特許 6229933 処理カップ洗浄方法、基板処理方法および基板処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6229933

(24)【登録日】2017年10月27日

(45)【発行日】2017年11月15日

(54)【発明の名称】処理カップ洗浄方法、基板処理方法および基板処理装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20171106BHJP

   H01L 21/027 20060101ALI20171106BHJP

   B05C 11/08 20060101ALI20171106BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/304 643Z

   H01L21/30 569C

   B05C11/08

【請求項の数】6

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2013-202140(P2013-202140)

(22)【出願日】2013年9月27日

(65)【公開番号】特開2015-70073(P2015-70073A)

(43)【公開日】2015年4月13日

【審査請求日】2016年6月8日

(73)【特許権者】

【識別番号】000207551

【氏名又は名称】株式会社ＳＣＲＥＥＮホールディングス

(74)【代理人】

【識別番号】100087701

【弁理士】

【氏名又は名称】稲岡 耕作

(74)【代理人】

【識別番号】100101328

【弁理士】

【氏名又は名称】川崎 実夫

(74)【代理人】

【識別番号】100137062

【弁理士】

【氏名又は名称】五郎丸 正巳

(72)【発明者】

【氏名】樋口 鮎美

(72)【発明者】

【氏名】吉住 明日香

【審査官】 梶尾 誠哉

(56)【参考文献】

【文献】 特開平５−２５９０６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１５４０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２３１０４９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

Ｂ０５Ｃ １１／０８

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板を水平姿勢に保持して所定の回転軸線まわりに回転させるための基板回転手段の周囲を取り囲むように配置された内壁を有し、前記基板回転手段によって回転されている前記基板から飛散する処理液を捕獲する処理カップを洗浄する方法であって、
前記基板回転手段に前記基板またはダミー基板を保持した状態で、前記基板回転手段の回転動作を作動させる基板回転手段作動ステップと、
前記基板回転手段作動ステップと並行して実行され、前記基板または前記ダミー基板の上面および下面の双方に洗浄液を供給して、当該基板または当該ダミー基板の周縁部から飛散する洗浄液を前記処理カップの前記内壁に着液させることにより、前記処理カップの前記内壁に洗浄液を供給する洗浄液供給ステップと、
前記基板回転手段作動ステップおよび前記洗浄液供給ステップと並行して、前記基板または前記ダミー基板の周縁部から飛散する洗浄液の方向を変更させる飛散方向変更ステップとを含み、
前記飛散方向変更ステップは、前記基板または前記ダミー基板の上面に供給されている洗浄液と下面に供給されている洗浄液との流量比を変更する流量比変更ステップを含む、処理カップ洗浄方法。

【請求項2】

前記飛散方向変更ステップは、前記基板回転手段の回転動作の作動速度を変更する作動速度変更ステップをさらに含む、請求項１に記載の処理カップ洗浄方法。

【請求項3】

基板回転手段に水平姿勢に保持された基板を回転させる基板回転ステップと、
前記基板回転ステップと並行して、前記基板の上面および下面の双方に処理液を供給する処理液供給ステップとを含み、
前記処理液供給ステップの実行により、前記基板の周縁部から飛散する処理液が、前記基板回転手段の周囲を取り囲むように配置された処理カップの内壁に捕獲されて、当該内壁に供給されるようになっており、前記内壁への処理液の供給によって当該内壁が洗浄されるようになっており、
前記基板回転ステップおよび前記処理液供給ステップと並行して、前記基板の上面に供給されている処理液と下面に供給されている処理液との流量比を変更して、前記基板の周縁部から飛散する処理液の方向を変更させる飛散方向変更ステップをさらに含む、基板処理方法。

【請求項4】

基板を水平姿勢に保持して、所定の回転軸線まわりに回転させるための基板回転手段と、
前記基板回転手段によって回転されている基板に処理液を供給する処理液供給手段と、
前記基板回転手段の周囲を取り囲むように配置された内壁を有し、前記基板回転手段に保持されている基板から飛散する処理液を捕獲するための処理カップと、
前記基板回転手段によって回転されている前記基板またはダミー基板の上面に洗浄液を供給するための洗浄液上面供給手段と、
前記基板回転手段によって回転されている前記基板または前記ダミー基板の下面に洗浄液を供給するための洗浄液下面供給手段と、
前記洗浄液上面供給手段および前記洗浄液下面供給手段から供給されている前記洗浄液の流量比を調整するための洗浄液流量比調整手段と、
前記基板回転手段、前記洗浄液上面供給手段および前記洗浄液下面供給手段を制御して、前記基板回転手段に保持されている前記基板または前記ダミー基板を回転させるとともに、当該基板または当該ダミー基板の上面および下面の双方に洗浄液を供給して、当該基板または当該ダミー基板の周縁部から飛散する洗浄液を前記処理カップの前記内壁に着液させることにより、前記処理カップの前記内壁に洗浄液を供給する洗浄液供給制御手段と、
前記洗浄液流量比調整手段を制御して、前記基板または前記ダミー基板の上面に供給されている洗浄液と下面に供給されている洗浄液との流量比を変更することにより、前記基板または前記ダミー基板の周縁部から飛散する洗浄液の方向を変更させる飛散方向変更制御手段とを含む、基板処理装置。

【請求項5】

基板回転手段は、前記回転軸線まわりに回転可能な回転ベースと、前記回転ベースの周縁部に設けられ、基板の周端面に当接して基板を保持する複数の基板保持部材とを含む、請求項４に記載の基板処理装置。

【請求項6】

前記処理液供給手段は、前記基板回転手段によって回転されている基板の上面に処理液を供給するための処理液上面供給手段と、前記基板回転手段によって回転されている基板の下面に処理液を供給するための処理液下面供給手段とを含み、
前記処理液上面供給手段が前記洗浄液上面供給手段として兼用されており、
前記処理液下面供給手段が前記洗浄液下面供給手段として兼用されている、請求項４または５に記載の基板処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、処理カップ洗浄方法、基板処理方法および基板処理装置に関する。基板処理方法および基板処理装置の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、太陽電池用基板等が含まれる。

【背景技術】

【0002】

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装置用基板などの基板に対して処理液を用いた処理が行われる。たとえば、基板を１枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置は、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た基板の表面に処理液を供給するノズルと、スピンチャックを収容する有底筒状の処理カップとを含む。

【0003】

処理カップは、基板の周辺から飛散する処理液を受け止めるための内壁を有するガードと、ガードの内壁を伝って下方に移動する処理液を受けるためのカップとを含む。ガードを伝って移動する処理液が、ガードの下端においてカップに回収される。
処理液として薬液が用いられる場合には、ガードの内壁で薬液が乾燥して結晶化すると、これがパーティクルとなって基板汚染の原因となるという問題があるので、ガードの内壁を洗浄液を用いて洗浄し、その内壁に付着している付着物を除去することが望ましい。

【0004】

下記特許文献１では、スピンチャックの回転ベースを所定の回転数で回転させながら、回転ベースの上面に洗浄液を供給することにより、回転ベースの上面から飛散する処理液を用いて、処理カップのガードの内壁を洗浄することが記載されている。また、ガードは、円筒状の円筒部と、この円筒部の上端から円筒部の中心軸線に近づくほど高くなるように傾斜する傾斜部とを一体的に備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１２−２３１０４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、回転ベースの上面に上方から洗浄液が供給される場合、回転ベース上を流れる洗浄液が回転ベースの挟持部材で液跳ねを生じる結果、回転ベースの周縁部から、多方向に向けて洗浄液が飛散するおそれがある。そのため、処理カップの内壁のうち洗浄したい箇所に洗浄液を的確に供給することが困難であり、ゆえに、処理カップの内壁の洗浄が不十分になるおそれがある。この場合、基板処理後にパーティクル汚染が発生するおそれもある。

【0007】

そこで、この発明の目的は、処理カップの内壁を、広範囲かつ良好に洗浄することができる処理カップ洗浄方法を提供することである。
また、この発明の他の目的は、パーティクルの発生を防止または抑制しながら、基板に処理液を用いた処理を良好に施すことが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。

【課題を解決するための手段】

【0008】

前記の目的を達成するための請求項１に記載の発明は、基板（Ｗ）を水平姿勢に保持して所定の回転軸線（Ａ１）まわりに回転させるための基板回転手段（３）の周囲を取り囲むように配置された内壁を有し、前記基板回転手段によって回転されている前記基板から飛散する処理液を捕獲する処理カップ（７）を洗浄する方法であって、前記基板回転手段に前記基板またはダミー基板（ＤＷ）を保持した状態で、前記基板回転手段の回転動作を作動させる基板回転手段作動ステップ（Ｓ２；Ｓ１２）と、前記基板回転手段作動ステップと並行して実行され、前記基板または前記ダミー基板の上面および下面の双方に洗浄液を供給して、当該基板または当該ダミー基板の周縁部から飛散する洗浄液を前記処理カップの前記内壁に着液させることにより、前記処理カップの前記内壁に洗浄液を供給する洗浄液供給ステップ（Ｓ４；Ｓ１４）と、前記基板回転手段作動ステップおよび前記洗浄液供給ステップと並行して、前記基板または前記ダミー基板の周縁部から飛散する洗浄液の方向を変更させる飛散方向変更ステップ（Ｓ５；Ｓ１５）とを含み、前記飛散方向変更ステップは、前記基板または前記ダミー基板の上面に供給されている洗浄液と下面に供給されている洗浄液の流量比とを変更する流量比変更ステップを含む、処理カップ洗浄方法である。

【0009】

なお、この項において、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素の参照符合を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を実施形態に限定する趣旨ではない。
この方法によれば、基板またはダミー基板の上面および下面の双方に洗浄液が供給されることにより、基板または当該ダミー基板の周縁部から飛散する洗浄液が処理カップの内壁に着液して、当該内壁に洗浄液が供給される。供給された洗浄液を用いて、処理カップの内壁が洗浄される。基板またはダミー基板の上下面の双方に洗浄液が供給されているので、基板またはダミー基板の周縁部において、基板またはダミー基板の下面に供給された洗浄液と上面に供給された洗浄液とが干渉し、基板またはダミー基板の周縁部から所定の飛散方向に向けて洗浄液が飛散する。

【0010】

基板またはダミー基板の周縁部からの洗浄液の飛散方向が変わると、処理カップの内壁における洗浄液の着液位置が上下動する。そのため、回転状態にある基板またはダミー基板の上下面への洗浄液の供給に並行して、周縁部からの洗浄液の飛散方向を所定の範囲内で変更させることにより、処理カップの内壁における、洗浄液の着液位置を上下動させることができる。これにより、処理カップの内壁を、広範囲かつ良好に洗浄することができる。その結果、処理カップの内壁において薬液が乾燥して結晶化するのを確実に防止でき、これにより、パーティクルの発生を防止または抑制しながら、基板に処理液を用いた処理を良好に施すことができる。

【0011】

また、基板またはダミー基板の上下面の双方に洗浄液が供給されている場合、上下面への洗浄液の供給流量比を変更することにより、周縁部からの洗浄液の飛散方向を変更させることができる。洗浄液の飛散方向は、基板またはダミー基板の上下面への洗浄液の供給流量比に依存する。そのため、洗浄液の供給流量比を変更することにより、処理カップの内壁における洗浄液の着液位置を容易に変更できる。

【0012】

請求項２に記載の発明は、前記飛散方向変更ステップは、前記基板回転手段の回転動作の作動速度を変更する作動速度変更ステップ（Ｓ１６）をさらに含む、請求項１に記載の処理カップ洗浄方法である。
この方法によれば、基板またはダミー基板の回転速度を変更することにより、周縁部からの洗浄液の飛散方向を変更させることができる。洗浄液の飛散方向は、基板またはダミー基板の回転速度に依存する。そのため、基板またはダミー基板の回転速度を変更することにより、処理カップの内壁における洗浄液の着液位置を容易に変更できる。

【0013】

請求項３に記載の発明は、基板回転手段（３）に水平姿勢に保持された基板（Ｗ）を、所定の回転軸線（Ａ１）まわりに回転させる基板回転ステップ（Ｓ２；Ｓ１２）と、前記基板回転ステップと並行して、前記基板の上面および下面の双方に処理液を供給する処理液供給ステップ（Ｓ４；Ｓ１４）とを含み、前記処理液供給ステップの実行により、前記基板の周縁部から飛散する処理液が、前記基板回転手段の周囲を取り囲むように配置された処理カップ（７）の内壁に捕獲されて、当該内壁に供給されるようになっており、前記内壁への処理液の供給によって当該内壁が洗浄されるようになっており、前記基板回転ステップおよび前記処理液供給ステップと並行して、前記基板の上面に供給されている処理液と下面に供給されている処理液との流量比を変更して、前記基板の周縁部から飛散する処理液の方向を変更させる飛散方向変更ステップ（Ｓ５；Ｓ１５，Ｓ１６）をさらに含む、基板処理方法である。

【0014】

この方法によれば、請求項１に関連して説明した作用効果と同等の作用効果を奏する。
また、請求項１に関連して説明した作用効果に加えて次の作用効果を奏する。
すなわち、基板処理のために基板に供給されている処理液を、基板の周縁部から処理カップの内壁に供給し、その処理液を用いて処理カップの内壁を洗浄するので、処理カップの洗浄を、当該処理液を用いた基板の処理と並行して行うことができる。これにより、一連の処理プロセス毎の合間にカップ洗浄を実行する場合と比較して、基板処理の生産性の向上（スループットの向上）を図ることができる。

【0015】

また、前記処理液がリンス液を含んでいてもよい。この場合、前記の処理液供給ステップは、薬液処理後の基板に施されるリンス処理を実行する。薬液処理の後は、処理カップの内壁に薬液が付着していることが考えられる。しかしながら、薬液処理に次いで実行されるリンス処理に並行して処理カップが洗浄されるので、処理カップの内壁に付着した薬液が結晶化する前にその薬液をリンス液で洗い流すことができるから、処理カップの内壁をより一層良好に洗浄することができる。

【0016】

請求項４に記載の発明は、基板（Ｗ）を水平姿勢に保持して回転させるための基板回転手段（３）と、前記基板回転手段によって回転されている基板に処理液を供給する処理液供給手段（５，６）と、前記基板回転手段の周囲を取り囲むように配置された内壁を有し、前記基板回転手段に保持されている基板から飛散する処理液を捕獲するための処理カップ（７）と、前記基板回転手段によって回転されている前記基板またはダミー基板（ＤＷ）の上面に洗浄液を供給するための洗浄液上面供給手段（５）と、前記基板回転手段によって回転されている前記基板または前記ダミー基板の下面に洗浄液を供給するための洗浄液下面供給手段（６）と、前記洗浄液上面供給手段および前記洗浄液下面供給手段から供給されている前記洗浄液の流量比を調整するための洗浄液流量比調整手段（２１；２７）と、前記基板回転手段、前記洗浄液上面供給手段および前記洗浄液下面供給手段を制御して、前記基板回転手段に保持されている前記基板または前記ダミー基板を回転させるとともに、当該基板または当該ダミー基板の上面および下面の双方に洗浄液を供給して、当該基板または当該ダミー基板の周縁部から飛散する洗浄液を前記処理カップの前記内壁に着液させることにより、前記処理カップの前記内壁に洗浄液を供給する洗浄液供給制御手段（８）と、前記洗浄液流量比調整手段を制御して、前記基板または前記ダミー基板の上面に供給されている洗浄液と下面に供給されている洗浄液との流量比を変更することにより、前記基板または前記ダミー基板の周縁部から飛散する洗浄液の方向を変更させる飛散方向変更制御手段（８）とを含む、基板処理装置（１）である。

【0017】

この構成によれば、請求項１に関連して説明した作用効果と同等の作用効果を奏する。
請求項５に記載の発明は、基板回転手段は、前記回転軸線まわりに回転可能な回転ベース（１４）と、前記回転ベースの周縁部に設けられ、基板の周端面に当接して基板を保持する複数の基板保持部材（１５）とを含む、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、基板またはダミー基板の上面に供給された処理液は、当該上面を周縁部まで移動した後、回転している基板保持部材に当って飛散する。また、基板またはダミー基板の下面に供給された処理液は、当該下面を伝って周縁部まで移動した後、回転している基板保持部材に当って飛散する。そして、基板またはダミー基板の周縁部において、それぞれ飛散しようとしている、上面に供給された処理液と下面に供給された処理液とが干渉する。これにより、基板またはダミー基板の周縁部から所定の飛散方向に向けて洗浄液が飛散させることができる。

【0018】

請求項６に記載のように、前記処理液供給手段は、前記基板回転手段によって回転されている基板の上面に処理液を供給するための処理液上面供給手段（５）と、前記基板回転手段によって回転されている基板の下面に処理液を供給するための処理液下面供給手段（６）とを含み、前記処理液上面供給手段が前記洗浄液上面供給手段として兼用されており、前記処理液下面供給手段が前記洗浄液下面供給手段として兼用されていてもよい。

【0019】

この構成によれば、請求項１に関連して説明した作用効果と同等の作用効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成を模式的に示す図である。

【図2】図１に示す挟持部材の側面図である。

【図3A】図１に示す基板処理装置の電気的構成を示すブロック図である。

【図3B】図３Ａに示す供給流量変更範囲記憶部の記憶内容の一例を示す図である。

【図4】図１に示す基板処理装置によって実行される基板処理の第１処理例を示す工程図である。

【図5】リンス工程における基板の様子を示す図である。

【図6】リンス工程における挟持部材の付近の状態を示す図である。

【図7】基板の上下面への供給流量比を異ならせた場合における、基板の周縁部からの水の飛散方向の変化を説明するための図である。

【図8】基板の回転速度を異ならせた場合における、基板の周縁部からの水の飛散方向の変化を説明するための図である。

【図9】基板の回転速度と処理カップにおける上下方向の洗浄角度との関係を示すグラフである。

【図10A】図４に示すリンス工程における水の飛散を示す図である（その１）。

【図10B】図４に示すリンス工程における水の飛散を示す図である（その２）。

【図10C】図４に示すリンス工程における水の飛散を示す図である（その３）。

【図11】図１に示す基板処理装置によって実行される基板処理の第２処理例を示す工程図である。

【図12】本発明の他の実施形態に係る基板処理装置において実行されるカップ洗浄工程の様子を示す図である。

【図13】図４に示すカップ洗浄工程における水の飛散を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

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の構成を模式的に示す図である。
基板処理装置１は、円形の半導体ウエハ等の基板Ｗにおけるデバイス形成領域側の表面に対して、薬液による処理を施すための枚葉型の装置である。
基板処理装置１は、処理室２内に、基板Ｗを保持して回転させるスピンチャック（基板回転手段）３と、スピンチャック３に保持されている基板Ｗの表面（上面）に薬液を供給するための薬液ノズル４と、スピンチャック３に保持されている基板Ｗの表面（上面）に、リンス液（処理液）または洗浄液としての水を供給するための水供給ユニット（処理液上面供給手段、洗浄液上面供給手段）５と、スピンチャック３に保持されている基板Ｗの裏面（下面）に処理液（薬液または水）を供給するための下面処理液供給ユニット（処理液下面供給手段、洗浄液下面供給手段）６と、スピンチャック３を取り囲む筒状の処理カップ７と、基板処理装置１に備えられた装置の動作やバルブの開閉を制御する制御装置（洗浄液供給制御手段、飛散方向変更制御手段）８とを含む。

【0022】

処理室２は、箱状の隔壁９と、隔壁９の上部から隔壁９内（処理室２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）１０と、隔壁９の下部から処理室２内の気体を排出する排気装置１１とを含む。スピンチャック３、薬液ノズル４、および水供給ユニット５の水ノズル１８は、隔壁９内に収容配置されている。
ＦＦＵ１０は隔壁９の上方に配置されており、隔壁９の天井に取り付けられている。ＦＦＵ１０は、隔壁９の天井から処理室２内に清浄空気を送る。排気装置１１は、処理カップ７の底部に接続されており、処理カップ７の底部から処理カップ７の内部を吸引する。ＦＦＵ１０および排気装置１１により、処理室２内にダウンフロー（下降流）が形成される。

【0023】

スピンチャック３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３は、スピンモータ１２と、このスピンモータ１２の駆動軸と一体化されたスピン軸１３と、スピン軸１３の上端にほぼ水平に取り付けられた円板状の回転ベース１４と、回転ベース１４に配置された複数個（３個以上。たとえば６個）の挟持部材（基板保持部材）１５とを含む。複数個の挟持部材１５は、回転ベース１４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配置されている。

【0024】

複数個の挟持部材１５は、互いに協動して、基板Ｗを水平方向に挟持する。この状態で、スピンモータ１２が駆動されると、その駆動力によって回転ベース１４が所定の回転軸線（鉛直軸線）Ａ１まわりに回転され、その回転ベース１４とともに、基板Ｗがほぼ水平な姿勢を保った状態で回転軸線Ａ１まわりに回転される。
薬液ノズル４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３の上方で、その吐出口を基板Ｗの上面の回転中心付近に向けて固定的に配置されている。薬液ノズル４には、薬液供給源からの薬液が供給される薬液供給配管１６が接続されている。薬液供給配管１６の途中部には、薬液ノズル４からの薬液の供給／供給停止を切り換えるための第１薬液バルブ１７が介装されている。薬液ノズル４に供給される薬液としては、硫酸、酢酸、硝酸、塩酸、フッ酸、ＢＨＦ（Buffered Hydrogen Fluoride：バッファード薬液）、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、腐食防止剤のうちの少なくとも１つを含む液を例示することができる。

【0025】

水供給ユニット５は水ノズル１８を含む。水ノズル１８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３の上方で、その吐出口を基板Ｗの上面の回転中心付近に向けて固定的に配置されている。水ノズル１８には、水供給源からの水が供給される水供給配管１９が接続されている。水供給配管１９の途中部には、水ノズル１８からの水の供給／供給停止を切り換えるための第１水バルブ２０と、水供給配管１９の開度を調節して、水ノズル１８から吐出される水の流量を調整するための第１流量調整バルブ２１とが介装されている。水ノズル１８に供給される水としては、ＤＩＷ（脱イオン水）、炭酸水、電解イオン水、オゾン水、希釈濃度（たとえば、１０〜１００ｐｐｍ程度）の塩酸水、還元水（水素水）、脱気水等を例示することができる。

【0026】

下面処理液供給ユニット６は、スピンチャック３に保持された基板Ｗの下面（裏面）に向けて処理液（薬液や水）を吐出する下面ノズル２２と、スピン軸１３内で上下に延びる第１処理液供給配管２３と、第１処理液供給配管２３に接続された第２処理液供給配管２４とを含む。第２処理液供給配管２４には、第２薬液バルブ２５を介して薬液が供給されるようになっている。また、第２処理液供給配管２４には、第２水バルブ２６および第２流量調整バルブ２７を介して水が供給されるようになっている。

【0027】

第２水バルブ２６が閉じられた状態で第２薬液バルブ２３が開かれると、第２処理液供給配管２４を介して、第１処理液供給配管２３から下面ノズル２２に薬液が供給される。下面ノズル２２に供給された薬液は、その吐出口から上方に吐出される。これにより、スピンチャック３に保持されている基板Ｗの下面中央部に薬液が供給される。
同様に、第２薬液バルブ２３が閉じられた状態で第２水バルブ２６が開かれると、第２処理液供給配管２４を介して、第１処理液供給配管２３から下面ノズル２２に水が供給される。下面ノズル２２に供給された水は、その吐出口から上方に吐出される。これにより、スピンチャック３に保持されている基板Ｗの下面中央部に水が供給される。下面ノズル２２から吐出される水の流量は、第２流量調整バルブ２７によって調節されるようになっている。

【0028】

なお、薬液ノズル４および水１８は、それぞれ、スピンチャック３に対して固定的に配置されている必要はなく、たとえば、スピンチャック３の上方において水平面内で揺動可能なアームに取り付けられて、このアームの揺動により基板Ｗの上面における薬液の着液位置がスキャンされる、いわゆるスキャンノズルの形態が採用されてもよい。
処理カップ７は、スピンチャック３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７は、スピンチャック３を取り囲む筒状部材３０と、スピンチャック３と筒状部材３０との間に配置された複数のカップ３１〜３３（第１〜第３カップ３１〜３３）と、基板Ｗの周囲に飛散した処理液を受け止める複数のガード３４〜３７（第１〜第４ガード３４〜３７）と、複数のガード３４〜３７を個別に昇降させる昇降ユニット３８とを含む。処理カップ７は、スピンチャック３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。図１において、処理カップ７は、回転軸線Ａ１の右側と左側とで異なる状態が示されている。

【0029】

各カップ３１〜３３は、円筒状であり、スピンチャック３と筒状部材３０との間でスピンチャック３を取り囲んでいる。内側から２番目の第２カップ３２は、第１カップ３１よりも外側に配置されており、第３カップ３３は、第２カップ３２よりも外側に配置されている。第３カップ３３は、たとえば、第２ガード３５と一体であり、第２ガード３５と共に昇降する。各カップ３１〜３３は、上向きに開いた環状の溝を形成している。

【0030】

第１カップ３１の溝には、第１回収／廃液配管４１が接続されている。第１回収／廃液配管４１には、たとえば三方弁により構成された第１切換えバルブ４２を介して、第１回収配管４３および第１廃液配管４４がそれぞれ分岐接続されている。第１回収配管４３の先端は回収ユニット（図示しない）へと延び、また、第１廃液配管４４の先端は廃液ユニット（図示しない）へと延びている。第１切換えバルブ４２の切換えにより、第１回収／廃液配管４１を流通する液が、第１回収配管４３と第１廃液配管４４とに選択的に導かれる。第１カップ３１の底部に導かれた処理液は、第１回収／廃液配管４１を通じて回収ユニットまたは廃液ユニットに送られる。これにより、基板Ｗから排出された処理液が回収または廃棄される。

【0031】

第２カップ３２の溝には、第２回収／廃液配管４６が接続されている。第２回収／廃液配管４６には、たとえば三方弁により構成された第２切換えバルブ４７を介して、第２回収配管４８および第２廃液配管４９がそれぞれ分岐接続されている。第２回収配管４８の先端は回収ユニット（図示しない）へと延び、また、第２廃液配管４９の先端は廃液ユニット（図示しない）へと延びている。第２切換えバルブ４７の切換えにより、第２回収／廃液配管４６を流通する液が、第２回収配管４８と第２廃液配管４９とに選択的に導かれる。第２カップ３２の底部に導かれた処理液は、第２回収／廃液配管４６を通じて回収ユニットまたは廃液ユニットに送られる。これにより、基板Ｗから排出された処理液が回収または廃棄される。

【0032】

第３カップ３３の溝には、第３回収／廃液配管５１が接続されている。第３回収／廃液配管５１には、たとえば三方弁により構成された第３切換えバルブ５２を介して、第３回収配管５３および第３廃液配管５４がそれぞれ分岐接続されている。第３回収配管５３の先端は回収ユニット（図示しない）へと延び、また、第３廃液配管５４の先端は廃液ユニット（図示しない）へと延びている。第３切換えバルブ５２の切換えにより、第３回収／廃液配管５１を流通する液が、第３回収配管５３と第３廃液配管５４とに選択的に導かれる。第３カップ３３の底部に導かれた処理液は、第３回収／廃液配管５１を通じて回収ユニットまたは廃液ユニットに送られる。これにより、基板Ｗから排出された処理液が回収または廃棄される。

【0033】

各ガード３４〜３７は、円筒状であり、スピンチャック３と筒状部材３０との間でスピンチャック３を取り囲んでいる。各ガード３４〜３７は、スピンチャック３の周囲を取り囲む円筒状の案内部４０と、案内部４０の上端から中心側（基板Ｗの回転軸線Ａ１に近づく方向）に斜め上方に延びる円筒状の傾斜部３９とを含む。各傾斜部３９の上端部は、ガード３４〜３７の内周部を構成しており、基板Ｗおよび回転ベース１４よりも大きな直径を有している。４つの傾斜部３９は、上下に重ねられており、４つの案内部４０は、同軸的に配置されている。最も外側の第４ガード３７の案内部４０を除く３つの案内部４０（ガード３４〜３６の案内部４０）は、それぞれ、複数のカップ３１〜３３内に出入り可能である。すなわち、処理カップ７は、折り畳み可能であり、昇降ユニット３８が４つのガード３４〜３７の少なくとも一つを昇降させることにより、処理カップ７の展開および折り畳みが行われる。なお、傾斜部３９は、その断面形状が図１に示すように滑らかな上に凸の円弧を描きつつ延びていてもよいし、またたとえば直線状であってもよい。

【0034】

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３４〜３７が、基板Ｗの周端面に対向している状態で行われる。たとえば内側から３番目の第３ガード３６を基板Ｗの周端面に対向させる場合には、第１ガード３４および第２ガード３５が下位置（図１の左側に示す位置）に配置され、第３ガード３６および第４ガード３７が上位置（図１の左側に示す位置）に配置される。また、最も外側の第４ガード３７を基板Ｗの周端面に対向させる場合には、第４ガード３７が上位置（図１の右側に示す位置）に配置され、他の３つのガード３４〜３６が下位置（図１の右側に示す位置）に配置される。

【0035】

後述する薬液工程（図４のＳ３）やリンス工程（図４のＳ４，Ｓ５）は、たとえば、最も外側の第４ガード３７を除く３つのガード３４〜３６のいずれかが、基板Ｗの周端面に対向している状態で行われる。したがって、基板Ｗに処理液が供給されているときに基板Ｗの周囲に飛散した処理液は、第１ガード３４、第２ガード３５、および第３ガード３６のいずれかによって、いずれかのカップ３１〜３３に案内される。また、基板Ｗの乾燥は、たとえば、最も外側の第４ガード３７が基板Ｗの周端面に対向している状態で行われる。また、後述する乾燥工程（図４のＳ６）は、たとえば、最も外側の第４ガード３７が基板Ｗの周端面に対向している状態で行われる。最も外側の第４ガード３７を基板Ｗの周端面に対向させる場合には、第４ガード３７が上位置（図１の右側に示す位置）に配置され、他の３つのガード３４〜３６が下位置（図１の右側に示す位置）に配置される。

【0036】

図２は、挟持部材１５の側面図である。挟持部材１５は、回転ベース１４の周縁部に配置された台座６１と、台座６１の上面に固定された円柱状の挟持部６２とを含む。挟持部６２の外周面には、水平方向に関しＶ字状に開き、基板の周端面を挟持する挟持溝６５が形成されている。挟持溝６５は、内方（回転軸線Ａ１側）に向いて開くＶ字溝である。挟持溝６５は、水平面に対して角度θ１（図６参照）下向きに傾斜する下側当接面６３と、水平面に対して角度θ２（図６参照）上向きに傾斜する上側当接面６４とを含む。挟持溝６５に基板Ｗの周端面が挟持された状態においては、基板Ｗの周端面の下端縁が下側当接面６３に当接するとともに、基板Ｗの周端面の上端縁が上側当接面６４に当接する。

【0037】

図３Ａは、基板処理装置１の電気的構成を示すブロック図である。
制御装置８は、たとえばマイクロコンピュータを含む構成である。制御装置８は、予め定められたプログラムに従って、スピンモータ１２、ガード昇降ユニット３８等の動作を制御する。さらに、制御装置８は、第１薬液バルブ１７、第１水バルブ２０、第２薬液バルブ２５、第２水バルブ２６、第１〜第３切換えバルブ４２，４７，５２等の開閉動作を制御するとともに、第１および第２流量調整バルブ２１，２７の開度を制御する。

【0038】

制御装置８には、次におけるリンス工程において、基板Ｗの上面へ水の供給流量および基板Ｗの下面へ水の供給流量の変更範囲が格納された供給流量変更範囲記憶部８１が設けられている。
図３Ｂは、供給流量変更範囲記憶部８１の記憶内容の一例を示す図である。
後述するリンス工程（図４のＳ４，Ｓ５）では、基板Ｗの上面に供給する水の供給流量（水ノズル１８（図１参照）からの水の吐出流量。以下、「上面側供給流量」という場合がある。）と、基板Ｗの下面に供給する水の流量（下面ノズル２２からの水の吐出流量。以下、「下面側供給流量」という場合がある。）との流量比（以下、この流量比を「上下面供給流量比」という場合がある。）が予め定める範囲内で変更されるようになっている（ステップＳ５。流量比変更ステップ）。供給流量変更範囲記憶部８１には、上下面供給流量比の変更範囲が規定されている。具体的には、供給流量変更範囲記憶部８１には、上下面供給流量比の変更時における、基板Ｗ上面への供給流量と基板Ｗ下面への供給流量とがそれぞれ規定されている。供給流量変更範囲記憶部８１に規定されている上下面供給流量比は、処理カップ７の内壁における水の着液位置が、上下方向に関し、傾斜部３９の全域（先端側領域Ａ_Ｕ（図１０Ａ参照）、中間領域Ａ_Ｍ（図１０Ｂ参照）および基端側領域Ａ_Ｄ（図１０Ｃ参照））をカバーできるように設定されている。なお、図３Ｂの例では、上面側供給流量および下面側供給流量は、基板Ｗの上下面への水の供給流量の合計が丁度４．０リットル（Ｌ）／ｍｉｎになるようにそれぞれ規定されている。

【0039】

供給流量変更範囲記憶部８１では、上下面供給流量比の変更範囲は、たとえば１：１〜３：１の範囲に設定されている。上下面供給流量比が１：１であるように設定された第１の供給流量の組合せでは、上面側供給流量および下面側供給流量はともに２．０（Ｌ／ｍｉｎ）である。上下面供給流量比が１．７：１であるように設定された第２の供給流量の組合せでは、上面側供給流量は２．５（Ｌ／ｍｉｎ）であり、下面側供給流量は１．５（Ｌ／ｍｉｎ）である。また、上下面供給流量比が３：１であるように設定された第３の供給流量の組合せでは、上面側供給流量は３．０（Ｌ／ｍｉｎ）であり、下面側供給流量は１．０（Ｌ／ｍｉｎ）である。

【0040】

図４は、基板処理装置１によって実行される基板処理の第１処理例を示す工程図である。以下、図１〜図４を参照しつつ、この第１処理例について説明する。
図４の第１処理例では、基板Ｗへの薬液の供給、および基板Ｗへのリンスのための水の供給は、最も内側の第１ガード３４を基板Ｗの周端面に対向させた状態で行われる場合を例に挙げて説明する。

【0041】

基板Ｗの処理に際しては、搬送ロボット（図示しない）が制御されて、処理室２内に未処理の基板Ｗが搬入される（ステップＳ１）。基板Ｗは、その表面を上方に向けた状態でスピンチャック３に受け渡される。なお、この基板Ｗの搬入前は、その搬入の妨げにならないように、第１〜第４ガード３４〜３７が下位置（最も下方位置）に下げられ、第１〜第４ガード３４〜３７の上端がいずれも、スピンチャック３による基板Ｗの保持位置よりも下方に配置されている。

【0042】

スピンチャック３に基板Ｗが保持されると、制御装置８はスピンモータ１２を制御して、回転ベース１４を回転開始させ、基板Ｗを回転させる（ステップＳ２。基板回転手段作動ステップ）。基板Ｗの回転速度は予め定める液処理速度（３００〜１２００ｒｐｍの範囲内で、たとえば１２００ｒｐｍ）まで上昇させられ、その薬液処理速度に維持される。
また、制御装置８は、ガード昇降ユニット３８を制御して、第１〜第４ガード３４〜３７を全て上位置（最も上方の位置）まで上昇させて、最も内側の第１ガード３４を基板Ｗの周端面に対向させる。この状態では、全てのガード３４〜３７が上位置に配置される。

【0043】

基板Ｗの回転速度が液処理速度に達すると、制御装置８は、第１薬液バルブ１７を開くとともに、第２薬液バルブ２５を開く。これにより、薬液ノズル４から基板Ｗの上面中央部に向けて薬液が吐出されるとともに、下面ノズル２２の吐出口から基板Ｗの下面中央部に向けて薬液が上向きに吐出される。
基板Ｗの上面の中央部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の上面上を基板Ｗの周縁部に向けて流れる。一方、基板Ｗの下面の中央部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の下面を伝って基板Ｗの周縁部に向けて流れる。これにより、基板Ｗの上面全域および下面全域に薬液が供給され、基板Ｗの上下面に薬液を用いた薬液処理が施される（Ｓ３：薬液工程）。基板Ｗの上下面に供給された薬液は、基板Ｗの周縁部から基板Ｗの側方に向けて飛散する。

【0044】

基板Ｗの周縁部から飛散する薬液は、第１ガード３４の内壁に受け止められる。そして、第１ガード３４の案内部４０の内壁を伝って流下した薬液は、第１カップ３１の底部に集められ、第１回収／排液配管４１と導かれる。このとき、第１切換えバルブ４２によって、第１回収／廃液配管４１の流通先は第１回収配管４３に設定されており、そのため、第１回収／排液配管４１に導かれた薬液は、第１回収配管４３を通じて回収ユニット（図示しない）へと導かれる。

【0045】

薬液の吐出開始から、予め定める薬液処理時間が経過すると、制御装置８は、第１薬液バルブ１７および第２薬液バルブ２５を閉じて、薬液ノズル４および下面ノズル２２からの薬液の吐出を停止する。
その後、制御装置８は、基板Ｗの回転速度を前記の液処理速度に維持しながら、第１水バルブ２０を開くとともに、第２水バルブ２６を開く。これにより、水ノズル１８からの水が基板Ｗの上面中央部に供給されるとともに、下面ノズル２２からの水が基板Ｗの下面中央部に供給される（Ｓ４：水供給。洗浄液供給ステップ）。このときの基板Ｗの様子を図５に示す。

【0046】

基板Ｗの上面の中央部に供給された水は、基板Ｗの回転による遠心力を受けて、図５に示すように、基板Ｗの上面上を基板Ｗの周縁部に向けて流れる。一方、基板Ｗの下面の中央部に供給された水は、基板Ｗの回転による遠心力を受けて、図５に示すように、基板Ｗの下面を伝って基板Ｗの周縁部に向けて流れる。これらにより、基板Ｗの上面および下面に付着していた薬液が洗い流され、基板Ｗの上下面にリンス処理が施される（リンス工程）。基板Ｗの上下面に供給された水は、基板Ｗの周縁部から基板Ｗの側方に向けて飛散する。

【0047】

基板Ｗの周縁部から飛散する水は、第１ガード３４の内壁に受け止められる。そして、第１ガード３４の内壁を伝って流下した水は、第１カップ３１の底部に集められ、第１回収／排液配管４１と導かれる。このとき、第１切換えバルブ４２によって、第１回収／廃液配管４１の流通先は第１廃液配管４４に設定されており、そのため、第１回収／排液配管４１に導かれた水は、第１廃液配管４４を通じて廃液ユニット（図示しない）へと導かれる。

【0048】

このリンス工程では、基板Ｗへのリンス処理に並行して、処理カップ７の内壁の洗浄を行っている（ステップＳ５）。すなわち、リンス処理時に基板Ｗの周縁部から飛散する水を洗浄液として用いて、第１ガード３４の内壁を洗浄している。
そして、リンス工程において、制御装置８は、基板Ｗの上下面への水の供給に並行して、上下面供給流量比を変更している。具体的には、制御装置８は、第１および第２流量調整バルブ２１，２７の開度を制御して、水ノズル１８および下面ノズル２２からの水の流量を調整する。これにより、上下面供給流量比が変更される。

【0049】

制御装置８は、供給流量変更範囲記憶部８１の内容を参照しながら、第１および第２流量調整バルブ２１，２７の開度を制御する。すなわち、基板Ｗの上下面への供給流量の組合せが、第１の供給流量の組合せ（図３Ｂ参照）、第２の供給流量の組合せ（図３Ｂ参照）および第３の供給流量の組合せ（図３Ｂ参照）の順で連続的に変更される。なお、第３の供給流量の組合せの次は、再度、第１の供給流量の組合せ、第２の供給流量の組合せおよび第３の供給流量の組合せを繰り返してもよいし、第３の供給流量の組合せの次は、第２の供給流量の組合せで実行されてもよい。この場合、上下面供給流量比の変更範囲は、１：１〜５：１の範囲であり、また、上下面供給流量比の変更によらずに、上面側供給流量および下面側供給流量の合計流量は６．０リットル（Ｌ）／ｍｉｎである。

【0050】

図６は、ステップＳ４の水供給時における挟持部材１５の付近の状態を示す図である。図６を参照して、基板Ｗの周縁部からの水の飛散について説明する。
基板Ｗの上面を周縁部に向けて流れる処理液は、回転ベース１４と一体的に回転している挟持部材１５に基板Ｗの周縁部で当り、基板Ｗの側方に向けて飛散する。同様に、基板Ｗの下面を伝って周縁部に向けて流れる処理液も、回転ベース１４と一体的に回転している挟持部材１５に基板Ｗの周縁部で当り、基板Ｗの側方に向けて飛散する。このように、基板Ｗの周縁部から飛散する水は、そのほとんどが挟持部材１５に当接した勢いで飛散している。

【0051】

基板Ｗの下面から挟持部材１５に当って飛散する水（以下、単に「下面からの水」という。）の飛散方向は、挟持部材１５の下側当接面６３の延長面に概ね沿うようになる。すなわち、下面からの水の飛散方向Ｄ_Ｄは、径方向外方に向かうに従って水平面に対して角度θ１上向きに傾斜している。一方、基板Ｗの上面から挟持部材１５に当って飛散する水（以下、単に「上面からの水」という。）の飛散方向は、挟持部材１５の上側当接面６４の延長面に概ね沿うようになる。すなわち、上面からの水の飛散方向Ｄ_Ｕは、径方向外方に向かうに従って水平面に対して角度θ２下向きに傾斜している。

【0052】

ステップＳ４の水供給時には、基板Ｗの上下面に水が供給されるので、基板Ｗの周縁部において、上面からの水と下面からの水とが干渉し、下面からの水の飛散方向Ｄ_Ｄと、上面からの水の飛散方向Ｄ_Ｕとを合成した方向である水の飛散方向Ｄ_１に向けて飛散する。
図７は、上下面供給流量比を異ならせた場合における、基板Ｗの周縁部からの水の飛散方向Ｄ_１の変化を説明するための図である。

【0053】

図７（ａ）には、上下面供給流量比（上面：下面）を１：１にした場合の水の飛散を示す。この場合、下面からの水は前述のように斜め上方に向けて飛散しており、この下面からの水に上面からの水が干渉するのであるが、上面からの水の流量がそれほど多くないので、斜め上方に向かう下面からの水の飛散を十分に抑制できない。そのため、水の飛散方向Ｄ_１は、図７（ａ）に示すように径方向外方に向かうに従って水平面に対して上向きに大きく傾斜している。

【0054】

一方、図７（ｂ）には、上下面供給流量比（上面：下面）を３：１にした場合の水の飛散を示す。この場合、上面からの水の流量が多いので、斜め上方に向かう下面からの水の飛散を抑制できる。そのため、水の飛散方向Ｄ_１は、図７（ｂ）に示すように水平面に対して略水平方向に沿うか、あるいは、径方向外方に向かうに従って水平面に対して下向きに傾斜するようになる。

【0055】

また、基板Ｗの周縁部からの水の飛散方向Ｄ_１は、上下面供給流量比だけでなく、基板Ｗの回転速度にも大きく依存する。
図８は、基板Ｗの回転速度を異ならせた場合における、基板Ｗの周縁部からの水の飛散方向Ｄ_１の変化を説明するための図である。
図８（ａ）には、基板Ｗの回転速度が低回転速度（たとえば３００ｒｐｍ）であるときの水の飛散を示す。図８（ｂ）には、基板Ｗの回転速度が高回転速度（たとえば１２００ｒｐｍ）であるときの水の飛散を示す。このとき、基板Ｗの回転速度が高回転速度である場合には、基板Ｗの周縁部の水に作用する遠心力が大きいから、基板Ｗが低回転速度である場合と比較して、水の飛散方向Ｄ_１は、径方向外方に向かうに従って上向きになる。なお、この場合、基板Ｗへの水の供給流量および上下面への水の供給流量比は、図８（ａ）および図８（ｂ）の場合で共通しているものとする。

【0056】

図９は、基板Ｗの回転速度と処理カップ７における上下方向の洗浄角度θとの関係を示すグラフである。図９では、水の上面側供給流量および下面側供給流量がともに２．０（Ｌ／ｍｉｎ）である場合（Condition １）、ならびに水の上面側供給流量および下面側供給流量がそれぞれ２．５（Ｌ／ｍｉｎ）および１．５（Ｌ／ｍｉｎ）である場合（Condition ２）を示す。

【0057】

図９より、回転速度が高くなるにしたがって、所定の基準面（たとえば水平面）に水の飛散方向Ｄ_１（図６等参照）の角度（洗浄角度θ）が大きくなることがわかる。また、上下面供給流量比（上面：下面）が高くなる（上面側供給流量が多くなる）のに従って、基準面（たとえば水平面）に対する水の飛散方向Ｄ_１の角度（洗浄角度θ）が大きくなることがわかる。

【0058】

図１０Ａ〜図１０Ｃは、リンス工程（図４のＳ４，Ｓ５）における水の飛散を示す図である。
前述のように、リンス工程では、基板Ｗが液処理速度（たとえば１２００ｒｐｍ）で回転されられるとともに、基板Ｗの上下面に水が供給される。リンス工程において、基板Ｗの上下面への水の供給に並行して、制御装置８は、供給流量変更範囲記憶部８１に基づいて、第１および第２流量調整バルブ２１，２７を制御して、上下面供給流量比を、１：１〜５：１の範囲で変更する（図４のＳ５）。

【0059】

基板Ｗの上下面への供給流量の組合せが、前記の第１の供給流量の組合せ（上下面供給流量比（上面：下面）＝１：１）である場合には、基板Ｗの周縁部から飛散する水は、図１０Ａに示すように、第１ガード３４の傾斜部３９の内壁の先端側領域Ａ_Ｕに着液する。
基板Ｗの上下面への供給流量の組合せが、前記の第２の供給流量の組合せ（上下面供給流量比（上面：下面）＝１．７：１）である場合には、基板Ｗの周縁部から飛散する水は、図１０Ｂに示すように、第１ガード３４の傾斜部３９の内壁の中間領域Ａ_Ｍに着液する。

【0060】

基板Ｗの上下面への供給流量の組合せが、前記の第３の供給流量の組合せ（上下面供給流量比（上面：下面）＝３：１）である場合には、基板Ｗの周縁部から飛散する水は、図１０Ｃに示すように、第１ガード３４の傾斜部３９の内壁の基端側領域Ａ_Ｄまたは第１ガード３４の案内部４０の上端部に着液する。
したがって、リンス工程において、第１ガード３４の傾斜部３９の略全域に水を着液させることができ、これにより、第１ガード３４の傾斜部３９の略全域を良好に洗浄することができる。

【0061】

図４に示すように、水の吐出開始から予め定めるリンス時間が経過すると、制御装置８は、第１水バルブ２０および第２水バルブ２６を閉じるとともに、ガード昇降ユニット３８を制御して、第４ガード３７を上位置に保ったまま、第１〜第３ガード３４〜３６を下位置まで下降させて、最も外側の第４ガード３７を基板Ｗの周端面に対向させる。この状態では、第１〜第３ガード３４〜３６が下位置に配置され、第４ガード３７だけが上位置に配置される。基板Ｗの高速回転によって基板Ｗの周囲に飛散した処理液は、第４ガード３７によって受け止められた後、筒状部材３０の底部に案内され、筒状部材３０の底から廃液ユニット（図示しない）に送られる。

【0062】

また、制御装置８は、基板Ｗの回転速度をスピンドライ速度（たとえば２５００ｒｐｍ）に加速する。これにより、基板Ｗに付着している水が遠心力によって基板Ｗの周囲に振り切られて基板Ｗが乾燥される（ステップＳ６）。
乾燥工程（Ｓ６）が予め定める乾燥時間に亘って行われると、制御装置８は、スピンモータ１２を駆動して、スピンチャック３の回転（基板Ｗの回転）を停止させる（ステップＳ７）。これにより、１枚の基板Ｗに対する洗浄処理が終了する。制御装置８は、ガード昇降ユニット３８を制御して、第１〜第４ガード３４〜３７が下位置（最も下方位置）に下げる。その後、搬送ロボットによって、処理済みの基板Ｗが処理室２から搬出される（ステップＳ８）。

【0063】

以上によりこの実施形態によれば、基板Ｗの上面および下面の双方に水が供給されることにより、基板Ｗの周縁部から飛散する水が処理カップ７の内壁に着液し、当該内壁に水が供給される。供給された水を用いて、処理カップ７の内壁が洗浄される。基板Ｗの上下面の双方に水が供給されているので、基板Ｗの周縁部において、基板Ｗの下面に供給された水と基板Ｗの上面に供給された水とが干渉し、基板Ｗの周縁部から飛散方向Ｄ_１に向けて水が飛散する。

【0064】

回転状態にある基板Ｗの上下面への水の供給に並行して、上下面供給流量比を変更することにより、水の飛散方向Ｄ_１を変更させることができ、これにより、処理カップ７の内壁における水の着液位置を上下動させることができる。ゆえに、処理カップ７の内壁を、広範囲かつ良好に洗浄することができる。その結果、処理カップ７の内壁において薬液が乾燥して結晶化するのを確実に防止することができ、これにより、パーティクルの発生を防止または抑制しながら、基板Ｗに一連の処理を良好に施すことができる。

【0065】

また、リンスのために基板Ｗに供給されている水を、基板Ｗの周縁部から処理カップ７の内壁に供給し、その水を用いて処理カップ７の内壁を洗浄するので、処理カップ７の洗浄を、リンス工程（図４のＳ４，Ｓ５）と並行して行うことができる。これにより、一連の処理プロセス毎の合間に処理カップ７の洗浄を行う場合と比較して、基板処理の生産性の向上（スループットの向上）を図ることができる。

【0066】

また、薬液処理の後は、処理カップの内壁に薬液が付着していることが考えられる。しかしながら、薬液工程（図４のＳ３）に次いで実行されるリンス工程（図４のＳ４，Ｓ５）に並行して処理カップ７が洗浄されるので、処理カップ７の内壁に付着した薬液が結晶化する前にその薬液を水で洗い流すことができるから、処理カップ７の内壁をより一層良好に洗浄することができる。

【0067】

図１１は、基板処理装置１によって実行される基板処理の第２処理例を示す工程図である。
第２処理例が、図４に示す第１処理例と相違する点は、リンス工程（ステップＳ１４，Ｓ１５，Ｓ１６）において、基板Ｗの上下面への水の供給に並行して、上下面供給流量比を変更する（ステップＳ１５）だけでなく、併せて、回転ベース１４の回転速度（すなわち基板Ｗの回転速度）も変更する（ステップＳ１６）ようにした点である。

【0068】

図１１に示すステップＳ１１〜Ｓ１３の工程は、それそれ、図４に示すステップＳ１〜Ｓ４と同等の工程であり、また、図１１に示すステップＳ１７〜Ｓ１９の工程は、それそれ、図４に示すステップＳ６〜Ｓ８と同等の工程であるので、説明を省略する。
具体的には、制御装置８には、リンス工程における、回転ベース１４の回転速度（すなわち基板Ｗの回転速度）の組合せの変更範囲が格納された回転速度変更範囲記憶部８２（図３Ａに破線にて図示）が設けられている。回転速度変更範囲記憶部８２には、回転ベース１４の回転速度の変更時における回転速度が格納されている。

【0069】

この場合、供給流量変更範囲記憶部８１および回転速度変更範囲記憶部８２にそれぞれ規定されている上下面供給流量比および回転ベース１４の回転速度は、処理カップ７の内壁における水の着液位置が、上下方向に関し、傾斜部３９の全域（先端側領域Ａ_Ｕ（図１０Ａ参照）、中間領域Ａ_Ｍ（図１０Ｂ参照）および基端側領域Ａ_Ｄ（図１０Ｃ参照））をカバーできるように設定されている。

【0070】

具体的には、供給流量変更範囲記憶部８１において設定されている上下面供給流量比の変更範囲は、１：１〜１．７：１の範囲であり、回転速度変更範囲記憶部８２において設定されている回転ベース１４の回転速度の変更範囲は、８００〜１２００ｒｐｍの範囲である。基板Ｗの上下面への供給流量と回転ベース１４の回転速度との複数の組合せのうち、第１の組合せは、上面側供給流量および下面側供給流量はそれぞれ２．０（Ｌ／ｍｉｎ）であるとともに、回転ベース１４の回転速度は１２００ｒｐｍである。第２の組合せは、上面側供給流量および下面側供給流量は、それぞれ、２．２５（Ｌ／ｍｉｎ）および１．７５（Ｌ／ｍｉｎ）であるとともに、回転ベース１４の回転速度は１０００ｒｐｍである。第３の組合せは、上面側供給流量および下面側供給流量は、それぞれ、２．５（Ｌ／ｍｉｎ）および１．５（Ｌ／ｍｉｎ）であるであるとともに、回転ベース１４の回転速度は８００ｒｐｍである。

【0071】

制御装置８は、供給流量変更範囲記憶部８１および回転速度変更範囲記憶部８２の内容を参照しながら、第１および第２流量調整バルブ２１，２７の開度およびスピンモータ１２をそれぞれ制御する。すなわち、基板Ｗの上下面への供給流量と回転ベース１４の回転速度との組合せが、それぞれ、第１の組合せ、第２の組合せおよび第３の組合せの順で連続的に変更される。

【0072】

基板Ｗの上下面への供給流量と回転ベース１４の回転速度との組合せが、前記の第１の組合せである場合には、基板Ｗの周縁部から飛散する水は、図１０Ａの場合と同様、第１ガード３４の傾斜部３９の内壁の先端側領域Ａ_Ｕに着液する。
基板Ｗの上下面への供給流量と回転ベース１４の回転速度との組合せが、前記の第２の供給流量の組合せ（上下面供給流量比（上面：下面）＝１．７：１）である場合には、基板Ｗの周縁部から飛散する水は、図１０Ｂの場合と同様、第１ガード３４の傾斜部３９の内壁の中間領域Ａ_Ｍに着液する。

【0073】

基板Ｗの上下面への供給流量と回転ベース１４の回転速度との組合せが、前記の第３の供給流量の組合せ（上下面供給流量比（上面：下面）＝３：１）である場合には、基板Ｗの周縁部から飛散する水は、図１０Ｃの場合と同様、第１ガード３４の傾斜部３９の内壁の基端側領域Ａ_Ｄまたは第１ガード３４の案内部４０の上端部に着液する。
したがって、リンス工程（Ｓ１４〜Ｓ１６）において、第１ガード３４の傾斜部３９の略全域に水を着液させることができ、これにより、第１ガード３４の傾斜部３９の略全域を良好に洗浄することができる。

【0074】

この第２処理例では、基板Ｗの上下面への水の供給に並行して、上下面供給流量比だけでなく、回転ベース１４の回転速度（すなわち基板Ｗの回転速度）も併せて変更することにより、水の飛散方向Ｄ_１を変更させ、これにより、処理カップ７の内壁における水の着液位置を上下動させている。
図１２は、本発明の他の実施形態に係る基板処理装置において実行されるカップ洗浄工程の様子を示す図である。図１３は、図４に示すカップ洗浄工程における水の飛散を示す図である。

【0075】

他の実施形態に係る基板処理装置は、基板処理装置１と同等の構成を備えている。他の実施形態に係る基板処理装置では、処理液を用いた一連の基板処理が行われていないときに、処理カップ７（図１参照）の洗浄が行われる。具体的には、１ロットの基板Ｗの処理が終了する毎に、次に述べるカップ洗浄工程が実行される。以下、図１〜図３および図１１を参照して、カップ洗浄工程について説明する。

【0076】

このカップ洗浄工程では、たとえばたとえばＳｉＣ製の円形のダミー基板ＤＷをスピンチャック３に保持させる。そして、制御装置８は、ガード昇降ユニット３８を制御して、洗浄対象となるガード（前述の実施形態の例であれば、薬液工程時にダミー基板ＤＷの周端面に対向していた、最も内側の第１ガード３４）をダミー基板ＤＷの周端面に対向させる。また、制御装置８は、図１２に示すように、所定の回転速度（たとえば１２００ｒｐｍ）でダミー基板ＤＷを回転させるとともに、水ノズル１８および下面ノズル２２から水を吐出させて、ダミー基板ＤＷの上下面の中央部に水を供給する。

【0077】

ダミー基板ＤＷの上下面に供給された水は、ダミー基板ＤＷの回転による遠心力を受けてダミー基板ＤＷの周縁部に向けて流れ、ダミー基板ＤＷの周縁部において、ダミー基板ＤＷの下面に供給された水とダミー基板ＤＷの上面に供給された水とが干渉し、ダミー基板ＤＷの周縁部から飛散方向Ｄ_２（図１３参照）に向けて水が飛散する。ダミー基板ＤＷの周縁部から飛散する水は、第１ガード３４の内壁に着液し、当該内壁に受け止められる。第１ガード３４の内壁に供給された水を用いて、処理カップ７の内壁が洗浄される。

【0078】

このカップ洗浄工程では、ダミー基板ＤＷの上下面への水の供給に並行して、ダミー基板ＤＷの上下面への水の供給流量比（上下面供給流量比）を変更している。具体的には、制御装置８は、第１および第２流量調整バルブ２１，２７の開度を制御して、水ノズル１８および下面ノズル２２からの水の流量を調整する。これにより、ダミー基板ＤＷの上下面への水の供給流量比が変更される。ダミー基板ＤＷの上下面への供給流量比の変更のための具体的な手法は、前述の第１実施形態の場合のリンス工程（図４のＳ４，Ｓ５）の場合と同様である。

【0079】

回転状態にあるダミー基板ＤＷの上下面への水（洗浄液）の供給に並行して、上下面供給流量比を変更することにより、水の飛散方向Ｄ_２を変更させることができ、これにより、処理カップ７の内壁における水の着液位置を上下動させることができる。ゆえに、前述の図１〜図１１の実施形態の場合と同様、処理カップ７の内壁を、広範囲かつ良好に洗浄することができる。その結果、処理カップ７の内壁において薬液が乾燥して結晶化するのを確実に防止することができる。

【0080】

ダミー基板ＤＷへの水の供給開始後、予め定めるカップ洗浄時間が経過すると、制御装置８は、第１水バルブ２０および第２水バルブ２６を閉じるとともに、スピンモータ１２を制御してダミー基板ＤＷの回転を停止させる。制御装置８は、ガード昇降ユニット３８を制御して、第１〜第４ガード３４〜３７が下位置（最も下方位置）に下げる。使用済みのダミー基板ＤＷは、その後、搬送ロボットによって処理室２外に搬出され、ダミー基板保持部（図示しない）に収容される。

【0081】

なお、この図１２および図１３の実施形態において、カップ洗浄工程において、前述の第２処理例の場合と同様、基板Ｗの上下面への水の供給に並行して、水の飛散方向Ｄ_２を変更させるために、上下面供給流量比の変更だけでなく、回転ベース１４の回転速度（すなわちダミー基板ＤＷの回転速度）も併せて変更するようにしてもよい。
以上、この発明の２つ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。

【0082】

たとえば、前述の各実施形態のリンス工程（図４のＳ４，Ｓ５および図５のＳ１４〜Ｓ１６）ならびにカップ洗浄工程において、水の飛散方向Ｄ_１，Ｄ_２を変更させるべく、回転ベース１４の回転速度（すなわち基板Ｗやダミー基板ＤＷの回転速度）のみを変更させるようにしてもよい。
また、前述の各実施形態のリンス工程（図４のＳ４，Ｓ５および図５のＳ１４〜Ｓ１６）ならびにカップ洗浄工程では、上面側供給流量および下面側供給流量の合計流量が一定であるとして説明したが、これらリンス工程およびカップ洗浄工程において、水の合計供給流量が変化していてもよい。

【0083】

また、前述の各実施形態では、基板Ｗの周端面に、薬液工程時とリンス工程時とで共通のガード（第１ガード３４）が対向する処理例を例に挙げて説明した。しかしながら、図１２および図１３に示す実施形態では、薬液工程時に専用に用いられるガード３４〜３７に対して、ダミー基板ＤＷから飛散する水（洗浄液）を供給することもできる。たとえば、第１ガード３４を基板Ｗの周端面に対向させながらリンス工程中（図４のＳ４と同等の工程）を実行し、かつ第２ガード３５を基板Ｗの周端面に対向させながら薬液工程中（図４のＳ３）を実行する場合に、カップ洗浄工程において、ダミー基板ＤＷの周端面に第１ガード３４を対向配置させ、ダミー基板ＤＷから飛散する水を用いて、第１ガード３４（薬液工程時に専用に用いられるガード）の内壁を洗浄することができる。

【0084】

また、前述の各実施形態では、基板Ｗまたはダミー基板ＤＷから飛散する水を用いて、第１ガード３４の内壁を洗浄する場合を例に挙げたが、前述のカップ洗浄方法は、第２〜第４ガード３５〜３７の内壁を洗浄する場合にも適用できる。
また、図１２および図１３に示す実施形態では、洗浄液として、水だけでなく、洗浄用薬液（たとえば、ＳＣ１（ＮＨ_４ＯＨとＨ_２Ｏ_２とを含む混合液））を用いることもできる。

【0085】

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。

【符号の説明】

【0086】

１ 基板処理装置
３ スピンチャック（基板回転手段）
５ 水供給ユニット（処理液上面供給手段、洗浄液上面供給手段）
６ 下面処理液供給ユニット（処理液下面供給手段、洗浄液下面供給手段）
７ 処理カップ
８ 制御装置（洗浄液供給制御手段、飛散方向変更制御手段）
１４ 回転ベース
１５ 挟持部材（基板保持部材）
２１ 第１流量調整バルブ
２７ 第２流量調整バルブ
Ａ１ 回転軸線
ＤＷ ダミー基板
Ｗ 基板

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10A】

【図10B】

【図10C】

【図11】

【図12】

【図13】