JP6216660B2 - 基板処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、基板を処理する基板処理方法に関する。

従来より、半導体基板（以下、単に「基板」という。）の製造工程では、多種類の基板処理装置を用いて基板に対して様々な処理が施される。例えば、表面上にレジストのパターンが形成された基板上に薬液を供給することにより、基板の表面に対してエッチング等の処理が行われる。また、エッチング処理の終了後、基板上に除去液を供給してレジストを除去したり、基板上に洗浄液を供給して洗浄する処理も行われる。

基板の処理を酸素が存在する環境下（例えば、大気中）において行う場合、酸素が基板に対して悪影響を及ぼす場合がある。例えば、処理に用いる薬液中に酸素が溶け込み、当該薬液が基板の表面に接触することにより、基板の表面に悪影響が生じることがある。特に、表面に金属膜が形成された基板の処理では、当該金属膜が処理中に酸化するおそれがある。このような金属膜の酸化は、極力防止することが求められる。

特許文献１の基板処理装置では、基板保持機構に保持された基板に対向する遮蔽部が設けられる。遮蔽部は、基板の上面に対向する基板対向面と、基板対向面の周囲から基板保持機構に向かって突出する周壁部とを備える。基板上には、酸素濃度を低下させた不活性ガス溶存水と薬液原液とを混合した薬液が供給される。特許文献１の基板処理装置では、遮断部を設けることにより、基板の上面上の雰囲気を遮断部の外部の雰囲気から遮断し、基板上の雰囲気の酸素濃度上昇を抑制することが図れている。基板上の酸素濃度が低減されると、基板の上面上に設けられた金属膜の酸化等が抑制される。

特開２０１０−５６２１８号公報

ところで、特許文献１の基板処理装置では、遮断部の内部が外部と完全に隔離されていないため、基板上の雰囲気の酸素濃度低減に限界がある。また、遮断部の内部の酸素濃度を迅速に低減することにも限界がある。一方、チャンバ（処理室）の内部に基板保持部や処理液供給部を設け、基板を搬入した後にチャンバを密閉し、内部空間に不活性ガス等を供給して低酸素状態とすることが考えられる。しかしながら、チャンバの内部空間を十分に低酸素状態とするには、ある程度長い時間が必要になる。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、チャンバ内を迅速に所望のガス雰囲気とすることを目的としている。

請求項１に記載の発明は、水平状態で基板を保持する基板保持部と、下部開口を有し、前記下部開口の上方に蓋内部空間を形成するチャンバ蓋部と、前記下部開口と上下方向に対向する上部開口を有し、本体内部空間を形成するチャンバ本体と、前記蓋内部空間に配置されて前記基板の上面に対向し、前記下部開口を閉塞可能な遮蔽板とを備える基板処理装置において、前記基板を処理する基板処理方法であって、ａ）前記遮蔽板が前記チャンバ蓋部の前記下部開口に重ねられた状態で、前記蓋内部空間にガスを供給する工程と、ｂ）前記チャンバ蓋部が前記チャンバ本体から離間した状態で前記基板を前記基板保持部により保持する工程と、ｃ）前記チャンバ蓋部を前記チャンバ本体に対して前記上下方向に相対的に移動し、前記上部開口を前記チャンバ蓋部により覆うことにより、前記基板および前記基板保持部を内部に収容するチャンバを形成する工程と、ｄ）前記遮蔽板を前記チャンバ蓋部に対して相対的に上昇させて前記遮蔽板を前記下部開口から離間させる工程と、ｅ）前記チャンバ内に前記ガスを供給する工程と、ｆ）前記基板の前記上面に処理液を供給する工程とを備える。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の基板処理方法であって、前記ｂ）工程において、前記基板が前記チャンバ本体の前記上部開口よりも上方にて前記基板保持部により保持され、前記ｄ）工程が前記ｃ）工程と並行して行われ、前記チャンバが形成された状態で、前記基板が前記蓋内部空間に位置する。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の基板処理方法であって、前記ｅ）工程において、前記遮蔽板の下面の中央部に設けられたガス噴出口を介して、前記遮蔽板の前記下面と前記基板の前記上面との間の空間に前記ガスが供給される。

請求項４に記載の発明は、請求項２または３に記載の基板処理方法であって、ｇ）前記ｆ）工程よりも前に、前記基板を前記基板保持部と共に前記チャンバに対して相対的に下降させることにより、前記基板を前記蓋内部空間から前記下部開口および前記上部開口を介して前記本体内部空間へと移動する工程をさらに備える。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の基板処理方法であって、前記ｆ）工程において、前記蓋内部空間の気圧が前記本体内部空間の気圧よりも高い。

請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載の基板処理方法であって、ｈ）前記ｆ）工程よりも後に、前記基板を前記基板保持部と共に前記チャンバに対して相対的に上昇させることにより、前記基板を前記本体内部空間から前記上部開口および前記下部開口を介して前記蓋内部空間へと移動する工程と、ｉ）前記上下方向を向く中心軸を中心として前記基板を前記基板保持部と共に回転することにより、前記基板上の処理液を除去する工程とをさらに備える。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の基板処理方法であって、前記チャンバ蓋部が、上下を反転したカップ状の蓋本体部と、前記蓋本体部の下端部から径方向内方に拡がるとともに中央部に前記下部開口が設けられた環状の蓋底面部と、前記蓋底面部と前記蓋本体部との接続部に設けられ、前記ｉ）工程において前記基板上から除去された処理液を排出する排出ポートとを備え、前記蓋底面部の上面が、前記径方向外方へと向かうに従って下方に向かう。

請求項８に記載の発明は、請求項６または７に記載の基板処理方法であって、前記ｉ）工程において、前記遮蔽板が前記基板に近接した位置にて前記中心軸を中心として回転する。

請求項９に記載の発明は、請求項６ないし８のいずれかに記載の基板処理方法であって、前記ｉ）工程において、前記遮蔽板の下面の中央部に設けられたガス噴出口を介して、前記遮蔽板の前記下面と前記基板の前記上面との間の空間に前記ガスが供給される。

請求項１０に記載の発明は、請求項１ないし９のいずれかに記載の基板処理方法であって、前記基板は、表面に金属パターンが露出したものである。

本発明では、チャンバ内を迅速に所望のガス雰囲気とすることができる。

一の実施の形態に係る基板処理装置を示す断面図である。 気液供給部および気液排出部を示すブロック図である。 基板処理装置を示す断面図である。 基板処理装置を示す断面図である。 基板の処理の流れを示す図である。 基板の一部を示す断面図である。 基板処理装置の他の例を示す断面図である。 基板処理装置の他の例を示す断面図である。

図１は、本発明の一の実施の形態に係る基板処理装置１の構成を示す断面図である。基板処理装置１は、略円板状の半導体基板９（以下、単に「基板９」という。）に処理液を供給して基板９を１枚ずつ処理する枚葉式の装置である。図１では、基板処理装置１の一部の構成の断面には、平行斜線の付与を省略している（他の断面図においても同様）。

基板処理装置１は、チャンバ２１と、基板保持部３１と、基板回転機構３５と、第１移動機構４１と、第２移動機構４２と、第３移動機構４３と、遮蔽板５１と、遮蔽板回転機構５５と、ハウジング１１とを備える。ハウジング１１は、チャンバ２１、基板保持部３１および遮蔽板５１等を収容する。

チャンバ２１は、上下方向を向く中心軸Ｊ１を中心とする有蓋および有底の略円筒状である。チャンバ２１は、チャンバ本体２２と、チャンバ蓋部２３とを備える。チャンバ本体２２とチャンバ蓋部２３とは上下方向に対向する。図１に示す状態では、チャンバ本体２２とチャンバ蓋部２３とは上下方向に離間している。チャンバ本体２２は、中心軸Ｊ１を中心とする有底略円筒状であり、本体内部空間２２１を形成する。チャンバ蓋部２３は、中心軸Ｊ１を中心とする有蓋略円筒状であり、蓋内部空間２３１を形成する。チャンバ本体２２の外径とチャンバ蓋部２３の外径とは、およそ等しい。

チャンバ本体２２は、略円形の上部開口２２２を有する。チャンバ蓋部２３は、略円形の下部開口２３２を有する。チャンバ本体２２の上部開口２２２は、チャンバ蓋部２３の下部開口２３２と上下方向に対向する。チャンバ本体２２の上部開口２２２の直径と、チャンバ蓋部２３の下部開口２３２の直径とは、およそ等しい。また、中心軸Ｊ１を中心とする径方向におけるチャンバ蓋部２３の蓋内部空間２３１の大きさは、下部開口２３２の径方向の大きさ（すなわち、直径）よりも大きい。チャンバ本体２２およびチャンバ蓋部２３の構造の詳細については後述する。

基板保持部３１は、中心軸Ｊ１を中心とする略円板状である。基板保持部３１は、基板９の下方に配置され、水平状態で基板９の外縁部を保持する。図１に示す状態では、基板保持部３１は、上下方向においてチャンバ本体２２とチャンバ蓋部２３との間に位置する。基板保持部３１の直径は、基板９の直径よりも大きい。基板保持部３１の直径は、チャンバ本体２２の上部開口２２２の直径、および、チャンバ蓋部２３の下部開口２３２の直径よりも小さい。チャンバ本体２２の上部開口２２２およびチャンバ蓋部２３の下部開口２３２は、基板９および基板保持部３１と上下方向に対向する。基板回転機構３５は、基板保持部３１の下方に配置される。基板回転機構３５は、中心軸Ｊ１を中心として基板９を基板保持部３１と共に回転する。

遮蔽板５１は、中心軸Ｊ１を中心とする略円板状である。遮蔽板５１は、チャンバ蓋部２３の内部空間である蓋内部空間２３１に配置される。遮蔽板５１の径方向の大きさ（すなわち、直径）は、チャンバ蓋部２３の下部開口２３２の直径よりも大きいことが好ましい。遮蔽板５１は、チャンバ蓋部２３の下部開口２３２を閉塞可能である。遮蔽板５１は、基板保持部３１に保持される基板９の上面９１と下部開口２３２を介して上下方向に対向する。

遮蔽板回転機構５５は、遮蔽板５１の上側に配置される。遮蔽板回転機構５５は、例えば、中空軸モータである。遮蔽板回転機構５５により、遮蔽板５１が、チャンバ蓋部２３の蓋内部空間２３１において中心軸Ｊ１を中心として回転する。遮蔽板回転機構５５による遮蔽板５１の回転は、基板回転機構３５による基板９の回転とは独立して行われる。

遮蔽板回転機構５５の回転軸５５１は、ハウジング１１の上部に設けられた貫通孔、および、チャンバ蓋部２３の上部に設けられた貫通孔を介して、遮蔽板５１に接続される。ハウジング１１の当該貫通孔の周囲の部位と、チャンバ蓋部２３の当該貫通孔の周囲の部位とは、上下方向に伸縮可能な略円筒状の伸縮部材１１１（例えば、ベローズ）により接続される。また、回転軸５５１には略円板状のフランジ部５５３が設けられており、フランジ部５５３の外周部と、ハウジング１１の上記貫通孔の周囲の部位とが、上下方向に伸縮可能な略円筒状の伸縮部材５５２（例えば、ベローズ）により接続される。基板処理装置１では、フランジ部５５３および伸縮部材５５２により、ハウジング１１内の空間と、ハウジング１１外の空間とが隔離される。また、伸縮部材１１１により、チャンバ蓋部２３内の空間と、ハウジング１１内かつチャンバ蓋部２３外の空間とが隔離される。

図２は、基板処理装置１が備える気液供給部１８および気液排出部１９を示すブロック図である。気液供給部１８は、処理液供給部８１１と、ガス供給部８１２とを備える。処理液供給部８１１は、上部中央ノズル１８１と、薬液供給部８１３と、純水供給部８１４とを備える。薬液供給部８１３および純水供給部８１４は、それぞれ弁を介して上部中央ノズル１８１に接続される。ガス供給部８１２は、上部中央ノズル１８１と、複数の蓋ノズル１８２と、不活性ガス供給部８１６とを備える。不活性ガス供給部８１６は、弁を介して上部中央ノズル１８１に接続される。不活性ガス供給部８１６は、また、弁を介して複数の蓋ノズル１８２にも接続される。

図１および図２に示すように、複数の蓋ノズル１８２は、チャンバ蓋部２３の上部に設けられる。複数の蓋ノズル１８２は、中心軸Ｊ１を中心として周状に配置される。図２に示すように、各蓋ノズル１８２の下端には第１ガス噴出口１８４が設けられる。不活性ガス供給部８１６から送出された不活性ガスは、チャンバ蓋部２３の上部に設けられた複数の第１ガス噴出口１８４から、蓋内部空間２３１に供給される。

図１に示すように、上部中央ノズル１８１は、遮蔽板回転機構５５の回転軸５５１内に設けられる。図２に示すように、上部中央ノズル１８１の下端の中央部には、基板９の上面９１に向けて処理液（すなわち、薬液供給部８１３からの薬液、および、純水供給部８１４からの純水）を供給する処理液吐出口１８３が設けられる。また、上部中央ノズル１８１の下端において、処理液吐出口１８３の周囲には、略環状の第２ガス噴出口１８５が設けられる。不活性ガス供給部８１６から送出された不活性ガスは、第２ガス噴出口１８５から遮蔽板５１の下方の空間（すなわち、遮蔽板５１の下面５１２と基板９の上面９１との間の空間）に向けて供給される。上部中央ノズル１８１の下端は、上下方向において、遮蔽板５１の下面５１２とおよそ同じ位置に配置される。すなわち、上部中央ノズル１８１の処理液吐出口１８３および第２ガス噴出口１８５は、遮蔽板５１の下面５１２の中央部に設けられている。

気液排出部１９は、本体排出ポート２２６ａと、蓋部排出ポート２３７と、気液分離部１９３と、本体排気部１９４と、薬液回収部１９５と、排液部１９６と、気液分離部１９７と、蓋排気部１９８と、排液部１９９とを備える。本体排出ポート２２６ａは、チャンバ本体２２に設けられ、気液分離部１９３に接続される。気液分離部１９３は、本体排気部１９４、薬液回収部１９５および排液部１９６にそれぞれ弁を介して接続される。蓋部排出ポート２３７は、チャンバ蓋部２３に設けられ、気液分離部１９７に接続される。気液分離部１９７は、蓋排気部１９８および排液部１９９にそれぞれ弁を介して接続される。気液供給部１８および気液排出部１９の各構成は、制御部１０により制御される。第１移動機構４１、第２移動機構４２、第３移動機構４３、基板回転機構３５および遮蔽板回転機構５５（図１参照）も制御部１０により制御される。

薬液供給部８１３から上部中央ノズル１８１を介して基板９上に供給される薬液は、例えば、ポリマー除去液、あるいは、フッ酸や水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液等のエッチング液である。純水供給部８１４は、上部中央ノズル１８１を介して基板９に純水（ＤＩＷ：deionized water）を供給する。処理液供給部８１１は、上記薬液および純水以外の処理液を供給する他の供給部を備えていてもよい。不活性ガス供給部８１６から供給されるガスは、例えば、窒素（Ｎ_２）ガスである。ガス供給部８１２は、窒素ガス以外の不活性ガス、または、不活性ガス以外のガスを供給する他の供給部を備えていてもよい。

図１に示すように、チャンバ本体２２は、外筒部２２３と、外筒接続部２２４と、カップ部２２５と、本体底部２２６とを備える。カップ部２２５は、中心軸Ｊ１を中心とする略円筒状である。カップ部２２５は、チャンバ蓋部２３の下方にて基板回転機構３５の径方向外側に全周に亘って位置する。カップ部２２５は、中心軸Ｊ１を中心とする略円筒状のカップ側壁部２２７ａと、カップ側壁部２２７ａの上端から径方向内方へと拡がる略円環板状のカップ天蓋部２２７ｂとを備える。カップ天蓋部２２７ｂの中央の開口は、上述の上部開口２２２である。

外筒部２２３は、中心軸Ｊ１を中心とする略円筒状である。外筒部２２３は、カップ部２２５の径方向外側に全周に亘って位置する。外筒部２２３は、例えば、それぞれが周状の複数の山折り線とそれぞれが周状の複数の谷折り線とが上下方向に交互に並ぶベローズである。外筒部２２３、カップ部２２５および基板保持部３１の下方には、有底略円筒状の本体底部２２６が配置される。外筒部２２３の下端部は、本体底部２２６の側壁部の上端部に全周に亘って接続される。本体底部２２６の底面部には、上述の本体排出ポート２２６ａが設けられる。本体排出ポート２２６ａは、チャンバ本体２２の内部空間である本体内部空間２２１において、基板９、基板保持部３１およびカップ部２２５の下方に配置される。本体排出ポート２２６ａを介して、チャンバ本体２２内の液体および気体が、チャンバ本体２２外（すなわち、チャンバ２１外）へと排出される。本体底部２２６では、周方向に配列される複数の本体排出ポート２２６ａが設けられてもよい。

外筒接続部２２４は、中心軸Ｊ１を中心とする略円環板状である。外筒接続部２２４は、外筒部２２３の上端部とカップ部２２５の外縁部とを接続する。具体的には、外筒接続部２２４は、外筒部２２３の上端部と、カップ天蓋部２２７ｂの外縁部とを接続する。外筒接続部２２４により、外筒部２２３の上端部とカップ部２２５との間の間隙が閉塞される。

チャンバ蓋部２３は、蓋本体部２３３と、蓋底面部２３４とを備える。蓋本体部２３３は、中心軸Ｊ１を中心とする有蓋略円筒状である。換言すれば、蓋本体部２３３は、上下を反転したカップ状である。既述のように、蓋本体部２３３の中央部における貫通孔、すなわち、チャンバ蓋部２３の上部における貫通孔は、伸縮部材１１１，５５２、ハウジング１１の上部の一部、および、フランジ部５５３により閉塞される。当該貫通孔を閉塞するこれらの部材は、蓋本体部２３３の一部と捉えられてよい。また、伸縮部材１１１，５５２により形成される筒状の空間は、蓋内部空間２３１の一部である。

蓋底面部２３４は、中心軸Ｊ１を中心とする略円環板状であり、中央部に上述の下部開口２３２が設けられる。蓋底面部２３４は、蓋本体部２３３の下端部から径方向内方に拡がる。蓋底面部２３４の上面２３５および下面２３６は、径方向外方へと向かうに従って下方に向かう傾斜面である。チャンバ蓋部２３の蓋底面部２３４と蓋本体部２３３との接続部には、上述の蓋部排出ポート２３７が設けられる。蓋部排出ポート２３７を介して、蓋内部空間２３１内の液体および気体が排出される。

図１に示す状態では、遮蔽板５１は、チャンバ蓋部２３の下部開口２３２に重ねられる。このとき、遮蔽板５１の下面５１２は、下部開口２３２の周囲の全周に亘って蓋底面部２３４の上面２３５に接する。具体的には、遮蔽板５１の下面５１２の外周部が、蓋底面部２３４の上面２３５のうち下部開口２３２近傍の部位に全周に亘って接する。これにより、チャンバ蓋部２３の下部開口２３２が遮蔽板５１により閉塞され、下部開口２３２の上方の蓋内部空間２３１が閉空間となる。なお、本実施の形態においては、遮蔽板５１と蓋底面部２３４との接触部は完全な気密構造ではないため、蓋内部空間２３１は外部の空間から完全には遮断されていないが、当該接触部がシール部材等を備えた気密構造とされ、蓋内部空間２３１が外部の空間から隔離された密閉空間とされてもよい。

第１移動機構４１は、例えば、ハウジング１１の上側に配置される。第１移動機構４１は、遮蔽板回転機構５５と共に遮蔽板５１を上下方向に移動する。遮蔽板５１は、第１移動機構４１により、チャンバ蓋部２３の蓋内部空間２３１において上下方向に移動する。上述のように、遮蔽板５１はチャンバ蓋部２３の下部開口２３２よりも大きいため、遮蔽板５１が下部開口２３２を介してチャンバ蓋部２３の外部（すなわち、蓋底面部２３４の下方）へと移動することはない。第１移動機構４１は、例えば、モータとボールねじとを備える（第２移動機構４２および第３移動機構４３においても同様）。

第２移動機構４２は、チャンバ本体２２の側方に配置され、チャンバ蓋部２３を上下方向に移動する。具体的には、チャンバ蓋部２３は、図１に示す「上位置」と図３に示す「下位置」との間を第２移動機構４２により移動する。チャンバ蓋部２３が上位置に配置された状態では、下部開口２３２が基板保持部３１上の基板９よりも上方に位置し、チャンバ蓋部２３が下位置に配置された状態では、下部開口２３２が基板保持部３１上の基板９よりも下方に位置する。チャンバ蓋部２３が上位置から、上位置よりも下方の下位置へと移動する際には、第１移動機構４１により遮蔽板５１も上下方向に移動し、遮蔽板５１のチャンバ蓋部２３に対する上下方向の相対位置が変更される。すなわち、第１移動機構４１および第２移動機構４２は、遮蔽板５１を、チャンバ蓋部２３の蓋内部空間２３１においてチャンバ蓋部２３に対して相対的に上下方向に移動する遮蔽板移動機構である。

第３移動機構４３は、チャンバ本体２２の側方に配置され、チャンバ本体２２の一部を上下方向に移動する。具体的には、第３移動機構４３によりチャンバ本体２２のカップ部２２５が、図１および図３に示す「下位置」と図４に示す「上位置」との間を第３移動機構４３により移動する。カップ部２２５が下位置に配置された状態では、上部開口２２２が基板保持部３１上の基板９よりも下方に位置し、カップ部２２５が上位置に配置された状態では、上部開口２２２が基板保持部３１上の基板９よりも上方に位置する。カップ部２２５が上下方向に移動する際には、外筒部２２３が上下方向に伸縮する。基板処理装置１では、チャンバ本体２２のカップ部２２５が下位置から、下位置よりも上方の上位置へと移動する際にも、遮蔽板５１のチャンバ蓋部２３に対する上下方向の相対位置が変更される。なお、基板処理装置１では、チャンバ本体２２の本体底部２２６および基板保持部３１は上下方向には移動しない。

図３に示すように、チャンバ蓋部２３が下位置に位置し、チャンバ本体２２のカップ部２２５も下位置に位置する状態では、チャンバ本体２２の上部開口２２２にチャンバ蓋部２３の下部開口２３２を対向させつつ、当該上部開口２２２がチャンバ蓋部２３により覆われる。これにより、内部に密閉空間（すなわち、蓋内部空間２３１および本体内部空間２２１を含む空間であり、以下、「チャンバ空間」という。）を有するチャンバ２１が形成される。具体的には、チャンバ蓋部２３において、蓋本体部２３３と蓋底面部２３４との接続部がチャンバ本体２２の外筒部２２３と接することによりチャンバ２１が形成される。

また、図４に示すように、チャンバ本体２２のカップ部２２５が上位置に位置し、チャンバ蓋部２３も上位置に位置する状態でも同様に、チャンバ本体２２の上部開口２２２がチャンバ蓋部２３により覆われることにより、チャンバ２１が形成される。図３および図４に示すように、チャンバ２１の内部（すなわち、チャンバ空間）には、基板９および基板保持部３１が収容される。すなわち、第２移動機構４２および第３移動機構４３は、チャンバ蓋部２３をチャンバ本体２２に対して上下方向に相対的に移動し、チャンバ本体２２の上部開口２２２をチャンバ蓋部２３により覆うことによりチャンバ２１を形成するチャンバ開閉機構である。

次に、図５を参照しつつ基板処理装置１による基板９の処理の流れについて説明する。基板処理装置１では、まず、図１に示すように、チャンバ蓋部２３が上位置に位置し、チャンバ本体２２のカップ部２２５が下位置に位置する。換言すれば、チャンバ２１が開いた状態である。また、遮蔽板５１の下面５１２が蓋底面部２３４の上面２３５に接するように、遮蔽板５１がチャンバ蓋部２３の下部開口２３２に平面視において重ねられる。これにより、下部開口２３２が閉塞されて蓋内部空間２３１が閉空間となる。この状態で、ガス供給部８１２（図２参照）により、複数の第１ガス噴出口１８４を介して蓋内部空間２３１に窒素ガスが供給される。また、蓋内部空間２３１の気体が蓋部排出ポート２３７からチャンバ蓋部２３の外部へと排出される。これにより、蓋内部空間２３１に窒素ガスが充填される（ステップＳ１１）。

なお、ステップＳ１１では、必ずしも、チャンバ蓋部２３の下部開口２３２が遮蔽板５１により気密に閉塞されている必要はなく、遮蔽板５１が下部開口２３２に重なっているのであれば、遮蔽板５１と蓋底面部２３４との間に若干の間隙が存在するような閉塞の形態であってもよい。このような閉塞の形態であっても、ガス供給部８１２から蓋内部空間２３１への窒素ガスの供給量が制御され、蓋内部空間２３１への窒素ガスの流入量と、当該間隙および蓋部排出ポート２３７からの気体の流出量とをおよそ等しくすることにより、蓋内部空間２３１に窒素ガスが充填される。そして、当該窒素ガスの流入量等を適切に制御することにより、蓋内部空間２３１内の酸素濃度をプロセス上必要な程度まで低減した低酸素状態とすることができる。なお、図１では、基板９を図示しているが、ステップＳ１１は、基板９が基板処理装置１に搬入されるよりも前に行われる。

続いて、上述のようにチャンバ蓋部２３がチャンバ本体２２から離間した状態で、ハウジング１１に設けられた搬出入口（図示省略）から基板９がハウジング１１内に搬入され、基板保持部３１により保持される（ステップＳ１２）。ステップＳ１２では、基板９がチャンバ本体２２の上部開口２２２よりも上方にて基板保持部３１により保持される。

図６は、基板処理装置１にて処理される基板９の表面状態の一例を説明するための断面図である。基板９は、例えば、上面９１にポリマー残渣（すなわち、ドライエッチングやアッシング後の残渣）が付着しており、金属パターンが露出したものである。金属パターンは、銅やタングステン等の金属の単膜であってもよく、複数の金属膜を積層した多層膜であってもよい。当該多層膜は、例えば、銅膜の表面に拡散防止のためのバリアメタル膜を形成した積層膜である。

図６に示すように、基板９の上面９１上には、層間絶縁膜９１１が形成されている。層間絶縁膜９１１には、下配線溝９１２がその上面から掘り下げて形成されている。下配線溝９１２には、銅配線９１３が埋設されている。層間絶縁膜９１１上には、エッチストッパ膜９１４を介して、被加工膜の一例としての低誘電率絶縁膜９１５が積層されている。低誘電率絶縁膜９１５には、上配線溝９１６がその上面から掘り下げて形成されている。さらに、低誘電率絶縁膜９１５には、上配線溝９１６の底面から銅配線９１３の表面に達するヴィアホール９１７が形成されている。上配線溝９１６およびヴィアホール９１７には、銅が一括して埋め込まれる。

上配線溝９１６およびヴィアホール９１７は、低誘電率絶縁膜９１５上にハードマスクが形成された後、ドライエッチング処理が行われ、低誘電率絶縁膜９１５におけるハードマスクから露出した部分が除去されることにより形成される。上配線溝９１６およびヴィアホール９１７の形成後、アッシング処理が行われ、低誘電率絶縁膜９１５上から不要となったハードマスクが除去される。ドライエッチング時およびアッシング時には、低誘電率絶縁膜９１５やハードマスクの成分を含む反応生成物が、ポリマー残渣となって、低誘電率絶縁膜９１５の表面（上配線溝９１６およびヴィアホール９１７の内面を含む。）等に付着する。このため、アッシング後には、基板９の表面にポリマー除去液を供給して、低誘電率絶縁膜９１５の表面からポリマー残渣を除去するための処理が行われる。

上述のように、表面に金属パターンである銅配線９１３が露出した基板９が基板保持部３１に保持されると、第１移動機構４１および第２移動機構４２が駆動することにより、遮蔽板５１およびチャンバ蓋部２３が下方へと移動する。チャンバ蓋部２３は、図１に示す上位置から図３に示す下位置へと移動する。換言すれば、チャンバ蓋部２３がチャンバ本体２２に対して上下方向に相対的に移動する。そして、チャンバ本体２２の上部開口２２２がチャンバ蓋部２３により覆われることにより、基板９および基板保持部３１を内部に収容するチャンバ２１が形成される（ステップＳ１３）。また、ステップＳ１３と並行して、遮蔽板５１がチャンバ蓋部２３に対して相対的に上昇し、チャンバ２１内において、遮蔽板５１がチャンバ蓋部２３の下部開口２３２から上方に離間する（ステップＳ１４）。

上述のように、チャンバ蓋部２３が上位置から下位置へと移動することにより、基板保持部３１に保持された基板９は、チャンバ蓋部２３の下部開口２３２を通過して蓋内部空間２３１へと移動する。換言すれば、ステップＳ１３，Ｓ１４においてチャンバ２１が形成された状態で、基板９はチャンバ空間のうち蓋内部空間２３１に位置する。蓋内部空間２３１には、上述のように、窒素ガスが充填されているため、基板９を蓋内部空間２３１へと移動することにより、基板９の周囲を迅速に窒素ガス雰囲気（すなわち、低酸素雰囲気）とすることができる。蓋内部空間２３１では、基板９の上面９１と遮蔽板５１の下面５１２とは上下方向に対向して近接する。

基板処理装置１では、ステップＳ１１以降も基板９に対する一連の処理が終了するまで、ガス供給部８１２による窒素ガスの供給が継続される。図３に示す状態では、遮蔽板５１よりも上方に位置する複数の蓋ノズル１８２の第１ガス噴出口１８４（図２参照）から蓋内部空間２３１に窒素ガスが供給されることにより、蓋内部空間２３１の気圧が本体内部空間２２１の気圧よりも高くなる。換言すれば、蓋内部空間２３１が陽圧状態とされる。このため、蓋内部空間２３１の窒素ガスが、遮蔽板５１とチャンバ蓋部２３の蓋底面部２３４との間の間隙から、下部開口２３２および上部開口２２２を介して本体内部空間２２１へと流出する（すなわち、蓋内部空間２３１から本体内部空間２２１へと送出される）。また、本体内部空間２２１の気体は、本体排出ポート２２６ａからチャンバ２１の外部へと排出される。これにより、本体内部空間２２１にもガス供給部８１２からの窒素ガスが供給されて充填される。換言すれば、ガス供給部８１２によりチャンバ２１内に窒素ガスが供給されて充填される（ステップＳ１５）。以下、ステップＳ１５の処理を、「ガス置換処理」という。

ステップＳ１５において、ガス供給部８１２からの窒素ガスは、上部中央ノズル１８１の第２ガス噴出口１８５（図２参照）を介して、遮蔽板５１の下面５１２と基板９の上面９１との間の空間にも供給される。これにより、遮蔽板５１と基板９との間の空間の雰囲気を、迅速に窒素ガス雰囲気に置換することができる。なお、ステップＳ１１〜Ｓ１４の間のいずれのステップにおいても、必要に応じて第２ガス噴出口１８５から窒素ガスを供給してもよい。特に、ステップＳ１４において第２ガス噴出口１８５から窒素ガスを供給することにより、ステップＳ１５のガス置換処理をさらに効率良く行うことができる。

次に、第１移動機構４１、第２移動機構４２および第３移動機構４３が駆動することにより、遮蔽板５１、チャンバ蓋部２３およびチャンバ本体２２のカップ部２２５が上方へと移動する。チャンバ蓋部２３およびチャンバ本体２２のカップ部２２５はそれぞれ、図３に示す下位置から図４に示す上位置へと移動する。換言すれば、第２移動機構４２および第３移動機構４３により、基板９が基板保持部３１と共にチャンバ２１に対して相対的に下降する。第２移動機構４２および第３移動機構４３は、基板９を基板保持部３１と共にチャンバ２１に対して上下方向に相対的に移動する基板移動機構である。遮蔽板５１のチャンバ蓋部２３に対する相対位置は変更されず、遮蔽板５１がチャンバ蓋部２３の下部開口２３２から上方に離間した状態が維持される。

上述のように、チャンバ２１が下位置から上位置へと移動することにより、チャンバ２１内において、基板９が蓋内部空間２３１から下部開口２３２および上部開口２２２を介して本体内部空間２２１へと移動する（ステップＳ１６）。これにより、カップ部２２５が、チャンバ蓋部２３の下方にて基板９および基板保持部３１の径方向外側に全周に亘って位置する。

基板９が本体内部空間２２１に位置すると、基板回転機構３５による基板９の回転が開始される。そして、処理液供給部８１１により、上部中央ノズル１８１の処理液吐出口１８３（図２参照）を介して、回転中の基板９の上面９１上に処理液が供給される（ステップＳ１７）。回転する基板９の中央部に供給された処理液は、遠心力により上面９１上を径方向外方へと移動し、基板９の外縁からカップ部２２５へと飛散する。カップ部２２５により受けられた処理液は、カップ部２２５の下方に配置された本体排出ポート２２６ａを介してチャンバ２１外へと排出される。

基板処理装置１では、基板９の上面９１に所定の時間だけ処理液が供給されることにより、基板９の上面９１に対する所定の処理が行われる。以下、ステップＳ１７の処理を、「液処理」という。ステップＳ１７では、薬液供給部８１３から供給された薬液（例えば、ポリマー除去液やエッチング液等）が所定の時間に亘って基板９上に供給された後、薬液の供給が停止される。これにより、基板９の上面９１の薬液処理が行われる。基板９上の薬液は、基板９の回転によりカップ部２２５へと飛散し、基板９上から除去される。カップ部２２５により受けられた薬液は、本体排出ポート２２６ａを介してチャンバ２１外へと排出され、薬液回収部１９５（図２参照）により回収される。続いて、純水供給部８１４から供給された純水が所定の時間に亘って基板９上に供給されることにより、基板９の上面９１のリンス処理が行われる。カップ部２２５により受けられた純水は、本体排出ポート２２６ａを介してチャンバ２１外へと排出され、排液部１９６により廃棄される。

基板処理装置１では、カップ部２２５に同心円状に配置された複数のカップが設けられもよい。この場合、基板９上に供給される処理液の種類が切り替えられる際に、基板９からの処理液を受けるカップも切り替えられることが好ましい。これにより、ステップＳ１７において複数種類の処理液が利用される際に、複数の処理液を容易に分別して回収または廃棄することができる。

ステップＳ１７において基板９に対する処理液の供給が行われている間も、上述のように、ガス供給部８１２による窒素ガスの供給が継続される。図４に示す状態でも、図３に示す状態と同様に、遮蔽板５１よりも上方に位置する複数の蓋ノズル１８２の第１ガス噴出口１８４から蓋内部空間２３１に窒素ガスが供給される。これにより、蓋内部空間２３１の気圧が本体内部空間２２１の気圧よりも高くなり、蓋内部空間２３１が陽圧状態となっていることが好ましい。蓋内部空間２３１が陽圧状態となることにより、蓋内部空間２３１の窒素ガスが、遮蔽板５１とチャンバ蓋部２３の蓋底面部２３４との間の間隙から、下部開口２３２および上部開口２２２を介して本体内部空間２２１へと送出される。また、蓋内部空間２３１から本体内部空間２２１へと流入した窒素ガスは、本体排出ポート２２６ａを介して吸引されてチャンバ２１外へと排出される。

これにより、遮蔽板５１の外周縁近傍、下部開口２３２の外周縁近傍、上部開口２２２の外周縁近傍、および、基板９の外周縁近傍を順に通過する略円筒状の窒素ガスの気流が、チャンバ２１内に形成される。基板９の上面９１に対する処理液の供給は、当該略円筒状の気流の内部にて行われるため、処理液のミストやヒューム等が、略円筒状の気流を通過して遮蔽板５１と蓋底面部２３４との間の間隙から蓋内部空間２３１へと進入することを抑制することができる。また、処理液のミストやヒューム等を当該気流により下方へと迅速に移動させ、チャンバ２１外へと速やかに排出することができる。

基板処理装置１では、本体排出ポート２２６ａがカップ部２２５の下方に配置されることにより、当該気流を容易に形成することができる。なお、当該気流の流速等は、複数の蓋ノズル１８２からの窒素ガスの供給量、および、遮蔽板５１と蓋底面部２３４との間の間隙の大きさ等を変更することにより、容易に調整することができる。また、当該気流が形成されるのであれば、本体排出ポート２２６ａは必ずしもカップ部２２５の下方に配置される必要はなく、本体内部空間２２１に位置する基板９および基板保持部３１よりも下方に配置されていればよい。

ステップＳ１７では、上部中央ノズル１８１の第２ガス噴出口１８５を介して、遮蔽板５１の下面５１２と基板９の上面９１との間の空間にも窒素ガスが供給されてもよい。このように、上述の略円筒状の気流の内側において、基板９の上面９１に向かう下向きの気流が形成されることにより、基板９の上方の空間に存在する処理液のミストやヒューム等を、当該略円筒状の気流に向けて押し出すことができる。その結果、処理液のミストやヒューム等が蓋内部空間２３１へと進入することをさらに抑制しつつ、当該ミストやヒューム等をより一層速やかにチャンバ２１外へと排出することができる。

基板９に対する処理液の供給が終了すると、第１移動機構４１、第２移動機構４２および第３移動機構４３が駆動することにより、遮蔽板５１、チャンバ蓋部２３およびチャンバ本体２２のカップ部２２５が下方へと移動する。チャンバ蓋部２３およびチャンバ本体２２のカップ部２２５はそれぞれ、図４に示す上位置から図３に示す下位置へと移動する。換言すれば、第２移動機構４２および第３移動機構４３により、基板９が基板保持部３１と共にチャンバ２１に対して相対的に上昇する。遮蔽板５１のチャンバ蓋部２３に対する相対位置は変更されず、遮蔽板５１がチャンバ蓋部２３の下部開口２３２から上方に離間した状態が維持される。

上述のように、チャンバ２１が上位置から下位置へと移動することにより、チャンバ２１内において、基板９が本体内部空間２２１から上部開口２２２および下部開口２３２を介して蓋内部空間２３１へと移動する（ステップＳ１８）。蓋内部空間２３１では、基板９の上面９１と遮蔽板５１の下面５１２とは上下方向に対向して近接する。

続いて、基板回転機構３５により、基板９が基板保持部３１と共に中心軸Ｊ１を中心として比較的高速にて回転する。これにより、基板９上の処理液（例えば、純水）が、上面９１上を径方向外方へと移動し、基板９の外縁から周囲へと飛散する。その結果、基板９上の処理液が除去される（ステップＳ１９）。以下、ステップＳ１９の処理を、「乾燥処理」という。ステップＳ１９における基板９の回転速度は、ステップＳ１７における基板９の回転速度よりも大きい。

ステップＳ１９において、回転する基板９から飛散した処理液は、蓋本体部２３３の内面および蓋底面部２３４の上面２３５にて受けられ、蓋本体部２３３と蓋底面部２３４との接続部へと移動する。そして、当該処理液（すなわち、ステップＳ１９において基板９上から除去された処理液）は、蓋部排出ポート２３７によりチャンバ蓋部２３外（すなわち、チャンバ２１外）へと排出される。チャンバ蓋部２３では、上述のように、蓋底面部２３４の上面２３５が、径方向外方へと向かうに従って下方に向かう傾斜面である。このため、上面２３５上の処理液が下部開口２３２に向かって移動することが防止される。また、上面２３５上の処理液が速やかに径方向外方へと移動するため、蓋内部空間２３１からの処理液の速やかな排出を実現することができる。

蓋内部空間２３１において基板９が基板回転機構３５により回転する際には（すなわち、ステップＳ１９では）、遮蔽板回転機構５５により、遮蔽板５１が、基板９の上面９１に上下方向に近接した位置にて、基板９と同じ回転方向に基板９の回転速度とおよそ等しい回転速度にて中心軸Ｊ１を中心として回転する。基板９の上面９１に近接して遮蔽板５１が配置されることにより、基板９から飛散した処理液が、基板９の上面９１に再付着することを抑制（または防止）することができる。また、遮蔽板５１が回転することにより、遮蔽板５１の上面５１１および下面５１２に付着した処理液を周囲へと飛散させ、遮蔽板５１上から除去することができる。

基板処理装置１では、ステップＳ１９において、上部中央ノズル１８１の第２ガス噴出口１８５（図２参照）を介して、遮蔽板５１の下面５１２と基板９の上面９１との間の空間に窒素ガスが供給される。これにより、基板９と遮蔽板５１との間の空間から、より一層速やかに処理液を排出することができ、基板９の乾燥を促進することができる。

基板９の乾燥処理が終了すると、第１移動機構４１および第２移動機構４２が駆動することにより、遮蔽板５１およびチャンバ蓋部２３が上方へと移動する。チャンバ蓋部２３は、図３に示す下位置から図１に示す上位置へと移動する。これにより、チャンバ蓋部２３とチャンバ本体２２とが上下方向に離間し、チャンバ２１が開放される。その後、上述の一連の処理が施された基板９が、ハウジング１１に設けられた搬出入口（図示省略）からハウジング１１外へと搬出される（ステップＳ２０）。また、遮蔽板５１は、チャンバ蓋部２３に対して相対的に下降し、蓋底面部２３４と接して下部開口２３２を閉塞する。そして、ガス供給部８１２から供給される窒素ガスにより、ステップＳ１１と同様に、蓋内部空間２３１に窒素ガスが充填される。基板処理装置１では、複数の基板９に対して順次、上述のステップＳ１１〜Ｓ２０が行われる。

以上に説明したように、基板処理装置１では、チャンバ蓋部２３の蓋内部空間２３１に、径方向の大きさが下部開口２３２よりも大きい遮蔽板５１が設けられる。そして、基板９が搬入されてチャンバ２１が形成されるよりも前に、ステップＳ１１において、遮蔽板５１が下部開口２３２に重ねられた状態で、ガス供給部８１２から供給されるガスがチャンバ蓋部２３の蓋内部空間２３１に充填される。これにより、チャンバ２１の形成後、チャンバ２１内を迅速に所望のガス雰囲気とすることができる。その結果、チャンバ２１の形成から当該ガス雰囲気における基板９の処理開始までの時間を短縮することができ、基板処理装置１の生産性を向上することができる。

基板処理装置１では、上述のように、ガス供給部８１２から供給されるガスを窒素ガス等の不活性ガスとすることにより、低酸素雰囲気における基板９の液処理を迅速に行うことができる。その結果、基板９の上面９１上に設けられた金属膜の酸化等を抑制することができる。

上述のように、チャンバ蓋部２３は、蓋本体部２３３と、蓋底面部２３４とを備える。ステップＳ１１では、遮蔽板５１の下面５１２が蓋底面部２３４の上面２３５と接することにより、チャンバ蓋部２３の下部開口２３２が閉塞される。これにより、蓋内部空間２３１へのガスの充填を迅速かつ容易に行うことができる。

ステップＳ１３においてチャンバ２１が形成された状態では、基板９が、予めガスが充填されている蓋内部空間２３１に位置する。これにより、チャンバ２１の形成直後から、基板９の周囲を速やかに所望のガス雰囲気とすることができる。

上述のように、ステップＳ１５では、基板９を蓋内部空間２３１に配置した状態でガス置換処理が行われ、ステップＳ１６において、第２移動機構４２および第３移動機構４３によりチャンバ２１が上位置へと移動することにより、基板９が蓋内部空間２３１から本体内部空間２２１へと相対的に移動する。また、ステップＳ１７では、基板９を本体内部空間２２１に配置した状態で基板９に対する液処理が行われ、ステップＳ１８において、第２移動機構４２および第３移動機構４３によりチャンバ２１が下位置へと移動することにより、基板９が本体内部空間２２１から蓋内部空間２３１へと相対的に移動する。そして、ステップＳ１９において、基板９を蓋内部空間２３１に配置した状態で基板９の乾燥処理が行われる。

このように、基板処理装置１では、第２移動機構４２および第３移動機構４３が、基板９を、蓋内部空間２３１と本体内部空間２２１との間にてチャンバ２１に対して相対的に移動する基板移動機構として機能する。当該基板移動機構による基板９の相対移動は、
チャンバ２１内において、遮蔽板５１がチャンバ蓋部２３の下部開口２３２から上方に離間している状態で、下部開口２３２および上部開口２２２を介して行われる。これにより、基板９に対する複数の処理（すなわち、ガス置換処理、液処理および乾燥処理の一連の処理）が行われる空間を、処理内容に合わせて、本体内部空間２２１と蓋内部空間２３１との間で切り替えることができる。

ステップＳ１７における液処理では、チャンバ蓋部２３の下方に配置されるカップ部２２５により、回転する基板９から飛散する処理液が受けられる。これにより、液処理に使用された処理液を容易に回収することができる。カップ部２２５の周囲には、上述のように、チャンバ蓋部２３と接することによりチャンバ２１を形成する外筒部２２３が設けられる。外筒部２２３の上部とカップ部２２５との間の間隙が外筒接続部２２４により閉塞されることにより、チャンバ２１内においてガス供給部８１２からのガスを充填する空間を小さくすることができる。その結果、ステップＳ１５におけるガス置換処理に要する時間を短縮することができる。

ステップＳ１７における液処理では、必ずしも、上述の略円筒状の気流が形成される必要はない。上述の略円筒状の気流がチャンバ２１内に形成されない場合であっても、蓋内部空間２３１の気圧を本体内部空間２２１の気圧よりも高くして蓋内部空間２３１を陽圧状態とすることにより、処理液のミストやヒューム等が、遮蔽板５１と蓋底面部２３４との間の間隙から蓋内部空間２３１へと進入することを抑制することができる。

上記基板処理装置１では、様々な変更が可能である。

例えば、ステップＳ１５のガス置換処理では、遮蔽板５１の下面５１２の中央部に設けられた第２ガス噴出口１８５からのガスの噴出は行われなくてもよい。ステップＳ１７の液処理、および、ステップＳ１９の乾燥処理においても同様である。この場合、第２ガス噴出口１８５は省略されてもよい。

ステップＳ１７の液処理では、遮蔽板５１の下面５１２がチャンバ蓋部２３の蓋底面部２３４に接することにより、チャンバ蓋部２３の下部開口２３２が遮蔽板５１により閉塞されていてもよい。この場合であっても、処理液のミストやヒューム等が蓋内部空間２３１へと進入することを抑制することができる。

ステップＳ１９の乾燥処理では、基板９の上面９１に近接する遮蔽板５１が、基板保持部３１に周方向に固定され、基板回転機構３５により、基板９および基板保持部３１と共に回転してもよい。この場合も、上記と同様に、乾燥処理の際に基板９への処理液の再付着を防止しつつ、遮蔽板５１上からも処理液を除去することができる。遮蔽板５１が基板回転機構３５により回転する場合には、遮蔽板回転機構５５は省略されてよい。

図１に示す例では、上述のチャンバ開閉機構が、チャンバ蓋部２３を移動する第２移動機構４２と、チャンバ本体２２のカップ部２２５を移動する第３移動機構４３とを含むが、例えば、第２移動機構４２および第３移動機構４３の一方が省略され、他方のみがチャンバ開閉機構として利用されてもよい。また、図１に示す例では、遮蔽板移動機構が、遮蔽板５１を移動する第１移動機構４１と、チャンバ蓋部２３を移動する第２移動機構４２とを含むが、第１移動機構４１および第２移動機構４２の一方が省略され、他方のみが遮蔽板移動機構として利用されてもよい。

図１に示す例では、上述の基板移動機構が、チャンバ蓋部２３を移動する第２移動機構４２と、チャンバ本体２２のカップ部２２５を移動する第３移動機構４３とを含むが、基板移動機構は、例えば、チャンバ２１が停止した状態で、基板保持部３１をチャンバ２１内において上下方向に移動する機構であってもよい。

基板処理装置１では、ステップＳ１３においてチャンバ２１が形成される際に、必ずしも、チャンバ蓋部２３が上位置から下位置へと移動する必要はない。ステップＳ１３では、例えば、チャンバ本体２２のカップ部２２５が、図１に示す下位置から図４に示す上位置へと第３移動機構４３により移動することにより、チャンバ２１が形成されてもよい。この場合、ステップＳ１３と並行して行われるステップＳ１４では、第１移動機構４１により遮蔽板５１が上方へと移動し、チャンバ蓋部２３の下部開口２３２から上方に離間する。また、ステップＳ１５において、基板９が本体内部空間２２１に位置した状態でガス置換処理が行われる。このため、基板９の蓋内部空間２３１から本体内部空間２２１への相対移動（ステップＳ１６）は省略され、ステップＳ１５に続いて、基板９の液処理（ステップＳ１７）が行われる。

基板処理装置１では、例えば、図１に示すチャンバ蓋部２３に代えて、図７に示すように、チャンバ本体２２よりも外径が小さいチャンバ蓋部２３ａが設けられてもよい。図７に示す例では、有蓋略円筒状のチャンバ蓋部２３ａの外周下端部が、チャンバ本体２２のカップ部２２５の上面と接することにより、チャンバ本体２２の上部開口２２２がチャンバ蓋部２３ａにより閉塞され、チャンバ２１が形成される。また、チャンバ蓋部２３ａには蓋底面部２３４（図１参照）は設けられず、下部開口２３２の径方向の大きさはチャンバ蓋部２３ａの径方向の大きさにおよそ等しい。蓋内部空間２３１には、径方向の大きさがチャンバ蓋部２３ａの外径よりも僅かに小さい遮蔽板５１が配置される。遮蔽板５１が、チャンバ蓋部２３の下部開口２３２と上下方向に関して略同じ位置にて、下部開口２３２に平面視において重ねられることにより、その周囲にわずかの隙間を残すものの、下部開口２３２が実質的に閉塞される。この状態で、ガス供給部８１２からのガスが蓋内部空間２３１に充填される。

また、基板処理装置１では、図１に示す遮蔽板５１に代えて、図８に示すように、下部開口２３２の直径よりも外径がわずかに小さい遮蔽板５１ａが設けられてもよい。図８に示す例では、径方向の大きさが下部開口２３２の直径よりも僅かに小さい遮蔽板５１ａが、蓋内部空間２３１に配置される。遮蔽板５１ａが、チャンバ蓋部２３の下部開口２３２と上下方向に関して略同じ位置にて、下部開口２３２に平面視において重ねられることにより、その周囲にわずかの隙間を残すものの、下部開口２３２が実質的に閉塞される。この状態で、ガス供給部８１２からのガスが蓋内部空間２３１に供給されて充填される。

基板処理装置１では、半導体基板以外の様々な基板に対する処理が行われてもよい。また、基板処理装置１では、ポリマー除去やエッチングに限らず、塩酸やフッ酸など様々な処理液を用いて、低酸素環境下で行うことが望ましい様々な液処理を行うことができる。低酸素状態を実現するためにチャンバ２１に供給されるガスも、窒素ガスには限定されず、アルゴン等の他の不活性ガスであってもよい。チャンバ２１に供給されるガスは、チャンバ２１内を所望のガス雰囲気とするためのガス、例えば、ガス組成比が管理された混合ガス（すなわち、複数種類のガスが混合されたもの）であってもよい。

上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。

１ 基板処理装置
９ 基板
２１ チャンバ
２２ チャンバ本体
２３，２３ａ チャンバ蓋部
３１ 基板保持部
３５ 基板回転機構
４１ 第１移動機構
４２ 第２移動機構
４３ 第３移動機構
５１，５１ａ 遮蔽板
９１ （基板の）上面
１８５ 第２ガス噴出口
２２１ 本体内部空間
２２２ （チャンバ本体の）上部開口
２２３ 外筒部
２２４ 外筒接続部
２２５ カップ部
２２６ａ 本体排出ポート
２３１ 蓋内部空間
２３２ （チャンバ蓋部の）下部開口
２３３ 蓋本体部
２３４ 蓋底面部
２３５ （蓋底面部の）上面
２３７ 蓋部排出ポート
５１２ （遮蔽板の）下面
８１１ 処理液供給部
８１２ ガス供給部
Ｊ１ 中心軸
Ｓ１１〜Ｓ２０ ステップ

Claims (10)

1. 水平状態で基板を保持する基板保持部と、下部開口を有し、前記下部開口の上方に蓋内部空間を形成するチャンバ蓋部と、前記下部開口と上下方向に対向する上部開口を有し、本体内部空間を形成するチャンバ本体と、前記蓋内部空間に配置されて前記基板の上面に対向し、前記下部開口を閉塞可能な遮蔽板とを備える基板処理装置において、前記基板を処理する基板処理方法であって、
   ａ）前記遮蔽板が前記チャンバ蓋部の前記下部開口に重ねられた状態で、前記蓋内部空間にガスを供給する工程と、
   ｂ）前記チャンバ蓋部が前記チャンバ本体から離間した状態で前記基板を前記基板保持部により保持する工程と、
   ｃ）前記チャンバ蓋部を前記チャンバ本体に対して前記上下方向に相対的に移動し、前記上部開口を前記チャンバ蓋部により覆うことにより、前記基板および前記基板保持部を内部に収容するチャンバを形成する工程と、
   ｄ）前記遮蔽板を前記チャンバ蓋部に対して相対的に上昇させて前記遮蔽板を前記下部開口から離間させる工程と、
   ｅ）前記チャンバ内に前記ガスを供給する工程と、
   ｆ）前記基板の前記上面に処理液を供給する工程と、
   を備えることを特徴とする基板処理方法。
2. 請求項１に記載の基板処理方法であって、
   前記ｂ）工程において、前記基板が前記チャンバ本体の前記上部開口よりも上方にて前記基板保持部により保持され、
   前記ｄ）工程が前記ｃ）工程と並行して行われ、前記チャンバが形成された状態で、前記基板が前記蓋内部空間に位置することを特徴とする基板処理方法。
3. 請求項２に記載の基板処理方法であって、
   前記ｅ）工程において、前記遮蔽板の下面の中央部に設けられたガス噴出口を介して、前記遮蔽板の前記下面と前記基板の前記上面との間の空間に前記ガスが供給されることを特徴とする基板処理方法。
4. 請求項２または３に記載の基板処理方法であって、
   ｇ）前記ｆ）工程よりも前に、前記基板を前記基板保持部と共に前記チャンバに対して相対的に下降させることにより、前記基板を前記蓋内部空間から前記下部開口および前記上部開口を介して前記本体内部空間へと移動する工程をさらに備えることを特徴とする基板処理方法。
5. 請求項４に記載の基板処理方法であって、
   前記ｆ）工程において、前記蓋内部空間の気圧が前記本体内部空間の気圧よりも高いことを特徴とする基板処理方法。
6. 請求項１ないし５のいずれかに記載の基板処理方法であって、
   ｈ）前記ｆ）工程よりも後に、前記基板を前記基板保持部と共に前記チャンバに対して相対的に上昇させることにより、前記基板を前記本体内部空間から前記上部開口および前記下部開口を介して前記蓋内部空間へと移動する工程と、
   ｉ）前記上下方向を向く中心軸を中心として前記基板を前記基板保持部と共に回転することにより、前記基板上の処理液を除去する工程と、
   をさらに備えることを特徴とする基板処理方法。
7. 請求項６に記載の基板処理方法であって、
   前記チャンバ蓋部が、
   上下を反転したカップ状の蓋本体部と、
   前記蓋本体部の下端部から径方向内方に拡がるとともに中央部に前記下部開口が設けられた環状の蓋底面部と、
   前記蓋底面部と前記蓋本体部との接続部に設けられ、前記ｉ）工程において前記基板上から除去された処理液を排出する排出ポートと、
   を備え、
   前記蓋底面部の上面が、前記径方向外方へと向かうに従って下方に向かうことを特徴とする基板処理方法。
8. 請求項６または７に記載の基板処理方法であって、
   前記ｉ）工程において、前記遮蔽板が前記基板に近接した位置にて前記中心軸を中心として回転することを特徴とする基板処理方法。
9. 請求項６ないし８のいずれかに記載の基板処理方法であって、
   前記ｉ）工程において、前記遮蔽板の下面の中央部に設けられたガス噴出口を介して、前記遮蔽板の前記下面と前記基板の前記上面との間の空間に前記ガスが供給されることを特徴とする基板処理方法。
10. 請求項１ないし９のいずれかに記載の基板処理方法であって、
    前記基板は、表面に金属パターンが露出したものであることを特徴とする基板処理方法。

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