JP2014049565A - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】チャンバ内を容易に洗浄する。
【解決手段】基板処理装置１は、基板保持部２と、基板回転機構５と、チャンバ７とを備える。基板回転機構５は、チャンバ７の内部空間７０に配置される環状のロータ部５２と、チャンバ７外においてロータ部５２の周囲に配置されるステータ部５１とを備える。基板保持部２は、チャンバ７の内部空間７０においてロータ部５２に取り付けられる。基板処理装置１では、チャンバ７の内部空間７０に第２処理液３２０が貯溜され、基板９を保持しない状態の基板保持部２およびロータ部５２の全体が第２処理液３２０に浸漬する。そして、基板回転機構５により、基板保持部２がロータ部５２と共に回転することにより、内部空間７０の第２処理液３２０が攪拌され、その結果、チャンバ７内を容易に洗浄することができる。
【選択図】図１６

Description

本発明は、基板を処理する基板処理装置および基板処理方法に関する。

従来より、半導体基板（以下、単に「基板」という。）の製造工程では、基板処理装置を用いて基板に対して様々な処理が施される。例えば、表面上にレジストのパターンが形成された基板に薬液を供給することにより、基板の表面に対してエッチング等の処理が行われる。また、エッチング処理の終了後、基板上のレジストを除去したり基板を洗浄する処理も行われる。

特許文献１の装置では、リンス液によりウエハ上の現像液等を洗い流した後、ウエハの乾燥が行われる。具体的には、リンス処理部にウエハが搬入されてウェハ吸着部により吸着され、リンス処理部の開口がシャッタにて閉塞された後、リンス処理部の内部空間の排気が行われる。そして、減圧雰囲気となった内部空間において、ウエハをウエハ吸着部と共に低速回転させつつリンス液が供給されることによりリンス処理が行われ、その後、ウエハを高速回転させることによりウエハの乾燥が行われる。

特開平９−２４６１５６号公報

ところで、特許文献１のような装置では、ウエハ吸着部を回転するサーボモータ等の駆動部は、リンス処理部の外部に設けられ、リンス処理部の外壁を貫通する回転軸により、ウエハ吸着部と機械的に接続されている。このため、回転軸がリンス処理部の外部から内部空間に貫通する部位に、処理液の流出やパーティクルの進入を防止するためのシールを設ける必要がある。また、特許文献１のように、リンス処理部の内部空間を減圧雰囲気とする場合には、当該シールにより雰囲気の流入および流出も防止する必要がある。しかしながら、このようなシールは非常に複雑な構造を有するため、装置が複雑化したり大型化してしまうおそれがある上に、シールを用いても内部空間を完全に密閉することは容易ではない。

一方、チャンバ等の密閉された内部空間において基板の処理を行う場合、基板から飛散した処理液等がチャンバの内面に付着し、乾燥することによりパーティクルの原因となるおそれがある。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、チャンバ内を容易に洗浄することを目的としている。

請求項１に記載の発明は、基板を処理する基板処理装置であって、密閉された内部空間を形成するチャンバと、前記チャンバの前記内部空間に配置されて基板を保持可能な基板保持部と、上下方向を向く中心軸を中心として前記基板を前記基板保持部と共に回転する基板回転機構と、前記チャンバ内に処理液を供給する処理液供給部と、前記基板回転機構および前記処理液供給部を制御する制御部とを備え、前記基板回転機構が、前記チャンバの前記内部空間に配置され、前記基板保持部が取り付けられる環状のロータ部と、前記チャンバ外において前記ロータ部の周囲に配置され、前記ロータ部との間に回転力を発生するステータ部とを備え、前記制御部による制御により、前記基板保持部が基板を保持しない状態で前記チャンバ内に前記処理液を供給して貯溜し、前記内部空間において前記基板保持部の少なくとも一部が前記処理液に浸漬した状態で前記基板保持部を回転することにより、前記チャンバ内の洗浄処理が行われる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の基板処理装置であって、前記チャンバ内の洗浄時に、前記処理液が前記内部空間を満たす状態で前記基板保持部が回転する。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の基板処理装置であって、前記チャンバ内の洗浄時に、前記基板保持部が、前記中心軸を中心とする周方向の一方向に回転した後、他方向に回転する。

請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理装置であって、前記処理液を前記チャンバ外に排出する処理液排出部と、前記内部空間のガスを前記チャンバ外に排出するガス排出部とをさらに備え、前記制御部による制御により、前記チャンバ内の洗浄後に、前記内部空間の前記処理液を前記チャンバ外に排出した後、前記内部空間を減圧雰囲気とした状態で前記基板回転機構を回転して前記チャンバ内の乾燥処理が行われる。

請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の基板処理装置であって、前記ロータ部が、前記ステータ部との間に働く磁力により、前記内部空間において浮遊状態にて回転する。

請求項６に記載の発明は、基板を処理する基板処理方法であって、ａ）チャンバ内の密閉された内部空間に配置された基板保持部が基板を保持しない状態で、前記チャンバ内に処理液を供給して貯溜する工程と、ｂ）前記内部空間において前記基板保持部の少なくとも一部が前記処理液に浸漬した状態で前記基板保持部を回転することにより、前記チャンバ内の洗浄処理を行う工程とを備える。

本発明では、チャンバ内を容易に洗浄することができる。

第１の実施の形態に係る基板処理装置の構成を示す図である。 制御部の機能を示すブロック図である。 基板保持部の平面図である。 チャック部を拡大して示す平面図である。 チャック部の断面図である。 チャック部の断面図である。 チャック部の断面図である。 チャック部の断面図である。 ロータ部の断面図である。 基板処理装置の断面図である。 基板処理装置の断面図である。 基板処理装置の断面図である。 基板処理の流れを示す図である。 基板処理装置の断面図である。 チャンバ内の洗浄処理の流れを示す図である。 基板処理装置の断面図である。 基板処理装置の断面図である。 第２の実施の形態に係る基板処理装置の一部の断面図である。 第３の実施の形態に係る基板処理装置の一部の断面図である。 第４の実施の形態に係る基板処理装置の断面図である。 基板処理装置の断面図である。 基板処理装置の断面図である。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る基板処理装置１の構成を示す図である。基板処理装置１は、略円板状の半導体基板９（以下、単に「基板９」という。）に処理液を供給して基板９を１枚ずつ処理する枚葉式の装置である。

基板処理装置１は、基板保持部２と、第１処理液供給部３１と、第２処理液供給部３２と、第３処理液供給部３３と、基板移動機構４（図１０参照）と、基板回転機構５と、ガス供給部６１と、吸引部６２と、チャンバ７と、加熱部７９と、これらの構成を制御する制御部１１（図２参照）とを備える。図１では、基板回転機構５およびチャンバ７等を断面にて示している。基板保持部２は、基板９を保持可能であり、図１では、基板９を保持した状態を描いている。

チャンバ７は、チャンバ本体７１と、チャンバ蓋部７３と、蓋部移動機構７４とを備える。チャンバ本体７１およびチャンバ蓋部７３は非磁性体により形成される。チャンバ本体７１は、チャンバ底部７１１と、チャンバ側壁部７１２とを備える。チャンバ底部７１１は、上下方向を向く中心軸Ｊ１を中心とする略円板状であり、外周部に環状凹部７１４を有する。チャンバ側壁部７１２は、中心軸Ｊ１を中心とする略円筒状であり、チャンバ底部７１１の環状凹部７１４の外周に連続する。そして、環状凹部７１４とチャンバ側壁部７１２とに囲まれた空間が下部環状空間７１７となる。環状凹部７１４は、基板９の処理時に、基板保持部２に保持される基板９の外周縁が環状凹部７１４の幅の範囲内に収まるように形成される。このため、基板９の処理時には、基板９の外周縁の下方に下部環状空間７１７が位置する。チャンバ蓋部７３は、中心軸Ｊ１を中心とする略円盤状であり、チャンバ本体７１の上部開口を閉塞する。チャンバ蓋部７３は、基板９の微細パターンが形成された一方の主面９１（以下、「上面９１」という。）と上下方向に対向し、チャンバ底部７１１は、基板９の他方の主面である下面９２と上下方向に対向する。チャンバ底部７１１の内部には、加熱部７９であるヒータが設けられる。

蓋部移動機構７４は、チャンバ蓋部７３を上下方向に移動する。基板処理装置１では、チャンバ蓋部７３が上方に移動してチャンバ本体７１から離間した状態にて、基板９のチャンバ７内への搬出入が行われる。また、チャンバ蓋部７３がチャンバ側壁部７１２の上部に付勢されてチャンバ本体７１の上部開口が閉塞されることにより、密閉された内部空間７０が形成される。

チャンバ蓋部７３は、下方に突出する蓋突出部７３１を備える。蓋突出部７３１は、中心軸Ｊ１を中心とする略円柱状であり、中心軸Ｊ１を中心とする筒状の外周面７３３を有する。チャンバ蓋部７３によりチャンバ本体７１の上部開口が閉塞されて内部空間７０が形成された状態、すなわち、チャンバ７が密閉された状態では、蓋突出部７３１の外周面７３３とチャンバ側壁部７１２の内周面７１３との間の空間が、上部環状空間７３２となる。蓋突出部７３１の略円柱状の底面は、基板保持部２に保持された基板９よりも若干小さいため、基板９の処理時には、基板９の外周縁の上方に上部環状空間７３２が位置する。

チャンバ蓋部７３の中央部には第１上部ノズル７５が取り付けられ、第１上部ノズル７５の周囲には、断面が円環状の第２上部ノズル７８が設けられる。第１上部ノズル７５には、上部切替部７５１を介して、第１処理液供給部３１、第２処理液供給部３２および第３処理液供給部３３が接続される。第２上部ノズル７８にはガス供給部６１が接続される。

チャンバ底部７１１の中央部には、下部ノズル７６が取り付けられる。下部ノズル７６には、下部切替部７６１を介して、第１処理液供給部３１および第２処理液供給部３２が接続される。また、チャンバ底部７１１の外周部には、複数の下部排出部７７が、中心軸Ｊ１を中心とする周方向に等ピッチにて設けられる。複数の下部排出部７７には吸引部６２が接続される。

図２は、制御部１１の機能を示すブロック図である。図２では、制御部１１に接続される各構成についても併せて描いている。図２に示すように、制御部１１は、液供給制御部１１１と、圧力制御部１１２と、回転制御部１１３と、温度制御部１１４とを備える。

基板処理装置１では、液供給制御部１１１により第１処理液供給部３１、上部切替部７５１および下部切替部７６１が制御されることにより、図１に示す第１上部ノズル７５から基板９の上面９１の中央部に向けて第１処理液が供給され、下部ノズル７６から基板９の下面９２の中央部に向けて第１処理液が供給される。また、液供給制御部１１１により第２処理液供給部３２、上部切替部７５１および下部切替部７６１が制御されることにより、第１上部ノズル７５から基板９の上面９１の中央部に向けて第２処理液が供給され、下部ノズル７６から基板９の下面９２の中央部に向けて第２処理液が供給される。

さらに、液供給制御部１１１により第３処理液供給部３３および上部切替部７５１が制御されることにより、第１上部ノズル７５から基板９の上面９１の中央部に向けて第３処理液が供給される。本実施の形態では、第１処理液は、フッ酸や水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液等のエッチング液であり、第２処理液は、純水（ＤＩＷ：Ｄｅｉｏｎｉｚｅｄ Ｗａｔｅｒ）である。また、第３処理液は、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）である。なお、第１上部ノズル７５および下部ノズル７６からの処理液の供給を停止する際にも、上部切替部７５１および下部切替部７６１が制御される。

基板処理装置１では、図２に示す圧力制御部１１２によりガス供給部６１が制御されることにより、図１に示す第２上部ノズル７８からチャンバ７の内部空間７０にガスが供給される。本実施の形態では、ガス供給部６１により、窒素（Ｎ_２）ガスがチャンバ７内に供給される。吸引部６２は、複数の下部排出部７７を介して吸引を行うことにより、チャンバ７の内部空間７０のガスをチャンバ７外に排出する。このように、吸引部６２および下部排出部７７は、ガス排出部としての役割を果たす。

基板処理装置１では、圧力制御部１１２によりガス供給部６１および吸引部６２が制御されることにより、チャンバ７の内部空間７０の圧力が制御される。具体的には、吸引部６２による吸引が停止された状態で、ガス供給部６１からチャンバ７内にガスが供給されることにより、チャンバ７の内部空間７０の圧力が増大して常圧（大気圧）よりも高くなり、内部空間７０が加圧雰囲気となる。また、ガス供給部６１からのガスの供給が停止された状態で、吸引部６２によりチャンバ７内のガスがチャンバ７外に排出されることにより、内部空間７０の圧力が減少して常圧よりも低くなり、内部空間７０が減圧雰囲気となる。

吸引部６２は、また、複数の下部排出部７７を介して吸引を行うことにより、第１処理液供給部３１、第２処理液供給部３２および第３処理液供給部３３から基板９上に供給された処理液を、内部空間７０の下部からチャンバ７外に排出する。このように、吸引部６２および下部排出部７７は、処理液排出部としての役割も果たす。

基板回転機構５は、いわゆる中空モータである。基板回転機構５は、環状のステータ部５１と、環状のロータ部５２とを備える。ロータ部５２は、チャンバ７の内部空間７０に配置される。ロータ部５２の下部は、チャンバ本体７１の下部環状空間７１７内に位置する。ロータ部５２は、略円環状の永久磁石５２１を備える。永久磁石５２１の表面は、フッ素樹脂にてコーティングされている。ロータ部５２には基板保持部２が取り付けられる。

ステータ部５１は、チャンバ７外（すなわち、内部空間７０の外側）においてロータ部５２の周囲に配置される。本実施の形態では、ステータ部５１は、チャンバ側壁部７１２の外周面に接触した状態で固定される。ステータ部５１は、中心軸Ｊ１を中心とする周方向に配列される複数のコイル部を備える。

基板回転機構５では、ステータ部５１に電流が供給されることにより、ステータ部５１とロータ部５２との間に、中心軸Ｊ１を中心とする回転力が発生する。これにより、ロータ部５２が、基板９および基板保持部２と共に、中心軸Ｊ１を中心として水平状態で回転する。基板処理装置１では、ステータ部５１に供給された電流によりステータ部５１とロータ部５２との間に働く磁力により、ロータ部５２が、内部空間７０において直接的にも間接的にもチャンバ７に接触することなく浮遊し、浮遊状態にて回転する。

ステータ部５１への電流の供給が停止されると、ロータ部５２は、永久磁石５２１とステータ部５１のコア等の磁性体との間に働く磁力により、チャンバ側壁部７１２に向かって引き寄せられる。そして、ロータ部５２の外周面の一部がチャンバ側壁部７１２の内周面７１３に接触し、チャンバ側壁部７１２を介してステータ部５１により支持される。ロータ部５２は、チャンバ底部７１１やチャンバ蓋部７３に接触することなく静止する。

基板保持部２は、上述のように、ロータ部５２に取り付けられてチャンバ７の内部空間７０に配置される。基板９は、上面９１を中心軸Ｊ１に略垂直に上側に向けた状態で基板保持部２により保持される。換言すれば、基板保持部２は、水平状態にて基板９を保持する。

図３は、基板保持部２の平面図である。図３では、基板保持部２を支持するチャック支持部２６も併せて描いている。図１および図３に示すように、基板保持部２は、それぞれが基板９の外縁部を上下から挟んで保持する複数のチャック部２１を備える。本実施の形態では、６つのチャック部２１が、周方向に等角度間隔（６０°間隔）にて配列される。チャック支持部２６は、略円環板状の環状部２６１と、環状部２６１から径方向内方に突出する複数の突出部２６２とを備える。環状部２６１は、図１に示すように、ロータ部５２の下端に固定される。複数の突出部２６２は、中心軸Ｊ１を中心とする径方向においてロータ部５２よりも内側に位置し、各突出部２６２上には、チャック部２１が取り付けられる。複数のチャック部２１も、ロータ部５２の径方向内側に配置される。また、各チャック部２１の下部、および、チャック支持部２６は、環状凹部７１４内に位置する。

図４は、１つのチャック部２１を拡大して示す平面図である。他のチャック部２１の構造も、図４に示すものと同様である。図４に示すように、各チャック部２１は、基板９を下側から支持する１つの基板支持部２２と、基板９を上側から押さえる２つの基板押さえ部２３とを備える。チャック部２１では、２つの基板押さえ部２３が、基板支持部２２の周方向における両側に、基板支持部２２に隣接して配置される。

図５は、図４中のＡ−Ａの位置にてチャック部２１を切断した断面図である。図６は、図４中のＢ−Ｂの位置にてチャック部２１を切断した断面図である。図５および図６では、チャック部２１の断面よりも奥の部位、および、ロータ部５２の断面を併せて描いている（図７および図８においても同様）。図４ないし図６に示すように、チャック部２１は、フレーム２４と、回転軸２５とをさらに備える。図５および図６に示すように、フレーム２４は、ロータ部５２の内周面５２２の内側に配置される。フレーム２４の下端部は、チャック支持部２６を介してロータ部５２の下端部に取り付けられる。回転軸２５は、フレーム２４の上端部に水平方向を向いて取り付けられる。

図５に示すように、基板支持部２２は、支持部本体２２１と、第１ストッパ２２２とを備える。支持部本体２２１には、回転軸２５が挿入される貫通穴が設けられており、支持部本体２２１は、回転軸２５を中心として回転可能である。第１ストッパ２２２は、フレーム２４の上部に設けられた上下方向を向くねじ穴に螺合することにより、フレーム２４に取り付けられる。第１ストッパ２２２の上下方向の位置は、第１ストッパ２２２を回転させることにより容易に変更可能である。

支持部本体２２１は、第１基板当接部２２３と、第１錘部２２４とを有する。第１基板当接部２２３は、回転軸２５よりも径方向内側に位置し、基板９の外縁部に下側から接する。第１錘部２２４は、回転軸２５よりも下方に位置する。第１ストッパ２２２は、第１錘部２２４の上方に位置し、第１錘部２２４の上部に接する。これにより、第１錘部２２４が図５に示す状態よりも反時計回りに回転して上側に移動することが防止される。

基板支持部２２では、支持部本体２２１の重心位置Ｇ１が、回転軸２５よりも下方かつ径方向外側に位置する。したがって、基板９が第１基板当接部２２３上から取り除かれると、支持部本体２２１が図５に示す位置から時計回りに回転し、図７に示すように、重心位置Ｇ１が回転軸２５の鉛直下方に位置する状態となる。以下の説明では、図５に示す支持部本体２２１の位置を「第１保持位置」と呼び、図７に示す支持部本体２２１の位置を「第１待機位置」と呼ぶ。

支持部本体２２１は、上述のように、回転軸２５を中心として第１待機位置と第１保持位置との間で回転可能である。基板支持部２２では、第１基板当接部２２３上に基板９が載置され、基板９の重量が第１基板当接部２２３に加わることにより、支持部本体２２１が、図７に示す第１待機位置から図５に示す第１保持位置へと回転して基板９を下側から支持する。また、第１基板当接部２２３上に基板９が載置された際の支持部本体２２１の移動は、第１錘部２２４が第１ストッパ２２２に接することにより制限される。

第１基板当接部２２３は、基板９の外縁部に接する面である第１当接面２２５を有する。第１当接面２２５は、図５に示すように、基板支持部２２が第１保持位置に位置している状態では、径方向内方に向かうに従って下側へと向かう傾斜面である。正確には、第１当接面２２５は円錐面の一部である。第１当接面２２５は、また、図７に示すように、基板支持部２２が第１待機位置に位置している状態では、略水平な円環面である。基板支持部２２が第１待機位置に位置している状態における第１当接面２２５の径方向外側のエッジ２２６は、基板支持部２２が第１保持位置に位置している状態におけるエッジ２２６よりも径方向外側に位置する。これにより、基板９の有無に関係なく基板支持部が第１保持位置にて固定される構造に比べて、基板９を載置可能な領域が大きくなるため、第１基板当接部２２３の第１当接面２２５への基板９の載置を容易とすることができる。

図６に示すように、基板押さえ部２３は、押さえ部本体２３１を備える。押さえ部本体２３１には、回転軸２５が挿入される貫通穴が設けられており、押さえ部本体２３１は、回転軸２５を中心として回転可能である。上述の支持部本体２２１の回転中心を第１回転軸と呼び、押さえ部本体２３１の回転中心を第２回転軸と呼ぶと、基板支持部２２の第１回転軸と、基板支持部２２に近接して配置される基板押さえ部２３の第２回転軸とは、同一の回転軸２５である。

押さえ部本体２３１は、第２基板当接部２３３と、第２錘部２３４とを有する。第２基板当接部２３３は、回転軸２５よりも径方向内側に位置し、基板９の外縁部に上側から接する。第２錘部２３４は、回転軸２５よりも下方に位置する。

基板押さえ部２３では、ロータ部５２および基板保持部２が静止している状態では、押さえ部本体２３１は、その自重により図６の位置から回転し、図８に示すように、重心位置Ｇ２が回転軸２５の鉛直下方に位置する。なお、第２錘部２３４の形状は、図８に示す状態で径方向内側のチャンバ底部７１１等に接触しない形状とされる。図８に示す状態では、第２基板当接部２３３は、基板９から上方に離間し、基板９の外周縁よりも径方向外側に位置する。以下の説明では、図６に示す押さえ部本体２３１の位置を「第２保持位置」と呼び、図８に示す押さえ部本体２３１の位置を「第２待機位置」と呼ぶ。

押さえ部本体２３１は、回転軸２５を中心として第２待機位置と第２保持位置との間で回転可能である。基板処理装置１において、基板保持部２がロータ部５２と共に回転すると、基板回転機構５による回転の遠心力が第２錘部２３４に作用することにより、押さえ部本体２３１が、図８に示す第２待機位置から図６に示す第２保持位置へと回転し、第２基板当接部２３３にて基板９を上側から押さえる。第２基板当接部２３３は、基板９の外縁部に接する面である第２当接面２３５を有する。第２当接面２３５は、図６に示すように、基板押さえ部２３が第２保持位置に位置している状態では、径方向内方に向かうに従って上側へと向かう傾斜面である。

また、ロータ部５２の回転が停止され、第２錘部２３４に作用する遠心力が解除されると、押さえ部本体２３１は第２保持位置から図６中における時計回りに回転する。そして、図８に示すように、第２錘部２３４の重心位置Ｇ２が回転軸２５の鉛直下方に位置する状態で、押さえ部本体２３１の回転が停止され、押さえ部本体２３１が第２待機位置に位置する。

図９は、チャック部２１が設けられない位置でロータ部５２を切断した縦断面図である。図９では、基板保持部２（図３参照）に保持される基板９も併せて描いている。図９に示すように、ロータ部５２は、上下方向に関して、基板９の上面９１よりも上側の位置から基板９の下面９２よりも下側の位置に亘って設けられる。ロータ部５２の内周面５２２は、基板９の外周縁と径方向に対向して基板９の外周縁から飛散する処理液を受ける筒状の液受面５２３を含む。液受面５２３は、上下方向に関して基板９の上面９１よりも上側に広がり、基板９の下面９２よりも下側にも広がる。また、液受面５２３は、下方に向かうに従って漸次径方向外側に向かう傾斜面であり、基板９から受けた処理液を下方へと導く。本実施の形態では、図９に示す液受面５２３の断面は略円弧状である。なお、液受面５２３の断面は様々な形状であってよく、例えば、下方に向かうに従って径方向外側へと向かう直線状であってもよい。ロータ部５２は、液受面５２３の上側にて径方向内側に向かって突出する環状突出部５２４を備える。

図１０は、基板処理装置１を、中心軸Ｊ１を通るとともに図１とは異なる位置において切断した断面を示す図である。図１０では、第１処理液供給部３１、第２処理液供給部３２、第３処理液供給部３３、ガス供給部６１および吸引部６２等の構成の図示を省略し、基板移動機構４や蓋部移動機構７４等の側面を図示する（図１１，１２，１４，１６，１７においても同様）。

図１０に示すように、基板移動機構４は、複数のリフトピン４１と、リフトピン移動機構４２と、複数のリフトピン回転機構４３と、リフトピン支持部４４とを備える。複数（本実施の形態では、４つ）のリフトピン４１は、基板９の外縁部の上方において、中心軸Ｊ１を中心とする周方向に等角度間隔にて配列される。４つのリフトピン４１は、周方向において、複数のチャック部２１（図３参照）を避けて配置される。各リフトピン４１は、チャンバ蓋部７３を貫通する貫通孔に挿入されており、当該貫通孔は、ガスの流れが生じないようにシールされている。

各リフトピン４１の下部は、チャンバ蓋部７３から下向きに突出する。チャンバ７が密閉された状態において、複数のリフトピン４１は、蓋突出部７３１の周囲の上部環状空間７３２に配置される。換言すれば、チャンバ蓋部７３の蓋突出部７３１は、複数のリフトピン４１よりも径方向内側に位置する。各リフトピン４１は、先端部４１１（すなわち、下端部）から略水平方向に突出するフック部４１２を有する。図１０に示す状態では、リフトピン４１の先端部４１１およびフック部４１２は、基板保持部２（図１参照）に保持された基板９の上面９１よりも上方に位置する。以下の説明では、図１０に示すリフトピン４１および先端部４１１の位置を「退避位置」と呼ぶ。

各リフトピン４１の上部は、チャンバ蓋部７３の上方にて、リフトピン回転機構４３を介してリフトピン支持部４４により支持される。リフトピン支持部４４は、リフトピン移動機構４２を介して蓋部移動機構７４に取り付けられる。基板移動機構４では、リフトピン移動機構４２が駆動されることにより、リフトピン支持部４４が上下方向に移動する。これにより、チャンバ蓋部７３が静止した状態で、複数のリフトピン４１がチャンバ蓋部７３に対して相対的に上下方向に移動する。

基板保持部２に保持された基板９がチャンバ７外へと搬出される際には、リフトピン移動機構４２が駆動されることにより、複数のリフトピン４１が、図１０に示す退避位置から下方へと移動し、図１１に示すように、複数のリフトピン４１の先端部４１１が基板９の下面９２よりも僅かに下方に位置する。以下の説明では、図１１に示すリフトピン４１および先端部４１１のチャンバ蓋部７３に対する相対位置を「受け渡し位置」と呼ぶ。各リフトピン４１の移動中は、リフトピン４１のフック部４１２は、周方向を向いている。続いて、複数のリフトピン回転機構４３が駆動され、複数のリフトピン４１がそれぞれ９０°回転してフック部４１２が径方向内側を向く。この状態では、リフトピン４１のフック部４１２は、基板９の下面９２よりも僅かに下方に位置しており、基板支持部２２に支持されている基板９とは接触していない。そして、蓋部移動機構７４によりチャンバ蓋部７３が上昇し、これにより複数のリフトピン４１も僅かに上方に移動することにより、複数のリフトピン４１のフック部４１２が基板９の下面９２に接し、基板保持部２から複数のリフトピン４１への基板９の受け渡しが行われる。

基板移動機構４では、このように、リフトピン移動機構４２により、複数のリフトピン４１のそれぞれの先端部４１１が、図１０に示す退避位置から図１１に示す受け渡し位置へと下降し、受け渡し位置にて複数のリフトピン４１と基板保持部２（図１参照）との間で基板９の受け渡しが行われる。複数のリフトピン４１がそれぞれ９０°回転して、フック部４１２が径方向内側を向いて基板９の下方に位置すると、蓋部移動機構７４が駆動されることにより、基板移動機構４の各構成がチャンバ蓋部７３と共に上方に移動する。このとき、ロータ部５２は静止しており、基板押さえ部２３は図８に示す第２待機位置に位置している。したがって、基板押さえ部２３の第２基板当接部２３３は、基板９から離間して基板９の外周縁よりも径方向外側に位置しており、基板押さえ部２３が基板９の上昇を阻害することはない。また、基板９が基板支持部２２から離間することにより、基板支持部２２は、図５に示す第１支持位置から図７に示す第１待機位置へと回転する。

基板処理装置１では、図１２に示すように、チャンバ蓋部７３がチャンバ本体７１から上方に離間した状態で、複数のリフトピン４１のフック部４１２上に保持される基板９が、図示省略のアームにより搬出される。以下の説明では、図１２に示すチャンバ蓋部７３の位置、すなわち、チャンバ本体７１から上方に離間した位置を「開放位置」と呼ぶ。また、図１０および図１１におけるチャンバ蓋部７３の位置、すなわち、チャンバ蓋部７３がチャンバ本体７１の開口を閉塞して内部空間７０を形成する位置を「閉塞位置」と呼ぶ。

基板９がチャンバ７内へと搬入される際には、図示省略のアームに保持された基板９が、図１２に示す開放位置に位置するチャンバ蓋部７３へと近づき、複数のリフトピン４１のフック部４１２上に基板９を載置する。続いて、蓋部移動機構７４により、チャンバ蓋部７３が下方へと移動して閉塞位置に位置する。チャンバ蓋部７３の下降の過程において、図１１に示すように、受け渡し位置に位置する複数のリフトピン４１のフック部４１２から基板保持部２の複数の基板支持部２２（図５参照）へと基板９が受け渡される。

そして、複数のリフトピン４１のフック部４１２が基板９から離れると、複数のリフトピン回転機構４３によりリフトピン４１がそれぞれ９０°回転する。これにより、複数のフック部４１２が基板９の下方から基板９の外周縁よりも径方向外側へと移動する。その後、リフトピン移動機構４２により、複数のリフトピン４１が上昇して図１０に示す退避位置に位置する。すなわち、チャンバ蓋部７３が閉塞位置に位置し、リフトピン４１が退避位置に位置する場合に、リフトピン４１は図１０に示すように上部環状空間７３２に格納される。

次に、基板処理装置１における基板９の処理の流れを図１３を参照しつつ説明する。基板処理装置１では、まず、図１２に示す複数のリフトピン４１により基板９を保持したチャンバ蓋部７３が、開放位置から図１１に示す閉塞位置へと下降する。これにより、チャンバ７の内部空間７０が形成されるとともに、基板９が複数の基板支持部２２（図５参照）により下側から支持される。内部空間７０が形成されると、ガス供給部６１および吸引部６２が駆動され、内部空間７０が常圧の窒素雰囲気となる。そして、複数のリフトピン４１が退避位置へと上昇し、制御部１１の回転制御部１１３（図２参照）により基板回転機構５が制御されることにより、図１に示すロータ部５２、基板保持部２および基板９の回転が開始される（ステップＳ１１）。基板保持部２では、回転の遠心力が作用することにより、押さえ部本体２３１が回転して、図６に示すように、第２基板当接部２３３にて基板９を上側から押さえる。これにより、基板９が基板保持部２により保持される（ステップＳ１２）。

続いて、温度制御部１１４（図２参照）により加熱部７９が制御されることにより、常圧の内部空間７０において、基板９の加熱が所定の時間だけ行われる（ステップＳ１３）。基板９の加熱が終了すると、液供給制御部１１１により第１処理液供給部３１が制御されることにより、回転中の基板９の上面９１上に、図１に示す第１上部ノズル７５からエッチング液である第１処理液が連続的に供給される。基板９の上面９１の中央部に供給された第１処理液は、基板９の回転により外周部へと拡がり、上面９１全体が第１処理液により被覆される（ステップＳ１４）。また、下部ノズル７６から基板９の下面９２の中央部にも第１処理液が供給され、基板９の回転により外周部へと拡がる。基板９の上面９１上から流れ出る第１処理液、および、基板９の下面９２から流れ出る第１処理液は、吸引部６２により吸引され、下部排出部７７を介してチャンバ７外へと排出される。

第１処理液による基板９の上面９１の被覆が終了すると、圧力制御部１１２によりガス供給部６１および吸引部６２が制御されることにより、チャンバ７の内部空間７０の圧力が増大し、常圧よりも高い所定の圧力（好ましくは、常圧よりも高く、かつ、常圧よりも約０．１ＭＰａ高い圧力以下）となる。また、第１処理液供給部３１および基板回転機構５が制御され、第１処理液供給部３１からの第１処理液の単位時間当たりの供給量（以下、「流量」という。）が減少するとともに基板９の回転数が減少する。チャンバ７の内部空間７０が所定の加圧雰囲気となると、ステップＳ１４よりも低い回転数にて回転中の基板９の上面９１上に、第１処理液が、ステップＳ１４よりも少ない流量にて連続的に供給され、所定の時間だけエッチング処理が行われる（ステップＳ１５）。

ステップＳ１５では、基板９の上面９１が第１処理液にて被覆された後に、チャンバ７の内部空間７０の圧力を増大させて加圧雰囲気とすることにより、第１処理液が、基板９上の微細パターンの間隙（以下、「パターン間隙」という。）に押し込まれる。その結果、第１処理液をパターン間隙に容易に進入させることができる。これにより、パターン間隙内のエッチング処理を適切に行うことができる。また、常圧下に比べて基板９上の第１処理液が気化することを抑制し、基板９の中央部から外周部へと向かうに従って基板９の温度が気化熱により低くなることを抑制することができる。その結果、第１処理液によるエッチング処理中の基板９の上面９１の温度の均一性を向上することができ、基板９の上面９１全体におけるエッチング処理の均一性を向上することができる。また、基板９の下面９２全体におけるエッチング処理の均一性も向上することができる。

上述のように、ステップＳ１５において基板９に対してエッチング処理を行う際の基板９の回転数は、ステップＳ１４において基板９の上面９１を第１処理液にて被覆する際の基板９の回転数よりも小さい。これにより、基板９からの第１処理液の気化がより抑制され、エッチング処理中の基板９の上面９１の温度の均一性をさらに向上することができる。その結果、基板９の上面９１全体におけるエッチング処理の均一性をより一層向上することができる。

続いて、圧力制御部１１２によりガス供給部６１および吸引部６２が制御されることにより、チャンバ７の内部空間７０の圧力が常圧に戻される。そして、第１処理液供給部３１からの第１処理液の供給が停止されるとともに、加熱部７９による基板９の加熱も停止される。

次に、液供給制御部１１１により第２処理液供給部３２が制御されることにより、回転中の基板９の上面９１上に、第１上部ノズル７５から純水である第２処理液が連続的に供給される。第１処理液にて被覆された上面９１の中央部に供給された第２処理液は、基板９の回転により外周部へと拡がり、上面９１上の第１処理液は、径方向外側へと移動して基板９の外周縁から外側へと飛散する。また、下部ノズル７６から基板９の下面９２の中央部に第２処理液が供給され、基板９の回転により外周部へと拡がる。そして、第１上部ノズル７５および下部ノズル７６からの第２処理液の供給が継続されることにより、基板９の上面９１および下面９２のリンス処理が所定の時間だけ行われる（ステップＳ１６）。

基板９の上面９１から飛散した第１処理液および第２処理液は、ロータ部５２の液受面５２３（図９参照）により受けられて下方、すなわち、下部排出部７７へと導かれる。そして、基板９の下面９２からの第２処理液と共に、吸引部６２により吸引され、下部排出部７７を介してチャンバ７外へと排出される。

リンス処理が終了すると、第２処理液供給部３２からの第２処理液の供給が停止され、液供給制御部１１１により第３処理液供給部３３が制御されることにより、回転中の基板９の上面９１上に、第１上部ノズル７５からＩＰＡである第３処理液が連続的に供給される。第２処理液にて被覆された上面９１の中央部に供給された第３処理液は、第２処理液の液膜と基板９の上面９１との間にて基板９の回転により外周部へと拡がり、基板９の上面９１を被覆する。第２処理液の液膜は、基板９の上面９１から離間し、第３処理液の液膜上に位置する。換言すれば、基板９の上面９１上においてＩＰＡ置換処理が行われる（ステップＳ１７）。

続いて、圧力制御部１１２によりガス供給部６１および吸引部６２が制御されることにより、チャンバ７の内部空間７０が所定の加圧雰囲気となる（ステップＳ１８）。内部空間７０の圧力は、好ましくは、常圧よりも高く、かつ、常圧よりも約０．１ＭＰａ高い圧力以下である。これにより、第３処理液をパターン間隙に容易に進入させることができ、パターン間隙内の第２処理液を効率良く第３処理液に置換することができる。

第３処理液の液膜上の第２処理液は、基板９の回転により径方向外側へと移動し、基板９の外周縁から外側へと飛散する。基板９上から飛散した第２処理液は、ロータ部５２の液受面５２３により受けられて下方へと導かれ、吸引部６２により下部排出部７７を介してチャンバ７外へと排出される。

内部空間７０が加圧雰囲気となって所定の時間が経過すると、ガス供給部６１および吸引部６２が制御されることにより、チャンバ７の内部空間７０の圧力が減少し、常圧よりも低い所定の圧力（好ましくは、常圧よりも低く、かつ、約１５ｋＰａ以上の圧力）となる（ステップＳ１９）。また、加熱部７９が制御されることにより、基板９が加熱される。

そして、内部空間７０が所定の減圧雰囲気となった状態で、基板回転機構５が制御されることにより、基板９の回転数が増大し、基板９が高速にて回転する。これにより、基板９の上面９１の第３処理液が径方向外側へと移動し、基板９の外周縁から外側へと飛散する。基板９上から飛散した第３処理液も、ロータ部５２の液受面５２３により受けられて下方へと導かれ、吸引部６２により下部排出部７７を介してチャンバ７外へと排出される。基板処理装置１では、基板９上から第３処理液が除去され、基板９の乾燥処理が終了する（ステップＳ２０）。

ステップＳ２０では、チャンバ７の内部空間７０を減圧雰囲気とした状態で、基板９を回転して基板９の乾燥が行われるため、基板９の乾燥を常圧下に比べて短時間で行うことができる。また、基板９の減圧乾燥が行われている間、加熱部７９による基板９の加熱が並行して行われることにより、基板９の乾燥を促進することができる。

基板９の乾燥が終了すると、基板９の回転が停止され（ステップＳ２１）、チャンバ７の内部空間７０が常圧に戻される。そして、基板保持部２から複数のリフトピン４１へと基板９の受け渡しが行われ、チャンバ蓋部７３が閉塞位置から開放位置へと上昇した後、図示省略のアームにより基板９が搬出される。基板９の処理の流れは、後述する第２ないし第４の実施の形態においても同様である。

以上に説明したように、基板処理装置１では、基板９を保持する基板保持部２、および、基板保持部２が取り付けられたロータ部５２が、密閉空間であるチャンバ７の内部空間７０に配置され、ロータ部５２との間に回転力を発生するステータ部５１が、チャンバ７外においてロータ部５２の周囲に配置される。これにより、チャンバ外に基板を回転させるためのサーボモータ等を設ける装置に比べて、高い密閉性を有する内部空間７０を容易に構成し、当該内部空間７０内にて基板９を容易に回転させることができる。その結果、密閉された内部空間７０における基板９の枚葉処理を容易に実現することができる。また、上記サーボモータ等をチャンバ底部の下方に設ける装置に比べて、チャンバ底部７１１に下部ノズル７６等の様々な構造を容易に設けることができる。

基板処理装置１では、内部空間７０にガスを供給するガス供給部６１、内部空間７０からガスを排出する吸引部６２、および、内部空間７０の圧力を制御する圧力制御部１１２が設けられることにより、様々な雰囲気（例えば、低酸素雰囲気）や様々な圧力下において基板９に対する処理を行うことができる。これにより、基板９の処理に要する時間を短くすることができるとともに、基板９に様々な種類の処理を行うことが可能となる。

上述のように、基板回転機構５では、ロータ部５２が内部空間７０において浮遊状態にて回転する。このため、ロータ部５２を支持する構造を内部空間７０に設ける必要がなく、基板処理装置１を小型化することができるとともに装置構造を簡素化することもできる。また、ロータ部５２と支持構造との摩擦により粉塵等が発生することがないため、内部空間７０の清浄性を向上することができる。さらに、支持構造による摩擦抵抗がロータ部５２に作用しないため、ロータ部５２の高速回転を容易に実現することができる。また、ロータ部５２を、基板９の周囲に形成された環状空間（本実施の形態では、主に下部環状空間７１７）内に配置することにより、蓋突出部７３１の下面を基板９の上面９１に近接させることができ、チャンバ底部７１１の上面を基板９の下面９２に近接させることができる。これにより、内部空間７０の容積が必要以上に大きくなることを防止し、内部空間７０の加圧や減圧を効率良く行うことができる。

基板処理装置１では、上述のように、第１上部ノズル７５がチャンバ蓋部７３に取り付けられることにより、内部空間７０に配置された基板９の上面９１に容易に処理液を供給することができる。また、下部ノズル７６がチャンバ底部７１１に取り付けられることにより、内部空間７０に配置された基板９の下面９２にも容易に処理液を供給することができる。

上述のように、基板処理装置１では、チャンバ蓋部７３から下向きに突出する複数のリフトピン４１により、基板保持部２との間で基板９の受け渡しが行われる。これにより、基板９の受け渡しのための機構をチャンバ７の下側に設ける必要がなくなるため、チャンバ７の下側に他の構造（例えば、超音波洗浄機構）を設ける際に、当該他の構造の配置の自由度を向上することができる。また、チャンバ蓋部７３が、複数のリフトピン４１よりも径方向内側において下方に突出する蓋突出部７３１を備えることにより、チャンバ７を密閉して内部空間７０を形成した状態において、基板９上の処理空間を小さくすることができる。これにより、基板９の上面９１とチャンバ蓋部７３との間に処理液を満たして処理を行う場合に、当該処理を容易に行うことができる。また、基板９の処理時には、リフトピン４１が上部環状空間７１７に格納されるため、基板９上から流れ出る処理液がリフトピン４１に衝突して跳ね返り、基板９に付着してしまうことが防止される。

上述のように、基板保持部２では、各基板支持部２２が、基板９が第１基板当接部２２３上に載置されることにより、第１待機位置から第１保持位置へと回転して基板９を下側から支持する。そして、各基板押さえ部２３が、基板回転機構５による回転の遠心力により、第２待機位置から第２保持位置へと回転し、第２基板当接部２３３にて基板９を上側から押さえる。このように、基板保持部２では、基板支持部２２および基板押さえ部２３に機械的に接続されて基板支持部２２および基板押さえ部２３を駆動する駆動機構を設けることなく、密閉された内部空間７０において基板９を容易に保持することができる。これにより、当該駆動機構を設ける場合に比べて、基板処理装置１を小型化することができるとともに装置構造を簡素化することができる。また、当該駆動機構がチャンバ外に設けられて基板保持部に接続される場合に比べて、チャンバ７の内部空間７０の密閉性を向上することができる。

基板保持部２では、各チャック部２１における基板支持部２２の回転軸と基板押さえ部２３の回転軸とが同一の回転軸２５である。これにより、基板保持部２の構造を簡素化することができる。各チャック部２１では、基板支持部２２の周方向両側に隣接して２つの基板押さえ部２３が設けられる。これにより、基板押さえ部２３に作用する回転の遠心力が小さい場合、すなわち、ロータ部５２の回転数が低い場合であっても、各チャック部２１において基板９を上側から強い力で押さえ、基板９を強固に保持することができる。

基板支持部２２では、支持部本体２２１が第１保持位置に位置している状態で、第１基板当接部２２３の第１当接面２２５が、径方向内方に向かうに従って下側へと向かう傾斜面である。第１当接面２２５上に載置された基板９は、自重により第１当接面２２５上を滑り、所定の位置へと移動する。これにより、上下方向および水平方向において、基板９を容易に位置決めすることができる。また、第１基板当接部２２３が、傾斜面である第１当接面２２５により基板９の外縁部に接することにより、第１基板当接部２２３と基板９との接触面積を小さくし、基板９が基板保持部２との接触により汚染される可能性を低減することができる。

基板押さえ部２３では、押さえ部本体２３１が第２保持位置に位置している状態で、第２基板当接部２３３の第２当接面２３５が、径方向内方に向かうに従って上側へと向かう傾斜面である。第２基板当接部２３３が、傾斜面である第２当接面２３５により基板９の外縁部に接することにより、基板９の上面９１に対する第２基板当接部２３３の接触が抑制される。その結果、基板９の上面９１が基板保持部２との接触により汚染される可能性を低減することができる。

基板支持部２２では、第１基板当接部２２３上に基板９が載置された際の第１錘部２２４の移動を制限する第１ストッパ２２２が設けられる。これにより、基板９の上下方向の位置を容易に決定することができる。また、第１ストッパ２２２の上下方向の位置を変更することにより、基板支持部２２により支持される基板９の上下方向の位置を容易に変更することができる。基板押さえ部２３では、押さえ部本体２３１の形状は、第２錘部２３４に作用する遠心力が解除された際に、第２錘部２３４等がチャンバ底部７１１等の周囲の構造に接触しない形状とされる。これにより、基板保持部２およびロータ部５２の回転が停止している状態において、基板押さえ部２３が周囲の構造と干渉することを防止することができる。なお、第２錘部２３４とチャンバ底部７１１等との接触や干渉を防止するために、第２錘部２３４に作用する遠心力が解除された際に、第２錘部２３４の回転範囲（移動範囲）を制限するストッパ（図示省略）が設けられてもよい。

基板処理装置１では、ロータ部５２が、基板９の外周縁から飛散する処理液を受けて下方へと導く液受面５２３を備える。これにより、基板９から飛散した処理液が跳ね返って基板９に付着することを抑制することができる。また、基板９から飛散した処理液を、内部空間７０の下部へと速やかに導き、チャンバ７外に迅速に排出することができる。基板処理装置１では、さらに、ロータ部５２の液受面５２３が、基板９の上面９１よりも上側に広がるとともに下方に向かうに従って径方向外側に向かうことにより、基板９から飛散した処理液が跳ね返ることをより一層抑制することができる。また、基板９から飛散した処理液をチャンバ７外にさらに迅速に排出することができる。

上述のように、ロータ部５２では、液受面５２３の上側にて径方向内側に向かって突出する環状突出部５２４が設けられる。これにより、液受面５２３よりも上方に処理液が飛散することを抑制することができる。その結果、基板９から飛散した処理液が、チャンバ側壁部７１２の内周面７１３やチャンバ蓋部７３の下面に付着することを抑制することができる。また、処理液が液受面５２３から基板９上まで跳ね返って基板９に付着することを抑制することもできる。

基板処理装置１では、図１４に示すように、チャンバ蓋部７３がチャンバ本体７１から上方に離間した状態で、チャンバ蓋部７３とチャンバ本体７１との間に挿入されたスキャンノズル３５から基板９の上面９１に処理液が供給されてもよい。スキャンノズル３５は、図示省略の処理液供給部に接続されて連続的に処理液を吐出しつつ、回転中の基板９の上方にて水平方向における往復移動を繰り返す。このように、基板処理装置１では、チャンバ７を開放した状態で、スキャンノズル３５を用いた基板処理を行うこともできる。この場合も、基板９から飛散した処理液は、ロータ部５２の液受面５２３により受けられて下方へと導かれる。これにより、基板９から飛散した処理液が跳ね返って基板９に付着することを抑制することができる。また、基板９から飛散した処理液を、チャンバ７外に迅速に排出することができる。なお、スキャンノズル３５の上下方向の位置は、基板処理の種類等に応じて適宜変更されてよい。

図１に示す基板処理装置１では、所定枚数の基板９の処理（上述のステップＳ１１〜Ｓ２１に示す処理やスキャンノズル３５による処理）が終了すると、チャンバ７内の洗浄処理が行われる。図１５は、チャンバ７内の洗浄処理の流れを示す図である。基板処理装置１では、まず、図１６に示すように、基板保持部２が基板９を保持しない状態で、チャンバ蓋部７３によりチャンバ本体７１の上部開口が閉塞されて内部空間７０が形成される。図１６では、基板保持部２等の側面を図示する（図１７においても同様）。

続いて、制御部１１の液供給制御部１１１（図２参照）により第２処理液供給部３２が制御され、チャンバ７の内部空間７０に純水である第２処理液３２０が供給される。基板処理装置１では、吸引部６２（図１参照）が停止されているため、第２処理液供給部３２からの第２処理液３２０は、チャンバ７の内部空間７０に貯溜される（ステップＳ３１）。

内部空間７０において、ロータ部５２および基板保持部２の全体が第２処理液３２０に浸漬すると、第２処理液供給部３２からの第２処理液３２０の供給が停止される。このとき、基板保持部２およびロータ部５２の上方の環状凹部７３２にはガスが存在している。そして、ロータ部５２および基板保持部２の全体が第２処理液３２０に浸漬した状態で、回転制御部１１３（図２参照）により基板回転機構５が制御され、ロータ部５２および基板保持部２が回転する。これにより、内部空間７０の第２処理液３２０が攪拌され、チャンバ７内の洗浄処理が行われる（ステップＳ３２）。

具体的には、ロータ部５２および基板保持部２により攪拌された第２処理液３２０により、チャンバ７の内面に付着している他の処理液や異物が除去される。環状凹部７３２におけるチャンバ側壁部７１２の内周面７１３、チャンバ蓋部７３の下面および蓋突出部７３１の外周面７３３も、攪拌された第２処理液３２０により洗浄される。なお、基板保持部２の回転は、ステップＳ３１と並行して、あるいは、ステップＳ３１よりも前に開始されてもよい。

ステップＳ３２では、ロータ部５２および基板保持部２は、周方向の一方向のみに回転してもよいが、好ましくは、周方向の一方向に回転した後、他方向に回転する。例えば、ロータ部５２および基板保持部２が、反時計回りに所定時間だけ回転した後、時計回りに所定時間だけ回転する。

チャンバ７内の洗浄が終了すると、吸引部６２により、内部空間７０内の第２処理液３２０が、チャンバ７の内面から除去された異物等と共にチャンバ７外に排出される（ステップＳ３３）。そして、ガス供給部６１および吸引部６２が制御されることにより、内部空間７０が所定の減圧雰囲気となる（ステップＳ３４）。内部空間７０の圧力は、好ましくは、常圧よりも低く、かつ、約１５ｋＰａ以上である。また、加熱部７９が制御されることにより、チャンバ７の内面、および、チャンバ７内の各構成が加熱される。

その後、内部空間７０が所定の減圧雰囲気となった状態で、基板回転機構５が制御されてロータ部５２の回転数が増大し、ロータ部５２および基板保持部２が高速にて回転する。これにより、ロータ部５２および基板保持部２に付着している第２処理液３２０が周囲へと飛散し、内部空間７０の下部へと導かれ、吸引部６２によりチャンバ７外へと排出される。基板処理装置１では、チャンバ７の内面、および、チャンバ７内の各構成上から第２処理液が除去されて乾燥処理が終了する（ステップＳ３５）。

乾燥処理が終了すると、ロータ部５２および基板保持部２の回転が停止され、チャンバ７の内部空間７０が常圧に戻されて、チャンバ７内の洗浄処理が終了する。ステップＳ３１〜Ｓ３５に示すチャンバ７内の洗浄処理の流れは、後述する第２ないし第４の実施の形態においても同様である。

以上に説明したように、基板処理装置１では、基板９を保持しない状態の基板保持部２を、チャンバ７の内部空間７０に貯溜された第２処理液３２０中において回転させることにより、チャンバ７内を容易に洗浄することができる。また、上述のように、チャンバ７内の洗浄は、チャンバ７が密閉された状態で行われるため、洗浄中に第２処理液３２０等がチャンバ７外へと飛散することを防止することができる。

上述のように、ステップＳ３２において、ロータ部５２および基板保持部２を、周方向の一方向に回転した後、他方向に回転することにより、チャンバ７内の第２処理液３２０の流れの方向や速度を変更することができる。その結果、一様な流れでは除去が容易でない異物等も除去することができ、チャンバ７内の洗浄効率を向上することができる。

ステップＳ３５では、チャンバ７の内部空間７０を減圧雰囲気とした状態で、ロータ部５２および基板保持部２を回転して乾燥処理が行われる。これにより、常圧下に比べて短時間で乾燥処理を行うことができる。また、チャンバ７内の減圧乾燥が行われている間、加熱部７９による加熱が並行して行われることにより、チャンバ７内の乾燥を促進することができる。なお、チャンバ７内の乾燥が比較的短い時間内に完了するのであれば、常圧下で乾燥処理が行われてもよい。

基板処理装置１では、基板保持部２が取り付けられるロータ部５２が、ステータ部５１との間に働く磁力により、内部空間７０において浮遊状態にて回転する。このため、上述のように、ロータ部５２と支持構造との摩擦による粉塵等が発生することが防止され、また、ロータ部５２の高速回転が容易に実現される。その結果、チャンバ７内の洗浄処理を効率的に行うことができる。

ステップＳ３２では、ロータ部５２および基板保持部２の回転は、必ずしも、ロータ部５２および基板保持部２の全体が第２処理液３２０に浸漬した状態で行われる必要はない。基板処理装置１では、基板保持部２の少なくとも一部が第２処理液３２０に浸漬した状態で、基板保持部２が回転されることによりチャンバ７内の洗浄処理が行われる。この場合であっても、上記と同様に、チャンバ７内を容易に洗浄することができる。

ステップＳ３２では、また、図１７に示すように、第２処理液３２０が内部空間７０を満たす状態でロータ部５２および基板保持部２が回転されることにより、チャンバ７内の洗浄が行われてもよい。この場合、ステップＳ３１において、例えば、チャンバ蓋部７３がチャンバ本体７１から僅かに上方に離間した状態で第２処理液３２０が供給され、チャンバ本体７１の上部開口の極近傍まで第２処理液３２０が供給される。そして、第２処理液３２０の供給を停止し、チャンバ蓋部７３によりチャンバ本体７１の上部開口を閉塞することにより、内部空間７０に第２処理液３２０が満たされる。第２処理液３２０が内部空間７０を満たす状態で洗浄処理が行われることにより、チャンバ７の内面全体を、第２処理液３２０と確実に接触させて容易に洗浄することができる。

図１８は、本発明の第２の実施の形態に係る基板処理装置１ａの一部を拡大して示す断面図である。基板処理装置１ａは、ロータ部５２が保護壁５２５を備える点を除き、図１に示す基板処理装置１と同様の構成を備える。以下の説明では、対応する構成に同符号を付す。

保護壁５２５は、基板９および基板保持部２の複数のチャック部２１と永久磁石５２１との間に配置される薄い筒状の部材である。保護壁５２５の上端５２６は、チャンバ蓋部７３近傍に位置し、チャンバ蓋部７３の下面と微小間隙を介して対向する。保護壁５２５の下端５２７は、チャンバ底部７１１近傍に位置し、チャンバ底部７１１の上面と微小間隙を介して対向する。保護壁５２５の下端５２７は、チャンバ側壁部７１２近傍に位置し、チャンバ側壁部７１２の内周面７１３と微小間隙を介して対向してもよい。すなわち、保護壁５２５の下端５２７は、チャンバ本体７１の内面と微小間隙を介して対向する。保護壁５２５により、ロータ部５２の永久磁石５２１が基板９から隔離される。

保護壁５２５の上下方向における中央部の内周面は、基板９の外周縁と径方向に対向して基板９の外周縁から飛散する処理液を受ける筒状の液受面５２３となっている。換言すれば、保護壁５２５の上端５２６と下端５２７との間に液受面５２３が設けられる。液受面５２３は、上述のように、上下方向に関して基板９の上面９１よりも上側に広がり、基板９の下面９２よりも下側にも広がる。また、液受面５２３は、下方に向かうに従って径方向外側に向かう傾斜面であり、基板９から受けた処理液を下部排出部７７に向けて下方へと導く。

保護壁５２５の内周面のうち液受面５２３よりも上側の部位５２８は、上下方向に略平行に広がる円筒面である。保護壁５２５の内周面のうち永久磁石５２１よりも下側の部位５２９も、上下方向に略平行に広がる円筒面であり、液受面５２３の下端に連続して液受面５２３が基板９から受けた処理液を下方へと導く。

基板処理装置１ａでは、上述のように、保護壁５２５により永久磁石５２１が基板９から隔離されるため、仮に基板９が破損したとしても、基板９の破片が、永久磁石５２１の表面上の被膜（すなわち、フッ素樹脂のコーティングにより形成された被膜）や永久磁石５２１に衝突することを防止することができる。その結果、基板９の破片による永久磁石５２１および上記被膜の損傷を防止することができる。

図１９は、本発明の第３の実施の形態に係る基板処理装置１ｂの一部を拡大して示す断面図である。図１９では、チャック部２１が設けられる位置から周方向に僅かにずれた位置における断面を示す。また、チャック部２１も二点鎖線にて併せて描いている。基板処理装置１ｂでは、図１に示すステータ部５１およびロータ部５２に代えて、ステータ部５１およびロータ部５２とは形状が異なるステータ部５１ａおよびロータ部５２ａが設けられる。また、チャンバ側壁部７１２の形状も図１に示すものと異なる。その他の構成は、図１に示す基板処理装置１とほぼ同様であり、以下の説明では、対応する構成に同符号を付す。

図１９に示すように、ロータ部５２ａは環状であり、下面５３１と、内周面５３２と、上面５３３とを備える。下面５３１は、水平方向に広がる略円環面である。内周面５３２は、下面５３１の内周縁から中心軸Ｊ１（図１参照）に略平行に上方に広がる略円筒面である。上面５３３は、内周面５３２の上端縁から径方向外方かつ下方に広がり、下面５３１の外周縁に至る。上面５３３は、径方向外側に向かうに従って漸次下方に向かう滑らかな傾斜面である。ロータ部５２ａの上面５３３の内周縁、すなわち、内周面５３２の上端縁は、チャック部２１が設けられる部位を除き、基板９の上面９１の外周縁に接する。チャック部２１が設けられる部位では、ロータ部５２ａの内周部に凹部が形成され、当該凹部にチャック部２１が収容される。

チャンバ側壁部７１２は、ロータ部５２ａの上面５３３と所定の間隙（後述する環状の流路５３４）を挟んで離間した状態で上面５３３の上方を覆う環状の流路形成部７１５を備える。流路形成部７１５は、ロータ部５２ａの上面５３３と対向する下面７１６を有し、下面７１６は、ロータ部５２ａの上面５３３のおよそ全体に沿うように配置される。流路形成部７１５の下面７１６も、ロータ部５２ａの上面５３３と同様に、径方向外側に向かうに従って漸次下方に向かう滑らかな傾斜面である。流路形成部７１５の下面７１６とロータ部５２ａの上面５３３との間には、環状の流路５３４が形成される。ロータ部５２ａの上面５３３の内周縁と流路形成部７１５の下面７１６の内周縁との間には、流路５３４の上部開口であるスリット状の環状開口５３５が形成される。ステータ部５１ａは、ロータ部５２ａの径方向外側から流路形成部７１５の上側に亘って設けられてロータ部５２ａの上方を覆う。

基板処理装置１ｂでは、上述のように、ロータ部５２ａの上面５３３の内周縁が、基板９の上面９１の外周縁に接しており、ロータ部５２ａの上面５３３が基板９の上面９１に連続する。このため、基板９の回転により基板９の上面９１上を径方向外方へと移動する処理液が、表面張力等により基板９の上面９１の外周縁にて留まることなく、環状開口５３５を介して流路５３４へと滑らかに導かれ、流路５３４により内部空間７０の下方に設けられた下部排出部７７へと導かれる。

このように、基板９の上面９１の外周縁から径方向外方へと移動する処理液が、流路５３４に流入して下部排出部７７へと導かれることにより、基板９の上面９１上から除去された処理液が跳ね返って基板９に付着することを抑制することができる。また、基板９上から除去された処理液を、内部空間７０の下部からチャンバ７外に迅速に排出することができる。さらに、流路形成部７１５の下面７１６が、径方向外側に向かうに従って漸次下方に向かう滑らかな傾斜面であるため、処理液が跳ね返って基板９に付着することを、より一層抑制することができる。また、第３の実施の形態においては、第１の実施の形態における上部環状空間７３２に相当する部分の容積を低減することができる。その結果、内部空間７０の容積を低減することができ、内部空間７０の加圧や減圧を効率良く行うことができる。

基板処理装置１ｂでは、ロータ部５２ａの上面５３３の内周縁は、必ずしも、基板９の上面９１の外周縁に接する必要はない。回転する基板９の上面９１上の処理液が、表面張力等により基板９の上面９１の外周縁にて留まることなく、流路５３４へと滑らかに導かれるのであれば、ロータ部５２ａの上面５３３の内周縁は、基板９の上面９１の外周縁に近接して配置されてもよい。例えば、ロータ部５２ａの上面５３３の内周縁は、基板９の上面９１の外周縁よりも僅かに径方向外側に離間して、あるいは、僅かに下方に離間して配置されてもよい。

なお、流路形成部７１５は、必ずしもチャンバ側壁部７１２に設けられる必要はなく、チャンバ蓋部７３に設けられてもよい。あるいは、流路形成部７１５の径方向内側の部位がチャンバ蓋部７３に設けられ、径方向外側の部位がチャンバ側壁部７１２に設けられてもよい。換言すれば、流路形成部７１５は、チャンバ７に設けられていればよい。

図２０は、本発明の第４の実施の形態に係る基板処理装置１ｃを示す断面図である。図２０では、図１に示すチャック部２１およびロータ部５２に代えて、チャック部２１およびロータ部５２とは構造が異なるチャック部２１ａおよびロータ部５２ｂが設けられる。また、ステータ部５１の下方に液回収部８が設けられており、チャンバ７の形状が図１に示すものと異なる。液回収部８は、後述するように、それぞれが処理液を一時的に貯溜可能な第１液受部８１、第２液受部８２および第３液受部８３等を備える。その他の構成は、図１に示す基板処理装置１とほぼ同様であり、以下の説明では、対応する構成に同符号を付す。図２０では、図１に示す第１処理液供給部３１、第２処理液供給部３２、第３処理液供給部３３、ガス供給部６１および蓋部移動機構７４等の構成の図示を省略し、基板保持部２等は側面を図示する（図２１および図２２においても同様）。

基板処理装置１ｃでは、基板保持部２の複数のチャック部２１ａが、略円筒状のロータ部５２ｂの下側に取り付けられる。複数のチャック部２１ａは、基板９の外縁部を上下から挟持する。複数のチャック部２１ａにより保持される基板９は、ロータ部５２ｂの下方に配置され、基板９の上面９１は、ロータ部５２ｂの下端よりも下側に位置する。なお、ロータ部５２ｂには、上述の液受面５２３（図９参照）は設けられない。

チャンバ蓋部７３によりチャンバ本体７１の上部開口が閉塞されて内部空間７０が形成された状態では、チャンバ蓋部７３の略円柱状の蓋突出部７３１が、ロータ部５２ｂの略円筒状の内周面５２２よりも径方向内側に位置する。蓋突出部７３１は、基板保持部２および基板９の上方に位置し、蓋突出部７３１の外周面７３３が、ロータ部５２の内周面５２２と近接しつつ径方向に対向する。

チャンバ底部７１１は、基板９の下面９２に上下方向に対向する略円板状の中央部７１１ａと、中央部７１１ａの周囲にて中央部７１１ａよりも下方に位置する段差部７１１ｂとを備える。中央部７１１ａに設けられた下部ノズル７６の周囲には、ガス供給部６１（図１参照）に接続される断面が円環状の下部ノズル７８ａが設けられる。段差部７１１ｂは、基板回転機構５のステータ部５１の下方に位置する。チャンバ側壁部７１２は、チャンバ底部７１１の段差部７１１ｂの外周縁から上方に広がる。これにより、チャンバ７の内部空間７０がステータ部５１の下部に広がる。

基板処理装置１ｃでは、チャンバ底部７１１の段差部７１１ｂとチャンバ側壁部７１２とにより、基板９から飛散する処理液を受ける環状の第１液受部８１が形成される。第１液受部８１は、内部空間７０においてステータ部５１の下方に位置し、基板９の周囲から下側へと広がる。第１液受部８１は、基板９の周囲に位置する環状の開口（以下、「液受開口８０」という）を有する。基板９から飛散した処理液は、液受開口８０を介して第１液受部８１内へと移動し、第１液受部８１により受けられて一時的に貯溜される。

第１液受部８１の底部には、第１液受排出部８１１が設けられ、第１回収部８１２が第１液受排出部８１１を介して第１液受部８１に接続される。第１液受部８１にて受けられた処理液は、第１液受部８１内に一時的に貯溜され、第１回収部８１２により吸引されることにより、チャンバ７外へと排出されて回収される。なお、基板９の下面９２等に供給されてチャンバ底部７１１の中央部７１１ａに落下した処理液は、中央部７１１ａに設けられた下部排出部７７を介して吸引部６２により吸引される。

第１液受部８１の内部には、基板９から飛散する処理液を受ける他の液受部である第２液受部８２が設けられる。さらに、第２液受部８２の内部には、基板９から飛散する処理液を受ける他の液受部である第３液受部８３が設けられる。第２液受部８２および第３液受部８３はそれぞれ、内部空間７０においてステータ部５１の下方に位置する環状の部材である。第２液受部８２の上面は、基板９から飛散する処理液を受けて下方に誘導するための傾斜面（円錐面）となっており、第３液受部８３の上面も同様に、基板９から飛散する処理液を受けて下方に誘導するための傾斜面（円錐面）となっている。第２液受部８２および第３液受部８３の上記傾斜面は、上下方向に重なるように配置される。第２液受部８２の底部には、第２液受排出部８２１が設けられ、第２回収部８２２が第２液受排出部８２１を介して第２液受部８２に接続される。また、第３液受部８３の底部には、第３液受排出部８３１が設けられ、第３回収部８３２が第３液受排出部８３１を介して第３液受部８３に接続される。さらに、第２液受部８２には、液受部昇降機構８２３が接続され、第３液受部８３には、他の液受部昇降機構８３３が接続される。液受部昇降機構８２３，８３３により、第２液受部８２および第３液受部８３は、互いの上面が接触しないように上下方向に移動する。

液回収部８では、図２０に示す状態（以下、「第１液受状態」という。）から、液受部昇降機構８２３が駆動されることにより、第３液受部８３が移動することなく、第２液受部８２が図２１に示す位置まで上昇する。以下、図２１に示す液回収部８の状態を「第２液受状態」という。図２１では、吸引部６２の図示を省略している（図２２においても同様）。第２液受状態では、第２液受部８２が、第１液受部８１の内部において基板９の周囲から下側へと広がっており、基板９から飛散した処理液は、液受開口８０を介して第２液受部８２内へと移動し、第２液受部８２により受けられて一時的に貯溜される。第２液受部８２にて受けられた処理液は、第２回収部８２２により吸引されることにより、チャンバ７外へと排出されて回収される。

また、液回収部８では、図２１に示す第２液受状態から、液受部昇降機構８３３が駆動されることにより、第３液受部８３が図２２に示す位置まで上昇する。以下、図２２に示す液回収部８の状態を「第３液受状態」という。第３液受状態では、第３液受部８３が、第２液受部８２の内部において基板９の周囲から下側へと広がっており、基板９から飛散した処理液は、液受開口８０を介して第３液受部８３内へと移動し、第３液受部８３により受けられて一時的に貯溜される。第３液受部８３にて受けられた処理液は、第３回収部８３２により吸引されることにより、チャンバ７外へと排出されて回収される。

このように、基板処理装置１ｃでは、液受部昇降機構８２３，８３３により、第２液受部８２および第３液受部８３が上下方向に移動されることにより、第１液受部８１による処理液の受液と、第２液受部８２による処理液の受液と、第３液受部８３による処理液の受液とが選択的に切り替えられる。そして、第１液受部８１、第２液受部８２および第３液受部８３にてそれぞれ受けられた処理液は、処理液排出部である第１回収部８１２、第２回収部８２２および第３回収部８３２によりチャンバ７外に排出される。

上述のステップＳ１１〜Ｓ２１に示す基板処理では、例えば、ステップＳ１５のエッチング処理とステップＳ１６のリンス処理との間において、液回収部８を図２１に示す第２液受状態として、基板９の回転数が増大される。これにより、エッチング液である第１処理液が基板９上から飛散し、第２液受部８２により受けられて第２回収部８２２により回収される。第２回収部８２２により回収された第１処理液は、不純物の除去等が行われた後、基板処理装置１ｃにおける基板処理等に再利用される。

続いて、液受部昇降機構８３３が駆動されて液回収部８が図２２に示す第３液受状態とされた後、ステップＳ１６のリンス処理が行われることにより、純水である第２処理液が、基板９上に残っている第１処理液と共に基板９上から飛散し、第３液受部８３により受けられて第３回収部８３２により回収される。また、ステップＳ１７，Ｓ１８において、基板９上から飛散した第２処理液も、第３液受部８３により受けられて第３回収部８３２により回収される。第３回収部８３２により回収された処理液は、廃棄される。

次に、液受部昇降機構８２３，８３３が駆動されて液回収部８が第１液受状態とされた後、ステップＳ２０の乾燥処理が行われることにより、ＩＰＡである第３処理液が基板９上から飛散し、第１液受部８１により受けられて第１回収部８１２により回収される。第１回収部８１２により回収された第３処理液は、不純物の除去等が行われた後、基板処理装置１ｃにおける基板処理等に再利用される。

以上に説明したように、基板処理装置１ｃでは、基板保持部２に保持される基板９の上面９１が、ロータ部５２ｂの下端よりも下側に位置する。これにより、基板９上から飛散する処理液が、ロータ部５２ｂに衝突することを抑制することができる。その結果、ロータ部５２ｂから基板９への処理液の跳ね返りを抑制しつつ処理液をチャンバ７外に容易に排出することができる。

上述のように、基板処理装置１ｃでは、チャンバ７の内部空間７０にてステータ部５１の下方に位置する第１液受部８１が設けられ、第１液受部８１にて受けられて一時的に貯溜された処理液が、第１回収部８１２によりチャンバ７外に排出される。これにより、チャンバ７が密閉された状態において多量の処理液を使用する処理が行われた場合であっても、基板９から飛散した処理液を基板９から離れた位置にて一時的に貯溜し、当該処理液が基板９に再付着することを防止しつつ処理液をチャンバ７外に容易に排出することができる。

また、液回収部８では、第１液受部８１の内部に第２液受部８２が設けられ、第２液受部８２を上下方向に移動することにより、第１液受部８１による処理液の受液と、第２液受部８２による処理液の受液とが、選択的に切り替えられる。これにより、複数種類の処理液を個別に回収することが可能となり、処理液の回収効率を向上することができる。さらに、第２液受部８２の内部に第３液受部８３が設けられ、第３液受部８３を第２液受部８２とは独立して上下方向に移動可能とすることにより、第１液受部８１による処理液の受液と、第２液受部８２による処理液の受液と、第３液受部８３による処理液の受液とが、選択的に切り替えられる。その結果、処理液の回収効率をより一層向上することができる。液回収部８では、第１液受部８１、第２液受部８２および第３液受部８３が上下方向に互いに重なり合う（すなわち、平面視において重なる）ように配置され、液回収部８全体は、ステータ部５１の下方に配置される。このように、ステータ部５１の下方の空間を効率良く利用することにより、基板処理装置１ｃを小型化することができる。

基板処理装置１ｃでは、チャンバ蓋部７３の蓋突出部７３１がロータ部５２ｂの内周面５２２よりも径方向内側に位置し、蓋突出部７３１の外周面７３３が、ロータ部５２の内周面５２２と径方向に対向する。これにより、仮に基板９が破損したとしても、基板９の破片が、広い範囲に飛散することを抑制することができる。なお、蓋突出部７３１は、中心軸Ｊ１を中心とする略円筒状であってもよい。

以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。

例えば、基板回転機構５のステータ部５１，５１ａおよびロータ部５２，５２ａ，５２ｂの形状および構造は、様々に変更されてよい。基板保持部２のチャック部２１，２１ａの構造や、ロータ部への取付位置も、様々に変更されてよい。例えば、チャック部がロータ部の上部に取り付けられ、基板９の下面９２が、ロータ部の上端よりも上側に位置する状態で、基板９が基板保持部２に保持されてもよい。

図４に示すチャック部２１では、基板支持部２２の回転軸と基板押さえ部２３の回転軸とは、必ずしも同一の回転軸である必要はなく、基板支持部２２と各基板押さえ部２３とが、個別に回転軸を有していてもよい。また、基板支持部２２に隣接して１つ、または、３つ以上の基板押さえ部２３が設けられてもよい。

上述のロータ部は、必ずしも浮遊状態にて回転する必要はなく、チャンバ７の内部空間７０にロータ部を機械的に支持するガイド等の構造が設けられ、当該ガイドに沿ってロータ部が回転してもよい。

図９に示すロータ部５２では、基板９からの処理液が、液受面５２３よりも上方にあまり飛散しないのであれば、必ずしも環状突出部５２４が設けられる必要はない。また、液受面５２３は、必ずしも下方に向かうに従って径方向外側に向かう傾斜面である必要はなく、例えば、上下方向に略平行な円筒面であってもよい。図１９に示す基板処理装置１ｂでは、ロータ部５２ａと流路形成部７１５との間に流路５３４が形成されるのであれば、流路形成部７１５の下面７１６は、必ずしも径方向外側に向かうに従って漸次下方に向かう滑らかな傾斜面である必要はなく、様々な形状であってよい。

図２０に示す基板処理装置１ｃでは、複数種類の処理液を個別に回収する必要がない場合、第２液受部８２および第３液受部８３は省略されてもよい。また、チャンバ７が密閉された状態において多量の処理液を使用する処理が行われた場合であっても、基板９から飛散した処理液が基板９に再付着することを抑制しつつチャンバ７外に排出することができるのであれば、第１液受部８１も省略されてよい。

上述の基板処理装置では、チャンバ７に対する基板９の搬出入は、上述の基板移動機構４以外の様々な機構により行われてよい。また、チャンバ蓋部７３では、蓋突出部７３１は必ずしも設けられなくてよい。

ステップＳ１１〜Ｓ２１の処理では、ステップＳ１３における加熱部７９による基板９の加熱は、チャンバ７の内部空間７０が減圧雰囲気となった状態で行われてもよい。これにより、基板９から周囲のガスへの熱の移動が抑制され、基板９を常圧下に比べて短時間で加熱することができる。また、加熱部７９はヒータには限定されない。例えば、チャンバ底部７１１およびチャンバ蓋部７３が、石英等の透光性を有する部材により形成され、チャンバ底部７１１およびチャンバ蓋部７３を介して光照射部から基板９に光が照射されることにより、基板９が加熱されてもよい。

ステップＳ１４における第１処理液による基板９の上面９１の被覆は、チャンバ７の内部空間７０が減圧雰囲気となった状態で行われてもよい。これにより、第１処理液が上面９１上にて中央部から外周部へと迅速に拡がるため、第１処理液による基板９の上面９１の被覆を常圧下に比べて短時間で行うことができる。また、基板９上のパターン間隙に存在するガスの量が常圧下に比べて減少するため、基板９の上面９１上に供給された第１処理液がパターン間隙に容易に進入する。これにより、パターン間隙内のエッチング処理をさらに適切に行うことができる。

ステップＳ１６では、チャンバ７の内部空間７０を減圧雰囲気とした状態で、第２処理液による基板９の上面９１の被覆が行われた後、内部空間７０の圧力が常圧に戻されてもよい。これにより、第２処理液が上面９１上にて中央部から外周部へと迅速に拡がり、第１処理液の第２処理液への置換、および、第２処理液による基板９の上面９１の被覆を常圧下に比べて短時間で行うことができる。また、第２処理液による基板９の上面９１の被覆後に内部空間７０の圧力を増大させることにより、第２処理液がパターン間隙に押し込まれる。その結果、第２処理液をパターン間隙に容易に進入させることができ、第１処理液の第２処理液への置換をより確実に行うことができる。

ステップＳ１６では、チャンバ７の内部空間７０を加圧雰囲気とした状態で、基板９のリンス処理が行われてもよい。これにより、常圧下に比べて基板９上の第２処理液が気化することを抑制し、基板９の中央部から外周部へと向かうに従って基板９の温度が気化熱により低くなることを抑制することができる。その結果、第２処理液によるリンス処理において、基板９の上面９１の温度の均一性を向上することができ、基板９の上面９１全体におけるリンス処理の均一性を向上することができる。また、基板９の下面９２全体におけるリンス処理の均一性も向上することができる。

ステップＳ１７における第３処理液による基板９の上面９１の被覆は、チャンバ７の内部空間７０が減圧雰囲気となった状態で行われてもよい。これにより、第３処理液が上面９１上にて中央部から外周部へと迅速に拡がるため、第３処理液による基板９の上面９１の被覆を常圧下に比べて短時間で行うことができる。

基板９に対する処理では、基板９の下面９２に対する処理液の供給は必ずしも行われなくてもよい。また、上述の基板処理装置では、基板９に対して様々な処理液が供給され、ステップＳ１１〜Ｓ２１に示す処理以外の様々な処理が行われてよい。また、チャンバ７の内部空間７０の雰囲気も様々に変更されてよい。

ステップＳ３１〜Ｓ３５では、純水以外の処理液（例えば、希塩酸や過酸化水素水）がチャンバ７の内部空間７０に貯溜され、当該処理液によりチャンバ７内の洗浄処理が行われてもよい。また、純水以外の処理液による洗浄処理の後、純水を処理液として、ステップＳ３１〜Ｓ３５の洗浄処理が再度行われてもよい。さらに、ステップＳ３１〜Ｓ３５にて使用される処理液は、図１に示す第１処理液供給部３１や第３処理液供給部３３により第１上部ノズル７５を介してチャンバ７内に供給されてもよく、あるいは、図１４に示すスキャンノズル３５や他のノズルを介してチャンバ７内に供給されてもよい。

上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。

１，１ａ〜１ｃ 基板処理装置
２ 基板保持部
５ 基板回転機構
７ チャンバ
９ 基板
１１ 制御部
３１ 第１処理液供給部
３２ 第２処理液供給部
３３ 第３処理液供給部
３５ スキャンノズル
５１，５１ａ ステータ部
５２，５２ａ，５２ｂ ロータ部
６２ 吸引部
７０ 内部空間
８１２ 第１回収部
８２２ 第２回収部
８３２ 第３回収部
Ｊ１ 中心軸
Ｓ１１〜Ｓ２１，Ｓ３１〜Ｓ３５ ステップ

Claims (6)

1. 基板を処理する基板処理装置であって、
   密閉された内部空間を形成するチャンバと、
   前記チャンバの前記内部空間に配置されて基板を保持可能な基板保持部と、
   上下方向を向く中心軸を中心として前記基板を前記基板保持部と共に回転する基板回転機構と、
   前記チャンバ内に処理液を供給する処理液供給部と、
   前記基板回転機構および前記処理液供給部を制御する制御部と、
   を備え、
   前記基板回転機構が、
   前記チャンバの前記内部空間に配置され、前記基板保持部が取り付けられる環状のロータ部と、
   前記チャンバ外において前記ロータ部の周囲に配置され、前記ロータ部との間に回転力を発生するステータ部と、
   を備え、
   前記制御部による制御により、前記基板保持部が基板を保持しない状態で前記チャンバ内に前記処理液を供給して貯溜し、前記内部空間において前記基板保持部の少なくとも一部が前記処理液に浸漬した状態で前記基板保持部を回転することにより、前記チャンバ内の洗浄処理が行われることを特徴とする基板処理装置。
2. 請求項１に記載の基板処理装置であって、
   前記チャンバ内の洗浄時に、前記処理液が前記内部空間を満たす状態で前記基板保持部が回転することを特徴とする基板処理装置。
3. 請求項１または２に記載の基板処理装置であって、
   前記チャンバ内の洗浄時に、前記基板保持部が、前記中心軸を中心とする周方向の一方向に回転した後、他方向に回転することを特徴とする基板処理装置。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理装置であって、
   前記処理液を前記チャンバ外に排出する処理液排出部と、
   前記内部空間のガスを前記チャンバ外に排出するガス排出部と、
   をさらに備え、
   前記制御部による制御により、前記チャンバ内の洗浄後に、前記内部空間の前記処理液を前記チャンバ外に排出した後、前記内部空間を減圧雰囲気とした状態で前記基板回転機構を回転して前記チャンバ内の乾燥処理が行われることを特徴とする基板処理装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載の基板処理装置であって、
   前記ロータ部が、前記ステータ部との間に働く磁力により、前記内部空間において浮遊状態にて回転することを特徴とする基板処理装置。
6. 基板を処理する基板処理方法であって、
   ａ）チャンバ内の密閉された内部空間に配置された基板保持部が基板を保持しない状態で、前記チャンバ内に処理液を供給して貯溜する工程と、
   ｂ）前記内部空間において前記基板保持部の少なくとも一部が前記処理液に浸漬した状態で前記基板保持部を回転することにより、前記チャンバ内の洗浄処理を行う工程と、
   を備えることを特徴とする基板処理方法。

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