JP6392046B2 - 基板処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、基板処理装置に関する。

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、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、基板上のレジストを除去したり基板を洗浄する処理も行われる。

特許文献１では、基板載置部と、中央部に排気口を有するカバーとで密閉された処理空間が形成され、基板の側方の全周方向から処理空間へ処理ガスが供給される基板処理装置が開示されている。当該装置では、上記排気口に接続された排気管を開閉弁より上流側で分岐させ、分岐管に、常時は閉塞し、処理空間の圧力が所定圧力を超えた時に開くリリーフ弁が設けられる。これにより、処理空間の圧力が高くなり過ぎることがあっても、加圧された処理ガスが外部へ漏れ出すことが防止される。特許文献２では、処理容器内を加圧した状態で、被処理基板を処理する基板処理装置が開示されている。当該装置では、処理容器内に溶媒蒸気を供給する主供給管路と、処理容器における主供給管路の接続部と対向する部位に接続される排出管路とが設けられる。排出管路には、圧力調整用のリリーフ弁が設けられ、リリーフ弁を用いて処理容器内の圧力が調整される。

特開平１１−１８６１５８号公報 特許第４２７８４０７号公報

ところで、密閉されたチャンバ内において処理液により基板を処理する装置では、基板から飛散する処理液がチャンバの内壁にて受けられる。このような装置において、処理の均一性の向上や、処理時間の短縮等を図るために、基板の上面に処理液を供給しつつ、下面に向けて加熱したガスを噴出することがある。例えば、ＩＰＡ乾燥を行う際に、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）の表面張力の影響による基板上のパターンの倒壊を抑制するために、基板の下面に向けて加熱したガスを噴出して、短時間での乾燥が行われる。この場合に、チャンバに設けられる排気部のみで排気を行っても、加熱ガスおよびＩＰＡの蒸気によりチャンバ空間の圧力が過度に高くなることがある。その結果、ＩＰＡの蒸気がチャンバ内に滞留して基板に再付着し、基板を汚染する可能性がある。また、処理液が薬液であるときも同様に、薬液の蒸気がチャンバ内に滞留して基板に再付着し、基板を汚染する可能性がある。特許文献１および２の手法のように、チャンバに設けられる排気管にリリーフ弁を設けることも考えられるが、チャンバ内の圧力に偏りが生じ、処理の均一性が低下してしまう。

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、基板から飛散する処理液をチャンバにて受ける状態において、加熱ガスおよび処理液が気化したガスによりチャンバ空間の圧力が過度に高くなることを容易に防止しつつ、チャンバ空間内の圧力の偏りを抑制することを目的としている。

請求項１に記載の発明は、基板を処理する基板処理装置であって、密閉されたチャンバ空間を形成するチャンバと、前記チャンバの上部または下部を含むチャンバ可動部を他の部位に対して相対的に昇降するチャンバ開閉機構と、前記チャンバ内に配置され、水平状態で基板を保持する基板保持部と、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基板回転機構と、前記基板の上面に処理液を供給する処理液ノズルと、前記基板の下面に向けて加熱したガスを噴出する加熱ガスノズルと、前記チャンバ空間に対して開口する排出口から前記チャンバ空間内のガスを排出する内側排気部と、前記チャンバ可動部の移動により前記チャンバ可動部と前記他の部位との間に形成される環状開口の径方向外側に位置するカップ部と、前記環状開口が形成された状態の前記チャンバと、前記カップ部とにより密閉された空間である拡大密閉空間が形成され、前記拡大密閉空間において前記環状開口よりも外側の側方空間に対して開口する排出口から前記側方空間内のガスを排出する外側排気部と、前記拡大密閉空間が形成される際に、前記チャンバ開閉機構を制御することにより、前記上下方向における前記環状開口の幅を第１開放幅、または、前記第１開放幅よりも狭い第２開放幅に選択的に設定する制御部とを備える。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の基板処理装置であって、前記環状開口の幅が前記第１開放幅に設定された状態において、前記基板が径方向において前記環状開口と対向し、前記環状開口の幅が前記第２開放幅に設定された状態において、前記基板が径方向において前記チャンバの側壁部と対向する。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の基板処理装置であって、前記上面に処理液が供給された前記基板の前記下面に向けて前記加熱したガスが噴出されている状態において、前記環状開口の幅が前記第２開放幅に設定される。

請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理装置であって、前記チャンバが、チャンバ本体と、環状の蓋側壁部を有し、前記蓋側壁部の下端が前記チャンバ本体と接することにより前記チャンバ空間を形成するチャンバ蓋部とを備え、前記チャンバ可動部が、前記チャンバ蓋部を含み、前記環状開口の幅が前記第２開放幅に設定された状態において、前記蓋側壁部の前記下端が前記基板の前記上面よりも下方に位置する。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の基板処理装置であって、前記環状開口の幅が前記第１開放幅に設定された状態において、前記基板の上方にて前記チャンバ蓋部から吊り下がるように保持されるトッププレートをさらに備え、前記基板保持部が、前記基板を下側から支持する基板支持部と、前記トッププレートに設けられた基板押さえ部とを備え、前記環状開口の幅が前記第２開放幅に設定された状態において、前記チャンバ蓋部による前記トッププレートの保持が解除され、前記基板押さえ部が、前記基板支持部に支持された前記基板の外縁部を上側から押さえる。

請求項６に記載の発明は、基板を処理する基板処理装置であって、密閉されたチャンバ空間を形成するチャンバと、前記チャンバ内に配置され、水平状態で基板を保持する基板保持部と、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基板回転機構と、前記基板の上面に処理液を供給する処理液ノズルと、前記基板の下面に向けて加熱したガスを噴出する加熱ガスノズルと、前記チャンバ空間に対して開口する排出口から前記チャンバ空間内のガスを排出する排気部と、前記チャンバの外縁部に設けられ、前記チャンバ空間の圧力を調整する複数の圧力調整バルブとを備える。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の基板処理装置であって、前記複数の圧力調整バルブが、前記チャンバの前記外縁部おいて周方向におよそ等間隔にて設けられる。

請求項８に記載の発明は、請求項６または７に記載の基板処理装置であって、前記複数の圧力調整バルブが、前記基板よりも上方にて前記チャンバ空間に接続する。

本発明によれば、基板から飛散する処理液をチャンバにて受ける状態において、加熱ガスノズルから噴出されるガス、および、処理液が気化したガスによりチャンバ空間の圧力が過度に高くなることを容易に防止しつつ、チャンバ空間内の圧力の偏りを抑制することができる。

第１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。 基板処理装置における基板の処理の流れを示す図である。 基板処理装置を示す断面図である。 基板処理装置の一部を示す平面図である。 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。 基板処理装置を示す断面図である。 第２の実施の形態に係る基板処理装置を示す断面図である。 チャンバ蓋部を示す平面図である。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る基板処理装置１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１２と、トッププレート１２３と、チャンバ開閉機構１３１と、基板保持部１４と、基板回転機構１５と、液受け部１６と、カバー１７とを備える。カバー１７は、チャンバ１２の上方および側方を覆う。

チャンバ１２は、チャンバ１２の下部を含むチャンバ本体１２１と、チャンバ１２の上部を含むチャンバ蓋部１２２とを備える。チャンバ１２は、上下方向を向く中心軸Ｊ１を中心とする有蓋かつ有底の略円筒状である。チャンバ本体１２１は、チャンバ底部２１０と、チャンバ側壁部２１４とを備える。チャンバ底部２１０は、略円板状の中央部２１１と、中央部２１１の外縁部から下方へと広がる略円筒状の内側壁部２１２と、内側壁部２１２の下端から径方向外方へと広がる略円環板状の環状底部２１３と、環状底部２１３の外縁部から上方へと広がる略円筒状の外側壁部２１５と、外側壁部２１５の上端部から径方向外方へと広がる略円環板状のベース部２１６とを備える。環状底部２１３には、後述の第２排出路１９２の排出口１９２ａが形成される。

チャンバ側壁部２１４は、中心軸Ｊ１を中心とする環状である。チャンバ側壁部２１４は、ベース部２１６の内縁部から上方へと突出する。チャンバ側壁部２１４を形成する部材は、後述するように、液受け部１６の一部を兼ねる。以下の説明では、チャンバ側壁部２１４と外側壁部２１５と環状底部２１３と内側壁部２１２と中央部２１１の外縁部とに囲まれた空間を下部環状空間２１７という。

基板保持部１４の基板支持部１４１（後述）に基板９が支持された場合、基板９の下面９２は、チャンバ底部２１０の中央部２１１の上面と対向する。以下の説明では、チャンバ底部２１０の中央部２１１を「下面対向部２１１」と呼ぶ。

チャンバ蓋部１２２は、中心軸Ｊ１に垂直な略円板状の円板部２２５と、円板部２２５の外縁部から下方に突出する環状の蓋側壁部２２６とを備える。チャンバ蓋部１２２は、チャンバ本体１２１の上部開口を閉塞する。図１では、チャンバ蓋部１２２がチャンバ本体１２１から離間した状態を示す。チャンバ蓋部１２２がチャンバ本体１２１の上部開口を閉塞する際には、蓋側壁部２２６の下端がチャンバ側壁部２１４の上部と接する。

チャンバ開閉機構１３１は、チャンバ可動部であるチャンバ蓋部１２２を、チャンバ１２の他の部位であるチャンバ本体１２１に対して上下方向に相対的に移動する。チャンバ開閉機構１３１は、チャンバ蓋部１２２を昇降する蓋部昇降機構である。チャンバ開閉機構１３１によりチャンバ蓋部１２２が上下方向に移動する際には、トッププレート１２３もチャンバ蓋部１２２と共に上下方向に移動する。蓋側壁部２２６の下端が全周に亘ってチャンバ本体１２１と接することにより、チャンバ１２内に密閉されたチャンバ空間１２０（図７参照）が形成される。換言すれば、チャンバ蓋部１２２によりチャンバ本体１２１の上部開口が閉塞されることより、チャンバ空間１２０が密閉される。

基板保持部１４は、チャンバ空間１２０に配置され、基板９を水平状態で保持する。すなわち、基板９は、上面９１を中心軸Ｊ１に垂直に上側を向く状態で基板保持部１４により保持される。基板保持部１４は、基板９の外縁部（すなわち、外周縁を含む外周縁近傍の部位）を下側から支持する上述の基板支持部１４１と、基板支持部１４１に支持された基板９の外縁部を上側から押さえる基板押さえ部１４２とを備える。基板支持部１４１は、中心軸Ｊ１を中心とする略円環板状の支持部ベース４１３と、支持部ベース４１３の上面に固定される複数の第１接触部４１１とを備える。基板押さえ部１４２は、トッププレート１２３の下面に固定される複数の第２接触部４２１を備える。複数の第２接触部４２１の周方向の位置は、実際には、複数の第１接触部４１１の周方向の位置と異なる。

トッププレート１２３は、中心軸Ｊ１に垂直な略円板状である。トッププレート１２３は、チャンバ蓋部１２２の下方、かつ、基板支持部１４１の上方に配置される。トッププレート１２３は中央に開口を有する。基板９が基板支持部１４１に支持されると、基板９の上面９１は、中心軸Ｊ１に垂直なトッププレート１２３の下面と対向する。トッププレート１２３の直径は、基板９の直径よりも大きく、トッププレート１２３の外周縁は、全周に亘って基板９の外周縁よりも径方向（中心軸Ｊ１を中心とする径方向）の外側に位置する。

図１に示す状態において、トッププレート１２３は、チャンバ蓋部１２２により吊り下げられるように支持される。チャンバ蓋部１２２は、中央部に略環状のプレート保持部２２２を有する。プレート保持部２２２は、中心軸Ｊ１を中心とする略円筒状の筒部２２３と、中心軸Ｊ１を中心とする略円環状のフランジ部２２４とを備える。フランジ部２２４は、筒部２２３の下端から径方向内方へと広がる。

トッププレート１２３は、環状の被保持部２３７を備える。被保持部２３７は、中心軸Ｊ１を中心とする略円筒状の筒部２３８と、中心軸Ｊ１を中心とする略円環状のフランジ部２３９とを備える。筒部２３８は、トッププレート１２３の上面から上方に広がる。フランジ部２３９は、筒部２３８の上端から径方向外方へと広がる。筒部２３８は、プレート保持部２２２の筒部２２３の径方向内側に位置する。フランジ部２３９は、プレート保持部２２２のフランジ部２２４の上方に位置し、フランジ部２２４と上下方向に対向する。被保持部２３７のフランジ部２３９の下面が、プレート保持部２２２のフランジ部２２４の上面に接することにより、トッププレート１２３が、チャンバ蓋部１２２から吊り下がるようにチャンバ蓋部１２２に取り付けられる。

トッププレート１２３の外縁部の下面には、複数の第１係合部２４１が周方向に配列され、支持部ベース４１３の上面には、複数の第２係合部２４２が周方向に配列される。実際には、第１係合部２４１および第２係合部２４２は、基板支持部１４１の複数の第１接触部４１１、および、基板押さえ部１４２の複数の第２接触部４２１とは、周方向において異なる位置に配置される。これらの係合部は３組以上設けられることが好ましく、本実施の形態では４組設けられる。第１係合部２４１の下部には上方に向かって窪む凹部が設けられる。第２係合部２４２は支持部ベース４１３から上方に向かって突出する。

図１に示す基板回転機構１５は、いわゆる中空モータである。基板回転機構１５は、中心軸Ｊ１を中心とする環状のステータ部１５１と、環状のロータ部１５２とを備える。ロータ部１５２は、略円環状の永久磁石を含む。永久磁石の表面は、ＰＴＦＥ樹脂にてモールドされる。ロータ部１５２は、チャンバ１２のチャンバ空間１２０において下部環状空間２１７内に配置される。ロータ部１５２の上部には、接続部材を介して基板支持部１４１の支持部ベース４１３が取り付けられる。支持部ベース４１３は、ロータ部１５２の上方に配置される。

ステータ部１５１は、チャンバ１２外（すなわち、チャンバ空間１２０の外側）においてロータ部１５２の周囲、すなわち、径方向外側に配置される。本実施の形態では、ステータ部１５１は、チャンバ底部２１０の外側壁部２１５およびベース部２１６に固定され、液受け部１６の下方に位置する。ステータ部１５１は、中心軸Ｊ１を中心とする周方向に配列された複数のコイルを含む。

ステータ部１５１に電流が供給されることにより、ステータ部１５１とロータ部１５２との間に、中心軸Ｊ１を中心とする回転力が発生する。これにより、ロータ部１５２が、中心軸Ｊ１を中心として水平状態で回転する。ステータ部１５１とロータ部１５２との間に働く磁力により、ロータ部１５２は、チャンバ１２内において直接的にも間接的にもチャンバ１２に接触することなく浮遊し、中心軸Ｊ１を中心として基板９を基板支持部１４１と共に浮遊状態にて回転する。

液受け部１６は、カップ部１６１と、カップ部移動機構１６２と、カップ対向部１６３とを備える。カップ部１６１は中心軸Ｊ１を中心とする環状であり、チャンバ１２の径方向外側に全周に亘って位置する。カップ部移動機構１６２はカップ部１６１を上下方向に移動する。カップ部移動機構１６２は、カップ部１６１の径方向外側に配置される。カップ部移動機構１６２は、上述のチャンバ開閉機構１３１と周方向に異なる位置に配置される。カップ対向部１６３は、カップ部１６１の下方に位置し、カップ部１６１と上下方向に対向する。カップ対向部１６３は、チャンバ側壁部２１４を形成する部材の一部である。カップ対向部１６３は、チャンバ側壁部２１４の径方向外側に位置する環状の液受け凹部１６５を有する。液受け凹部１６５には、後述の第１排出路１９１の排出口１９１ａが形成される。

カップ部１６１は、側壁部６１１と、上面部６１２と、ベローズ６１７とを備える。側壁部６１１は、中心軸Ｊ１を中心とする略円筒状である。上面部６１２は、中心軸Ｊ１を中心とする略円環板状であり、側壁部６１１の上端部から径方向内方および径方向外方へと広がる。側壁部６１１の下部は、カップ対向部１６３の液受け凹部１６５内に配置可能である。側壁部６１１の断面形状は、後述するスキャンノズル１８８が収容される部位（図１中の右側の部位）と、その他の部位（図１中の左側の部位）とで異なる。側壁部６１１の図１中の右側の部位は、図１中の左側の部位よりも径方向の厚さが少し薄い。

ベローズ６１７は、中心軸Ｊ１を中心とする略円筒状であり、上下方向に伸縮可能である。ベローズ６１７は、側壁部６１１の径方向外側において、側壁部６１１の周囲に全周に亘って設けられる。ベローズ６１７は、気体や液体を通過させない材料にて形成される。ベローズ６１７の上端部は、上面部６１２の外縁部の下面に全周に亘って接続される。換言すれば、ベローズ６１７の上端部は、上面部６１２を介して側壁部６１１に間接的に接続される。ベローズ６１７と上面部６１２との接続部はシールされており、気体や液体の通過が防止される。ベローズ６１７の下端部は、カップ対向部１６３を介してチャンバ本体１２１に間接的に接続される。ベローズ６１７の下端部とカップ対向部１６３との接続部でも、気体や液体の通過が防止される。

チャンバ蓋部１２２の中央には上部ノズル１８１が固定される。上部ノズル１８１は、トッププレート１２３の中央の開口に挿入可能である。上部ノズル１８１は中央に液吐出口を有し、その周囲にガス噴出口を有する。チャンバ底部２１０の下面対向部２１１の中央には、下部ノズル１８２が取り付けられる。下面対向部２１１には、複数の加熱ガスノズル１８０がさらに取り付けられる。複数の加熱ガスノズル１８０は、例えば、中心軸Ｊ１を中心とする周方向に等角度間隔にて配置される。なお、上部ノズル１８１および下部ノズル１８２の設置位置は必ずしも中央部分に限らず、例えば基板９の外縁部に対向する位置であってもよい。

カップ部１６１の上面部６１２には、スキャンノズル１８８が取り付けられる。スキャンノズル１８８は、処理液を吐出する吐出ヘッド８８１と、ヘッド支持部８８２とを備える。ヘッド支持部８８２は、略水平方向に延びる棒状の部材である。ヘッド支持部８８２の一方の端部である固定端部は、カップ部１６１の上面部６１２の下面に取り付けられる。ヘッド支持部８８２の他方の端部である自由端部には、吐出ヘッド８８１が固定される。

カップ部１６１の上部には、ヘッド移動機構１８９が設けられる。ヘッド移動機構１８９は、ヘッド支持部８８２の固定端部の上方にて、カップ部１６１の上面部６１２の上面に固定される。ヘッド移動機構１８９は、ヘッド回転機構８９１と、ヘッド昇降機構８９２とを備える。ヘッド回転機構８９１は、カップ部１６１の上面部６１２を貫通してヘッド支持部８８２の固定端部に接続され、固定端部を中心としてヘッド支持部８８２を吐出ヘッド８８１と共に略水平方向に回転する。ヘッド回転機構８９１によるカップ部１６１の貫通部はシールされており、気体や液体の通過が防止される。ヘッド昇降機構８９２は、ヘッド支持部８８２の固定端部を上下方向に移動することにより、ヘッド支持部８８２および吐出ヘッド８８１を昇降する。ヘッド移動機構１８９は、カップ部移動機構１６２により、カップ部１６１と共に上下方向に移動する。

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、上述のスキャンノズル１８８、加熱ガスノズル１８０、上部ノズル１８１および下部ノズル１８２に加えて、薬液供給部１８３と、純水供給部１８４と、ＩＰＡ供給部１８５と、不活性ガス供給部１８６と、加熱ガス供給部１８７とを備える。薬液供給部１８３は、弁を介してスキャンノズル１８８に接続される。純水供給部１８４およびＩＰＡ供給部１８５は、それぞれ弁を介して上部ノズル１８１に接続される。下部ノズル１８２は、弁を介して純水供給部１８４に接続される。上部ノズル１８１は、弁を介して不活性ガス供給部１８６にも接続される。上部ノズル１８１は、チャンバ１２の内部にガスを供給するガス供給部の一部である。複数の加熱ガスノズル１８０は、弁を介して加熱ガス供給部１８７に接続される。

液受け部１６の液受け凹部１６５に接続される第１排出路１９１は、気液分離部１９３に接続される。気液分離部１９３は、外側排気部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。チャンバ底部２１０に接続される第２排出路１９２は、気液分離部１９７に接続される。気液分離部１９７は、内側排気部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。チャンバ開閉機構１３１、基板回転機構１５、カップ部移動機構１６２およびヘッド移動機構１８９（図１参照）も制御部１０により制御される。

薬液供給部１８３からスキャンノズル１８８を介して基板９上に供給される薬液は、例えば、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。薬液供給部１８３では、薬液が所定の温度に加熱されている。純水供給部１８４は、上部ノズル１８１または下部ノズル１８２を介して基板９に純水（ＤＩＷ：deionized water）を供給する。ＩＰＡ供給部１８５は、上部ノズル１８１を介して基板９上にイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）を供給する。基板処理装置１では、上述の処理液（上記薬液、純水およびＩＰＡ）以外の処理液を供給する処理液供給部が設けられてもよい。

不活性ガス供給部１８６は、上部ノズル１８１を介してチャンバ１２内に不活性ガスを供給する。加熱ガス供給部１８７は、複数の加熱ガスノズル１８０を介して基板９の下面９２に加熱したガス（例えば、１６０〜２００℃に加熱した高温の不活性ガスであり、以下、「加熱ガス」という。）を供給する。本実施の形態では、不活性ガス供給部１８６および加熱ガス供給部１８７にて利用されるガスは窒素（Ｎ_２）ガスであるが、窒素ガス以外であってもよい。なお、加熱ガス供給部１８７において加熱した不活性ガスを利用する場合には、基板処理装置１における防爆対策は簡素化可能または不要である。

図３は、基板処理装置１における基板９の処理の流れを示す図である。基板処理装置１では、図４に示すように、チャンバ蓋部１２２がチャンバ本体１２１から離間して上方に位置し、カップ部１６１がチャンバ蓋部１２２から離間して下方に位置する状態にて、基板９が外部の搬送機構によりチャンバ１２内に搬入され、基板支持部１４１により下側から支持される（ステップＳ１１）。以下、図４に示すチャンバ１２およびカップ部１６１の状態を「オープン状態」と呼ぶ。チャンバ蓋部１２２とチャンバ側壁部２１４との間に形成される開口は、中心軸Ｊ１を中心とする環状であり、以下、「環状開口８１」という。基板処理装置１では、チャンバ蓋部１２２がチャンバ本体１２１から十分に離間することにより、基板９の周囲（すなわち、径方向外側）に環状開口８１が形成される。上下方向における環状開口８１の幅は、全周に亘って一定である。ステップＳ１１では、基板９は環状開口８１を介して搬入される。

基板９の搬入時には、スキャンノズル１８８は、カップ部１６１とカップ対向部１６３との間に形成される空間１６０に予め収容されている。空間１６０は、チャンバ１２の外周を全周に亘って囲む略円環状の空間である。以下の説明では、空間１６０を「側方空間１６０」という。図５は、基板処理装置１の一部を示す平面図である。図５では、スキャンノズル１８８の収容状態の理解を容易にするために、チャンバ蓋部１２２やカップ部１６１等の図示を省略している。また、ベローズ６１７に平行斜線を付す。

図５に示すように、スキャンノズル１８８のヘッド支持部８８２は、平面視において、径方向外側に凸となるように湾曲している。換言すれば、スキャンノズル１８８は略円弧状である。側方空間１６０では、スキャンノズル１８８は、ヘッド支持部８８２がベローズ６１７およびカップ部１６１の側壁部６１１（図４参照）に沿うように配置される。

スキャンノズル１８８が収容される際には、カップ部１６１が図１に示す位置に位置する状態で、ヘッド回転機構８９１によりスキャンノズル１８８が回転し、環状開口８１を介してチャンバ１２の外側へと移動する。これにより、スキャンノズル１８８は、カップ部１６１とカップ対向部１６３との間の側方空間１６０に収容される。その後、カップ部移動機構１６２によりカップ部１６１が図４に示す位置まで下降する。カップ部１６１の下降に伴い、側方空間１６０は小さくなる。

基板９が搬入されると、カップ部１６１が、図４に示す位置から図６に示す位置まで上昇し、環状開口８１の径方向外側に全周に亘って位置する。以下の説明では、図６に示すチャンバ１２およびカップ部１６１の状態を「第１密閉状態」という（図１の状態も同様）。また、図６に示すカップ部１６１の位置を「液受け位置」といい、図４に示すカップ部１６１の位置を「退避位置」という。カップ部移動機構１６２は、カップ部１６１を、環状開口８１の径方向外側の液受け位置と、液受け位置よりも下方の退避位置との間で上下方向に移動する。

液受け位置に位置するカップ部１６１では、側壁部６１１が、環状開口８１と径方向に対向する。また、上面部６１２の内縁部の上面が、チャンバ蓋部１２２の外縁部下端のリップシール２３２に全周に亘って接する。チャンバ蓋部１２２とカップ部１６１の上面部６１２との間には、気体や液体の通過を防止するシール部が形成される。これにより、環状開口８１が形成された状態のチャンバ１２（チャンバ本体１２１およびチャンバ蓋部１２２）、カップ部１６１およびカップ対向部１６３により囲まれる密閉された空間（以下、「拡大密閉空間１００」という。）が形成される。拡大密閉空間１００は、チャンバ蓋部１２２とチャンバ本体１２１との間のチャンバ空間１２０と、カップ部１６１とカップ対向部１６３とに囲まれる側方空間１６０とが、環状開口８１を介して連通することにより形成された１つの空間である。

続いて、基板回転機構１５により一定の回転数（比較的低い回転数であり、以下、「定常回転数」という。）での基板９の回転が開始される。さらに、不活性ガス供給部１８６（図２参照）から拡大密閉空間１００への不活性ガス（ここでは、窒素ガス）の供給が開始されるとともに、外側排気部１９４による拡大密閉空間１００内のガスの排出が開始される。これにより、所定時間経過後に、拡大密閉空間１００が、不活性ガスが充填された不活性ガス充填状態（すなわち、酸素濃度が低い低酸素雰囲気）となる。なお、拡大密閉空間１００への不活性ガスの供給、および、拡大密閉空間１００内のガスの排出は、図４に示すオープン状態から行われていてもよい。

次に、回転する基板９の下面９２に向けて、複数の加熱ガスノズル１８０から、加熱ガスが噴出される。これにより、基板９が加熱される。また、制御部１０（図２参照）の制御により、側方空間１６０においてカップ部１６１に取り付けられたスキャンノズル１８８へと、薬液供給部１８３から所定量の薬液が供給される。これにより、スキャンノズル１８８が側方空間１６０に収容された状態（すなわち、スキャンノズル１８８全体が側方空間１６０内に位置する状態）で、吐出ヘッド８８１からのプリディスペンスが行われる。吐出ヘッド８８１からプリディスペンスされた薬液は、液受け凹部１６５にて受けられる。

プリディスペンスが終了すると、拡大密閉空間１００の外側に配置されたヘッド回転機構８９１によりヘッド支持部８８２が回転することにより、図１に示すように、吐出ヘッド８８１が環状開口８１を介して基板９の上方へと移動する。さらに、ヘッド回転機構８９１が制御部１０に制御され、基板９の上方における吐出ヘッド８８１の往復移動が開始される。吐出ヘッド８８１は、基板９の中心部と外縁部とを結ぶ所定の移動経路に沿って水平方向に継続的に往復移動する。

そして、薬液供給部１８３から吐出ヘッド８８１へと薬液が供給され、水平方向に揺動する吐出ヘッド８８１から基板９の上面９１へと薬液が供給される（ステップＳ１２）。吐出ヘッド８８１からの薬液は、回転する基板９の上面９１に連続的に供給される。薬液は、基板９の回転により外周部へと拡がり、上面９１全体が薬液により被覆される。水平方向に揺動する吐出ヘッド８８１から回転中の基板９へと薬液が供給されることにより、基板９の上面９１に薬液をおよそ均一に供給することができる。また、基板９上の薬液の温度の均一性を向上することもできる。その結果、基板９に対する薬液処理の均一性を向上することができる。

スキャンノズル１８８からの処理液の供給中は、加熱ガスノズル１８０からの加熱ガスの噴出も継続される。これにより、基板９をおよそ所望の温度に加熱しつつ、薬液による上面９１に対するエッチングが行われる。その結果、基板９に対する薬液処理の均一性をさらに向上することができる。

拡大密閉空間１００では、回転する基板９の上面９１から飛散する薬液が、環状開口８１を介してカップ部１６１にて受けられ、液受け凹部１６５へと導かれる。液受け凹部１６５へと導かれた薬液は、図２に示す第１排出路１９１を介して気液分離部１９３に流入する。薬液回収部１９５では、気液分離部１９３から薬液が回収され、フィルタ等を介して薬液から不純物等が除去された後、再利用される。

薬液の供給開始から所定時間（例えば、６０〜１２０秒）経過すると、スキャンノズル１８８からの薬液の供給、および、加熱ガスノズル１８０からの加熱ガスの供給が停止される。続いて、基板回転機構１５により、所定時間（例えば、１〜３秒）だけ基板９の回転数が定常回転数よりも高くされ、基板９から薬液が除去される。また、ヘッド回転機構８９１により、スキャンノズル１８８が回転し、図６に示すように、チャンバ空間１２０から環状開口８１を介して側方空間１６０へと移動する。

スキャンノズル１８８が側方空間１６０へと移動すると、チャンバ蓋部１２２およびカップ部１６１が同期して下方へと移動する。そして、図７に示すように、チャンバ蓋部１２２の外縁部下端のリップシール２３１が、チャンバ側壁部２１４の上部と接することにより、環状開口８１が閉じられ、チャンバ空間１２０が、側方空間１６０と隔絶された状態で密閉される。カップ部１６１は、図４と同様に、退避位置に位置する。側方空間１６０は、チャンバ空間１２０と隔絶された状態で密閉される。以下、図７に示すチャンバ１２およびカップ部１６１の状態を「第２密閉状態」という。第２密閉状態では、基板９は、チャンバ１２の内壁と直接対向し、これらの間に他の液受け部は存在しない。また、スキャンノズル１８８は、チャンバ空間１２０から隔離されて側方空間１６０内に収容される。

第２密閉状態では、第１係合部２４１の下部の凹部に第２係合部２４２が嵌る。これにより、トッププレート１２３は、中心軸Ｊ１を中心とする周方向において基板支持部１４１の支持部ベース４１３と係合する。換言すれば、第１係合部２４１および第２係合部２４２は、トッププレート１２３の基板支持部１４１に対する回転方向における相対位置を規制する（すなわち、周方向における相対位置を固定する）位置規制部材である。チャンバ蓋部１２２が下降する際には、第１係合部２４１と第２係合部２４２とが嵌り合うように、基板回転機構１５により支持部ベース４１３の回転位置が制御される。実際には、第１係合部２４１の凹部の底面、および、第２係合部２４２の先端には磁石が設けられ、互いに嵌まり合う第１係合部２４１および第２係合部２４２の両磁石（以下、これらの磁石を「磁石対」という。）の間に磁気的吸引力が作用する。

また、第２密閉状態では、基板押さえ部１４２の複数の第２接触部４２１が基板９の外縁部に接触する。基板押さえ部１４２が基板９に接触している状態では、磁石対の間に働く磁力（引力）により、トッププレート１２３に下向きの力が働く。基板処理装置１では、基板押さえ部１４２が、トッププレート１２３の自重、および、磁石対の磁力により基板９を基板支持部１４１へと押圧することにより、基板９を基板押さえ部１４２と基板支持部１４１とで上下から挟んで強固に保持することができる。

さらに、第２密閉状態では、被保持部２３７のフランジ部２３９が、プレート保持部２２２のフランジ部２２４の上方に離間しており、プレート保持部２２２と被保持部２３７とは接触しない。換言すれば、プレート保持部２２２によるトッププレート１２３の保持が解除されている。これにより、トッププレート１２３は、チャンバ蓋部１２２から独立して、基板保持部１４および基板保持部１４に保持された基板９と共に、基板回転機構１５により回転する。

チャンバ空間１２０および側方空間１６０がそれぞれ独立して密閉されると、外側排気部１９４（図２参照）によるガスの排出が停止されるとともに、内側排気部１９８によるチャンバ空間１２０内のガスの排出が開始される。そして、リンス液または洗浄液である純水の基板９への供給が、純水供給部１８４により開始される（ステップＳ１３）。

純水供給部１８４からの純水は、上部ノズル１８１および下部ノズル１８２から吐出されて基板９の上面９１および下面９２の中央部に連続的に供給される。純水は、基板９の回転により上面９１および下面９２の外周部へと拡がり、基板９の外周縁から外側へと飛散する。基板９から飛散する純水は、チャンバ１２の内壁（すなわち、チャンバ蓋部１２２およびチャンバ側壁部２１４の内壁）にて受けられ、図２に示す第２排出路１９２、気液分離部１９７および排液部１９９を介して廃棄される。これにより、基板９の上面９１のリンス処理および下面９２の洗浄処理と共に、チャンバ１２内の洗浄も実質的に行われる。純水の供給開始から所定時間経過すると、純水供給部１８４からの純水の供給が停止される。

続いて、基板９の下面９２に向けて、複数の加熱ガスノズル１８０から、加熱ガスの噴出が開始される。また、ＩＰＡの基板９への供給が、ＩＰＡ供給部１８５により開始される（ステップＳ１４）。処理液ノズルである上部ノズル１８１から吐出されるＩＰＡは、純水にて被覆された上面９１の中央部に供給され、純水の液膜と基板９の上面９１との間にて基板９の回転により外周部へと拡がり、基板９の上面９１を被覆する。純水の液膜は、基板９の上面９１から離間し、ＩＰＡの液膜上に位置する。換言すれば、基板９の上面９１上においてＩＰＡ置換処理（ＩＰＡパドル処理）が行われる。また、基板９から飛散するＩＰＡは、チャンバ１２の内壁にて受けられ、第２排出路１９２、気液分離部１９７および排液部１９９を介して廃棄される。ＩＰＡの供給開始から所定時間経過すると、ＩＰＡ供給部１８５からのＩＰＡの供給が停止される。

ＩＰＡの供給の停止後、図８に示すように、チャンバ蓋部１２２が僅かに上昇する。これにより、チャンバ蓋部１２２の下端のリップシール２３１が、チャンバ側壁部２１４の上部から離間する。すなわち、チャンバ蓋部１２２の移動により、環状開口８１が形成される。このとき、チャンバ蓋部１２２の移動に同期して、カップ部１６１も僅かに上昇することにより、上面部６１２の内縁部の上面が、チャンバ蓋部１２２のリップシール２３２に全周に亘って接した状態が維持される。したがって、図８に示す状態では、チャンバ本体１２１、チャンバ蓋部１２２およびカップ部１６１により、拡大密閉空間１００が形成される。

また、図７に示す状態と同様に、被保持部２３７のフランジ部２３９が、プレート保持部２２２のフランジ部２２４の上方に離間しており、プレート保持部２２２によるトッププレート１２３の保持が解除されている。したがって、第１係合部２４１と第２係合部２４２とが嵌り合う状態が保たれ、トッププレート１２３と基板支持部１４１の支持部ベース４１３との係合（結合）、並びに、基板押さえ部１４２と基板支持部１４１とによる基板９の保持が維持される。

図８に示す環状開口８１の上下方向における幅（以下、「第２開放幅」という。）Ｗ２は、図６に示す環状開口８１の上下方向における幅（以下、「第１開放幅」という。）Ｗ１よりも小さい。環状開口８１の幅が第２開放幅Ｗ２に設定された状態では、チャンバ蓋部１２２の蓋側壁部２２６の下端が、基板保持部１４に保持された基板９の上面９１よりも下方に位置する。すなわち、基板９が、径方向において蓋側壁部２２６の内側面と対向する。なお、環状開口８１の幅が第２開放幅Ｗ２に設定された状態では、吐出ヘッド８８１は当該環状開口８１を通過不能である。

第２開放幅Ｗ２の環状開口８１が形成されると、チャンバ空間１２０内において、基板９の回転数が定常回転数よりも十分に高くされる。基板９へのＩＰＡの供給時と同様に、基板９から飛散するＩＰＡは、チャンバ１２の内壁、主としてチャンバ蓋部１２２の蓋側壁部２２６にて受けられ、第２排出路１９２、気液分離部１９７および排液部１９９を介して廃棄される。また、加熱ガスノズル１８０からの加熱ガスの噴出により、基板９上のＩＰＡの気化が促進される。このようにして、基板９の乾燥処理が行われる（ステップＳ１５）。

このとき、基板処理装置１では、内側排気部１９８および外側排気部１９４の双方によるガスの排出が行われる。すなわち、加熱ガスノズル１８０からのガス、および、気化したＩＰＡ（ＩＰＡの蒸気）を含むチャンバ空間１２０内のガスの一部は、チャンバ空間１２０に対して開口する排出口１９２ａを介して内側排気部１９８により排出される。また、チャンバ空間１２０内のガスの他の一部は、拡大密閉空間１００において環状開口８１よりも外側の側方空間１６０に環状開口８１を介して移動する。側方空間１６０内のガスは、側方空間１６０に対して開口する排出口１９１ａを介して外側排気部１９４により排出される。このように、内側排気部１９８および外側排気部１９４による排気動作により、チャンバ空間１２０の圧力が過度に高くなることが防止される。また、環状開口８１の幅は、全周に亘って一定であるため、チャンバ空間１２０内の圧力分布が周方向におよそ均一となり、基板９の上面９１に対して均一な乾燥処理が実現される。基板９の乾燥開始から所定時間経過すると、基板９の回転、および、加熱ガスノズル１８０からの加熱ガスの噴出が停止される。

その後、チャンバ蓋部１２２とトッププレート１２３が上昇して、図４に示すように、チャンバ１２がオープン状態となる。ステップＳ１５では、トッププレート１２３が基板支持部１４１と共に回転するため、トッププレート１２３の下面に液体はほとんど残存せず、チャンバ蓋部１２２の上昇時にトッププレート１２３から液体が基板９上に落下することはない。基板９は外部の搬送機構によりチャンバ１２から搬出される（ステップＳ１６）。

以上に説明したように、基板処理装置１では、チャンバ１２およびカップ部１６１により拡大密閉空間１００が形成される際に、制御部１０によりチャンバ開閉機構１３１が制御され、上下方向における環状開口８１の幅が第１開放幅Ｗ１、または、第１開放幅Ｗ１よりも狭い第２開放幅Ｗ２に選択的に設定される。環状開口８１の幅が第１開放幅Ｗ１に設定された状態では、基板９が径方向において環状開口８１と対向し、基板９の上面９１から飛散する処理液がカップ部１６１にて受けられる。環状開口８１の幅が第２開放幅Ｗ２に設定された状態では、基板９が径方向においてチャンバ１２の側壁部と対向し、基板９の上面９１から飛散する処理液がチャンバ１２にて受けられる。このように、基板処理装置１では、拡大密閉空間１００を形成しつつ、基板９から飛散する処理液をチャンバ１２にて受ける状態と、カップ部１６１にて受ける状態とで切り替えることができる。

既述のように、基板処理装置１では、不活性ガス充填状態にて基板９上に薬液が供給される。したがって、チャンバ空間１２０を短時間にて不活性ガス充填状態にするという観点では、チャンバ１２を小さくすることが好ましい。一方、基板９の乾燥処理において、ＩＰＡの表面張力の影響によるパターンの倒壊を抑制するには、加熱ガスノズル１８０から噴出される加熱ガスの流量を大きくして、基板９を短時間にて乾燥することが好ましい。側方空間１６０とチャンバ空間１２０とが隔絶された状態で密閉される第２密閉状態において、仮に基板９の乾燥処理を行うと、チャンバ空間１２０の圧力が過度に高くなってしまう。この場合、ＩＰＡの蒸気（ミストを含んでよい。）がチャンバ空間１２０に滞留して基板９に再付着し、基板９が汚染される可能性がある。

これに対し、基板処理装置１では、上面９１に処理液が供給された基板９の下面９２に向けて加熱ガスが噴出されている状態において、環状開口８１の幅が第２開放幅Ｗ２に設定される。これにより、基板９から飛散する処理液をチャンバ１２にて受ける状態において、加熱ガスノズル１８０から噴出されるガスの一部、および、処理液が気化したガスの一部を、チャンバ空間１２０から環状開口８１を介して側方空間１６０へと導き、外側排気部１９４により排出することができる。その結果、チャンバ空間１２０の圧力が過度に高くなることを容易に防止することができ、チャンバ空間１２０に滞留する処理液の蒸気により基板９が汚染されることを防止することができる。また、全周に亘って開口する環状開口８１により、チャンバ空間１２０内の圧力の偏りを抑制する（圧力分布を周方向におよそ均一にする）ことができ、基板９の上面９１に対する処理の均一性を向上することができる。

さらに、環状開口８１の幅が第１開放幅Ｗ１に設定された状態において、トッププレート１２３が基板９の上方にてチャンバ蓋部１２２から吊り下がるように保持される。これにより、側方空間１６０に配置されたスキャンノズル１８８の吐出ヘッド８８１が基板９の上方に移動して、基板９の上面９１に処理液を吐出することが可能となる。また、環状開口８１の幅が第２開放幅Ｗ２に設定された状態において、チャンバ蓋部１２２によるトッププレート１２３の保持が解除され、トッププレート１２３に設けられる基板押さえ部１４２が、基板支持部１４１に支持された基板９の外縁部を上側から押さえる。これにより、基板９から飛散する処理液をチャンバ１２にて受ける状態において、基板９を強固に保持することができる。

図９は、本発明の第２の実施の形態に係る基板処理装置１ａを示す断面図である。基板処理装置１ａでは、チャンバ蓋部１２２の蓋側壁部２２６に複数の圧力調整バルブ２２０が設けられる。他の構成は、図１の基板処理装置１と同様であり、同じ構成に同じ符号を付す。

図１０は、チャンバ蓋部１２２を示す平面図である。図１０に示すように、複数の圧力調整バルブ２２０は、周方向におよそ等間隔にて設けられる。図１０では、８個の圧力調整バルブ２２０が４５度間隔にて設けられる。好ましくは、３個以上の圧力調整バルブ２２０が、周方向におよそ等間隔にて設けられる。ここで、複数の圧力調整バルブ２２０の周方向における間隔は、実質的に等しいと捉えられる範囲であればよく、例えば、一の圧力調整バルブ２２０について、他の構成要素との関係で厳密に等間隔となる位置に配置が困難な場合には、当該圧力調整バルブ２２０が、当該位置から僅かにずれた位置に配置されてよい。図９に示すように、環状開口８１が閉じられ、チャンバ空間１２０が、側方空間１６０と隔絶された第２密閉状態において、複数の圧力調整バルブ２２０は、基板９よりも上方にてチャンバ空間１２０に接続する。

図９の基板処理装置１ａでは、図３のステップＳ１５における基板９の乾燥処理が、図１の基板処理装置１と相違する。具体的には、図９に示す第２密閉状態にて、処理液ノズルである上部ノズル１８１から基板９の上面９１にＩＰＡが供給されると（ステップＳ１４）、第２密閉状態のままで、チャンバ空間１２０内において、基板９の回転数が定常回転数よりも十分に高くされる。基板９から飛散するＩＰＡは、チャンバ１２の内壁、主としてチャンバ蓋部１２２の蓋側壁部２２６にて受けられ、第２排出路１９２、気液分離部１９７および排液部１９９を介して廃棄される。また、加熱ガスノズル１８０からの加熱ガスの噴出により、基板９上のＩＰＡの気化が促進される。このようにして、基板９の乾燥処理が行われる（ステップＳ１５）。

このとき、基板処理装置１ａでは、内側排気部１９８のみによるガスの排出が行われる。チャンバ空間１２０の圧力が所定の圧力よりも高くなると、各圧力調整バルブ２２０が開放され、チャンバ空間１２０のガスが、カバー１７内かつチャンバ１２外の空間に放出される。例えば、圧力調整バルブ２２０は、ばね等の付勢機構により内部の流路を閉塞するものであり、チャンバ空間１２０の圧力が一定の圧力よりも高くなると、内部の流路が開放される。圧力調整バルブ２２０が電磁弁等である場合には、チャンバ１２に圧力計が設けられ、当該圧力計の測定値に従って制御部１０により圧力調整バルブ２２０のＯＮ／ＯＦＦが制御されてよい。

カバー１７には、図示省略の排気部が設けられており、当該排気部により、カバー１７内かつチャンバ１２外の空間のガスが、外部に排出される。基板９の乾燥開始から所定時間経過すると、基板９の回転、および、加熱ガスノズル１８０からの加熱ガスの噴出が停止される。その後、チャンバ１２がオープン状態となり、基板９がチャンバ１２から搬出される（ステップＳ１６）。

以上に説明したように、図９の基板処理装置１ａでは、複数の圧力調整バルブ２２０がチャンバ１２の外縁部に設けられ、複数の圧力調整バルブ２２０によりチャンバ空間１２０の圧力が調整される。これにより、基板９から飛散する処理液をチャンバ１２にて受ける状態において、加熱ガスノズル１８０から噴出されるガス、および、処理液が気化したガスによりチャンバ空間１２０の圧力が過度に高くなることを容易に防止しつつ、チャンバ空間１２０内の圧力の偏りを抑制することができる。なお、複数の圧力調整バルブ２２０は、チャンバ蓋部１２２の円板部２２５の外縁部に設けられてもよい。

複数の圧力調整バルブ２２０がチャンバ１２の外縁部において周方向におよそ等間隔にて設けられることにより、チャンバ空間１２０内の圧力の偏りをさらに抑制する（圧力分布を周方向におよそ均一にする）ことができる。また、複数の圧力調整バルブ２２０が、基板９よりも上方にてチャンバ空間１２０に接続することにより、基板９から飛散する処理液が圧力調整バルブ２２０内に浸入することを抑制することができる。

上記基板処理装置１，１ａでは様々な変形が可能である。

図３のステップＳ１４では、環状開口８１の幅が第２開放幅Ｗ２に設定された状態、または、複数の圧力調整バルブ２２０が開放された状態において、基板９にＩＰＡが供給されてよい。

また、チャンバ空間１２０に接続される第２排出路１９２を介して薬液を回収する場合等には、薬液供給部１８３に接続された上部ノズル１８１により基板９の上面９１に薬液が供給され、かつ、下面９２に向けて加熱ガスが噴出されている状態において、環状開口８１の幅が第２開放幅Ｗ２に設定されてよい（基板処理装置１ａでは、複数の圧力調整バルブ２２０が開放されてよい。）。この場合、基板９の上面９１から飛散する薬液は、チャンバ１２（の蓋側壁部２２６）にて受けられる。また、チャンバ空間１２０内のガスの一部が、環状開口８１を介して側方空間１６０へと移動することにより、チャンバ空間１２０の圧力が過度に高くなることが防止される。さらに、チャンバ空間１２０内の圧力の偏りが抑制され、基板９の上面９１に対して薬液による均一な処理が実現される。

基板処理装置１の設計によっては、スキャンノズルにより基板９の上面９１に処理液を付与しつつ、環状開口８１の幅が第２開放幅Ｗ２に設定されてよい。基板９の上面９１に処理液を供給する処理液ノズルは、様々な態様にて実現されてよい（加熱ガスノズル１８０において同様）。

基板処理装置１，１ａにおいてチャンバ１２に圧力計が設けられ、当該圧力計の測定値に従って、第２開放幅Ｗ２や圧力調整バルブ２２０の開口度が変更されてもよい。

チャンバ開閉機構１３１は、必ずしもチャンバ蓋部１２２を上下方向に移動する必要はなく、チャンバ蓋部１２２が固定された状態で、チャンバ可動部であるチャンバ本体１２１を上下方向に移動してもよい。このように、チャンバ開閉機構は、チャンバ１２を様々な態様にて開閉する機構であってよく、チャンバ１２の上部または下部を含むチャンバ可動部を他の部位に対して相対的に昇降する機構であればよい。チャンバ可動部の移動により、基板９の周囲に環状開口８１が形成される。

基板回転機構１５のステータ部１５１およびロータ部１５２の形状および構造は、様々に変更されてよい。ロータ部１５２は、必ずしも浮遊状態にて回転する必要はなく、チャンバ１２内にロータ部１５２を機械的に支持するガイド等の構造が設けられ、当該ガイドに沿ってロータ部１５２が回転してもよい。基板回転機構１５は、必ずしも中空モータである必要はなく、軸回転型のモータが基板回転機構として利用されてもよい。

また、基板９の上面９１および下面９２に処理液および加熱ガスがそれぞれ供給可能であるならば、基板保持部は、様々な態様にて基板を保持するものであってよく、例えば、基板９の外縁部を真空吸着により保持する基板保持部が設けられてもよい。

基板処理装置１，１ａでは、カップ部１６１の上面部６１２以外の部位（例えば、側壁部６１１）がチャンバ蓋部１２２に接することにより、拡大密閉空間１００が形成されてもよい。カップ部１６１の形状は、適宜変更されてよい。

基板処理装置１，１ａにて処理される基板は半導体基板には限定されず、ガラス基板や他の基板であってもよい。

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。

１，１ａ 基板処理装置
９ 基板
１０ 制御部
１２ チャンバ
１４ 基板保持部
１５ 基板回転機構
８１ 環状開口
９１ 上面
９２ 下面
１００ 拡大密閉空間
１２０ チャンバ空間
１２１ チャンバ本体
１２２ チャンバ蓋部
１２３ トッププレート
１３１ チャンバ開閉機構
１４１ 基板支持部
１４２ 基板押さえ部
１６０ 側方空間
１６１ カップ部
１８０ 加熱ガスノズル
１８１ 上部ノズル
１９１ａ，１９２ａ 排出口
１９４ 外側排気部
１９８ 内側排気部
２２０ 圧力調整バルブ
２２６ 蓋側壁部
Ｊ１ 中心軸
Ｗ１ 第１開放幅
Ｗ２ 第２開放幅

Claims (8)

1. 基板を処理する基板処理装置であって、
   密閉されたチャンバ空間を形成するチャンバと、
   前記チャンバの上部または下部を含むチャンバ可動部を他の部位に対して相対的に昇降するチャンバ開閉機構と、
   前記チャンバ内に配置され、水平状態で基板を保持する基板保持部と、
   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基板回転機構と、
   前記基板の上面に処理液を供給する処理液ノズルと、
   前記基板の下面に向けて加熱したガスを噴出する加熱ガスノズルと、
   前記チャンバ空間に対して開口する排出口から前記チャンバ空間内のガスを排出する内側排気部と、
   前記チャンバ可動部の移動により前記チャンバ可動部と前記他の部位との間に形成される環状開口の径方向外側に位置するカップ部と、
   前記環状開口が形成された状態の前記チャンバと、前記カップ部とにより密閉された空間である拡大密閉空間が形成され、前記拡大密閉空間において前記環状開口よりも外側の側方空間に対して開口する排出口から前記側方空間内のガスを排出する外側排気部と、
   前記拡大密閉空間が形成される際に、前記チャンバ開閉機構を制御することにより、前記上下方向における前記環状開口の幅を第１開放幅、または、前記第１開放幅よりも狭い第２開放幅に選択的に設定する制御部と、
   を備えることを特徴とする基板処理装置。
2. 請求項１に記載の基板処理装置であって、
   前記環状開口の幅が前記第１開放幅に設定された状態において、前記基板が径方向において前記環状開口と対向し、
   前記環状開口の幅が前記第２開放幅に設定された状態において、前記基板が径方向において前記チャンバの側壁部と対向することを特徴とする基板処理装置。
3. 請求項１または２に記載の基板処理装置であって、
   前記上面に処理液が供給された前記基板の前記下面に向けて前記加熱したガスが噴出されている状態において、前記環状開口の幅が前記第２開放幅に設定されることを特徴とする基板処理装置。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理装置であって、
   前記チャンバが、
   チャンバ本体と、
   環状の蓋側壁部を有し、前記蓋側壁部の下端が前記チャンバ本体と接することにより前記チャンバ空間を形成するチャンバ蓋部と、
   を備え、
   前記チャンバ可動部が、前記チャンバ蓋部を含み、
   前記環状開口の幅が前記第２開放幅に設定された状態において、前記蓋側壁部の前記下端が前記基板の前記上面よりも下方に位置することを特徴とする基板処理装置。
5. 請求項４に記載の基板処理装置であって、
   前記環状開口の幅が前記第１開放幅に設定された状態において、前記基板の上方にて前記チャンバ蓋部から吊り下がるように保持されるトッププレートをさらに備え、
   前記基板保持部が、
   前記基板を下側から支持する基板支持部と、
   前記トッププレートに設けられた基板押さえ部と、
   を備え、
   前記環状開口の幅が前記第２開放幅に設定された状態において、前記チャンバ蓋部による前記トッププレートの保持が解除され、前記基板押さえ部が、前記基板支持部に支持された前記基板の外縁部を上側から押さえることを特徴とする基板処理装置。
6. 基板を処理する基板処理装置であって、
   密閉されたチャンバ空間を形成するチャンバと、
   前記チャンバ内に配置され、水平状態で基板を保持する基板保持部と、
   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基板回転機構と、
   前記基板の上面に処理液を供給する処理液ノズルと、
   前記基板の下面に向けて加熱したガスを噴出する加熱ガスノズルと、
   前記チャンバ空間に対して開口する排出口から前記チャンバ空間内のガスを排出する排気部と、
   前記チャンバの外縁部に設けられ、前記チャンバ空間の圧力を調整する複数の圧力調整バルブと、
   を備えることを特徴とする基板処理装置。
7. 請求項６に記載の基板処理装置であって、
   前記複数の圧力調整バルブが、前記チャンバの前記外縁部おいて周方向におよそ等間隔にて設けられることを特徴とする基板処理装置。
8. 請求項６または７に記載の基板処理装置であって、
   前記複数の圧力調整バルブが、前記基板よりも上方にて前記チャンバ空間に接続することを特徴とする基板処理装置。

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