特許 6231328 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】6231328

(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】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

【ＦＩ】

   H01L21/304 643C

   H01L21/304 643A

   H01L21/304 648G

【請求項の数】15

【全頁数】30

(21)【出願番号】特願2013-170612(P2013-170612)

(22)【出願日】2013年8月20日

(65)【公開番号】特開2015-41641(P2015-41641A)

(43)【公開日】2015年3月2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】藤井 達也

【審査官】 堀江 義隆

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−１６５７４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２８２５１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０１５４７０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

Ｈ０１Ｌ ２１／３０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板を、所定の鉛直軸線まわりに第１回転速度で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実行され、回転中の前記基板の下面に所定の第１間隔を隔てて第１対向面を対向させつつ、前記基板の下面に対向する下面ノズルの処理液吐出口から処理液を吐出させて、前記基板の下面と前記第１対向面との間の空間を処理液で液密状態にする液密ステップと、
前記液密ステップの後、前記基板の下面と前記第１対向面とを離反させることにより、前記基板の下面と前記第１対向面との間の空間の液密状態を解除する液密解除ステップと、
前記液密ステップに先立って実行され、前記第１回転速度よりも速い第２回転速度で前記基板を回転させながら当該基板の下面に処理液を供給する高速回転処理ステップとを含み、
前記液密ステップは、前記高速回転処理ステップの終了に連続して実行開始する、基板処理方法。

【請求項2】

前記第１対向面は円板状をなし、その外周端が、前記基板の下面における基板周端よりも外側に位置している、請求項１に記載の基板処理方法。

【請求項3】

前記液密ステップでは、前記第１対向面、および前記処理液吐出口を有する前記下面ノズルの第２対向面が、同一平面上に配置される、請求項１または２に記載の基板処理方法。

【請求項4】

前記基板の上面に処理液を供給して、当該基板の上面を処理液で処理する上面処理ステップをさらに含み、
前記上面処理ステップに並行して前記液密ステップが実行される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理方法。

【請求項5】

前記高速回転処理ステップから前記液密ステップに移行するタイミングで、前記基板に供給される処理液の流量を低減させる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板処理方法。

【請求項6】

前記液密ステップに先立って実行され、前記基板の下面に、前記第１間隔よりも大きい第２間隔を隔てて前記第１対向面を対向させ、前記第１回転速度よりも速くかつ前記第２回転速度よりも遅い第３回転速度で前記基板を回転させながら、前記処理液吐出口から前記基板の下面と前記第１対向面との間の空間に洗浄液を供給させて、前記第１対向面を洗浄する洗浄ステップをさらに含む、請求項５に記載の基板処理方法。

【請求項7】

前記洗浄液は、前記処理液を含み、
前記液密ステップは、前記洗浄ステップの終了に連続して実行開始するものであり、前記洗浄ステップから前記液密ステップへの移行と同期して、前記基板に供給する処理液の流量をそれまでよりも低減させる、請求項６に記載の基板処理方法。

【請求項8】

前記処理液はエッチング液である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の基板処理方法。

【請求項9】

基板を水平姿勢で保持しつつ、所定の鉛直軸線まわりに回転させる基板保持回転手段と、
前記基板保持回転手段により回転される前記基板の下面に対向する第１対向面を有する基板対向板と、
前記基板対向板を昇降させる対向板昇降手段と、
前記基板の下面に対向する処理液吐出口を有し、前記基板の下面と前記第１対向面との間の空間に処理液を供給するための下面ノズルと、
前記下面ノズルに処理液を供給する処理液供給手段と、
前記基板保持回転手段、前記対向板昇降手段および前記処理液供給手段を制御して、前記基板を所定の第１回転速度で回転させ、前記基板の下面に所定の第１間隔を隔てて前記第１対向面を対向させ、かつ前記処理液吐出口から処理液を吐出させて、前記基板の下面と前記第１対向面との間の空間を処理液で液密状態にする液密ステップを実行する液密制御手段と、
前記液密ステップの実行終了後、前記対向板昇降手段を制御して、前記液密ステップが実行されている状態から前記基板の下面と前記第１対向面とを離反させて、前記基板の下面と前記第１対向面との間の空間の液密状態を解除する液密解除制御手段と、
前記液密ステップに先立って、前記基板保持回転手段を制御して、前記第１回転速度よりも速い第２回転速度で前記基板を回転させながら当該基板の下面に処理液を供給する高速回転処理ステップを実行する高速回転制御手段とを含み、
前記液密解除制御手段は、前記高速回転処理ステップの終了に連続して、前記液密状態の解除を開始する、基板処理装置。

【請求項10】

前記基板対向板は円板状をなし、その外周端が、前記基板の下面における基板周端よりも外側に位置しており、
前記基板保持回転手段は、前記鉛直軸線を中心に回転可能なベースと、前記ベースに立設されて、前記基板を保持する複数の保持部材とを有し、
前記基板対向板には、前記保持部材を挿通するための複数の挿通用凹所が、当該基板対向板の厚み方向に貫通して形成されている、請求項９に記載の基板処理装置。

【請求項11】

各挿通用凹所は、挿通孔である、請求項１０に記載の基板処理装置。

【請求項12】

前記下面ノズルを昇降させるノズル昇降機構をさらに含む、請求項９〜１１のいずれか一項に記載の基板処理装置。

【請求項13】

前記下面ノズルは、前記基板の下面に間隔を隔てて対向し、前記処理液吐出口を有する第２対向面を有する、請求項９〜１２のいずれか一項に記載の基板処理装置。

【請求項14】

前記第２対向面は、前記基板保持回転手段による前記基板の回転中心を含む領域と対向しており、
前記第１対向面は、平面視で、前記第２対向面の周囲を取り囲む環状をなしている、請求項１３に記載の基板処理装置。

【請求項15】

前記第１対向面は親水面を含む、請求項９〜１４のいずれか一項に記載の基板処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基板を処理するための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。

【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パネル用ガラス基板などの基板の主面に処理液による処理を施すために、基板を一枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置が用いられる。枚葉式の基板処理装置は、たとえば、基板をほぼ水平姿勢に保持しつつ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下面に処理液を供給する中心軸ノズルとを備える。

【0003】

たとえば、特許文献１は、図７および図８に、スピンチャックに保持された基板の下面に処理液を供給するための下面吐出口を有する下面処理配管と、基板の下面に対向して配置される円板状の対向板とを備えた基板処理装置を開示している。対向板が基板の下面に接近する接近位置に配置された状態で、下面吐出口から処理液が吐出される。これにより、基板の下面と対向板の基板対向面との間に処理液が液密状態で保持される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１０−２３８７８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１では、基板に対する処理時間の経過後にも基板の下面に処理液の液膜が保持されてしまい、その結果、基板の下面における処理液処理が進行する問題がある。すなわち、基板の下面に保持された液膜を除去するために所定の時間を要するので、基板の下面が所期の処理量を超えて処理されるおそれがあり、その結果、基板の下面に良好な処理液処理を施すことができない場合がある。

【0006】

そこで、この発明の目的は、処理液の消費量の低減を図りつつ、基板の下面に処理液処理を良好に施す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。

【課題を解決するための手段】

【0007】

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、所定の鉛直軸線（１０）まわりに第１回転速度（ω１）で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実行され、回転中の前記基板の下面に所定の第１間隔を隔てて第１対向面（８ａ）を対向させつつ、前記基板の下面に対向する下面ノズル（１５）の処理液吐出口（１７）から処理液を吐出させて、前記基板の下面と前記第１対向面との間の空間（３８）を処理液で液密状態にする液密ステップ（Ｓ３，Ｓ７，Ｓ１３，Ｓ１７）と、前記液密ステップの後、前記基板の下面と前記第１対向面とを離反させることにより、前記基板の下面と前記第１対向面との間の空間の液密状態を解除する液密解除ステップ（Ｓ４，Ｓ８，Ｓ１４，Ｓ１８）と、前記液密ステップに先立って実行され、前記第１回転速度よりも速い第２回転速度（ω３，ω４）で前記基板を回転させながら当該基板の下面に処理液を供給する高速回転処理ステップ（Ｓ２，Ｓ５，Ｓ１２，Ｓ１５）とを含み、前記液密ステップは、前記高速回転処理ステップの終了に連続して実行開始する、基板処理方法である。

【0008】

なお、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等を表すが、特許請求の範囲を実施形態に限定する趣旨ではない。以下、この項において同じ。
この発明の方法によれば、液密ステップにおいて、基板の下面と第１対向面との間に処理液が供給される。これにより、基板の下面と第１対向面との間の空間が液密状態にされる。前記空間の液密状態は、小流量の処理液によって実現できる。その結果、処理液の消費量の低減を図ることができる。

【0009】

また、液密解除ステップにおいて、基板の下面と第１対向面とを離反させることにより、前記空間の液密状態を瞬時に解除することができる。これにより、液密解除ステップ後には、基板の下面に処理液が接液せず、その結果、基板の下面における処理液処理の進行を阻止できる。これにより、処理液処理を所期の処理量に保つことができる。ゆえに、処理液の消費量の低減を図りつつ、基板の下面に処理液処理を良好に施すことができる基板処理方法を提供することができる。
また、高速回転処理ステップにおいて基板の下面に処理液処理が施され、次いで、液密ステップにおいて基板の下面に処理液処理が施される。そのため、基板の下面を、より一層良好に処理できる。

【0010】

請求項２に記載の発明は、前記第１対向面は円板状をなし、その外周端が、前記基板の下面における基板周端よりも外側に位置している、請求項１に記載の基板処理方法である。
この発明の方法によれば、第１対向面の外周端が、基板の下面周端よりも外側に位置しているので、基板の下面と第１対向面との間の処理液の液密状態を、基板の下面全域で形成できる。そのため、基板の下面全域に処理液を接液させることができるから、基板の下面を、処理液を用いて良好かつ均一に処理できる。

【0011】

請求項３に記載の発明は、前記液密ステップでは、前記第１対向面、および前記処理液吐出口を有する前記下面ノズルの第２対向面（１６ａ）が、同一平面上に配置される、請求項１または２に記載の基板処理方法である。
この発明の方法によれば、液密ステップにおいて、下面ノズルの第２対向面が基板の下面と対向して配置され、かつ第２対向面に形成された処理液吐出口から処理液が吐出される。そのため、下面ノズルの第２対向面と基板の下面との間に外郭筒状の処理液の液柱が形成される。そして、第１対向面と第２対向面とが同一平面上に配置されているために、第２対向面と基板の下面との間の液柱は、基板の下面および第１対向面を伝いながら、基板の下面および第１対向面の間の空間を拡がる。これにより、基板の下面と第１対向面との間の空間において、処理液の液密状態を、比較的容易に形成できる。

【0012】

請求項４に記載の発明は、前記基板の上面に処理液を供給して、当該基板の上面を処理液で処理する上面処理ステップをさらに含み、前記上面処理ステップに並行して前記液密ステップが実行される、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。
この発明の方法によれば、基板の上面に対する処理液処理と、基板の下面に対する処理液処理とを並行して行うので、基板の上面および下面の双方に処理液処理を施す場合の処理時間を短縮できる。

【0013】

また、基板の上面に供給される処理液が高温に加熱されている場合、基板の上面に供給された直後は高温であるが、基板の周縁部に向けて流れる過程で、その液温が低下してしまう。そのため、基板上において、その中央部で処理液の温度が相対的に高くなり、周縁部で処理液の温度が相対的に低くなってしまう。その結果、基板の上面の中央部で処理液による処理が速く進み、基板の上面の周縁部で処理液による処理が相対的に遅く進むといった、基板上面における処理レートのばらつきを生じるおそれがある。

【0014】

請求項３に記載の発明の方法において、基板の下面と第１対向面との間の処理液の液密状態が形成されるから、基板の下面に供給される処理液も高温に加熱されていれば、基板の下面の広範囲（全域）にわたって高温の処理液を接液させることができる。そのため、基板を、高温、かつ均一な温度分布にすることができる。これにより、基板の上面に高温の処理液を供給する場合であっても、供給された処理液が基板の周縁部で温度低下するのを防止できる。その結果、基板の上面を均一な処理レートで処理できる。

【0016】

請求項５に記載の発明は、前記高速回転処理ステップから前記液密ステップに移行するタイミングで、前記基板に供給される処理液の流量を低減させる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板処理方法である。

【0017】

この発明の方法によれば、高速回転処理ステップで比較的大流量の処理液が基板の下面に供給されるとすると、高速回転処理ステップの終了時には、比較的多量の処理液が基板の下面に存在している。そして、液密ステップの開始時には、第１対向面を基板の下面に第１間隔を隔てて対向させ、かつ基板の回転速度をそれまでよりも減速させる。この状態で、基板の下面に比較的多量の処理液が存在しているので、第１対向面と基板の下面との間の空間に、処理液の液密状態を良好に形成できる。これにより、高速回転処理ステップから液密ステップへの移行をスムーズに行える。

【0018】

請求項６に記載の発明は、前記液密ステップに先立って実行され、前記基板の下面に、前記第１間隔よりも大きい第２間隔を隔てて前記第１対向面を対向させ、前記第１回転速度よりも速くかつ前記第２回転速度よりも遅い第３回転速度（ω２）で前記基板を回転させながら、前記処理液吐出口から前記基板の下面と前記第１対向面との間の空間に洗浄液を供給させて、前記第１対向面を洗浄する洗浄ステップ（Ｓ６，Ｓ１６）をさらに含む、請求項５に記載の基板処理方法である。

【0019】

この発明の方法によれば、第１対向面を基板の下面に第２間隔を隔てて対向させた状態で、第３回転速度で基板を回転させながら基板の下面に洗浄液が供給される。基板の下面に供給された洗浄液は、基板の下面を周縁部に向けて拡がった後、重力を受けて下方に向けて落液し、第１対向面に供給される。これにより、第１対向面を伝って流れる洗浄液により第１対向面を洗浄できる。

【0020】

また、第１対向面を洗浄するための洗浄ステップが、液密ステップに先立って実行されるので、処理液が基板に付着していない状態で液密ステップを開始できる。そのため、高速回転処理ステップにおいて用いられる処理液と液密ステップにおいて用いられる処理液とが互いに異なる種類のものである場合に、異なる種類の処理液の混触を防止できる。
請求項７に記載の発明は、前記洗浄液は、前記処理液を含み、前記液密ステップは、前記洗浄ステップの終了に連続して実行開始するものであり、前記洗浄ステップから前記液密ステップへの移行と同期して、前記基板に供給する処理液の流量をそれまでよりも低減させる、請求項６に記載の基板処理方法である。

【0021】

この発明の方法によれば、洗浄ステップで比較的大流量の洗浄液が基板の下面に供給されるとすると、洗浄ステップの終了時には、比較的多量の洗浄液が基板の下面に存在している。この状態で、基板に供給する洗浄液の流量をそれまでよりも低減させつつ、洗浄ステップの終了に連続して、液密ステップが実行開始される。この場合、基板の下面に比較的多量の洗浄液が存在しているので、第１対向面と基板の下面との間の空間に、洗浄液の液密状態を良好に形成できる。これにより、洗浄ステップから液密ステップへの移行をスムーズに行える。

【0022】

前記処理液は、請求項８に記載の発明のように、エッチング液であってもよい。
エッチング液を用いて基板を処理する場合には、所期のエッチング処理時間の経過後にも基板の下面に処理液の液膜が保持されることがあり、基板の下面におけるエッチング処理が進行するという問題がある。
しかしながら、この発明の方法では、液密解除ステップにおいて基板の下面と第１対向面とを離反させることにより、液密解除ステップ後には、基板の下面にエッチング液が接液しない。その結果、基板の下面におけるエッチング処理の進行を阻止できる。

【0023】

請求項９に記載の発明は、基板（Ｗ）を水平姿勢で保持しつつ、所定の鉛直軸線（１０）まわりに回転させる基板保持回転手段（３）と、前記基板保持回転手段により回転される前記基板の下面に対向する第１対向面（８ａ）を有する基板対向板（８）と、前記基板対向板を昇降させる対向板昇降手段（２４）と、前記基板の下面に対向する処理液吐出口（１７）を有し、前記基板の下面と前記第１対向面との間の空間（３８）に処理液を供給するための下面ノズル（１５）と、前記下面ノズルに処理液を供給する処理液供給手段（５４，５５）と、前記基板保持回転手段、前記対向板昇降手段および前記処理液供給手段を制御して、前記基板を所定の第１回転速度（ω１）で回転させ、前記基板の下面に所定の第１間隔を隔てて前記第１対向面を対向させ、かつ前記処理液吐出口から処理液を吐出させて、前記基板の下面と前記第１対向面との間の空間を処理液で液密状態にする液密ステップ（Ｓ３，Ｓ７，Ｓ１３，Ｓ１７）を実行する液密制御手段と、前記液密ステップの実行終了後、前記対向板昇降手段を制御して、前記液密ステップが実行されている状態から前記基板の下面と前記第１対向面とを離反させて、前記基板の下面と前記第１対向面との間の空間の液密状態を解除する液密解除制御手段と、前記液密ステップに先立って、前記基板保持回転手段を制御して、前記第１回転速度よりも速い第２回転速度で前記基板を回転させながら当該基板の下面に処理液を供給する高速回転処理ステップを実行する高速回転制御手段とを含み、前記液密解除制御手段は、前記高速回転処理ステップの終了に連続して、前記液密状態の解除を開始する、基板処理装置である。

【0024】

この構成によれば、請求項１の発明の方法に関して述べた効果と同様な効果を奏することができる基板処理装置を提供することができる。
請求項１０に記載の発明は、前記第１対向面は円板状をなし、その外周端が、前記基板の下面における基板周端よりも外側に位置しており、前記基板保持回転手段は、前記鉛直軸線を中心に回転可能なベース（４）と、前記ベースに立設されて、前記基板を保持する複数の保持部材（５）とを有し、前記基板対向板には、前記保持部材を挿通するための複数の挿通用凹所（２０）が、当該基板対向板の厚み方向に貫通して形成されている、請求項９に記載の基板処理装置である。

【0025】

この構成によれば、請求項２の発明の方法に関して述べた効果と同様な効果を奏することができる基板処理装置を提供することができる。また、基板対向板には保持部材を挿通するための複数の挿通用凹所が形成されているので、基板対向板の昇降が邪魔されない。したがって、基板の下面と基板対向板との間に、処理液の液密状態をスムーズに形成することができる。

【0026】

請求項１１に記載の発明は、各挿通用凹所は、挿通孔である、請求項１０に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、基板対向板の周縁部は、各挿通孔から外側に向けて張り出しており、各挿通孔と基板対向板の外周端との間に肉厚が設けられている。この肉厚部分により、基板の下面全域に処理液による液密状態を確実に形成できる
請求項１２に記載の発明は、前記下面ノズルを昇降させるノズル昇降機構（７２）をさらに含む、請求項９〜１１のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、下面ノズルを上昇させる場合、処理液の吐出位置を基板の下面に接近させることができるので、基板の下面と第１対向面との間の空間における液密状態の形成を促進することができる。また、液密ステップの実行終了時には、ノズル昇降機構を用いて、基板対向板とともに下面ノズルを基板の下面から、容易に離反できる。
請求項１３に記載の発明は、前記下面ノズルは、前記基板の下面に間隔を隔てて対向し、前記処理液吐出口を有する第２対向面（１６ａ）を有する、請求項９〜１２のいずれか一項に記載の基板処理装置である。

【0027】

この構成によれば、請求項３の発明に関して述べた効果と同様な効果を奏することができる基板処理装置を提供することができる。

【0028】

前記第２対向面は、請求項１４に記載の発明のように、前記基板保持回転手段による前記基板の回転中心を含む領域と対向しており、前記第１対向面は、平面視で、前記第２対向面の周囲を取り囲む環状をなしていてもよい。
請求項１５に記載の発明は、前記第１対向面は親水面を含む、請求項９〜１４のいずれか一項に記載の基板処理装置である。

【0029】

この構成によれば、基板対向板の第１対向面の表面には、親水面が含まれる。第１対向面の表面が親水性であれば、基板の下面と第１対向面との間の空間を液密状態にし易い。
親水面を含む第１対向面の例としては、第１対向面に多数の凹所を形成したものや、所定の表面粗さを用いて濡れ性を向上させたものを挙げることができる。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】本発明の第１実施形態に係る基板処理装置の概略構成を示す図である。

【図2】図１に示す基板処理装置の概略構成を示す平面図である。

【図3】図１に示す基板処理装置の処理例を説明するためのフローチャートである。

【図4】図１に示す基板処理装置の処理例を説明するためのタイムチャートである。

【図5A-5C】図３および図４の処理例を説明するための図である。

【図5D-5F】図５Ｃに続く工程を説明するための図である。

【図5G-5I】図５Ｆに続く工程を説明するための図である。

【図5J】図５Ｉに続く工程を説明するための図である。

【図6】本発明の第２実施形態に係る基板処理装置の概略構成を示す図である。

【図7】図６に示す基板処理装置の概略構成を示す平面図である。

【図8】図６に示す基板処理装置の処理例を説明するためのフローチャートである。

【図9】図６に示す基板処理装置の処理例を説明するためのタイムチャートである。

【図10A-10C】図８および図９の処理例を説明するための図である。

【図10D-10F】図１０Ｃに続く工程を説明するための図である。

【図10G-10I】図１０Ｆに続く工程を説明するための図である。

【図10J-10L】図１０Ｉに続く工程を説明するための図である。

【図11A-11C】第１基板対向板の他の構成例を示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0031】

以下では、本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、本発明の第１実施形態に係る基板処理装置１の概略構成を示す図である。図２は、図１の基板処理装置１の概略構成を示す平面図である。なお、図１は、図２に示す矢印Ｉの方向に見た切断線に沿う断面を示す図である。
基板処理装置１は、基板Ｗを一枚ずつ処理する枚葉型の装置である。基板Ｗとして半導体基板を採用する場合を例に挙げて、以下説明する。基板処理装置１は、隔壁で区画された処理室２と、処理室２内で基板Ｗを水平に保持して回転させるスピンチャック３とを備えている。

【0032】

スピンチャック３は、鉛直方向に沿う回転軸線１０のまわりに回転可能な円板状のスピンベース４と、スピンベース４上に設けられた保持部材５と、スピンベース４から鉛直下方に延びる筒状の回転軸６と、スピンベース４および回転軸６を回転軸線１０まわりに回転させる回転駆動機構７と、スピンベース４の上面と保持部材５による基板保持高さとの間に配置された第１基板対向板８とを備えている。

【0033】

スピンチャック３は、複数の保持部材５で基板Ｗを水平方向に挟んで当該基板Ｗを水平姿勢に保持する挟持式のチャックである。回転駆動機構７として電動モータが採用されており、この回転駆動機構７からの回転駆動力が回転軸６に入力されることにより、保持部材５によって保持された基板Ｗは、スピンベース４と一体的に回転軸線１０まわりに回転させられる。

【0034】

保持部材５は、図２に示すように、スピンベース４の上面の周縁部に周方向に沿って間隔を空けて複数本（この実施形態では、たとえば６本）設けられている。各保持部材５は、スピンベース４の上面から一定の間隔を空けた上方の基板保持高さにおいて、基板Ｗを水平に保持するように構成されている。保持部材５には、スピンベース４内に収容配置された基板保持部材可動機構９が取り付けられている。これにより、保持部材５は、スピンベース４に対して可動となる。基板保持部材可動機構９は、たとえば、回転軸６の回転に応じて保持部材５を可動させる公知のリンク機構である。

【0035】

以下では、複数の保持部材５に保持された状態で、スピンベース４の上面と対向する基板Ｗの表面を基板Ｗの下面といい、当該下面と反対側の面を基板Ｗの上面という。
回転軸６は、円筒状の中空軸である。回転軸６の内部には、基板Ｗの下面側から処理液を供給する処理液供給管１３と、基板Ｗの下面側から不活性ガスを供給する不活性ガス供給管１４とが挿通されている。不活性ガス供給管１４は、処理液供給管１３の外周を取り囲んでいる。

【0036】

処理液供給管１３の鉛直方向の上端は、スピンベース４の中央部に設けられた貫通穴を介してスピンベース４の上面上に突出している。つまり、処理液供給管１３の鉛直方向の上端は、スピンベース４の上面と基板Ｗの下面との間に位置している。処理液供給管１３の上端に、下面ノズル１５が結合されている。
下面ノズル１５は、スピンベース４の上面と基板Ｗの下面との間に配置された第２基板対向板１６を備えている。第２基板対向板１６は、ほぼ円板状に形成されており、基板Ｗの下面と対向する第２基板対向面１６ａを有している。第２基板対向板１６の中央部には、処理液供給管１３の上端を露出させるための開口が形成されている。この開口が、基板Ｗの下面側で処理液を吐出する処理液吐出口１７である。処理液吐出口１７は、スピンベース４上に配置される基板Ｗの下面の回転中心と対向している。第２基板対向板１６の周縁部には外向きにフランジ１８が形成されている。

【0037】

第１基板対向板８は、基板Ｗの直径よりも大きい外径を有する円板状の部材であり、基板Ｗの下面と対向する第１基板対向面８ａを有している。つまり、第１基板対向板８の外周端は、基板Ｗの下面における基板Ｗの周端よりも外側に位置している。
第１基板対向板８の周縁部には、保持部材５に対応する位置に、複数の挿通用凹所２０が形成されている。挿通用凹所２０は、第１基板対向板８の厚み方向に貫通する挿通孔である。各挿通用凹所２０には、対応する保持部材５が挿通している。第１基板対向板８の中央部には、処理液供給管１３の外周面および不活性ガス供給管１４を取り囲むように、開口２１が形成されている。つまり、第１基板対向面８ａは、平面視で、第２基板対向板１６の第２基板対向面１６ａの周囲を取り囲む環状をなしている。第１基板対向板８の開口２１には、段差部１９が形成されている。段差部１９は、第２基板対向板１６のフランジ１８と整合するようになっている。

【0038】

第１基板対向板８は、スピンベース４の上面に近い下位置（図１に実線で示す位置）と、当該下位置よりも上方において保持部材５に保持された基板Ｗの下面に微小間隔を空けて接近する第１接近位置（図１に破線で示す位置）との間で昇降可能に設けられている。第１基板対向板８が第１接近位置に位置するとき、第１基板対向板８の段差部１９と第２基板対向板１６のフランジ１８とが合わさり、第１基板対向板８の第１基板対向面８ａと第２基板対向板１６の第２基板対向面１６ａとが同一平面上に位置する。第１基板対向板８の昇降は、第１基板対向板８の下面に取り付けられた磁気浮上機構２４により制御されている。

【0039】

磁気浮上機構２４は、案内機構２５と、磁石保持部材２６と、第１基板対向板側永久磁石２７と、昇降用永久磁石２８と、昇降アクチュエータ２９とを備えている。
案内機構２５は、第１基板対向板８の下面に取り付けられ、回転軸線１０と平行に鉛直方向に延びたガイド軸３０と、ガイド軸３０と結合されたリニア軸受け３１とを備えている。ガイド軸３０は、回転軸６と保持部材５との間の位置に配置されている。より具体的には、ガイド軸３０は、図２に示すように、回転軸線１０から見て、第１基板対向板８の周方向に等間隔を空けた３箇所に配置されている。ガイド軸３０は、スピンベース４の対応箇所に設けられたリニア軸受け３１と結合されており、このリニア軸受け３１によって案内されながら、鉛直方向に昇降可能である。これにより、第１基板対向板８は、ガイド軸３０およびリニア軸受け３１により、回転軸線１０に平行な上下方向に沿って案内される。

【0040】

ガイド軸３０は、リニア軸受け３１を貫通しており、その下端に、外向きに突出したフランジ３２を備えている。フランジ３２がリニア軸受け３１の下端に当接することにより、ガイド軸３０の上方への移動、すなわち第１基板対向板８の上方への移動が規制される。つまり、フランジ３２は、第１基板対向板８の上方への移動を規制する規制部材である。

【0041】

磁石保持部材２６は、磁極方向を上下方向に向けて第１基板対向板側永久磁石２７を保持している。磁石保持部材２６は、ガイド軸３０よりも回転軸線１０から遠い外方であって、かつ保持部材５よりも回転軸線１０に近い内方の位置で第１基板対向板８の下面に固定されている。
磁石保持部材２６は、たとえば、図２に示すように、周方向に等間隔を空けて６箇所に設けられている。より具体的には、回転軸線１０から見て、隣り合う保持部材５の間（この実施形態では中間）に対応する角度位置に、各磁石保持部材２６が配置されている。さらに、回転軸線１０から見て６個の磁石保持部材２６によって分割（この実施形態では等分）される６個の角度領域のうち、一つおきの角度領域内（この実施形態では当該角度領域の中央位置）に、３本のガイド軸３０がそれぞれ配置されている。

【0042】

スピンベース４には、６個の磁石保持部材２６に対応する６箇所に、貫通孔３３が形成されている。各貫通孔３３は、対応する磁石保持部材２６をそれぞれ回転軸線１０と平行な鉛直方向に挿通させることができるように形成されている。第１基板対向板８が下位置に位置するとき、図１に示すように、磁石保持部材２６は貫通孔３３を挿通してスピンベース４の下面よりも下方に突出しており、第１基板対向板側永久磁石２７は、スピンベース４の下面よりも下方に位置している。第１基板対向板側永久磁石２７は、たとえば、下側にＳ極を有し、上側にＮ極を有するように磁石保持部材２６に固定されていてもよい。

【0043】

昇降用永久磁石２８は、たとえば、回転軸線１０を中心として水平面に沿って配置された円環状の永久磁石片であり、第１基板対向板側永久磁石２７に対して下方から対向する円環状の磁極を有している。昇降用永久磁石２８の磁極の極性は、第１基板対向板側永久磁石２７の下側の磁極と同じ極性である。したがって、昇降用永久磁石２８は、第１基板対向板側永久磁石２７に対して、上向きの反発磁力を作用させる。昇降用永久磁石２８は、円環状の昇降用磁石保持部材３５に内蔵されて保持されている。昇降用磁石保持部材３５に、昇降アクチュエータ２９の作動軸３４が結合されている。

【0044】

昇降アクチュエータ２９は、たとえばエアシリンダからなり、作動軸３４を回転軸線１０に平行な方向に上下動させるように構成されている。昇降アクチュエータ２９は、昇降用永久磁石２８を上位置と下位置との間を昇降させることができる。下位置は、昇降用永久磁石２８がスピンベース４から充分に下方に位置し、昇降用永久磁石２８と第１基板対向板側永久磁石２７との間に、それらの間の磁気反発力が第１基板対向板８に作用する重力をよりも小さくなるような充分な距離が確保されるように設定されている。上位置は、下位置よりも上方の位置であり、昇降用永久磁石２８と第１基板対向板側永久磁石２７との間の磁気反発力によって、磁石保持部材２６に結合された第１基板対向板８が第１接近位置まで上昇させられる位置に設定されている。

【0045】

したがって、昇降アクチュエータ２９を作動させて昇降用永久磁石２８を下位置から上位置まで上昇させると、その過程で、昇降用永久磁石２８と第１基板対向板側永久磁石２７との間の磁気反発力が第１基板対向板８に作用する重力およびその他の上昇抵抗力（摩擦力等）を上回る。それにより、第１基板対向板８がスピンベース４の上面から浮上し、第１接近位置まで上昇する。第１基板対向板８の上昇は、ガイド軸３０の下端に設けられたフランジ３２がリニア軸受け３１の下端に当接することによって規制される。

【0046】

一方、昇降アクチュエータ２９を作動させて昇降用永久磁石２８を上位置から下位置まで下降させると、その過程で、第１基板対向板８に作用する重力が、昇降用永久磁石２８と第１基板対向板側永久磁石２７との間の磁気反発力およびその他の下降抵抗力（摩擦力等）を上回る。それにより、第１基板対向板８が第１接近位置から下降して、スピンベース４に到達する。

【0047】

基板処理装置１は、さらに、基板Ｗの上面に薬液（処理液）を供給する上面薬液供給機構４２と、基板Ｗの上面にリンス液（処理液、洗浄液）を供給する上面リンス液供給機構４３と、基板Ｗの下面に薬液を供給する下面薬液供給機構５４と、基板Ｗの下面にリンス液を供給する下面リンス液供給機構５５と、基板Ｗの下面側に不活性ガスを供給する不活性ガス供給機構６４とを備えている。

【0048】

上面薬液供給機構４２は、上面薬液ノズル４４と、上面薬液供給配管４５と、上面薬液バルブ４６とを備えている。上面薬液供給配管４５は、上面薬液ノズル４４に接続されている。上面薬液バルブ４６は、上面薬液供給配管４５に介装されている。上面薬液バルブ４６が開かれると、上面薬液供給配管４５から上面薬液ノズル４４に薬液が供給される。また、上面薬液バルブ４６が閉じられると、上面薬液供給配管４５から上面薬液ノズル４４への薬液の供給が停止される。上面薬液ノズル４４から吐出された薬液は、スピンチャック３に保持された基板Ｗの上面中央部に供給される。

【0049】

上面リンス液供給機構４３は、上面リンス液ノズル４９と、上面リンス液供給配管５０と、上面リンス液バルブ５１とを備えている。上面リンス液供給配管５０は、上面リンス液ノズル４９に接続されている。上面リンス液バルブ５１は、上面リンス液供給配管５０に介装されている。上面リンス液バルブ５１が開かれると、上面リンス液供給配管５０から上面リンス液ノズル４９にリンス液が供給される。また、上面リンス液バルブ５１が閉じられると、上面リンス液供給配管５０から上面リンス液ノズル４９へのリンス液の供給が停止される。上面リンス液ノズル４９から吐出されたリンス液は、スピンチャック３に保持された基板Ｗの上面中央部に供給される。

【0050】

なお、上面薬液ノズル４４は、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の表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。また、上面リンス液ノズル４９についても、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、いわゆるスキャンノズルの形態が採用されてもよい。

【0051】

下面薬液供給機構５４は、下面薬液供給配管５７と、下面薬液バルブ５８と、薬液流量調節バルブ５９とを備えている。下面薬液供給配管５７は、処理液供給配管６０に接続されている。処理液供給配管６０は、さらに回転軸６に挿通された処理液供給管１３に接続されている。下面薬液バルブ５８および薬液流量調節バルブ５９は、下面薬液供給配管５７に介装されている。次に述べる下面リンス液バルブ６２が閉じられつつ下面薬液バルブ５８が開かれると、下面薬液供給配管５７および処理液供給配管６０を介して処理液供給管１３に薬液が供給される。また、下面薬液バルブ５８が閉じられると、処理液供給管１３への薬液の供給が停止される。処理液供給管１３に供給された薬液は、下面ノズル１５の処理液吐出口１７からスピンチャック３に保持された基板Ｗの下面中央部に向けて吐出される。薬液流量調節バルブ５９は、下面薬液供給配管５７の開度を調節することにより、下面ノズル１５から吐出される薬液の吐出流量を調整する。

【0052】

下面リンス液供給機構５５は、下面リンス液供給配管６１と、下面リンス液バルブ６２と、リンス液流量調節バルブ６３とを備えている。下面リンス液供給配管６１は、下面薬液供給配管５７と同様に、処理液供給配管６０に接続されている。下面リンス液バルブ６２およびリンス液流量調節バルブ６３は、下面リンス液供給配管６１に介装されている。下面薬液バルブ５８が閉じられつつ下面リンス液バルブ６２が開かれると、下面リンス液供給配管６１および処理液供給配管６０を介して処理液供給管１３にリンス液が供給される。また、下面リンス液バルブ６２が閉じられると、処理液供給管１３へのリンス液の供給が停止される。処理液供給管１３に供給されたリンス液は、下面ノズル１５の処理液吐出口１７からスピンチャック３に保持された基板Ｗの下面中央部に向けて吐出される。リンス液流量調節バルブ６３は、下面リンス液供給配管６１の開度を調節することにより、下面ノズル１５から吐出されるリンス液の吐出流量を調整する。

【0053】

なお、この実施形態では、下面薬液供給配管５７および下面リンス液供給配管６１を、共通配管である処理液供給配管６０を介して処理液供給管１３に接続させているが、下面リンス液供給配管６１下面薬液供給配管５７および下面リンス液供給配管６１を、直接、処理液供給管１３に接続させてもよい。
不活性ガス供給機構６４は、不活性ガス供給配管６５と、不活性ガスバルブ６６と、不活性ガス流量調節バルブ６７とを備えている。不活性ガス供給管１４は、回転軸６に挿通された不活性ガス供給管１４に接続されている。不活性ガスバルブ６６および不活性ガス流量調節バルブ６７は、不活性ガス供給配管６５に介装されている。不活性ガスバルブ６６が開かれると、不活性ガス供給配管６５から不活性ガス供給管１４に不活性ガスが供給される。また、不活性ガスバルブ６６が閉じられると、不活性ガス供給配管６５から不活性ガス供給管１４への不活性ガスの供給が停止される。不活性ガス流量調節バルブ６７は、不活性ガス供給配管６５の開度を調節することにより、不活性ガス供給管１４の上端から吐出されるリンス液の吐出流量を調整する。

【0054】

不活性ガス供給管１４の鉛直方向の上端から吐出される不活性ガスは、第１基板対向板８が下位置に位置するときは、第２基板対向板１６のフランジ１８下部を通り、基板Ｗの下面と第１基板対向板８の第１基板対向面８ａとの間の空間を通って、基板Ｗの回転範囲外に案内される。また、第１基板対向板８が第１接近位置に位置するときは、不活性ガスは、第２基板対向板１６のフランジ１８の下部を通り、スピンベース４の上面と第１基板対向板８の下面との間の空間を通って、基板Ｗの回転範囲外に案内される。

【0055】

上面薬液ノズル４４および下面ノズル１５に供給される薬液として、たとえば、ＨＦ（フッ化水素）、ＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド）、ＳＣｌ（ammonia-hydrogen peroxide mixture：アンモニア過酸化水素水混合液）などのエッチング液を例示できる。また、上面リンス液ノズル４９および下面ノズル１５に供給されるリンス液として、たとえば、純水（deionized water：脱イオン水）、炭酸水、電解イオン水、水素水、オゾン水や、希釈塩酸水（たとえば、希釈濃度が１０〜１００ｐｐｍ程度）などを例示できる。また、不活性ガス供給管１４に供給される不活性ガスは、たとえば窒素ガスである。

【0056】

基板処理装置１は、当該基板処理装置１の各部の制御のために制御装置６９を備えている。制御装置６９は、回転駆動機構７、基板保持部材可動機構９、昇降アクチュエータ２９などを制御するように構成されている。また、基板処理装置１は、上面薬液バルブ４６、上面リンス液バルブ５１、下面薬液バルブ５８、下面リンス液バルブ６２、不活性ガスバルブ６６等の開閉を制御し、薬液流量調節バルブ５９、リンス液流量調節バルブ６３、不活性ガス流量調節バルブ６７などの開度を制御する。

【0057】

図３は、図１に示す基板処理装置１の処理例を説明するためのフローチャートである。図４は、図１に示す基板処理装置１の処理例を説明するためのタイムチャートである。図５Ａ〜図５Ｊは、図３および図４の処理例を説明するための図である。図１、図３、図４および図５Ａ〜図５Ｊを参照して、基板処理装置１の処理例を説明する。
図３の処理例に際して、まず、図示しない基板搬送ロボットにより未処理の基板Ｗが処理室２内に搬入されて、図５Ａに示すように、基板Ｗがそのデバイス形成面を上方に向けた状態でスピンチャック３に保持される（Ｓ１：基板搬入工程）。基板Ｗの搬入時には、第１基板対向板８は、図４および図５Ａに示すように、下位置に配置されている。

【0058】

次いで、図３、図４および図５Ｂに示すように、制御装置６９は、回転駆動機構７を制御して、基板Ｗを静止状態から回転速度ω３（たとえば５００ｒｐｍ）で回転軸線１０回りに高速回転させる。また、制御装置６９は、上面薬液バルブ４６（図１参照）を開いて基板Ｗの上面に薬液を供給するとともに、下面薬液バルブ５８（図１参照）を開いて基板Ｗの下面に薬液を供給する（Ｓ２：高速回転薬液処理工程）。上面薬液ノズル４４および下面ノズル１５からの薬液の吐出流量は、それぞれ、たとえば１．０Ｌ／ｍｉｎである。

【0059】

ステップＳ２の高速回転薬液処理工程において、上面薬液ノズル４４から吐出された薬液は、基板Ｗの上面中央部に着液した後、基板Ｗの回転遠心力によって基板Ｗの上面周縁部にまで拡がる。これにより、基板Ｗの上面全域が薬液処理される。また、下面ノズル１５から吐出された薬液は、基板Ｗの下面中央部に着液した後、基板Ｗの回転遠心力を受けて基板Ｗの下面を伝って下面周縁部にまで拡がる。これにより、基板Ｗの下面全域が薬液処理される。

【0060】

薬液の吐出開始から予め定める高速回転薬液処理時間（たとえば、５ｓｅｃ）が経過すると、図３、図４および図５Ｃに示すように、制御装置６９は、回転駆動機構７を制御して、基板Ｗの回転を、回転速度ω３からより低速の回転速度ω１（たとえば１０ｒｐｍ）に減速させる。また、制御装置６９は、薬液流量調節バルブ５９を制御して、下面ノズル１５からの薬液の吐出流量を、たとえば１．０Ｌ／ｍｉｎから０．４Ｌ／ｍｉｎに低減させる。また、制御装置６９は、昇降アクチュエータ２９を制御して、第１基板対向板８を下位置（図５Ｂ参照）から第１接近位置（図５Ｃ参照）まで上昇させる。これにより、基板Ｗの下面と第１接近位置にある第１基板対向面８ａとの間の空間３８において、薬液が液密状態とされる。液密状態にされた薬液によって基板Ｗの下面が薬液処理される（Ｓ３：薬液液密工程）。

【0061】

具体的には、ステップＳ３の薬液液密工程では、図５Ｃに示すように、第１基板対向板８の第１基板対向面８ａと、下面ノズル１５の第２基板対向面１６ａとが同一平面上に配置される。そして、第１基板対向板８が第１接近位置に配置された状態で、基板Ｗの減速により、基板Ｗの下面と第２基板対向板１６の第２基板対向面１６ａとの間に外郭筒状の薬液の液柱３９が形成される。

【0062】

薬液の液柱３９の維持のためには、薬液の吐出流量は少ないことが望ましいのであるが、薬液の液柱３９の形成時には、所定量の薬液が必要である。この処理例では、ステップＳ２の高速回転薬液処理工程において比較的大流量の薬液が基板Ｗの下面に供給されるので、ステップＳ３の薬液液密工程の開始時には比較的多量の薬液が基板Ｗの下面に存在している。したがって、薬液の液柱３９を良好に形成できる。

【0063】

そして、基板Ｗの下面と第２基板対向板１６の第２基板対向面１６ａとの間の薬液の液柱３９は、基板Ｗの下面と第１基板対向板８の第１基板対向面８ａとの間を伝いながら、基板Ｗの下面と第１基板対向面８ａとの間の空間３８を、基板Ｗの周縁部に向けて拡がる（図５Ｃの矢印方向参照）。これにより、当該空間３８の全域において、薬液の液密状態が実現される。当該空間３８における液密状態は、小流量の薬液によって実現できるから、これにより、薬液の消費量の低減を図ることができる。

【0064】

また、各保持部材５を挿通させるための挿通用凹所２０が第１基板対向板８に形成されているので、第１基板対向板８を下位置から第１接近位置に上昇させる際に保持部材５と第１基板対向板８とが干渉しない。これにより、第１基板対向板８の昇降を良好に行うことができる。
第１基板対向板８の第１接近位置への上昇から、予め定める時間（たとえば、５ｓｅｃ）が経過すると、制御装置６９は、図３、図４および図５Ｄに示すように、薬液流量調節バルブ５９を制御して、下面ノズル１５からの薬液の吐出流量を、たとえば０．４Ｌ／ｍｉｎから１．０Ｌ／ｍｉｎに増加させる。

【0065】

その結果、空間３８に供給される薬液の流量が増加し、これにより基板Ｗの下面全域において、空間３８を薬液の液密状態にすることができる。この状態では、基板Ｗの下面全域に薬液が接液するから、基板Ｗの下面の全域を、良好かつ均一に薬液処理できる。また、基板Ｗの上面に対する薬液処理および基板Ｗの下面に対する薬液処理が並行して実行されるので、基板Ｗの上面および基板Ｗの下面の双方に薬液処理を施す場合の処理時間を短縮できる。

【0066】

また、図５Ｄに示すように、第１基板対向板８の周縁部は、各挿通用凹所２０から外側に向けて張り出しており、各挿通用凹所２０と第１基板対向板８の外周端との間に肉厚が設けられている。この肉厚部分により、ステップＳ３の薬液液密工程では、保持部材５に保持されている部分を含む基板Ｗの周縁部も液密状態にすることができる。その結果、基板Ｗの下面全域に薬液による液密状態を確実に、かつ良好に形成できる。

【0067】

このように、基板Ｗに薬液処理を行う際には、ステップＳ２の高速回転薬液処理工程において基板Ｗの下面に薬液処理が施され、次いで、ステップＳ３の薬液液密工程において基板Ｗの下面に薬液処理が施される。そのため、基板Ｗの下面を、より一層良好に薬液処理できる。
次いで、下面ノズル１５からの薬液の吐出流量を増加させてから予め定める時間（たとえば、２０ｓｅｃ）が経過すると、制御装置６９は、図３、図４および図５Ｅに示すように、上面薬液バルブ４６および下面薬液バルブ５８を閉じ、基板Ｗへの薬液の供給を停止させる。また、制御装置６９は、昇降アクチュエータ２９を制御して、第１基板対向板８を第１接近位置（図５Ｄ参照）から下位置（図５Ｅ参照）に下降させる。これにより、第１基板対向板８の第１基板対向面８ａが基板Ｗの下面から離反して、基板Ｗの下面と第１基板対向板８の第１基板対向面８ａとの間における薬液の液密状態が瞬時に解除される（Ｓ４：薬液液密解除工程）。

【0068】

また、制御装置６９は、回転駆動機構７を制御して、基板Ｗの回転を、回転速度ω１から回転速度ω３に加速させる。また、制御装置６９は、上面リンス液バルブ５１（図１参照）を開いて基板Ｗの上面にリンス液を供給するとともに、制御装置６９下面リンス液バルブ６２（図１参照）を開いて基板Ｗの下面にリンス液を供給する（Ｓ５：高速回転リンス液処理工程）。上面リンス液ノズル４９および下面ノズル１５から吐出されるリンス液の吐出流量は、たとえば４．０Ｌ／ｍｉｎである。さらに、制御装置６９は、不活性ガスバルブ６６（図１参照）を開き、基板Ｗの下面と第１基板対向面８ａとの間の空間３８に不活性ガスを供給する。不活性ガスの吐出流量は、たとえば５０Ｌ／ｍｉｎである。

【0069】

ステップＳ５の高速回転リンス液処理工程において、上面リンス液ノズル４９から吐出されたリンス液は、基板Ｗの上面中央部に着液した後、基板Ｗの回転遠心力によって基板Ｗの上面周縁部にまで拡がる。これにより、基板Ｗの上面全域において、基板Ｗの上面に付着していた薬液がリンス液によって洗い流される。また、不活性ガス供給管１４の鉛直方向の上端から吐出された不活性ガスは、第２基板対向板１６のフランジ１８下部を通り、回転軸線１０を中心とした放射状に吹き出される。この不活性ガスは、基板Ｗの下面と第１基板対向板８の第１基板対向面８ａの間の空間を通って、基板Ｗの回転範囲外に排出される。これにより、リンス液およびリンス液によって洗い流された薬液の液滴が、不活性ガス供給管１４内および下面ノズル１５の処理液吐出口１７内に侵入することを防止することができる。

【0070】

リンス液の吐出開始から予め定める時間（たとえば、１ｓｅｃ）が経過すると、制御装置６９は、図３、図４および図５Ｆに示すように、回転駆動機構７を制御して、基板Ｗの回転を、回転速度ω３からさらに高速の回転速度ω４（たとえば１０００ｒｐｍ）に加速させる。これにより、下面ノズル１５から吐出されたリンス液は、基板Ｗの下面中央部に着液した後、基板Ｗの回転遠心力を受けて、基板Ｗの下面を伝って、基板Ｗの下面周縁部にまで拡がる。その結果、基板Ｗの下面全域において、基板Ｗの下面に付着していた薬液がリンス液によって洗い流される。また、この状態では、上面リンス液ノズル４９から吐出されたリンス液も、基板Ｗの上面全域に供給され続けるから、基板Ｗの上下面の全域でリンス処理が良好に行われる。

【0071】

次いで、基板Ｗの加速から予め定める時間（たとえば、１０ｓｅｃ）が経過すると、制御装置６９は、図３、図４および図５Ｇに示すように、回転駆動機構７を制御して、基板Ｗの回転を、回転速度ω３よりも低速であるが回転速度ω１よりは高速の回転速度ω２（たとえば１００ｒｐｍ）に減速させる。また、制御装置６９は、リンス液流量調節バルブ６３を制御して、下面ノズル１５からのリンス液の吐出流量を、たとえば４．０Ｌ／ｍｉｎから１．０Ｌ／ｍｉｎに低減させる。

【0072】

このとき、基板Ｗの下面中央部に供給されたリンス液は、基板Ｗの下面を周縁部に向けて拡がった後、重力を受けて下方に向けて落液し、第１基板対向板８の第１基板対向面８ａに供給され、第１基板対向板８の第１基板対向面８ａを伝って流れる。第１基板対向面８ａを流れるリンス液により、第１基板対向面８ａを含む第１基板対向板８の外表面全域が洗浄される（Ｓ６：第１基板対向板洗浄工程）。

【0073】

次いで、基板Ｗの減速から予め定める第１基板対向板洗浄工程時間（たとえば、１０ｓｅｃ）が経過すると、制御装置６９は、図３、図４および図５Ｈに示すように、回転駆動機構７を制御して、基板Ｗの回転を、回転速度ω２から回転速度ω１に減速させる。また、制御装置６９は、リンス液流量調節バルブ６３を制御して、下面ノズル１５からのリンス液の吐出流量を、たとえば１．０Ｌ／ｍｉｎから０．４Ｌ／ｍｉｎに低減させる。

【0074】

また、制御装置６９は、昇降アクチュエータ２９を制御して、第１基板対向板８を下位置（図５Ｇ参照）から第１接近位置（図５Ｈ参照）まで上昇させる。これにより、基板Ｗの下面と、第１接近位置にある第１基板対向面８ａとの間の空間３８において、リンス液が液密状態とされる。液密状態にされたリンス液によって基板Ｗの下面がリンス液処理される（Ｓ７：リンス液液密工程）。

【0075】

具体的には、ステップＳ７のリンス液液密工程では、図５Ｈに示すように、第１基板対向板８の第１基板対向面８ａと、下面ノズル１５の第２基板対向面１６ａとが、同一平面上に配置される。そして、第１基板対向板８が第１接近位置に配置された状態で、基板Ｗの減速により、基板Ｗの下面と第２基板対向板１６の第２基板対向面１６ａとの間に外郭筒状のリンス液の液柱４０が形成される。

【0076】

リンス液の液柱４０の維持のためには、リンス液の吐出流量は少ないことが望ましいのであるが、リンス液の液柱４０の形成時には、所定量のリンス液が必要である。この処理例では、ステップＳ５の高速回転リンス液処理工程において比較的大流量のリンス液が基板Ｗの下面に供給されるので、ステップＳ７のリンス液液密工程の開始時には比較的多量のリンス液が基板Ｗの下面に存在している。したがって、リンス液の液柱４０を良好に形成できる。

【0077】

そして、基板Ｗの下面と第２基板対向板１６の第２基板対向面１６ａとの間のリンス液の液柱４０は、基板Ｗの下面と第１基板対向板８の第１基板対向面８ａとの間を伝いながら、基板Ｗの下面と第１基板対向面８ａとの間の空間３８を、基板Ｗの周縁部に向けて拡がる（図５Ｈの矢印方向参照）。これにより、当該空間３８の全域において、リンス液の液密状態が実現される。当該空間３８における液密状態は、小流量のリンス液によって実現できるから、これにより、リンス液の消費量の低減を図ることができる。

【0078】

第１基板対向板８の第１接近位置への上昇から、予め定める時間（たとえば、５ｓｅｃ）が経過すると、制御装置６９は、リンス液流量調節バルブ６３を制御して、下面ノズル１５からのリンス液の吐出流量を、たとえば０．４Ｌ／ｍｉｎから１．０Ｌ／ｍｉｎに増加させる。
その結果、空間３８に供給されるリンス液の流量が増加するので、基板Ｗの下面全域において、空間３８をリンス液の液密状態にすることができる。これにより、基板Ｗの下面全域にリンス液を接液させることができるから、基板Ｗの下面の全域を、良好かつ均一にリンス液処理できる。また、基板Ｗの上面に対するリンス液処理および基板Ｗの下面に対するリンス液処理が並行して実行されるので、基板Ｗの上面および基板Ｗの下面の双方にリンス液処理を施す場合の処理時間を短縮できる。

【0079】

また、図５Ｉに示すように、第１基板対向板８の周縁部は、各挿通用凹所２０から外側に向けて張り出しており、各挿通用凹所２０と第１基板対向板８の外周端との間に肉厚が設けられている。この肉厚部分により、ステップＳ７のリンス液液密工程では、保持部材５に保持されている部分を含む基板Ｗの周縁部も液密状態にすることができる。その結果、基板Ｗの下面全域にリンス液による液密状態を確実に、かつ良好に形成できる。

【0080】

このように、基板Ｗにリンス液処理を行う際には、ステップＳ５の高速回転リンス液処理工程において基板Ｗの下面にリンス液処理が施され、次いで、ステップＳ６の第１基板対向板洗浄工程を経て、ステップＳ７のリンス液液密工程において基板Ｗの下面にリンス液処理が施される。そのため、基板Ｗの下面を、より一層良好にリンス液処理できる。
次いで、下面ノズル１５からのリンス液の吐出流量を増加させてから予め定める時間（たとえば、１５ｓｅｃ）が経過すると、制御装置６９は、図３、図４および図５Ｊに示すように、上面リンス液バルブ５１および下面リンス液バルブ６２を閉じ、基板Ｗへのリンス液の供給を停止させる。また、制御装置６９は、昇降アクチュエータ２９を制御して、第１基板対向板８を第１接近位置（図５Ｉ参照）から下位置（図５Ｊ参照）に下降させる。これにより、第１基板対向板８の第１基板対向面８ａが基板Ｗの下面から離反して、基板Ｗの下面と第１基板対向板８の第１基板対向面８ａとの間におけるリンス液の液密状態が瞬時に解除される（Ｓ８：リンス液液密解除工程）。

【0081】

その後、制御装置６９は、図３および図４に示すように、回転駆動機構７を制御して、基板Ｗを加速して、基板Ｗを振り切り乾燥させる（Ｓ９：乾燥工程）。基板Ｗの加速は段階的に行う。具体的には、制御装置６９は、まず、基板Ｗの回転を、回転速度ω１から回転速度ω３に加速させる。また、制御装置６９は、不活性ガス流量調節バルブ６７を制御して、不活性ガスの流量を、それまでの５０Ｌ／ｍｉｎから、たとえば１００Ｌ／ｍｉｎに増加させる。

【0082】

次いで、基板Ｗの加速から予め定める時間（たとえば、１ｓｅｃ）が経過すると、制御装置６９は、図４に示すように、回転駆動機構７を制御して、基板Ｗの回転を、回転速度ω４からさらに高速の回転速度ω５（たとえば１５００ｒｐｍ）に加速させる。これにより、基板Ｗに付着したリンス液を確実に、基板Ｗの回転遠心力によって振り切ることができる。

【0083】

Ｓ９の乾燥工程では、第１基板対向板８の第１基板対向面８ａと基板の下面との間の空間に大流量の不活性ガスが供給されるので、当該空間に不活性ガスの気流を形成することができる。これにより、基板Ｗの下面の乾燥の促進を図りつつ、基板Ｗの下面にウォータマークの発生を効果的に抑制することができる。
基板Ｗの加速から予め定める乾燥時間（たとえば、２ｓｅｃ）が経過すると、制御装置６９は、回転駆動機構７を制御して、基板Ｗの回転を停止させる。その後、基板搬送ロボットによって、処理済みの基板Ｗが処理室２内から搬出される（Ｓ１０：基板搬出工程）。

【0084】

以上のように、第１実施形態の基板処理方法によれば、ステップＳ４の薬液液密解除工程において、基板Ｗの下面と第１基板対向板８とを離反させることにより、基板Ｗの下面と第１基板対向面８ａとの間の空間３８の液密状態を瞬時に解除することができる。これにより、ステップＳ４の薬液液密解除工程後には、基板Ｗの下面に薬液（第１実施形態ではエッチング液）が接液せず、その結果、薬液液密解除工程後における、基板Ｗの下面での薬液処理の進行を阻止できる。これにより、基板Ｗの下面の処理レート（エッチングレート）を所期の処理レートに保つことができる。ゆえに、基板Ｗの下面に薬液処理を良好に施すことができる基板処理方法を提供することができる。

【0085】

また、ステップＳ８のリンス液液密解除工程において、基板Ｗの下面と第１基板対向板８とを離反させることにより、基板Ｗの下面と第１基板対向面８ａとの間の空間３８の液密状態を瞬時に解除することができる。これにより、ステップＳ８のリンス液液密解除工程後には、基板Ｗの下面にリンス液が接液せず、その結果、基板Ｗの下面でリンス液処理の進行を阻止できる。

【0086】

図６は、本発明の第２実施形態に係る基板処理装置７１の概略構成を示す図である。図７は、図６に示す基板処理装置７１の概略構成を示す平面図である。なお、図６は、図７に示す矢印VIの方向に見た切断線に沿う断面を示す図である。
第２実施形態に係る基板処理装置７１が前述の第１実施形態の基板処理装置１と異なる点は、下面ノズル昇降機構７２を備えている点である。その他の構成は、前述の第１実施形態に係る基板処理装置１と同様の構成である。図６、図７および図１０Ａ〜図１０Ｌにおいて、前述の第１実施形態に示された各部と対応する部分には同一の参照符号を付して、説明を省略する。

【0087】

下面ノズル昇降機構７２は、たとえばエアシリンダによって構成されており、処理液供給管１３の鉛直方向の下端側に連結されている。下面ノズル昇降機構７２の駆動力が処理液供給管１３に入力されると、処理液供給管１３は鉛直方向に昇降し、これと一体的に第２基板対向板１６が昇降する。下面ノズル昇降機構７２を設けたために、第２実施形態では、第２基板対向板１６は、第１接近位置と、第１接近位置からさらに基板Ｗの下面に接近する第２接近位置（図１０Ｃに示す第２基板対向板１６の位置）との間を昇降可能な構成とされている。

【0088】

また、第２実施形態では、第１基板対向板８は、スピンベース４の上面に近い下位置と第２接近位置との間で昇降可能に設けられている。このような第１基板対向板８の昇降範囲の調節は、第１基板対向板側永久磁石２７と昇降用永久磁石２８との間の距離、および、案内機構２５におけるガイド軸３０の長さ、フランジ３２の位置等の調整により実現できる。なお、第１接近位置にある第１基板対向板８の第１基板対向面８ａは、第１接近位置にある第２基板対向板１６の第２基板対向面１６ａと同一平面上にあり、そのため、第２基板対向板１６の第１接近位置は、第１基板対向板８の第１接近位置と同視できる。また、第２接近位置にある第１基板対向板８の第１基板対向面８ａは、第２接近位置にある第２基板対向板１６の第２基板対向面１６ａと同一平面上にあり、そのため、第２基板対向板１６の第２接近位置は、第１基板対向板８の第２接近位置と同視できる。

【0089】

基板処理装置７１は、当該基板処理装置７１の各部の制御のために制御装置６９を備えている。制御装置６９は、回転駆動機構７、基板保持部材可動機構９、昇降アクチュエータ２９、下面ノズル昇降機構７２などを制御するように構成されている。また、基板処理装置７１は、上面薬液バルブ４６、上面リンス液バルブ５１、下面薬液バルブ５８、下面リンス液バルブ６２、不活性ガスバルブ６６等の開閉を制御し、薬液流量調節バルブ５９、リンス液流量調節バルブ６３、不活性ガス流量調節バルブ６７などの開度を制御する。

【0090】

図８は、図６に示す基板処理装置７１の処理例を説明するためのフローチャートである。図９は、図６に示す基板処理装置７１の処理例を説明するためのタイムチャートである。図１０Ａ〜図１０Ｌは、図８および図９の処理例を説明するための図である。図６、図８、図９および図１０Ａ〜図１０Ｌを参照して、基板処理装置７１の処理例を説明する。
図８の処理例に際して、まず、図示しない基板搬送ロボットにより未処理の基板Ｗが処理室２内に搬入されて、図１０Ａに示すように、基板Ｗがそのデバイス形成面を上方に向けた状態でスピンチャック３に保持される（Ｓ１１：基板搬入工程）。基板Ｗの搬入時には、第１基板対向板８は、図９および図１０Ａに示すように、下位置に配置されている。また、第２基板対向板１６は、第１接近位置に配置されている。

【0091】

次いで、図８、図９および図１０Ｂに示すように、制御装置６９は、回転駆動機構７を制御して、基板Ｗを静止状態から回転速度ω３（たとえば５００ｒｐｍ）で回転軸線１０回りに高速回転させるとともに、昇降アクチュエータ２９を制御して、第１基板対向板８を下位置（図１０Ａ参照）から第１接近位置（図１０Ｂ参照）まで上昇させる。このとき、第１基板対向板８の第１基板対向面８ａと、第２基板対向板１６の第２基板対向面１６ａとが同一平面上に配置される。

【0092】

さらに、制御装置６９は、上面薬液バルブ４６（図６参照）を開き、基板Ｗの上面に薬液を供給するとともに、下面薬液バルブ５８（図６参照）を開き、基板Ｗの下面に薬液を供給する（Ｓ１２：高速回転薬液処理工程）。このとき、上面薬液ノズル４４および下面ノズル１５からの薬液の吐出流量は、それぞれ、たとえば１．０Ｌ／ｍｉｎである。
ステップＳ１２の高速回転薬液処理工程において、上面薬液ノズル４４から吐出された薬液は、基板Ｗの上面中央部に着液した後、基板Ｗの回転遠心力によって基板Ｗの上面周縁部にまで拡がる。これにより、基板Ｗの上面全域が薬液処理される。また、下面ノズル１５から吐出された薬液は、基板Ｗの下面中央部に着液した後、基板Ｗの回転遠心力を受けて基板Ｗの下面を伝って下面周縁部にまで拡がる。これにより、基板Ｗの下面全域が薬液処理される。

【0093】

薬液の吐出開始から予め定める高速回転薬液処理時間（たとえば、５ｓｅｃ）が経過すると、図８、図９および図１０Ｃに示すように、制御装置６９は、回転駆動機構７を制御して、基板Ｗの回転を、回転速度ω３からより低速の回転速度ω１（たとえば１０ｒｐｍ）に減速させる。また、制御装置６９は、下面ノズル昇降機構７２を制御して、第２基板対向板１６を、第１接近位置（図１０Ｂ参照）から第２接近位置（図１０Ｃ参照）まで上昇させる。さらに、制御装置６９は、昇降アクチュエータ２９を制御して、第１基板対向板８を下位置（図１０Ｂ参照）から基板Ｗの下面に接近する第２接近位置（図１０Ｃ参照）まで上昇させる。これにより、基板Ｗの下面と、第２接近位置にある第１基板対向面８ａとの間の空間３８において、薬液が液密状態とされる。液密状態にされた薬液によって基板Ｗの下面が薬液処理される（Ｓ１３：薬液液密工程）。

【0094】

具体的には、ステップＳ１３の薬液液密工程では、第１基板対向板８と第２基板対向板１６とが第２接近位置に到達すると、第１基板対向板８の第１基板対向面８ａと、下面ノズル１５の第２基板対向面１６ａとが同一平面上に配置される。そして、第１基板対向板８が第２接近位置に配置された状態で、基板Ｗの減速により、基板Ｗの下面と第２基板対向板１６の第２基板対向面１６ａとの間に外郭筒状の薬液の液柱７３が形成される。

【0095】

薬液の液柱７３の維持のためには、薬液の吐出流量は少ないことが望ましいのであるが、薬液の液柱７３の形成時には、所定量の薬液が必要である。この処理例では、ステップＳ１２の高速回転薬液処理工程において比較的大流量の薬液が基板Ｗの下面に供給されるので、ステップＳ１３の薬液液密工程の開始時には比較的多量の薬液が基板Ｗの下面に存在している。したがって、薬液の液柱７３を良好に形成できる。

【0096】

そして、基板Ｗの下面と第２基板対向板１６の第２基板対向面１６ａとの間の薬液の液柱７３は、基板Ｗの下面と第１基板対向板８の第１基板対向面８ａとの間を伝いながら、基板Ｗの下面と第１基板対向面８ａとの間の空間３８を、基板Ｗの周縁部に向けて拡がる（図１０Ｃの矢印方向参照）。これにより、図１０Ｄに示すように、当該空間３８の全域において、薬液の液密状態が実現される。当該空間３８における液密状態は、小流量の薬液によって実現できるから、これにより、薬液の消費量の低減を図ることができる。

【0097】

また、各保持部材５を挿通させるための挿通用凹所２０が第１基板対向板８に形成されているので、第１基板対向板８を下位置から第２接近位置に上昇させる際に保持部材５と第１基板対向板８とが干渉しない。これにより、第１基板対向板８の昇降を良好に行うことができる。
次いで、第２接近位置において、予め定める時間（たとえば、５ｓｅｃ）が経過すると、制御装置６９は、図８、図９および図１０Ｅに示すように、昇降アクチュエータ２９および下面ノズル昇降機構７２を制御して、第１基板対向板８と第２基板対向板１６とを、第２接近位置（図１０Ｄ参照）から第１接近位置（図１０Ｅ参照）まで一体的に下降させる。第１基板対向板８および第２基板対向板１６は、液密状態を維持したまま、第２接近位置から第１接近位置まで下降する。

【0098】

このとき、図１０Ｅに示すように、第１基板対向板８の周縁部は、各挿通用凹所２０から外側に向けて張り出しており、各挿通用凹所２０と第１基板対向板８の外周端との間に肉厚が設けられている。この肉厚部分により、ステップＳ１３の薬液液密工程では、保持部材５に保持されている部分を含む基板Ｗの周縁部も液密状態にすることができる。この状態では、基板Ｗの下面全域に薬液が接液するから、基板Ｗの下面の全域を、良好かつ均一に薬液処理できる。また、基板Ｗの上面に対する薬液処理および基板Ｗの下面に対する薬液処理が並行して実行されるので、基板Ｗの上面および基板Ｗの下面の双方に薬液処理を施す場合の処理時間を短縮できる。

【0099】

このように、基板Ｗに薬液処理を行う際には、ステップＳ１２の高速回転薬液処理工程において基板Ｗの下面に薬液処理が施され、次いで、ステップＳ１３の薬液液密工程において基板Ｗの下面に薬液処理が施される。そのため、基板Ｗの下面を、より一層良好に薬液処理できる。
次いで、第１接近位置において、予め定める薬液液密時間（たとえば、２０ｓｅｃ）が経過すると、制御装置６９は、図８、図９および図１０Ｆに示すように、上面薬液バルブ４６および下面薬液バルブ５８を閉じ、基板Ｗへの薬液の供給を停止させる。また、制御装置６９は、昇降アクチュエータ２９を制御して、第１基板対向板８を第１接近位置（図１０Ｅ参照）から下位置（図１０Ｆ参照）に下降させる。これにより、第１基板対向板８の第１基板対向面８ａが基板Ｗの下面から離反して、基板Ｗの下面と第１基板対向板８の第１基板対向面８ａとの間における薬液の液密状態が瞬時に解除される（Ｓ１４：薬液液密解除工程）。

【0100】

また、制御装置６９は、回転駆動機構７を制御して、基板Ｗの回転を、回転速度ω１から回転速度ω３に加速させる。また、制御装置６９は、上面リンス液バルブ５１（図６参照）を開いて基板Ｗの上面にリンス液を供給するとともに、下面リンス液バルブ６２（図６参照）を開いて基板Ｗの下面にリンス液を供給する（Ｓ１５：高速回転リンス液処理工程）。上面リンス液ノズル４９および下面ノズル１５から吐出されるリンス液の吐出流量は、たとえば４．０Ｌ／ｍｉｎである。さらに、制御装置６９は、不活性ガスバルブ６６（図６参照）を開き、基板Ｗの下面と第１基板対向面８ａとの間の空間３８に不活性ガスを供給する。不活性ガスの吐出流量は、たとえば５０Ｌ／ｍｉｎである。

【0101】

ステップＳ１５の高速回転リンス液処理工程において、上面リンス液ノズル４９から吐出されたリンス液は、基板Ｗの上面中央部に着液した後、基板Ｗの回転遠心力によって基板Ｗの上面周縁部にまで拡がる。これにより、基板Ｗの上面全域において、基板Ｗの上面に付着していた薬液がリンス液によって洗い流される。また、不活性ガス供給管１４の鉛直方向の上端から吐出された不活性ガスは、第２基板対向板１６のフランジ１８下部を通り、回転軸線１０を中心とした放射状に吹き出される。この不活性ガスは、基板Ｗの下面と第１基板対向板８の第１基板対向面８ａとの間の空間を通って、基板Ｗの回転範囲外に排出される。これにより、リンス液およびリンス液によって洗い流された薬液の液滴が、不活性ガス供給管１４内および下面ノズル１５の処理液吐出口１７内に侵入することを防止することができる。

【0102】

リンス液の吐出開始から予め定める時間（たとえば、１ｓｅｃ）が経過すると、制御装置６９は、図８、図９および図１０Ｇに示すように、回転駆動機構７を制御して、基板Ｗの回転を、回転速度ω３からさらに高速の回転速度ω４（たとえば１０００ｒｐｍ）に加速させる。これにより、下面ノズル１５から吐出されたリンス液は、基板Ｗの下面中央部に着液した後、基板Ｗの回転遠心力を受けて、基板Ｗの下面を伝って、基板Ｗの下面周縁部にまで拡がる。その結果、基板Ｗの下面全域において、基板Ｗの下面に付着していた薬液がリンス液によって洗い流される。また、この状態では、上面リンス液ノズル４９から吐出されたリンス液も、基板Ｗの上面全域に供給され続けるから、基板Ｗの上下面の全域でリンス処理が良好に行われる。

【0103】

次いで、基板Ｗの加速から予め定める時間（たとえば、１０ｓｅｃ）が経過すると、制御装置６９は、図８、図９および図１０Ｈに示すように、回転駆動機構７を制御して、基板Ｗの回転を、回転速度ω３よりも低速であるが回転速度ω１よりは高速の回転速度ω２（たとえば１００ｒｐｍ）に減速させる。また、制御装置６９は、リンス液流量調節バルブ６３を制御して、下面ノズル１５からのリンス液の吐出流量を、たとえば４．０Ｌ／ｍｉｎから１．０Ｌ／ｍｉｎに低減させる。

【0104】

このとき、基板Ｗの下面中央部に供給されたリンス液は、基板Ｗの下面を周縁部に向けて拡がった後、重力を受けて下方に向けて落液し、第１基板対向板８の第１基板対向面８ａに供給され、第１基板対向板８の第１基板対向面８ａを伝って流れる。第１基板対向面８ａを流れるリンス液により、第１基板対向面８ａを含む第１基板対向板８の外表面全域が洗浄される（Ｓ１６：第１基板対向板洗浄工程）。

【0105】

次いで、基板Ｗの減速から予め定める第１基板対向板洗浄工程時間（たとえば、５ｓｅｃ）が経過すると、制御装置６９は、図８、図９および図１０Ｉに示すように、回転駆動機構７を制御して、基板Ｗの回転を、回転速度ω２から回転速度ω１に減速させる。また、制御装置６９は、下面ノズル昇降機構７２を制御して、第２基板対向板１６を、第１接近位置（図１０Ｈ参照）から第２接近位置（図１０Ｉ参照）まで上昇させる。さらに、制御装置６９は、昇降アクチュエータ２９を制御して、第１基板対向板８を下位置（図１０Ｈ参照）から第２接近位置（図１０Ｉ参照）まで上昇させる。これにより、基板Ｗの下面と、第２接近位置にある第１基板対向面８ａとの間の空間３８において、リンス液が液密状態とされる。液密状態にされたリンス液によって基板Ｗの下面がリンス液処理される（Ｓ１７：リンス液液密工程）。

【0106】

具体的には、ステップＳ１７のリンス液液密工程では、第１基板対向板８と第２基板対向板１６とが第２接近位置に到達すると、第１基板対向板８の第１基板対向面８ａと、下面ノズル１５の第２基板対向面１６ａとが同一平面上に配置される。そして、第１基板対向板８が第２接近位置に配置された状態で、基板Ｗの減速により、基板Ｗの下面と第２基板対向板１６の第２基板対向面１６ａとの間に外郭筒状のリンス液の液柱７４が形成される。

【0107】

リンス液の液柱７４の維持のためには、リンス液の吐出流量は少ないことが望ましいのであるが、リンス液の液柱７４の形成時には、所定量のリンス液が必要である。この処理例では、ステップＳ１５の高速回転リンス液処理工程において比較的大流量のリンス液が基板Ｗの下面に供給されるので、ステップＳ１７のリンス液液密工程の開始時には比較的多量のリンス液が基板Ｗの下面に存在している。したがって、リンス液の液柱７４を良好に形成できる。

【0108】

そして、基板Ｗの下面と第２基板対向板１６の第２基板対向面１６ａとの間のリンス液の液柱７４は、基板Ｗの下面と第１基板対向板８の第１基板対向面８ａとの間を伝いながら、基板Ｗの下面と第１基板対向面８ａとの間の空間３８を、基板Ｗの周縁部に向けて拡がる（図１０Ｉの矢印方向参照）。これにより、図１０Ｊに示すように、当該空間３８の全域において、リンス液の液密状態が実現される。当該空間３８における液密状態は、小流量のリンス液によって実現できるから、これにより、リンス液の消費量の低減を図ることができる。

【0109】

次いで、第２接近位置において、予め定める時間（たとえば、５ｓｅｃ）が経過すると、制御装置６９は、図８、図９および図１０Ｋに示すように、昇降アクチュエータ２９および下面ノズル昇降機構７２を制御して、第１基板対向板８と第２基板対向板１６とを、第２接近位置（図１０Ｊ参照）から第１接近位置（図１０Ｋ参照）まで一体的に下降させる。第１基板対向板８および第２基板対向板１６は、液密状態を維持したまま、第２接近位置から第１接近位置まで下降する。

【0110】

このとき、図１０Ｋに示すように、第１基板対向板８の周縁部は、各挿通用凹所２０から外側に向けて張り出しており、各挿通用凹所２０と第１基板対向板８の外周端との間に肉厚が設けられている。この肉厚部分により、ステップＳ１７のリンス液液密工程では、保持部材５に保持されている部分を含む基板Ｗの周縁部も液密状態にすることができる。その結果、基板Ｗの下面全域にリンス液による液密状態を確実に、かつ良好に形成できる。また、基板Ｗの上面に対するリンス液処理および基板Ｗの下面に対するリンス液処理が並行して実行されるので、基板Ｗの上面および基板Ｗの下面の双方にリンス液処理を施す場合の処理時間を短縮できる。

【0111】

このように、基板Ｗにリンス液処理を行う際には、ステップＳ１５の高速回転リンス液処理工程において基板Ｗの下面にリンス液処理が施され、次いで、ステップＳ１６の第１基板対向板洗浄工程を経て、ステップＳ１７のリンス液液密工程において基板Ｗの下面にリンス液処理が施される。そのため、基板Ｗの下面を、より一層良好にリンス液処理できる。

【0112】

次いで、第１接近位置において、予め定める時間（たとえば、１５ｓｅｃ）が経過すると、制御装置６９は、図８、図９および図１０Ｌに示すように、上面リンス液バルブ５１および下面リンス液バルブ６２を閉じ、基板Ｗへのリンス液の供給を停止させる。また、制御装置６９は、昇降アクチュエータ２９を制御して、第１基板対向板８を第１接近位置（図１０Ｋ参照）から下位置（図１０Ｌ参照）に下降させる。これにより、第１基板対向板８の第１基板対向面８ａが基板Ｗの下面から離反して、基板Ｗの下面と第１基板対向板８の第１基板対向面８ａとの間におけるリンス液の液密状態が瞬時に解除される（Ｓ１８：リンス液液密解除工程）。

【0113】

その後、制御装置６９は、図８および図９に示すように、回転駆動機構７を制御して、基板Ｗを加速して、基板Ｗを振り切り乾燥させる（Ｓ１９：乾燥工程）。基板Ｗの加速は段階的に行う。具体的には、制御装置６９は、まず、基板Ｗの回転を、回転速度ω１から回転速度ω３に加速させる。また、制御装置６９は、不活性ガス流量調節バルブ６７を制御して、不活性ガスの流量を、それまでの５０Ｌ／ｍｉｎから、たとえば１００Ｌ／ｍｉｎに増加させる。

【0114】

次いで、基板Ｗの加速から予め定める時間（たとえば、１ｓｅｃ）が経過すると、制御装置６９は、図９に示すように、回転駆動機構７を制御して、基板Ｗの回転を、回転速度ω４からさらに高速の回転速度ω５（たとえば１５００ｒｐｍ）に加速させる。これにより、基板Ｗに付着したリンス液を確実に、基板Ｗの回転遠心力によって振り切ることができる。

【0115】

ステップＳ１９の乾燥工程では、第１基板対向板８の第１基板対向面８ａと基板の下面との間の空間に大流量の不活性ガスが供給されるので、当該空間に不活性ガスの気流を形成することができる。これにより、基板Ｗの下面の乾燥の促進を図りつつ、基板Ｗの下面にウォータマークの発生を効果的に抑制することができる。
基板Ｗの加速から予め定める乾燥時間（たとえば、２ｓｅｃ）が経過すると、制御装置６９は、回転駆動機構７を制御して、基板Ｗの回転を停止させる。その後、基板搬送ロボットによって、処理済みの基板Ｗが処理室２内から搬出される（Ｓ２０：基板搬出工程）。

【0116】

以上のように、第２実施形態の基板処理方法によっても、前述の第１実施形態の基板処理方法について述べた効果と同様の効果を発揮することができる。
以上、この発明の実施形態について説明してきたが、この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、前述の実施形態では、第１基板対向面８ａを有する第１基板対向板８について説明したが、図１１Ａ〜図１１Ｃに示す第１基板対向板８１，８２，８３の構成例を採用してもよい。

【0117】

図１１Ａ〜図１１Ｃは、第１基板対向板８の他の構成例を示す平面図である。
図１１Ａでは、第１基板対向板８１を示している。第１基板対向板８１が前述の実施形態の第１基板対向板８と異なる点は、挿通用凹所２０としての挿通孔に替えて、挿通用凹所２０としての切り欠き部２０ａが形成されている点である。切り欠き部２０ａは、前述の第１および第２実施形態と同様に、保持部材５に対応する位置に形成されている。切り欠き部２０ａは、基板Ｗの外周端から回転軸線１０側に向けて凹状に形成されているため、前述の実施形態と異なり、挿通用凹所２０と基板Ｗの外周端との間に肉厚部が設けられていない。

【0118】

このような構成によっても、前述の実施形態において述べた効果と概ね同様の効果を発揮することができるが、この場合、前述の実施形態のように、肉厚部が形成される挿通用凹所２０として挿通孔が形成されていることが好ましい。
また、図１１Ｂでは、第１基板対向板８２を示している。第１基板対向板８２が、前述の実施形態の第１基板対向板８と異なる点は、第１基板対向板８２の第１基板対向面８２ａが親水面を含む点である。

【0119】

第１基板対向面８２ａには、第１基板対向板８２の開口２１から見て、複数の切り欠き８２ｂが同心円状に形成されている。この複数の切り欠き８２ｂにより、第１基板対向板８２の第１基板対向面８２ａ上に多数の凹部が形成されている。これにより、第１基板対向面８２ａが親水面となっている。
このように、第１基板対向面８２ａが親水面を含む場合、ステップＳ３，Ｓ１３の薬液機密工程では、基板Ｗの下面と第１基板対向面８２ａとの間の距離は、複数の切り欠き８２ｂにより形成された凹部によって、部分的に近接したり離間したりしている。これにより、基板Ｗの下面と第１基板対向面８２ａとの間の空間３８に供給された薬液の濡れ性を向上させることができる。その結果、基板Ｗの下面と第１基板対向面８ａとの間の空間３８を薬液によって液密状態にし易くなる。また、ステップＳ７，Ｓ１７のリンス液機密工程でも、同様に、基板Ｗの下面と第１基板対向面８２ａとの間の空間３８に供給されたリンス液の濡れ性を向上させることができる。その結果、基板Ｗの下面と第１基板対向面８ａとの間の空間３８をリンス液によって液密状態にし易くなる。

【0120】

また、図１１Ｃに示す第１基板対向板８３は、前述の図１１Ｂの第１基板対向板８２と同様に、親水面を含む第１基板対向面８３ａを有している。図１１Ｃに示す第１基板対向板８３が、前述の図１１Ｂに示す第１基板対向板８２と異なる点は、第１基板対向面８３ａが所定の表面粗さを有している点である。このように、所定の表面粗さを有する第１基板対向面８３ａによっても、前述の図１１Ｂにおいて述べた効果と同様の効果を発揮することができる。

【0121】

また、図１１Ａ〜図１１Ｃで示した第１基板対向板８１，８２，８３は、前述の実施形態における第１基板対向板８の構成と組み合わせて使用してもよい。また、前述の図１１Ａ〜図１１Ｃに示した第１基板対向板８１，８２，８３の他にも、滑らかな凹面状の第１基板対向面を有するお椀型の第１基板対向板を採用してもよい。このような構成であれば、液だまりを作りやすく、基板Ｗの下面と第１基板対向面８ａとの間の空間３８を液密状態にし易い。

【0122】

また、前述の実施形態では、磁力によって第１基板対向板８を昇降させる案内機構２５の例を示したが、昇降アクチュエータ２９の駆動力をそのまま第１基板対向板８に入力させる機構を採用してもよい。
また、前述の実施形態では、基板Ｗの上面および基板Ｗの下面に供給される薬液の薬液温度について言及しないが、基板Ｗの上面および基板Ｗの下面には、高温に加熱された薬液（エッチング液）が供給されてもよい。

【0123】

薬液が高温に加熱されている場合、基板Ｗの上面に供給された直後は高温であるが、基板Ｗの周縁部に向けて流れる過程で、その液温が低下してしまう。そのため、基板Ｗ上において、その中央部で薬液の温度が相対的に高くなり、周縁部で薬液の温度が相対的に低くなってしまう。その結果、基板Ｗの表面の中央部で薬液による処理が速く進み、基板Ｗの上面の周縁部で薬液による処理が相対的に遅く進むといった、基板Ｗの上面における処理レート（エッチングレート）のばらつきを生じるおそれがある。

【0124】

しかしながら、前述の実施形態の基板処理方法によれば、ステップＳ３，Ｓ１３の薬液液密工程に示すように（図５Ｄ、図１０Ｅ等参照）、基板Ｗの下面と第１基板対向面８ａとの間の空間３８には、薬液による液密状態が形成されるから、基板Ｗの下面に供給される薬液も高温に加熱されていれば、基板Ｗの下面全域にわたって高温の薬液を接液させることができる。そのため、基板Ｗを、高温、かつ均一な温度分布にすることができる。これにより、基板Ｗの上面に高温の薬液を供給する場合であっても、供給された薬液が基板Ｗの周縁部で温度低下するのを防止できる。その結果、基板Ｗの上面を均一な処理レート（エッチングレート）で処理できる。

【0125】

また、前述の実施形態では、基板処理装置１が、円板状の基板Ｗを処理する装置である場合について説明したが、基板処理装置１は、液晶表示装置用基板などの多角形の基板を処理する装置であってもよい。
また、前述の第２実施形態では、第２基板対向板１６を、第１接近位置と第２接近位置との間を昇降させる例について説明したが、第２基板対向板１６を、下位置と第２接近位置との間で昇降させてもよい。

【0126】

この場合、制御装置６９は、前述のステップＳ１４の薬液液密解除工程（図１０Ｅおよび図１０Ｆ参照）において、昇降アクチュエータ２９および下面ノズル昇降機構７２を制御して、第１基板対向板８と第２基板対向板１６とを同時に第１接近位置から下位置に降下させる。これにより、第１基板対向板８の第１基板対向面８ａおよび第２基板対向板１６の第２基板対向面１６ａが基板Ｗの下面から離反して、基板Ｗの下面と第１基板対向板８の第１基板対向面８ａとの間だけでなく、第２基板対向板１６の第２基板対向面１６ａにおける薬液の液密状態を瞬時に解除することができる。また、ステップＳ１８のリンス液液密解除工程（図１０Ｋおよび図１０Ｌ参照）においても同様の効果を発揮することができる。

【0127】

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】

【0128】

１ 基板処理装置
３ スピンチャック
４ スピンベース
５ 保持部材
６ 回転軸
８ 第１基板対向板
８ａ 第１基板対向面
１０ 回転軸線
１５ 下面ノズル
１６ 第２基板対向板
１６ａ 第２基板対向面
１７ 処理液吐出口
２０ 挿通用凹所
３８ 空間
４２ 上面薬液供給機構
４３ 上面リンス液供給機構
５４ 下面薬液供給機構
５５ 下面リンス液供給機構
６９ 制御装置
７１ 基板処理装置
７２ 下面ノズル昇降機構
８１ 第１基板対向板
８２ 第１基板対向板
８２ａ 第１基板対向面
８３ 第１基板対向板
８３ａ 第１基板対向面
Ｗ 基板
ω１〜ω５ 回転速度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A-5C】

【図5D-5F】

【図5G-5I】

【図5J】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10A-10C】

【図10D-10F】

【図10G-10I】

【図10J-10L】

【図11A-11C】