JP6929652B2 - 基板処理装置および間隙洗浄方法 - Google Patents

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Description

この発明は、処理流体を用いて基板の上面を処理する基板処理方法、ならびに基板の上面に対向するボディと対向部材との間の間隙を洗浄する間隙洗浄方法に関する。処理の対象となる基板には、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が含まれる。
半導体装置や液晶表示装置などの製造工程では、半導体ウエハや液晶表示装置用ガラス基板などの基板を処理するための基板処理装置が用いられる。基板を１枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置は、たとえば、基板を水平に保持して回転させるスピンチャックと、スピンチャックに保持されている基板に処理液を供給する処理液供給ユニットと、スピンチャックに保持されている基板に上方から対向する遮断部材と、遮断部材の中央部に形成される中央開口に収容された中心軸ノズルとを含む。遮断部材は、基板の上面に近接して、当該上面をその周囲の空間から遮断するための部材である。
この基板処理装置で基板を処理する場合は、たとえば、遮断部材および中心軸ノズルを、基板の上方に大きく離間する退避位置に退避させた状態で、処理液供給ユニットからの処理液を基板の上面に供給する。この処理液の基板上面への供給に伴って、基板の上方に処理液ミストが発生し、この処理液ミストが、筒状間隙に入り込み、遮断部材の内周面や中心軸ノズルの外周面に付着するおそれがある。そのため、筒状間隙の洗浄を行う必要がある。
下記特許文献１には、遮断部材の下面に洗浄液ノズルからの洗浄液を供給し、遮断板の下面を洗浄する手法が記載されている。
特開２０１０−５６２１８号公報
特許文献１に記載の洗浄液ノズルからの洗浄液を筒状間隙に下方から吹き付けることにより、筒状間隙の洗浄を行うことが考えられる。しかしながら、筒状間隙の間隔は通例狭く、そのため、下方から吹き付けられた洗浄液を筒状間隙に良好に行き渡らせることが難しい。そのため、筒状間隙を良好に洗浄することはできない。
したがって、ボディ（中心軸ノズル）の外周面と対向部材（遮断部材）の内周面との間に区画される筒状間隙を良好に洗浄することが望まれている。
そこで、本発明の目的は、ボディの外周面と対向部材の内周面との間に区画される筒状間隙を良好に洗浄できる、基板処理装置および間隙洗浄方法を提供することである。
この発明の一実施形態は、基板を水平姿勢で保持するための基板保持ユニットと、外周面と、前記基板の上面中央部に対向する対向部とを有し、上下方向に延びる外郭筒状のボディと、前記ボディの外周を取り囲み、前記ボディの前記外周面との間で筒状間隙を形成する内周面を有し、前記基板の上面に対向する対向部材と、前記ボディの前記外周面に開口し、前記内周面に向けて洗浄液を吐出するための洗浄液吐出口と、前記洗浄液吐出口に洗浄液を供給するための洗浄液供給ユニットと、前記対向部材および前記ボディを、前記基板の上面中央部を通る回転軸線回りに相対回転させる回転ユニットと、前記洗浄液供給ユニットおよび前記回転ユニットを制御して前記筒状間隙を洗浄する洗浄制御ユニットとを含み、前記洗浄制御ユニットは、前記対向部材および前記ボディを相対回転させる回転工程と、前記回転工程に並行して前記洗浄液吐出口から洗浄液を吐出する洗浄液吐出工程とを実行する、基板処理装置を提供する。
この構成によれば、対向部材およびボディを相対回転させながら、ボディの外周面に形成された洗浄液吐出口から対向部材の内周面に向けて洗浄液が吐出される。対向部材の内周面がボディの外周面に対して回転しているので、洗浄液吐出口から吐出された洗浄液は、内周面の回転に引っ張られ、旋回しながら下方に向かう。すなわち、筒状間隙に下方に向かう旋回流が形成される。そのため、筒状間隙を流れる洗浄液に遠心力および重力が作用し、これらの物理的な力により、内周面および／または外周面に付着している汚染物質を除去することができる。これにより、筒状間隙を良好に洗浄できる。
前記筒状間隔が、前記ボディの円筒状の前記外周面と前記対向部材の前記内周面とによって区画されていてもよい。
前記対向部材が、前記ボディと相対回転可能に構成されていてもよい。
前記洗浄液吐出口が、前記筒状間隙に洗浄液を供給するための吐出口であって、前記ボディの前記外周面において前記内周面と前記ボディの径方向に対向する位置に開口していてもよい。前記洗浄液吐出口が、前記径方向に沿う外方に向けて、洗浄液を吐出してもよい。
この発明の一実施形態では、前記洗浄液供給ユニットは、洗浄液が流通するための洗浄液配管であって、前記ボディの内部を挿通する洗浄液配管を含む。そして、前記洗浄液配管の下流端が前記ボディの前記外周面に開口して前記洗浄液吐出口を形成している。
この構成によれば、洗浄液供給ユニットは、ボディの内部を挿通する洗浄液配管を含む。すなわち、ボディの外周面に形成された洗浄液吐出口にボディの内部を通って洗浄液を供給できる。これにより、ボディの外周面に形成された洗浄液吐出口から対向部材の内周面に向けて洗浄液を吐出する構成を、容易に実現できる。
この発明の一実施形態では、前記洗浄液配管は、上下方向に直線状に延びる上下方向配管と、前記上下方向配管の下端と前記洗浄液吐出口とを接続する接続配管とを含む。
この構成によれば、洗浄液配管は、上下方向配管と、ボディの外周面に形成された洗浄液吐出口と上下方向配管の下端とを接続する接続配管とを含む。これにより、ボディの内部に洗浄液配管を挿通させながら、ボディの外周面に形成された洗浄液吐出口から対向部材の内周面に向けて洗浄液を吐出する構成を、容易に実現できる。
この発明の一実施形態では、前記洗浄液吐出口は、斜め下方に向けて洗浄液を吐出する斜め吐出口を含む。
この構成によれば、洗浄液吐出口から斜め下方に向けて洗浄液が吐出されるので、筒状間隙に供給された処理液の上昇を抑制できる。これにより、下方に向かう旋回流を良好に形成できる。
この発明の一実施形態では、前記基板処理装置が、前記筒状間隙に対し、当該筒状間隙における前記洗浄液吐出口から洗浄液が吐出される位置よりも上方から気体を供給する気体供給ユニットをさらに含む。そして、前記洗浄制御ユニットは、前記気体供給ユニットを制御して、前記回転工程および前記洗浄液吐出工程に並行して、前記筒状間隙に気体を供給する気体供給工程をさらに実行する。
この構成によれば、筒状間隙において洗浄液吐出口からの洗浄液が供給される供給位置よりも上方から気体を供給するので、筒状間隙に供給された洗浄液の上昇を抑制できる。これにより、下方に向かう旋回流を、より一層良好に形成できる。
この発明の一実施形態では、前記基板処理装置が、前記基板の上面に供給されるべき処理流体が流通するための処理流体配管であって、前記ボディの内部を挿通する処理流体配管をさらに含む。そして、前記処理流体配管の下流端が前記ボディの前記対向部に開口して処理流体吐出口を形成している。
この構成によれば、ボディは、処理流体を吐出するためのノズルのボディである。そのため、当該ノズルの外周面と対向部材の内周面との間の筒状間隙を良好に洗浄できる。
この発明の一実施形態では、前記基板処理装置が、前記ボディの前記対向部に向けて洗浄液を下方から吹き付ける洗浄液吹き付けユニットをさらに含む。そして、前記洗浄制御ユニットは、前記洗浄液吹き付けユニットを制御して、前記回転工程および前記洗浄液吐出工程に並行して、前記対向部に洗浄液を吹き付けて当該対向部を洗浄する対向部洗浄工程をさらに実行する。
この構成によれば、筒状間隙の洗浄と、対向部洗浄工程（ボディの対向部の洗浄）とを並行して行うことができる。これにより、筒状間隙の洗浄と、ボディの対向部の洗浄とをそれぞれ別タイミングで行う場合と比較して、ボディの洗浄を短時間で行うことができる。
この発明の一実施形態では、基板の上面中央部に対向する対向部を有し、上下に延びるボディの外周面と、前記ボディの外周を取り囲み、かつ前記基板の上面に対向する対向部材の内周面との間に区画される筒状間隙を洗浄するための間隙洗浄方法であって、前記ボディの前記外周面に開口し、前記筒状間隙に向けて洗浄液を吐出するための洗浄液吐出口を準備する工程と、前記対向部材および前記ボディを相対回転させる回転工程と、前記回転工程に並行して前記洗浄液吐出口から洗浄液を吐出する洗浄液吐出工程とを実行する、間隙洗浄方法を提供する。
前記筒状間隔が、前記ボディの円筒状の前記外周面と前記対向部材の前記内周面とによって区画されていてもよい。
前記洗浄液吐出口が、前記筒状間隙に洗浄液を供給するための吐出口であって、前記ボディの前記外周面において前記内周面と前記ボディの径方向に対向する位置に開口していてもよい。前記洗浄液吐出口が、前記径方向に沿う外方に向けて、洗浄液を吐出してもよい。
この発明の一実施形態では、前記間隙洗浄方法が、前記筒状間隙に対し、当該筒状間隙における前記洗浄液吐出口から洗浄液が吐出される位置よりも上方から気体を供給する気体供給工程をさらに含む。
この発明の一実施形態では、前記間隙洗浄方法が、前記回転工程および前記洗浄液吐出工程に並行して、前記対向部に洗浄液を吹き付けて当該対向部を洗浄する対向部洗浄工程をさらに含む。
図１は、本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断面図である。 図３は、前記処理ユニットに備えられた対向部材の縦断面図である。 図４は、前記対向部材の底面図である。 図５は、洗浄液吐出口から吐出された洗浄液の流れを説明するための横断面図である。 図６は、洗浄液吐出口から吐出された洗浄液の流れを説明するための縦断面図である。 図７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８は、前記基板処理装置による基板処理例を説明するための流れ図である。 図９は、図８に示す薬液工程を説明するための図解的な断面図である。 図１０は、図８に示すリンス工程を説明するための図解的な断面図である。 図１１は、図８に示すスピンドライ工程を説明するための図解的な断面図である。 図１２は、図８に示すノズル洗浄工程を説明するための流れ図である。 図１３は、前記ノズル洗浄工程を説明するための図解的な断面図である。 図１４は、本発明の他の実施形態に係る処理ユニットの構成例を説明するための図解的な断面図である。 図１５は、前記処理ユニットに含まれる対向部材を拡大して示す断面図である。
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、本発明の第１の実施形態に係る基板処理方法を実行するための基板処理装置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、円板状の基板である。基板処理装置１は、処理液で基板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が載置されるロードポート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（洗浄制御ユニット）３とを含む。搬送ロボットＩＲは、キャリヤＣと基板搬送ロボットＣＲとの間で基板Ｗを搬送する。基板搬送ロボット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断面図である。
処理ユニット２は、箱形のチャンバ４と、チャンバ４内で一枚の基板Ｗを水平な姿勢で保持して、基板Ｗの中心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（基板保持ユニット）５と、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの上面に薬液を供給するための薬液供給ユニット６と、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの上面に対向する対向部材７と、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの上面中央部に対向する処理流体吐出口（処理液吐出口３５および中央気体吐出口３６）を有し、対向部材７の中央部を上下に挿通するノズル８と、ノズル８に形成された洗浄液吐出口（斜め吐出口）３２にノズル８の内部から洗浄液を供給するための洗浄液供給ユニット１０と、スピンチャック５に基板Ｗが保持されていない状態でノズル８の処理流体吐出口（処理液吐出口３５および中央気体吐出口３６）に下側から洗浄液を吹き付けるための下面ユニット（洗浄液吹き付けユニット）１１と、スピンチャック５を取り囲む筒状のカップ１２とを含む。
チャンバ４は、スピンチャック５やノズルを収容する箱状の隔壁１３と、隔壁１３の上部から隔壁１３内に清浄空気（フィルタによってろ過された空気）を送る送風ユニットとしてのＦＦＵ（ファン・フィルタ・ユニット）１４と、隔壁１３の下部からチャンバ４内の気体を排出する排気ダクト１５とを含む。ＦＦＵ１４は、隔壁１３の上方に配置されており、隔壁１３の天井に取り付けられている。ＦＦＵ１４は、隔壁１３の天井からチャンバ４内に下向きに清浄空気を送る。排気ダクト１５は、カップ１２の底部に接続されており、基板処理装置１が設置される工場に設けられた排気処理設備に向けてチャンバ４内の気体を導出する。したがって、チャンバ４内を下方に流れるダウンフロー（下降流）が、ＦＦＵ１４および排気ダクト１５によって形成される。基板Ｗの処理は、チャンバ４内にダウンフローが形成されている状態で行われる。
スピンチャック５として、基板Ｗを水平方向に挟んで基板Ｗを水平に保持する挟持式のチャックが採用されている。具体的には、スピンチャック５は、スピンモータ１６と、このスピンモータ１６の駆動軸と一体化された回転軸１７と、回転軸１７の上端に略水平に取り付けられた円板状の回転ベース１８とを含む。
回転ベース１８の上面には、その周縁部に複数個（３個以上。たとえば６個）の挟持部材９が配置されている。複数個の挟持部材９は、回転ベース１８の上面周縁部において、基板Ｗの外周形状に対応する円周上で適当な間隔を空けて配置されている。
また、スピンチャック５としては、挟持式のものに限らず、たとえば、基板Ｗの裏面を真空吸着することにより、基板Ｗを水平な姿勢で保持し、さらにその状態で鉛直な回転軸線まわりに回転することにより、スピンチャック５に保持されている基板Ｗを回転させる真空吸着式のもの（バキュームチャック）が採用されてもよい。
薬液供給ユニット６は、薬液ノズル１９と、薬液ノズル１９に接続された薬液配管２０と、薬液配管２０に介装された薬液バルブ２１と、薬液ノズル１９を移動させるノズル移動ユニット２２とを含む。薬液ノズル１９は、たとえば、連続流の状態で液を吐出するストレートノズルである。薬液配管２０には、薬液供給源からの薬液が供給されている。この実施形態では、薬液配管２０には、薬液として、高温（たとえば約１７０℃〜約１８０℃）の硫酸過酸化水素水混合液（sulfuric acid／hydrogen peroxide mixture：ＳＰＭ）が供給される。硫酸と過酸化水素水との反応熱により、前記の高温まで昇温されたＳＰＭが薬液配管２０に供給されている。
薬液バルブ２１が開かれると、薬液配管２０から薬液ノズル１９に供給された高温のＳＰＭが、薬液ノズル１９から下方に吐出される。薬液バルブ２１が閉じられると、薬液ノズル１９からの、高温のＳＰＭの吐出が停止される。ノズル移動ユニット２２は、薬液ノズル１９から吐出された高温のＳＰＭが基板Ｗの上面に供給される処理位置と、薬液ノズル１９が平面視でスピンチャック５の側方に退避した退避位置との間で、薬液ノズル１９を移動させる。
図３は、対向部材７の縦断面図である。図４は、対向部材７の底面図である。図２〜図４を参照しながら対向部材７について説明する。
対向部材７は、遮断板２３と、遮断板２３に一体回転可能に設けられた回転軸２４とを含む。遮断板２３は、基板Ｗとほぼ同じ径またはそれ以上の径を有する円板状である。遮断板２３は、その下面に基板Ｗの上面全域に対向する円形の基板対向面２３ａを有している。基板対向面２３ａの中央部には、遮断板２３を上下に貫通する円筒状の貫通穴２５が形成されている。貫通穴２５は、円筒状の内周面２５ａによって区画されている。内周面２５ａの下端部には、下方に向うに従って外方に開くテーパ面２５ｂが形成されている。
回転軸２４は、遮断板２３の中心を通り鉛直に延びる回転軸線Ａ０（基板Ｗの回転軸線Ａ１と一致する軸線）まわりに回転可能に設けられている。回転軸２４は、円筒状である。回転軸２４の内周面２４ａは、回転軸線Ａ０を中心とする円筒面に形成されている。回転軸２４の内部空間は、遮断板２３の貫通穴２５に連通している。回転軸２４の内周面２４ａと内周面２５ａとは面一である。回転軸２４は、遮断板２３の上方で水平に延びる支持アーム２６に相対回転可能に支持されている。
遮断板２３には、電動モータ等を含む構成の遮断板回転ユニット（回転ユニット）２７が結合されている。遮断板回転ユニット２７は、遮断板２３および回転軸２４を、支持アーム２６に対して回転軸線Ａ０まわりに回転させる。遮断板回転ユニット２７を構成する種々の駆動部品は、回転軸１７の内部および／または支持アーム２６の内部に設けられた駆動部品収容空間５６に収容されている。
支持アーム２６には、電動モータ、ボールねじ等を含む構成の対向部材昇降ユニット２８が結合されている。対向部材昇降ユニット２８は、対向部材７（遮断板２３および回転軸２４）およびノズル８を、支持アーム２６と共に鉛直方向に昇降する。
対向部材昇降ユニット２８は、遮断板２３の基板対向面２３ａがスピンチャック５に保持されている基板Ｗの上面に近接する近接位置（図１１参照）と、近接位置の上方に設けられた退避位置（図９参照）の間で、対向部材７およびノズル８を昇降させる。対向部材昇降ユニット２８は、たとえば４つの位置（近接位置、下側中間位置（すなわちノズル洗浄位置。図１３参照）、上側中間位置（すなわちリンス位置。図１０参照）、および退避位置）で遮断板２３を保持可能である。下側中間位置は、近接位置と退避位置との間の予め定める位置である。上側中間位置は、下側中間位置と退避位置との間の予め定める位置である。
ノズル８は、遮断板２３および基板Ｗの中心を通る鉛直な軸線、すなわち、回転軸線Ａ１に沿って上下方向に延びている。この実施形態では、ノズル８は、中心軸ノズルとして機能する。ノズル８は、スピンチャック５の上方に配置されている。ノズル８は、支持アーム２６によって支持されている。ノズル８は、支持アーム２６に対して回転不能である。ノズル８は、遮断板２３、回転軸２４、および支持アーム２６と共に昇降する。ノズル８は、回転軸２４の内部空間を挿通する。ノズル８の下面は、遮断板２３の基板対向面２３ａとほぼ同じ高さまたは基板対向面２３ａより上方に配置されている。ノズル８は、ノズル８の周囲に形成された円筒状の筒状間隙２９によって取り囲まれている。筒状間隙２９は、その隙間寸法がたとえば約３ｍｍであり、不活性ガスが流通する流路として機能している。筒状間隙２９の下端は、ノズル８を取り囲む環状に開口し、周囲気体吐出口３０を形成している。
ノズル８は、上下方向に延びる円柱状のボディ３１を含む。ボディ３１は、円筒状の外周面３１ａと、ボディ３１の下端部に設けられ、基板Ｗの上面中央部に対向する対向面（対向部）３１ｂとを有している。ボディ３１の外周面３１ａには、ボディ３１の上下方向の途中部（ボディ３１の下端より間隔Ｗ１（たとえば約５０ｍｍ））において予め定める周方向位置に、洗浄液吐出口３２が形成されている。洗浄液吐出口３２は、平面視で、内側から外側に向けて洗浄液を吐出する。図３に示すように、洗浄液吐出口３２の形成位置は、筒状間隙２９における連通路５７の接続位置２９ａよりも下方である。
ボディ３１の内部には、処理液配管（処理流体配管）３３および気体配管（処理流体配管）３４が挿通している。処理液配管３３および中央気体配管３４は、上下方向に延びている。処理液配管３３の下流端に設けられた開口は、処理液吐出口（処理流体吐出口）３５を形成している。中央気体配管３４の下流端に設けられた開口は、中央気体吐出口（処理流体吐出口）３６を形成している。処理液吐出口３５および中央気体吐出口３６は、ボディ３１の下端面と同じ高さに配置されている。すなわち、処理液配管３３および中央気体配管３４の下端は、ボディ３１の対向面３１ｂに開口して、それぞれ処理液吐出口３５および中央気体吐出口３６を形成している。
処理液配管３３は、リンス液バルブ３７が介装されたリンス液供給配管３８に接続されている。リンス液バルブ３７が開かれると、処理液吐出口３５からリンス液（処理流体）が下方に吐出される。処理液配管３３に供給されるリンス液は、たとえば脱イオン水（ＤＩＷ）であるが、ＤＩＷに限らず、炭酸水、電解イオン水、水素水、オゾン水および希釈濃度（たとえば、１０ｐｐｍ〜１００ｐｐｍ程度）の塩酸水のいずれかであってもよい。
中央気体配管３４は、中央気体バルブ３９が介装された中央気体供給配管４０に接続されている。中央気体バルブ３９が開かれると、中央気体吐出口３６から気体（処理流体）が下方に吐出される。中央気体配管３４に供給される気体および筒状間隙２９に供給され
る気体の一例は不活性ガスである。不活性ガスは、たとえば、窒素ガスおよび清浄空気のいずれかである。
筒状間隙２９は、ボディ３１の外周面３１ａと対向部材７（遮断板２３および回転軸２４）の内周面２５ａ，２４ａとの間に区画される間隙である。筒状間隙２９は、ボディ３１の外周面３１ａを取り囲んでいる。筒状間隙２９は、洗浄液吐出口３２よりも上方の所定位置において、周囲気体配管４１に接続されている。周囲気体配管４１には、周囲気体配管４１を開閉するための周囲気体バルブ４２と、周囲気体配管４１の開度を調節して、筒状間隙２９に供給される気体の流量を調整するための第１の流量調整バルブ４３とが介装されている。図示はしないが、第１の流量調整バルブ４３は、弁座が内部に設けられたバルブボディと、弁座を開閉する弁体と、開位置と閉位置との間で弁体を移動させるアクチュエータとを含む。他の流量調整バルブについても同様である。この実施形態では、周囲気体配管４１、周囲気体バルブ４２および第１の流量調整バルブ４３によって、気体供給ユニットが構成されている。
周囲気体バルブ４２が開かれると、第１の流量調整バルブ４３の開度に対応する流量で、筒状間隙２９に気体が流れ、周囲気体吐出口３０から気体が下方に吐出される。周囲気体配管４１に供給される気体、および筒状間隙２９に供給される気体の一例は、不活性ガスである。不活性ガスは、たとえば、窒素ガスおよび清浄空気のいずれかである。
筒状間隙２９には、駆動部品収容空間５６が、連通路５７を介して連通している。駆動部品収容空間５６の雰囲気が連通路５７を介してチャンバ４内に流出しないように（駆動部品収容空間５６の雰囲気とチャンバ４内の雰囲気とを遮断するように）、連通路５７には、ラビリンス等の気体シール５８が介装されている。
洗浄液供給ユニット１０は、ボディ３１の内部を挿通する洗浄液配管４４と、洗浄液配管４４に接続された洗浄液供給配管４８と、洗浄液供給配管４８を開閉するための洗浄液上バルブ４７と、洗浄液供給配管４８の開度を調節して、洗浄液配管４４に供給される洗浄液の流量を調整するための第２の流量調整バルブ５５とを含む。洗浄液配管４４は、上下方向に直線状に延びる上下方向配管４５と、上下方向配管４５の下端４５ａと洗浄液吐出口３２とを接続する接続配管４６とを含む。洗浄液配管４４は、ボディ３１の下端面に開口していない。接続配管４６は、直線状の配管であり、鉛直方向に対し所定角度（たとえば約３０°）傾斜している。そのため、洗浄液吐出口３２は、鉛直方向に約３０°傾斜した斜め下方に向けて洗浄液を吐出する。また、接続配管４６の下流端（洗浄液配管の下流端）４６ａは、ボディ３１の外周面３１ａから径方向外方に突出していない。すなわち、洗浄液吐出口３２は、外周面３１ａと面一に設けられている。上下方向配管４５および接続配管４６は、別部材であってもよいし、一体であってもよい。
洗浄液上バルブ４７が開かれると、洗浄液吐出口３２から洗浄液が斜め下方に吐出される。洗浄液配管４４に供給される洗浄液はたとえば水である。水は、たとえば脱イオン水（ＤＩＷ）であるが、ＤＩＷに限らず、炭酸水、電解イオン水、水素水、オゾン水および希釈濃度（たとえば、１０ｐｐｍ〜１００ｐｐｍ程度）の塩酸水のいずれかであってもよい。下面ノズル５２に供給される洗浄液も同様である。
洗浄液供給配管４８において洗浄液配管４４の基端と洗浄液上バルブ４７との間の分岐位置４８ａには、洗浄液配管４４の内部の洗浄液を吸引するための吸引配管５０の一端が分岐接続されている。吸引配管５０には、吸引配管５０を開閉するための吸引バルブ５１が介装されている。吸引配管５０の他端は、吸引装置（図示しない）へと接続されている。吸引装置はたとえば常時作動状態とされており、吸引バルブ５１が開かれると、洗浄液供給配管４８における分岐位置４８ａよりも下流側の部分の内部が排気され、当該下流側の部分の内部の洗浄液が吸引される。
図５は、洗浄液吐出口３２から吐出される洗浄液の流れを説明するための横断面図である。図６は、洗浄液吐出口３２から吐出される洗浄液の流れを説明するための縦断面図である。図５に示すように、洗浄液吐出口３２は、ノズル８のボディ３１の径方向に沿って、内から外に向かって延びている。
ノズル８を洗浄する際には、遮断板回転ユニット２７（図２参照）が遮断板２３および回転軸２４を回転させつつ、洗浄液上バルブ４７（図２参照）が開かれる。これにより、図５および図６に示すように、対向部材７をノズル８のボディ３１に対して回転させながら、ボディ３１の外周面３１ａに形成された洗浄液吐出口３２から回転軸２４の内周面２４ａに向けて洗浄液が吐出される。内周面２４ａが外周面３１ａに対して回転しているので、洗浄液吐出口３２から吐出された洗浄液は、内周面２４ａの回転に引っ張られ、旋回しながら下方に向かう。すなわち、下方に向かう旋回流Ｒが筒状間隙２９に形成される。
また、洗浄液吐出口３２は、斜め下方に向けて洗浄液を吐出する。洗浄液吐出口３２から斜め下方に向けて洗浄液が吐出されるので、筒状間隙２９に供給された洗浄液の上昇を抑制できる。これにより、筒状間隙２９に、下方に向かう旋回流Ｒを良好に形成できる。
下面ユニット１１は、洗浄液を上方に吐出する下面ノズル５２と、下面ノズル５２に洗浄液を導く洗浄液下配管５３と、洗浄液下配管５３に介装された洗浄液下バルブ５４とを含む。洗浄液下バルブ５４が開かれると、洗浄液下配管５３から下面ノズル５２に洗浄液が供給される。これにより、下面ノズル５２から洗浄液が上向きに吐出される。下面ノズル５２に供給される洗浄液は、たとえば水である。
図２に示すように、カップ１２は、スピンチャック５に保持されている基板Ｗよりも外方（回転軸線Ａ１から離れる方向）に配置されている。カップ１２は、回転ベース１８を取り囲んでいる。スピンチャック５が基板Ｗを回転させている状態で、処理液（薬液やリンス液）が基板Ｗに供給されると、基板Ｗに供給された処理液が基板Ｗの周囲に振り切られる。処理液が基板Ｗに供給されるとき、上向きに開いたカップ１２の上端部１２ａは、回転ベース１８よりも上方に配置される。したがって、基板Ｗの周囲に排出された処理液は、カップ１２によって受け止められる。そして、カップ１２に受け止められた処理液は、図示しない回収装置または廃液装置に送られる。
図７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、たとえばマイクロコンピュータを用いて構成されている。制御ユニット３はＣＰＵ等の演算ユニット、固定メモリデバイス、ハードディスクドライブ等の記憶ユニット、および入出力ユニットを有している。記憶ユニットには、演算ユニットが実行するプログラムが記憶されている。
制御ユニット３は、予め定められたプログラムに従って、スピンモータ１６、ノズル移動ユニット２２、遮断板回転ユニット２７、対向部材昇降ユニット２８等の動作を制御する。さらに、制御ユニット３は、薬液バルブ２１、リンス液バルブ３７、中央気体バルブ３９、周囲気体バルブ４２、第１の流量調整バルブ４３、洗浄液上バルブ４７、吸引バルブ５１、洗浄液下バルブ５４、第２の流量調整バルブ５５等の開閉動作等を制御する。
図８は、基板処理装置１による基板処理例を説明するための流れ図である。図９は、薬液工程（Ｓ２）を説明するための図解的な断面図である。図１０は、リンス工程（Ｓ３）を説明するための図解的な断面図である。図１１は、スピンドライ工程（Ｓ４）を説明するための図解的な断面図である。
以下、図２、図７および図８を参照しながら基板処理例について説明する。図９〜図１１については適宜参照する。この基板処理例は、基板Ｗの上面に形成されたレジストを除去するためのレジスト除去処理である。
処理ユニット２によってレジスト除去処理が基板Ｗに施されるときには、チャンバ４の内部に、高ドーズでのイオン注入処理後の基板Ｗが搬入される（ステップＳ１）。基板Ｗの搬入前から、周囲気体バルブ４２は開かれており、周囲気体配管４１からの不活性ガスが筒状間隙２９に供給されている。このときの供給流量（すなわち、周囲気体吐出口３０からの吐出流量）は、第１の流量調整バルブ４３の調整により、少流量（約１０（リットル／分））に調整されている。搬入される基板Ｗは、レジストをアッシングするための処理を受けていないものとする。
具体的には、制御ユニット３は、対向部材７およびノズル８が退避位置に退避し、かつ薬液ノズル１９がスピンチャック５の上方から退避している状態で、基板Ｗを保持している基板搬送ロボットＣＲ（図１参照）のハンドＨ（図１参照）をチャンバ４の内部に進入させることにより、基板Ｗがその表面（レジスト形成面）を上方に向けた状態でスピンチャック５に受け渡される。その後、制御ユニット３は、スピンモータ１６によって基板Ｗの回転を開始させる。基板Ｗは予め定める液処理速度（１〜５００ｒｐｍの範囲内で、たとえば約１０ｒｐｍ）まで上昇させられ、その液処理速度に維持される。
基板Ｗの回転速度が液処理速度に達すると、次いで、制御ユニット３は、高温のＳＰＭを基板Ｗに供給する薬液工程（ステップＳ２）を行う。薬液工程（Ｓ２）では、薬液ノズル１９から吐出されるＳＰＭが基板Ｗの上面中央部に着液する。
具体的には、制御ユニット３は、ノズル移動ユニット２２を制御することにより、薬液ノズル１９をホーム位置から中央位置に移動させる。これにより、薬液ノズル１９が基板Ｗの中央部の上方に配置される。
薬液ノズル１９が基板Ｗの上方に配置された後、制御ユニット３は、薬液バルブ２１を開く。これにより、高温（たとえば約１７０℃〜約１８０℃）のＳＰＭが、薬液ノズル１９の吐出口から吐出され、基板Ｗの上面の中央部に着液する。基板Ｗの上面に着液したＳＰＭは、基板Ｗの回転による遠心力を受けて、基板Ｗの上面に沿って外方に流れる。これにより、図９に示すように、基板Ｗの上面全域がＳＰＭの液膜７０によって覆われる。高温のＳＰＭにより、基板Ｗの表面からレジストが除去される。
この薬液工程（Ｓ２）では、高温のＳＰＭの基板Ｗへの供給により、基板Ｗの上面の周囲に大量のＳＰＭミストが発生し、このＳＰＭミストが、基板Ｗの上方で浮遊する。薬液工程（Ｓ２）において対向部材７およびノズル８は退避位置（たとえば、遮断板２３の基板対向面２３ａが回転ベース１８の上面から上方に所定の間隔Ｗ２（図９参照）離間する位置。間隔Ｗ２はたとえば約１５０ｍｍ）にあり、しかも周囲気体吐出口３０から少流量（たとえば約１０（リットル／分））であるものの不活性ガスが吐出されているのであるが、薬液工程（Ｓ２）におけるＳＰＭミストの発生量が大量であるために、ＳＰＭミストが、周囲気体吐出口３０から筒状間隙２９に入り込むおそれがある。この場合、当該ＳＰＭミストが、遮断板２３の内周面２３ａや、回転軸２４の内周面２４ａ、ボディ３１の外周面３１ａに付着するおそれがある。ＳＰＭミストは、筒状間隙２９の奥深くまで進入すると推察される。また、ノズル８の下端部（対向部）８ａにもＳＰＭミストが付着するおそれがある。これらノズル８に付着する薬液ミスト（ＳＰＭミスト等）は、パーティクルとなって基板汚染の原因になる。
ＳＰＭの吐出開始から予め定める薬液処理期間が経過すると、薬液工程（Ｓ２）が終了する。具体的には、制御ユニット３は、薬液バルブ２１を閉じて、薬液ノズル１９からの高温のＳＰＭの吐出を停止させ、その後、ノズル移動ユニット２２を制御して、薬液ノズル１９を退避位置まで退避させる。
次いで、リンス液を基板Ｗの上面に供給するリンス工程（ステップＳ３）が行われる。
具体的には、制御ユニット３は、対向部材昇降ユニット２８を制御して、図１０に示すように、対向部材７およびノズル８を上側中間位置に配置する。この上側中間位置は、たとえば、遮断板２３の基板対向面２３ａが回転ベース１８の上面から上方に約６０ｍｍ離間する位置である。
制御ユニット３は、リンス液バルブ３７を開く。これにより、図１０に示すように、ノズル８の処理液吐出口３５から、基板Ｗの上面中央部に向けてリンス液が吐出される。処理液吐出口３５から吐出されたリンス液は、基板Ｗの上面中央部に着液し、基板Ｗの回転による遠心力を受けて基板Ｗの上面上を基板Ｗの周縁部に向けて流れる。そして、基板Ｗ上のＳＰＭ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、基板Ｗ上のＳＰＭの液膜７０が、基板Ｗの上面全域を覆うリンス液の液膜８０に置換される。すなわち、リンス液によってＳＰＭが洗い流される。そして、リンス液バルブ３７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、リンス液バルブ３７を閉じて、処理液吐出口３５からのリンス液の吐出を停止させる。
次いで、基板Ｗを乾燥させるスピンドライ工程（ステップＳ４）が行われる。具体的には、制御ユニット３は、対向部材昇降ユニット２８を制御して、対向部材７を下降させて近接位置に配置する。この近接位置は、たとえば、遮断板２３の基板対向面２３ａが回転ベース１８の上面から上方に約１．５ｍｍ離間する位置であり、対向部材７が近接位置にあるときには、遮断板２３が、基板Ｗの上面をその周囲の空間から遮断する。
また、制御ユニット３は、スピンモータ１６を制御して、薬液工程（Ｓ２）およびリンス工程（Ｓ３）までの回転速度よりも大きい乾燥回転速度（たとえば数千ｒｐｍ）まで基板Ｗを加速させ、乾燥回転速度で基板Ｗを回転させる。これにより、大きな遠心力が基板Ｗ上の液体に加わり、基板Ｗに付着している液体が基板Ｗの周囲に振り切られる。このようにして、基板Ｗから液体が除去され、基板Ｗが乾燥する。
また、スピンドライ工程（Ｓ４）において、制御ユニット３は、遮断板回転ユニット２７を制御して、遮断板２３および回転軸２４を、基板Ｗと同方向にかつほぼ同速度で、高速回転させる。
また、スピンドライ工程（Ｓ４）において、制御ユニット３は、第１の流量調整バルブ４３を調整して、周囲気体配管４１から筒状間隙２９に供給される不活性ガスの流量を大流量（たとえば約１５０（リットル／分））に増大させる。これにより、基板Ｗの上面と遮断板２３の基板対向面２３ａとの間の隙間に、基板Ｗの中央部から周縁部に向かう不活性ガスの安定した気流が生じ、基板Ｗの上面付近の雰囲気がその周囲から遮断される。
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、スピンモータ１６を制御して、スピンチャック５による基板Ｗの回転を停止させると共に、遮断板回転ユニット２７を制御して、遮断板２３および回転軸２４の回転を停止させる。また、制御ユニット３は、第１の流量調整バルブ４３を調整して、周囲気体配管４１から筒状間隙２９に供給される不活性ガスの流量を少流量（たとえば約１０（リットル／分））に低減させる。
次に、チャンバ４内から基板Ｗが搬出される（ステップＳ５）。基板Ｗの搬出に先立ち、制御ユニット３は、対向部材昇降ユニット２８を制御して、対向部材７およびノズル８を退避位置に上昇させる。
そして、制御ユニット３は、基板搬送ロボットＣＲのハンドＨをチャンバ４の内部に進入させる。そして、制御ユニット３は、基板搬送ロボットＣＲのハンドＨにスピンチャック５上の基板Ｗを保持させる。その後、制御ユニット３は、基板搬送ロボットＣＲのハンドＨをチャンバ４内から退避させる。これにより、処理済みの基板Ｗがチャンバ４から搬
出される。
また、前述の基板処理例において、薬液工程（Ｓ２）において、高温ＳＰＭの基板Ｗへの供給後に、基板Ｗの上面にＨ２Ｏ２を供給するようにしてもよい。この場合、基板Ｗ上のＳＰＭがＨ２Ｏ２に置換され、やがて、基板Ｗの上面全域が、Ｈ２Ｏ２の液膜によって覆われる。
また、前述の基板処理例において、リンス工程（Ｓ３）の終了後、基板Ｗの上面に薬液を供給する第２の薬液工程が実行されるようになっていてもよい。この場合、第２の薬液工程で用いられる薬液は、薬液工程（Ｓ２）で用いられる薬液とは異なる薬液であることが好ましい。薬液工程（Ｓ２）において薬液として高温ＳＰＭが用いられる場合、第２の薬液工程では薬液としてフッ酸、ＳＣ１（ＮＨ４ＯＨとＨ２Ｏ２とを含む混合液）を用いることができる。第２の薬液工程が実行される場合、その後、基板Ｗの上面の薬液をリンス液で洗い流す第２のリンス工程が実行される。
ところで、薬液工程（Ｓ２）では、基板Ｗの上面の周囲に大量に発生する薬液ミスト（ＳＰＭミスト等）が、ノズル８の下端部８ａだけでなく、ボディ３１の外周面３１ａや、回転軸２４の内周面２４ａ、遮断板２３の内周面２３ａに付着するおそれがある。これらノズル８に付着する薬液ミスト（ＳＰＭミスト等）は、パーティクルとなって基板汚染の原因になる。そして、スピンドライ工程（Ｓ４）では、大流量の不活性ガスが筒状間隙２９を流通することにより、内周面２４ａやボディ３１の外周面３１ａに付着しているパーティクルが周囲気体吐出口３０から吐出されるおそれがある。仮に、スピンドライ工程（Ｓ４）においてパーティクルが基板Ｗの上面に吐出されると、薬液処理後の基板Ｗが汚染される。
ノズル８のボディ３１の外表面（外周面３１ａや対向面３１ｂ）に付着した薬液ミストを洗浄するべく、ノズル８に対し洗浄液を下方から吹き付ける方策（次に述べる対向部洗浄工程）を実行することが考えられる。しかしながら、この方策では、筒状間隙２９のうち周囲気体吐出口３０に近い部分のみしか洗浄することはできない。前述のように、薬液ミスト（ＳＰＭミスト）は筒状間隙２９の奥深くまで進入しており、そのため、筒状間隙２９の全域を良好に洗浄する必要がある。
そのため、この基板処理例では、ノズル８を洗浄するノズル洗浄工程（ステップＳ６。図８で破線にて図示）を用意している。ノズル洗浄工程（Ｓ６）は、基板処理例の実行毎に行われる工程でなく、予め定める時間毎または予め定める枚数の基板処理毎に実行される。すなわち、基板Ｗの搬出後、未だノズル洗浄のタイミングにないときは、次の基板Ｗに対する基板処理が新たに開始される。一方、基板Ｗの搬出後、ノズル洗浄のタイミングであると、ノズル洗浄工程（Ｓ６）が実行される。
ノズル洗浄工程（Ｓ６）では、筒状間隙２９が洗浄液によって洗浄されると共に、ノズル８の下端部８ａ（すなわち、処理液吐出口３５および中央気体吐出口３６を含む領域）が洗浄液によって洗浄される（対向部洗浄工程）。
図１２は、図８に示すノズル洗浄工程（Ｓ６）を説明するための流れ図である。図１３は、ノズル洗浄工程（Ｓ６）を説明するための図解的な断面図である。
ノズル洗浄工程（Ｓ６）の開始前から、周囲気体バルブ４２は開状態にある。このとき、周囲気体配管４１から筒状間隙２９への不活性ガスの供給流量は、少流量（約１０（リットル／分））に調整されている。
ノズル洗浄工程（Ｓ６）では、制御ユニット３は、対向部材昇降ユニット２８を制御して、対向部材７およびノズル８を下降させ、下側中間位置に配置する（ステップＴ１）。この下側中間位置は、たとえば、ノズル８のボディ３１の対向面３１ｂが回転ベース１８
の上面から上方に間隔Ｗ３（図１３参照）離間している。間隔Ｗ３はたとえば約１０ｍｍである。
対向部材７およびノズル８が下側中間位置に配置された後、制御ユニット３は、遮断板回転ユニット２７を制御して、ノズル洗浄速度（たとえば約８００ｒｐｍ）で遮断板２３を回転させる（Ｔ２：回転工程）。これにより、遮断板２３および回転軸２４が、ノズル８に対して相対回転する。また、遮断板２３および回転軸２４の回転開始に併せて、制御ユニット３は、ノズル８を静止させた状態のまま、スピンモータ１６を制御して、所定の低回転速度（たとえば約１００ｒｐｍ）で回転ベース１８を回転させる。
遮断板２３の回転速度がノズル洗浄速度に達すると、制御ユニット３は、洗浄液上バルブ４７（図２参照）および洗浄液下バルブ５４（図２参照）を開く（ステップＴ３）。
洗浄液上バルブ４７が開かれることにより、洗浄液吐出口３２から斜め下向きに洗浄液が吐出される（洗浄液吐出工程）。洗浄液吐出口３２からの洗浄液の吐出流量は、たとえば約８００（ミリリットル／分）である。これにより、図５および図６に示すように、対向部材７をノズル８のボディ３１に対して回転させながら、ボディ３１の外周面３１ａに形成された洗浄液吐出口３２から回転軸２４の内周面２４ａに向けて洗浄液が吐出される。その結果、筒状間隙２９に、下方に向かう旋回流Ｒが筒状間隙２９に形成される。
また、洗浄液吐出口３２からの洗浄液の吐出と並行して、筒状間隙２９において洗浄液吐出口３２からの洗浄液が供給される供給位置よりも上方から不活性ガスが供給される（気体供給工程）。これにより、筒状間隙２９に供給された洗浄液の上昇を抑制でき、ゆえに、下方に向かう旋回流Ｒを、より一層良好に形成できる。
また、洗浄液下バルブ５４が開かれることにより、下面ノズル５２から鉛直上向きに洗浄液が吐出され、これにより、ノズル８の下端部（対向部）８ａに、洗浄液が吹き付けられ、下端部８ａが洗浄される（対向部洗浄工程）。このとき、下面ノズル５２からの洗浄液の吐出流量は、下面ノズル５２から吹き上げられる洗浄液が、下側中間位置（図１２に示す位置）に配置されているノズル８の下端部８ａに到達するような流量であり、たとえば約１５００（ミリリットル／分）である。
洗浄液吐出口３２および下面ノズル５２からの洗浄液の吐出は、予め定める洗浄期間（たとえば３０秒間）が経過するまで続行される（ステップＴ４）。
洗浄液の吐出開始から洗浄期間が経過すると（ステップＴ４でＹＥＳ）、制御ユニット３は、洗浄液上バルブ４７および洗浄液下バルブ５４を閉じる（ステップＴ５）。これにより、洗浄液吐出口３２からの洗浄液の吐出、および下面ノズル５２からの洗浄液の吐出が停止される。
洗浄液上バルブ４７の閉成後、制御ユニット３は、吸引バルブ５１を開く。これにより、これにより、洗浄液供給配管４８における分岐位置４８ａよりも下流側部分内の洗浄液が吸引される（ステップＴ６）。ＳＰＭの先端面（下端面）が所定位置に後退するまでＳＰＭが吸引された後、制御ユニット３は、吸引バルブ５１を閉じる。
また、制御ユニット３は、洗浄液上バルブ４７および洗浄液下バルブ５４の閉成後、遮
断板回転ユニット２７を制御して、遮断板２３および回転軸２４の回転を停止させ（ステップＴ７）、かつ対向部材昇降ユニット２８を制御して、対向部材７およびノズル８を退避位置まで上昇させる（ステップＴ８）。これらにより、ノズル洗浄工程（Ｓ６）が終了する。
以上によりこの実施形態によれば、対向部材７およびノズル８のボディ３１を相対回転させながら、ボディ３１の外周面３１ａに形成された洗浄液吐出口３２から対向部材７の内周面２４ａに向けて洗浄液が吐出される。内周面２４ａが外周面３１ａに対して回転しているので、洗浄液吐出口３２から吐出された洗浄液は、内周面２４ａの回転に引っ張られ、旋回しながら下方に向かう。すなわち、筒状間隙２９に旋回流が生じる。そのため、筒状間隙２９を流れる洗浄液に遠心力および重力が作用し、これらの物理的な力により、内周面２３ａ、内周面２４ａおよび／または外周面３１ａに付着している汚染物質を除去することができる。これにより、筒状間隙２９を良好に洗浄できる。
また、洗浄液供給ユニット１０は、ボディ３１の内部を挿通する洗浄液配管４４を含む。さらに、洗浄液配管４４は、上下方向配管４５と、上下方向配管４５の下端から斜め下方に延びる接続配管４６とを含む。これにより、ボディ３１の内部に洗浄液配管４４を挿通させながら、外周面３１ａに形成された洗浄液吐出口３２から内周面２４ａに向けて洗浄液を吐出する構成を、容易に実現できる。
対向部材７は回転可能な構成であるために、洗浄液配管４４を対向部材７と干渉しないように配置する必要がある。この実施形態では、洗浄液配管４４がボディ３１の内部を挿通するので、対向部材７と干渉することなく、洗浄液吐出口３２に洗浄液を良好に供給できる。
また、前述のように、駆動部品収容空間５６（図２参照）の雰囲気とチャンバ４（図２参照）内の雰囲気とを遮断するように、連通路５７（図２参照）には、ラビリンス等の気体シール５８（図２参照）が介装されている。駆動部品収容空間５６内に洗浄液等の液体が供給されると、駆動部品収容空間５６内の駆動部品に影響を及ぼすおそれがあるから、筒状間隙２９から連通路５７に、洗浄液等の液体が進入しないことが望ましい。洗浄液吐出口３２を、筒状間隙２９における連通路５７の接続位置２９ａよりも下方に配置するため、洗浄液が連通路５７に進入し難い。とくに、この実施形態では、洗浄液吐出口３２から斜め下方に向けて洗浄液が吐出され、また、洗浄液吐出口３２からの洗浄液の吐出と並行して、筒状間隙２９において上方から不活性ガスが供給されるので、筒状間隙２９に供給された洗浄液の上昇を確実に抑制できる。これにより、下方に向かう旋回流Ｒを良好に形成できる。
また、この実施形態では、筒状間隙２９の洗浄（洗浄液吐出口３２からの洗浄液の吐出）と、ノズル８の下端部８ａの洗浄（対向部洗浄工程）とを並行して実行する。これにより、筒状間隙２９の洗浄と、ノズル８の下端部８ａの洗浄とをそれぞれ別タイミングで行う場合と比較して、ノズル８の洗浄を短時間で実行できる。
図１４は、本発明の他の実施形態に係る処理ユニット２０２の構成例を説明するための図解的な断面図である。
図１４に示す実施形態において、前述の実施形態（図１〜図１３に示す実施形態）と共通する部分には、図１〜図１３の場合と同一の参照符号を付し説明を省略する。処理ユニット２０２が、前述の実施形態に係る処理ユニット２と相違する主たる点は、処理液処理中において、対向部材２０７がスピンチャック２０５に一体回転可能に支持される点である。すなわち、対向部材２０７は、スピンチャック２０５に従って回転する従動型の対向部材（遮断部材）である。
処理ユニット２０２は、チャンバ４と、チャンバ４内で一枚の基板Ｗを水平な姿勢で保持して、基板Ｗの中心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（基板保持ユニット）２０５と、薬液供給ユニット６と、スピンチャック２０５に保持されている基板Ｗの上面に対向する対向部材２０７と、対向部材２０７の中央部を上下に挿通するノズル８と、洗浄液供給ユニット１０と、下面ユニット１１と、カップ１２とを含む。
スピンチャック２０５として、スピンチャック５と同様、基板Ｗを水平方向に挟んで基板Ｗを水平に保持する挟持式のチャックが採用されている。スピンチャック２０５は、スピンモータ１６と、回転軸１７と、回転軸１７の上端に略水平に取り付けられた円板状の回転ベース２１８とを含む。回転ベース２１８の上面には、複数個（３個以上。たとえば６個）の挟持部材９が、回転軸線Ａ１を中心とする円周上に配置されている。回転ベース２１８の上面には、回転軸線Ａ１を中心とする円周上に、対向部材２０７を下方から支持するための複数個（３個以上）の対向部材支持部２３１が配置されている。対向部材支持部２３１と回転軸線Ａ１との間の距離は、対向部材支持部２３１と回転軸線Ａ１との間の距離は、挟持部材９と回転軸線Ａ１との間の距離よりも、大きく設定されている。
また、スピンチャック２０５としては、挟持式のものに限らず、たとえば、基板Ｗの裏面を真空吸着することにより、基板Ｗを水平な姿勢で保持し、さらにその状態で鉛直な回転軸線まわりに回転することにより、スピンチャック２０５に保持されている基板Ｗを回転させる真空吸着式のもの（バキュームチャック）が採用されてもよい。
図１５は、処理ユニット２０２に含まれる対向部材２０７を拡大して示す断面図である。図１４および図１５を参照しながら対向部材２０７について説明する。
対向部材２０７は、遮断板２２３と、遮断板２２３に一体移動可能に取り付けられた係合部２３２と、支持アーム２２６の先端部に取り付けられ、係合部２３２と係合して遮断板２２３を上方から支持するための支持部２３３とを含む。
遮断板２２３は、基板Ｗより大きい径を有する円板状である。遮断板２２３は、その下面に基板Ｗの上面全域に対向する円形の基板対向面２２３ａと、基板対向面２２３ａの周縁部において下方に向けて突出する円環状の鍔部２２３ｂと、基板対向面２２３ａにおける周縁よりもやや内方から突出するスピンチャック当接部２２３ｃとを有している。基板対向面２２３ａの中央部には、対向部材２０７を上下に貫通する貫通穴２２５が形成されている。貫通穴２２５は、円筒状の内周面２２５ａによって区画されている。内周面２２５ａの下端部に、下方に向うに従って外方に開くテーパ面が形成されていてもよい。
係合部２３２は、遮断板２２３の上面において、貫通穴２２５の周囲を取り囲む状態で固定された円筒部２３０と、円筒部２３０の上端から径方向外方に広がるフランジ部２３４と、フランジ部２３４の上面に形成された第１の凹凸部２３５とを含む。フランジ部２３４は、支持部２３３の次に述べるフランジ支持部２２９よりも上方に位置しており、フランジ部２３４の外周は、フランジ支持部２２９の内周よりも大径とされている。
第１の凹凸部２３５は、円環状の凹部と円環状の凸部とを同心円状に交互に配置することにより設けられている。換言すると、第１の凹凸部２３５は、断面櫛歯状である。
支持部２３３は、たとえば略円板状の支持部本体２３６と、中心軸線Ａ３を中心とする水平なフランジ支持部２２９と、支持部本体２３６とフランジ支持部２２９とを接続する接続部２３７と、フランジ部２３４の下面に形成された第２の凹凸部２３８とを有している。支持部本体２３６は、支持アーム２２６の先端に固定されている。
第２の凹凸部２３８は、係合部２３２の第１の凹凸部２３５の上方に対向している。第２の凹凸部２３８は、円環状の凹部と円環状の凸部とを同心円状に交互に配置することに
より設けられている。換言すると、第２の凹凸部２３８は、断面櫛歯状である。支持アーム２２６が下位置に位置する状態（遮断板２２３がスピンチャック２０５に支持されている状態）では、第１の凹凸部２３５と第２の凹凸部２３８とが微小隙間を空けて互いに噛み合い、第２の凹凸部２３８と第１の凹凸部２３５とによってラビリンス２４０が区画される。
支持アーム２２６は、スピンチャック２０５の側方でほぼ鉛直に延びたアーム支持軸２４１に支持されている。アーム支持軸２４１には、モータ等で構成されるアーム揺動ユニット２４２が結合されている。アーム支持軸２４１には、サーボモータやボールねじ機構などで構成されるアーム昇降ユニット２４５が結合されている。
アーム揺動ユニット２４２により、支持アーム２２６を、スピンチャック２０５の側方に設定された鉛直な揺動軸線Ａ２を中心として水平面内で揺動させることができる。この揺動により、揺動軸線Ａ２まわりに、対向部材２０７を回動させることができるようになっている。
ノズル８は、図１〜図１３に示す実施形態の場合と同様、ノズル８の周囲に形成された円筒状の筒状間隙によって取り囲まれている。この筒状間隙は、前述の実施形態に係る筒状間隙２９と同等の構成であるので同一の参照を付し、この筒状間隙についての詳細な説明を省略する。この実施形態では、ノズル８は、基板Ｗの上面における、処理流体の供給位置を変更できるスキャンノズルとしての基本形態を有している。
アーム昇降ユニット２４５により、支持アーム２２６を下位置（図１５に示す位置）と上位置（図１４に示す位置）との間で昇降させることができ、これにより、対向部材２０７の遮断板２２３を、スピンチャック２０５に保持された基板Ｗの上面に近接する処理位置（図１５に示す位置）と、スピンチャック２０５の上方に大きく退避した退避位置（図１４に示す位置）との間で昇降させることができる。
具体的には、支持アーム２２６が上位置に位置する状態では、支持部２３３のフランジ支持部２２９とフランジ部２３４とが係合することにより、係合部２３２、遮断板２２３およびノズル８が支持部２３３に支持される。すなわち、遮断板２２３が支持アーム２２６によって吊り下げられる。
支持アーム２２６が上位置に位置する状態では、フランジ支持部２２９の上面に突設された突起２４３が、フランジ部２３４に周方向に間隔を空けて形成された穴２４４に係合することにより、遮断板２２３が支持部２３３に対して周方向に位置決めされる。
アーム昇降ユニット２４５が、支持アーム２２６を上位置から下降させると、遮断板２２３も退避位置から下降する。その後、遮断板２２３のスピンチャック当接部２２３ｃが、対向部材支持部２３１に当接すると、遮断板２２３およびノズル８が対向部材支持部２３１によって受け止められる。そして、アーム昇降ユニット２４５が支持アーム２２６を下降させると、支持部２３３のフランジ支持部２２９とフランジ部２３４との係合が解除されて、係合部２３２、遮断板２２３およびノズル８は支持部２３３から離脱し、スピンチャック２０５によって支持される。この状態で、スピンチャック２０５（回転ベース２１８）の回転に同伴して、遮断板２２３が回転させられる。
スピンチャック２０５に保持された基板Ｗに対し処理液処理を施す際には、制御ユニット３は、アーム揺動ユニット２４２を制御して、支持アーム２２６をアーム支持軸２４１まわりに揺動して、対向部材２０７を、スピンチャック２０５の上方に配置する。この状態で、アーム昇降ユニット２４５が、支持アーム２２６を下降させる。係合部２３２、遮断板２２３およびノズル８が、スピンチャック２０５に受け渡された後、支持アーム２２６は下位置において下降停止させられる。これにより、遮断板２２３が処理位置（図１５に示す位置）に配置される。この状態では、スピンチャック２０５（回転ベース２１８）の回転に同伴して、遮断板２２３が回転する。すなわち、基板Ｗをスピンチャック２０５に保持し、かつ支持アーム２２６を下位置に配置した状態で、回転軸１７にスピンモータ１６から回転駆動力を入力することにより、回転ベース２１８、基板Ｗおよび遮断板２２３を、回転軸線Ａ１周りに回転させることができる。
この状態、すなわち、遮断板２２３が処理位置（図１５に示す位置）に配置された状態（支持アーム２２６が下位置に位置する状態）では、第１の凹凸部２３５と第２の凹凸部２３８とが、互いに非接触で互いに接近している。それぞれ断面櫛歯状の第１の凹凸部２３５および第２の凹凸部２３８が、微小隙間を空けて互いに噛み合うことにより、支持部２３３と係合部２３２との間にラビリンス２４０が区画される。ラビリンス２４０は、筒状間隙２９に連通している。基板Ｗ処理の際において、スピンチャック２０５の回転に同伴して遮断板２２３が回転させられる場合には、第１の凹凸部２３５は回転するが、第２の凹凸部２３８は回転しない。
ラビリンス２４０には、当該ラビリンス２４０に気体（たとえば窒素ガス等の不活性ガス）を供給するための気体供給路２５０が接続されている。気体供給路２５０は、支持アーム２２６から支持部本体２３６に跨って延びる第１の流路２５１と、第１の流路２５１に接続された円環状の第１のマニホールド２５２と、支持部本体２３６の下面に開口する複数の気体噴射口２５５と、各気体噴射口２５５に接続された円環状の第２のマニホールド２５４と、第１のマニホールド２５２と第２のマニホールド２５４とを接続する１または複数の第２の流路２５３とを含む。気体供給路２５０の第１の流路２５１には、気体供給源からの気体が供給されるようになっている。第１の流路２５１に供給される気体の一例は不活性ガスである。不活性ガスは、たとえば、窒素ガスおよび清浄空気のいずれかである。気体供給路２５０に供給された気体は、気体噴射口２５５からラビリンス２４０に向けて吐出される。気体噴射口２５５から吐出された気体は、ラビリンス２４０に供給され、その後、筒状間隙２９に供給される。すなわち、気体噴射口２５５の気体の吐出により、筒状間隙２９に気体の下降流が形成される。また、気体噴射口２５５の気体の吐出は、ラビリンス２４０において、筒状間隙２９側からの雰囲気の進入を防止するための、気体シールとしての働きもある。
洗浄液吐出口３２（図３等参照）は、筒状間隙２９におけるラビリンスの接続位置２９ｂよりも下方に配置されている。
この実施形態においても、図１〜図１３に示す実施形態の場合と同様に、ノズル洗浄工程（Ｓ６。図８および図１２参照）が実行される。
この実施形態では、ノズル洗浄工程（Ｓ６）の実行により、図１〜図１３に示す実施形態で述べた作用効果に加えて、次に述べる作用効果を奏する。
すなわち、ラビリンス２４０内に洗浄液等の液体が供給されることは好ましくない。洗浄液吐出口３２（図３等参照）を、筒状間隙２９におけるラビリンスの接続位置２９ｂよりも下方に配置するため、洗浄液吐出口３２から吐出された洗浄液が、ラビリンス２４０に進入し難い。とくに、洗浄液吐出口３２から斜め下方に向けて洗浄液が吐出され、また、洗浄液吐出口３２からの洗浄液の吐出と並行して、筒状間隙２９において上方から不活性ガスが供給されるので、筒状間隙２９に供給された洗浄液の上昇を確実に抑制できる。これにより、ラビリンス２４０への洗浄液の進入を確実に防止できる。
以上、この発明の２つの実施形態について説明したが、この発明はさらに他の形態で実施することもできる。
たとえば、薬液工程（Ｓ２）において、前述の実施形態の場合と同様に、薬液としてＳＰＭを用いる場合、基板Ｗの上面（表面）に形成されたレジストを良好に除去するために
、基板Ｗの上面に比較的温度の低いＳＰＭを供給し、かつ、基板Ｗの上面を赤外線ヒータ等で加熱する手法が採用される。この場合にも、薬液工程（Ｓ２）において基板Ｗの上面の周囲に大量のＳＰＭミストが発生し、このＳＰＭミストが、周囲気体吐出口３０から筒状間隙２９に入り込むおそれがあるから、ノズル洗浄工程（Ｓ６）を用いたノズル８の洗浄が有効である。
また、薬液工程（Ｓ２）において、薬液としてＳＰＭ以外の薬液を採用できる。具体的には、薬液は、Ｈ２Ｏ２、硫酸、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）、フッ酸、ＳＣ１（ＮＨ４ＯＨとＨ２Ｏ２とを含む混合液）、ＳＣ２（ＨＣｌとＨ２Ｏ２とを含む混合液）、フッ化アンモニウム、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）、ＦＦＯＭ（ＨＦとＯ３とを含む液）、ＡＯＭ（ＮＨ４ＯＨとＯ３とを含む液）、ＨＯＭ（Ｈ２ＳＯ４とＯ３とを含む液）等であってもよい。
また、前述の各実施形態では、ノズル８のボディ３１が柱状（円柱状）として説明したが、ボディが筒状であってもよい。すなわち筒状のボディの中を処理流体配管（処理液配管３３や気体配管３４）および洗浄液配管４４が挿通していてもよい。
また、前述の各実施形態では、ノズル８のボディ３１が外郭円筒であるとして説明したが、ボディの外周面が、円筒面でなく、回転軸線Ａ０を中心とする多角筒面によって構成されていてもよい。この場合、対向部材７の内周面２５ａ，２４ａと、ボディ３１の外周面３１ａとの間に略円筒状の筒状間隙２９が形成される。同様に、対向部材７の内周面２５ａ，２４ａも多角筒面によって構成されていてもよいが、旋回流Ｒの円滑な流れを実現するためには、内周面２５ａ，２４ａは円筒面であることが好ましい。
また、連通路５７が、筒状間隙２９と駆動部品収容空間５６とを連通するものとして説明したが、連通路５７が筒状間隙２９と他の空間とを連通するものであってもよい。具体的には、連通路５７が、筒状間隙２９とチャンバ４内とを連通するものであってもよい。
また、ノズル８の洗浄に用いる洗浄液は、脱イオン水（ＤＩＷ）等の水に限られず、洗浄用薬液（たとえば、ＳＣ１（ＮＨ４ＯＨとＨ２Ｏ２とを含む混合液））を採用してもよい。
また、ノズル洗浄工程（Ｓ６）において、ノズル８と対向部材７（回転軸２４）とを相対回転させる手法として、対向部材７を静止させながらノズル８を回転させてもよいし、対向部材７およびノズル８の両者を互いに反対方向に回転させてもよい。
また、前述の各実施形態では、ノズル８として、処理液配管３３（処理流体配管）および中央気体配管３４（処理流体配管）が設けられた中心軸ノズルを例に挙げて説明したが、中心軸ノズルに設けられた処理流体配管が、一または複数の処理液配管を含むが気体配管を含まなくてもよいし、あるいは、一または複数の気体配管を含むが処理液配管を含まなくてもよい。
また、ノズル洗浄工程（Ｓ６）において、回転軸２４および遮断板２３の回転に併せて、回転ベース１８を回転させずに静止させてもよい。
また、ノズル洗浄工程（Ｓ６）において、周囲気体配管４１から筒状間隙２９への不活性ガスの供給を停止してもよい。
また、筒状間隙２９の洗浄（洗浄液吐出口３２からの洗浄液の吐出）と、ノズル８の下端部８ａの洗浄（下面ユニット１１からの洗浄液の吹き付け）と別タイミングで行うようにしてもよい。
また、洗浄液吐出口３２からの洗浄液の吐出方向は、斜め下方に限らず横向きであってもよい。この場合には、前述の実施形態のように、ノズル洗浄工程（Ｓ６）において、不活性ガスの下降流が形成されていることが望ましい。
また、ボディ３１に処理流体配管が挿通されていなくてもよい。すなわち、ボディ３１が、ノズル８のボディでなくてもよい。
また、洗浄液配管４４が、上下方向配管４５と、上下方向配管４５の下端と洗浄液吐出口３２とを接続する接続配管４６とを含む構成ではなく、洗浄液配管４４が湾曲し、かつその下流端が洗浄液吐出口３２に接続される態様であってもよい。
また、洗浄液供給ユニットが、ボディ３１の内部に洗浄液配管４４を挿通させる以外の手法で、洗浄液吐出口３２に洗浄液を供給するようにしてもよい。
また、前述の各実施形態では、基板処理装置１が円板状の基板Ｗを処理する装置である場合について説明したが、基板処理装置１が、液晶表示装置用ガラス基板などの多角形の基板を処理する装置であってもよい。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
１ ：基板処理装置
３ ：制御ユニット（洗浄制御ユニット）
５ ：スピンチャック（基板保持ユニット）
７ ：対向部材
８ ：中心軸ノズル
８ａ ：下端部（対向部）
１０ ：洗浄液供給ユニット
１１ ：下面ユニット（洗浄液吹き付けユニット）
２３ ：遮断板
２４ ：回転軸
２４ａ ：内周面
２５ａ ：内周面
２７ ：遮断板回転ユニット（回転ユニット）
２９ ：筒状間隙
３１ ：ボディ
３１ａ ：外周面
３１ｂ ：対向面（対向部）
３２ ：洗浄液吐出口
３３ ：処理液配管（処理流体配管）
３４ ：中央気体配管（処理流体配管）
３５ ：処理液吐出口（処理流体吐出口）
３６ ：中央気体吐出口（処理流体吐出口）
４１ ：周囲気体配管（気体供給ユニット）
４２ ：周囲気体バルブ（気体供給ユニット）
４３ ：第１の流量調整バルブ（気体供給ユニット）
４４ ：洗浄液配管
４５ ：上下方向配管
４５ａ ：下端
４６ ：接続配管
４６ａ ：下流端
Ａ１ ：回転軸線
Ａ２ ：回転軸線
Ｒ ：旋回流
Ｗ ：基板

Claims (10)

  1. 基板を水平姿勢で保持するための基板保持ユニットと、
    円筒状の外周面と、前記基板の上面中央部に対向する対向部とを有し、上下方向に延びる外郭筒状のボディと、
    前記ボディの外周を取り囲み、前記ボディの前記外周面とによって筒状間隙を区画する内周面を有し、前記基板の上面に対向し、前記ボディと相対回転可能に構成された対向部材と、
    前記筒状間隙に洗浄液を供給するための吐出口であって、前記ボディの前記外周面において前記対向部材の前記内周面と前記ボディの径方向に対向する位置に開口し、前記径方向に沿う外方に向けて、洗浄液を吐出するための洗浄液吐出口と、
    前記洗浄液吐出口に洗浄液を供給するための洗浄液供給ユニットと、
    前記対向部材および前記ボディを、前記基板の上面中央部を通る回転軸線回りに相対回転させる回転ユニットと、
    前記洗浄液供給ユニットおよび前記回転ユニットを制御して前記筒状間隙を洗浄する洗浄制御ユニットとを含み、
    前記洗浄制御ユニットは、前記対向部材および前記ボディを相対回転させる回転工程と、前記回転工程に並行して前記洗浄液吐出口から前記径方向に沿う外方に向けて洗浄液を吐出する洗浄液吐出工程とを実行する、基板処理装置。
  2. 前記洗浄液供給ユニットは、洗浄液が流通するための洗浄液配管であって、前記ボディの内部を挿通する洗浄液配管を含み、
    前記洗浄液配管の下流端が前記ボディの前記外周面に開口して前記洗浄液吐出口を形成している、請求項１に記載の基板処理装置。
  3. 前記洗浄液配管は、上下方向に直線状に延びる上下方向配管と、前記上下方向配管の下端と前記洗浄液吐出口とを接続する接続配管とを含む、請求項２に記載の基板処理装置。
  4. 前記洗浄液吐出口は、斜め下方に向けて洗浄液を吐出する斜め吐出口を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  5. 前記筒状間隙に対し、当該筒状間隙における前記洗浄液吐出口から洗浄液が吐出される位置よりも上方から気体を供給する気体供給ユニットをさらに含み、
    前記洗浄制御ユニットは、前記気体供給ユニットを制御して、前記回転工程および前記洗浄液吐出工程に並行して、前記筒状間隙に気体を供給する気体供給工程をさらに実行する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  6. 前記基板の上面に供給されるべき処理流体が流通するための処理流体配管であって、前記ボディの内部を挿通する処理流体配管をさらに含み、
    前記処理流体配管の下流端が前記ボディの前記対向部に開口して処理流体吐出口を形成している、請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  7. 前記ボディの前記対向部に向けて洗浄液を下方から吹き付ける洗浄液吹き付けユニットをさらに含み、
    前記洗浄制御ユニットは、前記洗浄液吹き付けユニットを制御して、前記回転工程および前記洗浄液吐出工程に並行して、前記対向部に洗浄液を吹き付けて当該対向部を洗浄する対向部洗浄工程をさらに実行する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  8. 円筒状の外周面と、基板の上面中央部に対向する対向部とを有し、上下に延びるボディの前記外周面と、前記ボディの外周を取り囲む内周面を有し、前記基板の上面に対向する対向部材の前記内周面とによって区画される筒状間隙を洗浄するための間隙洗浄方法であって、
    前記筒状間隙に洗浄液を供給するための吐出口であって、前記ボディの前記外周面において前記対向部材の前記内周面と前記ボディの径方向に対向する位置に開口し、前記径方向に沿う外方に向けて洗浄液を吐出するための洗浄液吐出口を準備する工程と、
    前記対向部材および前記ボディを相対回転させる回転工程と、
    前記回転工程に並行して前記洗浄液吐出口から前記径方向に沿う外方に向けて洗浄液を吐出する洗浄液吐出工程とを含む、間隙洗浄方法。
  9. 前記筒状間隙に対し、当該筒状間隙における前記洗浄液吐出口から洗浄液が吐出される位置よりも上方から気体を供給する気体供給工程をさらに含む、請求項８に記載の間隙洗浄方法。
  10. 前記回転工程および前記洗浄液吐出工程に並行して、前記対向部に洗浄液を吹き付けて当該対向部を洗浄する対向部洗浄工程をさらに含む、請求項８または９に記載の間隙洗浄方法。
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