CN105244299A - 基板处理装置以及基板处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供基板处理装置及方法，以低成本抑制基板的所希望的处理量与实际的处理量的差异和在各部分的处理量的偏差。装置具有：旋转保持部，保持基板并使其旋转；第一供给源，供给第一温度的第一纯水；第二供给源，供给比第一温度高的第二温度的第二纯水；配管系统，将第一纯水分配为一方第一纯水和另一方第一纯水并引导；处理液供给部，将混合一方第一纯水和药液的处理液供至基板的上表面中央区；第一供给部，将主要包含另一方第一纯水的第一液体供至下表面中央区；第二供给部，将主要包含第二纯水的第二液体分别供至下表面周边区与中间区；热量控制部，独立控制第一供给部供给的热量和第二供给部供给的热量，以便变更基板的径向的温度分布。

Description

基板处理装置以及基板处理方法
技术领域
本发明涉及一边使基板旋转一边向基板供给处理液来对基板进行处理的基板处理技术。
背景技术
作为这样的基板处理技术，在专利文献1公开了一种基板处理装置，该基板处理装置将温度预先被控制的流体向基板下表面的中心部和周边部之间的多个部位供给，并且，向基板上表面喷射处理液来对基板进行处理。该装置具有对从基板的下方的多个部位分别供给的各流体的温度进行控制的各温度控制部。并且，各流体的温度被各温度控制部控制为，随着向基板供给的位置从基板的中心部接近周边部，温度变高。由此，该装置能够抑制由基板的中心部和周边部的周速度之差引起的基板的温度差，使利用处理液进行的基板处理均匀化。
另外，在专利文献2中公开了一种基板处理装置，该基板处理装置具有：上喷嘴，位于在水平面内旋转的圆形基板的上方，并在基板的中央区和周边区之间扫描；棒状的下喷嘴，从基板的中央区的下方向周边区的下方延伸设置。上喷嘴具有能够将希氢氟酸等药液向基板的上表面喷出的喷嘴、能够将纯水、或纯水和非活性气体的混合流体等的冲洗液向基板的上表面喷出的喷嘴。下喷嘴具有与基板的下表面相向并能够将冲洗液向基板的下表面喷出的多个喷出口。该装置首先从上下两个喷嘴将药液向基板喷出，利用药液进行处理(药液处理)，接着，从两个喷嘴喷出冲洗液，进行冲洗处理，在冲洗处理后，进行干燥处理，即，通过使基板高速旋转，甩掉在基板上附着的液体，以使基板干燥。
在基板的下方，形成有横穿下喷嘴并沿着基板的旋转方向流动的气流。与基板的径向垂直的平面中的下喷嘴的剖面形状为翼型。更详细地说，下喷嘴的下表面是在基板的径向上延伸的水平面。下喷嘴还具有：水平的上表面，与下表面平行地延伸设置，宽度比下表面窄；上游侧连接面，使上表面和下表面各自的在宽度方向上的气流的上游侧的端部彼此连接；下游侧连接面，使气流的下游侧的端部彼此连接。上游侧连接面的宽度比下游侧连接面的宽度充分宽，并且，上游侧连接面的梯度也平缓。上游侧连接面向下喷嘴的内侧凹陷而弯曲，下游侧连接面向下喷嘴的外侧突出而弯曲。通过基板的旋转产生的气流当与下喷嘴碰撞时，被整流为沿着上游侧连接面流向基板下表面。此时，通过节流效应，流速也增加。在药液处理、冲洗处理中从下喷嘴喷出到基板的下表面的药液和冲洗液借助该气流沿着基板的下表面顺利地扩散。
专利文献1：日本特许第5123122号公报
专利文献2：日本特开2012-151439号公报
在这样的基板处理装置中，通常，即使基板温度(处理温度)例如变化0.1℃～0.2℃左右，基板的厚度方向的处理量(例如蚀刻量等)也变动得大。在专利文献1的基板处理装置存在如下问题，即，基板温度因向基板上表面喷射的处理液和向基板的下表面供给的流体之间的温度差而发生变动，难以实现所希望的处理量。另外，在这样的基板处理装置中，因在基板上形成的膜质的不同和处理液供给位置的扫描的有无，如果不使基板的径向的温度分布为不均匀的分布，有时处理液的蚀刻量等的处理量就不会变得均匀。但是，专利文献1的基板处理装置还存在如下问题，由于进行抑制基板的中心部和周边部的温度差的温度控制，所以有时因基板的处理条件的不同而难以使基板处理均匀化。进而，专利文献1的基板处理装置还存在如下问题，即，温度控制部的个数增加导致装置的制造成本增大，并且使温度控制复杂化。
另外，在专利文献2的基板处理装置中，下喷嘴的下游侧连接面梯度陡，因此，沿着下喷嘴的上游侧连接面流向基板下表面的气流在越过下喷嘴的上表面后，难以沿着下游侧连接面流动。因此，即使在甩掉处理后，在下喷嘴的下游侧连接面附着的冲洗液等的液体也未被甩掉而残留下来。残留的液体在更换药液的种类进行处理的情况下或对新的基板进行处理的情况下，成为产生水印和颗粒的原因。
另外，在专利文献2的基板处理装置中，需要使下喷嘴中的位于基板的中央区的下方的一端部分与插入用于保持基板的旋转卡盘的筒状的旋转支撑轴内的支撑构件通过螺钉等固定。在下喷嘴的一端部分设置有螺钉等的固定用结构。因此，在下喷嘴中特别是一端部分，在经过冲洗处理后也容易残留药液。由此，在例如针对多种药液依次进行药液处理和冲洗处理的组合的情况下，产生新的药液的作用因残留的药液而受到损害的问题。
发明内容
本发明是为了解决这样的问题而提出的，其目的之一在于，提高一种能以低成本抑制基板的所希望的处理量与实际的处理量的差异和在基板的各部分的处理量的偏差的技术。另外，本发明的另一目的在于，在具有向基板的下表面喷出液体的棒状的下喷嘴的基板处理装置中，提供一种抑制在甩掉处理后液体残留在下喷嘴的表面的技术。另外，本发明的又一目的在于，在具有向基板的下表面喷出药液等的棒状的下喷嘴的基板处理装置中，提供一种能够抑制在下喷嘴中的位于基板的中央区的下方的一端部分(基部)上残留药液的技术。
为了解决上述的问题，第一方式的基板处理装置具有：旋转保持部，将基板保持为水平并使基板旋转；第一供给源，供给第一温度的第一纯水；第二供给源，供给比第一温度高的第二温度的第二纯水；配管系统，将所述第一纯水分配为一方第一纯水和另一方第一纯水并进行引导；处理液供给部，被从所述配管系统供给所述一方第一纯水，并且将以主要包含所述一方第一纯水的方式混合所述一方第一纯水和药液而成的处理液供给至所述基板的上表面的中央区；第一供给部，被从所述配管系统供给所述另一方第一纯水，并且将主要包含所述另一方第一纯水的第一液体供给至所述基板的下表面的中央区；第二供给部，将主要包含从所述第二供给源供给的所述第二纯水的第二液体分别供给至所述基板的下表面的周边区与该周边区和中央区之间的下表面的中间区；热量控制部，独立控制所述第一供给部向所述基板的下表面的中央区供给的热量和所述第二供给部向所述基板的下表面的周边区以及中间区供给的热量，以便能够变更所述基板的径向的温度分布。
第二方式的基板处理装置在第一方式的基板处理装置的基础上，所述配管系统是将一端与所述第一供给源连接并且在管路的途中进行分支的分支配管。
第三方式的基板处理装置在第一方式的基板处理装置的基础上，所述第一供给部将所述另一方第一纯水和温度与所述药液的温度相同的温度调整用的液体，以所述处理液中的所述一方第一纯水和所述药液的混合比与所述第一液体中的所述另一方第一纯水和所述温度调整用的液体的混合比相等的方式进行混合，来调制出所述第一液体。
第四方式的基板处理装置在第一至第三方式中的任一个方式的基板处理装置的基础上，
该基板处理装置还具有扫描部，所述扫描部通过使用于将所述处理液向所述基板的上表面供给的所述处理液供给部的喷嘴在所述基板的上表面的上方进行扫描，来使所述处理液在所述基板的上表面上的供给位置在所述基板的上表面的中央区和周边区之间进行扫描，
所述热量控制部根据由所述扫描部扫描的所述处理液供给部的喷嘴的位置，使所述第一供给部向所述基板供给的热量和所述第二供给部向所述基板供给的热量之比变动。
第五方式的基板处理装置在第四方式的基板处理装置的基础上，
所述热量控制部根据由所述扫描部扫描的所述处理液供给部的喷嘴的位置，使所述第一供给部供给的所述第一液体的流量和所述第二供给部供给的所述第二液体的流量之比变动。
第六方式的基板处理方法，包括：
旋转保持步骤，将基板保持为水平并使基板旋转；
分配步骤，从供给第一温度的第一纯水的供给源引导所述第一纯水并将所述第一纯水分配为一方第一纯水和另一方第一纯水；
处理液供给步骤，与所述旋转保持步骤并行，将以主要包含所述一方第一纯水的方式混合所述一方第一纯水和药液而成的处理液供给至所述基板的上表面的中央区；
第一供给步骤，与所述处理液供给步骤并行，将主要包含所述另一方第一纯水的第一液体供给至所述基板的下表面的中央区；
第二供给步骤，与所述处理液供给步骤以及所述第一供给步骤并行，将主要包含比所述第一温度高的第二温度的第二纯水的第二液体分别供给至所述基板的下表面的周边区与该周边区和中央区之间的下表面的中间区；
热量控制步骤，独立控制通过所述第一供给步骤向所述基板供给的热量和通过所述第二供给步骤向所述基板供给的热量，以便能够变更所述基板的径向的温度分布。
第七方式的基板处理方法在第六方式的基板处理方法的基础上，
所述分配步骤是在从所述供给源引导所述第一纯水的路径的途中将所述第一纯水分配为所述一方第一纯水和所述另一方第一纯水的步骤。
第八方式的基板处理方法在第六方式的基板处理方法的基础上，
所述第一供给步骤包括调制步骤，在所述调制步骤中，将所述另一方第一纯水和温度与所述药液的温度相同的温度调整用的液体，以所述处理液中的所述一方第一纯水和所述药液的混合比与所述第一液体中的所述另一方第一纯水和所述温度调整用的液体的混合比相等的方式进行混合，来调制出所述第一液体。
第九方式的基板处理方法在第六至第八方式中的任一个方式的基板处理方法的基础上，
还包括扫描步骤，在所述扫描步骤中，使在所述处理液供给步骤中供给至所述基板的上表面的所述处理液的供给位置在所述基板的上表面的中央区和周边区之间进行扫描，
所述热量控制步骤是根据在所述扫描步骤中扫描的所述处理液的供给位置，使通过所述第一供给步骤向所述基板供给的热量和通过所述第二供给步骤向所述基板供给的热量之比变动的步骤。
第十方式的基板处理方法在第九方式的基板处理方法的基础上，
所述热量控制步骤是根据在所述扫描步骤中扫描的所述处理液的供给位置，使在所述第一供给步骤中供给的所述第一液体的流量和在所述第二供给步骤中供给的所述第二液体的流量之比变动的步骤。
第十一方式的基板处理装置，具有：
旋转保持部，将基板保持为水平并使基板旋转，
液体供给源，供给液体，
下喷嘴，位于所述基板的下表面和所述旋转保持部之间，具有在与所述基板的下表面垂直的方向上的厚度薄的扁平的棒状的形状，并从所述基板的中央部的下方向所述基板的周边部的下方延伸设置，用于将所述液体向所述基板的下表面喷出；
所述下喷嘴具有所述基板的旋转方向的下游侧端部、旋转方向的上游侧端部以及具有水平的上表面和水平的下表面并与所述下游侧端部和所述上游侧端部分别连接的中央部，
在所述下喷嘴的所述下游侧端部设置有薄壁部，该薄壁部以比所述上游侧端部更平缓的倾斜梯度，越接近旋转方向下游侧则越薄。
第十二方式的基板处理装置在第十一方式的基板处理装置的基础上，
所述薄壁部的上表面与下表面所成的角度为锐角。
第十三方式的基板处理装置在第十一或第十二方式的基板处理装置的基础上，所述薄壁部中的所述基板的旋转方向下游侧的顶端尖。
第十四方式的基板处理方法，是基板处理装置中的基板处理方法，
所述基板处理装置具有：
旋转保持部，将基板保持为水平并能够使基板旋转，
下喷嘴，具有与所述旋转保持部所保持的所述基板的下表面的中央区相向的基部和从所述基部向所述基板的下表面的周边区的下方延伸设置的延伸设置部，并且，能够将规定的液体向所述基板的下表面喷出；
所述下喷嘴在所述基部具有与所述基板的下表面的所述中央区相向并能够将所述液体向所述中央区喷出的中央喷出口，并且在所述延伸设置部具有与所述基板的下表面的除所述中央区以外的周边侧区域相向并能够将所述液体向所述周边侧区域喷出的周边侧喷出口，
该基板处理方法包括：
旋转保持步骤，通过所述旋转保持部将所述基板保持为水平并使基板旋转；
药液处理步骤，与所述旋转保持步骤并行，从所述下喷嘴将包含药液的处理液向所述基板的下表面喷出来处理所述基板；以及
下喷嘴清洗步骤，在所述药液处理步骤之后，将第一流量的冲洗液从所述下喷嘴的所述中央喷出口向所述基板的下表面的所述中央区喷出，并将比第一流量大的第二流量的冲洗液从所述周边侧喷出口向所述基板的下表面的所述周边侧区域喷出，由此向所述下喷嘴的所述基部供给冲洗液来清洗所述基部。
第十五方式的基板处理方法在第十四方式的基板处理方法的基础上，
所述第二流量是能够使从所述下喷嘴的所述周边侧喷出口向所述周边侧区域喷出的冲洗液经由所述周边侧区域向所述下喷嘴的所述基部供给的流量。
第十六方式的基板处理方法在第十四方式的基板处理方法的基础上，
所述下喷嘴清洗步骤是与所述旋转保持步骤并行进行的步骤，
所述旋转保持步骤是如下步骤，即，与所述药液处理步骤并行，使所述基板以第一旋转速度旋转，并且，与所述下喷嘴清洗步骤并行，使所述基板以比第一旋转速度慢的第二旋转速度旋转。
第十七方式的基板处理方法在第十四方式的基板处理方法的基础上，
所述下喷嘴在所述基部具有与所述基板的下表面相向的水平面，
所述下喷嘴清洗步骤是使所述下喷嘴的所述水平面和所述基板的下表面之间的空间成为被包含从所述下喷嘴喷出的冲洗液的液体充满的液密状态，并清洗所述下喷嘴的所述基部的步骤。
第十八方式的基板处理方法在第十四至第十七方式中的任一个方式的基板处理方法的基础上，
所述下喷嘴还具有在上下方向上贯通所述基部的排液孔，
所述下喷嘴清洗步骤包括将在所述下喷嘴的所述基部上附着的药液与供给至所述基部的冲洗液一起从所述排液孔向所述下喷嘴的外部排出的排出步骤。
第十九方式的基板处理方法在第五方式的基板处理方法的基础上，
所述基板处理装置还具有固定所述下喷嘴的所述基部的底座部，
所述下喷嘴在所述基部还具有用于安装固定件的沉孔部，并且在所述沉孔部的底面具有所述排液孔，所述固定件用于将所述基部和所述底座部彼此固定，
所述下喷嘴清洗步骤的所述排出步骤是使残留于所述沉孔部的药液与经由所述基板的下表面供给至所述基部的冲洗液一起从所述排液孔向所述下喷嘴的外部排出的步骤。
根据第一至第十方式中的任一个方式的发明，由于分别供给至基板的中央区的上表面以及下表面的处理液和第一液体主要包含从共用的供给源供给的第一纯水，所以使处理液和第一液体的温度差变小，容易使基板的中央区接近与基板的厚度方向上的所希望的处理量相应的温度。另外，向因基板的旋转而使温度比中央区更容易下降的基板的周边区和中间区，供给主要包括温度比第一纯水更高的第二纯水的第二液体，因此，容易使基板的径向的温度分布均匀化。进而，即使在所求出的基板的径向的温度分布不均匀的情况下，也能够独立控制经由第一液体向基板下表面的中央区供给的热量和经由第二液体向基板下表面的中间区以及周边区供给的热量，来变更基板的径向的温度分布。因此，通过控制从第一液体的供给系统和第二液体的供给系统这两个系统供给的热量，能够以低成本抑制所希望的处理量和实际的处理量的差异、在基板的各部分的处理量的偏差。
根据第二或第七方式的发明，由于在从供给源引导的路径途中从第一纯水分配出一方第一纯水和另一方第一纯水，所以能够进一步抑制向第一供给部供给的一方第一纯水和向第二供给部供给的另一方第一纯水的温度差。因此，能够使处理液和第一液体的温度差变得更小，更容易使基板的中央区接近与基板的厚度方向上的所希望的处理量相应的温度。
根据第三或第八方式的发明，以使处理液中的一方第一纯水和药液的混合比与第一液体中的另一方第一纯水和温度调整用的液体的混合比相等的方式，混合另一方第一纯水和温度与药液的温度相同的温度调整用的液体来调制出第一液体。不管这些混合比的大小如何，都能使处理液和第一液体的温度差更小。
根据第四或第九方式的发明，根据在基板的上表面扫描的处理液的供给位置，来使向基板的下表面的中央区供给的热量和向基板的下表面的周边区以及中间区供给的热量之比变动。由此，能使基板的径向的温度分布更接近根据处理液的供给位置求出的温度分布。因此，即使在处理液的供给位置扫描(移动)的情况下，也能进一步抑制在基板的各部分的处理量的偏差。
根据第五或第十方式的发明，第一液体的流量和第二液体的流量之比根据扫描的处理液的供给位置变动。并且，由于这些流量能够迅速变更，所以能够提高基板的径向的温度分布的变动相对于处理液的供给位置的变动的响应性，能够进一步抑制在基板的各部分的处理量的偏差。
根据第十一方式的发明，在下喷嘴中的基板的旋转方向的下游侧端部设置的薄壁部以比旋转方向的上游侧的端部更平缓的倾斜梯度，越接近旋转方向下游侧则越薄。因此，因基板的旋转而形成的气流在沿着下喷嘴的上表面和下表面流动之后，容易沿着薄壁部的表面流动，因此，能够抑制在甩掉处理后液体残留于喷嘴表面。
根据第十二方式的发明，由于薄壁部的上表面和下表面所成的角度为锐角，所以能够更容易使因基板的旋转而形成的气流沿着薄壁部的表面流动。因此，能够进一步抑制在甩掉处理后液体残留于喷嘴表面。
根据第十三方式的发明，由于薄壁部中的基板的旋转方向的下游侧的顶端尖，所以能够抑制因基板的旋转而形成的气流在薄壁部的顶端形成漩涡。因此，即使在薄壁部的顶端，也能够抑制甩掉处理后的液体的残留。
根据第十四方式的发明，从设置于下喷嘴的基部的中央喷出口向基板的下表面的中央区喷出第一流量的冲洗液，并从周边侧喷出口向基板的下表面的周边侧区域喷出第二流量的冲洗液。从下喷嘴向基板的下表面喷出的冲洗液在沿着基板的下表面扩散之后，从基板的下表面落下供给至下喷嘴。就向基板的下表面喷出的冲洗液而言，其流量越多，则沿着基板的下表面扩散至越远处。与中央喷出口相比，周边侧喷出口距下喷嘴的基部更远，但第二流量比第一流量多。因此，就从中央喷出口喷出并沿着基板的下表面扩散的冲洗液和从周边侧喷出口喷出并沿着基板的下表面扩散的冲洗液这两方的冲洗液而言，即使使各自的流量充分增加，两方的冲洗液也在基板的下表面中的下喷嘴的基部的上方部分或其附近部分互相碰撞，一起落下至下喷嘴。由此，能够将大量的两方的冲洗液供给至下喷嘴的基部。因此，由于能够通过冲洗液充分置换残留于下喷嘴的基部的药液，所以能够抑制药液残留于下喷嘴的基部。
根据第十五方式的发明，第二流量是能够将从下喷嘴的周边侧喷出口向基板的下表面的周边侧区域喷出的冲洗液经由周边侧区域供给至下喷嘴的基部的流量。因此，由于能够将更多的冲洗液从周边侧喷出口向下喷嘴的基部供给，所以能够进一步抑制药液残留于下喷嘴的基部。
根据第十六方式的发明，与药液处理步骤并行地使基板以第一旋转速度旋转，与下喷嘴清洗步骤并行地使基板以比第一旋转速度慢的第二旋转速度旋转。因此，由于更多的冲洗液从周边侧喷出口经由基板的周边侧区域到达至下喷嘴的基部，所以能够进一步抑制药液残留于下喷嘴的基部。
根据第十七方式的发明，下喷嘴的水平面和基板的下表面之间的空间成为被包含从下喷嘴喷出的冲洗液的液体充满的液密状态。由此，由于能够减少下喷嘴的水平面中没有供给冲洗液的部分，所以能够进一步抑制药液残留于下喷嘴的基部。
根据第十八方式的发明，由于在下喷嘴的基部上附着的药液与供给至基部的冲洗液一起从设置于基部的排液孔向下喷嘴的外部排出，所以能够进一步抑制药液残留于下喷嘴的基部。
根据第十九方式的发明，在下喷嘴的基部设置沉孔部，在沉孔部的底面设置排液孔。残留于沉孔部的药液与冲洗液一起从排液孔向下喷嘴的外部排出。由此，能够进一步抑制药液向下喷嘴的基部的残留。
附图说明
图1是示意性地表示第一实施方式的基板处理装置的概略结构的一例的图。
图2是表示图1的下喷嘴的结构的立体图。
图3是表示图1的下喷嘴的结构的俯视图。
图4是从图1的基板的上方透视基板的下方的下喷嘴得到的图。
图5是将基板的径向的温度分布与蚀刻量的分布的关系的一例以曲线形式表示的图。
图6是将基板的径向的温度分布与蚀刻量的分布的关系的一例以曲线形式表示的图。
图7是将基板的径向的温度分布与蚀刻量的分布的关系的一例以曲线形式表示的图。
图8是将第一液体和第二液体的温度与蚀刻量的分布的关系的一例以曲线形式表示的图。
图9是将第一液体和第二液体的流量与蚀刻量的分布的关系的一例以曲线形式表示的图。
图10是示意性地表示第一液体和第二液体的流量根据扫描(移动)的上喷嘴的位置变动的状态的图。
图11是示意性地表示第二实施方式的基板处理装置的概略结构的一例的图。
图12是示意性地表示用于确认下喷嘴在清洗处理后有无残留药液的多个部位的图。
图13是示意性地表示从下喷嘴向基板的下表面喷出的液体的扩散方式的一例的剖视图。
图14是示意性地表示在下喷嘴设置的沉孔部和排水孔的剖视图。
图15是针对图12所示的多个部位将残留药液的有无的确认结果以表形式表示的图。
图16是针对图12所示的多个部位将残留药液的有无的确认结果以表形式表示的图。
图17是针对图12所示的多个部位将残留药液的有无的确认结果以表形式表示的图。
图18是针对图12所示的多个部位将残留药液的有无的确认结果以表形式表示的图。
图19是针对冲洗液的多个流量以曲线形式表示连续反复进行基板处理时的基板的累计张数和蚀刻量的关系的一例的图。
图20是以柱形形式表示连续反复进行基板处理时的向基板下表面供给的冲洗液的流量和蚀刻量的增加率的关系的一例的图。
图21是表示图1的下喷嘴的周围的气流的剖视图。
图22是表示其他实施方式的下喷嘴的周围的气流的剖视图。
图23是表示其他实施方式的下喷嘴的周围的气流的剖视图。
图24是表示其他实施方式的下喷嘴的周围的气流的剖视图。
图25是表示比较技术的下喷嘴的周围的气流的剖视图。
图26是表示第二实施方式的基板处理装置的动作的一例的流程图。
其中，附图标记说明如下：
100、100A基板处理装置
111旋转卡盘(旋转保持部)
113旋转支撑轴
115旋转基座
117卡盘销
119底座(底座部)
120上喷嘴
155喷嘴旋转机构(扫描部)
161、161A控制部
162、162A热量控制部
163、163A流量控制部
164、164A温度控制部
171～178开闭阀
181～185流量控制器
191、192混合部
240下喷嘴
241喷出口(中央喷出口)
242、243喷出口(周边侧喷出口)
249除水部(薄壁部)
253a排水孔(排液孔)
261～264螺钉(固定件)
271一端侧部分(基部)
272延伸设置部
301第一供给部
302第二供给部
303处理液供给部
380配管系统
381～388配管
11纯水(第一纯水)
11a纯水(一方第一纯水)
11b纯水(另一方第一纯水)
12纯水(第二纯水)
13药液
14液体
51液体(第一液体)
52液体(第二液体)
53处理液
a1旋转轴
K1中央区
K2中间区
K3周边区
S1上表面
S2下表面
W基板
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。在附图中，对具有同样的结构以及功能的部分标注相同的附图标记，在下述说明中省略重复说明。另外，各图是示意性地示出的图。另外，在实施方式的说明中，上下方向是铅垂方向，基板W侧为上，旋转卡盘111侧为下。
<1.关于第一实施方式>
<1-1.基板处理装置的结构>
图1是示意性地表示第一实施方式的基板处理装置100的概略结构的一例的图。图2是表示下喷嘴240的结构的立体图。图3是表示下喷嘴240的结构的俯视图。图4是从基板W的上方透视在基板W的下方设置的下喷嘴240得到的图。下喷嘴240在图4中用实线表示。
基板处理装置100使用包含药液的处理液对基板进行处理(“药液处理”)。具体地说，基板处理装置100使用作为处理液的例如蚀刻液对半导体晶片等基板W的上表面(也被称为“表面”)S1进行蚀刻处理，除去在上表面S1形成的薄膜(无用物)。作为处理液，还可以使用例如清洗液等。此外，与上表面S1相反一侧的下表面S2被称为“背面”。基板W的表面形状大致为圆形，基板W的上表面S1と是指，形成有器件图案的器件形成面。
如图1所示，基板处理装置100具有旋转卡盘(“旋转保持部”)111，旋转卡盘111在上表面S1朝向上方的状态下将基板W保持为大致水平姿势并使其旋转。旋转卡盘111的圆筒状的旋转支撑轴113与包含马达的卡盘旋转机构(“旋转部”)156的旋转轴相连接，旋转卡盘111能够借助卡盘旋转机构156的驱动围绕旋转轴(铅垂轴)a1即在大致水平面内旋转。
在旋转支撑轴113的上端部通过螺钉等紧固连接部件一体连接有圆盘状的旋转基座115。因此，通过根据来自对装置整体进行控制的控制部161的动作指令使卡盘旋转机构156动作，旋转支撑轴113和旋转基座115一体地以旋转轴a1为中心旋转。另外，控制部161对卡盘旋转机构156进行控制来调整旋转速度。控制部161例如通过CPU执行在存储器存储的程序等来实现。
在旋转基座115的周缘部附近，立设有用于把持基板W的周缘部S3的多个卡盘销117。为了确实保持圆形的基板W，卡盘销117设置3个以上即可，并沿着旋转基座115的周缘部以等角度间隔配置。各卡盘销117具有：基板支撑部，对基板W的周缘部S3从下方进行支撑；周缘保持部，将被基板支撑部支撑的周缘部S3从其侧方向基板W的中心侧按压来保持基板W。各卡盘销117能够在周缘保持部按压基板W的周缘部S3的按压状态和周缘保持部从周缘部S3离开的分离状态之间进行切换。
在向旋转基座115交付基板W时，基板处理装置100使多个卡盘销117处于分离状态，在对基板W进行蚀刻或清洗等处理时，使多个卡盘销117处于按压状态。通过处于按压状态，多个卡盘销117保持基板W的周缘部S3，将基板W与旋转基座115隔开规定间隔地保持为大致水平姿势。由此，基板W被支撑为，在其表面(图案形成面)S1朝向上方并且下表面S2朝向下方的状态，旋转轴a1通过上表面S1、下表面S2的中心。
在旋转基座115的中央部形成有与旋转支撑轴113的贯通孔连接的贯通孔。在该贯通孔以及旋转支撑轴113的贯通孔内插入筒状体118。在筒状体118的上端部，以堵塞上端部的开口的方式，安装有平板状的底座119。底座119的上表面为水平面。在该上表面上固定有沿着基板W的下表面S2延伸设置的长条状的下喷嘴240的一端侧部分(“基部”)271。
下喷嘴240具有一端侧部分271和从一端侧部分271向基板W的下表面S2的周边区K3的下方延伸设置的延伸设置部272，并呈扁平的形状。下喷嘴240的上表面和下表面(更准确地说，除后述的除水部249之外的部分)呈水平面。该上表面和该下表面分别是下喷嘴240的主面。下喷嘴240的长度方向的一端侧部分271的下表面和底座119的上表面，以在下喷嘴240的上表面设置的喷出口241位于基板W的中心的下方的方式，在基板W的下表面S2的中央区K1的下方相互抵接。下喷嘴240的长度方向的另一端到达下表面S2的周边区K3的下方。为了在旋转的旋转基座115上立设的卡盘销117和下喷嘴240不干涉，从旋转轴a1至下喷嘴240的另一端为止的长度设定为，小于卡盘销117的旋转轨迹的半径。
底座119和下喷嘴240的一端侧部分271通过螺钉261～264相互固定。在下喷嘴240的一端侧部分271的上表面形成有沉孔部251～253。在沉孔部251的底部形成有与螺钉261对应的贯通孔，在沉孔部252的底部形成有与螺钉262、263对应的2个贯通孔，在沉孔部253的底部形成有与螺钉264对应的贯通孔。在底座119的上表面也形成有分别与这些贯通孔连通的螺钉孔。在底座119和下喷嘴240通过螺钉261～264固定时，螺钉261的头容纳在沉孔部251，螺钉262、263的头容纳在沉孔部252，螺钉264的头容纳在沉孔部253。由此，螺钉261～264的头不会从下喷嘴240的上表面突出。
沉孔部251形成在下喷嘴240的一端侧部分的上表面中的比连接喷出口241、243的线更靠基板W的旋转方向上游侧(在图3中为上侧)的部分，在下喷嘴240的长度方向的一端侧的侧面也开口。沉孔部252形成在下喷嘴240的一端侧部分的上表面中的比连接喷出口241、243的线更靠基板W的旋转方向下游侧(在图3中为下侧)的部分，在下喷嘴240的位于基板W的旋转方向下游侧(在图3中为下侧)的侧面也开口。沉孔部253形成在下喷嘴240的一端侧部分的上表面中的比连接喷出口241、243的线更靠基板W的旋转方向上游侧且比沉孔部251更靠下喷嘴240的长度方向的另一端侧的部分。
为了抑制由热引起的弯曲等的变形，下喷嘴240具有将下喷嘴240在其长度方向上贯通的不锈钢等的芯材248。下喷嘴240中的除了芯材248以外的部分由树脂等形成。芯材248沿着下喷嘴240中的基板W的旋转方向上游侧的端部，设置在沉孔部251、253的该旋转方向上游侧。因此，沉孔部253仅在下喷嘴240的上表面和侧面中的上表面开口，并且在沉孔部253的底面形成有排水孔253a，排水孔253a从该底面到下喷嘴240的下表面贯通下喷嘴240。排水孔253a在下喷嘴240的下表面中的不与底座119相向的部分开口。
在下喷嘴240的位于基板W的旋转方向下游侧的端部中的、比沉孔部252更靠长度方向的另一端侧的部分，沿着下喷嘴240的长度方向延伸设置有除水部249。除水部249形成为，越接近基板W的旋转方向下游侧则越薄，其剖面形状例如为三角形。基板处理装置100在利用处理液53对基板W进行处理后，从下喷嘴240向基板W的背面喷出纯水进行冲洗处理，在冲洗处理之后，进行用于除去在下喷嘴240上附着的水滴的甩掉处理。冲洗处理和甩掉处理都与基板W的旋转并行进行。通过使基板W旋转，在基板W的下方形成有横穿下喷嘴240并向基板W的旋转方向流动的气流。该气流在下喷嘴240的附近部分沿着箭头Y流动。箭头Y的方向是在水平面内与下喷嘴240的延伸方向(与旋转轴a1垂直的基板W的径向)垂直的方向，箭头Y朝向下喷嘴240的在基板W的旋转方向上的下游侧。通过在下喷嘴240形成有除水部249，能够提高在甩掉处理中的水滴的除去效率。
底座119在与设置在下喷嘴240的下表面上的导入口244、245相向的各部分，具有将底座119在上下方向上贯通的贯通孔。另外，在筒状体118内插入用于将液体51、液体52向下喷嘴240供给的供给管281、282。液体51、液体52被从下喷嘴240向基板W的下表面S2喷出，以调整基板W的温度分布。供给管281、282各自的上端部在底座119的各贯通孔中的与导入口244、245对应的各贯通孔内，贯通底座119，并与导入口244、245连接。
下喷嘴240向由旋转卡盘111保持的基板W的下表面S2喷出液体51、52。在下喷嘴240的内部，在沉孔部251、253和沉孔部252之间的部分，形成有分别引导液体51、52的流路246、247。流路246在上下方向上贯通下喷嘴240的长度方向的一端侧部分271。流路246在下喷嘴240的下表面上的开口构成用于向流路246导入液体51的导入口244，流路246在下喷嘴240的上表面上的开口构成将液体51向基板W的下表面的中央区K1喷出的喷出口241。喷出口241与中央区K1相向。
流路247在下喷嘴240的内部沿着基板W的径向从下喷嘴240的长度方向的一端侧向另一端侧延伸。流路247在下喷嘴240的长度方向的一端侧部分271的下表面开口，该开口构成向流路247导入液体52的导入口245。另外，流路247在下喷嘴240的上表面中的在下喷嘴240的长度方向上的中央部分和另一端侧部分分别开口。这些开口中的中央部分的开口构成将液体52向基板W的下表面S2的中间区K2喷出的喷出口242，另一端侧部分的开口构成将液体52向下表面S2的周边区K3喷出的喷出口243。喷出口242与中间区K2相向，喷出口243与周边区K3相向。中间区K2和周边区K3是基板W的下表面S2中的除了中央区K1以外的周边侧区域。即，喷出口242和喷出口243分别是设置在延伸设置部272上并将液体52向周边侧区域喷出的周边侧喷出口。
在图4中，中央区K1是由点划线的圆包围并且用斜线阴影表示的区域。周边区K3是基板W的周缘和双点划线的圆之间的带网点图案的区域。并且，中间区K2是中央区K1和周边区K3之间的区域。中间区K2是基板W中的距基板W的中心的沿径向的距离即距旋转轴a1的沿径向的距离例如为基板的半径的1/3至基板的半径的2/3的区域。具体地说，例如半径为150mm的基板中的中间区K2是距基板W的中心的距离为例如50mm～100mm的区域。
在图1～图4的例子中，喷出口241的中心轴与基板W的旋转轴a1一致，但是，喷出口241只要设置为能够向中央区K1喷出液体51即可，喷出口241的中心轴也可以不与基板W的旋转轴a1一致。另外，在图1～图4的例子中，喷出口241～243、导入口244、245、以及流路246、流路247设置在共用的下喷嘴240上。但是，也可以取代下喷嘴240，而采用彼此分开形成的2个下喷嘴，在一个下喷嘴上设置喷出口241、导入口244、以及流路246，并且在另一个下喷嘴上设置喷出口242、喷出口243、导入口245、以及流路247。另外，也可以不形成除水部249。
基板处理装置100一边通过由卡盘旋转机构156驱动这样保持有基板W的旋转卡盘111进行旋转，来使基板W以规定的旋转速度旋转，一边通过将液体51、52从下喷嘴240向下表面S2喷出，来调节基板W的温度。并且，基板处理装置100通过从后述的上喷嘴120向基板的上表面S1供给处理液53，来对基板W实施规定的处理(蚀刻处理等)。
在旋转卡盘111上保持的基板W的侧方设置有包括马达的喷嘴旋转机构155，喷嘴旋转机构155的动作由控制部161控制。在喷嘴旋转机构155上安装有具有刚性的管状的配管臂280，该配管臂280能够以喷嘴旋转机构155为旋转中心在大致水平面内进行转动。
配管臂280的一端贯通喷嘴旋转机构155并到达其下表面，另一端通过配管臂280被喷嘴旋转机构155转动而能够定位在基板W的上表面S1的中央区的上方。在该另一端上安装有上喷嘴120。在向旋转基座115交付基板W等时，配管臂280被转动，上喷嘴120从基板W的搬入路径上退避。另外，在进行蚀刻处理和冲洗处理等时，上喷嘴120的位置(处理位置)通过伺服控制准确地调整到上表面S1的中央区的上方。在此，该伺服控制由控制部161控制。因此，能够根据来自控制部161的指令来调整上喷嘴120的位置。
在配管臂280的内部配设有将处理液53向上喷嘴120供给的流路，该流路从上喷嘴120的上端延伸到喷嘴旋转机构155的下表面的下方。上喷嘴120将所供给的处理液53从与基板W的上表面S1相向的喷出口向下方喷出。由此，向由下喷嘴240调整了温度分布的基板W的上表面S1的中央区喷出处理液53，对基板W进行处理。此外，由基板W的旋转产生的离心力作用于所喷出的处理液53，处理液53扩散到基板W的周缘部S3，上表面S1整体被处理。
此外，喷嘴旋转机构155驱动配管臂280旋转，使上喷嘴120相对于基板W的上表面S1的旋转轨迹进行相对扫描，由此，基板处理装置100也能将处理液53供给到整个上表面S1。这样，如果使上喷嘴120进行扫描，则能够使处理的均匀性进一步提高。在该扫描中，上喷嘴120例如在上表面S1的中央区的上方和周边区的上方之间往复扫描。也就是说，喷嘴旋转机构155作为扫描部进行动作，即，使向基板W的上表面S1供给处理液53的上喷嘴120在基板W的上表面S1的上方进行扫描，来使处理液53在基板W的上表面S1上的供给位置在基板W的上表面S1的中央区和周边区之间进行扫描。此外，可以取代喷嘴旋转机构155以及配管臂280，而采用使上喷嘴120在例如上表面S1的上方进行直线扫描的扫描机构。
基板处理装置100还具有：纯水供给源(“第一供给源”)131，供给第一温度的纯水(“第一纯水”)11；纯水供给源(“第二供给源”)132，供给比第一温度高的第二温度的纯水(“第二纯水”)12；药液供给源133，供给药液13；液体供给源134，供给液体14。作为药液13，例如采用氢氟酸(HF)、氢氧化铵(NH4OH)、盐酸(HCL)或过氧化氢(H2O2)等。药液供给源133可以并行供给作为药液13的多种药液。作为液体14，优选采用纯水或药液13。
纯水供给源131、132、药液供给源133、以及液体供给源134各自内置有能够对要供给的液体进行加热的加热器、能够检测液体的温度的温度传感器和输送该液体的泵等的输送单元(分别省略图示)。
控制部161对各加热器的发热量进行控制，来对纯水供给源131、132、药液供给源133以及液体供给源134要供给的纯水11、纯水12、药液13、以及液体14的温度进行控制，以使各温度传感器所检测的液体的温度为目标温度。
更具体地说，控制部161基于纯水供给源131、132各自的温度传感器的检测温度对各自的加热器进行控制，由此，将纯水供给源131要供给的纯水11的温度设定为第一温度，并且将纯水供给源132要供给的纯水12的温度设定为比第一温度高的第二温度。控制部161根据预先设定的设定信息，将第一温度和第二温度自由地控制在规定的温度范围内。控制部161、纯水供给源131的温度传感器以及加热器、纯水供给源132的温度传感器以及加热器构成能够将纯水11的第一温度和纯水12的第二温度自由地控制在规定的温度范围内的温度控制部164。即，温度控制部164进行对纯水供给源131中的纯水11的温度(第一温度)和纯水供给源132中的纯水12的温度(第二温度)进行控制的温度控制。
另外，控制部161通过对药液供给源133、液体供给源134各自内置的加热器进行控制，能够将药液13、液体14各自的温度根据预先设定的设定信息自由控制在规定的温度范围内。控制部161优选将液体14的温度和药液13的温度(在药液供给源133供给多种药液作为药液13的情况下，为各药液的温度)控制在彼此相同的温度。
基板处理装置100还具有混合部191和混合部192。混合部191、混合部192例如分别由混合阀构成。混合部191通过配管381与药液供给源133相连接，并且通过配管382与纯水供给源131相连接。另外，混合部191通过配管386与到达喷嘴旋转机构155的下端的配管臂280的一端相连接。
混合部192通过配管382的一部分和从配管382的路径途中分支的配管383与纯水供给源131相连接，并且通过配管384与液体供给源134相连接。另外，混合部192通过配管387与供给管281相连接。
配管382中的比分支出配管383的分支部更靠下游侧的部分，将纯水供给源131供给的纯水11分配为一方纯水(“一方第一纯水”)11a。配管383将纯水11分配为另一方纯水(“另一方第一纯水”)11b。配管382和配管383构成配管系统380。即，配管系统380是将一端与纯水供给源131连接并且在管路的途中进行分支的分支配管。配管系统380将纯水供给源131供给的纯水11分配为纯水11a和纯水11b，将纯水11a导入混合部191，将纯水11b导入混合部192。
此外，配管系统380也可以取代从配管382的途中分支的配管383，而具有一端与纯水供给源131连接并且另一端与混合部192连接的配管，通过该配管和配管382，将纯水供给源131供给的纯水11分配为纯水11a和纯水11b。
另外，纯水供给源132通过配管385与供给管282相连接，将纯水12作为液体52经由配管385供给至供给管282。
在配管381的路径途中设置有流量控制器181、开闭阀171，在配管382的路径途中设置有流量控制器182、开闭阀172，在配管383的路径途中设置有流量控制器183、开闭阀173，在配管384的路径途中设置有流量控制器184、开闭阀174。另外，在配管385的路径途中设置有流量控制器185、开闭阀175，在配管386的路径途中设置有开闭阀176。在药液供给源133并行供给作为药液13的多种药液的情况下，配管381由多个配管构成，在各配管上设置有流量控制器和开闭阀。即，在该情况下，流量控制器181和开闭阀171分别由多个流量控制器和多个开闭阀构成。
流量控制器181～185各自具有对例如在设置有流量控制器的配管中流经的液体的流量进行检测的流量计和能够根据阀的开闭量来调节该液体的流量的可变阀。针对各流量控制器181～185，控制部161经由省略图示的阀控制机构对流量控制器181～185的可变阀的开闭量进行控制，使得流量计检测的流量为目标流量。控制部161根据预先设定的设定信息在规定的范围内设定目标流量，由此能够将通过流量控制器181～185的各液体的流量自由控制在规定的范围内。另外，控制部161经由该阀控制机构将开闭阀171～177控制在开状态或闭状态。
控制部161将通过流量控制器181的药液13的流量控制在规定的范围内，并且将开闭阀171控制在开状态，由此将药液13供给到混合部191。另外，控制部161将通过流量控制器182的纯水11a的流量控制在规定的范围内，并且将开闭阀172控制在开状态，由此将纯水11a供给到混合部191。
控制部161以使通过流量控制器182的纯水11a的流量和通过流量控制器181的药液13的流量(在药液13为多种药液的情况下，为各药液的各流量)为预先设定的流量比的方式，对流量控制器181、182进行控制。该流量比是纯水11a的流量比药液13的流量多的流量比。例如在通过混合氢氧化铵、过氧化氢和纯水来调制作为处理液53的SC-1液的情况下，氢氧化铵、过氧化氢和纯水(纯水11a)例如以1：4：20的流量比供给至混合部191。控制部161也能根据药液13的种类、温度等，并根据预先设定的设定信息，来变更该流量比。
供给至混合部191的纯水11a和药液13由混合部191以与纯水11a和药液13的流量比相等的混合比混合，来调制出处理液53。控制部161将开闭阀176控制在开状态，由此，处理液53从混合部191经由配管386、配管臂280供给至上喷嘴120，并从上喷嘴120的喷出口喷出至基板W的上表面S1的中央区。
混合部191、配管386、开闭阀176、喷嘴旋转机构155、配管臂280和上喷嘴120构成处理液供给部303。即，处理液供给部303被从配管系统380中的配管382供给纯水11a，并且，将以主要包含纯水11a的方式混合纯水11a和药液13而成的处理液53供给至基板W的上表面S1。
控制部161将通过流量控制器183的纯水11b的流量控制在规定的范围内，并且将开闭阀173控制在开状态，由此将纯水11b供给至混合部192。另外，控制部161将通过流量控制器184的液体14的流量控制在规定的范围内，并且将开闭阀174控制在开状态，由此将液体14供给至混合部192。控制部161以使纯水11b的流量和液体14的流量为预先设定的流量比的方式，对流量控制器183、184进行控制。该流量比是纯水11b的流量比液体14的流量多的流量比。控制部161也能够根据预先设定的设定信息来变更该流量比。
控制部161能够一边保持纯水11b和液体14的流量比一边以使纯水11b和液体14的流量变动的方式控制流量控制器183、184，并且，也能够伴随该流量比的变动，以使纯水11b和液体14的流量变动的方式控制流量控制器183、184。
另外，在药液13和液体14的温度相等的情况下，控制部161优选以向混合部192供给的纯水11b和液体14的流量比与向混合部191供给的纯水11a和药液13的流量比相等的方式，控制纯水11b和液体14的流量比。
供给到混合部192的纯水11b和液体14由混合部192以与纯水11b和液体14的流量比相等的混合比混合，由此调制出液体51。控制部161将开闭阀177控制在开状态，由此液体51从混合部192经由配管387、供给管281并从导入口244导入下喷嘴240的流路246，从喷出口241向基板W的下表面S2的中央区K1喷出。
混合部192、配管387、开闭阀177、供给管281、下喷嘴240的流路246和喷出口241构成第一供给部301。即，第一供给部301被从配管系统380中的配管383供给纯水11b，并且将主要包含纯水11b的液体51向基板W的下表面S2的中央区K1供给。另外，第一供给部301优选将纯水11b和具有与药液13相同的温度的温度调整用的液体14，以处理液53中的纯水11a和药液13的混合比与液体51中的纯水11b和液体14的混合比相等的方式进行混合，来调制出液体51。由此，能够进一步抑制液体51和处理液53的温度差。
控制部161将通过流量控制器185的纯水12的流量控制在规定的范围内，并且将开闭阀175控制在开状态，由此作为液体52的纯水12从纯水供给源132经由配管385供给至供给管282。并且，液体52从与供给管282相连接的导入口245导入下喷嘴240的流路247，从喷出口242、243喷出到基板W的下表面S2的中间区K2、周边区K3。此外，可以在配管385的路径途中还设置有混合阀等混合部，并且，以比向该混合部供给的纯水12的流量更少的流量向该混合部还供给药液，通过混合纯水12和该药液，调制出液体52。即，液体52既可以是纯水12自身，也可以是以主要包含纯水12的方式混合纯水12和药液得到的液体。纯水12自身也是主要包含纯水12的液体。
配管385、流量控制器185、开闭阀175、供给管282、下喷嘴240中的流路247、喷出口242、243构成第二供给部302。即，第二供给部302将主要包含从纯水供给源132供给的纯水12的液体52，分别供给至基板W的下表面S2的周边区K3、周边区K3和中央区K1之间的下表面S2的中间区K2。
另外，控制部161和流量控制器183～185构成流量控制部163。流量控制部163独立控制纯水11b和液体14通过混合部192混合的液体51的流量与液体52(纯水12)的流量，由此，能够独立控制第一供给部301向基板W供给的热量和第二供给部302向基板W供给的热量，以便能够变更基板W的径向的温度分布。
另外，上述的温度控制部164通过独立控制纯水供给源131中的纯水11的温度(第一温度)和纯水供给源132中的纯水12的温度(第二温度)，从而能够独立控制第一供给部向基板W供给的热量和第二供给部302向基板W供给的热量，以便能够变更基板W的径向的温度分布。
流量控制部163和温度控制部164构成热量控制部162。因此，热量控制部162能够独立控制第一供给部向基板W供给的热量和第二供给部302向基板W供给的热量，以便能够变更基板W的径向的温度分布。
基板处理装置100中的各结构要素中的除了例如纯水供给源131、132、药液供给源133、液体供给源134以外的各结构要素容纳在共用的筐体内，纯水供给源131、132、药液供给源133、液体供给源134设置在例如除了设置有该筐体的设置室以外的其他楼层。在该情况下，配管系统380中的从配管382分支配管383的分支部优选容纳在筐体内。此外，纯水供给源131、132、药液供给源133、液体供给源134也可以容纳在该筐体内。
另外，在基板处理装置100中，旋转卡盘111使基板W旋转、通过第一供给部301向基板W的下表面S2的中央区K1供给液体51、通过第二供给部302向下表面S2的中间区K2以及周边区K3供给液体52、通过处理液供给部303向基板W的上表面S1供给处理液53相互并行进行。基板处理装置100也能仅将液体51和液体52中的液体51供给至基板W的下表面S2。另外，既可以通过纯水供给源131和将纯水供给源131供给的纯水11加热至第二温度的加热器等构成纯水供给源132，也可以通过纯水供给源132和将纯水供给源132供给的纯水12与比第一温度低的纯水混合来调制第一温度的纯水的混合部，来构成纯水供给源131。
<1-2.基板的径向的温度分布和蚀刻量的分布>
图5～图7分别是将使用作为处理液53的蚀刻液时的基板W的径向的温度分布与蚀刻量的分布的关系的一例以曲线形式表示的图。蚀刻量与蚀刻速率成比例。
在图5中，在基板W上形成的处理对象的膜是热氧化膜(Th―Oxide)，在图6中，处理对象的膜是非晶硅(a-Si)，在图7中，处理对象的膜是多晶硅(poly-Si)。
在图5～图7的例子中，蚀刻液从基板的中央区的上方供给，作为蚀刻液，使用氢氧化铵(NH4OH)和纯水以1比5的比例混合而成的40℃的希氢氧化铵。蚀刻时间为30秒。基板的温度分布预先设定为图5～图7所示的温度分布。在蚀刻处理前，使用氢氟酸(HF)和纯水以1比100的比例混合而成的希氢氟酸(DHF)，进行30秒的清洗处理。
在图5的例子中，可以说基板的径向的温度和蚀刻量的相关关系非常高。但是，在图6的例子中，基板的径向的温度分布被设定为越接近基板的周缘则温度越高的分布，蚀刻量的分布勉强变为大致均匀。也就是可以说，因基板的径向的位置的不同，温度和蚀刻量的关系存在大的差异。在图7的例子中，基板的径向的温度分布均匀，但是蚀刻量的分布变得不均匀。具体地说，蚀刻量在基板的周边区最小，在中间区最大。基板的中央区的蚀刻量比周边区大而比中间区小。也就是可以说，因基板的径向的位置不同，温度和蚀刻量的关系存在大的差异。
如图5～图7所示，因在基板上形成的处理对象的膜质的不同，即使使基板的径向的温度分布均匀，蚀刻量的分布也有时变得不均匀。在该情况下，为了使蚀刻量变得均匀，必须使温度分布变得不均匀。
<1-3.向基板W供给的热量的供给样式和蚀刻量的分布>
图8、图9分别是将下喷嘴240向基板W供给的热量的供给样式和基板W的径向的蚀刻量的分布的关系的一例以曲线形式表示的图。在图8中，通过对下喷嘴240向基板W的下表面S2的中央区K1喷出的液体51(第一液体)和向下表面S2的中间区K2、周边区K3喷出的液体52(第二液体)的温度进行变更，能够变更向基板W供给的热量。在图9中，通过变更液体51和液体52的流量比，能够变更向基板W供给的热量。作为液体51、52，使用纯水。
在图8、图9的例子中，作为处理液53的蚀刻液从基板的中央区的上方供给。作为蚀刻液，使用氢氟酸(HF)和纯水以1比50的比例混合并且温度被调整为24℃的希氢氟酸(DHF)。处理时间为300秒。在基板W上形成的处理对象的膜为热氧化膜(Th-Oxide)。
在图8中，液体51和液体52的温度的组合被设定为三种样式。在该三种样式中的两种样式中，液体51和液体52都分别以1000ml/分钟的流量供给。液体51的温度在该两种样式中都被调整为24℃，另一方面，液体52的温度在该两种样式中的一种样式中被调整为27℃，在另一种样式中被调整为26℃。另外，在该三种温度的组合样式中的剩余一种样式中，液体51、52中的仅液体51以2000ml/分钟的流量供给。液体51的温度被调整为24℃。
在三种温度的组合样式中的任一样式中，在基板W的上表面S1的中央区到中间区的部分，中央区的蚀刻量稍大，但是得到整体上大致均匀的蚀刻量的分布。另一方面，中间区到周边区的部分的蚀刻量的分布在三种温度的组合样式中相互不同。在未供给液体52的情况下，越接近周缘侧，则蚀刻量越小。在供给26℃的液体52的情况下，得到大致均匀的蚀刻量的分布。在供给27℃的液体52的情况下，越接近周缘侧则蚀刻量越大。
从图8的处理条件(基板的膜质、蚀刻液的供给方法等)可知，通过将液体51设定为24℃，将液体52设定为26℃，能够使基板的径向的蚀刻量大致均匀。在基板处理装置100中，针对各处理条件，预先通过实验等求出能够使基板的径向的蚀刻量大致均匀的液体51和液体52的温度条件，并作为设定信息存储在控制部161的存储器等。控制部161读取与处理对象的基板W的处理条件对应的液体51和液体52的温度条件，利用温度控制部164进行控制。
在图9中，液体51和液体52的流量比设定为三种。具体地说，流量比设定为如下三种，即，仅供给液体51、52中的液体51而不供给液体52；液体51和液体52的流量相等；液体51和液体52的流量比为1比3。在该3种样式中的任一种中，液体51和液体52的温度分别为24℃。供给液体51、52的情况下的液体51的流量为1000ml/分钟。另外，仅供给液体51、52中的液体51的情况下的液体51的流量为2000ml/分钟。
在三种流量比的设定样式的任一种中，在基板W的上表面S1的中央区至中间区的部分，中央区的蚀刻量稍大，但是得到整体上大致均匀的蚀刻量的分布。另一方面，中间区至周边区的部分的蚀刻量的分布在3种样式中相互不同。在未供给液体52的情况下，越接近周缘侧则蚀刻量越小。在流量比为1比1的情况下，得到大致均匀的蚀刻量的分布。在流量比为1比3的情况下，越接近基板W的周缘侧则蚀刻量越大。
从图9的处理条件(基板的膜质、蚀刻液的供给方法等)可知，通过将液体51和液体52的流量比设定为1比1，能够使基板的径向的蚀刻量大致均匀。在基板处理装置100中，针对各处理条件，预先通过实验等求出能够使基板的径向的蚀刻量大致均匀的液体51和液体52的流量比(流量条件)，并作为设定信息存储在控制部161的存储器等。控制部161读取与处理对象的基板W的处理条件对应的液体51和液体52的流量条件，利用流量控制部163进行控制。
<1-4.上喷嘴120(处理液53的供给位置)的扫描>
图10是示意性地示出在使上喷嘴120的位置(即，处理液53的供给位置)扫描(移动)的情况下，基板处理装置100根据上喷嘴120的位置使液体51(第一液体)和液体52(第二液体)的流量变动的状态的图。
如上述所示，嘴旋转机构155也能作为使正向上表面S1喷出处理液53的处理液供给部303的上喷嘴120在基板W的上表面S1的上方扫描的扫描部进行动作。在该情况下，热量控制部162根据由喷嘴旋转机构155扫描(移动)的处理液供给部303的上喷嘴120的位置，使第一供给部301向基板W供给的热量和第二供给部302向基板W供给的热量之比变动。
更优选，热量控制部162的流量控制部163通过使液体51的流量和液体52的流量之比根据由喷嘴旋转机构155扫描(移动)的上喷嘴120的位置来变动，从而使第一供给部301向基板W供给的热量和第二供给部302向基板W供给的热量之比变动。即，流量控制部163使它们的热量之比在空间上以及时间上变动。由于流量能以高的响应性变动，所以即使在上喷嘴120的扫描速度快的情况下，也能够在更短时间内变更基板的温度分布。可以根据上喷嘴120的扫描位置使液体51、液体52的温度变动。在图10所示的例子中，流量控制部163在上喷嘴120位于基板W的中央区的上方的情况下，相比向基板W的下表面S2的中央区K1喷出的液体51的流量，使向下表面S2的中间区K2、周边区K3喷出的液体52的流量变多。该状态下的液体51、52以液体51a、52a示出。另外，流量控制部163在上喷嘴120位于基板W的周缘区的上方的情况下，相比向中央区K1喷出的液体51的流量，使向中间区K2、周边区K3喷出的液体52的流量变少。该状态下的液体51、52以液体51b、52b示出。由此，即使在上喷嘴120扫描(移动)的情况下，也得到能抑制基板W的各部分的处理量的偏差的温度分布。
根据以上构成的本第一实施方式的基板处理装置，由于分别供给至基板W的中央区的上表面以及下表面的处理液53和液体51主要包括从共用的纯水供给源131供给的纯水11，所以使处理液53和液体51的温度差变小，容易使基板W的中央区接近与基板W的在厚度方向上的所希望的处理量相应的温度。此外，在基板各部分的处理时间相等的情况下，各部分的最终的处理量与各部分的每单位时间的处理量成比例。另外，根据该基板处理装置，向因基板W的旋转而使温度比中央区更容易下降的基板W的周边区和中间区，供给主要包括温度比纯水11更高的纯水12的液体52，因此，能够容易使基板W的径向的温度分布均匀化。进而，即使在所求出的基板W的径向的温度分布不均匀的情况下，也能够独立控制经由液体51向基板W的下表面S2的中央区K1供给的热量和经由液体52向下表面S2的中间区K2以及周边区K3供给的热量，来变更基板W的径向的温度分布。因此，通过控制从液体51的供给系统和液体52的供给系统这两个系统供给的热量，能够以低成本抑制所希望的处理量和实际的处理量的差异、在基板W的各部分的处理量的偏差。另外，也容易使基板W的中央区的处理量与处理条件无关而恒定。另外，以经由液体51向基板W的中央区供给的热量为基准，调节经由液体52向周缘区以及中间区供给的热量，由此，能够容易求出与所希望的处理量对应的热量的控制条件。
另外，根据以上构成的本第一实施方式的基板处理装置，在从纯水供给源131引出的管路382的途中的分支出配管383的分支点，从纯水11分配出一方纯水11a和另一方纯水11b。即使在从纯水供给源131至分支点的路径长而纯水11的温度的下降量大的情况下，也能进一步抑制向第一供给部301供给的一方纯水11a和向第二供给部302供给的另一方纯水11b的温度差。因此，能够使处理液53和液体51的温度差变得更小，更容易使基板W的中央区接近与基板W的在厚度方向上的所希望的处理量相应的温度。
另外，根据以上构成的本第一实施方式的基板处理装置，以使处理液53中的一方纯水11a和药液13的混合比与液体51中的另一方纯水11b和温度调整用的液体14的混合比相等的方式，混合另一方纯水11b和具有与药液13相同的温度的液体14来调制出液体51。因此，不管这些混合比的大小如何，都能使处理液53和液体51的温度差更小。
另外，根据以上构成的本第一实施方式的基板处理装置，根据在基板W的上表面S1上扫描(移动)的处理液53的供给位置，来使向基板W的下表面S2的中央区K1供给的热量和向下表面S2的周边区K3以及中间区K2供给的热量之比变动。由此，能使基板W的径向的温度分布更接近根据处理液53的供给位置求出的温度分布。因此，即使在处理液53的供给位置扫描(移动)的情况下，也能进一步抑制在基板W的各部分的处理量的偏差。
另外，根据以上构成的本第一实施方式的基板处理装置，液体51的流量和液体52的流量之比根据扫描(移动)的处理液53的供给位置变动。并且，由于这些流量能够迅速地变更，所以能够提高基板W的径向的温度分布的变动相对于处理液53的供给位置的变动的响应性，能够进一步抑制在基板W的各部分的处理量的偏差。
<2.关于第二实施方式>
<2-1.基板处理装置的结构>
图11是示意性地表示第二实施方式的基板处理装置100A的概略结构的一例的图。基板处理装置100A除了取代基板处理装置100的控制部161、热量控制部162、流量控制部163、温度控制部164，而具有控制部161A、热量控制部162A、流量控制部163A、温度控制部164A以及具有配管388、开闭阀178外，具有与基板处理装置100相同的结构。因此，针对基板处理装置100A，说明与基板处理装置100不同的结构。关于相同的结构，除了不同的结构的说明中的参照外，省略说明的一部分或全部。
基板处理装置100A使用包含药液的处理液对基板进行处理(“药液处理”)。具体地说，基板处理装置100A使用作为处理液的例如蚀刻液对半导体晶片等基板W的上表面(也被称为“表面”)S1进行蚀刻处理，除去在上表面S1形成的薄膜(无用物)。作为处理液，还可以使用例如清洗液等。此外，与上表面S1相反一侧的下表面S2被称为“背面”。基板W的表面形状大致为圆形，基板W的上表面S1是指，形成有器件图案的器件形成面。基板处理装置100A在药液处理后还能进行基板W的冲洗处理、后述的下喷嘴240的清洗处理、使基板W旋转来甩掉在基板W以及下喷嘴240附着的液体的甩掉处理。
在旋转支撑轴113的上端部通过螺钉等紧固连接部件一体连接有圆盘状的旋转基座115。因此，通过根据来自对装置整体进行控制的控制部161A的动作指令使卡盘旋转机构156动作，旋转支撑轴113和旋转基座115一体地以旋转轴a1为中心旋转。另外，控制部161A对卡盘旋转机构156进行控制来调整旋转速度。控制部161A例如通过CPU执行在存储器存储的程序等来实现。
下喷嘴240的喷出口241只要设置为能够向中央区K1喷出液体51即可，喷出口241的中心轴也可以不与基板W的旋转轴a1一致。另外，也可以设置有多个喷出口241。另外，既可以仅设置有喷出口242、243中的一个，也可以除了喷出口242、喷出口243外，在流路247上还设置用于将液体52向基板W的下表面S2喷出的至少一个喷出口。另外，也可以取代下喷嘴240，而采用彼此分开形成的2个下喷嘴，在一个下喷嘴上设置喷出口241、导入口244、以及流路246，并且在另一个下喷嘴上设置喷出口242、喷出口243、导入口245、以及流路247。另外，也可以不形成除水部249。
基板处理装置100A一边通过由卡盘旋转机构156驱动这样保持有基板W的旋转卡盘111进行旋转，来使基板W以规定的旋转速度旋转，一边通过将液体51、52从下喷嘴240向下表面S2喷出，来调节基板W的温度。并且，基板处理装置100A通过从后述的上喷嘴120向基板的上表面S1供给处理液53，来对基板W实施规定的处理(蚀刻处理等)。
在旋转卡盘111上保持的基板W的侧方设置有包括马达的喷嘴旋转机构155，喷嘴旋转机构155的动作由控制部161A控制。在喷嘴旋转机构155上安装有具有刚性的管状的配管臂280，该配管臂280能够以喷嘴旋转机构155为旋转中心在大致水平面内进行转动。
配管臂280的一端贯通喷嘴旋转机构155并到达其下表面，另一端通过配管臂280被喷嘴旋转机构155转动而能够定位在基板W的上表面S1的中央区的上方。在该另一端上安装有上喷嘴120。在向旋转基座115交付基板W等时，配管臂280被转动，上喷嘴120从基板W的搬入路径上退避。另外，在进行蚀刻处理和冲洗处理等时，上喷嘴120的位置(处理位置)通过伺服控制准确地调整到上表面S1的中央区的上方。在此，该伺服控制由控制部161A控制。因此，能够根据来自控制部161A的指令来调整上喷嘴120的位置。
控制部161A对各加热器的发热量进行控制，来对纯水供给源131、132、药液供给源133以及液体供给源134要供给的纯水11、纯水12、药液13、以及液体14的温度进行控制，以使各温度传感器所检测的液体的温度为目标温度。
更具体地说，在使用处理液53对基板W进行药液处理的情况下，控制部161A基于纯水供给源131、132各自的温度传感器的检测温度对各自的加热器进行控制，由此，将纯水供给源131要供给的纯水11的温度设定为第一温度，并且将纯水供给源132要供给的纯水12的温度设定为比第一温度高的第二温度。控制部161A根据预先设定的设定信息，将第一温度和第二温度自由地控制在规定的温度范围内。控制部161A、纯水供给源131的温度传感器以及加热器、纯水供给源132的温度传感器以及加热器构成能够将纯水11的第一温度和纯水12的第二温度自由地控制在规定的温度范围内的温度控制部164A。即，温度控制部164A进行对纯水供给源131中的纯水11的温度(第一温度)和纯水供给源132中的纯水12的温度(第二温度)进行控制的温度控制。此外，在基板处理装置100A进行冲洗处理等除了药液处理以外的处理的情况下，热量控制部162A既可以以使例如液体51和液体52彼此为相互相同的温度的方式进行温度控制，也可以以使液体51的温度比液体52的温度高的方式进行温度控制。
另外，控制部161A通过对药液供给源133、液体供给源134各自内置的加热器进行控制，能够将药液13、液体14各自的温度根据预先设定的设定信息自由控制在规定的温度范围内。控制部161A优选将液体14的温度和药液13的温度(在药液供给源133供给多种药液作为药液13的情况下，为各药液的温度)控制在彼此相同的温度。
基板处理装置100A的混合部191通过与配管387的路径途中连接的配管388和配管387，与供给管281的下端相连接。在配管388的路径途中设置有开闭阀178。
流量控制器181～185各自具有对例如在设置有流量控制器的配管中流经的液体的流量进行检测的流量计和能够根据阀的开闭量来调节该液体的流量的可变阀。针对各流量控制器181～185，控制部161A经由省略图示的阀控制机构对流量控制器181～185的可变阀的开闭量进行控制，使得流量计检测的流量为目标流量。控制部161A根据预先设定的设定信息在规定的范围内设定目标流量，由此能够将通过流量控制器181～185的各液体的流量自由控制在规定的范围内。另外，控制部161A经由该阀控制机构将开闭阀171～178控制在开状态或闭状态。
控制部161A将通过流量控制器181的药液13的流量控制在规定的范围内，并且将开闭阀171控制在开状态，由此将药液13供给到混合部191。另外，控制部161A将通过流量控制器182的纯水11a的流量控制在规定的范围内，并且将开闭阀172控制在开状态，由此将纯水11a供给到混合部191。
控制部161A以使通过流量控制器182的纯水11a的流量和通过流量控制器181的药液13的流量(在药液13为多种药液的情况下，为各药液的各流量)为预先设定的流量比的方式，对流量控制器181、182进行控制。该流量比是纯水11a的流量比药液13的流量多的流量比。例如在通过混合氢氧化铵、过氧化氢和纯水来调制作为处理液53的SC-1液的情况下，氢氧化铵、过氧化氢和纯水(纯水11a)例如以1：4：20的流量比供给至混合部191。控制部161A也能根据药液13的种类、温度等，并根据预先设定的设定信息，来变更该流量比。
供给至混合部191的纯水11a和药液13由混合部191以与纯水11a和药液13的流量比相等的混合比混合，来调制出处理液53。控制部161A将开闭阀176控制在开状态，由此，处理液53从混合部191经由配管386、配管臂280供给至上喷嘴120，并从上喷嘴120的喷出口喷出至基板W的上表面S1的中央区。另外，控制部161A将开闭阀178控制开状态，由此，处理液53从混合部191经由配管388、配管387、供给管281并从导入口244导入下喷嘴240的流路246，从喷出口241喷出到基板W的下表面S2的中央区K1。此外，控制部161A将开闭阀177和开闭阀178有选择地控制在开状态。
混合部191、配管386、开闭阀176、喷嘴旋转机构155、配管臂280和上喷嘴120构成处理液供给部303。即，处理液供给部303被从配管系统380中的配管382供给纯水11a，并且，将以主要包含纯水11a的方式混合纯水11a和药液13而成的处理液53供给至基板W的上表面S1。
控制部161A将通过流量控制器183的纯水11b的流量控制在规定的范围内，并且将开闭阀173控制在开状态，由此将纯水11b供给至混合部192。另外，控制部161A将通过流量控制器184的液体14的流量控制在规定的范围内，并且将开闭阀174控制在开状态，由此将液体14供给至混合部192。控制部161A以使纯水11b的流量和液体14的流量为预先设定的流量比的方式，对流量控制器183、184进行控制。该流量比是纯水11b的流量比液体14的流量多的流量比。控制部161A也能够根据预先设定的设定信息来变更该流量比。
控制部161A能够一边保持纯水11b和液体14的流量比一边以使纯水11b和液体14的流量变动的方式控制流量控制器183、184，并且，也能够伴随该流量比的变动，以使纯水11b和液体14的流量变动的方式控制流量控制器183、184。
另外，在药液13和液体14的温度相等的情况下，控制部161A优选以向混合部192供给的纯水11b和液体14的流量比与向混合部191供给的纯水11a和药液13的流量比相等的方式，控制纯水11b和液体14的流量比。
供给到混合部192的纯水11b和液体14由混合部192以与纯水11b和液体14的流量比相等的混合比混合，由此调制出液体51。控制部161A将开闭阀177控制在开状态，由此液体51从混合部192经由配管387、供给管281并从导入口244导入下喷嘴240的流路246，从喷出口241向基板W的下表面S2的中央区K1喷出。开闭阀177和开闭阀178有选择地被控制在开状态。由此，液体51和处理液53有选择地从喷出口241向中央区K1喷出。
混合部192、配管387、开闭阀177、供给管281、下喷嘴240的流路246和喷出口241构成第一供给部301。即，第一供给部301被从配管系统380中的配管383供给纯水11b，并且将主要包含纯水11b的液体51向基板W的下表面S2的中央区K1供给。另外，第一供给部301优选将纯水11b和具有与药液13相同的温度的温度调整用的液体14，以处理液53中的纯水11a和药液13的混合比与液体51中的纯水11b和液体14的混合比相等的方式进行混合，来调制出液体51。由此，能够进一步抑制液体51和处理液53的温度差。
控制部161A将通过流量控制器185的纯水12的流量控制在规定的范围内，并且将开闭阀175控制在开状态，由此作为液体52的纯水12从纯水供给源132经由配管385供给至供给管282。并且，液体52从与供给管282相连接的导入口245导入下喷嘴240的流路247，从喷出口242、243喷出到基板W的下表面S2的中间区K2、周边区K3。此外，可以在配管385的路径途中还设置有混合阀等混合部，并且，以比向该混合部供给的纯水12的流量更少的流量向该混合部还供给药液，通过混合纯水12和该药液，调制出液体52。即，液体52既可以是纯水12自身，也可以是以主要包含纯水12的方式混合纯水12和药液得到的液体。纯水12自身也是主要包含纯水12的液体。
配管385、流量控制器185、开闭阀175、供给管282、下喷嘴240中的流路247、喷出口242、243构成第二供给部302。即，第二供给部302将主要包含从纯水供给源132供给的纯水12的液体52，分别供给至基板W的下表面S2的周边区K3、周边区K3和中央区K1之间的下表面S2的中间区K2。
另外，控制部161A和流量控制器183～185构成流量控制部163。流量控制部163独立控制纯水11b和液体14通过混合部192混合的液体51的流量与液体52(纯水12)的流量，由此，能够独立控制第一供给部301向基板W供给的热量和第二供给部302向基板W供给的热量，以便能够变更基板W的径向的温度分布。
另外，上述的温度控制部164A通过独立控制纯水供给源131中的纯水11的温度(第一温度)和纯水供给源132中的纯水12的温度(第二温度)，从而能够独立控制第一供给部向基板W供给的热量和第二供给部302向基板W供给的热量，以便能够变更基板W的径向的温度分布。
流量控制部163A和温度控制部164A构成热量控制部162。因此，热量控制部162能够独立控制第一供给部向基板W供给的热量和第二供给部302向基板W供给的热量，以便能够变更基板W的径向的温度分布。
基板处理装置100A中的各结构要素中的除了例如纯水供给源131、132、药液供给源133、液体供给源134以外的各结构要素容纳在共用的筐体内，纯水供给源131、132、药液供给源133、液体供给源134设置在例如除了设置有该筐体的设置室以外的其他楼层。在该情况下，配管系统380中的从配管382分支配管383的分支部优选容纳在筐体内。此外，纯水供给源131、132、药液供给源133、液体供给源134也可以容纳在该筐体内。
另外，在基板处理装置100A中，旋转卡盘111使基板W旋转、通过第一供给部301向基板W的下表面S2的中央区K1供给液体51、通过第二供给部302向下表面S2的中间区K2以及周边区K3供给液体52、通过处理液供给部303向基板W的上表面S1供给处理液53相互并行进行。基板处理装置100A也能仅将液体51和液体52中的液体51供给至基板W的下表面S2(更准确地说，为下表面S2的中央区K1)。另外，基板处理装置100A通过使开闭阀178处于开状态，并且使开闭阀175、177处于闭状态，也能仅将处理液53供给至中央区K1。
另外，既可以通过纯水供给源131和将纯水供给源131供给的纯水11加热至第二温度的加热器等构成纯水供给源132，也可以通过纯水供给源132和将纯水供给源132供给的纯水12与比第一温度低的纯水混合来调制第一温度的纯水的混合部，来构成纯水供给源131。
<2-2.基板处理装置的动作>
图26是表示基板处理装置100A的动作的一例的流程图。以下，适当参照图12～图18，并基于图26的流程图，对基板处理装置100A的动作进行说明。
<2-2-1.开始基板的旋转>
基板处理装置100A在利用包含在药液供给源133贮存的药液13的处理液53对基板W进行处理(药液处理)时，首先，驱动卡盘旋转机构156，使保持基板W的旋转卡盘111旋转，由此开始基板W的旋转(图26的步骤S10)。
<2-2-2.药液处理>
基板处理装置100A在基板W正在旋转的状态下，将处理液53向基板W供给，利用处理液53对基板W进行药液处理(图26的步骤S20)。具体地说，基板处理装置100A例如从下喷嘴240将液体51和液体52向下表面S2供给来调整基板W的温度分布，并从上喷嘴120向基板W的上表面S1供给处理液53，由此对上表面S1进行药液处理。与药液处理并行地向基板W的下表面S2供给的液体51、52的温度以及流量，根据在基板W上形成的处理对象的膜的种类、处理液53的温度、种类、以及扫描的有无等的供给方式，并根据预先设定的设定信息来设定。该设定信息被设定为，抑制在基板W的径向上的基板W的处理量的偏差，并且抑制处理量相对于目标处理量的偏差。另外，基板处理装置100A也能从下喷嘴240将处理液53向基板W的下表面S2的中央区K1供给，将液体52向中间区K2、周边区K3供给，并从上喷嘴120向基板W的上表面S1供给处理液53，由此对上表面S1和下表面S2进行药液处理。另外，基板处理装置100A也能够仅对上表面S1和下表面S2中的下表面S2进行药液处理。另外，基板处理装置100A也能依次进行上表面S1的药液处理和下表面S2的药液处理。药液处理中的基板W的旋转速度例如设定为300rpm。处理时间例如设定为30秒钟。
<2-2-3.冲洗处理>
当药液处理结束时，基板处理装置100A对基板W进行冲洗处理(图26的步骤S30)。上表面S1的冲洗处理通过从例如与上喷嘴120并排设置的省略图示的喷嘴向上表面S1喷出设定为例如24℃的纯水等的冲洗液来进行。下表面S2的冲洗处理通过将例如基于纯水调制并且温度被调整为24℃的液体51、液体52作为冲洗液，并从下喷嘴240向下表面S2喷出等来进行。作为冲洗液，可以使用纯水、臭氧水、磁化水、还原水(含氢水)、各种有机溶剂(离子水、IPA(异丙醇)、功能水等。上表面S1的冲洗处理和下表面S2的冲洗处理既可以并行进行，也可以依次进行。在药液处理中，优选在向下表面S2供给处理液53的情况下，必定进行下表面S2的冲洗处理。在未向下表面S2供给处理液53的情况下，也可以进行下表面S2的冲洗处理。冲洗处理中的基板W的旋转速度例如设定为1200rpm，冲洗处理的时间例如设定为10秒～15秒。
<2-2-4.下喷嘴的清洗处理>
当冲洗处理结束时，基板处理装置100A对下喷嘴240进行清洗处理(图26的步骤S40)。在药液处理中，优选在向下表面S2喷出处理液53的情况下，必定进行下喷嘴240的清洗处理。在下喷嘴240的清洗处理中，基板处理装置100A使基板W的旋转速度小于冲洗处理中的旋转速度(更准确地说，药液处理中的旋转速度)。另外，基板处理装置100A通过流量控制部163A的控制，将向中央区K1供给的作为冲洗液的液体51的流量设定为第一流量，并且将向周边侧区域供给的作为冲洗液的液体52的流量设定为比第一流量大的第二流量。另外，优选与下喷嘴240的清洗处理并行，也向上表面S1供给冲洗液。也可以在基板W未旋转的状态下，进行下喷嘴的清洗处理，但是为了抑制基板W的下表面S2的清洗不匀，更优选在基板W例如以10rpm等低速旋转的状态下，进行下喷嘴的清洗处理。
基板处理装置100A首先将第一流量、第二流量、以及向上表面S1供给冲洗液的供给流量分别设定为例如400ml/分钟、1200ml/分钟、以及2000ml/分钟，并进行3秒钟的下喷嘴240的清洗处理。接着，基板处理装置100A将第一流量、第二流量、以及向上表面S1供给冲洗液的供给流量分别设定为例如800ml/分钟、1200ml/分钟、以及2000ml/分钟，再进行3秒钟的下喷嘴240的清洗处理。
图12是示意性地表示用于确认下喷嘴240Z在清洗处理后有无残留药液的多个部位A～G的图。下喷嘴240Z除了取代下喷嘴240的沉孔部251而具有沉孔部254之外，具有与下喷嘴240同样的结构。下喷嘴240Z具有与基板W的下表面S2的中央区K1相向的一端侧部分(基部)271Z和从一端侧部分271Z沿着基板W的径向延伸设置到下表面S2的周边区K3的下方的延伸设置部272。沉孔部251在一端侧部分271Z的上表面和一端侧的侧面开口，但是沉孔部254与沉孔部253同样，仅在一端侧部分271Z的上表面和该侧面中的该上表面开口。因此，在沉孔部254的底面上，形成有具有与沉孔部253的排水孔253a同样的结构的排水孔254a。排水孔254a在下喷嘴240Z的下表面中的不与底座119相向的部分开口。
图12所示的部位A是下喷嘴240Z的延伸设置部272中的基板W的旋转方向下游侧的侧面，部位B是下喷嘴240Z的一端侧部分271Z以及延伸设置部272中的旋转方向上游侧的侧面。部位C是一端侧部分271Z中的基板W的旋转方向下游侧的侧面。部位D是沉孔部252的凹陷的表面，部位E是沉孔部253、254的凹陷的表面。部位F是下喷嘴240Z的上表面。另外，部位G是旋转基座115(参照图11)的上表面。关于在部位A～G有无残留药液，参照图15～图18在后面说明。
图13是示意性地表示从下喷嘴240向基板W的下表面S2喷出的液体的扩散方式的一例的剖视图。在图13中，作为例子，示出从下喷嘴240的喷出口241向中央区K1喷出液体51的情况。
如图13所示，从喷出口241向基板W的下表面S2喷出的液体51在碰撞到下表面S2时，在下表面S2与下喷嘴240的上表面之间的空间V中沿着下表面S2扩散之后，从基板W的下表面S2向下喷嘴240的上表面供给。就向下表面S2喷出的液体51而言，其流量越多，则沿着基板W的下表面S2扩散到越远处。下表面S2与下喷嘴240的上表面的间隔例如为1.5mm。在图13的例子中，没有供给液体51的部分存在于空间V的下方，更准确地说存在于液体51的下方。在该部分存在药液的情况下，由于该药液没有被液体51置换，所以导致药液残留于下喷嘴240。
因此，在基板处理装置100A中，将作为冲洗液的液体51从喷出口241以第一流量向下表面S2的中央区K1喷出，并且将作为冲洗液的液体52从喷出口242、243向下表面S2的中间区K2、周边区K3以比第一流量大的第二流量喷出。与喷出口241相比，喷出口242、243距下喷嘴240的一端侧部分271的距离更远，但第二流量比第一流量多。因此，就从喷出口241喷出并沿基板W的下表面S2扩散的液体51和从喷出口242、243喷出并沿基板W的下表面S2扩散的液体52双方而言，即使使各自的流量充分增加，也在基板W的下表面S2中的下喷嘴240的一端侧部分271的上方部分或其附近部分互相碰撞，液体51、52一起落下至下喷嘴。由此，能够将大量的液体51、52供给至一端侧部分271。因此，能够通过液体51、52充分置换残留于一端侧部分271的药液来清洗一端侧部分271。由此，能够抑制药液残留于一端侧部分271。
第二流量是能够将从下喷嘴240的周边侧喷出口(喷出口242、243)向周边侧区域喷出的液体52经由周边侧区域供给至一端侧部分271的流量。第一流量和第二流量通过预先实验等确定并存储在控制部161A的存储器等中。
另外，在基板处理装置100A中，优选使下喷嘴240的一端侧部分271的水平面与基板W基板的下表面S2之间的空间V处于被包含从下喷嘴240喷出的液体51、52的液体(具体地说，例如包含药液13和液体51、52的液体)充满的液密状态的同时，清洗一端侧部分271。
图14是示意性地表示在下喷嘴240设置的沉孔部253和排水孔253a的剖视图。如图14所示，在下喷嘴240的一端侧部分271形成有用于容纳螺钉264的沉孔部253，所述螺钉264将一端侧部分271固定于底座119。如已经叙述的那样，沉孔部253仅在一端侧部分271的上表面和侧面中的上表面开口。因此，在沉孔部253的底面形成有在上下方向上贯通一端侧部分271的排水孔253a。如已经叙述的那样，排水孔253a在下喷嘴240的下表面中的不与底座119相向的部分开口。基板处理装置100A在下喷嘴240的清洗处理中，将在一端侧部分271附着的药液与向一端侧部分271供给的液体51、液体52一起从排水孔253a排出到下喷嘴240的外部。此外，与排水孔253a同样的排水孔也可以设置在一端侧部分271中的除了沉孔部253以外的部位。
图15～图18是针对图12所示的多个部位A～G将残留药液的有无的确认结果以表形式表示的图。在图15～图18的例子中，进行三次测定，每次针对各部位A～G，在未检测到药液的残留的情况下，标注“OK”，在检测到药液的残留的情况下，标注“NG”。在图15～图18的表的任一个中，在下喷嘴240Z的清洗处理中的来自喷出口241的纯水的流量设定为400ml/分钟。另外，从各喷出口242、243喷出的纯水的流量在图15～图18中，分别设定为无喷出、400ml/分钟、800ml/分钟、1200ml/分钟。
从图15～图18所示的结果可知，凹陷的沉孔部252(部位D)、沉孔部253(部位E)、以及沉孔部254(部位E)与其他的平坦的部位A～C、F、G相比，下喷嘴240Z的清洗处理后的残留药液多。进而可知，不仅在下喷嘴240Z的上表面而且在侧面也开口的沉孔部252与在侧面未开口的沉孔部253、254相比，容易除去残留药液。
进而可知，沉孔部253、254尽管分别设置有排水孔253a、排水孔254a，但在部位A～G之中还是最难以除去药液。并且可知，在从喷出口241以400ml/分钟喷出纯水的情况下，为了除去残留药液直到无法从沉孔部253、254检测出来的程度，需要从各喷出口242、243以1200ml/分钟的流量喷出纯水。
<2-2-5.甩掉处理>
当下喷嘴240的清洗处理结束时，基板处理装置100A进行甩掉在基板W以及下喷嘴240上附着的冲洗液等的液体来使基板W以及下喷嘴240干燥的甩掉处理(“液体甩掉处理”)(图26的步骤S50)。
<2-2-6.停止基板的旋转>
当甩掉处理结束时，基板处理装置100A控制卡盘旋转机构156来停止旋转卡盘111的旋转(图26的步骤S60)，结束一系列的基板处理。此外，在针对旋转卡盘111所保持的基板W依次进行多种药液处理的情况下，在步骤S40的甩掉处理结束后，反复进行步骤S20～S40的处理即可。
<2-3.关于下喷嘴240的温度上升的影响和对策>
基板处理装置100A能够使用分别包含多种药液的多种处理液对基板W依次实施多个药液处理。作为这种药液处理的例子，具体地说，能够举出如下的药液处理等，即，依次进行使用将氢氟酸(HF)和纯水以规定的比例混合而成的24℃的希氢氟酸(DHF)作为处理液53的药液处理、和使用将氢氧化铵(NH4OH)和高温的纯水以规定的比例混合而成的60℃的希氢氧化铵作为处理液53的药液处理。
基板处理装置100A能够使用省略图示的搬送臂更换基板W，并对多张基板W分别依次进行使用这种低温的处理液53的低温药液处理和使用高温的处理液53的高温药液处理。
在该情况下，基板处理装置100A首先对第一张基板W使用低温的处理液53依次进行图26的流程图的步骤S10～S30的处理(开始基板的旋转、药液处理(低温药液处理)、冲洗处理)。在低温药液处理时，与上喷嘴120喷出处理液53并行，下喷嘴240将例如温度与低温的处理液53相同的液体51、52向基板W的下表面S2喷出，来调整基板W的温度分布。
接着，基板处理装置100A使用高温的处理液53依次进行步骤S20～S30的处理(药液处理(高温药液处理)、冲洗处理)。在高温药液处理时，与通过上喷嘴120喷出高温的处理液53并行，下喷嘴240将例如温度与高温的处理液53相同的液体51、52向基板W的下表面S2喷出，来调整基板W的温度分布。然后，基板处理装置100A依次进行步骤S40～S60的处理(下喷嘴的清洗处理、甩掉处理、停止基板的旋转)，结束对当前的处理对象的基板W的处理。此外，在下喷嘴的清洗处理和甩掉处理中，基板处理装置100A例如将温度与低温的处理液53相同的低温的液体51、52作为冲洗液，从下喷嘴240向基板W的下表面S2喷出。
基板处理装置100A更换基板W，并对多张基板W反复进行包含上述的低温药液处理和高温药液处理双方的一系列的基板处理。在高温药液处理中，与喷出高温的处理液53并行，从下喷嘴240将高温的液体51、52向基板W的下表面S2喷出，因此，高温药液处理后的下喷嘴240的温度与刚刚之前的低温药液处理后的温度相比上升。
这样，在下喷嘴240的温度已上升的高温药液处理后的冲洗处理中，对如下情况进行研讨，即，在向下表面S2的中央区K1喷出液体51和向中间区K2、周边区K3喷出液体52中，下喷嘴240仅进行液体51的喷出。其原因在于，通常，冲洗处理中的基板W的主面内的温度均匀性与蚀刻时的温度均匀性相比要求度比较低，无需向周缘部供给温度调整用的液体。在该情况下，冲洗处理后的下喷嘴240的温度通常不会下降到刚刚之前的低温药液处理开始时的温度。另外，步骤S40中的下喷嘴的清洗处理的期间与冲洗处理的期间相比，通常比较短，因此，即使经过了下喷嘴的清洗处理，下喷嘴240的温度也不会下降到刚刚之前的低温药液处理开始时的温度。因此，当对多张基板W依次反复进行一系列的基板处理时，随着所处理的基板W的张数增加，下喷嘴240的温度上升，在低温药液处理中下喷嘴240喷出的液体51、52的温度也在液体51、52通过下喷嘴240的内部的流路246、247的过程中上升。由此，基板的处理张数越增加，则低温药液处理中的基板W的温度越上升，难以对基板W的各部分以所希望的处理量进行均匀处理。
因此，基板处理装置100A在高温药液处理后的冲洗处理中，从下喷嘴240的喷出口241将低温的液体51向基板W的下表面S2的中央区K1喷出，并且从喷出口242、243将低温的液体52向下表面S2的中间区K2、周边区K3喷出。若采用该冲洗处理，则与在高温药液处理后的冲洗处理中仅喷出液体51、52中的液体51的情况相比，能够降低因高温药液处理而上升的下喷嘴240的温度。因此，即使在对多张基板W依次反复进行包括低温药液处理和高温药液处理的一系列的基板处理的情况下，也能更容易地对各基板W的各部分以所希望的处理量进行均匀处理。
图19是将对多张(25张)基板W依次进行包括使用蚀刻液作为处理液53的低温药液处理和基板W的加热处理在内的一系列基板处理时的被处理的基板W的累计张数与基板W的蚀刻量的关系的一例，以曲线形式表示的图。在各基板W上形成的处理对象的膜是厚度为100nm以下的热氧化膜(Th-Oxide)。一系列的基板处理是如下处理，即，在基板W旋转中，依次进行低温药液处理、冲洗处理(第一冲洗处理)、基板W的加热处理、冲洗处理(第二冲洗处理)、以及甩掉处理。
作为低温药液处理，进行蚀刻处理，即，将氢氟酸(HF)和纯水以1比50的比例混合并且温度被调整为24℃的希氢氟酸(DHF)以2000ml/分钟的流量向基板W供给30秒钟。低温药液处理中的基板W的转速为800rpm。在低温药液处理中，与向基板W供给希氢氟酸并行，从下喷嘴240的喷出口241～243将24℃的纯水(液体51、52)以设定的流量向基板W的下表面S2供给。
第一冲洗处理是从下喷嘴240向以1200rpm的旋转速度旋转的基板W的下表面S2喷出18秒的24℃的纯水的处理。
另外，在实验中，在不从上喷嘴120向基板W喷出处理液53的情况下，从下喷嘴240向基板W的下表面S2喷出60秒的高温的液体51(具体地说，67℃的纯水)和高温的液体52(具体地说，80℃的纯水)。高温的液体51以500ml/分钟的流量向下表面S2的中央区K1喷出，高温的液体52以1900ml/分钟的流量向下表面S2的中间区K2、周边区K3喷出。基板W的转速被设定为500rpm。即使通过该加热处理，也能够与将高温的处理液53、液体51、52向基板W喷出的高温药液处理同样地使基板W以及下喷嘴240的温度上升。因此，在图19所示的曲线涉及的数据测定时，取代高温药液处理而进行基板W的加热处理。
第二冲洗处理是从下喷嘴240向基板W的下表面S2喷出22.5秒钟的24℃的纯水的处理。第二冲洗处理中的基板W的转速设定为1200rpm。在第二冲洗处理中向下表面S2供给的纯水(液体51、液体52)的流量的组合设定为后述两种，以验证向下表面S2的中间区K2、周边区K3有无喷出液体52对蚀刻量造成的影响。针对该两种流量的组合，分别测定被处理的基板W的累计张数与基板W的蚀刻量的关系，在图19中以曲线(以黑色的菱形表示的曲线和以黑色的方形表示的曲线)表示。
另外，在甩掉处理中，在未将液体51、52喷出到基板W的下表面S2的状态下，基板W以2500rpm的转速旋转26.5秒钟。在处理完的基板W的累计张数未达到25张的情况下，在甩掉处理结束后，将处理完的基板W更换为未处理的基板W，再次对未处理的基板W进行一系列的基板处理。
在图19的以黑色的菱形表示的曲线中，在第二冲洗处理中，从喷出口241以2000ml/分钟的流量将纯水供给到基板W的下表面S2中央区K1，而不从喷出口242、喷出口243供给纯水(C2000-E0ml/min)。在以黑色的方形表示的曲线中，在第二冲洗处理中，从喷出口241以2000ml/分钟的流量将纯水向中央区K1供给，并且从喷出口242、243以合计2000ml/分钟的流量将纯水向中间区K2、周边区K3供给(C2000-E2000ml/min)。
另外，在图19中，作为参考数据，通过黑色的三角表示未通过下喷嘴240对基板W进行加热处理而利用24℃的DHF连续反复仅进行蚀刻处理(Ref.(24℃DHF处理))的情况下的、处理完的基板张数的累计与蚀刻量的关系。
当基于图19的曲线，从第25张基板W的蚀刻量减去第1张基板W的蚀刻量得到的蚀刻量的增量除以处理完的基板W的总数即25张，求出基板处理张数每增加1张的蚀刻量的增量的平均值时，则如下。在以黑色的三角表示的曲线中，蚀刻量的增量的平均值为0.0011，在三条曲线的该平均值中最小。在黑色的方形的数据中，该平均值为0.0013，比未进行基板的加热处理的情况稍大。相对于此，以黑色的菱形表示的曲线中的该平均值为0.0040，比其他两个数据显著变大。
基于该结果可知，在基板的加热处理后的第二冲洗处理中，在未从喷出口242、243向中间区K2、周边区K3喷出低温的纯水的情况下，反复进行一系列的基板处理时的基板W的温度上升率与未进行基板W的加热处理的情况相比，显著变高。另一方面可知，在第二冲洗处理中，在从喷出口242、243至少以合计2000ml/分钟的流量将24℃的纯水向基板W的周边侧区域喷出的情况下，反复进行一系列的基板处理时的基板W的温度上升率比未进行基板W的加热处理的情况相比稍高，但是将温度上升率抑制在大致相同程度。
图20是将更换基板W并对多张基板W连续反复进行在图19说明中已经叙述的一系列的基板处理时的、在第二冲洗处理中向基板W的下表面S2供给的冲洗液的流量与蚀刻量的增加率(更详细地说，基板处理张数每增加一张的蚀刻量的增量的平均值)(ΔER)的关系的一例，以柱形形式表示的图。
更具体地说，图20是以与图19的数据同样的处理条件对25张基板W进行处理，并测定蚀刻量，基于测定结果求出基板处理张数每增加1张的蚀刻量的增量的平均值，并以柱形形式表示的图。在图20的柱形涉及的数据测定中，第二冲洗处理中的从喷出口241向中央区K1喷出纯水的喷出流量与从喷出口242、243向中间区K2、周边区K3喷出纯水的喷出流量的组合，比图19的曲线涉及的数据测定时增加。图20的横轴中的例如C2000-E500的记载是表示，从喷出口241喷出的低温的纯水(液体51)的喷出流量为2000ml/分钟，从喷出口242、243喷出的低温的纯水(液体52)的喷出流量的合计为500ml/分钟。另外，横轴为“Ref”的柱形与图19的曲线同样，将未通过该下喷嘴240对基板W进行加热处理时的蚀刻量的增量的平均值作为参考数据来表示。
从图20的结果可知，在第二冲洗处理中，除了从喷出口241以2000ml/分钟的流量喷出纯水，并且从喷出口242、243以合计2000ml/分钟的流量供给纯水的情况之外，在从喷出口241以1000ml/分钟的流量供给纯水，并且从喷出口242、243以合计2000ml/分钟的流量供给纯水的情况(在图20中，由点划线包围的柱形)下，蚀刻量的增量的平均值也接近未对基板W进行加热处理的参考数据的结果。因此可知，在图20的横轴中，以C1000-E2000示出的第二冲洗处理中的纯水(冲洗液)的该供给条件也能够用于对多张基板W反复进行包含低温药液处理和高温药液处理在内的一系列的基板处理的情况。冲洗液的该供给条件优选作为针对与图19、图20的曲线(柱形)对应的基板处理条件的在第二冲洗处理中的冲洗液的标准的供给条件来采用。
如参照图19、图20说明那样，在基板处理装置100A反复进行包含低温药液处理和高温药液处理(基板W的加热处理)的一系列的基板处理的情况下的高温药液处理后的冲洗处理中，在从下喷嘴240仅向基板W的下表面S2中的中央区K1供给低温的纯水等的低温的冲洗液的情况下，下喷嘴240的温度上升，导致低温药液处理中的下喷嘴240对基板W的温度分布控制的精度恶化。因此，基板处理装置100A在下表面S2的冲洗处理中，不仅向中央区K1喷出低温的冲洗液，而且还向下表面S2中的除了中央区K1以外的周边侧区域(中间区K2、周边区K3)喷出低温的冲洗液，由此，对基板W的下表面S2进行冲洗处理的同时，对下喷嘴240进行冷却。在冲洗处理中，基板处理装置100A借助流量控制部163A的控制，将下喷嘴240向中央区K1供给的作为冲洗液的液体51的流量设定为例如1000ml/分钟，并且，将下喷嘴240向周边侧区域供给的作为冲洗液的液体52的流量设定为例如2000ml/分钟。由此，由于能够对下喷嘴240进行充分冷却，所以能够通过向下表面S2喷出液体51、52高精度地控制基板W的温度分布。因此，在更换处理对象的基板并对各基板依次进行包含低温药液处理和高温药液处理的基板处理的情况、和对同一基板反复进行低温药液处理和高温药液处理的情况下，都能够容易将基板W的蚀刻量控制在所希望的值。另外，供给到上表面S1的冲洗液的流量例如设定为2000ml/分钟。在基板处理装置100A中，由于在冲洗处理中也对下喷嘴240进行冷却，所以还能够增加每单位时间的基板的处理张数。
<2-4.下喷嘴的结构和下喷嘴的周围的气流>
图21是表示基板处理装置100A具有的下喷嘴240的结构和其周围的气流的剖视图。图22～图24是表示下喷嘴240的其他实施方式的下喷嘴240A～240C的结构和其周围的气流的剖视图。图25是表示比较技术的下喷嘴340的结构和其周围的气流的剖视图。在图21～图25中，基板W的旋转方向为纸面的从左向右的方向。
如图1～图3所示，下喷嘴240位于基板W的下表面S2和旋转卡盘111之间，具有在与下表面S2垂直的方向上的厚度小的扁平的棒状的形状，并从基板W的中央部的下方向基板W的周边部的下方延伸设置。
另外，如图21所示，下喷嘴240具有基板W的旋转方向的下游侧端部、旋转方向的上游侧端部、和具有水平的上表面和水平的下表面并分别与下游侧端部和上游侧端部连接的中央部。
在基板W的下表面和旋转基座115的上表面之间设置的下喷嘴240的周围，通过基板的旋转产生的气流沿着箭头Y的方向流动。
实施方式的下喷嘴240、240A～240C在气流的下游侧(基板W的旋转方向下游侧)的端部具有除水部249、249A～249C。就除水部249、249A～249C的任一个而言，以比下喷嘴240、240A～240C的上游侧端部更平缓的倾斜梯度，越接近旋转方向下游侧越薄。除水部249、249A的上下两面具有倾斜梯度，但是除水部249B、249C的仅上表面具有倾斜梯度，下表面为水平面。除水部249B、249C也可以形成为，下表面具有倾斜梯度，而上表面水平。
除水部249、249B的在基板W的旋转方向下游侧的顶端比较尖。由此，能够进一步抑制在该顶端产生漩涡。即使顶端带圆角，由于能抑制水滴的附着，所以也并不损害除水部的有用性。
除水部249的上表面和下表面所成的角度为锐角。由此，气流更容易沿着除水部249的表面流动。另外，如果如除水部249A、249C那样使水平面和除水部的倾斜面连接的部分带圆角，则沿着除水部的表面流动的气流的流动更顺畅，能够进一步抑制水滴附着于下喷嘴。另外，除水部249、249A～249C的上表面以及下表面中的倾斜面形成为平面状，也可以形成为向上侧或下侧凸的弯曲面状。
图25所示的比较技术涉及的下喷嘴340的上表面和下表面为水平面，下喷嘴340的在基板W的旋转方向上游侧的侧面和在旋转方向下游侧的侧面设定为，各自的法线与在下喷嘴340处的基板W的旋转方向一致。在下喷嘴340的该上游侧的侧面附着有液体的情况下，由于气流强烈地碰撞，附着的液体向气流的下游方向飞去而被从下喷嘴340除去。但是，下喷嘴340的基板W的旋转方向下游侧的侧面与上表面以及下表面垂直交叉，沿着上表面、下表面流动的气流难以沿着下游侧侧面流动。因此，在下游侧的侧面附着残留大量的水滴P1，在进行新的基板处理等时，成为产生水印和颗粒的原因。另外，因气流的速度的不同，在下游侧产生漩涡，从而容易残留更多的水滴P1。
根据以上构成的本第二实施方式的基板处理装置，在下喷嘴240的基板W的旋转方向的下游侧端部设置的除水部249以比旋转方向的上游侧的端部更平缓的倾斜梯度，越接近旋转方向下游侧越薄。因此，通过基板W的旋转形成的气流沿着下喷嘴240的上表面和下表面流动后，容易沿着除水部249的表面流动，因此，能够抑制甩掉处理后液体向下喷嘴240的表面的残留。
另外，根据以上构成的本第二实施方式的基板处理装置，除水部249的上表面和下表面所成的角度为锐角，因此，通过基板W的旋转形成的气流更容易沿着除水部249的表面流动。因此，能够进一步抑制甩掉处理后液体向下喷嘴240的表面的残留。
另外，根据以上构成的本第二实施方式的基板处理装置，除水部249的在基板W的旋转方向的下游侧的顶端比较尖，因此抑制通过基板W的旋转形成的气流在除水部249的顶端形成漩涡。因此，在除水部249的顶端也能抑制甩掉处理后的液体的残留。
另外，根据以上的本第二实施方式的基板处理装置中的基板处理方法，从下喷嘴240的喷出口241将第一流量的液体51(冲洗液)向基板W的下表面S2的中央区K1喷出，并且从喷出口242、243将第二流量的液体52(冲洗液)向下表面S2的周边侧区域(中间区K2以及周边区K3)喷出。从下喷嘴240向基板W的下表面S2喷出的液体51沿着下表面S2扩散后，从下表面S2落下，供给到下喷嘴240。喷出到下表面S2的液体51的流量越多，液体51沿着下表面S2扩散到越远处。喷出口242、243相比喷出口241，距下喷嘴240的一端侧部分271远，但第二流量比第一流量多。因此，就从喷出口241喷出并沿着基板W的下表面S2扩散的液体51和从喷出口242、243喷出并沿着基板W的下表面S2扩散的液体52双方而言，即使各自的流量充分增加，也在基板W的下表面S2中的下喷嘴240的一端侧部分271的上方部分或其附近部分，液体51、52相互碰撞，一起落下到下喷嘴。由此，能够将大量的液体51、52供给到一端侧部分271。因此，由于能够将在一端侧部分271残留的药液被液体51、52充分置换，对一端侧部分271进行清洗，所以能抑制药液向一端侧部分271的残留。
另外，根据以上的本第二实施方式的基板处理装置中的基板处理方法，第二流量是能够将从下喷嘴240的喷出口242、243向下表面S2的周边侧区域(中间区K2以及周边区K3)喷出的液体52经由周边侧区域向一端侧部分271供给的流量。因此，由于能够将更多的液体52从喷出口242、243向一端侧部分271供给，所以能够进一步抑制药液向一端侧部分271的残留。
另外，根据以上的本第二实施方式的基板处理装置中的基板处理方法，与药液处理并行地使基板W以第一旋转速度旋转，并且，与下喷嘴240的清洗处理并行地使基板W以比第一旋转速度更慢的第二旋转速度旋转。因此，由于更多的液体52从喷出口242、243经由中间区K2、周边区K3到达下喷嘴240的一端侧部分271，所以能够进一步抑制药液向一端侧部分271的残留。
另外，根据以上的本第二实施方式的基板处理装置中的基板处理方法，下喷嘴240的水平面和基板W的下表面S2之间的空间V处于被包含从下喷嘴240喷出的液体51、52的液体充满的液密状态。由此，由于能够减少下喷嘴240的水平面中的未供给液体51、52的部分，所以能够进一步抑制药液向下喷嘴240的一端侧部分271的残留。
另外，根据以上的本第二实施方式的基板处理装置中的基板处理方法，在下喷嘴240的一端侧部分271上附着的药液与供给到一端侧部分271上的液体51、52一起从在一端侧部分271上设置的排水孔253a排出到下喷嘴240的外部，所以能够进一步抑制药液向一端侧部分271的残留。
另外，根据以上的本第二实施方式的基板处理装置中的基板处理方法，在下喷嘴240的一端侧部分271设置有沉孔部253，在沉孔部253的底面设置有排水孔253a。在沉孔部253残留的药液与液体51、52一起从排水孔253a排出到下喷嘴240的外部。由此，能够进一步抑制药液向一端侧部分271的残留。
以上详细说明了本发明，但上述的说明在所有的方式中仅是例示而不是进行限定。因此，本发明在其发明的范围内能够对实施方式进行适当的变形、省略。

Claims (19)

1.一种基板处理装置，其特征在于，具有：
旋转保持部，将基板保持为水平并使基板旋转；
第一供给源，供给第一温度的第一纯水；
第二供给源，供给比第一温度高的第二温度的第二纯水；
配管系统，将所述第一纯水分配为一方第一纯水和另一方第一纯水并进行引导；
处理液供给部，被从所述配管系统供给所述一方第一纯水，并且将以主要包含所述一方第一纯水的方式混合所述一方第一纯水和药液而成的处理液供给至所述基板的上表面的中央区；
第一供给部，被从所述配管系统供给所述另一方第一纯水，并且将主要包含所述另一方第一纯水的第一液体供给至所述基板的下表面的中央区；
第二供给部，将主要包含从所述第二供给源供给的所述第二纯水的第二液体分别供给至所述基板的下表面的周边区与该周边区和中央区之间的下表面的中间区；
热量控制部，独立控制所述第一供给部向所述基板供给的热量和所述第二供给部向所述基板供给的热量，以便能够变更所述基板的径向的温度分布。
2.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
所述配管系统是将一端与所述第一供给源连接并且在管路的途中进行分支的分支配管。
3.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
所述第一供给部将所述另一方第一纯水和温度与所述药液的温度相同的温度调整用的液体，以所述处理液中的所述一方第一纯水和所述药液的混合比与所述第一液体中的所述另一方第一纯水和所述温度调整用的液体的混合比相等的方式进行混合，来调制出所述第一液体。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的基板处理装置，其特征在于，
该基板处理装置还具有扫描部，所述扫描部通过使用于将所述处理液向所述基板的上表面供给的所述处理液供给部的喷嘴在所述基板的上表面的上方进行扫描，来使所述处理液在所述基板的上表面上的供给位置在所述基板的上表面的中央区和周边区之间进行扫描，
所述热量控制部根据由所述扫描部扫描的所述处理液供给部的喷嘴的位置，使所述第一供给部向所述基板供给的热量和所述第二供给部向所述基板供给的热量之比变动。
5.根据权利要求4所述的基板处理装置，其特征在于，
所述热量控制部根据由所述扫描部扫描的所述处理液供给部的喷嘴的位置，使所述第一供给部供给的所述第一液体的流量和所述第二供给部供给的所述第二液体的流量之比变动。
6.一种基板处理方法，其特征在于，包括：
旋转保持步骤，将基板保持为水平并使基板旋转；
分配步骤，从供给第一温度的第一纯水的供给源引导所述第一纯水并将所述第一纯水分配为一方第一纯水和另一方第一纯水；
处理液供给步骤，与所述旋转保持步骤并行，将以主要包含所述一方第一纯水的方式混合所述一方第一纯水和药液而成的处理液供给至所述基板的上表面的中央区；
第一供给步骤，与所述处理液供给步骤并行，将主要包含所述另一方第一纯水的第一液体供给至所述基板的下表面的中央区；
第二供给步骤，与所述处理液供给步骤以及所述第一供给步骤并行，将主要包含比所述第一温度高的第二温度的第二纯水的第二液体分别供给至所述基板的下表面的周边区与该周边区和中央区之间的下表面的中间区；
热量控制步骤，独立控制通过所述第一供给步骤向所述基板供给的热量和通过所述第二供给步骤向所述基板供给的热量，以便能够变更所述基板的径向的温度分布。
7.根据权利要求6所述的基板处理方法，其特征在于，
所述分配步骤是在从所述供给源引导所述第一纯水的路径的途中将所述第一纯水分配为所述一方第一纯水和所述另一方第一纯水的步骤。
8.根据权利要求6所述的基板处理方法，其特征在于，
所述第一供给步骤包括调制步骤，在所述调制步骤中，将所述另一方第一纯水和温度与所述药液的温度相同的温度调整用的液体，以所述处理液中的所述一方第一纯水和所述药液的混合比与所述第一液体中的所述另一方第一纯水和所述温度调整用的液体的混合比相等的方式进行混合，来调制出所述第一液体。
9.根据权利要求6～8中任一项所述的基板处理方法，其特征在于，
还包括扫描步骤，在所述扫描步骤中，使在所述处理液供给步骤中供给至所述基板的上表面的所述处理液的供给位置在所述基板的上表面的中央区和周边区之间进行扫描，
所述热量控制步骤是根据在所述扫描步骤中扫描的所述处理液的供给位置，使通过所述第一供给步骤向所述基板供给的热量和通过所述第二供给步骤向所述基板供给的热量之比变动的步骤。
10.根据权利要求9所述的基板处理方法，其特征在于，
所述热量控制步骤是根据在所述扫描步骤中扫描的所述处理液的供给位置，使在所述第一供给步骤中供给的所述第一液体的流量和在所述第二供给步骤中供给的所述第二液体的流量之比变动的步骤。
11.一种基板处理装置，其特征在于，具有：
旋转保持部，将基板保持为水平并使基板旋转，
液体供给源，供给液体，
下喷嘴，位于所述基板的下表面和所述旋转保持部之间，具有在与所述基板的下表面垂直的方向上的厚度薄的扁平的棒状的形状，并从所述基板的中央部的下方向所述基板的周边部的下方延伸设置，用于将所述液体向所述基板的下表面喷出；
所述下喷嘴具有所述基板的旋转方向的下游侧端部、旋转方向的上游侧端部以及具有水平的上表面和水平的下表面并与所述下游侧端部和所述上游侧端部分别连接的中央部，
在所述下喷嘴的所述下游侧端部设置有薄壁部，该薄壁部以比所述上游侧端部更平缓的倾斜梯度，越接近旋转方向下游侧则越薄。
12.根据权利要求11所述的基板处理装置，其特征在于，
所述薄壁部的上表面与下表面所成的角度为锐角。
13.根据权利要求11或12所述的基板处理装置，其特征在于，
所述薄壁部中的所述基板的旋转方向下游侧的顶端尖。
14.一种基板处理方法，其是基板处理装置中的基板处理方法，其特征在于，
所述基板处理装置具有：
旋转保持部，将基板保持为水平并能够使基板旋转，
下喷嘴，具有与所述旋转保持部所保持的所述基板的下表面的中央区相向的基部和从所述基部向所述基板的下表面的周边区的下方延伸设置的延伸设置部，并且，能够将规定的液体向所述基板的下表面喷出；
所述下喷嘴在所述基部具有与所述基板的下表面的所述中央区相向并能够将所述液体向所述中央区喷出的中央喷出口，并且在所述延伸设置部具有与所述基板的下表面的除所述中央区以外的周边侧区域相向并能够将所述液体向所述周边侧区域喷出的周边侧喷出口，
该基板处理方法包括：
旋转保持步骤，通过所述旋转保持部将所述基板保持为水平并使基板旋转；
药液处理步骤，与所述旋转保持步骤并行，从所述下喷嘴将包含药液的处理液向所述基板的下表面喷出来处理所述基板；以及
下喷嘴清洗步骤，在所述药液处理步骤之后，将第一流量的冲洗液从所述下喷嘴的所述中央喷出口向所述基板的下表面的所述中央区喷出，并将比第一流量大的第二流量的冲洗液从所述周边侧喷出口向所述基板的下表面的所述周边侧区域喷出，由此向所述下喷嘴的所述基部供给冲洗液来清洗所述基部。
15.根据权利要求14所述的基板处理方法，其特征在于，
所述第二流量是能够使从所述下喷嘴的所述周边侧喷出口向所述周边侧区域喷出的冲洗液经由所述周边侧区域向所述下喷嘴的所述基部供给的流量。
16.根据权利要求14所述的基板处理方法，其特征在于，
所述下喷嘴清洗步骤是与所述旋转保持步骤并行进行的步骤，
所述旋转保持步骤是如下步骤，即，与所述药液处理步骤并行，使所述基板以第一旋转速度旋转，并且，与所述下喷嘴清洗步骤并行，使所述基板以比第一旋转速度慢的第二旋转速度旋转。
17.根据权利要求14所述的基板处理方法，其特征在于，
所述下喷嘴在所述基部具有与所述基板的下表面相向的水平面，
所述下喷嘴清洗步骤是使所述下喷嘴的所述水平面和所述基板的下表面之间的空间成为被包含从所述下喷嘴喷出的冲洗液的液体充满的液密状态，并清洗所述下喷嘴的所述基部的步骤。
18.根据权利要求14～17中任一项所述的基板处理方法，其特征在于，
所述下喷嘴还具有在上下方向上贯通所述基部的排液孔，
所述下喷嘴清洗步骤包括将在所述下喷嘴的所述基部上附着的药液与供给至所述基部的冲洗液一起从所述排液孔向所述下喷嘴的外部排出的排出步骤。
19.根据权利要求18所述的基板处理方法，其特征在于，
所述基板处理装置还具有固定所述下喷嘴的所述基部的底座部，
所述下喷嘴在所述基部还具有用于安装固定件的沉孔部，并且在所述沉孔部的底面具有所述排液孔，所述固定件用于将所述基部和所述底座部彼此固定，
所述下喷嘴清洗步骤的所述排出步骤是使残留于所述沉孔部的药液与经由所述基板的下表面供给至所述基部的冲洗液一起从所述排液孔向所述下喷嘴的外部排出的步骤。
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