CN114695185A - 衬底处理装置及衬底处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种衬底处理装置及衬底处理方法。衬底处理装置具备：旋转夹盘，保持衬底；及流体喷嘴，与保持在所述旋转夹盘的衬底的主面对向配置。所述流体喷嘴包含：气体喷出口，从所述衬底的主面的中心侧朝周缘侧放射状喷出气体；及气体流路，对所述气体喷出口供给气体，且具有沿相对于所述衬底的主面交叉的方向的筒形状。所述气体流路具有：气体积存部，流路剖面积大于所述气体流路中的其它部位；及整流构造，在所述气体流路中设置在与所述气体积存部不同的部分，将所述气体流路内的气流整流。

Description

衬底处理装置及衬底处理方法
相关申请
本申请与2020年12月28日向日本专利厅提交的特愿2020-219432号对应，所述申请的所有揭示以引用的方式并入本文中。
技术领域
本发明涉及一种处理衬底的衬底处理装置、与处理衬底的衬底处理方法。处理对象的衬底包含例如半导体晶圆、液晶显示装置及有机EL(Electroluminescence：电致发光)显示装置等FPD(Flat Panel Display：平板显示器)用衬底、光盘用衬底、磁盘用衬底、磁光盘用衬底、光罩用衬底、陶瓷衬底、太阳能电池用衬底等。
背景技术
美国专利申请公开第2016/0214148号说明书中，揭示了从衬底的中心朝周缘形成与衬底的上表面平行的惰性气流，由所述惰性气流覆盖衬底的上表面，由此能抑制或防止液滴及水汽附着在衬底的上表面。
发明内容
为了效率良好地抑制处理液的液滴及水汽附着在衬底的上表面，需要提高从喷出口喷出且从衬底上表面的中心侧朝向周缘侧的气体的扩散均一性。因此，本发明的一个目的在于提供从气体喷出口放射状喷出气体的构成中，能提高气体扩散的均一性的衬底处理装置及衬底处理方法。
本发明的一方面提供一种衬底处理装置，具备：旋转夹盘，保持衬底；及流体喷嘴，与保持在所述旋转夹盘的衬底的主面对向配置。所述流体喷嘴包含：气体喷出口，从所述衬底的主面的中心侧朝向周缘侧放射状喷出气体；及气体流路，对所述气体喷出口供给气体，且具有沿相对于所述衬底的主面交叉的方向的筒形状。且，所述气体流路具有：气体积存部，流路剖面积大于所述气体流路中的其它部位；及整流构造，所述气体流路中设置在与所述气体积存部不同的部分，将所述气体流路内的气流整流。
根据所述构成，由于在气体流路上，设置着流路剖面积大于气体流路的其它部位的气体积存部，所以供给到气体积存部的气体在气体积存部内分散。因此，降低供给到气体积存部内的气体的流速，气体流路的周向的各位置处的气体的流速差减少。此外，通过气体流路中设置在与气体积存部不同部分的整流构造，将气体流路内的气体整流。由此，将气体流路内的气体的移动方向调整为朝向气体喷出口的方向，减少气体流路内的气体流速的周向成分。因此，能提高从气体喷出口喷出且从衬底的主面的中心侧朝向周缘侧的气体的扩散均一性。结果，能由从气体喷出口放射状喷出的气体，良好地保护衬底的主面。
本发明的一方面中，所述流体喷嘴包含：多个所述气体喷出口、及分别将气体引导到多个所述气体喷出口的多个所述气体流路。且，多个所述气体喷出口具有：第1气体喷出口；及第2气体喷出口，设置在比所述第1气体喷出口在所述交叉方向上，更远离所述衬底的主面的位置。
根据所述构成，除第1气体喷出口外，还从设置在比第1气体喷出口更远离衬底的主面的位置的第2气体喷出口喷出气体，所以能增厚从衬底的主面的中心侧朝向周缘侧的气体层。因此，能更良好地保护衬底的主面。
本发明的一方面中，所述交叉方向上的所述第2气体喷出口的宽度窄于所述交叉方向上的所述第1气体喷出口的宽度。
因空气从气体喷出口进入气体流路，有时氧及水蒸气会混入从气体喷出口喷出的气体。因氧及水蒸气混入从气体喷出口喷出的气体中，而担心衬底的主面附近的氛围中的氧浓度及湿度上升。
如果是在比气体喷出口(第1气体喷出口)更远离衬底的位置再设置一个气体喷出口(第2气体喷出口)，那么由从相对远离衬底的主面的气体喷出口(第2气体喷出口)喷出的气体，抑制空气进入相对接近衬底的主面的气体喷出口(第1气体喷出口)。另一方面，由于未在比第2气体喷出口更远离衬底的主面的位置再设置气体喷出口，所以不存在抑制空气进入第2气体喷出口的气流。因此，通过使交叉方向上的第2气体喷出口的宽度窄于交叉方向上的第1气体喷出口的宽度，能抑制空气进入第2气体喷出口。由此，能抑制衬底主面附近的氛围中的氧浓度上升。由此，能更良好地保护衬底的主面。
本发明的一方面中，所述交叉方向上的所述第2气体喷出口的宽度宽于所述交叉方向上的所述第1气体喷出口的宽度。
衬底主面附近的气压相对较低的情况下，从相对较接近衬底主面的第1气体喷出口喷出的气体在交叉方向上被吸引到衬底的主面侧，担心从第1气体喷出口喷出的气体的扩散均一性降低。
因此，如果通过使第1气体喷出口的宽度窄于第2气体喷出口的宽度，提高从第1气体喷出口喷出的气体的线速度，那么能抑制从第1气体喷出口喷出的气体被吸引到衬底的主面。由此，能提高从气体喷出口喷出且从衬底的主面的中心侧朝向周缘侧的气体的扩散均一性。
本发明的一方面中，具有多个第1遮蔽部，在所述气体流路的周向上互相隔开间隔设置，遮蔽气体向所述气体流路的下游侧移动。
根据所述构成，由在周向隔开间隔设置的多个第1遮蔽部，遮蔽气体向气体流路的下游侧移动。因此，通过周向上相邻的2个第1遮蔽部彼此间时，减少气体流速的周向成分。由此，能使从气体喷出口喷出的气体的喷出方向靠近气体流路的半径方向，所以能进一步提高从衬底主面的中心侧朝向周缘侧的气体的扩散均一性。
本发明的一方面中，所述整流构造还具有多个第2遮蔽部，设置在比多个所述第1遮蔽部更靠所述气体流路的下游侧，遮蔽气体向所述气体流路的下游侧移动。且，所述周向上的多个所述第2遮蔽部的位置相对于所述周向上的多个所述第1遮蔽部的位置偏移。
通过多个第1遮蔽部，减少通过周向上相邻的2个第1遮蔽部彼此间的气体流速的周向成分，另一方面，在气体流路上比多个第1遮蔽部下游侧，减少在与第1遮蔽部相同的周向位置流动的气体流量。因此，如果是在比多个第1遮蔽部更靠气体流路的下游侧，遮蔽气体向气体流路下游侧移动的多个第2遮蔽部的周向位置相对于多个第1遮蔽部的周向位置偏移的构成，那么能减少在与第2遮蔽部相同的周向位置流动的气体流量，由此，能提高周向的各位置处的气体流量的均一性。结果，能进一步提高气体从衬底主面的中心侧朝向周缘侧扩散的均一性。
此外，除第1遮蔽部以外，还能通过多个第2遮蔽部减少气体速度的周向成分。也就是说，能以二个阶段减少气体速度的周向成分。由此，能使从气体喷出口喷出的气体的喷出方向进一步靠近气体流路的半径方向。
本发明的一方面中，所述气体流路还具有：在所述交叉方向上直线延伸的直线状流路、及使所述直线状流路的中途部弯曲的弯曲流路。通过使直线状流路在中途部弯曲，而降低气体流速，减少气体流路的周向的各位置处的气体流速差。此外，也可将整流构造设置在弯曲流路。
本发明的一方面中，所述流体喷嘴还包含喷嘴本体，具有与所述衬底的主面对向的对向面、及连结在所述对向面且所述气体喷出口开口的侧面，在其内部形成着所述气体流路。
根据所述衬底处理装置，气体喷出口形成在喷嘴本体中连结在与衬底的主面对向的对向面的筒状侧面。因此，易使气体从气体喷出口放射状扩散。
本发明的一方面中，所述流体喷嘴还包含朝向所述衬底的主面的中心喷出气体的中心气体喷出口。此外，在所述流体喷嘴的所述对向面，形成着朝远离所述衬底的主面的方向凹陷的圆锥台状凹部，所述中心气体喷出口位于所述凹部内。
根据所述构成，由于中心气体喷出口位于凹部内，所以从中心气体喷出口朝向衬底主面的中心喷出的气体在凹部内扩散。由于凹部形成为圆锥台状，所以能从凹部周缘的全域朝凹部的外侧均等地扩散气体。能提高从衬底主面的中心侧朝向周缘侧的气体的扩散均一性。
本发明的一方面中，所述流体喷嘴还包含位于所述凹部内，朝所述衬底的主面喷出处理液的处理液喷出口。因此，通过一边从处理液喷出口对衬底的主面喷出处理液，一边从气体喷出口喷出气体，而能保护衬底的主面上的处理液免受外部氛围影响，且所述气体喷出口从流体喷嘴的侧面开口。例如，能抑制外部氛围所含的氧及水蒸气溶入衬底的主面上的处理液中。
此外，通过使气体从中心气体喷出口喷出，将处理液朝衬底的周缘推开，而能从衬底的周缘排除。由于从中心气体喷出口喷出的气体从凹部的周缘的全域向凹部外侧均一扩散，所以能将处理液从衬底的主面良好地去除。
本发明的一方面中，所述喷嘴本体包含各自具有区划所述气体流路的表面的多个流路区划部件。根据所述构成，由流路区划部件的表面区划气体流路。因此，与在单一部件的内部形成气体流路的构成相比，容易形成气体流路。
本发明的一方面中，所述衬底处理装置还具备气体配管，连接在所述流体喷嘴，从相对于所述衬底的主面平行的方向对所述气体流路供给气体。
因此，从相对于衬底的主面平行的方向供给到气体流路的气体在气体流路内周向回旋。由于在气体流路中与气体积存部不同的部分设置着整流构造，所以将气体流路内的气体整流。由此，能提高从衬底主面的中心侧朝向周缘侧的气体的扩散均一性。
本发明的另一方面提供一种衬底处理方法，包含：衬底保持步骤，保持衬底；处理液供给步骤，对所述衬底的上表面供给处理液；及气流形成步骤，至少在所述处理液供给步骤开始后，从流体喷嘴的气体喷出口喷出气体，形成从所述衬底的上表面的中心侧朝向周缘侧的放射状气流，且所述流体喷嘴具有：喷出气体的气体喷出口及对所述气体喷出口供给气体的气体流路；且在所述气体流路设置着：流路剖面积大于所述气体流路中的其它部位的气体积存部、及所述气体流路中设置在与所述气体积存部不同的部分，并将所述气体流路内的气流整流的整流构造。
根据所述构成，发挥与所述衬底处理装置相同的效果。
本发明的所述或进一步的其它目的、特征及效果通过以下参考附图叙述的实施方式的说明而明确。
附图说明
图1是用来说明本发明的第1实施方式的衬底处理装置的构成的俯视图。
图2是用来说明配备在所述衬底处理装置的处理单元的构成例的示意性剖视图。
图3是配备在所述处理单元的流体喷嘴的示意性俯视图。
图4是沿图3所示的IV-IV线的剖视图。
图5是图4所示的V区域的放大图。
图6是沿图4所示的VI-VI线的剖视图。
图7是沿图4所示的VII-VII线的剖视图。
图8是沿图4所示的VIII-VIII线的剖视图。
图9是沿图4所示的IX-IX线的剖视图。
图10是用来说明所述衬底处理装置的电构成的框图。
图11是用来说明所述衬底处理装置的具体的衬底处理流程的流程图。
图12A～图12D是用来说明所述衬底处理中执行的低表面张力液体处理的状况的图解剖视图。
图13是用来说明第1实施方式的整流构造的第1变化例的剖视图。
图14是用来说明第1实施方式的整流构造的第2变化例的模式图。
图15是沿图14所示的XV-XV线的剖视图。
图16是用来说明第1实施方式的整流构造的第3变化例的模式图。
图17是用来说明第1实施方式的整流构造的第4变化例的模式图。
图18是配备在第2实施方式的衬底处理装置的流体喷嘴的剖视图。
图19是图18所示的XIX区域的放大图。
图20是第3实施方式的配备在衬底处理装置的流体喷嘴的剖视图。
图21是图20所示的XXI区域的放大图。
图22是第3实施方式的配备在衬底处理装置的流体喷嘴的剖视图。
图23是图22所示的XXIII区域的放大图。
图24是变化例的流体喷嘴的剖面中，多个侧方气体喷出口及其周边的放大图。
具体实施方式
<衬底处理装置的构成>
图1是用来说明本发明的第1实施方式的衬底处理装置1的构成的俯视图。
衬底处理装置1是对硅晶圆等衬底W进行逐片处理的单片式装置。本实施方式中，衬底W为圆板状衬底。衬底处理装置1包含：多个处理单元2，以处理液处理衬底W；装载端口LP，供载置收容由处理单元2处理的多块衬底W的载体CA；搬送机械手IR及CR，在装载端口LP与处理单元2之间搬送衬底W；及控制器3，控制衬底处理装置1。搬送机械手IR在载体CA与搬送机械手CR之间搬送衬底W。搬送机械手CR在搬送机械手IR与处理单元2之间搬送衬底W。多个处理单元2例如具有相同构成。
处理单元2中，衬底W具有一对主面，以将任一个主面朝向上方的姿势进行处理。一对主面中的至少一面为形成着电路图案的器件面。一对主面中的一面也可为未形成电路图案的非器件面。
电路图案例如可为由细微的沟槽形成的线状图案，也可通过设置多个细微孔(空隙或细孔)而形成。
图2是用来说明处理单元2的构成例的图解剖视图。处理单元2具备：旋转夹盘5，一边将一块衬底W以水平姿势保持，一边使衬底W绕通过衬底W的中央部的铅直旋转轴线A1旋转；加热器单元6，从下表面(下方侧的主面)侧将衬底W加热；筒状处理杯7，包围旋转夹盘5；药液喷嘴9，对衬底W的上表面供给氟酸等药液；清洗液喷嘴10，对衬底W的上表面(上方侧的主面)供给去离子水(DIW，deionized water)等清洗液；下表面喷嘴11，对衬底W的下表面供给处理流体；及流体喷嘴12，对衬底W的上表面供给氮气(N2)等气体及IPA(iso-Propylalcohol：异丙醇)等低表面张力液体。低表面张力液体为表面张力低于DIW等清洗液的液体。
处理单元2还包含收容处理杯7的腔室13(参考图1)。虽省略图示，但在腔室13形成用来搬入/搬出衬底W的搬入/搬出口，具备将所述搬入/搬出口开闭的挡板单元。
旋转夹盘5一边将衬底W保持在特定的保持位置一边使衬底W旋转。具体来说，旋转夹盘5包含：多根夹盘销20，固持衬底W；旋转基座21，支撑多根夹盘销20；旋转轴22，与旋转基座21的下表面中央连结；及旋转马达23，对旋转轴22施加旋转力。
旋转轴22沿旋转轴线A1在铅直方向延伸，本实施方式中为中空轴。旋转基座21具有沿水平方向的圆盘形状，与旋转轴22的上端连结。多根夹盘销20在旋转基座21的周向上互相空出间隔地配置在旋转基座21的上表面的周缘部。多根夹盘销20能在与衬底W的周缘部接触而固持衬底W的闭位置、与从衬底W的周缘部退避的开位置之间移动。多根夹盘销20位于开位置时，与衬底W的周缘部的下表面接触，从下方支撑衬底W。
多根夹盘销20由夹盘销驱动单元25驱动开闭。夹盘销驱动单元25例如包含内置在旋转基座21的连杆机构26、及配置在旋转基座21外的驱动源27。驱动源27例如包含滚珠螺杆机构、与对其施加驱动力的电动马达。
加热器单元6具有圆板状加热板的形态。加热器单元6配置在旋转基座21的上表面与衬底W的下表面之间。
加热器单元6包含板本体60及加热器61。板本体60在俯视时略小于衬底W。板本体60的上表面构成加热面6a。加热器61可为内置在板本体60中的电阻体。通过对加热器61通电而将加热面6a加热。
沿旋转轴线A1在铅直方向延伸的升降轴62与加热器单元6的下表面连结。升降轴62插入到形成在旋转基座21的中央部的贯通孔21a与中空的旋转轴22。供电线63穿过升降轴62内。
从加热器通电单元64经由供电线63对加热器61供给电力。加热器通电单元64例如为电源。加热器单元6通过加热器升降单元65而升降。
加热器升降单元65例如包含对升降轴62进行升降驱动的电动马达或气缸等致动器(未图示)。加热器升降单元65也称为加热器升降机。
加热器升降单元65使加热器单元6经由升降轴62升降。加热器单元6通过加热器升降单元65升降，能位于下位置及上位置。加热器升降单元65不仅能将加热器单元6配置在下位置及上位置，也能将它配置在下位置及上位置之间的任意位置。
加热器单元6上升时，能从位于开位置的多根夹盘销20接收衬底W。加热器单元6通过加热器升降单元65，配置在与衬底W的下表面接触的接触位置、或不接触而接近衬底W的下表面的接近位置，由此能利用来自加热面6a的辐射热将衬底W加热。通过使加热器单元6位于接触位置，能通过来自加热面6a的热传导而以更大的热量将衬底W加热。
处理杯7接收从保持在旋转夹盘5的衬底W飞散的液体。处理杯7包含：多个防护件30，接住从保持在旋转夹盘5的衬底W朝外侧飞散的液体；多个杯31，接住由多个防护件30朝下方引导的液体；及圆筒状外壁部件32，包围多个防护件30及多个杯31。本实施方式中，表示出设置着2个防护件30与2个杯31的例。
各防护件30各自具有大致圆筒形状。各防护件30的上端部以朝向旋转基座21的方式朝内侧倾斜。多个杯31分别配置在多个防护件30的下方。杯31形成接住由防护件30朝下方引导的处理液的环状受液槽。
各防护件30通过防护件升降单元33个别升降。防护件升降单元33使各防护件30位于上位置到下位置的任意位置。图2表示出2个防护件30均配置在下位置的状态。上位置是防护件30的上端配置在比配置保持在旋转夹盘5的衬底W的保持位置上方的位置。下位置是防护件30的上端配置在比保持位置下方的位置。
防护件升降单元33例如包含：分别与多个防护件30连结的多个滚珠螺杆机构(未图示)；及对各滚珠螺杆机构施加驱动力的多个马达(未图示)。防护件升降单元33也称为防护件升降机。
对旋转的衬底W供给液体时，至少一个防护件30配置在上位置。如果在所述状态下，对衬底W供给液体，那么液体从衬底W朝外侧甩开。被甩开的液体和与衬底W水平对向的防护件30的内表面碰撞，而被引导到与所述防护件30对应的杯31。搬入及搬出衬底W时，搬送机械手CR(参考图1)存取旋转夹盘5时，所有防护件30都位于下位置。
药液喷嘴9在本实施方式中，是能在水平方向移动的移动喷嘴。药液喷嘴9通过第1喷嘴移动单元35，在水平方向移动。药液喷嘴9在水平方向上，能在中心位置与起始位置(退避位置)之间移动。药液喷嘴9位于中心位置时，与衬底W的上表面的旋转中心对向。衬底W的上表面的旋转中心是衬底W的上表面中与旋转轴线A1交叉的位置。药液喷嘴9位于起始位置时，不与衬底W的上表面对向，在俯视时位于处理杯7的外侧。
药液喷嘴9连接在将药液引导到药液喷嘴9的药液配管40。在药液配管40介装着将药液配管40内的流路开闭的药液阀50。当打开药液阀50时，药液从药液喷嘴9的喷出口朝下方以连续流体喷出。药液喷嘴9位于中心位置时，当打开药液阀50时，对衬底W的上表面中包含旋转中心的中央区域供给药液。
药液喷嘴9也可与本实施方式不同，为水平位置及铅直位置固定的固定喷嘴。此外，药液喷嘴9也可与本实施方式不同，具有能将液体与气体混合喷出的双流体喷嘴的形态。
从药液喷嘴9喷出的药液的具体例为蚀刻液及洗净液。更具体来说，药液可为氟酸、APM液(氨水过氧化氢水混合液)、HPM液(盐酸过氧化氢水混合液)、缓冲氢氟酸(氟酸与氟化铵的混合液)等。
清洗液喷嘴10在本实施方式中，是以向衬底W的上表面的旋转中心喷出清洗液的方式配置的固定喷嘴。在清洗液喷嘴10，介装着将清洗液配管41内的流路开闭的清洗液阀51。当打开清洗液阀51时，从清洗液喷嘴10的喷出口朝下方以连续流体喷出清洗液，将其供给到衬底W的上表面的中央区域。清洗液喷嘴10未必为固定喷嘴，也可为至少在水平方向移动的移动喷嘴。
从清洗液喷嘴10喷出的清洗液不限于DIW，也可为碳酸水、电解离子水、过氧化氢水、臭氧水、稀释氨水(例如10ppm以上100ppm以下左右)及稀释浓度(例如10ppm以上100ppm以下左右)的盐酸水中的任一个。
下表面喷嘴11插入到中空的升降轴62，进一步贯通加热器单元6。下表面喷嘴11的上端具有与衬底W的下表面的中央区域对向的喷出口11a。在下表面喷嘴11，连接着将处理流体引导到下表面喷嘴11的流体配管42。在下表面喷嘴11，介装着将流体配管42内的流路开闭的流体阀52。当打开流体阀52时，从下表面喷嘴11的喷出口11a朝上方以连续流体喷出处理流体，将其供给到衬底W的下表面的中央区域。供给的处理流体可为液体，也可为气体。
流体喷嘴12通过第2喷嘴移动单元36，在水平方向及铅直方向移动。流体喷嘴12通过水平方向的移动，而能在与衬底W的上表面的旋转中心对向的中心位置、和不与衬底W的上表面对向的起始位置(退避位置)之间移动。因此，流体喷嘴12能位于与保持在旋转夹盘5的衬底W的上表面对向的位置。
不与衬底W的上表面对向的起始位置为俯视时，旋转基座21的外侧位置，更具体来说，也可为处理杯7的外侧的位置。流体喷嘴12通过铅直方向的移动，能接近衬底W的上表面，或从衬底W的上表面退避到下方。
第2喷嘴移动单元36例如包含：沿铅直方向的旋转轴36a、与旋转轴36a连结，水平延伸的臂36b、及驱动臂36b的臂驱动机构36c。臂驱动机构36c通过使旋转轴36a绕铅直旋转轴线旋动，而使臂36b摆动，通过使旋转轴36a沿铅直方向升降，而使臂36b上下移动。流体喷嘴12固定在臂36b。根据臂36b的摆动及升降，流体喷嘴12在水平方向及铅直方向移动。臂驱动机构36c例如包含电动马达或气缸等致动器(未图示)。
流体喷嘴12在本实施方式中，具有作为喷出低表面张力液体的低表面张力液体喷嘴(处理液喷嘴)的功能、及作为喷出气体的气体喷嘴的功能。低表面张力液体配管43(处理液配管)、中心气体配管44及多个侧方气体配管45(第1侧方气体配管45A及第2侧方气体配管45B)与流体喷嘴12连结。
在低表面张力液体配管43，介装着将其流路开闭的低表面张力液体阀53(处理液阀)。在中心气体配管44，介装着将其流路开闭的中心气体阀54。在多个侧方气体配管45，分别介装着多个侧方气体阀55(第1侧方气体阀55A及第2侧方气体阀55B)。各侧方气体配管45内的流路由对应的侧方气体阀55开闭。
在中心气体配管44，除中心气体阀54外，还介装着用来正确调节在中心气体配管44内的流路流动的气体流量的质量流量控制器56。在第1侧方气体配管45A，除第1侧方气体阀55A外，还介装着用来调节在第1侧方气体配管45A内流动的气体流量的第1流量可变阀57A。在第2侧方气体配管45B，除第2侧方气体阀55B外，还介装着用来调节在第2侧方气体配管45B内的流路流动的气体流量的第2流量可变阀57B。此外，在各气体配管(中心气体配管44及多个侧方气体配管45)，分别介装着用来去除异物的过滤器58。
流体喷嘴12包含：低表面张力液体喷出口(处理液喷出口)70，朝下方以连续流体喷出从低表面张力液体配管43供给的低表面张力液体；中心气体喷出口71，朝下方直线状喷出从中心气体配管44供给的气体；及多个侧方气体喷出口72(第1侧方气体喷出口72A及第2侧方气体喷出口72B)，朝水平方向放射状喷出从对应的侧方气体配管45供给的气体。从多个侧方气体喷出口72喷出的气体形成与衬底W的上表面平行流动的气流也就是平行气流100(参考图3)。第1侧方气体喷出口72A及第2侧方气体喷出口72B均为气体喷出口的一例。
从流体喷嘴12喷出的低表面张力液体例如为IPA等有机溶剂。作为低表面张力液体发挥功能的有机溶剂例如包含含有IPA、HFE(氢氟醚，hydrofluoroether)、甲醇、乙醇、丙酮、PGEE(丙二醇乙醚，propylene glycol monoethyl ether)及反式-1,2-二氯乙烯中的至少一个的液体。
作为低表面张力液体发挥功能的有机溶剂无须仅包含单体成分，也可为与其它成分混合的液体。例如，可为IPA与DIW的混合液，也可为IPA与HFE的混合液。
从流体喷嘴12喷出的气体不限于氮气。从流体喷嘴12喷出的气体也可为空气。此外，从流体喷嘴12喷出的气体也可为氮气以外的惰性气体。惰性气体不限于氮气，而为相对于衬底W的上表面呈惰性的气体。作为惰性气体的例，除氮气外，还列举氩气等稀有气体类。
接着，使用图3～图9，针对流体喷嘴12的构成进行说明。图3是用来说明流体喷嘴12的构成例的示意性俯视图。图3表示出流体喷嘴12位于中心位置的状态。
参考图3，流体喷嘴12位于中心位置时，中心气体喷出口71与衬底W的上表面的中心C对向。通常，衬底W的上表面的中心C与衬底W的上表面的旋转中心一致。也就是说，通过衬底W的上表面的中心C的铅直中心轴线A2与旋转轴线A1一致。流体喷嘴12位于中心位置时，各侧方气体喷出口72从衬底W的上表面的中心侧向周缘侧放射状喷出气体。以下，未特别说明的情况下，以流体喷嘴12位于中心位置为前提，针对流体喷嘴12的构成进行说明。
图4是沿图3所示的IV-IV线的剖视图。图5是图4所示的V区域的放大图。图6是沿图4所示的VI-VI线的剖视图。图7是沿图4所示的VII-VII线的剖视图。图8是沿图4所示的VIII-VIII线的剖视图。图9是沿图4所示的IX-IX线的剖视图。
参考图4，流体喷嘴12包含：喷嘴本体75，具有在铅直方向延伸的大致圆柱形状；多个气体流路76(第1气体流路76A及第2气体流路76B)，对多个侧方气体喷出口72(第1侧方气体喷出口72A及第2侧方气体喷出口72B)分别供给(引导)气体；及多个气体流入口77(第1气体流入口77A及第2气体流入口77B)，使气体从对应的侧方气体配管45流入到多个气体流路76中的每一个。各侧方气体配管45在水平方向(与衬底W的上表面平行的方向)延伸，插入到对应的气体流入口77。
喷嘴本体75具有底面(下表面)75a、及连结在底面75a且在铅直方向延伸的大致圆筒状侧面75b。底面75a为流体喷嘴12位于中心位置的状态下，与衬底W的上表面对向的对向面。多个侧方气体喷出口72及多个气体流路76形成在喷嘴本体75内。
各气体流路76具有沿铅直方向的大致圆筒形状。第2气体流路76B设置在比第1气体流路76A更外侧且与第1气体流路76A同轴上。第1气体流路76A及第2气体流路76B绕其中心线A3旋转对称。流体喷嘴12位于中心位置时，气体流路76的中心线A3与旋转轴线A1及中心轴线A2一致。
第1侧方气体喷出口72A具有俯视圆环形状，从侧面75b的下端部开口。第2侧方气体喷出口72B具有俯视圆环形状，设置在侧面75b中比第1侧方气体喷出口72A更远离衬底W的上表面的位置(离开底面75a的位置)。从各侧方气体喷出口72喷出的气体向侧面75b的外侧放射状扩散。在多个侧方气体喷出口72，分别连接着多个气体流路76。
第1侧方气体喷出口72A及第2侧方气体喷出口72B均绕衬底W的中心轴线A2(气体流路76的中心线A3)旋转对称。换句话说，第2侧方气体喷出口72B位于与第1侧方气体喷出口72A同轴上。侧面75b无须整体为圆筒状，也可为侧面75b中仅多个侧方气体喷出口72开口的区域构成圆筒面。
相对于衬底W的上表面交叉方向D1(典型来说为铅直方向)上的第1侧方气体喷出口72A的宽度W1，大于相对于衬底W的上表面交叉方向D1(典型来说为铅直方向)上的第2侧方气体喷出口72B的宽度W2。宽度W1例如为3mm以上4mm以下，宽度W2例如为2mm以上3mm以下。
各侧方气体喷出口72由形成在喷嘴本体75的内部的一对喷出口区划面78(上侧喷出口区划面78A及下侧喷出口区划面78B)区划。各气体流路76由形成在喷嘴本体75的内部的一对流路区划面79(内侧流路区划面79A及外侧流路区划面79B)区划。一对流路区划面79与一对喷出口区划面78中的每一面连结。
在喷嘴本体75的底面75a，形成着使喷嘴本体75凹陷的大致圆锥台状凹部75c。凹部75c朝离开衬底W的上表面的方向(交叉方向D1，典型来说为铅直方向)凹陷。
在喷嘴本体75的中央部，与中心线A3平行地插入着中心气体配管44及低表面张力液体配管43，中心气体配管44及低表面张力液体配管43的下端部位于喷嘴本体75的凹部75c。中心气体配管44的下端部构成中心气体喷出口71。低表面张力液体配管43的下端部构成低表面张力液体喷出口70。中心气体喷出口71及低表面张力液体喷出口70位于凹部75c内。低表面张力液体喷出口70位于中心气体喷出口71的侧方。
各气体流路76具有相同构成。因此，以下参考将图4的第1气体流路76A的周边放大表示的图5，针对气体流路76的细节进行说明。各气体流路76包含：气体积存部80，流路剖面积大于气体流路76的其它部位，使气体G积存在其内部；狭小流路81，将气体积存部80及对应的侧方气体喷出口72连结，流路剖面积小于气体积存部80；及整流构造82，设置在狭小流路81(气体流路76中与气体积存部80不同的部分)，将气体流路76的气流整流。
流路剖面积为沿相对于沿气体流路76的方向(流路方向)正交方向的剖面的面积。气体积存部80的流路剖面积CA1为沿水平方向的气体流路76的剖面积。
第1实施方式中，狭小流路81包含：直线状流路85，将气体积存部80的下游端及对应的侧方气体喷出口72的上游端连接，在相对于绕气体流路76的中心线A3的周向CD交叉方向D1(典型来说为正交方向，也为铅直方向)直线延伸；及弯曲流路86，使直线状流路85的中途部弯曲。直线状流路85包含：上游直线状流路87，连接在气体积存部80的下游端及弯曲流路86的上游端，在交叉方向D1直线延伸；及下游直线状流路88，连接在对应的侧方气体喷出口72及弯曲流路86的下游端，在交叉方向D1直线延伸。弯曲流路86为在水平方向扩展的俯视圆环状流路。
整流构造82包含：多个第1遮蔽部90，遮蔽气体向气体流路76的下游侧移动；及多个第2遮蔽部91，设置在比多个第1遮蔽部90更靠气体流路76的下游侧，遮蔽气体向气体流路76的下游侧移动。第1实施方式中，多个第1遮蔽部90设置在上游直线状流路87，多个第2遮蔽部91设置在下游直线状流路88。
参考图6，多个第1遮蔽部90在周向CD上互相隔开间隔设置。上游直线状流路87内的气体G(参考图8)通过相邻的第1遮蔽部90间的间隙(第1整流电路95)流向下游侧。参考图7，多个第2遮蔽部91也在周向CD上互相隔开间隔设置。下游直线状流路88内的气体G(参考图8)通过相邻的第2遮蔽部91间的间隙(第2整流电路96)流向下游侧。
参考图8，周向CD上的多个第2遮蔽部91的位置(第2遮蔽部91的周向相位)相对于周向CD上的多个第1遮蔽部90的位置(第1遮蔽部90的周向相位)偏移。换句话说，多个第2遮蔽部91的周向相位与多个第1遮蔽部90的周向相位不同。相邻的第1遮蔽部90之间的第1整流流路95为沿交叉方向D1的直线状。相邻的第2遮蔽部91之间的第2整流流路96为沿交叉方向D1的直线状。周向CD上的多个第2整流流路96的位置相对于周向CD上的多个第1整流流路95的位置偏移。换句话说，多个第2整流电路96的周向相位与多个第1整流流路95的周向相位不同。
通过使用这种流体喷嘴12，发挥以下效果。各气体流入口77使气体G从气体流路76的周向CD(与衬底W的上表面平行的方向)，流入到对应的气体流路部76的气体积存部80(参考图5)。供给到气体积存部80的气体G如图9所示，沿周向CD在气体积存部80内形成回旋气流TG。气体积存部80的流路剖面积CA1大于气体流路76的其它部位的流路剖面积CA2，也就是说，气体积存部80的内部为宽阔的空间。因此，气体G在气体积存部80内分散。因此，供给到气体积存部80内的气体G的流速降低，气体流路76的周向CD的各位置处的气体G的流速差减少。也就是说，流入到气体积存部80的气体积存在气体积存部80内。
气体积存部80内的气体G从其下游端流入狭小流路81。在狭小流路81内流动的气体G由整流构造82整流，气体G的流速的周向成分减少。由此，气体G的移动方向被调整为沿气体流路76的方向。详细来说，由于由多个第1遮蔽部90挡住周向CD上的上游直线状流路87的一部分，所以通过周向CD上相邻的2个第1遮蔽部90彼此之间(第1整流流路95)时，气体流速的周向成分减少。
通过第1整流流路95的气体G的流速的周向成分减少，另一方面，在气体流路76中比多个第1遮蔽部90下游侧，与第1遮蔽部90相同，在周向位置流动的气体G的流量减少。第1实施方式中，比多个第1遮蔽部90更靠气体流路76的下游侧，遮蔽气体G向气体流路76的下游侧移动的多个第2遮蔽部91配置在与多个第1遮蔽部90的周向CD偏移的位置。因此，与第2遮蔽部91相同，能减少在周向位置流动的气体G的流量，由此，能提高周向CD的各位置处的气体G的流量的均一性。此外，利用多个第1遮蔽部90及多个第2遮蔽部91，以二个阶段减少气体G的速度的周向成分。由此，能使在气体流路76流动的气体G的移动方向更靠近半径方向RD。
气体在狭小流路81流动时，从上游直线状流路87流入到弯曲流路86。此时，气体与流路区划面79中区划弯曲流路86的部分碰撞，气体流速降低。由此，进一步减少周向CD的各位置处的气体的流速差。通过狭小流路81内的气体从对应的侧方气体喷出口72放射状喷出。
如此，通过气体积存部80及弯曲流路86，降低气体流速，减少周向CD上的气体的流速差。因此，能提高从对应的侧方气体喷出口72喷出且从衬底W的上表面的中心侧朝向周缘侧的气体G的扩散(平行气流100)均一性。通过整流构造82，减少气体流速的周向成分，将来自侧方气体喷出口72的气体的喷出方向调整为沿气体流路76的方向(此处为半径方向RD)。结果，能良好地保护衬底W的上表面。
气体积存部80设置在气体流路76的最上游侧(比狭小流路81上游侧)。因此，能充分确保由气体积存部80降低流速后的气体G流动的流路。因此，易将气体G整流为期望的方向。
除第1侧方气体喷出口72A外，也从设置在比第1侧方气体喷出口72A更远离衬底W的上表面的位置的第2侧方气体喷出口72B喷出气体，所以能增厚从衬底W的上表面的中心侧朝向周缘侧的气体层(平行气流100)。因此，能更良好地保护衬底的W的上表面。
侧方气体喷出口72形成在喷嘴本体75中连结在与衬底W的上表面对向的底面75a的筒状侧面75b。因此，易从侧方气体喷出口72放射状扩散气体。
由于中心气体喷出口71位于凹部75c内，所以从中心气体喷出口71向衬底W的上表面的中心C喷出的气体在凹部75c内扩散，充满衬底W的上表面与凹部75c之间。由于凹部75c形成为圆锥台状，所以能使气体从凹部75c的周缘的全域向凹部75c的外侧均等地扩散。能提高从衬底W的上表面的中心C侧朝向周缘侧的气体的扩散均一性。
图10是用来说明衬底处理装置1的主要部分的电构成的框图。控制器3具备微计算机，按照特定的控制程序，控制配备在衬底处理装置1的控制对象。
具体来说，控制器3包含处理器(CPU(Central Processing Unit：中央处理单元))3A、及存储着控制程序的存储器3B。控制器3构成为通过使处理器3A执行控制程序，而执行用于衬底处理的各种控制。
尤其，控制器3以控制搬送机械手IR、CR、旋转马达23、第1喷嘴移动单元35、第2喷嘴移动单元36、加热器通电单元64、加热器升降单元65、防护件升降单元33、夹盘销驱动单元25、药液阀50、清洗液阀51、流体阀52、低表面张力液体阀53、中心气体阀54、侧方气体阀55、质量流量控制器56、第1流量可变阀57A、第2流量可变阀57B的方式编程。由控制器3控制阀，由此能控制有无来自对应的喷嘴的流体喷出，或来自对应的喷嘴的流体的喷出流量。
以下各步骤通过由控制器3控制所述构成而执行。换句话说，控制器3以执行以下各步骤的方式编程。
图11是用来说明衬底处理装置1的衬底处理的一例的流程图，主要表示出通过使控制器3执行动作程序而实现的处理。衬底处理装置1的衬底处理中，例如如图11所示，依序执行药液处理(步骤S1)、清洗处理(步骤S2)、低表面张力液体处理(步骤S3)、干燥处理(步骤S4)。
以下，针对由衬底处理装置1执行的衬底处理，主要参考图2及图11进行说明。
未处理的衬底W通过搬送机械手IR、CR，从载体CA搬入到处理单元2，移交给旋转夹盘5(衬底搬入步骤)。此时，加热器单元6配置在下位置。此外，夹盘销驱动单元25使夹盘销20移动到开位置。在所述状态下，搬送机械手CR将衬底W移交给旋转夹盘5。之后，衬底W保持在旋转夹盘5上直到由搬送机械手CR搬出为止(衬底保持步骤)。之后，夹盘销驱动单元25使多根夹盘销20移动到闭位置。由此，由多根夹盘销20固持衬底W。
搬送机械手CR退避到处理单元2外后，开始药液处理(步骤S1)。控制器3驱动旋转马达23，使旋转基座21以特定的药液旋转速度旋转。另一方面，第1喷嘴移动单元35将药液喷嘴9配置在衬底W上方的药液处理位置。药液处理位置可为中心位置。且，打开药液阀50。由此，从药液喷嘴9向旋转状态的衬底W的上表面供给氟酸等药液。供给的药液因离心力而遍布衬底W的整面。
一定时间的药液处理后，通过将衬底W上的药液置换为DIW等清洗液，而执行用来将药液从衬底W上排除的清洗处理(步骤S2)。具体来说，关闭药液阀50，取而代之，打开清洗液阀51。由此，从清洗液喷嘴10向旋转状态的衬底W的上表面供给清洗液。供给的清洗液因离心力而遍布衬底W的整面。由所述清洗液冲洗衬底W上的药液。在这期间，第1喷嘴移动单元使药液喷嘴9从衬底W的上方退避到处理杯7的侧方。
一定时间的清洗处理后，执行将衬底W上的清洗液置换为IPA等低表面张力液体的低表面张力液体处理(步骤S3)。图12A～图12D是用来说明由衬底处理装置1执行的衬底处理的低表面张力液体处理的状况的模式图。以下，除图2及图11外，也适当参考图12A～图12D。
具体来说，第2喷嘴移动单元36使流体喷嘴12移动到衬底W上方的低表面张力液体处理位置。低表面张力液体处理位置也可为从配备在流体喷嘴12的低表面张力液体喷出口70喷出的低表面张力液体着液在衬底W的上表面的旋转中心的位置。
接着，关闭清洗液阀51，停止从清洗液喷嘴10喷出清洗液。在停止从清洗液喷嘴10喷出清洗液的状态下，打开第1侧方气体阀55A及第2侧方气体阀55B。由此，从流体喷嘴12的第1侧方气体喷出口72A及第2侧方气体喷出口72B，从衬底W的中心C侧向周缘侧放射状喷出气体(气体喷出步骤)。由此，如图12A所示，形成平行气流100，由所述平行气流100覆盖衬底W的上表面的全域(正确来说为俯视时流体喷嘴12的外侧区域)(气流形成步骤、上表面被覆步骤)。
在所述状态下，打开低表面张力液体阀53。由此，从流体喷嘴12(低表面张力液体喷出口70)向旋转状态的衬底W的上表面供给低表面张力液体(低表面张力液体供给步骤、处理液供给步骤)。供给的低表面张力液体因离心力遍布衬底W整面，而置换衬底W上的清洗液。由此，在衬底W的上表面形成低表面张力液体的液膜110(液膜形成步骤)。
低表面张力液体处理中，旋转马达23将旋转夹盘5的旋转减速，停止衬底W的旋转。接着，关闭低表面张力液体阀53，停止供给低表面张力液体。由此，如图12B所示，成为液膜110支撑在静止状态的衬底W上的浸置状态。在停止旋转的状态下，夹盘销驱动单元25使多根夹盘销20移动到开位置，加热器升降单元65使加热器单元6向衬底W上升。由此，加热器单元6从多根夹盘销20接收衬底W。加热器单元6以抬起衬底W的状态进行加热。通过衬底W的加热，与衬底W的上表面相接的低表面张力液体的一部分蒸发，由此，在液膜110与衬底W的上表面之间形成气相层。将由所述气相层支撑的状态的液膜110去除。优选为气相层以低表面张力液体不进入衬底W的上表面的电路图案的凹部(沟槽、细微孔)的厚度形成。如此，能降低作用在电路图案的低表面张力液体的表面张力。
去除低表面张力液体的液膜110时，第2喷嘴移动单元36使流体喷嘴12移动到中心位置。且，打开中心气体阀54。由此，如图12C所示，从中心气体喷出口71向衬底W上的液膜110直线状喷出气体(垂直气体喷出步骤)。接收气体喷出的位置，也就是衬底W的中心C上，由气体去除液膜110，在液膜110的中央形成使衬底W的上表面露出的开口111(开口形成步骤)。向衬底W的上表面供给的气体形成沿衬底W的上表面放射状扩散的平行气流101。如图12D所示，通过继续从中心气体喷出口71喷出气体，通过平行气流101将低表面张力液体向衬底W的周缘推开，而扩大开口111。通过扩大开口111，将衬底W上的低表面张力液体向衬底W外排出(开口扩大步骤、液膜去除步骤)。
如此，结束低表面张力液体处理后，旋转马达23使衬底W以干燥旋转速度高速旋转。由此，进行用来利用离心力将衬底W的液体成分甩开的干燥处理(步骤S4)。
之后，第2喷嘴移动单元36使流体喷嘴12退避，此外，旋转马达23使旋转夹盘5的旋转停止。此外，加热器升降单元65使加热器单元6移动到下位置。此外，夹盘销驱动单元25使夹盘销20移动到开位置。之后，也参考图1，搬送机械手CR进入处理单元2，从旋转夹盘5拾取已处理的衬底W，将它搬出到处理单元2外(衬底搬出步骤)。将所述衬底W从搬送机械手CR移交给搬送机械手IR，由搬送机械手IR将其收纳在载体CA。
图12A～图12D所示的低表面张力液体处理中，在形成着平行气流100的状态下，开始从流体喷嘴12供给低表面张力液体，但无须在低表面张力液体供给之前，从第1侧方气体喷出口72A及第2侧方气体喷出口72B喷出气体。也就是说，可在气体喷出之前开始喷出低表面张力液体，也可在低表面张力液体喷出结束后，也就是说，形成浸置状态后，开始从第1侧方气体喷出口72A及第2侧方气体喷出口72B喷出气体。
如果使用第1实施方式的流体喷嘴12，那么如上所述，从第1侧方气体喷出口72A喷出气体，能提高从衬底W的上表面的中心C侧朝向周缘侧的气体(平行气流100)的扩散均一性。结果，能由从第1侧方气体喷出口72A放射状喷出的气体，良好地保护衬底W的上表面。
此处，有时因空气从侧方气体喷出口72进入对应的气体流路76，使得氧及水蒸气混入到从侧方气体喷出口72喷出的气体中。担心因氧及水蒸气混入到从侧方气体喷出口72喷出的气体中，导致衬底W的上表面附近氛围中的氧浓度及湿度上升。
第1实施方式的流体喷嘴12中，在比第1侧方气体喷出口72A更远离衬底W的位置，还设置着一个第2侧方气体喷出口72B。因此，与第1侧方气体喷出口72A同样，从第2侧方气体喷出口72B喷出气体，能提高从衬底W的上表面的中心C侧朝向周缘部的气体(平行气流100)的扩散均一性。
由于设置着第2侧方气体喷出口72B，所以通过从相对远离衬底W的上表面的第2侧方气体喷出口72B喷出的气体，抑制空气进入相对接近衬底W的上表面的第1侧方气体喷出口72A。另一方面，由于未在比第2侧方气体喷出口72B更远离衬底W的上表面的位置设置侧方气体喷出口72，所以不存在抑制空气进入第2侧方气体喷出口72B的气流。因此，通过使交叉方向D1上的第2侧方气体喷出口72B的宽度W2窄于交叉方向D1上的第1侧方气体喷出口72A的宽度W1，能抑制空气进入第2侧方气体喷出口72B。由此，能抑制衬底W的上表面附近氛围中的氧浓度及湿度上升。
结果，能抑制氧溶入衬底W上的低表面张力液体及水混入衬底W上的低表面张力液体。因水混入低表面张力液体，作用在电路图案的表面张力增大。因此，能抑制形成在衬底W的上表面的电路图案不期望的氧化、及电路图案倒塌。
此外，如上所述，由于中心气体喷出口71位于圆锥台状凹部75c内，所以从中心气体喷出口71喷出的气体易放射状均一扩散。因此，能使液膜110朝衬底W的周缘均等地扩散。因此，能从衬底W的上表面良好地去除低表面张力液体(处理液)。
接着，参考图13～图17，针对第1实施方式的流体喷嘴12的整流构造82的第1变化例～第4变化例进行说明。例如，如图13所示，也可为周向CD上的第1整流流路95的宽度朝向流路方向的下游侧(交叉方向D1的下侧)变窄。同样地，也可为周向CD上的第2整流电路96的宽度朝向流路方向的下游侧(交叉方向D1的下侧)变窄。
此外，如图14及图15所示，也可为第1整流流路95具有沿流路方向(交叉方向D1)的圆筒状，第2整流流路96具有沿流路方向(交叉方向D1)的圆筒状。所述情况下，相邻的第1遮蔽部90的周向端部连结，多个第1遮蔽部90作为全体构成形成着多个贯通孔(第1整流流路95)的遮蔽板。虽省略图示，但相邻的第2遮蔽部91的周向端部连结，多个第2遮蔽部91作为全体构成形成着多个贯通孔(第2整流流路96)的遮蔽板。
此外，如图16所示，第1遮蔽部90也可具有在半径方向RD上直线延伸的直线叶片形状。此外，如图17所示，第1遮蔽部90也可具有以半径方向RD的外侧端位于比内侧端更靠周向CD的一侧的方式弯曲的弯曲叶片形状。第2遮蔽部91也可与第1遮蔽部90同样具有叶片形状。
＜第2实施方式＞
图18是用来说明第2实施方式的配备在衬底处理装置1P的处理单元2的流体喷嘴12P的构成例的示意性剖视图。图19是图18所示的XIX区域的放大图。图18及图19中，对于与所述图1～图17所示的构成相同的构成，标注与图1等相同的参考符号，省略其说明。
第2实施方式的衬底处理装置1P除流体喷嘴12P外，具有与第1实施方式的衬底处理装置1相同的构成。第2实施方式的流体喷嘴12P与第1实施方式的流体喷嘴12的主要不同点在于，狭小流路81包含多个弯曲流路86(参考图19)。流体喷嘴12P的狭小流路81包含：直线状流路85，连接气体积存部80的下游端及对应的侧方气体喷出口72的上游端；及多条弯曲流路86(第1弯曲流路86A及第2弯曲流路86B)，使直线状流路85的中途部弯曲。各弯曲流路86具有在水平方向扩展的俯视圆环形状。
直线状流路85包含：上游直线状流路87，连接在气体积存部80的下游端及第1弯曲流路86A的上游端，在交叉方向D1直线延伸；中游直线状流路89，连接在第1弯曲流路86A的下游端及第2弯曲流路86B的上游端，在交叉方向D1直线延伸；及下游直线状流路88，连接在第2弯曲流路86B的下游端及对应的侧方气体喷出口72，在交叉方向D1直线延伸。上游直线状流路87、中游直线状流路89及下游直线状流路88各自具有在交叉方向D1延伸的圆筒形状。
第2实施方式中，整流构造82的多个第1遮蔽部90设置在中游直线状流路89，多个第2遮蔽部91设置在下游直线状流路88。
根据第2实施方式，发挥与第1实施方式相同的效果。根据第2实施方式，还设置着多个弯曲流路86。因此，与弯曲流路86为单一的构成相比，能降低气体流速，进一步减少周向CD上的气体的流速差。因此，能提高从对应的侧方气体喷出口72喷出且从衬底W的上表面的中心C侧朝向周缘侧的气体的扩散均一性。
＜第3实施方式＞
图20是用来说明配备在第3实施方式的衬底处理装置1Q的处理单元2的流体喷嘴12Q的构成例的示意性剖视图。图21是图20所示的XXI区域的放大图。图20及图21中，对于与所述图1～图19所示的构成相同的构成，标注与图1等相同的参考符号，省略其说明。
第3实施方式的衬底处理装置1Q除流体喷嘴12Q外，具有与第1实施方式的衬底处理装置1相同的构成。第3实施方式的流体喷嘴12Q与第2实施方式的流体喷嘴12P的主要不同点在于，狭小流路81连接在比气体积存部80的半径方向内侧端更靠近半径方向外侧端的位置。流体喷嘴12Q中，与第2实施方式的流体喷嘴12P同样，设置着多个弯曲流路86，但与第2实施方式的流体喷嘴12P不同，中游直线状流路89位于比上游直线状流路87及下游直线状流路88更靠半径方向内侧。
根据第3实施方式，发挥与第2实施方式相同的效果。
＜第4实施方式＞
图22是用来说明配备在第4实施方式的衬底处理装置1R的处理单元2的流体喷嘴12R的构成例的示意性剖视图。图23是图22所示的XXIII区域的放大图。图22及图23中，对于与所述图1～图21所示的构成相同的构成，标注与图1等相同的参考符号，省略其说明。
第4实施方式的衬底处理装置1R除流体喷嘴12R外，具有与第1实施方式的衬底处理装置1相同的构成。第4实施方式的流体喷嘴12R与第1实施方式的流体喷嘴12的主要不同点在于，整流构造82设置在弯曲流路86。详细来说，构成整流构造82的一部分的多个第1遮蔽部90设置在弯曲流路86。因此，当然多个第1整流流路95也设置在弯曲流路86的中途部。
<其它实施方式>
本发明并非限定于以上说明的实施方式，也可进一步以其它形态实施。
例如，第2实施方式～第4实施方式中，可应用第1实施方式的各变化例(图13～图17)。此外，也可组合各实施方式。例如，第2实施方式的流体喷嘴12P或第3实施方式的流体喷嘴12Q中，也可与第4实施方式同样，将整流构造82设置在弯曲流路86。如果为流体喷嘴12P或流体喷嘴12Q，那么能将多个第1遮蔽部90及多个第2遮蔽部91分别设置在多条弯曲流路86。
所述各实施方式中，喷嘴本体75以一个部件构成，在其内部形成着气体流路76。然而，也可与所述各实施方式不同，由多个部件构成喷嘴本体75。具体来说，喷嘴本体75也可包含各自具有区划气体流路76的表面的多个流路区划部件。如此，与在单一部件的内部形成气体流路76的构成相比，容易形成气体流路76。
此外，所述实施方式中，衬底处理装置1具备搬送机械手IR、CR、多个处理单元2及控制器3。然而，衬底处理装置1、1P也可由单一的处理单元2与控制器3构成，不包含搬送机械手IR、CR。或者，衬底处理装置1也可仅由单一的处理单元2构成。换句话说，处理单元2也可为衬底处理装置的一例。
此外，所述实施方式中，流体喷嘴12、12P、12Q、12R与衬底W的上表面对向。然而，也可与所述实施方式不同，流体喷嘴12、12P、12Q、12R以与衬底W的下表面对向的方式构成。
此外，所述各实施方式中，狭小流路81的直线状流路85在铅直方向延伸。然而，直线状流路85未必在铅直方向延伸，如果直线状流路85延伸的方向为相对于周向CD交叉的方向(相对于衬底W的上表面交叉的方向)，那么也可为相对于铅直方向倾斜的方向。
此外，所述各实施方式中，如图6所示，第1气体流路76A的多个第1整流流路95的周向相位，与第2气体流路76B的多个第1整流流路95的周向相位大致重合，如图7所示，第1气体流路76A的第2整流流路96的周向相位，与第2气体流路76B的第2整流流路96的周向相位大致重合。然而，与图6及图7所示的例不同，可使第1气体流路76A的第1整流流路95的周向相位，与第2气体流路76B的第1整流流路95的周向相位不同，也可使第1气体流路76A的第2整流流路96的周向相位，与第2气体流路76B的第2整流流路96的周向相位不同。
此外，所述各实施方式中，如图8所示，各气体流路76中，多个第1整流流路95的周向相位与多个第2整流流路96的周向相位不同。然而，也可与图8所示的例不同，使多个第1整流流路95的周向相位与多个第2整流流路96的周向相位重合。
所述各实施方式中，如图4所示，第2侧方气体喷出口72B的宽度W2窄于第1侧方气体喷出72A的宽度W1。然而，也可与图4所示的例不同，而如图24所示，第2侧方气体喷出口72B的宽度W2宽于第1侧方气体喷出口72A的宽度W1。
从中心气体喷出口71喷出的气体流量相对较低的情况下(例如，5L/min以上15L/min以下的情况)，衬底W的上表面附近的气压易降低。衬底W的上表面附近的气压相对较低的情况下，从相对接近衬底W的上表面的第1侧方气体喷出口72A喷出的气体被吸引到衬底W的上表面侧，而担心从第1侧方气体喷出口72A喷出的气体的扩散均一性降低。
因此，如果通过使第1侧方气体喷出口72A的宽度W1窄于第2侧方气体喷出口72B的宽度W2，提高从第1侧方气体喷出口72A喷出的气体的线速度，那么能抑制从第1侧方气体喷出口72A喷出的气体被吸引到衬底W的上表面。由此，能提高从第1侧方气体喷出口72A喷出的气体的均一性。此外，能提高从多个侧方气体喷出口72喷出且从衬底W上表面的中心侧朝向周缘侧的气体的扩散均一性。
从中心气体喷出口71喷出的气体流量相对较大的情况下(例如50L/min左右的情况)，如所述各实施方式，优选为第2侧方气体喷出口72B的宽度W2窄于第1侧方气体喷出口72A的宽度W1的构成。
图24所示的构成，也就是说，第2侧方气体喷出口72B的宽度W2宽于第1侧方气体喷出口72A的宽度W1的构成能应用于所述实施方式。此外，也可与图4及图24不同，使第2侧方气体喷出口72B的宽度W2与第1侧方气体喷出口72A的宽度W1相等。
此外，所述衬底处理装置1、1P、1Q、1R中，虽设置着加热器单元6，但未必设置加热器单元6，也可以加热器单元6以外的机构将衬底W加热。此外，也可一开始不设置将衬底W加热的机构。
此外，所述衬底处理的低表面张力液体处理(参考图12A～图12C)中，在由加热器单元6将衬底W加热，在液膜110与衬底W之间形成着气相层的状态下，将低表面张力液体从衬底W上去除。然而，低表面张力液体处理也可为不形成气相层，而将液膜110从衬底W上去除的处理。流体喷嘴12也可应用于不形成气相层，而通过因加热在液膜110内产生的对流作用、气体的喷吹力及衬底W的旋转的离心力中的至少任一个，将低表面张力液体从衬底W上去除的低表面张力液体处理。
此外，流体喷嘴12、12P、12Q、12R中，可设置单一的气体喷出口(第1侧方气体喷出口72A)，也可不设置第2侧方气体喷出口72B。所述情况下，设置在流体喷嘴12的喷嘴本体75的气体流路76单一。
另外，所述实施方式中，虽使用“沿”、“水平”、“正交”、“铅直”的表述，但无须为严密地“沿”、“水平”、“正交”、“铅直”。也就是说，所述各表述容许制造精度、设置精度等偏差。
除权利要求书所记载的特征外，也可从本说明书及附图提取如下的特征。所述特征可与用来解决问题的方式的技术手段项所记载的特征任意组合。
(附记1-1)
一种流体喷嘴，包含：喷嘴本体，具有底面及连结在底面的侧面；
筒状的气体流路，形成在所述喷嘴本体的内部；及
环状的气体喷出口，从所述喷嘴本体的所述侧面开口，朝所述侧面的外侧放射状喷出气体；且
所述气体流路具有：气体积存部，流路剖面积大于所述气体流路中的其它部位；及整流构造，所述气体流路中设置在与所述气体积存部不同的部分，将所述气体流路内的气流整流。
根据附记1-1，由于在气体流路上，设置着流路剖面积大于气体流路的其它部位的气体积存部，所以供给到气体积存部的气体在气体积存部内分散。因此，降低供给到气体积存部内的气体流速，减少气体流路的周向的各位置处的气体的流速差。此外，通过气体流路中设置在与气体积存部不同部分的整流构造，将气体流路内的气体整流。由此，将气体流路内气体移动的方向调整为沿气体流路的方向。因此，能提高从气体喷出口喷出的气体的放射状扩散的均一性。因此，例如通过使喷嘴本体的底面与衬底的主面对向，从气体喷出口喷出气体，能保护衬底的主面。
(附记1-2)
如附记1-1的流体喷嘴，其中所述流体喷嘴包含：多个所述气体喷出口、及分别将气体引导到多个所述气体喷出口的多个所述气体流路，且
多个所述气体喷出口具有：环状的第1气体喷出口；及环状的第2气体喷出口，设置在比所述第1气体喷出口更远离所述底面的位置。
根据附记1-2，除第1气体喷出口外，也从设置在比第1气体喷出口更远离喷嘴本体的底面的位置的第2气体喷出口喷出气体，所以能增厚放射状扩散的气体层。
(附记1-3)
如附记1-2的流体喷嘴，其中所述第2气体喷出口的宽度窄于所述第1气体喷出口的宽度。
由于在比气体喷出口(第1气体喷出口)更远离喷嘴本体的底面的位置还设置着一个气体喷出口(第2气体喷出口)，所以由从相对远离喷嘴本体的底面的气体喷出口(第2气体喷出口)喷出的气体，抑制空气进入相对接近喷嘴本体的底面的气体喷出口(第1气体喷出口)。另一方面，由于未在比第2气体喷出口更远离喷嘴本体的底面的位置设置气体喷出口，所以不存在抑制空气进入第2气体喷出口的气流。因此，能通过使环状的第2气体喷出口的宽度窄于环状的第1气体喷出口的宽度，来抑制空气进入第2气体喷出口。因此，例如使喷嘴本体的底面与衬底的主面对向的情况下，能抑制衬底主面附近的氛围中的氧浓度上升，能进一步良好地保护衬底的主面。
(附记1-4)
如附记1-2的流体喷嘴，其中所述第2气体喷出口的宽度宽于所述第1气体喷出口的宽度。
根据附记1-4，能提高从第1气体喷出口喷出的气体的线速度。因此，例如使喷嘴本体的底面与衬底的主面对向的情况下，能抑制从第1气体喷出口喷出的气体被吸引到衬底的主面。由此，能提高从气体喷出口喷出且从衬底主面的中心侧朝向周缘侧的气体的扩散均一性。
(附记1-5)
如附记1-1到附记1-4中任一个附记的流体喷嘴，其中所述整流构造具有多个第1遮蔽部，在所述气体流路的周向上互相隔开间隔设置，遮蔽气体向所述气体流路的下游侧移动。
根据附记1-5，由在周向上隔开间隔设置的多个第1遮蔽部，遮蔽气体向气体流路的下游侧移动。因此，通过周向上相邻的2个第1遮蔽部彼此之间时，减少气体流速的周向成分。由此，能使从气体喷出口喷出的气体的喷出方向靠近气体流路的半径方向，所以能进一步提高从气体喷出口喷出的气体的扩散均一性。
(附记1-6)
如附记1-5的流体喷嘴，其中所述整流构造还具有多个第2遮蔽部，设置在比多个第1遮蔽部更靠所述气体流路的下游侧，遮蔽气体向所述气体流路的下游侧移动，
所述周向上的多个所述第2遮蔽部的位置相对于所述周向上的多个所述第1遮蔽部的位置偏移。
由多个第1遮蔽部减少通过周向上相邻的2个第1遮蔽部彼此之间的气体流速的周向成分，另一方面，在气体流路上比多个第1遮蔽部更下游侧，减少在与第1遮蔽部相同的周向位置流动的气体流量。因此，如果是在比多个第1遮蔽部更靠气体流路的下游侧，遮蔽气体向气体流路的下游侧移动的多个第2遮蔽部的周向位置相对于多个第1遮蔽部的周向位置偏移的构成，那么能减少在与第2遮蔽部相同的周向位置流动的气体流量，由此，能提高周向各位置处的气体流量的均一性。结果，能进一步提高从气体喷出口喷出的气体的扩散均一性。
此外，除多个第1遮蔽部以外，还能由多个第2遮蔽部减少气体速度的周向成分。也就是说，能以二个阶段减少气体速度的周向成分。由此，能使从气体喷出口喷出的气体的喷出方向更靠近气体流路的半径方向。
(附记1-7)
如附记1-1到附记1-6中任一个附记的流体喷嘴，其中所述气体流路还具有：在相对于所述气体流路的周向交叉的方向上直线延伸的直线状流路、及使所述直线状流路的中途部弯曲的弯曲流路。根据附记1-7，通过使直线状流路在中途部弯曲，而降低气体流速，减少气体流路的周向各位置处的气体流速差。
(附记1-8)
如附记1-1到附记1-7中任一个附记的流体喷嘴，其中所述流体喷嘴还包含朝向所述衬底的主面的中心喷出气体的中心气体喷出口，
在所述流体喷嘴的所述底面，形成着圆锥台状的凹部，
所述中心气体喷出口位于所述凹部内。
根据附记1-8，中心气体喷出口配置在圆锥台状的凹部内。因此，例如使喷嘴本体的底面与衬底的主面对向的情况下，通过使喷嘴本体的底面与衬底的主面对向，从中心气体喷出口喷出气体，供给到衬底主面的中心的气体一边在凹部内扩散，一边朝向衬底的周缘侧。由于凹部形成圆锥台状，所以能使气体从凹部周缘的全域向凹部外侧均等地扩散。能提高从气体喷出口喷出的气体的扩散均一性。
(附记1-9)
如附记1-7的流体喷嘴，还包含位于所述凹部内，朝所述衬底的主面喷出处理液的处理液喷出口。因此，例如使喷嘴本体的底面与衬底的主面对向的情况下，通过一边从处理液喷出口对衬底的主面喷出处理液，一边从气体喷出口喷出气体，能保护衬底的主面上的处理液免受外部氛围影响，且所述气体喷出口从流体喷嘴的侧面开口。例如，能抑制外部氛围所含的氧溶入衬底的主面上的处理液中。
此外，通过使气体从中心气体喷出口喷出而将处理液朝衬底的周缘推开，能从衬底的周缘去除处理液。由于从中心气体喷出口喷出的气体从凹部的周缘的全域向凹部外侧均一扩散，所以能将处理液从衬底的主面良好地去除。
(附记1-10)
如附记1-1到附记1-9中任一个附记的流体喷嘴，还包含气体流入口，使气体从所述气体流路的周向流入到所述气体流路。
因此，从气体流路的周向供给到气体流路的气体在气体流路内周向回旋。由于气体流路中在与气体积存部不同的部分设置着整流构造，所以将气体流路内的气体整流。由此，能提高从气体喷出口喷出的气体的扩散均一性。
虽已针对本发明的实施方式详细进行说明，但它们只不过是为了明确本发明的技术性内容而使用的具体例，本发明不应限定于所述具体例而解释，本发明的范围仅由付加的权利要求范围限定。

Claims (14)

1.一种衬底处理装置，具备：
旋转夹盘，保持衬底；及
流体喷嘴，与保持在所述旋转夹盘的衬底的主面对向配置；且
所述流体喷嘴包含：气体喷出口，从所述衬底的主面的中心侧朝周缘侧放射状喷出气体；及气体流路，对所述气体喷出口供给气体，具有沿相对于所述衬底的主面交叉的方向的筒形状；且
所述气体流路具有：气体积存部，流路剖面积大于所述气体流路中的其它部位；及整流构造，在所述气体流路中设置在与所述气体积存部不同的部分，将所述气体流路内的气流整流。
2.根据权利要求1所述的衬底处理装置，其中所述流体喷嘴包含：多个所述气体喷出口、及分别将气体供给到多个所述气体喷出口的多个所述气体流路，且
多个所述气体喷出口具有：第1气体喷出口；及第2气体喷出口，设置在比所述第1气体喷出口在所述交叉方向上更远离所述衬底的主面的位置。
3.根据权利要求2所述的衬底处理装置，其中所述交叉方向上的所述第2气体喷出口的宽度窄于所述交叉方向上的所述第1气体喷出口的宽度。
4.根据权利要求2所述的衬底处理装置，其中所述交叉方向上的所述第2气体喷出口的宽度宽于所述交叉方向上的所述第1气体喷出口的宽度。
5.根据权利要求1到4中任一权利要求所述的衬底处理装置，其中所述整流构造具有多个第1遮蔽部，在所述气体流路的周向上互相隔开间隔设置，遮蔽气体向所述气体流路的下游侧移动。
6.根据权利要求5所述的衬底处理装置，其中所述整流构造还具有多个第2遮蔽部，设置在比多个所述第1遮蔽部更靠所述气体流路的下游侧，遮蔽气体向所述气体流路的下游侧移动，
所述周向上的多个所述第2遮蔽部的位置相对于所述周向上的多个所述第1遮蔽部的位置偏移。
7.根据权利要求1到4中任一权利要求所述的衬底处理装置，其中所述气体流路还具有：在所述交叉方向上直线延伸的直线状流路、及使所述直线状流路的中途部弯曲的弯曲流路。
8.根据权利要求7所述的衬底处理装置，其中所述整流构造设置在所述弯曲流路。
9.根据权利要求1到4中任一权利要求所述的衬底处理装置，其中所述流体喷嘴还包含喷嘴本体，具有与所述衬底的主面对向的对向面、及连结在所述对向面，供所述气体喷出口开口的侧面，在其内部形成着所述气体流路。
10.根据权利要求9所述的衬底处理装置，其中所述流体喷嘴还包含朝所述衬底的主面的中心喷出气体的中心气体喷出口，
在所述流体喷嘴的所述对向面，形成着朝离开所述衬底的主面的方向凹陷的圆锥台状凹部，
所述中心气体喷出口位于所述凹部内。
11.根据权利要求10所述的衬底处理装置，其中所述流体喷嘴还包含位于所述凹部内，朝所述衬底的主面喷出处理液的处理液喷出口。
12.根据权利要求9所述的衬底处理装置，其中所述喷嘴本体包含各自具有区划所述气体流路的表面的多个流路区划部件。
13.根据权利要求1到4中任一权利要求所述的衬底处理装置，还具备气体配管，连接在所述流体喷嘴，从相对于所述衬底的主面平行的方向对所述气体流路供给气体。
14.一种衬底处理方法，包含：
衬底保持步骤，保持衬底；
处理液供给步骤，对所述衬底的上表面供给处理液；及
气流形成步骤，至少在所述处理液供给步骤开始后，从流体喷嘴的所述气体喷出口喷出气体，形成从所述衬底的上表面的中心侧朝向周缘侧的放射状气流，且所述流体喷嘴具有：喷出气体的气体喷出口、及对所述气体喷出口供给气体的气体流路，在所述气体流路设置着：流路剖面积大于所述气体流路中的其它部位的气体积存部、及在所述气体流路中设置在与所述气体积存部不同的部分，且将所述气体流路内的气流整流的整流构造。
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