特許 5819762 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】5819762

(24)【登録日】2015年10月9日

(45)【発行日】2015年11月24日

(54)【発明の名称】基板処理装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/306 20060101AFI20151104BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20151104BHJP

   B08B 3/02 20060101ALI20151104BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/306 R

   H01L21/304 643A

   H01L21/304 648K

   H01L21/304 643C

   B08B3/02 B

【請求項の数】12

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2012-78181(P2012-78181)

(22)【出願日】2012年3月29日

(65)【公開番号】特開2013-207267(P2013-207267A)

(43)【公開日】2013年10月7日

【審査請求日】2014年8月25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】100170324

【弁理士】

【氏名又は名称】安田 昌秀

(72)【発明者】

【氏名】三浦 淳靖

【審査官】 正山 旭

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１１−１６５１１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２５８２７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０２１３２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１９２８７５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／３０６

Ｂ０８Ｂ ３／０２

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板を水平に保持する基板保持手段と、
基板を通る鉛直な回転軸線まわりに前記基板保持手段に保持されている基板を回転させる基板回転手段と、
前記回転軸線からの距離が異なる複数の位置にそれぞれ配置された複数の吐出口と、外側から内側の順番で前記複数の吐出口に順次接続された流路とを含み、前記流路から前記複数の吐出口に供給された処理液を前記複数の吐出口から前記基板に向けて吐出する吐出部材と、
前記吐出部材よりも高温の処理液を前記流路に供給する高温処理液配管とを含み、
前記吐出部材は、前記基板保持手段に保持されている基板に平行に対向する円板状の吐出部をさらに含み、
前記流路は、前記吐出部の内部で同一平面上に配置された第１流路を含み、
前記複数の吐出口の少なくとも２つは、互いに異なる半径上に配置されている、基板処理装置。

【請求項2】

前記吐出部材は、前記基板保持手段による基板の保持位置の下方に配置された上向き吐出部材を含む、請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項3】

前記複数の吐出口は、互いに異なる半径上に配置されており、前記流路内での処理液の流通方向に隣接する２つの吐出口を含む、請求項１または２に記載の基板処理装置。

【請求項4】

基板を水平に保持する基板保持手段と、
基板を通る鉛直な回転軸線まわりに前記基板保持手段に保持されている基板を回転させる基板回転手段と、
前記回転軸線からの距離が異なる複数の位置にそれぞれ配置された複数の吐出口と、外側から内側の順番で前記複数の吐出口に順次接続された流路とを含み、前記流路から前記複数の吐出口に供給された処理液を前記複数の吐出口から前記基板に向けて吐出する吐出部材と、
前記吐出部材よりも高温の処理液を前記流路に供給する高温処理液配管とを含み、
前記流路は、前記流路内での処理液の流通方向に隣接する２つの吐出口を結ぶ直線とは異なる経路を通って前記２つの吐出口の一方から他方に延びている、基板処理装置。

【請求項5】

基板を水平に保持する基板保持手段と、
基板を通る鉛直な回転軸線まわりに前記基板保持手段に保持されている基板を回転させる基板回転手段と、
前記回転軸線からの距離が異なる複数の位置にそれぞれ配置された複数の吐出口と、外側から内側の順番で前記複数の吐出口に順次接続された流路とを含み、前記流路から前記複数の吐出口に供給された処理液を前記複数の吐出口から前記基板に向けて吐出する吐出部材と、
前記吐出部材よりも高温の処理液を前記流路に供給する高温処理液配管とを含み、
前記流路は、前記複数の吐出口のうちの最も外側の吐出口よりも上流側に配置されており、前記回転軸線から前記吐出部材の外端部まで延びる上流部と、前記上流部に接続されており、前記上流部と同一平面上に配置された下流部とを含む、基板処理装置。

【請求項6】

基板を水平に保持する基板保持手段と、
基板を通る鉛直な回転軸線まわりに前記基板保持手段に保持されている基板を回転させる基板回転手段と、
前記回転軸線からの距離が異なる複数の位置にそれぞれ配置された複数の吐出口と、外側から内側の順番で前記複数の吐出口に順次接続された流路とを含み、前記流路から前記複数の吐出口に供給された処理液を前記複数の吐出口から前記基板に向けて吐出する吐出部材と、
前記吐出部材よりも高温の処理液を前記流路に供給する高温処理液配管とを含み、
前記流路は、前記複数の吐出口のうちの最も外側の吐出口よりも上流側に配置されており、前記回転軸線から前記吐出部材の外端部まで延びる上流部と、前記上流部に接続されており、前記上流部とは異なる平面上に配置された下流部とを含む、基板処理装置。

【請求項7】

前記高温処理液配管から前記流路に供給される処理液よりも低温の処理液を前記流路に供給する低温処理液配管と、
処理液が前記高温処理液配管および低温処理液配管のいずれか一方から前記流路に選択的に供給されるように前記高温処理液配管および低温処理液配管の内部を開閉可能な切替装置と、
前記切替装置を制御することにより、前記高温処理液配管からの処理液を前記流路に供給する高温処理液供給工程と、前記高温処理液供給工程の後に、前記低温処理液配管からの処理液を前記流路に供給する低温処理液供給工程とを実行する制御装置とをさらに含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の基板処理装置。

【請求項8】

基板を水平に保持する基板保持手段と、
基板を通る鉛直な回転軸線まわりに前記基板保持手段に保持されている基板を回転させる基板回転手段と、
前記回転軸線からの距離が異なる複数の位置にそれぞれ配置された複数の吐出口と、外側から内側の順番で前記複数の吐出口に順次接続された流路とを含み、前記流路から前記複数の吐出口に供給された処理液を前記複数の吐出口から前記基板に向けて吐出する吐出部材と、
前記吐出部材よりも高温の処理液を前記流路に供給する高温処理液配管と、
前記吐出部材の内部に設けられており、前記吐出部材を冷却する冷却物質が配置される冷却物質配置空間を含む冷却構造とを含む、基板処理装置。

【請求項9】

前記冷却構造は、前記吐出部材よりも比熱の小さい、前記冷却物質としての冷却部材をさらに含む、請求項８に記載の基板処理装置。

【請求項10】

前記冷却物質配置空間は、前記冷却物質としての冷却液を貯留する冷却液貯留空間を含む、請求項８に記載の基板処理装置。

【請求項11】

前記冷却液貯留空間は、前記冷却液が充填された密閉空間である、請求項１０に記載の基板処理装置。

【請求項12】

前記冷却構造は、前記冷却液貯留空間としての冷却液流路と、前記冷却液流路に接続されており、前記冷却液流路に冷却液を供給する冷却液供給路と、前記冷却液流路に接続されており、前記冷却液流路内の冷却液を排出する冷却液排出路とを含む、請求項１０または１１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などの製造工程では、半導体ウエハや液晶表示装置用ガラス基板などの基板を処理する基板処理装置が用いられる。
特許文献１に記載の枚葉式の基板処理装置は、基板を水平に保持して回転させるスピンチャックと、回転状態の基板の上面中央部に向けて室温よりも高温の処理液を吐出するノズルとを備えている。ノズルから吐出された高温の処理液は、基板の上面中央部に着液し、遠心力によって基板上を外方に広がる。これにより、高温の処理液が基板の上面全域に供給される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００６−３４４９０７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

回転状態の基板の中央部に供給された高温の処理液は、遠心力によって基板の中央部から基板の周縁部に移動する。その過程で、処理液の温度が次第に低下していく。そのため、周縁部での処理液の温度が、中央部での温度よりも低くなり、処理の均一性が低下してしまう。均一性の低下を防止するために、等しい温度の処理液を基板内の複数の位置に向けて吐出する方法が考えられる。しかし、基板の周縁部は、中央部よりも面積が広く、中央部よりも熱容量が大きいので、この方法を採ったとしても、均一性の低下を十分に防止できない場合がある。

【0005】

そこで、本発明の目的は、基板を面内全域で均一に処理できる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】

【0006】

前記目的を達成するための請求項１記載の発明は、基板（Ｗ）を水平に保持する基板保持手段（５）と、基板を通る鉛直な回転軸線（Ａ１）まわりに前記基板保持手段に保持されている基板を回転させる基板回転手段（５）と、前記回転軸線からの距離が異なる複数の位置にそれぞれ配置された複数の吐出口（２９）と、外側から内側の順番で前記複数の吐出口に順次接続された流路（２８）とを含み、前記流路から前記複数の吐出口に供給された処理液を前記複数の吐出口から前記基板に向けて吐出する吐出部材（６、８、２０８、３０８、４０８、５０８、６０８、７０８）と、前記吐出部材よりも高温の処理液を前記流路に供給する高温処理液配管（３８）とを含み、前記吐出部材は、前記基板保持手段に保持されている基板に平行に対向する円板状の吐出部をさらに含み、前記流路は、前記吐出部の内部で同一平面上に配置された第１流路を含み、前記複数の吐出口の少なくとも２つは、互いに異なる半径上に配置されている、基板処理装置（１）である。処理液は、エッチング液などの薬液であってもよいし、純水（脱イオン水）などのリンス液であってもよい。当然、薬液およびリンス液以外の液体が、処理液として用いられてもよい。

【0007】

この構成によれば、吐出部材よりも高温の処理液が、高温処理液配管から吐出部材に供給され、基板保持手段によって水平に保持されている基板に向けて吐出部材から吐出される。これにより、処理液が基板に供給される。基板回転手段が基板を通る鉛直な回転軸線まわりに基板を回転させている状態で、吐出部材が処理液を吐出すると、基板に供給された処理液は、遠心力によって径方向外方に広がると共に、回転方向の下流側に向かって周方向に広がる。これにより、基板内の広範囲に処理液が供給される。

【0008】

吐出部材は、回転軸線からの距離が異なる複数の位置にそれぞれ配置された複数の吐出口と、外側から内側の順番で複数の吐出口に順次接続された流路とを含む。高温処理液配管からの処理液は、流路に供給される。そして、流路に供給された処理液は、外側から内側の順番で複数の吐出口に順次供給される。処理液の温度が、吐出部材の温度よりも高いので、流路を流れる処理液の温度は、流路内での滞在時間の増加に伴って次第に低下していく。そのため、外側の吐出口に供給された処理液よりも低温の処理液が、その内側の吐出口に供給される。言い換えると、内側の吐出口に供給された処理液よりも高温の処理液が、その外側の吐出口に供給される。

【0009】

外側の吐出口から吐出された処理液は、その内側の吐出口から吐出された処理液が供給される領域よりも外側の領域（基板内の領域）に供給される。外側の吐出口には、その内側の吐出口に供給される処理液よりも高温の処理液が供給される。したがって、基板に供給される処理液の温度は、回転軸線から遠ざかるに従って高まる。基板上での処理液の温度は、回転軸線から遠ざかるに従って低下する。そのため、内側の領域に供給される処理液よりも高温の処理液をその外側の領域に供給することにより、基板上での処理液の温度を面内全域で均一にすることができる。これにより、処理の均一性を高めることができる。さらに、共通の流路から複数の吐出口に処理液が供給されるので、吐出口ごとに流路が設けられている場合よりも、吐出部材の構造を簡素にできる。

【0010】

請求項２に記載の発明のように、前記吐出部材は、前記基板保持手段による基板の保持位置の下方に配置された上向き吐出部材（８、２０８、３０８、４０８、５０８、６０８、７０８）を含んでいてもよい。この構成によれば、上向き吐出部材から上方に吐出された処理液が、基板の下面に供給される。これにより、基板の下面全域を均一に処理できる。また、前記吐出部材は、前記基板保持手段による基板の保持位置の上方に配置された下向き吐出部材（６）を含んでいてもよい。この構成によれば、下向き吐出部材から下方に吐出された処理液が、基板の上面に供給される。これにより、基板の上面全域を均一に処理できる。

【0011】

請求項３に記載の発明は、前記複数の吐出口は、互いに異なる半径上に配置されており、前記流路内での処理液の流通方向に隣接する２つの吐出口を含む、請求項１または２に記載の基板処理装置である。
回転状態の基板に供給された処理液は、遠心力によって径方向外方に広がると共に、回転方向の下流側に向かって周方向に広がる。流通方向に隣接する２つの吐出口が共通の回転半径上に配置されている場合には、処理液の着液位置が回転半径方向に並んでいるので、２つの吐出口から吐出された処理液が、基板上で即座に混ざる。そのため、温度の異なる処理液が基板上で混ざり合い、直ぐに温度が変化してしまう場合がある。したがって、流通方向に隣接する２つの吐出口を互いに異なる回転半径上に配置することにより、２つの吐出口から吐出された処理液が、基板上で即座に混ざることを抑制または防止できる。

【0012】

請求項４に記載の発明は、基板を水平に保持する基板保持手段と、基板を通る鉛直な回転軸線まわりに前記基板保持手段に保持されている基板を回転させる基板回転手段と、前記回転軸線からの距離が異なる複数の位置にそれぞれ配置された複数の吐出口と、外側から内側の順番で前記複数の吐出口に順次接続された流路とを含み、前記流路から前記複数の吐出口に供給された処理液を前記複数の吐出口から前記基板に向けて吐出する吐出部材と、前記吐出部材よりも高温の処理液を前記流路に供給する高温処理液配管とを含み、前記流路は、前記流路内での処理液の流通方向に隣接する２つの吐出口を結ぶ直線とは異なる経路を通って前記２つの吐出口の一方から他方に延びている、基板処理装置である。流通方向に隣接する２つの吐出口の間の流路の形状は、折れ線状であってもよいし、曲線状であってもよい。また、流路は、流通方向に隣接する２つの吐出口を結ぶ直線に交差していてもよいし、交差していなくてもよい。

【0013】

この構成によれば、請求項１に関して述べた前記の作用効果に加えて、次の作用効果を奏することができる。具体的には、流通方向に隣接する２つの吐出口を結ぶ直線に沿って流路が延びている場合よりも、隣接する２つの吐出口の一方から他方までの流路長が長い。流路長が増加すると、流路内での処理液の滞在時間が増加する。流路を流れる処理液の温度は、流路内での滞在時間の増加に伴って次第に低下していく。したがって、流路長を増加させることにより、隣接する２つの吐出口に供給される処理液の温度差を大きくすることができる。これにより、温度が異なる処理液を基板内の複数の領域に確実に供給できる。

【0014】

請求項５に記載の発明は、基板を水平に保持する基板保持手段と、基板を通る鉛直な回転軸線まわりに前記基板保持手段に保持されている基板を回転させる基板回転手段と、前記回転軸線からの距離が異なる複数の位置にそれぞれ配置された複数の吐出口と、外側から内側の順番で前記複数の吐出口に順次接続された流路とを含み、前記流路から前記複数の吐出口に供給された処理液を前記複数の吐出口から前記基板に向けて吐出する吐出部材と、前記吐出部材よりも高温の処理液を前記流路に供給する高温処理液配管とを含み、前記流路は、前記複数の吐出口のうちの最も外側の吐出口よりも上流側に配置されており、前記回転軸線から前記吐出部材の外端部まで延びる上流部（３５）と、前記上流部に接続されており、前記上流部と同一平面上に配置された下流部（３６）とを含む、基板処理装置である。前記吐出部材の外端部は、前記基板の周縁部に対向する部分である。この構成によれば、請求項１に関して述べた前記の作用効果に加えて、次の作用効果を奏することができる。具体的には、高温処理液配管からの処理液が、上流部から下流部に供給され、その後、下流部から複数の吐出口に順次供給される。上流部と下流部とが同一平面上に配置されているので、上流部と下流部とが互いに異なる平面上に配置されている場合よりも、吐出部材を小型化できる。

【0015】

請求項６に記載の発明は、基板を水平に保持する基板保持手段と、基板を通る鉛直な回転軸線まわりに前記基板保持手段に保持されている基板を回転させる基板回転手段と、前記回転軸線からの距離が異なる複数の位置にそれぞれ配置された複数の吐出口と、外側から内側の順番で前記複数の吐出口に順次接続された流路とを含み、前記流路から前記複数の吐出口に供給された処理液を前記複数の吐出口から前記基板に向けて吐出する吐出部材と、前記吐出部材よりも高温の処理液を前記流路に供給する高温処理液配管とを含み、前記流路は、前記複数の吐出口のうちの最も外側の吐出口よりも上流側に配置されており、前記回転軸線から前記吐出部材の外端部まで延びる上流部と、前記上流部に接続されており、前記上流部とは異なる平面上に配置された下流部とを含む、基板処理装置である。前記吐出部材の外端部は、前記基板の周縁部に対向する部分である。この構成によれば、請求項１に関して述べた前記の作用効果に加えて、次の作用効果を奏することができる。具体的には、高温処理液配管からの処理液が、上流部から下流部に供給され、その後、下流部から複数の吐出口に順次供給される。上流部と下流部とが互いに異なる平面上に配置されているので、下流部の形状が、上流部によって制約されない。そのため、下流部の形状の自由度を高めることができる。

【0016】

請求項７に記載の発明は、前記高温処理液配管から前記流路に供給される処理液よりも低温の処理液を前記流路に供給する低温処理液配管（４１）と、処理液が前記高温処理液配管および低温処理液配管のいずれか一方から前記流路に選択的に供給されるように前記高温処理液配管および低温処理液配管の内部を開閉可能な切替装置（３７、４０）と、前記切替装置を制御することにより、前記高温処理液配管からの処理液を前記流路に供給する高温処理液供給工程と、前記高温処理液供給工程の後に、前記低温処理液配管からの処理液を前記流路に供給する低温処理液供給工程とを実行する制御装置（３）とをさらに含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の基板処理装置である。低温処理液配管から吐出部材に供給される処理液は、高温処理液配管から吐出部材に供給される処理液と同種の処理液であってもよいし、高温処理液配管から吐出部材に供給される処理液とは異なる種類の処理液であってもよい。

【0017】

この構成によれば、制御装置が、高温処理液配管および低温処理液配管の内部を開閉可能な切替装置を制御する。制御装置は、高温処理液配管からの処理液を吐出部材の流路に供給させ、その後、低温処理液配管からの処理液を吐出部材の流路に供給させる。高温処理液配管から吐出部材に供給される処理液の温度が、吐出部材の温度よりも高いので、高温処理液配管からの処理液が吐出部材に供給されると、吐出部材の温度が上昇する。また、低温処理液配管から吐出部材に供給される処理液の温度が、高温処理液配管から吐出部材に供給される処理液の温度よりも低いので、高温処理液配管からの処理液が吐出部材に供給された後に、低温処理液配管からの処理液が吐出部材に供給されると、吐出部材の温度が低下し、元の温度に近づく。そのため、高温処理液配管からの処理液が、再び吐出部材に供給されたときに、以前とは異なる温度の処理液が基板に供給されることを抑制または防止できる。これにより、温度の再現性を高めることができる。したがって、処理の安定性を高めることができる。

【0018】

請求項８に記載の発明は、基板を水平に保持する基板保持手段と、基板を通る鉛直な回転軸線まわりに前記基板保持手段に保持されている基板を回転させる基板回転手段と、前記回転軸線からの距離が異なる複数の位置にそれぞれ配置された複数の吐出口と、外側から内側の順番で前記複数の吐出口に順次接続された流路とを含み、前記流路から前記複数の吐出口に供給された処理液を前記複数の吐出口から前記基板に向けて吐出する吐出部材と、前記吐出部材よりも高温の処理液を前記流路に供給する高温処理液配管と、前記吐出部材の内部に設けられており、前記吐出部材を冷却する冷却物質（４３）が配置される冷却物質配置空間（４４、４５、４６）を含む冷却構造（４２）とを含む、基板処理装置である。
この構成によれば、請求項１に関して述べた前記の作用効果に加えて、次の作用効果を奏することができる。具体的には、吐出部材の内部に設けられた冷却物質配置空間に配置された冷却物質によって吐出部材が冷却される。前述のように、高温処理液配管から吐出部材に供給される処理液の温度が、吐出部材の温度よりも高いので、高温処理液配管からの処理液が吐出部材に供給されると、吐出部材の温度が上昇する。吐出部材は、冷却物質によって冷却されて、元の温度（高温処理液配管からの処理液が供給される前の温度）に近づく。そのため、高温処理液配管からの処理液が、再び吐出部材に供給されたときに、以前とは異なる温度の処理液が基板に供給されることを抑制または防止できる。

【0019】

前記冷却物質は、固体であってもよい。具体的には、請求項９に記載の発明のように、前記冷却構造は、前記吐出部材よりも比熱の小さい、前記冷却物質としての冷却部材（４３）を含んでいてもよい。この構成によれば、冷却部材の比熱が、吐出部材よりも小さいので、吐出部材が冷却物質によって確実に冷却される。これにより、吐出部材の温度が、元の温度に近づく。

【0020】

また、前記冷却物質は、液体（冷却液）であってもよい。具体的には、請求項１０に記載の発明のように、前記冷却物質配置空間は、前記冷却物質としての冷却液を貯留する冷却液貯留空間（４５、４６）を含んでいてもよい。この場合、請求項１１に記載の発明のように、前記冷却液貯留空間は、前記冷却液が充填された密閉空間（４５）であってもよい。

【0021】

また、前記冷却物質が液体（冷却液）である場合、請求項１２に記載の発明のように、前記冷却構造は、前記冷却液貯留空間としての冷却液流路（４６）と、前記冷却液流路に接続されており、前記冷却液流路に冷却液を供給する冷却液供給路（４７）と、前記冷却液流路に接続されており、前記冷却液流路内の冷却液を排出する冷却液排出路（４８）とを含んでいてもよい。この構成によれば、冷却液貯留空間内の温まった冷却液が、冷却液排出路に排出され、冷却液供給路からの冷却液に置換される。そのため、吐出部材が、冷却液貯留空間内の冷却液によって確実に冷却される。

【0022】

なお、この項において、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明の第１実施形態に係る基板処理装置に備えられた処理ユニットの内部を水平方向から見た模式図である。

【図2】本発明の第１実施形態に係る処理ユニットに備えられた下面ノズルの上面および縦断面を示す模式図である。

【図3A】処理ユニットによって行われる基板の処理の一例について説明するための模式図である。

【図3B】処理ユニットによって行われる基板の処理の一例について説明するための模式図である。

【図3C】処理ユニットによって行われる基板の処理の一例について説明するための模式図である。

【図4】本発明の第２実施形態に係る処理ユニットに備えられた下面ノズルの上面および縦断面を示す模式図である。

【図5】本発明の第３実施形態に係る下面ノズルの上面および縦断面を示す模式図である。

【図6】本発明の第４実施形態に係る下面ノズルの上面および縦断面を示す模式図である。

【図7】本発明の第５実施形態に係る下面ノズルの上面および縦断面を示す模式図である。

【図8】本発明の第６実施形態に係る下面ノズルの上面および縦断面を示す模式図である。

【図9】本発明の第７実施形態に係る下面ノズルの上面および縦断面を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下では、本発明の実施形態を、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に備えられた処理ユニット２の内部を水平方向から見た模式図である。
基板処理装置１は、半導体ウエハなどの円板状の基板Ｗを１枚ずつ処理する枚葉式の装置である。基板処理装置１は、複数の処理ユニット２と、基板処理装置１に備えられた装置やバルブの開閉を制御する制御装置３とを含む。

【0025】

処理ユニット２は、図示しない隔壁を備えるチャンバー４と、チャンバー４内で基板Ｗを水平に保持して基板Ｗの中心を通る鉛直な回転軸線Ａ１まわりに基板Ｗを回転させるスピンチャック５と、チャンバー４内でスピンチャック５の上方に配置された遮断板６と、チャンバー４内でスピンチャック５を取り囲む筒状のカップ７と、基板Ｗの下面に向けて処理液を吐出する下面ノズル８とを含む。

【0026】

スピンチャック５は、水平な姿勢で保持された円板状のスピンベース９と、スピンベース９上に配置された複数のチャックピン１０と、スピンベース９の中央部から下方に延びる回転軸１１と、スピンベース９の中心を通る鉛直な軸線（回転軸線Ａ１）まわりにスピンベース９および回転軸１１を回転させるスピンモータ１２とを含む。スピンチャック５は、複数のチャックピン１０を基板Ｗの周端面に接触させることにより、スピンベース９の上方の保持位置（図１に示す基板Ｗの位置）で基板Ｗを水平な姿勢で保持（挟持）する。さらに、スピンチャック５は、基板Ｗを保持している状態でスピンモータ１２によってスピンベース９および回転軸１１を回転させる。これにより、基板Ｗが回転軸線Ａ１まわりに回転する。

【0027】

遮断板６は、基板Ｗよりも直径が大きい円板状である。遮断板６は、上下方向に延びる支軸１３によって水平な姿勢で支持されている。遮断板６の中心軸線は、回転軸線Ａ１上に配置されている。遮断板６の下面は、基板Ｗの上面と平行であり、基板Ｗの上面全域に対向している。遮断板６は、支軸１３を介して遮断板昇降ユニット１４に連結されている。遮断板昇降ユニット１４は、遮断板６の下面が基板Ｗの上面に近接する近接位置（図３Ａ〜図３Ｃに示す位置）と、近接位置の上方に設けられた退避位置（図１に示す位置）との間で遮断板６を昇降させる。

【0028】

支軸１３は、筒状である。支軸１３の内部は、遮断板６の中央部を上下方向に貫通する貫通孔に連通している。遮断板６および支軸１３は、上下方向に延びる上気体流路１５を形成している。処理ユニット２は、上気体バルブ１６が介装された上気体配管１７を含む。上気体配管１７は、上気体流路１５に接続されている。上気体流路１５の下端（上気体吐出口）は、遮断板６の下面中央部で開口している。したがって、上気体バルブ１６が開かれると、上気体配管１７から上気体流路１５に供給された気体が、遮断板６の下面中央部から下方に吐出される。上気体流路１５に供給される気体は、たとえば、窒素ガスである。気体は、アルゴンなどの窒素ガス以外の不活性ガスであってもよいし、乾燥空気や、清浄空気などの他の気体であってもよい。

【0029】

カップ７は、スピンチャック５を取り囲む筒状の内カップ１８および外カップ１９と、スピンチャック５を取り囲む筒状の内ガード２０および外ガード２１と、内ガード２０および外ガード２１を独立して昇降させるガード昇降ユニット２２とを含む。内カップ１８および外カップ１９は、上向きに開いた環状の溝を形成している。内カップ１８および外カップ１９は、回収装置または廃液装置（図示せず）に接続されている。内ガード２０の上端部は、回転軸線Ａ１に向かって斜め上に延びており、内ガード２０の下端部は、内カップ１８の上方に配置されている。同様に、外ガード２１の上端部は、回転軸線Ａ１に向かって斜め上に延びており、外ガード２１の下端部は、外カップ１９の上方に配置されている。内ガード２０および外ガード２１の上端の内径は、スピンベース９の外径よりも大きい。

【0030】

ガード昇降ユニット２２は、ガードの上端が基板Ｗよりも上方に位置する上位置と、ガードの上端が基板Ｗよりも下方に位置する下位置との間でそれぞれのガードを昇降させる。図１では、内ガード２０および外ガード２１の両方が下位置に配置されている状態が示されている。内ガード２０および外ガード２１の両方が上位置に配置されている状態では、内ガード２０の内面が基板Ｗの周端面に対向する。この状態では、基板Ｗの周囲に振り切られた処理液が、内ガード２０の内面によって受け止められて、内カップ１８内に案内される。また、内ガード２０が下位置に配置されており、外ガード２１が上位置に配置されている状態では、外ガード２１の内面が基板Ｗの周端面に対向する。この状態では、基板Ｗの周囲に振り切られた処理液が、外ガード２１の内面によって受け止められて、外カップ１９内に案内される。そして、内カップ１８および外カップ１９内に集められた処理液は、回収または廃棄される。

【0031】

下面ノズル８は、基板Ｗの下面に向けて処理液を吐出する吐出部２３と、吐出部２３に処理液を供給する供給部２４とを含む。吐出部２３および供給部２４は、樹脂などの耐薬性を有する材料によって形成されている。このような材料としては、たとえば、ＰＣＴＦＥ（ポリクロロトリフルオロエチレン）、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パー フルオロアルキルビニルエーテル共重合体）、およびＰＰ（ポリプロピレン）が挙げられる。

【0032】

吐出部２３は、基板Ｗの下面とスピンベース９の上面との間に配置されている。吐出部２３は、基板Ｗよりも直径の小さい円板状である。吐出部２３は、水平な姿勢で保持されている。吐出部２３の上面は、上下方向に間隔を空けて基板Ｗの下面に平行に対向している。吐出部２３の外周部は、チャックピン１０の内側（回転軸線Ａ１側）に配置されており、基板Ｗの下面周縁部に上下方向に対向している。

【0033】

供給部２４は、吐出部２３の中央部から下方に延びている。吐出部２３は、供給部２４と一体であってもよいし、供給部２４とは異なる部材であってもよい。供給部２４は、回転軸線Ａ１に沿って上下方向に延びている。供給部２４は、上下方向に延びる筒状である。供給部２４は、スピンベース９および回転軸１１を上下方向に貫通する貫通穴内に挿入されている。スピンベース９および回転軸１１は、径方向に間隔を空けて供給部２４を取り囲んでいる。したがって、上下方向に延びる筒状の下気体流路２５が、スピンベース９および回転軸１１と供給部２４との間に形成されている。

【0034】

処理ユニット２は、下気体バルブ２６が介装された下気体配管２７を含む。下気体配管２７は、下気体流路２５に接続されている。下気体流路２５の上端（下気体吐出口）は、スピンベース９の上面で開口している。下気体流路２５の上端は、吐出部２３の下方に配置されている。下気体バルブ２６が開かれると、下気体配管２７から下気体流路２５に供給された気体が、スピンベース９の上面中央部から上方に吐出される。下気体流路２５に供給される気体は、たとえば、窒素ガスである。気体は、アルゴンなどの窒素ガス以外の不活性ガスであってもよいし、乾燥空気や、清浄空気などの他の気体であってもよい。

【0035】

図２は、本発明の第１実施形態に係る処理ユニット２に備えられた下面ノズル８の上面および縦断面を示す模式図である。
下面ノズル８は、処理液が流通する流路２８と、流路２８から供給された処理液を吐出する複数の吐出口２９とを含む。流路２８は、吐出部２３の内部に設けられた第１流路３３と、回転軸１１の内部に設けられた第２流路３４とを含む。第２流路３４は、回転軸線Ａ１に沿って上下方向に延びている。第１流路３３は、回転軸線Ａ１上で第２流路３４に接続されている。第１流路３３は、吐出部２３の中央部から吐出部２３の外周部まで広がり、吐出部２３の外周部から吐出部２３の中央部に戻るように延びている。図２では、第１流路３３が、折れ線状である例が示されている。

【0036】

複数の吐出口２９は、第１流路３３から上方に延びている。複数の吐出口２９は、吐出部２３の上面で開口している。複数の吐出口２９は、回転軸線Ａ１からの距離（最短距離）が異なる複数の位置にそれぞれ配置されている。最も外側の吐出口２９ａは、基板Ｗの下面周縁部に対向しており、最も内側の吐出口２９ｂは、基板Ｗの下面中央部に対向している。第１流路３３は、回転軸線Ａ１からの距離に従って外側から内側の順番で複数の吐出口２９に順次接続されている。したがって、複数の吐出口２９は、下流側の吐出口２９ほど回転軸線Ａ１の近くに配置されている。

【0037】

第１流路３３は、複数の吐出口２９のうちの最も外側の吐出口２９ａよりも上流側に配置されており、回転軸線Ａ１から吐出部２３の外端部（外周部）まで延びる上流部３５と、上流部３５に接続されており、上流部３５と同一平面上に配置された下流部３６とを含む。第１流路３３は、流路２８内での処理液の流通方向に隣接する２つの吐出口２９を結ぶ直線Ｌ１とは異なる経路を通って２つの吐出口２９の一方から他方に延びている。複数の吐出口２９は、互いに異なる半径上に配置されている。したがって、流通方向に隣接する２つの吐出口２９は、互いに異なる半径上に配置されている。流通方向に隣接する２つの吐出口２９の径方向への間隔は、一定であってもよいし、異なっていてもよい。

【0038】

処理ユニット２は、薬液バルブ３７が介装された薬液配管３８と、薬液配管３８に供給される薬液を室温（２０〜３０℃）よりも高温に加熱するヒータ３９と、リンス液バルブ４０が介装されたリンス液配管４１とを含む。薬液配管３８およびリンス液配管４１は、流路２８に接続されている。薬液バルブ３７が開かれると、ヒータ３９によって温度調節された室温よりも高温の薬液が薬液配管３８から流路２８に供給される。また、リンス液バルブ４０が開かれると、室温のリンス液がリンス液配管４１から流路２８に供給される。

【0039】

下面ノズル８に供給される薬液は、たとえばフッ酸（フッ化水素酸）であり、下面ノズル８に供給されるリンス液は、たとえば純水（脱イオン水：Ｄeionzied Ｗater）である。薬液は、フッ酸に限らず、硫酸、酢酸、硝酸、塩酸、フッ酸、アンモニア水、過酸化水素水、有機酸（たとえばクエン酸、蓚酸など）、有機アルカリ（たとえば、ＴＭＡＨ：テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドなど）、界面活性剤、腐食防止剤のうちの少なくとも１つを含む液であってもよい。たとえば、ＢＨＦ（ＨＦとＮＨ_４Ｆとを含む混合液）、フッ硝酸（ＨＦとＨＮＯ_３とを含む混合液）、ＳＣ−１（ＮＨ_４ＯＨとＨ_２Ｏ_２とを含む混合液）、ＳＣ−２（ＨＣｌとＨ_２Ｏ_２とを含む混合液）、およびＴＭＡＨのいずれかが、下面ノズル８に供給されてもよい。また、リンス液は、純水に限らず、炭酸水、電解イオン水、水素水、オゾン水、および希釈濃度（たとえば、１０〜１００ｐｐｍ程度）の塩酸水のいずれかであってもよい。

【0040】

薬液バルブ３７が開かれると、室温よりも高温の薬液が、第２流路３４を介して第１流路３３に供給される。第１流路３３に供給された薬液は、第１流路３３の下流端に向かって第１流路３３内を流れる。第１流路３３が外側から内側の順番で複数の吐出口２９に接続されているので、第１流路３３に供給された薬液は、最も外側の吐出口２９ａに供給され、最も外側の吐出口２９ａよりも下流側に移動した薬液が、外から２番目の吐出口２９に供給される。そして、外から２番目の吐出口２９よりも下流側に移動した薬液が、外から３番目の吐出口２９に供給され、外から３番目の吐出口２９よりも下流側に移動した薬液が、最も内側の吐出口２９ｂに供給される。このように、第１流路３３に供給された薬液は、外側から内側の順番で複数の吐出口２９に供給される。

【0041】

複数の吐出口２９に供給された薬液は、各吐出口２９から基板Ｗの下面に向けて上方に吐出される。基板Ｗの下面に着液した薬液は、その勢いで基板Ｗの下面内を放射状に広がる。さらに、基板Ｗが回転している状態で薬液が各吐出口２９から吐出されると、基板Ｗの下面に着液した薬液は、着液位置から径方向外方に広がると共に、回転方向の下流側に向かって着液位置から周方向に広がる。これにより、各吐出口２９から吐出された薬液が、着液位置より外側の領域に供給される。最も外側の吐出口２９ａは、基板Ｗの下面周縁部に対向しており、最も内側の吐出口２９ｂは、基板Ｗの下面中央部に対向している。そのため、複数の吐出口２９から薬液が吐出されると、基板Ｗの下面全域に薬液が供給される。

【0042】

吐出部２３に供給される薬液の温度が室温よりも高温であるのに対し、吐出部２３が室温であるので、第１流路３３に供給された薬液は、第１流路３３内を流れるうちに次第に温度が低下していく。そのため、外側の吐出口２９に供給される薬液よりも低温の薬液が、内側の吐出口２９に供給される。したがって、基板Ｗの下面内のある領域に供給される薬液の温度は、その領域よりも内側の領域に供給される薬液の温度よりも高い。前述のように、各吐出口２９から吐出された薬液は、基板Ｗの下面内を広がる。流通方向に隣接する２つの吐出口２９は、互いに異なる半径上に配置されている。そのため、基板Ｗの下面に着液した直後の薬液同士が、基板Ｗの下面内で混ざり合うことを抑制または防止できる。

【0043】

また、リンス液バルブ４０が開かれると、室温のリンス液が、第２流路３４を介して第１流路３３に供給される。第１流路３３に供給されたリンス液は、薬液と同様に、外側から内側の順番で複数の吐出口２９に供給される。これにより、リンス液が各吐出口２９から基板Ｗの下面に向けて上方に吐出され、基板Ｗの下面全域にリンス液が供給される。室温より高温の薬液が第１流路３３に供給された後は、吐出部２３の温度が上昇している。したがって、薬液が第１流路３３に供給された後に、室温のリンス液が第１流路３３に供給されると、吐出部２３の温度が低下し室温に近づく。そのため、室温より高温の薬液が再び第１流路３３に供給されたときに、以前よりも高温の薬液が、基板Ｗの下面に供給されることを抑制または防止できる。これにより、基板Ｗに供給される薬液温度の再現性を高めることができる。

【0044】

スピンチャック５に保持される基板Ｗの直径が３００ｍｍであり、スピンベース９の上面と基板Ｗの下面との間のクリアランスが、１０ｍｍである場合、吐出部２３の外径は、たとえば２９０ｍｍであり、吐出部２３の厚みは、たとえば６ｍｍである。さらに、この場合、第１流路３３の直径は、４ｍｍである。さらに、この場合、回転軸線Ａ１から４つの吐出口２９までの距離は、たとえば、４ｍｍ、５０ｍｍ、９０ｍｍ、１３０ｍｍである。基板Ｗの直径が３００ｍｍであり、スピンチャック５による基板Ｗの回転速度が１０〜１５００ｒｐｍの範囲内である場合、回転軸線Ａ１から最も外側の吐出口２９ａまでの距離は、１３０ｍｍ以下であることが好ましい。すなわち、最も外側の吐出口２９ａまでの距離が１３０ｍｍを超えると、最も外側の吐出口２９ａから基板Ｗの下面に供給された処理液が、基板Ｗの全周に行き渡る前に基板Ｗの周囲に飛散する場合がある。したがって、最も外側の吐出口２９ａまでの距離を１３０ｍｍ以下に設定することにより、最も外側の吐出口２９ａから吐出された処理液を基板Ｗの全周に行き渡らせることができる。

【0045】

図３Ａ、図３Ｂ、および図３Ｃは、処理ユニット２によって行われる基板Ｗの処理の一例について説明するための模式図である。以下では、窒化膜（たとえば、ＳｉＮ）が形成された基板Ｗの裏面にフッ酸を供給することにより、窒化膜をエッチングするときの処理の一例について説明する。基板Ｗに供給されるフッ酸の温度の一例は、５０℃であり、フッ酸の濃度の一例は、４９％である。また、基板Ｗへのフッ酸の供給流量の一例は、２Ｌ／minである。

【0046】

基板Ｗが処理されるときには、チャンバー４内に基板Ｗを搬入する搬入工程が行われる。具体的には、制御装置３は、遮断板６を退避位置に位置させ、内ガード２０および外ガード２１を下位置に位置させる。この状態で、制御装置３は、搬送ロボットによってチャンバー４内に基板Ｗを搬入させる。その後、制御装置３は、搬送ロボットによって、裏面が下に向けられた基板Ｗの下面周縁部をチャックピン１０上に載置させる。そして、制御装置３は、チャックピン１０によって基板Ｗを保持させる。制御装置３は、スピンチャック５上に基板Ｗが載置された後、搬送ロボットをチャンバー４から退避させる。

【0047】

次に、図３Ａに示すように、薬液の一例であるフッ酸を基板Ｗの下面に供給する薬液処理工程が行われる。具体的には、制御装置３は、スピンチャック５を制御して、基板Ｗを回転軸線Ａ１まわりに所定の回転速度（たとえば、１２５０ｒｐｍ）で回転させる。さらに、制御装置３は、遮断板昇降ユニット１４を制御して、遮断板６を近接位置に移動させる。さらに、制御装置３は、カップ７昇降ユニットを制御して、外ガード２１を上位置に移動させる。この状態で、制御装置３は、上気体バルブ１６および下気体バルブ２６を開いて、遮断板６の下面中央部およびスピンベース９の上面中央部から気体の一例である窒素ガスを吐出させる。その後、制御装置３は、薬液バルブ３７を開いて、下面ノズル８からフッ酸を吐出させる。そして、薬液バルブ３７が開かれてから所定時間が経過すると、制御装置３は、薬液バルブ３７を閉じて、下面ノズル８からのフッ酸の吐出を停止させる。

【0048】

遮断板６の下面中央部から吐出された窒素ガスは、基板Ｗの上面と遮断板６の下面との間の空間を外方に広がる。これにより、窒素ガスが、基板Ｗと遮断板６との間に充満する。同様に、スピンベース９の上面中央部から吐出された窒素ガスは、基板Ｗの下面とスピンベース９の上面との間の空間を外方に広がる。これにより、窒素ガスが、基板Ｗとスピンベース９との間に充満する。したがって、複数の吐出口２９から吐出されたフッ酸は、窒素ガス雰囲気中で基板Ｗの下面に供給される。そして、基板Ｗの下面に供給されたフッ酸は、基板Ｗの回転による遠心力によって基板Ｗの周囲に振り切られる。基板Ｗの周囲に振り切られたフッ酸は、外ガード２１によって受け止められた後、回収される。このようにして、基板Ｗの下面全域にフッ酸が供給され、基板Ｗの裏面に形成された窒化膜が均一にエッチングされる。

【0049】

次に、図３Ｂに示すように、リンス液の一例である純水を基板Ｗの下面に供給するリンス工程が行われる。具体的には、制御装置３は、基板Ｗが所定の回転速度（たとえば、１２５０ｒｐｍ）で回転しており、遮断板６が近接位置に配置されている状態で、カップ７昇降ユニットを制御して、内ガード２０および外ガード２１の両方を上位置に位置させる。これにより、内ガード２０の内面が基板Ｗの周端面に対向する。この状態で、制御装置３は、リンス液バルブ４０を開いて、下面ノズル８から純水を吐出させる。したがって、遮断板６の下面中央部およびスピンベース９の上面中央部から窒素ガスが吐出されている状態で、下面ノズル８から純水が吐出される。そして、リンス液バルブ４０が開かれてから所定時間が経過すると、制御装置３は、リンス液バルブ４０を閉じて、下面ノズル８からの純水の吐出を停止させる。

【0050】

フッ酸と同様に、遮断板６が近接位置に配置されており、遮断板６の下面中央部から窒素ガスが吐出されているので、窒素ガスが、基板Ｗと遮断板６との間に充満している。同様に、スピンベース９の上面中央部から窒素ガスが吐出されているので、窒素ガスが、基板Ｗとスピンベース９との間に充満している。そのため、複数の吐出口２９から吐出された純水は、窒素ガス雰囲気中で基板Ｗの下面に供給される。そして、基板Ｗの下面に供給された純水は、基板Ｗの回転による遠心力によって基板Ｗの周囲に振り切られる。基板Ｗの周囲に振り切られた純水は、内ガード２０によって受け止められた後、廃棄される。このようにして、基板Ｗの下面全域に純水が供給される。そのため、基板Ｗの下面に付着しているフッ酸が純水によって洗い流される。

【0051】

次に、図３Ｃに示すように、基板Ｗを乾燥させる乾燥工程が行われる。具体的には、制御装置３は、遮断板６が近接位置に配置されている状態で、カップ７昇降ユニットを制御して、内ガード２０および外ガード２１の両方を下位置に位置させる。これにより、内ガード２０および外ガード２１の上端が、基板Ｗよりも下方に配置される。この状態で、制御装置３は、スピンチャック５を制御して、基板Ｗの回転を加速させる。したがって、基板Ｗは、遮断板６の下面中央部およびスピンベース９の上面中央部から窒素ガスが吐出されている状態で、高回転速度（たとえば２５００ｒｐｍ）で回転する。そのため、基板Ｗの下面に付着している純水は、基板Ｗの高速回転によって基板Ｗの周囲に振り切られる。これにより、純水が基板Ｗから除去され、基板Ｗが窒素ガス雰囲気中で乾燥する。そのため、ウォーターマークの発生が低減される。

【0052】

次に、チャンバー４内から基板Ｗを搬出する搬出工程が行われる。具体的には、制御装置３は、スピンチャック５を制御して、スピンチャック５の回転を停止させる。さらに、制御装置３は、上気体バルブ１６および下気体バルブ２６を閉じて、遮断板６の下面中央部およびスピンベース９の上面中央部からの窒素ガスの吐出を停止させる。さらに、制御装置３は、遮断板昇降ユニット１４を制御して、遮断板６を近接位置から退避位置まで上昇させる。この状態で、制御装置３は、搬送ロボットをチャンバー４内に進入させる。その後、制御装置３は、搬送ロボットによってスピンチャック５上の基板Ｗを保持させる。そして、制御装置３は、搬送ロボットをチャンバー４内から退避させる。これにより、チャンバー４内から基板Ｗが搬出される。

【0053】

以上のように本実施形態では、下面ノズル８が、回転軸線Ａ１からの距離が異なる複数の位置にそれぞれ配置された複数の吐出口２９と、外側から内側の順番で複数の吐出口２９に順次接続された流路２８とを含む。薬液配管３８からの薬液は、流路２８に供給される。そして、流路２８に供給された薬液は、外側から内側の順番で複数の吐出口２９に順次供給される。薬液の温度が、下面ノズル８の温度よりも高いので、流路２８を流れる薬液の温度は、流路２８内での滞在時間の増加に伴って次第に低下していく。そのため、外側の吐出口２９に供給された薬液よりも低温の薬液が、その内側の吐出口２９に供給される。言い換えると、内側の吐出口２９に供給された薬液よりも高温の薬液が、その外側の吐出口２９に供給される。

【0054】

外側の吐出口２９から吐出された薬液は、その内側の吐出口２９から吐出された薬液が供給される領域よりも外側の領域（基板Ｗ内の領域）に供給される。外側の吐出口２９には、その内側の吐出口２９に供給される薬液よりも高温の薬液が供給される。したがって、基板Ｗに供給される薬液の温度は、回転軸線Ａ１から遠ざかるに従って高まる。基板Ｗ上での薬液の温度は、回転軸線Ａ１から遠ざかるに従って低下する。そのため、内側の領域に供給される薬液よりも高温の薬液をその外側の領域に供給することにより、基板Ｗ上での薬液の温度を面内全域で均一にすることができる。これにより、処理の均一性を高めることができる。さらに、共通の流路２８から複数の吐出口２９に薬液が供給されるので、吐出口２９ごとに流路が設けられている場合よりも、下面ノズル８の構造を簡素にできる。

【0055】

図４は、本発明の第２実施形態に係る処理ユニット２に備えられた下面ノズル２０８の上面および縦断面を示す模式図である。この図４において、前述の図１〜図３に示された各部と同等の構成部分については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
第２実施形態に係る下面ノズル２０８は、第１実施形態に係る下面ノズル８の構成に加えて、冷却構造４２を備えている。

【0056】

冷却構造４２は、吐出部２３よりも比熱が小さい冷却部材４３を含む。冷却部材４３は、吐出部２３の内部に設けられた配置空間４４に配置されている。したがって、冷却部材４３は、吐出部２３内に充填されている。吐出部２３が樹脂で形成されている場合、冷却部材４３の少なくとも一部は、金属によって形成されている。高温の薬液の供給によって吐出部２３の温度が上昇すると、吐出部２３が、冷却部材４３によって冷却される。そのため、薬液配管３８からの高温の薬液が、再び吐出部２３に供給されたときに、以前とは異なる温度の薬液が基板Ｗに供給されることを抑制または防止できる。これにより、温度の再現性を高めることができ、処理の安定性を高めることができる。

【0057】

また、冷却構造４２は、吐出部２３の内部に設けられた冷却液貯留空間４５を含む。冷却液貯留空間４５は、冷却液が充填された密閉空間である。冷却液は、純水などの水を含む液体であってもよいし、水を含む液体以外の液体であってもよい。冷却液の温度は、室温に維持されている。室温よりも高温の薬液が、薬液配管３８から吐出部２３に供給され、吐出部２３の温度が上昇すると、吐出部２３が、冷却液貯留空間４５内の冷却液によって冷却される。そのため、薬液配管３８からの高温の薬液が、再び吐出部２３に供給されたときに、以前とは異なる温度の薬液が基板Ｗに供給されることを抑制または防止できる。

【0058】

また、冷却構造４２は、吐出部２３の内部に設けられた冷却液流路４６と、冷却液流路４６に冷却液を供給する冷却液供給路４７と、冷却液流路４６内の冷却液を排出する冷却液排出路４８とを含む。冷却液流路４６は、吐出部２３の内部に設けられている。冷却液流路４６は、第１流路３３に沿って延びている。冷却液供給路４７は、冷却液流路４６の上流端に接続されており、冷却液排出路４８は、冷却液流路４６の下流端に接続されている。冷却液供給路４７および冷却液排出路４８は、供給部２４の内部に設けられている。冷却液供給路４７および冷却液排出路４８は、上下方向に延びている。

【0059】

冷却液供給路４７は、冷却液配管４９に接続されている。冷却液配管４９は、薬液配管３８から流路２８に供給される薬液の温度よりも低い一定の温度に調整された冷却液を冷却液供給路４７に供給する。冷却液配管４９から冷却液供給路４７に供給される冷却液の温度は、基板処理装置１に供給される前に調整されていてもよいし、冷却液配管４９に介装された温度調整器５０（ヒータまたはクーラー）によって調整されてもよい。また、冷却液の温度は、室温以上であってもよいし、室温未満であってもよい。冷却液の温度の一例は、たとえば、２４〜６０℃である。冷却液供給路４７に供給された冷却液は、冷却液供給路４７から冷却液流路４６に供給され、冷却液流路４６から冷却液排出路４８に排出される。冷却液は、常時、冷却液供給路４７に供給される。したがって、吐出部２３の温度は、冷却液の温度に維持される。そのため、薬液配管３８からの高温の薬液が、再び吐出部２３に供給されたときに、以前とは異なる温度の薬液が基板Ｗに供給されることを抑制または防止できる。

【0060】

本発明の第１および第２実施形態の説明は以上であるが、本発明は、前述の第１および第２実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
たとえば、第１および第２実施形態では、第１流路３３の上流部３５および下流部３６が、同一平面上に配置されている場合について説明したが、図５に示す下面ノズル３０８のように、上流部３５および下流部３６は、互いに異なる平面上に配置されていてもよい。

【0061】

また、第１および第２実施形態では、第１流路３３が、折れ線状である場合について説明したが、図６に示す下面ノズル４０８のように、第１流路３３は、曲線状であってもよい。また、図７に示す下面ノズル５０８のように、第１流路３３は、下流側に向かって周方向に延びながら回転軸線Ａ１に近づくらせん状であってもよい。この場合、上流部３５および下流部３６は、図６に示すように同一平面上に配置されていてもよいし、図７に示すように互いに異なる平面上に配置されていてもよい。

【0062】

また、第１および第２実施形態では、下面ノズル８の吐出部２３が、円板状である場合について説明したが、図８に示す下面ノズル６０８のように、吐出部２３は、回転軸線Ａ１から径方向外方に延びる棒状であってよい。同様に、図９に示す下面ノズル７０８のように、吐出部２３は、回転軸線Ａ１から径方向外方に延びる棒状であってよい。この場合、上流部３５および下流部３６は、図８に示すように同一平面上に配置されていてもよいし、図９に示すように互いに異なる平面上に配置されていてもよい。また、下流部３６は、流通方向に隣接する２つの吐出口２９を結ぶ直線に沿って延びていてもよい。

【0063】

また、第１および第２実施形態では、流路２８と複数の吐出口２９とが、下面ノズル８に設けられている場合について説明したが、流路２８が、遮断板６の内部に設けられており、複数の吐出口２９が、遮断板６の下面で開口していてもよい。すなわち、流路２８および複数の吐出口２９は、下面ノズル８および遮断板６のいずれか一方だけに設けられていてもよいし、下面ノズル８および遮断板６の両方に設けられていてもよい。流路２８と複数の吐出口２９とが遮断板６に設けられる場合、流路２８の形状は、図２、図５、図６、および図７のいずれに示す形状であってもよい。

【0064】

また、第１および第２実施形態では、室温よりも高温の薬液が、流路２８に供給される場合について説明したが、薬液以外の高温の処理液が、流路２８に供給されてもよい。たとえば、室温よりも高温の純水が、流路２８に供給されてもよい。純水の温度が下がると、純水の置換能力が低下する場合があるので、基板Ｗ上での純水の温度を面内全域で均一にすることにより、基板Ｗ上の処理液を均一に純水に置換できる。

【0065】

また、第２実施形態では、冷却構造４２が、冷却部材４３、冷却液貯留空間４５、および冷却液流路４６を備えている場合について説明したが、冷却部材４３、冷却液貯留空間４５、および冷却液流路４６のうちの１つまたは２つが省略されてもよい。
また、第１および第２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Ｗを処理する装置であってもよい。

【0066】

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】

【0067】

１ ：基板処理装置
３ ：制御装置
５ ：スピンチャック（基板保持手段）
６ ：遮断板（吐出部材、下向き吐出部材）
８ ：下面ノズル（吐出部材、上向き吐出部材）
１２ ：スピンモータ（基板回転手段）
２８ ：流路
２９ ：複数の吐出口
３５ ：上流部
３６ ：下流部
３７ ：薬液バルブ（切替装置）
３８ ：薬液配管（高温処理液配管）
４０ ：リンス液バルブ（切替装置）
４１ ：リンス液配管（低温処理液配管）
４２ ：冷却構造（冷却構造）
４３ ：冷却部材（冷却物質）
４４ ：配置空間（冷却物質配置空間）
４５ ：冷却液貯留空間
４６ ：冷却液流路（冷却液貯留空間）
４７ ：冷却液供給路
４８ ：冷却液排出路
２０８ ：下面ノズル（吐出部材、上向き吐出部材）
３０８ ：下面ノズル（吐出部材、上向き吐出部材）
４０８ ：下面ノズル（吐出部材、上向き吐出部材）
５０８ ：下面ノズル（吐出部材、上向き吐出部材）
６０８ ：下面ノズル（吐出部材、上向き吐出部材）
７０８ ：下面ノズル（吐出部材、上向き吐出部材）
Ａ１ ：回転軸線
Ｗ ：基板

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】