JP6970515B2

JP6970515B2 - 基板処理装置

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Publication number: JP6970515B2
Application number: JP2017044080A
Authority: JP
Inventors: 航矢野; 正浩野々村; 正晃古川
Original assignee: Screen Holdings Co Ltd
Current assignee: Screen Holdings Co Ltd
Priority date: 2017-03-08
Filing date: 2017-03-08
Publication date: 2021-11-24
Anticipated expiration: 2037-03-08
Also published as: TWI692836B; TW201834138A; WO2018163748A1; JP2018148131A

Description

この発明は、基板を処理する基板処理装置に関する。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は、鉛直方向に沿う回転軸線まわりに回転可能なスピンベースと、スピンベースに設けられ、基板を保持する保持ピンとを含む。このような基板処理装置を用いた基板処理では、処理液ノズルから吐出された処理液によって、回転状態の基板の上面を処理することができる。
しかし、基板処理中には、回転する構造物（スピンベースや保持ピン）の周囲に気流が発生し、基板処理中に発生した処理液のミスト（微小な液滴）が気流に乗って基板の下方に回り込み、基板の下面に処理液が付着することがある。そのため、基板の上面および周縁を伝って基板の下面に付着することを防止した場合であっても、基板の下面に処理液が付着するおそれがある。

下記特許文献１に記載の基板処理装置では、基板の下面とスピンベースとの間に保護ディスクを設けることによって、基板の下面を保護しながら基板の上面を処理する基板処理が提案されている。

特開２０１５−２３２８号公報

特許文献１に記載の基板処理装置では、保護ディスクをスピンベースから浮上させて基板の下面に接近させることによって、保護ディスクと基板の下面との間の空間への処理液のミストの進入を抑制することができる。しかし、保護ディスクを基板の下面に接近させたとしても、保護ディスクと基板との間の隙間や保護ディスクと保持ピンとの間の隙間を処理液のミストが通って、処理液が基板の下面に付着するおそれがある。

そこで、この発明の１つの目的は、基板の下面を良好に保護することができる基板処理装置を提供することである。

この発明は、鉛直方向に沿う回転軸線まわりに回転するベースと、前記ベースの回転方向に互いに間隔を隔てて前記ベースに設けられ、前記ベースよりも上方で前記基板の周縁部を保持する複数の保持ピンと、前記ベースと前記基板との間に配置され、前記基板から下方に離間した離間位置と、前記離間位置よりも前記基板に近接した近接位置との間で昇降可能であり、前記基板に下方から対向する対向部材と、前記基板よりも下方で前記対向部材に上方から対向するように前記保持ピンに連結された庇部材と、前記対向部材が前記近接位置に位置する状態で、前記対向部材の上面の周縁部と前記庇部材との間をシールするシール構造とを含む、基板処理装置を提供する。

この構成によれば、基板は、ベースは、複数の保持ピンに基板の周縁部を保持させた状態で回転軸線まわりに回転可能である。前述したように、回転する構造物の周囲には、気流が発生する。たとえば、対向部材と保持ピンとの間から基板の下面と対向部材との間に流れ込む気流が発生しやすい。
保持ピンに連結された庇部材と対向部材の上面の周縁部との間は、対向部材を近接位置に位置させた状態では、シール構造によってシールされている。すなわち、対向部材と保持ピンとの間に発生した気流が対向部材と保持ピンとの間から基板の下面と対向部材との間に流れ込むまでの通り道が、シールされている。したがって、対向部材と保持ピンとの間から基板の下面と対向部材との間に気流が進入することを抑制することができる。よって、基板の下面と対向部材との間の空間への外部からの液体の進入も抑制することができるので、基板の下面を良好に保護することができる。なお、シールとは、二つの部材の間に気流が進入しにくくすることをいう。

この発明の一実施形態では、前記シール構造が、前記対向部材の上面と前記庇部材との接触によって前記対向部材の上面の周縁部と前記庇部材との間をシールするように構成されている。
この構成によれば、対向部材の上面と庇部材との接触によって対向部材の上面の周縁部と庇部材との間が確実にシールされる。

この発明の一実施形態では、前記シール構造が、前記対向部材の上面の周縁部および前記庇部材のうちの一方に設けられた凸部と、前記対向部材の上面の周縁部および前記庇部材のうちの他方に設けられ、前記対向部材が前記近接位置に位置する状態で前記凸部と嵌まり合う凹部とによって構成されている。
この構成によれば、凹部と凸部とが嵌まり合うことによって対向部材の上面の周縁部と庇部材との間が効果的にシールされる。

また、仮に対向部材の上面の周縁部と庇部材とが接触しておらず、対向部材の上面の周縁部と庇部材との間に僅かに隙間が設けられている場合であっても、凹部および凸部が設けられていない構成と比較して、対向部材の上面の周縁部と庇部材との間の流路を長くすることができる。したがって、対向部材の上面の周縁部と庇部材との間に僅かに隙間が設けられている場合であっても、対向部材と庇部材との間から基板の下面と対向部材との間に気流が進入することが抑制される。つまり、対向部材の上面の周縁部と庇部材との間に僅かに隙間が設けられている場合であっても、対向部材の上面の周縁部と庇部材との間を充分にシールすることができる。

また、シール構造は、対向部材の上面の周縁部および庇部材のうちのいずれか一方に設けられた凸部と、これらのうちの他方に設けられた凹部とによって構成される。すなわち、対向部材の上面の周縁部と庇部材との間をシールするための別の部材を設ける必要がない。そのため、部品点数の増大を抑制することもできる。
この発明の一実施形態では、前記保持ピンが、前記回転軸線側に向かうにしたがって下方に向かうように水平方向に対して傾斜し、前記基板を下方から支持する支持部を含む。そして、前記庇部材が、前記支持部の下端に連結され、前記支持部と同じ角度で水平方向に対して傾斜する傾斜部を含む。

この構成によれば、保持ピンにおいて基板を下方から支持する支持部と、支持部の下端に連結された庇部材の傾斜部とが同じ角度で水平方向に対して傾斜している。そのため、基板と庇部材との間に発生した気流を基板の回転径方向の外方に速やかに導くことができる。よって、基板と保持ピンとの間から基板の下面と対向部材との間の空間への気流の進入を抑制することができる。

この発明の一実施形態では、前記基板処理装置が、前記対向部材と前記基板との間の空間に気体を供給する気体供給ユニットをさらに含む。
この構成によれば、気体供給ユニットによって、対向部材と基板との間に気体が供給される。対向部材と基板との間に気体が供給されることによって、基板の下面と対向部材との間の空間から当該空間の外部へ向かう気流を発生させることができる。そのため、基板の下面と対向部材との間の空間への気流の進入を抑制することができる。

この発明の一実施形態では、前記回転方向において前記保持ピンが設けられている位置に対応する前記対向部材の周縁部には、前記保持ピンの少なくとも一部が収容される切り欠きが設けられている。そして、前記シール構造は、前記対向部材の上面において前記切り欠きの周りの部分と前記庇部材との間をシールする。
この構成によれば、対向部材の上面において切り欠きの周りの部分と庇部材との間がシール構造によってシールされる。したがって、保持ピンの少なくとも一部が収容される切り欠きが対向部材に設けられている構成であっても、対向部材と保持ピンとの間から基板の下面と対向部材との間の空間への気流の進入を抑制することができる。

この発明の一実施形態では、前記基板処理装置は、前記対向部材が前記近接位置に位置する状態で、前記回転方向に隣り合う前記保持ピンの間の領域において、前記基板の下面と前記対向部材との間の空間への気流の進入を規制する第１進入規制部材をさらに含む。
この構成によれば、第１進入規制部材は、対向部材が近接位置に位置する状態で、回転方向に隣り合う保持ピンの間の領域において、基板の下面と対向部材との間の空間への気流の進入を規制する。前述したように、保持ピンの周辺における基板の下面と対向部材との間の空間への気流の進入は、シール構造によって抑制されている。したがって、回転方向の比較的広い範囲（ほぼ全周）において、基板の下面と対向部材との間の空間への気流の進入を抑制することができる。

この発明の一実施形態では、前記第１進入規制部材が、前記対向部材に固定された第１固定部と、前記基板の回転径方向の外方に向かうにしたがって前記基板の下面に近づくように前記第１固定部から延び、前記基板の下面に弾性的に接触する第１弾性接触部とを含む。
この構成によれば、第１弾性接触部は、第１固定部から基板の回転径方向の外方に向かうにしたがって基板の下面に近づくように第１固定部から延びる。そのため、基板の下面と対向部材との間に回転径方向の外方に向かう気流が生じた際、その気流が第１弾性接触部と基板の下面との間に入り込みやすい。そして、この気流は、第１弾性接触部と基板の下面との間を通過するのに必要な幅を有する隙間が第１弾性接触部と基板の下面との間に形成されるように第１弾性接触部を弾性変形させる。そして、この気流は、その隙間を通って基板の下面と対向部材との間の空間から外部に排出される。そのため、基板の下面と対向部材との間の圧力が過剰に大きくなることを防ぐことができ、かつ、回転方向の比較的広い範囲において、基板の下面と対向部材との間の空間への気流の進入を抑制することができる。

なお、回転径方向とは、回転軸線に対する直交方向のことである。また、回転径方向の内方とは、回転径方向において回転軸線に向かう方向である。また、回転径方向の外方とは、回転径方向において回転軸線側とは反対側に向かう方向である。
この発明の一実施形態では、前記第１進入規制部材が、多孔質材料によって形成されている。

この構成によれば、第１進入規制部材は、多孔質材料によって形成されている。そのため、第１進入規制部材は、気体から所定の値以上の圧力を受けることによって、その気体を通過させることができる。基板の下面と対向部材との間に回転径方向の外方に向かう気流が生じ、第１進入規制部材の周辺において基板の下面と対向部材との間の圧力が所定の値以上となることがある。この場合、基板の下面と対向部材との間の空間内の気体は、第１進入規制部材を通過して外部に排出される。その一方で、第１進入規制部材は、基板の下面と対向部材との間の空間への気流の進入を抑制できる。そのため、基板の下面と対向部材との間の圧力が過剰に大きくなることを防ぐことができ、かつ、回転方向の比較的広い範囲において、基板の下面と対向部材との間の空間への気流の進入を抑制することができる。

また、第１進入規制部材は、多孔質材料によって形成されているため、液体を通過させにくい。したがって、外部から基板の下面と対向部材との間の空間への液体の進入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、前記基板処理装置は、前記基板の下面の周縁部と前記保持ピンとの間から前記基板の下面と前記対向部材との間の空間への気流の進入を規制する第２進入規制部材をさらに含む。

この構成によれば、第２進入規制部材は、基板の下面の周縁部と保持ピンの間から基板の下面と対向部材との間の空間への気流の進入を規制する。そのため、保持ピンの周囲において、基板の下面と対向部材との間に気流が進入すること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、前記第２進入規制部材が、前記保持ピンに固定された第２固定部と、前記基板の回転径方向の外方に向かうにしたがって前記基板の下面に近づくように前記第２固定部から延び、前記基板の下面に弾性的に接触する第２弾性接触部とを含む。

この構成によれば、第２弾性接触部は、第２固定部から基板の回転径方向の外方に向かうにしたがって基板の下面に近づくように第２固定部から延びる。そのため、基板の下面と対向部材との間に回転径方向の外方に向かう気流が生じた際、その気流が第２弾性接触部と基板の下面との間に入り込みやすい。そして、この気流は、第２弾性接触部と基板の下面との間を通過するのに必要な幅を有する隙間が第２弾性接触部と基板の下面との間に形成されるように第２弾性接触部を弾性変形させる。そして、この気流は、その隙間を通って基板の下面と対向部材との間の空間から外部に排出される。そのため、基板の下面と対向部材との間の圧力が過剰に大きくなることを防ぐことができ、かつ、基板の下面と保持ピンとの間から基板の下面と対向部材との間の空間への気流の進入を抑制することができる。

図１は、この発明の第１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模式的な平面図である。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模式図である。図３は、前記基板処理装置に備えられたスピンベースの模式的な平面図である。図４は、図３に示す保持ピンの周辺の拡大図である。図５は、図３のＶ−Ｖ線に沿った断面の模式図である。図６Ａは、図３のＶＩＡ−ＶＩＡ線に沿った断面の模式図である。図６Ｂは、図６Ａの第１固定部の周辺の拡大図である。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の一例を説明するための流れ図である。図９は、本実施形態の参考例に係る保持ピンの周辺の模式図であり、保持ピンの周辺の気流について説明するための図である。図１０は、本実施形態の第１変形例に係る第１進入規制部材の周辺の模式図である。図１１は、本実施形態の第２変形例に係る保持ピンの周辺の模式図である。図１２は、本実施形態の第３変形例に係る保持ピンの周辺の模式図である。図１３は、本実施形態の第４変形例に係る保持ピンの周辺の模式図である。図１４は、本実施形態の第５変形例に係る保持ピンの周辺の模式図である。

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、円板状の基板である。基板処理装置１は、薬液やリンス液などの処理液で基板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模式図である。
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、基板Ｗの上面に脱イオン水（Deionized Water:DIW）などの処理液を供給する処理液供給ユニット８と、基板Ｗの上面にブラシ３１を擦り付けて基板Ｗの上面を洗浄する洗浄ユニット９と、基板Ｗに下方から対向し、基板処理中に発生した処理液のミストから基板Ｗの下面を保護する保護ディスク１０とをさらに含む。保護ディスク１０は、基板Ｗの少なくとも周縁部に下方から対向する対向部材の一例である。処理ユニット２は、基板Ｗの下面と保護ディスク１０との間の空間Ａに窒素（Ｎ_２）ガスなどの気体を供給する気体供給ユニット１１をさらに含む。

処理ユニット２は、スピンチャック５を収容するチャンバ１６（図１参照）をさらに含む。チャンバ１６には、チャンバ１６内に基板Ｗを搬入したり、チャンバ１６内から基板Ｗを搬出したりするための出入口（図示せず）が形成されている。チャンバ１６には、この出入口を開閉するシャッタユニット（図示せず）が備えられている。
スピンチャック５は、スピンベース２１（ベース）と、スピンベース２１よりも上方で基板Ｗの周縁部を保持する複数の保持ピン２０と、スピンベース２１の中央に結合された回転軸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、回転軸線Ａ１に沿って鉛直方向に延びている。回転軸２２は、スピンベース２１を貫通しており、スピンベース２１よりも上方に上端を有する。スピンベース２１は、水平方向に沿う円板形状を有している。複数の保持ピン２０は、回転方向Ｓに間隔を空けてスピンベース２１の上面の周縁部に設けられている。

複数の保持ピン２０を開閉駆動するために、開閉ユニット２５が備えられている。複数の保持ピン２０は、開閉ユニット２５によって閉状態にされることによって基板Ｗを保持する。複数の保持ピン２０は、開閉ユニット２５によって開状態にされることによって基板Ｗに対する保持を解放する。
開閉ユニット２５は、たとえば、リンク機構（図示せず）と、駆動源（図示せず）とを含む。当該駆動源は、たとえば、ボールねじ機構と、それに駆動力を与える電動モータとを含む。開閉ユニット２５は、磁力によって、複数の保持ピン２０を開閉させるように構成されていてもよい。この場合、開閉ユニット２５は、たとえば、保持ピン２０に取り付けられた第１磁石（図示せず）と、第１磁石に近接することによって第１磁石に反発力または吸引力を付与する第２磁石（図示せず）とを含んでいる。第２磁石が第１磁石に付与する反発力または吸引力によって保持ピン２０の開閉が切り替えられる。

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、スピンベース２１が回転される。これにより、基板Ｗが回転軸線Ａ１のまわりに回転される。スピンチャック５は、基板Ｗを保持し鉛直方向に沿う回転軸線Ａ１まわりに基板Ｗを回転させる基板保持回転ユニットに含まれる。
処理液供給ユニット８は、基板Ｗの上面にＤＩＷなどの処理液を供給する処理液ノズル４０と、処理液ノズル４０に結合された処理液供給管４１と、処理液供給管４１に介装された処理液バルブ４２とを含む。処理液供給管４１には、処理液供給源から、処理液が供給されている。

処理液ノズル４０は、固定ノズルである。本実施形態とは異なり、処理液ノズル４０は、水平方向および鉛直方向に移動可能な移動ノズルであってもよい。
処理液ノズル４０から供給される処理液は、ＤＩＷに限られず、炭酸水、電解イオン水、オゾン水、希釈濃度（たとえば、１０ｐｐｍ〜１００ｐｐｍ程度）の塩酸水、還元水（水素水）であってもよい。

洗浄ユニット９は、基板Ｗの上面を洗浄するためのブラシ３１と、ブラシ３１を支持するブラシアーム３５と、ブラシアーム３５を回動させる回動軸３６と、回動軸３６を駆動することによって、ブラシアーム３５を水平方向および鉛直方向に移動させるアーム移動機構３７とを含む。
ブラシ３１は、ブラシ３１の上方に配置されたブラシホルダ３２に保持されている。ブラシホルダ３２は、ブラシアーム３５から下方に突出している。

ブラシ３１は、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）などの合成樹脂で作成された弾性変形可能なスポンジブラシである。ブラシ３１は、ブラシホルダ３２から下方に突出している。ブラシ３１は、スポンジブラシに限らず、樹脂製の複数の繊維によって形成された毛束を備えるブラシであってもよい。
アーム移動機構３７は、回動軸３６を回動軸線Ａ２まわりに回動させることによってブラシアーム３５を水平に移動させるブラシ水平駆動機構（図示せず）と、回動軸３６を鉛直に移動させることによってブラシアーム３５を鉛直に移動させるブラシ鉛直駆動機構（図示せず）とを含む。ブラシ水平駆動機構は、たとえば、回動軸３６を回動させる電動モータを含む。ブラシ鉛直駆動機構は、たとえば、ボールねじ機構と、当該ボールねじ機構を駆動する電動モータとを含む。

気体供給ユニット１１は、基板Ｗの下面と保護ディスク１０との間の空間Ａに窒素ガスなどの気体を供給する気体ノズル５０と、気体ノズル５０に結合された気体供給管５１と、気体供給管５１に介装され、気体の流路を開閉する気体バルブ５２とを含む。気体供給管５１には、気体供給源から、窒素ガスなどの気体が供給されている。
気体供給源から気体供給管５１に供給される気体としては、窒素ガスなどの不活性ガスが好ましい。不活性ガスとは、窒素ガスに限らず、基板Ｗの上面およびパターンに対して不活性なガスのことである。不活性ガスの例としては、窒素ガス以外に、ヘリウムやアルゴンなどの希ガス類、ホーミングガス（窒素ガスと水素ガスとの混合ガス）が挙げられる。また、気体供給源から気体供給管５１に供給される気体として空気を利用することも可能である。

気体ノズル５０は、回転軸２２に挿通されている。気体ノズル５０の上端は、回転軸２２の上端から露出されている。気体ノズル５０の上端よりも上方には、気体ノズル５０から吐出される気体を整流する整流部材５４が設けられていてもよい。
保護ディスク１０は、略円環状である。保護ディスク１０には、回転軸２２が挿通している。保護ディスク１０は、保持ピン２０に保持された基板Ｗとスピンベース２１との間に配置されている。保護ディスク１０は、上下動可能である。

保護ディスク１０は、保護ディスク１０を昇降させる保護ディスク昇降ユニット６０が結合されている。保護ディスク１０は、保護ディスク昇降ユニット６０によって昇降されることによって、基板Ｗから下方に離間した離間位置と、当該離間位置よりも上方において保持ピン２０に保持された基板Ｗの下面に近接した近接位置との間で移動可能である。保護ディスク昇降ユニット６０は、対向部材を昇降させる対向部材昇降ユニットの一例である。

保護ディスク昇降ユニット６０は、たとえば、ボールねじ機構（図示せず）と、当該ボールねじ機構に駆動力を与える電動モータ（図示せず）とを含む。また、保護ディスク昇降ユニット６０は、磁力によって保護ディスク１０を昇降させるように構成されていてもよい。この場合、保護ディスク昇降ユニット６０は、たとえば、保護ディスク１０に取り付けられた第１磁石（図示せず）と、第１磁石に反発力を付与することで第１磁石とともに保護ディスク１０を上昇させる第２磁石（図示せず）とによって構成されている。

保護ディスク１０の下面に、回転軸線Ａ１と平行に鉛直方向に延びたガイド軸６１が結合されている。ガイド軸６１は、基板Ｗの回転方向Ｓに等間隔を隔てて複数箇所に配置されている。ガイド軸６１は、スピンベース２１の対応箇所に設けられたリニア軸受６２と結合されている。ガイド軸６１は、このリニア軸受６２によって案内されながら、鉛直方向、すなわち回転軸線Ａ１に平行な方向へ移動可能である。また、保護ディスク１０の下面に結合されたガイド軸６１がリニア軸受６２と結合されているため、保護ディスク１０は、回転軸線Ａ１まわりにスピンベース２１と一体回転する。

ガイド軸６１は、リニア軸受６２を貫通している。ガイド軸６１は、その下端に、外向きに突出したフランジ６３を備えている。フランジ６３がリニア軸受６２の下端に当接することにより、ガイド軸６１の上方への移動、すなわち保護ディスク１０の上方への移動が規制される。すなわち、フランジ６３は、保護ディスク１０の上方への移動を規制する規制部材である。

図３は、スピンベース２１の模式的な平面図である。図４は、図３に示す保持ピン２０の周辺の拡大図である。図３および図４では、説明の便宜上、基板Ｗを二点鎖線で示している。
図３を参照して、処理ユニット２は、保持ピン２０に連結され、基板Ｗと保護ディスク１０との間で略水平に延びる庇部材１２をさらに含む。庇部材１２は、基板Ｗよりも下方で保護ディスク１０に上方から対向している（後述する図５参照）。庇部材１２は、複数設けられている。庇部材１２は、各保持ピン２０に１つずつ連結されている。回転方向Ｓにおいて保持ピン２０が設けられている位置に対応する保護ディスク１０の周縁部には、保持ピン２０の少なくとも一部が収容される切り欠き１０ａが設けられている。庇部材１２は、平面視で略半円弧状である。図４を参照して、庇部材１２は、平面視で、保護ディスク１０の上面において切り欠き１０ａの周りの部分１０ｂと重なっている。

図５は、図３のＶ−Ｖ線に沿った断面の模式図である。図５では、近接位置に位置する保護ディスク１０を実線で示している。図５では、離間位置に位置する保護ディスク１０を二点鎖線で示している。
処理ユニット２は、保護ディスク１０が近接位置に位置する状態で保護ディスク１０の上面の周縁部と庇部材１２との間をシールするシール構造１３を含む。保護ディスク１０が近接位置に位置する状態で、保護ディスク１０の上面の周縁部と庇部材１２とは接触している。本実施形態では、シール構造１３は、保護ディスク１０の上面の周縁部と庇部材１２との接触によって、保護ディスク１０の上面の周縁部と庇部材１２との間をシールするように構成されている。

本実施形態では、庇部材１２の下面と保護ディスク１０の上面の周縁部とが凹凸係合している。係合とは、凹部と凸部とが嵌まり合っている状態をいう。シール構造１３は、庇部材１２の先端に設けられた第１凸部７１Ａと、保護ディスク１０の上面の周縁部に設けられ、第１凸部７１Ａと嵌まり合う第１凹部７１Ｂとを含む。シール構造１３は、第１凸部７１Ａよりも対応する保持ピン２０の近くで庇部材１２に設けられた第２凹部７２Ｂと、保護ディスク１０の上面の周縁部に設けられ、第２凹部７２Ｂと嵌まり合う第２凸部７２Ａとをさらに含む。

第１凸部７１Ａは、保護ディスク１０が近接位置に位置する状態で第１凹部７１Ｂに嵌まる。詳しくは、第１凸部７１Ａの下端は、保護ディスク１０が近接位置に位置する状態で第１凹部７１Ｂの底部に接触している。第２凸部７２Ａは、保護ディスク１０が近接位置に位置する状態で第２凹部７２Ｂに嵌まる。詳しくは、第２凸部７２Ａの上端は、保護ディスク１０が近接位置に位置する状態で第２凹部７２Ｂの底部と接触している。

第１凹部７１Ｂおよび第２凸部７２Ａは、保護ディスク１０の上面において切り欠き１０ａの周りの部分１０ｂに位置する。すなわち、シール構造１３は、保護ディスク１０の上面において切り欠き１０ａの周りの部分１０ｂと庇部材１２との間をシールしている。
保持ピン２０は、基板Ｗに水平方向から挟持する挟持部２０ａと、回転軸線Ａ１側（基板Ｗの回転径方向の内方）に向かうにしたがって下方に向かうように水平方向に対して傾斜し、基板Ｗを下方から支持する支持部２０ｂとを含む。

庇部材１２は、支持部２０ｂの下端に連結され、支持部２０ｂとほぼ同じ角度で水平方向に対して傾斜する傾斜部１２ａを含む。傾斜部１２ａと支持部２０ｂとは、段差なく滑らかに連結されている。傾斜部１２ａは、基板Ｗに間隔を隔てて下方から対向している。
なお、基板Ｗの回転径方向とは、回転軸線Ａ１に対する直交方向のことである。基板Ｗの回転径方向の内方とは、回転軸線Ａ１側に向かう方向である。以下では、基板Ｗの回転径方向の内方を、単に、径方向内方という。また、基板Ｗの回転径方向の外方とは、回転軸線Ａ１側とは反対側に向かう方向である。以下では、基板Ｗの回転径方向の外方を、単に、径方向外方という。

図６Ａは、図３のＶＩＡ−ＶＩＡ線に沿った断面の模式図である。図６Ａでは、近接位置に位置する保護ディスク１０を実線で示している。図６Ａでは、離間位置に位置する保護ディスク１０を二点鎖線で示している。処理ユニット２は、保護ディスク１０が近接位置に位置する状態で、基板Ｗの下面と保護ディスク１０との間の空間Ａへの気流の進入を規制する第１進入規制部材１４をさらに含む。第１進入規制部材１４は、複数設けられている（図３参照）。各第１進入規制部材１４は、回転方向Ｓに隣り合う保持ピン２０の間の領域において、基板Ｗの下面と保護ディスク１０との間の空間Ａへの気流の進入を規制（抑制）する（図３参照）。

第１進入規制部材１４は、樹脂製のシートである。第１進入規制部材１４を構成する樹脂は、たとえば、合成樹脂である。合成樹脂としては、たとえば、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、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）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥ（ポリエチレン）などが挙げられる。第１進入規制部材１４は、ゴムなどの弾性体であってもよい。

第１進入規制部材１４は、保護ディスク１０に固定された第１固定部８０と、基板Ｗの下面の周縁部に弾性的に接触する第１弾性接触部８１とを一体に含む。第１弾性接触部８１は、基板Ｗの下面においてデバイスが形成されている部分よりも径方向外方に接触している。詳しくは、第１弾性接触部８１は、基板Ｗの下面の周縁部において径方向外方端と、径方向外方端よりも僅かに内方（２ｍｍ程度内方）との間の部分に接触している。

第１弾性接触部８１は、径方向外方に向かうにしたがって基板Ｗの下面に近づくように第１固定部８０から延びている。第１弾性接触部８１と基板Ｗとの間の距離は、回転径方向の外方に向かうにしたがって小さくなる。保護ディスク１０の上面の周縁部において回転方向Ｓに隣り合う保持ピン２０の間の領域には、各第１弾性接触部８１を下方から支持する支持突起８２が形成されている。回転方向Ｓにおける支持突起８２の端部は、当該支持突起８２に回転方向Ｓから隣接するシール構造１３の第２凸部７２Ａに連結されていてもよい。

第１固定部８０は、たとえば、樹脂製のねじ８３によって保護ディスク１０に固定されている。図６Ｂは、図６Ａの第１固定部８０の周辺の拡大図である。図６Ｂを参照して、ねじ８３は、雄ねじ部が形成されたねじ軸８３ａと、ねじ軸８３ａの軸方向の一端から当該軸方向に対して直交する方向に張り出した頭部８３ｂとを含む。ねじ軸８３ａは、保護ディスク１０に形成されたねじ孔８４に挿通（螺合）されている。ねじ軸８３ａに形成された雄ねじ部がねじ孔８４の内周面に形成された雌ねじ部と螺合している。第１固定部８０には、ねじ軸８３ａが挿通される挿通孔８５と、挿通孔８５と連通し、頭部８３ｂを収容する収容穴８６とが形成されている。収容穴８６の底部が頭部８３ｂと保護ディスク１０とに挟持されることによって、第１固定部８０が保護ディスク１０に固定される。

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、マイクロコンピュータを備えており、所定の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、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。とくに、制御ユニット３は、搬送ロボットＩＲ，ＣＲ、アーム移動機構３７、電動モータ２３、保護ディスク昇降ユニット６０、開閉ユニット２５およびバルブ類４２，５２などの動作を制御する。

図８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。
基板処理では、まず、未処理の基板Ｗが、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（ステップ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、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。開閉ユニット２５が、複数の保持ピン２０に基板Ｗの周縁を保持させる。このとき、複数の保持ピン２０は、基板Ｗにおいてデバイスが形成されているデバイス面を下方に向けた状態で基板Ｗを保持する。

次に、保護ディスク昇降ユニット６０が、保護ディスク１０を近接位置まで上昇させる（ステップＳ２）。次に、気体バルブ５２が開かれる。これにより、保護ディスク１０の上面と基板Ｗの下面との間の空間Ａへの窒素ガスなどの気体の供給が開始される（ステップＳ３）。このときの気体の供給流量は、たとえば、１００Ｌ／ｍｉｎ〜２００Ｌ／ｍｉｎである。電動モータ２３が、スピンベース２１を回転させる。これにより、保持ピン２０に水平に保持された基板Ｗが回転する（ステップＳ４）。このときの基板Ｗの回転速度は、たとえば、５００ｒｐｍである。基板Ｗの回転速度は、５００ｒｐｍに限られず、１００ｒｐｍ〜１０００ｒｐｍの任意の回転速度であってもよい。そして、保護ディスク１０の上面と基板Ｗの下面との間の空間Ａへの気体の供給を継続した状態で、処理液バルブ４２が開かれる。これにより、基板Ｗの上面へのＤＩＷなどの処理液の供給が開始される（ステップＳ５）。

そして、スクラブ洗浄が実行される（ステップＳ６）。具体的には、アーム移動機構３７が、ブラシアーム３５を移動させて、基板Ｗの上面にブラシ３１を押し付ける。基板Ｗは、回転されているので、ブラシ３１は、基板Ｗの上面に擦り付けられる。
アーム移動機構３７は、ブラシ３１をスピンチャック５の上方からその側方へと退避させる。そして、処理液バルブ４２を閉じて、処理液ノズル４０からの処理液の供給を停止させる（ステップＳ７）。さらに、電動モータ２３は、スピンベース２１の回転を加速させる（ステップＳ８）。これにより、基板Ｗの上面および周端面の液滴を遠心力によって振り切ることにより基板Ｗを乾燥させるスピンドライ処理が実行される。このスピンドライ処理のときの基板Ｗの回転速度は、たとえば１５００〜３０００ｒｐｍである。このようにして、基板Ｗから処理液が除去され、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、電動モータ２３が、スピンベース２１による基板Ｗの回転を停止させる（ステップＳ９）。

そして、気体バルブ５２が閉じられ、基板Ｗの下面と保護ディスク１０の上面との間の空間への不活性ガスの供給が停止される(ステップＳ１０)。そして、保護ディスク昇降ユニット６０が保護ディスク１０を離間位置まで下降させる（ステップＳ１１）。そして、開閉ユニット２５が複数の保持ピン２０を開状態にし、複数の保持ピン２０による保持から基板Ｗが解放される。

そして、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（ステップＳ１２）。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。
本実施形態によれば、スピンベース２１は、複数の保持ピン２０に基板Ｗの周縁部を保持させた状態で回転軸線Ａ１まわりに回転可能である。

ここで、回転する構造物の周囲には、気流が発生する。保護ディスク１０と各保持ピン２０との間から、基板Ｗの下面と保護ディスク１０との間の空間Ａに進入する気流を気流Ｆ１という。基板Ｗと保護ディスク１０との間の空間Ａに径方向外方から進入する気流を気流Ｆ２という。図９を参照して、庇部材１２およびシール構造１３が設けられていない参考例の構成では、気流Ｆ１および気流Ｆ２の両方が空間Ａに進入するおそれがある。

本実施形態によれば、図５に示すように、保護ディスク１０を近接位置に位置させた状態では、シール構造１３によってシールされている。すなわち、気流Ｆ１が保護ディスク１０と保持ピン２０との間から基板Ｗの下面と保護ディスク１０との間に流れ込むまでの通り道がシールされている。したがって、保護ディスク１０と保持ピン２０との間から基板Ｗの下面と保護ディスク１０との間の空間Ａに流れ込む気流Ｆ１の発生を抑制することができる。言い換えると、空間Ａへの気流の進入を抑制することができる。よって、保護ディスク１０と基板Ｗの下面との間の空間Ａへの、液体（基板処理によって発生した処理液のミストなど）の進入を抑制することができるので、基板Ｗの下面を良好に保護することができる。

また、本実施形態によれば、保護ディスク１０の上面の周縁部と庇部材１２との接触によって保護ディスク１０の上面の周縁部と庇部材１２との間が確実にシールされる。
また、本実施形態によれば、保護ディスク１０が近接位置に位置する状態で、第１凹部７１Ｂと第１凸部７１Ａとが嵌まり合い、かつ、第２凹部７２Ｂと第２凸部７２Ａとが嵌まり合う。これにより、保護ディスク１０の上面の周縁部と庇部材１２との間が効果的にシールされる。

また、シール構造１３は、保護ディスク１０の上面の周縁部に設けられた第２凸部７２Ａおよび第１凹部７１Ｂと、庇部材１２に設けられた第１凸部７１Ａおよび第２凹部７２Ｂとによって構成される。すなわち、保護ディスク１０の上面の周縁部と庇部材１２との間をシールするための別の部材（ゴムなどの弾性体）を設ける必要がない。そのため、部品点数の増大を抑制することもできる。

また、本実施形態によれば、気体供給ユニット１１によって、保護ディスク１０と基板Ｗとの間の空間Ａに気体が供給される。保護ディスク１０と基板Ｗとの間の空間Ａに気体が供給されることによって、基板Ｗと保護ディスク１０との間の空間Ａから当該空間Ａの外部へ向かう気流（図５参照）を発生させることができる。そのため、基板Ｗの下面と保護ディスク１０との間の空間Ａへの気流Ｆ１，Ｆ２の進入を抑制することができる。

また、本実施形態によれば、保持ピン２０において基板Ｗを下方から支持する支持部２０ｂと、支持部２０ｂの下端に連結された庇部材１２の傾斜部１２ａとが同じ角度で水平方向に対して傾斜している。そのため、気体供給ユニット１１からの気体の供給による押出力や、基板Ｗの回転の際の遠心力に起因して基板Ｗと庇部材１２との間に発生した気流（図５参照）を径方向外方に速やかに導くことができる。よって、基板Ｗと保持ピン２０との間から基板Ｗの下面と保護ディスク１０との間の空間Ａへの気流Ｆ２（図９の二点鎖線参照）の進入を抑制することができる。

また、本実施形態によれば、回転方向Ｓにおいて保持ピン２０が設けられている位置に対応する保護ディスク１０の周縁部には、保持ピン２０の少なくとも一部が収容される切り欠き１０ａが設けられている。そのため、回転方向Ｓにおいて保持ピン２０が設けられていない位置に対応する保護ディスク１０の周縁部を、保持ピン２０の径方向内方端よりも径方向外方において基板Ｗに対向させることができる。したがって、切り欠き１０ａが設けられていない構成と比較して、基板Ｗにおいて一層周縁側（径方向外方）の部分に保護ディスク１０を対向させることができる。つまり、基板Ｗの下面において保護ディスク１０と対向する領域の面積を増大させることができる。したがって、保護ディスク１０によって、液体（処理液のミストなど）から基板Ｗの下面を効果的に保護することができる。

また、保護ディスク１０の上面の周縁部において切り欠き１０ａの周りの部分１０ｂと庇部材１２との間がシール構造１３によってシールされる。したがって、保持ピン２０の少なくとも一部が収容される切り欠き１０ａが保護ディスク１０に設けられている構成であっても、保護ディスク１０と保持ピン２０との間から基板Ｗの下面と保護ディスク１０との間の空間Ａへの気流Ｆ１の進入を抑制することができる。

また、本実施形態によれば、第１進入規制部材１４は、保護ディスク１０が近接位置に位置する状態で、回転方向Ｓに隣り合う保持ピン２０の間の領域において、基板Ｗの下面と保護ディスク１０との間の空間Ａへの気流Ｆ２の進入を規制する。前述したように、保持ピン２０の周辺における基板Ｗの下面と保護ディスク１０との間の空間Ａへの気流Ｆ１の進入は、シール構造１３によって抑制されている。したがって、回転方向Ｓの比較的広い範囲（ほぼ全周）に亘って、基板Ｗの下面と保護ディスク１０との間の空間Ａへの気流Ｆ１，Ｆ２の抑制することができる。

また、基板Ｗの下面と保護ディスク１０との間の気体は、気体供給ユニット１１による気体の供給による押出力や基板Ｗの回転の際の遠心力に起因して径方向外方に移動する。そのため、基板Ｗの下面と保護ディスク１０との間には、径方向外方に向かう気流が発生する。本実施形態によれば、第１弾性接触部８１は、第１固定部８０から径方向外方に向かうにしたがって基板Ｗの下面に近づくように第１固定部８０から延びる。そのため、基板Ｗの下面と保護ディスク１０との間に発生した径方向外方に向かう気流が、第１弾性接触部８１と基板Ｗの下面との間に入り込みやすい。そして、この気流は、第１弾性接触部８１と基板Ｗの下面との間を通過するのに必要な幅を有する隙間が第１弾性接触部８１と基板Ｗの下面との間に形成されるように第１弾性接触部８１を弾性変形させる。そして、この気流は、その隙間を通って基板Ｗの下面と保護ディスク１０との間の空間Ａから外部に排出される。そのため、基板Ｗの下面と保護ディスク１０との間の圧力が過剰に大きくなることを防ぐことができ、かつ、回転方向Ｓの比較的広い範囲（ほぼ全周）に亘って、基板Ｗの下面と保護ディスク１０との間の空間Ａへの気流Ｆ１，Ｆ２の進入を抑制することができる。

さらに、第１進入規制部材１４が設けられている場合であっても、気体供給ユニット１１から空間Ａへの気体の供給に起因して径方向外方への気流が形成される。したがって、回転方向Ｓに隣り合う保持ピン２０の間の領域において、径方向外方から空間Ａへの気流Ｆ２の進入を抑制することができる。
また、本実施形態によれば、ねじ８３の頭部８３ｂが収容穴８６に収容されている。そのため、基板Ｗの下面と保護ディスク１０との間で径方向外方に向かう気流を阻害することなく、ねじ８３によって、第１進入規制部材１４を保護ディスク１０に固定することができる。

また、上述の実施形態とは異なり、気体供給ユニット１１から気体を供給しない場合も有り得る。また、上述の実施形態とは異なり、処理ユニット２に気体供給ユニット１１が設けられていない場合も有り得る。これらの場合、基板処理において、気体の供給（ステップＳ３）および気体の供給の停止（ステップＳ１０）が行われない。これらの場合でも、基板Ｗの下面と保護ディスク１０との間の気体は、基板Ｗの回転の際の遠心力に起因して径方向外方に移動する。そのため、第１弾性接触部８１を弾性変形させて、基板Ｗの下面と保護ディスク１０との間の空間Ａから外部に排出される。これにより、基板Ｗの下面と保護ディスク１０との間の圧力が、外部の圧力よりも低くなり、負圧状態となる。そのため、第１弾性接触部８１が基板の下面に一層密着する。したがって、基板Ｗの下面と保護ディスク１０との間の空間Ａへの気流Ｆ１，Ｆ２の進入を一層抑制することができる。

図１０は、本実施形態の第１変形例に係る第１進入規制部材１４Ｐの周辺の模式図である。図１０では、今まで説明した部材と同じ部材には同じ参照符号を付して、その説明を省略する。
図１０を参照して、第１変形例に係る第１進入規制部材１４Ｐは、本実施形態とは異なり、スポンジ状の多孔質材料によって形成されている。多孔質材料としては、フッ素樹脂、ＰＶＡ、ＰＰ、ＰＥなどが挙げられる。第１進入規制部材１４Ｐは、保護ディスク１０に固定された第１固定部８７と、保護ディスク１０が近接位置に位置する状態で基板Ｗの下面の周縁部および保護ディスク１０の上面の周縁部に接触する第１接触部８８と、第１固定部８７および第１接触部８８を連結する第１連結部８９とを一体に含む。第１固定部８７は、本実施形態の第１進入規制部材１４の第１固定部８０（図６Ｂ参照）と同様にねじ８３によって保護ディスク１０に固定されている。

第１変形例によれば、第１進入規制部材１４Ｐは、多孔質材料によって形成されている。そのため、第１進入規制部材１４Ｐは、気体から所定の値以上の圧力を受けることによって、その気体を通過させることができる。基板Ｗの下面と保護ディスク１０との間の空間Ａに径方向外方に向かう気流が生じ、第１進入規制部材１４Ｐの周辺において基板Ｗの下面と保護ディスク１０との間の空間Ａの圧力が所定の値以上となることがある。この場合、基板Ｗの下面と保護ディスク１０との間の空間Ａ内の気体は、第１進入規制部材１４Ｐを通過して外部に排出される。その一方で、第１進入規制部材１４Ｐは、径方向外方から基板Ｗの下面と保護ディスク１０との間の空間Ａへの気流Ｆ２の進入を抑制できる。そのため、基板Ｗの下面と保護ディスク１０との間の圧力が過剰に大きくなることを防ぐことができ、かつ、回転方向Ｓの比較的広い範囲（ほぼ全周）において、基板Ｗの下面と保護ディスク１０との間の空間Ａへの気流Ｆ１，Ｆ２の進入を抑制することができる。

また、第１進入規制部材１４Ｐは、多孔質材料によって形成されているため、処理液のミストを通過させにくい。したがって、外部から基板Ｗの下面と保護ディスク１０との間の空間Ａへの液体の進入を一層抑制することができる。
さらに、第１進入規制部材１４Ｐが設けられている場合であっても、気体供給ユニット１１から空間Ａへの気体の供給に起因して径方向外方への気流が形成される。したがって、回転方向Ｓに隣り合う保持ピン２０の間の領域において、径方向外方から空間Ａへの気流Ｆ２の進入を抑制することができる。

図１１は、本実施形態の第２変形例に係る保持ピン２０の周辺の模式図である。図１１では、今まで説明した部材と同じ部材には同じ参照符号を付して、その説明を省略する。
図１１を参照して、第２変形例に係る処理ユニット２は、基板Ｗの下面の周縁部と保持ピン２０との間から基板Ｗの下面と保護ディスク１０との間の空間Ａへの気流Ｆ２の進入を規制（抑制）する第２進入規制部材１５をさらに含む。

第２進入規制部材１５は、樹脂製のシートである。第２進入規制部材１５を構成する樹脂は、たとえば、合成樹脂である。合成樹脂としては、たとえば、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＰＰ、ＰＥなどが挙げられる。第２進入規制部材１５は、ゴムなどの弾性体であってもよい。
第２進入規制部材１５は、保持ピン２０に連結された庇部材１２の傾斜部１２ａに固定された第２固定部９０と、基板Ｗの下面の周縁部に弾性的に接触する第２弾性接触部９１とを一体に含む。第２弾性接触部９１は、径方向外方に向かうにしたがって基板Ｗの下面に近づくように第２固定部９０から延びている。第２弾性接触部９１と基板Ｗとの間の距離は、径方向外方に向かうにしたがって小さくなる。第２固定部９０は、たとえば、樹脂製のねじ９３によって庇部材１２の傾斜部１２ａに固定されることによって保持ピン２０に固定されている。ねじ９３のねじ軸は、庇部材１２に設けられたねじ孔に螺合されており、ねじ９３の頭部は、第２固定部９０に設けられた収容穴に収容されている。

第２変形例によれば、第２進入規制部材１５は、基板Ｗの下面の周縁部と保持ピン２０の間から基板Ｗの下面と保護ディスク１０との間の空間Ａへの気流Ｆ２の進入を規制する。そのため、保持ピン２０の周囲において、径方向外方から基板Ｗの下面と保護ディスク１０との間の空間Ａへの気流Ｆ２（図９の二点鎖線参照）の進入を一層抑制することができる。

また、第２変形例によれば、第２弾性接触部９１は、第２固定部９０から径方向外方に向かうにしたがって基板Ｗの下面に近づくように第２固定部９０から延びる。そのため、基板Ｗの下面と保護ディスク１０との間で径方向外方へ向かう気流は、第２弾性接触部９１と基板Ｗの下面との間に入り込みやすい。そして、この気流は、第２弾性接触部９１と基板Ｗの下面との間を通過するのに必要な幅を有する隙間が第２弾性接触部９１と基板Ｗの下面との間に形成されるように第２弾性接触部９１を弾性変形させる。そして、この気流は、その隙間を通って基板Ｗの下面と対向部材との間の空間Ａから外部に排出される。そのため、基板Ｗの下面と保護ディスク１０との間の圧力が過剰に大きくなることを防ぐことができ、かつ、保持ピン２０の周囲において、径方向外方から基板Ｗの下面と保護ディスク１０との間の空間Ａへの気流Ｆ２の進入を抑制することができる。

また、第２進入規制部材１５が設けられている場合であっても、気体供給ユニット１１から空間Ａへの気体の供給に起因して径方向外方への気流が形成される。したがって、保持ピン２０の周囲において径方向外方から空間Ａへの気流Ｆ２の進入を抑制することができる。
また、この変形例においても、ねじ９３の頭部が収容穴に収容されている。そのため、基板Ｗの下面と保持ピン２０との間で径方向外方に向かう気流を阻害することなく、ねじ９３によって、第２進入規制部材１５を庇部材１２に固定することができる。

また、この変形例においても、気体供給ユニット１１から気体を供給しない場合や気体供給ユニット１１が設けられていない場合が有り得る。これらの場合、基板処理において気体の供給（ステップＳ３）および気体の供給の停止（ステップＳ１０）が行われない。しかし、基板Ｗの下面と保護ディスク１０との間の気体は、基板Ｗの回転の際の遠心力によって径方向外方に移動する。そのため、第２弾性接触部９１を弾性変形させて、基板Ｗの下面と保護ディスク１０との間の空間Ａから外部に排出される。これにより、基板の下面と対向部材との間の圧力が、外部の圧力よりも低くなり、負圧状態となる。そのため、第２弾性接触部９１が基板の下面に一層密着する。よって、保持ピン２０の周囲において、径方向外方から、基板Ｗの下面と保護ディスク１０との間の空間への気流Ｆ２の進入を一層抑制することができる。

図１２は、本実施形態の第３変形例に係る保持ピン２０の周辺の模式図である。図１２では、今まで説明した部材と同じ部材には同じ参照符号を付して、その説明を省略する。
図１２を参照して、第３変形例に係る第２進入規制部材１５Ｐは、第２変形例とは異なり、スポンジ状の多孔質材料によって形成されている。多孔質材料としては、フッ素樹脂、ＰＶＡ、ＰＰ、ＰＥなどが挙げられる。第２進入規制部材１５Ｐは、庇部材１２の傾斜部１２ａに固定された第２固定部９７と、基板Ｗの下面の周縁部および庇部材１２の傾斜部１２ａに接触する第２接触部９８と、第２固定部９７および第２接触部９８を連結する第２連結部９９とを一体に含む。第２固定部９７は、本実施形態の第２進入規制部材１５Ｐの第２固定部９０（図１１参照）と同様にねじ９３によって庇部材１２の傾斜部１２ａに固定されている。

第３変形例によれば、第２進入規制部材１５Ｐは、多孔質材料によって形成されている。そのため、第２進入規制部材１５Ｐは、気体から所定の値以上の圧力を受けることによって、その気体を通過させることができる。基板Ｗの下面と保護ディスク１０との間に径方向外方に向かう気流が生じた際、第２進入規制部材１５Ｐの周辺において基板Ｗの下面と保護ディスク１０との間の空間Ａの圧力が所定の値以上となることがある。この場合、基板Ｗの下面と保護ディスク１０との間の空間Ａ内の気体は、基板Ｗの下面と保護ディスク１０との間の空間Ａから外部に排出される。その一方で、基板Ｗの下面と保護ディスク１０との間の空間Ａに外部から気流Ｆ２が進入することを抑制できる。そのため、基板Ｗの下面と保護ディスク１０との間の圧力が過剰に大きくなることを防ぐことができ、かつ、保持ピン２０の周囲において、径方向外方から基板Ｗの下面と保護ディスク１０との間の空間Ａへの気流Ｆ２の進入を一層抑制することができる。

また、第２進入規制部材１５Ｐは、多孔質材料によって形成されているため、処理液のミストを通過させにくい。したがって、外部から基板Ｗの下面と保護ディスク１０との間の空間Ａへの液体の進入を一層抑制することができる。
さらに、第２進入規制部材１５Ｐが設けられている場合であっても、気体供給ユニット１１から空間Ａへの気体の供給に起因して径方向外方への気流が形成される。したがって、保持ピン２０の周囲において径方向外方から空間Ａへの気流Ｆ２の進入を抑制することができる。

図１３は、本実施形態の第４変形例に係る保持ピン２０の周辺の模式図である。図１３では、今まで説明した部材と同じ部材には同じ参照符号を付して、その説明を省略する。
図１３を参照して、第４変形例に係る処理ユニット２が、本実施形態に係る処理ユニット２と主に異なる点は、庇部材１２と保護ディスク１０の上面の周縁部とが凹凸係合しない点である。第４変形例に係るシール構造１３は、庇部材１２の下面に設けられた第１平坦面９５と保護ディスク１０の上面の周縁部に設けられた第２平坦面９６とによって構成されている。保護ディスク１０が近接位置に位置する状態で、第１平坦面９５と第２平坦面９６とが接触することによって、庇部材１２と保護ディスク１０の上面の周縁部との間がシールされる。

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、本実施形態とは異なり、保護ディスク１０が近接位置に位置する状態で、保護ディスク１０の上面の周縁部と庇部材１２とが非接触であり、保護ディスク１０の上面の周縁部と庇部材１２との間には、僅かに隙間が設けられていてもよい。すなわち、シール構造１３は、保護ディスク１０が近接位置に位置する状態で、いわゆるラビリンス構造を構成していてもよい。

ラビリンス構造とは、互いの表面の間に僅かに隙間が設けられた状態で第１凸部７１Ａと第１凹部７１Ｂとが嵌まり合い、かつ、互いの表面の間に僅かに隙間が設けられた状態で第２凸部７２Ａと第２凹部７２Ｂと嵌まり合っている構造のことである。
この場合、庇部材１２と保護ディスク１０とが凹凸係合しない構成と比較して、保護ディスク１０の上面の周縁部と庇部材１２との間の流路を長くすることができる。

したがって、保護ディスク１０の上面の周縁部と庇部材１２との間に僅かに隙間が設けられている場合であっても、保護ディスク１０と庇部材１２との間から基板Ｗの下面と保護ディスク１０との間に気流Ｆ１が進入することが抑制される。つまり、保護ディスク１０の上面の周縁部と庇部材１２との間に僅かに隙間が設けられている場合であっても、保護ディスク１０の上面の周縁部と庇部材１２との間を充分にシールすることができる。

また、上述の実施形態とは異なり、シール構造１３は、第１進入規制部材１４と同様の材料によって形成された弾性部材を含んでいてもよい。具体的には、保護ディスク１０の上面の周縁部と、庇部材１２との間に当該弾性部材が介在されていてもよい。これにより、保護ディスク１０の上面の周縁部と庇部材１２との間が一層効果的にシールされる。また、上述の実施形態とは異なり、図１４の変形例に示すように、庇部材１２は保持ピン２０とは別の材料で形成されていてもよい。この場合、庇部材１２と保持ピン２０とを別々に形成した後で保持ピン２０に庇部材１２を固定することで、庇部材１２が保持ピン２０に連結される。

また、上述の実施形態では、保護ディスク１０の上面の周縁部には、凹部および凸部が一つずつ設けられており、庇部材１２には、凹部および凸部が一つずつ設けられていた。しかし、上述の実施形態とは異なり、シール構造１３は、三組以上の凹凸部によって構成されていてもよい。逆に、保護ディスク１０の上面の周縁部には、凹部および凸部のうちの一方が１つだけ設けられており、庇部材１２には、凹部および凸部のうちの他方が１つだけ設けられていてもよい。

また、上述の実施形態とは異なり、処理液ノズル４０は、処理液の液滴を気体とともに基板Ｗの上面に噴射する二流体ノズルであってもよい。この場合、処理液ノズル４０には、処理液ノズル４０に窒素ガスなどの気体を供給する気体供給管が連結されており、当該気体供給管には、処理液ノズル４０への気体の供給の有無を切り替える気体バルブが介装されている。そして、処理液ノズル４０へは、気体供給管を介して気体供給源から気体が供給される。

また、上述の実施形態とは異なり、洗浄ユニット９が設けられておらず、代わりに薬液を供給する薬液供給ユニットが設けられていてもよい。薬液供給ユニットは、基板Ｗの上面に薬液を供給する薬液供給ノズルを含んでいる。薬液供給ノズルから供給される薬液としては、ＨＦ（フッ化水素水）、ＳＰＭ（硫酸過酸化水素水混合液）、ＳＣ１（アンモニア過酸化水素水混合液）、ＳＣ２（塩酸過酸化水素水混合液）などが挙げられる。薬液供給ノズルは、二流体ノズルであってもよい。この構成の基板処理装置による基板処理では、薬液供給ユニットから供給される薬液によって基板Ｗの上面が処理された後、処理液供給ユニット８から供給されるＤＩＷなどによって基板Ｗの上面がリンスされる。そして、上述した実施形態における基板処理と同様に、基板Ｗがスピンドライによって乾燥される。

また、シール構造１３、第１進入規制部材１４，１４Ｐおよび第２進入規制部材１５，１５Ｐによって、基板Ｗの下面が回転方向Ｓの全周に亘って気流の進入が規制されている場合、上述の実施形態とは異なり、基板Ｗの下面と保護ディスク１０との間の空間Ａの気体を排除する気体排除ユニットが設けられていてもよい。
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。

１：基板処理装置
１０：保護ディスク（対向部材）
１０ａ：切り欠き
１０ｂ：部分
１１：気体供給ユニット
１２：庇部材
１２ａ：傾斜部
１３：シール構造
１４：第１進入規制部材
１４Ｐ：第１進入規制部材
１５：第２進入規制部材
１５Ｐ：第２進入規制部材
２０：保持ピン
２０ｂ：支持部
２１：スピンベース（ベース）
７１Ａ：第１凸部
７１Ｂ：第１凹部
７２Ａ：第２凸部
７２Ｂ：第２凹部
８０：第１固定部
８１：第１弾性接触部
９０：第２固定部
９１：第２弾性接触部
Ａ：空間
Ａ１：回転軸線
Ｓ：回転方向
Ｗ：基板

Claims

鉛直方向に沿う回転軸線まわりに回転するベースと、
前記ベースの回転方向に互いに間隔を隔てて前記ベースに設けられ、前記ベースよりも上方で基板の周縁部を保持する複数の保持ピンと、
前記ベースと前記基板との間に配置され、前記基板から下方に離間した離間位置と、前記離間位置よりも前記基板に近接した近接位置との間で昇降可能であり、前記基板に下方から対向する対向部材と、
前記基板よりも下方で前記対向部材に上方から対向するように前記保持ピンに連結された庇部材と、
前記対向部材が前記近接位置に位置する状態で、前記対向部材の上面の周縁部と前記庇部材との間をシールするシール構造と、
前記対向部材が前記近接位置に位置する状態で、前記回転方向に隣り合う前記保持ピンの間の領域において前記基板の下面に接触し、前記基板の下面と前記対向部材との間の空間への気流の進入を規制する第１進入規制部材とを含む、基板処理装置。
前記シール構造が、前記対向部材の上面と前記庇部材との接触によって前記対向部材の上面の周縁部と前記庇部材との間をシールするように構成されている、請求項１に記載の基板処理装置。
前記シール構造が、前記対向部材の上面の周縁部および前記庇部材のうちの少なくとも一方に設けられた凸部と、前記対向部材の上面の周縁部および前記庇部材のうちの他方に設けられ、前記対向部材が前記近接位置に位置する状態で前記凸部と嵌まり合う凹部とによって構成されている、請求項１または２に記載の基板処理装置。
前記保持ピンが、前記回転軸線側に向かうにしたがって下方に向かうように水平方向に対して傾斜し、前記基板を下方から支持する支持部を含み、
前記庇部材が、前記支持部の下端に連結され、前記支持部と同じ角度で水平方向に対して傾斜する傾斜部を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
前記対向部材と前記基板との間の空間に気体を供給する気体供給ユニットをさらに含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
前記回転方向において前記保持ピンが設けられている位置に対応する前記対向部材の周縁部には、前記保持ピンの少なくとも一部が収容される切り欠きが設けられており、
前記シール構造は、前記対向部材の上面において前記切り欠きの周りの部分と前記庇部材との間をシールする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板処理装置。
前記第１進入規制部材が、前記対向部材に固定された第１固定部と、前記基板の回転径方向の外方に向かうにしたがって前記基板の下面に近づくように前記第１固定部から延び、前記基板の下面に弾性的に接触する第１弾性接触部とを含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の基板処理装置。
前記第１進入規制部材が、多孔質材料によって形成されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の基板処理装置。
前記基板の下面の周縁部と前記保持ピンとの間から前記基板の下面と前記対向部材との間の空間への気流の進入を規制する第２進入規制部材をさらに含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の基板処理装置。
前記第２進入規制部材が、前記庇部材に固定された第２固定部と、前記基板の回転径方向の外方に向かうにしたがって前記基板の下面に近づくように前記第２固定部から延び、前記基板の下面に弾性的に接触する第２弾性接触部とを含む、請求項９に記載の基板処理装置。
鉛直方向に沿う回転軸線まわりに回転するベースと、
前記ベースの回転方向に互いに間隔を隔てて前記ベースに設けられ、前記ベースよりも上方で基板の周縁部を保持する複数の保持ピンと、
前記ベースと前記基板との間に配置され、前記基板から下方に離間した離間位置と、前記離間位置よりも前記基板に近接した近接位置との間で昇降可能であり、前記基板に下方から対向する対向部材と、
前記基板よりも下方で前記対向部材に上方から対向するように前記保持ピンに連結された庇部材と、
前記対向部材が前記近接位置に位置する状態で、前記対向部材の上面の周縁部と前記庇部材との間をシールするシール構造と、
前記保持ピンに設けられ、前記基板に接触することによって、前記基板の下面の周縁部と前記保持ピンとの間から前記基板の下面と前記対向部材との間の空間への気流の進入を、規制する第２進入規制部材とを含む、基板処理装置。
前記対向部材が前記近接位置に位置する状態で、前記回転方向に隣り合う前記保持ピンの間の領域において、前記基板の下面と前記対向部材との間の空間への気流の進入を規制する第１進入規制部材をさらに含む、請求項１１に記載の基板処理装置。
前記第１進入規制部材が、前記対向部材に固定された第１固定部と、前記基板の回転径方向の外方に向かうにしたがって前記基板の下面に近づくように前記第１固定部から延び、前記基板の下面に弾性的に接触する第１弾性接触部とを含む、請求項１２に記載の基板処理装置。
前記第１進入規制部材が、多孔質材料によって形成されている、請求項１２に記載の基板処理装置。
前記第２進入規制部材が、前記庇部材に固定された第２固定部と、前記基板の回転径方向の外方に向かうにしたがって前記基板の下面に近づくように前記第２固定部から延び、前記基板の下面に弾性的に接触する第２弾性接触部とを含む、請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の基板処理装置。