基板处理装置及基板处理方法与流程

本发明涉及对基板进行处理的技术。

背景技术：

以往，在半导体基板(下面，简称为“基板”)的制造工序中，使用基板处理装置来对基板实施各种处理。例如，在日本特开2014-49606号公报(文献1)的基板处理装置中，在向基板供给蚀刻液等的药液来进行药液处理之后，供给纯水等冲洗液来进行冲洗处理。另外，在冲洗处理结束后，以异丙醇(ipa：isopropylalcohol)等置换液来置换基板上的冲洗液，并使基板以高速旋转来进行干燥处理。

在这样的基板处理装置中，为了将已使用于药液处理的药液再利用，将药液从其他处理液分离而进行回收。例如，在引用文献1的基板处理装置中，在进行药液处理时，通过位于开放状态的腔室的外侧的第二杯部来接收从基板飞散的药液。另外，在进行冲洗处理时，通过位于第二杯部的外侧的第一杯部来接收从基板飞散的冲洗液。而且，在进行干燥处理时，使腔室封闭，通过腔室侧壁部来接收从基板飞散的置换液。

然而，在文献1的基板处理装置中，需要使接收药液的第二杯部沿着上下方向移动的第二杯升降机构、使接收冲洗液的第一杯部沿着上下方向移动的第一杯升降机构、及使腔室盖部沿着上下方向移动而形成接收置换液的腔室的腔室开闭机构。因此，在基板处理装置中，使结构构件移动的机构增加，从而使基板处理装置的结构复杂化。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供一种对基板进行处理的基板处理装置，能够一边抑制使结构构件移动的机构的增加，一边形成多个种类的密闭空间。本发明也提供一种基板处理方法。

本发明的基板处理装置具有：腔室，具有腔室主体及腔室盖部，通过利用所述腔室盖部封闭所述腔室主体的上部开口，形成包括所述腔室主体及所述腔室盖部的腔室密闭结构；腔室开闭机构，使所述腔室盖部相对于所述腔室主体沿着上下方向相对地移动；基板保持部，配置于所述腔室内，将基板保持为水平状态；基板旋转机构，以朝向所述上下方向的中心轴为中心，使所述基板与所述基板保持部一起旋转；处理液供给部，向所述基板上供给处理液；第一杯部，整周地位于通过所述腔室盖部从所述腔室主体离开而在所述基板的周围所形成的环状开口的径向外侧，以接收从旋转的所述基板飞散的处理液；杯部移动机构，使所述第一杯部在所述环状开口的径向外侧的第一位置与比所述第一位置更靠下方的第二位置之间沿着所述上下方向移动；以及第二杯部，配置于所述第一杯部的上侧，在所述第一杯部位于所述第二位置的状态下整周地位于所述环状开口的径向外侧，以接收从旋转的所述基板飞散的处理液。所述第二杯部通过所述腔室开闭机构或所述杯部移动机构沿着所述上下方向移动。在形成有所述环状开口的状态下，通过位于所述第一位置的所述第一杯部与所述腔室盖部及所述腔室主体接触，形成包括所述腔室盖部、所述腔室主体及所述第一杯部的第一外部密闭结构。在形成有所述环状开口的状态下，通过所述第二杯部与所述腔室盖部及位于所述第二位置的所述第一杯部接触，形成包括所述腔室盖部、所述腔室主体、所述第一杯部及所述第二杯部的第二外部密闭结构。根据该基板处理装置，能够一边抑制使结构构件移动的机构的增加，一边形成多个种类的密闭空间。

在本发明的一优选实施方式中，所述第二杯部的内周缘部与所述腔室盖部的外周缘部沿着上下方向重叠，在所述腔室盖部封闭所述腔室主体的所述上部开口的状态下，所述第二杯部由所述第一杯部支撑，所述第二杯部的所述内周缘部朝上方离开所述腔室盖部的所述外周缘部，在所述腔室盖部通过所述腔室开闭机构而朝离开所述腔室主体的方向相对地移动时，所述第二杯部的所述内周缘部由所述腔室盖部的所述外周缘部支撑，所述第二杯部与所述腔室盖部一起相对于所述腔室主体相对地移动。

更优选地，所述第一杯部在与所述第二杯部接触的位置具有杯密封部，该杯密封部在所述第一杯部与所述第二杯部之间整周地形成密封。

在本发明的另一优选的实施方式中，所述第二杯部的外径在所述第一杯部的外径以下。

本发明的基板处理方法是在下面的基板处理装置中对基板进行处理的方法。腔室，具有腔室主体及腔室盖部，通过利用所述腔室盖部封闭所述腔室主体的上部开口，形成包括所述腔室主体及所述腔室盖部的腔室密闭结构；腔室开闭机构，使所述腔室盖部相对于所述腔室主体沿着上下方向相对地移动；基板保持部，配置于所述腔室内，将基板保持为水平状态；基板旋转机构，以朝向所述上下方向的中心轴为中心，使所述基板与所述基板保持部一起旋转；处理液供给部，向所述基板上供给处理液；第一杯部，整周地位于通过所述腔室盖部从所述腔室主体离开而在所述基板的周围所形成的环状开口的径向外侧，以接收从旋转的所述基板飞散的处理液；杯部移动机构，使所述第一杯部在所述环状开口的径向外侧的第一位置与比所述第一位置更靠下方的第二位置之间沿着所述上下方向移动。所述基板处理装置还具有第二杯部，该第二杯部配置于所述第一杯部的上侧，在所述第一杯部位于所述第二位置的状态下整周地位于所述环状开口的径向外侧，以接收从旋转的所述基板飞散的处理液。所述第二杯部通过所述腔室开闭机构或所述杯部移动机构沿着所述上下方向移动。所述基板处理方法具有：a)工序，在形成有所述环状开口的状态下，通过使所述第一杯部在所述第一位置与所述腔室盖部及所述腔室主体接触，形成包括所述腔室盖部、所述腔室主体及所述第一杯部的第一外部密闭结构；b)工序，在所述a)工序之后，在所述第一外部密闭结构内，向旋转中的所述基板供给第一处理液，并由所述第一杯部接收从所述基板飞散的所述第一处理液；c)工序，通过利用所述腔室盖部封闭所述腔室主体的所述上部开口，形成所述腔室密闭结构；d)工序，在所述c)工序之后，在所述腔室密闭结构内，向旋转中的所述基板供给第二处理液，并由所述腔室接收从所述基板飞散的所述第二处理液；e)工序，在形成有所述环状开口的状态下，通过使所述第二杯部与所述腔室盖部及位于所述第二位置的所述第一杯部接触，形成包括所述腔室盖部、所述腔室主体、所述第一杯部及所述第二杯部的第二外部密闭结构；以及f)工序，在所述e)工序之后，在所述第二外部密闭结构内，向旋转中的所述基板供给第三处理液，并由所述第二杯部接收从所述基板飞散的所述第三处理液。

上述的目的及其他目的、特征、实施方式及优点，通过参照附图而在以下进行的本发明的详细说明变得更加明确。

附图说明

图1是一实施方式的基板处理装置的剖视图。

图2是表示气液供给部及气液排出部的框图。

图3是表示基板处理装置的处理流程的图。

图4是基板处理装置的剖视图。

图5是基板处理装置的剖视图。

图6是基板处理装置的剖视图。

具体实施方式

图1是表示本发明的一实施方式的基板处理装置1的剖视图。基板处理装置1是向大致圆板状的半导体基板9(下面，简称为“基板9”)供给处理液来一张一张地处理基板9的单片式装置。在图1中，在基板处理装置1的一部分的结构的截面省略平行斜线的图示(在其他剖视图中也相同)。

基板处理装置1具有腔室12、顶板123、腔室开闭机构131、基板保持部14、基板旋转机构15、液接收部16、外罩17。外罩17覆盖腔室12的上方及侧方。

腔室12具有腔室主体121、及腔室盖部122。腔室12是以朝向上下方向的中心轴j1为中心的大致圆筒状。腔室主体121具有腔室底部210、及腔室侧壁部214。腔室底部210具有中央部211、内侧壁部212、环状底部213、及外侧壁部215。中央部211是以中心轴j1为中心的大致圆板状的部位。内侧壁部212是从中央部211的外周缘部朝向下方扩展的大致圆筒状的部位。环状底部213是从内侧壁部212的下端朝向径向外侧扩展的大致圆环板状的部位。外侧壁部215是从环状底部213的外周缘部朝向上方扩展的大致圆筒状的部位。在外侧壁部215的上端部连接有朝向径向外侧扩展的大致圆环板状的基座部216。

腔室侧壁部214是以中心轴j1为中心的环状的部位。腔室侧壁部214从外侧壁部215的上端部(即，基座部216的内周缘部)朝向上方突出。如后所述，形成腔室侧壁部214的构件兼作为液接收部16的一部分。在下面的说明中，将由腔室侧壁部214、外侧壁部215、环状底部213、内侧壁部212以及中央部211的外周缘部所包围的空间称为“下部环状空间217”。换言之，腔室12在腔室底部210的外周部具有比中央部211更向下方凹陷的大致圆筒状的下部环状空间217。

在基板9被基板保持部14的基板支撑部141(后述)支撑的情况下，基板9的外周缘部(即，基板9的包括外周缘的外周缘附近的部位)位于下部环状空间217的上方。换言之，基板9的下表面92的外周缘部沿着上下方向与下部环状空间217相对。另外，基板9的下表面92的除了外周缘部的部位沿着上下方向与腔室底部210的中央部211的上表面相对。

腔室盖部122为垂直于中心轴j1的大致圆板状，包括腔室12的上部。腔室盖部122封闭腔室主体121的上部开口。在图1中示出了腔室盖部122朝上方离开腔室主体121的状态。在腔室盖部122封闭腔室主体121的上部开口时，腔室盖部122的下端部与腔室侧壁部214的上部接触。

腔室开闭机构131使作为腔室12的可动部的腔室盖部122相对于作为腔室12的其他部位的腔室主体121沿着上下方向相对地移动。腔室开闭机构131是对腔室盖部122进行升降的盖部升降机构。在腔室盖部122通过腔室开闭机构131而从图1所示的位置沿着上下方向移动时，顶板123也与腔室盖部122一起沿着上下方向移动。腔室盖部122与腔室主体121相接而封闭上部开口，而且，腔室盖部122朝向腔室主体121被按压，由此，在腔室12内形成被密闭的腔室空间120(参照图5)。换言之，通过腔室主体121的上部开口由腔室盖部122所封闭，形成包括腔室主体121及腔室盖部122的腔室密闭结构。

基板保持部14配置于腔室12内(即，腔室空间120)，将基板9保持为水平状态。具体而言，基板9在使形成有微细图案的一侧的主面91(下面，称为“上表面91”)与中心轴j1垂直地朝向上侧的状态下被基板保持部14保持。基板保持部14具有从下侧支撑基板9的外周缘部的上述的基板支撑部141和从上侧按压被基板支撑部141支撑的基板9的外周缘部的基板按压部142。基板支撑部141是以中心轴j1为中心的大致圆环状。基板支撑部141具有以中心轴j1为中心的大致圆环板状的支撑部基座413和被固定于支撑部基座413的上表面的多个第一接触部411。基板按压部142具有被固定于顶板123的下表面的多个第二接触部421。实际上，多个第二接触部421的周向的位置与多个第一接触部411的周向的位置不同。

顶板123是以中心轴j1为中心的大致圆板状的构件。顶板123配置于腔室盖部122的下方且基板支撑部141的上方。顶板123在中央具有开口。若基板9被基板支撑部141支撑，则基板9的上表面91与大致垂直于中心轴j1的顶板123的下表面相对。顶板123的直径比基板9的直径大，顶板123的外周缘在整周上相比基板9的外周缘更靠径向外侧。顶板123是将基板9的上表面91上的空间从周围的空间实质地遮蔽的遮蔽板。

在图1所示的状态下，顶板123由腔室盖部122悬吊而被支撑。腔室盖部122在中央部具有大致环状的板保持部222。板保持部222具有以中心轴j1为中心的大致圆筒状的筒部223和以中心轴j1为中心的大致圆板状的凸缘部224。凸缘部224从筒部223的下端朝向径向内侧扩展。

顶板123具有环状的被保持部237。被保持部237具有以中心轴j1为中心的大致圆筒状的筒部238和以中心轴j1为中心的大致圆板状的凸缘部239。筒部238从顶板123的上表面朝上方扩展。凸缘部239从筒部238的上端朝向径向外侧扩展。筒部238位于板保持部222的筒部223的径向内侧。凸缘部239位于板保持部222的凸缘部224的上方，与凸缘部224沿着上下方向上相对。通过被保持部237的凸缘部239的下表面与板保持部222的凸缘部224的上表面接触，顶板123以由腔室盖部122悬吊的状态被安装于腔室盖部122。

在顶板123的外周缘部的下表面，多个第一卡合部241沿着周向排列。在支撑部基座413的上表面，多个第二卡合部242沿着周向排列。实际上，第一卡合部241及第二卡合部242和基板支撑部141的多个第一接触部411及基板按压部142的多个第二接触部421在周向上配置于不同的位置。优选地，这些卡合部设置3组以上，而在本实施方式中设置有4组。在第一卡合部241的下部设置有朝向上方凹陷的凹部。第二卡合部242从支撑部基座413朝向上方突出。

基板旋转机构15是所谓的中空马达。基板旋转机构15具有以中心轴j1为中心的环状的定子部151各环状的转子部152。转子部152包括大致圆环状的永久磁铁。永久磁铁的表面由ptfe(聚四氟乙烯)树脂所成型。转子部152配置于腔室12内。优选地，转子部152的至少一部分配置于下部环状空间217内。在图1所示的例子中，转子部152的整体配置于下部环状空间217内。在转子部152的上部，经由连接构件安装有基板支撑部141的支撑部基座413。支撑部基座413配置于转子部152的上方。

定子部151包括以中心轴j1为中心的沿周向排列的多个线圈。定子部151配置于腔室12的外部。定子部151配置于转子部152的周围，即，被配置于转子部152的径向外侧。在本实施方式中，定子部151固定于腔室底部210的外侧壁部215及基座部216，位于液接收部16的下方。

通过电流向定子部151供给，在定子部151与转子部152之间产生以中心轴j1为中心的旋转力。由此，转子部152以中心轴j1为中心以水平状态进行旋转。通过作用于定子部151与转子部152之间的磁力，转子部152在腔室12内不直接也不间接地与腔室12接触而悬浮，以中心轴j1为中心使基板9与基板支撑部141一起在悬浮状态下旋转。

液接收部16具有第一杯部161、杯部移动机构162、杯相对部163、及第二杯部164。第一杯部161是以中心轴j1为中心的环状的构件。第一杯部161整周地位于腔室12的径向外侧。杯部移动机构162使第一杯部161沿着上下方向移动。杯部移动机构162配置于第一杯部161的径向外侧。杯部移动机构162在周向上配置于与上述的腔室开闭机构131不同的位置。杯相对部163位于第一杯部161的下方，与第一杯部161沿着上下方向相对。杯相对部163是形成腔室侧壁部214的构件的一部分。杯相对部163具有位于腔室侧壁部214的径向外侧的环状的液接收凹部165。

第一杯部161具有侧壁部611、上表面部612、及波纹管617。侧壁部611为以中心轴j1为中心的大致圆筒状。上表面部612为以中心轴j1为中心的大致圆环板状，从侧壁部611的上端部朝向径向内侧及径向外侧扩展。上表面部612中从侧壁部611的上端部朝向径向内侧扩展的部位是第一杯部161的顶盖部。侧壁部611的下部位于杯相对部163的液接收凹部165内。

波纹管617为以中心轴j1为中心的大致圆筒状，能够沿上下方向伸缩。波纹管617在侧壁部611的径向外侧整周地设置于侧壁部611的周围。波纹管617由气体及液体无法通过的材料所形成。波纹管617的上端部整周地连接于上表面部612的外周缘部的下表面。换言之，波纹管617的上端部经由上表面部612而间接地连接于侧壁部611。波纹管617与上表面部612的连接部被密封，以防止气体及液体的通过。波纹管617的下端部经由杯相对部163而间接地连接于腔室主体121。波纹管617的下端部与杯相对部163的连接部也防止气体及液体的通过。

第二杯部164与第一杯部161同样地，为以中心轴j1为中心的环状的构件。第二杯部164整周地位于腔室12的径向外侧。第二杯部164配置于第一杯部161的上侧。换言之，第二杯部164与第一杯部161沿着上下方向重叠。

第二杯部164具有侧壁部641、及上表面部642。侧壁部641为以中心轴j1为中心的大致圆筒状。侧壁部641的下部与第一杯部161的上表面部612沿着上下方向相对。上表面部642为以中心轴j1为中心的大致圆环板状，从侧壁部641的上端部朝向径向内侧扩展。上表面部642是第二杯部164的顶盖部。优选地，第二杯部164的外径(即，上表面部642的外径)在第一杯部161的外径以下。另外，上表面部642的内径比腔室盖部122的外径小。

上表面部642的内周缘部(即，第二杯部164的内周缘部)位于从腔室盖部122的下端部朝径向外侧突出的凸缘部125的上侧。凸缘部125是腔室盖部122的外周缘部。第二杯部164的上表面部642的内周缘部与凸缘部125沿着上下方向重叠。在图1所示的状态下，上表面部642的内周缘部的下表面从上侧与凸缘部125的上表面相接，上表面部642的内周缘部被腔室盖部122的外周缘部即凸缘部125支撑。由此，第二杯部164由腔室盖部122悬吊而被支撑。在图1所示的状态下，若腔室盖部122通过腔室开闭机构131而沿着上下方向被移动，则第二杯部164也会与腔室盖部122一起相对于腔室主体121沿着上下方向相对地移动。

在腔室盖部122的中央安装有上部喷嘴181。上部喷嘴181与基板9的上表面91的中央部相对而被固定于腔室盖部122。上部喷嘴181插入顶板123的中央的开口。上部喷嘴181是在中央具有液喷出口且向基板9的上表面91供给处理液的处理液供给喷嘴。上部喷嘴181在液喷出口的周围也具有喷出气体的喷出口。在腔室底部210的中央部211的中央安装有下部喷嘴182。下部喷嘴182在中央具有液喷出口，并且与基板9的下表面92的中央部相对。

图2是表示基板处理装置1所具有的气液供给部18及气液排出部19的框图。除了上述的上部喷嘴181及下部喷嘴182以外，气液供给部18还具有药液供给部183、冲洗液供给部184、置换液供给部185、及非活性气体供给部186。

药液供给部183、冲洗液供给部184及置换液供给部185分别经由阀与上部喷嘴181连接。上部喷嘴181也经由阀与非活性气体供给部186连接。上部喷嘴181也为向腔室12的内部供给气体的气体供给部的一部分。下部喷嘴182经由阀与冲洗液供给部184连接。

与液接收部16的液接收凹部165连接的排出路191与气液分离部192连接。气液分离部192分别经由阀而与排气部192a、排液部192b及液回收部192c连接。与腔室12的腔室底部210连接的排出路193与气液分离部194连接。气液分离部194分别经由阀而与排气部194a及排液部194b连接。与第二杯部164的下端部连接的排出路195与气液分离部196连接。气液分离部196分别经由阀而与排气部196a及排液部196b连接。气液供给部18及气液排出部19的各结构由控制部10所控制。腔室开闭机构131、基板旋转机构15及杯部移动机构162(参照图1)也由控制部10所控制。

从药液供给部183经由上部喷嘴181向基板9供给的药液例如为利用化学反应来处理基板的处理液。该药液例如为氢氟酸或四甲基氢氧化铵(tmah)水溶液等蚀刻液。冲洗液供给部184经由上部喷嘴181或下部喷嘴182向基板9供给冲洗液。该冲洗液例如为纯水(diw：deionizedwater)。置换液供给部185经由上部喷嘴181向基板9上供给置换液。如后所述，置换液与基板9上的冲洗液置换。该置换液例如为异丙醇(ipa)。药液供给部183、冲洗液供给部184及置换液供给部185是向基板9供给处理液(即，上述的药液、冲洗液或置换液)的处理液供给部180。在基板处理装置1中，也可以设置有供给上述的处理液以外的处理液的处理液供给部。

非活性气体供给部186经由上部喷嘴181将非活性气体供给至腔室12内。从非活性气体供给部186供给的非活性气体例如为氮气(n2)。该非活性气体也可以为氮气以外的气体。

图3是表示基板处理装置1中的基板9的处理流程的图。在基板处理装置1中，如图1所示，在腔室盖部122从腔室主体121离开而位于上方且第一杯部161从腔室盖部122离开而位于下方的状态下，基板9通过外部的搬运机构被搬入至腔室12内，并被基板支撑部141从下侧支撑(步骤s11)。在步骤s11中，第二杯部164由腔室盖部122悬吊而被支撑，并朝上方离开第一杯部161。

下面，将图1所示的腔室12、第一杯部161及第二杯部164的状态称为“开启状态”。腔室盖部122与腔室侧壁部214之间的开口为以中心轴j1为中心的环状，下面，称为“环状开口81”。在基板处理装置1中，通过腔室盖部122从腔室主体121离开，在基板9的周围(即，径向外侧)形成有环状开口81。在步骤s11中，基板9经由环状开口81而被搬入腔室12内。

若基板9被搬入，则腔室盖部122通过腔室开闭机构131而与顶板123一起下降。腔室盖部122从图1所示的位置移动至图4所示的位置，基板按压部142的多个第二接触部421与基板9的外周缘部接触。

在顶板123的下表面及基板支撑部141的支撑部基座413上设置有沿着上下方向相对的多对磁铁(省略图示)。下面，将各对磁铁也称为“磁铁对”。在基板处理装置1中，多个磁铁对在周向上以等角度间隔配置于与第一接触部411、第二接触部421、第一卡合部241及第二卡合部242不同的位置。在基板按压部142与基板9接触的状态下，通过作用于磁铁对之间的磁力(引力)，对顶板123作用向下的力。由此，基板按压部142将基板9朝向基板支撑部141按压。

在基板处理装置1中，基板按压部142通过顶板123的本身重量及磁石对的磁力，将基板9朝向基板支撑部141按压，由此，能够利用基板按压部142和基板支撑部141将基板9从上下夹持而稳固地进行保持。

在图4所示的状态下，被保持部237的凸缘部239朝板保持部222的凸缘部224的上方离开，板保持部222与被保持部237不接触。换言之，通过板保持部222所进行的顶板123的保持被解除。因此，顶板123能够从腔室盖部122独立，而与基板保持部14及被基板保持部14保持的基板9一起通过基板旋转机构15进行旋转。

另外，在图4所示的状态下，在第一卡合部241的下部的凹部嵌合有第二卡合部242。由此，顶板123在以中心轴j1为中心的周向上与基板支撑部141的支撑部基座413卡合。换言之，第一卡合部241及第二卡合部242是限制顶板123相对于基板支撑部141的旋转方向上的相对位置(即，固定周向上的相对位置)的位置限制构件。在腔室盖部122下降时，以第一卡合部241与第二卡合部242相嵌合的方式，通过基板旋转机构15来控制支撑部基座413的周向的位置。

若腔室盖部122的下降结束，则通过控制部10(参照图2)控制杯部移动机构162，第一杯部161上升。第一杯部161在上升中与第二杯部164接触。具体而言，第一杯部161的上表面部612的上表面与第二杯部164的侧壁部641的下端部接触。第二杯部164的侧壁部641的下端部整周地与设置于第一杯部161的上表面部612的上表面的圆环状的唇形密封部(lipseal)613接触。由此，第二杯部164与第一杯部161的接触部被密封，从而防止气体及液体的通过。换言之，唇形密封部613是在第一杯部161被设置在与第二杯部164接触的位置且在与第二杯部164之间整周地形成密封的杯密封部。

第一杯部161在与第二杯部164接触之后继续上升，从图1所示的位置移动至图4所示的位置。在图4所示的状态下，第二杯部164从腔室盖部122的凸缘部125朝向上方离开，并由第一杯部161从下侧支撑。第二杯部164的上表面部642的内周缘部在腔室盖部122的凸缘部125的上方，位于从凸缘部125离开的位置。第一杯部161的该上升也可以与腔室盖部122的下降并行或在腔室盖部122的下降之前进行。

另外，在图4所示的状态下，第一杯部161整周地位于环状开口81的径向外侧。第一杯部161的侧壁部611与环状开口81沿着径向相对。第一杯部161的上表面部612的内周缘部的上表面整周地与设置于腔室盖部122的凸缘部125的下表面的圆环状的唇形密封部252接触。由此，第一杯部161与腔室盖部122的接触部被密封，从而防止气体及液体的通过。

在下面的说明中，将图4所示的第一杯部161及第二杯部164各自的位置称为“第一位置”。如图4所示，在基板处理装置1中，位于第一位置的第一杯部161的上表面部612与腔室盖部122接触，第一杯部161的波纹管617经由杯相对部163与腔室主体121间接地接触。这样，在形成有环状开口81的状态下，通过位于第一位置的第一杯部161与腔室盖部122及腔室主体121接触，形成包括腔室主体121、腔室盖部122及第一杯部161的第一外部密闭结构(步骤s12)。

在下面的说明中，将第一外部密闭结构的内部空间(即，由腔室主体121、腔室盖部122、由第一杯部161及杯相对部163所包围的密闭的内部空间)，称为“第一扩大密闭空间100”。第一扩大密闭空间100是通过腔室盖部122与腔室主体121之间的腔室空间120和由第一杯部161与杯相对部163所包围的第一侧方空间160经由环状开口81连通而形成的一个空间。另外，将基板处理装置1中形成有第一扩大密闭空间100的状态称为“第一外部密闭状态”。

若形成第一扩大密闭空间100，则通过基板旋转机构15开始使基板9以恒定的转速旋转。另外，开始从非活性气体供给部186(参照图2)朝向第一扩大密闭空间100供给非活性气体(例如，氮气)，并且开始利用排气部192a(参照图2)排出第一扩大密闭空间100内的气体。由此，在经过规定时间后，第一扩大密闭空间100变为填充有非活性气体的非活性气体填充状态(即，氧浓度低的低氧环境)。此外，也可以从图1所示的开启状态进行朝向第一扩大密闭空间100的非活性气体的供给及第一扩大密闭空间100内的气体的排出。

接着，在第一外部密闭结构内，朝向旋转中的基板9的上表面91的中央部开始从上部喷嘴181供给作为第一处理液的药液(例如，蚀刻液)。来自上部喷嘴181的药液向旋转的基板9的上表面91连续地供给。上表面91上的药液通过基板9的旋转而朝向基板9的外周部扩散，从而上表面91整体被药液所覆盖。

到达基板9的上表面91的外周缘的药液因离心力而从该外周缘朝向径向外侧飞散。在第一扩大密闭空间100中，从旋转的基板9的上表面91飞散的药液经由环状开口81而被第一杯部161接收，并向液接收凹部165引导。被引导至液接收凹部165的药液经由图2所示的排出路191而流入气液分离部192。然后，通过液回收部192c从气液分离部192回收药液，并经由过滤器等将杂质等从药液中去除后，进行再利用。

在基板处理装置1中，在第一外部密闭结构内，通过从上部喷嘴181向旋转中的基板9的上表面91持续地供给药液，来进行对基板9的药液处理(例如，蚀刻处理)(步骤s13)。由于顶板123的下表面与基板9的上表面91接近，因此，对基板9的药液处理在顶板123的下表面与基板9的上表面91之间的极为狭窄的空间进行。若从来自上部喷嘴181的药液的供给开始起经过规定时间，则停止来自上部喷嘴181的药液的供给。然后，通过基板旋转机构15，仅在较短的规定时间内增大基板9的转速，从而从基板9上去除药液。

若药液处理结束，则腔室盖部122、第一杯部161及第二杯部164通过腔室开闭机构131及杯部移动机构162从图4所示的位置同步地下降。然后，如图5所示，通过腔室盖部122的下端部与腔室侧壁部214的上端部接触而腔室主体121的上部开口被封闭，从而形成包括腔室主体121及腔室盖部122的腔室密闭结构(步骤s14)。

在步骤s14中，腔室盖部122与腔室主体121之间的环状开口81(参照图4)被封闭，腔室空间120在与第一侧方空间160隔绝的状态下被密闭。在下面的说明中，将环状开口81被封闭且腔室空间120被密闭的基板处理装置1的状态称为“腔室密闭状态”。在腔室密闭状态下，设置于腔室盖部122的下端部的圆环状的唇形密封部231整周地接触于腔室侧壁部214的上端部。由此，腔室盖部122与腔室主体121的接触部被密封，从而防止气体及液体的通过。另外，在腔室密闭状态下，基板9与腔室12的内壁直接相对，并且在它们之间不存在其他的液接收部。

在图5所示的状态下，第一杯部161接近杯相对部163，第一杯部161的侧壁部611的下部位于杯相对部163的液接收凹部165内。另外，如图5所示，即使在腔室盖部122封闭腔室主体121的上部开口的状态下，第二杯部164也与图4所示的状态同样地，被第一杯部161从下侧支撑。第二杯部164的上表面部642的内周缘部位于朝上方离开腔室盖部122的凸缘部125的位置。

在下面的说明中，将图5所示的第一杯部161及第二杯部164各自的位置称为“第二位置”。杯部移动机构162是使第一杯部161及第二杯部164在环状开口81(参照图4)的径向外侧的第一位置与比第一位置更靠下方的第二位置之间沿着上下方向移动的机构。第一杯部161在图1所示的基板处理装置1的开启状态下也配置于第二位置，从基板9的搬入路径退避。即，第一杯部161的第二位置有时也为在基板9的搬入时等进行退避的退避位置。

即使在腔室密闭状态下，与第一外部密闭状态同样地，通过基板按压部142将基板9朝向基板支撑部141按压，由此，利用基板按压部142与基板支撑部141将基板9从上下夹持而稳固地进行保持。另外，由板保持部222所进行的顶板123的保持被解除，顶板123从腔室盖部122独立，而与基板保持部14及基板9一起旋转。

若腔室空间120被密闭，则停止利用排气部192a(参照图2)排出气体，并且开始利用排气部194a排出腔室空间120内的气体。接着，在腔室密闭结构内，开始通过冲洗液供给部184(参照图2)向旋转中的基板9供给作为第二处理液的冲洗液(例如，纯水)。

来自冲洗液供给部184的冲洗液从上部喷嘴181及下部喷嘴182喷出而向基板9的上表面91及下表面92的中央部连续地供给。冲洗液通过基板9的旋转朝向上表面91及下表面92的外周部扩展，并从基板9的外周缘朝向径向外侧飞散。从基板9飞散的冲洗液由腔室12的内壁(即，腔室盖部122及腔室侧壁部214的内壁)接收，并经由图2所示的排出路193、气液分离部194及排液部194b被废弃。

在基板处理装置1中，在腔室密闭结构内，通过冲洗液从上部喷嘴181及下部喷嘴182持续地被供给至旋转中的基板9的上表面91及下表面92，来进行对基板9的冲洗处理(步骤s15)。在步骤s15中，通过腔室12接收从基板9飞散的冲洗液，腔室12的内部的实质的清洗处理与基板9的冲洗处理一并进行。若从冲洗液的供给开始经过规定时间，则来自冲洗液供给部184的冲洗液的供给停止。

若冲洗处理结束，则腔室盖部122通过腔室开闭机构131从图5所示的位置上升，由此，如图6所示，腔室盖部122朝上方离开腔室主体121，从而形成环状开口81。然后，腔室盖部122的凸缘部125的上表面接触于第二杯部164的上表面部642的内周缘部的下表面。第二杯部164的上表面部642的内周缘部整周地接触于设置在腔室盖部122的凸缘部125的上表面的圆环状的唇形密封部251。由此，第二杯部164与腔室盖部122的接触部被密封，从而防止气体及液体的通过。另外，如前所述，第二杯部164的侧壁部641的下端部整周地接触于设置在位于第二位置的第一杯部161的上表面部612的上表面的圆环状的唇形密封部613。由此，第二杯部164与第一杯部161的接触部被密封，从而防止气体及液体的通过。

这样，在图6所示的基板处理装置1中，在形成有环状开口81的状态下，位于第二位置的第二杯部164接触于腔室盖部122及位于第二位置的第一杯部161。由此，形成包括腔室盖部122、腔室主体121、第一杯部161及第二杯部164的第二外部密闭结构(步骤s16)。在图6所示的状态下，第二杯部164整周地位于环状开口81的径向外侧。

在下面的说明中，将第二外部密闭结构的内部空间(即，由腔室主体121、腔室盖部122、第一杯部161及第二杯部164所包围的被密闭的内部空间)称为“第二扩大密闭空间110”。第二扩大密闭空间110是通过使腔室盖部122与腔室主体121之间的腔室空间120和由第二杯部164与第一杯部161的上表面部612所包围的第二侧方空间169经由环状开口81连通而形成的一个空间。另外，将基板处理装置1中形成有第二扩大密闭空间110的状态称为“第二外部密闭状态”。

若形成第二扩大密闭空间110，则由排气部194a(参照图2)进行的气体的排出停止，并且开始由排气部196a进行第二扩大密闭空间110内的气体的排出。接着，在第二外部密闭结构内，朝向旋转中的基板9的上表面91的中央部开始从上部喷嘴181供给作为第三处理液的置换液(例如，ipa)。来自上部喷嘴181的置换液连续地供给至旋转的基板9的上表面91，并通过基板9的旋转而朝向基板9的外周部扩展。由此，残留于基板9的上表面91上的冲洗液由置换液所置换，从而基板9的上表面91整体被置换液所覆盖。

到达基板9的上表面91的外周缘的冲洗液及置换液因离心力而从该外周缘朝向径向外侧飞散。在第二扩大密闭空间110中，从旋转的基板9的上表面91飞散的冲洗液及置换液经由环状开口81而被第二杯部164接收。被第二杯部164接收的冲洗液及置换液经由图2所示的排出路195、气液分离部196及排液部196b而被废弃。

在基板处理装置1中，在第二外部密闭结构内，置换液从上部喷嘴181持续地被供给至旋转中的基板9的上表面91，由此，进行对基板9的置换处理(步骤s17)。若从置换液的供给开始经过规定时间，则来自置换液供给部185的置换液的供给停止。若置换处理结束，则通过基板旋转机构15使基板9的转速增大，利用离心力使置换液从基板9被去除。从基板9上飞散的置换液被第二杯部164接收。

接着，通过腔室开闭机构131，使腔室盖部122从图6所示的位置朝向图5所示的位置下降。由此，环状开口81(参照图6)被封闭，从而形成腔室密闭结构(步骤s18)。若腔室空间120被密闭，则排气部196a(参照图2)所进行的气体的排出停止，并且开始排气部194a所进行的腔室空间120内的气体的排出。然后，在腔室密闭结构内，基板9的转速进一步增大，从而进行基板9的干燥处理(步骤s19)。若从基板9的干燥开始经过规定时间，则基板9的旋转停止。基板9的干燥处理也可以通过排气部194a使腔室空间120减压，而在比大气压低的减压环境下进行。

然后，腔室盖部122通过腔室开闭机构131而离开腔室主体121，并从图5所示的位置朝向图1所示的位置上升。换言之，腔室盖部122朝离开腔室主体121的方向对腔室主体121相对地移动。此时，顶板123由腔室盖部122的板保持部222所保持，与腔室盖部122一起上升。另外，第二杯部164的上表面部642的内周缘部由腔室盖部122的凸缘部125支撑，第二杯部164与腔室盖部122一起上升(即，相对于腔室主体121朝上方相对地移动)。若腔室盖部122、顶板123及第二杯部164位于图1所示的位置，则基板9通过省略图示的搬运机构从腔室12被搬出(步骤s20)。在基板处理装置1中，对多个基板9依次进行上述的步骤s11～s20。

如上所述，基板处理装置1具有腔室12、腔室开闭机构131、基板保持部14、基板旋转机构15、处理液供给部180、第一杯部161、杯部移动机构162、及第二杯部164。腔室12具有腔室主体121及腔室盖部122，并通过利用腔室盖部122封闭腔室主体121的上部开口，来形成包括腔室主体121及腔室盖部122的腔室密闭结构。腔室开闭机构131使腔室盖部122相对于腔室主体121沿着上下方向相对地移动。基板保持部14配置于腔室12内，将基板9保持为水平状态。基板旋转机构15以朝向上下方向的中心轴j1为中心，使基板9与基板保持部14一起旋转。处理液供给部180向基板9上供给处理液。

第一杯部161整周地位于通过腔室盖部122从腔室主体121离开而形成于基板9的周围的环状开口81的径向外侧，以接收从旋转的基板9飞散的处理液。杯部移动机构162使第一杯部161在环状开口81的径向外侧的第一位置与比第一位置更靠下方的第二位置之间沿着于上下方向移动。第二杯部164配置于第一杯部161的上侧，在第一杯部161位于第二位置的状态下整周地位于环状开口81的径向外侧，以接收从旋转的基板9飞散的处理液。第二杯部164通过腔室开闭机构131或杯部移动机构162沿着上下方向移动。

在基板处理装置1中，在形成有环状开口81的状态下，通过位于第一位置的第一杯部161与腔室盖部122及腔室主体121接触，而形成包括腔室盖部122、腔室主体121及第一杯部161的第一外部密闭结构。另外，在形成有环状开口81的状态下，通过第二杯部164与腔室盖部122及位于第二位置的第一杯部161接触，而形成包括腔室盖部122、腔室主体121、第一杯部161及第二杯部164的第二外部密闭结构。

这样，在基板处理装置1中，通过使腔室盖部122沿着上下方向移动的腔室开闭机构131或使第一杯部161沿着上下方向移动的杯部移动机构162，兼用于使第二杯部164沿着上下方向移动的机构。由此，能够一边抑制使基板处理装置1的结构构件移动的机构的增加，一边形成多个种类的密闭空间(即，腔室空间120、第一扩大密闭空间100及第二扩大密闭空间110)。其结果，能够一边抑制多个种类的处理液(例如，药液、冲洗液及置换液)的混液，一边分别在适合多个种类的处理的种类的密闭空间进行该多个种类的处理(例如药液处理、冲洗处理及置换处理)。

如上所述，在基板处理装置1中的基板9的处理中，在形成有环状开口81的状态下，通过使第一杯部161在第一位置与腔室盖部122及腔室主体121接触，形成包括腔室盖部122、腔室主体121及第一杯部161的第一外部密闭结构(步骤s12)。然后，在步骤s12之后，在第一外部密闭结构内，向旋转的基板9供给第一处理液(例如，药液)，从基板9飞散的第一处理液由第一杯部161接收(步骤s13)。

另外，通过利用腔室盖部122封闭腔室主体121的上部开口，而形成腔室密闭结构(步骤s14)。然后，在步骤s14之后，在腔室密闭结构内，向旋转的基板9供给第二处理液(例如，冲洗液)，从基板9飞散的第二处理液由腔室12接收(步骤s15)。

而且，在形成有环状开口81的状态下，通过使第二杯部164与腔室盖部122及位于第二位置的第一杯部161接触，而形成包括腔室盖部122、腔室主体121、第一杯部161及第二杯部164的第二外部密闭结构(步骤s16)。然后，在步骤s16之后，在第二外部密闭结构内，向旋转的基板9供给第三处理液(例如，置换液)，从基板9飞散的第三处理液由第二杯部164接收(步骤s17)。

这样，从基板9飞散的第一处理液并非实质地由腔室12接收，而是由第一杯部161接收，由此，能够防止或抑制第一处理液的环境气体残留于腔室空间120的情况。其结果，在腔室密闭结构内进行基板9的处理时，能够防止或抑制因第一处理液的残留环境气体对基板9造成的不良影响。例如，在腔室密闭结构内进行基板9的冲洗处理时，能够防止或抑制因药液的残留环境气体对基板9造成的不良影响。

另外，同样地，从基板9飞散的第三处理液并非实质地由腔室12接收，而是由第二杯部164接收，由此，能够防止或抑制第三处理液的环境气体残留于腔室空间120的情况。其结果，在腔室密闭结构内进行基板9的处理时，能够防止或抑制因第三处理液的残留环境气体对基板9造成的不良影响。例如，在腔室密闭结构内进行基板9的干燥处理时，能够防止或抑制因置换液的残留环境气体对基板9造成的不良影响。

如上所述，在基板处理装置1中，第二杯部164的内周缘部与腔室盖部122的外周缘部沿着上下方向重叠。并且，在腔室盖部122封闭腔室主体121的上部开口的状态下，第二杯部164由第一杯部161支撑，第二杯部164的内周缘部朝上方离开腔室盖部122的外周缘部。另外，在腔室盖部122通过腔室开闭机构131而朝离开腔室主体121的方向相对地移动时，第二杯部164的内周缘部由腔室盖部122的外周缘部支撑，第二杯部164与腔室盖部122一起相对于腔室主体121相对地移动。

这样，通过第二杯部164朝离开腔室主体121的方向与腔室盖部122一起相对移动，能够容易地进行基板9朝向腔室12的搬入及基板9从腔室12的搬出。另外，通过将第二杯部164设为与腔室盖部122不同的构件，与第二杯部164被固定于腔室盖部122的情况相比，能够提高腔室盖部122及第二杯部164的形状的自由度。

如上所述，第二杯部164的外径在第一杯部161的外径以下。由此，能够抑制基板处理装置1的径向的大型化。

在基板处理装置1中，第一杯部161在与第二杯部164接触的位置具有整周地在其与第二杯部164之间形成密封的杯密封部(在上述的例子中，为唇形密封部613)。杯密封部例如将纵剖面呈c状且朝横向开口的圆环状的两个弹性构件，以使它们相互朝向与开口部相反一侧的部位的方式配置为同心圆状。在杯密封部有时会附着由第二杯部164所接收的第三处理液。在基板处理装置1中，通过如上所述地将杯密封部设置于第一杯部161，在基板9相对于腔室12搬入搬出时使第二杯部164上升的情况下，能够防止或抑制附着于杯密封部的第三处理液与第二杯部164一起朝向上方移动。其结果，能够防止或抑制第三处理液从第二杯部164落下至搬入搬出中的基板9上的情况。

在上述的基板处理装置1及基板处理方法中，可进行各种变更。

例如，在图3所示的基板处理方法中，虽在腔室密闭状态下进行步骤s15的冲洗处理及步骤s19的干燥处理这两个种类的处理，但并不一定要在腔室密闭状态下进行两个种类的处理。在上述的基板处理方法中，只要在腔室密闭状态、第一外部密闭状态及第二外部密闭状态的各状态下进行一个种类以上的处理即可。另外，腔室密闭状态、第一外部密闭状态及第二外部密闭状态的处理的顺序也可以进行各种变更。

在基板处理装置1中，第二杯部164的外径也可以比第一杯部161的外径大。另外，配置于第一杯部161与第二杯部164接触的位置的上述的杯密封部也可以设置于第二杯部164。

在基板处理装置1中，第二杯部164也可以在图1及图6所示的状态下固定于腔室盖部122。具体而言，第二杯部164也可以在第二杯部164的上表面部642的内周缘部接触于腔室盖部122的凸缘部125的状态下，固定于腔室盖部122。在该情况下，第二杯部164的上下方向的移动并不利用杯部移动机构162，而是利用腔室开闭机构131来进行。另外，在图6所示的状态下，将第一杯部161与杯相对部163之间的上下方向的距离设为比图示的距离大，在形成腔室密闭结构时，第一杯部161会进一步下降。

或者，第二杯部164也可以在图4及图5所示的状态下固定于第一杯部161。具体而言，第二杯部164也可以在第二杯部164的侧壁部641的下端部接触于第一杯部161的上表面部612的状态下，固定于第一杯部161。在该情况下，第二杯部164的上下方向的移动并不利用腔室开闭机构131，而是利用杯部移动机构162来进行。另外，腔室盖部122的外径可设为比第二杯部164的上表面部642的内径略小，在形成图6所示的第二外部密闭结构时，在第二杯部164的上表面部642的内周缘与腔室盖部122的外侧面之间形成密封。具体而言，例如，在第二杯部164的上表面部642的内周缘设置唇形密封部，并通过该唇形密封部与腔室盖部122的外侧面接触(即，通过第二杯部164经由该唇形密封部与腔室盖部122接触)，在第二杯部164与腔室盖部122之间形成防止气体及液体通过的密封。

在基板处理装置1中，也可以省略顶板123。另外，上部喷嘴181并不一定要与基板9的上表面91的中央部相对而被固定。上部喷嘴181例如也可以为在基板9的上方一边在基板9的中央部与外周缘部之间重复进行往返移动，一边供给处理液的结构。

在基板处理装置1中，也可以设置向腔室空间120供给气体并进行加压的加压部。腔室空间120的加压在腔室12被密闭的腔室密闭状态下进行，使腔室空间120变为比大气压高的加压环境。此外，非活性气体供给部186也可以兼作为该加压部。

腔室开闭机构131并不一定要使腔室盖部122沿着上下方向移动，也可以在腔室盖部122被固定的状态下使腔室主体121沿着上下方向移动。腔室12并不一定被限定为大致圆筒状，也可以为各种形状。

基板旋转机构15的定子部151及转子部152的形状及结构也可以进行各种变更。转子部152并不一定要在悬浮状态下旋转，也可以在腔室12内设置机械性地支撑转子部152的导杆等结构，而使转子部152沿着该导杆旋转。基板旋转机构15并不一定要为中空马达，也可以将轴旋转型的马达作为基板旋转机构来进行利用。

第一杯部161及第二杯部164的形状也可以适当地变更。在基板处理装置1中，也可以通过第一杯部161的上表面部612以外的部位(例如，侧壁部611)与腔室盖部122相接，而形成第一扩大密闭空间100。另外，也可以通过第二杯部164的上表面部642以外的部位(例如，侧壁部641)与腔室盖部122相接，而形成第二扩大密闭空间110。

上部喷嘴181及下部喷嘴182的形状并未被限定为突出的形状。只要是具有喷出处理液的喷出口或喷出非活性气体的喷出口的部位，全部包含于本实施方式的喷嘴的概念中。

在基板处理装置1中，也可以通过从药液供给部183供给的药液，进行利用上述的蚀刻处理以外的化学反应的各种处理，例如进行基板上的氧化膜的去除或由显影液进行的显影等。

在基板处理装置1中，除了半导体基板以外，也可以被利用于液晶显示装置、等离子显示器、fed(fieldemissiondisplay：场发射显示器)等显示装置所使用的玻璃基板的处理。或者，基板处理装置1也可以被利用于光盘用基板、磁盘用基板、光磁盘用基板、光掩膜用基板、陶瓷基板及太阳能电池用基板等的处理。

上述实施方式及各变形例的结构，只要不相互矛盾，就可以适当地组合。

虽然详细地描述并说明本发明，但以上的说明仅为例示性的，而非限制性的。因此，只要不脱离本发明的范围，就能够实施多个变形或方式。

附图标记的说明：

1基板处理装置

9基板

12腔室

14基板保持部

15基板旋转机构

81环状开口

121腔室主体

122腔室盖部

131腔室开闭机构

161第一杯部

162杯部移动机构

164第二杯部

180处理液供给部

183药液供给部

184冲洗液供给部

185置换液供给部

224(腔室盖部的)凸缘部

613唇形密封部

j1中心轴

s11～s20步骤