CN108630572A - 基板处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基板处理装置，能够从开始供给处理液时，向基板供给温度被高精度地调整为期望的高温的处理液，由此，尤其能够提高基板间的处理的均匀性。喷出口(31)配置在腔室(9)内。循环流路(50)一边将处理液维持为规定的温度一边使其循环。喷出流路(32)从循环流路(50)分支且向喷出口(31)引导处理液。回流流路(33)在腔室(9)内与喷出流路(32)连接，使在喷出流路(32)中流通的处理液回流至循环流路(50)。

Description

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装置。成为处理对象的基板的例子包括半导体晶片、液晶显示装置用基板、等离子显示器用基板、FED(Field Emission Display：场发射显示器)用基板、光盘用基板、磁盘用基板、光磁盘用基板、光掩模用基板、陶瓷基板、太阳能电池用基板等。
背景技术
在半导体装置的制造工序中，向半导体晶片等的基板的表面供给处理液，使用处理液对该基板的表面进行处理。
例如，一张一张地对基板进行处理的单张式的基板处理装置具备：旋转卡盘，一边将基板保持为水平一边使其旋转；喷嘴，包括向由该旋转卡盘保持的基板的上表面喷出处理液的喷出口。有时从喷嘴的喷出口喷出温度调整为比室温高的温度的处理液。
已知有包括处理液供给单元的基板处理装置(例如参照JP2016-157854A、JP2016-152354A)，所述处理液供给单元具备：循环流路，一边将处理液温度调整为规定的高温一边使其循环；喷出流路，从循环流路分支且向喷出口延伸；以及回流流路，与喷出流路分支连接，且使在喷出流路中流通的处理液回流到循环流路。在这些以往的基板处理装置中，回流流路在处理液供给单元的内部的规定位置与喷出流路分支连接。
在从喷出口没有喷出处理液的喷出停止状态下，由于在喷出流路的比与回流流路的连接位置更靠下游侧的部分处理液不循环，因此构成该下游侧的部分的喷出流路的管壁因受到室内的温度的影响而温度降低。
在从喷出口喷出处理液的喷出状态下，之前在喷出流路、回流流路和循环流路中循环的处理液，通过喷出流路的比与回流流路的连接位置更靠下游侧的部分向喷出口供给。
在上述以往的基板处理装置中，由于喷出流路和回流流路的连接位置配置于处理液供给单元的内部，因此从该连接位置到喷出口的部分、即喷出流路的比与回流流路的连接位置更靠下游侧的部分的距离长。因此，在喷出状态，在喷出流路的比与回流流路的连接位置更靠下游侧的部分中流通的处理液，受到由构成该下游侧的部分的管壁的温度降低引起的热影响，因此存在从喷出口喷出比期望的高温低的温度的处理液的担忧。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种基板处理装置，能够从开始供给处理液时，向基板供给温度被高精度地调整为期望的高温的处理液，由此，尤其能够提高基板间的处理的均匀性。
本发明的一实施方式提供一种基板处理装置，其中，包括：基板保持单元，将基板保持为水平；腔室，容纳所述基板保持单元；以及处理液供给系统，包括循环流路、喷出流路、喷出口和回流流路，向由所述基板保持单元保持的基板供给处理液，所述循环流路一边将处理液维持为常温以上的规定的温度一边使处理液循环，所述喷出流路从所述循环流路分支，向所述喷出口引导从所述循环流路供给的处理液，所述喷出口配置在所述腔室内，向由所述基板保持单元保持的基板喷出经由所述喷出流路供给的处理液，所述回流流路在所述腔室内与所述喷出流路连接，使在所述喷出流路中流通的处理液回流至所述循环流路。
根据该结构，例如，在从喷出口没有喷出处理液的喷出停止状态下，通过使处理液通过喷出流路和在腔室内与该喷出流路连接的回流流路连续地循环，到配置在腔室内的与回流流路的连接位置为止，能够将喷出流路内的处理液维持为期望的高温。此外，能够将喷出流路和回流流路的连接位置配置于腔室内的喷出口的附近，该情况下，能够使从与回流流路的连接位置到喷出口的距离、即、喷出流路的比与回流流路的连接位置更靠下游侧的部分的距离变短。因此，在喷出状态下，能够使在喷出流路的比与回流流路的连接位置更靠下游侧的部分中流动的处理液受到的、由构成该下游侧的部分的管壁的温度降低引起的热影响变小。因此，能够从开始供给处理液时，向基板供给温度被高精度地调整为期望的高温的处理液，由此，能够提高基板间的处理的均匀性。
此外，在以往的基板处理装置中，有时实施预涂敷处理的工序，在实际喷出处理液之前，向喷出流路供给温度被调整为期望的高温的处理液，从喷出口喷出。但是，根据该结构，省略预涂敷处理的工序或者在预涂敷处理的工序中缩短喷出处理液的时间或减少喷出的处理液的量，从而能够抑制因实施预涂敷处理的工序而导致的处理的时间的延长、处理液的消耗量的增加。
在本发明的一实施方式中，所述喷出口在所述腔室内配置于由所述基板保持单元保持的基板的上方且俯视时配置于基板的面内，所述回流流路在所述腔室内的位于所述基板的上方且俯视时位于基板的面内的位置与所述喷出流路连接。
根据该结构，在喷出口配置于腔室内的基板的上方且俯视时配置于基板的面内的情况下，通过使回流流路在腔室内的位于基板的上方且俯视时位于基板的面内的位置与所述喷出流路连接，能够将喷出流路和回流流路的连接位置配置于更靠近喷出口的位置。然后，在该情况下，能够进一步缩短喷出流路的比与回流流路的连接位置更靠下游侧的部分的距离。因此，能够使在喷出流路的比与回流流路的连接位置更靠下游侧的部分中流动的处理液受到的、由构成该下游侧的部分的管壁的温度降低引起的热影响进一步变小。因此，能够从开始供给处理液时，向基板供给更进一步高精度地温度调整为期望的高温的处理液，由此，能够进一步提高基板间的处理的均匀性。
在本发明的一实施方式中，所述处理液供给系统还包括喷出加热器，所述喷出加热器在比所述回流流路和所述喷出流路的连接位置更靠上游的位置安装于所述喷出流路，对在所述喷出流路中流动的处理液进行加热。
根据该结构，能够在该喷出流路的比与回流流路的连接位置更靠上游侧的位置，利用喷出加热器将在从循环流路分支的喷出流路中流动的处理液的温度调整为期望的喷出温度。因此，能够使在喷出流路的比与回流流路的连接位置更靠下游侧的部分中流动的处理液受到的、由构成该下游侧的部分的管壁的温度降低引起的热影响进一步变小。因此，能够从开始供给处理液时，向基板供给更进一步高精度地温度调整为期望的高温的处理液，由此，能够进一步提高基板间的处理的均匀性。
在本发明的一实施方式中，所述处理液供给系统包括从所述循环流路分支的多个所述喷出流路、在多个所述喷出流路分别设置的多个所述喷出口和在腔室内分别与多个所述喷出流路连接的多个所述回流流路。
根据该结构，由于多个喷出流路和回流流路的连接位置分别配置在腔室内，因此能够使各喷出流路的比与回流流路的连接位置更靠下游侧的部分的距离变短。因此，能够使在喷出流路的比与回流流路的连接位置更靠下游侧的部分中流动的处理液受到的、由构成该下游侧的部分的管壁的温度降低引起的热影响变小，能够从各个喷出口向基板供给温度被高精度地调整为期望的高温的处理液。由此，能够使在各个喷出流路中流动的处理液的温度的偏差变小，该情况下，能够提高从多个喷出口喷出的处理液的温度的均匀性。因此，能够提高同一基板的面内的处理的均匀性。
在本发明的一实施方式中，所述基板保持单元使所述基板以通过所述基板的中央部的铅垂的旋转轴线为中心旋转，多个所述喷出口配置在所述腔室内，并且在俯视下分别配置于所述基板的上表面内的、距所述旋转轴线的距离不同的多个位置。
根据该结构，通过一边使基板以旋转轴线为中心旋转，一边使从多个喷出口喷出的处理液着落于距所述旋转轴线的距离不同的多个位置，能够快速地使温度被高精度地调整为所望的高温的处理液遍布基板的整个上表面。因此，能够进一步提高同一基板的面内的处理的均匀性。
在本发明的一实施方式中，所述处理液供给系统还包括短路流路，所述短路流路在比所述喷出流路与所述回流流路的连接位置更靠上游的位置与所述喷出流路连接，并且与所述回流流路连接，所述处理液供给系统还包括开闭单元，所述开闭单元开闭所述短路流路。
根据该结构，例如，能够通过在喷出停止状态下，利用开闭单元打开短路流路，使喷出流路和回流流路短路，一边通过该喷出流路、短路流路和回流流路使处理液继续循环，一边使喷出流路的比与短路流路的连接位置更靠下游侧的处理液停止流通，例如，执行以下说明的吸引去除(suck back)等。
在本发明的一实施方式中，所述处理液供给系统还包括吸引流路，所述吸引流路在比所述回流流路与所述喷出流路的连接位置更靠下游且比与所述短路流路的连接位置更靠上游的位置与所述回流流路连接，经由所述回流流路向所述喷出流路的比与所述回流流路的连接位置更靠下游的区域传递吸引力。
根据该结构，例如，如上所述，通过在喷出停止状态下，一边通过喷出流路、短路流路和回流流路使处理液继续循环，一边从吸引流路通过回流流路向喷出流路的比与回流流路的连接位置更靠下游的区域传递吸引力，能够向吸引流路内吸引去除(suck back)残留于该区域内的处理液。
因此，能够防止残留于喷出流路的比与回流流路的连接位置更靠下游的区域的温度降低的处理液，在喷出停止状态下，从喷出口不经意间供给至基板的上表面。此外，在重新开始喷出处理液时，能够通过喷出流路，向基板供给高精度地调整为期望的高温的处理液。因此，能够更进一步提高基板间的处理的均匀性。
在本发明的一实施方式中，所述处理液供给系统还包括切换单元，所述切换单元切换为包括喷出状态和喷出停止状态的多个状态中的任一状态，所述喷出状态是向所述喷出口供给从所述循环流路向所述喷出流路供给的处理液的状态，所述喷出停止状态是向所述回流流路供给从所述循环流路向所述喷出流路供给的处理液的状态。
根据该结构，利用切换单元将处理液供给系统在喷出状态和喷出停止状态之间快速地进行切换，所述喷出状态是通过循环流路和喷出流路从喷出口喷出处理液的状态，所述喷出停止状态是使该处理液在循环流路、喷出流路和回流流路中循环，而不从喷出口喷出的状态。因此，从开始供给处理液时，能够向基板供给温度被高精度地调整为期望的高温的处理液，能够进一步提高基板间的处理的均匀性。
在本发明的一实施方式中，所述切换单元能切换为吸引去除状态，所述吸引去除状态是指，在利用所述开闭单元打开所述短路流路，经由所述短路流路将所述喷出流路和所述回流流路短路连接的状态下，经由所述吸引流路和所述回流流路，向所述喷出流路的比与所述回流流路的连接位置更靠下游的区域传递吸引力，所述区域内的处理液被吸引去除至所述吸引流路内的状态。
根据该结构，能够利用切换单元将处理液供给系统在喷出停止状态、喷出状态和吸引去除状态之间快速地进行切换。因此，能够防止从喷出口不经意间向基板的上表面供给温度降低的处理液，并且能够向基板供给温度被高精度地调整为期望的高温的处理液，由此，能够更进一步提高基板间的处理的均匀性。
本发明的上述的或其他目的、特征和效果，参照附图通过之后说明的实施方式来明确。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式的基板处理装置的、喷出停止状态的处理液供给系统的示意图。
图2是表示图1的例的基板处理装置的、喷出状态的处理液供给系统的示意图。
图3是表示图1的例的基板处理装置的、吸引去除状态的处理液供给系统的示意图。
图4是示意性表示基板处理装置所具备的处理单元的内部的主视图。
图5是示意性表示图4的处理单元的内部的俯视图。
图6是示意性表示多个喷嘴的主视图。
图7是示意性表示图6的喷嘴的俯视图。
图8是表示图6的安装于喷嘴的喷出阀的一例的内部的剖面图。
图9是用于说明利用基板处理装置执行的基板的处理的一例的流程图。
具体实施方式
图1至图3是表示本发明的第一的实施方式的基板处理装置1的处理液供给系统的示意图。图1表示喷出停止状态的处理液供给系统，图2表示喷出状态的处理液供给系统，图3表示吸引去除状态的处理液供给系统。
基板处理装置1是一张一张地对半导体晶片等圆板状的基板W进行处理的单张式的装置。基板处理装置1包括：处理单元2，用处理液对基板W进行处理；搬运机械手(未图示)，向处理单元2搬运基板W；以及控制器3，控制基板处理装置1。控制器3是包括运算部和存储部的计算机。
基板处理装置1包括：流体箱5，容纳控制向处理单元2供给处理液和停止向处理单元2供给处理液的供给阀4等流体设备；以及贮留箱7，容纳贮留通过流体箱5向处理单元2供给的处理液的罐6。处理单元2和流体箱5配置在基板处理装置1的框架8内。处理单元2具备腔室9，腔室9和流体箱5在水平方向上排列。贮留箱7配置在框架8外。贮留箱7可以配置在框架8内。
图4是示意性表示基板处理装置1所具备的处理单元2的内部的主视图。图5是示意性表示图4的处理单元2的内部的俯视图。
处理单元2包括：腔室9；旋转卡盘10，在腔室9内一边将基板W保持为水平一边以通过基板W的中央部的铅垂的旋转轴线A1为中心旋转基板W；以及筒状的杯(Cup)11，接收从基板W排出的处理液。旋转卡盘10是将基板W保持为水平的基板保持单元的一例。
腔室9包括：箱型的间隔壁12，设置有使基板W通过的搬入搬出口12a；以及闸门12b，开闭搬入搬出口12a。闸门12b能够在打开搬入搬出口12a的开位置和关闭搬入搬出口12a的闭位置(图5所示的位置)之间，相对间隔壁12移动。未图示的搬运机械手通过搬入搬出口12a向腔室9搬入基板W，并通过搬入搬出口12a从腔室9搬出基板W。
旋转卡盘10包括：圆板状的旋转基座13，以水平的姿势保持；多个卡盘销14，在旋转基座13的上方以水平的姿势保持基板W。旋转卡盘10还包括通过旋转多个卡盘销14来使基板W以旋转轴线A1为中心旋转的旋转马达15。旋转卡盘10并不局限于将多个卡盘销14与基板W的周端面接触的夹持式的卡盘。旋转卡盘10可以是通过使作为非器件形成面的基板W的背面(下表面)吸附于旋转基座13的上表面，来将基板W保持为水平的真空式的卡盘。
杯11包括筒状的防溅挡板16，以旋转轴线A1中心包围旋转卡盘10；以及圆筒状的外壁17，以旋转轴线A1中心包围防溅挡板16。处理单元2包括使防溅挡板16在铅垂方向上升降的挡板升降机构18。所述板升降单元18使防溅挡板16在上位置(图4所示的位置)和下位置之间升降，所述上位置是防溅挡板16的上端比由旋转卡盘10保持基板W的保持位置更靠上方的位置，所述下位置是防溅挡板16的上端比由旋转卡盘10保持的基板W的保持位置更靠下方的位置。
处理单元2包括冲洗液喷嘴19，所述冲洗液喷嘴19朝向由旋转卡盘10保持的基板W的上表面向下方喷出冲洗液。冲洗液喷嘴19与安装有冲洗液阀20的冲洗液配管21连接。处理单元2可以具备喷嘴移动单元，所述喷嘴移动单元使冲洗液喷嘴19在处理位置和待机位置之间移动。
当打开冲洗液阀20时，冲洗液从冲洗液配管21向冲洗液喷嘴19供给，从冲洗液喷嘴19喷出。冲洗液例如是纯水(去离子水：Deionized water)。冲洗液并不局限于纯水，可以是碳酸水、电解离子水、含氢水、臭氧水和稀释浓度(例如，10～100ppm左右)的盐酸水中的一种。
处理单元2包括：多个喷嘴22，向下方喷出处理液(药液)；以及保持件23，保持多个喷嘴22中的每一个。处理单元2还包括喷嘴移动单元24，所述喷嘴移动单元24通过移动保持件23，使多个喷嘴22在处理位置(图5中用双点划线表示的位置)和待机位置(图5中用实线表示的位置)之间移动。
处理液的代表例是TMAH(Tetramethylammonium Hydroxide：氢氧化四甲基铵)等蚀刻液、SPM(含有硫酸和双氧水的混合液)等抗蚀剂剥离液。处理液并不局限于TMAH和SPM，可以是硫酸、乙酸、硝酸、盐酸、氢氟酸、氨水、双氧水、有机酸(例如柠檬酸、草酸等)、TMAH以外的有机碱、表面活性剂、防腐剂中的至少一种的液体。
各喷嘴22包括：臂25，由保持件23悬臂支撑，且从该保持件23在水平的长度方向D1上延伸；以及喷嘴头26(第一喷嘴头26A、第二喷嘴头26B、第三喷嘴头26C和第四喷嘴头26D)，与各臂25的顶端连接。
多个臂25以第一喷嘴头26A～第四喷嘴头26D的顺序，依次在与长度方向D1正交的水平的排列方向D2上排列。多个臂25以相同的高度配置。在排列方向D2上相邻的两个臂25的间隔，可与其他任一间隔相同，也可与其他间隔中的至少一个间隔不同。在图5中，表示了多个臂25以等间隔配置的例子。
在长度方向D1上延伸的多个臂25的长度，按照第一喷嘴头26A～第四喷嘴头26D的顺序依次变短。多个喷嘴头26以在长度方向D1上按第一喷嘴头26A～第四喷嘴头26D的顺序依次排列的方式在长度方向D1上错开。多个喷嘴头26在俯视时以直线状排列。
喷嘴移动单元24通过使保持件23以在杯11周围沿铅垂方向延伸的喷嘴转动轴线A2为中心转动，使多个喷嘴22沿俯视时通过基板W的圆弧状的路径移动。由此，使多个喷嘴22在处理位置和待机位置之间水平移动。处理单元2包括有底筒状的待机容器27，所述待机容器27配置于多个喷嘴22的待机位置的下方。待机容器27俯视时配置于杯11的周围。
处理位置是从多个喷嘴22喷出的处理液着落到基板W的上表面的位在。在处理位置，俯视时多个喷嘴22的喷嘴头26和基板W重叠，多个喷嘴头26在俯视时从旋转轴线A1侧以第一喷嘴头26A～第四喷嘴头26D的顺序沿径向Dr排列。此时，第一喷嘴头26A在俯视时与基板W的中央部重叠，第四喷嘴头26D在俯视时与基板W的周缘部重叠。
待机位置是多个喷嘴头26以在俯视时多个喷嘴头26和基板W不重叠的方式退避到的位置。在待机位置上，多个喷嘴头26以在俯视时沿杯11的外周面(外壁17的外周面)的方式位于杯11的外侧，并以第一喷嘴头26A～第四喷嘴头26D的顺序沿周向(围绕旋转轴线A1的方向)排列。多个喷嘴头26以按第一喷嘴头26A～第四喷嘴头26D的顺序，距旋转轴线A1越来越远的方式配置。
在以下的说明中，有时在与第一喷嘴头26A对应的结构的开头和末尾分别标注“第一”和“A”。例如，有时将与第一喷嘴头26A对应的喷出流路32记载为“第一喷出流路32A”或“喷出流路32A”。对与第二喷嘴头26B～第四喷嘴头26D对应的结构也相同。
图6是示意性表示多个喷嘴22的主视图。图7是示意性表示图6的喷嘴22的俯视图。
另外，在图6中，虽仅详细地记载有多个喷嘴22的喷嘴头26中的第一喷嘴头26A的内部，但第一喷嘴头26A以外的各喷嘴头26的内部的结构也相同。对于各个喷嘴头26中共通的部分，参照第一喷嘴头26A来说明。
喷嘴22包括臂25、喷嘴头26和喷出阀28。喷出阀28设置在喷嘴头26内。在喷出阀28连接有两根管29、30。管29、30分别形成有引导处理液的流路。
在第一喷嘴头26A的喷出阀28形成有顶端在第一喷嘴头26A的下表面开口的一个喷出口31A。管29、30的流路在喷出阀28内连接，在喷出口31A开口。
在第一喷嘴头26A以外的各喷嘴头26的喷出阀28连接有喷体34。喷体34形成有引导处理液的多个流路。喷体34的多个流路形成在各喷嘴头26的下表面开口的多个喷出口31。
从管29到各喷出口31的流路相当于向喷出口31引导从罐6供给的处理液的喷出流路32的一部分。在喷出阀28内从喷出流路32分支且连续至管30的流路，相当于使在喷出流路32中流通的处理液回流到罐6的回流流路33的一部分。各喷出口31分别配置于距旋转轴线A1的距离不同的多个位置。
在图6、图7中表示了设置于多个喷嘴22的喷出口31的总数是十个的例子。第一喷嘴头26A包括一个喷出口31A。第一喷嘴头26A以外的各喷嘴头26包括设置于喷体34的三个喷出口31。设置于同一喷体34的三个喷出口31由内侧喷出口、外侧喷出口和中间喷出口构成，所述内侧喷出口在三个喷出口31中离旋转轴线A1最近，所述外侧喷出口在三个喷出口31中离旋转轴线A1最远，所述中间喷出口配置在内侧喷出口和外侧喷出口之间。
如图7所示，多个喷出口31在俯视时大致直线状地排列。两端的两个喷出口31的间隔在基板W的半径以下。相邻的两个喷出口31的间隔可以与其他任一间隔相同，也可以与其他间隔中的至少一个不同。此外，多个喷出口31可以配置于两个以上的不同的高度，也可以配置于相同的高度。
当多个喷嘴头26配置于处理位置时，多个喷出口31分别配置于距旋转轴线A1的距离(俯视时的最短距离)不同的多个位置。此时，多个喷出口31分别配置于基板W的上方且俯视时位于基板W的面内。即多个喷出口31中的离旋转轴线A1最近的最内喷出口(第一喷出口31A)配置于基板W的中央部的上方，多个喷出口31中的离旋转轴线A1最远的最外喷出口(第四喷出口31D)配置于基板W的周缘部的上方。多个喷出口31在俯视时在径向Dr上排列。
设置于第一喷嘴头26A的第一喷出口31A是向基板W的上表面中央部喷出处理液的喷出口。设置于第一喷嘴头26A以外的各喷嘴头26的第二喷出口31B～第四喷出口31D，是向中央部以外的基板W的上表面的一部分喷出处理液的多个喷出口。
各喷出口31向基板W的上表面在与基板W的上表面垂直的喷出方向喷出处理液。多个喷出口31向基板W的上表面内的多个着落位置喷出处理液。多个着落位置是距旋转轴线A1的距离彼此不同的位置。
图8是表示图6的安装于喷嘴22的喷出阀28的一例的内部的剖面图。
喷出阀28包括：主体36，形成有引导处理液的流路35；阀体37，开闭流路35；空压致动器38，使阀体37在轴向X1上进退来开闭流路35；以及喷出口31。
主体36包括：缸体39，构成空压致动器38；阀室40，使阀体37进退；以及流路35a，与管29连通直到阀室40。主体36包括：流路35b，与管30连通，且在流路35a的比阀室40更靠上游的位置，与流路35a连接；以及流路35c，从阀室40直到喷出口31。缸体39和阀室40在轴向X1上排列。缸体39和阀室40之间由间隔壁41分隔。管29、流路35a和流路35c相当于向喷出口31引导从罐6供给的处理液的喷出流路32的一部分。此外，流路35b和管30相当于使在喷出流路32中流通的处理液回流罐6的回流流路33的一部分。
空压致动器38包括缸体39、活塞42、弹簧43和杆44。活塞42将缸体39分隔为间隔壁41侧的前室和隔着该活塞42位于轴向X1的相反侧的后室。主体36在缸体39的前室和后室各自连接有接头47，所述接头47用于连接分别单独地传递气压的管(图6所示的管45)。活塞42通过管45和接头47向缸体39的前室和后室中的任一个传递气压，从而在缸体39内沿轴向X1进退。
弹簧43在缸体39的后室侧插入活塞42和主体36之间，向间隔壁41的方向按压活塞42。
杆44的底部与活塞42连结，顶端部贯通间隔壁41向阀室40突出。在向阀室40突出的杆44的顶端部连结有阀体37。阀体37形成为圆板状，使其径向与轴向X1正交地连结于杆44的顶端部。当使活塞42在缸体39内沿轴向X1进退时，阀体37通过杆44在阀室40内沿轴向X1进退。
阀室40包括与间隔壁41相对且与轴向X1正交的圆环状的阀座面46，在阀座面46的中心位置同心状地开口有流路35a。流路35c在阀室40的、阀体37的进退方向(轴向X1)的侧方开口。
管29和流路35a、管30和流路35b分别通过接头48连接。
主体36包括筒部49，所述筒部49在顶端形成有喷出口31，从喷嘴头26的下表面向下方突出。在第一喷嘴头26A以外的各喷嘴头26中，虽未图示，但在筒部49连接有形成了引导处理液的多个流路的喷体34，喷体34的多个流路在下表面开口，形成有多个喷出口31。
喷出阀28中接触处理液的部分(接液部)，由对处理液具有耐性的材料(例如，氟树脂等合成树脂)制作，或者由对处理液具有耐性的材料形成的覆膜覆盖。流路35和阀室40的内表面或者阀体37和杆44的外表面包括于接液部。
在气压均未作用于缸体39的前室和后室，未使空压致动器38动作的状态下，活塞42借助弹簧43在缸体39内按压于前进位置即如图8所示的接近间隔壁41侧的位置，由此在阀室40内使阀体37与阀座面46接触，关闭流路35a的开口。因此，流路35a和流路35c之间被关闭，从罐6通过管29和流路35a供给的处理液，通过流路35b和管30回流到罐6(喷出停止状态)。
在该喷出停止状态，当向缸体39的前室传递气压，使活塞42克服弹簧43的按压力，向缸体39的后室方向后退时，在阀室40内阀体37从阀座面46离开，从而使流路35a的开口向阀室40开放。因此，流路35a和流路35c通过阀室40连接，从罐6通过管29和流路35a供给的处理液，通过流路35c从喷出口31喷出(喷出状态)。
在该喷出状态，当停止向缸体39的前室传递气压，转而，向缸体39的后室传递气压，一并借助弹簧43的按压力，使活塞42向缸体39的前室方向即接近间隔壁41的方向前进。此时，在阀室40内阀体37与阀座面46接触，从而关闭流路35a的开口。因此，恢复到喷出停止状态，即，流路35a和流路35c之间被关闭，从药液罐6通过管29和流路35a供给的处理液，通过流路35b和管30回流到罐6。
另外，喷出阀28可以是电磁阀，也可以是除此以外的阀。
接着，参照图1至图3，详细地说明处理液供给系统。另外，在以下的说明中，有时将利用循环加热器51加热处理液的加热温度称为循环温度，将利用喷出加热器57加热处理液的加热温度称为喷出温度。
处理液供给系统包括：罐6，贮留处理液；以及循环流路50，使从罐6输送的处理液循环至罐6。处理液供给系统包括循环加热器51，所述循环加热器51通过将在循环流路50内流动的处理液加热至比室温(例如20～30℃)高的循环温度，从而调整罐6内的处理液的温度。而且，处理液供给系统还包括泵52，所述泵52使罐6内的处理液在循环流路50内循环，并且输送至流体箱5。
处理液供给系统包括：循环阀53，开闭循环流路50；喷出流路32，从循环流路50分支；以及主供给阀54，开闭喷出流路32。
喷出流路32包括多个喷出流路32(第一喷出流路32A、第二喷出流路32B、第三喷出流路32C和第四喷出流路32D)，所述喷出流路32向在腔室9内配置于由旋转卡盘10保持的基板W的上方且俯视时位于基板W的面内的多个喷出口31引导从循环流路50供给处理液。
处理液供给系统包括：多个流量计55，检测在多个喷出流路32内流动的处理液的流量；以及多个流量调整阀56，变更在多个喷出流路32内流动的处理液的流量。处理液供给系统包括：多个喷出加热器57，将在多个喷出流路32内流动的处理液加热到例如比循环温度高的期望的喷出温度；以及多个供给阀4，分别开闭多个喷出流路32。处理液供给系统还包括多个喷出阀28，所述喷出阀28在腔室9内的基板W的上方，分别开闭多个喷出流路32。多个喷出阀28配置在基板W的上方且俯视时位于基板W的面内。
处理液供给系统包括多个回流流路33，所述回流流路33在腔室9内的基板W的上方且比多个喷出阀28更靠上游的位置，分别与多个喷出流路32连接，使在喷出流路32中流通的处理液回流至循环流路50。多个回流流路33分别在位于基板W的上方且俯视时位于基板W的面内的位置，与多个喷出流路32连接。处理液供给系统包括分别开闭多个回流流路33的多个回流阀58。
处理液供给系统包括：多个短路流路59，在比与回流流路33的连接位置更靠上游的位置分别与多个喷出流路32连接，并且与回流流路33连接；以及多个短路阀60，分别开闭多个短路流路59。处理液供给系统包括：多个吸引流路61，在比与短路流路59的连接位置更靠上游的位置与多个回流流路33连接；多个吸引阀62，分别开闭多个吸引流路61。在吸引流路61的下游侧虽未图示，但是连接有吸引装置。短路流路59、短路阀60、吸引流路61和吸引阀62均设置在流体箱5内。
供给阀4、喷出阀28、回流阀58和吸引阀62是将处理液供给系统切换为喷出状态、喷出停止状态和吸引去除状态的切换单元的一例。此外，短路阀60是开闭短路流路59的开闭单元的一例。
处理液供给系统包括：冷却器63，对从多个回流流路33回流的处理液进行冷却；以及回收流路64，将处理液从冷却器63引导到罐6。从多个回流流路33回流到冷却器63的处理液，利用冷却器63冷却到接近循环温度后，通过回收流路64引导到罐6。冷却器63可以是水冷单元或空冷单元，也可以是这些以外的冷却单元。
接着，参照图1，说明停止从多个喷出口31喷出处理液的喷出停止状态的处理液供给系统。在图1中，用黑色表示打开的阀，用白色表示关闭的阀。
罐6内的处理液利用泵52输送至循环流路50。利用泵52输送的处理液的一部分利用循环加热器51进行加热后，通过循环流路50返回到罐6。利用泵52输送的剩余的处理液从循环流路50向多个喷出流路32流动。向喷出流路32供给的处理液利用喷出加热器57进行加热后，输送至配置在腔室9内的喷出口31的附近的、与回流流路33的连接位置，从该连接位置通过回流流路33回流至罐6。
在该喷出停止状态下，能够通过多个喷出流路32和分别与其连接的回流流路33使处理液连续地循环。由此，直到在腔室9内的配置于基板W的上方且俯视时位于基板W的面内的喷出口31的附近的、与回流流路33的连接位置为止，能够分别将喷出流路32内的处理液维持为期望的高温。
接着，参照图2，说明从多个喷出口31喷出处理液的喷出状态的处理液供给系统。在图2中，依旧用黑色表示打开的阀，用白色表示关闭的阀。
罐6内的处理液利用泵52输送到循环流路50。利用泵52输送的处理液利用循环加热器51加热后，从第一循环流路50向多个喷出流路32流动。向喷出流路32供给的处理液利用喷出加热器57加热后，向配置在腔室9内的多个喷出口31供给。
向第一喷出流路32A供给的处理液向设置于第一喷嘴头26A的一个喷出口31A供给。向第二喷出流路32B供给的处理液向设置于第二喷嘴头26B的多个喷出口31B供给。对于第三喷出流路32C和第四喷出流路32D，也与第二喷出流路32B相同。由此，从全部的喷出口31喷出处理液。
在该喷出状态下，能够将各个喷出流路32和回流流路33的连接位置配置于腔室9内的喷出口31的附近。由此，从与回流流路33的连接位置到喷出口31的部分、即、各喷出流路32的比与回流流路33的连接位置更靠下游侧的部分的距离变短。因此，能够使在各个喷出流路32的比与回流流路33的连接位置更靠下游侧的部分中流动的处理液受到的、由构成该下游侧的部分的管壁的温度降低引起的热影响都变小。因此，能够从各个喷出口31向基板W供给温度被高精度地调整为期望的高温的处理液。
此外，该喷出状态下，能够一边使基板W以旋转轴线A1为中心旋转，一边使从多个喷出口31喷出的处理液着落到离旋转轴线A1的距离不同的多个位置。因此，能够使温度被高精度地调整为期望的高温的处理液快速地遍布基板W的整个上表面。
因此，能够提高基板W间的处理的均匀性。此外，能够提高从多个喷出口喷出的处理液的温度的均匀性，能够提高同一基板W的面内的处理的均匀性。
接着，参照图3，说明吸引去除残留于多个喷出流路32的比与回流流路33的连接位置更靠下游的区域的处理液的吸引去除状态的处理液供给系统。在图3中，依旧用黑色表示打开的阀，用白色表示关闭的阀。
罐6内的处理液利用泵52输送到循环流路50。利用泵52输送的处理液的一部分利用循环加热器51加热后，通过循环流路50返回到罐6。利用泵52输送的剩余的处理液，从循环流路50向多个喷出流路32流动。向喷出流路32供给的处理液利用喷出加热器57加热后，通过短路流路59回流到罐6。
残留于各喷出流路32的比与回流流路33的连接位置更靠下游的区域的处理液，借助从吸引流路61通过回流流路33传递的吸引力，被吸引去除到吸引流路61内。
因此，能够防止残留于各个喷出流路32的、比与回流流路33的连接位置更靠下游的区域的温度降低的处理液，在喷出停止状态下，从喷出口31不经意间供给至基板W的上表面。此外，在重新开始喷出处理液时，能够通过各个喷出流路32，向基板W供给温度被高精度地调整为期望的高温的处理液。因此，能够进一步提高基板W间的处理的均匀性。此外，提高从多个喷出口喷出的处理液的温度的均匀性，从而能够更进一步提高同一基板W的面内的处理的均匀性。
图9是用于说明利用基板处理装置1执行的基板W的处理的一例的流程图。
以下的各动作通过控制器3控制基板处理装置1来执行。以下，主要参照图2、图4和图5。适当参照图9。
在利用处理单元2对基板W进行处理时，在多个喷嘴22从旋转卡盘10的上方退避，防溅挡板16位于下位置的状态下，利用搬运机械手的手部(未图示)向腔室9内搬入基板W。由此，在表面朝上的状态下，将基板W放置在多个卡盘销14上。然后，搬运机械手的手部从腔室9的内部退避，由闸门12b关闭腔室9的搬入搬出口12a。
在将基板W放置在多个卡盘销14上后，多个卡盘销14按压于基板W的周缘部，利用多个卡盘销14把持基板W。此外，挡板升降机构18使防溅挡板16从下位置移动到上位置。由此，防溅挡板16的上端配置于比基板W更靠上方的位置。然后，驱动旋转马达15，开始旋转基板W。由此，基板W以规定的液处理速度(例如数百rpm)旋转。
接着，喷嘴移动单元24使多个喷嘴22从待机位置移动到处理位置。由此，多个喷嘴22的喷出口31在俯视时与基板W重叠。然后，控制多个喷出阀28等，使处理液从多个喷嘴22的喷出口31同时喷出(图9的步骤S1)。多个喷嘴22在喷嘴移动单元24使多个喷嘴22静止的状态下，从喷出口31喷出处理液。当从打开多个喷出阀28开始经过规定时间时，同时停止从多个喷出口31喷出处理液(图9的步骤S2)。然后，吸引去除在直到喷出口31的喷出流路32内残留的处理液(图9的步骤S3)，同时喷嘴移动单元24使多个喷嘴22从处理位置移动到待机位置。
从多个喷嘴22的喷出口31喷出的处理液，着落到旋转的基板W的上表面后，借助离心力沿基板W的上表面向外方(从旋转轴线A1离开的方向)流动。到达基板W的上表面周缘部的处理液向基板W的周围飞散，由防溅挡板16的内周面接收。这样，向基板W的整个上表面供给处理液，在基板W上形成覆盖基板W的整个上表面的处理液的液膜。由此，用处理液对基板W的整个上表面进行处理。
在停止从多个喷嘴22的喷出口31喷出药液后，打开冲洗液阀20，开始从冲洗液喷嘴19喷出冲洗液(纯水)(图9的步骤S4)。由此，用冲洗液冲洗基板W上的药液，形成覆盖基板W的整个上表面的冲洗液的液膜。当从打开冲洗液阀20开始经过规定时间时，关闭冲洗液阀20，停止从冲洗液喷嘴19喷出冲洗液(图9的步骤S5)。
在停止从冲洗液喷嘴19喷出冲洗液后，利用旋转马达15使基板W在旋转方向上加速，使基板W以比液处理速度大的干燥速度(例如数千rpm)旋转(图9的步骤S6)。由此，将附着于基板W的冲洗液向基板W的周围甩掉，使基板W干燥。当从基板W高速旋转开始经过规定时间时，使旋转马达15和基板W停止旋转。
使基板W停止旋转后，挡板升降机构18使防溅挡板16从上位置移动到下位置。此外，解除由多个卡盘销14对基板W的保持。搬运机械手在多个喷嘴22从旋转卡盘10的上方退避，防溅挡板16位于下位置的状态下，使手部进入腔室9的内部。然后，搬运机械手利用手部拾取旋转卡盘10上的基板W，从腔室9搬出该基板W。
在如上所述的本实施方式中，根据腔室9内的配置于基板W的上方且俯视时位于基板W的面内的喷出口31，将回流流路33在腔室9内的位于基板W的上方且俯视时位于基板W的面内的位置与喷出流路32连接。因此，在喷出停止状态下，能够使处理液在多个喷出流路32和分别与其连接的回流流路33中连续地循环。由此，到腔室9内的配置于基板W的上方且俯视时位于基板W的面内的喷出口31的附近的、与回流流路33的连接位置为止，能够将各个喷出流路32内的处理液维持为期望的高温。
此外，在喷出状态下，能够将各个喷出流路32和回流流路33的连接位置，配置于腔室9内的位于基板W的上方且俯视时位于基板W的面内的喷出口31的附近。由此，从与回流流路33的连接位置到喷出口31的部分、即、各喷出流路32的比与回流流路33的连接位置更靠下游侧的部分的距离变短。因此，能够使在各个喷出流路32的比与回流流路33的连接位置更靠下游侧的部分中流动的处理液受到的、由构成该下游侧的部分的管壁的温度降低引起的热影响，都变小。因此，能够从各个喷出口31向基板W供给温度被高精度地调整为期望的高温的处理液。
此外，该喷出状态下，能够一边使基板W以旋转轴线A1为中心旋转，一边使从多个喷出口31喷出的处理液着落到离旋转轴线A1的距离不同的多个位置。因此，能够使温度高精度地调整为期望的高温的处理液快速地遍布基板W的整个上表面。
因此，能够提高基板W间的处理的均匀性。此外，能够提高从多个喷出口喷出的处理液的温度的均匀性，能够提高同一基板W的面内的处理的均匀性。
此外，因此，能够省略实施如下的预涂敷处理(predispense)的工序，即，在实际喷出之前，向喷出流路32供给温度调整为期望的高温的处理液，并从喷出口喷出。或者，在预涂敷处理的工序中缩短喷出处理液的时间，或者减少喷出的处理液的量，从而能够抑制因实施预涂敷处理的工序引起的处理的时间的延长、处理液的消耗量增加。
在另一本实施方式中，能够借助从吸引流路61通过回流流路33传递的吸引力，将残留于喷出流路32的比与回流流路33的连接位置更靠下游的区域的处理液吸引去除到吸引流路61内。
因此，能够防止残留于各个喷出流路32的比与回流流路33的连接位置更靠下游的区域的温度降低的处理液，在喷出停止状态下，从喷出口31不经意间供给至基板W的上表面。此外，在重新开始喷出处理液时，能够通过各个喷出流路32，向基板W供给温度被高精度地调整为期望的高温的处理液。因此，能够进一步提高基板W间的处理的均匀性。此外，提高从多个喷出口喷出的处理液的温度的均匀性，从而能够更进一步提高同一基板W的面内的处理的均匀性。
在上面说明了本发明的实施方式，但是本发明并不局限于上述的实施方式的内容，在本发明的范围内能够进行各种的变更。
例如，在实施方式中，说明了喷嘴22的数量是四个的情况，但是喷嘴22的数量可以是一个至三个，也可以是五个以上。
在实施方式中，说明了一边使多个喷嘴22静止，一边从多个喷嘴22的喷出口31喷出处理液的情况。但是，可以将喷嘴22的数量设为一个，一边使一个喷嘴22静止，一边从一个喷嘴22的喷出口31喷出处理液。或者，可以一边使一个或多个喷嘴22以喷嘴转动轴线A2为中心转动(扫描)，一边从一个或多个喷嘴22的喷出口31喷出处理液。
在实施方式中，说明了不在第一喷嘴头26A设置喷体34，在第一喷嘴头26A以外的全部的喷嘴头26设置有喷体34的情况。但是，可以在包括第一喷嘴头26A的全部的喷嘴头26设置有喷体34。与此相反，也可以在全部的喷嘴头26都不设置喷体34。
在实施方式中，说明了在一个喷体34形成有三个喷出口31的情况，但是在一个喷体34形成的喷出口31的数量可以是两个，也可以是四个以上。
在实施方式中，说明了多个喷出口31在俯视时在径向Dr上排列的情况。但是，如果多个喷出口31分别配置于距旋转轴线A1的距离不同的多个位置，则多个喷出口31在俯视时可以不在径向Dr上排列。
在实施方式中，说明了多个喷出口31设置于基板W的上方且俯视时位于基板W的面内，向基板W的上表面在与基板W的上表面垂直的喷出方向上喷出处理液的情况。但是，如果回流流路33在腔室9内与喷出流路32连接，则喷出口31可以配置在腔室9内的、位于基板W的上方且俯视时位于基板W的面外的位置，朝向基板W的上表面向倾斜下方喷出处理液。
在实施方式中，说明了同时打开全部的喷出阀28，同时关闭全部的喷出阀28的情况。但是，控制器3可以以例如外侧的喷出口31喷出处理液的时间变得比内侧的喷出口31喷出处理液的时间长的方式，控制多个喷出阀28。
在实施方式中，说明了喷出加热器57设置于全部的喷出流路32的情况，但是可以例如在第一喷出流路32A上没有设置喷出加热器57，在第一喷出流路32A以外的全部的喷出流路32设置喷出加热器57。此外，可以在全部的喷出流路32都不设置喷出加热器57。
作为喷出加热器57，例如，除珀尔帖元件等热电元件、电阻加热加热器，感应加热加热器之外，还能够使用能够对在喷出流路32中流动的处理液进行加热的各种加热器。
控制器3可以根据基板W的上表面内的距旋转轴线A1的距离不同的多个位置来控制向基板W的表面的各部供给的处理液的温度，使处理均匀化。具体来说，控制器3可以以随着距旋转轴线A1的距离越远，在多个喷出流路32的处理液的温度越高的方式，控制多个喷出加热器57。
基板W的各部的周速随着从旋转轴线A1离开而增加。周速越大，基板W上的处理液越容易冷却。此外，当假设能够将基板W的上表面在径向Dr上等间隔地分割为多个圆环状的区域时，各区域的面积随着从旋转轴线A1离开而增加。当表面积大时，热量容易从处理液移动至圆环状的区域。
但是，通过以距旋转轴线A1的距离越远温度变得越高的方式控制从喷出口31喷出的处理液的温度，排除冷却和热的移动的影响，能够更进一步提高处理的均匀性。
此外，控制器3可以通过根据在基板W的表面形成的处理前的薄膜的厚度控制向基板W的表面的各部供给的处理液的温度，使处理后的薄膜的厚度均匀化。
具体来说，控制器3可以以在多个喷出流路32的处理液的温度成为与处理前的膜厚相应的温度的方式，控制多个喷出加热器57。
该情况下，向处理前的膜厚相对大的位置供给相对高温的处理液，向处理前的膜厚相对小的位置供给相对低温的处理液。形成于基板W的表面的薄膜的蚀刻量，在供给高温的处理液的位置相对增加，在供给低温的处理液的位置相对减少。因此，使处理后的薄膜的厚度均匀化。
可将上述的全部的结构中的两个以上结构进行组合。此外，可将上述的全部的工序中的两个以上工序进行组合。
本申请与2017年3月24日向日本国专利厅提出的特愿2017-060047号对应，该申请的全部公开通过引用而包含于本申请。
详细地说明了本发明的实施方式，但是这些只是用于明确本发明的技术内容的具体例，本发明不应限定于这些具体例来解释，本发明的范围仅由附加的权利要求书来限定。

Claims (9)

1.一种基板处理装置，其中，包括：
基板保持单元，将基板保持为水平；
腔室，容纳所述基板保持单元；以及
处理液供给系统，包括循环流路、喷出流路、喷出口和回流流路，向由所述基板保持单元保持的基板供给处理液，
所述循环流路一边将处理液维持为常温以上的规定的温度一边使处理液循环，
所述喷出流路从所述循环流路分支，向所述喷出口引导从所述循环流路供给的处理液，
所述喷出口配置在所述腔室内，向由所述基板保持单元保持的基板喷出经由所述喷出流路供给的处理液，
所述回流流路在所述腔室内与所述喷出流路连接，使在所述喷出流路中流通的处理液回流至所述循环流路。
2.根据权利要求1所述的基板处理装置，其中，
所述喷出口在所述腔室内配置于由所述基板保持单元保持的基板的上方，且俯视时配置于基板的面内，
所述回流流路在所述腔室内的位于所述基板的上方且俯视时位于基板的面内的位置，与所述喷出流路连接。
3.根据权利要求1所述的基板处理装置，其中，
所述处理液供给系统还包括喷出加热器，
所述喷出加热器在比所述回流流路和所述喷出流路的连接位置更靠上游的位置安装于所述喷出流路，对在所述喷出流路中流动的处理液进行加热。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的基板处理装置，其中，
所述处理液供给系统包括从所述循环流路分支的多个所述喷出流路、在多个所述喷出流路分别设置的多个所述喷出口和在腔室内分别与多个所述喷出流路连接的多个所述回流流路。
5.根据权利要求4所述的基板处理装置，其中，
所述基板保持单元使所述基板以通过所述基板的中央部的铅垂的旋转轴线为中心旋转，多个所述喷出口配置于在所述腔室内，并在俯视下分别配置于所述基板的上表面内的、距所述旋转轴线的距离不同的多个位置。
6.根据权利要求1所述的基板处理装置，其中，
所述处理液供给系统还包括短路流路，
所述短路流路在比所述喷出流路与所述回流流路的连接位置更靠上游的位置与所述喷出流路连接，并且与所述回流流路连接，
所述处理液供给系统还包括开闭单元，所述开闭单元开闭所述短路流路。
7.根据权利要求6所述的基板处理装置，其中，
所述处理液供给系统还包括吸引流路，
所述吸引流路在比所述回流流路与所述喷出流路的连接位置更靠下游且比所述回流流路与所述短路流路的连接位置更靠上游的位置，与所述回流流路连接，经由所述回流流路向所述喷出流路的比与所述回流流路的连接位置更靠下游的区域传递吸引力。
8.根据权利要求1所述的基板处理装置，其中，
所述处理液供给系统还包括切换单元，
所述切换单元切换为包括喷出状态和喷出停止状态的多个状态中的任一状态，所述喷出状态是向所述喷出口供给从所述循环流路向所述喷出流路供给的处理液的状态，所述喷出停止状态是向所述回流流路供给从所述循环流路向所述喷出流路供给的处理液的状态。
9.根据权利要求7所述的基板处理装置，其中，
所述切替单元还包括切换单元，所述切换单元能切换为吸引去除状态，所述吸引去除状态是指，在利用所述开闭单元打开所述短路流路，经由所述短路流路将所述喷出流路和所述回流流路短路连接的状态下，经由所述吸引流路和所述回流流路，向所述喷出流路的比与所述回流流路的连接位置更靠下游的区域传递吸引力，所述区域内的处理液被吸引去除至所述吸引流路内的状态。
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