JP2010010422A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】第１および第２ガードの昇降状況に応じて、処理液のミストを基板の周辺から効率よく排除することができる基板処理装置を提供すること。
【解決手段】ウエハＷの周縁部に対向して第１回収口９２が形成される。この状態で、ウエハＷから飛散する処理液は、上位置にある中ガード３４の内壁によって受け止められる。中ガード３４が上位置にあるので、中排気口２８が開状態にあり、かつ上排気口２９が閉状態にある。排気桶３０内に、第１回収口９２から、中ガード３４と内ガード３３との間、中ガード３４とカップ３１との間および中排気口２８を通って排気室２５内に至る第２排気経路Ｐ２が形成される。一方、上排気口２９が閉状態にあるので、中ガード３４と外ガード３５との間および上排気口２９を通って排気室２５内に至る経路Ｔ３は実質上閉じている。
【選択図】図５Ｃ

Description

この発明は、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、フォトマスク用基板等の基板を処理するための基板処理装置に関する。

半導体装置や液晶表示装置の製造工程では、半導体ウエハや液晶表示パネル用ガラス基板等の基板に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。この種の基板処理装置の中には、処理液の消費量の低減を図るために、基板の処理に用いた後の処理液を回収して、その回収した処理液を以降の処理に再利用するように構成されたものがある。

複数種の処理液を個別回収可能な構成の基板処理装置は、たとえば、下記特許文献１に開示されている。この基板処理装置は、基板をほぼ水平に保持しつつ、その基板を回転させるスピンチャックと、このスピンチャックを収容する処理カップとを備えている。処理カップは、それぞれ独立して昇降可能な３つの構成部材（第１〜第３構成部材）を備えている。

第１構成部材（第１ガード）は、スピンチャックの周囲を取り囲む平面視円環状の底部と、この底部から立ち上がる第１案内部とを一体的に備えている。第１案内部は、中心側（基板の回転軸線に近づく方向）に向かってほぼ斜め上方に延びている。底部には、基板の処理に用いられた後の処理液などを廃液するための廃液溝が第１案内部の内方に形成されており、さらに、この廃液溝を取り囲むように、基板の処理のために用いられた後の処理液を回収するための同心２重環状の内側回収溝および外側回収溝が第１案内部の外方に形成されている。廃液溝には、廃液処理設備へと処理液を導くための廃液管が接続されており、各回収溝は、処理液を回収処理設備へと導くための回収管が接続されている。

第２構成部材（第２ガード）は、第１案内部の外側に位置する第２案内部と、第２案内部に連結されて、この第２案内部の外側に位置する円筒状の処理液分離壁とを一体的に備えている。第２案内部は、内側回収溝上に位置した円筒状の下端部と、その下端部の上端から中心側（基板の回転軸線に近づく方向）に向かってほぼ斜め上方に延びる上端部とを有している。第２案内部は、第１構成部材の第１案内部と上下方向に重なるように設けられ、第１構成部材と第２構成部材とが最も近接した状態で、第１案内部に対してごく微小な隙間を保って近接するように形成されている。処理液分離壁は、上端部の外周縁部に連結されて円筒状をなしている。そして、処理液分離壁は外側回収溝上に位置し、第１構成部材と第２構成部材とが最も近接した状態で、外側回収溝（外側の回収溝）の内壁および底部、ならびに外構成部材の内壁との間に隙間を保って近接するように、外側回収溝に収容される。

第３構成部材（第３ガード）は、第２案内部の外側に位置する第３案内部を備えている。第３案内部は、外側回収溝上に位置した下端部と、その下端部の上端から中心側（基板の回転軸線に近づく方向）に向かってほぼ斜め上方に延びる上端部とを有している。第３案内部は、第２構成部材の第２案内部と上下方向に重なるように設けられ、第２構成部材と第３構成部材とが最も近接した状態で、第２案内部に対してごく微小な隙間を保って近接するように形成されている。

第１構成部材には、第１昇降駆動機構が結合されている。第２構成部材には、第２昇降駆動機構が結合されている。第３構成部材には、第３昇降駆動機構が結合されている。第１〜第３昇降駆動機構によって、３つの構成部材を個別に昇降させることができるようになっている。
このような構成の基板処理装置では、第１〜第３案内部の各上端部を基板よりも上方に位置させ、第１案内部によって処理液を受ける状態にすることができる。また、第１案内部の上端を基板よりも下方に位置させるとともに、第２および第３案内部の各上端部を基板よりも上方に位置させることにより、第２案内部によって処理液を受ける状態（第１回収状態）とすることができる。この第１回収状態では、第１案内部の上端部と第２案内部の上端部との間に、基板の周縁部に対向する第１回収口が形成される。第１回収口から進入した処理液は、第２案内部材の案内によって内側回収溝に回収される。

さらにまた、第１および第２案内部の各上端部を基板よりも下方に位置させるとともに、第３案内部の上端部を基板よりも上方に位置させ、この第３案内部によって基板からの処理液を受ける状態（第２回収状態）とすることができる。この第２回収状態では、第２案内部の上端部と第３案内部の上端部との間に、基板の周縁部に対向する第２回収口が形成される。第２回収口から進入した処理液は、第３案内部の案内によって外側回収溝に回収される。

スピンチャックによって基板を回転させつつ、基板の表面に第１薬液を供給することにより、基板の表面に第１薬液による処理を施すことができる。基板の表面に供給された第１薬液は、基板の回転による遠心力を受けて、基板の周縁部から側方へ飛散する。このとき、第１回収口を基板の周縁部に対向させておけば、基板の周縁部から飛散する第１薬液を回収することができる。また同様に、基板の表面に第２薬液を供給するときに、第２回収口を基板の周縁部に対向させておけば、基板から飛散する第２薬液を回収することができる。こうして、第１および第２薬液を分離して回収することができる。

また、スピンチャックによって基板を回転させつつ、基板の表面にリンス液（処理液）を供給することにより、基板の表面をリンス液で洗い流すリンス処理を行うことができる。このとき、第１案内部を基板の周縁部に対向させておけば、その基板の表面を洗い流したリンス液を、廃液溝に集めることができ、廃液溝から廃液管を通して廃棄することができる。これにより、回収される第１および第２薬液に対して使用済みリンス液が混入することを防止できる。

一方、基板およびスピンチャックの回転によって、スピンチャック周辺の気流が乱れ、第１および第２薬液のミストが舞い上がるおそれがある。この第１および第２薬液のミストが処理カップ外に漏れ出ると、処理室の内壁や処理室内の部材が薬液ミストによって汚染される。薬液ミストが処理室内で乾燥すると、パーティクルとなって雰囲気中に浮遊し、以後に処理される基板を汚染するおそれがある。そこで、特許文献１では、廃液溝の底面に排気口を形成し、この排気口から排気を行うことにより、基板の周囲に廃液溝の底面へと向かう下降気流を形成し、薬液ミストの舞い上がりを防止する構成が採用されている。
特開２００８−９１７１７号公報

特許文献１の構成では、第１案内部が基板の周縁部に対向するリンス処理時には、基板から飛散するリンス液（とくにリンス液のミスト）が、処理カップ内の下降気流に乗って廃液溝に導かれる。
しかしながら、排気口は廃液溝の底面に形成されているだけであるので、薬液（第１または第２薬液）を用いた処理を基板に施す際にも、薬液のミストの排出は、専ら廃液溝の底面へと向かう下降気流に依らなければならず、薬液のミストを効率的に基板周辺から排除することができない。

すなわち、第１薬液による処理時には基板の周縁部に第１回収口が対向している。このため、基板から飛散する第１薬液が向かう方向と、廃液溝に向かう下降気流の方向とが交差しており、スピンチャックから飛散する第１薬液のミストが下降気流に上手く乗れずに、第１回収口の内方へと導かれて滞留する。そのため、基板の周辺に第１薬液のミストが残存し、基板処理に悪影響を与えるおそれがある。また、第１薬液のミストを含む雰囲気が舞い上がり、処理カップから漏出するおそれもある。

また、第２薬液による処理時には基板の周縁部に第２回収口が対向している。このため、基板から飛散する第２薬液が向かう方向と、廃液溝に向かう下降気流の方向とが交差しており、スピンチャックから飛散する第２薬液のミストが下降気流に上手く乗れずに、第２回収口の内方へと導かれて滞留する。そのため、基板の周辺に第２薬液のミストが残存し、基板処理に悪影響を与えるおそれがある。また、第２薬液のミストを含む雰囲気が舞い上がり、処理カップから漏出するおそれもある。

したがって、基板の周縁部に第１および第２回収口のいずれが対向する場合においても、基板の周辺から薬液のミストを効率よく排除することが望まれていた。
そこで、この発明の目的は、第１および第２ガードの昇降状況に応じて、処理液のミストを基板の周辺から効率よく排除することができる基板処理装置を提供することである。

請求項１記載の発明は、基板（Ｗ）を水平に保持して鉛直な回転軸線（Ｃ）まわりに回転させる基板回転手段（４）と、前記基板回転手段により回転される基板に対して処理液を供給するための処理液供給手段（６）と、内部に前記基板回転手段を収容する有底筒状の排気桶（３０）と、前記排気桶の外側方に隣接して形成された排気室（２５）と、前記排気桶の側壁に形成されて、前記排気桶内と前記排気室内とを接続する第１および第２排気口（２８，２９）と、前記基板回転手段の周囲を取り囲むように、前記排気桶内に昇降可能に収容されて、前記基板回転手段によって回転される基板から飛散する処理液を受ける第１ガード（３４）と、前記第１ガードの周囲を取り囲むように、前記排気桶内に昇降可能に収容されて、前記基板回転手段によって回転される基板から飛散する処理液を受ける第２ガード（３５）と、前記第１および第２ガードのうちの少なくとも一方の昇降と連動して、前記第１および第２排気口の一方のみを選択的に開放させる開閉手段（８１，８２，８３）とを含む、基板処理装置である。

なお、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。以下、この項において同じ。
この構成によれば、基板回転手段により回転される基板に供給された処理液は、基板の周縁部から側方に向けて飛散する。第１および／または第２ガードの昇降動作によって、第１ガードが基板から飛散する処理液を受け止めることができる状態（処理液受け止め状態）とすることにより、基板の周縁部に対向する第１開口（９２）が形成される。また、第１および／または第２ガードの昇降動作によって、第２ガードが基板から飛散する処理液を受け止めることができる状態（処理液受け止め状態）とすることにより、基板の周縁部に対向する第２開口（９３）が形成される。

第１および／または第２ガードの昇降と連動して、第１および第２排気口の一方のみが選択的に開放される。たとえば、第１開口が形成される状態で、開状態になるのが第１開口に連通する第１排気口である場合には、第１開口が開状態にある第１排気口を介して排気室内に接続される。この状態で排気室内が排気されると、第１開口から第１排気口を通して排気室内へと流通する気流が形成される。このとき、第２排気口が閉状態にあるので、当該排気室内に吸い込まれる気流は強い。これにより、ウエハＷの周辺から第１開口に向けて比較的強い気流が流入する。

また、たとえば、第２開口が形成される状態で、開状態になるのが第２開口に連通する第２排気口である場合には、第２開口が開状態にある第２排気口を介して排気室内に接続される。この状態で排気室内が排気されると、第２開口から第２排気口を通して排気室内へと流通する気流が形成される。このとき、第１排気口が閉状態にあるので、当該排気室内に吸い込まれる気流は強い。これにより、ウエハＷの周辺から第２開口に向けて比較的強い気流が流入する。

すなわち、第１および第２開口のいずれが形成される場合であっても、基板回転手段に保持された基板から、当該第１および第２開口に流入する比較的強い気流が形成される。
したがって、第１および第２ガードの昇降状況に応じて、処理液のミストを基板の周辺から効率よく排除することができる。
前記第１および第２ガードのうちの少なくとも一方を昇降させることにより、前記第１排気口に連通し、前記基板回転手段に保持された基板の周縁部に対向する第１開口（９２）と、前記第２排気口に連通し、前記基板回転手段に保持された基板の周縁部に対向する第２開口（９３）とを選択的に形成する開口形成手段（８１，８２，８３）とをさらに含んでいてもよい。この開口形成手段は、前記第１ガードが前記基板回転手段により回転される基板から飛散する処理液を受ける位置にあるとき、前記第１開口を形成し、前記第２ガードが前記基板回転手段により回転される基板から飛散する処理液を受ける位置にあるとき、前記第２開口を形成するものであってもよい。

請求項２記載の発明は、前記排気室は、前記排気桶の周囲を取り囲むように形成されており、前記第１および第２排気口が、それぞれ、前記排気桶の前記側壁の周方向に間隔を隔てて複数個形成されている、請求項１記載の基板処理装置である。
この構成によれば、排気桶の周囲を取り囲む排気室内が排気されると、排気桶内の雰囲気が、第１排気口または第２排気口のいずれか一方を通って排気室内に移動する。第１および第２排気口が、それぞれ、排気桶の側壁の周方向に間隔を隔てて複数個設けられているので、排気桶内の雰囲気が排気桶の側壁に向けて放射状を描くように移動するとともに、複数の第１排気口または複数の第２排気口にほぼ均等の吸込力で吸い込まれる。これにより、排気桶内に形成される気流の強さを、排気桶の側壁の周方向に関してほぼ均一にすることができる。

以下では、本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、本発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成を示す平面図である。図２は、図１に示す切断面線Ａ−Ａから見た断面図である。
基板処理装置は、たとえば基板の一例としての半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）Ｗの表面に不純物を注入するイオン注入処理やドライエッチング処理の後に、そのウエハＷの表面から不要になったレジストを除去するための処理に用いられる枚葉式の装置である。基板処理装置は、隔壁（図示せず）により区画された処理室２内に、そのウエハＷをほぼ鉛直な回転軸線Ｃ（図２参照）まわりに回転させるための基板回転手段としてのスピンチャック４と、このスピンチャック４を収容する処理カップ５と、スピンチャック４に保持されたウエハＷの表面（上面）に、複数の処理液を選択的に供給するための処理液供給手段としての処理液ノズル６（図２参照）とを備えている。この実施形態では、処理液ノズル６から、薬液（ふっ酸（ＨＦ）、ＳＰＭ（sulfuric acid／hydrogen peroxide mixture：硫酸過酸化水素水混合液）およびＳＣ１（ammonia-hydrogen peroxide mixture：アンモニア過酸化水素水混合液））およびリンス液としてのＤＩＷ（脱イオン化された水）を、ウエハＷに選択的に供給する構成になっている。

処理室２の天面には、処理室２内にクリーンエアのダウンフローを供給するための図示しないファンフィルタユニット（ＦＦＵ）が設けられている。このファンフィルタユニットは、ファンおよびフィルタを上下に積層し、ファンによる送風をフィルタで浄化して処理室２内に供給する構成になっている。
スピンチャック４は、ほぼ鉛直に配置された回転軸（図示しない）の上端に固定された円盤状のスピンベース７と、スピンベース７の下方に配置されて、回転軸を駆動するためのモータ８と、モータ８の周囲を包囲する筒状のカバー部材１０とを備えている。スピンベース７の上面には、その周縁部にほぼ等角度間隔で複数（たとえば６つ）の挟持部材９が配置されている。なお、図２では、スピンチャック４は断面形状を示さず、その側面形状を示している。カバー部材１０は、その下端が排気桶３０の底壁に固定され、上端がスピンベース７の近傍にまで及んでいる。

処理液ノズル６は、スピンチャック４の上方でほぼ水平に延びるノズルアーム１１の先端部に取り付けられている。このノズルアーム１１は、処理カップ５の側方でほぼ鉛直に延びたアーム支持軸１２に支持されている。アーム支持軸１２には、モータ（図示せず）を含むノズル駆動機構１３が結合されている。ノズル駆動機構１３からアーム支持軸１２に回転力を入力して、アーム支持軸１２を回動させることにより、スピンチャック４の上方でノズルアーム１１を揺動させることができる。処理液ノズル６は、処理液の供給が行われないときには、処理カップ５の側方の退避位置に退避しており、処理液の供給時には、ウエハＷの上面に対向する位置へと移動する。

処理液ノズル６には、ふっ酸供給源からのふっ酸が供給されるふっ酸供給管１４と、ＳＰＭ供給源からＳＰＭが供給されるＳＰＭ供給管１５と、ＳＣ１供給源からＳＣ１が供給されるＳＣ１供給管１６と、ＤＩＷ供給源からのＤＩＷが供給されるＤＩＷ供給管１７とが接続されている。ふっ酸供給管１４の途中部には、ふっ酸供給管１４を開閉するためのふっ酸バルブ１８が介装されている。ＳＰＭ供給管１５の途中部には、ＳＰＭ供給管１５を開閉するためのＳＰＭバルブ１９が介装されている。ＳＣ１供給管１６の途中部には、ＳＣ１供給管１６を開閉するためのＳＣ１バルブ２０が介装されている。ＤＩＷ供給管１７の途中部には、ＤＩＷ供給管１７を開閉するためのＤＩＷバルブ２１が介装されている。

ＳＰＭバルブ１９、ＳＣ１バルブ２０およびＤＩＷバルブ２１が閉じられた状態で、ふっ酸バルブ１８が開かれることにより、ふっ酸供給管１４からのふっ酸が処理液ノズル６に供給されて、処理液ノズル６から下方に向けてふっ酸が吐出される。
ふっ酸バルブ１８、ＳＣ１バルブ２０およびＤＩＷバルブ２１が閉じられた状態で、ＳＰＭバルブ１９が開かれることにより、ＳＰＭ供給管１５からのＳＰＭが処理液ノズル６に供給されて、処理液ノズル６から下方に向けてＳＰＭが吐出される。

ふっ酸バルブ１８、ＳＰＭバルブ１９およびＤＩＷバルブ２１が閉じられた状態で、ＳＣ１バルブ２０が開かれることにより、ＳＣ１供給管１６からのＳＣ１が処理液ノズル６に供給されて、処理液ノズル６から下方に向けてＳＣ１が吐出される。
ふっ酸バルブ１８、ＳＰＭバルブ１９およびＳＣ１バルブ２０が閉じられた状態で、ＤＩＷバルブ２１が開かれることにより、ＤＩＷ供給管１７からのＤＩＷが処理液ノズル６に供給されて、処理液ノズル６から下方に向けてＤＩＷが吐出される。

なお、図２では、処理液ノズル６として、ノズルアーム１１の揺動によりウエハＷの表面における処理液の供給位置がスキャンされる、いわゆるスキャンノズルの形態が採用されているが、処理液ノズル６がスピンチャック４のほぼ斜め上方や、ウエハＷの回転軸線Ｃ上に固定的に配置されて、ウエハＷの表面に対して上方から処理液を供給する構成が採用されてもよい。また、後述するスピンドライ処理においてウエハＷの表面に近接して対向配置される遮断板が備えられる場合には、遮断板の中央部に処理液供給口が形成されて、この処理液供給口からウエハＷの表面に処理液が供給されるようにしてもよい。

処理カップ５は、ほぼ有底円筒状をなす排気桶３０と、排気桶３０の側壁と間隔を隔てて、当該側壁の周囲を取り囲む外筒２２と、排気桶３０内に固定的に収容されたカップ３１と、排気桶３０内に収容されて、互いに独立して昇降可能な内ガード３３、中ガード（第１ガード）３４および上ガード（第２ガード）３５とを備えている。
排気桶３０の底部の最も低い箇所には、ウエハＷの処理に使用された処理液（たとえば、ＳＣ１およびＤＩＷ）を廃棄するための廃液管４０の一端が接続されている。廃液管４０の他端は、図示しない廃液設備に接続されている。排気桶３０の底部に溜められた処理液は、廃液管４０を通して廃液処理設備へ導かれる。

外筒２２は、排気桶３０の側壁と同軸円筒状に形成されている。外筒２２の上部と排気桶３０との上部との間、および外筒２２の下部と排気桶３０との下部との間は、それぞれ上カバー２３および下カバー２４によって閉塞されている。そのため、排気桶３０の側壁、外筒２２、上カバー２３および下カバー２４によって、平面視円環状の排気室２５が区画されている。すなわち、排気桶３０の外側方に隣接して排気室２５が形成されている。外筒２２には、排気室２５内の雰囲気を排気するための外排気口２６が形成されている。外排気口２６は、図示しない排気液設備に接続されている。

排気桶３０の側壁には、排気桶３０の側壁の内外を貫通して、排気桶３０内と排気室２５内とを接続する下排気口２７、中排気口（第１排気口）２８および上排気口（第２排気口）２９が形成されている。下排気口２７は、排気桶３０の底部付近の側壁に形成されて、周方向に等角度間隔で複数個（図１では３個）設けられている。上排気口２９は、排気桶３０の頂部付近の側壁に形成されて、排気桶３０の周方向に等間隔を隔てて複数個（図１では３個）設けられている。中排気口２８は、排気桶３０の側壁に、下排気口２７および上排気口２９の上下方向途中部に形成されて、排気桶３０の周方向に等間隔を隔てて複数個（図１では３個）設けられている。

排気桶３０には、後述する第１〜第３シリンダ８１，８２，８３を収容するための収容部３２が設けられている。収容部３２は、排気桶３０の周方向に間隔を隔てて複数個（図１では３個）設けられており、各収容部３２に第１シリンダ８１、第２シリンダ８２および第３シリンダ８３が1つずつ収容されている。各収容部３２は排気桶３０の側壁より径方向外方に突出して、外筒２２の外側まで張り出した空間であり、収容部３２の外壁は排気桶３０の側壁と同軸円筒状に形成されている。

カップ３１は、スピンチャック４を取り囲み、スピンチャック４によるウエハ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。このカップ３１は、排気桶３０の側壁に重なるように固定された円筒状の外壁部５３と、外壁部５３の下端縁部から径方向内方に向けて水平に突出した平面視円環状の底部５１と、この底部５１の内周縁部から上方に立ち上がった円筒状の内壁部５２とを一体的に備えている。カップ３１は、排気桶３０の底部から間隔を隔てて配置されており、カップ３１の下方領域には、下排気口２７に連通している。底部５１、内壁部５２および外壁部５３は、断面Ｕ字状をなしており、これらの底部５１、内壁部５２および外壁部５３によって、ウエハＷの処理に使用された処理液（たとえば、ＳＰＭ）を集めて回収するための下回収溝５４が区画されている。下回収溝５４の底部の最も低い箇所には、この下回収溝５４に集められた処理液を図示しない回収タンクに回収するための第１回収ライン５５が接続されている。

内ガード３３は、スピンチャック４の周囲を取り囲み、スピンチャック４によるウエハ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。この内ガード３３は、ほぼ円筒状の第１案内部６１と、この第１案内部６１に連結された円筒状の処理液分離壁６２とを備えている。
第１案内部６１は、スピンチャック４の周囲を取り囲む円筒部６１ｃと、円筒部６１ｃの下端から中心側（ウエハＷの回転軸線Ｃに近づく方向）ほぼ斜め下方に延びる下端部６１ａと、円筒部６１ｃの上端から中心側（ウエハＷの回転軸線Ｃに近づく方向）ほぼ斜め上方に延びる上端部６１ｂとを有している。第１案内部６１の下端部６１ａは、カップ３１の内壁部５２の内方に、内壁部５２との間にごく微小な隙間を保って配置されており、内ガード３３が上位置にある状態においても、カップ３１の内壁部５２の一部と左右方向に重なるような長さに形成されている。第１案内部６１の下端部６１ａによって案内された処理液は、排気桶３０の底部上に導かれる。

処理液分離壁６２は、円筒部６１ｃの下端から鉛直方向に垂下して、カップ３１の下回収溝５４上に位置し、内ガード３３が後述する下位置にある状態で、カップ３１の底部５１、内壁部５２および外壁部５３の間に微小な隙間を保って、下回収溝５４に収容されるような長さに形成されている。
中ガード３４は、内ガード３３の周囲を取り囲み、スピンチャック４によるウエハ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。この中ガード３４は、第２案内部６３と、カップ部６４とを一体的に備えている。

第２案内部６３は、内ガード３３の第１案内部６１の外側において、第１案内部６１の円筒部６１ｃと同軸円筒状をなす円筒部６３ａと、この円筒部６３ａの上端から中心側（ウエハＷの回転軸線Ｃに近づく方向）ほぼ斜め上方に延びる上端部６３ｂとを有している。円筒部６３ａは、上回収溝６５上に位置し、中ガード３４が下位置にある状態で、カップ３１の底部５１および外壁部５３、ならびに処理液分離壁５０との間に十分な間隔を保って、下回収溝５４に収容される。一方、上端部６３ｂは、内ガード３３の第１案内部６１の上端部６１ｂと上下方向に重なるように設けられ、内ガード３３と中ガード３４とが最も近接した状態で、第１案内部６１の上端部６１ｂに対してごく微小な隙間を保って近接する。

カップ部６４は、第２案内部６３の円筒部６３ａの途中部から、径方向外方に向けて突出した平面視円環状の底部６５と、この底部６５の内周縁部から上方に立ち上がる円筒状の外壁部６７とを備えている。外壁部６７は、排気桶３０の側壁との間にごく微小な隙間を保って当該側壁に沿うように設けられており、中排気口２８および上排気口２９の一方を選択的に閉塞することができる大きさに形成されている。底部６５、外壁部６７および円筒部６３ａは、断面Ｕ字状をなしており、これら底部６５、外壁部６７および円筒部６３ａによって、ウエハＷの処理に使用された処理液（たとえば、ふっ酸）を集めて回収するための上回収溝６８が区画されている。上回収溝６８の底部の最も低い箇所には、この上回収溝６８に集められた処理液を図示しない回収タンクに回収するための第２回収ライン６９が接続されている。

外ガード３５は、中ガード３４の第２案内部６３の外側において、スピンチャック４の周囲を取り囲み、スピンチャック４によるウエハ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。この外ガード３５は、第２案内部６３の円筒部６３ａと同軸円筒状をなす円筒部３５ａと、円筒部３５ａの上端から中心側（ウエハＷの回転軸線Ｃに近づく方向）ほぼ斜め上方に延びる上端部３５ｂと、円筒部３５ａの途中部から径方向外方に突出して、カップ部６４の外壁部６７の上方を覆う突起３５ｃとを有している。

突起３５ｃは、中ガード３４と外ガード３５とが最も近接した状態で、中ガード３４のカップ部６４の外壁部６７に当接しないような高さ位置に形成されている。突起３５ｃの外壁（先端）は、排気桶３０の側壁との間にごく微小な隙間を保って当該側壁に沿うように設けられている。
上端部３５ｂは、中ガード３４の第２案内部６３の上端部６３ｂと上下方向に重なるように設けられ、中ガード３４と外ガード３５とが最も近接した状態で、第２案内部６３の上端部６３ｂに対してごく微小な隙間を保って近接するように形成されている。

また、基板処理装置は、内ガード３３を昇降させるための第１シリンダ（開閉手段、開口形成手段）８１と、中ガード３４を昇降させるための第２シリンダ（開閉手段、開口形成手段）８２（図１にのみ図示）と、外ガード３５を昇降させるための第３シリンダ（開閉手段、開口形成手段）８３（図１にのみ図示）と備えている。第３シリンダ８３のロッド８５の上端部には、外ガード３５の突起３５ｃと連結する連結部材８６の一端が固定されており、このロッド８５がシリンダ本体８７に対して出没することにより、外ガード３５が昇降するようになっている。また、第１シリンダ８１の図示しないロッドの上端部には、内ガード３３の円筒部３３ａと連結する連結部材８８の一端が固定されており、第１シリンダ８１のロッドが図示しないシリンダ本体に対して出没することにより、内ガード３３が昇降するようになっている。さらに、第２シリンダ８２の図示しないロッドの上端部には、中ガード３４の外壁部６７と連結する連結部材８９の一端が固定されており、第２シリンダ８２のロッドが図示しないシリンダ本体に対して出没することにより、中ガード３４が昇降するようになっている。シリンダ８１，８２，８３は、排気桶３０の周方向に等角度間隔で３つ配置された収容部３２内に1つずつ収容されている。収容部３２の上方は、上カバー２３から延設されたカバー９０によって覆われている。

図３は、図１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。
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８０を備えている。この制御装置８０には、制御対象として、モータ８、ノズル駆動機構１３、第１シリンダ８１、第２シリンダ８２、第３シリンダ８３、ふっ酸バルブ１８、ＳＰＭバルブ１９、ＳＣ１バルブ２０およびＤＩＷバルブ２１などが接続されている。

図４は、図１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。また、図５Ａ〜図５Ｄは、ウエハＷ処理中における基板処理装置の図解的な部分断面図である。
ウエハＷに対する処理が行われている間、図示しない排気液設備によって外排気口２６内が強制的に排気されている。これにより、排気桶３０の周囲を取り囲む排気室２５内も排気されて、排気桶３０内の雰囲気が下排気口２７、中排気口２８または上排気口２９を通って排気室２５内に移動するので、排気桶３０内が陰圧になる。また、ファンフィルタユニットから処理室２内にクリーンエアが供給される。このため、処理室２内に、上方から下方に向けて流れるクリーンエアのダウンフローが形成され、このクリーンエアのダウンフローが、排気桶３０内に取り込まれるようになる。

レジスト除去処理に際しては、図示しない搬送ロボットによって、処理室２内にイオン注入処理後のウエハＷが搬入されてくる（ステップＳ１）。このウエハＷは、イオン注入時のマスクとして用いられたレジストに対してアッシング（灰化）処理を施していない状態のものであり、その表面にはレジストが存在している。その表面を上方に向けた状態で、ウエハＷがスピンチャック４に保持される。なお、このウエハＷの搬入前は、その搬入の妨げにならないように、図２に示すように、内ガード３３、中ガード３４および外ガード３５が下位置（最も下方位置）に下げられることにより、第１案内部６１、第２案内部６３および外ガード３５の上端部６１ｂ，６３ｂ，３５ｂがいずれも、スピンチャック４によるウエハＷの保持位置よりも下方に位置している。

ウエハＷがスピンチャック４に保持されると、制御装置８０はモータ８を制御して、スピンチャック４によるウエハＷの回転（スピンベース７の回転）を開始させる（ステップＳ２）。また、制御装置８０が第３シリンダ８３を制御して、外ガード３５だけを上位置（最も上方の位置）まで上昇させて、外ガード３５の上端部３５ｂがスピンチャック４に保持されたウエハＷの上方に配置される。外ガード３５が上位置にあり、中ガード３４が下位置にあるとき、外ガード３５の内壁で、ウエハＷから飛散する処理液を受け止めることができる（外ガード３５の処理液受け止め状態）。

これにより、第２案内部６３の上端部６３ｂと外ガード３５の上端部３５ｂとの間に、ウエハＷの周縁部に対向する第２回収口（第２開口）９３が形成される（図５Ａ参照）。さらに、ノズル駆動機構１３が制御されてノズルアーム１１が回動し、処理液ノズル６が、スピンチャック４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。
中ガード３４のカップ部６４の外壁部６７は、中ガード３４が上位置にあるときは上排気口２９を閉塞し、中ガード３４が下位置にあるときは中排気口２８を閉塞する。つまり、中ガード３４が上位置に位置するときは、上排気口２９は開状態にあるが、中排気口２８は閉状態にあり、また、中ガード３４が下位置にあるときは、中排気口２８は開状態にあるが、上排気口２９は閉状態にある。

さらに、外ガード３５が上位置にあるときは、外ガード３５の突起３５ｃが排気桶３０の側壁と左右方向に重なっている。そのため、処理室２内の雰囲気が、外ガード３５と排気桶３０の側壁との間の隙間を通って排気桶３０内に進入することを阻止することができる。一方、外ガード３５が下位置にあるときは、外ガード３５の突起３５ｃが上排気口２９の下方に退避するので、処理室２内の雰囲気が、外ガード３５と排気桶３０の側壁との間の隙間を通って排気桶３０内に進入することを防止することができない。

第２案内部６３の上端部６３ｂと外ガード３５の上端部３５ｂとの間に第２回収口９３が形成された状態（第２回収状態）では、中ガード３４が下位置にあるので、上排気口２９は開状態にあるが、中排気口２８は閉状態にある。
排気桶３０内に、第２回収口９３から、中ガード３４と外ガード３５との間および上排気口２９を通って排気室２５に至る第３排気経路Ｐ３が形成される。下位置にある中ガード３４と上位置に位置する外ガード３５との間には大空間が形成されているので、第３排気経路Ｐ３の圧力損失は極めて小さい。

一方、この第２回収状態では、中排気口２８が閉状態にあり、しかも、内ガード３３および中ガード３４が内ガード３３の第１案内部６１の上端部６１ｂと中ガード３４の第２案内部６３の上端部６３ｂとの間にごく微小な隙間を保った状態で近接している。そのため、中ガード３４と内ガード３３との間、中ガード３４とカップ３１との間および中排気口２８を通って排気室２５内に至る経路Ｔ２は実質上閉じている。

また、第１案内部６１および第２案内部６３の上端部６１ｂ，６３ｂの先端がスピンチャック４のスピンベース７に微小の隙間を隔てて配置されているので、内ガード３３の内側領域、カップ３１の下方領域および下排気口２７を通って排気室２５内に至る経路Ｔ１は、圧力損失が比較的高い。
さらに、この第２回収状態では、外ガード３５が上位置にあるので、処理室２内の雰囲気が外ガード３５と排気桶３０の側壁との間の隙間を通って排気桶３０内に進入することが、突起３５ｃによって阻止されている。

したがって、外排気口２６内が強制的に排気されることにより、処理室２内を流下するダウンフローが、スピンチャック４と処理カップ５の内縁部（外ガード３５の上端部３５ｂ）との間の隙間を通って排気桶３０内に取り込まれ、スピンチャック４に保持されたウエハＷの側方に導かれた後、専ら第３排気経路Ｐ３を流通して排気室２５内に導かれる。このように、第２回収口９３を通って第３排気経路Ｐ３に流入する気流が形成される。上排気口２９が排気桶３０の周方向に間隔を隔てて複数設けられているので、ダウンフローは、排気桶３０内を平面視で放射状を描くように移動し、複数の上排気口２９にほぼ均等な吸込力で吸い込まれる。

ウエハＷの回転速度が１５００ｒｐｍに達すると、制御装置８０がふっ酸バルブ１８を開いて、処理液ノズル６から回転中のウエハＷの表面に向けてふっ酸が吐出される（Ｓ３：ふっ酸処理）。
このふっ酸処理では、制御装置８０はノズル駆動機構１３を制御して、ノズルアーム１１を所定の角度範囲内で揺動している。これによって、処理液ノズル６からのふっ酸が導かれるウエハＷの表面上の供給位置は、ウエハＷの回転中心からウエハＷの周縁部に至る範囲内を、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する。また、ウエハＷの表面に供給されたふっ酸は、ウエハＷの表面の全域に拡がる。これにより、ウエハＷの表面の全域に、ふっ酸がむらなく供給される。処理液ノズル６からウエハＷの表面にふっ酸が供給されることにより、そのふっ酸の化学的能力により、ウエハＷの表面に形成された自然酸化膜などを除去することができる。ウエハＷの表面にふっ酸が供給されることにより、ふっ酸のミストが発生する。ウエハＷの表面に供給されたふっ酸は、ウエハＷの周縁部からウエハＷの側方に向けて飛散する。

ウエハＷの周縁部から振り切られて側方に飛散するふっ酸は、第２回収口９３に捕獲されて、外ガード３５の内面を伝って流下し、上回収溝６８に集められ、上回収溝６８から第２回収ライン６９を通して回収タンクに回収される。
このとき、内ガード３３および中ガード３４が内ガード３３の第１案内部６１の上端部６１ｂと中ガード３４の第２案内部６３の上端部６３ｂとの間にごく微小な隙間を保った状態で近接しているので、第１案内部６１と第２案内部６３との間へのふっ酸の進入が防止される。

また、ふっ酸のミストを含む雰囲気は、第２回収口９３から第３排気経路Ｐ３を通って排気口３７に排気される。ウエハＷの周縁部に対向する第２回収口９３を介して、ウエハＷの周辺のふっ酸のミストを含む雰囲気が排気される。このため、ウエハＷの周辺からふっ酸のミストを効率良く排除することができる。
ウエハＷへのふっ酸の供給開始から所定のふっ酸処理時間が経過すると、制御装置８０がふっ酸バルブ１８を閉じて、処理液ノズル６からのふっ酸の供給が停止される。また、制御装置８０が第１および第２シリンダ８１，８２を駆動して、内ガード３３および中ガード３４を上位置まで上昇させて、第１案内部６１、第２案内部６３および外ガード３５の上端部６１ｂ，６３ｂ，３５ｂが、スピンチャック４に保持されたウエハＷよりも上方に配置される。これにより、第１案内部６１の上端部６１ｂと下端部６１ａとの間に、ウエハＷの周縁部に対向する廃液口９１が形成される（図５Ｂ参照）。また、制御装置８０はノズル駆動機構１３を駆動して、ノズルアーム１１の揺動を停止させて、処理液ノズル６がウエハＷ上で停止される。

第１案内部６１の上端部６１ｂと下端部６１ａとの間に廃液口９１が形成された状態（廃液状態）では、中ガード３４が上位置にあるので、中排気口２８は開状態にあるが、上排気口２９は閉状態にある。
このとき、排気桶３０内に、廃液口９１から、内ガード３３の内側領域、カップ３１の下方領域、下排気口２７および排気室２５内を通って外排気口２６に至る第１排気経路Ｐ１が形成される。第１案内部６１、第２案内部６３および外ガード３５の上端部６１ｂ，６３ｂ，３５ｂがスピンチャック４に保持されたウエハＷよりも上方にあるので、第１排気経路Ｐ１の圧力損失は極めて小さい。

一方、この廃液状態では、内ガード３３および中ガード３４が内ガード３３の第１案内部６１の上端部６１ｂと中ガード３４の第２案内部６３の上端部６３ｂとの間にごく微小な隙間を保った状態で近接している。そのため、中ガード３４と内ガード３３との間、中ガード３４とカップ３１との間および中排気口２８を通って排気室２５内に至る経路Ｔ２は、圧力損失が比較的高い。

また、上排気口２９が閉状態にあり、しかも、中ガード３４および外ガード３５が第２案内部６３の上端部６３ｂと外ガード３５の上端部３５ｂとの間にごく微小な隙間を保った状態で近接している。そのため、中ガード３４と外ガード３５との間および上排気口２９を通って排気室２５内に至る経路Ｔ３は実質上閉じている。
さらに、この廃液状態では、外ガード３５が上位置にあるので、処理室２内の雰囲気が外ガード３５と排気桶３０の側壁との間の隙間を通って排気桶３０内に進入することが、突起３５ｃによって阻止されている。

したがって、外排気口２６内が強制的に排気されることにより、処理室２内を流下するダウンフローがスピンチャック４と処理カップ５の内縁部（外ガード３５の上端部３５ｂ）との間の隙間を通って排気桶３０内に取り込まれ、スピンチャック４に保持されたウエハＷの側方に導かれた後、専ら第１排気経路Ｐ１を流通して排気室２５内に導かれる。このように、廃液口９１を通って第１排気経路Ｐ１に流入する気流が形成される。

このとき、カップ３１の内壁部５２との間にごく微小な隙間を保って配置された下端部６１ａがカップ３１の内壁部５２の一部と左右方向に重なっているので、内ガード３３の内側領域からカップ３１の下方領域へと流れるＤＩＷのミストを含む雰囲気が、ＳＰＭが回収される下回収溝５４に進入することを阻止することができる。これにより、異なる処理液同士の混触を防止することができる。

ウエハＷの周縁部に対向して廃液口９１が形成された後、制御装置８０は、ウエハＷの回転を継続したまま、ＤＩＷバルブ２１を開く。これにより、回転中のウエハＷの表面の中央部に向けて処理液ノズル６からＤＩＷが吐出される（Ｓ４：中間リンス処理）。処理液ノズル６からＤＩＷが吐出されることにより、ＤＩＷのミストが発生する。この中間リンス処理では、ウエハＷの表面上に供給されたＤＩＷが、ウエハＷの表面の全域に拡がり、ウエハＷの表面に付着しているふっ酸がＤＩＷによって洗い流される。そして、ふっ酸を含むＤＩＷは、ウエハＷの回転によって振り切られて、その周縁部から側方に飛散する。ウエハＷの周縁部から飛散するＤＩＷ（ふっ酸を含むＤＩＷ）は、廃液口９１に捕獲されて、内ガード３３の第１案内部６１の内壁に受け止められる。そして、第１案内部６１の内壁を伝って流下した後に落液し、排気桶３０の底部に集められ、排気桶３０の底部から廃液管４０を通して廃液処理設備へ導かれる。

このとき、内ガード３３、中ガード３４および外ガード３５が各上端部６１ｂ，６３ｂ，３５ｂ間にごく微小な隙間を保った状態で近接することによって、第１案内部６１と第２案内部６３との間、および第２案内部６３と外ガード３５との間へのＤＩＷの進入が防止される。
この中間リンス処理時には、ウエハＷの周辺に、ふっ酸のミストが残存しているおそれがある。ＤＩＷのミストおよびふっ酸のミストを含む雰囲気は、廃液口９１から第１排気経路Ｐ１を通って排気口３７に排気される。

ＤＩＷの供給開始から所定の中間リンス時間が経過すると、制御装置８０がＤＩＷバルブ２１を閉じて、処理液ノズル６からのＤＩＷの供給が停止される。また、第１シリンダ８１を駆動して内ガード３３だけを下位置まで下降させて、内ガード３３の第１案内部６１の上端部６１ｂがスピンチャック４に保持されたウエハＷの下方に配置される。これにより、第１案内部６１の上端部６１ｂと第２案内部６３の上端部６３ｂとの間に、ウエハＷの周縁部に対向する第１回収口（第１開口）９２が形成される（図５Ｃ参照）。

第１案内部６１の上端部６１ｂと第２案内部６３の上端部６３ｂとの間に第１回収口９２が形成された状態（第１回収状態）では、中ガード３４が上位置にあり、内ガードが下位置にあるので、中ガード３４の内壁でウエハＷから飛散する処理液を受け止めることができる（中ガード３４の処理液受け止め状態）。また、中ガード３４が上位置にあるので、中排気口２８は開状態にあるが、上排気口２９は閉状態にある。

このとき、排気桶３０内に、第１回収口９２から、中ガード３４と内ガード３３との間、中ガード３４とカップ３１との間および中排気口２８を通って排気室２５内に至る第２排気経路Ｐ２が形成される。下位置にある内ガード３３と上位置に位置する中ガード３４との間には大空間が形成されているので、第２排気経路Ｐ２の圧力損失は極めて小さい。
一方、この第１回収状態では、上排気口２９が閉状態にあり、しかも、中ガード３４および外ガード３５が、第２案内部６３の上端部６３ｂと外ガード３５の上端部３５ｂとの間にごく微小な隙間を保った状態で近接している。そのため、中ガード３４と外ガード３５との間および上排気口２９を通って排気室２５内に至る経路Ｔ３は実質上閉じている。

また、第１案内部６１の上端部６１ｂの先端がスピンチャック４のスピンベース７に微小の隙間を隔てて配置されているので、内ガード３３の内側領域、カップ３１の下方領域および中排気口２８を通って排気室２５内に至る経路Ｔ１は、圧力損失が比較的高い。
さらに、この第１回収状態では、外ガード３５が上位置にあるので、処理室２内の雰囲気が外ガード３５と排気桶３０の側壁との間の隙間を通って排気桶３０内に進入することが、突起３５ｃによって阻止されている。

したがって、外排気口２６内が強制的に排気されることにより、処理室２内を流下するダウンフローが、スピンチャック４と処理カップ５の内縁部（外ガード３５の上端部３５ｂ）との間の隙間を通って排気桶３０内に取り込まれ、スピンチャック４に保持されたウエハＷの側方に導かれた後、専ら第２排気経路Ｐ２を流通して排気室２５内に導かれる。このように、第１回収口９２を通って第２排気経路Ｐ２に流入する気流が形成される。中排気口２８が排気桶３０の周方向に間隔を隔てて複数設けられているので、ダウンフローは、排気桶３０内を平面視で放射状を描くように移動し、複数の中排気口２８にほぼ均等な吸込力で吸い込まれる。

ウエハＷの周縁部に対向して第１回収口９２が形成された後、制御装置８０は、ウエハＷの回転を継続したままＳＰＭバルブ１９を開く。これにより、処理液ノズル６から回転中のウエハＷの表面に向けてＳＰＭが吐出される（Ｓ５：ＳＰＭ処理）。
このＳＰＭ処理では、制御装置８０はノズル駆動機構１３を制御して、ノズルアーム１１が所定の角度範囲内で揺動される。これによって、処理液ノズル６からのＳＰＭが導かれるウエハＷの表面上の供給位置は、ウエハＷの回転中心からウエハＷの周縁部に至る範囲内を、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する。また、ウエハＷの表面に供給されたＳＰＭは、ウエハＷの表面の全域に拡がる。これにより、ウエハＷの表面の全域に、ＳＰＭがむらなく供給される。ＳＰＭがウエハＷの表面に供給されると、ＳＰＭに含まれるペルオキソ一硫酸の強酸化力がレジストに作用し、ウエハＷの表面からレジストが除去される。ウエハＷの表面にＳＰＭが供給されることにより、ＳＰＭのミストが発生する。ウエハＷの表面に供給されたＳＰＭは、ウエハＷの周縁部からウエハＷの側方に向けて飛散する。

ウエハＷの周縁部から振り切られて側方に飛散するＳＰＭは、第１回収口９２に捕獲される。そして、ＳＰＭは第１案内部６１の内面を伝って流下し、下回収溝５４に集められ、下回収溝５４から第１回収ライン５５を通して回収タンクに回収される。
このとき、中ガード３４および外ガード３５が、中ガード３４および外ガード３５が第２案内部６３の上端部６３ｂと外ガード３５の上端部３５ｂとの間にごく微小な隙間を保った状態で近接しているので、第２案内部６３と外ガード３５との間へのＳＰＭの進入が防止される。

また、ＳＰＭのミストを含む雰囲気は、第１回収口９２から第２排気経路Ｐ２を通って排気口３７に排気される。ウエハＷの周縁部に対向する第１回収口９２を介して、ウエハＷの周辺のＳＰＭのミストを含む雰囲気が排気されるので、ウエハＷの周辺からＳＰＭのミストを効率良く排除することができる。
ウエハＷへのＳＰＭの供給開始から所定のＳＰＭ処理時間が経過すると、制御装置８０がＳＰＭバルブ１９を閉じて、処理液ノズル６からのＳＰＭの供給が停止される。また、第１シリンダ８１を駆動して内ガード３３を上位置まで上昇させて、ウエハＷの周縁部に対向して廃液口９１を形成する（図５Ｂ参照）。また、制御装置８０はノズル駆動機構１３を駆動して、ノズルアーム１１の揺動を停止させて、処理液ノズル６がウエハＷ上で停止される。

ウエハＷの周縁部に対向して廃液口９１が形成された後、制御装置８０は、ウエハＷの回転を継続したまま、ＤＩＷバルブ２１を開く。これにより、回転中のウエハＷの表面の中央部に向けて処理液ノズル６からＤＩＷが吐出される（Ｓ６：中間リンス処理）。この中間リンス処理では、ウエハＷの表面上に供給されたＤＩＷによって、ウエハＷの表面に付着しているＳＰＭが洗い流される。そして、ウエハＷの表面上に供給されたＤＩＷは、ウエハＷの周縁部から側方へ飛散して排気桶３０の底部に集められ、排気桶３０の底部から廃液管４０を通して廃液処理設備へ導かれる。

この中間リンス処理時には、ウエハＷの周辺に、ＳＰＭのミストが残存しているおそれがある。ＤＩＷのミストおよびＳＰＭのミストを含む雰囲気は、廃液口９１から第１排気経路Ｐ１を通って排気口３７に排気される。
ＤＩＷの供給開始から所定の中間リンス時間が経過すると、制御装置８０は、ＤＩＷバルブ２１を閉じて、処理液ノズル６からのＤＩＷの供給を停止する。また、制御装置８０は、ＳＣ１バルブ２０を開いて、ウエハＷの表面に処理液ノズル６からのＳＣ１が吐出される（Ｓ７：ＳＣ１処理）。

このＳＣ１処理では、制御装置８０はノズル駆動機構１３を制御して、ノズルアーム１１が所定の角度範囲内で揺動される。これによって、処理液ノズル６からのＳＣ１が導かれるウエハＷの表面上の供給位置は、ウエハＷの回転中心からウエハＷの周縁部に至る範囲内を、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する。また、ウエハＷの表面に供給されたＳＣ１は、ウエハＷの表面の全域に拡がる。これにより、ウエハＷの表面の全域に、ＳＣ１がむらなく供給される。処理液ノズル６からウエハＷの表面にＳＣ１が供給されることにより、そのＳＣ１の化学的能力により、ウエハＷの表面に付着しているレジスト残渣およびパーティクルなどの異物を除去することができる。ウエハＷの表面にＳＣ１が供給されることにより、ＳＣ１のミストが発生する。ウエハＷの表面に供給されたＳＣ１は、ウエハＷの周縁部からウエハＷの側方に向けて飛散する。

ウエハＷの周縁部から飛散するＳＣ１は、廃液口９１に捕獲されて、内ガード３３の第１案内部６１の内壁に受け止められる。そして、第１案内部６１の内壁を伝って流下した後に落液し、排気桶３０の底部に集められ、排気桶３０の底部から廃液管４０を通して廃液処理設備へ導かれる。
ウエハＷへのＳＣ１の供給開始から所定のＳＣ１処理時間が経過すると、制御装置８０がＳＣ１バルブ２０を閉じて、処理液ノズル６からのＳＣ１の供給が停止される。また、制御装置８０はノズル駆動機構１３を駆動して、ノズルアーム１１の揺動を停止させて、処理液ノズル６がウエハＷ上で停止される。

さらに、制御装置８０は、ウエハＷの回転を継続したまま、ＤＩＷバルブ２１を開く。これにより、回転中のウエハＷの表面の中央部に向けて処理液ノズル６からＤＩＷが吐出される（Ｓ８：最終リンス処理）。
この最終リンス処理では、ウエハＷの表面上に供給されたＤＩＷによって、ウエハＷの表面に付着しているＳＣ１が洗い流される。そして、ウエハＷの周縁部に向けて流れるＤＩＷが、ウエハＷの周縁部から側方へ飛散して廃液口９１に捕獲されて、内ガード３３の第１案内部６１の内壁に受け止められる。そして、第１案内部６１の内壁を伝って流下した後に落液し、排気桶３０の底部に集められ、排気桶３０の底部から廃液管４０を通して廃液処理設備へ導かれる。

このとき、内ガード３３、中ガード３４および外ガード３５が各上端部６１ｂ，６３ｂ，３５ｂ間にごく微小な隙間を保った状態で近接することによって、第１案内部６１と第２案内部６３との間、および第２案内部６３と外ガード３５との間へのＤＩＷの進入が防止される。
この中間リンス処理時には、ウエハＷの周辺に、ＳＣ１のミストが残存しているおそれがある。ＤＩＷのミストおよびＳＣ１のミストを含む雰囲気は、廃液口９１から第１排気経路Ｐ１を通って排気口３７に排気される。

ＤＩＷの供給開始から所定の最終リンス時間が経過すると、制御装置８０がＤＩＷバルブ２１を閉じて、処理液ノズル６からのＤＩＷの供給が停止される。その後、制御装置８０がウエハＷの回転速度をスピンドライ回転速度（たとえば３０００ｒｐｍ）まで加速させる（Ｓ９：スピンドライ処理）。また、制御装置８０は、第１〜３シリンダ８１〜８３を駆動して、内ガード３３、中ガード３４および外ガード３５を下位置まで下降させることにより、第１案内部６１の上端部６１ｂ、第２案内部６３の上端部６３ｂ、および外ガード３５の上端部３５ｂが、スピンチャック４により保持されたウエハＷよりも下方に配置される（図５Ｄ参照）。

このとき、内ガード３３、中ガード３４および外ガード３５は、第１案内部６１の上端部６１ｂと第２案内部６３の上端部６３ｂとの間、第２案内部６３の上端部６３ｂと外ガード３５の上端部３５ｂとの間にごく微小な隙間を保った状態（内ガード３３、中ガード３４および外ガード３５の相対的な位置関係を保った状態）で同期をとって上位置まで上昇される。これにより、スピンチャック４によるウエハＷの回転が継続されていても、ウエハＷから飛散するＤＩＷが第１案内部６１と第２案内部６３との間、および第２案内部６３と外ガード３５との間に進入することを防止することができる。

このスピンドライ処理時には、内ガード３３および中ガード３４が内ガード３３の第１案内部６１の上端部６１ｂと中ガード３４の第２案内部６３の上端部６３ｂとの間にごく微小な隙間を保った状態で近接している。そのため、中ガード３４と内ガード３３との間、中ガード３４とカップ３１との間および中排気口２８を通って排気室２５内に至る経路Ｔ２は実質上閉じている。

また、スピンドライ処理時には、中ガード３４が下位置にあるので中排気口２８が閉状態にあり、しかも、中ガード３４および外ガード３５が第２案内部６３の上端部６３ｂと外ガード３５の上端部３５ｂとの間にごく微小な隙間を保った状態で近接している。そのため、中ガード３４と外ガード３５との間および上排気口２９を通って排気室２５内に至る経路Ｔ３は実質上閉じている。

さらに、第１案内部６１、第２案内部６３および外ガード３５の上端部６１ｂ，６３ｂ，３５ｂの先端がスピンチャック４のスピンベース７に微小の隙間を隔てて配置されているので、内ガード３３の内側領域、カップ３１の下方領域および下排気口２７を通って排気室２５内に至る経路Ｔ１は、圧力損失が比較的高い。
一方、スピンドライ処理時には、外ガード３５が下位置にあり、外ガード３５の突起３５ｃが上排気口２９の下方に退避している。

したがって、外排気口２６内が強制的に排気されることにより、処理室２内を流下するダウンフローが、外ガード３５と排気桶３０の側壁との間の隙間を通って排気桶３０内に進入するとともに、上排気口２９を通って排気室２５内に導かれる。
スピンドライ処理では、ウエハＷがスピンドライ回転速度で回転されることにより、最終リンス処理後のウエハＷの表面に付着しているＤＩＷが遠心力で振り切って乾燥される。

スピンドライ処理後には、制御装置８０がモータ８を制御して、ウエハＷの回転が停止される（ステップＳ１０）。その後、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Ｓ１１）。
以上のようにこの実施形態によれば、スピンチャック４により回転されるウエハＷに供給された処理液は、ウエハＷの周縁部から側方に向けて飛散する。中ガード３４が上位置に位置することによって、ウエハＷの周縁部に対向する第１回収口９２が形成される。また、外ガード３５が上位置に位置されるとともに、中ガード３４が下位置にあることによって、ウエハＷの周縁部に対向する第２回収口９３が形成される。

中ガード３４の昇降と連動して、上排気口２９および中排気口２８の一方のみが選択的に開放される。第１回収状態で、第１回収口９２に連通する中排気口２８だけが開状態になるとすると、第１回収口９２が、開状態にある中排気口２８を介して排気室２５内に接続される。また、第２回収状態で、第２回収口９３に連通する上排気口２９が開状態になるので、また、第２回収口９３が、開状態にある上排気口２９を介して排気室２５内に接続される。

第１回収状態で、外排気口２６内が排気されると、第１回収口９２から中排気口２８を通して排気室２５内へと流通する気流が形成される。このとき、上排気口２９が閉状態にあるので、当該気流は強い。これにより、ウエハＷの周辺から第１回収口９２に向けて比較的強い気流が流入する。
第２回収状態で、外排気口２６内が排気されると、第２回収口９３から上排気口２９を通して排気室２５内へと流通する気流が形成される。このとき、中排気口２８が閉状態にあるので、当該気流は強い。これにより、ウエハＷの周辺から第２回収口９３に向けて比較的強い気流が流入する。

すなわち、第１回収口９２が形成される場合および第２回収口９３が形成される場合のいずれであっても、スピンチャック４により保持されたウエハＷから、当該回収口９２，９３に流入する比較的強い気流が形成される。
したがって、外ガード３５が上位置にある場合および中ガード３４が上位置にある場合のいずれであっても、処理液のミストをウエハＷの周辺から効率よく排除することができる。

また、外排気口２６内が排気されることにより、排気桶３０の周囲を取り囲む排気室２５内が排気されて、排気桶３０内の雰囲気が、中排気口２８または上排気口２９を通って排気室２５内に移動する。中排気口２８および上排気口２９が、排気桶３０の側壁の周方向に間隔を隔ててそれぞれ複数個設けられているので、排気桶３０内の雰囲気が排気桶３０の側壁に向けて放射状を描くように移動するとともに、ほぼ均等な吸込力で複数の中排気口２８または複数の上排気口２９に吸い込まれる。これにより、排気桶３０内に形成される気流の強さを、排気桶３０の側壁の周方向に関してほぼ均一にすることができる。

以上、この発明の一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できる。
たとえば、前述の実施形態では、各ガード３３，３４，３５を昇降させるための駆動機構として、シリンダ８１，８２，８３を採用しているが、これに限らず、シリンダ８１，８２，８３に代えて、モータを駆動源とするボールねじ機構等を採用してもよい。

また、たとえば、前述の実施形態では、ＳＰＭを用いてウエハＷの表面から不要になったレジストを除去するためのレジスト除去処理が実施されるとして説明したが、ウエハＷに対して他の処理液（薬液またはリンス液）による処理が施されていてもよい。この場合、薬液として、前述のふっ酸およびＳＣ１に加え、ＳＣ２（塩酸過酸化水素水混合液）、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）などを例示することができる。

さらに、前述の実施形態では、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、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もできる。
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。

本発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成を示す平面図である。 図１に示す切断面線Ａ−Ａから見た断面図である。 図１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１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。 ふっ酸処理中における基板処理装置の図解的な部分断面図である。 ＳＣ１処理、中間リンス処理および最終リンス処理中における基板処理装置の図解的な部分断面図である。 ＳＰＭ処理中における基板処理装置の図解的な部分断面図である。 スピンドライ処理中における基板処理装置の図解的な部分断面図である。

符号の説明

４ スピンチャック（基板回転手段）
６ 処理液ノズル（処理液供給手段）
２５ 排気室
２８ 中排気口（第１排気口）
２９ 上排気口（第２排気口）
３０ 排気桶
３４ 中ガード（第１ガード）
３５ 外ガード（第２ガード）
８１ 第１シリンダ（開閉手段、開口形成手段）
８２ 第２シリンダ（開閉手段、開口形成手段）
８３ 第３シリンダ（開閉手段、開口形成手段）
９２ 第１回収口（第１開口）
９３ 第２回収口（第２開口）
Ｃ 回転軸線
Ｗ ウエハ（基板）

Claims (2)

1. 基板を水平に保持して鉛直な回転軸線まわりに回転させる基板回転手段と、
   前記基板回転手段により回転される基板に対して処理液を供給するための処理液供給手段と、
   内部に前記基板回転手段を収容する有底筒状の排気桶と、
   前記排気桶の外側方に隣接して形成された排気室と、
   前記排気桶の側壁に形成されて、前記排気桶内と前記排気室内とを接続する第１および第２排気口と、
   前記基板回転手段の周囲を取り囲むように、前記排気桶内に昇降可能に収容されて、前記基板回転手段によって回転される基板から飛散する処理液を受ける第１ガードと、
   前記第１ガードの周囲を取り囲むように、前記排気桶内に昇降可能に収容されて、前記基板回転手段によって回転される基板から飛散する処理液を受ける第２ガードと、
   前記第１および第２ガードのうちの少なくとも一方の昇降と連動して、前記第１および第２排気口の一方のみを選択的に開放させる開閉手段とを含む、基板処理装置。
2. 前記排気室は、前記排気桶の周囲を取り囲むように形成されており、
   前記第１および第２排気口が、それぞれ、前記排気桶の前記側壁の周方向に間隔を隔てて複数個形成されている、請求項１記載の基板処理装置。

Images