JP2023080652A - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】処理のスループットの低下を抑制しつつ、基板へのパーティクル要素の再付着を低減させることができる技術を提供する。【解決手段】基板処理装置１は基板保持部２と処理液ノズル４とリンス液ノズル５とスプラッシュガード６とを備える。基板保持部２は基板Ｗを保持しつつ基板Ｗを回転させる。処理液ノズル４は斜め下方の第１吐出方向に沿って処理液を吐出する。リンス液ノズル５は、斜め下方の第２吐出方向に沿ってリンス液を吐出する。スプラッシュガード６は、基板Ｗの周縁から飛散する処理液およびリンス液を受け止める。第１吐出方向と水平面との間の角度θ１は、第２吐出方向と水平面との間の角度θ２よりも小さい。平面視において第１吐出方向と第２吐出方向との間の角度は３０度以下である。基板Ｗの上面における処理液の第１着液位置と、リンス液の第２着液位置との間隔は５０ｍｍ以下である。【選択図】図１

Description

本開示は、基板処理装置および基板処理方法に関する。

従来から、基板を処理する基板処理装置が提案されている（例えば特許文献１）。特許文献１では、基板処理装置は、基板保持部と、ノズルと、スクラブブラシとを含む。基板保持部は基板を水平姿勢で保持して基板を回転させる。ノズルは基板よりも鉛直上方に設けられており、斜め下方向に処理液を吐出して、基板の上面の中央部に処理液を供給する。処理液は薬液およびリンス液を含んでおり、ノズルは薬液およびリンス液を選択的に吐出する。スクラブブラシは、基板の上面に接触しつつ回転することで、基板に対して物理的に洗浄処理を行う。

特許文献１では、基板処理装置は洗浄処理の後にリンス処理を行う。洗浄処理では、ノズルから回転中の基板の上面に向けて洗浄用の薬液を吐出しながら、スクラブブラシが基板の上面に接触して回転する。リンス処理では、同ノズルから回転中の基板の上面に向けてリンス液を吐出して、基板の上面の薬液をリンス液で流し去る。

特開２００６－２７８９５６号公報

基板処理装置には、スプラッシュガードが設けられる。スプラッシュガードは、基板を取り囲む筒状の形状を有しており、基板から飛散した処理液を受け止める。

薬液処理において基板から飛散した薬液はスプラッシュガードの内周面で受け止められる。この薬液には、基板の上面から除去された不純物が含まれていたり、薬液由来の化学結晶が含まれていたりするので、スプラッシュガードの内周面には、不純物および化学結晶などのパーティクル要素が付着し得る。

リンス処理において基板から飛散したリンス液もスプラッシュガードの内周面で受け止められる。このとき、リンス液がスプラッシュガードの内周面のパーティクル要素に衝突して跳ね返ると、パーティクル要素がリンス液と共に基板に付着し得る。このパーティクル要素は基板においてパーティクルとなる。

また、スプラッシュガードに残留するパーティクル要素の量は、基板を処理するたびに増加する傾向にあるので、パーティクル要素が基板へ再付着する可能性は、基板の処理枚数の増加に応じて高くなる。そこで、例えば基板の所定枚数の処理ごとに、基板の処理を中断し、スプラッシュガードを洗浄する処理を実行する。これにより、スプラッシュガードのパーティクル要素の量を低減させることができる。

しかしながら、このような洗浄は基板の処理を中断させるので、処理のスループットの低下を招く。

そこで、本開示は、処理のスループットの低下を抑制しつつ、基板へのパーティクル要素の再付着を低減させることができる技術を提供することを目的とする。

第１の態様は、基板処理装置であって、基板を保持しつつ前記基板を回転させる基板保持部と、斜め下方の第１吐出方向に沿って処理液を吐出して前記基板の上面に前記処理液を供給する処理液ノズルと、斜め下方の第２吐出方向に沿ってリンス液を吐出して前記基板の前記上面に前記リンス液を供給するリンス液ノズルと、前記基板保持部を囲う筒形状を有し、前記基板の周縁から飛散する前記処理液および前記リンス液を受け止めるスプラッシュガードとを備え、前記第１吐出方向と水平面との間の角度は、前記第２吐出方向と水平面との間の角度よりも小さく、平面視において前記第１吐出方向と前記第２吐出方向との間の角度は３０度以下であり、前記基板の前記上面における前記処理液の第１着液位置と、前記リンス液の第２着液位置との間隔は５０ｍｍ以下である。

第２の態様は、第１の態様にかかる基板処理装置であって、前記リンス液ノズルは前記処理液ノズルよりも高い位置に設けられる。

第３の態様は、第１または第２の態様にかかる基板処理装置であって、前記第２着液位置は前記第１吐出方向において前記第１着液位置よりも前方にある。

第４の態様は、第１から第３のいずれか一つの態様にかかる基板処理装置であって、前記リンス液ノズルの吐出口の面積は、前記処理液ノズルの吐出口の面積よりも小さい。

第５の態様は、第１から第４のいずれか一つの態様にかかる基板処理装置であって、リンス液供給管を通じて前記リンス液ノズルへ供給される前記リンス液の流量は、処理液供給管を通じて前記処理液ノズルへ供給される前記処理液の流量よりも大きい。

第６の態様は、第１から第５のいずれか一つの態様にかかる基板処理装置を用いた基板処理方法であって、前記基板保持部が第１回転速度で前記基板を回転させながら、前記処理液ノズルが前記処理液を吐出して前記基板の前記上面に前記処理液を供給する処理工程と、前記処理工程の後に、前記基板保持部が前記第１回転速度よりも高い第２回転速度で前記基板を回転させながら、前記リンス液ノズルが前記リンス液を吐出して前記基板の前記上面に前記リンス液を供給するリンス工程とを備える。

第７の態様は、第１から第５のいずれか一つの態様にかかる基板処理装置を用いた基板処理方法であって、処理時間に亘って、前記基板保持部が前記基板を回転させながら、前記処理液ノズルが前記処理液を吐出して前記基板の前記上面に前記処理液を供給する処理工程と、前記処理工程の後に、前記処理時間よりも長いリンス時間に亘って、前記基板保持部が前記基板を回転させながら、前記リンス液ノズルが前記リンス液を吐出して前記基板の前記上面に前記リンス液を供給するリンス工程とを備える。

第８の態様は、第１から第５のいずれか一つの態様にかかる基板処理装置を用いた基板処理方法であって、前記基板保持部が前記基板を回転させながら、前記処理液ノズルが前記処理液を吐出して前記基板の前記上面に前記処理液を供給する処理工程と、前記処理工程の後に、前記処理液および前記リンス液を前記基板に供給しない状態で前記基板保持部が前記基板を回転させる空回し工程と、前記空回し工程の後に、前記基板保持部が前記基板を回転させながら、前記リンス液ノズルが前記リンス液を吐出して前記基板の前記上面に前記リンス液を供給するリンス工程とを備える。

第９の態様は、第８の態様にかかる基板処理方法であって、前記空回し工程における前記基板の回転速度は、前記処理工程における前記基板の回転速度よりも高い。

第１の態様によれば、基板の上面で跳ね返った処理液の液滴群はより低い位置でスプラッシュガードの内周面に衝突する。処理液中には基板の上面の不純物および処理液由来の化学結晶等のパーティクル要素が含まれているところ、パーティクル要素も低い位置でスプラッシュガードの内周面に付着する。基板の上面で跳ね返ったリンス液の液滴群はより高い位置でスプラッシュガードの内周面に衝突する。よって、リンス処理において、リンス液の液滴群はスプラッシュガードの内周面においてパーティクル要素には衝突しにくい。したがって、基板に再付着するパーティクル要素の量を低減させることができる。

また、基板に再付着するパーティクル要素を低減させることができるので、基板の処理の中断を伴うスプラッシュガードの洗浄処理を行う必要性も低い。つまり、スループットの低下を抑制できる。

第２の態様によれば、リンス液がより高くまで基板の上面から跳ね返るので、より確実にリンス液の液滴群を処理液の液滴群よりも上方で飛散させることができる。

第３の態様によれば、処理液およびリンス液の両方が吐出される期間において、リンス液は、基板の上面から跳ね返った直後の処理液の液滴群を覆い被さるように、基板の上面に着液する。よって、処理液の液滴群をさらに低い位置でスプラッシュガードの内周面に衝突させることができる。

第４および第５の態様によれば、リンス液ノズルから吐出されるリンス液の流速を増加させることができる。これによれば、リンス液がより高く跳ね返るので、より確実にリンス液の液滴群を処理液の液滴群よりも上方で飛散させることができる。

第６の態様によれば、リンス工程において、基板はより高い第２回転速度で回転する。これによれば、リンス液がより高くまで基板の上面で跳ね返るので、より確実にリンス液の液滴群を処理液の液滴群よりも上方で飛散させることができる。

第７の態様によれば、リンス工程は、より長いリンス時間に亘って行われる。このため、リンス工程におけるリンス効果を向上させることができ、基板上のパーティクルの量を低減させることができる。

第８の態様によれば、空回し工程によって、基板上の処理液の量を低減させることができる。よって、基板上の処理液が少ない状態でリンス工程が開始される。したがって、リンス液が基板の上面に着液したときに、リンス液と処理液との衝突に起因した処理液の跳ね上がりを抑制することができる。

第９の態様によれば、基板上の処理液の量をさらに低減させることができる。

基板処理装置の構成の一例を概略的に示す側面図である。 基板処理装置の構成の一例を概略的に示す斜視図である。 制御部のハードウェア構成の一例を概略的に示すブロック図である。 処理液ノズルおよびリンス液ノズルの位置関係の一例を概略的に示す平面図である。 処理液ノズルおよびリンス液ノズルの位置関係の一例を概略的に示す平面図である。 基板処理装置の動作の一例を示すフローチャートである。 処理液の流れの様子の一例を概略的に示す平面図である。 処理液およびリンス液が基板の上面で跳ね返る様子の一例を概略的に示す側面図である。 実施の形態および比較例ごとのパーティクル数を示す棒グラフである。 処理液ノズルおよびリンス液ノズルの構成の一例を概略的に示す図である。 基板の回転速度の時間的な変化の一例を概略的に示すグラフである。 リンス処理における基板の回転速度ごとのパーティクル数を示す棒グラフである。 薬液処理の処理時間とリンス処理のリンス時間の一例を概略的に示す図である。 基板処理装置の動作の他の一例を示すフローチャートである。 基板の回転速度の時間変化の一例を概略的に示すグラフである。 空回し処理の有無ごとのパーティクル数を示す棒グラフである。

以下、添付の図面を参照しながら、実施の形態について説明する。なお、この実施の形態に記載されている構成要素はあくまでも例示であり、本開示の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。図面においては、理解容易のため、必要に応じて各部の寸法または数が誇張または簡略化して図示されている場合がある。

相対的または絶対的な位置関係を示す表現（例えば「一方向に」「一方向に沿って」「平行」「直交」「中心」「同心」「同軸」など）が用いられる場合、該表現は、特に断らない限り、その位置関係を厳密に表すのみならず、公差もしくは同程度の機能が得られる範囲で相対的に角度または距離に関して変位された状態も表すものとする。等しい状態であることを示す表現（例えば「同一」「等しい」「均質」など）が用いられる場合、該表現は、特に断らない限り、定量的に厳密に等しい状態を表すのみならず、公差もしくは同程度の機能が得られる差が存在する状態も表すものとする。形状を示す表現（例えば、「四角形状」または「円筒形状」など）が用いられる場合、該表現は、特に断らない限り、幾何学的に厳密にその形状を表すのみならず、同程度の効果が得られる範囲で、例えば凹凸または面取りなどを有する形状も表すものとする。一の構成要素を「備える」「具える」「具備する」「含む」または「有する」という表現が用いられる場合、該表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的表現ではない。「Ａ，ＢおよびＣの少なくともいずれか一つ」という表現が用いられる場合、該表現は、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、Ａ，ＢおよびＣのうち任意の２つ、ならびに、Ａ，ＢおよびＣの全てを含む。

＜基板処理装置＞
図１は、基板処理装置１の構成の一例を概略的に示す側面図であり、図２は、基板処理装置１の構成の一例を概略的に示す斜視図である。基板処理装置１は基板Ｗに対して処理（例えば洗浄処理）を行う。基板Ｗは、例えば、半導体基板であり、円板形状を有する。基板Ｗのサイズは特に制限されないものの、基板Ｗの直径は例えば２００ｍｍから３００ｍｍ程度である。なお、基板Ｗは必ずしも半導体基板に限らず、他の基板であってもよい。

基板処理装置１は、基板保持部２と、処理液ノズル４と、リンス液ノズル５と、スプラッシュガード６とを含んでいる。なお、図２では、スプラッシュガード６の図示を省略している。以下では、各構成を概説し、その後、各構成の一例を詳述する。

基板保持部２は基板Ｗを水平姿勢で保持しつつ、基板Ｗを回転軸線Ｑ１のまわりで回転させる。ここでいう水平姿勢とは、基板Ｗの厚み方向が鉛直方向に沿う姿勢である。回転軸線Ｑ１は、基板Ｗの中心部を通り、かつ、鉛直方向に沿う軸である。このような基板保持部２はスピンチャックとも呼ばれる。

処理液ノズル４は、基板保持部２によって保持された基板Ｗの上面よりも高い位置に設けられる。処理液ノズル４は処理液を斜め下方に吐出して、基板保持部２によって保持された基板Ｗの上面に処理液を供給する。図１の例では、処理液ノズル４は、回転軸線Ｑ１から径方向に離れた第１処理位置から基板Ｗの中央部に向けて処理液を吐出する。図１では、処理液ノズル４から吐出される処理液を模式的に破線の矢印で示している。

処理液は例えば、基板Ｗの上面に存在する除去対象を化学的に除去可能な薬液を含む。薬液としては、特に制限されないものの、例えば、アンモニア水およびアンモニア過酸化水素水などのアルカリ性液体を採用することができる。

基板保持部２が基板Ｗを回転させながら、処理液ノズル４が処理液を吐出すると、処理液は回転中の基板Ｗの上面の中央部に着液する。処理液の一部は基板Ｗの上面で跳ね返って基板Ｗよりも上方を飛散し、他の一部は遠心力を受けて基板Ｗの上面に沿って広がり、基板Ｗの周縁から外側に飛散する。このとき、処理液が基板Ｗの上面に作用し、処理液に応じた処理（例えば洗浄処理）が基板Ｗの上面に対して行われる。

リンス液ノズル５は、基板保持部２によって保持された基板Ｗの上面よりも高い位置に設けられる。リンス液ノズル５はリンス液を斜め下方に吐出して、基板保持部２によって保持された基板Ｗの上面にリンス液を供給する。図１の例では、リンス液ノズル５は、回転軸線Ｑ１から径方向に離れた第２処理位置から基板Ｗの中央部に向けて処理液を吐出する。図１では、リンス液ノズル５から吐出されるリンス液も模式的に破線の矢印で示している。リンス液は例えば純水（脱イオン水）を含む。

基板保持部２が基板Ｗを回転させながら、リンス液ノズル５がリンス液を吐出すると、リンス液は回転中の基板Ｗの上面の中央部に着液する。リンス液の一部は基板Ｗの上面で跳ね返って基板Ｗよりも上方を飛散し、他の一部は遠心力を受けて基板Ｗの上面に沿って広がり、基板Ｗの周縁から外側に飛散する。リンス液は例えば基板Ｗ上の薬液を基板Ｗよりも外側に押し流すことができる。

スプラッシュガード６は基板保持部２を囲み、基板Ｗの周縁から飛散する液体を受け止める。スプラッシュガード６によって受け止められた液体は鉛直下方に流下して、排液部８から排出される。

基板処理装置１には制御部９も設けられる。制御部９は基板処理装置１の各種構成に制御信号を出力して、これらを制御する。図３は、制御部９のハードウェア構成の一例を概略的に示すブロック図である。制御部９は電子回路であって、例えばデータ処理部９０１および記憶部９０２を有している。図３の具体例では、データ処理部９０１と記憶部９０２とはバス９０を介して相互に接続されている。データ処理部９０１は例えばＣＰＵ（Central Processor Unit）などの演算処理装置であってもよい。記憶部９０２は非一時的な記憶部（例えばＲＯＭ（Read Only Memory）またはハードディスク）９０３および一時的な記憶部（例えばＲＡＭ（Random Access Memory））９０４を有していてもよい。非一時的な記憶部９０３には、例えば制御部９が実行する処理を規定するプログラムが記憶されていてもよい。データ処理部９０１がこのプログラムを実行することにより、制御部９が、プログラムに規定された処理を実行することができる。もちろん、制御部９が実行する処理の一部または全部が専用の論理回路などのハードウェアによって実行されてもよい。

＜基板保持部＞
図１の例では、基板保持部２は、ベース２１と、複数のチャックピン２２と、回転機構２３とを含む。ベース２１は、例えば、回転軸線Ｑ１を中心とした円板形状を有し、その上面には複数のチャックピン２２が立設されている。複数のチャックピン２２は基板Ｗの周縁に沿って等間隔で設けられる。チャックピン２２は、基板Ｗの周縁に当接するチャック位置と、基板Ｗの周縁から離れた解除位置の間で変位可能である。複数のチャックピン２２がそれぞれのチャック位置で停止した状態で、複数のチャックピン２２が基板Ｗの周縁を保持する。複数のチャックピン２２がそれぞれの解除位置で停止した状態では、基板Ｗの保持が解除される。複数のチャックピン２２を駆動する不図示のチャック駆動部は例えばリンク機構および磁石等により構成され、制御部９によって制御される。

回転機構２３はモータ２３１を含んでいる。モータ２３１はシャフト２３２を介してベース２１の下面に連結されており、制御部９によって制御される。モータ２３１がシャフト２３２およびベース２１を回転軸線Ｑ１のまわりで回転させることにより、複数のチャックピン２２によって保持された基板Ｗも回転軸線Ｑ１のまわりで回転する。

なお、基板保持部２は必ずしもチャックピン２２を含む必要はない。基板保持部２は例えば吸引力または静電力により基板Ｗを保持してもよい。

＜処理液ノズル＞
処理液ノズル４は例えば円筒形状を有する。処理液ノズル４はその下端面に吐出口４ａを有している。処理液ノズル４の内部流路４ｂは斜め下方に延在し、その下端開口が吐出口４ａに相当する。吐出口４ａは例えば円形状を有し、処理液ノズル４は吐出口４ａから液柱状の処理液を吐出する。

処理液ノズル４は移動不能に設けられてもよく、不図示のノズル移動機構によって移動可能に設けられてもよい。ノズル移動機構が設けられる場合、処理液ノズル４はノズル移動機構によって第１処理位置と第１待機位置との間を移動する。第１処理位置は、処理液ノズル４が処理液を吐出する位置である。図１とは異なるものの、第１処理位置は、例えば基板Ｗと鉛直方向において対向する位置であってもよい。第１待機位置は、例えば基板Ｗの周縁よりも径方向外側の位置である。ノズル移動機構は例えば後述のブラシ駆動機構７０と同様のアーム旋回機構を有する。

処理液ノズル４には処理液供給管４１の一端が接続される。処理液供給管４１の他端は処理液供給源４４に接続される。処理液供給源４４は、例えば処理液を貯留するタンクを含む。処理液供給管４１にはバルブ４２および流量調整部４３が介装されている。

バルブ４２は制御部９によって制御され、バルブ４２が開くことで、処理液が処理液供給源４４から処理液供給管４１の内部を流れて処理液ノズル４に供給される。この処理液は処理液ノズル４の吐出口４ａから基板Ｗの上面に向かって吐出される。バルブ４２が閉じると、処理液ノズル４の吐出口４ａからの処理液の吐出が停止する。

流量調整部４３は制御部９によって制御され、処理液供給管４１を流れる処理液の流量を調整する。流量調整部４３は例えばバルブであって、具体的な一例としてマスフローコントローラを含む。

＜リンス液ノズル＞
リンス液ノズル５は例えば円筒形状を有する。リンス液ノズル５はその下端面に吐出口５ａを有している。リンス液ノズル５の内部流路５ｂは斜め下方に延在し、その下端開口が吐出口５ａに相当する。吐出口５ａは例えば円形状を有し、リンス液ノズル５は吐出口５ａから液柱状のリンス液を吐出する。

リンス液ノズル５は移動不能に設けられてもよく、不図示のノズル移動機構によって移動可能に設けられてもよい。ノズル移動機構が設けられる場合、リンス液ノズル５はノズル移動機構によって第２処理位置と第２待機位置との間を移動する。第２処理位置は、リンス液ノズル５がリンス液を吐出する位置である。図１とは異なるものの、第２処理位置は、例えば基板Ｗと鉛直方向において対向する位置であってもよい。第２待機位置は、例えば基板Ｗの周縁よりも径方向外側の位置である。ノズル移動機構は例えば後述のブラシ駆動機構７０と同様のアーム旋回機構を有する。

リンス液ノズル５にはリンス液供給管５１の一端が接続される。リンス液供給管５１の他端はリンス液供給源５４に接続される。リンス液供給源５４は、例えばリンス液を貯留するタンクを含む。リンス液供給管５１にはバルブ５２および流量調整部５３が介装されている。

バルブ５２は制御部９によって制御され、バルブ５２が開くことで、リンス液がリンス液供給源５４からリンス液供給管５１の内部を流れてリンス液ノズル５に供給される。このリンス液はリンス液ノズル５の吐出口５ａから基板Ｗの上面に向かって吐出される。バルブ５２が閉じると、リンス液ノズル５の吐出口５ａからの処理液の吐出が停止する。

流量調整部５３は制御部９によって制御され、リンス液供給管５１を流れるリンス液の流量を調整する。流量調整部５３は例えばバルブであって、より具体的な一例としてマスフローコントローラを含む。

＜スプラッシュガード＞
スプラッシュガード６は基板保持部２および基板Ｗを囲み、基板Ｗから飛散する液体を受け止める。スプラッシュガード６は、例えば、回転軸線Ｑ１を中心とした筒形状を有する。スプラッシュガード６の上端６ａは、基板保持部２によって保持された基板Ｗの上面よりも鉛直上方に位置する。基板Ｗの周縁から飛散した液体は、スプラッシュガード６の内周面に衝突する。該液体はスプラッシュガード６の内周面を鉛直下方に流下して、排液部８から排出される。

図１に例示するように、スプラッシュガード６は単層の筒形状を有していてもよい。この場合、スプラッシュガード６は多重の筒部材を有していないので、基板Ｗから飛散した液体はその種類に依らず、共通のスプラッシュガード６の内周面で受け止められる。

＜スクラブブラシ＞
図１の例では、基板処理装置１にはスクラブブラシ７が設けられている。スクラブブラシ７は、例えば、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）からなるスポンジ状のスクラブ部材である。

スクラブブラシ７はブラシ駆動機構７０によって駆動される。ブラシ駆動機構７０は制御部９によって制御され、水平移動機構７１と、昇降機構７２と、ブラシ回転機構７３とを含む。水平移動機構７１はスクラブブラシ７を基板Ｗの中心部と周縁部との間で水平に移動させる。図２の例では、水平移動機構７１はアーム旋回機構を有しており、具体的には、アーム７１１と、支持軸７１２と、揺動機構７１３とを含む。アーム７１１の先端にはスクラブブラシ７が取り付けられ、アーム７１１の基端には支持軸７１２が取り付けられる。揺動機構７１３は例えばモータを含み、支持軸７１２をその中心軸線Ｑ２まわりで回転させる。これにより、アーム７１１が水平面内で旋回し、スクラブブラシ７が水平方向に沿って移動する。

昇降機構７２はスクラブブラシ７を鉛直方向に沿って昇降させる。図２の例では、昇降機構７２は支持軸７１２を昇降させることにより、スクラブブラシ７を昇降させる。昇降機構７２は例えばボールねじ機構とモータとを含む。ブラシ回転機構７３は例えばモータを含み、鉛直方向に沿う自転軸線まわりでスクラブブラシ７を自転させる。

昇降機構７２はスクラブブラシ７を下降させてスクラブブラシ７の下端を基板Ｗの上面に当接させる。この状態で、ブラシ回転機構７３がスクラブブラシ７を自転させつつ、水平移動機構７１が回転中の基板Ｗの中央部と周縁部との間でスクラブブラシ７を往復移動させる。これにより、スクラブブラシ７が基板Ｗの上面を擦って物理的に洗浄できる。

＜処理液ノズルとリンス液ノズルとの位置関係＞
次に、処理液ノズル４とリンス液ノズル５との位置関係の一例を詳述する。ここでは、角度θ１および角度θ２を導入する（図１も参照）。角度θ１は、処理液ノズル４の第１吐出方向が水平面に対してなす角度である。処理液ノズル４の第１吐出方向とは、吐出口４ａ近傍での内部流路４ｂの延在方向、つまり、吐出口４ａの開口軸と平行な方向である。角度θ２は、リンス液ノズル５の第２吐出方向が水平面に対してなす角度である。リンス液ノズル５の第２吐出方向とは、吐出口５ａ近傍での内部流路５ｂの延在方向、つまり、吐出口５ａの開口軸と平行な方向である。

本実施の形態では、角度θ２が角度θ１よりも大きくなるように、処理液ノズル４およびリンス液ノズル５が設けられる。角度θ１は例えば２５度から３５度程度であり、角度θ１と角度θ２との差は例えば２０度以下である。

また図１の例では、リンス液ノズル５は処理液ノズル４よりも高い位置に設けられている。具体的には、リンス液ノズル５の吐出口５ａは処理液ノズル４の吐出口４ａよりも高くに位置している。各吐出口の高さ位置としては、特に制限されないものの、例えば吐出口の中心の高さ位置を採用することができる。吐出口４ａと吐出口５ａとの高さ位置の差は例えば数ｍｍから数十ｍｍ程度に設定され得る。

図４および図５は、基板Ｗに対する処理液ノズル４およびリンス液ノズル５の位置関係の一例を概略的に示す平面図である。

ここで、角度φ０を導入する。角度φ０は、処理液ノズル４の第１吐出方向がリンス液ノズル５の第２吐出方向に対して平面視においてなす角度である。角度φ０が例えば３０度以下となるように、処理液ノズル４およびリンス液ノズル５が設けられる。角度φ０はより好ましくは２０度以下、さらに好ましくは１５度以下である。この角度φ０の数値範囲の技術的意義については後に述べる。なお、処理液ノズル４およびリンス液ノズル５が移動可能に設けられている場合には、角度φ０は、処理液ノズル４およびリンス液ノズル５がそれぞれ第１処理位置および第２処理位置で停止した状態での、第１吐出方向と第２吐出方向との間の角度である。

図５では、処理液が基板Ｗの上面に着液する着液位置Ｐ１（第１着液位置に相当）、および、リンス液が基板Ｗの上面に着液する着液位置Ｐ２（第２着液位置に相当）とが示されている。着液位置としては、特に制限されないものの、例えば、液柱状の液体が基板Ｗの上面に着液する範囲の重心を採用することができる。本実施の形態では、着液位置Ｐ１と着液位置Ｐ２との間隔Δｐが５０ｍｍ以下となるように、処理液ノズル４およびリンス液ノズル５の位置ならびに処理液およびリンス液の流量が設定される。着液位置Ｐ１と着液位置Ｐ２との間隔Δｐはより好ましくは３０ｍｍ以下である。この間隔Δｐの数値範囲の技術的意義については後に述べる。

なお、上述の例では、着液位置Ｐ１および着液位置Ｐ２を用いて処理液ノズル４およびリンス液ノズル５の位置を説明したが、次に説明する第１位置および第２位置を用いて説明することも可能である。第１位置は、処理液ノズル４の第１吐出方向に沿う仮想線が基板Ｗの上面と交差する位置であり、第２位置は、リンス液ノズル５の第２吐出方向に沿う仮想線が基板Ｗの上面と交差する位置である。第１位置および第２位置は、それぞれ、処理液およびリンス液が直線的に放出されると仮定したときの着液位置Ｐ１および着液位置Ｐ２に相当する。処理液ノズル４およびリンス液ノズル５は、第１位置と第２位置との間隔が５０ｍｍ以下、より好ましくは３０ｍｍ以下となるように設けられる。

＜基板処理装置の動作の一例＞
図６は、基板処理装置１の動作の一例を示すフローチャートである。まず、基板保持部２が基板Ｗを保持する（ステップＳ１：保持工程）。具体的には、外部の搬送ロボット（不図示）が基板Ｗを基板保持部２に渡し、基板保持部２が基板Ｗを保持する。

次に、基板保持部２が基板Ｗを回転軸線Ｑ１のまわりで回転させ始める（ステップＳ２：回転開始工程）。後述の各ステップにおいて、基板保持部２は必要に応じて基板Ｗの回転を停止させてもよいものの、ここでは一例として、基板Ｗに対する乾燥処理の終了まで基板Ｗの回転を継続する。

次に、基板Ｗに対する薬液処理が行われる（ステップＳ３：処理工程）。具体的には、制御部９はバルブ４２に制御信号を出力してバルブ４２を開く。これにより、処理液（例えば薬液）が処理液ノズル４の吐出口４ａから吐出されて、基板Ｗの上面に供給される。処理液が基板Ｗの上面に着液すると、その一部（以下、第１部分）が基板Ｗの上面で跳ね返って飛散し、残りの一部（以下、第２部分）が遠心力を受けて基板Ｗの上面に沿って径方向外側に流れる。

図７は、処理液の流れの様子の一例を概略的に示す平面図である。基板Ｗの上面に着液した処理液の第２部分は着液位置Ｐ１から、基板Ｗの回転に応じて円弧状に流れ、基板Ｗの周縁から外側に飛散する。基板Ｗの周縁から飛散した処理液はスプラッシュガード６の内面で受け止められる。このように処理液が基板Ｗの上面に沿って流れることにより、処理液が基板Ｗの上面に作用し、処理液に応じた処理（例えば洗浄処理）が基板Ｗに対して行われる。

一方、基板Ｗの上面に着液した処理液の第１部分は着液位置Ｐ１で基板Ｗの上面から跳ね返る。基板Ｗの上面で跳ね返った処理液の液滴群は、基板Ｗの上方空間を広がりながら飛散する。より具体的には、液滴群の飛散領域Ｒ１は平面視においておおむね扇状となる。飛散領域Ｒ１の広がり角φ１（中心角に相当）はおおよそ３０度である。液滴群は基板Ｗの回転にはあまり依存せず飛散するので、飛散領域Ｒ１の広がり角φ１の二等分線は平面視において、おおむね処理液ノズル４の第１吐出方向に沿う。つまり、平面視において、液滴群は第１吐出方向を中心方向として広がりながら飛散する。

図７の例では、液滴を模式的にハッチング付きの円で示しているものの、実際には、液滴群は非常に微細な液滴を含む。この液滴群の一部は基板Ｗの上面に落下し得るものの、他の一部は基板Ｗの上方空間を移動し、スプラッシュガード６の内周面で受け止められる。処理液には、基板Ｗの上面の除去対象が含まれていたり、処理液自体の化学成分の結晶が含まれていたりするので、スプラッシュガード６の内周面には、除去対象および結晶などのパーティクル要素が付着する。

以上のように、薬液処理により基板Ｗの上面に処理（ここでは洗浄処理）を行うことができる一方で、スプラッシュガード６の内周面にはパーティクル要素が付着し得る。

ところで、薬液処理の一例としては、処理液のみならず、リンス液を基板Ｗの上面に供給しても構わない。具体的には、制御部９はバルブ５２にも制御信号を出力してバルブ５２を開く。これにより、リンス液（ここでは純水）がリンス液ノズル５の吐出口５ａから基板Ｗの上面に供給される。リンス液が基板Ｗの上面に着液すると、その一部が上面で跳ね返って飛散し、残りの一部が遠心力を受けて基板Ｗの上面に沿って径方向外側に流れる。

このリンス液の流れも処理液と同様である。つまり、基板Ｗの上面に着液したリンス液の一部は着液位置Ｐ２で基板Ｗの上面から跳ね返り、他の一部は着液位置Ｐ２から基板Ｗの上面に沿って円弧状に流れ、基板Ｗの周縁から外側に飛散する。このとき、基板Ｗの上面ではリンス液および処理液が混ざり合いながら流れる。処理液は主として除去対象を基板Ｗの上面から取り除き、リンス液は主として基板Ｗの上面の処理液および基板Ｗの上面から取り除かれた除去対象を押し流す。

図８は、処理液およびリンス液が基板Ｗの上面で跳ね返る様子の一例を概略的に示す側面図である。なお、図８の例では、実施の形態の理解を助けるために、処理液およびリンス液の跳ね返りを誇張して示しており、これに伴って、スプラッシュガード６の高さも誇張して示している。

図８に示すように、処理液ノズル４についての角度θ１はリンス液ノズル５についての角度θ２よりも小さい。よって、処理液は比較的に小さい衝突角度で基板Ｗの上面に着液し、リンス液は比較的に大きい衝突角度で基板Ｗの上面に着液する。なお、ここでいう衝突角度とは、液体が基板Ｗの上面に着液する際の液体の移動方向と基板Ｗの上面との間の角度である。リンス液についての衝突角度が大きいので、基板Ｗの上面で跳ね返ったリンス液の液滴群は比較的に高い位置で空間中を飛散する。一方、処理液についての衝突角度は小さいので、基板Ｗの上面で跳ね返った処理液の液滴群は、比較的に低い位置で空間中を飛散する。

さて、上述のように、処理液ノズル４の第１吐出方向とリンス液ノズル５の第２吐出方向との間の角度φ０は３０度以下である（図４も参照）。液滴群の広がり角φ１は３０度程度であるので、角度φ０は広がり角φ１以下である、ともいえる。さらに、処理液の着液位置Ｐ１とリンス液の着液位置Ｐ２との間隔Δｐは５０ｍｍ以下である（図５も参照）。

このような構成によれば、基板Ｗの上面で跳ね返った処理液およびリンス液の液滴群の少なくとも一部は平面視において重なり合う（例えば図４を参照）。具体的には、処理液の液滴群が飛散する飛散領域Ｒ１と、リンス液の液滴群が飛散する飛散領域Ｒ２との重複領域Ｒ１２において、処理液およびリンス液の液滴群が平面視において重なり合う。この重複領域Ｒ１２において、処理液の液滴群の直上にはリンス液の液滴群が存在する（図８を参照）ので、該リンス液の液滴群が該処理液の液滴群の上昇を抑制することができる。よって、該処理液の液滴群をスプラッシュガード６の内周面に対してより低い位置で衝突させることができる。したがって、該処理液に含まれるパーティクル要素はより低い位置でスプラッシュガード６の内周面に付着する。

一方、重複領域Ｒ１２において、リンス液の液滴群は処理液の液滴群よりも鉛直上方を移動するので、パーティクル要素よりも高い位置でスプラッシュガード６の内周面に受け止められる。そして、このリンス液の液滴群がスプラッシュガード６の内周面を流下することで、処理液およびパーティクル要素を鉛直下方に押し流すことができ、排液部８から排出させることができる。よって、スプラッシュガード６の内周面に付着するパーティクル要素の位置をより鉛直下方に移動させることができるとともに、スプラッシュガード６の内周面に付着したパーティクル要素の量を低減させることができる。

なお、上述の例では、薬液処理においてスクラブブラシ７による物理洗浄が行われていないものの、必要に応じて、スクラブブラシ７による物理洗浄が行われてもよい。これにより、基板Ｗに対する洗浄効率を向上させることができる。

基板Ｗに対する薬液処理が十分に完了すると、基板Ｗに対するリンス処理が行われる（ステップＳ４：リンス工程）。例えば制御部９は、薬液処理の開始からの経過時間を計測し、経過時間が所定の処理時間以上になったときに、リンス処理を行う。上述の具体例では、薬液処理において処理液およびリンス液の両方が基板Ｗに供給されるので、制御部９はバルブ５２を開いたままでバルブ４２を閉じる。これにより、リンス液の供給が維持されつつ、処理液の供給が停止する。なお、薬液処理においてスクラブブラシ７による物理洗浄が行われている場合には、ブラシ駆動機構７０はスクラブブラシ７をブラシ待機位置に移動させる。

このリンス処理により、基板Ｗの上面の処理液がリンス液によって基板Ｗよりも外側に押し流される。そして、基板Ｗから飛散したリンス液はスプラッシュガード６の内周面で受け止められる。リンス液がスプラッシュガード６の内周面で跳ね返ると、その一部の液滴が基板Ｗに再衝突し得る。このとき、スプラッシュガード６の内周面に付着したパーティクル要素がリンス液の衝突によって基板Ｗ側に飛び散ることがある。このパーティクル要素が基板Ｗに再付着することは望ましくない。本実施の形態では、後に詳述するように、基板Ｗに再付着するパーティクル要素の量を低減させることができる。

基板Ｗに対するリンス処理が十分に完了すると、基板Ｗに対する乾燥処理を行う（ステップＳ５）。例えば制御部９はリンス処理の開始からの経過時間を計測し、経過時間が所定のリンス時間以上になったときに、乾燥処理を行う。具体的な一例として、基板保持部２が基板Ｗの回転速度を増加させて、基板Ｗを乾燥させる（いわゆるスピンドライ）。

次に、基板保持部２が基板Ｗの回転を終了し、外部の搬送ロボットが基板保持部２から処理済みの基板Ｗを取り出す。以上のように、基板処理装置１は基板Ｗに対して処理を行うことができる。

＜実施の形態の効果＞
本実施の形態によれば、処理液ノズル４についての角度θ１はリンス液ノズル５についての角度θ２よりも小さい。よって、上述のように、薬液処理（ステップＳ３）において処理液中のパーティクル要素は比較的低い位置でスプラッシュガード６の内周面に付着する。低い位置でスプラッシュガード６の内周面に付着したパーティクル要素は、リンス液の衝突によって基板Ｗ側に飛び散ったとしても、基板Ｗには再付着しにくい。このため、その後のリンス処理（ステップＳ４）において、パーティクル要素がリンス液の衝突によって基板Ｗ側に飛散しても、基板Ｗに再付着しにくい。つまり、リンス処理における基板Ｗへのパーティクル要素の再付着を抑制することができる。

また上述の具体例では、薬液処理において、処理液のみならずリンス液も基板Ｗの上面に供給される。しかも、処理液ノズル４とリンス液ノズル５との間の角度φ０は３０度以下であり、リンス液ノズル５の角度θ２は処理液ノズル４の角度θ２よりも大きく、リンス液は着液位置Ｐ１の近傍の着液位置Ｐ２に着液する。このため、基板Ｗの上面で跳ね返ったリンス液の液滴群は、重複領域Ｒ１２（図４を参照）において、基板Ｗの上面で跳ね返った処理液の液滴群の直上に位置し（図８参照）、処理液の液滴群の上昇を抑制する。

上述の例では、リンス液ノズル５は処理液ノズル４よりも高い位置に設けられているので、リンス液の液滴群をより確実に処理液の液滴群よりも高い位置で飛散させることができる。

このように、該処理液の液滴群はより低い位置でスプラッシュガード６の内周面に受け止められるので、パーティクル要素もより低い位置でスプラッシュガード６の内周面に付着する。このため、その後のリンス処理において、基板Ｗに再付着するパーティクル要素の量をさらに低減させることができる。

一方、薬液処理において、重複領域Ｒ１２内を飛散するリンス液の液滴群は、スプラッシュガード６の内周面に対して、該パーティクル要素の直上に衝突する。該リンス液がスプラッシュガード６の内周面を流下すると、該パーティクル要素を下方へ押し流すことができるので、該パーティクル要素の位置をさらに低くすることができる。また、スプラッシュガード６の内周面に付着するパーティクル要素の量を低減させることもできる。これによっても、その後のリンス処理において基板Ｗに再付着するパーティクル要素の量を低減させることができる。

図９は、実施の形態の効果を説明するための棒グラフであり、実施の形態および比較例ごとの実験結果（ここではパーティクル数）を示している。本実施の形態と比較例との相違点は、処理液ノズル４とリンス液ノズル５との間の位置関係である。比較例では、処理液ノズル４をリンス液ノズル５よりも高い位置に設け、角度θ１を角度θ２よりも大きく設定した。

またここでは、効果を分かりやすくするために、スプレイノズル（不図示）によるスプレイリンス処理を行った。具体的には、スプレイノズルを基板Ｗよりも上方で走査させながら、回転中の基板Ｗの上面に対して、スプレイノズルからミスト状のリンス液を供給した（スプレイリンス処理）。ミスト状のリンス液は周囲に飛散しやすいので、スプラッシュガード６の内周面にもより多くのリンス液の液滴が衝突し、より多くのパーティクル要素が基板Ｗへ再付着する。つまり、スプラッシュガード６の内周面に付着したパーティクル要素をミスト状のリンス液で飛散させて基板Ｗに再付着させ、その基板Ｗの上面のパーティクル数を計測した。このパーティクル数は、スプラッシュガード６に付着したパーティクル要素の、基板Ｗへの再付着のしやすさを示している、といえる。

図９から理解できるように、本実施の形態によれば、比較例に比べて、基板Ｗに再付着するパーティクル要素の量を低減させることができる。図９の具体例では、本実施の形態でのパーティクル数は比較例でのパーティクル数のおおよそ半分である。

以上のように、本実施の形態では、基板Ｗの上面で跳ね返る処理液の液滴群に着目し、処理液ノズル４とリンス液ノズル５の位置関係を工夫することで、この液滴群に起因した基板Ｗへのパーティクル要素の再付着を抑制した。

本実施の形態によれば、基板Ｗへのパーティクル要素の再付着を抑制できるので、基板Ｗの処理を中断したスプラッシュガード６の洗浄処理を実行する必要性は低い。つまり、基板Ｗの処理の中断を伴う洗浄処理の頻度を低減させることもでき、処理のスループットの低下を抑制することもできる。

＜角度φ０＞
次に角度φ０について述べる。図４から理解できるように、角度φ０が小さいほど、処理液の液滴群が飛散する飛散領域Ｒ１と、リンス液の液滴群が飛散する飛散領域Ｒ２とが平面視において重複する重複領域Ｒ１２は広くなる。上述のように、重複領域Ｒ１２では、処理液の液滴群の上昇をリンス液の液滴によって抑制することができるので、角度φ０が小さいほど、基板Ｗへ再付着するパーティクル要素の量を低減させることができる。角度φ０はより好ましくは２０度以下であり、さらに好ましくは１５度以下である。

＜着液位置＞
次に、処理液の着液位置Ｐ１とリンス液の着液位置Ｐ２との位置関係のより具体的な一例を述べる。図５を参照して、リンス液の着液位置Ｐ２は処理液の着液位置Ｐ１よりも第１吐出方向の前方に位置するとよい。より具体的な一例として、着液位置Ｐ２は、平面視において、後述の円領域Ｒ０と飛散領域Ｒ１とが重なり合う領域内に位置するとよい。円領域Ｒ０は、着液位置Ｐ１を中心とした円領域であり、その半径は５０ｍｍ以下、より好ましくは３０ｍｍ以下である。飛散領域Ｒ１は、着液位置Ｐ１で跳ね返った処理液の液滴群が広がって移動する領域であり、例えば、次のように定義できる。すなわち、飛散領域Ｒ１は、例えば、着液位置Ｐ１を頂点とした扇形形状の領域であって、その扇形形状の中心角が広がり角φ１（例えば３０度程度）であり、処理液の第１吐出方向に沿う仮想線が該中心角の二等分線となる領域である。

これによれば、リンス液の少なくとも一部は、着液位置Ｐ１で跳ね返った直後の処理液の液滴群を覆い被さるように基板Ｗの上面に着液する。よって、処理液の液滴群の上昇をさらに効果的に抑制することができる。ひいては、リンス処理における基板Ｗへ再付着するパーティクル要素の量をさらに低減させることができる。

＜基板処理装置の動作の変形例＞
上述の例では、薬液処理（ステップＳ３）において、処理液およびリンス液の両方を基板Ｗに供給した。しかしながら、必ずしもこれに限らない。例えば、薬液処理においてリンス液ノズル５がリンス液を吐出せずに、処理液ノズル４が処理液を吐出してもよい。つまり、制御部９はバルブ５２を閉じたままバルブ４２を開いてもよい。

本実施の形態によれば、処理液ノズル４についての角度θ１は比較的に小さいので、薬液処理においてリンス液が供給されなくても、着液位置Ｐ１で跳ね返った処理液の液滴群は比較的に低い位置でスプラッシュガード６の内周面に衝突する。よって、パーティクル要素もより低い位置でスプラッシュガード６の内周面に付着する。したがって、その後のリンス処理（ステップＳ４）における基板Ｗへのパーティクル要素の再付着を抑制することができる。

また、リンス処理では、角度θ２の大きなリンス液ノズル５からリンス液が吐出されるので、着液位置Ｐ２で跳ね返ったリンス液の液滴群は比較的高い位置でスプラッシュガード６の内周面に衝突する。つまり、リンス液の液滴群はパーティクル要素が付着していない領域（パーティクル要素よりも上方の領域）に衝突しやすく、パーティクル要素を飛散させにくい。しかも、該リンス液がスプラッシュガード６の内周面を流下することで、パーティクル要素を下方に押し流すことができる。このため、リンス処理において基板Ｗに再付着するパーティクル要素の量を低減させることができる。

また、薬液処理（ステップＳ３）からリンス処理（ステップＳ４）への遷移時のみにおいて、処理液およびリンス液の両方が吐出されてもよい。つまり、制御部９は薬液処理においてバルブ４２を開いてバルブ５２を閉じ、遷移時には、バルブ４２を閉じる前にバルブ５２を開き、その後、リンス液においてバルブ４２を閉じてもよい。この動作例によっても、リンス処理において基板Ｗに再付着するパーティクル要素の量を低減させることができる。

＜流速＞
リンス液ノズル５から吐出されるリンス液の吐出流速は、処理液ノズル４から吐出される処理液の吐出流速よりも高く設定されてもよい。流速が高いほど、液体は基板Ｗの上面からより高い位置まで跳ね返るからである。つまり、リンス液の吐出流速が処理液の吐出流速よりも高く設定されていれば、リンス液の液滴群をより確実に処理液の液滴群よりも上方まで飛散させることができる。

このため、薬液処理において処理液およびリンス液の両方を供給する場合には、リンス液の液滴群がより確実に処理液の液滴群の上昇を抑制することができる。したがって、スプラッシュガード６に付着するパーティクル要素の位置をより確実に低くすることができる。

薬液処理においてリンス液が供給されない場合であっても、処理液の吐出流速は低いので、処理液の液滴群を低い位置でスプラッシュガード６の内周面に衝突させることができる。一方、リンス処理においては、リンス液の吐出流速が高いので、リンス液の液滴群をより確実に高い位置でスプラッシュガード６の内周面に衝突させることができる。したがって、リンス処理において、より多くのリンス液の液滴群を、パーティクル要素の付着していない領域でスプラッシュガード６の内周面に衝突させることができる。

ところで、ノズルから吐出される液体の吐出流速は、ノズルに供給される液体の流量が大きいほど高い。そこで、リンス液の吐出流速が処理液の吐出流速よりも高くなるように、リンス液の流量を処理液の流量よりも大きく設定してもよい。つまり、制御部９はリンス液の流量が処理液の流量よりも大きくなるように、流量調整部４３および流量調整部５３を制御する。処理液ノズル４の吐出口４ａの面積がリンス液ノズル５の吐出口５ａの面積と同程度である場合、リンス液の流量が処理液の流量よりも大きくなると、リンス液の吐出流速は処理液の吐出流速よりも高くなる。

また、吐出流速は、ノズルの吐出口の面積が小さいほど高い。そこで、リンス液ノズル５の吐出口５ａの面積を、処理液ノズル４の吐出口４ａの面積よりも小さくしてもよい。図１０は、処理液ノズル４およびリンス液ノズル５の構成の一例を概略的に示す図である。図１０の例では、リンス液ノズル５の吐出口５ａの面積は処理液ノズル４の吐出口４ａの面積よりも小さい。吐出口４ａおよび吐出口５ａが円形状を有している場合には、吐出口５ａの直径は吐出口４ａの直径よりも小さい。ここでは、処理液ノズル４の内部流路４ｂおよびリンス液ノズル５の内部流路５ｂは円柱形状を有し、図１０の例では、内部流路５ｂの直径は内部流路４ｂの直径よりも小さい。

このような構造によれば、処理液およびリンス液の流量が同程度である場合、リンス液ノズル５からのリンス液の吐出流速を処理液ノズル４からの処理液の吐出流速よりも高くすることができる。

＜回転速度＞
次に基板Ｗの回転速度について述べる。リンス処理（ステップＳ４）における基板Ｗの回転速度は、薬液処理（ステップＳ３）における回転速度以上に設定されてもよい。つまり、基板保持部２は、リンス処理（ステップＳ４）において、薬液処理（ステップＳ３）における回転速度以上の回転速度で、基板Ｗを回転させてもよい。

図１１は、基板Ｗの回転速度の時間的な変化の一例を概略的に示すグラフである。図１１の例では、基板保持部２は薬液処理において第１回転速度ω１で基板Ｗを回転させ、リンス処理において第２回転速度ω２で基板Ｗを回転させる。図１１の例では、第２回転速度ω２は第１回転速度ω１よりも高い。ここでいう第１回転速度ω１は、薬液処理における基板Ｗの回転速度の平均値あるいは定常値であってもよいし、あるいは、薬液処理における基板Ｗの回転速度の目標値であってもよい。第２回転速度ω２も同様である。第１回転速度ω１は例えば１００ｒｐｍ以上かつ１０００ｒｐｍ以下に設定され、第２回転速度ω２は例えば２４００ｒｐｍ以上かつ３０００ｒｐｍ以下に設定される。

図１１の例では、乾燥処理における基板Ｗの回転速度が第３回転速度ω３で示されている。図１１の例では、第２回転速度ω２は第３回転速度ω３よりも低い。ここでいう第３回転速度ω３は、乾燥処理における基板Ｗの回転速度の平均値あるいは定常値であってもよいし、あるいは、乾燥処理における基板Ｗの回転速度の目標値であってもよい。

さて、基板Ｗの回転速度が高いほど、液体はより高い位置まで基板Ｗの上面から跳ね返る。図１１の例では、第２回転速度ω２が第１回転速度ω１よりも高いので、リンス処理においてリンス液の液滴群はより高い位置まで基板Ｗの上面から跳ね返ることができる。つまり、リンス液の液滴群をより確実にパーティクル要素よりも高い位置でスプラッシュガード６の内周面に衝突させることができる。

また、回転速度が高いほど、基板Ｗに対するリンス効果（水洗効果ともいう）が高くなると考えられるので、リンス効果によっても基板Ｗ上のパーティクルの量を低減させることができる。

図１２は、リンス処理における基板Ｗの回転速度ごとのパーティクル数を示す棒グラフである。図１２から理解できるように、リンス処理における第２回転速度ω２が高くなるほど、基板Ｗの上面のパーティクル数は少なくなる。

＜リンス時間＞
リンス処理のリンス時間は、薬液処理の処理時間以上に設定されてもよい。図１３は、薬液処理の処理時間Ｔ１とリンス処理のリンス時間Ｔ２の一例を概略的に示す図である。図１３の例では、リンス時間Ｔ２は処理時間Ｔ１よりも長い値に予め設定される。例えば制御部９は、薬液処理の開始からの経過時間が処理時間Ｔ１以上となったときに、バルブ４２を閉じて薬液処理を終了し、リンス処理の開始からの経過時間がリンス時間Ｔ２以上となったときに、バルブ５２を閉じてリンス処理を終了する。

リンス時間Ｔ２が長いので、より長時間に亘って基板Ｗの上面にリンス液が供給され続ける。よって、リンス液が基板Ｗの上面のパーティクルを基板Ｗよりも外側に押し流す可能性を向上させることができる。つまり、リンス時間Ｔ２を長くすることで、リンス液によるリンス効果を高めることができ、基板Ｗの上面のパーティクルを低減させることができる。

＜空回し工程＞
図１４は、基板処理装置１の動作の他の一例を示すフローチャートである。図６と比較して、薬液処理（ステップＳ３）とリンス処理（ステップＳ４）との間で、空回し処理（ステップＳ１０：空回し工程）が行われる。

空回し処理とは、基板Ｗの上面への液体の供給を停止した状態で、基板Ｗを回転させる処理である。つまり、制御部９は、ステップＳ３の薬液処理が十分に完了したと判断したときに、バルブ４２を閉じて薬液処理を終了し、基板保持部２に基板Ｗの回転を継続させる。なお、薬液処理においてリンス液が供給されていた場合には、制御部９はバルブ５２も閉じる。これにより、空回し処理が行われる。

この空回し処理では、基板Ｗの上面の処理液（およびリンス液）が回転に伴う遠心力を受けて基板Ｗよりも外側に飛散するので、基板Ｗ上の処理液（およびリンス液）の量が時間の経過とともに低減する。

空回し処理が十分に行われると、リンス処理が行われる（ステップＳ４）。例えば制御部９は空回し処理の開始からの経過時間を計測し、経過時間が所定の空回し時間以上になると、バルブ５２に制御信号を出力してバルブ５２を開く。これにより、空回し処理が終了し、リンス液ノズル５の吐出口５ａから基板Ｗの上面に向けてリンス液が吐出される。空回し時間は例えば予め設定され、具体的な一例として１０秒程度に設定される。

空回し処理における基板Ｗの第４回転速度ω４は薬液処理における基板Ｗの第１回転速度ω１以上に設定されてもよい。図１５は、基板Ｗの回転速度の時間変化の一例を概略的に示すグラフである。図１５の例では、基板保持部２は薬液処理において第１回転速度ω１で基板Ｗを回転させ、空回し処理において第４回転速度ω４で基板Ｗを回転させ、リンス処理において第２回転速度ω２で基板Ｗを回転させる。第４回転速度ω４は、空回し処理における基板Ｗの回転速度の平均値あるいは定常値であってもよいし、あるいは、空回し処理における基板Ｗの回転速度の目標値であってもよい。

図１５の例では、第４回転速度ω４は第１回転速度ω１よりも高く、例えば１０００ｒｐｍ程度に設定される。

第４回転速度ω４が第１回転速度ω１よりも高く設定されることにより、空回し処理において、より多くの処理液を基板Ｗの周縁から飛散させることができる。これにより、基板Ｗ上の処理液の量をさらに低減させることができる。

以上のように、空回し処理によって基板Ｗ上の処理液の量を低減できるので、基板Ｗ上の処理液の量が少ない状態でリンス処理を開始させることができる。よって、リンス処理の開始時にリンス液が着液位置Ｐ２で処理液と衝突しても、基板Ｗの上面から跳ね上がる処理液の量も少ない。

さて、着液位置Ｐ２で跳ね上がった処理液の液滴群の一部は比較的高い位置でスプラッシュガード６の内周面に付着し得る。しかしながら、空回し処理によって基板Ｗ上の処理液の量を低減させているので、着液位置Ｐ２で跳ね上がる処理液の量も低減させることができ、ひいては、スプラッシュガード６の内周面の比較的高い位置に付着するパーティクル要素を低減させることができる。

したがって、リンス液がスプラッシュガード６の内周面に衝突して基板Ｗに向かって跳ね返ったとしても、基板Ｗにパーティクル要素が付着する可能性を低減させることができる。

図１６は、空回し処理の有無ごとのパーティクル数を示す棒グラフである。空回し処理なしでは、薬液処理における基板Ｗの回転速度を１００ｒｐｍとし、リンス処理における基板Ｗの回転速度を３０００ｒｐｍとした。空回し処理ありでは、薬液処理における基板Ｗの回転速度を１００ｒｐｍとし、空回し処理における基板Ｗの回転速度を１０００ｒｐｍとし、リンス処理における基板Ｗの回転速度を３０００ｒｐｍとした。また、空回し処理の空回し時間を１０秒に設定した。

図１６から理解できるように、空回し処理によって、基板Ｗの上面のパーティクル数を低減させることができる。

また上述の例では、第４回転速度ω４は第２回転速度ω２よりも低く設定されている。このため、リンス処理において、基板Ｗの上面で跳ね返った処理液の液滴群をより確実に高い位置で飛散させることができる。

以上のように、基板処理装置１および基板処理方法は詳細に説明されたが、上記の説明は、全ての局面において、例示であって、これらがそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この開示の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。上記各実施形態および各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わせたり、省略したりすることができる。

１ 基板処理装置
２ 基板保持部
４ 処理液ノズル
４１ 処理液供給管
４ａ，５ａ 吐出口
５ リンス液ノズル
５１ リンス液供給管
６ スプラッシュガード
９ 制御部
Ｐ１ 第１着液位置（着液位置）
Ｐ２ 第２着液位置（着液位置）
Ｓ１０ 空回し工程（ステップ）
Ｓ３ 処理工程（ステップ）
Ｓ４ リンス工程（ステップ）
Ｗ 基板
Δｐ 間隔
θ１，θ２，φ０ 角度

Claims (9)

1. 基板を保持しつつ前記基板を回転させる基板保持部と、
   斜め下方の第１吐出方向に沿って処理液を吐出して前記基板の上面に前記処理液を供給する処理液ノズルと、
   斜め下方の第２吐出方向に沿ってリンス液を吐出して前記基板の前記上面に前記リンス液を供給するリンス液ノズルと、
   前記基板保持部を囲う筒形状を有し、前記基板の周縁から飛散する前記処理液および前記リンス液を受け止めるスプラッシュガードと
   を備え、
   前記第１吐出方向と水平面との間の角度は、前記第２吐出方向と水平面との間の角度よりも小さく、
   平面視において前記第１吐出方向と前記第２吐出方向との間の角度は３０度以下であり、
   前記基板の前記上面における前記処理液の第１着液位置と、前記リンス液の第２着液位置との間隔は５０ｍｍ以下である、基板処理装置。
2. 請求項１に記載の基板処理装置であって、
   前記リンス液ノズルは前記処理液ノズルよりも高い位置に設けられる、基板処理装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の基板処理装置であって、
   前記第２着液位置は前記第１吐出方向において前記第１着液位置よりも前方にある、基板処理装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の基板処理装置であって、
   前記リンス液ノズルの吐出口の面積は、前記処理液ノズルの吐出口の面積よりも小さい、基板処理装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれか一つに記載の基板処理装置であって、
   リンス液供給管を通じて前記リンス液ノズルへ供給される前記リンス液の流量は、処理液供給管を通じて前記処理液ノズルへ供給される前記処理液の流量よりも大きい、基板処理装置。
6. 請求項１から請求項５のいずれか一つに記載の基板処理装置を用いた基板処理方法であって、
   前記基板保持部が第１回転速度で前記基板を回転させながら、前記処理液ノズルが前記処理液を吐出して前記基板の前記上面に前記処理液を供給する処理工程と、
   前記処理工程の後に、前記基板保持部が前記第１回転速度よりも高い第２回転速度で前記基板を回転させながら、前記リンス液ノズルが前記リンス液を吐出して前記基板の前記上面に前記リンス液を供給するリンス工程と
   を備える、基板処理方法。
7. 請求項１から請求項５のいずれか一つに記載の基板処理装置を用いた基板処理方法であって、
   処理時間に亘って、前記基板保持部が前記基板を回転させながら、前記処理液ノズルが前記処理液を吐出して前記基板の前記上面に前記処理液を供給する処理工程と、
   前記処理工程の後に、前記処理時間よりも長いリンス時間に亘って、前記基板保持部が前記基板を回転させながら、前記リンス液ノズルが前記リンス液を吐出して前記基板の前記上面に前記リンス液を供給するリンス工程と
   を備える、基板処理方法。
8. 請求項１から請求項５のいずれか一つに記載の基板処理装置を用いた基板処理方法であって、
   前記基板保持部が前記基板を回転させながら、前記処理液ノズルが前記処理液を吐出して前記基板の前記上面に前記処理液を供給する処理工程と、
   前記処理工程の後に、前記処理液および前記リンス液を前記基板に供給しない状態で前記基板保持部が前記基板を回転させる空回し工程と、
   前記空回し工程の後に、前記基板保持部が前記基板を回転させながら、前記リンス液ノズルが前記リンス液を吐出して前記基板の前記上面に前記リンス液を供給するリンス工程と
   を備える、基板処理方法。
9. 請求項８に記載の基板処理方法であって、
   前記空回し工程における前記基板の回転速度は、前記処理工程における前記基板の回転速度よりも高い、基板処理方法。

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