CN104051306A - 基板处理装置及基板处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及基板处理装置及基板处理方法，在基板处理装置中设置有：上部喷嘴，向基板的上表面供给高于基板的温度的药液；以及加热液供给喷嘴，在中心轴和基板的外周缘之间向基板的下表面供给高于基板的温度的加热液。由此，能够抑制或防止基板的温度及供给到基板的上表面的药液的温度沿着基板的中央部向外周部延伸的方向下降的现象。另外，能够与上表面的蚀刻处理并行地，进行利用加热液的对基板下表面的蚀刻处理。加热液供给喷嘴在供给喷嘴中位于加热气供给喷嘴的内侧，该加热气供给喷嘴用于在干燥基板时喷出加热气体。由此，能够实现用于对基板下表面进行加热的结构的简化及小型化。

Description

基板处理装置及基板处理方法
技术领域
本发明涉及处理基板的技术。
背景技术
以往，在半导体基板（下面，简称为“基板”）的制造工艺中，利用基板处理装置对基板实施各种处理。例如，在日本特开2004-158588号公报（文献1）中，公开了一种利用去除剂来除去附着在基板上的有机物的基板处理装置。在该基板处理装置中，利用真空吸盘（Vacuum chuck）来吸附基板的背面，由此保持基板。此外，在向基板表面供给去除剂之前，从背面侧液体喷嘴向基板背面供给已调温的纯水，由此使基板的温度接近去除剂的温度。或者，通过从背面侧气体喷嘴向基板的背面供给已调温的氮气，来使基板的温度接近去除剂的温度。由此，提高流经基板表面的去除剂的温度均匀性，从而能够提高有机物去除处理在面上的均匀性。
另一方面，在日本特开平10-57877号公报（文献2）的基板处理装置中，设有与基板背面的中心部分相向的双层管（double tube）。双层管具有供给氮气的内管和供给纯水的外管。在该基板处理装置中，在向基板表面供给显影液时，通过向背面供给纯水来形成液膜，由此防止显影液附着在背面上。另外，在使基板高速旋转来干燥基板时，通过向背面的中心部分供给氮气，来使中心部分的液体移动至离心力作用的位置。
但是，在文献1的基板处理装置中，不能向基板的下表面中的被真空吸盘吸附的部位供给纯水及氮气。因此，提高基板温度的面上的均匀性有局限性。另外，在通过向基板的下表面供给药液来进行处理的情况下，若向下表面供给已调温的氮气，则存在向下表面供给的药液因氮气而飞散的可能性。
发明内容
本发明针对用于处理基板的基板处理装置，其目的在于，一边抑制基板外周部的温度下降，一边对基板的下表面进行液体处理。另外，其目的还在于，在干燥基板时加热基板。
本发明的一个方案的基板处理装置，具备：基板支撑部，支撑水平状态的基板的外缘部，基板旋转机构，使所述基板支撑部与所述基板一同以上下方向的中心轴为中心旋转，处理液供给喷嘴，向所述基板的上表面供给高于所述基板的温度的处理液，以及至少一个供给喷嘴，在所述中心轴和所述基板的外周缘之间朝向所述基板的下表面；所述至少一个供给喷嘴的各供给喷嘴具备：加热液供给喷嘴，向所述基板的所述下表面供给高于所述基板的温度的加热液，以及加热气供给喷嘴，向所述基板的所述下表面喷出高于所述基板的温度的加热气体，并且与所述加热液供给喷嘴共有直接接触所述加热液及所述加热气体的分隔壁。由此，能够一边抑制基板的外周部的温度下降，一边对基板的下表面进行液体处理。另外，能够在干燥基板时加热基板。
在本发明的一个优选的实施方式中，所述各供给喷嘴是由所述加热气供给喷嘴包围所述加热液供给喷嘴的周围的双层管。
在本发明的其他优选的实施方式中，所述至少一个供给喷嘴是多个供给喷嘴；所述多个供给喷嘴中的两个以上的供给喷嘴位于以所述中心轴为中心的同一圆周上。
在本发明的其他优选的实施方式中，所述至少一个供给喷嘴是多个供给喷嘴；所述多个供给喷嘴中的一个供给喷嘴和所述中心轴之间的径向距离，不同于其他一个供给喷嘴和所述中心轴之间的径向距离。
在本发明的其他优选的实施方式中，所述处理液和所述加热液是相同的液体；所述基板处理装置还具备液体加热部，该液体加热部用于对向所述处理液供给喷嘴及所述各供给喷嘴的所述加热液供给喷嘴供给的所述液体进行加热。
更加优选地，在所述各供给喷嘴中，由所述加热气供给喷嘴内的所述加热气体经由所述分隔壁对所述加热液供给喷嘴内的所述加热液进行加热，由此所述加热液的温度高于所述处理液的温度。
在本发明的其他优选的实施方式中，在所述各供给喷嘴中，由所述加热气供给喷嘴内的所述加热气体经由所述分隔壁对所述加热液供给喷嘴内的所述加热液进行加热。
在本发明的其他优选的实施方式中，所述基板支撑部的形状为以所述中心轴为中心的环状；所述基板处理装置还具备下表面对置部，该下表面对置部具备在所述基板支撑部的内侧与所述基板的所述下表面对置的对置面；所述对置面是随着远离所述中心轴而远离所述基板的倾斜面。
在本发明的其他优选的实施方式中，所述至少一个供给喷嘴相对于所述中心轴倾斜。
在本发明的其他优选的实施方式中，所述处理液供给喷嘴以与所述基板的所述上表面的中央部相对置的方式固定。
在本发明的其他优选的实施方式中，还具备用于形成密闭的内部空间的密闭空间形成部，该内部空间为利用所述处理液对所述基板进行处理的空间。
本发明的一个方案的基板处理装置，具备：基板支撑部，支撑水平状态的基板的外缘部；基板旋转机构，使所述基板支撑部与所述基板一同以上下方向的中心轴为中心旋转；处理液供给喷嘴，向所述基板的上表面供给高于所述基板的温度的处理液；至少一个加热液供给喷嘴，在所述中心轴和所述基板的外周缘之间向所述基板的下表面供给高于所述基板的温度的加热液；以及至少一个加热气供给喷嘴，在所述中心轴和所述基板的所述外周缘之间向所述基板的所述下表面喷出高于所述基板的温度的加热气体。由此，能够一边抑制基板的外周部的温度下降，一边对基板的下表面进行液体处理。另外，能够在干燥基板时加热基板。
在本发明的一个优选的实施方式中，还具备控制部，该控制部用于控制所述基板旋转机构、从所述处理液供给喷嘴的所述处理液的供给、从所述至少一个加热液供给喷嘴的所述加热液的供给、以及从所述至少一个加热气供给喷嘴的所述加热气体的供给；通过所述控制部的控制，一边使所述基板旋转，一边向所述基板的所述上表面供给所述处理液且向所述基板的所述下表面供给所述加热液，并且在停止所述处理液及所述加热液的供给之后，一边使所述基板旋转，一边向所述基板的所述下表面喷出所述加热气体来干燥所述基板。
在本发明的其他优选的实施方式中，还具备控制部，该控制部用于控制所述基板旋转机构、从所述处理液供给喷嘴的所述处理液的供给、从所述至少一个加热液供给喷嘴的所述加热液的供给、以及从所述至少一个加热气供给喷嘴的所述加热气体的供给；通过所述控制部的控制，一边使所述基板旋转，一边向所述基板的所述上表面供给所述处理液且与所述处理液的供给并行地，向所述基板的所述下表面供给所述加热液并且向所述基板的下方空间供给所述加热气体。
本发明还针对用于处理基板的基板处理方法。本发明的一个方案的基板处理方法包括：a）工序，一边使水平状态的基板以上下方向的中心轴为中心旋转，一边向所述基板的上表面供给高于所述基板的温度的处理液；b）工序，与所述a）工序并行地，从至少一个加热液供给喷嘴，在所述中心轴和所述基板的外周缘之间，向所述基板的下表面供给高于所述基板的温度的加热液；c）工序，在停止所述处理液及所述加热液的供给之后，一边使所述基板旋转，一边从至少一个加热气供给喷嘴，在所述中心轴和所述基板的所述外周缘之间，向所述基板的所述下表面喷出高于所述基板的温度的加热气体来干燥所述基板。
本发明的另一个方案的基板处理方法包括：a）工序，一边使水平状态的基板以上下方向的中心轴为中心旋转，一边向所述基板的上表面供给高于所述基板的温度的处理液；b）工序，与所述a）工序并行地，从至少一个加热液供给喷嘴，在所述中心轴和所述基板的外周缘之间，向所述基板的下表面喷出高于所述基板的温度的加热液；c）工序，与所述b）工序并行地，从至少一个加热气供给喷嘴，向所述基板的下方空间供给高于所述基板的温度的加热气体。
上述的目的及其他目的、特征、方式及优点，将会通过参照所附加的附图来进行的本发明的详细说明变得明了。
附图说明
图1是第一实施方式的基板处理装置的剖面图。
图2是供给喷嘴的横向剖面图。
图3是供给喷嘴的纵向剖面图。
图4是示出气液供给部及气液排出部的框图。
图5是下表面对置部的俯视图。
图6是下表面对置部的剖面图。
图7是示出基板处理装置的处理流程的图。
图8及图9是基板处理装置的剖面图。
图10及图11是示出进行药液处理时的基板的温度分布的图。
图12是示出基板处理装置的处理流程的一部分的图。
图13是示出进行药液处理时的基板的温度分布的图。
图14及图15是示出供给喷嘴的配置的其他例的俯视图。
图16是第二实施方式的基板处理装置的剖面图。
图17是示出气液供给部及气液排出部的框图。
图18是下表面对置部的俯视图。
图19是下表面对置部的剖面图。
图20及图21是基板处理装置的剖面图。
图22及图23是示出进行药液处理时的基板的温度分布的图。
图24是示出供给喷嘴的其他例的横向剖面图。
附图标记说明
1、1a  基板处理装置
9   基板
10  控制部
12  容腔
15  基板旋转机构
91  （基板的）上表面
92  （基板的）下表面
100 扩张密闭空间
121 容腔本体
122 容腔盖部
141 基板支撑部
161 防溅部
163 防溅对置部
180、180c 供给喷嘴
180a 加热气供给喷嘴
180b 加热液供给喷嘴
181  上部喷嘴
188  液体加热部
211  下表面对置部
211a 对置面
801  内周壁
J1   中心轴
S11～S16、S121 步骤
具体实施方式
图1是示出本发明的第一实施方式的基板处理装置1的剖面图。基板处理装置1是一种向大体圆板状的半导体基板9(下面，简称为“基板9”）供给处理液，来逐个处理基板9的单片式装置。在图1中，在基板处理装置1的一部分结构的截面上没有标出平行斜线（在其他剖面图中也同样）。
基板处理装置1具备：容腔12，顶板123，容腔开闭机构131，基板保持部14，基板旋转机构15，盛液部16，盖17。盖17覆盖容腔12的上方及侧方。
容腔12具备容腔本体121和容腔盖部122。容腔12呈以上下方向的中心轴J1为中心的大体圆筒状。容腔本体121具备容腔底部210和容腔侧壁部214。容腔底部210具备：大体圆板状的中央部211，从中央部211的外缘部向下方扩展的大体圆筒状的内侧壁部212，从内侧壁部212的下端向径向外侧扩展的大体圆环板状的环状底部213，从环状底部213的外缘部向上方扩展的大体圆筒状的外侧壁部215，从外侧壁部215的上端部向径向外侧扩展的大体圆环板状的基部216。
容腔侧壁部214呈以中心轴J1为中心的环状。容腔侧壁部214从基部216的内缘部向上突出。用于形成容腔侧壁部214的构件如后所述，兼作盛液部16的一部分。在下面的说明中，将由容腔侧壁部214、外侧壁部215、环状底部213、内侧壁部212及中央部211的外缘部包围的空间称作下部环状空间217。
在基板9由基板保持部14的基板支撑部141（后述）所支撑的情况下，基板9的下表面92与容腔底部210的中央部211的上表面相对置。在以下的说明中，将容腔底部210的中央部211称作“下表面对置部211”，将中央部211的上表面211a称作“对置面211a”。将在后面对下表面对置部211进行详细说明。
容腔盖部122呈垂直于中心轴J1的大体圆板状，包括容腔12的上部。容腔盖部122堵塞容腔本体121的上部开口。在图1中，示出容腔盖部122已从容腔本体121离开的状态。在容腔盖部122堵塞容腔本体121的上部开口时，容腔盖部122的外缘部与容腔侧壁部214的上部相接触。
容腔开闭机构131使作为容腔12的活动部的容腔盖部122在上下方向上，相对于作为容腔12的其他部位的容腔本体121移动。容腔开闭机构131是用于升降容腔盖部122的盖部升降机构。在容腔盖部122通过容腔开闭机构131在上下方向上移动时，顶板123也与容腔盖部122一同在上下方向上移动。容腔盖部122与容腔本体121相接触而堵塞上部开口，并且，朝向容腔本体121按压容腔盖部122，由此在容腔12内形成密闭的容腔空间120（参照图7）。换言之，由容腔盖部122堵塞容腔本体121的上部开口，由此使容腔空间120密闭。
基板保持部14配置在容腔空间120内，使基板9保持水平状态。即，基板9以形成有微细图案的一个主表面91（下面，称作“上表面91”）朝上且垂直于中心轴J1的状态，被基板保持部14保持。基板保持部14具备：上述基板支撑部141，从下侧支撑基板9的外缘部（即，包含外周缘的外周缘附近的部位）；以及基板按压部142，从上侧按压由基板支撑部141所支撑的基板9的外缘部。基板支撑部141呈以中心轴J1为中心的大体圆环状。基板支撑部141具备：以中心轴J1为中心的大体圆环板状的支撑部基座413；以及固定在支撑部基座413的上面的多个第一接触部411。基板按压部142具备固定在顶板123的下面的多个第二接触部421。多个第二接触部421在圆周方向的位置，实际上与多个第一接触部411在圆周方向的位置不同。
顶板123呈垂直于中心轴J1的大体圆板状。顶板123配置在容腔盖部122的下方且基板支撑部141的上方。顶板123在中央处具有开口。当基板9由基板支撑部141所支撑时，基板9的上表面91与垂直于中心轴J1的顶板123的下表面相向。顶板123的直径大于基板9的直径，而且，在整个外周上，顶板123的外周缘位于比基板9的外周缘更靠向径向外侧的位置。
在图1所示的状态下，顶板123以垂下的方式由容腔盖部122所支撑。容腔盖部122的中央部具有大体环状的板保持部222。板保持部222具备：以中心轴J1为中心的大体圆筒状的筒部223，以及以中心轴J1为中心的大体圆板状的法兰盘部224。法兰盘部224从筒部223的下端向径向内侧扩展。
顶板123具备环状的被保持部237。被保持部237具备：以中心轴J1为中心的大体圆筒状的筒部238，以及以中心轴J1为中心的大体圆板状的法兰盘部239。筒部238从顶板123的上面向上扩展。法兰盘部239从筒部238的上端向径向外侧扩展。筒部238位于板保持部222的筒部223的径向内侧。法兰盘部239位于板保持部222的法兰盘部224的上方，在上下方向上与法兰盘部224相对置。被保持部237的法兰盘部239的下表面与板保持部222的法兰盘部224的上表面相接触，由此，顶板123以从容腔盖部122垂下的方式安装在容腔盖部122上。
在顶板123的外缘部的下面沿着圆周方向排列有多个第一卡合部241，在支撑部基座413的上面沿着圆周方向排列有多个第二卡合部242。实际上，第一卡合部241及第二卡合部242在圆周方向上，位于与基板支撑部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不同的位置。优选地，这些卡合部设置3组以上，在本实施方式中设置了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向上突出。
基板旋转机构15是所谓的中空马达。基板旋转机构15具备：以中心轴J1为中心的环状的定子部151；环状的转子部152。转子部152包含大体圆环状的永久磁铁。永久磁铁的表面由PTFE（Polytetrafluoroethene：聚四氟乙烯）树脂成型。转子部152配置在在容腔12内的下部环状空间217内。在转子部152的上部，利用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配置在转子部152的上方。
定子部151在容腔12外，配置在转子部152的周围，即径向外侧。在本实施方式中，定子部151固定在容腔底部210的外侧壁部215及基部216上，位于盛液部16的下方。定子部151包括在以中心轴J1为中心的圆周方向上排列的多个线圈。
通过向定子部151供给电流，在定子部151和转子部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为中心水平状旋转。借助在定子部151和转子部152之间作用的磁力，转子部152在容腔12内不与容腔12直接或间接接触，而悬浮在容腔12内，使基板9以中心轴J1为中心与基板支撑部141一同在悬浮状态下旋转。
盛液部16具备：防溅部161，防溅部移动机构162，防溅对置部163。防溅部161呈以中心轴J1为中心的环状，在整个外周上位于容腔12的径向外侧。防溅部移动机构162使防溅部161在上下方向上移动。防溅部移动机构162配置在防溅部161的径向外侧。防溅部移动机构162在圆周方向上位于与上述容腔开闭机构131不同的位置。防溅对置部163位于防溅部161的下方，在上下方向上与防溅部161相对置。防溅对置部163是形成容腔侧壁部214的构件的一部分。防溅对置部163具备位于容腔侧壁部214的径向外侧的环状的盛液凹部165。
防溅部161具备：侧壁部611，上面部612，波纹管（Bellows）617。侧壁部611呈以中心轴J1为中心的大体圆筒状。上面部612呈以中心轴J1为中心的大体圆环板状，从侧壁部611的上端部向径向内侧及径向外侧扩展。侧壁部611的下部位于防溅对置部163的盛液凹部165内。
波纹管617呈以中心轴J1为中心的大体圆筒状，能够在上下方向上伸缩。波纹管617在侧壁部611的径向外侧，在整个外周上设置在侧壁部611的周围。波纹管617由使气体及液体无法通过的材料形成。波纹管617的上端部在整个外周上与上面部612的外缘部的下面相连接。换言之，波纹管617的上端部经由上面部612与侧壁部611间接连接。波纹管617和上面部612之间的连接部被密封，防止气体及液体通过。波纹管617的下端部经由防溅对置部163与容腔本体121间接连接。波纹管617的下端部和防溅对置部163之间的连接部也防止气体及液体通过。
在容腔盖部122的中央处安装有上部喷嘴181。上部喷嘴181以与基板9的上表面91的中央部相对置的方式固定在容腔盖部122上。上部喷嘴181能够插入到顶板123的中央处的开口中。上部喷嘴181在中央处具有吐液口，是向基板9的上表面91供给处理液的处理液供给喷嘴。上部喷嘴181在吐液口的周围具有用于喷出气体的喷出口。在容腔底部210的下表面对置部211的中央处安装有下部喷嘴182。下部喷嘴182在中央处具有吐液口，与基板9的下表面92的中央部相对置。在下表面对置部211还设置有朝向基板9的下表面92的多个供给喷嘴180。
图2是供给喷嘴180的垂直于中心轴J2的横向剖面图。图3是包含中心轴J2的供给喷嘴180的纵向剖面图。其他供给喷嘴180的结构也与图2及图3所示的供给喷嘴180的结构同样。如图2及图3所示，供给喷嘴180具备加热气供给喷嘴180a和加热液供给喷嘴180b。各供给喷嘴180是加热气供给喷嘴180a在整个外周上包围加热液供给喷嘴180b的周围的双层管（doubletube）。
各供给喷嘴180具备：大体圆筒状的内周壁801；在整个外周上包围内周壁801的周围的大体圆筒状的外周壁802。如图2所示，内周壁801及外周壁802的横剖面呈大体同心圆状。作为内周壁801的前端的加热液供给喷嘴180b的吐出口1805以及内周壁801的吐出口1805附近的部位，比作为外周壁802的前端的加热气供给喷嘴180a的喷出口1802更加突出。优选地，内周壁801由热导率较高的材料形成，而且形成得薄以提高热导率。外周壁802由热导率较低的材料形成，而且形成得厚以降低热导率。在后面说明供给喷嘴180的配置等。
图4是表示基板处理装置1所具备的气液供给部18及气液排出部19的框图。气液供给部18除了包括上述的供给喷嘴180、上部喷嘴181及下部喷嘴182之外，还具备药液供给部183、纯水供给部184、IPA供给部185、惰性气体供给部186、加热气供给部187和液体加热部188。
药液供给部183与液体加热部188相连，液体加热部188通过阀与上部喷嘴181及多个供给喷嘴180的加热液供给喷嘴180b相连。从药液供给部183供给至液体加热部188的药液由液体加热部188加热。已加热的药液被供给到上部喷嘴181及多个加热液供给喷嘴180b。能够由控制部10分别独立控制已加热的药液向上部喷嘴181的供给开始及停止、已加热的药液（下面，还称作“加热液”）向加热液供给喷嘴180b的供给开始及停止。
纯水供给部184及IPA供给部185分别通过阀与上部喷嘴181相连。下部喷嘴182通过阀与纯水供给部184相连。上部喷嘴181还通过阀与惰性气体供给部186相连。上部喷嘴181是用于向容腔12的内部供给气体的气体供给部的一部分。多个加热气供给喷嘴180a通过阀与加热气供给部187相连。
与盛液部16的盛液凹部165相连的第一排出路191与气液分离部193相连。气液分离部193与外侧排气部194、药液回收部195及排液部196分别通过阀相连。与容腔12的容腔底部210相连的第二排出路192，与气液分离部197相连。气液分离部197与内侧排气部198及排液部199分别通过阀相连。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。容腔开闭机构131、基板旋转机构15及防溅部移动机构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及多个加热液供给喷嘴180b供给到基板9上的药液，是利用化学反应对基板进行处理的处理液，例如是氟酸和/或四甲基氢氧化铵（tetramethylammonium hydroxide）水溶液等的蚀刻液。纯水供给部184经由上部喷嘴181或下部喷嘴182向基板9供给纯水（DIW：deionized water）。IPA供给部185通过上部喷嘴181向基板9上供给异丙醇（IPA：isopropyl alcohol）。在基板处理装置1上也可以设置用于供给除了上述处理液（上述药液、纯水及IPA）以外的处理液的处理液供给部。
惰性气体供给部186经由上部喷嘴181向容腔12内供给惰性气体。加热气供给部187经由多个加热气供给喷嘴180a向基板9的下表面92供给已加热的气体（例如，高温惰性气体）。在本实施方式中，在惰性气体供给部186及加热气供给部187中使用的气体为氮（N2）气，但是也可以是氮气以外的气体。此外，在利用已在加热气供给部187中加热好的惰性气体的情况下，可简化或不设置基板处理装置1中的防爆措施。
在图2及图3所示的各供给喷嘴180中，从药液供给部183及液体加热部188向加热液供给喷嘴180b供给的已加热的药液（下面，称作“加热液”）与内周壁801直接接触。另外，从加热气供给部187向加热气供给喷嘴180a供给的已加热的气体（下面，称作“加热气体”）与内周壁801及外周壁802直接接触。供给喷嘴180的内周壁801是与加热液及加热气体直接接触并且在供给喷嘴180内用于防止加热液和加热气体混合的分隔壁，由加热气供给喷嘴180a和加热液供给喷嘴180b共有该内周壁801。
图5是示出多个供给喷嘴180在容腔底部210的下表面对置部211上的配置的俯视图。在图5中，未图示供给喷嘴180整体，而用标注标记1801的实线圈来表示各供给喷嘴180在下表面对置部211上的安装位置（在图14及图15中也同样）。如图5所示，在下表面对置部211上设置有六个供给喷嘴180。六个供给喷嘴180在以中心轴J1为中心的同一圆周上以等角度间隔（60°间隔）配置。例如，在对半径为约150mm（毫米）的基板9进行处理时所使用的基板处理装置1中，各供给喷嘴180的吐出口1805的中心与中心轴J1之间的径向距离约为90mm。
图6是放大示出下表面对置部211附近的剖面图。如图6所示，在由基板支撑部141支撑基板9时，下表面对置部211的对置面211a在基板支撑部141的径向内侧与基板9的下表面92相对置。对置面211a是随着与中心轴J1之间的距离增大而向下倾斜（即，远离基板9）的倾斜面，以遍及基板9的几乎整个下表面92的方式扩展形成。对置面211a和基板9的下表面92之间的距离在下部喷嘴182附近达到最小，例如为5mm。另外，该距离在基板9的外缘部达到最大，例如为30mm。
各供给喷嘴180从对置面211a突出。各供给喷嘴180的加热液供给喷嘴180b通过在下表面对置部211的内部形成的加热液配管806及加热液歧管807（Manifold）与液体加热部188（参照图4）相连。加热液歧管807呈以中心轴J1为中心的大体环状。通过多个加热液配管806，多个加热液供给喷嘴180b分别与加热液歧管807连接。
各供给喷嘴180的加热气供给喷嘴180a通过在下表面对置部211内形成的加热气配管808及加热气歧管809与加热气供给部187相连。加热气歧管809呈以中心轴J1为中心的大体环状，覆盖加热液歧管807的外面。通过多个加热气配管808，多个加热气供给喷嘴180a分别与加热气歧管809连接。各加热气配管808在整个外周上包围加热液配管806的周围。将与一个供给喷嘴180相连的加热液配管806和加热气配管808统称为供给配管804，将加热液歧管807和加热气歧管809统称为歧管805，多个供给配管804是将歧管805分别与多个供给喷嘴180相连的双层管。
各加热气供给喷嘴180a的喷出口1802以及各加热液供给喷嘴180b的吐出口1805，在对置面211a的上方，靠近基板9的下表面92。各供给喷嘴180以其中心轴J2大体沿着对置面211a在安装位置1801处的法线延伸的方式固定在下表面对置部211上。即，各供给喷嘴180相对于中心轴J1倾斜。因此，各加热气供给喷嘴180a以喷出口1802位于比安装位置1801稍微靠向径向外侧的方式，相对于中心轴J1倾斜。另外，各加热液供给喷嘴180b也以吐出口1805位于比安装位置1801稍微靠向径向外侧的方式，相对于中心轴J1倾斜。
图7是示出在基板处理装置1中处理基板9的流程的图。如图1所示，在基板处理装置1中，在容腔盖部122远离容腔本体121而位于其上方且防溅部161远离容腔盖部122而位于其下方的状态下，基板9由外部搬送机构搬入至容腔12内，而被基板支撑部141从下侧支撑（步骤S11）。下面，将图1所示的容腔12及防溅部161的状态称作“打开状态”。容腔盖部122和容腔侧壁部214之间的开口呈以中心轴J1为中心的环状，下面，称之为“环状开口81”。在基板处理装置1中，通过使容腔盖部122远离容腔本体121，由此在基板9的周围（即，径向外侧）形成环状开口81。在步骤S11中，经由环状开口81搬入基板9。
当搬入了基板9时，防溅部161从图1所示的位置上升至图8所示的位置，从而在整个外周上位于环状开口81的径向外侧。在下面的说明中，将图8所示的容腔12及防溅部161的状态称作“第一密闭状态”。另外，将图8所示的防溅部161的位置称作“盛液位置”，将图1所示的防溅部161的位置称作“退避位置”。防溅部移动机构162使防溅部161在上下方向上在环状开口81的径向外侧的盛液位置和盛液位置下方的退避位置之间移动。
在位于盛液位置的防溅部161，侧壁部611在径向上与环状开口81相对置。另外，上面部612的内缘部的上表面在整个外周上与容腔盖部122的外缘部下端的唇形密封件232相接触。在容腔盖部122和防溅部161的上面部612之间，形成有用于防止气体及液体通过的密封部。由此，形成由容腔本体121、容腔盖部122、防溅部161及防溅对置部163所包围的密闭的内部空间（下面，称作“扩张密闭空间100”）。
扩张密闭空间100是容腔盖部122和容腔本体121之间的容腔空间120通过环状开口81与由防溅部161和防溅对置部163所包围的侧方空间160连通而形成的一个空间。容腔盖部122、容腔本体121、防溅部161及防溅对置部163是形成扩张密闭空间100的密闭空间形成部。
在第一密闭状态下，基板按压部142的多个第二接触部421与基板9的外缘部相接触。在顶板123的下面以及基板支撑部141的支撑部基座413上，设置有在上下方向上相向的多对磁铁（省略图示）。下面，将各对磁铁还称作“磁铁对”。在基板处理装置1中，多个磁铁对在圆周方向上以等角度间隔配置在与第一接触部411、第二接触部421、第一卡合部241及第二卡合部242不同的位置上。在基板按压部142与基板9相接触的状态下，借助作用于磁铁对之间的磁力（引力），对顶板123施加向下的力。由此，基板按压部142将基板9向基板支撑部141按压。
在基板处理装置1中，借助顶板123的自重以及磁铁对的磁力，基板按压部142将基板9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上下夹持基板9来牢固保持。
在第一密闭状态下，被保持部237的法兰盘部239与板保持部222的法兰盘部224具有间隔地位于其上方，板保持部222与被保持部237不接触。换言之，板保持部222对顶板123的保持被解除。因此，顶板123从容腔盖部122独立出来，通过基板旋转机构15与基板保持部14及由基板保持部14保持的基板9一同旋转。
另外，在第一密闭状态下，在第一卡合部241下部的凹部嵌入有第二卡合部242。由此，顶板123在以中心轴J1为中心的圆周方向上与基板支撑部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是用于限制顶板123相对基板支撑部141在旋转方向上的相对位置（即，固定圆周方向上的相对位置）的位置限制构件。在容腔盖部122下降时，由基板旋转机构15控制支撑部基座413的旋转位置，以使第一卡合部241与第二卡合部242嵌合。
接着，通过基板旋转机构15开始以规定转数（较低的转数，下面称作“恒定转数”）旋转基板9。此外，开始从惰性气体供给部186（参照图4）向扩张密闭空间100供给惰性气体（在此为氮气），并且利用外侧排气部194开始将扩张密闭空间100内的气体排出。由此，在经过规定时间之后，扩张密闭空间100形成填充了惰性气体的惰性气体充填状态（即，氧浓度低的低氧氛围）。此外，向扩张密闭空间100的惰性气体的供给以及从扩张密闭空间100内的气体的排出，也可以从图1所示的打开状态开始进行。
接着，通过控制部10的控制，从多个供给喷嘴180的加热液供给喷嘴180b向旋转的基板9的下表面92开始供给加热至高于基板9的温度的药液即加热液。来自各加热液供给喷嘴180b的加热液在中心轴J1和基板9的外周缘（边缘）之间，连续向基板9的下表面92供给。供给到下表面92的加热液借助基板9的旋转向基板9的外周部扩展。由此，开始对基板9的下表面92进行药液处理，并且开始对基板9进行加热。结合药液的种类及对基板9的处理等适当决定加热液的温度，例如约为50～80℃。另外，从多个加热液供给喷嘴180b向基板9的下表面92供给的加热液的合计流量例如是每分钟约2～3升。
当将基板9被加热至规定温度时，通过控制部10的控制，从上部喷嘴181向旋转的基板9的上表面91的中央部开始供给加热至高于基板9的温度的药液。向基板9的上表面91的药液排出，仅在基板9的中央部进行，而不在中央部以外的部位进行。来自上部喷嘴181的药液连续地供给至旋转的基板9的上表面91。上表面91上的药液借助基板9的旋转向基板9的外周部扩展，由此上表面91整体被药液所覆盖。
在从上部喷嘴181供给药液的过程中，也持续地从加热液供给喷嘴180b供给加热液。由此，在扩张密闭空间100内，一边将基板9加热至大体所希望的温度，一边执行利用从上部喷嘴181供给的药液对基板9的上表面91进行蚀刻的蚀刻处理以及利用从加热液供给喷嘴180b供给的加热液对基板9的下表面92进行蚀刻的蚀刻处理（步骤S12）。从上部喷嘴181向基板9的上表面91供给的药液的流量例如是每分钟约0.5～1升。由于顶板123的下表面靠近基板9的上表面91，因而对基板9的蚀刻是在顶板123的下表面与基板9的上表面91之间的极其狭窄的空间内进行的。
在扩张密闭空间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被防溅部161阻挡，导入到盛液凹部165。导入到盛液凹部165的药液经由图4所示的第一排出路191流入气液分离部193。在药液回收部195中，从气液分离部193回收药液，利用过滤器等从药液中除去杂质等之后，进行再利用。
当开始从上部喷嘴181供给药液起经过规定时间（例如，60～120秒）时，则停止从上部喷嘴181供给药液以及停止从加热液供给喷嘴180b供给加热液。在加热液供给喷嘴180b，通过倒吸（Suck Back）将加热液从吐出口1805吸回加热液供给喷嘴180b的内部。由此，能够抑制或防止加热液从吐出口1805流下而流入到加热气供给喷嘴180a内的现象。此外，通过基板旋转机构15，使基板9的转数仅在规定时间（例如，1～3秒）内变得比恒定转数高，由此从基板9除去药液。
接着，容腔盖部122及防溅部161同步地向下方移动。此外，如图9所示，容腔盖部122的外缘部下端的唇形密封件231与容腔侧壁部214的上部接触，由此环状开口81关闭，从而使容腔空间120以与侧方空间160隔绝的状态密闭。防溅部161与图1同样地位于退避位置。下面，将图9所示的容腔12及防溅部161的状态称作“第二密闭状态”。在第二密闭状态下，基板9直接面对容腔12的内壁，它们之间不存在其他盛液部。
在第二密闭状态下，也与第一密闭状态同样地，基板按压部142将基板9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上下夹持基板9来牢固保持。另外，板保持部222对顶板123的保持被解除，由此顶板123从容腔盖部122独立出来，与基板保持部14及基板9一同旋转。
当容腔空间120密闭，则停止基于外侧排气部194（参照图4）排出气体，并开始利用内侧排气部198排出容腔空间120内的气体。之后，利用纯水供给部184开始向基板9供给作为清洗液或清洁液的纯水（步骤S13）。
来自纯水供给部184的纯水从上部喷嘴181及下部喷嘴182吐出后，连续供给至基板9的上表面91及下表面92的中央部。通过基板9的旋转，纯水扩散到上表面91及下表面92的外周部，从基板9的外周缘向外侧飞散。从基板9飞散出去的纯水被容腔12的内壁（即，容腔盖部122及容腔侧壁部214的内壁）阻挡，经由图2所示的第二排出路192、气液分离部197及排液部199而被排出（在后述的对基板9的干燥处理中也同样）。由此，与基板9的上表面91及下表面92的清洗处理及清洁处理一同，还实质性地执行对容腔12内的清洁。
当从开始供给纯水起经过规定时间，则停止从纯水供给部184供给纯水。此外，通过控制部10的控制，从多个供给喷嘴180的加热气供给喷嘴180a向基板9的下表面92，开始喷出加热至高于基板9的温度的惰性气体（即，加热气体）。来自各加热气供给喷嘴180a的加热气体在中心轴J1和基板9的外周缘（边缘）之间，向基板9的下表面92连续喷出。从加热气供给喷嘴180a向基板9的下表面92喷射的加热气体在基板9的下方空间扩散。由此，基板9被加热。加热气体的温度例如是约160～200℃。另外，从多个加热气供给喷嘴180a供给的加热气体的合计流量例如是每分钟约150～200升。在供给喷嘴180，即使在加热液供给喷嘴180b的吐出口1805附近附着并残留有加热液的情况下，也能够通过从加热气供给喷嘴180a喷出加热气体来吹跑并除去该加热液。
接着，从上部喷嘴181向基板9的上表面91上供给IPA，由此在上表面91上纯水被置换为IPA（步骤S14）。当从开始供给IPA起经过规定时间，则停止从IPA供给部185供给IPA。此后，在从加热气供给喷嘴180a持续喷出加热气体的状态下，使基板9的转数变得足够高于恒定转数。由此，通过从基板9上除去IPA来执行对基板9的干燥处理（步骤S15）。当从开始干燥基板9起经过规定时间，则停止旋转基板9。也可以通过内侧排气部198对容腔空间120进行减压，来在低于大气压的减压氛围下执行对基板9的干燥处理。
此后，容腔盖部122和顶板123上升，如图1所示，容腔12呈打开状态。在步骤S15中，顶板123与基板支撑部141一同旋转，因此，液体几乎不会残留在顶板123的下表面，所以在容腔盖部122上升时，液体不会从顶板123滴落到基板9上。利用外部的搬送机构，从容腔12中搬出基板9（步骤S16）。
如以上说明，在基板处理装置1中设置有：上部喷嘴181，向基板9的上表面91供给高于基板9的温度的药液；以及加热液供给喷嘴180b，在中心轴J1和基板9的外周缘之间向基板9的下表面92供给高于基板9的温度的加热液。由此，能够抑制或防止基板9的温度以及供给到基板9的上表面91上的药液温度，沿着基板9的中央部向外周部延伸的方向降低的现象。其结果，能够提高基板9及基板9上的药液的温度均匀性，从而能够提高对基板9的上表面91的蚀刻处理在面上的均匀性。另外，能够与对上表面91的蚀刻处理并行地执行利用加热液的对基板9的下表面的蚀刻处理。
如上所述，在基板处理装置1中，能够提高基板9及基板9上的药液的温度均匀性。因此，基板处理装置1的结构特别适于供给到基板9的上表面91上的药液的温度沿着基板9的中央部向外周部延伸的方向容易降低的基板处理装置，例如是用于向基板9的上表面91吐出药液的上部喷嘴181与上表面91的中央部相对置而固定的基板处理装置。在上部喷嘴181与基板9的上表面91的中央部相对置而固定的基板处理装置中，由于供给到上表面91上的药液到从外缘飞散出去为止的在基板9上的移动距离长，因而能够将供给到上表面91上的药液高效地使用到蚀刻处理中。
在基板处理装置1中，另外还设置有加热气供给喷嘴180a，该加热气供给喷嘴180a在中心轴J1和基板9的外周缘之间向基板9的下表面92供给高于基板9的温度的加热气体。由此，在对基板9进行干燥时，能够以不向基板9供给液体的方式加热基板9，从而能够增大基板9上的IPA的挥发性。其结果，能够迅速地干燥基板9，并且能够抑制或防止在对基板9进行干燥时损伤基板9的上表面91上的微细图案。
进一步，在基板处理装置1中，加热气供给喷嘴180a和加热液供给喷嘴180b是一个供给喷嘴180。由此，能够实现对基板9执行药液处理时及干燥处理时用于加热基板9的下表面92的结构的简化及小型化。其结果，能够高效地利用基板9和容腔底部210之间的空间（即，基板9的下方空间）。
在基板处理装置1中，在多个加热液供给喷嘴180b中，两个以上的加热液供给喷嘴180b位于以中心轴J1为中心的同一圆周上。由此，能够缩短基板9上的该圆上方的各部位，在从通过加热液供给喷嘴180b的上方而接受加热液的供给之后，直至移动到下一个加热液供给喷嘴180b的上方为止的时间。由此，能够抑制基板9的各部位在加热液供给喷嘴180b之间移动时的温度下降（即，旋转中的温度下降）。其结果，在对基板9执行药液处理时，能够更加提高圆周方向上的基板9及基板9上的药液的温度均匀性，从而能够进一步提高对基板9的蚀刻处理在面上的均匀性。
如上所述，从上部喷嘴181向基板9的上表面91供给的药液和从加热液供给喷嘴180b向基板9的下表面92供给的加热液，是从一个药液供给部183供给的相同的液体。在将该液体（药液）向上部喷嘴181及加热液供给喷嘴180b供给之前，利用一个液体加热部188加热该液体。由此，能够实现基板处理装置1的结构简化，并且能够实现基板处理装置1的小型化。
在基板处理装置1中，在多个加热气供给喷嘴180a中，两个以上的加热气供给喷嘴180a位于以中心轴J1为中心的同一圆周上。由此，能够缩短基板9上的该圆上方的各部位，在从通过加热气供给喷嘴180a的上方而接受加热气体的供给之后，直至移动到下一个加热气供给喷嘴180a的上方为止的时间。由此，能够抑制基板9的各部位在加热气供给喷嘴180a之间移动时的温度下降（即，旋转中的温度下降）。其结果，在对基板9执行干燥处理时，能够更加提高基板9在圆周方向上的温度均匀性，从而能够进一步迅速地干燥基板9。另外，能够更进一步抑制或防止在对基板9进行干燥时损伤基板9的上表面91上的微细图案。
在基板处理装置1中，供给喷嘴180从下表面对置部211的对置面211a突出。由此，能够抑制从下部喷嘴182供给到基板9的下表面92的纯水等处理液从喷出口1802流入到加热气供给喷嘴180a内的现象以及该处理液从吐出口1805流入到加热液供给喷嘴180b内的现象。另外，通过使供给喷嘴180相对于中心轴J1倾斜，能够更进一步抑制纯水等处理液流入到加热气供给喷嘴180a及加热液供给喷嘴180b中的现象。
如上所述，下表面对置部211的对置面211a是随着远离中心轴J1而远离基板9的倾斜面。由此，能够使供给到基板9的下表面92的药液或纯水等处理液容易导向对置面211a的径向外侧。其结果，能够防止该处理液残留在对置面211a上的现象。
图10是示出在基板处理装置1中在向基板9的下表面92供给加热液的同时进行了药液处理时（步骤S12）的基板处理装置1中的基板9的温度分布的图。在图10中，示出半径约为150mm的基板9的温度分布。另外，图10的横轴表示从中心轴J1到各测定位置的径向距离，纵轴表示基板9的各测定位置上的温度。在图11及图13中也同样。在图10中标注标记95的实线表示在基板处理装置1中进行药液处理时的基板9的温度，黑圆点标记表示在第一比较例的基板处理装置中进行药液处理时的基板的温度。在第一比较例的基板处理装置中，未设置有加热液供给喷嘴，所以从上部喷嘴向基板的上表面供给高于基板温度的药液，但不向基板的下表面供给加热液。用实线95表示的基板9的温度，是根据对将加热气供给喷嘴180a和加热液供给喷嘴180b独立地配置在下表面对置部211上的基板处理装置进行的实验结果，来通过模拟推定出来的（图11及图13中的实线96～98也同样）。如图10所示，在基板处理装置1中，与第一比较例的基板处理装置相比，能够抑制基板9的温度沿着基板9的中央部向外周部延伸的方向下降的现象。
在基板处理装置1中，在对基板9的上表面91进行药液处理时，不对基板9的下表面92进行药液处理的情况下，也可以取代从加热液供给喷嘴180b供给加热液，而与从上部喷嘴181供给药液并行地，从加热气供给喷嘴180a向基板9的下表面92供给加热气体。图11是示出取代加热液而将加热气体供给到基板9的下表面92的情况下进行药液处理时（步骤S12）的基板9的温度分布的图。在图11中标注标记96的实线表示在基板处理装置1中进行药液处理时的基板9的温度，黑圆点标记表示在上述第一比较例的基板处理装置中进行药液处理时的基板的温度。如图11所示，在进行药液处理时向基板9的下表面92供给加热气体的情况下，与第一比较例的基板处理装置相比，也能够抑制基板9的温度沿着基板9的中央部向外周部延伸的方向下降的现象。
但是，当假设为在开放的处理空间中对基板进行处理的基板处理装置（下面，称作“第二比较例的基板处理装置”）的情况下，在第二比较例的基板处理装置中，为了防止含有药液成分的气体扩散到外部，在用药液处理基板时，大流量地排出该处理空间内的气体。另外，为了防止微粒（Particle）附着到基板上，还生成向下的气流（Downflow）。因此，在基板的周围生成从上向下的气流，因该气流基板的温度容易降低。基板的温度下降在基板的外缘部显著，因此基板的温度分布均匀性降低。其结果，基于药液的基板处理的均匀性降低。虽然可以想到通过向基板大流量地供给加热到规定温度的药液来抑制基板的温度分布均匀性的降低，但会导致药液的消耗量增大。
相对于此，在基板处理装置1中，由作为密闭空间形成部的容腔12、防溅部161及防溅对置部163形成，比作为第二比较例的基板处理装置的处理空间小的密闭空间的扩张密闭空间100。由此，能够抑制基板9的热扩散。
在形成扩张密闭空间100的基板处理装置1中，含有药液成分的气体不会向外部扩散，而且生成用于防止微粒附着到基板上的向下气流的必要性也较低，因而能够较低地设定流入扩张密闭空间100的气体流量及从扩张密闭空间100流出的气体流量。因此，能够进一步抑制基板9的温度下降。其结果，能够将来自加热液供给喷嘴180b的加热液的流量设定得较小，并且能够提高基板的温度分布均匀性。另外，也没有必要将加热到规定温度的药液大流量地供给到基板9的上表面91（即，能够减少药液的消耗量），因而还能够减少基板处理装置1的成本（COO：cost of ownership）。
在基板处理装置1中，在进行上述药液处理时，也可以取代步骤S12而进行图12所示的步骤S121。在步骤S121中，通过控制部10的控制，与步骤S12同样地，从上部喷嘴181向旋转的基板9的上表面91供给已加热的药液，与该药液的供给并行地，从加热液供给喷嘴180b向基板9的下表面92供给加热液。在步骤S121中，进而，与从上部喷嘴181的药液供给及从加热液供给喷嘴180b的加热液供给并行地，从加热气供给喷嘴180a向基板9的下方空间供给加热气体。
从加热气供给喷嘴180a向基板9的下方空间的加热气体的供给，与在上述基板9的干燥处理（步骤S15）中从加热气供给喷嘴180a的加热气体的喷出相比，更加缓慢地进行。因此，能够防止从加热液供给喷嘴180b向基板9的下表面92供给的加热液，因来自加热气供给喷嘴180a的加热气体而从下表面92上弹飞的现象、以及在下表面92上移动的加热液的流动被来自加热气供给喷嘴180a的加热气体打乱的现象。
在步骤S121中，在供给到基板9的下方空间的高温加热气体的氛围中，来自加热液供给喷嘴180b的加热液供给到基板9的下表面92，并在下表面92上向外周部移动。因此，在向基板9供给加热液时及加热液在基板9上移动时，能够抑制加热液的温度下降。
如上述那样在各供给喷嘴180中，如图2及图3所示，设置有作为分隔壁的内周壁801，内周壁801由加热气供给喷嘴180a和加热液供给喷嘴180b共有，并且加热气体的温度（约160～200℃）高于加热液的温度（约50～80℃）。因此，在加热液供给喷嘴180b内流动的加热液经由内周壁801被加热气供给喷嘴180a内流动的加热气体加热。由此，能够抑制从液体加热部188送出的加热液在供给到基板9的下表面92之前的期间温度下降的现象。
为了利用加热气体经由内周壁801高效地加热加热液，优选地，使内周壁801中的直接与加热液及加热气供给喷嘴180a内的加热气体接触的部分的长尺寸方向的长度（即，为与供给喷嘴180的中心轴J2平行的方向上的长度，而且与长尺寸方向上的外周壁802的长度相等）在50mm以上。另外，供给喷嘴180是加热气供给喷嘴180a在整个外周上包围加热液供给喷嘴180b的周围的双层管，因而能够利用加热气体经由内周壁801进一步高效地加热加热液，并且能够提高加热液供给喷嘴180b内的加热液的温度均匀性。
如上所述，在作为双层管的供给喷嘴180中，加热液供给喷嘴180b配置在加热气供给喷嘴180a的内侧。由此，能够抑制从加热液供给喷嘴180b吐出的加热液的流动被从加热气供给喷嘴180a吐出的加热气体打乱的现象。另外，加热液供给喷嘴180b的吐出口1805及内周壁801的吐出口1805附近的部位，比加热气供给喷嘴180a的喷出口1802更加突出。因此，能够更进一步抑制从加热液供给喷嘴180b吐出的加热液的流动被从加热气供给喷嘴180a吐出的加热气体打乱的现象。
在下表面对置部211中，各加热液配管806的周围在整个外周上由加热气配管808所包围，加热液配管806成为与加热液及加热气配管808内的加热气体直接接触的分隔壁。因此，在加热液配管806内流动的加热液经由加热液配管806被在加热气配管808内流动的加热气体加热。由此，能够更进一步抑制从液体加热部188送出的加热液在供给到基板9的下表面92之前的期间温度下降的现象。为了利用加热气体高效地加热加热液配管806内的加热液，优选地，使加热液配管806中的至少从对置面211a朝向液体加热部188的约20～30cm（厘米）的部位，直接与加热液及加热气配管808内的加热气体接触。
进而，在下表面对置部211，设置有与多个加热液配管806连接的加热液歧管807，加热液歧管807的外表面被加热气歧管809覆盖。因此，加热液歧管807的侧壁与加热液歧管807内的加热液及加热气歧管809内的加热气体直接接触。因此，加热液歧管807内的加热液经由加热液歧管807的侧壁被加热气体加热。由此，能够进一步抑制从液体加热部188送出的加热液在供给到基板9的下表面92之前的期间温度下降的现象。为了利用加热气体高效地加热加热液歧管807内的加热液，优选地，几乎使加热液歧管807的侧壁整体与加热气体直接接触。此外，从利用加热气体来加热加热液歧管807内的加热液这种观点考虑，只要加热液歧管807的侧壁的至少一部分与加热气体直接接触即可。
另外，通过将来自液体加热部188的加热液暂时储存到加热液歧管807之后，从加热液歧管807向多个加热液供给喷嘴180b供给加热液，能够提高从多个加热液供给喷嘴180b向基板9的下表面92供给的加热液的温度均匀性。
如上所述，从上部喷嘴181向基板9的上表面91供给的药液和从加热液供给喷嘴180b向基板9的下表面92供给的加热液是相同的液体。在基板处理装置1中，通过利用一个液体加热部188加热该液体，不仅能够实现装置结构的简化，还通过利用加热气体对加热液歧管807、加热液配管806及加热液供给喷嘴180b内的加热液进行加热，能够使从加热液供给喷嘴180b向基板9的下表面92供给的加热液的温度高于从上部喷嘴181向基板9的上表面91供给的药液的温度。其结果，能够更进一步抑制或防止基板9的温度及供给到基板9的上表面91的药液的温度沿着基板9的中央部向外周部延伸的方向下降的现象。其结果，能够提高基板9及基板9上的药液的温度均匀性，从而能够提高对基板9的上表面91的蚀刻处理在面上的均匀性。
图13是示出在基板处理装置1中向基板9的下表面92供给加热液并向下表面92的下方空间供给加热气体的同时进行药液处理时（步骤S121）的基板9的温度分布的图。在图13中标注标记97、98的实线表示在基板处理装置1中进行药液处理时的基板9的温度的推定上限值及推定下限值，黑圆点标记表示在上述第一比较例的基板处理装置中进行药液处理时的基板温度。如图13所示，在基板处理装置1中，与第一比较例的基板处理装置相比，能够抑制基板9的温度沿着基板9的中央部向外周部延伸的方向下降的现象。
图14及图15是示出供给喷嘴180在基板处理装置1的下表面对置部211上的配置的其他例的俯视图。在图14及图15所示的例子中，也在下表面对置部211上，六个供给喷嘴180设置在安装位置1801上。当将与中心轴J1之间的径向距离相等的两个供给喷嘴180称作“喷嘴对”时，在图14所示的例子中，在下表面对置部211上，设置有三对供给喷嘴180的喷嘴对。各喷嘴对中的两个供给喷嘴180，在以中心轴J1为中心的同一圆周上配置在隔着中心轴J1相互对置的位置上。换言之，各喷嘴对中的两个供给喷嘴180在以中心轴J1为中心的圆周方向上隔开180°配置。六个供给喷嘴180在圆周方向上以等角度间隔（60°间隔）配置。
在图15所示的例子中，两个供给喷嘴180在以中心轴J1为中心的同一圆周上配置在隔着中心轴J1相互对置的位置上。其他的四个供给喷嘴180在上述两个供给喷嘴180的径向外侧配置在以中心轴J1为中心的同一圆周上。该四个供给喷嘴180在圆周方向上以等角度间隔（90°间隔）配置。
在图14及图15所示的例子中，设置有与中心轴J1之间的径向距离不同的多个供给喷嘴180（即，加热气供给喷嘴180a及加热液供给喷嘴180b）。换言之，在多个供给喷嘴180中，一个供给喷嘴180和中心轴J1之间的径向距离与其他一个供给喷嘴180和中心轴J1之间的径向距离不同。因此，利用来自各供给喷嘴180的加热液供给喷嘴180b的加热液对基板9的下表面92进行加热，由此能够更进一步抑制或防止供给到基板9的上表面91上的药液的温度沿着基板9的中央部向外周部延伸的方向下降的现象。另外，在利用来自各供给喷嘴180的加热气供给喷嘴180a的加热气体对基板9的下表面92进行加热的情况也同样地，能够更进一步抑制或防止供给到基板9的上表面91上的药液的温度沿着基板9的中央部向外周部延伸的方向下降的现象。在任何情况下，都能够更加提高基板9及基板9上的药液的温度均匀性，从而能够进一步提高对基板9的上表面91的蚀刻处理在面上的均匀性。
图16是示出本发明的第二实施方式的基板处理装置1a的剖面图。基板处理装置1a是一种向大体圆板状的半导体基板9（下面，简称为“基板9”）供给处理液，来逐个处理基板9的单片式装置。在图16所示的基板处理装置1a中，在下表面对置部211上设置的喷嘴的结构及配置与图1所示的基板处理装置1不同。基板处理装置1a的其他结构与基板处理装置1几乎同样，在下面的说明中对相对应的结构标注同一标记。在图16中，在基板处理装置1a的一部分结构的截面上省略了平行斜线（在其他剖面图中也同样）。
在容腔底部210的下表面对置部211的中央，安装有下部喷嘴182。下部喷嘴182在中央处具有吐液口，与基板9的下表面92的中央部相向。在下表面对置部211上，还设置有多个加热气供给喷嘴180a及多个加热液供给喷嘴180b。在后面说明加热气供给喷嘴180a及加热液供给喷嘴180b的配置。
图17是示出基板处理装置1a所具备的气液供给部18及气液排出部19的框图。气液供给部18除了包括上述的加热气供给喷嘴180a、加热液供给喷嘴180b、上部喷嘴181及下部喷嘴182之外，还具备药液供给部183、纯水供给部184、IPA供给部185、惰性气体供给部186、加热气供给部187和液体加热部188。在图17中，为了方便图示，描画了比实际个数少的加热气供给喷嘴180a及加热液供给喷嘴180b。
药液供给部183与液体加热部188相连，液体加热部188通过阀与上部喷嘴181及多个加热液供给喷嘴180b相连。从药液供给部183向液体加热部188供给的药液由液体加热部188加热。已加热的药液被供给到上部喷嘴181及多个加热液供给喷嘴180b。能够由控制部10分别独立控制药液向上部喷嘴181的供给开始及停止、药液向加热液供给喷嘴180b的供给开始及停止。
纯水供给部184及IPA供给部185分别通过阀与上部喷嘴181相连。下部喷嘴182通过阀与纯水供给部184相连。上部喷嘴181还通过阀与惰性气体供给部186相连。上部喷嘴181是用于向容腔12的内部供给气体的气体供给部的一部分。多个加热气供给喷嘴180a通过阀与加热气供给部187相连。
与盛液部16的盛液凹部165相连的第一排出路191与气液分离部193相连。气液分离部193与外侧排气部194、药液回收部195及排液部196分别通过阀相连。与容腔12的容腔底部210相连的第二排出路192，与气液分离部197相连。气液分离部197与内侧排气部198及排液部199分别通过阀相连。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。容腔开闭机构131、基板旋转机构15及防溅部移动机构162（参照图16）也由控制部10所控制。
从药液供给部183经由上部喷嘴181及多个加热液供给喷嘴180b供给到基板9上的药液，是利用化学反应对基板进行处理的处理液，例如是氟酸和/或四甲基氢氧化铵水溶液等的蚀刻液。纯水供给部184经由上部喷嘴181或下部喷嘴182向基板9供给纯水（DIW：deionized water）。IPA供给部185经由上部喷嘴181向基板9上供给异丙醇（IPA）。在基板处理装置1a上也可以设置用于供给除了上述处理液（上述药液、纯水及IPA）以外的处理液的处理液供给部。
惰性气体供给部186经由上部喷嘴181向容腔12内供给惰性气体。加热气供给部187经由多个加热气供给喷嘴180a向基板9的下表面92供给已加热的气体（例如，高温惰性气体）。在本实施方式中，在惰性气体供给部186及加热气供给部187中使用的气体是氮（N2）气，但是也可以是氮气以外的气体。此外，在利用已在加热气供给部187中加热的惰性气体的情况下，可简化或不设置基板处理装置1a中的防爆措施。
图18是示出多个加热气供给喷嘴180a及多个加热液供给喷嘴180b在容腔底部210的下表面对置部211上的配置的俯视图。在图18中，未图示加热气供给喷嘴180a整体，而利用标注标记1801的实线圆圈表示了各加热气供给喷嘴180a在下表面对置部211上的安装位置。另外，未图示加热液供给喷嘴180b整体，而利用标注标记1804的实线圆圈表示了各加热液供给喷嘴180b的安装位置。
如图18所示，在下表面对置部211上设置有六个加热气供给喷嘴180a。当将与中心轴J1之间的径向距离相等的两个加热气供给喷嘴180a称作“喷嘴对”时，在下表面对置部211上设置有三对加热气供给喷嘴180a的喷嘴对。各喷嘴对中的两个加热气供给喷嘴180a，在以中心轴J1为中心的同一圆周上配置在隔着中心轴J1相互对置的位置上。换言之，各喷嘴对中的两个加热气供给喷嘴180a，在以中心轴J1为中心的圆周方向上隔开180°配置。六个加热气供给喷嘴180a在圆周方向上以等角度间隔（60°间隔）配置。在图16中，将六个加热气供给喷嘴180a描画在了同一截面上（在图19、图20及图21中也同样）。
在下表面对置部211上，另外还设置有六个加热液供给喷嘴180b。两个加热液供给喷嘴180b在以中心轴J1为中心的同一圆周上配置在隔着中心轴J1相互对置的位置上。其他四个加热液供给喷嘴180b在上述两个加热液供给喷嘴180b的径向外侧，配置在以中心轴J1为中心的同一圆周上。该四个加热液供给喷嘴180b在圆周方向上以等角度间隔（90°间隔）配置。
例如，在对半径约为150mm（毫米）的基板9进行处理时所使用的基板处理装置1a中，离中心轴J1最近的喷嘴对的各加热气供给喷嘴180a的喷出口中心和中心轴J1之间的径向距离（下面，称作“喷出口-中心轴间距离”）约为65mm。离中心轴J1第二个近的喷嘴对的各加热气供给喷嘴180a的喷出口-中心轴间距离约为95mm。离中心轴J1最远的喷嘴对中的各加热气供给喷嘴180a的喷出口-中心轴间距离约为145mm。另外，离中心轴J1近的两个加热液供给喷嘴180b的吐出口中心与中心轴J1之间的径向距离（下面，称作“吐出口-中心轴间距离”）分别约为60mm。离中心轴J1远的四个加热液供给喷嘴180b的吐出口-中心轴距离分别约为120mm。
图19是放大示出下表面对置部211附近的剖面图。如图19所示，在由基板支撑部141支撑基板9时，下表面对置部211的对置面211a在基板支撑部141的径向内侧与基板9的下表面92相对置。对置面211a是随着与中心轴J1之间的距离增大而向下倾斜（即，远离基板9）的倾斜面，以遍及基板9的几乎整个下表面92的方式扩展形成。对置面211a和基板9的下表面92之间的距离在下部喷嘴182附近达到最小，例如为5mm。另外，该距离在基板9的外缘部达到最大，例如为30mm。
各加热气供给喷嘴180a及各加热液供给喷嘴180b从对置面211a突出。各加热气供给喷嘴180a通过在下表面对置部211的内部形成的加热气配管（省略图示）与加热气供给部187（参照图17）相连。各加热液供给喷嘴180b通过在下表面对置部211的内部形成的加热液配管（省略图示）与液体加热部188相连。
各加热气供给喷嘴180a的喷出口1802以及各加热液供给喷嘴180b的吐出口1805，在对置面211a的上方，靠近基板9的下表面92。各加热气供给喷嘴180a以其中心轴大体沿着对置面211a在安装位置1801处的法线延伸的方式固定在下表面对置部211上。各加热液供给喷嘴180b也同样地，以其中心轴大体沿着对置面211a在安装位置1804处的法线延伸的方式，固定在下表面对置部211上。因此，各加热气供给喷嘴180a以喷出口1802位于比安装位置1801稍微靠向径向外侧的方式，相对于中心轴J1倾斜。另外，各加热液供给喷嘴180b也以吐出口1805位于比安装位置1804稍微靠近径向外侧的方式，相对于中心轴J1倾斜。
在基板处理装置1a中的对基板9的处理流程，与图7所示的处理流程几乎同样。如图16所示，在基板处理装置1a中，在容腔盖部122远离容腔本体121而位于其上方且防溅部161远离容腔盖部122而位于其下方的状态下，基板9由外部的搬送机构搬入至容腔12内，而被基板支撑部141从下侧支撑（步骤S11）。下面，将图16所示的容腔12及防溅部161的状态称作“打开状态”。容腔盖部122和容腔侧壁部214之间的开口呈以中心轴J1为中心的环状，下面称之为“环状开口81”。在基板处理装置1a中，通过使容腔盖部122远离容腔本体121，由此在基板9的周围（即，径向外侧）形成环状开口81。在步骤S11中，经由环状开口81搬入基板9。
当搬入了基板9时，防溅部161从图16所示的位置上升至图20所示的位置，从而在整个外周上位于环状开口81的径向外侧。在下面的说明中，将图20所示的容腔12及防溅部161的状态称作“第一密闭状态”。另外，将图20所示的防溅部161的位置称作“盛液位置”，将图16所示的防溅部161的位置称作“退避位置”。防溅部移动机构162使防溅部161在上下方向上在环状开口81的径向外侧的盛液位置和盛液位置下方的退避位置之间移动。
在位于盛液位置的防溅部161，侧壁部611在径向上与环状开口81相对置。另外，上面部612的内缘部的上表面在整个外周上与容腔盖部122的外缘部下端的唇形密封件232相接触。在容腔盖部122和防溅部161的上面部612之间，形成有防止气体及液体的通过的密封部。由此，形成由容腔本体121、容腔盖部122、防溅部161及防溅对置部163所包围的密闭的内部空间（下面，称作“扩张密闭空间100”）。
扩张密闭空间100是容腔盖部122和容腔本体121之间的容腔空间120通过环状开口81与由防溅部161和防溅对置部163所包围的侧方空间160连通而形成的一个空间。容腔盖部122、容腔本体121、防溅部161及防溅对置部163是形成扩张密闭空间100的密闭空间形成部。
在第一密闭状态下，基板按压部142的多个第二接触部421与基板9的外缘部相接触。在顶板123的下面以及基板支撑部141的支撑部基座413上，设置有在上下方向上相向的多对磁铁（省略图示）。下面，将各对磁铁还称作“磁铁对”。在基板处理装置1a中，多个磁铁对在圆周方向上以等角度间隔配置在与第一接触部411、第二接触部421、第一卡合部241及第二卡合部242不同的位置上。在基板按压部142与基板9相接触的状态下，借助作用于磁铁对之间的磁力（引力），对顶板123施加向下的力。由此，基板按压部142将基板9向基板支撑部141按压。
在基板处理装置1a中，借助顶板123的自重以及磁铁对的磁力，基板按压部142将基板9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上下夹持基板9来牢固保持。
在第一密闭状态下，被保持部237的法兰盘部239与板保持部222的法兰盘部224具有间隔地位于其上方，板保持部222与被保持部237不接触。换言之，板保持部222对顶板123的保持被解除。因此，顶板123从容腔盖部122独立出来，通过基板旋转机构15与基板保持部14及由基板保持部14保持的基板9一同旋转。
另外，在第一密闭状态下，在第一卡合部241下部的凹部嵌入有第二卡合部242。由此，顶板123在以中心轴J1为中心的圆周方向上与基板支撑部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是用于限制顶板123相对基板支撑部141在旋转方向上的相对位置（即，固定圆周方向上的相对位置）的位置限制构件。在容腔盖部122下降时，由基板旋转机构15控制支撑部基座413的旋转位置，以使第一卡合部241与第二卡合部242嵌合。
接着，通过基板旋转机构15开始以规定转数（较低的转数，下面称作“恒定转数”）旋转基板9。此外，开始从惰性气体供给部186（参照图17）向扩张密闭空间100供给惰性气体（在此为氮气），并且利用外侧排气部194开始将扩张密闭空间100内的气体排出。由此，在经过规定时间之后，扩张密闭空间100形成填充了惰性气体的惰性气体充填状态（即，氧浓度低的低氧氛围）。此外，向扩张密闭空间100的惰性气体的供给以及从扩张密闭空间100内的气体的排出，也可以从图16所示的打开状态开始进行。
接着，通过控制部10的控制，从多个加热液供给喷嘴180b向旋转的基板9的下表面92开始供给加热至高于基板9的温度的药液（即，加热液）。来自各加热液供给喷嘴180b的加热液在中心轴J1和基板9的外周缘（边缘）之间，连续向基板9的下表面92供给。供给到下表面92的加热液借助基板9的旋转向基板9的外周部扩展。由此，开始对基板9的下表面92进行药液处理，并且开始对基板9进行加热。结合药液的种类及对基板9的处理等适当决定加热液的温度，例如其温度约为50～80℃。另外，从多个加热液供给喷嘴180b向基板9的下表面92供给的加热液的合计流量例如是每分钟约2～3升。
当将基板9被加热至规定温度时，通过控制部10的控制，从上部喷嘴181向旋转的基板9的上表面91的中央部开始供给加热至高于基板9的温度的药液。向基板9的上表面91的药液排出，仅在基板9的中央部进行，而不在中央部以外的部位进行。来自上部喷嘴181的药液连续地供给至旋转的基板9的上表面91。上表面91上的药液借助基板9的旋转向基板9的外周部扩展，由此上表面91整体被药液所覆盖。
在从上部喷嘴181供给药液的过程中，也持续地从加热液供给喷嘴180b供给加热液。由此，在扩张密闭空间100内，一边将基板9加热至大体所希望的温度，一边执行利用从上部喷嘴181供给的药液对基板9的上表面91进行蚀刻的蚀刻处理以及利用从加热液供给喷嘴180b供给的加热液对基板9的下表面92进行蚀刻的蚀刻处理（步骤S12）。从上部喷嘴181向基板9的上表面91供给的药液的流量例如是每分钟约0.5～1升。由于顶板123的下表面靠近基板9的上表面91，因而对基板9的蚀刻是在顶板123的下表面与基板9的上表面91之间的极其狭窄的空间内进行的。
在扩张密闭空间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被防溅部161阻挡，导入到盛液凹部165。导入到盛液凹部165的药液经由图17所示的第一排出路191流入气液分离部193。在药液回收部195中，从气液分离部193回收药液，利用过滤器等从药液中除去杂质等之后，进行再利用。
当开始从上部喷嘴181供给药液起经过规定时间（例如，60～120秒）时，则停止从上部喷嘴181供给药液以及停止从加热液供给喷嘴180b供给加热液。此外，通过基板旋转机构15，使基板9的转数仅在规定时间（例如，1～3秒）内变得比恒定转数高，由此从基板9除去药液。
接着，容腔盖部122及防溅部161同步地向下方移动。此外，如图21所示，容腔盖部122的外缘部下端的唇形密封件231与容腔侧壁部214的上部接触，由此环状开口81关闭，从而使容腔空间120以与侧方空间160隔绝的状态密闭。防溅部161与图16同样地位于退避位置。下面，将图21所示的容腔12及防溅部161的状态称作“第二密闭状态”。在第二密闭状态下，基板9直接面对容腔12的内壁，它们之间不存在其他盛液部。
在第二密闭状态下，也与第一密闭状态同样地，基板按压部142将基板9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上下夹持基板9来牢固保持。另外，板保持部222对顶板123的保持被解除，由此顶板123从容腔盖部122独立出来，与基板保持部14及基板9一同旋转。
当容腔空间120密闭，则停止基于外侧排气部194（参照图17）排出气体，并开始利用内侧排气部198排出容腔空间120内的气体。之后，利用纯水供给部184开始向基板9供给作为清洗液或清洁液的纯水（步骤S13）。
来自纯水供给部184的纯水从上部喷嘴181及下部喷嘴182吐出后，连续供给至基板9的上表面91及下表面92的中央部。通过基板9的旋转，纯水扩散到上表面91及下表面92的外周部，从基板9的外周缘向外侧飞散。从基板9飞散出去的纯水被容腔12的内壁（即，容腔盖部122及容腔侧壁部214的内壁）阻挡，经由图17所示的第二排出路192、气液分离部197及排液部199而被排出（在后述的对基板9的干燥处理中也同样）。由此，与基板9的上表面91及下表面92的清洗处理及清洁处理一同，还实质性地执行对容腔12内的清洁。
当从开始供给纯水起经过规定时间，则停止从纯水供给部184供给纯水。此外，通过控制部10的控制，从加热气供给喷嘴180a向基板9的下表面92，开始喷出加热至高于基板9的温度的惰性气体（即，加热气体）。来自各加热气供给喷嘴180a的加热气体在中心轴J1和基板9的外周缘（边缘）之间，向基板9的下表面92连续喷出。从加热气供给喷嘴180a向基板9的下表面92喷射的加热气体在基板9的下方空间扩散。由此，基板9被加热。加热气体的温度例如是约160～200℃。另外，从多个加热气供给喷嘴180a供给的加热气体的合计流量例如是每分钟约150～200升。
接着，从上部喷嘴181向基板9的上表面91上供给IPA，由此在上表面91上纯水被置换为IPA（步骤S14）。当从开始供给IPA起经过规定时间，则停止从IPA供给部185供给IPA。此后，在从加热气供给喷嘴180a持续喷出加热气体的状态下，使基板9的转数变得足够高于恒定转数。由此，通过从基板9上除去IPA来执行对基板9的干燥处理（步骤S15）。当从开始干燥基板9起经过规定时间，则停止旋转基板9。也可以通过内侧排气部198对容腔空间120进行减压，来在低于大气压的减压氛围下执行对基板9的干燥处理。
此后，容腔盖部122和顶板123上升，如图16所示，容腔12呈打开状态。在步骤S15中，顶板123与基板支撑部141一同旋转，因此，液体几乎不会残留在顶板123的下表面，所以在容腔盖部122上升时，液体不会从顶板123滴落到基板9上。利用外部的搬送机构，从容腔12中搬出基板9（步骤S16）。
如以上说明，在基板处理装置1a中设置有：上部喷嘴181，向基板9的上表面91供给高于基板9的温度的药液；以及加热液供给喷嘴180b，在中心轴J1和基板9的外周缘之间向基板9的下表面92供给高于基板9的温度的加热液。由此，能够抑制或防止基板9的温度以及供给到基板9的上表面91上的药液温度，沿着基板9的中央部向外周部延伸的方向降低的现象。其结果，能够提高基板9及基板9上的药液的温度均匀性，从而能够提高对基板9的上表面91的蚀刻处理在面上的均匀性。另外，能够与对上表面91的蚀刻处理并行地执行利用加热液的对基板9的下表面的蚀刻处理。
如上所述，在基板处理装置1a中，能够提高基板9及基板9上的药液的温度均匀性。因此，基板处理装置1a的结构特别适于供给到基板9的上表面91上的药液的温度沿着基板9的中央部向外周部延伸的方向容易降低的基板处理装置，例如是用于向基板9的上表面91吐出药液的上部喷嘴181与上表面91的中央部相对置而固定的基板处理装置。在上部喷嘴181与基板9的上表面91的中央部相对置而固定的基板处理装置中，由于供给到上表面91上的药液到从外缘飞散出去为止在基板9上的移动距离长，因而能够将供给到上表面91上的药液高效地使用到蚀刻处理中。
在基板处理装置1a中，另外还设置有加热气供给喷嘴180a，该加热气供给喷嘴180a在中心轴J1和基板9的外周缘之间向基板9的下表面92供给高于基板9的温度的加热气体。由此，在对基板9进行干燥时，能够以不向基板9供给液体的方式加热基板9，从而能够增大基板9上的IPA的挥发性。其结果，能够迅速地干燥基板9，并且能够抑制或防止在对基板9进行干燥时损伤基板9的上表面91上的微细图案。
在基板处理装置1a中，在多个加热液供给喷嘴180b中，两个以上的加热液供给喷嘴180b位于以中心轴J1为中心的同一圆周上。由此，能够缩短基板9上的该圆上方的各部位，在从通过加热液供给喷嘴180b的上方而接受加热液的供给之后，直至移动到下一个加热液供给喷嘴180b的上方为止的时间。由此，能够抑制基板9的各部位在加热液供给喷嘴180b之间移动时的温度下降（即，旋转中的温度下降）。其结果，在对基板9执行药液处理时，能够更加提高圆周方向上的基板9及基板9上的药液的温度均匀性，从而能够进一步提高对基板9的蚀刻处理在面上的均匀性。
另外，在基板处理装置1a中，设置有与中心轴J1之间的径向距离不同的多个加热液供给喷嘴180b。换言之，在多个加热液供给喷嘴180b中，一个加热液供给喷嘴180b和中心轴J1之间的径向距离与其他一个加热液供给喷嘴180b和中心轴J1之间的径向距离不同。由此，能够更进一步抑制或防止供给到基板9的上表面91的药液的温度沿着基板9的中央部向外周部延伸的方向下降的现象。其结果，能够更加提高基板9及基板9上的药液在径向上的温度均匀性，从而能够进一步提高对基板9的上表面91的蚀刻处理在面上的均匀性。
如上所述，从上部喷嘴181向基板9的上表面91供给的药液和从加热液供给喷嘴180b向基板9的下表面92供给的加热液，是从一个药液供给部183供给的相同的液体。在将该液体（药液）向上部喷嘴181及加热液供给喷嘴180b供给之前，利用一个液体加热部188加热该液体。由此，能够实现基板处理装置1a的结构简化，并且能够实现基板处理装置1a的小型化。
在基板处理装置1a中，在多个加热气供给喷嘴180a中，两个以上的加热气供给喷嘴180a位于以中心轴J1为中心的同一圆周上。由此，能够缩短基板9上的该圆上方的各部位，在从通过加热气供给喷嘴180a的上方而接受加热气体的供给之后，直至移动到下一个加热气供给喷嘴180a的上方为止的时间。由此，能够抑制基板9的各部位在加热气供给喷嘴180a之间移动时的温度下降（即，旋转中的温度下降）。其结果，在对基板9执行干燥处理时，能够更加提高基板9在圆周方向上的温度均匀性，从而能够进一步迅速地干燥基板9。另外，能够更进一步抑制或防止在对基板9进行干燥时损伤基板9的上表面91上的微细图案。
在基板处理装置1a中，设置有与中心轴J1之间的径向距离不同的多个加热气供给喷嘴180a。换言之，在多个加热气供给喷嘴180a中，一个加热气供给喷嘴180a和中心轴J1之间的径向距离与其他一个加热气供给喷嘴180a和中心轴J1之间的径向距离不同。由此，能够更加提高基板9在径向上的温度均匀性，从而能够进一步迅速地干燥基板9。另外，能够更进一步抑制或防止在对基板9进行干燥时对基板9的上表面91上的微细图案的损伤。
如上所述，加热液供给喷嘴180b从下表面对置部211的对置面211a突出。由此，能够抑制从下部喷嘴182供给到基板9的下表面92的纯水等处理液从吐出口1805流入到加热液供给喷嘴180b内的现象。另外，通过使加热液供给喷嘴180b相对于中心轴J1倾斜，能够更进一步抑制纯水等处理液流入到加热液供给喷嘴180b中的现象。
加热气供给喷嘴180a也从下表面对置部211的对置面211a突出。由此，能够抑制从加热液供给喷嘴180b供给到下表面92的药液及从下部喷嘴182供给到基板9的下表面92的纯水，从喷出口1802流入到加热气供给喷嘴180a内的现象。另外，通过使加热气供给喷嘴180a相对于中心轴J1倾斜，能够更进一步抑制药液或纯水等处理液流入到加热气供给喷嘴180a中的现象。
如上所述，下表面对置部211的对置面211a是随着远离中心轴J1而远离基板9的倾斜面。由此，能够使供给到基板9的下表面92的药液或纯水等处理液容易导向对置面211a的径向外侧。其结果，能够防止该处理液残留在对置面211a上的现象。
图22是示出在基板处理装置1a中在向基板9的下表面92供给加热液的同时进行了药液处理时（步骤S12）的基板9的温度分布的图。在图22中，示出半径约为150mm的基板9的温度分布。图22的横轴表示从中心轴J1到各测定位置之间的径向距离，纵轴表示基板9的各测定位置上的温度（在图23中也同样）。在图22中的空心四角形标记表示在基板处理装置1a中进行药液处理时的基板9的温度，黑圆点标记表示在上述第一比较例的基板处理装置中进行药液处理时的基板的温度。在第一比较例的基板处理装置中，未设置有加热液供给喷嘴，所以从上部喷嘴向基板的上表面供给高于基板温度的药液，但不向基板的下表面供给加热液。如图22所示，在基板处理装置1a中，与第一比较例的基板处理装置相比，能够抑制基板9的温度沿着基板9的中央部向外周部延伸的方向下降的现象。
在基板处理装置1a中，在对基板9的上表面91进行药液处理时，不对基板9的下表面92进行药液处理的情况下，也可以取代从加热液供给喷嘴180b供给加热液，而与从上部喷嘴181供给药液并行地，从加热气供给喷嘴180a向基板9的下表面92供给加热气体。图23是示出取代加热液而将加热气体供给到基板9的下表面92的情况下进行药液处理时（步骤S12）的基板9的温度分布的图。图23中的空心三角形标记表示在基板处理装置1a中进行药液处理时的基板9的温度，黑圆点标记表示在上述第一比较例的基板处理装置中进行药液处理时的基板的温度。如图23所示，在进行药液处理时向基板9的下表面92供给加热气体的情况下，与第一比较例的基板处理装置相比，也能够抑制基板9的温度沿着基板9的中央部向外周部延伸的方向下降的现象。
但是，当假设为在开放的处理空间中对基板进行处理的基板处理装置（下面，称作“第二比较例的基板处理装置”）的情况下，在第二比较例的基板处理装置中，为了防止含有药液成分的气体扩散到外部，在用药液处理基板时，大流量地排出该处理空间内的气体。另外，为了防止微粒（Particle）附着到基板上，还生成向下的气流（Downflow）。因此，在基板的周围生成从上向下的气流，因该气流基板的温度容易降低。基板的温度下降在基板的外缘部显著，因此基板的温度分布均匀性降低。其结果，基于药液的基板处理的均匀性降低。虽然可以想到通过向基板大流量地供给加热到规定温度的药液来抑制基板的温度分布均匀性的降低，但会导致药液的消耗量增大。
相对于此，在基板处理装置1a中，由作为密闭空间形成部的容腔12、防溅部161及防溅对置部163形成，比作为第二比较例的基板处理装置的处理空间小的密闭空间的扩张密闭空间100。由此，能够抑制基板9的热扩散。
在形成扩张密闭空间100的基板处理装置1a中，含有药液成分的气体不会向外部扩散，而且生成用于防止微粒附着到基板上的向下气流的必要性也较低，因而能够较低地设定流入扩张密闭空间100的气体流量及从扩张密闭空间100流出的气体流量。因此，能够进一步抑制基板9的温度下降。其结果，能够将来自加热液供给喷嘴180b的加热液的流量设定得较小，并且能够提高基板的温度分布均匀性。另外，也没有必要将加热到规定温度的药液大流量地供给到基板9的上表面91（即，能够减少药液的消耗量），因而还能够减少基板处理装置1a的成本（COO：cost of ownership）。
在基板处理装置1a中，在进行上述药液处理时，也可以取代步骤S12而进行图12所示的步骤S121。在步骤S121中，通过控制部10的控制，与步骤S12同样地，从上部喷嘴181向旋转的基板9的上表面91供给已加热的药液，与该药液的供给并行地，从加热液供给喷嘴180b向基板9的下表面92供给加热液。在步骤S121中，进而，与从上部喷嘴181的药液供给及从加热液供给喷嘴180b的加热液供给并行地，从加热气供给喷嘴180a向基板9的下方空间供给加热气体。
从加热气供给喷嘴180a向基板9的下方空间的加热气体的供给，与在上述基板9的干燥处理（步骤S15）中从加热气供给喷嘴180a的加热气体的喷出相比，更加缓慢地进行。因此，能够防止从加热液供给喷嘴180b向基板9的下表面92供给的加热液，因来自加热气供给喷嘴180a的加热气体而从下表面92上弹飞的现象、以及在下表面92上移动的加热液的流动被来自加热气供给喷嘴180a的加热气体打乱的现象。
在步骤S121中，在供给到基板9的下方空间的高温加热气体的氛围中，来自加热液供给喷嘴180b的加热液供给到基板9的下表面92，并在下表面92上向外周部移动。因此，在向基板9供给加热液时及加热液在基板9上移动时，能够抑制加热液的温度下降。
能够对上述的基板处理装置1、1a，进行各种变更。
在图1所示的基板处理装置1中，例如，在下表面对置部211中，加热气配管808及加热液配管806不是必须是双层管，也可以相互分开设置。另外，不是必须要设置加热液歧管807。
在图1所示的基板处理装置1中，供给喷嘴180不是必须是加热液供给喷嘴180b位于加热气供给喷嘴180a内侧的双层管。就供给喷嘴180的结构而言，只要是加热气供给喷嘴180a和加热液供给喷嘴180b共有与加热气体及加热液直接接触的分隔壁而成为一个供给喷嘴180的结构，就能够进行各种变更。例如，如图24所示，也可以利用分隔壁803将圆筒状的供给喷嘴180c的内侧分割成两个部分。在供给喷嘴180c中，分隔壁803右侧的部位成为加热气供给喷嘴180a，分隔壁803左侧的部位成为加热液供给喷嘴180b。
在基板处理装置1、1a中，下部喷嘴182与液体加热部188及药液供给部183相连，在步骤S12、S121中向基板9的下表面92供给加热液时，也可以向下表面92的中央部也供给加热液（即，加热至高于基板9的温度的药液）。换言之，与基板9的下表面92的中央部对置的下部喷嘴182，也可以包含在多个加热液供给喷嘴180b中。
在基板处理装置1、1a中，也可以取代液体加热部188，而设置对从药液供给部183向上部喷嘴181供给的药液进行加热的第一液体加热部、以及与第一液体加热部独立地对从药液供给部183向加热液供给喷嘴180b供给的药液进行加热的第二液体加热部。由此，能够独立分开控制向基板9的上表面91供给的药液和向基板9的下表面92供给的加热液的温度。
上部喷嘴181不是必须要与基板9的上表面91的中央部相对置的方式固定。就上部喷嘴181而言，只要至少能够向上表面91的中央部供给处理液（即，上述的药液、纯水、IPA等），例如也可以采用在基板9的上方的基板9的中央部和外缘部之间反复往復移动的同时供给处理液的结构。
从上部喷嘴181向基板9的上表面91供给的处理液和从加热液供给喷嘴180b向基板9的下表面92供给的加热液，也可以是不同的液体。另外，从上部喷嘴181向容腔12内供给的惰性气体，也可以是与从加热气供给喷嘴180a供给的加热气体不同的气体。例如，在干燥基板9时，也可以从上部喷嘴181供给氮气，从加热气供给喷嘴180a供给干燥空气。由此，能够降低干燥基板9的运行成本。
在图1所示的基板处理装置1中，容腔底部210的下表面对置部211的对置面211a，也可以是与基板9的下表面92平行的面。另外，设置在下表面对置部211上的供给喷嘴180的数目，可以是一个，也可以是两个以上。即，在基板处理装置1中，至少设置有一个供给喷嘴180。也可以与进行药液处理时和/或进行干燥时所要求的基板9的温度等相结合地，适当变更喷嘴在供给喷嘴180的径向上的位置和/或设置在同一圆周上的喷嘴数目。
在图16所示的基板处理装置1a中，容腔底部210的下表面对置部211的对置面211a，也可以是与基板9的下表面92平行的面。另外，设置在下表面对置部211上的加热气供给喷嘴180a的数目，可以是一个，也可以是两个以上。另外，加热液供给喷嘴180b的数目也可以是一个，也可以是两个以上。即，在基板处理装置1a中，设置有至少一个加热气供给喷嘴180a和至少一个加热液供给喷嘴180b。也可以与进行药液处理时及/或进行干燥时所要求的基板9的温度等相结合地，适当变更加热气供给喷嘴180a及加热液供给喷嘴180b在径向上的位置及/或设置在同一圆周上的喷嘴数目。
在基板处理装置1、1a中，也可以设置有向容腔空间120供给气体来进行加压的加压部。在容腔12密闭的第二密闭状态下，对容腔空间120进行加压，由此容腔空间120处于高于大气压的加压氛围。此外，也可以将惰性气体供给部186及加热气供给部187兼做加压部。
容腔开闭机构131不是必须要使容腔盖部122在上下方向上移动，也可以在容腔盖部122固定的状态下，使容腔本体121在上下方向上移动。容腔12的形状不是必须限定于大体圆筒状，也可以是各种形状。
对基板旋转机构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不是必须要在悬浮状态下旋转，也可以在容腔12内以机械方式支撑转子部152的导轨等的结构来使转子部152沿该导轨旋转。基板旋转机构15不是必须是中空马达，也可以将轴旋转型马达用作基板旋转机构。
在基板处理装置1中，也可以通过使防溅部161的除了上面部612以外的部位（例如，侧壁部611）与容腔盖部122接触，来形成扩张密闭空间100。也可以适当变更防溅部161的形状。
在基板处理装置1、1a中，上部喷嘴181、下部喷嘴182、供给喷嘴180、加热气供给喷嘴180a及加热液供给喷嘴180b的形状，并不限定于突出的形状。只要是具备用于吐出处理液及加热液的吐出口或用于喷出惰性气体及加热气体的喷出口的部位，都包含在本实施方式的喷嘴的概念中。
在基板处理装置1、1a中，利用从药液供给部183供给的药液，也可以进行利用了除了上述蚀刻处理以外的化学反应的各种处理，例如可以进行除去基板上的氧化膜的处理或利用显影液的显影等。
基板处理装置1、1a除了用于处理半导体基板以外，还可以用于处理在液晶显示装置、等离子显示器、FED（field emission display：场发射显示器）等显示装置中使用的玻璃基板。或者，基板处理装置1也可以用于处理光盘用基板、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。
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组合。
详细描述发明来进行说明，但是上述说明只是示例性的，而非限定性的。因此，在不脱离本发明的范围的情况下可以有很多变形或方案。

Claims (25)

1.一种基板处理装置，用于处理基板，其特征在于，
具备：
基板支撑部，支撑水平状态的基板的外缘部，
基板旋转机构，使所述基板支撑部与所述基板一同以上下方向的中心轴为中心旋转，
处理液供给喷嘴，向所述基板的上表面供给高于所述基板温度的处理液，以及
至少一个供给喷嘴，在所述中心轴和所述基板的外周缘之间朝向所述基板的下表面；
所述至少一个供给喷嘴的各供给喷嘴具备：
加热液供给喷嘴，向所述基板的所述下表面供给高于所述基板的温度的加热液，以及
加热气供给喷嘴，向所述基板的所述下表面喷出高于所述基板的温度的加热气体，并且与所述加热液供给喷嘴共有直接接触所述加热液及所述加热气体的分隔壁。
2.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，所述各供给喷嘴是由所述加热气供给喷嘴包围所述加热液供给喷嘴的周围的双层管。
3.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
所述至少一个供给喷嘴是多个供给喷嘴；
所述多个供给喷嘴中的两个以上的供给喷嘴位于以所述中心轴为中心的同一圆周上。
4.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
所述至少一个供给喷嘴是多个供给喷嘴；
所述多个供给喷嘴中的一个供给喷嘴和所述中心轴之间的径向距离，不同于其他一个供给喷嘴和所述中心轴之间的径向距离。
5.如权利要求1至4中任一项所述的基板处理装置，其特征在于，
所述处理液和所述加热液是相同的液体；
所述基板处理装置还具备液体加热部，该液体加热部用于对向所述处理液供给喷嘴及所述各供给喷嘴的所述加热液供给喷嘴供给的所述液体进行加热。
6.如权利要求5所述的基板处理装置，其特征在于，在所述各供给喷嘴中，由所述加热气供给喷嘴内的所述加热气体经由所述分隔壁对所述加热液供给喷嘴内的所述加热液进行加热，由此所述加热液的温度高于所述处理液的温度。
7.如权利要求1至4中任一项所述的基板处理装置，其特征在于，在所述各供给喷嘴中，由所述加热气供给喷嘴内的所述加热气体经由所述分隔壁对所述加热液供给喷嘴内的所述加热液进行加热。
8.如权利要求1至4中任一项所述的基板处理装置，其特征在于，
所述基板支撑部的形状为以所述中心轴为中心的环状；
所述基板处理装置还具备下表面对置部，该下表面对置部具备在所述基板支撑部的内侧与所述基板的所述下表面对置的对置面；
所述对置面是随着远离所述中心轴而远离所述基板的倾斜面。
9.如权利要求1至4中任一项所述的基板处理装置，其特征在于，所述至少一个供给喷嘴相对于所述中心轴倾斜。
10.如权利要求1至4中任一项所述的基板处理装置，其特征在于，所述处理液供给喷嘴以与所述基板的所述上表面的中央部相对置的方式固定。
11.如权利要求1至4中任一项所述的基板处理装置，其特征在于，还具备用于形成密闭的内部空间的密闭空间形成部，该内部空间为利用所述处理液对所述基板进行处理的空间。
12.一种基板处理装置，用于处理基板，其特征在于，
具备：
基板支撑部，支撑水平状态的基板的外缘部；
基板旋转机构，使所述基板支撑部与所述基板一同以上下方向的中心轴为中心旋转；
处理液供给喷嘴，向所述基板的上表面供给高于所述基板的温度的处理液；
至少一个加热液供给喷嘴，在所述中心轴和所述基板的外周缘之间向所述基板的下表面供给高于所述基板的温度的加热液；以及
至少一个加热气供给喷嘴，在所述中心轴和所述基板的所述外周缘之间向所述基板的所述下表面喷出高于所述基板的温度的加热气体。
13.如权利要求12所述的基板处理装置，其特征在于，
所述至少一个加热液供给喷嘴是多个加热液供给喷嘴；
所述多个加热液供给喷嘴中的两个以上的加热液供给喷嘴，位于以所述中心轴为中心的同一圆周上。
14.如权利要求12所述的基板处理装置，其特征在于，
所述至少一个加热液供给喷嘴是多个加热液供给喷嘴；
所述多个加热液供给喷嘴中的一个加热液供给喷嘴和所述中心轴之间的径向距离，不同于其他一个加热液供给喷嘴和所述中心轴之间的径向距离。
15.如权利要求12所述的基板处理装置，其特征在于，
所述至少一个加热气供给喷嘴是多个加热气供给喷嘴；
所述多个加热气供给喷嘴的中的两个以上的加热气供给喷嘴，位于以所述中心轴为中心的同一圆周上。
16.如权利要求12所述的基板处理装置，其特征在于，
所述至少一个加热气供给喷嘴是多个加热气供给喷嘴；
所述多个加热气供给喷嘴中的一个加热气供给喷嘴和所述中心轴之间的径向距离，不同于其他一个加热气供给喷嘴和所述中心轴之间的径向距离。
17.如权利要求12所述的基板处理装置，其特征在于，
所述处理液和所述加热液是相同的液体；
所述基板处理装置还具备液体加热部，该液体加热部用于对向所述处理液供给喷嘴及所述至少一个加热液供给喷嘴供给的所述液体进行加热。
18.如权利要求12所述的基板处理装置，其特征在于，
所述基板支撑部的形状为以所述中心轴为中心的环状；
所述基板处理装置还具备下表面对置部，该下表面对置部具备在所述基板支撑部的内侧与所述基板的所述下表面对置的对置面；
所述对置面是随着远离所述中心轴而远离所述基板的倾斜面。
19.如权利要求12所述的基板处理装置，其特征在于，所述至少一个加热气供给喷嘴相对于所述中心轴倾斜。
20.如权利要求12所述的基板处理装置，其特征在于，所述处理液供给喷嘴以与所述基板的所述上表面的中央部相对置的方式固定。
21.如权利要求12所述的基板处理装置，其特征在于，还具备用于形成密闭的内部空间的密闭空间形成部，该内部空间为利用所述处理液对所述基板进行处理的空间。
22.如权利要求12至21中任一项所述的基板处理装置，其特征在于，
还具备控制部，该控制部用于控制所述基板旋转机构、从所述处理液供给喷嘴的所述处理液的供给、从所述至少一个加热液供给喷嘴的所述加热液的供给、以及从所述至少一个加热气供给喷嘴的所述加热气体的供给；
通过所述控制部的控制，一边使所述基板旋转，一边向所述基板的所述上表面供给所述处理液且向所述基板的所述下表面供给所述加热液，并且在停止所述处理液及所述加热液的供给之后，一边使所述基板旋转，一边向所述基板的所述下表面喷出所述加热气体来干燥所述基板。
23.如权利要求12至21中任一项所述的基板处理装置，其特征在于，
还具备控制部，该控制部用于控制所述基板旋转机构、从所述处理液供给喷嘴的所述处理液的供给、从所述至少一个加热液供给喷嘴的所述加热液的供给、以及从所述至少一个加热气供给喷嘴的所述加热气体的供给；
通过所述控制部的控制，一边使所述基板旋转，一边向所述基板的所述上表面供给所述处理液且与所述处理液的供给并行地，向所述基板的所述下表面供给所述加热液并且向所述基板的下方空间供给所述加热气体。
24.一种基板处理方法，用于处理基板，其特征在于，
包括：
a）工序，一边使水平状态的基板以上下方向的中心轴为中心旋转，一边向所述基板的上表面供给高于所述基板的温度的处理液；
b）工序，与所述a）工序并行地，从至少一个加热液供给喷嘴，在所述中心轴和所述基板的外周缘之间，向所述基板的下表面供给高于所述基板的温度的加热液；
c）工序，在停止所述处理液及所述加热液的供给之后，一边使所述基板旋转，一边从至少一个加热气供给喷嘴，在所述中心轴和所述基板的所述外周缘之间，向所述基板的所述下表面喷出高于所述基板的温度的加热气体来干燥所述基板。
25.一种基板处理方法，用于处理基板，其特征在于，
包括：
a）工序，一边使水平状态的基板以上下方向的中心轴为中心旋转，一边向所述基板的上表面供给高于所述基板的温度的处理液；
b）工序，与所述a）工序并行地，从至少一个加热液供给喷嘴，在所述中心轴和所述基板的外周缘之间，向所述基板的下表面喷出高于所述基板的温度的加热液；
c）工序，与所述b）工序并行地，从至少一个加热气供给喷嘴，向所述基板的下方空间供给高于所述基板的温度的加热气体。
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C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C53 Correction of patent of invention or patent application
CB02 Change of applicant information

Address after: Kyoto City, Kyoto Prefecture, Japan

Applicant after: DAINIPPON SCREEN MFG

Address before: Kyoto City, Kyoto Prefecture, Japan

Applicant before: Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd.

COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: APPLICANT; FROM: DAINIPPON SCREEN MFG. CO., LTD. TO: SCREEN GROUP CO., LTD.

GR01 Patent grant
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