JP2019061979A - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】遮断部材とガードとの干渉を回避しながら、基板の周縁部から排出される処理液を所望のガードで効率良く捕獲できる基板処理装置および基板処理方法を提供する。【解決手段】基板処理装置１は、スピンベース１８を有するスピンチャック５に保持されている基板Ｗの上方を遮断するための遮断部材８と、基板Ｗの周囲を取り囲む処理カップ１３とを含む。処理カップ１３は、第１〜第４のガード７４〜７７を備えている。第３および第４のガード７６，７７の内周端７６ａ，７７ａによって区画される円周の直径Ｄ４が、第１および第２のガード７４，７５の内周端７４ａ，７５ａによって区画される円周の直径Ｄ３よりも大きい（Ｄ４＞Ｄ３）。また、第１および第２のガード７４，７５の内周端７４ａ，７５ａによって区画される円周の直径Ｄ３が、遮断部材８の外径Ｄ２と略同等である（Ｄ３≒Ｄ２）。【選択図】図４

Description

この発明は、基板処理装置および基板処理方法に関する。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、有機ＥＬ（electroluminescence）表示装置などのＦＰＤ（Flat Panel Display）用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、セラミック基板、太陽電池用基板などが含まれる。
半導体装置の製造工程では、半導体ウエハなどの基板の表面に薬液等の処理液による処理を施すために、基板を１枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置が用いられることがある。この枚葉式の基板処理装置は、チャンバ内に、たとえば、基板をほぼ水平に保持して回転させるスピンチャックと、このスピンチャックによって回転される基板に処理液を供給するためのノズルと、スピンチャックに保持された基板の表面（上面）に近接した位置に対向配置される遮断部材と、基板から排出される処理液を捕獲して排液するための処理カップとを含む。
下記特許文献１に示すように、処理カップは、ガードを複数備えている。各ガードは、スピンチャックの周囲を取り囲む円筒状の案内部と、案内部の上端から中心側に斜め上方に延びる円筒状の傾斜部とを含む。各傾斜部の上端は、各ガードの内周端を構成しており、基板およびスピンベースよりも大きな直径を有している。各ガードの内周端は径方向に揃っている。
また、下記特許文献２に係る基板処理装置の基板処理例では、遮断部材を、基板の表面から上方に退避した退避位置に配置しながら、遮断部材と基板の上面との間に配置されたノズルから薬液を吐出することにより、薬液処理を行う。同様に、遮断部材を退避位置に配置しながら、遮断部材と基板の上面との間に配置されたノズルからリンス液を吐出することにより、リンス処理を行う。
リンス処理の後、基板の表面に遮断部材が近接されられる。この状態で、スピンチャックと遮断部材とが同方向に回転される。これにより、基板の表面に付着しているリンス液が振り切られて除去（乾燥）される。
また、下記特許文献３に係る遮断部材は、基板の上方の上方空間と、上方空間の側方空間とをより効果的に遮断するために、スピンチャックに保持されている基板の上方に配置される円板部と、円板部との周縁から垂下する円筒部とを備えている。すなわち、この遮断部材は、スピンチャックに保持されている基板の上面に対向する基板対向面と、スピンチャックに保持されている基板の外周端に対向する内周面とを有している。
特開２０１６−４２５１８号公報 特開２０１７−１１７９５４号公報 特開２０１５−１５３９４７号公報
本願発明者らは、特許文献３に係る遮断部材を用いて、下記特許文献２に係る基板処理例を実施することを検討している。
すなわち、円板部と円筒部とを有する遮断部材を、遮断部材を、基板の表面から上方に退避した退避位置に配置しながら、遮断部材と基板の上面との間に配置されたノズルから処理液（薬液またはリンス）を吐出することにより、薬液処理またはリンス処理を行う。このとき、複数のガードのうちの１つのガード（退避位置用ガード）を基板の周端面に対向させる。基板の周縁部から排出される処理液は、退避位置用ガードによって捕獲される。
リンス処理の後、基板の表面に遮断部材が近接される。また、退避位置用ガードとは異なるガード（遮断位置用ガード）を、遮断部材の円筒部の下端部に対向させる。この状態で、基板が乾燥させられる。遮断部材の円筒部の下端部から排出される処理液は、遮断位置用ガードによって捕獲される。
この場合、次のような問題があった。
特許文献３に係る遮断部材は、内周面を区画する円筒部を有しているため、スピンベースよりも大径に設けられている。このような大径の遮断部材を用いる場合には、ガードの内周端との干渉を避けるため、各ガードの内径を拡大させる必要がある。
しかしながら、退避位置用ガードの内径が拡大されていると、薬液処理またはリンス処理において、基板の周縁部と退避位置用ガードとの間隔が長くなり、基板の周縁から飛散する処理液（薬液またはリンス液）を、所望の退避位置用ガードによって効率良く捕獲できないことが考えられる。すなわち、退避位置用ガードの液跳ね防止性能が低下する。そればかりか、遮断部材の円筒部の下端部からの処理液の飛散方向が広角であるために、遮断部材を遮断位置に配置した状態で行う処理（たとえば乾燥処理）において、退避位置用ガードの内径が拡大されていると、遮断部材の円筒部の下端部から飛散する処理液が、本来予定していない退避位置用ガードに捕獲されてしまうおそれがある。この場合、退避位置用ガードにおいて混触が発生するおそれがある。
すなわち、遮断部材とガードとの干渉を回避しながら、基板の周縁部から排出される処理液を所望のガードで効率良く捕獲することが望まれていた。
そこで、この発明の目的は、遮断部材とガードとの干渉を回避しながら、基板の周縁部から排出される処理液を所望のガードで効率良く捕獲できる基板処理装置および基板処理方法を提供することである。
前記の目的を達成するための請求項１に記載の発明は、処理液を用いた処理を基板に施すための基板処理装置であって、スピンベースを有し、前記基板を保持するための基板保持ユニットと、前記基板保持ユニットに保持されている基板の上面に対向する基板対向面を有し、前記スピンベースよりも大径を有する遮断部材と、前記基板対向面と前記上面との間の空間が、前記上面上の側方から遮断される遮断位置と、前記遮断位置から上方に退避した退避位置であって、前記空間が、前記上面上の側方から遮断されない退避位置との間で前記遮断部材を昇降させる遮断部材昇降ユニットと、前記基板保持ユニットの周囲を取り囲む筒状の内側のガードと、前記内側のガードの周囲を取り囲む筒状の外側のガードとを含み、前記基板と前記遮断部材との間から排出される処理液を捕獲するための複数のガードとを含み、前記外側のガードの内周端が、前記内側のガードの内周端よりも、径方向外方に位置している、基板処理装置を提供する。
この構成によれば、外側のガードの内周端が、内側のガードの内周端よりも、径方向外方に位置している。すなわち、外側のガードの内周端によって区画される円周の直径が、内側のガードの内周端によって区画される円周の直径よりも大きい。
遮断部材および複数のガードを、遮断部材を退避位置に配置し、かつ、内側のガードが基板の周端面に対向する状態に設けることを考える。この状態では、内側のガードの内周端が比較的小径であるので、基板の周縁部と内側のガードの内周端との径方向距離を最適の長さに保つことができる。そのため、基板の周縁部から排出される処理液を、内側のガードによって効率良く捕獲することができる（液跳ね防止性能が向上する）。
また、遮断部材および複数のガードを、遮断部材を遮断位置に配置し、かつ、外側のガードが遮断部材の周端に対向する状態に設けることを考える。外側のガードの内周端が比較的大径であるため、この状態において、外側のガードと遮断部材との干渉が回避される。
以上により、遮断部材とガード（外側のガード）との干渉を回避しながら、基板の周縁部から排出される処理液を所望のガード（内側のガード）で効率良く捕獲できる。
請求項２に記載の発明は、前記内側のガード、前記外側のガードおよび前記遮断部材が、前記外側のガードの内周端によって区画される円周の直径が前記遮断部材の外径よりも大きく、かつ前記内側のガードの内周端によって区画される円周の直径が前記遮断部材の外径と等しくまたは小さくなるように設けられている、請求項１に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、外側のガードの内周端によって区画される円周の直径が、遮断部材の外径よりも大きい。そのため、外側のガードと遮断部材との干渉が確実に回避される。
また、内側のガードの内周端によって区画される円周の直径が、遮断部材の外径と等しいか、または小さい。そのため、基板の周端部から排出される処理液が、内側のガードに進入することを確実に防止することができ、これにより、内側ガードにおける処理液の混触を未然に防止できる。
請求項３に記載の発明は、前記遮断部材が、前記基板保持ユニットによって保持されている基板の周端に対向する内周面をさらに含む、請求項１または２に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、遮断部材が遮断位置に配置された状態で、基板の上方の上方空間と、上方空間の側方空間とを、遮断部材によってより効果的に遮断することができる。この状態において外側のガードが遮断部材の周端に対向させる。基板の上面の周縁部から排出された処理液が、内周面によって受けられる。処理液は、遮断部材の内周面の下端縁から径方向外方に向けて広角に飛散する。このような内周面を有する遮断部材は、スピンベースよりも大径を有しているが、このような大径の遮断部材を用いる場合であっても、遮断部材とガードとの干渉を回避しながら、基板の周縁部から排出される処理液を所望のガードで効率良く捕獲することができる。
請求項４に記載の発明は、前記内側のガードおよび前記外側のガードが、それぞれ、径方向内方に向かうに従って上方へと向かう傾斜部を備えており、前記外側のガードの前記傾斜部が、前記内側のガードの前記傾斜部よりも上方に配置されており、各傾斜部の上端が各ガードの内周端をなしている、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。
この構成によれば、外側のガードの前記傾斜部が、内側のガードの前記傾斜部よりも上方に配置されている。各傾斜部の上端が各ガードの内周端をなしている。
請求項５に記載の発明は、前記基板保持ユニットに保持されている基板を、所定の回転軸線回りに回転させるための回転ユニットと、前記複数のガードの少なくとも１つを昇降させるガード昇降ユニットと、前記遮断部材昇降ユニット、前記回転ユニットおよび前記ガード昇降ユニットを制御する制御装置とをさらに含み、前記制御装置が、前記遮断部材昇降ユニットによって前記遮断部材を前記退避位置に配置し、かつ前記ガード昇降ユニットによって、前記複数のガードのうち前記内側のガードを前記基板の周端面に対向するように配置した状態で、前記回転ユニットにより前記回転軸線回りに前記基板を回転させる第１の処理工程と、前記遮断部材昇降ユニットによって前記遮断部材を前記遮断位置に配置し、かつ前記ガード昇降ユニットによって、前記複数のガードのうち前記外側のガードを前記基板の周端面に対向するように配置した状態で、前記回転ユニットにより前記回転軸線回りに前記基板を回転させる第２の処理工程とを実行する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、外側のガードの内周端が、内側のガードの内周端よりも、径方向外方に位置している。すなわち、外側のガードの内周端によって区画される円周の直径が、内側のガードの内周端によって区画される円周の直径よりも大きい。
また、第１の処理工程では、遮断部材を退避位置に配置し、かつ、内側のガードが基板の周端面に対向する。内側のガードの内周端が比較的小径であるので、基板の周縁部と内側のガードの内周端との径方向距離を最適の長さに保つことができる。そのため、基板の周縁部から排出される処理液を、内側のガードによって効率良く捕獲することができる（液跳ね防止性能が向上する）。
第２の処理工程では、遮断部材を遮断位置に配置し、かつ、外側のガードが遮断部材の周端に対向する。外側のガードの内周端が比較的大径であるため、外側のガードと遮断部材との干渉が回避される。
以上により、遮断部材とガード（外側のガード）との干渉を回避しながら、基板の周縁部から排出される処理液を所望のガード（内側のガード）で効率良く捕獲できる。
請求項６に記載の発明は、前記遮断部材の外に設けられた第１の処理液吐出口を有する第１のノズルと、前記第１のノズルに対し第１の処理液を供給する第１の処理液ユニットとをさらに含み、前記制御装置は、前記第１の処理工程において、前記第１の処理液ユニットによって前記第１の処理液吐出口から前記基板の上面に向けて第１の処理液を吐出する工程をさらに実行する、請求項５に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、遮断部材が退避位置に配置され、かつ、内側のガードが基板の周端面に対向させられる第１の処理工程において、遮断部材の外に設けられた第１の処理液吐出口から基板の上面に向けて第１の処理液が吐出される。基板の上面に供給された第１の処理液は、基板の回転による遠心力によって基板の上面の周縁部に移動し、基板の上面の周縁部から径方向外方に向けて飛散する。飛散した第１の処理液は、内側のガードに捕獲される。内側のガードの内周端が比較的小径であるので、基板の周縁部と内側のガードの内周端との径方向距離を最適の長さに保つことができる。そのため、基板の周縁部から排出される第１の処理液を、内側のガードによって効率良く捕獲することができる。
請求項７に記載の発明は、前記基板対向面に開口する第２の処理液吐出口を有する第２のノズルと、前記第２のノズルに対し第２の処理液を供給する第２の処理液ユニットとをさらに含み、前記制御装置は、前記第２の処理工程において、前記第２の処理液ユニットによって前記第２の処理液吐出口から前記基板の上面に向けて前記第２の処理液を吐出する工程をさらに実行する、請求項５または６に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、遮断部材が遮断位置に配置され、かつ、外側のガードが遮断部材の周端に対向させられる第２の処理工程において、基板対向面に開口する第２の処理液吐出口から基板の上面に向けて第２の処理液が吐出される。基板の上面に供給された第２の処理液は、基板の回転による遠心力によって基板の上面の周縁部に移動し、基板の上面の周縁部から、径方向外方に向けて飛散する。飛散した第２の処理液は、外側のガードに捕獲される。外側のガードの内周端が比較的大径であるため、この状態において、外側のガードと遮断部材との干渉が回避される。
請求項８に記載の発明は、スピンベースを有し、基板を保持するための基板保持ユニットを含む基板処理装置において実行される基板処理方法であって、前記スピンベースよりも大径を有し、前記基板の上面に対向する遮断部材を前記基板の上面から退避した退避位置に配置し、かつ、前記基板保持ユニットの周囲を取り囲む筒状の内側のガードと、前記内側のガードの周囲を取り囲む筒状の外側のガードであって、前記内側のガードの内周端よりも径方向外方に位置する内周端を有する外側のガードとを含む複数のガードのうち前記内側のガードを前記基板の周端面に対向するように配置した状態で、所定の回転軸線回りに前記基板を回転させる第１の処理工程と、前記遮断部材を、前記基板対向面と前記上面との間の空間が、前記上面上の側方から遮断される遮断位置に配置し、かつ、複数のガードのうち前記外側のガードを、前記遮断位置に位置する前記遮断部材の周端に対向するように配置した状態で、前記回転軸線回りに前記基板を回転させる第２の処理工程とを含む、基板処理方法である。
この方法によれば、外側のガードの内周端が、内側のガードの内周端よりも、径方向外方に位置している。すなわち、外側のガードの内周端によって区画される円周の直径が、内側のガードの内周端によって区画される円周の直径よりも大きい。
また、第１の処理工程では、遮断部材を退避位置に配置し、かつ、内側のガードが基板の周端面に対向する。内側のガードの内周端が比較的小径であるので、基板の周縁部と内側のガードの内周端との径方向距離を最適の長さに保つことができる。そのため、基板の周縁部から排出される処理液を、内側のガードによって効率良く捕獲することができる（液跳ね防止性能が向上する）。
第２の処理工程では、遮断部材を遮断位置に配置し、かつ、外側のガードが遮断部材の周端に対向する。外側のガードの内周端が比較的大径であるため、外側のガードと遮断部材との干渉が回避される。
以上により、遮断部材とガード（外側のガード）との干渉を回避しながら、基板の周縁部から排出される処理液を所望のガード（内側のガード）で効率良く捕獲できる。
請求項９に記載の発明は、前記第１の処理工程が、前記遮断部材の外に設けられた第１の処理液吐出口から前記基板の上面に向けて第１の処理液を吐出する工程をさらに含む、請求項８に記載の基板処理方法である。
この方法によれば、遮断部材が退避位置に配置され、かつ、内側のガードが基板の周端面に対向させられる第１の処理工程において、遮断部材の外に設けられた第１の処理液吐出口から基板の上面に向けて第１の処理液が吐出される。基板の上面に供給された第１の処理液は、基板の回転による遠心力によって基板の上面の周縁部に移動し、基板の上面の周縁部から径方向外方に向けて飛散する。飛散した第１の処理液は、内側のガードに捕獲される。内側のガードの内周端が比較的小径であるので、基板の周縁部と内側のガードの内周端との径方向距離を最適の長さに保つことができる。そのため、基板の周縁部から排出される第１の処理液を、内側のガードによって効率良く捕獲することができる。
請求項１０に記載の発明は、前記第２の処理工程が、前記基板対向面に開口する第２の処理液吐出口から前記基板の上面に向けて第２の処理液を吐出する工程をさらに含む、請求項８または９に記載の基板処理方法である。
この方法によれば、遮断部材が遮断位置に配置され、かつ、外側のガードが遮断部材の周端に対向させられる第２の処理工程において、基板対向面に開口する第２の処理液吐出口から基板の上面に向けて第２の処理液が吐出される。基板の上面に供給された第２の処理液は、基板の回転による遠心力によって基板の上面の周縁部に移動し、基板の上面の周縁部から、径方向外方に向けて飛散する。飛散した第２の処理液は、外側のガードに捕獲される。外側のガードの内周端が比較的大径であるため、この状態において、外側のガードと遮断部材との干渉が回避される。
図１は、この発明の一実施形態に係る基板処理装置を上から見た模式図である。 図２は、前記基板処理装置に備えられた処理ユニットの構成例を説明するための図解的な断面図である。 図３は、前記処理ユニットに備えられた遮断部材の底面図である。 図４は、前記処理ユニットに備えられた処理カップの断面図である。 図５は、前記基板処理装置の主要部の電気的構成を説明するためのブロック図である。 図６は、前記基板処理装置による処理対象の基板の表面を拡大して示す断面図である。 図７は、前記処理ユニットにおいて実行される基板処理例の内容を説明するための流れ図である。 図８Ａは、前記基板処理例を説明するための図解的な図である。 図８Ｂは、図８Ａに続く工程を説明するための図解的な図である。 図８Ｃは、図８Ｂに続く工程を説明するための図解的な図である。 図８Ｄは、図８Ｃに続く工程を説明するための図解的な図である。 図８Ｅは、図８Ｄに続く工程を説明するための図解的な図である。
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係る基板処理装置１を上から見た模式図である。
基板処理装置１は、シリコンウエハなどの基板Ｗを一枚ずつ処理する枚葉式の装置である。この実施形態では、基板Ｗは、円板状の基板である。基板処理装置１は、処理液およびリンス液で基板Ｗを処理する複数の処理ユニット２と、処理ユニット２で処理される複数枚の基板Ｗを収容する基板収容器が載置されるロードポートＬＰと、ロードポートＬＰと処理ユニット２との間で基板Ｗを搬送するインデクサロボットＩＲおよび基板搬送ロボットＣＲと、基板処理装置１を制御する制御装置３とを含む。インデクサロボットＩＲは、基板収容器と基板搬送ロボットＣＲとの間で基板Ｗを搬送する。基板搬送ロボットＣＲは、インデクサロボットＩＲと処理ユニット２との間で基板Ｗを搬送する。複数の処理ユニット２は、たとえば、同様の構成を有している。
図２は、処理ユニット２の構成例を説明するための図解的な断面図である。図３は、遮断部材８の底面図である。図４は、処理カップ１３の断面図である。
図２に示すように、処理ユニット２は、箱形のチャンバ４と、チャンバ４内で一枚の基板Ｗを水平な姿勢で保持して、基板Ｗの中心を通る鉛直な回転軸線Ａ１まわりに基板Ｗを回転させるスピンチャック（基板保持ユニット）５と、基板の上面に薬液（第１の処理液）を供給するための薬液供給ユニット（第１の処理液ユニット）６と、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの上面にリンス液（第１の処理液）を供給するためのリンス液供給ユニット（第１の処理液ユニット）７と、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの上面に対向する遮断部材８と、遮断部材８の内部を上下に挿通し、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの上面の中央部に向けて処理液を吐出するための中心軸ノズル９と、中心軸ノズル９に、空気よりも比重が大きくかつ水よりも低い表面張力を有する低表面張力液体としての有機溶剤（第２の処理液）を供給するための有機溶剤供給ユニット（第２の処理液ユニット）１０と、中心軸ノズル９に、液体の疎水化剤（第２の処理液）を供給するための疎水化剤供給ユニット（第２の処理液ユニット）１１と、中心軸ノズル９に、不活性ガスを供給するための不活性ガス供給ユニット１２と、スピンチャック５を取り囲む筒状の処理カップ１３とを含む。
図２に示すように、チャンバ４は、スピンチャック５を収容する箱状の隔壁１４と、隔壁１４の上部から隔壁１４内に清浄空気（フィルタによってろ過された空気）を送る送風ユニットとしてのＦＦＵ（ファン・フィルタ・ユニット）１５と、隔壁１４の下部からチャンバ４内の気体を排出する排気ダクト１６とを含む。ＦＦＵ１５は、隔壁１４の上方に配置されており、隔壁１４の天井に取り付けられている。ＦＦＵ１５は、隔壁１４の天井からチャンバ４内に下向きに清浄空気を送る。排気ダクト１６は、処理カップ１３の底部に接続されており、基板処理装置１が設置される工場に設けられた排気処理設備に向けてチャンバ４内の気体を導出する。したがって、チャンバ４内を下方に流れるダウンフロー（下降流）が、ＦＦＵ１５および排気ダクト１６によって形成される。基板Ｗの処理は、チャンバ４内にダウンフローが形成されている状態で行われる。
図２に示すように、スピンチャック５として、基板Ｗを水平方向に挟んで基板Ｗを水平に保持する挟持式のチャックが採用されている。具体的には、スピンチャック５は、スピンモータＭと、このスピンモータＭの駆動軸と一体化されたスピン軸１７と、スピン軸１７の上端に略水平に取り付けられた円板状のスピンベース１８とを含む。スピンベース１８の直径は、基板Ｗの直径と同等か、基板Ｗの直径よりも大きい。
図２に示すように、スピンベース１８の上面１８ａには、その周縁部に複数個（３個以上。たとえば４個）の挟持ピン１９が配置されている。複数個の挟持ピン１９は、スピンベース１８の上面１８ａの外周部において、基板Ｗの外周形状に対応する円周上で適当な間隔（たとえば等間隔）を空けて配置されている。
薬液供給ユニット６は、薬液ノズル２１と、薬液ノズル２１に接続され、薬液供給源からの薬液が供給される薬液配管２２と、薬液配管２２に介装された薬液バルブ２３および第１の流量調整バルブ２４とを含む。薬液ノズル２１は、薬液吐出口２１ａ（第１の処理液吐出口）から、たとえば連続流の状態で液を吐出するストレートノズルである。たとえば、薬液吐出口２１ａは薬液ノズル２１のボディの下端に形成されており、薬液吐出口２１ａから下向きに薬液が吐出される。第１の流量調整バルブ２４は、弁座が内部に設けられたバルブボディと、弁座を開閉する弁体と、開位置と閉位置との間で弁体を移動させるアクチュエータとを含む。他の流量調整バルブについても同様である。
薬液バルブ２３が開かれると、薬液吐出口２１ａから下方に向けて薬液が吐出される。薬液バルブ２３が閉じられると、薬液吐出口２１ａからの薬液の吐出が停止される。第１の流量調整バルブ２４によって、薬液吐出口２１ａからの薬液の吐出流量が調整される。薬液は、たとえば、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、および腐食防止剤の少なくとも１つを含む液であってもよい。
薬液供給ユニット６は、さらに、薬液ノズル２１が先端部に取り付けられたノズルアーム２５と、ノズルアーム２５をたとえば所定の揺動軸線まわりに揺動させて薬液ノズル２１を移動させる第１のノズル移動ユニット２６とを含む。第１のノズル移動ユニット２６は、モータ等を含む。第１のノズル移動ユニット２６は、薬液ノズル２１から吐出された薬液が基板Ｗの上面に供給される処理位置と、薬液ノズル２１が平面視でスピンチャック５の側方に退避した退避位置との間で、薬液ノズル２１を移動させる。
リンス液供給ユニット７は、リンス液ノズル２７と、リンス液ノズル２７に接続され、リンス液供給源からのリンス液が供給されるリンス液配管２８と、リンス液配管２８に介装されたリンス液バルブ２９および第２の流量調整バルブ３０とを含む。リンス液ノズル２７は、リンス液吐出口（第１の処理液吐出口）２７ａから、たとえば連続流の状態で液を吐出するストレートノズルである。たとえば、リンス液吐出口２７ａはリンス液ノズル２７のボディの下端に形成されており、リンス液吐出口２７ａから下向きにリンス液が吐出される。
リンス液バルブ２９が開かれると、リンス液吐出口２７ａから下方に向けてリンス液が吐出される。リンス液バルブ２９が閉じられると、リンス液吐出口２７ａからのリンス液の吐出が停止される。第２の流量調整バルブ３０によって、リンス液吐出口２７ａからのリンス液の吐出流量が調整される。リンス液は、水である。この実施形態において、水は、純水（脱イオン水）、炭酸水、電解イオン水、水素水、オゾン水、および希釈濃度（たとえば、１０〜１００ｐｐｍ程度）のアンモニア水のいずれかである。
リンス液供給ユニット７は、さらに、リンス液ノズル２７が先端部に取り付けられたノズルアーム３１と、ノズルアーム３１をたとえば所定の揺動軸線まわりに揺動させてリンス液ノズル２７を移動させる第２のノズル移動ユニット３２とを含む。第２のノズル移動ユニット３２は、モータ等を含む。第２のノズル移動ユニット３２は、リンス液ノズル２７から吐出されたリンス液が基板Ｗの上面に供給される処理位置と、リンス液ノズル２７が平面視でスピンチャック５の側方に退避した退避位置との間で、リンス液ノズル２７を移動させる。
遮断部材８は、遮断板４１と、遮断板４１に一体回転可能に設けられた上スピン軸４２とを含む。遮断板４１は、基板Ｗの径よりも大きい円板状である。遮断板４１は、水平な姿勢で保持された円板部４３と、円板部４３の外周部から下方に延びる円筒部４４とを含む。円板部４３は、円筒部４４と同軸である。円板部４３は、円筒部４４の下端よりも上方に配置されている。円板部４３の中央部には、遮断板４１および上スピン軸４２を上下に貫通する円筒状の貫通穴４５が形成されている。貫通穴４５の内周壁は、円筒面によって区画されている。貫通穴４５には、中心軸ノズル９が上下に挿通している。
遮断板４１は、下向きに凹んだカップ状の内面を含む。遮断板４１の内面は、基板Ｗの上面の上方に対向する基板対向面４１ａと、遮断部材８が遮断位置にある状態で、基板Ｗの外周端およびスピンベース１８の外周面（外周端）１８ｂと対向する内周面４１ｂとを含む。円板部４３の下面が、基板対向面４１ａに相当する。基板対向面４１ａは、基板Ｗの上面と平行な平坦面である。
円筒部４４の内周面が内周面４１ｂに相当する。内周面４１ｂは、基板対向面４１ａから斜め下に外方に延びる環状の内傾斜部を含む。この内傾斜部、回転軸線Ａ１に対する傾斜角が連続的に変化する円弧状の断面を有している。この内傾斜部の断面は、下向きに開いている。内周面４１ｂの内径は、内周面４１ｂの下端に近づくに従って増加している。内周面４１ｂの下端は、スピンベース１８の外径よりも大きい内径を有している。
中心軸ノズル９は、遮断板４１および基板Ｗの中心を通る鉛直な軸線、すなわち、回転軸線Ａ１に沿って上下方向に延びている。中心軸ノズル９は、遮断板４１と共に昇降する。
中心軸ノズル９は、遮断板４１および基板Ｗの中心を通る鉛直な軸線、すなわち、回転軸線Ａ１に沿って上下方向に延びている。中心軸ノズル９は、スピンチャック５の上方に配置され、遮断板４１および上スピン軸４２の内部空間を挿通する。中心軸ノズル９は、遮断板４１および上スピン軸４２と共に昇降する。
上スピン軸４２は、遮断板４１の上方で水平に延びる支持アーム４６に相対回転可能に支持されている。遮断板４１および上スピン軸４２には、電動モータ等を含む構成の遮断板回転ユニット４７が結合されている。遮断板回転ユニット４７は、遮断板４１および上スピン軸４２を、支持アーム４６に対して回転軸線Ａ１まわりに回転させる。
また、支持アーム４６には、電動モータ、ボールねじ等を含む構成の遮断部材昇降ユニット４８が結合されている。遮断部材昇降ユニット４８は、遮断部材８（遮断板４１および上スピン軸４２）および中心軸ノズル９を、支持アーム４６と共に鉛直方向に昇降させる。
遮断部材昇降ユニット４８は、遮断板４１を、基板対向面４１ａがスピンチャック５に保持されている基板Ｗの上面に近接し、かつ円筒部４４の下端の高さが基板Ｗ高さよりも下方に位置するような下遮断位置（図２に破線で図示。遮断位置）と、下遮断位置よりも大きく上方に退避した退避位置（図２に実線で図示）の間で昇降させる。
遮断部材昇降ユニット４８は、上遮断位置（図８Ｃおよび８Ｄに示す遮断板４１の位置。遮断位置）、下遮断位置および退避位置で遮断板４１を保持可能である。下遮断位置は、基板対向面４１ａが基板Ｗの上面との間に、遮断空間を形成するような位置である。この遮断空間は、その周囲の空間から完全に隔離されているわけではないが、実質的にその周囲の空間と遮断されている。上遮断位置は、下遮断位置よりもやや上方（数ミリ上方）の位置である。遮断板４１が上配置位置に配置されている状態でも、基板対向面４１ａと基板Ｗの上面との間に遮断空間が形成される。
中心軸ノズル９は、貫通穴４５の内部を上下に延びる円柱状のケーシング５０と、ケーシング５０の内部を上下に挿通する第１のノズル配管５１、第２のノズル配管５２および第３のノズル配管５３とを含む。ケーシング５０は、円筒状の外周面５０ａと、ケーシング５０の下端部に設けられ、基板Ｗの上面の中央部に対向する基板対向面５０ｂとを有している。第１〜第３のノズル配管５１〜５３は、それぞれインナーチューブである。
図２に示すように、第１のノズル配管５１は、鉛直方向に沿って延びる鉛直部分を含む。図３に示すように、第１のノズル配管５１の下端は、ケーシング５０の基板対向面５０ｂに開口して、第１の吐出口（第２の処理液吐出口）５１ａを形成している。第１のノズル配管５１には、有機溶剤供給ユニット１０からの液体の有機溶剤が供給される。有機溶剤供給ユニット１０は、第１のノズル配管５１の上流端側に接続された有機溶剤配管５６と、有機溶剤配管５６の途中部に介装された有機溶剤バルブ５７と、有機溶剤配管５６の開度を調整する第３の流量調整バルブ５８とを含む。有機溶剤バルブ５７が開かれると、第１の吐出口５１ａから下方に向けて液体の有機溶剤が吐出される。有機溶剤バルブ５７が閉じられると、第１の吐出口５１ａからの液体の有機溶剤の吐出が停止される。第３の流量調整バルブ５８によって、第１の吐出口５１ａからの液体の有機溶剤の吐出流量が調整される。
この実施形態において、有機溶剤は、たとえばＩＰＡ（isopropyl alcohol）であるが、このような有機溶剤として、ＩＰＡ以外に、たとえば、メタノール、エタノール、アセトン、ＥＧ（エチレングリコール）およびＨＦＥ（ハイドロフルオロエーテル）を例示することができる。また、有機溶剤としては、単体成分のみからなる場合だけでなく、他の成分と混合した液体であってもよい。たとえば、ＩＰＡとアセトンの混合液であってもよいし、ＩＰＡとメタノールの混合液であってもよい。
図２に示すように、第２のノズル配管５２は、鉛直方向に沿って延びる鉛直部分を含む。図３に示すように、第２のノズル配管５２の下端は、ケーシング５０の基板対向面５０ｂに開口して、第２の吐出口（第２の処理液吐出口）５２ａを形成している。第２のノズル配管５２には、疎水化剤供給ユニット１１からの液体の疎水化剤（ＳＭＴ）が供給される。疎水化剤供給ユニット１１は、第２のノズル配管５２の上流端側に接続された疎水化剤配管５９と、疎水化剤配管５９の途中部に介装された疎水化剤バルブ６０と、疎水化剤配管５９の開度を調整する第４の流量調整バルブ６１とを含む。疎水化剤バルブ６０が開かれると、第２の吐出口５２ａから下方に向けて液体の疎水化剤が吐出される。疎水化剤バルブ６０が閉じられると、第２の吐出口５２ａからの液体の疎水化剤の吐出が停止される。第４の流量調整バルブ６１によって、第２の吐出口５２ａからの液体の疎水化剤の吐出流量が調整される。疎水化剤は、シリコン系の疎水化剤であってもよいし、メタル系の疎水化剤であってもよい。
シリコン系の疎水化剤は、シリコン（Ｓｉ）自体およびシリコンを含む化合物を疎水化させる疎水化剤である。シリコン系疎水化剤は、たとえば、シランカップリング剤である。シランカップリング剤は、たとえば、ＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシラザン）、ＴＭＳ（テトラメチルシラン）、フッ素化アルキルクロロシラン、アルキルジシラザン、および非クロロ系疎水化剤の少なくとも一つを含む。非クロロ系疎水化剤は、たとえば、ジメチルシリルジメチルアミン、ジメチルシリルジエチルアミン、ヘキサメチルジシラザン、テトラメチルジシラザン、ビス（ジメチルアミノ）ジメチルシラン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノトリメチルシラン、Ｎ−（トリメチルシリル）ジメチルアミンおよびオルガノシラン化合物の少なくとも一つを含む。
メタル系の疎水化剤は、たとえば高い配位性を有し、主として配位結合によって金属を疎水化する溶剤である。この疎水化剤は、たとえば、疎水基を有するアミン、および有機シリコン化合物の少なくとも一つを含む。
図３に示すように、第３のノズル配管５３は、鉛直方向に沿って延びる鉛直部分を含む。第３のノズル配管５３の下端は、ケーシング５０の基板対向面５０ｂに開口して、第３の吐出口５３ａを形成している。第３のノズル配管５３には、不活性ガス供給ユニット１２からの疎水化剤が供給される。不活性ガス供給ユニット１２は、第３のノズル配管５３の上流端側に接続された不活性ガス配管６２と、不活性ガス配管６２の途中部に介装された不活性ガスバルブ６３と、不活性ガス配管６２の開度を調整する第５の流量調整バルブ６４とを含む。不活性ガスバルブ６３が開かれると、第３の吐出口５３ａから下方に向けて不活性ガスが吐出される。不活性ガスバルブ６３が閉じられると、第３の吐出口５３ａからの不活性ガスの吐出が停止される。第５の流量調整バルブ６４によって、第３の吐出口５３ａからの不活性ガスの吐出流量が調整される。不活性ガスは、窒素ガスに限らず、ヘリウムガスやアルゴンガスなどの他の不活性ガスであってもよい。また、不活性ガスは、窒素ガスであってもよいし、窒素ガスと窒素ガス以外のガスとの混合ガスであってもよい。
また、中心軸ノズル９の筒状の外周壁（ケーシング５０の外周面５０ａ）と、貫通穴４５の筒状の内周面４５ａとによって、筒状の筒状間隙６５（図３参照）が形成されている。筒状間隙６５は、不活性ガスが流通する流路として機能している。筒状間隙６５の下端は、中心軸ノズル９を取り囲む環状に開口し、周囲中央気体吐出口６６（図３参照）を形成している。
図２および図４に示すように、処理カップ１３は、スピンチャック５に保持されている基板Ｗよりも外方（回転軸線Ａ１から離れる方向）に配置されている。
以下、主として、図４を参照しながら、処理カップ１３の構成について説明する。
処理カップ１３は、円筒部材７０と、円筒部材７０の内側においてスピンベース１８の周囲を取り囲む複数のカップ７１〜７３（第１〜第３のカップ７１〜７３）と、基板Ｗの周囲に飛散した処理液（薬液、リンス液、有機溶剤、疎水化剤等）を受け止める複数のガード７４〜７７（第１のガード７４、第２のガード７５、第３のガード７６および第４のガード７７）と、複数のガード７４〜７７を個別に昇降させるガード昇降ユニット７８とを含む。処理カップ１３は、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの外周よりも外側（回転軸線Ａ１から離れる方向）に配置されている。
各カップ７１〜７３は、円筒状（円環状）であり、スピンチャック５の周囲を取り囲んでいる。内側から２番目の第２のカップ７２は、第１のカップ７１よりも外側に配置されており、最も外側の第３のカップ７３は、第２のカップ７２よりも外側に配置されている。第３のカップ７３は、たとえば、第２のガード７５と一体であり、第２のガード７５と共に昇降する。各カップ７１〜７３は、上向きに開いた環状の溝を形成している。
第１のカップ７１の溝には、第１の排液配管７９が接続されている。第１のカップ７１の溝に導かれた処理液（主としてリンス液）は、第１の排液配管７９を通して機外の排液処理設備に送られ、この排液処理設備において排液処理される。
第２のカップ７２の溝には、第２の排液配管８０が接続されている。第２のカップ７２の溝に導かれた処理液（主として薬液）は、第２の排液配管８０を通して機外の排液処理設備に送られ、この排液処理設備において排液処理される。
第３のカップ７３の溝には、第３の排液配管８１が接続されている。第３のカップ７３の溝に導かれた処理液（たとえば疎水化剤）は、第３の排液配管８１を通して機外の排液処理設備に送られ、この回収設備において回収処理される。
最も内側の第１のガード７４は、スピンチャック５の周囲を取り囲み、スピンチャック５による基板Ｗの回転軸線Ａ１に対してほぼ回転対称な形状を有している。第１のガード７４は、スピンチャック５の周囲を取り囲む円筒状の下端部８３と、下端部８３の上端から外方（基板Ｗの回転軸線Ａ１から遠ざかる方向）に延びる筒状部８４と、筒状部８４の上面外周部から鉛直上方に延びる円筒状の中段部８５と、中段部８５の上端から内方（基板Ｗの回転軸線Ａ１に近づく方向）に向かって斜め上方に延びる円環状の第１の傾斜部８６とを含む。下端部８３は、第１のカップ７１の溝上に位置し、第１のガード７４と第１のカップ７１とが最も近接した状態で、第１のカップ７１の溝の内部に収容される。第１のガード７４の内周端７４ａ（第１の傾斜部８６の先端）は、平面視で、スピンチャック５に保持される基板Ｗよりも大径の円形をなしている。また、第１の傾斜部８６は、図２等に示すようにその断面形状が直線状である。
内側から２番目の第２のガード７５は、第１のガード７４の外側において、スピンチャック５の周囲を取り囲み、スピンチャック５による基板Ｗの回転軸線Ａ１に対してほぼ回転対称な形状を有している。第２のガード７５は、第１のガード７４と同軸の円筒部８７と、円筒部８７の上端から中心側（基板Ｗの回転軸線Ａ１に近づく方向）斜め上方に延びる第２の傾斜部８８とを有している。第２のガード７５の内周端７５ａ（第２の傾斜部８８の先端）は、平面視で、スピンチャック５に保持される基板Ｗよりも大径の円形をなしている。なお、第２の傾斜部８８は、図４に示すようにその断面形状が直線状である。
円筒部８７は、第２のカップ７２の溝上に位置している。また、第２の傾斜部８８は、第１のガード７４の第１の傾斜部８６の上方に重なるように設けられ、第１のガード７４と第２のガード７５とが最も近接した状態で第１の傾斜部８６に対して微少な隙間を保って近接するように形成されている。
内側から３番目の第３のガード７６は、第２のガード７５の外側において、スピンチャック５の周囲を取り囲み、スピンチャック５による基板Ｗの回転軸線Ａ１に対してほぼ回転対称な形状を有している。第３のガード７６は、第２のガード７５と同軸の円筒部８９と、円筒部８９の上端から中心側（基板Ｗの回転軸線Ａ１に近づく方向）斜め上方に延びる第３の傾斜部９０とを有している。第３のガード７６の内周端７６ａ（第３の傾斜部９０の先端）は、平面視で、スピンチャック５に保持される基板Ｗよりも大径の円形をなしている。第３の傾斜部９０は、図４に示すようにその断面形状が直線状である。
円筒部８９は、第３のカップ７３の溝上に位置している。また、第３の傾斜部９０は、第２のガード７５の第２の傾斜部８８と上方に重なるように設けられ、第２のガード７５と第３のガード７６とが最も近接した状態で第２の傾斜部８８に対して微少な隙間を保って近接するように形成されている。
最も外側の第４のガード７７は、第３のガード７６の外側において、スピンチャック５の周囲を取り囲み、スピンチャック５による基板Ｗの回転軸線Ａ１に対してほぼ回転対称な形状を有している。第４のガード７７は、第３のガード７６と同軸の円筒部９１と、円筒部９１の上端から中心側（基板Ｗの回転軸線Ａ１に近づく方向）斜め上方に延びる第４の傾斜部９２とを有している。第４のガード７７の内周端７７ａ（第４の傾斜部９２の先端）は、平面視で、スピンチャック５に保持される基板Ｗよりも大径の円形をなしている。第４の傾斜部９２は、図４に示すようにその断面形状が直線状である。
各傾斜部８６，８８，９０，９２の先端（各ガード７４〜７７の内周端７４ａ〜７７ａ）には、下方に向けて折れ曲がった折り返し部が形成されている。
すなわち、処理カップ１３は、折り畳み可能であり、ガード昇降ユニット７８が３つのガード７４〜７７の少なくとも一つを昇降させることにより、処理カップ１３の展開および折り畳みが行われる。
ガード昇降ユニット７８の駆動によって、上位置（傾斜部８６，８８，９０，９２の先端が、基板Ｗの上面よりも上方の位置）と、下位置（傾斜部８６，８８，９０，９２の先端が、基板Ｗの上面よりも下方の位置）との間で昇降させられる。
基板Ｗへの処理液（薬液、リンス液、有機溶剤、疎水化剤等）の供給や基板Ｗの乾燥は、いずれかのガード７４〜７７が、基板Ｗの周端面に対向している状態で行われる。
第１のガード７４が基板Ｗの周端面に対向している状態（図８Ａに示す状態。以下、「第１のガード対向状態」という場合がある）を実現するために、４つのガード７４〜７７の全てを上位置に配置する。第１のガード対向状態では、回転状態にある基板Ｗの周縁部から排出される処理液の全てが、第１のガード７４によって受け止められる。処理ユニット２によって実行される基板処理例では、後述する薬液工程Ｓ３（第１の処理工程。図７参照）では、処理カップ１３が第１のガード対向状態にある状態で実行される。
また、第２のガード７５が基板Ｗの周端面に対向している状態（以下、「第２のガード対向状態」という場合がある）を実現するために、第１のガード７４を下位置に配置し、残りの３つのガード７５〜７７を上位置に配置する。第２のガード対向状態では、回転状態にある基板Ｗの周縁部から排出される処理液の全てが、第２のガード７５によって受け止められる。処理ユニット２によって実行される基板処理例では、後述するリンス工程Ｓ４（図７参照）では、処理カップ１３が第２のガード対向状態にある状態で実行される。
また、第３のガード７６が基板Ｗの周端面に対向している状態（以下、「第３のガード対向状態」という場合がある）を実現するために、第１および第２のガード７４，７５を下位置に配置し、残りの２つのガード７６，７７を上位置に配置する。第３のガード対向状態では、回転状態にある基板Ｗの周縁部から排出される処理液の全てが、第３のガード７６によって受け止められる。処理ユニット２によって実行される基板処理例では、後述するリンス工程Ｓ４（図７参照）では、処理カップ１３が第３のガード対向状態にある状態で実行される。
また、第４のガード７７が基板Ｗの周端面に対向している状態（以下、「第４のガード対向状態」という場合がある）を実現するために、第１〜第３のガード７４〜７６を下位置に配置し、残りのガード７７を上位置に配置する。第４のガード対向状態では、回転状態にある基板Ｗの周縁部から排出される処理液の全てが、第４のガード７７によって受け止められる。処理ユニット２によって実行される基板処理例では、後述するリンス工程Ｓ４（図７参照）では、処理カップ１３が第４のガード対向状態にある状態で実行される。
図４に示すように、この実施形態では、スピンベース１８の外径Ｄ１よりも、遮断部材８（遮断板４１）の外径Ｄ２の方が大径である（Ｄ２＞Ｄ１）。
また、第３および第４のガード７６，７７の内周端７６ａ，７７ａが、第１および第２のガード７４，７５の内周端７４ａ，７５ａよりも、径方向外方に位置している。すなわち、第３および第４のガード７６，７７の内周端７６ａ，７７ａによって区画される円周の直径Ｄ４が、第１および第２のガード７４，７５の内周端７４ａ，７５ａによって区画される円周の直径Ｄ３よりも大きい（Ｄ４＞Ｄ３）。直径Ｄ４と直径Ｄ３との間の距離Ｌ１は、たとえば５ｍｍである。
また、この実施形態では、第１および第２のガード７４，７５の内周端７４ａ，７５ａによって区画される円周の直径Ｄ３が、遮断部材８の外径Ｄ２と略同等である（Ｄ３≒Ｄ２）。
また、第１および第２のガード７４，７５の内周端７４ａ，７５ａの径方向位置は、基板Ｗの周縁部と第１および第２のガード７４，７５との径方向距離Ｌ２が、基板Ｗの周縁部から飛散する処理液（薬液、リンス液）を第１および第２のガード７４，７５によって確実に捕獲できるような最適の長さになるように、設けられている。
図５は、基板処理装置１の主要部の電気的構成を説明するためのブロック図である。
制御装置３は、たとえばマイクロコンピュータを用いて構成されている。制御装置３はＣＰＵ等の演算ユニット、固定メモリデバイス、ハードディスクドライブ等の記憶ユニット、および入出力ユニットを有している。記憶ユニットには、演算ユニットが実行するプログラムが記憶されている。
また、制御装置３には、制御対象として、スピンモータＭ、遮断部材昇降ユニット４８、遮断板回転ユニット４７およびガード昇降ユニット７８等が接続されている。制御装置３は、予め定められたプログラムに従って、スピンモータＭ、遮断部材昇降ユニット４８、遮断板回転ユニット４７およびガード昇降ユニット７８等の動作を制御する。
また、制御装置３は、予め定められたプログラムに従って、薬液バルブ２３、リンス液バルブ２９、有機溶剤バルブ５７、疎水化剤バルブ６０、不活性ガスバルブ６３等を開閉する。また、制御装置３は、予め定められたプログラムに従って、第１の流量調整バルブ２４、第２の流量調整バルブ３０、第３の流量調整バルブ５８、第４の流量調整バルブ６１、第５の流量調整バルブ６４等の開度を調整する。
以下では、デバイス形成面である、表面にパターンが形成された基板Ｗを処理する場合について説明する。
図６は、基板処理装置１による処理対象の基板Ｗの表面Ｗａを拡大して示す断面図である。処理対象の基板Ｗは、たとえばシリコンウエハであり、そのパターン形成面である表面Ｗａにパターン１００が形成されている。パターン１００は、たとえば微細パターンである。パターン１００は、図６に示すように、凸形状（柱状）を有する構造体１０１が行列状に配置されたものであってもよい。この場合、構造体１０１の線幅Ｗ１はたとえば１０ｎｍ〜４５ｎｍ程度に、パターン１００の隙間Ｗ２はたとえば１０ｎｍ〜数μｍ程度に、それぞれ設けられている。パターン１００の膜厚Ｔは、たとえば、１μｍ程度である。また、パターン１００は、たとえば、アスペクト比（線幅Ｗ１に対する膜厚Ｔの比）が、たとえば、５〜５００程度であってもよい（典型的には、５〜５０程度である）。
また、パターン１００は、微細なトレンチにより形成されたライン状のパターンが、繰り返し並ぶものであってもよい。また、パターン１００は、薄膜に、複数の微細穴（ボイド（void）またはポア（pore））を設けることにより形成されていてもよい。
パターン１００は、たとえば絶縁膜を含む。また、パターン１００は、導体膜を含んでいてもよい。より具体的には、パターン１００は、複数の膜を積層した積層膜により形成されており、さらには、絶縁膜と導体膜とを含んでいてもよい。パターン１００は、単層膜で構成されるパターンであってもよい。絶縁膜は、シリコン酸化膜（ＳｉＯ２膜）やシリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）であってもよい。また、導体膜は、低抵抗化のための不純物を導入したアモルファスシリコン膜であってもよいし、金属膜（たとえば金属配線膜）であってもよい。
また、パターン１００は、親水性膜であってもよい。親水性膜として、ＴＥＯＳ膜（シリコン酸化膜の一種）を例示できる。
図７は、処理ユニット２において実行される基板処理例の内容を説明するための流れ図である。図８Ａ〜８Ｅは、前記基板処理例を説明する模式的な図である。
図１〜図７を参照しながら、第１の基板処理例について説明する。図８Ａ〜８Ｅについては適宜参照する。
未処理の基板Ｗ（たとえば直径３００ｍｍの円形基板）は、インデクサロボットＩＲおよび基板搬送ロボットＣＲによって基板収容器Ｃから処理ユニット２に搬入され、チャンバ４内に搬入され、基板Ｗがその表面Ｗａ（図６等参照）を上方に向けた状態でスピンチャック５に受け渡され、スピンチャック５に基板Ｗが保持される（図７のＳ１：基板Ｗ搬入）。チャンバ４への基板Ｗの搬入は、かつガード７４〜７７が下位置に配置された状態、かつ、薬液ノズル２１およびリンス液ノズル２７が退避位置に退避されている状態で行われる。
基板搬送ロボットＣＲが処理ユニット２外に退避した後、制御装置３は、スピンモータＭを制御してスピンベース１５の回転速度を、所定の液処理速度（約１０〜１２００ｒｐｍの範囲内で、たとえば約８００ｒｐｍ）まで上昇させ、その液処理速度に維持させる（図７のＳ２：基板Ｗ回転開始）。
基板Ｗの回転が液処理速度に達すると、制御装置３は、基板Ｗの上面に薬液を供給する薬液工程Ｓ３（第１の処理工程。図７参照）を実行する。
具体的には、制御装置３は、第１のノズル移動ユニット２６を制御して、薬液ノズル２１を、退避位置から処理位置に移動させる。これにより、薬液ノズル２１が基板Ｗの上方に配置される。たとえば、図８Ａに示すように、基板Ｗの上面中央部上に薬液ノズル２１が配置されてもよい。
また、処理位置に配置された後、制御装置３は、ガード昇降ユニット７８（図２参照）を制御して、第１〜第４のガード７４〜７７を上位置に上昇させることにより、第１のガード７４を基板Ｗの周端面に対向させる（第１のガード対向状態を実現）。すなわち、薬液工程Ｓ３は、遮断部材８が退避位置に配置され、かつ処理カップ１３の第１のガード対向状態で実行される。
薬液工程Ｓ３において、制御装置３は、薬液バルブ２３を開く。それにより、回転状態の基板Ｗの上面（表面Ｗａ（図６参照））に向けて、薬液ノズル２１の薬液吐出口２１ａから薬液が吐出される。基板Ｗの上面に供給された薬液は、基板Ｗの回転による遠心力を受けて基板Ｗの周縁部に移動する。これにより、基板Ｗの上面の全域が薬液を用いて処理される。
基板Ｗの周縁部に移動した薬液は、基板Ｗの周縁部から基板Ｗの側方に向けて飛散する。基板Ｗの周縁部から飛散する薬液は、第１のガード７４の内壁に受け止められ、第１のガード７４の内壁を伝って流下し、第１のカップ７１および第１の排液配管７９（図２参照）を介して、機外の排液処理設備に送られる。
前述のように、第１のガード７４の内周端７４ａの径方向位置は、基板Ｗの周縁部と第１のガード７４との径方向距離Ｌ３が、基板Ｗの周縁部から飛散する薬液を第１のガード７４によって確実に捕獲できるような最適の長さになるように、設けられている。そのため、基板Ｗの周縁部から排出される薬液を、第１のガード７４によって効率良く捕獲することができる。
薬液の吐出開始から予め定める期間が経過すると、制御装置３は、薬液バルブ２３を閉じて、薬液ノズル２１からの薬液の吐出を停止する。これにより、薬液工程Ｓ３が終了する。その後、制御装置３が第１のノズル移動ユニット２６（図２参照）を制御して、薬液ノズル２１を退避位置に戻させる。
次いで、制御装置３は、基板Ｗ上の薬液をリンス液に置換して基板Ｗ上から薬液を排除するためのリンス工程Ｓ４（第１の処理工程。図７参照）を実行する。具体的には、制御装置３は、第２のノズル移動ユニット３２（図２参照）を制御して、リンス液ノズル２７を、退避位置から処理位置に移動させる。これにより、リンス液ノズル２７が基板Ｗの上方に配置される。たとえば、図８Ｂに示すように、基板Ｗの上面中央部上にリンス液ノズル２７が配置されてもよい。また、制御装置３は、ガード昇降ユニット７８（図２参照）を制御して、第１のガード対向状態にある処理カップ１３の第１のガード７４を、下位置まで下降させることにより、第２のガード７５を基板Ｗの周端面に対向させる（第２のガード対向状態を実現）。すなわち、リンス工程Ｓ４は、遮断部材８が退避位置に配置され、かつ処理カップ１３の第２のガード対向状態で実行される。
リンス工程Ｓ４において、制御装置３は、リンス液バルブ２９を開く。それにより、回転状態の基板Ｗの上面（表面Ｗａ（図６参照））に向けて、リンス液ノズル２７のリンス液リンス液吐出口２７ａからリンス液が吐出される。基板Ｗの上面に供給されたリンス液は、基板Ｗの回転による遠心力を受けて基板Ｗの周縁部に移動する。これにより、基板Ｗ上に付着している薬液がリンス液によって洗い流される。
基板Ｗの周縁部から飛散したリンス液は、基板Ｗの周縁部から基板Ｗの側方に排出される。基板Ｗの周縁部から飛散されたリンス液は、第２のガード７５の内壁に受け止められ、第２のガード７５の内壁を伝って流下し、第２のカップ７１および第２の排液配管８０を介して、機外の排液処理設備に送られる。
前述のように、第２のガード７５の内周端７５ａの径方向位置は、基板Ｗの周縁部と第２のガード７４との径方向距離Ｌ３が、基板Ｗの周縁部から飛散するリンス液を第２のガード７５によって確実に捕獲できるような最適の長さになるように、設けられている。そのため、基板Ｗの周縁部から排出されるリンス液を、第２のガード７５によって効率良く捕獲することができる。
リンス液の供給開始から予め定める期間が経過すると、制御装置３は、リンス液バルブ２９を閉じて、リンス液ノズル２７からのリンス液の吐出を停止する。これにより、リンス工程Ｓ４が終了する。その後、制御装置３は、第２のノズル移動ユニット３２を制御して、リンス液ノズル２７を退避位置に戻させる。
次いで、制御装置３は、置換工程Ｓ５（第２の処理工程。図７参照）を実行する。置換工程Ｓ５は、基板Ｗ上のリンス液を、リンス液（水）よりも表面張力の低い有機溶剤（この例では、ＩＰＡ）に置換する工程である。
具体的には、制御装置３は、遮断部材昇降ユニット４８を制御して、遮断板４１を下降させ、図８Ｃに示すように、上遮断位置に配置する。これにより、基板対向面４１ａと基板Ｗの上面との間に遮断空間が形成される。
また、制御装置３が、制御装置３は、ガード昇降ユニット７８を制御して、第２のガード対向状態にある処理カップ１３の第２のガード７５および第３のガード７６を、下位置まで下降させることにより、第４のガード７７を基板Ｗの周端面に対向させる（第４のガード対向状態を実現）。すなわち、置換工程Ｓ５は、遮断部材８が上遮断位置に配置され、かつ処理カップ１３の第４のガード対向状態で実行される。前述のように、第４のガード７７の内周端７７ａによって区画される円周の直径Ｄ４が、遮断部材８の外径Ｄ２よりも大きいので、処理カップ１３が第４のガード対向状態をなす場合であっても、遮断部材８と第４のガード７７との干渉が回避される。
置換工程Ｓ５において、制御装置３は、基板Ｗの回転をパドル速度に維持しながら、有機溶剤バルブ５７を開く。これにより、図８Ｃに示すように、中心軸ノズル９の第１の吐出口５１ａから基板Ｗの上面中央部に向けて有機溶剤が吐出される。基板Ｗの上面中央部に供給された有機溶剤は、基板Ｗの回転による遠心力を受けて基板Ｗの周縁部に移動する。これにより、基板Ｗの上面上のリンス液が有機溶剤に置換される。
基板Ｗの周縁部から有機溶剤が側方に向けて飛散する。基板Ｗの周縁部から飛散した有機溶剤は、遮断部材８の内周面４１ｂによって受け止められた後、遮断板４１の円筒部４４の下端縁から側方に向けて飛散する。このとき、有機溶剤は、遮断板４１の円筒部４４の下端縁から広角に飛散する。飛散した有機溶剤は、第４のガード７７の内壁に捕獲される。この実施形態では、前述のように、第１および第２のガード７４，７５の内周端７４ａ，７５ａによって区画される円周の直径Ｄ３が、遮断部材８の外径Ｄ２と略同等である（図４参照。Ｄ３≒Ｄ２）ので、遮断板４１から広角に有機溶剤が飛散する場合であっても、有機溶剤が、第１または第２のガード７４，７５に進入することを確実に防止することができる。捕獲された有機溶剤は、第４のガード７７の内壁を伝って流下し、チャンバ４の底壁上を通って、機外の排液処理設備に送られる。
有機溶剤バルブ５７が開かれてから予め定める期間が経過すると、制御装置３は有機溶剤バルブ５７を閉じる。これにより、置換工程Ｓ５が終了する。
次いで、制御装置３は、疎水化剤工程Ｓ６（第２の処理工程。図７参照）を実行する。疎水化剤工程Ｓ６は、基板Ｗの上面に液体の疎水剤を供給して、基板Ｗの上面に存在する有機溶剤を疎水化剤に置換する工程である。
具体的には、制御装置３は、遮断板４１を上遮断位置に配置した状態を保ちながら、ガード昇降ユニット７８を制御して、第４のガード対向状態にある処理カップ１３の第３のガード７６を、上位置まで上昇させることにより、第３のガード７６を基板Ｗの周端面に対向させる（第３のガード対向状態を実現）。すなわち、置換工程Ｓ５は、遮断部材８が上遮断位置に配置され、かつ処理カップ１３の第３のガード対向状態で実行される。前述のように、第３のガード７６の内周端７６ａによって区画される円周の直径Ｄ３が、遮断部材８の外径Ｄ２よりも大きいので、処理カップ１３が第３のガード対向状態をなす場合であっても、遮断部材８と第３のガード７６との干渉が回避される。
疎水化剤工程Ｓ６において、制御装置３は、基板Ｗの回転をパドル速度に維持しながら、疎水化剤バルブ６０を開く。これにより、図８Ｄに示すように、中心軸ノズル９の第２の吐出口５２ａから基板Ｗの上面中央部に向けて疎水化剤が吐出される。基板Ｗの上面中央部に供給された有機溶剤は、基板Ｗの周縁部に移動する。これにより、基板Ｗの上面上の有機溶剤が疎水化剤に置換される。
基板Ｗの周縁部から疎水化剤が側方に向けて飛散する。基板Ｗの周縁部から飛散した疎水化剤は、遮断部材８の内周面４１ｂによって受け止められた後、遮断板４１の円筒部４４の下端縁から側方に向けて飛散する。このとき、疎水化剤は、遮断板４１の円筒部４４の下端縁から広角に飛散する。飛散した疎水化剤は、第３のガード７６の内壁に捕獲される。この実施形態では、前述のように、第１および第２のガード７４，７５の内周端７４ａ，７５ａによって区画される円周の直径Ｄ３が、遮断部材８の外径Ｄ２と略同等である（図４参照。Ｄ３≒Ｄ２）ので、遮断板４１から広角に疎水化剤が飛散する場合であっても、疎水化剤が、第１または第２のガード７４，７５に進入することを確実に防止することができる。捕獲された疎水化剤は、第３のガード７６の内壁を伝って流下し、第２のガード７５の内壁を伝って流下し、第２のカップ７１および第３の排液配管８１（図２参照）を介して、機外の排液処理設備に送られる。
疎水化剤バルブ６０が開かれてから予め定める期間が経過すると、制御装置３は疎水化剤バルブ６０を閉じる。これにより、疎水化剤工程Ｓ６が終了する。
次いで、制御装置３は、置換工程Ｓ７（第２の処理工程。図７参照）を実行する。置換工程Ｓ７は、基板Ｗ上に存在する疎水化剤を有機溶剤（この例では、ＩＰＡ）に置換する工程である。
具体的には、制御装置３は、遮断板４１を上遮断位置に配置した状態を保ちながら、ガード昇降ユニット７８を制御して、第３のガード対向状態にある処理カップ１３の第３のガード７６を、下位置まで下降させることにより、第４のガード７７を基板Ｗの周端面に対向させる（第４のガード対向状態を実現）。
この状態で、制御装置３は、基板Ｗの回転を液処理速度に維持しながら、有機溶剤バルブ５７を開く。これにより、図８Ｃに示すように、中心軸ノズル９（第２のノズル配管５２）の第１の吐出口５１ａから基板Ｗの上面中央部に向けて有機溶剤が吐出される。基板Ｗの上面中央部に供給された有機溶剤は、基板Ｗの回転による遠心力を受けて基板Ｗの周縁部に移動する。これにより、基板Ｗの上面上に存在する疎水化剤が有機溶剤に置換される。
基板Ｗの周縁部から有機溶剤が側方に向けて飛散する。基板Ｗの周縁部から飛散した有機溶剤は、遮断部材８の内周面４１ｂによって受け止められた後、遮断板４１の円筒部４４の下端縁から側方に向けて飛散する。飛散した有機溶剤は、第４のガード７７の内壁に受け止められ、第４のガード７７の内壁を伝って流下し、チャンバ４の底壁上を通って、機外の排液処理設備に送られる。
有機溶剤バルブ５７が開かれてから予め定める期間が経過すると、制御装置３は有機溶剤バルブ５７を閉じる。これにより、置換工程Ｓ７が終了する。
次いで、基板Ｗを乾燥させる乾燥工程Ｓ８（第２の処理工程。図７参照）が行われる。
具体的には、制御装置３は、処理カップ１３の状態を第４のガード対向状態に保ちながら、遮断部材昇降ユニット４８を制御して、遮断板４１を下降させ、図８Ｅに示すように、下遮断位置に配置する。すなわち、乾燥工程Ｓ８は、遮断部材８が下遮断位置に配置され、かつ処理カップ１３の第４のガード対向状態で実行される。
この基板処理例の乾燥工程Ｓ８では、制御装置３は、遮断板４１が遮断位置に配置されている状態で、スピンモータＭを制御して薬液工程Ｓ３〜置換工程Ｓ７の各工程における回転速度よりも大きい乾燥回転速度（たとえば数千ｒｐｍ）まで基板Ｗを加速させ、その乾燥回転速度で基板Ｗを回転させる。これにより、大きな遠心力が基板Ｗ上の液体に加わり、基板Ｗに付着している液体が基板Ｗの周囲に振り切られる。
また、乾燥工程Ｓ８において、制御装置３は、不活性ガスバルブ６３を開く。これにより、図８Ｅに示すように、中心軸ノズル９）の第３の吐出口５３ａから基板Ｗの上面中央部に向けて不活性ガスが吐出される。このときの不活性ガスの吐出流量は、たとえば１５０（リットル／分）である。すなわち、空間内には、それまでの、中心軸ノズル９の外周壁（ケーシング５０の外周面５０ａ）と、貫通穴４５の筒状の内周面４５ａとの間の隙間を通って供給される不活性ガスに加えて、第３の吐出口５３ａから吐出される不活性ガスが供給される。
基板Ｗの加速から所定期間が経過すると、制御装置３は、スピンモータＭを制御することにより、スピンチャック５による基板Ｗの回転を停止させる（図７のステップＳ９）。その後、制御装置３は、遮断部材昇降ユニット４８を制御して、遮断板４１を上昇させて退避位置に配置する。
その後、チャンバ４内から基板Ｗが搬出される（図７のステップＳ１０）。具体的には、制御装置３は、基板搬送ロボットＣＲのハンドをチャンバ４の内部に進入させる。そして、制御装置３は、基板搬送ロボットＣＲのハンドにスピンチャック５上の基板Ｗを保持させる。その後、制御装置３は、基板搬送ロボットＣＲのハンドをチャンバ４内から退避させる。これにより、処理後の基板Ｗがチャンバ４から搬出され、一連の基板処理例は終了する。搬出された基板Ｗは、基板搬送ロボットＣＲからインデクサロボットＩＲへと渡され、インデクサロボットＩＲによって、基板収容器Ｃに収納される。
以上によりこの実施形態によれば、第３および第４のガード７６，７７の内周端７６ａ，７７ａが、第１および第２のガード７４，７５の内周端７４ａ，７５ａよりも、径方向外方に位置している。すなわち、第３および第４のガード７６，７７の内周端７６ａ，７７ａによって区画される円周の直径Ｄ４が、第１および第２のガード７４，７５の内周端７４ａ，７５ａによって区画される円周の直径Ｄ３よりも大きい（Ｄ４＞Ｄ３）。
そして、薬液工程Ｓ３およびリンス工程Ｓ４では、遮断部材８が退避位置に配置され、かつ、それぞれ、第１および第２のガード７４，７５が基板Ｗの周端面に対向している。第１および第２のガード７４，７５の内周端７４ａ，７５ａがそれぞれ比較的小径であるので、基板Ｗの周縁部と第１および第２のガード７４，７５との径方向距離Ｌ２を最適の長さに保つことができる。そのため、基板Ｗの周縁部から飛散する処理液（薬液またはリンス液）を、第１または第２のガード７４，７５によって効率良く捕獲することができる（液跳ね防止性能が向上する）。
置換工程Ｓ５および疎水化剤工程Ｓ６では、遮断部材８が上遮断位置に配置され、かつ、第３および第４のガード７６，７７が、それぞれ、遮断位置に配置されている遮断部材８の円筒部４４の下端縁に対向する。第３および第４のガード７６，７７の内周端７６ａ，７７ａがそれぞれ比較的大径であるため、遮断部材８と第３および第４のガード７６，７７との干渉が回避される。
乾燥工程Ｓ８では、遮断部材８が下遮断位置に配置され、かつ、第４のガード７７が、下遮断位置に配置されている遮断部材８の円筒部４４の下端縁に対向する。第４のガード７７の内周端７７ａが比較的大径であるため、遮断部材８と第４のガード７７との干渉が回避される。
以上により、遮断部材８と第３および第４のガード７６，７７との干渉を回避しながら、基板Ｗの周縁部から排出される処理液を所望のガード（第１および第２のガード７４，７５）で効率良く捕獲できる。
また、第１および第２のガード７４，７５の内周端７４ａ，７５ａによって区画される円周の直径Ｄ３が、遮断部材８の外径Ｄ２と略同等である（図４参照。Ｄ３≒Ｄ２）ので、置換工程Ｓ５，Ｓ７および疎水化剤工程Ｓ６において、遮断板４１から処理液（有機溶剤、疎水化剤）が広角に飛散する場合であっても、処理液が、第１または第２のガード７４，７５に進入することを確実に防止することができる。これにより、第１または第２のガード７４，７５において処理液の混触が発生するのを未然に防止することができる。
以上、この発明の実施形態について説明したが、この発明は他の形態で実施することもできる。
たとえば、第１および第２のガード７４，７５の内周端７４ａ，７５ａによって区画される円周の直径Ｄ３が、遮断部材８の外径Ｄ２と略同等であるとして説明したが、遮断部材８の外径Ｄ２よりも小径に設けられていてもよい。
また、前述の実施形態では、第３および第４のガード７６，７７の内周端７６ａ，７７ａの双方を他のガードに比べて短くしたが、最も外方のガードである第４のガード７７の内周端７７ａのみを短くしてもよい。但し、この場合には、遮断部材８を遮断位置（上遮断位置または下遮断位置）に配置した状態で実行される処理（前述の基板処理例の置換工程Ｓ５，Ｓ７、および疎水化剤工程Ｓ６に相当）において、遮断位置に配置されている遮断部材８の円筒部４４の下端縁に第４のガード７７が必ず対向させる必要がある。
また、第１のガード７４の内周端７４ａの径方向位置と、第２のガード７５の内周端７５ａの径方向位置とが互いに異なっていてもよい。また、第３のガード７６の内周端７６ａの径方向位置と、第４のガード７７の内周端７７ａの径方向位置とが互いに異なっていてもよい。
また、処理カップ１３の各ガード７４〜７７の傾斜部８６，８８，９０，９２は、その断面形状が、たとえば滑らかな上に凸の円弧を描きつつ延びていてもよい。
さらには、処理カップ１３が３段のカップである場合を例に挙げて説明したが、処理カップ１３は、内側のガードおよび外側のガードを備えていれば、２段、３段のカップであってもよいし、４段以上の多段カップであってもよい。
また、遮断部材８の内周面４１ｂが、円弧状の断面を有しているとして説明したが、遮断部材８の内周面４１ｂが、屈曲状（たとえば直角に屈曲）の断面を有していてもよい。
また、前述の実施形態では、遮断部材８として、支持アーム４６によって支持された支持型の遮断部材を例に挙げて説明したが、スピンチャック５のスピンベース１８に支持されて、スピンチャック５の回転に同伴回転する従動型の遮断部材を採用することもできる。
また、前述の基板処理工程において、リンス工程の終了の際に、基板Ｗの回転速度が液処理速度からパドル速度（零または約４０ｒｐｍ以下の低回転速度。たとえば約１０ｒｐｍ）まで段階的に減速させられ、その後、基板Ｗの回転速度がパドル速度に維持されるパドルリンス工程が実行されていてもよい。
この場合において、乾燥工程Ｓ８において、パドル状の液膜に穴をあけ、かつその穴を基板Ｗ全域に広げることにより基板Ｗを乾燥させる、いわゆる穴あけ乾燥が採用されていてもよい。
また、前述の実施形態において、基板処理装置が半導体ウエハからなる基板Ｗを処理する装置である場合について説明したが、基板処理装置が、液晶表示装置用基板、有機ＥＬ（electroluminescence）表示装置などのＦＰＤ（Flat Panel Display）用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、セラミック基板、太陽電池用基板などの基板を処理する装置であってもよい。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能で
ある。
１ ：基板処理装置
２ ：処理ユニット
５ ：スピンチャック（基板保持ユニット）
６ ：薬液供給ユニット（第１の処理液ユニット）
７ ：リンス液供給ユニット（第１の処理液ユニット）
９ ：遮断部材
１０ ：有機溶剤供給ユニット（第２の処理液ユニット）
１１ ：疎水化剤供給ユニット（第２の処理液ユニット）
１８ ：スピンベース
２１ａ ：薬液吐出口（第１の処理液吐出口）
２７ａ ：リンス液吐出口（第１の処理液吐出口）
４１ ：遮断板
４１ａ ：基板対向面
４１ｂ ：内周面
５１ａ ：第１の吐出口（第２の処理液吐出口）
５２ａ ：第２の吐出口（第２の処理液吐出口）
７４ ：第１のガード（内側のガード）
７４ａ ：第１のガードの内周端（内側のガードの内周端）
７５ ：第２のガード（内側のガード）
７５ａ ：第２のガードの内周端（内側のガードの内周端）
７６ ：第３のガード（外側のガード）
７６ａ ：第３のガードの内周端（外側のガードの内周端）
７７ ：第４のガード（外側のガード）
７７ａ ：第４のガードの内周端（外側のガードの内周端）
８６ ：第１の傾斜部
８８ ：第２の傾斜部
９０ ：第３の傾斜部
９２ ：第４の傾斜部
Ａ１ ：回転軸線
Ｄ１ ：スピンベースの外径
Ｄ２ ：遮断部材の外径
Ｄ３ ：外側のガードの内周端によって区画される円周の直径
Ｄ４ ：外側のガードの内周端によって区画される円周の直径
Ｗ ：基板

Claims (10)

  1. 処理液を用いた処理を基板に施すための基板処理装置であって、
    スピンベースを有し、前記基板を保持するための基板保持ユニットと、
    前記基板保持ユニットに保持されている基板の上面に対向する基板対向面を有し、前記スピンベースよりも大径を有する遮断部材と、
    前記基板対向面と前記上面との間の空間が、前記上面上の側方から遮断される遮断位置と、前記遮断位置から上方に退避した退避位置であって、前記空間が、前記上面上の側方から遮断されない退避位置との間で前記遮断部材を昇降させる遮断部材昇降ユニットと、
    前記基板保持ユニットの周囲を取り囲む筒状の内側のガードと、前記内側のガードの周囲を取り囲む筒状の外側のガードとを含み、前記基板と前記遮断部材との間から排出される処理液を捕獲するための複数のガードとを含み、
    前記外側のガードの内周端が、前記内側のガードの内周端よりも、径方向外方に位置している、基板処理装置。
  2. 前記内側のガード、前記外側のガードおよび前記遮断部材が、前記外側のガードの内周端によって区画される円周の直径が前記遮断部材の外径よりも大きく、かつ前記内側のガードの内周端によって区画される円周の直径が前記遮断部材の外径と等しくまたは小さくなるように設けられている、請求項１に記載の基板処理装置。
  3. 前記遮断部材が、前記基板保持ユニットによって保持されている基板の周端に対向する内周面をさらに含む、請求項１または２に記載の基板処理装置。
  4. 前記内側のガードおよび前記外側のガードが、それぞれ、径方向内方に向かうに従って上方へと向かう傾斜部を備えており、
    前記外側のガードの前記傾斜部が、前記内側のガードの前記傾斜部よりも上方に配置されており、各傾斜部の上端が各ガードの内周端をなしている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  5. 前記基板保持ユニットに保持されている基板を、所定の回転軸線回りに回転させるための回転ユニットと、
    前記複数のガードの少なくとも１つを昇降させるガード昇降ユニットと、
    前記遮断部材昇降ユニット、前記回転ユニットおよび前記ガード昇降ユニットを制御する制御装置とをさらに含み、
    前記制御装置が、
    前記遮断部材昇降ユニットによって前記遮断部材を前記退避位置に配置し、かつ前記ガード昇降ユニットによって、前記複数のガードのうち前記内側のガードを前記基板の周端面に対向するように配置した状態で、前記回転ユニットにより前記回転軸線回りに前記基板を回転させる第１の処理工程と、
    前記遮断部材昇降ユニットによって前記遮断部材を前記遮断位置に配置し、かつ前記ガード昇降ユニットによって、前記複数のガードのうち前記外側のガードを前記基板の周端面に対向するように配置した状態で、前記回転ユニットにより前記回転軸線回りに前記基板を回転させる第２の処理工程とを実行する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  6. 前記遮断部材の外に設けられた第１の処理液吐出口を有する第１のノズルと、前記第１のノズルに対し第１の処理液を供給する第１の処理液ユニットとをさらに含み、
    前記制御装置は、前記第１の処理工程において、前記第１の処理液ユニットによって前記第１の処理液吐出口から前記基板の上面に向けて第１の処理液を吐出する工程をさらに実行する、請求項５に記載の基板処理装置。
  7. 前記基板対向面に開口する第２の処理液吐出口を有する第２のノズルと、前記第２のノズルに対し第２の処理液を供給する第２の処理液ユニットとをさらに含み、
    前記制御装置は、前記第２の処理工程において、前記第２の処理液ユニットによって前記第２の処理液吐出口から前記基板の上面に向けて前記第２の処理液を吐出する工程をさらに実行する、請求項５または６に記載の基板処理装置。
  8. スピンベースを有し、基板を保持するための基板保持ユニットを含む基板処理装置において実行される基板処理方法であって、
    前記スピンベースよりも大径を有し、前記基板の上面に対向する遮断部材を前記基板の上面から退避した退避位置に配置し、かつ、前記基板保持ユニットの周囲を取り囲む筒状の内側のガードと、前記内側のガードの周囲を取り囲む筒状の外側のガードであって、前記内側のガードの内周端よりも径方向外方に位置する内周端を有する外側のガードとを含む複数のガードのうち前記内側のガードを前記基板の周端面に対向するように配置した状態で、所定の回転軸線回りに前記基板を回転させる第１の処理工程と、
    前記遮断部材を、前記基板対向面と前記上面との間の空間が、前記上面上の側方から遮断される遮断位置に配置し、かつ、複数のガードのうち前記外側のガードを、前記遮断位置に位置する前記遮断部材の周端に対向するように配置した状態で、前記回転軸線回りに前記基板を回転させる第２の処理工程とを含む、基板処理方法。
  9. 前記第１の処理工程が、前記遮断部材の外に設けられた第１の処理液吐出口から前記基板の上面に向けて第１の処理液を吐出する工程をさらに含む、請求項８に記載の基板処理方法。
  10. 前記第２の処理工程が、前記基板対向面に開口する第２の処理液吐出口から前記基板の上面に向けて第２の処理液を吐出する工程をさらに含む、請求項８または９に記載の基板処理方法。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7017342B2 (ja) * 2017-08-31 2022-02-08 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理方法および基板処理装置
JP7194645B2 (ja) * 2019-05-31 2022-12-22 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理方法および基板処理装置
CN113024098B (zh) * 2021-03-09 2023-03-10 常州高光半导体材料有限公司 金属掩膜版切割防护设备

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009224692A (ja) * 2008-03-18 2009-10-01 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置および基板処理方法
JP2014049606A (ja) * 2012-08-31 2014-03-17 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置
JP2017168774A (ja) * 2016-03-18 2017-09-21 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4172781B2 (ja) 2003-08-26 2008-10-29 大日本スクリーン製造株式会社 基板処理装置
JP4762098B2 (ja) 2006-09-28 2011-08-31 大日本スクリーン製造株式会社 基板処理装置および基板処理方法
JP2008130948A (ja) * 2006-11-24 2008-06-05 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板保持装置およびそれを備える基板処理装置
TWI480937B (zh) * 2011-01-06 2015-04-11 Screen Holdings Co Ltd 基板處理方法及基板處理裝置
JP6330998B2 (ja) * 2014-02-17 2018-05-30 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置
US9601358B2 (en) 2014-08-15 2017-03-21 SCREEN Holdings Co., Ltd. Substrate treatment apparatus, and substrate treatment method
JP6740028B2 (ja) * 2015-07-29 2020-08-12 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置、基板処理方法および記憶媒体
JP6588819B2 (ja) * 2015-12-24 2019-10-09 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置および基板処理方法
CN205944045U (zh) * 2016-07-19 2017-02-08 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 冷却装置及半导体加工设备

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009224692A (ja) * 2008-03-18 2009-10-01 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置および基板処理方法
JP2014049606A (ja) * 2012-08-31 2014-03-17 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置
JP2017168774A (ja) * 2016-03-18 2017-09-21 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置

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