JP2018046062A - 基板処理方法および基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基板のパターンの倒壊を効果的に抑制することができる基板処理方法および基板処理装置を提供する。
【解決手段】基板処理装置は、シリコン基板を含む基板に負電荷を供給する電荷供給工程（Ｓ６）と、電荷供給工程（Ｓ６）に並行して、基板の下面に誘電体を介して配置された第１の電極に正極性の電圧を印加する第１の電圧印加工程と、この第１の電圧印加工程の後、基板のアース接続が解除された状態を保ちながら、第１の電極に負極性の電圧を印加する第２の電圧印加工程と、この第２の電圧印加工程に並行して、基板の上面から絶縁液体を除去することにより基板を乾燥させる乾燥工程（Ｓ８）と実行する。
【選択図】図１０

Description

この発明は、基板の一方主面にパターンが形成された基板を処理するための基板処理方法および基板処理装置に関する。処理対象の基板には、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、セラミック基板、太陽電池用基板などが含まれる。

半導体装置の製造工程では、半導体ウエハ等の基板の表面が処理液で処理される。基板を一枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置は、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によって回転される基板の表面に処理液を供給するためのノズルとを備えている。典型的な基板処理工程では、スピンチャック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除去して基板を乾燥させるための乾燥工程が行われる。

基板の処理時に、基板の表面に形成されたパターンが倒壊することを抑制すべく、下記特許文献１では、パターンが帯電するようにシリコン基板に直接電圧を加え、これにより、隣接するパターン同士に斥力（互いに相手を遠ざける力）を発生させている。

特許５３７９６６３号公報

本願発明者らは、基板表面から液体を除去する乾燥処理を行うときに、隣接するパターン同士が引きつけ合って接触し、パターン倒壊に至ると考えている。この原因の一つは、隣接するパターン間の液による表面張力にあると推定される。すなわち、隣接するパターン間の液が排除されるときに、隣接するパターン同士に表面張力による引力が働き、その結果、パターン倒壊に至ると推定される。

特許文献１に記載の手法では、隣接するパターン同士に斥力を発生させることができる。このような斥力は、隣接するパターン同士に働く引力を打ち消すことができるから、特許文献１に記載の手法を採用することにより、パターンの倒壊を抑制することができる。
そして、本願発明者は、特許文献１とは異なる手法を用いて、隣接するパターン同士に斥力を発生させ、これにより基板の一方主面のパターンを効果的に抑制すること検討している。

そこで、この発明の一つの目的は、基板のパターンの倒壊を効果的に抑制することができる基板処理方法および基板処理装置を提供することである。

前記の目的を達成するための請求項１に記載の発明は、一方主面にパターンが形成された基板を保持する基板保持工程と、前記基板に一方極性の電荷を供給する電荷供給工程と、前記電荷供給工程に並行して、前記基板の他方主面に誘電体を介して配置された第１の電極に他方極性の電圧を印加する第１の電圧印加工程と、前記第１の電圧印加工程の後、前記基板のアース接続が解除された状態を保ちながら、前記一方極性の電圧を前記第１の電極に印加する第２の電圧印加工程と、前記第２の電圧印加工程に並行して、前記基板の一方主面から液体を除去することにより前記基板を乾燥させる乾燥工程とを含む、基板処理方法を提供する。

「一方極性」は、正極性および負極性の一方を意味し、「他方極性」は、正極性および負極性の他方を意味する。
また、「基板の一方主面」は、デバイス形成面である表面および前記表面とは反対の裏面の一方を意味し、「基板の他方主面」は、前記表面および前記裏面の他方を意味する。
また、前記誘電体は、前記基板の他方主面と前記第１の電極との間に配置された固体誘電体だけでなく、前記基板の他方主面と前記第１の電極との間に存在する気体（たとえば空気）をも含む趣旨である。

この方法によれば、基板に一方極性の電荷を供給する電荷供給工程に並行して、他方極性の電圧が第１の電極に印加される。これにより、基板に供給された一方極性の電荷を基板の他方主面に引き付けることができ、その結果、一方極性の電荷を基板の内部に蓄積できる。
第１の電圧印加工程の後、前記基板のアース接続が解除された状態を保ちながら、他方極性の電圧を第１の電極に印加する第２の電圧印加工程が行われる。また、第２の電圧印加工程に並行して、基板の一方主面から液体を除去する乾燥工程が行われる。

基板を周囲から絶縁させることにより、基板の内部に蓄積されている一方極性の電荷の基板外への流出が阻止される。この状態で、一方極性の電圧を第１の電極に印加することより、基板の内部に蓄積されている一方極性の電荷が、第１の電極に反発して基板の一方主面に集まる。そのため、パターンに電気的な偏りが発生し、一方極性の電荷が各パターンに集まって、各パターンが一方極性に帯電する。これにより、隣接するパターンの間に斥力（クーロン力）が働く。

一方、隣接するパターンの間に液面があると、液面とパターンとの境界位置に液体の表面張力が働く。つまり、引力（表面張力）が隣接するパターンの間に働く。しかしながら、この引力（表面張力）は、パターンの帯電に起因する斥力（クーロン力）によって打ち消される。そのため、パターンに働く力を低減しながら、基板の一方主面から液体を除去することができる。これにより、パターンの倒壊を効果的に抑制しながら、基板を乾燥させることができる。

請求項２に記載の発明は、前記方法は、前記第２の電圧印加工程に並行して、前記基板の一方主面に、純水の比抵抗以上の比抵抗を有する絶縁液体の液膜を保持させる絶縁液体液膜保持工程をさらに含み、前記乾燥工程は、前記基板の一方主面から絶縁液体を除去する工程を含む、請求項１に記載の基板処理方法である。
この方法によれば、第２の電圧印加工程に並行して基板の一方主面に絶縁液体の液膜が保持されるので、基板に蓄積されている一方極性の電荷が基板の一方主面に形成されている液膜を介して流出することを抑制または防止できる。これにより、第２の電圧印加工程において、より多量の一方極性の電荷を、基板の一方主面に集めることができる。ゆえに、隣接するパターンの間に働く斥力（クーロン力）を強めることができる。

請求項３に記載のように、前記絶縁液体は、純水よりも低い表面張力を有する低表面張力液体を含んでいてもよい。この場合、隣接するパターン間に働く表面張力が軽減されるから、パターンの倒壊をより一層抑制できる。
請求項４に記載の発明は、前記方法は、前記第２の電圧印加工程に並行して、前記第１の電極と前記基板の他方主面との間隔を変更する第１の間隔変更工程をさらに含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理方法である。

この方法によれば、第１の電極と基板の他方主面との間隔を変更することにより、基板の一方主面に集まる一方極性の電荷の量を調整することができる。これにより、隣接するパターンの間に発生する斥力（クーロン力）の大きさを調整することができる。
請求項５に記載の発明は、前記方法は、前記第２の電圧印加工程に並行して、前記基板の一方主面に所定間隔を空けて対向する第２の電極に前記他方極性の電圧を印加する第３の電圧印加工程をさらに含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板処理方法である。

この方法によれば、基板の一方主面に所定間隔を空けて対向する第２の電極に、他方極性の電圧を印加することにより、第２の電圧印加工程において、多量の一方極性の電荷を、基板の一方主面に集めることができる。
また、基板の一方主面に所定間隔を空けて対向する第２の電極に、他方極性の電圧を印加することにより、パターン内での分極を促進させることもできる。

ゆえに、隣接するパターンの間に働く斥力（クーロン力）を強めることができる。
請求項６に記載の発明は、前記方法は、前記第３の電圧印加工程に並行して、前記第２の電極と前記基板の他方主面との間隔を変更する第２の間隔変更工程をさらに含む、請求項５に記載の基板処理方法である。
この方法によれば、第２の電極と基板の一方主面との間隔を変更することにより、基板の一方主面に集まる一方極性の電荷の量を調整することができる。これにより、隣接するパターンの間に発生する斥力（クーロン力）の大きさを調整することができる。

請求項７に記載の発明は、前記基板保持工程は、前記電荷供給工程に並行して、導電性材料を用いて形成された導電ピンを少なくとも１つ含む複数の前記保持ピンにより前記基板を支持する第１の基板保持工程と、前記第２の電圧印加工程に並行して、前記導電ピンを用いずに、絶縁材料を用いて形成された絶縁ピンで前記基板を支持する第２の基板保持工程とをさらに含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の基板処理方法である。

この方法によれば、第１の基板保持工程において、導電ピンを少なくとも１つ含む複数の保持ピンにより基板を支持する。したがって、電荷供給工程において、導電ピンを介して一方極性の電荷を基板に供給することも可能である。また、第２の基板保持工程において、絶縁ピンだけで基板を支持する。したがって、基板を、アース接続された状態に保つことが可能である。

請求項８記載の発明は、前記電荷供給工程は、前記基板に導電液体を供給しながらその導電液体に前記一方極性の電荷を付与する工程を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の基板処理方法である。
この方法によれば、導電液体に付与された一方極性の電荷は、導電液体を介して、導電液体に接液している基板に供給される。このように、比較的簡単な手法により、基板に一方極性の電荷を付与することができる。

前記の目的を達成するための請求項９に記載の発明は、一方主面にパターンが形成された基板を保持する基板保持ユニットと、前記基板保持ユニットに保持された基板に前記一方極性の電荷を供給する電荷供給ユニットと、前記基板保持ユニットに保持された基板の他方主面に誘電体を介して配置された第１の電極と、前記第１の電極に電圧を印加するための第１の電源装置と、前記基板保持ユニットに保持された基板の一方主面から液体を排除するための乾燥ユニットと、前記電荷供給ユニット、前記第１の電源装置および前記乾燥ユニットを制御する制御装置とを含み、前記制御装置は、前記基板保持ユニットに保持された基板に電圧を印加して、前記基板に一方極性の電荷を供給する電荷供給工程と、前記電荷供給工程に並行して、前記基板の他方主面に誘電体を介して配置された第１の電極に、他方極性の電圧を印加する第１の電圧印加工程と、前記第１の電圧印加工程の後、前記基板のアース接続が解除された状態を保ちながら、前記一方極性の電圧を前記第１の電極に印加する第２の電圧印加工程と、前記第２の電圧印加工程に並行して、前記基板の一方主面から液体を除去することにより前記基板を乾燥させる乾燥工程とを実行する、基板処理装置を提供する。

「一方極性」は、正極性および負極性の一方を意味し、「他方極性」は、正極性および負極性の他方を意味する。
また、「基板の一方主面」は、デバイス形成面である表面および前記表面とは反対の裏面の一方を意味し、「基板の他方主面」は、前記表面および前記裏面の他方を意味する。
また、前記誘電体は、前記基板の他方主面と前記第１の電極との間に配置された固体誘電体だけでなく、前記基板の他方主面と前記第１の電極との間に存在する気体（たとえば空気）をも含む趣旨である。

この構成によれば、基板に一方極性の電荷を供給する電荷供給工程に並行して、他方極性の電圧が第１の電極に印加される。これにより、基板に供給された一方極性の電荷を基板の他方主面に引き付けることができ、その結果、一方極性の電荷を基板の内部に蓄積できる。
第１の電圧印加工程の後、前記基板のアース接続が解除された状態を保ちながら、他方極性の電圧を第１の電極に印加する第２の電圧印加工程が行われる。また、第２の電圧印加工程に並行して、基板の一方主面から液体を除去する乾燥工程が行われる。

基板を周囲から絶縁させることにより、基板の内部に蓄積されている一方極性の電荷の基板外への流出が阻止される。この状態で、一方極性の電圧を第１の電極に印加することより、基板の内部に蓄積されている一方極性の電荷が、第１の電極に反発して基板の一方主面に集まる。そのため、パターンに電気的な偏りが発生し、一方極性の電荷が各パターンに集まって、各パターンが一方極性に帯電する。これにより、隣接するパターンの間に斥力（クーロン力）が働く。

一方、隣接するパターンの間に液面があると、液面とパターンとの境界位置に液体の表面張力が働く。つまり、引力（表面張力）が隣接するパターンの間に働く。しかしながら、この引力（表面張力）は、パターンの帯電に起因する斥力（クーロン力）によって打ち消される。そのため、パターンに働く力を低減しながら、基板の一方主面から液体を除去することができる。これにより、パターンの倒壊を効果的に抑制しながら、基板を乾燥させることができる。

請求項１０に記載の発明は、前記基板保持ユニットに保持された基板をアース接続するためのアース接続ユニットであって、前記基板のアース接続を接続／解除に切り換え可能に設けられたアース接続ユニットをさらに含む、請求項９に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、基板がアース接続された状態と、基板のアース接続が解除された状態とを、簡単に切り換えることができる。

請求項１１に記載のように、前記基板保持ユニットに保持された基板の他方主面と前記第１の電極との間において、前記基板の他方主面に対向するように配置された固体誘電体を含んでいてもよい。この場合、基板の他方主面と第１の電極との間に誘電体を介装させる構成を簡単に実現できる。
請求項１２に記載の発明は、前記固体誘電体は、前記基板の他方主面に接触する接触面を有していてもよい。この場合、電極により基板を接触支持する場合であっても、基板の他方主面と第１の電極との間に、誘電体を確実に介装させることができる。また、電極と基板の他方主面との間を一定距離に保つことができるから、基板の他方主面に蓄積される一方極性の電荷の量、または基板の一方主面に集められる一方極性の電荷の量を高精度に制御することが可能である。

請求項１３に記載の発明は、前記基板の一方主面に、純水の比抵抗以上の比抵抗を有する絶縁液体を供給する絶縁液体供給ユニットをさらに含む、請求項９〜１２のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、基板の一方主面に存在する液体が絶縁液体であるので、第２の電圧印加工程において、基板の一方主面に存在する液体を介して基板に蓄積されている一方極性の電荷が流出することを抑制または防止できる。これにより、第２の電圧印加工程において、より多量の一方極性の電荷を、基板の一方主面に集めることができる。ゆえに、隣接するパターンの間に働く斥力（クーロン力）を強めることができる。

請求項１４に記載のように、前記絶縁液体は、純水よりも低い表面張力を有する低表面張力液体を含んでいてもよい。この場合、隣接するパターン間に働く表面張力が軽減されるから、パターンの倒壊をより一層抑制できる。
請求項１５に記載の発明は、前記第１の電極と前記基板の他方主面との間隔を変更する第１の間隔変更ユニットをさらに含む、請求項９〜１４のいずれか一項に記載の基板処理装置である。

この構成によれば、第１の電極と基板の他方主面との間隔を変更することができる。これにより、基板の一方主面に集まる一方極性の電荷の量を調整することができる。その結果、隣接するパターンの間に発生する斥力（クーロン力）の大きさを調整することができる。
請求項１６に記載の発明は、前記基板の一方主面に所定間隔を空けて配置された第２の電極と、前記第２の電極に電圧を印加するための第２の電源装置とをさらに含み、前記制御装置は、前記第２の電源装置を制御して、前記第２の電圧印加工程に並行して、前記第２の電極に前記他方極性の電圧を印加する第３の電圧印加工程をさらに実行する、請求項９〜１５のいずれか一項に記載の基板処理装置である。

この構成によれば、基板の一方主面に所定間隔を空けて対向する第２の電極に、他方極性の電圧を印加することにより、第２の電圧印加工程において、多量の一方極性の電荷を、基板の一方主面に集めることができる。
また、基板の一方主面に所定間隔を空けて対向する第２の電極に、他方極性の電圧を印加することにより、パターン内での分極を促進させることもできる。

ゆえに、隣接するパターンの間に働く斥力（クーロン力）を強めることができる。
請求項１７に記載の発明は、前記第２の電極と前記基板の一方主面との間隔を変更する第２の間隔変更ユニットをさらに含む、請求項１６に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、第２の電極と基板の一方主面との間隔を変更することにより、基板の一方主面に集まる一方極性の電荷の量を調整することができる。これにより、隣接するパターンの間に発生する斥力（クーロン力）の大きさを調整することができる。

請求項１８に記載の発明は、前記基板の周縁部を接触支持する保持ピンであって、導電性材料を用いて形成された導電ピンと、絶縁材料を用いて形成された絶縁ピンとを含む複数の保持ピンと、前記保持ピンを移動させる保持ピン移動ユニットとを含み、前記制御装置は、前記保持ピン移動ユニットを制御して、前記電荷供給工程に並行して、前記導電ピンを少なくとも１つ含む複数の前記保持ピンにより前記基板を支持する第１の基板保持工程と、前記第２の電圧印加工程に並行して、前記導電ピンを用いずに複数の前記絶縁ピンで前記基板を支持する第２の基板保持工程とを実行する、請求項９〜１７のいずれか一項に記載の基板処理装置である。

この構成によれば、第１の基板保持工程において、導電ピンを少なくとも１つ含む複数の保持ピンにより基板を支持する。したがって、電荷供給工程において、導電ピンを介して一方極性の電荷を基板に供給することも可能である。また、第２の基板保持工程において、絶縁ピンだけで基板を支持する。したがって、基板を、アース接続された状態に保つことが可能である。

請求項１９に記載の発明は、前記基板の一方主面に、導電液体を供給するための導電液体供給ユニットと、前記導電液体供給ユニットから前記基板に供給される導電液体に電圧を印加する電源とをさらに含み、前記制御装置は、前記導電液体供給ユニットおよび前記電源を制御して、前記基板に導電液体を供給しながらその導電液体に前記一方極性の電荷を付与することにより、前記電荷供給工程を実行する、請求項９〜１７のいずれか一項に記載の基板処理装置である。

この構成によれば、導電液体に付与された一方極性の電荷は、導電液体を介して、導電液体に接液している基板に供給される。このように、比較的簡単な手法により、基板に一方極性の電荷を付与することが可能である。

図１は、本発明の第１の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断面図である。 図３は、前記基板処理装置に備えられたスピンチャックの、より具体的な構成を説明するための平面図である。 図４Ａ，４Ｂは、スピンチャックに備えられた可動ピンの近傍の構成を拡大して示す断面図である。図４Ａ，４Ｂには、第１の開放永久磁石の昇降動作に伴う、第１の可動ピン群に含まれる可動ピンの状態変化が示されている。 図５Ａ，５Ｂは、スピンチャックに備えられた可動ピンの近傍の構成を拡大して示す断面図である。図５Ａ，５Ｂには、第２の開放永久磁石の昇降動作に伴う、第２の可動ピン群に含まれる可動ピンの状態変化が示されている。 図６Ａは、第１の可動ピン群および第２の可動ピン群の状態を示す模式的な図である。 図６Ｂ，６Ｃは、第１の可動ピン群および第２の可動ピン群の状態を示す模式的な図である。 図７Ａは、第１の可動ピン群および第２の可動ピン群の状態を示す模式的な図である。 図７Ｂ，７Ｃは、第１の可動ピン群および第２の可動ピン群の状態を示す模式的な図である。 図８Ａは、処理対象の基板の一例を説明するための図解的な平面図であり、図８Ｂはその一部の図解的な断面図である。 図９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１０は、前記処理ユニットによって実行される第１の基板処理例を説明するための流れ図である。 図１１は、前記第１の基板処理例を説明するためのタイムチャートである。 図１２Ａ，１２Ｂは、前記第１の基板処理例を説明するための図解的な図である。 図１２Ｃ，１２Ｄは、前記第１の基板処理例を説明するための図解的な図であり、図１２Ｂに続く工程を示す。 図１３Ａ，１３Ｂは、図１２Ｂ，１２Ｃのそれぞれに示す工程における基板の表面状態を説明するための図解的な断面図である。 図１３Ｃは、図１２Ｄに示す乾燥工程における基板の表面状態を説明するための図解的な断面図である。 図１４は、本発明の第２の実施形態に係る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断面図である。 図１５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１６は、前記処理ユニットによって実行される第２の基板処理例を説明するためのタイムチャートである。 図１７は、前記第２の基板処理例を説明するための図解的な図である。 図１８は、前記乾燥工程における基板の表面状態を説明するための図解的な断面図である。 図１９は、本発明の第３の実施形態に係る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断面図である。 図２０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２１は、前記処理ユニットによって実行される第３の基板処理例を説明するためのタイムチャートである。 図２２Ａ，２２Ｂは、前記第３の基板処理例を説明するための図解的な図である。 図２３Ａ，２３Ｂは、図２２Ｂ，２２Ｃのそれぞれに示す工程における基板の表面状態を説明するための図解的な断面図である。 図２４は、本発明の第４の実施形態に係る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断面図である。 図２５Ａ，２５Ｂは、前記処理ユニットで実行される基板処理例を説明するための図解的な図である。 図２６は、本発明の第５の実施形態に係る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断面図である。 図２７は、第１の変形例を説明するための図である。 図２８は、第２の変形例を説明するための図である。

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、この発明の第１の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。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断面図である。図３は、スピンチャック５の、より具体的な構成を説明するための平面図である。図４Ａ，４Ｂは、スピンチャック５に備えられた保持ピン１６の近傍の構成を拡大して示す断面図である。図５Ａ，５Ｂは、スピンチャック５に備えられた保持ピン１６の近傍の構成を拡大して示す断面図である。

基板処理装置１は、半導体ウエハなどの円板状の基板Ｗを、処理液や処理ガスによって一枚ずつ処理する枚葉式の装置である。基板処理装置１は、処理液を用いて基板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が載置されるロードポート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を制御する制御装置３とを含む。搬送ロボットＩＲは、キャリヤＣと基板搬送ロボットＣＲとの間でハンドＨ１を用いて基板Ｗを搬送する。基板搬送ロボットＣＲは、搬送ロボットＩＲと処理ユニット２との間でハンドＨ２を用いて基板Ｗを搬送する。複数の処理ユニット２は、たとえば、互いに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断面図である。
処理ユニット２は、内部空間を有する箱形のチャンバ４と、チャンバ４内で一枚の基板Ｗを水平な姿勢で保持して、基板Ｗの中心を通る鉛直な回転軸線Ａ１まわりに基板Ｗを回転させるスピンチャック（基板保持ユニット）５と、スピンチャック５に保持された基板Ｗの上面（一方主面）に、第１の薬液（たとえばＨＦ）を供給するための第１の薬液供給ユニット６と、基板Ｗの上面に、第２の薬液（たとえばＳＣ１（アンモニア過酸化水素水混合液））を供給するための第２の薬液供給ユニット７と、基板Ｗの上面に、リンス液としての純水（たとえば脱イオン水）を供給するための純水供給ユニット８と、基板Ｗの上面に、純水の比抵抗以上の比抵抗を有し、かつ純水よりも低い表面張力を有する絶縁液体の一例としてのＨＦＥ（ハイドルフルオロエーテル）を供給するための絶縁液体供給ユニット９と、スピンチャック５に保持された基板Ｗに正極性および負極性の一方極性の電荷（この実施形態では、負電荷）を供給する電荷供給ユニット１０と、スピンチャック５に保持された基板Ｗのアース接続するためのアース接続ユニット１１と、スピンチャック５に保持された基板Ｗの下面（他方主面）に誘電体を介して配置された第１の電極１２と、第１の電極１２に電圧を印加するための第１の電源装置２４と、スピンチャック５を取り囲む筒状の処理カップ（図示しない）とを含む。

図２〜図５Ｂを参照しながら、スピンチャック５の構成について説明する。
図２に示すように、スピンチャック５は、鉛直方向に沿う回転軸線Ａ１のまわりに回転可能なスピンベース１５を備えている。スピンベース１５の回転中心の下面には、軌道軸である金属製の回転軸１４が固定されている。回転軸１４は、中空軸であって、鉛直方向に沿って延びており、スピンモータ（乾燥ユニット）１３からの駆動力を受けて、回転軸線Ａ１まわりに回転するように構成されている。

図２に示すように、スピンチャック５は、さらに、スピンベース１５の上面の周縁部に周方向に沿ってほぼ等間隔を開けて設けられた複数本（この実施形態では６本）の保持ピン１６を備えている。各保持ピン１６は、ほぼ水平な上面を有するスピンベース１５から一定の間隔を開けた上方の基板保持高さにおいて、基板Ｗを水平に保持するように構成されている。この実施形態では、スピンチャック５に備えられる保持ピン１６は全て、基板Ｗの周縁部に接触する接触部（図４Ａ等の上軸部４２）が可動する可動ピンである。

図３に示すように、各保持ピン１６は、スピンベース１５の上面の周縁部に周方向に沿って等間隔に配置されている。６本の保持ピン１６は、互いに隣り合わない３本の保持ピン１６ごとに、対応する駆動用永久磁石２６，２７の磁極方向が共通する一つの群に設定されている。換言すると、６本の保持ピン１６は、第１の可動ピン群に含まれる３本の保持ピン（絶縁ピン。以下、第１の保持ピン１６Ａを第１の保持ピン１６Ａとする）１６Ａと、第２の可動ピン群に含まれる３本の保持ピン（導電ピン。以下、第２の保持ピン１６Ｂを第２の保持ピンとする）１６Ｂとを含む。３本の第１の保持ピン１６Ａに対応する第１の駆動用永久磁石２６の磁極方向と、３本の第２の保持ピン１６Ｂに対応する第２の駆動用永久磁石２７の磁極方向とは、回転軸線Ａ２に直交する方向に関し互いに異なっている。第１の保持ピン１６Ａと、第２の保持ピン１６Ｂとは、スピンベース１５の周方向に関し交互に配置されている。第１の可動ピン群に着目すれば、３本の第１の保持ピン１６Ａは等間隔（１２０°間隔）に配置されている。また、第２の可動ピン群に着目すれば、３本の第２の保持ピン１６Ｂは等間隔（１２０°間隔）に配置されている。

図４Ａ〜図５Ｂに示すように、各保持ピン１６は、スピンベース１５に結合された下軸部４１と、下軸部４１の上端に一体的に形成された上軸部４２とを含み、下軸部４１および上軸部４２がそれぞれ円柱形状に形成されている。上軸部４２は、下軸部４１の中心軸線から偏心して設けられている。下軸部４１の上端と上軸部４２の下端との間をつなぐ表面は、上軸部４２から下軸部４１の周面に向かって下降するテーパ面４３を形成している。

第１の保持ピン１６Ａは、導電性材料を用いて形成されたいわゆる導電ピンである。この実施形態では、下軸部４１、上軸部４２、テーパ面４３および支持軸４５の全てが導電材料を用いられている。
第２の保持ピン１６Ｂは、絶縁材料を用いて形成されたいわゆる絶縁ピンである。下軸部４１、上軸部４２、テーパ面４３、支持軸４５および軸受け４４の少なくとも１つが絶縁材料を用いて形成されている。とくに、基板Ｗの周縁部に接触する上軸部４２が絶縁材料を用いて形成されていることが好ましい。

図４Ａ〜５Ｂに示すように、各保持ピン１６は、下軸部４１がその中心軸線と同軸の回転軸線Ａ２まわりに回転可能であるようにスピンベース１５に結合されている。より詳細には、下軸部４１の下端部には、スピンベース１５に対して軸受け４４を介して支持された支持軸４５が設けられている。支持軸４５の下端には、第１または第２の駆動用永久磁石２６，２７を保持した磁石保持部材２８が結合されている。第１および第２の駆動用永久磁石２６，２７は、たとえば、磁極方向を保持ピン１６の回転軸線Ａ２に対して直交する方向に向けて配置されている。第１の駆動用永久磁石２６は、第１の保持ピン１６Ａに対応する駆動用永久磁石である。第２の駆動用永久磁石２７は、第２の保持ピン１６Ｂに対応する駆動用永久磁石である。第１の駆動用永久磁石２６および第２の駆動用永久磁石２７は、当該駆動用永久磁石２６，２７に対応する保持ピン１６に外力が付与されていない状態で、回転軸線Ａ２に直交する方向に関し互いに逆向きの等しい磁極方向を有するように設けられている。第１の駆動用永久磁石２６および第２の駆動用永久磁石２７は、スピンベース１５の周方向に関し交互に配置されている。

スピンベース１５には、保持ピン１６の数と同数の閉塞永久磁石２９，３０が設けられている。閉塞永久磁石２９，３０は、保持ピン１６に１対１対応で設けられており、対応する保持ピン１６に隣接して配置されている。この実施形態では、図３に示すように、閉塞永久磁石２９，３０は、対応する保持ピン１６の周囲において、保持ピン１６の平面視での中心位置よりも、回転軸線Ａ１から離反する方向に寄って配置されている。各閉塞永久磁石２９，３０は、対応する磁石保持部材２８に隣接して設けられた磁石保持部材３１に収容されている。

複数の閉塞永久磁石２９，３０は、第１の保持ピン１６Ａに対応する３つの第１の閉塞永久磁石２９と、第２の保持ピン１６Ｂに対応する３つの第２の閉塞永久磁石３０とを含む。換言すると、第１の閉塞永久磁石２９は、第１の駆動用永久磁石２６に対応し、第２の閉塞永久磁石３０は、第２の駆動用永久磁石２７に対応している。第１の閉塞永久磁石２９および第２の閉塞永久磁石３０は、スピンベース１５の周方向に関し交互に配置されている。第１の閉塞永久磁石２９および第２の閉塞永久磁石３０はスピンベース１５に対して昇降不能に設けられている。

前述のように、第１の駆動用永久磁石２６および第２の駆動用永久磁石２７は、回転軸線Ａ２に直交する方向に関し互いに逆向きの等しい磁極方向を有するように設けられている。第１の閉塞永久磁石２９および第２の閉塞永久磁石３０は、対応する駆動用永久磁石２６，２７に磁力を付与して、対応する保持ピン１６の上軸部４２を保持位置に付勢するために設けられている。したがって、第１の閉塞永久磁石２９および第２の閉塞永久磁石３０も、回転軸線Ａ２に直交する方向に関し互いに逆向きの等しい磁極方向を有するように設けられている。

第１の駆動用永久磁石２６は、第１の閉塞永久磁石２９からの吸引磁力を受け、上軸部４２を回転軸線Ａ１に近づいた保持位置へと移動させている。つまり、第１の保持ピン１６Ａは、第１の閉塞永久磁石２９の吸引磁力により保持位置へと付勢されている。
第２の駆動用永久磁石２７は、第２の閉塞永久磁石３０からの吸引磁力を受け、上軸部４２を回転軸線Ａ１に近づいた保持位置へと移動させている。つまり、第２の保持ピン１６Ｂは、第２の閉塞永久磁石３０の吸引磁力により保持位置へと付勢されている。したがって、駆動用永久磁石２６，２７が次に述べる開放永久磁石３２，３４からの吸引磁力を受けないときには、回転軸線Ａ１から離れた開放位置に保持ピン１６が位置している。

図２に示すように、スピンベース１５の下方には、第１の開放永久磁石３２および第２の開放永久磁石３４が設けられている。第１の開放永久磁石３２および第２の開放永久磁石３４の磁極方向は、ともに上下方向に沿う方向であるが互いに逆向きである。第１の開放永久磁石３２の上面がたとえばＮ極である場合には、第２の開放永久磁石３４の上面は逆極性のＳ極を有している。

図３に示すように、この実施形態では、第１の開放永久磁石３２および第２の開放永久磁石３４はそれぞれ３つずつ設けられている。３つの第１の開放永久磁石３２および３つの第２の開放永久磁石３４は、平面視で、スピンベース１５の周方向に関し交互に配置されている。
図３に示すように、３つの第１の開放永久磁石３２は、回転軸線Ａ１を中心とする円弧状をなし、互いに共通の高さ位置でかつスピンベース１５の周方向に間隔を空けて配置されている。３つの第１の開放永久磁石３２は、互いに等しい諸元を有しており、回転軸線Ａ１と同軸の円周上において周方向に等間隔を空けて配置されている。各第１の開放永久磁石３２は、回転軸線Ａ１に直交する平面（水平面）に沿って配置されている。

図３に示すように、各第１の開放永久磁石３２の周方向長さ(角度)は、約６０°である。第１の開放永久磁石３２には、当該複数の第１の開放永久磁石３２を一括して昇降させる第１の昇降ユニット３３が連結されている。第１の昇降ユニット３３は、たとえば、上下方向に伸縮可能に設けられたシリンダを含む構成であり、当該シリンダによって支持されている。また、第１の昇降ユニット３３が、電動モータを用いて構成されていてもよい。また、第１の昇降ユニット３３は第１の開放永久磁石３２を個別に昇降させるようにしてもよい。

第１の開放永久磁石３２は、第１の駆動用永久磁石２６との間に吸引磁力を発生させ、当該吸引磁力により、第１の保持ピン１６Ａを、開放位置へと付勢するための磁石である。第１の開放永久磁石３２が、磁極が第１の駆動用永久磁石２６に対して上下方向に接近する上位置に配置され、かつ、第１の開放永久磁石３２が第１の駆動用永久磁石２６に横方向に対向する状態では、第１の開放永久磁石３２と第１の駆動用永久磁石２６との間に磁力（吸引磁力）が作用する。

図３に示すように、３つの第２の開放永久磁石３４は、回転軸線Ａ１を中心とする円弧状をなし、互いに共通の高さ位置でかつスピンベース１５の周方向に間隔を空けて配置されている。３つの第２の開放永久磁石３４は、互いに等しい諸元を有しており、回転軸線Ａ１と同軸の円周上において周方向に等間隔を空けて配置されている。各第２の開放永久磁石３４は、回転軸線Ａ１に直交する平面（水平面）に沿って配置されている。

図３に示すように、各第２の開放永久磁石３４の周方向長さ(角度)は、約６０°である。第２の開放永久磁石３４には、当該複数の第２の開放永久磁石３４を一括して昇降させる第２の昇降ユニット３５が連結されている。第２の昇降ユニット３５は、たとえば、上下方向に伸縮可能に設けられたシリンダを含む構成であり、当該シリンダによって支持されている。また、第２の昇降ユニット３５が、電動モータを用いて構成されていてもよい。また、第２の昇降ユニット３５は第２の開放永久磁石３４を個別に昇降させるようにしてもよい。

第２の開放永久磁石３４は、第２の駆動用永久磁石２７との間に吸引磁力を発生させ、当該吸引磁力により、第２の保持ピン１６Ｂを、開放位置へと付勢するための磁石である。第２の開放永久磁石３４が、磁極が第２の駆動用永久磁石２７に対して上下方向に接近する上位置に配置され、かつ、第２の開放永久磁石３４が第２の駆動用永久磁石２７に横方向に対向する状態では、第２の開放永久磁石３４と第２の駆動用永久磁石２７との間に磁力（吸引磁力）が作用する。

図２に示すように、第１の開放永久磁石３２および第２の開放永久磁石３４をそれぞれ第１の昇降ユニット３３および第２の昇降ユニット３５を用いて昇降させる。そのため、第１の開放永久磁石３２および第２の開放永久磁石３４を互いに独立して行うことができる。
図２に示すように、電荷供給ユニット１０は、スイッチ３８と、電源３６（直流電源）とを含む。回転軸１４は、スイッチ３８を介して電源３６に接続されている。電源３６は、正極性および負極性の一方極性（たとえば負極性）の直流電圧を回転軸１４に印加できるように、スイッチ３８に接続されている。

前述のように、第２の保持ピン１６Ｂは、導電性材料を用いて形成され、スピンベース１５および軸受け４４は金属材料を用いて形成されている。そのため、第２の保持ピン１６Ｂは、スピンベース１５および軸受け４４を通る導電経路を介して、金属製の回転軸１４に電気的に接続されている。そして、第２の保持ピン１６Ｂは基板Ｗの周縁部を接触支持し、回転軸１４はスイッチ３８を介して電源３６に接続されている。したがって、スイッチ３８を導通状態とすると、電源３６からの一方極性（負極性）の直流電圧が、回転軸１４から前記導電経路を介して、第２の保持ピン１６Ｂから基板Ｗに印加される。これにより、基板Ｗに一方極性の電荷（負電荷）が供給される。すなわち、電荷供給ユニット１０は、スイッチ３８および電源３６の他に、第２の保持ピン１６Ｂと、回転軸１４と、スピンベース１５と、軸受け４４とを含む。

図２に示すように、アース接続ユニット１１は、スピンチャック５に保持された基板Ｗがアース接続されている状態と、基板Ｗのアース接続が解除された状態とを切り換える。アース接続ユニット１１は、アース構造３７と、スイッチ３８とを含む。この実施形態では、アース構造３７が、電源３６用のアースを兼ねており、スイッチ３８は、電荷供給ユニット１０の一部としてだけでなくアース接続ユニット１１の一部としても機能する。

スピンチャック５において、基板Ｗをアースするための構造は、アース構造３７のみであり、他の構造は設けられていない。そのため、スイッチ３８を開放状態とすると、電源３６から基板Ｗへの直流電圧の印加が停止されるだけでなく、回転軸１４（スピンベース１５）とアース構造３７との導通状態が解除されることにより、基板Ｗのアース接続が絶たれる。

図２に示すように、処理ユニット２は、基板Ｗの下面（他方主面）に対向する対向部材１９をさらに含む。対向部材１９は、スピンチャック５に保持されている基板Ｗとスピンベース１５との間に配置される円板状の第１の対向部１９Ａと、第１の対向部１９Ａを水平姿勢に支持する支持部１９Ｂとを含む。第１の対向部１９Ａは、平坦な円形の上面と、平坦な円形の下面と、基板Ｗよりも小さい直径を有する外周面とを含む。

この実施形態では、第１の対向部１９Ａは、水平な姿勢に保持された円板状の本体部２０と、本体部２０の上面に配置された板状の第１の電極１２と、第１の電極１２の上面を覆う薄膜状の固体誘電体２３とを含む。すなわち、固体誘電体２３は、第１の対向部１９Ａの上面を構成している。
第１の対向部１９Ａの第１の電極１２は、金属などの導電性材料を用いて形成されている。第１の電極１２は、対の陽極および陰極を含む。第１の電極１２に印加される電圧はたとえば、−数ｋＶ〜＋数ｋＶの範囲である。第１の電極１２の半径は、基板Ｗの半径よりも小さい。第１の電極１２の半径と基板Ｗの半径との差は小さい。

第１の対向部１９Ａの固体誘電体２３は、合成樹脂（たとえば、ポリイミド、ＰＶＣ(poly-vinyl chloride)、ＰＶＡ（polyvinyl alcohol）等）やセラミックスなどの絶縁材料で作成されている。また、固体誘電体２３の外径は、基板Ｗの外径よりも小さい。固体誘電体２３の半径と基板Ｗの半径との差は小さい。このように、固体誘電体２３の半径と基板Ｗの半径との差が小さいので、固体誘電体２３の上面は、基板Ｗの下面のほぼ全域に対向する。

本体部２０は、固体誘電体２３と同じ材料を用いて形成されていてもよいし、それ以外の材料を用いて形成されていてもよい。
支持部１９Ｂは、第１の対向部１９Ａの中央部から回転軸線Ａ１に沿って下方に延び、第１の対向部１９Ａの下面に固定されている。支持部１９Ｂは、本体部２０と一体であってもよいし、本体部２０とは異なる部材であってもよい。支持部１９Ｂは、スピンベース１５および回転軸１４に挿入されている。支持部１９Ｂは、スピンベース１５および回転軸１４と非接触である。支持部１９Ｂは、チャンバ４に対し、回転不能にかつ昇降可能に設けられている。すなわち、スピンチャック５が回転したとしても、対向部材１９は回転しない。そのため、スピンチャック５が基板Ｗを回転させると、基板Ｗおよび対向部材１９が回転軸線Ａ１まわりに相対回転する。

図２に示すように、処理ユニット２は、支持部１９Ｂを介して第１の対向部１９Ａに連結された第１の対向部昇降ユニット（第１の間隔変更ユニット）２１をさらに含む。第１の対向部昇降ユニット２１は、第１の対向部１９Ａの上面が基板Ｗの下面に近接する上位置（図１２Ｂ等に示す位置）と、第１の対向部１９Ａの上面が基板Ｗの下面から離隔する下位置（図１２Ａ等に示す位置）との間で、第１の対向部１９Ａを昇降させる。

第１の対向部１９Ａが上位置に配置された状態では、第１の対向部１９Ａの上面（固体誘電体２３の上面）は、基板Ｗの下面に平行に対向するように、複数の保持ピン１６に把持されている基板Ｗの下方に配置される。この状態で、第１の対向部１９Ａの上面は、複数の保持ピン１６に把持されている基板Ｗの下面に近接している。換言すると、第１の電極１２は、基板Ｗの下面に、固体誘電体２３および誘電体である空気を介して配置されている。また、この状態で、第１の対向部１９Ａの外周面は、複数の保持ピン１６によって取り囲まれている。

図２に示すように、第１の電源装置２４は、第１の電極１２に直流電圧を印加する。第１の電源装置２４は、配線２２を介して第１の電極１２に接続されている。配線２２の一部は、第１の対向部１９Ａおよび支持部１９Ｂ内に配置されている。第１の電源装置２４は、電極印加用の電源（図示せず。電源３６とは別の電源。）に接続されている。電源の電圧は、第１の電源装置２４と配線２２とを介して、第１の電極１２に印加される。

第１の電源装置２４は、第１の電極１２に対する電圧の印加およびその停止の切り換えを行うオン／オフ部と、第１の電極１２に印加される電圧の大きさを変更する電圧変更部と、第１の電極１２に印加される電圧の極性を正極性と負極性との間で変更する極性変更部とを含む。
図２に示すように、第１の薬液供給ユニット６は、第１の薬液ノズル５１を含む。第１の薬液ノズル５１は、たとえば、連続流の状態で液を吐出するストレートノズルであり、スピンチャック５の上方で、その吐出口を基板Ｗの上面中央部に向けて固定的に配置されている。第１の薬液ノズル５１には、第１の薬液供給源からの第１の薬液が、第１の薬液バルブ５２を介して供給される。第１の薬液バルブ５２が開かれると、第１の薬液ノズル５１に供給された連続流の第１の薬液が、第１の薬液ノズル５１の先端に設定された吐出口から吐出される。また、第１の薬液バルブ５２が閉じられると、第１の薬液ノズル５１への第１の薬液の吐出が停止される。

図２に示すように、第２の薬液供給ユニット７は、第２の薬液ノズル５３を含む。第２の薬液ノズル５３は、たとえば、連続流の状態で液を吐出するストレートノズルであり、スピンチャック５の上方で、その吐出口を基板Ｗの上面中央部に向けて固定的に配置されている。第２の薬液ノズル５３には、第２の薬液供給源からの第２の薬液が、第２の薬液バルブ５４を介して供給される。第２の薬液バルブ５４が開かれると、第２の薬液ノズル５３に供給された連続流の第２の薬液が、第２の薬液ノズル５３先端に設定された吐出口から吐出される。また、第２の薬液バルブ５４が閉じられると、第２の薬液ノズル５３への第２の薬液の吐出が停止される。

図２に示すように、純水供給ユニット８は、純水ノズル５５を含む。純水ノズル５５は、たとえば、連続流の状態で液を吐出するストレートノズルであり、スピンチャック５の上方で、その吐出口を基板Ｗの上面中央部に向けて固定的に配置されている。純水ノズル５５には、純水供給源からの純水が、純水バルブ５６を介して供給される。純水バルブ５６が開かれると、純水ノズル５５に供給された連続流の純水が、純水ノズル５５の先端に設定された吐出口から吐出される。また、純水バルブ５６が閉じられると、純水ノズル５５への純水の吐出が停止される。

図２に示すように、絶縁液体供給ユニット９は、絶縁液体ノズル５７を含む。絶縁液体ノズル５７は、たとえば、連続流の状態で液を吐出するストレートノズルであり、スピンチャック５の上方で、その吐出口を基板Ｗの上面中央部に向けて固定的に配置されている。絶縁液体ノズル５７には、絶縁液体供給源からの絶縁液体（ＨＦＥ）が、絶縁液体バルブ５８を介して供給される。絶縁液体バルブ５８が開かれると、絶縁液体ノズル５７に供給された連続流の絶縁液体が、絶縁液体ノズル５７の先端に設定された吐出口から吐出される。また、絶縁液体バルブ５８が閉じられると、絶縁液体ノズル５７への絶縁液体の吐出が停止される。

また、第１の薬液ノズル５１、第２の薬液ノズル５３、純水ノズル５５および絶縁液体ノズル５７は、それぞれ、スピンチャック５に対して固定的に配置されている必要はなく、たとえば、スピンチャック５の上方において水平面内で揺動可能なアームに取り付けられて、このアームの揺動により基板Ｗの上面における処理液の着液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もよい。

図４Ａ〜５Ｂに示すように、保持ピン１６は、回転軸線Ａ２から偏心した位置に上軸部４２を有している。すなわち、上軸部４２の中心軸線Ｂは回転軸線Ａ２からずれている。したがって、下軸部４１の回転により、上軸部４２は、（中心軸線Ｂが）回転軸線Ａ１から離れた遠い開放位置（後述する図４Ａおよび図５Ａ参照）と、中心軸線Ｂが）回転軸線Ａ１に近づいた保持位置（後述する図４Ｂおよび図５Ｂ参照）との間で変位することになる。保持ピン１６の上軸部４２は、ばね等の弾性押圧部材（図示しない）の弾性押圧力によって開放位置へと付勢されている。保持ピン１６が開放位置に位置する状態では、基板Ｗの周端面と所定のギャップが形成される。

図４Ａでは、第１の開放永久磁石３２が下位置にある状態を示し、図４Ｂでは、第１の開放永久磁石３２が上位置にある状態を示す。図５Ａでは、第２の開放永久磁石３４が下位置にある状態を示し、図５Ｂでは、第２の開放永久磁石３４が上位置にある状態を示す。
第１の開放永久磁石３２と第１の駆動用永久磁石２６との角度位置が揃った状態であっても、図４Ａに示すように、第１の開放永久磁石３２が下位置にある状態では、第１の開放永久磁石３２からの磁力が第１の駆動用永久磁石２６に作用しない。そのため、第１の保持ピン１６Ａは保持位置に位置している。この状態で、第１の駆動用永久磁石２６は、たとえばＮ極がスピンベース１５の径方向の内方に向き、かつＳ極がスピンベース１５の径方向の外方に向くように配置されている。

図４Ａに示す状態から、第１の開放永久磁石３２を上昇させ、上位置に配置する。第１の開放永久磁石３２の上面が第１の駆動用永久磁石２６に接近することにより、第１の駆動用永久磁石２６に吸引磁力が発生し、第１の駆動用永久磁石２６と第１の開放永久磁石３２との間に吸引力が発生する。第１の開放永久磁石３２が上位置に配置された状態において、第１の駆動用永久磁石２６に働く吸引磁力の大きさは、第１の閉塞永久磁石２９からの吸引磁力を大きく上回っており、これにより、上軸部４２が回転軸線Ａ１に近づいた保持位置から、回転軸線Ａ１（図２参照）から離反した開放位置へと移動する。これにより、第１の保持ピン１６Ａが開放位置へと付勢される。この状態では、図４Ｂに示すように、第１の駆動用永久磁石２６は、たとえばＳ極がスピンベース１５の径方向の内方に向き、かつＮ極がスピンベース１５の径方向の外方に向くように配置されている。

第２の開放永久磁石３４と第２の駆動用永久磁石２７との角度位置が揃った状態であっても、図５Ａに示すように、第２の開放永久磁石３４が下位置にある状態では、第２の開放永久磁石３４からの磁力が第２の駆動用永久磁石２７に作用しない。そのため、第２の保持ピン１６Ｂは保持位置に位置している。この状態で、第２の駆動用永久磁石２７は、たとえばＳ極がスピンベース１５の径方向の内方に向き、かつＮ極がスピンベース１５の径方向の外方に向くように配置されている。

図５Ａに示す状態から、第２の開放永久磁石３４を上昇させ、上位置に配置する。第２の開放永久磁石３４の上面が第２の駆動用永久磁石２７に接近することにより、第２の駆動用永久磁石２７に吸引磁力が発生し、第２の駆動用永久磁石２７と第２の開放永久磁石３４との間に吸引力が発生する。第２の開放永久磁石３４が上位置に配置された状態において、第２の駆動用永久磁石２７に働く吸引磁力の大きさは、第２の閉塞永久磁石３０からの吸引磁力を大きく上回っており、これにより、上軸部４２が回転軸線Ａ１に近づいた保持位置から、回転軸線Ａ１（図２参照）から離反した開放位置へと移動する。これにより、第２の保持ピン１６Ｂが開放位置へと付勢される。この状態では、図５Ｂに示すように、第２の駆動用永久磁石２７は、たとえばＮ極がスピンベース１５の径方向の内方に向き、かつＳ極がスピンベース１５の径方向の外方に向くように配置されている。

図６Ａ〜６Ｃおよび図７Ａ〜７Ｃは、第１の可動ピン群および第２の可動ピン群の状態を示す模式的な図である。図６Ａ，６Ｂ，７Ａ，７Ｂには、開放永久磁石３２，３４および開放永久磁石３２，３４の状態示されており、図６Ｃおよび図７Ｃには、各保持ピン１６の開閉状況が示されている。
前述のように、開放永久磁石３２，３４は、スピンベース１５の周方向に６０°の等間隔で配置されており、また、保持ピン１６も６０°等間隔で配置されている。したがって、図６Ａおよび図７Ａに示すように、各第１の開放永久磁石３２と各第１の駆動用永久磁石２６との角度位置が揃い、かつ各第２の開放永久磁石３４と、各第２の駆動用永久磁石２７との角度位置が揃うような初期状態を作り出すことができる。

図６Ａ〜６Ｃでは、第１の開放永久磁石３２を上位置に配置しかつ第２の開放永久磁石３４を下位置に配置した状態を示す。この場合、図６Ａに示す、スピンベース１５が前記初期状態にありかつ静止している状態では、３本の第１の保持ピン１６Ａは開放位置（ｏｐｅｎ）に配置され、かつ３本の第２の保持ピン１６Ｂは保持位置（ｃｌｏｓｅ）に配置される。

図６Ａに示す状態から、スピンベース１５を回転させた状態を考える。スピンベース１５の回転速度は、液処理速度（たとえば約１０００ｒｐｍ）とする。スピンベース１５の回転状態では、スピンベース１５の回転に伴って回転する駆動用永久磁石２６，２７が通過する環状領域に、磁界発生領域５９（図６Ｂ参照）が形成される。この磁界発生領域５９の周方向長さ（角度）は、対応する第１の開放永久磁石３２の周方向長さ（角度）よりも長くなる。第１の開放永久磁石３２の周方向長さ（角度）が６０°であり、しかも、第１の開放永久磁石３２がスピンベース１５の周方向に３つ設けられているので、基板Ｗを液処理速度（たとえば約１０００ｒｐｍ）で回転させたときには、スピンベース１５の回転に伴って回転する駆動用永久磁石２６，２７が通過する環状領域に、全周環状の磁界発生領域５９（図６Ｂ参照）が形成される。

磁界発生領域５９（図６Ｂ参照）が全周環状をなしているので、スピンベース１５の回転姿勢によらずに、第１の開放永久磁石３２からの吸引磁力が第１の駆動用永久磁石２６に作用する。そのため、スピンベース１５の回転状態において、図６Ｃに示すように、３本の第１の保持ピン１６Ａは開放位置（ｏｐｅｎ）に配置される。３本の第２の保持ピン１６Ｂは、無論保持位置（ｃｌｏｓｅ）に配置される。このとき、基板Ｗは、３本の第２の保持ピン１６Ｂによって支持され、良好に回転される。

図７Ａ〜７Ｃでは、第２の開放永久磁石３４を上位置に配置しかつ第１の開放永久磁石３２を下位置に配置した状態を示す。この場合、図７Ａに示す、スピンベース１５が前記初期状態にありかつ静止している状態では、３本の第２の保持ピン１６Ｂは開放位置（ｏｐｅｎ）に配置され、かつ３本の第１の保持ピン１６Ａは保持位置（ｃｌｏｓｅ）に配置される。

図７Ａに示す状態から、スピンベース１５を回転させた状態を考える。スピンベース１５の回転速度は、液処理速度（たとえば約１０００ｒｐｍ）とする。スピンベース１５の回転状態では、スピンベース１５の回転に伴って回転する駆動用永久磁石２６，２７が通過する環状領域に、磁界発生領域６０（図７Ｂ参照）が形成される。この磁界発生領域６０の周方向長さ（角度）は、対応する第２の開放永久磁石３４の周方向長さ（角度）よりも長くなる。第２の開放永久磁石３４の周方向長さ（角度）が６０°であり、しかも、第２の開放永久磁石３４がスピンベース１５の周方向に３つ設けられているので、基板Ｗを液処理速度（たとえば約１０００ｒｐｍ）で回転させたときには、スピンベース１５の回転に伴って回転する駆動用永久磁石２６，２７が通過する環状領域に、全周環状の磁界発生領域６０（図７Ｂ参照）が形成される。

磁界発生領域６０（図７Ｂ参照）が全周環状をなしているので、スピンベース１５の回転姿勢によらずに、第２の開放永久磁石３４からの吸引磁力が第２の駆動用永久磁石２７に作用する。そのため、スピンベース１５の回転状態において、図７Ｃに示すように、３本の第２の保持ピン１６Ｂは開放位置（ｏｐｅｎ）に配置される。３本の第１の保持ピン１６Ａは、無論保持位置（ｃｌｏｓｅ）に配置される。このとき、基板Ｗは、３本の第１の保持ピン１６Ａによって支持され、良好に回転される。

このように、基板Ｗの回転状態において、第１の開放永久磁石３２を上位置に配置しかつ第２の開放永久磁石３４を下位置に配置した状態（図６Ａ〜６Ｃ参照）と、第２の開放永久磁石３４を上位置に配置しかつ第１の開放永久磁石３２を下位置に配置した状態（図７Ａ〜７Ｃ参照）とを切り換えることにより、３本の第１の保持ピン１６Ａによって基板Ｗが接触支持されている状態（第２の基板保持工程）と、３本の第２の保持ピン１６Ｂによって基板Ｗが接触支持されている状態（第１の基板保持工程）とを切り換えることができる。

図８Ａは、処理対象の基板Ｗの一例を説明するための図解的な平面図であり、図８Ｂはその一部の図解的な断面図である。基板Ｗは、たとえば、シリコン（Ｓｉ）基板６１（半導体基板の一例）の表面に、微細な薄膜パターン（パターン）６２を形成したものである。薄膜パターン６２は、たとえば、線幅Ｗ１が１０ｎｍ〜４５ｎｍ程度、隣接するパターン間の間隔Ｗ２が１０ｎｍ〜数μｍ程度で形成されていてもよい。なお、実際にはこのように微細な寸法の薄膜パターン６２が形成されたシリコン基板６１を目視した場合、図８Ａ，８Ｂに図示するような寸法で薄膜パターン６２が確認できるわけではないが、説明を容易にするため、図８Ａでは基板Ｗ上に形成された薄膜パターン６２を拡大して図示している。

薄膜パターン６２は、少なくとも絶縁膜を含む。より具体的には、薄膜パターン６２は、積層膜６３からなっていてもよい。積層膜６３は、たとえば、シリコン基板６１側から順に、第１の絶縁膜６４、第２の絶縁膜６５および導体膜６６を積層して構成されていてもよい。第１の絶縁膜６４および第２の絶縁膜６５は、酸化シリコン膜であってもよい。また、導体膜６６は、低抵抗化のための不純物を導入したアモルファスシリコン膜であってもよいし、金属膜（たとえば金属配線膜）であってもよい。

薄膜パターン６２を形成する積層膜６３の膜厚Ｔは、たとえば、５０ｎｍ〜５μｍ程度である。また、積層膜６３は、たとえば、アスペクト比（線幅Ｗ１に対する膜厚Ｔの比）が、たとえば、５〜５００程度であってもよい。
図９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。
制御装置３は、たとえばマイクロコンピュータを用いて構成されている。制御装置３はＣＰＵ等の演算ユニット、固定メモリデバイス、ハードディスクドライブ等の記憶ユニット、および入出力ユニットを有している。記憶ユニットには、演算ユニットが実行するプログラムが記憶されている。

また、制御装置３には、制御対象として、スピンモータ１３、第１の対向部昇降ユニット２１、第１の昇降ユニット３３、第２の昇降ユニット３５、スイッチ３８、第１の電源装置２４等が接続されている。制御装置３は、予め定められたプログラムに従って、スピンモータ１３、第１の昇降ユニット３３、第２の昇降ユニット３５、第１の対向部昇降ユニット２１等の動作を制御する。また、制御装置３は、予め定められたプログラムに従って、スイッチ３８を開閉する。この実施形態では、スイッチ３８の開閉により、一方極性（たとえば負極性）の直流電圧が基板Ｗに印加され、かつ基板Ｗがアース接続された状態と、基板Ｗへの電圧印加が停止され、かつ基板Ｗのアース接続が解除された状態とが切り換えられる。また、制御装置３は、予め定められたプログラムに従って、第１の電源装置２４を制御して、第１の電極１２（図２参照）に対する電圧の印加およびその停止の切り換えを行ったり、第１の電極１２に印加される電圧の大きさを変更したり、第１の電極１２に印加される電圧の極性を正極性と負極性との間で変更したりする。さらに、制御装置３は、予め定められたプログラムに従って、第１の薬液バルブ５２、第２の薬液バルブ５４、純水バルブ５６、絶縁液体バルブ５８等を開閉する。

図１０は、処理ユニット２によって実行される第１の基板処理例を説明するための流れ図である。図１１は、第１の基板処理例を説明するためのタイムチャートである。図１２Ａ〜１２Ｄは、第１の基板処理例を説明するための図解的な図である。図１３Ａ〜１３Ｂは、図１２Ｂ，１２Ｃのそれぞれに示す工程における基板Ｗの表面状態を説明するための図解的な断面図である。図１３Ｃは、図１２Ｄに示す乾燥工程における基板の表面状態を説明するための図解的な断面図である。

処理ユニット２によって実行される第１の基板処理例は、洗浄処理またはエッチング処理である。以下、図１〜図５Ｂおよび図８Ａ〜図１１を参照しながら、第１の基板処理例について説明する。図１２Ａ〜１２Ｄおよび図１３Ａ〜１３Ｃについては適宜参照する。
処理ユニット２によって第１の基板処理例が施されるときには、未処理の基板Ｗが、チャンバ４の内部に搬入される（図１０のステップＳ０）。基板Ｗの表面（薄膜パターン６２の形成面）には、薄膜パターン６２（図８Ａ，８Ｂ参照）が形成されている。

具体的には、制御装置３は、基板Ｗを保持している基板搬送ロボットＣＲのハンドＨ２をチャンバ４の内部に進入させる。これにより、基板Ｗが、その表面を上方に向けた状態でスピンチャック５に受け渡される。その後、スピンチャック５に基板Ｗが保持される（基板保持工程）。このとき、基板Ｗは、６本の保持ピン１６の全てによって接触支持されているわけではなく、３本の第２の保持ピン１６Ｂ（導電ピン）によって基板Ｗが接触支持されている。具体的には、制御装置３は、第１の開放永久磁石３２を上位置に配置しかつ第２の開放永久磁石３４を下位置に配置することにより（図６Ａ〜６Ｃ参照）、３本の第２の保持ピン１６Ｂ（絶縁ピン）によって基板Ｗを接触支持することができる。

３本の第２の保持ピン１６Ｂ（絶縁ピン）によって基板Ｗを握持した後、制御装置３は、スピンモータ１３によって基板Ｗの回転を開始させる（図１０のステップＳ１）。基板Ｗは予め定める液処理速度（約１０〜１２００ｒｐｍの範囲内で、たとえば約１０００ｒｐｍ）まで上昇させられ、その液処理速度に維持される。
次いで、制御装置３は、第１の薬液（たとえばＨＦ）を用いて基板Ｗの上面を処理する第１の薬液工程（すなわち、ＨＦ工程。図１０のステップＳ２）を行う。具体的には、制御装置３は、第１の薬液バルブ５２を開いて、基板Ｗの上面中央部に向けて第１の薬液ノズル５１から第１の薬液を吐出する。基板Ｗの上面中央部に供給された第１の薬液は、基板Ｗの回転による遠心力を受けて基板Ｗの上面上を基板Ｗの周縁部に向けて流れる。これにより、基板Ｗの上面の全域に第１の薬液が行き渡り、基板Ｗの上面の全域が第１の薬液によって処理される。

第１の薬液の吐出開始から予め定める期間が経過すると、第１の薬液工程（Ｓ２）が終了する。具体的には、制御装置３は、第１の薬液バルブ５２を閉じて、第１の薬液ノズル５１からの第１の薬液の吐出を停止する。
次いで、制御装置３は、基板Ｗの上面に付着した第１の薬液を洗い流す第１の純水工程（図１０のステップＳ３）を行う。具体的には、制御装置３は、純水バルブ５６を開いて、基板Ｗの上面中央部に向けて純水ノズル５５から純水を吐出する。基板Ｗの上面中央部に供給された純水は、基板Ｗの回転による遠心力を受けて基板Ｗの上面上を基板Ｗの周縁部に向けて流れる。これにより、基板Ｗの上面の全域に純水が行き渡り、基板Ｗの上面の全域において、基板Ｗの上面に付着している第１の薬液が洗い流される。

純水の吐出開始から予め定める期間が経過すると、第１の純水工程（Ｓ３）が終了する。具体的には、制御装置３は、純水バルブ５６を閉じて、純水ノズル５５からの純水の吐出を停止する。
次いで、制御装置３は、第２の薬液（たとえばＳＣ１）を用いて基板Ｗの上面を処理する第２の薬液工程（すなわち、ＳＣ１工程。図１０のステップＳ４）を行う。具体的には、制御装置３は、第２の薬液バルブ５４を開いて、基板Ｗの上面中央部に向けて第２の薬液ノズル５３から第２の薬液を吐出する。基板Ｗの上面中央部に供給された第２の薬液は、基板Ｗの回転による遠心力を受けて基板Ｗの上面上を基板Ｗの周縁部に向けて流れる。これにより、基板Ｗの上面の全域に第２の薬液が行き渡り、基板Ｗの上面の全域が第２の薬液によって処理される。

第２の薬液の吐出開始から予め定める期間が経過すると、第２の薬液工程（Ｓ４）が終了する。具体的には、制御装置３は、第２の薬液バルブ５４を閉じて、第２の薬液ノズル５３からの第２の薬液の吐出を停止する。
次いで、制御装置３は、基板Ｗの上面に付着した第２の薬液を洗い流す第２の純水工程（図１０のステップＳ５。図１２Ａ参照）を行う。具体的には、制御装置３は、純水バルブ５６を開いて、基板Ｗの上面中央部に向けて純水ノズル５５から純水を吐出する。基板Ｗの上面中央部に供給された純水は、基板Ｗの回転による遠心力を受けて基板Ｗの上面上を基板Ｗの周縁部に向けて流れる。これにより、基板Ｗの上面の全域に純水が行き渡り、基板Ｗの上面の全域において、基板Ｗの上面に付着している第２の薬液が洗い流される。

純水の吐出開始から予め定める期間が経過すると、第２の純水工程（Ｓ５）が終了する。具体的には、制御装置３は、純水バルブ５６を閉じて、純水ノズル５５からの純水の吐出を停止する。
この実施形態では、次いで、制御装置３は、基板Ｗの上面に絶縁液体の液膜７１（図１２Ｂ等参照）を保持する絶縁液体液膜保持工程を実行する。具体的には、制御装置３は、基板Ｗの液処理速度での回転を維持しながら、絶縁液体バルブ５８を開いて基板Ｗの上面中央部に向けて絶縁液体ノズル５７から絶縁液体を吐出する。基板Ｗの上面中央部に供給された絶縁液体は、基板Ｗの回転による遠心力を受けて基板Ｗの上面上を基板Ｗの周縁部に向けて流れる。これにより、基板Ｗの上面上に、基板Ｗの上面の全域を覆う絶縁液体の液膜７１が保持される。

基板Ｗの上面に絶縁液体の液膜７１が保持された後、制御装置３は、一方極性の電荷（負電荷）を基板Ｗに供給する電荷供給工程（図１０のステップＳ６）を実行する。また、制御装置３は、電荷供給工程（Ｓ６）に並行して、第１の電極１２に他方極性（たとえば正極性）の電圧を印加する第１の電圧印加工程を実行する。
具体的には、制御装置３は、第１の対向部昇降ユニット２１を制御して、それまで下位置に配置されていた第１の対向部１９Ａを上昇させ、上位置（図１２Ｂ等に示す位置）に配置する。また、制御装置３は、スイッチ３８を、それまでの開放状態から導通状態に切り換える（図１２Ｂ参照）。これにより、電源３６からの一方極性（負極性）の直流電圧が、回転軸１４、スピンベース１５および第２の保持ピン１６Ｂを介してシリコン基板６１に印加される。これにより、一方極性の電荷（負電荷）がシリコン基板６１に供給される。

また、第１の電圧印加工程に並行して、第１の電極１２に他方極性（正極性）の直流電圧を印加する。そのため、図１３Ａに示すように、電源３６からシリコン基板６１に供給された一方極性の電荷（負電荷）は、第１の電極１２に誘電体を介して配置されたシリコン基板６１の下面に引き付けられる。
また、シリコン基板６１の上面に絶縁液体の液膜７１が保持されているので、薄膜パターン６２の全体が、絶縁液体である絶縁液体の液膜７１に浸漬されている。そのため、シリコン基板６１に供給された一方極性の電荷（負電荷）がシリコン基板６１の上面上の液膜を介して流出することを抑制または防止できる。これにより、第１の電圧印加工程において、より多量の一方極性の電荷（負電荷）をシリコン基板６１の内部に蓄積できる。

スイッチ３８を導通状態に切り換えてから、予め定める期間が経過すると、制御装置３は、スピンモータ１３を制御して基板Ｗの回転を停止させる。基板Ｗの回転停止後、制御装置３は、スイッチ３８をそれまでの導通状態から開放状態に切り換える。これにより、図１３Ｂに示すように、電源３６から基板Ｗに対する、一方極性の電荷（負電荷）の供給が停止される。

また、スイッチ３８の開放状態への切り換えにより、回転軸１４（スピンベース１５）とアース構造３７との導通状態が解除される（図１０のステップＳ７。図１２Ｃ参照）。
また、アース接続の解除に同期して、制御装置３は、第１および第２の昇降ユニット３３，３５を制御して、３本の第２の保持ピン１６Ｂ（導電ピン）によって基板Ｗが接触支持されている状態から、３本の第１の保持ピン１６Ａ（絶縁ピン）によって基板Ｗが接触支持されている状態へと切り換える（図１２Ｃ参照）。これにより、基板Ｗ（すなわちシリコン基板６１）とスピンベース１５（回転軸１４）との導通状態が解除される。

このように、回転軸１４（スピンベース１５）とアース構造３７との導通状態が解除され、かつ基板Ｗ（すなわちシリコン基板６１）とスピンベース１５（回転軸１４）との導通状態が解除されることにより、基板Ｗ（すなわちシリコン基板６１）のアース接続が解除される。
３本の第１の保持ピン１６Ａ（絶縁ピン）によって基板Ｗを握持した後、制御装置３は、スピンモータ１３を制御して基板Ｗの回転を再開させる。基板Ｗは液処理速度まで上昇させられ、その液処理速度に維持される。

基板Ｗの回転速度が液処理速度に達してから予め定める期間が経過すると、制御装置３は、第１の電極１２に印加している電圧の極性を、他方極性（正極性）から一方極性（負極性）に切り換える。換言すると、制御装置３は、第１の電極１２に一方極性（負極性）の電圧を印加する第２の電圧印加工程を実行する。すなわち、第２の電圧印加工程では、基板Ｗのアース接続が解除された状態を保たれながら、第１の電極１２に直流電圧が印加される。

この場合において、基板Ｗの上面に絶縁液体の液膜７１が保持されるので、隣接する薄膜パターン６２の間に入り込む液体が絶縁液体である。そのため、シリコン基板６１の内部に蓄積されている一方極性の電荷（負電荷）が基板Ｗの上面上の液膜を介して流出することを阻止できる。これにより、第２の電圧印加工程において、より多量の一方極性の電荷（負電荷）を、シリコン基板６１の上面に集めることができる。

第１の電極１２に印加している電圧の極性の切り換えから、予め定める期間が経過すると、制御装置３は、絶縁液体バルブ５８を閉じて、絶縁液体ノズル５７からの絶縁液体の吐出を停止する。これにより、基板Ｗの上面への絶縁液体の供給が停止される。
絶縁液体の吐出停止後しばらくの間は、基板Ｗの回転速度は液処理速度に維持されている。この状態では、基板Ｗに発生する遠心力を受ける結果、基板Ｗの上面上の絶縁液体が基板Ｗ外に排出され、基板Ｗ上の絶縁液体の液膜７１の厚みは薄くなる。しかし、絶縁液体の液膜７１の厚みは、その上面が薄膜パターン６２の上端よりも高くなるように保たれている。すなわち、この場合であっても、隣接する薄膜パターン６２の間には、絶縁液体が入り込んでいる。

絶縁液体の吐出停止から予め定める期間が経過すると、制御装置３は、第１の電極１２への一方極性（負極性）の電圧の印加を保ちながら、基板Ｗを乾燥させる（図１０のステップＳ８：乾燥工程）を実行する。具体的には、制御装置３は、スピンモータ１３を制御して、図１２Ｄに示すように、液処理速度よりも大きいスピンドライ速度（たとえば約１５００ｒｐｍ）まで基板Ｗを加速させ、そのスピンドライ速度で基板Ｗを回転させる。これにより、大きな遠心力が基板Ｗ上の絶縁液体に加わり、基板Ｗに付着している絶縁液体が基板Ｗの周囲に振り切られる。このようにして、基板Ｗから絶縁液体が除去され、基板Ｗが乾燥する。

基板Ｗの高速回転の開始から予め定める期間が経過すると、制御装置３は、スピンモータ１３を制御して、スピンチャック５による基板Ｗの回転を停止させる。また、制御装置３は、第１の対向部昇降ユニット２１を制御して、それまで上位置に配置されていた第１の対向部１９Ａを下位置に向けて下降させる。
その後、制御装置３は、第１の昇降ユニット３３を制御して、それまで下位置に配置されていた第１の開放永久磁石３２を上位置に配置する。これにより、３本の第１の保持ピン１６Ａ（絶縁ピン）が保持位置から開放位置へと移動させられる。それによって、全ての保持ピン１６が開放位置に設けられ、これにより、基板Ｗの握持が解除される。その後、チャンバ４内から基板Ｗが搬出される（図１０のステップＳ９）。

図１３Ｃに示すように、乾燥工程（Ｓ８）において、隣接する薄膜パターン６２の間には、絶縁液体が入り込んでいる。絶縁液体が排除される過程では、絶縁液体の表面張力のために、隣接する薄膜パターン６２の間に引力が働く。
一方、第１の電極１２に一方極性（負極性）の電圧が印加される。これにより、シリコン基板６１の内部に蓄積されている一方極性の電荷（負電荷）が、第１の電極１２に反発してシリコン基板６１の上面に集まる。

多量の一方極性の電荷（負電荷）がシリコン基板６１の上面に集まる結果、薄膜パターン６２を構成する絶縁膜６４，６５に分極が生じる。その結果、それらの上面は、一方極性（負極性）に帯電する。
また、導体膜６６の上面には、一方極性（負極性）の電荷が誘導される。このような現象が各薄膜パターン６２で生じることによって、隣接する薄膜パターン６２の先端部の間には、斥力（クーロン力）が生じることになる。この斥力が絶縁液体の表面張力による引力を打ち消すことにより、乾燥工程（Ｓ８）における薄膜パターン６２の倒壊を抑制または防止できる。

しかも、この実施形態において絶縁液体として用いられる絶縁液体は、純水よりも表面張力が小さいＨＦＥである。このような低表面張力の絶縁液体を用いることによって、乾燥工程（Ｓ８）における薄膜パターン６２の倒壊を一層効果的に抑制または防止できる。
以上のように第１の実施形態によれば、基板Ｗに一方極性の電荷（負電荷）を供給する電荷供給工程（Ｓ６）に並行して、他方極性（正極性）の電圧が第１の電極１２に印加される。これにより、基板Ｗに供給された一方極性の電荷（負電荷）を基板Ｗの下面に引き付けることができ、その結果、一方極性の電荷（負電荷）を基板Ｗの内部に蓄積できる。

第１の電圧印加工程の後、基板Ｗのアース接続が解除された状態を保ちながら、他方極性（正極性）を第１の電極１２に印加する第２の電圧印加工程が行われる。また、第２の電圧印加工程に並行して、基板Ｗの上面から絶縁液体を除去する乾燥工程（Ｓ８）が行われる。
この状態で、一方極性（負極性）の電圧を第１の電極１２に印加することより、基板Ｗの内部に蓄積されている一方極性の電荷（負電荷）が、第１の電極１２に反発して基板Ｗの上面に集まる。そのため、薄膜パターン６２に電気的な偏りが発生し、図１３Ｃに示すように、一方極性の電荷（負電荷）が各薄膜パターン６２（の先端部）に集まって、各薄膜パターン６２（の先端部）が一方極性（負極性）に帯電する。これにより、隣接する薄膜パターン６２の間に斥力（クーロン力）が働く。

一方、薄膜パターン６２に含まれる隣接する薄膜パターン６２の間に液面があると、液面と薄膜パターン６２との境界位置に液体の表面張力が働く。つまり、引力（表面張力）が隣接する薄膜パターン６２の間に働く。しかしながら、この引力（表面張力）は、薄膜パターン６２の帯電に起因する斥力（クーロン力）によって打ち消される。そのため、薄膜パターン６２に働く力を低減しながら、基板Ｗの上面から絶縁液体を除去することができる。これにより、薄膜パターン６２の倒壊を効果的に抑制しながら、基板Ｗを乾燥させることができる。

図１４は、本発明の第２の実施形態に係る基板処理装置２０１に備えられた処理ユニット２０２の構成例を説明するための図解的な断面図である。
第２の実施形態において、前述の第１の実施形態（図１〜図１３に示す実施形態）と共通する部分には、図１〜図１３の場合と同一の参照符号を付し説明を省略する。
処理ユニット２０２が、処理ユニット２と相違する主たる点は、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの上面に対向する遮断板２０３を備えた点にある。

遮断板２０３は、スピンチャック５の上方に配置されている。遮断板２０３は、上下方向に延びる支軸２０４によって水平な姿勢で支持されている。遮断板２０３は、基板Ｗよりも大きい外径を有する円板状である。
遮断板２０３は、水平な姿勢に保持された円板状の第２の対向部２２１を含む。第２の対向部２２１は、基板Ｗよりも小さい外径を有する円板状である。第２の対向部２２１の中心軸線は、回転軸線Ａ１上に配置されている。第２の対向部２２１は、基板Ｗの上方に配置される。基板Ｗに対向する第２の対向部２２１の下面は、基板Ｗの上面と平行であり、基板Ｗの上面のほぼ全域に対向する。中心ノズル２１０の下端部は、第２の対向部２２１の中央部を上下方向に貫通する貫通穴内に配置されている。

処理ユニット２０２は、支軸２０４を介して第２の対向部２２１に連結された第２の対向部昇降ユニット（第２の間隔変更ユニット）２０５をさらに含む。処理ユニット２０２は、遮断板２０３の中心線まわりに遮断板２０３を回転させる遮断板回転ユニットを備えていてもよい。第２の対向部昇降ユニット２０５は、第２の対向部２２１の下面が基板Ｗの上面に近接する近接位置（図１７に示す位置）と、近接位置の上方に設けられた退避位置（図１４に示す位置）との間で第２の対向部２２１を昇降させる。

第２の対向部２２１は、水平な姿勢に保持された円板状の本体部２２２と、本体部２２２の下面に配置された板状の第２の電極２２３とを含む。すなわち、第２の電極２２３が第２の対向部２２１の下面を構成している。
第２の電極２２３は、対の陽極および陰極を含む。第２の電極２２３に印加される電圧はたとえば、数ｋＶである。第２の電極２２３は環状である。第２の電極２２３の外径は、基板Ｗの外径よりも小さい。第２の電極２２３の半径と基板Ｗの半径との差は小さい。このように、第２の電極２２３の半径と基板Ｗの半径との差が小さいので、第２の電極２２３の上面は、基板Ｗの下面のほぼ全域に対向する。第２の対向部２２１が近接位置に配置された状態では、第２の電極２２３の下面が、基板Ｗの上面（すなわち薄膜パターン６２（図８Ａ等参照）の上端部）に微小間隔を空けて対向している。

また、第２の電極２２３の下面に、第２の電極２２３の下面の全域を覆う、固体誘電体２３と同等の薄膜状の固体誘電体が配置されていてよい。
処理ユニット２０２は、第２の電極２２３に電圧を印加するための第２の電源装置２２４をさらに含む。第２の電源装置２２４は、第２の電極２２３に他方極性（正極性）の直流電圧を印加する。第２の電源装置２２４は、配線２２５を介して第２の電極２２３に接続されている。第２の電源装置２２４は、電極印加用の電源（図示せず。電源３６とは別の電源。）に接続されている。電源の電圧は、第２の電源装置２２４と配線２２５とを介して、第２の電極２２３に印加される。

第２の電源装置２２４は、第２の電極２２３に対する電圧の印加およびその停止の切り換えを行うオン／オフ部と、第２の電極２２３に印加される電圧の大きさを変更する電圧変更部と、第２の電極２２３に印加される電圧の極性を正極性と負極性との間で変更する極性変更部とを含む。
処理ユニット２は、遮断板２０３の下面中央部で開口する中央吐出口２３０を介して処理液を下方に吐出する中心ノズル２１０をさらに含む。処理液を吐出する中心ノズル２１０の吐出口は、遮断板２０３の中央部を上下方向に貫通する貫通穴内に配置されている。中心ノズル２１０の吐出口は、中央吐出口２３０の上方に配置されている。中心ノズル２１０は、遮断板２０３と共に鉛直方向に昇降する。

処理ユニット２は、中央吐出口２３０に第１の薬液を供給する第１の薬液供給ユニット２０６と、中央吐出口２３０に第２の薬液を供給する第２の薬液供給ユニット２０７と、中央吐出口２３０に純水を供給する純水供給ユニット２０８と、中央吐出口２３０に絶縁液体（ＨＦＥ）を供給する絶縁液体供給ユニット２０９とをさらに含む。第１の薬液供給ユニット２０６、第２の薬液供給ユニット２０７、純水供給ユニット２０８および絶縁液体供給ユニット２０９は、それぞれ第１の実施形態に係る第１の薬液供給ユニット６、第２の薬液供給ユニット７、純水供給ユニット８および絶縁液体供給ユニット９に代えて用いられる。

第１の薬液供給ユニット２０６は、中心ノズル２１０に第１の薬液を供給するための第１の薬液配管２１１と、第１の薬液配管２１１を開閉するための第１の薬液バルブ２１２とを含む。
第２の薬液供給ユニット２０７は、中心ノズル２１０に第２の薬液を供給するための第２の薬液配管２１３と、第２の薬液配管２１３を開閉するための第２の薬液バルブ２１４とを含む。

純水供給ユニット２０８は、中心ノズル２１０に純水を供給するための純水配管２１５と、純水配管２１５を開閉するための純水バルブ２１６とを含む。
絶縁液体供給ユニット２０９は、中心ノズル２１０に絶縁液体を供給するための絶縁液体配管２１７と、絶縁液体配管２１７を開閉するための絶縁液体バルブ２１８とを含む。
第２の薬液バルブ２１４、純水バルブ２１６および絶縁液体バルブ２１８が閉じられた状態で第１の薬液バルブ２１２が開かれると、中心ノズル２１０に第１の薬液が供給され、中央吐出口２３０から下方に向けて第１の薬液が吐出される。

第１の薬液バルブ２１２、純水バルブ２１６および絶縁液体バルブ２１８が閉じられた状態で第２の薬液バルブ２１４が開かれると、中心ノズル２１０に第２の薬液が供給され、中央吐出口２３０から下方に向けて第２の薬液が吐出される。
第１の薬液バルブ２１２、第２の薬液および絶縁液体バルブ２１８が閉じられた状態で純水バルブ２１６が開かれると、中心ノズル２１０に純水が供給され、中央吐出口２３０から下方に向けて純水が吐出される。

第１の薬液バルブ２１２、第２の薬液および純水バルブ２１６が閉じられた状態で絶縁液体バルブ２１８が開かれると、中心ノズル２１０に絶縁液体が供給され、中央吐出口２３０から下方に向けて絶縁液体が吐出される。
図１５は、基板処理装置２０１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１５を参照しながら、図９と相違する部分のみ説明する。制御装置３には、制御対象として、第２の対向部昇降ユニット２０５および第２の電源装置２２４等が接続されている。制御装置３は、予め定められたプログラムに従って第２の対向部昇降ユニット２０５等の動作を制御する。また、制御装置３は、予め定められたプログラムに従って、第２の電源装置２２４を制御して、第２の電極２２３（図１４参照）に対する電圧の印加およびその停止の切り換えを行ったり、第２の電極２２３に印加される電圧の大きさを変更したり、第２の電極２２３に印加される電圧の極性を正極性と負極性との間で変更したりする。さらに、制御装置３は、予め定められたプログラムに従って、第１の薬液バルブ２１２、第２の薬液バルブ２１４、純水バルブ２１６、絶縁液体バルブ２１８等を開閉する。

図１６は、処理ユニット２０２によって実行される第２の基板処理例を説明するためのタイムチャートである。図１７は、第２の基板処理例を説明するための図解的な図である。図１８は、乾燥工程（Ｓ８）における基板Ｗの表面状態を説明するための図解的な断面図である。
処理ユニット２０２によって実行される第２の基板処理例は、第１の基板処理例と同様に、洗浄処理またはエッチング処理である。以下、図１４〜図１６を参照しながら、第２の基板処理例について説明する。図１７および図１８については適宜参照する。

第２の基板処理例は、多くの点において、第１の基板処理例と重複している。そのため、第２の基板処理例の説明では、第１の基板処理例と相違する部分のみ説明する。
基板Ｗの搬入（図１０のＳ０）から基板Ｗのアース接続の解除（図１０のＳ７）までの各工程において、第２の基板処理例が第１の基板処理例と相違する点は、基板Ｗの上面に対する処理液（第１の薬液、第２の薬液、純水および絶縁液体）を中心ノズル２１０から吐出する点であり、その点以外はおよそ、第２の基板処理例は第１の基板処理例と共通している。

基板Ｗのアース接続の解除（図１０のＳ７）の後、基板Ｗの回転が回転させられる。基板Ｗは液処理速度まで上昇させられ、その液処理速度に維持される。
図１６に示すように、基板Ｗの回転速度が液処理速度に達してから予め定める期間が経過すると、制御装置３は、第１の電極１２に印加している電圧の極性を、他方極性（正極性）から一方極性（負極性）に切り換える。

また、制御装置３は、第２の対向部昇降ユニット２０５を制御して、図１７および図１８に示すように、第２の対向部２２１を近接位置に配置する。さらに、制御装置３は、第２の電源装置２２４を制御して、図１７に示すように、第２の電極２２３に他方極性（正極性）の直流電圧を印加する。
すなわち、第２の実施形態では、第２の電圧印加工程に並行して、第２の電極２２３に他方極性（正極性）の電圧が印加される（第３の電圧印加工程）。

そして、制御装置３は、第１の電極１２への一方極性（負極性）の電圧の印加を保ちながら、かつ第２の電極２２３に他方極性（正極性）の電圧を印加しながら、基板Ｗを乾燥させる（図１０のＳ８の工程に相当）。基板Ｗの高速回転の開始から予め定める期間が経過すると、制御装置３は、スピンモータ１３を制御して、スピンチャック５による基板Ｗの回転を停止させる。また、制御装置３は、第１の対向部昇降ユニット２１を制御して、それまで上位置に配置された第１の対向部１９Ａを下位置に向けて下降させ、かつ第２の対向部昇降ユニット２０５を制御して、それまで近接位置に配置されていた第２の対向部２２１を退避位置に向けて上昇させる。

その後、制御装置３は、第１の昇降ユニット３３を制御して、基板Ｗの握持を解除する。その後、チャンバ４内から基板Ｗが搬出される（図１０のＳ９の工程に相当）。
第２の実施形態では、第１の実施形態において説明した作用効果に加えて、次の作用効果を奏する。
すなわち、第２の電極２２３に他方極性（正極性）の電圧を印加することにより、多量の一方極性の電荷（負電荷）を基板Ｗ（シリコン基板６１（図８Ａ等参照））の上面に集めることができる。第２の電極２２３に他方極性（正極性）の電圧を印加しながら乾燥工程（Ｓ８）を行うことにより、絶縁膜６４，６５に生じる分極を促進させることができ、さらには、導体膜６６の上面に、より多量の一方極性（負極性）の電荷を誘導することができる。これにより、隣接する薄膜パターン６２の間に働く斥力（クーロン力）を強めることができる。ゆえに、乾燥工程（Ｓ８）における薄膜パターン６２の倒壊を、より一層効果的に抑制または防止できる。

図１９は、本発明の第３の実施形態に係る基板処理装置３０１に備えられた処理ユニット３０２の構成例を説明するための図解的な断面図である。
第３の実施形態において、前述の第１の実施形態（図１〜図１３に示す実施形態）と共通する部分には、図１〜図１３の場合と同一の参照符号を付し説明を省略する。
処理ユニット３０２が、処理ユニット２と相違する主たる点は、基板保持ユニットとして、スピンチャック５に代えてスピンチャック３０５を備えた点にある。また、処理ユニット３０２が、基板Ｗの上面に、純水の比抵抗未満の比抵抗を有する導電液体（たとえば炭酸水）を供給するための導電液体供給ユニット３０３をさらに備えた点にある。また、処理ユニット３０２は、処理ユニット２と異なり、電荷供給ユニット１０およびアース接続ユニット１１をいずれも備えていない。

スピンチャック３０５は、水平な姿勢で保持された円板状のスピンベース３０７と、スピンベース３０７の上面の周縁部から上方に突出する複数（たとえば６つ）のチャックピン３０８と、複数のチャックピン３０８が基板Ｗを把持する閉位置と複数のチャックピン３０８による基板Ｗの把持が解除される開位置との間で複数のチャックピン３０８を開閉させるチャック開閉ユニット３０９とを含む。各チャックピン３０８は、その基板Ｗとの接触部が絶縁材料を用いて形成されている。すなわち、チャックピン３０８は、導電性を有しないいわゆる絶縁ピンである。複数のチャックピン３０８によって基板Ｗが支持された状態で、基板Ｗはアース接続が解除された状態である。

スピンチャック３０５は、さらに、スピンベース３０７の中央部から回転軸線Ａ１に沿って下方に延びる回転軸３１０と、回転軸３１０を回転させることによりスピンベース３０７およびチャックピン３０８を回転軸線Ａ１まわりに回転させるスピンモータ（乾燥ユニット）３１１とを含む。制御装置３は、スピンモータ３１１を制御することにより、回転軸線Ａ１まわりに基板Ｗを回転させる。

回転軸３１０は、中空軸であって、鉛直方向に沿って延びており、スピンモータ３１１からの駆動力を受けて、回転軸線Ａ１まわりに回転するように構成されている。スピンベース３０７および回転軸３１０の対向部材１９の支持部１９Ｂが挿入されている。
導電液体供給ユニット３０３は、導電液体ノズル３２１を含む。導電液体ノズル３２１は、たとえば、連続流の状態で液を吐出するストレートノズルであり、スピンチャック３０５の上方で、その吐出口を基板Ｗの上面中央部に向けて固定的に配置されている。導電液体ノズル３２１には、導電液体供給源からの導電液体供給される導電液体配管３２２が接続されている。導電液体配管３２２の途中部には、導電液体ノズル３２１からの導電液体の吐出／供給停止を切り換えるための導電液体バルブ３２３が介装されている。導電液体バルブ３２３が開かれると、導電液体配管３２２から導電液体ノズル３２１に供給された連続流の導電液体が、導電液体ノズル３２１の下端に設定された吐出口から吐出される。また、導電液体バルブ３２３が閉じられると、導電液体ノズル３２１への導電液体の吐出が停止される。

導電液体配管３２２では、導電液体バルブ３２３の上流側において導電部分があり、その部分に配線３２４を介して、電源３２５から一方極性（負極性）の直流電圧が供給されるようになっている。導電液体配管３２２の導電部分に対し、電源３２５から電圧が供給されると、導電液体配管３２２を流通する導電液体に、一方極性の電荷（負電荷）が付与される。

また、導電液体ノズル３２１は、スピンチャック３０５に対して固定的に配置されている必要はなく、たとえば、スピンチャック３０５の上方において水平面内で揺動可能なアームに取り付けられて、このアームの揺動により基板Ｗの上面における処理液の着液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もよい。
図２０は、基板処理装置３０１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。

制御装置３には、制御対象として、スピンモータ３１１、第１の対向部昇降ユニット２１、第１の電源装置２４、チャック開閉ユニット３０６、電源３２５等が接続されている。制御装置３は、予め定められたプログラムに従って、スピンモータ３１１、第１の対向部昇降ユニット２１、チャック開閉ユニット３０６等の動作を制御する。制御装置３は、予め定められたプログラムに従って、電源３２５を制御して、導電液体配管３２２の導電部分に対する電圧の印加およびその停止の切り換えを行ったり、導電液体配管３２２の導電部分に印加される電圧の大きさを変更したり、導電液体配管３２２の導電部分に印加される電圧の極性を正極性と負極性との間で変更したりする。さらに、制御装置３は、予め定められたプログラムに従って、第１の薬液バルブ５２、第２の薬液バルブ５４、純水バルブ５６、絶縁液体バルブ５８、導電液体バルブ３２３等を開閉する。

図２１は、処理ユニット３０２によって実行される第３の基板処理例を説明するためのタイムチャートである。
処理ユニット３０２によって実行される第３の基板処理例は、第１の基板処理例と同様に、洗浄処理またはエッチング処理である。以下、図１９〜図２１を参照しながら、第３の基板処理例について説明する。図２２Ａ，２２Ｂおよび図２３Ａ，２３Ｂについては適宜参照する。

第３の基板処理例は、多くの点において、第１の基板処理例と重複している。そのため、第３の基板処理例の説明では、第１の基板処理例と相違する部分のみ説明する。
処理ユニット３０２によって第３の基板処理例が施されるときには、未処理の基板Ｗが、チャンバ４の内部に搬入される（図１０のＳ０の工程に相当）。具体的には、制御装置３は、基板Ｗを保持している基板搬送ロボットＣＲ（図１参照）のハンドＨ２（図１参照）をチャンバ４の内部に進入させる。これにより、基板Ｗが、その表面を上方に向けた状態でスピンチャック３０５に受け渡される。その後、制御装置３は、チャック開閉ユニット３０９を制御して、複数のチャックピン３０８を閉位置に制御する。これにより、複数のチャックピン３０８により基板Ｗが挟持される。

基板Ｗの挟持後、制御装置３は、スピンモータ３１１によって基板Ｗの回転を開始させる（図１０のＳ１の工程に相当）。基板Ｗは予め定める液処理速度（約１０〜１２００ｒｐｍの範囲内で、たとえば約１０００ｒｐｍ）まで上昇させられ、その液処理速度に維持される。次いで、第１の薬液工程（図１０のＳ２の工程に相当）が実行される。第１の薬液工程（Ｓ２）から第２の純水工程（図１０のＳ５の工程に相当）までの各工程は、第１の基板処理例と同等である。

第２の純水工程（Ｓ５）の終了後、制御装置３は、基板Ｗの上面に導電液体の液膜３７１（図２２Ａおよび図２３Ａ参照）を保持する導電液体液膜保持工程を実行する。具体的には、制御装置３は、基板Ｗの液処理速度での回転を維持しながら、導電液体配管３２２の導電部分に対し電源３２５から電圧を印加しかつ導電液体バルブ３２３を開く。これにより、一方極性（負極性）に帯電した導電液体が基板Ｗの上面中央部に向けて吐出される。基板Ｗの上面中央部に供給された導電液体は、基板Ｗの回転による遠心力を受けて基板Ｗの上面上を基板Ｗの周縁部に向けて流れる。これにより、図２２Ａに示すように、基板Ｗの上面上に、基板Ｗの上面の全域を覆う導電液体の液膜３７１が保持される。

一方極性（負極性）に帯電した導電液体の液膜３７１が基板Ｗの上面に保持されることにより、図２３Ａに示すように、一方極性の電荷（負電荷）が基板Ｗに供給される。これにより、電荷供給工程（図１０のＳ６の工程に相当）が実行される。すなわち、第３の基板処理例では、電荷供給工程（Ｓ６）の手法が、第１の基板処理例と異なっている。第３の基板処理例では、導電液体バルブ３２３、配線３２４および電源３２５が、電荷供給ユニットとして機能する。

また、第３の実施形態に係る電荷供給工程では、シリコン基板６１だけでなく、導体膜６６にも一方極性の電荷（負電荷）が供給される。
また、第１の実施形態に係る電荷供給工程（Ｓ６）の場合と同様、第１の電圧印加工程に並行して、第１の電極１２に他方極性（正極性）の直流電圧を印加する。そのため、導電液体を介してシリコン基板６１に供給された一方極性の電荷（負電荷）は、第１の電極１２に誘電体を介して配置されたシリコン基板６１の下面に引き付けられる。また（図２３Ａ参照）。また、導体膜６６に供給された一方極性の電荷（負電荷）も、下面側に引き付けられる。これにより、第１の電圧印加工程において、より多量の一方極性の電荷（負電荷）を基板Ｗの内部に蓄積できる。

基板Ｗの上面への導電液体の吐出開始から予め定める期間が経過すると、制御装置３は、導電液体バルブ３２３を閉じて、導電液体ノズル３２１からの導電液体の吐出を停止する。また、制御装置３は、電源３２５を制御して、導電液体配管３２２の導電部分への電圧印加を停止する。これにより、電源３２５から基板Ｗに対する、一方極性の電荷（負電荷）の供給が停止される。

次いで、制御装置３は、図２２Ｂに示すように、基板Ｗの上面に絶縁液体の液膜７１（図２３Ｂ参照）を保持する絶縁液体液膜保持工程を実行する。具体的には、制御装置３は、基板Ｗの液処理速度での回転を維持しながら、絶縁液体バルブ５８を開いて基板Ｗの上面中央部に向けて絶縁液体ノズル５７から絶縁液体を吐出する。基板Ｗの上面中央部に供給された絶縁液体は、基板Ｗの回転による遠心力を受けて基板Ｗの上面上を基板Ｗの周縁部に向けて流れる。これにより、基板Ｗの上面上に、基板Ｗの上面の全域を覆う絶縁液体の液膜７１が保持される。

基板Ｗの上面への絶縁液体の吐出開始から予め定める期間が経過すると、制御装置３は、第１の電極１２に印加している電圧の極性を、他方極性（正極性）から一方極性（負極性）に切り換えて、第２の電圧印加工程を実行する。前述のように、複数のチャックピン３０８によって基板Ｗが支持された状態で、基板Ｗはアース接続が解除された状態である。そのため、第２の電圧印加工程では、基板Ｗのアース接続が解除された状態を保たれながら、第１の電極１２に直流電圧が印加される。これにより、第２の電圧印加工程において、より多量の一方極性の電荷（負電荷）を、シリコン基板６１の上面に集めることができる。また、導体膜６６に供給された一方極性の電荷（負電荷）も、シリコン基板６１の上面に集めることができる。

第１の電極１２に印加している電圧の極性の切り換えから、予め定める期間が経過すると、制御装置３は、絶縁液体バルブ５８を閉じる。絶縁液体の吐出停止から予め定める期間が経過すると、乾燥工程を実行する。乾燥工程は、図１０のステップＳ８の乾燥工程と同等である。
乾燥工程の終了後、制御装置３は、スピンモータ３１１を制御して、スピンチャック３０５による基板Ｗの回転を停止させる。また、制御装置３は、チャック開閉ユニット３０９を制御して、複数のチャックピン３０８を開位置に制御する。これにより、基板Ｗの挟持が解除される。その後、チャンバ４内から基板Ｗが搬出される（図１０のＳ９の工程に相当）。

図２４は、本発明の第４の実施形態に係る基板処理装置４０１に備えられた処理ユニット４０２の構成例を説明するための図解的な断面図である。図２５Ａ，２５Ｂは、前記処理ユニット４０２で実行される基板処理例を説明するための図解的な図である。図２５Ｂでは、図２５Ａに示す基板Ｗの周辺の一部を拡大して示している。
第４の実施形態において、前述の第１の実施形態（図１〜図１３に示す実施形態）と共通する部分には、図１〜図１３の場合と同一の参照符号を付し説明を省略する。

処理ユニット４０２が、処理ユニット２と相違する主たる点は、スピンチャックによる基板Ｗの保持状態に第１の対向部１９Ａの上面を基板Ｗの下面に接触可能にした点である。また、第１の対向部１９Ａを、スピンチャックに保持された基板Ｗに同伴回転可能に設けた点である。つまり、第４の実施形態においては、第１の対向部１９Ａの上面を基板Ｗの下面に接触させながら、基板Ｗに同伴回転させることができる。

第４の実施形態において、対向部材１９に代えて用いられる対向部材４０３は、第１の実施形態と同等の第１の対向部１９Ａと、第１の対向部１９Ａを水平姿勢に支持する支持部４０３Ｂとを含む。支持部４０３Ｂは、第１の対向部１９Ａの中央部から回転軸線Ａ１に沿って下方に延び、第１の対向部１９Ａの下面に固定されている。支持部４０３Ｂは、本体部２０と一体であってもよいし、本体部２０とは異なる部材であってもよい。支持部４０３Ｂは、スピンベース１５および回転軸１４に挿入されている。

支持部４０３Ｂは、チャンバ４に対し、回転不能にかつ昇降可能に設けられている。支持部４０３Ｂの外周は、回転軸１４の内周にスプライン嵌合している。すなわち、スピンチャック５の回転に同伴して対向部材４０３が回転軸線Ａ１まわりに相対回転する。具体的には、雌スプライン部４０５が回転軸１４の内周に設けられ、雌スプライン部４０５に嵌合する雄スプライン部４０４が支持部４０３Ｂの外周に形成されていてもよい。その逆であってもよい。そのため、スピンチャック５が基板Ｗを回転させると、基板Ｗおよび対向部材４０３が回転軸線Ａ１まわりに相対回転する。

第４の実施形態では、第１の電源装置２４と第１の電極１２とを電気的に接続するための配線２２の途中部に、スリップリング４０６が介装されている。そのため、対向部材４０３（第１の対向部１９Ａおよび支持部４０３Ｂ）がスピンチャック５に対して回転しても、第１の電源装置２４から第１の電極１２に電圧を良好に印加することができる。
処理ユニット４０２によって実行される処理例が、第１の基板処理例と異なる点は、電荷供給工程（図１０のＳ６の工程に相当）から乾燥工程（図１０のＳ８の工程に相当）の各工程において、第１の対向部１９Ａが上位置にあるとき、図２５Ａ，２５Ｂに示すように、第１の対向部１９Ａの上面（すなわち固体誘電体２３の上面）が基板Ｗの下面に接触する点である（図２５Ａでは、電荷供給工程（Ｓ６）の場合を示している）。すなわち、固体誘電体２３の上面が、基板Ｗの下面に接触する接触面４０７である。それ以外の点では、処理ユニット４０２によって実行される処理例は、第１の基板処理例と共通している。

この実施形態では、第１の電極１２により基板Ｗを接触支持する場合であっても、基板Ｗの下面と第１の電極１２との間に誘電体を確実に介装させることができる。また、第１の電極１２と基板Ｗの下面との間を距離に一定に保つことができるから、基板Ｗの下面に蓄積される一方極性の電荷（負電荷）の量、または基板Ｗの上面に集められる一方極性の電荷（負電荷）の量を高精度に制御することが可能である。したがって、固体誘電体２３の厚みを薄く保つことにより、基板Ｗの下面に、一方極性の電荷（負電荷）を多量に蓄積することができ、また、基板Ｗの上面に、一方極性の電荷（負電荷）を多量に集めることができる。

図２６は、本発明の第５の実施形態に係る基板処理装置５０１に備えられた処理ユニット５０２の構成例を説明するための図解的な断面図である。
第５の実施形態において、前述の第１の実施形態（図１〜図１３に示す実施形態）と共通する部分には、図１〜図１３の場合と同一の参照符号を付し説明を省略する。
処理ユニット５０２が、処理ユニット２と相違する主たる点は、ガスナイフユニット（乾燥ユニット）５０３をさらに備えた点にある。

ガスナイフユニット５０３は、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの上面に、不活性ガスの一例としての窒素ガスを吹き付けるガスナイフノズル５０４と、ガスナイフノズル５０４に不活性ガスを供給するための不活性ガス配管５０５と、不活性ガス配管５０５を開閉するための不活性ガスバルブ５０６とを含む。
ガスナイフノズル５０４は、水平方向に延びる所定の一方向に長いスリット吐出口５０７を有している。ガスナイフノズル５０４は、不活性ガスを、前記一方向に沿い、かつ基板Ｗの前記一方向全幅にわたる帯状のプロットで吐出する。ガスナイフノズル５０４のスリット吐出口５０７からの不活性ガスの吹付け方向は、鉛直方向に対し傾斜していてもよい。

また、ガスナイフノズル５０４には、ガスナイフ移動ユニット５０８が接続されている。ガスナイフ移動ユニット５０８が接続されている。ガスナイフ移動ユニット５０８は、ガスナイフノズル５０４を前記一方向に交差する方向（たとえば直交方向）に水平移動させる。
処理ユニット５０２によって実行される処理例が、第１の基板処理例と異なる点は、乾燥工程（図１０のＳ８の工程に相当）において、基板Ｗを振り切り乾燥させるのではなく、基板Ｗの上面に不活性ガスを吹き付けることにより基板Ｗの上面から絶縁液体を除去し、これにより、基板Ｗの上面を乾燥させる点である。

具体的には、絶縁液体の吐出停止から予め定める期間が経過すると、制御装置３は、第１の電極１２への一方極性（負極性）の電圧の印加を保ちながら、かつ基板Ｗの回転を液処理速度に保ちながら、不活性ガスバルブ５０６を制御して、スリット吐出口５０７から不活性ガスを吹き付ける。また、スリット吐出口５０７からの不活性ガスの吹き付けに並行して、制御装置３は、ガスナイフ移動ユニット５０８を制御して、ガスナイフノズル５０４を水平移動させる。ガスナイフノズル５０４を。基板Ｗの前記一方向側の端部の上方と、基板Ｗの前記一方向と反対側の端部の上方との間を移動させることにより、基板Ｗの上面の全域に対して不活性ガスを吹き付けることができ、これにより、基板Ｗの上面の全域から絶縁液体が除去され、基板Ｗが乾燥する。

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できる。
たとえば、前述の第１〜第５の実施形態において、第２の電圧印加工程に並行して、第１の電極１２と基板Ｗの下面との間隔を変更するようにしてもよい（第１の間隔変更工程）。制御装置３が第１の対向部昇降ユニット２１を制御して第１の対向部１９Ａを上昇および／または下降させることにより、第１の電極１２と基板Ｗの下面との間隔変更が実現される。

第１の電極１２を基板Ｗの下面に接近させることにより、基板Ｗの上面に集まる一方極性の電荷（負電荷）の量を増大させることができる。併せて、薄膜パターン６２中の絶縁膜６４，６５の分極度合いを強めることもできる。一方、第１の電極１２を基板Ｗの下面に離反させることにより、基板Ｗの上面に集まる一方極性の電荷（負電荷）の量を減少させることができる。併せて、薄膜パターン６２中の絶縁膜６４，６５の分極度合いを弱めることもできる。つまり、第２の電圧印加工程に並行して第１の電極１２と基板Ｗの下面との間隔を変更することにより、隣接する薄膜パターン６２（図８Ａ等参照）の間に働く斥力（クーロン力）に調整することができる。

また、前述の第２の実施形態において、第３の電圧印加工程（第２の電極２２３への電圧の印加）に並行して、第２の電極２２３と基板Ｗの上面との間隔を変更するようにしてもよい（第２の間隔変更工程）。制御装置３が第２の対向部昇降ユニット２０５を制御して第２の対向部２２１を上昇および／または下降させることにより、第２の電極２２３と基板Ｗの上面との間隔変更が実現される。

第２の電極２２３を基板Ｗの上面に接近させることにより、基板Ｗの上面に集まる一方極性の電荷（負電荷）の量を増大させることができる。併せて、薄膜パターン６２中の絶縁膜６４，６５の分極度合いを強めることもできる。一方、第２の電極２２３を基板Ｗの上面に離反させることにより、基板Ｗの上面に集まる一方極性の電荷（負電荷）の量を減少させることができる。併せて、薄膜パターン６２中の絶縁膜６４，６５の分極度合いを弱めることもできる。つまり、第３の電圧印加工程に並行して第２の電極２２３と基板Ｗの上面との間隔を変更することにより、隣接する薄膜パターン６２（図８Ａ等参照）の間に働く斥力（クーロン力）に調整することができる。

この場合において、第２の電圧印加工程における第１の電極１２と基板Ｗの下面との間隔変更と、第３の電圧印加工程における第２の電極２２３と基板Ｗの上面との間隔変更とを並行して行うようにしてもよい。
また、前述の第１、第２、第４および第５の実施形態において、スピンベース１５が金属製であるとして説明したが、回転軸１４と３本の第２の保持ピン１６Ｂとの間の電気的導通を別に確保するのであれば、スピンベースとして（絶縁性の）樹脂を用いて形成することも可能である。

また、前述の第１、第２、第４および第５の実施形態において、アース構造３７が、基板Ｗのアースだけではなく、電源３６用のアースも兼ねているとして説明したが、アース構造３７が、電源３６用のアースと別に設けられていてもよい。この場合、基板Ｗのアース接続状態とその解除状態とを切り換えるためのスイッチが、スイッチ３８とは別に設けられていてもよい。

また、第４の実施形態において、固体誘電体２３の上面（接触面４０７）と基板Ｗの下面との摩擦接触により、固体誘電体２３が基板Ｗの下面を支持するようにしてもよい。
また、第１〜第３および第５の実施形態において、図２７に示すように、固体誘電体２３を廃止することもできる。この場合、第１の電極１２が、第１の対向部１９Ａの上面を構成している。この変形例は、スピンチャックによる基板Ｗの保持時に第１の対向部１９Ａの上面に基板Ｗの下面が接触しないような構成の処理ユニットにのみ適用できる。

また、前述の第１、第２、第４および第５の実施形態において、基板Ｗの回転開始時から、３本の第２の保持ピン１６Ｂ（導電ピン）によって基板Ｗが接触支持されているとして説明したが、３本の第２の保持ピン１６Ｂによる基板Ｗの接触支持は、遅くとも、電荷供給工程（図１０のＳ６）の開始時までに行われていれば足りる。電荷供給工程（図１０のＳ６）の開始時までは、３本の第１の保持ピン１６Ａ（絶縁ピン）によって基板Ｗを接触支持してもよいし、６本の保持ピン１６の全てによって基板Ｗを接触支持してもよい。

また、前述の第１〜第５の実施形態において、電荷供給工程（図１０のＳ６）の開始後、乾燥工程（図１０のＳ８）の開始までの間、基板Ｗを停止させる場合を除き、基板Ｗの回転を液処理速度に維持するとして説明した。しかしながら、電荷供給工程（図１０のＳ６）の開始後、乾燥工程（図１０のＳ８）の開始までの間の少なくとも一部の期間において、基板Ｗをパドル速度に維持させるようにしてもよい。「パドル速度」とは、基板Ｗをパドル速度で回転させたときに、基板Ｗの上面の液体に作用する遠心力が、その液体と基板Ｗの上面との間で作用する表面張力よりも小さいか、あるいは前記の遠心力と前記の表面張力とがほぼ拮抗するような速度をいう。基板Ｗをパドル速度で回転させることにより、基板Ｗの回転が、零または低速の速度で行われる結果、液体の液膜に零または小さな遠心力しか作用しないので、基板Ｗの上面に液体が滞留して液膜を形成する。

また、前述の第３の実施形態を第２の実施形態と組み合わせてもよい。前述の第４の実施形態を第２の実施形態および／または第３の実施形態と組み合わせてもよい。前述の第５の実施形態を第３の実施形態および／または第４の実施形態と組み合わせてもよい。
また、純水よりも低い表面張力を有している絶縁液体として、有機溶剤の一例であるＨＦＥを例に挙げて説明したが、このような絶縁液体として、ＨＦＥ以外に、トルエン、アセトンなどの有機溶剤を挙げることができる。

また、絶縁液体供給ユニット９から基板Ｗの上面に供給される絶縁液体は、純水よりも低い表面張力を有しているものに限られず、純水と同等の表面張力を有する絶縁液体、または純水よりも高い表面張力を有する絶縁液体であってもよい。
また、導電液体として炭酸水を例に挙げて説明したが、炭酸水以外に、食塩水や希塩酸等の電解液などを挙げることができる。

また、前述の説明では、一方極性が負極性で、他方極性が正極性であるとして説明したが、一方極性が正極性で、他方極性が負極性であってもよい、
また、処理対象の基板Ｗの表面の薄膜パターンは、図８Ａおよび８Ｂに示す薄膜パターン６２に限られない。薄膜パターンに含まれる積層膜が少なくとも一部に導体膜を有していてもよい。たとえば、図２８に示すように、シリコン基板６１の表面に形成される薄膜パターン６２Ａに含まれる積層膜６３Ａが、たとえばシリコン基板６１側から順に、導体膜６６Ａ、第１の絶縁膜６４Ａおよび第２の絶縁膜６５Ａを積層して構成されていてもよい。

また、前述の各基板処理例では、薬液工程として、互いに異なる薬液を用いて基板Ｗを処理する２つの薬液工程（第１の薬液工程（図１０のＳ２）および第２の薬液工程（図１０のＳ４））を実行した。しかし、薬液工程は１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。薬液工程が１つである（第１の薬液工程（図１０のＳ２）を廃止する）場合には、純水工程も１つのみが実行される（第１の純水工程（図１０のＳ３）を廃止する）。

また、前述の各実施形態では、基板処理装置１，２０１，３０１，４０１，５０１が円板状の基板Ｗを処理する装置である場合について説明したが、基板処理装置１，２０１，３０１，４０１，５０１が、液晶表示装置用ガラス基板などの多角形の基板を処理する装置であってもよい。
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。

１ ：基板処理装置
３ ：制御装置
５ ：スピンチャック（基板保持ユニット）
９ ：絶縁液体供給ユニット
１０ ：電荷供給ユニット
１１ ：アース接続ユニット
１２ ：第１の電極
１３ ：スピンモータ（乾燥ユニット）
１６ ：保持ピン
１６Ａ ：第１の保持ピン（絶縁ピン）
１６Ｂ ：第２保持ピン（導電ピン）
１７ ：第１の可動ピン群
１８ ：第２の可動ピン群
２１ ：第１の対向部昇降ユニット（第１の間隔変更ユニット）
２３ ：固体誘電体
２４ ：第１の電源装置
６１ ：シリコン基板
６２ ：薄膜パターン（パターン）
２０１ ：基板処理装置
２０５ ：第２の対向部昇降ユニット（第２の間隔変更ユニット）
２２３ ：第２の電極
２２４ ：第２の電源装置
３０１ ：基板処理装置
３０３ ：導電液体供給ユニット
３０５ ：スピンチャック（基板保持ユニット）
３１１ ：スピンモータ（乾燥ユニット）
３２５ ：電源
４０１ ：基板処理装置
４０６ ：接触面
５０１ ：基板処理装置
５０３ ：ガスナイフユニット（乾燥ユニット）
Ｗ ：基板

Claims (19)

1. 一方主面にパターンが形成された基板を保持する基板保持工程と、
   前記基板に一方極性の電荷を供給する電荷供給工程と、
   前記電荷供給工程に並行して、前記基板の他方主面に誘電体を介して配置された第１の電極に他方極性の電圧を印加する第１の電圧印加工程と、
   前記第１の電圧印加工程の後、前記基板のアース接続が解除された状態を保ちながら、前記一方極性の電圧を前記第１の電極に印加する第２の電圧印加工程と、
   前記第２の電圧印加工程に並行して、前記基板の一方主面から液体を除去することにより前記基板を乾燥させる乾燥工程とを含む、基板処理方法。
2. 前記第２の電圧印加工程に並行して、前記基板の一方主面に、純水の比抵抗以上の比抵抗を有する絶縁液体の液膜を保持させる絶縁液体液膜保持工程をさらに含み、
   前記乾燥工程は、前記基板の一方主面から絶縁液体を除去する工程を含む、請求項１に記載の基板処理方法。
3. 前記絶縁液体は、純水よりも低い表面張力を有する低表面張力液体を含む、請求項２に記載の基板処理方法。
4. 前記第２の電圧印加工程に並行して、前記第１の電極と前記基板の他方主面との間隔を変更する第１の間隔調整工程をさらに含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理方法。
5. 前記第２の電圧印加工程に並行して、前記基板の一方主面に所定間隔を空けて対向する第２の電極に前記他方極性の電圧を印加する第３の電圧印加工程をさらに含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板処理方法。
6. 前記第３の電圧印加工程に並行して、前記第２の電極と前記基板の他方主面との間隔を変更する第２の間隔調整工程をさらに含む、請求項５に記載の基板処理方法。
7. 前記基板保持工程は、
   前記電荷供給工程に並行して、導電性材料を用いて形成された導電ピンを少なくとも１つ含む複数の前記保持ピンにより前記基板を支持する第１の基板保持工程と、
   前記第２の電圧印加工程に並行して、前記導電ピンを用いずに、絶縁材料を用いて形成された絶縁ピンで前記基板を支持する第２の基板保持工程とをさらに含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の基板処理方法。
8. 前記電荷供給工程は、前記基板に導電液体を供給しながらその導電液体に前記一方極性の電荷を付与する工程を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の基板処理方法。
9. 一方主面にパターンが形成された基板を保持する基板保持ユニットと、
   前記基板保持ユニットに保持された基板に前記一方極性の電荷を供給する電荷供給ユニットと、
   前記基板保持ユニットに保持された基板の他方主面に誘電体を介して配置された第１の電極と、
   前記第１の電極に電圧を印加するための第１の電源装置と、
   前記基板保持ユニットに保持された基板の一方主面から液体を排除するための乾燥ユニットと、
   前記電荷供給ユニット、前記第１の電源装置および前記乾燥ユニットを制御する制御装置とを含み、
   前記制御装置は、
   前記基板保持ユニットに保持された基板に電圧を印加して、前記基板に一方極性の電荷を供給する電荷供給工程と、
   前記電荷供給工程に並行して、前記基板の他方主面に誘電体を介して配置された第１の電極に、他方極性の電圧を印加する第１の電圧印加工程と、
   前記第１の電圧印加工程の後、前記基板のアース接続が解除された状態を保ちながら、前記一方極性の電圧を前記第１の電極に印加する第２の電圧印加工程と、
   前記第２の電圧印加工程に並行して、前記基板の一方主面から液体を除去することにより前記基板を乾燥させる乾燥工程とを実行する、基板処理装置。
10. 前記基板保持ユニットに保持された基板をアース接続するためのアース接続ユニットであって、前記基板のアース接続を接続／解除に切り換え可能に設けられたアース接続ユニットをさらに含む、請求項９に記載の基板処理装置。
11. 前記基板保持ユニットに保持された基板の他方主面と前記第１の電極との間において、前記基板の他方主面に対向するように配置された固体誘電体を含む、請求項９または１０に記載の基板処理装置。
12. 前記固体誘電体は、前記基板の他方主面に接触する接触面を有している、請求項１１に記載の基板処理装置。
13. 前記基板の一方主面に、純水の比抵抗以上の比抵抗を有する絶縁液体を供給する絶縁液体供給ユニットをさらに含む、請求項９〜１２のいずれか一項に記載の基板処理装置。
14. 前記絶縁液体は、純水よりも低い表面張力を有する低表面張力液体を含む、請求項１３に記載の基板処理装置。
15. 前記第１の電極と前記基板の他方主面との間隔を変更する第１の間隔変更ユニットをさらに含む、請求項９〜１４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
16. 前記基板の一方主面に所定間隔を空けて配置された第２の電極と、
    前記第２の電極に電圧を印加するための第２の電源装置とをさらに含み、
    前記制御装置は、前記第２の電源装置を制御して、前記第２の電圧印加工程に並行して、前記第２の電極に前記他方極性の電圧を印加する第３の電圧印加工程をさらに実行する、請求項９〜１５のいずれか一項に記載の基板処理装置。
17. 前記第２の電極と前記基板の一方主面との間隔を変更する第２の間隔変更ユニットをさらに含む、請求項１６に記載の基板処理装置。
18. 前記基板の周縁部を接触支持する保持ピンであって、導電性材料を用いて形成された導電ピンと、絶縁材料を用いて形成された絶縁ピンとを含む複数の保持ピンと、
    前記保持ピンを移動させる保持ピン移動ユニットとを含み、
    前記制御装置は、前記保持ピン移動ユニットを制御して、
    前記電荷供給工程に並行して、前記導電ピンを少なくとも１つ含む複数の前記保持ピンにより前記基板を支持させる第１の基板保持工程と、
    前記第２の電圧印加工程に並行して、前記導電ピンを用いずに複数の前記絶縁ピンで前記基板を支持させる第２の基板保持工程とを実行する、請求項９〜１７のいずれか一項に記載の基板処理装置。
19. 前記基板の一方主面に、導電液体を供給するための導電液体供給ユニットと、
    前記導電液体供給ユニットから前記基板に供給される導電液体に電圧を印加する電源とをさらに含み、
    前記制御装置は、前記導電液体供給ユニットおよび前記電源を制御して、
    前記基板に導電液体を供給しながらその導電液体に前記一方極性の電荷を付与することにより、前記電荷供給工程を実行する、請求項９〜１７のいずれか一項に記載の基板処理装置。

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