JP2008251840A - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】省スペースで、しかも処理液により基板の被処理面を均一に処理するとともに、乾燥不良の発生を防止しながら基板を良好に乾燥させることができる基板処理装置および基板処理方法を提供する。
【解決手段】保持ローラ１１により直立姿勢に立てた状態で保持された基板Ｗの表裏面Ｗｆ，Ｗｂにそれぞれ、対向部材１２Ａ，１２Ｂが近接しながら離間配置される。間隙空間Ｓ１１，Ｓ１２に処理液（薬液およびリンス液）が液密に満たされた状態に供給され、基板Ｗの表裏面Ｗｆ，Ｗｂが処理液により均一に処理される。また、基板Ｗを乾燥させる際に、処理液が自然落下する状態に基板Ｗが直立姿勢で保持されているので、乾燥ガスの吐出により処理液（リンス液）を押し出すとともに該処理液に作用する重力を利用して基板Ｗの表裏面Ｗｆ，Ｗｂからリンス液が除去される。このため、乾燥不良の発生を防止しながら基板を良好に乾燥させることができる。
【選択図】図１

Description

この発明は、半導体ウエハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、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等に処理液を供給して該基板に対して所定の湿式処理を施した後、基板に付着する湿式処理後の処理液を基板から除去して基板を乾燥させる基板処理装置および基板処理方法に関するものである。

半導体装置や液晶表示装置などの電子部品の製造工程では、薬液またはリンス液などの処理液による所定の湿式処理が行われた後、基板に付着する処理液を除去すべく、乾燥処理が行われる。例えば、特許文献１に記載された装置では、基板はその端縁部に設けられた複数個の保持部材により水平姿勢で保持されながら回転される。そして、回転駆動される基板の上下面（被処理面）に処理液（薬液および洗浄液）が供給され、基板に対して薬液処理および洗浄処理などの湿式処理が施される。具体的には、基板の上下面に供給された処理液は遠心力によって径方向に広げられ、基板の上下面が処理液によって均一に処理される。その後、基板が比較的高速に回転されることにより基板に付着する湿式処理後の処理液が基板から振り切られることによって基板の乾燥（スピンドライ）が行われる。

また、特許文献２に記載された装置では、水平方向に敷設された搬送ローラによって基板を略水平姿勢で搬送させながら搬送される基板に処理液（薬液および洗浄液）を供給することによって基板に対して薬液処理および洗浄処理などの湿式処理が施される。続いて湿式処理を受けた基板が搬送ローラによって搬送されながら基板の上下面に向けてエアナイフから乾燥ガスが噴き出される。これによって、基板の両面に付着している処理液が吹き飛ばされることによって基板が乾燥される。

また、上記のように基板を水平姿勢で保持して処理する装置においては、今以上に処理される基板が大きくなると設置スペースの増大が問題となっていた。そこで、基板を立てた姿勢で縦保持して基板を処理する装置が提供されている（特許文献３、特許文献４参照）。

特開平１１−１７６７９５号公報（図１） 特開２０００−２５２２５４号公報（図１） 特開昭６０−１４２４４号公報 特開２００６−１４７７７９号公報

ところで、特許文献１記載の装置では、基板表面を伝って径方向外側へ向かう処理液が基板の周縁側に位置する保持部材などに衝突して基板表面に向けて跳ね返ることがあった。また、保持部材が基板の回転軸回りに回転することにより基板の周縁側の気流を乱し、基板から飛散して飛沫化したミスト状の処理液が基板表面上の雰囲気に巻き込まれることがあった。そして、このような処理液の跳ね返りやミスト状処理液の巻き込みが基板の乾燥処理中に発生すると、乾燥処理された基板表面に処理液が再付着することによって乾燥不良を引き起こすことがあった。

また、特許文献２記載の装置では、乾燥処理中に基板上の処理液の一部が基板外に排出されることなく部分的に残留してしまうと、基板は略水平姿勢に配置されていることから残留した処理液を基板から排出することが困難である。その結果、基板上に液残りが発生して乾燥むらや基板へのパーティクル付着などの乾燥不良の一因となっていた。

また、特許文献３および特許文献４に記載の装置では、基板が立てた姿勢で縦保持されることで水平方向において設置スペースの削減を達成しているが、処理される基板を直接的に収納し、大きな処理空間を生じる処理筐体を必要とする点で改善の余地があった。

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、省スペースで、しかも処理液により基板の被処理面を均一に処理するとともに、乾燥不良の発生を防止しながら基板を良好に乾燥させることができる基板処理装置および基板処理方法を提供することを目的とする。

この発明にかかる基板処理装置は、基板の被処理面から処理液が自然落下する状態に基板を立てた姿勢で保持する基板保持手段と、基板保持手段に保持された基板の被処理面と対向する基板対向面を有し、基板対向面が基板の被処理面に近接しながら該被処理面から離間配置された対向部材と、基板対向面と基板の被処理面とに挟まれた間隙空間に処理液を供給して間隙空間を処理液により液密に満たした状態で基板の被処理面に対して所定の湿式処理を施す液供給手段と、基板保持手段に保持された基板の被処理面に向けて乾燥ガスを吐出させて基板の被処理面に付着する湿式処理後の処理液を基板の被処理面から除去して該被処理面を乾燥させる乾燥手段とを備えたことを特徴としている。

また、この発明にかかる基板処理方法は、基板の被処理面と対向する基板対向面を有する対向部材を基板の被処理面に近接させながら該被処理面から離間配置する配置工程と、基板対向面と基板の被処理面とに挟まれた間隙空間に処理液を供給して間隙空間を処理液により液密に満たした状態で基板の被処理面に対して所定の湿式処理を施す湿式処理工程と、基板の被処理面に向けて乾燥ガスを吐出させて基板の被処理面に付着する湿式処理後の処理液を基板の被処理面から除去して該被処理面を乾燥させる乾燥工程とを備え、配置工程、湿式処理工程および乾燥工程は基板の被処理面から処理液が自然落下する状態に基板を立てた姿勢で保持されながら実行されることを特徴としている。

このように構成された発明（基板処理装置および基板処理方法）によれば、湿式処理時に基板は処理液が自然落下する状態に立てた状態で保持されるが、対向部材の基板対向面と基板の被処理面とに挟まれた間隙空間に処理液が液密に満たされることで処理液が基板の被処理面と面内において一様に接液する。したがって、処理液により基板の被処理面を均一に処理することができる。また、処理液が自然落下する状態に基板が立てた姿勢で保持されているので、湿式処理後に基板を乾燥させる際に乾燥ガスの吐出により処理液を基板の被処理面から押し出すとともに該処理液に作用する重力を利用して基板の被処理面から処理液を良好に除去することができる。このため、液残りを発生させることなく基板の被処理面から該被処理面に付着する湿式処理後の処理液が除去される。したがって、乾燥むらやパーティクル付着等の乾燥不良の発生を防止しながら基板を良好に乾燥させることができる。以上のように、この発明によれば、処理液により基板の被処理面を均一に処理（湿式処理）しながらも、乾燥不良の発生を防止して基板を良好に乾燥させることが可能となっている。

また、対向部材を基板の被処理面に近接させながら該被処理面から離間配置するだけで基板の被処理面全面が処理されるので省スペースの装置が提供される。

ここで、基板を直立姿勢で保持するように構成すると、基板の被処理面に付着する湿式処理後の処理液を該処理液の自重により効率的に基板から除去することが可能となる。

また、基板対向面に基板の被処理面に向けて開口した供給口を形成し、供給口から間隙空間に処理液を供給するように構成すると、間隙空間に効率良く処理液を送り込むことができ、間隙空間を処理液により液密に満たすことが容易である。

また、供給口が基板対向面に複数個形成される装置においては、基板対向面に基板の被処理面に向けて開口した複数の吸引口を供給口と異なる位置に形成し、複数の供給口から間隙空間に供給された処理液を複数の吸引口から吸引するように構成してもよい。この構成によれば、供給口から間隙空間に供給された処理液が吸引口から吸引されることにより、間隙空間の各部に局所的な処理液の流れが形成され、その流れによって間隙空間に存在する処理液が供給口から供給されるフレッシュな処理液に速やかに置換される。すなわち、間隙空間の各部において処理液の置換が行われることによって間隙空間全体における処理液の置換を比較的短時間で行うことができる。その結果、処理液による湿式処理の面内均一性をさらに向上させることができる。このように、供給口と吸引口との間において処理液の流れを形成する観点から、複数の吸引口の各々は供給口と互いに隣接するように基板対向面に形成することが好ましい。

また、乾燥ガスの供給については、処理液を供給する供給口と共通の開口から間隙空間に乾燥ガスを供給するように構成してもよいし、処理液を供給する供給口と異なる開口から間隙空間に乾燥ガスを供給するように構成してもよい。いずれの構成でも間隙空間に供給される乾燥ガスにより間隙空間の内部圧力を高めて処理液を押圧することで間隙空間から処理液を効率良く押し出すことができる。また、後者の場合には、基板対向面の上端部に基板の被処理面に向けて開口したガス吐出口を形成し、ガス吐出口から乾燥ガスを吐出させるのが好ましい。この構成によれば、間隙空間に供給された乾燥ガスにより基板の上方側から下方側に向けて、つまり処理液に作用する重力の方向に沿うように処理液が押し出される。このため、乾燥ガスと処理液との界面（気液界面）を一定方向に移動させながら基板の被処理面の表面領域を上方側から下方側に順に乾燥させていくことができる。これにより、気液界面が乱れることによる乾燥むらや液残りが発生するのを防止することができる。

また、基板保持手段に保持された基板を回転させる基板回転機構をさらに設けて、基板回転機構により基板を回転させながら液供給手段から間隙空間に処理液を供給すると、間隙空間に供給された処理液を径方向に広げながら間隙空間内で処理液を攪拌させることができる。これにより、基板の被処理面に対する湿式処理の面内均一性を高めることができる。また、対向部材を回転させる対向部材回転機構をさらに設けて、対向部材回転機構により対向部材を回転させながら液供給手段から間隙空間に処理液を供給してもよい。このように構成しても、間隙空間内で処理液を攪拌させることができ、基板の被処理面に対する湿式処理の面内均一性を高めることができる。

また、乾燥処理（乾燥工程）では、対向部材によって基板の被処理面が覆われた状態で基板の被処理面を乾燥させるのが好ましい。これにより、対向部材と基板の被処理面とに挟まれた間隙空間に供給される乾燥ガスにより間隙空間の内部圧力を高めて処理液を押圧することで間隙空間から処理液を効率良く押し出すことができる。また、基板の被処理面上の雰囲気が外部雰囲気と遮断された状態で基板の被処理面を乾燥させることができ、基板の汚染を防止しながら基板を乾燥させることができる。

また、本発明における「被処理面」とは、湿式処理および乾燥処理を施すべき面を意味しており、基板の表裏面のうちデバイスパターンなどが形成された基板表面に対して湿式処理および乾燥処理を施す必要がある場合には、該基板表面が本発明の「被処理面」に相当する。また、基板裏面に対して湿式処理および乾燥処理を施す必要がある場合には、該基板裏面が本発明の「被処理面」に相当する。もちろん、基板の表裏面に対して湿式処理および乾燥処理を施す必要がある場合には、基板の表裏面が本発明の「被処理面」に相当する。

この発明によれば、湿式処理時に基板は処理液が自然落下する状態に立てた状態で保持されるが、間隙空間に処理液が液密に満たされることで省スペースを達成した上で処理液により基板の被処理面を均一に処理することができる。また、処理液が自然落下する状態に基板が立てた姿勢で保持されているので、乾燥処理時に乾燥ガスの吐出により処理液を押し出すとともに該処理液に作用する重力を利用して基板の被処理面から処理液を良好に除去することができる。このため、液残りの発生を防止しながら基板を乾燥させることができる。したがって、処理液により基板の被処理面を均一に処理（湿式処理）しながらも、乾燥不良の発生を防止して基板を良好に乾燥させることができる。

＜第１実施形態＞
図１はこの発明にかかる基板処理装置の第１実施形態を示す図である。また、図２は図１の基板処理装置の主要な制御構成を示すブロック図である。この基板処理装置は半導体ウエハ等の略円盤状基板Ｗに対して所定の湿式処理を施した後、湿式処理後の基板Ｗに対して乾燥処理を施すために用いられる枚葉式の基板処理装置である。より具体的には、基板Ｗに対して薬液による薬液処理およびＤＩＷ（deionized water：脱イオン水）などのリンス液によるリンス処理を施した後、リンス処理を受けた基板Ｗに溶剤蒸気および窒素ガスを供給して乾燥処理を行う装置である。以下、薬液およびリンス液を総称する場合は「処理液」といい、溶剤蒸気および窒素ガスを総称する場合は「乾燥ガス」という。

この基板処理装置は、基板Ｗに対して互いに異なる複数種類の処理液を順次供給して各処理液ごとに湿式処理を施す処理ユニット１と、処理ユニット１の鉛直方向下方に処理ユニット１から湿式処理の実行ごとに順次放出される湿式処理後の処理液を処理液の種類ごとに分離回収する液回収ユニット２とを備えている。処理ユニット１は、基板Ｗを直立姿勢に立てた状態で保持する複数個の保持ローラ１１（本発明の「基板保持手段」に相当）と、保持ローラ１１に保持された基板Ｗと対向しながら離間配置される対向部材１２Ａ，１２Ｂとを有している。この実施形態では、基板Ｗの表面Ｗｆ（パターン形成面）および裏面Ｗｂに対して湿式処理および乾燥処理を施すために基板表面Ｗｆと対向しながら対向部材１２Ａが離間配置されるとともに基板裏面Ｗｂと対向しながら対向部材１２Ｂが離間配置されている。このように、この実施形態では、基板Ｗの表面Ｗｆおよび裏面Ｗｂが本発明の「被処理面」に相当する。

保持ローラ１１は、円形の基板Ｗを確実に保持するために３個以上設けてあればよく、基板Ｗの円周方向に沿って等角度間隔で配置されている。このため、基板Ｗは各保持ローラ１１の側面にその周端面が当接した状態で直立姿勢で保持される。複数個の保持ローラ１１は、基板Ｗを保持した状態で基板Ｗを水平方向Ｘに延びる所定の回転軸Ｊ（水平軸）回りに回転させるべく、回転自在に設けられている。複数個の保持ローラ１１のうち少なくとも１個の保持ローラ１１には、モータを含む保持ローラ回転機構１３が接続されており、装置全体を制御する制御ユニット４からの動作指令に応じて保持ローラ回転機構１３を作動させることで保持ローラ１１の駆動力によって基板Ｗが回転されるようになっている。これにより、基板Ｗは複数個の保持ローラ１１に直立姿勢で保持された状態で回転軸Ｊ回りに回転する。このように、この実施形態では、保持ローラ回転機構１３が本発明の「基板回転機構」として機能する。

また、各保持ローラ１１は基板Ｗの周端面を押圧する押圧状態と、基板Ｗの周端面から離れる解放状態との間を切り換え可能に構成されている。保持ローラ１１には保持ローラ接離機構１４が接続されており、制御ユニット４からの動作指令に応じて保持ローラ接離機構１４を作動させることで複数個の保持ローラ１１を連動して押圧状態とし、または解放状態とすることが可能となっている。具体的には、制御ユニット４は保持ローラ接離機構１４を作動させることで、保持ローラ１１に対して基板Ｗが受渡しされる際には、複数個の保持ローラ１１を解放状態とし、基板Ｗに対して所定の表面処理を行う際には、複数個の保持ローラ１１を押圧状態とする。押圧状態とすることによって、複数個の保持ローラ１１は基板Ｗの周端面を挟持して基板Ｗを直立姿勢で保持することができる。

また、保持ローラ１１に保持された基板Ｗの表裏面Ｗｆ，Ｗｂにはそれぞれ、中心部に開口を有する円盤状の対向部材１２Ａ，１２ＢがＸ方向に沿って移動自在に配置されている。対向部材１２Ａ，１２Ｂには対向部材接離機構１５Ａ，１５Ｂがそれぞれ連結されており、制御ユニット４からの動作指令に応じて対向部材接離機構１５Ａ，１５Ｂが作動することで対向部材１２Ａ，１２Ｂが基板Ｗのごく近傍に設定された近接位置に移動したり（図１に示す位置）、逆に基板Ｗから離間した離間位置に移動するように構成されている。

２つの対向部材１２Ａ，１２Ｂはともに同一構成を有しており、薬液供給ユニット１６Ａ〜１６Ｃから洗浄またはエッチング処理に適した薬液の供給を受けて後述するように薬液処理を実行したり、リンス液供給ユニット１７からＤＩＷなどのリンス液の供給を受けて後述するようにリンス処理を実行する。また、対向部材１２Ａ，１２Ｂは溶剤蒸気供給ユニット１８およびガス供給ユニット１９に接続されており、溶剤蒸気および窒素ガスの供給を受けて乾燥処理を実行する。より詳しくは、対向部材１２Ａ，１２Ｂは以下のように構成されている。なお、両対向部材１２Ａ，１２Ｂは同一構成であるため、ここでは対向部材１２Ａの構成を中心に説明し、対向部材１２Ｂの説明を省略する。

この対向部材１２Ａは、側面１２１が基板Ｗ（基板表面Ｗｆ）と対向する基板対向面となっている。側面１２１の平面サイズは基板Ｗの直径と同等、好ましくは基板Ｗの直径よりも大きくなるように設定されている。このように側面１２１の平面サイズを基板Ｗの直径よりも大きくすることで基板Ｗの上方側の周縁部にも処理液を確実に行き渡らせて基板Ｗの表面処理の均一性を向上させることができる。また、近接位置に配置された対向部材１２Ａと基板Ｗとの間隔は１ｍｍ以下程度となるように設定される。

対向部材１２Ａの中心部にはＸ方向に管状に延びる供給部１２２が形成されている。供給部１２２の先端部、つまり側面１２１の中心部には供給口１２３が設けられており、供給口１２３から対向部材１２Ａの側面１２１と基板表面Ｗｆとに挟まれた間隙空間Ｓ１１に薬液、リンス液、溶剤蒸気および窒素ガスを選択的に供給可能となっている。すなわち、供給部１２２の基端部は、互いに異なる複数種類の薬液（この実施形態では３種類の薬液Ａ〜Ｃ）を選択的に供給する薬液供給ユニット１６Ａ〜１６Ｃと、ＤＩＷなどのリンス液を供給するリンス液供給ユニット１７と、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）の蒸気を供給する溶剤蒸気供給ユニット１８と、窒素ガスを供給するガス供給ユニット１９とに接続されている。なお、この実施形態では、対向部材１２Ａの側面１２１（基板対向面）の中心部に１つの供給口を設けているが、側面１２１に複数の供給口を設けるようにしてもよい。また、この実施形態では、間隙空間Ｓ１１に処理液と乾燥ガスとを１つの供給口から供給しているが、間隙空間Ｓ１１に処理液と乾燥ガスとを互いに異なる供給口から供給するように構成してもよい。いずれの構成でも、対向部材１２Ａの側面１２１に供給口を形成することで間隙空間Ｓ１１に効率良く処理液および乾燥ガスを送り込むことができる。

そして、制御ユニット４からの動作指令に応じてこれら供給ユニット１６Ａ〜１６Ｃ，１７〜１９を作動させることによって供給口１２３から間隙空間Ｓ１１に薬液Ａ〜Ｃ、リンス液、溶剤蒸気および窒素ガスを選択的に供給可能となっている。なお、この実施形態では、溶剤蒸気供給ユニット１８からＩＰＡ蒸気を供給しているが、エチルアルコールまたはメチルアルコール等のアルコール系溶剤の蒸気を供給するように構成してもよい。また、ガス供給ユニット１９から窒素ガスを供給しているが、清浄な空気や他の不活性ガスなどを供給するように構成してもよい。

また、対向部材１２Ｂも対向部材１２Ａと同一に構成されている。すなわち、側面１２１が基板Ｗ（基板裏面Ｗｂ）と対向する基板対向面となっており、制御ユニット４からの動作指令に応じて供給ユニット１６〜１９を作動させることによって、供給口１２３から対向部材１２Ｂの側面１２１と基板表面Ｗｂとに挟まれた間隙空間Ｓ１２に薬液Ａ〜Ｃ、リンス液、溶剤蒸気および窒素ガスを選択的に供給可能となっている。

図３は間隙空間に薬液を供給したときの様子を示した図である。薬液供給ユニット１６Ａからの薬液Ａが間隙空間Ｓ１１，Ｓ１２に供給されると、薬液Ａの表面張力に起因する毛細管現象により間隙空間Ｓ１１，Ｓ１２の全体に広がり、間隙空間Ｓ１１，Ｓ１２が薬液Ａにより液密に満たされる。これにより、基板の表裏面Ｗｆ，Ｗｂに接液する薬液Ａによって基板の表裏面Ｗｆ，Ｗｂに対して薬液処理が施される。そして、間隙空間Ｓ１１，Ｓ１２に薬液Ａが供給され続けることによって間隙空間Ｓ１１，Ｓ１２に存在する薬液が薬液供給ユニット１６Ａから供給されるフレッシュな薬液に置換しながら間隙空間Ｓ１１，Ｓ１２から押し出され除去されていく。このように、薬液を置換しながら薬液処理が実行されることで表面処理の面内均一性を向上させることができる。間隙空間Ｓ１１，Ｓ１２から押し出された薬液処理後の薬液Ａは間隙空間Ｓ１１，Ｓ１２から薬液Ａの自重により鉛直方向（Ｚ方向）下向きに落下することで放出される。すなわち、間隙空間Ｓ１１，Ｓ１２と該間隙空間Ｓ１１，Ｓ１２の鉛直方向下方に位置する下方空間Ｓ２とを連通する連通部１２４から下方空間Ｓ２に向けて薬液Ａが放出される。

上記においては薬液Ａを間隙空間Ｓ１１，Ｓ１２に供給する場合について説明したが、薬液Ａに代えて薬液Ｂ，Ｃおよびリンス液を間隙空間Ｓ１１，Ｓ１２に供給する場合も上記と同様である。例えば、リンス液供給ユニット１７から間隙空間Ｓ１１，Ｓ１２にリンス液が供給されると、間隙空間Ｓ１１，Ｓ１２の全体がリンス液により液密に満たされる。そして、間隙空間Ｓ１１，Ｓ１２にリンス液が供給され続けることによって間隙空間Ｓ１１，Ｓ１２に存在するリンス液がリンス液供給ユニット１７から供給されるリンス液によって間隙空間Ｓ１１，Ｓ１２から押し出され連通部１２４から鉛直方向下向きに落下する。このように、この実施形態では、薬液供給ユニット１６Ａ〜１６Ｃおよびリンス液供給ユニット１７が本発明の「液供給手段」として機能する。

また、リンス処理後に溶剤蒸気供給ユニット１８を作動させることで対向部材１２Ａ，１２Ｂの各々に形成された供給口１２３，１２３から基板の表裏面Ｗｆ，Ｗｂに向けてＩＰＡ蒸気が吐出される。これにより、基板の表裏面Ｗｆ，Ｗｂに付着するリンス液がＩＰＡに置換されながら表裏面Ｗｆ，Ｗｂから除去される。このように、リンス液をＩＰＡに置換させることでＩＰＡの揮発性により基板Ｗの乾燥を促進させることができる。また、ＩＰＡ蒸気供給後にガス供給ユニット１９を作動させることで対向部材１２Ａ，１２Ｂの各々に形成された供給口１２３，１２３から基板の表裏面Ｗｆ，Ｗｂに向けて窒素ガスが吐出される。これにより、基板の表裏面Ｗｆ，Ｗｂから液体成分が吹き飛ばされ、基板Ｗが乾燥される。このように、この実施形態では、溶剤蒸気供給ユニット１８およびガス供給ユニット１９が本発明の「乾燥手段」として機能する。

次に、液回収ユニット２について説明する。液回収ユニット２は処理ユニット１の下方側に配置され、連通部１２４から順次放出される複数種類の処理液、つまり薬液Ａ〜Ｃおよびリンス液を処理液の種類ごとに分離回収する。液回収ユニット２は複数種類の処理液、つまり薬液Ａ〜Ｃおよびリンス液（廃液）に対応して複数の液回収槽２１〜２４を有している。複数の液回収槽２１〜２４の各々は、複数の液回収槽２１〜２４が配置される占有面積を小さくするため、扁平な箱形状に形成され、各液回収槽２１〜２４が水平方向（Ｘ方向）に沿って互いに隣接して配置されている。具体的には、複数の液回収槽２１〜２４は保持ローラ１１に保持された基板Ｗの法線方向（Ｘ方向）に沿って配置されるとともに、各液回収槽２１〜２４は水平面内において基板Ｗの法線方向（Ｘ方向）におけるサイズが該基板Ｗの法線方向に直交する方向、つまり基板Ｗの径方向（Ｙ方向）におけるサイズよりも小さく形成されている。すなわち、複数の液回収槽２１〜２４はＸ方向に沿って各液回収槽２１〜２４の短辺が位置するように整列して配置されている。

各液回収槽２１〜２４は上部に開口部を有し、その内部には処理液を回収するための回収空間が形成されている。各液回収槽２１〜２４の底部には、排液口（図示せず）が形成されており、各排液口は相互に異なるドレインに接続されている。例えばこの実施形態では、液回収槽２１は薬液Ａを用いた薬液処理後の使用済みの薬液Ａを回収するための回収槽であり、薬液Ａを回収して再利用するための回収ドレインに連通されている。また、液回収槽２２は薬液Ｂを用いた薬液処理後の使用済みの薬液Ｂを回収するための回収槽であり、薬液Ｂを回収して再利用するための回収ドレインに連通されている。また、液回収槽２３はリンス処理後の使用済みのリンス液を廃液するための廃液槽であり、廃棄処理のための廃棄ドレインに連通されている。さらに、液回収槽２４は薬液Ｃを用いた薬液処理後の使用済みの薬液Ｃを回収するための回収槽であり、薬液Ｃを回収して再利用するための回収ドレインに連通されている。

また、液回収ユニット２はＸ方向に沿って移動自在とされている。液回収ユニット２は回収ユニット移動機構３に接続されており、制御ユニット４からの動作指令に応じて回収ユニット移動機構３を駆動させることで液回収ユニット２をＸ方向に移動させることができる。そして、回収ユニット移動機構３の駆動により液回収ユニット２を段階的に移動させることで、連通部１２４から放出される処理液を処理液の種類に対応した回収位置に複数の液回収槽２１〜２４のひとつが選択的に配置される。これによって、連通部１２４から放出される処理液を液回収槽２１〜２４に分別して回収することが可能となっている。すなわち、薬液Ａを用いた薬液処理時には、連通部１２４の直下（鉛直方向下方）に液回収槽２１が位置（以下「薬液Ａ回収位置」という）するように液回収ユニット２が移動される。これにより、連通部１２４から放出された薬液Ａが液回収槽２１に回収される。また、薬液Ｂを用いた薬液処理時には、連通部１２４の直下に液回収槽２２が位置（以下「薬液Ｂ回収位置」という）するように液回収ユニット２が移動される。これにより、連通部１２４から放出された薬液Ｂが液回収槽２２に回収される。また、リンス処理時には、連通部１２４の直下に液回収槽２３が廃液のための回収位置（以下「廃液位置」という）に位置するように液回収ユニット２が移動される。これにより、連通部１２４から放出されたリンス液が液回収槽２３に集められる。さらに、薬液Ｃを用いた薬液処理時には、連通部１２４の直下に液回収槽２４が位置（以下「薬液Ｃ回収位置」という）するように液回収ユニット２が移動される。これにより、連通部１２４から放出された薬液Ｃが液回収槽２４に回収される。

次に、上記のように構成された基板処理装置における動作について図１ないし図３を参照しつつ説明する。基板搬送手段（図示せず）によって未処理の基板Ｗが装置内に搬入されると、制御ユニット４が装置各部を制御して本発明の「湿式処理工程」として薬液処理工程およびリンス工程を基板Ｗに対して実行した後、該基板Ｗに対して乾燥工程を実行する。ここでは、薬液処理として薬液Ａ〜Ｃを基板Ｗに順次供給して基板Ｗを処理する場合について説明する。この実施形態では、基板Ｗは直立姿勢で装置内に搬入され、保持ローラ１１が解放状態から押圧状態に切り換えられることによって基板Ｗが直立姿勢で保持される。なお、対向部材１２Ａ，１２Ｂは離間位置にあり、基板Ｗとの干渉を防止している。

保持ローラ１１に未処理の基板Ｗが保持されると、対向部材１２Ａ，１２Ｂがそれぞれ近接位置まで水平移動され、基板Ｗの表裏面Ｗｆ，Ｗｂに近接配置される（配置工程）。これにより、基板Ｗの表裏面Ｗｆ，Ｗｂが両対向部材１２Ａ，１２Ｂに近接した状態で覆われる。そして、液回収ユニット２を薬液Ａ回収位置に移動させて基板Ｗに対して薬液Ａを用いた薬液処理を実行する（薬液Ａによる薬液処理工程）。すなわち、間隙空間Ｓ１１，Ｓ１２に薬液Ａが液密に満たされた状態で供給されることで薬液Ａが基板Ｗの表裏面Ｗｆ，Ｗｂと面内において一様に接液する。したがって、薬液Ａにより基板Ｗの表裏面Ｗｆ，Ｗｂの全面が均一に処理される。このとき、基板Ｗを回転させることにより、間隙空間Ｓ１１，Ｓ１２に供給された薬液Ａを径方向に広げながら間隙空間Ｓ１１，Ｓ１２内で薬液Ａを攪拌させることができる。これにより、基板Ｗの表裏面Ｗｆ，Ｗｂに対する薬液処理の面内均一性をさらに高めることができる。また、薬液供給ユニット１６Ａから間隙空間Ｓ１１，Ｓ１２に薬液Ａが供給され続けることによって間隙空間Ｓ１１，Ｓ１２に存在する薬液Ａが新たに供給される薬液Ａに置換される。その結果、間隙空間Ｓ１１，Ｓ１２から押し出された薬液Ａが連通部１２４を介してその自重によって鉛直方向（Ｚ方向）下向きに放出される。そして、このように放出された薬液Ａはすべて連通部１２４の直下に位置する液回収槽２１に回収され、適宜再利用される。すなわち、連通部１２４から放出される薬液Ａは、薬液Ａが意図しない方向に飛散することなく液回収槽２１に回収される。

所定時間の薬液Ａを用いた薬液処理が終了すると、間隙空間Ｓ１１，Ｓ１２への薬液Ａの供給を停止させる。そうすると、薬液Ａがその表面張力によって間隙空間Ｓ１１，Ｓ１２に満たされた状態となるが、基板Ｗから対向部材１２Ａ，１２Ｂを離間させることにより薬液Ａの表面張力によって間隙空間Ｓ１１，Ｓ１２に保持された薬液Ａの保持が解除される。これにより、間隙空間Ｓ１１，Ｓ１２に満たされた薬液Ａが落下して液回収槽２１に回収される。

続いて、液回収ユニット２を薬液Ｂ回収位置に移動させて基板Ｗに対して薬液Ｂを用いた薬液処理を実行する（薬液Ｂによる薬液処理工程）。すなわち、間隙空間Ｓ１１，Ｓ１２に薬液Ｂが液密に満たされ基板Ｗの表裏面Ｗｆ，Ｗｂの全面が薬液Ｂによって均一に処理される。また、間隙空間Ｓ１１，Ｓ１２から押し出された薬液Ｂが連通部１２４を介して鉛直方向下向きに放出され、液回収槽２２に回収される。

なお、薬液Ｂを用いた薬液処理の実行前に間隙空間Ｓ１１，Ｓ１２にリンス液（ＤＩＷ）を供給して対向部材１２Ａ，１２Ｂおよび基板Ｗに残留付着した薬液Ａを洗い流すようにしてもよい。この場合、上記のように薬液Ａの保持を解除した後のタイミングか、または薬液Ａの供給を停止したタイミングで液回収ユニット２が廃液位置に移動された後、間隙空間Ｓ１１，Ｓ１２にリンス液が供給される。このとき、間隙空間Ｓ１１，Ｓ１２から連通部１２４を介して放出されるリンス液（薬液Ａの残留成分を含む）は液回収槽２３に集められ、廃棄される。これにより、薬液Ｂへの薬液Ａの混入を確実に防止することができる。また、間隙空間Ｓ１１，Ｓ１２へのリンス液の供給に代えて、薬液Ｂを用いた薬液処理の実行開始後、しばらくは回収した薬液Ｂ（薬液Ａの残留成分を含む）を廃棄するようにしてもよい。このようにしても、薬液Ｂへの薬液Ａの混入を確実に防止することができる。

続いて、薬液Ｃを用いた薬液処理が薬液Ａ，Ｂを用いた薬液処理と同様にして実行される（薬液Ｃによる薬液処理工程）。すなわち、液回収ユニット２が薬液Ｃ回収位置に移動された後、間隙空間Ｓ１１，Ｓ１２に薬液Ｃが液密に満たされ基板Ｗの表裏面Ｗｆ，Ｗｂの全面が薬液Ｃによって均一に処理される。また、間隙空間Ｓ１１，Ｓ１２から押し出された薬液Ｃが連通部１２４を介して鉛直方向下向きに放出され、液回収槽２４に回収される。なお、薬液Ｃへの薬液Ｂの混入を防止するため、上記と同様に薬液Ｃを用いた薬液処理の実行前に間隙空間Ｓ１１，Ｓ１２へのリンス液の供給を実行してもよいし、薬液Ｃを用いた薬液処理の実行開始後、しばらくは回収した薬液Ｃ（薬液Ｂの残留成分を含む）を廃棄するようにしてもよい。

こうして、薬液Ａ〜Ｃを用いた薬液処理が終了すると、液回収ユニット２を廃液位置に移動させて基板Ｗに対してリンス処理を実行する（リンス工程）。すなわち、間隙空間Ｓ１１，Ｓ１２にリンス液（ＤＩＷ）が液密に満たされた状態で供給され、間隙空間Ｓ１１，Ｓ１２に残留する薬液成分がリンス液によって洗い流される。また、間隙空間Ｓ１１，Ｓ１２にリンス液が供給され続けることによって間隙空間Ｓ１１，Ｓ１２から押し出されたリンス液が連通部１２４を介してその自重によって鉛直方向下向きに放出される。そして、このように放出されたリンス液はすべて連通部１２４の直下に位置する液回収槽２３に集められ、廃棄される。

所定時間のリンス処理が終了すると、間隙空間Ｓ１１，Ｓ１２へのリンス液の供給を停止させる。そうすると、リンス液（ＤＩＷ）がその表面張力によって間隙空間Ｓ１１，Ｓ１２に液密に満たされた状態となる。そして、この状態で乾燥処理を実行する（乾燥工程）。すなわち、基板Ｗを回転させながら間隙空間Ｓ１１，Ｓ１２にＩＰＡ蒸気を供給して間隙空間Ｓ１１，Ｓ１２に存在するリンス液をＩＰＡに置換させながら間隙空間Ｓ１１，Ｓ１２から排出させる。ここで、処理液（リンス液）が自然落下する状態に基板Ｗが立てた姿勢で保持されているので、ＩＰＡ蒸気の吐出によりリンス液を押し出すとともに該リンス液に作用する重力を利用して基板Ｗの表裏面Ｗｆ，Ｗｂからリンス液を良好に除去することができる。また、間隙空間Ｓ１１，Ｓ１２に供給されるＩＰＡ蒸気により間隙空間Ｓ１１，Ｓ１２の内部圧力を高めてリンス液を押圧することで間隙空間Ｓ１１，Ｓ１２からリンス液を効率良く押し出すことができる。続いて、ＩＰＡ蒸気の供給後に間隙空間Ｓ１１，Ｓ１２に窒素ガスを供給することによって基板Ｗの表裏面Ｗｆ，Ｗｂに付着する液体成分を吹き飛ばして基板Ｗの表裏面Ｗｆ，Ｗｂを乾燥させる。なお、乾燥処理の間、対向部材１２Ａ，１２Ｂにより基板Ｗの表裏面Ｗｆ，Ｗｂが覆われることによって、基板Ｗの表裏面Ｗｆ，Ｗｂ上の雰囲気（間隙空間Ｓ１１，Ｓ１２）が外部雰囲気と遮断された状態となっている。このため、基板Ｗの汚染を防止しながら基板Ｗを乾燥させることができる。基板Ｗの乾燥処理が終了すると、基板Ｗの回転が停止され対向部材１２Ａ，１２Ｂが離間位置に配置された後、保持ローラ１１による基板保持が解除され、処理済の基板Ｗが装置から搬出される。

以上のように、この実施形態によれば、薬液処理およびリンス処理時に処理液（薬液およびリンス液）が自然落下する状態に立てた状態で基板Ｗが保持されるが、間隙空間Ｓ１１，Ｓ１２に処理液が液密に満たされることで処理液が基板Ｗの表裏面Ｗｆ，Ｗｂと面内において一様に接液する。したがって、省スペースな状態で処理液により基板Ｗの表裏面Ｗｆ，Ｗｂを均一に処理することができる。また、処理液が自然落下する状態に基板Ｗが立てた姿勢で保持されているので、リンス処理後に基板Ｗを乾燥させる際に乾燥ガスの吐出によりリンス液を押し出すとともに該処理液（リンス液）に作用する重力を利用して基板Ｗの表裏面Ｗｆ，Ｗｂからリンス液を良好に除去することができる。このため、液残りを発生させることなく基板Ｗを乾燥させることができる。特に、この実施形態では、基板Ｗを直立姿勢で保持しているのでリンス液を該リンス液の自重により効率的に基板Ｗから除去することが可能となっている。したがって、乾燥むらやパーティクル付着等の乾燥不良の発生を防止しながら基板Ｗを良好に乾燥させることができる。つまり、この実施形態によれば、処理液により基板Ｗの表裏面Ｗｆ，Ｗｂを均一に処理（湿式処理）しながらも、乾燥不良の発生を防止して基板Ｗを良好に乾燥させることが可能となっている。

＜第２実施形態＞
図４はこの発明にかかる基板処理装置の第２実施形態を示す図である。また、図５は図４の基板処理装置の主要な制御構成を示すブロック図である。この第２実施形態にかかる基板処理装置が第１実施形態と大きく相違する点は、間隙空間に処理液を供給するだけでなく、間隙空間に存在する処理液を吸引して間隙空間から除去することが可能となっている点である。なお、その他の構成および動作は第１実施形態と同様であるため、ここでは同一符号を付して説明を省略する。

この第２実施形態にかかる基板処理装置では、処理ユニット１Ａは、基板表面Ｗｆに近接しながら該基板表面Ｗｆから離間配置された対向部材３２Ａと、基板裏面Ｗｂに近接しながら該基板裏面Ｗｂから離間配置された対向部材３２Ｂとを備えている。また、第１実施形態と同様にして基板Ｗは複数個の保持ローラ（図示せず）によって直立姿勢に立てた状態で回転可能に保持されており、制御ユニット４からの動作指令に応じて保持ローラ回転機構１３を作動させることで基板Ｗは複数個の保持ローラ１１に直立姿勢で保持されながら水平軸回りに回転する。

対向部材３２Ａには表面側供給機構３３Ａおよび表面側吸引機構３４Ａとが接続される一方、対向部材３２Ｂには裏面側供給機構３３Ｂおよび裏面側吸引機構３４Ｂとが接続されている。なお、対向部材３２Ａ、表面側供給機構３３Ａおよび表面側吸引機構３４Ａと、対向部材３２Ｂ、裏面側供給機構３３Ｂおよび裏面側吸引機構３４Ｂとはそれぞれ同一の構成を有しているため、ここでは対向部材３２Ａ、表面側供給機構３３Ａおよび表面側吸引機構３４Ａの構成を中心に説明し、対向部材３２Ｂ、裏面側供給機構３３Ｂおよび裏面側吸引機構３４Ｂの説明を省略する。

対向部材３２Ａは、側面３２１が基板Ｗ（基板表面Ｗｆ）と対向する基板対向面となっている。側面３２１の平面サイズは基板Ｗの直径と同等、好ましくは基板Ｗの直径よりも大きくなるように設定されている。対向部材３２Ａの側面３２１には複数の供給口３２３と複数の吸引口３２４が形成されている。複数の吸引口３２４の各々は供給口３２３と異なる位置に、しかも供給口３２３と互いに隣接するように対向部材３２Ａの側面３２１に形成される。また、対向部材３２Ａには、各供給口３２３に連通する略円柱状の供給路３２５と、各吸引口３２４に連通する略円柱状の吸引路３２６とが、その厚み方向（水平方向）に貴通して形成されている。

表面側供給機構３３Ａは、ふっ酸などの薬液、ＤＩＷなどのリンス液、ＩＰＡ蒸気および窒素ガスを供給路３２５を介して供給口３２３から対向部材３２Ａの側面３２１と基板表面Ｗｆとに挟まれた間隙空間Ｓ３１に選択的に供給することができるように構成されている。すなわち、表面側供給機構３３Ａは、各供給路３２５に一端が接続された分岐接続管３２７と、分岐接続管３２７の他端が共通に接続された集合供給管３２８とを備えている。集合供給管３２８には、薬液供給管３２９、リンス液供給管３３０、ＩＰＡ蒸気供給管３３１および窒素ガス供給管３３２が接続されている。薬液供給管３２９は、薬液が貯留された薬液タンク３３３から延びており、その途中部には、薬液タンク３３３から薬液を汲み出すための薬液ポンプ３３４と、この薬液供給管３２９を開閉する薬液バルブ３３５とが介装されている。リンス液供給管３３０には、図示しないリンス液供給源からのリンス液が供給されるようになっており、その途中部には、このリンス液供給管３３０を開閉するリンス液バルブ３３６が介装されている。ＩＰＡ蒸気供給管３３１には、図示しないＩＰＡ蒸気供給源からのＩＰＡ蒸気が供給されるようになっており、その途中部には、このＩＰＡ蒸気供給管３３１を開閉するＩＰＡ蒸気バルブ３３７が介装されている。また、窒素ガス供給管３３２には、図示しない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、この窒素ガス供給管３３２を開閉する窒素ガスバルブ３３８が介装されている。なお、薬液ポンプ３３４の駆動／駆動停止、薬液バルブ３３５、リンス液バルブ３３６、ＩＰＡ蒸気バルブ３３７および窒素ガスバルブ３３８の開閉は制御ユニット４からの動作指令によって制御される。

この構成により、リンス液バルブ３３６、ＩＰＡ蒸気バルブ３３７および窒素ガスバルブ３３８を閉じて、薬液バルブ３３５を開き、薬液ポンプ３３４を駆動することによって、薬液タンク３３３に貯留されている薬液を各供給口３２３から間隙空間Ｓ３１に供給することができる。これにより、後述するように間隙空間Ｓ３１を薬液により液密に満たして基板表面Ｗｆに対して薬液処理を施すことが可能となっている。また、薬液バルブ３３５、ＩＰＡ蒸気バルブ３３７および窒素ガスバルブ３３８を閉じて、リンス液バルブ３３６を開くことにより、リンス液供給源からのリンス液を各供給口３２３から間隙空間Ｓ３１に供給することができる。これにより、後述するように間隙空間Ｓ３１をリンス液により液密に満たして基板表面Ｗｆに対してリンス処理を施すことが可能となっている。また、薬液バルブ３３５、リンス液バルブ３３６および窒素ガスバルブ３３８を閉じて、ＩＰＡ蒸気バルブ３３７を開くことにより、ＩＰＡ蒸気供給源からのＩＰＡ蒸気を各供給口３２３から間隙空間Ｓ３１に供給することができる。さらに、薬液バルブ３３５、リンス液バルブ３３６およびＩＰＡ蒸気バルブ３３７を閉じて、窒素ガスバルブ３３８を開くことにより、窒素ガス供給源からの窒素ガスを各供給口３２３から間隙空間Ｓ３１に供給することができる。これにより、後述するように乾燥ガス（ＩＰＡ蒸気および窒素ガス）によりリンス液を基板表面Ｗｆから除去して基板表面Ｗｆを乾燥させることが可能となっている。このように、この実施形態では、薬液ポンプ３３４、薬液バルブ３３５、リンス液バルブ３３６が本発明の「液供給手段」として、ＩＰＡ蒸気バルブ３３７および窒素ガスバルブ３３８が本発明の「乾燥手段」として機能する。

表面側吸引機構３４Ａは、各吸引路３２６に一端が接続された分岐接続管３３９と、分岐接続管３３９の他端が共通に接続された集合吸引管３４０とを備えている。集合吸引管３４０は、その先端（集合吸引管３４０における流体の流通方向の下流端）が集合吸引管３４０内を真空吸引するためのコンバム３４１に接続されている。また、集合吸引管３４０には、薬液回収管３４２が分岐して接続されている。この薬液回収管３４２の先端（薬液回収管３４２における流体の流通方向の上流側）は、薬液タンク３３３に接続されており、その途中部には、集合吸引管３４０側（薬液回収管３４２における流体の流通方向の下流側）から順に、薬液回収管３４２を開閉する回収バルブ３４３と、薬液回収管３４２を流通する流体（薬液）中の異物を除去するためのフィルタ３４４と、薬液回収管３４２に薬液を引き込むための回収ポンプ３４５とが介装されている。また、集合吸引管３４０には、薬液回収管３４２の接続部に対して先端側の位置に、この集合吸引管３４０を開閉する吸引バルブ３４６が介装されている。なお、コンバム３４１および回収ポンプ３４５の駆動／駆動停止、回収バルブ３４３および吸引バルブ３４６の開閉は制御ユニット４からの動作指令によって制御される。

この構成により、供給口３２３から薬液、リンス液、ＩＰＡ蒸気または窒素ガスが間隙空間Ｓ３１に供給されている状態で、回収バルブ３４３を閉じ、吸引バルブ３４６を開いて、コンバム３４１を駆動させることによって、供給口３２３から間隙空間Ｓ３１に供給された薬液、リンス液、ＩＰＡ蒸気または窒素ガスを吸引口３２４から吸引路３２６、分岐接続管３３９および集合吸引管３４０を介してコンバム３４１に吸引させることができる。また、供給口３２３から薬液が間隙空間Ｓ３１に供給されている状態で、吸引バルブ３４６を閉じ、回収バルブ３４３を開いて、回収ポンプ３４５を駆動させることによって、供給口３２３から間隙空間Ｓ３１に供給された薬液を吸引口３２４から吸引し、吸引路３２６、分岐接続管３３９および集合吸引管３４０および薬液回収管３４２を介して薬液タンク３３３に回収することができる。このように、この実施形態では、コンバム３４１、回収バルブ３４３、回収ポンプ３４５および吸引バルブ３４６が本発明の「液吸引手段」として機能する。

また、対向部材３２Ｂも対向部材３２Ａと同一に構成されている。すなわち、対向部材３２Ｂの側面３２１が基板Ｗ（基板裏面Ｗｂ）と対向する基板対向面となっており、制御ユニット４からの動作指令に応じて裏面側供給機構３３Ｂを駆動制御、つまり薬液ポンプ３３４の駆動／駆動停止、薬液バルブ３３５、リンス液バルブ３３６、ＩＰＡ蒸気バルブ３３７および窒素ガスバルブ３３８の開閉を制御することによって、供給口３２３から対向部材３２Ｂの側面３２１と基板表面Ｗｂとに挟まれた間隙空間Ｓ３２に薬液、リンス液、ＩＰＡ蒸気および窒素ガスを選択的に供給可能となっている。さらに、制御ユニット４からの動作指令に応じて裏面側吸引機構３４Ｂを駆動制御、つまりコンバム３４１および回収ポンプ３４５の駆動／駆動停止、回収バルブ３４３および吸引バルブ３４６の開閉を制御することによって、供給口３２３から間隙空間Ｓ３２に供給された薬液、リンス液、ＩＰＡ蒸気または窒素ガスを吸引口３２４からコンバム３４１に吸引させることができる。また、供給口３２３から間隙空間Ｓ３２に供給された薬液を吸引口３２４から吸引し、薬液タンク３３３に回収することができる。

図６は図４の基板処理装置に装備された対向部材の側面を示す平面図である。対向部材３２Ａ（３２Ｂ）の側面３２１において、例えば吸引口３２４は、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、供給口３２３は吸引口３２４の周囲において、例えば、その吸引口３２４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６に矢印で示すように、各供給口３２３から供給される薬液、リンス液、ＩＰＡ蒸気または窒素ガスは、その供給口３２３に隣接する吸引口３２４（周囲の６つの供給口の中央に位置する吸引口３２４）に向けてほぼ均一に分散して流れる。

このように構成された装置では、未処理の基板Ｗが装置内に搬入され、保持ローラ１１に保持されると、対向部材３２Ａ，３２Ｂがそれぞれ近接位置まで水平移動される（配置工程）。そして、制御ユニット４が装置各部を制御して本発明の「湿式処理工程」として薬液処理工程およびリンス工程を基板Ｗに対して実行した後、該基板Ｗに対して乾燥工程を実行する。最初に間隙空間Ｓ３１，Ｓ３２に薬液が供給口３２３から供給されることによって間隙空間Ｓ３１，Ｓ３２に薬液が液密に満たされ、薬液が基板Ｗの表裏面Ｗｆ，Ｗｂと面内において一様に接液する。また、供給口３２３から間隙空間Ｓ３１，Ｓ３２に供給された薬液が吸引口３２４から吸引される。これにより、間隙空間Ｓ３１，Ｓ３２の各部に局所的な薬液の流れが形成され、その流れによって間隙空間Ｓ３１，Ｓ３２に存在する薬液が供給口３２３から供給されるフレッシュな薬液に速やかに置換される。すなわち、間隙空間Ｓ３１，Ｓ３２の各部において薬液の置換が行われることによって間隙空間Ｓ３１，Ｓ３２の全体における薬液の置換を比較的短時間で行うことができる。その結果、薬液処理の面内均一性を向上させることができる。また、基板Ｗを回転させることにより、間隙空間Ｓ３１，Ｓ３２に存在する薬液を攪拌させることで基板Ｗの表裏面Ｗｆ，Ｗｂに対する薬液処理の面内均一性をさらに高めることができる。

なお、薬液処理の間、吸引バルブ３４６は閉じられ、回収バルブ３４３が開かれるとともに回収ポンプ３４５が駆動されており、この回収ポンプ３４５の吸引力により各吸引口３２４から薬液が吸引される。そして、その吸引される薬液は薬液タンク３３３に回収される。このため、薬液を再利用することができ、薬液の消費量を低減することができる。

所定時間の薬液処理が終了すると、供給口３２３からの薬液の供給が停止されるとともに、回収ポンプ３４５が停止され、回収バルブ３４３が閉じられる。一方、吸引バルブ３４６が開かれるとともに、コンバム３４１が駆動される。そして、供給口３２３から間隙空間Ｓ３１，Ｓ３２にリンス液が供給され、間隙空間Ｓ３１，Ｓ３２がリンス液により液密に満たされる。また、間隙空間Ｓ３１，Ｓ３２に供給されたリンス液はコンバム３４１の吸引力により、吸引口３２４から吸引されてコンバム３４１へと導かれ、コンバム３４１から図示しない廃液設備へと廃棄される。これにより、間隙空間Ｓ３１，Ｓ３２にリンス液の流れが形成され、このリンス液の流れによって基板Ｗの表裏面Ｗｆ，Ｗｂに付着している薬液がリンス液によって洗い流されていく。

所定時間のリンス処理が終了すると、供給口３２３からのリンス液の供給が停止されて、続いて乾燥処理が実行される。すなわち、供給口３２３からＩＰＡ蒸気が基板Ｗの表裏面Ｗｆ，Ｗｂに向けて吐出される。このとき、吸引バルブ３４６が開かれ、コンバム３４１が駆動され続けている。したがって、供給口３２３から吐出されたＩＰＡ蒸気はコンバム３４１の吸引力により吸引口３２４から吸引されてコンバム３４１へと導かれ、コンバム３４１から図示しない廃液設備へと廃棄される。これにより、間隙空間Ｓ３１，Ｓ３２にはＩＰＡ蒸気の流れが形成され、このＩＰＡ蒸気によって基板Ｗの表裏面Ｗｆ，Ｗｂの全面に付着しているリンス液がＩＰＡに置換されながら間隙空間Ｓ１１，Ｓ１２から排出されていく。ここで、処理液（リンス液）が自然落下する状態に基板Ｗが立てた姿勢で保持されているので、ＩＰＡ蒸気の吐出によりリンス液を押し出しながら該リンス液に作用する重力を利用してリンス液を基板Ｗの表裏面Ｗｆ，Ｗｂから良好に除去することができる。

その後、供給口３２３からのＩＰＡ蒸気の供給が停止されて、その供給口３２３から窒素ガスが基板Ｗの表裏面Ｗｆ，Ｗｂに向けて吐出される。このとき、吸引バルブ３４６が開かれ、コンバム３４１が駆動され続けている。したがって、供給口３２３から吐出された窒素ガスは吸引されてコンバム３４１へと導かれ、コンバム３４１から図示しない排気設備へと排気される。これにより、間隙空間Ｓ３１，Ｓ３２には、窒素ガスの流れが形成され、この窒素ガスの流れによって基板Ｗの表裏面Ｗｆ，Ｗｂの全面に窒素ガスが供給され、この窒素ガスの供給およびＩＰＡの揮発性によって基板Ｗの表裏面Ｗｆ，Ｗｂが速やかに乾燥されていく。基板Ｗの乾燥処理が終了すると、供給口３２３からの窒素ガスの供給が停止されるとともに、コンバム３４１が停止される。その後、基板Ｗの回転が停止され対向部材３２Ａ，３２Ｂが離間位置に配置された後、保持ローラ１１による基板保持が解除され、処理済の基板Ｗが装置から搬出される。

以上のように、この実施形態によれば、第１実施形態と同様な作用効果が得られる。すなわち、薬液処理およびリンス処理時に処理液（薬液およびリンス液）が自然落下する状態に立てた状態で基板Ｗが保持されるが、間隙空間Ｓ３１，Ｓ３２に処理液が液密に満たされることで、省スペースな状態で処理液により基板Ｗの表裏面Ｗｆ，Ｗｂを均一に処理することができる。また、処理液が自然落下する状態に基板Ｗが立てた姿勢で保持されているので、リンス処理後に基板Ｗを乾燥させる際に乾燥ガスの吐出によりリンス液を基板Ｗの表裏面Ｗｆ，Ｗｂから押し出すとともに該リンス液に作用する重力を利用して基板Ｗの表裏面Ｗｆ，Ｗｂからリンス液を良好に除去することができる。このため、乾燥不良の発生を防止しながら基板Ｗを良好に乾燥させることができる。

さらに、この実施形態によれば、供給口３２３から間隙空間Ｓ３１，Ｓ３２に供給した処理液を吸引口３２４から吸引することにより、間隙空間Ｓ３１，Ｓ３２に局所的な処理液の流れを形成している。このため、間隙空間Ｓ３１，Ｓ３２の各部において処理液の置換が行われることによって間隙空間Ｓ３１，Ｓ３２の全体における処理液の置換を比較的短時間で行うことができる。その結果、処理液による湿式処理の面内均一性をさらに向上させることができる。

さらに、この実施形態によれば、間隙空間Ｓ３１，Ｓ３２に局所的な処理流体の流れを形成している。このため、間隙空間Ｓ３１，Ｓ３２の大きさをより小さくすることができる。すなわち、対向部材３２Ａの側面３２１と基板表面Ｗｆとの距離および対向部材３２Ｂの側面３２１と基板裏面Ｗｂとの距離が６０μｍ程度にて処理できる。そのため、使用される処理液の量もより少なくなり、結果的に処理液の置換も短時間で実行される。

＜第３実施形態＞
図７はこの発明にかかる基板処理装置の第３実施形態を示す図である。この第３実施形態にかかる基板処理装置が第１実施形態と大きく相違する点は、第１実施形態では処理液を供給する供給口と共通の開口から間隙空間に乾燥ガスを供給するように構成していたのに対し、この第３実施形態では処理液を供給する供給口と異なる開口から間隙空間に乾燥ガスを供給するように構成している点である。なお、その他の構成および動作は第１実施形態と同様であるため、ここでは同一符号を付して説明を省略する。

この実施形態では、処理ユニット１Ｂは、基板表面Ｗｆに近接しながら該基板表面Ｗｆから離間配置された対向部材４２Ａと、基板裏面Ｗｂに近接しながら該基板裏面Ｗｂから離間配置された対向部材４２Ｂとを備えている。また、第１実施形態と同様にして基板Ｗは複数個の保持ローラ（図示せず）によって直立姿勢に立てた状態で回転可能に保持されており、制御ユニット４からの動作指令に応じて保持ローラ回転機構１３を作動させることで基板Ｗは複数個の保持ローラ１１に直立姿勢で保持されながら水平軸回りに回転する。なお、両対向部材４２Ａ，４２Ｂは同一構成であるため、ここでは対向部材４２Ａの構成を中心に説明し、対向部材４２Ｂの説明を省略する。

図８は図７の基板処理装置に装備された対向部材の側面を示す平面図である。この対向部材４２Ａの側面４２１（基板対向面）には、その中心部に処理液供給口４２３が形成されるとともに、その上端部に基板表面Ｗｆに向けて開口した複数のガス吐出口４２４および複数のガス吐出口４２５が形成されている。複数のガス吐出口４２４は側面４２１の上方の周縁部に周方向に沿って配置される一方、複数のガス吐出口４２５が側面４２１の上方の周縁部に周方向に沿って、しかもガス吐出口４２４の上方側に配置されている。また、対向部材４２Ａには、各ガス吐出口４２４に連通するガス供給路４２６と、各ガス吐出口４２５に連通するガス供給路４２７とが貴通して形成されている（図７）。すなわち、各ガス供給路４２６の先端側（基板側）にガス吐出口４２４が開口する一方、各ガス供給路４２７の先端側（基板側）にガス吐出口４２５が開口している。各ガス供給路４２６および各ガス供給路４２７はそれぞれ、基板Ｗに向けて水平方向に対して下方側に傾斜する方向に延びるように形成されている。また、処理液供給口４２３は処理液供給路４２２の先端（基板側）に開口している。

ガス供給路４２６の基端部（後端部）は溶剤蒸気供給ユニット（図示せず）と接続されており、溶剤蒸気供給ユニットからＩＰＡ蒸気が供給されると、ガス吐出口４２４から基板Ｗの上端部（基板Ｗの表裏面Ｗｆ，Ｗｂの周縁部のうち上方に位置する表面部分）に向けてＩＰＡ蒸気が吐出される。また、ガス供給路４２７の基端部（後端部）はガス供給ユニット（図示せず）と接続されており、ガス供給ユニットから窒素ガスが供給されるとガス吐出口４２５から基板Ｗの上端部に向けて窒素ガスが吐出される。

この構成によれば、湿式処理（薬液処理およびリンス処理）後、次のようにして乾燥処理が実行される。すなわち、リンス処理後、リンス液（ＤＩＷ）がその表面張力によって、対向部材３２Ａの側面４２１と基板表面Ｗｆとに挟まれた間隙空間Ｓ４１および対向部材３２Ｂの側面４２１と基板裏面Ｗｂとに挟まれた間隙空間Ｓ４２に液密に満たされた状態となっている。そして、このような状態でガス吐出口４２４からＩＰＡ蒸気を吐出させると、間隙空間Ｓ４１，Ｓ４２に供給されたＩＰＡ蒸気によってリンス液がＩＰＡに置換されながら基板Ｗの上方側から下方側に向けて、つまりリンス液に作用する重力の方向に沿うようにリンス液が間隙空間Ｓ４１，Ｓ４２から押し出される。続いて、ガス吐出口４２５から窒素ガスを吐出させると、窒素ガスが基板Ｗの上方側から下方側に向けて該基板Ｗの表裏面Ｗｆ，Ｗｂに吹き付けられ、表裏面Ｗｆ，Ｗｂに付着する液体成分が吹き飛ばされて基板Ｗが乾燥する。

以上のように、この実施形態によれば、間隙空間Ｓ４１，Ｓ４２に供給された乾燥ガス（ＩＰＡ蒸気および窒素ガス）により基板Ｗの上方側から下方側に向けて、つまりリンス液に作用する重力の方向に沿うようにリンス液が間隙空間Ｓ４１，Ｓ４２押し出される。このため、乾燥ガスとリンス液との界面（気液界面）を一定方向に移動させながら基板Ｗの表裏面Ｗｆ，Ｗｂの表面領域を上方側から下方側に向けて順に乾燥させていくことができる。これにより、気液界面が乱れることによる乾燥むらや液残りが発生するのを防止することができる。

＜その他＞
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば上記実施形態では、基板Ｗの両面（表裏面Ｗｆ，Ｗｂ）を「被処理面」として基板Ｗの両面に対して湿式処理および乾燥処理を施しているが、これに限定されず、基板表面Ｗｆを「被処理面」として基板表面Ｗｆのみに対して湿式処理および乾燥処理を施してもよい。また、基板裏面Ｗｂを「被処理面」として基板裏面Ｗｂのみに対して湿式処理および乾燥処理を施してもよい。

また、上記実施形態では、基板Ｗを直立姿勢に立てた状態で湿式処理および乾燥処理を施しているが、これに限定されない。例えば、図９に示すように、基板Ｗの被処理面から処理液が自然落下する状態に基板Ｗを傾斜姿勢で保持しながら対向部材１２Ａ，１２Ｂを基板Ｗの被処理面（表裏面Ｗｆ，Ｗｂ）に対向させながら近接配置してもよい（第４実施形態）。このような配置姿勢で湿式処理を実行しても、間隙空間Ｓ１，Ｓ２を処理液により液密に満たした状態で基板Ｗの表裏面Ｗｆ，Ｗｂに対して処理を施すことで基板Ｗの表裏面Ｗｆ，Ｗｂを均一に処理することができる。また、処理液が自然落下する状態に基板Ｗが傾斜姿勢で保持されているので、乾燥ガスの吐出により処理液を押し出すとともに該処理液に作用する重力を利用して処理液を基板Ｗの表裏面Ｗｆ，Ｗｂから良好に除去することができる。

また、上記実施形態では、基板Ｗの回転により間隙空間に供給された処理液を攪拌させることで湿式処理の面内均一性を向上させているが、これに限定されない。例えば、図１０に示すように基板Ｗを固定配置した状態で対向部材を水平軸回りに回転させるように構成してもよい（第５実施形態）。

この実施形態では、基板Ｗの被処理面に近接しながら離間配置された対向部材５２が水平方向に延びる支持軸５３により水平軸回りに回転自在に支持される。支持軸５３には対向部材回転機構５４が接続されており、制御ユニット４からの動作指令に応じて対向部材回転機構５４が作動することで対向部材５２が水平軸回りに回転する。支持軸５３の内部には水平方向に管状に延びる供給路５２２が形成されており、その先端部が供給口５２３となって対向部材５２の側面５２１（基板対向面）に開口している。そして、供給口５２３から対向部材５２の側面５２１と基板Ｗの被処理面とに挟まれた間隙空間Ｓ５１に薬液、リンス液、溶剤蒸気および窒素ガスを選択的に供給可能となっている。

また、基板Ｗは２本の保持部材５５（本発明の「基板保持手段」に相当）によって直立姿勢に立てた状態で保持される。２本の保持部材５５は基板Ｗを両側から挟みこむようにして配置されている。各保持部材５５の先端部には基板Ｗを保持するため、基板Ｗの被処理面と平行な方向に沿って基板Ｗの端縁部の一部と係合する切欠状の保持溝が形成されている。そして、各保持部材の保持溝に基板Ｗを係合させることで基板Ｗが直立姿勢に立てた状態で保持される。

この構成によれば、対向部材５２が回転されながら間隙空間Ｓ５１に液密に満たした状態で処理液（薬液およびリンス液）が供給され、基板Ｗの被処理面に対して湿式処理が施される。これにより、間隙空間Ｓ５１内で処理液を攪拌させることができ、基板Ｗの被処理面に対する湿式処理の面内均一性を高めることができる。なお、この実施形態では保持部材５５により基板Ｗを固定配置した状態で保持しているが、基板Ｗを保持ローラ１１により回転させながら保持して対向部材５２と基板Ｗの双方を回転させながら処理を実行してもよい。

また、上記実施形態では、２つの対向部材の側面（基板対向面）を単一の平面により構成しているが、これに限定されない。対向部材の側面の平面サイズは基板Ｗの周縁部にも処理液を確実に行き渡らせる観点から基板Ｗの直径よりも大きく設定することが好ましい。しかしながら、この場合には、対向部材の側面のうち基板Ｗの被処理面に対向する領域（以下「対向領域」という）と該基板Ｗの被処理面との間の間隔に比較して、一方の対向部材の側面のうち基板Ｗの被処理面に対向していない領域（以下「非対向領域」という）と他方の対向部材の非対向領域との間の間隔が大きくなってしまう。その結果、対向領域と基板Ｗの被処理面とに挟まれた空間と一方の対向部材の非対向領域と他方の対向部材の非対向領域とに挟まれた空間との間で毛細管現象による処理液の広がりに差異が生じる場合がある。そこで、図１１に示すように、各対向部材の非対向領域を互いに近接させるように、すなわち対向領域と基板Ｗの被処理面との間の間隔Ｇ１と、一方の対向部材の非対向領域と他方の対向部材の非対向領域とに挟まれた空間との間の間隔Ｇ２とが等しくなるように対向部材の側面を構成することが好ましい。

また、上記第２実施形態では、供給口３２３から薬液、リンス液、ＩＰＡ蒸気および窒素ガスを選択的に供給するように構成しているが、これに限定されず、処理液を供給する供給口と異なる開口から間隙空間に乾燥ガス（ＩＰＡ蒸気および窒素ガス）を供給するように構成してもよい。例えば、第３実施形態と同様にして、対向部材３２Ａ，３２Ｂの側面（基板対向面）の上端部のそれぞれに基板Ｗの表裏面Ｗｆ，Ｗｂに向けて開口した複数のガス吐出口３５４（ＩＰＡ蒸気吐出口）および複数のガス吐出口３５５（窒素ガス吐出口）を形成してもよい（図１２）。この実施形態では、複数の供給口３２３（処理液供給口）および複数の吸引口３２４の上方位置にＩＰＡ蒸気を吐出する複数のガス吐出口３５４が設けられるとともに、複数のガス吐出口３５４の上方位置に窒素ガスを供給する複数のガス吐出口３５５が設けられている。このような構成によれば、第３実施形態と同様にして、基板Ｗの表裏面Ｗｆ，Ｗｂの表面領域を上方側から下方側に向けて順に乾燥させていくことができ、乾燥不良の発生を防止することができる。

また、上記実施形態では、ＩＰＡ蒸気と窒素ガスとを乾燥ガスとして用いて基板Ｗを乾燥させているが、これに限定されない。例えば、乾燥処理内容に応じて窒素ガスなどの不活性ガスや清浄な空気のみを乾燥ガスとして用いて基板Ｗを乾燥させるようにしてもよい。また、ＩＰＡ蒸気などの溶剤蒸気のみを乾燥ガスとして用いて基板Ｗを乾燥させるようにしてもよい。

この発明は、半導体ウエハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、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などを含む基板全般に対して処理液を供給して所定の湿式処理を施した後に、湿式処理を受けた基板を乾燥させる基板処理装置および基板処理方法に適用することができる。

この発明にかかる基板処理装置の第１実施形態を示す図である。 図１の基板処理装置の主要な制御構成を示すブロック図である。 間隙空間に薬液を供給したときの様子を示した図である。 この発明にかかる基板処理装置の第２実施形態を示す図である。 図４の基板処理装置の主要な制御構成を示すブロック図である。 図４の基板処理装置に装備された対向部材の側面を示す平面図である。 この発明にかかる基板処理装置の第３実施形態を示す図である。 図７の基板処理装置に装備された対向部材の側面を示す平面図である。 この発明にかかる基板処理装置の第４実施形態を示す図である。 この発明にかかる基板処理装置の第５実施形態を示す図である。 この発明にかかる基板処理装置の変形形態を示す図である。 この発明にかかる基板処理装置の変形形態を示す図である。

符号の説明

１１…保持ローラ（基板保持手段）
１２Ａ，１２Ｂ，３２Ａ，３２Ｂ，４２Ａ，４２Ｂ，５２…対向部材
１３…保持ローラ回転機構（基板回転機構）
１６Ａ〜１６Ｃ…薬液供給ユニット（液供給手段）
１７…リンス液供給ユニット（液供給手段）
１８…溶剤蒸気供給ユニット（乾燥手段）
１９…ガス供給ユニット（乾燥手段）
５４…対向部材回転機構
５５…保持部材（基板保持手段）
１２１，３２１，４２１…側面（基板対向面）
１２３，３２３，４２３…供給口
３２４…吸引口
３３４…薬液ポンプ（液供給手段）
３３５…薬液バルブ（液供給手段）
３３６…リンス液バルブ（液供給手段）
３３７…ＩＰＡ蒸気バルブ（乾燥手段）
３３８…窒素ガスバルブ（乾燥手段）
３４１…コンバム（液吸引手段）
３４３…回収バルブ（液吸引手段）
３４５…回収ポンプ（液吸引手段）
３４６…吸引バルブ（液吸引手段）
３５４，３５５，４２４，４２５…ガス吐出口
Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ３１，Ｓ３２，Ｓ４１，Ｓ４２，Ｓ５１…間隙空間
Ｗ…基板
Ｗｂ…基板裏面（被処理面）
Ｗｆ…基板表面（被処理面）

Claims (11)

1. 基板の被処理面から処理液が自然落下する状態に前記基板を立てた姿勢で保持する基板保持手段と、
   前記基板保持手段に保持された前記基板の被処理面と対向する基板対向面を有し、前記基板対向面が前記基板の被処理面に近接しながら該被処理面から離間配置された対向部材と、
   前記基板対向面と前記基板の被処理面とに挟まれた間隙空間に処理液を供給して前記間隙空間を前記処理液により液密に満たした状態で前記基板の被処理面に対して所定の湿式処理を施す液供給手段と、
   前記基板保持手段に保持された前記基板の被処理面に向けて乾燥ガスを吐出させて前記基板の被処理面に付着する前記湿式処理後の処理液を前記基板の被処理面から除去して該被処理面を乾燥させる乾燥手段と
   を備えたことを特徴とする基板処理装置。
2. 前記基板保持手段は前記基板を直立姿勢で保持する請求項１記載の基板処理装置。
3. 前記基板対向面に前記基板の被処理面に向けて開口した供給口が形成され、
   前記液供給手段は前記供給口から前記間隙空間に前記処理液を供給する請求項１または２記載の基板処理装置。
4. 前記供給口が前記基板対向面に複数個形成される請求項３記載の基板処理装置であって、
   前記基板対向面に前記基板の被処理面に向けて開口した複数の吸引口が前記供給口と異なる位置に形成され、
   前記複数の供給口から前記間隙空間に供給された前記処理液を前記複数の吸引口から吸引する液吸引手段をさらに備える基板処理装置。
5. 前記複数の吸引口の各々は各供給口と互いに隣接するように前記基板対向面に形成される請求項４記載の基板処理装置。
6. 前記乾燥手段は前記供給口から前記間隙空間に前記乾燥ガスを供給する請求項３ないし５のいずれかに記載の基板処理装置。
7. 前記基板対向面の上端部に前記基板の被処理面に向けて開口したガス吐出口が前記供給口と異なる位置に形成され、
   前記乾燥手段は前記ガス吐出口から前記乾燥ガスを吐出させる請求項３ないし５のいずれかに記載の基板処理装置。
8. 前記基板保持手段に保持された前記基板を回転させる基板回転機構をさらに備え、
   前記基板回転機構により前記基板を回転させながら前記液供給手段から前記間隙空間に前記処理液を供給する請求項１ないし７のいずれかに記載の基板処理装置。
9. 前記対向部材を回転させる対向部材回転機構をさらに備え、
   前記対向部材回転機構により前記対向部材を回転させながら前記液供給手段から前記間隙空間に前記処理液を供給する請求項１ないし８のいずれかに記載の基板処理装置。
10. 基板の被処理面と対向する基板対向面を有する対向部材を前記基板の被処理面に近接させながら該被処理面から離間配置する配置工程と、
    前記基板対向面と前記基板の被処理面とに挟まれた間隙空間に処理液を供給して前記間隙空間を前記処理液により液密に満たした状態で前記基板の被処理面に対して所定の湿式処理を施す湿式処理工程と、
    前記基板の被処理面に向けて乾燥ガスを吐出させて前記基板の被処理面に付着する前記湿式処理後の処理液を前記基板の被処理面から除去して該被処理面を乾燥させる乾燥工程と
    を備え、
    前記配置工程、前記湿式処理工程および前記乾燥工程は前記基板の被処理面から処理液が自然落下する状態に前記基板を立てた姿勢で保持されながら実行されることを特徴とする基板処理方法。
11. 前記乾燥工程では、前記配置工程で配置された前記対向部材によって前記基板の被処理面が覆われた状態で前記基板の被処理面を乾燥させる請求項１０記載の基板処理方法。
    

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