基板処理方法および基板処理装置
【課題】純水よりも揮発性の高い揮発性処理液の液膜を基板上から除去して基板を乾燥させるときに、乾燥不良が発生することを抑制または防止することが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。
【解決手段】水平に保持された基板Ｗの上面に純水よりも揮発性の高い揮発性処理液の一例であるＩＰＡ（イソプロピルアルコール）を供給して、基板Ｗの上面全域を覆うＩＰＡの液膜を形成する。そして、基板Ｗ上にＩＰＡの液膜を保持させた状態で基板Ｗの中央部を通る鉛直な回転軸線まわりに基板Ｗを回転させて基板Ｗ上からＩＰＡの液膜を除去する。このとき、基板Ｗの上面中央部に不活性ガスの一例である窒素ガスを吹き付けながら、基板Ｗの上面における中央部以外の前記回転軸線から一定距離離れた所定位置Ｐ１にＩＰＡを着液させる。
【解決手段】水平に保持された基板Ｗの上面に純水よりも揮発性の高い揮発性処理液の一例であるＩＰＡ（イソプロピルアルコール）を供給して、基板Ｗの上面全域を覆うＩＰＡの液膜を形成する。そして、基板Ｗ上にＩＰＡの液膜を保持させた状態で基板Ｗの中央部を通る鉛直な回転軸線まわりに基板Ｗを回転させて基板Ｗ上からＩＰＡの液膜を除去する。このとき、基板Ｗの上面中央部に不活性ガスの一例である窒素ガスを吹き付けながら、基板Ｗの上面における中央部以外の前記回転軸線から一定距離離れた所定位置Ｐ１にＩＰＡを着液させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、基板を処理する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などが含まれる。
【背景技術】
【０００２】
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基板の中央部を通る鉛直な回転軸線まわりに基板を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た基板の上面に薬液やリンス液などの処理液を供給するためのノズルを備えている（たとえば特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に係る基板の処理では、たとえば、回転状態の基板の上面に薬液および純水が順次供給され、薬液処理およびリンス処理が順次行われる。その後、基板の上面にＩＰＡ（イソプロピルアルコール）が供給される。これにより、基板上の純水がＩＰＡに置換され、基板の上面全域を覆うＩＰＡの液膜が形成される。そして、基板を回転させて基板を乾燥させる乾燥処理が行われる。特許文献１では、基板の上面中央部に窒素ガスを吹き付けながら基板を回転させる乾燥方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９-３８５９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
基板の上面全域を覆うＩＰＡの液膜を基板上に保持させた状態で基板の上面中央部に窒素ガスを吹き付けながら基板を回転させた場合、窒素ガスの供給圧によって基板の上面中央部からＩＰＡが除去される。したがって、基板上に保持されたＩＰＡの液膜の中央部に穴が形成されて、ＩＰＡの液膜が環状になる。また、基板上のＩＰＡに遠心力が作用するため、ＩＰＡが外方（基板の回転軸線から離れる方向）に移動して、環状になった液膜の内径が大きくなっていく。さらに、基板に吹き付けられた窒素ガスは、基板の上面中央部から上面周縁部に向って放射状に広がるので、窒素ガスによって押されて環状になった液膜の内径が大きくなっていく。さらにまた、ＩＰＡの液膜に窒素ガスが吹き付けられるのでＩＰＡが蒸発していく。したがって、環状になったＩＰＡの液膜は、遠心力や窒素ガスの供給圧によって外方に押し出されるとともに、ＩＰＡの蒸発によって内径が大きくなっていく。
【０００６】
一方、基板上に保持されたＩＰＡに作用する遠心力は、基板の回転軸線から離れるほど大きくなる。したがって、基板の上面周縁部に保持されたＩＰＡは、その内側のＩＰＡよりも大きな速度で外方に移動していく。そのため、基板の上面周縁部よりも内側の領域にＩＰＡが残っている状態で基板の上面周縁部からＩＰＡがなくなる場合がある。また、基板上に残ったＩＰＡ（基板の上面において周縁部よりも内側の領域に保持されたＩＰＡ）に作用する遠心力は比較的小さいから、基板上のＩＰＡが遠心力によって外方に移動する速度は比較的小さい。すなわち、基板の上面全域を覆うＩＰＡの液膜は、環状になった後、窒素ガスの供給圧やＩＰＡの蒸発によって内径が大きくなっていくのに対し、その外径は、作用する遠心力が小さいから大きくなる速度が比較的小さい。したがって、ＩＰＡの液膜の外径が広がる速度よりも、内径が広がる速度の方が大きくなる場合がある。
【０００７】
このように、基板の上面全域を覆うＩＰＡの液膜を基板上に保持させた状態で基板の上面中央部に窒素ガスを吹き付けながら基板を回転させると、基板上に保持されたＩＰＡの液膜は、環状になった後、内径が大きくなっていく。したがって、基板の上面は、中央部から外方に向かって乾燥していく。また、前述のように、内側にＩＰＡが残っている状態で基板の上面周縁部からＩＰＡがなくなる場合があるので、基板の上面において周縁部よりも内側の領域が完全に乾燥していない状態で基板の上面周縁部が乾燥する場合がある。さらに、環状になったＩＰＡの液膜の外径が広がる速度よりも内径が広がる速度の方が大きくなる場合があるので、基板の上面中央部と上面周縁部との間の環状の領域（以下では、「中間領域」という。）にＩＰＡが最終的に残って、基板上面における最終的な乾燥位置が中間領域になる場合がある。すなわち、中間領域が乾燥することにより、基板の上面全域の乾燥が終了する場合がある。
【０００８】
しかしながら、最終的な乾燥位置が中間領域になると、ウォーターマークやパターン倒れなどの乾燥不良が中間領域に発生する場合がある。すなわち、ＩＰＡは、純水よりも揮発性が高く、純水を容易に溶け込ませることができる有機溶剤である。したがって、前述の特許文献１に係る基板の処理において、ＩＰＡによって置換されずに基板上に純水が残ると、残った純水は、基板上に形成されたＩＰＡの液膜に溶け込んでいく。そのため、ＩＰＡの液膜中に純水が溶け込んでいる状態で基板の上面中央部に窒素ガスを吹き付けながら基板を回転させると、環状になったＩＰＡの液膜は、ＩＰＡの蒸発によって純水の濃度が高まりながら内径が大きくなっていく。その結果、純水の濃度が高いＩＰＡが中間領域に残り、当該ＩＰＡ中の純水に起因する乾燥不良が中間領域に発生する場合がある。また、このような問題は、基板の上面中央部に窒素ガスを吹き付けながらＩＰＡの液膜を基板上から除去する場合に限らず、基板の上面中央部に不活性ガスを吹き付けながら、純水よりも揮発性の高い揮発性処理液の液膜を基板上から除去する場合に同様に生じうる。
【０００９】
そこで、この発明の目的は、純水よりも揮発性の高い揮発性処理液の液膜を基板上から除去して基板を乾燥させるときに、乾燥不良が発生することを抑制または防止することが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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するための請求項１記載の発明は、水平に保持された基板（Ｗ）の上面に、純水よりも揮発性の高い揮発性処理液を供給して、基板の上面全域を覆う揮発性処理液の液膜を形成する液膜形成工程と、基板上に揮発性処理液の液膜を保持させた状態で基板の中央部を通る鉛直な回転軸線（Ｌ１）まわりに基板を回転させる基板回転工程と、前記基板回転工程と並行して、基板の上面中央部にガスを吹き付けるガス供給工程と、前記基板回転工程および前記ガス供給工程と並行して、基板の上面における中央部以外の前記回転軸線から一定距離離れた所定位置（Ｐ１）に揮発性処理液を着液させる揮発性処理液供給工程とを含む、基板処理方法である。なお、この項において、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表すものとする。
【００１１】
この発明によれば、水平に保持された基板の上面に純水よりも揮発性の高い揮発性処理液を供給して、基板の上面全域を覆う揮発性処理液の液膜を形成する。そして、基板上に揮発性処理液の液膜を保持させた状態で基板の中央部を通る鉛直な回転軸線まわりに基板を回転させる。このとき、基板の上面中央部にガスを吹き付けながら、基板の上面における中央部以外の前記回転軸線から一定距離離れた所定位置に揮発性処理液を着液させる。
【００１２】
基板の上面中央部にガスを吹き付けることにより、ガスの供給圧によって基板の上面中央部から揮発性処理液が除去される。したがって、基板上に保持された揮発性処理液の液膜の中央部に穴が形成されて、揮発性処理液の液膜が環状になる。また、基板の回転によって基板上の揮発性処理液に遠心力が作用するため、揮発性処理液が外方（基板の回転軸線から離れる方向）に移動して、環状になった液膜の内径が大きくなっていく。さらに、基板に吹き付けられたガスは、基板の上面中央部から上面周縁部に向って放射状に広がるので、ガスによって押されて環状になった液膜の内径が大きくなっていく。さらにまた、揮発性処理液の液膜にガスが吹き付けられるので揮発性処理液が蒸発していく。したがって、環状になった揮発性処理液の液膜は、遠心力やガスの供給圧によって外方に押し出されるとともに、揮発性処理液の蒸発によって内径が大きくなっていく。
【００１３】
また、基板上に保持された揮発性処理液に作用する遠心力は、基板の回転軸線から離れるほど大きくなる。したがって、基板の上面周縁部に保持された揮発性処理液は、その内側の揮発性処理液よりも大きな速度で外方に移動していく。一方、基板の所定位置に着液した揮発性処理液は、基板の回転による遠心力を受けて外方に移動していく。したがって、基板の上面周縁部に保持された揮発性処理液がその内側の揮発性処理液よりも大きな速度で外方に移動するものの、前記所定位置に着液した揮発性処理液が基板の上面周縁部に供給されるので、基板の上面周縁部から揮発性処理液が完全になくならず、基板の上面周縁部に揮発性処理液が保持された状態が維持される。そのため、基板の上面において周縁部よりも内側の領域が完全に乾燥していない状態で基板の上面周縁部が乾燥することが抑制または防止される。
【００１４】
このように、この発明によれば、基板の上面周縁部に揮発性処理液が保持された状態を維持しながら、環状になった揮発性処理液の液膜の内径を拡大させていくことができる。したがって、基板上の揮発性処理液は、基板の上面周縁部から周囲に排出されながら、基板の上面中央部から外方に向かって広がっていく。そのため、基板の上面は、中央部から外方に向かって乾燥していき、周縁部が最終的な乾燥位置となる。これにより、基板上の揮発性処理液に純水が溶け込んでいる場合でも、ウォーターマークやパターン倒れなどの乾燥不良が中間領域（基板の上面中央部と上面周縁部との間の環状の領域）に発生することを抑制または防止することができる。また、基板の上面周縁部から周囲に揮発性処理液を排出させながら全ての揮発性処理液を基板上から除去するので、純水が混じった揮発性処理液を基板上に残さずに除去することができる。これにより、純水に起因する乾燥不良が基板の上面に発生することを抑制または防止することができる。
【００１５】
しかも、この発明によれば、基板の上面中央部にガスを吹き付けながら、基板上から揮発性処理液を除去するので、基板の乾燥を進行させているときに、基板上面の露出した部分（揮発性処理液が除去された部分）の全域をガスによって覆い続けることができる。したがって、基板の乾燥を進行させているときに、パーティクルなどの異物や処理液のミストが基板上面の露出した部分に付着することを抑制または防止することができる。これにより、基板の上面を速やかに乾燥させることができ、さらに、異物やミストの付着による基板の汚染を抑制または防止することができる。
【００１６】
基板の上面周縁部に揮発性処理液が保持された状態を維持するには、たとえば、基板を回転させながら、基板上面への揮発性処理液の着液位置を中央部から周縁部に移動させることにより（揮発性処理液によって基板の上面をスキャンすることにより）、基板の上面周縁部に揮発性処理液を供給することが考えられる。しかしながら、揮発性処理液によって基板の上面をスキャンする場合には、基板に着液する揮発性処理液の流量を比較的大きくしないと、揮発性処理液の着液位置が基板の上面中央部付近にあるときに、基板の上面周縁部に揮発性処理液が十分に供給されず、基板の上面周縁部に揮発性処理液が保持された状態を維持することができない場合がある。一方、この発明によれば、揮発性処理液によって基板の上面をスキャンする場合に比べて少ない流量で、基板の上面周縁部に揮発性処理液が保持された状態を維持することができる。また、基板上面への揮発性処理液の着液位置（前記所定位置）が適切に設定されれば、中間領域などの基板上面の乾燥不良が発生し易い領域に揮発性処理液を確実に供給し続けることができる。
【００１７】
請求項２記載の発明は、前記揮発性処理液供給工程は、基板の上面中央部に保持された揮発性処理液が前記回転軸線から離れる方向に移動して揮発性処理液の着液位置付近に達するまで継続される工程である、請求項１記載の基板処理方法である。
この発明によれば、環状になった揮発性処理液の液膜の内径が広がって、当該液膜の内周が、揮発性処理液の着液位置である前記所定位置付近に達するまで、基板の上面に対する揮発性処理液の供給が継続される。したがって、基板上面の揮発性処理液が除去された領域に着液した揮発性処理液が入り込んで、基板の乾燥が妨げられることを抑制または防止することができる。これにより、基板を速やかに乾燥させることができる。
【００１８】
請求項３記載の発明は、前記基板回転工程は、少なくとも基板上から揮発性処理液の液膜がなくなるまで継続される工程であり、前記ガス供給工程は、少なくとも基板上から揮発性処理液の液膜がなくなるまで継続される工程である、請求項１または２記載の基板処理方法である。
この発明によれば、少なくとも基板上から揮発性処理液がなくなるまで基板の回転および基板上面へのガスの供給が継続される。これにより、基板の上面全域をガスによって覆いながら、基板の上面全域を乾燥させることができる。したがって、基板の上面全域を速やかに乾燥させることができ、さらに、異物やミストの付着による基板の汚染を確実に抑制または防止することができる。
【００１９】
請求項４記載の発明は、前記ガス供給工程は、前記基板回転工程が終了するまで継続される工程である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理方法である。
この発明によれば、基板の上面に対するガスの供給が、基板の回転が停止されるまで継続される。すなわち、基板の回転により生じた乱気流などの気流が消滅または弱まるまで、基板の上面がガスによって覆われ続ける。したがって、基板の回転に伴う気流によって基板側へ運ばれた異物や処理液のミストから基板を保護することができる。これにより、異物やミストの付着による基板の汚染を確実に抑制または防止することができる。
【００２０】
請求項５記載の発明は、基板（Ｗ）を水平に保持する基板保持手段（３）と、前記基板保持手段に保持された基板を当該基板の中央部を通る鉛直な回転軸線（Ｌ１）まわりに回転させる基板回転手段（１１）と、前記基板保持手段に保持された基板の上面中央部にガスを吹き付けるガス供給手段（４，１６，１７，１３，１４，１５；１０４）と、前記基板保持手段に保持された基板の上面中央部を含む基板上面の複数個所に、純水よりも揮発性の高い揮発性処理液を着液させることができる揮発性処理液供給手段（６，７，１８，１９，２０，２５，２６，２７，２８；２９，３０，３１，３２，３３，３４）と、前記基板保持手段、基板回転手段、ガス供給手段および揮発性処理液供給手段を制御することにより、水平に保持された基板の上面に揮発性処理液を供給して、基板の上面全域を覆う揮発性処理液の液膜を形成する液膜形成工程と、基板上に揮発性処理液の液膜を保持させた状態で前記回転軸線まわりに基板を回転させる基板回転工程と、前記基板回転工程と並行して、基板の上面中央部にガスを吹き付けるガス供給工程と、前記基板回転工程および前記ガス供給工程と並行して、基板の上面における中央部以外の前記回転軸線から一定距離離れた所定位置に揮発性処理液を着液させる揮発性処理液供給工程とを実行する制御手段（１２）とを含む、基板処理装置（１，１０１）である。
【００２１】
この発明によれば、請求項１の発明に関して述べた効果と同様な効果を奏することができる。
請求項６記載の発明は、前記揮発性処理液供給手段は、固定された状態で揮発性処理液を吐出するように設けられた第１固定ノズル（６）および第２固定ノズル（７）を有するものであり、前記第１固定ノズルは、前記基板保持手段に保持された基板の上面中央部に揮発性処理液が着液するように設けられたものであり、前記第２固定ノズルは、前記基板保持手段に保持された基板の上面における中央部以外の前記回転軸線から一定距離離れた所定位置に揮発性処理液が着液するように設けられたものである、請求項５記載の基板処理装置である。
【００２２】
この発明によれば、第１固定ノズルから揮発性処理液を吐出させて、基板の上面中央部に揮発性処理液を着液させることができる。基板の上面中央部に着液した揮発性処理液は、後続の揮発性処理液によって押されて基板上を外方に広がっていく。これにより、基板の上面全域に揮発性処理液を供給して、基板の上面全域を覆う揮発性処理液の液膜を形成することができる（液膜形成工程）。
【００２３】
また、この発明によれば、基板保持手段に保持された基板を基板回転手段によって回転させながら、第２固定ノズルから揮発性処理液を吐出させて、基板の上面における中央部以外の前記回転軸線から一定距離離れた所定位置に揮発性処理液を着液させることができる。基板の所定位置に着液した揮発性処理液は、基板の回転による遠心力を受けて外方に移動していく。これにより、基板の上面に揮発性処理液を供給することができる（揮発性処理液供給工程）。
【００２４】
請求項７記載の発明は、前記揮発性処理液供給手段は、揮発性処理液を吐出する移動ノズル（２９）と、前記基板保持手段に保持された基板に対する移動ノズルからの揮発性処理液の着液位置が、基板の上面中央部と前記所定位置との間で移動するように前記移動ノズルを移動させるノズル移動手段（３２）と、前記移動ノズルに対する揮発性処理液の供給および供給停止を切り替える切替手段（３３）とを有するものであり、前記制御手段は、前記ノズル移動手段および切替手段を制御して、前記移動ノズルからの揮発性処理液の吐出を停止させた状態で当該移動ノズルを移動させるノズル移動工程を実行するものである、請求項５記載の基板処理装置である。
【００２５】
この発明によれば、制御手段によってノズル移動手段と切替手段を制御することにより、移動ノズルから吐出させた揮発性処理液を基板の上面中央部に着液させることができる。基板の上面中央部に着液した揮発性処理液は、後続の揮発性処理液によって押されて基板上を外方に広がっていく。これにより、基板の上面全域に揮発性処理液を供給して、基板の上面全域を覆う揮発性処理液の液膜を形成することができる（液膜形成工程）。
【００２６】
また、この発明によれば、制御手段によってノズル移動手段と切替手段を制御して、移動ノズルからの揮発性処理液の吐出を停止させた状態で当該移動ノズルを移動させることができる（ノズル移動工程）。したがって、揮発性処理液の使用量を減少させて、基板の処理に要するコストを抑制することができる。また、液膜形成工程を実行させた後にノズル移動工程を実行させ、さらに、制御手段によって切替手段を再び制御することにより、回転状態の基板の前記所定位置に揮発性処理液を着液させることができる。これにより、基板の上面に揮発性処理液を供給することができる（揮発性処理液供給工程）。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る基板処理装置の概略構成を示す図解図である。
【図２（ａ）】本発明の第１実施形態に係る基板処理装置による基板の処理の一例を説明するための工程図である。
【図２（ｂ）】本発明の第１実施形態に係る基板処理装置による基板の処理の一例を説明するための工程図である。
【図２（ｃ）】本発明の第１実施形態に係る基板処理装置による基板の処理の一例を説明するための工程図である。
【図２（ｄ）】本発明の第１実施形態に係る基板処理装置による基板の処理の一例を説明するための工程図である。
【図２（ｅ）】本発明の第１実施形態に係る基板処理装置による基板の処理の一例を説明するための工程図である。
【図２（ｆ）】本発明の第１実施形態に係る基板処理装置による基板の処理の一例を説明するための工程図である。
【図２（ｇ）】本発明の第１実施形態に係る基板処理装置による基板の処理の一例を説明するための工程図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る基板処理装置の概略構成を示す図解図である。
【図４（ａ）】本発明の第２実施形態に係る基板処理装置による基板の処理の一例を説明するための工程図である。
【図４（ｂ）】本発明の第２実施形態に係る基板処理装置による基板の処理の一例を説明するための工程図である。
【図４（ｃ）】本発明の第２実施形態に係る基板処理装置による基板の処理の一例を説明するための工程図である。
【図４（ｄ）】本発明の第２実施形態に係る基板処理装置による基板の処理の一例を説明するための工程図である。
【図４（ｅ）】本発明の第２実施形態に係る基板処理装置による基板の処理の一例を説明するための工程図である。
【図４（ｆ）】本発明の第２実施形態に係る基板処理装置による基板の処理の一例を説明するための工程図である。
【図４（ｇ）】本発明の第２実施形態に係る基板処理装置による基板の処理の一例を説明するための工程図である。
【図４（ｈ）】本発明の第２実施形態に係る基板処理装置による基板の処理の一例を説明するための工程図である。
【図５】気体ノズルの変形例を示す図解図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
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実施形態に係る基板処理装置１の概略構成を示す図解図である。
基板処理装置１は、半導体ウエハなどの基板Ｗを１枚ずつ処理する枚葉式の装置である。基板処理装置１は、隔壁で区画された処理室２内に、１枚の基板Ｗを水平に保持して回転させるスピンチャック３（基板保持手段）と、スピンチャック３に保持された基板Ｗの上面に気体を供給するための気体ノズル４と、スピンチャック３に保持された基板Ｗの上面に処理液を供給するための複数の処理液ノズル（この実施形態では、第１〜第３処理液ノズル５，６，７）とを備えている。
【００２９】
スピンチャック３は、鉛直な方向に延びる回転軸８と、回転軸８の上端に水平に取り付けられた円盤状のスピンベース９と、スピンベース９上に配置された複数個の挟持部材１０と、回転軸８に連結されたスピンモータ１１（基板回転手段）とを備えている。複数個の挟持部材１０は、スピンベース９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。スピンチャック３は、各挟持部材１０を基板Ｗの周端面に当接させることにより、スピンベース９の上方で水平な姿勢で基板Ｗを挟持することができる。複数個の挟持部材１０によって基板Ｗを挟持した状態で、スピンモータ１１の駆動力を回転軸８に入力させることにより、基板Ｗの中心を通る鉛直な回転軸線Ｌ１まわりに基板Ｗを回転させることができる。スピンモータ１１は、制御部１２（制御手段）によって制御されるようになっている。
【００３０】
なお、スピンチャック３としては、このような構成のものに限らず、たとえば、基板Ｗの下面（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て、さらにその状態で鉛直な軸線まわりに回転することにより、その保持した基板Ｗを回転させることができ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。
気体ノズル４は、吐出口を下方に向けた状態で、スピンチャック３よりも上方に配置されている。気体ノズル４は、たとえば、鉛直下方に向けて気体を吐出することができる。この実施形態では、たとえば、内径が１０ｍｍ程度のチューブ状の部材が気体ノズル４として用いられている。気体ノズル４は、水平に延びるノズルアーム１３の先端部に取り付けられている。ノズルアーム１３は、鉛直に延びる支持軸１４によって支持されている。支持軸１４は、スピンチャック３の周囲に配置されており、その中心軸線まわりに揺動可能にされている。支持軸１４を中心軸線まわりに揺動させることにより、スピンチャック３に保持された基板Ｗの中央部上方を通る円弧状の軌跡に沿って気体ノズル４を水平移動させることができる。
【００３１】
また、支持軸１４は、たとえばモータ等で構成されたノズル揺動機構１５に結合されている。ノズル揺動機構１５の駆動力を支持軸１４に入力させることにより、気体ノズル４およびノズルアーム１３を支持軸１４の中心軸線まわりに一体的に水平移動させることができる。これにより、スピンチャック３に保持された基板Ｗの上方に気体ノズル４を配置したり、スピンチャック３の上方から気体ノズル４を退避させたりすることができる。
【００３２】
気体ノズル４には、気体バルブ１６が介装された気体供給管１７を介して図示しない気体供給源からの気体が供給される。気体ノズル４に供給される気体としては、窒素ガスやヘリウムガスなどの不活性ガス、あるいはドライエアー（低湿度に調整された空気）を例示することができる。気体バルブ１６の開閉は、制御部１２によって制御される。また、ノズル揺動機構１５は、制御部１２によって制御される。制御部１２は、スピンチャック３に保持された基板Ｗの中央部上方に気体ノズル４を位置させた状態で、気体ノズル４から基板Ｗの上面中央部に向けて気体を吐出させることができる。これにより、スピンチャック３に保持された基板Ｗの上面中央部に気体を吹き付けることができる。
【００３３】
この実施形態では、気体ノズル４、気体バルブ１６、気体供給管１７、ノズルアーム１３、支持軸１４、ノズル揺動機構１５によってガス供給手段が構成されている。気体ノズル４は、前述のように、ノズル揺動機構１５によって水平移動されるように構成されたものであってもよいし、吐出した気体がスピンチャック３に保持された基板Ｗの上面中央部に吹き付けられるように一定位置に固定されたものであってもよい。
【００３４】
各処理液ノズル５，６，７は、たとえば、連続流の状態で処理液を吐出するストレートノズルである。各処理液ノズル５，６，７は、吐出口を下方に向けた状態で、スピンチャック３よりも上方に配置されている。各処理液ノズル５，６，７は、たとえば、鉛直下方に向けて処理液を吐出することができる。各処理液ノズル５，６，７は、処理液ノズル５，６，７毎に設けられた水平に延びるノズルアーム１８の先端部に取り付けられている。また、各ノズルアーム１８は、ノズルアーム１８毎に設けられた鉛直に延びる支持軸１９に支持されている（図１では、第１および第２処理液ノズル５，６に対応する支持軸の図示を省略している。）。各支持軸１９は、スピンチャック３の周囲に配置されており、その中心軸線まわりに揺動可能とされている。各支持軸１９を中心軸線まわりに揺動させることにより、スピンチャック３に保持された基板Ｗの中央部上方を通る円弧状の軌跡に沿って対応する処理液ノズル５，６，７を水平移動させることができる。
【００３５】
また、各支持軸１９は、支持軸１９毎に設けられたノズル揺動機構２０に結合されている（図１では、第１および第２処理液ノズル５，６に対応するノズル揺動機構の図示を省略している。）。ノズル揺動機構２０の駆動力を支持軸１９に入力させることにより、対応する処理液ノズル５，６，７およびノズルアーム１８を支持軸１９の中心軸線まわりに一体的に水平移動させることができる。これにより、スピンチャック３に保持された基板Ｗの上方に各処理液ノズル５，６，７を配置したり、スピンチャック３の上方から各処理液ノズル５，６，７を退避させたりすることができる。
【００３６】
第１処理液ノズル５には、薬液バルブ２１が介装された薬液供給管２２、およびリンス液バルブ２３が介装されたリンス液供給管２４が接続されている。第１処理液ノズル５には、薬液供給管２２を介して図示しない薬液供給源からの薬液が供給される。また、第１処理液ノズル５には、リンス液供給管２４を介して図示しないリンス液供給源からのリンス液が供給される。第１処理液ノズル５には、薬液およびリンス液が選択的に供給されるようになっている。
【００３７】
第１処理液ノズル５に供給される薬液としては、硫酸、酢酸、硝酸、塩酸、フッ酸、アンモニア水、過酸化水素水、有機酸（たとえばクエン酸、蓚酸など）、有機アルカリ（たとえば、ＴＭＡＨ：テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドなど）、界面活性剤、腐食防止剤のうちの少なくとも１つを含む液を例示することができる。また、第１処理液ノズル５に供給されるリンス液としては、純水（脱イオン水）、炭酸水、電解イオン水、水素水、オゾン水や、希釈濃度（たとえば、１０〜１００ｐｐｍ程度）の塩酸水などを例示することができる。
【００３８】
また、第２処理液ノズル６には、第２処理液バルブ２５が介装された第２処理液供給管２６を介して、純水よりも揮発性の高い揮発性処理液が図示しない処理液供給源から供給される。同様に、第３処理液ノズル７には、第３処理液バルブ２７が介装された第３処理液供給管２８を介して、純水よりも揮発性の高い揮発性処理液が図示しない処理液供給源から供給される。
【００３９】
第２および第３処理液ノズル６，７に供給される揮発性処理液としては、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）、ＨＦＥ（ハイドロフロロエーテル）、メタノール、エタノール、およびアセトンのうちの少なくとも１つを含む液を例示することができる。すなわち、揮発性処理液は、単体成分のみからなるものであってもよいし、他の成分と混合されたものであってもよい。たとえば、ＩＰＡと純水の混合液であってもよいし、ＩＰＡとＨＦＥの混合液であってもよい。ＩＰＡ、ＨＦＥ、メタノール、エタノール、およびアセトンは、純水よりも揮発性が高く、純水を容易に溶け込ませることができる有機溶剤である。また、第２および第３処理液ノズル６，７に供給される揮発性処理液は、同種の揮発性処理液であってもよいし、異なる種の揮発性処理液であってもよい。
【００４０】
薬液バルブ２１およびリンス液バルブ２３の開閉は、制御部１２によって制御される。また、第１処理液ノズル５に対応するノズル揺動機構は、制御部１２によって制御される。制御部１２は、スピンチャック３に保持された基板Ｗの中央部上方に第１処理液ノズル５を位置させた状態で、第１処理液ノズル５から基板Ｗの上面中央部に向けて処理液を吐出させることができる。これにより、スピンチャック３に保持された基板Ｗの上面中央部に処理液を着液させて、基板Ｗの上面に処理液を供給することができる。
【００４１】
この実施形態では、第１処理液ノズル５、薬液バルブ２１、薬液供給管２２、リンス液バルブ２３、リンス液供給管２４、ノズルアーム１８、支持軸１９、ノズル揺動機構２０によって基板Ｗに処理液を供給する処理液供給手段が構成されている。第１処理液ノズル５は、前述のように、ノズル揺動機構２０によって水平移動されるように構成されたものであってもよいし、吐出した処理液がスピンチャック３に保持された基板Ｗの上面中央部に着液するように一定位置に固定されたものであってもよい。
【００４２】
また、第２および第３処理液バルブ２５，２７の開閉は、制御部１２によって制御される。また、第２処理液ノズル６に対応するノズル揺動機構、および第３処理液ノズル７に対応するノズル揺動機構２０は、制御部１２によって制御される。制御部１２は、スピンチャック３に保持された基板Ｗの中央部上方に第２処理液ノズル６を位置させた状態で、第２処理液ノズル６から基板Ｗの上面中央部に向けて揮発性処理液を吐出させることができる。これにより、スピンチャック３に保持された基板Ｗの上面中央部に揮発性処理液を着液させて、基板Ｗの上面に揮発性処理液を供給することができる。また、制御部１２は、スピンチャック３に保持された基板Ｗの上面において中央部を除く基板Ｗの回転軸線Ｌ１から一定距離離れた所定位置Ｐ１の上方に第３処理液ノズル７を位置させた状態で、第３処理液ノズル７から基板Ｗの所定位置Ｐ１に向けて揮発性処理液を吐出させることができる。これにより、スピンチャック３に保持された基板Ｗの所定位置Ｐ１に揮発性処理液を着液させて、基板Ｗの上面に揮発性処理液を供給することができる。
【００４３】
この実施形態では、第２および第３処理液ノズル６，７、第２および第３処理液バルブ２５，２７、第２および第３処理液供給管２６，２８、ノズルアーム１８、支持軸１９、ノズル揺動機構２０によって揮発性処理液供給手段が構成されている。また、この実施形態では、第２処理液ノズル６が第１固定ノズルとして機能し、第３処理液ノズル７が第２固定ノズルとして機能する。第２および第３処理液ノズル６，７は、前述のように、ノズル揺動機構２０によって水平移動されるように構成されたものであってもよいし、吐出した処理液がそれぞれ基板Ｗの上面中央部および所定位置Ｐ１に着液するように一定位置に固定されたものであってもよい。
【００４４】
図２（ａ）〜図２（ｇ）は、それぞれ、本発明の第１実施形態に係る基板処理装置１による基板Ｗの処理の一例を説明するための工程図である。以下では図１を参照して、基板処理装置１による基板Ｗの処理の一例について説明する。また、この処理例の各工程において、図２（ａ）〜図２（ｇ）を適宜参照する。
未処理の基板Ｗは、図示しない搬送ロボットによって処理室２に搬入され、デバイス形成面である表面をたとえば上に向けてスピンチャック３に渡される。基板Ｗが処理室２に搬入されるとき、気体ノズル４などの処理室２内の構成は、スピンチャック３の上方から退避させられており、搬送ロボットや基板Ｗに衝突しないようにされている。
【００４５】
次に、薬液の一例であるフッ酸によって基板Ｗを処理する薬液処理が行われる。具体的には、制御部１２により第１処理液ノズル５に対応するノズル揺動機構が制御されて、第１処理液ノズル５がスピンチャック３に保持された基板Ｗの中央部上方に配置される。また、基板Ｗがスピンチャック３に保持された後、制御部１２によりスピンモータ１１が制御されて、基板Ｗが所定の回転速度（たとえば８００ｒｐｍ）で回転させられる。その後、制御部１２により薬液バルブ２１が開かれて、第１処理液ノズル５から基板Ｗの上面中央部に向けてフッ酸が吐出される。
【００４６】
第１処理液ノズル５から吐出されたフッ酸は、図２（ａ）に示すように、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上を外方（回転軸線Ｌ１から離れる方向）に広がっていく。これにより、基板Ｗの上面全域にフッ酸が供給され、基板Ｗの上面全域にフッ酸による薬液処理が施される。そして、薬液処理が所定時間にわたって行われると、制御部１２により薬液バルブ２１が閉じられて、第１処理液ノズル５からのフッ酸の吐出が停止される。
【００４７】
次に、リンス液の一例である純水によって基板Ｗを洗い流すリンス処理が行われる。具体的には、制御部１２によりスピンモータ１１が制御されて、基板Ｗの回転速度が変更される（たとえば１２００ｒｐｍに変更される）。その後、制御部１２によりリンス液バルブ２３が開かれて、第１処理液ノズル５から回転状態の基板Ｗの上面中央部に向けて純水が吐出される。
【００４８】
第１処理液ノズル５から吐出された純水は、図２（ｂ）に示すように、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上を外方に広がっていく。これにより、基板Ｗの上面全域に純水が供給され、基板Ｗ上のフッ酸が純水によって洗い流される。このようにして、基板Ｗ上からフッ酸が除去され、基板Ｗの上面に純水によるリンス処理が行われる。
【００４９】
次に、純水の液膜を基板Ｗ上に保持させた状態で処理を進める純水によるパドル処理が行われる。具体的には、第１処理液ノズル５からの純水の吐出が継続された状態で、制御部１２によりスピンモータ１１が制御されて、基板Ｗが低速回転状態（たとえば１０ｒｐｍ程度の回転速度で回転している状態）にされる。これにより、基板Ｗ上の純水に作用する遠心力が弱まって、基板Ｗの周囲に排出される純水の量が減少する。したがって、基板Ｗの上面には、第１処理液ノズル５から供給された純水が溜まり、純水による液盛りが行われる。これにより、基板Ｗの上面全域を覆う純水の液膜が形成される。
【００５０】
純水の液膜が基板Ｗ上に形成された後は、制御部１２によりリンス液バルブ２３が閉じられて、図２（ｃ）に示すように、第１処理液ノズル５からの純水の吐出が停止される。そして、基板Ｗ上で純水の液膜が保持された状態が所定時間にわたって維持される。このようにして、純水による液膜を基板Ｗ上に保持させた状態で処理を進める純水によるパドル処理が基板Ｗの上面に行われる。そして、純水によるパドル処理が所定時間にわたって行われると、制御部１２により第１処理液ノズル５に対応するノズル揺動機構が制御されて、第１処理液ノズル５が基板Ｗの上方から退避させられる。
【００５１】
次に、純水よりも揮発性の高い揮発性処理液の一例であるＩＰＡによって基板Ｗ上の純水の液膜を置換するＩＰＡ置換処理が行われる。具体的には、制御部１２により第２処理液ノズル６に対応するノズル揺動機構が制御されて、第２処理液ノズル６がスピンチャック３に保持された基板Ｗの中央部上方に配置される。その後、制御部１２により第２処理液バルブ２５が開かれて、第２処理液ノズル６からＩＰＡが所定の吐出流量（たとえば１００ｍＬ/ｍｉｎ）で基板Ｗの上面中央部に向けて吐出される。また、第２処理液ノズル６からＩＰＡが吐出されている間、制御部１２によりスピンモータ１１が制御されて、低速回転状態の基板Ｗが所定の回転速度まで加速される。この基板Ｗの処理例におけるＩＰＡ置換処理では、たとえば、１０ｒｐｍ、５０ｒｐｍ、７５ｒｐｍ、１００ｒｐｍ、５００ｒｐｍの順に基板Ｗの回転が段階的に加速され、基板Ｗの回転速度が５００ｒｐｍに維持される。
【００５２】
第２処理液ノズル６から吐出されたＩＰＡ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上を外方に広がっていく。また、基板Ｗの上面中央部に着液したＩＰＡは、次々と供給されるＩＰＡによって外方に押し流される。したがって、基板Ｗ上に保持された純水の液膜は、図２（ｄ）に示すように、基板Ｗの上面中央部から外方に向けて徐々にＩＰＡに置換されていく。また、ＩＰＡは、この基板Ｗの処理の一例でリンス液として用いられている純水を容易に溶け込ませることができる有機溶剤であるから、基板Ｗ上の純水がＩＰＡに溶け込みつつ、基板Ｗ上の純水がＩＰＡよって置換されていく。さらに、この基板Ｗの処理例におけるＩＰＡ置換処理では、基板Ｗの回転が段階的に加速させられるので、基板Ｗ上の純水およびＩＰＡに作用する遠心力が段階的に大きくなり、基板Ｗ上に保持された純水の液膜が基板Ｗの上面中央部から外方に向かって確実にＩＰＡに置換されていく。このようにして、基板Ｗ上の純水の液膜をＩＰＡの液膜に置換するＩＰＡ置換処理が所定時間（たとえば６０sec）にわたって行われ、基板Ｗの上面全域がＩＰＡの液膜によって覆われる（液膜形成工程）。
【００５３】
次に、基板Ｗを乾燥させる乾燥処理（スピンドライ）が行われる。具体的には、制御部１２により気体ノズル４に対応するノズル揺動機構１５が制御されて、基板Ｗの中央部上方に位置する第２処理液ノズル６の近傍に気体ノズル４が配置される。また、制御部１２により第３処理液ノズル７に対応するノズル揺動機構２０が制御されて、第３処理液ノズル７がスピンチャック３に保持された基板Ｗの所定位置Ｐ１の上方に配置される。より具体的には、直径が３００ｍｍの円形基板を処理するときには、たとえば、基板Ｗの上面外周縁から４０ｍｍ内側に入った位置が所定位置Ｐ１に設定され、第３処理液ノズル７から吐出された揮発性処理液がこの所定位置Ｐ１に着液するように第３処理液ノズル７が配置される。
【００５４】
気体ノズル４が第２処理液ノズル６の近傍に配置された後は、制御部１２により第２処理液バルブ２５が閉じられて、第２処理液ノズル６からのＩＰＡの吐出が停止される。また、第２処理液ノズル６からのＩＰＡの吐出が停止されるのとほぼ同時に、制御部１２により第２処理液ノズル６に対応するノズル揺動機構が制御されて、第２処理液ノズル６がスピンチャック３に保持された基板Ｗの上方から退避させられる。さらに、第２処理液ノズル６が基板Ｗの上方から退避するのとほぼ同時に、制御部１２により気体ノズル４に対応するノズル揺動機構１５が制御されて、基板Ｗの中央部上方に気体ノズル４が配置される。制御部１２は、基板Ｗの中央部上方に気体ノズル４が配置された直後に気体バルブ１６を開いて、図２（ｅ）に示すように、気体の一例である窒素ガスを所定の吐出流量（たとえば２０Ｌ/ｍｉｎ）で回転状態の基板Ｗの上面中央部に向けて気体ノズル４から吐出させる（ガス供給工程）。したがって、基板Ｗの上面中央部には、第２処理液ノズル６からのＩＰＡの供給が停止されるのとほぼ同時に、気体ノズル４から吐出された窒素ガスが吹き付けられる。また、このとき制御部１２は、スピンモータ１１を制御することにより、基板Ｗの回転速度を所定の回転速度（たとえば７００ｒｐｍ）に変更させて、基板Ｗ上にＩＰＡの液膜を保持させた状態で基板Ｗを回転させている（基板回転工程）。
【００５５】
一方、第３処理液ノズル７がスピンチャック３に保持された基板Ｗの所定位置Ｐ１の上方に配置された後は、制御部１２により第３処理液バルブ２７が開かれて、図２（ｅ）に示すように、回転状態の基板Ｗの所定位置Ｐ１に向けて純水よりも揮発性の高い揮発性処理液の一例であるＩＰＡが第３処理液ノズル７から吐出される。第３処理液ノズル７から吐出されたＩＰＡは、基板Ｗの所定位置Ｐ１に着液し、基板Ｗの回転による遠心力を受けて基板Ｗ上を外方に広がっていく（揮発性処理液供給工程）。これにより、第３処理液ノズル７から吐出されたＩＰＡが基板Ｗの上面に供給される。
【００５６】
第３処理液ノズル７からＩＰＡを吐出させるタイミングは、気体ノズル４から窒素ガスを吐出させるのと同時であってもよいし、気体ノズル４から窒素ガスを吐出させる前であってもよい。たとえば、第２処理液ノズル６からＩＰＡを吐出させているときに第３処理液ノズル７からＩＰＡを吐出させてもよい。また、第３処理液ノズル７からＩＰＡを吐出させるタイミングは、気体ノズル４から窒素ガスを吐出させた後であってもよいが、この場合には、後述するように、環状になったＩＰＡの液膜の内周が所定位置Ｐ１に達する前に、第３処理液ノズル７からのＩＰＡの吐出が開始されていることが好ましい。さらにまた、気体ノズル４から窒素ガスを吐出させた後に第３処理液ノズル７からＩＰＡを吐出させる場合には、少なくとも基板Ｗの上面周縁部からＩＰＡが除去されて基板Ｗの上面周縁部が乾燥し始めるまでに、第３処理液ノズル７からＩＰＡを吐出させることが好ましい。
【００５７】
前述のように、気体ノズル４から吐出された窒素ガスは、基板Ｗの上面中央部に吹き付けられる。基板Ｗの上面中央部に窒素ガスを吹き付けることにより、窒素ガスの供給圧によって基板Ｗの上面中央部からＩＰＡが除去される。したがって、図２（ｅ）に示すように、基板Ｗ上に保持されたＩＰＡの液膜の中央部に穴が形成されて、ＩＰＡの液膜が環状になる。また、基板Ｗの回転によって基板Ｗ上のＩＰＡに遠心力が作用するため、ＩＰＡが外方に移動して、環状になった液膜の内径が大きくなっていく。さらに、基板Ｗに吹き付けられた窒素ガスは、基板Ｗの上面中央部から上面周縁部に向って放射状に広がるので、窒素ガスによって押されて環状になった液膜の内径が大きくなっていく。さらにまた、ＩＰＡの液膜に窒素ガスが吹き付けられてＩＰＡが蒸発していく。したがって、環状になったＩＰＡの液膜は、遠心力や窒素ガスの供給圧によって外方に押し出されるとともに、ＩＰＡの蒸発によって内径が大きくなっていく。
【００５８】
また、基板Ｗ上に保持されたＩＰＡに作用する遠心力は、基板Ｗの回転軸線Ｌ１から離れるほど大きくなる。したがって、基板Ｗの上面周縁部に保持されたＩＰＡは、その内側のＩＰＡよりも大きな速度で外方に移動していく。一方、基板Ｗの所定位置Ｐ１に着液したＩＰＡは、基板Ｗの回転による遠心力を受けて外方に移動していく。したがって、基板Ｗの上面周縁部に保持されたＩＰＡがその内側のＩＰＡよりも大きな速度で外方に移動するものの、所定位置Ｐ１に着液したＩＰＡが基板Ｗの上面周縁部に供給されるので、基板Ｗの上面周縁部からＩＰＡが完全になくならず、基板Ｗの上面周縁部にＩＰＡが保持された状態が維持される。そのため、基板Ｗの上面において周縁部よりも内側の領域が完全に乾燥していない状態で基板Ｗの上面周縁部が先に乾燥することが抑制または防止される。
【００５９】
このように、この基板Ｗの処理例における乾燥処理では、基板Ｗの上面周縁部にＩＰＡが保持された状態が維持されながら、環状になったＩＰＡの液膜の内径が広がっていく。そして、環状になったＩＰＡの液膜の内周が、ＩＰＡの着液位置である所定位置Ｐ１の手前に達すると、制御部１２により第３処理液バルブ２７が閉じられて、図２（ｆ）に示すように、第３処理液ノズル７からのＩＰＡの吐出が停止される。これにより、基板Ｗ上面のＩＰＡが除去された領域に第３処理液ノズル７から吐出されたＩＰＡが入り込んで、基板Ｗの乾燥が妨げられることを抑制または防止することができる。これにより、基板Ｗを速やかに乾燥させることができる。
【００６０】
第３処理液ノズル７からのＩＰＡの吐出が停止された後は、引き続き、回転状態の基板Ｗの上面中央部に窒素ガスが吹き付けられた状態で、基板Ｗ上のＩＰＡが、外方に広がりながら基板Ｗの上面周縁部から周囲に排出される。これにより、図２（ｇ）に示すように、基板Ｗ上からＩＰＡがなくなって、全てのＩＰＡが除去される。そして、基板Ｗ上から全てのＩＰＡが除去されると、制御部１２によりスピンモータ１１が制御されて、スピンチャック３による基板Ｗの回転が停止される。その後、制御部１２により気体バルブ１６が閉じられて、気体ノズル４からの窒素ガスの吐出が停止される。さらに、気体ノズル４に対応するノズル揺動機構１５、および第３処理液ノズル７に対応するノズル揺動機構２０が制御部１２により制御されて、気体ノズル４および第３処理液ノズル７が基板Ｗの上方から退避させられる。そして、処理済みの基板Ｗが搬送ロボットによって処理室２から搬出される。
【００６１】
このように、この基板Ｗの処理例における乾燥処理では、基板Ｗ上のＩＰＡが、基板Ｗの上面中央部から外方に向かって広がっていき、基板Ｗの上面周縁部から周囲に排出される。そのため、基板Ｗの上面は、中央部から外方に向かって乾燥していき、周縁部が最終的な乾燥位置となる。これにより、基板Ｗ上のＩＰＡに純水が溶け込んでいる場合でも、ウォーターマークやパターン倒れなどの乾燥不良が中間領域（基板Ｗの上面中央部と上面周縁部との間の環状の領域）に発生することを抑制または防止することができる。また、基板Ｗの上面周縁部から周囲にＩＰＡを排出させながら基板Ｗ上からＩＰＡを除去するので、純水が混じったＩＰＡを基板Ｗ上に残さずに除去することができる。これにより、純水に起因する乾燥不良が基板Ｗの上面に発生することを抑制または防止することができる。
【００６２】
しかも、この基板Ｗの処理例における乾燥処理では、基板Ｗの上面中央部に窒素ガスを吹き付けながら、基板Ｗ上のＩＰＡを除去するので、基板Ｗの乾燥を進行させているときに、基板Ｗ上面の露出した部分（ＩＰＡが除去された部分）の全域を窒素ガスによって覆い続けることができる。さらに、この基板Ｗの処理例における乾燥処理では、基板Ｗ上から全てのＩＰＡがなくなるまで基板Ｗ上面への窒素ガスの供給が継続されるので、基板Ｗの上面全域を窒素ガスによって覆うことができる。これにより、基板Ｗの乾燥を進行させているときに、パーティクルなどの異物や処理液のミストが基板Ｗ上面の露出した部分に付着することを抑制または防止することができる。したがって、基板Ｗの上面全域を速やかに乾燥させることができ、さらに、異物やミストの付着による基板Ｗの汚染を抑制または防止することができる。さらにまた、この基板Ｗの処理例における乾燥処理では、基板Ｗの回転が停止されるまで基板Ｗ上面への窒素ガスの供給が継続されるので、基板Ｗの回転に伴う乱気流によって運ばれた異物やミストが基板Ｗに付着することを抑制または防止することができる。これにより、基板Ｗの汚染を一層抑制または防止することができる。
【００６３】
図３は、この発明の第２実施形態に係る基板処理装置１０１の概略構成を示す図解図である。この図３において、前述の図１等に示された各部と同等の構成部分については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
この第２実施形態と前述の第１実施形態との主要な相違点は、第１実施形態に係る基板処理装置１に設けられた第２および第３処理液ノズル６，７に代えて、スピンチャック３に保持された基板Ｗの上面に、純水よりも揮発性の高い揮発性処理液を供給するための第４処理液ノズル２９（移動ノズル）が設けられていることにある。第４処理液ノズル２９は、たとえば、連続流の状態で揮発性処理液を吐出するストレートノズルであり、吐出口を下方に向けた状態でスピンチャック３よりも上方に配置されている。第４処理液ノズル２９は、たとえば、鉛直下方に向けて揮発性処理液を吐出することができる。
【００６４】
第４処理液ノズル２９は、水平に延びるノズルアーム３０の先端部に取り付けられている。また、ノズルアーム３０は、鉛直に延びる支持軸３１に支持されている。支持軸３１は、スピンチャック３の周囲に配置されており、その中心軸線まわりに揺動可能とされている。支持軸３１を中心軸線まわりに揺動させることにより、スピンチャック３に保持された基板Ｗの中央部上方を通る円弧状の軌跡に沿って第４処理液ノズル２９を水平移動させることができる。支持軸３１は、ノズル揺動機構３２（ノズル移動手段）によって揺動させられるようになっている。また、第４処理液ノズル２９には、第４処理液バルブ３３（切替手段）が介装された第４処理液供給管３４を介して、揮発性処理液が図示しない処理液供給源から供給される。
【００６５】
第４処理液バルブ３３の開閉は、制御部１２によって制御される。また、第４処理液ノズル２９に対応するノズル揺動機構３２は、制御部１２によって制御される。制御部１２は、スピンチャック３に保持された基板Ｗの上方に第４処理液ノズル２９を位置させた状態で、第４処理液ノズル２９から基板Ｗの上面に向けて揮発性処理液を吐出させることができる。また、制御部１２は、第４処理液ノズル２９からの揮発性処理液の吐出を停止させた状態で第４処理液ノズル２９を水平移動させることができる。さらに、制御部１２は、第４処理液ノズル２９を水平移動させて、基板Ｗの上面に対する第４処理液ノズル２９からの揮発性処理液の着液位置を基板Ｗの上面中央部と上面周縁部との間で移動させることができる。この実施形態では、第４処理液ノズル２９、第４処理液バルブ３３、第４処理液供給管３４、ノズルアーム３０、支持軸３１、ノズル揺動機構３２によって揮発性処理液供給手段が構成されている。
【００６６】
図４（ａ）〜図４（ｈ）は、それぞれ、本発明の第２実施形態に係る基板処理装置１０１による基板Ｗの処理の一例を説明するための工程図である。以下では図３を参照して、基板処理装置１０１による基板Ｗの処理の一例について説明する。また、この処理例の各工程において、図４（ａ）〜図４（ｈ）を適宜参照する。
以下に説明する基板Ｗの処理例と、前述の基板処理装置１による基板Ｗの処理の一例との相違点は、基板処理装置１による基板Ｗの処理例では、２つの処理液ノズル（第２および第３処理液ノズル６，７）を用いて基板Ｗの上面に揮発性処理液を供給するのに対し、この基板Ｗの処理例では、１つの処理液ノズル（第４処理液ノズル２９）を用いて基板Ｗの上面に揮発性処理液を供給することにある。
【００６７】
未処理の基板Ｗは、図示しない搬送ロボットによって処理室２に搬入され、デバイス形成面である表面をたとえば上に向けてスピンチャック３に渡される。基板Ｗが処理室２に搬入されるとき、気体ノズル４などの処理室２内の構成は、スピンチャック３の上方から退避させられており、搬送ロボットや基板Ｗに衝突しないようにされている。
次に、薬液の一例であるフッ酸によって基板Ｗを処理する薬液処理が行われる。具体的には、制御部１２により第１処理液ノズル５に対応するノズル揺動機構が制御されて、第１処理液ノズル５がスピンチャック３に保持された基板Ｗの中央部上方に配置される。また、基板Ｗがスピンチャック３に保持された後、制御部１２によりスピンモータ１１が制御されて、基板Ｗが所定の回転速度（たとえば８００ｒｐｍ）で回転させられる。その後、制御部１２により薬液バルブ２１が開かれて、第１処理液ノズル５から基板Ｗの上面中央部に向けてフッ酸が吐出される。
【００６８】
第１処理液ノズル５から吐出されたフッ酸は、図４（ａ）に示すように、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上を外方（回転軸線Ｌ１から離れる方向）に広がっていく。これにより、基板Ｗの上面全域にフッ酸が供給され、基板Ｗの上面全域にフッ酸による薬液処理が施される。そして、薬液処理が所定時間にわたって行われると、制御部１２により薬液バルブ２１が閉じられて、第１処理液ノズル５からのフッ酸の吐出が停止される。
【００６９】
次に、リンス液の一例である純水によって基板Ｗを洗い流すリンス処理が行われる。具体的には、制御部１２によりスピンモータ１１が制御されて、基板Ｗの回転速度が変更される（たとえば１２００ｒｐｍに変更される）。その後、制御部１２によりリンス液バルブ２３が開かれて、第１処理液ノズル５から回転状態の基板Ｗの上面中央部に向けて純水が吐出される。
【００７０】
第１処理液ノズル５から吐出された純水は、図４（ｂ）に示すように、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上を外方に広がっていく。これにより、基板Ｗの上面全域に純水が供給され、基板Ｗ上のフッ酸が純水によって洗い流される。このようにして、基板Ｗ上からフッ酸が除去され、基板Ｗの上面に純水によるリンス処理が行われる。
【００７１】
次に、純水の液膜を基板Ｗ上に保持させた状態で処理を進める純水によるパドル処理が行われる。具体的には、第１処理液ノズル５からの純水の吐出が継続された状態で、制御部１２によりスピンモータ１１が制御されて、基板Ｗが低速回転状態（たとえば１０ｒｐｍ程度の回転速度で回転している状態）にされる。これにより、基板Ｗ上の純水に作用する遠心力が弱まって、基板Ｗの周囲に排出される純水の量が減少する。したがって、基板Ｗの上面には、第１処理液ノズル５から供給された純水が溜まり、純水による液盛りが行われる。これにより、基板Ｗの上面全域を覆う純水の液膜が形成される。
【００７２】
純水の液膜が基板Ｗ上に形成された後は、制御部１２によりリンス液バルブ２３が閉じられて、図４（ｃ）に示すように、第１処理液ノズル５からの純水の吐出が停止される。そして、基板Ｗ上で純水の液膜が保持された状態が所定時間にわたって維持される。このようにして、純水による液膜を基板Ｗ上に保持させた状態で処理を進める純水によるパドル処理が基板Ｗの上面に行われる。そして、純水によるパドル処理が所定時間にわたって行われると、制御部１２により第１処理液ノズル５に対応するノズル揺動機構が制御されて、第１処理液ノズル５が基板Ｗの上方から退避させられる。
【００７３】
次に、純水よりも揮発性の高い揮発性処理液の一例であるＩＰＡによって基板Ｗ上の純水の液膜を置換するＩＰＡ置換処理が行われる。具体的には、制御部１２により第４処理液ノズル２９に対応するノズル揺動機構３２が制御されて、第４処理液ノズル２９がスピンチャック３に保持された基板Ｗの中央部上方に配置される。その後、制御部１２により第４処理液バルブ３３が開かれて、第４処理液ノズル２９からＩＰＡが所定の吐出流量（たとえば１００ｍＬ/ｍｉｎ）で基板Ｗの上面中央部に向けて吐出される。また、第４処理液ノズル２９からＩＰＡが吐出されている間、制御部１２によりスピンモータ１１が制御されて、低速回転状態の基板Ｗが所定の回転速度まで加速される。この基板Ｗの処理例におけるＩＰＡ置換処理では、たとえば、１０ｒｐｍ、５０ｒｐｍ、７５ｒｐｍ、１００ｒｐｍ、５００ｒｐｍの順に基板Ｗの回転が段階的に加速され、基板Ｗの回転速度が５００ｒｐｍに維持される。
【００７４】
第４処理液ノズル２９から吐出されたＩＰＡ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上を外方に広がっていく。また、基板Ｗの上面中央部に着液したＩＰＡは、次々と供給されるＩＰＡによって外方に押し流される。したがって、基板Ｗ上に保持された純水の液膜は、図４（ｄ）に示すように、基板Ｗの上面中央部から外方に向けて徐々にＩＰＡに置換されていく。また、ＩＰＡは、この基板Ｗの処理の一例でリンス液として用いられている純水を容易に溶け込ませることができる有機溶剤であるから、基板Ｗ上の純水がＩＰＡに溶け込みつつ、基板Ｗ上の純水がＩＰＡよって置換されていく。さらに、この基板Ｗの処理例におけるＩＰＡ置換処理では、基板Ｗの回転が段階的に加速させられるので、基板Ｗ上の純水およびＩＰＡに作用する遠心力が段階的に大きくなり、基板Ｗ上に保持された純水の液膜が基板Ｗの上面中央部から外方に向かって確実にＩＰＡに置換されていく。このようにして、基板Ｗ上の純水の液膜をＩＰＡの液膜に置換するＩＰＡ置換処理が所定時間（たとえば６０sec）にわたって行われ、基板Ｗの上面全域がＩＰＡの液膜によって覆われる（液膜形成工程）。
【００７５】
次に、基板Ｗを乾燥させる乾燥処理（スピンドライ）が行われる。具体的には、制御部１２により気体ノズル４に対応するノズル揺動機構１５が制御されて、スピンチャック３に保持された基板Ｗの上方において、基板Ｗの中央部上方に位置する第４処理液ノズル２９に近接した位置に気体ノズル４が配置される。その後、制御部１２により第４処理液バルブ３３が閉じられて、第４処理液ノズル２９からのＩＰＡの吐出が停止される。また、第４処理液ノズル２９からのＩＰＡの吐出が停止されるのとほぼ同時に、制御部１２により第４処理液ノズル２９に対応するノズル揺動機構３２が制御されて、図４（ｅ）に示すように、第４処理液ノズル２９が、スピンチャック３に保持された基板Ｗの中央部上方から所定位置Ｐ１の上方に水平移動させられる（ノズル移動工程）。このとき、スピンチャック３に保持された基板Ｗは、回転が停止、または回転速度が低速にされていることが好ましい。基板Ｗの回転を停止、または基板Ｗの回転速度を低速にすることにより、基板Ｗの上面周縁部からＩＰＡがこぼれ落ちて、基板Ｗの上面周縁部が露出することを抑制または防止することができる。
【００７６】
基板Ｗの中央部上方から第４処理液ノズル２９が移動すると、それとほぼ同時に、制御部１２により気体ノズル４に対応するノズル揺動機構１５が制御されて、スピンチャック３に保持された基板Ｗの中央部上方に気体ノズル４が配置される。そして、制御部１２は、基板Ｗの中央部上方に気体ノズル４が配置された直後に気体バルブ１６を開いて、気体の一例である窒素ガスを所定の吐出流量（たとえば２０Ｌ/ｍｉｎ）で回転状態の基板Ｗの上面中央部に向けて気体ノズル４から吐出させる（ガス供給工程）。したがって、基板Ｗの上面中央部には、第４処理液ノズル２９からのＩＰＡの供給が停止されるのとほぼ同時に、気体ノズル４から吐出された窒素ガスが吹き付けられる。また、このとき制御部１２は、スピンモータ１１を制御することにより、基板Ｗの回転速度を所定の回転速度（たとえば７００ｒｐｍ）に変更させて、基板Ｗ上にＩＰＡの液膜を保持させた状態で基板Ｗを回転させている（基板回転工程）。
【００７７】
一方、第４処理液ノズル２９がスピンチャック３に保持された基板Ｗの所定位置Ｐ１の上方に配置された後は、制御部１２により第４処理液バルブ３３が開かれて、図４（ｆ）に示すように、回転状態の基板Ｗの所定位置Ｐ１に向けてＩＰＡが第４処理液ノズル２９から吐出される。第４処理液ノズル２９から吐出されたＩＰＡは、基板Ｗの所定位置Ｐ１に着液し、基板Ｗの回転による遠心力を受けて基板Ｗ上を外方に広がっていく（揮発性処理液供給工程）。これにより、第４処理液ノズル２９から吐出されたＩＰＡが基板Ｗの上面に供給される。
【００７８】
第４処理液ノズル２９からＩＰＡを吐出させるタイミングは、気体ノズル４から窒素ガスを吐出させるのと同時であってもよいし、気体ノズル４から窒素ガスを吐出させる前であってもよい。また、第４処理液ノズル２９からＩＰＡを吐出させるタイミングは、気体ノズル４から窒素ガスを吐出させた後であってもよいが、この場合には、後述するように、環状になったＩＰＡの液膜の内周が所定位置Ｐ１に達する前に、第４処理液ノズル２９からのＩＰＡの吐出が開始されていることが好ましい。さらにまた、気体ノズル４から窒素ガスを吐出させた後に第４処理液ノズル２９からＩＰＡを吐出させる場合には、少なくとも基板Ｗの上面周縁部からＩＰＡが除去されて基板Ｗの上面周縁部が乾燥し始めるまでに、第４処理液ノズル２９からＩＰＡを吐出させることが好ましい。
【００７９】
前述のように、気体ノズル４から吐出された窒素ガスは、基板Ｗの上面中央部に吹き付けられる。基板Ｗの上面中央部に窒素ガスを吹き付けることにより、窒素ガスの供給圧によって基板Ｗの上面中央部からＩＰＡが除去される。したがって、図４（ｆ）に示すように、基板Ｗ上に保持されたＩＰＡの液膜の中央部に穴が形成されて、ＩＰＡの液膜が環状になる。また、基板Ｗの回転によって基板Ｗ上のＩＰＡに遠心力が作用するため、ＩＰＡが外方に移動して、環状になった液膜の内径が大きくなっていく。さらに、基板Ｗに吹き付けられた窒素ガスは、基板Ｗの上面中央部から上面周縁部に向って放射状に広がるので、窒素ガスによって押されて環状になった液膜の内径が大きくなっていく。さらにまた、ＩＰＡの液膜に窒素ガスが吹き付けられてＩＰＡが蒸発していく。したがって、環状になったＩＰＡの液膜は、遠心力や窒素ガスの供給圧によって外方に押し出されるとともに、ＩＰＡの蒸発によって内径が大きくなっていく。
【００８０】
また、基板Ｗ上に保持されたＩＰＡに作用する遠心力は、基板Ｗの回転軸線Ｌ１から離れるほど大きくなる。したがって、基板Ｗの上面周縁部に保持されたＩＰＡは、その内側のＩＰＡよりも大きな速度で外方に移動していく。一方、基板Ｗの所定位置Ｐ１に着液したＩＰＡは、基板Ｗの回転による遠心力を受けて外方に移動していく。したがって、基板Ｗの上面周縁部に保持されたＩＰＡがその内側のＩＰＡよりも大きな速度で外方に移動するものの、所定位置Ｐ１に着液したＩＰＡが基板Ｗの上面周縁部に供給されるので、基板Ｗの上面周縁部からＩＰＡが完全になくならず、基板Ｗの上面周縁部にＩＰＡが保持された状態が維持される。そのため、基板Ｗの上面において周縁部よりも内側の領域が完全に乾燥していない状態で基板Ｗの上面周縁部が乾燥することが抑制または防止される。
【００８１】
このように、この基板Ｗの処理例における乾燥処理では、基板Ｗの上面周縁部にＩＰＡが保持された状態が維持されながら、環状になったＩＰＡの液膜の内径が広がっていく。そして、環状になったＩＰＡの液膜の内周が、ＩＰＡの着液位置である所定位置Ｐ１の手前に達すると、制御部１２により第４処理液バルブ３３が閉じられて、図４（ｇ）に示すように、第４処理液ノズル２９からのＩＰＡの吐出が停止される。これにより、基板Ｗ上面のＩＰＡが除去された領域に第４処理液ノズル２９から吐出されたＩＰＡが入り込んで、基板Ｗの乾燥が妨げられることを抑制または防止することができる。これにより、基板Ｗを速やかに乾燥させることができる。
【００８２】
第４処理液ノズル２９からのＩＰＡの吐出が停止された後は、引き続き、回転状態の基板Ｗの上面中央部に窒素ガスが吹き付けられた状態で、基板Ｗ上のＩＰＡが、外方に広がりながら基板Ｗの上面周縁部から周囲に排出される。これにより、図４（ｈ）に示すように、基板Ｗ上からＩＰＡがなくなって、全てのＩＰＡが除去される。そして、基板Ｗ上から全てのＩＰＡが除去されると、制御部１２によりスピンモータ１１が制御されて、スピンチャック３による基板Ｗの回転が停止される。その後、制御部１２により気体バルブ１６が閉じられて、気体ノズル４からの窒素ガスの吐出が停止される。さらに、気体ノズル４に対応するノズル揺動機構１５、および第４処理液ノズル２９に対応するノズル揺動機構２０が制御部１２により制御されて、気体ノズル４および第４処理液ノズル２９が基板Ｗの上方から退避させられる。そして、処理済みの基板Ｗが搬送ロボットによって処理室２から搬出される。
【００８３】
このように、この基板Ｗの処理例における乾燥処理では、前述の第１実施形態に係る基板Ｗの処理例と同様に、基板Ｗ上のＩＰＡが、基板Ｗの上面中央部から外方に向かって広がっていき、基板Ｗの上面周縁部から周囲に排出される。そのため、基板Ｗの上面は、中央部から外方に向かって乾燥していき、周縁部が最終的な乾燥位置となる。これにより、基板Ｗ上のＩＰＡに純水が溶け込んでいる場合でも、ウォーターマークやパターン倒れなどの乾燥不良が中間領域（基板Ｗの上面中央部と上面周縁部との間の環状の領域）に発生することを抑制または防止することができる。また、基板Ｗの上面周縁部から周囲にＩＰＡを排出させながら基板Ｗ上からＩＰＡを除去するので、純水が混じったＩＰＡを基板Ｗ上に残さずに除去することができる。これにより、純水に起因する乾燥不良が基板Ｗの上面に発生することを抑制または防止することができる。
【００８４】
しかも、この基板Ｗの処理例における乾燥処理では、基板Ｗの上面中央部に窒素ガスを吹き付けながら、基板Ｗ上のＩＰＡを除去するので、基板Ｗの乾燥を進行させているときに、基板Ｗ上面の露出した部分（ＩＰＡが除去された部分）の全域を窒素ガスによって覆い続けることができる。さらに、この基板Ｗの処理例における乾燥処理では、基板Ｗ上から全てのＩＰＡがなくなるまで基板Ｗ上面への窒素ガスの供給が継続されるので、基板Ｗの上面全域を窒素ガスによって覆うことができる。これにより、基板Ｗの乾燥を進行させているときに、パーティクルなどの異物や処理液のミストが基板Ｗ上面の露出した部分に付着することを抑制または防止することができる。したがって、基板Ｗの上面全域を速やかに乾燥させることができ、さらに、異物やミストの付着による基板Ｗの汚染を抑制または防止することができる。さらにまた、この基板Ｗの処理例における乾燥処理では、基板Ｗの回転が停止されるまで基板Ｗ上面への窒素ガスの供給が継続されるので、基板Ｗの回転に伴う乱気流によって運ばれた異物やミストが基板Ｗに付着することを抑制または防止することができる。これにより、基板Ｗの汚染を一層抑制または防止することができる。
【００８５】
この発明の実施の形態の説明は以上であるが、この発明は、前述の第１および第２実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。たとえば、前述の第１および第２実施形態では、内径が１０ｍｍ程度のチューブ状の部材が気体ノズル４として用いられている場合について説明したが、気体ノズル４は、このような形態のものに限られない。たとえば、図５に示すように、筒状のハウジング３５と、拡散板３６（図５では、２つの拡散板３６）とからなる気体ノズル１０４を用いてもよい。
【００８６】
ハウジング３５は、内径がたとえば３４ｍｍ程度の円筒状の部材であり、気体供給管１７を介して一端（図５では上端）からその内部に気体が供給される。気体を吐出するための気体吐出口３７は、ハウジング３５の他端（図５では下端）に形成されている。ハウジング３５の内部は、拡散板３６によって軸方向に仕切られている。また、拡散板３６には、厚み方向（図５では上下方向）に気体を流通させる複数の流通孔３８が全域にわたって形成されている。
【００８７】
ハウジング３５の内部に供給された気体は、拡散板３６に当たってハウジング３５の内部に拡散する。また、ハウジング３５の内部に供給された気体は、拡散板３６に形成された流通孔３８を流通しながら、ハウジング３５の一端側から他端側に流れていく。ハウジング３５の内部に供給された気体は、供給されたときよりも圧力が弱まって気体吐出口３７から吐出される。したがって、気体ノズル１０４を前述の基板Ｗの処理例において用いれば、基板Ｗの上面に吹き付けられる気体の圧力を弱めることができる。
【００８８】
また、前述の第１および第２実施形態では、第１処理液ノズル５から薬液およびリンス液が選択的に吐出される場合について説明したが、薬液およびリンス液にそれぞれ対応する２つの処理液ノズルを設けてもよい。また、前述の第１および第２実施形態に係る基板Ｗの処理例では、ＩＰＡ置換処理において、基板Ｗの回転を段階的に加速させる場合について説明したが、これに限らず、最終的な回転速度まで基板Ｗの回転を連続的に加速させてもよい。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。
【符号の説明】
【００８９】
１ 基板処理装置
３ スピンチャック
４ 気体ノズル
６ 第２処理液ノズル
７ 第３処理液ノズル
１１ スピンモータ
１２ 制御部
１３ ノズルアーム
１４ 支持軸
１５ ノズル揺動機構
１６ 気体バルブ
１７ 気体供給管
１８ ノズルアーム
１９ 支持軸
２０ ノズル揺動機構
２５ 第２処理液バルブ
２６ 第２処理液供給管
２７ 第３処理液バルブ
２８ 第３処理液供給管
２９ 第４処理液ノズル
３０ ノズルアーム
３１ 支持軸
３２ ノズル揺動機構
３３ 第４処理液バルブ
３４ 第４処理液供給管
１０１ 基板処理装置
１０４ 気体ノズル
Ｌ１ 回転軸線
Ｐ１ 所定位置
Ｗ 基板
【技術分野】
【０００１】
この発明は、基板を処理する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などが含まれる。
【背景技術】
【０００２】
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基板の中央部を通る鉛直な回転軸線まわりに基板を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た基板の上面に薬液やリンス液などの処理液を供給するためのノズルを備えている（たとえば特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に係る基板の処理では、たとえば、回転状態の基板の上面に薬液および純水が順次供給され、薬液処理およびリンス処理が順次行われる。その後、基板の上面にＩＰＡ（イソプロピルアルコール）が供給される。これにより、基板上の純水がＩＰＡに置換され、基板の上面全域を覆うＩＰＡの液膜が形成される。そして、基板を回転させて基板を乾燥させる乾燥処理が行われる。特許文献１では、基板の上面中央部に窒素ガスを吹き付けながら基板を回転させる乾燥方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９-３８５９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
基板の上面全域を覆うＩＰＡの液膜を基板上に保持させた状態で基板の上面中央部に窒素ガスを吹き付けながら基板を回転させた場合、窒素ガスの供給圧によって基板の上面中央部からＩＰＡが除去される。したがって、基板上に保持されたＩＰＡの液膜の中央部に穴が形成されて、ＩＰＡの液膜が環状になる。また、基板上のＩＰＡに遠心力が作用するため、ＩＰＡが外方（基板の回転軸線から離れる方向）に移動して、環状になった液膜の内径が大きくなっていく。さらに、基板に吹き付けられた窒素ガスは、基板の上面中央部から上面周縁部に向って放射状に広がるので、窒素ガスによって押されて環状になった液膜の内径が大きくなっていく。さらにまた、ＩＰＡの液膜に窒素ガスが吹き付けられるのでＩＰＡが蒸発していく。したがって、環状になったＩＰＡの液膜は、遠心力や窒素ガスの供給圧によって外方に押し出されるとともに、ＩＰＡの蒸発によって内径が大きくなっていく。
【０００６】
一方、基板上に保持されたＩＰＡに作用する遠心力は、基板の回転軸線から離れるほど大きくなる。したがって、基板の上面周縁部に保持されたＩＰＡは、その内側のＩＰＡよりも大きな速度で外方に移動していく。そのため、基板の上面周縁部よりも内側の領域にＩＰＡが残っている状態で基板の上面周縁部からＩＰＡがなくなる場合がある。また、基板上に残ったＩＰＡ（基板の上面において周縁部よりも内側の領域に保持されたＩＰＡ）に作用する遠心力は比較的小さいから、基板上のＩＰＡが遠心力によって外方に移動する速度は比較的小さい。すなわち、基板の上面全域を覆うＩＰＡの液膜は、環状になった後、窒素ガスの供給圧やＩＰＡの蒸発によって内径が大きくなっていくのに対し、その外径は、作用する遠心力が小さいから大きくなる速度が比較的小さい。したがって、ＩＰＡの液膜の外径が広がる速度よりも、内径が広がる速度の方が大きくなる場合がある。
【０００７】
このように、基板の上面全域を覆うＩＰＡの液膜を基板上に保持させた状態で基板の上面中央部に窒素ガスを吹き付けながら基板を回転させると、基板上に保持されたＩＰＡの液膜は、環状になった後、内径が大きくなっていく。したがって、基板の上面は、中央部から外方に向かって乾燥していく。また、前述のように、内側にＩＰＡが残っている状態で基板の上面周縁部からＩＰＡがなくなる場合があるので、基板の上面において周縁部よりも内側の領域が完全に乾燥していない状態で基板の上面周縁部が乾燥する場合がある。さらに、環状になったＩＰＡの液膜の外径が広がる速度よりも内径が広がる速度の方が大きくなる場合があるので、基板の上面中央部と上面周縁部との間の環状の領域（以下では、「中間領域」という。）にＩＰＡが最終的に残って、基板上面における最終的な乾燥位置が中間領域になる場合がある。すなわち、中間領域が乾燥することにより、基板の上面全域の乾燥が終了する場合がある。
【０００８】
しかしながら、最終的な乾燥位置が中間領域になると、ウォーターマークやパターン倒れなどの乾燥不良が中間領域に発生する場合がある。すなわち、ＩＰＡは、純水よりも揮発性が高く、純水を容易に溶け込ませることができる有機溶剤である。したがって、前述の特許文献１に係る基板の処理において、ＩＰＡによって置換されずに基板上に純水が残ると、残った純水は、基板上に形成されたＩＰＡの液膜に溶け込んでいく。そのため、ＩＰＡの液膜中に純水が溶け込んでいる状態で基板の上面中央部に窒素ガスを吹き付けながら基板を回転させると、環状になったＩＰＡの液膜は、ＩＰＡの蒸発によって純水の濃度が高まりながら内径が大きくなっていく。その結果、純水の濃度が高いＩＰＡが中間領域に残り、当該ＩＰＡ中の純水に起因する乾燥不良が中間領域に発生する場合がある。また、このような問題は、基板の上面中央部に窒素ガスを吹き付けながらＩＰＡの液膜を基板上から除去する場合に限らず、基板の上面中央部に不活性ガスを吹き付けながら、純水よりも揮発性の高い揮発性処理液の液膜を基板上から除去する場合に同様に生じうる。
【０００９】
そこで、この発明の目的は、純水よりも揮発性の高い揮発性処理液の液膜を基板上から除去して基板を乾燥させるときに、乾燥不良が発生することを抑制または防止することが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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するための請求項１記載の発明は、水平に保持された基板（Ｗ）の上面に、純水よりも揮発性の高い揮発性処理液を供給して、基板の上面全域を覆う揮発性処理液の液膜を形成する液膜形成工程と、基板上に揮発性処理液の液膜を保持させた状態で基板の中央部を通る鉛直な回転軸線（Ｌ１）まわりに基板を回転させる基板回転工程と、前記基板回転工程と並行して、基板の上面中央部にガスを吹き付けるガス供給工程と、前記基板回転工程および前記ガス供給工程と並行して、基板の上面における中央部以外の前記回転軸線から一定距離離れた所定位置（Ｐ１）に揮発性処理液を着液させる揮発性処理液供給工程とを含む、基板処理方法である。なお、この項において、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表すものとする。
【００１１】
この発明によれば、水平に保持された基板の上面に純水よりも揮発性の高い揮発性処理液を供給して、基板の上面全域を覆う揮発性処理液の液膜を形成する。そして、基板上に揮発性処理液の液膜を保持させた状態で基板の中央部を通る鉛直な回転軸線まわりに基板を回転させる。このとき、基板の上面中央部にガスを吹き付けながら、基板の上面における中央部以外の前記回転軸線から一定距離離れた所定位置に揮発性処理液を着液させる。
【００１２】
基板の上面中央部にガスを吹き付けることにより、ガスの供給圧によって基板の上面中央部から揮発性処理液が除去される。したがって、基板上に保持された揮発性処理液の液膜の中央部に穴が形成されて、揮発性処理液の液膜が環状になる。また、基板の回転によって基板上の揮発性処理液に遠心力が作用するため、揮発性処理液が外方（基板の回転軸線から離れる方向）に移動して、環状になった液膜の内径が大きくなっていく。さらに、基板に吹き付けられたガスは、基板の上面中央部から上面周縁部に向って放射状に広がるので、ガスによって押されて環状になった液膜の内径が大きくなっていく。さらにまた、揮発性処理液の液膜にガスが吹き付けられるので揮発性処理液が蒸発していく。したがって、環状になった揮発性処理液の液膜は、遠心力やガスの供給圧によって外方に押し出されるとともに、揮発性処理液の蒸発によって内径が大きくなっていく。
【００１３】
また、基板上に保持された揮発性処理液に作用する遠心力は、基板の回転軸線から離れるほど大きくなる。したがって、基板の上面周縁部に保持された揮発性処理液は、その内側の揮発性処理液よりも大きな速度で外方に移動していく。一方、基板の所定位置に着液した揮発性処理液は、基板の回転による遠心力を受けて外方に移動していく。したがって、基板の上面周縁部に保持された揮発性処理液がその内側の揮発性処理液よりも大きな速度で外方に移動するものの、前記所定位置に着液した揮発性処理液が基板の上面周縁部に供給されるので、基板の上面周縁部から揮発性処理液が完全になくならず、基板の上面周縁部に揮発性処理液が保持された状態が維持される。そのため、基板の上面において周縁部よりも内側の領域が完全に乾燥していない状態で基板の上面周縁部が乾燥することが抑制または防止される。
【００１４】
このように、この発明によれば、基板の上面周縁部に揮発性処理液が保持された状態を維持しながら、環状になった揮発性処理液の液膜の内径を拡大させていくことができる。したがって、基板上の揮発性処理液は、基板の上面周縁部から周囲に排出されながら、基板の上面中央部から外方に向かって広がっていく。そのため、基板の上面は、中央部から外方に向かって乾燥していき、周縁部が最終的な乾燥位置となる。これにより、基板上の揮発性処理液に純水が溶け込んでいる場合でも、ウォーターマークやパターン倒れなどの乾燥不良が中間領域（基板の上面中央部と上面周縁部との間の環状の領域）に発生することを抑制または防止することができる。また、基板の上面周縁部から周囲に揮発性処理液を排出させながら全ての揮発性処理液を基板上から除去するので、純水が混じった揮発性処理液を基板上に残さずに除去することができる。これにより、純水に起因する乾燥不良が基板の上面に発生することを抑制または防止することができる。
【００１５】
しかも、この発明によれば、基板の上面中央部にガスを吹き付けながら、基板上から揮発性処理液を除去するので、基板の乾燥を進行させているときに、基板上面の露出した部分（揮発性処理液が除去された部分）の全域をガスによって覆い続けることができる。したがって、基板の乾燥を進行させているときに、パーティクルなどの異物や処理液のミストが基板上面の露出した部分に付着することを抑制または防止することができる。これにより、基板の上面を速やかに乾燥させることができ、さらに、異物やミストの付着による基板の汚染を抑制または防止することができる。
【００１６】
基板の上面周縁部に揮発性処理液が保持された状態を維持するには、たとえば、基板を回転させながら、基板上面への揮発性処理液の着液位置を中央部から周縁部に移動させることにより（揮発性処理液によって基板の上面をスキャンすることにより）、基板の上面周縁部に揮発性処理液を供給することが考えられる。しかしながら、揮発性処理液によって基板の上面をスキャンする場合には、基板に着液する揮発性処理液の流量を比較的大きくしないと、揮発性処理液の着液位置が基板の上面中央部付近にあるときに、基板の上面周縁部に揮発性処理液が十分に供給されず、基板の上面周縁部に揮発性処理液が保持された状態を維持することができない場合がある。一方、この発明によれば、揮発性処理液によって基板の上面をスキャンする場合に比べて少ない流量で、基板の上面周縁部に揮発性処理液が保持された状態を維持することができる。また、基板上面への揮発性処理液の着液位置（前記所定位置）が適切に設定されれば、中間領域などの基板上面の乾燥不良が発生し易い領域に揮発性処理液を確実に供給し続けることができる。
【００１７】
請求項２記載の発明は、前記揮発性処理液供給工程は、基板の上面中央部に保持された揮発性処理液が前記回転軸線から離れる方向に移動して揮発性処理液の着液位置付近に達するまで継続される工程である、請求項１記載の基板処理方法である。
この発明によれば、環状になった揮発性処理液の液膜の内径が広がって、当該液膜の内周が、揮発性処理液の着液位置である前記所定位置付近に達するまで、基板の上面に対する揮発性処理液の供給が継続される。したがって、基板上面の揮発性処理液が除去された領域に着液した揮発性処理液が入り込んで、基板の乾燥が妨げられることを抑制または防止することができる。これにより、基板を速やかに乾燥させることができる。
【００１８】
請求項３記載の発明は、前記基板回転工程は、少なくとも基板上から揮発性処理液の液膜がなくなるまで継続される工程であり、前記ガス供給工程は、少なくとも基板上から揮発性処理液の液膜がなくなるまで継続される工程である、請求項１または２記載の基板処理方法である。
この発明によれば、少なくとも基板上から揮発性処理液がなくなるまで基板の回転および基板上面へのガスの供給が継続される。これにより、基板の上面全域をガスによって覆いながら、基板の上面全域を乾燥させることができる。したがって、基板の上面全域を速やかに乾燥させることができ、さらに、異物やミストの付着による基板の汚染を確実に抑制または防止することができる。
【００１９】
請求項４記載の発明は、前記ガス供給工程は、前記基板回転工程が終了するまで継続される工程である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理方法である。
この発明によれば、基板の上面に対するガスの供給が、基板の回転が停止されるまで継続される。すなわち、基板の回転により生じた乱気流などの気流が消滅または弱まるまで、基板の上面がガスによって覆われ続ける。したがって、基板の回転に伴う気流によって基板側へ運ばれた異物や処理液のミストから基板を保護することができる。これにより、異物やミストの付着による基板の汚染を確実に抑制または防止することができる。
【００２０】
請求項５記載の発明は、基板（Ｗ）を水平に保持する基板保持手段（３）と、前記基板保持手段に保持された基板を当該基板の中央部を通る鉛直な回転軸線（Ｌ１）まわりに回転させる基板回転手段（１１）と、前記基板保持手段に保持された基板の上面中央部にガスを吹き付けるガス供給手段（４，１６，１７，１３，１４，１５；１０４）と、前記基板保持手段に保持された基板の上面中央部を含む基板上面の複数個所に、純水よりも揮発性の高い揮発性処理液を着液させることができる揮発性処理液供給手段（６，７，１８，１９，２０，２５，２６，２７，２８；２９，３０，３１，３２，３３，３４）と、前記基板保持手段、基板回転手段、ガス供給手段および揮発性処理液供給手段を制御することにより、水平に保持された基板の上面に揮発性処理液を供給して、基板の上面全域を覆う揮発性処理液の液膜を形成する液膜形成工程と、基板上に揮発性処理液の液膜を保持させた状態で前記回転軸線まわりに基板を回転させる基板回転工程と、前記基板回転工程と並行して、基板の上面中央部にガスを吹き付けるガス供給工程と、前記基板回転工程および前記ガス供給工程と並行して、基板の上面における中央部以外の前記回転軸線から一定距離離れた所定位置に揮発性処理液を着液させる揮発性処理液供給工程とを実行する制御手段（１２）とを含む、基板処理装置（１，１０１）である。
【００２１】
この発明によれば、請求項１の発明に関して述べた効果と同様な効果を奏することができる。
請求項６記載の発明は、前記揮発性処理液供給手段は、固定された状態で揮発性処理液を吐出するように設けられた第１固定ノズル（６）および第２固定ノズル（７）を有するものであり、前記第１固定ノズルは、前記基板保持手段に保持された基板の上面中央部に揮発性処理液が着液するように設けられたものであり、前記第２固定ノズルは、前記基板保持手段に保持された基板の上面における中央部以外の前記回転軸線から一定距離離れた所定位置に揮発性処理液が着液するように設けられたものである、請求項５記載の基板処理装置である。
【００２２】
この発明によれば、第１固定ノズルから揮発性処理液を吐出させて、基板の上面中央部に揮発性処理液を着液させることができる。基板の上面中央部に着液した揮発性処理液は、後続の揮発性処理液によって押されて基板上を外方に広がっていく。これにより、基板の上面全域に揮発性処理液を供給して、基板の上面全域を覆う揮発性処理液の液膜を形成することができる（液膜形成工程）。
【００２３】
また、この発明によれば、基板保持手段に保持された基板を基板回転手段によって回転させながら、第２固定ノズルから揮発性処理液を吐出させて、基板の上面における中央部以外の前記回転軸線から一定距離離れた所定位置に揮発性処理液を着液させることができる。基板の所定位置に着液した揮発性処理液は、基板の回転による遠心力を受けて外方に移動していく。これにより、基板の上面に揮発性処理液を供給することができる（揮発性処理液供給工程）。
【００２４】
請求項７記載の発明は、前記揮発性処理液供給手段は、揮発性処理液を吐出する移動ノズル（２９）と、前記基板保持手段に保持された基板に対する移動ノズルからの揮発性処理液の着液位置が、基板の上面中央部と前記所定位置との間で移動するように前記移動ノズルを移動させるノズル移動手段（３２）と、前記移動ノズルに対する揮発性処理液の供給および供給停止を切り替える切替手段（３３）とを有するものであり、前記制御手段は、前記ノズル移動手段および切替手段を制御して、前記移動ノズルからの揮発性処理液の吐出を停止させた状態で当該移動ノズルを移動させるノズル移動工程を実行するものである、請求項５記載の基板処理装置である。
【００２５】
この発明によれば、制御手段によってノズル移動手段と切替手段を制御することにより、移動ノズルから吐出させた揮発性処理液を基板の上面中央部に着液させることができる。基板の上面中央部に着液した揮発性処理液は、後続の揮発性処理液によって押されて基板上を外方に広がっていく。これにより、基板の上面全域に揮発性処理液を供給して、基板の上面全域を覆う揮発性処理液の液膜を形成することができる（液膜形成工程）。
【００２６】
また、この発明によれば、制御手段によってノズル移動手段と切替手段を制御して、移動ノズルからの揮発性処理液の吐出を停止させた状態で当該移動ノズルを移動させることができる（ノズル移動工程）。したがって、揮発性処理液の使用量を減少させて、基板の処理に要するコストを抑制することができる。また、液膜形成工程を実行させた後にノズル移動工程を実行させ、さらに、制御手段によって切替手段を再び制御することにより、回転状態の基板の前記所定位置に揮発性処理液を着液させることができる。これにより、基板の上面に揮発性処理液を供給することができる（揮発性処理液供給工程）。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る基板処理装置の概略構成を示す図解図である。
【図２（ａ）】本発明の第１実施形態に係る基板処理装置による基板の処理の一例を説明するための工程図である。
【図２（ｂ）】本発明の第１実施形態に係る基板処理装置による基板の処理の一例を説明するための工程図である。
【図２（ｃ）】本発明の第１実施形態に係る基板処理装置による基板の処理の一例を説明するための工程図である。
【図２（ｄ）】本発明の第１実施形態に係る基板処理装置による基板の処理の一例を説明するための工程図である。
【図２（ｅ）】本発明の第１実施形態に係る基板処理装置による基板の処理の一例を説明するための工程図である。
【図２（ｆ）】本発明の第１実施形態に係る基板処理装置による基板の処理の一例を説明するための工程図である。
【図２（ｇ）】本発明の第１実施形態に係る基板処理装置による基板の処理の一例を説明するための工程図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る基板処理装置の概略構成を示す図解図である。
【図４（ａ）】本発明の第２実施形態に係る基板処理装置による基板の処理の一例を説明するための工程図である。
【図４（ｂ）】本発明の第２実施形態に係る基板処理装置による基板の処理の一例を説明するための工程図である。
【図４（ｃ）】本発明の第２実施形態に係る基板処理装置による基板の処理の一例を説明するための工程図である。
【図４（ｄ）】本発明の第２実施形態に係る基板処理装置による基板の処理の一例を説明するための工程図である。
【図４（ｅ）】本発明の第２実施形態に係る基板処理装置による基板の処理の一例を説明するための工程図である。
【図４（ｆ）】本発明の第２実施形態に係る基板処理装置による基板の処理の一例を説明するための工程図である。
【図４（ｇ）】本発明の第２実施形態に係る基板処理装置による基板の処理の一例を説明するための工程図である。
【図４（ｈ）】本発明の第２実施形態に係る基板処理装置による基板の処理の一例を説明するための工程図である。
【図５】気体ノズルの変形例を示す図解図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
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実施形態に係る基板処理装置１の概略構成を示す図解図である。
基板処理装置１は、半導体ウエハなどの基板Ｗを１枚ずつ処理する枚葉式の装置である。基板処理装置１は、隔壁で区画された処理室２内に、１枚の基板Ｗを水平に保持して回転させるスピンチャック３（基板保持手段）と、スピンチャック３に保持された基板Ｗの上面に気体を供給するための気体ノズル４と、スピンチャック３に保持された基板Ｗの上面に処理液を供給するための複数の処理液ノズル（この実施形態では、第１〜第３処理液ノズル５，６，７）とを備えている。
【００２９】
スピンチャック３は、鉛直な方向に延びる回転軸８と、回転軸８の上端に水平に取り付けられた円盤状のスピンベース９と、スピンベース９上に配置された複数個の挟持部材１０と、回転軸８に連結されたスピンモータ１１（基板回転手段）とを備えている。複数個の挟持部材１０は、スピンベース９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。スピンチャック３は、各挟持部材１０を基板Ｗの周端面に当接させることにより、スピンベース９の上方で水平な姿勢で基板Ｗを挟持することができる。複数個の挟持部材１０によって基板Ｗを挟持した状態で、スピンモータ１１の駆動力を回転軸８に入力させることにより、基板Ｗの中心を通る鉛直な回転軸線Ｌ１まわりに基板Ｗを回転させることができる。スピンモータ１１は、制御部１２（制御手段）によって制御されるようになっている。
【００３０】
なお、スピンチャック３としては、このような構成のものに限らず、たとえば、基板Ｗの下面（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て、さらにその状態で鉛直な軸線まわりに回転することにより、その保持した基板Ｗを回転させることができ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。
気体ノズル４は、吐出口を下方に向けた状態で、スピンチャック３よりも上方に配置されている。気体ノズル４は、たとえば、鉛直下方に向けて気体を吐出することができる。この実施形態では、たとえば、内径が１０ｍｍ程度のチューブ状の部材が気体ノズル４として用いられている。気体ノズル４は、水平に延びるノズルアーム１３の先端部に取り付けられている。ノズルアーム１３は、鉛直に延びる支持軸１４によって支持されている。支持軸１４は、スピンチャック３の周囲に配置されており、その中心軸線まわりに揺動可能にされている。支持軸１４を中心軸線まわりに揺動させることにより、スピンチャック３に保持された基板Ｗの中央部上方を通る円弧状の軌跡に沿って気体ノズル４を水平移動させることができる。
【００３１】
また、支持軸１４は、たとえばモータ等で構成されたノズル揺動機構１５に結合されている。ノズル揺動機構１５の駆動力を支持軸１４に入力させることにより、気体ノズル４およびノズルアーム１３を支持軸１４の中心軸線まわりに一体的に水平移動させることができる。これにより、スピンチャック３に保持された基板Ｗの上方に気体ノズル４を配置したり、スピンチャック３の上方から気体ノズル４を退避させたりすることができる。
【００３２】
気体ノズル４には、気体バルブ１６が介装された気体供給管１７を介して図示しない気体供給源からの気体が供給される。気体ノズル４に供給される気体としては、窒素ガスやヘリウムガスなどの不活性ガス、あるいはドライエアー（低湿度に調整された空気）を例示することができる。気体バルブ１６の開閉は、制御部１２によって制御される。また、ノズル揺動機構１５は、制御部１２によって制御される。制御部１２は、スピンチャック３に保持された基板Ｗの中央部上方に気体ノズル４を位置させた状態で、気体ノズル４から基板Ｗの上面中央部に向けて気体を吐出させることができる。これにより、スピンチャック３に保持された基板Ｗの上面中央部に気体を吹き付けることができる。
【００３３】
この実施形態では、気体ノズル４、気体バルブ１６、気体供給管１７、ノズルアーム１３、支持軸１４、ノズル揺動機構１５によってガス供給手段が構成されている。気体ノズル４は、前述のように、ノズル揺動機構１５によって水平移動されるように構成されたものであってもよいし、吐出した気体がスピンチャック３に保持された基板Ｗの上面中央部に吹き付けられるように一定位置に固定されたものであってもよい。
【００３４】
各処理液ノズル５，６，７は、たとえば、連続流の状態で処理液を吐出するストレートノズルである。各処理液ノズル５，６，７は、吐出口を下方に向けた状態で、スピンチャック３よりも上方に配置されている。各処理液ノズル５，６，７は、たとえば、鉛直下方に向けて処理液を吐出することができる。各処理液ノズル５，６，７は、処理液ノズル５，６，７毎に設けられた水平に延びるノズルアーム１８の先端部に取り付けられている。また、各ノズルアーム１８は、ノズルアーム１８毎に設けられた鉛直に延びる支持軸１９に支持されている（図１では、第１および第２処理液ノズル５，６に対応する支持軸の図示を省略している。）。各支持軸１９は、スピンチャック３の周囲に配置されており、その中心軸線まわりに揺動可能とされている。各支持軸１９を中心軸線まわりに揺動させることにより、スピンチャック３に保持された基板Ｗの中央部上方を通る円弧状の軌跡に沿って対応する処理液ノズル５，６，７を水平移動させることができる。
【００３５】
また、各支持軸１９は、支持軸１９毎に設けられたノズル揺動機構２０に結合されている（図１では、第１および第２処理液ノズル５，６に対応するノズル揺動機構の図示を省略している。）。ノズル揺動機構２０の駆動力を支持軸１９に入力させることにより、対応する処理液ノズル５，６，７およびノズルアーム１８を支持軸１９の中心軸線まわりに一体的に水平移動させることができる。これにより、スピンチャック３に保持された基板Ｗの上方に各処理液ノズル５，６，７を配置したり、スピンチャック３の上方から各処理液ノズル５，６，７を退避させたりすることができる。
【００３６】
第１処理液ノズル５には、薬液バルブ２１が介装された薬液供給管２２、およびリンス液バルブ２３が介装されたリンス液供給管２４が接続されている。第１処理液ノズル５には、薬液供給管２２を介して図示しない薬液供給源からの薬液が供給される。また、第１処理液ノズル５には、リンス液供給管２４を介して図示しないリンス液供給源からのリンス液が供給される。第１処理液ノズル５には、薬液およびリンス液が選択的に供給されるようになっている。
【００３７】
第１処理液ノズル５に供給される薬液としては、硫酸、酢酸、硝酸、塩酸、フッ酸、アンモニア水、過酸化水素水、有機酸（たとえばクエン酸、蓚酸など）、有機アルカリ（たとえば、ＴＭＡＨ：テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドなど）、界面活性剤、腐食防止剤のうちの少なくとも１つを含む液を例示することができる。また、第１処理液ノズル５に供給されるリンス液としては、純水（脱イオン水）、炭酸水、電解イオン水、水素水、オゾン水や、希釈濃度（たとえば、１０〜１００ｐｐｍ程度）の塩酸水などを例示することができる。
【００３８】
また、第２処理液ノズル６には、第２処理液バルブ２５が介装された第２処理液供給管２６を介して、純水よりも揮発性の高い揮発性処理液が図示しない処理液供給源から供給される。同様に、第３処理液ノズル７には、第３処理液バルブ２７が介装された第３処理液供給管２８を介して、純水よりも揮発性の高い揮発性処理液が図示しない処理液供給源から供給される。
【００３９】
第２および第３処理液ノズル６，７に供給される揮発性処理液としては、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）、ＨＦＥ（ハイドロフロロエーテル）、メタノール、エタノール、およびアセトンのうちの少なくとも１つを含む液を例示することができる。すなわち、揮発性処理液は、単体成分のみからなるものであってもよいし、他の成分と混合されたものであってもよい。たとえば、ＩＰＡと純水の混合液であってもよいし、ＩＰＡとＨＦＥの混合液であってもよい。ＩＰＡ、ＨＦＥ、メタノール、エタノール、およびアセトンは、純水よりも揮発性が高く、純水を容易に溶け込ませることができる有機溶剤である。また、第２および第３処理液ノズル６，７に供給される揮発性処理液は、同種の揮発性処理液であってもよいし、異なる種の揮発性処理液であってもよい。
【００４０】
薬液バルブ２１およびリンス液バルブ２３の開閉は、制御部１２によって制御される。また、第１処理液ノズル５に対応するノズル揺動機構は、制御部１２によって制御される。制御部１２は、スピンチャック３に保持された基板Ｗの中央部上方に第１処理液ノズル５を位置させた状態で、第１処理液ノズル５から基板Ｗの上面中央部に向けて処理液を吐出させることができる。これにより、スピンチャック３に保持された基板Ｗの上面中央部に処理液を着液させて、基板Ｗの上面に処理液を供給することができる。
【００４１】
この実施形態では、第１処理液ノズル５、薬液バルブ２１、薬液供給管２２、リンス液バルブ２３、リンス液供給管２４、ノズルアーム１８、支持軸１９、ノズル揺動機構２０によって基板Ｗに処理液を供給する処理液供給手段が構成されている。第１処理液ノズル５は、前述のように、ノズル揺動機構２０によって水平移動されるように構成されたものであってもよいし、吐出した処理液がスピンチャック３に保持された基板Ｗの上面中央部に着液するように一定位置に固定されたものであってもよい。
【００４２】
また、第２および第３処理液バルブ２５，２７の開閉は、制御部１２によって制御される。また、第２処理液ノズル６に対応するノズル揺動機構、および第３処理液ノズル７に対応するノズル揺動機構２０は、制御部１２によって制御される。制御部１２は、スピンチャック３に保持された基板Ｗの中央部上方に第２処理液ノズル６を位置させた状態で、第２処理液ノズル６から基板Ｗの上面中央部に向けて揮発性処理液を吐出させることができる。これにより、スピンチャック３に保持された基板Ｗの上面中央部に揮発性処理液を着液させて、基板Ｗの上面に揮発性処理液を供給することができる。また、制御部１２は、スピンチャック３に保持された基板Ｗの上面において中央部を除く基板Ｗの回転軸線Ｌ１から一定距離離れた所定位置Ｐ１の上方に第３処理液ノズル７を位置させた状態で、第３処理液ノズル７から基板Ｗの所定位置Ｐ１に向けて揮発性処理液を吐出させることができる。これにより、スピンチャック３に保持された基板Ｗの所定位置Ｐ１に揮発性処理液を着液させて、基板Ｗの上面に揮発性処理液を供給することができる。
【００４３】
この実施形態では、第２および第３処理液ノズル６，７、第２および第３処理液バルブ２５，２７、第２および第３処理液供給管２６，２８、ノズルアーム１８、支持軸１９、ノズル揺動機構２０によって揮発性処理液供給手段が構成されている。また、この実施形態では、第２処理液ノズル６が第１固定ノズルとして機能し、第３処理液ノズル７が第２固定ノズルとして機能する。第２および第３処理液ノズル６，７は、前述のように、ノズル揺動機構２０によって水平移動されるように構成されたものであってもよいし、吐出した処理液がそれぞれ基板Ｗの上面中央部および所定位置Ｐ１に着液するように一定位置に固定されたものであってもよい。
【００４４】
図２（ａ）〜図２（ｇ）は、それぞれ、本発明の第１実施形態に係る基板処理装置１による基板Ｗの処理の一例を説明するための工程図である。以下では図１を参照して、基板処理装置１による基板Ｗの処理の一例について説明する。また、この処理例の各工程において、図２（ａ）〜図２（ｇ）を適宜参照する。
未処理の基板Ｗは、図示しない搬送ロボットによって処理室２に搬入され、デバイス形成面である表面をたとえば上に向けてスピンチャック３に渡される。基板Ｗが処理室２に搬入されるとき、気体ノズル４などの処理室２内の構成は、スピンチャック３の上方から退避させられており、搬送ロボットや基板Ｗに衝突しないようにされている。
【００４５】
次に、薬液の一例であるフッ酸によって基板Ｗを処理する薬液処理が行われる。具体的には、制御部１２により第１処理液ノズル５に対応するノズル揺動機構が制御されて、第１処理液ノズル５がスピンチャック３に保持された基板Ｗの中央部上方に配置される。また、基板Ｗがスピンチャック３に保持された後、制御部１２によりスピンモータ１１が制御されて、基板Ｗが所定の回転速度（たとえば８００ｒｐｍ）で回転させられる。その後、制御部１２により薬液バルブ２１が開かれて、第１処理液ノズル５から基板Ｗの上面中央部に向けてフッ酸が吐出される。
【００４６】
第１処理液ノズル５から吐出されたフッ酸は、図２（ａ）に示すように、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上を外方（回転軸線Ｌ１から離れる方向）に広がっていく。これにより、基板Ｗの上面全域にフッ酸が供給され、基板Ｗの上面全域にフッ酸による薬液処理が施される。そして、薬液処理が所定時間にわたって行われると、制御部１２により薬液バルブ２１が閉じられて、第１処理液ノズル５からのフッ酸の吐出が停止される。
【００４７】
次に、リンス液の一例である純水によって基板Ｗを洗い流すリンス処理が行われる。具体的には、制御部１２によりスピンモータ１１が制御されて、基板Ｗの回転速度が変更される（たとえば１２００ｒｐｍに変更される）。その後、制御部１２によりリンス液バルブ２３が開かれて、第１処理液ノズル５から回転状態の基板Ｗの上面中央部に向けて純水が吐出される。
【００４８】
第１処理液ノズル５から吐出された純水は、図２（ｂ）に示すように、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上を外方に広がっていく。これにより、基板Ｗの上面全域に純水が供給され、基板Ｗ上のフッ酸が純水によって洗い流される。このようにして、基板Ｗ上からフッ酸が除去され、基板Ｗの上面に純水によるリンス処理が行われる。
【００４９】
次に、純水の液膜を基板Ｗ上に保持させた状態で処理を進める純水によるパドル処理が行われる。具体的には、第１処理液ノズル５からの純水の吐出が継続された状態で、制御部１２によりスピンモータ１１が制御されて、基板Ｗが低速回転状態（たとえば１０ｒｐｍ程度の回転速度で回転している状態）にされる。これにより、基板Ｗ上の純水に作用する遠心力が弱まって、基板Ｗの周囲に排出される純水の量が減少する。したがって、基板Ｗの上面には、第１処理液ノズル５から供給された純水が溜まり、純水による液盛りが行われる。これにより、基板Ｗの上面全域を覆う純水の液膜が形成される。
【００５０】
純水の液膜が基板Ｗ上に形成された後は、制御部１２によりリンス液バルブ２３が閉じられて、図２（ｃ）に示すように、第１処理液ノズル５からの純水の吐出が停止される。そして、基板Ｗ上で純水の液膜が保持された状態が所定時間にわたって維持される。このようにして、純水による液膜を基板Ｗ上に保持させた状態で処理を進める純水によるパドル処理が基板Ｗの上面に行われる。そして、純水によるパドル処理が所定時間にわたって行われると、制御部１２により第１処理液ノズル５に対応するノズル揺動機構が制御されて、第１処理液ノズル５が基板Ｗの上方から退避させられる。
【００５１】
次に、純水よりも揮発性の高い揮発性処理液の一例であるＩＰＡによって基板Ｗ上の純水の液膜を置換するＩＰＡ置換処理が行われる。具体的には、制御部１２により第２処理液ノズル６に対応するノズル揺動機構が制御されて、第２処理液ノズル６がスピンチャック３に保持された基板Ｗの中央部上方に配置される。その後、制御部１２により第２処理液バルブ２５が開かれて、第２処理液ノズル６からＩＰＡが所定の吐出流量（たとえば１００ｍＬ/ｍｉｎ）で基板Ｗの上面中央部に向けて吐出される。また、第２処理液ノズル６からＩＰＡが吐出されている間、制御部１２によりスピンモータ１１が制御されて、低速回転状態の基板Ｗが所定の回転速度まで加速される。この基板Ｗの処理例におけるＩＰＡ置換処理では、たとえば、１０ｒｐｍ、５０ｒｐｍ、７５ｒｐｍ、１００ｒｐｍ、５００ｒｐｍの順に基板Ｗの回転が段階的に加速され、基板Ｗの回転速度が５００ｒｐｍに維持される。
【００５２】
第２処理液ノズル６から吐出されたＩＰＡ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上を外方に広がっていく。また、基板Ｗの上面中央部に着液したＩＰＡは、次々と供給されるＩＰＡによって外方に押し流される。したがって、基板Ｗ上に保持された純水の液膜は、図２（ｄ）に示すように、基板Ｗの上面中央部から外方に向けて徐々にＩＰＡに置換されていく。また、ＩＰＡは、この基板Ｗの処理の一例でリンス液として用いられている純水を容易に溶け込ませることができる有機溶剤であるから、基板Ｗ上の純水がＩＰＡに溶け込みつつ、基板Ｗ上の純水がＩＰＡよって置換されていく。さらに、この基板Ｗの処理例におけるＩＰＡ置換処理では、基板Ｗの回転が段階的に加速させられるので、基板Ｗ上の純水およびＩＰＡに作用する遠心力が段階的に大きくなり、基板Ｗ上に保持された純水の液膜が基板Ｗの上面中央部から外方に向かって確実にＩＰＡに置換されていく。このようにして、基板Ｗ上の純水の液膜をＩＰＡの液膜に置換するＩＰＡ置換処理が所定時間（たとえば６０sec）にわたって行われ、基板Ｗの上面全域がＩＰＡの液膜によって覆われる（液膜形成工程）。
【００５３】
次に、基板Ｗを乾燥させる乾燥処理（スピンドライ）が行われる。具体的には、制御部１２により気体ノズル４に対応するノズル揺動機構１５が制御されて、基板Ｗの中央部上方に位置する第２処理液ノズル６の近傍に気体ノズル４が配置される。また、制御部１２により第３処理液ノズル７に対応するノズル揺動機構２０が制御されて、第３処理液ノズル７がスピンチャック３に保持された基板Ｗの所定位置Ｐ１の上方に配置される。より具体的には、直径が３００ｍｍの円形基板を処理するときには、たとえば、基板Ｗの上面外周縁から４０ｍｍ内側に入った位置が所定位置Ｐ１に設定され、第３処理液ノズル７から吐出された揮発性処理液がこの所定位置Ｐ１に着液するように第３処理液ノズル７が配置される。
【００５４】
気体ノズル４が第２処理液ノズル６の近傍に配置された後は、制御部１２により第２処理液バルブ２５が閉じられて、第２処理液ノズル６からのＩＰＡの吐出が停止される。また、第２処理液ノズル６からのＩＰＡの吐出が停止されるのとほぼ同時に、制御部１２により第２処理液ノズル６に対応するノズル揺動機構が制御されて、第２処理液ノズル６がスピンチャック３に保持された基板Ｗの上方から退避させられる。さらに、第２処理液ノズル６が基板Ｗの上方から退避するのとほぼ同時に、制御部１２により気体ノズル４に対応するノズル揺動機構１５が制御されて、基板Ｗの中央部上方に気体ノズル４が配置される。制御部１２は、基板Ｗの中央部上方に気体ノズル４が配置された直後に気体バルブ１６を開いて、図２（ｅ）に示すように、気体の一例である窒素ガスを所定の吐出流量（たとえば２０Ｌ/ｍｉｎ）で回転状態の基板Ｗの上面中央部に向けて気体ノズル４から吐出させる（ガス供給工程）。したがって、基板Ｗの上面中央部には、第２処理液ノズル６からのＩＰＡの供給が停止されるのとほぼ同時に、気体ノズル４から吐出された窒素ガスが吹き付けられる。また、このとき制御部１２は、スピンモータ１１を制御することにより、基板Ｗの回転速度を所定の回転速度（たとえば７００ｒｐｍ）に変更させて、基板Ｗ上にＩＰＡの液膜を保持させた状態で基板Ｗを回転させている（基板回転工程）。
【００５５】
一方、第３処理液ノズル７がスピンチャック３に保持された基板Ｗの所定位置Ｐ１の上方に配置された後は、制御部１２により第３処理液バルブ２７が開かれて、図２（ｅ）に示すように、回転状態の基板Ｗの所定位置Ｐ１に向けて純水よりも揮発性の高い揮発性処理液の一例であるＩＰＡが第３処理液ノズル７から吐出される。第３処理液ノズル７から吐出されたＩＰＡは、基板Ｗの所定位置Ｐ１に着液し、基板Ｗの回転による遠心力を受けて基板Ｗ上を外方に広がっていく（揮発性処理液供給工程）。これにより、第３処理液ノズル７から吐出されたＩＰＡが基板Ｗの上面に供給される。
【００５６】
第３処理液ノズル７からＩＰＡを吐出させるタイミングは、気体ノズル４から窒素ガスを吐出させるのと同時であってもよいし、気体ノズル４から窒素ガスを吐出させる前であってもよい。たとえば、第２処理液ノズル６からＩＰＡを吐出させているときに第３処理液ノズル７からＩＰＡを吐出させてもよい。また、第３処理液ノズル７からＩＰＡを吐出させるタイミングは、気体ノズル４から窒素ガスを吐出させた後であってもよいが、この場合には、後述するように、環状になったＩＰＡの液膜の内周が所定位置Ｐ１に達する前に、第３処理液ノズル７からのＩＰＡの吐出が開始されていることが好ましい。さらにまた、気体ノズル４から窒素ガスを吐出させた後に第３処理液ノズル７からＩＰＡを吐出させる場合には、少なくとも基板Ｗの上面周縁部からＩＰＡが除去されて基板Ｗの上面周縁部が乾燥し始めるまでに、第３処理液ノズル７からＩＰＡを吐出させることが好ましい。
【００５７】
前述のように、気体ノズル４から吐出された窒素ガスは、基板Ｗの上面中央部に吹き付けられる。基板Ｗの上面中央部に窒素ガスを吹き付けることにより、窒素ガスの供給圧によって基板Ｗの上面中央部からＩＰＡが除去される。したがって、図２（ｅ）に示すように、基板Ｗ上に保持されたＩＰＡの液膜の中央部に穴が形成されて、ＩＰＡの液膜が環状になる。また、基板Ｗの回転によって基板Ｗ上のＩＰＡに遠心力が作用するため、ＩＰＡが外方に移動して、環状になった液膜の内径が大きくなっていく。さらに、基板Ｗに吹き付けられた窒素ガスは、基板Ｗの上面中央部から上面周縁部に向って放射状に広がるので、窒素ガスによって押されて環状になった液膜の内径が大きくなっていく。さらにまた、ＩＰＡの液膜に窒素ガスが吹き付けられてＩＰＡが蒸発していく。したがって、環状になったＩＰＡの液膜は、遠心力や窒素ガスの供給圧によって外方に押し出されるとともに、ＩＰＡの蒸発によって内径が大きくなっていく。
【００５８】
また、基板Ｗ上に保持されたＩＰＡに作用する遠心力は、基板Ｗの回転軸線Ｌ１から離れるほど大きくなる。したがって、基板Ｗの上面周縁部に保持されたＩＰＡは、その内側のＩＰＡよりも大きな速度で外方に移動していく。一方、基板Ｗの所定位置Ｐ１に着液したＩＰＡは、基板Ｗの回転による遠心力を受けて外方に移動していく。したがって、基板Ｗの上面周縁部に保持されたＩＰＡがその内側のＩＰＡよりも大きな速度で外方に移動するものの、所定位置Ｐ１に着液したＩＰＡが基板Ｗの上面周縁部に供給されるので、基板Ｗの上面周縁部からＩＰＡが完全になくならず、基板Ｗの上面周縁部にＩＰＡが保持された状態が維持される。そのため、基板Ｗの上面において周縁部よりも内側の領域が完全に乾燥していない状態で基板Ｗの上面周縁部が先に乾燥することが抑制または防止される。
【００５９】
このように、この基板Ｗの処理例における乾燥処理では、基板Ｗの上面周縁部にＩＰＡが保持された状態が維持されながら、環状になったＩＰＡの液膜の内径が広がっていく。そして、環状になったＩＰＡの液膜の内周が、ＩＰＡの着液位置である所定位置Ｐ１の手前に達すると、制御部１２により第３処理液バルブ２７が閉じられて、図２（ｆ）に示すように、第３処理液ノズル７からのＩＰＡの吐出が停止される。これにより、基板Ｗ上面のＩＰＡが除去された領域に第３処理液ノズル７から吐出されたＩＰＡが入り込んで、基板Ｗの乾燥が妨げられることを抑制または防止することができる。これにより、基板Ｗを速やかに乾燥させることができる。
【００６０】
第３処理液ノズル７からのＩＰＡの吐出が停止された後は、引き続き、回転状態の基板Ｗの上面中央部に窒素ガスが吹き付けられた状態で、基板Ｗ上のＩＰＡが、外方に広がりながら基板Ｗの上面周縁部から周囲に排出される。これにより、図２（ｇ）に示すように、基板Ｗ上からＩＰＡがなくなって、全てのＩＰＡが除去される。そして、基板Ｗ上から全てのＩＰＡが除去されると、制御部１２によりスピンモータ１１が制御されて、スピンチャック３による基板Ｗの回転が停止される。その後、制御部１２により気体バルブ１６が閉じられて、気体ノズル４からの窒素ガスの吐出が停止される。さらに、気体ノズル４に対応するノズル揺動機構１５、および第３処理液ノズル７に対応するノズル揺動機構２０が制御部１２により制御されて、気体ノズル４および第３処理液ノズル７が基板Ｗの上方から退避させられる。そして、処理済みの基板Ｗが搬送ロボットによって処理室２から搬出される。
【００６１】
このように、この基板Ｗの処理例における乾燥処理では、基板Ｗ上のＩＰＡが、基板Ｗの上面中央部から外方に向かって広がっていき、基板Ｗの上面周縁部から周囲に排出される。そのため、基板Ｗの上面は、中央部から外方に向かって乾燥していき、周縁部が最終的な乾燥位置となる。これにより、基板Ｗ上のＩＰＡに純水が溶け込んでいる場合でも、ウォーターマークやパターン倒れなどの乾燥不良が中間領域（基板Ｗの上面中央部と上面周縁部との間の環状の領域）に発生することを抑制または防止することができる。また、基板Ｗの上面周縁部から周囲にＩＰＡを排出させながら基板Ｗ上からＩＰＡを除去するので、純水が混じったＩＰＡを基板Ｗ上に残さずに除去することができる。これにより、純水に起因する乾燥不良が基板Ｗの上面に発生することを抑制または防止することができる。
【００６２】
しかも、この基板Ｗの処理例における乾燥処理では、基板Ｗの上面中央部に窒素ガスを吹き付けながら、基板Ｗ上のＩＰＡを除去するので、基板Ｗの乾燥を進行させているときに、基板Ｗ上面の露出した部分（ＩＰＡが除去された部分）の全域を窒素ガスによって覆い続けることができる。さらに、この基板Ｗの処理例における乾燥処理では、基板Ｗ上から全てのＩＰＡがなくなるまで基板Ｗ上面への窒素ガスの供給が継続されるので、基板Ｗの上面全域を窒素ガスによって覆うことができる。これにより、基板Ｗの乾燥を進行させているときに、パーティクルなどの異物や処理液のミストが基板Ｗ上面の露出した部分に付着することを抑制または防止することができる。したがって、基板Ｗの上面全域を速やかに乾燥させることができ、さらに、異物やミストの付着による基板Ｗの汚染を抑制または防止することができる。さらにまた、この基板Ｗの処理例における乾燥処理では、基板Ｗの回転が停止されるまで基板Ｗ上面への窒素ガスの供給が継続されるので、基板Ｗの回転に伴う乱気流によって運ばれた異物やミストが基板Ｗに付着することを抑制または防止することができる。これにより、基板Ｗの汚染を一層抑制または防止することができる。
【００６３】
図３は、この発明の第２実施形態に係る基板処理装置１０１の概略構成を示す図解図である。この図３において、前述の図１等に示された各部と同等の構成部分については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
この第２実施形態と前述の第１実施形態との主要な相違点は、第１実施形態に係る基板処理装置１に設けられた第２および第３処理液ノズル６，７に代えて、スピンチャック３に保持された基板Ｗの上面に、純水よりも揮発性の高い揮発性処理液を供給するための第４処理液ノズル２９（移動ノズル）が設けられていることにある。第４処理液ノズル２９は、たとえば、連続流の状態で揮発性処理液を吐出するストレートノズルであり、吐出口を下方に向けた状態でスピンチャック３よりも上方に配置されている。第４処理液ノズル２９は、たとえば、鉛直下方に向けて揮発性処理液を吐出することができる。
【００６４】
第４処理液ノズル２９は、水平に延びるノズルアーム３０の先端部に取り付けられている。また、ノズルアーム３０は、鉛直に延びる支持軸３１に支持されている。支持軸３１は、スピンチャック３の周囲に配置されており、その中心軸線まわりに揺動可能とされている。支持軸３１を中心軸線まわりに揺動させることにより、スピンチャック３に保持された基板Ｗの中央部上方を通る円弧状の軌跡に沿って第４処理液ノズル２９を水平移動させることができる。支持軸３１は、ノズル揺動機構３２（ノズル移動手段）によって揺動させられるようになっている。また、第４処理液ノズル２９には、第４処理液バルブ３３（切替手段）が介装された第４処理液供給管３４を介して、揮発性処理液が図示しない処理液供給源から供給される。
【００６５】
第４処理液バルブ３３の開閉は、制御部１２によって制御される。また、第４処理液ノズル２９に対応するノズル揺動機構３２は、制御部１２によって制御される。制御部１２は、スピンチャック３に保持された基板Ｗの上方に第４処理液ノズル２９を位置させた状態で、第４処理液ノズル２９から基板Ｗの上面に向けて揮発性処理液を吐出させることができる。また、制御部１２は、第４処理液ノズル２９からの揮発性処理液の吐出を停止させた状態で第４処理液ノズル２９を水平移動させることができる。さらに、制御部１２は、第４処理液ノズル２９を水平移動させて、基板Ｗの上面に対する第４処理液ノズル２９からの揮発性処理液の着液位置を基板Ｗの上面中央部と上面周縁部との間で移動させることができる。この実施形態では、第４処理液ノズル２９、第４処理液バルブ３３、第４処理液供給管３４、ノズルアーム３０、支持軸３１、ノズル揺動機構３２によって揮発性処理液供給手段が構成されている。
【００６６】
図４（ａ）〜図４（ｈ）は、それぞれ、本発明の第２実施形態に係る基板処理装置１０１による基板Ｗの処理の一例を説明するための工程図である。以下では図３を参照して、基板処理装置１０１による基板Ｗの処理の一例について説明する。また、この処理例の各工程において、図４（ａ）〜図４（ｈ）を適宜参照する。
以下に説明する基板Ｗの処理例と、前述の基板処理装置１による基板Ｗの処理の一例との相違点は、基板処理装置１による基板Ｗの処理例では、２つの処理液ノズル（第２および第３処理液ノズル６，７）を用いて基板Ｗの上面に揮発性処理液を供給するのに対し、この基板Ｗの処理例では、１つの処理液ノズル（第４処理液ノズル２９）を用いて基板Ｗの上面に揮発性処理液を供給することにある。
【００６７】
未処理の基板Ｗは、図示しない搬送ロボットによって処理室２に搬入され、デバイス形成面である表面をたとえば上に向けてスピンチャック３に渡される。基板Ｗが処理室２に搬入されるとき、気体ノズル４などの処理室２内の構成は、スピンチャック３の上方から退避させられており、搬送ロボットや基板Ｗに衝突しないようにされている。
次に、薬液の一例であるフッ酸によって基板Ｗを処理する薬液処理が行われる。具体的には、制御部１２により第１処理液ノズル５に対応するノズル揺動機構が制御されて、第１処理液ノズル５がスピンチャック３に保持された基板Ｗの中央部上方に配置される。また、基板Ｗがスピンチャック３に保持された後、制御部１２によりスピンモータ１１が制御されて、基板Ｗが所定の回転速度（たとえば８００ｒｐｍ）で回転させられる。その後、制御部１２により薬液バルブ２１が開かれて、第１処理液ノズル５から基板Ｗの上面中央部に向けてフッ酸が吐出される。
【００６８】
第１処理液ノズル５から吐出されたフッ酸は、図４（ａ）に示すように、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上を外方（回転軸線Ｌ１から離れる方向）に広がっていく。これにより、基板Ｗの上面全域にフッ酸が供給され、基板Ｗの上面全域にフッ酸による薬液処理が施される。そして、薬液処理が所定時間にわたって行われると、制御部１２により薬液バルブ２１が閉じられて、第１処理液ノズル５からのフッ酸の吐出が停止される。
【００６９】
次に、リンス液の一例である純水によって基板Ｗを洗い流すリンス処理が行われる。具体的には、制御部１２によりスピンモータ１１が制御されて、基板Ｗの回転速度が変更される（たとえば１２００ｒｐｍに変更される）。その後、制御部１２によりリンス液バルブ２３が開かれて、第１処理液ノズル５から回転状態の基板Ｗの上面中央部に向けて純水が吐出される。
【００７０】
第１処理液ノズル５から吐出された純水は、図４（ｂ）に示すように、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上を外方に広がっていく。これにより、基板Ｗの上面全域に純水が供給され、基板Ｗ上のフッ酸が純水によって洗い流される。このようにして、基板Ｗ上からフッ酸が除去され、基板Ｗの上面に純水によるリンス処理が行われる。
【００７１】
次に、純水の液膜を基板Ｗ上に保持させた状態で処理を進める純水によるパドル処理が行われる。具体的には、第１処理液ノズル５からの純水の吐出が継続された状態で、制御部１２によりスピンモータ１１が制御されて、基板Ｗが低速回転状態（たとえば１０ｒｐｍ程度の回転速度で回転している状態）にされる。これにより、基板Ｗ上の純水に作用する遠心力が弱まって、基板Ｗの周囲に排出される純水の量が減少する。したがって、基板Ｗの上面には、第１処理液ノズル５から供給された純水が溜まり、純水による液盛りが行われる。これにより、基板Ｗの上面全域を覆う純水の液膜が形成される。
【００７２】
純水の液膜が基板Ｗ上に形成された後は、制御部１２によりリンス液バルブ２３が閉じられて、図４（ｃ）に示すように、第１処理液ノズル５からの純水の吐出が停止される。そして、基板Ｗ上で純水の液膜が保持された状態が所定時間にわたって維持される。このようにして、純水による液膜を基板Ｗ上に保持させた状態で処理を進める純水によるパドル処理が基板Ｗの上面に行われる。そして、純水によるパドル処理が所定時間にわたって行われると、制御部１２により第１処理液ノズル５に対応するノズル揺動機構が制御されて、第１処理液ノズル５が基板Ｗの上方から退避させられる。
【００７３】
次に、純水よりも揮発性の高い揮発性処理液の一例であるＩＰＡによって基板Ｗ上の純水の液膜を置換するＩＰＡ置換処理が行われる。具体的には、制御部１２により第４処理液ノズル２９に対応するノズル揺動機構３２が制御されて、第４処理液ノズル２９がスピンチャック３に保持された基板Ｗの中央部上方に配置される。その後、制御部１２により第４処理液バルブ３３が開かれて、第４処理液ノズル２９からＩＰＡが所定の吐出流量（たとえば１００ｍＬ/ｍｉｎ）で基板Ｗの上面中央部に向けて吐出される。また、第４処理液ノズル２９からＩＰＡが吐出されている間、制御部１２によりスピンモータ１１が制御されて、低速回転状態の基板Ｗが所定の回転速度まで加速される。この基板Ｗの処理例におけるＩＰＡ置換処理では、たとえば、１０ｒｐｍ、５０ｒｐｍ、７５ｒｐｍ、１００ｒｐｍ、５００ｒｐｍの順に基板Ｗの回転が段階的に加速され、基板Ｗの回転速度が５００ｒｐｍに維持される。
【００７４】
第４処理液ノズル２９から吐出されたＩＰＡ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上を外方に広がっていく。また、基板Ｗの上面中央部に着液したＩＰＡは、次々と供給されるＩＰＡによって外方に押し流される。したがって、基板Ｗ上に保持された純水の液膜は、図４（ｄ）に示すように、基板Ｗの上面中央部から外方に向けて徐々にＩＰＡに置換されていく。また、ＩＰＡは、この基板Ｗの処理の一例でリンス液として用いられている純水を容易に溶け込ませることができる有機溶剤であるから、基板Ｗ上の純水がＩＰＡに溶け込みつつ、基板Ｗ上の純水がＩＰＡよって置換されていく。さらに、この基板Ｗの処理例におけるＩＰＡ置換処理では、基板Ｗの回転が段階的に加速させられるので、基板Ｗ上の純水およびＩＰＡに作用する遠心力が段階的に大きくなり、基板Ｗ上に保持された純水の液膜が基板Ｗの上面中央部から外方に向かって確実にＩＰＡに置換されていく。このようにして、基板Ｗ上の純水の液膜をＩＰＡの液膜に置換するＩＰＡ置換処理が所定時間（たとえば６０sec）にわたって行われ、基板Ｗの上面全域がＩＰＡの液膜によって覆われる（液膜形成工程）。
【００７５】
次に、基板Ｗを乾燥させる乾燥処理（スピンドライ）が行われる。具体的には、制御部１２により気体ノズル４に対応するノズル揺動機構１５が制御されて、スピンチャック３に保持された基板Ｗの上方において、基板Ｗの中央部上方に位置する第４処理液ノズル２９に近接した位置に気体ノズル４が配置される。その後、制御部１２により第４処理液バルブ３３が閉じられて、第４処理液ノズル２９からのＩＰＡの吐出が停止される。また、第４処理液ノズル２９からのＩＰＡの吐出が停止されるのとほぼ同時に、制御部１２により第４処理液ノズル２９に対応するノズル揺動機構３２が制御されて、図４（ｅ）に示すように、第４処理液ノズル２９が、スピンチャック３に保持された基板Ｗの中央部上方から所定位置Ｐ１の上方に水平移動させられる（ノズル移動工程）。このとき、スピンチャック３に保持された基板Ｗは、回転が停止、または回転速度が低速にされていることが好ましい。基板Ｗの回転を停止、または基板Ｗの回転速度を低速にすることにより、基板Ｗの上面周縁部からＩＰＡがこぼれ落ちて、基板Ｗの上面周縁部が露出することを抑制または防止することができる。
【００７６】
基板Ｗの中央部上方から第４処理液ノズル２９が移動すると、それとほぼ同時に、制御部１２により気体ノズル４に対応するノズル揺動機構１５が制御されて、スピンチャック３に保持された基板Ｗの中央部上方に気体ノズル４が配置される。そして、制御部１２は、基板Ｗの中央部上方に気体ノズル４が配置された直後に気体バルブ１６を開いて、気体の一例である窒素ガスを所定の吐出流量（たとえば２０Ｌ/ｍｉｎ）で回転状態の基板Ｗの上面中央部に向けて気体ノズル４から吐出させる（ガス供給工程）。したがって、基板Ｗの上面中央部には、第４処理液ノズル２９からのＩＰＡの供給が停止されるのとほぼ同時に、気体ノズル４から吐出された窒素ガスが吹き付けられる。また、このとき制御部１２は、スピンモータ１１を制御することにより、基板Ｗの回転速度を所定の回転速度（たとえば７００ｒｐｍ）に変更させて、基板Ｗ上にＩＰＡの液膜を保持させた状態で基板Ｗを回転させている（基板回転工程）。
【００７７】
一方、第４処理液ノズル２９がスピンチャック３に保持された基板Ｗの所定位置Ｐ１の上方に配置された後は、制御部１２により第４処理液バルブ３３が開かれて、図４（ｆ）に示すように、回転状態の基板Ｗの所定位置Ｐ１に向けてＩＰＡが第４処理液ノズル２９から吐出される。第４処理液ノズル２９から吐出されたＩＰＡは、基板Ｗの所定位置Ｐ１に着液し、基板Ｗの回転による遠心力を受けて基板Ｗ上を外方に広がっていく（揮発性処理液供給工程）。これにより、第４処理液ノズル２９から吐出されたＩＰＡが基板Ｗの上面に供給される。
【００７８】
第４処理液ノズル２９からＩＰＡを吐出させるタイミングは、気体ノズル４から窒素ガスを吐出させるのと同時であってもよいし、気体ノズル４から窒素ガスを吐出させる前であってもよい。また、第４処理液ノズル２９からＩＰＡを吐出させるタイミングは、気体ノズル４から窒素ガスを吐出させた後であってもよいが、この場合には、後述するように、環状になったＩＰＡの液膜の内周が所定位置Ｐ１に達する前に、第４処理液ノズル２９からのＩＰＡの吐出が開始されていることが好ましい。さらにまた、気体ノズル４から窒素ガスを吐出させた後に第４処理液ノズル２９からＩＰＡを吐出させる場合には、少なくとも基板Ｗの上面周縁部からＩＰＡが除去されて基板Ｗの上面周縁部が乾燥し始めるまでに、第４処理液ノズル２９からＩＰＡを吐出させることが好ましい。
【００７９】
前述のように、気体ノズル４から吐出された窒素ガスは、基板Ｗの上面中央部に吹き付けられる。基板Ｗの上面中央部に窒素ガスを吹き付けることにより、窒素ガスの供給圧によって基板Ｗの上面中央部からＩＰＡが除去される。したがって、図４（ｆ）に示すように、基板Ｗ上に保持されたＩＰＡの液膜の中央部に穴が形成されて、ＩＰＡの液膜が環状になる。また、基板Ｗの回転によって基板Ｗ上のＩＰＡに遠心力が作用するため、ＩＰＡが外方に移動して、環状になった液膜の内径が大きくなっていく。さらに、基板Ｗに吹き付けられた窒素ガスは、基板Ｗの上面中央部から上面周縁部に向って放射状に広がるので、窒素ガスによって押されて環状になった液膜の内径が大きくなっていく。さらにまた、ＩＰＡの液膜に窒素ガスが吹き付けられてＩＰＡが蒸発していく。したがって、環状になったＩＰＡの液膜は、遠心力や窒素ガスの供給圧によって外方に押し出されるとともに、ＩＰＡの蒸発によって内径が大きくなっていく。
【００８０】
また、基板Ｗ上に保持されたＩＰＡに作用する遠心力は、基板Ｗの回転軸線Ｌ１から離れるほど大きくなる。したがって、基板Ｗの上面周縁部に保持されたＩＰＡは、その内側のＩＰＡよりも大きな速度で外方に移動していく。一方、基板Ｗの所定位置Ｐ１に着液したＩＰＡは、基板Ｗの回転による遠心力を受けて外方に移動していく。したがって、基板Ｗの上面周縁部に保持されたＩＰＡがその内側のＩＰＡよりも大きな速度で外方に移動するものの、所定位置Ｐ１に着液したＩＰＡが基板Ｗの上面周縁部に供給されるので、基板Ｗの上面周縁部からＩＰＡが完全になくならず、基板Ｗの上面周縁部にＩＰＡが保持された状態が維持される。そのため、基板Ｗの上面において周縁部よりも内側の領域が完全に乾燥していない状態で基板Ｗの上面周縁部が乾燥することが抑制または防止される。
【００８１】
このように、この基板Ｗの処理例における乾燥処理では、基板Ｗの上面周縁部にＩＰＡが保持された状態が維持されながら、環状になったＩＰＡの液膜の内径が広がっていく。そして、環状になったＩＰＡの液膜の内周が、ＩＰＡの着液位置である所定位置Ｐ１の手前に達すると、制御部１２により第４処理液バルブ３３が閉じられて、図４（ｇ）に示すように、第４処理液ノズル２９からのＩＰＡの吐出が停止される。これにより、基板Ｗ上面のＩＰＡが除去された領域に第４処理液ノズル２９から吐出されたＩＰＡが入り込んで、基板Ｗの乾燥が妨げられることを抑制または防止することができる。これにより、基板Ｗを速やかに乾燥させることができる。
【００８２】
第４処理液ノズル２９からのＩＰＡの吐出が停止された後は、引き続き、回転状態の基板Ｗの上面中央部に窒素ガスが吹き付けられた状態で、基板Ｗ上のＩＰＡが、外方に広がりながら基板Ｗの上面周縁部から周囲に排出される。これにより、図４（ｈ）に示すように、基板Ｗ上からＩＰＡがなくなって、全てのＩＰＡが除去される。そして、基板Ｗ上から全てのＩＰＡが除去されると、制御部１２によりスピンモータ１１が制御されて、スピンチャック３による基板Ｗの回転が停止される。その後、制御部１２により気体バルブ１６が閉じられて、気体ノズル４からの窒素ガスの吐出が停止される。さらに、気体ノズル４に対応するノズル揺動機構１５、および第４処理液ノズル２９に対応するノズル揺動機構２０が制御部１２により制御されて、気体ノズル４および第４処理液ノズル２９が基板Ｗの上方から退避させられる。そして、処理済みの基板Ｗが搬送ロボットによって処理室２から搬出される。
【００８３】
このように、この基板Ｗの処理例における乾燥処理では、前述の第１実施形態に係る基板Ｗの処理例と同様に、基板Ｗ上のＩＰＡが、基板Ｗの上面中央部から外方に向かって広がっていき、基板Ｗの上面周縁部から周囲に排出される。そのため、基板Ｗの上面は、中央部から外方に向かって乾燥していき、周縁部が最終的な乾燥位置となる。これにより、基板Ｗ上のＩＰＡに純水が溶け込んでいる場合でも、ウォーターマークやパターン倒れなどの乾燥不良が中間領域（基板Ｗの上面中央部と上面周縁部との間の環状の領域）に発生することを抑制または防止することができる。また、基板Ｗの上面周縁部から周囲にＩＰＡを排出させながら基板Ｗ上からＩＰＡを除去するので、純水が混じったＩＰＡを基板Ｗ上に残さずに除去することができる。これにより、純水に起因する乾燥不良が基板Ｗの上面に発生することを抑制または防止することができる。
【００８４】
しかも、この基板Ｗの処理例における乾燥処理では、基板Ｗの上面中央部に窒素ガスを吹き付けながら、基板Ｗ上のＩＰＡを除去するので、基板Ｗの乾燥を進行させているときに、基板Ｗ上面の露出した部分（ＩＰＡが除去された部分）の全域を窒素ガスによって覆い続けることができる。さらに、この基板Ｗの処理例における乾燥処理では、基板Ｗ上から全てのＩＰＡがなくなるまで基板Ｗ上面への窒素ガスの供給が継続されるので、基板Ｗの上面全域を窒素ガスによって覆うことができる。これにより、基板Ｗの乾燥を進行させているときに、パーティクルなどの異物や処理液のミストが基板Ｗ上面の露出した部分に付着することを抑制または防止することができる。したがって、基板Ｗの上面全域を速やかに乾燥させることができ、さらに、異物やミストの付着による基板Ｗの汚染を抑制または防止することができる。さらにまた、この基板Ｗの処理例における乾燥処理では、基板Ｗの回転が停止されるまで基板Ｗ上面への窒素ガスの供給が継続されるので、基板Ｗの回転に伴う乱気流によって運ばれた異物やミストが基板Ｗに付着することを抑制または防止することができる。これにより、基板Ｗの汚染を一層抑制または防止することができる。
【００８５】
この発明の実施の形態の説明は以上であるが、この発明は、前述の第１および第２実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。たとえば、前述の第１および第２実施形態では、内径が１０ｍｍ程度のチューブ状の部材が気体ノズル４として用いられている場合について説明したが、気体ノズル４は、このような形態のものに限られない。たとえば、図５に示すように、筒状のハウジング３５と、拡散板３６（図５では、２つの拡散板３６）とからなる気体ノズル１０４を用いてもよい。
【００８６】
ハウジング３５は、内径がたとえば３４ｍｍ程度の円筒状の部材であり、気体供給管１７を介して一端（図５では上端）からその内部に気体が供給される。気体を吐出するための気体吐出口３７は、ハウジング３５の他端（図５では下端）に形成されている。ハウジング３５の内部は、拡散板３６によって軸方向に仕切られている。また、拡散板３６には、厚み方向（図５では上下方向）に気体を流通させる複数の流通孔３８が全域にわたって形成されている。
【００８７】
ハウジング３５の内部に供給された気体は、拡散板３６に当たってハウジング３５の内部に拡散する。また、ハウジング３５の内部に供給された気体は、拡散板３６に形成された流通孔３８を流通しながら、ハウジング３５の一端側から他端側に流れていく。ハウジング３５の内部に供給された気体は、供給されたときよりも圧力が弱まって気体吐出口３７から吐出される。したがって、気体ノズル１０４を前述の基板Ｗの処理例において用いれば、基板Ｗの上面に吹き付けられる気体の圧力を弱めることができる。
【００８８】
また、前述の第１および第２実施形態では、第１処理液ノズル５から薬液およびリンス液が選択的に吐出される場合について説明したが、薬液およびリンス液にそれぞれ対応する２つの処理液ノズルを設けてもよい。また、前述の第１および第２実施形態に係る基板Ｗの処理例では、ＩＰＡ置換処理において、基板Ｗの回転を段階的に加速させる場合について説明したが、これに限らず、最終的な回転速度まで基板Ｗの回転を連続的に加速させてもよい。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。
【符号の説明】
【００８９】
１ 基板処理装置
３ スピンチャック
４ 気体ノズル
６ 第２処理液ノズル
７ 第３処理液ノズル
１１ スピンモータ
１２ 制御部
１３ ノズルアーム
１４ 支持軸
１５ ノズル揺動機構
１６ 気体バルブ
１７ 気体供給管
１８ ノズルアーム
１９ 支持軸
２０ ノズル揺動機構
２５ 第２処理液バルブ
２６ 第２処理液供給管
２７ 第３処理液バルブ
２８ 第３処理液供給管
２９ 第４処理液ノズル
３０ ノズルアーム
３１ 支持軸
３２ ノズル揺動機構
３３ 第４処理液バルブ
３４ 第４処理液供給管
１０１ 基板処理装置
１０４ 気体ノズル
Ｌ１ 回転軸線
Ｐ１ 所定位置
Ｗ 基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平に保持された基板の上面に、純水よりも揮発性の高い揮発性処理液を供給して、基板の上面全域を覆う揮発性処理液の液膜を形成する液膜形成工程と、
基板上に揮発性処理液の液膜を保持させた状態で基板の中央部を通る鉛直な回転軸線まわりに基板を回転させる基板回転工程と、
前記基板回転工程と並行して、基板の上面中央部にガスを吹き付けるガス供給工程と、
前記基板回転工程および前記ガス供給工程と並行して、基板の上面における中央部以外の前記回転軸線から一定距離離れた所定位置に揮発性処理液を着液させる揮発性処理液供給工程とを含む、基板処理方法。
【請求項２】
前記揮発性処理液供給工程は、基板の上面中央部に保持された揮発性処理液が前記回転軸線から離れる方向に移動して揮発性処理液の着液位置付近に達するまで継続される工程である、請求項１記載の基板処理方法。
【請求項３】
前記基板回転工程は、少なくとも基板上から揮発性処理液の液膜がなくなるまで継続される工程であり、
前記ガス供給工程は、少なくとも基板上から揮発性処理液の液膜がなくなるまで継続される工程である、請求項１または２記載の基板処理方法。
【請求項４】
前記ガス供給工程は、前記基板回転工程が終了するまで継続される工程である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項５】
基板を水平に保持する基板保持手段と、
前記基板保持手段に保持された基板を当該基板の中央部を通る鉛直な回転軸線まわりに回転させる基板回転手段と、
前記基板保持手段に保持された基板の上面中央部にガスを吹き付けるガス供給手段と、
前記基板保持手段に保持された基板の上面中央部を含む基板上面の複数個所に、純水よりも揮発性の高い揮発性処理液を着液させることができる揮発性処理液供給手段と、
前記基板保持手段、基板回転手段、ガス供給手段および揮発性処理液供給手段を制御することにより、水平に保持された基板の上面に揮発性処理液を供給して、基板の上面全域を覆う揮発性処理液の液膜を形成する液膜形成工程と、基板上に揮発性処理液の液膜を保持させた状態で前記回転軸線まわりに基板を回転させる基板回転工程と、前記基板回転工程と並行して、基板の上面中央部にガスを吹き付けるガス供給工程と、前記基板回転工程および前記ガス供給工程と並行して、基板の上面における中央部以外の前記回転軸線から一定距離離れた所定位置に揮発性処理液を着液させる揮発性処理液供給工程とを実行する制御手段とを含む、基板処理装置。
【請求項６】
前記揮発性処理液供給手段は、固定された状態で揮発性処理液を吐出するように設けられた第１固定ノズルおよび第２固定ノズルを有するものであり、
前記第１固定ノズルは、前記基板保持手段に保持された基板の上面中央部に揮発性処理液が着液するように設けられたものであり、
前記第２固定ノズルは、前記基板保持手段に保持された基板の上面における中央部以外の前記回転軸線から一定距離離れた所定位置に揮発性処理液が着液するように設けられたものである、請求項５記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記揮発性処理液供給手段は、揮発性処理液を吐出する移動ノズルと、前記基板保持手段に保持された基板に対する移動ノズルからの揮発性処理液の着液位置が、基板の上面中央部と前記所定位置との間で移動するように前記移動ノズルを移動させるノズル移動手段と、前記移動ノズルに対する揮発性処理液の供給および供給停止を切り替える切替手段とを有するものであり、
前記制御手段は、前記ノズル移動手段および切替手段を制御して、前記移動ノズルからの揮発性処理液の吐出を停止させた状態で当該移動ノズルを移動させるノズル移動工程を実行するものである、請求項５記載の基板処理装置。
【請求項１】
水平に保持された基板の上面に、純水よりも揮発性の高い揮発性処理液を供給して、基板の上面全域を覆う揮発性処理液の液膜を形成する液膜形成工程と、
基板上に揮発性処理液の液膜を保持させた状態で基板の中央部を通る鉛直な回転軸線まわりに基板を回転させる基板回転工程と、
前記基板回転工程と並行して、基板の上面中央部にガスを吹き付けるガス供給工程と、
前記基板回転工程および前記ガス供給工程と並行して、基板の上面における中央部以外の前記回転軸線から一定距離離れた所定位置に揮発性処理液を着液させる揮発性処理液供給工程とを含む、基板処理方法。
【請求項２】
前記揮発性処理液供給工程は、基板の上面中央部に保持された揮発性処理液が前記回転軸線から離れる方向に移動して揮発性処理液の着液位置付近に達するまで継続される工程である、請求項１記載の基板処理方法。
【請求項３】
前記基板回転工程は、少なくとも基板上から揮発性処理液の液膜がなくなるまで継続される工程であり、
前記ガス供給工程は、少なくとも基板上から揮発性処理液の液膜がなくなるまで継続される工程である、請求項１または２記載の基板処理方法。
【請求項４】
前記ガス供給工程は、前記基板回転工程が終了するまで継続される工程である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項５】
基板を水平に保持する基板保持手段と、
前記基板保持手段に保持された基板を当該基板の中央部を通る鉛直な回転軸線まわりに回転させる基板回転手段と、
前記基板保持手段に保持された基板の上面中央部にガスを吹き付けるガス供給手段と、
前記基板保持手段に保持された基板の上面中央部を含む基板上面の複数個所に、純水よりも揮発性の高い揮発性処理液を着液させることができる揮発性処理液供給手段と、
前記基板保持手段、基板回転手段、ガス供給手段および揮発性処理液供給手段を制御することにより、水平に保持された基板の上面に揮発性処理液を供給して、基板の上面全域を覆う揮発性処理液の液膜を形成する液膜形成工程と、基板上に揮発性処理液の液膜を保持させた状態で前記回転軸線まわりに基板を回転させる基板回転工程と、前記基板回転工程と並行して、基板の上面中央部にガスを吹き付けるガス供給工程と、前記基板回転工程および前記ガス供給工程と並行して、基板の上面における中央部以外の前記回転軸線から一定距離離れた所定位置に揮発性処理液を着液させる揮発性処理液供給工程とを実行する制御手段とを含む、基板処理装置。
【請求項６】
前記揮発性処理液供給手段は、固定された状態で揮発性処理液を吐出するように設けられた第１固定ノズルおよび第２固定ノズルを有するものであり、
前記第１固定ノズルは、前記基板保持手段に保持された基板の上面中央部に揮発性処理液が着液するように設けられたものであり、
前記第２固定ノズルは、前記基板保持手段に保持された基板の上面における中央部以外の前記回転軸線から一定距離離れた所定位置に揮発性処理液が着液するように設けられたものである、請求項５記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記揮発性処理液供給手段は、揮発性処理液を吐出する移動ノズルと、前記基板保持手段に保持された基板に対する移動ノズルからの揮発性処理液の着液位置が、基板の上面中央部と前記所定位置との間で移動するように前記移動ノズルを移動させるノズル移動手段と、前記移動ノズルに対する揮発性処理液の供給および供給停止を切り替える切替手段とを有するものであり、
前記制御手段は、前記ノズル移動手段および切替手段を制御して、前記移動ノズルからの揮発性処理液の吐出を停止させた状態で当該移動ノズルを移動させるノズル移動工程を実行するものである、請求項５記載の基板処理装置。
【図１】
【図２（ａ）】
【図２（ｂ）】
【図２（ｃ）】
【図２（ｄ）】
【図２（ｅ）】
【図２（ｆ）】
【図２（ｇ）】
【図３】
【図４（ａ）】
【図４（ｂ）】
【図４（ｃ）】
【図４（ｄ）】
【図４（ｅ）】
【図４（ｆ）】
【図４（ｇ）】
【図４（ｈ）】
【図５】
【図２（ａ）】
【図２（ｂ）】
【図２（ｃ）】
【図２（ｄ）】
【図２（ｅ）】
【図２（ｆ）】
【図２（ｇ）】
【図３】
【図４（ａ）】
【図４（ｂ）】
【図４（ｃ）】
【図４（ｄ）】
【図４（ｅ）】
【図４（ｆ）】
【図４（ｇ）】
【図４（ｈ）】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−１７７３７１（Ｐ２０１０−１７７３７１Ａ）
【公開日】平成２２年８月１２日（２０１０．８．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１７１１６（Ｐ２００９−１７１１６）
【出願日】平成２１年１月２８日（２００９．１．２８）
【出願人】（０００２０７５５１）大日本スクリーン製造株式会社 (2,640)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月１２日（２０１０．８．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月２８日（２００９．１．２８）
【出願人】（０００２０７５５１）大日本スクリーン製造株式会社 (2,640)
【Ｆターム（参考）】
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