CN219370972U - 喷嘴以及基板处理装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及喷嘴以及基板处理装置。能够在使用流体与处理液的混合流体的液处理中将流体与处理液高效地混合。喷嘴是将包含加压后的纯水的蒸气或雾沫的流体与至少包含硫酸的处理液混合并喷出的喷嘴。喷嘴具备第1喷出口、第2喷出口以及导出路。第1喷出口喷出流体。第2喷出口喷出处理液。导出路与第1喷出口以及第2喷出口连通，用于导出从第1喷出口喷出来的流体和从第2喷出口喷出来的处理液的混合流体。另外，第1喷出口或第2喷出口配置为在平面视角下朝向自导出路的中心轴线偏离的位置。

Description

喷嘴以及基板处理装置
技术领域
本实用新型涉及喷嘴以及基板处理装置。
背景技术
在半导体器件的制造工序中，已知有通过向半导体晶圆等基板供给处理液来将例如抗蚀剂膜等去除对象物从基板去除的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-027245号公报
实用新型内容
实用新型要解决的问题
本实用新型提供一种能够在使用流体与处理液的混合流体的液处理中将流体与处理液高效地混合的技术。
用于解决问题的方案
本实用新型的一技术方案的喷嘴是将包含加压后的纯水的蒸气或雾沫的流体与至少包含硫酸的处理液混合并喷出的喷嘴。喷嘴具备第1喷出口、第2喷出口以及导出路。第1喷出口喷出流体。第2喷出口喷出处理液。导出路与第1喷出口以及第2喷出口连通，用于导出从第1喷出口喷出来的流体和从第2喷出口喷出来的处理液的混合流体。另外，第1喷出口或第2喷出口配置为在平面视角下朝向自导出路的中心轴线偏离的位置。
也可以是，所述第1喷出口或所述第2喷出口的中心轴线在平面视角下相对于所述导出路的内侧面的法线的方向倾斜。
也可以是，该喷嘴具备多个所述第1喷出口以及多个所述第2喷出口，并且具备多个与至少一个所述第1喷出口以及至少一个所述第2喷出口连通的所述导出路。
也可以是，所述第1喷出口在所述导出路的内侧面开口，所述第2喷出口在所述导出路的上端面开口。
也可以是，该喷嘴还具备：第2供给路，其向所述第2喷出口供给所述处理液；以及导入空间，其形成为包围所述第2供给路的环状，所述第2喷出口以及所述第2供给路与所述导出路配置在同轴上，并与所述导出路以及所述导入空间连通，所述第1喷出口在所述导入空间的内壁面开口。
也可以是，所述第1喷出口配置于比所述第2喷出口靠上方的位置，在平面视角下朝向自所述导出路的中心轴线偏离的位置喷出所述流体，从而形成在所述导出路内回旋的涡流。
也可以是，所述第1喷出口在所述导出路的上端面开口，所述第2喷出口在所述导出路的内侧面开口。
也可以是，该喷嘴还具备：第1供给路，其向所述第1喷出口供给所述流体；以及导入空间，其形成为包围所述第1供给路的环状，所述第1喷出口以及所述第1供给路与所述导出路配置在同轴上，并与所述导出路以及所述导入空间连通，所述第2喷出口在所述导入空间的内壁面开口。
也可以是，所述第2喷出口配置于比所述第1喷出口靠上方的位置，在平面视角下朝向自所述导出路的中心轴线偏离的位置喷出所述处理液，从而形成在所述导出路内回旋的涡流。
本实用新型的一技术方案的基板处理装置具备：基板保持部，其将基板保持为能够旋转；流体供给部，其供给包含加压后的纯水的蒸气或雾沫的流体；处理液供给部，其供给至少包含硫酸的处理液；以及喷嘴，其与所述流体供给部以及所述处理液供给部连接，将所述流体和所述处理液混合并向所述基板喷出，所述喷嘴具备：第1喷出口，其喷出所述流体；第2喷出口，其喷出所述处理液；以及导出路，其与所述第1喷出口以及所述第2喷出口连通，用于导出从所述第1喷出口喷出来的所述流体和从所述第2喷出口喷出来的所述处理液的混合流体，所述第1喷出口或所述第2喷出口配置为在平面视角下朝向自所述导出路的中心轴线偏离的位置。
也可以是，所述导出路相对于利用所述基板保持部旋转的所述基板的旋转方向倾斜地配置。
本实用新型的一技术方案的基板处理装置具备：基板保持部，其将基板保持为能够旋转；流体供给部，其供给包含加压后的纯水的蒸气或雾沫；处理液供给部，其供给至少包含硫酸的处理液；喷嘴，其与所述流体供给部以及所述处理液供给部连接，将所述流体和所述处理液混合并向所述基板喷出；以及控制部，其控制各部，所述喷嘴具备：第1喷出口，其喷出所述流体；第2喷出口，其喷出所述处理液；以及导出路，其与所述第1喷出口以及所述第2喷出口连通，用于导出从所述第1喷出口喷出来的所述流体和从所述第2喷出口喷出来的所述处理液的混合流体，所述第1喷出口或所述第2喷出口配置为在平面视角下朝向自所述导出路的中心轴线偏离的位置，所述控制部执行以下动作：在保持于所述基板保持部的基板旋转着的状态下使所述喷嘴倾斜，使所述导出路相对于所述基板的旋转方向倾斜地配置；以及从所述喷嘴朝向所述基板喷出所述混合流体。
实用新型的效果
根据本实用新型，能够在使用流体与处理液的混合流体的液处理中将流体与处理液高效地混合。
附图说明
图1是第1实施方式的基板处理装置的概略平面图。
图2是第1实施方式的基板处理装置的概略侧视图。
图3是用与长度方向正交的面剖切第1实施方式的喷嘴的剖视图。
图4是图3所示的IV－IV线向视的剖视图。
图5是图3所示的V－V线向视的剖视图。
图6是从下方观察第1实施方式的喷嘴的示意性的平面图。
图7是表示第1实施方式的基板处理装置所执行的处理的过程的流程图。
图8是用与长度方向正交的面剖切第2实施方式的喷嘴的剖视图。
图9是图8所示的IX－IX线向视的剖视图。
图10是图8所示的X－X线向视的剖视图。
图11是从下方观察第2实施方式的喷嘴的示意性的平面图。
图12是用与长度方向正交的面剖切第1实施方式的变形例1的喷嘴的剖视图。
图13是用与长度方向正交的面剖切第1实施方式的变形例2的喷嘴的剖视图。
图14是表示第1实施方式的变形例2的SPM处理的过程的流程图。
图15是用与长度方向正交的面剖切第2实施方式的变形例1的喷嘴的剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图对用于实施本实用新型的喷嘴、基板处理装置以及基板处理方法的方式(以下，记载为“实施方式”)进行详细说明。此外，本实用新型并不限定于该实施方式。另外，各实施方式能够在不使处理内容矛盾的范围内适当组合。另外，在以下的各实施方式中，对相同的部位标注相同的附图标记，并省略重复的说明。
另外，在以下所示的实施方式中，有时使用“恒定”、“正交”、“垂直”或者“平行”这样的表述，但这些表述不需要严格地为“恒定”、“正交”、“垂直”或者“平行”。即，上述的各表述允许例如制造精度、设置精度等的偏差。
另外，在以下参照的各附图中，为了容易理解说明，有时示出规定相互正交的X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向，并以Z轴正方向为铅垂向上方向的正交坐标系。另外，有时将以铅垂轴线为旋转中心的旋转方向称为θ方向。
在半导体器件的制造工序中，在形成于半导体晶圆等基板的处理对象膜之上以规定的图案形成抗蚀剂膜，将该抗蚀剂膜作为掩模来实施对处理对象膜的蚀刻、离子注入等处理。处理后，将不想要的抗蚀剂膜从晶圆上去除。
使用SPM处理作为抗蚀剂膜的去除方法。SPM处理通过向抗蚀剂膜供给将硫酸与双氧水混合而得到的高温的SPM(Sulfuric Acid Hydrogen Peroxide Mixture：硫酸过氧化氢混合物)液来进行。另外，在该SPM处理中，研究了使用加压后的纯水(去离子水)的蒸气(以下记载为“蒸气”)与SPM液的混合流体。
在以下所示的实施方式中，对在使用蒸气与SPM液的混合流体的SPM处理中能够高效地混合蒸气与SPM液的基板处理装置进行说明。
此外，本实用新型的基板处理装置也能够应用于SPM处理以外的液处理。具体而言，本实用新型的基板处理装置能够应用于使用了至少包含硫酸的处理液的液处理。
作为SPM液以外的“至少包含硫酸的处理液”，例如，可列举出与硫酸混合而发生反应(升温或蚀刻剂增加)的处理液，具体而言，可列举出稀硫酸(硫酸与水的混合液)、硫酸与臭氧水的混合液等。另外，“至少包含硫酸的处理液”也可以是硫酸。
(第1实施方式)
＜基板处理装置的结构＞
首先，参照图1和图2对第1实施方式的基板处理装置的结构进行说明。图1是第1实施方式的基板处理装置的概略平面图。另外，图2是第1实施方式的基板处理装置的概略侧视图。此外，在图2中以省略第2供给机构105和喷嘴清洗机构106的方式进行了表示。
如图1和图2所示，基板处理装置1具备腔室101、基板保持部102、杯部103、第1供给机构104、第2供给机构105以及喷嘴清洗机构106。另外，基板处理装置1具备蒸气供给部201、SPM供给部202、冲洗液供给部203以及置换液供给部204。该基板处理装置1去除形成于半导体晶圆等基板(以下，记载为“晶圆W”)的表面的抗蚀剂膜。
以往，作为抗蚀剂膜的去除方法，已知有SPM处理。SPM处理通过向抗蚀剂膜供给将硫酸与双氧水混合而得到的高温的SPM(Sulfuric Acid Hydrogen Peroxide Mixture)液来进行。
抗蚀剂膜的去除效率能够通过提高SPM液的温度来提高。作为用于提高SPM液的温度的方法，例如，能够想到提高硫酸的温度。然而，为了提高硫酸的温度，需要提高使硫酸流通的配管的耐热性、耐压性，硬件方面的负荷较大。另外，能够想到通过变更硫酸与双氧水的混合比率来增加双氧水的比例。然而，若增加双氧水的比例，则容易产生雾气、暴沸。另外，也能够想到利用红外线加热器等对晶圆W上的SPM液进行加热，但在例如温度稳定性方面存在问题。
因此，在基板处理装置1中，使加压后的纯水(去离子水)的蒸气(以下，记载为“蒸气”)与SPM液混合。由此，能够使SPM液的温度较好地上升。
腔室101收容基板保持部102、杯部103、第1供给机构104以及第2供给机构105。在腔室101的顶部设置有在腔室101内形成下降流的FFU(Fun Filter Unit：风机过滤单元)111(参照图2)。
基板保持部102具备直径比晶圆W的直径大的主体部121、设置于主体部121的上表面的多个把持部122、支承主体部121的支柱构件123以及使支柱构件123旋转的驱动部124。此外，把持部122的数量并不限定于图示的数量。
该基板保持部102通过使用多个把持部122把持晶圆W的周缘部来保持晶圆W。由此，晶圆W以自主体部121的上表面稍微分开的状态被保持为水平。如上所述，在晶圆W的表面(上表面)形成有抗蚀剂膜。
此外，在此，列举了使用多个把持部122来把持晶圆W的周缘部的基板保持部102为例，但基板处理装置1也可以是具备吸附保持晶圆W的背面的真空保持盘来代替基板保持部102的结构。
杯部103以包围基板保持部102的方式配置。在杯部103的底部形成有用于将供给到晶圆W的处理液向腔室101的外部排出的排液口131和用于对腔室101内的气氛进行排气的排气口132。
第1供给机构104具备喷嘴141、沿水平方向延伸并从上方支承喷嘴141的第1臂142、以及使第1臂142旋转和升降的第1旋转升降机构143。利用第1旋转升降机构143，第1臂142能够使喷嘴141在晶圆W的上方的处理位置与晶圆W的外侧的待机位置之间移动。
喷嘴141是沿着水平方向呈直线状延伸的条形喷嘴。喷嘴141具有与晶圆W的半径相同程度的长度。在配置于处理位置的状态下，喷嘴141的长度方向前端部配置于晶圆W的中央部的上方，喷嘴141的长度方向基端部配置于晶圆W的周缘部的上方。
喷嘴141经由蒸气供给路211与蒸气供给部201连接。另外，喷嘴141经由SPM供给路221与SPM供给部202连接。蒸气供给部201经由蒸气供给路211向喷嘴141供给加压后的纯水(去离子水)的蒸气即蒸气。SPM供给部202经由SPM供给路221向喷嘴141供给硫酸与双氧水的混合液即SPM液。作为蒸气供给部201和SPM供给部202的结构，可以使用任意的公知技术。例如，SPM供给部202具备供给硫酸的硫酸供给源、供给双氧水的双氧水供给源以及将硫酸与双氧水混合的混合部。
喷嘴141将从蒸气供给部201供给的蒸气与从SPM供给部202供给的SPM液混合并向晶圆W喷出。关于喷嘴141的具体结构，随后叙述。
第2供给机构105具备辅助喷嘴151、沿水平方向延伸并从上方支承辅助喷嘴151的第2臂152、以及使第2臂152旋转和升降的第2旋转升降机构153。利用第2旋转升降机构153，第2臂152能够使辅助喷嘴151在晶圆W的上方的处理位置与晶圆W的外侧的待机位置之间移动。
辅助喷嘴151经由蒸气供给路212与蒸气供给部201连接。蒸气供给部201经由蒸气供给路212向辅助喷嘴151供给蒸气。另外，辅助喷嘴151经由冲洗液供给路231与冲洗液供给部203连接，经由置换液供给路241与置换液供给部204连接。冲洗液供给部203经由冲洗液供给路231向辅助喷嘴151供给冲洗液、在此作为一例为纯水(去离子水)。置换液供给部204经由置换液供给路241向辅助喷嘴151供给置换液、在此作为一例为IPA(异丙醇)。作为冲洗液供给部203和置换液供给部204的结构，可以使用任意的公知技术。
辅助喷嘴151将从蒸气供给部201经由蒸气供给路212供给的蒸气向晶圆W喷出。另外，辅助喷嘴151将从冲洗液供给部203经由冲洗液供给路231供给的冲洗液向晶圆W喷出。另外，辅助喷嘴151将从置换液供给部204经由置换液供给路241供给的置换液向晶圆W喷出。
喷嘴清洗机构106配置于喷嘴141的待机位置。喷嘴清洗机构106清洗喷嘴141。
另外，基板处理装置1具备控制装置300。控制装置300例如是计算机，具备控制部301和存储部302。在存储部302存储有控制基板处理装置1中执行的各种处理的程序。控制部301通过读出并执行存储于存储部302的程序来控制基板处理装置1的动作。
此外，该程序也可以存储于计算机可读取的存储介质，并从该存储介质加载于控制装置300的存储部302。作为计算机可读取的存储介质，例如有硬盘(HD)、软盘(FD)、光盘(CD)、磁光盘(MO)、存储卡等。
＜喷嘴的结构＞
接着，参照图3～图6对喷嘴141的结构进行说明。图3是用与长度方向正交的面剖切第1实施方式的喷嘴141的剖视图。另外，图4是图3所示的IV－IV线向视的剖视图。另外，图5是图3所示的V－V线向视的剖视图。另外，图6是从下方观察第1实施方式的喷嘴141的示意性的平面图。此外，在图6中，用点表示蒸气流动的区域。
如图3所示，喷嘴141具备喷嘴主体41、两个第1分配路42、一个第2分配路43以及多个导出路44(参照图4和图5)。另外，喷嘴141具备多个第1喷出口45和多个第1喷出路46(参照图4)、以及多个第2喷出口47和多个第2喷出路48(参照图5)。
第1分配路42和第2分配路43形成于喷嘴主体41的内部。如图4和图5所示的那样，第1分配路42和第2分配路43沿着喷嘴主体41的长度方向延伸。第1分配路42经由蒸气供给路211与蒸气供给部201连接。另外，第2分配路43经由SPM供给路221与SPM供给部202连接。
如图3所示，第2分配路43配置于喷嘴主体41的剖视时的正中线(将喷嘴主体41左右二等分的线)上。另外，两个第1分配路42在喷嘴主体41的剖视时的正中线的左右侧方各配置一个。
多个导出路44位于比第2分配路43靠下方的位置。如图3～图5所示，多个导出路44是设置于喷嘴主体41的下部的流路，向铅垂下方延伸。多个导出路44沿着喷嘴主体41的长度方向配置。相邻的导出路44被隔壁隔开。导出路44的截面形状例如为矩形形状。另外，导出路44的截面形状也可以是圆形或椭圆形等。
第1喷出口45在导出路44的内侧面开口。另外，第2喷出口47配置于比第1喷出口45靠上方的位置，在导出路44的上端面开口。如图4和图5所示，多个第1喷出口45和多个第2喷出口47沿着喷嘴主体41的长度方向排列。
如图3～图6所示，喷嘴141具备多个第1喷出口45和多个第2喷出口47，并且具备多个与两个第1喷出口45以及一个第2喷出口47连通的导出路44。另外，与一个导出路44连通的第1喷出口45以及第2喷出口47的数量并不限定于图3～图6所示的数量。即，也可以是，喷嘴141具备多个与至少一个第1喷出口45以及至少一个第2喷出口47连通的导出路44。
多个第1喷出口45经由多个第1喷出路46与第1分配路42连接。另外，多个第2喷出口47经由多个第2喷出路48与第2分配路43连接。
从蒸气供给部201供给到第1分配路42的蒸气从第1分配路42向多个第1喷出路46分配，并从多个第1喷出口45分别向对应的多个导出路44喷出。另外，从SPM供给部202供给到第2分配路43的SPM液从第2分配路43向多个第2喷出路48分配，并从多个第2喷出口47分别向对应的多个导出路44喷出。
从第1喷出口45喷出来的蒸气和从第2喷出口47喷出来的SPM液在导出路44的入口即上端附近混合，并从导出路44的出口即下端朝向晶圆W喷出。
假设在喷嘴141不具有导出路44的情况下，从喷嘴141喷出来的SPM液的液滴扩散，SPM液与蒸气有可能未适当地混合。另外，扩散的SPM液附着于腔室101的内壁，由此有可能污染腔室101、腔室101内的晶圆W。
与此相对，第1实施方式的喷嘴141具备导出路44，由此能够抑制从第1喷出口45喷出来的蒸气与从第2喷出口47喷出来的SPM液未相互接触而扩散的情况。因此，喷嘴141能够在导出路44适当地混合蒸气和SPM液。因此，根据实施方式的喷嘴141，与例如不具备导出路44的喷嘴相比，能够使SPM液上升至更高的温度。另外，能够抑制由SPM液的扩散引起的腔室101内的污染。
另外，如图6所示，第2喷出口47在平面视角下与导出路44配置在同轴上。第2喷出口47向沿着导出路44的中心轴线的方向(即，Z轴方向)喷出SPM液。另外，第1喷出口45配置为在平面视角下朝向自导出路44的中心轴线偏离的位置。第1喷出口45在平面视角下朝向自导出路44的中心轴线偏离的位置喷出蒸气。由此，与导出路44的内侧面碰撞的蒸气一边在导出路44内形成蒸气的涡流，一边与从第2喷出口47喷出来的SPM液混合。为了在导出路44内形成蒸气的涡流，只要从第1喷出口45喷出来的蒸气沿着导出路44的内侧面流动即可。
在第1喷出口45配置为在平面视角下朝向导出路44的中心轴线的位置的情况下，从第1喷出口45喷出来的蒸气与从第2喷出口47喷出来的SPM液碰撞而分散，因此在导出路44内难以形成蒸气的涡流。
与此相对，第1实施方式的喷嘴141通过将第1喷出口45配置为在平面视角下朝向自导出路44的中心轴线偏离的位置，从而能够使从第1喷出口45喷出来的蒸气沿着导出路44的内侧面流动。因此，喷嘴141能够在导出路44内容易地形成蒸气的涡流。因此，根据第1实施方式的喷嘴141，与将第1喷出口45配置为朝向导出路44的中心轴线的位置的情况相比，能够高效地混合蒸气和SPM液。另外，通过高效地混合蒸气和SPM液，能够高效地提高SPM液的温度。
另外，第1喷出口45的中心轴线在平面视角下相对于导出路44的内侧面的法线N的方向倾斜。通过使第1喷出口45的中心轴线相对于法线N的方向倾斜，从而与使第1喷出口45的中心轴线相对于导出路44的内侧面垂直的情况相比，能够容易在导出路44内形成蒸气的涡流。另外，能够利用涡流延长蒸气在导出路44内滞留的时间，因此能够抑制为了混合蒸气和SPM液而使用的蒸气的量。
＜基板处理装置的具体动作＞
接着，参照图7对基板处理装置1的具体动作进行说明。图7是表示第1实施方式的基板处理装置1所执行的处理的过程的流程图。图7所示的一系列处理根据控制单元301的控制来执行。
首先，在基板处理装置1中，进行晶圆W的送入处理(步骤S101)。具体地说，利用配置于基板处理装置1的外部的基板输送装置将晶圆W送入基板处理装置1的腔室101(参照图1)内并保持于基板保持部102。之后，基板处理装置1使基板保持部102以规定的旋转速度旋转。
接着，在基板处理装置1中，进行SPM处理(步骤S102)。首先，第1旋转升降机构143使喷嘴141从待机位置移动至晶圆W上的处理位置。之后，从喷嘴141向晶圆W的表面喷出蒸气与SPM液的混合流体。由此，形成于晶圆W的表面的抗蚀剂膜被去除。
此外，在基板处理装置1中，也可以在SPM处理中使用辅助喷嘴151。在使用辅助喷嘴151的情况下，第2旋转升降机构153使辅助喷嘴151位于晶圆W的上方。具体而言，辅助喷嘴151配置于仅凭喷嘴141有可能蒸气的供给不足的场所、例如晶圆W的外周部。之后，从辅助喷嘴151向晶圆W的表面喷出蒸气。
通过像这样使用辅助喷嘴151，从而能够向晶圆W的整面更加均匀地供给蒸气。因而，能够使SPM液的温度在晶圆W的整面更加均匀地上升。
当结束步骤S102的SPM处理时，在基板处理装置1中进行冲洗处理(步骤S103)。在该冲洗处理中，从辅助喷嘴151向晶圆W的表面供给冲洗液(纯水)。供给到晶圆W的冲洗液由于伴随晶圆W的旋转产生的离心力而在晶圆W的表面涂开。由此，残存于晶圆W的SPM液被冲洗液冲洗掉。
接着，在基板处理装置1中，进行置换处理(步骤S104)。在置换处理中，从辅助喷嘴151向晶圆W的表面供给置换液(IPA)。供给到晶圆W的置换液由于伴随晶圆W的旋转产生的离心力而在晶圆W的表面涂开。由此，将残存于晶圆W的冲洗液置换为置换液。
接着，在基板处理装置1中，进行干燥处理(步骤S105)。在该干燥处理中，使晶圆W的转速增加。由此，残存于晶圆W的置换液被甩出，晶圆W干燥。之后，晶圆W的旋转停止。
接着，在基板处理装置1中，进行送出处理(步骤S106)。在送出处理中，将保持于基板保持部102的晶圆W向外部的基板输送装置交付。当该送出处理完成时，针对一张晶圆W的基板处理完成。
(第2实施方式)
接着，参照图8～图11对第2实施方式的喷嘴的结构进行说明。图8是用与长度方向正交的面剖切第2实施方式的喷嘴的剖视图。另外，图9是图8所示的IX－IX线向视的剖视图。另外，图10是图8所示的X－X线向视的剖视图。另外，图11是从下方观察第2实施方式的喷嘴的示意性的平面图。此外，在图11中，用点表示蒸气流动的区域。
如图8所示，第2实施方式的喷嘴141A是所谓的内部混合型的双流体喷嘴。喷嘴141A具备长条状的喷嘴主体41A、第1分配路42A(参照图9)、第2分配路43A(参照图10)以及多个导出路44A(参照图10)。另外，喷嘴141A具备多个第1喷出口45A和多个第1供给路46A(参照图8)、以及多个第2喷出口47A和多个第2供给路48A(参照图10)。
第1分配路42A和第2分配路43A形成于喷嘴主体41A的内部。如图9和图10所示，第1分配路42A和第2分配路43A沿着喷嘴主体41A的长度方向延伸。第1分配路42A经由蒸气供给路211与蒸气供给部201连接。第1分配路42A将从蒸气供给部201供给的蒸气向多个第1供给路46A分配。另外，第2分配路43A经由SPM供给路221与SPM供给部202连接。第2分配路43A将从SPM供给部202供给的SPM液向多个第2供给路48A分配。
第2供给路48A将从第2分配路43A分配的SPM液向作为出口的第2喷出口47A供给。如图8所示，第2供给路48A和导出路44A沿铅垂方向延伸且配置在同轴上。
作为第2供给路48A的出口的第2喷出口47A靠近导出路44A的入口配置。另外，优选第2供给路48A的截面积从入口至出口为恒定，优选第2供给路48A的截面形状为例如圆形或椭圆形等。如图所示，在第2供给路48A的截面积从入口至出口为恒定的情况下，作为第2供给路48A的出口的第2喷出口47A的截面积(直径)与第2供给路48A的截面积(直径)相等。
在第2供给路48A的周围形成有以包围第2供给路48A的方式形成为环状的导入空间49。
第1供给路46A将从第1分配路42A分配的蒸气向作为出口的第1喷出口45A供给。具体而言，作为第1供给路46A的出口的第1喷出口45A与导入空间49连接，向导入空间49供给蒸气。
第2供给路48A以在导入空间49的内侧穿过的方式配置。该导入空间49形成为具有环状的截面形状的筒状。在导入空间49形成有环状部491和随着朝向下方去而缩径的锥形部492。锥形部492形成于环状部491的下游侧，锥形部492的出口在第2供给路48A的出口与导出路44A的入口之间呈环状地开口。因此，导入到导入空间49的蒸气在导出路44A的入口附近与从作为第2供给路48A的出口的第2喷出口47A喷出来的SPM液混合，由此形成SPM液的混合流体(SPM液的液滴)。
作为第1供给路46A的出口的第1喷出口45A配置于比作为第2供给路48A的出口的第2喷出口47A靠上方的位置，在导入空间49的环状部491的内壁面开口。优选第1供给路46A的截面积自入口至出口为恒定，优选第1供给路46A的截面形状为例如圆形或椭圆形等。如图所示，在第1供给路46A的截面积从入口至出口为恒定的情况下，作为第1供给路46A的出口的第1喷出口45A的截面积(直径)与第1供给路46A的截面积(直径)相等。
导出路44A如前述那样与第2供给路48A配置在同轴上，与第2供给路48A以及导入空间49连通。优选导出路44A形成为直线状，且导出路44A的截面积(直径)从入口至出口为恒定，优选导出路44A的截面形状为例如圆形或椭圆形等。
从第1供给路46A经由导入空间49导入的蒸气与从第2供给路48A导入的SPM液在导出路44A的入口附近混合。由此，形成无数SPM液的液滴，所形成的液滴与蒸气一起经由导出路44A向外部导出。
在导出路44A的前端设置有多个喷射口442。喷射口442形成为截面积比导出路44A的截面积小的孔口状。在没有像这样截面积比导出路44A的截面积小的孔口状的喷射口442的情况下，沿着导出路44A的内壁成长后的液滴会在该状态下直接喷出。优选喷射口442的截面积从入口至出口为恒定，优选喷射口442的截面形状为例如圆形或椭圆形等。穿过导出路44A内的液滴在穿过喷射口442内的期间再次微粒化并喷射。因此，即使在液滴在沿着导出路44A的内壁移动的期间成长为较大的情况下，也能够通过使其穿过喷射口442而将液滴微粒化为足够小的粒径并喷射。
如图8～图11所示，第2实施方式的喷嘴141A具备多个第1喷出口45A和多个第2喷出口47A，并且具备多个与一个第1喷出口45A以及一个第2喷出口47A连通的导出路44A。另外，与一个导出路44A连通的第1喷出口45A以及第2喷出口47A的数量并不限定于图8～图11所示的数量。即，也可以是，喷嘴141A具备多个与至少一个第1喷出口45A以及至少一个第2喷出口47A连通的导出路44A。
另外，如图11所示，第2喷出口47A在平面视角下与导出路44A以及喷射口442配置在同轴上。第2喷出口47A向沿着导出路44A的中心轴线的方向(即，Z轴方向)喷出SPM液。另外，第1喷出口45A配置为在平面视角下朝向自导出路44A的中心轴线偏离的位置。第1喷出口45A在平面视角下朝向自导出路44A的中心轴线偏离的位置喷出蒸气。由此，从第1喷出口45A喷出并与导入空间49的内壁面碰撞的蒸气在导出路44A流动并到达喷射口442的过程中，一边在导出路44A内形成蒸气的涡流，一边与从第2喷出口47A喷出来的SPM液混合。为了在导出路44A内形成蒸气的涡流，只要从第1喷出口45A喷出来的蒸气沿着导入空间49的内壁面流动即可。
在第1喷出口45A配置为在平面视角下朝向导出路44A的中心轴线的位置的情况下，从第1喷出口45A喷出来的蒸气与导入空间49的内壁面碰撞而分散，因此在导出路44A内难以形成蒸气的涡流。
与此相对，第2实施方式的喷嘴141A通过将第1喷出口45A配置为在平面视角下朝向自导出路44A的中心轴线偏离的位置，从而能够使从第1喷出口45A喷出来的蒸气沿着导入空间49的内壁面流动。因此，喷嘴141A能够在与导入空间49连通的导出路44A内容易地形成蒸气的涡流。因此，根据第2实施方式的喷嘴141A，与将第1喷出口45A配置为朝向导出路44A的中心轴线的位置的情况相比，能够高效地混合蒸气和SPM液。另外，通过高效地混合蒸气和SPM液，能够高效地提高SPM液的温度。
另外，第1喷出口45A的中心轴线在平面视角下相对于导出路44A的内侧面的法线NA的方向倾斜。通过使第1喷出口45A的中心轴线相对于法线NA的方向倾斜，从而与使第1喷出口45A的中心轴线相对于导出路44A的内侧面垂直的情况相比，能够容易在导出路44A内形成蒸气的涡流。另外，能够利用涡流延长蒸气在导出路44A内滞留的时间，因此能够抑制为了混合蒸气和SPM液而使用的蒸气的量。
＜变形例＞
图12是用与长度方向正交的面剖切第1实施方式的变形例1的喷嘴的剖视图。在图12中，表示第1实施方式的变形例1的喷嘴141B位于晶圆W的上方的处理位置的状态。
如图12所示，喷嘴141B的喷嘴主体41B具备导出路44B。导出路44B相对于利用基板保持部102旋转的晶圆W的旋转方向R倾斜地配置。即，在使喷嘴141B相对于铅垂轴线(Z轴)倾斜的状态下，利用第1臂142B从上方支承喷嘴141B，由此导出路44B相对于晶圆W的旋转方向R倾斜地配置。通过像这样倾斜地配置导出路44B，能够使从导出路44B喷出来的蒸气沿着晶圆W的表面向晶圆W的旋转方向排出，因此能够抑制晶圆W的表面附近的雾气的滞留。此外，第2实施方式的喷嘴141A的导出路44A也可以同样地相对于晶圆W的旋转方向R倾斜地配置。
图13是用与长度方向正交的面剖切第1实施方式的变形例2的喷嘴的剖视图。在图13中，第1实施方式的变形例2的喷嘴141C被第1臂142C从上方支承为能够相对于铅垂轴线(Z轴)倾斜。即，第1臂142C具有调节喷嘴141C的倾斜度的倾斜调节机构52，利用该倾斜调节机构52，喷嘴141C能够相对于铅垂轴线(Z轴)倾斜。
接着，参照图14对使用了该喷嘴141C的SPM处理进行说明。图14是表示第1实施方式的变形例2的SPM处理的过程的流程图。图14所示的SPM处理根据控制部301(参照图1)的控制来执行。另外，图14所示的SPM处理在保持于基板保持部102的晶圆W旋转着的状态下执行。
首先，第1旋转升降机构143使喷嘴141C从待机位置移动至晶圆W上的处理位置。接着，控制部301利用第1臂142C的倾斜调节机构52使喷嘴141C相对于铅垂轴线(Z轴)倾斜，使导出路44相对于晶圆W的旋转方向R(参照图13)倾斜地配置(步骤S121)。
之后，从喷嘴141C向晶圆W的表面喷出蒸气与SPM液的混合流体(步骤S122)。由此，形成于晶圆W的表面的抗蚀剂膜被去除。此时，导出路44相对于晶圆W的旋转方向R倾斜地配置。由此，能够使从导出路44喷出来的蒸气沿着晶圆W的表面向晶圆W的旋转方向排出，因此能够抑制晶圆W的表面附近的雾气的滞留。另外，第2实施方式的喷嘴141A也可以被第1臂142C从上方支承为能够相对于铅垂轴线(Z轴)倾斜。在该情况下，也可以根据控制部301的控制来执行与图14所示的SPM处理同样的SPM处理。
图15是用与长度方向正交的面剖切第2实施方式的变形例1的喷嘴的剖视图。如图15所示，第2实施方式的变形例1的喷嘴141D的喷嘴主体41D具备第1分配路42D和第2分配路43D。另外，喷嘴主体41D具备多个第1喷出口45D和多个第1供给路46D、以及多个第2喷出口47D和多个第2供给路48D。
在上述的第2实施方式的喷嘴141A的第2供给路48A的周围形成有导入空间49，但在第2实施方式的变形例1的第2供给路48D的周围未形成导入空间49。作为第2供给路48D的出口的第2喷出口47D与导出路44A的入口直接连通。
另外，作为第1供给路46D的出口的第1喷出口45D在导出路44A的内侧面开口，向导出路44D供给蒸气。
从第1供给路46D导入的蒸气与从第2供给路48D导入的SPM液在导出路44A的入口即上端附近混合。由此，形成无数SPM液的液滴，所形成的液滴与蒸气一起经由导出路44A向外部导出。
像这样，也可以是，第2供给路48D以及第2喷出口47D不经由导入空间49而直接与导出路44A连通。另外，第1喷出口45D也可以在导出路44A的内侧面开口。由此，在省略了导入空间49的简易的结构中，也能够高效地混合蒸气和SPM液。
＜其他变形例＞
在上述的各实施方式和变形例中，对将蒸气与SPM液混合的情况的例子进行了说明，但也可以使用雾沫来代替蒸气。即，也可以设置供给加压后的纯水的雾沫的雾沫供给部来代替蒸气供给部201。
在上述的各实施方式和变形例中，列举去除形成于基板的表面的抗蚀剂膜的基板处理装置为例进行了说明。即，对SPM处理中的去除对象物为抗蚀剂膜的情况的例子进行了说明。但是，SPM处理中的去除对象物并不限定于抗蚀剂膜。例如，SPM处理中的去除对象物也可以是灰化后的残渣(有机物)。另外，SPM处理中的去除对象物也可以是CMP(化学机械研磨)后的研磨剂所包含的不想要的物质。
在上述的第1实施方式中，第1喷出口45的位置和第2喷出口47的位置也可以相反。即，也可以从图3所示的第2喷出口47的位置喷出蒸气或雾沫，从第1喷出口45的位置喷出SPM液。另外，第2实施方式也是同样的，第1喷出口45A的位置和第2喷出口47A的位置也可以相反。即，也可以从图8所示的第2喷出口47A的位置喷出蒸气或雾沫，从第1喷出口45A的位置喷出SPM液。
如上所述，实施方式的喷嘴(作为一例，喷嘴141、141A～141D)是将包含加压后的纯水的蒸气或雾沫的流体(作为一例，蒸气或雾沫)与至少包含硫酸的处理液(作为一例，SPM液)混合并喷出的喷嘴。喷嘴具备第1喷出口(作为一例，第1喷出口45、45A、45D)、第2喷出口(作为一例，第2喷出口47、47A、47D)以及导出路(作为一例，导出路44、44A、44B)。第1喷出口喷出流体。第2喷出口喷出处理液。导出路与第1喷出口以及第2喷出口连通，用于导出从第1喷出口喷出来的流体与从第2喷出口喷出来的处理液的混合流体。另外，第1喷出口或第2喷出口配置为在平面视角下朝向自导出路的中心轴线偏离的位置。
根据实施方式的喷嘴，能够使从第1喷出口喷出来的蒸气沿着导出路的内侧面流动。由此，能够在导出路内容易地形成蒸气的涡流。因此，根据实施方式的喷嘴，能够在使用蒸气与SPM液的混合流体的SPM处理中高效地混合蒸气与SPM液。其结果是，根据实施方式的喷嘴，能够高效地提高SPM液的温度，因此能够在使用蒸气与SPM液的混合流体的SPM处理中提高去除对象物的去除效率。
也可以是，第1喷出口或第2喷出口的中心轴线在平面视角下相对于导出路的内侧面的法线(例如，法线N、NA)的方向倾斜。由此，能够容易在导出路内形成蒸气的涡流。另外，能够利用涡流延长蒸气在导出路内滞留的时间，因此能够抑制为了混合蒸气和SPM液而使用的蒸气的量。
也可以是，实施方式的喷嘴具备多个第1喷出口和多个第2喷出口，并且具备多个与至少一个第1喷出口以及至少一个第2喷出口连通的导出路。
也可以是，第1喷出口(作为一例，第1喷出口45)在导出路(作为一例，导出路44、44B)的内侧面开口。另外，也可以是，第2喷出口(作为一例，第2喷出口47)在导出路的上端面开口。由此，能够在导出路的入口即上端附近高效地混合蒸气和SPM液。
也可以是，实施方式的喷嘴(作为一例，喷嘴141A)还具备第2供给路(作为一例，第2供给路48A)和导入空间(作为一例，导入空间49)。也可以是，第2供给路向第2喷出口供给处理液。导入空间形成为包围第2供给路的环状。另外，也可以是，第2喷出口以及第2供给路与导出路(作为一例，导出路44A)配置在同轴上，并与导出路以及导入空间连通。另外，也可以是，第1喷出口(作为一例，第1喷出口45A)在导入空间的内壁面开口。
根据实施方式的喷嘴，能够使从第1喷出口喷出来的蒸气沿着导入空间的内壁面流动。由此，能够在与导入空间连通的导出路内容易地形成蒸气的涡流。因此，根据实施方式的喷嘴，能够在使用蒸气与SPM液的混合流体的SPM处理中高效地混合蒸气与SPM液。其结果是，根据实施方式的喷嘴，能够高效地提高SPM液的温度，因此能够在使用蒸气与SPM液的混合流体的SPM处理中提高去除对象物的去除效率。
也可以是，第1喷出口(作为一例，第1喷出口45A)配置于比第2喷出口(作为一例，第2喷出口47A)靠上方的位置，在平面视角下朝向自导出路(作为一例，导出路44A)的中心轴线偏离的位置喷出流体，从而形成在导出路内回旋的涡流。由此，能够在使用蒸气与SPM液的混合流体的SPM处理中高效地混合蒸气与SPM液。
也可以是，第1喷出口在导出路的上端面开口。另外，也可以是，第2喷出口在导出路的内侧面开口。
也可以是，实施方式的喷嘴还具备第1供给路和导入空间。也可以是，第1供给路将流体向第1喷出口供给。也可以是，导入空间形成为包围第1供给路的环状。另外，也可以是，第1喷出口以及第1供给路与导出路配置在同轴上，并与导出路以及导入空间连通。也可以是，第2喷出口在导入空间的内壁面开口。
也可以是，第2喷出口配置于比第1喷出口靠上方的位置，在平面视角下朝向自导出路的中心轴线偏离的位置喷出处理液，从而形成在导出路内回旋的涡流。
实施方式的基板处理装置(作为一例，基板处理装置1)具备基板保持部(作为一例，基板保持部102)、流体供给部(作为一例，蒸气供给部201)、处理液供给部(作为一例，SPM供给部202)以及喷嘴(作为一例，喷嘴141、141A～141D)。基板保持部将基板(作为一例，晶圆W)保持为能够旋转。流体供给部供给包含加压后的纯水的蒸气或雾沫的流体(作为一例，蒸气或雾沫)。处理液供给部供给至少包含硫酸的处理液(作为一例，SPM液)。喷嘴与流体供给部以及处理液供给部连接，将流体和处理液混合并向基板喷出。另外，喷嘴具备第1喷出口(作为一例，第1喷出口45、45A、45D)、第2喷出口(作为一例，第2喷出口47、47A、47D)以及导出路(作为一例，导出路44、44A、44B)。第1喷出口喷出流体。第2喷出口喷出处理液。导出路与第1喷出口以及第2喷出口连通，用于导出从第1喷出口喷出的流体与从第2喷出口喷出的处理液的混合流体。另外，第1喷出口或第2喷出口配置为在平面视角下朝向自导出路的中心轴线偏离的位置。
根据实施方式的基板处理装置，能够使从第1喷出口喷出来的蒸气沿着导出路的内侧面流动。由此，能够在导出路内容易地形成蒸气的涡流。因此，根据实施方式的基板处理装置，能够在使用蒸气与SPM液的混合流体的SPM处理中高效地混合蒸气与SPM液。其结果是，根据实施方式的基板处理装置，能够高效地提高SPM液的温度，因此能够在使用蒸气与SPM液的混合流体的SPM处理中提高去除对象物的去除效率。
也可以是，导出路相对于利用基板保持部旋转的基板的旋转方向(作为一例，旋转方向R)倾斜地配置。由此，能够使从导出路喷出来的蒸气沿着基板的表面向基板的旋转方向排出，因此能够抑制基板的表面附近的雾气的滞留。
实施方式的基板处理装置(作为一例，基板处理装置1)具备基板保持部(作为一例，基板保持部102)、流体供给部(作为一例，蒸气供给部201)、处理液供给部(作为一例，SPM供给部202)、喷嘴(作为一例，喷嘴141、141A～141D)以及控制部(作为一例，控制部301)。基板保持部将基板(作为一例，晶圆W)保持为能够旋转。流体供给部供给包含加压后的纯水的蒸气或雾沫的流体(作为一例，蒸气或雾沫)。处理液供给部供给至少包含硫酸的处理液(作为一例，SPM液)。喷嘴与流体供给部以及处理液供给部连接，将流体和处理液混合并向基板喷出。另外，喷嘴具备第1喷出口(作为一例，第1喷出口45、45A、45D)、第2喷出口(作为一例，第2喷出口47、47A、47D)以及导出路(作为一例，导出路44、44A、44B)。第1喷出口喷出流体。第2喷出口喷出处理液。导出路与第1喷出口以及第2喷出口连通，用于导出从第1喷出口喷出来的流体与从第2喷出口喷出来的处理液的混合流体。另外，第1喷出口或第2喷出口配置为在平面视角下朝向自导出路的中心轴线偏离的位置。另外，控制部在保持于基板保持部的基板旋转着的状态下使喷嘴倾斜，使导出路相对于基板的旋转方向(作为一例，旋转方向R)倾斜地配置，从喷嘴朝向基板喷出混合流体。由此，能够使从导出路喷出来的蒸气沿着基板的表面向基板的旋转方向排出，因此能够抑制基板的表面附近的雾气的滞留。
应该认为本次公开的实施方式在所有方面都是例示而不是限制性的。实际上，上述的实施方式能够以多种方式具体实现。另外，上述的实施方式也可以在不脱离所附的权利要求书及其主旨的情况下以各种方式进行省略、置换、变更。

Claims (12)

1.一种喷嘴，其将包含加压后的纯水的蒸气或雾沫的流体与至少包含硫酸的处理液混合并喷出，其特征在于，
该喷嘴具备：
第1喷出口，其喷出所述流体；
第2喷出口，其喷出所述处理液；以及
导出路，其与所述第1喷出口以及所述第2喷出口连通，用于导出从所述第1喷出口喷出来的所述流体和从所述第2喷出口喷出来的所述处理液的混合流体，
所述第1喷出口或所述第2喷出口配置为在平面视角下朝向自所述导出路的中心轴线偏离的位置。
2.根据权利要求1所述的喷嘴，其特征在于，
所述第1喷出口或所述第2喷出口的中心轴线在平面视角下相对于所述导出路的内侧面的法线的方向倾斜。
3.根据权利要求1或2所述的喷嘴，其特征在于，
该喷嘴具备多个所述第1喷出口以及多个所述第2喷出口，并且具备多个与至少一个所述第1喷出口以及至少一个所述第2喷出口连通的所述导出路。
4.根据权利要求1或2所述的喷嘴，其特征在于，
所述第1喷出口在所述导出路的内侧面开口，
所述第2喷出口在所述导出路的上端面开口。
5.根据权利要求1或2所述的喷嘴，其特征在于，
该喷嘴还具备：
第2供给路，其向所述第2喷出口供给所述处理液；以及
导入空间，其形成为包围所述第2供给路的环状，
所述第2喷出口以及所述第2供给路与所述导出路配置在同轴上，并与所述导出路以及所述导入空间连通，
所述第1喷出口在所述导入空间的内壁面开口。
6.根据权利要求5所述的喷嘴，其特征在于，
所述第1喷出口配置于比所述第2喷出口靠上方的位置，在平面视角下朝向自所述导出路的中心轴线偏离的位置喷出所述流体，从而形成在所述导出路内回旋的涡流。
7.根据权利要求1或2所述的喷嘴，其特征在于，
所述第1喷出口在所述导出路的上端面开口，
所述第2喷出口在所述导出路的内侧面开口。
8.根据权利要求1或2所述的喷嘴，其特征在于，
该喷嘴还具备：
第1供给路，其向所述第1喷出口供给所述流体；以及
导入空间，其形成为包围所述第1供给路的环状，
所述第1喷出口以及所述第1供给路与所述导出路配置在同轴上，并与所述导出路以及所述导入空间连通，
所述第2喷出口在所述导入空间的内壁面开口。
9.根据权利要求8所述的喷嘴，其特征在于，
所述第2喷出口配置于比所述第1喷出口靠上方的位置，在平面视角下朝向自所述导出路的中心轴线偏离的位置喷出所述处理液，从而形成在所述导出路内回旋的涡流。
10.一种基板处理装置，其特征在于，
该基板处理装置具备：
基板保持部，其将基板保持为能够旋转；
流体供给部，其供给包含加压后的纯水的蒸气或雾沫的流体；
处理液供给部，其供给至少包含硫酸的处理液；以及
喷嘴，其与所述流体供给部以及所述处理液供给部连接，将所述流体和所述处理液混合并向所述基板喷出，
所述喷嘴具备：
第1喷出口，其喷出所述流体；
第2喷出口，其喷出所述处理液；以及
导出路，其与所述第1喷出口以及所述第2喷出口连通，用于导出从所述第1喷出口喷出来的所述流体和从所述第2喷出口喷出来的所述处理液的混合流体，
所述第1喷出口或所述第2喷出口配置为在平面视角下朝向自所述导出路的中心轴线偏离的位置。
11.根据权利要求10所述的基板处理装置，其特征在于，
所述导出路相对于利用所述基板保持部旋转的所述基板的旋转方向倾斜地配置。
12.一种基板处理装置，其特征在于，
该基板处理装置具备：
基板保持部，其将基板保持为能够旋转；
流体供给部，其供给包含加压后的纯水的蒸气或雾沫；
处理液供给部，其供给至少包含硫酸的处理液；
喷嘴，其与所述流体供给部以及所述处理液供给部连接，将所述流体和所述处理液混合并向所述基板喷出；以及
控制部，其控制各部，
所述喷嘴具备：
第1喷出口，其喷出所述流体；
第2喷出口，其喷出所述处理液；以及
导出路，其与所述第1喷出口以及所述第2喷出口连通，用于导出从所述第1喷出口喷出来的所述流体和从所述第2喷出口喷出来的所述处理液的混合流体，
所述第1喷出口或所述第2喷出口配置为在平面视角下朝向自所述导出路的中心轴线偏离的位置，
所述控制部执行以下动作：
在保持于所述基板保持部的基板旋转着的状态下使所述喷嘴倾斜，使所述导出路相对于所述基板的旋转方向倾斜地配置；以及
从所述喷嘴朝向所述基板喷出所述混合流体。
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