液処理装置および液処理方法
【課題】薬液処理時に発生しうる薬液雰囲気の拡散を防止しつつ、基板を加熱しながら加熱流体により基板のパターン形成面を効率良く処理することができる液処理装置を提供する。
【解決手段】液処理装置は、基板Ｗの周縁部を保持する保持部材を有し、基板を水平に保持する基板保持部２２，３０と、基板保持部を回転させる回転駆動部３９と、基板保持部に保持された基板の下面の下方に位置するように設けられ、基板保持部により保持された基板の下面に薬液を吐出する、吐出口を有するノズル６０と、ノズルに加熱した薬液を供給する薬液供給機構７０ａ，７０ｂと、基板保持部により保持された基板の上面を覆うカバー部材８０と、カバー部材に設けられ、カバー部材が基板の上面を覆っているときに基板の上面側から基板を加熱するヒーター８３と、を備えている。
【解決手段】液処理装置は、基板Ｗの周縁部を保持する保持部材を有し、基板を水平に保持する基板保持部２２，３０と、基板保持部を回転させる回転駆動部３９と、基板保持部に保持された基板の下面の下方に位置するように設けられ、基板保持部により保持された基板の下面に薬液を吐出する、吐出口を有するノズル６０と、ノズルに加熱した薬液を供給する薬液供給機構７０ａ，７０ｂと、基板保持部により保持された基板の上面を覆うカバー部材８０と、カバー部材に設けられ、カバー部材が基板の上面を覆っているときに基板の上面側から基板を加熱するヒーター８３と、を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板を加熱するとともに基板を回転させながら基板に処理液を供給することにより基板に所定の液処理例えば洗浄処理またはエッチング処理を行う液処理装置および液処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造工程において、基板例えば半導体ウエハ（以下単に「ウエハ」と称する）に形成された処理対象膜の上に所定のパターンでレジスト膜が形成され、このレジスト膜をマスクとしてエッチング、イオン注入等の処理が前記処理対象膜に施される。処理後、不要となったレジスト膜はウエハ上から除去される。
【０００３】
最近では、レジスト膜の除去方法として、ＳＰＭ処理がよく用いられている。ＳＰＭ処理は、硫酸と過酸化水素水とを混合して得たＳＰＭ（Sulfuric Acid Hydrogen Peroxide Mixture）を加熱してレジスト膜に供給することにより行われる。
【０００４】
特許文献１には、ウエハの下面（レジスト非形成面であるウエハ裏面）を吸着保持して回転するプレートと、このプレートにより保持されたウエハの上面（レジスト形成面であるウエハ表面）にＳＰＭを供給するＳＰＭノズルと、プレートにより保持されたウエハの上面（レジスト形成面、すなわちパターン形成面）にＳＰＭと窒素ガスとの混合流体を供給する混合流体ノズルと、を備えたレジスト除去装置が開示されている。プレートにはヒーターが内蔵されており、このヒーターによりウエハの表面が２００〜２５０℃程度の高温に加熱され、この状態で、まず、混合流体ノズルからＳＰＭと窒素ガスとの混合流体がウエハ表面に供給され、次いで、ＳＰＭノズルによりＳＰＭがウエハの表面に供給され、以上によりウエハ表面からレジストが除去される。その後、ウエハにリンス処理およびスピン乾燥処理が施される。
【０００５】
特許文献１に記載された方法においては、高温に熱せられたウエハの表面に高温のＳＰＭが供給されてレジストと反応してヒューム（fume）が発生する。このヒュームは、レジスト除去装置のチャンバ内の広範囲に拡散して、チャンバ内壁およびチャンバ内部品を汚染しあるいは腐食し、ウエハ汚染の原因物質を発生させうる。なお、本明細書においては、ヒュームとは、処理液（薬液）および被処理物体由来のガスまたはミストを意味するものとする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−４８７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、薬液処理時に発生しうる薬液雰囲気の拡散を防止しつつ、基板を加熱しながら加熱流体により基板のパターン形成面を効率良く処理することができる液処理装置および液処理方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の観点によれば、基板の周縁部を保持する保持部材を有しパターン形成面が下面となるように基板を水平に保持する基板保持部と、前記基板保持部を回転させる回転駆動部と、前記基板保持部に保持された基板の下面の下方に位置するように設けられ、前記基板保持部により保持された基板の下面に薬液を吐出する、吐出口を有するノズルと、前記ノズルに加熱した薬液を供給する薬液供給機構と、前記基板保持部により保持された基板の上面を覆うカバー部材と、前記カバー部材に設けられ、前記カバー部材が基板の上面を覆っているときに基板の上面側から基板を加熱するヒーターと、を備えた液処理装置が提供される。
【０００９】
また、本発明の第２の観点によれば、パターン形成面が下面となるように基板を水平姿勢で保持することと、前記基板の上面を前記基板の上方からカバー部材により覆うことと、前記基板を回転させることと、前記カバー部材に設けたヒーターにより前記基板を加熱することと、前記基板の下方に設けたノズルから加熱された薬液を前記基板の下面に供給することと、を備えた液処理方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、基板を上方からカバー部材により覆うことにより、カバー部材より下方で発生した処理液および被処理物体由来のガスまたはミストがチャンバ内に拡散することを防止することができる。しかも、前記カバー部材に設けたヒーターにより基板を加熱するため、処理を促進することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態による基板洗浄装置を含む液処理システムを上方から見た上方平面図である。
【図２Ａ】本発明の実施の形態の基板洗浄装置の構成を示す縦断面図であって、リフトピンプレートおよび洗浄液供給管が下降位置にあるときの状態を示す図である。
【図２Ｂ】本発明の実施の形態の基板洗浄装置の構成を示す縦断面図であって、リフトピンプレートおよび洗浄液供給管が上昇位置にあるときの状態を示す図である。
【図２Ｃ】図２Ａに示すような、ウエハが基板支持部および固定保持部により保持された状態を示す、図２Ａにおける基板洗浄装置を上方から見た上面図である。
【図３】図２Ａおよび図２Ｂに示す基板洗浄装置のリフトピンプレートの構成を示す斜視図である。
【図４】図２Ａおよび図２Ｂに示す基板洗浄装置の保持プレートの構成を示す斜視図である。
【図５】図２Ａおよび図２Ｂに示す基板洗浄装置における、リフトピンプレートから下方に延びる接続部材および保持プレートから下方に延び接続部材を収容する中空の収容部材の構成の詳細を示す拡大縦断面図である。
【図６】図２Ａおよび図２Ｂに示す基板洗浄装置における保持プレートに設けられた基板支持部の構成を示す拡大縦断面図である。
【図７】図６に示す状態からリフトピンプレートが下方に移動したときの状態を示す拡大縦断面図である。
【図８】図７に示す状態からリフトピンプレートが更に下方に移動したときの状態を示す拡大縦断面図である。
【図９】図２Ａおよび図２Ｂに示す基板洗浄装置の処理流体供給管およびＶ字形ノズル並びにこれらを昇降させる昇降機構の構成を示す斜視図である。
【図１０Ａ】Ｖ字形ノズルを示す平面図である。
【図１０Ｂ】リフトピンプレートと搬送アームとの間でウエハが受け渡しされるときのＶ字形ノズル、リフトピンおよび搬送アームの位置関係を説明するための概略平面図である。
【図１１】Ｖ字形ノズルの第１の棒状部分の構造および作用について説明する図であって、（ａ）は図１０ＡにおけるＸＩａ−ＸＩａ線に沿った第１の棒状部分の内部構造を示す断面図、（ｂ）は第１の棒状部分からＳＰＭが吐出される様子を示す作用図である。
【図１２】Ｖ字形ノズルの第２の棒状部分の構造および作用について説明する図であって、（ａ）は図１０ＡにおけるＸIIａ−ＸIIａ線に沿った第２の棒状部分の内部構造を示す断面図、（ｂ）は第２の棒状部分からＤＩＷのみが吐出される様子を示す作用図、そして（ｃ）は第２の棒状部分からＤＩＷおよびＮ２ガスを混合してなる二流体（二流体スプレー）が吐出される様子を示す作用図である。
【図１３】Ｖ字形ノズルの中央部分の構造を説明する図であって図１０ＡにおけるＸIII−ＸIII線に沿った断面図である。
【図１４】Ｖ字形ノズルの中央部分の構造を説明する図であって図１０ＡにおけるＸVI−ＸVI線に沿った断面図である。
【図１５】Ｖ字形ノズルから吐出された処理液がウエハ下面に形成するスポットを説明する概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。まず、図１を用いて、本発明による液処理装置の実施形態に係る基板洗浄装置を含む処理システムについて説明する。図１に示すように、処理システムは、外部から被処理基板としての半導体ウエハＷ（以下単に「ウエハＷ」と称する）を収容したキャリアを載置するための載置台１０１と、キャリアに収容されたウエハＷを取り出すための搬送アーム１０２と、搬送アーム１０２によって取り出されたウエハＷを載置するための棚ユニット１０３と、棚ユニット１０３に載置されたウエハＷを受け取り、当該ウエハＷを基板洗浄装置１０内に搬送する搬送アーム１０４と、を備えている。図１に示すように、液処理システムには、複数（図１に示す態様では１０個）の基板洗浄装置１０と、２つのリバーサー（ＲＥＶ、ウエハ裏返し装置）１０５が組み込まれている。なお、図１に示すように、搬送アーム１０４は上方から見て略Ｕ字形状となっているが、この搬送アーム１０４はウエハＷをリフトピン２２（後述）上に載置したりリフトピン２２上からウエハＷを取り除いたりする際にリフトピン２２および後に詳述するＶ字形ノズル６０に接触しないような形状となっている（図１０Ｂを参照）。
【００１３】
次に、基板洗浄装置１０の概略的な構成について図２Ａおよび図２Ｂを用いて説明する。基板洗浄装置１０は、チャンバ１２（図２Ａのみに示されている）を有しており、このチャンバ１２内に、ウエハＷを保持する保持プレート３０と、保持プレート３０の上方に設けられ、ウエハＷを下方から支持するリフトピン２２を有するリフトピンプレート２０と、保持プレート３０を回転させる電動モータ等を備えた回転駆動部３９と、保持プレート３０の中心部分に形成された貫通穴３０ａおよびリフトピンプレート２０の中心部分に形成された貫通穴２０ａを通るよう設けられた処理流体供給管４０と、処理流体供給管４０を介して供給された処理流体をウエハＷの下面に向けて吹き付けるＶ字形ノズル６０と、保持プレート３０により保持されたウエハＷの上面に近接してウエハＷの上面を覆う位置に位置することができるヒーター内蔵型のカバー部材８０と、を有している。処理時に、リフトピンプレート２０は、保持プレート３０と連動して一体的に回転するようになっている。チャンバ１２の天井には、チャンバ１２内に清浄空気のダウンフローを形成するファンフィルタユニット（ＦＦＵ）１４が設けられている。チャンバ１２の側壁（図２Ａの右側の側壁）には、シャッタ部材（図示せず）が設けられたウエハＷの搬出入口（図示せず）が形成されており、この搬出入口を通ってウエハＷを保持した搬送アーム１０４がチャンバ内に侵入することができる。なお、図面作成の都合により、図２Ａにおいてはチャンバ１２の天井が実際より低い位置に描かれているが、天井は実際には図２Ｂに示す搬送アーム１０４の移動およびカバー部材８０が上昇位置に位置することができる程度の高さを有している。
【００１４】
リフトピンプレート２０、処理流体供給管４０およびＶ字形ノズル６０は、保持プレート３０に対して相対的に昇降することができる。ここで、図２Ａは、リフトピンプレート２０、処理流体供給管４０およびＶ字形ノズル６０がそれぞれ下降位置にあるときの状態を示しており、図２Ｂは、リフトピンプレート２０、処理流体供給管４０およびＶ字形ノズル６０がそれぞれ上昇位置にあるときの状態を示している。リフトピンプレート２０、処理流体供給管４０およびＶ字形ノズル６０は、それぞれ、図２Ａに示すような下降位置と図２Ｂに示すような上昇位置との間で昇降する。図２Ａには、処理位置（下降位置）にあるカバー部材８０が示されている。図２Ｂでは待避位置（上昇位置）にあるカバー部材８０の表示は省略されているが、実際は二点鎖線で表示されたウエハＷの上方に位置している。
【００１５】
次に、基板洗浄装置１０の各構成要素の詳細について以下に説明する。
【００１６】
図３に示すように、リフトピンプレート２０は円板形状のものからなり、その中心部分には貫通穴２０ａが形成されている。貫通穴２０ａの周囲には環状突起２０ｂが設けられており、リフトピンプレート２０上にある液体が貫通穴２０ａ内に入り込むことを防止している。貫通穴２０ａに処理流体供給管４０が通される。リフトピンプレート２０の表面の周縁部近傍には複数本（本例では４本）のリフトピン２２が設けられている。好ましい実施形態においては、特に図２Ｃに示されるように、４本のリフトピン２２が２つの対をなし、一方の対２２ａ，２２ａ’（図２Ｃ中で左側にある２本）が円周方向に中心角で３０度（鋭角）に相当する距離だけ離れた位置に配置されており、他方の対２２ｂ，２２ｂ’（図２Ｃ内で右側にある２本）が円周方向に中心角で１２０度（鈍角）に相当する距離だけ離れた位置に配置されている。また、４本のリフトピン２２は、図２Ｃ中においてウエハＷの中心を通って左右方向に延びる仮想線に対して線対称に配置されている。図２Ｃに示すようにリフトピンを配置することにより、ウエハＷを十分に安定した状態でリフトピン２２上に支持させることが可能となるとともに、ウエハＷの搬出入（図２Ｂを参照）の際にリフトピン２２に邪魔されることなくＵ字形の搬送アーム１０４（図１０Ｂも参照）をウエハＷの下方に侵入（図２Ｃの右手側から左手側に向かって侵入）させることができる。リフトピンプレート２０の下面（各リフトピン２２が設けられた面とは反対側の面）から、複数例えば３つの棒状の接続部材２４が下方に延びている。これらの接続部材２４は、リフトピンプレート２０の周縁部近傍において周方向に等間隔で設けられている。
【００１７】
図４に示すように、保持プレート３０は円板形状のものからなり、その中心部分には貫通穴３０ａが形成されている。この貫通穴３０ａには処理流体供給管４０が通される。また、保持プレート３０の表面には、図２Ａに示すように、接続部材３８を介して回転カップ３６が取り付けられている。回転カップ３６は、リフトピンプレート２０、処理流体供給管４０およびＶ字形ノズル６０が下降位置にあるときに保持プレート３０により保持されるウエハＷの外周縁を囲む。また、図２Ａおよび図２Ｃに示すように、回転カップ３６には、ウエハＷを保持するための２つの固定保持部材３７が設けられている。固定保持部材３７の具体的な機能については後述する。なお、これらの固定保持部材３７は、回転カップ３６に設けられる代わりに保持プレート３０に設けられていてもよく、あるいは接続部材３８に直接接続されていてもよい。固定保持部材３７が接続部材３８に直接接続されている場合には、水平方向の力に対する固定保持部材３７の強度をより大きなものとすることができる。
【００１８】
保持プレート３０の下面（回転カップ３６が設けられた面とは反対側の面）の中心部分には、当該保持プレート３０の下面から下方に延びるよう中空の回転軸３４が取り付けられている。回転軸３４の中空部分には処理流体供給管４０が収容されている。回転軸３４はベアリング（図示せず）により支持されるとともに、電動モータ等の回転駆動部３９により回転させられる。回転駆動部３９が回転軸３４を回転させることにより、保持プレート３０も回転する。
【００１９】
図４に示すように、保持プレート３０には、３つの貫通穴（接続部材貫通穴）３０ｂが形成されており、各貫通穴３０ｂにリフトピンプレート２０に結合された接続部材２４がスライド可能に通されている。従って、接続部材２４は、保持プレート３０とリフトピンプレート２０との相対的回転を禁止して保持プレート３０およびリフトピンプレート２０が一体的に回転するように接続する一方で、保持プレート３０とリフトピンプレート２０との相対的上下動を許容する。貫通穴３０ｂは保持プレート３０の周方向に等間隔に設けられている。また、保持プレート３０の下面において、各貫通穴３０ｂの箇所には、３つの円筒形状の収容部材３２が設けられている。各収容部材３２は、保持プレート３０の下面から下方に延びるようになっており、リフトピンプレート２０の下面から下方に延びる各接続部材２４を収容するようになっている。これらの収容部材３２は、保持プレート３０の周縁部近傍において周方向に等間隔で設けられている。
【００２０】
リフトピンプレート２０の下面から下方に延びる各接続部材２４および保持プレート３０の下面から下方に延びる各収容部材３２について図５を用いてより詳細に説明する。図５に示すように、円筒形状の各収容部材３２の内径は各接続部材２４の外径よりもやや大きくなっており、各収容部材３２の長手方向（図５の上下方向）に沿って各接続部材２４が各収容部材３２内で移動することができるようになっている。図２Ａに示すように、リフトピンプレート２０が下降位置にあるときには、各接続部材２４は各収容部材３２に完全に収容された状態となる。一方、図２Ｂに示すように、リフトピンプレート２０が上昇位置にあるときには、各接続部材２４はその下部における一部分のみが各収容部材３２に収容された状態となり、各接続部材２４は保持プレート３０に形成された貫通穴３０ｂを通過してこの保持プレート３０から上方に突出する。リフトピンプレート２０が下降位置にあるときには、各接続部材２４が各収容部材３２に収容された状態となる。
【００２１】
図５に示すように、各収容部材３２の中空部分にはバネ２６が圧縮された状態で収容されている。このバネ２６は、その下端が接続部材２４の下端部分に取り付けられるとともに、その上端が貫通穴３０ｂの近傍における保持プレート３０の下面に取り付けられている。このため、バネ２６により接続部材２４は下方に付勢されるようになっている。すなわち、バネ２６が圧縮状態から元の状態に戻ろうとする力により、接続部材２４には常に下向きの力（保持プレート３０から下方に移動しようとする力）が加えられる。
【００２２】
図２Ａおよび図２Ｂに示すように、回転カップ３６の外方には外カップ５６が設けられており、保持プレート３０や回転カップ３６は外カップ５６により覆われる。この外カップ５６には排液管５８が接続されており、ウエハＷの洗浄のために使用され、ウエハＷの回転により当該ウエハＷから外方に飛散して外カップ５６により受けられた洗浄液は排液管５８により排出される。
【００２３】
図２Ａおよび図２Ｂに示すように、保持プレート３０には、ウエハＷを側方から支持するための可動の基板保持部材３１が設けられている。基板保持部材３１は、図２Ａに示すようにリフトピンプレート２０が下降位置にあるときにウエハＷを側方から保持し、一方、図２Ｂに示すようにリフトピンプレート２０が上昇位置にあるときにウエハＷから離間する。より詳細に説明すると、図２Ｃに示すように、ウエハＷの洗浄処理を行う際に、ウエハＷは基板保持部材３１および２つの固定保持部材（固定の基板保持部材）３７により保持される。このときに、基板保持部材３１はウエハＷを固定保持部材３７に向かって押し付ける。すなわち、図２Ｃにおいて基板保持部材３１によりウエハＷに対して図２Ｃにおける左方向に力が加えられ、これによりウエハＷは２つの固定保持部材３７に押し付けられる。このように、可動の基板保持部材３１および固定保持部材３７の両方を用いてウエハＷを側方から保持する場合には、固定保持部材３７を用いずに複数の可動の基板保持部材３１だけを用いてウエハＷを側方から保持する場合と比較して、ウエハＷに対して移動（進退）する部材の数を１つのみとすることができるので、よりシンプルな構成でウエハＷの保持を行うことができる。
【００２４】
以下に基板保持部材３１の構成の詳細について図６〜図８を参照して説明する。図６は、リフトピンプレート２０が図２Ｂに示すような上昇位置から図２Ａに示すような下降位置に向かって移動する途中での状態を示す図であり、図７は、図６に示す状態からリフトピンプレート２０が下方に移動したときの状態を示す図であり、図８は、図６に示す状態からリフトピンプレート２０が更に下方に移動し、リフトピンプレート２０が図２Ａに示すような下降位置に到達したときの状態を示す図である。
【００２５】
図６乃至図８に示すように、基板保持部材３１は軸３１ａを介して保持プレート３０に軸支されている。より詳細には、図６乃至図８に示すように、保持プレート３０には軸受け部３３が取り付けられており、この軸受け部３３に設けられた軸受け孔３３ａに軸３１ａが受け入れられる。軸受け孔３３ａは水平方向に延びる長孔からなり、基板保持部材３１の軸３１ａはこの軸受け孔３３ａに沿って水平方向に移動することができる。このようにして、基板保持部材３１は、軸受け部３３の軸受け孔３３ａに受け入れられた軸３１ａを中心として揺動することができる。
【００２６】
基板保持部材３１の軸３１ａには、ねじりバネ等のバネ部材３１ｄが巻き掛けられている。このバネ部材３１ｄは、軸３１ａを中心として基板保持部材３１を図６乃至図８における時計回りの方向に回転させるような力を基板保持部材３１に付勢するようになっている。これにより、基板保持部材３１に何ら力が加えられていない場合には、図２Ｂに示すように、基板保持部材３１が保持プレート３０に対して傾斜した状態となり、基板保持部材３１におけるウエハＷを側方から保持するための基板保持部分３１ｂ（後述）は保持プレート３０の中心から遠ざかった状態となる。
【００２７】
また、軸３１ａに巻き掛けられたバネ部材３１ｄからは線状部分が伸び出しており、この線状部分は軸受け部３３の内壁面３３ｂに係止されて、軸３１ａを保持プレート３０の中心に向かって押し返す。このように、バネ部材３１ｄの線状部分により、軸３１ａは保持プレート３０の中心に向かって（すなわち、図６乃至図８における左方向に向かって）常時押圧される。このため、比較的径が小さなウエハＷが可動の基板保持部材３１および固定保持部材３７により支持される場合には、軸３１ａは、図６乃至図８に示すように、軸受け孔３３ａにおける保持プレート３０の中心に近い位置（すなわち、図６乃至図８における左側の位置）に位置する。一方、比較的径が大きなウエハＷが基板保持部材３１および固定保持部材３７により支持される場合には、バネ部材３１ｄの線状部分による力に抗して、軸３１ａは軸受け孔３３ａに沿って図６等に示す位置から右方向に移動する。なお、ここでのウエハの径の大小とは、許容寸法誤差内でのウエハの径の大小を意味している。
【００２８】
また、基板保持部材３１は、ウエハＷを側方から保持する基板保持部分３１ｂと、軸３１ａに関して基板保持部分３１ｂと反対側に設けられた被押圧部材３１ｃとを有している。被押圧部材３１ｃは、リフトピンプレート２０と保持プレート３０との間に設けられており、この被押圧部材３１ｃは、図６乃至図８に示すようにリフトピンプレート２０が下降位置またはその近傍位置にあるときに当該リフトピンプレート２０の下面により下方に向かって押圧される。
【００２９】
図６乃至図８に示すように、基板保持部材３１は、リフトピンプレート２０が上昇位置から下降位置に移動したときに、当該リフトピンプレート２０の下面により被押圧部材３１ｃが下方に押圧されることにより軸３１ａを中心として図６等の反時計回りの方向（図６等の矢印方向）に回転する。そして、基板保持部材３１が軸３１ａを中心として回転することにより、基板保持部分３１ｂがウエハＷに向かって当該ウエハＷの側方から移動する。これにより、リフトピンプレート２０が下降位置に到達したときに、図８に示すように、ウエハＷが基板保持部材３１により側方から保持される。ここで、図８に示すように、ウエハＷが基板保持部材３１により側方から保持されたときに、このウエハＷはリフトピン２２の先端から上方に離間し、リフトピン２２から上方に浮いた状態となる。また、前述のように、ウエハＷの大きさによっては、バネ部材３１ｄの線状部分による力に抗して軸３１ａが軸受け孔３３ａに沿って図６等に示す位置から右方向に移動する場合もある。このため、比較的大きなウエハＷが基板保持部材３１および固定保持部材３７により保持される場合であっても、基板保持部材３１が水平方向に移動可能となっているので、ウエハＷを変形させたり破損させたりすることなくウエハＷを側方から保持することができる。
【００３０】
上述のような基板保持部材３１が基板洗浄装置１０に設けられていることにより、基板保持部材３１を駆動するための専用の駆動機構（動力源）を設ける必要がなく、後述する昇降駆動部５０によりリフトピンプレート２０を昇降させるだけで、保持プレート３０の基板保持部材３１によるウエハＷの保持／解放動作を行うことができるため、基板洗浄装置１０の構成をよりシンプルなものとすることができる。また、リフトピンプレート２０の昇降のタイミングと基板保持部材３１の移動のタイミングとの間にタイムラグが生じることを抑制することができ、スループットを向上させることもできる。
【００３１】
図２Ａおよび図２Ｂに示すように、処理流体供給管４０はリフトピンプレート２０の貫通穴２０ａおよび保持プレート３０の貫通穴３０ａをそれぞれ通過するよう設けられている。なお、処理流体供給管４０は、リフトピンプレート２０や保持プレート３０が回転する際にも回転しないようになっている。処理流体供給管４０の内部には、処理流体をＶ字形ノズル６０に供給するため複数、本例では６つの流体供給路、すなわち第１の流体供給路（「硫酸供給路」とも称する）４０ａ、第２の流体供給路（「過酸化水素水供給路」とも称する）４０ｂ、第３の流体供給路（「第１のＤＩＷ供給路」とも称する）４０ｃ、第４の流体供給路（「第１のＮ２ガス供給路」とも称する）４０ｄ、第５の流体供給路（「第２のＤＩＷ供給路」とも称する）４０ｅ、第６の流体供給路（「第２のＮ２ガス供給路」とも称する）４０ｆが鉛直方向に延びるように設けられている。処理流体供給管４０の上端には後に詳述するＶ字形ノズル６０が取り付けられている。
【００３２】
図２Ａに示すように、処理流体供給管４０内の第１〜第６の流体供給路４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，４０ｅ，４０ｆは対応する第１〜第６の流体供給機構７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄ，７０ｅ，７０ｆにそれぞれ接続されている。
第１の流体供給機構７０ａは、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）を供給する硫酸供給機構（以下、「硫酸供給機構７０ａ」と称する）であり、硫酸供給源７１ａに接続された管路７４ａに上流側から順次介設された可変絞り弁７２ａおよび開閉弁７３ａを有している。
第２の流体供給機構７０ｂは、過酸化水素水（Ｈ２Ｏ２）を供給する過酸化水素水供給機構（以下、「過酸化水素水供給機構７０ｂ」と称する）であり、過酸化水素水供給源７１ｂに接続された管路７４ｂに上流側から順次介設された可変絞り弁７２ｂおよび開閉弁７３ｂを有している。
第３の流体供給機構７０ｃは、リンス用液体であるＤＩＷ（純水）を供給するＤＩＷ供給機構（以下、「第１のＤＩＷ供給機構７０ｃ」と称する）であり、ＤＩＷ供給源７１ｃに接続された管路７４ｃに上流側から順次介設された可変絞り弁７２ｃおよび開閉弁７３ｃを有している。
第４の流体供給機構７０ｄは、不活性ガス例えばＮ２ガスを供給するＮ２ガス供給機構（以下、「第１のＮ２ガス供給機構７０ｄ」と称する）であり、Ｎ２ガス供給源７１ｄに接続された管路７４ｄに上流側から順次介設された可変絞り弁７２ｄおよび開閉弁７３ｄを有している。
第５の流体供給機構７０ｅは、リンス用液体であるＤＩＷ（純水）を供給するＤＩＷ供給機構（以下、「第２のＤＩＷ供給機構７０ｅ」と称する）であり、ＤＩＷ供給源７１ｅに接続された管路７４ｅに上流側から順次介設された可変絞り弁７２ｅおよび開閉弁７３ｅを有している。
第６流体供給機構７０ｆは、不活性ガス例えばＮ２ガスを供給するＮ２ガス供給機構（以下、「第２のＮ２ガス供給機構７０ｆ」称する）であり、Ｎ２ガス供給源７１ｆに接続された管路７４ｆに上流側から順次介設された可変絞り弁７２ｆおよび開閉弁７３ｆを有している。
【００３３】
なお、硫酸供給源７１ａは例えばヒーター付きタンクと当該タンクから加熱された硫酸をポンプ送りすることができる任意の装置から構成することができる。なお、過酸化水素水は常温で供給されるため、過酸化水素水供給源７１ｂは例えばタンクと当該タンクから常温の過酸化水素水をポンプ送りすることができる任意の装置から構成することができる。
【００３４】
図２Ａ、図２Ｂおよび図９に示すように、処理流体供給管４０には接続部材５２を介して昇降駆動部５０が設けられている。昇降駆動部５０は、処理流体供給管４０を昇降させるようになっている。すなわち、昇降駆動部５０が接続部材５２を昇降させることにより、この接続部材５２に接続された処理流体供給管４０およびＶ字形ノズル６０も昇降することとなる。より詳細には、昇降駆動部５０は、図２Ａに示すような下降位置と、図２Ｂに示すような上昇位置との間で処理流体供給管４０およびＶ字形ノズル６０を昇降させる。
【００３５】
また、図９に示すように、処理流体供給管４０には第１の連動部材４４が接続されている。そして、第１の連動部材４４には、３つの棒状の第２の連動部材４６が第１の連動部材４４から上方に延びるよう接続されている。ここで、各第２の連動部材４６は、リフトピンプレート２０の下面から下方に延びるよう設けられた各接続部材２４に対応して設けられており、棒状の各第２の連動部材４６の外径は円筒形状の収容部材３２の内径よりも小さい。より詳細には、各第２の連動部材４６は、各接続部材２４の底面に接触するよう設けられており、各第２の連動部材４６は、図２Ｂ等に示すように各収容部材３２内で各接続部材２４を上方に押し上げることができる。
【００３６】
すなわち、図２Ａに示すような状態において、昇降駆動部５０が処理流体供給管４０を上方に移動させたときには、処理流体供給管４０に接続された第１の連動部材４４および各第２の連動部材４６も上方に移動し、各第２の連動部材４６が各収容部材３２内で各接続部材２４を上方に押し上げることとなる。これにより、リフトピンプレート２０も処理流体供給管４０と連動して上方に移動し、図２Ｂに示すように、リフトピンプレート２０、処理流体供給管４０およびＶ字形ノズル６０はそれぞれの上昇位置に到達することとなる。一方、図２Ｂに示すような状態において、昇降駆動部５０が処理流体供給管４０を下方に移動させたときには、収容部材３２の内部に設けられたバネ２６の力により接続部材２４には常に下方に向かう力が加えられているので、各第２の連動部材４６が下方に移動したときに各接続部材２４もその下面が各第２の連動部材４６の上端部分に接触するよう下方に移動する。このようにして、図２Ａに示すように、リフトピンプレート２０、処理流体供給管４０およびＶ字形ノズル６０はそれぞれの下降位置に到達する。
【００３７】
図２Ａに示すように、リフトピンプレート２０は、下降位置にあるときには保持プレート３０に隣接する。図示例においては、詳細には、リフトピンプレート２０は保持プレート３０上に載置され、保持プレート３０により支持される。一方、図２Ｂに示すように、リフトピンプレート２０は、上昇位置にあるときには、保持プレート３０から上方に離間し、リフトピン２２上へのウエハＷの受け渡しおよびリフトピン２２上からのウエハＷの取り出しを行うことができるようになる。
【００３８】
このように、第１の連動部材４４および３つの第２の連動部材４６により、リフトピンプレート２０、処理流体供給管４０およびＶ字形ノズル６０を連動して一体的に昇降させる連動機構が構成されている。また、第１の連動部材４４、３つの第２の連動部材４６、昇降駆動部５０、接続部材５２により、リフトピンプレート２０、処理流体供給管４０およびＶ字形ノズル６０を連動して昇降させて、リフトピンプレート２０、処理流体供給管４０およびＶ字形ノズル６０を保持プレート３０に対して相対的に昇降させる昇降機構が構成されている。
【００３９】
次に、図２Ａ、図２Ｂ、図９、図１０Ａ及び図１０Ｂを参照して、Ｖ字形ノズル６０の構成について説明する。Ｖ字形ノズル６０は、中央部分６０Ｃと、この中央部分６０Ｃに接続されるとともにＶ字形に配置された第１の棒状部分６０Ａおよび第２の棒状部分６０Ｂと、を有している。中央部分６０Ｃにおいて、Ｖ字形ノズル６０は処理流体供給管４０の上端に取り付けられている。中央部分６０Ｃは、リフトピンプレート２０の貫通穴２０ａを覆うカバー部材としての役割をも果たす。棒状部分６０Ａ，６０Ｂは中央部分６０Ｃからリフトピンプレート２０の半径方向外側すなわちウエハＷの半径方向外側に延び、処理時にリフトピン２２と干渉しないように（処理時にＶ字形ノズル６０は回転しないがリフトピンプレート２０は回転する）、リフトピン２２が配置される仮想円周のわずかに手前で終端している。
【００４０】
図１０Ａに示す実施形態においては、第１の棒状部分６０Ａおよび第２の棒状部分６０Ｂは例えば３０度（この角度に限定されるものではない）の角を成している。従って、リフトピンプレート２０および保持プレート３０を所定の角度位置に位置決めすることにより、第１の棒状部分６０Ａおよび第２の棒状部分６０Ｂがそれぞれリフトピン２２ａ、２２ａ’に向かって延びるように位置合わせすることができる。図２Ｂより理解できるように、ウエハＷの下面とＶ字形ノズル６０との間は非常に狭いため、搬送アーム１０４とＶ字形ノズル６０との両者の衝突を回避する観点からは、ウエハ搬出入時に搬送アーム１０４とＶ字形ノズル６０とが平面視で重ならないようにすることが好ましい。図１０Ａに示すようなリフトピン２２ａ，２２ａ’と第１の棒状部分６０Ａおよび第２の棒状部分６０Ｂとの位置関係が確保されていれば、図１０Ｂに示すように、搬送アーム１０４を４つのリフトピンおよびＶ字形ノズル６０に衝突しないようにウエハの下側に侵入させることが容易となる。なお、図１０Ｂに示すように、搬送アーム１０４の二股の先端部は、搬送アーム１０４がウエハの下方に侵入するときに、リフトピン２２ａ，２２ａ’の外側であって、リフトピン２２ｂ，２２b’の内側を通過する。上記のことは、第１の棒状部分６０Ａおよび第２の棒状部分６０ＢをＶ字型に配置することにより生じうる利点の一つである。
【００４１】
特に図１１（ａ）および図１２（ａ）に示すように、棒状部分６０Ａ，６０Ｂは翼型に類似する断面形状を有している。この液処理装置では、棒状部分６０Ａ，６０Ｂに対してウエハＷが図１０Ａ、図１１（ａ）、図１２（ａ）に示す矢印Ｒ方向に回転するようになっている。このとき、ウエハＷの下面とリフトピンプレート２０との間には矢印Ｒ方向の気流が生じる。翼型断面を有する棒状部分６０Ａ，６０Ｂの上方を通過する気流により、液の流れが改善される。詳細には、気流は、棒状部分６０Ａ，６０Ｂの背面とウエハＷとの間を通過する際に、絞り効果により流速を増すとともにウエハＷの下面に向かうように整流される。このように棒状部分６０Ａ，６０Ｂの影響を受けた気流は、ウエハＷの下面上に衝突した処理液（例えば薬液）がウエハＷの下面に沿ってスムーズに拡散することを助ける。また、棒状部分６０Ａ，６０Ｂが翼型断面を有することにより、気流の影響による棒状部分６０Ａ，６０Ｂの振動が最小限に抑制される。
【００４２】
Ｖ字型ノズル６０は、ウエハＷの中央部に対向する位置からウエハＷの周縁部に対向する位置の間に配列された複数の第１の吐出口６１を有している。第１の吐出口６１は、加熱されたＳＰＭ（硫酸と過酸化水素水の混合液）をウエハＷに向けて吐出するためのものである。第１の吐出口６１は、中央部分６０Ｃから第１の棒状部分６０Ａの先端部に至るまでの区間内に、第１の棒状部分６０Ａの長手方向に沿って一列に配列されている。さらに、Ｖ字型ノズル６０は、ウエハＷの中央部に対向する位置からウエハＷの周縁部に対向する位置の間に配列された複数の第２の吐出口６２を有している。第２の吐出口６２は、ＤＩＷ（純水）のみをウエハＷに向けて、或いはＤＩＷとＮ２ガスとの混合流体からなる二流体スプレーをウエハＷに向けて吐出するためのものである。第２の吐出口６２は、中央部分６０Ｃから第２の棒状部分６０Ｂの先端部に至るまでの区間内に、第２の棒状部分６０Ｂの長手方向に沿って一列に配列されている。さらに、Ｖ字型ノズル６０は、その中央部分６０Ｃに、１つの第３の吐出口６３を有している。第３の吐出口６３はウエハＷの中央部に向けてＤＩＷを吐出するためのものである。さらに、Ｖ字型ノズル６０は、その中央部分６０Ｃに、１つの第４の吐出口６４を有している。第４の吐出口６４はウエハＷの中央部に向けてＮ２ガスを吐出するためのものである。なお、第４の吐出口６４は保持プレート３０に保持されたウエハＷの中心のほぼ真下に位置している。
【００４３】
なお、第１および第２の吐出口６１，６２およびこれに連なる吐出路（６７ａ，６７ｂ、６８ａ、６８ｂ）の径はかなり小さい（直径０．３〜０．５ｍｍ程度）のため、液が吐出口および吐出路を通過するときに、摩擦で帯電する（特に導電性の無いＤＩＷが通流する吐出口および吐出路において顕著である）。これを防止するため、Ｖ字型ノズル６０は、導電性のある材料、例えばカーボンファイバー入りのＰＦＡにより形成することが望ましい。
【００４４】
図１４に示すように、処理流体供給管４０は、その上端に拡径された頭部４１を有している。Ｖ字形ノズル６０の中央部分６０Ｃは、処理流体供給管４０の頭部４１に対して図示しないネジにより連結される。
【００４５】
図１４に示すように、Ｖ字形ノズル６０の中央部分６０Ｃと処理流体供給管４０の頭部４１が連結されると、処理流体供給管４０内を鉛直方向に延びる第２のＤＩＷ供給路４０ｅと中央部分６０Ｃ内を鉛直方向に延びる吐出路６３ａが連通する。これにより、第２のＤＩＷ供給路４０ｅを介して送られてきたＤＩＷを第３の吐出口６３からウエハＷ下面に向けて吐出させることが可能となる。なお、第３の吐出口６３は、そこから吐出されるＤＩＷが確実にウエハＷ下面の中央Ｗｃに到達することが保証されるような形状に形成されている。また、中央部分６０Ｃと頭部４１が連結されると、処理流体供給管４０内を鉛直方向に延びる第２のＮ２ガス供給路４０ｆと中央部分６０Ｃ内を鉛直方向に延びる吐出路６４ａが連通する。これにより、第２のＮ２ガス供給路４０ｆを介して送られてきたＮ２ガスを第４の吐出口６４からウエハＷ下面に向けて吐出させることが可能となる。
【００４６】
また、中央部分６０Ｃと頭部４１が連結されると、図１３に示すように、処理流体供給管４０内を鉛直方向に延びる第１のＤＩＷ供給路４０ｃとＶ字形ノズル６０内に形成された流体通路（ＤＩＷ通路）６５ｂとが連通するとともに、処理流体供給管４０内を鉛直方向に延びる第１のＮ２供給路４０ｄとＶ字形ノズル６０内に形成された流体通路（Ｎ２通路）６６ｂとが連通する。図１０Ａに破線で示すように、ＤＩＷ通路６５ｂおよびＮ２通路６６ｂは、Ｖ字形ノズル６０の中央部分６０Ｃから第２の棒状部分６０Ｂの先端部に至るまで、棒状部分６０Ｂの長手方向に沿って、水平に、かつ互いに平行に延びている。また、詳細に図示はされていないが、中央部分６０Ｃと頭部４１が連結されると、図１３に示した態様と同様の態様で、処理流体供給管４０内を鉛直方向に延びる硫酸供給路４０ｃとＶ字形ノズル６０内に形成された流体通路（硫酸通路）６５ａとが連通するとともに、処理流体供給管４０内を鉛直方向に延びる過酸化水素水供給路４０ｂとＶ字形ノズル６０内に形成された流体通路（過酸化水素水通路）６６ａとが連通する。図１０Ａに破線で示すように、硫酸通路６５ａおよび過酸化水素水通路６６ａは、Ｖ字形ノズル６０の中央部分６０Ｃから第１の棒状部分６０Ａの先端部に至るまで、第１の棒状部分６０Ａの長手方向に沿って、水平に、かつ互いに平行に延びている。
【００４７】
図１１（ａ）に示すように、Ｖ字形ノズル６０の中央部分６０Ｃおよび第１の棒状部分６０Ａにおいては、各吐出口６１に対応して、硫酸通路６５ａに１つの硫酸吐出路６７ａが、過酸化水素水通路６６ａに一つの過酸化水素水吐出路６８ａがそれぞれ接続されている。硫酸吐出路６７ａが終端する吐出口６１よりも手前の位置で過酸化水素水通路６８ａが硫酸吐出路６７ａに合流している。従って、各吐出口６１から、硫酸と過酸化水素水とを混合してなるＳＰＭが吐出される。図１１（ｂ）に示すように、各吐出口６１は、そこから吐出されるＳＰＭの吐出方向がウエハＷ回転方向Ｒに傾斜するように、言い換えれば、各吐出口６１から吐出されるＳＰＭの吐出方向を示すベクトルＶ６１がウエハ回転方向Ｒの成分を持つように、構成されていることが好ましい。これにより、ウエハＷの下面に衝突したＳＰＭがウエハＷに弾かれること（液はね）を抑制することができ、吐出したＳＰＭを無駄にすることなく吐出したＳＰＭの多くをウエハＷの処理に有効に利用することができる。なお、ＳＰＭの吐出方向がウエハＷの回転方向の成分を持つことにより、一旦ウエハＷに到達したＳＰＭがウエハＷから落下してＶ字形ノズル６０の棒状部分６０Ａに再付着することを低減することができる。ウエハＷからのＳＰＭの落下は、ＳＰＭがウエハＷに到達した時点およびその直後に生じやすいからである。複数の吐出口６１の大部分は、吐出口６１から吐出されるＳＰＭの吐出方向を示すベクトルＶ６１がウエハ回転方向Ｒの成分を持ち、かつ、ベクトルＶ６１が第１の棒状部分６０Ａの長手方向と直交する方向を向いていることが好ましい。但し、最も半径方向外側にある１個の吐出口（６１”）またはこれを含む数個の吐出口６１は、そこから吐出されるＳＰＭの吐出方向を示すベクトルＶ６１が、図１０Ａ中に符号Ｖ６１ｅが付された矢印で示すように、半径方向外側を向いた成分を有していてもよい。これにより、反応済みのＳＰＭがウエハＷからスムーズに離脱する。また、最も半径方向内側にある１個または数個の吐出口６１、特に最も半径方向内側にある１個の吐出口６１’は、そこから吐出されるＳＰＭの吐出方向を示すベクトルＶ６１が、図１０Ａ中に符号Ｖ６１ｃが付された矢印で示すように、ウエハＷの中心を向いていることが望ましい。このようにすることで、ウエハＷの中心に未処理領域が発生することを防止することができる。
【００４８】
図１２（ａ）に示すように、Ｖ字形ノズル６０の中央部分６０Ｃおよび第２の棒状部分６０Ｂにおいては、各吐出口６２に対応して、ＤＩＷ通路６５ｂに１つのＤＩＷ吐出路６７ｂが、Ｎ２通路６６ｂに一つのＮ２吐出路６８ｂがそれぞれ接続されている。ＤＩＷ吐出路６７ｂは、当該ＤＩＷ吐出路６７ｂが終端する吐出口６２の近傍に湾曲した転向面６７ｃを有しており、この転向面６７ｃの下端近傍においてＮ２通路６６ｂがＤＩＷ通路６５ｂに合流している。Ｎ２を流さないかあるいは微量流した状態でＤＩＷをＤＩＷ通路６５ｂからＤＩＷ吐出路６７ｂを介して流すと、ＤＩＷは転向面６７ｃにより転向され、その結果、図１２（ｂ）に示すように、吐出口６２から吐出されるＤＩＷの吐出方向がウエハＷ回転方向Ｒに傾斜する。言い換えれば、各吐出口６２から吐出されるＤＩＷの吐出方向を示すベクトルＶ６２がウエハ回転方向Ｒの成分を持つ。
【００４９】
また、Ｎ２ガスをＮ２通路６６ｂからＮ２吐出路６８ｂを介して流し、かつ、ＤＩＷをＤＩＷ通路６５ｂからＤＩＷ吐出路６７ｂを介して流すと、ＤＩＷ吐出路６７ｂとＮ２吐出路６８ｂとの合流点においてＤＩＷ流とＮ２ガス流とが衝突し、両者が混合され、ＤＩＷおよびＮ２ガスからなるミスト状の混合流体すなわち二流体スプレー（液滴）が形成される。ＤＩＷは転向面６７ｃに到達する前にＮ２ガスと混合されるため転向面６７ｃの影響をあまり受けず、図１２（ｃ）に示すように、吐出口６２から吐出される二流体スプレーは扇状に広がりつつ上方に向けて吐出される。この場合、二流体スプレーの吐出方向（主方向）を示すベクトルＶ６２’（図１２（ｃ）参照）は概ね鉛直方向上方を向いていて（すなわち二流体スプレーの吐出方向がウエハＷの下面と成す角度が大きい）ウエハＷの回転方向Ｒの成分をあまり含んでいないが、二流体スプレーによる洗浄効果は二流体スプレーの衝突エネルギーに依存しているため、この方が好ましい。なお、二流体スプレーの吐出方向（主方向）を示すベクトルＶ６２’が、ウエハＷの回転方向Ｒと逆方向の成分を有していることも好ましい。なお、ＳＰＭの吐出と同様に、最も半径方向外側にある１個の吐出口６２”またはこれを含む数個の吐出口６２は、そこから吐出されるＤＩＷまたは二流体スプレーの吐出方向を示すベクトルＶ６２（Ｖ６２’）が、図１０Ａ中に符号Ｖ６１ｅが付された矢印で示すように、半径方向外側を向いた成分を有することが望ましい。また、最も半径方向内側にある１個の吐出口６２’またはこれを含む数個の吐出口６２は、特に最も半径方向内側にある１個の吐出口６２’は、そこから吐出されるＤＩＷまたは二流体スプレーの吐出方向を示すベクトルＶ６２が、図１０Ａ中に符号Ｖ６２ｃが付された矢印で示すように、ウエハＷの中心を向いていることが望ましい。特に二流体スプレーは、前述したように二流体スプレーがウエハＷに与える衝突エネルギーによりウエハＷを洗浄するものであるので、ウエハＷの被処理面（下面）の全ての領域に、いずれかの吐出口６２から吐出された二流体スプレーが直接噴射されるように、吐出口６２を設けることが望ましい。
【００５０】
また、図１２（ａ）に示すようにＤＩＷ通路６５ｂを区画するＶ字形ノズル６０の底壁には、複数のＤＩＷ吐出口６９が設けられている。ＤＩＷ吐出口６９は、ＤＩＷ通路６５ｂの全長にわたって、所定間隔を空けて設けられている。ＤＩＷ吐出口６９から吐出されるＤＩＷすなわち装置洗浄液は、リフトピンプレート２２の表面に向かって吐出され、遠心力によりリフトピンプレート２２の外側に向かって流れ、リフトピンプレート２２から外側に飛散する。このＤＩＷの流れに乗って、リフトピンプレート２２の表面にあるＳＰＭおよびＳＰＭとレジストの反応生成物などの不要物質が洗い流される。なお、ＤＩＷ吐出口６９にＤＩＷを供給するために、ＤＩＷ通路６５ｂと独立したＤＩＷ通路をＶ字形ノズル６０内に設けてもよい。
【００５１】
図１５に示された複数の楕円は、各吐出口６１、６２から吐出された処理流体（ＳＰＭ、ＤＩＷ）がウエハＷの下面に到達した瞬間に処理流体により覆われるウエハＷの下面上の領域（以下に「スポット」とも称する）を模式的に示している。なお、処理流体はウエハＷの下面に到達した後には、ウエハＷの回転による遠心力、吐出口６１、６２からの処理流体の吐出圧力等の要因に応じてウエハＷの下面上で広がる。吐出口６１、６２から処理流体は平面視で円の接線方向に、斜め上方に向けて吐出されているので、スポットは楕円になる。但し二流体スプレーの場合は、比較的大径の概ね円形になる。スポットの中心の間隔Ｐは、吐出口６１、６２の配列ピッチに等しい。また、吐出後ウエハ到達前に処理流体は拡散するため、楕円の短軸（短軸は吐出口の配列方向と一致する）の長さＢは吐出口６１、６２の径よりも大きくなる。なお、楕円の長軸の長さＡは吐出口６１の径よりもずっと大きい。二流体スプレーを吐出する際には、二流体スプレーがウエハＷに与える衝突エネルギーが重要なのであるから、隣接するスポットに重複部分Ｌが生じることが望ましいので、そのように吐出口６１、６２を設計することが望ましい。また、ＳＰＭ等の薬液を吐出する際には、処理の均一性の観点から、隣接するスポットには所定の長さＬの重複部分が生じるように吐出口６１、６２を設計することが好ましい。しかしながら、隣接するスポットを形成する薬液が直ちに融合するのであれば、隣接するスポット間に重複部分が無くてもかまわない。
【００５２】
図１０Ａに示すように、Ｖ字形ノズル６０は、Ｖ字形に配置された第１の棒状部分６０Ａと第２の棒状部分６０Ｂとを有しているが、ＳＰＭを吐出するための吐出口６１が設けられた第１の棒状部分６０Ａは、ＤＩＷまたはＤＩＷを含む二流体スプレーを吐出するための第２の棒状部分６０Ｂから、ウエハ回転方向Ｒに小さな鋭角（ここでは３０度）だけ進んだ（回転した）位置に配置されている。この配置はＶ字形ノズル６０の清浄度を維持する上で好ましい。すなわち、ウエハ下面側の空間内では、ウエハ回転方向Ｒに進行する気流が生じており、吐出口６１、６２から吐出した液はその気流に乗って流れる。また、吐出口６１、６２から吐出されてウエハＷに到達した液の一部は、重力によりウエハＷから落下する。仮に、第１の棒状部分６０Ａと第２の棒状部分６０Ｂの位置が図示されたものと逆であったならば、第１の棒状部分６０Ａから吐出されたＳＰＭおよび反応生成物が、ＤＩＷまたは二流体スプレーを吐出するための第２の棒状部分６０Ｂに付着する可能性が高くなる。リンスのための流体を供給する第２の棒状部分６０ＢがＳＰＭおよび反応生成物により汚染されることは好ましくない。一方、第１の棒状部分６０Ａと第２の棒状部分６０Ｂとが図示された位置関係にある場合、第２の棒状部分６０Ｂにから吐出されたＤＩＷまたはＤＩＷを含む二流体スプレーにより第１の棒状部分６０Ａを洗浄することができる。なお、以上のことより、第１の棒状部分６０Ａは第２の棒状部分６０Ｂからウエハ回転方向Ｒになるべく小さな角度（図示例では３０度）だけ進んだ位置にあることが有利であり、また、第２の棒状部分６０Ｂは第１の棒状部分６０Ａからウエハ回転方向Ｒになるべく大きな角度（図示例では３３０度）だけ進んだ位置にあることが有利であることは明らかである。
【００５３】
基板洗浄装置１０は、その全体の動作を統括制御するコントローラ１００を有している。コントローラ１００は、基板洗浄装置１０の全ての機能部品（例えば回転駆動部３９、昇降駆動部５０、第１〜第６流体供給機構７０ａ〜７０ｆ、後述のＬＥＤランプ８３用の電源装置など）の動作を制御する。コントローラ１００は、ハードウエアとして例えば汎用コンピュータと、ソフトウエアとして当該コンピュータを動作させるためのプログラム（装置制御プログラムおよび処理レシピ等）とにより実現することができる。ソフトウエアは、コンピュータに固定的に設けられたハードディスクドライブ等の記憶媒体に格納されるか、或いはＣＤＲＯＭ、ＤＶＤ、フラッシュメモリ等の着脱可能にコンピュータにセットされる記憶媒体に格納される。このような記憶媒体が参照符号１０１で示されている。プロセッサ１０２は必要に応じて図示しないユーザーインターフェースからの指示等に基づいて所定の処理レシピを記憶媒体１０１から呼び出して実行させ、これによってコントローラ１００の制御の下で基板洗浄装置１０の各機能部品が動作して所定の処理が行われる。コントローラ１００は、図１に示す液処理システム全体を制御するシステムコントローラであってもよい。
【００５４】
次に、カバー部材８０について説明する。図２Ａに示すように、カバー部材８０は、少なくともウエハＷの直径より大きい直径を有する円板状の本体８１を有している。円板状の本体８１は、回転カップ３６の上部開口を完全に覆うのに十分な形状寸法を有していることが好ましく、外カップ５０の上部開口を完全に覆うのに十分な形状寸法を有していることがさらに好ましい。例示された実施形態においては、カバー部材８０は、外カップ５０の上部開口の直径よりやや大きい直径を有する円板状に形成されている。カバー部材８０の中心部には、カバー部材８０を上下方向に貫通する穴８７が設けられている。
【００５５】
図２Ａに概略的に示されるように、カバー部材８０の内部には、ウエハＷを加熱するためのＬＥＤランプ８３が設けられている。例示された実施形態においては、複数のＬＥＤランプ８３を有する１つのＬＥＤランプアレイが設けられている。ＬＥＤランプ８３は、ウエハＷを加熱するために適した波長、具体的には例えば８８０ｎｍの波長の光を放射するものが用いられている。ＬＥＤランプ８３は８８０ｎｍの波長の光を良く透過し、かつ耐食性の高い石英からなるカバー８４に覆われて保護されている。なお、図２Ａには、ウエハＷのサイズに概ね等しいサイズの１つのＬＥＤランプアレイが設けられている例が示されているが、これに限定されるものではなく、ウエハ中央部に対向する位置に１または複数のＬＥＤランプアレイを設け、ウエハ周縁部に対向する位置に１または複数のＬＥＤランプアレイを設け、ウエハ中央部とウエハ周縁部との間のウエハ中間部に対向する位置に１または複数のＬＥＤランプアレイを設けてもよく、この場合、これらの各ＬＥＤランプアレイを個別に制御することにより、ウエハＷの部位毎に温度制御をする（いわゆるゾーン制御）ことも可能である。なお、ウエハＷの回転に伴い生じる気流によりウエハＷの外周部が冷えやすい傾向にあるため、ＬＥＤの出力もしくはＬＥＤランプの数（発光素子数）を外周部ほど多くすることが好ましく、このようにすればウエハＷの全面を均一に加熱することができる。
【００５６】
ＬＥＤランプ８３の上方において、本体８１の内部には、熱に弱いＬＥＤランプ８３を冷却して保護するために、冷媒通路８２ａが設けられている。冷媒通路８２ａは、平面視で、螺旋状または同心円状等に配置することができる。冷媒通路８２ａには冷媒供給源（例えば冷却水供給源）８２ｅ（ＣＭ）に接続された冷媒供給管８２ｂが接続されており、冷媒供給管８２ｂには、上流側から順に、可変絞り弁８２ｄ、開閉弁８２ｃが介設されている。また、冷媒通路８２ａには、熱交換により暖まった冷媒を冷媒通路８２ａ排出するための図示しない冷媒排出管が接続されている。なお、ＬＥＤランプ８３には、ケーブル８５ａを介して電源装置８５ｂにより給電される。
【００５７】
カバー部材８０を上下に移動させるために昇降駆動機構８６が設けられており、この昇降駆動機構８６を駆動することにより、ウエハＷに近接してウエハＷの真上に位置する「処理位置」と、図２Ｂに示すウエハＷの搬出入作業を妨げないようなウエハＷから遠く離れる「待機位置」（図２Ｂの二点鎖線で示すウエハＷの更に上方の位置）との間でカバー部材８０を移動させることができる。昇降駆動機構８６は、カバー部材８０の上面中央部に接続されたアーム８６ａと、その上端がアーム８６ａに接続されたシリンダロッドを有するエアシリンダ８６ｂをから構成されている。
【００５８】
次に、上述した基板洗浄装置１０を用いて、ウエハ表面にある不要なレジスト膜を除去する洗浄処理の一連の工程について説明する。
【００５９】
＜ウエハ搬入および設置工程＞
まず、昇降機構によって、リフトピンプレート２０、処理流体供給管４０およびＶ字形ノズル６０を図２Ｂに示すような上昇位置に位置づける。次に、図２Ｂの二点鎖線に示すように、基板洗浄装置１０の外部からウエハＷが搬送アーム１０４により基板洗浄装置１０に搬送され、このウエハＷがリフトピンプレート２０のリフトピン２２上に載置される。次に、昇降駆動部５０が処理流体供給管４０およびＶ字形ノズル６０を上昇位置から下降位置まで移動させる。この際に、収容部材３２の内部に設けられたバネ２６の力により接続部材２４には常に下方に向かう力が加えられているので、処理流体供給管４０の下方への移動に連動してリフトピンプレート２０も下方に移動し、リフトピンプレート２０が上昇位置から下降位置まで移動する。また、この際に、リフトピンプレート２０の下面により基板保持部材３１の被押圧部分３１ｃが図６に示すような状態から下方に押圧され、これにより基板保持部材３１が軸３１ａを中心として図６の反時計回りの方向に回転する。このようにして、基板保持部材３１の基板保持部分３１ｂがウエハＷに向かって当該ウエハＷの側方から移動し（図７参照）、基板保持部材３１によりウエハＷは側方から保持される（図８参照）。このときに、基板保持部材３１により側方から保持されたウエハＷはリフトピン２２から上方に離間する。なお、ウエハＷは、その「表面」（パターンが形成される面）が「下面」となり、その「裏面」（パターンが形成されない面）が「上面」となるように、基板洗浄装置１０内に搬入される前にリバーサー１０５（図１参照）により裏返されており、この状態で保持プレート３０により保持される。本明細書において、用語「上面（下面）」は、単に、ある時点において上（下）を向いている面という意味で用いられる。
【００６０】
＜ＳＰＭ洗浄工程＞
次に、図２Ａに示すように、上方の待機位置で待機していたカバー部材８０を下降させて、ウエハＷの近傍においてウエハＷの上方を覆う処理位置に移動させる。この状態で、次いで、回転駆動部３９により保持プレート３０を回転させる。この際に、保持プレート３０の下面から下方に延びるよう設けられた各収容部材３２に、リフトピンプレート２０の下面から下方に延びるよう設けられた各接続部材２４が収容された状態となっているので、保持プレート３０が回転したときにリフトピンプレート２０も連動して回転し、ウエハＷも回転する。なお、この際に、処理流体供給管４０およびこれに接続されたＶ字形ノズル６０は回転することなく停止したままである。ウエハの回転開始と同時またはその後に、カバー部材８０のＬＥＤランプ８３を点灯させてウエハＷの裏面（デバイス非形成面）すなわち上面からウエハＷを加熱する。このとき例えばウエハＷは２００℃程度に加熱される。ウエハＷが所定温度まで昇温したら、硫酸供給機構７０ａから硫酸供給路４０ａに１５０℃程度に加熱した硫酸を供給し、かつ、過酸化水素水供給機構７０ｂから過酸化水素水供給路４０ｂに常温の過酸化水素水を供給する。供給された硫酸および過酸化水素水は、図１１（ｂ）に示すように、吐出口６１の直前で混合され、ＳＰＭとしてウエハＷ下面に向けて吐出される。なお、硫酸および過酸化水素水が混合される際に反応熱により温度が上昇する。吐出口６１から吐出されるＳＰＭの温度は１８０℃程度である。供給されたＳＰＭによりウエハＷのレジスト膜がリフトオフ（剥離）される。なお、ウエハ温度より低い温度のＳＰＭがウエハＷに掛かるとウエハ温度が下がるので、ＳＰＭを間欠的に吐出することが、ウエハ温度の低下を防止する上で好ましい。除去されたレジスト膜および反応生成物は、ＳＰＭと一緒に遠心力によりウエハＷの下面上を半径方向外側に流れ、ウエハＷの外側に流出し、回転カップ３６により受け止められて下方に向きを変え、外カップ５６の底部に接続された排液管５８を介して排出される。このときウエハＷ下面の下方空間にヒュームが発生するが、ウエハＷの上方および回転カップ３６および外カップ５６の上方がカバー部材８０に覆われているため、ウエハＷの上方のチャンバ１２内にヒュームが拡散しない。ヒュームは工場排気系に接続された（すなわち微減圧状態にある）排液管５８すなわち負圧空間に吸い込まれ、ＳＰＭの廃液と一緒に排出される。また、図２Ａに示すように、ウエハＷの上面とカバー部材８０の下面との間に挟まれた空間内に、ウエハＷの回転に起因したウエハＷの外側に向かう気流Ｆ１が生じる。この気流Ｆ１の影響で、ウエハＷの中心部近傍に負圧が生じる。カバー部材８０の中心部には穴８７が設けられているため、この穴８７すなわち雰囲気取込み口を介して、ウエハＷとカバー部材８０との間の空間にカバー部材８０の上方の雰囲気（清浄空気雰囲気）が取り込まれる。取り込まれた雰囲気は、気流Ｆ１を形成し、回転カップ３６の内周面により下方に向けて転向され（矢印Ｆ２を参照）、外カップ５６底部にある微減圧状態にある排液管５８を介して排出される。矢印Ｆ１およびＦ２で示す気流は、ウエハＷの下面を満たすヒュームがウエハＷより上方に拡散してゆくことを防止するシールドとしての役割を果たす。このため、ヒュームがチャンバ１２内に拡散することをより効果的に抑制することができる。なお、穴８７の上端にＮ２ガス等の不活性ガスの供給機構を接続して、Ｎ２ガスをウエハＷとカバー部材８０との間の空間に送り込み、Ｎ２ガスにより矢印Ｆ１、Ｆ２で示されるような気流を形成してもよい。
【００６１】
＜第１のＤＩＷリンス工程＞
ＳＰＭ洗浄工程を所定時間実行した後、吐出口６１からのＳＰＭの吐出を停止し、また、ＬＥＤランプ８３によるウエハＷの加熱を停止する。次いで、引き続きウエハＷを回転させたまま、第２のＤＩＷ供給機構７０ｅから第２のＤＩＷ供給路４０ｅに比較的大流量（例えば毎分１５００ｍｌ）でＤＩＷを供給し、Ｖ字形ノズル６０の中央部分６０Ｃにある吐出口６３からＤＩＷをウエハＷの中心部に向けて吐出させる。ＤＩＷは遠心力によりウエハＷの下面上を半径方向外側に流れ、ウエハＷの外側に流出し、回転カップ３６により受け止められて下方に向きを変え、外カップ５６の底部に接続された排液管５８を介して排出される。ウエハＷの下面上に残っているＳＰＭやレジストの残渣などが、ウエハＷの下面上を半径方向外側に流れるＤＩＷにより洗い流される。
【００６２】
＜二流体スプレー工程＞
第１のＤＩＷリンス工程を所定時間実行した後、吐出口６３からのＤＩＷの吐出を停止する。次いで、引き続きウエハＷを回転させたまま、第１のＤＩＷ供給機構７０ｃから第１のＤＩＷ供給路４０ｃに例えば毎分１００〜３００ｍｌ程度の流量でＤＩＷを供給し、かつ、第１のＮ２供給機構７０ｄから第１のＮ２供給路４０ｃにＮ２ガスを供給する。供給されたＤＩＷおよびＮ２ガスは、図１２（ｃ）に示すように、吐出口６２の直前で混合され、ミスト化されたＤＩＷとＮ２ガスとの混相流からなる二流体スプレー（液滴）としてウエハＷ下面に向けて吐出される。この二流体スプレーの衝突エネルギーにより、ウエハ下面上に残留するレジスト残渣、パーティクル等の物質が除去される。二流体スプレーを構成するＤＩＷは遠心力によりウエハＷの下面上を半径方向外側に流れ、ウエハＷの外側に流出し、回転カップ３６により受け止められて下方に向きを変え、外カップ５６の底部に接続された排液管５８を介して排出される。Ｎ２ガスも排液管５８を介して排出される。なお、この二流体スプレー工程はリンス処理の一種と見なすこともできる。
【００６３】
＜第２のＤＩＷリンス工程＞
二流体スプレー工程を所定時間実行した後、吐出口６２からの二流体スプレーの吐出を停止する。次いで、引き続きウエハＷを回転させたまま、前述した第１のＤＩＷリンス処理と同様にして第２のＤＩＷリンス処理を行う。
【００６４】
＜Ｎ２スピン乾燥工程＞
第２のＤＩＷリンス工程を所定時間実行した後、吐出口６３からのＤＩＷの吐出を停止する。次いで、引き続きウエハＷを回転させたまま（回転速度を増大させることが好ましい）、第２のＮ２供給機構７０ｆから第２のＮ２供給路４０ｆにＮ２ガスを供給し、Ｖ字形ノズル６０の中央部分６０Ｃにある吐出口６４からＮ２ガスをウエハＷの中心部に向けて吐出させる。これにより、ウエハＷの下面上に残留していたＤＩＷが遠心力により振り切られるとともに、Ｎ２ガスにより乾燥が促進される。
【００６５】
＜ウエハ搬出工程＞
Ｎ２スピン乾燥工程が終了したら、カバー部材８０を上昇させて待機位置に戻す。次いで、昇降駆動部５０が処理流体供給管４０およびＶ字形ノズル６０を下降位置から上昇位置まで移動させる。この際に、各第２の連動部材４６が各接続部材２４を上方に押し上げることにより、処理流体供給管４０の上方への移動に連動してリフトピンプレート２０も上方に移動し、リフトピンプレート２０が下降位置から上昇位置まで移動する。また、この際に、基板保持部材３１に対するバネ部材３１ｄの付勢力により、基板保持部材３１は軸３１ａを中心として図６の時計回りの方向（図６における矢印とは反対の方向）に回転する。これにより、基板保持部材３１はウエハＷから側方に離間する。基板保持部材３１がウエハＷから側方に離間することにより、このウエハＷはリフトピン２２により裏面から支持されるようになる。図２Ｂに示すようにリフトピンプレート２０、処理流体供給管４０およびＶ字形ノズル６０が上昇位置に到達した後、リフトピン２２上に載置されたウエハＷは搬送アーム１０４により当該リフトピン２２上から除去される。搬送アーム１０４により取り出されたウエハＷは基板洗浄装置１０の外部に搬出され、リバーサー１０５により表裏が反転される。なお、カバー部材８０は、ＳＰＭ洗浄工程の終了後、任意の時点で待機位置に戻しておいてもかまわない。
【００６６】
なお、吐出路６７ａ，６７ｂ，６８ａ，６８ｂのうち、気体であるＮ２ガスが通流するＮ２吐出路６８ｂにおいては、当該Ｎ２吐出路６８ｂへのＮ２ガスの供給が遮断されているときには、ノズル外部の雰囲気が当該Ｎ２吐出路６８ｂ内に侵入しやすくなる。なお、液体が通流する吐出路においては、吐出路への液体の通流が遮断されても液体はその吐出路内に残るためこのような問題はない。例えば、Ｎ２吐出路６８ｂ内にＳＰＭ雰囲気が侵入したら、その後に吐出するＤＩＷ含有二流体スプレーの清浄度が損なわれ好ましくない。このような事態を防止するため、Ｎ２吐出路６８ｂに常時微量のＮ２ガスを通流させて、吐出口６２から微量のＮ２ガスが常時流出するようにしておくことが好ましい。なお、同様の観点から、吐出口６４内の清浄度を維持するために、吐出口６４からも微量のＮ２ガスが常時流出するようにしておくことが好ましい。
【００６７】
上記の実施形態によれば、ウエハＷ上のレジスト膜を高温ＳＰＭ処理により除去するにあたって、ウエハＷの処理面を下向きにし、ウエハＷの上方をウエハ加熱用のＬＥＤランプ８３を備えたカバー部材８０で覆って、ウエハＷの下方に設けたノズル６０からウエハＷの下面に薬液（ＳＰＭ）を供給している。このため、ウエハＷの下方で発生した処理液および被処理物体由来のガスまたはミストからなるヒュームが基板の上方に拡散することを防止することができる。このため、ヒュームがウエハ上方のチャンバ内壁およびチャンバ内部品を汚染しあるいは腐食し、ウエハ汚染の原因物質を発生させることを防止することができる。しかも、カバー部材に設けたヒーターによりウエハ基板を加熱するため、処理を促進することができる。また、カバー部材にヒュームの遮蔽機能とウエハの加熱機能を同時に持たせることにより部品点数を削減することができる。さらに上記の実施形態においては、ウエハＷの周囲をカップ（外カップ５６）で囲んでいる。このため、ウエハＷの下面側に排気系に連通する概ね閉じた空間が形成され、その中でＳＰＭ処理が行われるので、ヒュームがウエハの上方に拡散し、ウエハ上方のチャンバ内壁およびチャンバ内部品を汚染しあるいは腐食することをより確実に防止することができる。特に上記の実施形態においては、カップの上部開口もカバー部材により覆われているため、ヒュームの上方への漏出をさらに確実に防止することができる。
【００６８】
また、上記の実施形態によれば、ウエハＷの中央部に対向する位置から基板の周縁部に対向する位置の間に沿って配列されて各々から同じ処理流体を吐出する複数の吐出口６１（６２）を有するノズルを使用しているため、ウエハＷの下面を高い面内均一性で処理することができる。
【００６９】
また、ノズル６０が、吐出の直前に硫酸と過酸化水素水とを混合してＳＰＭを生成するように構成されているため、硫酸と過酸化水素水とを混合したことにより生じる熱が吐出の直前に生じる。このため、吐出口６１の直前まで硫酸と過酸化水素水を低温（予め混合する場合と比較して）で流すことができるため、硫酸および過酸化水素水の配管系統の負担を低減することができる。
【００７０】
また、ウエハＷを所定波長の光を発するＬＥＤランプで加熱しているため、ウエハＷを迅速に昇温することができる。
【００７１】
また、上記の実施形態においては、リフトピンプレート２０、処理流体供給管４０およびＶ字形ノズル６０が保持プレート３０に対して相対的に昇降するようになっており、ウエハＷを下方から支持するリフトピン２２はリフトピンプレート２０に設けられている。このため、従来のようなリフトピン２２を通すための貫通穴が底板に形成されておりリフトピン２２が当該貫通穴を通って底板の下方に退避するようになっている場合と比較して、ウエハＷの乾燥後にリフトピン２２に洗浄液が残ることがなくなり、これにより液処理後のウエハＷの裏面に処理液が付着することを防止することができる。なぜならば、ウエハＷの乾燥処理時に、リフトピン２２がリフトピンプレート２０と一体的に回転するからである。また、リフトピン２２がリフトピンプレート２０と一体的に回転することにより、リフトピン２２に処理液の液滴が残ることが抑制され、これにより処理後のウエハＷの裏面に処理液の液滴が付着することをより一層防止することができる。さらに、Ｖ字形ノズル６０の中央部分６０Ｃが、リフトピンプレート２０の貫通穴２０ａを塞ぐようになっている。このため、処理流体供給管４０を通すための貫通穴２０ａに処理液が入り込んでしまうことを防止することができる。また、上記の実施形態においては、処理流体供給管４０およびＶ字形ノズル６０とリフトピンプレート２０とを一体的に昇降させるようになっているので、処理流体供給管４０およびリフトピンプレート２０が昇降する際にＶ字形ノズル６０の中央部分６０Ｃがリフトピンプレート２０の貫通穴２０ａを塞ぐので、貫通穴２０ａに処理液が入り込んでしまうことをより一層防止することができる。
【００７２】
また、上記の実施形態においては、保持プレート３０に回転カップ３６が設けられているので、ウエハＷの液処理を行う際に回転しているウエハＷから処理液が外方に飛散することを防止することができる。また、保持プレート３０に基板保持部材３１が設けられているので、ウエハＷを回転させる際にウエハＷを側方から支持することによってより安定的にウエハＷが保持される。
【００７３】
上記の実施形態は例えば下記のように改変することができる。
【００７４】
上記実施形態においては、ＳＰＭによる薬液洗浄工程、第１のＤＩＷリンス工程、ＤＩＷおよびＮ２ガスによる二流体スプレー工程、第２のＤＩＷリンス工程、Ｎ２スピン乾燥工程を順次行うことによりレジスト膜を除去した。しかし、上記実施形態に係る基板処理装置により実施される処理はこれに限定されるものではない。例えば薬液洗浄工程を混酸（硫酸と硝酸の混合物）を用いたウエットエッチング処理とすることができる。この場合も、その後のリンス工程、二流体スプレー工程およびＮ２スピン乾燥工程を同様に行うことができる。
【００７５】
また、二流体スプレー工程をＳＣ−１（アンモニア水と過酸化水素水の混合液）およびＮ２ガスにより行ってもよい。二流体スプレー工程がＤＩＷおよびＮ２ガスにより行われるのであれば、第１のＤＩＷリンス工程を省略することができる。また、Ｎ２ガスに代えて、その他の不活性ガスを用いることも可能である。
【００７６】
ウエハを加熱するためにＬＥＤランプ以外の加熱ランプ例えばハロゲンランプ等を使用することも可能である。しかしながら、加熱効率およびスペース効率の観点からはＬＥＤランプを用いることが望ましい。
【００７７】
ウエハの下面に薬液を供給するノズルとして図示されたようなウエハ半径方向に沿って並んだ複数の吐出口を有するものを用いることが、処理の均一性および処理液の節約の観点からは好ましいが、これに限定されるものではない。例えば、棒状部分６０Ａ、６０Ｂの無い中央部分６０Ｃのみからなるノズルの中央部分６０Ｃに薬液吐出を設け、そこから薬液をウエハ下面の中央部に吐出してもよい。この場合、薬液消費量は多くなるが、薬液処理を実行することは可能である。また例えば、二流体スプレー用の第２の棒状部分６０Ｂを維持する一方で、ＳＰＭ供給用の第１の棒状部分６０Ａを削除し、ノズルの中央部分６０Ｃに設けた薬液吐出口からＳＰＭを吐出してもよい。
【００７８】
上記実施形態においては、ウエハを保持して回転させる機構であるいわゆる「スピンチャック」の基板保持部として、リフトピンプレート２０と回転カップ３６と一体化された保持プレート３０とを有する形式のものを用いた。しかしながら、上記実施形態に係るＶ字形ノズル６０は、基板の周縁を保持する形式のものであるならば様々な形式のスピンチャックと組み合わせて液処理装置を構築することができる。
【符号の説明】
【００７９】
１２ チャンバ
２０、３０ 基板保持部（保持プレート、リフトピンプレート）
３１、３７ 保持部材（基板保持部材、固定保持部材）
３９ 回転駆動部
３６ カップ（回転カップ）
５６ カップ（外カップ）
５８ 負圧空間（排液管）
６０ ノズル（Ｖ字形ノズル）
６０Ａ ノズルの第１の棒状部分
６０Ｂ ノズルの第２の棒状部分
６０Ｃ ノズルの中央部分
６１ 吐出口
６２ 吐出口
６７ａ 第１の吐出路
６７ｂ 第２の吐出路
７０ａ，７０ｂ 薬液供給機構
１０５ 基板裏返し装置（リバーサ）
Ｗ 基板（半導体ウエハ）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板を加熱するとともに基板を回転させながら基板に処理液を供給することにより基板に所定の液処理例えば洗浄処理またはエッチング処理を行う液処理装置および液処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造工程において、基板例えば半導体ウエハ（以下単に「ウエハ」と称する）に形成された処理対象膜の上に所定のパターンでレジスト膜が形成され、このレジスト膜をマスクとしてエッチング、イオン注入等の処理が前記処理対象膜に施される。処理後、不要となったレジスト膜はウエハ上から除去される。
【０００３】
最近では、レジスト膜の除去方法として、ＳＰＭ処理がよく用いられている。ＳＰＭ処理は、硫酸と過酸化水素水とを混合して得たＳＰＭ（Sulfuric Acid Hydrogen Peroxide Mixture）を加熱してレジスト膜に供給することにより行われる。
【０００４】
特許文献１には、ウエハの下面（レジスト非形成面であるウエハ裏面）を吸着保持して回転するプレートと、このプレートにより保持されたウエハの上面（レジスト形成面であるウエハ表面）にＳＰＭを供給するＳＰＭノズルと、プレートにより保持されたウエハの上面（レジスト形成面、すなわちパターン形成面）にＳＰＭと窒素ガスとの混合流体を供給する混合流体ノズルと、を備えたレジスト除去装置が開示されている。プレートにはヒーターが内蔵されており、このヒーターによりウエハの表面が２００〜２５０℃程度の高温に加熱され、この状態で、まず、混合流体ノズルからＳＰＭと窒素ガスとの混合流体がウエハ表面に供給され、次いで、ＳＰＭノズルによりＳＰＭがウエハの表面に供給され、以上によりウエハ表面からレジストが除去される。その後、ウエハにリンス処理およびスピン乾燥処理が施される。
【０００５】
特許文献１に記載された方法においては、高温に熱せられたウエハの表面に高温のＳＰＭが供給されてレジストと反応してヒューム（fume）が発生する。このヒュームは、レジスト除去装置のチャンバ内の広範囲に拡散して、チャンバ内壁およびチャンバ内部品を汚染しあるいは腐食し、ウエハ汚染の原因物質を発生させうる。なお、本明細書においては、ヒュームとは、処理液（薬液）および被処理物体由来のガスまたはミストを意味するものとする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−４８７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、薬液処理時に発生しうる薬液雰囲気の拡散を防止しつつ、基板を加熱しながら加熱流体により基板のパターン形成面を効率良く処理することができる液処理装置および液処理方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の観点によれば、基板の周縁部を保持する保持部材を有しパターン形成面が下面となるように基板を水平に保持する基板保持部と、前記基板保持部を回転させる回転駆動部と、前記基板保持部に保持された基板の下面の下方に位置するように設けられ、前記基板保持部により保持された基板の下面に薬液を吐出する、吐出口を有するノズルと、前記ノズルに加熱した薬液を供給する薬液供給機構と、前記基板保持部により保持された基板の上面を覆うカバー部材と、前記カバー部材に設けられ、前記カバー部材が基板の上面を覆っているときに基板の上面側から基板を加熱するヒーターと、を備えた液処理装置が提供される。
【０００９】
また、本発明の第２の観点によれば、パターン形成面が下面となるように基板を水平姿勢で保持することと、前記基板の上面を前記基板の上方からカバー部材により覆うことと、前記基板を回転させることと、前記カバー部材に設けたヒーターにより前記基板を加熱することと、前記基板の下方に設けたノズルから加熱された薬液を前記基板の下面に供給することと、を備えた液処理方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、基板を上方からカバー部材により覆うことにより、カバー部材より下方で発生した処理液および被処理物体由来のガスまたはミストがチャンバ内に拡散することを防止することができる。しかも、前記カバー部材に設けたヒーターにより基板を加熱するため、処理を促進することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態による基板洗浄装置を含む液処理システムを上方から見た上方平面図である。
【図２Ａ】本発明の実施の形態の基板洗浄装置の構成を示す縦断面図であって、リフトピンプレートおよび洗浄液供給管が下降位置にあるときの状態を示す図である。
【図２Ｂ】本発明の実施の形態の基板洗浄装置の構成を示す縦断面図であって、リフトピンプレートおよび洗浄液供給管が上昇位置にあるときの状態を示す図である。
【図２Ｃ】図２Ａに示すような、ウエハが基板支持部および固定保持部により保持された状態を示す、図２Ａにおける基板洗浄装置を上方から見た上面図である。
【図３】図２Ａおよび図２Ｂに示す基板洗浄装置のリフトピンプレートの構成を示す斜視図である。
【図４】図２Ａおよび図２Ｂに示す基板洗浄装置の保持プレートの構成を示す斜視図である。
【図５】図２Ａおよび図２Ｂに示す基板洗浄装置における、リフトピンプレートから下方に延びる接続部材および保持プレートから下方に延び接続部材を収容する中空の収容部材の構成の詳細を示す拡大縦断面図である。
【図６】図２Ａおよび図２Ｂに示す基板洗浄装置における保持プレートに設けられた基板支持部の構成を示す拡大縦断面図である。
【図７】図６に示す状態からリフトピンプレートが下方に移動したときの状態を示す拡大縦断面図である。
【図８】図７に示す状態からリフトピンプレートが更に下方に移動したときの状態を示す拡大縦断面図である。
【図９】図２Ａおよび図２Ｂに示す基板洗浄装置の処理流体供給管およびＶ字形ノズル並びにこれらを昇降させる昇降機構の構成を示す斜視図である。
【図１０Ａ】Ｖ字形ノズルを示す平面図である。
【図１０Ｂ】リフトピンプレートと搬送アームとの間でウエハが受け渡しされるときのＶ字形ノズル、リフトピンおよび搬送アームの位置関係を説明するための概略平面図である。
【図１１】Ｖ字形ノズルの第１の棒状部分の構造および作用について説明する図であって、（ａ）は図１０ＡにおけるＸＩａ−ＸＩａ線に沿った第１の棒状部分の内部構造を示す断面図、（ｂ）は第１の棒状部分からＳＰＭが吐出される様子を示す作用図である。
【図１２】Ｖ字形ノズルの第２の棒状部分の構造および作用について説明する図であって、（ａ）は図１０ＡにおけるＸIIａ−ＸIIａ線に沿った第２の棒状部分の内部構造を示す断面図、（ｂ）は第２の棒状部分からＤＩＷのみが吐出される様子を示す作用図、そして（ｃ）は第２の棒状部分からＤＩＷおよびＮ２ガスを混合してなる二流体（二流体スプレー）が吐出される様子を示す作用図である。
【図１３】Ｖ字形ノズルの中央部分の構造を説明する図であって図１０ＡにおけるＸIII−ＸIII線に沿った断面図である。
【図１４】Ｖ字形ノズルの中央部分の構造を説明する図であって図１０ＡにおけるＸVI−ＸVI線に沿った断面図である。
【図１５】Ｖ字形ノズルから吐出された処理液がウエハ下面に形成するスポットを説明する概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。まず、図１を用いて、本発明による液処理装置の実施形態に係る基板洗浄装置を含む処理システムについて説明する。図１に示すように、処理システムは、外部から被処理基板としての半導体ウエハＷ（以下単に「ウエハＷ」と称する）を収容したキャリアを載置するための載置台１０１と、キャリアに収容されたウエハＷを取り出すための搬送アーム１０２と、搬送アーム１０２によって取り出されたウエハＷを載置するための棚ユニット１０３と、棚ユニット１０３に載置されたウエハＷを受け取り、当該ウエハＷを基板洗浄装置１０内に搬送する搬送アーム１０４と、を備えている。図１に示すように、液処理システムには、複数（図１に示す態様では１０個）の基板洗浄装置１０と、２つのリバーサー（ＲＥＶ、ウエハ裏返し装置）１０５が組み込まれている。なお、図１に示すように、搬送アーム１０４は上方から見て略Ｕ字形状となっているが、この搬送アーム１０４はウエハＷをリフトピン２２（後述）上に載置したりリフトピン２２上からウエハＷを取り除いたりする際にリフトピン２２および後に詳述するＶ字形ノズル６０に接触しないような形状となっている（図１０Ｂを参照）。
【００１３】
次に、基板洗浄装置１０の概略的な構成について図２Ａおよび図２Ｂを用いて説明する。基板洗浄装置１０は、チャンバ１２（図２Ａのみに示されている）を有しており、このチャンバ１２内に、ウエハＷを保持する保持プレート３０と、保持プレート３０の上方に設けられ、ウエハＷを下方から支持するリフトピン２２を有するリフトピンプレート２０と、保持プレート３０を回転させる電動モータ等を備えた回転駆動部３９と、保持プレート３０の中心部分に形成された貫通穴３０ａおよびリフトピンプレート２０の中心部分に形成された貫通穴２０ａを通るよう設けられた処理流体供給管４０と、処理流体供給管４０を介して供給された処理流体をウエハＷの下面に向けて吹き付けるＶ字形ノズル６０と、保持プレート３０により保持されたウエハＷの上面に近接してウエハＷの上面を覆う位置に位置することができるヒーター内蔵型のカバー部材８０と、を有している。処理時に、リフトピンプレート２０は、保持プレート３０と連動して一体的に回転するようになっている。チャンバ１２の天井には、チャンバ１２内に清浄空気のダウンフローを形成するファンフィルタユニット（ＦＦＵ）１４が設けられている。チャンバ１２の側壁（図２Ａの右側の側壁）には、シャッタ部材（図示せず）が設けられたウエハＷの搬出入口（図示せず）が形成されており、この搬出入口を通ってウエハＷを保持した搬送アーム１０４がチャンバ内に侵入することができる。なお、図面作成の都合により、図２Ａにおいてはチャンバ１２の天井が実際より低い位置に描かれているが、天井は実際には図２Ｂに示す搬送アーム１０４の移動およびカバー部材８０が上昇位置に位置することができる程度の高さを有している。
【００１４】
リフトピンプレート２０、処理流体供給管４０およびＶ字形ノズル６０は、保持プレート３０に対して相対的に昇降することができる。ここで、図２Ａは、リフトピンプレート２０、処理流体供給管４０およびＶ字形ノズル６０がそれぞれ下降位置にあるときの状態を示しており、図２Ｂは、リフトピンプレート２０、処理流体供給管４０およびＶ字形ノズル６０がそれぞれ上昇位置にあるときの状態を示している。リフトピンプレート２０、処理流体供給管４０およびＶ字形ノズル６０は、それぞれ、図２Ａに示すような下降位置と図２Ｂに示すような上昇位置との間で昇降する。図２Ａには、処理位置（下降位置）にあるカバー部材８０が示されている。図２Ｂでは待避位置（上昇位置）にあるカバー部材８０の表示は省略されているが、実際は二点鎖線で表示されたウエハＷの上方に位置している。
【００１５】
次に、基板洗浄装置１０の各構成要素の詳細について以下に説明する。
【００１６】
図３に示すように、リフトピンプレート２０は円板形状のものからなり、その中心部分には貫通穴２０ａが形成されている。貫通穴２０ａの周囲には環状突起２０ｂが設けられており、リフトピンプレート２０上にある液体が貫通穴２０ａ内に入り込むことを防止している。貫通穴２０ａに処理流体供給管４０が通される。リフトピンプレート２０の表面の周縁部近傍には複数本（本例では４本）のリフトピン２２が設けられている。好ましい実施形態においては、特に図２Ｃに示されるように、４本のリフトピン２２が２つの対をなし、一方の対２２ａ，２２ａ’（図２Ｃ中で左側にある２本）が円周方向に中心角で３０度（鋭角）に相当する距離だけ離れた位置に配置されており、他方の対２２ｂ，２２ｂ’（図２Ｃ内で右側にある２本）が円周方向に中心角で１２０度（鈍角）に相当する距離だけ離れた位置に配置されている。また、４本のリフトピン２２は、図２Ｃ中においてウエハＷの中心を通って左右方向に延びる仮想線に対して線対称に配置されている。図２Ｃに示すようにリフトピンを配置することにより、ウエハＷを十分に安定した状態でリフトピン２２上に支持させることが可能となるとともに、ウエハＷの搬出入（図２Ｂを参照）の際にリフトピン２２に邪魔されることなくＵ字形の搬送アーム１０４（図１０Ｂも参照）をウエハＷの下方に侵入（図２Ｃの右手側から左手側に向かって侵入）させることができる。リフトピンプレート２０の下面（各リフトピン２２が設けられた面とは反対側の面）から、複数例えば３つの棒状の接続部材２４が下方に延びている。これらの接続部材２４は、リフトピンプレート２０の周縁部近傍において周方向に等間隔で設けられている。
【００１７】
図４に示すように、保持プレート３０は円板形状のものからなり、その中心部分には貫通穴３０ａが形成されている。この貫通穴３０ａには処理流体供給管４０が通される。また、保持プレート３０の表面には、図２Ａに示すように、接続部材３８を介して回転カップ３６が取り付けられている。回転カップ３６は、リフトピンプレート２０、処理流体供給管４０およびＶ字形ノズル６０が下降位置にあるときに保持プレート３０により保持されるウエハＷの外周縁を囲む。また、図２Ａおよび図２Ｃに示すように、回転カップ３６には、ウエハＷを保持するための２つの固定保持部材３７が設けられている。固定保持部材３７の具体的な機能については後述する。なお、これらの固定保持部材３７は、回転カップ３６に設けられる代わりに保持プレート３０に設けられていてもよく、あるいは接続部材３８に直接接続されていてもよい。固定保持部材３７が接続部材３８に直接接続されている場合には、水平方向の力に対する固定保持部材３７の強度をより大きなものとすることができる。
【００１８】
保持プレート３０の下面（回転カップ３６が設けられた面とは反対側の面）の中心部分には、当該保持プレート３０の下面から下方に延びるよう中空の回転軸３４が取り付けられている。回転軸３４の中空部分には処理流体供給管４０が収容されている。回転軸３４はベアリング（図示せず）により支持されるとともに、電動モータ等の回転駆動部３９により回転させられる。回転駆動部３９が回転軸３４を回転させることにより、保持プレート３０も回転する。
【００１９】
図４に示すように、保持プレート３０には、３つの貫通穴（接続部材貫通穴）３０ｂが形成されており、各貫通穴３０ｂにリフトピンプレート２０に結合された接続部材２４がスライド可能に通されている。従って、接続部材２４は、保持プレート３０とリフトピンプレート２０との相対的回転を禁止して保持プレート３０およびリフトピンプレート２０が一体的に回転するように接続する一方で、保持プレート３０とリフトピンプレート２０との相対的上下動を許容する。貫通穴３０ｂは保持プレート３０の周方向に等間隔に設けられている。また、保持プレート３０の下面において、各貫通穴３０ｂの箇所には、３つの円筒形状の収容部材３２が設けられている。各収容部材３２は、保持プレート３０の下面から下方に延びるようになっており、リフトピンプレート２０の下面から下方に延びる各接続部材２４を収容するようになっている。これらの収容部材３２は、保持プレート３０の周縁部近傍において周方向に等間隔で設けられている。
【００２０】
リフトピンプレート２０の下面から下方に延びる各接続部材２４および保持プレート３０の下面から下方に延びる各収容部材３２について図５を用いてより詳細に説明する。図５に示すように、円筒形状の各収容部材３２の内径は各接続部材２４の外径よりもやや大きくなっており、各収容部材３２の長手方向（図５の上下方向）に沿って各接続部材２４が各収容部材３２内で移動することができるようになっている。図２Ａに示すように、リフトピンプレート２０が下降位置にあるときには、各接続部材２４は各収容部材３２に完全に収容された状態となる。一方、図２Ｂに示すように、リフトピンプレート２０が上昇位置にあるときには、各接続部材２４はその下部における一部分のみが各収容部材３２に収容された状態となり、各接続部材２４は保持プレート３０に形成された貫通穴３０ｂを通過してこの保持プレート３０から上方に突出する。リフトピンプレート２０が下降位置にあるときには、各接続部材２４が各収容部材３２に収容された状態となる。
【００２１】
図５に示すように、各収容部材３２の中空部分にはバネ２６が圧縮された状態で収容されている。このバネ２６は、その下端が接続部材２４の下端部分に取り付けられるとともに、その上端が貫通穴３０ｂの近傍における保持プレート３０の下面に取り付けられている。このため、バネ２６により接続部材２４は下方に付勢されるようになっている。すなわち、バネ２６が圧縮状態から元の状態に戻ろうとする力により、接続部材２４には常に下向きの力（保持プレート３０から下方に移動しようとする力）が加えられる。
【００２２】
図２Ａおよび図２Ｂに示すように、回転カップ３６の外方には外カップ５６が設けられており、保持プレート３０や回転カップ３６は外カップ５６により覆われる。この外カップ５６には排液管５８が接続されており、ウエハＷの洗浄のために使用され、ウエハＷの回転により当該ウエハＷから外方に飛散して外カップ５６により受けられた洗浄液は排液管５８により排出される。
【００２３】
図２Ａおよび図２Ｂに示すように、保持プレート３０には、ウエハＷを側方から支持するための可動の基板保持部材３１が設けられている。基板保持部材３１は、図２Ａに示すようにリフトピンプレート２０が下降位置にあるときにウエハＷを側方から保持し、一方、図２Ｂに示すようにリフトピンプレート２０が上昇位置にあるときにウエハＷから離間する。より詳細に説明すると、図２Ｃに示すように、ウエハＷの洗浄処理を行う際に、ウエハＷは基板保持部材３１および２つの固定保持部材（固定の基板保持部材）３７により保持される。このときに、基板保持部材３１はウエハＷを固定保持部材３７に向かって押し付ける。すなわち、図２Ｃにおいて基板保持部材３１によりウエハＷに対して図２Ｃにおける左方向に力が加えられ、これによりウエハＷは２つの固定保持部材３７に押し付けられる。このように、可動の基板保持部材３１および固定保持部材３７の両方を用いてウエハＷを側方から保持する場合には、固定保持部材３７を用いずに複数の可動の基板保持部材３１だけを用いてウエハＷを側方から保持する場合と比較して、ウエハＷに対して移動（進退）する部材の数を１つのみとすることができるので、よりシンプルな構成でウエハＷの保持を行うことができる。
【００２４】
以下に基板保持部材３１の構成の詳細について図６〜図８を参照して説明する。図６は、リフトピンプレート２０が図２Ｂに示すような上昇位置から図２Ａに示すような下降位置に向かって移動する途中での状態を示す図であり、図７は、図６に示す状態からリフトピンプレート２０が下方に移動したときの状態を示す図であり、図８は、図６に示す状態からリフトピンプレート２０が更に下方に移動し、リフトピンプレート２０が図２Ａに示すような下降位置に到達したときの状態を示す図である。
【００２５】
図６乃至図８に示すように、基板保持部材３１は軸３１ａを介して保持プレート３０に軸支されている。より詳細には、図６乃至図８に示すように、保持プレート３０には軸受け部３３が取り付けられており、この軸受け部３３に設けられた軸受け孔３３ａに軸３１ａが受け入れられる。軸受け孔３３ａは水平方向に延びる長孔からなり、基板保持部材３１の軸３１ａはこの軸受け孔３３ａに沿って水平方向に移動することができる。このようにして、基板保持部材３１は、軸受け部３３の軸受け孔３３ａに受け入れられた軸３１ａを中心として揺動することができる。
【００２６】
基板保持部材３１の軸３１ａには、ねじりバネ等のバネ部材３１ｄが巻き掛けられている。このバネ部材３１ｄは、軸３１ａを中心として基板保持部材３１を図６乃至図８における時計回りの方向に回転させるような力を基板保持部材３１に付勢するようになっている。これにより、基板保持部材３１に何ら力が加えられていない場合には、図２Ｂに示すように、基板保持部材３１が保持プレート３０に対して傾斜した状態となり、基板保持部材３１におけるウエハＷを側方から保持するための基板保持部分３１ｂ（後述）は保持プレート３０の中心から遠ざかった状態となる。
【００２７】
また、軸３１ａに巻き掛けられたバネ部材３１ｄからは線状部分が伸び出しており、この線状部分は軸受け部３３の内壁面３３ｂに係止されて、軸３１ａを保持プレート３０の中心に向かって押し返す。このように、バネ部材３１ｄの線状部分により、軸３１ａは保持プレート３０の中心に向かって（すなわち、図６乃至図８における左方向に向かって）常時押圧される。このため、比較的径が小さなウエハＷが可動の基板保持部材３１および固定保持部材３７により支持される場合には、軸３１ａは、図６乃至図８に示すように、軸受け孔３３ａにおける保持プレート３０の中心に近い位置（すなわち、図６乃至図８における左側の位置）に位置する。一方、比較的径が大きなウエハＷが基板保持部材３１および固定保持部材３７により支持される場合には、バネ部材３１ｄの線状部分による力に抗して、軸３１ａは軸受け孔３３ａに沿って図６等に示す位置から右方向に移動する。なお、ここでのウエハの径の大小とは、許容寸法誤差内でのウエハの径の大小を意味している。
【００２８】
また、基板保持部材３１は、ウエハＷを側方から保持する基板保持部分３１ｂと、軸３１ａに関して基板保持部分３１ｂと反対側に設けられた被押圧部材３１ｃとを有している。被押圧部材３１ｃは、リフトピンプレート２０と保持プレート３０との間に設けられており、この被押圧部材３１ｃは、図６乃至図８に示すようにリフトピンプレート２０が下降位置またはその近傍位置にあるときに当該リフトピンプレート２０の下面により下方に向かって押圧される。
【００２９】
図６乃至図８に示すように、基板保持部材３１は、リフトピンプレート２０が上昇位置から下降位置に移動したときに、当該リフトピンプレート２０の下面により被押圧部材３１ｃが下方に押圧されることにより軸３１ａを中心として図６等の反時計回りの方向（図６等の矢印方向）に回転する。そして、基板保持部材３１が軸３１ａを中心として回転することにより、基板保持部分３１ｂがウエハＷに向かって当該ウエハＷの側方から移動する。これにより、リフトピンプレート２０が下降位置に到達したときに、図８に示すように、ウエハＷが基板保持部材３１により側方から保持される。ここで、図８に示すように、ウエハＷが基板保持部材３１により側方から保持されたときに、このウエハＷはリフトピン２２の先端から上方に離間し、リフトピン２２から上方に浮いた状態となる。また、前述のように、ウエハＷの大きさによっては、バネ部材３１ｄの線状部分による力に抗して軸３１ａが軸受け孔３３ａに沿って図６等に示す位置から右方向に移動する場合もある。このため、比較的大きなウエハＷが基板保持部材３１および固定保持部材３７により保持される場合であっても、基板保持部材３１が水平方向に移動可能となっているので、ウエハＷを変形させたり破損させたりすることなくウエハＷを側方から保持することができる。
【００３０】
上述のような基板保持部材３１が基板洗浄装置１０に設けられていることにより、基板保持部材３１を駆動するための専用の駆動機構（動力源）を設ける必要がなく、後述する昇降駆動部５０によりリフトピンプレート２０を昇降させるだけで、保持プレート３０の基板保持部材３１によるウエハＷの保持／解放動作を行うことができるため、基板洗浄装置１０の構成をよりシンプルなものとすることができる。また、リフトピンプレート２０の昇降のタイミングと基板保持部材３１の移動のタイミングとの間にタイムラグが生じることを抑制することができ、スループットを向上させることもできる。
【００３１】
図２Ａおよび図２Ｂに示すように、処理流体供給管４０はリフトピンプレート２０の貫通穴２０ａおよび保持プレート３０の貫通穴３０ａをそれぞれ通過するよう設けられている。なお、処理流体供給管４０は、リフトピンプレート２０や保持プレート３０が回転する際にも回転しないようになっている。処理流体供給管４０の内部には、処理流体をＶ字形ノズル６０に供給するため複数、本例では６つの流体供給路、すなわち第１の流体供給路（「硫酸供給路」とも称する）４０ａ、第２の流体供給路（「過酸化水素水供給路」とも称する）４０ｂ、第３の流体供給路（「第１のＤＩＷ供給路」とも称する）４０ｃ、第４の流体供給路（「第１のＮ２ガス供給路」とも称する）４０ｄ、第５の流体供給路（「第２のＤＩＷ供給路」とも称する）４０ｅ、第６の流体供給路（「第２のＮ２ガス供給路」とも称する）４０ｆが鉛直方向に延びるように設けられている。処理流体供給管４０の上端には後に詳述するＶ字形ノズル６０が取り付けられている。
【００３２】
図２Ａに示すように、処理流体供給管４０内の第１〜第６の流体供給路４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，４０ｅ，４０ｆは対応する第１〜第６の流体供給機構７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄ，７０ｅ，７０ｆにそれぞれ接続されている。
第１の流体供給機構７０ａは、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）を供給する硫酸供給機構（以下、「硫酸供給機構７０ａ」と称する）であり、硫酸供給源７１ａに接続された管路７４ａに上流側から順次介設された可変絞り弁７２ａおよび開閉弁７３ａを有している。
第２の流体供給機構７０ｂは、過酸化水素水（Ｈ２Ｏ２）を供給する過酸化水素水供給機構（以下、「過酸化水素水供給機構７０ｂ」と称する）であり、過酸化水素水供給源７１ｂに接続された管路７４ｂに上流側から順次介設された可変絞り弁７２ｂおよび開閉弁７３ｂを有している。
第３の流体供給機構７０ｃは、リンス用液体であるＤＩＷ（純水）を供給するＤＩＷ供給機構（以下、「第１のＤＩＷ供給機構７０ｃ」と称する）であり、ＤＩＷ供給源７１ｃに接続された管路７４ｃに上流側から順次介設された可変絞り弁７２ｃおよび開閉弁７３ｃを有している。
第４の流体供給機構７０ｄは、不活性ガス例えばＮ２ガスを供給するＮ２ガス供給機構（以下、「第１のＮ２ガス供給機構７０ｄ」と称する）であり、Ｎ２ガス供給源７１ｄに接続された管路７４ｄに上流側から順次介設された可変絞り弁７２ｄおよび開閉弁７３ｄを有している。
第５の流体供給機構７０ｅは、リンス用液体であるＤＩＷ（純水）を供給するＤＩＷ供給機構（以下、「第２のＤＩＷ供給機構７０ｅ」と称する）であり、ＤＩＷ供給源７１ｅに接続された管路７４ｅに上流側から順次介設された可変絞り弁７２ｅおよび開閉弁７３ｅを有している。
第６流体供給機構７０ｆは、不活性ガス例えばＮ２ガスを供給するＮ２ガス供給機構（以下、「第２のＮ２ガス供給機構７０ｆ」称する）であり、Ｎ２ガス供給源７１ｆに接続された管路７４ｆに上流側から順次介設された可変絞り弁７２ｆおよび開閉弁７３ｆを有している。
【００３３】
なお、硫酸供給源７１ａは例えばヒーター付きタンクと当該タンクから加熱された硫酸をポンプ送りすることができる任意の装置から構成することができる。なお、過酸化水素水は常温で供給されるため、過酸化水素水供給源７１ｂは例えばタンクと当該タンクから常温の過酸化水素水をポンプ送りすることができる任意の装置から構成することができる。
【００３４】
図２Ａ、図２Ｂおよび図９に示すように、処理流体供給管４０には接続部材５２を介して昇降駆動部５０が設けられている。昇降駆動部５０は、処理流体供給管４０を昇降させるようになっている。すなわち、昇降駆動部５０が接続部材５２を昇降させることにより、この接続部材５２に接続された処理流体供給管４０およびＶ字形ノズル６０も昇降することとなる。より詳細には、昇降駆動部５０は、図２Ａに示すような下降位置と、図２Ｂに示すような上昇位置との間で処理流体供給管４０およびＶ字形ノズル６０を昇降させる。
【００３５】
また、図９に示すように、処理流体供給管４０には第１の連動部材４４が接続されている。そして、第１の連動部材４４には、３つの棒状の第２の連動部材４６が第１の連動部材４４から上方に延びるよう接続されている。ここで、各第２の連動部材４６は、リフトピンプレート２０の下面から下方に延びるよう設けられた各接続部材２４に対応して設けられており、棒状の各第２の連動部材４６の外径は円筒形状の収容部材３２の内径よりも小さい。より詳細には、各第２の連動部材４６は、各接続部材２４の底面に接触するよう設けられており、各第２の連動部材４６は、図２Ｂ等に示すように各収容部材３２内で各接続部材２４を上方に押し上げることができる。
【００３６】
すなわち、図２Ａに示すような状態において、昇降駆動部５０が処理流体供給管４０を上方に移動させたときには、処理流体供給管４０に接続された第１の連動部材４４および各第２の連動部材４６も上方に移動し、各第２の連動部材４６が各収容部材３２内で各接続部材２４を上方に押し上げることとなる。これにより、リフトピンプレート２０も処理流体供給管４０と連動して上方に移動し、図２Ｂに示すように、リフトピンプレート２０、処理流体供給管４０およびＶ字形ノズル６０はそれぞれの上昇位置に到達することとなる。一方、図２Ｂに示すような状態において、昇降駆動部５０が処理流体供給管４０を下方に移動させたときには、収容部材３２の内部に設けられたバネ２６の力により接続部材２４には常に下方に向かう力が加えられているので、各第２の連動部材４６が下方に移動したときに各接続部材２４もその下面が各第２の連動部材４６の上端部分に接触するよう下方に移動する。このようにして、図２Ａに示すように、リフトピンプレート２０、処理流体供給管４０およびＶ字形ノズル６０はそれぞれの下降位置に到達する。
【００３７】
図２Ａに示すように、リフトピンプレート２０は、下降位置にあるときには保持プレート３０に隣接する。図示例においては、詳細には、リフトピンプレート２０は保持プレート３０上に載置され、保持プレート３０により支持される。一方、図２Ｂに示すように、リフトピンプレート２０は、上昇位置にあるときには、保持プレート３０から上方に離間し、リフトピン２２上へのウエハＷの受け渡しおよびリフトピン２２上からのウエハＷの取り出しを行うことができるようになる。
【００３８】
このように、第１の連動部材４４および３つの第２の連動部材４６により、リフトピンプレート２０、処理流体供給管４０およびＶ字形ノズル６０を連動して一体的に昇降させる連動機構が構成されている。また、第１の連動部材４４、３つの第２の連動部材４６、昇降駆動部５０、接続部材５２により、リフトピンプレート２０、処理流体供給管４０およびＶ字形ノズル６０を連動して昇降させて、リフトピンプレート２０、処理流体供給管４０およびＶ字形ノズル６０を保持プレート３０に対して相対的に昇降させる昇降機構が構成されている。
【００３９】
次に、図２Ａ、図２Ｂ、図９、図１０Ａ及び図１０Ｂを参照して、Ｖ字形ノズル６０の構成について説明する。Ｖ字形ノズル６０は、中央部分６０Ｃと、この中央部分６０Ｃに接続されるとともにＶ字形に配置された第１の棒状部分６０Ａおよび第２の棒状部分６０Ｂと、を有している。中央部分６０Ｃにおいて、Ｖ字形ノズル６０は処理流体供給管４０の上端に取り付けられている。中央部分６０Ｃは、リフトピンプレート２０の貫通穴２０ａを覆うカバー部材としての役割をも果たす。棒状部分６０Ａ，６０Ｂは中央部分６０Ｃからリフトピンプレート２０の半径方向外側すなわちウエハＷの半径方向外側に延び、処理時にリフトピン２２と干渉しないように（処理時にＶ字形ノズル６０は回転しないがリフトピンプレート２０は回転する）、リフトピン２２が配置される仮想円周のわずかに手前で終端している。
【００４０】
図１０Ａに示す実施形態においては、第１の棒状部分６０Ａおよび第２の棒状部分６０Ｂは例えば３０度（この角度に限定されるものではない）の角を成している。従って、リフトピンプレート２０および保持プレート３０を所定の角度位置に位置決めすることにより、第１の棒状部分６０Ａおよび第２の棒状部分６０Ｂがそれぞれリフトピン２２ａ、２２ａ’に向かって延びるように位置合わせすることができる。図２Ｂより理解できるように、ウエハＷの下面とＶ字形ノズル６０との間は非常に狭いため、搬送アーム１０４とＶ字形ノズル６０との両者の衝突を回避する観点からは、ウエハ搬出入時に搬送アーム１０４とＶ字形ノズル６０とが平面視で重ならないようにすることが好ましい。図１０Ａに示すようなリフトピン２２ａ，２２ａ’と第１の棒状部分６０Ａおよび第２の棒状部分６０Ｂとの位置関係が確保されていれば、図１０Ｂに示すように、搬送アーム１０４を４つのリフトピンおよびＶ字形ノズル６０に衝突しないようにウエハの下側に侵入させることが容易となる。なお、図１０Ｂに示すように、搬送アーム１０４の二股の先端部は、搬送アーム１０４がウエハの下方に侵入するときに、リフトピン２２ａ，２２ａ’の外側であって、リフトピン２２ｂ，２２b’の内側を通過する。上記のことは、第１の棒状部分６０Ａおよび第２の棒状部分６０ＢをＶ字型に配置することにより生じうる利点の一つである。
【００４１】
特に図１１（ａ）および図１２（ａ）に示すように、棒状部分６０Ａ，６０Ｂは翼型に類似する断面形状を有している。この液処理装置では、棒状部分６０Ａ，６０Ｂに対してウエハＷが図１０Ａ、図１１（ａ）、図１２（ａ）に示す矢印Ｒ方向に回転するようになっている。このとき、ウエハＷの下面とリフトピンプレート２０との間には矢印Ｒ方向の気流が生じる。翼型断面を有する棒状部分６０Ａ，６０Ｂの上方を通過する気流により、液の流れが改善される。詳細には、気流は、棒状部分６０Ａ，６０Ｂの背面とウエハＷとの間を通過する際に、絞り効果により流速を増すとともにウエハＷの下面に向かうように整流される。このように棒状部分６０Ａ，６０Ｂの影響を受けた気流は、ウエハＷの下面上に衝突した処理液（例えば薬液）がウエハＷの下面に沿ってスムーズに拡散することを助ける。また、棒状部分６０Ａ，６０Ｂが翼型断面を有することにより、気流の影響による棒状部分６０Ａ，６０Ｂの振動が最小限に抑制される。
【００４２】
Ｖ字型ノズル６０は、ウエハＷの中央部に対向する位置からウエハＷの周縁部に対向する位置の間に配列された複数の第１の吐出口６１を有している。第１の吐出口６１は、加熱されたＳＰＭ（硫酸と過酸化水素水の混合液）をウエハＷに向けて吐出するためのものである。第１の吐出口６１は、中央部分６０Ｃから第１の棒状部分６０Ａの先端部に至るまでの区間内に、第１の棒状部分６０Ａの長手方向に沿って一列に配列されている。さらに、Ｖ字型ノズル６０は、ウエハＷの中央部に対向する位置からウエハＷの周縁部に対向する位置の間に配列された複数の第２の吐出口６２を有している。第２の吐出口６２は、ＤＩＷ（純水）のみをウエハＷに向けて、或いはＤＩＷとＮ２ガスとの混合流体からなる二流体スプレーをウエハＷに向けて吐出するためのものである。第２の吐出口６２は、中央部分６０Ｃから第２の棒状部分６０Ｂの先端部に至るまでの区間内に、第２の棒状部分６０Ｂの長手方向に沿って一列に配列されている。さらに、Ｖ字型ノズル６０は、その中央部分６０Ｃに、１つの第３の吐出口６３を有している。第３の吐出口６３はウエハＷの中央部に向けてＤＩＷを吐出するためのものである。さらに、Ｖ字型ノズル６０は、その中央部分６０Ｃに、１つの第４の吐出口６４を有している。第４の吐出口６４はウエハＷの中央部に向けてＮ２ガスを吐出するためのものである。なお、第４の吐出口６４は保持プレート３０に保持されたウエハＷの中心のほぼ真下に位置している。
【００４３】
なお、第１および第２の吐出口６１，６２およびこれに連なる吐出路（６７ａ，６７ｂ、６８ａ、６８ｂ）の径はかなり小さい（直径０．３〜０．５ｍｍ程度）のため、液が吐出口および吐出路を通過するときに、摩擦で帯電する（特に導電性の無いＤＩＷが通流する吐出口および吐出路において顕著である）。これを防止するため、Ｖ字型ノズル６０は、導電性のある材料、例えばカーボンファイバー入りのＰＦＡにより形成することが望ましい。
【００４４】
図１４に示すように、処理流体供給管４０は、その上端に拡径された頭部４１を有している。Ｖ字形ノズル６０の中央部分６０Ｃは、処理流体供給管４０の頭部４１に対して図示しないネジにより連結される。
【００４５】
図１４に示すように、Ｖ字形ノズル６０の中央部分６０Ｃと処理流体供給管４０の頭部４１が連結されると、処理流体供給管４０内を鉛直方向に延びる第２のＤＩＷ供給路４０ｅと中央部分６０Ｃ内を鉛直方向に延びる吐出路６３ａが連通する。これにより、第２のＤＩＷ供給路４０ｅを介して送られてきたＤＩＷを第３の吐出口６３からウエハＷ下面に向けて吐出させることが可能となる。なお、第３の吐出口６３は、そこから吐出されるＤＩＷが確実にウエハＷ下面の中央Ｗｃに到達することが保証されるような形状に形成されている。また、中央部分６０Ｃと頭部４１が連結されると、処理流体供給管４０内を鉛直方向に延びる第２のＮ２ガス供給路４０ｆと中央部分６０Ｃ内を鉛直方向に延びる吐出路６４ａが連通する。これにより、第２のＮ２ガス供給路４０ｆを介して送られてきたＮ２ガスを第４の吐出口６４からウエハＷ下面に向けて吐出させることが可能となる。
【００４６】
また、中央部分６０Ｃと頭部４１が連結されると、図１３に示すように、処理流体供給管４０内を鉛直方向に延びる第１のＤＩＷ供給路４０ｃとＶ字形ノズル６０内に形成された流体通路（ＤＩＷ通路）６５ｂとが連通するとともに、処理流体供給管４０内を鉛直方向に延びる第１のＮ２供給路４０ｄとＶ字形ノズル６０内に形成された流体通路（Ｎ２通路）６６ｂとが連通する。図１０Ａに破線で示すように、ＤＩＷ通路６５ｂおよびＮ２通路６６ｂは、Ｖ字形ノズル６０の中央部分６０Ｃから第２の棒状部分６０Ｂの先端部に至るまで、棒状部分６０Ｂの長手方向に沿って、水平に、かつ互いに平行に延びている。また、詳細に図示はされていないが、中央部分６０Ｃと頭部４１が連結されると、図１３に示した態様と同様の態様で、処理流体供給管４０内を鉛直方向に延びる硫酸供給路４０ｃとＶ字形ノズル６０内に形成された流体通路（硫酸通路）６５ａとが連通するとともに、処理流体供給管４０内を鉛直方向に延びる過酸化水素水供給路４０ｂとＶ字形ノズル６０内に形成された流体通路（過酸化水素水通路）６６ａとが連通する。図１０Ａに破線で示すように、硫酸通路６５ａおよび過酸化水素水通路６６ａは、Ｖ字形ノズル６０の中央部分６０Ｃから第１の棒状部分６０Ａの先端部に至るまで、第１の棒状部分６０Ａの長手方向に沿って、水平に、かつ互いに平行に延びている。
【００４７】
図１１（ａ）に示すように、Ｖ字形ノズル６０の中央部分６０Ｃおよび第１の棒状部分６０Ａにおいては、各吐出口６１に対応して、硫酸通路６５ａに１つの硫酸吐出路６７ａが、過酸化水素水通路６６ａに一つの過酸化水素水吐出路６８ａがそれぞれ接続されている。硫酸吐出路６７ａが終端する吐出口６１よりも手前の位置で過酸化水素水通路６８ａが硫酸吐出路６７ａに合流している。従って、各吐出口６１から、硫酸と過酸化水素水とを混合してなるＳＰＭが吐出される。図１１（ｂ）に示すように、各吐出口６１は、そこから吐出されるＳＰＭの吐出方向がウエハＷ回転方向Ｒに傾斜するように、言い換えれば、各吐出口６１から吐出されるＳＰＭの吐出方向を示すベクトルＶ６１がウエハ回転方向Ｒの成分を持つように、構成されていることが好ましい。これにより、ウエハＷの下面に衝突したＳＰＭがウエハＷに弾かれること（液はね）を抑制することができ、吐出したＳＰＭを無駄にすることなく吐出したＳＰＭの多くをウエハＷの処理に有効に利用することができる。なお、ＳＰＭの吐出方向がウエハＷの回転方向の成分を持つことにより、一旦ウエハＷに到達したＳＰＭがウエハＷから落下してＶ字形ノズル６０の棒状部分６０Ａに再付着することを低減することができる。ウエハＷからのＳＰＭの落下は、ＳＰＭがウエハＷに到達した時点およびその直後に生じやすいからである。複数の吐出口６１の大部分は、吐出口６１から吐出されるＳＰＭの吐出方向を示すベクトルＶ６１がウエハ回転方向Ｒの成分を持ち、かつ、ベクトルＶ６１が第１の棒状部分６０Ａの長手方向と直交する方向を向いていることが好ましい。但し、最も半径方向外側にある１個の吐出口（６１”）またはこれを含む数個の吐出口６１は、そこから吐出されるＳＰＭの吐出方向を示すベクトルＶ６１が、図１０Ａ中に符号Ｖ６１ｅが付された矢印で示すように、半径方向外側を向いた成分を有していてもよい。これにより、反応済みのＳＰＭがウエハＷからスムーズに離脱する。また、最も半径方向内側にある１個または数個の吐出口６１、特に最も半径方向内側にある１個の吐出口６１’は、そこから吐出されるＳＰＭの吐出方向を示すベクトルＶ６１が、図１０Ａ中に符号Ｖ６１ｃが付された矢印で示すように、ウエハＷの中心を向いていることが望ましい。このようにすることで、ウエハＷの中心に未処理領域が発生することを防止することができる。
【００４８】
図１２（ａ）に示すように、Ｖ字形ノズル６０の中央部分６０Ｃおよび第２の棒状部分６０Ｂにおいては、各吐出口６２に対応して、ＤＩＷ通路６５ｂに１つのＤＩＷ吐出路６７ｂが、Ｎ２通路６６ｂに一つのＮ２吐出路６８ｂがそれぞれ接続されている。ＤＩＷ吐出路６７ｂは、当該ＤＩＷ吐出路６７ｂが終端する吐出口６２の近傍に湾曲した転向面６７ｃを有しており、この転向面６７ｃの下端近傍においてＮ２通路６６ｂがＤＩＷ通路６５ｂに合流している。Ｎ２を流さないかあるいは微量流した状態でＤＩＷをＤＩＷ通路６５ｂからＤＩＷ吐出路６７ｂを介して流すと、ＤＩＷは転向面６７ｃにより転向され、その結果、図１２（ｂ）に示すように、吐出口６２から吐出されるＤＩＷの吐出方向がウエハＷ回転方向Ｒに傾斜する。言い換えれば、各吐出口６２から吐出されるＤＩＷの吐出方向を示すベクトルＶ６２がウエハ回転方向Ｒの成分を持つ。
【００４９】
また、Ｎ２ガスをＮ２通路６６ｂからＮ２吐出路６８ｂを介して流し、かつ、ＤＩＷをＤＩＷ通路６５ｂからＤＩＷ吐出路６７ｂを介して流すと、ＤＩＷ吐出路６７ｂとＮ２吐出路６８ｂとの合流点においてＤＩＷ流とＮ２ガス流とが衝突し、両者が混合され、ＤＩＷおよびＮ２ガスからなるミスト状の混合流体すなわち二流体スプレー（液滴）が形成される。ＤＩＷは転向面６７ｃに到達する前にＮ２ガスと混合されるため転向面６７ｃの影響をあまり受けず、図１２（ｃ）に示すように、吐出口６２から吐出される二流体スプレーは扇状に広がりつつ上方に向けて吐出される。この場合、二流体スプレーの吐出方向（主方向）を示すベクトルＶ６２’（図１２（ｃ）参照）は概ね鉛直方向上方を向いていて（すなわち二流体スプレーの吐出方向がウエハＷの下面と成す角度が大きい）ウエハＷの回転方向Ｒの成分をあまり含んでいないが、二流体スプレーによる洗浄効果は二流体スプレーの衝突エネルギーに依存しているため、この方が好ましい。なお、二流体スプレーの吐出方向（主方向）を示すベクトルＶ６２’が、ウエハＷの回転方向Ｒと逆方向の成分を有していることも好ましい。なお、ＳＰＭの吐出と同様に、最も半径方向外側にある１個の吐出口６２”またはこれを含む数個の吐出口６２は、そこから吐出されるＤＩＷまたは二流体スプレーの吐出方向を示すベクトルＶ６２（Ｖ６２’）が、図１０Ａ中に符号Ｖ６１ｅが付された矢印で示すように、半径方向外側を向いた成分を有することが望ましい。また、最も半径方向内側にある１個の吐出口６２’またはこれを含む数個の吐出口６２は、特に最も半径方向内側にある１個の吐出口６２’は、そこから吐出されるＤＩＷまたは二流体スプレーの吐出方向を示すベクトルＶ６２が、図１０Ａ中に符号Ｖ６２ｃが付された矢印で示すように、ウエハＷの中心を向いていることが望ましい。特に二流体スプレーは、前述したように二流体スプレーがウエハＷに与える衝突エネルギーによりウエハＷを洗浄するものであるので、ウエハＷの被処理面（下面）の全ての領域に、いずれかの吐出口６２から吐出された二流体スプレーが直接噴射されるように、吐出口６２を設けることが望ましい。
【００５０】
また、図１２（ａ）に示すようにＤＩＷ通路６５ｂを区画するＶ字形ノズル６０の底壁には、複数のＤＩＷ吐出口６９が設けられている。ＤＩＷ吐出口６９は、ＤＩＷ通路６５ｂの全長にわたって、所定間隔を空けて設けられている。ＤＩＷ吐出口６９から吐出されるＤＩＷすなわち装置洗浄液は、リフトピンプレート２２の表面に向かって吐出され、遠心力によりリフトピンプレート２２の外側に向かって流れ、リフトピンプレート２２から外側に飛散する。このＤＩＷの流れに乗って、リフトピンプレート２２の表面にあるＳＰＭおよびＳＰＭとレジストの反応生成物などの不要物質が洗い流される。なお、ＤＩＷ吐出口６９にＤＩＷを供給するために、ＤＩＷ通路６５ｂと独立したＤＩＷ通路をＶ字形ノズル６０内に設けてもよい。
【００５１】
図１５に示された複数の楕円は、各吐出口６１、６２から吐出された処理流体（ＳＰＭ、ＤＩＷ）がウエハＷの下面に到達した瞬間に処理流体により覆われるウエハＷの下面上の領域（以下に「スポット」とも称する）を模式的に示している。なお、処理流体はウエハＷの下面に到達した後には、ウエハＷの回転による遠心力、吐出口６１、６２からの処理流体の吐出圧力等の要因に応じてウエハＷの下面上で広がる。吐出口６１、６２から処理流体は平面視で円の接線方向に、斜め上方に向けて吐出されているので、スポットは楕円になる。但し二流体スプレーの場合は、比較的大径の概ね円形になる。スポットの中心の間隔Ｐは、吐出口６１、６２の配列ピッチに等しい。また、吐出後ウエハ到達前に処理流体は拡散するため、楕円の短軸（短軸は吐出口の配列方向と一致する）の長さＢは吐出口６１、６２の径よりも大きくなる。なお、楕円の長軸の長さＡは吐出口６１の径よりもずっと大きい。二流体スプレーを吐出する際には、二流体スプレーがウエハＷに与える衝突エネルギーが重要なのであるから、隣接するスポットに重複部分Ｌが生じることが望ましいので、そのように吐出口６１、６２を設計することが望ましい。また、ＳＰＭ等の薬液を吐出する際には、処理の均一性の観点から、隣接するスポットには所定の長さＬの重複部分が生じるように吐出口６１、６２を設計することが好ましい。しかしながら、隣接するスポットを形成する薬液が直ちに融合するのであれば、隣接するスポット間に重複部分が無くてもかまわない。
【００５２】
図１０Ａに示すように、Ｖ字形ノズル６０は、Ｖ字形に配置された第１の棒状部分６０Ａと第２の棒状部分６０Ｂとを有しているが、ＳＰＭを吐出するための吐出口６１が設けられた第１の棒状部分６０Ａは、ＤＩＷまたはＤＩＷを含む二流体スプレーを吐出するための第２の棒状部分６０Ｂから、ウエハ回転方向Ｒに小さな鋭角（ここでは３０度）だけ進んだ（回転した）位置に配置されている。この配置はＶ字形ノズル６０の清浄度を維持する上で好ましい。すなわち、ウエハ下面側の空間内では、ウエハ回転方向Ｒに進行する気流が生じており、吐出口６１、６２から吐出した液はその気流に乗って流れる。また、吐出口６１、６２から吐出されてウエハＷに到達した液の一部は、重力によりウエハＷから落下する。仮に、第１の棒状部分６０Ａと第２の棒状部分６０Ｂの位置が図示されたものと逆であったならば、第１の棒状部分６０Ａから吐出されたＳＰＭおよび反応生成物が、ＤＩＷまたは二流体スプレーを吐出するための第２の棒状部分６０Ｂに付着する可能性が高くなる。リンスのための流体を供給する第２の棒状部分６０ＢがＳＰＭおよび反応生成物により汚染されることは好ましくない。一方、第１の棒状部分６０Ａと第２の棒状部分６０Ｂとが図示された位置関係にある場合、第２の棒状部分６０Ｂにから吐出されたＤＩＷまたはＤＩＷを含む二流体スプレーにより第１の棒状部分６０Ａを洗浄することができる。なお、以上のことより、第１の棒状部分６０Ａは第２の棒状部分６０Ｂからウエハ回転方向Ｒになるべく小さな角度（図示例では３０度）だけ進んだ位置にあることが有利であり、また、第２の棒状部分６０Ｂは第１の棒状部分６０Ａからウエハ回転方向Ｒになるべく大きな角度（図示例では３３０度）だけ進んだ位置にあることが有利であることは明らかである。
【００５３】
基板洗浄装置１０は、その全体の動作を統括制御するコントローラ１００を有している。コントローラ１００は、基板洗浄装置１０の全ての機能部品（例えば回転駆動部３９、昇降駆動部５０、第１〜第６流体供給機構７０ａ〜７０ｆ、後述のＬＥＤランプ８３用の電源装置など）の動作を制御する。コントローラ１００は、ハードウエアとして例えば汎用コンピュータと、ソフトウエアとして当該コンピュータを動作させるためのプログラム（装置制御プログラムおよび処理レシピ等）とにより実現することができる。ソフトウエアは、コンピュータに固定的に設けられたハードディスクドライブ等の記憶媒体に格納されるか、或いはＣＤＲＯＭ、ＤＶＤ、フラッシュメモリ等の着脱可能にコンピュータにセットされる記憶媒体に格納される。このような記憶媒体が参照符号１０１で示されている。プロセッサ１０２は必要に応じて図示しないユーザーインターフェースからの指示等に基づいて所定の処理レシピを記憶媒体１０１から呼び出して実行させ、これによってコントローラ１００の制御の下で基板洗浄装置１０の各機能部品が動作して所定の処理が行われる。コントローラ１００は、図１に示す液処理システム全体を制御するシステムコントローラであってもよい。
【００５４】
次に、カバー部材８０について説明する。図２Ａに示すように、カバー部材８０は、少なくともウエハＷの直径より大きい直径を有する円板状の本体８１を有している。円板状の本体８１は、回転カップ３６の上部開口を完全に覆うのに十分な形状寸法を有していることが好ましく、外カップ５０の上部開口を完全に覆うのに十分な形状寸法を有していることがさらに好ましい。例示された実施形態においては、カバー部材８０は、外カップ５０の上部開口の直径よりやや大きい直径を有する円板状に形成されている。カバー部材８０の中心部には、カバー部材８０を上下方向に貫通する穴８７が設けられている。
【００５５】
図２Ａに概略的に示されるように、カバー部材８０の内部には、ウエハＷを加熱するためのＬＥＤランプ８３が設けられている。例示された実施形態においては、複数のＬＥＤランプ８３を有する１つのＬＥＤランプアレイが設けられている。ＬＥＤランプ８３は、ウエハＷを加熱するために適した波長、具体的には例えば８８０ｎｍの波長の光を放射するものが用いられている。ＬＥＤランプ８３は８８０ｎｍの波長の光を良く透過し、かつ耐食性の高い石英からなるカバー８４に覆われて保護されている。なお、図２Ａには、ウエハＷのサイズに概ね等しいサイズの１つのＬＥＤランプアレイが設けられている例が示されているが、これに限定されるものではなく、ウエハ中央部に対向する位置に１または複数のＬＥＤランプアレイを設け、ウエハ周縁部に対向する位置に１または複数のＬＥＤランプアレイを設け、ウエハ中央部とウエハ周縁部との間のウエハ中間部に対向する位置に１または複数のＬＥＤランプアレイを設けてもよく、この場合、これらの各ＬＥＤランプアレイを個別に制御することにより、ウエハＷの部位毎に温度制御をする（いわゆるゾーン制御）ことも可能である。なお、ウエハＷの回転に伴い生じる気流によりウエハＷの外周部が冷えやすい傾向にあるため、ＬＥＤの出力もしくはＬＥＤランプの数（発光素子数）を外周部ほど多くすることが好ましく、このようにすればウエハＷの全面を均一に加熱することができる。
【００５６】
ＬＥＤランプ８３の上方において、本体８１の内部には、熱に弱いＬＥＤランプ８３を冷却して保護するために、冷媒通路８２ａが設けられている。冷媒通路８２ａは、平面視で、螺旋状または同心円状等に配置することができる。冷媒通路８２ａには冷媒供給源（例えば冷却水供給源）８２ｅ（ＣＭ）に接続された冷媒供給管８２ｂが接続されており、冷媒供給管８２ｂには、上流側から順に、可変絞り弁８２ｄ、開閉弁８２ｃが介設されている。また、冷媒通路８２ａには、熱交換により暖まった冷媒を冷媒通路８２ａ排出するための図示しない冷媒排出管が接続されている。なお、ＬＥＤランプ８３には、ケーブル８５ａを介して電源装置８５ｂにより給電される。
【００５７】
カバー部材８０を上下に移動させるために昇降駆動機構８６が設けられており、この昇降駆動機構８６を駆動することにより、ウエハＷに近接してウエハＷの真上に位置する「処理位置」と、図２Ｂに示すウエハＷの搬出入作業を妨げないようなウエハＷから遠く離れる「待機位置」（図２Ｂの二点鎖線で示すウエハＷの更に上方の位置）との間でカバー部材８０を移動させることができる。昇降駆動機構８６は、カバー部材８０の上面中央部に接続されたアーム８６ａと、その上端がアーム８６ａに接続されたシリンダロッドを有するエアシリンダ８６ｂをから構成されている。
【００５８】
次に、上述した基板洗浄装置１０を用いて、ウエハ表面にある不要なレジスト膜を除去する洗浄処理の一連の工程について説明する。
【００５９】
＜ウエハ搬入および設置工程＞
まず、昇降機構によって、リフトピンプレート２０、処理流体供給管４０およびＶ字形ノズル６０を図２Ｂに示すような上昇位置に位置づける。次に、図２Ｂの二点鎖線に示すように、基板洗浄装置１０の外部からウエハＷが搬送アーム１０４により基板洗浄装置１０に搬送され、このウエハＷがリフトピンプレート２０のリフトピン２２上に載置される。次に、昇降駆動部５０が処理流体供給管４０およびＶ字形ノズル６０を上昇位置から下降位置まで移動させる。この際に、収容部材３２の内部に設けられたバネ２６の力により接続部材２４には常に下方に向かう力が加えられているので、処理流体供給管４０の下方への移動に連動してリフトピンプレート２０も下方に移動し、リフトピンプレート２０が上昇位置から下降位置まで移動する。また、この際に、リフトピンプレート２０の下面により基板保持部材３１の被押圧部分３１ｃが図６に示すような状態から下方に押圧され、これにより基板保持部材３１が軸３１ａを中心として図６の反時計回りの方向に回転する。このようにして、基板保持部材３１の基板保持部分３１ｂがウエハＷに向かって当該ウエハＷの側方から移動し（図７参照）、基板保持部材３１によりウエハＷは側方から保持される（図８参照）。このときに、基板保持部材３１により側方から保持されたウエハＷはリフトピン２２から上方に離間する。なお、ウエハＷは、その「表面」（パターンが形成される面）が「下面」となり、その「裏面」（パターンが形成されない面）が「上面」となるように、基板洗浄装置１０内に搬入される前にリバーサー１０５（図１参照）により裏返されており、この状態で保持プレート３０により保持される。本明細書において、用語「上面（下面）」は、単に、ある時点において上（下）を向いている面という意味で用いられる。
【００６０】
＜ＳＰＭ洗浄工程＞
次に、図２Ａに示すように、上方の待機位置で待機していたカバー部材８０を下降させて、ウエハＷの近傍においてウエハＷの上方を覆う処理位置に移動させる。この状態で、次いで、回転駆動部３９により保持プレート３０を回転させる。この際に、保持プレート３０の下面から下方に延びるよう設けられた各収容部材３２に、リフトピンプレート２０の下面から下方に延びるよう設けられた各接続部材２４が収容された状態となっているので、保持プレート３０が回転したときにリフトピンプレート２０も連動して回転し、ウエハＷも回転する。なお、この際に、処理流体供給管４０およびこれに接続されたＶ字形ノズル６０は回転することなく停止したままである。ウエハの回転開始と同時またはその後に、カバー部材８０のＬＥＤランプ８３を点灯させてウエハＷの裏面（デバイス非形成面）すなわち上面からウエハＷを加熱する。このとき例えばウエハＷは２００℃程度に加熱される。ウエハＷが所定温度まで昇温したら、硫酸供給機構７０ａから硫酸供給路４０ａに１５０℃程度に加熱した硫酸を供給し、かつ、過酸化水素水供給機構７０ｂから過酸化水素水供給路４０ｂに常温の過酸化水素水を供給する。供給された硫酸および過酸化水素水は、図１１（ｂ）に示すように、吐出口６１の直前で混合され、ＳＰＭとしてウエハＷ下面に向けて吐出される。なお、硫酸および過酸化水素水が混合される際に反応熱により温度が上昇する。吐出口６１から吐出されるＳＰＭの温度は１８０℃程度である。供給されたＳＰＭによりウエハＷのレジスト膜がリフトオフ（剥離）される。なお、ウエハ温度より低い温度のＳＰＭがウエハＷに掛かるとウエハ温度が下がるので、ＳＰＭを間欠的に吐出することが、ウエハ温度の低下を防止する上で好ましい。除去されたレジスト膜および反応生成物は、ＳＰＭと一緒に遠心力によりウエハＷの下面上を半径方向外側に流れ、ウエハＷの外側に流出し、回転カップ３６により受け止められて下方に向きを変え、外カップ５６の底部に接続された排液管５８を介して排出される。このときウエハＷ下面の下方空間にヒュームが発生するが、ウエハＷの上方および回転カップ３６および外カップ５６の上方がカバー部材８０に覆われているため、ウエハＷの上方のチャンバ１２内にヒュームが拡散しない。ヒュームは工場排気系に接続された（すなわち微減圧状態にある）排液管５８すなわち負圧空間に吸い込まれ、ＳＰＭの廃液と一緒に排出される。また、図２Ａに示すように、ウエハＷの上面とカバー部材８０の下面との間に挟まれた空間内に、ウエハＷの回転に起因したウエハＷの外側に向かう気流Ｆ１が生じる。この気流Ｆ１の影響で、ウエハＷの中心部近傍に負圧が生じる。カバー部材８０の中心部には穴８７が設けられているため、この穴８７すなわち雰囲気取込み口を介して、ウエハＷとカバー部材８０との間の空間にカバー部材８０の上方の雰囲気（清浄空気雰囲気）が取り込まれる。取り込まれた雰囲気は、気流Ｆ１を形成し、回転カップ３６の内周面により下方に向けて転向され（矢印Ｆ２を参照）、外カップ５６底部にある微減圧状態にある排液管５８を介して排出される。矢印Ｆ１およびＦ２で示す気流は、ウエハＷの下面を満たすヒュームがウエハＷより上方に拡散してゆくことを防止するシールドとしての役割を果たす。このため、ヒュームがチャンバ１２内に拡散することをより効果的に抑制することができる。なお、穴８７の上端にＮ２ガス等の不活性ガスの供給機構を接続して、Ｎ２ガスをウエハＷとカバー部材８０との間の空間に送り込み、Ｎ２ガスにより矢印Ｆ１、Ｆ２で示されるような気流を形成してもよい。
【００６１】
＜第１のＤＩＷリンス工程＞
ＳＰＭ洗浄工程を所定時間実行した後、吐出口６１からのＳＰＭの吐出を停止し、また、ＬＥＤランプ８３によるウエハＷの加熱を停止する。次いで、引き続きウエハＷを回転させたまま、第２のＤＩＷ供給機構７０ｅから第２のＤＩＷ供給路４０ｅに比較的大流量（例えば毎分１５００ｍｌ）でＤＩＷを供給し、Ｖ字形ノズル６０の中央部分６０Ｃにある吐出口６３からＤＩＷをウエハＷの中心部に向けて吐出させる。ＤＩＷは遠心力によりウエハＷの下面上を半径方向外側に流れ、ウエハＷの外側に流出し、回転カップ３６により受け止められて下方に向きを変え、外カップ５６の底部に接続された排液管５８を介して排出される。ウエハＷの下面上に残っているＳＰＭやレジストの残渣などが、ウエハＷの下面上を半径方向外側に流れるＤＩＷにより洗い流される。
【００６２】
＜二流体スプレー工程＞
第１のＤＩＷリンス工程を所定時間実行した後、吐出口６３からのＤＩＷの吐出を停止する。次いで、引き続きウエハＷを回転させたまま、第１のＤＩＷ供給機構７０ｃから第１のＤＩＷ供給路４０ｃに例えば毎分１００〜３００ｍｌ程度の流量でＤＩＷを供給し、かつ、第１のＮ２供給機構７０ｄから第１のＮ２供給路４０ｃにＮ２ガスを供給する。供給されたＤＩＷおよびＮ２ガスは、図１２（ｃ）に示すように、吐出口６２の直前で混合され、ミスト化されたＤＩＷとＮ２ガスとの混相流からなる二流体スプレー（液滴）としてウエハＷ下面に向けて吐出される。この二流体スプレーの衝突エネルギーにより、ウエハ下面上に残留するレジスト残渣、パーティクル等の物質が除去される。二流体スプレーを構成するＤＩＷは遠心力によりウエハＷの下面上を半径方向外側に流れ、ウエハＷの外側に流出し、回転カップ３６により受け止められて下方に向きを変え、外カップ５６の底部に接続された排液管５８を介して排出される。Ｎ２ガスも排液管５８を介して排出される。なお、この二流体スプレー工程はリンス処理の一種と見なすこともできる。
【００６３】
＜第２のＤＩＷリンス工程＞
二流体スプレー工程を所定時間実行した後、吐出口６２からの二流体スプレーの吐出を停止する。次いで、引き続きウエハＷを回転させたまま、前述した第１のＤＩＷリンス処理と同様にして第２のＤＩＷリンス処理を行う。
【００６４】
＜Ｎ２スピン乾燥工程＞
第２のＤＩＷリンス工程を所定時間実行した後、吐出口６３からのＤＩＷの吐出を停止する。次いで、引き続きウエハＷを回転させたまま（回転速度を増大させることが好ましい）、第２のＮ２供給機構７０ｆから第２のＮ２供給路４０ｆにＮ２ガスを供給し、Ｖ字形ノズル６０の中央部分６０Ｃにある吐出口６４からＮ２ガスをウエハＷの中心部に向けて吐出させる。これにより、ウエハＷの下面上に残留していたＤＩＷが遠心力により振り切られるとともに、Ｎ２ガスにより乾燥が促進される。
【００６５】
＜ウエハ搬出工程＞
Ｎ２スピン乾燥工程が終了したら、カバー部材８０を上昇させて待機位置に戻す。次いで、昇降駆動部５０が処理流体供給管４０およびＶ字形ノズル６０を下降位置から上昇位置まで移動させる。この際に、各第２の連動部材４６が各接続部材２４を上方に押し上げることにより、処理流体供給管４０の上方への移動に連動してリフトピンプレート２０も上方に移動し、リフトピンプレート２０が下降位置から上昇位置まで移動する。また、この際に、基板保持部材３１に対するバネ部材３１ｄの付勢力により、基板保持部材３１は軸３１ａを中心として図６の時計回りの方向（図６における矢印とは反対の方向）に回転する。これにより、基板保持部材３１はウエハＷから側方に離間する。基板保持部材３１がウエハＷから側方に離間することにより、このウエハＷはリフトピン２２により裏面から支持されるようになる。図２Ｂに示すようにリフトピンプレート２０、処理流体供給管４０およびＶ字形ノズル６０が上昇位置に到達した後、リフトピン２２上に載置されたウエハＷは搬送アーム１０４により当該リフトピン２２上から除去される。搬送アーム１０４により取り出されたウエハＷは基板洗浄装置１０の外部に搬出され、リバーサー１０５により表裏が反転される。なお、カバー部材８０は、ＳＰＭ洗浄工程の終了後、任意の時点で待機位置に戻しておいてもかまわない。
【００６６】
なお、吐出路６７ａ，６７ｂ，６８ａ，６８ｂのうち、気体であるＮ２ガスが通流するＮ２吐出路６８ｂにおいては、当該Ｎ２吐出路６８ｂへのＮ２ガスの供給が遮断されているときには、ノズル外部の雰囲気が当該Ｎ２吐出路６８ｂ内に侵入しやすくなる。なお、液体が通流する吐出路においては、吐出路への液体の通流が遮断されても液体はその吐出路内に残るためこのような問題はない。例えば、Ｎ２吐出路６８ｂ内にＳＰＭ雰囲気が侵入したら、その後に吐出するＤＩＷ含有二流体スプレーの清浄度が損なわれ好ましくない。このような事態を防止するため、Ｎ２吐出路６８ｂに常時微量のＮ２ガスを通流させて、吐出口６２から微量のＮ２ガスが常時流出するようにしておくことが好ましい。なお、同様の観点から、吐出口６４内の清浄度を維持するために、吐出口６４からも微量のＮ２ガスが常時流出するようにしておくことが好ましい。
【００６７】
上記の実施形態によれば、ウエハＷ上のレジスト膜を高温ＳＰＭ処理により除去するにあたって、ウエハＷの処理面を下向きにし、ウエハＷの上方をウエハ加熱用のＬＥＤランプ８３を備えたカバー部材８０で覆って、ウエハＷの下方に設けたノズル６０からウエハＷの下面に薬液（ＳＰＭ）を供給している。このため、ウエハＷの下方で発生した処理液および被処理物体由来のガスまたはミストからなるヒュームが基板の上方に拡散することを防止することができる。このため、ヒュームがウエハ上方のチャンバ内壁およびチャンバ内部品を汚染しあるいは腐食し、ウエハ汚染の原因物質を発生させることを防止することができる。しかも、カバー部材に設けたヒーターによりウエハ基板を加熱するため、処理を促進することができる。また、カバー部材にヒュームの遮蔽機能とウエハの加熱機能を同時に持たせることにより部品点数を削減することができる。さらに上記の実施形態においては、ウエハＷの周囲をカップ（外カップ５６）で囲んでいる。このため、ウエハＷの下面側に排気系に連通する概ね閉じた空間が形成され、その中でＳＰＭ処理が行われるので、ヒュームがウエハの上方に拡散し、ウエハ上方のチャンバ内壁およびチャンバ内部品を汚染しあるいは腐食することをより確実に防止することができる。特に上記の実施形態においては、カップの上部開口もカバー部材により覆われているため、ヒュームの上方への漏出をさらに確実に防止することができる。
【００６８】
また、上記の実施形態によれば、ウエハＷの中央部に対向する位置から基板の周縁部に対向する位置の間に沿って配列されて各々から同じ処理流体を吐出する複数の吐出口６１（６２）を有するノズルを使用しているため、ウエハＷの下面を高い面内均一性で処理することができる。
【００６９】
また、ノズル６０が、吐出の直前に硫酸と過酸化水素水とを混合してＳＰＭを生成するように構成されているため、硫酸と過酸化水素水とを混合したことにより生じる熱が吐出の直前に生じる。このため、吐出口６１の直前まで硫酸と過酸化水素水を低温（予め混合する場合と比較して）で流すことができるため、硫酸および過酸化水素水の配管系統の負担を低減することができる。
【００７０】
また、ウエハＷを所定波長の光を発するＬＥＤランプで加熱しているため、ウエハＷを迅速に昇温することができる。
【００７１】
また、上記の実施形態においては、リフトピンプレート２０、処理流体供給管４０およびＶ字形ノズル６０が保持プレート３０に対して相対的に昇降するようになっており、ウエハＷを下方から支持するリフトピン２２はリフトピンプレート２０に設けられている。このため、従来のようなリフトピン２２を通すための貫通穴が底板に形成されておりリフトピン２２が当該貫通穴を通って底板の下方に退避するようになっている場合と比較して、ウエハＷの乾燥後にリフトピン２２に洗浄液が残ることがなくなり、これにより液処理後のウエハＷの裏面に処理液が付着することを防止することができる。なぜならば、ウエハＷの乾燥処理時に、リフトピン２２がリフトピンプレート２０と一体的に回転するからである。また、リフトピン２２がリフトピンプレート２０と一体的に回転することにより、リフトピン２２に処理液の液滴が残ることが抑制され、これにより処理後のウエハＷの裏面に処理液の液滴が付着することをより一層防止することができる。さらに、Ｖ字形ノズル６０の中央部分６０Ｃが、リフトピンプレート２０の貫通穴２０ａを塞ぐようになっている。このため、処理流体供給管４０を通すための貫通穴２０ａに処理液が入り込んでしまうことを防止することができる。また、上記の実施形態においては、処理流体供給管４０およびＶ字形ノズル６０とリフトピンプレート２０とを一体的に昇降させるようになっているので、処理流体供給管４０およびリフトピンプレート２０が昇降する際にＶ字形ノズル６０の中央部分６０Ｃがリフトピンプレート２０の貫通穴２０ａを塞ぐので、貫通穴２０ａに処理液が入り込んでしまうことをより一層防止することができる。
【００７２】
また、上記の実施形態においては、保持プレート３０に回転カップ３６が設けられているので、ウエハＷの液処理を行う際に回転しているウエハＷから処理液が外方に飛散することを防止することができる。また、保持プレート３０に基板保持部材３１が設けられているので、ウエハＷを回転させる際にウエハＷを側方から支持することによってより安定的にウエハＷが保持される。
【００７３】
上記の実施形態は例えば下記のように改変することができる。
【００７４】
上記実施形態においては、ＳＰＭによる薬液洗浄工程、第１のＤＩＷリンス工程、ＤＩＷおよびＮ２ガスによる二流体スプレー工程、第２のＤＩＷリンス工程、Ｎ２スピン乾燥工程を順次行うことによりレジスト膜を除去した。しかし、上記実施形態に係る基板処理装置により実施される処理はこれに限定されるものではない。例えば薬液洗浄工程を混酸（硫酸と硝酸の混合物）を用いたウエットエッチング処理とすることができる。この場合も、その後のリンス工程、二流体スプレー工程およびＮ２スピン乾燥工程を同様に行うことができる。
【００７５】
また、二流体スプレー工程をＳＣ−１（アンモニア水と過酸化水素水の混合液）およびＮ２ガスにより行ってもよい。二流体スプレー工程がＤＩＷおよびＮ２ガスにより行われるのであれば、第１のＤＩＷリンス工程を省略することができる。また、Ｎ２ガスに代えて、その他の不活性ガスを用いることも可能である。
【００７６】
ウエハを加熱するためにＬＥＤランプ以外の加熱ランプ例えばハロゲンランプ等を使用することも可能である。しかしながら、加熱効率およびスペース効率の観点からはＬＥＤランプを用いることが望ましい。
【００７７】
ウエハの下面に薬液を供給するノズルとして図示されたようなウエハ半径方向に沿って並んだ複数の吐出口を有するものを用いることが、処理の均一性および処理液の節約の観点からは好ましいが、これに限定されるものではない。例えば、棒状部分６０Ａ、６０Ｂの無い中央部分６０Ｃのみからなるノズルの中央部分６０Ｃに薬液吐出を設け、そこから薬液をウエハ下面の中央部に吐出してもよい。この場合、薬液消費量は多くなるが、薬液処理を実行することは可能である。また例えば、二流体スプレー用の第２の棒状部分６０Ｂを維持する一方で、ＳＰＭ供給用の第１の棒状部分６０Ａを削除し、ノズルの中央部分６０Ｃに設けた薬液吐出口からＳＰＭを吐出してもよい。
【００７８】
上記実施形態においては、ウエハを保持して回転させる機構であるいわゆる「スピンチャック」の基板保持部として、リフトピンプレート２０と回転カップ３６と一体化された保持プレート３０とを有する形式のものを用いた。しかしながら、上記実施形態に係るＶ字形ノズル６０は、基板の周縁を保持する形式のものであるならば様々な形式のスピンチャックと組み合わせて液処理装置を構築することができる。
【符号の説明】
【００７９】
１２ チャンバ
２０、３０ 基板保持部（保持プレート、リフトピンプレート）
３１、３７ 保持部材（基板保持部材、固定保持部材）
３９ 回転駆動部
３６ カップ（回転カップ）
５６ カップ（外カップ）
５８ 負圧空間（排液管）
６０ ノズル（Ｖ字形ノズル）
６０Ａ ノズルの第１の棒状部分
６０Ｂ ノズルの第２の棒状部分
６０Ｃ ノズルの中央部分
６１ 吐出口
６２ 吐出口
６７ａ 第１の吐出路
６７ｂ 第２の吐出路
７０ａ，７０ｂ 薬液供給機構
１０５ 基板裏返し装置（リバーサ）
Ｗ 基板（半導体ウエハ）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の周縁部を保持する保持部材を有し、パターン形成面が下面となるように基板を水平に保持する基板保持部と、
前記基板保持部を回転させる回転駆動部と、
前記基板保持部に保持された基板の下面の下方に位置するように設けられ、前記基板保持部により保持された基板の下面に薬液を吐出する、吐出口を有するノズルと、
前記ノズルに加熱した薬液を供給する薬液供給機構と、
前記基板保持部により保持された基板の上面を覆うカバー部材と、
前記カバー部材に設けられ、前記カバー部材が基板の上面を覆っているときに基板の上面側から基板を加熱するヒーターと、
前記基板保持部、前記ノズルおよび前記カバー部材が内部に収容されるチャンバと、を備えたことを特徴とする液処理装置。
【請求項２】
上部に開口を有し、前記基板保持部を囲むように、かつ前記基板保持部と一緒に回転するように設けられた回転カップをさらに備え、
前記カバー部材は、前記基板の上面を覆う位置にあるときに、前記回転カップの上部の前記開口も覆うように設けられており、
前記カバー部材と前記基板保持部に保持された基板との間の空間にこの空間の外部から気体を取り込むための取込み口が、前記カバー部材に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液処理装置。
【請求項３】
上部に開口を有し、前記基板保持部および前記回転カップを囲むように設けられるとともに負圧空間に連通する固定カップを更に備え、前記カバー部材は、前記基板の上面を覆う位置にあるときに、前記固定カップの上部の前記開口も覆うように設けられていることを特徴とする請求項２に記載の液処理装置。
【請求項４】
上部に開口を有し、前記基板保持部を囲むように設けられたカップを更に備え、前記カバー部材は、前記基板の上面を覆う位置にあるときに、前記固定カップの上部の前記開口も覆うように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の液処理装置。
【請求項５】
前記ヒーターはＬＥＤランプであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の液処理装置。
【請求項６】
前記薬液は、第１の液と第２の液とを混合することにより得られる混合薬液であり、
前記薬液供給機構として、前記第１の液を供給するための第１の薬液供給機構と、前記第２の液を供給するための第２の薬液供給機構とが設けられ、
前記ノズルは、前記第１の液を前記吐出口に導く第１の吐出路と、前記第２の液を前記吐出口に導く第２の吐出路とを有しており、前記第１の吐出路は前記吐出口よりも上流側の吐出口の近傍で前記第２の吐出路に合流しており、この合流部分において前記第１の液と前記第２の液とが混合されるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の液処理装置。
【請求項７】
前記第１の液が硫酸であり、前記第２の液が過酸化水素水であるか、或いは、
前記第１の液が硫酸であり、前記第２の液が硝酸である、ことを特徴とする請求項６に記載の液処理装置。
【請求項８】
複数の吐出口が前記ノズルに設けられており、前記複数の吐出口は前記基板保持部に保持された基板の中心部に対向する位置から周縁部に対向する位置の間に配列されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の液処理装置。
【請求項９】
前記基板保持部に対する基板の受け渡しの前または後に基板の表裏を反転する基板裏返し装置をさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の液処理装置。
【請求項１０】
パターン形成面が下面となるように基板を水平姿勢で保持することと、
前記基板の上面を前記基板の上方からカバー部材により覆うことと、
前記基板を回転させることと、
前記カバー部材に設けたヒーターにより前記基板を加熱することと、
前記基板の下方に設けたノズルから加熱された薬液を前記基板の下面に供給することと、
を備えた液処理方法。
【請求項１１】
前記基板の周囲をカップで囲むとともに、前記カバー部材により前記基板に加えて前記カップの上部の開口の上方も覆うことを特徴とする請求項１０に記載の液処理方法。
【請求項１２】
前記ヒーターはＬＥＤランプであることを特徴とする請求項１０または１１に記載の液処理方法。
【請求項１３】
前記基板を水平姿勢で保持する前に、基板の表裏を反転させてパターン形成面が下面になるようにすることと、液処理の終了後に基板の表裏を反転させてパターン形成面が上面になるようにすることと、をさらに備えたことを特徴とする請求項１０または１１に記載の液処理方法。
【請求項１】
基板の周縁部を保持する保持部材を有し、パターン形成面が下面となるように基板を水平に保持する基板保持部と、
前記基板保持部を回転させる回転駆動部と、
前記基板保持部に保持された基板の下面の下方に位置するように設けられ、前記基板保持部により保持された基板の下面に薬液を吐出する、吐出口を有するノズルと、
前記ノズルに加熱した薬液を供給する薬液供給機構と、
前記基板保持部により保持された基板の上面を覆うカバー部材と、
前記カバー部材に設けられ、前記カバー部材が基板の上面を覆っているときに基板の上面側から基板を加熱するヒーターと、
前記基板保持部、前記ノズルおよび前記カバー部材が内部に収容されるチャンバと、を備えたことを特徴とする液処理装置。
【請求項２】
上部に開口を有し、前記基板保持部を囲むように、かつ前記基板保持部と一緒に回転するように設けられた回転カップをさらに備え、
前記カバー部材は、前記基板の上面を覆う位置にあるときに、前記回転カップの上部の前記開口も覆うように設けられており、
前記カバー部材と前記基板保持部に保持された基板との間の空間にこの空間の外部から気体を取り込むための取込み口が、前記カバー部材に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液処理装置。
【請求項３】
上部に開口を有し、前記基板保持部および前記回転カップを囲むように設けられるとともに負圧空間に連通する固定カップを更に備え、前記カバー部材は、前記基板の上面を覆う位置にあるときに、前記固定カップの上部の前記開口も覆うように設けられていることを特徴とする請求項２に記載の液処理装置。
【請求項４】
上部に開口を有し、前記基板保持部を囲むように設けられたカップを更に備え、前記カバー部材は、前記基板の上面を覆う位置にあるときに、前記固定カップの上部の前記開口も覆うように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の液処理装置。
【請求項５】
前記ヒーターはＬＥＤランプであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の液処理装置。
【請求項６】
前記薬液は、第１の液と第２の液とを混合することにより得られる混合薬液であり、
前記薬液供給機構として、前記第１の液を供給するための第１の薬液供給機構と、前記第２の液を供給するための第２の薬液供給機構とが設けられ、
前記ノズルは、前記第１の液を前記吐出口に導く第１の吐出路と、前記第２の液を前記吐出口に導く第２の吐出路とを有しており、前記第１の吐出路は前記吐出口よりも上流側の吐出口の近傍で前記第２の吐出路に合流しており、この合流部分において前記第１の液と前記第２の液とが混合されるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の液処理装置。
【請求項７】
前記第１の液が硫酸であり、前記第２の液が過酸化水素水であるか、或いは、
前記第１の液が硫酸であり、前記第２の液が硝酸である、ことを特徴とする請求項６に記載の液処理装置。
【請求項８】
複数の吐出口が前記ノズルに設けられており、前記複数の吐出口は前記基板保持部に保持された基板の中心部に対向する位置から周縁部に対向する位置の間に配列されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の液処理装置。
【請求項９】
前記基板保持部に対する基板の受け渡しの前または後に基板の表裏を反転する基板裏返し装置をさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の液処理装置。
【請求項１０】
パターン形成面が下面となるように基板を水平姿勢で保持することと、
前記基板の上面を前記基板の上方からカバー部材により覆うことと、
前記基板を回転させることと、
前記カバー部材に設けたヒーターにより前記基板を加熱することと、
前記基板の下方に設けたノズルから加熱された薬液を前記基板の下面に供給することと、
を備えた液処理方法。
【請求項１１】
前記基板の周囲をカップで囲むとともに、前記カバー部材により前記基板に加えて前記カップの上部の開口の上方も覆うことを特徴とする請求項１０に記載の液処理方法。
【請求項１２】
前記ヒーターはＬＥＤランプであることを特徴とする請求項１０または１１に記載の液処理方法。
【請求項１３】
前記基板を水平姿勢で保持する前に、基板の表裏を反転させてパターン形成面が下面になるようにすることと、液処理の終了後に基板の表裏を反転させてパターン形成面が上面になるようにすることと、をさらに備えたことを特徴とする請求項１０または１１に記載の液処理方法。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１２−１５６２６４（Ｐ２０１２−１５６２６４Ａ）
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３４３３（Ｐ２０１１−１３４３３）
【出願日】平成２３年１月２５日（２０１１．１．２５）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月２５日（２０１１．１．２５）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
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