、本発明のさらに別の実施形態に係る処理ユニット９Ｄの一部の基板搬送経路１１に沿う図解的な断面図である。この図１２において、図３に示す各部に相当する部分には、それら各部と同一の参照符号が付されている。以下では、その同一の参照符号を付した各部についての詳細な説明を省略する。
この図１２における処理ユニット９Ｄの構成と、図３における処理ユニット９の構成との主要な相違点は、乾燥用ノズル１３の上面の位置（鉛直方向の位置）が基板搬送経路１１の下流に行くにしたがって徐々に高くなるように、各乾燥用ノズル１３が配置されていることにある。したがって、各乾燥用ノズル１３から基板Ｗの処理面に供給される窒素ガスの供給圧は、基板搬送経路１１の下流に行くにしたがって徐々に高くなるようになっている。

本実施形態では、基板Ｗの処理面に供給される窒素ガスの供給圧を基板搬送経路１１の下流に行くにしたがって徐々に高くなるようにすることにより、当該処理面内での窒素ガスの供給圧を不均一にすることができる。これにより、基板Ｗの処理面に付着している液成分を、窒素ガスの供給圧が弱い基板搬送経路１１の下流側に移動させながら除去することができる。したがって、基板搬送経路１１に沿って基板Ｗが搬送されるにしたがって、当該基板Ｗの処理面に付着している液成分が極めて少ない状態にされるので、基板Ｗを良好に乾燥させることができる。

図１３は、本発明のさらに別の実施形態に係る処理ユニット９Ｅの一部の図解的な平面図である。この図１３において、図２に示す各部に相当する部分には、それら各部と同一の参照符号が付されている。以下では、その同一の参照符号を付した各部についての詳細な説明を省略する。
この図１３における処理ユニット９Ｅの構成と、図２における処理ユニット９の構成との主要な相違点は、各乾燥用ノズル１３が、基板搬送経路１１に沿う方向に斜めに交差する方向に配列されていることにある。すなわち、各乾燥用ノズル１３のスリット状開口１４の長手方向と、基板搬送経路１１に沿う方向とが一定の傾斜角で斜めに交差するようにされている。

本実施形態によれば、乾燥用ノズル１３の配列方向を基板搬送経路１１に沿う方向に斜めに交差する方向にすることにより、基板Ｗの処理面に付着している液成分を一方向（図１３では、下方側の方向）に移動させながら除去することができる。
図１４は、本発明のさらに別の実施形態に係る基板保持部１０Ａの構成を説明するための図解的な正面図である。また、図１５は、前記基板保持部１０Ａに備えられたプレート５６の下面の一部を図解的に示す図である。この図１４および図１５において、図５に示す各部に相当する部分には、それら各部と同一の参照符号が付されている。以下では、その同一の参照符号を付した各部についての詳細な説明を省略する。

図１４を参照して、本実施形態に係る基板保持部１０Ａは、基板Ｗの上面に対向する基板対向面に形成された複数の吐出口から気体を吐出させるとともに、この吐出された気体を前記基板対向面に形成された複数の吸引口から吸引させることにより、気体に所定の流れを生じさせて基板Ｗの上面を非接触状態で吸着保持するコアフロー式の保持機構であり、支持ロッド１５Ｂの下端にプレート支持台５６Ａを介して固定されたプレート５６と、このプレート５６に接続された気体供給機構５７（プレート気体供給手段）および吸引機構５８（プレート吸引手段）とを備えている。

プレート５６は、基板Ｗよりも大きな板状（基板Ｗが円形基板の場合には、基板Ｗよりも大きな径の円板状）に形成されており、その下面が基板Ｗの上面に対向する水平な基板対向面５９となっている。この基板対向面５９には、複数の吐出口６０および吸引口６１が形成されている。複数の吐出口６０および吸引口６１は、それぞれ、基板対向面５９の全域に亘って均一に分布されており、これら吐出口６０および吸引口６１の最外縁には、吐出口６０が配置されている。

また、プレート５６には、各吐出口６０に連通するほぼ円柱状の供給路６２と、各吸引口６１に連通するほぼ円柱状の吸引路６３とがその厚み方向（鉛直方向）に貫通して形成されている。さらに、基板対向面５９の周縁部には基板Ｗの横方向移動（基板対向面５９に沿う水平方向移動）を規制するためのガイド部材６４が、当該周縁部の適所に配置されている。

気体供給機構５７は、プレート５６の供給路６２を介して、各吐出口６０に気体としての窒素ガスを供給するためのものであり、各供給路６２に一端が接続された分岐接続管６５と、分岐接続管６５の他端が共通に接続された集合供給管６６とを備えている。集合供給管６６には、窒素ガス供給源からの窒素ガスが供給されるようになっており、その途中部には、集合供給管６６を開閉するためのバルブ６７が介装されている。このバルブ６７を開くことにより、集合供給管６６、分岐供給管およびプレート５６の供給管を介して、各吐出口６０に窒素ガス供給源からの窒素ガスを供給することができる。

吸引機構５８は、プレート５６の吸引路６３を介して、各吸引口６１を吸引するためのものである。吸引機構５８には、集合吸引管６９の一端が接続されており、この集合吸引管６９の他端には、各吸引路６３にそれぞれ接続された複数の分岐接続管６８が接続されている。吸引機構５８と各吸引口６１とは、吸引路６３、分岐接続管６８および集合吸引管６９を介して接続されており、連通されている。したがって、吸引機構５８によって集合吸引管６９内を吸引することにより、各吸引口６１を吸引することができる。集合吸引管６９には、バルブ７０が介装されており、このバルブ７０を開くことにより、吸引機構５８によって各吸引口６１を吸引することができる。吸引機構５８の動作およびバルブ６７，７０の開閉は、制御装置４９によって制御されるようになっている（図７参照）。

図１５を参照して、プレート５６の下面である基板対向面５９において、吐出口６０は、たとえば、一方向およびこれと直交する他方向にそれぞれ等間隔を隔てた行列状に整列して配置されている。そして、吸引口６１は、吐出口６０の周囲において、たとえば、その吐出口６０を中心とする正六角形の各頂点の位置に配置されている。これにより、図１５において矢印で示すように、各吐出口６０から吐出される窒素ガスは、その吐出口６０の周囲の６つの吸引口６１にむけてほぼ均一に分散して流れる。

吐出口６０から窒素ガスを吐出させ、吸引口６１からその窒素ガスを吸引させている状態で、基板対向面５９に基板Ｗを接近させて押し付けると、この基板Ｗの上面と基板対向面５９との間には、図１５に示すような窒素ガスの流れが形成され、この窒素ガスの流れにより、基板Ｗはその上面が基板対向面５９に所定の微少間隔を隔てた非接触状態で吸着保持される。こうして、基板Ｗの処理面を下方に向けた水平姿勢で当該基板Ｗを吸着して保持することができる。

また、吐出口６０および吸引口６１の最外縁に吐出口６０を配置することにより、基板対向面５９の周縁部と基板Ｗの上面の周縁部との間において、外方に向かう窒素ガスの流れを形成することができる。これにより、基板Ｗの処理面に供給された処理液が上面側に回り込んだとしても、この外方に向かう窒素ガスの流れにより、基板対向面５９と基板Ｗの上面との間の空間に処理液が進入することを抑制することができる。したがって、基板Ｗの上面に処理液が付着することを抑制し、基板Ｗの上面に不所望な処理が行われることを抑制することができる。すなわち、本実施形態では、基板保持部１０Ａが、基板Ｗの上面への処理液の付着を抑制する保護手段としての機能を果たしている。

この発明は、以上の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。たとえば、前述の実施形態では、基板Ｗの処理面に、薬液処理、リンス処理および乾燥処理、もしくは、薬液処理、リンス処理、乾燥促進処理および乾燥処理がこの順で行われる例について説明したが、各ノズルに供給される処理流体（薬液、リンス液および窒素ガスガス）を変更することにより、薬液処理とリンス処理とが交互に複数回繰り返された後、乾燥処理、もしくは乾燥促進処理および乾燥処理が行われるようにしてもよい。

また、前述の実施形態では、基板Ｗの処理面を乾燥させる基板乾燥手段としての気体供給手段である窒素ガス供給管２２から乾燥用ノズル１３に窒素ガスを供給し、この窒素ガスを基板Ｗの処理面に供給することで、基板Ｗの処理面を乾燥させる例について説明したが、気体供給手段以外の基板乾燥手段を用いてもよい。たとえば、ＬＥＤ等を用いた光照射装置や、赤外線放射装置、ホットプレート等の加熱装置などを基板乾燥手段として用いてもよい。

光照射装置を基板乾燥手段として用いる場合、処理液による処理が行われた基板Ｗの処理面に閃光を照射することにより、当該処理面に付着している液成分を蒸発させて当該基板Ｗを乾燥させることができる。また、赤外線放射装置を基板乾燥手段として用いる場合、処理液による処理が行われた基板Ｗの処理面に赤外線を照射することにより、当該処理面に付着している液成分を蒸発させて当該基板Ｗを乾燥させることができる。また、加熱装置を基板乾燥手段として用いる場合、処理液による処理が行われた基板Ｗの処理面を当該加熱手段によって加熱して、当該処理面に付着している液成分を蒸発させることにより基板Ｗを乾燥させることができる。

また、前述の実施形態では、処理ユニット９，９Ａ〜９Ｅに対して基板保持部１０、１０Ａを移動させることにより、基板Ｗの処理面の全域に処理液を供給する例について説明したが、処理ユニット９，９Ａ〜９Ｅを基板搬送経路１１に沿って移動させるための移動機構を新たに設け、基板保持部１０、１０Ａを移動させずに、処理ユニット９，９Ａ〜９Ｅのみを基板搬送経路１１に沿って移動させてもよい。また、処理ユニット９，９Ａ〜９Ｅおよび基板保持部１０、１０Ａの両方を互いに異なる速度で移動させてもよいし、処理ユニット９，９Ａ〜９Ｅおよび基板保持部１０、１０Ａの両方を互いに異なる方向に移動させてもよい。

また、前述の実施形態では、基板保持手段として、バキューム式の保持機構である基板保持部１０またはコアフロー式の保持機構である基板保持部１０Ａを用いる例について説明したが、ベルヌーイ効果を用いて基板Ｗの上面を非接触状態で保持するベルヌーイ式の保持機構を用いてもよい。
また、前述の実施形態では、フード３９の上方に設けられた複数の上面ノズル４０によって、基板Ｗの上面の周縁部に処理液を供給する例について説明したが、支持ロッド１５Ｂの軸線まわりに基板保持部１０を回転させる回転駆動機構を新たに設け、この回転駆動機構によって基板保持部１０と当該基板保持部１０に保持された基板Ｗとを回転させつつ、基板Ｗの上面に上面ノズル４０から処理液を供給させてもよい。

この発明の一実施形態に係る基板処理装置のレイアウトを説明するための図解的な平面図である。 処理ユニットの構成を基板搬送経路に沿って展開して示す図解図である。 基板搬送路に沿う処理ユニットの一部の図解的な断面図である。 図３におけるIV―IV線に沿う処理ユニットの図解的な断面図である。 基板保持部の構成を説明するための図解的な正面図である。 基板保持部の図解的な平面図である。 前記基板処理装置の電気的構成を説明するためのブロック図である。 本発明の別の実施形態に係る処理ユニットの一部の基板搬送路に沿う図解的な断面図である。 本発明のさらに別の実施形態に係る処理ユニットの一部の基板搬送路に沿う図解的な断面図である。 本発明のさらに別の実施形態に係る処理ユニットの構成を基板搬送経路に沿って展開して示す図解図である。 基板搬送路に沿う前記処理ユニットの一部の図解的な断面図である。 本発明のさらに別の実施形態に係る処理ユニットの一部の基板搬送路に沿う図解的な断面図である。 本発明のさらに別の実施形態に係る処理ユニットの一部の図解的な平面図である。 本発明のさらに別の実施形態に係る基板保持部の構成を説明するための図解的な正面図である。 前記基板保持部に備えられたプレートの下面の一部を図解的に示す図である。

符号の説明

１ 基板処理装置
１０ 基板保持部（基板保持手段）
１０Ａ 基板保持部（基板保持手段、保護手段）
１４ スリット状開口
１１ 基板搬送経路（所定の方向）
１２ 基板搬送機構（相対移動手段）
１３ ノズル
２０ 薬液供給管（処理液供給手段、混合処理液供給手段）
２１ リンス液供給管（処理液供給手段、混合処理液供給手段）
２２ 窒素ガス供給管（基板乾燥手段、気体供給手段）
２３ 吸引機構（吸引手段）
２５ 薬液バルブ（流量変更手段）
２６ リンス液バルブ（流量変更手段）
２９ 回収樋（処理液回収手段）
３９ フード（保護手段）
４０ 上面ノズル（周縁部処理液供給手段）
４２ 気体供給管（保護手段）
４９ 制御装置（制御手段、流量制御手段、混合比制御手段、乾燥制御手段、吸引制御手段）
５０ ＮＨ₄ＯＨ供給管（処理液供給手段、混合処理液供給手段）
５１ Ｈ₂Ｏ₂供給管（処理液供給手段、混合処理液供給手段）
５２ ＮＨ₄ＯＨバルブ（流量変更手段）
５３ Ｈ₂Ｏ₂バルブ（流量変更手段）
５４ 乾燥促進液供給管（処理液供給手段）
５５ 乾燥促進液バルブ（流量変更手段）
５６ プレート（基板保持プレート）
５７ 気体供給機構（プレート気体供給手段）
５８ 吸引機構（プレート吸引手段）
５９ 基板対向面
６０ 吐出口
６１ 吸引口
Ｗ 基板

Claims (12)

1. 基板の一主面である処理面を下方に向けて保持する基板保持手段と、
   上方に向けて開口したスリット状開口をそれぞれ有し、このスリット状開口と交差する所定の方向に配列された複数のノズルと、
   この複数のノズルのそれぞれに複数種の処理液を供給することができる複数の処理液供給手段と、
   この処理液供給手段から前記ノズルに供給され、当該ノズルの開口からオーバーフローした処理液に前記処理面を接液させた状態で、前記所定の方向に沿って前記基板保持手段と前記複数のノズルとを相対移動させる相対移動手段と、
   前記複数の処理液供給手段を制御することにより、前記複数種の処理液のうちの一種以上をノズル毎に選択して当該処理液供給手段から前記ノズルに供給させる制御手段とを含む、基板処理装置。
2. 前記処理液供給手段は、各ノズルに供給される処理液の流量を変更する流量変更手段を含み、
   前記制御手段は、この流量変更手段を制御して、各ノズルからオーバーフローする処理液の液面の高さをほぼ同じにさせる流量制御手段を含む、請求項１記載の基板処理装置。
3. 前記複数の処理液供給手段のうちの２つ以上は、２種以上の処理液を混合した混合処理液を供給することができる混合処理液供給手段であり、
   前記複数のノズルは、前記混合処理液供給手段にそれぞれ対応する２つ以上の混合処理液供給ノズルを含み、
   前記制御手段は、前記混合処理液供給手段を制御することにより、当該混合処理液供給手段から供給される前記混合処理液中の各処理液の割合を前記混合処理液供給ノズル毎に変更させる混合比制御手段を含む、請求項１または２記載の基板処理装置。
4. 前記開口からオーバーフローした処理液による処理が行われた後の基板の処理面から処理液を排除して当該基板を乾燥させる基板乾燥手段をさらに含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
5. 前記基板乾燥手段は、前記複数のノズルの少なくとも一つに気体を供給することができる気体供給手段を含み、
   前記複数のノズルは、前記気体供給手段からの気体の供給を受ける乾燥用ノズルを含み、
   前記制御手段は、前記気体供給手段を制御して、前記乾燥用ノズルに気体を供給させるとともに、前記相対移動手段を制御して、前記気体供給手段から前記乾燥用ノズルに供給され、当該ノズルのスリット状開口から吐出された気体を前記処理面に供給させつつ、前記所定の方向に沿って前記基板保持手段と前記複数のノズルとを相対移動させるものである、請求項４記載の基板処理装置。
6. 前記複数のノズルは、互いに種類の異なる処理液が供給される第１ノズルおよび第２ノズルと、この第１および第２ノズル間に配置され、処理液が供給されない中間ノズルとを含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板処理装置。
7. 前記中間ノズルは、前記乾燥用ノズルであり、
   前記制御手段は、前記気体供給手段を制御して前記中間ノズルに気体を供給させる乾燥制御手段を含む、請求項５に係る請求項６記載の基板処理装置。
8. 前記中間ノズルのスリット状開口を吸引する吸引手段をさらに含み、
   前記制御手段は、この吸引手段を制御して、前記処理面に付着している処理液を前記中間ノズルの開口から吸引させる吸引制御手段を含む、請求項６記載の基板処理装置。
9. 前記複数のノズルのそれぞれに設けられ、前記開口からオーバーフローした処理液を回収する処理液回収手段をさらに含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の基板処理装置。
10. 前記基板保持手段に保持された前記基板の他の主面の周縁部に処理液を供給する周縁部処理液供給手段をさらに含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の基板処理装置。
11. 前記基板保持手段は、前記他の主面の少なくとも周縁部以外の領域への処理液の付着を抑制する保護手段を含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の基板処理装置。
12. 前記基板保持手段は、
    前記他の主面に対向する基板対向面に複数の吐出口および吸引口が形成された基板保持プレートと、
    前記基板保持プレートの前記吐出口に気体を供給するためのプレート気体供給手段と、
    前記基板保持プレートの前記吸引口を吸引するためのプレート吸引手段とを含むものである、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の基板処理装置。

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