基板処理装置
【課題】基板とそれに対向する対向部材との間の気流の乱れを抑制できる基板処理装置を提供すること。
【解決手段】基板処理装置１は、基板Ｗを水平に保持して回転させるスピンチャック３と、基板Ｗの上面周縁部の一部に向けて処理液を吐出するノズル５と、ノズル５を回転軸線Ｌ２まわりに自転させるノズル回転機構３５と、ノズル５に処理液を供給する処理液供給機構６と、基板Ｗの上面に対向する対向面２６、および対向面２６で開口し、ノズル５が挿入されるノズル挿入孔２９を有する遮断板４とを含む。ノズル５は、ノズル５の下面５ａに形成された吐出口を有している。ノズル５の吐出口は、回転軸線Ｌ２から離れた位置に配置されている。
【解決手段】基板処理装置１は、基板Ｗを水平に保持して回転させるスピンチャック３と、基板Ｗの上面周縁部の一部に向けて処理液を吐出するノズル５と、ノズル５を回転軸線Ｌ２まわりに自転させるノズル回転機構３５と、ノズル５に処理液を供給する処理液供給機構６と、基板Ｗの上面に対向する対向面２６、および対向面２６で開口し、ノズル５が挿入されるノズル挿入孔２９を有する遮断板４とを含む。ノズル５は、ノズル５の下面５ａに形成された吐出口を有している。ノズル５の吐出口は、回転軸線Ｌ２から離れた位置に配置されている。
【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、特許文献１および２に記載されている。この枚葉式の基板処理装置は、半導体ウエハなどの基板の表面の周縁部を処理液によって処理するように構成されている。
【０００３】
具体的には、前記枚葉式の基板処理装置は、基板を水平に保持して回転させるスピンチャックと、スピンチャックの上方に配置された遮断板と、基板の上面周縁部に向けて処理液を吐出するノズルとを備えている。ノズルは、アームにより支持されている。ノズルおよびアームは、駆動機構によって水平方向および鉛直方向に一体的に移動される。また、遮断板は、スピンチャックに保持された基板の上面に対向する下面と、遮断板を厚み方向に貫通し、遮断板の下面で開口するノズル挿入孔とを有している。ノズル挿入孔は、スピンチャックに保持された基板の上面周縁部に対向する位置に形成されている。ノズル挿入孔の大きさは、ノズル挿入孔の中でノズルが所定量移動できるように設定されている。
【０００４】
前記枚葉式の基板処理装置によって基板の表面の周縁部が処理液によって処理されるときには、スピンチャックに保持された基板の上面（表面）に遮断板の下面が近接された状態で、ノズルがノズル挿入孔に挿入される。そして、この状態で、回転状態の基板の上面周縁部に向けてノズルから処理液が吐出される。これにより、基板上面の環状の領域（処理領域）に処理液が供給され、基板の上面周縁部が処理される。また、処理幅（環状の処理領域の内周縁から基板の周端面までの基板に平行な方向への最短距離）が変更されるときは、ノズルが駆動機構によってノズル挿入孔の中で移動され、基板に対する処理液の供給位置（処理液の吹き付け位置）が変更される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１４２０７７号公報
【特許文献２】特開２００９−２１３３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１および２に係る基板処理装置では、処理幅が変更されるときに、ノズルがノズル挿入孔の中で移動される。そのため、ノズル挿入孔の大きさは、ノズルとノズル挿入孔の内壁面との間に比較的大きな隙間が形成されるように設定されている。したがって、スピンチャックに保持された基板の上面と遮断板の下面との間の気流が、この隙間によって乱されるおそれがある。
【０００７】
また、基板の処理中に生じた処理液のミストが、基板と遮断板との間の気流の乱れによって、ノズルとノズル挿入孔との隙間を通ってノズル挿入孔の中に入るおそれがある。ノズル挿入孔の中に入ったミストは、たとえば、液滴に変化して基板の上面周縁部に落下する場合がある。さらに、この液滴が、基板の上面周縁部よりも内側の領域（たとえば、デバイス形成領域）に移動して、基板にダメージが加わる場合がある。
【０００８】
さらに、処理幅は、ノズル挿入孔内におけるノズルの位置に依存する。ノズルの位置は、駆動機構の移動精度に依存する。しかし、ノズルがアームを介して駆動機構に接続されているので、ノズル挿入孔内におけるノズルの位置を精密に制御するには、非常に高い移動精度が駆動機構に要求される。そのため、処理幅を精密に制御するには、精度の高い部品の使用が必要となり、駆動機構のコストが増加してしまう。その結果、基板処理装置のコストが増加してしまう
そこで、この発明の目的は、基板とそれに対向する対向部材との間の気流の乱れを抑制できる基板処理装置を提供することである。
【０００９】
また、この発明の他の目的は、コストの増加が抑制された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、基板（Ｗ）を保持する基板保持機構（３）と、前記基板保持機構に保持された基板の主面を通る所定の回転軸線（Ｌ２）まわりに自転できるように構成され、前記回転軸線から離れた位置に配置された吐出口（５６ａ、５６ｂ、５７ａ、５７ｂ、２５６ａ、２５６ｂ、２５７ａ、２５７ｂ、３６７）を有し、前記基板保持機構に保持された基板の主面の周縁部の一部に向けて処理液を吐出するノズル（５、２０５、３０５、４０５、８０５）と、基板に対する処理液の供給位置が当該基板の主面の周縁部に沿って移動するように、前記基板保持機構に保持された基板および前記ノズルを相対移動させる相対移動機構（１０）と、前記ノズルを前記回転軸線まわりに自転させるノズル回転機構（３５、５３５、６３５）と、前記ノズルに処理液を供給する処理液供給機構（６、３０６）と、前記基板保持機構に保持された基板の主面に対向する対向面（２６）、および前記対向面で開口し、前記ノズルが挿入されるノズル挿入孔（２９、４２９、８２９）を有する対向部材（４、９０４）とを含む、基板処理装置（１、６０１、７０１、９０１）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】
この構成によれば、対向部材の対向面が基板保持機構に保持された基板の主面に対向され、かつ対向部材に設けられたノズル挿入孔にノズルが挿入されている状態で、処理液供給機構からノズルに供給された処理液が、スピンチャックに保持された基板の主面の周縁部に向けてノズルから吐出される。さらに、ノズルから処理液が吐出されている状態で、基板保持機構に保持された基板およびノズルが、相対移動機構によって相対移動される。基板に対する処理液の供給位置（処理液の吹き付け位置）は、基板およびノズルの相対移動によって、基板の主面の周縁部に沿って移動する。したがって、基板に供給された処理液が基板の主面に沿って外方（基板の中心から離れる方向）に広がっていくように基板処理装置が構成されている場合には、基板に対する処理液の供給位置およびその外側の領域を含む環状の領域（処理領域）に処理液が供給される。これにより、基板の主面が対向部材の対向面によって覆われた状態で、基板の主面の周縁部が処理される。
【００１２】
処理幅（環状の処理領域の内周縁から基板の周端面までの基板に平行な方向への最短距離）の調整は、ノズルの自転により行われる。具体的には、ノズルは、基板保持機構に保持された基板の主面を通る所定の回転軸線まわりに自転できるように構成されている。ノズルの吐出口は、回転軸線から離れた位置に配置されている。ノズルがノズル回転機構によって自転されると、基板に対する処理液の供給位置が、基板の中心から離れる方向または基板の中心に近づく方向に移動する。したがって、処理幅は、ノズルの回転によって調整される。
【００１３】
このように、処理幅がノズルの回転によって調整されるため、ノズル挿入孔内でのノズルの移動により処理幅が調整される従来の構成のような大きな隙間が、ノズルとノズル挿入孔の内壁面との間に必要とされない。これにより、基板と対向部材との間の気流の乱れが抑制される。したがって、ノズル挿入孔内への処理液のミストの進入が抑制される。さらに、処理幅は回転軸線まわりのノズルの回転角に依存するので、ノズルを自転させるための簡単な構成で高精度な調整が可能である。したがって、ノズル挿入孔内でのノズルの移動により処理幅が調整される従来の構成に比べて、処理幅を調整するための機構（ノズル回転機構）が簡素化される。これにより、基板処理装置のコストが低減される。
【００１４】
前記相対移動機構は、前記基板保持機構に保持された基板のみ、または前記ノズルのみを移動させるように構成されていてもよいし、前記基板および前記ノズルの両方を移動させるように構成されていてもよい。また、前記相対移動機構は、前記基板保持機構に保持された基板の主面を通る軸線まわりに当該基板を回転させる基板回転機構（１０）を含んでいてもよい。この場合、基板の主面の周縁部に供給された処理液は、基板の回転による遠心力によって外方に広がっていく。したがって、ノズルから吐出された処理液は、基板に対する処理液の供給位置およびその外側の領域を含む環状の領域（処理領域）に供給される。
【００１５】
また、前記ノズルは、前記基板保持機構に保持された基板の主面の周縁部に対して垂直に処理液が吹き付けられるように構成された垂直ノズル（５、２０５、３０５、４０５）を含んでいてもよいし、前記基板の主面の周縁部に対して斜めに処理液が吹き付けられるように構成された傾斜ノズル（８０５）を含んでいてもよい。具体的には、前記傾斜ノズルは、前記基板保持機構に保持された基板の主面の周縁部に対して、前記基板の中心から離れる方向に斜めに処理液が吹き付けられるように構成されていてもよい。この場合、基板に吹き付けられた処理液は、基板の主面に沿って外方に広がっていく。したがって、前記傾斜ノズルから吐出された処理液は、基板に対する処理液の供給位置およびその外側の領域を含む環状の領域（処理領域）に供給される。
【００１６】
請求項２記載の発明は、前記処理液供給機構は、前記ノズルに薬液およびリンス液を含む複数種の処理液を供給するように構成されており、前記基板処理装置は、前記ノズル回転機構を制御して、基板に対する薬液の供給位置よりも基板の中心側にリンス液が供給されるように、前記ノズルの回転角を制御する回転角制御装置（６６）をさらに含む、請求項１記載の基板処理装置である。
【００１７】
この構成によれば、薬液およびリンス液を含む複数種の処理液が、処理液供給機構からノズルに供給される。これにより、薬液およびリンス液を含む複数種の処理液が、ノズルの吐出口から吐出され、基板の主面の周縁部に供給される。また、回転角制御装置によりノズル回転機構が制御されることにより、回転軸線まわりのノズルの回転角が、基板に対する薬液の供給位置よりも基板の中心側にリンス液が供給されるように調整される。したがって、基板に供給された処理液が基板の主面に沿って外方に広がっていくように基板処理装置が構成されている場合には、薬液が基板に供給された後にリンス液が基板に供給されることにより、薬液が供給された全ての領域（基板の主面の一部）にリンス液が供給される。これにより、基板に付着している薬液がリンス液によって確実に洗い流される。
【００１８】
請求項３記載の発明は、前記吐出口は、前記ノズルの回転方向（Ｄ１）に配列された薬液吐出口（５６ａ、５７ａ、２５６ａ、２５７ａ）およびリンス液吐出口（５６ｂ、５７ｂ、２５６ｂ、２５７ｂ）を含む、請求項２記載の基板処理装置である。
この構成によれば、薬液吐出口およびリンス液吐出口が、ノズルの回転方向に配列されている。すなわち、薬液吐出口およびリンス液吐出口は、回転軸線に直交する平面上において、回転軸線上に中心を有する円周上に配置されている。したがって、薬液吐出口およびリンス液吐出口のそれぞれが基板の中心に最も近づく位置（近接位置）が一致している。同様に、薬液吐出口およびリンス液吐出口のそれぞれが基板の中心から最も離れる位置（離間位置）が一致している。そのため、薬液処理およびリンス処理のいずれの処理においても、広く、かつ互いに等しい調整範囲（処理幅の調整範囲）が確保される。また、近接位置以外の位置で薬液吐出口から薬液が吐出されれば、基板に対する薬液の供給位置よりも基板の中心側にリンス液を供給することができる。これにより、薬液が供給された全ての領域（基板の主面の一部）にリンス液が供給され、基板に付着している薬液がリンス液によって確実に洗い流される。
【００１９】
請求項４記載の発明は、前記処理液供給機構は、前記ノズルに第１薬液および第２薬液を含む複数種の処理液を供給するように構成されており、前記吐出口は、前記第１薬液を吐出する第１薬液吐出口（５６ａ、２５６ａ）と、前記第２薬液を吐出する第２薬液吐出口（５７ａ、２５７ａ）とを含み、前記ノズルは、前記第１薬液吐出口に接続された第１薬液流路（５２）と、前記第２薬液吐出口に接続され、前記第１薬液流路とは独立して設けられた第２薬液流路（５４）とを含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
【００２０】
この構成によれば、第１薬液および第２薬液を含む複数種の処理液が、処理液供給機構からノズルに供給される。ノズルに供給された第１薬液は、第１薬液流路を通って第１薬液吐出口に供給される。また、ノズルに供給された第２薬液は、第２薬液流路を通って第２薬液吐出口に供給される。第１薬液流路および第２薬液流路は、互いに独立して設けられているから、ノズルに供給された第１薬液および第２薬液が、ノズル内で混ざり合うことはない。したがって、薬液の種類が切り替えられるときに、たとえば、種類の異なる薬液の混ざり合いを防ぐための流路の洗浄が不要である。したがって、このような処理を経ることなく、薬液の種類が切り替えられる。これにより、第１薬液および第２薬液の両方の薬液を用いて基板を処理するときの処理時間が短縮される。
【００２１】
請求項５記載の発明は、前記ノズル挿入孔の内壁面（５１、４５１）の一部と、前記ノズル挿入孔に挿入された前記ノズルの一部との間を前記対向面近傍において非接触でシールする非接触シール構造をさらに含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板処理装である。
この構成によれば、対向部材の対向面近傍において、ノズル挿入孔の内壁面とノズルとの間とが非接触でシールされる。したがって、ノズルとノズル挿入孔との隙間への流体の進入がさらに抑制される。これにより、基板と対向部材との間の気流の乱れがさらに抑制される。また、ノズル挿入孔とノズルとの間とが非接触でシールされるから、ノズル挿入孔に挿入されている状態でノズルが回転されるときに、ノズルの一部がノズル挿入孔の内壁面の一部に摺動することはない。これにより、摺動による異物（たとえば、パーティクル）の発生が防止される。さらに、対向部材の対向面近傍において、ノズル挿入孔の内壁面の一部とノズルの一部との間とがシールされるから、シールされる部分以外の部分が高い寸法精度で加工されていなくてもよい。これにより、ノズル挿入孔およびノズルの製造コストが低減される。
【００２２】
請求項６記載の発明は、前記ノズルは、前記回転軸線上に位置する中心軸線（Ｌ２）、および前記吐出口が形成された端面（５ａ）を有する円柱状ノズル（５、２０５、３０５、４０５、８０５）を含み、前記ノズル挿入孔の内壁面（５１、４５１）は、全周にわたって前記円柱状ノズルの外周面に近接するように形成されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
【００２３】
この構成によれば、ノズルが、円柱状であり、中心軸線まわりに回転される。処理液供給機構からノズルに供給された処理液は、ノズルがノズル挿入孔に挿入されている状態で、ノズルの端面に形成された吐出口から吐出される。ノズルがノズル挿入孔に挿入されている状態では、ノズル挿入孔の内壁面がノズルの外周面に近接しているから、ノズルとノズル挿入孔との隙間への流体の進入がさらに抑制される。また、ノズルが円柱状であり、中心軸線まわりに回転されるから、ノズルが回転されても、ノズルとノズル挿入孔との隙間の大きさが殆ど変化しない。したがって、回転軸線まわりのノズルの回転角がどのような値であっても、気流の乱れが抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【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である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る基板処理装置に備えられた遮断板の底面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るスピンチャックおよびこれに関連する構成の平面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る支持ピンおよびこれに関連する構成の側面図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る支持ピンおよびこれに関連する構成の側面図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係るノズルが処理位置にある状態でのノズルおよびこれに関連する構成の部分断面図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係るノズルが処理位置にある状態でのノズルの下面および遮断板の下面の一部を示す図である。
【図８】本発明の第１実施形態に係る基板処理装置の電気的構成を説明するためのブロック図である。
【図９】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１０】本発明の第２実施形態に係るノズルが処理位置にある状態でのノズルの下面および遮断板の下面の一部を示す図である。
【図１１】本発明の第３実施形態に係るノズルが処理位置にある状態でのノズルの下面および遮断板の下面の一部を示す図である。
【図１２】本発明の第４実施形態に係るノズルが処理位置にある状態でのノズルおよびこれに関連する構成の部分断面図である。
【図１３】本発明の第５実施形態に係るノズル回転機構およびこれに関連する構成の側面図である。
【図１４】本発明の第６実施形態に係る基板処理装置の一部の側面図である。
【図１５】本発明の第７実施形態に係る基板処理装置の一部の側面図である。
【図１６】本発明の第８実施形態に係るノズルが処理位置にある状態でのノズルおよびこれに関連する構成の部分断面図である。
【図１７】本発明の第９実施形態に係る基板処理装置の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下では、本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、本発明の一実施形態に係る基板処理装置１の概略構成を示す図である。また、図２は、本発明の一実施形態に係る基板処理装置１に備えられた遮断板４の底面図である。以下では、図１を参照して、基板処理装置１の概略構成について説明する。また、以下の説明において、図２を適宜参照する。
【００２６】
基板処理装置１は、半導体ウエハなどの円形の基板Ｗを処理するための装置である。基板処理装置１は、デバイス形成面である基板Ｗの表面の周縁部、非デバイス形成面である基板Ｗの裏面、および基板Ｗの周端面を処理するように構成された装置である。基板処理装置１は、図示しない隔壁で区画された処理室２内に、基板Ｗを水平に保持して回転させるスピンチャック３（基板保持機構）と、スピンチャック３の上方に配置された遮断板４（対向部材）と、基板Ｗの上面周縁部に向けて処理液を吐出する２つのノズル５（円柱状ノズル）と、ノズル５に処理液を供給する処理液供給機構６とを備えている。
【００２７】
スピンチャック３は、鉛直に延びる回転軸７と、回転軸７の上端に水平に取り付けられた円盤状のスピンベース８と、スピンベース８上に配置された複数の支持ピン９と、回転軸７に結合されたチャック回転機構１０（相対移動機構）とを備えている。複数の支持ピン９は、スピンベース８の上面周縁部においてスピンベース８の周方向に等間隔を空けて配置されている（図３参照）。スピンチャック３は、複数の支持ピン９の上端部を基板Ｗの下面周縁部に当接させることにより、スピンベース８の上方で基板Ｗを水平に支持するように構成されている。後述するように、複数の支持ピン９に支持された基板Ｗは、遮断板４から吹きつけられる気体によって複数の支持ピン９に押しつけられる。そして、この状態で、チャック回転機構１０の駆動力が回転軸７に入力される。これにより、複数の支持ピン９に支持された基板Ｗが、複数の支持ピン９との間に生じる摩擦力によって複数の支持ピン９と一体回転する。これにより、複数の支持ピン９に支持された基板Ｗが、鉛直軸線（回転中心Ｌ１）まわりに回転される。チャック回転機構１０は、モータなどのアクチュエータを含む。チャック回転機構１０は、アクチュエータに加えて、歯車機構やプーリ・ベルト機構などの伝達機構を備えていてもよい。
【００２８】
また、各支持ピン９は、鉛直に延びるロッド１１と、ロッド１１の上端部に連結された第１支持部１２と、ロッド１１を取り囲む筒状のベローズ１３と、ロッド１１および第１支持部１２を一体的に昇降させるピン昇降機構１４とを含む。各第１支持部１２は、基板Ｗの下面周縁部に点接触するように構成されている。各第１支持部１２は、対応するピン昇降機構１４によって、支持位置と、支持位置の真下の位置である退避位置との間で鉛直方向に昇降される。各第１支持部１２の支持位置は、同じ高さであり、各第１支持部１２の退避位置は、同じ高さである。複数の支持ピン９により支持された基板Ｗは、複数の支持ピン９が同期して昇降されることにより、スピンベース８の上方で鉛直方向に昇降される。複数の支持ピン９は、それぞれ３つ以上の支持ピン９により構成される第１支持ピン群９ａおよび第２支持ピン群９ｂに二分される（図３参照）。第１支持ピン群９ａを構成する複数の支持ピン９は、同期して昇降される。同様に、第２支持ピン群９ｂを構成する複数の支持ピン９は、同期して昇降される。第１支持ピン群９ａを構成する複数の支持ピン９と、第２支持ピン群９ｂを構成する複数の支持ピン９とは、スピンベース８の周方向に交互に配置されている。
【００２９】
また、回転軸７は中空に形成されている。下側処理液供給管１５は、回転軸７の内周を挿通している。筒状の下側気体供給路１６は、回転軸７の内周面と下側処理液供給管１５の外周面との間に形成されている。下側気体供給路１６の上端は、スピンベース８の上面中央部に位置する環状の下側気体吐出口１７を形成している。また、下面ノズル１８は、下側処理液供給管１５の上端に連結されている。下面ノズル１８の吐出口１８ａは、スピンベース８の上方に配置されている。下面ノズル１８は、吐出口１８ａが複数の支持ピン９により支持された基板Ｗの下面中央部に対向するように構成されている。
【００３０】
また、下側薬液供給管１９および下側リンス液供給管２０は、下側処理液供給管１５に接続されている。下側薬液バルブ２１および下側リンス液バルブ２２は、それぞれ、下側薬液供給管１９および下側リンス液供給管２０に介装されている。薬液およびリンス液は、それぞれ下側薬液供給管１９および下側リンス液供給管２０を介して下側処理液供給管１５に供給される。薬液およびリンス液は、下側薬液バルブ２１および下側リンス液バルブ２２の開閉が制御されることにより選択的に下側処理液供給管１５に供給される。下面ノズル１８は、下側処理液供給管１５から供給された薬液またはリンス液を基板Ｗの下面中央部に向けて吐出するように構成されている。
【００３１】
下側処理液供給管１５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、下側処理液供給管１５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、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）、ＨＦＥ（ハイドロフロロエーテル）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。
【００３２】
また、下側気体供給管２３は、下側気体供給路１６に接続されている。下側気体バルブ２４は、下側気体供給管２３に介装されている。気体の一例である窒素ガスは、下側気体供給管２３を介して下側気体供給路１６に供給される。そして、下側気体供給路１６に供給された窒素ガスは、下側気体吐出口１７から吐出される。下側気体吐出口１７から吐出された窒素ガスは、スピンベース８の上面中央部と下面ノズル１８との間を通って、スピンベース８の上方を放射状に広がっていく。下側気体供給路１６への窒素ガスの供給は、下側気体バルブ２４の開閉により制御される。下側気体供給路１６に供給される気体は、窒素ガスに限らず、窒素ガス以外の不活性ガス、乾燥空気、清浄空気であってもよい。
【００３３】
遮断板４は、中空に形成された円板状の部材である。遮断板４は、中空に形成された支軸２５の下端に水平な姿勢で連結されている。遮断板４の内部空間は、支軸２５の内部空間に連通している。図２に示すように、遮断板４の中心軸線は、スピンチャック３の回転中心Ｌ１上に配置されている。遮断板４は、円形で平坦な下面２６（対向面）と、遮断板４の下面２６に形成された複数の気体吐出口２７と、遮断板４の内部に設けられた流通空間２８と、遮断板４の周縁部に形成された２つのノズル挿入孔２９とを含む。遮断板４の下面２６は、基板Ｗとほぼ同じ直径、あるいは基板Ｗよりも少し大きい直径を有している。遮断板４は、遮断板４の下面２６が水平になるように配置されている。遮断板４は、遮断板４の下面２６がスピンチャック３に保持された基板Ｗの上面に対向するように構成されている。
【００３４】
また、図２に示すように、複数の気体吐出口２７は、遮断板４の中心軸線上に中心を有する所定の円周上で間隔を空けて配置されている。各気体吐出口２７は、遮断板４の径方向に関して中央部よりも外側に配置されている。各気体吐出口２７は、それぞれ、流通空間２８に連通している。また、流通空間２８は、対応する連通路３０を介して各ノズル挿入孔２９に連通している。各ノズル挿入孔２９は、遮断板４の周縁部を遮断板４の厚み方向（図１では上下方向）に貫通している。後述するように、２つのノズル５は、それぞれ、２つのノズル挿入孔２９に挿入される。図２に示すように、２つのノズル挿入孔２９は、遮断板４の中心軸線に関して対称に配置されている。これにより、遮断板４の重心の偏りが防止されている。
【００３５】
また、上側気体供給管３１は、支軸２５の上端部に接続されている。上側気体バルブ３２は、上側気体供給管３１に介装されている。気体の一例である窒素ガスは、上側気体供給管３１を介して支軸２５に供給される。そして、支軸２５に供給された窒素ガスは、遮断板４の流通空間２８を介して複数の気体吐出口２７から下方に吐出される。また、遮断板４の流通空間２８に供給された窒素ガスは、各連通路３０を介して各ノズル挿入孔２９に供給される。各ノズル挿入孔２９に供給された窒素ガスは、各ノズル挿入孔２９の上端および下端からそれぞれ上方および下方に吐出される。複数の支持ピン９によって基板Ｗが支持されており、かつ遮断板４が近接位置（図１に示す位置）にある状態で、複数の気体吐出口２７から窒素ガスが吐出されると、当該基板Ｗは、遮断板４から吹きつけられる窒素ガスによって各支持ピン９に押しつけられる。遮断板４に供給される気体は、窒素ガスに限らず、窒素ガス以外の不活性ガス、乾燥空気、清浄空気であってもよい。
【００３６】
また、遮断板昇降機構３３および遮断板回転機構３４は、支軸２５に結合されている。支軸２５および遮断板４は、遮断板昇降機構３３の駆動力が支軸２５に入力されることにより、遮断板４の下面２６がスピンチャック３に保持された基板Ｗの上面に近接する近接位置と、遮断板４がスピンチャック３の上方に大きく退避した退避位置との間で一体的に昇降される。また、支軸２５および遮断板４は、遮断板回転機構３４の駆動力が支軸２５に入力されることにより、スピンチャック３の回転中心Ｌ１まわりに一体的に回転される。遮断板回転機構３４は、遮断板４の回転角を精密に制御できるように構成されている。遮断板回転機構３４は、たとえば、サーボモータを含む。遮断板回転機構３４は、たとえば、遮断板４の回転が基板Ｗの回転と同期するように、または基板Ｗの回転速度とは異なる速度で遮断板４が回転するように制御されてもよい。また、遮断板回転機構３４は省略されてもよく、遮断板４は、非回転状態で固定されていてもよい。
【００３７】
各ノズル５は、たとえば、円柱状に形成されている。各ノズル５は、鉛直に配置されている。各ノズル５は、処理液供給機構６から供給された処理液をノズル５の下面５ａ（端面）に形成された吐出口から下に吐出するように構成されている。各ノズル５の上端部は、対応するノズル回転機構３５に連結されている。また、各ノズル回転機構３５は、対応するノズルアーム３６に連結されている。各ノズル５は、対応するノズルアーム３６によって支持されている。各ノズル５は、対応するノズル回転機構３５によって、ノズル５の中心軸線Ｌ２（回転軸線）まわりに回転される。各中心軸線Ｌ２は、スピンチャック３に保持された基板Ｗの上面を通る鉛直な軸線である。各ノズル回転機構３５は、モータなどのアクチュエータを含む。
【００３８】
また、各ノズルアーム３６は、対応するアーム回転機構３７に連結されている。各アーム回転機構３７は、対応するアーム昇降機構３８に連結されている。各アーム回転機構３７は、スピンチャック３の周囲に設けられた鉛直な回動軸線Ｌ３まわりに対応するノズルアーム３６を回動させるように構成されている。また、各アーム昇降機構３８は、対応するノズルアーム３６を鉛直方向に昇降させるように構成されている。各ノズルアーム３６が回動軸線Ｌ３まわりに回動されることにより、各ノズル５が水平移動される。また、各ノズルアーム３６が鉛直方向に昇降されることにより、各ノズル５が鉛直方向に移動される。
【００３９】
各ノズル５は、対応するアーム回転機構３７によって、退避位置と中間位置（図１において二点鎖線で示す位置）との間で水平移動される。また、各ノズル５は、対応するアーム昇降機構３８によって、中間位置と処理位置（図１において実線で示す位置）との間で鉛直方向に移動される。退避位置は、スピンチャック３および遮断板４から大きく離れた位置である。また、中間位置は、遮断板４の真上の位置である。また、処理位置は、各ノズル５がノズル挿入孔２９内に配置され、かつ、各ノズル５の下面５ａが遮断板４の下面２６と同一平面上に配置される位置である。各ノズル５が処理位置に配置されるとき、遮断板４は、遮断板回転機構３４によって回転されて、ノズル挿入位置（図１に示す位置）に配置される。ノズル挿入位置は、２つのノズル挿入孔２９がそれぞれ２つのノズル５の中間位置の真下にくる位置である。各ノズル５は、遮断板４がノズル挿入位置に配置された状態で降下される。これにより、各ノズル５が対応するノズル挿入孔２９に入り込んで、各ノズル５が処理位置に配置される。
【００４０】
また、各ノズル５は、退避位置から中間位置に移動されるときに、たとえば、当該ノズル５や対応するノズルアーム３６がストッパ３９に当接されることにより、中間位置に位置決めされる。図１では、一方のノズル５に対応するストッパ３９のみが示されている。各ストッパ３９の位置は、対応するノズル５が精度よく中間位置に位置決めされるように設定されている。したがって、各アーム回転機構３７は、ノズル５またはノズルアーム３６をストッパ３９に当接させることができるように構成されていれば、ノズル５を精度よく中間位置に配置させる高い移動精度が要求されない。これにより、アーム回転機構３７の構造が簡素化され、アーム回転機構３７のコストが低減される。
【００４１】
図３は、スピンチャック３およびこれに関連する構成の平面図である。また、図４および図５は、それぞれ、支持ピン９およびこれに関連する構成の側面図である。図４は、支持ピン９が支持位置にある状態を示しており、図５は、支持ピン９が退避位置にある状態を示している。
基板処理装置１は、基板Ｗを所定位置に位置決めするように構成された位置決め機構４０をさらに備えている。図３に示すように、位置決め機構４０は、スピンベース８上に配置された２つの固定ピン４１および２つのストッパ４２と、押圧ブロック４３と、ブロック移動機構４４とを含む。２つの固定ピン４１および２つのストッパ４２は、それぞれ、スピンベース８の上面周縁部において隣接する支持ピン９の間に配置されている。一方の固定ピン４１は、一方のストッパ４２に対して、回転軸線まわりの位相が概ね１８０度異なる位置に配置されている。同様に、他方の固定ピン４１は、他方のストッパ４２に対して、回転軸線まわりの位相が概ね１８０度異なる位置に配置されている。
【００４２】
各固定ピン４１は、当該固定ピン４１の上端部に設けられた第２支持部４５を有している。また、図３に示すように、各ストッパ４２は、当該ストッパ４２の上端部に設けられた第３支持部４６と、基板Ｗの周端面に当接されるストッパ面４７とを有している。各第２支持部４５および各第３支持部４６は、同じ高さで基板Ｗの下面周縁部に点接触するように構成されている。２つの第２支持部４５および２つの第３支持部４６は、基板Ｗの下面周縁部に当接することにより協働して基板Ｗを支持するように構成されている。また、各ストッパ面４７は、２つの固定ピン４１および２つのストッパ４２に支持された基板Ｗの中心がスピンチャック３の回転中心Ｌ１上に配置されているときに、当該基板Ｗの周端面に当接する位置に設けられている。したがって、２つの固定ピン４１および２つのストッパ４２に支持された基板Ｗの周端面が２つのストッパ面４７に当接されることにより、当該基板Ｗの中心がスピンチャック３の回転中心Ｌ１上に配置される。
【００４３】
図４に示すように、各第２支持部４５の上端位置は、支持位置に配置された各第１支持部１２の上端位置より低い。また、図５に示すように、各第２支持部４５の上端位置は、退避位置に配置された各第１支持部１２の上端位置より高い。図示はしないが、各第３支持部４６の上端位置も、各第２支持部４５と同様に、支持位置に配置された各第１支持部１２の上端位置より低く、かつ退避位置に配置された各第１支持部１２の上端位置より高い。したがって、図４および図５を併せて参照すると分かるように、複数の支持ピン９が同期して昇降されることにより、複数の支持ピン９と２つの固定ピン４１および２つのストッパ４２との間で基板Ｗの受け渡しが行われる。
【００４４】
また、押圧ブロック４３は、たとえば、円柱状に形成されている。押圧ブロック４３は、スピンベース８よりも高い位置で鉛直に配置されている。押圧ブロック４３は、ブロック移動機構４４によって、当接位置（図３において二点鎖線で示す位置）と非当接位置（図３において実線で示す位置）との間で水平移動される。当接位置は、２つの固定ピン４１および２つのストッパ４２に支持された基板Ｗの中心がスピンチャック３の回転中心Ｌ１上に配置されているときに、押圧ブロック４３の外周面が基板Ｗの周端面に当接する位置である。また、非当接位置は、当接位置よりもスピンチャック３の回転中心Ｌ１から離れた位置である。２つの固定ピン４１および２つのストッパ４２に支持された基板Ｗの中心がスピンチャック３の回転中心Ｌ１に対してずれている状態で、押圧ブロック４３が非当接位置から当接位置に移動されると、基板Ｗが押圧ブロック４３によって２つのストッパ面４７の方へ水平に押される。
【００４５】
図示しない搬送ロボットからスピンチャック３に基板Ｗが渡されるとき、たとえば、全ての支持ピン９が予め退避位置に配置される。そして、この状態で、スピンチャック３に基板Ｗが渡される。すなわち、２つの固定ピン４１および２つのストッパ４２に基板Ｗが載置される。基板Ｗが載置された後は、押圧ブロック４３がブロック移動機構４４によって当接位置に向けて水平移動させられる。このとき、基板Ｗの中心がスピンチャック３の回転中心Ｌ１に対してずれていれば、押圧ブロック４３が基板Ｗの周端面に当接して、基板Ｗが水平に押される。そして、基板Ｗの周端面が２つのストッパ面４７に当接するまで基板Ｗが水平に移動される。これにより、基板Ｗの中心がスピンチャック３の回転中心Ｌ１上に配置される。そして、押圧ブロック４３が非当接位置まで戻された後、複数の支持ピン９が支持位置まで上昇される。２つの固定ピン４１および２つのストッパ４２に支持された基板Ｗは、複数の支持ピン９が支持位置まで上昇される過程で、当該複数の支持ピン９に支持される。これにより、基板Ｗの中心がスピンチャック３の回転中心Ｌ１上に配置された状態で、当該基板Ｗが複数の支持ピン９により支持される。
【００４６】
図６は、ノズル５が処理位置にある状態でのノズル５およびこれに関連する構成の部分断面図である。また、図７は、ノズル５が処理位置にある状態でのノズル５の下面５ａおよび遮断板４の下面２６の一部を示す図である。
前述のように、各ノズル５は、円柱状に形成されている。具体的には、各ノズル５は、当該ノズル５の下端部４９の外径が他の部分の外径よりも小さくなるように形成されている。各ノズル５は、概ね一定の外径を有する円柱状の主体部４８と、主体部４８の外径よりも小さな外径を有する円柱状の下端部４９とを含む。主体部４８の下端および下端部４９の上端は、同軸的に連結されている。各ノズル５は、下端部の外径が相対的に小さくなるように階段状に折れ曲がった円筒状の外周面５ｂを有している。各ノズル挿入孔２９は、ノズル５の外周面５ｂに対応する円筒状に形成された内壁面５１を有している。すなわち、各ノズル挿入孔２９は、下端部の外径が相対的に小さくなるように階段状に折れ曲がった円筒状の内壁面５１を有している。各ノズル挿入孔２９の内壁面５１は、概ね一定の直径を有する円筒状の大径部５１ａと、大径部５１ａよりも小さい直径を有する円筒状の小径部５１ｂと、大径部５１ａの下端と小径部５１ｂの上端とを全周にわたって連結する環状の連結部５１ｃとを含む。
【００４７】
各ノズル５が処理位置に配置されているとき、各ノズル挿入孔２９の内壁面５１は、いずれの場所においてもノズル５の外周面５ｂに近接している。またこのとき、下端部の外径が相対的に小さくなるように階段状に折れ曲がった円筒状の微小隙間Ｇ１が、各ノズル挿入孔２９の内壁面５１と対応するノズル５の外周面５ｂとの間に形成されている。すなわち、各ノズル挿入孔２９の大径部５１ａおよび小径部５１ｂは、それぞれ、対応するノズル５の主体部４８および下端部４９を取り囲んでいる。また、各ノズル挿入孔２９の連結部５１ｃの内周部は、対応する主体部４８の下面５０の外周部に対向している。各小径部５１ｂと対応するノズル５の下端部４９との隙間、および各連結部５１ｃと対応する主体部４８の下面５０との隙間は、たとえば、各大径部５１ａと対応するノズル５の主体部４８との隙間よりも小さい。微小隙間Ｇ１に対して下から進入した流体は、階段状に折れ曲がった微小隙間Ｇ１の下端部によって減速されて、微小隙間Ｇ１の下端部またはその近傍に留められる。このようにして、各ノズル５の一部と対応するノズル挿入孔２９の内壁面５１の一部との間が非接触でシールされている。すなわち、この実施形態では、各ノズル挿入孔２９の内壁面５１の下端部（大径部５１ａの下端部、小径部５１ｂ、および連結部５１ｃ）および対応するノズル５の下端部４９を含む非接触シール構造が設けられている。
【００４８】
また、各ノズル５は、複数の処理液流路と、複数の処理液吐出口とを備えている。図６に示すように、前記複数の処理液流路は、ノズル５の内部においてそれぞれ独立して設けられた第１薬液流路５２、第１リンス液流路５３、第２薬液流路５４、および第２リンス液流路５５を含む。また、前記複数の処理液吐出口は、二対の薬液吐出口およびリンス液吐出口を含む。一方の対の薬液吐出口およびリンス液吐出口は、第１薬液吐出口５６ａ（吐出口、薬液吐出口）および第１リンス液吐出口５６ｂ（吐出口、リンス液吐出口）であり、他方の対の薬液吐出口およびリンス液吐出口は、第２薬液吐出口５７ａ（吐出口、薬液吐出口）および第２リンス液吐出口５７ｂ（吐出口、リンス液吐出口）である。第１薬液流路５２、第１リンス液流路５３、第２薬液流路５４、および第２リンス液流路５５は、それぞれ、第１薬液吐出口５６ａ、第１リンス液吐出口５６ｂ、第２薬液吐出口５７ａ、および第２リンス液吐出口５７ｂに接続されている。各流路５２〜５５は、対応する吐出口５６ａ、５６ｂ、５７ａ、５７ｂからたとえば真下に処理液が吐出されるように構成されている。
【００４９】
また、図７に示すように、各ノズル５は、円形の下面５ａを有している。各ノズル５の４つの吐出口（第１薬液吐出口５６ａ、第１リンス液吐出口５６ｂ、第２薬液吐出口５７ａ、および第２リンス液吐出口５７ｂ）は、それぞれ、ノズル５の下面５ａの周縁部に配置されている。各ノズル５の４つの吐出口は、ノズル５の下面５ａ（中心軸線Ｌ２に直交する平面）上において、中心軸線Ｌ２上に中心を有する円周上に配置されている。各ノズル５の４つの吐出口は、第１リンス液吐出口５６ｂ、第１薬液吐出口５６ａ、第２薬液吐出口５７ａ、第２リンス液吐出口５７ｂの順番でノズル５の周方向Ｄ１（ノズル５の回転方向）に配列されている。対を形成する薬液吐出口およびリンス液吐出口は、互いに近接している。また、一方の対の薬液吐出口およびリンス液吐出口と、他方の対の薬液吐出口およびリンス液吐出口とは、ノズル５の周方向Ｄ１に離れて配置されている。
【００５０】
また、図６に示すように、処理液供給機構６は、第１薬液供給管５８、第１リンス液供給管５９、第２薬液供給管６０、および第２リンス液供給管６１と、第１薬液供給管５８、第１リンス液供給管５９、第２薬液供給管６０、および第２リンス液供給管６１にそれぞれ介装された第１薬液バルブ６２、第１リンス液バルブ６３、第２薬液バルブ６４、および第２リンス液バルブ６５とを含む。第１薬液供給管５８内の第１薬液は、第１薬液流路５２を介して第１薬液吐出口５６ａに供給される。また、第２薬液供給管６０内の第２薬液は、第２薬液流路５４を介して第２薬液吐出口５７ａに供給される。第１および第２薬液は、互いに異なる種の薬液である。また、第１リンス液供給管５９内を流れるリンス液は、第１リンス液流路５３を介して第１リンス液吐出口５６ｂに供給される。また、第２リンス液供給管６１内を流れるリンス液は、第２リンス液流路５５を介して第２リンス液吐出口５７ｂに供給される。各供給管５８〜６１から対応する吐出口５６ａ、５６ｂ、５７ａ、５７ｂへの処理液を供給は、各バルブ６２〜６５の開閉により制御される。
【００５１】
第１薬液および第２薬液としては、それぞれ、エッチング液、無機薬液、有機薬液、ポリマー除去液などを例示することができる。具体的には、第１薬液および第２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、リン酸、酢酸、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、ノズル５に供給されるリンス液としては、純水、炭酸水、電解イオン水、水素水、オゾン水、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）、ＨＦＥ（ハイドロフロロエーテル）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。
【００５２】
各ノズル５が処理位置にある状態でいずれかの吐出口（各ノズル５の４つの吐出口のいずれか）から処理液を吐出させながら、スピンチャック３によって基板Ｗを回転させると、基板Ｗの上面周縁部の全周に処理液が供給される。また、このとき基板Ｗに供給された処理液は、基板Ｗの回転による遠心力を受けて外方に広がっていく。したがって、回転状態の基板Ｗの上面周縁部に向けて各ノズル５から処理液を吐出させると、基板Ｗに対する処理液の供給位置（処理液が吹き付けられる位置）およびその外側を含む環状の領域（処理領域）に処理液が供給される。これにより、基板Ｗの上面周縁部が処理される。
【００５３】
また、各ノズル５が、中心軸線Ｌ２まわりに回転されると、各ノズル５の４つの吐出口が、中心軸線Ｌ２まわりに回転して、スピンチャック３の回転中心Ｌ１から各吐出口までの距離が変化する。各ノズル５の各吐出口は、スピンチャック３の回転中心Ｌ１に最も近づく位置（近接位置）と、スピンチャック３の回転中心Ｌ１から最も離れる位置（離間位置）との間で移動される。各ノズル５の各吐出口の近接位置および離間位置は、中心軸線Ｌ２まわりに１８０度位相が異なる位置である。基板Ｗの上面周縁部に対する処理液の供給位置は、中心軸線Ｌ２まわりのノズル５の回転により変更される。これにより、基板Ｗの上面周縁部において処理液によって処理される環状の処理領域の幅（処理幅）が変更される。処理幅とは、環状の処理領域の内周縁から基板Ｗの周端面までの基板Ｗに平行な方向への最短距離である。
【００５４】
図８は、基板処理装置１の電気的構成を説明するためのブロック図である。
基板処理装置１は、制御装置６６（回転角制御装置）を備えている。制御装置６６は、チャック回転機構１０、ピン昇降機構１４、遮断板昇降機構３３、遮断板回転機構３４、ノズル回転機構３５、アーム回転機構３７、アーム昇降機構３８、ブロック移動機構４４などの動作を制御する。また、基板処理装置１に備えられた各バルブの開閉は、制御装置６６によって制御される。
【００５５】
図９は、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、図３、図６および図９を参照して、表面に形成された複数枚の薄膜を有する基板Ｗ（半導体ウエハ）を処理するときの処理の一例について説明する。具体的には、基板Ｗの表面に形成された薄膜の周縁部をエッチングして除去するとともに、基板Ｗの裏面および周端面を洗浄するときの処理の一例について説明する。
【００５６】
未処理の基板Ｗは、遮断板４などの処理室２内の構成がそれぞれの退避位置に配置された状態で、図示しない搬送ロボットによって処理室２に搬入され、表面をたとえば上に向けて２つの固定ピン４１および２つのストッパ４２に載置される（ステップＳ１）。そして、制御装置６６によりブロック移動機構４４が制御されて、押圧ブロック４３が当接位置に向けて水平移動させられる。このとき、基板Ｗの中心がスピンチャック３の回転中心Ｌ１に対してずれていれば、押圧ブロック４３が当接位置に移動する過程で基板Ｗが水平に押されて、基板Ｗの周端面が２つのストッパ面４７に当接される。これにより、基板Ｗの中心がスピンチャック３の回転中心Ｌ１上に配置される（ステップＳ２）。
【００５７】
次に、制御装置６６によりブロック移動機構４４が制御されて、押圧ブロック４３が非当接位置に向けて水平移動させられる。その後、制御装置６６によりピン昇降機構１４が制御されて、複数の支持ピン９が支持位置まで上昇される（ステップＳ３）。２つの固定ピン４１および２つのストッパ４２に支持された基板Ｗは、複数の支持ピン９が支持位置まで上昇される過程で、当該複数の支持ピン９に支持される。これにより、基板Ｗの中心がスピンチャック３の回転中心Ｌ１上に配置された状態で、当該基板Ｗが複数の支持ピン９により支持される。
【００５８】
次に、制御装置６６により上側気体バルブ３２が開かれて、遮断板４の下面２６に形成された複数の気体吐出口２７から下方に窒素ガスが吐出される（ステップＳ４）。また、制御装置６６により遮断板昇降機構３３が制御されて、遮断板４が退避位置から近接位置まで降下される（ステップＳ５）。これにより、複数の気体吐出口２７から吐出された窒素ガスがスピンチャック３に保持された基板Ｗの上面に吹き付けられ、当該基板Ｗが各支持ピン９に押しつけられる。そして、この状態で、制御装置６６によりチャック回転機構１０が制御されて、チャック回転機構１０の駆動力がスピンチャック３の回転軸７に入力される。これにより、複数の支持ピン９に支持された基板Ｗが、複数の支持ピン９との間に生じる摩擦力によって複数の支持ピン９と一体回転する（ステップＳ６）。
【００５９】
次に、制御装置６６により遮断板回転機構３４が制御されて、遮断板４がノズル挿入位置に配置される（ステップＳ７）。そして、制御装置６６により２つのアーム回転機構３７および２つのアーム昇降機構３８が制御されて、各ノズル５が、退避位置から中間位置を通って処理位置に移動される（ステップＳ８）。これにより、２つのノズル５がそれぞれ２つのノズル挿入孔２９に挿入される。遮断板４は、この処理例のように近接位置に配置された後にノズル挿入位置に配置されてもよいし、近接位置に配置される前にノズル挿入位置に配置されてもよい。
【００６０】
次に、基板Ｗの上面周縁部が第１薬液（エッチング液）によって第１処理幅でエッチングされる。具体的には、制御装置６６により各ノズル回転機構３５が制御されて、各ノズル５の回転角が第１処理角になるように、各ノズル５が中心軸線Ｌ２まわりに回転される（ステップＳ９）。各ノズル５は、この処理例のように処理位置に配置された後に回転されてもよいし、処理位置に配置される前に回転されてもよい。各ノズル５の回転角が第１処理角に設定されることにより、第１薬液吐出口５６ａから吐出された第１薬液が基板Ｗの上面周縁部の所定位置に吹き付けられるように調整される。またこのとき、各ノズル５の回転角は、第１リンス液吐出口５６ｂが第１薬液吐出口５６ａよりも基板Ｗの中心側（スピンチャック３の回転中心Ｌ１側）に位置するように設定されている。
【００６１】
制御装置６６は、各ノズル５の回転角が第１処理角に設定されている状態で、各処理液供給機構６に設けられた第１薬液バルブ６２を開いて、回転状態の基板Ｗの上面周縁部に向けて各第１薬液吐出口５６ａから第１薬液を吐出させる（ステップＳ１０）。これにより、第１処理幅を有する環状の領域（処理領域）に第１薬液が供給される。基板Ｗの最表面に位置する薄膜が金属膜である場合、第１薬液は、たとえば、フッ硝酸（フッ酸と硝酸の混合液）である。基板Ｗの最表面に位置する薄膜の周縁部は、第１薬液によってエッチングされ、基板Ｗから除去される。このようにして、基板Ｗの上面周縁部が第１薬液によって処理される。そして、第１薬液が吐出されてから所定時間が経過すると、制御装置６６により各第１薬液バルブ６２が閉じられて、第１薬液の吐出が停止される。
【００６２】
次に、基板Ｗに付着している第１薬液がリンス液によって洗い流される。具体的には、ノズル５の回転角が第１処理角に維持された状態で、制御装置６６により各処理液供給機構６に設けられた第１リンス液バルブ６３が開かれて、回転状態の基板Ｗの上面周縁部に向けて各第１リンス液吐出口５６ｂからリンス液（たとえば、純水）が吐出される（ステップＳ１１）。第１処理角では、第１リンス液吐出口５６ｂが第１薬液吐出口５６ａよりも基板Ｗの中心側に配置されている。したがって、各第１リンス液吐出口５６ｂから吐出されたリンス液は、基板Ｗの上面周縁部において第１薬液が供給された領域よりも基板Ｗの中心側に吹き付けられる。これにより、第１薬液が供給された領域全体にリンス液が供給され、基板Ｗに付着している第１薬液がリンス液によって洗い流される。そして、リンス液が吐出されてから所定時間が経過すると、制御装置６６により各第１リンス液バルブ６３が閉じられて、リンス液の吐出が停止される。
【００６３】
次に、基板Ｗの上面周縁部が第２薬液（エッチング液）によって第２処理幅でエッチングされる。具体的には、制御装置６６により各ノズル回転機構３５が制御されて、各ノズル５の回転角が第２処理角になるように、各ノズル５が中心軸線Ｌ２まわりに回転される（ステップＳ１２）。各ノズル５は、第１および第２処理幅の大きさが異なる場合には、この処理例のように回転されてもよいし、第１および第２処理幅の大きさが等しい場合には、回転されなくてもよい。各ノズル５の回転角が第２処理角に設定されることにより、各第２薬液吐出口５７ａから吐出された第２薬液が基板Ｗの上面周縁部の所定位置に吹き付けられるように調整される。またこのとき、各ノズル５の回転角は、第２リンス液吐出口５７ｂが第２薬液吐出口５７ａよりも基板Ｗの中心側（スピンチャック３の回転中心Ｌ１側）に位置するように設定されている。
【００６４】
制御装置６６は、各ノズル５の回転角が第２処理角に設定されている状態で、各処理液供給機構６に設けられた第２薬液バルブ６４を開いて、回転状態の基板Ｗの上面周縁部に向けて各第２薬液吐出口５７ａから第２薬液を吐出させる（ステップＳ１３）。これにより、第２処理幅を有する環状の領域（処理領域）に第２薬液が供給される。基板Ｗの最表面の薄膜の下に形成された薄膜が酸化膜である場合には、第２薬液は、たとえば、希フッ酸（ＤＨＦ）である。基板Ｗの最表面の薄膜の下に形成された薄膜の周縁部は、第２薬液によってエッチングされ、基板Ｗから除去される。このようにして、基板Ｗの上面周縁部が第２薬液によって処理される。そして、第２薬液が吐出されてから所定時間が経過すると、制御装置６６により各第２薬液バルブ６４が閉じられて、第２薬液の吐出が停止される。
【００６５】
次に、基板Ｗに付着している第２薬液がリンス液によって洗い流される。具体的には、各ノズル５の回転角が第２処理角に維持された状態で、制御装置６６により各処理液供給機構６に設けられた第２リンス液バルブ６５が開かれて、回転状態の基板Ｗの上面周縁部に向けて各第２リンス液吐出口５７ｂからリンス液（たとえば、純水）が吐出される（ステップＳ１４）。第２処理角では、第２リンス液吐出口５７ｂが第２薬液吐出口５７ａよりも基板Ｗの中心側に配置されている。したがって、各第２リンス液吐出口５７ｂから吐出されたリンス液は、基板Ｗの上面周縁部において第２薬液が供給された領域よりも基板Ｗの中心側に吹き付けられる。これにより、第２薬液が供給された領域全体にリンス液が供給され、基板Ｗに付着している第２薬液がリンス液によって洗い流される。そして、リンス液が吐出されてから所定時間が経過すると、制御装置６６により各第２リンス液バルブ６５が閉じられて、リンス液の吐出が停止される。
【００６６】
次に、基板Ｗの裏面および周端面が洗浄される。具体的には、制御装置６６により２つのアーム回転機構３７および２つのアーム昇降機構３８が制御されて、各ノズル５が、退避位置に移動される（ステップＳ１５）。これにより、各ノズル５がノズル挿入孔２９から抜け出る。そして、各ノズル５が退避位置に移動した後に、制御装置６６により遮断板回転機構３４が制御されて、遮断板４が、たとえば、基板Ｗの回転速度と同じ回転速度で同じ方向に回転される（ステップＳ１６）。また、制御装置６６により下側気体バルブ２４が開かれて、スピンベース８の上面中央部に形成された下側気体吐出口１７から窒素ガスが吐出される。制御装置６６は、下側気体吐出口１７から窒素ガスを吐出させた状態で下側薬液バルブ２１を開いて、回転状態の基板Ｗの下面中央部に向けて下面ノズル１８の吐出口１８ａから薬液（洗浄液）を吐出させる（ステップＳ１７）。また、制御装置６６は、ピン昇降機構１４を制御して、下面ノズル１８の吐出口１８ａから薬液を吐出させながら、第１支持ピン群９ａおよび第２支持ピン群９ｂを交互に昇降させる。
【００６７】
下面ノズル１８の吐出口１８ａから吐出された薬液は、基板Ｗの下面中央部に吹き付けられた後、基板Ｗの回転による遠心力を受けて基板Ｗの下面に沿って外方に広がっていく。そして、基板Ｗの下面周縁部に達した薬液は、基板Ｗの周囲に振り切られる。また、基板Ｗの下面周縁部に達した薬液の一部は、基板Ｗの下面を伝って基板Ｗの周端面に達した後に基板Ｗの周囲に振り切られる。また、第１支持ピン群９ａおよび第２支持ピン群９ｂが交互に昇降されることにより、基板Ｗの支持状態が、第１支持ピン群９ａだけに支持された状態と、第２支持ピン群９ｂだけに支持された状態とに交互に切り替えられる。すなわち、第１支持ピン群９ａおよび第２支持ピン群９ｂが基板Ｗの下面から交互に離れる。そのため、基板Ｗの下面周縁部に達した薬液は、基板Ｗの下面周縁部において各支持ピン９が当接される部分にも供給される。このようにして、基板Ｗの下面全域および基板Ｗの周端面全域に薬液が供給される。これにより、基板Ｗの裏面および周端面が洗浄される。そして、薬液が吐出されてから所定時間が経過すると、制御装置６６により下側薬液バルブ２１が閉じられて、薬液の吐出が停止される。
【００６８】
次に、基板Ｗに付着している薬液（洗浄液）がリンス液によって洗い流される。具体的には、制御装置６６は、下側気体吐出口１７から窒素ガスを吐出させた状態で下側リンス液バルブ２２を開いて、回転状態の基板Ｗの下面中央部に向けて下面ノズル１８の吐出口１８ａからリンス液（たとえば、純水）を吐出させる（ステップＳ１８）。また、制御装置６６は、ピン昇降機構１４を制御して、下面ノズル１８の吐出口１８ａからリンス液を吐出させながら、第１支持ピン群９ａおよび第２支持ピン群９ｂを交互に昇降させる。下面ノズル１８の吐出口１８ａから吐出されたリンス液は、薬液（洗浄液）の場合と同様に、基板Ｗの下面全域および基板Ｗの周端面全域に供給される。これにより、基板Ｗの裏面および周端面に付着している薬液がリンス液によって洗い流される。そして、リンス液が吐出されてから所定時間が経過すると、制御装置６６により下側リンス液バルブ２２が閉じられて、リンス液の吐出が停止される。
【００６９】
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、制御装置６６は、複数の気体吐出口２７および下側気体吐出口１７から窒素ガスを吐出させた状態で、チャック回転機構１０および遮断板回転機構３４を制御して、基板Ｗおよび遮断板４を高回転速度（たとえば数千ｒｐｍ）で回転させる（ステップＳ１９）。これにより、基板Ｗに付着している処理液に大きな遠心力が作用して、処理液が基板Ｗの周囲に振り切られる。このようにして、基板Ｗから処理液が除去され、基板Ｗが乾燥する。そして、乾燥処理が所定時間にわたって行われた後は、制御装置６６によりチャック回転機構１０および遮断板回転機構３４が制御されて、基板Ｗおよび遮断板４の回転が停止される（ステップＳ２０）。また、制御装置６６により遮断板昇降機構３３が制御され、遮断板４が退避位置に向けて上昇される（ステップＳ２１）。さらに、制御装置６６により上側気体バルブ３２および下側気体バルブ２４が閉じられて、複数の気体吐出口２７および下側気体吐出口１７からの窒素ガスの吐出が停止される（ステップＳ２２）。その後、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（ステップＳ２３）。
【００７０】
以上のように本実施形態では、遮断板４の下面２６がスピンチャック３に保持された基板Ｗの上面に近接され、各ノズル５がノズル挿入孔２９に挿入されている状態で、各ノズル５に供給された処理液が、回転状態の基板Ｗの上面周縁部に向けて吐出される。基板Ｗに対する処理液の供給位置は、基板Ｗの回転によって、基板Ｗの上面周縁部に沿って移動される。したがって、基板Ｗに対する処理液の供給位置およびその外側の領域を含む環状の領域（処理領域）に処理液が供給される。これにより、基板Ｗの上面が遮断板４の下面２６によって覆われた状態で、基板Ｗの上面周縁部が処理される。したがって、基板Ｗの上面が遮断板４によって保護された状態で、基板Ｗの上面周縁部が処理される。
【００７１】
また、処理幅（環状の処理領域の内周縁から基板Ｗの周端面までの基板Ｗに平行な方向への最短距離）の調整は、中心軸線Ｌ２まわりのノズル５の自転により行われる。そのため、ノズル挿入孔内でのノズルの移動により処理幅が調整される従来の構成のような大きな隙間が、ノズル５とノズル挿入孔２９の内壁面５１との間に必要とされない。これにより、基板Ｗと遮断板４との間の気流の乱れが抑制される。したがって、ノズル挿入孔２９内への処理液のミストの進入が抑制される。さらに、処理幅は、中心軸線Ｌ２まわりのノズル５の回転角に依存する。したがって、ノズル挿入孔内でのノズルの移動により処理幅が調整される従来の構成に比べて、処理幅を調整するための機構（ノズル回転機構３５）が簡素化および小型化される。すなわち、簡単な構成で処理幅を精度良く調整できる。これにより、基板処理装置１のコストが低減される。
【００７２】
また、本実施形態では、薬液およびリンス液を含む複数種の処理液が、各ノズル５に供給される。これにより、薬液およびリンス液を含む複数種の処理液が、各ノズル５の４つの吐出口（第１薬液吐出口５６ａ、第１リンス液吐出口５６ｂ、第２薬液吐出口５７ａ、および第２リンス液吐出口５７ｂ）から吐出され、基板Ｗの上面の周縁部に供給される。また、制御装置６６により各ノズル回転機構３５が制御されることにより、中心軸線Ｌ２まわりの各ノズル５の回転角が、基板Ｗに対する薬液の供給位置よりも基板Ｗの中心側にリンス液が供給されるように設定される。したがって、薬液が基板Ｗに供給された後にリンス液が基板Ｗに供給されることにより、薬液が供給された全ての領域（基板Ｗの上面の一部）にリンス液が供給される。これにより、基板Ｗに付着している薬液がリンス液によって確実に洗い流される。
【００７３】
また、本実施形態では、各ノズル５の４つの吐出口が、ノズル５の回転方向に配列されている。すなわち、各ノズル５の４つの吐出口は、ノズル５の下面５ａ（中心軸線Ｌ２に直交する平面）上において、中心軸線Ｌ２上に中心を有する円周上に配置されている。したがって、各ノズル５において、各吐出口が基板Ｗの中心に最も近づく位置（近接位置）が一致している。同様に、各ノズル５において、各吐出口が基板Ｗの中心から最も離れる位置（離間位置）が一致している。そのため、薬液処理およびリンス処理のいずれの処理においても、広く、かつ互いに等しい調整範囲（処理幅の調整範囲）が確保される。また、近接位置以外の位置で薬液吐出口５６ａ，５７ａから薬液が吐出されれば、基板Ｗに対する薬液の供給位置よりも基板Ｗの中心側にリンス液を供給することができる。これにより、薬液が供給された全ての領域（基板Ｗの上面の一部）にリンス液が供給され、基板Ｗに付着している薬液がリンス液によって確実に洗い流される。
【００７４】
また、本実施形態では、第１薬液および第２薬液を含む複数種の処理液が、各ノズル５に供給される。各ノズル５に供給された第１薬液は、第１薬液流路５２を通って第１薬液吐出口５６ａに供給される。また、各ノズル５に供給された第２薬液は、第２薬液流路５４を通って第２薬液吐出口５７ａに供給される。各ノズル５の第１薬液流路５２および第２薬液流路５４は、互いに独立して設けられているから、各ノズル５に供給された第１薬液および第２薬液が、ノズル５内で混ざり合うことはない。したがって、薬液の種類が切り替えられるときに、たとえば、種類の異なる薬液の混ざり合いを防ぐための流路５２、５４の洗浄が不要である。したがって、このような処理を経ることなく、薬液の種類が切り替えられる。これにより、第１薬液および第２薬液の両方の薬液を用いて基板Ｗを処理するときの処理時間が短縮される。
【００７５】
また、本実施形態では、遮断板４の下面２６近傍において、ノズル挿入孔２９の内壁面５１とノズル５との間とが非接触でシールされる。したがって、ノズル５とノズル挿入孔２９との微小隙間Ｇ１への流体の進入がさらに抑制される。これにより、基板Ｗと遮断板４との間の気流の乱れがさらに抑制される。また、ノズル挿入孔２９の内壁面５１とノズル５との間とが非接触でシールされるから、ノズル挿入孔２９に挿入されている状態でノズル５が回転されるときに、ノズル５の一部がノズル挿入孔２９の内壁面５１の一部に摺動することはない。これにより、摺動による異物（たとえば、パーティクル）の発生が防止される。さらに、遮断板４の下面２６近傍において、ノズル挿入孔２９の内壁面５１の一部とノズル５の一部との間とがシールされるから、シールされる部分以外の部分が高い寸法精度で加工されていなくてもよい。これにより、ノズル挿入孔２９およびノズル５の製造コストが低減される。
【００７６】
また、本実施形態では、各ノズル５が、円柱状であり、中心軸線Ｌ２まわりに回転される。各ノズル５に供給された処理液は、ノズル５がノズル挿入孔２９に挿入されている状態で、ノズル５の下面５ａに形成された４つの吐出口から吐出される。各ノズル５がノズル挿入孔２９に挿入されている状態では、ノズル挿入孔２９の内壁面５１がノズル５の外周面５ｂに近接しているから、ノズル５とノズル挿入孔２９との微小隙間Ｇ１への流体の進入がさらに抑制される。また、各ノズル５が円柱状であり、中心軸線Ｌ２まわりに回転されるから、各ノズル５が回転されても、ノズル５とノズル挿入孔２９との微小隙間Ｇ１の大きさが殆ど変化しない。したがって、中心軸線Ｌ２まわりの各ノズル５の回転角がどのような値であっても、気流の乱れが抑制される。
【００７７】
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、前述の実施形態では、各ノズル５が円柱状である場合について説明した。しかし、各ノズル５の形状は、円柱状に限らず、たとえば角柱状などのその他の形状であってもよい。この場合、各ノズル挿入孔２９の内壁面５１の形状は、ノズル５の形状に合わせて、微小隙間Ｇ１が小さくなるように形成されていればよい。
【００７８】
また、前述の実施形態では、ノズル５が２つ設けられている場合について説明した。しかし、ノズル５の数は、１つでもよいし、３つ以上であってもよい。また、ノズル挿入孔２９は、ノズル５の数に合わせて、１つ、または３つ以上設けられていてもよい。
また、前述の実施形態では、二対の薬液吐出口およびリンス液吐出口が各ノズル５に形成されており、一方の対と他方の対とがノズル５の周方向Ｄ１に離れて配置されている場合について説明した。しかし、たとえば図１０に示すノズル２０５（円柱状ノズル）のように、４つの吐出口（第１薬液吐出口２５６ａ（吐出口、薬液吐出口）、第１リンス液吐出口２５６ｂ（吐出、リンス液吐出口）、第２薬液吐出口２５７ａ（吐出口、薬液吐出口）および第２リンス液吐出口２５７ｂ（吐出、リンス液吐出口））が、連続して（接近して）ノズル２０５の周方向Ｄ１に配列されていてもよい。ノズル２０５の構成は、４つの吐出口の位置を除き、前述のノズル５と同様である。複数の吐出口から処理液を吐出させて、複数の処理幅で基板Ｗを処理するときに、ノズル２０５が用いられれば、前述のノズル５が用いられる場合よりも全体として少ない回転量で処理幅が調整される。したがって、処理幅の調整に要する時間が短縮される。これにより、基板Ｗの処理時間が短縮される。
【００７９】
また、前述の実施形態では、薬液吐出口およびリンス液吐出口が２つずつ各ノズル５に形成されている場合について説明した。しかし、薬液吐出口の数は、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。同様に、リンス液吐出口の数は、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。また、薬液吐出口の数と、リンス液吐出口の数とが異なっていてもよい。図７を参照して具体的に説明すると、たとえば、第１リンス液吐出口５６ｂまたは第２リンス液吐出口５７ｂが設けられていなくてもよい。
【００８０】
また、前述の実施形態では、各ノズル５において、薬液およびリンス液が異なる吐出口から吐出される場合について説明した。すなわち、薬液を吐出するための専用の吐出口と、リンス液を吐出するための専用の吐出口とが各ノズル５に設けられている場合について説明した。しかし、各ノズル５は、薬液およびリンス液が同一の吐出口から吐出されるように構成されていてもよい。
【００８１】
具体的には、たとえば図１１に示すノズル３０５（円柱状ノズル）のように、１つの処理液吐出口３６７（吐出口）がノズル３０５の下面５ａに形成されていてもよい。図示はしないが、ノズル３０５は、処理液吐出口３６７に接続された処理液流路を有している。また、処理液供給機構３０６は、処理液流路に接続された薬液供給管３６９およびリンス液供給管３７０と、薬液供給管３６９およびリンス液供給管３７０にそれぞれ介装された薬液バルブ３７１およびリンス液バルブ３７２とを有している。薬液供給管３６９およびリンス液供給管３７０からノズル３０５に供給された薬液およびリンス液は、処理液吐出口３６７から選択的に吐出される。ノズル３０５の構成は、処理液吐出口３６７および処理液流路を除き、前述のノズル５と同様である。このノズル３０５では、吐出口を１つ形成できる面積が、ノズル３０５の下面５ａの周縁部に確保されていればよいから、複数の吐出口が形成された前述のノズル５、２０５に比べて、ノズルの外径を小さくできる。これにより、遮断板４の下面２６に形成された開口（ノズル挿入孔２９により形成された開口）を小さくして、基板Ｗと遮断板４との間の気流の乱れをさらに抑制できる。
【００８２】
また、前述の実施形態では、下端部の外径が相対的に小さくなるように階段状に折れ曲がった円筒状の微小隙間Ｇ１が、各ノズル挿入孔２９の内壁面５１と対応するノズル５の外周面５ｂとの間に形成される場合について説明した。しかし、微小隙間Ｇ１は、たとえば、折り曲げられた部分のない円筒状に形成されていてもよい。具体的には、各ノズル挿入孔２９の内壁面５１および各ノズル５の外周面５ｂが円筒面に形成されていてもよい。
【００８３】
また、図１２に示すように、下端部が迷路状に形成された円筒状の微小隙間Ｇ２が、各ノズル挿入孔４２９の内壁面４５１と対応するノズル４０５（円柱状ノズル）の外周面４０５ｂとの間に形成されてもよい。具体的には、中心軸線Ｌ２を取り囲む環状の凹部４７３が、各ノズル４０５の環状部５０に形成されていてもよい。また、ノズル挿入孔４２９の中心軸線を取り囲む環状の凸部４７４が、各ノズル挿入孔４２９の連結部５１ｃに形成されていてもよい。各凸部４７４は、各ノズル４０５が処理位置にある状態で、非接触状態で凹部４７３に入り込むように構成されていてもよい。微小隙間Ｇ２に対して下から進入した流体は、迷路状に形成された微小隙間Ｇ２の下端部によって減速されて、微小隙間Ｇ２の下端部またはその近傍に留められる。すなわち、各ノズル挿入孔４２９の内壁面４５１の下端部（大径部５１ａの下端部、小径部５１ｂ、連結部５１ｃ、および凸部４７４）、ならびに対応するノズル４０５の下端部４９および凹部４７３を含むラビリンスシール（非接触シール構造）が設けられている。
【００８４】
また、前述の実施形態では、各ノズル回転機構３５がモータなどのアクチュエータを含む場合について説明した。しかし、各ノズル回転機構３５は、アクチュエータに加えて、アクチュエータの駆動力をノズル５に伝達する伝達機構をさらに含んでいてもよい。具体的には、たとえば図１３に示すように、ノズル回転機構５３５は、アクチュエータ５７５と、駆動部材５７６、従動部材５７７、および伝達部材５７８を有する伝達機構５７９を含んでいてもよい。駆動部材５７６および従動部材５７７は、それぞれ、アクチュエータ５７５およびノズル５に連結されている。駆動部材５７６は、図１３に示すようにアクチュエータ５７５に内蔵されていてもよいし、アクチュエータ５７５の外に配置されていてもよい。アクチュエータ５７５の駆動力は、駆動部材５７６に入力される。伝達部材５７８は、駆動部材５７６に入力された駆動力を従動部材５７７に伝達するように構成されている。伝達機構５７９としては、たとえば、プーリ・ベルト機構が挙げられる。
【００８５】
また、前述の実施形態では、各ノズル５が、遮断板４とは独立して設けられている場合について説明した。しかし、図１４に示す基板処理装置６０１のように、ノズル５が、支軸２５に連結された遮断板アーム６８０に連結されていてもよい。同様に、図１５に示す基板処理装置７０１のように、ノズル５が、支軸２５に連結された遮断板アーム６８０に連結されていてもよい。
【００８６】
図１４に示す基板処理装置６０１では、ノズル５の上端部にハウジング６８１が連結されている。ノズル回転機構６３５およびノズル昇降機構６８２は、ハウジング６８１内に収容されている。ノズル回転機構６３５は、ノズル５の中心軸線まわりにノズル５を回転させるように構成されている。また、ノズル昇降機構６８２は、ノズル５を鉛直方向に昇降させるように構成されている。ノズル回転機構６３５は、たとえば、モータを含む。また、ノズル昇降機構６８２は、たとえば、エアシリンダ等の流体機器を含む。ハウジング６８１は、ノズルアーム６３６を介して遮断板アーム６８０に支持されている。
【００８７】
また、図１５に示す基板処理装置７０１では、ノズル５の上端部にハウジング６８１が連結されている。ノズル回転機構６３５は、ハウジング６８１内に収容されている。ノズル昇降機構７８２は、遮断板アーム６８０に連結されている。ハウジング６８１は、ノズルアーム６３６およびノズル昇降機構６８２を介して遮断板アーム６８０に支持されている。ノズル昇降機構７８２は、ノズル５、ハウジング６８１、ノズル回転機構６３５、およびノズルアーム６３６を一体的に鉛直方向に昇降させるように構成されている。ノズル昇降機構７８２は、たとえば、エアシリンダ等の流体機器を含む。
【００８８】
また、前述の実施形態では、ノズル５から吐出された処理液が、基板Ｗの上面周縁部に対して垂直に処理液が吹き付けられる場合について説明した。しかし、図１６に示すように、ノズル８０５は、基板Ｗの上面周縁部に対して、基板Ｗの中心から離れる方向に斜めに処理液が吹き付けられるように構成されていてもよい。また、ノズル挿入孔８２９は、ノズル８０５が鉛直方向に対して斜めに挿入されるように構成されていてもよい。この場合、基板Ｗに吹き付けられた処理液は、基板Ｗの上面に沿って外方に広がっていく。したがって、ノズル８０５から吐出された処理液は、基板Ｗに対する処理液の供給位置およびその外側の領域を含む環状の領域（処理領域）に供給される。
【００８９】
また、前述の実施形態では、処理対象となる基板Ｗが、半導体ウエハである場合について説明した。しかし、処理対象となる基板Ｗは、半導体ウエハに限らず、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、ＦＥＤ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であってもよい。すなわち、処理対象となる基板Ｗは、半導体ウエハなどの円形基板であってもよいし、液晶表示装置用基板などの多角形基板であってもよい。
【００９０】
処理対象となる基板Ｗがたとえば長方形基板である場合、図１７に示すように、基板処理装置９０１は、基板Ｗの上面周縁部とノズル５とを直線的に相対移動させることにより、基板Ｗに対する処理液の供給位置を基板Ｗの上面周縁部に沿って移動させるように構成されていることが好ましい。また、この基板処理装置９０１に備えられた遮断板９０４（対向部材）は、ノズル５から吐出された処理液が基板Ｗの上面周縁部に供給されているときに、常に基板Ｗの上面全域を覆う大きさに形成されていてもよいし、基板Ｗの上面の少なくとも一部を覆う大きさに形成されていてもよい。また、この基板処理装置９０１に備えられたノズル５は、図１６に示すノズル８０５のように、基板Ｗの上面周縁部に対して、基板Ｗの中心から離れる方向に斜めに処理液が吹き付けられるように構成されていていることが好ましい。この場合、基板Ｗを通る所定の軸線まわりに基板Ｗを回転させることなく、基板Ｗに対する処理液の供給位置およびその外側の領域を含む環状の領域（処理領域）に処理液が供給される。
【００９１】
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】
【００９２】
１ 基板処理装置
３ スピンチャック（基板保持機構）
５ ノズル（円柱状ノズル）
５ａ ノズルの下面（端面）
４ 遮断板（対向部材）
６ 処理液供給機構
１０ チャック回転機構（相対移動機構）
２６ 遮断板の下面（対向面）
２９ ノズル挿入孔
３５ ノズル回転機構
５１ 内壁面
５２ 第１薬液流路
５４ 第２薬液流路
５６ａ 第１薬液吐出口（吐出口、薬液吐出口）
５６ｂ 第１リンス液吐出口（吐出口、リンス液吐出口）
５７ａ 第２薬液吐出口（吐出口、薬液吐出口）
５７ｂ 第２リンス液吐出口（吐出口、リンス液吐出口）
６６ 制御装置（回転角制御装置）
２０５ ノズル（円柱状ノズル）
２５６ａ 第１薬液吐出口（吐出口、薬液吐出口）
２５６ｂ 第１リンス液吐出口（吐出口、リンス液吐出口）
２５７ａ 第２薬液吐出口（吐出口、薬液吐出口）
２５７ｂ 第２リンス液吐出口（吐出口、リンス液吐出口）
３０５ ノズル（円柱状ノズル）
３０６ 処理液供給機構
３６７ 処理液吐出口（吐出口）
４０５ ノズル（円柱状ノズル）
４２９ ノズル挿入孔
４５１ 内壁面
５３５ ノズル回転機構
６０１ 基板処理装置
６３５ ノズル回転機構
７０１ 基板処理装置
８０５ ノズル（円柱状ノズル）
８２９ ノズル挿入孔
９０１ 基板処理装置
９０４ 遮断板（対向部材）
Ｄ１ ノズルの周方向（回転方向）
Ｌ２ 中心軸線（回転軸線）
Ｗ 基板
【技術分野】
【０００１】
この発明は、基板を処理する基板処理装置に関する。処理対象となる基板には、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、特許文献１および２に記載されている。この枚葉式の基板処理装置は、半導体ウエハなどの基板の表面の周縁部を処理液によって処理するように構成されている。
【０００３】
具体的には、前記枚葉式の基板処理装置は、基板を水平に保持して回転させるスピンチャックと、スピンチャックの上方に配置された遮断板と、基板の上面周縁部に向けて処理液を吐出するノズルとを備えている。ノズルは、アームにより支持されている。ノズルおよびアームは、駆動機構によって水平方向および鉛直方向に一体的に移動される。また、遮断板は、スピンチャックに保持された基板の上面に対向する下面と、遮断板を厚み方向に貫通し、遮断板の下面で開口するノズル挿入孔とを有している。ノズル挿入孔は、スピンチャックに保持された基板の上面周縁部に対向する位置に形成されている。ノズル挿入孔の大きさは、ノズル挿入孔の中でノズルが所定量移動できるように設定されている。
【０００４】
前記枚葉式の基板処理装置によって基板の表面の周縁部が処理液によって処理されるときには、スピンチャックに保持された基板の上面（表面）に遮断板の下面が近接された状態で、ノズルがノズル挿入孔に挿入される。そして、この状態で、回転状態の基板の上面周縁部に向けてノズルから処理液が吐出される。これにより、基板上面の環状の領域（処理領域）に処理液が供給され、基板の上面周縁部が処理される。また、処理幅（環状の処理領域の内周縁から基板の周端面までの基板に平行な方向への最短距離）が変更されるときは、ノズルが駆動機構によってノズル挿入孔の中で移動され、基板に対する処理液の供給位置（処理液の吹き付け位置）が変更される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１４２０７７号公報
【特許文献２】特開２００９−２１３３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１および２に係る基板処理装置では、処理幅が変更されるときに、ノズルがノズル挿入孔の中で移動される。そのため、ノズル挿入孔の大きさは、ノズルとノズル挿入孔の内壁面との間に比較的大きな隙間が形成されるように設定されている。したがって、スピンチャックに保持された基板の上面と遮断板の下面との間の気流が、この隙間によって乱されるおそれがある。
【０００７】
また、基板の処理中に生じた処理液のミストが、基板と遮断板との間の気流の乱れによって、ノズルとノズル挿入孔との隙間を通ってノズル挿入孔の中に入るおそれがある。ノズル挿入孔の中に入ったミストは、たとえば、液滴に変化して基板の上面周縁部に落下する場合がある。さらに、この液滴が、基板の上面周縁部よりも内側の領域（たとえば、デバイス形成領域）に移動して、基板にダメージが加わる場合がある。
【０００８】
さらに、処理幅は、ノズル挿入孔内におけるノズルの位置に依存する。ノズルの位置は、駆動機構の移動精度に依存する。しかし、ノズルがアームを介して駆動機構に接続されているので、ノズル挿入孔内におけるノズルの位置を精密に制御するには、非常に高い移動精度が駆動機構に要求される。そのため、処理幅を精密に制御するには、精度の高い部品の使用が必要となり、駆動機構のコストが増加してしまう。その結果、基板処理装置のコストが増加してしまう
そこで、この発明の目的は、基板とそれに対向する対向部材との間の気流の乱れを抑制できる基板処理装置を提供することである。
【０００９】
また、この発明の他の目的は、コストの増加が抑制された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、基板（Ｗ）を保持する基板保持機構（３）と、前記基板保持機構に保持された基板の主面を通る所定の回転軸線（Ｌ２）まわりに自転できるように構成され、前記回転軸線から離れた位置に配置された吐出口（５６ａ、５６ｂ、５７ａ、５７ｂ、２５６ａ、２５６ｂ、２５７ａ、２５７ｂ、３６７）を有し、前記基板保持機構に保持された基板の主面の周縁部の一部に向けて処理液を吐出するノズル（５、２０５、３０５、４０５、８０５）と、基板に対する処理液の供給位置が当該基板の主面の周縁部に沿って移動するように、前記基板保持機構に保持された基板および前記ノズルを相対移動させる相対移動機構（１０）と、前記ノズルを前記回転軸線まわりに自転させるノズル回転機構（３５、５３５、６３５）と、前記ノズルに処理液を供給する処理液供給機構（６、３０６）と、前記基板保持機構に保持された基板の主面に対向する対向面（２６）、および前記対向面で開口し、前記ノズルが挿入されるノズル挿入孔（２９、４２９、８２９）を有する対向部材（４、９０４）とを含む、基板処理装置（１、６０１、７０１、９０１）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】
この構成によれば、対向部材の対向面が基板保持機構に保持された基板の主面に対向され、かつ対向部材に設けられたノズル挿入孔にノズルが挿入されている状態で、処理液供給機構からノズルに供給された処理液が、スピンチャックに保持された基板の主面の周縁部に向けてノズルから吐出される。さらに、ノズルから処理液が吐出されている状態で、基板保持機構に保持された基板およびノズルが、相対移動機構によって相対移動される。基板に対する処理液の供給位置（処理液の吹き付け位置）は、基板およびノズルの相対移動によって、基板の主面の周縁部に沿って移動する。したがって、基板に供給された処理液が基板の主面に沿って外方（基板の中心から離れる方向）に広がっていくように基板処理装置が構成されている場合には、基板に対する処理液の供給位置およびその外側の領域を含む環状の領域（処理領域）に処理液が供給される。これにより、基板の主面が対向部材の対向面によって覆われた状態で、基板の主面の周縁部が処理される。
【００１２】
処理幅（環状の処理領域の内周縁から基板の周端面までの基板に平行な方向への最短距離）の調整は、ノズルの自転により行われる。具体的には、ノズルは、基板保持機構に保持された基板の主面を通る所定の回転軸線まわりに自転できるように構成されている。ノズルの吐出口は、回転軸線から離れた位置に配置されている。ノズルがノズル回転機構によって自転されると、基板に対する処理液の供給位置が、基板の中心から離れる方向または基板の中心に近づく方向に移動する。したがって、処理幅は、ノズルの回転によって調整される。
【００１３】
このように、処理幅がノズルの回転によって調整されるため、ノズル挿入孔内でのノズルの移動により処理幅が調整される従来の構成のような大きな隙間が、ノズルとノズル挿入孔の内壁面との間に必要とされない。これにより、基板と対向部材との間の気流の乱れが抑制される。したがって、ノズル挿入孔内への処理液のミストの進入が抑制される。さらに、処理幅は回転軸線まわりのノズルの回転角に依存するので、ノズルを自転させるための簡単な構成で高精度な調整が可能である。したがって、ノズル挿入孔内でのノズルの移動により処理幅が調整される従来の構成に比べて、処理幅を調整するための機構（ノズル回転機構）が簡素化される。これにより、基板処理装置のコストが低減される。
【００１４】
前記相対移動機構は、前記基板保持機構に保持された基板のみ、または前記ノズルのみを移動させるように構成されていてもよいし、前記基板および前記ノズルの両方を移動させるように構成されていてもよい。また、前記相対移動機構は、前記基板保持機構に保持された基板の主面を通る軸線まわりに当該基板を回転させる基板回転機構（１０）を含んでいてもよい。この場合、基板の主面の周縁部に供給された処理液は、基板の回転による遠心力によって外方に広がっていく。したがって、ノズルから吐出された処理液は、基板に対する処理液の供給位置およびその外側の領域を含む環状の領域（処理領域）に供給される。
【００１５】
また、前記ノズルは、前記基板保持機構に保持された基板の主面の周縁部に対して垂直に処理液が吹き付けられるように構成された垂直ノズル（５、２０５、３０５、４０５）を含んでいてもよいし、前記基板の主面の周縁部に対して斜めに処理液が吹き付けられるように構成された傾斜ノズル（８０５）を含んでいてもよい。具体的には、前記傾斜ノズルは、前記基板保持機構に保持された基板の主面の周縁部に対して、前記基板の中心から離れる方向に斜めに処理液が吹き付けられるように構成されていてもよい。この場合、基板に吹き付けられた処理液は、基板の主面に沿って外方に広がっていく。したがって、前記傾斜ノズルから吐出された処理液は、基板に対する処理液の供給位置およびその外側の領域を含む環状の領域（処理領域）に供給される。
【００１６】
請求項２記載の発明は、前記処理液供給機構は、前記ノズルに薬液およびリンス液を含む複数種の処理液を供給するように構成されており、前記基板処理装置は、前記ノズル回転機構を制御して、基板に対する薬液の供給位置よりも基板の中心側にリンス液が供給されるように、前記ノズルの回転角を制御する回転角制御装置（６６）をさらに含む、請求項１記載の基板処理装置である。
【００１７】
この構成によれば、薬液およびリンス液を含む複数種の処理液が、処理液供給機構からノズルに供給される。これにより、薬液およびリンス液を含む複数種の処理液が、ノズルの吐出口から吐出され、基板の主面の周縁部に供給される。また、回転角制御装置によりノズル回転機構が制御されることにより、回転軸線まわりのノズルの回転角が、基板に対する薬液の供給位置よりも基板の中心側にリンス液が供給されるように調整される。したがって、基板に供給された処理液が基板の主面に沿って外方に広がっていくように基板処理装置が構成されている場合には、薬液が基板に供給された後にリンス液が基板に供給されることにより、薬液が供給された全ての領域（基板の主面の一部）にリンス液が供給される。これにより、基板に付着している薬液がリンス液によって確実に洗い流される。
【００１８】
請求項３記載の発明は、前記吐出口は、前記ノズルの回転方向（Ｄ１）に配列された薬液吐出口（５６ａ、５７ａ、２５６ａ、２５７ａ）およびリンス液吐出口（５６ｂ、５７ｂ、２５６ｂ、２５７ｂ）を含む、請求項２記載の基板処理装置である。
この構成によれば、薬液吐出口およびリンス液吐出口が、ノズルの回転方向に配列されている。すなわち、薬液吐出口およびリンス液吐出口は、回転軸線に直交する平面上において、回転軸線上に中心を有する円周上に配置されている。したがって、薬液吐出口およびリンス液吐出口のそれぞれが基板の中心に最も近づく位置（近接位置）が一致している。同様に、薬液吐出口およびリンス液吐出口のそれぞれが基板の中心から最も離れる位置（離間位置）が一致している。そのため、薬液処理およびリンス処理のいずれの処理においても、広く、かつ互いに等しい調整範囲（処理幅の調整範囲）が確保される。また、近接位置以外の位置で薬液吐出口から薬液が吐出されれば、基板に対する薬液の供給位置よりも基板の中心側にリンス液を供給することができる。これにより、薬液が供給された全ての領域（基板の主面の一部）にリンス液が供給され、基板に付着している薬液がリンス液によって確実に洗い流される。
【００１９】
請求項４記載の発明は、前記処理液供給機構は、前記ノズルに第１薬液および第２薬液を含む複数種の処理液を供給するように構成されており、前記吐出口は、前記第１薬液を吐出する第１薬液吐出口（５６ａ、２５６ａ）と、前記第２薬液を吐出する第２薬液吐出口（５７ａ、２５７ａ）とを含み、前記ノズルは、前記第１薬液吐出口に接続された第１薬液流路（５２）と、前記第２薬液吐出口に接続され、前記第１薬液流路とは独立して設けられた第２薬液流路（５４）とを含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
【００２０】
この構成によれば、第１薬液および第２薬液を含む複数種の処理液が、処理液供給機構からノズルに供給される。ノズルに供給された第１薬液は、第１薬液流路を通って第１薬液吐出口に供給される。また、ノズルに供給された第２薬液は、第２薬液流路を通って第２薬液吐出口に供給される。第１薬液流路および第２薬液流路は、互いに独立して設けられているから、ノズルに供給された第１薬液および第２薬液が、ノズル内で混ざり合うことはない。したがって、薬液の種類が切り替えられるときに、たとえば、種類の異なる薬液の混ざり合いを防ぐための流路の洗浄が不要である。したがって、このような処理を経ることなく、薬液の種類が切り替えられる。これにより、第１薬液および第２薬液の両方の薬液を用いて基板を処理するときの処理時間が短縮される。
【００２１】
請求項５記載の発明は、前記ノズル挿入孔の内壁面（５１、４５１）の一部と、前記ノズル挿入孔に挿入された前記ノズルの一部との間を前記対向面近傍において非接触でシールする非接触シール構造をさらに含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板処理装である。
この構成によれば、対向部材の対向面近傍において、ノズル挿入孔の内壁面とノズルとの間とが非接触でシールされる。したがって、ノズルとノズル挿入孔との隙間への流体の進入がさらに抑制される。これにより、基板と対向部材との間の気流の乱れがさらに抑制される。また、ノズル挿入孔とノズルとの間とが非接触でシールされるから、ノズル挿入孔に挿入されている状態でノズルが回転されるときに、ノズルの一部がノズル挿入孔の内壁面の一部に摺動することはない。これにより、摺動による異物（たとえば、パーティクル）の発生が防止される。さらに、対向部材の対向面近傍において、ノズル挿入孔の内壁面の一部とノズルの一部との間とがシールされるから、シールされる部分以外の部分が高い寸法精度で加工されていなくてもよい。これにより、ノズル挿入孔およびノズルの製造コストが低減される。
【００２２】
請求項６記載の発明は、前記ノズルは、前記回転軸線上に位置する中心軸線（Ｌ２）、および前記吐出口が形成された端面（５ａ）を有する円柱状ノズル（５、２０５、３０５、４０５、８０５）を含み、前記ノズル挿入孔の内壁面（５１、４５１）は、全周にわたって前記円柱状ノズルの外周面に近接するように形成されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
【００２３】
この構成によれば、ノズルが、円柱状であり、中心軸線まわりに回転される。処理液供給機構からノズルに供給された処理液は、ノズルがノズル挿入孔に挿入されている状態で、ノズルの端面に形成された吐出口から吐出される。ノズルがノズル挿入孔に挿入されている状態では、ノズル挿入孔の内壁面がノズルの外周面に近接しているから、ノズルとノズル挿入孔との隙間への流体の進入がさらに抑制される。また、ノズルが円柱状であり、中心軸線まわりに回転されるから、ノズルが回転されても、ノズルとノズル挿入孔との隙間の大きさが殆ど変化しない。したがって、回転軸線まわりのノズルの回転角がどのような値であっても、気流の乱れが抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【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である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る基板処理装置に備えられた遮断板の底面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るスピンチャックおよびこれに関連する構成の平面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る支持ピンおよびこれに関連する構成の側面図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る支持ピンおよびこれに関連する構成の側面図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係るノズルが処理位置にある状態でのノズルおよびこれに関連する構成の部分断面図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係るノズルが処理位置にある状態でのノズルの下面および遮断板の下面の一部を示す図である。
【図８】本発明の第１実施形態に係る基板処理装置の電気的構成を説明するためのブロック図である。
【図９】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１０】本発明の第２実施形態に係るノズルが処理位置にある状態でのノズルの下面および遮断板の下面の一部を示す図である。
【図１１】本発明の第３実施形態に係るノズルが処理位置にある状態でのノズルの下面および遮断板の下面の一部を示す図である。
【図１２】本発明の第４実施形態に係るノズルが処理位置にある状態でのノズルおよびこれに関連する構成の部分断面図である。
【図１３】本発明の第５実施形態に係るノズル回転機構およびこれに関連する構成の側面図である。
【図１４】本発明の第６実施形態に係る基板処理装置の一部の側面図である。
【図１５】本発明の第７実施形態に係る基板処理装置の一部の側面図である。
【図１６】本発明の第８実施形態に係るノズルが処理位置にある状態でのノズルおよびこれに関連する構成の部分断面図である。
【図１７】本発明の第９実施形態に係る基板処理装置の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下では、本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、本発明の一実施形態に係る基板処理装置１の概略構成を示す図である。また、図２は、本発明の一実施形態に係る基板処理装置１に備えられた遮断板４の底面図である。以下では、図１を参照して、基板処理装置１の概略構成について説明する。また、以下の説明において、図２を適宜参照する。
【００２６】
基板処理装置１は、半導体ウエハなどの円形の基板Ｗを処理するための装置である。基板処理装置１は、デバイス形成面である基板Ｗの表面の周縁部、非デバイス形成面である基板Ｗの裏面、および基板Ｗの周端面を処理するように構成された装置である。基板処理装置１は、図示しない隔壁で区画された処理室２内に、基板Ｗを水平に保持して回転させるスピンチャック３（基板保持機構）と、スピンチャック３の上方に配置された遮断板４（対向部材）と、基板Ｗの上面周縁部に向けて処理液を吐出する２つのノズル５（円柱状ノズル）と、ノズル５に処理液を供給する処理液供給機構６とを備えている。
【００２７】
スピンチャック３は、鉛直に延びる回転軸７と、回転軸７の上端に水平に取り付けられた円盤状のスピンベース８と、スピンベース８上に配置された複数の支持ピン９と、回転軸７に結合されたチャック回転機構１０（相対移動機構）とを備えている。複数の支持ピン９は、スピンベース８の上面周縁部においてスピンベース８の周方向に等間隔を空けて配置されている（図３参照）。スピンチャック３は、複数の支持ピン９の上端部を基板Ｗの下面周縁部に当接させることにより、スピンベース８の上方で基板Ｗを水平に支持するように構成されている。後述するように、複数の支持ピン９に支持された基板Ｗは、遮断板４から吹きつけられる気体によって複数の支持ピン９に押しつけられる。そして、この状態で、チャック回転機構１０の駆動力が回転軸７に入力される。これにより、複数の支持ピン９に支持された基板Ｗが、複数の支持ピン９との間に生じる摩擦力によって複数の支持ピン９と一体回転する。これにより、複数の支持ピン９に支持された基板Ｗが、鉛直軸線（回転中心Ｌ１）まわりに回転される。チャック回転機構１０は、モータなどのアクチュエータを含む。チャック回転機構１０は、アクチュエータに加えて、歯車機構やプーリ・ベルト機構などの伝達機構を備えていてもよい。
【００２８】
また、各支持ピン９は、鉛直に延びるロッド１１と、ロッド１１の上端部に連結された第１支持部１２と、ロッド１１を取り囲む筒状のベローズ１３と、ロッド１１および第１支持部１２を一体的に昇降させるピン昇降機構１４とを含む。各第１支持部１２は、基板Ｗの下面周縁部に点接触するように構成されている。各第１支持部１２は、対応するピン昇降機構１４によって、支持位置と、支持位置の真下の位置である退避位置との間で鉛直方向に昇降される。各第１支持部１２の支持位置は、同じ高さであり、各第１支持部１２の退避位置は、同じ高さである。複数の支持ピン９により支持された基板Ｗは、複数の支持ピン９が同期して昇降されることにより、スピンベース８の上方で鉛直方向に昇降される。複数の支持ピン９は、それぞれ３つ以上の支持ピン９により構成される第１支持ピン群９ａおよび第２支持ピン群９ｂに二分される（図３参照）。第１支持ピン群９ａを構成する複数の支持ピン９は、同期して昇降される。同様に、第２支持ピン群９ｂを構成する複数の支持ピン９は、同期して昇降される。第１支持ピン群９ａを構成する複数の支持ピン９と、第２支持ピン群９ｂを構成する複数の支持ピン９とは、スピンベース８の周方向に交互に配置されている。
【００２９】
また、回転軸７は中空に形成されている。下側処理液供給管１５は、回転軸７の内周を挿通している。筒状の下側気体供給路１６は、回転軸７の内周面と下側処理液供給管１５の外周面との間に形成されている。下側気体供給路１６の上端は、スピンベース８の上面中央部に位置する環状の下側気体吐出口１７を形成している。また、下面ノズル１８は、下側処理液供給管１５の上端に連結されている。下面ノズル１８の吐出口１８ａは、スピンベース８の上方に配置されている。下面ノズル１８は、吐出口１８ａが複数の支持ピン９により支持された基板Ｗの下面中央部に対向するように構成されている。
【００３０】
また、下側薬液供給管１９および下側リンス液供給管２０は、下側処理液供給管１５に接続されている。下側薬液バルブ２１および下側リンス液バルブ２２は、それぞれ、下側薬液供給管１９および下側リンス液供給管２０に介装されている。薬液およびリンス液は、それぞれ下側薬液供給管１９および下側リンス液供給管２０を介して下側処理液供給管１５に供給される。薬液およびリンス液は、下側薬液バルブ２１および下側リンス液バルブ２２の開閉が制御されることにより選択的に下側処理液供給管１５に供給される。下面ノズル１８は、下側処理液供給管１５から供給された薬液またはリンス液を基板Ｗの下面中央部に向けて吐出するように構成されている。
【００３１】
下側処理液供給管１５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、下側処理液供給管１５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、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）、ＨＦＥ（ハイドロフロロエーテル）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。
【００３２】
また、下側気体供給管２３は、下側気体供給路１６に接続されている。下側気体バルブ２４は、下側気体供給管２３に介装されている。気体の一例である窒素ガスは、下側気体供給管２３を介して下側気体供給路１６に供給される。そして、下側気体供給路１６に供給された窒素ガスは、下側気体吐出口１７から吐出される。下側気体吐出口１７から吐出された窒素ガスは、スピンベース８の上面中央部と下面ノズル１８との間を通って、スピンベース８の上方を放射状に広がっていく。下側気体供給路１６への窒素ガスの供給は、下側気体バルブ２４の開閉により制御される。下側気体供給路１６に供給される気体は、窒素ガスに限らず、窒素ガス以外の不活性ガス、乾燥空気、清浄空気であってもよい。
【００３３】
遮断板４は、中空に形成された円板状の部材である。遮断板４は、中空に形成された支軸２５の下端に水平な姿勢で連結されている。遮断板４の内部空間は、支軸２５の内部空間に連通している。図２に示すように、遮断板４の中心軸線は、スピンチャック３の回転中心Ｌ１上に配置されている。遮断板４は、円形で平坦な下面２６（対向面）と、遮断板４の下面２６に形成された複数の気体吐出口２７と、遮断板４の内部に設けられた流通空間２８と、遮断板４の周縁部に形成された２つのノズル挿入孔２９とを含む。遮断板４の下面２６は、基板Ｗとほぼ同じ直径、あるいは基板Ｗよりも少し大きい直径を有している。遮断板４は、遮断板４の下面２６が水平になるように配置されている。遮断板４は、遮断板４の下面２６がスピンチャック３に保持された基板Ｗの上面に対向するように構成されている。
【００３４】
また、図２に示すように、複数の気体吐出口２７は、遮断板４の中心軸線上に中心を有する所定の円周上で間隔を空けて配置されている。各気体吐出口２７は、遮断板４の径方向に関して中央部よりも外側に配置されている。各気体吐出口２７は、それぞれ、流通空間２８に連通している。また、流通空間２８は、対応する連通路３０を介して各ノズル挿入孔２９に連通している。各ノズル挿入孔２９は、遮断板４の周縁部を遮断板４の厚み方向（図１では上下方向）に貫通している。後述するように、２つのノズル５は、それぞれ、２つのノズル挿入孔２９に挿入される。図２に示すように、２つのノズル挿入孔２９は、遮断板４の中心軸線に関して対称に配置されている。これにより、遮断板４の重心の偏りが防止されている。
【００３５】
また、上側気体供給管３１は、支軸２５の上端部に接続されている。上側気体バルブ３２は、上側気体供給管３１に介装されている。気体の一例である窒素ガスは、上側気体供給管３１を介して支軸２５に供給される。そして、支軸２５に供給された窒素ガスは、遮断板４の流通空間２８を介して複数の気体吐出口２７から下方に吐出される。また、遮断板４の流通空間２８に供給された窒素ガスは、各連通路３０を介して各ノズル挿入孔２９に供給される。各ノズル挿入孔２９に供給された窒素ガスは、各ノズル挿入孔２９の上端および下端からそれぞれ上方および下方に吐出される。複数の支持ピン９によって基板Ｗが支持されており、かつ遮断板４が近接位置（図１に示す位置）にある状態で、複数の気体吐出口２７から窒素ガスが吐出されると、当該基板Ｗは、遮断板４から吹きつけられる窒素ガスによって各支持ピン９に押しつけられる。遮断板４に供給される気体は、窒素ガスに限らず、窒素ガス以外の不活性ガス、乾燥空気、清浄空気であってもよい。
【００３６】
また、遮断板昇降機構３３および遮断板回転機構３４は、支軸２５に結合されている。支軸２５および遮断板４は、遮断板昇降機構３３の駆動力が支軸２５に入力されることにより、遮断板４の下面２６がスピンチャック３に保持された基板Ｗの上面に近接する近接位置と、遮断板４がスピンチャック３の上方に大きく退避した退避位置との間で一体的に昇降される。また、支軸２５および遮断板４は、遮断板回転機構３４の駆動力が支軸２５に入力されることにより、スピンチャック３の回転中心Ｌ１まわりに一体的に回転される。遮断板回転機構３４は、遮断板４の回転角を精密に制御できるように構成されている。遮断板回転機構３４は、たとえば、サーボモータを含む。遮断板回転機構３４は、たとえば、遮断板４の回転が基板Ｗの回転と同期するように、または基板Ｗの回転速度とは異なる速度で遮断板４が回転するように制御されてもよい。また、遮断板回転機構３４は省略されてもよく、遮断板４は、非回転状態で固定されていてもよい。
【００３７】
各ノズル５は、たとえば、円柱状に形成されている。各ノズル５は、鉛直に配置されている。各ノズル５は、処理液供給機構６から供給された処理液をノズル５の下面５ａ（端面）に形成された吐出口から下に吐出するように構成されている。各ノズル５の上端部は、対応するノズル回転機構３５に連結されている。また、各ノズル回転機構３５は、対応するノズルアーム３６に連結されている。各ノズル５は、対応するノズルアーム３６によって支持されている。各ノズル５は、対応するノズル回転機構３５によって、ノズル５の中心軸線Ｌ２（回転軸線）まわりに回転される。各中心軸線Ｌ２は、スピンチャック３に保持された基板Ｗの上面を通る鉛直な軸線である。各ノズル回転機構３５は、モータなどのアクチュエータを含む。
【００３８】
また、各ノズルアーム３６は、対応するアーム回転機構３７に連結されている。各アーム回転機構３７は、対応するアーム昇降機構３８に連結されている。各アーム回転機構３７は、スピンチャック３の周囲に設けられた鉛直な回動軸線Ｌ３まわりに対応するノズルアーム３６を回動させるように構成されている。また、各アーム昇降機構３８は、対応するノズルアーム３６を鉛直方向に昇降させるように構成されている。各ノズルアーム３６が回動軸線Ｌ３まわりに回動されることにより、各ノズル５が水平移動される。また、各ノズルアーム３６が鉛直方向に昇降されることにより、各ノズル５が鉛直方向に移動される。
【００３９】
各ノズル５は、対応するアーム回転機構３７によって、退避位置と中間位置（図１において二点鎖線で示す位置）との間で水平移動される。また、各ノズル５は、対応するアーム昇降機構３８によって、中間位置と処理位置（図１において実線で示す位置）との間で鉛直方向に移動される。退避位置は、スピンチャック３および遮断板４から大きく離れた位置である。また、中間位置は、遮断板４の真上の位置である。また、処理位置は、各ノズル５がノズル挿入孔２９内に配置され、かつ、各ノズル５の下面５ａが遮断板４の下面２６と同一平面上に配置される位置である。各ノズル５が処理位置に配置されるとき、遮断板４は、遮断板回転機構３４によって回転されて、ノズル挿入位置（図１に示す位置）に配置される。ノズル挿入位置は、２つのノズル挿入孔２９がそれぞれ２つのノズル５の中間位置の真下にくる位置である。各ノズル５は、遮断板４がノズル挿入位置に配置された状態で降下される。これにより、各ノズル５が対応するノズル挿入孔２９に入り込んで、各ノズル５が処理位置に配置される。
【００４０】
また、各ノズル５は、退避位置から中間位置に移動されるときに、たとえば、当該ノズル５や対応するノズルアーム３６がストッパ３９に当接されることにより、中間位置に位置決めされる。図１では、一方のノズル５に対応するストッパ３９のみが示されている。各ストッパ３９の位置は、対応するノズル５が精度よく中間位置に位置決めされるように設定されている。したがって、各アーム回転機構３７は、ノズル５またはノズルアーム３６をストッパ３９に当接させることができるように構成されていれば、ノズル５を精度よく中間位置に配置させる高い移動精度が要求されない。これにより、アーム回転機構３７の構造が簡素化され、アーム回転機構３７のコストが低減される。
【００４１】
図３は、スピンチャック３およびこれに関連する構成の平面図である。また、図４および図５は、それぞれ、支持ピン９およびこれに関連する構成の側面図である。図４は、支持ピン９が支持位置にある状態を示しており、図５は、支持ピン９が退避位置にある状態を示している。
基板処理装置１は、基板Ｗを所定位置に位置決めするように構成された位置決め機構４０をさらに備えている。図３に示すように、位置決め機構４０は、スピンベース８上に配置された２つの固定ピン４１および２つのストッパ４２と、押圧ブロック４３と、ブロック移動機構４４とを含む。２つの固定ピン４１および２つのストッパ４２は、それぞれ、スピンベース８の上面周縁部において隣接する支持ピン９の間に配置されている。一方の固定ピン４１は、一方のストッパ４２に対して、回転軸線まわりの位相が概ね１８０度異なる位置に配置されている。同様に、他方の固定ピン４１は、他方のストッパ４２に対して、回転軸線まわりの位相が概ね１８０度異なる位置に配置されている。
【００４２】
各固定ピン４１は、当該固定ピン４１の上端部に設けられた第２支持部４５を有している。また、図３に示すように、各ストッパ４２は、当該ストッパ４２の上端部に設けられた第３支持部４６と、基板Ｗの周端面に当接されるストッパ面４７とを有している。各第２支持部４５および各第３支持部４６は、同じ高さで基板Ｗの下面周縁部に点接触するように構成されている。２つの第２支持部４５および２つの第３支持部４６は、基板Ｗの下面周縁部に当接することにより協働して基板Ｗを支持するように構成されている。また、各ストッパ面４７は、２つの固定ピン４１および２つのストッパ４２に支持された基板Ｗの中心がスピンチャック３の回転中心Ｌ１上に配置されているときに、当該基板Ｗの周端面に当接する位置に設けられている。したがって、２つの固定ピン４１および２つのストッパ４２に支持された基板Ｗの周端面が２つのストッパ面４７に当接されることにより、当該基板Ｗの中心がスピンチャック３の回転中心Ｌ１上に配置される。
【００４３】
図４に示すように、各第２支持部４５の上端位置は、支持位置に配置された各第１支持部１２の上端位置より低い。また、図５に示すように、各第２支持部４５の上端位置は、退避位置に配置された各第１支持部１２の上端位置より高い。図示はしないが、各第３支持部４６の上端位置も、各第２支持部４５と同様に、支持位置に配置された各第１支持部１２の上端位置より低く、かつ退避位置に配置された各第１支持部１２の上端位置より高い。したがって、図４および図５を併せて参照すると分かるように、複数の支持ピン９が同期して昇降されることにより、複数の支持ピン９と２つの固定ピン４１および２つのストッパ４２との間で基板Ｗの受け渡しが行われる。
【００４４】
また、押圧ブロック４３は、たとえば、円柱状に形成されている。押圧ブロック４３は、スピンベース８よりも高い位置で鉛直に配置されている。押圧ブロック４３は、ブロック移動機構４４によって、当接位置（図３において二点鎖線で示す位置）と非当接位置（図３において実線で示す位置）との間で水平移動される。当接位置は、２つの固定ピン４１および２つのストッパ４２に支持された基板Ｗの中心がスピンチャック３の回転中心Ｌ１上に配置されているときに、押圧ブロック４３の外周面が基板Ｗの周端面に当接する位置である。また、非当接位置は、当接位置よりもスピンチャック３の回転中心Ｌ１から離れた位置である。２つの固定ピン４１および２つのストッパ４２に支持された基板Ｗの中心がスピンチャック３の回転中心Ｌ１に対してずれている状態で、押圧ブロック４３が非当接位置から当接位置に移動されると、基板Ｗが押圧ブロック４３によって２つのストッパ面４７の方へ水平に押される。
【００４５】
図示しない搬送ロボットからスピンチャック３に基板Ｗが渡されるとき、たとえば、全ての支持ピン９が予め退避位置に配置される。そして、この状態で、スピンチャック３に基板Ｗが渡される。すなわち、２つの固定ピン４１および２つのストッパ４２に基板Ｗが載置される。基板Ｗが載置された後は、押圧ブロック４３がブロック移動機構４４によって当接位置に向けて水平移動させられる。このとき、基板Ｗの中心がスピンチャック３の回転中心Ｌ１に対してずれていれば、押圧ブロック４３が基板Ｗの周端面に当接して、基板Ｗが水平に押される。そして、基板Ｗの周端面が２つのストッパ面４７に当接するまで基板Ｗが水平に移動される。これにより、基板Ｗの中心がスピンチャック３の回転中心Ｌ１上に配置される。そして、押圧ブロック４３が非当接位置まで戻された後、複数の支持ピン９が支持位置まで上昇される。２つの固定ピン４１および２つのストッパ４２に支持された基板Ｗは、複数の支持ピン９が支持位置まで上昇される過程で、当該複数の支持ピン９に支持される。これにより、基板Ｗの中心がスピンチャック３の回転中心Ｌ１上に配置された状態で、当該基板Ｗが複数の支持ピン９により支持される。
【００４６】
図６は、ノズル５が処理位置にある状態でのノズル５およびこれに関連する構成の部分断面図である。また、図７は、ノズル５が処理位置にある状態でのノズル５の下面５ａおよび遮断板４の下面２６の一部を示す図である。
前述のように、各ノズル５は、円柱状に形成されている。具体的には、各ノズル５は、当該ノズル５の下端部４９の外径が他の部分の外径よりも小さくなるように形成されている。各ノズル５は、概ね一定の外径を有する円柱状の主体部４８と、主体部４８の外径よりも小さな外径を有する円柱状の下端部４９とを含む。主体部４８の下端および下端部４９の上端は、同軸的に連結されている。各ノズル５は、下端部の外径が相対的に小さくなるように階段状に折れ曲がった円筒状の外周面５ｂを有している。各ノズル挿入孔２９は、ノズル５の外周面５ｂに対応する円筒状に形成された内壁面５１を有している。すなわち、各ノズル挿入孔２９は、下端部の外径が相対的に小さくなるように階段状に折れ曲がった円筒状の内壁面５１を有している。各ノズル挿入孔２９の内壁面５１は、概ね一定の直径を有する円筒状の大径部５１ａと、大径部５１ａよりも小さい直径を有する円筒状の小径部５１ｂと、大径部５１ａの下端と小径部５１ｂの上端とを全周にわたって連結する環状の連結部５１ｃとを含む。
【００４７】
各ノズル５が処理位置に配置されているとき、各ノズル挿入孔２９の内壁面５１は、いずれの場所においてもノズル５の外周面５ｂに近接している。またこのとき、下端部の外径が相対的に小さくなるように階段状に折れ曲がった円筒状の微小隙間Ｇ１が、各ノズル挿入孔２９の内壁面５１と対応するノズル５の外周面５ｂとの間に形成されている。すなわち、各ノズル挿入孔２９の大径部５１ａおよび小径部５１ｂは、それぞれ、対応するノズル５の主体部４８および下端部４９を取り囲んでいる。また、各ノズル挿入孔２９の連結部５１ｃの内周部は、対応する主体部４８の下面５０の外周部に対向している。各小径部５１ｂと対応するノズル５の下端部４９との隙間、および各連結部５１ｃと対応する主体部４８の下面５０との隙間は、たとえば、各大径部５１ａと対応するノズル５の主体部４８との隙間よりも小さい。微小隙間Ｇ１に対して下から進入した流体は、階段状に折れ曲がった微小隙間Ｇ１の下端部によって減速されて、微小隙間Ｇ１の下端部またはその近傍に留められる。このようにして、各ノズル５の一部と対応するノズル挿入孔２９の内壁面５１の一部との間が非接触でシールされている。すなわち、この実施形態では、各ノズル挿入孔２９の内壁面５１の下端部（大径部５１ａの下端部、小径部５１ｂ、および連結部５１ｃ）および対応するノズル５の下端部４９を含む非接触シール構造が設けられている。
【００４８】
また、各ノズル５は、複数の処理液流路と、複数の処理液吐出口とを備えている。図６に示すように、前記複数の処理液流路は、ノズル５の内部においてそれぞれ独立して設けられた第１薬液流路５２、第１リンス液流路５３、第２薬液流路５４、および第２リンス液流路５５を含む。また、前記複数の処理液吐出口は、二対の薬液吐出口およびリンス液吐出口を含む。一方の対の薬液吐出口およびリンス液吐出口は、第１薬液吐出口５６ａ（吐出口、薬液吐出口）および第１リンス液吐出口５６ｂ（吐出口、リンス液吐出口）であり、他方の対の薬液吐出口およびリンス液吐出口は、第２薬液吐出口５７ａ（吐出口、薬液吐出口）および第２リンス液吐出口５７ｂ（吐出口、リンス液吐出口）である。第１薬液流路５２、第１リンス液流路５３、第２薬液流路５４、および第２リンス液流路５５は、それぞれ、第１薬液吐出口５６ａ、第１リンス液吐出口５６ｂ、第２薬液吐出口５７ａ、および第２リンス液吐出口５７ｂに接続されている。各流路５２〜５５は、対応する吐出口５６ａ、５６ｂ、５７ａ、５７ｂからたとえば真下に処理液が吐出されるように構成されている。
【００４９】
また、図７に示すように、各ノズル５は、円形の下面５ａを有している。各ノズル５の４つの吐出口（第１薬液吐出口５６ａ、第１リンス液吐出口５６ｂ、第２薬液吐出口５７ａ、および第２リンス液吐出口５７ｂ）は、それぞれ、ノズル５の下面５ａの周縁部に配置されている。各ノズル５の４つの吐出口は、ノズル５の下面５ａ（中心軸線Ｌ２に直交する平面）上において、中心軸線Ｌ２上に中心を有する円周上に配置されている。各ノズル５の４つの吐出口は、第１リンス液吐出口５６ｂ、第１薬液吐出口５６ａ、第２薬液吐出口５７ａ、第２リンス液吐出口５７ｂの順番でノズル５の周方向Ｄ１（ノズル５の回転方向）に配列されている。対を形成する薬液吐出口およびリンス液吐出口は、互いに近接している。また、一方の対の薬液吐出口およびリンス液吐出口と、他方の対の薬液吐出口およびリンス液吐出口とは、ノズル５の周方向Ｄ１に離れて配置されている。
【００５０】
また、図６に示すように、処理液供給機構６は、第１薬液供給管５８、第１リンス液供給管５９、第２薬液供給管６０、および第２リンス液供給管６１と、第１薬液供給管５８、第１リンス液供給管５９、第２薬液供給管６０、および第２リンス液供給管６１にそれぞれ介装された第１薬液バルブ６２、第１リンス液バルブ６３、第２薬液バルブ６４、および第２リンス液バルブ６５とを含む。第１薬液供給管５８内の第１薬液は、第１薬液流路５２を介して第１薬液吐出口５６ａに供給される。また、第２薬液供給管６０内の第２薬液は、第２薬液流路５４を介して第２薬液吐出口５７ａに供給される。第１および第２薬液は、互いに異なる種の薬液である。また、第１リンス液供給管５９内を流れるリンス液は、第１リンス液流路５３を介して第１リンス液吐出口５６ｂに供給される。また、第２リンス液供給管６１内を流れるリンス液は、第２リンス液流路５５を介して第２リンス液吐出口５７ｂに供給される。各供給管５８〜６１から対応する吐出口５６ａ、５６ｂ、５７ａ、５７ｂへの処理液を供給は、各バルブ６２〜６５の開閉により制御される。
【００５１】
第１薬液および第２薬液としては、それぞれ、エッチング液、無機薬液、有機薬液、ポリマー除去液などを例示することができる。具体的には、第１薬液および第２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、リン酸、酢酸、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、ノズル５に供給されるリンス液としては、純水、炭酸水、電解イオン水、水素水、オゾン水、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）、ＨＦＥ（ハイドロフロロエーテル）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。
【００５２】
各ノズル５が処理位置にある状態でいずれかの吐出口（各ノズル５の４つの吐出口のいずれか）から処理液を吐出させながら、スピンチャック３によって基板Ｗを回転させると、基板Ｗの上面周縁部の全周に処理液が供給される。また、このとき基板Ｗに供給された処理液は、基板Ｗの回転による遠心力を受けて外方に広がっていく。したがって、回転状態の基板Ｗの上面周縁部に向けて各ノズル５から処理液を吐出させると、基板Ｗに対する処理液の供給位置（処理液が吹き付けられる位置）およびその外側を含む環状の領域（処理領域）に処理液が供給される。これにより、基板Ｗの上面周縁部が処理される。
【００５３】
また、各ノズル５が、中心軸線Ｌ２まわりに回転されると、各ノズル５の４つの吐出口が、中心軸線Ｌ２まわりに回転して、スピンチャック３の回転中心Ｌ１から各吐出口までの距離が変化する。各ノズル５の各吐出口は、スピンチャック３の回転中心Ｌ１に最も近づく位置（近接位置）と、スピンチャック３の回転中心Ｌ１から最も離れる位置（離間位置）との間で移動される。各ノズル５の各吐出口の近接位置および離間位置は、中心軸線Ｌ２まわりに１８０度位相が異なる位置である。基板Ｗの上面周縁部に対する処理液の供給位置は、中心軸線Ｌ２まわりのノズル５の回転により変更される。これにより、基板Ｗの上面周縁部において処理液によって処理される環状の処理領域の幅（処理幅）が変更される。処理幅とは、環状の処理領域の内周縁から基板Ｗの周端面までの基板Ｗに平行な方向への最短距離である。
【００５４】
図８は、基板処理装置１の電気的構成を説明するためのブロック図である。
基板処理装置１は、制御装置６６（回転角制御装置）を備えている。制御装置６６は、チャック回転機構１０、ピン昇降機構１４、遮断板昇降機構３３、遮断板回転機構３４、ノズル回転機構３５、アーム回転機構３７、アーム昇降機構３８、ブロック移動機構４４などの動作を制御する。また、基板処理装置１に備えられた各バルブの開閉は、制御装置６６によって制御される。
【００５５】
図９は、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、図３、図６および図９を参照して、表面に形成された複数枚の薄膜を有する基板Ｗ（半導体ウエハ）を処理するときの処理の一例について説明する。具体的には、基板Ｗの表面に形成された薄膜の周縁部をエッチングして除去するとともに、基板Ｗの裏面および周端面を洗浄するときの処理の一例について説明する。
【００５６】
未処理の基板Ｗは、遮断板４などの処理室２内の構成がそれぞれの退避位置に配置された状態で、図示しない搬送ロボットによって処理室２に搬入され、表面をたとえば上に向けて２つの固定ピン４１および２つのストッパ４２に載置される（ステップＳ１）。そして、制御装置６６によりブロック移動機構４４が制御されて、押圧ブロック４３が当接位置に向けて水平移動させられる。このとき、基板Ｗの中心がスピンチャック３の回転中心Ｌ１に対してずれていれば、押圧ブロック４３が当接位置に移動する過程で基板Ｗが水平に押されて、基板Ｗの周端面が２つのストッパ面４７に当接される。これにより、基板Ｗの中心がスピンチャック３の回転中心Ｌ１上に配置される（ステップＳ２）。
【００５７】
次に、制御装置６６によりブロック移動機構４４が制御されて、押圧ブロック４３が非当接位置に向けて水平移動させられる。その後、制御装置６６によりピン昇降機構１４が制御されて、複数の支持ピン９が支持位置まで上昇される（ステップＳ３）。２つの固定ピン４１および２つのストッパ４２に支持された基板Ｗは、複数の支持ピン９が支持位置まで上昇される過程で、当該複数の支持ピン９に支持される。これにより、基板Ｗの中心がスピンチャック３の回転中心Ｌ１上に配置された状態で、当該基板Ｗが複数の支持ピン９により支持される。
【００５８】
次に、制御装置６６により上側気体バルブ３２が開かれて、遮断板４の下面２６に形成された複数の気体吐出口２７から下方に窒素ガスが吐出される（ステップＳ４）。また、制御装置６６により遮断板昇降機構３３が制御されて、遮断板４が退避位置から近接位置まで降下される（ステップＳ５）。これにより、複数の気体吐出口２７から吐出された窒素ガスがスピンチャック３に保持された基板Ｗの上面に吹き付けられ、当該基板Ｗが各支持ピン９に押しつけられる。そして、この状態で、制御装置６６によりチャック回転機構１０が制御されて、チャック回転機構１０の駆動力がスピンチャック３の回転軸７に入力される。これにより、複数の支持ピン９に支持された基板Ｗが、複数の支持ピン９との間に生じる摩擦力によって複数の支持ピン９と一体回転する（ステップＳ６）。
【００５９】
次に、制御装置６６により遮断板回転機構３４が制御されて、遮断板４がノズル挿入位置に配置される（ステップＳ７）。そして、制御装置６６により２つのアーム回転機構３７および２つのアーム昇降機構３８が制御されて、各ノズル５が、退避位置から中間位置を通って処理位置に移動される（ステップＳ８）。これにより、２つのノズル５がそれぞれ２つのノズル挿入孔２９に挿入される。遮断板４は、この処理例のように近接位置に配置された後にノズル挿入位置に配置されてもよいし、近接位置に配置される前にノズル挿入位置に配置されてもよい。
【００６０】
次に、基板Ｗの上面周縁部が第１薬液（エッチング液）によって第１処理幅でエッチングされる。具体的には、制御装置６６により各ノズル回転機構３５が制御されて、各ノズル５の回転角が第１処理角になるように、各ノズル５が中心軸線Ｌ２まわりに回転される（ステップＳ９）。各ノズル５は、この処理例のように処理位置に配置された後に回転されてもよいし、処理位置に配置される前に回転されてもよい。各ノズル５の回転角が第１処理角に設定されることにより、第１薬液吐出口５６ａから吐出された第１薬液が基板Ｗの上面周縁部の所定位置に吹き付けられるように調整される。またこのとき、各ノズル５の回転角は、第１リンス液吐出口５６ｂが第１薬液吐出口５６ａよりも基板Ｗの中心側（スピンチャック３の回転中心Ｌ１側）に位置するように設定されている。
【００６１】
制御装置６６は、各ノズル５の回転角が第１処理角に設定されている状態で、各処理液供給機構６に設けられた第１薬液バルブ６２を開いて、回転状態の基板Ｗの上面周縁部に向けて各第１薬液吐出口５６ａから第１薬液を吐出させる（ステップＳ１０）。これにより、第１処理幅を有する環状の領域（処理領域）に第１薬液が供給される。基板Ｗの最表面に位置する薄膜が金属膜である場合、第１薬液は、たとえば、フッ硝酸（フッ酸と硝酸の混合液）である。基板Ｗの最表面に位置する薄膜の周縁部は、第１薬液によってエッチングされ、基板Ｗから除去される。このようにして、基板Ｗの上面周縁部が第１薬液によって処理される。そして、第１薬液が吐出されてから所定時間が経過すると、制御装置６６により各第１薬液バルブ６２が閉じられて、第１薬液の吐出が停止される。
【００６２】
次に、基板Ｗに付着している第１薬液がリンス液によって洗い流される。具体的には、ノズル５の回転角が第１処理角に維持された状態で、制御装置６６により各処理液供給機構６に設けられた第１リンス液バルブ６３が開かれて、回転状態の基板Ｗの上面周縁部に向けて各第１リンス液吐出口５６ｂからリンス液（たとえば、純水）が吐出される（ステップＳ１１）。第１処理角では、第１リンス液吐出口５６ｂが第１薬液吐出口５６ａよりも基板Ｗの中心側に配置されている。したがって、各第１リンス液吐出口５６ｂから吐出されたリンス液は、基板Ｗの上面周縁部において第１薬液が供給された領域よりも基板Ｗの中心側に吹き付けられる。これにより、第１薬液が供給された領域全体にリンス液が供給され、基板Ｗに付着している第１薬液がリンス液によって洗い流される。そして、リンス液が吐出されてから所定時間が経過すると、制御装置６６により各第１リンス液バルブ６３が閉じられて、リンス液の吐出が停止される。
【００６３】
次に、基板Ｗの上面周縁部が第２薬液（エッチング液）によって第２処理幅でエッチングされる。具体的には、制御装置６６により各ノズル回転機構３５が制御されて、各ノズル５の回転角が第２処理角になるように、各ノズル５が中心軸線Ｌ２まわりに回転される（ステップＳ１２）。各ノズル５は、第１および第２処理幅の大きさが異なる場合には、この処理例のように回転されてもよいし、第１および第２処理幅の大きさが等しい場合には、回転されなくてもよい。各ノズル５の回転角が第２処理角に設定されることにより、各第２薬液吐出口５７ａから吐出された第２薬液が基板Ｗの上面周縁部の所定位置に吹き付けられるように調整される。またこのとき、各ノズル５の回転角は、第２リンス液吐出口５７ｂが第２薬液吐出口５７ａよりも基板Ｗの中心側（スピンチャック３の回転中心Ｌ１側）に位置するように設定されている。
【００６４】
制御装置６６は、各ノズル５の回転角が第２処理角に設定されている状態で、各処理液供給機構６に設けられた第２薬液バルブ６４を開いて、回転状態の基板Ｗの上面周縁部に向けて各第２薬液吐出口５７ａから第２薬液を吐出させる（ステップＳ１３）。これにより、第２処理幅を有する環状の領域（処理領域）に第２薬液が供給される。基板Ｗの最表面の薄膜の下に形成された薄膜が酸化膜である場合には、第２薬液は、たとえば、希フッ酸（ＤＨＦ）である。基板Ｗの最表面の薄膜の下に形成された薄膜の周縁部は、第２薬液によってエッチングされ、基板Ｗから除去される。このようにして、基板Ｗの上面周縁部が第２薬液によって処理される。そして、第２薬液が吐出されてから所定時間が経過すると、制御装置６６により各第２薬液バルブ６４が閉じられて、第２薬液の吐出が停止される。
【００６５】
次に、基板Ｗに付着している第２薬液がリンス液によって洗い流される。具体的には、各ノズル５の回転角が第２処理角に維持された状態で、制御装置６６により各処理液供給機構６に設けられた第２リンス液バルブ６５が開かれて、回転状態の基板Ｗの上面周縁部に向けて各第２リンス液吐出口５７ｂからリンス液（たとえば、純水）が吐出される（ステップＳ１４）。第２処理角では、第２リンス液吐出口５７ｂが第２薬液吐出口５７ａよりも基板Ｗの中心側に配置されている。したがって、各第２リンス液吐出口５７ｂから吐出されたリンス液は、基板Ｗの上面周縁部において第２薬液が供給された領域よりも基板Ｗの中心側に吹き付けられる。これにより、第２薬液が供給された領域全体にリンス液が供給され、基板Ｗに付着している第２薬液がリンス液によって洗い流される。そして、リンス液が吐出されてから所定時間が経過すると、制御装置６６により各第２リンス液バルブ６５が閉じられて、リンス液の吐出が停止される。
【００６６】
次に、基板Ｗの裏面および周端面が洗浄される。具体的には、制御装置６６により２つのアーム回転機構３７および２つのアーム昇降機構３８が制御されて、各ノズル５が、退避位置に移動される（ステップＳ１５）。これにより、各ノズル５がノズル挿入孔２９から抜け出る。そして、各ノズル５が退避位置に移動した後に、制御装置６６により遮断板回転機構３４が制御されて、遮断板４が、たとえば、基板Ｗの回転速度と同じ回転速度で同じ方向に回転される（ステップＳ１６）。また、制御装置６６により下側気体バルブ２４が開かれて、スピンベース８の上面中央部に形成された下側気体吐出口１７から窒素ガスが吐出される。制御装置６６は、下側気体吐出口１７から窒素ガスを吐出させた状態で下側薬液バルブ２１を開いて、回転状態の基板Ｗの下面中央部に向けて下面ノズル１８の吐出口１８ａから薬液（洗浄液）を吐出させる（ステップＳ１７）。また、制御装置６６は、ピン昇降機構１４を制御して、下面ノズル１８の吐出口１８ａから薬液を吐出させながら、第１支持ピン群９ａおよび第２支持ピン群９ｂを交互に昇降させる。
【００６７】
下面ノズル１８の吐出口１８ａから吐出された薬液は、基板Ｗの下面中央部に吹き付けられた後、基板Ｗの回転による遠心力を受けて基板Ｗの下面に沿って外方に広がっていく。そして、基板Ｗの下面周縁部に達した薬液は、基板Ｗの周囲に振り切られる。また、基板Ｗの下面周縁部に達した薬液の一部は、基板Ｗの下面を伝って基板Ｗの周端面に達した後に基板Ｗの周囲に振り切られる。また、第１支持ピン群９ａおよび第２支持ピン群９ｂが交互に昇降されることにより、基板Ｗの支持状態が、第１支持ピン群９ａだけに支持された状態と、第２支持ピン群９ｂだけに支持された状態とに交互に切り替えられる。すなわち、第１支持ピン群９ａおよび第２支持ピン群９ｂが基板Ｗの下面から交互に離れる。そのため、基板Ｗの下面周縁部に達した薬液は、基板Ｗの下面周縁部において各支持ピン９が当接される部分にも供給される。このようにして、基板Ｗの下面全域および基板Ｗの周端面全域に薬液が供給される。これにより、基板Ｗの裏面および周端面が洗浄される。そして、薬液が吐出されてから所定時間が経過すると、制御装置６６により下側薬液バルブ２１が閉じられて、薬液の吐出が停止される。
【００６８】
次に、基板Ｗに付着している薬液（洗浄液）がリンス液によって洗い流される。具体的には、制御装置６６は、下側気体吐出口１７から窒素ガスを吐出させた状態で下側リンス液バルブ２２を開いて、回転状態の基板Ｗの下面中央部に向けて下面ノズル１８の吐出口１８ａからリンス液（たとえば、純水）を吐出させる（ステップＳ１８）。また、制御装置６６は、ピン昇降機構１４を制御して、下面ノズル１８の吐出口１８ａからリンス液を吐出させながら、第１支持ピン群９ａおよび第２支持ピン群９ｂを交互に昇降させる。下面ノズル１８の吐出口１８ａから吐出されたリンス液は、薬液（洗浄液）の場合と同様に、基板Ｗの下面全域および基板Ｗの周端面全域に供給される。これにより、基板Ｗの裏面および周端面に付着している薬液がリンス液によって洗い流される。そして、リンス液が吐出されてから所定時間が経過すると、制御装置６６により下側リンス液バルブ２２が閉じられて、リンス液の吐出が停止される。
【００６９】
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、制御装置６６は、複数の気体吐出口２７および下側気体吐出口１７から窒素ガスを吐出させた状態で、チャック回転機構１０および遮断板回転機構３４を制御して、基板Ｗおよび遮断板４を高回転速度（たとえば数千ｒｐｍ）で回転させる（ステップＳ１９）。これにより、基板Ｗに付着している処理液に大きな遠心力が作用して、処理液が基板Ｗの周囲に振り切られる。このようにして、基板Ｗから処理液が除去され、基板Ｗが乾燥する。そして、乾燥処理が所定時間にわたって行われた後は、制御装置６６によりチャック回転機構１０および遮断板回転機構３４が制御されて、基板Ｗおよび遮断板４の回転が停止される（ステップＳ２０）。また、制御装置６６により遮断板昇降機構３３が制御され、遮断板４が退避位置に向けて上昇される（ステップＳ２１）。さらに、制御装置６６により上側気体バルブ３２および下側気体バルブ２４が閉じられて、複数の気体吐出口２７および下側気体吐出口１７からの窒素ガスの吐出が停止される（ステップＳ２２）。その後、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（ステップＳ２３）。
【００７０】
以上のように本実施形態では、遮断板４の下面２６がスピンチャック３に保持された基板Ｗの上面に近接され、各ノズル５がノズル挿入孔２９に挿入されている状態で、各ノズル５に供給された処理液が、回転状態の基板Ｗの上面周縁部に向けて吐出される。基板Ｗに対する処理液の供給位置は、基板Ｗの回転によって、基板Ｗの上面周縁部に沿って移動される。したがって、基板Ｗに対する処理液の供給位置およびその外側の領域を含む環状の領域（処理領域）に処理液が供給される。これにより、基板Ｗの上面が遮断板４の下面２６によって覆われた状態で、基板Ｗの上面周縁部が処理される。したがって、基板Ｗの上面が遮断板４によって保護された状態で、基板Ｗの上面周縁部が処理される。
【００７１】
また、処理幅（環状の処理領域の内周縁から基板Ｗの周端面までの基板Ｗに平行な方向への最短距離）の調整は、中心軸線Ｌ２まわりのノズル５の自転により行われる。そのため、ノズル挿入孔内でのノズルの移動により処理幅が調整される従来の構成のような大きな隙間が、ノズル５とノズル挿入孔２９の内壁面５１との間に必要とされない。これにより、基板Ｗと遮断板４との間の気流の乱れが抑制される。したがって、ノズル挿入孔２９内への処理液のミストの進入が抑制される。さらに、処理幅は、中心軸線Ｌ２まわりのノズル５の回転角に依存する。したがって、ノズル挿入孔内でのノズルの移動により処理幅が調整される従来の構成に比べて、処理幅を調整するための機構（ノズル回転機構３５）が簡素化および小型化される。すなわち、簡単な構成で処理幅を精度良く調整できる。これにより、基板処理装置１のコストが低減される。
【００７２】
また、本実施形態では、薬液およびリンス液を含む複数種の処理液が、各ノズル５に供給される。これにより、薬液およびリンス液を含む複数種の処理液が、各ノズル５の４つの吐出口（第１薬液吐出口５６ａ、第１リンス液吐出口５６ｂ、第２薬液吐出口５７ａ、および第２リンス液吐出口５７ｂ）から吐出され、基板Ｗの上面の周縁部に供給される。また、制御装置６６により各ノズル回転機構３５が制御されることにより、中心軸線Ｌ２まわりの各ノズル５の回転角が、基板Ｗに対する薬液の供給位置よりも基板Ｗの中心側にリンス液が供給されるように設定される。したがって、薬液が基板Ｗに供給された後にリンス液が基板Ｗに供給されることにより、薬液が供給された全ての領域（基板Ｗの上面の一部）にリンス液が供給される。これにより、基板Ｗに付着している薬液がリンス液によって確実に洗い流される。
【００７３】
また、本実施形態では、各ノズル５の４つの吐出口が、ノズル５の回転方向に配列されている。すなわち、各ノズル５の４つの吐出口は、ノズル５の下面５ａ（中心軸線Ｌ２に直交する平面）上において、中心軸線Ｌ２上に中心を有する円周上に配置されている。したがって、各ノズル５において、各吐出口が基板Ｗの中心に最も近づく位置（近接位置）が一致している。同様に、各ノズル５において、各吐出口が基板Ｗの中心から最も離れる位置（離間位置）が一致している。そのため、薬液処理およびリンス処理のいずれの処理においても、広く、かつ互いに等しい調整範囲（処理幅の調整範囲）が確保される。また、近接位置以外の位置で薬液吐出口５６ａ，５７ａから薬液が吐出されれば、基板Ｗに対する薬液の供給位置よりも基板Ｗの中心側にリンス液を供給することができる。これにより、薬液が供給された全ての領域（基板Ｗの上面の一部）にリンス液が供給され、基板Ｗに付着している薬液がリンス液によって確実に洗い流される。
【００７４】
また、本実施形態では、第１薬液および第２薬液を含む複数種の処理液が、各ノズル５に供給される。各ノズル５に供給された第１薬液は、第１薬液流路５２を通って第１薬液吐出口５６ａに供給される。また、各ノズル５に供給された第２薬液は、第２薬液流路５４を通って第２薬液吐出口５７ａに供給される。各ノズル５の第１薬液流路５２および第２薬液流路５４は、互いに独立して設けられているから、各ノズル５に供給された第１薬液および第２薬液が、ノズル５内で混ざり合うことはない。したがって、薬液の種類が切り替えられるときに、たとえば、種類の異なる薬液の混ざり合いを防ぐための流路５２、５４の洗浄が不要である。したがって、このような処理を経ることなく、薬液の種類が切り替えられる。これにより、第１薬液および第２薬液の両方の薬液を用いて基板Ｗを処理するときの処理時間が短縮される。
【００７５】
また、本実施形態では、遮断板４の下面２６近傍において、ノズル挿入孔２９の内壁面５１とノズル５との間とが非接触でシールされる。したがって、ノズル５とノズル挿入孔２９との微小隙間Ｇ１への流体の進入がさらに抑制される。これにより、基板Ｗと遮断板４との間の気流の乱れがさらに抑制される。また、ノズル挿入孔２９の内壁面５１とノズル５との間とが非接触でシールされるから、ノズル挿入孔２９に挿入されている状態でノズル５が回転されるときに、ノズル５の一部がノズル挿入孔２９の内壁面５１の一部に摺動することはない。これにより、摺動による異物（たとえば、パーティクル）の発生が防止される。さらに、遮断板４の下面２６近傍において、ノズル挿入孔２９の内壁面５１の一部とノズル５の一部との間とがシールされるから、シールされる部分以外の部分が高い寸法精度で加工されていなくてもよい。これにより、ノズル挿入孔２９およびノズル５の製造コストが低減される。
【００７６】
また、本実施形態では、各ノズル５が、円柱状であり、中心軸線Ｌ２まわりに回転される。各ノズル５に供給された処理液は、ノズル５がノズル挿入孔２９に挿入されている状態で、ノズル５の下面５ａに形成された４つの吐出口から吐出される。各ノズル５がノズル挿入孔２９に挿入されている状態では、ノズル挿入孔２９の内壁面５１がノズル５の外周面５ｂに近接しているから、ノズル５とノズル挿入孔２９との微小隙間Ｇ１への流体の進入がさらに抑制される。また、各ノズル５が円柱状であり、中心軸線Ｌ２まわりに回転されるから、各ノズル５が回転されても、ノズル５とノズル挿入孔２９との微小隙間Ｇ１の大きさが殆ど変化しない。したがって、中心軸線Ｌ２まわりの各ノズル５の回転角がどのような値であっても、気流の乱れが抑制される。
【００７７】
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、前述の実施形態では、各ノズル５が円柱状である場合について説明した。しかし、各ノズル５の形状は、円柱状に限らず、たとえば角柱状などのその他の形状であってもよい。この場合、各ノズル挿入孔２９の内壁面５１の形状は、ノズル５の形状に合わせて、微小隙間Ｇ１が小さくなるように形成されていればよい。
【００７８】
また、前述の実施形態では、ノズル５が２つ設けられている場合について説明した。しかし、ノズル５の数は、１つでもよいし、３つ以上であってもよい。また、ノズル挿入孔２９は、ノズル５の数に合わせて、１つ、または３つ以上設けられていてもよい。
また、前述の実施形態では、二対の薬液吐出口およびリンス液吐出口が各ノズル５に形成されており、一方の対と他方の対とがノズル５の周方向Ｄ１に離れて配置されている場合について説明した。しかし、たとえば図１０に示すノズル２０５（円柱状ノズル）のように、４つの吐出口（第１薬液吐出口２５６ａ（吐出口、薬液吐出口）、第１リンス液吐出口２５６ｂ（吐出、リンス液吐出口）、第２薬液吐出口２５７ａ（吐出口、薬液吐出口）および第２リンス液吐出口２５７ｂ（吐出、リンス液吐出口））が、連続して（接近して）ノズル２０５の周方向Ｄ１に配列されていてもよい。ノズル２０５の構成は、４つの吐出口の位置を除き、前述のノズル５と同様である。複数の吐出口から処理液を吐出させて、複数の処理幅で基板Ｗを処理するときに、ノズル２０５が用いられれば、前述のノズル５が用いられる場合よりも全体として少ない回転量で処理幅が調整される。したがって、処理幅の調整に要する時間が短縮される。これにより、基板Ｗの処理時間が短縮される。
【００７９】
また、前述の実施形態では、薬液吐出口およびリンス液吐出口が２つずつ各ノズル５に形成されている場合について説明した。しかし、薬液吐出口の数は、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。同様に、リンス液吐出口の数は、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。また、薬液吐出口の数と、リンス液吐出口の数とが異なっていてもよい。図７を参照して具体的に説明すると、たとえば、第１リンス液吐出口５６ｂまたは第２リンス液吐出口５７ｂが設けられていなくてもよい。
【００８０】
また、前述の実施形態では、各ノズル５において、薬液およびリンス液が異なる吐出口から吐出される場合について説明した。すなわち、薬液を吐出するための専用の吐出口と、リンス液を吐出するための専用の吐出口とが各ノズル５に設けられている場合について説明した。しかし、各ノズル５は、薬液およびリンス液が同一の吐出口から吐出されるように構成されていてもよい。
【００８１】
具体的には、たとえば図１１に示すノズル３０５（円柱状ノズル）のように、１つの処理液吐出口３６７（吐出口）がノズル３０５の下面５ａに形成されていてもよい。図示はしないが、ノズル３０５は、処理液吐出口３６７に接続された処理液流路を有している。また、処理液供給機構３０６は、処理液流路に接続された薬液供給管３６９およびリンス液供給管３７０と、薬液供給管３６９およびリンス液供給管３７０にそれぞれ介装された薬液バルブ３７１およびリンス液バルブ３７２とを有している。薬液供給管３６９およびリンス液供給管３７０からノズル３０５に供給された薬液およびリンス液は、処理液吐出口３６７から選択的に吐出される。ノズル３０５の構成は、処理液吐出口３６７および処理液流路を除き、前述のノズル５と同様である。このノズル３０５では、吐出口を１つ形成できる面積が、ノズル３０５の下面５ａの周縁部に確保されていればよいから、複数の吐出口が形成された前述のノズル５、２０５に比べて、ノズルの外径を小さくできる。これにより、遮断板４の下面２６に形成された開口（ノズル挿入孔２９により形成された開口）を小さくして、基板Ｗと遮断板４との間の気流の乱れをさらに抑制できる。
【００８２】
また、前述の実施形態では、下端部の外径が相対的に小さくなるように階段状に折れ曲がった円筒状の微小隙間Ｇ１が、各ノズル挿入孔２９の内壁面５１と対応するノズル５の外周面５ｂとの間に形成される場合について説明した。しかし、微小隙間Ｇ１は、たとえば、折り曲げられた部分のない円筒状に形成されていてもよい。具体的には、各ノズル挿入孔２９の内壁面５１および各ノズル５の外周面５ｂが円筒面に形成されていてもよい。
【００８３】
また、図１２に示すように、下端部が迷路状に形成された円筒状の微小隙間Ｇ２が、各ノズル挿入孔４２９の内壁面４５１と対応するノズル４０５（円柱状ノズル）の外周面４０５ｂとの間に形成されてもよい。具体的には、中心軸線Ｌ２を取り囲む環状の凹部４７３が、各ノズル４０５の環状部５０に形成されていてもよい。また、ノズル挿入孔４２９の中心軸線を取り囲む環状の凸部４７４が、各ノズル挿入孔４２９の連結部５１ｃに形成されていてもよい。各凸部４７４は、各ノズル４０５が処理位置にある状態で、非接触状態で凹部４７３に入り込むように構成されていてもよい。微小隙間Ｇ２に対して下から進入した流体は、迷路状に形成された微小隙間Ｇ２の下端部によって減速されて、微小隙間Ｇ２の下端部またはその近傍に留められる。すなわち、各ノズル挿入孔４２９の内壁面４５１の下端部（大径部５１ａの下端部、小径部５１ｂ、連結部５１ｃ、および凸部４７４）、ならびに対応するノズル４０５の下端部４９および凹部４７３を含むラビリンスシール（非接触シール構造）が設けられている。
【００８４】
また、前述の実施形態では、各ノズル回転機構３５がモータなどのアクチュエータを含む場合について説明した。しかし、各ノズル回転機構３５は、アクチュエータに加えて、アクチュエータの駆動力をノズル５に伝達する伝達機構をさらに含んでいてもよい。具体的には、たとえば図１３に示すように、ノズル回転機構５３５は、アクチュエータ５７５と、駆動部材５７６、従動部材５７７、および伝達部材５７８を有する伝達機構５７９を含んでいてもよい。駆動部材５７６および従動部材５７７は、それぞれ、アクチュエータ５７５およびノズル５に連結されている。駆動部材５７６は、図１３に示すようにアクチュエータ５７５に内蔵されていてもよいし、アクチュエータ５７５の外に配置されていてもよい。アクチュエータ５７５の駆動力は、駆動部材５７６に入力される。伝達部材５７８は、駆動部材５７６に入力された駆動力を従動部材５７７に伝達するように構成されている。伝達機構５７９としては、たとえば、プーリ・ベルト機構が挙げられる。
【００８５】
また、前述の実施形態では、各ノズル５が、遮断板４とは独立して設けられている場合について説明した。しかし、図１４に示す基板処理装置６０１のように、ノズル５が、支軸２５に連結された遮断板アーム６８０に連結されていてもよい。同様に、図１５に示す基板処理装置７０１のように、ノズル５が、支軸２５に連結された遮断板アーム６８０に連結されていてもよい。
【００８６】
図１４に示す基板処理装置６０１では、ノズル５の上端部にハウジング６８１が連結されている。ノズル回転機構６３５およびノズル昇降機構６８２は、ハウジング６８１内に収容されている。ノズル回転機構６３５は、ノズル５の中心軸線まわりにノズル５を回転させるように構成されている。また、ノズル昇降機構６８２は、ノズル５を鉛直方向に昇降させるように構成されている。ノズル回転機構６３５は、たとえば、モータを含む。また、ノズル昇降機構６８２は、たとえば、エアシリンダ等の流体機器を含む。ハウジング６８１は、ノズルアーム６３６を介して遮断板アーム６８０に支持されている。
【００８７】
また、図１５に示す基板処理装置７０１では、ノズル５の上端部にハウジング６８１が連結されている。ノズル回転機構６３５は、ハウジング６８１内に収容されている。ノズル昇降機構７８２は、遮断板アーム６８０に連結されている。ハウジング６８１は、ノズルアーム６３６およびノズル昇降機構６８２を介して遮断板アーム６８０に支持されている。ノズル昇降機構７８２は、ノズル５、ハウジング６８１、ノズル回転機構６３５、およびノズルアーム６３６を一体的に鉛直方向に昇降させるように構成されている。ノズル昇降機構７８２は、たとえば、エアシリンダ等の流体機器を含む。
【００８８】
また、前述の実施形態では、ノズル５から吐出された処理液が、基板Ｗの上面周縁部に対して垂直に処理液が吹き付けられる場合について説明した。しかし、図１６に示すように、ノズル８０５は、基板Ｗの上面周縁部に対して、基板Ｗの中心から離れる方向に斜めに処理液が吹き付けられるように構成されていてもよい。また、ノズル挿入孔８２９は、ノズル８０５が鉛直方向に対して斜めに挿入されるように構成されていてもよい。この場合、基板Ｗに吹き付けられた処理液は、基板Ｗの上面に沿って外方に広がっていく。したがって、ノズル８０５から吐出された処理液は、基板Ｗに対する処理液の供給位置およびその外側の領域を含む環状の領域（処理領域）に供給される。
【００８９】
また、前述の実施形態では、処理対象となる基板Ｗが、半導体ウエハである場合について説明した。しかし、処理対象となる基板Ｗは、半導体ウエハに限らず、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、ＦＥＤ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であってもよい。すなわち、処理対象となる基板Ｗは、半導体ウエハなどの円形基板であってもよいし、液晶表示装置用基板などの多角形基板であってもよい。
【００９０】
処理対象となる基板Ｗがたとえば長方形基板である場合、図１７に示すように、基板処理装置９０１は、基板Ｗの上面周縁部とノズル５とを直線的に相対移動させることにより、基板Ｗに対する処理液の供給位置を基板Ｗの上面周縁部に沿って移動させるように構成されていることが好ましい。また、この基板処理装置９０１に備えられた遮断板９０４（対向部材）は、ノズル５から吐出された処理液が基板Ｗの上面周縁部に供給されているときに、常に基板Ｗの上面全域を覆う大きさに形成されていてもよいし、基板Ｗの上面の少なくとも一部を覆う大きさに形成されていてもよい。また、この基板処理装置９０１に備えられたノズル５は、図１６に示すノズル８０５のように、基板Ｗの上面周縁部に対して、基板Ｗの中心から離れる方向に斜めに処理液が吹き付けられるように構成されていていることが好ましい。この場合、基板Ｗを通る所定の軸線まわりに基板Ｗを回転させることなく、基板Ｗに対する処理液の供給位置およびその外側の領域を含む環状の領域（処理領域）に処理液が供給される。
【００９１】
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】
【００９２】
１ 基板処理装置
３ スピンチャック（基板保持機構）
５ ノズル（円柱状ノズル）
５ａ ノズルの下面（端面）
４ 遮断板（対向部材）
６ 処理液供給機構
１０ チャック回転機構（相対移動機構）
２６ 遮断板の下面（対向面）
２９ ノズル挿入孔
３５ ノズル回転機構
５１ 内壁面
５２ 第１薬液流路
５４ 第２薬液流路
５６ａ 第１薬液吐出口（吐出口、薬液吐出口）
５６ｂ 第１リンス液吐出口（吐出口、リンス液吐出口）
５７ａ 第２薬液吐出口（吐出口、薬液吐出口）
５７ｂ 第２リンス液吐出口（吐出口、リンス液吐出口）
６６ 制御装置（回転角制御装置）
２０５ ノズル（円柱状ノズル）
２５６ａ 第１薬液吐出口（吐出口、薬液吐出口）
２５６ｂ 第１リンス液吐出口（吐出口、リンス液吐出口）
２５７ａ 第２薬液吐出口（吐出口、薬液吐出口）
２５７ｂ 第２リンス液吐出口（吐出口、リンス液吐出口）
３０５ ノズル（円柱状ノズル）
３０６ 処理液供給機構
３６７ 処理液吐出口（吐出口）
４０５ ノズル（円柱状ノズル）
４２９ ノズル挿入孔
４５１ 内壁面
５３５ ノズル回転機構
６０１ 基板処理装置
６３５ ノズル回転機構
７０１ 基板処理装置
８０５ ノズル（円柱状ノズル）
８２９ ノズル挿入孔
９０１ 基板処理装置
９０４ 遮断板（対向部材）
Ｄ１ ノズルの周方向（回転方向）
Ｌ２ 中心軸線（回転軸線）
Ｗ 基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を保持する基板保持機構と、
前記基板保持機構に保持された基板の主面を通る所定の回転軸線まわりに自転できるように構成され、前記回転軸線から離れた位置に配置された吐出口を有し、前記基板保持機構に保持された基板の主面の周縁部の一部に向けて処理液を吐出するノズルと、
基板に対する処理液の供給位置が当該基板の主面の周縁部に沿って移動するように、前記基板保持機構に保持された基板および前記ノズルを相対移動させる相対移動機構と、
前記ノズルを前記回転軸線まわりに自転させるノズル回転機構と、
前記ノズルに処理液を供給する処理液供給機構と、
前記基板保持機構に保持された基板の主面に対向する対向面、および前記対向面で開口し、前記ノズルが挿入されるノズル挿入孔を有する対向部材とを含む、基板処理装置。
【請求項２】
前記処理液供給機構は、前記ノズルに薬液およびリンス液を含む複数種の処理液を供給するように構成されており、
前記基板処理装置は、前記ノズル回転機構を制御して、基板に対する薬液の供給位置よりも基板の中心側にリンス液が供給されるように、前記ノズルの回転角を制御する回転角制御装置をさらに含む、請求項１記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記吐出口は、前記ノズルの回転方向に配列された薬液吐出口およびリンス液吐出口を含む、請求項２記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記処理液供給機構は、前記ノズルに第１薬液および第２薬液を含む複数種の処理液を供給するように構成されており、
前記吐出口は、前記第１薬液を吐出する第１薬液吐出口と、前記第２薬液を吐出する第２薬液吐出口とを含み、
前記ノズルは、前記第１薬液吐出口に接続された第１薬液流路と、前記第２薬液吐出口に接続され、前記第１薬液流路とは独立して設けられた第２薬液流路とを含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記ノズル挿入孔の内壁面の一部と、前記ノズル挿入孔に挿入された前記ノズルの一部との間を前記対向面近傍において非接触でシールする非接触シール構造をさらに含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記ノズルは、前記回転軸線上に位置する中心軸線、および前記吐出口が形成された端面を有する円柱状ノズルを含み、
前記ノズル挿入孔の内壁面は、全周にわたって前記円柱状ノズルの外周面に近接するように形成されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１】
基板を保持する基板保持機構と、
前記基板保持機構に保持された基板の主面を通る所定の回転軸線まわりに自転できるように構成され、前記回転軸線から離れた位置に配置された吐出口を有し、前記基板保持機構に保持された基板の主面の周縁部の一部に向けて処理液を吐出するノズルと、
基板に対する処理液の供給位置が当該基板の主面の周縁部に沿って移動するように、前記基板保持機構に保持された基板および前記ノズルを相対移動させる相対移動機構と、
前記ノズルを前記回転軸線まわりに自転させるノズル回転機構と、
前記ノズルに処理液を供給する処理液供給機構と、
前記基板保持機構に保持された基板の主面に対向する対向面、および前記対向面で開口し、前記ノズルが挿入されるノズル挿入孔を有する対向部材とを含む、基板処理装置。
【請求項２】
前記処理液供給機構は、前記ノズルに薬液およびリンス液を含む複数種の処理液を供給するように構成されており、
前記基板処理装置は、前記ノズル回転機構を制御して、基板に対する薬液の供給位置よりも基板の中心側にリンス液が供給されるように、前記ノズルの回転角を制御する回転角制御装置をさらに含む、請求項１記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記吐出口は、前記ノズルの回転方向に配列された薬液吐出口およびリンス液吐出口を含む、請求項２記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記処理液供給機構は、前記ノズルに第１薬液および第２薬液を含む複数種の処理液を供給するように構成されており、
前記吐出口は、前記第１薬液を吐出する第１薬液吐出口と、前記第２薬液を吐出する第２薬液吐出口とを含み、
前記ノズルは、前記第１薬液吐出口に接続された第１薬液流路と、前記第２薬液吐出口に接続され、前記第１薬液流路とは独立して設けられた第２薬液流路とを含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記ノズル挿入孔の内壁面の一部と、前記ノズル挿入孔に挿入された前記ノズルの一部との間を前記対向面近傍において非接触でシールする非接触シール構造をさらに含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記ノズルは、前記回転軸線上に位置する中心軸線、および前記吐出口が形成された端面を有する円柱状ノズルを含み、
前記ノズル挿入孔の内壁面は、全周にわたって前記円柱状ノズルの外周面に近接するように形成されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１１−１３５０１４（Ｐ２０１１−１３５０１４Ａ）
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９５５６６（Ｐ２００９−２９５５６６）
【出願日】平成２１年１２月２５日（２００９．１２．２５）
【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２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２５日（２００９．１２．２５）
【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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