JP2009135396A - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板の上方の雰囲気が周囲に拡散することを防止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。基板の周囲の側方の雰囲気が基板の上方の空間に流入するのを防止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。
【解決手段】基板処理装置は、ウエハＷをほぼ水平に保持するスピンチャック１と、スピンチャック１に保持されたウエハＷに処理液（たとえばＳＰＭ）を供給するための処理液ノズル２と、スピンチャック１を取り囲み、開口３３が形成された筒状の処理カップ３と、スピンチャック１の上方に配置された雰囲気遮断機構４とを備えている。雰囲気遮断機構４の雰囲気遮断部材３８からは、処理カップ３の上端１８ｄに沿うように空気が筒状に吐出される。ウエハＷにＳＰＭが供給されるとき、開口３３の上方の空間は、雰囲気遮断部材３８から吐出された筒状のエアーカーテンによって取り囲まれる。
【選択図】図１

Description

この発明は、基板を処理するための基板処理装置および基板処理方法に関する。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などが含まれる。

半導体装置の製造工程では、半導体ウエハなどの基板の表面に薬液等の処理液による処理を施すために、基板を１枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置が用いられることがある。この枚葉式の基板処理装置は、処理チャンバ内に、たとえば、基板をほぼ水平に保持して回転させるスピンチャックと、このスピンチャックによって回転される基板に処理液を供給するためのノズルと、基板から飛散する処理液を捕獲して回収／廃棄するための処理カップと、スピンチャックに保持されたウエハの表面（上面）に近接した位置に対向配置される円板状の遮断板とを備えている。

処理カップは、たとえば、スピンチャックによる基板の回転軸線を中心軸線とする略円筒状をなしており、その上端には開口が設けられている。また、処理カップには、たとえば、当該処理カップ内の雰囲気を排気するための排気機構が接続されている。
スピンチャックによって基板を回転させつつ、ノズルから基板の表面に薬液を供給することにより、基板の表面に薬液による処理が施される。基板の表面に供給された薬液は、基板の回転による遠心力を受けて、基板の周縁から側方へ飛散する。そして、側方へ飛散した薬液は、処理カップに受け止められて捕獲され、廃棄等される。また、薬液による基板の処理によって発生した薬液のミスト等を含む雰囲気は、排気機構によって排気される。
特開平９−９７７５７号公報

ところが、処理カップ内を排気機構によって排気しても、処理カップの上端に開口が設けられているため、薬液のミスト等を含む雰囲気が当該開口を通じて処理カップ外に漏れ出すおそれがある。漏れ出した雰囲気はパーティクルとなって基板に付着して当該基板を汚染したり、処理チャンバの内壁を汚染したりする原因となるので、薬液のミスト等を含む雰囲気を確実に排気することが望ましい。

また、薬液による処理後は、基板の表面に付着している薬液をリンス液で洗い流すリンス処理が行われた後、ウエハの表面に遮断板が近接し対向配置されて、その遮断板とウエハの表面との間に不活性ガスを充満させた状態で、スピンチャックと遮断板とが同方向に回転されることにより、ウエハに付着しているリンス液が振り切られるが、このスピンドライ時には、スピンチャックおよび遮断板が高速回転されるので、ウエハの周縁部と遮断板との間で気流が乱れ、この気流の乱れにより、ウエハと遮断板との間にその周囲の雰囲気が吸い込まれることがある。薬液のミストを含む雰囲気がウエハと遮断板との間に進入すると、薬液のミストがウエハの表面上で乾燥して結晶化するおそれがある。このような薬液のミストの結晶は、パーティクルとなって基板汚染の原因となる。

そこで、この発明の目的は、基板の上方の雰囲気が周囲に拡散することを防止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である。
また、この発明の他の目的は、基板の周囲の側方の雰囲気が基板の上方の空間に流入するのを防止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）を保持する基板保持手段（１，２０２）と、前記基板保持手段の上方に配置され、前記基板保持手段に保持された基板の側方を取り囲む環状の領域に向けて気体を吐出する気体吐出手段（４，２２５）とを含む、基板処理装置（１００，１０２，１０３，１０４，２００）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、気体吐出手段から基板の側方を取り囲む環状の領域に向けて、気体が吐出される。これにより形成される気流は、基板の側方を包囲し、その基板の上方の空間を、気流の外側の空間から遮断する。その結果、基板の上方の雰囲気が周囲に拡散することを防止できる。また、気流の外側の空間の雰囲気が基板の上方の空間に流入することを防止できる。

請求項２記載の発明は、前記基板保持手段に保持された基板に処理液を供給するための処理液供給手段（２，２０４，２０５）をさらに含むものである、請求項１記載の基板処理装置である。
この発明によれば、基板に処理液が供給される。これにより、基板に対して処理液を用いた処理を施すことができる。

請求項３記載の発明は、前記気体吐出手段に接続され、前記気体吐出手段に対して気体を供給する気体供給配管（５０，２２８）をさらに含む、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、気体供給配管から気体吐出手段に供給された気体が、気体吐出手段から気体の側方の環状の領域に向けて吐出される。このため、基板の側方に比較的強い気流を形成することができる。これにより、気流の内側と外側とを、より確実に遮断することが可能である。

請求項４記載の発明は、前記基板保持手段を取り囲み、上端（１８ｂ）に開口（３３）が設けられた筒状のカップ（３）をさらに含み、前記気体吐出手段は、前記基板保持手段の上方に配置され、前記カップの開口端（１８ｄ）に沿うように当該カップの内部に向けて気体を筒状に吐出する、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、基板保持手段を取り囲む筒状のカップの上端に開口が設けられており、雰囲気遮断手段から当該カップの内部に向けて、当該カップの開口端に沿うように気体が筒状に吐出される。これにより、筒状のガスカーテンが形成される。したがって、カップの内部の雰囲気がカップの開口を通じて当該開口の上方へ移動したとしても、雰囲気遮断手段から吐出された気体によって当該開口の上方の空間が取り囲まれているので、当該開口の上方に移動した雰囲気は当該気体の筒状の流れの外側に移動することはできない。

請求項５記載の発明は、前記気体吐出手段は、当該気体吐出手段から前記カップの開口端に向かって広がるように気体を斜めに吐出するものである、請求項４記載の基板処理装置である。
この発明によれば、雰囲気遮断手段を小型化することができる。すなわち、雰囲気遮断手段が、たとえば、カップの開口端付近に向けて気体を鉛直に吐出するものである場合、雰囲気遮断手段は、カップの開口とほぼ同じか、またはそれ以上の外径にされる必要がある。

一方、雰囲気遮断手段がカップの開口端に向かって広がるように気体を斜めに吐出するものである場合、雰囲気遮断手段の外径は、前記開口の直径よりも小さくてもよい。したがって、雰囲気遮断手段を小型化することができる。
請求項６記載の発明は、前記気体吐出手段から吐出された気体を前記カップの開口端に向けて案内する案内部材（５６，５８）をさらに含む、請求項４または５記載の基板処理装置である。

この発明によれば、案内部材によって、雰囲気遮断手段から吐出された気体がカップの開口端に向けて案内されるので、カップの開口の上方の空間が、雰囲気遮断手段から吐出された気体によって確実に取り囲まれる。したがって、カップの内部の雰囲気が前記処理雰囲気範囲内に確実に閉じ込められ、当該処理雰囲気範囲外に漏れ出すことが確実に抑制される。

請求項７記載の発明は、前記カップの内部の雰囲気を当該カップの下側から排気する排気手段（２７）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、カップの内部の雰囲気を確実に排気することができる。すなわち、前述のように、カップの内部の雰囲気は前記処理雰囲気範囲内に閉じ込められるので、カップの内部の雰囲気を排気手段によって吸引することで、カップの内部の雰囲気を確実に排気することができる。

また、雰囲気遮断手段はカップの内部に向けて下方に気体を吐出しており、これによって、カップの内部の雰囲気に下方への流れが生じているので、カップの下側から排気することでカップの内部の雰囲気が迅速かつ円滑に排気される。
請求項８記載の発明は、前記気体吐出手段が、前記開口よりも少し大きいサイズに形成されて、前記基板保持手段により保持された基板の表面に対して対向配置される基板対向面（３８Ａ，１３８Ａ）を有している、請求項４〜７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、基板保持手段の上方に気体吐出手段が配置されているので、前記開口の上方に移動したカップの内部の雰囲気は、気体吐出手段によって、この気体吐出手段の上方の空間と遮断される。そして、気体吐出手段からカップの内部に向けて気体が吐出されると、カップの内部の雰囲気は、気体吐出手段と開口との間の空間およびカップの内部空間を含む所定の処理雰囲気範囲に閉じ込められ、当該処理雰囲気範囲外に拡散することが防止される。

請求項９記載の発明は、前記気体吐出手段を回転させる回転手段（５３）をさらに含む、請求項４〜８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、回転手段によって気体吐出手段を回転させることで、気体吐出手段に付着している異物（たとえば、パーティクルや、処理液の液滴など）を回転による遠心力によって振り切って気体吐出手段から除去することができる。これにより、前記異物が基板に付着して当該基板が汚染されることを抑制または防止することができる。

請求項１０記載の発明は、前記基板保持手段により保持された基板の表面に対して対向配置される基板対向面（２１９）を有し、当該基板の表面と前記基板対向面との間の空間をその上方の空間から遮断するための遮断部材（２１８）をさらに備えている、請求項１〜３記載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、遮断部材によって、基板の表面と基板対向面との間の空間が、遮断部材の上方の空間から遮断される。そして、気体吐出手段から気体が吐出されることにより形成される気流は、基板の側方を包囲し、基板の表面と基板対向面との間の空間を、気流の外側の空間から遮断する。その結果、基板の表面と基板対向面との間の空間の雰囲気が周囲に拡散することを防止できる。また、周囲の雰囲気が基板の表面と基板対向面との間の空間に流入することを防止できる。

請求項１１記載の発明は、前記気体吐出手段は、前記遮断部材と別体に形成されており、前記基板保持手段により保持された基板を回転させる基板回転手段（２０２）と、前記遮断部材を基板の回転軸線と共通の回転軸線（Ｃ）まわりに回転させる遮断部材回転手段（２３２）とをさらに含む、請求項１０記載の基板処理装置である。
この発明によれば、気体吐出手段が遮断部材と別体に形成されてので、遮断部材を回転させる一方で、遮断部材を静止状態に保持しておくこともできる。このとき、遮断部材の回転状態／非回転状態のいずれであるかに関係なく、基板の側方に安定気流が形成される。そして、その安定急流によって、気流の内側と外側とがより確実に遮断される。

請求項１２記載の発明は、前記基板回転手段および前記遮断部材回転手段を制御して、前記基板保持手段により保持された基板および前記遮断部材をそれぞれ所定のスピンドライ回転速度で同方向に回転させるとともに、前記気体吐出手段を制御して、前記気体吐出手段から気体を吐出させるスピンドライ制御手段（２４８）をさらに含む、請求項１１記載の基板処理装置である。

この発明によれば、基板と遮断板とをスピンドライ回転速度で回転させることにより、遮断部材との間に安定気流を形成することができる一方で、周縁部では気流の乱れが生じるおそれがある。しかしながら、基板の側方に基板保持手段からの気流が形成されているために、遮断部材と基板との間にそれらの周囲の雰囲気が流入するのを防止することができる。

また、基板が比較的高速のスピンドライ回転速度で回転されて、基板の周縁部と遮断部材との間で気流が乱れても、気体吐出手段からの処理液のミストなどを含まない気体が基板と遮断部材との間に吸い込まれるので、基板の表面が汚染されることがない。これにより、基板の表面が汚染されることなく、基板にスピンドライ処理を施すことができる。
請求項１３記載の発明は、基板保持手段（１）によって保持された基板（Ｗ）に処理液を供給する処理液供給工程と、この処理液供給工程と並行して行われ、前記基板保持手段を取り囲み上端（１８ｂ）に開口（３３）が設けられた筒状のカップ（３）に対して、前記基板保持手段の上方から前記カップの内部に向かって当該カップの開口端（１８ｄ）に沿うように気体を筒状に吐出することで、当該カップの内部の雰囲気が漏れ出すことを防止する雰囲気遮断工程とを含む、基板処理方法である。

この発明によれば、請求項４の発明に関して述べた効果と同様な効果を奏することができる。
請求項１４記載の発明は、基板（Ｗ）を所定のスピンドライ速度で回転させる基板回転工程と、この基板回転工程と並行して、基板の表面上の空間をその周囲から遮断するための遮断部材（２１８）を、前記基板と共通の回転軸線（Ｃ）まわりに所定のスピンドライ速度で同方向に回転させる遮断部材回転工程と、前記遮断部材と別体に形成された気体吐出手段（２２５）から、基板の側方の環状の領域に向けて気体を吐出する気体吐出工程とを含む、基板処理方法である。

この発明によれば、請求項１２の発明に関して述べた効果と同様な効果を奏することができる。

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、この発明の第１実施形態に係る基板処理装置１００の概略構成を模式的に示す部分断面図である。この基板処理装置１００は、たとえば、基板の一例である半導体ウエハＷ（以下、単に「ウエハＷ」という。）の表面から不要になったレジストを剥離するためのレジスト剥離処理に用いられる枚葉式の装置である。

基板処理装置１００は、ウエハＷをほぼ水平に保持するとともに、その中心を通るほぼ鉛直な軸線（以下、「回転軸線Ｃ」という。）まわりにウエハＷを回転させる基板保持手段としてのスピンチャック１と、スピンチャック１に保持されたウエハＷに処理液を供給するための処理液ノズル２とを備えている。
スピンチャック１の周囲には、当該スピンチャック１を取り囲む有底筒状の処理カップ３が配置されており、スピンチャック１の上方には、雰囲気遮断手段としての雰囲気遮断機構４が配置されている。これらスピンチャック１、処理液ノズル２、処理カップ３および雰囲気遮断機構４等は、図示しない処理チャンバ内に収容されており、ウエハＷを処理するための１つの処理ユニットを構成している。

スピンチャック１は、筒状のカバー部材５によって包囲されたモータ６と、このモータ６の駆動力によって鉛直な軸線まわりに回転される円板状のスピンベース７と、このスピンベース７上に配置された複数個の挟持部材８とを備えている。カバー部材５は、水平に延びるベース９上にその下端が固定されており、その上端がスピンベース７の近傍にまで及んでいる。カバー部材５の上端部には、カバー部材５から外方へほぼ水平に張り出し、さらに下方に屈曲して延びる鍔状部材１０が取り付けられている。

複数個の挟持部材８は、スピンベース７の上面周縁部においてウエハＷの外周形状に対応する円周上で適当な間隔をあけて配置されている。複数個の挟持部材８は、互いに協働してウエハＷをほぼ水平な姿勢で挟持することができる。スピンチャック１は、複数個の挟持部材８によってウエハＷを挟持した状態で回転軸線Ｃまわりに当該ウエハＷを回転させることができる。

なお、スピンチャック１としては、このような構成のものに限らず、たとえば、ウエハＷの下面（裏面）を真空吸着することによりウエハＷをほぼ水平な姿勢で保持し、さらにその状態で鉛直な軸線まわりに回転することにより、その保持したウエハＷを回転させることができる真空吸着式のもの（バキュームチャック）であってもよい。
処理液ノズル２は、たとえば、連続流の状態で処理液を吐出するストレートノズルであり、その吐出口を下方に向けた状態で、ほぼ水平に延びるアーム１１の先端に取り付けられている。処理液ノズル２には、ＳＰＭ供給管１２およびＤＩＷ供給管１３が接続されている。ＳＰＭ供給管１２から処理液ノズル２には処理液の一例としてのレジスト剥離液（この実施形態ではＳＰＭ（硫酸過酸化水素水混合液））が供給されるようになっており、ＤＩＷ供給管１３から処理液ノズル２には処理液の一例としてのＤＩＷ（脱イオン化された水）が供給されるようになっている。処理液ノズル２には、ＳＰＭまたはＤＩＷが選択的に供給されるようになっている。

ＳＰＭ供給管１２の途中部には、処理液ノズル２へのＳＰＭの供給および供給停止を切り換えるためのＳＰＭバルブ１４が介装されている。このＳＰＭバルブ１４が開閉されることにより、処理液ノズル２へのＳＰＭの供給が制御される。また、ＤＩＷ供給管１３の途中部には、処理液ノズル２へのＤＩＷの供給および供給停止を切り換えるためのＤＩＷバルブ１５が介装されている。このＤＩＷバルブ１５が開閉されることにより、処理液ノズル２へのＤＩＷの供給が制御される。

処理液ノズル２には、アーム１１を介してノズル移動機構１６が結合されている。このノズル移動機構１６によって、スピンチャック１の外方に設けられた鉛直な揺動軸まわりにアーム１１を水平揺動させることができる。これにより、処理液ノズル２を、スピンチャック１に保持されたウエハＷの上方に配置したり、スピンチャック１の上方から退避させたりすることができる。

処理カップ３は、ウエハＷに供給された処理液（この実施形態では、ＳＰＭおよびＤＩＷ）を捕獲するためのものであり、互いに独立して昇降可能な内構成部材１７および外構成部材１８を備えている。以下では、図１の一部を拡大した図２を参照して内構成部材１７および外構成部材１８について具体的に説明する。
内構成部材１７は、回転軸線Ｃに対してほぼ回転対称な形状を有している。内構成部材１７は、スピンチャック１の周囲を取り囲んでいる。内構成部材１７には、たとえばボールねじ機構等を含む第１昇降駆動機構１９が接続されており、この第１昇降駆動機構１９によって内構成部材１７が昇降される。

内構成部材１７は、平面視において円環状をなす底部２０と、この底部２０の内周縁から上方に立ち上がる円筒状の内壁部２１と、底部２０の外周縁から上方に立ち上がる円筒状の外壁部２２と、内周縁と外周縁との間に対応する底部２０の一部から上方に立ち上がる円筒状の案内部２３とを一体的に備えている。
内壁部２１は、内構成部材１７が上方位置にある状態（図２において二点鎖線で示す状態）で、カバー部材５と鍔状部材１０との間に隙間を保って、そのカバー部材５と鍔状部材１０との間に収容される長さに形成されている。また、案内部２３は、底部２０から立ち上がる円筒状の本体部２３ａと、この本体部２３ａの上端から滑らかな円弧を描きつつ中心側（回転軸線Ｃに近づく方向）斜め上方に延びる筒状の上端部２３ｂとを含む。

内壁部２１と案内部２３との間は、ウエハＷの処理に使用されたＤＩＷ（ＳＰＭを含むＤＩＷ）を集めて廃棄するための廃棄溝２６とされている。
廃棄溝２６には、この廃棄溝２６に集められたＤＩＷを排出するとともに、処理カップ３内を強制的に排気するための排気手段としての排気液機構２７が接続されている。
排気液機構２７には、図示しない負圧源から延びる配管２８が接続されており、この負圧源が発生する負圧によって処理カップ３内の雰囲気が吸引され、処理カップ３内の排気が達成される。排気液機構２７は、たとえば、処理カップ３内の雰囲気を常時排気するようになっている。

廃棄溝２６に集められたＤＩＷは、処理カップ３内の雰囲気とともに、排気液機構２７を介して排出される。雰囲気とともに排出される処理液は、配管２８の途中部に介装された気液分離器（図示せず）によって雰囲気から分離され、たとえば、この基板処理装置１００が設置される工場の廃棄ラインに廃棄される。
また、案内部２３と外壁部２２との間は、ウエハＷの処理に使用されたＳＰＭを集めて回収するための回収溝２９とされている。回収溝２９には、回収溝２９に集められたＳＰＭを図示しない回収タンクに回収するための回収機構３０が接続されている。回収機構３０には、回収タンクから延びる回収配管３１が接続されている。回収溝２９に集められるＳＰＭは、回収機構３０および回収配管３１を介して回収タンクに回収される。

外構成部材１８は、回転軸線Ｃに対してほぼ回転対称な形状を有している。外構成部材１８は、内構成部材１７の案内部２３の外側においてスピンチャック１の周囲を取り囲んでいる。外構成部材１８には、たとえばボールねじ機構等を含む第２昇降駆動機構３４が接続されており、この第２昇降駆動機構３４によって外構成部材１８が昇降される。外構成部材１８の上端部１８ｂには、スピンチャック１によって保持されたウエハＷよりも直径が大きい開口３３が形成されており、外構成部材１８の上端１８ｄは、開口３３を区画する開口端となっている。

外構成部材１８は、案内部２３と同軸円筒状をなす下端部１８ａと、下端部１８ａの上端から滑らかな円弧を描きつつ中心側（回転軸線Ｃに近づく方向）斜め上方に延びる筒状の上端部１８ｂと、上端部１８ｂの先端部を下方に折り返して形成された折返し部１８ｃとを有している。
下端部１８ａは、回収溝２９上に位置し、内構成部材１７と外構成部材１８が最も近接した状態で、回収溝２９に収容される長さに形成されている。また、上端部１８ｂは、内構成部材１７の案内部２３の上端部２３ｂと上下方向に重なるように設けられ、内構成部材１７と外構成部材１８とが最も近接した状態で、案内部２３の上端部２３ｂに対してごく微少な隙間を保って近接するように形成されている。折返し部１８ｃは、内構成部材１７と外構成部材１８とが最も近接した状態で、案内部２３の上端部２３ｂと水平方向に重なるように形成されている。

後述するように、ウエハＷの周縁から飛散するＳＰＭは、内構成部材１７の案内部２３の上端部２３ｂと外構成部材１８の上端部１８ｂとの間に形成される開口に飛入し、外構成部材１８の内側壁面によって受け止められた後、外構成部材１８の内側壁面によって回収溝２９へと案内される。また同じく後述するように、ウエハＷの周縁から飛散するＤＩＷ（ＳＰＭを含むＤＩＷ）は、内構成部材１７の案内部２３の内側壁面によって受け止められ、内構成部材１７の内側壁面によって廃棄溝２６へと案内される。

図３は、雰囲気遮断部材３８の下面（基板対向面３８Ａ）の概略図である。以下では、図１および図３を参照して、雰囲気遮断機構４について説明する。
雰囲気遮断機構４は、気体によって雰囲気の流通を遮断することにより処理カップ３内の雰囲気が漏れ出すことを防止するためのものであり、スピンチャック１の上方に配置された雰囲気遮断部材３８と、この雰囲気遮断部材３８に一体回転可能に連結された筒状の回転軸３９と、この回転軸３９をその中心軸線まわりに回転可能に保持する保持アーム４０とを含む。

雰囲気遮断部材３８は、たとえば、開口３３よりも少し大きい直径を有する円板状にされており、その中心軸線がウエハＷの回転軸線Ｃと共通の軸線に沿うようにスピンチャック１の上方でほぼ水平に配置されている。雰囲気遮断部材３８の下面は、スピンチャック１に保持されたウエハＷの上面に対向する基板対向面３８Ａとなっている。また、図３に示すように、雰囲気遮断部材３８の下面（基板対向面３８Ａ）には、当該下面の中心部に配置された中心気体吐出口４１と、当該下面の周縁部に沿って配置された複数の周縁気体吐出口４２とが形成されている。

複数の周縁気体吐出口４２は、雰囲気遮断部材３８の下面周縁部において、たとえば、スピンチャック１に保持されたウエハＷの直径よりも大きく、かつ、開口３３の直径よりも小さい所定の円の円周上で一定の間隔を隔てて配置されている。各周縁気体吐出口４２
は、たとえば、円形であってもよいし、三角形等の多角形であってもよいし、前記所定の円に沿って延びるスリット形状であってもよい。

中心気体吐出口４１は、雰囲気遮断部材３８の中心部をその厚み方向（上下方向）に貫通する中心貫通孔４３に連通している。また、複数の周縁気体吐出口４２は、それぞれ、雰囲気遮断部材３８の内部に形成された複数の分岐気体流通路４４の一端に連通している。各分岐気体流通路４４の他端は、雰囲気遮断部材３８の内部において中心貫通孔４３を取り囲むように形成された環状の集合気体流通路４５に連通している。中心貫通孔４３および集合気体流通路４５は、それぞれ雰囲気遮断部材３８の上面において開口している。

回転軸３９は、ウエハＷの回転軸線Ｃと共通の軸線に沿う中空軸であり、その下端が雰囲気遮断部材３８の上面に固定されている。回転軸３９の内部には、中心気体吐出口４１に供給される窒素ガス（気体の一例）が流通する窒素ガス流通管４６が挿通している。窒素ガス流通管４６の内部空間は、窒素ガス流通路となっており、その一端は中心貫通孔４３に連通している。

窒素ガス流通管４６には、窒素ガス供給管４７が接続されており、この窒素ガス供給管４７から窒素ガス流通管４６を介して中心気体吐出口４１に窒素ガスが供給される。窒素ガス供給管４７の途中部には、中心気体吐出口４１への窒素ガスの供給および供給停止を切り換えるための窒素ガスバルブ４８が介装されている。この窒素ガスバルブ４８が開閉されることにより、中心気体吐出口４１への窒素ガスの供給が制御される。

また、回転軸３９の内部空間であり窒素ガス流通管４６を取り囲む環状の空間は、各周縁気体吐出口４２に供給される空気（気体の一例）が流通する空気流通路４９となっている。空気流通路４９の一端は、集合気体流通路４５に連通している。
回転軸３９には、空気供給管５０が接続されており、この空気供給管５０から空気流通路４９を介して各周縁気体吐出口４２に空気が供給される。具体的には、空気供給管５０から空気流通路４９に供給された空気が、集合気体流通路４５を通って各分岐気体流通路４４に供給され、各分岐気体流通路４４から対応する周縁気体吐出口４２に供給される。

空気供給管５０の途中部には、各周縁気体吐出口４２への空気の供給および供給停止を切り換えるための空気バルブ５１が介装されている。この空気バルブ５１が開閉されることにより、各周縁気体吐出口４２への空気の供給が制御される。
また、雰囲気遮断機構４には、雰囲気遮断機構４を昇降させるための第３昇降駆動機構５２と、回転手段としての第１回転駆動機構５３が接続されている。第３昇降駆動機構５２によって雰囲気遮断機構４を昇降させることにより、スピンチャック１に保持されたウエハＷの上面に雰囲気遮断部材３８の下面を近接させたり、雰囲気遮断部材３８をスピンチャック１の上方に大きく退避させたりすることができる。また、第１回転駆動機構５３によって回転軸３９を回転させることにより、スピンチャック１によるウエハＷの回転にほぼ同期させて（あるいは若干回転速度を異ならせて）雰囲気遮断部材３８および回転軸３９を回転させることができる。

中心気体吐出口４１からは、スピンチャック１に保持されたウエハＷの回転中心付近に向けて窒素ガスがほぼ鉛直に吐出される。また、各周縁気体吐出口４２からは、外構成部材１８の上端１８ｄのすぐ内側（回転軸線Ｃに近づく方向）に向けて空気がほぼ鉛直に吐出される。各周縁気体吐出口４２から吐出された空気は、他の周縁気体吐出口４２から吐出された空気と結合して筒状の流れを形成する。そして、筒状のエアーカーテンとなった状態で、外構成部材１８の上端１８ｄのすぐ内側に沿って開口３３を通過し、処理カップ３の内部に入り込む。処理カップ３の内部に入り込んだ空気は、排気液機構２７によって排気される。

各周縁気体吐出口４２から空気が吐出されると、雰囲気遮断部材３８と開口３３との間の柱状の空間Ｓ１は、筒状のエアーカーテンによって取り囲まれる。これにより、空間Ｓ１に存在する雰囲気、および、開口３３を通じて空間Ｓ１に進入した処理カップ３内の雰囲気（以下「空間Ｓ１に存在する雰囲気等」という。）の外部への流出が阻止される。
すなわち、空間Ｓ１が筒状のエアーカーテンによって取り囲まれると、空間Ｓ１に存在する雰囲気等は、このエアーカーテンよりも外側（回転軸線Ｃから離れる方向）に移動することができなくなる。また、スピンチャック１の上方に雰囲気遮断部材３８が配置されているので、空間Ｓ１に存在する雰囲気等は、雰囲気遮断部材３８よりも上方に移動することもできない。したがって、各周縁気体吐出口４２から開口３３に向けて空気が吐出されると、空間Ｓ１に存在する雰囲気等の外部への流出が阻止される。

図４は、第1実施形態に係る基板処理装置１００の電気的構成を説明するためのブロック図である。
基板処理装置は、マイクロコンピュータを含む構成の制御装置５４を備えている。この制御装置５４には、モータ６、ノズル移動機構１６、第１〜第３昇降駆動機構１９，３４，５２、第１回転駆動機構５３および各バルブ１４，１５，４８，５１が制御対象として接続されている。

図５は、第1実施形態に係る基板処理装置１００によるウエハＷの処理の一例を説明するための図である。この第1実施形態に係る基板処理装置１００により実施されるウエハＷの処理の一例は、ウエハＷの表面にＳＰＭを供給するＳＰＭ供給工程（またはレジスト剥離工程）と、ＳＰＭ供給工程が実施された後、ウエハＷの表面にＤＩＷを供給してウエハＷの表面に付着しているＳＰＭを洗い流すリンス工程と、リンス工程が実施された後、ウエハＷを乾燥させる乾燥工程とを含む。すなわち、このウエハＷの処理の一例では、ＳＰＭ供給工程から乾燥工程までの一連の処理が同一の処理ユニット内において実施される。

以下では、図１、図４および図５を参照しつつ、第1実施形態に係る基板処理装置１００によるウエハＷの処理の一例について説明する。
表面にレジストが存在する処理対象のウエハＷは、図５（ａ）に示すように、搬送ロボット５５によって搬送されてきて、その表面が上に向けられた状態で搬送ロボット５５からスピンチャック１へと受け渡される。このとき、制御装置５４は、第１昇降駆動機構１９を制御して内構成部材１７を図５（ａ）に示す下方位置に位置させており、第２昇降駆動機構３４を制御して外構成部材１８を図５（ａ）に示す下方位置に位置させている。また、制御装置５４は、第３昇降駆動機構５２を制御して雰囲気遮断部材３８をスピンチャック１の上方に大きく退避させている。

スピンチャック１にウエハＷが受け渡されると、当該ウエハＷは、スピンチャック１によって保持される。一方、制御装置５４は、第２昇降駆動機構３４を制御して外構成部材１８を図５（ｂ）に示す上方位置に移動させる。これにより、内構成部材１７の案内部２３の上端部２３ｂと、外構成部材１８の上端部１８ｂとの間に、ウエハＷの周端面に対向する開口が形成される。

その後、モータ６が制御装置５４によって駆動されて、スピンチャック１が所定の回転速度で回転される。また、制御装置５４によってノズル移動機構１６が駆動されて、処理液ノズル２がスピンチャック１の側方に設定された待機位置から、ウエハＷの回転中心の上方に移動される。
処理液ノズル２がウエハＷの回転中心の上方に配置されると、制御装置５４は、空気バルブ５１を開いて、各周縁気体吐出口４２から開口３３に向けて空気を吐出させる。これにより、雰囲気遮断部材３８と開口３３との間の柱状の空間Ｓ１が、各周縁気体吐出口４２から吐出された空気により形成される筒状のエアーカーテンよって取り囲まれ、空間Ｓ１に存在する雰囲気等の外部への流出が阻止される（雰囲気遮断工程）。そして、制御装置５４によってＳＰＭバルブ１４が開かれ、処理液ノズル２から回転中のウエハＷに向けてＳＰＭが吐出される。吐出されたＳＰＭは、ウエハＷの上面の回転中心付近に供給される（処理液供給工程）。

処理液ノズル２からウエハＷにＳＰＭが供給されているとき、処理液ノズル２は、ウエハＷの回転中心の上方で固定されていてもよいし、制御装置５４によるノズル移動機構１６の制御によって、アーム１１とともに所定の角度範囲内で揺動されてもよい。処理液ノズル２を前記所定の角度範囲内で揺動させることにより、処理液ノズル２からウエハＷへのＳＰＭの供給位置を、ウエハＷの回転中心からウエハＷの周縁に至る範囲内で、ウエハＷの回転方向と交差する円弧状の軌跡を描きつつ往復移動させることができる。

ウエハＷの上面にＳＰＭが供給されると、供給されたＳＰＭは、ウエハＷの回転による遠心力によってウエハＷの上面の全域に広がっていく。これにより、ウエハＷの上面に対するＳＰＭによる処理（レジスト剥離処理）が達成される。ウエハＷに供給されたＳＰＭは、ウエハＷの回転による遠心力によって振り切られ、ウエハＷの周縁から側方に向けて飛散する。ウエハＷの周縁から飛散するＳＰＭは、内構成部材１７の案内部２３の上端部２３ｂと外構成部材１８の上端部１８ｂとの間に飛入して、外構成部材１８の内側壁面によって受け止められて捕獲される。そして、捕獲されたＳＰＭは、外構成部材１８の内側壁面によって回収溝２９へと案内される。

回転中のウエハＷの上面にＳＰＭが供給されると、たとえば、ＳＰＭ自身から大量の煙霧（ｆｕｍｅ）が生じるとともに、ウエハＷの周縁から飛散したＳＰＭが外構成部材１８の内側壁面等に衝突することにより、処理カップ３の内部でＳＰＭのミストが発生する。したがって、回転中のウエハＷの上面にＳＰＭが供給されると、処理カップ３の内部の雰囲気は、ＳＰＭの煙霧およびミストを含む雰囲気となり、この雰囲気は、開口３３から上方へとあふれ出てくる。本実施形態では、雰囲気遮断部材３８から開口３３に向けて空気が吐出されており、処理カップ３の内部の雰囲気が排気手段としての排気液機構２７によって排気されているので、ＳＰＭの煙霧およびミストを含む雰囲気が所定の処理雰囲気範囲から漏れ出すことを防止でき、この雰囲気を処理チャンバ内から確実に除去できるようになっている。

すなわち、処理カップ３の内部の雰囲気（ＳＰＭの煙霧およびミストを含む雰囲気）は、開口３３を通じて当該開口３３の上方に移動できるものの、前述のように、空間Ｓ１が筒状のエアーカーテンによって取り囲まれているので、空間Ｓ１に進入した処理カップ３の内部の雰囲気は、このエアーカーテンよりも外側に移動することができない。また、スピンチャック１の上方に雰囲気遮断部材３８が配置されているので、空間Ｓ１に進入した処理カップ３の内部の雰囲気は、雰囲気遮断部材３８よりも上方に移動することもできない。したがって、雰囲気遮断部材３８から開口３３に向けて空気が吐出されている間、処理カップ３の内部の雰囲気は、空間Ｓ１および処理カップ３の内部空間を含む範囲（以下、この第１実施形態において「処理雰囲気範囲」という。）に閉じ込められ、当該処理雰囲気範囲から漏れ出すことが防止される。

そして、処理カップ３の内部が排気液機構２７によって排気されているので、ＳＰＭの煙霧およびミストを含む雰囲気は確実に処理チャンバ内から除去され、処理カップ３の周りの部材や、処理チャンバの内側壁面等に到達することが抑制される。また、雰囲気遮断部材３８は開口３３に向けて下方に気体を吐出しており、これによって、処理カップ３内の雰囲気に下方への流れが生じているので、処理カップ３の下側から排気することで処理カップ３の内部の雰囲気が迅速かつ円滑に排気される。

ウエハＷへのＳＰＭの供給が所定時間にわたって行われると、制御装置５４は、ＳＰＭバルブ１４を閉じて処理液ノズル２からウエハＷへのＳＰＭの供給を停止させる。そして、制御装置５４は、第１昇降駆動機構１９を制御することにより内構成部材１７を図５（ｃ）に示す上方位置まで上昇させて、内構成部材１７の案内部２３の上端部２３ｂを、スピンチャック１に保持されたウエハＷよりも上方に位置させる。

その後、制御装置５４は、ウエハＷの回転を継続させたまま、ＤＩＷバルブ１５を開いて処理液ノズル２からＤＩＷを吐出させる。吐出されたＤＩＷは、ウエハＷの上面の回転中心付近に供給される。供給されたＳＰＭは、ウエハＷの回転による遠心力によってウエハＷの上面の全域に広がっていく。これにより、ＳＰＭ供給工程後のウエハＷの表面に付着しているＳＰＭが、ＤＩＷによって洗い流される。そして、ＳＰＭを含むＤＩＷは、ウエハＷの回転による遠心力によって振り切られ、ウエハＷの周縁から側方に向けて飛散する。

ウエハＷの周縁から飛散するＤＩＷ（ＳＰＭを含むＤＩＷ）は、内構成部材１７の案内部２３の内側壁面に捕獲される。そして、内構成部材１７の案内部２３の内側壁面を伝って流下し、廃棄溝２６に集められ、排気液機構２７によって排出される。このとき内構成部材１７の案内部２３の上端部２３ｂおよび外構成部材１８の上端部１８ｂがごく微小な隙間を保った状態で近接し、さらに、外構成部材１８の折返し部１８ｃが内構成部材１７の案内部２３の上端部２３ｂと水平方向において重なっているので、案内部２３と外構成部材１８との間へのＤＩＷの進入が防止されている。これにより、ＳＰＭとＤＩＷとの混触が防止されている。

ウエハＷにＤＩＷが供給されている間（リンス工程が実施されている間）、各周縁気体吐出口４２からの空気の吐出は、ＳＰＭ供給工程から引き続き継続されていてもよいし、停止されていてもよい。たとえば、ＳＰＭ供給工程が終了してからリンス工程が所定時間行われるまで、各周縁気体吐出口４２からの空気の吐出が継続されていてもよい。このようにすることで、ＳＰＭ供給工程の終了間際において発生したＳＰＭの煙霧およびミストを含む雰囲気を前記処理雰囲気範囲内から確実に除去することができる。これにより、ＤＩＷによりＳＰＭが洗い流されているウエハＷに雰囲気中のＳＰＭが付着したり、ＳＰＭが洗い流された後のウエハＷに雰囲気中のＳＰＭが付着したりして、当該ウエハＷが汚染されることを抑制または防止することができる。

ウエハＷへのＤＩＷの供給が所定時間にわたって行われると、ＤＩＷバルブ１５が閉じられて、処理液ノズル２からウエハＷへのＤＩＷの供給が停止される。そして、制御装置５４は、ノズル移動機構１６を制御して処理液ノズル２をウエハＷの上方から退避させる。また、制御装置５４は、第１昇降駆動機構１９を制御して内構成部材１７を図５（ｄ）に示す下方位置に移動させるとともに、第２昇降駆動機構３４を制御して外構成部材１８を図５（ｄ）に示す下方位置に移動させる。さらに、制御装置５４は、第３昇降駆動機構５２を制御して雰囲気遮断機構４を下降させることにより、雰囲気遮断部材３８の下面をスピンチャック１に保持されたウエハＷの上面に近接させる。

雰囲気遮断部材３８の下面がウエハＷの上面に近接されると、制御装置５４は、窒素ガスバルブ４８を開いて中心気体吐出口４１から窒素ガスを吐出させる。このとき、空気バルブ５１は既に閉じられており、各周縁気体吐出口４２からの空気の吐出は停止されている。吐出された窒素ガスは、ウエハＷの上面の回転中心付近に供給され、外側に広がっていく。これにより、雰囲気遮断部材３８の下面とウエハＷの上面との間の狭空間が窒素ガスによって満たされ、当該狭空間の雰囲気が窒素ガス雰囲気となる。

その後、ウエハＷの回転速度が予め定める高回転速度（たとえば、２０００〜２５００ｒｐｍ）に上げられて、リンス工程後のウエハＷの表面に付着しているＤＩＷをウエハＷの回転による遠心力によって振り切ってウエハＷを乾燥させる乾燥工程が所定時間に亘って行われる。乾燥工程が終了すると、スピンチャック１によるウエハＷの回転が止められて、スピンチャック１から処理後のウエハＷが搬出されていく。

第１実施形態に係る基板処理装置１００によるウエハＷの処理の一例についての説明は以上であるが、この第１実施形態に係る基板処理装置１００を用いて実施されるウエハＷの処理は、これに限られない。たとえば、前述の説明では、処理液ノズル２からＳＰＭが吐出される前に、各周縁気体吐出口４２から空気が吐出される例について説明したが、各周縁気体吐出口４２からの空気の吐出は、処理液ノズル２からＳＰＭが吐出されるのとほぼ同時に開始されてもよい。

また、この第１実施形態に係る基板処理装置１００が複数の処理ユニットを有する場合、処理対象のウエハＷが複数の処理ユニットに渡る、いわゆる渡り処理によって、前述のＳＰＭ供給工程から乾燥工程までの処理が実施されてもよい。
具体的には、たとえば、図１に示す処理ユニットによってＳＰＭ供給工程を実施し、図１の処理ユニット以外のリンス・乾燥処理ユニットによってリンス工程および乾燥工程を実施してもよい。この場合、処理ユニット間でのウエハＷの移動は、通例、搬送ロボット５５によって行われるが、ＳＰＭによる処理が行われたウエハＷにはＳＰＭが大量に付着しているので、その状態で当該ウエハＷを搬送ロボット５５によって搬送すると、搬送ロボット５５にＳＰＭが付着してしまう。したがって、ＳＰＭ供給工程が実施された後、当該ＳＰＭ供給工程を実施した処理ユニットによって、ウエハＷに付着しているＳＰＭを概ね洗い流す簡易リンス工程を実施し、この簡易リンス工程が実施された後、ウエハＷに付着しているＤＩＷを除去して当該ウエハＷを概ね乾燥させる簡易乾燥工程を実施してもよい。具体的には、スピンチャック１によってウエハＷを所定の回転速度（乾燥工程での回転速度よりも低速。たとえば１０００ｒｐｍ程度）で回転させることにより、ウエハＷに付着しているＤＩＷを回転による遠心力によって振り切って当該ウエハＷを概ね乾燥させてもよい。

以上のように、この第１実施形態に係る基板処理装置１００では、雰囲気遮断部材３８から開口３３に向けて空気を吐出することにより、処理カップ３の内部の雰囲気を、前記処理雰囲気範囲に閉じ込めることができ、この雰囲気が当該処理雰囲気範囲外に漏れ出すことを抑制することができる。したがって、回転中のウエハＷに対するＳＰＭの供給によって処理カップ３の内部の雰囲気がＳＰＭの煙霧およびミストを含む雰囲気となった場合であっても、このＳＰＭの煙霧およびミストを含む雰囲気が前記処理雰囲気範囲外に漏れ出すことを抑制することができる。

そして、排気液機構２７によって処理カップ３の内部を排気することにより、ＳＰＭの煙霧およびミストを含む雰囲気を前記処理雰囲気範囲から確実に除去することができる。これにより、リンス工程や乾燥工程において雰囲気中のＳＰＭがウエハＷに付着して当該ウエハＷが汚染されたり、処理チャンバの内壁等がＳＰＭで汚染されたりすることを抑制または防止することができる。また、ＳＰＭ供給工程において、各周縁気体吐出口４２から下方に空気を吐出させることにより、処理カップ３内の雰囲気に下方への流れを生じさせることができるので、ＳＰＭ供給工程において発生したＳＰＭの煙霧およびミストが処理液ノズル２やアーム１１等に付着することを抑制または防止することができる。これにより、処理液ノズル２やアーム１１等に付着したＳＰＭの煙霧およびミストがパーティクルとなって落下し、ウエハＷに付着することを抑制または防止することができる。

さらに、この第１実施形態に係る基板処理装置１００では、各周縁気体吐出口４２から吐出される気体として空気が採用されているので、たとえば窒素ガスがガスカーテン形成用の気体として採用される場合に比べて、ランニングコストが低減されている。また、雰囲気遮断部材３８からは、外構成部材１８の上端１８ｄのすぐ内側に向けて空気が筒状に吐出されるので、たとえば、開口３３の全範囲に向けて柱状に空気を吐出する場合に比べて、空気の消費量が遥かに少量でよい。これにより、基板処理装置１００のランニングコストがさらに低減されている。

さらにまた、空間Ｓ１を空気の流れによって取り囲むので、たとえば処理液ノズル２やアーム１１等の他の部材との干渉を考慮する必要がない。すなわち、空間Ｓ１をたとえば筒状の部材により取り囲む場合、処理液ノズル２をスピンチャック１の上方に配置するときに、処理液ノズル２およびアーム１１と前記筒状の部材との干渉を考慮しなければならない。しかし、空間Ｓ１を空気の流れによって取り囲む場合には、そのような考慮が必要とされない。

図６は、この発明の第２実施形態に係る基板処理装置１０２の概略構成を模式的に示す部分断面図である。この図６において、前述の図１および図２等に示された各部と同等の構成部分については、図１および図２等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
この第２実施形態に係る基板処理装置１０２と、第１実施形態に係る基板処理装置１００との主要な相違点は、雰囲気遮断部材１３８から外構成部材１８の上端１８ｄに向かって広がるように鉛直方向に対して斜めに空気が吐出されるようになっていることにある。

すなわち、この第２実施形態において、雰囲気遮断部材１３８は、その中心軸線がウエハＷの回転軸線Ｃと共通の軸線に沿うようにほぼ水平に配置された、ウエハＷよりも小さい直径を有する円板状にされている。雰囲気遮断部材１３８の下面は、スピンチャック１に保持されたウエハＷの上面に対向する基板対向面１３８Ａになっており、当該下面には、中心気体吐出口４１と、複数の周縁気体吐出口４２とが形成されている。

各分岐気体流通路１４４は、雰囲気遮断部材１３８の内部において、その内部を流通する気体（この実施形態では空気）の流通方向が鉛直方向に対して斜めになるように形成されている。これにより、各周縁気体吐出口４２から空気が鉛直方向に対して斜めに吐出されるようになっている。
各周縁気体吐出口４２から吐出された空気は、他の周縁気体吐出口４２から吐出された空気と結合して下方に向かって広がる筒状の流れを形成する。そして、下方に向かって広がる筒状のエアーカーテンとなった状態で、外構成部材１８の上端１８ｄのすぐ内側に沿って開口３３を通過し、処理カップ３の内部に入り込む。処理カップ３の内部に入り込んだ空気は、排気液機構２７によって排気される。

各周縁気体吐出口４２から空気が吐出されると、雰囲気遮断部材１３８と開口３３との間の概ね円錐台状の空間Ｓ２は、下方に向かって広がる筒状のエアーカーテンによって取り囲まれる。これにより、空間Ｓ２に存在する雰囲気、および、開口３３を通じて空間Ｓ２に進入した処理カップ３内の雰囲気（以下「空間Ｓ２に存在する雰囲気等」という。）の流通が阻害される。その結果、前述の第1実施形態に係る基板処理装置１００と同様に、処理カップ３内の雰囲気がＳＰＭの煙霧およびミストを大量に含む雰囲気となった場合であっても、この雰囲気が、空間Ｓ２および処理カップ３の内部空間を含む処理雰囲気範囲外に漏れ出すことを抑制することができる。

以上のように、この第２実施形態に係る基板処理装置１０２では、処理カップ３の内部の雰囲気がＳＰＭの煙霧およびミストを含む雰囲気となった場合であっても、この雰囲気が前記処理雰囲気範囲外に漏れ出すことを抑制することができ、さらに、処理カップ３の内部を排気液機構２７によって排気することにより、ＳＰＭの煙霧およびミストを含む雰囲気を処理チャンバから確実に除去することができる。これにより、ＳＰＭの煙霧およびミストを含む雰囲気によってウエハＷや処理チャンバ内が汚染されることを抑制または防止することができる。

また、この第２実施形態に係る基板処理装置１０２では、雰囲気遮断部材１３８から開口３３に向けて空気が斜めに吐出されるようになっているので、前述の第１実施形態に係る基板処理装置１００のように、開口３３に向けて空気がほぼ鉛直に吐出される構成に比べて、雰囲気遮断部材を小型化することができる。
図７は、この発明の第３実施形態に係る基板処理装置１０３の概略構成を模式的に示す部分断面図である。この図７において、前述の図１および図２等に示された各部と同等の構成部分については、図１および図２等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。

この第３実施形態に係る基板処理装置１０３は、前述の第１実施形態に係る基板処理装置１００に対して案内部材としてのフード５６が付加されたものである。
フード５６は、たとえば、概ね筒状であってもよいし、複数の部材が環状に配置されたものであってもよい。図７においては、フード５６が概ね筒状である場合を図示している。フード５６の内径は、たとえば、スピンチャック１に保持されたウエハＷの直径よりも大きく、かつ、開口３３の直径よりも小さくされている。

フード５６の上端は、雰囲気遮断部材３８に固定されており、複数の周縁気体吐出口４２を取り囲んでいる。また、鉛直方向に関するフード５６の長さは、外構成部材１８が上方位置にある状態（図７において実線で示す状態）で、フード５６の下端が外構成部材１８の上端１８ｄに近接する長さにされている。フード５６の周方向に関する所定範囲には進入部５７が設けられており、この進入部５７を通じて処理液ノズル２がフード５６の内側に進入できるようになっている。

具体的には、フード５６が概ね筒状である場合には、フード５６の周方向に関する所定範囲に、処理液ノズル２およびアーム１１が通過できる最小限の大きさの切欠き部が進入部５７として形成されている。また、環状に配置された複数の部材によってフード５６が構成されている場合には、周方向に隣接する部材の間に、処理液ノズル２およびアーム１１が通過できる最小限の大きさの隙間が進入部５７として設けられている。

各周縁気体吐出口４２から吐出された空気であって外側（回転軸線Ｃから離れる方向）に向かう空気は、フード５６の内側壁面によって案内されて外構成部材１８の上端１８ｄのすぐ内側に導かれる。これにより、雰囲気遮断部材３８と開口３３との間の柱状の空間Ｓ１が筒状のエアーカーテンによって確実に取り囲まれる。したがって、処理カップ３の内部の雰囲気が漏れ出すことを確実に防止することができる。

図８は、この発明の第４実施形態に係る基板処理装置１０４の概略構成を模式的に示す部分断面図である。この図８において、前述の図１および図６に示された各部と同等の構成部分については、図１および図６と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
この第４実施形態に係る基板処理装置１０４は、前述の第２実施形態に係る基板処理装置１０２に対して案内部材としてのフード５８が付加されたものである。

フード５８は、たとえば、下方に向かって広がる概ね筒状であってもよいし、複数の部材が下方に向かって広がるように環状に配置されたものであってもよい。図８においては、フード５８が下方に向かって広がる概ね筒状である場合を図示している。）
フード５８の上端は、雰囲気遮断部材１３８に固定されており、複数の周縁気体吐出口４２を取り囲んでいる。また、鉛直方向に関するフード５８の長さは、外構成部材１８が上方位置にある状態（図８において実線で示す状態）で、フード５８の下端が外構成部材１８の上端１８ｄに近接する長さにされている。フード５８の下端の内径は、外構成部材１８が上方位置にある状態で、外構成部材１８の上端１８ｄにフード５８の下端が沿うような大きさにされている。フード５８の周方向に関する所定範囲には進入部５９が設けられており、この進入部５９を通じて処理液ノズル２がフード５８の内側に進入できるようになっている。

具体的には、フード５８が下方に向かって広がる概ね筒状である場合には、フード５８の周方向に関する所定範囲に、処理液ノズル２およびアーム１１が通過できる最小限の大きさの切欠き部が進入部５９として形成されている。また、環状に配置された複数の部材によってフード５８が構成されている場合には、周方向に隣接する部材の間に、処理液ノズル２およびアーム１１が通過できる最小限の大きさの隙間が進入部５９として設けられている。

各周縁気体吐出口４２から吐出された空気であって外側（回転軸線Ｃから離れる方向）に向かう空気は、フード５８の内側壁面によって案内されて外構成部材１８の上端１８ｄのすぐ内側に導かれる。これにより、雰囲気遮断部材１３８と開口３３との間の概ね円錐台状の空間Ｓ２が、下方に向かって広がる筒状のエアーカーテンによって確実に取り囲まれる。これにより、処理カップ３の内部の雰囲気が漏れ出すことを確実に防止することができる。

図９および図１０は、本発明の第５実施形態に係る基板処理装置２００の構成を図解的に示す断面図である。図９は、薬液処理時の基板処理装置２００を示しており、図１０は、スピンドライ時の基板処理装置２００を示している。
基板処理装置２００は、薬液およびＤＩＷを用いて、ウエハＷから汚染物質を除去するための洗浄処理を実行するための装置である。薬液としては、ＳＣ１（アンモニア過酸化水素水混合液）、ＳＣ２（塩酸過酸化水素水混合液）、ＳＰＭ、フッ酸、バファードフッ酸（Buffered HF：フッ酸とフッ化アンモニウムとの混合液）、アンモニア水およびポリマー除去液などを用いることができる。この基板処理装置２００は、図示しない処理チャンバ内に、ウエハＷをほぼ水平に保持するとともに、その中心を通るほぼ鉛直な回転軸線Ｃ（図９参照）まわりにウエハＷを回転させるスピンチャック２０２と、このスピンチャック２０２を収容する処理カップ２０３と、スピンチャック２０２に保持されたウエハＷの表面（上面）に向けて、薬液を供給するための薬液ノズル２０４と、ウエハＷの表面にＤＩＷを供給するためのＤＩＷノズル２０５とを備えている。

スピンチャック２０２は、モータ２０６と、このモータ２０６の回転駆動力によって回転軸線Ｃまわりに回転される円盤状のスピンベース２０７と、スピンベース２０７の周縁部の複数箇所にほぼ等間隔で設けられ、ウエハＷをほぼ水平な姿勢で挟持するための複数個の挟持部材２０８とを備えている。これにより、スピンチャック２０２は、複数個の挟持部材２０８によってウエハＷを挟持した状態で、モータ２０６の回転駆動力によってスピンベース２０７を回転させることにより、そのウエハＷを、ほぼ水平な姿勢を保った状態で、スピンベース２０７とともに回転軸線Ｃまわりに回転させることができる。

なお、スピンチャック２０２としては、挟持式のものに限らず、たとえば、ウエハＷの裏面を真空吸着することにより、ウエハＷを水平な姿勢で保持し、さらにその状態で鉛直な回転軸線まわりに回転することにより、その保持したウエハＷを回転させることができる真空吸着式のもの（バキュームチャック）が採用されてもよい。
薬液ノズル２０４（図１０では図示を省略）は、たとえば連続流の状態で薬液を吐出するストレートノズルであり、その吐出口を下方に向けた状態で、ほぼ水平に延びるアーム２１０の先端に取り付けられている。このアーム２１０は、スピンチャック２０２の側方でほぼ鉛直に延びたアーム支持軸２１１に支持されている。アーム支持軸２１１には、ノズル駆動機構２１２が結合されており、このノズル駆動機構２１２の駆動力によって、アーム支持軸２１１を回動させて、薬液ノズル２０４を揺動させることができるようになっている。

薬液ノズル２０４（図１０では図示を省略）には、薬液供給源からの薬液が供給される薬液供給管２１４が接続されている。薬液供給管２１４の途中部には、薬液ノズル２０４からの薬液の吐出／吐出停止を切り換えるための薬液バルブ２１５が介装されている。
ＤＩＷノズル２０５は、たとえば、連続流の状態でＤＩＷを吐出するストレートノズルであり、スピンチャック２０２の上方で、その吐出口をウエハＷの回転中心付近に向けて配置されている。このＤＩＷノズル２０５には、ＤＩＷ供給源からのＤＩＷが供給されるＤＩＷ供給管２１６が接続されている。ＤＩＷ供給管２１６の途中部には、ＤＩＷノズル２０５からのＤＩＷの吐出／吐出停止を切り換えるためのＤＩＷバルブ２１７が介装されている。

スピンチャック２０２の上方には、ウエハＷとほぼ同じ径を有する円板状の遮断板（遮断部材）２１８が設けられている。遮断板２１８の下面には、スピンチャック２０２に保持されたウエハＷの表面と対向する基板対向面２１９が形成されている。遮断板２１８の上面には、スピンチャック２０２の回転軸線Ｃと共通の軸線に沿う回転軸２２０が固定されている。回転軸２２０は、ほぼ水平に延びて設けられたアーム２３０の先端付近から垂下した状態に取り付けられている。

回転軸２２０は中空に形成されていて、その内部には、ウエハＷ表面の回転中心付近に向けて窒素ガスを供給するための第１窒素ガス供給路２２１が形成されている。第１窒素ガス供給路２２１は、基板対向面２１９に開口する窒素ガス吐出口２２２を有している。この第１窒素ガス供給路２２１には、第１窒素ガス供給管２２３が接続されており、窒素ガスが第１窒素ガス供給管２２３を通して供給されるようになっている。第１窒素ガス供給管２２３の途中部には、第１窒素ガス供給路２２１への窒素ガスの供給および供給停止を切り換えるための第１窒素ガスバルブ２２４が介装されている。

また、遮断板２１８の上方には、スピンチャック２０２に保持されたウエハＷの側方の環状の領域に向けて窒素ガスを供給するためのガス吐出部材（気体吐出手段）２２５が配置されている。ガス吐出部材２２５は、遮断板２１８よりもやや大径の略円板状に形成されており、ガス吐出部材２２５の中央には、回転軸２２０が挿通する挿通孔２２５Ａが形成されている。ガス吐出部材２２５の下面の周縁部には、鉛直下方に向けて窒素ガスを吐出する環状の窒素ガス吐出口２２６が形成されており。この窒素ガス吐出口２２６から吐出される窒素ガスが、遮断板２１８の側方を通過して、スピンチャック２０２に保持されたウエハＷの側方の領域（スピンベース２０７と第１傘状部材２５１の先端縁とで挟まれる狭空間）に導かれる。ガス吐出部材２２５の内部には、ウエハＷ表面の回転中心付近に向けて窒素ガスを供給するための第２窒素ガス供給路２２７が形成されている。この第２窒素ガス供給路２２７には、第２窒素ガス供給管２２８が接続されており、窒素ガスが第２窒素ガス供給管２２８を通して供給されるようになっている。第２窒素ガス供給管２２８の途中部には、第２窒素ガス供給路２２７への窒素ガスの供給および供給停止を切り換えるための第２窒素ガスバルブ２２９が介装されている。窒素ガス吐出口２２６から吐出された窒素ガスは、ウエハＷの側方の環状の領域に向けて窒素ガスが供給される。これにより、ウエハＷの側方に、上下方向に向かう環状の気流、すなわち円筒状の窒素ガスのカーテンが形成されるようになる。

ガス吐出部材２２５は、アーム２３０に固定されており、このアーム２３０により保持されている。すなわち、アーム２３０に、遮断板２１８とガス吐出部材２２５とが保持されている。アーム２３０には、アーム２３０を昇降させるための昇降させるためのアーム昇降駆動機構２３１が結合されている。このアーム昇降駆動機構２３１により、遮断板２１８とガス吐出部材２２５とを、スピンチャック２０２に保持されたウエハＷの表面に近接する近接位置（図１０参照）と、スピンチャック２０２の上方に離間する離間位置（図９参照）との間で、一体的に昇降させることができるようになっている。また、アーム２３０には、遮断板２１８をスピンチャック２０２によるウエハＷの回転にほぼ同期させて回転させるための遮断部材回転手段としての遮断板回転駆動機構２３２が結合されている。近接位置にある遮断板２１８は、ウエハＷの表面上の空間をその周囲から遮断するようになる。このとき、基板対向面２１９とウエハＷの上面との間の間隔はたとえば１．０ｍｍである。

処理カップ２０３は、ウエハＷの処理に用いられた後の薬液およびＤＩＷを処理するためのものであり、スピンチャック２０２を収容する有底円筒容器状の下カップ２３３と、この下カップ２３３の上方に設けられ、この下カップ２３３に対して昇降可能なスプラッシュガード２３４とを備えている。
下カップ２３３の底部には、窒素ガスを、薬液のミストごと排気（排気液）するための排気液溝２３８が、ウエハＷの回転軸線Ｃを中心とする円環状に形成されている。また、下カップ２３３の底部には、排気液溝２３８を取り囲むように、ウエハＷの処理のために用いられた後の薬液をそれぞれ回収するための円環状の第１回収溝２３６および第２回収溝２３７が２重に形成されている。排気液溝２３８の外側に第２回収溝２３７が形成され、第２回収溝２３７の外側に第１回収溝２３６が形成されている。第１回収溝２３６の外側に、ＤＩＷとウエハＷの処理に用いられた後の薬液との混合液を廃液するための廃液溝２３５が形成されている。廃液溝２３５、第１回収溝２３６、第２回収溝２３７および排気液溝２３８には、それぞれ廃液ライン２３９、第１回収ライン２４０、第２回収ライン２４１および排気液ライン２４２が接続されている。排気液ライン２４２には、この排気液溝２３８に集められた窒素ガスを排出するとともに、排気液溝２３８内を強制的に排気するための図示しない排気液機構が接続されている。

スプラッシュガード２３４は、薬液およびＤＩＷがウエハＷから外部に飛散することを防止するためのものであり、互いに大きさが異なる４つの傘状部材２５１，２５２，２５３，２５４を重ねて構成されている。スプラッシュガード２３４には、たとえばサーボモータなどを含むガード昇降駆動機構２４３が結合されており、このガード昇降駆動機構２４３が制御されることによって、スプラッシュガード２３４を下カップ２３３に対して昇降（上下動）させることができる。

各傘状部材２５１〜２５４は、ウエハＷの回転軸線Ｃに対してほぼ回転対称な形状を有している。
最上の第１傘状部材２５１は、ウエハＷの回転軸線Ｃを中心軸線とする同軸円筒状の円筒部２５５と、円筒部２５５の上端から中心側斜め上方（ウエハＷの回転軸線Ｃに近づく方向）に延びる傾斜部２５７とを備えている。円筒部２５５の下端は、廃液溝２３５上に位置している。

第２傘状部材２５２は、第１傘状部材２５１の円筒部２５５に取り囲まれるように設けられ、ウエハＷの回転軸線Ｃを中心軸線とする同軸円筒状の円筒部２５８，２５９と、外側の円筒部２５８の上端から中心側斜め上方（ウエハＷの回転軸線Ｃに近づく方向）に延びる傾斜部２６０とを備えている。外側の円筒部２５８の下端は、廃液溝２３５上に位置し、内側（中心側）の円筒部２５９の下端は、第１回収溝２３６上に位置している。

第３傘状部材２５３は、第２傘状部材２５２の内側の円筒部２５９に取り囲まれるように設けられ、ウエハＷの回転軸線Ｃを中心軸線とする同軸円筒状の円筒部２６１，２６２と、外側の円筒部２６１の上端から中心側斜め上方（ウエハＷの回転軸線Ｃに近づく方向）に延びる傾斜部２６３とを備えている。外側の円筒部２６１の下端は、第１回収溝２３６上に位置し、内側（中心側）の円筒部２６２の下端は、第２回収溝２３７上に位置している。

第４傘状部材２５４は、第３傘状部材２５３の内側の円筒部２６２に取り囲まれるように設けられ、ウエハＷの回転軸線Ｃを中心軸線とする円筒状の円筒部２６４と、円筒部２６４の上端から中心側斜め上方（ウエハＷの回転軸線Ｃに近づく方向）に延びる傾斜部２６５と、円筒部２６４の途中部から中心側斜め下方に延びる排気案内部６６とを備えている。円筒部２６４の下端は、第２回収溝２３７上に位置し、排気案内部６６の下端は、排気液溝２３８上に位置している。

傘状部材２５１〜２５４の上端縁は、ウエハＷの回転軸線Ｃを中心軸線とする円筒面上において、そのウエハＷの回転軸線Ｃに沿う方向（鉛直方向）に間隔を空けて位置している。
第１傘状部材２５１の上端縁と第２傘状部材２５２の上端縁との間には、ウエハＷから飛散する薬液とＤＩＷとの混合液を飛入させて、その混合液を廃液溝２３５に捕集するための円環状の第１開口部２７１が形成されている。

また、第２傘状部材２５２の上端縁と第３傘状部材２５３の上端縁との間には、ウエハＷから飛散する薬液を飛入させて、その薬液を第１回収溝２３６に捕集するための円環状の第２開口部２７２が形成されている。
さらに、第３傘状部材２５３の上端縁と第４傘状部材２５４の上端縁との間には、ウエハＷから飛散する薬液を飛入させて、その薬液を第２回収溝２３７に捕集するための円環状の第３開口部２７３が形成されている。

第４傘状部材２５４の傾斜部２６５の上端縁と排気案内部６６の下端縁との間には、窒素ガスを、薬液のミストごと捕獲するための第４開口部２７４が形成されている。
図１１は、ガス吐出部材２２５の底面図である。図１２は、図１１の切断面線Ａ−Ａから見た断面図である。
ガス吐出部材２２５は、それぞれほぼ板状に形成された第１部材２４４および第２部材２４５を上下方向に重ねて配置した構成である。第１部材２４４は、円板状のプレート部２８０と、このプレート部２８０の周縁から下方に垂れ下がった垂下部２８１とを備えている。第２部材２４５は、プレート部２８０の下方でプレート部２８０に対向する円板状のプレート部２８２と、このプレート部２８２の周縁から下方に垂れ下がった垂下部２８３とを備えている。プレート部２８０とプレート部２８２との間に複数（たとえば３つの）のスペーサ２４６を介して一体化されている。第１部材２４４と第２部材２４５との間の隙間が、窒素ガスが流通するする第２窒素ガス供給路２２７になっている。この第２窒素ガス供給路２２７は、その途中部で下方に向けて折れ曲がり、第２部材２４５の下面に開口した環状の窒素ガス吐出口２２６に連通している。

プレート部２８０には、第２窒素ガス供給路２２７に窒素ガスを導入するための複数（たとえば３つの）導入口２４７が等角度間隔に形成されている。この導入口２４７に、第２窒素ガス供給管２２８の一端が接続されている。導入口２４７から導入された窒素ガスは、第２窒素ガス供給路２２７内をガス吐出部材２２５の周縁部に向けて移動し、環状の窒素ガス吐出口２２６から鉛直下方に向けて吐出される。

図１３は、基板処理装置２００の電気的構成を示すブロック図である。
基板処理装置２００は、マイクロコンピュータを含む構成の制御装置２４８を備えている。この制御装置２４８には、制御対象として、モータ２０６、ノズル駆動機構２１２、ガード昇降駆動機構２４３、遮断板回転駆動機構２３２、アーム昇降駆動機構２３１、薬液バルブ２１５、ＤＩＷバルブ２１７、第１窒素ガスバルブ２２４および第２窒素ガスバルブ２２９などが接続されている。

図１４は、基板処理装置２００で行われる処理例を説明するためのフローチャートである。
以下の処理例では、ウエハＷに１種類の薬液を用いた処理を施す場合を例にとり、薬液を第１回収溝２３６で回収するものとして説明する。しかしながら、薬液を第２回収溝２３７で回収する構成としてもよい。また、ウエハＷに２種類の薬液（たとえば第１薬液および第２薬液）を用いた処理を施す場合には、たとえば、第１薬液を第１回収溝２３６から回収し、第２薬液を第２回収溝２３７から回収する構成を採用することができる。

処理対象のウエハＷは、図示しない搬送ロボットによって基板処理装置２００内に搬入されて、その表面を上方に向けた状態でスピンチャック２０２に保持される（ステップＳ１１）。なお、このウエハＷの搬入時においては、その搬入の妨げにならないように、スプラッシュガード２３４の最下方の退避位置（図１０参照）に下げられている。この退避位置にあるスプラッシュガード２３４は、第１傘状部材２５１の上端がウエハＷ保持位置の下方に位置している。また、遮断板２１８およびガス吐出部材２２５は、スピンチャック２０２のスピンベース２０７から上方に離間した離間位置（図９参照）に配置されている。

ウエハＷがスピンチャック２０２に保持されると、モータ２０６が制御されて、スピンチャック２０２によるウエハＷの回転（スピンベース２０７の回転）が開始され、ウエハＷの回転速度がたとえば１５００ｒｐｍまで上げられる。また、ガード昇降駆動機構２４３が制御されて、スプラッシュガード２３４が、第２開口部２７２がウエハＷの端面に対向する第２開口部対向位置（図９に実線で図示）まで上昇される。さらに、ノズル駆動機構２１２が制御されてアーム２１０が回動し、薬液ノズル２０４は、スピンチャック２０２の側方の退避位置からウエハＷの上方位置へと移動される。さらにまた、第２窒素ガスバルブ２２９が開かれて、窒素ガス吐出口２２６からウエハＷの側方に向けて窒素ガスが吐出される（ステップＳ１２）。これにより、ウエハＷの側方に、上下方向に向かう環状の気流、すなわち円筒状の窒素ガスのカーテンが形成されるようになる。

ウエハＷの回転速度が１５００ｒｐｍに達すると、薬液バルブ２１５が開かれて、薬液ノズル２０４からウエハＷの表面の回転中心付近に向けて薬液が供給される。ウエハＷの表面に供給された薬液は、ウエハＷの回転による遠心力によって、ウエハＷの周縁に向けて流れる。これにより、ウエハＷの表面に薬液を用いた薬液処理が施される（ステップＳ１３）。ウエハＷの周縁に向かって流れる薬液は、ウエハＷの周縁から側方へ飛散し、ウエハＷの端面に対向している第２開口部２７２に飛入する。そして、第２傘状部材２５２の外側壁面または第３傘状部材２５３の内側壁面を伝って第１回収溝２３６に集められ、第１回収ライン２４０へと送られ、図外の薬液回収設備へ導かれる。

薬液処理は所定の薬液処理時間続行される。その間、薬液ノズル２０４からウエハＷに対して薬液が供給され続けている。したがって、遮断板２１８とウエハＷの表面との間の空間Ｓ３には、薬液のミストを含む雰囲気が充満している。一方、薬液処理を通じて、空間Ｓ３を包囲するように窒素ガスのカーテンが形成されている。このため、空間Ｓ３内の薬液のミストを含む雰囲気と、窒素ガスのカーテンの外方の雰囲気とが遮断されつつ、ウエハＷに薬液処理が施される。

また、薬液処理を通じて、遮断板２１８およびガス吐出部材２２５が、離間位置（図１０参照）に配置されたままである。そのため、遮断板２１８およびガス吐出部材２２５が、ウエハＷに対する薬液処理を妨げることがない。
ウエハＷへの薬液の供給開始から所定の薬液処理時間が経過すると、窒素ガス吐出口２２６からの窒素ガスの吐出が続行されたまま、薬液バルブ２１５が閉じられて、薬液ノズル２０４からの薬液の供給が停止される。また、ノズル駆動機構２１２が制御されてアーム２１０が回動し、薬液ノズル２０４は、ウエハＷの上方位置からスピンチャック２０２の側方の退避位置に退避される。さらに、ガード昇降駆動機構２４３が駆動されて、ウエハＷの端面に第１開口部２７１が対向する第１開口部対向位置（図９に一点鎖線で図示）までスプラッシュガード２３４が下げられる（ステップＳ１４）。

スプラッシュガード２３４が第１開口部対向位置まで下降されると、ＤＩＷバルブ２１７が開かれて、ＤＩＷノズル２０５から回転状態にあるウエハＷの表面の回転中心に向けてＤＩＷが吐出される。ウエハＷの表面に供給されたＤＩＷは、ウエハＷの回転による遠心力によって、ウエハＷの周縁に向けて流れる。これにより、ウエハＷの表面に付着している薬液がＤＩＷによって洗い流される（ステップＳ１４）。ウエハＷの周縁に向けて流れるＤＩＷは、ウエハＷの周縁から側方へ飛散する。ウエハＷの周縁から飛散するＤＩＷ（ウエハＷから洗い流された薬液を含む）は、ウエハＷの端面に対向している第１開口部２７１に捕獲され、第１傘状部材２５１の内側壁面および第２傘状部材２５２の外側壁面を伝って廃液溝２３５に集められ、その廃液溝２３５から廃液ライン２３９を通して図外の廃液処理設備へ導かれる。

このリンス処理を通じて、空間Ｓ３を包囲するように窒素ガスのカーテンが形成されている。このため、空間Ｓ３内の雰囲気と、ウエハＷの周辺の雰囲気とが遮断されつつ、ウエハＷにリンス処理が施される。このリンス処理時には、ウエハＷの周囲に薬液のミストを含む雰囲気が残存しているおそれがある。
また、このリンス処理を通じて、遮断板２１８およびガス吐出部材２２５は、離間位置（図９参照）に配置されたままである。そのため、遮断板２１８およびガス吐出部材２２５が、ウエハＷに対するリンス処理を妨げることがない。

ＤＩＷの供給開始から所定のリンス時間が経過すると、ＤＩＷバルブ２１７が閉じられて、ウエハＷへのＤＩＷの供給が停止される。その後、ガード昇降駆動機構２４３が駆動されて、スプラッシュガード２３４が第１開口部対向位置から最下方の退避位置（図１０参照）に下げられる。また、アーム昇降駆動機構２３１が制御されて、遮断板２１８およびガス吐出部材２２５が近接位置まで下降される（ステップＳ１５）。

さらに、第１窒素ガスバルブ２２４が開かれて、第１窒素ガス供給路２２１から、ウエハＷの表面と遮断板２１８の基板対向面２１９との間に窒素ガスが供給される。これにより、図１０に示すように、ウエハＷの表面と基板対向面２１９との間の狭空間に、ウエハＷの回転中心付近からウエハＷの周縁部に向かう窒素ガスの気流が形成され、ウエハＷの表面と基板対向面２１９との間が窒素ガスで充満される。

また、ウエハＷの回転速度がスピンドライ回転速度（たとえば３０００ｒｐｍ）に上げられる。これにより、リンス処理後のウエハＷの表面に付着しているＤＩＷを遠心力で振り切って乾燥させるスピンドライが実施される（ステップＳ１６）。このスピンドライ時には、ウエハＷの周縁から飛散するＤＩＷは、第４傘状部材２５４の外側壁面に付着する。

さらにまた、遮断板２１８がウエハＷの回転に同期して、ウエハＷの回転方向と同方向に回転される。このため、高速回転中のウエハＷの中央部上と遮断板２１８との間に安定気流を形成することができる。
スピンドライ処理を通じて、ウエハＷの側方を包囲するように窒素ガスのカーテンが形成されている。このため、空間Ｓ３内の雰囲気と、ウエハＷの周辺の雰囲気とが遮断されつつ、ウエハＷにスピンドライ処理が施される。このスピンドライ処理時には、ウエハＷの周囲に薬液のミストを含む雰囲気が残存しているおそれがある。

スピンドライ処理が所定のスピンドライ時間にわたって行われると、スピンチャック２０２および遮断板２１８の回転が停止され、第１窒素ガスバルブ２２４が閉じられる。また、アーム昇降駆動機構２３１が制御されて、遮断板２１８およびガス吐出部材２２５が離間位置まで上昇される（ステップＳ１７）。そして、第２窒素ガスバルブ２２９が開かれて、窒素ガス吐出口２２６からの窒素ガスの吐出が停止された後（ステップＳ１８）、図示しない搬送ロボットによってウエハＷが搬出される（ステップＳ１９）。

以上のように、この実施形態によれば、遮断板２１８によって、ウエハＷの表面と基板対向面２１９との間の空間が、遮断板２１８の上方の空間から遮断される。そして、ガス吐出部材２２５から窒素ガスが吐出されることにより形成される気流は、ウエハＷの側方を包囲し、ウエハＷの表面と基板対向面２１９との間の空間を、気流の外側の空間から遮断する。その結果、薬液処理中に、ウエハＷの表面と基板対向面２１９との間の空間の薬液のミストを含む雰囲気が周囲に拡散することを防止できる。また、リンス処理中やスピンドライ処理中に、周囲の雰囲気がウエハＷの表面と基板対向面２１９との間の空間に流入することを防止できる。

さらに、ウエハＷが高速のスピンドライ回転速度で回転されるスピンドライ時に、ウエハＷの周縁部と遮断板２２との間で気流が乱れても、ガス吐出部材２２５からの清浄な窒素ガスがウエハＷと遮断板２２との間に吸い込まれるので、ウエハＷの表面が汚染されることがない。これにより、ウエハＷの表面が汚染されることなく、ウエハＷにスピンドライ処理を施すことができる。

以上により、ウエハＷへの薬液処理の開始から乾燥終了後までの期間を通じてウエハＷの清浄状態を保つことができる。
以上、この発明の５つの実施形態について説明したが、この発明は、他の形態で実施することも可能である。
たとえば、第１および第２実施形態に係る基板処理装置において、雰囲気遮断部材３８，１３８の下面に付着している異物（たとえば、パーティクルや、ＳＰＭの液滴など）を雰囲気遮断部材３８，１３８の回転による遠心力によって振り切って除去する回転異物除去工程を実施してもよい。

具体的には、たとえば、図１５に示すように、回転手段としての第１回転駆動機構５３によって回転軸３９および雰囲気遮断部材３８を回転させ、この回転による遠心力によって雰囲気遮断部材３８の下面に付着している異物（図１５では、ＳＰＭの液滴）を振り切って除去してもよい。
また、第１〜第４実施形態に係る基板処理装置において、雰囲気遮断部材３８，１３８の下面に付着している前記異物を気体によって除去する気体吐出異物除去工程を実施してもよい。具体的には、たとえば、雰囲気遮断部材３８，１３８の下面において、周縁気体吐出口４２に取り囲まれた範囲に複数の気体吐出口を設け、この複数の気体吐出口から小流量で空気（気体の一例）を吐出させることにより、雰囲気遮断部材３８，１３８の下面に付着している前記異物を気体によって除去してもよい。雰囲気遮断部材３８，１３８の下面に付着している前記異物を当該下面から除去することで、この異物がウエハＷに付着して当該ウエハＷが汚染されることを抑制または防止することができる。

回転異物除去工程および気体吐出異物除去工程は、それぞれ、ウエハＷの処理が行われている間に実施されてもよいし、処理チャンバ内にウエハＷが存在しない間に実施されてもよい。ウエハＷの処理が行われている間に回転異物除去工程または気体吐出異物除去工程が実施される具体例としては、たとえば、図５等を参照して説明した前述のウエハＷの処理の一例において、ＳＰＭ供給工程とリンス工程との間に回転異物除去工程または気体吐出異物除去工程が実施されてもよい。

また、第１〜第４実施形態では、薬液としてＳＰＭを例示したが、これに限らず、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つを含む液を用いることができる。
さらに、第１〜第４実施形態では、各周縁気体吐出口４２から吐出される気体として空気を例示したが、空気に限らず、窒素ガスやその他の不活性ガスが各周縁気体吐出口４２から吐出されてもよい。また、中心気体吐出口４１から吐出される気体は、窒素ガスに限らずその他の不活性ガスであってもよい。

また、第１〜第４実施形態では、ウエハＷに対してレジスト剥離処理を行う装置を例にとったが、この発明は、レジスト剥離処理に限らず、たとえば、ウエハＷの表面を洗浄する洗浄処理装置、ウエハＷの表面から不要な薄膜をエッチング液を用いて除去するエッチング処理装置、ウエハＷの表面から不要なポリマー残渣をポリマー除去液を用いて除去するポリマー除去装置、あるいは、ウエハＷの表面に現像液を供給してレジストを現像する現像装置などに適用することもできる。

さらにまた、第１〜第４実施形態では、処理カップ３として、複数の構成部材（内構成部材１７および外構成部材１８）が互いに独立して昇降する構成を例にとって説明したが、第５実施形態に示す処理カップ２０３のように、静止状態に保持された下カップに対してスプラッシュガードが昇降する構成を採用することもできる。
また、第５実施形態では、遮断板２１８とガス吐出部材２２５とが共通のアーム２３０に保持されている構成を例にとって説明したが、ガス吐出部材２２５が遮断板２１８を保持するアーム２３０とは異なる保持部材（アーム）に保持された構成することもできる。かかる場合、この保持部材に、ガス吐出部材２２５を昇降させるための昇降駆動機構が結合されて、ガス吐出部材２２５が遮断板２１８と独立して昇降するものであってもよい。

さらに、第５実施形態では、スピンドライ中にウエハＷの表面と遮断板２１８との間に窒素ガスを吐出する構成を例示したが、窒素ガスに限られず、空気その他の不活性ガスであってもよい。
また、第５実施形態では、処理カップ２０３として、静止状態に保持された下カップ２３３に対してスプラッシュガード２３４が昇降する構成を例にとって説明したが、第１〜第４実施形態に示す処理カップ３のように、複数の構成部材が互いに独立して昇降する構成を採用することもできる。

さらに、前述の各実施形態では、リンス液としてＤＩＷを用いる場合を例にとって説明したが、これに代えて、純水、炭酸水、電解イオン水、水素水、磁気水や、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。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

この発明の第１実施形態に係る基板処理装置の概略構成を模式的に示す部分断面図である。 図１の一部を拡大した図である 雰囲気遮断部材の下面の概略図である。 第1実施形態に係る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。 第1実施形態に係る基板処理装置によるウエハの処理の一例を説明するための図である。 この発明の第２実施形態に係る基板処理装置の概略構成を模式的に示す部分断面図である。 この発明の第３実施形態に係る基板処理装置の概略構成を模式的に示す部分断面図である。 この発明の第４実施形態に係る基板処理装置の概略構成を模式的に示す部分断面図である。 この発明の第５実施形態に係る基板処理装置の構成を図解的に示す断面図である。 図９に示す基板処理装置のスピンドライ処理時の構成を図解的に示す断面図である。 図９に示す基板処理装置のガス吐出部材の底面図である。 図１１の切断面線Ａ−Ａから見た断面図である。 図９に示す基板処理装置の電気的構成を示すブロック図である。 図９に示す基板処理装置で行われる処理例を説明するためのフローチャートである。 第１実施形態に係る基板処理装置において異物除去工程が実施されている状態を示す概略図である。

符号の説明

１００，１０２，１０３，１０４，２００ 基板処理装置
１ スピンチャック（基板保持手段）
２ 処理液ノズル（処理液供給手段）
３ 処理カップ（カップ）
４ 雰囲気遮断機構（気体吐出手段）
２７ 排気液機構（排気手段）
１８ｂ 上端部（上端）
１８ｄ 上端（開口端）
３３ 開口
３８Ａ，１３８Ａ 基板対向面
５０ 空気供給管（気体供給配管）
５３ 第１回転駆動機構（回転手段）
５６ フード（案内部材）
５８ フード（案内部材）
２０２ スピンチャック（基板保持手段，基板回転手段）
２０４ 薬液ノズル（処理液供給手段）
２０５ ＤＩＷノズル（処理液供給手段）
２１８ 遮断板（遮断部材）
２１９ 基板対向面
２２５ ガス吐出部材（気体吐出手段）
２２８ 第２窒素ガス供給管
２３２ 遮断板回転駆動機構（遮断部材回転手段）
２４８ 制御装置（スピンドライ制御手段）
Ｃ 回転軸線
Ｗ ウエハ（基板）

Claims (14)

1. 基板を保持する基板保持手段と、
   前記基板保持手段の上方に配置され、前記基板保持手段に保持された基板の側方を取り囲む環状の領域に向けて気体を吐出する気体吐出手段とを含む、基板処理装置。
2. 前記基板保持手段に保持された基板に処理液を供給するための処理液供給手段をさらに含む、請求項1記載の基板処理装置。
3. 前記気体吐出手段に接続され、前記気体吐出手段に対して気体を供給する気体供給配管をさらに含む、請求項１または２記載の基板処理装置。
4. 前記基板保持手段を取り囲み、上端に開口が設けられた筒状のカップをさらに含み、
   前記気体吐出手段は、前記カップの開口端に沿うように当該カップの内部に向けて気体を筒状に吐出する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
5. 前記気体吐出手段は、当該気体吐出手段から前記カップの開口端に向かって広がるように気体を斜めに吐出するものである、請求項４記載の基板処理装置。
6. 前記気体吐出手段から吐出された気体を前記カップの開口端に向けて案内する案内部材をさらに含む、請求項４または５記載の基板処理装置。
7. 前記カップの内部の雰囲気を当該カップの下側から排気する排気手段をさらに含む、請求項４〜６のいずれか一項に記載の基板処理装置。
8. 前記気体吐出手段が、前記開口よりも少し大きいサイズに形成されて、前記基板保持手段により保持された基板の表面に対して対向配置される基板対向面を有している、請求項４〜７のいずれか一項に記載の基板処理装置。
9. 前記気体吐出手段を回転させる回転手段をさらに含む、請求項４〜８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より保持された基板の表面に対して対向配置される基板対向面を有し、当該基板の表面と前記基板対向面との間の空間を、その上方の空間から遮断するための遮断部材をさらに備えている、請求項１〜３記載のいずれか一項に記載の基板処理装置。
11. 前記気体吐出手段は、前記遮断部材と別体に形成されており、
    前記基板保持手段により保持された基板を回転させる基板回転手段と、
    前記遮断部材を基板の回転軸線と共通の回転軸線まわりに回転させる遮断部材回転手段とをさらに含む、請求項１０記載の基板処理装置。
12. 前記基板回転手段および前記遮断部材回転手段を制御して、前記基板保持手段により保持された基板および前記遮断部材をそれぞれ所定のスピンドライ回転速度で同方向に回転させるとともに、前記気体吐出手段を制御して、前記気体吐出手段から気体を吐出させるスピンドライ制御手段をさらに含む、請求項１１記載の基板処理装置。
13. 基板保持手段によって保持された基板に処理液を供給する処理液供給工程と、
    この処理液供給工程と並行して行われ、前記基板保持手段を取り囲み上端に開口が設けられた筒状のカップに対して、前記基板保持手段の上方から前記カップの内部に向かって当該カップの開口端に沿うように気体を筒状に吐出することで、当該カップの内部の雰囲気が漏れ出すことを防止する雰囲気遮断工程とを含む、基板処理方法。
14. 基板を所定のスピンドライ速度で回転させる基板回転工程と、
    この基板回転工程と並行して、基板の表面上の空間をその周囲から遮断するための遮断部材を、前記基板と共通の回転軸線まわりに所定のスピンドライ速度で同方向に回転させる遮断部材回転工程と、
    前記遮断部材と別体に形成された気体吐出手段から、基板の側方の環状の領域に向けて気体を吐出する気体吐出工程とを含む、基板処理方法。

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