JP2023122439A - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】処理液を吐出しながら水平に移動するスキャンノズルを用いなくても、基板の上面を均一に処理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】基板処理装置は、スピンチャック１０と遮断部材３３と横向き吐出口５３と回転手段とを備える。遮断部材３３は、スピンチャック１０によって水平に保持されている基板Ｗの上面に対向する対向面６２と、対向面６２で開口する中央開口３８と、対向面６２から下方に突出しており、対向面６２に沿って外方に流れる処理液を基板Ｗの上面に落下させる複数の突起６３とを含む。横向き吐出口５３は、中央開口３８を形成する対向面６２の内周縁よりも内側に配置されており、水平方向または水平方向に対して傾いた方向に処理液を吐出することにより、対向面６２に沿って外方に流れる処理液の流れを形成する。回転手段は、遮断部材３３を横向き吐出口５３に対して回転させる。【選択図】図１３

Description

本発明は、基板を処理する基板処理装置および基板処理方法に関する。基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置や有機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。

特許文献１には、基板の上面に対向するトッププレートと、トッププレートの中央部から基板の上面の中央部に向けて処理液を吐出する上部ノズルとが開示されている。特許文献１には、トッププレートの下面にリンス液を供給する吐出口も開示されている（特許文献１の図８参照）。

特開２０１８－５６１６６号公報

特許文献１に記載の基板処理装置では、上部ノズルから下方に吐出された処理液が、基板の上面の中央部に衝突した後、基板の上面に沿って外方に流れる。このような処理液の供給方法では、処理液を吐出しながら水平に移動するスキャンノズルを用いた場合に比べて、基板の上面の処理の均一性（面内均一性）が劣る。スキャンノズルを用いれば面内均一性を高めることができるが、トッププレートなどの遮断部材を基板の上面に近接させる場合、基板と遮断部材との間にスキャンノズルを配置できないことがある。

そこで、本発明の目的の一つは、処理液を吐出しながら水平に移動するスキャンノズルを用いなくても、基板の上面を均一に処理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。

前記目的を達成するためのこの発明の一実施形態は、基板を水平に保持する基板保持手段と、前記基板保持手段に保持されている前記基板の上面に対向する対向面と、前記対向面で開口する中央開口と、前記対向面から下方に突出しており、前記対向面に沿って外方に流れる処理液を前記基板の前記上面に落下させる複数の突起と、を含む、遮断部材と、前記中央開口を形成する前記対向面の内周縁よりも内側に配置されており、水平方向または水平方向に対して傾いた方向に処理液を吐出することにより、前記対向面に沿って外方に流れる処理液の流れを形成する横向き吐出口と、前記基板の中央部を通る鉛直な回転軸線まわりに前記遮断部材を前記横向き吐出口に対して回転させる回転手段と、を備える、基板処理装置を提供する。

この構成によれば、遮断部材の対向面の内周縁よりも内側に配置された横向き吐出口に処理液を吐出させ、対向面に沿って外方に流れる処理液の流れを形成する。遮断部材が横向き吐出口に対して回転すると、横向き吐出口から吐出された処理液が対向面の全周に供給される。対向面に接しながら対向面に沿って外方に流れる処理液は、対向面から下方に突出した複数の突起に衝突する。複数の突起は、対向面に接しながら対向面に沿って外方に流れる処理液に抵抗を与える。これらの影響により、一部の処理液は、対向面の外周部に到達せず、複数の突起またはその近傍で対向面から離れる。

複数の突起またはその近傍で対向面から離れた処理液は、多数の液滴を形成し、基板上にランダムに落下する。このような液滴は、基板の中央部ではなく、その外側で基板の上面に最初に接触する。さらに、基板の中心から液滴が基板上に落下した位置までの距離は、毎回同じではなく、ランダムに変化する。したがって、処理液が基板の上面に最初に接触する位置が、基板の上面の中央部だけである場合に比べて、基板の上面を均一に処理することができる。これにより、スキャンノズルを用いずに、基板の上面に対する処理の均一性を高めることができる。

一つの実施形態では、前記複数の突起の少なくとも２つは、前記対向面の周方向および径方向に離れている。

この構成によれば、少なくとも２つの突起は、回転軸線まわりの水平な方向である対向面の周方向に離れている。したがって、少なくとも２つの突起が対向面の径方向に並んでいる場合に比べて、対向面から基板上に落下する処理液の量を増加させることができる。さらに、少なくとも２つの突起は、回転軸線に直交する水平な方向である対向面の径方向にも離れている。したがって、基板の中心から液滴が基板上に落下した位置までの距離を強制的に変化させることができる。

一つの実施形態では、前記対向面の半径と交差する前記突起の数は、前記対向面の周方向への位置に応じて自然数の範囲で変化する。

この構成によれば、対向面の半径と交差する突起の数が、対向面の周方向への位置に応じて増加または減少する。たとえば、対向面のある半径上にＮ個（Ｎは自然数）の突起が配置されている場合、対向面の別の半径上にはＮ個とは異なるＳ個（Ｓは自然数）の突起が配置されている。対向面から基板上に落下する処理液の量は、対向面の半径と交差する突起の数に応じて変化する。したがって、対向面から基板上に落下する処理液の量を、対向面の周方向への位置に応じて増加または減少させることができる。

一つの実施形態では、前記基板処理装置は、前記対向面の前記内周縁よりも内側に配置されており、前記基板の前記上面の中央部に向けて下方に処理液を吐出する下向き吐出口と、前記下向き吐出口が処理液を吐出する吐出実行状態と、前記下向き吐出口が処理液の吐出を停止する吐出停止状態と、の間で切り替わる第１バルブと、前記横向き吐出口が処理液を吐出する吐出実行状態と、前記横向き吐出口が処理液の吐出を停止する吐出停止状態と、の間で切り替わる第２バルブと、前記第１バルブおよび第２バルブを切り替えることにより、前記下向き吐出口に処理液の吐出を開始させた後、前記下向き吐出口が処理液を吐出している状態で、前記横向き吐出口に処理液の吐出を開始させる制御装置と、をさらに備える。

この構成によれば、遮断部材の対向面の内周縁よりも内側に配置された下向き吐出口に処理液を吐出させ、基板の上面の中央部に処理液を供給する。制御装置は、下向き吐出口に処理液の吐出を開始させた後、下向き吐出口が処理液を吐出している状態で、横向き吐出口に処理液の吐出を開始させる。したがって、下向き吐出口から吐出された処理液の液膜で基板の上面を速やかに覆った後、対向面から落下した処理液を、処理液の液膜を介して基板の上面に供給することができる。下向き吐出口および横向き吐出口から吐出される処理液とは別の液体が基板上にある場合は、この液体を下向き吐出口から吐出された処理液で速やかに置換できる。

一つの実施形態では、前記基板処理装置は、前記対向面の前記内周縁よりも内側に配置されており、前記基板の前記上面の中央部に向けて下方に処理液を吐出する下向き吐出口と、前記下向き吐出口が処理液を吐出する吐出実行状態と、前記下向き吐出口が処理液の吐出を停止する吐出停止状態と、の間で切り替わる第１バルブと、前記横向き吐出口が処理液を吐出する吐出実行状態と、前記横向き吐出口が処理液の吐出を停止する吐出停止状態と、の間で切り替わる第２バルブと、前記第１バルブおよび第２バルブを切り替えることにより、前記横向き吐出口に処理液の吐出を開始させた後、前記横向き吐出口が処理液を吐出している状態で、前記下向き吐出口に処理液の吐出を開始させる制御装置と、をさらに備える。

この構成によれば、遮断部材の対向面の内周縁よりも内側に配置された下向き吐出口に処理液を吐出させ、基板の上面の中央部に処理液を供給する。制御装置は、横向き吐出口に処理液の吐出を開始させた後、横向き吐出口が処理液を吐出している状態で、下向き吐出口に処理液の吐出を開始させる。したがって、横向き吐出口から吐出された処理液を対向面の全周に供給した後、下向き吐出口から吐出された処理液を基板の上面に供給することができる。

たとえば、下向き吐出口および横向き吐出口から吐出される処理液とは別の液体が対向面に付着している状態で、下向き吐出口から吐出された処理液を基板の上面に供給すると、別の液体が対向面から落下して、基板上の処理液に混ざるおそれがある。下向き吐出口が処理液の吐出を開始する前に横向き吐出口に処理液を吐出させれば、対向面に付着している液体を除去することができ、前記のような別の液体の混入を防止できる。

一つの実施形態では、前記基板処理装置は、前記横向き吐出口から吐出すべき薬液を前記横向き吐出口の方に案内する薬液配管と、前記横向き吐出口から吐出すべきリンス液を前記横向き吐出口の方に案内するリンス液配管と、前記横向き吐出口が薬液を吐出する吐出実行状態と、前記横向き吐出口が薬液の吐出を停止する吐出停止状態と、の間で切り替わる薬液バルブと、前記横向き吐出口がリンス液を吐出する吐出実行状態と、前記横向き吐出口がリンス液の吐出を停止する吐出停止状態と、の間で切り替わるリンス液バルブと、前記薬液バルブおよびリンス液バルブを切り替えることにより、前記横向き吐出口に薬液を吐出させた後、前記横向き吐出口にリンス液を吐出させて、前記対向面に付着している薬液をリンス液で洗い流す制御装置と、をさらに備える。

この構成によれば、横向き吐出口に薬液を吐出させ、対向面から基板上に薬液を落下させる。その後、横向き吐出口にリンス液を吐出させ、対向面から基板上にリンス液を落下させる。これにより、基板の上面を薬液で処理し、その後、基板上の薬液をリンス液で洗い流すことができる。さらに、対向面に付着している薬液をリンス液で洗い流すことができるので、基板上の薬液を洗い流した後に対向面から基板上に薬液が落下することを防止できる。加えて、基板へのリンス液の供給と対向面へのリンス液の供給を同時に行うので、基板処理装置を効率的に稼働させることができる。

一つの実施形態では、前記遮断部材は、前記対向面から下方に延びており、前記基板を取り囲む内周面をさらに含む。

この構成によれば、遮断部材の対向面を基板の上面に対向させた状態で、遮断部材の内周面で基板を取り囲む。これにより、遮断部材の上方の空間と遮断部材のまわり空間とから基板を遮断することができる。その一方で、このような遮断部材では、スキャンノズルを基板と遮断部材との間に配置することが難しい。したがって、横向き吐出口と複数の突起とを用いることにより、基板と遮断部材との間の空間の密閉性を高めながら、基板の上面に対する処理の均一性を高めることができる。

一つの実施形態では、前記複数の突起の少なくとも２つは、前記突起の突出量が互いに異なっている。

この構成によれば、対向面からの突出量が異なる少なくとも２つの突起が設けられている。各突起は、対向面に沿って外方に流れる処理液に抵抗を与える。突起の突出量が増加すると、この抵抗が増加し、突起の突出量が減少すると、この抵抗が減少する。したがって、突起の突出量を変化させることにより、対向面から基板上に落下する処理液の量を意図的に調整できる。たとえば、基板の外周部に対応する突起の高さを増加させれば、基板の上面の外周部に落下する処理液の量を増加させることができ、基板の上面に対する処理の均一性を高めることができる。

一つの実施形態では、前記複数の突起の少なくとも１つに対する水の接触角は、前記対向面に対する水の接触角よりも大きい。

この構成によれば、複数の突起の少なくとも１つは、対向面よりも疎水性が高い。突起に対する水の接触角が、対向面に対する水の接触角よりも高いと、対向面に沿って外方に流れる処理液は、突起で落下し易くなる。したがって、突起に対する水の接触角を、対向面に対する水の接触角よりも大きくすることにより、対向面から基板上に落下する処理液を意図的に増やすことができる。

前記基板処理装置は、前記突起を形成するダイアフラムと、前記ダイアフラムを押すことにより、前記ダイアフラムの弾性変形によって前記突起の突出量を変化させる従動磁石と、前記従動磁石に斥力を加える駆動磁石と、前記駆動磁石を昇降させることにより、前記駆動磁石と前記従動磁石との間に働く斥力の大きさを変化させる昇降アクチュエータと、をさらに備えていてもよい。

この構成によれば、昇降アクチュエータが駆動磁石を従動磁石に近づけると、ダイアフラムが従動磁石によって押され弾性変形する。これにより、ダイアフラムによって形成された突起の突出量が増加する。昇降アクチュエータが駆動磁石を従動磁石から遠ざけると、ダイアフラムが元の形状に戻り、突起の突出量が減少する。したがって、駆動磁石の位置を変更することにより、突起の突出量を増加または減少させることができ、対向面から基板上に落下する処理液の量を調整できる。

この発明の一実施形態は、水平に保持されている基板の上面に遮断部材の対向面を対向させる工程と、前記対向面で開口する前記遮断部材の中央開口を形成する前記対向面の内周縁よりも内側に配置された横向き吐出口に、水平方向または水平方向に対して傾いた方向に処理液を吐出させることにより、前記対向面に沿って外方に流れる処理液の流れを形成する工程と、前記横向き吐出口に処理液を吐出させながら、前記基板の中央部を通る鉛直な回転軸線まわりに前記遮断部材を前記横向き吐出口に対して回転させる工程と、前記対向面に沿って外方に流れる処理液を、前記対向面から下方に突出した前記遮断部材の複数の突起に衝突させることにより、処理液を前記基板の前記上面に落下させる工程と、を含む、基板処理方法を提供する。この方法によれば、前述の基板処理装置と同様の効果を奏することができる。

本発明の一実施形態に係る基板処理装置のレイアウトを示す概略平面図である。 基板処理装置の概略側面図である。 処理ユニットの内部を水平に見た概略図である。 図２の一部を拡大した図であり、昇降フレームおよび遮断部材が上位置に位置している状態を示している。 基板処理装置の電気的構成を示すブロック図である。 基板処理装置によって実行される基板の処理の一例について説明するための工程図である。 遮断部材の鉛直断面を示す概略断面図である。 中心ノズルの概略図である。 図６の一部を拡大した図である。 突起の概略図である。 遮断部材を下から見た概略図である。 図１０の一部を拡大した図である。 下向き吐出口が薬液を吐出している状態を示す概略断面図である。 下向き吐出口および横向き吐出口が薬液を吐出している状態を示す概略断面図である。 横向き吐出口がリンス液を吐出している状態を示す概略断面図である。 下向き吐出口および横向き吐出口がリンス液を吐出している状態を示す概略断面図である。 本発明の他の実施形態に係る突起の概略側面図である。 本発明のさらに他の実施形態に係る突起の概略図である。 本発明のさらに他の実施形態に係る遮断部材の鉛直断面を示す概略断面図である。 本発明のさらに他の実施形態に係る遮断部材の鉛直断面を示す概略断面図である。 本発明のさらに他の実施形態に係る遮断部材の鉛直断面を示す概略断面図であり、平坦状態のダイアフラムを示している。 本発明のさらに他の実施形態に係る遮断部材の鉛直断面を示す概略断面図であり、突出状態のダイアフラムを示している。 本発明のさらに他の実施形態に係る遮断部材の鉛直断面を示す概略断面図である。

以下では、本発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。

図１Ａは、本発明の一実施形態に係る基板処理装置１のレイアウトを示す概略平面図である。図１Ｂは、基板処理装置１の概略側面図である。

図１Ａに示すように、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１枚ずつ処理する枚葉式の装置である。基板処理装置１は、基板Ｗを収容するキャリアＣを保持するロードポートＬＰと、ロードポートＬＰ上のキャリアＣから搬送された基板Ｗを処理する複数の処理ユニット２と、ロードポートＬＰ上のキャリアＣと処理ユニット２との間で基板Ｗを搬送する搬送システムと、基板処理装置１を制御する制御装置３とを備えている。

搬送システムは、ロードポートＬＰ上のキャリアＣに対して基板Ｗの搬入および搬出を行うインデクサロボットＩＲと、複数の処理ユニット２に対して基板Ｗの搬入および搬出を行うセンターロボットＣＲとを含む。インデクサロボットＩＲは、ロードポートＬＰとセンターロボットＣＲとの間で基板Ｗを搬送し、センターロボット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。センターロボットＣＲは、基板Ｗを支持するハンドＨ１を含み、インデクサロボットＩＲは、基板Ｗを支持するハンドＨ２を含む。

複数の処理ユニット２は、平面視でセンターロボットＣＲのまわりに配置された複数のタワーＴＷを形成している。図１Ａは、４つのタワーＴＷが形成されている例を示している。センターロボットＣＲは、いずれのタワーＴＷにもアクセス可能である。図１Ｂに示すように、各タワーＴＷは、上下に積層された複数（たとえば３つ）の処理ユニット２を含む。

次に、処理ユニット２について説明する。

図２は、処理ユニット２の内部を水平に見た概略図である。図３は、図２の一部を拡大した図である。図２は、昇降フレーム３２および遮断部材３３が下位置に位置している状態を示しており、図３は、昇降フレーム３２および遮断部材３３が上位置に位置している状態を示している。

処理ユニット２は、内部空間を有する箱型のチャンバー４と、チャンバー４内で１枚の基板Ｗを水平に保持しながら基板Ｗの中央部を通る鉛直な回転軸線Ａ１まわりに回転させるスピンチャック１０と、回転軸線Ａ１まわりにスピンチャック１０を取り囲む筒状の処理カップ２３とを含む。スピンチャック１０は、基板保持手段（基板ホルダー）の一例である。

チャンバー４は、基板Ｗが通過する搬入搬出口６ｂが設けられた箱型の隔壁６と、搬入搬出口６ｂを開閉するシャッター７とを含む。チャンバー４は、さらに、隔壁６の天井面で開口する送風口６ａの下方に配置された整流板８を含む。クリーンエアー（フィルターによってろ過された空気）を送るＦＦＵ５（ファン・フィルター・ユニット）は、送風口６ａの上に配置されている。チャンバー４内の気体を排出する排気ダクト９は、処理カップ２３に接続されている。送風口６ａは、チャンバー４の上端部に設けられており、排気ダクト９は、チャンバー４の下端部に配置されている。排気ダクト９の一部は、チャンバー４の外に配置されている。

整流板８は、隔壁６の内部空間を整流板８の上方の上空間Ｓｕと整流板８の下方の下空間ＳＬとに仕切っている。隔壁６の天井面と整流板８の上面との間の上空間Ｓｕは、クリーンエアーが拡散する拡散空間である。整流板８の下面と隔壁６の床面との間の下空間ＳＬは、基板Ｗの処理が行われる処理空間である。スピンチャック１０や処理カップ２３は、下空間ＳＬに配置されている。隔壁６の床面から整流板８の下面までの鉛直方向の距離は、整流板８の上面から隔壁６の天井面までの鉛直方向の距離よりも長い。

ＦＦＵ５は、送風口６ａを介して上空間Ｓｕにクリーンエアーを送る。上空間Ｓｕに供給されたクリーンエアーは、整流板８に当たって上空間Ｓｕを拡散する。上空間Ｓｕ内のクリーンエアーは、整流板８を上下に貫通する複数の貫通孔を通過し、整流板８の全域から下方に流れる。下空間ＳＬに供給されたクリーンエアーは、処理カップ２３内に吸い込まれ、排気ダクト９を通じてチャンバー４の下端部から排出される。これにより、整流板８から下方に流れる均一なクリーンエアーの下降流（ダウンフロー）が、下空間ＳＬに形成される。基板Ｗの処理は、クリーンエアーの下降流が形成されている状態で行われる。

スピンチャック１０は、水平な姿勢で保持された円板状のスピンベース１２と、スピンベース１２の上方で基板Ｗを水平な姿勢で保持する複数のチャックピン１１と、スピンベース１２の中央部から下方に延びるスピン軸１３と、スピン軸１３を回転させることによりスピンベース１２および複数のチャックピン１１を回転させるスピンモータ１４とを含む。スピンチャック１０は、複数のチャックピン１１を基板Ｗの外周面に接触させる挟持式のチャックに限らず、非デバイス形成面である基板Ｗの裏面（下面）をスピンベース１２の上面１２ｕに吸着させることにより基板Ｗを水平に保持するバキューム式のチャックであってもよい。

スピンベース１２は、基板Ｗの下方に配置される上面１２ｕを含む。スピンベース１２の上面１２ｕは、基板Ｗの下面と平行である。スピンベース１２の上面１２ｕは、回転軸線Ａ１を取り囲む円環状である。スピンベース１２の上面１２ｕの外径は、基板Ｗの外径よりも大きい。チャックピン１１は、スピンベース１２の上面１２ｕの外周部から上方に突出している。チャックピン１１は、スピンベース１２に保持されている。基板Ｗは、基板Ｗの下面がスピンベース１２の上面１２ｕから離れた状態で複数のチャックピン１１に保持される。

処理ユニット２は、基板Ｗの下面の中央部に向けて処理液を吐出する下面ノズル１５を含む。下面ノズル１５は、スピンベース１２の上面１２ｕと基板Ｗの下面との間に配置されたノズル円板部と、ノズル円板部から下方に延びるノズル筒状部とを含む。下面ノズル１５の液吐出口１５ｐは、ノズル円板部の上面の中央部で開口している。基板Ｗがスピンチャック１０に保持されている状態では、下面ノズル１５の液吐出口１５ｐが、基板Ｗの下面の中央部に上下に対向する。

基板処理装置１は、下面ノズル１５にリンス液を案内するリンス液配管１６と、リンス液配管１６に介装されたリンス液バルブ１７とを含む。リンス液バルブ１７が開かれると、リンス液配管１６によって案内されたリンス液が、下面ノズル１５から上方に吐出され、基板Ｗの下面の中央部に供給される。

下面ノズル１５に供給されるリンス液は、純水（脱イオン水：ＤＩＷ（Ｄeionized Ｗater））である。下面ノズル１５に供給されるリンス液は、純水以外の液体であってもよい。具体的には、リンス液は、純水、炭酸水、電解イオン水、水素水、オゾン水、希釈濃度（たとえば、１０～１００ｐｐｍ程度）の塩酸水、および希釈濃度（たとえば、１０～１００ｐｐｍ程度）のアンモニア水のうちの少なくとも１つを含む液体であってもよいし、これ以外の液体であってもよい。リンス液は、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）などの有機溶剤であってもよい。

図示はしないが、リンス液バルブ１７は、液体が流れる内部流路と内部流路を取り囲む環状の弁座とが設けられたバルブボディと、弁座に対して移動可能な弁体と、弁体が弁座に接触する閉位置と弁体が弁座から離れた開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。他のバルブについても同様である。アクチュエータは、空圧アクチュエータまたは電動アクチュエータであってもよいし、これら以外のアクチュエータであってもよい。制御装置３は、アクチュエータを制御することにより、リンス液バルブ１７を開閉させる。

下面ノズル１５の外周面とスピンベース１２の内周面は、上下に延びる筒状通路１９を形成している。筒状通路１９は、スピンベース１２の上面１２ｕの中央部で開口する中央開口１８を含む。中央開口１８は、下面ノズル１５のノズル円板部の下方に配置されている。基板処理装置１は、筒状通路１９を介して中央開口１８に供給される不活性ガスを案内するガス配管２０と、ガス配管２０に介装されたガスバルブ２１と、ガス配管２０から筒状通路１９に供給される不活性ガスの流量を変更する流量調整バルブ２２とを備えている。

ガスバルブ２１が開かれると、窒素ガスなどの不活性ガスが、流量調整バルブ２２の開度に対応する流量で、ガス配管２０から筒状通路１９に供給され、中央開口１８から上方に吐出される。その後、不活性ガスは、基板Ｗの下面とスピンベース１２の上面１２ｕとの間の空間をあらゆる方向に放射状に流れる。これにより、基板Ｗとスピンベース１２との間の空間が不活性ガスで満たされ、雰囲気中の酸素濃度が低減される。基板Ｗとスピンベース１２との間の空間の酸素濃度は、ガスバルブ２１および流量調整バルブ２２の開度に応じて変更される。

処理カップ２３は、基板Ｗから外方に排出された液体を受け止める複数のガード２５と、複数のガード２５によって下方に案内された液体を受け止める複数のカップ２６と、複数のガード２５と複数のカップ２６とを取り囲む円筒状の外壁部材２４とを含む。図２は、２つのガード２５と２つのカップ２６とが設けられている例を示している。

ガード２５は、スピンチャック１０を取り囲む円筒状のガード筒状部２５ｂと、ガード筒状部２５ｂの上端部から回転軸線Ａ１に向かって斜め上に延びる円環状のガード天井部２５ａとを含む。複数のガード天井部２５ａは、上下に重なっており、複数のガード筒状部２５ｂは、同心円状に配置されている。複数のカップ２６は、それぞれ、複数のガード筒状部２５ｂの下方に配置されている。カップ２６は、上向きに開いた環状の液受溝を形成している。

処理ユニット２は、複数のガード２５を個別に昇降させるガード昇降ユニット２７を含む。ガード昇降ユニット２７は、上位置から下位置までの任意の位置にガード２５を位置させる。上位置は、ガード２５の上端２５ｕがスピンチャック１０に保持されている基板Ｗが配置される保持位置よりも上方に配置される位置である。下位置は、ガード２５の上端２５ｕが保持位置よりも下方に配置される位置である。ガード天井部２５ａの円環状の上端は、ガード２５の上端２５ｕに相当する。ガード２５の上端２５ｕは、平面視で基板Ｗおよびスピンベース１２を取り囲んでいる。

スピンチャック１０が基板Ｗを回転させている状態で、処理液が基板Ｗに供給されると、基板Ｗに供給された処理液が基板Ｗから振り切られる。処理液が基板Ｗに供給されるとき、少なくとも一つのガード２５の上端２５ｕが、基板Ｗよりも上方に配置される。したがって、基板Ｗから排出された薬液やリンス液などの処理液は、いずれかのガード２５に受け止められ、このガード２５に対応するカップ２６に案内される。

図３に示すように、処理ユニット２は、スピンチャック１０の上方に配置された昇降フレーム３２と、昇降フレーム３２から吊り下げられた遮断部材３３と、遮断部材３３に挿入された中心ノズル５１と、昇降フレーム３２を昇降させることにより遮断部材３３および中心ノズル５１を昇降させる遮断部材昇降ユニット３１とを含む。昇降フレーム３２、遮断部材３３、および中心ノズル５１は、整流板８の下方に配置されている。

遮断部材３３は、スピンチャック１０の上方に配置された円板部３６と、円板部３６の外周部から下方に延びる筒状部３７とを含む。遮断部材３３は、上向きに凹んだカップ状の内面を含む。遮断部材３３の内面は、円板部３６の下面６２と筒状部３７の内周面６４とを含む。以下では、円板部３６の下面６２を、遮断部材３３の下面６２ということがある。

円板部３６の下面６２は、基板Ｗの上面に対向する対向面６２である。円板部３６の下面６２は、基板Ｗの上面と平行である。筒状部３７の内周面６４は、円板部３６の下面６２の外周縁から下方に延びている。筒状部３７の内径は、筒状部３７の内周面６４の下端に近づくにしたがって増加している。筒状部３７の内周面６４の下端の内径は、基板Ｗの直径よりも大きい。筒状部３７の内周面６４の下端の内径は、スピンベース１２の外径より大きくてもよい。遮断部材３３が後述する下位置（図２に示す位置）に配置されると、基板Ｗは、筒状部３７の内周面６４によって取り囲まれる。

円板部３６の下面６２は、回転軸線Ａ１を取り囲む円環状である。円板部３６の下面６２の内周縁は、円板部３６の下面６２の中央部で開口する中央開口３８を形成している。遮断部材３３の内周面６１は、中央開口３８から上方に延びる貫通穴を形成している。遮断部材３３の貫通穴は、遮断部材３３を上下に貫通している。中心ノズル５１は、遮断部材３３の貫通穴に挿入されている。中心ノズル５１の下端の外径は、中央開口３８の直径よりも小さい。

遮断部材３３の内周面６１は、中心ノズル５１の外周面と同軸である。遮断部材３３の内周面６１は、径方向（回転軸線Ａ１に直交する方向）に間隔をあけて中心ノズル５１の外周面を取り囲んでいる。遮断部材３３の内周面６１と中心ノズル５１の外周面とは、上下に延びる筒状通路３９を形成している。中心ノズル５１は、昇降フレーム３２および遮断部材３３から上方に突出している。遮断部材３３が昇降フレーム３２から吊り下げられているとき、中心ノズル５１の下端は、円板部３６の下面６２よりも上方に配置されている。薬液やリンス液などの処理液は、中心ノズル５１の下端から下方に吐出される。

遮断部材３３は、円板部３６から上方に延びる筒状の接続部３５と、接続部３５の上端部から外方に延びる環状のフランジ部３４とを含む。フランジ部３４は、遮断部材３３の円板部３６および筒状部３７よりも上方に配置されている。フランジ部３４は、円板部３６と平行である。フランジ部３４の外径は、筒状部３７の外径よりも小さい。フランジ部３４は、後述する昇降フレーム３２の下プレート３２Ｌに支持されている。

昇降フレーム３２は、遮断部材３３のフランジ部３４の上方に位置する上プレート３２ｕと、上プレート３２ｕから下方に延びており、フランジ部３４を取り囲むサイドリング３２ｓと、サイドリング３２ｓの下端部から内方に延びており、遮断部材３３のフランジ部３４の下方に位置する環状の下プレート３２Ｌとを含む。フランジ部３４の外周部は、上プレート３２ｕと下プレート３２Ｌとの間に配置されている。フランジ部３４の外周部は、上プレート３２ｕと下プレート３２Ｌとの間で上下に移動可能である。

昇降フレーム３２および遮断部材３３は、遮断部材３３が昇降フレーム３２に支持されている状態で、周方向（回転軸線Ａ１まわりの方向）への昇降フレーム３２および遮断部材３３の相対移動を規制する位置決め突起４１および位置決め穴４２を含む。図２は、複数の位置決め突起４１が下プレート３２Ｌに設けられており、複数の位置決め穴４２がフランジ部３４に設けられている例を示している。位置決め突起４１がフランジ部３４に設けられ、位置決め穴４２が下プレート３２Ｌに設けられてもよい。

複数の位置決め突起４１は、回転軸線Ａ１上に配置された中心を有する円上に配置されている。同様に、複数の位置決め穴４２は、回転軸線Ａ１上に配置された中心を有する円上に配置されている。複数の位置決め穴４２は、複数の位置決め突起４１と同じ規則性で周方向に配列されている。下プレート３２Ｌの上面から上方に突出する位置決め突起４１は、フランジ部３４の下面から上方に延びる位置決め穴４２に挿入されている。これにより、昇降フレーム３２に対する周方向への遮断部材３３の移動が規制される。

遮断部材３３は、遮断部材３３の内面から下方に突出する複数の上支持部４３を含む。スピンチャック１０は、複数の上支持部４３をそれぞれ支持する複数の下支持部４４を含む。複数の上支持部４３は、遮断部材３３の筒状部３７によって取り囲まれている。上支持部４３の下端は、筒状部３７の下端よりも上方に配置されている。回転軸線Ａ１から上支持部４３までの径方向の距離は、基板Ｗの半径よりも大きい。同様に、回転軸線Ａ１から下支持部４４までの径方向の距離は、基板Ｗの半径よりも大きい。下支持部４４は、スピンベース１２の上面１２ｕから上方に突出している。下支持部４４は、チャックピン１１よりも外側に配置されている。

複数の上支持部４３は、回転軸線Ａ１上に配置された中心を有する円上に配置されている。同様に、複数の下支持部４４は、回転軸線Ａ１上に配置された中心を有する円上に配置されている。複数の下支持部４４は、複数の上支持部４３と同じ規則性で周方向に配列されている。複数の下支持部４４は、スピンベース１２と共に回転軸線Ａ１まわりに回転する。スピンベース１２の回転角は、スピンモータ１４によって変更される。スピンベース１２が基準回転角に配置されると、平面視において、複数の上支持部４３が、それぞれ、複数の下支持部４４に重なる。

遮断部材昇降ユニット３１は、昇降フレーム３２に連結されている。遮断部材３３のフランジ部３４が昇降フレーム３２の下プレート３２Ｌに支持されている状態で、遮断部材昇降ユニット３１が昇降フレーム３２を下降させると、遮断部材３３も下降する。平面視で複数の上支持部４３がそれぞれ複数の下支持部４４に重なる基準回転角にスピンベース１２が配置されている状態で、遮断部材昇降ユニット３１が遮断部材３３を下降させると、上支持部４３の下端部が下支持部４４の上端部に接触する。これにより、複数の上支持部４３がそれぞれ複数の下支持部４４に支持される。

遮断部材３３の上支持部４３がスピンチャック１０の下支持部４４に接触した後に、遮断部材昇降ユニット３１が昇降フレーム３２を下降させると、昇降フレーム３２の下プレート３２Ｌが遮断部材３３のフランジ部３４に対して下方に移動する。これにより、下プレート３２Ｌがフランジ部３４から離れ、位置決め突起４１が位置決め穴４２から抜け出る。さらに、昇降フレーム３２および中心ノズル５１が遮断部材３３に対して下方に移動するので、中心ノズル５１の下端と遮断部材３３の円板部３６の下面６２との高低差が減少する。このとき、昇降フレーム３２は、遮断部材３３のフランジ部３４が昇降フレーム３２の上プレート３２ｕに接触しない高さ（後述する下位置）に配置される。

遮断部材昇降ユニット３１は、上位置（図３に示す位置）から下位置（図２に示す位置）までの任意の位置に昇降フレーム３２を位置させる。上位置は、位置決め突起４１が位置決め穴４２に挿入されており、遮断部材３３のフランジ部３４が昇降フレーム３２の下プレート３２Ｌに接触している位置である。つまり、上位置は、遮断部材３３が昇降フレーム３２から吊り下げられた位置である。下位置は、下プレート３２Ｌがフランジ部３４から離れており、位置決め突起４１が位置決め穴４２から抜け出た位置である。つまり、下位置は、昇降フレーム３２および遮断部材３３の連結が解除され、遮断部材３３が昇降フレーム３２のいずれの部分にも接触しない位置である。

昇降フレーム３２および遮断部材３３を下位置に移動させると、遮断部材３３の筒状部３７の下端が基板Ｗの下面よりも下方に配置され、基板Ｗの上面と遮断部材３３の下面６２との間の空間が、遮断部材３３の筒状部３７によって取り囲まれる。そのため、基板Ｗの上面と遮断部材３３の下面６２との間の空間は、遮断部材３３の上方の雰囲気だけでなく、遮断部材３３のまわりの雰囲気からも遮断される。これにより、基板Ｗの上面と遮断部材３３の下面６２との間の空間の密閉性を高めることができる。

さらに、昇降フレーム３２および遮断部材３３が下位置に配置されると、昇降フレーム３２に対して遮断部材３３を回転軸線Ａ１まわりに回転させても、遮断部材３３は、昇降フレーム３２に衝突しない。遮断部材３３の上支持部４３がスピンチャック１０の下支持部４４に支持されると、上支持部４３および下支持部４４が噛み合い、周方向への上支持部４３および下支持部４４の相対移動が規制される。この状態で、スピンモータ１４が回転すると、スピンモータ１４のトルクが上支持部４３および下支持部４４を介して遮断部材３３に伝達される。これにより、遮断部材３３は、昇降フレーム３２および中心ノズル５１が静止した状態で、スピンベース１２と同じ方向に同じ速度で回転する。

中心ノズル５１は、液体を吐出する少なくとも１つの液吐出口と、ガスを吐出する少なくとも１つのガス吐出口とを含む。図３に示すように、少なくとも１つの液吐出口は、薬液やリンス液などの処理液を吐出する下向き吐出口５２と、薬液やリンス液などの処理液を吐出する横向き吐出口５３とを含む。少なくとも１つのガス吐出口は、ガスを吐出するガス吐出口５４を含む。下向き吐出口５２は、中心ノズル５１の下面で開口している。横向き吐出口５３およびガス吐出口５４は、中心ノズル５１の外周面で開口している。

下向き吐出口５２は、下向き吐出口５２に向けて薬液を案内する第１薬液配管５５ｐと、下向き吐出口５２に向けてリンス液を案内する第１リンス液配管５６ｐとに接続されている。第１薬液バルブ５５ｖおよび流量調整バルブ５５ｆは、第１薬液配管５５ｐに介装されている。第１リンス液バルブ５６ｖおよび流量調整バルブ５６ｆは、第１リンス液配管５６ｐに介装されている。

第１薬液バルブ５５ｖが開かれると、薬液が、流量調整バルブ５５ｆの開度に対応する流量で第１薬液配管５５ｐから下向き吐出口５２に供給され、下向き吐出口５２から吐出される。第１リンス液バルブ５６ｖが開かれると、リンス液が、流量調整バルブ５６ｆの開度に対応する流量で第１リンス液配管５６ｐから下向き吐出口５２に供給され、下向き吐出口５２から吐出される。

横向き吐出口５３は、横向き吐出口５３に向けて薬液を案内する第２薬液配管５７ｐと、横向き吐出口５３に向けてリンス液を案内する第２リンス液配管５８ｐとに接続されている。第２薬液バルブ５７ｖおよび流量調整バルブ５７ｆは、第２薬液配管５７ｐに介装されている。第２リンス液バルブ５８ｖおよび流量調整バルブ５８ｆは、第２リンス液配管５８ｐに介装されている。

第２薬液バルブ５７ｖが開かれると、薬液が、流量調整バルブ５７ｆの開度に対応する流量で第２薬液配管５７ｐから横向き吐出口５３に供給され、横向き吐出口５３から吐出される。第２リンス液バルブ５８ｖが開かれると、リンス液が、流量調整バルブ５８ｆの開度に対応する流量で第２リンス液配管５８ｐから横向き吐出口５３に供給され、横向き吐出口５３から吐出される。

第１薬液バルブ５５ｖおよび第１リンス液バルブ５６ｖは、第１バルブの一例である。第２薬液バルブ５７ｖおよび第２リンス液バルブ５８ｖは、第２バルブの一例である。第２薬液バルブ５７ｖは、薬液バルブの一例でもあり、第２リンス液バルブ５８ｖは、リンス液バルブの一例でもある。第１薬液バルブ５５ｖが開いた状態は、下向き吐出口５２が薬液を吐出する吐出実行状態であり、第１薬液バルブ５５ｖが閉じた状態は、下向き吐出口５２が薬液の吐出を停止する吐出停止状態である。第１リンス液バルブ５６ｖ、第２薬液バルブ５７ｖ、および第２リンス液バルブ５８ｖについても同様である。

下向き吐出口５２および横向き吐出口５３から吐出される薬液は、たとえば、フッ酸などのエッチング液である。薬液は、フッ酸以外の液体であってもよい。具体的には、薬液は、硫酸、硝酸、塩酸、フッ酸、リン酸、酢酸、アンモニア水、過酸化水素水、有機酸（たとえばクエン酸、蓚酸など）、有機アルカリ（たとえば、ＴＭＡＨ：テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドなど）、界面活性剤、および腐食防止剤のうちの少なくとも１つを含む液体であってもよいし、これ以外の液体であってもよい。硫酸、硝酸、塩酸、フッ酸、リン酸、酢酸、アンモニア水、過酸化水素水、クエン酸、蓚酸、およびＴＭＡＨは、エッチング液でもある。成分および濃度の少なくとも一方が異なる薬液が、下向き吐出口５２および横向き吐出口５３から吐出されてもよい。

また、下向き吐出口５２および横向き吐出口５３から吐出されるリンス液は、純水である。リンス液は、純水以外の液体であってもよい。具体的には、リンス液は、純水、炭酸水、電解イオン水、水素水、オゾン水、希釈濃度（たとえば、１０～１００ｐｐｍ程度）の塩酸水、および希釈濃度（たとえば、１０～１００ｐｐｍ程度）のアンモニア水のうちの少なくとも１つを含む液体であってもよいし、これ以外の液体であってもよい。リンス液は、ＩＰＡなどの有機溶剤であってもよい。成分および濃度の少なくとも一方が異なるリンス液が、下向き吐出口５２および横向き吐出口５３から吐出されてもよい。

ガス吐出口５４は、ガス吐出口５４に向けてガスを案内するガス配管５９ｐに接続されている。ガスバルブ５９ｖおよび流量調整バルブ５９ｆは、ガス配管５９ｐに介装されている。ガスバルブ５９ｖが開かれると、窒素ガスなどの不活性ガスが、流量調整バルブ５９ｆの開度に対応する流量でガス配管５９ｐからガス吐出口５４に供給され、ガス吐出口５４から吐出される。

ガス吐出口５４から吐出された不活性ガスは、筒状通路３９内を周方向に流れながら、筒状通路３９内を下方に流れる。筒状通路３９の下端に達した不活性ガスは、筒状通路３９の下端から下方に流れ出る。その後、不活性ガスは、基板Ｗの上面と遮断部材３３の下面６２との間の空間をあらゆる方向に放射状に流れる。これにより、基板Ｗと遮断部材３３との間の空間が不活性ガスで満たされ、雰囲気中の酸素濃度が低減される。基板Ｗと遮断部材３３との間の空間の酸素濃度は、ガスバルブ５９ｖおよび流量調整バルブ５９ｆの開度に応じて変更される。

次に、基板処理装置１の電気的構成について説明する。

図４は、基板処理装置１の電気的構成を示すブロック図である。

制御装置３は、コンピュータ本体３ａと、コンピュータ本体３ａに接続された周辺装置３ｄとを含む、コンピュータである。コンピュータ本体３ａは、各種の命令を実行するＣＰＵ３ｂ（central processing unit：中央処理装置）と、情報を記憶するメモリー３ｃとを含む。周辺装置３ｄは、プログラムＰ等の情報を記憶するストレージ３ｅと、リムーバブルメディアＲＭから情報を読み取るリーダー３ｆと、ホストコンピュータ等の他の装置と通信する通信装置３ｇとを含む。

制御装置３は、入力装置および表示装置に接続されている。入力装置は、ユーザーやメンテナンス担当者などの操作者が基板処理装置１に情報を入力するときに操作される。情報は、表示装置の画面に表示される。入力装置は、キーボード、ポインティングデバイス、およびタッチパネルのいずれかであってもよいし、これら以外の装置であってもよい。入力装置および表示装置を兼ねるタッチパネルディスプレイが基板処理装置１に設けられていてもよい。

ＣＰＵ３ｂは、ストレージ３ｅに記憶されたプログラムＰを実行する。ストレージ３ｅ内のプログラムＰは、制御装置３に予めインストールされたものであってもよいし、リーダー３ｆを通じてリムーバブルメディアＲＭからストレージ３ｅに送られたものであってもよいし、ホストコンピュータなどの外部装置から通信装置３ｇを通じてストレージ３ｅに送られたものであってもよい。

ストレージ３ｅおよびリムーバブルメディアＲＭは、電力が供給されていなくても記憶を保持する不揮発性メモリーである。ストレージ３ｅは、たとえば、ハードディスクドライブ等の磁気記憶装置である。リムーバブルメディアＲＭは、たとえば、コンパクトディスクなどの光ディスクまたはメモリーカードなどの半導体メモリーである。リムーバブルメディアＲＭは、プログラムＰが記録されたコンピュータ読取可能な記録媒体の一例である。リムーバブルメディアＲＭは、一時的ではない有形の記録媒体（non-transitory tangible media）である。

ストレージ３ｅは、複数のレシピを記憶している。レシピは、基板Ｗの処理内容、処理条件、および処理手順を規定する情報である。複数のレシピは、基板Ｗの処理内容、処理条件、および処理手順の少なくとも一つにおいて互いに異なる。制御装置３は、ホストコンピュータによって指定されたレシピにしたがって基板Ｗが処理されるように基板処理装置１を制御する。制御装置３は、後述する各工程を実行するようにプログラムされている。

次に、基板Ｗの処理の一例について説明する。

図５は、基板処理装置１によって実行される基板Ｗの処理の一例について説明するための工程図である。以下では、図１Ａ、図２、および図３を参照する。

基板処理装置１によって基板Ｗが処理されるときは、チャンバー４内に基板Ｗを搬入する搬入工程が行われる（図５のステップＳ１）。

具体的には、昇降フレーム３２および遮断部材３３が上位置に位置しており、全てのガード２５が下位置に位置している状態で、センターロボットＣＲが、基板ＷをハンドＨ１で支持しながら、ハンドＨ１をチャンバー４内に進入させる。そして、センターロボットＣＲは、基板Ｗの表面が上に向けられた状態でハンドＨ１上の基板Ｗを複数のチャックピン１１の上に置く。その後、複数のチャックピン１１が基板Ｗの外周面に押し付けられ、基板Ｗが把持される。センターロボットＣＲは、基板Ｗをスピンチャック１０の上に置いた後、ハンドＨ１をチャンバー４の内部から退避させる。

次に、ガスバルブ５９ｖおよびガスバルブ２１が開かれ、遮断部材３３の中央開口３８およびスピンベース１２の中央開口１８が窒素ガスの吐出を開始する。これにより、基板Ｗに接する雰囲気中の酸素濃度が低減される。さらに、遮断部材昇降ユニット３１が昇降フレーム３２を上位置から下位置に下降させ、ガード昇降ユニット２７がいずれかのガード２５を下位置から上位置に上昇させる。このとき、スピンベース１２は、平面視で複数の上支持部４３がそれぞれ複数の下支持部４４に重なる基準回転角に保持されている。したがって、遮断部材３３の上支持部４３がスピンベース１２の下支持部４４に支持され、遮断部材３３が昇降フレーム３２から離れる。その後、スピンモータ１４が駆動され、基板Ｗの回転が開始される（図５のステップＳ２）。

次に、薬液の一例であるフッ酸を基板Ｗの上面に供給する薬液供給工程が行われる（図５のステップＳ３）。

具体的には、遮断部材３３が下位置に位置している状態で第１薬液バルブ５５ｖおよび第２薬液バルブ５７ｖが開かれ、中心ノズル５１がフッ酸の吐出を開始する。中心ノズル５１から吐出されたフッ酸は、基板Ｗの上面の中央部に衝突した後、回転している基板Ｗの上面に沿って外方に流れる。これにより、基板Ｗの上面の全域を覆うフッ酸の液膜が形成され、基板Ｗの上面の全域にフッ酸が供給される。第１薬液バルブ５５ｖおよび第２薬液バルブ５７ｖが開かれてから所定時間が経過すると、第１薬液バルブ５５ｖおよび第２薬液バルブ５７ｖが閉じられ、フッ酸の吐出が停止される。

次に、リンス液の一例である純水を基板Ｗの上面に供給するリンス液供給工程が行われる（図５のステップＳ４）。

具体的には、遮断部材３３が下位置に位置している状態で第１リンス液バルブ５６ｖおよび第２リンス液バルブ５８ｖが開かれ、中心ノズル５１が純水の吐出を開始する。基板Ｗの上面の中央部に衝突した純水は、回転している基板Ｗの上面に沿って外方に流れる。基板Ｗ上のフッ酸は、中心ノズル５１から吐出された純水によって洗い流される。これにより、基板Ｗの上面の全域を覆う純水の液膜が形成される。第１リンス液バルブ５６ｖおよび第２リンス液バルブ５８ｖが開かれてから所定時間が経過すると、第１リンス液バルブ５６ｖおよび第２リンス液バルブ５８ｖが閉じられ、純水の吐出が停止される。

次に、基板Ｗの回転によって基板Ｗを乾燥させる乾燥工程が行われる（図５のステップＳ５）。

具体的には、遮断部材３３が下位置に位置している状態でスピンモータ１４が基板Ｗを回転方向に加速させ、薬液供給工程からリンス液供給工程までの期間における基板Ｗの回転速度よりも大きい高回転速度（たとえば数千ｒｐｍ）で基板Ｗを回転させる。これにより、液体が基板Ｗから除去され、基板Ｗが乾燥する。基板Ｗの高速回転が開始されてから所定時間が経過すると、スピンモータ１４が回転を停止する。このとき、スピンモータ１４は、基準回転角でスピンベース１２を停止させる。これにより、基板Ｗの回転が停止される（図５のステップＳ６）。

次に、基板Ｗをチャンバー４から搬出する搬出工程が行われる（図５のステップＳ７）。

具体的には、遮断部材昇降ユニット３１が昇降フレーム３２を上位置まで上昇させ、ガード昇降ユニット２７が全てのガード２５を下位置まで下降させる。さらに、ガスバルブ５９ｖおよびガスバルブ２１が閉じられ、遮断部材３３の中央開口３８とスピンベース１２の中央開口１８とが窒素ガスの吐出を停止する。その後、センターロボットＣＲが、ハンドＨ１をチャンバー４内に進入させる。センターロボットＣＲは、複数のチャックピン１１が基板Ｗの把持を解除した後、スピンチャック１０上の基板ＷをハンドＨ１で支持する。その後、センターロボットＣＲは、基板ＷをハンドＨ１で支持しながら、ハンドＨ１をチャンバー４の内部から退避させる。これにより、処理済みの基板Ｗがチャンバー４から搬出される。

次に、遮断部材３３および中心ノズル５１について説明する。

図６は、遮断部材３３の鉛直断面を示す概略断面図である。図７は、中心ノズル５１の概略図である。図７の上側は、中心ノズル５１の外周面を示しており、図７の下側は、中心ノズル５１の下面を示している。図６は、遮断部材３３が下位置に位置している状態を示している。

図６に示すように、遮断部材３３は、スピンチャック１０の上方に配置された円板部３６と、円板部３６の外周部から下方に延びる筒状部３７とを含む。遮断部材３３は、上向きに凹んだカップ状の内面を含む。遮断部材３３の内面は、円板部３６の下面６２と筒状部３７の内周面６４とを含む。円板部３６の下面６２は、スピンチャック１０に保持されている基板Ｗの上面に上下に対向する。以下では、下面６２を対向面６２ということがある。

遮断部材３３の対向面６２は、対向面６２の内周縁６２ｉから対向面６２の外周縁６２ｏまで水平に延びる円環状の１つの平面である。対向面６２の内周縁６２ｉおよび外周縁は、いずれも、基板Ｗの回転軸線Ａ１上に中心が配置された円である。対向面６２の中心は、回転軸線Ａ１上に位置している。対向面６２の外径、つまり、対向面６２の外周縁６２ｏの直径は、基板Ｗの直径と等しくてもよいし、基板Ｗの直径より大きいまたは小さくてもよい。

図７に示すように、遮断部材３３の内周面６１は、対向面６２の内周縁６２ｉから上方に延びている。遮断部材３３の内周面６１の中心線は、回転軸線Ａ１上に位置している。遮断部材３３の内周面６１および対向面６２は、回転軸線Ａ１を取り囲む環状のコーナー部を形成している。図７は、コーナー部の鉛直断面が多角形であり、対向面６２の内周縁６２ｉから回転軸線Ａ１に向かって細くなった筒状のテーパー部６１ｔと、テーパー部６１ｔの上端から上方向に鉛直に延びる筒状の鉛直部６１ｖとが、遮断部材３３の内周面６１に設けられた例を示している。

図６に示すように、筒状部３７の内周面６４は、対向面６２の外周縁６２ｏから下方に延びている。筒状部３７の内周面６４の中心線は、回転軸線Ａ１上に位置している。筒状部３７の内周面６４および対向面６２は、回転軸線Ａ１を取り囲む環状のコーナー部を形成している。図６は、コーナー部の鉛直断面が、内側に凸の円弧である例を示している。この例では、筒状部３７の内周面６４の直径が増加する割合が、対向面６２の外周縁６２ｏから下方に離れるにしたがって連続的に減少している。

筒状部３７の内周面６４と対向面６２とによって形成されたコーナー部の鉛直断面は、直角であってもよいし、鉛直な直線と水平面な直線とこれらに対して傾いた直線とによって構成された多角形であってもよいし、内側に凸の円弧であってもよい。同様に、遮断部材３３の内周面６１と対向面６２とによって形成されたコーナー部の鉛直断面は、直角であってもよいし、鉛直な直線と水平面な直線とこれらに対して傾いた直線とによって構成された多角形であってもよいし、外側に凸の円弧であってもよい。

図７に示すように、中心ノズル５１は、遮断部材３３の内周面６１によって形成された貫通穴に挿入されている。前述のように、中心ノズル５１は、薬液やリンス液などの処理液を吐出する下向き吐出口５２と、薬液やリンス液などの処理液を吐出する横向き吐出口５３と、窒素ガスなどの不活性ガスを吐出するガス吐出口５４とを含む。下向き吐出口５２は、中心ノズル５１の下面で開口している。横向き吐出口５３およびガス吐出口５４は、中心ノズル５１の外周面で開口している。

横向き吐出口５３は、遮断部材３３が下位置に配置された状態（図６および図７に示す状態）で、対向面６２に向けて処理液を外方に吐出する。横向き吐出口５３から吐出された処理液が対向面６２に供給されるのであれば、横向き吐出口５３は、処理液を水平に吐出してもよいし、処理液を斜め上または斜め下に吐出してもよい。図６および図７は、横向き吐出口５３が処理液を水平に吐出する例を示している。遮断部材３３が下位置に配置されているとき、横向き吐出口５３の下端は、対向面６２よりも下方に配置され、横向き吐出口５３の上端は、対向面６２よりも上方に配置される。

制御装置３（図１参照）は、下位置に位置する遮断部材３３を回転させた状態で、横向き吐出口５３に処理液を吐出させる。横向き吐出口５３から吐出された処理液は、遮断部材３３の内周面６１のテーパー部６１ｔを介して対向面６２に接触したり、テーパー部６１ｔを介さずに対向面６２に接触したりする。これにより、横向き吐出口５３から吐出された処理液が、対向面６２に供給され、対向面６２に沿って外方に流れる。

基板Ｗが回転すると、遮断部材３３も基板Ｗと同じ方向に同じ速度で回転する一方で、基板Ｗおよび遮断部材３３が回転しても、中心ノズル５１は回転しない。横向き吐出口５３が処理液の吐出を開始してから遮断部材３３が３６０度以上回転すると、横向き吐出口５３から吐出された処理液が、遮断部材３３の下面６２の全周に供給される。これにより、遮断部材３３の下面６２の全域またはほぼ全域が処理液の液膜で覆われる。

次に、遮断部材３３の突起６３について説明する。

図８は、図６の一部を拡大した図である。図９Ａ、図９Ｂ、および図９Ｃは、突起６３の概略図である。図９Ａは、突起６３の側面図であり、図９Ｂは、突起６３の正面図（突起６３を回転軸線Ａ１側から見た図）であり、図９Ｃは、突起６３の底面図である。図１０は、遮断部材３３を下から見た概略図である。図１１は、図１０の一部を拡大した図である。図８は、遮断部材３３が下位置に位置している状態を示している。図１０および図１１では、上支持部４３および下支持部４４（図２参照）を省略している。

図８および図９Ａ～図９Ｃに示すように、遮断部材３３は、対向面６２に沿って外方に流れる処理液を落下させる複数の突起６３を含む。突起６３は、対向面６２から下方に突出している。突起６３は、遮断部材３３と一体である。突起６３は、遮断部材３３に連結された、遮断部材３３とは別の部材であってもよい。複数の突起６３は、径方向Ｄｒ（回転軸線Ａ１に直交する水平な方向）に離れている。最も外側の突起６３は、基板Ｗの外周よりも内側に配置されている。

図１０および図１１に示すように、複数の突起６３は、基準線Ｒ１（図１１参照）からの回転軸線Ａ１まわりの角度を表す中心角θ１（図１１参照）と、回転軸線Ａ１からの距離と、のうちの少なくとも一方が互いに異なる。基準線Ｒ１は、対向面６２の半径６２ｒに相当する固定された直線である。中心角θ１は、回転軸線Ａ１から周方向Ｄｃ（回転軸線Ａ１まわりの水平な方向）における突起６３の中心に延びる直線と基準線Ｒ１とがなす角度である。回転軸線Ａ１からの距離は、回転軸線Ａ１から径方向Ｄｒにおける突起６３の中心までの径方向Ｄｒへの距離である。たとえば、最も内側の２つの突起６３は、回転軸線Ａ１からの距離が等しく、中心角θ１が互いに異なっている（中心角θ１の差が１８０度である。）。

複数の突起６３は、回転軸線Ａ１上に中心が配置された１つ以上の仮想円に沿って配置されている。図１０および図１１は、回転軸線Ａ１上に中心が配置された４つの仮想円Ｃ１～Ｃ４に沿って１２個の突起６３が配置された例を示している。最も内側の２つの突起６３は、最も内側の仮想円Ｃ１に沿って等間隔で配置されている。つまり、最も内側の２つの突起６３は、回転軸線Ａ１まわりの角度が１８０度異なる２つの位置に配置されている。内側から２番目の２つの突起６３は、内側から２番目の仮想円Ｃ２に沿って等間隔で配置されている。内側から３番目の４つの突起６３は、内側から３番目の仮想円Ｃ３に沿って等間隔で配置されている。最も外側の４つの突起６３は、最も外側の仮想円Ｃ４に沿って等間隔で配置されている。

図１０に示すように、最も外側の４つの突起６３のうちの２つは、最も内側の２つの突起６３の外側に配置されている。最も外側の４つの突起６３の残りの２つは、内側から２番目の２つの突起６３の外側に配置されている。内側から３番目の４つの突起６３は、当該４つの突起６３以外の突起６３とは周方向Ｄｃにずれており、当該４つの突起６３以外の突起６３と径方向Ｄｒに対向していない。つまり、内側から３番目の突起６３の外側および内側には突起６３が設けられていない。

最も内側の突起６３と最も外側の突起６３以外の複数の突起６３は、回転軸線Ａ１からの距離が異なる複数の位置に配置されている。回転軸線Ａ１から最も内側の突起６３までの最短距離と、回転軸線Ａ１から最も外側の突起６３までの最短距離と、の差は、対向面６２の内周縁６２ｉの直径よりも大きい。回転軸線Ａ１から最も外側の突起６３までの最短距離は、基板Ｗの半径よりも短い。回転軸線Ａ１から最も外側の突起６３までの最短距離と基板Ｗの半径との差は、対向面６２の内周縁６２ｉの直径よりも小さくてもよい。回転軸線Ａ１から最も内側の突起６３までの最短距離は、対向面６２の内周縁６２ｉの直径よりも短くてもよい。

図１１に示すように、対向面６２を下から見ると、いずれの突起６３も対向面６２の半径６２ｒ（回転軸線Ａ１から対向面６２の外周縁６２ｏに延びる線分）と交差している。図１１に示す例では、対向面６２の半径６２ｒと交差する突起６３の数が、２、０、１、０の順番で対向面６２の周方向Ｄｃへの位置に応じて変化しており、このような変化の周期が繰り返される（再び、２、０、１、０の順番で突起６３の数が変化する。）。

具体的には、最も内側の突起６３と交差する半径６２ｒは、最も外側の突起６３にも交差しており、この半径６２ｒは、２つの突起６３と交差している。内側から３番目の突起６３と交差する半径６２ｒは、他の突起６３と交差しておらず、この半径６２ｒは、１つの突起６３と交差している。内側から２番目の突起６３と交差する半径６２ｒは、最も外側の突起６３にも交差しており、この半径６２ｒは、２つの突起６３と交差している。内側から３番目の突起６３の周方向Ｄｃにおける両側には、対向面６２の内周縁６２ｉから対向面６２の外周縁６２ｏまで突起６３がない領域が存在する。

図１０に示すように、いずれの突起６３も、長手方向、つまり、仮想円Ｃ１～Ｃ４の接線に沿う直線状である。突起６３の長手方向への突起６３の長さ（以下、単に「突起６３の長さ」という。）は、均一ではなく、変化している。具体的には、最も外側の突起６３の長さは、最も内側の突起６３の長さよりも大きい。最も内側の突起６３と最も外側の突起６３以外の突起６３の長さは、最も内側の突起６３の長さ以上であり、最も外側の突起６３の長さ以下である。突起６３の長さは、回転軸線Ａ１から突起６３までの距離が増加するにしたがって増加していてもよい。

突起６３の長手方向におけるいずれの位置で突起６３を切断したとしても、突起６３の鉛直断面の形状および面積は変わらない。したがって、突起６３の突出量６３ｈ（図９Ａ参照）、つまり、対向面６２から突起６３の下端６３Ｌまでの鉛直方向への長さは、突起６３の長手方向（図９Ｂおよび図９Ｃでは紙面の左右方向）における一端から突起６３の長手方向における突起６３の他端まで一定である。さらに、突起６３の長手方向に直交する突起６３の鉛直断面の形状および面積は、いずれの突起６３も同じである。したがって、突起６３の突出量６３ｈは、いずれの突起６３も同じである。

図８は、突起６３の長手方向に直交する突起６３の鉛直断面が、底辺以外の２辺が対向面６２に対して傾いた三角形状である例を示している。この例において、底辺以外の２辺がなす角は、９０度であってもよいし、９０度よりも大きいまたは小さくてもよい。つまり、突起６３の鉛直断面は、鋭角三角形、鈍角三角形、および直角三角形のいずれであってもよい。突起６３の鉛直断面は、正三角形または二等辺三角形であってもよいし、これら以外の三角形であってもよい。また、突起６３の鉛直断面の下端は、Ｖ字状であってもよいし、下方に凸の円弧状であってもよい。

図９Ａに示すように、突起６３の鉛直断面と同様に、突起６３の側面６３ｓは、底辺以外の２辺が対向面６２に対して傾いた三角形状である。図９Ｂに示すように、突起６３の正面６３ｆ（回転軸線Ａ１側の面）は、水平方向に長い長方形状である。図９Ｃに示すように、突起６３の背面６３ｂ（回転軸線Ａ１とは反対側の面）も水平方向に長い長方形状である。図９Ｂに示すように、突起６３の下縁６３ｅ（１つの突起６３の全ての鉛直断面の下端を通る連続した線）は、対向面６２と平行である。したがって、対向面６２から突起６３の下縁６３ｅまでの鉛直方向への距離は、突起６３の長手方向における突起６３の一端から突起６３の長手方向における突起６３の他端まで一定である。

図８に示すように、遮断部材３３が下位置に配置されているとき、突起６３は、基板Ｗの上面から上方に離れている。したがって、突起６３の突出量６３ｈ（図９Ａ参照）は、基板Ｗの上面から対向面６２までの鉛直方向への距離よりも小さい。突起６３の突出量６３ｈは、遮断部材３３が下位置に配置されており、液膜が基板Ｗの上面にある状態で、突起６３が液膜から上方に離れるように設定されている。基板Ｗの直径が３００ｍｍの場合、突起６３の突出量６３ｈは、たとえば、１．０～３．０ｍｍである。ただし、突起６３の突出量６３ｈは、これに限られない。

次に、基板Ｗおよび遮断部材３３への処理液の供給について説明する。

図１２は、下向き吐出口５２が薬液を吐出している状態を示す概略断面図である。図１３は、下向き吐出口５２および横向き吐出口５３が薬液を吐出している状態を示す概略断面図である。図１４は、横向き吐出口５３がリンス液を吐出している状態を示す概略断面図である。図１５は、下向き吐出口５２および横向き吐出口５３がリンス液を吐出している状態を示す概略断面図である。図１２～図１５は、遮断部材３３が下位置に位置している状態を示している。

図１２および図１３に示すように、薬液供給工程（図５のステップＳ３）を行うとき、制御装置３（図１参照）は、遮断部材３３が下位置に位置しており、遮断部材３３が基板Ｗと共に回転している状態で、第１薬液バルブ５５ｖおよび第２薬液バルブ５７ｖを開き、中心ノズル５１の下向き吐出口５２および横向き吐出口５３に薬液の吐出を開始させる。制御装置３は、第１薬液バルブ５５ｖを開くのと同時に第２薬液バルブ５７ｖを開いてもよいし、第１薬液バルブ５５ｖを開く前または開いた後に第２薬液バルブ５７ｖを開いてもよい。図１２および図１３は、下向き吐出口５２が薬液の吐出を開始した後、横向き吐出口５３が薬液の吐出を開始する例を示している。

図１２に示すように、制御装置３が第１薬液バルブ５５ｖを開くと、フッ酸などの薬液が、中心ノズル５１の下向き吐出口５２から基板Ｗの上面に向けて吐出される。下向き吐出口５２から吐出された薬液は、回転している基板Ｗの上面の中央部に衝突した後、基板Ｗの外周部まで基板Ｗの上面を流れ、基板Ｗの外周部から外方に飛散する。これにより、下向き吐出口５２から吐出された薬液が、基板Ｗの上面の全域に供給され、基板Ｗの上面の全域を覆う薬液の液膜が形成される。

図１３に示すように、制御装置３が第２薬液バルブ５７ｖを開くと、フッ酸などの薬液が、中心ノズル５１の横向き吐出口５３から対向面６２に向けて吐出される。横向き吐出口５３から吐出された薬液の大半は、テーパー部６１ｔまたは対向面６２に衝突した後、薬液自身の運動エネルギーや遠心力により、対向面６２の外周部まで対向面６２上を外方に流れる。横向き吐出口５３が薬液の吐出を開始してから遮断部材３３が３６０度以上回転すると、横向き吐出口５３から吐出された薬液が、対向面６２の全周に供給され、対向面６２の全域またはほぼ全域が薬液の液膜で覆われる。

横向き吐出口５３から対向面６２に供給された薬液は、対向面６２に沿って外方に流れ、対向面６２から下方に突出する複数の突起６３に衝突する。複数の突起６３は、対向面６２に沿って外方に流れる薬液に抵抗を与える。複数の突起６３は、対向面６２を外側に伝う薬液の流れを阻害する。これらの影響により、一部の薬液は、対向面６２の外周部に到達せず、複数の突起６３またはその近傍で対向面６２から離れ、基板Ｗ上に落下する。その後、この薬液は、下向き吐出口５２から吐出された薬液と共に、基板Ｗの外周部まで基板Ｗの上面を流れ、基板Ｗの外周部から外方に飛散する。

複数の突起６３またはその近傍で対向面６２から離れた薬液は、多数の液滴を形成し、基板Ｗ上にランダムに落下する。このような液滴は、基板Ｗの中央部ではなく、その外側で基板Ｗの上面に最初に接触する。したがって、薬液が基板Ｗの上面に最初に接触する位置が、基板Ｗの上面の中央部だけである場合に比べて、基板Ｗの上面を均一に処理することができる。たとえば、薬液がエッチング液である場合は、基板Ｗの上面のエッチング量のばらつきを小さくすることができる。

前述のように、回転軸線Ａ１から各突起６３までの最短距離には、少なくとも４つの値が含まれており、突起６３の分布は、対向面６２の径方向Ｄｒに広い。したがって、薬液の液滴が対向面６２から落下する範囲を対向面６２の径方向Ｄｒに広げることができ、対向面６２から落下した薬液の液滴を、基板Ｗの上面の中央部から基板Ｗの上面の外周部までの広い範囲で着地させることができる。突起６３の数および分布などを適切に設定すれば、基板Ｗの上面のほぼ全域に対向面６２から落下した薬液の液滴を着地させることができる。これにより、基板Ｗの上面をさらに均一に処理できる。

薬液の吐出を開始してから所定時間が経過すると、制御装置３は、第１薬液バルブ５５ｖおよび第２薬液バルブ５７ｖを閉じ、下向き吐出口５２および横向き吐出口５３に薬液の吐出を停止させる。制御装置３は、第１薬液バルブ５５ｖを閉じるのと同時に第２薬液バルブ５７ｖを閉じてもよいし、第１薬液バルブ５５ｖを閉じる前または閉じた後に、第２薬液バルブ５７ｖを閉じてもよい。薬液の吐出を停止した後、制御装置３は、次の工程、つまり、リンス液供給工程（図５のステップＳ４）を行う。

図１４および図１５に示すように、リンス液供給工程（図５のステップＳ４）を行うとき、制御装置３は、遮断部材３３が下位置に位置しており、遮断部材３３が基板Ｗと共に回転しており、基板Ｗの上面の全域が薬液の液膜で覆われている状態で、第１リンス液バルブ５６ｖおよび第２リンス液バルブ５８ｖを開き、中心ノズル５１の下向き吐出口５２および横向き吐出口５３にリンス液の吐出を開始させる。制御装置３は、第１リンス液バルブ５６ｖを開くのと同時に第２リンス液バルブ５８ｖを開いてもよいし、第１リンス液バルブ５６ｖを開く前または開いた後に第２リンス液バルブ５８ｖを開いてもよい。図１４および図１５は、横向き吐出口５３がリンス液の吐出を開始した後、下向き吐出口５２がリンス液の吐出を開始する例を示している。

図１４に示すように、制御装置３が第２リンス液バルブ５８ｖを開くと、純水などのリンス液が、中心ノズル５１の横向き吐出口５３から対向面６２に向けて吐出される。横向き吐出口５３から吐出されたリンス液の大半は、テーパー部６１ｔまたは対向面６２に衝突した後、リンス液自身の運動エネルギーや遠心力により、対向面６２の外周部まで対向面６２上を外方に流れる。横向き吐出口５３がリンス液の吐出を開始してから遮断部材３３が３６０度以上回転すると、横向き吐出口５３から吐出されたリンス液が、対向面６２の全周に供給され、対向面６２の全域またはほぼ全域がリンス液の液膜で覆われる。

図１５に示すように、制御装置３が第１リンス液バルブ５６ｖを開くと、純水などのリンス液が、中心ノズル５１の下向き吐出口５２から基板Ｗの上面に向けて吐出される。下向き吐出口５２から吐出されたリンス液は、回転している基板Ｗの上面の中央部に衝突した後、基板Ｗの外周部まで基板Ｗの上面を流れ、基板Ｗの外周部から外方に飛散する。これにより、基板Ｗ上の薬液が、下向き吐出口５２から吐出されたリンス液によって洗い流され、基板Ｗの上面の全域を覆うリンス液の液膜が形成される。

このように、遮断部材３３を回転させながら、横向き吐出口５３にリンス液を吐出させることにより、対向面６２の全域またはほぼ全域にリンス液を供給することができ、遮断部材３３に付着している薬液を、横向き吐出口５３から吐出されたリンス液で洗い流すことができる。したがって、下向き吐出口５２および横向き吐出口５３の両方にリンス液を吐出させれば、遮断部材３３に付着している薬液を、横向き吐出口５３から吐出されたリンス液で洗い流しながら、基板Ｗに付着している薬液を、下向き吐出口５２および横向き吐出口５３から吐出されたリンス液で洗い流すことができる。

横向き吐出口５３から対向面６２に供給されたリンス液は、対向面６２に沿って外方に流れ、複数の突起６３に衝突する。複数の突起６３は、対向面６２に沿って外方に流れるリンス液に抵抗を与える。複数の突起６３は、対向面６２を外側に伝うリンス液の流れを阻害する。これらの影響により、一部のリンス液は、対向面６２の外周部に到達せず、複数の突起６３またはその近傍で対向面６２から離れ、基板Ｗ上に落下する。その後、このリンス液は、下向き吐出口５２から吐出されたリンス液と共に、基板Ｗの外周部まで基板Ｗの上面を流れ、基板Ｗの外周部から外方に飛散する。

複数の突起６３またはその近傍で対向面６２から離れたリンス液は、多数の液滴を形成し、基板Ｗ上にランダムに落下する。このような液滴は、基板Ｗの中央部ではなく、その外側で基板Ｗの上面に最初に接触する。さらに、リンス液が基板Ｗ上に落下すると、基板Ｗ上のリンス液の液膜に衝撃が加わり、基板Ｗの上面を外方に流れるリンス液の流れに変化が生じる。これらの影響により、リンス液が基板Ｗの上面に最初に接触する位置が、基板Ｗの上面の中央部だけである場合に比べて、基板Ｗの上面を均一に処理することができ、薬液の残留量を減らすことができる。

前述のように、回転軸線Ａ１から各突起６３までの最短距離には、少なくとも４つの値が含まれており、突起６３の分布は、対向面６２の径方向Ｄｒに広い。したがって、リンス液の液滴が対向面６２から落下する範囲を対向面６２の径方向Ｄｒに広げることができ、対向面６２から落下したリンス液の液滴を、基板Ｗの上面の中央部から基板Ｗの上面の外周部までの広い範囲で着地させることができる。突起６３の数および分布などを適切に設定すれば、基板Ｗの上面のほぼ全域に対向面６２から落下したリンス液の液滴を着地させることができる。これにより、基板Ｗの上面をさらに均一に処理できる。

対向面６２に付着している薬液を、横向き吐出口５３から吐出されたリンス液で洗い流す前に、下向き吐出口５２から吐出されたリンス液で基板Ｗ上の薬液を洗い流すと、薬液が対向面６２から基板Ｗ上に落下し、基板Ｗ上のリンス液に混ざり得る。これが好ましくなければ、第２リンス液バルブ５８ｖを開いた後に、第１リンス液バルブ５６ｖを開けばよい。このようにすれば、基板Ｗ上の薬液をリンス液で洗い流した後に、対向面６２から落下する薬液を減らすことができる。

リンス液の吐出を開始してから所定時間が経過すると、制御装置３は、第１リンス液バルブ５６ｖおよび第２リンス液バルブ５８ｖを閉じ、下向き吐出口５２および横向き吐出口５３にリンス液の吐出を停止させる。制御装置３は、第１リンス液バルブ５６ｖを閉じるのと同時に第２リンス液バルブ５８ｖを閉じてもよいし、第１リンス液バルブ５６ｖを閉じる前または閉じた後に、第２リンス液バルブ５８ｖを閉じてもよい。リンス液の吐出を停止した後、制御装置３は、次の工程、つまり、乾燥工程（図５のステップＳ５）を行う。

以上のように本実施形態では、遮断部材３３の対向面６２の内周縁６２ｉよりも内側に配置された横向き吐出口５３に処理液を吐出させ、対向面６２に沿って外方に流れる処理液の流れを形成する。遮断部材３３が横向き吐出口５３に対して回転すると、横向き吐出口５３から吐出された処理液が対向面６２の全周に供給される。対向面６２に接しながら対向面６２に沿って外方に流れる処理液は、対向面６２から下方に突出した複数の突起６３に衝突する。複数の突起６３は、対向面６２に接しながら対向面６２に沿って外方に流れる処理液に抵抗を与える。これらの影響により、一部の処理液は、対向面６２の外周部に到達せず、複数の突起６３またはその近傍で対向面６２から離れる。

複数の突起６３またはその近傍で対向面６２から離れた処理液は、多数の液滴を形成し、基板Ｗ上にランダムに落下する。このような液滴は、基板Ｗの中央部ではなく、その外側で基板Ｗの上面に最初に接触する。さらに、基板Ｗの中心から液滴が基板Ｗ上に落下した位置までの距離は、毎回同じではなく、ランダムに変化する。したがって、処理液が基板Ｗの上面に最初に接触する位置が、基板Ｗの上面の中央部だけである場合に比べて、基板Ｗの上面を均一に処理することができる。これにより、スキャンノズルを用いずに、基板Ｗの上面に対する処理の均一性を高めることができる。

本実施形態では、少なくとも２つの突起６３は、回転軸線Ａ１まわりの水平な方向である対向面６２の周方向Ｄｃに離れている。したがって、少なくとも２つの突起６３が対向面６２の径方向Ｄｒに並んでいる場合に比べて、対向面６２から基板Ｗ上に落下する処理液の量を増加させることができる。さらに、少なくとも２つの突起６３は、回転軸線Ａ１に直交する水平な方向である対向面６２の径方向Ｄｒにも離れている。したがって、基板Ｗの中心から液滴が基板Ｗ上に落下した位置までの距離を強制的に変化させることができる。

本実施形態では、対向面６２の半径６２ｒと交差する突起６３の数が、対向面６２の周方向Ｄｃへの位置に応じて増加または減少する。たとえば、対向面６２のある半径上にＮ個（Ｎは自然数）の突起６３が配置されている場合、対向面６２の別の半径上にはＮ個とは異なるＳ個（Ｓは自然数）の突起６３が配置されている。対向面６２から基板Ｗ上に落下する処理液の量は、対向面６２の半径６２ｒと交差する突起６３の数に応じて変化する。したがって、対向面６２から基板Ｗ上に落下する処理液の量を、対向面６２の周方向Ｄｃへの位置に応じて増加または減少させることができる。

本実施形態では、遮断部材３３の対向面６２の内周縁６２ｉよりも内側に配置された下向き吐出口５２に処理液を吐出させ、基板Ｗの上面の中央部に処理液を供給する。制御装置３は、下向き吐出口５２に処理液の吐出を開始させた後、下向き吐出口５２が処理液を吐出している状態で、横向き吐出口５３に処理液の吐出を開始させる。したがって、下向き吐出口５２から吐出された処理液の液膜で基板Ｗの上面を速やかに覆った後、対向面６２から落下した処理液を、処理液の液膜を介して基板Ｗの上面に供給することができる。下向き吐出口５２および横向き吐出口５３から吐出される処理液とは別の液体が基板Ｗ上にある場合は、この液体を下向き吐出口５２から吐出された処理液で速やかに置換できる。

本実施形態では、遮断部材３３の対向面６２の内周縁６２ｉよりも内側に配置された下向き吐出口５２に処理液を吐出させ、基板Ｗの上面の中央部に処理液を供給する。制御装置３は、横向き吐出口５３に処理液の吐出を開始させた後、横向き吐出口５３が処理液を吐出している状態で、下向き吐出口５２に処理液の吐出を開始させる。したがって、横向き吐出口５３から吐出された処理液を対向面６２の全周に供給した後、下向き吐出口５２から吐出された処理液を基板Ｗの上面に供給することができる。

たとえば、下向き吐出口５２および横向き吐出口５３から吐出される処理液とは別の液体が対向面６２に付着している状態で、下向き吐出口５２から吐出された処理液を基板Ｗの上面に供給すると、別の液体が対向面６２から落下して、基板Ｗ上の処理液に混ざるおそれがある。下向き吐出口５２が処理液の吐出を開始する前に横向き吐出口５３に処理液を吐出させれば、対向面６２に付着している液体を除去することができ、前記のような別の液体の混入を防止できる。

本実施形態では、横向き吐出口５３に薬液を吐出させ、対向面６２から基板Ｗ上に薬液を落下させる。その後、横向き吐出口５３にリンス液を吐出させ、対向面６２から基板Ｗ上にリンス液を落下させる。これにより、基板Ｗの上面を薬液で処理し、その後、基板Ｗ上の薬液をリンス液で洗い流すことができる。さらに、対向面６２に付着している薬液をリンス液で洗い流すことができるので、基板Ｗ上の薬液を洗い流した後に対向面６２から基板Ｗ上に薬液が落下することを防止できる。加えて、基板Ｗへのリンス液の供給と対向面６２へのリンス液の供給を同時に行うので、基板処理装置１を効率的に稼働させることができる。

本実施形態では、遮断部材３３の対向面６２を基板Ｗの上面に対向させた状態で、遮断部材３３の内周面６１で基板Ｗを取り囲む。これにより、遮断部材３３の上方の空間と遮断部材３３のまわり空間とから基板Ｗを遮断することができる。その一方で、このような遮断部材３３では、スキャンノズルを基板Ｗと遮断部材３３との間に配置することが難しい。したがって、横向き吐出口５３と複数の突起６３とを用いることにより、基板Ｗと遮断部材３３との間の空間の密閉性を高めながら、基板Ｗの上面に対する処理の均一性を高めることができる。

他の実施形態
本発明は、前述の実施形態の内容に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。

たとえば、下向き吐出口５２と横向き吐出口５３とは、同じノズル（中心ノズル５１）ではなく、別々のノズルに設けられていてもよい。

薬液およびリンス液の両方を横向き吐出口５３に吐出させるのではなく、薬液およびリンス液の一方を横向き吐出口５３に吐出させ、薬液およびリンス液の他方を、横向き吐出口５３とは別の吐出口に吐出させてもよい。

複数の突起６３は、対向面６２の周方向Ｄｃおよび径方向Ｄｒに離れているのではなく、対向面６２の周方向Ｄｃだけまたは対向面６２の径方向Ｄｒだけに離れていてもよい。具体的には、全ての突起６３が、回転軸線Ａ１上に中心が配置された１つの仮想円に沿って配置されていてもよいし、対向面６２の１つの半径６２ｒと交差していてもよい。

対向面６２の半径６２ｒと交差する突起６３の数は、一定であってもよい。つまり、対向面６２の半径６２ｒと交差する突起６３の数は、対向面６２の周方向Ｄｃへの位置に応じて零と一定の値との間だけで交互に入れ替わっていてもよい。

突起６３は、仮想円Ｃ１～Ｃ４（図１０参照）の接線に沿う直線状ではなく、接線に対して傾いた直線状であってもよい。突起６３は、対向面６２と同心の円弧状であってもよい。突起６３は、２つ以上の直線または曲線を含む連続した１つの線に沿って延びていてもよいし、直線および曲線を含む連続した１つの線に沿って延びていてもよい。

突起６３は、連続した１つの線に沿って延びる線状ではなく、半球、円柱、角柱などの点状であってもよい。言い換えると、突起６３は、鉛直な直線に関して回転対称な形状であってもよい。この場合、複数の突起６３は、１つ以上の線状の突起６３と、１つ以上の点状の突起６３とを含んでいてもよい。

突起６３の鉛直断面は、底辺以外の２辺が対向面６２に対して傾いた三角形状に限られない。たとえば、突起６３の鉛直断面は、１辺が対向面６２に対して垂直な直角三角形であってもよいし（図１６Ａ参照）、四角形および長方形などの多角形状であってもよい（図１６Ｂ参照）。突起６３の鉛直断面は、１つ以上の曲線によって形成されていてもよいし、１つ以上の直線と１つ以上の曲線とによって形成されていてもよい。たとえば、突起６３の鉛直断面は、対向面６２から下方に延びる円弧と、対向面６２から下方に延びる直線とによって形成されていてもよい（図１６Ｃ参照）。なお、図１６Ａ、図１６Ｂ、および図１６Ｃの左側が回転軸線Ａ１側である。

突起６３が、連続した１つの線に沿って延びる線状である場合、突起６３の下縁６３ｅ（１つの突起６３の全ての鉛直断面の下端を通る連続した線）は、対向面６２と平行でなくてもよい。図１７Ａ、図１７Ｂ、および図１７Ｃは、突起６３の下縁６３ｅが、突起６３の長手方向における突起６３の一端から突起６３の長手方向における突起６３の他端まで延びる折れ線である例を示している。図１７Ａ、図１７Ｂ、および図１７Ｃは、それぞれ、突起６３の側面図、正面図、および底面図である。

突起６３の高さに相当する突起６３の突出量６３ｈ（対向面６２から突起６３の下端６３Ｌまでの鉛直方向への長さ）は、いずれの突起６３も同じではなく、不均一であってもよい。具体的には、各突起６３の突出量６３ｈは、他のいずれの突起６３の突出量６３ｈとも異なっていてもよいし、突出量６３ｈが等しい２つ以上の突起６３と、当該２つ以上の突起６３とは突出量６３ｈが異なる突起６３とが、複数の突起６３に含まれていてもよい。

たとえば、最も外側の突起６３の突出量６３ｈは、最も内側の突起６３の突出量６３ｈよりも大きくてもよい。この場合、最も内側の突起６３と最も外側の突起６３以外の突起６３の突出量６３ｈは、最も内側の突起６３の突出量６３ｈ以上であり、最も外側の突起６３の突出量６３ｈ以下であってもよい。たとえば、図１８に示すように、回転軸線Ａ１から離れるにしたがって突起６３の突出量６３ｈが増加していてもよい。

同一の仮想円（仮想円Ｃ１～Ｃ４のいずれか）に沿って配置された全ての突起６３は、突出量６３ｈが同一であってもよいし、不均一であってもよい。この場合、ある仮想円に沿って配置された全ての突起６３は、突出量６３ｈが同一であり、別の仮想円に沿って配置された全ての突起６３は、突出量６３ｈが不均一であってもよい。もしくは、仮想円Ｃ１～Ｃ４のいずれでも、同一の仮想円に沿って配置された全ての突起６３は、突出量６３ｈが不均一であってもよい。

各突起６３は、対向面６２に沿って外方に流れる処理液に抵抗を与える。突起６３の突出量６３ｈが増加すると、この抵抗が増加し、突起６３の突出量６３ｈが減少すると、この抵抗が減少する。したがって、突起６３の突出量６３ｈを変化させることにより、対向面６２から基板Ｗ上に落下する処理液の量を意図的に変化させることができる。たとえば、基板Ｗの外周部に対応する突起６３の高さを増加させれば、基板Ｗの上面の外周部に落下する処理液の量を増加させることができ、基板Ｗの上面に対する処理の均一性を高めることができる。

複数の突起６３の少なくとも１つに対する水の接触角は、対向面６２に対する水の接触角と等しくてもよいし、対向面６２に対する水の接触角よりも大きいまたは小さくてもよい。後者の場合、突起６３に対する水の接触角は、いずれの突起６３も同じであってもよいし、不均一であってもよい。突起６３に対する水の接触角を、対向面６２に対する水の接触角よりも大きくする場合、水の接触角が対向面６２に対する水の接触角よりも大きい疎水性材料で突起６３の表層を形成してもよいし、突起６３の全体を疎水性材料で形成してもよい。

図１９は、遮断部材３３の円板部３６を上下に貫通する貫通穴に差込ピン７１が挿入された例を示している。差込ピン７１は、円板部３６に固定されており、対向面６２から下方に突出している。差込ピン７１の下端部が、突起６３に相当する。突起６３の表面に相当する差込ピン７１の下端部の表面は、疎水性材料製であり、対向面６２は、疎水性材料よりも水の接触角が小さい親水性材料製である。

疎水性材料は、ＰＦＣ（パーフルオロカーボン）およびＰＴＦＥ(ポリテトラフルオロエチレン)のいずれかであってもよいし、これら以外であってもよい。親水性材料は、塩化ビニルおよびＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）のいずれかであってもよいし、これら以外であってもよい。材料の違いではなく、表面処理（粗さの調整など）により、突起６３および対向面６２に対する水の接触角を調整してもよい。

突起６３に対する水の接触角が、対向面６２に対する水の接触角よりも高いと、対向面６２に沿って外方に流れる処理液は、突起６３で落下し易くなる。したがって、突起６３に対する水の接触角を、対向面６２に対する水の接触角よりも大きくすることにより、対向面６２から基板Ｗ上に落下する処理液を意図的に増やすことができる。

突起６３の突出量６３ｈは、一定ではなく、可変であってもよい。図２０～図２１は、突起６３の突出量６３ｈが可変である例を示している。

図２０～図２１に示す例では、基板処理装置１は、図８等に示す突起６３に代えて、突起６３を形成するダイアフラム７３と、ダイアフラム７３の一部を対向面６２に固定する固定リング７２と、ダイアフラム７３を下方に押す従動磁石７４と、従動磁石７４を上方から覆うマグネットカバー７５を備える。基板処理装置１は、さらに、磁力により駆動磁石７６を下方に移動させる駆動磁石７６と、駆動磁石７６を上下に移動させる昇降アクチュエータ７７とを備える。

固定リング７２から露出したダイアフラム７３の下面７３Ｌは、水平な平面である。固定リング７２の下面７２Ｌも水平な平面である。ダイアフラム７３の下面７３Ｌと固定リング７２の下面７２Ｌは、対向面６２と同一の平面上に配置されている。ダイアフラム７３は、ダイアフラム７３の下面７３Ｌが対向面６２と同一平面上に配置された平坦状態（図２０に示す状態）と、ダイアフラム７３の下面７３Ｌが対向面６２から下方に突出した突出状態（図２１に示す状態）と、の間で弾性変形する。

従動磁石７４は、ダイアフラム７３の上方に配置されている。従動磁石７４は、遮断部材３３に対して上下に移動可能である。マグネットカバー７５は、従動磁石７４の上方に配置されている。従動磁石７４は、マグネットカバー７５、遮断部材３３、およびダイアフラム７３によって形成された密閉空間内に配置されている。従動磁石７４およびマグネットカバー７５は、遮断部材３３と共に昇降し、遮断部材３３と共に回転する。

駆動磁石７６は、マグネットカバー７５よりも上方に配置されている。昇降アクチュエータ７７が駆動磁石７６を従動磁石７４に近づけると、駆動磁石７６および従動磁石７４の間に働く斥力が大きくなり、従動磁石７４がダイアフラム７３を下方に押す。これにより、ダイアフラム７３の弾性変形によってダイアフラム７３の下面７３Ｌが対向面６２から下方に突出し、突起６３を形成する。突起６３の突出量６３ｈは、従動磁石７４と駆動磁石７６との間の距離が減少するにしたがって増加する。

ダイアフラム７３が対向面６２から下方に突出した状態で昇降アクチュエータ７７が駆動磁石７６を従動磁石７４から遠ざけると、ダイアフラム７３が元の形に戻り、突起６３がなくなる。つまり、ダイアフラム７３の下面７３Ｌが、対向面６２と同一の平面上に配置される。従動磁石７４は、ダイアフラム７３が元の形に戻る過程でダイアフラム７３によって上方に押され、元の位置に戻る。

基板処理装置１は、複数のダイアフラム７３および従動磁石７４等を備えている。複数のダイアフラム７３は、複数の仮想円Ｃ１～Ｃ４（図１０参照）に沿って配置されている。駆動磁石７６は、リング状であり、仮想円Ｃ１～Ｃ４ごとに設けられている。鉛直方向への駆動磁石７６の位置は、駆動磁石７６ごとに設定可能である。複数の駆動磁石７６の位置を個別に設定することにより、均一な突出量６３ｈで全てのダイアフラム７３を突出させることもできるし、回転軸線Ａ１からの距離に応じて複数のダイアフラム７３の突出量６３ｈを変化させることもできる。

図２０～図２１に示す構成において突起６３が必要ない場合、ダイアフラム７３を平坦状態にすればよい。図２２に示す遮断部材３３およびスピンチャック１０のように、上支持部４３および下支持部４４がない場合、全てのダイアフラム７３を平坦状態にすれば、上支持部４３および下支持部４４がある場合に比べて、対向面６２を基板Ｗの上面に近づけることができる。たとえば、基板Ｗを乾燥させるときに、全てのダイアフラム７３を平坦状態にして、基板Ｗの上面に処理液を供給するときよりも対向面６２を基板Ｗの上面に近づけてもよい。このようにすれば、基板Ｗと対向面６２との間の雰囲気に含まれる酸素をさらに減少させることができる。

図２２に示すように、遮断部材３３から筒状部３７を省略してもよい。上支持部４３および下支持部４４を遮断部材３３およびスピンチャック１０から省略してもよい。上支持部４３および下支持部４４を省略する場合、遮断部材３３を回転軸線Ａ１まわりに回転させる電動モータを含む遮断部材回転ユニット７８を設ければよい。図２２に示す例では、中心ノズル５１は、遮断部材３３と共に昇降するものの、遮断部材３３が回転しても、中心ノズル５１は、回転しない。

基板処理装置１は、円板状の基板Ｗを処理する装置に限らず、多角形の基板Ｗを処理する装置であってもよい。

前述の全ての構成の２つ以上が組み合わされてもよい。前述の全ての工程の２つ以上が組み合わされてもよい。

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
１０ ：スピンチャック（基板保持手段）
１４ ：スピンモータ（回転手段）
３３ ：遮断部材
３８ ：中央開口
５２ ：下向き吐出口
５３ ：横向き吐出口
５５ｖ ：第１薬液バルブ（第１バルブ）
５６ｖ ：第１リンス液バルブ（第１バルブ）
５７ｐ ：第２薬液配管（薬液配管）
５７ｖ ：第２薬液バルブ（第２バルブ、薬液バルブ）
５８ｐ ：第２リンス液配管（リンス液配管）
５８ｖ ：第２リンス液バルブ（第２バルブ、リンス液バルブ）
６２ ：対向面（遮断部材および円板部の下面）
６２ｉ ：対向面の内周縁
６２ｏ ：対向面の外周縁
６２ｒ ：対向面の半径
６３ ：突起
６３ｈ ：突起の突出量
６４ ：筒状部の内周面
７１ ：差込ピン
７３ ：ダイアフラム
７８ ：遮断部材回転ユニット（回転手段）
Ａ１ ：回転軸線
Ｄｃ ：対向面の周方向
Ｄｒ ：対向面の径方向
Ｗ ：基板

Claims (10)

1. 基板を水平に保持する基板保持手段と、
   前記基板保持手段に保持されている前記基板の上面に対向する対向面と、前記対向面で開口する中央開口と、前記対向面から下方に突出しており、前記対向面に沿って外方に流れる処理液を前記基板の前記上面に落下させる複数の突起と、を含む、遮断部材と、
   前記中央開口を形成する前記対向面の内周縁よりも内側に配置されており、水平方向または水平方向に対して傾いた方向に処理液を吐出することにより、前記対向面に沿って外方に流れる処理液の流れを形成する横向き吐出口と、
   前記基板の中央部を通る鉛直な回転軸線まわりに前記遮断部材を前記横向き吐出口に対して回転させる回転手段と、を備える、基板処理装置。
2. 前記複数の突起の少なくとも２つは、前記対向面の周方向および径方向に離れている、請求項１に記載の基板処理装置。
3. 前記対向面の半径と交差する前記突起の数は、前記対向面の周方向への位置に応じて自然数の範囲で変化する、請求項１または２に記載の基板処理装置。
4. 前記対向面の前記内周縁よりも内側に配置されており、前記基板の前記上面の中央部に向けて下方に処理液を吐出する下向き吐出口と、
   前記下向き吐出口が処理液を吐出する吐出実行状態と、前記下向き吐出口が処理液の吐出を停止する吐出停止状態と、の間で切り替わる第１バルブと、
   前記横向き吐出口が処理液を吐出する吐出実行状態と、前記横向き吐出口が処理液の吐出を停止する吐出停止状態と、の間で切り替わる第２バルブと、
   前記第１バルブおよび第２バルブを切り替えることにより、前記下向き吐出口に処理液の吐出を開始させた後、前記下向き吐出口が処理液を吐出している状態で、前記横向き吐出口に処理液の吐出を開始させる制御装置と、をさらに備える、請求項１～３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
5. 前記対向面の前記内周縁よりも内側に配置されており、前記基板の前記上面の中央部に向けて下方に処理液を吐出する下向き吐出口と、
   前記下向き吐出口が処理液を吐出する吐出実行状態と、前記下向き吐出口が処理液の吐出を停止する吐出停止状態と、の間で切り替わる第１バルブと、
   前記横向き吐出口が処理液を吐出する吐出実行状態と、前記横向き吐出口が処理液の吐出を停止する吐出停止状態と、の間で切り替わる第２バルブと、
   前記第１バルブおよび第２バルブを切り替えることにより、前記横向き吐出口に処理液の吐出を開始させた後、前記横向き吐出口が処理液を吐出している状態で、前記下向き吐出口に処理液の吐出を開始させる制御装置と、をさらに備える、請求項１～３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
6. 前記横向き吐出口から吐出すべき薬液を前記横向き吐出口の方に案内する薬液配管と、
   前記横向き吐出口から吐出すべきリンス液を前記横向き吐出口の方に案内するリンス液配管と、
   前記横向き吐出口が薬液を吐出する吐出実行状態と、前記横向き吐出口が薬液の吐出を停止する吐出停止状態と、の間で切り替わる薬液バルブと、
   前記横向き吐出口がリンス液を吐出する吐出実行状態と、前記横向き吐出口がリンス液の吐出を停止する吐出停止状態と、の間で切り替わるリンス液バルブと、
   前記薬液バルブおよびリンス液バルブを切り替えることにより、前記横向き吐出口に薬液を吐出させた後、前記横向き吐出口にリンス液を吐出させて、前記対向面に付着している薬液をリンス液で洗い流す制御装置と、をさらに備える、請求項１～５のいずれか一項に記載の基板処理装置。
7. 前記遮断部材は、前記対向面から下方に延びており、前記基板を取り囲む内周面をさらに含む、請求項１～６のいずれか一項に記載の基板処理装置。
8. 前記複数の突起の少なくとも２つは、前記突起の突出量が互いに異なっている、請求項１～７のいずれか一項に記載の基板処理装置。
9. 前記複数の突起の少なくとも１つに対する水の接触角は、前記対向面に対する水の接触角よりも大きい、請求項１～８のいずれか一項に記載の基板処理装置。
10. 水平に保持されている基板の上面に遮断部材の対向面を対向させる工程と、
    前記対向面で開口する前記遮断部材の中央開口を形成する前記対向面の内周縁よりも内側に配置された横向き吐出口に、水平方向または水平方向に対して傾いた方向に処理液を吐出させることにより、前記対向面に沿って外方に流れる処理液の流れを形成する工程と、
    前記横向き吐出口に処理液を吐出させながら、前記基板の中央部を通る鉛直な回転軸線まわりに前記遮断部材を前記横向き吐出口に対して回転させる工程と、
    前記対向面に沿って外方に流れる処理液を、前記対向面から下方に突出した前記遮断部材の複数の突起に衝突させることにより、処理液を前記基板の前記上面に落下させる工程と、を含む、基板処理方法。

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