JP6725384B2 - 基板処理方法 - Google Patents

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Description

この発明は、基板を処理する基板処理方法に関する。処理対象になる基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、ＦＥＤ（Field Emission 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の基板が含まれる。
基板を１枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置による基板処理では、たとえば、保持ピンによってスピンベースの上方に保持された基板に対して薬液などの処理液が供給されることによって、基板が処理される。その際、基板に供給された薬液の一部が基板から落下してスピンベースの上面に付着し、それによりスピンベースが汚染されることがある。そのため、スピンベースを洗浄する必要がある。
スピンベースを洗浄する方法として、洗浄の簡便性の観点から、基板処理が終了してから保持ピンから基板を取り外した後にスピンベースを洗浄する方法が考え得る。しかし、この洗浄方法では、スピンベースを洗浄する前にスピンベースの上面に付着した薬液が乾燥してしまってスピンベースの上面に結晶などのパーティクルが発生した場合、パーティクルが基板処理装置内を浮遊し、基板処理装置内を浮遊するパーティクルが基板に付着することによって、基板が汚染されるおそれがある。
また、スピンベースを洗浄する方法として、基板処理を途中で中断し、基板を保持ピンから一度取り外してベースを洗浄してから再び基板を保持ピンに保持させて基板処理を再開する方法も考え得る。しかし、この洗浄方法では、基板の保持および取り外しに時間を要するため、基板処理装置による基板処理のスループット（単位時間当たりの基板の処理枚数）が低下するおそれがある。
そこで、スピンベースに設けられたノズルから基板の下面に向けて薬液を供給することによって、基板が保持ピンに保持された状態でスピンベースの上面を洗浄する方法が提案されている。たとえば、下記特許文献１に記載の基板処理方法では、スピンベースの上面の中心部で開口する吐出口から、基板の下面とスピンベースの上面との間に洗浄液が供給される。これによって、基板の下面とスピンベースの上面との間のギャップが液密となるように洗浄液の液膜が形成される。この洗浄液の液膜により、スピンベースの上面にリンス処理が施される。
特開２００７−１６５７４６号公報
特許文献１に記載の基板処理方法では、スピンベースの上面にリンス処理を施す際に、スピンベースの上面に洗浄液の液膜を形成し、当該液膜と基板の下面とを接触させる。これでは、スピンベースに付着していた汚れが、洗浄液を介して基板の下面に付着（転写）するおそれがある。
そこで、この発明の１つの目的は、スループットの低下を抑制しつつ、基板保持具に保持された基板の汚染を抑制しながらベースを洗浄することができる基板処理方法を提供することである。
この発明は、ベースの上面から上方に間隔を空けて基板を水平に保持する基板保持具によって基板を保持する基板保持工程と、前記基板保持具に保持された基板の上面に第１の処理液を供給する第１処理液供給工程と、前記ベースの上面に付着した第１の処理液を洗い流すための洗浄液を前記ベースの上面に供給する洗浄液供給工程であって、前記ベース上の前記洗浄液が前記基板保持具に保持された基板の下面に接触しないように前記洗浄液を前記ベースの上面に供給する洗浄液供給工程と、前記ベースの上面から前記洗浄液を排除する排除工程とを含む、基板処理方法を提供する。
この方法によれば、基板保持具によってベースの上面から上方に間隔を空けて水平に保持された基板の上面に、第１の処理液を供給することによって、基板の上面が処理される。基板の上面から第１の処理液が落下してベースの上面に付着した場合であっても、ベースの上面に洗浄液を供給し、その後、ベースの上面から洗浄液を排除することによって、第１の処理液が付着したベースの上面を洗浄液で洗い流すことができる。そのため、ベースに付着した第１の処理液が乾燥する前にベースを洗浄することができるので、パーティクルの発生を抑制できる。
基板保持具に基板を保持させた状態でベースの上面を洗浄するので、ベースの洗浄に起因する基板処理のスループットの低下を抑制できる。また、基板保持具に保持された基板の下面にベース上の洗浄液が接しないように、洗浄液がベースの上面に供給されるので、ベースに付着していた汚れが、洗浄液を介して基板の下面に付着することを抑制できる。
以上のように、スループットの低下を抑制しつつ、基板の汚染を抑制しながらベースを洗浄することができる。
この発明の一実施形態では、前記基板処理方法が、前記ベースの上面に前記洗浄液を供給することによって、前記基板保持具に保持された基板の下面に接触せずに前記ベースの上面を覆う前記洗浄液の液膜を形成する液膜形成工程をさらに含む。
この方法によれば、ベースの上面に洗浄液を供給することによって、ベースの上面に洗浄液の液膜が形成される。この液膜でベースの上面を覆うことによって、ベースの上面を満遍なく洗浄することができる。また、液膜は、基板保持具に保持された基板の下面に接触しないので、ベースに付着していた汚れが、洗浄液を介して基板の下面に付着することを抑制できる。したがって、基板の汚染を抑制しながらベースを充分に洗浄することができる。
この発明の一実施形態では、前記洗浄液供給工程が、前記基板保持具に保持された基板の下面に前記洗浄液が付着しないように前記ベースの上面に前記洗浄液を供給する工程を含む。この方法によれば、基板保持具に保持された基板の下面に洗浄液が付着しないので、基板の下面の汚染を一層抑制できる。
この発明の一実施形態では、前記基板処理方法が、前記第１処理液供給工程および前記洗浄液供給工程と並行して、鉛直方向に沿う回転軸線まわりに前記ベースとともに前記基板を回転させる回転工程をさらに含む。そして、前記洗浄液供給工程における前記基板の回転速度が、前記第１処理液供給工程における前記基板の回転速度よりも低い。
この方法によれば、基板保持具に保持された基板がベースとともに回転する。洗浄液供給工程における基板の回転速度が第１処理液供給工程における基板の回転速度よりも低い。そのため、第１処理液供給工程では、基板が比較的高速で回転されるので、基板の上面を第１の処理液で速やかに処理することができる。
ここで、ベースの上面の周縁付近では、ベースの上面における回転軸線付近と比較して、洗浄液に作用する遠心力が大きいため、洗浄液の移動速度が高い。そのため、ベースの上面の周縁付近の部分は、ベースの上面における回転軸線付近の部分よりも洗浄されにくい。洗浄液供給工程では、ベースが比較的低速で回転されるので、洗浄液がベースの上面の周縁付近に達したときにベース上の洗浄液に作用する遠心力が低減される。そのため、ベース上の周縁付近の洗浄液の移動速度を低減できるので、ベースの上面の周縁を充分に洗浄することができる。
したがって、スループットの低下を一層抑制しつつ、基板の汚染を一層抑制することができる。
この発明の一実施形態では、前記洗浄液供給工程が、前記ベースの上面に露出されたノズルから前記ベースの上面に前記洗浄液を供給する工程を含む。
この方法によれば、ベースの上面に露出されたノズルからベースの上面に洗浄液を供給する。そのため、ベースの外方からベースと基板との間を狙って洗浄液を供給する必要がないので、比較的簡単にベースを洗浄することができる。したがって、ベースの洗浄に要する時間を削減できるので、スループットの低下を一層抑制することができる。
この発明の一実施形態では、前記基板処理方法が、前記排除工程の後に、前記第１処理液供給工程で前記基板の上面に供給される第１の処理液と混合されることによって塩を形成し得る第２の処理液を、前記基板の上面に供給する第２処理液供給工程をさらに含む。
この方法によれば、第１の処理液が洗浄液とともにベースから排除された後に、基板保持具に保持された基板の上面に第２の処理液が供給される。そのため、基板の上面に供給された第２の処理液の一部がベースの上面に付着した場合であっても、ベース上から第１の処理液が既に排除されているので、ベース上における第１の処理液と第２の処理液との混合によって形成される塩（パーティクル）の発生が抑制される。したがって、第１の処理液で基板の上面を処理した後に、第２の処理液で基板の上面を処理する場合であっても、基板の汚染を抑制できる。
この発明の一実施形態では、前記第１の処理液が、酸性の水溶液および塩基性の水溶液のうちの一方であり、前記第２の処理液が、酸性の水溶液および塩基性の水溶液のうちの他方である。
この方法によれば、第１の処理液が、酸性の水溶液および塩基性の水溶液のうちの一方であり、第２の処理液が、酸性の水溶液および塩基性の水溶液のうちの他方である。酸性の水溶液と塩基性の水溶液とが混合されると塩が形成されやすいところ、基板保持具に保持された基板の上面に第２の処理液を供給する前に、第１の処理液がベースから既に排除されている。そのため、基板の上面に供給された第２の処理液の一部がベースの上面に付着した場合であっても、酸性の水溶液と塩基性の水溶液とが混合されることによって形成される塩がベース上に発生するのを抑制することができる。
図１は、この発明の一実施形態に係る基板処理装置の内部のレイアウトを説明するための図解的な平面図である。 図２は、前記基板処理装置に備えられた処理ユニットの構成例を説明するための図解的な縦断面図である。 図３は、前記基板処理装置の主要部の電気的構成を説明するためのブロック図である。 図４は、前記基板処理装置による基板処理の一例について説明するための流れ図である。 図５は、第１薬液処理（図４のＳ３）の詳細を説明するための図解的な断面図である。 図６は、第１リンス処理（図４のＳ４）の詳細を説明するための図解的な断面図である。 図７は、ガード洗浄（図４のＳ５）の詳細を説明するための図解的な断面図である。 図８Ａは、ベース洗浄（図４のＳ６）の詳細を説明するための図解的な断面図である。 図８Ｂは、ベース洗浄（図４のＳ６）の詳細を説明するための図解的な断面図である。 図８Ｃは、ベース洗浄（図４のＳ６）の詳細を説明するための図解的な断面図である。 図９は、第２薬液処理（図４のＳ７）の詳細を説明するための図解的な断面図である。
以下では、この発明の実施の形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係る基板処理装置１の内部のレイアウトを説明するための図解的な平面図である。基板処理装置１は、シリコンウエハなどの基板Ｗを一枚ずつ処理する枚葉式の装置である。この実施形態では、基板Ｗは、円形状の基板である。
基板処理装置１は、基板Ｗを処理する複数の処理ユニット２と、処理ユニット２で処理される複数枚の基板Ｗを収容するキャリヤＣをそれぞれ保持する複数のロードポートＬＰと、ロードポートＬＰと処理ユニット２との間で基板Ｗを搬送する搬送ロボットＩＲおよびＣＲと、基板処理装置１を制御する制御ユニット３とを含む。搬送ロボットＩＲは、キャリヤＣと搬送ロボットＣＲとの間で基板Ｗを搬送する。搬送ロボットＣＲは、搬送ロボットＩＲと処理ユニット２との間で基板Ｗを搬送する。複数の処理ユニット２は、たとえば、同様の構成を有している。
図２は、処理ユニット２の構成例を説明するための図解的な縦断面図である。
処理ユニット２は、一枚の基板Ｗを水平な姿勢で保持しながら、基板Ｗの中央部を通る鉛直な回転軸線Ａ１まわりに基板Ｗを回転させるスピンチャック５と、スピンチャック５を取り囲む筒状の排気桶６とを含む。処理ユニット２は、さらに、排気桶６を収容するチャンバ７（図１参照）を含む。図示は省略するが、チャンバ７には、基板Ｗを搬入／搬出するための搬入／搬出口が形成されており、この搬入／搬出口を開閉するシャッタユニットが備えられている。
スピンチャック５は、水平に保持した基板Ｗを回転軸線Ａ１まわりに回転させる基板保持回転手段の一例である。スピンチャック５は、スピンベース２１と、スピンベース２１によって支持され、スピンベース２１の上面から上方に間隔を空けて基板Ｗを水平に保持するチャックピン２０と、スピンベース２１と一体回転する回転軸２２と、回転軸２２に回転力を与える電動モータ２３とを含む。
回転軸２２は、スピンベース２１の下面中央に結合されている。回転軸２２は、回転軸線Ａ１に沿って鉛直方向に延びており、この実施形態では中空軸である。スピンベース２１は、水平方向に沿う円盤形状を有している。スピンベース２１の上面の周縁部には、複数のチャックピン２０が周方向に間隔を空けて配置されている。スピンベース２１の上面とスピンチャック５に保持された基板Ｗの下面との間隔は１０ｍｍ〜１１ｍｍ（好ましくは１０．４ｍｍ）である。
複数のチャックピン２０は、基板Ｗの周端に接触して基板Ｗを把持する閉状態と、基板Ｗの周端から退避した開状態との間で開閉可能である。スピンベース２１およびチャックピン２０は、基板Ｗを水平に保持する基板保持手段の一例である。複数のチャックピン２０は、スピンベース２１（べース）の上面から上方に間隔を空けて基板Ｗを水平に保持する基板保持具の一例である。
電動モータ２３によって回転軸２２が回転されることにより、基板Ｗが回転軸線Ａ１まわりに回転される。以下では、基板Ｗの回転径方向内側を単に「径方向内方」といい、基板Ｗの回転径方向外側を単に「径方向外方」という。回転軸２２および電動モータ２３は、基板Ｗを回転軸線Ａ１まわりに回転させる基板回転手段の一例である。
処理ユニット２は、基板Ｗの下方に設けられ、ＤＩＷなどのリンス液をスピンベース２１の上面に供給する下方リンス液ノズル９と、基板Ｗの上方に設けられ、基板Ｗの上面にＤＩＷなどのリンス液を供給する上方第１リンス液ノズル１０および上方第２リンス液ノズル１１とをさらに含む。これらのノズル９〜１１から供給されるリンス液としては、ＤＩＷのほかにも、炭酸水、電解イオン水、オゾン水、希釈濃度（たとえば、１０〜１００ｐｐｍ程度）の塩酸水、還元水（水素水）などが挙げられる。
下方リンス液ノズル９は、中空の回転軸２２を挿通している。下方リンス液ノズル９は、スピンベース２１の上面から露出した吐出口９ａを上端に有している。吐出口９ａは、平面視で回転軸線Ａ１と重なる位置に配置されている。吐出口９ａの上端面と基板Ｗの下面との間の距離は、５ｍｍ〜６ｍｍ（好ましくは５．４ｍｍ）である。
下方リンス液ノズル９には、下方リンス液供給管３０が結合されている。下方リンス液ノズル９には、下方リンス液供給源から、下方リンス液供給管３０を介して、リンス液が供給されている。下方リンス液供給管３０には、その流路を開閉する下方リンス液バルブ４０と、下方リンス液ノズル９からスピンベース２１の上面に供給されるリンス液の流量を調整する下方リンス液流量調整バルブ４５とが介装されている。
上方第１リンス液ノズル１０は、この実施形態では、基板Ｗの上面の回転中心に向けてＤＩＷなどのリンス液を吐出するように配置された固定ノズルである。上方第１リンス液ノズル１０は固定ノズルである必要はなく、少なくとも水平方向に移動する移動ノズルであってもよい。
上方第１リンス液ノズル１０には、上方第１リンス液供給管３１が連結されている。上方第１リンス液ノズル１０には、上方第１リンス液供給源から、上方第１リンス液供給管３１を介して、リンス液が供給される。上方第１リンス液供給管３１には、上方第１リンス液バルブ４１、上方リンス液流量調整バルブ４６およびリンス液温度調節器４７が介在されている。
上方第１リンス液バルブ４１は、上方第１リンス液供給管３１を流れるリンス液の流路を開閉する。上方リンス液流量調整バルブ４６は、上方第１リンス液ノズル１０から基板Ｗの上面に供給されるリンス液の流量を調整する。リンス液温度調節器４７は、上方第１リンス液ノズル１０に供給されるリンス液の温度を調節し、室温（通常、１５℃〜３０℃の範囲内の温度）よりも高い温度まで上昇させる。
上方第１リンス液供給源から上方第１リンス液ノズル１０に供給されるリンス液は、上方第１リンス液供給源で予め温度が調節されていてもよいし、リンス液温度調節器４７によって調節されてもよい。
上方第２リンス液ノズル１１は、この実施形態では、基板Ｗの上面の回転中心に向けてＤＩＷなどのリンス液を吐出するように配置された固定ノズルである。上方第２リンス液ノズル１１は固定ノズルである必要はなく、少なくとも水平方向に移動する移動ノズルであってもよい。
上方第２リンス液ノズル１１には、上方第２リンス液供給管３２が連結されている。上方第２リンス液ノズル１１には、上方第２リンス液供給源から、上方第２リンス液供給管３２を介して、室温の（温度制御されていない）リンス液が供給される。上方第２リンス液供給管３２には、その流路を開閉するための上方第２リンス液バルブ４２が介装されている。
処理ユニット２は、基板Ｗの上面に薬液を供給する第１薬液ノズル１２および第２薬液ノズル１３と、基板Ｗの上面に供給された薬液を加熱する赤外線ヒータ１７とをさらに含む。
第１薬液ノズル１２は、基板Ｗの上面を処理するための薬液などの第１処理液を基板Ｗの上面に供給する第１処理液供給手段としての機能を有している。第２薬液ノズル１３は、基板Ｗの上面を処理するための薬液などの第２処理液を基板Ｗの上面に供給する第２処理液供給手段としての機能を有している。
薬液とは、基板Ｗの上面を処理するための液体のことであり、たとえば、基板Ｗの上面に形成された薄膜や基板Ｗの上面に付着したパーティクルなどの不要物を基板Ｗの上面から除去する除去液などである。第１薬液ノズル１２から基板Ｗの上面に供給される薬液と、第２薬液ノズル１３から基板Ｗの上面に供給される薬液とは、本実施形態では、互いに種類が異なっている。具体的には、第１薬液ノズル１２は、リン酸水溶液などの酸性の薬液を供給し、第２薬液ノズル１３は、ＳＣ１（アンモニア水と過酸化水素水と水との混合液）などの塩基性の薬液を供給する。
リン酸水溶液とは、リン酸（Ｈ３ＰＯ４）を主成分とする水溶液である。リン酸水溶液中のリン酸の質量パーセント濃度は、たとえば、５０％〜１００％（１００％を除く）の範囲、好ましくは、９０％前後である。また、リン酸水溶液のシリコン濃度は、飽和濃度未満であることが好ましい。第１薬液ノズル１２から供給される酸性の薬液は、リン酸水溶液に限られない。すなわち、第１薬液ノズル１２から供給される酸性の薬液として、たとえば、硫酸、ＳＰＭ（硫酸と過酸化水素水との混合液）、フッ酸（フッ化水素酸）などを用いることもできる。第１薬液ノズル１２から供給される酸性の薬液は、粘性が高く、基板Ｗの上面や下面に一度付着すると除去しにくい薬品に対して、特に効果を発揮する。
第２薬液ノズル１３から供給される塩基性の薬液は、ＳＣ１に限られない。第２薬液ノズル１３から供給される塩基性の薬液として、たとえば、コリン水溶液、シリル化剤などを用いることができる。シリル化剤としては、プロピレングリコール１−モノメチルエーテル２−アセタート（ＰＧＭＥＡ）およびヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）の混合液などが挙げられる。
第１薬液ノズル１２から供給される酸性の薬液と（第１処理液）第２薬液ノズル１３から供給される塩基性の薬液（第２処理液）とは、互いに混合されることによって塩が形成される。また、薬液としては、上述したもののほかに、ＳＣ２（塩酸過酸化水素水混合液）、バッファードフッ酸（フッ酸とフッ化アンモニウムとの混合液）なども挙げられる。
第１薬液ノズル１２には、第１薬液供給管３３が結合されている。第１薬液ノズル１２には、第１薬液供給源から、第１薬液供給管３３を介して、リン酸水溶液などの酸性の薬液が供給される。第１薬液供給管３３には、その流路を開閉する第１薬液バルブ４３と、第１薬液ノズル１２に供給される薬液の温度を室温（通常、１５℃〜３０℃の範囲内の温度）よりも高い温度まで上昇させるための薬液温度調節器４８とが介装されている。薬液温度調節器４８は、第１薬液ノズル１２に供給される薬液の温度を１００℃以上に上昇させてもよい。第１薬液供給源から第１薬液ノズル１２に供給される薬液は、第１薬液供給源で予め温度が調節されていてもよいし、薬液温度調節器４８によって調節されてもよい。
第１薬液ノズル１２は、第１ノズル移動機構１５によって、水平方向および鉛直方向に移動される。第１薬液ノズル１２は、水平方向への移動によって、基板Ｗの上面の回転中心に対向する中心位置と、基板Ｗの上面に対向しないホーム位置（退避位置）との間で移動させることができる。基板Ｗの上面の回転中心とは、基板Ｗの上面における回転軸線Ａ１との交差位置である。基板Ｗの上面に対向しないホーム位置とは、平面視において、スピンベース２１の外方の位置であり、より具体的には、排気桶６の外方の位置であってもよい。第１薬液ノズル１２は、鉛直方向への移動によって、基板Ｗの上面に接近したり、基板Ｗの上面から上方に退避したりできる。
第１ノズル移動機構１５は、たとえば、鉛直方向に沿う回動軸と、回動軸に結合されて水平に延びるアームと、アームを駆動するアーム駆動機構とを含む。アーム駆動機構は、回動軸を鉛直な回動軸線まわりに回動させることによってアームを揺動させ、回動軸を鉛直方向に沿って昇降することにより、アームを上下動させる。第１薬液ノズル１２はアームに固定される。アームの揺動および昇降に応じて、第１薬液ノズル１２が水平方向および鉛直方向に移動する。
第２薬液ノズル１３には、第２薬液供給管３４が結合されている。第２薬液ノズル１３には、第２薬液供給源から、第２薬液供給管３４を介して、ＳＣ１などの塩基性の薬液が供給される。第２薬液供給管３４には、その流路を開閉する第２薬液バルブ４４が介装されている。
第２薬液ノズル１３は、第２ノズル移動機構１６によって、水平方向および鉛直方向に移動される。第２薬液ノズル１３は、水平方向への移動によって、基板Ｗの上面の回転中心に対向する中心位置と、基板Ｗの上面に対向しないホーム位置（退避位置）との間で移動させることができる。ホーム位置は、平面視において、スピンベース２１の外方の位置であり、より具体的には、排気桶６の外方の位置であってもよい。第２薬液ノズル１３は、鉛直方向への移動によって、基板Ｗの上面に接近したり、基板Ｗの上面から上方に退避したりできる。
第２ノズル移動機構１６は、たとえば、鉛直方向に沿う回動軸と、回動軸に結合されて水平に延びるアームと、アームを駆動するアーム駆動機構とを含む。アーム駆動機構は、回動軸を鉛直な回動軸線まわりに回動させることによってアームを揺動させ、回動軸を鉛直方向に沿って昇降することにより、アームを上下動させる。第２薬液ノズル１３はアームに固定される。アームの揺動および昇降に応じて、第２薬液ノズル１３が水平方向および鉛直方向に移動する。
赤外線ヒータ１７は、赤外線を発する赤外線ランプ１７Ａと、赤外線ランプ１７Ａを収容するランプハウジング１７Ｂとを含む。赤外線ランプ１７Ａは、ランプハウジング１７Ｂ内に配置されている。
赤外線ランプ１７Ａは、たとえば、フィラメントと、フィラメントを収容する石英管とを含む。赤外線ランプ１７Ａは、赤外線を含む光を放出する。この赤外線を含む光は、ランプハウジング１７Ｂを透過してランプハウジング１７Ｂの外表面から放射され、あるいは、ランプハウジング１７Ｂを加熱してその外表面から輻射光を放射させる。
赤外線ヒータ１７は、ヒータ移動機構１８によって、水平方向および鉛直方向に移動される。赤外線ヒータ１７は、水平方向への移動によって、基板Ｗの上面に対する赤外線の照射領域が基板Ｗの上面の回転中心を含む中央領域に位置する中心位置と、基板Ｗの上面に対向しないホーム位置（退避位置）との間で移動させることができる。ホーム位置は、平面視において、スピンベース２１の外方の位置であり、より具体的には、排気桶６の外方の位置であってもよい。赤外線ヒータ１７は、鉛直方向への移動によって、基板Ｗの上面に接近したり、基板Ｗの上面から上方に退避したりできる。
ヒータ移動機構１８は、たとえば、鉛直方向に沿う回動軸と、回動軸に結合されて水平に延びるアームと、アームを駆動するアーム駆動機構とを含む。アーム駆動機構は、回動軸を鉛直な回動軸線まわりに回動させることによってアームを揺動させ、回動軸を鉛直方向に沿って昇降することにより、アームを上下動させる。赤外線ヒータ１７はアームに固定される。アームの揺動および昇降に応じて、赤外線ヒータが水平方向および鉛直方向に移動する。
処理ユニット２は、スピンチャック５と排気桶６との間に配置された複数のカップ５１〜５３（第１カップ５１、第２カップ５２および第３カップ５３）と、スピンチャック５に保持された基板Ｗから基板Ｗ外に排除されるリンス液や薬液を受ける複数のガード６１〜６４（第１ガード６１、第２ガード６２、第３ガード６３および第４ガード６４）とをさらに含む。
処理ユニット２は、複数のガード６１〜６４の昇降をそれぞれ駆動する複数のガード昇降機構７１〜７４（第１ガード昇降機構７１、第２ガード昇降機構７２、第３ガード昇降機構７３および第４ガード昇降機構７４）をさらに含む。
複数のカップ５１〜５３は、排気桶６よりも径方向内方でスピンチャック５を取り囲んでいる。各カップ５１〜５３は、上向きに開いた環状の溝を有している。第２カップ５２は、第１カップ５１よりも径方向外方に配置されている。第３カップ５３は、第２カップ５２よりも径方向外方に配置されている。第３カップ５３は、たとえば、第２ガード６２と一体であり、第２ガード６２と共に昇降する。各カップ５１〜５３の溝には、回収配管（図示せず）または廃液配管（図示せず）が接続されている。各カップ５１〜５３の底部に導かれた薬液やリンス液は、回収配管または廃液配管を通じて、回収または廃棄される。
複数のガード６１〜６４は、排気桶６よりも径方向内方でスピンチャック５を取り囲んでいる。第１ガード６１は、上下に延びる第１筒状部６１Ａと、第１筒状部６１Ａの上端から径方向内方に延びる第１延設部６１Ｂとを含む。第２ガード６２は、第１ガード６１の第１筒状部６１Ａよりも径方向外方でスピンチャック５を取り囲む筒状の第２筒状部６２Ａと、第２筒状部６２Ａの上端から径方向内方に延びる第２延設部６２Ｂとを含む。第３ガード６３は、第２ガード６２の第２筒状部６２Ａよりも径方向外方でスピンチャック５を取り囲む筒状の第３筒状部６３Ａと、第３筒状部６３Ａの上端から径方向内方に延びる第３延設部６３Ｂとを含む。第４ガード６４は、第３ガード６３の第３筒状部６３Ａよりも径方向外方でスピンチャック５を取り囲む筒状の第４筒状部６４Ａと、第４筒状部６４Ａの上端から径方向内方に延びる第４延設部６４Ｂとを含む。
各ガード６１〜６４は、対応するガード昇降機構７１〜７４によって、ガード６１〜６４の上端（径方向内方端）が基板Ｗよりも下方に位置する下位置と、ガード６１〜６４の上端（径方向内方端）が基板Ｗよりも上方に位置する上位置との間で昇降される。ガード６１〜６４は、下位置と上位置との間の基板対向位置に位置することができる。ガード６１〜６４を基板対向位置に位置させることで、延設部６１Ｂ〜６４Ｂ（の径方向内方端）が径方向外方から基板Ｗの周縁に対向する。
図３は、基板処理装置１の主要部の電気的構成を説明するためのブロック図である。制御ユニット３は、マイクロコンピュータを備えており、所定の制御プログラムに従って、基板処理装置１に備えられた制御対象を制御する。より具体的には、制御ユニット３は、プロセッサ（ＣＰＵ）３Ａと、制御プログラムが格納されたメモリ３Ｂとを含み、プロセッサ３Ａが制御プログラムを実行することによって、基板処理のための様々な制御を実行するように構成されている。特に、制御ユニット３は、搬送ロボットＩＲ，ＣＲ、電動モータ２３、ノズル移動機構１５，１６、ガード昇降機構７１〜７４、赤外線ヒータ１７、ヒータ移動機構１８、温度調節器４７，４８およびバルブ類４０〜４６などの動作を制御する。
図４は、基板処理装置１による基板処理の一例を説明するための流れ図であり、主として、制御ユニット３が動作プログラムを実行することによって実現される処理が示されている。
基板処理装置１による基板処理では、たとえば、図４に示すように、基板搬入（Ｓ１）、プリウェット処理（Ｓ２）、第１薬液処理（Ｓ３）、第１リンス処理（Ｓ４）、ガード洗浄（Ｓ５）、ベース洗浄（Ｓ６）、第２薬液処理（Ｓ７）、第２リンス処理（Ｓ８）、乾燥（Ｓ９）および基板搬出（Ｓ１０）がこの順番で実行される。
まず、基板処理装置１による基板処理では、未処理の基板Ｗは、搬送ロボットＩＲ，ＣＲによってキャリヤＣから処理ユニット２に搬入され、スピンチャック５に渡される（Ｓ１）。この後、基板Ｗは、搬送ロボットＣＲによって搬出されるまでの間、チャックピン２０によって、スピンベース２１の上面から上方に間隔を空けて水平に保持される（基板保持工程）。基板Ｗがスピンチャック５に水平に保持された状態で、基板Ｗの下面がスピンベース２１の上面に対向する。
次に、搬送ロボットＣＲが処理ユニット２外に退避した後、プリウェット液の一例である温水（室温よりも高温（たとえば、６０℃）のＤＩＷ）を基板Ｗに供給するプリウェット処理（Ｓ２）が実行される。
具体的には、制御ユニット３は、上方第１リンス液バルブ４１を開いて、回転している基板Ｗの上面の中央領域に向けて上方第１リンス液ノズル１０に温水を吐出させる。上方第１リンス液ノズル１０から吐出された温水は、基板Ｗの上面に着液した後、基板Ｗの上面に沿って外方に流れる。そのため、温水が基板Ｗの上面全域に供給され、基板Ｗの上面の全体を覆う温水の液膜が基板Ｗ上に形成される。
このように、上方第１リンス液ノズル１０は、薬液で基板Ｗを処理する前に予め基板Ｗの上面を濡らしておくためのプリウェット液としてのリンス液を基板Ｗの上面に供給するプリウェット液供給手段として機能する。
そして、一定期間のプリウェット処理（Ｓ２）の後、基板Ｗの上面に高温のリン酸水溶液などの薬液の液膜を形成しながら基板Ｗの上面をエッチング処理する第１薬液処理（Ｓ３）が実行される。図５は、第１薬液処理（図４のＳ３）の詳細を説明するための図解的な断面図である。
具体的には、制御ユニット３は、電動モータ２３を駆動してスピンベース２１とともに基板Ｗを回転させる（基板回転工程）。第１薬液処理の期間中の基板Ｗの回転速度は、たとえば、２００ｒｐｍである。その一方で、制御ユニット３は、ガード昇降機構７１〜７４を制御し、第１ガード６１の上端（径方向内方端）を基板Ｗよりも下方に配置し、第２ガード６２、第３ガード６３および第４ガード６４の上端（径方向内方端）を基板Ｗよりも上方に配置する。
そして、制御ユニット３は、第１ノズル移動機構１５を制御して、第１薬液ノズル１２を基板Ｗの上方の薬液処理位置に配置する。薬液処理位置は、第１薬液ノズル１２から吐出されるリン酸水溶液が基板Ｗの上面の回転中心に着液する位置であってもよい。制御ユニット３は、中心位置と外周位置との間で第１薬液ノズル１２を移動させてもよい。第１薬液ノズル１２の外周位置とは、第１薬液ノズル１２が基板Ｗの周縁と対向する位置のことである。そして、制御ユニット３は、上方第１リンス液バルブ４１を閉じて上方第１リンス液ノズル１０からの温水の供給を停止させる。
その一方で、制御ユニット３は、第１薬液バルブ４３を開いて第１薬液ノズル１２からのリン酸水溶液などの薬液の供給を開始する。それにより、温度がたとえば１６０〜１９５℃のリン酸水溶液が、回転状態の基板Ｗの上面お中央領域に向けて第１薬液ノズル１２から吐出される。第１薬液ノズル１２からのリン酸水溶液の供給量はたとえば、１リットル／ｍｉｎである。
第１薬液ノズル１２から吐出されたリン酸水溶液は、回転状態の基板Ｗの上面に着液した後、遠心力によって基板Ｗの上面に沿って径方向外方に流れる。これにより、リン酸水溶液が基板Ｗの上面の全体に行き渡り、基板Ｗ上の温水の液膜が、基板Ｗの上面の全体を覆うリン酸水溶液の液膜に置換される。液膜中のリン酸水溶液によって基板Ｗの上面がエッチングされ、基板Ｗの上面に形成されているシリコン窒化膜（ＳｉＮ）およびシリコン酸化膜（ＳｉＯ２）のうち、シリコン窒化膜が選択的に除去される。
回転状態の基板Ｗ上のリンス液およびリン酸水溶液は、遠心力によって基板Ｗの周縁から径方向外方に飛び散り、第１ガード６１の第１延設部６１Ｂと第２ガード６２の第２延設部６２Ｂとの間を通って、第２筒状部６２Ａによって受けられる。第２筒状部６２Ａによって受けられたリン酸水溶液は、第２カップ５２（図２参照）によって受けられる。基板Ｗ上のリンス液がリン酸水溶液によって完全に置換された後に第２カップ５２によって受けられたリン酸水溶液は、回収され、再び基板Ｗに供給されてもよい。これにより、リン酸水溶液の使用量が低減される。
第１薬液処理（Ｓ３）では、回転状態の基板Ｗ上のリン酸水溶液が遠心力によって基板Ｗの周縁から径方向外方に飛び散る際、複数のガード６１〜６４（の延設部６１Ｂ〜６４Ｂ）に付着することがある。また、第１薬液処理では、回転状態の基板Ｗ上のリン酸水溶液の一部が、基板Ｗの周縁から落下して、スピンベース２１の上面に付着することがある。
第１薬液処理（Ｓ３）では、制御ユニット３が赤外線ヒータ１７からの発光を開始させて、基板Ｗの上面のリン酸水溶液の液膜を加熱してもよい（薬液加熱工程）。具体的には、制御ユニット３は、ヒータ移動機構１８に赤外線ヒータ１７を退避位置から処理位置に移動させる。このとき、制御ユニット３は、中心位置と外周位置との間で移動するように赤外線ヒータ１７を水平に移動させてもよいし、赤外線の照射領域が基板Ｗの中央領域で静止するようにヒータ移動機構１８を制御してもよい。赤外線ヒータ１７の外周位置とは、基板Ｗの上面に対する赤外線の照射領域が基板Ｗの周縁を含む外周領域に位置するときの赤外線ヒータ１７の位置のことである。赤外線ヒータ１７が中心位置と外周位置との間で移動する場合、基板Ｗの上面の全体を覆うリン酸水溶液の液膜が均一に加熱される。
赤外線ヒータ１７による基板Ｗの加熱温度は、リン酸水溶液のその濃度における沸点近傍の温度（１００℃以上。たとえば、１４０℃〜１９５℃内の所定温度）に設定されている。したがって、基板Ｗ上のリン酸水溶液が、その濃度における沸点まで加熱され、沸騰状態に維持される。特に、赤外線ヒータ１７による基板Ｗの加熱温度が、リン酸水溶液のその濃度における沸点よりも高温に設定されている場合には、基板Ｗとリン酸水溶液との界面の温度が、沸点よりも高温に維持され、基板Ｗのエッチングが促進される。
制御ユニット３は、赤外線ヒータ１７による基板Ｗの加熱が所定時間にわたって行われた後、赤外線ヒータ１７を基板Ｗの上方から退避させ、赤外線ヒータ１７の発光を停止させる。
また、第１薬液処理（Ｓ３）では、基板Ｗ上のリン酸水溶液の量を減少させてもよい（液量減少工程）。具体的には、制御ユニット３は、回転状態の基板Ｗへの第１薬液ノズル１２からのリン酸水溶液の供給を停止させる。これにより、基板Ｗ上のリン酸水溶液の一部が遠心力によって基板Ｗの上面から排除され、基板Ｗ上のリン酸水溶液の量が減少する。そのため、リン酸水溶液の液膜の厚みが減少する。つまり、基板Ｗの上面の全体がリン酸水溶液の液膜で覆われている状態で、基板Ｗ上のリン酸水溶液の量が減少する。
次に、一定時間の第１薬液処理の後、基板Ｗ上のリン酸水溶液などの薬液をＤＩＷなどのリンス液に置換することにより、基板Ｗ上から薬液を排除するための第１リンス処理（Ｓ４）が実行される。図６は、第１リンス処理（図４のＳ４）の詳細を説明するための図解的な断面図である。
具体的には、制御ユニット３は、第１薬液バルブ４３を閉じ、代わって、上方第１リンス液バルブ４１を再び開く。それにより、回転状態の基板Ｗの上面に向けて上方第１リンス液ノズル１０から温水などのリンス液が供給される（温水供給工程）。
第１リンス処理の期間中の基板Ｗの回転速度は、たとえば、第１薬液処理の期間中の基板Ｗの回転速度と同じ速度（２００ｒｐｍ）で維持される。また、上方第１リンス液ノズル１０から供給されるリンス液の量は、２リットル／ｍｉｎである。
上方第１リンス液ノズル１０から吐出された温水は、回転状態の基板Ｗの上面の中央領域に着液した後、遠心力によって基板Ｗの上面に沿って径方向外方に流れる。そのため、基板Ｗ上のリン酸水溶液の液膜が、温水の液膜に置換される。このように、温水などのリンス液によって基板Ｗの上面が洗浄される（基板洗浄工程）。この間に、制御ユニット３は、第１ノズル移動機構１５を制御して、第１薬液ノズル１２を基板Ｗの上方から排気桶６の側方へと退避させる。
次に、一定時間のリンス処理の後、回転状態の基板Ｗの上面へのＤＩＷなどのリンス液の供給を継続することによって基板Ｗからリンス液を飛び散らせてガード６１〜６４を洗浄するガード洗浄（Ｓ５）が実行される。図７は、ガード洗浄（図４のＳ５）の詳細を説明するための図解的な断面図である。
具体的には、制御ユニット３は、電動モータ２３を制御して、スピンベース２１の回転を減速させ、基板Ｗの回転速度を、たとえば１００ｒｐｍ〜１５０ｒｐｍにする。
制御ユニット３は、複数のガード昇降機構７１〜７４を制御し、複数のガード６１〜６４を互いに上下に近づけた状態で、複数のガード６１〜６４を基板対向位置に配置する。その一方で、上方第１リンス液ノズル１０からのリンス液の供給が継続される。それにより、回転状態の基板Ｗの上面に向けて上方第１リンス液ノズル１０から供給されたリンス液が基板Ｗの径方向外方に飛び散り、ガード６１〜６４の延設部６１Ｂ〜６４Ｂが、基板Ｗから径方向外方に飛び散ったリンス液によって洗い流される（ガード洗浄工程）。
これにより、第１薬液処理（Ｓ３）の際にガード６１〜６４の延設部６１Ｂ〜６４Ｂに付着したリン酸水溶液が延設部６１Ｂ〜６４Ｂから排除される。このように、上方第１リンス液ノズル１０は、リンス液を基板Ｗの上面に供給することによってガード６１〜６４を洗浄するガード洗浄手段として機能する。
次に、一定時間のガード洗浄の後、スピンベース２１の上面に向けて下方リンス液ノズル９からＤＩＷなどのリンス液を供給することによって、スピンベース２１を洗浄するベース洗浄（Ｓ６）が実行される。図８Ａ〜図８Ｃは、ベース洗浄（図４のＳ６）の詳細を説明するための図解的な断面図である。
図８Ａを参照して、制御ユニット３は、下方リンス液バルブ４０を開き、下方リンス液ノズル９からスピンベース２１の上面にＤＩＷなどのリンス液を供給する（リンス液供給工程）。リンス液供給工程では、スピンベース２１上のリンス液が基板Ｗの下面に接触しないように、下方リンス液ノズル９からスピンベース２１の上面にリンス液を供給させる。リンス液供給工程では、基板Ｗの下面にリンス液が付着しないようにスピンベース２１の上面にリンス液を供給させることが好ましい。しかし、下方リンス液ノズル９の吐出口９ａから吐出されたリンス液が基板Ｗの下面に一度着液してからスピンベース２１上に落下してもよい。また、下方リンス液ノズル９の吐出口９ａから吐出されてスピンベース２１の上面に一度着液したリンス液がスピンベース２１の上面から跳ね返って基板Ｗの下面に付着する場合があってもよい。
スピンベース２１の上面に下方リンス液ノズル９からリンス液を供給させる際、制御ユニット３は、下方リンス液流量調整バルブ４５を制御して、下方リンス液ノズル９からのリンス液の供給量を調整してもよい（流量調整工程）。これにより、スピンベース２１の上面から跳ね返ったリンス液が基板Ｗの下面に付着しないようにリンス液の流量を調整することができる。また、下方リンス液ノズル９の吐出口９ａから吐出されるリンス液が、直接に基板Ｗの下面に付着しない程度にリンス液の流量を調整することもできる。
制御ユニット３は、電動モータ２３を制御して、リンス液供給工程における基板Ｗの回転速度が第１薬液供給工程における基板Ｗの回転速度よりも低くなるように、スピンベース２１の回転を、たとえば１０ｒｐｍまで減速する（回転減速工程）。
図８Ｂを参照し、下方リンス液ノズル９からのスピンベース２１の上面へのリンス液の供給を継続させることによって、基板Ｗの下面に接触せずにスピンベース２１の上面の全体を覆うリンス液の液膜１００が形成される（液膜形成工程、供給継続工程）。制御ユニット３は、下方リンス液流量調整バルブ４５を制御して、基板Ｗの下面に液膜１００が接触しないように、下方リンス液ノズル９からのリンス液の供給量を調整してもよい（流量調整工程）。スピンベース２１の上面のリンス液には、基板Ｗの回転による遠心力が作用するので、スピンベース２１の上面の全体を覆う液膜１００が形成された後、スピンベース２１の上面のリンス液の一部が基板Ｗの径方向外方に飛び散る。たとえば、下方リンス液ノズル９の吐出口９ａのリンス液の流量を４００ｃｃ／ｍｉｎ程度に調整し、スピンベース２１を１０ｒｐｍ程度で回転させると、基板Ｗの下面と液膜１００との間に間隔が形成されて、基板Ｗの下面に液膜１００が接触しなくなる。
液膜形成工程において、制御ユニット３は、ガード昇降機構７１〜７４を制御し、第１ガード６１の上端（径方向内方端）をスピンベース２１よりも下方に配置し、第２ガード６２、第３ガード６３および第４ガード６４の上端（径方向内方端）を基板対向位置または基板Ｗよりも上方に配置する。
回転状態のスピンベース２１上のリンス液は、遠心力によって基板Ｗの周縁から径方向外方に飛び散り、第１ガード６１の第１延設部６１Ｂと第２ガード６２の第２延設部６２Ｂとの間を通って、第２筒状部６２Ａによって受けられる。第２筒状部６２Ａによって受けられたリンス液は、第２カップ５２（図２参照）によって受けられる。
図８Ｃを参照して、制御ユニット３は、下方リンス液バルブ４０を閉じ、下方リンス液ノズル９から回転状態のスピンベース２１へのリンス液の供給を停止させる（リンス液供給停止工程）。スピンベース２１の上面のリンス液には、基板Ｗの回転による遠心力が作用するので、スピンベース２１の上面の液膜１００の厚みが徐々に薄くなり、最終的には、スピンベース２１の上面からリンス液の液膜１００が排除される（液膜排除工程）。スピンベース２１の上面から液膜１００を排除する際、制御ユニット３は、電動モータ２３を制御して、リンス液供給工程における基板Ｗの回転速度よりも液膜排除工程における基板Ｗの回転速度が高くなるように、基板Ｗの回転をたとえば２００ｒｐｍまで加速させてもよい。液膜排除工程における基板Ｗの回転速度を調整して、リンス液がスピンベース２１から径方向外方に飛び散るのではなく、スピンベース２１の周縁から徐々に落下させることによってスピンベース２１からリンス液を排除してもよい。
このように、下方リンス液ノズル９は、スピンベース２１の上面に付着したリン酸水溶液などの薬液（第１処理液）をリンス液によって洗い流すために、スピンベース２１の上面を洗浄するベース洗浄手段として機能する。したがって、下方リンス液ノズル９からスピンベース２１に供給されるリンス液は、スピンベース２１の上面に付着した薬液を洗い流すための洗浄液である。また、リンス液供給工程は、スピンベース２１上の洗浄液が基板Ｗの下面に接触しないように洗浄液をスピンベース２１の上面に供給する洗浄液供給工程に相当する。
なお、ベース洗浄（Ｓ６）では、基板Ｗの上面への上方第１リンス液ノズル１０からリンス液の供給を継続させる。これにより、ベース洗浄（Ｓ６）中の基板Ｗの上面の乾燥を防止できる。また、リンス液供給工程および液膜形成工程では、基板Ｗが比較的低速で回転するため、基板Ｗから径方向外方へ飛び散るリンス液の量は比較的少ない。そのため、制御ユニット３は、上方リンス液流量調整バルブ４６を制御して、リンス液供給工程における基板Ｗの回転の減速に伴って上方第１リンス液ノズル１０からのリンス液の流量を減少させてもよい（図８Ａおよび図８Ｂ参照）。また、液膜排除工程では、基板Ｗが比較的高速で回転するため、基板Ｗから径方向外方へ飛び散るリンス液の量は比較的多い。そのため、制御ユニット３は、上方リンス液流量調整バルブ４６を制御して、液膜排除工程における基板Ｗの回転の加速に伴って、上方第１リンス液ノズル１０からのリンス液の流量を増大させてもよい（図８Ｃ参照）。これにより、リンス液供給工程および液膜形成工程では、基板Ｗの上面に供給するリンス液の使用量を抑えつつ、液膜排除工程では、基板Ｗの上面に充分な量のリンス液を供給することができる。
また、基板Ｗ上のリンス液に遠心力が作用し、基板Ｗの周縁から径方向外方にリンス液が飛び散るので、ベース洗浄（Ｓ６）において上方第１リンス液ノズル１０から基板Ｗの上面へのリンス液の供給を継続させることによって、ガード６１〜６４を洗浄し続けることができる。つまり、液膜形成工程および液膜排除工程と並行してガード洗浄工程を実行することができる。このとき、ガード６１〜６４が基板対向位置に配置している場合、基板Ｗの周縁から径方向外方に飛び散るリンス液は、ガード６１〜６４を洗浄し、スピンベース２１の周縁から径方向に飛び散るリンス液は、ガード６１の第１筒状部６１Ａによって受けられる。第１筒状部６１Ａによって受けられたリンス液は、第１カップ５１（図２参照）によって受けられる。
次に、リンス液によってスピンベース２１が洗浄された後、薬液の一例であるＳＣ１で基板Ｗの上面を処理する第２薬液処理（Ｓ７）が実行される。図９は、第２薬液処理（図４のＳ７）の詳細を説明するための図解的な断面図である。
具体的には、制御ユニット３は、電動モータ２３を制御して、基板Ｗの回転速度を、たとえば、２００ｒｐｍに維持する。その一方で、制御ユニット３は、ガード昇降機構７１〜７４を制御し、第１ガード６１、第２ガード６２および第３ガード６３の上端（径方向内方端）を基板Ｗよりも下方に配置し、第４ガード６４の上端（径方向内方端）を基板Ｗよりも上方に配置する。
そして、制御ユニット３は、第２ノズル移動機構１６を制御して、第２薬液ノズル１３を基板Ｗの上方の薬液処理位置に配置する。薬液処理位置は、第２薬液ノズル１３から吐出されるＳＣ１が基板Ｗの上面の回転中心に着液する位置であってもよい。制御ユニット３は、中央位置と外周位置との間で第２薬液ノズル１３を移動させてもよい。第２薬液ノズル１３の外周位置とは、第２薬液ノズル１３が基板Ｗの周縁と対向する位置のことである。
そして、制御ユニット３は、第２薬液バルブ４４を開く。それにより、ＳＣ１が、回転状態の基板Ｗの上面に向けて第２薬液ノズル１３から吐出される。第２薬液ノズル１３からのＳＣ１の供給量はたとえば、１リットル／ｍｉｎである。第２薬液ノズル１３から吐出されたＳＣ１は、温水の液膜によって覆われている基板Ｗの上面の中央領域に着液した後、遠心力によって基板Ｗの上面に沿って径方向外方に流れる。これにより、基板Ｗの上面の全体にＳＣ１が行き渡り、基板Ｗ上の温水の液膜が、基板Ｗの上面の全体を覆うＳＣ１の液膜に置換される。
基板Ｗ上のリンス液およびＳＣ１は、遠心力によって基板Ｗの周縁から径方向外方に飛び散り、第３ガード６３の第３延設部６３Ｂと第４ガード６４の第４延設部６４Ｂとの間を通って、第４筒状部６４Ａによって受けられる。第４筒状部６４Ａによって受けられたＳＣ１は、第３カップ５３（図２参照）によって受けられる。基板Ｗ上のリンス液がＳＣ１に置換された後に第３カップ５３によって受けられたＳＣ１は、回収され、再び基板Ｗに供給されてもよい。これにより、ＳＣ１の使用量が低減される。
次に、リンス液の一例であるＤＩＷなどのリンス液を基板Ｗに供給し基板Ｗ上のＳＣ１の液膜をリンス液に置換する第２リンス処理（Ｓ８）が行われる。
具体的には、制御ユニット３は、上方第２リンス液バルブ４２を開いて、回転状態の基板Ｗの上面の中央領域に向けて上方第２リンス液ノズル１１からＤＩＷなどのリンス液を供給する。これにより、基板Ｗ上のＳＣ１が、リンス液によって外方に押し流され、基板Ｗの周囲に排出される。そのため、基板Ｗ上のＳＣ１の液膜が、基板Ｗの上面全域を覆うリンス液の液膜に置換される。そして、上方第２リンス液バルブ４２が開かれてから所定時間が経過すると、制御ユニット３は、上方第２リンス液バルブ４２を閉じてリンス液の吐出を停止させる。
次に、基板Ｗを乾燥させる乾燥処理（Ｓ９）が行われる。
具体的には、制御ユニット３は、スピンチャック５によって基板Ｗを回転方向に加速させて、プリウェット処理（Ｓ２）〜第２リンス処理（Ｓ８）の基板Ｗの回転速度よりも速い高回転速度（たとえば５００〜３０００ｒｐｍ）で基板Ｗを回転させる。これにより、大きな遠心力が基板Ｗ上のリンス液に作用し、基板Ｗ上のリンス液が基板Ｗの周囲に振り切られる。このようにして、基板Ｗからリンス液が除去され、基板Ｗが乾燥する。そして、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、制御ユニット３は、スピンベース２１による基板Ｗの回転を停止させる。
その後、搬送ロボットＣＲが、処理ユニット２に進入して、スピンチャック５から処理済みの基板Ｗをすくい取って、処理ユニット２外へと搬出する（Ｓ１０）。その基板Ｗは、搬送ロボットＣＲから搬送ロボットＩＲへと渡され、搬送ロボットＩＲによって、キャリヤＣに収納される。そして、処理ユニット２に先程とは別の基板Ｗが搬入されるまでの間に、下方リンス液ノズル９からスピンベース２１の上面にリンス液を供給することによって、スピンベース２１の上面を洗浄してもよい。
この実施形態によれば、チャックピン２０によってスピンベース２１の上面から上方に間隔を空けて水平に保持された基板Ｗの上面に、リン酸水溶液などの薬液（第１処理液）を供給することによって、基板Ｗの上面がエッチング（処理）される。基板の上面から第１の処理液が落下してスピンベース２１の上面に付着した場合であっても、スピンベース２１の上面にＤＩＷなどのリンス液（洗浄液）を供給し、その後、スピンベース２１の上面からリンス液を排除することによって、薬液が付着したスピンベース２１の上面をリンス液で洗い流すことができる。そのため、スピンベース２１に付着した薬液が乾燥する前にスピンベース２１を洗浄することができるので、パーティクルの発生を抑制できる。
チャックピン２０に基板Ｗを保持させた状態でスピンベース２１の上面を洗浄するので、スピンベース２１の洗浄に起因する基板処理のスループットの低下を抑制できる。また、スピンベース２１上のリンス液が基板Ｗの下面に接しないように、リンス液がスピンベース２１の上面に供給されるので、スピンベース２１に付着していた汚れが、リンス液を介して基板Ｗの下面に付着することを抑制できる。
以上のように、スループットの低下を抑制しつつ、基板Ｗの汚染を抑制しながらベースを洗浄することができる。
また、この実施形態によれば、スピンベース２１の上面にリンス液を供給することによって、スピンベース２１の上面にリンス液の液膜１００が形成される。この液膜１００でスピンベース２１の上面を覆うことによって、スピンベース２１の上面を満遍なく洗浄することができる。特に、液膜１００がスピンベース２１の上面の周縁を覆うことによって、スピンベース２１の上面に液膜１００を形成しない基板処理と比較して、スピンベース２１の上面の周縁を充分に洗浄することができる。また、液膜１００は、基板Ｗの下面に接触しないので、スピンベース２１に付着していた汚れが、リンス液を介して基板Ｗの下面に付着することを抑制できる。したがって、基板Ｗの汚染を抑制しながらスピンベース２１を充分に洗浄することができる。
また、この実施形態によれば、基板Ｗの下面にリンス液が付着しないようにスピンベース２１の上面にリンス液を供給することができる。リンス液が基板Ｗの下面に付着しないので、基板Ｗの下面の汚染を一層抑制できる。
また、この実施形態によれば、基板Ｗがスピンベース２１とともに回転する。リンス液供給工程（洗浄液供給工程）における基板Ｗの回転速度が、第１薬液供給工程（第１処理液供給工程）における基板Ｗの回転速度よりも低い。そのため、第１薬液供給工程では、基板Ｗが比較的高速で回転されるので、基板Ｗの上面をリン酸水溶液などの薬液によって速やかにエッチング（処理）できる。
一方、洗浄液供給工程では、スピンベース２１が比較的低速で回転されるので、リンス液がスピンベース２１の上面の周縁付近に達したときにスピンベース２１上の洗浄液に作用する遠心力が低減される。そのため、スピンベース２１の上面の周縁付近のリンス液の移動速度を低減できるので、スピンベース２１の上面の周縁を充分に洗浄することができる。
したがって、スループットの低下を一層抑制しつつ、基板Ｗの汚染を一層抑制することができる。
また、この実施形態によれば、スピンベース２１の上面に露出された下方リンス液ノズル９からスピンベース２１の上面にリンス液を供給する。そのため、スピンベース２１の外方からスピンベース２１と基板Ｗとの間を狙ってリンス液を供給する必要がないので、比較的簡単にスピンベース２１を洗浄することができる。したがって、スピンベース２１の洗浄に要する時間を削減できるので、スループットの低下を一層抑制することができる。
また、この実施形態によれば、リン酸水溶液などの薬液（第１処理液）がリンス液（洗浄液）とともにスピンベース２１から排除された後に、基板Ｗの上面にＳＣ１などの薬液（第２処理液）が供給される。そのため、基板Ｗに供給されたＳＣ１の一部が、スピンベース２１の上面に付着した場合であっても、スピンベース２１上からリン酸水溶液（第１処理液）が既に排除されているので、スピンベース２１上におけるリン酸水溶液（酸性の水溶液）とＳＣ１（塩基性の水溶液）との混合によって形成される塩（パーティクル）の発生が抑制される。
したがって、リン酸水溶液などの酸性の薬液（第１処理液）で基板Ｗの上面を処理した後に、当該薬液と塩を形成し得るＳＣ１などの塩基性の薬液（第２処理液）で基板Ｗの上面を処理する場合であっても、基板Ｗの汚染を抑制できる。
この発明は、以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、さらに他の形態で実施することができる。
たとえば、上述の実施形態では、第１薬液ノズル１２がリン酸水溶液などの酸性の薬液を供給し、第２薬液ノズル１３がＳＣ１などの塩基性の薬液を供給するとしたが、各ノズル１１，１２が供給する薬液の性質が上述の実施形態とは逆であってもよい。すなわち、第１薬液ノズル１２がＳＣ１などの塩基性の薬液を供給し、第２薬液ノズル１３がリン酸水溶液などの酸性の薬液を供給するように構成されていてもよい。この場合であっても、上述の実施形態と同様の効果を奏する。
また、上述の実施形態とは異なり、第１薬液ノズル１２から供給される薬液と第２薬液ノズル１３から供給される薬液とが同じ種類であってもよいし、基板処理における第２薬液処理（Ｓ７）および第２リンス処理（Ｓ８）が省略されてもよい（図４参照）。第２薬液処理（Ｓ７）および第２リンス処理（Ｓ８）が省略された場合であっても、チャックピン２０に基板Ｗを保持させた状態で、すなわち基板Ｗを第１処理液で処理した後すぐにガード洗浄（Ｓ５）およびベース洗浄（Ｓ６）が実行される。そのため、スピンベース２１の上面に第１処理液が長期間放置されることによって乾燥することに起因してパーティクルが発生するのを抑制できる。
また、上述の実施形態では、プリウェット処理（Ｓ２）および第１リンス処理（Ｓ３）において、上方第１リンス液ノズル１０から基板Ｗの上面にリンス液を供給させ、第２リンス処理（Ｓ８）において上方第２リンス液ノズル１１から基板Ｗの上面にリンス液を供給させた。しかし、上述の実施形態とは異なり、プリウェット処理（Ｓ２）、第１リンス処理（Ｓ３）および第２リンス処理（Ｓ８）のそれぞれにおいて、上方第１リンス液ノズル１０および上方第２リンス液ノズル１１のどちらから基板Ｗの上面にリンス液を供給させてもよい。
また、上述の実施形態の基板処理では、ガード洗浄（Ｓ５）後にベース洗浄（Ｓ６）を実行したが、ガード洗浄（Ｓ５）とベース洗浄（Ｓ６）とを並行させてもよい。これにより、スループットの低下を一層抑制できる。
その他、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変更を行うことができる。
９…下方リンス液ノズル（ベースの上面に露出されたノズル）
２０…スピンチャック（基板保持具）
２１…スピンベース（ベース）
１００…液膜
Ａ１…回転軸線
Ｗ…基板

Claims (15)

  1. ベースの上面から上方に間隔を空けて基板を水平に保持する基板保持具によって基板を保持する基板保持工程と、
    前記基板保持具に保持された基板の上面に第１の処理液を供給する第１処理液供給工程と、
    前記第１処理液供給工程の後に実行され、前記基板を前記基板保持具に保持させた状態で、前記ベースの上面に付着した第１の処理液を洗い流すための洗浄液を前記ベースの上面に供給する洗浄液供給工程であって、前記ベース上の前記洗浄液が前記基板の下面に接触しないように前記洗浄液を前記ベースの上面に供給する洗浄液供給工程と、
    前記ベースの上面から前記洗浄液を排除する排除工程と、
    前記第１処理液供給工程の後で、かつ、前記洗浄液供給工程の前に実行され、前記基板保持具に保持された前記基板の上面に洗浄液を供給して前記基板の上面の前記第１の処理液を洗い流す基板上面洗浄工程と、
    前記洗浄液供給工程と並行して実行され、前記基板上面洗浄工程における前記基板の上面への前記洗浄液の供給を継続する基板洗浄継続工程と、
    前記基板保持具に保持された基板を前記ベースとともに鉛直方向に沿う回転軸線まわりに回転させる回転工程とを含み、
    前記回転工程が、前記洗浄液供給工程における前記ベースの回転速度が前記基板上面洗浄工程における前記ベースの回転速度よりも低くなるように、前記ベースの回転を減速する工程を含み、
    前記基板洗浄継続工程において前記基板の上面へ向けて供給される前記洗浄液の流量が、前記基板上面洗浄工程において前記基板の上面へ向けて供給される前記洗浄液の流量よりも小さくなるように、前記基板の上面へ供給される前記洗浄液の流量を調整する流量調整工程をさらに含む、基板処理方法。
  2. 前記洗浄液供給工程が、前記ベースの上面に前記洗浄液を供給することによって、前記基板保持具に保持された基板の下面に接触せずに前記ベースの上面を覆う前記洗浄液の液膜を形成する液膜形成工程を含む、請求項１に記載の基板処理方法。
  3. 前記液膜形成工程おいて、前記回転工程における前記ベースの回転の減速によって、前記基板の下面に接触しない前記洗浄液の液膜が形成される、請求項２に記載の基板処理方法。
  4. 前記洗浄液供給工程が、前記基板の下面に前記洗浄液が付着しないように前記ベースの上面に前記洗浄液を供給する工程を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  5. 前記洗浄液供給工程が、前記ベースの上面に露出されたノズルから前記ベースの上面に前記洗浄液を供給する工程を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  6. 前記排除工程の後に、前記第１処理液供給工程で前記基板の上面に供給される第１の処理液と混合されることによって塩を形成する第２の処理液を、前記基板の上面に供給する第２処理液供給工程をさらに含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  7. 前記第１の処理液が、酸性の水溶液および塩基性の水溶液のうちの一方であり、前記第２の処理液が、酸性の水溶液および塩基性の水溶液のうちの他方である、請求項６に記載の基板処理方法。
  8. 前記第１処理液供給工程において、平面視で前記基板を取り囲む筒状部と前記筒状部から径方向内方に延びる延設部とを有する複数のガードのいずれかによって前記基板から飛び散る液体が受けられる位置に複数の前記ガードを配置するガード配置工程と、
    前記基板上面洗浄工程の実行中において、上下方向において複数の前記ガードの前記延設部を互いに近づけることによって、前記基板から飛び散る液体によって複数の前記ガードの前記延設部を洗浄するガード洗浄工程とをさらに含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  9. 前記ガード洗浄工程が、前記基板洗浄継続工程においても継続される、請求項８に記載の基板処理方法。
  10. 前記基板洗浄継続工程が、前記排除工程の開始後においても前記基板の上面への洗浄液の供給を継続する工程を含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  11. 前記回転工程が、前記排除工程における前記ベースの回転速度が前記洗浄液供給工程における前記ベースの回転速度よりも高くなるように前記ベースの回転を加速する工程を含み、
    前記流量調整工程が、前記排除工程の実行中に前記基板洗浄継続工程において前記基板の上面へ向けて供給される前記洗浄液の流量が前記洗浄液供給工程の実行中に前記基板洗浄継続工程において前記基板の上面へ向けて供給される前記洗浄液の流量よりも大きくなるように、前記基板の上面に向けて供給される前記洗浄液の流量を調整する工程を含む、請求項１０に記載の基板処理方法。
  12. ベースの上面から上方に間隔を空けて基板を水平に保持する基板保持具によって基板を保持する基板保持工程と、
    前記基板保持具に保持された基板の上面に処理液を供給する処理液供給工程と、
    前記処理液供給工程の後に実行され、前記基板を前記基板保持具に保持させた状態で、前記ベースの上面に付着した処理液を洗い流すための洗浄液を前記ベースの上面に供給する洗浄液供給工程であって、前記ベース上の前記洗浄液が前記基板の下面に接触しないように前記洗浄液を前記ベースの上面に供給する洗浄液供給工程と、
    前記ベースの上面から前記洗浄液を排除する排除工程と、
    前記基板保持具に保持された基板を前記ベースとともに鉛直方向に沿う回転軸線まわりに回転させる回転工程と、
    前記洗浄液供給工程における前記ベースの回転速度が前記処理液供給工程における前記ベースの回転速度よりも低くなるように前記ベースの回転を減速することによって、前記基板の下面に接触せずに前記ベースの上面を覆う前記洗浄液の液膜を形成する液膜形成工程とを含む、基板処理方法。
  13. ベースの上面から上方に間隔を空けて基板を水平に保持する基板保持具によって基板を保持する基板保持工程と、
    前記基板保持具に保持された基板の上面に処理液を供給する処理液供給工程と、
    前記処理液供給工程の後に実行され、前記基板を前記基板保持具に保持させた状態で、前記ベースの上面に付着した処理液を洗い流すための洗浄液を前記ベースの上面に供給する洗浄液供給工程であって、前記ベース上の前記洗浄液が前記基板の下面に接触しないように前記洗浄液を前記ベースの上面に供給する洗浄液供給工程と、
    前記ベースの上面から前記洗浄液を排除する排除工程と、
    前記処理液供給工程の後で、かつ、前記洗浄液供給工程の前に実行され、前記基板保持具に保持された前記基板の上面に洗浄液を供給して前記基板の上面の前記処理液を洗い流す基板上面洗浄工程と、
    前記処理液供給工程において、平面視で前記基板を取り囲む筒状部と前記筒状部から径方向内方に延びる延設部とを有する複数のガードのいずれかによって前記基板から飛び散る液体が受けられる位置に複数の前記ガードを配置するガード配置工程と、
    前記基板上面洗浄工程の実行中において、上下方向において複数の前記ガードの前記延設部を互いに近づけることによって、前記基板から飛び散る液体によって複数の前記ガードの前記延設部を洗浄するガード洗浄工程とを含む、基板処理方法。
  14. 前記洗浄液供給工程と並行して実行され、前記基板上面洗浄工程における前記基板の上面への前記洗浄液の供給を継続する基板洗浄継続工程をさらに含み、
    前記基板洗浄継続工程が、前記排除工程の開始後においても前記基板の上面への洗浄液の供給を継続する工程を含む、請求項１３に記載の基板処理方法。
  15. ベースの上面から上方に間隔を空けて基板を水平に保持する基板保持具によって基板を保持する基板保持工程と、
    前記基板保持具に保持された基板の上面に処理液を供給する処理液供給工程と、
    前記処理液供給工程の後に実行され、前記基板を前記基板保持具に保持させた状態で、前記ベースの上面に付着した処理液を洗い流すための洗浄液を前記ベースの上面に供給する洗浄液供給工程であって、前記ベース上の前記洗浄液が前記基板の下面に接触しないように前記洗浄液を前記ベースの上面に供給する洗浄液供給工程と、
    前記ベースの上面から前記洗浄液を排除する排除工程とを含み、
    前記洗浄液供給工程が、前記基板の下面に前記洗浄液が付着しないように前記ベースの上面に前記洗浄液を供給して、前記基板の下面を洗浄することなく前記ベースの上面に付着した前記処理液を洗い流す工程を含む、基板処理方法。
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