JP2021009900A - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】基板の外周部ではなく基板の中央部を支持する場合であっても、低酸素環境下で、薬液を用いた処理を基板の上面に施すことができる基板処理装置および基板処理方法を提供する。【解決手段】基板Ｗの周端面Ｗｃに、第１のガード先端部８６の内周端７４ａが水平方向に第１の環状隙間Ｃ１を隔てて対向する。また、円板部２８の外周端２８ｃに、第２のガード先端部８８の内周端７５ａが水平方向に第２の環状隙間Ｃ２を隔てて対向する。基板Ｗの上方に、遮断部材６が、基板対向面２６ａと基板Ｗの表面Ｗａとが、所定の間隔ＷＵを保ちながら対向する。第１の環状隙間Ｃ１の距離Ｌ１と、第２の環状隙間Ｃ２の距離Ｌ２と、の合計（Ｌ１＋Ｌ２）は、排気経路ＥＰにおける流路幅ＷＦ以上であり、基板対向面２６ａと基板Ｗの表面Ｗａとの間隔ＷＵ以下である（ＷＦ≦（Ｌ１＋Ｌ２）≦ＷＵ））。【選択図】図４Ｂ

Description

この発明は、基板処理装置および基板処理方法に関する。処理対象になる基板の例には、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、有機ＥＬ（Electroluminescence）表示装置などのＦＰＤ（Flat Panel 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、半導体ウエハなどの基板の表面に薬液等の処理液による処理を施すために、基板を１枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置が用いられることがある。この枚葉式の基板処理装置は、チャンバー内に、たとえば、基板をほぼ水平に保持して回転させるスピンチャックと、このスピンチャックによって回転される基板に処理液を供給するためのノズルと、スピンチャックに保持された基板の表面（上面）に近接した位置に対向配置される遮断部材と、基板から排出される処理液を捕獲して排液するための処理カップと、を含む。
下記特許文献１において、スピンチャックは、たとえば、処理対象の基板の外径よりも大きな外径を有する円板状のスピンベースと、スピンベースの上面の外周部において、基板の外周形状に対応する円周上に適当な間隔を空けて設けられた複数の挟持部材と、を含む。
また、特許文献１において、遮断部材は、基板の上方の上方空間（基板と前記遮断部材との間に形成される空間）と、上方空間（基板と前記遮断部材との間に形成される空間）外側の外方空間と、をより効果的に遮断するために、スピンチャックに保持されている基板の上方に配置される円板部と、円板部との周縁から垂下する円筒部と、を備えている。遮断部材の円筒部の下端部と、スピンベースの上面の外周端縁との間に形成される隙間が狭く保たれるから（特許文献１の図３ご参照）、外方空間に含まれる、酸素を含む雰囲気が上方空間（基板と前記遮断部材との間に形成される空間）に進入することを効果的に抑制できる。これにより、上方空間（基板と前記遮断部材との間に形成される空間）を低酸素環境下に保つことができる。
また、特許文献１において、処理カップは、ガードを複数備えている。複数のガードによって、排気液経路が区画されている。排気装置の駆動によって排気液経路が減圧されることにより、排気される。各ガードの内周端が、円筒部の側方に隣接して配置されている。
特許６３３０９９８号公報
スピンチャックとして、基板の外周部を支持するタイプのものではなく、基板の中央部を吸着保持するタイプのものが用いられる。基板の中央部を支持するタイプのスピンチャックは、スピンベースが設けられている。
この場合、大径のスピンベースが存在しない。大径のスピンベースがないので、基板の周端面よりも側方に張り出す部材がない。そのため、図１２に示すように、スピンチャックに保持されている基板の周端面と、ガードの内周端との間に大きな隙間が形成される。この場合、その隙間を通って、基板の上面と遮断部材との間に、酸素を含む、その周囲の雰囲気が進入するおそれがある。この場合、基板の上面と遮断部材との間を、低酸素環境下に保つことができない。
そこで、この発明の目的は、基板の外周部ではなく基板の中央部を支持する場合であっても、低酸素環境下で、薬液を用いた処理を基板の上面に施すことができる基板処理装置および基板処理方法を提供することである。
この発明の第１の局面は、チャンバーと、前記チャンバー内に収容されて、基板の外周部ではなく中央部を支持して当該基板を水平に保持する基板保持ユニットと、前記基板保持ユニットによって保持されている基板の上面に所定間隔を空けて対向する基板対向面を有する円板部を有する遮断部材と、前記基板保持ユニットの周囲を取り囲む第１の円筒部と、前記第１の円筒部の上端から、前記基板保持ユニットによって保持されている基板の中央部を通る鉛直線に向けて近づくように延びる第１のガード先端部と、を有し、前記第１のガード先端部の内周端が、当該基板の周端面に、水平方向に第１の環状隙間を隔てて対向する内側ガードと、前記第１の円筒部の周囲を取り囲む第２の円筒部と、前記第２の円筒部の上端から前記鉛直線に向けて近づくように延び、かつ前記第１のガード先端部よりも上方に位置する第２のガード先端部と、を有し、前記第２のガード先端部の内周端が、前記円板部の外周端に、内周端が水平方向に第２の環状隙間を隔てて対向する外側ガードと、を有し、前記第１のガード先端部と前記第２のガード先端部とによって区画される第１の空間と、前記第１の空間に連通する排気経路と、が内部に形成された処理カップと、前記基板保持ユニットによって保持されている基板と前記遮断部材との間に形成される第２の空間に不活性ガスを供給するための不活性ガス供給ユニットと、前記基板保持ユニットによって保持されている基板の上面に薬液を供給するための薬液供給ユニットと、前記不活性ガス供給ユニットおよび前記薬液供給ユニットを制御する制御装置と、を含み、前記制御装置が、前記不活性ガス供給ユニットによって前記第２の空間に不活性ガスを供給して、前記第１の空間および前記第２の空間の双方を陽圧に保つ陽圧維持工程と、前記陽圧維持工程に並行して、前記基板保持ユニットによって保持されている基板の上面に前記薬液供給ユニットによって薬液を供給して、当該基板の上面に薬液を用いた処理を施す薬液処理工程と、を実行する、基板処理装置を提供する。
この構成によれば、基板保持ユニットに保持されている基板の上方に、遮断部材が、基板対向面と基板の上面との間隔が所定間隔になるように対向している。また、基板の周端面に、第１のガード先端部の内周端が水平方向に第１の環状隙間を隔てて対向している。また、円板部の外周端に、第２のガード先端部の内周端が水平方向に第２の環状隙間を隔てて対向している。基板および円板部を、処理カップに対して回転可能に設ける場合には、基板の周端面と第１のガード先端部との間、および円板部の外周端と第１のガード先端部との間に、それぞれ環状隙間（第１の環状隙間、第２の環状隙間）を設ける必要がある。
そして、第２の空間に不活性ガスを供給することにより、第１の空間（第１のガード先端部と第２のガード先端部とによって区画される空間）、および第２の空間（基板と前記遮断部材との間に形成される空間）の双方を陽圧に保つ。これらにより、第１の空間および第２空間の外側の空間である外方空間に含まれる、酸素を含む雰囲気が、２つの環状隙間を通って第２の空間に進入するのを、効果的に抑制できる。これにより、第２の空間を低酸素環境下に保つことができる。
そして、不活性ガスの供給によって第１の空間および第２の空間が陽圧に保たれている状態で、薬液を用いた処理が基板の上面に施される。これにより、薬液を用いた処理を、低酸素環境下で基板に施すことができる。
ゆえに、基板の外周部ではなく基板の中央部を支持する場合であっても、低酸素環境下で、薬液を用いた処理を基板の上面に施すことができる。
この発明の一実施形態では、前記陽圧維持工程が、前記排気経路から排出される排気の流量よりも多い流量の不活性ガスを前記第２の空間に供給する工程を含む。
この構成によれば、排気経路から排出される排気の流量よりも多い流量の不活性ガスが、第２の空間に供給される。これにより、第１の空間および第２の空間を比較的容易に陽圧に保つことができる。
この発明の一実施形態では、前記排気経路における流路幅が、第１の環状隙間の距離と、前記第２の環状隙間の距離と、の合計である隙間合計距離以下である。
この構成によれば、排気経路の流路幅が狭く設けられることにより、第１の空間および第２の空間を比較的容易に陽圧に保つことができる。また、隙間合計距離が、排気経路における流路幅以上であるので、陽圧状態にある第２の空間の雰囲気が、第１の環状隙間および第２の環状隙間を通って外方空間に流出し易い。これにより、外方空間に含まれる、酸素を含む雰囲気が、これら２つの環状隙間を通って第２の空間に進入するのを抑制または防止できる。
そして、前記隙間合計距離が、前記基板保持ユニットによって保持されている基板の上面と前記遮断部材の前記基板対向面との距離以下であってもよい。
この構成によれば、２つの環状隙間のそれぞれが狭く設けられる。これにより、外方空間に含まれる、酸素を含む雰囲気が、これら２つの環状隙間を通って第２の空間に進入するのを、より一層効果的に、抑制または防止できる。これにより、第２の空間を低酸素環境下に保つことができる。
また、この発明の一実施形態では、前記排気経路における流路幅が、前記基板保持ユニットによって保持されている基板の上面と前記遮断部材の前記基板対向面との間隔以下であってもよい。
この構成によれば、排気経路を狭く設けることにより、第１の空間および第２の空間を比較的容易に陽圧に保つことができる。
この発明の一実施形態では、前記流路幅が、前記第１の空間における前記第１の円筒部と前記第２の円筒部との径方向の距離であることが好ましい。
この構成によれば、２つの環状隙間の隙間合計距離が、第１の空間における第１の円筒部と第２の円筒部との径方向の距離以下である。２つの環状隙間のそれぞれを狭く設けることにより、外方空間に含まれる、酸素を含む雰囲気が、これら２つの環状隙間を通って第２の空間に進入するのを、効果的に抑制できる。これにより、第２の空間を低酸素環境下に保つことができる。
この発明の一実施形態では、前記基板処理装置が、前記チャンバーの雰囲気を、前記排気経路を通って前記チャンバーの外に排出させる排気ユニットをさらに含む。そして、前記排気ユニットが、前記第１の空間および第２の空間の雰囲気と、前記処理カップ外でかつ前記チャンバー内の空間の雰囲気と、の双方を排気する。
この構成によれば、排気ユニットによって、第１の空間の雰囲気および第２の空間の雰囲気と、処理カップ外でかつチャンバー内の空間の雰囲気と、の双方が排気される。チャンバー内の気流を安定に保つ必要があるために、排気ユニットの排気力を過度に高めることはできない。
しかしながら、排気経路における流路幅を前述のように規定することにより、強い排気力を用いて排気することなく、第１の空間および第２の空間を比較的容易に陽圧に保つことができる。
この発明の一実施形態では、前記内側ガードと前記外側ガードとが、互いに独立して昇降可能に設けられている。
この構成によれば、第１のガード先端部と第２のガード先端部との上下方向の距離を調整できる。これにより、基板の上面と遮断部材の基板対向面との間隔によらずに、第１のガード先端部の基板の周端面への対向、および第２のガード先端部の円板部の外周端への対向を、容易に実現できる。
この発明の一実施形態では、前記内側ガードの前記内周端が、前記円板部の前記外周端よりも、水平方向に関して内側に位置している。
この構成によれば、基板の周端面との間で第１の環状隙間を形成する内側ガードの内周端が、外側ガードの内周端との間で第２の環状隙間を形成する円板部の外周端よりも、内側に位置するので、第２の隙間を基板の周端面から遠ざけることが可能である。仮に、基板の周端面が第２の隙間に近いと、酸素を含む雰囲気が第２の隙間を通って第２の空間に進入したときに、基板の上面の外周部が酸化されるおそれがある。
本構成では、第２の隙間を基板の周端面から遠ざけることが可能であるので、万が一、酸素を含む雰囲気が第２の隙間を通って第２の空間に進入した場合であっても、基板の上面が酸化されるのを抑制または防止できる。
また、この発明の一実施形態では、前記内側ガードおよび前記外側ガードの少なくとも一方に、当該ガードの昇降に同伴昇降可能なリングであって、昇降によって前記排気経路の流路幅を調整することにより、前記排気経路の排気流量を調整する排気流量調整リングを、さらに含む。
この構成によれば、内側ガードおよび外側ガードの相対的な上下関係を変更することにより、排気経路の流路幅を狭めて排気経路の圧力損失を高めることが可能である。これにより、第１の空間および第２の空間の双方を、さらに容易に陽圧に保つことが可能である。
また、この発明の第２の局面は、チャンバーと、前記チャンバー内に収容されて、基板の外周部ではなく中央部を支持して当該基板を水平に保持する基板保持ユニットと、前記基板保持ユニットによって保持されている基板の上面に対向する基板対向面を有する円板部を有する遮断部材と、前記基板保持ユニットの周囲を取り囲む第１の円筒部と、前記第１の円筒部の上端から、前記基板保持ユニットによって保持されている基板の中央部を通る鉛直線に向けて近づくように延びる第１のガード先端部と、を有する内側ガードと、前記内側ガードの周囲を取り囲む第２の円筒部と、前記第２の円筒部の上端から前記鉛直線に向けて近づくように延び、かつ前記第１のガード先端部よりも上方に位置する第２のガード先端部と、を有する外側ガードと、を有する処理カップと、を含む基板処理装置において実行される基板処理方法であって、前記基板保持ユニットに保持されている基板の上方に、前記基板対向面と当該基板の上面との間隔が所定間隔になるように前記遮断部材を対向配置させる遮断部材対向工程と、前記基板保持ユニットによって保持されている基板の周端面に前記第１のガード先端部の内周端が水平方向に第１の環状隙間を隔てて対向するように、かつ前記基板保持ユニットによって保持されている基板の周端面に前記第２のガード先端部の内周端が水平方向に第２の環状隙間を隔てて対向するように、前記内側ガードおよび前記外側ガードを配置することにより、前記処理カップの内部に、前記第１のガード先端部と前記第２のガード先端部とによって区画される第１の空間と、前記第１の空間に連通する排気経路と、を形成するガード対向工程と、前記遮断部材対向工程および前記ガード対向工程に並行して、前記基板保持ユニットによって保持されている基板と前記遮断部材との間に形成される第２の空間に不活性ガスを供給して、前記第１の空間および前記第２の空間の双方を陽圧に保つ陽圧維持工程と、前記遮断部材対向工程、前記ガード対向工程および前記陽圧維持工程に並行して、前記基板保持ユニットによって保持されている基板の上面に薬液を供給して、当該基板の上面に薬液を用いた処理を施す薬液処理工程と、を含む、基板処理方法を提供する。
この方法によれば、基板保持ユニットに保持されている基板の上方に、遮断部材が、基板対向面と基板の上面との間隔が所定間隔になるように対向している。また、基板の周端面に、第１のガード先端部の内周端が水平方向に第１の環状隙間を隔てて対向している。また、円板部の外周端に、第２のガード先端部の内周端が水平方向に第２の環状隙間を隔てて対向している。基板および円板部を、処理カップに対して回転可能に設ける場合には、基板の周端面と第１のガード先端部との間、および円板部の外周端と第１のガード先端部との間に、それぞれ環状隙間（第１の環状隙間、第２の環状隙間）を設ける必要がある。
そして、第２の空間に不活性ガスを供給することにより、第１の空間（第１のガード先端部と第２のガード先端部とによって区画される空間）と第２の空間（基板と前記遮断部材との間に形成される空間）との双方を陽圧に保つ。これらにより、第１の空間および第２空間の外側の空間である外方空間に含まれる、酸素を含む雰囲気が、２つの環状隙間を通って第２の空間に進入するのを、効果的に抑制できる。これにより、第２の空間を低酸素環境下に保つことができる。
そして、不活性ガスの供給によって第１の空間および第２の空間が陽圧に保たれている状態で、薬液を用いた処理が基板の上面に施される。これにより、薬液を用いた処理を、低酸素環境下で基板に施すことができる。
ゆえに、基板の外周部ではなく基板の中央部を支持する場合であっても、低酸素環境下で、薬液を用いた処理を基板の上面に施すことができる。
この発明の一実施形態では、前記陽圧維持工程が、前記排気経路から排出される排気の流量よりも多い流量の不活性ガスを前記第２の空間に供給する工程を含む。
この方法によれば、排気経路から排出される排気の流量よりも多い流量の不活性ガスが、第２の空間に供給される。これにより、第１の空間および第２の空間を比較的容易に陽圧に保つことができる。
この発明の第３の局面は、チャンバーと、前記チャンバー内に収容されて、基板の外周部ではなく中央部を支持して当該基板を水平に保持する基板保持ユニットと、前記基板保持ユニットによって保持されている基板の上面に所定間隔を空けて対向する基板対向面を有する円板部を有する遮断部材と、前記基板保持ユニットの周囲を取り囲む第１の円筒部と、前記第１の円筒部の上端から、前記基板保持ユニットによって保持されている基板の中央部を通る鉛直線に向けて近づくように延びる第１のガード先端部と、を有し、前記第１のガード先端部の内周端が、当該基板の周端面に、水平方向に第１の環状隙間を隔てて対向する内側ガードと、前記第１の円筒部の周囲を取り囲む第２の円筒部と、前記第２の円筒部の上端から前記鉛直線に向けて近づくように延び、かつ前記第１のガード先端部よりも上方に位置する第２のガード先端部と、を有し、前記第２のガード先端部の内周端が、前記円板部の外周端に、内周端が水平方向に第２の環状隙間を隔てて対向する外側ガードと、を有し、前記第１のガード先端部と前記第２のガード先端部とによって区画される第１の空間と、前記第１の空間に連通する排気経路と、が内部に形成された処理カップと、前記基板保持ユニットによって保持されている基板と前記遮断部材との間に形成される空間であって前記第１の空間に連通する第２の空間に不活性ガスを供給する不活性ガス供給ユニットと、前記基板保持ユニットによって保持されている基板の上面に薬液を供給する薬液供給ユニットと、を含む基板処理装置を提供する。
この構成によれば、基板保持ユニットに保持されている基板の上方に、遮断部材が、基板対向面と基板の上面との間隔が所定間隔になるように対向している。また、基板の周端面に、第１のガード先端部の内周端が水平方向に第１の環状隙間を隔てて対向している。また、円板部の外周端に、第２のガード先端部の内周端が水平方向に第２の環状隙間を隔てて対向している。第１の空間（第１のガード先端部と第２のガード先端部とによって区画される空間）と、第２の空間（基板と前記遮断部材との間に形成される空間）とが連通している。基板および円板部を、処理カップに対して回転可能に設ける場合には、基板の周端面と第１のガード先端部との間、および円板部の外周端と第１のガード先端部との間に、それぞれ環状隙間（第１の環状隙間、第２の環状隙間）を設ける必要がある。
そして、第２の空間に不活性ガスを供給することにより、第１の空間および第２の空間の双方を陽圧に保つことが可能である。この場合、第１の空間および第２空間の外側の空間である外方空間に含まれる、酸素を含む雰囲気が、２つの環状隙間を通って第２の空間に進入するのを、効果的に抑制することが可能である。これにより、第２の空間を低酸素環境下に保つことが可能である。
そして、不活性ガスの供給によって第１の空間および第２の空間が陽圧に保たれている状態で、薬液を用いた処理を基板の上面に施すことにより、薬液を用いた処理を、低酸素環境下で基板に施すことが可能である。
ゆえに、基板の外周部ではなく基板の中央部を支持する場合であっても、低酸素環境下で、薬液を用いた処理を基板の上面に施すことが可能である。
図１は、この発明の一実施形態に係る基板処理装置を上から見た模式図である。 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、前記処理ユニットに備えられた遮断部材の底面図である。 図４Ａは、前記処理ユニットに備えられた処理カップのガード非対向状態を示す図である。 図４Ｂは、前記処理ユニットに備えられた処理カップのガード捕獲状態の一例を示す図である。 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処理対象の基板の表面を拡大して示す断面図である。 図７は、前記処理ユニットにおいて実行される基板処理例の内容を説明するための流れ図である。 図８Ａは、前記基板処理例を説明するための図解的な図である。 図８Ｂは、図８Ａに続く工程を説明するための図解的な図である。 図８Ｃは、図８Ｂに続く工程を説明するための図解的な図である。 図９は、本発明の第１の変形例を説明するための図である。 図１０は、本発明の第２の変形例を説明するための図である。 図１１は、本発明の第３の変形例を説明するための図である。 図１２は、基板の中央部を吸着保持するスピンチャックを用いた基板処理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、この発明の一実施形態に係る基板処理装置１を上から見た模式図である。
基板処理装置１は、シリコンウエハなどの基板Ｗを一枚ずつ処理する枚葉式の装置である。この実施形態では、基板Ｗは、円板状の基板である。基板処理装置１は、処理流体を用いて基板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を収容する基板収容器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を搬送するインデクサロボットＩＲおよび搬送ロボットＣＲと、基板処理装置１を制御する制御装置３と、を含む。インデクサロボットＩＲは、基板収容器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、インデクサロボット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、たとえば、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断面図である。図３は、遮断部材６の底面図である。図４Ａは、処理カップ１３のガード非対向状態を示す図である。図４Ｂは、処理カップ１３のガード捕獲状態（第２のガード捕獲状態）の一例を示す図である。
図２に示すように、処理ユニット２は、箱形のチャンバー４と、チャンバー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（所定の鉛直線）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に保持されている基板Ｗの上面（表面Ｗａ（図６参照））の上方の空間をその周囲の雰囲気から遮断するための遮断部材６と、遮断部材６の内部を上下に挿通し、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの上面の中央部に向けて処理液（薬液、リンス液、有機溶剤等）を吐出するための中央ノズル７と、薬液の一例としてのフッ酸を中央ノズル７に供給するための薬液供給ユニット８と、リンス液を中央ノズル７に供給するためのリンス液供給ユニット９と、低表面張力液体としての有機溶剤を中央ノズル７に供給する有機溶剤供給ユニット１０と、不活性ガスを中央ノズル７に供給する不活性ガス供給ユニット１１と、スピンチャック５の側方を取り囲む筒状の処理カップ１３と、を含む。
チャンバー４は、スピンチャック５や遮断部材を収容する箱状の隔壁１８と、隔壁１８の上部から隔壁１８内に清浄空気（フィルタによってろ過された空気）を送る送風ユニットとしてのＦＦＵ（ファン・フィルタ・ユニット）１９と、隔壁１８の下部からチャンバー４内の気体を排出する排気ダクト（排気ユニット）２０と、を含む。ＦＦＵ１９は、隔壁１８の上方に配置されており、隔壁１８の天井に取り付けられている。ＦＦＵ１９は、隔壁１８の天井からチャンバー４内に下向きに清浄空気を送る。排気ダクト２０は、処理カップ１３の後述する円筒部材７０に接続されており、基板処理装置１が設置される工場に設けられた排気装置（排気ユニット）１４に下流端が接続されている。
排気ダクト２０は、排気装置１４に向けてチャンバー４内の気体を導出する。したがって、チャンバー４内を下方に流れるダウンフロー（下降流）が、ＦＦＵ１９および排気ダクト２０によって形成される。基板Ｗの処理は、チャンバー４内にダウンフローが形成されている状態で行われる。
図２に示すように、スピンチャック５は、この実施形態では、真空吸着式のチャックである。スピンチャック５は、基板Ｗの下面（表面Ｗａと反対側の裏面）の中央部を吸着支持している。スピンチャック５は、鉛直な方向に延びた下スピン軸２１と、この下スピン軸２１の上端に取り付けられて、基板Ｗを水平な姿勢でその下面を吸着して保持するスピンベース２２と、下スピン軸２１と同軸に結合された回転軸を有するスピンモータ２３と、を備えている。スピンベース２２は、基板Ｗの外径よりも小さな外径を有する水平な円形の上面２２ａを含む。基板Ｗの下面がスピンベース２２に吸着保持された状態では、基板Ｗの外周部が、スピンベース２２の周端縁よりも外側にはみ出ている。スピンモータ２３が駆動されることにより、下スピン軸２１の中心軸線まわりに基板Ｗが回転される。
遮断部材６は、遮断板２６と、遮断板２６に一体回転可能に設けられた上スピン軸２７と、を含む。遮断板２６は、水平な姿勢で保持された円板部２８を含む。円板部２８は、円板部２８の中央部には、遮断板２６および上スピン軸２７を上下に貫通する円筒状の貫通穴が形成されている。貫通穴の内周壁は、円筒面によって区画されている。貫通穴には、中央ノズル７が上下に挿通している。遮断板２６（すなわち円板部２８）は、基板Ｗの径よりも大きい円板状である。
遮断板２６（円板部２８）の下面には、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの上面の上方に対向する基板対向面２６ａが形成されている。基板対向面２６ａは、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの上面と平行な平坦面である。
中央ノズル７は、遮断板２６（円板部２８）および基板Ｗの中心を通る鉛直な軸線、すなわち、回転軸線Ａ１に沿って上下方向に延びている。中央ノズル７は、スピンチャック５の上方に配置され、遮断板２６および上スピン軸２７の内部空間を挿通する。中央ノズル７は、遮断板２６および上スピン軸２７と共に昇降する。
上スピン軸２７は、遮断板２６の上方で水平に延びる支持アーム３１に相対回転可能に支持されている。遮断板２６および上スピン軸２７には、電動モータ等を含む構成の遮断板回転ユニット３２が結合されている。遮断板回転ユニット３２は、遮断板２６および上スピン軸２７を、支持アーム３１に対して回転軸線Ａ１と同軸の中心軸線まわりに回転させる。
また、支持アーム３１には、電動モータ、ボールねじ等を含む構成の遮断部材昇降ユニット３３が結合されている。遮断部材昇降ユニット３３は、遮断部材６（遮断板２６および上スピン軸２７）および中央ノズル７を、支持アーム３１と共に鉛直方向に昇降させる。
遮断部材昇降ユニット３３は、遮断板２６を、基板対向面２６ａがスピンチャック５に保持されている基板Ｗの上面に近接するような下位置（図２に破線で示す位置）と、下位置よりも大きく上方に退避した上位置（図２に実線で示す位置）と、の間で昇降させる。
遮断部材６が下位置に位置する状態で、基板対向面２６ａと基板Ｗの上面との間の空間（第２の空間）ＳＰ２（以下、「基板上空間ＳＰ２」という。図４Ｂ等参照）が、後述するガード間空間ＳＰ１（図４Ｂ等参照）と協働して遮断空間を形成する。この遮断空間は、その周囲の空間から完全に隔離されているわけではないが、基板上空間ＳＰ２およびガード間空間ＳＰ１は、それらの外側の空間（以下、「外方空間ＳＰ３」（図４Ｂ等参照）という）との間で流体の流通がほとんどない。
中央ノズル７は、貫通穴（図示しない）の内部を上下に延びる円柱状のケーシング４０と、それぞれケーシング４０の内部を上下に挿通する第１のノズル配管４１、第２のノズル配管４６、第３のノズル配管５１および第４のノズル配管５６と、を含む。第１〜第４のノズル配管４１，４６，５１，５６は、それぞれインナーチューブである。
図３に示すように、第１のノズル配管４１の下端は、ケーシング４０の下端面に開口して、第１の吐出口（中央部吐出口）４１ａを形成している。第１のノズル配管４１には、薬液供給ユニット８からの薬液が供給される。
図２に示すように、薬液供給ユニット８は、第１のノズル配管４１の上流端側に接続された薬液配管４２と、薬液配管４２の途中部に介装された薬液バルブ４３と、薬液配管４２の開度を調整する第１の流量調整バルブ４４と、を含む。薬液配管４２には、薬液供給源から溶存酸素量が低減された（溶存酸素濃度の低い）薬液が供給される。第１の流量調整バルブ４４は、弁座が内部に設けられたバルブボディと、弁座を開閉する弁体と、開位置と閉位置との間で弁体を移動させるアクチュエータと、を含む構成であってもよい。他の流量調整バルブも、同等の構成である。
薬液バルブ４３が開かれると、第１の吐出口４１ａから下方に向けて液体の薬液が吐出される。薬液バルブ４３が閉じられると、第１の吐出口４１ａからの薬液の吐出が停止される。第１の流量調整バルブ４４によって、第１の吐出口４１ａからの薬液の吐出流量が調整される。薬液は、フッ酸（希フッ酸）、バファードフッ酸（Buffered HF：フッ酸とフッ化アンモニウムとの混合液）、ＦＯＭ（フッ酸オゾン）、ＦＰＭ（フッ酸過酸化水素水混合液）、ＳＣ１（アンモニア過酸化水素水混合液）、ＳＣ２（塩酸過酸化水素水混合液）、ＳＰＭ（sulfuric acid／hydrogen peroxide mixture：硫酸過酸化水素水混合液）およびポリマー除去液などを例示できる。フッ酸を含む薬液（フッ酸、バファードフッ酸、ＦＯＭ、ＦＰＭ等）は、酸化膜（シリコン酸化膜）を除去するエッチング液として好適である。
フッ酸を含む薬液を用いる場合、薬液配管４２に供給されるフッ酸を含む薬液は、フッ酸中の酸素によって基板Ｗの表面Ｗａが酸化されることを防止するために、溶存酸素量が十分に低減されたものである。薬液供給源から溶存酸素量が低減された後の薬液が，薬液配管４２に供給されている。
図３に示すように、第２のノズル配管４６の下端は、ケーシング４０の下端面に開口して、第２の吐出口（中央部吐出口）４６ａを形成している。第２のノズル配管４６には、リンス液供給ユニット９からのリンス液が供給される。
図２に示すように、リンス液供給ユニット９は、第２のノズル配管４６の上流端側に接続されたリンス液配管４７と、リンス液配管４７の途中部に介装されたリンス液バルブ４８と、リンス液配管４７の開度を調整する第２の流量調整バルブ４９と、を含む。リンス液バルブ４８が開かれると、第２の吐出口４６ａから下方に向けてリンス液が吐出される。リンス液バルブ４８が閉じられると、第２の吐出口４６ａからのリンス液の吐出が停止される。第２の流量調整バルブ４９によって、第２の吐出口４６ａからのリンス液の吐出流量が調整される。リンス液は、水である。水は、たとえば脱イオン水（ＤＩＷ）であるが、ＤＩＷに限らず、炭酸水、電解イオン水、水素水、オゾン水、アンモニア水および希釈濃度（たとえば、１０ｐｐｍ〜１００ｐｐｍ程度）の塩酸水のいずれかであってもよい。
図３に示すように、第３のノズル配管５１の下端は、ケーシング４０の下端面に開口して、第３の吐出口（中央部吐出口）５１ａを形成している。第３のノズル配管５１には、有機溶剤供給ユニット１０からの有機溶剤が供給される。
図２に示すように、有機溶剤供給ユニット１０は、第３のノズル配管５１の上流端側に接続された有機溶剤配管５２と、有機溶剤配管５２の途中部に介装された有機溶剤バルブ５３と、有機溶剤配管５２の開度を調整する第３の流量調整バルブ５４と、を含む。有機溶剤バルブ５３が開かれると、第３の吐出口５１ａから下方に向けて有機溶剤が吐出される。有機溶剤バルブ５３が閉じられると、第３の吐出口５１ａからの有機溶剤の吐出が停止される。第３の流量調整バルブ５４によって、第３の吐出口５１ａからの有機溶剤の吐出流量が調整される。
有機溶剤配管５２に供給される有機溶剤は、水よりも表面張力が低い溶剤である。有機溶剤の具体例としては、アルコールや、フッ素系有機溶剤とアルコールの混合液が挙げられる。アルコールは、たとえば、メチルアルコール、エタノール、プロピルアルコール、およびＩＰＡの少なくとも一つを含む。フッ素系有機溶剤は、たとえば、ＨＦＥ（ハイドロフルオロエーテル）、ＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）の少なくとも一つを含む。以下の説明では、有機溶剤がＩＰＡ（isopropyl alcohol）である場合を例に挙げる。
図３に示すように、第４のノズル配管５６の下端は、ケーシング４０の下端面に開口して、第４の吐出口（不活性ガス吐出口）５６ａを形成している。第４のノズル配管５６には、不活性ガス供給ユニット１１からの不活性ガスが供給される。
図２に示すように、不活性ガス供給ユニット１１は、第４のノズル配管５６の上流端側に接続された不活性ガス配管５７と、不活性ガス配管５７の途中部に介装された不活性ガスバルブ５８と、不活性ガス配管５７の開度を調整する第４の流量調整バルブ５９と、を含む。不活性ガスバルブ５８が開かれると、第４の吐出口５６ａから下方に向けて不活性ガスが吐出される（吹き出される）。不活性ガスバルブ５８が閉じられると、第４の吐出口５６ａからの不活性ガスの吐出が停止される。第４の流量調整バルブ５９によって、第４の吐出口５６ａからの不活性ガスの吐出流量が調整される。不活性ガスは、たとえば、窒素ガスであるが、アルゴンガス等であってもよい。
図２、図４Ａおよび図４Ｂに示すように、処理カップ１３は、スピンチャック５に保持されている基板Ｗよりも外方（回転軸線Ａ１から離れる方向）に配置されている。
以下、主として図４Ａおよび図４Ｂを参照しながら、処理カップ１３について説明する。
処理カップ１３は、スピンチャック５に保持されている基板Ｗから排出される処理液（薬液、リンス液、有機溶剤等）を捕獲し、処理液の液種に応じた排液設備に送る。処理カップ１３は、スピンチャック５に保持されている基板Ｗ上の雰囲気を排気ダクト２０を介して排気装置１４に送る。
処理カップ１３は、円筒部材７０と、円筒部材７０の内側においてスピンチャック５の周囲を取り囲む複数のカップ（第１のカップ７１、第２のカップ７２、第３のカップ７３）と、基板Ｗの周囲に飛散した処理液を受け止める複数（図２の例では３つ）のガード（第１のガード（内側ガード）７４、第２のガード（外側ガード）７５、第３のガード７６）と、複数（図２の例では３つ）のガード（第１のガード７４、第２のガード７５、第３のガード７６）を個別に昇降させるガード昇降ユニット７８と、を含む。処理カップ１３は、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの外周よりも外側（回転軸線Ａ１から離れる方向）に配置されている。
各カップ（第１のカップ７１、第２のカップ７２、第３のカップ７３）は、円筒状（円環状）であり、スピンチャック５の周囲を取り囲んでいる。内側から２番目の第２のカップ７２は、第１のカップ７１よりも外側に配置されており、最も外側の第３のカップ７３は、第２のカップ７２よりも外側に配置されている。第３のカップ７３は、たとえば、第２のガード７５と一体であり、第２のガード７５と共に昇降する。各カップ（第１のカップ７１、第２のカップ７２、第３のカップ７３）は、上向きに開いた環状の溝を形成している。
第１のカップ７１の溝には、第１の排液配管７９が接続されている。第１のカップ７１の溝に導かれた処理液（主としてリンス液）は、第１の排液配管７９を通して機外の排液処理設備に送られ、この排液処理設備において処理される。
第２のカップ７２の溝には、第２の排液配管８０が接続されている。第２のカップ７２の溝に導かれた処理液（主として薬液）は、第２の排液配管８０を通して機外の排液処理設備に送られ、この排液処理設備において処理される。
第３のカップ７３の溝には、第３の排液配管８１が接続されている。第３のカップ７３の溝に導かれた処理液（主として有機溶剤）は、第３の排液配管８１を通して機外の排液処理設備に送られ、この排液処理設備において処理される。
最も内側の第１のガード７４は、スピンチャック５の周囲を取り囲み、スピンチャック５による基板Ｗの回転軸線Ａ１（図２参照）に対して、平面視でほぼ回転対称な形状を有している。第１のガード７４は、スピンチャック５の周囲を取り囲む円筒状の下端部８３と、下端部８３の上端から外方（基板Ｗの回転軸線Ａ１から遠ざかる方向）に延びる筒状部８４と、筒状部８４の上面外周部から鉛直上方に延びる中段の第１の円筒部８５と、第１の円筒部８５の上端から内方（基板Ｗの回転軸線Ａ１に近づく方向）に向かって延びる円環状の第１のガード先端部８６と、を含む。下端部８３は、第１のカップ７１の溝上に位置し、第１のガード７４と第１のカップ７１とが最も近接した状態で、第１のカップ７１の溝の内部に収容される。第１のガード７４の内周端７４ａ（第１のガード先端部８６の先端）は、平面視で、スピンチャック５に保持される基板Ｗよりも大径の円形をなしている。第１のガード先端部８６は、第１の円筒部８５の上端から内側に、斜め上方に向けて延びる傾斜部である。第１のガード先端部８６は、図４Ａ、図４Ｂ等に示すようにその断面形状が直線状である。
内側から２番目の第２のガード７５は、第１のガード７４の外側において、スピンチャック５の周囲を取り囲み、スピンチャック５による基板Ｗの回転軸線Ａ１に対してほぼ回転対称な形状を有している。第２のガード７５は、第１のガード７４と同軸の第２の円筒部８７と、第２の円筒部８７の上端から中心側（基板Ｗの回転軸線Ａ１に近づく方向）に延びる第２のガード先端部８８と、を有している。第２のガード先端部８８は、第２の円筒部８７の上端から内側に、斜め上方に向けて延びる傾斜部である。第２のガード先端部８８は、図４Ａ、図４Ｂ等に示すようにその断面形状が直線状である。第２のガード７５の内周端７５ａ（第２のガード先端部８８の先端）は、平面視で、スピンチャック５に保持される基板Ｗよりも大径の円形をなしている。
第２の円筒部８７は、第２のカップ７２の溝上に位置している。また、第２のガード先端部８８は、第１のガード７４の第１のガード先端部８６の上方に重なるように設けられ、第１のガード７４と第２のガード７５とが最も近接した状態で第１のガード先端部８６に対して接触せずに近接するように形成されている。
最も外側の第３のガード７６は、第２のガード７５の外側において、スピンチャック５の周囲を取り囲み、スピンチャック５による基板Ｗの回転軸線Ａ１に対して、平面視でほぼ回転対称な形状を有している。第３のガード７６の内周端７６ａ（第３のガード先端部９０の先端）は、平面視で、スピンチャック５に保持される基板Ｗよりも大径の円形をなしている。第３のガード先端部９０は、円筒部８９の上端から内側に、斜め上方に向けて延びる傾斜部である。第３のガード先端部９０は、図４Ａ、図４Ｂ等に示すようにその断面形状が直線状である。第３のガード７６は、第２のガード７５と同軸の円筒部８９と、円筒部８９の上端から中心側（基板Ｗの回転軸線Ａ１に近づく方向）に延びる第３のガード先端部９０と、を有している。
円筒部８９は、第３のカップ７３の溝上に位置している。また、第３のガード先端部９０は、第２のガード７５の第２のガード先端部８８と上方に重なるように設けられ、第２のガード７５と第３のガード７６とが最も近接した状態で第２のガード先端部８８に対して接触せずに近接するように形成されている。
各先端部（第１のガード先端部８６、第２のガード先端部８８、第３のガード先端部９０）の内周端（すなわち、先端）７４ａ，７５ａ，７６ａは、下方に向けて折れ曲がった折り返し部の内周端によって規定されている。
すなわち、処理カップ１３は、折り畳み可能に設けられている。ガード昇降ユニット７８が３つのガード（第１のガード７４、第２のガード７５、第３のガード７６）の少なくとも一つを昇降させることにより、処理カップ１３の展開および折り畳みが行われる。
ガード昇降ユニット７８は、各ガード（第１のガード７４、第２のガード７５、第３のガード７６）を、上位置（先端部（第１のガード先端部８６、第２のガード先端部８８、第３のガード先端部９０）の内周端が、基板Ｗの上面よりも上方の位置）と、下位置（先端部の内周端が、基板Ｗの上面よりも下方の位置）と、の間で昇降させることが可能である。また、ガード昇降ユニット７８は、各ガードを、上位置と下位置との間の所望の位置に支持可能である。
また、第２のガード７５の内周端７５ａおよび第３のガード７６の内周端７６ａが、第１のガード７４の内周端７４ａよりも、径方向外方に位置している。すなわち、第２のガード７５の内周端７５ａおよび第３のガード７６の内周端７６ａによって区画される円周の直径Ｄ２（図４Ａ参照）が、第１のガード７４の内周端７４ａによって区画される円周の直径Ｄ１（図４Ａ参照）よりも大きい（Ｄ２＞Ｄ１）。直径Ｄ２と直径Ｄ１との差は、たとえば１０ｍｍである。
また、第１のガード７４の内周端７４ａによって区画される円周の直径Ｄ１は、遮断部材６の円板部２８の外径（すなわち、遮断板２６の外径）Ｄ３（図４Ｂ参照）よりも小さい。
図４Ａに示すように、３つのガードの全て（第１のガード７４、第２のガード７５、第３のガード７６）が下位置に位置している場合、いずれのガードも基板Ｗの周端面Ｗｃに対向しないガード非対向状態が実現される。
基板Ｗへの処理液（薬液、リンス液、有機溶剤等）の供給や基板Ｗの乾燥は、いずれかのガードが、基板Ｗの周端面Ｗｃに対向している状態で行われる。
また、基板Ｗの外周部から排出される処理液を第１のガード７４によって捕獲可能な状態（後述する図８Ａに示す状態。以下、この状態を「第１のガード捕獲状態」という。）を実現するために、３つのガードの全てを上位置に配置する。第１のガード捕獲状態では、回転状態にある基板Ｗの外周部から排出される処理液の全てが、第１のガード７４によって受け止められる（捕獲される）。
また、基板Ｗの外周部から排出される処理液を第３のガード７６によって捕獲可能な状態（後述する図８Ｃに示す状態。以下、この状態を「第３のガード捕獲状態」という。）を実現するために、第１のガード７４および第２のガード７５を下位置に配置し、第３のガード７６を上位置に配置する。第３のガード捕獲状態では、回転状態にある基板Ｗの外周部から排出される処理液の全てが、第３のガード７６によって受け止められる（捕獲される）。
図４Ｂに示す第２のガード捕獲状態では、回転状態にある基板Ｗの外周部から排出される処理液の全てが、第２のガード７５によって受け止められる（捕獲される）。処理カップ１３の第２のガード捕獲状態では、第２のガード７５および第３のガード７６は、上位置に位置している。一方、第１のガード７４は、下位置ではなく、下位置よりも上方でかつ上位置よりも下寄りに設けられた周端面対向位置（図４Ｂおよび後述する図８Ａに示す第１のガード７４の位置）に位置している。
また、処理カップ１３の第２のガード捕獲状態では、第１のガード７４と第２のガード７５との間に、ガード間空間（第１の空間）ＳＰ１が形成される。これにより、基板対向面２６ａと基板Ｗの上面（表面Ｗａ）との間の空間である基板上空間（第２の空間）ＳＰ２の外側に隣接して、第１のガード７４と第２のガード７５との間に形成されるガード間空間ＳＰ１が、基板上空間ＳＰ２に連通するように設けられる。スピンチャック５に保持されている基板Ｗの外周部から排出される処理液は、ガード間空間ＳＰ１に進入し、第２のガード７５の内壁によって受け止められている。
処理カップ１３の第２のガード捕獲状態では、基板Ｗの周端面Ｗｃに、第１のガード先端部８６の内周端７４ａが水平方向に微小の第１の環状隙間Ｃ１を隔てて対向している。また、円板部２８の外周端２８ｃに、第２のガード先端部８８の内周端７５ａが水平方向に微小の第２の環状隙間Ｃ２を隔てて対向している。
基板Ｗおよび円板部２８を、処理カップ１３に対して回転可能に設けるので、基板Ｗの周端面Ｗｃと第１のガード先端部８６との間、および円板部２８の外周端２８ｃと第１のガード先端部８６との間に、それぞれ環状隙間（第１の環状隙間Ｃ１、第２の環状隙間Ｃ２）を設ける必要がある。第１の環状隙間Ｃ１の距離Ｌ１と、第２の環状隙間Ｃ２の距離Ｌ２と、の合計距離（すなわち、Ｌ１＋Ｌ２）を、隙間合計距離とすると、隙間合計距離（Ｌ１＋Ｌ２）は、排気経路ＥＰにおける流路幅ＷＦが、隙間合計距離（Ｌ１＋Ｌ２）以下である（ＷＦ＜（Ｌ１＋Ｌ２））。
また、前述のように、第１のガード７４の内周端７４ａが遮断部材６の円板部２８の外周端２８ｃよりも水平方向に関して内側に位置している。そのため、第２の環状隙間Ｃ２を基板Ｗの外周端２８ｃから遠ざけることが可能である。
また、円筒部材７０の側壁には開口７０ａ（図２参照）が形成されており、その開口７０ａには排気ダクト２０（図２参照）が接続されている。開口７０ａは、排気装置１４の排気用力によって常に排気されている（つまり減圧状態にある）。
そのため、処理カップ１３の第２のガード捕獲状態では、第１のガード７４と第２のガード７５との間に、ガード間空間ＳＰ１に連通する排気経路ＥＰが形成される。具体的には、排気経路ＥＰは、第１の円筒部８５と第２の円筒部８７とによって区画される狭流路Ｐ１と、第２の円筒部８７と第２のカップ７２の外壁７２ａとによって区画される流路Ｐ２と、第２のカップ７２の外壁７２ａと第３のカップ７３の内壁７３ａとによって区画される流路Ｐ３と、を含む。この実施形態では、狭流路Ｐ１が最も狭く、そのため、狭流路Ｐ１の流路幅（狭流路Ｐ１の、基板Ｗの半径方向の間隔）が、排気経路ＥＰの流路幅ＷＦとされている。第２のカップ７２と第３のカップ７３との間から、円筒部材７０の内部空間に排出された排気は、開口７０ａを介して排気ダクト２０に取り込まれる。
処理カップ１３の第２のガード捕獲状態において、基板Ｗの上方にある雰囲気（基板上空間ＳＰ２の雰囲気）は、ガード間空間ＳＰ１および排気経路ＥＰを通って、排気ダクト２０および排気装置１４によって排気される。
また、排気ダクト２０および排気装置１４は、基板Ｗの上方にある雰囲気（基板上空間ＳＰ２の雰囲気）だけでなく、チャンバー４の内部の雰囲気を排気する。具体的には、排気ダクト２０による開口７０ａの排気によって、チャンバー４の内部の雰囲気が、円筒部材７０の内部に取り込まれる。円筒部材７０の内部に取り込まれた雰囲気は、開口７０ａおよび排気ダクト２０を介して排気装置１４に送られる。
すなわち、排気ダクト２０および排気装置１４は、ガード間空間ＳＰ１および基板上空間ＳＰ２の雰囲気と、処理カップ１３外でかつチャンバー４の内部の雰囲気と、の双方を排気する。
処理ユニット２によって実行される基板処理例では、処理カップ１３が第２のガード捕獲状態を実現している状態で、遮断部材６が下位置に配置される。すなわち、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの上方に、遮断部材６が、基板対向面２６ａと基板Ｗの上面とが、所定の間隔（所定間隔
）ＷＵを保ちながら対向している。この間隔ＷＵは、隙間合計距離（Ｌ１＋Ｌ２）以上である（ＷＵ≧（Ｌ１＋Ｌ２））。
すなわち、隙間合計距離（Ｌ１＋Ｌ２）は、排気経路ＥＰにおける流路幅ＷＦ以上であり、基板対向面２６ａと基板Ｗの上面との間隔ＷＵ以下である（ＷＦ≦（Ｌ１＋Ｌ２）≦ＷＵ）。
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２３、遮断部材昇降ユニット３３、遮断板回転ユニット３２およびガード昇降ユニット７８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２３、遮断部材昇降ユニット３３、遮断板回転ユニット３２およびガード昇降ユニット７８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、薬液バルブ４３、リンス液バルブ４８、有機溶剤バルブ５３、不活性ガスバルブ５８等を開閉する。
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１の流量調整バルブ４４、第２の流量調整バルブ４９、第３の流量調整バルブ５４、第４の流量調整バルブ５９等の開度を調整する。
以下では、デバイス形成面である表面Ｗａに、パターンが形成された基板Ｗを処理する場合について説明する。
図６は、基板処理装置１による処理対象の基板Ｗの表面Ｗａを拡大して示す断面図である。処理対象の基板Ｗは、たとえばシリコンウエハであり、そのパターン形成面である表面Ｗａにパターン１００が形成されている。パターン１００は、たとえば微細パターンである。パターン１００は、図６に示すように、凸形状（柱状）を有する構造体１０１が行列状に配置されたものであってもよい。この場合、構造体１０１の線幅Ｗ１はたとえば１０ナノメートル〜４５ナノメートル程度に、パターン１００の隙間Ｗ２はたとえば１０ナノメートル〜数マイクロメートル程度に、それぞれ設けられている。パターン１００の膜厚Ｔは、たとえば、１マイクロメートル程度である。また、パターン１００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（典型的には、５〜５０程度である）。
また、パターン１００は、微細なトレンチにより形成されたライン状のパターンが、繰り返し並ぶものであってもよい。また、パターン１００は、薄膜に、複数の微細穴（ボイド（void）またはポア（pore））を設けることにより形成されていてもよい。
パターン１００は、たとえば絶縁膜を含む。また、パターン１００は、導体膜を含んでいてもよい。より具体的には、パターン１００は、複数の膜を積層した積層膜により形成されており、さらには、絶縁膜と導体膜とを含んでいてもよい。パターン１００は、単層膜で構成されるパターンであってもよい。絶縁膜は、シリコン酸化膜（ＳｉＯ２膜）やシリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）であってもよい。また、導体膜は、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。
また、パターン１００は、親水性膜であってもよい。親水性膜として、ＴＥＯＳ膜（シリコン酸化膜の一種）を例示できる。
図７は、処理ユニット２において実行される基板処理例の内容を説明するための流れ図である。図８Ａ〜８Ｃは、前記基板処理例を説明する模式的な図である。
図１〜図７を参照しながら、前記基板処理例について説明する。図８Ａ〜８Ｃについては適宜参照する。
まず、未処理の基板Ｗ（たとえば直径３００ｍｍの円形基板）は、インデクサロボットＩＲおよび搬送ロボットＣＲによって基板収容器Ｃから処理ユニット２に搬入され、チャンバー４の内部に搬入される（図７のＳ１）。搬入されてきた基板Ｗは、その表面Ｗａ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、基板Ｗの下面中央部が吸着支持されることにより、スピンチャック５によって基板Ｗが保持される。
チャンバー４への基板Ｗの搬入は、かつガードが下位置に配置された状態（図４Ａに示すガード非対向状態）、かつ、遮断部材６が上位置に退避されている状態で行われる。
搬送ロボットＣＲが処理ユニット２外に退避した後、制御装置３は、スピンモータ２３を制御してスピンベース２２の回転速度を、所定の液処理速度（約１０〜１２００ｒｐｍの範囲内で、たとえば約８００ｒｐｍ）まで上昇させ、その液処理速度に維持させる（図７のＳ２：基板Ｗ回転開始）。
搬送ロボットＣＲが処理ユニット２外に退避した後、制御装置３は、遮断部材昇降ユニット３３を制御して、遮断部材６を下降させ、図８Ａに示すように、下位置に配置する（図７のＳ２：遮断部材降下。遮断部材対向工程）。これにより、基板対向面２６ａと基板Ｗの上面との間に、基板上空間ＳＰ２が形成される。
次いで、制御装置３は、スピンモータ２３を制御してスピンベース２２の回転速度を、所定の液処理速度（１０〜１２００ｒｐｍの範囲内で、たとえば１０００ｒｐｍ）まで上昇させ、その液処理速度に維持する（図７のＳ３：基板Ｗ回転開始）。スピンベース２２の回転に同伴して、基板Ｗが回転軸線Ａ１まわりに、回転させられる。
また、制御装置３は、遮断板回転ユニット３２を制御して、遮断板２６を、回転に同期して（つまり、基板Ｗの回転と同じ回転方向および同じ回転速度で）、回転軸線Ａ１まわりに回転させる。
また、制御装置３は、ガード昇降ユニット７８を制御して、第２のガード７５および第３のガード７６を上位置に上昇させ、かつ第１のガード７４を、周端面対向位置（図４Ｂに示す位置）に配置する。この状態で、処理カップ１３の第２のガード捕獲状態（図４Ｂを併せて参照）が実現され、基板Ｗの周端面Ｗｃに、第１のガード先端部８６の内周端７４ａが水平方向に対向し、円板部２８の外周端２８ｃに、第２のガード先端部８８の内周端７５ａが水平方向に対向する（ガード対向工程）。これにより、基板上空間ＳＰ２の外側に隣接して、基板上空間ＳＰ２に連通するガード間空間ＳＰ１が設けられる。
また、制御装置３は不活性ガスバルブ５８を開く。これにより、図８Ａに示すように、中央ノズル７（第４のノズル配管５６）の第４の吐出口５６ａから下方に向けて（すなわち、基板Ｗの上面の中央部に向けて）不活性ガスが吐出される。第４の吐出口５６ａから吐出された不活性ガスは、基板Ｗの上面と遮断部材６の基板対向面２６ａとの間の基板上空間ＳＰ２を、基板Ｗの上面に沿って広がる。これにより、基板上空間ＳＰ２の雰囲気が不活性ガスに置換されることにより、基板上空間ＳＰ２の雰囲気中の酸素濃度の低減が図られる。
このときの不活性ガスの吐出流量は、第４の流量調整バルブ５９によって、たとえば１００（リットル／分）に調整されている。この流量は、処理カップ１３の第２のガード捕獲状態において形成される排気経路ＥＰの流路幅ＷＦおよび排気装置１４の排気用力によって定まる、排気経路ＥＰを通る排気の流量よりも多い流量である。すなわち、排気経路ＥＰから排出される排気流量よりも多い流量の不活性ガスが、基板上空間ＳＰ２に供給される。
基板上空間ＳＰ２の雰囲気が低酸素濃度状態（たとえば、酸素濃度１００ｐｐｍ未満の状態）になるのに十分な不活性ガス供給時間が経過し、かつ基板Ｗの回転が液処理速度に達すると、制御装置３は、図８Ａに示すように、薬液の一例としてのフッ酸を用いて基板Ｗの表面Ｗａを、処理する薬液処理工程（図７のＳ４）を実行開始する。
薬液処理工程（図７のＳ４）において、制御装置３は、薬液バルブ４３を開く。それにより、回転状態の基板Ｗの上面（表面Ｗａ）の中央部に向けて、中央ノズル７（第１のノズル配管４１）の第１の吐出口４１ａからフッ酸が吐出される（薬液供給工程）。このときのフッ酸の吐出流量は、たとえば２（リットル／分）である。基板Ｗの上面に供給されるフッ酸として、溶存酸素量が十分に低減されたものが用いられる。
基板Ｗの上面に供給されたフッ酸は、基板Ｗの回転による遠心力を受けて基板Ｗの外周部に移動する。これにより、基板Ｗの上面に、基板Ｗの上面の全域を覆うフッ酸の液膜ＬＦ１が形成される。すなわち、基板Ｗの表面Ｗａが、フッ酸によりカバレッジされる。フッ酸の液膜ＬＦ１に含まれるフッ酸が、基板Ｗの表面Ｗａに接液することにより、表面Ｗａがフッ酸を用いて処理される。具体的には、表面Ｗａに形成された自然酸化膜（シリコン酸化膜）が、フッ酸によって除去される。
基板Ｗの外周部に移動したフッ酸は、基板Ｗの外周部から基板Ｗの側方に向けて飛散する。基板Ｗから飛散したフッ酸は、第２のガード７５の内壁に受け止められ、第２のガード７５の内壁を伝って流下し、第２のカップ７２および第２の排液配管８０を介して、機外の排液処理設備に送られる。
薬液処理工程（図７のＳ４）において、不活性ガスが前記の流量で連続的に供給される。制御装置３が基板上空間ＳＰ２に不活性ガスを供給することにより、ガード間空間ＳＰ１および基板上空間ＳＰ２の双方が陽圧に保たれる（陽圧維持工程）。これらにより、外方空間ＳＰ３に含まれる、酸素を含む雰囲気が、第１の環状隙間Ｃ１および第２の環状隙間Ｃ２を通って基板上空間ＳＰ２に進入するのを、効果的に抑制できる。これにより、基板上空間ＳＰ２を低酸素環境下に保つことができる。
そして、不活性ガスの供給によってガード間空間ＳＰ１および基板上空間ＳＰ２が陽圧に保たれている状態で、フッ酸を用いた処理が基板Ｗの表面Ｗａに施される。これにより、フッ酸を用いた処理を、低酸素環境下で基板Ｗに施すことができる。
薬液処理工程（図７のＳ４）において、パターン形成面である基板Ｗの表面Ｗａから酸化膜が除去される。その結果、薬液処理工程（図７のＳ４）において、基板Ｗの表面Ｗａが退縮するおそれがある。それに伴って、基板Ｗの表面Ｗａに形成されているパターン１００が脆弱化することがある。
そして、酸素濃度の低い雰囲気下において、フッ酸を用いた薬液処理を基板Ｗの表面Ｗａに施すことにより、薬液処理工程（図７のＳ４）における表面Ｗａの酸化を抑制または防止できる。これにより、基板Ｗの表面Ｗａの酸化に伴うパターン１００が脆弱化を抑制または防止できる。
フッ酸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、薬液バルブ４３を閉じて、中央ノズル７（第１のノズル配管４１）からのフッ酸の吐出を停止する。これにより、薬液処理工程（図７のＳ４）が終了する。
次いで、制御装置３は、基板Ｗ上のフッ酸をリンス液に置換して基板Ｗ上からフッ酸を排除するためのリンス工程（図７のＳ５）を実行する。具体的には、制御装置３は、ガード昇降ユニット７８を制御して、第２のガード捕獲状態にある処理カップ１３の第１のガード７４を、周端面対向位置から上昇させることにより、図８Ｂに示すように、第１のガード７４を基板Ｗの側方に対向させる（第１のガード捕獲状態を実現）。
制御装置３は、基板Ｗおよび遮断板２６の回転を液処理速度に維持しながら、リンス液バルブ４８を開く。これにより、回転状態の基板Ｗの上面の中央部に向けて、中央ノズル７（第２のノズル配管４６）の第２の吐出口４６ａから、リンス液が吐出される。基板Ｗの上面の中央部に供給されたリンス液は、基板Ｗの回転による遠心力を受けて基板Ｗの外周部に移動する。これにより、基板Ｗの上面に、上面の全域を覆うリンス液の液膜ＬＦ２が形成される。基板Ｗの表面Ｗａがリンス液によりカバレッジされることにより、表面Ｗａに付着しているフッ酸が、リンス液によって洗い流される。
基板Ｗの外周部に移動したリンス液は、基板Ｗの外周部から基板Ｗの側方に向けて飛散する。基板Ｗから飛散したリンス液は、第１のガード７４の内壁に受け止められ、第１のガード７４の内壁を伝って流下し、第１のカップ７１および第１の排液配管７９を介して、機外の排液処理設備に送られる。
リンス液の供給開始から予め定める期間が経過すると、基板Ｗの上面の全域がリンス液に覆われている状態で、制御装置３は、リンス液の吐出を続行させながら、スピンモータ２３および遮断板回転ユニット３２を制御して、基板Ｗおよび遮断板２６の回転速度を液処理速度からパドル速度（零または４０ｒｐｍ以下の低回転速度。この基板処理例では、たとえば１０ｒｐｍ）まで段階的に減速させる。その後、基板Ｗの回転速度をそのパドル速度に維持する（パドルリンス工程（図７のＳ６））。これにより、基板Ｗの上面に、その全域を覆うリンス液の液膜ＬＦ２がパドル状に支持される。この状態では、リンス液の液膜ＬＦ２に作用する遠心力がリンス液と基板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している。基板Ｗの減速により、基板Ｗ上のリンス液に作用する遠心力が弱まり、基板Ｗ上から排出されるリンス液の量が減少する。これにより、基板Ｗの上面に保持されているリンス液の液膜ＬＦ２の厚みが大きくなる。
基板Ｗの回転をパドル速度に減速してから予め定める期間が経過すると、制御装置３は、基板Ｗの回転をパドル速度に維持しながら、リンス液バルブ４８を閉じて、中央ノズル７（第２のノズル配管４６）からのリンス液の吐出を停止する。
次いで、制御装置３は、置換工程（図７のＳ７）の実行を開始する。具体的には、制御装置３は、基板Ｗの回転速度をパドル速度に維持しながら、有機溶剤バルブ５３を開く。これにより、回転状態の基板Ｗの上面の中央部に向けて、中央ノズル７（第３のノズル配管５１）の第３の吐出口５１ａから、有機溶剤の一例としてのＩＰＡが吐出される。これにより、リンス液の液膜ＬＦ２に含まれるリンス液がＩＰＡに順次置換されていく。これにより、基板Ｗの上面に、基板Ｗの上面全域を覆うＩＰＡの液膜ＬＦ３がパドル状に保持される。
ＩＰＡの吐出開始から予め定める期間（液膜が完全にＩＰＡに置換されるのに十分な期間）が経過すると、制御装置３は、ガード昇降ユニット７８を制御して、第１のガード捕獲状態にある処理カップ１３の第１のガード７４および第２のガード７５を、下位置に下降させることにより、図８Ｃに示すように、第３のガード７６を基板Ｗの側方に対向させる（第３のガード捕獲状態を実現）。
基板Ｗの外周部からは、ＩＰＡが排出される。基板Ｗの外周部から排出されたＩＰＡは、第３のガード７６の内壁に受け止められ、第３のガード７６の内壁を伝って流下し、第３のカップ７３および第３の排液配管８１を介して、機外の排液処理設備に送られる。
有機溶剤バルブ５３が開かれてから予め定める期間が経過すると、制御装置３は有機溶剤バルブ５３を閉じる。これにより、置換工程（図７のＳ７）が終了する。
次いで、基板Ｗを乾燥させる乾燥工程（図７のＳ８）が行われる。
具体的には、制御装置３は、処理カップ１３の状態を第３のガード対向状態に保ち、遮断部材６を下位置に配置し、中央ノズル７からの不活性ガスの吐出を継続させた状態で、制御装置３は、スピンモータ２３および遮断板回転ユニット３２を制御して、基板Ｗおよび遮断板２６の回転速度を乾燥回転速度（たとえば数千ｒｐｍ）まで基板Ｗを加速させ、その乾燥回転速度で基板Ｗを回転させる。これにより、大きな遠心力が基板Ｗ上の液体に加わり、基板Ｗに付着している液体が基板Ｗの周囲に振り切られる。
基板Ｗの加速開始から所定期間が経過すると、基板Ｗの高速回転の開始から所定期間が経過すると、制御装置３は、スピンモータ２３を制御することにより、スピンチャック５による基板Ｗの回転を停止させる（図７のＳ９）。また、制御装置３は、遮断板回転ユニット３２を制御して、遮断板２６の回転を停止させる。その後、制御装置３は、遮断部材昇降ユニット３３を制御して、遮断部材６を上昇させて、上位置に退避させる。
その後、チャンバー４内から基板Ｗが搬出される（図７のＳ１０）。具体的には、制御装置３は、搬送ロボットＣＲのハンドをチャンバー４の内部に進入させる。制御装置３は、スピンチャック５による基板Ｗの吸着を解除する。そして、制御装置３は、吸着が解除された基板Ｗを、搬送ロボットＣＲのハンドに保持させる。その後、制御装置３は、搬送ロボットＣＲのハンドをチャンバー４内から退避させる。これにより、処理後の基板Ｗがチャンバー４から搬出され、一連の基板処理例は終了する。搬出された基板Ｗは、搬送ロボットＣＲからインデクサロボットＩＲへと渡され、インデクサロボットＩＲによって、基板収容器Ｃに収納される。
以上によりこの実施形態によれば、遮断部材６が下位置に配置される。すなわち、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの上方に、遮断部材６が、基板対向面２６ａと基板Ｗの上面との間隔を所定の間隔ＷＵに保ちながら対向している。また、基板Ｗの周端面Ｗｃに、第１のガード先端部８６の内周端７４ａが水平方向に第１の環状隙間Ｃ１を隔てて対向している。また、円板部２８の外周端に、第２のガード先端部８８の内周端７５ａが水平方向に第２の環状隙間Ｃ２を隔てて対向している。これにより、基板対向面２６ａと基板Ｗの上面との間の空間である基板上空間ＳＰ２の外側に隣接して、第１のガード７４と第２のガード７５との間に形成されるガード間空間ＳＰ１が、基板上空間ＳＰ２に連通するように設けられる。
そして、基板上空間ＳＰ２に不活性ガスを供給することにより、ガード間空間ＳＰ１および基板上空間ＳＰ２の双方を陽圧に保つ。これらにより、外方空間ＳＰ３に含まれる、酸素を含む雰囲気が、２つの環状隙間（第１の環状隙間Ｃ１、第２の環状隙間Ｃ２）を通って基板上空間ＳＰ２に進入するのを、効果的に抑制できる。これにより、基板上空間ＳＰ２を低酸素環境下に保つことができる。
そして、不活性ガスの供給によってガード間空間ＳＰ１および基板上空間ＳＰ２が陽圧に保たれている状態で、薬液（フッ酸を含む薬液）を用いた処理が基板Ｗの表面Ｗａに施される。これにより、薬液（フッ酸を含む薬液）を用いた処理を、低酸素環境下で基板Ｗの表面Ｗａに施すことができる。
ゆえに、スピンチャック５（バキュームチャック）によって基板Ｗの外周部ではなく基板Ｗの中央部を支持する場合であっても、低酸素環境下で、薬液（フッ酸）を用いた処理を基板Ｗの表面Ｗａに施すことができる。
また、排気経路ＥＰにおける流路幅ＷＦが、第１の環状隙間Ｃ１の距離Ｌ１と、第２の環状隙間Ｃ２の距離Ｌ２と、の合計である隙間合計距離（Ｌ１＋Ｌ２）以下である。このように、排気経路ＥＰにおける流路幅ＷＦが狭く設けられることにより、処理カップ１３が第２のガード捕獲状態にあるときの排気経路ＥＰの圧力損失が大きいので、ガード間空間ＳＰ１および基板上空間ＳＰ２を比較的容易に陽圧に保つことができる。また、隙間合計距離（Ｌ１＋Ｌ２）が、排気経路ＥＰにおける流路幅ＷＦ以上であるので、陽圧状態にある基板上空間ＳＰ２の雰囲気が、第１の環状隙間Ｃ１および第２の環状隙間Ｃ２を通って外方空間ＳＰ３に流出し易い。これにより、外方空間ＳＰ３に含まれる、酸素を含む雰囲気が、これら２つの環状隙間（第１の環状隙間Ｃ１、第２の環状隙間Ｃ２）を通って第２の空間に進入するのを抑制または防止できる。
また、隙間合計距離（Ｌ１＋Ｌ２）が、遮断部材６が下位置に位置しているときの、基板対向面２６ａと基板Ｗの上面との間隔ＷＵ以下である。そのため、２つの環状隙間（第１の環状隙間Ｃ１、第２の環状隙間Ｃ２）のそれぞれが狭く設けられる。これにより、外方空間ＳＰ３に含まれる、酸素を含む雰囲気が、これら２つの環状隙間（第１の環状隙間Ｃ１、第２の環状隙間Ｃ２）を通って基板上空間ＳＰ２に進入するのを、より一層効果的に、抑制または防止できる。これにより、基板上空間ＳＰ２を低酸素環境下に保つことができる。
また、排気ダクト２０および排気装置１４によって、ガード間空間ＳＰ１の雰囲気および基板上空間ＳＰ２の雰囲気と、処理カップ１３外でかつチャンバー４内の空間の雰囲気と、の双方が排気される。チャンバー４内の気流を安定に保つ必要があるために、排気装置１４の排気力を過度に高めることはできない。排気装置１４が、基板処理装置１が設置される工場で共用される共用排気源である場合、工場において準備可能な排気用力による制限のために、処理カップ１３の十分な排気を実現可能な強い排気力の確保が困難な場合もある。しかしながら、排気経路ＥＰにおける流路幅ＷＦを前述のように規定することにより、強い排気力を用いて排気することなく、ガード間空間ＳＰ１の雰囲気および基板上空間ＳＰ２を比較的容易に陽圧に保つことができる。
また、第１のガード７４の内周端７４ａが遮断部材６の円板部２８の外周端２８ｃよりも水平方向に関して内側に位置しているので、第２の環状隙間Ｃ２を基板Ｗの周端面Ｗｃから遠ざけることが可能である。仮に、基板Ｗの周端面Ｗｃが第２の環状隙間Ｃ２に近いと、酸素を含む雰囲気が第２の環状隙間Ｃ２を通って基板上空間ＳＰ２に進入したときに、この雰囲気によって基板Ｗの表面Ｗａの外周部が酸化されるおそれがある。
しかし、この実施形態では、第２の環状隙間Ｃ２を基板Ｗの周端面Ｗｃから遠ざけるので、万が一、酸素を含む雰囲気が第２の環状隙間Ｃ２を通って基板上空間ＳＰ２に進入した場合であっても、基板Ｗの表面Ｗａの外周部が酸化されるのを抑制または防止できる。
以上、この発明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、処理カップ１３の第３のガード捕獲状態において、第１のガード７４および第２のガード７５を、下位置ではなく、図８Ｃの破線に示すような高さ位置に配置してもよい。この場合、基板Ｗと遮断部材６との間の空間に、酸素を含む雰囲気が進入するのを抑制できる。
また、前述の基板処理例において、少なくとも薬液処理工程（図７のＳ４）において遮断部材６を下位置に配置していれば足り、それ以降のリンス工程（図７のＳ５）、パドルリンス工程（図７のＳ６）および置換工程（図７のＳ７）において、遮断部材６が上位置に配置されていてもよい。
この場合、中央ノズル７とは別のノズル（たとえば、基板Ｗの上面に沿って移動可能なスキャンノズル）を用いて、リンス液や有機溶剤を供給するようにしてもよい。
また、図９に示すように、第１のガード７４の内周端７４ａが、第２および第３のガード７５，７６の内周端７５ａ，７６ａと、径方向に関して揃っていてもよい。この場合、遮断部材６の円板部２８の外径（すなわち、遮断板２６の外径）Ｄ３は、スピンチャック５に保持される基板Ｗの外径と同程度である。
また、前述の実施形態では、第１の円筒部８５と第２の円筒部８７とによって区画される流路（狭流路Ｐ１）の水平方向の間隔を、排気経路ＥＰの流路幅ＷＦとして説明したが、排気経路ＥＰの流路幅ＷＦを区画する最狭部分を、他の部材で構成してもよい。
また、図１０Ａおよび図１０Ｂに示すように、第１のガードと第２のガードとが、互いに一体移動可能に連結されていてもよい。図１０Ａには、基板Ｗから排出される処理液を、第２のガード先端部８８で捕獲する第２のガード捕獲状態を示す。図１０Ｂには、基板Ｗから排出される処理液を、第１のガード先端部８６で捕獲する第１のガード捕獲状態を示す。
この変形例に係る処理カップでは、第１のガードを第２のガードに一体化させている。具体的には、図４Ａ等に示す処理カップ１３から、第１のカップ７１および第１のガード７４を廃止するとともに、第１のガード７４の第１のガード先端部８６のみを第２のガード先端部８８の下方に設け、第１のガード先端部８６を第２の円筒部８７の途中部（上下方向の途中部）上端部に結合（一体化）させている。
第１のガード先端部８６の根元部には、第２のガード先端部８８によって受けた処理液を、第２の円筒部８７に向けて案内するための透穴２０１が形成されている。
さらに、図１１Ａおよび図１１Ｂに示すように、排気経路ＥＰに、排気経路ＥＰの流路幅ＷＦを調整するための円環状の排気流量調整リング３０１を設けるようにしてもよい。排気流量調整リング３０１は、第２のガード７５に同伴して昇降可能に設けられている。第２のガード７５の昇降させることにより、図１１Ａおよび図１１Ｂに示すように、処理カップ１３の第２のガード捕獲状態にあるときに、排気経路ＥＰの流路幅ＷＦを調整できる。たとえば、図１１Ｂに示すように、遮断部材６および第２のガード７５の高さ位置を、図１１Ａに比べてそれぞれ下寄りに配置することにより、排気経路ＥＰの流路幅ＷＦを狭めて排気経路ＥＰの圧力損失を高めて、排気経路ＥＰの排気流量を弱める（調整する）ことが可能であり、これにより、ガード間空間ＳＰ１および基板上空間ＳＰ２を、さらに容易に陽圧に保つことができる。なお、排気流量調整リング３０１は、第１のガード７４に昇降可能に設けられていてもよい。
また、前述の実施形態では、遮断部材６を昇降させることにより、遮断部材６とスピンチャック５との上下位置を相対的に変更するものについて説明したが、遮断部材６およびスピンチャック５の双方、ならびにスピンチャック５を昇降させることにより、遮断部材６とスピンチャック５との上下位置を相対的に変更するものであってもよい。
また、処理カップ１３の各ガードのガード先端部（第１のガード先端部８６，第２のガード先端部８８，第３のガード先端部９０）は、その断面形状が、たとえば滑らかな上に凸の円弧を描きつつ延びていてもよい。
また、ガード間空間ＳＰ１が、第１のガード７４と第２のガード７５とによって区画されるのではなく、第２のガード７５と第３のガード７６とによって区画されていてもよい。
さらには、処理カップ１３が３段のカップである場合を例に挙げて説明したが、処理カップ１３は、内側のガードおよび外側のガードを備えていれば、２段のカップであってもよいし、４段以上の多段カップであってもよい。
また、前述の実施形態において、基板処理装置が半導体ウエハからなる基板Ｗを処理する装置である場合について説明したが、基板処理装置が、液晶表示装置用基板、有機ＥＬ（electroluminescence）表示装置などのＦＰＤ（Flat Panel 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
２ ：処理ユニット
３ ：制御装置
４ ：チャンバー
５ ：スピンチャック（基板保持ユニット）
６ ：遮断部材
８ ：薬液供給ユニット
１１ ：不活性ガス供給ユニット
１３ ：処理カップ
１４ ：排気装置（排気ユニット）
２０ ：排気ダクト（排気ユニット）
２６ ：遮断板
２６ａ ：基板対向面
２８ ：円板部
２８ｃ ：外周端
７４ ：第１のガード（内側ガード）
７４ａ ：内周端
７５ ：第２のガード（外側ガード）
７５ａ ：内周端
８５ ：第１の円筒部
８６ ：第１のガード先端部
８７ ：第２の円筒部
８８ ：第２のガード先端部
Ａ１ ：回転軸線（鉛直線）
Ｃ１ ：第１の環状隙間
Ｃ２ ：第２の環状隙間
ＥＰ ：排気経路
Ｌ１ ：距離（第１の環状隙間の距離）
Ｌ２ ：距離（第２の環状隙間の距離）
ＳＰ１ ：ガード間空間（第１の空間）
ＳＰ２ ：基板上空間（第２の空間）
Ｗａ ：表面
Ｗｃ ：周端面
ＷＦ ：流路幅
ＷＵ ：間隔（基板の上面と基板対向面との間隔）

Claims (13)

  1. チャンバーと、
    前記チャンバー内に収容されて、基板の外周部ではなく中央部を支持して当該基板を水平に保持する基板保持ユニットと、
    前記基板保持ユニットによって保持されている基板の上面に所定間隔を空けて対向する基板対向面を有する円板部を有する遮断部材と、
    前記基板保持ユニットの周囲を取り囲む第１の円筒部と、前記第１の円筒部の上端から、前記基板保持ユニットによって保持されている基板の中央部を通る鉛直線に向けて近づくように延びる第１のガード先端部と、を有し、前記第１のガード先端部の内周端が、当該基板の周端面に、水平方向に第１の環状隙間を隔てて対向する内側ガードと、前記第１の円筒部の周囲を取り囲む第２の円筒部と、前記第２の円筒部の上端から前記鉛直線に向けて近づくように延び、かつ前記第１のガード先端部よりも上方に位置する第２のガード先端部と、を有し、前記第２のガード先端部の内周端が、前記円板部の外周端に、内周端が水平方向に第２の環状隙間を隔てて対向する外側ガードと、を有し、前記第１のガード先端部と前記第２のガード先端部とによって区画される第１の空間と、前記第１の空間に連通する排気経路と、が内部に形成された処理カップと、
    前記基板保持ユニットによって保持されている基板と前記遮断部材との間に形成される第２の空間に不活性ガスを供給するための不活性ガス供給ユニットと、
    前記基板保持ユニットによって保持されている基板の上面に薬液を供給するための薬液供給ユニットと、
    前記不活性ガス供給ユニットおよび前記薬液供給ユニットを制御する制御装置と、を含み、
    前記制御装置が、
    前記不活性ガス供給ユニットによって前記第２の空間に不活性ガスを供給して、前記第１の空間および前記第２の空間の双方を陽圧に保つ陽圧維持工程と、
    前記陽圧維持工程に並行して、前記基板保持ユニットによって保持されている基板の上面に前記薬液供給ユニットによって薬液を供給して、当該基板の上面に薬液を用いた処理を施す薬液処理工程と、を実行する、基板処理装置。
  2. 前記陽圧維持工程が、前記排気経路から排出される排気の流量よりも多い流量の不活性ガスを前記第２の空間に供給する工程を含む、請求項１に記載の基板処理装置。
  3. 前記排気経路における流路幅が、前記第１の環状隙間の距離と、前記第２の環状隙間の距離と、の合計である隙間合計距離以下である、請求項１または２に記載の基板処理装置。
  4. 前記隙間合計距離が、前記基板保持ユニットによって保持されている基板の上面と前記遮断部材の前記基板対向面との間隔以下である、請求項３に記載の基板処理装置。
  5. 前記排気経路における流路幅が、前記基板保持ユニットによって保持されている基板の上面と前記遮断部材の前記基板対向面との間隔以下である、請求項１または２に記載の基板処理装置。
  6. 前記流路幅が、前記第１の空間における前記第１の円筒部と前記第２の円筒部との径方向の距離である、請求項３〜５のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  7. 前記排気経路に設けられ、前記チャンバーの雰囲気を前記チャンバーの外に排出させる排気ユニットをさらに含み、
    前記排気ユニットが、前記第１の空間および第２の空間の雰囲気と、前記処理カップ外でかつ前記チャンバー内の空間の雰囲気と、の双方を排気する、請求項３〜６のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  8. 前記内側ガードと前記外側ガードとが、互いに独立して昇降可能に設けられている、請求項１〜７のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  9. 前記内側ガードの前記内周端が、前記円板部の前記外周端よりも、水平方向に関して内側に位置している、請求項１〜８のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  10. 前記内側ガードおよび前記外側ガードの少なくとも一方に、当該ガードの昇降に同伴昇降可能なリングであって、昇降によって前記排気経路の流路幅を調整することにより、前記排気経路の排気流量を調整する排気流量調整リングを、さらに含む、請求項９に記載の基板処理装置。
  11. チャンバーと、前記チャンバー内に収容されて、基板の外周部ではなく中央部を支持して当該基板を水平に保持する基板保持ユニットと、前記基板保持ユニットによって保持されている基板の上面に対向する基板対向面を有する円板部を有する遮断部材と、前記基板保持ユニットの周囲を取り囲む第１の円筒部と、前記第１の円筒部の上端から、前記基板保持ユニットによって保持されている基板の中央部を通る鉛直線に向けて近づくように延びる第１のガード先端部と、を有する内側ガードと、前記内側ガードの周囲を取り囲む第２の円筒部と、前記第２の円筒部の上端から前記鉛直線に向けて近づくように延び、かつ前記第１のガード先端部よりも上方に位置する第２のガード先端部と、を有する外側ガードと、を有する処理カップと、を含む基板処理装置において実行される基板処理方法であって、
    前記基板保持ユニットに保持されている基板の上方に、前記基板対向面と当該基板の上面との間隔が所定間隔になるように前記遮断部材を対向配置させる遮断部材対向工程と、
    前記基板保持ユニットによって保持されている基板の周端面に前記第１のガード先端部の内周端が水平方向に第１の環状隙間を隔てて対向するように、かつ前記基板保持ユニットによって保持されている基板の周端面に前記第２のガード先端部の内周端が水平方向に第２の環状隙間を隔てて対向するように、前記内側ガードおよび前記外側ガードを配置することにより、前記処理カップの内部に、前記第１のガード先端部と前記第２のガード先端部とによって区画される第１の空間と、前記第１の空間に連通する排気経路と、を形成するガード対向工程と、
    前記遮断部材対向工程および前記ガード対向工程に並行して、前記基板保持ユニットによって保持されている基板と前記遮断部材との間に形成される第２の空間に不活性ガスを供給して、前記第１の空間および前記第２の空間の双方を陽圧に保つ陽圧維持工程と、
    前記遮断部材対向工程、前記ガード対向工程および前記陽圧維持工程に並行して、前記基板保持ユニットによって保持されている基板の上面に薬液を供給して、当該基板の上面に薬液を用いた処理を施す薬液処理工程と、を含む、基板処理方法。
  12. 前記陽圧維持工程が、前記排気経路から排出される排気の流量よりも多い流量の不活性ガスを前記第２の空間に供給する工程を含む、請求項１１に記載の基板処理方法。
  13. チャンバーと、
    前記チャンバー内に収容されて、基板の外周部ではなく中央部を支持して当該基板を水平に保持する基板保持ユニットと、
    前記基板保持ユニットによって保持されている基板の上面に所定間隔を空けて対向する基板対向面を有する円板部を有する遮断部材と、
    前記基板保持ユニットの周囲を取り囲む第１の円筒部と、前記第１の円筒部の上端から、前記基板保持ユニットによって保持されている基板の中央部を通る鉛直線に向けて近づくように延びる第１のガード先端部と、を有し、前記第１のガード先端部の内周端が、当該基板の周端面に、水平方向に第１の環状隙間を隔てて対向する内側ガードと、前記第１の円筒部の周囲を取り囲む第２の円筒部と、前記第２の円筒部の上端から前記鉛直線に向けて近づくように延び、かつ前記第１のガード先端部よりも上方に位置する第２のガード先端部と、を有し、前記第２のガード先端部の内周端が、前記円板部の外周端に、内周端が水平方向に第２の環状隙間を隔てて対向する外側ガードと、を有し、前記第１のガード先端部と前記第２のガード先端部とによって区画される第１の空間と、前記第１の空間に連通する排気経路と、が内部に形成された処理カップと、
    前記基板保持ユニットによって保持されている基板と前記遮断部材との間に形成される空間であって前記第１の空間に連通する第２の空間に不活性ガスを供給する不活性ガス供給ユニットと、
    前記基板保持ユニットによって保持されている基板の上面に薬液を供給する薬液供給ユニットと、を含む基板処理装置。
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