JP2009111219A - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板を略水平に保持した状態で所定の処理を行う基板処理装置および基板処理方法において、基板表面へのミストの付着を確実に防止しながら基板を乾燥させる。
【解決手段】リンス後の液膜Ｌが形成された基板Ｗに対して（図ａ）、該基板を回転させながらガス噴射ヘッド２００の下部から窒素ガスを噴射させる（図ｂ）。次いでガス噴射ヘッド２００の外周部に設けた噴射口から斜め下向きに環状に窒素ガスを噴射させながら、ガス噴射ヘッド２００を上昇させてゆく（図ｃ）。基板上の液膜Ｌと乾燥領域ＤＲとの境界に窒素ガスを吹き付けながら乾燥させてゆくことにより（図ｄ〜ｅ）、基板へのミストの付着や基板表面が酸化されるのを防止する。
【選択図】図７

Description

この発明は、基板を略水平に保持した状態で所定の処理を行う基板処理装置および基板処理方法に関するものである。ここで、処理対象となる基板には、半導体ウエハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、ＦＥＤ（電界放出ディスプレイ：Field Emission Display）用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板および光磁気ディスク用基板等が含まれる。また、基板に施す処理には、現像処理、エッチング処理、洗浄処理、リンス処理および乾燥処理等が含まれる。

基板を略水平に保持した状態で処理を行う基板処理装置および基板処理方法では、基板の表面が酸素雰囲気に曝されるのを防止するために、基板の上面近傍に不活性ガスを流すようにしたものがある。例えば、特許文献１に記載の技術では、基板上方に設けたノズルから、窒素ガスを混合させた処理液を下向きに吹き出すことによって、基板表面近傍を窒素ガス雰囲気に保ち外気の酸素から遮断している。

特開２００６−１２０８１７号公報（図２）

この種の装置においては、処理に伴って基板の周囲に飛散した処理液のミストが基板表面に落下することがある。特に、基板に処理液を供給して所定の処理を行った後、該基板から処理液を除去し乾燥させる工程においてこのようなミスト等の付着が生じると、基板表面が汚染されて当該基板は不良品となってしまう。上記従来技術は、基板に処理液を供給する際に基板が酸素に触れるのを防止しているものの、基板乾燥時におけるミスト等の基板への付着を防止するための対策が十分に検討されていなかった。

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、基板を略水平に保持した状態で所定の処理を行う基板処理装置および基板処理方法において、基板表面へのミストの付着を確実に防止しながら基板を乾燥させることのできる技術を提供することを目的とする。

この発明にかかる基板処理装置は、上記目的を達成するため、上面が処理液により覆われた基板を略水平状態に保持し、略鉛直方向の回転軸周りに回転する基板保持手段と、基板の回転中心の上方に設けられ、基板の上面に向けて環状に気体を噴射する気体噴射手段と、気体噴射手段と基板とを近接させた状態から、気体噴射手段から気体を噴射させながら気体噴射手段と基板上面との間隔を漸増させる間隔変更手段とを備え、気体噴射手段は、該噴射手段から下方へ離れるにつれて気体の水平方向における噴射範囲が広がるように気体を噴射することを特徴としている。

このように構成された発明では、処理液に覆われた基板が回転することによってその周縁部から処理液が飛散し、基板上では中央部から処理液が除去される、このとき、気体噴射手段から噴射された環状の気体が基板上面の一部領域を覆うように吹き付けられるので、この領域へのミスト等の侵入が防止される。そして、気体噴射手段と基板上面との間隔を増大させることによって、気体に覆われた領域が基板上で次第に広がってゆくので、処理液の除去された基板表面を気体の流れによりミスト等から保護しながら乾燥させることができる。

例えば、基板保持手段は、基板を保持しながら回転することにより基板上面のうち処理液の付着しない乾燥領域を基板中央に形成するとともに該乾燥領域を外側に向けて広げる一方、間隔変更手段は、気体噴射手段から噴射される気体を乾燥領域の周縁部近傍に当てながら、気体噴射手段と基板上面との間隔を増加させるようにするのが好ましい。このようにすると、気体噴射手段から噴射される環状の気体が基板上に残留する処理液を外側へ押し出すように作用して基板の乾燥が促進されるとともに、処理液の除去された基板上の乾燥領域については気体の流れがミスト等の侵入を規制するので、基板の汚染を防止することができる。

また、基板上の処理液に覆われた領域のうち乾燥領域に隣接する領域に、処理液に対し該処理液の表面張力を低下させるための溶剤を添加する溶剤供給手段と、溶剤供給手段による溶剤の供給位置を、乾燥領域の広がりに伴って移動させる移動手段とをさらに備えてもよい。このような構成によれば、乾燥領域のすぐ外側の処理液に溶剤が添加されて表面張力が低減されるので、さらに乾燥が促進され、また基板上に局所的な液残りが生じるのが防止される。

また、気体噴射手段は、内部に気体を一時的に貯留可能なハウジングを備え、該ハウジングの下面または外周面に、斜め下向きに気体を噴射する環状の噴射口が設けられてもよい。このような構成により、環状の噴射口から下方に向けて、しかも次第に噴射範囲が広がるように気体を噴射することができる。

このハウジングは、例えば下方に向けて開口するキャビティを有する上部部材と、上部部材の開口を覆うとともに上部部材の開口端面と対向する対向面を有する下部部材とを備え、上部部材の開口端面と、下部部材の対向面とを所定のギャップを隔てて対向配置することにより噴射口を形成することができる。このような構成によれば、ギャップを通して周囲に気体を噴射することができる。

また、気体噴射手段は、基板上面の回転中心近傍に向けて乾燥ガスを吐出する乾燥ガス吐出部をさらに備えてもよい。こうすることで、さらに基板の乾燥を促進させることができる。また、気体噴射手段から乾燥ガスを吐出させることで、別途乾燥ガスを吐出するための構成を設ける必要がなくなり、装置の小型化を図ることができる。

また、気体噴射手段は、基板上面の回転中心近傍に向けて処理液を吐出する処理液吐出部をさらに備えてもよい。こうすることで、気体噴射手段が処理液を吐出する機能をも併せ持つことになり、装置を小型に構成することができる。

例えば、気体噴射手段の外径は、基板の外径よりも小さくすることができる。特に、気体噴射手段の外径を基板の外径の２分の１以下とすることがより好ましい。

ここで、気体噴射手段は、気体として不活性ガスを噴射することが望ましい。このようにすることで、基板の酸化を防止しながら基板の乾燥を行うことができる。

また、この発明にかかる基板処理方法は、上記目的を達成するため、略水平に基板を保持しながら基板上面を処理液により覆う処理液供給工程と、基板の略中央部の上方に気体を噴射する気体噴射手段を近接配置し、基板を回転させるとともに気体噴射手段から気体を噴射させながら、気体噴射手段と基板上面との間隔を増大させる気体噴射工程とを備え、気体噴射工程では、基板の上面に向けて環状に、かつ該噴射手段から下方へ離れるにつれて気体の水平方向における噴射範囲が広がるように、気体噴射手段から気体を噴射させることを特徴としている。

このように構成された発明では、上記した基板処理装置と同様に、処理液の除去された基板表面を気体の流れによりミスト等から保護しながら、基板を乾燥させることが可能となる。

また、気体噴射工程では、少なくとも基板上面が全て気体の噴射範囲に入るまでの間、気体の噴射および前記気体噴射手段と基板上面との間隔の増大を継続することが望ましい。こうすることで、基板へのミスト等の付着を防止しながら、基板全面を乾燥させることができる。

また、処理液供給工程では、気体噴射手段からの気体が基板上面に当たらない位置まで気体噴射手段と基板上面との間隔を広げた状態で、気体噴射手段から気体を噴射させながら処理液を基板に供給することが望ましい。こうすることで、基板の上方からのゴミやミスト等が基板上に落下するのを防止しながら、基板に処理液を供給して処理を行うことができる。

さらに、処理液供給工程では、基板の上方に近接配置した気体噴射手段から処理液を基板上面に供給するようにしてもよい。このように、気体噴射手段から処理液を供給するようにすれば、処理液の供給のための構成を別途設けて基板上方に配置する工程が不要となり、処理をより効率的に行うことができる。

この発明によれば、基板の上面を気体の流れによって覆うことでゴミやミスト等の侵入を防止し、しかも、処理の進行とともに気体に覆われた領域が中央から外側に向けて広がってゆくので、処理液が除去され乾燥した基板上面にゴミやミスト等が付着するのを防止することができる。

図１はこの発明を好適に適用することのできる基板処理システムを示す図である。より詳しくは、図１（ａ）は基板処理システムの上面図であり、図１（ｂ）は基板処理システムの側面図である。この基板処理システムは、半導体ウエハ等の基板Ｗに対して処理液や処理ガスなどによる処理を施すための枚葉式の基板処理装置としての基板処理ユニットを複数備える処理システムである。この基板処理システムは、基板Ｗに対して処理を施す基板処理部ＰＰと、この基板処理部ＰＰに結合されたインデクサ部ＩＤと、処理流体（液体または気体）の供給／排出のための構成を収容した処理流体ボックス１１，１２とを備えている。

インデクサ部ＩＤは、基板Ｗを収容するためのカセットＣ（複数の基板Ｗを密閉した状態で収容するＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）、ＳＭＩＦ（Standard Mechanical Interface）ポッド、ＯＣ（Open Cassette）など）を複数個保持することができるカセット保持部２１と、このカセット保持部２１に保持されたカセットＣにアクセスして、未処理の基板ＷをカセットＣから取り出したり、処理済の基板をカセットＣに収納したりするためのインデクサロボット２２とを備えている。

各カセットＣには、複数枚の基板Ｗが「ロット」という一単位で収容されている。複数枚の基板Ｗはロット単位で種々の基板処理装置の間に搬送され、各基板処理装置でロットを構成する各基板Ｗに対して同一種類の処理が施される。各カセットＣは、複数枚の基板Ｗを微小な間隔をあけて上下方向に積層して保持するための複数段の棚（図示省略）を備えており、各段の棚に１枚ずつ基板Ｗを保持することができるようになっている。各段の棚は、基板Ｗの下面の周縁部に接触し、基板Ｗを下方から保持する構成となっており、基板Ｗは表面（パターン形成面）を上方に向け、裏面を下方に向けたほぼ水平な姿勢でカセットＣに収容されている。

基板処理部ＰＰは、平面視においてほぼ中央に配置された基板搬送ロボット（基板搬送装置）１３と、この基板搬送ロボット１３が取付けられたフレーム３０とを有している。このフレーム３０には、図１（ａ）に示すように、水平方向に複数個（この実施形態では４個）の処理ユニット１，２，３，４が基板搬送ロボット１３を取り囲むように搭載されている。この実施形態では、処理ユニット１〜４として例えば半導体ウエハのようなほぼ円形の基板Ｗに対して所定の処理を施す処理ユニットがフレーム３０に搭載されている。また、図１（ｂ）に示すように、各処理ユニットの下段にはそれぞれもう１つの処理ユニットが設置されている。図１（ｂ）では、処理ユニット３の下段に設けられた処理ユニット３Ｂおよび処理ユニット４の下段に設けられた処理ユニット４Ｂを図示しているが、処理ユニット１および２の下段にも同様にもう１つずつの処理ユニット１Ｂおよび２Ｂが設けられ、この基板処理システムでは計８個の処理ユニットが４個ずつ２段に積層されてフレーム３０に搭載されている。

基板搬送ロボット１３は、インデクサロボット２２から未処理の基板Ｗを受け取ることができ、かつ処理済の基板Ｗをインデクサロボット２２に受け渡すことができる。より具体的には、例えば、基板搬送ロボット１３は、当該基板処理部ＰＰのフレーム３０に固定された基台部と、この基台部に対して昇降可能に取付けられた昇降ベースと、この昇降ベースに対して鉛直軸回りの回転が可能であるように取付けられた回転ベースと、この回転ベースに取付けられた一対のハンドとを備えている。一対の基板保持ハンドは、それぞれ、上記回転ベースの回転軸線に対して近接／離間する方向に進退可能に構成されている。このような構成により、基板搬送ロボット１３は、インデクサロボット２２および処理ユニット１〜４、１〜５のいずれかに対して基板保持ハンドを向け、その状態で基板保持ハンドを進退させることができ、これによって、基板Ｗの受け渡しを行うことができる。

インデクサロボット２２は、次に説明する制御部により指定されたカセットＣから未処理の基板Ｗを取り出して基板搬送ロボット１３に受け渡すとともに、基板搬送ロボット１３から処理済の基板Ｗを受け取ってカセットＣに収容する。処理済の基板Ｗは、当該基板Ｗが未処理の状態のときに収容されていたカセットＣに収容されてもよい。また、未処理の基板Ｗを収容するカセットＣと処理済の基板Ｗを収容するカセットＣとを分けておいて、未処理の状態のときに収容されていたカセットＣとは別のカセットＣに処理済の基板Ｗが収容されるように構成してもよい。

次に、上記した基板処理システムに搭載される処理ユニットの３つの実施形態について説明する。なお、図１の基板処理システムでは、８個の処理ユニットが搭載されているが、これらの処理ユニットはいずれも以下に説明する処理ユニット１００と同一の構造とすることができる。

＜第１実施形態＞
図２は本発明にかかる基板処理装置としての処理ユニットの第１実施形態を示す図である。この処理ユニット１００は、半導体ウエハ等の基板Ｗの表面Ｗfに付着している不要物を除去するための洗浄処理に用いられる枚葉式の処理ユニットである。より具体的には、基板表面Ｗfに対してフッ酸などの薬液による薬液処理および純水やＤＩＷ（脱イオン水：deionized water）などのリンス液によるリンス処理を施した後、リンス液で濡れた基板表面Ｗfを乾燥させる装置である。なお、この実施形態では、基板表面Ｗｆとはｐｏｌｙ−Ｓｉ等からなるデバイスパターンが形成されたパターン形成面をいう。

第１実施形態の処理ユニット１００は、基板表面Ｗｆを上方に向けた状態で基板Ｗを略水平姿勢に保持して回転させるスピンチャック１０１を備えている。スピンチャック１０１は、回転支軸１１１がモータを含むチャック回転機構１５４の回転軸に連結されており、チャック回転機構１５４の駆動により回転軸Ｊ（鉛直軸）回りに回転可能となっている。回転支軸１１１の上端部には、円盤状のスピンベース１１５が一体的にネジなどの締結部品によって連結されている。したがって、装置全体を制御する制御ユニット１５１からの動作指令に応じてチャック回転機構１５４が作動することによりスピンベース１１５が回転軸Ｊ回りに回転する。また、制御ユニット１５１はチャック回転機構１５４を制御して回転速度を調整する。

スピンベース１１５の周縁部付近には、基板Ｗの周縁部を把持するための複数個のチャックピン１１７が立設されている。チャックピン１１７は、円形の基板Ｗを確実に保持するために３個以上設けてあればよく、スピンベース１１５の周縁部に沿って等角度間隔で配置されている。チャックピン１１７のそれぞれは、基板Ｗの周縁部を下方から支持する基板支持部と、基板支持部に支持された基板Ｗの外周端面を押圧して基板Ｗを保持する基板保持部とを備えている。各チャックピン１１７は、基板保持部が基板Ｗの外周端面を押圧する押圧状態と、基板保持部が基板Ｗの外周端面から離れる解放状態との間を切り替え可能に構成されている。

スピンベース１１５に対して基板Ｗが受渡しされる際には、複数個のチャックピン１１７を解放状態とし、基板Ｗに対して洗浄処理を行う際には、複数個のチャックピン１１７を押圧状態とする。押圧状態とすることによって、複数個のチャックピン１１７は基板Ｗの周縁部を把持してその基板Ｗをスピンベース１１５から所定間隔を隔てて略水平姿勢に保持することができる。これにより、基板Ｗはその表面（パターン形成面）Ｗfを上方に向け、裏面Ｗｂを下方に向けた状態で支持される。なお、基板を保持する手段としてはチャックピンによるものに限らず、基板裏面Ｗｂを吸引して基板Ｗを支持する真空チャックを用いてもよい。

このように基板Ｗを保持したスピンチャック１０１をチャック回転機構１５４により回転駆動することで基板Ｗを所定の回転速度で回転させながら、下記の処理液供給ノズルから基板表面Ｗｆに対し処理液が供給されて、所定の湿式処理（薬液処理およびリンス処理）が施される。

また、スピンチャック１０１の側方には処理液供給手段１２０が設けられている。処理液供給手段１２０は、供給ノズル１２１と、基板Ｗの中心に対向する位置とスピンチャック１０１側方の待機位置との間で供給ノズル１２１を旋回移動させる図示しない旋回機構とを備えている。そして、供給ノズル１２１は、図示しない処理液供給源に配管接続されることで、リンス液と薬液とを処理液として切り替えて供給することができる。

また、基板Ｗの略中央部の上方には、ガス噴射ヘッド２００が設けられている。ガス噴射ヘッド２００の上部には、外部の窒素ガス供給源ＧＳから圧送されてくる窒素ガスを取り込むためのガス導入口２８１および２９１が設けられている。より詳しくは、ガス導入口２８１には、外部の窒素ガス供給源ＧＳと接続され開閉バルブ１７１を介挿された配管１７２が接続されている。また、ガス導入口２９１には、窒素ガス供給源ＧＳと接続され開閉バルブ１７３を介挿された配管１７４が接続されている。開閉バルブ１７１、１７３は制御ユニット１５１により制御されたバルブ制御機構１５２によって開閉制御されており、必要に応じてバルブを開くことにより、ガス供給源ＧＳから供給される窒素ガスをガス噴射ヘッド２００へ送り込む。

ガス導入口２８１は、ガス噴射ヘッド２００の下面（基板表面Ｗｆと対向する面）で基板Ｗの略中央に向けて開口するガス吐出口２８３とガス供給路２８２により連通されている。また、ガス導入口２９１は、噴射ヘッド２００の内部に形成されたバッファ空間ＢＦに連通されている。さらに、ガス噴射ヘッド２００の側面外周部には、バッファ空間ＢＦに連通されたガス噴射口２９３が設けられている。なお、ガス噴射ヘッド２００のより詳細な構造については後で説明する。

ガス噴射ヘッド２００は図示を省略するアームによってスピンベース１１５の上方に保持される一方、該アームは制御ユニット１５１により制御されるヘッド昇降機構１５３に接続されて昇降可能に構成されている。かかる構成により、ガス噴射ヘッド２００は、スピンチャック１０１に保持される基板Ｗの表面Ｗｆに対して所定の間隔（例えば２ｍｍ程度）で近接対向する近接位置と、これより離間した退避位置との間で移動位置決めされる。また、ガス噴射ヘッド２００、スピンチャック１０１、ヘッド昇降機構１５３およびチャック回転機構１５４は処理チャンバー１００ａ内に収容されている。

図３はガス噴射ヘッドを上面から見た図である。また、図４は図３のＡ−Ａ切断線から見たガス噴射ヘッドの断面図である。ガス噴射ヘッド２００は、図４に示すように、下方に向けて開口するキャビティを有するカップ状の上部部材２０１と、下部にフランジ２０２ａを設けた下部部材２０２とを組み付けて固定用ビス２１１ないし２１３によって固定した構造となっている。これらの上部部材２０１および下部部材２０２は、ステンレスやアルミニウムなどの金属によって形成され、上部部材２０１の上面にガス導入口２９１を設けるための孔が穿設される点を除けば、スピンチャック１０１の回転軸Ｊについて略回転対称な形状を有している。

上部部材２０１の開口端面２０１ａと、下部部材２０２のフランジ２０２ａの周縁部２０２ｂとは互いに対向するように形成されており、固定用ビス２１１等による上部部材２０１と下部部材２０２との結合部に例えばステンレス製のシム２２１が挟み込まれることによって、上部部材２０１の開口端面２０１ａと、下部部材２０２の周縁部２０２ｂとの間に所定のギャップが形成される。このギャップにより、ガス噴射ヘッド２００の外周面には斜め下方に向かってスリット状に開口するガス噴射口２９３が形成される。ギャップの大きさはシム２２１の厚さによって調節することができ、例えば０．１ｍｍ程度に設定される。

また、上部部材２０１に設けられたキャビティの下向き開口部は下部部材２０２のフランジ２０２ａによりほぼ覆われる。このため、ガス噴射ヘッド２００の内部には、上部部材２０１および下部部材２０２によって囲まれたバッファ空間ＢＦが形成されている。

ガス供給源ＧＳから圧送されガス導入口２８１から導入された窒素ガスは、スピンチャック１０１の回転軸Ｊと略同軸に上部部材２０１の中心軸に穿設されたガス供給路２８２を通って上部部材２０１の下面に設けられたガス吐出口２８３から吐出される。

一方、ガス供給源ＧＳから圧送されガス導入口２９１から導入された窒素ガスは、ガス噴射ヘッド２００内に形成されたバッファ空間ＢＦに送り込まれた後、上下部材間のギャップを通って外部に向け噴射される。このとき、窒素ガスは略水平方向に延びるスリット状のガス噴射口２９３を通して押し出されるため、噴射された窒素ガスの広がりは、上下方向にはその範囲が規制される一方、水平方向（周方向）にはほぼ等方的となる。つまり、ガス噴射口２９３から窒素ガスが噴射されることにより、基板Ｗの上部には、その略中央部から周縁部に向かう薄い環状の気流が形成される。特にこの実施形態では、圧送されてきたガスをいったんバッファ空間ＢＦに案内し、そこからガス噴射口２９３を通して噴射しているので、周方向において均一な噴射量が得られる。また、加圧された窒素ガスが小さなギャップを通って噴出されることにより流速が速くなり、窒素ガスは周囲に向けて勢いよく噴射される。

図５はガス噴射ヘッドから噴射されるガス流を模式的に示す図である。より具体的には、図５（ａ）はガス噴射ヘッド２００が基板Ｗに近接する近接位置にあるときのガス流を示す図であり、図５（ｂ）ガス噴射ヘッド２００が基板Ｗから離間した基板Ｗ上方の退避位置にあるときのガス流を示す図である。上記したように、ガスは水平方向には略等方的に噴射される一方、上下方向にはその噴射方向が規制される。具体的には、図５（ａ）のハッチング部分に示すように、ガス噴射口２９３から噴射されたガス流は、噴射口から遠ざかるにつれて上下方向に少しずつ広がりながら周方向へ流れてゆく。以下では、この広がり角を符号θで表す一方、広がりの中心線、すなわち広がり角θの二等分線が示す方向を符号Ｄgにより表す。

図５（ａ）に示すように、横方向から見たガス噴射ヘッド２００からの窒素ガスの噴射方向Ｄgは、ガス噴射口２９３から外側に向かって斜め下向きになるように設定されている。このため、ガス噴射ヘッド２００が基板Ｗに近接する近接位置に位置決めされているときには、噴射された窒素ガスは基板Ｗに衝突する。窒素ガスは環状に吹き出されており基板表面の中央部を含む領域を覆うように流れる。これにより、基板の中央付近には、基板表面Ｗｆ、ガス噴射ヘッド２００の下面、およびガス噴射ヘッド２００から噴射されるガス層によって囲まれた処理空間ＳＰが出現する。ガス噴射ヘッド２００からは勢いよく窒素ガスが吹き出されているので、処理に伴って飛散するミストＭや処理空間ＳＰ外の空気は処理空間ＳＰ内に入ってくることができない。つまり、ガス噴射ヘッド２００から噴射される窒素ガス流は、処理空間ＳＰを外気や飛散ミストから遮断する機能を有する。ガス噴射ヘッド２００から噴射される窒素ガスはカーテン状に吹き出されるので、以下ではガス噴射ヘッド２００から噴射される窒素ガスを「カーテン用ガス」と称する。カーテン用ガスは基板に吹き付けられるので、基板に悪影響を与えない不活性ガスであることが望ましい。

さらに、この実施形態では、ガス噴射ヘッド２００の下面に設けたガス吐出ノズル２８３から窒素ガスを吐出することが可能であり、ガス吐出ノズル２８３から処理空間ＳＰに窒素ガスを供給することによって、処理空間ＳＰ内の空気をパージし基板表面Ｗｆを窒素ガス雰囲気に保つことが可能となっている。このように、ガス吐出ノズル２８３から吐出される窒素ガスは処理空間ＳＰ内の空気をパージする機能を有するので、以下では「パージ用ガス」と称する。なお、ガス吐出ノズル２８３から吐出される窒素ガスは、基板の直上から基板に吹き付けられることによる乾燥ガスとしての作用も有する。

一方、ガス噴射ヘッド２００が基板Ｗから離間した退避位置では、図５（ｂ）に示すように、ガス噴射ヘッド２００から噴射される窒素ガスは基板の周端部Ｗｅよりもわずかに外側へ向かって流れる。言い換えれば、窒素ガスの流れがこのようになるまでガス噴射ヘッド２００を基板Ｗから遠ざけた位置が、退避位置として設定される。これにより、基板表面Ｗｆには強いガス流が当たることはなく、しかも、基板表面Ｗｆ全体が外部空間から遮断された処理空間ＳＰに臨むことになる。そのため、処理空間ＳＰ外に飛散したミスト等が基板表面Ｗｆに付着することが防止される。さらに、処理空間ＳＰ内に窒素ガスを供給することによって、処理空間ＳＰは窒素雰囲気に保たれ、基板表面Ｗｆの酸化を防止することができる。

なお、このような効果は、従来より知られている遮断部材を基板に近接配置する技術によっても得られるものである。しかしながら、遮断部材が基板の全面を覆うサイズを必要とするのに対し、この実施形態ではより小径のガス噴射ヘッド２００を設ければよい。また、遮断部材については基板とともに回転させることがより好ましいのに対し、この実施形態のガス噴射ヘッド２００は回転させる必要がないという利点がある。

このため、基板Ｗをスピンチャック１０１に対し搬入・搬出する際や、基板表面Ｗｆに処理液を供給する際にもガス噴射ヘッド２００を大きく退避させる必要がない。また、基板を回転させる際にガス噴射ヘッド２００を共に回転させる必要がない。このように、ガス噴射ヘッド２００を小型にすることができることに加えて、ガス噴射ヘッド２００を上方に退避させるためのスペースや回転させるための機構を要しないので、この実施形態では処理ユニット１００を小型に構成することができ、特にその高さを抑えることができる。また、可動部分を少なくすることができるので、処理チャンバー１００ａ内でのゴミの発生を抑えることができる。

その結果、処理ユニット１００を高さ方向に多段に積み重ねて設置することが可能となり、同じ設置面積内により多くの処理ユニットを設置して並列的に処理を行うことができる。こうすることにより、この実施形態の処理ユニットを備えた基板処理システムでは、高い基板処理のスループットを得ることができる。また、処理ユニット１つ当たりの装置のフットプリントを小さくすることができる。

図６は第１実施形態における基板処理の流れを示すフローチャートである。また、図７は第１実施形態における基板乾燥の様子を模式的に示す図である。処理の開始前には、開閉バルブ１７１および１７３はいずれも閉じられており、スピンチャック１０１は静止している。また、ガス噴射ヘッド２００は退避位置に位置決めされる（ステップＳ１０１）。次いで基板搬送ロボット１３により１枚の基板Ｗが処理ユニット１００内に搬入されスピンチャック１０１に載置されチャックピン１１７により保持される（ステップＳ１０２）。また、この時点で供給ノズル１２１は待機位置に移動している。

まず、基板表面Ｗｆに処理液供給手段１２０を用いて所定の処理液を供給して湿式処理を実行する（ステップＳ１０３）。このとき供給ノズル１２１の先端は基板Ｗの中央上方に移動される。湿式処理の処理内容としては公知のものを適用することができるのでここでは説明を省略する。例えば、エッチング等の公知の薬液処理およびそれに続くＤＩＷによるリンス処理等を実行することができる。湿式処理において基板を回転させるか否か、またその回転数については任意である。

湿式処理に続いて、処理液を除去し基板表面Ｗｆを乾燥させる。それに先立って、供給ノズル１２１を待機位置に移動させ、ガス噴射ヘッド２００を基板Ｗに近接する近接位置に移動位置決めする（ステップＳ１０４）。リンス処理が済んだ状態では、図７（ａ）に示すように、基板表面Ｗｆにリンス液（ＤＩＷ）が残留しパドル状の液膜Ｌを形成していることが望ましい。基板表面が外気に触れることを防止するためである。また、基板上の残留液が遠心力で飛散してしまわないように、基板の回転数を低速とする（ステップＳ１０５）。

この状態で、ガス噴射ヘッド２００の下面に設けたガス吐出口２８３から、パージ用ガスの吐出を開始する（ステップＳ１０６）。これにより、ガスに触れた基板中央部から乾燥が始まる。すなわち、図７（ｂ）に示すように、基板Ｗ上の液膜Ｌの中央部が消失し基板表面が露出する。こうして残留液が除去された基板の表面領域（乾燥領域ＤＲ）に対しては窒素ガスが吹き付けられているため、露出した基板表面の酸化が防止される。

パージ用ガスの供給を開始してから所定時間が経過すると（ステップＳ１０７）、続いてガス噴射ヘッド２００の周囲に設けたガス噴射口２９３からカーテン用ガスの噴射を開始する（ステップＳ１０８）。基板を回転させながら窒素ガスを供給し続けることにより、基板中央部の乾燥領域ＤＲは次第に外側へ広がってゆく。図７（ｃ）に示すように、乾燥領域ＤＲと液膜Ｌとの境界がガス噴射口２９３からの噴射ガスの当たる位置にまで広がったタイミングで、カーテン用ガスの噴射を開始するようにする。こうしてカーテン用ガスの噴射を開始すると、乾燥領域ＤＲと液膜Ｌとの境界に窒素ガスが吹き付けられるので、基板の乾燥が大幅に促進される。また、ガス噴射ヘッド２００の下面、基板表面の乾燥領域ＤＲおよびガス流により囲まれた処理空間ＳＰが出現し、基板周端部等で発生したミストが該処理空間ＳＰ内へ侵入することが防止される。なお、ミストが処理空間ＳＰ外で基板表面に落下することがあり得るが、この領域にはいまだ液膜Ｌが残存しているため問題とはならない。

続いて、ガス噴射ヘッド２００の上昇を開始し（ステップＳ１０９）、近接位置から退避位置に向けて移動させてゆく。カーテン用ガスを噴射すると基板上の乾燥領域ＤＲが急速に広がり、液膜Ｌとの境界が周方向外側に向けて移動してゆく。ガス噴射ヘッド２００を上昇させることにより、図７（ｄ）に示すように、液膜Ｌの後退に合わせてカーテン用ガスの吹き付け先を外側へ移動させることができる。すなわち、ガス噴射ヘッド２００の上昇速度Ｖhは、液膜Ｌの後退速度に応じて設定される。

こうしてガス噴射ヘッド２００の上昇を続けてゆくと、液膜Ｌが次第に外側へ追いやられて乾燥領域ＤＲが次第に広がってゆき、図７（ｅ）に示すようにカーテン用ガスが基板周縁部に吹き付けるようになると基板表面Ｗｆの全体が乾燥領域となる。この間、カーテン用ガスの作用により、飛散したミストが乾燥領域ＤＲに付着することが防止される、また、さらにパージ用ガスを供給することにより、乾燥領域が酸素に触れて酸化されることが防止される。この状態で基板の回転速度を高速、例えば１０００ｒｐｍ以上としその状態を数秒間維持する。

基板全体の乾燥が完了すると（ステップＳ１１０）、ガス噴射ヘッド２００の上昇を停止するとともに（ステップＳ１１１）、基板の回転およびカーテン用ならびにパージ用ガスの供給を停止する（ステップＳ１１２、Ｓ１１３）。この時点でガス噴射ヘッド２００は退避位置まで移動しているので、乾燥された基板Ｗを基板搬送ロボット１３により搬出して１枚の基板に対する処理が完了する（ステップＳ１１４）。また上記処理を繰り返すことにより、複数の基板を順次処理することができる。

以上のように、この実施形態では、略水平に保持した基板を回転させながら処理する処理ユニットにおいて、基板Ｗの略中央上方にガス噴射ヘッド２００を設け、基板上方に中央から斜め下に向けて環状に流れるガス流を形成している。このため、基板中央部の上方には、ガス噴射ヘッド２００の下面、基板表面Ｗｆおよびガス流によって外部雰囲気から遮断された処理空間ＳＰが出現する。これにより、乾燥された基板の表面へのミスト等の付着が防止される。また、処理空間ＳＰ内に窒素ガスを供給することにより、基板の乾燥領域の酸化が防止される。

また、この実施形態では、基板表面に対し外側に向かう方向にガスを吹き付けており、このガスの流れが基板表面の残留液を外側に押しやるように作用するため、単に基板を回転させて遠心力による液切りを行う技術に比べて基板の乾燥が進みやすい。このことから、乾燥処理時の基板の回転数を低下させることが可能となり、その結果、この実施形態では、基板の周縁部から飛散するミストの量そのものを低減させることが可能である。

また、窒素ガスを噴射させながらガス噴射ヘッド２００を上昇させ基板Ｗから遠ざけてゆくことによって、基板表面の乾燥領域の広がりに伴って処理空間ＳＰを次第に外側へ広げてゆくことができる。特に、基板表面の乾燥領域ＤＲと液膜Ｌとの境界に向けてガスを吹き付けることにより、乾燥を大幅に促進させながら、同時に乾燥領域を保護することができる。このように、この実施形態によれば、基板表面へのミスト付着や酸化を防止しながら、その全体を短時間で乾燥させることができる。

また、ガス噴射ヘッド２００は、窒素ガス供給源ＧＳから供給される加圧された窒素ガスをバッファ空間ＢＦに貯留し、水平方向に延びるスリット状のガス噴射口２９３から噴射する構成となっている。このような構成とすることにより、上下方向に噴射方向が規制され、かつ水平方向には等方的な環状のガス流を比較的簡単な装置構成により実現することができる。

図８は第１実施形態における基板処理の変形例を示すフローチャートである。上記した実施形態では湿式処理中にガス噴射ヘッド２００からのカーテン用ガスおよびパージ用ガスの供給を行っていないが、図７に示すように、湿式処理の実行中にも、基板Ｗ上方の退避位置に位置決めされたガス噴射ヘッド２００からカーテン用ガスおよびパージ用ガスの供給を行ってもよい（ステップＳ１０２ａ）。これによって、湿式処理中の基板Ｗへのゴミ等の付着を抑えることができる。また、湿式処理後にガス噴射ヘッド２００を基板Ｗに近接させるときには、基板上の液膜Ｌを吹き飛ばしてしまわないように、いったんガス供給は停止するのが好ましい（ステップＳ１０３ａ）。なお、図８においては、図６の処理ステップと同一処理内容の各処理ステップには同一の符号を付している。

この場合、基板上面に均一に処理液を行き渡らせるため、湿式処理中はガス噴射ヘッド２００からのカーテン用ガスが基板Ｗの上面に直接当たらないことが望ましい。図７（ｅ）に示すカーテン用ガスが基板周縁部に吹き付ける位置よりも上方にまでガス噴射ヘッド２００を退避させておくことにより、このような作用を実現することができる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明にかかる処理ユニットの第２実施形態について説明する。この実施形態は、ガス噴射ヘッドとは別に、リンス後の基板表面の液膜に乾燥を促進させる溶剤を添加するためのノズルを付加している点において第１実施形態と相違しており、この点を除けば基本的な装置構成は上記した第１実施形態と同じである。そこで、以下の説明においては、第１実施形態における構成と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略し、本実施形態の特徴部分を重点的に説明する。

図９は本発明にかかる処理ユニットの第２実施形態を示す図である。この実施形態の処理ユニット４００には、イソプロピルアルコール（isopropyl alcohol；ＩＰＡ）を液状で貯蔵する外部のＩＰＡ供給源ＡＳから送り出されるＩＰＡを処理チャンバー４００ａ内に引き込むための開閉バルブ４７１および配管４７２が設けられている。また、処理チャンバー４００ａ内に引き込まれた配管４７２の端部にはＩＰＡ吐出ノズル４７３が取り付けられ、該ノズル４７３を基板の半径方向（図において左右方向）に移動させるためのノズル移動機構４５５がさらに設けられている。ノズル移動機構４５５は制御ユニット１５１により制御される。

図１０は第２実施形態における基板乾燥の様子を模式的に示す図である。この実施形態では、リンス直後の液膜Ｌが形成された基板Ｗに対し（図１０（ａ））、図１０（ｂ）に示すように、ガス噴射ヘッド２００の下面からパージ用ガスを吐出するのと同時に、あるいはこれより少し早く、基板の中央付近まで移動させたＩＰＡ吐出ノズル４７３からＩＰＡの吐出を開始する。ＩＰＡはＤＩＷの表面張力を低下させる作用を有するので、ＩＰＡを添加された基板中央付近では液膜Ｌの後退が進みやすくなり、また基板上に局所的な液残りを生じるのが防止される。また、ＤＩＷがより揮発性の高いＩＰＡに置換されることにより、さらに乾燥が促進される。

そして、ガス噴射ヘッド２００からカーテン用ガスを噴射し（図１０（ｃ））、ガス噴射ヘッド２００を上昇速度Ｖhで上昇させてゆくときには（図１０（ｄ））、これと連動させてノズル移動機構４５５によりＩＰＡ吐出ノズル４７３を基板Ｗの外側に向けて移動させる。このとき、カーテン用ガスが当たる基板上の領域のすぐ外側、つまり液膜Ｌのうち基板上の乾燥領域ＤＲとの境界に隣接する隣接領域に向けてＩＰＡが吐出されるように、ＩＰＡ吐出ノズル４７３の移動速度Ｖnを設定しておく。なお、基板Ｗは回転しているので、ＩＰＡ吐出ノズル４７３を基板の周方向に移動させなくても隣接領域の全体にまんべんなくＩＰＡを供給することが可能である。基板の周端部まで乾燥が進めば（図１０（ｅ））、ＩＰＡの供給は停止される。

こうして基板上においてカーテン用ガスを当てる位置とＩＰＡを供給する位置とを連動させて次第に外側に移動させてゆくことにより、この実施形態では、第１実施形態に比べて、より短い時間で基板を乾燥させることが可能となる。その他の第１実施形態の作用効果、すなわち基板へのミスト付着や基板の酸化が防止できる点、装置を小型に構成できる点等については、この実施形態においても同様に得ることができる。

＜第３実施形態＞
次に、本発明にかかる処理ユニットの第３実施形態について説明する。この実施形態は、ガス噴射ヘッドに処理液を供給するためのノズルを付加している点において第１実施形態と相違しており、この点を除けば基本的な装置構成は上記した第１実施形態と同じである。そこで、以下の説明においては、第１実施形態における構成と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略し、本実施形態の特徴部分を重点的に説明する。

図１１は本発明にかかる処理ユニットの第３実施形態を示す図である。この実施形態では、スピンチャック１０１に保持された基板Ｗの略中央上方にガス噴射ヘッド３００が設けられる。ガス噴射ヘッド３００において、符号３８２、３８３、３９２および３９３で示した部分は、それぞれ上記第１実施形態におけるガス供給路２８２、ガス吐出口２８３、ガス供給路２８３およびガス噴射口２９３に相当する構成であり、その構造や機能も第１実施形態において対応する構成のものと同等である。

ガス噴射ヘッド３００を上下方向に貫通して、さらに供給路３６１および３６３が設けられている。より詳しくは、供給路３６１の上端は、イソプロピルアルコール（isopropyl alcohol；ＩＰＡ）を液状で貯蔵する外部のＩＰＡ供給源（図示省略）に接続されている。供給路３６１の下端はガス噴射ヘッド３００の下面で基板表面Ｗｆに向けて開口し、ＩＰＡを吐出する吐出ノズル３６２を形成している。また、供給路３６３の上端は、外部の脱イオン水（deionized water；ＤＩＷ）供給源（図示省略）に接続されている。供給路３６３の下端はガス噴射ヘッド３００の下面で基板表面Ｗｆに向けて開口し、ＤＩＷを吐出する吐出ノズル３６４を形成している。このように構成された第３実施形態の処理ユニットでは、薬液処理後のリンス処理に用いるリンス液と乾燥用の置換液としてのＩＰＡがガス噴射ヘッド３００から基板表面Ｗｆに供給される。

図１２は第３実施形態における基板処理の流れを示すフローチャートである。基板をユニット内に搬入し、薬液処理を行うところまでは上記した第１実施形態と同じである（ステップＳ２０１〜Ｓ２０３）。次いで、ガス噴射ユニット３００の下面に設けた吐出ノズル３６４からリンス液としてのＤＩＷを吐出し基板のリンス処理を行う（ステップＳ２０４）。これにより基板表面の薬液がＤＩＷにより置換される。この間基板を回転させるか否かは任意である。

ＤＩＷの供給を所定時間継続した後、ＤＩＷの供給を停止し（ステップＳ２０５）、ガス噴射ヘッド３００を基板Ｗに近接させる（ステップＳ２０６）。そして、基板を低速で回転させるとともに（ステップＳ２０７）、ガス噴射ヘッド３００の下面に設けた吐出ノズル３６２からＩＰＡの供給を開始する（ステップＳ２０８）。第２実施形態の項で説明したように、ＩＰＡは基板上の液膜に溶け込むことにより表面張力を低下させ、基板の乾燥を促進させる。所定時間の後、ＩＰＡの供給を停止する（ステップＳ２０９）。

ＤＩＷがＩＰＡに置換された以後の動作（ステップＳ２１０〜Ｓ２１８）は、第１実施形態における処理（図６のステップＳ１０６〜Ｓ１１４）と同じであるので説明を省略する。

以上のように、この実施形態では、ＤＩＷおよびＩＰＡをそれぞれ吐出するためのノズルをガス噴射ヘッド３００に設けているので、処理ユニット全体をより小型に構成することができる。また、ガス噴射ヘッド３００を基板Ｗの直上に配置した状態のまま、基板Ｗの略中央にＤＩＷやＩＰＡを供給することができる。その他、第１および第２実施形態の説明において述べた作用効果については、この実施形態においても同様に得ることができる。また、ＤＩＷやＩＰＡの供給中にもカーテン用ガスやパージ用ガスを噴射させることが容易に行える。

図１３は第３実施形態における基板処理の第１の変形例を示すフローチャートである。上記した実施形態では湿式処理中にガス噴射ヘッド３００からのカーテン用ガスおよびパージ用ガスの供給を行っていないが、図１３に示すように、湿式処理の実行中にも、基板Ｗ上方の退避位置に位置決めされたガス噴射ヘッド３００からカーテン用ガスおよびパージ用ガスの供給を行ってもよい（ステップＳ２０２ａ）。これによって、湿式処理中の基板Ｗへのゴミ等の付着を抑えることができる。この場合にも、ガス噴射ヘッド３００を基板に近接させる際にはガス供給を停止するのが好ましく、例えばＤＩＷの供給を停止するときに併せてガス供給を停止するようにすればよい（ステップＳ２０５ａ）。

図１４は第３実施形態における基板処理の第２の変形例を示すフローチャートである。上記実施形態では、基板ＷへのＤＩＷの供給を基板Ｗ上方の退避位置に位置決めしたガス噴射ヘッド３００から行っている。これに代えて、図１４に示すように、薬液処理後にガス噴射ヘッド３００を基板Ｗに近接させるととともに基板Ｗを低速で回転させ（ステップＳ２０３ａ、Ｓ２０３ｂ）、この状態で基板ＷにＤＩＷを供給するようにしてもよい（ステップＳ２０４）。こうすることにより、ＤＩＷが飛び散るのを抑えることができる。なお、図１３および図１４においては、図１２の処理ステップと同一処理内容の各処理ステップには同一の符号を付している。

＜その他＞
以上説明したように、上記各実施形態においては、スピンチャック１０１が本発明の「基板保持手段」として機能している。また、ガス噴射ヘッド２００、３００がいずれも本発明の「気体噴射手段」および「ハウジング」として機能しており、ガス噴射口２９３、３９３が本発明の「噴射口」として機能している。また、ヘッド昇降機構１５３が本発明の「間隔変更手段」として機能している。また、第２実施形態におけるＩＰＡ吐出ノズルおよびノズル移動機構４５５がぞれぞれ本発明の「溶剤供給手段」および「移動手段」として機能している。また、第１実施形態におけるガス吐出口２８３、第３実施形態におけるガス吐出口３８３がいずれも本発明の「乾燥ガス吐出部」として機能する一方、第３実施形態における吐出ノズル３６２および３６４が本発明の「処理液吐出部」として機能している。

また、上記第１実施形態において、図６のステップＳ１０３が本発明の「処理液供給工程」に相当する一方、ステップＳ１０４〜Ｓ１１３が本発明の「気体噴射工程」に相当している。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記した第１実施形態のガス噴射ヘッド２００では、上部部材２０１と下部部材２０２との間にシム２２１を挟むことによって上部部材２０１の開口端面２０１ａと下部部材２０２のフランジ周縁部２０２ｂとの間にギャップを設け、スリット状のガス噴射口２９３としている。しかしながら、ガス噴射口を形成するためには例えば次のようにしてもよい。

図１５はガス噴射口を形成するための構造の他の例を示す図である。より具体的には、図１５（ａ）および図１５（ｂ）はスリット状のガス噴射口を形成するための下部部材の形状の他の例を示す図である。図１５（ａ）に示す下部部材５０１では、フランジ５０１ａの周縁部５０１ｂに放射状に複数のリブ５０２を設けている。このような形状の下部部材５０１を、第１実施形態における下部部材２０２に代えて上部部材２０１に取り付け、リブ５０２の上端を上部部材２０１の開口端面２０１ａに当接させることにより、上下部材の間にはリブ高さに相当するギャップが生まれる。このようにすれば、シムを用いることなく無調整にて所望のギャップを形成することができ、このギャップから放射状にガスを噴射させることができる。また、図１５（ｂ）に示す下部部材６０１では、リブに代えて複数の突起６０２をフランジ６０１ａの周縁部６０１ｂに設けている。このようにしても同様の効果が得られる。この突起については、複数の突起の間で周方向に位置を異ならせた、いわゆる千鳥状に配置してもよい。また、これらのリブや突起については、上部部材の開口端面側に形成してもよい。

また、上記各実施形態では、ガス噴射ヘッド２００、３００をステンレスやアルミニウム等の金属により形成しているが、ガス噴射ヘッド、特に下部部材を樹脂によって形成してもよい。こうすることによって、ガス噴射ヘッドの軽量化や、耐薬品性の向上を図ることができる。このような用途に適合する樹脂材料としては、ポリエーテルエーテルケトン（polyether ether ketone；ＰＥＥＫ）、塩化ビニル（polyvinyl chloride；ＰＶＣ）およびポリクロロトリフルオロエチレン（polychlorotrifluoroethylene；ＰＣＴＦＥ）などがある。

また、上記実施形態では、スピンチャック１０１に保持された基板Ｗに対し、ガス噴射ヘッド２００等を上昇させることにより基板Ｗとガス噴射ヘッド２００等との間隔を広げるようにしているが、これに代えて、ガス噴射ヘッド２００等を固定しスピンチャック１０１を下方へ移動させるようにしてもよい。また、両者を互いに離間するように移動させてもよい。

また、上記第３実施形態では、ＤＩＷおよびＩＰＡを基板に供給するための吐出ノズルをガス噴射ヘッド３００に設けているが、ガス噴射ヘッドに設けた吐出ノズルから吐出させる流体はこれらに限定されるものではない。例えば、薬液処理のための薬液を基板に供給するためのノズルをさらにガス噴射ヘッドに設けたり、これらの吐出ノズルのうち一部のみを設けるようにしてもよい。

また、上記各実施形態では、ガス噴射ヘッドの側面に設けたガス噴射口および下面に設けたガス吐出口のそれぞれから、単一の窒素ガス供給源ＧＳから供給される窒素ガスを吐出するようにしているが、このような構成に限定されるものではない。例えば、ガス供給源を互いに異なるものとしてもよい。また例えば、吐出するガスを窒素ガス以外のものとしてもよいが、基板に悪影響を及ぼさないようにするためには不活性ガスであることが望ましい。

この発明は、上記実施形態に限定されず、基板を略水平に保持した状態で所定の処理を行う基板処理装置および基板処理方法全般に適用することが可能である。ここで、処理対象となる基板には、半導体ウエハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、ＦＥＤ（電界放出ディスプレイ：Field Emission Display）用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板および光磁気ディスク用基板等が含まれる。また、基板に施す処理には、現像処理、エッチング処理、洗浄処理、リンス処理および乾燥処理等が含まれる。また、上記実施形態のように複数の処理ユニットを有する基板処理システムに限らず、１組の基板保持手段およびガス噴射手段のみを備える基板処理装置に対しても、本発明を好適に適用することができる。

この発明を好適に適用することのできる基板処理システムを示す図である。 本発明にかかる処理ユニットの第１実施形態を示す図である。 ガス噴射ヘッドを上面から見た図である。 図３のＡ−Ａ切断線から見たガス噴射ヘッドの断面図である。 ガス噴射ヘッドから噴射されるガス流を模式的に示す図である。 第１実施形態における基板処理の流れを示すフローチャートである。 第１実施形態における基板乾燥の様子を模式的に示す図である。 第１実施形態における基板処理の変形例を示すフローチャートである。 本発明にかかる処理ユニットの第２実施形態を示す図である。 第２実施形態における基板乾燥の様子を模式的に示す図である。 本発明にかかる処理ユニットの第３実施形態を示す図である。 第３実施形態における基板処理の流れを示すフローチャートである。 第３実施形態における基板処理の第１の変形例を示すフローチャートである。 第３実施形態における基板処理の第２の変形例を示すフローチャートである。 ガス噴射口を形成するための構造の他の例を示す図である。

符号の説明

１，２，３，４，１Ｂ，２Ｂ，３Ｂ，４Ｂ，１００…処理ユニット
１ａ，２ａ，３ａ，４ａ，１００ａ…処理チャンバー
１０１…スピンチャック（基板保持手段）
１５３…ヘッド昇降機構（間隔変更手段）
２００，３００…ガス噴射ヘッド（気体噴射手段）
２０１…上部部材
２０２，５０１，６０１…下部部材
２９３、３９３…ガス噴射口（噴射口）
２８３、３８３…ガス吐出口（乾燥ガス吐出部）
３６２，３６４…吐出ノズル（処理液吐出部）
４７３…ＩＰＡ吐出ノズル（溶剤供給手段）
ＢＦ…バッファ空間

Claims (13)

1. 上面が処理液により覆われた基板を略水平状態に保持し、略鉛直方向の回転軸周りに回転する基板保持手段と、
   前記基板の回転中心の上方に設けられ、前記基板の上面に向けて環状に気体を噴射する気体噴射手段と、
   前記気体噴射手段と前記基板とを近接させた状態から、前記気体噴射手段から前記気体を噴射させながら前記気体噴射手段と前記基板上面との間隔を漸増させる間隔変更手段と
   を備え、
   前記気体噴射手段は、該噴射手段から下方へ離れるにつれて前記気体の水平方向における噴射範囲が広がるように前記気体を噴射する
   ことを特徴とする基板処理装置。
2. 前記基板保持手段は、前記基板を保持しながら回転することにより前記基板上面のうち処理液の付着しない乾燥領域を基板中央に形成するとともに該乾燥領域を外側に向けて広げる一方、
   前記間隔変更手段は、前記気体噴射手段から噴射される気体を前記乾燥領域の周縁部近傍に当てながら、前記気体噴射手段と前記基板上面との間隔を増加させる請求項１に記載の基板処理装置。
3. 前記基板上の処理液に覆われた領域のうち前記乾燥領域に隣接する領域に、処理液に対し該処理液の表面張力を低下させるための溶剤を添加する溶剤供給手段と、
   前記溶剤供給手段による溶剤の供給位置を、前記乾燥領域の広がりに伴って移動させる移動手段と
   をさらに備える請求項２に記載の基板処理装置。
4. 前記気体噴射手段は、内部に気体を一時的に貯留可能なハウジングを備え、該ハウジングの下面または外周面に、斜め下向きに前記気体を噴射する環状の噴射口が設けられている請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理装置。
5. 前記ハウジングは、下方に向けて開口するキャビティを有する上部部材と、前記上部部材の開口を覆うとともに前記上部部材の開口端面と対向する対向面を有する下部部材とを備え、前記上部部材の開口端面と、前記下部部材の対向面とが所定のギャップを隔てて対向配置されることにより前記噴射口を形成する請求項４に記載の基板処理装置。
6. 前記気体噴射手段は、前記基板上面の回転中心近傍に向けて乾燥ガスを吐出する乾燥ガス吐出部をさらに備える請求項１ないし５のいずれかに記載の基板処理装置。
7. 前記気体噴射手段は、前記基板上面の回転中心近傍に向けて処理液を吐出する処理液吐出部をさらに備える請求項１ないし６のいずれかに記載の基板処理装置。
8. 前記気体噴射手段の外径は、前記基板の外径よりも小さい請求項１ないし７のいずれかに記載の基板処理装置。
9. 前記気体噴射手段は、前記気体として不活性ガスを噴射する請求項１ないし８のいずれかに記載の基板処理装置。
10. 略水平に基板を保持しながら基板上面を処理液により覆う処理液供給工程と、
    前記基板の略中央部の上方に気体を噴射する気体噴射手段を近接配置し、前記基板を回転させるとともに前記気体噴射手段から気体を噴射させながら、前記気体噴射手段と前記基板上面との間隔を増大させる気体噴射工程と
    を備え、
    前記気体噴射工程では、前記基板の上面に向けて環状に、かつ前記気体噴射手段から下方へ離れるにつれて気体の水平方向における噴射範囲が広がるように、前記気体噴射手段から気体を噴射させる
    ことを特徴とする基板処理方法。
11. 前記気体噴射工程では、少なくとも前記基板上面が全て前記気体の噴射範囲に入るまでの間、前記気体の噴射および前記前記気体噴射手段と前記基板上面との間隔の増大を継続する請求項１０に記載の基板処理方法。
12. 前記処理液供給工程では、気体噴射手段からの前記気体が前記基板上面に当たらない位置まで前記気体噴射手段と前記基板上面との間隔を広げた状態で、前記気体噴射手段から気体を噴射させながら前記処理液を前記基板に供給する請求項１０または１１に記載の基板処理方法。
13. 前記処理液供給工程では、前記基板の上方に近接配置した前記気体噴射手段から前記処理液を前記基板上面に供給する請求項１０ないし１２のいずれかに記載の基板処理方法。

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