JP7144193B2 - 基板処理方法および基板処理装置 - Google Patents

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Description

この発明は、基板処理方法および基板処理装置に関する。処理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。
半導体装置の製造工程において、たとえば、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の主面に処理液を供給する処理液供給ユニットとを備えている。スピンチャックとして、複数の挟持ピンを基板の周縁部に接触させて当該基板を水平方向に挟むことにより基板を水平に保持する挟持式のチャックが採用されることがある。挟持式のチャックでは、複数の挟持ピンは、基板の外周形状に対応する円周上で適当な間隔を空けて設けられている。
典型的な基板処理工程では、スピンチャックに保持された基板に対して、処理液としての薬液が供給される薬液工程が実行される。薬液工程において、基板に供給された薬液は基板の回転による遠心力を受けて周縁部から排出される。その後、処理液としてのリンス液が基板に供給されるリンス工程が実行される。リンス工程において、基板に供給されたリンス液は基板の回転による遠心力を受けて周縁部から排出される。その後、基板の主面に付着しているリンス液を排除するためのスピンドライ工程が行われる。スピンドライ工程では、基板が高速回転されることにより、基板に付着しているリンス液が振り切られて排除（乾燥）される。一般的なリンス液は脱イオン水である。
特開平９－３８５９５号公報
リンス工程の終了後には、挟持ピンの挟持部と基板の周縁部との間にリンス液が残存している。この残存するリンス液（挟持部と基板の周縁部との間に残存するリンス液）に薬液が含まれていることがある。この状態でスピンドライ工程が実行されると、このリンス液に含まれる薬液が乾燥して、基板の主面の周縁部にパーティクルが発生するおそれがある。すなわち、挟持部と基板の周縁部との間に液体が残存したままスピンドライ工程が行われることに起因するパーティクル汚染の発生を抑制または防止することが求められていた。
そこで、この発明の目的の一つは、基板の周縁部におけるパーティクルの発生を抑制または防止できる、基板処理方法および基板処理装置を提供することである。
この発明の一実施形態は、基板の周縁部に接触可能な少なくとも３つの第１の挟持部を有し、前記少なくとも３つの第１の挟持部が前記基板の周縁部に接触することによって前記基板を挟持する第１の挟持ユニットと、前記第１の挟持ユニットとは別に設けられ、前記基板の周縁部に接触可能な少なくとも３つの第２の挟持部を有し、前記少なくとも３つの第２の挟持部が前記基板の周縁部に接触することによって前記基板を挟持する第２の挟持ユニットとを含む基板保持回転装置を含む基板処理装置において実行され、前記基板に対して薬液を用いた処理を施すための基板処理方法を提供する。前記基板処理方法は、前記基板保持回転装置によって保持されている前記基板を、当該基板の中央部を通る回転軸線回りに回転させながら、前記基板の主面にリンス液を供給するリンス工程と、前記基板の主面に対してリンス液を供給せずに、当該基板を、前記リンス工程における前記基板の回転速度よりも速い速度で前記回転軸線回りに回転させるスピンドライ工程と、前記リンス工程および前記スピンドライ工程の少なくとも一方に並行して、前記少なくとも３つの第２の挟持部を前記基板の周縁部から離間させながら前記少なくとも３つの第１の挟持部を前記基板の周縁部に接触させることにより、前記第１の挟持ユニットによって前記基板を挟持し前記第２の挟持ユニットによって前記基板を挟持しない第１の挟持状態を実現し、その第１の挟持状態を所定の第１の期間維持する第１の挟持工程と、前記第１の挟持工程の後、前記スピンドライ工程に並行して、前記少なくとも３つの第１の挟持部を前記基板の周縁部から離間させながら前記少なくとも３つの第２の挟持部を前記基板の周縁部に接触させることにより、前記第２の挟持ユニットによって前記基板を挟持し前記第１の挟持ユニットによって前記基板を挟持しない第２の挟持状態を実現し、その第２の挟持状態を所定の第２の期間維持する第２の挟持工程とを含む。
この方法によれば、リンス工程およびスピンドライ工程の少なくとも一方に並行して、第１の挟持ユニットによって基板を挟持し第２の挟持ユニットによって基板を挟持しない第１の挟持状態が維持される（第１の挟持工程）。第１の挟持状態においては、各第２の挟持部が基板の周縁部から離間させられている。
第１の挟持工程において、各第２の挟持部が基板の周縁部から離間させられながら当該第２の挟持部が回転軸線回りに回転する。そのため、第１の挟持工程の開始前に第２の挟持部に液体が付着していても、基板の回転に伴って第２の挟持部に付着している液体に遠心力が作用し、これにより、当該液体が、第２の挟持部から振り切られる。そのため、第１の挟持工程の終了時においては、第２の挟持部から液体が除去されている。
第１の挟持工程の終了後、スピンドライ工程に並行して、第２の挟持ユニットによって基板を挟持し第１の挟持ユニットによって基板を挟持しない第２の挟持状態が維持される（第２の挟持工程）。第２の挟持状態においては、各第１の挟持部が基板の周縁部から離間させられ、かつ当該第２の挟持部が基板の周縁部に接触している。
既に液体除去済みの第２の挟持部が基板の周縁部に接触するので、第２の挟持工程において、第２の挟持部と基板の周縁部との間に液体が存在しない。すなわち、第２の挟持工程では、第２の挟持部と基板の周縁部との間に、薬液を含んだ液体を存在させることなく、第２の挟持ユニットによって基板を挟持できる。
また、第２の挟持工程において、各第１の挟持部が基板の周縁部から離間させられながら当該第１の挟持部が回転軸線回りに回転する。そのため、第２の挟持工程の開始前に第１の挟持部に液体が付着していても、基板の回転に伴って第１の挟持部に付着している液体に大きな遠心力が作用し、これにより、当該液体が、第１の挟持部から振り切られる。そのため、第２の挟持工程の終了後には第１の挟持部から液体が除去されている。
その後、第２の挟持ユニットによって基板を挟持する場合に、既に乾燥済みの第１の挟持部が基板の周縁部に接触する。このとき、第１の挟持部と基板の周縁部との間に液体が存在しない。すなわち、第２の挟持工程の後の工程において、第１の挟持部と基板の周縁部との間に、薬液を含んだ液体を存在させることなく、第１の挟持ユニットによって基板を挟持できる。
したがって、第１および第２の挟持部と基板の周縁部との間に、薬液を含んだ液体が残存することを抑制または防止しながらスピンドライ工程を実行できる。そのため、基板の周縁部におけるパーティクルの発生を、抑制または防止できる。
前記基板処理方法が、前記リンス工程の前に、前記基板保持回転装置によって保持されている前記基板を、前記回転軸線回りに回転させながら、前記基板の主面に薬液を供給する薬液工程をさらに含んでいてもよい。
この方法によれば、リンス工程に先立って薬液工程が実行される。薬液の種類や薬液の温度および挟持部の材質によっては、薬液工程において挟持部の内部に薬液が染み込むおそれがある。そして、染み込んだ薬液が第１の挟持部と基板の周縁部との間や第２の挟持部と基板の周縁部との間に残存するリンス液に染み出すことにより、リンス工程の終盤やリンス工程の終了時において、第１の挟持部と基板の周縁部との間や第２の挟持部と基板の周縁部との間に残存するリンス液に薬液が含まれることがある。この状態でスピンドライ工程が実行されると、基板の周縁部においてパーティクルが発生するおそれがある。
この方法によれば、第１および第２の挟持部と基板の周縁部との間に、薬液を含んだ液体が残存することを抑制または防止しながらスピンドライ工程を実行できる。そのため、パーティクル汚染の発生を、抑制または防止できる。
前記薬液が、硫酸含有液を含んでいてもよい。
硫酸含有液は、一般的に、非常に高い液温を有している状態で基板処理に使用される。この場合、挟持ピンの材質によっては硫酸含有液が挟持ピンに染み込むおそれがある。そして、スピンドライ工程中に、挟持部と基板の周縁部との間に残存するリンス液に硫酸含有液が染み出すと、基板の周縁部においてパーティクルが発生するおそれがある。
この方法によれば、第１および第２の挟持部と基板の周縁部との間に、硫酸含有液を含んだ液体が残存することを抑制または防止しながらスピンドライ工程を実行できる。そのため、薬液として硫酸含有液を用いる場合であっても、基板の周縁部におけるパーティクルの発生を、抑制または防止できる。
この発明の一実施形態では、前記第１の期間が、前記少なくとも３つの第２の挟持部からリンス液を振り切ることが可能な期間であり、前記第２の期間が、前記少なくとも３つの第１の挟持部からリンス液を振り切ることが可能な期間である。
この方法によれば、第１の挟持工程の終了の時点で、第２の挟持部を乾燥させることができる。また、第２の挟持工程の終了の時点で、第１の挟持部を乾燥させることができる。これにより、スピンドライ工程中における、第１および第２の挟持部と基板の周縁部との間における薬液を含んだ液体の残存を、より効果的に抑制できる。
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の挟持状態において、前記基板の周縁部から離間している前記少なくとも３つの第２の挟持部を前記基板の周縁部に接触させることにより、前記第１の挟持状態から、前記第１の挟持ユニットおよび前記第２の挟持ユニットによって前記基板を挟持する両挟持状態に遷移する第１の遷移工程と、前記両挟持状態において、前記基板の周縁部に接触している前記少なくとも３つの第１の挟持部を前記基板の周縁部から離間させることにより、前記両挟持状態から前記第２の挟持状態に遷移する第２の遷移工程とをさらに含む。
この方法によれば、第１の挟持状態から両挟持状態を一旦経て第２の挟持状態に遷移させるので、基板の回転を停止させることなく、第１の挟持状態から第２の挟持状態へと遷移させることができる。
この発明の一実施形態では、前記基板処理方法が、前記第２の挟持工程の後、前記スピンドライ工程に並行して、前記第１の挟持ユニットおよび前記第２の挟持ユニットによって前記基板を挟持する両挟持状態を実現する両挟持工程をさらに含む。
この方法によれば、第２の挟持工程の後、スピンドライ工程に並行して、第１の挟持ユニットおよび第２の挟持ユニットによって基板を挟持する両挟持状態が実現される（両挟持工程）。これにより、第２の挟持工程の後に、第１の挟持工程や第２の挟持工程よりも速い速度で基板を回転させることが可能である。
この発明の一実施形態では、前記スピンドライ工程が、前記第１の挟持工程および前記第２の挟持工程に並行して、前記基板を、前記リンス工程における前記基板の回転速度よりも速い第１の乾燥速度で前記回転軸線回りに回転させる第１のスピンドライ工程と、前記両挟持工程に並行して、前記基板を、当該基板の主面からリンス液を振り切ることができる速度であって前記第１の乾燥速度よりも速い第２の乾燥速度で前記回転軸線回りに回転させる第２のスピンドライ工程とを含む。
この方法によれば、スピンドライ工程において、より速い第２の乾燥速度で基板を回転させることができるので、基板を良好に振り切り乾燥させることができる。
この発明の一実施形態では、前記第１の挟持工程が、前記第１のスピンドライ工程に並行して実行される。
仮に、第１の挟持工程がリンス工程に並行して実行される場合には、基板の周縁部から離間している第２の挟持部に基板からのリンス液が降り掛かるおそれがある。また、基板の回転速度が遅いために、第１の挟持工程において周縁部から離間しながら回転している各第２の挟持部に作用する遠心力が大きくならないおそれがある。
これに対し、この方法によれば、第１の挟持工程が、第１のスピンドライ工程に並行して実行されるので、基板の周縁部から離間している第２の挟持部に基板からのリンス液が降り掛かるおそれがない。また、リンス液を振り切るほどの基板の回転速度になるために、第１の挟持工程において周縁部から離間しながら回転している各第２の挟持部に作用する遠心力が大きい。これにより、第１の挟持工程において、第２の挟持部をより良好に乾燥させることができる。
前記第１の挟持工程における少なくとも前記第１の挟持状態の維持が、前記第１のスピンドライ工程に並行して実行されてもよい。そして、前記第２の挟持工程が、前記第１のスピンドライ工程に並行して実行されてもよい。そして、前記第２のスピンドライ工程が、前記両挟持工程によって前記両挟持状態が実現された後に開始されてもよい。
この発明の一実施形態では、前記第２の挟持工程の後、前記第１のスピンドライ工程に並行して、前記第１の挟持工程および前記第２の挟持工程が再度順に実行される。
この方法によれば、第１の挟持工程および前記第２の挟持工程が複数回実行される。そのため、第１および第２の挟持部と基板の周縁部との間における薬液を含んだ液体の残存をより一層効果的に抑制しながらスピンドライ工程を実行できる。そのため、基板の周縁部におけるパーティクルの発生を、より効果的に抑制できる。
前記第１の挟持工程および前記第２の挟持工程が、前記第２のスピンドライ工程に並行して実行されなくてもよい。
前記第１の挟持工程が、前記リンス工程の終了に先立って前記第１の挟持状態を実現し、かつ前記第１のスピンドライ工程が開始した後まで前記第１の挟持状態を維持する工程を含んでもよい。
前記基板処理方法が、前記第１の挟持状態から、前記基板の周縁部に接触している前記少なくとも３つの第１の挟持部を前記基板の周縁部から離間させかつ前記基板の周縁部から離間している前記少なくとも３つの第２の挟持部を前記基板の周縁部に接触させることにより、前記第２の挟持状態に遷移する遷移工程と、前記遷移工程に先立って前記基板の回転を前記第１の乾燥速度よりも遅い切り換え速度に減速する工程と、前記遷移工程の後に前記基板の回転を前記第１の乾燥速度に加速する工程とをさらに含んでいてもよい。
この発明の一実施形態は、基板に対して薬液を用いた処理を施すための基板処理装置であって、前記基板の周縁部に接触可能な少なくとも３つの第１の挟持部を有し、前記少なくとも３つの第１の挟持部によって前記基板を挟持することが可能な第１の挟持ユニットと、前記第１の挟持ユニットとは別に設けられ、前記基板の周縁部に接触可能な少なくとも３つの第２の挟持部を有し、前記少なくとも３つの第２の挟持部によって前記基板を挟持することが可能な第２の挟持ユニットと、前記第１の挟持ユニットおよび前記第２の挟持ユニットを、前記基板の中央部を通る回転軸線まわりに回転させる回転ユニットと、前記第１の挟持ユニットおよび前記第２の挟持ユニットを駆動する挟持駆動ユニットとを含む基板保持回転装置と、前記基板保持回転装置によって保持されている前記基板の主面に対してリンス液を供給するためのリンス液供給ユニットと、前記回転ユニット、前記挟持駆動ユニットおよび前記リンス液供給ユニットを制御する制御装置とを含む、基板処理装置を提供する。そして、前記制御装置が、前記基板保持回転装置によって保持されている前記基板を、前記回転ユニットによって当該基板の中央部を通る回転軸線回りに回転させながら、前記リンス液供給ユニットによって前記基板の主面にリンス液を供給するリンス工程と、前記基板の主面に対してリンス液を供給せずに、当該基板を、前記回転ユニットによって、前記リンス工程における前記基板の回転速度よりも速い速度で前記回転軸線回りに回転させるスピンドライ工程と、前記リンス工程および前記スピンドライ工程の少なくとも一方に並行して、前記少なくとも３つの第２の挟持部からリンス液を振り切るために、前記挟持駆動ユニットによって、前記少なくとも３つの第２の挟持部を前記基板の周縁部から離間させながら前記少なくとも３つの第１の挟持部を前記基板の周縁部に接触させることにより、前記第１の挟持ユニットによって前記基板を挟持し前記第２の挟持ユニットによって前記基板を挟持しない第１の挟持状態を実現し、その第１の挟持状態を所定の第１の期間維持する第１の挟持工程と、前記第１の挟持工程の後、前記スピンドライ工程に並行して、前記少なくとも３つの第１の挟持部からリンス液を振り切るために、前記挟持駆動ユニットによって、前記少なくとも３つの第１の挟持部を前記基板の周縁部から離間させながら前記少なくとも３つの第２の挟持部を前記基板の周縁部に接触させることにより、前記第２の挟持ユニットによって前記基板を挟持し前記第１の挟持ユニットによって前記基板を挟持しない第２の挟持状態を実現し、その第２の挟持状態を所定の第２の期間維持する第２の挟持工程とを実行する。
この構成によれば、リンス工程およびスピンドライ工程の少なくとも一方に並行して、第１の挟持ユニットによって基板を挟持し第２の挟持ユニットによって基板を挟持しない第１の挟持状態が維持される（第１の挟持工程）。第１の挟持状態においては、各第２の挟持部が基板の周縁部から離間させられている。
第１の挟持工程において、各第２の挟持部が基板の周縁部から離間させられながら当該第２の挟持部が回転軸線回りに回転する。そのため、第１の挟持工程の開始前に第２の挟持部に液体が付着していても、基板の回転に伴って第２の挟持部に付着している液体に遠心力が作用し、これにより、当該液体が、第２の挟持部から振り切られる。そのため、第１の挟持工程の終了時においては、第２の挟持部から液体が除去されている。
第１の挟持工程の終了後、スピンドライ工程に並行して、第２の挟持ユニットによって基板を挟持し第１の挟持ユニットによって基板を挟持しない第２の挟持状態が維持される（第２の挟持工程）。第２の挟持状態においては、各第１の挟持部が基板の周縁部から離間させられ、かつ当該第２の挟持部が基板の周縁部に接触している。
既に液体除去済みの第２の挟持部が基板の周縁部に接触するので、第２の挟持工程において、第２の挟持部と基板の周縁部との間に液体が存在しない。すなわち、第２の挟持工程では、第２の挟持部と基板の周縁部との間に、薬液を含んだ液体を存在させることなく、第２の挟持ユニットによって基板を挟持できる。
また、第２の挟持工程において、各第１の挟持部が基板の周縁部から離間させられながら当該第１の挟持部が回転軸線回りに回転する。そのため、第２の挟持工程の開始前に第１の挟持部に液体が付着していても、基板の回転に伴って第１の挟持部に付着している液体に大きな遠心力が作用し、これにより、当該液体が、第１の挟持部から振り切られる。そのため、第２の挟持工程の終了後には第１の挟持部から液体が除去されている。
その後、第２の挟持ユニットによって基板を挟持する場合に、既に乾燥済みの第１の挟持部が基板の周縁部に接触する。このとき、第１の挟持部と基板の周縁部との間に液体が存在しない。すなわち、第２の挟持工程の後の工程において、第１の挟持部と基板の周縁部との間に、薬液を含んだ液体を存在させることなく、第１の挟持ユニットによって基板を挟持できる。
したがって、第１および第２の挟持部と基板の周縁部との間に、薬液を含んだ液体が残存することを抑制または防止しながらスピンドライ工程を実行できる。そのため、基板の周縁部におけるパーティクルの発生を、抑制または防止できる。
この発明の一実施形態では、前記制御装置が、前記リンス工程の前に、前記基板保持回転装置によって保持されている前記基板を、前記回転軸線回りに回転させながら、前記基板の主面に薬液を供給する薬液工程をさらに実行する。
この構成によれば、リンス工程に先立って薬液工程が実行される。薬液の種類や薬液の温度および挟持部の材質によっては、薬液工程において挟持部の内部に薬液が染み込むおそれがある。そして、染み込んだ薬液が第１の挟持部と基板の周縁部との間や第２の挟持部と基板の周縁部との間に残存するリンス液に染み出すことにより、リンス工程の終盤やリンス工程の終了時において、第１の挟持部と基板の周縁部との間や第２の挟持部と基板の周縁部との間に残存するリンス液に薬液が含まれることがある。この状態でスピンドライ工程が実行されると、基板の周縁部においてパーティクルが発生するおそれがある。
この構成によれば、第１および第２の挟持部と基板の周縁部との間に、薬液を含んだ液体が残存することを抑制または防止しながらスピンドライ工程を実行できる。そのため、パーティクル汚染の発生を、抑制または防止できる。
前記薬液が、硫酸含有液を含んでいてもよい。
硫酸含有液は、一般的に、非常に高い液温を有している状態で基板処理に使用される。この場合、挟持ピンの材質によっては硫酸含有液が挟持ピンに染み込むおそれがある。そして、スピンドライ工程中に、挟持部と基板の周縁部との間に残存するリンス液に硫酸含有液が染み出すと、基板の周縁部においてパーティクルが発生するおそれがある。
この構成によれば、第１および第２の挟持部と基板の周縁部との間に、硫酸含有液を含んだ液体が残存することを抑制または防止しながらスピンドライ工程を実行できる。そのため、薬液として硫酸含有液を用いる場合であっても、基板の周縁部におけるパーティクルの発生を、抑制または防止できる。
この発明の一実施形態では、前記第１の期間が、前記少なくとも３つの第２の挟持部からリンス液を振り切ることが可能な期間であり、前記第２の期間が、前記少なくとも３つの第１の挟持部からリンス液を振り切ることが可能な期間である。
この構成によれば、第１の挟持工程の終了の時点で、第２の挟持部を乾燥させることができる。また、第２の挟持工程の終了の時点で、第１の挟持部を乾燥させることができる。これにより、スピンドライ工程中における、第１および第２の挟持部と基板の周縁部との間における薬液を含んだ液体の残存を、より効果的に抑制できる。
この発明の一実施形態では、前記制御装置が、前記第１の挟持状態において、前記基板の周縁部から離間している前記少なくとも３つの第２の挟持部を前記基板の周縁部に接触させることにより、前記第１の挟持状態から、前記第１の挟持ユニットおよび前記第２の挟持ユニットによって前記基板を挟持する両挟持状態に遷移する第１の遷移工程と、前記両挟持状態において、前記基板の周縁部に接触している前記少なくとも３つの第１の挟持部を前記基板の周縁部から離間させることにより、前記両挟持状態から前記第２の挟持状態に遷移する第２の遷移工程とをさらに実行する。
この構成によれば、第１の挟持状態から両挟持状態を一旦経て第２の挟持状態に遷移させるので、基板の回転を停止させることなく、第１の挟持状態から第２の挟持状態へと遷移させることができる。
この発明の一実施形態では、前記制御装置が、前記第２の挟持工程の後、前記スピンドライ工程に並行して、前記第１の挟持ユニットおよび前記第２の挟持ユニットによって前記基板を挟持する両挟持状態を実現する両挟持工程をさらに実行する。
この構成によれば、第２の挟持工程の後、スピンドライ工程に並行して、第１の挟持ユニットおよび第２の挟持ユニットによって基板を挟持する両挟持状態が実現される（両挟持工程）。これにより、第２の挟持工程の後に、第１の挟持工程や第２の挟持工程よりも速い速度で基板を回転させることが可能である。
この発明の一実施形態では、前記制御装置が、前記スピンドライ工程において、前記第１の挟持工程および前記第２の挟持工程に並行して、前記基板を、前記リンス工程における前記基板の回転速度よりも速い第１の乾燥速度で前記回転軸線回りに回転させる第１のスピンドライ工程と、前記両挟持工程に並行して、前記基板を、当該基板の主面からリンス液を振り切ることができる速度であって前記第１の乾燥速度よりも速い第２の乾燥速度で前記回転軸線回りに回転させる第２のスピンドライ工程とを実行する。
この構成によれば、スピンドライ工程において、より速い第２の乾燥速度で基板を回転させることができるので、基板を良好に振り切り乾燥させることができる。
この発明の一実施形態では、前記制御装置が、前記第１の挟持工程を、前記第１のスピンドライ工程に並行して実行する。
仮に、第１の挟持工程がリンス工程に並行して実行される場合には、基板の周縁部から離間している第２の挟持部に基板からのリンス液が降り掛かるおそれがある。また、基板の回転速度が遅いために、第１の挟持工程において周縁部から離間しながら回転している各第２の挟持部に作用する遠心力が大きくならないおそれがある。
これに対し、この構成によれば、第１の挟持工程が、第１のスピンドライ工程に並行して実行されるので、基板の周縁部から離間している第２の挟持部に基板からのリンス液が降り掛かるおそれがない。また、リンス液を振り切るほどの基板の回転速度になるために、第１の挟持工程において周縁部から離間しながら回転している各第２の挟持部に作用する遠心力が大きい。これにより、第１の挟持工程において、第２の挟持部をより良好に乾燥させることができる。
前記第１の挟持工程における少なくとも前記第１の挟持状態の維持が、前記第１のスピンドライ工程に並行して実行されてもよい。そして、前記第２の挟持工程が、前記第１のスピンドライ工程に並行して実行されてもよい。そして、前記第２のスピンドライ工程が、前記両挟持工程によって前記両挟持状態が実現された後に開始されてもよい。
この発明の一実施形態では、前記制御装置が、前記第２の挟持工程の後、前記第１のスピンドライ工程に並行して前記第１の挟持工程および前記第２の挟持工程を再度順に実行する。
この構成によれば、第１の挟持工程および前記第２の挟持工程が複数回実行される。そのため、第１および第２の挟持部と基板の周縁部との間における薬液を含んだ液体の残存をより一層効果的に抑制しながら第１のスピンドライ工程を実行できる。そのため、基板の周縁部におけるパーティクルの発生を、より効果的に抑制できる。
前記第１の挟持工程および前記第２の挟持工程が、前記第２のスピンドライ工程に並行して実行されなくてもよい。
前記第１の挟持工程が、前記リンス工程の終了に先立って前記第１の挟持状態を実現し、かつ前記第１のスピンドライ工程が開始した後まで前記第１の挟持状態を維持する工程を含んでもよい。
前記制御装置が、前記第１の挟持ユニットおよび前記第２の挟持ユニットによって、前記第１の挟持状態から、前記基板の周縁部に接触している前記少なくとも３つの第１の挟持部を前記基板の周縁部から離間させかつ前記基板の周縁部から離間している前記少なくとも３つの第２の挟持部を前記基板の周縁部に接触させることにより、前記第２の挟持状態に遷移する遷移工程と、前記遷移工程に先立って前記基板の回転を、前記回転ユニットによって前記第１の乾燥速度よりも遅い切り換え速度に減速する工程と、前記遷移工程の後に前記基板の回転を、前記回転ユニットによって前記第１の乾燥速度に加速する工程とをさらに実行してもよい。
この発明の一実施形態では、前記第１の挟持部および前記第２の挟持部が、樹脂部材を含む。
この構成によれば、第１の挟持部および第２の挟持部が樹脂部材を含む場合には、第１の挟持ユニットおよび第２の挟持ユニットによって基板を挟持しながら、薬液を用いた処理を基板に対し施すことにより、第１の挟持部および第２の挟持部に薬液が染み込むおそれがある。そして、リンス工程において、第１の挟持部と基板の周縁部との間や第２の挟持部と基板の周縁部との間にリンス液が残存することがある。このリンス液に、薬液工程において染み込んだ薬液が染み出している状態で第１のスピンドライ工程が実行されると、基板の主面にパーティクル汚染が発生するおそれがある。
この構成によれば、第１および第２の挟持部と基板の周縁部との間に、薬液を含んだ液体が残存することを抑制または防止しながらスピンドライ工程を実行できる。そのため、第１の挟持部および第２の挟持部が樹脂部材を含む場合であっても、基板の周縁部におけるパーティクルの発生を、抑制または防止できる。
この発明の一実施形態では、前記樹脂部材には炭素材料が分散されている。
この構成によれば、第１の挟持部および第２の挟持部が、炭素を含む樹脂部材を含む場合には、経時劣化により、樹脂部材から炭素が抜け落ちる。そして、炭素が抜け落ちた後の樹脂部材には微細な空隙が発生し、その空隙に薬液が入り込むことにより、第１の挟持部および第２の挟持部に対して薬液が染み込むことが考えられる。
この構成によれば、第１および第２の挟持部と基板の周縁部との間に、薬液を含んだ液体が残存することを抑制または防止しながらスピンドライ工程を実行できる。そのため、第１の挟持部および第２の挟持部が、炭素材料が分散された樹脂部材を含む場合であっても、基板の周縁部におけるパーティクルの発生を、抑制または防止できる。
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内部を水平方向に見た模式図である。 図３は、前記処理ユニットに備えられたスピンチャックの、より具体的な構成を説明するための側面図である。 図４は、前記スピンチャックの、より具体的な構成を説明するための平面図である。 図５Ａは、第１の挟持ピンの近傍の構成を拡大して示す断面図である。図５Ａには、第１の挟持部が接触位置にある状態を示す。 図５Ｂは、第１の挟持ピンの近傍の構成を拡大して示す断面図である。図５Ｂには、第１の挟持部が離間位置にある状態を示す。 図６Ａは、第２の挟持ピンの近傍の構成を拡大して示す断面図である。図６Ａには、第２の挟持部が接触位置にある状態を示す。 図６Ｂは、第２の挟持ピンの近傍の構成を拡大して示す断面図である。図６Ｂには、第２の挟持部が離間位置にある状態を示す。 図７Ａ～７Ｂは、第１の挟持ユニットおよび第２の挟持ユニットの状態を示す模式的な図である。 図８Ａ，８Ｂは、第１の挟持ユニットおよび第２の挟持ユニットの状態を示す模式的な図である。 図９Ａ，９Ｂは、第１の挟持ユニットおよび第２の挟持ユニットの状態を示す模式的な図である。 図１０Ａ，１０Ｂは、第１の挟持ユニットおよび第２の挟持ユニットの状態を示す模式的な図である。 図１１Ａ，１１Ｂは、第１の挟持ユニットおよび第２の挟持ユニットの状態を示す模式的な図である。 図１２Ａ，１２Ｂは、第１の挟持ユニットおよび第２の挟持ユニットの状態を示す模式的な図である。 図１３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１４は、前記処理ユニットによる基板処理例を説明するための流れ図である。 図１５は、第２のリンス工程およびスピンドライ工程を説明するためのタイミングチャートである。 図１６Ａ，１６Ｂは、ＳＰＭ工程および第１のリンス工程を説明するための図解的な図である。 図１６Ｃ，１６Ｄは、ＳＣ１工程および前記第２のリンス工程を説明するための図解的な図である。 図１６Ｅ～１６Ｇは、前記スピンドライ工程を説明するための図解的な図である。 図１７は、前記処理ユニットによる第１の変形処理例の一部を説明するためのタイミングチャートである。 図１８は、前記処理ユニットによる第２の変形処理例の一部を説明するためのタイミングチャートである。 図１９は、前記処理ユニットによる第３の変形処理例の一部を説明するためのタイミングチャートである。 図２０は、前記処理ユニットによる第４の変形処理例の一部を説明するためのタイミングチャートである。
以下では、本発明の実施形態を、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を上から見た模式図である。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、処理液およびリンス液で基板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を収容する基板収容器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を搬送するインデクサロボットＩＲおよび基板搬送ロボットＣＲと、基板処理装置１を制御する制御装置３とを含む。インデクサロボットＩＲは、基板収容器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、インデクサロボット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、内部空間を有する箱形のチャンバ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（基板保持回転装置）５と、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの表面（主面。たとえばパターン形成面）に、薬液の一例としての硫酸含有液を供給するための硫酸含有液供給ユニット６と、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの表面に、ＳＣ１（ＮＨ４ＯＨとＨ２Ｏ２とを含む混合液）を供給するためのＳＣ１供給ユニット７と、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの上面に対向する遮断部材８と、遮断部材８の内部を上下に挿通し、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの上面の中央部に向けて、リンス液を含む処理流体を吐出するための中心軸ノズル９と、中心軸ノズル９にリンス液を供給するためのリンス液供給ユニット１０と、スピンチャック５を取り囲む筒状の処理カップ１１とを含む。
チャンバ４は、スピンチャック５を収容する箱状の隔壁１４と、隔壁１４の上部から隔壁１４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）１５と、隔壁１４の下部からチャンバ４内の気体を排出する排気ダクト１６とを含む。ＦＦＵ１５は、隔壁１４の上方に配置されており、隔壁１４の天井に取り付けられている。ＦＦＵ１５は、隔壁１４の天井からチャンバ４内に下向きに低湿度の清浄空気を送る。排気ダクト１６は、処理カップ１１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、ＦＦＵ１５および排気ダクト１６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。スピンチャック５の具体的な構成は後述する。
硫酸含有液供給ユニット６は、硫酸含有液ノズル１８と、硫酸含有液ノズル１８が先端部に取り付けられたノズルアーム１９と、ノズルアーム１９を移動させることにより、硫酸含有液ノズル１８を移動させるノズル移動ユニット２０（図１３参照）とを含む。硫酸含有液供給ユニット６から供給される硫酸含有液は、たとえば、ＳＰＭ（Ｈ２ＳＯ４（硫酸）およびＨ２Ｏ２（過酸化水素水）を含む硫酸過酸化水素水混合液（sulfuric acid／hydrogen peroxide mixture））である。
硫酸含有液ノズル１８は、たとえば、連続流の状態で、硫酸含有液の一例としてのＳＰＭを吐出するストレートノズルである。硫酸含有液ノズル１８は、たとえば、基板Ｗの上面に向けて、垂直方向、傾斜方向または水平な方向に、ＳＰＭを吐出する垂直姿勢でノズルアーム１９に取り付けられている。ノズルアーム１９は水平方向に延びている。
ノズル移動ユニット２０は、揺動軸線まわりにノズルアーム１９を水平移動させることにより、硫酸含有液ノズル１８を水平に移動させる。ノズル移動ユニット２０は、モータ等を含む構成である。ノズル移動ユニット２０は、硫酸含有液ノズル１８から吐出されたＳＰＭが基板Ｗの上面に着液する処理位置と、硫酸含有液ノズル１８が平面視でスピンチャック５の周囲に設定された退避位置との間で、硫酸含有液ノズル１８を水平に移動させる。この実施形態では、処理位置は、たとえば、硫酸含有液ノズル１８から吐出されたＳＰＭが基板Ｗの上面中央部に着液する中央位置である。
硫酸含有液供給ユニット６は、硫酸含有液ノズル１８にＨ２ＳＯ４を供給する硫酸供給ユニット２１と、硫酸含有液ノズル１８にＨ２Ｏ２を供給する過酸化水素水供給ユニット２２とをさらに含む。
硫酸供給ユニット２１は、硫酸含有液ノズル１８に一端が接続された硫酸配管２３と、硫酸配管２３を開閉するための硫酸バルブ２４とを含む。硫酸配管２３には、硫酸供給源から所定の高温に保たれたＨ２ＳＯ４が供給される。硫酸供給ユニット２１は、硫酸配管２３の開度を調整して、硫酸配管２３を流通するＨ２ＳＯ４の流量を調整する硫酸流量調整バルブをさらに備えていてもよい。この硫酸流量調整バルブは、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。
過酸化水素水供給ユニット２２は、硫酸含有液ノズル１８に一端が接続された過酸化水素水配管２５と、過酸化水素水配管２５を開閉するための過酸化水素水バルブ２６とを含む。過酸化水素水配管２５には、過酸化水素水供給源から温度調整されていない常温（約２３℃）程度のＨ２Ｏ２が供給される。過酸化水素水供給ユニット２２は、過酸化水素水配管２５の開度を調整して、過酸化水素水配管２５を流通するＨ２Ｏ２の流量を調整する過酸化水素水量調整バルブをさらに備えていてもよい。
硫酸バルブ２４および過酸化水素水バルブ２６が開かれると、硫酸配管２３からのＨ２ＳＯ４および過酸化水素水配管２５からのＨ２Ｏ２が、硫酸含有液ノズル１８のケーシング内へと供給され、ケーシング内において十分に混合（攪拌）される。この混合によって、Ｈ２ＳＯ４とＨ２Ｏ２とが均一に混ざり合い、Ｈ２ＳＯ４とＨ２Ｏ２との反応によってＨ２ＳＯ４およびＨ２Ｏ２の混合液（ＳＰＭ）が生成される。ＳＰＭは、酸化力が強いペルオキソ一硫酸（Peroxymonosulfuric acid；Ｈ２ＳＯ５）を含み、混合前のＨ２ＳＯ４の温度よりも高い温度（１００℃以上。たとえば１６０～２２０℃）まで昇温させられる。生成された高温のＳＰＭは、硫酸含有液ノズル１８のケーシングに開口した吐出口から吐出される。
ＳＣ１供給ユニット７は、ＳＣ１ノズル２８と、ＳＣ１ノズル２８が先端部に取り付けられたノズルアーム２９と、ノズルアーム２９を移動させることにより、ＳＣ１ノズル２８を移動させるノズル移動ユニット３０（図１３参照）とを含む。ノズル移動ユニット３０は、揺動軸線まわりにノズルアーム２９を水平移動させることにより、ＳＣ１ノズル２８を水平に移動させる。ノズル移動ユニット３０は、モータ等を含む構成である。ノズル移動ユニット３０は、ＳＣ１ノズル２８から吐出されたＳＣ１が基板Ｗの表面に着液する（ＳＣ１ノズル２８から吐出されたＳＣ１の液滴の噴流が基板Ｗの表面に吹き付けられる）処理位置と、ＳＣ１ノズル２８が平面視でスピンチャック５の周囲に設定された退避位置との間で、ＳＣ１ノズル２８を水平に移動させる。また、ノズル移動ユニット３０は、ＳＣ１ノズル２８から吐出されたＳＣ１の着液位置（ＳＣ１ノズル２８から吐出されたＳＣ１の液滴の噴流の吹き付け位置）が基板Ｗの表面の中央部と基板Ｗの表面の周縁部との間で移動するように、硫酸含有液ノズル１８を水平に移動させる。
ＳＣ１ノズル２８は、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの表面に、ＳＣ１の液滴の噴流を吐出する（ＳＣ１を噴霧状に吐出する）。ＳＣ１ノズル２８は、ＳＣ１の微小の液滴を噴出する、公知の二流体ノズル（たとえば特開２０１７－００５２３０号公報等参照）の形態を有している。ＳＣ１供給ユニット７は、ＳＣ１供給源からの常温の液体のＳＣ１をＳＣ１ノズル２８に供給するＳＣ１配管３２と、ＳＣ１配管３２からＳＣ１ノズル２８へのＳＣ１の供給および供給停止を切り換えるべく、ＳＣ１配管３２を開閉するＳＣ１バルブ３３と、気体供給源からの気体をＳＣ１ノズル２８に供給する気体配管３４と、気体配管３４からＳＣ１ノズル２８への気体の供給および供給停止を切り換えるべく、気体配管３４を開閉する気体バルブ３５とをさらに含む。ＳＣ１ノズル２８に供給される気体としては、一例として窒素ガス（Ｎ２）等の不活性ガスを例示できるが、それ以外に、たとえば乾燥空気や清浄空気などを採用できる。ＳＣ１ノズル２８は、二流体ノズルの形態ではなく、ＳＣ１を連続流の態様で吐出するストレートノズルの形態を有していてもよい。
気体バルブ３５を開いてＳＣ１ノズル２８の気体吐出口から気体を吐出させながら、ＳＣ１バルブ３３を開いて液体吐出口からＳＣ１を吐出させることにより、第１の有機溶剤ノズル３１の下方近傍でＳＣ１に気体を衝突（混合）させることによりＳＣ１の微小の液滴を生成することができ、ＳＣ１を噴霧状に吐出できる。
遮断部材８は、遮断板４１と、遮断板４１に一体回転可能に設けられた回転軸４２とを含む。遮断板４１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４１は、その下面に基板Ｗの表面の全域に対向する円形の水平平坦面からなる基板対向面４１ａを有している。
回転軸４２は、遮断板４１の中心を通り鉛直に延びる回転軸線Ａ２（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４２は、円筒状である。回転軸４２は、遮断板４１の上方で水平に延びる支持アーム４３に相対回転可能に支持されている。
遮断板４１の中央部には、遮断板４１および回転軸４２を上下に貫通する円筒状の貫通穴４０が形成されている。貫通穴４０には、中心軸ノズル９が上下に挿通している。すなわち、中心軸ノズル９は、遮断板４１および回転軸４２を上下に貫通している。
中心軸ノズル９は、貫通穴４０の内部を上下に延びる円柱状のケーシングを備えている。中心軸ノズル９の下端は、基板対向面４１ａに開口して、吐出口９ａを形成している。 中心軸ノズル９は、支持アーム４３によって、当該支持アーム４３に対し回転不能に支持されている。中心軸ノズル９は、遮断板４１、回転軸４２、および支持アーム４３と共に昇降する。中心軸ノズル９の上流端には、リンス液供給ユニット１０が接続されている。
リンス液供給ユニット１０は、中心軸ノズル９にリンス液を案内するリンス液配管４４と、リンス液配管４４を開閉するリンス液バルブ４５とを含む。リンス液は、たとえば水である。この実施形態において、水は、純水（脱イオン水）、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、１０～１００ｐｐｍ程度）のアンモニア水のいずれかである。リンス液バルブ４５が開かれると、リンス液供給源からのリンス液が、リンス液配管４４から中心軸ノズル９に供給される。これにより、中心軸ノズル９の吐出口９ａから下方に向けてリンス液が吐出される。
中心軸ノズル９には、不活性ガス供給ユニット４６が接続されている。不活性ガス供給ユニット４６は、中心軸ノズル９の上流端に接続された不活性ガス配管４７と、不活性ガス配管４７の途中部に介装された不活性ガスバルブ４８とを含む。不活性ガスは、たとえば窒素ガス（Ｎ２）である。不活性ガスバルブ４８が開かれると、中心軸ノズル９の吐出口９ａから下方に向けて不活性ガスが吐出される。不活性ガスバルブ４８が閉じられると、吐出口９ａからの不活性ガスの吐出が停止される。
遮断板４１には、電動モータ等を含む構成の遮断板回転ユニット４９が結合されている。遮断板回転ユニット４９は、遮断板４１および回転軸４２を、支持アーム４３に対して回転軸線Ａ２まわりに回転させる。
支持アーム４３には、電動モータ、ボールねじ等を含む構成の遮断部材昇降ユニット５０が結合されている。遮断部材昇降ユニット５０は、遮断部材８（遮断板４１および回転軸４２）ならびに中心軸ノズル９を、支持アーム４３と共に鉛直方向に昇降する。
遮断部材昇降ユニット５０は、遮断板４１を、基板対向面４１ａがスピンチャック５に保持されている基板Ｗの上面に近接する遮断位置（図２に破線で図示。図１６Ｅ～図１６Ｇ等に示す位置）と、遮断位置よりも大きく上方に退避した退避位置（図２に実線で図示）の間で昇降させる。遮断部材昇降ユニット５０は、遮断位置、中間位置（図１６Ｂおよび図１６Ｄに示す位置）および退避位置で遮断板４１を保持可能である。遮断板４１が遮断位置にある状態の、基板対向面４１ａが基板Ｗの上面との間の空間は、その周囲の空間から完全に隔離されているわけではないが、当該空間に対する、周囲の空間からの気体の流入はない。すなわち、当該空間は、実質的にその周囲の空間と遮断されている。
図２に示すように、処理カップ１１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。処理カップ１１は、次に述べるスピンベース５１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、薬液やリンス液、保護液等の液体が基板Ｗに供給されると、基板Ｗに供給された液体が基板Ｗの周囲に振り切られる。これらの液体が基板Ｗに供給されるとき、処理カップ１１の上端部１１ａは、次に述べるスピンベース５１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液体は、処理カップ１１によって受け止められる。そして、処理カップ１１に受け止められた液体は、図示しない回収装置または廃液装置に送られる。
図３は、スピンチャック５の、より具体的な構成を説明するための側面図である。図４は、スピンチャック５の、より具体的な構成を説明するための平面図である。図５Ａ，５Ｂは、第１の挟持ピン５２Ａの近傍の構成を拡大して示す断面図である。図６Ａ，６Ｂは、第２の挟持ピン５２Ｂの近傍の構成を拡大して示す断面図である。図３は、図４を切断面線III-IIIから見た図である。
図２および図３に示すように、スピンチャック５は、鉛直方向に沿う回転軸線Ａ１のまわりに回転可能なスピンベース５１と、スピンベース５１の上面の周縁部に、スピンベース５１の周方向Ｙに沿ってほぼ等間隔を開けて植設された複数（この実施形態では６つ）の挟持ピン５２Ａ，５２Ｂと、スピンベース５１の回転中心の下面に固定された回転軸５３と、回転軸５３を回転軸線Ａ１まわりに回転させるスピンモータ５４とを含む。スピンチャック５に備えられる挟持ピンは全て、基板Ｗの周縁部に接触する支持部（第１の挟持ユニット５５や、第２の挟持ユニット５６）が可動するピンである。６つの挟持ピン５２Ａ，５２Ｂおよびスピンベース５１は、回転軸５３の回転に同伴して回転する。
図４に示すように、６つの挟持ピン５２Ａ，５２Ｂは、互いに隣り合わない３つの挟持ピン５２Ａおよび互いに隣り合わない３つの挟持ピン５２Ｂが、同時に開閉される一つの群（第１の挟持ユニット５５または第２の挟持ユニット５６）を構成している。換言すると、６つの挟持ピン５２Ａ，５２Ｂは、第１の挟持ユニット５５に含まれる３つの挟持ピン５２Ａ（以下、「第１の挟持ピン５２Ａ」という。）と、第２の挟持ユニット５６に含まれる３つの挟持ピン５２Ｂ（以下、「第２の挟持ピン５２Ｂ」という。）とを含む。第１の挟持ピン５２Ａと、第２の挟持ピン５２Ｂとは、周方向Ｙに関し交互に配置されている。第１の挟持ユニット５５に着目すれば、３つの第１の挟持ピン５２Ａが等間隔（１２０°間隔）に配置されている。また、第２の挟持ユニット５６に着目すれば、３つの第２の挟持ピン５２Ｂが等間隔（１２０°間隔）に配置されている。
図５Ａ，５Ｂに示すように、各第１の挟持ピン５２Ａは、第１の軸部６１と、第１の軸部６１の上端に一体的に形成された第１の挟持部６２とを含み、第１の軸部６１および第１の挟持部６２がそれぞれ円柱形状に形成されている。第１の挟持部６２は、第１の軸部６１の中心軸線から偏心して設けられている。第１の軸部６１の上端と第１の挟持部６２の下端との間をつなぐ表面は、第１の挟持部６２から第１の軸部６１の周面に向かって下降する第１のテーパ面６３を形成している。
図５Ａ，５Ｂに示すように、各第１の挟持ピン５２Ａは、第１の軸部６１がその中心軸線と同軸の回動軸線Ａ３まわりに回転可能であるようにスピンベース５１に取り付けられている。より詳細には、第１の軸部６１の下端部には、スピンベース５１に対して第１の軸受け６４を介して支持された第１の支持軸６５が設けられている。
図５Ａ，５Ｂに示すように、第１の挟持ピン５２Ａは、導電性部材７０を含む。導電性部材７０は、第１の軸部６１と第１の挟持部６２とを含む。導電性部材７０は、第１の支持軸６５を介して接地されている。導電性部材７０は、耐薬品性および導電性を有する複合材料で形成されている。複合材料の具体例は、樹脂と炭素とを含む材料である。導電性部材７０は、樹脂で形成された樹脂部材に炭素材料が分散された態様を有している。導電性部材７０に含まれる炭素は、たとえば炭素繊維（カーボンファイバー）である。導電性部材７０に含まれる炭素は、炭素の粉末または粒子であってもよい。導電性部材７０に含まれる樹脂の具体例は、ＰＦＡ（tetrafluoro ethylene-perfluoro alkylvinyl ether copolymer）、ＰＣＴＦＥ（Poly Chloro Tri Furuoro Ethylene)、ＰＴＦＥ（polytetrafluoroethylene)、およびＰＥＥＫ（polyetheretherketone）である。
図５Ａ，５Ｂに示すように、第１の挟持部６２の中心軸線は回動軸線Ａ３からずれている。したがって、第１の軸部６１の回転により、第１の挟持部６２は、（中心軸線が）回転軸線Ａ１から離れた遠い離間位置（図５Ｂに示す位置）と、中心軸線が回転軸線Ａ１に近づいた接触位置（図５Ａに示す位置）との間で変位することになる。第１の挟持ピン５２Ａが離間位置に位置する状態では、基板Ｗの周端面（周端部）と第１の挟持部６２との間に所定のギャップが形成される。
図３および図４に示すように、スピンチャック５は、３つの第１の挟持ピン５２Ａを一括して開閉するための第１の開閉ユニット５７をさらに含む。第１の開閉ユニット５７は、各第１の挟持ピン５２Ａに一対一対応で設けられた第１の駆動用磁石６６と、各第１の挟持ピン５２Ａに一対一対応で設けられた第１の付勢用磁石６７と、各第１の挟持ピン５２Ａに一対一対応で設けられた第１の開閉用磁石６８と、複数の第１の開閉用磁石６８を一括して昇降させる第１の磁石昇降ユニット６９とを含む。
第１の駆動用磁石６６は、各第１の挟持ピン５２Ａの第１の支持軸６５の下端に固定されている。第１の駆動用磁石６６の回動軸線Ａ３回りの回動に伴って、第１の挟持ピン５２Ａが回動軸線Ａ３回りに回動する。第１の駆動用磁石６６は永久磁石であり、水平に沿って長手状に延びている。３つの複数（たとえば）の第１の挟持ピン５２Ａに対応する３つの第１の駆動用磁石６６の磁極方向は、第１の挟持ピン５２Ａに外力が付与されていない状態で、基板Ｗの回転半径方向に関して共通している。
第１の付勢用磁石６７は、対応する第１の挟持ピン５２Ａに隣接して、かつ第１の挟持ピン５２Ａの中心位置よりも回転軸線Ａ１から離間する方向に寄るように配置されている。第１の付勢用磁石６７は、対応する第１の駆動用磁石６６に対して磁力を及ぼす。
第１の開閉用磁石６８は、回転軸線Ａ１を中心とする円弧状をなしている。３つの第１の開閉用磁石６８は、互いに共通の高さ位置である。３つの第１の開閉用磁石６８は、回転軸線Ａ１と同軸の円周上において周方向Ｙに等間隔を空けて配置されている。
第１の磁石昇降ユニット６９は、たとえば、上下方向に伸縮可能に設けられたシリンダを含む構成であり、当該シリンダによって支持されている。また、第１の磁石昇降ユニット６９が、電動モータを用いて構成されていてもよい。また、第１の磁石昇降ユニット６９は、第１の開閉用磁石６８を個別に昇降させる個別昇降ユニットを複数（たとえば３つ）含む構成であってもよい。
図６Ａ，６Ｂに示すように、各第２の挟持ピン５２Ｂは、第２の軸部７１と、第２の軸部７１の上端に一体的に形成された第２の挟持部７２とを含み、第２の軸部７１および第２の挟持部７２がそれぞれ円柱形状に形成されている。第２の挟持部７２は、第２の軸部７１の中心軸線から偏心して設けられている。第２の軸部７１の上端と第２の挟持部７２の下端との間をつなぐ表面は、第２の挟持部７２から第２の軸部７１の周面に向かって下降する第２のテーパ面７３を形成している。
図６Ａ，６Ｂに示すように、各第２の挟持ピン５２Ｂは、第２の軸部７１がその中心軸線と同軸の回動軸線Ａ４まわりに回転可能であるようにスピンベース５１に取り付けられている。より詳細には、第２の軸部７１の下端部には、スピンベース５１に対して第２の軸受け７４を介して支持された第２の支持軸７５が設けられている。
図６Ａ，６Ｂに示すように、第２の挟持ピン５２Ｂは、導電性部材８０を含む。導電性部材８０は、第２の軸部７１と第２の挟持部７２とを含む。導電性部材８０は、第２の支持軸７５を介して接地されている。導電性部材８０は、耐薬品性および導電性を有する複合材料で形成されている。複合材料の具体例は、樹脂と炭素とを含む材料である。導電性部材８０は、樹脂で形成された樹脂部材に炭素材料が分散された態様を有している。導電性部材８０に含まれる炭素は、たとえば炭素繊維（カーボンファイバー）である。導電性部材８０に含まれる炭素は、炭素の粉末または粒子であってもよい。導電性部材８０に含まれる樹脂の具体例は、ＰＦＡ（tetrafluoro ethylene-perfluoro alkylvinyl ether copolymer）、ＰＣＴＦＥ（Poly Chloro Tri Furuoro Ethylene)、ＰＴＦＥ（polytetrafluoroethylene)、およびＰＥＥＫ（polyetheretherketone）である。
図６Ａ，６Ｂに示すように、第２の挟持部７２の中心軸線は回動軸線Ａ４からずれている。したがって、第２の軸部７１の回転により、第２の挟持部７２は、（中心軸線が）回転軸線Ａ１から離れた遠い離間位置（図６Ｂに示す位置）と、中心軸線が回転軸線Ａ１に近づいた接触位置（図６Ａに示す位置）との間で変位することになる。第２の挟持ピン５２Ｂが離間位置に位置する状態では、基板Ｗの周端面（周端部）と所定のギャップが形成される。
図３および図４に示すように、スピンチャック５は、３つの第２の挟持ピン５２Ｂを一括して開閉するための第２の開閉ユニット５８をさらに含む。第２の開閉ユニット５８は、各第２の挟持ピン５２Ｂに一対一対応で設けられた第２の駆動用磁石７６と、各第２の挟持ピン５２Ｂに一対一対応で設けられた第２の付勢用磁石７７と、各第２の挟持ピン５２Ｂに一対一対応で設けられた第２の開閉用磁石７８と、複数の第２の開閉用磁石７８を一括して昇降させる第２の磁石昇降ユニット７９とを含む。
第２の駆動用磁石７６は、各第２の挟持ピン５２Ｂの第２の支持軸７５の下端に固定されている。第２の駆動用磁石７６の回動軸線Ａ４回りの回動に伴って、第２の挟持ピン５２Ｂが回動軸線Ａ４回りに回動する。第２の駆動用磁石７６は永久磁石であり、水平に沿って長手状に延びている。３つの複数（たとえば）の第２の挟持ピン５２Ｂに対応する３つの第２の駆動用磁石７６の磁極方向は、第２の挟持ピン５２Ｂに外力が付与されていない状態で、基板Ｗの回転半径方向に関して共通している。
第２の付勢用磁石７７は、対応する第２の挟持ピン５２Ｂに隣接して、かつ第２の挟持ピン５２Ｂの中心位置よりも回転軸線Ａ１から離間する方向に寄るように配置されている。第２の付勢用磁石７７は、対応する第２の駆動用磁石７６に対して磁力を及ぼす。各第２の付勢用磁石７７の磁極方向は、基板Ｗの回転半径方向に関して、各第１の付勢用磁石６７の磁極方向と逆向きである。第１の付勢用磁石６７と第２の付勢用磁石７７とは、周方向Ｙに関し交互に配置されている。
第２の開閉用磁石７８は、回転軸線Ａ１を中心とする円弧状をなしている。３つの第２の開閉用磁石７８は、互いに共通の高さ位置である。３つの第２の開閉用磁石７８は、回転軸線Ａ１と同軸の円周上において周方向Ｙに等間隔を空けて配置されている。３つの第１の開閉用磁石６８と３つの第２の開閉用磁石７８とは、周方向Ｙに関し交互に配置されている。
３つの第１の開閉用磁石６８の磁極方向および３つの第２の開閉用磁石７８の磁極方向は、ともに、スピンベース５１の回転半径方向に沿う方向である。各第１の開閉用磁石６８の磁極方向と、各第２の開閉用磁石７８の磁極方向とは、互いに逆向きである。第１の開閉用磁石６８の外周面がたとえばＮ極である場合には、第２の開閉用磁石７８の外周面は逆極性のＳ極を有している
第２の磁石昇降ユニット７９は、たとえば、上下方向に伸縮可能に設けられたシリンダを含む構成であり、当該シリンダによって支持されている。また、第２の磁石昇降ユニット７９が、電動モータを用いて構成されていてもよい。また、第２の磁石昇降ユニット７９は、第２の開閉用磁石７８を個別に昇降させる個別昇降ユニットを複数（たとえば３つ）含む構成であってもよい。
第１の開閉用磁石６８および第２の開閉用磁石７８は、周方向Ｙに６０°の間隔で交互に配置されている。また、第１の挟持ピン５２Ａおよび第２の挟持ピン５２Ｂも、周方向Ｙに６０°間隔で配置されている。
図５Ａ，図５Ｂでは、第１の開閉用磁石６８と第１の挟持ピン５２Ａとが、周方向Ｙに揃っている（互いに対向している）。この状態で、図５Ａでは、第１の開閉用磁石６８が下位置にある状態を示し、図５Ｂでは、第１の開閉用磁石６８が上位置にある状態を示す。図５Ａに示すように、第１の開閉用磁石６８が下位置にある状態では、第１の開閉用磁石６８からの磁力が第１の駆動用磁石６６に作用しない。そのため、第１の駆動用磁石６６は、たとえばＮ極が回転半径方向の内方に向きかつＳ極が回転半径方向の外方に向くように配置されている。この状態で、第１の挟持ピン５２Ａは接触位置に位置している。すなわち、第１の開閉用磁石６８が下位置にある状態では、第１の挟持ピン５２Ａの第１の挟持部６２が接触位置に配置されている。
図５Ａに示す状態から、第１の開閉用磁石６８を上昇させ、上位置に配置する。第１の開閉用磁石６８の上面が第１の駆動用磁石６６に接近することにより、第１の開閉用磁石６８と第１の駆動用磁石６６との間に離間力が発生する。そのため、第１の挟持ピン５２Ａが、第１の付勢用磁石６７の反発磁力に抗って回動軸線Ａ３回りに回動する。これにより、第１の挟持部６２が接触位置から離間位置へと移動する。すなわち、第１の開閉用磁石６８が上位置にある状態では、第１の挟持ピン５２Ａの第１の挟持部６２が離間位置に配置される。
図６Ａ，図６Ｂでは、第２の開閉用磁石７８と第２の挟持ピン５２Ｂとが、周方向Ｙに揃っている（互いに対向している）。この状態で、図６Ａでは、第２の開閉用磁石７８が下位置にある状態を示し、図６Ｂでは、第２の開閉用磁石７８が上位置にある状態を示す。図５Ａに示すように、第２の開閉用磁石７８が下位置にある状態では、第２の開閉用磁石７８からの磁力が第２の駆動用磁石７６に作用しない。そのため、第２の駆動用磁石７６は、たとえばＳ極が回転半径方向の内方に向きかつＮ極が回転半径方向の外方に向くように配置されている。この状態で、第２の挟持ピン５２Ｂは接触位置に位置している。すなわち、第２の開閉用磁石７８が下位置にある状態では、第２の挟持ピン５２Ｂの第２の挟持部７２が接触位置に配置されている。
図６Ａに示す状態から、第２の開閉用磁石７８を上昇させ、上位置に配置する。第２の開閉用磁石７８の上面が第２の駆動用磁石７６に接近することにより、第２の開閉用磁石７８と第２の駆動用磁石７６との間に離間力が発生する。そのため、第２の挟持ピン５２Ｂが、第２の付勢用磁石７７の反発磁力に抗って回動軸線Ａ４回りに回動する。これにより、第２の挟持部７２が接触位置から離間位置へと移動する。すなわち、第２の開閉用磁石７８が上位置にある状態では、第２の挟持ピン７２Ａの第２の挟持部７２が離間位置に配置される。
図７Ａ～図１２Ｂは、第１の挟持ユニット５５および第２の挟持ユニット５６の状態を示す模式的な図である。図７Ａ，８Ａ，９Ａ，１０Ａ，１１Ａ，１２Ａには、第１の駆動用磁石６６、第２の駆動用磁石７６、第１の付勢用磁石６７、第２の付勢用磁石７７、第１の開閉用磁石６８および第２の開閉用磁石７８の状態を示し、図１０Ｂ，１１Ｂ，１２Ｂ，１３Ｂ，１４Ｂ，１５Ｂに、各挟持ピン５２Ａ，５２Ｂの開閉状況を示す。ここで、平面図において開閉用磁石６７および／または開閉用磁石７８が図示されていないのは、下方に退避しているからである。
図７Ａ，７Ｂには、第１の開閉用磁石６８および第２の開閉用磁石７８、ならびに第１の挟持ピン５２Ａおよび第２の挟持ピン５２Ｂが、それぞれ周方向Ｙに揃っており（互いに対向しており）、かつ第１の開閉用磁石６８および第２の開閉用磁石７８が共に上位置にある状態を示す。この状態において、図７Ｂに示すように、３つの第１の挟持ピン５２Ａおよび３つの第２の挟持ピン５２Ｂのいずれも、挟持部（第１の挟持部６２および第２の挟持部７２）が離間位置に位置する開放状態（ｏｐｅｎ）を呈する。
図８Ａ，８Ｂには、第１の開閉用磁石６８および第２の開閉用磁石７８、ならびに第１の挟持ピン５２Ａおよび第２の挟持ピン５２Ｂが、それぞれ周方向Ｙに揃っており（互いに対向しており）、かつ第１の開閉用磁石６８および第２の開閉用磁石７８が共に下位置にある状態を示す。この状態において、図７Ｂに示すように、３つの第１の挟持ピン５２Ａおよび３つの第２の挟持ピン５２Ｂのいずれも、挟持部（第１の挟持部６２および第２の挟持部７２）が挟持位置に位置する閉塞状態（ｃｌｏｓｅ）を呈する。
図９Ａ，９Ｂおよび図１０Ａ，１０Ｂには、第１の開閉用磁石６８および第２の開閉用磁石７８、ならびに第１の挟持ピン５２Ａおよび第２の挟持ピン５２Ｂが、それぞれ周方向Ｙに揃っており（互いに対向しており）、第１の開閉用磁石６８が上位置にあり、かつ第２の開閉用磁石７８が下位置にある状態を示す。図９Ａ，９Ｂはスピンベース５１の非回転状態であり、図１０Ａ，１０Ｂは、スピンベース５１の回転状態である。スピンベース５１の回転／非回転によらずに、３つの第１の挟持ピン５２Ａが、第１の挟持部６２が離間位置に位置する開放状態（ｏｐｅｎ）を呈し、かつ、３つの第２の挟持ピン５２Ｂが、第２の挟持部７２が接触位置に位置する閉塞状態（ｃｌｏｓｅ）を呈する。
図１１Ａ，１１Ｂおよび図１２Ａ，１２Ｂには、第１の開閉用磁石６８および第２の開閉用磁石７８、ならびに第１の挟持ピン５２Ａおよび第２の挟持ピン５２Ｂが、それぞれ周方向Ｙに揃っており（互いに対向しており）、第１の開閉用磁石６８が下位置にあり、かつ第２の開閉用磁石７８が上位置にある状態を示す。図１１Ａ，１１Ｂはスピンベース５１の非回転状態であり、図１２Ａ，１２Ｂは、スピンベース５１の回転状態である。スピンベース５１の回転／非回転によらずに、３つの第１の挟持ピン５２Ａが、第１の挟持部６２が接触位置に位置する閉塞状態（ｃｌｏｓｅ）を呈し、第２の挟持部７２が離間位置に位置する開放状態（ｏｐｅｎ）を呈する。
図１３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。
制御装置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。制御装置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。
また、制御装置３は、予め定められたプログラムに従って、スピンモータ５４、第１の磁石昇降ユニット６９、第２の磁石昇降ユニット７９、遮断板回転ユニット４９、遮断部材昇降ユニット５０、ノズル移動ユニット２０，３０等の動作を制御する。さらに、制御装置３は、予め定められたプログラムに従って、硫酸バルブ２４、過酸化水素水バルブ２６、ＳＣ１バルブ３３、気体バルブ３５、リンス液バルブ４５、不活性ガスバルブ４８等を開閉する。
図１４は、処理ユニット２による基板処理例を説明するための流れ図である。図１５は、第２のリンス工程Ｓ６およびスピンドライ工程Ｓ７を説明するためのタイミングチャートである。図１６Ａ～１６Ｇは、この基板処理例の各工程を説明するための図解的な図である。図１～図１４を参照しながら基板処理例について説明する。図１５および図１６Ａ～１６Ｇについては適宜参照する。
この基板処理例は、基板Ｗの上面からレジストを除去するレジスト除去処理である。レジストは、樹脂（ポリマー）、感光剤、添加剤、溶剤を主成分としている。処理ユニット２によって基板Ｗに基板処理例が施されるときには、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（図１４のＳ１）。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。
制御装置３は、ノズル等が全てスピンチャック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。
制御装置３は、第１の磁石昇降ユニット６９および第２の磁石昇降ユニット７９を制御して、第１の開閉用磁石６８および第２の開閉用磁石７８を、上位置から下位置に向けて下降し、下位置のまま保持する。それによって、第１の挟持部６２および第２の挟持部７２の全てが離間位置から接触位置へと駆動されて、その接触位置に保持される。これにより、３つの第１の挟持ピン５２Ａおよび３つの第２の挟持ピン５２Ｂによって基板Ｗが挟持される（両挟持状態）。
制御装置３は、スピンモータ５４によって基板Ｗの回転を開始させる（図１４のＳ２）。基板Ｗは予め定める液処理速度（３００～１５００ｒｐｍの範囲内で、たとえば５００ｒｐｍ）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、制御装置３は、図１６Ａに示すように、硫酸含有液工程（薬液工程）Ｓ３を実行する。
具体的には、制御装置３は、ノズル移動ユニット２０を制御して、硫酸含有液ノズル１８を、退避位置から処理位置に移動させる。また、制御装置３は、硫酸バルブ２４および過酸化水素水バルブ２６を同時に開く。これにより、硫酸配管２３を通ってＨ２ＳＯ４が硫酸含有液ノズル１８に供給されると共に、過酸化水素水配管２５を通ってＨ２Ｏ２が硫酸含有液ノズル１８に供給される。硫酸含有液ノズル１８の内部においてＨ２ＳＯ４とＨ２Ｏ２とが混合され、高温（たとえば、１６０～２２０℃）のＳＰＭが生成される。そのＳＰＭが、硫酸含有液ノズル１８の吐出口から吐出され、基板Ｗの表面の中央部に着液する。
硫酸含有液ノズル１８から吐出されたＳＰＭは、基板Ｗの表面に着液した後、遠心力によって基板Ｗの表面に沿って外方に流れる。そのため、ＳＰＭが基板Ｗの表面の全域に供給され、基板Ｗの表面の全域を覆うＳＰＭの液膜が基板Ｗ上に形成される。これにより、レジストとＳＰＭとが化学反応し、基板Ｗ上のレジストがＳＰＭによって基板Ｗから除去される。基板Ｗの周縁部に移動したＳＰＭは、基板Ｗの周縁部から基板Ｗの側方に向けて飛散し、処理カップ１１に受け止められた後、処理される。
また、硫酸含有液工程Ｓ３において、制御装置３が、ノズル移動ユニット２０を制御して、硫酸含有液ノズル１８を、基板Ｗの表面の周縁部に対向する周縁位置と、基板Ｗの上面の中央部に対向する中央位置との間で移動するようにしてもよい。この場合、基板Ｗの上面におけるＳＰＭの着液位置が、基板Ｗの上面の全域を走査させられる。これにより、基板Ｗの上面全域を均一に処理できる。
ＳＰＭの吐出開始から予め定める期間が経過すると、制御装置３は、硫酸バルブ２４および過酸化水素水バルブ２６を閉じて、硫酸含有液ノズル１８からのＳＰＭの吐出を停止する。これにより、硫酸含有液工程Ｓ３が終了する。その後、制御装置３がノズル移動ユニット２０を制御して、硫酸含有液ノズル１８を退避位置に戻させる。
硫酸含有液工程Ｓ３においては、高温のＳＰＭが、基板Ｗを挟持している第１の挟持ピン５２Ａおよび第２の挟持ピン５２Ｂに降り掛かる。このＳＰＭは、硫酸を含有し、かつ高温（たとえば、１６０～２２０℃）であるので、樹脂材料を含む、第１の挟持ピン５２Ａおよび第２の挟持ピン５２Ｂに染み込むおそれ
がある。とくに、第１の挟持ピン５２Ａおよび第２の挟持ピン５２Ｂの基材である樹脂部材には炭素繊維が含まれているので、経時によって樹脂部材から炭素繊維が離脱し、樹脂部材に空隙が形成されるおそれがある。この空隙にＳＰＭが入り込むことにより、第１の挟持部および第２の挟持部に薬液が染み込む。
次いで、図１６Ｂに示すように、基板Ｗの表面に付着しているＳＰＭを、リンス液を用いて洗い流す第１のリンス工程（図１４のＳ４）が行われる。具体的には、制御装置３は遮断部材昇降ユニット５０を制御して、退避位置に配置されている遮断部材８を、退避位置と遮断位置との間に設定されたリンス処理位置（図１６Ｂに示す位置）まで降下させ、そのリンス処理位置に保持させる。また、制御装置３は、リンス液バルブ４５を開く。これにより、液処理速度で回転している基板Ｗの表面中央部に向けて、中心軸ノズル９の吐出口９ａからリンス液が吐出される。中心軸ノズル９から吐出されたリンス液は、ＳＰＭによって覆われている基板Ｗの表面中央部に着液する。基板Ｗの表面中央部に着液したリンス液は、基板Ｗの回転による遠心力を受けて基板Ｗの表面を基板Ｗの周縁部に向けて流れる。これにより、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の周囲に排出される。これにより、基板Ｗの表面の全域においてＳＰＭおよびレジスト（およびレジスト残渣）が洗い流される。基板Ｗの周縁部に移動したリンス液は、基板Ｗの周縁部から基板Ｗの側方に向けて飛散し、処理カップ１１に受け止められた後、処理される。
第１のリンス工程Ｓ４の開始から予め定める期間が経過すると、制御装置３は、リンス液バルブ４５を閉じて、中心軸ノズル９の吐出口９ａからのリンス液の吐出を停止させる。また、制御装置３は、遮断部材昇降ユニット５０を制御して、遮断部材８を退避位置まで上昇させる。
次いで、図１６Ｃに示すように、ＳＣ１を用いて基板Ｗの表面を洗浄するＳＣ１工程（図１４のＳ５）が行われる。具体的には、ＳＣ１工程Ｓ５において、制御装置３は、ノズル移動ユニット３０を制御することにより、ＳＣ１ノズル２８を退避位置から処理位置に移動させる。その後、制御装置３は、ＳＣ１バルブ３３および気体バルブ３５を開く。これにより、図１６Ｃに示すように、ＳＣ１ノズル２８から、ＳＣ１の液滴の噴流が吐出される。また、制御装置３は、ＳＣ１ノズル２８からのＳＣ１の液滴の噴流の吐出に並行して、ノズル移動ユニット３０を制御して、ＳＣ１ノズル２８を基板Ｗの中央位置と周縁位置との間で往復移動させる（ハーフスキャン）。これにより、ＳＣ１ノズル２８からのＳＣ１の着液位置を、基板Ｗの表面中央部と基板Ｗの表面周縁部との間で往復移動させることができる。これにより、ＳＣ１の着液位置を、基板Ｗの表面の全域を走査させること
ができる。基板Ｗの表面へのＳＣ１の供給により、レジスト残渣を、基板Ｗの表面から除去できる。また、基板Ｗの表面へのＳＣ１の供給により、基板Ｗの表面から硫黄成分を除去できる。
ＳＣ１の吐出開始から予め定める期間が経過すると、制御装置３は、ＳＣ１バルブ３３および気体バルブ３５を閉じて、ＳＣ１ノズル２８からのＳＣ１の液滴の噴流の吐出を停止する。これにより、ＳＣ１工程Ｓ５が終了する。その後、制御装置３がノズル移動ユニット３０を制御して、ＳＣ１ノズル２８を退避位置に戻させる。
次いで、図１６Ｄに示すように、基板Ｗの表面に付着しているＳＣ１を、リンス液を用いて洗い流す第２のリンス工程（図１４のＳ６）が行われる。具体的には、制御装置３は遮断部材昇降ユニット５０を制御して、退避位置に配置されている遮断部材８を、リンス処理位置まで降下させ、そのリンス処理位置に保持させる。また、制御装置３は、リンス液バルブ４５を開く。これにより、液処理速度で回転している基板Ｗの表面中央部に向けて、中心軸ノズル９の吐出口９ａからリンス液が吐出される。中心軸ノズル９から吐出されたリンス液は、ＳＣ１によって覆われている基板Ｗの表面中央部に着液する。基板Ｗの表面中央部に着液したリンス液は、基板Ｗの回転による遠心力を受けて基板Ｗの表面を基板Ｗの周縁部に向けて流れる。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。これにより、基板Ｗの表面の全域においてＳＣ１およびレジスト残渣が洗い流される。基板Ｗの周縁部に移動したリンス液は、基板Ｗの周縁部から基板Ｗの側方に向けて飛散し、処理カップ１１に受け止められた後、処理される。
第２のリンス工程Ｓ６の開始から予め定める期間が経過すると、制御装置３は、リンス液バルブ４５を閉じて、中心軸ノズル９の吐出口９ａからのリンス液の吐出を停止させる。また、制御装置３は、遮断部材昇降ユニット５０を制御して、遮断部材８を遮断位置まで下降させる。
第２のリンス工程Ｓ６において、第１の挟持部６２および第２の挟持部７２が挟持位置にある状態では、基板Ｗの周縁部と、第１の挟持部６２および第２の挟持部７２とは強い押圧力を介して接触している。しかしながら、このような状態であっても、リンス液の毛細管力の働きにより、基板Ｗの周縁部と、第１の挟持部６２および第２の挟持部７２との間にリンス液が進入する。こうして進入したリンス液は、排出することが困難である。そのため、第２のリンス工程Ｓ６の終盤や第２のリンス工程Ｓ６の終了時には、基板Ｗの周縁部と第１の挟持部６２および第２の挟持部７２との間にリンス液が残存する。
次いで、図１６Ｅ～１６Ｇに示すように、基板Ｗを乾燥させるスピンドライ工程（図１４のＳ７）が行われる。スピンドライ工程Ｓ７は、基板Ｗを所定の乾燥速度（たとえば千～数千ｒｐｍ）で回転させることにより、基板Ｗに付着している液に加わる大きな遠心力により、当該液を基板Ｗの周囲に振り切る工程である。
具体的には、制御装置３は、遮断部材昇降ユニット５０を制御して、遮断部材８を遮断位置に向けて下降させ、遮断位置に保持する。また、この状態で、制御装置３は遮断板回転ユニット４９を制御することにより、遮断板４１を回転軸線Ａ２回りに基板Ｗに同期して回転させる。また、制御装置３は、不活性ガスバルブ４８を開いて、吐出口９ａから不活性ガスを吐出する。この状態で、制御装置３はスピンモータ５４を制御することにより、基板Ｗの回転を乾燥速度まで加速させ、乾燥速度に維持する。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。
ところで、第２のリンス工程Ｓ６の終盤や第２のリンス工程Ｓ６の終了時において、基板Ｗの周縁部と第１の挟持部６２および第２の挟持部７２との間に残存するリンス液がＳＰＭを含有することがある。これは、第１の挟持ピン５２Ａおよび第２の挟持ピン５２Ｂの樹脂部材に染み込んだＳＰＭが、リンス液に染み出すことが原因であると考えられる。この状態で、次に述べるスピンドライ工程（図１４のＳ７）が実行されると、基板Ｗの表面にパーティクル汚染が発生するおそれがある。このようなパーティクル汚染の発生を防止するために、スピンドライ工程Ｓ７を以下のように実行している。
具体的には、制御装置３はスピンモータ５４を制御することにより、基板Ｗの回転を第１の乾燥速度Ｖ１（たとえば８００～２５００ｒｐｍの範囲で、たとえば１５００ｒｐｍ）まで加速させ、第１の乾燥速度Ｖ１に維持する（第１のスピンドライ工程）。この第１の乾燥速度Ｖ１は、基板Ｗ上の液体を基板Ｗの周囲に振り切ることが可能な速度であるが、比較的低速である。そのため、スピンドライ工程Ｓ７の全期間に亘って、第１の乾燥速度Ｖ１で基板Ｗを回転させると長時間を要してしまう、という問題がある。
図１５に示すように、制御装置３は、スピンドライ工程Ｓ７の初期（基板Ｗの表面ならびに第１の挟持部６２および第２の挟持部７２にリンス液が付着している状態）に並行して、第１の挟持ユニット５５（３つの第１の挟持ピン５２Ａ）によって基板Ｗを挟持し第２の挟持ユニット５６によって基板Ｗを挟持しない第１の挟持状態（図１６Ｅ参照）と、第２の挟持ユニット５６（３つの第２の挟持ピン５２Ｂ）によって基板Ｗを挟持し第１の挟持ユニット５５によって基板Ｗを挟持しない第２の挟持状態（図１６Ｆ参照）とを順次実行する。
具体的には、第１の乾燥速度Ｖ１での基板Ｗの回転開始時と同時、または、第１の乾燥速度Ｖ１での基板Ｗの回転開始から所定の期間が経過すると、制御装置３は、第２の磁石昇降ユニット７９を制御して、それまで下位置にあった第２の開閉用磁石７８を上位置に向けて上昇させ、当該上位置に保持する。これにより、第２の挟持ピン５２Ｂの第２の挟持部７２が接触位置から離間位置に移動する。これにより、前述のような第１の挟持状態が実現される。そして、この状態のまま、所定の第１の期間Ｔｅ１だけ維持される（第１の挟持工程Ｔ１）。第１の期間Ｔｅ１は、第１の乾燥速度Ｖ１でスピンベース５１ならびに第１の挟持ピン５２Ａおよび第２の挟持ピン５２Ｂを回転させたときに、第１の挟持ピン５２Ａおよび第２の挟持ピン５２Ｂに付着している液体が振り切るのに十分な期間（たとえば約３秒間）に設定されている。
第１の挟持工程Ｔ１において、各第２の挟持部７２が基板Ｗの周縁部から離間させられながら当該第２の挟持部７２が回転軸線Ａ１回りに回転する。そのため、第１の挟持工程Ｔ１の開始前に第２の挟持部７２に付着しているリンス液に、基板Ｗの回転に伴う大きな遠心力が作用する。これにより、当該リンス液が、第２の挟持部７２から振り切られる。そのため、第１の挟持工程Ｔ１の終了時においては、第２の挟持部７２が乾燥している。
第１の挟持状態の実現から第１の期間Ｔｅ１（たとえば約３秒間）が経過すると、制御装置３は、第２の磁石昇降ユニット７９を制御して、第２の開閉用磁石７８を下位置に向けて下降させ、当該下位置に保持する。これにより、第２の挟持ピン５２Ｂの第２の挟持部７２が離間位置から接触位置に移動する。これにより、６つの挟持ピン５２Ａ，５２Ｂで基板Ｗを挟持する両挟持状態が実現される（第１の遷移工程）。
その後、制御装置３は、第１の磁石昇降ユニット６９を制御して、それまで下位置にあった第１の開閉用磁石６８を上位置に向けて上昇させ、当該上位置に保持する。これにより、第１の挟持ピン５２Ａの第１の挟持部６２が接触位置から離間位置に移動する。これにより、前述のような第２の挟持状態が実現される（第２の遷移工程）。そして、この状態のまま、所定の第２の期間Ｔｅ２だけ維持される（第２の挟持工程Ｔ２）。第２の期間Ｔｅ２は、第１の乾燥速度Ｖ１でスピンベース５１ならびに第１の挟持ピン５２Ａおよび第２の挟持ピン５２Ｂを回転させたときに、第１の挟持ピン５２Ａおよび第２の挟持ピン５２Ｂに付着している液体が振り切るのに十分な期間（たとえば約３秒間）に設定されている。
第２の挟持工程Ｔ２において、各第１の挟持部６２が基板Ｗの周縁部から離間させられながら当該第１の挟持部６２が回転軸線Ａ１回りに回転する。そのため、第２の挟持工程Ｔ２の開始前に第１の挟持部６２に付着しているリンス液に、基板Ｗの回転に伴う大きな遠心力が作用する。これにより、当該リンス液が、第１の挟持部６２から振り切られる。そのため、第２の挟持工程Ｔ２の終了時においては、第１の挟持部６２が乾燥している。
第２の挟持状態の実現から第２の期間Ｔｅ２（たとえば約３秒間）が経過すると、制御装置３は、第１の磁石昇降ユニット６９を制御して、第１の開閉用磁石６８を下位置に向けて下降させ、当該下位置に保持する。これにより、第１の挟持ピン５２Ａの第１の挟持部６２が離間位置から接触位置に移動する。これにより、図１６Ｇに示すように、６つの挟持ピン５２Ａ，５２Ｂで基板Ｗを挟持する両挟持状態が実現される（両挟持工程Ｔ３）。
このとき、既に乾燥している状態の第１の挟持部６２が基板Ｗの周縁部に接触する。このとき、両挟持工程Ｔ３において、第１の挟持部６２と基板Ｗの周縁部との間にリンス液が存在しない。すなわち、両挟持工程Ｔ３では、第１の挟持部６２と基板Ｗの周縁部との間にリンス液を存在させることなく、第１の挟持ユニット５５によって基板Ｗを挟持できる。
その後、制御装置３は、スピンモータ５４を制御することにより、基板Ｗの回転を、第１の乾燥速度Ｖ１よりも速い第２の乾燥速度Ｖ２（たとえば約１２００～約２０００ｒｐｍの範囲で、たとえば約１５００ｒｐｍ）まで加速させ、第２の乾燥速度Ｖ２に維持する（第２のスピンドライ工程）。これにより、より一層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から液が除去され、基板Ｗが乾燥させられる。
そして、スピンドライ工程Ｓ７の開始から予め定める期間が経過すると、制御装置３は、スピンモータ５４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（図１４のＳ８）。また、制御装置３は、遮断板回転ユニット４９を制御して遮断板４１の回転を停止させる。さらに、制御装置３は、遮断部材昇降ユニット５０を制御して、遮断部材８を上昇させ、退避位置へと退避させる。
次いで、チャンバ４内から基板Ｗが搬出される（図１４のＳ９）。まず、制御装置３は、第１の挟持ピン５２Ａおよび第２の挟持ピン５２Ｂによる挟持を解除する。具体的には、制御装置３は、第１の磁石昇降ユニット６９および第２の磁石昇降ユニット７９を制御して、第１の開閉用磁石６８および第２の開閉用磁石７８を、下位置から上位置に向けて上昇し、上位置のまま保持する。それによって、第１の挟持部６２および第２の挟持部７２の全てが接触位置から離間位置へと駆動されて、その離間位置に保持される。これにより、３つの第１の挟持ピン５２Ａおよび３つの第２の挟持ピン５２Ｂによる基板Ｗの挟持が解除される。
また、制御装置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、制御装置３は、挟持ピン５２Ａ，５２Ｂによる挟持が解除された基板Ｗを、基板搬送ロボットＣＲのハンドＨに保持させる。その後、制御装置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、表面（パターン形成面）からレジストが除去された基板Ｗがチャンバ４から搬出される。
以上により、この発明の一実施形態によれば、スピンドライ工程Ｓ７の初期段階に並行して、第１の挟持ユニット５５によって基板Ｗを挟持し第２の挟持ユニット５６によって基板Ｗを挟持しない第１の挟持状態が維持される（第１の挟持工程Ｔ１）。第１の挟持状態においては、各第２の挟持部７２が基板Ｗの周縁部から離間させられている。
第１の挟持工程Ｔ１において、各第２の挟持部７２が基板Ｗの周縁部から離間させられながら当該第２の挟持部７２が回転軸線Ａ１回りに回転する。そのため、第１の挟持工程Ｔ１の開始前に第２の挟持部７２にリンス液が付着していても、基板Ｗの回転に伴って第２の挟持部７２に付着しているリンス液に大きな遠心力が作用し、これにより、当該リンス液が、第２の挟持部７２から振り切られる。そのため、第１の挟持工程Ｔ１の終了時においては、第２の挟持部７２が乾燥している。
第１の挟持工程Ｔ１の終了後、スピンドライ工程Ｓ７に並行して、第２の挟持ユニット５６によって基板Ｗを挟持し第１の挟持ユニット５５によって基板Ｗを挟持しない第２の挟持状態が維持される（第２の挟持工程Ｔ２）。第２の挟持状態においては、各第１の挟持部６２が基板Ｗの周縁部から離間させられ、かつ各第２の挟持部７２が基板Ｗの周縁部に接触している。
既に乾燥している状態の第２の挟持部７２が基板Ｗの周縁部に接触するので、第２の挟持工程Ｔ２において、第２の挟持部７２と基板Ｗの周縁部との間にリンス液が存在しない。すなわち、第２の挟持工程Ｔ２では、第２の挟持部７２と基板Ｗの周縁部との間にリンス液を存在させることなく、第２の挟持ユニット５６によって基板Ｗを挟持できる。
また、第２の挟持工程Ｔ２において、各第１の挟持部６２が基板Ｗの周縁部から離間させられながら当該第１の挟持部６２が回転軸線Ａ１回りに回転する。そのため、第２の挟持工程Ｔ２の開始前に第１の挟持部６２にリンス液が付着していても、基板Ｗの回転に伴って第１の挟持部６２に付着しているリンス液に大きな遠心力が作用し、これにより、当該リンス液が、第１の挟持部６２から振り切られる。そのため、第２の挟持工程Ｔ２の終了時においては、第１の挟持部６２が乾燥している。
その後、両挟持工程Ｔ３において、第２の挟持ユニット５６によって基板Ｗを挟持する場合に、既に乾燥している状態の第１の挟持部６２が基板Ｗの周縁部に接触する。このとき、両挟持工程Ｔ３において、第１の挟持部６２と基板Ｗの周縁部との間にリンス液が存在しない。すなわち、両挟持工程Ｔ３では、第１の挟持部６２と基板Ｗの周縁部との間にリンス液を存在させることなく、第１の挟持ユニット５５によって基板Ｗを挟持できる。
したがって、第１の挟持部６２と基板Ｗの周縁部との間および第２の挟持部７２と基板Ｗの周縁部との間にリンス液が残存することを抑制または防止しながらスピンドライ工程Ｓ７を実行できる。そのため、パーティクル汚染の発生を、抑制または防止できる。
また、第１の挟持工程Ｔ１が、スピンドライ工程Ｓ７の開始後に開始される（すなわち、スピンドライ工程Ｓ７に並行して実行される）ので、基板Ｗの周縁部から離間している第２の挟持部７２に基板Ｗからのリンス液が降り掛かるおそれがない。また、この場合、リンス液を振り切るほどの基板Ｗの回転速度になるために、第１の挟持工程Ｔ１において基板Ｗの周縁部から離間しながら回転している各第２の挟持部７２に作用する遠心力が大きい。これにより、第１の挟持工程Ｔ１において、第２の挟持部７２をより良好に乾燥させることができる。
以上、この発明の一実施形態について説明したが、本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、図１７に示す第１の変形処理例のように、第２の挟持工程Ｔ２の後、スピンドライ工程Ｓ７に並行して第１の挟持工程Ｔ１および第２の挟持工程Ｔ２を再度実行するようにしてもよい。図１７では、第１の挟持工程Ｔ１および第２の挟持工程Ｔ２の対を合計２対行う場合を記しているが、合計３対以上で行うようにしてもよい。第１の挟持工程Ｔ１および第２の挟持工程Ｔ２を複数回実行することにより、第１の挟持部６２と基板Ｗの周縁部との間および第２の挟持部７２と基板Ｗの周縁部との間のリンス液の残存をより一層効果的に抑制しながらスピンドライ工程Ｓ７を実行できる。そのため、パーティクル汚染の発生を、より効果的に抑制できる。
また、図１８に示す第２の変形処理例のように、第１の挟持工程Ｔ１を、スピンドライ工程Ｓ７の開始後ではなく、第２のリンス工程Ｓ６の終了前から開始するようにしてもよい。
また、図１９に示す第３の変形処理例のように、第１の挟持工程Ｔ１から第２の挟持工程Ｔ２への切り換え時に、基板Ｗの回転速度を、第１の乾燥速度Ｖ１よりも低い切り換え速度（たとえば約２００ｒｐｍ）程度に一旦落とすようにしてもよい。この場合、第１の挟持ユニット５５や第２の挟持ユニット５６に大きな負荷を与えることなく、第１の挟持工程Ｔ１から第２の挟持工程Ｔ２への切り換えを行うことができる。
また、図２０に示す第４の変形処理例のように、両挟持工程Ｔ３に並行して基板Ｗの回転を第２の乾燥速度Ｖ２まで上昇させずに、第１の乾燥速度Ｖ１のまま基板Ｗを回転させ続けるようにしてもよい。
また、第１～第４の変形処理例を適宜組み合わせることもできる。
また、図１４および図１５に示す基板処理例ならびに第１～第４の変形処理例において、最後の第２の挟持工程Ｔ２の後、スピンドライ工程Ｓ７に並行して、当該第２の挟持工程Ｔ２が維持され続けてもよい。
また、図１４および図１５に示す基板処理例ならびに第１～第４の変形処理例において、第１の挟持工程Ｔ１を実行するための第１の期間Ｔｅ１、および第２の挟持工程Ｔ２を実行するための第２の期間Ｔｅ２は、それぞれ、第１の挟持ピン５２Ａおよび第２の挟持ピン５２Ｂに付着している液体が振り切るのに十分な期間であるとしたが、完全に乾かなくても、挟持ピン５２Ａ，５２Ｂに付着しているリンス液に含まれる薬液成分が転写しない程度に液体が除去されるような期間であればよい。
また、図１４および図１５に示す基板処理例ならびに第１～第４の変形処理例において、硫酸含有液工程Ｓ３に先立って、基板Ｗの表面に除電液を供給する第１の除電液供給工程が実行されてもよい。除電液は、たとえば炭酸水である。この場合、基板Ｗの持ち込み帯電に起因する静電気放電の発生を効果的に抑制できる。リンス液として炭酸水を用いる場合には、第１の除電液供給工程として共通の炭酸水供給ユニットからの炭酸水を用いるようにしてもよい。
また、前述の基板処理例において、硫酸含有液工程Ｓ３に先立って、基板Ｗの表面を、第１の洗浄薬液を用いて洗浄する第１の洗浄工程が実行されてもよい。このような第１の洗浄薬液として、たとえばフッ酸（ＨＦ）を例示できる。
また、前述の基板処理例において、硫酸含有液工程Ｓ３の後第１のリンス工程Ｓ４に先立って、Ｈ２Ｏ２を基板Ｗの上面（表面）に供給する過酸化水素水供給工程が実行されてもよい。この場合、制御装置３は、過酸化水素水バルブ２６を開いた状態に維持しつつ硫酸バルブ２４だけを閉じる。これにより、硫酸含有液ノズル１８にＨ２Ｏ２だけが供給され、硫酸含有液ノズル１８の吐出口からＨ２Ｏ２が吐出される。この過酸化水素水供給工
ンに対する熱影響を緩和することが出来ると共に、基板Ｗの表面への硫黄成分の残留（Ｓ残り）を防止または抑制できる。また、この過酸化水素水供給工程を設ける場合には、ＳＣ１工程を廃止することも可能である。
また、スピンドライ工程Ｓ７に先立って、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）などの低表面張力を有する有機溶剤（乾燥液）を供給して、基板Ｗの上面上のリンス液を有機溶剤によって置換する有機溶剤置換工程が実行されてもよい。さらに、供給した有機溶剤を撥水剤に置換し、撥水剤の膜を基板Ｗの上面に形成する工程が、有機溶剤置換工程の後に実行されていてもよい。
また、第１の挟持工程Ｔ１および第２の挟持工程Ｔ２を、第２のリンス工程Ｓ６の終盤からスピンドライ工程Ｓ７の期間だけでなく、第２のリンス工程Ｓ６の序盤および中盤においても実行するようにしてもよい。
また、図１４の基板処理例ではレジスト除去処理を例に挙げたが、レジストに限られず、ＳＰＭを用いて他の有機物の除去をする処理であってもよい。
また、リンス液を吐出するためのノズルを、遮断部材８に一体化された中心軸ノズル９ではなく、遮断部材８と別部材に設ける構成であってもよい。
また、第１の挟持ユニット５５および第２の挟持ユニット５６が、それぞれ３つの挟持ピン５２Ａ，５２Ｂを備えているとして説明したが、それぞれ４つ以上の挟持ピン５２Ａ，５２Ｂを備えていてもよい。
また、基板Ｗの挟持状態を第１の挟持状態と第２の挟持状態との間で切り換え可能なスピンチャック５として、特開２００４－１１１９０２号公報に示すように、リンク構造等機械的な構造を用いて第１の挟持状態と第２の挟持状態とを切り換える方式を採用することもできる。
また、前述の実施形態では、硫酸含有液供給ユニット６として、Ｈ２ＳＯ４およびＨ２Ｏ２の混合を硫酸含有液ノズル１８の内部で行うノズル混合タイプのものを例に挙げて説明したが、硫酸含有液ノズル１８の上流側に配管を介して接続された混合部を設け、この混合部において、Ｈ２ＳＯ４とＨ２Ｏ２との混合が行われる配管混合タイプのものを採用することもできる。
また、硫酸含有液工程Ｓ３において基板Ｗの表面に供給される硫酸含有液は、ＳＰＭの他、硫酸（濃硫酸）やＳＯＭ（硫酸オゾン（硫酸にオゾンを分散させた液体））であってもよい。また、薬液工程において基板Ｗの表面に供給される硫酸含有液は、硫酸含有液に限られず、それ以外の薬液であってもよい。
また、基板処理例が硫酸含有液工程Ｓ３を含んでいなくてもよい。たとえば、硫酸含有液工程Ｓ３を含まない場合であっても、その処理ユニット２において、過去に、硫酸含有液を用いて処理を行った場合には、リンス工程の終盤またはリンス工程の終了時に、第１の挟持ピン５２Ａおよび第２の挟持ピン５２Ｂと基板Ｗの周縁部との間に残存するリンス液が硫酸含有液等を含有している。この場合に、本願発明を好適に適用できる。
また、前述の実施形態において、基板処理装置１が半導体ウエハからなる基板Ｗの表面を処理する装置である場合について説明したが、基板処理装置が、液晶表示装置用基板、有機ＥＬ（electroluminescence）表示装置などのＦＰＤ（Flat Panel 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
２ ：処理ユニット
３ ：制御装置
５ ：スピンチャック（基板保持回転装置）
１０ ：リンス液供給ユニット
５４ ：スピンモータ（回転ユニット）
５５ ：第１の挟持ユニット
５６ ：第２の挟持ユニット
５７ ：第１の開閉ユニット（挟持駆動ユニット）
５８ ：第２の開閉ユニット（挟持駆動ユニット）
６２ ：第１の挟持部
７２ ：第２の挟持部
Ａ１ ：回転軸線
Ｔｅ１ ：第１の期間
Ｔｅ２ ：第２の期間
Ｖ１ ：第２の乾燥速度
Ｖ２ ：第２の乾燥速度
Ｗ ：基板
Ｙ ：周方向

Claims (22)

  1. 基板の周縁部に接触可能な少なくとも３つの第１の挟持部を有し、前記少なくとも３つの第１の挟持部が前記基板の周縁部に接触することによって前記基板を挟持する第１の挟持ユニットと、前記第１の挟持ユニットとは別に設けられ、前記基板の周縁部に接触可能な少なくとも３つの第２の挟持部を有し、前記少なくとも３つの第２の挟持部が前記基板の周縁部に接触することによって前記基板を挟持する第２の挟持ユニットとを含む基板保持回転装置を含む基板処理装置において実行され、前記基板に対して薬液を用いた処理を施すための基板処理方法であって、
    前記基板保持回転装置によって保持されている前記基板を、当該基板の中央部を通る回転軸線回りに回転させながら、前記基板の主面にリンス液を供給するリンス工程と、
    前記基板の主面に対してリンス液を供給せずに、当該基板を、前記リンス工程における前記基板の回転速度よりも速い速度で前記回転軸線回りに回転させるスピンドライ工程と、
    前記リンス工程および前記スピンドライ工程の少なくとも一方に並行して、前記少なくとも３つの第２の挟持部を前記基板の周縁部から離間させながら前記少なくとも３つの第１の挟持部を前記基板の周縁部に接触させることにより、前記第１の挟持ユニットによって前記基板を挟持し前記第２の挟持ユニットによって前記基板を挟持しない第１の挟持状態を実現し、その第１の挟持状態を所定の第１の期間維持する第１の挟持工程と、
    前記第１の挟持工程の後、前記スピンドライ工程に並行して、前記少なくとも３つの第１の挟持部を前記基板の周縁部から離間させながら前記少なくとも３つの第２の挟持部を前記基板の周縁部に接触させることにより、前記第２の挟持ユニットによって前記基板を挟持し前記第１の挟持ユニットによって前記基板を挟持しない第２の挟持状態を実現し、その第２の挟持状態を所定の第２の期間維持する第２の挟持工程と、
    前記第２の挟持工程の後、前記スピンドライ工程に並行して、前記第１の挟持ユニットおよび前記第２の挟持ユニットによって前記基板を挟持する両挟持状態を実現する両挟持工程とを含み、
    前記スピンドライ工程が、
    前記基板を、前記リンス工程における前記基板の回転速度よりも速い第１の乾燥速度で前記回転軸線回りに回転させる第１のスピンドライ工程と、
    前記第１のスピンドライ工程の後に実行され、前記基板を、当該基板の主面からリンス液を振り切ることができる速度であって前記第１の乾燥速度よりも速い第２の乾燥速度で、前記回転軸線回りに回転させる第２のスピンドライ工程とを含み、
    前記第１の挟持工程における少なくとも前記第１の挟持状態の維持が、前記第１のスピンドライ工程に並行して実行され、
    前記第２の挟持工程が、前記第１のスピンドライ工程に並行して実行され、
    前記第２のスピンドライ工程が、前記両挟持工程によって前記両挟持状態が実現された後に開始される、基板処理方法。
  2. 前記リンス工程の前に、前記基板保持回転装置によって保持されている前記基板を、前記回転軸線回りに回転させながら、前記基板の主面に薬液を供給する薬液工程をさらに含む、請求項１に記載の基板処理方法。
  3. 前記薬液が、硫酸含有液を含む、請求項２に記載の基板処理方法。
  4. 前記第１の期間が、前記少なくとも３つの第２の挟持部からリンス液を振り切ることが可能な期間であり、
    前記第２の期間が、前記少なくとも３つの第１の挟持部からリンス液を振り切ることが可能な期間である、請求項１～３のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  5. 前記第１の挟持状態において、前記基板の周縁部から離間している前記少なくとも３つの第２の挟持部を前記基板の周縁部に接触させることにより、前記第１の挟持状態から、前記両挟持状態に遷移する第１の遷移工程と、
    前記両挟持状態において、前記基板の周縁部に接触している前記少なくとも３つの第１の挟持部を前記基板の周縁部から離間させることにより、前記両挟持状態から前記第２の挟持状態に遷移する第２の遷移工程とをさらに含む、請求項１～４のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  6. 前記第１の挟持工程が、
    前記リンス工程の終了に先立って前記第１の挟持状態を実現し、かつ前記第１のスピンドライ工程が開始した後まで前記第１の挟持状態を維持する工程を含む、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の挟持状態から、前記基板の周縁部に接触している前記少なくとも３つの第１の挟持部を前記基板の周縁部から離間させかつ前記基板の周縁部から離間している前記少なくとも３つの第２の挟持部を前記基板の周縁部に接触させることにより、前記第２の挟持状態に遷移する遷移工程と、
    前記遷移工程に先立って前記基板の回転を前記第１の乾燥速度よりも遅い切り換え速度に減速する工程と、
    前記遷移工程の後に前記基板の回転を前記第１の乾燥速度に加速する工程とをさらに含む、請求項１～６のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  8. 前記第１の挟持工程が、前記第１のスピンドライ工程に並行して実行される、請求項１～７のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  9. 前記第２の挟持工程の後、前記第１のスピンドライ工程に並行して、前記第１の挟持工程および前記第２の挟持工程が再度順に実行される、請求項１～８のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  10. 前記第１の挟持工程および前記第２の挟持工程は、前記第２のスピンドライ工程に並行して実行されない、請求項１～９のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  11. 基板に対して薬液を用いた処理を施すための基板処理装置であって、
    前記基板の周縁部に接触可能な少なくとも３つの第１の挟持部を有し、前記少なくとも３つの第１の挟持部によって前記基板を挟持することが可能な第１の挟持ユニットと、前記第１の挟持ユニットとは別に設けられ、前記基板の周縁部に接触可能な少なくとも３つの第２の挟持部を有し、前記少なくとも３つの第２の挟持部によって前記基板を挟持することが可能な第２の挟持ユニットと、前記第１の挟持ユニットおよび前記第２の挟持ユニットを、前記基板の中央部を通る回転軸線まわりに回転させる回転ユニットと、前記第１の挟持ユニットおよび前記第２の挟持ユニットを駆動する挟持駆動ユニットとを含む基板保持回転装置と、
    前記基板保持回転装置によって保持されている前記基板の主面に対してリンス液を供給するためのリンス液供給ユニットと、
    前記回転ユニット、前記挟持駆動ユニットおよび前記リンス液供給ユニットを制御する制御装置とを含み、
    前記制御装置が、前記基板保持回転装置によって保持されている前記基板を、前記回転ユニットによって当該基板の中央部を通る回転軸線回りに回転させながら、前記リンス液供給ユニットによって前記基板の主面にリンス液を供給するリンス工程と、前記基板の主面に対してリンス液を供給せずに、当該基板を、前記回転ユニットによって、前記リンス工程における前記基板の回転速度よりも速い速度で前記回転軸線回りに回転させるスピンドライ工程と、前記リンス工程および前記スピンドライ工程の少なくとも一方に並行して、前記少なくとも３つの第２の挟持部からリンス液を振り切るために、前記挟持駆動ユニットによって、前記少なくとも３つの第２の挟持部を前記基板の周縁部から離間させながら前記少なくとも３つの第１の挟持部を前記基板の周縁部に接触させることにより、前記第１の挟持ユニットによって前記基板を挟持し前記第２の挟持ユニットによって前記基板を挟持しない第１の挟持状態を実現し、その第１の挟持状態を所定の第１の期間維持する第１の挟持工程と、前記第１の挟持工程の後、前記スピンドライ工程に並行して、前記少なくとも３つの第１の挟持部からリンス液を振り切るために、前記挟持駆動ユニットによって、前記少なくとも３つの第１の挟持部を前記基板の周縁部から離間させながら前記少なくとも３つの第２の挟持部を前記基板の周縁部に接触させることにより、前記第２の挟持ユニットによって前記基板を挟持し前記第１の挟持ユニットによって前記基板を挟持しない第２の挟持状態を実現し、その第２の挟持状態を所定の第２の期間維持する第２の挟持工程と、前記第２の挟持工程の後、前記スピンドライ工程に並行して、前記第１の挟持ユニットおよび前記第２の挟持ユニットによって前記基板を挟持する両挟持状態を実現する両挟持工程とを実行し、
    前記スピンドライ工程が、
    前記基板を、前記リンス工程における前記基板の回転速度よりも速い第１の乾燥速度で前記回転軸線回りに回転させる第１のスピンドライ工程と、
    前記第１のスピンドライ工程の後に実行され、前記基板を、当該基板の主面からリンス液を振り切ることができる速度であって前記第１の乾燥速度よりも速い第２の乾燥速度で、前記回転軸線回りに回転させる第２のスピンドライ工程とを含み、
    前記第１の挟持工程における少なくとも前記第１の挟持状態の維持が、前記第１のスピンドライ工程に並行して実行され、
    前記第２の挟持工程が、前記第１のスピンドライ工程に並行して実行され、
    前記第２のスピンドライ工程が、前記両挟持工程によって前記両挟持状態が実現された後に開始される、基板処理装置。
  12. 前記制御装置が、前記リンス工程の前に、前記基板保持回転装置によって保持されている前記基板を、前記回転軸線回りに回転させながら、前記基板の主面に薬液を供給する薬液工程をさらに実行する、請求項１１に記載の基板処理装置。
  13. 前記薬液が、硫酸含有液を含む、請求項１２に記載の基板処理装置。
  14. 前記第１の期間が、前記少なくとも３つの第２の挟持部からリンス液を振り切ることが可能な期間であり、
    前記第２の期間が、前記少なくとも３つの第１の挟持部からリンス液を振り切ることが可能な期間である、請求項１１～１３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  15. 前記制御装置が、前記第１の挟持状態において、前記基板の周縁部から離間している前記少なくとも３つの第２の挟持部を前記基板の周縁部に接触させることにより、前記両挟持状態に遷移する第１の遷移工程と、前記両挟持状態において、前記基板の周縁部に接触している前記少なくとも３つの第１の挟持部を前記基板の周縁部から離間させることにより、前記両挟持状態から前記第２の挟持状態に遷移する第２の遷移工程とをさらに実行する、請求項１１～１４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  16. 前記第１の挟持工程は、前記リンス工程の終了に先立って前記第１の挟持状態を実現し、かつ前記第１のスピンドライ工程が開始した後まで前記第１の挟持状態を維持する工程を含む、請求項１１～１５のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  17. 前記制御装置が、
    前記第１の挟持ユニットおよび前記第２の挟持ユニットによって、前記第１の挟持状態から、前記基板の周縁部に接触している前記少なくとも３つの第１の挟持部を前記基板の周縁部から離間させかつ前記基板の周縁部から離間している前記少なくとも３つの第２の挟持部を前記基板の周縁部に接触させることにより、前記第２の挟持状態に遷移する遷移工程と、
    前記遷移工程に先立って前記基板の回転を、前記回転ユニットによって前記第１の乾燥速度よりも遅い切り換え速度に減速する工程と、
    前記遷移工程の後に前記基板の回転を、前記回転ユニットによって前記第１の乾燥速度に加速する工程とをさらに実行する、請求項１１～１６のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  18. 前記制御装置が、前記第１の挟持工程を、前記第１のスピンドライ工程に並行して実行する、請求項１１～１７のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  19. 前記制御装置が、前記第２の挟持工程の後、前記第１のスピンドライ工程に並行して前記第１の挟持工程および前記第２の挟持工程を再度順に実行する、請求項１１～１８のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  20. 前記第１の挟持工程および前記第２の挟持工程は、前記第２のスピンドライ工程に並行して実行されない、請求項１１～１９のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  21. 前記第１の挟持部および前記第２の挟持部が、樹脂部材を含む、請求項１１～２０のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  22. 前記樹脂部材には炭素材料が分散されている、請求項２１に記載の基板処理装置。
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