CN104992904B - 基板处理方法以及基板处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基板处理方法以及基板处理装置。基板处理方法包括：SPM供给工序，将高温的SPM供给到基板的上表面；DIW供给工序，在SPM供给工序之后，通过将室温的DIW供给到基板的上表面，来冲洗残留在基板上的液体；双氧水供给工序，在SPM供给工序后且在DIW供给工序前，在SPM残留在基板上的状态下，将液温比SPM的温度低且室温以上的双氧水供给到基板的上表面的双氧水供给工序；以与双氧水供给工序并行的方式，将高温的纯水供给到基板的下表面的温度降低抑制工序。

Description

基板处理方法以及基板处理装置
技术领域
本发明涉及对基板进行处理的基板处理方法以及基板处理装置。在成为处理对象的基板中，例如包括半导体晶片、液晶显示装置用基板、等离子显示器用基板、FED(FieldEmission Display：场发射显示器)用基板、光盘用基板、磁盘用基板、磁光盘用基板、光掩模用基板、陶瓷基板、太阳能电池用基板等。
背景技术
在半导体装置或液晶显示装置等的制造工序中，有时一边通过旋转卡盘使基板旋转，一边对基板依次供给温度不同的处理液。例如，在日本国特开2009-238862号公报中公开有：对旋转的基板的上表面供给了高温的SPM(Sulfuric Acid-Hydrogen PeroxideMixture：硫酸-双氧水混合物)之后，对由SPM覆盖的基板的上表面供给常温的DIW(Deionized Water：去离子水)，清洗掉附着在基板的上表面上的SPM。
当高温的SPM等高温处理液被供给到基板上时，基板自身的温度变高。在以高温处理液覆盖基板的状态下，当开始供给常温的DIW等低温处理液时，在低温处理液的着落位置以及其附近的位置(下面称为着落位置附近区域)基板温度会急剧且急速降低。因此，在着落位置附近区域产生使基板收缩的应力，并且由于着落位置附近区域和处于高温状态的其他区域的温度差，基板以弯曲或者呈波浪状起伏的方式变形。当低温处理液充分遍及基板时，基板的各部分的温度差变小，因此虽然能够消除这样的变形，但是在此之前，基板持续变形了的状态。
在夹持式的旋转卡盘中，多个卡盘销被按压到基板的周缘部上。如果在多个卡盘销被按压到基板的周缘部上的状态下基板发生变形，则各卡盘销对基板的按压压力发生变化，旋转卡盘对基板进行保持的稳定性有可能降低。此外，在真空式的旋转卡盘中，基板的下表面被旋转基座(吸附基座)的上表面吸附。在基板的下表面被旋转基座的上表面吸附的状态下基板发生变形时，基板的下表面和旋转基座的上表面之间的紧密接触状态发生变化，旋转卡盘对基板进行保持的稳定性就有可能降低。
在前面论述的公报中公开了将高温(例如150℃)的SPM和常温(例如25℃)的DIW供给到基板的内容。因此，在基板和DIW之间存在100℃以上的温度差的状态下，能够开始供给作为低温处理液的DIW。本发明的发明人能够确认的是，所述基板的变形不限于基板和低温处理液的温度差是100℃以上的情况，在不到100℃(例如60℃)时也有可能产生。因此，所述基板的变形不限于依次供给高温的SPM和常温的DIW的情况，在将有温度差的其他处理液依次供给到基板上的情况下也有可能产生。
发明内容
本发明的目的之一是抑制开始供给处理液时基板的局部温度变化。
本发明的一个实施方式提供一种基板处理方法，包括：药液供给工序，将第1温度的药液供给到基板的主面，冲洗液供给工序，在所述药液供给工序之后，通过将比第1温度低的第2温度的冲洗液供给到基板的主面，来冲洗残留在基板上的液体，反应液供给工序，在所述药液供给工序后且所述冲洗液供给工序前，在所述药液供给工序中供给到基板的药液残留在基板上的状态下，向基板的主面供给反应液，该反应液能够通过与药液混合发生发热反应，且该反应液的液温比第1温度低且在第2温度以上，温度降低抑制工序，以与所述反应液供给工序并行的方式，将温度比第1温度低且比反应液的液温高的加热流体供给到基板的另一个主面，所述基板的另一个主面是与基板的在所述药液供给工序中被供给药液的主面一侧相反的一侧的主面。基板的主面可以是形成设备的表面，也可以是与表面一侧相反的一侧的背面。
根据本方法，第1温度(向基板供给之前的药液的温度)的药液被供给到基板的主面。而且，在药液残留在基板上的状态下，反应液被供给到基板的主面上。供给到基板的反应液与残留在基板上的药液混合。因此，残留在基板上的液体(包括药液与反应液的液体)中的反应液的比例升高，药液的浓度降低。在反应液被供给到基板之后，比第1温度低的第2温度(向基板供给之前的冲洗液的温度)的冲洗液被供给到基板的主面上。由此，残留在基板上的液体被冲洗掉。
当开始供给反应液时，基板的温度接近反应液的温度。向基板供给之前的反应液的温度比药液的温度(第1温度)低，且在冲洗液的温度(第2温度)以上。反应液通过与药液混合而使药液发生发热反应。因此，当在药液残留在基板上的状态下向基板的主面供给反应液时，在反应液的着落位置以及其附近的位置发生发热反应，着落位置附近区域的基板的温度降低量减小。因此，基板的温度缓慢接近反应液的温度。由此，与药液的供给后接着将比第1温度低的第2温度的反应液供给到基板的情况相比，能够抑制基板的温度急剧且急速地降低，能够降低基板的变形量。
进而，以与对基板的主面供给反应液并行的方式，将高温的加热流体供给到基板的另一个主面。向基板供给之前的加热流体的温度比药液的温度(第1温度)低且比向基板供给之前的反应液的温度高。因此，通过与反应液的供给并行地将加热流体供给到基板，就能抑制因反应液的供给导致的基板的局部温度降低。进而，加热流体被供给到与药液和反应液所供给的面相反侧的基板的另一个主面上，因此，就能够在不妨碍药液和基板的反应的情况下抑制基板的温度降低。
加热流体可以是液体(加热液)，也可以是气体(加热气体)。加热液的一例是水。加热气体的一例是非活性气体以及水蒸气。加热流体可以被供给到另一个主面的整个区域，也可以被供给到另一个主面的局部。例如，可以以反应液着落在基板的主面的着落位置和加热流体向基板的另一个主面喷出的喷出位置相对于基板位于相反侧的位置的方式，来向基板的另一个主面喷出加热流体。
在本发明的一个实施方式中，在停止所述药液供给工序中的向基板喷出药液的动作之后开始所述温度降低抑制工序。
根据本方法，在停止向基板喷出药液之后开始对基板供给加热流体。在向基板喷出药液时，之前供给的药液被排出到基板的周围。因此，当若与药液的喷出并行地向基板喷出加热流体，则有时会有大量的药液在基板的周围与加热流体混合。与此相对，在停止喷出药液时，从基板排出的药液少或者是零，因此，不会发生大量的药液在基板的周围与加热流体混合的情况。因此，即使是通过与加热流体混合而使药液发热的情况(例如，药液是包括硫酸的液体，加热流体是包括水的气体或液体的情况)下，能够防止从基板排出的药液的温度大幅度上升。因此，能够抑制杯等用于收集从基板排出的液体的筒状收集部件的温度上升。
在本发明的一个实施方式中，所述反应液供给工序包括使反应液着落在基板的主面上的着落位置移动的工序，所述温度降低抑制工序包括：以使从基板的中心到反应液的着落位置的距离与从基板的中心到加热流体的喷出位置的距离之间的差减小的方式，使加热流体向基板的另一个主面喷出的喷出位置移动的工序。从基板的中心到反应液的着落位置的距离指，从基板的中心到反应液的着落位置的、与基板的主面平行的方向上的直线距离。同样，从基板的中心到加热流体的喷出位置的距离指，从基板的中心到加热流体的喷出位置的、与基板的主面平行的方向上的直线距离。
根据本方法，加热流体向基板的另一个主面喷出的喷出位置的移动与反应液着落在基板的主面的着落位置的移动并行地进行，使得从基板的中心到反应液的着落位置的距离与从基板的中心到加热流体的喷出位置的距离值差减小。由此，加热流体被喷出到靠近反应液的着落位置的位置。因此，加热流体的热量从靠近反应液的着落位置的位置被传递到基板，进一步降低了反应液的着落位置以及其附近位置的温度降低量。由此，能够抑制或防止因温度差而引起的基板的变形。
在本发明的一个实施方式中，所述温度降低抑制工序包括：在反应液着落在基板的主面上的着落位置移动时，以使加热流体向基板的另一个主面喷出的喷出位置位于反应液着落在基板的主面上的着落位置的相反侧的方式，使加热流体向基板的另一个主面喷出的喷出位置移动的工序。
根据本方法，加热流体喷出在与反应液的着落位置相反侧的位置。即，反应液的着落位置和加热流体的着落位置跟着基板在与基板的主面垂直的方向上排列。进而，当反应液的着落位置在基板的主面内移动时，加热流体的喷出位置也在基板的另一个主面内移动。因此，加热流体的喷出位置始终位于反应液的着落位置的相反侧。加热流体是比反应液温度高的流体。因此，加热流体的热量从反应液的着落位置的相反侧的位置被传递给基板，就能进一步降低反应液的着落位置以及其附近的位置的温度降低量。由此，就能抑制或防止因温度差而引起的基板的变形。
所述基板处理方法还包括：在所述反应液供给工序之前，在所述药液供给工序中供给到基板上的药液残留在基板的状态下，以比第1温度高的加热温度对基板以及药液进行加热的加热工序。此时，所述加热工序还可以包括通过与基板的主面相对的红外线加热器以加热温度对基板以及药液进行加热的红外线加热工序。
根据本方法，由于基板以及药液的温度上升到比向基板供给之前的药液的温度(第1温度)高的加热温度，所以供给反应液之前的基板和冲洗液的温度差进一步扩大。但是，在供给冲洗液之前，反应液被供给到基板上。因此，能够防止冲洗液被供给到基板时基板的温度在局部有所降低，在基板内产生大的温度差。由此，能够降低基板的变形量。
本发明的另一实施方式提供一种基板处理装置，包括：基板保持单元，保持基板并使基板旋转，药液供给单元，向保持于所述基板保持单元的基板的主面喷出第1温度的药液，冲洗液供给单元，向保持于所述基板保持单元的基板的主面喷出比第1温度低的第2温度的冲洗液，反应液供给单元，向保持于所述基板保持单元的基板的主面喷出反应液，该反应液的液温比第1温度低且在第2温度以上，该反应液能够通过与药液混合发生发热反应，加热流体供给单元，向保持于所述基板保持单元的基板的另一个主面喷出加热流体，该加热流体的温度比第1温度低且比反应液的液温高，基板的另一个主面是与基板的主面一侧相反的一侧的主面，控制装置，控制所述基板保持单元、所述药液供给单元、所述冲洗液供给单元、所述反应液供给单元、以及所述加热流体供给单元。
所述控制装置执行：药液供给工序，将第1温度的药液供给到基板的主面，冲洗液供给工序，在所述药液供给工序后，通过将第2温度的冲洗液供给到基板的主面，来冲洗残留在基板上的液体，反应液供给工序，在所述药液供给工序后且所述冲洗液供给工序前，在所述药液供给工序中供给到基板的药液残留在基板上的状态下，将液温比第1温度低且在第2温度以上的反应液供给到基板的主面，温度降低抑制工序，以与所述反应液供给工序并行的方式，将加热流体供给到基板的另一个主面。根据该结构，控制装置通过控制基板处理装置来执行前述的基板处理方法的各工序。因此，就能起到和前述的效果相同的效果。
本发明前述的或者其他目的、特征以及效果能够通过参考附图在下面论述的实施方式的说明来明确。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式的基板处理装置的俯视示意图。
图2是水平观察本发明的第1实施方式的基板处理装置中具备的腔室内部的示意图。
图3是旋转基座以及与其关联的结构的俯视示意图。
图4是红外线加热器的纵向剖视图。
图5是表示通过处理单元进行的第1处理例的概要的时序图。
图6是第1处理例的一部分的具体的时序图。
图7是表示通过处理单元进行的第2处理例的一部分的具体的时序图。
图8是表示通过处理单元进行的第3处理例的一部分的具体的时序图。
图9是表示通过处理单元进行的第4处理例的一部分的具体的时序图。
图10是本发明的第2实施方式的旋转卡盘的俯视图。
图11是本发明的第2实施方式的旋转卡盘的主视图。
图12是表示下表面喷嘴的俯视示意图。
图13是表示下表面喷嘴的内部结构的剖视示意图。
图14是表示通过处理单元进行的第5处理例的一部分的具体的时序图。
图15是水平观察本发明的第3实施方式的基板处理装置中具备的腔室内部的示意图。
图16是表示通过处理单元进行的第6处理例的一部分的具体的时序图。
图17是表示反应液喷嘴的变形例的俯视示意图。
图18是表示反应液喷嘴的另一变形例的俯视示意图。
具体实施方式
图1是本发明的第1实施方式的基板处理装置1的俯视示意图。图2是水平观察本发明的第1实施方式的基板处理装置1中具备的腔室4内部的示意图。图3是旋转基座7以及与其关联的结构的俯视示意图。图4是红外线加热器58的纵向剖视图。
如图1所示，基板处理装置1是逐张对半导体晶片等圆板状的基板W进行处理的单张式装置。基板处理装置1包括：通过处理液和/或处理气体对基板W进行处理的多个处理单元2；将基板W搬入搬出各处理单元2的腔室4的基板搬送机械手CR；以及对基板处理装置1中具备的装置的动作和阀的开闭等进行控制的控制装置3。
如图2所示，各处理单元2是单张式单元。各处理单元2包括：具有内部空间的箱型的腔室4；旋转卡盘5，在腔室4内以水平姿态保持一张基板W，使基板W围绕穿过基板W中心的铅垂的基板旋转轴线A1旋转；处理液供给装置，将药液或冲洗液等处理液供给到保持于旋转卡盘5上的基板W；加热装置，从保持于旋转卡盘5的基板W上方对基板W进行加热；以及筒状的杯6，围绕基板旋转轴线A1包围旋转卡盘5。
如图2所示，相当于基板保持单元的旋转卡盘5包括：以水平姿态被保持的圆板状的旋转基座7；从旋转基座7的上表面外周部向上方突出的多个卡盘销8；使多个卡盘销8开闭的未图示的卡盘开闭机构。旋转卡盘5还包括：旋转轴9，从旋转基座7的中央部沿基板旋转轴线A1向下方延伸；以及旋转马达10，通过使旋转轴9旋转，使旋转基座7以及卡盘销8围绕基板旋转轴线A1旋转。
如图2所示，旋转基座7的外径比基板W的直径大。旋转基座7的中心线配置在基板旋转轴线A1上。多个卡盘销8在旋转基座7的外周部被保持在旋转基座7上。多个卡盘销8在圆周方向(围绕基板旋转轴线A1的方向)上隔开间隔配置。卡盘销8能够在被按压到基板W的周端面的闭合位置和从基板W的周端面离开的打开位置之间，围绕铅垂的旋转轴线相对于旋转基座7转动。卡盘开闭机构使卡盘销8围绕销旋转轴线转动。
控制装置3通过控制卡盘开闭机构，使多个卡盘销8的状态在多个卡盘销8把持基板W的闭合状态和多个卡盘销8对基板W的把持被解除的打开状态之间切换。在向旋转卡盘5搬运基板W时，控制装置3使各卡盘销8退避到打开位置。在该状态下，控制装置3通过使基板搬送机械手CR动作，将基板W载置到多个卡盘销8上。之后，控制装置3使各卡盘销8移动到闭合位置。由此，在基板W的下表面和旋转基座7的上表面在上下方向上分离的状态下，基板W被多个卡盘销8把持。在这种状态下，当控制装置3使旋转马达10旋转时，基板W与旋转基座7和卡盘销8一起围绕基板旋转轴线A1转动。
如图2所示，处理单元2包括：将SPM(包括H2SO4和H2O2的混合液)等药液向基板W的上表面喷出的第1药液喷嘴11；在顶端部安装有第1药液喷嘴11的第1喷嘴臂12；以及通过使第1喷嘴臂12移动来使第1药液喷嘴11移动的第1喷嘴移动装置13。
如图2所示，兼作反应液喷嘴的第1药液喷嘴11以朝内的姿势被保持在第1喷嘴臂12上。朝内的姿势是以处理液着落在比处理液喷出口更向内侧(基板旋转轴线A1侧)的位置的方式，向相对于基板W的上表面倾斜的喷出方向喷出处理液的姿势。第1药液喷嘴11不限于朝内的姿势，也可以以向与基板W的上表面垂直的方向喷出处理液的垂直姿势被保持在第1喷嘴臂12上，还可以是以处理液着落在比处理液喷出口更外侧(与基板旋转轴线A1侧相反的一侧)的位置的方式，以向对于基板W的上表面倾斜的喷出方向喷出处理液的朝外的姿势保持在第1喷嘴12上。
如图3所示，第1喷嘴移动装置13使第1喷嘴臂12围绕在旋转卡盘5的周围沿铅垂方向延伸的第1喷嘴旋转轴线A2转动，由此，在俯视观察时，使第1药液喷嘴11沿穿过基板W的上表面中央部的轨迹水平移动。第1喷嘴移动装置13使第1药液喷嘴11在处理位置和退避位置(图3所示的位置)之间水平移动，其中，所述处理位置指，从第1药液喷嘴11喷出的药液着落到基板W的上表面的位置，所述退避位置指，俯视时第1药液喷嘴11退避到旋转卡盘5的周围的位置。进而，第1喷嘴移动装置13使第1药液喷嘴11在中央位置、中间位置和周缘位置之间水平移动，其中，所述中央位置指，从第1药液喷嘴11喷出的药液着落到基板W的上表面中央部的位置，所述中间位置指，从第1药液喷嘴11喷出的药液着落到基板W的上表面中间部的位置，所述周缘位置指，从第1药液喷嘴11喷出的药液着落到基板W的上表面周缘部的位置。中央位置、中间位置以及周缘位置均是处理位置。
基板W的上表面中央部是包括上表面的中心的圆形区域，基板W的上表面周缘部是包括上表面外周缘的环状区域。基板W的上表面中间部是上表面中央部的外周缘和上表面周缘部的内周缘之间的环状区域。基板W的上表面中央部、上表面中间部以及上表面周缘部的宽度的一例如下所述。中央部的宽度(从基板W的中心到中央部的外周缘为止的直径方向上的距离)为基板W半径的5/15。中间部的宽度(从中间部的内周缘到中间部的外周缘为止的直径方向上的距离)为基板W半径的9/15。周缘部的宽度(从周缘部的内周缘到周缘部的外周缘为止的直径方向上的距离)为基板W半径的1/15。这些比例是一个例子，并不妨碍其他比例的应用。
如图2所示，处理单元2包括：将SPM等药液引导到第1药液喷嘴11的第1药液配管14；对第1药液配管14内的硫酸以及双氧水进行搅拌的搅拌配管15；在搅拌配管15的上游对要第1药液配管14供给的硫酸以及双氧水进行混合的混合阀16。
如图2所示，处理单元2包括：用于收容作为发热药液的一例的硫酸(液体)的硫酸容器17；通过加热硫酸，将硫酸容器17内的硫酸的温度维持在比室温高的温度(60～90℃范围内的恒定温度。例如，80℃)的第一加热器21；将硫酸容器17内的硫酸引导到混合阀16的硫酸配管18；用于开闭硫酸配管18内部的硫酸阀19；使从硫酸配管18向混合阀16供给的硫酸的流量增减的硫酸流量调节阀20。虽然没有图示，但是，硫酸流量调节阀20包括：阀座被设置在内部的阀体；开闭阀座的阀芯；以及使阀芯在打开位置和闭合位置之间移动的驱动器。关于其他流量调节阀也是同样的。
如图2所示，处理单元2包括：用于收容反应药液的一例的双氧水的双氧水容器22；将双氧水容器22内的室温(20～30℃范围内，例如是25℃)的双氧水引导到混合阀16的第1双氧水配管23；用于开闭第1双氧水配管23内部的第1双氧水阀24；用于增减从第1双氧水配管23向混合阀16供给的双氧水流量的第1双氧水流量调节阀25。
如图2所示，处理单元2还包括：将双氧水容器22内的双氧水引导到第1药液配管14内的第2双氧水配管26；用于开闭第2双氧水配管26的内部的第2双氧水阀27；使从第2双氧水配管26供给到第1药液配管14的双氧水的流量增减的第2双氧水流量调节阀28。第2双氧水配管26的上游端在第1双氧水阀24以及第1双氧水流量调节阀25的上游侧的位置与第1双氧水配管23连接，第2双氧水配管26的下游端在搅拌配管15的上游侧的位置与第1药液配管14连接。
当打开硫酸阀19时，高温的硫酸以与硫酸流量调节阀20的开度对应的流量从硫酸配管18供给到混合阀16。此外，当第1双氧水阀24被打开时，双氧水容器22内的室温的双氧水以与第1双氧水流量调节阀25的开度对应的流量被从第1双氧水配管23供给到混合阀16。由此，硫酸以及双氧水以规定比例(将硫酸比例设为“X1”，将双氧水的比例设为“Y1”，例如X1＞Y1)被供给到混合阀16。
被供给到混合阀16的硫酸以及双氧水经过搅拌配管15从第1药液配管14被供给到第1药液喷嘴11。在此过程中，硫酸和双氧水通过混合阀16被混合，通过搅拌配管15被搅拌。由此，硫酸和双氧水被混合均匀，通过硫酸和双氧水的反应，硫酸和双氧水的混合液(SPM)被加热到比混合前的硫酸和双氧水的温度高的第1温度(100℃以上。例如160℃)。因此，通过硫酸和双氧水的混合而生成的高温(第1温度)的SPM被从第1药液喷嘴11喷出。SPM是包括氧化能力强的过氧硫酸(Peroxymonosulfuric acid)的混合药液。
此外，在硫酸阀19和第1双氧水阀24被关闭，第2双氧水阀27被打开时，双氧水容器22内的室温的双氧水绕过混合阀16从第2双氧水配管26流到第1药液配管14。由此，室温的双氧水以与第2双氧水流量调节阀28的开度对应的流量从第2双氧水配管26供给到第1药液配管14。而且，供给到第1药液配管14的室温的双氧水从第1药液喷嘴11喷出。
如图2所示，处理单元2包括：将SC1(包括NH4OH和H2O2的混合液)等药液向基板W的上表面喷出的第2药液喷嘴29；在顶端部安装有第2药液喷嘴29的第2喷嘴臂30；以及通过使第2喷嘴臂30移动，使第2药液喷嘴29移动的第2喷嘴移动装置31。图2表示第2药液喷嘴29以朝内的姿势被保持在第2喷嘴臂30上的例子。第2药液喷嘴29不限于朝内的姿势，也可以以垂直姿势或者朝外的姿势被保持在第2喷嘴臂30上。
如图3所示，第2喷嘴移动装置31通过使第2喷嘴臂30围绕在旋转卡盘5的周围沿铅垂方向延伸的第2喷嘴旋转轴线A3转动，使第2药液喷嘴29沿俯视时穿过基板W的上表面中央部的轨迹水平移动。第2喷嘴移动装置31使第2药液喷嘴29在处理位置和退避位置之间水平移动，其中，所述处理位置指，从第2药液喷嘴29喷出的药液着落在基板W的上表面的位置，所述退避位置指，俯视时第2药液喷嘴29退避到旋转卡盘5周围的位置。进而，第2喷嘴移动装置31使第2药液喷嘴29在中央位置、中间位置和周缘位置之间水平移动。
如图2所示，处理单元2包括：将比SPM的温度(第1温度)低且比室温高的温度(例如30～50℃)的SC1引导到第2药液喷嘴29的第2药液配管33；以及对第2药液配管33的内部进行开闭的第2药液阀34。当第2药液阀34被打开时，来自第2药液供给源的SC1从第2药液配管33被供给到第2药液喷嘴29。由此，例如40℃的SC1(液体)被从第2药液喷嘴29喷出。
如图2所示，处理单元2包括：将冲洗液向基板W的上表面喷出的冲洗液喷嘴36；在顶端部安装有冲洗液喷嘴36的第3喷嘴臂37；通过移动第3喷嘴臂37，使冲洗液喷嘴36移动的第3喷嘴移动装置38。图2表示冲洗液喷嘴36以朝内的姿势被保持在第3喷嘴臂37上的例子。冲洗液喷嘴36不限于朝内的姿势，也可以以垂直姿势或者朝外的姿势被保持在第3喷嘴臂37上。
虽然没有图示，但是第3喷嘴移动装置38通过使第3喷嘴臂37围绕在旋转卡盘5周围沿铅垂方向延伸的第3喷嘴旋转轴线转动，使冲洗液喷嘴36沿俯视时穿过基板W的上表面中央部的轨迹水平移动。第3喷嘴移动装置38使冲洗液喷嘴36在处理位置和退避位置之间水平移动，其中，所述处理位置指，从冲洗液喷嘴36喷出的冲洗液着落到基板W的上表面的位置，所述退避位置指，冲洗液喷嘴36在俯视时退避到旋转卡盘5的周围的位置。进而，第3喷嘴移动装置38使冲洗液喷嘴36在中央位置、中间位置和周缘位置之间水平移动。
如图2所示，处理单元2包括：将来自冲洗液供给源的冲洗液引导到冲洗液喷嘴36的第1冲洗液配管39；对第1冲洗液配管39的内部进行开闭的第1冲洗液阀40；使从第1冲洗液配管39向冲洗液喷嘴36供给的冲洗液的流量增减的第1冲洗液流量调节阀41。处理单元2还包括：将来自冲洗液供给源的冲洗液引导到冲洗液喷嘴36的第2冲洗液配管42；对第2冲洗液配管42的内部进行开闭的第2冲洗液阀43；使从第2冲洗液配管42供给到冲洗液喷嘴36的冲洗液的流量增减的第2冲洗液流量调节阀44。
当第1冲洗液阀40被打开时，室温下(例如25℃)的冲洗液以与第1冲洗液流量调节阀41的开度对应的流量从冲洗液喷嘴36喷出。同样，当第2冲洗液阀43被打开时，室温下(例如25℃)的冲洗液以与第2冲洗液流量调节阀44的开度对应的流量从冲洗液喷嘴36喷出。从冲洗液喷嘴36喷出的冲洗液是纯水(去离子水：Deionized water)。被供给到冲洗液喷嘴36的冲洗液不限于纯水，可以是碳酸水、电解离子水、富氢水、臭氧水、IPA(异丙醇)或者浓度稀释的(例如10～100ppm左右)的盐酸水等。
第1冲洗液流量调节阀41的开度可以比第2冲洗液流量调节阀44的开度大或者小，也可以与第2冲洗液流量调节阀44的开度相等。在第1冲洗液流量调节阀41与第2冲洗液流量调节阀44的开度不同时，通过切换第1冲洗液阀40和第2冲洗液阀43，就能在不改变第1冲洗液流量调节阀41和第2冲洗液流量调节阀44的开度的情况下，改变从冲洗液喷嘴36喷出的冲洗液的流量。
如图2所示，处理单元2包括：将加热液向基板W的下表面中央部喷出的下表面喷嘴45；将加热液引导到下表面喷嘴45的加热液配管46；对加热液配管46的内部进行开闭的加热液阀47；使从加热液配管46供给到下表面喷嘴45的加热液的流量增减的加热液流量调节阀48；以比SPM的温度(第1温度)低且比室温高的温度(例如50～90℃)对从加热液配管46供给到下表面喷嘴45的加热液进行加热的加热液加热器49。
当加热液阀47被打开时，来自加热液供给源的加热液以与加热液流量调节阀48的开度对应的流量从加热液配管46被供给到下表面喷嘴45。由此，作为加热流体(加热液)一例的高温(例如60℃)的加热液从下表面喷嘴45喷出。如图2所示，供给到下表面喷嘴45的加热液是加热过的纯水。供给到下表面喷嘴45的加热液的种类不限于纯水，可以是碳酸水、电解离子水、富氢水、臭氧水、IPA(异丙醇)或者浓度稀释的(例如10～100ppm左右)的盐酸水等。
如图2以及图3所示，下表面喷嘴45包括：以水平姿势配置在旋转基座7的上表面中央部和基板W的下表面中央部之间的高度的圆板部50；从圆板部50向下方延伸的筒状部51。来自加热液配管46的加热液被供给到筒状部51的内部，从在圆板部50的上表面形成开口的喷出口45a向上喷出。圆板部50和筒状部51不与旋转轴9等旋转部接触，下表面喷嘴45被固定在固定位置。筒状部51配置在筒状的旋转轴9内。旋转轴9的内周面以在直径方向上隔开空间的方式在整周上包围筒状部51的外周面。如图2所示，旋转轴9的内周面和筒状部51的外周面形成沿基板旋转轴线A1延伸的筒状的气体通道52。作为气体喷出口53的气体通道52的上端在旋转基座7的上表面中央部形成开口。
如图2所示，处理单元2包括：将来自气体供给源的气体引导到气体通道52的气体配管54；对气体配管54的内部进行开闭的气体阀55；用于使从气体配管54供给到气体通道52的气体的流量增减的气体流量调节阀56；以及以比SPM的温度(第1温度)低且比室温高的温度(例如50～90℃)对从气体配管54供给到气体通道52的气体进行加热的气体加热器57。
当气体阀55被打开时，来自气体供给源的气体以与气体流量调节阀56的开度对应的流量从气体配管54供给到气体通道52。供给到气体通道52的气体在气体通道52内向上方流动，从气体喷出口53向上方喷出。而且，从气体喷出口53喷出的气体在基板W的下表面和旋转基座7的上表面之间呈放射状扩散。由此，基板W的下表面和旋转基座7的上表面之间的空间被作为加热流体(加热气体)一例的高温(例如80℃)气体充满。从气体喷出口53喷出的气体是非活性气体的一例即氮气。气体不限于氮气，也可以是氮气之外的非活性气体，也可以是水蒸气等其他气体。
如图2所示，杯6配置在保持于旋转卡盘5上的基板W的外侧。杯6包围旋转基座7。在旋转卡盘5使基板W旋转的状态下，向基板W供给处理液时，处理液从基板W飞散到基板W的周围。在处理液被供给到基板W时，朝上打开的杯6的上端部被配置在比旋转基座7的上方。因此，被排出到基板W的周围的药液和/或冲洗液等处理液被杯6挡住。而且，被杯6挡住的处理液被送到未图示的回收装置或者排液装置。
如图2所示，加热装置包括：配置在保持于旋转卡盘5的基板W的上方的红外线加热器58；在顶端部安装有红外线加热器58的加热器臂59；通过使加热器臂59移动，从而使红外线加热器58移动的加热器移动装置60。
如图2所示，红外线加热器58包括：发出包括红外线的光的红外线灯61；收容红外线灯61的灯罩62。红外线灯61配置在灯罩62内。如图3所示，在俯视时灯罩62比基板W小。因此，在俯视时红外线加热器58比基板W小。红外线灯61以及灯罩62安装在加热器臂59上。因此，红外线灯61以及灯罩62与加热器臂59一起移动。
如图4所示，红外线灯61与控制装置3连接。供给到红外线灯61的电力通过控制装置3进行调整。红外线灯61例如是卤素灯。红外线灯61除了可以是卤素灯之外，还可以是石墨加热器等其他发热体。红外线灯61包括：灯丝、以及收容灯丝的石英管。灯罩62的至少一部分由石英等具有透光性和耐热性的材料形成。因此，当红外线灯61发光时，来自红外线灯61的光透过灯罩62从灯罩62的外表面向外部排出。
如图4所示，灯罩62具有与基板W的上表面平行的底壁。红外线灯61配置在底壁上方。底壁的下表面包括与基板W的上表面平行且平坦的基板相对面58a。在红外线加热器58被配置在基板W上方的状态下，红外线加热器58的基板相对面58a隔开间隔地在上下方向上与基板W的上表面相对。当这种状态下红外线灯61发光时，包括红外线的光从基板相对面58a朝向基板W的上表面照射在基板W的上表面上。基板相对面58a例如是直径比基板W的半径小的圆形。基板相对面58a不限于圆形，也可以是长边方向的长度在基板W的半径以上且小于基板W的直径的矩形，也可以是圆形以及矩形以外的形状。
如图4所示，红外线灯61包括：沿水平面配置的非封闭的圆环部63、以及从圆环部63的一端部以及另一端部向上方延伸的一对铅垂部64。灯罩62包括使红外线透过的透过部件。透过部件包括：沿上下方向延伸的筒状的收容部65；堵住收容部65的下端的圆板状的底板部66。灯罩62还包括：堵住收容部65的上端的盖部件67；支承红外线灯61的一对铅垂部64的支承部件68。红外线灯61经由支承部件68被支承在盖部件67上。红外线灯61的圆环部63被配置在由收容部65、底板部66和盖部件67划分出的空间。底板部66配置在红外线灯61的下方，隔开间隔与红外线灯61在上下方向上相对。
如图2所示，加热器移动装置60以规定高度保持红外线加热器58。如图3所示、加热器移动装置60使加热器臂59围绕在旋转卡盘5的周围沿铅垂方向延伸的加热器旋转轴线A4转动，由此，使红外线加热器58水平移动。由此，红外线所照射的照射位置(基板W的上表面内的局部区域)在基板W的上表面内移动。加热器移动装置60使红外线加热器58沿俯视时穿过基板W的中心的轨迹水平移动。因此，红外线加热器58在包括旋转卡盘5的上方的水平面内移动。此外，加热器移动装置60通过使红外线加热器58沿铅垂方向移动，使基板相对面58a和基板W间的距离变化。
如图4所示，来自红外线加热器58的光被照射到基板W的上表面内的照射位置。控制装置3在红外线加热器58发出红外线的状态下，一边通过旋转卡盘5使基板W旋转，一边通过加热器移动装置60使红外线加热器58围绕加热器旋转轴线A4转动。由此，基板W的上表面通过作为加热位置的照射位置被扫描。因此，当处理液等液体被保持在基板W上的状态下红外线灯61发出红外线时，基板W以及处理液的温度上升。
第1处理例
图5是表示通过处理单元2进行的第1处理例的概要的时序图。图6是第1处理例的一部分的具体的时序图。下面，参考图2以及图5，说明从基板W除去不需要的抗蚀图案的抗蚀膜除去工序。适当参考图6。
在通过处理单元2处理基板W时，进行将基板W搬入腔室4内的搬入步骤(图5的步骤S1)。具体而言，控制装置3在全部的喷嘴等从旋转卡盘5的上方退出的状态下，使保持基板W的基板搬送机械手CR的手部进入腔室4内。然后，控制装置3使基板搬送机械手CR将基板W放置到多个卡盘销8上。之后，控制装置3使基板搬送机械手CR的手部从腔室4内退出。此外，控制装置3在基板W被载置到多个卡盘销8上之后，使各卡盘销8从打开位置移动到闭合位置。之后，控制装置3通过旋转马达10使基板W开始旋转。
然后，进行将作为第1药液的一例的高温(第1温度)的SPM供给到基板W的第1药液供给工序(图5的步骤S2)。具体而言，控制装置3通过控制旋转马达10，使基板W加速到第1药液旋转速度V1(参考图6)，以第1药液旋转速度V1使基板W旋转。即，控制装置3将基板W的旋转速度维持为第1药液旋转速度V1。进而，控制装置3通过控制第1喷嘴移动装置13，使第1药液喷嘴11从退避位置移动到处理位置。由此，第1药液喷嘴11配置在基板W的上方。之后，控制装置3打开硫酸阀19和第1双氧水阀24，使第1药液喷嘴11将第1温度(例如160℃)的SPM朝向以第1药液旋转速度V1旋转的基板W的上表面喷出。控制装置3通过控制第1喷嘴移动装置13，在该状态下使与基板W的上表面W相对的SPM的着落位置在中央部和周缘部之间移动。
从第1药液喷嘴11喷出的SPM在着落到基板W的上表面之后，借助离心力沿基板W上表面向外侧流动。因此，SPM被供给到基板W的上表面的全部区域，在基板W上形成覆盖基板W的上表面全部区域的SPM的液膜。由此，抗蚀膜和SPM发生化学反应，基板W上的抗蚀膜被SPM从基板W除去。进而，控制装置3在基板W旋转的状态下，使SPM着落在基板W的上表面上的着落位置在中央部和周缘部之间移动，因此，SPM的着落位置穿过基板W的上表面整个区域，基板W的上表面全部区域被扫描。因此，从第1药液喷嘴11喷出的SPM被供给给基板W的上表面整个区域，基板W的上表面整个区域被均匀处理。
然后，在停止喷出SPM的状态下，进行将SPM的液膜保持在基板W上的浆化(paddle)工序(图5的步骤S3)。具体地，控制装置3通过控制旋转马达10，在基板W的上表面整个区域被SPM的液膜覆盖的状态下，使基板W减速到比第1药液供给工序中的基板W的旋转速度(第1药液旋转速度V1)小的第2药液旋转速度V2(参考图6)，使基板W以第2药液旋转速度V2旋转。因此，施加到基板W上的SPM上的离心力变小，从基板W排出的SPM的流量减少。控制装置3在基板W以第2药液旋转速度V2旋转的状态下，关闭硫酸阀19和第1双氧水阀24，停止从第1药液喷嘴11喷出SPM。由此，在停止喷出SPM的状态下，覆盖基板W的上表面整个区域的SPM的液膜被保持在基板W上。控制装置3在停止了喷出SPM之后，通过控制第1喷嘴移动装置13，使第1药液喷嘴11在基板W的上方待机。
此外，通过红外线加热器58以比供给到基板W之前的SPM的温度(第1温度)高的加热温度对基板W和基板W上的SPM进行加热的加热工序(图5的步骤S4)与第1药液供给工序(图5的步骤S2)和浆化工序(图5的步骤S3)并行进行。具体地说，控制装置3通过控制加热器移动装置60，使红外线加热器58从退避位置移动到处理位置。由此，红外线加热器58被配置在基板W的上方。之后，控制装置3使红外线加热器58开始发光。由此，红外线加热器58的温度上升到SPM的该浓度的沸点以上的加热温度(例如200℃以上)，并维持在加热温度。
当红外线加热器58在基板W上方开始发光之后，控制装置3通过加热器移动装置60使红外线加热器58移动，由此，使红外线照射基板W的上表面的照射位置在基板W的上表面内移动。然后，控制装置3在通过红外线加热器58对基板W加热了规定时间之后，使基板W以第2药液旋转速度V2旋转，在覆盖基板W的上表面整个区域的SPM的液膜被保持在基板W上的状态下，使红外线加热器58停止发光。之后，控制装置3通过控制加热器移动装置60，使红外线加热器58从基板W的上方退避。另外，红外线加热器58的发光和移动可以是同时进行，也可以是发光后开始移动。
这样，控制装置3在使基板W旋转的状态下，使红外线照射基板W的上表面的照射位置在基板W的上表面内移动，因此，基板W被均匀加热。因此，覆盖基板W的上表面整个区域的SPM的液膜也被均匀加热。通过红外线加热器58对基板W进行加热的加热温度被设定为SPM的该浓度的沸点以上的温度。因此，基板W上的SPM被加热至该浓度的沸点。特别是，在通过红外线加热器58对基板W进行加热的加热温度被设定成比SPM的该浓度的沸点高的温度时，基板W和SPM的接触面的温度被维持为比沸点高的温度，能够促进从基板W除去异物(抗蚀膜)。
然后，并行进行反应液供给工序(图5的步骤S5)和第1温度降低抑制工序(图5的步骤S6)，在所述反应液供给工序中，将向基板W上供给之前的温度为如下的特定温度且通过与硫酸混合而发生发热反应的作为反应液的一例的双氧水供给给基板W，该特定温度为比SPM的温度(第1温度)低且在后述的第1冲洗液供给工序(图5的步骤S7)中供给给基板W的冲洗液的温度(第2温度)以上的温度。在所述第1温度降低抑制工序中，所述第1温度降低抑制工序是将作为向基板W上供给之前的温度比SPM的温度(第1温度)低且比冲洗液的温度(第2温度)高的第1中间温度的加热流体的一例的纯水供给到基板W的下表面。
关于反应液供给工序，控制装置3通过控制第1喷嘴移动装置13，使第1药液喷嘴11位于从第1药液喷嘴11喷出的处理液着落到基板W的上表面中间部的中间位置。之后，控制装置3打开第2双氧水阀27，使第1药液喷嘴11将室温的双氧水朝向以第2药液旋转速度V2旋转的基板W的上表面喷出。由此，开始在基板W的上表面中间部供给温度比基板W以及SPM低的双氧水。
如图6所示，开始在基板W的上表面中间部供给双氧水之后，控制装置3通过控制第1喷嘴移动装置13，在基板W以第2药液旋转速度V2旋转的状态下，使第1药液喷嘴11从中间位置向中央位置移动。由此，双氧水的着落位置从基板W的上表面中间部向上表面中央部移动。之后，控制装置3关闭第2双氧水阀27，停止从第1药液喷嘴11喷出双氧水。然后，控制装置3通过控制第1喷嘴移动装置13，使第1药液喷嘴11从基板W的上方退避。
关于第1温度降低抑制工序，控制装置3使下表面喷嘴45向以第2药液旋转速度V2旋转的基板W的下表面喷出第1中间温度(例如，比室温高的温度)的纯水。从下表面喷嘴45喷出的纯水在着落到基板W的下面中央部之后，借助离心力沿基板W的下表面向外侧流到基板W的周缘。由此，纯水被供给给基板W的下表面整个区域。因此，基板W和SPM的温度降低被抑制。当加热液阀47被打开后经过规定时间时，控制装置3关闭加热液阀47停止从下表面喷嘴45喷出纯水。之后，控制装置3通过开闭气体阀55，从气体喷出口53暂时喷出氮气。由此，从基板W和旋转基座7之间排出纯水。
在反应液供给工序中，从第1药液喷嘴11向基板W的上表面中央部喷出比供给到基板W的SPM温度低的双氧水。着落到基板W的上表面中央部的双氧水在基板W上从着落位置扩散到着落位置的周围。进而，基板W上的双氧水一边在基板W上沿圆周方向流向旋转方向的下游侧，一边在基板W上朝向基板W的周缘流向外侧。由此，对由SPM的液膜覆盖的基板W的上表面整个区域供给双氧水。因此，从第1药液喷嘴11喷出的双氧水一面获取比双氧水高温的基板W和SPM的热量，一边在基板W上流动。
基板W上的SPM的一部分由于双氧水的供给从基板W的周缘排出到周围，被杯6挡住。此外，基板W上残留的SPM被双氧水稀释，浓度逐渐降低。因此，基板W的上表面整个区域由包括SPM和双氧水的液膜覆盖，该液膜中的双氧水的比例逐渐增加。因此，SPM中的硫酸浓度逐渐降低。
由于比基板W以及SPM温度低的双氧水被供给到基板W，基板W和SPM的温度(特别是着落位置及其附近的温度)降低。但是，SPM中所含有的硫酸通过与双氧水的反应而发热，因此，能够抑制或防止着落位置处的基板W和SPM的温度大幅度降低。进而，由于与反应液供给工序并行进行第1温度低下抑制工序，着落位置处的基板W以及SPM的温度降低量减少。因此，能够抑制着落位置和其他位置之间的基板W温度差增加。由此，能够抑制起因于温度差引起的基板W变形，能够降低基板W的形变量。
在反应液供给工序中，基板W和SPM的温度由于供给作为反应液的双氧水而逐渐降低。因此，基板W以及SPM与双氧水间的温度差在双氧水开始供给时最大。在圆周速度比基板W的上表面中央部大的基板W的上表面中间部开始供给双氧水。因此，与在基板W的上表面中央部开始供给双氧水的情况相比，每单位面积的双氧水的供给流量少。由此，能够抑制或者防止着落位置处的基板W以及SPM的温度由于供给大量的双氧水而急剧且急速降低。进而，着落到基板W的上表面中央部的双氧水经由基板W的上表面周缘部被排出到基板W的周围，因此，与在基板W的上表面周缘部开始供给双氧水的情况相比，双氧水在基板W上的停留时间长。因此，能够有效利用双氧水。
此外，如图2所示，第1药液喷嘴11向内侧喷出双氧水。因此，从第1药液喷嘴11喷出的双氧水主要在基板W上从着落位置向内侧流动。因此，能够以比第1药液喷嘴11向与基板W上表面垂直的方向喷出双氧水和第1药液喷嘴11向外侧喷出双氧水时的时间更短的时间，使双氧水扩散到比着落区域更内侧的区域。进而，由于与这些情况相比，从着落位置向内侧流动的双氧水的流量增加，所以基板W上的双氧水的停留时间增加。因此，能够有效利用双氧水。
然后，进行将作为第2温度的冲洗液的一例的室温的纯水供给给基板W的第1冲洗液供给工序(图5的步骤S7)。具体讲，控制装置3通过控制第3喷嘴移动装置38，使冲洗液喷嘴36从退避位置移动到处理位置。此后，控制装置3打开第1冲洗液阀40，使冲洗液喷嘴36将室温的纯水向基板W的上表面中央部喷出。进而，控制装置3通过控制旋转马达10，使基板W加速到比第1药液旋转速度V1以及第2药液旋转速度V2大的冲洗旋转速度V3(参考图6)，使基板W以冲洗旋转速度V3旋转。而且，当第1冲洗液阀40被打开后经过规定时间时，控制装置3关闭第1冲洗液阀40，停止从冲洗液喷嘴36喷出纯水。此后，控制装置3通过控制第3喷嘴移动装置38，使冲洗液喷嘴36从基板W上方退避。
从冲洗液喷嘴36喷出的纯水着落到由药液或反应液覆盖的基板W的上表面中央部。因此，基板W上的药液从中央部被推动流到其四周。着落到基板W的上表面中央部的纯水借助离心力沿基板W的上表面向外侧流动。同样，基板W上的药液借助离心力沿基板W的上表面向外侧流动。进而，由于基板W以比第1药液旋转速度V1和第2药液旋转速度V2大的冲洗旋转速度V3进行转动，所以比第1药液供给工序和反应液供给工序时大的离心力施加到基板W上的液体上。因此，纯水的液膜从基板W的中央部瞬间扩散到基板W的周缘，基板W上的药液在短时间内被置换成纯水。由此，基板W上的药液被纯水清冲掉。
然后，并行进行第2药液供给工序(图5的步骤S8)和第2温度降低抑制工序(图5的步骤S9)。在所述第2药液供给工序中，将向基板W供给之前的温度比SPM的温度(第1温度)低且比冲洗液的温度(第2温度)高的第2药液的一例即SC1供给到基板W，在所述第2温度降低抑制工序中，将向基板W供给之前的温度比SPM的温度(第1温度)低且比冲洗液的温度(第2温度)高的第2中间温度的加热流体的一例即纯水供给到基板W的下表面的工序。
关于第2药液供给工序，控制装置3通过控制第2喷嘴移动装置31，使第2药液喷嘴29从退避位置移动到处理位置。控制装置3在第2药液喷嘴29被配置到基板W上方之后，打开第2药液阀34，使第2药液喷嘴29朝向旋转状态的基板W的上表面喷出SC1。控制装置3通过在这种状态下控制第2喷嘴移动装置31，使SC1着落在基板W的上表面上的着落位置在中央部和周缘部之间移动。而且，当从第2药液阀34被打开后经过规定时间时，控制装置3关闭第2药液阀34，停止SC1的喷出。之后，控制装置3通过控制第2喷嘴移动装置31，使第2药液喷嘴29从基板W上方退避。
从第2药液喷嘴29喷出的SC1在着落到基板W的上表面之后，借助离心力沿基板W的上表面向外侧流动。因此，基板W上的纯水被SC1向外侧冲洗，被排出到基板W的周围。由此，基板W上的纯水的液膜被置换成覆盖基板W的上表面整个区域的SC1的液膜。进而，控制装置3在基板W旋转的状态下，使SC1着落到基板W的上表面的着落位置在中央部和周缘部之间移动，所以SC1的着落位置穿过基板W的上表面整个区域，基板W的上表面整个区域被扫描。因此，从第2药液喷嘴29喷出的SC1被供给到基板W的上表面整个区域，基板W的上表面整个区域被均匀处理。
关于第2温度降低抑制工序，控制装置3使下表面喷嘴45朝向旋转的基板W的下表面喷出第2中间温度的纯水。由此，高温的纯水被供给给基板W的下表面整个区域。因此，就能够防止由于供给比第2温度高的SC1，而使通过统计第2温度的冲洗液而温度降低到第2温度的基板W局部的温度发生变化。控制装置3在加热液阀47被打开后经过规定时间后，关闭加热液阀47停止从下表面喷嘴45喷出纯水。之后，控制装置3通过关闭气体阀55，使得从气体喷出口53暂时喷出氮气。由此，从基板W和旋转基座7之间排出纯水。
然后，进行将冲洗液的一例即室温的纯水供给到基板W的第2冲洗液供给工序(图5的步骤S10)。具体讲，控制装置3通过控制第3喷嘴移动装置38，使冲洗液喷嘴36从退避位置移动到处理位置。控制装置3在冲洗液喷嘴36被配置到基板W上方之后，打开第1冲洗液阀40，使冲洗液喷嘴36向旋转状态的基板W的上表面喷出纯水。由此，基板W上的SC1被纯水冲向外侧，被排出到基板W的周围。因此，基板W上的SC1的液膜被置换成覆盖基板W的上表面整个区域的纯水的液膜。然后，当第1冲洗液阀40被打开后经过规定时间时，控制装置3关闭第1冲洗液阀40停止喷出纯水。之后，控制装置3通过控制第1喷嘴移动装置13，使冲洗液喷嘴36从基板W上方退避。
然后，进行使基板W干燥的干燥工序(图5的步骤S11)。具体讲，控制装置3通过控制旋转马达10，使基板W加速到比从第1药液供给工序(图5的步骤S2)到第2冲洗液供给工序(图5的步骤S10)的旋转速度大的干燥旋转速度(例如几千rpm)，以干燥旋转速度使基板W旋转。由此，大的离心力施加到基板W上的液体上，附着在基板W上的液体被甩到基板W的周围。这样，液体被从基板W除去，基板W干燥。而且，当基板W高速旋转开始后经过规定时间时，控制装置3通过控制旋转马达10，使基于旋转卡盘5的基板W的旋转停止。
然后，进行从腔室4内搬出基板W的搬出工序(图5的步骤S12)。具体讲，控制装置3使各卡盘销8从闭合位置移动到打开位置，解除旋转卡盘5对基板W的把持。之后，控制装置3在所有的喷嘴等从旋转卡盘5的上方退避的状态下，使基板搬送机械手CR的手部进入腔室4内。然后，控制装置3使旋转卡盘5上的基板W保持在基板搬送机械手CR的手部。之后，控制装置3使基板搬送机械手CR的手部从腔室4内退出。由此，处理完毕的基板W被从腔室4搬出。
另外，在上述的第1处理例的说明中，说明了作为反应液的一例的室温的双氧水在反应液供给工序中被供给到基板W的上表面的情况，作为反应液的一例的室温的纯水可以被供给到由SPM覆盖的基板W的上表面，来取代双氧水。具体讲，如图6所示，作为将室温的双氧水供给给基板W的反应液供给工序(步骤S5)的替代，可以将室温的纯水供给给基板W的反应液供给工序(步骤S5a)与第1温度降低抑制工序(图5的步骤S6)并行执行。
此时，控制装置3通过控制第3喷嘴移动装置38，使冲洗液喷嘴36位于从冲洗液喷嘴36喷出的冲洗液着落到基板W的上表面中间部的中间位置。之后，控制装置3打开第2冲洗液阀43，使冲洗液喷嘴36将比SPM的温度(第1温度)低且通过与硫酸混合发生发热反应的室温的纯水向以第2药液旋转速度V2旋转且由SPM的液膜覆盖的基板W的上表面喷出。由此，在基板W的上表面中间部开始供给比基板W和SPM温度低的纯水。
如图6所示，在基板W的上表面中间部开始供给纯水之后，控制装置3通过控制第3喷嘴移动装置38，在基板W以第2药液旋转速度V2旋转的状态下，使冲洗液喷嘴36从中间位置移动到中央位置。由此，纯水的着落位置从基板W的上表面中间部移动到上表面中央部。进而，与供给双氧水时相同，基板W上的SPM由于纯水的供给一边发热，一边被纯水稀释。当第2冲洗液阀43被打开后经过规定时间时，控制装置3关闭第2冲洗液阀43，在冲洗液喷嘴36位于中央位置的状态下，停止从冲洗液喷嘴36喷出纯水。之后，控制装置3开始第1冲洗液供给工序(图5的步骤S7)。即，控制装置3在打开第1冲洗液阀40的状态下，以冲洗旋转速度V3使基板W旋转。
第2处理例
图7是通过处理单元2进行的第2处理例的一部分的具体的时序图。下面，参考图2以及图7。
第2处理例在反应液供给工序中使反应液着落在基板W的上表面上的着落位置从周缘部移动到中央部这一点上与第1处理例不同。换言之，关于反应液供给工序以外的工序与第1处理例相同。因此，下面说明反应液是双氧水时的反应液供给工序(图7的步骤S5)和反应液是纯水时的反应液供给工序(图7的步骤S5a)。
当反应液是双氧水时，控制装置3通过控制第1喷嘴移动装置13，使第1药液喷嘴11位于从第1药液喷嘴11喷出的处理液着落到基板W的上表面周缘部的周缘位置。此后，控制装置3打开第2双氧水阀27，使第1药液喷嘴11向以第2药液旋转速度V2旋转的基板W的上表面喷出室温的双氧水向。由此，在基板W的上表面周缘部开始供给比基板W以及SPM温度低的双氧水。
在基板W的上表面周缘部开始供给双氧水之后，控制装置3通过控制第1喷嘴移动装置13，在基板W以第2药液旋转速度V2旋转的状态下，使第1药液喷嘴11从周缘位置移动到中央位置。由此，双氧水的着落位置从基板W的上表面周缘部移动到上表面中央部。之后，控制装置3关闭第2双氧水阀27，停止从第1药液喷嘴11喷出双氧水。然后，控制装置3通过控制第1喷嘴移动装置13，使第1药液喷嘴11从基板W上方退出。
另一方面，当反应液是纯水时，控制装置3通过控制第3喷嘴移动装置38，使冲洗液喷嘴36位于从冲洗液喷嘴36喷出的冲洗液着落到基板W的上表面周缘部的周缘位置。之后，控制装置3打开第2冲洗液阀43，使冲洗液喷嘴36向以第2药液旋转速度V2旋转的基板W的上表面喷出室温的纯水。由此，在基板W的上表面周缘部开始供给比基板W和SPM温度低的纯水。
在基板W的上表面周缘部开始供给纯水之后，控制装置3通过控制第3喷嘴移动装置38，在基板W以第2药液旋转速度V2旋转的状态下，使冲洗液喷嘴36从周缘位置移动到中央位置。由此，纯水的着落位置从基板W的上表面周缘部移动到上表面中央部。因此，与供给双氧水的情况相同，基板W上的SPM由于纯水的供给一边发热，一边被纯水稀释。而且，控制装置3关闭第2冲洗液阀43，在冲洗液喷嘴36位于中央位置的状态下，停止从冲洗液喷嘴36喷出纯水。之后，控制装置3开始第1冲洗液供给工序(图5的步骤S7)。
这样，在第2处理例中，由于在基板W的上表面周缘部开始供给反应液，所以温度从基板W的周缘部缓慢降低。因此，就能防止卡盘销8的把持力进行作用的基板W的周缘部比基板W的中央部和中间部先变形。由此，就能抑制或防止旋转的基板W的抖动。进而，通过使反应液着落在基板W的上表面的着落位置向基板W的中央部移动，就能在短时间内使反应液扩散到基板W的上表面整个区域。由此，就能通过SPM和反应液的发热反应抑制基板W局部的温度降低，并且降低基板W的变形量。
第3处理例
图8是通过处理单元2进行的第3处理例的一部分的具体的时序图。下面参考图2以及图8。
第3处理例与第1处理例不同点在于，反应液供给工序中的基板W的旋转速度是比浆化工序中的基板W的旋转速度V2大且比第1冲洗液供给工序中的基板W的旋转速度V3小的第3药液旋转速度V4。换言之，反应液供给工序以外的工序与第1处理例相同。因此，下面说明反应液是双氧水时的反应液供给工序(图8的步骤S5)和反应液是纯水时的反应液供给工序(图8的步骤S5a)。
当反应液是双氧水时，控制装置3通过控制第1喷嘴移动装置13，使第1药液喷嘴11位于中间位置或周缘位置。之后，控制装置3打开第2双氧水阀27，使第1药液喷嘴11向以第2药液旋转速度V2旋转的基板W的上表面喷出室温的双氧水。由此，在基板W的上表面中间部或上表面周缘部开始供给比基板W和SPM温度低的双氧水。
在开始供给双氧水后或者与开始供给同时，控制装置3通过控制旋转马达10，使基板W加速到比第2药液旋转速度V2大的第3药液旋转速度V4，使基板W以第3药液旋转速度V4旋转。之后，控制装置3通过控制第1喷嘴移动装置13，在基板W以第3药液旋转速度V4旋转的状态下，使第1药液喷嘴11从中间位置或周缘位置移动到中央位置。由此，双氧水的着落位置从基板W的上表面中间部或上表面周缘部移动到上表面中央部。之后，控制装置3关闭第2双氧水阀27，停止从第1药液喷嘴11喷出双氧水。接着，控制装置3通过控制第1喷嘴移动装置13，使第1药液喷嘴11从基板W上方退出。
另一方面，当反应液是纯水时，控制装置3通过控制第3喷嘴移动装置38，使冲洗液喷嘴36位于中间位置或周缘位置。之后，控制装置3打开第2冲洗液阀43，使冲洗液喷嘴36向以第2药液旋转速度V2旋转的基板W的上表面喷出室温的纯水。由此，在基板W的上表面中间部或上表面周缘部开始供给比基板W以及SPM温度低的纯水。
在开始供给纯水后或者与开始供给同时，控制装置3通过控制旋转马达10，使基板W加速到比第2药液旋转速度V2大的第3药液旋转速度V4a，使基板W以第3药液旋转速度V4a旋转。之后，控制装置3通过控制第3喷嘴移动装置38，在基板W以第3药液旋转速度V4a旋转的状态下，使冲洗液喷嘴36从中间位置或周缘位置移动到中央位置。由此，纯水的着落位置从基板W的上表面周缘部移动到上表面中央部。因此，与供给双氧水的情况相同，基板W上的SPM由于纯水的供给一边发热，一边被纯水稀释。而且，控制装置3关闭第2冲洗液阀43，在冲洗液喷嘴36位于中央位置的状态下，停止从冲洗液喷嘴36喷出纯水。之后，控制装置3开始第1冲洗液供给工序(图5的步骤S7)。
图8表示反应液是双氧水和纯水中的任一种时，喷出反应液时的基板W的旋转速度(第3药液旋转速度V4、V4a)恒定的例子。但是，第3药液旋转速度V4、V4a可以不恒定。
此外，图8表示反应液是纯水时的第3药液旋转速度V4a比反应液是双氧水时的第3药液旋转速度V4小的例子。这是因为，如果反应液的种类之外的条件相同，则与反应液是双氧水时相比，反应液是纯水时SPM的发热量小。通过使反应液是纯水时的第3药液旋转速度V4a比反应液是双氧水时的第3药液旋转速度V4小，使基板W上的纯水的停留时间增加，来使SPM的发热量增加，则能够适当地抑制基板W和SPM的急剧的温度变化。
但是，不限于上述记载，也可以使反应液是纯水时的第3药液旋转速度V4a与反应液是双氧水时的第3药液旋转速度V4相等，或者使V4a比V4大。
第4处理例
图9是通过处理单元2进行的第4处理例的一部分的具体时序图。下面参考图2和图9。
第4处理例与第1处理例的不同点在于：在图9的步骤S13中，一边通过红外线加热器58以比第1药液供给工序(图9中的步骤S2)和浆化工序(图9中的步骤S3)中的基板W的加热温度低的温度对基板W进行加热，一边对基板W供给反应液。换言之，除了用红外线加热器58以比加热工序(图9的步骤S4)中的基板W的加热温度低的后加热温度对基板W进行加热的后加热工序(图9中的步骤S13)与反应液供给工序(图9的步骤S5)并行进行之外，与第1处理例相同。因此，下面主要说明与第1处理例的不同点。
在进行了通过配置在基板W上方的红外线加热器58对基板W和基板W上的SPM以规定的加热温度进行加热的加热工序(图9的步骤S4)之后，并行进行后加热工序(图9的步骤S13)和反应液供给工序(图9的步骤S5)，所述后加热工序是通过红外线加热器58以比加热工序的基板W的加热温度低的后加热温度对基板W以及基板W上的液体(包括SPM、双氧水、以及纯水的至少一种在内的液体)进行加热。
具体讲，控制装置3在使红外线加热器58在加热工序中对基板W以加热温度进行了加热之后，作为反应液的双氧水向基板W的上表面喷出，在红外线加热器58位于基板W上方的状态下，控制装置3使供给到红外线加热器58的电力降低到比加热工序中的电力(第1电力)小的第2电力。第2电力是比第1电力小的零以上的值。因此，控制装置3一边使红外线加热器58发光，或者一边使红外线加热器58停止发光，一边用红外线加热器58释放的热能或者红外线加热器58的余热以后加热温度对基板W和基板W上的液体进行加热。图9表示第2电力是比零大的值，红外线加热器58继续发光的情况。
当通过红外线加热器58以后加热温度对基板W和基板W上的液体加入了规定时间后，控制装置3通过控制加热器移动装置60，在红外线加热器58停止发光的状态下，使红外线加热器58从基板W上方退出。在基板W和基板W上的液体被红外线加热器58以后加热温度进行加热时，控制装置3可以通过加热器移动装置60使红外线加热器58在基板W上方移动，来使基于红外线加热器58的加热位置移动，也可以使红外线加热器58在基板W上方静止。此外，控制装置3可以使向红外线加热器58供给的电力连续或者阶段性地从第1电力降低到第2电力。控制装置3可以停止向红外线加热器58供给电力，通过红外线加热器58的余热对基板W和基板W上的液体进行加热。
此外，在后加热工序中供给到红外线加热器58的电力(第2电力)可以包括：比加热工序中供给到红外线加热器58的电力(第1电力)小且比零大的初始电力；以及比初始电力小且零以上的最终电力。即，供给到红外线加热器58的电力可以从初始电力连续或者阶段性地降低到最终电力，在后加热工序中传递到基板W和基板W上的液体的热能随时间经过而降低。此时，能够一边防止基板W局部的温度变化，一边使基板W和基板W上的液体温度缓慢降低。
在以上所述的本实施方式中，第1温度的药液(高温SPM)被供给到基板W的上表面。然后，在药液残留在基板W上的状态下，反应液(室温双的氧水或纯水)被供给到基板W的上表面。供给给基板W的反应液与残留在基板W上的药液混合。因此，残留在基板W上的液体(包括药液以及反应液的液体)中的反应液的比例提高，药液的浓度降低。在反应液被供给到基板W之后，比第1温度低的第2温度的冲洗液(室温的纯水)被供给到基板W的上表面。由此，残留在基板W上的液体被冲洗。
当开始供给反应液后，基板W的温度逐渐靠近反应液的温度。供给到基板W之前的反应液的温度比药液的温度(第1温度)低，且在冲洗液的温度(第2温度)以上。反应液通过与药液混合而使药液发生发热反应。因此，在药液残留在基板W上的状态下向基板W的上表面供给反应液时，在反应液的着落位置及其附近的位置发生发热反应，基板的着落位置附近区域的温度降低量减少。因此，基板W的温度缓慢接近反应液的温度。由此，与在供给药液后接着供给冲洗液的情况相比，能够抑制基板W的温度急剧急速地降低，能够降低基板W的变形量。
进而，与对基板W的上表面供给反应液并行地将高温的加热流体(高温的纯水或氮气)供给到基板W的下表面。供给到基板W之前的加热流体的温度比药液温度(第1温度)低且比供给到基板W之前的反应液的液温高。因此，通过与反应液的供给并行地将加热流体供给到基板W，就能抑制由于供给反应液所导致的基板W局部的温度降低。进而，由于加热流体被供给到基板W的与药液和反应液所供给的面相反侧的下表面，所以就能在不妨碍药液和基板W反应的情况下抑制基板W的温度降低。
此外，在本实施方式中，基板W旋转，在基板W的上表面整个区域被药液覆盖的状态下，反应液向基板W的上表面的供给在中央部和周缘部之间的中间部开始。接着，反应液着落在基板W的上表面的着落位置从中间部移动到中央部。由于基于基板W旋转的离心力施加在反应液上，所以供给到基板W的反应液沿基板W的上表面向外侧流到周缘部。由此，反应液被供给到基板W的上表面整个区域。因此，覆盖基板W的上表面整个区域的液膜中的反应液的比例缓慢升高，基板W的各部分的温度逐渐接近反应液的温度。
基板W和反应液间的温度差在开始供给反应液时最大。基板W的上表面中间部的圆周速度(朝向旋转方向的速度)比基板W的上表面中央部的圆周速度大，因此，与在基板W的上表面中央部开始供给反应液的情况相比，每单位面积的反应液的供给流量少。因此，能够抑制或防止着落位置处的基板W和药液的温度由于大量供给反应液而急剧且急速地降低。进而，着落到基板W的上表面中央部的反应液经由基板W的上表面周缘部被排出到基板W的周围，因此，与在基板W的上表面周缘部开始供给反应液的情况相比，反应液在基板W上的停留时间长。因此，能够有效利用反应液。
此外，在本实施方式中，沿着相对于基板W的上表面倾斜的方向朝向基板W的上表面喷出反应液。因此，反应液是相对于基板W的上表面倾斜地被喷出的。因此，与反应液垂直入射到基板W的上表面的情况相比，反应液着落到基板W时的冲击小。在基板W的上表面形成图案时，当施加到基板W上的冲击降低时，施加到图案上的冲击也降低。因此，能抑制或防止图案倒塌等损伤的产生。
此外，在本实施方式中，以越接近基板W的上表面越处于基板W的中心侧的方式，沿着相对于基板W的上表面倾斜的方向向基板W的上表面喷出反应液。因此，反应液主要在基板W上从着落位置流向内侧(基板W的中心侧)。因此，与反应液沿着与基板W的上表面垂直的方向被喷出的情况和沿着相对于基板W的上表面向外倾斜的方向上被喷出的情况相比，能够在更短的时间使反应液扩散到着落位置的内侧的区域。进而，与这些情况相比，由于从着落位置向内侧流动的反应液的流量增加，所以反应液在基板W上的停留时间增加。因此，能够有效利用反应液。
此外，在本实施方式中，液温为比第1温度低且在第2温度以上的反应药液(双氧水)与通过与反应药液混合而发热的发热药液(硫酸)混合。由此，发热药液和反应药液由于发热药液的发热而使温度上升到第1温度，生成第1温度的药液(SPM)。而且，在药液残留在基板W上的状态下，作为反应液的反应药液被供给到基板W的上表面。因此，作为反应液的反应药液与基板W上的药液中所含有的发热药液混合，在反应液的着落位置以及其附近位置发生发热反应。因此，着落位置附近区域的基板W的温度降低量减少。进而，与包括在药液中的成分药液(这里是反应药液)同种的药液、即与药液亲和性高的液体被用作反应液，所以能够使药液和反应液高效地混合。
此外，在第3处理例中，在基板W以相对大的旋转速度V4旋转的状态下，向基板W的上表面喷出反应液，所述旋转速度V4为，比从开始向基板W开始供给药液之后到开始向基板W供给反应液之前的至少一部分期间的基板W的旋转速度V2大的旋转速度。因此，施加到基板W上所附着的液体上的离心力增加。因此，残留在基板W上的药液被快速甩到基板W的周围，并且供给到基板W上的反应液快速地遍及基板W的上表面整个区域。由此，由于基板W的上表面整个区域的温度均匀降低，能抑制或者防止因温度差而引起的基板W的变形。
此外，在本实施方式中，在停止向基板W喷出药液(SPM)之后，开始对基板W供给加热流体(高温的纯水)。在向基板W喷出药液时，之前供给的药液被排出到基板W的周围。因此，当与药液的喷出并行地向基板W喷出加热流体时，有时大量的药液会在基板W的周围与加热流体混合。具体地，有时大量的SPM会在基板W的周围与纯水混合。因此，从基板W排出的药液的温度大幅度上升，与此同时，有时杯6的温度大幅度上升。
与此相对，在停止喷出药液时，从基板W排出的药液是少量或者为零，所以不会发生大量的药液在基板W的周围与加热流体混合的情况。因此，不会发生大量的SPM在基板W的周围与纯水混合的情况。因此，即使是通过与加热流体混合而使药液发热的情况下(例如，药液是包括硫酸的液体，加热流体是包括水的气体或液体的情况)，也能防止从基板W排出的药液的温度大幅度上升的情况。因此，能够抑制杯6等用于收集从基板W排出的液体的筒状的收集部件的温度上升。
第2实施方式
然后说明本发明的第2实施方式。在下面的图10～图14中，关于与前述的图1～图9所示的各部分相同的构成部分，赋予与图1等相同的参考附图标记而省略其说明。
图10是本发明的第2实施方式的旋转卡盘5的俯视图。图11是本发明的第2实施方式的旋转卡盘5的主视图。图12是表示下表面喷嘴245的俯视示意图。图13是表示下表面喷嘴245的内部结构的剖视示意图。
如图10以及图11所示，作为第1实施方式的下表面喷嘴45的替代，处理单元2可以包括能够改变从基板旋转轴线A1到处理液的着落位置的距离的下表面喷嘴245。如图11以及图12所示，下表面喷嘴245包括：能够沿基板W的下表面伸缩的伸缩臂271；配置在伸缩臂271内部的伸缩配管272。
如图13所示，伸缩臂271包括：配置在旋转基座7上方的中空的多个臂部(第1臂部273和第2臂部274)；将第1臂部273的根部与第2臂部274的顶端部以能围绕铅垂的弯曲轴线A5相对旋转的方式进行连接的第1关节部275；以及以使第2臂部274的根部能相对于旋转基座7围绕基板旋转轴线A1进行旋转的方式进行支承的第2关节部276。伸缩臂271还包括第1弹簧277和第2弹簧278，所述第1弹簧277围绕弯曲轴线A5对第1臂部273和第2臂部274施加与第1臂部273和第2臂部274围绕弯曲轴线A5的相对旋转量相对应的作用力，所述第2弹簧278围绕基板旋转轴线A1对第2臂部274以及旋转基座7施加与第2臂部274和旋转基座7围绕基板旋转轴线A1的相对旋转量对应的作用力。
如图13所示，第1关节部275包括：沿弯曲轴线A5在上下方向上延伸的第1套筒279；支承第1套筒279使其能够围绕弯曲轴线A5旋转的第1轴承280。第1套筒279被固定在第2臂部274的顶端部，从第2臂部274向上方延伸到第1臂部273的内部。第1轴承280配置在第1臂部273的内部，被第1臂部273保持。第1弹簧277被缠绕在第1套筒279上。第1弹簧277的一个端部被安装在第1套筒279上，第1弹簧277的另一个端部被安装在第1臂部273上。第1弹簧277能够绕弯曲轴线A5弹性伸缩。当第1关节部275从弯曲位置(图12所示的位置)伸开时，第1臂部273和第2臂部274被与第1关节部275的位移量对应大小的、来自第1弹簧277的作用力向弯曲位置牵引。
如图13所示，第2关节部276包括：沿基板旋转轴线A1在上下方向上延伸的第2套筒281；以及支承第2套筒281使其能够围绕基板旋转轴线A1旋转的第2轴承282。第2套筒281以不能围绕基板旋转轴线A1旋转的方式固定在腔室4中，从旋转基座7内部沿基板旋转轴线A1向上方延伸到第2臂部274内部。第2轴承282被配置在第2臂部274内部，被第2臂部274保持。第2弹簧278被缠绕在第2套筒281上。第2弹簧278的一个端部被安装在第2套筒281上，第2弹簧278的另一个端部被安装在第2臂部274上。第2弹簧278能够围绕基板旋转轴线A1弹性伸缩。当第2关节部276从弯曲位置(图12所示的位置)右旋转动时，第2臂部274和旋转基座7被与第2关节部276的位移量对应大小的、来自第2弹簧278的作用力向弯曲位置牵引。
如图13所示，伸缩配管272穿过第2套筒281内进入第2臂部274内部，进而，穿过第1套筒279内进入第1臂部273内部。伸缩配管272的上端部被固定在第1臂部273的顶端部。朝向基板W的下表面喷出处理液或者处理气体的流体喷出口283设在第1臂部273的顶端部。伸缩配管272与加热液配管46或者气体配管54连接。图11表示伸缩配管272与加热液配管46连接的例子。因此，当加热液阀47被打开时，通过加热液加热器49被加热到比室温高的温度的冲洗液(加热流体的一例)以与加热液流量调节阀48的开度对应的流量从加热液配管46供给到伸缩配管272，从流体喷出口283朝向基板W的下表面向上方喷出。
从加热液配管46供给到伸缩配管272的处理液的供给流量是通过控制装置3改变加热液流量调节阀48的开度来进行增减的。当向伸缩配管272内供给处理液的供给流量是零或者较小时，如图13所示，伸缩配管272以沿伸缩臂271弯折的弯曲状态收缩。当向伸缩配管272内供给处理液的供给流量增加时，会在伸缩配管272内部产生接近伸缩配管272延伸成直线状的直线状态的力(液压)，伸缩配管272向直线状态伸长。此外，如果在伸缩配管272延伸的状态(弯曲状态之外的状态)下减少向伸缩配管272内供给处理液的供给流量，则伸缩配管272内的液压会降低，所以伸缩配管272借助伸缩配管272的恢复力会向弯曲状态收缩。因此，伸缩配管272与处理液的供给流量对应地伸缩。
如图10中实线所示，当向伸缩配管272内供给处理液的供给流量是零或较小时通过第1弹簧277和第2弹簧278使，伸缩臂271维持在从流体喷出口283向上方喷出的处理液着落到基板W的下表面中央部的弯曲状态。当向伸缩配管272内供给处理液的供给流量增加时，伸缩配管272接近直线状态，因此，从伸缩配管272向伸缩臂271施加接近如下的伸长状态的力，该伸长状态指，从流体喷出口283向上方喷出的处理液着落到基板W的下表面周缘部的状态。因此，在图10中，如双点划线所示，伸缩臂271的第1关节部275和第2关节部276的至少一个克服第1弹簧277和第2弹簧278的至少一个的作用力而旋转，流体喷出口283移动到外侧。此外，当停止向伸缩配管272内供给处理液时，借助第1弹簧277和第2弹簧278的恢复力，伸缩臂271返回弯曲状态，流体喷出口283移动到内侧。
处理液着落到基板W的下表面的着落位置根据从基板旋转轴线A1到流体喷出口283的距离在基板W的径向上移动。向伸缩配管272内供给处理液的供给流量和从基板旋转轴线A1到流体喷出口283的距离之间的关系例如由第1弹簧277和第2弹簧278的弹簧系数来调整。如图10所示，第1弹簧277和第2弹簧278的弹簧系数被设定为流体喷出口283沿基板W的半径水平移动。因此，处理液着落到基板W的下表面的着落位置沿基板W的半径呈直线状移动。第1弹簧277的弹簧系数例如比第2弹簧278的弹簧系数小。因此，第1关节部275以比第2关节部276小的力伸长。因此，即使在处理液的供给流量小时，流体喷出口283也按照供给流量沿基板W的径向移动。进而，随着处理液的供给流量增加，处理液着落到基板W的下表面的着落位置向外侧移动，因此，能够降低每单位面积的处理液的供给流量的差。
第5处理例
图14是通过处理单元2进行的第5处理例的一部分的具体的时序图。下面参考图10、图11以及图14。
第5处理例与第1处理例的不同点在于，在第1温度降低抑制工序(图14的步骤S6)中，使加热液着落在基板W的下表面的着落位置沿基板W的半径方向移动。换言之，第1温度降低抑制工序以外的工序与第1处理例相同。因此，下面主要说明与第1处理例不同的点。此外，下面主要说明与第1药液供给工序并行进行的第1温度降低抑制工序，关于与第2药液供给工序并行进行的第2温度降低抑制工序，可以进行与第1温度降低抑制工序相同的控制。
在第1温度降低抑制工序(图14的步骤S6)中，控制装置3使下表面喷嘴245向以第2药液旋转速度V2旋转的基板W的下表面喷出加热流体(加热液)的一例的纯水。由此，就能够抑制基板W以及SPM的温度降低。
在反应液供给工序(图14的步骤S5)中，如图14所示，控制装置3通过控制第1喷嘴移动装置13，在基板W以第2药液旋转速度V2旋转的状态下，使双氧水着落在基板W的上表面的(反应液的一例)着落位置从中间部移动到中央部。在第1温度降低抑制工序(图14的步骤S6)中，如图14所示，控制装置3通过改变加热液流量调节阀48的开度，即，通过改变伸缩臂271的伸缩量，以与双氧水的着落位置从基板W的上表面中间部向上表面中央部移动同步的方式使纯水(加热液的一例)着落在基板W的下表面的着落位置从中间部向中央部移动。而且，控制装置3关闭第2双氧水阀27和加热液阀47，停止从第1药液喷嘴11和下表面喷嘴245喷出双氧水和纯水。之后，控制装置3通过开闭气体阀55，从气体喷出口53暂时喷出氮气。由此，从基板W和旋转基座7之间排出纯水。
这样，控制装置3控制第1喷嘴移动装置13和加热液流量调节阀48，以使得从基板旋转轴线A1到纯水的着落位置的距离与从基板旋转轴线A1到双氧水的着落位置的距离相等。如果到基板旋转轴线A1的距离相等，则双氧水的着落位置和纯水的着落位置可以是在基板W的圆周方向上相分离的位置。在该处理例中，双氧水的着落位置和纯水的着落位置是相对于基板W位于相反侧的位置。因此，与纯水的着落位置被固定在基板W的下表面中央部的情况相比，能够进一步减少双氧水的着落位置处的基板W的温度下降。进而，即使不形成用于覆盖基板W的下表面整个区域的纯水的液膜，也能够抑制基板W局部的温度下降，所以能够降低纯水的消耗量。
如上所述，在本实施方式中，控制装置3使加热流体向基板W的下表面的喷出位置的移动与反应液着落在基板W的上表面的着落位置的移动并行进行，使得从基板W的中心到反应液的着落位置的距离与从基板W的中心到加热流体的喷出位置的距离间的差减小。由此，加热流体被喷出到接近反应液的着落位置的位置。具体讲，加热流体被喷出到与反应液的着落位置相反侧的位置。因此，加热流体的热量从反应液的着落位置的相反侧的位置被传递到基板W，就能够进一步降低反应液的着落位置及其附近位置的温度降低量。由此，就能够抑制或防止因温度差引起的基板W的变形。
第3实施方式
然后，说明本发明的第3实施方式。在下面的图15～图16中，对于与前面论述的图1～图14中表示的各部分相同的结构部分，标注与图1等相同的参考附图标记，省略其说明。
图15是水平观察本发明的第3实施方式的基板处理装置1中具备的腔室4的内部的示意图。
处理单元2除了第1实施方式中的结构之外，还包括：中央喷嘴311A，具有用于向基板W的上表面中央部喷出反应液的中央喷出口311a；中间喷嘴311B，具有向基板W的上表面中间部喷出反应液的中间喷出口311b；周缘喷嘴311C，具有向基板W的上表面周缘部喷出反应液的周缘喷出口311c。中央喷嘴311A、中间喷嘴311B、以及周缘喷嘴311C均是向基板W喷出反应液的反应液喷嘴的一例。
处理单元2还包括：中央配管384，将反应液引导到中央喷出口311a；中央流量调节阀385，使从中央配管384向中央喷出口311a供给的反应液的流量增减；中间配管386，将反应液引导到中间喷出口311b；中间流量调节阀387，使从中间配管386向中间喷出口311b供给的反应液的流量增减；周缘配管388，将反应液引导到周缘喷出口311c；周缘流量调节阀389，使从周缘配管388向周缘喷出口311c供给的反应液的流量增减。处理单元2还包括：双氧水配管390，分别对中央配管384、中间配管386、以及周缘配管388供给室温的双氧水；双氧水阀391，用于开闭双氧水配管390的内部；纯水配管392，分别对中央配管384、中间配管386、以及周缘配管388供给室温的纯水；纯水阀393，用于开闭纯水配管392的内部。
处理单元2还包括：第4喷嘴臂394，用于保持中央喷嘴311A、中间喷嘴311B、以及周缘喷嘴311C；第4喷嘴移动装置395，通过使第4喷嘴臂394移动，使中央喷嘴311A、中间喷嘴311B、以及周缘喷嘴311C水平移动。第4喷嘴移动装置395使中央喷嘴311A、中间喷嘴311B、以及周缘喷嘴311C在处理位置和退避位置之间水平移动，所述处理位置是从中央喷出口311a、中间喷出口311b、以及周缘喷出口311c喷出的反应液分别着落到基板W的上表面中央部、上表面中间部、以及上表面周缘部的位置，所述退避位置是俯视观察中央喷嘴311A、中间喷嘴311B、以及周缘喷嘴311C退到旋转卡盘5的周围的位置。
中央喷嘴311A、中间喷嘴311B、以及周缘喷嘴311C均以朝内的姿势被保持在第4喷嘴臂394上。中央喷嘴311A、中间喷嘴311B、以及周缘喷嘴311C的一个以上可以以垂直姿势或朝外的姿势保持。在中央喷嘴311A、中间喷嘴311B、以及周缘喷嘴311C被配置在处理位置时，中央喷出口311a、中间喷出口311b、以及周缘喷出口311c分别被配置在距离基板旋转轴线A1的直线距离分别不同的三个位置。中央喷出口311a、中间喷出口311b、以及周缘喷出口311c被配置在相等的高度。中央喷出口311a、中间喷出口311b、以及周缘喷出口311c的一个以上可以被配置在不同的高度。
第6处理例
图16是通过处理单元2进行的第6处理例的一部分的具体的时序图。下面参考图15以及图16。
第6处理例与第1处理例不同点在于，在反应液供给工序中使多个反应液喷嘴静止的状态下向基板W的上表面内的多个位置喷出反应液。换言之，反应液供给工序以外的工序与第1处理例相同。因此，下面说明反应液是双氧水时的反应液供给工序(图16的步骤S5)和反应液是纯水时的反应液供给工序(图16的步骤S5a)。
在反应液供给工序中，控制装置3通过控制第4喷嘴移动装置395，在使第1药液喷嘴11从基板W上方退出的状态下，使中央喷嘴311A、中间喷嘴311B、以及周缘喷嘴311C从退避位置移动到处理位置。之后，控制装置3打开双氧水阀391以及纯水阀393中的任一个，使中央喷嘴311A、中间喷嘴311B、以及周缘喷嘴311C向以第2药液旋转速度V2旋转的基板W的上表面喷出作为反应液的双氧水或者纯水。由此，在基板W的上表面中央部、上表面中间部、以及上表面周缘部开始供给比基板W以及SPM温度低的反应液。
在反应液供给工序中，来自中央喷嘴311A、中间喷嘴311B、以及周缘喷嘴311C的反应液的喷出流量可以相等，也可以不同。例如，可以以按照中央喷嘴311A、中间喷嘴311B、周缘喷嘴311C的顺序喷出流量变大的方式，由控制装置3来调整中央流量调节阀385、中间流量调节阀387、以及周缘流量调节阀389的开度。此时，由于按照中央部、中间部、周缘部的顺序，向基板W的上表面供给的处理液的供给流量增加，所以就能够降低每单位面积的处理液的供给流量差。由此，就能够抑制基板W局部的温度降低。
控制装置3在使中央喷嘴311A、中间喷嘴311B、以及周缘喷嘴311C在基板W的上方静止的状态下，将针对基板W的上表面的反应液的供给持续规定时间。之后，控制装置3关闭双氧水阀391以及纯水阀393中打开的阀，停止从中央喷嘴311A、中间喷嘴311B、以及周缘喷嘴311C喷出反应液。接着，控制装置3开始第1冲洗液供给工序(图5的步骤S7)。由于中央喷嘴311A、中间喷嘴311B、以及周缘喷嘴311C与纯水供给源连接，所以控制装置3可以使用中央喷嘴311A、中间喷嘴311B、以及周缘喷嘴311C进行第1冲洗液供给工序，来代替使用冲洗液喷嘴36进行第1冲洗液供给工序。
如上所述，在本实施方式中，在基板W旋转的状态下，向距离基板W的中心的距離分别不同的基板W的上表面内的多个位置同时喷出反应液。更具体的是，向基板W的上表面中央部、上表面中间部、以及上表面周缘部同时喷出反应液。因此，当基板W旋转一圈以上时，反应液遍及基板W的上表面整个区域。因此，反应液在短时间内遍及基板W的上表面整个区域，基板W的上表面整个区域的温度均匀降低。由此，就能够抑制或防止因温度差而引起的基板W的变形。
另外，在图15中说明了处理单元2中具备多个反应液喷嘴(中央喷嘴311A、中间喷嘴311B、以及周缘喷嘴311C)的例子，但是处理单元2也可以具备：向距离基板W的中心的距离分别不同的基板W的上表面内的多个位置同时喷出反应液的单一反应液喷嘴。此时，如图17所示，处理单元2可以具备反应液喷嘴311X，所述反应液喷嘴311X具有俯视观察从基板W的上表面中央部到基板W的上表面周缘部沿基板W的径向延伸的狭缝状的喷出口311x。此外，如图18所示，处理单元2可以具备反应液喷嘴311Y，所述反应液喷嘴311Y具有俯视观察从基板W的上表面中央部到基板W的上表面周缘部沿着基板W的径向排列的多个喷出口311y。
在图17以及图18所示的结构中，在基板W旋转的状态下，向包括基板W的半径在内的基板W的上表面内的整个区域同时喷出反应液，反应液同时着落到该整个区域。即，反应液被同时供给到从基板W的中心到基板W的周缘沿基板W的径向连续的整个区域。因此，当基板W旋转一圈以上时。反应液遍及到基板W的上表面整个区域。因此，反应液在短时间内遍及基板W的上表面整个区域，基板W的上表面整个区域的温度均匀降低。由此，就能够抑制或防止因温度差而引起的基板W的变形。
其他实施方式
以上说明了本发明的实施方式，但是本发明并不限于前述的实施方式的内容，还能够在本发明的范围内进行各种变更。
例如，在前述的各处理例中，说明了进行在停止从第1药液喷嘴11喷出SPM的状态下使基板W和SPM反应的浆化工序的情况，但也可以省略浆化工序，在第1药液供给工序结束后接着开始反应液供给工序。
此外，在前述的各处理例中，说明了用红外线加热器58加热基板W以及SPM的情况，但是也可以省略通过红外线加热器58加热基板W以及SPM的加热工序(图5的步骤S4)。
此外，在前述的各处理例中，说明了与反应液供给工序(图5的步骤S5)同时开始第1温度降低抑制工序的情况，第1温度降低抑制工序(图5的步骤S6)可以在反应液供给工序开始前或开始后开始。同样，第2温度降低抑制工序(图5的步骤S9)可以在第2药液供给工序(图5的步骤S8)开始前或开始后开始。
此外，在前述的各处理例中，说明了在第1温度降低抑制工序(图5的步骤S6)结束之后，即在加热流体停止喷出之后开始第2温度降低抑制工序(图5的步骤S9)的情况，但是也可以从反应液供给工序(图5的步骤S5)开始到第2药液供给工序(图5的步骤S8)结束，持续喷出加热流体。
此外，在前述的各处理例中，说明了处理单元2进行抗蚀膜除去工序的情况，然而，处理单元2所进行的处理不限于抗蚀膜除去工序，也可以是清洗工序、蚀刻工序等其他工序。
此外，在前述的实施方式中，说明了旋转卡盘5是具备多个卡盘销8的夹持式卡盘的情况，但是，旋转卡盘5也可以是使转基座(吸附基座)的上表面吸附基板W的下表面(背面)的真空式卡盘。
此外，在前述的实施方式中，说明了第1药液喷嘴11、第2药液喷嘴29、以及冲洗液喷嘴36被安装在各个喷嘴臂上的情况，但是也可以是将这些喷嘴中的两个以上安装在通用的喷嘴臂上。同样，红外线加热器58可以与第1药液喷嘴11等喷出处理液的处理液喷嘴安装在通用的臂上。
此外，在前述的实施方式中，说明了设有对第1药液喷嘴11供给双氧水的两个配管(第1双氧水配管23以及第2双氧水配管26)的情况，可以省略一个配管。同样，说明了设置有对冲洗液喷嘴36供给冲洗液的两个配管(第1冲洗液配管39以及第2冲洗液配管42)的情况，也可以省略一个配管。
此外，在前述的实施方式中，说明了向基板供给之前的反应液(双氧水或纯水)的温度是室温的情况，只要比供给到基板前的SPM的温度(第1温度)低即可，向基板供给前的反应液的温度可以比室温高。
此外，在前述的实施方式中，说明了将加热液的一例即温水(加热到第1中间温度的纯水)供给到基板W的下表面的情况，也可以作为加热液的替代，将加热气体供给到基板W的下表面。
具体讲，控制装置3可以在第1温度降低抑制工序(图5的步骤S6)以及第2温度降低抑制工序(图5的步骤S9)的至少一个工序中，打开气体阀55，使在旋转基座7的上表面中央部形成开口的气体喷出口53喷出第1中间温度(例如，比室温高的温度)的氮气。此时，从气体喷出口53喷出的氮气在基板W的下表面和旋转基座7的上表面之间的空间内从旋转基座7的上表面中央部呈放射状扩散。由此，基板W的下表面和旋转基座7的上表面之间的空间被第1中间温度的氮气充满，基板W的温度下降被加热气体的一例即氮气所抑制。
此外，在前述的实施方式中，说明了基板处理装置1是对圆板状的基板W进行处理的装置的情况，但是基板处理装置1也可以是对液晶表示装置用基板等多边形的基板W进行处理的装置。
此外，也可以是前述的所有实施方式中的两个以上的实施方式的组合。
本申请与2013年9月2日向日本专利局提出的特愿2013-181509号对应，这些申请的所有公开内容通过引用加入这里。
虽然对本发明的实施方式进行了详细说明，但是上述的说明只不过是为了使本发明的技术内容更明确而使用的具体例子，本发明不应限定解释为这些具体例子，本发明的精神以及范围仅由权利要求书的范围所限定。

Claims (5)

1.一种基板处理方法，其特征在于，包括：
药液供给工序，将第1温度的药液供给到基板的主面，
冲洗液供给工序，在所述药液供给工序之后，通过将比第1温度低的第2温度的冲洗液供给到基板的主面，来冲洗残留在基板上的液体，
反应液供给工序，在所述药液供给工序后且所述冲洗液供给工序前，在所述药液供给工序中供给到基板的药液残留在基板上的状态下，向基板的主面供给反应液，该反应液能够通过与药液混合发生发热反应，且该反应液的液温比第1温度低且在第2温度以上，
温度降低抑制工序，以与所述反应液供给工序并行的方式，将温度比第1温度低且比反应液的液温高的加热流体供给到基板的另一个主面，所述基板的另一个主面是与基板的在所述药液供给工序中被供给药液的主面一侧相反的一侧的主面。
2.根据权利要求1所述的基板处理方法，其特征在于，
在停止所述药液供给工序中的向基板喷出药液的动作之后开始进行所述温度降低抑制工序。
3.根据权利要求1所述的基板处理方法，其特征在于，
所述反应液供给工序包括使反应液着落在基板的主面上的着落位置移动的工序，
所述温度降低抑制工序包括：以使从基板的中心到反应液的着落位置的距离与从基板的中心到加热流体的喷出位置的距离之间的差减小的方式，使加热流体向基板的另一个主面喷出的喷出位置移动的工序。
4.根据权利要求3所述的基板处理方法，其特征在于，
所述温度降低抑制工序包括：在反应液着落在基板的主面上的着落位置移动时，以使加热流体向基板的另一个主面喷出的喷出位置位于反应液着落在基板的主面上的着落位置的相反侧的方式，使加热流体向基板的另一个主面喷出的喷出位置移动的工序。
5.一种基板处理装置，其特征在于，包括：
基板保持单元，保持基板并使基板旋转，
药液供给单元，向保持于所述基板保持单元的基板的主面喷出第1温度的药液，
冲洗液供给单元，向保持于所述基板保持单元的基板的主面喷出比第1温度低的第2温度的冲洗液，
反应液供给单元，向保持于所述基板保持单元的基板的主面喷出反应液，该反应液的液温比第1温度低且在第2温度以上，该反应液能够通过与药液混合发生发热反应，
加热流体供给单元，向保持于所述基板保持单元的基板的另一个主面喷出加热流体，该加热流体的温度比第1温度低且比反应液的液温高，基板的另一个主面是与基板的主面一侧相反的一侧的主面，
控制装置，控制所述基板保持单元、所述药液供给单元、所述冲洗液供给单元、所述反应液供给单元、以及所述加热流体供给单元；
所述控制装置执行：
药液供给工序，将第1温度的药液供给到基板的主面，
冲洗液供给工序，在所述药液供给工序后，通过将第2温度的冲洗液供给到基板的主面，来冲洗残留在基板上的液体，
反应液供给工序，在所述药液供给工序后且所述冲洗液供给工序前，在所述药液供给工序中供给到基板的药液残留在基板上的状态下，将液温比第1温度低且在第2温度以上的反应液供给到基板的主面，
温度降低抑制工序，以与所述反应液供给工序并行的方式，将加热流体供给到基板的另一个主面。
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