JP7072415B2 - 基板処理方法および基板処理装置 - Google Patents

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Description

この発明は、基板処理方法および基板処理装置に関する。処理対象となる基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、ＦＥＤ（Field Emission Display）用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、セラミック基板、太陽電池用基板などが含まれる。
下記特許文献１には、基板を一枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置が開示されている。基板処理装置の処理ユニットは、基板を水平に保持して回転させるスピンチャックと、スピンチャックに保持されている基板の上面に向けて薬液を吐出する薬液ノズルと、スピンチャックを取り囲む筒状の処理カップとを含む。処理カップの内部には、基板の処理に用いられた薬液が導かれる流通空間が区画されている。
また、下記特許文献１に係る処理ユニットは、基板の処理に用いた後の薬液を回収して、その回収した薬液を以降の処理に再利用できるように構成されている。そのため、基板処理装置は、薬液ノズルに供給される薬液を貯留する薬液タンクと、流通空間から薬液タンクに薬液を導く回収配管とをさらに含む。
下記特許文献１に係る処理ユニットは、さらに、流通空間を流通する薬液の流通先を、回収配管と、廃棄のための排液配管との間で切り換える切り換えバルブを備えている。
特開２０１８－１４３５３号公報
処理ユニットにおいて行われる基板処理は、基板から、パーティクル等の汚染や、レジスト等の除去対象物質（まとめて、「汚染物質」という）を除去する洗浄処理と、基板から膜を除去するエッチング処理とを含む。そのため、基板から排出される薬液には、これら汚染物質や膜等の異物が含まれるおそれがある。異物を含む薬液の回収を抑制または防止する必要がある。
その一方で、薬液の省液化や環境への配慮等の観点から、薬液の排液（廃棄）は最小限に止めることが望ましい。そのため、基板から排出される薬液が異物を含まないようになれば、その薬液を回収して再利用するのが望ましい。
そのため、基板から排出される薬液が異物を含むような期間において基板から排出される薬液を排液し、その後異物を含まないような期間になると、基板から排出される薬液を回収することも考えられる。この場合に、基板から排出される薬液の流通先を、排液から回収に適切なタイミングで切り換える必要がある。
そこで、この発明の目的は、基板から排出される薬液の流通先を、適切なタイミングで排液から回収に切り換えることができる、基板処理方法および基板処理装置を提供することである。
この発明は、基板保持ユニットによって基板を保持する基板保持工程と、当該基板の中央部を通る回転軸線まわりに前記基板を回転させながら、前記基板の主面に薬液を供給する薬液供給工程と、前記基板から排出される薬液に含まれる異物を、前記薬液供給工程に並行して検知する異物検知工程と、前記異物検知工程による異物の検知に基づいて、前記薬液供給工程中に、基板から排出される薬液の流通先を、排液配管から回収配管に切り換える流通先切り換え工程とを含む、基板処理方法を提供する。
薬液供給工程の開始からしばらくすると、基板から排出される薬液に異物が多く含まれるようになる。薬液供給工程の開始からの時間の経過に伴って、基板における薬液処理が進行し、基板から排出される薬液に含まれる異物の量が減る。そして、薬液供給工程の開始後所定時間が経過すると、基板から排出される薬液に異物が含まれないようになる。
この明細書では、「薬液に異物が含まれない」とは、薬液に異物が全く含まれないか、薬液に異物がほとんど含まれないか、あるいは薬液に含まれる異物の量が少ないことを含む趣旨である。
この方法によれば、薬液供給工程に並行して、基板から排出される薬液に含まれる異物が検知される。この異物の検知に基づいて、薬液供給工程中に、基板から排出される薬液の流通先が、排液配管から回収配管に切り換えられる。これにより、基板から排出される薬液の流通先を、当該薬液に含まれる異物の度合いに応じて、排液から回収に切り換えることが可能である。ゆえに、基板から排出される薬液の流通先を、適切なタイミングで排液から回収に切り換えることができる。
この発明の一実施形態では、前記流通先切り換え工程が、前記基板から排出される薬液を捕獲可能な捕獲可能位置に配置されるガードを、当該薬液を捕獲して、前記排液配管に連通する第１の流通空間へと案内する筒状の第１のガードから、前記第１のガードとは別に設けられて、当該薬液を捕獲して、前記回収配管に連通する第２の流通空間へと案内する筒状の第２のガードに切り換えるガード切り換え工程を含む。
この方法によれば、薬液を捕獲可能な位置に配置されるガードを、第１のガードから第２のガードに切り換えることにより、基板から排出される薬液の流通先を、排液配管から回収配管に切り換えることができる。これにより、基板から排出される薬液の流通先の切換え（排液→回収の切り換え）を容易に行うことができる。
また、薬液を捕獲可能な位置に配置されるガードを異ならせることにより、基板から排出される薬液の流通先を切り換える。そのため、薬液を捕獲可能な位置に配置されるガードを共通にしながら、排液配管に介装されたバルブおよび排液配管に分岐接続された回収配管に介装されたバルブの開閉により流通先を切り換える場合と比較して、ガードを介して異物を含まない薬液に異物が転写することをより効果的に防止することができる。
この発明の一実施形態では、前記異物検知工程が、前記薬液供給工程に並行して前記基板から排出される薬液を撮像する撮像工程と、前記撮像工程が撮像した画像に含まれる薬液の色に基づいて、前記基板から排出される薬液に含まれる異物を検知する工程とを含む。
薬液に含まれる異物の量等に応じて、薬液の色が変化することがある。この場合、基板から排出される薬液の色の変化を見れば、当該薬液に含まれる異物の度合いが分かる。
この方法によれば、薬液の供給に並行して、基板から排出される薬液が撮像される。そして、その撮像画像に含まれる薬液の色に基づいて、基板から排出される薬液の流通先が排液から回収に切り換えられる。これにより、基板から排出される薬液に含まれる異物の度合いに応じた流通先の切り換え（排液→回収の切り換え）を、比較的簡単な手法で実現することができる。
この発明の一実施形態では、前記撮像工程が、前記基板から排出される薬液を捕獲するための筒状の第１のガードの内壁によって捕獲されている薬液を撮像する工程を含む。
この方法によれば、薬液の供給に並行して、第１のガードの内壁によって捕獲されている薬液が撮像される。この撮像対象に、第１のガードの内壁と、薬液とが含まれる。第１のガードの内壁の色が、異物を含んだ状態の薬液の色と識別できる色である場合には、撮像画像における背景色が、当該「異物を含んだ状態の薬液の色」と識別できるため、基板から排出される薬液に含まれる異物の含有度合いを良好に識別することができる。
前記撮像工程が、前記第１のガードの内壁によって捕獲されている薬液を当該内壁と共に撮像する工程を含んでいてもよい。前記異物検知工程が、前記撮像工程が撮像した画像から前記捕獲されている前記薬液に対応する部分を抽出し、抽出した部分の色に基づいて、前記基板から排出される薬液に含まれる異物を検知する工程を含んでいてもよい。
前記第１のガードの前記内壁が、明度の高い色を呈していてもよい。この場合、撮像画像における背景色の明度が高いため、基板から排出される薬液に含まれる異物の度合いを、より一層良好に識別することができる。「明度の高い色」は白色を含む。白色は、アイボリー、クリーム色、オフホワイト、きなり色、ライトグレー、カスタードクリーム色、ベージュ等を含む。
この発明の一実施形態では、前記撮像工程が、前記基板の主面に存在している薬液を撮像する工程を含む。
この方法によれば、薬液の供給に並行して、基板の主面に存在している薬液が撮像される。この撮像対象に、基板の主面と、薬液とが含まれる。基板の主面の色が、異物を含んだ状態の薬液の色と識別できる色である場合には、撮像画像における背景色が、当該「異物を含んだ状態の薬液の色」と識別できるため、前記基板から排出される薬液に含まれる異物の含有度合いを良好に識別することができる。
この発明の一実施形態では、前記撮像工程が、前記基板保持ユニットの周囲を取り囲む処理カップの内部に設けられ、前記基板から排出される薬液が流通する流通空間であって前記排液配管に連通する第１の流通空間を流通している薬液、および／または前記排液配管を流通している薬液に含まれる異物を撮像する工程を含む。
この方法によれば、薬液の供給に並行して、第１の流通空間を流通している薬液、および／または排液配管を流通している薬液が撮像される。この撮像対象に、排液配管および／または排液配管とが含まれる。排液配管および／または排液配管の管壁の色が、異物を含んだ状態の薬液の色と識別できる色である場合には、撮像画像における背景色が、当該「異物を含んだ状態の薬液の色」であるため、基板から排出される薬液に含まれる異物の含有度合いを良好に識別することができる。
この発明の一実施形態では、前記異物検知工程が、前記基板から排出される薬液に含まれる異物の濃度を計測する異物濃度計測工程をさらに含む。
基板から排出される薬液に含まれる異物の濃度を計測すれば、当該薬液に含まれる異物の度合いが分かる。
この方法によれば、薬液の供給に並行して、基板から排出される薬液の濃度が計測される。そして、その計測濃度に基づいて、基板から排出される薬液の流通先が排液から回収に切り換えられる。これにより、基板から排出される薬液に含まれる異物の度合いに応じた排液と回収との切り換えを、高精度に実現することができる。
この発明の一実施形態では、前記異物濃度計測工程が、前記基板保持ユニットの周囲を取り囲む処理カップの内部に設けられ、前記基板から排出される薬液が流通する流通空間であって前記排液配管に連通する第１の流通空間を流通している薬液、および／または前記排液配管を流通している薬液に含まれる異物の濃度を計測する工程を含む。
この方法によれば、薬液の供給に並行して、第１の流通空間を流通している薬液、および／または排液配管を流通している薬液の濃度が計測される。これにより、基板から排出される薬液に含まれる異物の含有度合いを良好に識別することができる。
前記基板の前記主面にはレジストが形成されていてもよい。また、前記薬液供給工程において前記基板の前記主面に供給される薬液が、ＳＰＭ（sulfuric acid／hydrogen peroxide mixture：硫酸過酸化水素水混合液）を含んでいてもよい。
この方法によれば、薬液供給工程に並行して、基板から排出されるＳＰＭに含まれるレジスト残渣が検知される。このレジスト残渣の検知に基づいて、薬液供給工程中に、基板から排出されるＳＰＭの流通先が、排液配管から回収配管に切り換えられる。これにより、基板から排出されるＳＰＭの流通先を、当該ＳＰＭに含まれるレジスト残渣の度合いに応じて、排液から回収に切り換えることが可能である。ゆえに、基板から排出されるＳＰＭの流通先を、適切なタイミングで排液から回収に切り換えることができる。
この発明の一実施形態は、基板を保持する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を、当該基板の中央部を通る回転軸線まわりに回転させるための回転ユニットと、前記基板保持ユニットに保持されている基板に薬液を供給するための薬液供給ユニットと、前記基板から排出される薬液に含まれる異物を検知するための異物検知ユニットと、前記基板保持ユニットに保持されている基板から排出される薬液の流通先を、排液配管と回収配管との間で切り換えるための流通先切り換えユニットと、前記回転ユニット、前記薬液供給ユニット、前記異物検知ユニットおよび前記流通先切り換えユニットを制御する制御装置とを含み、前記制御装置が、前記回転軸線まわりに前記基板を回転させながら、前記薬液供給ユニットによって前記基板の主面に薬液を供給する薬液供給工程と、前記基板から排出される薬液に含まれる異物を、前記薬液供給工程に並行して、前記異物検知ユニットによって検知する異物検知工程と、前記異物検知工程による異物の検知に基づいて、前記薬液供給工程中に、基板から排出される薬液の流通先を、前記流通先切り換えユニットによって前記排液配管から前記回収配管に切り換える流通先切り換え工程とを実行する、基板処理装置を提供する。
薬液供給工程の開始からしばらくすると、基板から排出される薬液に異物が多く含まれる。薬液供給工程の開始からの時間の経過に伴って、基板における薬液処理が進行し、基板から排出される薬液に含まれる異物の量が減る。そして、薬液供給工程の開始後所定時間が経過すると、基板から排出される薬液に異物が含まれないようになる。「薬液に異物が含まれない」とは、薬液に異物が全く含まれないか、薬液に異物がほとんど含まれないか、あるいは薬液に含まれる異物の量が少ないことを含む趣旨である。
この構成によれば、薬液供給工程に並行して、基板から排出される薬液に含まれる異物が検知される。この異物の検知に基づいて、薬液供給工程中に、基板から排出される薬液の流通先が、排液配管から回収配管に切り換えられる。これにより、基板から排出される薬液の流通先を、当該薬液に含まれる異物の度合いに応じて、排液から回収に切り換えることが可能である。ゆえに、基板から排出される薬液の流通先を、適切なタイミングで排液から回収に切り換えることができる。
この発明の一実施形態では、前記基板処理装置は、前記基板保持ユニットに保持されている前記基板から排出される薬液を捕獲して、前記排液配管に連通する第１の流通空間へと案内する筒状の前記第１のガードと、前記第１のガードとは別に設けられて、前記基板保持ユニットに保持されている基板から排出される薬液を捕獲して、前記回収配管に連通する第２の流通空間へと案内する筒状の第２のガードとを有する処理カップをさらに含む。そして、前記流通先切り換えユニットが、前記第１および第２のガードをそれぞれ昇降させるためのガード昇降ユニットを含み、前記制御装置が、前記流通先切り換え工程において、前記基板から排出される薬液を捕獲可能な捕獲可能位置に配置されるガードを、前記ガード昇降ユニットによって前記第１のガードと前記第２のガードとの間で切り換えるガード切り換え工程を実行する。
この構成によれば、薬液を捕獲可能な位置に配置されるガードを、第１のガードから第２のガードに切り換えることにより、基板から排出される薬液の流通先を、排液配管から回収配管に切り換えることができる。これにより、基板から排出される薬液の流通先の切換え（排液→回収の切り換え）を容易に行うことができる。
また、薬液を捕獲可能な位置に配置されるガードを異ならせることにより、基板から排出される薬液の流通先を切り換える。そのため、薬液を捕獲可能な位置に配置されるガードを共通にしながら、排液配管に介装されたバルブおよび排液配管に分岐接続された回収配管に介装されたバルブの開閉により流通先を切り換える場合と比較して、ガードを介して異物を含まない薬液に異物が転写することをより効果的に防止することができる。
この発明の一実施形態では、前記異物検知ユニットが、前記基板から排出される薬液を撮像する撮像ユニットを含み、前記制御装置が、前記異物検知工程において、前記薬液供給工程に並行して前記基板から排出される薬液を前記撮像ユニットによって撮像する撮像工程と、前記撮像工程が撮像した画像に含まれる薬液の色に基づいて、前記基板から排出される薬液に含まれる異物を検知する工程を実行する。
薬液に含まれる異物の量等に応じて、薬液の色が変化することがある。この場合、基板から排出される薬液の色の変化を見れば、当該薬液に含まれる異物の度合いが分かる。
この構成によれば、薬液の供給に並行して、基板から排出される薬液が撮像される。そして、その撮像画像に含まれる薬液の色に基づいて、基板から排出される薬液の流通先が排液から回収に切り換えられる。これにより、基板から排出される薬液に含まれる異物の度合いに応じた流通先の切り換え（排液→回収の切り換え）を、比較的簡単な手法で実現することができる。
この発明の一実施形態では、前記基板処理装置が、前記基板保持ユニットの周囲を取り囲み、前記基板から排出される薬液を内壁で捕獲するための筒状の第１のガードを有する処理カップを備え、前記制御装置が、前記撮像工程において、前記第１のガードの前記内壁によって捕獲されている薬液を撮像する工程を実行する。
この構成によれば、薬液の供給に並行して、第１のガードの内壁によって捕獲されている薬液が撮像される。この撮像対象に、第１のガードの内壁と、薬液とが含まれる。第１のガードの内壁の色が、異物を含んだ状態の薬液の色と識別できる色である場合には、撮像画像における背景色が、当該「異物を含んだ状態の薬液の色」と識別できるため、基板から排出される薬液に含まれる異物の含有度合いを良好に識別することができる。
前記撮像工程が、前記第１のガードの内壁によって捕獲されている薬液を当該内壁と共に撮像する工程を含んでいてもよい。前記異物検知工程が、前記撮像工程が撮像した画像から前記捕獲されている前記薬液に対応する部分を抽出し、抽出した部分の色に基づいて、前記基板から排出される薬液に含まれる異物を検知する工程を含んでいてもよい。
前記第１のガードの前記内壁が、明度の高い色を呈していてもよい。この場合、撮像画像における背景色の明度が高いため、基板から排出される薬液に含まれる異物の度合いを、より一層良好に識別することができる。「明度の高い色」は白色を含む。白色は、アイボリー、クリーム色、オフホワイト、きなり色、ライトグレー、カスタードクリーム色、ベージュ等を含む。
この発明の一実施形態では、前記制御装置が、前記撮像工程において、前記基板の主面に存在している薬液を撮像する工程を実行する。
この構成によれば、薬液の供給に並行して、基板の主面に存在している薬液が撮像される。この撮像対象に、基板の主面と、薬液とが含まれる。基板の主面の色が、異物を含んだ状態の薬液の色と識別できる色である場合には、撮像画像における背景色が、当該「異物を含んだ状態の薬液の色」と識別できるため、基板から排出される薬液に含まれる異物の含有度合いを良好に識別することができる。
この発明の一実施形態では、前記基板処理装置は、前記基板から排出される薬液が流通する流通空間であって前記排液配管に連通する第１の流通空間を有し、前記基板保持ユニットの周囲を取り囲む処理カップをさらに含む。そして、前記制御装置が、前記撮像工程において、前記第１の流通空間を流通している薬液、および／または前記排液配管を流通している薬液を撮像する工程を実行する。
この構成によれば、薬液の供給に並行して、第１の流通空間を流通している薬液、および／または排液配管を流通している薬液が撮像される。この撮像対象に、排液配管および／または排液配管とが含まれる。排液配管および／または排液配管の管壁の色が、異物を含んだ状態の薬液の色と識別できる色である場合には、撮像画像における背景色が、当該「異物を含んだ状態の薬液の色」であるため、基板から排出される薬液に含まれる異物の含有度合いを良好に識別することができる。
この発明の一実施形態では、前記異物検知ユニットが、前記基板から排出される薬液に含まれる異物の濃度を計測するための濃度計を含む。そして、前記制御装置が、前記異物検知工程において、前記基板から排出される薬液に含まれる異物の濃度を、前記濃度計によって計測する異物濃度計測工程をさらに実行する。
基板から排出される薬液に含まれる異物の濃度を計測すれば、当該薬液に含まれる異物の度合いが分かる。
この構成によれば、薬液の供給に並行して、基板から排出される薬液の濃度が計測される。そして、その計測濃度に基づいて、基板から排出される薬液の流通先が排液から回収に切り換えられる。これにより、基板から排出される薬液に含まれる異物の度合いに応じた排液と回収との切り換えを、高精度に実現することができる。
この発明の一実施形態では、前記基板処理装置は、前記基板から排出される薬液が流通する流通空間であって前記排液配管に連通する第１の流通空間を有し、前記基板保持ユニットの周囲を取り囲む処理カップをさらに含む。そして、前記制御装置が、前記異物濃度計測工程において、前記第１の流通空間を流通している薬液、および／または前記排液配管を流通している薬液に含まれる異物の濃度を計測する工程を実行する。
この構成によれば、薬液の供給に並行して、第１の流通空間を流通している薬液、および／または排液配管を流通している薬液の濃度が計測される。これにより、基板から排出される薬液に含まれる異物の含有度合いを良好に識別することができる。
この発明の一実施形態のように、前記基板の前記主面にはレジストが形成されていてもよい。また、前記薬液供給工程において前記基板の前記主面に供給される薬液が、ＳＰＭ（sulfuric acid／hydrogen peroxide mixture：硫酸過酸化水素水混合液）を含んでいてもよい。
薬液供給工程において、基板に形成されていたレジストがＳＰＭによって除去される。薬液供給工程の開始後には、基板から排出されるＳＰＭにレジストが多く含まれる。
この構成によれば、薬液供給工程に並行して、基板から排出されるＳＰＭに含まれるレジスト残渣が検知される。このレジスト残渣の検知に基づいて、薬液供給工程中に、基板から排出されるＳＰＭの流通先が、排液配管から回収配管に切り換えられる。これにより、基板から排出されるＳＰＭの流通先を、当該ＳＰＭに含まれるレジスト残渣の度合いに応じて、排液から回収に切り換えることが可能である。ゆえに、基板から排出されるＳＰＭの流通先を、適切なタイミングで排液から回収に切り換えることができる。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る基板処理装置の内部のレイアウトを説明するための図解的な平面図である。 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４は、前記処理ユニットによる基板処理例を説明するための流れ図である。 図５は、ＳＰＭ工程における、ガードの昇降タイミングを説明するためのタイミングチャートである。 図６Ａ～６Ｂは、ＳＰＭ工程を説明するための図解的な図である。 図６Ｃは、乾燥工程を説明するための図解的な図である。 図７は、ＳＰＭ工程における処理の進行と、基板から排出されるＳＰＭの色との関係を説明するための図である。 図８は、ＳＰＭ工程におけるガード切り換えタイミングを説明するための流れ図である。 図９は、第１の変形例を説明するための図である。 図１０は、第２の変形例を説明するための図である。 図１１は、本発明の第２の実施形態に係る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１２は、本発明の第２の実施形態に係るＳＰＭ工程におけるガード切り換えタイミングを説明するための流れ図である。
以下では、本発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る基板処理装置１の内部のレイアウトを説明するための図解的な平面図である。基板処理装置１は、半導体ウエハなどの円板状の基板Ｗを一枚ずつ処理する枚葉式の装置である。
基板処理装置１は、基板Ｗを収容する複数の基板収容器Ｃを保持する複数のロードポートＬＰと、複数のロードポートＬＰから搬送された基板Ｗを薬液等の処理液で処理する複数（たとえば１２台）の処理ユニット２と、複数のロードポートＬＰから複数の処理ユニット２に基板Ｗを搬送する搬送ロボットと、基板処理装置１を制御する制御装置３とを含む。搬送ロボットは、ロードポートＬＰと処理ユニット２との間の経路上で基板Ｗを搬送するインデクサロボットＩＲと、インデクサロボットＩＲと処理ユニット２との間の経路上で基板Ｗを搬送する基板搬送ロボットＣＲとを含む。
基板処理装置１は、バルブ等を収容する複数の流体ボックス４と、硫酸を貯留する硫酸タンク２７（図２参照）等を収容する貯留ボックス６とを含む。処理ユニット２および流体ボックス４は、基板処理装置１のフレーム５の中に配置されており、基板処理装置１のフレーム５で覆われている。貯留ボックス６は、図１の例では、基板処理装置１のフレーム５の外に配置されているが、フレーム５の中に収容されていてもよい。貯留ボックス６は、複数の流体ボックス４に対応する１つのボックスであってもよいし、流体ボックス４に一対一対応で設けられた複数のボックスであってもよい。
１２台の処理ユニット２は、平面視において基板搬送ロボットＣＲを取り囲むように配置された４つの塔を形成している。各塔は、上下に積層された３台の処理ユニット２を含む。４台の貯留ボックス６は、４つの塔のそれぞれに対応している。同様に、４台の流体ボックス４は、それぞれ４つの塔に対応している。各貯留ボックス６内の硫酸タンク２７に貯留されている硫酸は、その貯留ボックス６に対応する流体ボックス４を介して、この貯留ボックス６に対応する３台の処理ユニット２に供給される。
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。
処理ユニット２は、内部空間を有する箱形のチャンバ７と、チャンバ７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）８と、スピンチャック８に保持されている基板Ｗの上面に、薬液の一例としてのＳＰＭ（硫酸過酸化水素水混合液（sulfuric acid／hydrogen peroxide mixture）。Ｈ２ＳＯ４（硫酸）およびＨ２Ｏ２（過酸化水素水）を含む混合液）を供給するためのＳＰＭ供給ユニット（薬液供給ユニット）９と、基板Ｗから排出されるＳＰＭに含まれるレジスト残渣を検知する異物検知ユニット１５０と、スピンチャック８に保持されている基板Ｗの上面にリンス液を供給するためのリンス液供給ユニット１０と、スピンチャック８を取り囲む筒状の処理カップ１１とを含む。
チャンバ７は、箱状の隔壁１２と、隔壁１２の上部から隔壁１２内（チャンバ７内に相当）に清浄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）１４と、隔壁１２の下部からチャンバ７内の気体を排出する排気装置（図示しない）とを含む。
図２に示すように、ＦＦＵ１４は隔壁１２の上方に配置されており、隔壁１２の天井に取り付けられている。ＦＦＵ１４は、隔壁１２の天井からチャンバ７内に清浄空気を送る。排気装置（図示しない）は、処理カップ１１内に接続された排気ダクト１３を介して処理カップ１１の底部に接続されており、処理カップ１１の底部から処理カップ１１の内部を吸引する。ＦＦＵ１４および排気装置（図示しない）により、チャンバ７内にダウンフロー（下降流）が形成される。
スピンチャック８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８は、スピンモータ（回転ユニット）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１５と、スピン軸１５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１６とを含む。
スピンベース１６は、基板Ｗの外径よりも大きな外径を有する水平な円形の上面１６ａを含む。上面１６ａには、その周縁部に複数個（３個以上。たとえば６個）の挟持部材１７が配置されている。複数個の挟持部材１７は、スピンベース１６の上面周縁部において、基板Ｗの外周形状に対応する円周上で適当な間隔を空けてたとえば等間隔に配置されている。
ＳＰＭ供給ユニット９は、ＳＰＭノズル１８と、ＳＰＭノズル１８が先端部に取り付けられたノズルアーム１９と、ノズルアーム１９を移動させることにより、ＳＰＭノズル１８を移動させるノズル移動ユニット２０とを含む。
ＳＰＭノズル１８は、たとえば、連続流の状態でＳＰＭを吐出するストレートノズルである。ＳＰＭノズル１８は、たとえば、基板Ｗの上面に垂直な方向に処理液を吐出する垂直姿勢でノズルアーム１９に取り付けられている。ノズルアーム１９は水平方向に延びている。
ノズル移動ユニット２０は、揺動軸線まわりにノズルアーム１９を水平移動させることにより、ＳＰＭノズル１８を水平に移動させる。ノズル移動ユニット２０は、ＳＰＭノズル１８から吐出されたＳＰＭが基板Ｗの上面に着液する処理位置と、ＳＰＭノズル１８が平面視でスピンチャック８の周囲に設定された退避位置との間で、ＳＰＭノズル１８を水平に移動させる。この実施形態では、処理位置は、たとえば、ＳＰＭノズル１８から吐出されたＳＰＭが基板Ｗの上面中央部に着液する中央位置である。
ＳＰＭ供給ユニット９は、さらに、ＳＰＭノズル１８にＨ２ＳＯ４を供給する硫酸供給ユニット２１と、ＳＰＭノズル１８にＨ２Ｏ２を供給する過酸化水素水供給ユニット２２とをさらに含む。
硫酸供給ユニット２１は、ＳＰＭノズル１８に一端が接続された硫酸配管２３と、硫酸配管２３を開閉するための硫酸バルブ２４と、硫酸配管２３の開度を調整して、硫酸配管２３を流通するＨ２ＳＯ４の流量を調整する硫酸流量調整バルブ２５と、硫酸配管２３の他端が接続された硫酸供給部２６とを含む。硫酸バルブ２４および硫酸流量調整バルブ２５は、流体ボックス４に収容されている。硫酸供給部２６は貯留ボックス６に収容されている。
硫酸流量調整バルブ２５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。
硫酸供給部２６は、硫酸配管２３に供給すべきＨ２ＳＯ４を貯留する硫酸タンク２７と、Ｈ２ＳＯ４の新液を硫酸タンク２７に補充する硫酸補充配管２８と、回収タンク２９と、回収タンク２９に貯留されているＨ２ＳＯ４を硫酸タンク２７に送るための送液配管３０と、回収タンク２９内のＨ２ＳＯ４を送液配管３０に移動させる第１の送液装置３１と、硫酸タンク２７と硫酸配管２３とを接続する硫酸供給配管３２と、硫酸供給配管３２を流通する硫酸を加熱して温度調整する温度調整器３３と、硫酸タンク２７内のＨ２ＳＯ４を硫酸供給配管３２に移動させる第２の送液装置３４とを含む。温度調整器３３は、硫酸タンク２７のＨ２ＳＯ４内に浸漬されていてもよいし、図２に示すように硫酸供給配管３２の途中部に介装されていてもよい。また、硫酸供給部２６は、硫酸供給配管３２を流れる硫酸をろ過するフィルタ、および／または硫酸供給配管３２を流れる硫酸の温度を計測する温度計をさらに備えていてもよい。なお、この実施形態では、硫酸供給部２６が２つのタンクを有しているが、回収タンク２９の構成が省略され、処理カップ１１から回収された硫酸が直接硫酸タンク２７に供給される構成が採用されていてもよい。第１および第２の送液装置３１，３４は、たとえばポンプである。ポンプは、硫酸タンク２７内のＨ２ＳＯ４を吸い込み、その吸い込んだＨ２ＳＯ４を吐出する。
過酸化水素水供給ユニット２２は、ＳＰＭノズル１８に接続された過酸化水素水配管３５と、過酸化水素水配管３５を開閉するための過酸化水素水バルブ３６と、過酸化水素水バルブ３６の開度を調整して、過酸化水素水バルブ３６を流通するＨ２Ｏ２の流量を調整する過酸化水素水流量調整バルブ３７とを含む。過酸化水素水バルブ３６および過酸化水素水流量調整バルブ３７は、流体ボックス４に収容されている。過酸化水素水配管３５には、貯留ボックス６に収容された過酸化水素水供給源から、温度調整されていない常温（約２３℃）程度のＨ２Ｏ２が供給される。
硫酸バルブ２４および過酸化水素水バルブ３６が開かれると、硫酸配管２３からのＨ２ＳＯ４および過酸化水素水配管３５からのＨ２Ｏ２が、ＳＰＭノズル１８のケーシング（図示しない）内へと供給され、ケーシング内において十分に混合（攪拌）される。この混合によって、Ｈ２ＳＯ４とＨ２Ｏ２とが均一に混ざり合い、Ｈ２ＳＯ４とＨ２Ｏ２との反応によってＨ２ＳＯ４およびＨ２Ｏ２の混合液（ＳＰＭ）が生成される。ＳＰＭは、酸化力が強いペルオキソ一硫酸（Peroxymonosulfuric acid；Ｈ２ＳＯ５）を含み、混合前のＨ２ＳＯ４およびＨ２Ｏ２の温度よりも高い温度（１００℃以上。たとえば１６０～２２０℃）まで昇温させられる。生成された高温のＳＰＭは、ＳＰＭノズル１８のケーシングの先端（たとえば下端）に開口した吐出口から吐出される。
硫酸流量調整バルブ２５および過酸化水素水流量調整バルブ３７によって、硫酸配管２３および過酸化水素水配管３５の開度を調整することにより、ＳＰＭノズル１８から吐出されるＳＰＭのＨ２ＳＯ４濃度を所定の範囲で調整することができる。ＳＰＭノズル１８から吐出されるＳＰＭのＨ２ＳＯ４濃度（混合比）は、流量比で、Ｈ２ＳＯ４：Ｈ２Ｏ２＝２０：１（硫酸リッチな高濃度状態）～２：１（過酸化水素水がリッチな低濃度状態）の範囲内、より好ましくは、Ｈ２ＳＯ４：Ｈ２Ｏ２＝１０：１～５：１の範囲内で調整される。
硫酸供給部２６は、処理カップ１１から回収されたＳＰＭをＨ２ＳＯ４として再利用する。処理カップ１１から回収されたＳＰＭは回収タンク２９に供給され、回収タンク２９に溜められる。経時によって、ＳＰＭに含まれるＨ２Ｏ２が分解し、回収タンク２９に溜められたＳＰＭは硫酸に変化する。但し、ＳＰＭから変化した硫酸は水を多く含んでいるため、濃度を調整する必要がある。硫酸供給部２６において、回収タンク２９内のＨ２ＳＯ４が、硫酸タンク２７に送られ、硫酸タンク２７において濃度調整される。これにより、ＳＰＭがＨ２ＳＯ４として再利用される。
リンス液供給ユニット１０は、リンス液ノズル４７を含む。リンス液ノズル４７は、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り、スピンチャック８の上方で、その吐出口を基板Ｗの上面中央部に向けて固定的に配置されている。リンス液ノズル４７には、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４８が接続されている。リンス液配管４８の途中部には、リンス液ノズル４７からのリンス液の供給／供給停止を切り換えるためのリンス液バルブ４９が介装されている。リンス液バルブ４９が開かれると、リンス液配管４８からリンス液ノズル４７に供給されたリンス液が、リンス液ノズル４７の下端に設定された吐出口から吐出される。また、リンス液バルブ４９が閉じられると、リンス液配管４８からリンス液ノズル４７へのリンス液の供給が停止される。リンス液は、たとえば脱イオン水（ＤＩＷ）であるが、ＤＩＷに限らず、炭酸水、電解イオン水、水素水、オゾン水、アンモニア水および希釈濃度（たとえば、１０ｐｐｍ～１００ｐｐｍ程度）の塩酸水のいずれかであってもよい。また、リンス液は常温で使用してもよいし、加温して温水にして使用してもよい。
また、リンス液供給ユニット１０は、リンス液ノズル４７を移動させることにより、基板Ｗの上面に対するリンス液の着液位置を基板Ｗの面内で走査させるリンス液ノズル移動装置を備えていてもよい。
処理カップ１１は、スピンチャック８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。処理カップ１１は、たとえば、絶縁材料を用いて形成されている。処理カップ１１は、スピンベース１６の側方を取り囲んでいる。スピンチャック８が基板Ｗを回転させている状態で、処理液が基板Ｗに供給されると、基板Ｗに供給された処理液が基板Ｗの周囲に振り切られる。処理液が基板Ｗに供給されるとき、上向きに開いた処理カップ１１の上端部１１ａは、スピンベース１６よりも上方に配置される。したがって、基板Ｗの周囲に排出された薬液や水などの処理液は、処理カップ１１によって受け止められる。そして、処理カップ１１に受け止められた処理液は、回収タンク２９または図示しない廃液装置に送られる。
処理カップ１１は、円筒部材４０と、円筒部材４０の内側においてスピンチャック８を２重に取り囲むように固定的に配置された複数のカップ４１，４２と、基板Ｗの周囲に飛散した処理液（薬液またはリンス）を受け止めるための複数のガード４３～４５（第１、第２および第３のガード４３，４４，４５）と、個々のガード４３～４５を独立して昇降させるガード昇降ユニット（流通先切り換えユニット）４６とを含む。ガード昇降ユニット４６は、たとえばボールねじ機構を含む構成である。
処理カップ１１は折り畳み可能であり、ガード昇降ユニット４６が３つのガード４３～４５のうちの少なくとも一方を昇降させることにより、処理カップ１１の展開および折り畳みが行われる。
第１のカップ４１は、円環状をなし、スピンチャック８と円筒部材４０との間でスピンチャック８の周囲を取り囲んでいる。第１のカップ４１は、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のカップ４１は、断面Ｕ字状をなしており、基板Ｗの処理に使用された処理液を集めて排液するための第１の溝５０を区画している。第１の溝５０の底部の最も低い箇所には、排液口５１が開口しており、排液口５１には、第１の排液配管５２が接続されている。第１の排液配管５２に導入される処理液は、排液装置（図示しない。排液装置であってもよい）に送られ、当該装置で処理される。
第２のカップ４２は、円環状をなし、第１のカップ４１の周囲を取り囲んでいる。第２のカップ４２は、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のカップ４２は、断面Ｕ字状をなしており、基板Ｗの処理に使用された処理液を集めて回収するための第２の溝５３を区画している。第２の溝５３の底部の最も低い箇所には、排液／回収口５４が開口しており、排液／回収口５４には、共用配管５５が接続されている。共用配管５５には、回収配管５６および第２の排液配管５７がそれぞれ分岐接続されている。回収配管５６の他端は、硫酸供給部２６の回収タンク２９に接続されている。回収配管５６には回収バルブ５８が介装されており、第２の排液配管５７には排液バルブ５９が介装されている。排液バルブ５９を閉じながら回収バルブ５８を開くことにより、共用配管５５を通る液が回収配管５６に導かれる。また、回収バルブ５８を閉じながら排液バルブ５９を開くことにより、共用配管５５を通る液が第２の排液配管５７に導かれる。すなわち、回収バルブ５８および排液バルブ５９は、共用配管５５を通る液の流通先を、回収配管５６と第２の排液配管５７との間で切り換える切り換えユニットとして機能する。第２の排液配管５７は、第２のガード４４の内壁４４ａ、第２のカップ４２および共用配管５５を洗浄する際に、その洗浄液を捨てるために専ら用いられる。
最も内側の第１のガード４３は、スピンチャック８の周囲を取り囲み、スピンチャック８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４３は、スピンチャック８の周囲を取り囲む円筒状の下端部６３と、下端部６３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６４と、筒状部６４の上面外周部から鉛直上方に延びる円筒状の中段部６５と、中段部６５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上端部６６とを含む。下端部６３は、第１の溝５０上に位置し、第１のガード４３と第１のカップ４１とが最も近接した状態で、第１の溝５０の内部に収容される。上端部６６の内周端は、平面視で、スピンチャック８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、上端部６６は、図２に示すようにその断面形状が直線状であってもよいし、また、たとえば滑らかな円弧を描きつつ延びていてもよい。
第１のガード４３は、たとえば耐薬性の樹脂材料（たとえば、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）、ＰＣＴＦＥ（ポリクロロトリフルオロエチレン）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）などのフッ素樹脂）を用いて形成されている。第１のガード４３の内壁４３ａを含む全域は、白色を呈している。白色は、アイボリー、クリーム色、オフホワイト、きなり色、ライトグレー、カスタードクリーム色、ベージュ等を含む。
内側から２番目の第２のガード４４は、第１のガード４３の外側において、スピンチャック８の周囲を取り囲み、スピンチャック８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４４は、第１のガード４３と同軸の円筒部６７と、円筒部６７の上端から中心側（基板Ｗの回転軸線Ａ１に近づく方向）斜め上方に延びる上端部６８とを有している。上端部６８の内周端は、平面視で、スピンチャック８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、上端部６８は、図２に示すようにその断面形状が直線状であってもよいし、また、たとえば滑らかな円弧を描きつつ延びていてもよい。上端部６８の先端は、処理カップ１１の上端部１１ａの開口を区画している。
円筒部６７は、第２の溝５３上に位置している。また、上端部６８は、第１のガード４３の上端部６６と上下方向に重なるように設けられ、第１のガード４３と第２のガード４４とが最も近接した状態で上端部６６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。
第２のガード４４は、たとえば耐薬性の樹脂材料（たとえば、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）、ＰＣＴＦＥ（ポリクロロトリフルオロエチレン）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）などのフッ素樹脂）を用いて形成されている。第２のガード４４の内壁４４ａを含む全域は、白色を呈している。白色は、アイボリー、クリーム色、オフホワイト、きなり色、ライトグレー、カスタードクリーム色、ベージュ等を含む。
最も外側の第３のガード４５は、第２のガード４４の外側において、スピンチャック８の周囲を取り囲み、スピンチャック８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４５は、第２のガード４４と同軸の円筒部７０と、円筒部７０の上端から中心側（基板Ｗの回転軸線Ａ１に近づく方向）斜め上方に延びる上端部７１とを有している。上端部７１の内周端は、平面視で、スピンチャック８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、上端部７１は、図２に示すようにその断面形状が直線状であってもよいし、また、たとえば滑らかな円弧を描きつつ延びていてもよい。
第３のガード４５は、たとえば耐薬性の樹脂材料（たとえば、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）、ＰＣＴＦＥ（ポリクロロトリフルオロエチレン）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）などのフッ素樹脂）を用いて形成されている。第３のガード４５の内壁を含む全域は、白色を呈している。白色は、アイボリー、クリーム色、オフホワイト、きなり色、ライトグレー、カスタードクリーム色、ベージュ等を含む。
この実施形態では、第１のカップ４１の第１の溝５０、第１のガード４３の内壁４３ａおよびスピンチャック８のケーシングの外周によって、基板Ｗの処理に用いられた薬液が導かれる第１の流通空間（換言すると、排液空間）１０１が区画されている。
また、第２のカップ４２の第２の溝５３、第１のガード４３の外壁４３ｂおよび第２のガード４４の内壁４４ａによって、基板Ｗの処理に用いられた薬液が導かれる第２の流通空間（換言すると、回収空間）１０２が区画されている。第１の流通空間１０１と第２の流通空間１０２とは互いに隔離されている。
ガード昇降ユニット４６は、ガードの上端部が基板Ｗより上方に位置する上位置と、ガードの上端部が基板Ｗより下方に位置する下位置との間で、各ガード４３～４５を昇降させる。ガード昇降ユニット４６は、上位置と下位置との間の任意の位置で各ガード４３～４５を保持可能である。基板Ｗへの処理液の供給や基板Ｗの乾燥は、いずれかのガード４３～４５が基板Ｗの周端面に対向している状態（捕獲可能位置に配置されている状態）で行われる。
最も内側の第１のガード４３を基板Ｗの周端面に対向させる、処理カップ１１の第１のガード対向状態（図６Ａ参照）では、第１～第３のガード４３～４５の全てが上位置に配置される。内側から２番目の第２のガード４４を基板Ｗの周端面に対向させる、処理カップ１１の第２のガード対向状態（図６Ｂ参照）では、第２および第３のガード４４，４５が上位置に配置され、かつ第１のガード４３が下位置に配置される。最も外側の第３のガード４５を基板Ｗの周端面に対向させる、処理カップ１１の第３のガード対向状態（図６Ｃ参照）では、第３のガード４５が上位置に配置され、かつ第１および第２のガード４３，４４が下位置に配置される。全てのガードを、基板Ｗの周端面から退避させる退避状態（図２参照）では、第１～第３のガード４３～４５の全てが下位置に配置される。
異物検知ユニット１５０は、基板Ｗから排出されるＳＰＭを撮像する撮像ユニット１５２を含む。異物検知ユニット１５０は、撮像ユニット１５２によって撮像された画像に含まれる薬液の色に基づいて、基板Ｗから排出されるＳＰＭに含まれるレジスト残渣を検知する。異物検知ユニット１５０は、撮像ユニット１５２の他、制御装置３の次に述べる、画像処理部３Ｂおよび撮像制御部３Ｃを含む。
撮像ユニット１５２は、カメラ１５３と光源（図示しない）を含む。カメラ１５３は、レンズと、このレンズによって結像された光学像を電気信号に変換する撮像素子と、変換の電気信号に基づいて画像信号を生成して、制御装置３の画像処理部３Ｂ（図３参照）に送信する撮像回路とを含む。撮像素子は、ＣＣＤイメージセンサ、ＣＭＯＳイメージセンサ等を含む。カメラ１５３は、１秒間に数千～数万枚の速度で撮像可能な高速度カメラであってもよいし、１秒間に１０枚～１００枚程度の速度で撮像可能な一般的なカメラであってもよい。撮像画像は、静止画に限られず、動画であってもよい。カメラ１５３は、上位置にある第１のガード４３の内壁４３ａ（より具体的には、第１のガード４３の筒状部６４の内壁４３ａ）を撮像可能な位置に配置されている（図６（ａ）を併せて参照）。
光源は、上位置にある第１のガード４３の内壁４３ａ（より具体的には、第１のガード４３の筒状部６４の内壁）を照明する。光源は、たとえば白色光の光源である。
図３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。記憶ユニットは、演算ユニットが実行するコンピュータプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を含む。記録媒体には、制御装置３に後述するレジスト除去処理を実行させるようにステップ群が組み込まれている。
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、ノズル移動ユニット２０、ガード昇降ユニット４６、第１および第２の送液装置３１，３４、温度調整器３３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、硫酸バルブ２４、過酸化水素水バルブ３６、リンス液バルブ４９等の開閉動作を制御する。また、制御装置３は、予め定められたプログラムに従って、硫酸流量調整バルブ２５、過酸化水素水流量調整バルブ３７の開度を調整する。
制御装置３は、画像処理部３Ｂおよび撮像制御部３Ｃを含む。これらの機能処理部は、たとえば、所定のプログラム処理を実行することによってソフトウエア的に実現される。制御装置３には、カメラ１５３が接続されている。撮像制御部３Ｃは、カメラ１５３の撮像動作を制御する。カメラ１５３からの画像信号が画像処理部３Ｂに入力される。画像処理部３Ｂは、この画像信号に基づいた画像処理を行う。具体的には、画像処理部３Ｂは、基板Ｗから排出されるＳＰＭに対応する部分を撮像画像から抽出し、当該部分の画素の色を調べる。
図４は、処理ユニット２による基板処理例を説明するための流れ図である。図１～図４を参照しながら基板処理例について説明する。
この基板処理例は、基板Ｗの上面（主面）からレジストを除去するレジスト除去処理である。レジストは、樹脂（ポリマー）、感光剤、添加剤、溶剤を主成分としている。処理ユニット２によって基板Ｗに基板処理例が施されるときには、チャンバ７の内部に、高ドーズでのイオン注入処理後の基板Ｗが搬入される（図４のＳ１）。基板Ｗは、レジストをアッシングするための処理を受けていないものとする。
制御装置３は、ノズル等が全てスピンチャック８の上方から退避している状態で、基板Ｗを保持している基板搬送ロボットＣＲ（図１参照）のハンドをチャンバ７の内部に進入させることにより、基板Ｗがその表面（デバイス形成面）を上方に向けた状態でスピンチャック８に受け渡され、スピンチャック８に保持される（基板保持工程）。
制御装置３は、スピンモータＭによって基板Ｗの回転を開始させる（図４のＳ２。基板回転工程）。基板Ｗは予め定める液処理速度（３００～１５００ｒｐｍの範囲内で、たとえば５００ｒｐｍ）まで上昇させられ、その液処理速度に維持される。
基板Ｗの回転速度が液処理速度に達すると、制御装置３は、ＳＰＭ工程（薬液供給工程）Ｓ３を実行する。
具体的には、制御装置３は、ノズル移動ユニット２０を制御して、ＳＰＭノズル１８を、退避位置から処理位置に移動させる。また、制御装置３は、硫酸バルブ２４および過酸化水素水バルブ３６を同時に開く。これにより、硫酸配管２３を通ってＨ２ＳＯ４がＳＰＭノズル１８に供給されると共に、過酸化水素水配管３５を通ってＨ２Ｏ２がＳＰＭノズル１８に供給される。ＳＰＭノズル１８の内部においてＨ２ＳＯ４とＨ２Ｏ２とが混合され、高温（たとえば、１６０～２２０℃）のＳＰＭが生成される。そのＳＰＭが、ＳＰＭノズル１８の吐出口から吐出され、基板Ｗの上面中央部に着液する。この実施形態では、ＳＰＭ工程Ｓ３の全期間に亘って、ＳＰＭの濃度が一定に保たれている。
ＳＰＭノズル１８から吐出されたＳＰＭは、基板Ｗの上面に着液した後、遠心力によって基板Ｗの上面に沿って外方に流れる。そのため、ＳＰＭが基板Ｗの上面全域に供給され、基板Ｗの上面全域を覆うＳＰＭの液膜が基板Ｗ上に形成される。これにより、レジストとＳＰＭとが化学反応し、基板Ｗ上のレジストがＳＰＭによって基板Ｗから除去される。基板Ｗの周縁部に移動したＳＰＭは、基板Ｗの周縁部から基板Ｗの側方に向けて飛散する。
また、ＳＰＭ工程Ｓ３において、制御装置３が、ノズル移動ユニット２０を制御して、ＳＰＭノズル１８を、基板Ｗの上面の周縁部に対向する周縁位置と、基板Ｗの上面の中央部に対向する中央位置との間で移動するようにしてもよい。この場合、基板Ｗの上面におけるＳＰＭの着液位置が、基板Ｗの上面の全域を走査させられる。これにより、基板Ｗの上面全域を均一に処理できる。
ＳＰＭ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、硫酸バルブ２４および過酸化水素水バルブ３６を閉じて、ＳＰＭノズル１８からのＳＰＭの吐出を停止する。これにより、ＳＰＭ工程Ｓ３が終了する。その後、制御装置３がノズル移動ユニット２０（図２参照）を制御して、ＳＰＭノズル１８を退避位置に戻させる。
次いで、リンス液を基板Ｗに供給するリンス工程（図４のＳ４）が行われる。具体的には、制御装置３は、リンス液バルブ４９を開いて、基板Ｗの上面中央部に向けてリンス液ノズル４７からリンス液を吐出させる。リンス液ノズル４７から吐出されたリンス液は、ＳＰＭによって覆われている基板Ｗの上面中央部に着液する。基板Ｗの上面中央部に着液したリンス液は、基板Ｗの回転による遠心力を受けて基板Ｗの上面上を基板Ｗの周縁部に向けて流れる。これにより、基板Ｗ上のＳＰＭが、リンス液によって外方に押し流され、基板Ｗの周囲に排出される。これにより、基板Ｗの上面の全域においてＳＰＭおよびレジスト（つまり、レジスト残渣）が洗い流される。レジスト残渣は、たとえば炭化物である。リンス工程Ｓ４の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４９を閉じて、リンス液ノズル４７からのリンス液の吐出を停止させる。
次いで、基板Ｗを乾燥させる乾燥工程（図４のＳ５）が行われる。
乾燥工程Ｓ５では、具体的には、制御装置３は、スピンモータＭを制御することにより、ＳＰＭ工程Ｓ３およびリンス工程Ｓ４までの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、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上の液に加わり、基板Ｗに付着している液が基板Ｗの周囲に振り切られる。このようにして、基板Ｗから液が除去され、基板Ｗが乾燥する。
そして、基板Ｗの高速回転が開始されてから所定時間が経過すると、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８による基板Ｗの回転を停止させる（図４のＳ６）。
次いで、チャンバ７内から基板Ｗが搬出される（図４のＳ７）。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７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８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７内から退避させる。これにより、表面（デバイス形成面）からレジストが除去された基板Ｗがチャンバ７から搬出される。
図５は、ＳＰＭ工程Ｓ３における、ガード４３，４４の昇降タイミングを説明するためのタイミングチャートである。図６Ａ，６Ｂは、ＳＰＭ工程Ｓ３を説明するための図解的な図である。図６Ｃは、乾燥工程Ｓ５を説明するための図解的な図である。
図２～図５を参照しながら、図４に示す基板処理例におけるガード４３，４４の昇降（すなわち、基板Ｗの周端面に対向するガード（基板Ｗから排出される処理液を捕獲可能な位置に配置されるガード）の切り換え（ガード切り換え工程））について説明する。図６Ａ～６Ｃは、適宜参照する。
ＳＰＭ工程Ｓ３は、処理カップ１１が第１のガード対向状態である第１の工程Ｔ１と、処理カップ１１が第２のガード対向状態である第２の工程Ｔ２とを含む。
ＳＰＭ工程Ｓ３では、基板Ｗの表面からレジストを良好に除去するために、ＳＰＭ工程Ｓ３の実行のために充分な時間が確保されている。そのため、ＳＰＭ工程Ｓ３の後半になると、基板ＷにＳＰＭが、レジストの除去にほとんど供されていない。環境への配慮の観点からＳＰＭの廃棄は最小限に止めることが好ましい。
ＳＰＭ工程Ｓ３の開始からしばらくした後は、基板Ｗの表面に多くのレジスト残渣が存在しているため、この期間に基板Ｗから飛散する（排出される）ＳＰＭに多量のレジスト残渣が含まれるようになる。多量のレジスト残渣を含むＳＰＭは再利用に適さないため、回収せずに廃棄されるのが好ましい。
そして、基板Ｗから排出されるＳＰＭがレジスト残渣を含まないようになれば、そのＳＰＭは回収して再利用する。この明細書において、「レジスト残渣を含まない」とは、「レジスト残渣を全く含まない」場合、「レジスト残渣をほとんど含まない」場合、および「レジスト残渣を少量しか含まない場合」を含む趣旨である。
図４に示す基板処理例において、基板搬入Ｓ１前には、処理カップ１１が退避状態にある。ＳＰＭ工程Ｓ３において、ＳＰＭノズル１８が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４６を制御して、第１～第３のガード４３～４５を上位置に上昇させることにより、図６Ａに示すように、第１のガード４３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）。これにより、第１の工程Ｔ１が開始される。
ＳＰＭ工程Ｓ３（第１の工程Ｔ１）において、基板Ｗの周縁部から飛散するＳＰＭが、第１のガード４３の内壁４３ａ（中段部６５の内壁４３ａ）に着液する。内壁４３ａに捕獲されたＳＰＭは、第１のガード４３の内壁４３ａを伝って流下し、第１のカップ４１に受けられ、第１の排液配管５２に送られる。第１の排液配管５２に送られたＳＰＭは、機外の廃棄処理設備に送られる。
前述のように、ＳＰＭ工程Ｓ３の開始からしばらくした後は、基板Ｗから飛散する（排出される）ＳＰＭには多量のレジスト残渣が含まれるようになる。第１の工程Ｔ１においては、基板Ｗから排出される、レジスト残渣を含むＳＰＭが、第１の流通空間１０１を通って排液される。すなわち、回収して再利用されることはない。
制御装置３が、後述するガード切り換えタイミングになったと判断すると、制御装置３は、ガード昇降ユニット４６を制御して、第１のガード４３を、図６Ｂに示すように、上位置から下位置まで下降させる（第２のガード対向状態を実現）。このガード切り換え時において、ＳＰＭノズル１８から吐出されるＳＰＭの流量、基板Ｗの回転速度に変わりはない。
第２の工程Ｔ２において、ＳＰＭノズル１８から吐出されるＳＰＭの濃度、ＳＰＭの流量、基板Ｗの回転速度は、第１の工程Ｔ１の場合と同等である。第２の工程Ｔ２において、基板Ｗの周縁部から飛散するＳＰＭが、第２のガード４４の内壁４４ａに捕獲される。そして、第２のガード４４の内壁４４ａを流下するＳＰＭは、第２のカップ４２、共用配管５５および回収配管５６を通って、硫酸供給部２６の回収タンク２９に送られる。すなわち、第２の工程Ｔ２において、基板Ｗの周縁部から飛散するＳＰＭは、第２の流通空間１０２を通って回収され、再利用に供される。
その後、ＳＰＭ工程Ｓ３の終了タイミングになると、第２の工程Ｔ２も終了する。
また、ＳＰＭ工程Ｓ３の次に実行されるリンス工程Ｓ４において、処理カップ１１は、第１のガード対向状態である。そのため、第２の工程Ｔ２の終了後、制御装置３は、ガード昇降ユニット４６を制御して、第１のガード４３を、上位置まで上昇させる（第１のガード対向状態を実現）。
また、乾燥工程Ｓ５において、処理カップ１１は、第３のガード対向状態をなしている。そのため、リンス工程Ｓ４の終了後、制御装置３は、ガード昇降ユニット４６を制御して、第１および第２のガード４３，４４を、下位置まで下降させる（第３のガード対向状態を実現）。
また、基板Ｗの搬出時（図４のＳ７）に先立って、制御装置３は、ガード昇降ユニット４６を制御して、第３のガード４５を、下位置まで下降させる。これにより、第１～第３のガード４３～４５の全てが下位置に配置される（退避状態を実現）。
図７は、ＳＰＭ工程Ｓ３における処理の進行（処理開始からの経過時間（ＳＰＭ ｔｉｍｅ））と、基板Ｗから排出されるＳＰＭの色との関係を説明するための図である。図８は、ＳＰＭ工程Ｓ３におけるガード切り換えタイミングを説明するための流れ図である。
図２、図３、図７および図８を参照しながら、ガード切り換えタイミングの検知を説明する。
図７では、処理カップ１１が第１のガード対向状態にある場合（ガードが上位置にある状態）の筒状部６４の内壁を示している。図７では、ＳＰＭ工程Ｓ３の進行の順に「１」～「６」の番号を付している。前述のように、第１の工程Ｔ１において、基板Ｗから飛散する（排出される）ＳＰＭは、中段部６５に着液する。中段部６５に着液したＳＰＭは、その後、筒状部６４を流下して、第１のカップ４１に受けられる。
基板Ｗから排出されるＳＰＭは、ＳＰＭ工程Ｓ３の進行に伴って、色が変化する。レジスト残渣（炭化物）は、こげ茶色（Ｄａｒｋ ｂｒｏｗｎ）または黒色を呈している。
ＳＰＭの開始直後から、基板Ｗ上でレジスト除去処理が行われるが、直ちにレジストが除去されるわけではない。そのため、ＳＰＭの開始時後少しの期間は、基板Ｗから排出されるＳＰＭは、ＳＰＭの本来の色である透明色（Ｃｌｅａｒ ｃｏｌｏｒ）である。
その後、基板Ｗ上でレジストが除去され始め、基板Ｗから排出されるＳＰＭにレジスト残渣が含まれるようになる。そのため、ＳＰＭの開始後しばらく経過した時点では、基板Ｗから排出されるＳＰＭに含まれるレジスト残渣の量はピークに達する。この時点において、基板Ｗから排出されるＳＰＭの色は、レジスト残渣の色が反映されたこげ茶色（Ｄａｒｋ ｂｒｏｗｎ）または黒色である。
その後、ＳＰＭ工程Ｓ３の進行に伴って、基板Ｗ上で除去されるレジストの除去度合いが低下し、基板Ｗから排出されるＳＰＭに含まれるレジスト残渣の量が徐々に低下する。これに伴って、基板Ｗから排出されるＳＰＭの色も、図７に示すように茶色（Ｂｒｏｗｎ ｃｏｌｏｒ）→うす茶色（Ｌｉｇｈｔ ｂｒｏｗｎ）→透明色（Ｃｌｅａｒ ｃｏｌｏｒ）へと変化する。
この実施形態では、基板Ｗから排出されるＳＰＭの色変化に基づいて、ガードの切り換えタイミングを検知している。具体的には、基板Ｗから排出されるＳＰＭの色が、うす茶色から透明色になったタイミングを、ガードの切り換えタイミングとしている。
図８に示すように、ＳＰＭ工程Ｓ３の開始から、制御装置３は、カメラ１５３によって、上位置にある第１のガード４３の内壁４３ａ（より具体的には、第１のガード４３の筒状部６４の内壁）を撮像開始させる（図８のＳ１１：撮像工程）。カメラ１５３によって撮像された光学像は電気信号に変換され、画像信号として制御装置３に与えられる。そして、制御装置３の画像処理部３Ｂによって撮像画像が作成される。
制御装置３は、撮像画像に含まれる薬液の色を識別する（図８のＳ１２）。この実施形態では、第１のガード４３の内壁４３ａが、明度の高い色（白色）を呈する。一方、レジスト残渣（炭化物）を含むＳＰＭの色は、前述のように、黒色、またはこげ茶、茶色、うす茶等の茶系色である。そのため、ＳＰＭにおけるレジスト残渣の含有度合いを良好に識別できる。
そして、撮像画像に含まれる薬液の色が「うす茶」から「透明色」に変化すると（図８のＳ１３でＹＥＳ）、制御装置３は、第１のガード４３を上位置から下位置へと下降させる。これにより、処理カップ１１の第２のガード対向状態が実現される（図８のＳ１４）。
以上により、この実施形態によれば、ＳＰＭ工程Ｓ３に並行して、基板Ｗから排出されるＳＰＭに含まれるレジスト残渣が検知される。このレジスト残渣の検知に基づいて、ＳＰＭ工程Ｓ３中に、基板Ｗから排出されるＳＰＭの流通先が、第１の排液配管５２から回収配管５６に切り換えられる。これにより、基板Ｗから排出されるＳＰＭの流通先を、当該ＳＰＭに含まれるレジスト残渣の度合いに応じて、排液から回収に切り換えることが可能である。ゆえに、基板Ｗから排出されるＳＰＭの流通先を、適切なタイミングで排液から回収に切り換えることができる。
また、基板Ｗの周端面に対向する位置に配置されるガードを、第１のガード４３から第２のガード４４に切り換えることにより、基板Ｗから排出されるＳＰＭの流通先を、第１の排液配管５２から回収配管５６に切り換えることができる。これにより、基板Ｗから排出されるＳＰＭの流通先の切換え（排液→回収の切り換え）を容易に行うことができる。
また、ＳＰＭを捕獲可能な位置に配置されるガードを異ならせることにより、基板Ｗから排出されるＳＰＭの流通先を切り換える。そのため、ＳＰＭを捕獲可能な位置に配置されるガードを共通にしながら、排液配管に介装されたバルブおよび排液配管に分岐接続された回収配管に介装されたバルブの開閉により流通先を切り換える場合と比較して、ガードを介してレジスト残渣を含まないＳＰＭにレジスト残渣が転写することをより効果的に防止することができる。
また、ＳＰＭの供給に並行して、基板Ｗから排出されるＳＰＭが撮像される。そして、その撮像画像に含まれるＳＰＭの色に基づいて、基板Ｗから排出されるＳＰＭの流通先が排液から回収に切り換えられる。これにより、基板Ｗから排出されるＳＰＭに含まれるレジスト残渣の度合いに応じた流通先の切り換え（排液→回収の切り換え）を、比較的簡単な手法で実現することができる。
また、ＳＰＭの供給に並行して、第１のガード４３の内壁によって捕獲されているＳＰＭが撮像される。この撮像対象に、第１のガード４３の内壁と、ＳＰＭとが含まれる。第１のガード４３の内壁４３ａが、明度の高い色（白色）を呈するため、撮像画像における背景色の明度が高いため、基板Ｗから排出されるＳＰＭに含まれる異物の度合いを、より一層良好に識別することができる。
図９に示すように、カメラ１５３の撮像対象が、ＳＰＭ工程Ｓ３において第１の排液配管５２の内部を流れるＳＰＭであってもよい。この場合、第１の排液配管５２は、たとえば耐薬性の樹脂材料（たとえば、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）、ＰＣＴＦＥ（ポリクロロトリフルオロエチレン）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）などのフッ素樹脂）を用いて形成されている。第１の排液配管５２の管壁は、白色を呈している。第１の排液配管５２の管壁には、透明材料を用いて形成された透明窓１６１が一部形成されている。カメラ１５３は、透明窓１６１を介して、第１の排液配管５２の内部を流れるＳＰＭを撮像する。この場合、カメラによる撮像対象に、第１の排液配管５２の管壁（白色）と、第１の排液配管５２の内部を流れるＳＰＭとが含まれる。第１の排液配管５２の管壁の色が、レジスト残渣を含んだ状態のＳＰＭの色と識別できるので、基板Ｗから排出されて第１の排液配管５２の内部を流れるＳＰＭに含まれる異物の含有度合いを良好に識別することができる。
また、第１の排液配管５２を流れるＳＰＭに代えて、第１の流通空間１０１を流れるＳＰＭを、カメラ１５３による撮像対象とすることもできる。
また、図１０に示すように、カメラ１５３の撮像対象が、基板Ｗの上面（基板Ｗの主面）に形成される薬液（たとえばＳＰＭ）の液膜であってもよい。この場合、カメラによる撮像対象に、基板Ｗの上面と、薬液の液膜とが含まれる。基板Ｗの上面の色が、異物を含んだ状態の薬液の色と識別できる色である場合には、基板Ｗから排出される薬液に含まれる異物（たとえばレジスト残渣）の含有度合いを良好に識別することができる。
図１１は、本発明の第２の実施形態に係る基板処理装置２０１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１２は、本発明の第２の実施形態に係るＳＰＭ工程Ｓ３におけるガード切り換えタイミングを説明するための流れ図である。
第２の実施形態において、前述の第１の実施形態と共通する部分には、図１～図１０の場合と同一の参照符号を付し説明を省略する。
第２の実施形態に係る基板処理装置２０１が、第１の実施形態に係る基板処理装置１と相違する点は、異物検知ユニット２５０が、撮像ユニット１５２によって撮像された画像に含まれる薬液の色に基づいてレジスト残渣を検知するのではなく、基板Ｗから排出される薬液に含まれるレジスト残渣の濃度の計測に基づいてレジスト残渣を検知する点である。すなわち、基板Ｗから排出される薬液に含まれるレジスト残渣の濃度の計測に基づいて、ガード４３，４４の切り換えが行われる。
具体的には、図２に破線で示すように、第２の実施形態に係る異物検知ユニット２５０は、第１の排液配管５２を流通するＳＰＭに含まれるレジスト残渣の濃度を検出する濃度計２１１を含む。濃度計２１１は、たとえば、第１の排液配管５２を流通するＳＰＭにプローブを接液させることにより濃度計測するタイプの濃度計であってもよいし、光学式の濃度計であってもよい。濃度計２１１の検出出力が制御装置３に与えられるようになっている。
図１２に示すように、ＳＰＭ工程Ｓ３の開始から、制御装置３は、濃度計２１１の検出出力を監視している（異物濃度計測工程。図１２のＳ２１）。
そして、濃度計２１１によって検出されている、第１の排液配管５２を流通するＳＰＭのレジスト残渣の濃度が高濃度から低濃度（閾値以下）になると（図１２のＳ２３でＹＥＳ）、制御装置３は、第１のガード４３を上位置から下位置へと下降させる。これにより、処理カップ１１の第２のガード対向状態が実現される（図１２のＳ２４）。
また、第１の排液配管５２を流れるＳＰＭに代えて、第１の流通空間１０１を流れるＳＰＭを、濃度計２１１による濃度計測対象にしてもよい。
この第２の実施形態においても、前述の第１の実施形態の場合と同様の作用効果を奏する。
以上、この発明の２つの実施形態について説明したが、本発明はさらに他の形態で実施することもできる。
たとえば、第１の実施形態において、第１のガード４３の全部が白色である必要はなく、撮像対象である筒状部６４の内壁４３ａを含む領域が白色を呈していれば、他の領域の色は問わない。
また、第１の実施形態において、「明度の高い色」として白色を例に挙げているが、明度が「８」～「１０」の範囲であれば他の色であってもよい。明度の高い色であれば足り、有彩色および無彩色の別を問わない。
また、第１および第２の実施形態において、ガード４３，４４の切り換え時において、基板Ｗに供給されるＳＰＭの供給流量を少なくしたり、基板Ｗの回転速度を遅くしたりすることにより、基板Ｗの周縁部から飛散するＳＰＭの勢い（速度）を弱めたり、当該周縁部から飛散するＳＰＭの量を減らしたりすることができる。これにより、チャンバ７内の汚染を抑制または防止できる。また、ガード４３，４４の切り換えの一部または全部の期間において基板ＷへのＳＰＭの供給を一時的に停止させてもよい。この場合、基板ＷからのＳＰＭの排出をなくすことができるから、チャンバ７内の汚染をより効果的に抑制または防止できる。
また、第１および第２の実施形態において、ガードの切り換えを、第１のガード４３と、第１のガード４３に外側に隣り合う第２のガード４４との間で行うとして説明したが、第２のガード４４と第３のガード４５との間でガードの切り換えを行うようにしてもよい。また、第１のガード４３と第３のガード４５との間でガードの切り換えを行うようにしてもよい。
また、第１および第２の実施形態において、回収したＳＰＭを基板処理装置１において硫酸として再利用する構成を例に挙げて説明したが、回収したＳＰＭをその基板処理装置１において再利用せず、他の装置等で利用するようにしてもよい。
また、前述の基板処理例において、ＳＰＭ工程Ｓ３に先立って、基板Ｗの上面を、第１の洗浄薬液を用いて洗浄する第１の洗浄工程が実行されてもよい。このような第１の洗浄薬液として、たとえばフッ酸（ＨＦ）を例示できる。この第１の洗浄工程は、処理カップ１１が第１のガード対向状態にある状態で実行される。第１の洗浄工程が実行される場合、その後、第１の洗浄薬液をリンス液で洗い流す第２のリンス工程が実行される。この第２のリンス工程は、処理カップ１１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１および第２の実施形態において、ＳＰＭを捕獲可能な位置に配置されるガードを異ならせることにより基板Ｗから排出されるＳＰＭの流通先（回収配管５６または第１の排液配管５２）を異ならせる構成に限られない。たとえば、第１の排液配管５２に回収配管を分岐接続させ、第１の排液配管５２に介装されたバルブおよび回収配管（硫酸供給部２６に接続された回収配管）に介装されたバルブを開閉することによって、基板Ｗから排出されるＳＰＭの流通先を、回収配管と第１の排液配管５２との間で切り換えるようにしてもよい。
また、前述の基板処理例において、ＳＰＭ工程Ｓ３の後リンス工程Ｓ４に先立って、Ｈ２Ｏ２を基板Ｗの上面（表面）に供給する過酸化水素水供給工程が実行されてもよい。この場合、制御装置３は、過酸化水素水バルブ３６を開いた状態に維持しつつ硫酸バルブ２４だけを閉じる。これにより、ＳＰＭノズル１８にＨ２Ｏ２だけが供給され、ＳＰＭノズル１８の吐出口からＨ２Ｏ２が吐出される。この過酸化水素水供給工程において、処理カップ１１が第１のガード対向状態である。
また、前述の基板処理例において、リンス工程Ｓ４の後に、基板Ｗの上面を、第２の洗浄薬液を用いて洗浄する第２の洗浄工程が実行されてもよい。このような第２の洗浄薬液として、たとえばＳＣ１（ＮＨ４ＯＨとＨ２Ｏ２とを含む混合液）を例示できる。この第２の洗浄工程は、処理カップ１１が第１のガード対向状態にある状態で実行される。第２の洗浄工程が実行される場合、その後、第２の洗浄薬液をリンス液で洗い流す第３のリンス工程が実行される。この第３のリンス工程は、処理カップ１１が第１のガード対向状態にある状態で実行される。
また、乾燥工程Ｓ５に先立って、低表面張力を有する有機溶剤（乾燥液）を供給して、基板Ｗの上面上のリンス液を有機溶剤によって置換する有機溶剤置換工程が実行されてもよい。この有機溶剤置換工程は、処理カップ１１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１および第２実施形態では、ＳＰＭ供給ユニット９として、Ｈ２ＳＯ４およびＨ２Ｏ２の混合をＳＰＭノズル１８の内部で行うノズル混合タイプのものを例に挙げて説明したが、ＳＰＭノズル１８の上流側に配管を介して接続された混合部を設け、この混合部において、Ｈ２ＳＯ４とＨ２Ｏ２との混合が行われる配管混合タイプのものを採用することもできる。
また、図４の基板処理例では、レジスト除去処理を例に挙げたが、レジストに限られず、ＳＰＭを用いて、他の有機物の除去をする処理であってもよい。
また、基板Ｗに供給される薬液はＳＰＭに限られず、他の薬液であってもよい。たとえば、ＢＨＦ、ＤＨＦ（希フッ酸）、ＳＣ１（アンモニア過酸化水素水混合液）、ＳＣ２（塩酸過酸化水素水混合液）、有機溶剤（たとえばＮＭＰやアセトン）、硝酸、燐酸アンモニウム、クエン酸、硫酸、希硫酸、フッ硝酸、原液 ＨＦ、王水、ＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液）などの有機酸およびこれら有機酸の混合液を例示できる。その他、Ｏ３水であってもよい。この場合、薬液に含まれる異物としては、金属、Ｓｉ、有機物がある。
また、処理カップ１１が３段のものを例に挙げて説明したが、処理カップ１１は、１段（単カップ）や２段であってもよいし、４段以上の多段カップであってもよい。
また、前述の実施形態において、基板処理装置１が半導体ウエハからなる基板Ｗの表面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
３ ：制御装置
３Ｂ ：画像処理部
３Ｃ ：撮像制御部
７ ：チャンバ
８ ：スピンチャック（基板保持ユニット）
９ ：ＳＰＭ供給ユニット（薬液供給ユニット）
１１ ：処理カップ
２６ ：硫酸供給部
４３ ：第１のガード
４４ ：第２のガード
４５ ：第３のガード
４６ ：ガード昇降ユニット
１５０ ：異物検知ユニット
１５２ ：撮像ユニット
２１１ ：濃度計
２５０ ：異物検知ユニット
Ａ１ ：回転軸線
Ｍ ：スピンモータ（回転ユニット）
Ｗ ：基板

Claims (10)

  1. 基板保持ユニットによって基板を保持する基板保持工程と、
    当該基板の中央部を通る回転軸線まわりに前記基板を回転させながら、前記基板の主面に薬液を供給する薬液供給工程と、
    前記基板から排出される薬液に含まれる異物を、前記薬液供給工程に並行して検知する異物検知工程と、
    前記異物検知工程による異物の検知に基づいて、前記薬液供給工程中に、前記基板から排出される薬液の流通先を、排液配管から回収配管に切り換える流通先切り換え工程とを含み、
    前記異物検知工程が、
    前記基板から排出される薬液を捕獲するための筒状の第１のガードの内壁によって捕獲されている薬液を当該内壁と共に撮像する撮像工程と、
    前記撮像工程が撮像した画像から前記捕獲されている前記薬液に対応する部分を抽出し、抽出した部分の色に基づいて、前記基板から排出される薬液に含まれる異物を検知する工程とを含む、基板処理方法。
  2. 基板保持ユニットによって基板を保持する基板保持工程と、
    当該基板の中央部を通る回転軸線まわりに前記基板を回転させながら、前記基板の主面に薬液を供給する薬液供給工程と、
    前記基板から排出される薬液に含まれる異物を、前記薬液供給工程に並行して検知する異物検知工程と、
    前記異物検知工程による異物の検知に基づいて、前記薬液供給工程中に、前記基板から排出される薬液の流通先を、排液配管から回収配管に切り換える流通先切り換え工程とを含み、
    前記異物検知工程が、
    前記基板から排出される薬液を捕獲するための筒状の第１のガードの内壁によって捕獲されている薬液を撮像する撮像工程と、
    前記撮像工程が撮像した画像に含まれる薬液の色に基づいて、前記基板から排出される薬液に含まれる異物を検知する工程とを含み、
    前記第１のガードの前記内壁が、明度の高い色を呈している、基板処理方法。
  3. 前記流通先切り換え工程が、
    前記基板から排出される薬液を捕獲可能な捕獲可能位置に配置されるガードを、当該薬液を捕獲して、前記排液配管に連通する第１の流通空間へと案内する筒状の前記第１のガードから、前記第１のガードとは別に設けられて、当該薬液を捕獲して、前記回収配管に連通する第２の流通空間へと案内する筒状の第２のガードに切り換えるガード切り換え工程を含む、請求項１または２に記載の基板処理方法。
  4. 前記基板保持ユニットの周囲を取り囲む処理カップが、前記第１のガードを含む複数のガードを含み、
    前記第１のガードが、前記複数のガードのうち最も内側に位置するガードである、請求項１～３のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  5. 前記基板の主面にはレジストが形成されており、
    前記薬液供給工程において前記基板の主面に供給される薬液が、ＳＰＭ（sulfuric acid／hydrogen peroxide mixture：硫酸過酸化水素水混合液）を含む、請求項１～４のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  6. 基板を保持する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前記基板を、当該基板の中央部を通る回転軸線まわりに回転させるための回転ユニットと、
    前記基板保持ユニットの周囲を取り囲み、前記基板から排出される薬液を内壁で捕獲するための筒状の第１のガードを有する処理カップと、
    前記基板保持ユニットに保持されている前記基板に薬液を供給するための薬液供給ユニットと、
    前記基板から排出される薬液に含まれる異物を検知するための異物検知ユニットと、
    前記基板保持ユニットに保持されている前記基板から排出される薬液の流通先を、排液配管と回収配管との間で切り換えるための流通先切り換えユニットと、
    前記回転ユニット、前記薬液供給ユニット、前記異物検知ユニットおよび前記流通先切り換えユニットを制御する制御装置とを含み、
    前記異物検知ユニットが、前記基板から排出される薬液を撮像する撮像ユニットを含み、
    前記制御装置が、前記回転軸線まわりに前記基板を回転させながら、前記薬液供給ユニットによって前記基板の主面に薬液を供給する薬液供給工程と、前記基板から排出される薬液に含まれる異物を、前記薬液供給工程に並行して、前記異物検知ユニットによって検知する異物検知工程と、前記異物検知工程による異物の検知に基づいて、前記薬液供給工程中に、前記基板から排出される薬液の流通先を、前記流通先切り換えユニットによって前記排液配管から前記回収配管に切り換える流通先切り換え工程とを実行し、
    前記制御装置が、前記異物検知工程において、前記第１のガードの前記内壁によって捕獲されている薬液を前記撮像ユニットによって当該内壁と共に撮像する撮像工程と、前記撮像工程が撮像した画像から前記捕獲されている前記薬液に対応する部分を抽出し、抽出した部分の色に基づいて、前記基板から排出される薬液に含まれる異物を検知する工程とを実行する、基板処理装置。
  7. 基板を保持する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前記基板を、当該基板の中央部を通る回転軸線まわりに回転させるための回転ユニットと、
    前記基板保持ユニットの周囲を取り囲み、前記基板から排出される薬液を内壁で捕獲するための筒状の第１のガードを有する処理カップと、
    前記基板保持ユニットに保持されている前記基板に薬液を供給するための薬液供給ユニットと、
    前記基板から排出される薬液に含まれる異物を検知するための異物検知ユニットと、
    前記基板保持ユニットに保持されている前記基板から排出される薬液の流通先を、排液配管と回収配管との間で切り換えるための流通先切り換えユニットと、
    前記回転ユニット、前記薬液供給ユニット、前記異物検知ユニットおよび前記流通先切り換えユニットを制御する制御装置とを含み、
    前記異物検知ユニットが、前記基板から排出される薬液を撮像する撮像ユニットを含み、
    前記制御装置が、前記回転軸線まわりに前記基板を回転させながら、前記薬液供給ユニットによって前記基板の主面に薬液を供給する薬液供給工程と、前記基板から排出される薬液に含まれる異物を、前記薬液供給工程に並行して、前記異物検知ユニットによって検知する異物検知工程と、前記異物検知工程による異物の検知に基づいて、前記薬液供給工程中に、前記基板から排出される薬液の流通先を、前記流通先切り換えユニットによって前記排液配管から前記回収配管に切り換える流通先切り換え工程とを実行し、
    前記制御装置が、前記異物検知工程において、前記第１のガードの前記内壁によって捕獲されている薬液を前記撮像ユニットによって撮像する撮像工程と、前記撮像工程が撮像した画像に含まれる薬液の色に基づいて、前記基板から排出される薬液に含まれる異物を検知する工程とを実行し、
    前記第１のガードの前記内壁が、明度の高い色を呈している、基板処理装置。
  8. 前記処理カップが、前記基板保持ユニットに保持されている前記基板から排出される薬液を捕獲して、前記排液配管に連通する第１の流通空間へと案内する筒状の前記第１のガードと、前記第１のガードとは別に設けられて、前記基板保持ユニットに保持されている前記基板から排出される薬液を捕獲して、前記回収配管に連通する第２の流通空間へと案内する筒状の第２のガードとを有し、
    前記流通先切り換えユニットが、前記第１および第２のガードをそれぞれ昇降させるためのガード昇降ユニットを含み、
    前記制御装置が、前記流通先切り換え工程において、前記基板から排出される薬液を捕獲可能な捕獲可能位置に配置されるガードを、前記ガード昇降ユニットによって前記第１のガードと前記第２のガードとの間で切り換えるガード切り換え工程を実行する、請求項６または７に記載の基板処理装置。
  9. 前記処理カップが、前記基板保持ユニットの周囲を取り囲み、前記第１のガードを含む複数のガードを含み、
    前記第１のガードが、前記複数のガードのうち最も内側に位置するガードである、請求項６～８のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  10. 前記基板の主面にはレジストが形成されており、
    前記薬液供給ユニットによって前記基板の主面に供給される薬液が、ＳＰＭ（sulfuric acid／hydrogen peroxide mixture：硫酸過酸化水素水混合液）を含む、請求項６～９のいずれか一項に記載の基板処理装置。
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