JP2018037550A - 基板処理方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】水平に保持された基板と対向部材との間の雰囲気の酸素濃度および湿度を低減し、かつ、基板と対向部材との間を適切な間隔に保った状態で、基板を処理できる基板処理方法を提供する。【解決手段】水平に保持された基板Ｗの上面に遮断板６が対向配置される。基板Ｗと、遮断板６と、平面視で基板Ｗおよび遮断板６を取り囲む第１ガード４３とによって、外部との雰囲気の行き来が制限された空間Ａが形成される。空間Ａに不活性ガスが供給される。空間Ａを維持しながら遮断板６が基板Ｗに対して相対的に昇降されることによって、基板Ｗの上面と遮断板６との間の間隔が調整される。基板Ｗの上面と遮断板６との間の間隔が調整された後に基板Ｗの上面に有機溶剤等の処理液が供給される。【選択図】図３

Description

この発明は、基板を処理する基板処理方法に関する。処理対象になる基板には、例えば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、ＦＥＤ（Field Emission Display）用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、セラミック基板、太陽電池用基板等の基板が含まれる。
基板を１枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置による基板処理では、例えば、スピンチャックによってほぼ水平に保持された基板に対して薬液が供給される。その後、リンス液が基板に供給され、それによって、基板上の薬液がリンス液に置換される。その後、基板上のリンス液を排除するためのスピンドライ工程が行われる。
図９に示すように、基板の表面に微細なパターンが形成されている場合、スピンドライ工程では、パターンの内部に入り込んだリンス液を除去できないおそれがあり、それによって、乾燥不良が生じるおそれがある。パターンの内部に入り込んだリンス液の液面（空気と液体との界面）は、パターンの内部に形成されるので、液面とパターンとの接触位置に、液体の表面張力が働く。この表面張力が大きい場合には、パターンの倒壊が起こりやすくなる。典型的なリンス液である水は、表面張力が大きいために、スピンドライ工程におけるパターンの倒壊が無視できない。
そこで、水よりも表面張力が低い低表面張力液体であるイソプロピルアルコール（Isopropyl Alcohol: IPA）を供給して、パターンの内部に入り込んだ水をＩＰＡに置換し、その後にＩＰＡを除去することで基板の上面を乾燥させることが考え得る。
ＩＰＡを除去して基板の上面を速やかに乾燥させるためには、基板の上面付近の雰囲気の湿度を低減する必要がある。また、ＩＰＡに溶け込んだ酸素によってパターンが酸化するおそれがあるため、ＩＰＡに溶け込む酸素の量が低減されるように基板の上面付近の雰囲気の酸素濃度を低減しておく必要がある。しかしながら、処理チャンバの内部空間には、スピンチャック等の部材が収容されているため、処理チャンバ内の雰囲気全体の酸素濃度および湿度を充分に低減するのは困難である。
下記特許文献１には、スピンチャックの一部を収容する密閉チャンバ内で水平に保持されたウエハの表面に処理液を供給することができる基板処理装置が開示されている。密閉チャンバは、開口を有するチャンバ本体と、開口を開閉するための蓋部材とを備えており、チャンバ本体と蓋部材との間が液体シール構造によってシールされることによって、密閉チャンバの内部空間が密閉チャンバ外の雰囲気から遮断されている。
チャンバ本体の隔壁に形成された挿通孔には、処理液ノズルが取り付けられたノズルアームが挿通されている。ノズルアームを移動させることで、処理液ノズルをウエハの表面上に移動させることができる。また、蓋部材に固定された中空の回転軸には、処理液上ノズルが挿通されている。密閉チャンバの内部空間が密閉チャンバ外の雰囲気から遮断された状態で、処理液ノズルまたは処理液上ノズルからウエハに処理液を供給することができる。
特開２０１１−２１６６０８号公報
特許文献１の基板処理装置では、チャンバ本体の上部開口を閉塞した状態では、密閉チャンバの内部空間が密閉チャンバ外の雰囲気から遮断されるが、上下方向において基板とチャンバ本体の隔壁との相対位置が固定されている。
そのため、処理液ノズルから基板に処理液を供給する必要がないスピンドライ等において蓋部材と基板との距離を小さくしたい場合や、処理液が跳ね返って蓋部材に付着することを防止するために蓋部材と基板との距離を大きくしたい場合に、対応することができない。
このように、特許文献１の基板処理装置では、基板処理の内容に応じて、基板と蓋部材との間の距離を適切に変更することができない。
そこで、この発明の１つの目的は、水平に保持された基板と対向部材との間の雰囲気の酸素濃度および湿度を低減し、かつ、基板と対向部材との間を適切な間隔に保った状態で、基板を処理できる基板処理方法を提供することである。
この発明は、基板を水平に保持する基板保持工程と、前記水平に保持された基板の上面に対向部材を対向配置する対向配置工程と、前記水平に保持された基板と、前記対向部材と、平面視で前記水平に保持された基板および前記対向部材を取り囲むガードとによって、外部との雰囲気の行き来が制限された空間を形成する空間形成工程と、前記空間に不活性ガスを供給する不活性ガス供給工程と、前記空間を維持しながら前記対向部材を前記水平に保持された基板に対して相対的に昇降させることによって、前記基板の上面と前記対向部材との間の間隔を調整する間隔調整工程と、前記間隔調整工程の後に前記水平に保持された基板の上面に処理液を供給する処理液供給工程とを含む基板処理方法を提供する。
この方法によれば、水平に保持された基板と、基板の上面に対向配置された対向部材と、平面視で基板および対向部材を取り囲むガードとによって、外部との雰囲気の行き来が制限された空間が形成される。この空間に不活性ガスを供給して雰囲気を不活性ガスで置換することによって、基板と対向部材との間の雰囲気の酸素濃度および湿度を速やかに低減することができる。この空間を維持しながら対向部材を基板に対して相対的に昇降させることによって、基板と対向部材との間の雰囲気の酸素濃度および湿度を低減した状態で基板の上面と対向部材との間の間隔を適切に調整することができる。したがって、基板と対向部材との間の雰囲気の酸素濃度および湿度を低減し、かつ、基板と対向部材との間を適切な間隔に保った状態で、基板に処理液を供給して基板を処理することができる。
この発明の一実施形態では、前記間隔調整工程が、前記対向部材の外縁部と前記ガードの内縁部とが対向した状態を維持する工程を含む。この方法によれば、基板の上面と対向部材との間の間隔を調整する際に対向部材の外縁部とガードの内縁部とが対向した状態が維持されるので、基板と対向部材とガードとによって形成された空間と外部との雰囲気の行き来を一層制限できる。
この発明の一実施形態では、前記間隔調整工程が、前記対向部材とともに前記ガードを前記水平に保持された基板に対して相対的に昇降させる工程を含む。この方法によれば、対向部材とともにガードを基板に対して相対的に昇降させることによって、基板、対向部材およびガードによって形成された空間の維持が容易となる。そのため、基板の上面と対向部材との間の間隔の調整の自由度が向上する。
この発明の一実施形態では、前記間隔調整工程が、前記対向部材と前記ガードとを同じ速度で前記水平に保持された基板に対して相対的に昇降させる工程を含む。この方法によれば、対向部材とガードとが同じ速度で基板に対して相対的に昇降されるので、基板と対向部材とガードとによって形成された空間と外部との雰囲気の行き来をより一層制限できる。
この発明の一実施形態では、前記間隔調整工程が、前記対向部材と前記ガードとを同時に前記水平に保持された基板に対して相対的に昇降させる工程を含む。この方法によれば、対向部材とガードとが同時に基板に対して相対的に昇降されるので、基板と対向部材とガードとによって形成された空間と外部との雰囲気の行き来をより一層制限できる。
この発明の一実施形態では、前記間隔調整工程が、前記ガードから前記空間の内方に延びる処理液供給ノズルが前記水平に保持された基板と前記対向部材との間で移動できるように前記水平に保持された基板の上面と対向部材との間の間隔を調整する工程を含む。
この方法によれば、ガードから空間の内方に延びる処理液供給ノズルが基板と対向部材との間で移動できるように基板の上面と対向部材との間の間隔が調整される。そのため、処理液供給ノズルは、当該空間内の雰囲気を不活性ガスで置換した状態、すなわち雰囲気中の酸素濃度および湿度が低減された状態で、基板の上面に処理液を供給することができる。
この発明の一実施形態では、前記不活性ガス供給工程が、前記間隔調整工程が終了する前に開始される。この方法によれば、不活性ガス供給工程が、間隔調整工程が終了する前に開始される。そのため、基板処理において、基板と対向部材との間の雰囲気の酸素濃度および湿度が低減され、かつ、基板の上面と対向部材との間の間隔が適切に調整された状態で基板の上面への処理液の供給を開始するまでの時間が短縮される。
図１は、この発明の一実施形態に係る基板処理装置の内部のレイアウトを説明するための図解的な平面図である。 図２は、前記基板処理装置に備えられた処理ユニットの構成例を説明するための図解的な横断面図である。 図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った縦断面図に相当し、前記処理ユニットの構成例を説明するための模式図である。 図４は、対向部材の外縁部の周辺の模式的な拡大図である。 図５は、前記基板処理装置の主要部の電気的構成を説明するためのブロック図である。 図６は、前記基板処理装置による基板処理の一例を説明するための流れ図である。 図７は、基板処理の詳細を説明するためのタイムチャートである。 図８Ａは、基板処理の詳細を説明するための図解的な断面図である。 図８Ｂは、基板処理の詳細を説明するための図解的な断面図である。 図８Ｃは、基板処理の詳細を説明するための図解的な断面図である。 図８Ｄは、基板処理の詳細を説明するための図解的な断面図である。 図８Ｅは、基板処理の詳細を説明するための図解的な断面図である。 図８Ｆは、基板処理の詳細を説明するための図解的な断面図である。 図８Ｇは、基板処理の詳細を説明するための図解的な断面図である。 図９は、表面張力によるパターン倒壊の原理を説明するための図解的な断面図である。
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、この発明の一実施形態に係る基板処理装置１の内部のレイアウトを説明するための図解的な平面図である。基板処理装置１は、シリコンウエハ等の基板Ｗを一枚ずつ処理液で処理する枚葉式の装置である。処理液としては、薬液、リンス液および有機溶剤等が挙げられる。この実施形態では、基板Ｗは、円形状の基板である。基板Ｗの表面には、微細なパターン（図９参照）が形成されている。
基板処理装置１は、処理液で基板Ｗを処理する複数の処理ユニット２と、処理ユニット２で処理される複数枚の基板Ｗを収容するキャリヤＣをそれぞれ保持する複数のロードポートＬＰと、ロードポートＬＰと処理ユニット２との間で基板Ｗを搬送する搬送ロボットＩＲおよびＣＲと、基板処理装置１を制御する制御ユニット３とを含む。搬送ロボットＩＲは、キャリヤＣと搬送ロボットＣＲとの間で基板Ｗを搬送する。搬送ロボットＣＲは、搬送ロボットＩＲと処理ユニット２との間で基板Ｗを搬送する。複数の処理ユニット２は、例えば、同様の構成を有している。
図２は、処理ユニット２の構成例を説明するための図解的な横断面図である。図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った縦断面図に相当し、処理ユニット２の構成例を説明するための模式図である。
処理ユニット２は、一枚の基板Ｗを水平な姿勢で保持しながら、基板Ｗの中心を通る鉛直な回転軸線Ｃ１まわりに基板Ｗを回転させるスピンチャック５を含む。スピンチャック５は、基板Ｗを水平に保持する基板保持手段の一例である。処理ユニット２は、基板Ｗの上面（上方側の主面）に対向する対向面６ａを有する対向部材としての遮断板６と、処理液で基板Ｗを処理するために基板Ｗを収容するチャンバ７とをさらに含む。チャンバ７には、基板Ｗを搬入／搬出するための搬入／搬出口７Ａが形成されており、搬入／搬出口７Ａを開閉するシャッタユニット７Ｂが備えられている。
スピンチャック５は、チャックピン２０と、スピンベース２１と、回転軸２２と、回転軸２２を回転軸線Ｃ１まわりに回転させる電動モータ２３とを含む。
回転軸２２は、回転軸線Ｃ１に沿って鉛直方向（上下方向Ｚともいう）に延びており、この実施形態では、中空軸である。回転軸２２の上端は、スピンベース２１の下面の中央に結合されている。スピンベース２１は、水平方向に沿う円盤形状を有している。スピンベース２１の上面の周縁部には、基板Ｗを把持するための複数のチャックピン２０が周方向に間隔を空けて配置されている。電動モータ２３によって回転軸２２が回転されることにより、基板Ｗが回転軸線Ｃ１まわりに回転される。以下では、基板Ｗの回転径方向内方を単に「径方向内方」といい、基板Ｗの回転径方向外方を単に「径方向外方」という。
遮断板６は、基板Ｗとほぼ同じ径またはそれ以上の径を有する円板状に形成され、スピンチャック５の上方でほぼ水平に配置されている。遮断板６において対向面６ａとは反対側の面には、中空軸３０が固定されている。遮断板６において平面視で回転軸線Ｃ１と重なる位置を含む部分には、遮断板６を上下に貫通し、中空軸３０の内部空間と連通する連通孔６ｂが形成されている。
処理ユニット２は、水平に延び、中空軸３０を介して遮断板６を支持する遮断板支持部材３１と、遮断板支持部材３１を介して遮断板６に連結され、遮断板６の昇降を駆動する遮断板昇降機構３２と、遮断板６を回転軸線Ｃ１まわりに回転させる遮断板回転機構３３とをさらに含む。
遮断板昇降機構３２は、下位置（後述する図８Ｇに示す位置）から上位置（後述する図８Ａに示す位置）までの任意の位置（高さ）に遮断板６を位置させることができる。下位置とは、遮断板６の可動範囲において、遮断板６の対向面６ａが基板Ｗに最も近接する位置である。下位置では、基板Ｗの上面と対向面６ａとの間の距離は、例えば、０．５ｍｍである。上位置とは、遮断板６の可動範囲において遮断板６の対向面６ａが基板Ｗから最も離間する位置である。上位置では、基板Ｗの上面と対向面６ａとの間の距離は、例えば８０ｍｍである。
遮断板回転機構３３は、遮断板支持部材３１の先端に内蔵された電動モータを含む。電動モータには、遮断板支持部材３１内に配された複数の配線３４が接続されている。複数の配線３４は、当該電動モータに送電するためのパワーラインと、遮断板６の回転情報を出力するためのエンコーダラインとを含む。遮断板６の回転情報を検知することによって、遮断板６の回転を正確に制御できる。
処理ユニット２は、スピンチャック５を取り囲む排気桶４０と、スピンチャック５と排気桶４０との間に配置された複数のカップ４１，４２（第１カップ４１および第２カップ４２）と、スピンチャック５に保持された基板Ｗから基板Ｗ外に排除される処理液を受ける複数のガード４３〜４５（第１ガード４３、第２ガード４４および第３ガード４５）とをさらに含む。
処理ユニット２は、複数のガード４３〜４５の昇降をそれぞれ駆動する複数のガード昇降機構４６〜４８（第１ガード昇降機構４６、第２ガード昇降機構４７および第３ガード昇降機構４８）をさらに含む。各ガード昇降機構４６〜４８は、本実施形態では、平面視で、基板Ｗの回転軸線Ｃ１を中心として点対称となるように一対設けられている。それにより、複数のガード４３〜４５をそれぞれ安定して昇降させることができる。
排気桶４０は、円筒状の筒部４０Ａと、筒部４０Ａの径方向外方に筒部４０Ａから突出した複数（本実施形態では２つ）の突出部４０Ｂと、複数の突出部４０Ｂの上端に取り付けられた複数の蓋部４０Ｃとを含む。複数のガード昇降機構４６〜４８は、筒部４０Ａの周方向において突出部４０Ｂと同じ位置で、突出部４０Ｂよりも径方向内方に配置されている。詳しくは、筒部４０Ａの周方向において各突出部４０Ｂと同じ位置には、第１ガード昇降機構４６、第２ガード昇降機構４７および第３ガード昇降機構４８により構成される組が１組ずつ配置されている。
各カップ４１，４２は、上向きに開いた環状の溝を有しており、排気桶４０の筒部４０Ａよりも径方向内方でスピンチャック５を取り囲んでいる。第２カップ４２は、第１カップ４１よりも径方向外方に配置されている。第２カップ４２は、例えば、第３ガード４５と一体であり、第３ガード４５と共に昇降する。各カップ４１，４２の溝には、回収配管（図示せず）または排出配管（図示せず）が接続されている。各カップ４１，４２の底部に導かれた処理液は、回収配管または排出配管を通じて、回収または廃棄される。
ガード４３〜４５は、平面視でスピンチャック５および遮断板６を取り囲むように配置されている。
第１ガード４３は、排気桶４０の筒部４０Ａよりも径方向内方でスピンチャック５を取り囲む第１筒状部４３Ａと、第１筒状部４３Ａから径方向内方に延びる第１延設部４３Ｂとを含む。
第１ガード４３は、第１ガード昇降機構４６によって、第１ガード４３の上端が基板Ｗよりも下方に位置する下位置と、第１ガード４３の上端が基板Ｗよりも上方に位置する上位置との間で昇降される。第１ガード４３は、第１ガード昇降機構４６によって昇降されることで、下位置と上位置との間の遮断板対向位置および基板対向位置に位置することができる。第１ガード４３が基板対向位置に位置することで、第１延設部４３Ｂが基板Ｗに水平方向から対向する。
遮断板６の外縁部６ｃの周辺の模式的な拡大図である図４を参照して、第１ガード４３が遮断板対向位置に位置する状態とは、第１延設部４３Ｂの内縁部４３ａが遮断板６の外縁部６ｃの上端に水平方向から対向する位置（図４に二点鎖線で示す位置）と、第１延設部４３Ｂの内縁部４３ａが遮断板６の外縁部６ｃの下端に水平方向から対向する位置（図４に実線で示す位置）との間に第１ガード４３が位置する状態のことをいう。第１ガード４３が遮断板対向位置に位置する状態で、第１延設部４３Ｂの内縁部４３ａと遮断板６の外縁部６ｃとの間の水平方向における距離は、例えば２ｍｍ〜５ｍｍである。
第１ガード４３が遮断板対向位置に位置する状態で、第１ガード４３は、スピンチャック５に保持された基板Ｗと遮断板６とともに外部との雰囲気の行き来が制限された空間Ａを形成可能である。空間Ａの外部とは、遮断板６よりも上方の空間や第１ガード４３よりも径方向外方の空間のことである。空間Ａは、空間Ａ内の雰囲気と空間Ａの外部の雰囲気との流体の流れが制限されるように形成されていればよく、空間Ａ内の雰囲気が外部の雰囲気から必ずしも完全に遮断されるように形成される必要はない。
図２および図３を参照して、第２ガード４４は、第１ガード４３の第１筒状部４３Ａよりも径方向内方でスピンチャック５を取り囲む第２筒状部４４Ａと、第２筒状部４４Ａから径方向内方に延びる第２延設部４４Ｂとを含む。第２延設部４４Ｂは、径方向内方へ向かうに従って上方へ向かうように水平方向に対して傾斜している。第２延設部４４Ｂは、第１延設部４３Ｂに下方から対向している。
第２ガード４４は、第２ガード昇降機構４７によって、第２ガード４４の上端が基板Ｗよりも下方に位置する下位置と、第２ガード４４の上端が基板Ｗよりも上方に位置する上位置との間で昇降される。第２ガード４４は、第２ガード昇降機構４７によって昇降されることで、下位置と上位置との間の基板対向位置に位置することができる。第２ガード４４が基板対向位置に位置することで、第２延設部４４Ｂ（の上方端）が基板Ｗに水平方向から対向する。空間Ａは、第２ガード４４が基板対向位置に位置する状態で、第２ガード４４によって下方から区画されている。
第３ガード４５は、第２ガード４４の第２筒状部４４Ａよりも径方向内方でスピンチャック５を取り囲む第３筒状部４５Ａと、第３筒状部４５Ａから径方向内方に延びる第３延設部４５Ｂとを含む。第３延設部４５Ｂは、第２延設部４４Ｂに下方から対向している。
第３ガード４５は、第３ガード昇降機構４８（図２参照）によって、第３ガード４５の上端が基板Ｗよりも下方に位置する下位置と、第３ガード４５の上端が基板Ｗよりも上方に位置する上位置との間で昇降される。第３ガード４５は、第３ガード昇降機構４８によって昇降されることで、下位置と上位置との間の基板対向位置に位置することができる。第３ガード４５が基板対向位置に位置することで、第３延設部４５Ｂ（の上方端）が基板Ｗに水平方向から対向する。
処理ユニット２は、基板Ｗの下面に加熱流体を供給する下面ノズル８と、基板Ｗの上面にフッ酸等の薬液を供給する薬液ノズル９とを含む。
下面ノズル８は、回転軸２２に挿通されている。下面ノズル８は、基板Ｗの下面中央に臨む吐出口を上端に有している。下面ノズル８には、温水等の加熱流体が、加熱流体供給管５０を介して加熱流体供給源から供給されている。加熱流体供給管５０には、その流路を開閉するための加熱流体バルブ５１が介装されている。温水は、室温よりも高温の水であり、例えば８０℃〜８５℃の水である。加熱流体は、温水に限らず、高温の窒素ガス等の気体であってもよく、基板Ｗを加熱することができる流体であればよい。
薬液ノズル９には、薬液が、薬液供給管５３を介して薬液供給源から供給される。薬液供給管５３には、その流路を開閉する薬液バルブ５４が介装されている。
薬液とは、フッ酸に限られず、硫酸、酢酸、硝酸、塩酸、フッ酸、アンモニア水、過酸化水素水、有機酸（例えば、クエン酸、蓚酸等）、有機アルカリ（例えば、ＴＭＡＨ：テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド等）、界面活性剤、腐食防止剤のうちの少なくとも１つを含む液であってもよい。これらを混合した薬液の例としては、ＳＰＭ（sulfuric acid／hydrogen peroxide mixture：硫酸過酸化水素水混合液）、ＳＣ１（ammonia-hydrogen peroxide mixture：アンモニア過酸化水素水混合液）等が挙げられる。
薬液ノズル９は、薬液ノズル移動機構５２（図２参照）によって、鉛直方向および水平方向に移動される。薬液ノズル９は、水平方向への移動によって、基板Ｗの上面の回転中心位置に対向する中央位置と、基板Ｗの上面に対向しない退避位置との間で移動させることができる。基板Ｗの上面の回転中心位置とは、基板Ｗの上面における回転軸線Ｃ１との交差位置である。基板Ｗの上面に対向しない退避位置とは、平面視においてスピンベース２１の外方の位置である。
薬液ノズル９は、段階的に折れ曲がった形状を有していてもよい。具体的には、薬液ノズル９は、下方に延び、薬液を吐出するノズル先端部９Ａと、ノズル先端部９Ａの上端から水平に延びる第１水平部９Ｂと、第１水平部９Ｂよりも上方で水平に延びる第２水平部９Ｃと、水平方向に対して傾斜する方向に延び、第１水平部９Ｂと第２水平部９Ｃとを連結する連結部９Ｄとを含む。
処理ユニット２は、基板Ｗの上面の中央領域にリンス液としての脱イオン水（ＤＩＷ：Deionized Water）を供給するＤＩＷノズル１０と、有機溶剤としてのＩＰＡを基板Ｗの上面の中央領域に供給する中央ＩＰＡノズル１１と、基板Ｗの上面の中央領域に窒素ガス（Ｎ２）等の不活性ガスを供給する不活性ガスノズル１２とをさらに含む。基板Ｗの上面の中央領域とは、基板Ｗの上面における回転軸線Ｃ１との交差位置を含む基板Ｗの上面の中央辺りの領域のことである。
ノズル１０〜１２は、この実施形態では、中空軸３０の内部空間と遮断板６の連通孔６ｂとに挿通されたノズル収容部材３５に共通に収容されており、ＤＩＷ、ＩＰＡおよび不活性ガスをそれぞれ吐出可能である。各ノズル１０〜１２の先端は、遮断板６の対向面６ａと略同一の高さに配置されている。各ノズル１０〜１２は、空間Ａが形成された状態であっても、基板Ｗの上面の中央領域にＤＩＷ、ＩＰＡおよび不活性ガスをそれぞれ供給できる。
ＤＩＷノズル１０には、ＤＩＷ供給源から、ＤＩＷ供給管５５を介して、ＤＩＷが供給される。ＤＩＷ供給管５５には、その流路を開閉するためのＤＩＷバルブ５６が介装されている。
ＤＩＷノズル１０は、ＤＩＷ以外のリンス液を供給するリンス液ノズルであってもよい。リンス液とは、ＤＩＷのほかにも、炭酸水、電解イオン水、オゾン水、希釈濃度（例えば、１０〜１００ｐｐｍ程度）の塩酸水、還元水（水素水）等を例示できる。
中央ＩＰＡノズル１１には、ＩＰＡ供給源から、中央ＩＰＡ供給管５７を介して、ＩＰＡが供給される。中央ＩＰＡ供給管５７には、その流路を開閉するための中央ＩＰＡバルブ５８が介装されている。
中央ＩＰＡノズル１１は、本実施形態では、ＩＰＡを供給する構成であるが、水よりも表面張力が小さい低表面張力液体を基板Ｗの上面の中央領域に供給する中央低表面張力液体ノズルとして機能すればよい。
低表面張力液体としては、基板Ｗの上面および基板Ｗに形成されたパターン（図９参照）と化学反応しない（反応性が乏しい）、ＩＰＡ以外の有機溶剤を用いることができる。より具体的には、ＩＰＡ、ＨＦＥ（ハイドロフルオロエーテル）、メタノール、エタノール、アセトンおよびTrans-1,2ジクロロエチレンのうちの少なくとも１つを含む液を低表面張力液体として用いることができる。また、低表面張力液体は、単体成分のみからなる必要はなく、他の成分と混合した液体であってもよい。例えば、ＩＰＡ液と純水との混合液であってもよいし、ＩＰＡ液とＨＦＥ液との混合液であってもよい。
不活性ガスノズル１２には、窒素ガス等の不活性ガスが、第１不活性ガス供給管５９を介して不活性ガス供給源から供給される。第１不活性ガス供給管５９には、その流路を開閉する第１不活性ガスバルブ６０が介装されている。不活性ガスとは、窒素ガスに限らず、基板Ｗの上面およびパターンに対して不活性なガスのことであり、例えばアルゴン等の希ガス類であってもよい。
ノズル収容部材３５の外周面と、中空軸３０の内周面および遮断板６において連通孔６ｂを区画する面との間の空間によって、基板Ｗの中央領域に不活性ガスを供給する不活性ガス流通路１８が形成されている。不活性ガス流通路１８は、窒素ガス等の不活性ガスが、第２不活性ガス供給管６６を介して不活性ガス供給源から供給される。第２不活性ガス供給管６６には、その流路を開閉する第２不活性ガスバルブ６７が介装されている。不活性ガス流通路１８に供給された不活性ガスは、連通孔６ｂの下端から基板Ｗの上面に向けて吐出される。
処理ユニット２は、基板Ｗの上面に処理液を供給する移動ノズル１７をさらに含んでいてもよい（図２参照）。移動ノズル１７は、移動ノズル移動機構６５によって、鉛直方向および水平方向に移動される。移動ノズル１７から基板Ｗに供給される処理液は、例えば、薬液、リンス液または低表面張力液体等である。
処理ユニット２は、空間Ａが形成された状態で空間Ａ内に配置されるように第１ガード４３の内壁から延び、基板Ｗの上面にＩＰＡを供給するＩＰＡノズル１３と、第１ガード４３に連結され、基板Ｗの上面と遮断板６の対向面６ａとの間でＩＰＡノズル１３を移動させるＩＰＡノズル移動機構１４とをさらに含む。
ＩＰＡノズル１３は、空間Ａが形成された状態で第１ガード４３の内壁から空間Ａの内方に延びている。ＩＰＡノズル１３は、基板Ｗの上面に処理液を供給する処理液供給ノズルの一例である。
ＩＰＡノズル１３には、ＩＰＡが、ＩＰＡ供給管６１を介してＩＰＡ供給源から供給される。ＩＰＡ供給管６１には、その流路を開閉するためのＩＰＡバルブ６２が介装されている。
ＩＰＡノズル１３は、水平方向に延びており、平面視で湾曲している。詳しくは、ＩＰＡノズル１３は、第１ガード４３の第１筒状部４３Ａにならう円弧形状を有している。ＩＰＡノズル１３の先端には、基板Ｗの上面に向けて鉛直方向に（下方に）ＩＰＡを吐出する吐出口１３ａが設けられている。
ＩＰＡノズル１３は、水平方向への移動によって、基板Ｗの上面の回転中心位置に対向する中央位置と、基板Ｗの上面に対向しない退避位置との間で移動することができる。退避位置は、平面視において、スピンベース２１の外方の位置であり、より具体的には、第１ガード４３の第１筒状部４３Ａに径方向内方から隣接する位置であってもよい。
ＩＰＡノズル移動機構１４は、基板Ｗの上面と対向面６ａとの間で処理液供給ノズルとしてのＩＰＡノズル１３を移動させるノズル移動手段の一例である。ＩＰＡノズル移動機構１４は、ＩＰＡノズル１３を支持するノズル支持部材１５と、第１ガード４３に連結され、ノズル支持部材１５を駆動する駆動機構１６と、駆動機構１６の少なくとも一部を覆うカバー７３とを含む。駆動機構１６は、回転軸（図示せず）と当該回転軸を回転する駆動モータ（図示せず）とを含む。ノズル支持部材１５は、当該駆動モータによって駆動されて所定の中心軸線まわりに回動する回動軸の形態を有している。
ノズル支持部材１５の上端は、カバー７３よりも上方に位置している。ＩＰＡノズル１３およびノズル支持部材１５は、一体に形成されていてもよい。ノズル支持部材１５およびＩＰＡノズル１３は、中空軸の形態を有している。ノズル支持部材１５の内部空間とＩＰＡノズル１３の内部空間とは、連通している。ノズル支持部材１５には、上方からＩＰＡ供給管６１が挿通されている。
第１ガード４３の第１延設部４３Ｂは、水平方向に対して傾斜する傾斜部４３Ｃと、水平方向に平坦な平坦部４３Ｄとを一体的に含む。平坦部４３Ｄと傾斜部４３Ｃとは、基板Ｗの回転方向に並んで配置されている。平坦部４３Ｄは、径方向外方に向かうに従って傾斜部４３Ｃよりも上方に位置するように傾斜部４３Ｃよりも上方に突出している。平坦部４３Ｄは、平面視で、ノズル支持部材１５と、スピンベース２１の外方に位置する状態のＩＰＡノズル１３とに重なるように配置されている。平坦部４３Ｄは、平面視で、少なくとも退避位置にあるＩＰＡノズル１３およびノズル支持部材１５と重なるように配置されていればよい。
第２ガード４４の第２延設部４４Ｂは、平坦部４３Ｄに下方から対向する。第２延設部４４Ｂは、水平方向に対して傾斜して延び、平坦部４３Ｄに下方から対向する対向部の一例である。
第１ガード４３と第２ガード４４との間には、ＩＰＡノズル１３を収容可能な収容空間Ｂが形成されている。収容空間Ｂは、第１ガード４３の第１筒状部４３Ａにならって基板Ｗの回転方向に延びており、平面視で円弧形状を有している。収容空間Ｂは、第１筒状部４３Ａと平坦部４３Ｄと第２延設部４４Ｂとによって区画される空間である。詳しくは、収容空間Ｂは、第１筒状部４３Ａによって径方向外方から区画されており、平坦部４３Ｄによって上方から区画されており、第２延設部４４Ｂによって下方から区画されている。退避位置に位置するＩＰＡノズル１３は、収容空間Ｂに収容された状態で、平坦部４３Ｄに下方から近接している。
平坦部４３Ｄが水平方向に平坦であり、第２延設部４４Ｂが径方向内方へ向かうに従って上方へ向かうように水平方向に対して傾斜している。そのため、第２延設部４４Ｂの径方向内方端を第１ガード４３の第１延設部４３Ｂの径方向内方端に最も近接させた状態においても、第１ガード４３と第２ガード４４との間に収容空間Ｂが形成される。
第１ガード４３の平坦部４３Ｄには、上下方向Ｚに平坦部４３Ｄを貫通する貫通孔４３ｂが形成されている。貫通孔４３ｂには、ノズル支持部材１５が挿通されている。ノズル支持部材１５と貫通孔４３ｂの内壁との間には、ゴム等のシール部材（図示せず）が配置されている。これにより、ノズル支持部材１５と貫通孔４３ｂの内壁との間がシールされている。駆動機構１６は、空間Ａ外に配置されている。
処理ユニット２は、第１ガード昇降機構４６に取り付けられ、ＩＰＡノズル移動機構１４を第１ガード４３に固定する第１ブラケット７０と、第１ブラケット７０によって支持され駆動機構１６を載置固定する台座７１と、第１ガード４３に連結され、第１ブラケット７０よりも基板Ｗの径方向内方で台座７１を支持する第２ブラケット７２とをさらに含む。ＩＰＡノズル移動機構１４において第１ブラケット７０によって固定されている部分１４ａは、平面視で、第１ガード昇降機構４６と重なっている。
図５は、基板処理装置１の主要部の電気的構成を説明するためのブロック図である。制御ユニット３は、マイクロコンピュータを備えており、所定の制御プログラムに従って、基板処理装置１に備えられた制御対象を制御する。より具体的には、制御ユニット３は、プロセッサ（ＣＰＵ）３Ａと、制御プログラムが格納されたメモリ３Ｂとを含み、プロセッサ３Ａが制御プログラムを実行することによって、基板処理のための様々な制御を実行するように構成されている。特に、制御ユニット３は、搬送ロボットＩＲ，ＣＲ、ＩＰＡノズル移動機構１４、電動モータ２３、遮断板昇降機構３２、遮断板回転機構３３、ガード昇降機構４６〜４８、薬液ノズル移動機構５２およびバルブ類５１，５４，５６，５８，６０，６２，６７等の動作を制御する。
図６は、基板処理装置１による基板処理の一例を説明するための流れ図であり、主として、制御ユニット３が動作プログラムを実行することによって実現される処理が示されている。図７は、基板処理の詳細を説明するためのタイムチャートである。図８Ａ〜図８Ｇは、基板処理の詳細を説明するための処理ユニット２の要部の図解的な断面図である。
基板処理装置１による基板処理では、例えば、図６に示すように、基板搬入（Ｓ１）、薬液処理（Ｓ２）、ＤＩＷリンス処理（Ｓ３）、有機溶剤処理（Ｓ４）、乾燥処理（Ｓ５）および基板搬出（Ｓ６）がこの順番で実行される。
まず、基板処理装置１による基板処理では、未処理の基板Ｗは、搬送ロボットＩＲ，ＣＲによってキャリヤＣから処理ユニット２に搬入され、スピンチャック５に渡される（Ｓ１）。この後、基板Ｗは、搬送ロボットＣＲによって搬出されるまで、スピンチャック５に水平に保持される（基板保持工程）。基板Ｗがスピンチャック５に水平に保持された状態で、基板Ｗの上面が遮断板６の対向面６ａと対向する。搬送ロボットＣＲによって基板Ｗが搬出されるまで、遮断板６の対向面６ａが基板の上面に対向配置された状態が維持される（対向配置工程）。
次に、図７および図８Ａを参照して、薬液処理（Ｓ２）について説明する。搬送ロボットＣＲが処理ユニット２外に退避した後、基板Ｗの上面を薬液で洗浄する薬液処理（Ｓ２）が実行される。
具体的には、まず、制御ユニット３は、ＩＰＡノズル移動機構１４を制御して、ＩＰＡノズル１３を退避位置に位置させる。ＩＰＡノズル１３を退避位置に配置した状態で、制御ユニット３は、第１ガード昇降機構４６および第２ガード昇降機構４７を制御して、第１ガード４３および第２ガード４４を上下方向Ｚに互いに近づけた状態で、第１ガード４３を上位置に配置し、第２ガード４４を基板対向位置よりも上方に配置する。これにより、退避位置に位置するＩＰＡノズル１３は、第１ガード４３の第１延設部４３Ｂの平坦部４３Ｄと、第１ガード４３の第１筒状部４３Ａと、第２ガード４４の第２延設部４４Ｂとによって区画される収容空間Ｂ内に収容される。
そして、制御ユニット３は、第３ガード昇降機構４８を制御して、第３ガード４５を基板対向位置よりも上方に配置する。また、制御ユニット３は、遮断板昇降機構３２を制御して遮断板６を上位置に配置する。
そして、制御ユニット３は、電動モータ２３を駆動してスピンベース２１を例えば８００ｒｐｍで回転させる。制御ユニット３は、遮断板回転機構３３を制御して、遮断板６を回転させる。このとき、遮断板６をスピンベース２１と同期回転させてもよい。同期回転とは、同じ方向に同じ回転速度で回転することをいう。
そして、制御ユニット３は、薬液ノズル移動機構５２を制御して、薬液ノズル９を基板Ｗの上方の薬液処理位置に配置する。薬液処理位置は、薬液ノズル９から吐出される薬液が基板Ｗの上面の回転中心に着液する位置であってもよい。そして、制御ユニット３は、薬液バルブ５４を開く。それにより、回転状態の基板Ｗの上面に向けて、薬液ノズル９から薬液が供給される。供給された薬液は遠心力によって基板Ｗの上面全体に行き渡る。このとき、薬液ノズル９から供給される薬液の量（薬液供給量）は、例えば、２リットル／ｍｉｎである。
遠心力によって基板外に飛び散った薬液（基板Ｗ側方の太線矢印参照）は、第３ガード４５の第３延設部４５Ｂの下方を通って、第３ガード４５の第３筒状部４５Ａによって受けられる。第３筒状部４５Ａによって受けられた薬液は、第１カップ４１（図３参照）へと流れる。
このとき、ＩＰＡノズル１３は、第１ガード４３の平坦部４３Ｄおよび第１筒状部４３Ａと第２ガード４４の第２延設部４４Ｂとによって区画された収容空間Ｂに収容されている。そのため、基板Ｗの上面から飛散した薬液によるＩＰＡノズル１３の汚染を抑制または防止できる。
また、本実施形態では、遠心力によって基板外に飛び散った薬液が第３ガード４５の第３筒状部４５Ａによって受けられる構成について説明したが、遠心力によって基板Ｗ外に飛び散った薬液が第２ガード４４の第２筒状部４４Ａによって受けられる構成であってもよい。この場合、遠心力によって基板Ｗ外に飛び散った薬液が第２ガード４４の第２延設部４４Ｂと第３ガード４５の第３延設部４５Ｂとの間を通って第２ガード４４の第２筒状部４４Ａによって受けられるように、制御ユニット３が、ガード昇降機構４６〜４８を制御して、第２ガード４４を基板対向位置よりも上方に配置し、第３ガード４５を基板対向位置よりも下方に配置する。第２筒状部４４Ａによって受けられた薬液は、第２カップ４２（図３参照）へと流れる。
次に、図７、図８Ｂおよび図８Ｃを参照して、ＤＩＷリンス処理（Ｓ３）について説明する。
一定時間の薬液処理（Ｓ２）の後、基板Ｗ上の薬液をＤＩＷに置換することにより、基板Ｗの上面から薬液を排除するためのＤＩＷリンス処理（Ｓ３）が実行される。
具体的には、まず、図７および図８Ｂを参照して、制御ユニット３は、薬液バルブ５４を閉じ、薬液ノズル移動機構５２を制御して、薬液ノズル９を基板Ｗの上方からスピンベース２１の側方へと退避させる。
そして、制御ユニット３は、ＤＩＷバルブ５６を開く。それにより、回転状態の基板Ｗの上面に向けてＤＩＷノズル１０からＤＩＷが供給される。供給されたＤＩＷは遠心力によって基板Ｗの上面全体に行き渡る。このＤＩＷによって基板Ｗ上の薬液が洗い流される。このとき、ＤＩＷノズル１０から供給されるＤＩＷの量（ＤＩＷ供給量）は、例えば、２リットル／ｍｉｎである。
そして、制御ユニット３は、ガード昇降機構４６〜４８を制御して、第２ガード４４が基板対向位置よりも上方に配置された状態で第１ガード４３および第２ガード４４によって収容空間Ｂが形成され、かつ、第３ガード４５が基板対向位置よりも上方に配置した状態を維持する。この状態で、退避位置に位置するＩＰＡノズル１３が、収容空間Ｂ内に収容されている。また、制御ユニット３は、遮断板昇降機構３２を制御して、遮断板６が上位置に位置する状態を維持する。
そして、制御ユニット３は、電動モータ２３を駆動してスピンベース２１を例えば８００ｒｐｍで回転させる。制御ユニット３は、遮断板回転機構３３を制御して、遮断板６を回転させる。このとき、遮断板６をスピンベース２１と同期回転させてもよい。
遠心力によって基板Ｗ外に飛び散ったＤＩＷ（基板Ｗ側方の太線矢印参照）は、第３ガード４５の第３延設部４５Ｂの下方を通って、第３ガード４５に第３筒状部４５Ａによって受けられる。第３筒状部４５Ａによって受けられたＤＩＷは、第１カップ４１（図３参照）へと流れる。このとき、ＩＰＡノズル１３は、第１ガード４３の平坦部４３Ｄおよび第１筒状部４３Ａと第２ガード４４の第２延設部４４Ｂによって区画された収容空間Ｂに収容されている。そのため、基板Ｗの上面から飛散した薬液およびＤＩＷによるＩＰＡノズル１３の汚染を抑制または防止できる。
そして、図７および図８Ｃを参照して、回転状態の基板Ｗの上面に向けてＤＩＷノズル１０からＤＩＷが供給されている状態で、制御ユニット３は、遮断板昇降機構３２を制御して、遮断板６を上位置から第１近接位置に移動させる。第１近接位置とは、遮断板６の対向面６ａが基板Ｗの上面に近接した位置であり、基板Ｗの上面と対向面６ａとの間の距離が例えば７ｍｍとなる位置である。
そして、制御ユニット３は、第１ガード昇降機構４６を制御して、第１ガード４３を下降させて第１ガード４３を遮断板対向位置に配置する。これにより、基板Ｗ、遮断板６および第１ガード４３によって空間Ａが形成される（空間形成工程）。また、制御ユニット３が、第２ガード昇降機構４７を制御して、第２ガード４４を下降させて第２ガード４４を基板対向位置に配置する。これにより、空間Ａが第２ガード４４の第２延設部４４Ｂによって下方から区画される。
そして、制御ユニット３は、第２不活性ガスバルブ６７を制御して、不活性ガス流通路１８から供給される不活性ガスの流量を例えば３００リットル／ｍｉｎにする。これにより、不活性ガス流通路１８によって空間Ａに不活性ガスが供給され（不活性ガス供給工程）、空間Ａ内の雰囲気が不活性ガスで置換される（不活性ガス置換工程）。不活性ガス流通路１８は、空間Ａ内の雰囲気を不活性ガスで置換するために空間Ａに不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段として機能する。
そして、制御ユニット３は、加熱流体バルブ５１を開いて、下面ノズル８から加熱流体を供給させることで基板Ｗを加熱する（基板加熱工程）。
制御ユニット３は、電動モータ２３を制御して、スピンベース２１を例えば１２００ｒｐｍで回転させて所定時間維持し、その後、スピンベース２１の回転を例えば２０００ｒｐｍまで加速させる（高速回転工程）。
制御ユニット３は、遮断板回転機構３３を制御して、スピンベース２１とは異なる速度で遮断板６を回転させる。具体的には、遮断板６は、例えば、８００ｒｐｍで回転される。
遠心力によって基板Ｗ外に飛び散った薬液およびＤＩＷ（基板Ｗ側方の太線矢印参照）は、第１ガード４３の第１延設部４３Ｂと第２ガード４４の第２延設部４４Ｂとの間を通って、第１ガード４３の第１筒状部４３Ａによって受けられる。
前述したように、収容空間Ｂを上方から区画する平坦部４３Ｄは、径方向外方に向かうに従って傾斜部４３Ｃよりも上方に位置するように傾斜部４３Ｃよりも上方に突出している。また、前述したように、退避位置に位置するＩＰＡノズル１３が平坦部４３Ｄに下方から隣接している。そのため、基板Ｗの上面から飛散した薬液およびＤＩＷが第１延設部４３Ｂと第２延設部４４Ｂとの間を通る場合であっても、退避位置に位置するＩＰＡノズル１３が傾斜部４３Ｃに下方から隣接する構成と比較して、ＩＰＡノズル１３の汚染を抑制できる。
また、本実施形態では、遠心力によって基板外に飛び散ったＤＩＷが第１ガード４３の第１筒状部４３Ａによって受けられる構成について説明したが、遠心力によって基板外に飛び散った薬液が第２ガード４４の第２筒状部４４Ａによって受けられる構成であってもよい。この場合、第２ガード４４の第２延設部４４Ｂと第３ガード４５の第３延設部４５Ｂとの間を通って第２ガード４４の第２筒状部４４Ａによって受けられるように、制御ユニット３が、ガード昇降機構４６〜４８を制御して、第２ガード４４を基板対向位置よりも上方に配置し、第３ガード４５を基板対向位置よりも下方に配置する。
次に、図７および図８Ｄ〜図８Ｆを参照して、有機溶剤処理（Ｓ４）について説明する。一定時間のＤＩＷリンス処理（Ｓ３）の後、基板Ｗ上のＤＩＷを、水よりも表面張力の低い低表面張力液体である有機溶剤（例えばＩＰＡ）に置換する有機溶剤処理（Ｓ４）が実行される。有機溶剤処理が実行される間、基板Ｗを加熱してもよい。具体的には、制御ユニット３が、加熱流体バルブ５１を開いた状態を維持し、下面ノズル８から加熱流体を供給させることで基板Ｗを加熱し続ける。
図７および図８Ｄを参照して、有機溶剤処理では、まず、高速で基板Ｗを回転させた状態で基板Ｗの上面のＤＩＷをＩＰＡで置換する高速ＩＰＡ置換ステップＳ４ａが実行される。
高速ＩＰＡ置換ステップＳ４ａが開始されると、制御ユニット３は、ＤＩＷバルブ５６を閉じる。それにより、ＤＩＷノズル１０からのＤＩＷの供給が停止される。制御ユニット３は、中央ＩＰＡバルブ５８を開く。これにより、回転状態の基板Ｗの上面に向けて中央ＩＰＡノズル１１からＩＰＡが供給され、基板Ｗの上面にＩＰＡの液膜１１０が形成される（液膜形成工程）。
制御ユニット３は、遮断板昇降機構３２を制御して、遮断板６が第１近接位置に配置された状態を維持する。また、制御ユニット３は、第１ガード昇降機構４６を制御して第１ガード４３が遮断板対向位置に配置された状態を維持し、第２ガード昇降機構４７を制御して第２ガード４４が基板対向位置に配置された状態を維持する。これにより、基板Ｗ、遮断板６および第１ガード４３によって空間Ａが形成され、空間Ａが第２ガード４４の第２延設部４４Ｂによって下方から区画された状態が維持される。本実施形態とは異なり、ＤＩＷリンス処理（Ｓ３）の終了時に第２ガード４４が基板対向位置よりも上方に位置しているときは、高速ＩＰＡ置換ステップＳ４ａが開始されるまでに、制御ユニット３が第２ガード昇降機構４７を制御して、第２ガード４４を基板対向位置に移動させる。
制御ユニット３は、第２不活性ガスバルブ６７を制御して、不活性ガス流通路１８から供給される不活性ガスの流量を、例えば、５０リットル／ｍｉｎにする。
制御ユニット３は、電動モータ２３を駆動してスピンベース２１を、例えば、２０００ｒｐｍで高速回転させる（高速回転工程）。すなわち、ＤＩＷリンス処理（Ｓ３）に引き続き高速回転工程を実行する。供給されたＩＰＡは遠心力によって基板Ｗの上面全体に速やかに行き渡り、基板Ｗ上のＤＩＷがＩＰＡによって置換される。
制御ユニット３は、遮断板回転機構３３を制御して、遮断板６を、例えば、１０００ｒｐｍで回転させる。
遠心力によって基板外に飛び散ったＤＩＷおよびＩＰＡ（基板Ｗ側方の太線矢印参照）は、第１ガード４３の第１延設部４３Ｂと第２ガード４４の第２延設部４４Ｂとの間を通って、第１ガード４３の第１筒状部４３Ａによって受けられる。
前述したように、収容空間Ｂを上方から区画する平坦部４３Ｄは、径方向外方に向かうに従って傾斜部４３Ｃよりも上方に位置するように傾斜部４３Ｃよりも上方に突出している。また、前述したように、退避位置に位置するＩＰＡノズル１３が平坦部４３Ｄに下方から隣接している。そのため、基板Ｗの上面から飛散したＤＩＷおよびＩＰＡが第１延設部４３Ｂと第２延設部４４Ｂとの間を通る場合であっても、退避位置に位置するＩＰＡノズル１３が傾斜部４３Ｃの下方から隣接する構成と比較して、ＩＰＡノズル１３の汚染を抑制できる。
図８Ｅを参照して、有機溶剤処理（Ｓ４）では、次に、遮断板６を移動（上昇）させることで基板Ｗの上面と遮断板６の対向面６ａとの間の間隔を調整する間隔調整ステップＳ４ｂが実行される。
制御ユニット３は、電動モータ２３を制御して、例えば、２０００ｒｐｍでスピンベース２１を高速回転させる状態を維持する（高速回転工程）。また、制御ユニット３は、遮断板回転機構３３を制御して、例えば、１０００ｒｐｍで遮断板６を回転させる状態を維持する。
制御ユニット３は、遮断板昇降機構３２を制御して、空間Ａを維持しながら遮断板６を例えば第１近接位置から第２近接位置に移動（上昇）させることによって、基板Ｗの上面と遮断板６の対向面６ａとの間の間隔を調整する（間隔調整ステップＳ４ｂ）。第２近接位置とは、遮断板６の対向面６ａが基板Ｗの上面に近接した位置であり、第１近接位置よりも上方の位置である。遮断板６が第２近接位置に位置するときの対向面６ａは、遮断板６が第１近接位置に位置するときの対向面６ａよりも上方に位置し、基板Ｗの上面との距離が１５ｍｍ程度である。
間隔調整ステップＳ４ｂの際、制御ユニット３は、第１ガード昇降機構４６を制御して、遮断板６とともに第１ガード４３を同じ速度で同時に移動（上昇）させて基板Ｗに対して遮断板対向位置に配置する。これにより、間隔調整ステップＳ４ｂの前後で、空間Ａが形成された状態が維持される。そして、制御ユニット３は、第２ガード昇降機構４７を制御して、第２ガード４４が基板対向位置に配置された状態を維持する。
間隔調整ステップＳ４ｂでは、空間Ａと外部との雰囲気の行き来が制限された状態が維持できればよく、必ずしも第１ガード４３が遮断板対向位置に位置する状態が維持され続けていなくてもよい。空間Ａと外部との雰囲気の行き来が制限された状態が維持できれば、間隔調整ステップＳ４ｂの途中で第１ガード４３が遮断板対向位置から上下方向Ｚに僅かにずれた位置に配置された状態を経由してもよい。また、空間Ａと外部との雰囲気の行き来が制限された状態が維持できれば、遮断板６とともに第１ガード４３を同じ速度で昇降させる必要もないし、遮断板６と第１ガード４３とを同時に昇降される必要もない。
遮断板６が第２近接位置に位置することにより、ＩＰＡノズル１３が基板Ｗと遮断板６との間で移動できるようになる。つまり、間隔調整ステップＳ４ｂは、ＩＰＡノズル１３が基板Ｗの上面と遮断板６の対向面６ａとの間で移動できるように基板Ｗの上面と遮断板６の対向面６ａとの間の間隔が調整される工程を含む。
基板Ｗ上にＩＰＡの液膜１１０が保持されている期間に、制御ユニット３は、ＩＰＡノズル移動機構１４を制御して、処理位置へ向けてＩＰＡノズル１３を移動させるノズル移動ステップＳ４ｃが実行される。処理位置とは、基板Ｗの中央領域から基板Ｗの周縁側へ僅かに(例えば４０ｍｍ程度)ずれた位置である。
制御ユニット３は、ノズル移動ステップＳ４ｃの開始と同時に基板Ｗの回転速度を３００ｒｐｍまで低減させる。これにより、基板Ｗから飛散するＩＰＡの液量が減少する。一方で、制御ユニット３は、遮断板６の回転速度を、例えば、１０００ｒｐｍに維持する。
本実施形態では、ＩＰＡノズル１３は、遮断板６が少なくとも第２近接位置よりも上方に位置するときに、遮断板６の対向面６ａと基板Ｗの上面との間で移動可能であるが、本実施形態とは異なり、ＩＰＡノズル１３は、遮断板６が第２近接位置よりも下方の第１近接位置に位置するときに、遮断板６の対向面６ａと基板Ｗの上面との間で移動可能であってもよい。この場合、遮断板６が第１近接位置に移動して空間Ａが形成されると同時に、基板Ｗの上面と遮断板６の対向面６ａとの間をＩＰＡノズル１３の間で移動できるように基板Ｗの上面と遮断板６の対向面６ａとの間の間隔が調整される。すなわち、空間形成工程と間隔調整ステップＳ４ｂ（間隔調整工程）とが同時に実行される。
有機溶剤処理（Ｓ４）は、ＤＩＷリンス処理（Ｓ３）で開始された不活性ガス流通路１８からの不活性ガスの供給は、維持されている。そのため、ＤＩＷリンス処理（Ｓ３）で既に不活性ガス供給工程が開始されているので、不活性ガス供給工程は、間隔調整ステップＳ４ｂ（間隔調整工程）が終了する前に開始されている。
図８Ｆを参照して、ノズル移動ステップＳ４ｃが終了してＩＰＡノズル１３が処理位置まで移動すると、次に、基板Ｗの上面のＩＰＡの液膜１１０を排除する液膜排除ステップＳ４ｄが実行される。
まず、制御ユニット３は、中央ＩＰＡバルブ５８を閉じて、中央ＩＰＡノズル１１による基板Ｗの上面へのＩＰＡの供給を停止させる。そして、制御ユニット３は、第２不活性ガスバルブ６７を制御して、不活性ガス流通路１８から基板Ｗの上面の中央領域に向けて垂直に例えば１００リットル／ｍｉｎで不活性ガス（例えばＮ２ガス）を吹き付け、液膜１１０の中央領域に小さな開口１１１(例えば直径３０ｍｍ程度)を開けて基板Ｗの上面の中央領域を露出させる。
液膜排除ステップでは、必ずしも不活性ガスの吹き付けによって開口１１１を形成する必要はない。例えば、基板Ｗの下面の中央領域への下面ノズル８による加熱流体の供給によって基板Ｗを加熱して中央領域のＩＰＡを蒸発させ、不活性ガスの吹き付けはしないで、液膜１１０の中央領域に開口１１１を形成させてもよい。また、基板Ｗの上面への不活性ガスの吹き付けと、加熱流体による基板Ｗの下面の中央領域の加熱との両方によって液膜１１０に開口１１１を形成してもよい。
基板Ｗの回転による遠心力によって開口１１１が拡大し、基板Ｗの上面からＩＰＡ液膜が徐々に排除される。不活性ガス流通路１８による不活性ガスの吹き付けは、基板Ｗの上面から液膜１１０が排除されるまでの間、すなわち液膜排除ステップが完了するまで継続してもよい。不活性ガスの吹き付け力によりＩＰＡの液膜１１０に力が付加されて開口１１１の拡大が促進される。その際、不活性ガスの流量を段階的に増大させてもよい。例えば、本実施形態では、不活性ガスの流量は、１００リットル／ｍｉｎで所定時間維持され、その後、２００リットル／ｍｉｎに流量を増大させて所定時間維持され、その後、３００リットル／ｍｉｎに流量を増大させて所定時間維持される。
このとき、制御ユニット３は、第１不活性ガスバルブ６０を制御して、不活性ガスノズル１２からも基板Ｗの上面の中央領域に不活性ガスを供給してもよい。これにより、開口１１１の拡大が一層促進される。
開口１１１を拡大させる際、制御ユニット３は、ＩＰＡバルブ６２を制御して、ＩＰＡノズル１３から基板Ｗの上面へのＩＰＡの供給を開始する。ＩＰＡノズル１３から供給されるＩＰＡの温度は、室温より高いことが好ましく、例えば５０℃である。その際、制御ユニット３は、ＩＰＡノズル１３から供給されるＩＰＡの着液点を開口１１１の外側に設定する。開口１１１の外側とは、開口１１１の周縁に対して回転軸線Ｃ１とは反対側をいう。
開口１１１の拡大に伴って、制御ユニット３は、ＩＰＡノズル移動機構１４を制御して、ＩＰＡノズル１３を基板Ｗの周縁へ向けて移動させる。これにより、液膜１１０には、十分なＩＰＡが供給される。そのため、蒸発または遠心力によって開口１１１の周縁よりも外側のＩＰＡが局所的になくなることを抑制できる。有機溶剤処理（Ｓ４）（液膜排除ステップＳ４ｄ）は、例えば、ＩＰＡノズル１３が外周位置に到達した時点で終了する。外周位置とは、ＩＰＡノズル１３による液膜１１０へのＩＰＡ供給位置が基板Ｗの周縁（基板Ｗの中央領域から基板Ｗの周縁側へ例えば１４０ｍｍずれた位置）に到達する位置である。あるいは、有機溶剤処理（Ｓ４）は、開口１１１の周縁が基板Ｗの周縁に到達した時点で終了してもよい。
次に、図８Ｇを参照して、乾燥処理（Ｓ５）について説明する。有機溶剤処理（Ｓ４）を終えた後、基板Ｗの上面の液成分を遠心力によって振り切るための乾燥処理（Ｓ５：スピンドライ）が実行される。
具体的には、制御ユニット３は、加熱流体バルブ５１、ＩＰＡバルブ６２および第１不活性ガスバルブ６０を閉じ、ＩＰＡノズル移動機構１４を制御してＩＰＡノズル１３を退避位置へ退避させる。
そして、制御ユニット３は、遮断板昇降機構３２を制御して遮断板６を下位置へ移動させる。そして、制御ユニット３は、第２ガード昇降機構４７および第３ガード昇降機構４８を制御して、第２ガード４４および第３ガード４５を基板対向位置よりも下方に配置する。そして、制御ユニット３は、第１ガード昇降機構４６を制御して、第１ガード４３を下降させ、下位置よりも僅かに上方で、かつ、基板対向位置よりも僅かに上方の位置に第１ガード４３を配置する。
そして、制御ユニット３は、電動モータ２３を制御して、スピンベース２１の回転を段階的に加速させる。具体的には、スピンベースの回転は、例えば５００ｒｐｍで所定時間維持され、その後７５０ｒｐｍに加速させて所定時間維持され、その後１５００ｒｐｍに加速させて所定時間維持される。これにより、基板Ｗ上の液成分を遠心力によって振り切る。
そして、制御ユニット３は、遮断板回転機構３３を制御して、遮断板６を例えば１０００ｒｐｍで回転させる。制御ユニット３は、遮断板回転機構３３を制御して、基板Ｗの回転速度が１５００ｒｐｍになるタイミングで遮断板６の回転を１５００ｒｐｍまで加速させて、スピンベース２１と遮断板６とを同期回転させる。
また、乾燥処理（Ｓ５）では、不活性ガス流通路１８からの不活性ガスの供給を維持する。不活性ガスの流量は、例えば、液膜排除ステップが終了するときと同じ（３００リットル／ｍｉｎ）である。基板Ｗの回転が１５００ｒｐｍまで加速されると、制御ユニット３は、第２不活性ガスバルブ６７を制御して、不活性ガス流通路１８から供給される不活性ガスの流量を２００リットル／ｍｉｎに低減させる。
その後、制御ユニット３は、電動モータ２３を制御してスピンチャック５の回転を停止させる。そして、制御ユニット３は、遮断板昇降機構３２を制御して遮断板６を上位置に退避させる。そして、制御ユニット３は、ガード昇降機構４６〜４８を制御して、ガード４３〜４５を下位置へ移動させる。
その後、搬送ロボットＣＲが、処理ユニット２に進入して、スピンチャック５から処理済みの基板Ｗをすくい取って、処理ユニット２外へと搬出する（Ｓ６）。その基板Ｗは、搬送ロボットＣＲから搬送ロボットＩＲへと渡され、搬送ロボットＩＲによって、キャリヤＣに収納される。
この実施形態によれば、基板Ｗと、遮断板６と、第１ガード４３とによって形成された空間Ａでは、外部との雰囲気の行き来が制限される。この空間Ａに不活性ガス流通路１８から不活性ガスを供給して雰囲気を不活性ガスで置換することによって、基板Ｗの上面と遮断板６の対向面６ａとの間の雰囲気の酸素濃度および湿度を速やかに低減することができる。この空間Ａを維持しながら遮断板昇降機構３２が遮断板６を基板Ｗに対して昇降させることによって、基板Ｗの上面と遮断板６の対向面６ａとの間の雰囲気の酸素濃度および湿度を低減した状態で基板Ｗの上面と遮断板６の対向面６ａとの間の間隔を適切に調整することができる。したがって、基板Ｗの上面と遮断板６の対向面６ａとの間の雰囲気の酸素濃度および湿度を低減し、かつ、基板Ｗの上面と遮断板６の対向面６ａとの間を適切な間隔に保った状態で、ＩＰＡノズル１３から基板Ｗの上面にＩＰＡを供給し、基板Ｗを処理することができる。
また、基板Ｗの上面と遮断板６の対向面６ａとの間の間隔を調整する際に遮断板６の外縁部６ｃと第１ガード４３の第１延設部４３Ｂの内縁部４３ａとが対向した状態が維持されるので、空間Ａと外部との雰囲気の行き来を一層制限できる。
また、遮断板６とともに第１ガード４３を基板Ｗに対して昇降させることによって、空間Ａの維持が容易となる。そのため、基板Ｗの上面と遮断板６との間の間隔の調整の自由度が向上する。
遮断板６と第１ガード４３とが同じ速度で基板Ｗに対して昇降されるので、基板Ｗと遮断板６と第１ガード４３とによって形成された空間Ａと外部との雰囲気の行き来をより一層制限できる。また、遮断板６と第１ガード４３とが同時に基板Ｗに対して相対的に昇降されるので、空間Ａと外部との雰囲気の行き来をより一層制限できる。
また、第１ガード４３から空間Ａの内方に延びるＩＰＡノズル１３が基板Ｗと遮断板６の対向面６ａとの間で移動できるように基板Ｗの上面と遮断板６の対向面６ａとの間の間隔が調整される。そのため、ＩＰＡノズル１３は、空間Ａ内の雰囲気を不活性ガスで置換した状態、すなわち雰囲気中の酸素濃度および湿度が低減された状態で、基板Ｗの上面に処理液を供給することができる。
また、不活性ガス供給工程が、間隔調整工程（間隔調整ステップＳ４ｂ）が終了する前に開始される。そのため、基板Ｗと遮断板６の対向面６ａとの間の雰囲気の酸素濃度および湿度が低減され、かつ、基板Ｗの上面と遮断板６の対向面６ａとの間の間隔が適切に調整された状態で基板Ｗの上面へのＩＰＡの供給を開始するまでの時間が短縮される。
この発明は、以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、さらに他の形態で実施することができる。
例えば、本実施形態では、第１ガード４３が昇降する構成であったが、間隔調整ステップＳ４ｂの前後で第１ガード４３の第１延設部４３Ｂの内縁部４３ａが遮断板６の外縁部６ｃに水平方向から対向可能な程度に遮断板６が上下方向Ｚに厚みを有していれば、本実施形態とは異なり、第１ガード４３が昇降しない構成であってもよい。
また、間隔調整ステップＳ４ｂでは、遮断板６および第１ガード４３は、基板Ｗに対して相対的に昇降すればよいので、本実施形態とは異なり、基板Ｗが昇降することによって基板Ｗの上面と遮断板６の対向面６ａとの間の間隔が調整される構成であってもよいし、遮断板６、第１ガード４３および基板Ｗのいずれもが昇降することによって基板Ｗの上面と遮断板６の対向面６ａとの間の間隔が調整される構成であってもよい。
また、本実施形態では、ＩＰＡノズル１３は、ノズル支持部材１５の回転軸線まわりに移動する構成であったが、本実施形態とは異なり、ＩＰＡノズル１３が延びる方向に直線的に移動する構成であってもよい。
また、本実施形態では、薬液ノズル９は、水平方向に移動する移動ノズルであるが、本実施形態とは異なり、基板Ｗの上面の回転中心に向けて薬液を吐出するように配置された固定ノズルであってもよい。詳しくは、薬液ノズル９は、ＤＩＷノズル１０、不活性ガスノズル１２および中央ＩＰＡノズル１１とともに中空軸３０に挿通されたノズル収容部材３５に挿通される形態を有していてもよい。
また、処理ユニット２は、有機溶剤処理において基板Ｗを加熱するヒータを含んでいてもよい。ヒータは、スピンベース２１に内蔵されていてもよいし、遮断板６に内蔵されていてもよいし、スピンベース２１と遮断板６との両方に内蔵されていてもよい。有機溶剤処理で基板Ｗを加熱する場合は、下面ノズル８、スピンベース２１に内蔵されたヒータおよび遮断板６に内蔵されたヒータのうちの少なくとも１つが用いられる。
また、処理液供給ノズルの構成は、例えばＩＰＡ等の有機溶剤を基板Ｗの上面に供給するＩＰＡノズル１３に限られず、処理液を基板Ｗの上面に供給する構成であればよい。すなわち、処理液供給ノズルは、水よりも表面張力の低い低表面張力液体を基板Ｗの上面に供給する低表面張力液体ノズルであってもよいし、薬液を基板Ｗの上面に供給する薬液ノズルであってもよいし、ＤＩＷ等のリンス液を基板Ｗの上面に供給するリンス液ノズルであってもよい。
また、本実施形態とは異なり、処理ユニット２は、ノズル収容部材３５に収容され、基板Ｗの上面を疎水化する疎水化剤を供給する疎水化剤供給ノズルを含んでいてもよい。
疎水化剤は、たとえば、シリコン自体およびシリコンを含む化合物を疎水化させるシリコン系疎水化剤、または金属自体および金属を含む化合物を疎水化させるメタル系疎水化剤である。メタル系疎水化剤は、たとえば、疎水基を有するアミン、および有機シリコン化合物の少なくとも一つを含む。シリコン系疎水化剤は、たとえば、シランカップリング剤である。シランカップリング剤は、たとえば、ＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシラザン）、ＴＭＳ（テトラメチルシラン）、フッ素化アルキルクロロシラン、アルキルジシラザン、および非クロロ系疎水化剤の少なくとも一つを含む。非クロロ系疎水化剤は、たとえば、ジメチルシリルジメチルアミン、ジメチルシリルジエチルアミン、ヘキサメチルジシラザン、テトラメチルジシラザン、ビス（ジメチルアミノ）ジメチルシラン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノトリメチルシラン、Ｎ−（トリメチルシリル）ジメチルアミンおよびオルガノシラン化合物の少なくとも一つを含む。
疎水化剤供給ノズルから基板Ｗの上面に疎水化剤を供給する際、基板Ｗの上面からの疎水化剤の跳ね返りに起因して遮断板６が汚染されることを防止するために、遮断板６を上昇させることによって基板Ｗの上面と遮断板６の対向面６ａとの間の間隔を調整する間隔調整工程を実行してもよい。そして、間隔調整工程後に、疎水化剤供給ノズルから基板Ｗの上面に疎水化剤が供給されることによって基板が処理される（処理液供給工程）。
また、本実施形態の基板処理では、第１ガード４３の第１筒状部４３Ａに接続された排気管（図示せず）からの気体の排気量を調整してもよい。具体的には、図８Ｃ〜図８Ｆに示すように空間Ａが形成されている状態では、排気管からの排気量を弱めることによって、空間Ａ内が減圧されることを防止でき、空間Ａの外部の雰囲気を空間Ａ内に巻き込むことを防止できる。これにより、空間Ａ内の湿度および酸素濃度が低減された状態を維持し易い。逆に、図８Ａ、図８Ｂおよび図８Ｇに示すように空間Ａが形成されていない状態では、排気管からの排気を強めることによって、基板Ｗの上面の周辺の気体を極力排除することができるので、基板Ｗの上面の汚染を防止できる。
その他、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変更を行うことができる。
６ 遮断板（対向部材）
６ｃ 外縁部
４３ 第１ガード（ガード）
４３ａ 内縁部
Ａ 空間
Ｗ 基板

Claims (7)

  1. 基板を水平に保持する基板保持工程と、
    前記水平に保持された基板の上面に対向部材を対向配置する対向配置工程と、
    前記水平に保持された基板と、前記対向部材と、平面視で前記水平に保持された基板および前記対向部材を取り囲むガードとによって、外部との雰囲気の行き来が制限された空間を形成する空間形成工程と、
    前記空間に不活性ガスを供給する不活性ガス供給工程と、
    前記空間を維持しながら前記対向部材を前記水平に保持された基板に対して相対的に昇降させることによって、前記基板の上面と前記対向部材との間の間隔を調整する間隔調整工程と、
    前記間隔調整工程の後に前記水平に保持された基板の上面に処理液を供給する処理液供給工程とを含む基板処理方法。
  2. 前記間隔調整工程が、前記対向部材の外縁部と前記ガードの内縁部とが対向した状態を維持する工程を含む、請求項１に記載の基板処理方法。
  3. 前記間隔調整工程が、前記対向部材とともに前記ガードを前記水平に保持された基板に対して相対的に昇降させる工程を含む、請求項１または２に記載の基板処理方法。
  4. 前記間隔調整工程が、前記対向部材と前記ガードとを同じ速度で前記水平に保持された基板に対して相対的に昇降させる工程を含む、請求項３に記載の基板処理方法。
  5. 前記間隔調整工程が、前記対向部材と前記ガードとを同時に前記水平に保持された基板に対して相対的に昇降させる工程を含む、請求項３または４に記載の基板処理方法。
  6. 前記間隔調整工程が、前記ガードから前記空間の内方に延びる処理液供給ノズルが前記水平に保持された基板と前記対向部材との間で移動できるように前記水平に保持された基板の上面と対向部材との間の間隔を調整する工程を含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  7. 前記不活性ガス供給工程が、前記間隔調整工程が終了する前に開始される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の基板処理方法。
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