特許 7307575 基板処理装置および基板処理方法

(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】

(24)【登録日】2023-07-04

(45)【発行日】2023-07-12

(54)【発明の名称】基板処理装置および基板処理方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20230705BHJP

【ＦＩ】

H01L21/304 651L

H01L21/304 651B

H01L21/304 648A

H01L21/304 648L

【請求項の数】 21

(21)【出願番号】P 2019063854

(22)【出願日】2019-03-28

(65)【公開番号】P2020167189

(43)【公開日】2020-10-08

【審査請求日】2021-12-23

(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】100168583

【弁理士】

【氏名又は名称】前井 宏之

(72)【発明者】

【氏名】伊東 哲生

(72)【発明者】

【氏名】菊本 憲幸

(72)【発明者】

【氏名】井上 一樹

(72)【発明者】

【氏名】山田 邦夫

【審査官】今井 聖和

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－１０３２６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－０５８４０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１９４０３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１０３７３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１５７８０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１９０８９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１８７５７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－０２１４４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２０１０７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１７９５２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／０３０５１６（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７

Ｈ０１Ｌ ２１／３０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板を処理する基板処理装置であって、
前記基板を保持する基板保持部と、
前記基板保持部の周囲に配置される側壁部と、前記基板保持部の上方に配置される天壁部とを有し、前記基板保持部を収容するチャンバーと、
前記天壁部に配置され、前記基板保持部の位置する側に向けて第１気体を供給する第１気体供給部と、
前記チャンバーに収容され、前記チャンバー内に第２気体を供給する第２気体供給部と、
前記第１気体供給部と前記第２気体供給部とを制御する制御部と
を備え、
前記第２気体は、酸素と異なり、かつ、酸素の同素体と異なる気体であり、
前記第２気体供給部は、前記第２気体を前記チャンバー内に供給するための送風口部を有し、
前記送風口部は、前記基板保持部による前記基板の保持位置よりも鉛直方向上側に位置し、前記基板保持部よりも水平方向外側に位置し、
前記第２気体供給部は、前記送風口部を通して、前記側壁部に沿って鉛直方向上方に流れるように、前記天壁部に向かって前記第２気体を供給する、基板処理装置。

【請求項2】

前記送風口部は、前記基板の搬送経路よりも上方に配置され、
前記搬送経路は、前記側壁部に設けられた開閉可能な開口を介して前記基板を搬送するときの経路を示す、請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項3】

前記制御部は、
前記基板を処理する期間において、前記第１気体を供給するように前記第１気体供給部を制御し、前記第２気体を供給しないように前記第２気体供給部を制御し、
前記基板の処理後であって前記基板を前記チャンバーから搬出する前の期間と、前記基板を前記チャンバーに搬入する前の期間とのうちの少なくとも一方の期間において、前記第１気体を供給しないように前記第１気体供給部を制御し、前記第２気体を供給するように前記第２気体供給部を制御する、請求項１又は請求項２に記載の基板処理装置。

【請求項4】

基板を処理する基板処理装置であって、
前記基板を保持する基板保持部と、
前記基板保持部の周囲に配置される側壁部と、前記基板保持部の上方に配置される天壁部とを有し、前記基板保持部を収容するチャンバーと、
前記天壁部に配置され、前記基板保持部の位置する側に向けて第１気体を供給する第１気体供給部と、
前記チャンバーに収容され、前記チャンバー内に第２気体を供給する第２気体供給部と、
前記第１気体供給部と前記第２気体供給部とを制御する制御部と
を備え、
前記第２気体は、酸素と異なり、かつ、酸素の同素体と異なる気体であり、
前記第２気体供給部は、前記第２気体を前記チャンバー内に供給するための送風口部を有し、
前記送風口部は、前記基板保持部による前記基板の保持位置よりも鉛直方向上側に位置し、前記基板保持部よりも水平方向外側に位置し、
前記制御部は、
前記基板を処理する期間において、前記第１気体を供給するように前記第１気体供給部を制御し、前記第２気体を供給しないように前記第２気体供給部を制御し、
前記基板の処理後であって前記基板を前記チャンバーから搬出する前の期間と、前記基板を前記チャンバーに搬入する前の期間とのうちの少なくとも一方の期間において、前記第１気体を供給しないように前記第１気体供給部を制御し、前記第２気体を供給するように前記第２気体供給部を制御する、基板処理装置。

【請求項5】

前記第１気体供給部は、前記チャンバーの外部から前記第１気体を吸い込むための吸気口と、前記第１気体を前記基板保持部の位置する側に向かって供給するための供給口とを有し、
前記基板処理装置は、前記吸気口を開放または閉塞する開閉部材をさらに備え、
前記制御部は、
前記基板を処理する前記期間において、前記吸気口を開放するように前記開閉部材を制御し、
前記少なくとも一方の期間において、前記吸気口を閉塞するように前記開閉部材を制御する、請求項３又は請求項４に記載の基板処理装置。

【請求項6】

前記基板保持部の上方に位置し、退避位置と処理位置との間で上昇または下降する遮断部材と、
前記遮断部材に配置され、前記遮断部材の下方に向けて第３気体を供給する第３気体供給部と
をさらに備え、
前記第３気体は、酸素と異なり、かつ、酸素の同素体と異なる気体であり、
前記処理位置は、前記遮断部材が下降して前記基板の表面に対して間隔をあけて対向配置される位置を示し、
前記退避位置は、前記遮断部材が上昇して前記基板の表面から離隔した位置を示し、
前記制御部は、
前記少なくとも一方の期間において、前記遮断部材が前記退避位置に位置するように前記遮断部材を制御し、前記第３気体を供給するように前記第３気体供給部を制御する、請求項３から請求項５のいずれか１項に記載の基板処理装置。

【請求項7】

前記制御部は、
前記基板を処理する前記期間において、前記遮断部材が前記処理位置に位置するように前記遮断部材を制御し、前記第３気体を供給するように前記第３気体供給部を制御し、
前記遮断部材は、前記処理位置において、前記基板の表面の上方を覆って、前記基板の表面の上方を遮断する、請求項６に記載の基板処理装置。

【請求項8】

前記第１気体供給部は、前記第１気体と第４気体とのうちのいずれかを選択的に供給し、
前記第４気体は、酸素と異なり、かつ、酸素の同素体と異なる気体であり、
前記制御部は、
前記基板を処理する期間において、前記第１気体を供給するように前記第１気体供給部を制御し、前記第２気体を供給しないように前記第２気体供給部を制御し、
前記基板の処理後であって前記基板を前記チャンバーから搬出する前の期間と、前記基板を前記チャンバーに搬入する前の期間とのうちの少なくとも一方の期間において、前記基板保持部の位置する側に向けて前記第４気体を供給するように前記第１気体供給部を制御し、前記第２気体を供給するように前記第２気体供給部を制御する、請求項１又は請求項２に記載の基板処理装置。

【請求項9】

基板を処理する基板処理装置であって、
前記基板を保持する基板保持部と、
前記基板保持部の周囲に配置される側壁部と、前記基板保持部の上方に配置される天壁部とを有し、前記基板保持部を収容するチャンバーと、
前記天壁部に配置され、前記基板保持部の位置する側に向けて第１気体を供給する第１気体供給部と、
前記チャンバーに収容され、前記チャンバー内に第２気体を供給する第２気体供給部と、
前記第１気体供給部と前記第２気体供給部とを制御する制御部と
を備え、
前記第２気体は、酸素と異なり、かつ、酸素の同素体と異なる気体であり、
前記第２気体供給部は、前記第２気体を前記チャンバー内に供給するための送風口部を有し、
前記送風口部は、前記基板保持部による前記基板の保持位置よりも鉛直方向上側に位置し、前記基板保持部よりも水平方向外側に位置し、
前記第１気体供給部は、前記第１気体と第４気体とのうちのいずれかを選択的に供給し、
前記第４気体は、酸素と異なり、かつ、酸素の同素体と異なる気体であり、
前記制御部は、
前記基板を処理する期間において、前記第１気体を供給するように前記第１気体供給部を制御し、前記第２気体を供給しないように前記第２気体供給部を制御し、
前記基板の処理後であって前記基板を前記チャンバーから搬出する前の期間と、前記基板を前記チャンバーに搬入する前の期間とのうちの少なくとも一方の期間において、前記基板保持部の位置する側に向けて前記第４気体を供給するように前記第１気体供給部を制御し、前記第２気体を供給するように前記第２気体供給部を制御する、基板処理装置。

【請求項10】

前記基板保持部よりも鉛直方向下側に配置され、前記チャンバー内の気体が通る排気管と、
前記排気管を通って排出される前記気体の流量を調節する排気調節部と
をさらに備え、
前記制御部は、
前記基板を処理する前記期間において、前記気体が前記排気管を通って排出されるように前記排気調節部を制御し、
前記少なくとも一方の期間において、前記基板を処理する前記期間での前記排気管における前記気体の流量よりも、前記気体の流量が前記排気管において少なくなるように前記排気調節部を制御する、請求項３から請求項９のいずれか１項に記載の基板処理装置。

【請求項11】

前記送風口部は、複数の通風孔を上面に有する天板部を有し、
前記第２気体供給部は、前記複数の通風孔を通して前記天壁部に向かって、前記第２気体を供給することで、前記チャンバーから酸素を排気する、請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の基板処理装置。

【請求項12】

チャンバー内の基板保持部に保持された基板を処理する基板処理方法であって、
前記チャンバーの天壁部から、前記チャンバーの側壁部に囲まれた前記基板保持部の位置する側に向けて第１気体を供給する工程と、
前記第１気体を供給する前記工程が実行される期間と異なる期間において、前記チャンバー内に第２気体を供給する工程と
を含み、
前記第２気体は、酸素と異なり、かつ、酸素の同素体と異なる気体であり、
前記第２気体を供給する前記工程では、前記基板保持部による前記基板の保持位置よりも鉛直方向上側の位置であって、前記基板保持部よりも水平方向外側の位置から、前記側壁部に沿って鉛直方向上方に流れるように、前記天壁部に向かって、前記第２気体を供給する、基板処理方法。

【請求項13】

前記第２気体を供給する前記工程では、前記基板の搬送経路よりも上方の位置から前記第２気体を供給し、
前記搬送経路は、前記側壁部に設けられた開閉可能な開口を介して前記基板を搬送するときの経路を示す、請求項１２に記載の基板処理方法。

【請求項14】

前記第１気体を供給する前記工程では、前記基板を処理する期間において、前記第１気体を供給し、
前記基板を処理する前記期間において、前記第２気体は供給されず、
前記第２気体を供給する前記工程では、前記基板の処理後であって前記基板を前記チャンバーから搬出する前の期間と、前記基板を前記チャンバーに搬入する前の期間とのうちの少なくとも一方の期間において、前記第２気体を供給し、
前記少なくとも一方の期間において、前記第１気体は供給されない、請求項１２又は請求項１３に記載の基板処理方法。

【請求項15】

チャンバー内の基板保持部に保持された基板を処理する基板処理方法であって、
前記チャンバーの天壁部から、前記チャンバーの側壁部に囲まれた前記基板保持部の位置する側に向けて第１気体を供給する工程と、
前記第１気体を供給する前記工程が実行される期間と異なる期間において、前記チャンバー内に第２気体を供給する工程と
を含み、
前記第２気体は、酸素と異なり、かつ、酸素の同素体と異なる気体であり、
前記第２気体を供給する前記工程では、前記基板保持部による前記基板の保持位置よりも鉛直方向上側の位置であって、前記基板保持部よりも水平方向外側の位置から、前記第２気体を供給し、
前記第１気体を供給する前記工程では、前記基板を処理する期間において、前記第１気体を供給し、
前記基板を処理する前記期間において、前記第２気体は供給されず、
前記第２気体を供給する前記工程では、前記基板の処理後であって前記基板を前記チャンバーから搬出する前の期間と、前記基板を前記チャンバーに搬入する前の期間とのうちの少なくとも一方の期間において、前記第２気体を供給し、
前記少なくとも一方の期間において、前記第１気体は供給されない、基板処理方法。

【請求項16】

前記基板を処理する前記期間において、前記チャンバーの外部から前記第１気体を吸い込む吸気口を開放する工程と、
前記少なくとも一方の期間において、前記吸気口を閉塞する工程と
をさらに含む、請求項１４又は請求項１５に記載の基板処理方法。

【請求項17】

前記少なくとも一方の期間において、遮断部材を退避位置に位置させる工程と、
前記少なくとも一方の期間において、第３気体を前記遮断部材の下方に向けて供給する工程と
をさらに含み、
前記退避位置は、前記遮断部材が上昇して前記基板の表面から離隔した位置を示し、
前記第３気体は、酸素と異なり、かつ、酸素の同素体と異なる気体である、請求項１４から請求項１６のいずれか１項に記載の基板処理方法。

【請求項18】

前記基板を処理する前記期間において、前記遮断部材を処理位置に位置させる工程と、
前記基板を処理する前記期間において、前記第３気体を前記遮断部材の下方に向けて供給する工程と
をさらに含み、
前記処理位置は、前記遮断部材が下降して前記基板の表面に対して間隔をあけて対向配置される位置を示し、
前記遮断部材は、前記処理位置において、前記基板の表面の上方を覆って、前記基板の表面の上方を遮断する、請求項１７に記載の基板処理方法。

【請求項19】

前記第１気体を供給する前記工程では、前記基板を処理する期間において、前記チャンバーの前記天壁部から前記基板保持部の位置する側に向けて前記第１気体を供給し、
前記基板を処理する前記期間において、前記第２気体は供給されず、
前記第２気体を供給する前記工程では、前記基板の処理後であって前記基板を前記チャンバーから搬出する前の期間と、前記基板を前記チャンバーに搬入する前の期間とのうちの少なくとも一方の期間において、前記第２気体を供給し、
前記基板処理方法は、前記少なくとも一方の期間において、前記チャンバーの前記天壁部から前記基板保持部の位置する側に向けて第４気体を供給する工程をさらに含み、
前記第４気体は、酸素と異なり、かつ、酸素の同素体と異なる気体である、請求項１２又は請求項１３に記載の基板処理方法。

【請求項20】

チャンバー内の基板保持部に保持された基板を処理する基板処理方法であって、
前記チャンバーの天壁部から、前記チャンバーの側壁部に囲まれた前記基板保持部の位置する側に向けて第１気体を供給する工程と、
前記第１気体を供給する前記工程が実行される期間と異なる期間において、前記チャンバー内に第２気体を供給する工程と
を含み、
前記第２気体は、酸素と異なり、かつ、酸素の同素体と異なる気体であり、
前記第２気体を供給する前記工程では、前記基板保持部による前記基板の保持位置よりも鉛直方向上側の位置であって、前記基板保持部よりも水平方向外側の位置から、前記第２気体を供給し、
前記第１気体を供給する前記工程では、前記基板を処理する期間において、前記チャンバーの前記天壁部から前記基板保持部の位置する側に向けて前記第１気体を供給し、
前記基板を処理する前記期間において、前記第２気体は供給されず、
前記第２気体を供給する前記工程では、前記基板の処理後であって前記基板を前記チャンバーから搬出する前の期間と、前記基板を前記チャンバーに搬入する前の期間とのうちの少なくとも一方の期間において、前記第２気体を供給し、
前記基板処理方法は、前記少なくとも一方の期間において、前記チャンバーの前記天壁部から前記基板保持部の位置する側に向けて第４気体を供給する工程をさらに含み、
前記第４気体は、酸素と異なり、かつ、酸素の同素体と異なる気体である、基板処理方法。

【請求項21】

前記基板を処理する前記期間において、前記基板保持部よりも鉛直方向下側に配置された排気管から、前記チャンバー内の気体を排出する工程と、
前記少なくとも一方の期間において、前記基板を処理する前記期間での前記排気管における前記気体の流量よりも、前記気体の流量が前記排気管において少なくなるように前記気体の流量を調節する工程と
をさらに含む、請求項１２から請求項２０のいずれか１項に記載の基板処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基板処理装置、基板処理方法、および、半導体製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に記載されている基板処理装置では、チャンバー内での基板の処理時に基板が酸化することを抑制している。

【0003】

具体的には、基板がスピンベースの上方に配置される。遮断部材の対向面は、基板の上方に配置される。遮断部材の内周面は、基板の周囲に配置される。そして、不活性ガスが、遮断部材の対向面で開口する下向き吐出口から下方に吐出される。遮断部材の下向き吐出口から吐出された不活性ガスは、基板の上面と遮断部材の対向面との間の空間を広がり、遮断部材の内周面の下端とスピンベースの外周面との間から排出される。基板と遮断部材との間が不活性ガスで満たされるので、基板の上面および外周面に接する雰囲気中の酸素濃度が低減される。

【0004】

また、遮断部材の下向き吐出口から不活性ガスが吐出されている状態で、スピンベースの上向き吐出口から不活性ガスを吐出させることにより、酸素を含む雰囲気が、基板の上面と遮断部材の対向面との間に移動することを抑制できる。その結果、基板Ｗに接する雰囲気中の酸素濃度を低減できる。

【0005】

さらに、スピンベースの上向き吐出口から不活性ガスが吐出されている状態で、基板がセンターロボットによってチャックピンの上に置かれる。基板がチャックピンに近づく間、スピンベースの上向き吐出口から吐出された不活性ガスは、基板とスピンベースとの間を広がり、酸素を含む雰囲気を排出する。酸素を含む雰囲気を予め排出することにより、酸素を含む雰囲気が、基板とスピンベースとの間から基板と遮断部材との間に移動することを抑制できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１５－１５３９４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、近年、基板の酸化をさらに抑制することが要望されることがある。そこで、本願の発明者は、チャンバー内での基板の搬送時において基板が酸化される可能性のあることに着目した。

【0008】

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、チャンバー内での基板の搬送時に基板の酸化を抑制できる基板処理装置、基板処理方法、および、半導体製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の一局面によれば、基板処理装置は、基板を処理する。基板処理装置は、基板保持部と、チャンバーと、第１気体供給部と、第２気体供給部と、制御部とを備える。基板保持部は、前記基板を保持する。チャンバーは、前記基板保持部の周囲に配置される側壁部と、前記基板保持部の上方に配置される天壁部とを有し、前記基板保持部を収容する。第１気体供給部は、前記天壁部に配置され、前記基板保持部の位置する側に向けて第１気体を供給する。第２気体供給部は、前記チャンバーに収容され、前記チャンバー内に第２気体を供給する。制御部は、前記第１気体供給部と前記第２気体供給部とを制御する。前記第２気体は、酸素と異なり、かつ、酸素の同素体と異なる気体である。前記第２気体供給部は、前記第２気体を前記チャンバー内に供給するための送風口部を有する。前記送風口部は、前記基板保持部による前記基板の保持位置よりも鉛直方向上側に位置し、前記基板保持部よりも水平方向外側に位置する。前記第２気体供給部は、前記送風口部を通して、前記側壁部に沿って鉛直方向上方に流れるように、前記天壁部に向かって前記第２気体を供給する。

【0011】

本発明の基板処理装置において、前記送風口部は、前記基板の搬送経路よりも上方に配置されることが好ましい。前記搬送経路は、前記側壁部に設けられた開閉可能な開口を介して前記基板を搬送するときの経路を示すことが好ましい。

【0012】

本発明の基板処理装置において、前記制御部は、前記基板を処理する期間において、前記第１気体を供給するように前記第１気体供給部を制御し、前記第２気体を供給しないように前記第２気体供給部を制御することが好ましい。制御部は、前記基板の処理後であって前記基板を前記チャンバーから搬出する前の期間と、前記基板を前記チャンバーに搬入する前の期間とのうちの少なくとも一方の期間において、前記第１気体を供給しないように前記第１気体供給部を制御し、前記第２気体を供給するように前記第２気体供給部を制御することが好ましい。
本発明の基板処理装置は、基板を処理する。基板処理装置は、基板保持部と、チャンバーと、第１気体供給部と、第２気体供給部と、制御部とを備える。基板保持部は、前記基板を保持する。チャンバーは、前記基板保持部の周囲に配置される側壁部と、前記基板保持部の上方に配置される天壁部とを有し、前記基板保持部を収容する。第１気体供給部は、前記天壁部に配置され、前記基板保持部の位置する側に向けて第１気体を供給する。第２気体供給部は、前記チャンバーに収容され、前記チャンバー内に第２気体を供給する。制御部は、前記第１気体供給部と前記第２気体供給部とを制御する。前記第２気体は、酸素と異なり、かつ、酸素の同素体と異なる気体である。前記第２気体供給部は、前記第２気体を前記チャンバー内に供給するための送風口部を有する。前記送風口部は、前記基板保持部による前記基板の保持位置よりも鉛直方向上側に位置し、前記基板保持部よりも水平方向外側に位置する。前記制御部は、前記基板を処理する期間において、前記第１気体を供給するように前記第１気体供給部を制御し、前記第２気体を供給しないように前記第２気体供給部を制御する。制御部は、前記基板の処理後であって前記基板を前記チャンバーから搬出する前の期間と、前記基板を前記チャンバーに搬入する前の期間とのうちの少なくとも一方の期間において、前記第１気体を供給しないように前記第１気体供給部を制御し、前記第２気体を供給するように前記第２気体供給部を制御する。

【0013】

本発明の基板処理装置において、前記第１気体供給部は、前記チャンバーの外部から前記第１気体を吸い込むための吸気口と、前記第１気体を前記基板保持部の位置する側に向かって供給するための供給口とを有することが好ましい。前記基板処理装置は、前記吸気口を開放または閉塞する開閉部材をさらに備えることが好ましい。前記制御部は、前記基板を処理する前記期間において、前記吸気口を開放するように前記開閉部材を制御することが好ましい。制御部は、前記少なくとも一方の期間において、前記吸気口を閉塞するように前記開閉部材を制御することが好ましい。

【0014】

本発明の基板処理装置は、遮断部材と、第３気体供給部とをさらに備えることが好ましい。遮断部材は、前記基板保持部の上方に位置し、退避位置と処理位置との間で上昇または下降することが好ましい。第３気体供給部は、前記遮断部材に配置され、前記遮断部材の下方に向けて第３気体を供給することが好ましい。前記第３気体は、酸素と異なり、かつ、酸素の同素体と異なる気体であることが好ましい。前記処理位置は、前記遮断部材が下降して前記基板の表面に対して間隔をあけて対向配置される位置を示すことが好ましい。前記退避位置は、前記遮断部材が上昇して前記基板の表面から離隔した位置を示すことが好ましい。前記制御部は、前記少なくとも一方の期間において、前記遮断部材が前記退避位置に位置するように前記遮断部材を制御し、前記第３気体を供給するように前記第３気体供給部を制御することが好ましい。

【0015】

本発明の基板処理装置において、前記制御部は、前記基板を処理する前記期間において、前記遮断部材が前記処理位置に位置するように前記遮断部材を制御し、前記第３気体を供給するように前記第３気体供給部を制御することが好ましい。前記遮断部材は、前記処理位置において、前記基板の表面の上方を覆って、前記基板の表面の上方を遮断することが好ましい。

【0016】

本発明の基板処理装置において、前記第１気体供給部は、前記第１気体と第４気体とのうちのいずれかを選択的に供給することが好ましい。前記第４気体は、酸素と異なり、かつ、酸素の同素体と異なる気体であることが好ましい。前記制御部は、前記基板を処理する期間において、前記第１気体を供給するように前記第１気体供給部を制御し、前記第２気体を供給しないように前記第２気体供給部を制御することが好ましい。制御部は、前記基板の処理後であって前記基板を前記チャンバーから搬出する前の期間と、前記基板を前記チャンバーに搬入する前の期間とのうちの少なくとも一方の期間において、前記基板保持部の位置する側に向けて前記第４気体を供給するように前記第１気体供給部を制御し、前記第２気体を供給するように前記第２気体供給部を制御することが好ましい。
本発明の基板処理装置は、基板を処理する。基板処理装置は、基板保持部と、チャンバーと、第１気体供給部と、第２気体供給部と、制御部とを備える。基板保持部は、前記基板を保持する。チャンバーは、前記基板保持部の周囲に配置される側壁部と、前記基板保持部の上方に配置される天壁部とを有し、前記基板保持部を収容する。第１気体供給部は、前記天壁部に配置され、前記基板保持部の位置する側に向けて第１気体を供給する。第２気体供給部は、前記チャンバーに収容され、前記チャンバー内に第２気体を供給する。制御部は、前記第１気体供給部と前記第２気体供給部とを制御する。前記第２気体は、酸素と異なり、かつ、酸素の同素体と異なる気体である。前記第２気体供給部は、前記第２気体を前記チャンバー内に供給するための送風口部を有する。前記送風口部は、前記基板保持部による前記基板の保持位置よりも鉛直方向上側に位置し、前記基板保持部よりも水平方向外側に位置する。前記第１気体供給部は、前記第１気体と第４気体とのうちのいずれかを選択的に供給する。前記第４気体は、酸素と異なり、かつ、酸素の同素体と異なる気体である。前記制御部は、前記基板を処理する期間において、前記第１気体を供給するように前記第１気体供給部を制御し、前記第２気体を供給しないように前記第２気体供給部を制御する。制御部は、前記基板の処理後であって前記基板を前記チャンバーから搬出する前の期間と、前記基板を前記チャンバーに搬入する前の期間とのうちの少なくとも一方の期間において、前記基板保持部の位置する側に向けて前記第４気体を供給するように前記第１気体供給部を制御し、前記第２気体を供給するように前記第２気体供給部を制御する。

【0017】

本発明の基板処理装置は、排気管と、排気調節部とをさらに備えることが好ましい。排気管は、前記基板保持部よりも鉛直方向下側に配置され、前記チャンバー内の気体が通ることが好ましい。排気調節部は、前記排気管を通って排出される前記気体の流量を調節することが好ましい。前記制御部は、前記基板を処理する前記期間において、前記気体が前記排気管を通って排出されるように前記排気調節部を制御することが好ましい。制御部は、前記少なくとも一方の期間において、前記基板を処理する前記期間での前記排気管における前記気体の流量よりも、前記気体の流量が前記排気管において少なくなるように前記排気調節部を制御することが好ましい。
本発明の基板処理装置において、前記送風口部は、複数の通風孔を上面に有する天板部を有することが好ましい。前記第２気体供給部は、前記複数の通風孔を通して前記天壁部に向かって、前記第２気体を供給することで、前記チャンバーから酸素を排気することが好ましい。

【0018】

本発明の他の局面によれば、基板処理方法においては、チャンバー内の基板保持部に保持された基板が処理される。基板処理方法は、前記チャンバーの天壁部から、前記チャンバーの側壁部に囲まれた前記基板保持部の位置する側に向けて第１気体を供給する工程と、前記第１気体を供給する前記工程が実行される期間と異なる期間において、前記チャンバー内に第２気体を供給する工程とを含む。前記第２気体は、酸素と異なり、かつ、酸素の同素体と異なる気体である。前記第２気体を供給する前記工程では、前記基板保持部による前記基板の保持位置よりも鉛直方向上側の位置であって、前記基板保持部よりも水平方向外側の位置から、前記側壁部に沿って鉛直方向上方に流れるように、前記天壁部に向かって、前記第２気体を供給する。

【0020】

本発明の基板処理方法において、前記第２気体を供給する前記工程では、前記基板の搬送経路よりも上方の位置から前記第２気体を供給することが好ましい。前記搬送経路は、前記側壁部に設けられた開閉可能な開口を介して前記基板を搬送するときの経路を示すことが好ましい。

【0021】

本発明の基板処理方法において、前記第１気体を供給する前記工程では、前記基板を処理する期間において、前記第１気体を供給することが好ましい。前記基板を処理する前記期間において、前記第２気体は供給されないことが好ましい。前記第２気体を供給する前記工程では、前記基板の処理後であって前記基板を前記チャンバーから搬出する前の期間と、前記基板を前記チャンバーに搬入する前の期間とのうちの少なくとも一方の期間において、前記第２気体を供給することが好ましい。前記少なくとも一方の期間において、前記第１気体は供給されないことが好ましい。
本発明の基板処理方法は、チャンバー内の基板保持部に保持された基板を処理する。基板処理方法は、前記チャンバーの天壁部から、前記チャンバーの側壁部に囲まれた前記基板保持部の位置する側に向けて第１気体を供給する工程と、前記第１気体を供給する前記工程が実行される期間と異なる期間において、前記チャンバー内に第２気体を供給する工程とを含む。前記第２気体は、酸素と異なり、かつ、酸素の同素体と異なる気体である。前記第２気体を供給する前記工程では、前記基板保持部による前記基板の保持位置よりも鉛直方向上側の位置であって、前記基板保持部よりも水平方向外側の位置から、前記第２気体を供給する。前記第１気体を供給する前記工程では、前記基板を処理する期間において、前記第１気体を供給する。前記基板を処理する前記期間において、前記第２気体は供給されない。前記第２気体を供給する前記工程では、前記基板の処理後であって前記基板を前記チャンバーから搬出する前の期間と、前記基板を前記チャンバーに搬入する前の期間とのうちの少なくとも一方の期間において、前記第２気体を供給する。前記少なくとも一方の期間において、前記第１気体は供給されない。

【0022】

本発明の基板処理方法は、前記基板を処理する前記期間において、前記チャンバーの外部から前記第１気体を吸い込む吸気口を開放する工程と、前記少なくとも一方の期間において、前記吸気口を閉塞する工程とをさらに含むことが好ましい。

【0023】

本発明の基板処理方法は、前記少なくとも一方の期間において、遮断部材を退避位置に位置させる工程と、前記少なくとも一方の期間において、第３気体を前記遮断部材の下方に向けて供給する工程とをさらに含むことが好ましい。前記退避位置は、前記遮断部材が上昇して前記基板の表面から離隔した位置を示すことが好ましい。前記第３気体は、酸素と異なり、かつ、酸素の同素体と異なる気体であることが好ましい。

【0024】

本発明の基板処理方法は、前記基板を処理する前記期間において、前記遮断部材を処理位置に位置させる工程と、前記基板を処理する前記期間において、前記第３気体を前記遮断部材の下方に向けて供給する工程とをさらに含むことが好ましい。前記処理位置は、前記遮断部材が下降して前記基板の表面に対して間隔をあけて対向配置される位置を示すことが好ましい。前記遮断部材は、前記処理位置において、前記基板の表面の上方を覆って、前記基板の表面の上方を遮断することが好ましい。

【0025】

本発明の基板処理方法において、前記第１気体を供給する前記工程では、前記基板を処理する期間において、前記チャンバーの前記天壁部から前記基板保持部の位置する側に向けて前記第１気体を供給することが好ましい。前記基板を処理する前記期間において、前記第２気体は供給されないことが好ましい。前記第２気体を供給する前記工程では、前記基板の処理後であって前記基板を前記チャンバーから搬出する前の期間と、前記基板を前記チャンバーに搬入する前の期間とのうちの少なくとも一方の期間において、前記第２気体を供給することが好ましい。前記基板処理方法は、前記少なくとも一方の期間において、前記チャンバーの前記天壁部から前記基板保持部の位置する側に向けて第４気体を供給する工程をさらに含むことが好ましい。前記第４気体は、酸素と異なり、かつ、酸素の同素体と異なる気体であることが好ましい。
本発明の基板処理方法は、チャンバー内の基板保持部に保持された基板を処理する。基板処理方法は、前記チャンバーの天壁部から、前記チャンバーの側壁部に囲まれた前記基板保持部の位置する側に向けて第１気体を供給する工程と、前記第１気体を供給する前記工程が実行される期間と異なる期間において、前記チャンバー内に第２気体を供給する工程とを含む。前記第２気体は、酸素と異なり、かつ、酸素の同素体と異なる気体である。前記第２気体を供給する前記工程では、前記基板保持部による前記基板の保持位置よりも鉛直方向上側の位置であって、前記基板保持部よりも水平方向外側の位置から、前記第２気体を供給する。前記第１気体を供給する前記工程では、前記基板を処理する期間において、前記チャンバーの前記天壁部から前記基板保持部の位置する側に向けて前記第１気体を供給する。前記基板を処理する前記期間において、前記第２気体は供給されない。前記第２気体を供給する前記工程では、前記基板の処理後であって前記基板を前記チャンバーから搬出する前の期間と、前記基板を前記チャンバーに搬入する前の期間とのうちの少なくとも一方の期間において、前記第２気体を供給する。前記基板処理方法は、前記少なくとも一方の期間において、前記チャンバーの前記天壁部から前記基板保持部の位置する側に向けて第４気体を供給する工程をさらに含む。前記第４気体は、酸素と異なり、かつ、酸素の同素体と異なる気体である。

【0026】

本発明の基板処理方法は、前記基板を処理する前記期間において、前記基板保持部よりも鉛直方向下側に配置された排気管から、前記チャンバー内の気体を排出する工程と、前記少なくとも一方の期間において、前記基板を処理する前記期間での前記排気管における前記気体の流量よりも、前記気体の流量が前記排気管において少なくなるように前記気体の流量を調節する工程とをさらに含むことが好ましい。

【0027】

本発明のさらに他の局面によれば、半導体製造方法においては、チャンバー内の基板保持部に保持された半導体基板を処理して、処理後の前記半導体基板である半導体が製造される。半導体製造方法は、前記チャンバーの天壁部から、前記チャンバーの側壁部に囲まれた前記基板保持部の位置する側に向けて第１気体を供給する工程と、前記第１気体を供給する前記工程が実行される期間と異なる期間において、前記チャンバー内に第２気体を供給する工程とを含む。前記第２気体は、酸素と異なり、かつ、酸素の同素体と異なる気体である。前記第２気体を供給する前記工程では、前記基板保持部による前記半導体基板の保持位置よりも鉛直方向上側の位置であって、前記基板保持部よりも水平方向外側の位置から、前記第２気体を供給する。

【発明の効果】

【0028】

本発明によれば、チャンバー内での基板の搬送時に基板の酸化を抑制できる基板処理装置、基板処理方法、および、半導体製造方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】本発明の実施形態１に係る基板処理装置を示す模式的平面図である。

【図2】実施形態１に係る遮断部材が処理位置に位置するときの処理装置を示す模式的断面図である。

【図3】実施形態１に係る遮断部材が退避位置に位置するときの処理装置を示す模式的断面図である。

【図4】実施形態１に係る基板処理方法の一部を示すフローチャートである。

【図5】実施形態１に係る基板処理方法の他の一部を示すフローチャートである。

【図6】図４に示す基板搬入前の酸素濃度低下処理を示すフローチャートである。

【図7】図５に示す基板搬出前の酸素濃度低下処理を示すフローチャートである。

【図8】実施形態１の変形例に係る基板処理装置に含まれる処理装置を示す模式的断面図である。

【図9】実施形態１の変形例に係る基板搬送ガイドを示す斜視図である。

【図10】本発明の実施形態２に係る基板処理装置に含まれる処理装置を示す模式的断面図である。

【図11】実施形態２に係る基板処理方法の一部を示すフローチャートである。

【図12】実施形態２に係る基板処理方法の他の一部を示すフローチャートである。

【図13】図１１に示す基板搬入前の酸素濃度低下処理を示すフローチャートである。

【図14】図１２に示す基板搬出前の酸素濃度低下処理を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0030】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図中、同一または相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。また、本発明の実施形態において、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸は互いに直交し、Ｘ軸およびＹ軸は水平方向に平行であり、Ｚ軸は鉛直方向に平行である。また、「平面視」は、鉛直方向から対象を見ることを示す。なお、図面の簡略化のため、図面において断面を示す斜線を適宜省略する。

【0031】

（実施形態１）
図１～図７を参照して、本発明の実施形態１に係る基板処理装置１００を説明する。基板処理装置１００は基板Ｗを処理する。基板Ｗは、例えば、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、電界放出ディスプレイ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ：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、又は、太陽電池用基板である。基板Ｗは、例えば、略円板状である。

【0032】

まず、図１を参照して基板処理装置１００を説明する。図１は、基板処理装置１００を示す模式的平面図である。図１に示すように、基板処理装置１００は、インデクサーユニットＵ１と、処理ユニットＵ２と、制御装置Ｕ３とを備える。制御装置Ｕ３は、インデクサーユニットＵ１および処理ユニットＵ２を制御する。制御装置Ｕ３は、例えば、コンピューターである。インデクサーユニットＵ１は、複数の基板収容器Ｃと、インデクサーロボットＩＲとを含む。処理ユニットＵ２は、複数の処理装置１と、搬送ロボットＣＲと、受渡部ＰＳとを含む。処理ユニットＵ２は、１つの処理装置１を含んでいてもよい。

【0033】

基板収容器Ｃの各々は、複数枚の基板Ｗを積層して収容する。インデクサーロボットＩＲは、複数の基板収容器Ｃのうちのいずれかの基板収容器Ｃから未処理の基板Ｗを取り出して、基板Ｗを受渡部ＰＳに渡す。そして、受渡部ＰＳには、基板収容器Ｃから取り出された基板Ｗが載置される。搬送ロボットＣＲは、受渡部ＰＳから未処理の基板Ｗを受け取って、複数の処理装置１のうちのいずれかの処理装置１に基板Ｗを搬入する。

【0034】

そして、処理装置１は、未処理の基板Ｗを処理する。処理装置１は、基板Ｗを１枚ずつ処理する枚葉型である。実施形態１では、処理装置１は、処理液によって基板Ｗを処理する。

【0035】

処理装置１による処理後に、搬送ロボットＣＲは、処理済みの基板Ｗを処理装置１から取り出して、基板Ｗを受渡部ＰＳに渡す。そして、受渡部ＰＳには、処理装置１で処理された基板Ｗが載置される。インデクサーロボットＩＲは、受渡部ＰＳから処理済みの基板Ｗを受け取って、複数の基板収容器Ｃのうちのいずれかの基板収容器Ｃに基板Ｗを収容する。

【0036】

次に、図２を参照して、処理装置１を説明する。図２は、処理装置１を示す模式的断面図である。図２に示すように、処理装置１は、基板Ｗを回転しながら、基板Ｗに処理液を供給して、基板Ｗを処理する。

【0037】

処理装置１は、チャンバー３と、スピンチャック５と、スピン軸７と、スピンモーター８と、流体供給ユニット９と、ユニット昇降機構１１と、ユニット回転機構１２と、第１気体供給部１３と、開閉部材１５と、部材移動機構１７と、排気管１９と、排気調節部２１と、複数のガード２３と、複数のガード移動機構２５と、シャッター２７と、シャッター移動機構２９と、流路管３０と、第２気体供給部４１と、配管Ｐ１と、配管Ｐ２と、配管Ｐ３と、配管Ｐ４と、配管Ｐ５と、バルブＶ１と、バルブＶ２と、バルブＶ３と、バルブＶ４と、バルブＶ５とを含む。

【0038】

チャンバー３は略箱形状を有する。チャンバー３は、スピンチャック５、スピン軸７、スピンモーター８、流体供給ユニット９、ユニット昇降機構１１、ユニット回転機構１２、複数のガード２３、複数のガード移動機構２５、流路管３０、配管Ｐ１の一部、配管Ｐ２の一部、配管Ｐ３の一部、および、配管Ｐ５の一部を収容する。チャンバー３は、バルブＶ１、バルブＶ２、バルブＶ３、および、バルブＶ５を収容していてもよいし、収容していなくてもよい。

【0039】

具体的には、チャンバー３は、側壁部３ａと、天壁部３ｂと、底壁部３ｃとを含む。側壁部３ａは、略角筒形状を有し、スピンチャック５の周囲に配置される。具体的には、側壁部３ａは、回転軸線ＡＸの回りの周方向において、スピンチャック５を囲んでいる。従って、側壁部３ａは、スピンチャック５よりも、水平方向ＨＤ外側に位置する。天壁部３ｂは、略平板状であり、スピンチャック５の上方に位置する。具体的には、天壁部３ｂは、スピンチャック５よりも、回転軸線ＡＸ方向上側に位置する。従って、天壁部３ｂは、スピンチャック５よりも、鉛直方向ＶＤ上側に位置する。底壁部３ｃは、略平板状であり、スピンチャック５の下方に位置する。

【0040】

第１気体供給部１３は、天壁部３ｂに配置される。第１気体供給部１３は、鉛直方向ＶＤ下側に向けて第１気体ＧＡ１を供給する。つまり、第１気体供給部１３は、スピンチャック５の位置する側に向けて第１気体ＧＡ１を供給する。第１気体ＧＡ１は、実施形態１では、空気である。

【0041】

具体的には、第１気体供給部１３は、供給口１３ａと、吸気口１３ｂとを有する。供給口１３ａは、第１気体ＧＡ１をスピンチャック５の位置する側に向かって供給するための開口である。吸気口１３ｂは、チャンバー３の外部から第１気体ＧＡ１を吸い込むための開口である。第１気体供給部１３は、吸気口１３ｂから第１気体ＧＡ１を吸い込んで、第１気体ＧＡ１を供給口１３ａから送出する。

【0042】

第１気体供給部１３は、ファン１３１と、フィルター１３３とを含む。フィルター１３３は、第１気体ＧＡ１をろ過する。ファン１３１は、第１気体ＧＡ１を吸気口１３ｂから吸い込んで、フィルター１３３によってろ過された第１気体ＧＡ１を供給口１３ａから送出する。この場合、第１気体ＧＡ１は、例えば、クリーンエアーである。第１気体供給部１３は、例えば、ファンフィルターユニット（ＦＦＵ）である。

【0043】

開閉部材１５は、吸気口１３ｂを開放または閉塞する。図２では、開閉部材１５は、吸気口１３ｂを開放している。従って、第１気体供給部１３は、吸気口１３ｂから第１気体ＧＡ１を吸い込んで、第１気体ＧＡ１を供給口１３ａから送出することができる。開閉部材１５は、例えば、略平板形状を有する。

【0044】

部材移動機構１７は、開閉部材１５を開位置と閉位置との間で移動する。開位置は、開閉部材１５が吸気口１３ｂを開放する位置を示す。図２では、開閉部材１５は、開位置に位置する。閉位置は、開閉部材１５が吸気口１３ｂを閉塞する位置を示す（図３）。実施形態１では、部材移動機構１７は、開閉部材１５を開位置と閉位置との間で上昇または下降させる。部材移動機構１７は、例えば、シリンダー、および、シリンダーを駆動する駆動機構を含む。

【0045】

第２気体供給部４１は、チャンバー３内に第２気体ＧＡ２を供給する。第２気体供給部４１は、例えば、ファンおよび／またはノズルを含んでいてもよい。第２気体ＧＡ２は、酸素と異なり、かつ、酸素の同素体と異なる気体である。第２気体ＧＡ２は、例えば、不活性ガスである。不活性ガスは、例えば、窒素である。実施形態１では、第２気体ＧＡ２は窒素である。具体的には、第２気体供給部４１は、第２気体ＧＡ２をチャンバー３内に供給するための送風口部４１ａを有する。送風口部４１ａは、例えば、単数の開口、複数の開口、単数の孔、または、複数の孔を有する。第２気体ＧＡ２が通過できる限りにおいては、開口および孔の形状、並びに、開口および孔のサイズは特に限定されない。第２気体供給部４１の詳細は後述する。

【0046】

配管Ｐ５は第２気体供給部４１に第２気体ＧＡ２を供給する。バルブＶ５は、第２気体供給部４１に対する第２気体ＧＡ２の供給開始と供給停止とを切り替える。バルブＶ５が開かれると、第２気体ＧＡ２が第２気体供給部４１に供給され、第２気体供給部４１は、チャンバー３内に第２気体ＧＡ２を供給する。

【0047】

スピンチャック５は基板Ｗを保持する。そして、スピンチャック５は、基板Ｗを保持して回転する。具体的には、スピンチャック５は、チャンバー３内で基板Ｗを水平に保持しながら、スピンチャック５の回転軸線ＡＸの回りに基板Ｗを回転させる。スピンチャック５は、「基板保持部」の一例に相当する。

【0048】

スピンチャック５は、複数のチャック部材５１と、スピンベース５３とを含む。複数のチャック部材５１はスピンベース５３に設けられる。複数のチャック部材５１は基板Ｗを水平な姿勢で保持する。スピンベース５３は、略円板状であり、水平な姿勢で複数のチャック部材５１を支持する。

【0049】

スピン軸７は、スピンベース５３に固定される。また、スピン軸７は、スピンモーター８の駆動軸に固定される。そして、スピンモーター８は、スピン軸７を回転させることによって、スピンベース５３を回転軸線ＡＸの回りに回転させる。その結果、スピンベース５３に設けられた複数のチャック部材５１に保持された基板Ｗが回転軸線ＡＸの回りに回転する。

【0050】

流体供給ユニット９は流体を供給する。流体供給ユニット９は、スピンチャック５の上方に位置する。具体的には、流体供給ユニット９は、遮断部材９１と、支軸９３と、第３気体供給部Ｎ１と、処理液供給部Ｎ２と、リンス液供給部Ｎ３とを含む。

【0051】

遮断部材９１は略円盤形状を有する。遮断部材９１の外径は、基板Ｗの外径よりも大きい。遮断部材９１は、遮断部材９１の中心軸線がスピンチャック５の回転軸線ＡＸ上に位置するように配置されている。遮断部材９１はスピンチャック５の上方に位置する。具体的には、遮断部材９１は、円板部９１ａと、周壁部９１ｂとを含む。円板部９１ａは、略円板形状を有し、支軸９３によって水平な姿勢で保持されている。周壁部９１ｂは、略円筒形状を有し、円板部９１ａの外縁部から下方に延びる。なお、遮断部材９１は周壁部９１ｂを含んでいなくてもよい。この場合、遮断部材９１の外径は、基板Ｗの外径と略同一である。

【0052】

遮断部材９１は、処理位置と退避位置との間で上昇または下降する。処理位置は、遮断部材９１が下降して基板Ｗの表面に対して間隔をあけて対向配置される位置を示す。具体的には、処理位置は、遮断部材９１が基板Ｗの表面と鉛直方向ＶＤに対向しつつ、基板Ｗの表面に対して間隔をあけて近接する位置を示す。図２では、遮断部材９１は処理位置に位置する。

【0053】

遮断部材９１は、処理位置において、基板Ｗの表面の上方を覆って、基板Ｗの表面の上方を遮断する。つまり、遮断部材９１は、処理位置において、基板Ｗの表面の上方を、チャンバー３内の気体から遮断する。さらに、遮断部材９１は、処理位置において、基板Ｗの外縁部を囲んでいる。具体的には、円板部９１ａは、処理位置において、基板Ｗの表面と鉛直方向ＶＤに対向している。周壁部９１ｂは、処理位置において、基板Ｗの外縁部と水平方向ＨＤに対向している。

【0054】

退避位置は、遮断部材９１が上昇して基板Ｗの表面から離隔した位置を示す（図３）。具体的には、退避位置は、処理位置よりも鉛直方向ＶＤ上側の位置であって、遮断部材９１が処理位置から離脱した位置を示す。

【0055】

ユニット昇降機構１１は、流体供給ユニット９を支持して、処理位置と退避位置との間で、流体供給ユニット９を上昇又は下降させる。つまり、ユニット昇降機構１１は、処理位置と退避位置との間で、遮断部材９１を上昇又は下降させる。ユニット昇降機構１１は、例えば、ボールねじ機構と、ボールねじ機構に駆動力を与える昇降モーターとを含む。昇降モーターは、例えば、サーボモータである。

【0056】

ユニット回転機構１２は、流体供給ユニット９を支持して、流体供給ユニット９を回転させる。つまり、ユニット回転機構１２は、遮断部材９１を回転させる。具体的には、ユニット回転機構１２は、処理位置において、流体供給ユニット９を回転させる。つまり、ユニット回転機構１２は、処理位置において、遮断部材９１を回転させる。ユニット回転機構１２は、例えば、モーターと、モーターの回転を流体供給ユニット９に伝達する伝達機構とを含む。

【0057】

第３気体供給部Ｎ１は、遮断部材９１および支軸９３に配置される。具体的には、第３気体供給部Ｎ１は、遮断部材９１および支軸９３の内部に配置される。第３気体供給部Ｎ１は、遮断部材９１の下方に向けて第３気体ＧＡ３を供給する。第３気体ＧＡ３は、酸素と異なり、かつ、酸素の同素体と異なる気体である。第３気体ＧＡ３は、例えば、不活性ガスである。不活性ガスは、例えば、窒素である。実施形態１では、第３気体ＧＡ３は窒素である。

【0058】

第３気体供給部Ｎ１は、例えば、ノズルを含む。ノズルの先端は遮断部材９１の下面から露出している。第３気体供給部Ｎ１には配管Ｐ１が接続される。配管Ｐ１は第３気体供給部Ｎ１に第３気体ＧＡ３を供給する。バルブＶ１は、第３気体供給部Ｎ１に対する第３気体ＧＡ３の供給開始と供給停止とを切り替える。バルブＶ１が開かれると、第３気体ＧＡ３が第３気体供給部Ｎ１に供給され、第３気体供給部Ｎ１は、第３気体ＧＡ３を遮断部材９１の下方に向けて供給する。

【0059】

処理液供給部Ｎ２は、遮断部材９１および支軸９３の内部に配置される。処理液供給部Ｎ２は、遮断部材９１の下方に向けて処理液を供給する。処理液供給部Ｎ２は、例えば、ノズルを含む。ノズルの先端は遮断部材９１の下面から露出している。処理液供給部Ｎ２には配管Ｐ２が接続される。配管Ｐ２は処理液供給部Ｎ２に処理液を供給する。バルブＶ２は、処理液供給部Ｎ２に対する処理液の供給開始と供給停止とを切り替える。バルブＶ２が開かれると、処理液が処理液供給部Ｎ２に供給され、処理液供給部Ｎ２は、処理液を遮断部材９１の下方に向けて供給する。具体的には、処理液供給部Ｎ２は、処理位置において、処理液を基板Ｗに向けて供給する。

【0060】

処理液は、例えば、薬液である。薬液は、例えば、フッ酸（ＨＦ）、フッ硝酸（フッ酸と硝酸（ＨＮＯ₃）との混合液）、バファードフッ酸（ＢＨＦ）、フッ化アンモニウム、ＨＦＥＧ（フッ酸とエチレングリコールとの混合液）、燐酸（Ｈ₃ＰＯ₄）、硫酸、酢酸、硝酸、塩酸、希フッ酸（ＤＨＦ）、アンモニア水、過酸化水素水、有機酸（例えば、クエン酸、シュウ酸）、有機アルカリ（例えば、ＴＭＡＨ：テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド）、硫酸過酸化水素水混合液（ＳＰＭ）、アンモニア過酸化水素水混合液（ＳＣ１）、塩酸過酸化水素水混合液（ＳＣ２）、界面活性剤、または、腐食防止剤である。なお、処理液の種類は、基板Ｗを処理できる限りにおいては、特に限定されない。

【0061】

リンス液供給部Ｎ３は、遮断部材９１および支軸９３の内部に配置される。リンス液供給部Ｎ３は、遮断部材９１の下方に向けてリンス液を供給する。リンス液供給部Ｎ３は、例えば、ノズルを含む。ノズルの先端は遮断部材９１の下面から露出している。リンス液供給部Ｎ３には配管Ｐ３が接続される。配管Ｐ３はリンス液供給部Ｎ３にリンス液を供給する。バルブＶ３は、リンス液供給部Ｎ３に対するリンス液の供給開始と供給停止とを切り替える。バルブＶ３が開かれると、リンス液がリンス液供給部Ｎ３に供給され、リンス液供給部Ｎ３は、リンス液を遮断部材９１の下方に向けて供給する。具体的には、リンス液供給部Ｎ３は、処理位置において、リンス液を基板Ｗに向けて供給する。

【0062】

リンス液は、例えば、脱イオン水、炭酸水、電解イオン水、水素水、オゾン水、または、希釈濃度（例えば、１０ｐｐｍ～１００ｐｐｍ程度）の塩酸水である。リンス液の種類は、基板Ｗをリンスできる限りにおいては、特に限定されない。

【0063】

複数のガード２３の各々は略筒形状を有する。複数のガード２３の各々は、基板Ｗから排出された処理液またはリンス液を受け止める。

【0064】

複数のガード移動機構２５は、それぞれ、複数のガード２３に対応して配置される。ガード移動機構２５は、受液位置と退避位置との間で、ガード２３を上昇又は下降させる。受液位置は、ガード２３が上昇してガード２３の上端が基板Ｗよりも鉛直方向ＶＤ上側に位置するときの位置を示す。退避位置は、ガード２３が下降してガード２３の上端が基板Ｗよりも鉛直方向ＶＤ下側に位置するときの位置を示す。ガード移動機構２５は、例えば、ボールねじ機構と、ボールねじ機構に駆動力を与えるモーターとを含む。

【0065】

流路管３０は、底壁部３ｃからスピンベース５３まで延びている。流路管３０は、基板Ｗの下方から基板Ｗに向けて気体ＧＡを供給する。流路管３０の気体供給口は、スピンベース５３の上面に露出している。気体ＧＡは、酸素と異なり、かつ、酸素の同素体と異なる気体である。気体ＧＡは、例えば、不活性ガスである。不活性ガスは、例えば、窒素である。実施形態１では、気体ＧＡは窒素である。

【0066】

配管Ｐ４は流路管３０に気体ＧＡを供給する。バルブＶ４は、流路管３０に対する気体ＧＡの供給開始と供給停止とを切り替える。バルブＶ４が開かれると、気体ＧＡが配管Ｐ４から流路管３０に供給され、流路管３０は、気体ＧＡを基板Ｗの下方から基板Ｗに向けて供給する。

【0067】

排気管１９は、スピンチャック５よりも鉛直方向ＶＤ下側に配置される。例えば、排気管１９は、側壁部３ａの下部から、チャンバー３内に連通する。なお、排気管１９は、底壁部３ｃから、チャンバー３内に連通していてもよい。排気管１９には、チャンバー３内の気体が通る。つまり、排気管１９には、チャンバー３から排気される気体が通る。

【0068】

排気調節部２１は、排気管１９に配置される。そして、排気調節部２１は、排気管１９を通って排出される気体の流量を調節する。排気調節部２１は、例えば、ダンパーを含む。

【0069】

チャンバー３の側壁部３ａは、開口３ｅを有する。つまり、開口３ｅが側壁部３ａに設けられる。開口３ｅは開閉可能である。具体的には、シャッター２７が側壁部３ａに配置される。そして、シャッター２７は、開口３ｅを閉塞する閉位置と、開口３ｅを開放する開位置との間で移動する。

【0070】

シャッター移動機構２９は、シャッター２７に結合されて、閉位置と開位置との間でシャッター２７を移動させる。シャッター移動機構２９は、例えば、シリンダー、および、シリンダーを駆動する駆動機構を含む。

【0071】

搬送ロボットＣＲ（図１）は、開口３ｅを介して、基板Ｗをチャンバー３に搬入する。具体的には、搬送ロボットＣＲは、開口３ｅを介して、基板Ｗをチャンバー３内のスピンチャック５まで搬送する。また、搬送ロボットＣＲは、開口３ｅを介して、基板Ｗをチャンバー３から搬出する。具体的には、搬送ロボットＣＲは、開口３ｅを介して、基板Ｗをチャンバー３内のスピンチャック５からチャンバー３の外部に搬送する。従って、チャンバー３は、基板Ｗの搬送経路ＰＡを有している。搬送経路ＰＡは、開口３ｅを介して基板Ｗを搬送するときの経路を示す。搬送経路ＰＡは、実施形態１では、水平方向ＨＤに沿っている。

【0072】

例えば、搬送経路ＰＡは、開口３ｅと所定位置ＲＶ（図３）との間の経路を示す。所定位置ＲＶは、スピンチャック５の直上の位置であって、搬送ロボットＣＲのハンドが水平方向ＨＤに移動したときにスピンチャック５に接触しない位置を示す。なお、図３では、所定位置ＲＶに位置する基板Ｗが二点鎖線で示されている。

【0073】

所定位置ＲＶは、例えば、基板受渡位置を示す。基板受渡位置は、スピンチャック５の上方の位置であって、搬送ロボットＣＲのハンドとリフター（不図示）との間で、基板Ｗの受け渡しが行われる位置を示す。リフターは、基板Ｗを支持して上昇または下降する。

【0074】

例えば、搬送ロボットＣＲのハンドは、開口３ｅおよび搬送経路ＰＡを通って、基板Ｗを基板受渡位置まで搬送する。そして、リフターが、基板受渡位置に位置する基板Ｗを受け取る。さらに、リフターは、基板受渡位置から基板Ｗを下降して、基板Ｗをスピンチャック５（具体的には複数のチャック部材５１）に載置する。そして、リフターは、さらに下降する。

【0075】

例えば、リフターは、スピンチャック５（具体的には複数のチャック部材５１）から基板Ｗを受け取って、基板Ｗを基板受渡位置まで上昇する。そして、搬送ロボットＣＲのハンドは、基板受渡位置に位置する基板Ｗを受け取る。リフターは下降する。さらに、搬送ロボットＣＲのハンドは、基板受渡位置から搬送経路ＰＡおよび開口３ｅを通って、基板Ｗをチャンバー３から搬出する。

【0076】

制御装置Ｕ３は処理装置１を制御する。具体的には、制御装置Ｕ３は、制御部Ｕ３１と、記憶部Ｕ３２とを含む。制御部Ｕ３１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）のようなプロセッサーを含む。記憶部Ｕ３２は、記憶装置を含み、データ及びコンピュータープログラムを記憶する。記憶装置は、半導体メモリーのような主記憶装置と、半導体メモリー及び／又はハードディスクドライブのような補助記憶装置とを含む。記憶装置は、リムーバブルメディアを含んでいてもよい。制御部Ｕ３１のプロセッサーは、記憶部Ｕ３２の記憶装置が記憶しているコンピュータープログラムを実行して、処理装置１を制御する。

【0077】

すなわち、制御部Ｕ３１は、スピンチャック５、スピンモーター８、流体供給ユニット９、ユニット昇降機構１１、ユニット回転機構１２、第１気体供給部１３、開閉部材１５、部材移動機構１７、排気調節部２１、複数のガード２３、複数のガード移動機構２５、シャッター２７、シャッター移動機構２９、第２気体供給部４１、および、バルブＶ１～バルブＶ５を制御する。

【0078】

例えば、制御部Ｕ３１は、バルブＶ５を介して第２気体供給部４１を制御する。例えば、制御部Ｕ３１は、流体供給ユニット９の第３気体供給部Ｎ１を、バルブＶ１を介して制御する。例えば、制御部Ｕ３１は、流体供給ユニット９の遮断部材９１を、ユニット昇降機構１１およびユニット回転機構１２を介して制御する。例えば、制御部Ｕ３１は、部材移動機構１７を介して開閉部材１５を制御する。例えば、制御部Ｕ３１は、シャッター移動機構２９を介してシャッター２７を制御する。

【0079】

次に、図２および図３を参照して、基板処理装置１００の気体供給モードを説明する。気体供給モードとは、チャンバー３内に気体を供給するときのモードのことである。具体的には、処理装置１が気体供給モードを有する。気体供給モードは、第１気体供給モードと第２気体供給モードとを含む。第１気体供給モードは、少なくとも第１気体供給部１３が第１気体ＧＡ１をチャンバー３内に供給するモードである。第２気体供給モードは、少なくとも第２気体供給部４１が第２気体ＧＡ２をチャンバー３内に供給するモードである。

【0080】

まず、図２を参照して、第１気体供給モードを説明する。以下では、基板Ｗを処理する期間を「基板処理期間Ｔ１」と記載する場合がある。基板処理期間Ｔ１は、処理液によって基板Ｗを処理している期間だけでなく、処理液によって基板Ｗを処理している期間の前の期間、および／または、処理液によって基板Ｗを処理している期間の後の期間を含んでもよい。つまり、基板処理期間Ｔ１は、処理液によって基板Ｗを処理している期間を含み、チャンバー３に基板Ｗを搬入する前の期間を含まず、基板Ｗに対する一連の処理が完了した後の期間を含まない。換言すれば、基板処理期間Ｔ１は、基板Ｗに対して一連の処理が実行される期間を示す。

【0081】

図２に示すように、基板処理期間Ｔ１において、制御部Ｕ３１は、基板処理装置１００（具体的には処理装置１）の気体供給モードを第１気体供給モードに設定して、処理装置１の各構成を制御する。

【0082】

すなわち、第１気体供給モードでは、シャッター２７は開口３ｅを閉塞している。開閉部材１５は、吸気口１３ｂを開放している。従って、第１気体供給部１３は、鉛直方向ＶＤ下側に向けて第１気体ＧＡ１を供給する。排気調節部２１は、排気管１９の流路を全開にする。遮断部材９１は処理位置に位置する。第３気体供給部Ｎ１は、第３気体ＧＡ３を基板Ｗに向かって供給する。従って、第３気体ＧＡ３によって、酸素を含む気体が基板Ｗと遮断部材９１との間から排出される。そして、遮断部材９１が、基板Ｗの上方および側方を遮断しているため、基板Ｗと遮断部材９１との間の空間が、第３気体ＧＡ３で満たされる。従って、基板Ｗに接する雰囲気中の酸素濃度を低減できる。加えて、流路管３０が、基板Ｗとスピンベース５３との間の空間に気体ＧＡを供給する。従って、気体ＧＡによって、酸素を含む気体が基板Ｗとスピンベース５３との間から排出される。その結果、基板Ｗに接する雰囲気中の酸素濃度をさらに低減できる。

【0083】

また、第１気体供給モードでは、バルブＶ５が閉じられているため、第２気体供給部４１は、第２気体ＧＡ２をチャンバー３内に供給しない。

【0084】

以上、図２を参照して説明したように、実施形態１によれば、制御部Ｕ３１は、基板処理期間Ｔ１において、第１気体ＧＡ１を供給するように第１気体供給部１３を制御する。従って、第１気体供給部１３は、第１気体ＧＡ１を、鉛直方向ＶＤ下側に向かって供給する。加えて、制御部Ｕ３１は、第２気体ＧＡ２を供給しないように、バルブＶ５を介して第２気体供給部４１を制御する。従って、第２気体供給部４１は第２気体ＧＡ２を供給しない。その結果、実施形態１によれば、基板処理期間Ｔ１において、チャンバー３内で第１気体ＧＡ１によるダウンフローを効果的に発生できる。

【0085】

また、実施形態１によれば、制御部Ｕ３１は、基板処理期間Ｔ１において、開閉部材１５が吸気口１３ｂを開放するように、部材移動機構１７を介して開閉部材１５を制御する。従って、開閉部材１５が吸気口１３ｂを開放する。その結果、基板処理期間Ｔ１において、簡素な構成によって、チャンバー３内で第１気体ＧＡ１によるダウンフローを効果的に発生できる。

【0086】

さらに、実施形態１によれば、制御部Ｕ３１は、基板処理期間Ｔ１において、気体が排気管１９を通って排出されるように排気調節部２１を制御する。従って、排気調節部２１は、気体が排気管１９を通って排出されるように排気管１９の流路を開放する。その結果、第１気体供給部１３が供給する第１気体ＧＡ１が排気管１９から効果的に排気されて、基板処理期間Ｔ１において、第１気体ＧＡ１によるダウンフローをさらに効果的に発生できる。特に、排気調節部２１が排気管１９の流路を全開にすることで、第１気体ＧＡ１によるダウンフローをさらに効果的に発生できる。

【0087】

さらに、実施形態１によれば、制御部Ｕ３１は、基板処理期間Ｔ１において、遮断部材９１が処理位置に位置するように、ユニット昇降機構１１を介して遮断部材９１を制御する。従って、遮断部材９１が処理位置に位置する。加えて、制御部Ｕ３１は、第３気体供給部Ｎ１が第３気体ＧＡ３を供給するように、バルブＶ１を介して第３気体供給部Ｎ１を制御する。従って、第３気体供給部Ｎ１は、第３気体ＧＡ３を、遮断部材９１と基板Ｗとの間に供給する。その結果、基板Ｗと遮断部材９１との間の空間が、第３気体ＧＡ３で満たされるため、基板Ｗに接する雰囲気中の酸素濃度を低減できる。よって、チャンバー３内での基板Ｗの処理時に基板Ｗが酸化することを抑制できる。

【0088】

次に、図３を参照して、第２気体供給モードを説明する。以下では、基板Ｗの処理後であって基板Ｗをチャンバー３から搬出する前の期間を「基板搬出前期間Ｔ２１」と記載する場合がある。具体的には、基板搬出前期間Ｔ２１は、基板Ｗに対して一連の処理が実行された後の期間であって基板Ｗをチャンバー３から搬出する前の期間を示す。「一連の処理」は、処理液による基板Ｗの処理を含む。また、基板Ｗをチャンバー３に搬入する前の期間を「基板搬入前期間Ｔ２２」と記載する場合がある。

【0089】

図３は、遮断部材９１が退避位置に位置するときの処理装置１を示す模式的断面図である。図３に示すように、基板搬出前期間Ｔ２１と基板搬入前期間Ｔ２２とのうちの少なくとも一方の期間（以下、「期間Ｔ２」と記載する。）において、制御部Ｕ３１は、基板処理装置１００（具体的には処理装置１）の気体供給モードを第２気体供給モードに設定して、処理装置１の各構成を制御する。以下の例では、特に明示しない限りは、制御部Ｕ３１は、基板搬出前期間Ｔ２１と基板搬入前期間Ｔ２２との双方において、気体供給モードを第２気体供給モードに設定する。

【0090】

すなわち、第２気体供給モードでは、シャッター２７は開口３ｅを閉塞している。開閉部材１５は、吸気口１３ｂを閉塞している。従って、第１気体供給部１３は、第１気体ＧＡ１を供給しない。排気調節部２１は、第１気体供給モードでの気体の流量よりも少なくなるように、排気管１９の気体の流量を調節する。遮断部材９１は退避位置に位置する。第３気体供給部Ｎ１は、第３気体ＧＡ３を遮断部材９１の下方に向かって供給する。従って、酸素を含む気体が、第３気体ＧＡ３によってチャンバー３内を流動して、排気管１９に向かって移動して排気される。その結果、チャンバー３内の酸素濃度を低減できて、処理前の基板Ｗおよび処理後の基板Ｗの酸化を抑制できる。加えて、流路管３０が、スピンベース５３の上方に向かって気体ＧＡを供給する。従って、酸素を含む気体が、気体ＧＡによってチャンバー３内を流動して、排気管１９に向かって移動して排気される。その結果、チャンバー３内の酸素濃度をさらに低減できて、処理前の基板Ｗおよび処理後の基板Ｗの酸化をさらに抑制できる。

【0091】

また、第２気体供給モードでは、第２気体供給部４１は、送風口部４１ａを通してチャンバー３内に第２気体ＧＡ２を供給する。従って、実施形態１によれば、酸素を含む気体が、第２気体ＧＡ２によってチャンバー３内を流動して、排気管１９に向かって移動して排気される。その結果、チャンバー３内の酸素濃度をさらに低減できて、処理前の基板Ｗおよび処理後の基板Ｗの酸化をさらに抑制できる。

【0092】

ここで、図３に示すように、実施形態１では、第２気体供給部４１は、スピンチャック５による基板Ｗの保持位置ＨＬよりも鉛直方向ＶＤ上側に位置し、スピンチャック５よりも水平方向ＨＤ外側に位置する。具体的には、第２気体供給部４１の送風口部４１ａは、基板Ｗの保持位置ＨＬよりも鉛直方向ＶＤ上側に位置し、スピンチャック５よりも水平方向ＨＤ外側に位置する。従って、酸素を含む気体が、送風口部４１ａから供給された第２気体ＧＡ２によってチャンバー３内を効果的に流動して、排気管１９に向かって移動して効果的に排気される。その結果、実施形態１によれば、チャンバー３内の酸素濃度をさらに低減できて、処理前の基板Ｗおよび処理後の基板Ｗの酸化をさらに抑制できる。

【0093】

すなわち、基板搬出前期間Ｔ２１において、第２気体供給部４１が送風口部４１ａを通して第２気体ＧＡ２をチャンバー３内に供給することで、基板Ｗをチャンバー３から搬出するときに、チャンバー３内の酸素濃度を低減させることができる。その結果、実施形態１によれば、チャンバー３内での基板Ｗの搬送時に基板Ｗの酸化を抑制できる。

【0094】

また、基板搬入前期間Ｔ２２において、第２気体供給部４１が送風口部４１ａを通して第２気体ＧＡ２をチャンバー３内に供給することで、基板Ｗをチャンバー３に搬入するときに、チャンバー３内の酸素濃度を低減させることができる。その結果、実施形態１によれば、チャンバー３内での基板Ｗの搬送時に基板Ｗの酸化を抑制できる。

【0095】

特に、実施形態１では、第２気体供給部４１は、基板Ｗの搬送経路ＰＡよりも上方に配置される。具体的には、第２気体供給部４１の送風口部４１ａは、基板Ｗの搬送経路ＰＡよりも上方に配置される。従って、酸素を含む気体が、送風口部４１ａから供給された第２気体ＧＡ２によってチャンバー３内を効果的に流動して、排気管１９に向かって移動して排気される。

【0096】

基板Ｗをチャンバー３へ搬入する際には、基板Ｗがチャンバー３内へ搬入されてから基板Ｗがスピンチャック５に保持されるまでの搬送経路ＰＡを低酸素状態に維持する必要がある。加えて、基板Ｗをチャンバー３から搬出する際には、基板Ｗがスピンチャック５から開放されてから基板Ｗがチャンバー３外に搬出されるまでの搬送経路ＰＡを低酸素状態に維持する必要がある。

【0097】

この場合において、本願の発明者は、搬送経路ＰＡに向けて不活性ガスなどをダウンフロー供給するのではなく、逆に、搬送経路ＰＡの上方において搬送経路ＰＡから離れる方向へと第２気体ＧＡ２を例えばアップフロー供給することにより、搬送経路ＰＡを含めてチャンバー３内の酸素濃度をより効率的に低減できることを見出した。

【0098】

すなわち、実施形態１における第２気体供給部４１の送風口部４１ａの上述した動作のように、搬送経路ＰＡの上方において搬送経路ＰＡから離れる方向へと第２気体ＧＡ２を例えばアップフロー供給することにより、第２気体ＧＡ２がチャンバー３の天壁部３ｂに沿って流れ、さらに側壁部３ａに沿って下方に流れ、さらに排気管１９から排気させることにより、搬送経路ＰＡを含めたチャンバー３内部の酸素濃度を、より短時間かつ低い酸素濃度で達成することができる。その結果、実施形態１によれば、チャンバー３内の酸素濃度をさらに低減できて、処理前の基板Ｗおよび処理後の基板Ｗの酸化をさらに抑制できる。

【0099】

基板Ｗの搬送経路ＰＡに向けて不活性ガスなどを供給するのではなく、搬送経路ＰＡから離れた方向に向けて第２気体ＧＡ２を供給することにより何故搬送経路ＰＡの酸素濃度低減がより効率よく達成できるかのメカニズムの詳細は不明であるが、いくつかの仮説としては、例えば、本発明で想定しているような高いレベルでチャンバー３内の低酸素状態を実現する上では、搬送経路ＰＡだけでなく、搬送経路ＰＡの周囲からの酸素進入を考慮したり、チャンバー３内の流体の流量の流れが安定した流れを形成する必要があり、これらの実現が実施形態１で例示した方法により好適に実現するということが考えられる。

【0100】

具体的には、実施形態１によれば、第２気体供給部４１は、送風口部４１ａを通して、搬送経路ＰＡと反対方向に向かって第２気体ＧＡ２を供給する。つまり、第２気体供給部４１は、送風口部４１ａを通して天壁部３ｂに向かって第２気体ＧＡ２を供給する。従って、第２気体ＧＡ２の一部は、送風口部４１ａから天壁部３ｂに向かって流れ、さらに、天壁部３ｂに跳ね返されて、天壁部３ｂから下方又は斜め下方に流れる。加えて、第２気体ＧＡ２の一部は、送風口部４１ａから天壁部３ｂに向かって流れ、さらに、天壁部３ｂに沿って流れ、さらに、側壁部３ａに到達する。そして、側壁部３ａに到達した第２気体ＧＡ２の一部は、側壁部３ａに跳ね返され、側壁部３ａに到達した第２気体ＧＡ２の一部は、側壁部３ａに沿って下方に流れる。

【0101】

従って、天壁部３ｂに向かって供給される第２気体ＧＡ２の流動によって、チャンバー３内の酸素を含む気体が、チャンバー３内を効果的に流動して、排気管１９に向かって移動して効果的に排気される。その結果、チャンバー３内の酸素濃度を短時間で効果的に低減できて、処理前の基板Ｗおよび処理後の基板Ｗの酸化を効果的に抑制できる。つまり、チャンバー３内での基板Ｗの搬送時に基板Ｗの酸化を短時間で効果的に抑制できる。

【0102】

なお、第２気体供給部４１は、第２気体ＧＡ２を鉛直方向ＶＤに略平行に上向きに供給してもよいし、第２気体ＧＡ２を斜め上方に供給してもよい。

【0103】

また、実施形態１では、制御部Ｕ３１は、基板搬出前期間Ｔ２１と基板搬入前期間Ｔ２２とのうちの少なくとも一方の期間Ｔ２において、制御部Ｕ３１は、第２気体ＧＡ２を供給するように第２気体供給部４１を制御する。一方、少なくとも一方の期間Ｔ２において、制御部Ｕ３１は、第１気体ＧＡ１を供給しないように第１気体供給部１３を制御する。従って、第２気体供給モードにおいては、第１気体供給部１３は第１気体ＧＡ１をチャンバー３に供給しない。その結果、第１気体ＧＡ１の流動によって、酸素を含む気体の排気が阻害されることを抑制できる。よって、基板Ｗの搬送時において、チャンバー３内の酸素濃度を、さらに短時間で低減できる。

【0104】

さらに、実施形態１では、制御部Ｕ３１は、基板搬出前期間Ｔ２１と基板搬入前期間Ｔ２２とのうちの少なくとも一方の期間Ｔ２において、開閉部材１５が吸気口１３ｂを閉塞するように、部材移動機構１７を介して開閉部材１５を制御する。従って、開閉部材１５は吸気口１３ｂを閉塞する。その結果、吸気口１３ｂからチャンバー３内へ酸素が流入することを抑制できる。よって、基板Ｗの搬送時において、チャンバー３内の酸素濃度を、さらに短時間で低減できる。

【0105】

さらに、実施形態１では、制御部Ｕ３１は、基板搬出前期間Ｔ２１と基板搬入前期間Ｔ２２とのうちの少なくとも一方の期間Ｔ２において、遮断部材９１が退避位置に位置するように、ユニット昇降機構１１を介して遮断部材９１を制御する。加えて、制御部Ｕ３１は、少なくとも一方の期間Ｔ２において、第３気体供給部Ｎ１が第３気体ＧＡ３を供給するように、バルブＶ１を介して第３気体供給部Ｎ１を制御する。従って、第３気体供給部Ｎ１は、退避位置から鉛直方向ＶＤ下側に向けて第３気体ＧＡ３を供給する。その結果、酸素を含む気体が、排気管１９に向かって移動して効果的に排気される。よって、チャンバー３内の酸素濃度をさらに低減できて、基板Ｗの搬送時における基板Ｗの酸化をさらに抑制できる。

【0106】

さらに、実施形態１では、制御部Ｕ３１は、基板搬出前期間Ｔ２１と基板搬入前期間Ｔ２２とのうちの少なくとも一方の期間Ｔ２において、基板処理期間Ｔ１での排気管１９における気体の流量よりも、気体の流量が排気管１９において少なくなるように排気調節部２１を制御する。従って、排気調節部２１は、第２気体供給モードでは、第１気体供給モードで動作している時よりも少ない流量になるように排気管１９における流量を調節する。つまり、第２気体供給モードでの排気管１９の排気圧は、第１気体供給モードでの排気管１９の排気圧よりも小さい。従って、第２気体ＧＡ２が排気管１９から急激に排気されることを抑制できる。その結果、第２気体ＧＡ２の流動によって、酸素を含む気体を効果的に排気できる。

【0107】

次に、図２～図７を参照して、実施形態１に係る基板処理方法を説明する。基板処理方法は基板処理装置１００によって実行される。基板処理方法においては、チャンバー３内のスピンチャック５に保持された基板Ｗが処理される。図４および図５は、実施形態１に係る基板処理方法を示すフローチャートである。図６は、図４に示す工程Ｓ１を示すフローチャートである。工程Ｓ１は、基板Ｗ搬入前の酸素濃度低下処理を示す。図７は、図５に示す工程Ｓ１６を示すフローチャートである。工程Ｓ１６は、基板Ｗ搬出前の酸素濃度低下処理を示すフローチャートである。

【0108】

図４および図５に示すように、基板処理方法は、工程Ｓ１～工程Ｓ２３を含む。

【0109】

図３および図４に示すように、工程Ｓ１において、基板処理装置１００は、基板Ｗ搬入前の酸素濃度低下処理を実行する。基板Ｗ搬入前の酸素濃度低下処理は、チャンバー３に基板Ｗを搬入する前において、チャンバー３内の酸素濃度を低下させる処理である。なお、基板Ｗの搬入前では、図３のチャンバー３内には基板Ｗは存在しない。

【0110】

具体的には、図６に示すように、基板Ｗ搬入前の酸素濃度低下処理は、工程Ｓ１０１～工程Ｓ１０６を含む。

【0111】

図３および図６に示すように、工程Ｓ１０１において、制御部Ｕ３１は、開閉部材１５が吸気口１３ｂを閉塞するように、部材移動機構１７を制御する。その結果、開閉部材１５が吸気口１３ｂを閉塞する。特に、工程Ｓ１０１の実行によって、基板搬入前期間Ｔ２２において、吸気口１３ｂが閉塞される。

【0112】

次に、工程Ｓ１０２において、制御部Ｕ３１は、第２気体供給部４１が第２気体ＧＡ２を供給するように、バルブＶ５を制御する。その結果、第２気体供給部４１は、チャンバー３内に向けて第２気体ＧＡ２を供給する。具体的には、工程Ｓ１０２では、第２気体供給部４１は、スピンチャック５による基板Ｗの保持位置ＨＬ（図３）よりも鉛直方向ＶＤ上側の位置であって、スピンチャック５よりも水平方向ＨＤ外側の位置から、第２気体ＧＡ２を供給する。特に、工程Ｓ１０２では、第２気体供給部４１は、第１気体ＧＡ１を供給する工程Ｓ９が実行される期間と異なる期間において、チャンバー３内に第２気体ＧＡ２を供給する。さらに、工程Ｓ１０２では、第２気体供給部４１は、基板搬入前期間Ｔ２２において、第２気体ＧＡ２を供給している。

【0113】

また、工程Ｓ１０２では、第２気体供給部４１は、天壁部３ｂに向かって第２気体ＧＡ２を供給することが好ましい。さらに、工程Ｓ１０２では、基板Ｗの搬送経路ＰＡ（図３）よりも上方の位置から第２気体ＧＡ２を供給することが好ましい。

【0114】

なお、制御部Ｕ３１が、第２気体ＧＡ２の供給を停止するようにバルブＶ５を制御しない限り、第２気体供給部４１は第２気体ＧＡ２の供給を継続する。

【0115】

次に、工程Ｓ１０３において、制御部Ｕ３１は、第３気体供給部Ｎ１が第３気体ＧＡ３を供給するように、バルブＶ１を制御する。その結果、第３気体供給部Ｎ１は、遮断部材９１の下方に向けて第３気体ＧＡ３を供給する。工程Ｓ１０３の実行によって、基板搬出前期間Ｔ２１と、基板搬入前期間Ｔ２２と、基板処理期間Ｔ１とにおいて、遮断部材９１の下方に向けて第３気体ＧＡ３が供給される。なお、制御部Ｕ３１が、第３気体ＧＡ３の供給を停止するようにバルブＶ１を制御しない限り、第３気体供給部Ｎ１は第３気体ＧＡ３の供給を継続する。また、基板搬入前期間Ｔ２２においては、遮断部材９１は退避位置に位置される。

【0116】

次に、工程Ｓ１０４において、制御部Ｕ３１は、流路管３０が気体ＧＡを供給するように、バルブＶ４を制御する。その結果、流路管３０は、スピンベース５３の上方に向けて気体ＧＡを供給する。なお、制御部Ｕ３１が、気体ＧＡの供給を停止するようにバルブＶ４を制御しない限り、流路管３０は気体ＧＡの供給を継続する。

【0117】

次に、工程Ｓ１０５において、制御部Ｕ３１は、排気調節部２１を制御して、基板処理期間Ｔ１での気体の流量よりも少なくなるように、排気管１９の気体の流量を調節する。具体的には、排気調節部２１は、排気管１９の流量を全開時よりも少なくし、かつ、全閉時よりも多くする。工程Ｓ１０５の実行によって、基板搬入前期間Ｔ２２において、基板処理期間Ｔ１での排気管１９における気体の流量よりも、気体の流量が排気管１９において少なくなるように気体の流量が調節される。

【0118】

次に、工程Ｓ１０６において、制御部Ｕ３１は、工程Ｓ１０１の開始時から第１所定時間が経過したか否かを判定する。第１所定時間は、チャンバー３内の酸素濃度が所定値以下になるのに要する時間を示す。所定値は、例えば、１００ｐｐｍである。

【0119】

工程Ｓ１０６で第１所定時間が経過していないと判定された場合（工程Ｓ１０６でＮｏ）、工程Ｓ１０６で第１所定時間が経過したと判定されまで、処理は工程Ｓ１０６を繰り返す。

【0120】

一方、工程Ｓ１０６で第１所定時間が経過したと判定された場合（工程Ｓ１０６でＹｅｓ）、処理は、基板Ｗ搬入前の酸素濃度低下処理を終了して、図４に示すメインルーチンに戻る。具体的には、処理は、図４に示す工程Ｓ２に進む。

【0121】

図４に示すように、工程Ｓ２において、制御部Ｕ３１は、シャッター２７が開口３ｅを開放するように、シャッター移動機構２９を制御する。その結果、シャッター２７は開口３ｅを開放する。

【0122】

次に、工程Ｓ３において、制御部Ｕ３１は、基板Ｗをチャンバー３に搬入するように、搬送ロボットＣＲを制御する。その結果、搬送ロボットＣＲは、基板Ｗをチャンバー３に搬入する。

【0123】

次に、工程Ｓ４において、制御部Ｕ３１は、シャッター２７が開口３ｅを閉塞するように、シャッター移動機構２９を制御する。その結果、シャッター２７は開口３ｅを閉塞する。

【0124】

次に、工程Ｓ５において、制御部Ｕ３１は、基板Ｗを保持するようにスピンチャック５を制御する。その結果、スピンチャック５は基板Ｗを保持する。

【0125】

次に、工程Ｓ６において、制御部Ｕ３１は、遮断部材９１が下降するようにユニット昇降機構１１を制御する。その結果、遮断部材９１が退避位置から処理位置まで下降する。工程Ｓ６の実行によって、基板処理期間Ｔ１において、遮断部材９１を処理位置に位置させる。

【0126】

次に、工程Ｓ７において、制御部Ｕ３１は、第２気体供給部４１が第２気体ＧＡ２の供給を停止するように、バルブＶ５を制御する。その結果、第２気体供給部４１は第２気体ＧＡ２の供給を停止する。

【0127】

次に、図２および図４に示すように、工程Ｓ８において、制御部Ｕ３１は、開閉部材１５が吸気口１３ｂを開放するように、部材移動機構１７を制御する。その結果、開閉部材１５が吸気口１３ｂを開放する。特に、工程Ｓ８の実行によって、基板処理期間Ｔ１において、吸気口１３ｂが開放される。

【0128】

次に、工程Ｓ９において、制御部Ｕ３１は、第１気体供給部１３が第１気体ＧＡ１を供給するように、第１気体供給部１３を制御する。その結果、第１気体供給部１３は、スピンチャック５の位置する側に向けて第１気体ＧＡ１を供給する。具体的には、工程Ｓ９では、第１気体供給部１３によって、チャンバー３の天壁部３ｂから、チャンバー３の側壁部３ａに囲まれたスピンチャック５の位置する側に向けて第１気体ＧＡ１が供給される。特に、工程Ｓ９の実行によって、基板処理期間Ｔ１において、第１気体ＧＡ１が供給される。

【0129】

なお、制御部Ｕ３１が、第１気体ＧＡ１の供給を停止するように第１気体供給部１３を制御しない限り、第１気体供給部１３は第１気体ＧＡ１の供給を継続する。

【0130】

次に、工程Ｓ１０において、制御部Ｕ３１は、排気管１９の流路が全開になるように、排気調節部２１を制御する。その結果、排気調節部２１は、排気管１９の流路を全開にする。工程Ｓ１０の実行によって、基板処理期間Ｔ１において、排気管１９からチャンバー３内の気体が排出される。そして、処理は、図５に示す工程Ｓ１１に進む。

【0131】

図５に示すように、工程Ｓ１１において、制御部Ｕ３１は、スピンモーター８がスピンチャック５を駆動して基板Ｗの回転を開始するように、スピンモーター８を制御する。その結果、スピンチャック５が回転して、基板Ｗが回転する。また、制御部Ｕ３１は、遮断部材９１が回転するように、ユニット回転機構１２を制御する。その結果、遮断部材９１が回転する。

【0132】

次に、工程Ｓ１２において、制御部Ｕ３１は、処理液供給部Ｎ２が基板Ｗに向けて処理液の供給を開始するように、バルブＶ２を制御する。その結果、処理液供給部Ｎ２は、基板Ｗに向けて処理液を供給する。具体的には、処理液供給部Ｎ２は、第１所定期間にわたって基板Ｗに処理液を供給する。

【0133】

次に、工程Ｓ１３において、制御部Ｕ３１は、リンス液供給部Ｎ３が基板Ｗに向けてリンス液を供給するように、バルブＶ３を制御する。その結果、リンス液供給部Ｎ３は、基板Ｗに向けてリンス液を供給する。具体的には、リンス液供給部Ｎ３は、第２所定期間にわたって基板Ｗにリンス液を供給する。その結果、基板Ｗ上の処理液がリンス液によって洗い流されて、基板Ｗが洗浄される。

【0134】

次に、工程Ｓ１４において、制御部Ｕ３１は、スピンチャック５を高回転速度まで加速させてスピンチャック５の回転速度を高回転速度に維持するように、スピンモーター８を制御する。その結果、基板Ｗが高回転速度で回転して、基板Ｗに付着しているリンス液が振り切られて基板Ｗが乾燥される。

【0135】

次に、工程Ｓ１５において、制御部Ｕ３１は、スピンモーター８がスピンチャック５を停止して基板Ｗの回転を停止するように、スピンモーター８を制御する。その結果、スピンチャック５が停止して、基板Ｗが停止する。また、制御部Ｕ３１は、遮断部材９１が停止するように、ユニット回転機構１２を制御する。その結果、遮断部材９１が停止する。

【0136】

次に、工程Ｓ１６において、基板処理装置１００は、基板Ｗ搬出前の酸素濃度低下処理を実行する。基板Ｗ搬出前の酸素濃度低下処理は、基板Ｗの処理後、かつ、チャンバー３から基板Ｗを搬出する前に、チャンバー３内の酸素濃度を低下させる処理である。

【0137】

図７に示すように、基板Ｗ搬出前の酸素濃度低下処理は、工程Ｓ１６１～工程Ｓ１６６を含む。

【0138】

図３および図７に示すように、工程Ｓ１６１において、制御部Ｕ３１は、開閉部材１５が吸気口１３ｂを閉塞するように、部材移動機構１７を制御する。その結果、開閉部材１５が吸気口１３ｂを閉塞する。特に、工程Ｓ１６１の実行によって、基板搬出前期間Ｔ２１において、吸気口１３ｂが閉塞される。

【0139】

次に、工程Ｓ１６２において、制御部Ｕ３１は、第１気体供給部１３が第１気体ＧＡ１の供給を停止するように、第１気体供給部１３を制御する。その結果、第１気体供給部１３は第１気体ＧＡ１の供給を停止する。

【0140】

次に、工程Ｓ１６３において、制御部Ｕ３１は、第２気体供給部４１が第２気体ＧＡ２を供給するように、バルブＶ５を制御する。その結果、第２気体供給部４１は、チャンバー３内に向けて第２気体ＧＡ２を供給する。その他、工程Ｓ１６３は工程Ｓ１０２と同様である。ただし、工程Ｓ１６３では、第２気体供給部４１は、基板搬出前期間Ｔ２１において、第２気体ＧＡ２を供給する。

【0141】

なお、制御部Ｕ３１が、第２気体ＧＡ２の供給を停止するようにバルブＶ５を制御しない限り、第２気体供給部４１は第２気体ＧＡ２の供給を継続する。

【0142】

次に、工程Ｓ１６４において、制御部Ｕ３１は、排気調節部２１を制御して、基板処理期間Ｔ１の気体の流量よりも少なくなるように、排気管１９の気体の流量を調節する。具体的には、排気調節部２１は、排気管１９の流量を全開時よりも少なくし、かつ、全閉時よりも多くする。工程Ｓ１６４の実行によって、基板搬出前期間Ｔ２１において、基板処理期間Ｔ１での排気管１９における気体の流量よりも、気体の流量が排気管１９において少なくなるように気体の流量が調節される。

【0143】

次に、工程Ｓ１６５において、制御部Ｕ３１は、遮断部材９１が上昇するようにユニット昇降機構１１を制御する。その結果、遮断部材９１が処理位置から退避位置まで上昇する。特に、工程Ｓ１６５の実行によって、基板搬出前期間Ｔ２１において、遮断部材９１を退避位置に位置させる。

【0144】

次に、工程Ｓ１６６において、制御部Ｕ３１は、工程Ｓ１６１の開始時から第２所定時間が経過したか否かを判定する。第２所定時間は、チャンバー３内の酸素濃度が所定値以下になるのに要する時間を示す。所定値は、例えば、１００ｐｐｍである。

【0145】

工程Ｓ１６６で第２所定時間が経過していないと判定された場合（工程Ｓ１６６でＮｏ）、工程Ｓ１６６で第２所定時間が経過したと判定されまで、処理は工程Ｓ１６６を繰り返す。

【0146】

一方、工程Ｓ１６６で第２所定時間が経過したと判定された場合（工程Ｓ１６６でＹｅｓ）、処理は、基板Ｗ搬出前の酸素濃度低下処理を終了して、図５に示すメインルーチンに戻る。具体的には、処理は、図５に示す工程Ｓ１７に進む。

【0147】

図５に示すように、工程Ｓ１７において、制御部Ｕ３１は、基板Ｗを開放するようにスピンチャック５を制御する。その結果、スピンチャック５は基板Ｗを開放する。

【0148】

次に、工程Ｓ１８において、制御部Ｕ３１は、シャッター２７が開口３ｅを開放するように、シャッター移動機構２９を制御する。その結果、シャッター２７は開口３ｅを開放する。

【0149】

次に、工程Ｓ１９において、制御部Ｕ３１は、基板Ｗをチャンバー３から搬出するように、搬送ロボットＣＲを制御する。その結果、搬送ロボットＣＲは、基板Ｗをチャンバー３から搬出する。

【0150】

次に、工程Ｓ２０において、制御部Ｕ３１は、シャッター２７が開口３ｅを閉塞するように、シャッター移動機構２９を制御する。その結果、シャッター２７は開口３ｅを閉塞する。

【0151】

次に、工程Ｓ２１において、制御部Ｕ３１は、第２気体供給部４１が第２気体ＧＡ２の供給を停止するように、バルブＶ５を制御する。その結果、第２気体供給部４１は第２気体ＧＡ２の供給を停止する。

【0152】

次に、工程Ｓ２２において、制御部Ｕ３１は、第３気体供給部Ｎ１が第３気体ＧＡ３の供給を停止するように、バルブＶ１を制御する。その結果、第３気体供給部Ｎ１は第３気体ＧＡ３の供給を停止する。

【0153】

次に、工程Ｓ２３において、制御部Ｕ３１は、流路管３０が気体ＧＡの供給を停止するように、バルブＶ４を制御する。その結果、流路管３０は気体ＧＡの供給を停止する。そして、基板処理方法による処理が終了する。

【0154】

以上、図４～図７を参照して説明したように、実施形態１によれば、基板搬入前期間Ｔ２２および基板搬出前期間Ｔ２１において、第２気体供給部４１は、送風口部４１ａを通してチャンバー３内に第２気体ＧＡ２を供給する（工程Ｓ１および工程Ｓ１６）。従って、実施形態１によれば、酸素を含む気体が、第２気体ＧＡ２によってチャンバー３内を流動して、排気管１９に向かって移動して排気される。その結果、基板Ｗの処理前および処理後において、チャンバー３内の酸素濃度を効果的に低減できて、チャンバー３内での基板Ｗの搬送時に基板Ｗの酸化を効果的に抑制できる。

【0155】

また、実施形態１に係る基板処理方法は半導体製造方法に利用できる。すなわち、実施形態１に係る半導体製造方法では、チャンバー３内のスピンチャック５に保持された半導体基板Ｗを、工程Ｓ１～工程Ｓ２３を含む基板処理方法によって処理して、処理後の半導体基板Ｗである半導体を製造する。

【0156】

なお、基板処理方法は、工程Ｓ１と工程Ｓ１６とのうちの少なくとも一方の工程を含んでいればよい。また、基板搬入前期間Ｔ２２および基板搬出前期間Ｔ２１において、第３気体ＧＡ３および気体ＧＡの供給を実行しなくてもよい。さらに、工程Ｓ１０１、工程Ｓ１０５、工程Ｓ１６１、および、工程Ｓ１６４は、好ましい例であって、基板処理方法は、工程Ｓ１０１、工程Ｓ１０５、工程Ｓ１６１、および、工程Ｓ１６４を含まなくてもよい。なお、図４～図７に示すフローチャートにおいては、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、工程の順番は適宜変更され得る。

【0157】

（変形例）
図８および図９を参照して、本発明の実施形態１の変形例に係る基板処理装置１００Ａを説明する。変形例では、基板処理装置１００Ａが基板Ｗを搬送する際の基板搬送ガイド４２を備えている点で、変形例は図１～図７を参照して説明した実施形態１と主に異なる。以下、変形例が実施形態１と異なる点を主に説明する。

【0158】

図８は、変形例に係る基板処理装置１００Ａに含まれる処理装置１Ａを示す模式的断面図である。図８に示すように、処理装置１Ａは、図２に示す処理装置１の構成に加えて、基板搬送ガイド４２をさらに含む。

【0159】

基板搬送ガイド４２は、搬送経路ＰＡ上に配置される。基板搬送ガイド４２の上面には、第２気体供給部４１が配置される。基板搬送ガイド４２は、搬送経路ＰＡに沿って延びている。

【0160】

図９は、基板搬送ガイド４２を示す斜視図である。図９に示すように、基板搬送ガイド４２は、略角筒形状を有する。搬送ロボットＣＲ（図１）は、基板搬送ガイド４２の内部空間４２１を介して基板Ｗを搬入または搬出する。従って、基板Ｗは、基板搬送ガイド４２の内部空間４２１を通って搬送される。つまり、搬送経路ＰＡ（図８）は、基板搬送ガイド４２の内部空間４２１を通っている。

【0161】

第２気体供給部４１は、中空の略直方体形状を有する。第２気体供給部４１は送風口部４１ａを有する。具体的には、第２気体供給部４１の天板部が送風口部４１ａとして機能している。送風口部４１ａは、複数の通風孔４１ｂを有する。

【0162】

配管Ｐ５の先端部が通風孔４１ｂに挿入されている。従って、バルブＶ５が開くと、第２気体ＧＡ２が第２気体供給部４１の内部に供給される。そして、第２気体ＧＡ２が、複数の通風孔４１ｂから鉛直方向ＶＤ上側に向かって吹き出す。このようにして、第２気体供給部４１は、送風口部４１ａの複数の通風孔４１ｂを通して、鉛直方向ＶＤ上側に向かって第２気体ＧＡ２を供給する。

【0163】

なお、第２気体供給部４１は、ファンを含んでいてもよい。また、図１を参照して説明した実施形態１に係る第２気体供給部４１として、図９に示す第２気体供給部４１を採用することができる。また、通風孔４１ｂを第２気体ＧＡ２が通ることのできる限りにおいては、通風孔４１ｂの形状およびサイズは特に限定されない。なお、送風口部４１ａは１つの通風孔４１ｂを有していてもよい。

【0164】

以上、図９を参照して説明したように、変形例に係る処理装置１Ａは基板搬送ガイド４２を含んでいる。そして、第２気体ＧＡ２がチャンバー３内を流動して基板搬送ガイド４２に入り込み、基板搬送ガイド４２の内部空間４２１から酸素を含む気体が排出される。その結果、基板Ｗの搬送中に基板Ｗが酸化されることを効果的に抑制できる。

【0165】

（実施形態２）
図１０～図１４を参照して、本発明の実施形態２に係る基板処理装置１００Ｂを説明する。実施形態２では、第１気体供給部１３が第１気体ＧＡ１と第４気体ＧＡ４とを切り替え可能である点で、実施形態２は実施形態１と主に異なる。以下、実施形態２が実施形態１と異なる点を主に説明する。

【0166】

図１０は、実施形態２に係る基板処理装置１００Ｂに含まれる処理装置１Ｂを示す模式的断面図である。図１０に示すように、処理装置１Ｂは、図１に示す基板処理装置１００Ｂの流体供給ユニット９、ユニット昇降機構１１、ユニット回転機構１２、開閉部材１５、部材移動機構１７、流路管３０、配管Ｐ１、配管Ｐ４、バルブＶ１、および、バルブＶ４を含んでいない。

【0167】

処理装置１Ｂは、移動部６１と、配管Ｐ６と、配管Ｐ７と、バルブＶ６と、バルブＶ７とを含む。移動部６１は、処理位置と退避位置との間で処理液供給部Ｎ２を移動する。処理位置は、基板Ｗの上方の位置を示す。処理液供給部Ｎ２は、処理位置に位置するときに、基板Ｗに向けて処理液を供給する。退避位置は、基板Ｗよりも水平方向ＨＤ外側の位置を示す。

【0168】

具体的には、移動部６１は、アーム６１１と、回動軸６１３と、移動機構６１５とを含む。アーム６１１は略水平方向ＨＤに沿って延びる。アーム６１１の先端部には処理液供給部Ｎ２が取り付けられる。アーム６１１は回動軸６１３に結合される。回動軸６１３は、略鉛直方向ＶＤに沿って延びる。移動機構６１５は、回動軸６１３を略鉛直方向ＶＤに沿った回動軸線のまわりに回動させて、アーム６１１を略水平面に沿って回動させる。その結果、処理液供給部Ｎ２が略水平面に沿って移動する。例えば、移動機構６１５は、回動軸６１３を回動軸線のまわりに回動させるアーム揺動モーターを含む。アーム揺動モーターは、例えば、サーボモータである。また、移動機構６１５は、回動軸６１３を略鉛直方向ＶＤに沿って昇降させて、アーム６１１を昇降させる。その結果、処理液供給部Ｎ２が略鉛直方向ＶＤに沿って移動する。例えば、移動機構６１５は、ボールねじ機構と、ボールねじ機構に駆動力を与えるアーム昇降モーターとを含む。アーム昇降モーターは、例えば、サーボモータである。

【0169】

第１気体供給部１３は、第１気体ＧＡ１と第４気体ＧＡ４とのうちのいずれかを、チャンバー３内に選択的に供給する。

【0170】

具体的には、配管Ｐ６は吸気口１３ｂから第１気体供給部１３に第１気体ＧＡ１を供給する。バルブＶ６は、第１気体供給部１３に対する第１気体ＧＡ１の供給開始と供給停止とを切り替える。バルブＶ６が開かれると、第１気体ＧＡ１が第１気体供給部１３に供給され、第１気体供給部１３は、チャンバー３内に第１気体ＧＡ１を供給する。

【0171】

一方、配管Ｐ７は吸気口１３ｂから第１気体供給部１３に第４気体Ｇ４を供給する。バルブＶ７は、第１気体供給部１３に対する第４気体ＧＡ４の供給開始と供給停止とを切り替える。バルブＶ７が開かれると、第４気体ＧＡ４が第１気体供給部１３に供給され、第１気体供給部１３は、チャンバー３内に第４気体ＧＡ４を供給する。第４気体ＧＡ４は、酸素と異なり、かつ、酸素の同素体と異なる気体である。第４気体ＧＡ４は、例えば、不活性ガスである。不活性ガスは、例えば、窒素である。実施形態２では、第４気体ＧＡ４は窒素である。

【0172】

制御部Ｕ３１は、基板処理期間Ｔ１において、スピンチャック５の位置する側に向けて第１気体ＧＡ１を供給するように第１気体供給部１３を制御する。従って、第１気体供給部１３は第１気体ＧＡ１を供給する。加えて、基板処理期間Ｔ１において、制御部Ｕ３１は、第２気体ＧＡ２を供給しないように第２気体供給部４１を制御する。従って、第２気体供給部４１は第２気体ＧＡ２を供給しない。その結果、実施形態２によれば、基板処理期間Ｔ１において、チャンバー３内で第１気体ＧＡ１によるダウンフローを効果的に発生できる。

【0173】

一方、制御部Ｕ３１は、基板搬出前期間Ｔ２１と基板搬入前期間Ｔ２２とのうちの少なくとも一方の期間Ｔ２において、第２気体ＧＡ２を供給するように第２気体供給部４１を制御する。従って、第２気体供給部４１は、送風口部４１ａを通してチャンバー３内に第２気体ＧＡ２を供給する。その結果、実施形態１と同様に、基板Ｗの処理前および処理後において、チャンバー３内の酸素濃度を効果的に低減できて、チャンバー３内での基板Ｗの搬送時に基板Ｗの酸化を効果的に抑制できる。その他、第２気体供給部４１の構成および動作は、実施形態または変形例に係る第２気体供給部４１の構成および動作と同様である。従って、実施形態２に係る基板処理装置１００Ｂは、実施形態１と同様の効果を有する。

【0174】

また、制御部Ｕ３１は、基板搬出前期間Ｔ２１と基板搬入前期間Ｔ２２とのうちの少なくとも一方の期間Ｔ２において、スピンチャック５の位置する側に向けて第４気体ＧＡ４を供給するように第１気体供給部１３を制御する。従って、第１気体供給部１３は、スピンチャック５の位置する側に向けて鉛直方向ＶＤ下側に第４気体ＧＡ４を供給する。その結果、酸素を含む気体が、第４気体ＧＡ４によってチャンバー３内を流動して、排気管１９に向かって移動して排気される。よって、チャンバー３内の酸素濃度がさらに低減されて、チャンバー３内での基板Ｗの搬送時に基板Ｗの酸化をさらに効果的に抑制できる。

【0175】

なお、チャンバー３への第２気体ＧＡ２の供給と、チャンバー３への第４気体ＧＡ４の供給とは、同時に実行されてもよいし、異なる時間帯に実行されてもよい。例えば、チャンバー３への第２気体ＧＡ２の供給の後に、チャンバー３への第４気体ＧＡ４の供給が実行される。例えば、チャンバー３への第２気体ＧＡ２の供給の前に、チャンバー３への第４気体ＧＡ４の供給が実行される。また、第２気体ＧＡ２の供給と第４気体ＧＡ４の供給との実行時間が一部重複していてもよい。

【0176】

次に、図１０～図１４を参照して、実施形態２に係る基板処理方法を説明する。基板処理方法は基板処理装置１００Ｂによって実行される。基板処理方法においては、チャンバー３内のスピンチャック５に保持された基板Ｗが処理される。図１１および図１２は、実施形態２に係る基板処理方法を示すフローチャートである。図１３は、図１１に示す工程Ｓ５１を示すフローチャートである。工程Ｓ５１は、基板Ｗ搬入前の酸素濃度低下処理を示す。図１４は、図１２に示す工程Ｓ６４を示すフローチャートである。工程Ｓ６４は、基板Ｗ搬出前の酸素濃度低下処理を示すフローチャートである。

【0177】

図１１および図１２に示すように、基板処理方法は、工程Ｓ５１～工程Ｓ６９を含む。

【0178】

図１０および図１１に示すように、工程Ｓ５１において、基板処理装置１００Ｂは、基板Ｗ搬入前の酸素濃度低下処理を実行する。なお、基板Ｗの搬入前では、図１０のチャンバー３内には基板Ｗは存在しない。

【0179】

具体的には、図１３に示すように、基板Ｗ搬入前の酸素濃度低下処理は、工程Ｓ５１１～工程Ｓ５１５を含む。

【0180】

工程Ｓ５１１において、制御部Ｕ３１は、第２気体供給部４１が第２気体ＧＡ２を供給するように、バルブＶ５を制御する。その結果、第２気体供給部４１は、チャンバー３内に向けて第２気体ＧＡ２を供給する。具体的には、工程Ｓ５１１は、図６に示す工程Ｓ１０２と同様である。

【0181】

次に、工程Ｓ５１２において、制御部Ｕ３１は、排気調節部２１を制御して、基板処理期間Ｔ１での気体の流量よりも少なくなるように、排気管１９の気体の流量を調節する。具体的には、工程Ｓ５１２は、図６に示す工程Ｓ１０５と同様である。

【0182】

次に、工程Ｓ５１３において、制御部Ｕ３１は、工程Ｓ５１１の開始時から第３所定時間が経過したか否かを判定する。第３所定時間は、チャンバー３内の酸素濃度が所定値以下になるのに要する時間を示す。所定値は、例えば、１００ｐｐｍである。

【0183】

工程Ｓ５１３で第３所定時間が経過していないと判定された場合（工程Ｓ５１３でＮｏ）、工程Ｓ５１３で第３所定時間が経過したと判定されまで、処理は工程Ｓ５１３を繰り返す。

【0184】

一方、工程Ｓ５１３で第３所定時間が経過したと判定された場合（工程Ｓ５１３でＹｅｓ）、処理は工程Ｓ５１４に進む。

【0185】

工程Ｓ５１４において、制御部Ｕ３１は、第１気体供給部１３が第４気体ＧＡ４を供給するように、第１気体供給部１３を制御する。その結果、第１気体供給部１３は、スピンチャック５の位置する側に向けて第４気体ＧＡ４を供給する。

【0186】

具体的には、工程Ｓ５１４では、第１気体供給部１３によって、チャンバー３の天壁部３ｂから、チャンバー３の側壁部３ａに囲まれたスピンチャック５の位置する側に向けて第４気体ＧＡ４が供給される。特に、工程Ｓ５１４の実行によって、基板搬入前期間Ｔ２２において、第４気体ＧＡ４が供給される。

【0187】

なお、制御部Ｕ３１が、第４気体ＧＡ４の供給を停止するように第１気体供給部１３を制御しない限り、第１気体供給部１３は第４気体ＧＡ４の供給を継続する。

【0188】

次に、工程Ｓ５１５において、制御部Ｕ３１は、第２気体供給部４１が第２気体ＧＡ２の供給を停止するように、バルブＶ５を制御する。その結果、第２気体供給部４１は、第２気体ＧＡ２の供給を停止する。そして、基板Ｗ搬入前の酸素濃度低下処理を終了して、図１１に示すメインルーチンに戻る。具体的には、処理は、図１１に示す工程Ｓ５２に進む。

【0189】

図１１に示す工程Ｓ５２～工程Ｓ５５は、それぞれ、図４に示す工程Ｓ２～工程Ｓ５と同様であり、説明を省略する。工程Ｓ５５の後、処理は工程Ｓ５６に進む。

【0190】

工程Ｓ５６において、制御部Ｕ３１は、第１気体供給部１３が第４気体ＧＡ４の供給を停止するように、第１気体供給部１３を制御する。その結果、第１気体供給部１３は、第４気体ＧＡ４の供給を停止する。工程Ｓ５６の後、処理は工程Ｓ５７に進む。

【0191】

工程Ｓ５７および工程Ｓ５８は、図４に示す工程Ｓ９および工程Ｓ１０と同様であり、説明を省略する。工程Ｓ５８の後、処理は、図１２に示す工程Ｓ５９に進む。

【0192】

図１２に示す工程Ｓ５９～工程Ｓ６３は、それぞれ、図５に示す工程Ｓ１１～工程Ｓ１５と同様であり、説明を省略する。工程Ｓ６３の後、処理は工程Ｓ６４に進む。

【0193】

工程Ｓ６４において、基板処理装置１００Ｂは、基板Ｗ搬出前の酸素濃度低下処理を実行する。

【0194】

図１４に示すように、基板Ｗ搬出前の酸素濃度低下処理は、工程Ｓ６５１～工程Ｓ６５６を含む。

【0195】

工程Ｓ６５１において、制御部Ｕ３１は、第１気体供給部１３が第１気体ＧＡ１の供給を停止するように、第１気体供給部１３を制御する。その結果、第１気体供給部１３は第１気体ＧＡ１の供給を停止する。

【0196】

次に、工程Ｓ６５２において、制御部Ｕ３１は、第２気体供給部４１が第２気体ＧＡ２を供給するように、バルブＶ５を制御する。その結果、第２気体供給部４１は、チャンバー３内に向けて第２気体ＧＡ２を供給する。その他、工程Ｓ６５２は、図１３の工程Ｓ５１１と同様である。ただし、工程Ｓ６５２では、第２気体供給部４１は、基板搬出前期間Ｔ２１において、第２気体ＧＡ２を供給する。

【0197】

次に、工程Ｓ６５３において、制御部Ｕ３１は、排気調節部２１を制御して、基板処理期間Ｔ１での気体の流量よりも少なくなるように、排気管１９の気体の流量を調節する。具体的には、工程Ｓ６５３は、図１３に示す工程Ｓ５１２と同様である。

【0198】

次に、工程Ｓ６５４において、制御部Ｕ３１は、工程Ｓ６５１の開始時から第４所定時間が経過したか否かを判定する。第４所定時間は、チャンバー３内の酸素濃度が所定値以下になるのに要する時間を示す。所定値は、例えば、１００ｐｐｍである。

【0199】

工程Ｓ６５４で第４所定時間が経過していないと判定された場合（工程Ｓ６５４でＮｏ）、工程Ｓ６５４で第４所定時間が経過したと判定されまで、処理は工程Ｓ６５４を繰り返す。

【0200】

一方、工程Ｓ６５４で第４所定時間が経過したと判定された場合（工程Ｓ６５４でＹｅｓ）、処理は工程Ｓ６５５に進む。

【0201】

工程Ｓ６５５において、制御部Ｕ３１は、第１気体供給部１３が第４気体ＧＡ４を供給するように、第１気体供給部１３を制御する。その結果、第１気体供給部１３は、スピンチャック５の位置する側に向けて第４気体ＧＡ４を供給する。その他、工程Ｓ６５５は、図１３の工程Ｓ５１４と同様である。ただし、工程Ｓ６５５の実行によって、基板搬出前期間Ｔ２１において、第４気体ＧＡ４が供給される。

【0202】

次に、工程Ｓ６５６において、制御部Ｕ３１は、第２気体供給部４１が第２気体ＧＡ２の供給を停止するように、バルブＶ５を制御する。その結果、第２気体供給部４１は、第２気体ＧＡ２の供給を停止する。そして、基板Ｗ搬入前の酸素濃度低下処理を終了して、図１２に示すメインルーチンに戻る。具体的には、処理は、図１２に示す工程Ｓ６５に進む。

【0203】

図１２に示す工程Ｓ６５～工程Ｓ６８は、それぞれ、図５に示す工程Ｓ１７～工程Ｓ２０と同様であり、説明を省略する。工程Ｓ６８の後、処理は工程Ｓ６９に進む。

【0204】

工程Ｓ６９において、制御部Ｕ３１は、第１気体供給部１３が第４気体ＧＡ４の供給を停止するように、第１気体供給部１３を制御する。その結果、第１気体供給部１３は、第４気体ＧＡ４の供給を停止する。そして、基板処理方法による処理が終了する。

【0205】

以上、図１１～図１４を参照して説明したように、実施形態２によれば、基板搬入前期間Ｔ２２および基板搬出前期間Ｔ２１において、第２気体供給部４１は、送風口部４１ａを通してチャンバー３内に第２気体ＧＡ２を供給する（工程Ｓ５１１および工程Ｓ６５２）。加えて、基板搬入前期間Ｔ２２および基板搬出前期間Ｔ２１において、第１気体供給部１３は、チャンバー３内に第４気体ＧＡ４を供給する（工程Ｓ５１４および工程Ｓ６５５）。従って、実施形態２によれば、酸素を含む気体が、第２気体ＧＡ２および第４気体ＧＡ４によってチャンバー３内を流動して、排気管１９に向かって移動して排気される。その結果、基板Ｗの処理前および処理後において、チャンバー３内の酸素濃度を効果的に低減できて、チャンバー３内での基板Ｗの搬送時に基板Ｗの酸化を効果的に抑制できる。

【0206】

特に、実施形態２では、まず、第２気体供給部４１からの第２気体ＧＡ２によってチャンバー３内の酸素濃度を急速に低下させた後に、第２気体ＧＡ２を停止して、第１気体供給部１３からの第４気体ＧＡ４によって、チャンバー３内の酸素濃度が低下された状態を維持している。すなわち、チャンバー３内の酸素濃度を低下させる際に、第２気体供給部４１と第１気体供給部１３とで役割分担することで、チャンバー３内の酸素濃度を効率的に低下させることができる。

【0207】

また、実施形態２に係る基板処理方法は半導体製造方法に利用できる。すなわち、実施形態２に係る半導体製造方法では、チャンバー３内のスピンチャック５に保持された半導体基板Ｗを、工程Ｓ５１～工程Ｓ６９を含む基板処理方法によって処理して、処理後の半導体基板Ｗである半導体を製造する。

【0208】

なお、基板処理方法は、工程Ｓ５１と工程Ｓ６４とのうちの少なくとも一方の工程を含んでいればよい。さらに、工程Ｓ５１２および工程Ｓ６５３は、好ましい例であって、基板処理方法は、工程Ｓ５１２および工程Ｓ６５３を含まなくてもよい。なお、図１１～図１４に示すフローチャートにおいては、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、工程の順番は適宜変更され得る。

【0209】

また、実施形態１（変形例を含む。）および実施形態２の第２気体供給モードにおいて、第２気体供給部４１から上向きに供給された第２気体ＧＡ２が、天壁部３ｂおよび側壁部３ａに沿ってより好適に流れることを目的として、天壁部３ｂと側壁部３ａとの接続部に整流板を設けてもよい。また、天壁部３ｂと側壁部３ａとの間が残留酸素の吹き溜まりとならないように、天壁部３ｂと側壁部３ａとの接続部が丸みを帯びるようにしてもよい。

【0210】

以上、図面を参照して本発明の実施形態について説明した。ただし、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施できる。また、上記の実施形態に開示される複数の構成要素は適宜改変可能である。例えば、ある実施形態に示される全構成要素のうちのある構成要素を別の実施形態の構成要素に追加してもよく、または、ある実施形態に示される全構成要素のうちのいくつかの構成要素を実施形態から削除してもよい。

【0211】

また、図面は、発明の理解を容易にするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の厚さ、長さ、個数、間隔等は、図面作成の都合上から実際とは異なる場合もある。また、上記の実施形態で示す各構成要素の構成は一例であって、特に限定されるものではなく、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることは言うまでもない。

【産業上の利用可能性】

【0212】

本発明は、基板処理装置、基板処理方法、および、半導体製造方法に関するものであり、産業上の利用可能性を有する。

【符号の説明】

【0213】

１、１Ａ、１Ｂ 基板処理装置
３ チャンバー
３ａ 側壁部
３ｂ 天壁部
５ スピンチャック（基板保持部）
１３ 第１気体供給部
１５ 開閉部材
１９ 排気管
２１ 排気調節部
３１Ｕ 制御部
４１ 第２気体供給部
４１ａ 送風口部
９１ 遮断部材
Ｎ１ 第３気体供給部
Ｗ 基板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】