JP2016072609A - 基板処理方法および基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基板に気体が吹き付けられることを回避しながら、処理液ノズルおよび処理液配管の内部に残存する処理液を、気体導入により効率よく排除できる基板処理方法ならびに基板処理装置を提供すること。【解決手段】処理液配管内に薬液を導入することにより、処理液ノズルから薬液を上記基板に向けて吐出する薬液吐出工程（Ｓ３，Ｓ４）と、薬液吐出工程の停止後に流体導入部から処理液配管内へ窒素ガスを導入することにより、処理液配管および処理液ノズル内の処理液を外方に向けて押し出す気体押出工程（Ｓ５，Ｓ６）と、気体の導入開始後、処理液ノズルの先端部に処理液が残存している状態で処理液配管内への気体の導入を停止する気体導入停止工程（Ｓ６）とが実行される。【選択図】図３

Description

この発明は、処理対象の基板に対して処理液を用いた処理を施すための方法および装置に関する。処理対象の基板には、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディスプレイ用基板、ＦＥＤ（Field Emission Display）用基板、フォトマスク用基板、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、セラミック基板、太陽電池用基板などが含まれる。

半導体装置や液晶表示装置の製造工程では、半導体ウエハや液晶表示パネル用ガラス基板などの基板に対して、薬液やリンス液などの処理液を用いた処理が行われる。処理液を用いた処理を基板に対して一枚ずつ施す枚葉型の基板処理装置は、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保持された基板に対して処理液を供給する処理液ノズルとを備えている。処理液ノズルには、処理液配管が接続されている。

下記特許文献１では、処理液ノズルからの処理液の液だれを防止すべく、処理液配管の内部にミキシングバルブを介して窒素を導入する構成が開示されている。処理液配管の内部に導入された窒素により、処理液ノズルの内部および処理液配管の内部に存在する処理液を押出し、処理液ノズルから排出する。処理液配管の内部への窒素の導入は、処理液ノズルの内部および処理液配管の内部から処理液が完全に排出されるまで続行される。

特開２００５−３０２７４６号公報

しかしながら、窒素導入による押出し処理には、気体（窒素ガス）が基板（半導体ウエハ）に吹き付けられることによる基板へのダメージ発生という問題がある。
つまり、処理液配管および処理液ノズルに残存している処理液が無くなると、処理液ノズルの吐出口からは気体のみ吐出され、その気体が基板へと直接に吹き付けられる。気体が基板に吹き付けられると、基板の処理品質低下につながるおそれがある。

より具体的には、基板に気体が吹き付けられることにより、基板中心部付近が乾いたり、薬液の液滴が飛散する結果、薬液処理の均一性が悪化したり、基板上にパーティクルが発生したりするおそれがある。
そこで、この発明の目的は、基板に気体が吹き付けられることを回避しながら、処理液ノズルおよび処理液配管の内部に残存する処理液を、気体導入により効率よく排除できる基板処理方法ならびに基板処理装置を提供することである。

上記の目的を達成するための請求項１に記載の発明は、処理対象の基板に対して、処理液を用いた処理を施すための基板処理方法であって、上記基板を、基板保持回転機構によって水平な姿勢に保持する基板保持工程と、吐出口を先端に有する処理液ノズルが一端に設けられた処理液配管の他端の流体導入部から上記処理液配管内に処理液を導入することにより、上記吐出口から処理液を上記基板に向けて吐出する処理液吐出工程と、上記処理液吐出工程の停止後に上記流体導入部から上記処理液配管内へ気体を導入することにより、上記処理液配管内および上記処理液ノズル内の処理液を外方に向けて押し出す気体押出工程と、前記気体の導入開始後、上記処理液配管および／または上記処理液ノズル内に処理液が残存している状態で上記処理液配管内への気体の導入を停止する気体導入停止工程とを含む、基板処理方法を提供する。

この方法によれば、処理液ノズルの吐出口から基板への処理液の吐出が停止された後、流体導入部から処理液配管内へ気体を導入することにより、処理液配管内および処理液ノズル内の処理液が外方に向けて押し出される（気体押出工程）。この場合において、処理液配管および／または上記処理液ノズル内に処理液が残存している状態で、換言すると、処理液配管および処理液ノズル内から処理液が完全に押し出されてしまう前に、処理液配管内への気体の導入が停止される。したがって、気体押出工程において、処理液配管に導入された気体が基板に直接吹き付けられることを防止できる。

また、気体押出し工程の終了後は、少なくとも処理液ノズルの先端部に処理液が残存している。この処理液がいわば処理液ノズルの蓋の役割を果たすため、処理液ノズルの吐出口を通じて気体が漏れることを防止できる。
請求項２に記載の発明は、上記気体導入停止工程は、上記処理液ノズルの先端部に処理液が残存している状態で、上記処理液配管内への気体の導入を停止する、請求項１に記載の基板処理方法である。

この方法によれば、処理液ノズルの先端部に処理液が残存している状態で、上記処理液配管内への気体の導入を停止する。処理液配管および処理液ノズルのうち、処理液ノズルの先端部を除く部分に残存している処理液を除去するので、気体押出し工程の終了後は、処理液配管および処理液ノズルの大部分で処理液が存在しない。これにより、処理液ノズルの吐出口からの処理液の液だれを効果的に抑制できる。

請求項３に記載の発明は、上記気体押出工程と並行して、上記基板から排除された処理液を回収流路から回収する処理液回収工程をさらに含む、請求項１または２に記載の基板処理方法である。
この方法によれば、基板に気体が吹き付けられることによる悪影響を回避しつつ、気体押出工程により処理液ノズルの吐出口から基板上に排出された処理液を回収流路から回収できる。半導体製造工程等で用いられる薬液には高価なものがあり、こうした薬液を処理液として用いることがある。この場合、処理液配管及び処理液ノズルに残存する薬液を回収できるので、運用コストの低減を図ることができる。

請求項４に記載の発明は、前記処理液は薬液を含み、前記基板処理方法は、上記気体導入停止工程の後に、上記流体導入部から上記処理液配管内にリンス液を導入することにより、上記吐出口から当該リンス液を上記基板に向けて吐出させるリンス液吐出工程をさらに含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理方法である。
この発明によれば、処理液ノズルからの薬液の吐出のために処理液配管内に薬液が導入され、その吐出後に気体押出し工程が実行される。また、気体押出し工程に引き続いて、処理液配管内にリンス液が導入され、処理液ノズルの吐出口からリンス液が吐出される。この場合、薬液を用いた処理の後リンス液を用いた処理が始まるまでの間に、気体押出工程が行われているのであるが、それにも拘らず、基板に気体が吹き付けられることが無い。したがって、基板に気体が吹き付けられることによる様々な悪影響を回避することができる。

また、この場合には、リンス液吐出工程の開始時に、処理液ノズルおよび／または処理液配管に残存している薬液および気体が、リンス液とともに基板に吹き付けられることとなるが、残存している処理液は比較的少量であり、また、薬液は後続するリンス液により希釈されるため、残存薬液の供給による基板への悪影響は殆どない。また、処理液配管および処理液ノズルに残存している気体の圧力は高圧ではなく、そのため、この気体が基板に吹き付けられることにより、基板の乾燥・汚染などの悪影響は実質上無視できる。

上記の目的を達成するための請求項５に記載の発明は、基板を水平な姿勢に保持しながら回転するための基板保持回転機構と、上記基板保持回転機構に保持された上記基板に向けて、処理液を吐出する吐出口を先端に有する処理液ノズルと、上記処理液ノズルが一端に設けられ、処理液を導入する流体導入部が他端に設けられた処理液配管と、上記流体導入部に接続され、上記処理液配管に処理液を供給する処理液供給配管と、上記処理液配管を開閉する処理液バルブと、上記流体導入部に接続され、上記処理液配管に気体を供給する気体配管と、上記処理液配管を開閉する気体バルブと、上記処理液バルブを開いて上記流体導入部から上記処理液配管内に処理液を導入することにより、上記吐出口から処理液を上記基板に向けて吐出する処理液吐出工程と、上記処理液バルブを閉じて上記処理液吐出工程を停止した後に、上記気体バルブを開いて上記流体導入部から上記処理液配管内へ気体を導入することにより、上記処理液配管内および上記処理液ノズル内の処理液を外方に向けて押し出す気体押出工程と、前記気体の導入開始後、上記処理液配管および／または上記処理液ノズル内に処理液が残存している状態で上記気体バルブを開くことにより、上記処理液配管内への気体の導入を停止する気体導入停止工程とを実行する制御ユニットとを備える、基板処理装置を提供する。

この構成によれば、処理液ノズルの吐出口から基板への処理液の吐出が停止された後、流体導入部から処理液配管内へ気体を導入することにより、処理液配管内および処理液ノズル内の処理液が外方に向けて押し出される（気体押出工程）。この場合において、処理液配管および／または上記処理液ノズル内に処理液が残存している状態で、換言すると、処理液配管および処理液ノズル内から処理液が完全に押し出されてしまう前に、処理液配管内への気体の導入が停止される。したがって、気体押出工程において、処理液配管に導入された気体が基板に直接吹き付けられることを防止できる。

また、気体押出し工程の終了後は、少なくとも処理液ノズルの先端部に処理液が残存している。この処理液がいわば処理液ノズルの蓋の役割を果たすため、処理液ノズルの吐出口を通じて気体が漏れることを防止できる。
請求項６に記載の発明は、上記制御ユニットは、上記処理液ノズルの先端部に処理液が残存している状態で、上記処理液配管内への気体の導入を停止する、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、処理液ノズルの先端部に処理液が残存している状態で、上記処理液配管内への気体の導入を停止する。処理液配管および処理液ノズルのうち、処理液ノズルの先端部を除く部分に残存している処理液を除去するので、気体押出し工程の終了後は、処理液配管および処理液ノズルの大部分で処理液が存在しない。これにより、処理液ノズルの吐出口からの処理液の液だれを効果的に抑制できる。

請求項７に記載の発明は、気体を収容可能でかつ上記気体配管に介装された加圧ガスタンクをさらに含む、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、気体を収容可能でかつ上記気体配管上に配設された加圧気体タンクを備えているため、この加圧タンクを用いることにより、処理液配管への気体の導入量を高精度に制御できる。

請求項８に記載のように、上記流体導入部に接続され、上記処理液配管にリンス液を供給するリンス液配管をさらに含んでいてもよい。
請求項９に記載の発明は、上記基板に向けて押し出された処理液を回収流路に導く処理液回収機構をさらに含む、請求項５〜８のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
この方法によれば、基板に気体が吹き付けられることによる悪影響を回避しつつ、気体押出工程により、処理液ノズルから基板上に排出された処理液を、回収流路から回収することができる。半導体製造工程等で用いられる薬液には高価なものがあり、こうした薬液を処理液として用いる場合、処理液配管及び処理液ノズルに残存する薬液を回収できる。このため、装置の運用コストを低減させることが可能となる。

請求項１０に記載のように、上記気体配管の開度を調整する開度調整バルブをさらに含んでいてもよい。この場合、上記制御ユニットは、レシピを記憶しており、上記制御ユニットは、上記レシピに基づいて、上記気体バルブの開閉を行いかつ上記開度調整バルブの開度を調整してもよい。

図１は、本発明の一実施形態に係る基板処理装置の図解的な図である。 図２は、本発明の一実施形態に係る基板処理装置の要部の図解的な図である。 図３は、図１および図２に示す基板処理装置によるウエハの処理を説明するためのフローチャートである。 図４Ａは、気体押出し工程の終了後における、下処理液ノズルの縦断面図である。図４Ｂは、図４Ａの切断面線IVB-IVBから見た図である。 図５Ａは、気体押出し工程の終了後における、上処理液ノズルの縦断面図である。図５Ｂは、図５Ａの切断面線VB-VBから見た図である。 図６は、他の形態に係る基板処理装置の要部の図解的な断面図である。 図７は、さらに他の形態に係る基板処理装置の要部の図解的な断面図である。 図８は、変形例に係る基板処理装置の要部を示す図である。

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、本発明の一実施形態に係る基板処理装置１の図解的な図である。図２は、本発明の一実施形態に係る基板処理装置１の図解的な図である。図１では、スプラッシュガード４が上昇位置にある場合を示し、図２では、スプラッシュガード４が下降位置にある場合を示す。

基板処理装置１は、半導体ウエハＷ（以下、単に「ウエハＷ」という。）などの円板状の基板Ｗを、処理液（薬液およびリンス液）によって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、内部空間を有する箱形のチャンバ２と、チャンバ２の内部に設けられ、一枚のウエハＷをほぼ水平な姿勢で保持して、ウエハＷの中心を通る鉛直な回転軸線まわりにウエハＷを回転させるスピンチャック３と、平面視においてスピンチャック３を取り囲むように配置された環状のスプラッシュガード４とを含む。

スピンチャック３は、円板状でほぼ水平に配置されたスピンベース５と、スピンベース５の下面中心部に、スピンベース５にほぼ垂直に取り付けられ、ほぼ鉛直方向に沿う中心軸を有する回転軸６とを備えている。スピンベース５の上面周縁部には、複数のチャックピン７が、ウエハＷの外周形状に対応する円周上で間隔を空けて配置されている。チャックピン７は、ウエハＷの周縁部を支持しつつ、ウエハＷの端面（周面）に当接し、他のチャックピン７と協働してウエハＷを挟持できるようになっている。ウエハＷは、その中心軸線と回転軸６の中心軸とが一致するように、スピンチャック３に保持される。

回転軸６には、回転軸６をその中心軸のまわりに回転させるための下回転駆動機構８が結合されており、下回転駆動機構８によりスピンチャック３に保持されたウエハＷを、ほぼ水平な面内で回転させることができるようになっている。下回転駆動機構８は、スピンベース５の下方に配置されており、フード９により処理液（薬液およびリンス液）から保護されている。回転軸６は管状であり、回転軸６の内部には、処理液を流すための下処理液配管１０が挿通されている。回転軸６の内壁面と下処理液配管１０との間には、窒素ガス供給路１１をなす間隙が形成されている。窒素ガス供給路１１の上端は、スピンベース５と下処理液配管１０との間に、窒素ガス吐出口１１ａとして開口している。

窒素ガス供給路１１の下方から、窒素ガス配管１２を介して窒素ガス供給源１３からの窒素ガス（不活性ガスの一例）を導入できるようになっている。窒素ガス配管１２には、バルブ１２Ｖが介装されている。バルブ１２Ｖを開くことにより、窒素ガス吐出口１１ａから窒素ガスを吐出できる。
下処理液配管１０の一端は、スピンベース５の上面からわずかに突出しており、この突出部は処理液を吐出する下処理液ノズル１４を構成している。下処理液ノズル１４の先端周縁部には、フランジ１５が設けられている。フランジ１５は窒素ガス吐出口１１ａの上方を覆っており、これにより、下処理液ノズル１４から吐出された処理液が、窒素ガス吐出口１１ａに入らないようになっている。

下処理液配管１０の他端は、処理液や窒素ガスを導入するための流体導入部１０ａをなしている。流体導入部１０ａには、ミキシングバルブＭＶ１が接続されている。ミキシングバルブＭＶ１には、薬液配管１６、リンス液配管１７および窒素ガス配管１８が接続されている。下処理液配管１０の内部と、薬液配管１６の内部、リンス液配管１７の内部および窒素ガス配管１８の内部とは、ミキシングバルブＭＶ１の内部を介して、それぞれ連通している。薬液配管１６には、薬液が収容された薬液供給源１９が接続されており、リンス液配管１７には、リンス液（たとえば、脱イオン水などの純水）が収容されたリンス液供給源２０が接続されている。窒素ガス配管１８には、窒素ガス供給源１３が接続されている。

薬液供給源１９から薬液配管１６に供給される薬液は、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）、有機溶剤（たとえば、ＩＰＡ：イソプロピルアルコールなど）、および界面活性剤、腐食防止剤の少なくとも１つを含む液である。

薬液配管１６には、ミキシングバルブＭＶ１との接続部近傍においてバルブ１６Ｖ１が介装されている。バルブ１６Ｖ１を開くことにより、薬液配管１６を流れる薬液を、ミキシングバルブＭＶ１を介して下処理液配管１０内に導入できる。リンス液配管１７には、ミキシングバルブＭＶ１との接続部近傍においてバルブ１７Ｖ１が介装されている。バルブ１７Ｖ１を開くことにより、リンス液配管１７を流れるリンス液を、ミキシングバルブＭＶ１を介して下処理液配管１０内に導入できる。窒素ガス配管１８には、ミキシングバルブＭＶ１との接続部近傍においてバルブ１８Ｖ１が介装されている。バルブ１８Ｖ１を開くことにより、窒素ガス配管１８を流れるリンス液を、ミキシングバルブＭＶ１を介して下処理液配管１０内に導入できる。処理液配管１０内に窒素ガスを導入できる。バルブ１６Ｖ１，１７Ｖ１，１８Ｖ１により、処理液配管１０内に導入される流体を、薬液、リンス液および窒素ガスの間で切り換えることができる。

バルブ１７Ｖ１，１８Ｖ１を閉じつつバルブ１６Ｖ１を開くことにより、下処理液配管１０内に薬液のみが供給され、下処理液ノズル１４から薬液が吐出される。バルブ１６Ｖ１，１８Ｖ１を閉じつつバルブ１７Ｖ１を開くことにより、下処理液配管１０内にリンス液のみが供給され、下処理液ノズル１４からリンス液が吐出される。バルブ１６Ｖ１，１７Ｖ１を閉じつつバルブ１８Ｖ１を開くことにより、下処理液配管１０内に窒素ガスのみが供給される。下処理液配管１０の内部および下処理液ノズル１４の内部（以降において、「下処理液配管１０および下処理液ノズル１４内」という。）に処理液が存在する状態で、下処理液配管１０内に窒素ガスを供給することにより、処理液配管１０および下処理液ノズル１４内の処理液を窒素ガスによって押し出し、下処理液ノズル１４から排出させることができる。

バルブ１８Ｖ１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。弁体を開位置と閉位置との間で移動させることにより、バルブ１８Ｖ１の開閉が切り換えられる。また、弁体の開位置の位置を変更することにより、バルブ１８Ｖ１の開度（開位置にある弁体と弁座との間隙）を変更できる。バルブ１８Ｖ１の開度が調整されることにより、下処理液配管１０に供給される窒素ガスの流量を調整できるようになっている。

スピンチャック３の上方には、ウエハＷとほぼ同じ径か、あるいはウエハＷよりも大径を有する円板状の遮断板２１が、ほぼ水平に配置されている。遮断板２１の上面中心部には、遮断板２１にほぼ垂直に、ほぼ鉛直方向に沿う中心軸を有する回転軸２２が取り付けられている。回転軸２２の中心軸と回転軸６の中心軸とは、ほぼ同一直線上にある。
回転軸２２には、下回転駆動機構２３が結合されている。下回転駆動機構２３により、遮断板２１を、ほぼ水平な面内で、スピンチャック３と同じ方向にほぼ同じ回転数で回転させることができる。

回転軸２２は管状であり、回転軸２２の内部には、処理液を流すための処理液配管２４が挿通されている。回転軸２２の内壁面と処理液配管２４との間には、窒素ガス供給路２６をなす間隙が形成されている。窒素ガス供給路２６の下端は、遮断板２１と処理液配管２４との間に、窒素ガス吐出口２６ａとして開口している。
窒素ガス供給路２６の上方から、窒素ガス配管２７を介して窒素ガス供給源１３からの窒素ガス（不活性ガスの一例）を導入できるようになっている。窒素ガス配管２７には、バルブ２７Ｖが介装されている。バルブ２７Ｖを開くことにより、窒素ガス吐出口２６ａから窒素ガスを吐出できる。

処理液配管２４の一端は、遮断板２１の下面とほぼ面一に配置されて処理液を吐出する上処理液ノズル２５を構成している。
処理液配管２４の他端は、処理液や窒素ガスを導入するための流体導入部２４ａをなしている。流体導入部２４ａには、ミキシングバルブＭＶ２が接続されている。ミキシングバルブＭＶ２には、薬液配管１６、リンス液配管１７および窒素ガス配管１８が接続されている。処理液配管２４の内部と、薬液配管１６の内部、リンス液配管１７の内部および窒素ガス配管１８の内部とは、ミキシングバルブＭＶ２の内部を介して、それぞれ連通している。

薬液配管１６には、ミキシングバルブＭＶ２との接続部近傍においてバルブ１６Ｖ２が介装されている。バルブ１６Ｖ２を開くことにより、薬液配管１６を流れる薬液を、ミキシングバルブＭＶ２を介して上処理液配管２４内に導入できる。リンス液配管１７には、ミキシングバルブＭＶ１との接続部近傍においてバルブ１７Ｖ２が介装されている。バルブ１７Ｖ２を開くことにより、リンス液配管１７を流れるリンス液を、ミキシングバルブＭＶ２を介して上処理液配管２４内に導入できる。窒素ガス配管１８には、ミキシングバルブＭＶ２との接続部近傍においてバルブ１８Ｖ２が介装されている。バルブ１８Ｖ２を開くことにより、処理液配管２４内に窒素ガスを導入できる。バルブ１６Ｖ２，１７Ｖ２，１８Ｖ２により、処理液配管２４内に導入される流体を、薬液、リンス液および窒素ガスの間で切り換えることができる。

バルブ１７Ｖ２，１８Ｖ２を閉じつつバルブ１６Ｖ２を開くことにより、上処理液配管２４内に薬液のみが供給され上処理液ノズル２５から薬液が吐出される。バルブ１６Ｖ２，１８Ｖ２を閉じつつバルブ１７Ｖ２を開くことにより、上処理液配管２４内にリンス液のみが供給され、上処理液ノズル２５からリンス液が吐出される。バルブ１６Ｖ２，１７Ｖ２を閉じつつバルブ１８Ｖ２を開くことにより、上処理液配管２４内に窒素ガスのみが供給される。上処理液配管２４の内部および上処理液ノズル２５の内部（以降において、「上処理液配管２４および上処理液ノズル２５内」という。）に処理液が存在する状態で、上処理液配管２４内に窒素ガスを供給することにより、処理液配管２４および上処理液ノズル２５内の処理液を、窒素ガスによって押し出して、上処理液ノズル２５から排出させることができる。

バルブ１８Ｖ２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。弁体を開位置と閉位置との間で移動させることにより、バルブ１８Ｖ２の開閉が切り換えられる。また、弁体の開位置の位置を変更することにより、バルブ１８Ｖ２の開度（開位置にある弁体と弁座との間隙）を変更できる。バルブ１８Ｖ２の開度が調整されることにより、上処理液配管２４に供給される窒素ガスの流量を調整できるようになっている。

回転軸２２および処理液配管２４には、上昇降機構３３が結合されている。上昇降機構３３により、回転軸２２および処理液配管２４を同時に昇降することができる。
スプラッシュガード４の下部には、スプラッシュガード４の中心軸側斜め下方に開いた切り欠き状の第１案内部４ａと、第１案内部４ａの内方に鉛直方向に刻設された円環状の溝４ｃとが、スプラッシュガード４の全周に渡って形成されている。また、スプラッシュガード４の内面（中心軸側）上部には、水平方向に関し内方（スピンチャック３の回転軸線側）に向いてＶ字状に開いた溝状の第２案内部４ｂが形成されている。

スプラッシュガード４の下方には、３つの円筒部材２８ａ，２８ｂ，２８ｃが、底板３６の上に同軸状に立設されている。円筒部材２８ａの径は円筒部材２８ｂ，２８ｃの径より大きく、円筒部材２８ｂの径は円筒部材２８ｃの径より大きい。円筒部材２８ａは、スプラッシュガード４を内部に収容し得る大きさを有している。
円筒部材２８ａおよび円筒部材２８ｂを側壁として、第１回収槽（回収流路）３０が形成されており、円筒部材２８ｂおよび円筒部材２８ｃを側壁として第２回収槽２９が形成されている。第１および第２回収槽３０，２９の底部には、その内部の液体を排液するための第１および第２排液配管３２，３１が、それぞれ接続されている。

スプラッシュガード４には下昇降機構３４が結合されており、任意の高さ位置でスプラッシュガード４を保持できる。これにより、スプラッシュガード４を上昇位置（図１に示す位置）と下降位置（図２に示す位置）との間で昇降させることができる。
図１に示すように、スプラッシュガード４が上昇位置にあるときには、スピンチャック３に保持されたウエハＷの側方には、第１案内部４ａが位置するようになっている。この状態で、スピンチャック３に保持され下回転駆動機構８により回転されているウエハＷに、下処理液ノズル１４および／または上処理液ノズル２５から供給された処理液（薬液やリンス液）は、回転するウエハＷの遠心力を受けて側方へと飛散し、第１案内部４ａに受け止められる。第１案内部４ａに着液した処理液は、第１流路Ｐ１に導かれ、自重により下方へと流れ落ち、第１流路Ｐ１を通って第１回収槽３０に導かれる。これにより、ウエハＷから排除された処理液が第１回収槽３０に回収される。

一方、図２に示すように、スプラッシュガード４が下降位置にあるときには、スプラッシュガード４が円筒部材２８ａの内部にほぼ収容され、円筒部材２８ｂの上部にスプラッシュガード４の円環状の溝４ｃが嵌るようになっている。このとき、スピンチャック３に保持されたウエハＷの側方には、第２案内部４ｂが位置する。
この状態で、スピンチャック３に保持され下回転駆動機構８により回転されているウエハＷに、下処理液ノズル１４および／または上処理液ノズル２５から供給された処理液は、回転するウエハＷの遠心力を受けて側方へと飛散し、第２案内部４ｂに受け止められる。第２案内部４ｂに着液した処理液は、第２流路Ｐ２に導かれ、自重により、下方へと流れ落ち、第２流路Ｐ２を通って第２回収槽２９に導かれる。これにより、ウエハＷから排除された処理液が第２回収槽２９に回収される。

このように、スプラッシュガード４の昇降により、ウエハＷの周縁から飛散する処理液の導出先を、第１流路Ｐ１と第２流路Ｐ２との間で切り換えることができ、これにより、これらの処理液を第１および第２排液配管３２，３１から分別して排出できる。基板処理装置１において実行される処理では、第２回収槽２９に回収される処理液は、第１排液配管（回収流路）３２を通った後廃棄され、第１回収槽３０に回収される処理液は、第２排液配管３１を通った後再利用される。

以下、スプラッシュガード４の上昇位置（図１に示す位置）、すなわち、スピンチャック３に保持されたウエハＷから排除された処理液が第１回収槽３０に導かれるようなスプラッシュガード４の位置を「回収位置」といい、スプラッシュガード４の下降位置（図１に示す位置）、すなわち、スピンチャック３に保持されたウエハＷから排除された処理液が第２回収槽２９に導かれるようなスプラッシュガード４の位置を「廃棄位置」という。

基板処理装置１は、制御ユニット３５を含む。制御ユニット３５はコンピュータを含む。制御ユニット３５は、図示しない記憶装置を備える。制御ユニット３５には、基板処理を行うためのレシピ（プログラム）が格納されている。制御ユニット３５は、制御ユニット３５に記憶されているレシピの内容に基づいて、回転駆動機構８，２３および昇降機構３３，３４の動作を制御する。また、制御ユニット３５は、制御ユニット３５に記憶されているレシピの内容に基づいて、バルブ１２Ｖ，１６Ｖ１，１６Ｖ２，１７Ｖ１，１７Ｖ２，１８Ｖ１，１８Ｖ２，２７Ｖを開閉する。さらに、制御ユニット３５は、制御ユニット３５に記憶されているレシピの内容に基づいて、１８Ｖ１，１８Ｖ２の開度を調整する。

バルブ１８Ｖ１の開閉タイミングおよび開度は、本発明においては、後述するように、下処理液配管１０および下処理液ノズル１４内の処理液を、窒素ガスによって押し出すにあたり、上処理液配管２４および下処理液ノズル１４内の処理液が完全に排除されないように制御される。
バルブ１８Ｖ２の開閉タイミングおよび開度は、本発明においては、後述するように、上処理液配管２４および上処理液ノズル２５内の処理液を、窒素ガスによって押し出すにあたり、上処理液配管２４および上処理液ノズル２５内の処理液が完全に排除されないように制御される。

図３は、この基板処理装置１によるウエハＷの処理方法を説明するためのフローチャートである。図１〜図３を参照しながら基板処理について説明する。
制御ユニット３５は、バルブ１６Ｖ１，１６Ｖ２，１７Ｖ１，１７Ｖ２，１８Ｖ１，１８Ｖ２が閉じ、かつバルブ１２Ｖ，２７Ｖを開く。これにより、下処理液ノズル１４および上処理液ノズル２５からは処理液は吐出されないが、窒素ガス吐出口１１ａ，２６ａからは窒素ガスが吐出される。窒素ガスは、たとえば、５０リットル／ｍｉｎないし１００リットル／ｍｉｎ程度の流量で吐出される。この状態で、処理液配管１０，２４、下処理液ノズル１４および上処理液ノズル２５内には、リンス液などの液体は存在していない。また、スプラッシュガード４は、廃棄位置（図２参照）よりさらに下方へ下降された位置に配置されている。

この状態で、図示しないロボットハンドにより、チャンバ２内に未処理のウエハＷが搬入されて（ステップＳ１）、スピンチャック３により、ウエハＷがほぼ水平な姿勢に保持される。
その後、制御ユニット３５は、下昇降機構３４を制御して、スプラッシュガード４を回収位置（図１参照）に向けて上昇させる。（ステップＳ２）また、制御ユニット３５は、下回転駆動機構８を制御して、スピンチャック３に保持されたウエハＷを所定の回転軸線周りに回転させる。

次に、制御ユニット３５は、バルブ１６Ｖ１，１６Ｖ２を開く。これにより、流体導入部１０ａ，２４ａから処理液配管１０，２４内に薬液が導入される（ステップＳ３）。これにより、下処理液ノズル１４および上処理液ノズル２５から、ウエハＷに向けて薬液が吐出される（薬液吐出工程（処理液吐出工程））。下処理液ノズル１４から吐出された薬液は、スピンチャック３に保持されたウエハＷの下面の中心部付近に供給され、ウエハＷの回転による遠心力を受けて、ウエハＷの下面を周縁部に向けて広がる。上処理液ノズル２５から吐出された薬液は、スピンチャック３に保持されたウエハＷの上面の中心部付近に供給され、ウエハＷの回転による遠心力を受けて、ウエハＷの上面を周縁部に向けて広がる。これにより、ウエハＷの下面の全面、およびウエハＷの上面の全面が、薬液により均一に処理される。

ウエハＷの周縁部に至った薬液は、回転するウエハＷの遠心力を受けて側方へと飛散し、第１案内部４ａに受け止められる。第１案内部４ａに着液した薬液は、下方へと流れ落ちて第１回収槽３０に回収される。薬液が導入される前の処理液配管１０，２４、下処理液ノズル１４および上処理液ノズル２５内には、リンス液などの液体が存在していない。そのため、第１回収槽３０に回収される薬液には、リンス液などの他の液体は混入しない。

処理液配管１０，２４への薬液の導入から、予め定める時間が経過すると、制御ユニット３５はバルブ１６Ｖ１，１６Ｖ２を閉じる。これにより、処理液配管１０，２４への薬液の導入が停止される（ステップＳ４）。この状態で、処理液配管１０，２４、下処理液ノズル１４および上処理液ノズル２５内の全域に薬液が残存している。
処理液配管１０，２４への薬液の導入停止後、制御ユニット３５は、バルブ１８Ｖ１，１８Ｖ２を開く。これにより、流体導入部１０ａ，２４ａから処理液配管１０，２４内に窒素ガスが導入開始される（ステップＳ５）。これにより、気体押出工程（Ｓ５，Ｓ６）が開始される。

下処理液配管１０への窒素ガスの導入により、下処理液配管１０および下処理液ノズル１４内に残存している薬液が押し出され、下処理液ノズル１４の吐出口１４ａから上方に向けて薬液が排出される。下処理液ノズル１４から排出された薬液は、回転中のウエハＷの下面を流れる。
上処理液配管２４への窒素ガスの導入により、上処理液配管２４および上処理液ノズル２５内に残存している薬液が押し出され、上処理液ノズル２５の吐出口２５ａから下方に向けて薬液が排出される。上処理液ノズル２５から排出された薬液は、回転中のウエハＷの上面またはスピンベース５の上面を流れる。

そして、ウエハＷの周縁部に至った薬液は、遠心力を受けて側方へと飛散し、第１案内部４ａに受け止められた後、第１回収槽３０に回収される。窒素ガスにより押し出される薬液には、リンス液などの他の液体は混入していない。したがって、当該薬液が第１回収槽３０に回収されても、第１回収槽３０にリンス液などの他の液体が混入することはない。

このように、ステップＳ３で第１回収槽３０に回収された薬液は、再利用に適しており、第１排液配管３２を介して薬液キャビネットへと送られた後、再度、薬液供給源１９に供給される。薬液には高価なものがある。こうした薬液を回収して使用することにより、運用コストの低減を図ることができる。
バルブ１８Ｖ１が開かれてから予め定める時間が経過すると、制御ユニット３５はバルブ１８Ｖ１を閉じる。これにより、処理液配管１０内への窒素ガスの導入が停止される（ステップＳ６、気体導入停止工程）。この予め定める時間は、処理液配管１０および下処理液ノズル１４から薬液が完全に排出されない状態で窒素ガス導入が停止するという条件が満たされるように、予め設定された時間である。当該予め定める時間の値は、制御ユニット３５の記憶装置に格納されている。制御ユニット３５は、バルブ１８Ｖ１の閉成前に、当該予め定める時間の値を読み込んでおく。

このとき、処理液配管１０および下処理液ノズル１４内に残存する薬液の分量は少ないことが望ましい。例えば、図４Ａに示すように、下処理液ノズル１４の吐出口１４ａ近傍（先端部）にのみ薬液が残存することが望ましい。また、この場合、図４Ｂに示すように、薬液は第１の液溜まりＤＬ１を形成している。第１の液溜まりＤＬ１は、下処理液ノズル１４のノズル配管（吐出口１４ａ）の断面全域をカバーしている。

また、１８Ｖ２が開かれてから予め定める時間が経過すると、制御ユニット３５はバルブ１８Ｖ２を閉じる。これにより、処理液配管２４内への窒素ガスの導入が停止される（ステップＳ６、気体導入停止工程）。この予め定める時間は、処理液配管２４および上処理液ノズル２５から薬液が完全に排出されない状態で窒素ガス導入が停止するという条件が満たされるように、予め設定された時間である。当該予め定める時間の値は、制御ユニット３５の記憶装置に格納されている。制御ユニット３５は、バルブ１８Ｖ２の閉成前に、当該予め定める時間の値を読み込んでおく。

このとき、処理液配管２４および下処理液ノズル１４内に残存する薬液の分量は少ないことが望ましい。例えば、図５Ａに示すように、上処理液ノズル２５の吐出口２５ａ近傍（先端部）にのみ薬液が残存することが望ましい。また、この場合、図５Ｂに示すように、薬液は第２の液溜まりＤＬ２を形成している。第２の液溜まりＤＬ２は、上処理液ノズル２５のノズル配管（吐出口２５ａ）の断面全域をカバーしている。

ステップＳ６において、バルブ１８Ｖ１，１８Ｖ２の閉成タイミングが、互いに同じであってもよいし、互いに異なっていてもよい。
処理液配管１０，２４内への窒素ガスの導入停止により、気体押出し工程が終了する。
例えば特許文献１では、処理液配管１０，２４および下処理液ノズル１４および上処理液ノズル２５から窒素ガスの導入により薬液等を排出する工程においては、薬液押し出しのスループットを考慮し、窒素ガスの線流速が１〜２ｍ／ｓｅｃ程度になるようにされている。

しかし、本発明の実施形態においては、上述のように、下処理液配管１０および下処理液ノズル１４内から薬液が完全に排出されない状態で窒素ガス導入が停止するように精密に窒素ガス導入を制御する必要がある。また、上処理液配管２４および上処理液ノズル２５から薬液が完全に排出されない状態で窒素ガス導入が停止するように、精密に窒素ガス導入を制御する必要がある。したがって、薬液押し出しのスループットをある程度犠牲にしても窒素ガスの線流速が低くなるように、気体押出工程（Ｓ５，Ｓ６）におけるバルブ１８Ｖ１，１８Ｖ２の開度を設定することが望ましい。

一方で、バルブ１８Ｖ１，１８Ｖ２の開度があまりにも小さく、窒素ガスの線流速が低すぎると、線流速の大きな変動や、薬液押し出しのスループットの低下といった問題が生じうる。そこで、上述の条件のバランスを実験的に把握し、気体押出工程（Ｓ５，Ｓ６）におけるバルブ１８Ｖ１，１８Ｖ２の適切な開度を制御ユニット３５の記憶装置に格納しておく。制御ユニット３５は、バルブ１８Ｖ１，１８Ｖ２の閉成前に、これらの開度をそれぞれ読み込んでおく。

近年において、開閉応答精度などを含めたバルブの性能は向上している。そのため、気体押出工程（Ｓ５，Ｓ６）におけるバルブ１８Ｖ１，１８Ｖ２の開度を低く設定し、窒素ガスの導入開始から導入停止までの時間を適切に設定することにより、下処理液ノズル１４および上処理液ノズル２５の吐出口１４ａ，２５ａ近傍（先端部）のみに薬液が残存するように気体押出工程（Ｓ５，Ｓ６）を実行することが可能である。この場合、下処理液ノズル１４および上処理液ノズル２５からウエハＷへと窒素ガスが吹き付けられることを回避できるとともに、処理液配管１０，２４および下処理液ノズル１４および上処理液ノズル２５に残存した薬液の大半を排出できる。

また、下処理液ノズル１４および上処理液ノズル２５の吐出口１４ａ，２５ａ近傍に残存する薬液の液溜まりＤＬ１，ＤＬ２は、それぞれ、ノズル配管（吐出口１４ａ，２５ａ）の断面全域をカバーしている。したがって、液溜まりＤＬ１，ＤＬ２は、下処理液ノズル１４内の窒素ガス、および上処理液ノズル２５の内部の窒素ガスの各々が、配管外へと漏れ出ないようにするためのいわば蓋または液体シールの役割をも果たすこととなる。したがって、後のステップＳ８においてリンス液が処理液配管１０、２４に導入されるまでの間、窒素ガスが配管外へと漏れ出ることが防止される。すなわち、窒素ガスがウエハＷへと漏れ出ることが防止される。

次に、制御ユニット３５は、下昇降機構３４を制御して、スプラッシュガード４を回収位置（図１参照）から廃棄位置（図２参照）に向けて下降させる（ステップＳ７）。
なお、スプラッシュガード４が下降している間、下処理液ノズル１４および上処理液ノズル２５の吐出口１４ａ，２５ａ近傍には薬液が残存しており、この薬液がいわば窒素ガスの蓋の役割を果たす。そのため、下処理液配管１０および下処理液ノズル１４内に存在する窒素ガスが下処理液ノズル１４外に漏れ出ることを防止できる。また、上処理液配管２４および上処理液ノズル２５内に存在する窒素ガスが上処理液ノズル２５外に漏れ出ることも防止できる。

次に、制御ユニット３５は、バルブ１７Ｖ１，１７Ｖ２を開く。これにより、流体導入部１０ａ，２４ａから処理液配管１０，２４内にリンス液が導入される（ステップＳ８）。このとき、下処理液配管１０および下処理液ノズル１４内に残留している薬液および窒素ガスは、下処理液配管１０に導入されたリンス液に押し出される形で、下処理液ノズル１４から外方に吐出される。具体的には、薬液および窒素ガスはウエハＷの下面に向けて吐出される。これら薬液および窒素ガスに引き続いて、下処理液ノズル１４からリンス液が吐出され、ウエハＷの下面に供給される。

このとき、薬液および窒素ガスが、リンス液とともにウエハＷに供給される。しかしながら、下処理液ノズル１４内に残留している薬液は比較的少量であり、また、薬液は後続するリンス液により希釈されるため、残存薬液の供給によるウエハＷへの悪影響はほとんどない。また、下処理液配管１０および下処理液ノズル１４内に残存している窒素ガスの圧力は高圧ではなく、そのため、この窒素ガスがウエハＷに吹き付けられることによる、ウエハＷの乾燥・汚染などの悪影響は、実質上無視することができる。

また、上処理液配管２４および上処理液ノズル２５内に残留している薬液および窒素ガスは、上処理液配管２４に導入されたリンス液に押し出される形で、上処理液ノズル２５から外方に吐出される。具体的には、薬液および窒素ガスはウエハＷの上面に向けて吐出される。これら薬液および窒素ガスに引き続いて、上処理液ノズル２５からリンス液が吐出され、ウエハＷの上面に供給される。

このとき、薬液および窒素ガスが、リンス液とともにウエハＷに吹き付けられる。しかしながら、上処理液ノズル２５内に残留している薬液は比較的少量であり、また、薬液は後続するリンス液により希釈されるため、残存薬液の供給によるウエハＷへの悪影響はほとんどない。また、上処理液配管２４および上処理液ノズル２５内に残存している窒素ガスの圧力は高圧ではなく、そのため、この窒素ガスがウエハＷに吹き付けられることによる、ウエハＷの乾燥・汚染などの悪影響は、実質上無視することができる。

下処理液ノズル１４から吐出されたリンス液は、スピンチャック３に保持されたウエハＷの下面の中心部付近に供給され、ウエハＷの回転による遠心力を受けて、ウエハＷの下面を周縁部に向けて広がる。これにより、ウエハＷの下面に付着している薬液がリンス液により洗い流される（リンス液吐出工程（処理液吐出工程））。
また、上処理液ノズル２５から吐出されたリンス液は、スピンチャック３に保持されたウエハＷの上面の中心部付近に供給され、ウエハＷの回転による遠心力を受けて、ウエハＷの上面を周縁部に向けて広がる。これにより、ウエハＷの上面に付着している薬液がリンス液により洗い流される（リンス液吐出工程（処理液吐出工程））。

ウエハＷの周縁部に至ったリンス液は、ウエハＷの回転による遠心力を受けて側方へと飛散し、第２案内部４ｂに受け止められる。第２案内部４ｂに着液したリンス液は、下方へと流れ落ちて第２回収槽２９に回収される。第２回収槽２９に回収されるリンス液は、薬液や汚染物を含むので、第１排液配管３１を排液された後、廃棄される。
処理液配管１０，２４へのリンス液の導入から、予め定める時間が経過すると、制御ユニット３５はバルブ１７Ｖ１，１７Ｖ２を閉じる。これにより、処理液配管１０，２４へのリンス液の導入が停止される（ステップＳ９）。この状態で、処理液配管１０，２４、下処理液ノズル１４および上処理液ノズル２５内の全域にはリンスが残存している。

処理液配管１０，２４への薬液の導入停止後、制御ユニット３５は、バルブ１８Ｖ１，１８Ｖ２を開く。これにより、流体導入部１０ａ，２４ａから処理液配管１０，２４内に窒素ガスが導入開始される（ステップＳ１０）。これにより、気体押出工程（Ｓ１０，Ｓ１１）が開始される。
下処理液配管１０への窒素ガスの導入により、下処理液配管１０および下処理液ノズル１４内に残存しているリンス液が押し出され、下処理液ノズル１４の吐出口１４ａから上方に向けてリンス液が排出される。下処理液ノズル１４から排出されたリンスは、回転中のウエハＷの下面を流れる。

上処理液配管２４への窒素ガスの導入により、上処理液配管２４および上処理液ノズル２５内に残存している薬液が押し出され、上処理液ノズル２５の吐出口２５ａから下方に向けてリンス液が排出される。上処理液ノズル２５から排出された薬液は、回転中のウエハＷの上面またはスピンベース５の上面を流れる。
そして、ウエハＷの周縁部に至った薬液は、遠心力を受けて側方へと飛散し、第２案内部４ｂに受け止められた後、第２回収槽２９に回収される。

バルブ１８Ｖ２が開かれてから予め定める時間が経過すると、制御ユニット３５はバルブ１８Ｖ２を閉じる。これにより、処理液配管１０内への窒素ガスの導入が停止される（ステップＳ１１）。この予め定める時間は、処理液配管１０および下処理液ノズル１４からリンス液が完全に排出されない状態で窒素ガス導入が停止するという条件が満たされるように、予め設定された時間である。当該予め定める時間の値は、制御ユニット３５の記憶装置に格納されている。制御ユニット３５は、バルブ１８Ｖ２の閉成前に、当該予め定める時間の値を読み込んでおく。

このとき、処理液配管１０および下処理液ノズル１４内に残存するリンス液の分量は少ないことが望ましい。例えば、ステップＳ１０の場合と同様、下処理液ノズル１４の吐出口１４ａ（図４Ａ参照）近傍（先端部）にのみ薬液が残存することが望ましい。また、この場合、ステップＳ１０の場合と同様、リンス液は、液溜まりを形成している。この液溜まりは、下処理液ノズル１４のノズル配管（吐出口１４ａ）の断面全域をカバーしている。

また、１８Ｖ２が開かれてから予め定める時間が経過すると、制御ユニット３５はバルブ１８Ｖ２を閉じる。これにより、処理液配管２４内への窒素ガスの導入が停止される（ステップＳ１１）。この予め定める時間は、処理液配管２４および上処理液ノズル２５から薬液が完全に排出されない状態で窒素ガス導入が停止するという条件が満たされるように、予め設定された時間である。当該予め定める時間の値は、制御ユニット３５の記憶装置に格納されている。制御ユニット３５は、バルブ１８Ｖ２の閉成前に、当該予め定める時間の値を読み込んでおく。

このとき、処理液配管２４および上処理液ノズル２５内に残存するリンス液の分量は少ないことが望ましい。例えば、ステップＳ６の場合と同様、上処理液ノズル２５の吐出口２５ａ（図５Ａ参照）近傍（先端部）にのみ薬液が残存することが望ましい。また、この場合、ステップＳ６の場合と同様、リンス液は、液溜まりを形成している。この液溜まりは、処理液ノズル２５のノズル配管（吐出口２５ａ）の断面全域をカバーしている。

ステップＳ１１において、バルブ１８Ｖ１，１８Ｖ２の閉成タイミングが、互いに同じであってもよいし、互いに異なっていてもよい。
気体押出工程（Ｓ１０，Ｓ１１）では、気体押出工程（Ｓ５，Ｓ６）の場合と同様、バルブ１８Ｖ１，１８Ｖ２の開度は、窒素ガスの線流速は、線流速の大きな変動や薬液押し出しのスループットの低下といった問題が生じない程度に低いことが望ましい。そこで、上述の条件のバランスを実験的に把握し、気体押出工程（Ｓ１０，Ｓ１１）におけるバルブ１８Ｖ１，１８Ｖ２の適切な開度を制御ユニット３５の記憶装置に格納しておく。制御ユニット３５は、バルブ１８Ｖ１，１８Ｖ２の閉成前に、これらの開度をそれぞれ読み込んでおく。

近年において、開閉応答精度などを含めたバルブの性能は向上している。そのため、気体押出工程（Ｓ１０，Ｓ１１）におけるバルブ１８Ｖ１，１８Ｖ２の開度を低く設定し、窒素ガスの導入開始から導入停止までの時間を適切に設定することにより、下処理液ノズル１４および上処理液ノズル２５の吐出口１４ａ，２５ａ近傍（先端部）のみにリンス液が残存するように気体押出工程（Ｓ１０，Ｓ１１）を実行することが可能である。この場合、下処理液ノズル１４および上処理液ノズル２５からウエハＷへと窒素ガスが吹き付けられることを回避できるとともに、処理液配管１０，２４および下処理液ノズル１４および上処理液ノズル２５に残存した薬液の大半を排出できる。

上述のように、気体押出工程（Ｓ５，Ｓ６）の場合と気体押出工程（Ｓ１０，Ｓ１１）の場合とでは、同様の方法により制御ユニット３５がバルブ１８Ｖ１，１８Ｖ２の開閉およびその開度の調整を行う。しかしながら、薬液とリンス液は粘度等の物性の違いが違う。したがって、気体押出工程（Ｓ５，Ｓ６）の場合と、気体押出工程（Ｓ１０，Ｓ１１）の場合とでは、最適な開度および窒素ガスの導入開始から導入停止までの時間として、それぞれ最適なものが設定される。

また、下処理液ノズル１４および上処理液ノズル２５の吐出口１４ａ，２５ａ近傍に残存するリンス液の液溜まりは、それぞれ、ノズル配管（吐出口１４ａ，２５ａ）の断面全域をカバーしている。したがって、リンス液の液溜まりは、下処理液ノズル１４内の窒素ガス、および上処理液ノズル２５の内部の窒素ガスの各々が、配管外へと漏れ出ないようにするためのいわば蓋または液体シールの役割をも果たすこととなる。したがって、後のステップＳ８においてリンス液が処理液配管１０、２４に導入されるまでの間、窒素ガスが配管外へと漏れ出ることが防止される。すなわち、窒素ガスがウエハＷへと漏れ出ることが防止される。

また、一枚のウエハＷに対し一連の処理プロセス（Ｓ１〜Ｓ１２）が終了し、次に処理されるウエハＷについての一連の処理プロセス（Ｓ１〜Ｓ１２）を開始するまで、下処理液ノズル１４の吐出口１４ａおよび上処理液ノズル２５の吐出口２５ａから汚染物質が進入することを防ぐことができる。
なお、ステップＳ９からステップＳ１２に至るリンス液工程に引き続いてチャンバ２内の雰囲気を窒素ガス雰囲気とすることを要する場合もある。この場合には、ステップＳ１１において、下処理液ノズル１４および上処理液ノズル２５から薬液が完全に除去されるまで窒素ガスを導入し、さらに引き続いてチャンバ２内の雰囲気が充分に窒素ガス雰囲気となるまで窒素ガスの導入を続けるようにしてもよい。

リンス処理の終了後、制御ユニット３５は、下回転駆動機構８を制御して、スピンチャック３の回転速度を上昇させる。また、制御ユニット３５は、下回転駆動機構２３を制御して、遮断板２１を、スピンチャック３と同じ方向にほぼ同じ回転速度で回転させる。これにより、ウエハＷが振り切り乾燥される。その後、制御ユニット３５は、回転駆動機構８，２３を制御して、スピンチャック３および遮断板２１の回転を停止させる。

そして、制御ユニット３５は、上昇降機構３３を制御して、遮断板２１および上処理液ノズル２５を上昇させる。その後、図示しないロボットハンドにより、ウエハＷがチャンバ２から搬出されて（ステップＳ１２）、一枚のウエハＷの薬液処理およびリンス処理が終了する。次のウエハＷについても、上述したＳ１〜Ｓ１２が同様に実行される。
図６は、他の形態に係る基板処理装置１００Ａの要部の図解的な断面図である。基板処理装置において、処理液ノズル１２５に接続された処理液配管１２４は、処理液吸引管１３２へと分岐している。ウエハＷの処理時においては、処理液ノズル１２５がウエハＷの上方に配置された状態で、処理液吸引管１３２に介装されたバルブ１３３Ａが閉じられ、処理液配管１２５に介装されたバルブ１２３Ａ、１２３Ｂが全て開かれる。これにより、処理液配管１２４における処理液ノズル１２５の他方端から、処理液ノズル１２５に向けて処理液配管１２４内を処理液が流通し、処理液ノズル１２５の端部からウエハＷへと供給される。

処理後、処理液ノズル１２５および処理液配管１２４の内部には、処理液が残存している。これら残存する処理液、とりわけ処理液ノズル１２５の内部に残存する処理液は、処理液ノズル１２５の端部から重力または処理液配管１２４内部の処理液残圧の作用により、処理液ノズル１２５の下方に垂れる、いわゆる液だれ現象を引き起こす可能性がある。こうした液だれ現象は、処理液ノズル１２５の下方にウエハＷがある場合にはウエハＷ汚染の原因となる。処理液ノズル１２５の下方にウエハＷが無い場合も、こうした液だれは装置汚染の原因となるため、発生を回避することが望ましい。

液だれを回避する方策の一つとして、いわゆるサックバック処理がある（サックバック処理は、特開特許５０３０７６７号公報にも記載）。図６に示すように、処理液配管１２５に介設されたバルブ１２３Ａを閉じた状態で、処理液吸引管１３２上のバルブ１３３Ａおよびバルブ１３３Ｂを開く。この状態で、吸引ポンプなどの吸引ユニット１３４を稼働させることにより、処理液ノズル１２５内および処理液配管１２４内に残存している処理液が、処理液吸引管１３２を通じて吸引され、吸引ユニット１３４に接続された図示しない廃液設備へと廃液される（サックバック処理）。

また、吸引ユニット１３４に、図示しない処理液回収機構を設けることで、吸引した処理液を再利用する構成がとられる場合もある。
こうしたサックバック処理により、上述の液だれ発生を回避することができる。また、吸引した処理液を再利用することができる。しかしながら、サックバック処理は、処理に比較的時間がかかるという問題点がある。また、吸引ポンプなどの吸引ユニット１３４による吸引力を安定して稼働することが難しい場合がある。

図７は、さらに他の形態に係る基板処理装置１００Ｂの要部の図解的な断面図である。
図７を参照し、処理液ノズル１２５内および処理液配管１２４内から、残存している処理液を排除する別の方法（窒素導入による押出し処理）を説明する。
この別方法では、処理液配管１２４に多連弁１０１が接続されている。多連弁１０１には、窒素配管１１１および処理液配管１１２が接続されている。処理液配管１２４の内部と、窒素配管１１１の内部および処理液配管１１２の内部が、多連弁１０１の内部を介して、それぞれ連通している。処理液ノズル１２５内および処理液配管１２４内に処理液が残存している場合、多連弁１０１の切り替えにより処理液配管１２４と窒素配管１１１とが連通することで、窒素配管１１１を通じて処理液配管１２４内へと窒素ガスが導入される。このことにより、処理液ノズル１２５および処理液配管１２４内に残存する処理液が、処理液ノズル１２５の端部から排出される。

多連弁１０１により窒素配管１１１が閉じている間、窒素配管１１１内に充填された窒素ガスは通常大気圧を超えた圧力を有するため、多連弁の操作により窒素配管１１１と処理液配管１２４とが連通されることにより、上記窒素導入が行われる。窒素ガスが導入されて既定の予め定める時間が経過すると、多連弁１０１の操作により窒素配管１１１内と処理液配管１２４内との連通が遮断される。これにより、窒素ガス導入が停止し、処理液ノズル１２５の供給口からの窒素ガスの排出も停止する。なお、予め定める時間は、処理液ノズル１２５および処理液配管１２４から残存する処理液が完全に排除されるのに充分な時間が設定される。

しかしながら、処理液配管１２４および処理液ノズル１２５内から、処理液が完全に排除されると、処理液ノズル１２５の吐出口からは窒素ガスのみ吐出され、吐出口から吐出された窒素ガスがウエハＷの主面に直接吹き付けられる。高圧の窒素ガスがウエハＷの主面に直接吹き付けられるために、ウエハＷの主面にダメージを与えるおそれがある。その結果、ウエハＷの処理品質低下につながるおそれがある。

以上により、この実施形態によれば、処理液ノズル１４，２５の吐出口１４ａ，２５ａからウエハＷへの処理液（薬液およびリンス液）の吐出が停止された後、流体導入部１０ａ，２４ａから処理液配管１０，２４内へ窒素ガスを導入することにより、処理液配管１０，２４内および処理液ノズル１４，２５内の処理液が外方に向けて押し出される（気体押出工程（Ｓ５，Ｓ６；Ｓ１０，Ｓ１１））。この場合において、処理液ノズル１４，２５の先端部に処理液が残存している状態で、換言すると、処理液配管１０，２４内および処理液ノズル１４，２５内から処理液が完全に押し出されてしまう前に、処理液配管１０，２４内への窒素ガスの導入が停止される。したがって、気体押出工程において、処理液配管１０，２４に導入された窒素ガスがウエハＷに直接吹き付けられることを防止できる。

また、処理液ノズル１４，２５の吐出口１４ａ，２５ａ近傍（先端部）に残存する処理液が、いわば処理液ノズル１４，２５の蓋の役割を果たすため、処理液ノズル１４，２５の吐出口１４ａ，２５ａを通じて窒素ガスが漏れることを防止できる。
また、この方法によれば、処理液ノズル１４，２５の先端部に処理液が残存している状態で、上記処理液配管１０，２４内への窒素ガスの導入を停止する。処理液配管１０，２４は、処理液ノズル１４，２５のノズル配管よりも、その配管長が著しく長いため、処理液配管１０，２４の容積は、処理液ノズル１４，２５のノズル配管の容積よりも大きい。処理液配管１０，２４および処理液ノズル１４，２５のうち、処理液ノズル１４，２５の先端部を除く部分に残存している処理液を除去するので、気体押出工程（Ｓ５，Ｓ６；Ｓ１０，Ｓ１１）の終了後は、処理液配管１０，２４および処理液ノズル１４，２５の大部分で処理液が存在しない。これにより、処理液ノズル１４，２５の吐出口１４ａ，２５ａからの処理液の液だれを効果的に抑制できる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。
たとえば、上述の実施形態では、上処理液ノズル２５および下処理液ノズル１４は、ウエハＷの中心線上に配置するように固定されているが、これら処理液ノズル１４，２５として、ウエハＷの上面または下面上に沿って位置が移動するスキャン式が採用されてもよい。こうしたノズルであっても、上記説明した実施形態に開示された発明の構成および方法をとることが可能である。

上述の実施形態では、バルブ１８Ｖ１，１８Ｖ２の開度を変更することにより、処理液配管１０，２４に供給される窒素ガスの流量を調整するとして説明したが、バルブ１８Ｖ１，１８Ｖ２は、開閉を切り換えのみ可能で開度変更不能な構成であってもよい。この場合、窒素ガス配管１８の開度を調整して処理液配管１０，２４に供給される窒素ガスの流量を調整するための開度調整バルブを、バルブ１８Ｖ１，１８Ｖ２とは別に設けるようにしてもよい。

また、上述の実施形態では、バルブ１８Ｖ１，１８Ｖ２の開度と、処理液の吐出開始から吐出停止までの時間とを制御することにより、気体押出工程（Ｓ５，Ｓ６；Ｓ１０，Ｓ１１）における窒素ガスの導入量を調整したが、処理液の吐出開始から吐出停止までの時間のみを制御することにより、気体押出工程（Ｓ５，Ｓ６；Ｓ１０，Ｓ１１）における窒素ガスの導入量を調整してもよい。

また、所定量の窒素ガスを導入する手法として、供給元のガス供給源とは独立した加圧ガスタンク２０１を配管系上（たとえば窒素ガス配管）に介設する構成も採用できる。この場合、図８に示すように、窒素ガス等の供給源よりも容量の小さい、いわば窒素ガスの導入工程で必要な程度の分量の窒素ガスを貯める程度の容量を有する加圧ガスタンク２０１を用いる。

一般的に、窒素ガス供給源１３から窒素ガス配管１８に導入される窒素の流量制御は、精密な制御が困難であり、特にその流量が小さい場合には導入圧力や導入分量を精密に制御することが困難である。そこで、窒素ガス配管１８に、窒素ガス供給源１３とは独立した、窒素ガス等を一時的に貯めておく一種のバッファタンクとしての加圧ガスタンク２０１を介装する。加圧ガスタンク２０１は、その両端がそれぞれタンクバルブ２０２を介して窒素ガス配管１８に接続するように窒素ガス配管１８に介装される。

制御ユニット３５は、バルブ１８Ｖ１，１８Ｖ２の開閉により、処理液配管１０，２４への窒素ガスの導入／導入停止を切り換える。しかし、処理液配管１０，２４への窒素ガスの導入量を、バルブ１８Ｖ１，１８Ｖ２の開閉のタイミングだけで高精度に制御することは困難である。また、バルブ１８Ｖ１，１８Ｖ２の開閉の正確なタイミング制御も、バルブ機構の構造特性上限界がある。そのため、バルブバルブ１８Ｖ１，１８Ｖ２の開閉によって、処理液配管１０，２４への窒素ガスの導入量を精密に制御することが困難な場合がある。

これに対し、本変形例では、加圧ガスタンク２０１の内圧を制御し、タンクバルブ２０２の開閉により窒素ガスの導入工程において加圧ガスタンク２０１の内部の窒素ガスを開放することで、窒素ガス供給源１３から直接に窒素ガスを開放するよりも、処理液配管１０，２４への窒素ガスの導入量を高精度に制御できる。
また、気体押出工程（Ｓ５，Ｓ６；Ｓ１０，Ｓ１１）において、窒素ガスの導入開始後、処理液ノズル１４，２５の先端部に処理液が残存している状態で、処理液配管１０，２４内への窒素ガスの導入を停止するとして説明したが、窒素ガスの導入停止タイミングは、これに限られず、処理液配管１０，２４の少なくとも一部に処理液が残存している状態（処理液配管１０，２４内および処理液ノズル１４，２５から処理液が完全に排除されていない状態）であればよい。

また、上述の実施形態では、下処理液ノズル１４および上処理液ノズル２５を設けた場合を例に挙げて説明したが、下処理液ノズル１４および上処理液ノズル２５の一方のみが設けられていてもよい。上処理液ノズル２５のみが設けられる場合、スピンチャック３としては、挟持式のものに限らず、たとえば、ウエハＷの裏面を真空吸着することによりウエハＷを水平な姿勢で保持し、さらにその状態で鉛直な回転軸線まわりに回転することにより、スピンチャック３に保持されたウエハＷを回転させる真空吸着式のもの（バキュームチャック）が採用されてもよい。

また、上述の実施形態では、処理液配管１０，２４内および処理液ノズル１４，２５内から処理液を排出するための気体として窒素ガスを用いたが、この気体として清浄空気等の他の不活性ガスを用いてもよい。
また、処理液配管１０，２４の途中部に吸引配管（図６の処理液吸引管１３２と同等）を分岐接続してもよい。この場合、吸引配管に、吸引配管を介装するための吸引バルブ（図６の吸引バルブ１３３Ａと同等）を介装し、また吸引配管の、分岐側と反対側の端部に、吸引ユニット（図６の吸引ユニット１３３と同等）を介装してもよい。上述の実施形態では、気体押出工程（Ｓ５，Ｓ６；Ｓ１０，Ｓ１１）の終了後、処理液配管１０，２４の先端部に処理液（薬液およびリンス液）が残存した状態となる。この場合において、制御ユニット３５は、残存した処理液を吸引ユニット側に微小移動させるべく、吸引バルブを短時間開く工程をさらに行うように、吸引バルブや吸引ユニットを制御するようにしても良い。このことにより、処理液配管１０，２４の先端部に処理液を残存させる、本発明の利点を保持しながら、残存する処理液が処理液ノズル１４，２５の先端から液だれする可能性を低減できる。

また、上述の実施形態では、処理対象となる基板として半導体ウエハＷを取り上げたが、半導体ウエハに限らず、たとえば、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディスプレイ用基板、ＦＥＤ用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、セラミック基板、太陽電池用基板などの他の種類の基板が処理対象とされてもよい。

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 ：チャンバ
３ ：スピンチャック
４ ：スプラッシュガード
１０ ：下処理液配管
１０ａ ：流体導入部
１４ ：下処理液ノズル
１４ａ ：吐出口
１６ ：薬液配管
１６Ｖ１ ：バルブ
１６Ｖ２ ：バルブ
１７ ：リンス液配管
１７Ｖ１ ：バルブ
１７Ｖ２ ：バルブ
１８ ：窒素ガス配管
１８Ｖ１ ：バルブ
１８Ｖ２ ：バルブ
２４ ：上処理液配管
２４ａ ：流体導入部
２５ ：上処理液ノズル
２５ａ ：吐出口
１００Ａ ：基板処理装置
１００Ｂ ：基板処理装置
２０１ ：加圧ガスタンク
２０２ ：タンクバルブ
ＤＬ１ ：第１の液溜まり
ＤＬ２ ：第２の液溜まり
Ｗ ：ウエハ

Claims (10)

1. 処理対象の基板に対して、処理液を用いた処理を施すための基板処理方法であって、
   上記基板を、基板保持回転機構によって水平な姿勢に保持する基板保持工程と、
   吐出口を先端に有する処理液ノズルが一端に設けられた処理液配管の他端の流体導入部から上記処理液配管内に処理液を導入することにより、上記吐出口から処理液を上記基板に向けて吐出する処理液吐出工程と、
   上記処理液吐出工程の停止後に上記流体導入部から上記処理液配管内へ気体を導入することにより、上記処理液配管内および上記処理液ノズル内の処理液を外方に向けて押し出す気体押出工程と、
   前記気体の導入開始後、上記処理液配管および／または上記処理液ノズル内に処理液が残存している状態で上記処理液配管内への気体の導入を停止する気体導入停止工程とを含む、基板処理方法。
2. 上記気体導入停止工程は、上記処理液ノズルの先端部に処理液が残存している状態で、上記処理液配管内への気体の導入を停止する、請求項１に記載の基板処理方法。
3. 上記気体押出工程と並行して、上記基板から排除された処理液を回収流路から回収する処理液回収工程をさらに含む、請求項１または２に記載の基板処理方法。
4. 上記処理液は薬液を含み、
   上記基板処理方法は、
   上記気体導入停止工程の後に、上記流体導入部から上記処理液配管内にリンス液を導入することにより、上記吐出口から当該リンス液を上記基板に向けて吐出させるリンス液吐出工程をさらに含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理方法。
5. 基板を水平な姿勢に保持しながら回転するための基板保持回転機構と、
   上記基板保持回転機構に保持された上記基板に向けて、処理液を吐出する吐出口を先端に有する処理液ノズルと、
   上記処理液ノズルが一端に設けられ、処理液を導入する流体導入部が他端に設けられた処理液配管と、
   上記流体導入部に接続され、上記処理液配管に処理液を供給する処理液供給配管と、
   上記処理液配管を開閉する処理液バルブと、
   上記流体導入部に接続され、上記処理液配管に気体を供給する気体配管と、
   上記処理液配管を開閉する気体バルブと、
   上記処理液バルブを開いて上記流体導入部から上記処理液配管内に処理液を導入することにより、上記吐出口から処理液を上記基板に向けて吐出する処理液吐出工程と、上記処理液バルブを閉じて上記処理液吐出工程を停止した後に、上記気体バルブを開いて上記流体導入部から上記処理液配管内へ気体を導入することにより、上記処理液配管内および上記処理液ノズル内の処理液を外方に向けて押し出す気体押出工程と、上記気体の導入開始後、上記処理液配管および／または上記処理液ノズル内に処理液が残存している状態で上記気体バルブを開くことにより、上記処理液配管内への気体の導入を停止する気体導入停止工程とを実行する制御ユニットとを備える、基板処理装置。
6. 上記制御ユニットは、上記処理液ノズルの先端部に処理液が残存している状態で、上記処理液配管内への気体の導入を停止する、請求項５に記載の基板処理装置。
7. 気体を収容可能でかつ上記気体配管に介装された加圧ガスタンクをさらに含む、請求項５または６に記載の基板処理装置。
8. 上記流体導入部に接続され、上記処理液配管にリンス液を供給するリンス液配管をさらに含む、請求項５〜７のいずれか一項に記載の基板処理装置。
9. 上記基板に向けて押し出された処理液を回収流路に導く処理液回収機構をさらに含む、請求項５〜８のいずれか一項に記載の基板処理装置。
10. 上記気体配管の開度を調整する開度調整バルブをさらに含み、
    上記制御ユニットは、レシピを記憶しており、
    上記制御ユニットは、上記レシピに基づいて、上記気体バルブの開閉を行いかつ上記開度調整バルブの開度を調整する、請求項５〜９のいずれか一項に記載の基板処理装置。

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