JP6563098B2 - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、基板を処理する技術に関する。

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薬液処理が行われる。また、薬液処理の終了後、基板上に洗浄液が供給されて洗浄処理が行われ、その後、基板の乾燥処理が行われる。

例えば、特許文献１の基板洗浄装置では、ウエハを水平に保持するスピンチャック上に蓋部材が載置され、ウエハと共に回転する。基板の洗浄処理の際には、まず、蓋部材の上方に離間して配置された上ノズルから、蓋部材の回転中心に設けられた開口を介して、回転中の基板上に洗浄液が供給される。洗浄液としては、フッ酸、塩酸、硫酸、リン酸、アンモニア、過酸化水素水等が利用される。続いて、当該上ノズルから回転中の基板上に純水が供給されることにより、基板に付着している洗浄液が洗い流される。その後、基板の乾燥処理の際には、上記上ノズルから窒素（Ｎ_２）ガスが吐出され、蓋部材の開口を介してウエハ上に供給される。これにより、蓋部材とウエハとの間の空間における酸素濃度を低下させ、基板の乾燥を促進することができる。

上記蓋部材は、鉄等の磁性体により形成される。蓋部材をスピンチャックから上方へと離間させる際には、アームの先端の電磁石に連結された吸着部材により蓋部材が吸着され、アームと共に蓋部材が上方へと移動する。当該基板洗浄装置では、吸着部材を蓋部材に接触させた状態で、電磁石への通電をオン／オフすることにより、蓋部材を吸着／解放することができる。

特許第３６２１５６８号公報

ところで、特許文献１の基板洗浄装置では、蓋部材を磁力にて吸着して保持するため、蓋部材は必ず磁性体を含む必要がある。また、蓋部材を保持する保持部にも電磁石を設ける必要があり、電磁石のオン／オフを制御する必要もある。このため、蓋部材の保持に係る構造が複雑化するおそれがある。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、簡素な構造にて対向部材を保持するとともに簡素な構造にて対向部材保持部を保持位置と退避位置との間で移動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、水平状態で基板を保持する基板保持部と、前記基板の上面に対向する対向部材と、前記対向部材を保持する対向部材保持部と、前記対向部材を上下方向の第１の位置と第２の位置との間で前記基板保持部に対して相対的に移動する対向部材昇降機構と、前記基板の前記上面に向けて処理液を吐出する処理液ノズルと、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基板回転機構と、前記対向部材保持部を前記対向部材の上方の保持位置と前記対向部材の周囲の退避位置との間で移動する対向部材保持部移動機構とを備え、前記対向部材は、前記第１の位置にて前記対向部材保持部により保持されるとともに前記基板保持部から上方に離間し、前記第２の位置にて前記基板保持部により保持され、前記基板回転機構により前記基板保持部と共に回転し、前記対向部材が前記第２の位置に位置する状態で、前記対向部材保持部移動機構が前記対向部材保持部を前記保持位置から前記退避位置へと移動する。

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、前記対向部材の中央部に対向部材開口が設けられ、前記処理液ノズルは、前記対向部材開口を介して前記基板の前記上面に向けて前記処理液を吐出する。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の基板処理装置であって、前記処理液ノズルは、前記対向部材保持部が前記保持位置から退避した状態で、前記対向部材開口を介して前記基板の前記上面に向けて前記処理液を吐出する。

請求項４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、前記基板の上面に対向する対向部材と、前記対向部材を保持する対向部材保持部と、前記対向部材を上下方向の第１の位置と第２の位置との間で前記基板保持部に対して相対的に移動する対向部材昇降機構と、前記基板の前記上面に向けて処理液を吐出する処理液ノズルと、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基板回転機構と、を備える基板処理装置において基板を処理する基板処理方法であって、前記基板処理装置は、前記対向部材保持部を前記対向部材の上方の保持位置と前記対向部材の周囲の退避位置との間で移動する対向部材保持部移動機構をさらに備え、前記対向部材は、前記第１の位置にて前記対向部材保持部により保持されるとともに前記基板保持部から上方に離間し、前記第２の位置にて前記基板保持部により保持され、前記基板回転機構により前記基板保持部と共に回転し、前記基板処理方法が、ａ）前記対向部材を前記第１の位置から前記第２の位置へと移動する工程と、ｂ）前記基板、前記基板保持部および前記対向部材の回転を開始する工程と、ｃ）前記ａ）工程よりも後に、前記対向部材保持部を前記保持位置から前記退避位置へと移動する工程と、ｄ）前記処理液ノズルから前記処理液を前記基板に供給する工程と、ｅ）前記対向部材保持部を前記退避位置から前記保持位置へと移動する工程と、ｆ）前記基板、前記基板保持部および前記対向部材の回転を停止する工程と、ｇ）前記ｅ）工程および前記ｆ）工程よりも後に、前記対向部材を前記第２の位置から前記第１の位置へと移動する工程とを備える。

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、前記対向部材の中央部に対向部材開口が設けられ、前記ｄ）工程において、前記処理液ノズルは、前記対向部材開口を介して前記基板の前記上面に向けて前記処理液を吐出する。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の基板処理方法であって、前記ｄ）工程は、前記ｃ）工程よりも後に行われる。

本発明では、簡素な構造にて対向部材を保持するとともに簡素な構造にて対向部材保持部を保持位置と退避位置との間で移動することができる。

第１の実施の形態に係る基板処理装置の平面図である。 基板処理装置の断面図である。 対向部材保持部の先端部近傍を拡大して示す斜視図である。 基板処理装置の断面図である。 基板処理装置の平面図である。 気液供給部を示すブロック図である。 第１処理液ノズルの一部の断面図である。 基板処理装置の断面図である。 基板処理装置の断面図である。 第１処理液ノズル近傍の断面図である。 基板処理装置の平面図である。 基板の処理の流れを示す図である。 基板の処理の流れを示す図である。 第２の実施の形態に係る基板処理装置の平面図である。 基板処理装置の平面図である。 対向部材保持部の他の例を示す基板処理装置の平面図である。

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を示す平面図である。図２は、基板処理装置１を図１中のＩＩ−ＩＩの位置にて切断した断面図である。基板処理装置１は、半導体基板９（以下、単に「基板９」という。）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、装置収容室であるハウジング１１内に収容される。図１では、ハウジング１１を破線にて示す。

基板処理装置１は、制御部２１と、基板保持部３１と、基板回転機構３３と、カップ部３７と、第１処理液ノズル４１１と、第２処理液ノズル４２１と、ノズル移動機構４３と、ノズル洗浄部４４と、トッププレート５１と、対向部材保持部５３と、対向部材昇降機構５５と、対向部材保持部移動機構５７とを備える。制御部２１は、基板回転機構３３、ノズル移動機構４３、ノズル洗浄部４４、対向部材昇降機構５５、対向部材保持部移動機構５７、並びに、後述する第１処理液供給部４１３、第２処理液供給部４２３およびガス供給部４５等の構成を制御する。図２および以降の図では、制御部２１の図示を省略する。

図１では、第１処理液ノズル４１１および第２処理液ノズル４２１は、平面視においてトッププレート５１から離間し、トッププレート５１の周囲のそれぞれの退避位置に位置する。以下の説明では、第１処理液ノズル４１１および第２処理液ノズル４２１を区別する必要がない場合は、第１処理液ノズル４１１および第２処理液ノズル４２１をまとめて、あるいは、第１処理液ノズル４１１および第２処理液ノズル４２１のいずれか一方を、単に「処理液ノズル」ともいう。

基板保持部３１は、水平状態で基板９を保持する。基板保持部３１は、ベース部３１１と、複数のチャック３１２と、複数の係合部３１３とを備える。ベース部３１１は、上下方向を向く中心軸Ｊ１を中心とする略円板状の部材である。基板９は、ベース部３１１の上方に配置される。複数のチャック３１２は、中心軸Ｊ１を中心として略等角度間隔にて、ベース部３１１の上面の外周部に周方向に配置される。基板保持部３１では、複数のチャック３１２により、基板９の外縁部が保持される。複数の係合部３１３は、中心軸Ｊ１を中心として略等角度間隔にて、ベース部３１１の上面の外周部に周方向に配置される。複数の係合部３１３は、複数のチャック３１２よりも径方向外側に配置される。基板回転機構３３は、基板保持部３１の下方に配置される。基板回転機構３３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。

カップ部３７は、中心軸Ｊ１を中心とする環状の部材であり、基板９および基板保持部３１の径方向外側に配置される。カップ部３７は、基板９および基板保持部３１の周囲を全周に亘って覆い、基板９から周囲に向かって飛散する処理液等を受ける。カップ部３７の底部には、図示省略の排出ポートが設けられる。カップ部３７にて受けられた処理液等は、当該排出ポートを介してハウジング１１の外部へと排出される。また、当該排出ポートを介してカップ部３７内のガスがハウジング１１の外部へと排出される。

トッププレート５１は、平面視において略円形の部材である。トッププレート５１は、基板９の上面９１に対向する対向部材であり、基板９の上方を遮蔽する遮蔽板である。トッププレート５１は、対向部材本体５１１と、被保持部５１２と、複数の係合部５１３とを備える。対向部材本体５１１は、中心軸Ｊ１を中心とする略円板状の部材である。対向部材本体５１１は、基板９の上面９１に対向する。対向部材本体５１１の中央部には、対向部材開口５１４が設けられる。対向部材開口５１４は、例えば、平面視において略円形である。対向部材開口５１４の直径は、基板９の直径に比べて十分に小さい。複数の係合部５１３は、中心軸Ｊ１を中心として略等角度間隔にて、対向部材本体５１１の下面の外周部に周方向に配置される。

被保持部５１２は、対向部材本体５１１の対向部材開口５１４の周囲から上方に突出する筒状の部位である。被保持部５１２は、フランジ接続部５１５と、対向部材フランジ部５１６とを備える。フランジ接続部５１５は、中心軸Ｊ１を中心とする略円筒状である。フランジ接続部５１５は、対向部材開口５１４のエッジ近傍において対向部材本体５１１に接続される。対向部材フランジ部５１６は、フランジ接続部５１５の上端部から径方向外方に広がる。対向部材フランジ部５１６は、例えば、中心軸Ｊ１を中心とする略円環板状である。

対向部材保持部５３は、トッププレート５１の被保持部５１２を保持する。対向部材保持部５３は、保持部本体５３１と、第１フランジ支持部５３２と、第１接続部５３３と、第２フランジ支持部５３４と、第２接続部５３５とを備える。保持部本体５３１は、略水平に延びる棒状のアームである。保持部本体５３１の基部（すなわち、図２中の右側の端部）は、対向部材昇降機構５５および対向部材保持部移動機構５７に接続される。基板処理装置１では、対向部材保持部５３、対向部材昇降機構５５および対向部材保持部移動機構５７により、トッププレート５１を搬送する対向部材搬送機構が構成される。対向部材搬送機構は、他の構成を含んでいてもよい。

保持部本体５３１の内部には、保持部本体５３１の略全長に亘る保持部内部空間５３６が設けられる。保持部本体５３１の先端部の下面には、保持部内部空間５３６に連通する開口５３７ａが設けられる。開口５３７ａは、トッププレート５１の被保持部５１２の上方に設けられる。

第１フランジ支持部５３２、第１接続部５３３、第２フランジ支持部５３４および第２接続部５３５は、保持部本体５３１の先端部に取り付けられる。第１フランジ支持部５３２および第１接続部５３３は、保持部本体５３１の先端近傍に位置し、第２フランジ支持部５３４および第２接続部５３５は、第１フランジ支持部５３２および第１接続部５３３と保持部本体５３１の基部との間に配置される。第２フランジ支持部５３４は、トッププレート５１のフランジ接続部５１５を挟んで、第１フランジ支持部５３２と反対側に位置する。

図３は、対向部材保持部５３の先端部近傍を拡大して示す斜視図である。図３では、保持部本体５３１および対向部材本体５１１の図示を省略している。図１ないし図３に示すように、第１接続部５３３および第２接続部５３５はそれぞれ、保持部本体５３１の下面から下方に広がる略平板状の部位である。第１接続部５３３および第２接続部５３５はそれぞれ、保持部本体５３１の長手方向に略垂直な方向に広がる。第１フランジ支持部５３２は、第１接続部５３３の下端部から略水平に広がる略平板状の部位である。第１フランジ支持部５３２は、第１接続部５３３から保持部本体５３１の基部側へと広がる。第２フランジ支持部５３４は、第２接続部５３５の下端部から略水平に広がる略平板状の部位である。第２フランジ支持部５３４は、第２接続部５３５から保持部本体５３１の先端側へと広がる。

保持部本体５３１の長手方向における第１フランジ支持部５３２と第２フランジ支持部５３４との間の距離は、トッププレート５１の対向部材フランジ部５１６の外径よりも小さく、かつ、フランジ接続部５１５の外径よりも大きい。保持部本体５３１の長手方向における第１接続部５３３と第２接続部５３５との間の距離は、対向部材フランジ部５１６の外径よりも大きい。図１および図２に示すように、開口５３７ａは、保持部本体５３１の長手方向において、第１接続部５３３と第２接続部５３５との間に位置する。

図１に示す例では、第１フランジ支持部５３２および第２フランジ支持部５３４は、第１接続部５３３および第２接続部５３５を介して、保持部本体５３１に固定される。換言すれば、第１フランジ支持部５３２および第２フランジ支持部５３４は、対向部材保持部５３における非可動部であり、第１フランジ支持部５３２および第２フランジ支持部５３４の保持部本体５３１に対する相対位置は変化しない。

図２に示す位置にトッププレート５１が位置する状態では、第１フランジ支持部５３２および第２フランジ支持部５３４はそれぞれ、トッププレート５１の対向部材フランジ部５１６の一部に下側から接して支持する。これにより、トッププレート５１が、基板９および基板保持部３１の上方にて、対向部材保持部５３により吊り下げられる。以下の説明では、図２に示すトッププレート５１の上下方向の位置を「第１の位置」という。トッププレート５１は、第１の位置にて、対向部材保持部５３により保持されて基板保持部３１から上方に離間する。

第１フランジ支持部５３２および第２フランジ支持部５３４には、トッププレート５１の位置ずれ（すなわち、トッププレート５１の移動および回転）を制限する移動制限部（図示省略）が設けられる。移動制限部は、例えば、第１フランジ支持部５３２および第２フランジ支持部５３４の上面から上方に突出する突起部と、対向部材フランジ部５１６に設けられて当該突起部が挿入される貫通孔とを含む。あるいは、移動制限部は、例えば、第１フランジ支持部５３２および第２フランジ支持部５３４の上面から上方に突出して対向部材フランジ部５１６の外縁に接する突起部を含む。後述する基板処理装置１ａにおいても同様である。

対向部材昇降機構５５は、トッププレート５１を対向部材保持部５３と共に上下方向に移動させる。図４は、トッププレート５１が図２に示す第１の位置から下降した状態を示す断面図である。以下の説明では、図４に示すトッププレート５１の上下方向の位置を「第２の位置」という。すなわち、対向部材昇降機構５５は、トッププレート５１を第１の位置と第２の位置との間で上下方向に移動する。第２の位置は、第１の位置よりも下方の位置である。換言すれば、第２の位置は、トッププレート５１が第１の位置よりも上下方向において基板保持部３１に近接する位置である。

トッププレート５１が第２の位置に位置する状態では、トッププレート５１の複数の係合部５１３がそれぞれ、基板保持部３１の複数の係合部３１３と係合する。複数の係合部５１３は、複数の係合部３１３により下方から支持される。例えば、係合部３１３は、上下方向に略平行なピンであり、係合部３１３の上端部が、係合部５１３の下端部に上向きに形成された凹部に嵌合する。また、トッププレート５１の対向部材フランジ部５１６は、対向部材保持部５３の第１フランジ支持部５３２および第２フランジ支持部５３４から上方に離間する。これにより、トッププレート５１は、第２の位置にて、基板保持部３１により保持されて対向部材保持部５３から離間する（すなわち、対向部材保持部５３と非接触状態となる。）。トッププレート５１が第２の位置に位置する状態で基板回転機構３３が駆動されると、トッププレート５１は基板保持部３１と共に回転する。

対向部材保持部５３は、トッププレート５１が第２の位置に位置する状態で、すなわち、対向部材フランジ部５１６が第１フランジ支持部５３２および第２フランジ支持部５３４から上方に離間した状態で、水平移動が可能な状態となる。対向部材保持部移動機構５７は、水平移動が可能となった状態の対向部材保持部５３を水平に移動させる。図１に示す例では、対向部材保持部５３の移動は、第１処理液ノズル４１１および第２処理液ノズル４２１がそれぞれの退避位置に位置する状態で行われる。対向部材保持部移動機構５７が保持部本体５３１を水平に回転することにより、対向部材保持部５３が水平に移動する。

図１および図２に示すように、ノズル移動機構４３は、第１ノズル昇降機構４３１、第１ノズル回転機構４３２、第２ノズル昇降機構４３３および第２ノズル回転機構４３４を備える。第１処理液ノズル４１１は、第１ノズル昇降機構４３１および第１ノズル回転機構４３２から水平方向に延びる第１アーム４１２の先端部に接続される。第１ノズル昇降機構４３１は、第１処理液ノズル４１１を第１アーム４１２と共に上下方向に移動する。第１ノズル回転機構４３２は、第１処理液ノズル４１１を第１アーム４１２と共に水平に回転する。

図１に示すように、第２処理液ノズル４２１は、第２ノズル昇降機構４３３および第２ノズル回転機構４３４から水平方向に延びる第２アーム４２２の先端部に接続される。第２ノズル昇降機構４３３は、第２処理液ノズル４２１を第２アーム４２２と共に上下方向に移動する。第２ノズル回転機構４３４は、第２処理液ノズル４２１を第２アーム４２２と共に水平に回転する。

図５は、基板処理装置１を示す平面図である。対向部材保持部５３は、対向部材保持部移動機構５７により、図１に示すようにトッププレート５１の上方の位置と、図５に示すようにトッププレート５１の周囲の位置（すなわち、トッププレート５１の上方を避けた位置）との間で移動する。以下の説明では、図１に示す対向部材保持部５３の平面視における位置を「保持位置」という。また、図５に示す対向部材保持部５３の平面視における位置を「退避位置」という。

基板処理装置１では、トッププレート５１が第２の位置に位置する状態で、対向部材保持部移動機構５７による保持部本体５３１の回転により、第１フランジ支持部５３２および第２フランジ支持部５３４が水平に移動する。これにより、保持位置に位置する対向部材保持部５３の第１フランジ支持部５３２および第２フランジ支持部５３４が、対向部材フランジ部５１６およびフランジ接続部５１５から径方向外方へと離間して退避位置へと移動する。また、退避位置に位置する対向部材保持部５３の第１フランジ支持部５３２および第２フランジ支持部５３４が、保持位置へと移動して対向部材フランジ部５１６の下方に配置される。

図６は、基板処理装置１におけるガスおよび処理液の供給に係る気液供給部４を示すブロック図である。気液供給部４は、第１処理液ノズル４１１と、第２処理液ノズル４２１と、第１処理液供給部４１３と、第２処理液供給部４２３と、ガス供給部４５とを備える。第１処理液供給部４１３は、第１処理液ノズル４１１に接続される。第１処理液供給部４１３は、後述するように、第１処理液ノズル４１１が基板９の上方に位置する状態で、第１処理液ノズル４１１を介して基板９の上面９１に第１処理液を供給する。第２処理液供給部４２３は、第２処理液ノズル４２１に接続される。第２処理液供給部４２３は、後述するように、第２処理液ノズル４２１が基板９の上方に位置する状態で、第２処理液ノズル４２１を介して基板９の上面９１に第２処理液を供給する。ガス供給部４５は、対向部材保持部５３に接続され、対向部材保持部５３の保持部内部空間５３６にガスを供給する。ガス供給部４５は、また、第１処理液ノズル４１１および第２処理液ノズル４２１にも接続され、第１処理液ノズル４１１および第２処理液ノズル４２１にガスを供給する。

基板処理装置１では、第１処理液および第２処理液として、様々な種類の液体が利用される。第１処理液および第２処理液はそれぞれ、例えば、基板９の薬液処理に用いられる薬液（例えば、ポリマー除去液、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）であってもよい。第１処理液および第２処理液はそれぞれ、例えば、基板９の洗浄処理に用いられる純水（ＤＩＷ：deionized water）や炭酸水等の洗浄液であってもよい。第１処理液および第２処理液はそれぞれ、例えば、基板９上の液体を置換するために供給されるイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）であってもよい。第１処理液と第２処理液とは、好ましくは異なる種類の液体である。ガス供給部４５から供給されるガスは、例えば、窒素（Ｎ_２）ガス等の不活性ガスである。ガス供給部４５からは、不活性ガス以外の様々なガスが供給されてもよい。

図７は、第１処理液ノズル４１１の一部を拡大して示す断面図である。第１処理液ノズル４１１は、例えば、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）により形成される。第１処理液ノズル４１１の内部には、処理液流路４１６と、２つのガス流路４１７とが設けられる。処理液流路４１６は、図６に示す第１処理液供給部４１３に接続される。２つのガス流路４１７は、図６に示すガス供給部４５に接続される。

第１処理液供給部４１３から処理液流路４１６に供給された第１処理液は、第１処理液ノズル４１１の下端面に設けられた吐出口４１６ａから下方へと吐出される。ガス供給部４５から中央のガス流路４１７（図中の右側のガス流路４１７）に供給された不活性ガスは、第１処理液ノズル４１１の下端面に設けられた下面噴射口４１７ａから下方に向けて供給（例えば、噴射）される。ガス供給部４５から外周部のガス流路４１７に供給された不活性ガスは、第１処理液ノズル４１１の外側面に設けられた複数の側面噴射口４１７ｂ，４１７ｃ，４１７ｄから周囲に供給される。

複数の側面噴射口４１７ｂは周方向に略等角度間隔にて配列される。複数の側面噴射口４１７ｂは、外周部のガス流路４１７の下端部から周方向に延びる周状流路に接続される。複数の側面噴射口４１７ｃは、複数の側面噴射口４１７ｂよりも上方において、周方向に略等角度間隔にて配列される。複数の側面噴射口４１７ｃは、当該ガス流路４１７から周方向に延びる周状流路に接続される。複数の側面噴射口４１７ｄは、複数の側面噴射口４１７ｃよりも上方において、周方向に略等角度間隔にて配列される。複数の側面噴射口４１７ｄは、当該ガス流路４１７から周方向に延びる周状流路に接続される。第１処理液ノズル４１１では、他のガス流路４１７が設けられ、当該他のガス流路４１７に側面噴射口４１７ｃや側面噴射口４１７ｄが接続されてもよい。

ガス供給部４５（図６参照）から供給された不活性ガスは、複数の側面噴射口４１７ｂから、斜め下方に向けて供給（例えば、噴射）され、複数の側面噴射口４１７ｃから、斜め上方に向けて供給（例えば、噴射）される。また、ガス供給部４５から供給された不活性ガスは、複数の側面噴射口４１７ｄから、およそ水平に供給（例えば、噴射）される。

なお、側面噴射口４１７ｂ，４１７ｃ，４１７ｄは、それぞれ１つだけ設けられてもよい。第２処理液ノズル４２１の構造は、図７に示す第１処理液ノズル４１１の構造と同様である。第２処理液ノズル４２１では、下端面に設けられた吐出口から、第２処理液が吐出される。

図８は、基板処理装置１を示す断面図である。図８では、トッププレート５１が第２の位置にて基板保持部３１により保持された状態を示す。また、対向部材保持部５３は、対向部材保持部移動機構５７により保持位置から退避位置に退避している。図５および図８に示すように、第１処理液ノズル４１１は、対向部材保持部５３が退避した状態で、第１ノズル昇降機構４３１および第１ノズル回転機構４３２により退避位置から移動し、トッププレート５１の被保持部５１２の上部開口５１７から被保持部５１２に挿入される。第１処理液ノズル４１１は、被保持部５１２の内側に位置する。換言すれば、第１処理液ノズル４１１の外側面は、被保持部５１２の内側面と径方向に対向する。以下の説明では、図８に示す第１処理液ノズル４１１の位置を「供給位置」という（第２処理液ノズル４２１においても同様）。図８に示す例では、供給位置に位置する第１処理液ノズル４１１の先端（すなわち、下端）は、対向部材本体５１１の対向部材開口５１４の下端縁よりも上方に位置する。第１処理液ノズル４１１の先端は、上下方向において対向部材開口５１４の下端縁と同じ位置に位置してもよい。

第１処理液供給部４１３（図６参照）から供給された第１処理液は、第１処理液ノズル４１１の吐出口４１６ａ（図７参照）から、対向部材開口５１４を介して基板９の上面９１に向けて吐出される。また、ガス供給部４５（図６参照）から供給された不活性ガスの一部は、第１処理液ノズル４１１の下面噴射口４１７ａ（図７参照）から、対向部材開口５１４を介してトッププレート５１と基板９との間の空間９０（以下、「処理空間９０」という。）に供給される。

基板処理装置１では、図９に示すように、第１処理液ノズル４１１が、対向部材本体５１１の対向部材開口５１４から下方に突出してもよい。換言すれば、第１処理液ノズル４１１の先端が、対向部材開口５１４の下端縁よりも下方に位置する。ガス供給部４５から供給された不活性ガスの一部は、第１処理液ノズル４１１内にて対向部材開口５１４を介して下方に流れ、第１処理液ノズル４１１の下面噴射口４１７ａから処理空間９０に供給される。第１処理液供給部４１３から供給された第１処理液は、第１処理液ノズル４１１内にて対向部材開口５１４を介して下方に流れ、第１処理液ノズル４１１の吐出口４１６ａから基板９の上面９１に向けて吐出される。以下の説明では、第１処理液が対向部材開口５１４を介して供給されるという場合、対向部材開口５１４よりも上方にて第１処理液ノズル４１１から吐出された第１処理液が対向部材開口５１４を通過する状態のみならず、図９のように、対向部材開口５１４に挿入された第１処理液ノズル４１１を介して第１処理液が吐出される状態も含む。後述する第２処理液ノズル４２１および第２処理液に関しても同様である。

図１０は、図８中の第１処理液ノズル４１１およびその近傍を拡大して示す断面図である。図１０では、トッププレート５１は第２の位置に位置する。第１処理液ノズル４１１は、ノズル本体４１５と、ノズルフランジ部４１４とを備える。ノズル本体４１５は略円柱状であり、被保持部５１２のフランジ接続部５１５に挿入される。ノズルフランジ部４１４は、ノズル本体４１５の上端部に接続される。ノズルフランジ部４１４は、ノズル本体４１５の上部から径方向外方に広がる略円板状の部位である。ノズルフランジ部４１４は、対向部材フランジ部５１６の上面に対向する。

図１０に示す例では、対向部材フランジ部５１６の上面とノズルフランジ部４１４の下面との間にラビリンス５４が形成される。詳細には、対向部材フランジ部５１６の上面から上方に突出する第１突出部５４１と、供給位置に位置する第１処理液ノズル４１１のノズルフランジ部４１４の下面から下方に突出する２つの第２突出部５４３とにより、周方向の全周に亘ってラビリンス５４が形成される。第１突出部５４１および２つの第２突出部５４３は、中心軸Ｊ１を中心とする略円筒状であり、その直径は互いに異なる。第１突出部５４１の直径は、内側の第２突出部５４３の直径よりも大きく、外側の第２突出部５４３の直径よりも小さい。第１突出部５４１の上端は、２つの第２突出部５４３の下端よりも上方に位置する。第２の位置に位置するトッププレート５１が基板保持部３１と共に回転する際には、２つの第２突出部５４３は回転せず、第１突出部５４１が２つの第２突出部５４３の間にて回転する。

第１処理液ノズル４１１が供給位置に位置する状態では、各側面噴射口４１７ｂ，４１７ｃは、フランジ接続部５１５の内側面と径方向に対向する。ガス供給部４５から第１処理液ノズル４１１に供給された不活性ガスの一部は、第１処理液ノズル４１１の外側面の複数の側面噴射口４１７ｂおよび複数の側面噴射口４１７ｃから、被保持部５１２の内側面と第１処理液ノズル４１１の外側面との間の間隙５１８に供給される。間隙５１８では、ガス供給部４５からの不活性ガスが、第１処理液ノズル４１１の外側面から斜め下方および斜め上方に向かって供給される。側面噴射口４１７ｂから斜め下方に供給された不活性ガスは、間隙５１８を下方に向かって流れ、処理空間９０へと供給される。側面噴射口４１７ｃから斜め上方に供給された不活性ガスは、間隙５１８を上方に向かって流れ、被保持部５１２の上部開口５１７へと至る。

また、各側面噴射口４１７ｄは、対向部材フランジ部５１６よりも上方にてラビリンス５４と径方向に対向する。ガス供給部４５から第１処理液ノズル４１１に供給された不活性ガスの一部は、第１処理液ノズル４１１の外側面の複数の側面噴射口４１７ｄから、ラビリンス５４に向けておよそ水平に供給される。側面噴射口４１７ｄから水平に供給された不活性ガスは、側面噴射口４１７ｃから供給されて上部開口５１７へと至った不活性ガスと共に、ラビリンス５４を介してラビリンス５４の周方向外側へと流れる。第２処理液ノズル４２１が供給位置に位置する状態においても、同様である。

図１１は、基板処理装置１を示す平面図である。図１１では、第１処理液ノズル４１１は、第１ノズル昇降機構４３１および第１ノズル回転機構４３２により、図５に示すトッププレート５１の上方の供給位置から移動し、図１１に示すように、トッププレート５１の上方から離間したトッププレート５１の周囲の退避位置に位置している。また、第２処理液ノズル４２１は、第２ノズル昇降機構４３３および第２ノズル回転機構４３４により、図５に示すトッププレート５１の周囲の退避位置から移動し、図１１に示すように、トッププレート５１の上方の供給位置に位置している。第１処理液ノズル４１１および第２処理液ノズル４２１の退避位置は、当該退避位置にて第１処理液ノズル４１１および第２処理液ノズル４２１の揺動が許容される程度の広がりを有する空間（すなわち、退避空間）をも含む概念である。

第２処理液ノズル４２１は、図１０に示す第１処理液ノズル４１１と同様に、上述の供給位置において、トッププレート５１の被保持部５１２の上部開口５１７から被保持部５１２の内側に挿入される。また、第２処理液ノズル４２１の先端（すなわち、下端）は、図１０に示す第１処理液ノズル４１１と同様に、上述の供給位置において、対向部材本体５１１の対向部材開口５１４の下端縁よりも上方に位置する。第２処理液ノズル４２１の先端は、上下方向において対向部材開口５１４の下端縁と同じ位置に位置してもよい。

図５および図１１に示す第１処理液ノズル４１１および第２処理液ノズル４２１の供給位置は、詳細には、トッププレート５１の対向部材開口５１４の上方の位置である。また、第１処理液ノズル４１１および第２処理液ノズル４２１のそれぞれの退避位置は、基板保持部３１の周囲の位置である。ノズル移動機構４３は、第１処理液ノズル４１１および第２処理液ノズル４２１を、供給位置とそれぞれの退避位置との間で個別に移動する。

ノズル洗浄部４４は、第１洗浄部４４１と、第２洗浄部４４２とを備える。第１洗浄部４４１は、第１処理液ノズル４１１の退避位置近傍に設けられる。第１洗浄部４４１は、退避位置に位置する第１処理液ノズル４１１を洗浄する。第１洗浄部４４１は、例えば、第１処理液ノズル４１１に向けて純水等の洗浄液を供給することにより、第１処理液ノズル４１１の洗浄を行う。第２洗浄部４４２は、第２処理液ノズル４２１の退避位置近傍に設けられる。第２洗浄部４４２は、図１に示す退避位置に位置する第２処理液ノズル４２１を洗浄する。第２洗浄部４４２は、例えば、第２処理液ノズル４２１に向けて純水等の洗浄液を供給することにより、第２処理液ノズル４２１の洗浄を行う。第１洗浄部４４１および第２洗浄部４４２では、例えば、洗浄終了後の第１処理液ノズル４１１および第２処理液ノズル４２１の乾燥も行われる。第１処理液ノズル４１１および第２処理液ノズル４２１の洗浄および乾燥の際には、第１処理液ノズル４１１および第２処理液ノズル４２１が退避位置（すなわち、退避空間）にて揺動されてもよい。

次に、基板処理装置１における基板９の処理の流れの一例について、図１２Ａおよび図１２Ｂを参照しつつ説明する。まず、トッププレート５１が図２に示す第１の位置に位置する状態で、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Ｓ１１）。このとき、トッププレート５１は対向部材保持部５３により保持されており、第１処理液ノズル４１１および第２処理液ノズル４２１は、それぞれの退避位置に位置する。

続いて、制御部２１（図１参照）により対向部材昇降機構５５が制御されることにより、対向部材保持部５３が下方へと移動する。これにより、トッププレート５１が第１の位置から第２の位置へと下方に移動し、トッププレート５１が基板保持部３１により保持される（ステップＳ１２）。ガス供給部４５から対向部材保持部５３の保持部内部空間５３６に供給された不活性ガスは、被保持部５１２の上部開口５１７を介して下方へと流れ、対向部材開口５１４を介して処理空間９０に供給される。

ステップＳ１２では、対向部材保持部５３の第１フランジ支持部５３２および第２フランジ支持部５３４は、トッププレート５１の対向部材フランジ部５１６から下方に離間している。この状態で、制御部２１により対向部材保持部移動機構５７が制御されることにより、対向部材保持部５３が水平に回転する。これにより、対向部材保持部５３がトッププレート５１の上方の保持位置から退避し、上述の退避位置へと移動する（ステップＳ１３）。

次に、対向部材保持部５３が退避位置に退避した状態で、制御部２１により第１ノズル昇降機構４３１および第１ノズル回転機構４３２が制御されることにより、第１処理液ノズル４１１が退避位置から移動し、供給位置に位置する（ステップＳ１４）。第１処理液ノズル４１１は、図８および図１０に示すように、トッププレート５１の被保持部５１２の上部開口５１７から挿入され、被保持部５１２の内側に位置する。

第１処理液ノズル４１１が供給位置に位置すると、制御部２１によりガス供給部４５が制御されることにより、第１処理液ノズル４１１の下面噴射口４１７ａから不活性ガスが処理空間９０に供給される。また、第１処理液ノズル４１１の側面噴射口４１７ｂ，４１７ｃから、トッププレート５１の被保持部５１２の内側面と第１処理液ノズル４１１の外側面との間の間隙５１８に不活性ガスが供給される。さらに、第１処理液ノズル４１１の側面噴射口４１７ｄから、対向部材フランジ部５１６の上面とノズルフランジ部４１４の下面との間のラビリンス５４に向けて不活性ガスが供給される。

また、制御部２１により基板回転機構３３が制御されることにより、基板保持部３１、基板９およびトッププレート５１の回転が開始される（ステップＳ１５）。第１処理液ノズル４１１からの不活性ガスの供給は、ステップＳ１５以降も継続される。なお、トッププレート５１等の回転開始（ステップＳ１５）は、第１処理液ノズル４１１の供給位置への移動（ステップＳ１４）よりも前に行われてもよい。例えば、ステップＳ１５は、ステップＳ１２とステップＳ１３との間に行われてもよい。この場合、ステップＳ１３では、対向部材保持部５３は回転中のトッププレート５１から離間して退避位置へと移動する。

そして、第１処理液供給部４１３により、第１処理液ノズル４１１が供給位置に位置する状態で、第１処理液が、第１処理液ノズル４１１から第２の位置に位置するトッププレート５１の対向部材開口５１４を介して、回転中の基板９の上面９１の中央部に供給される（ステップＳ１６）。供給位置に位置する第１処理液ノズル４１１から基板９の中央部に供給された第１処理液は、基板９の回転により、基板９の中央部から径方向外方へと広がり、基板９の上面９１全体に付与される。第１処理液は、基板９の外縁から径方向外方へと飛散し、カップ部３７により受けられる。第１処理液が所定時間付与されることにより、第１処理液による基板９の処理が終了する。

第１処理液は、例えば、ポリマー除去液やエッチング液等の薬液であり、ステップＳ１６において、基板９に対する薬液処理が行われる。なお、第１処理液の供給（ステップＳ１６）は、基板９の回転開始（ステップＳ１５）よりも前に行われてもよい。この場合、静止状態の基板９の上面９１全体に第１処理液がパドル（液盛り）され、第１処理液によるパドル処理が行われる。

第１処理液による基板９の処理が終了すると、第１処理液ノズル４１１からの第１処理液の供給が停止される。そして、第１ノズル昇降機構４３１および第１ノズル回転機構４３２により、第１処理液ノズル４１１が供給位置から退避位置へと移動する（ステップＳ１７）。

基板処理装置１では、制御部２１により第２ノズル昇降機構４３３および第２ノズル回転機構４３４が制御されることにより、第２処理液ノズル４２１が退避位置から供給位置へと移動する（ステップＳ１８）。第２処理液ノズル４２１は、図１１に示すように、対向部材保持部５３が退避位置に退避した状態で、トッププレート５１の被保持部５１２の上部開口５１７から挿入され、被保持部５１２の内側に位置する。第２処理液ノズル４２１の移動（ステップＳ１８）は、好ましくは、第１処理液ノズル４１１の移動（ステップＳ１７）と並行して行われる。なお、ステップＳ１８は、ステップＳ１７の完了後に行われてもよい。

第２処理液ノズル４２１が供給位置に位置すると、ガス供給部４５からの不活性ガスは、第２処理液ノズル４２１の下面噴射口から処理空間９０に供給される。また、当該不活性ガスは、第２処理液ノズル４２１の外側面の側面噴射口から、間隙５１８およびラビリンス５４に供給される。

続いて、制御部２１により第２処理液供給部４２３が制御されることにより、第２処理液ノズル４２１が供給位置に位置する状態で、第２処理液が、第２処理液ノズル４２１から第２の位置に位置するトッププレート５１の対向部材開口５１４を介して、回転中の基板９の上面９１の中央部に供給される（ステップＳ１９）。供給位置に位置する第２処理液ノズル４２１から基板９の中央部に供給された第２処理液は、基板９の回転により、基板９の中央部から径方向外方へと広がり、基板９の上面９１全体に付与される。第２処理液は、基板９の外縁から径方向外方へと飛散し、カップ部３７により受けられる。第２処理液が所定時間付与されることにより、第２処理液による基板９の処理が終了する。第２処理液は、例えば、純水や炭酸水等の洗浄液であり、ステップＳ１９において、基板９に対する洗浄処理が行われる。

基板処理装置１では、第２処理液ノズル４２１の移動（ステップＳ１８）または第２処理液の供給（ステップＳ１９）と並行して、第１洗浄部４４１により、退避位置に位置する第１処理液ノズル４１１の洗浄が行われる（ステップＳ２０）。

第２処理液による基板９の処理が終了すると、第２処理液ノズル４２１からの第２処理液の供給が停止される。基板９の回転は維持され、基板９の乾燥処理が行われる。乾燥処理の際の基板９の回転速度は、ステップＳ１９における第２処理液による基板９の処理の際の回転速度よりも速い。また、第２ノズル昇降機構４３３および第２ノズル回転機構４３４により、第２処理液ノズル４２１が供給位置から退避位置へと移動する（ステップＳ２１）。そして、第２洗浄部４４２により、退避位置に位置する第２処理液ノズル４２１の洗浄が行われる（ステップＳ２２）。

また、対向部材保持部移動機構５７により、対向部材保持部５３が水平に回転し、退避位置から保持位置へと移動する（ステップＳ２３）。このとき、対向部材保持部５３の第１フランジ支持部５３２および第２フランジ支持部５３４は、第２の位置にて回転中のトッププレート５１の対向部材フランジ部５１６から下方に離間している。

続いて、基板回転機構３３による基板保持部３１、基板９およびトッププレート５１の回転が停止する（ステップＳ２４）。次に、対向部材昇降機構５５により対向部材保持部５３が上方に移動することにより、トッププレート５１が第２の位置から第１の位置へと上方に移動する（ステップＳ２５）。トッププレート５１は、基板保持部３１から上方に離間して対向部材保持部５３により保持される。その後、基板９がハウジング１１から搬出される（ステップＳ２６）。

ステップＳ２３〜Ｓ２６は、ステップＳ２２の終了後に行われてもよい。あるいは、ステップＳ２２は、ステップＳ２３〜Ｓ２６のいずれか、または、その複数と並行して行われてもよい。ステップＳ２０も、例えば、ステップＳ２２と並行して行われてもよい。ステップＳ２３は、ステップＳ２１よりも後、かつ、ステップＳ２５よりも前に行われていればよい。例えば、ステップＳ２３は、ステップＳ２４よりも後、すなわち、トッププレート５１等の回転停止後に行われてもよい。

上述のように、第１処理液および第２処理液による基板９の処理は、トッププレート５１が第２の位置に位置する際に行われ、基板９の搬出入は、トッププレート５１が第１の位置に位置する際に行われる。したがって、上記第１の位置および第２の位置はそれぞれ、「非処理位置」および「処理位置」と捉えることもできる。

基板処理装置１では、複数の基板９に対して、上述のステップＳ１１〜Ｓ２６が順次行われ、複数の基板９が処理される。なお、ステップＳ２２は、ステップＳ２６の終了後、次の基板９が搬入される前に行われてもよく、次の基板９に対するステップＳ１１〜Ｓ１７と並行して行われてもよい。あるいは、ステップＳ２２は、次の基板９に対するステップＳ１７とステップＳ１８との間で行われてもよい。

以上に説明したように、基板処理装置１では、トッププレート５１は、第１の位置にて対向部材保持部５３により保持されるとともに、基板保持部３１から上方に離間する。トッププレート５１は、また、第２の位置にて基板保持部３１により保持され、基板回転機構３３により基板保持部３１と共に回転する。ガス供給部４５は、トッププレート５１と基板９との間の処理空間９０にガスを供給する。これにより、処理空間９０を所望のガス雰囲気として、基板９の処理を当該ガス雰囲気にて行うことができる。例えば、処理空間９０に不活性ガスを供給する場合、基板９を不活性ガス雰囲気（すなわち、低酸素雰囲気）にて処理することができる。

基板処理装置１では、また、ガス供給部４５により、トッププレート５１の被保持部５１２の内側面と、被保持部５１２の内側に位置する処理液ノズル（すなわち、供給位置に位置する第１処理液ノズル４１１または第２処理液ノズル４２１）の外側面との間の間隙５１８にガスが供給される。このため、基板９と共に回転するトッププレート５１と、静止状態の処理液ノズルとの間の間隙５１８を、当該ガスにてシールすることができる。これにより、トッププレート５１と処理液ノズルとの間の間隙５１８から、外気（すなわち、処理空間９０の周囲の雰囲気）が処理空間９０に進入することを抑制することができる。その結果、処理空間９０を所望のガス雰囲気に維持し、基板９の当該ガス雰囲気における処理を容易に行うことができる。上述の「外気」は、ハウジング１１内における処理空間９０の周囲の雰囲気、すなわち、トッププレート５１および基板保持部３１の周囲の雰囲気を意味する。以下の説明においても同様である。

上述のように、基板処理装置１では、第１処理液ノズル４１１から第１処理液を基板９に供給する間（ステップＳ１６）、ガス供給部４５からのガスが第１処理液ノズル４１１から供給され、第２処理液ノズル４２１から第２処理液を基板９に供給する間（ステップＳ１９）、ガス供給部４５からのガスが第２処理液ノズル４２１から供給される。これにより、第１処理液および第２処理液による基板９の処理と並行してガス供給部４５からのガスを処理空間９０に供給する構造を簡素化することができる。

基板処理装置１では、トッププレート５１が第２の位置に位置する状態で対向部材保持部５３をトッププレート５１の上方から退避させる対向部材保持部移動機構５７が設けられる。基板処理装置１では、トッププレート５１が回転する際に、トッププレート５１の上方から対向部材保持部５３が退避することにより、トッププレート５１の上方における対向部材保持部５３による気流の乱れを抑制することができる。また、トッププレート５１の上面の形状や当該上面への追加構造の配置の自由度を向上することができる。

さらに、基板処理装置１では、対向部材保持部５３が退避した状態で処理液ノズル（すなわち、第１処理液ノズル４１１または第２処理液ノズル４２１）が被保持部５１２の上部開口５１７から内側に挿入され、ガス供給部４５からのガスが処理液ノズルの外側面から間隙５１８に直接的に供給される。これにより、間隙５１８へのガスの供給を容易に行うことができる。なお、ガス供給部４５から対向部材保持部５３を介してのガスの供給は省略されてもよい。この場合、対向部材保持部５３は、例えばおよそ中実の部材であってよい。これにより、対向部材保持部５３の構造を簡素化することができる。

ガス供給部４５からのガスは、供給位置に位置する処理液ノズル（すなわち、被保持部５１２に挿入された第１処理液ノズル４１１または第２処理液ノズル４２１）の外側面から斜め上方および斜め下方に向かって供給される。これにより、被保持部５１２の上部開口５１７から間隙５１８に外気が進入することを、さらに抑制することができる。

基板処理装置１では、対向部材フランジ部５１６の上面とノズルフランジ部４１４の下面との間にラビリンス５４が形成される。これにより、被保持部５１２近傍の外気、すなわち、対向部材フランジ部５１６の下側およびフランジ接続部５１５の径方向外側の外気が、対向部材フランジ部５１６とノズルフランジ部４１４との間から、被保持部５１２の上部開口５１７を介して間隙５１８および処理空間９０へと進入することを抑制することができる。さらに、ガス供給部４５からのガスが、処理液ノズルの外側面からラビリンス５４に向けて供給されることにより、対向部材フランジ部５１６とノズルフランジ部４１４との間から間隙５１８に外気が進入することを、より一層抑制することができる。

基板処理装置１では、制御部２１による制御により、第１処理液ノズル４１１が供給位置に位置する状態で、対向部材開口５１４を介して第１処理液が基板９に供給され、第１処理液ノズル４１１が供給位置から退避位置へと移動する。そして、第２処理液ノズル４２１が退避位置から供給位置へと移動し、対向部材開口５１４を介して第２処理液が基板９に供給される。これにより、１つの処理液ノズルから複数種類の処理液を順次供給する場合に比べて、複数種類の処理液の混液を抑制または防止することができる。また、供給位置から第１処理液ノズル４１１および第２処理液ノズル４２１を退避させることができるため、トッププレート５１の被保持部５１２の内側面等に処理液が付着したとしても、当該処理液を容易に除去することができる。

第１処理液ノズル４１１および第２処理液ノズル４２１は、供給位置において、対向部材開口５１４の周囲から上方に突出する被保持部５１２の上部開口５１７から、被保持部５１２の内側に挿入される。これにより、外気が対向部材開口５１４を介して処理空間９０に進入することを抑制することができる。その結果、処理空間９０を所望のガス雰囲気に維持し、基板９の当該ガス雰囲気における処理を容易に行うことができる。

第１処理液ノズル４１１および第２処理液ノズル４２１の先端は、供給位置において、対向部材開口５１４の下端縁よりも上方、または、上下方向において当該下端縁と同じ位置に位置する。これにより、第１処理液ノズル４１１から供給された第１処理液が、基板９上にて跳ね返る等して第１処理液ノズル４１１の先端部に付着することを抑制することができる。同様に、第２処理液ノズル４２１から供給された第２処理液が、基板９上にて跳ね返る等して第２処理液ノズル４２１の先端部に付着することを抑制することができる。

基板処理装置１では、対向部材保持部５３が、第１フランジ支持部５３２と、フランジ接続部５１５を挟んで第１フランジ支持部５３２の反対側に位置する第２フランジ支持部５３４と、第１フランジ支持部５３２および第２フランジ支持部５３４が取り付けられる保持部本体５３１を備える。第１フランジ支持部５３２および第２フランジ支持部５３４はそれぞれ、第１の位置に位置するトッププレート５１の対向部材フランジ部５１６の一部に下側から接して支持する。トッププレート５１が第２の位置に位置する状態では、第１フランジ支持部５３２および第２フランジ支持部５３４を水平に移動することにより、第１フランジ支持部５３２および第２フランジ支持部５３４を対向部材フランジ部５１６から径方向外方へと離間させ、また、対向部材フランジ部５１６の下方に配置する。

これにより、基板処理装置１では、第２の位置に位置するトッププレート５１が静止状態であっても回転中であっても、簡素な構造にて第１フランジ支持部５３２および第２フランジ支持部５３４を対向部材フランジ部５１６から容易に離間させ、対向部材保持部５３を退避位置へと移動することができる。また、トッププレート５１が静止状態であっても回転中であっても、簡素な構造にて第１フランジ支持部５３２および第２フランジ支持部５３４を対向部材フランジ部５１６の下方へと容易に挿入し、対向部材保持部５３を保持位置へと移動することができる。すなわち、基板処理装置１では、簡素な構造にてトッププレート５１を保持することができるとともに、トッププレート５１の状態にかかわらず、簡素な構造にて対向部材保持部５３を保持位置と退避位置との間で移動することができる。

上述のように、基板処理装置１では、対向部材保持部５３の退避位置から保持位置への移動（ステップＳ２３）が、トッププレート５１等の回転停止（ステップＳ２４）よりも前に行われる。このように、トッププレート５１等の回転中に対向部材保持部５３を保持位置へと移動することにより、ステップＳ２３がステップＳ２４よりも後に行われる場合に比べて、基板９の処理に要する時間（すなわち、基板９が基板処理装置１に搬入されてから搬出されるまでの時間）を短縮することができる。また、対向部材保持部５３の保持位置から退避位置への移動（ステップＳ１３）が、トッププレート５１等の回転開始（ステップＳ１５）よりも後に行われる場合、すなわち、トッププレート５１等の回転中に対向部材保持部５３を退避位置へと移動する場合、ステップＳ１３がステップＳ１５よりも前に行われる場合に比べて，基板９の処理に要する時間を短縮することができる。

基板処理装置１では、第１フランジ支持部５３２および第２フランジ支持部５３４が保持部本体５３１に固定される。そして、対向部材保持部移動機構５７が、保持部本体５３１を水平に回転することにより、対向部材保持部５３が保持位置と退避位置との間で移動する。また、保持部本体５３１の回転により、第１フランジ支持部５３２および第２フランジ支持部５３４が、対向部材フランジ部５１６から径方向外方へと離間し、また、対向部材フランジ部５１６の下方に配置される。これにより、対向部材保持部５３の構造を簡素なものとしつつ、トッププレート５１の回転の有無にかかわらず、対向部材保持部５３を保持位置と退避位置との間で移動することができる。

基板処理装置１では、ノズル洗浄部４４により、退避位置に位置する第１処理液ノズル４１１が洗浄される。これにより、仮に第１処理液ノズル４１１に第１処理液等が付着した場合であっても、付着物を除去して第１処理液ノズル４１１を清浄な状態に維持することができる。その結果、第１処理液ノズル４１１を退避位置から供給位置へと移動する際に、第１処理液ノズル４１１からの第１処理液の意図しない滴下を抑制または防止することができる。また、第１処理液ノズル４１１が供給位置に位置した状態で、基板９上への第１処理液の意図しない滴下を抑制または防止することができる。

基板処理装置１では、退避位置に位置する第２処理液ノズル４２１も、ノズル洗浄部４４により洗浄される。これにより、第２処理液ノズル４２１を清浄な状態に維持することができる。その結果、第２処理液ノズル４２１の移動の際に、あるいは、第２処理液ノズル４２１が 第２の位置した状態で、第２処理液ノズル４２１からの第２処理液の意図しない滴下を抑制または防止することができる。

図１３は、本発明の第２の実施の形態に係る基板処理装置１ａを示す平面図である。基板処理装置１ａでは、図１および図２に示す対向部材保持部５３とは第１フランジ支持部５３２および第２フランジ支持部５３４の向きが異なる対向部材保持部５３ａが、対向部材保持部５３に代えて設けられる。対向部材保持部５３ａには、支持部移動機構５３０も設けられる。基板処理装置１ａのその他の構成は、図１に示す基板処理装置１と同様であり、以下の説明では、対応する構成に同符号を付す。

図１３に示すように、対向部材保持部５３ａでは、第１フランジ支持部５３２、第１接続部５３３、第２フランジ支持部５３４および第２接続部５３５は、保持部本体５３１の先端部に支持部移動機構５３０を介して取り付けられる。第１フランジ支持部５３２および第１接続部５３３と、第２フランジ支持部５３４および第２接続部５３５とは、保持部本体５３１の長手方向のおよそ同じ位置に位置する。第２フランジ支持部５３４は、トッププレート５１のフランジ接続部５１５を挟んで、第１フランジ支持部５３２と反対側に位置する。

第１接続部５３３および第２接続部５３５はそれぞれ、支持部移動機構５３０から下方に広がる略平板状の部位である。第１接続部５３３および第２接続部５３５はそれぞれ、保持部本体５３１の長手方向に略平行な方向に広がる。第１フランジ支持部５３２は、第１接続部５３３の下端部から略水平に広がる略平板状の部位である。第１フランジ支持部５３２は、第１接続部５３３から第２フランジ支持部５３４に近づく方向へと広がる。第２フランジ支持部５３４は、第２接続部５３５の下端部から略水平に広がる略平板状の部位である。第２フランジ支持部５３４は、第２接続部５３５から第１フランジ支持部５３２に近づく方向へと広がる。

保持部本体５３１の長手方向に垂直な方向（以下、「幅方向」という。）における第１フランジ支持部５３２と第２フランジ支持部５３４との間の距離は、トッププレート５１の対向部材フランジ部５１６の外径よりも小さく、かつ、フランジ接続部５１５の外径よりも大きい。保持部本体５３１の幅方向における第１接続部５３３と第２接続部５３５との間の距離は、対向部材フランジ部５１６の外径よりも大きい。

支持部移動機構５３０は、第１接続部５３３および第１フランジ支持部５３２と、第２接続部５３５および第２フランジ支持部５３４とを、保持部本体５３１の長手方向に略平行な方向に略水平に移動する。すなわち、対向部材保持部５３ａでは、支持部移動機構５３０により、第１フランジ支持部５３２および第２フランジ支持部５３４が、保持部本体５３１に対して相対的に移動可能である。

基板処理装置１ａでは、保持部本体５３１が保持位置に位置した状態で、第１フランジ支持部５３２および第２フランジ支持部５３４が、第１の位置に位置するトッププレート５１の対向部材フランジ部５１６の一部に下側から接してトッププレート５１を支持する。また、保持部本体５３１が保持位置に位置し、トッププレート５１が第２の位置に位置した状態で、支持部移動機構５３０により第１フランジ支持部５３２および第２フランジ支持部５３４が保持部本体５３１の基部に向かって移動することにより、図１４に示すように、第１フランジ支持部５３２および第２フランジ支持部５３４が対向部材フランジ部５１６から径方向外方へと離間する。この状態で対向部材保持部移動機構５７により対向部材保持部５３ａが水平に回転することにより、対向部材保持部５３ａが保持位置と退避位置との間で移動する。

また、基板処理装置１ａでは、保持部本体５３１が保持位置に位置し、トッププレート５１が第２の位置に位置した状態で、支持部移動機構５３０により第１フランジ支持部５３２および第２フランジ支持部５３４が保持部本体５３１の先端に向かって移動することにより、図１３に示すように、第１フランジ支持部５３２および第２フランジ支持部５３４が対向部材フランジ部５１６の下方に配置される。

基板処理装置１ａでは、図１に示す基板処理装置１と同様に、第２の位置に位置するトッププレート５１が静止状態であっても回転中であっても、第１フランジ支持部５３２および第２フランジ支持部５３４を対向部材フランジ部５１６から離間させ、対向部材保持部５３ａを退避位置へと移動することができる。また、トッププレート５１が静止状態であっても回転中であっても、対向部材保持部５３ａを退避位置から保持位置へと移動し、第１フランジ支持部５３２および第２フランジ支持部５３４を対向部材フランジ部５１６の下方へと配置することができる。すなわち、基板処理装置１ａでは、簡素な構造にてトッププレート５１を保持することができるとともに、トッププレート５１の状態にかかわらず、簡素な構造にて対向部材保持部５３ａを保持位置と退避位置との間で移動することができる。このように、基板処理装置１ａでは、図１に示す基板処理装置１と同様に、対向部材保持部５３ａの保持位置と退避位置との間の移動を、トッププレート５１等の回転中に行うことができるため、基板９の処理に要する時間を短縮することができる。

基板処理装置１ａでは、支持部移動機構５３０による第１フランジ支持部５３２および第２フランジ支持部５３４の移動方向は、必ずしも保持部本体５３１の長手方向に略平行な方向である必要はない。例えば、第１フランジ支持部５３２および第２フランジ支持部５３４は、支持部移動機構５３０により保持部本体５３１の長手方向に略垂直な方向に水平に移動してもよい。この場合、第１フランジ支持部５３２および第２フランジ支持部５３４が互いに離間する方向に移動することにより、第１フランジ支持部５３２および第２フランジ支持部５３４が対向部材フランジ部５１６から径方向外方へと離間する。また、第１フランジ支持部５３２および第２フランジ支持部５３４が互いに近づく方向に移動することにより、第１フランジ支持部５３２および第２フランジ支持部５３４が対向部材フランジ部５１６の下方に配置される。

上述の基板処理装置１，１ａでは、様々な変更が可能である。

基板処理装置１，１ａでは、処理液ノズル（すなわち、第１処理液ノズル４１１および第２処理液ノズル４２１）とは異なる構成を利用して、処理液ノズルと被保持部５１２との間の間隙５１８にガスが供給されてもよい。なお、間隙５１８には、必ずしもガスは供給されなくてもよい。また、処理液ノズルの供給位置は、対向部材開口５１４の上方の位置であれば、被保持部５１２の内側には限定されない。例えば、処理液ノズルは、被保持部５１２の上部開口５１７の上方に配置されてもよい。

基板処理装置１では、必ずしも、対向部材保持部５３が退避位置に位置する状態で第１処理液ノズル４１１または第２処理液ノズル４２１が被保持部５１２に挿入される必要はない。また、必ずしも、第１処理液ノズル４１１および第２処理液ノズル４２１が退避位置に位置する状態で、対向部材保持部５３が退避位置から保持位置へと移動する必要はない。例えば、図１５に示すように、保持部本体５３１の側面に、第１処理液ノズル４１１のノズルフランジ部４１４よりも大きな切り欠き部５３１ａが設けられ、供給位置に位置する第１処理液ノズル４１１は、保持位置に位置する対向部材保持部５３の切り欠き部５３１ａに平面視において収容されてもよい。この場合、対向部材保持部５３が保持位置に位置する状態で、処理液ノズル（すなわち、第１処理液ノズル４１１または第２処理液ノズル４２１）が被保持部５１２に挿入されてもよい。また、処理液ノズルが被保持部５１２に挿入されている状態で、対向部材保持部５３が退避位置から保持位置へと移動してもよい。

基板処理装置１では、第１フランジ支持部５３２と第２フランジ支持部５３４とが、図５中の右側の端部等で部分的に接続されていてもよい。基板処理装置１ａでも同様に、第１フランジ支持部５３２と第２フランジ支持部５３４とが、保持部本体５３１の基部側の端部等で部分的に接続されていてもよい。

基板処理装置１，１ａでは、第１処理液ノズル４１１，４１１ａから複数種類の処理液が基板９上に順次供給されてもよい。第２処理液ノズル４２１，４２１ａについても同様である。また、第１処理液ノズル４１１，４１１ａおよび第２処理液ノズル４２１，４２１ａに加えて、他の処理液ノズルが設けられてもよい。基板処理装置１では、第２処理液ノズル４２１、第２ノズル昇降機構４３３、第２ノズル回転機構４３４および第２洗浄部４４２が省略されてもよい。基板処理装置１ａにおいても同様である。

対向部材昇降機構５５は、必ずしもトッププレート５１を上下方向に移動する必要はなく、トッププレート５１を基板保持部３１に対して相対的に移動すればよい。例えば、対向部材昇降機構５５は、トッププレート５１を移動することなく、基板保持部３１を上下方向に移動することにより、トッププレート５１を上下方向の第１の位置と第２の位置との間で基板保持部３１に対して相対的に移動してもよい。この場合、対向部材保持部５３により保持されて基板保持部３１から上方に離間した状態におけるトッププレート５１の位置が第１の位置であり、基板保持部３１により保持された状態におけるトッププレート５１の位置が第２の位置である。

基板処理装置１，１ａでは、カップ部３７は、同心円状に配置された複数のカップを備えていてもよい。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（例えば、薬液から洗浄液に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、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。

基板処理装置１，１ａでは、基板保持部３１の中央部に下部ノズルが設けられ、基板９の下面に処理液が供給されてもよい。

基板処理装置１，１ａでは、トッププレート５１を利用して、低酸素環境下で行うことが望ましい様々な処理を行うことができる。処理空間９０に供給されるガスは、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。また、処理空間９０に供給されるガスは、基板９上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。処理空間９０に供給されるガスは、処理内容によっては、例えば低湿度のドライエアであってもよい。基板処理装置１，１ａでは、処理空間９０へのガスの供給は必ずしも行われなくてもよい。

基板処理装置１，１ａ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。

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
２１ 制御部
３１ 基板保持部
３３ 基板回転機構
４３ ノズル移動機構
４４ ノズル洗浄部
４５ ガス供給部
５１ トッププレート
５３，５３ａ 対向部材保持部
５４ ラビリンス
５５ 対向部材昇降機構
５７ 対向部材保持部移動機構
９０ 処理空間
９１ （基板の）上面
４１１ 第１処理液ノズル
４１３ 第１処理液供給部
４１４ ノズルフランジ部
４１５ ノズル本体
４２１ 第２処理液ノズル
４２３ 第２処理液供給部
５１１ 対向部材本体
５１２ 被保持部
５１４ 対向部材開口
５１５ フランジ接続部
５１６ 対向部材フランジ部
５１７ （被保持部の）上部開口
５１８ 間隙
５３０ 支持部移動機構
５３１ 保持部本体
５３２ 第１フランジ支持部
５３４ 第２フランジ支持部
Ｊ１ 中心軸
Ｓ１１〜Ｓ２６ ステップ

Claims (6)

1. 基板を処理する基板処理装置であって、
   水平状態で基板を保持する基板保持部と、
   前記基板の上面に対向する対向部材と、
   前記対向部材を保持する対向部材保持部と、
   前記対向部材を上下方向の第１の位置と第２の位置との間で前記基板保持部に対して相対的に移動する対向部材昇降機構と、
   前記基板の前記上面に向けて処理液を吐出する処理液ノズルと、
   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基板回転機構と、
   前記対向部材保持部を前記対向部材の上方の保持位置と前記対向部材の周囲の退避位置との間で移動する対向部材保持部移動機構と、
   を備え、
   前記対向部材は、前記第１の位置にて前記対向部材保持部により保持されるとともに前記基板保持部から上方に離間し、前記第２の位置にて前記基板保持部により保持され、前記基板回転機構により前記基板保持部と共に回転し、
   前記対向部材が前記第２の位置に位置する状態で、前記対向部材保持部移動機構が前記対向部材保持部を前記保持位置から前記退避位置へと移動す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、
   前記対向部材の中央部に対向部材開口が設けられ、
   前記処理液ノズルは、前記対向部材開口を介して前記基板の前記上面に向けて前記処理液を吐出することを特徴とする基板処理装置。
3. 請求項２に記載の基板処理装置であって、
   前記処理液ノズルは、前記対向部材保持部が前記保持位置から退避した状態で、前記対向部材開口を介して前記基板の前記上面に向けて前記処理液を吐出することを特徴とする基板処理装置。
4. 水平状態で基板を保持する基板保持部と、前記基板の上面に対向する対向部材と、前記対向部材を保持する対向部材保持部と、前記対向部材を上下方向の第１の位置と第２の位置との間で前記基板保持部に対して相対的に移動する対向部材昇降機構と、前記基板の前記上面に向けて処理液を吐出する処理液ノズルと、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基板回転機構と、を備える基板処理装置において基板を処理する基板処理方法であって、
   前記基板処理装置は、前記対向部材保持部を前記対向部材の上方の保持位置と前記対向部材の周囲の退避位置との間で移動する対向部材保持部移動機構をさらに備え、
   前記対向部材は、前記第１の位置にて前記対向部材保持部により保持されるとともに前記基板保持部から上方に離間し、前記第２の位置にて前記基板保持部により保持され、前記基板回転機構により前記基板保持部と共に回転し、
   前記基板処理方法が、
   ａ）前記対向部材を前記第１の位置から前記第２の位置へと移動する工程と、
   ｂ）前記基板、前記基板保持部および前記対向部材の回転を開始する工程と、
   ｃ）前記ａ）工程よりも後に、前記対向部材保持部を前記保持位置から前記退避位置へと移動する工程と、
   ｄ）前記処理液ノズルから前記処理液を前記基板に供給する工程と、
   ｅ）前記対向部材保持部を前記退避位置から前記保持位置へと移動する工程と、
   ｆ）前記基板、前記基板保持部および前記対向部材の回転を停止する工程と、
   ｇ）前記ｅ）工程および前記ｆ）工程よりも後に、前記対向部材を前記第２の位置から前記第１の位置へと移動する工程と、
   を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、
   前記対向部材の中央部に対向部材開口が設けられ、
   前記ｄ）工程において、前記処理液ノズルは、前記対向部材開口を介して前記基板の前記上面に向けて前記処理液を吐出することを特徴とする基板処理方法。
6. 請求項５に記載の基板処理方法であって、
   前記ｄ）工程は、前記ｃ）工程よりも後に行われることを特徴とする基板処理方法。

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