TW201831237A - 基板處理裝置及基板處理方法 - Google Patents

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Abstract

一種基板處理裝置，係包含：基板保持單元，用以將基板保持於水平姿勢；處理液噴嘴，係具有下部開口及內壁，且從前述下部開口吐出處理液，該下部開口係與由前述基板保持單元所保持的基板之上表面對向，該內壁係劃分朝向上下方向且從前述下部開口相連至上方的筒狀空間；液柱形成單元，係將包含第一液柱部分及第二液柱部分的處理液之液柱形成於前述基板之上表面，該第一液柱部分係用處理液來液密地充滿於前述下部開口與前述基板之上表面之間，該第二液柱部分係從前述第一液柱部分相連至上方，且由已貯存於前述筒狀空間的處理液所構成；以及物理力賦予單元，係對前述第二液柱部分賦予物理力。

Description

基板處理裝置及基板處理方法
本發明係關於一種使用處理液來處理基板之上表面的基板處理裝置及基板處理方法。以基板來說，例如包含半導體晶圓(wafer)、液晶顯示裝置用基板、電漿顯示器(plasma display)用基板、FED(Field Emission Display；場發射顯示器)用基板、光碟用基板、磁碟用基板、磁光碟用基板、光罩(photomask)用基板、陶瓷(ceramic)基板、太陽能電池用基板等。
在半導體裝置或液晶顯示裝置等的製程中係對半導體晶圓或液晶顯示裝置用玻璃基板等的基板進行使用了處理液的處理。
逐片處理基板的單片式之基板處理裝置例如具備：旋轉夾盤(spin chuck)，係將基板保持於水平並使之旋轉；雙流體噴嘴(two fluid nozzle)，係使處理液之液滴碰撞於由旋轉夾盤所保持的基板之上表面；以及保護液噴嘴，係朝向由旋轉夾盤所保持的基板之上表面吐出保護液(參照下述專利文獻1)。
在如此的基板處理裝置中之洗淨處理中，雙流體噴嘴係朝向基板之上表面內的區域(以下，稱為「噴射區域」)噴射處理液。又，與來自雙流體噴嘴的處理液之液滴的噴 射同時進行，從保護液噴嘴朝向基板之上表面吐出保護液。從保護液噴嘴所吐出的保護液係進入噴射區域，且在噴射區域係形成有保護液之液膜。因而，處理液之液滴係在噴射區域藉由保護液之液膜所覆蓋的狀態下碰撞於噴射區域。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：美國發明專利申請案公開第2012/247506號公報。
為了實現高洗淨性能，得考慮提高雙流體噴嘴之噴射壓力。然而，當雙流體噴嘴之噴射壓力較高時，雙流體噴嘴所噴射的處理液之液滴有將保護液之液膜朝向噴射區域之周圍推開之虞。在此情況下，有使後續的處理液之液滴直接碰撞於並未由保護液之液膜所保護的噴射區域之虞。亦即，難以用具有充分之厚度的保護液之液膜來確實地持續覆蓋噴射區域。結果，藉由來自雙流體噴嘴的處理液之液滴的噴射有給基板之上表面帶來損傷之虞。
另一方面，為了迴避帶給基板的損傷，亦得考慮降低雙流體噴嘴之噴射壓力。但是，在此情況下，伴隨著處理液之液滴的噴射所帶來的洗淨能力降低的結果，是無法良好地洗淨基板之上表面。
亦即，專利文獻1之手法係在一邊減低帶給基板的損 傷一邊提高洗淨性能這方面尚有界限。
從而，有被要求一種能一邊抑制帶給基板的損傷，一邊使用來自液滴噴嘴的處理液之液滴來良好地處理基板之上表面的技術。
如此的課題並不限於將處理液之液滴噴射至基板的液滴洗淨，對於藉由將被賦予有超音波振動的處理液供給至基板以將異物從基板除去的超音波洗淨而言也是共通的。
於是，本發明之目的係在於提供一種可以一邊抑制帶給基板的損傷，一邊使用物理力來良好地洗淨基板的基板處理裝置及基板處理方法。
本發明係提供一種基板處理裝置，包含：基板保持單元，用以將基板保持於水平姿勢；處理液噴嘴，係具有下部開口及內壁，且從前述下部開口吐出處理液，該下部開口係與由前述基板保持單元所保持的基板之上表面對向，該內壁係劃分朝向上下方向且從前述下部開口相連至上方的筒狀空間；液柱形成單元，係將包含第一液柱部分及第二液柱部分的處理液之液柱形成於前述基板之上表面，該第一液柱部分係用處理液來液密地充滿於前述下部開口與前述基板之上表面之間，該第二液柱部分係從前述第一液柱部分相連至上方，且由已貯存於前述筒狀空間的處理液所構成；以及物理力賦予單元，係對前述第二液柱部分賦予物理力。
依據該構成，則能藉由處理液噴嘴而在基板之上表面 形成有處理液之液柱。處理液之液柱係包含第一液柱部分及第二液柱部分，該第一液柱部分係用處理液來液密地充滿於處理液噴嘴之下部開口與基板之上表面之間，該第二液柱部分係從第一液柱部分相連至上方且由已貯存於筒狀空間的處理液所構成。能藉由物理力賦予單元來對第二液柱部分賦予物理力。藉此，會在處理液之液柱產生衝擊波，該衝擊波會傳播於處理液之液柱並給予基板之上表面。結果，可以良好地洗淨基板之上表面。
在此情況下，由於是隔介處理液之液柱而將來自物理力賦予單元的物理力賦予基板，所以與將來自物理力賦予單元的物理力直接賦予基板的情況相較，可以使帶給基板的損傷減低。
故而，可以一邊抑制帶給基板的損傷，一邊使用物理力來良好地洗淨基板。
在本發明之一實施形態中，前述液柱形成單元亦可更包含不受前述物理力賦予單元影響地將處理液供給至前述筒狀空間的處理液供給單元。
依據該構成，則來自處理液供給單元的處理液能供給至筒狀空間。為此，可以將處理液良好地貯存於筒狀空間。藉此，可以在基板之上表面良好地形成液柱。
又，在前述內壁亦可形成有將處理液供給至前述筒狀空間的處理液供給口；前述處理液供給單元亦可從前述處理液供給口將處理液水平地導入至前述筒狀空間。
依據該構成，已水平地導入至筒狀空間的處理液係不會從下部開口立即流出而能暫時停留於筒狀空間。亦即，可以將處理液良好地貯存於筒狀空間。
又，前述處理液噴嘴亦可包含從前述內壁朝向橫方向外伸的凸緣(flange)。在此情況下，前述處理液供給單元亦可包含用以連通前述筒狀空間與已形成於前述凸緣的處理液導入口的第一供給流路。
依據該構成，由於在凸緣之內部形成有第一供給流路，所以可以有效活用凸緣的內部。為此，由於沒有必要在處理液噴嘴外另外設置第一供給流路，所以可以謀求零件數之減低及/或處理液供給單元之小型化。
又，前述處理液噴嘴亦可包含：內筒，係具有前述內壁；以及外筒，係包圍前述內筒之側方。在此情況下，前述處理液供給單元亦可包含已劃分於前述內筒與外筒之間的筒狀之第二供給流路。
依據該構成，由於沒有必要為了劃分在前述內筒與前述外筒之間已劃分出的第二供給流路而另外設置供給路徑，所以可以謀求零件數之減低及/或處理液供給單元之小型化。
又，前述液柱形成單元亦可包含第一間隔變更單元，該第一間隔變更單元係用以變更前述下部開口與由前述基板保持單元所保持的基板之上表面之間的間隔。
依據該構成，則藉由變更下部開口與基板之上表面之間的間隔，就可以變更第一液柱部分之上下方向的厚度。 為此，能夠將處理液之液柱之上下方向的厚度調整至以下厚度：傳播於處理液之液柱的衝擊波不會給基板之上表面帶來損傷，且可以對基板之上表面賦予充分洗淨力的最佳厚度。
又，前述基板處理裝置係更包含：第二間隔變更單元，用以變更前述第二液柱部分之液面與前述下部開口之間的間隔。
依據該構成，則藉由變更第二液柱部分之液面與下部開口之間的間隔，就能夠變更第二液柱部分之上下方向的厚度。為此，能夠將處理液之液柱之上下方向的厚度調整至以下厚度：傳播於處理液之液柱的衝擊波不會給基板之上表面帶來損傷，且可以對基板之上表面賦予充分洗淨力的最佳厚度。
又，藉由使第二液柱部分之上下方向的厚度變更，就可以不受下部開口與基板之上表面之間的間隔影響地調整處理液之液柱的厚度。藉此，可以一邊保持第一液柱部分的柱狀之形態，一邊將處理液之液柱的厚度調整至最佳厚度。
又，前述處理液噴嘴亦可包含從前述內壁之下部分朝向橫方向外伸的凸緣。
依據該構成，可以抑制從下部開口所吐出並在基板之上表面彈回的處理液飛散至周圍。
又，前述物理力賦予單元亦可包含朝向前述第二液柱部分之液面噴射處理液之液滴的液滴噴射單元。
依據該構成，藉由處理液之液滴往第二液柱部分之液面的噴射來對第二液柱部分之液面賦予振動，藉此，會在處理液之液柱產生衝擊波，該衝擊波會傳播於處理液之液柱並給予基板之上表面。藉此，可以良好地洗淨基板之上表面。
在此情況下，由於是隔介處理液之液柱將來自液滴噴射單元的處理液之液滴賦予基板，所以與將來自液滴噴射單元的處理液之液滴直接賦予基板的情況相較，可以使帶給基板的損傷減低。
故而，可以一邊抑制帶給基板的損傷，一邊對基板良好地施予使用了處理液之液滴所致之振動的洗淨處理。
又，在前述筒狀內壁亦可形成有將存在於前述筒狀空間的氣體導出至前述筒狀空間外的導出口。
依據該構成，則在筒狀內壁設置有導出口。筒狀空間之內部壓力有因處理液之液滴往第二液柱部分之液面的噴射壓力而變成高壓之虞。藉由將存在於筒狀空間的氣體，通過導出口而排除至筒狀空間外，就可以使筒狀空間之內部壓力減低。故而，可以良好地形成處理液之液柱。
藉由前述處理液供給單元所供給的處理液之種類亦可與從前述液滴噴射單元所噴射的處理液之液滴的種類相同。又，藉由前述處理液供給單元所供給的處理液之種類亦可與從前述液滴噴射單元所噴射的處理液之液滴的種類不同。
前述物理力賦予單元亦可包含液體接觸於前述第二液柱部分並對前述第二液柱部分賦予超音波振動的超音波振動器(ultrasonic vibrator)。
依據該構成，則於第二液柱部分係賦予有來自超音波振動器的超音波振動，藉此在處理液之液柱產生衝擊波，該衝擊波會傳播於處理液之液柱並提供至基板之上表面。藉此，可以良好地洗淨基板之上表面。
在此情況下，由於可以充分地確保液柱之高度，所以與隔介較薄的液膜將超音波振動賦予基板的情況相較，還可以使帶給基板的損傷減低。
藉此，可以一邊抑制帶給基板的損傷，一邊對基板良好地施予使用了賦予有超音波振動之處理液的洗淨處理。
前述基板處理裝置亦可更包含：基板旋轉單元，係使由前述基板保持單元所保持的基板繞通過該基板之中央部的鉛直軸線旋轉；以及液柱形成區域移動單元，係使液柱形成區域在前述基板之上表面的中央部與前述基板之上表面的周緣部之間移動，該液柱形成區域係在藉由前述基板旋轉單元所旋轉的基板之上表面形成有前述處理液之液柱。
依據該構成，則一邊使基板繞鉛直軸線旋轉，一邊使液柱形成區域在基板之上表面的中央部與基板之上表面的周緣部之間移動，藉此可以使液柱形成區域沿著基板之上表面的全區掃描。藉此，可以使用被賦予有物理力的處理液之液柱來良好地洗淨基板之上表面的全區。
本發明係提供一種基板處理方法，包含：噴嘴配置步驟，係將具有下部開口及內壁的處理液噴嘴以前述下部開口與被保持於水平姿勢的基板之上表面對向的方式配置，該內壁係劃分朝向上下方向且從下部開口相連至上方的筒狀空間；液柱形成步驟，係藉由對前述處理液噴嘴供給處理液，來將包含第一液柱部分及第二液柱部分的處理液之液柱形成於前述基板之上表面，該第一液柱部分係用處理液來液密地充滿於前述下部開口與前述基板之上表面之間，該第二液柱部分係從前述第一液柱部分相連至上方且由已貯存於前述筒狀空間的處理液所構成；以及物理力賦予步驟，係對前述第二液柱部分賦予物理力。
依據該方法，則藉由處理液噴嘴而在基板之上表面形成有處理液之液柱。處理液之液柱係包含第一液柱部分及第二液柱部分，該第一液柱部分係用處理液來液密地充滿於處理液噴嘴之下部開口與基板之上表面之間，該第二液柱部分係從第一液柱部分相連至上方且由已貯存於筒狀空間的處理液所構成。能藉由物理力賦予單元來對第二液柱部分賦予物理力。藉此，會在處理液之液柱產生衝擊波，該衝擊波會傳播於處理液之液柱並給予基板之上表面。結果，可以良好地洗淨基板之上表面。
在此情況下，由於是隔介處理液之液柱而將來自物理力賦予單元的物理力賦予基板，所以與將來自物理力賦予單元的物理力直接賦予基板的情況相較，可以使帶給基板的損傷減低。
故而，可以一邊抑制帶給基板的損傷，一邊使用物理力來良好地洗淨基板。
前述液柱形成步驟亦可更包含不受前述物理力賦予步驟影響地將處理液供給至前述筒狀空間的處理液供給步驟。
依據該方法，來自處理液供給單元的處理液能供給至筒狀空間。為此，可以將處理液良好地貯存於筒狀空間。藉此，可以在基板之上表面良好地形成液柱。
在前述內壁亦可形成有將處理液供給至前述筒狀空間的處理液供給口。在此情況下，前述處理液供給步驟亦可包含從前述處理液供給口將處理液水平地導入至前述筒狀空間的步驟。
依據該方法，已水平地導入至筒狀空間的處理液係不會從下部開口立即流出而能暫時停留於筒狀空間。亦即，可以將處理液良好地貯存於筒狀空間。
前述液柱形成步驟亦可包含用以變更前述下部開口與前述基板之上表面之間的間隔的第一間隔變更步驟。
依據該方法，則藉由變更下部開口與基板之上表面之間的間隔，就可以變更第一液柱部分之上下方向的厚度。為此，能夠將處理液之液柱之上下方向的厚度調整至以下厚度：傳播於處理液之液柱的衝擊波不會給基板之上表面帶來損傷，且可以對基板之上表面賦予充分洗淨力的最佳厚度。
前述基板處理方法亦可更包含：第二間隔變更步驟，用以變更前述第二液柱部分之液面與前述下部開口之間的間隔。
依據該方法，則藉由變更第二液柱部分之液面與下部開口之間的間隔，就能夠變更第二液柱部分之上下方向的厚度。為此，能夠將處理液之液柱之上下方向的厚度調整至以下厚度：傳播於處理液之液柱的衝擊波不會給基板之上表面帶來損傷，且可以對基板之上表面賦予充分洗淨力的最佳厚度。
又，藉由使第二液柱部分之上下方向的厚度變更，就可以不受下部開口與基板之上表面之間的間隔影響地調整處理液之液柱的厚度。藉此，可以一邊保持第一液柱部分的柱狀之形態，一邊將處理液之液柱的厚度調整至最佳厚度。
前述物理力賦予步驟亦可包含朝向前述第二液柱部分之液面噴射處理液之液滴的液滴噴射步驟。
依據該方法，則能藉由處理液之液滴往第二液柱部分之液面的噴射來對第二液柱部分之液面賦予振動，藉此，會在處理液之液柱產生衝擊波，該衝擊波會傳播於處理液之液柱並給予基板之上表面。藉此，可以良好地洗淨基板之上表面。
在此情況下，由於是隔介處理液之液柱而將來自液滴噴射單元的處理液之液滴賦予基板，所以與將來自液滴噴 射單元的處理液之液滴直接賦予基板的情況相較，可以使帶給基板的損傷減低。
故而，可以一邊抑制帶給基板的損傷，一邊對基板良好地施予使用了處理液之液滴所致之振動的洗淨處理。
前述基板處理方法亦可更包含：基板旋轉步驟，係使前述基板繞通過該基板之中央部的鉛直軸線旋轉；以及液柱形成區域移動步驟，係使液柱形成區域在前述基板之上表面的中央部與前述基板之上表面的周緣部之間移動，該液柱形成區域係在前述基板旋轉步驟中形成有前述處理液之液柱。
依據該方法，則一邊使基板繞鉛直軸線旋轉，一邊使液柱形成區域在基板之上表面的中央部與基板之上表面的周緣部之間移動，藉此可以使液柱形成區域沿著基板之上表面的全區掃描。藉此，可以使用被賦予有物理力的處理液之液柱來良好地洗淨基板之上表面的全區。
本發明中的前述之目的或更進一步之其他的目的、特徵及功效係能參照圖式並藉由以下所述的實施形態之說明而明白。
1‧‧‧基板處理裝置
2‧‧‧處理單元
3‧‧‧控制裝置
4‧‧‧腔室
5‧‧‧旋轉夾盤
6、201、301‧‧‧處理液噴嘴
7‧‧‧處理液供給單元
8‧‧‧沖洗液供給單元
9‧‧‧處理杯體
9a‧‧‧上端部
10‧‧‧間隔壁
11‧‧‧FFU(風扇過濾單元)
12‧‧‧排氣導管
13‧‧‧旋轉馬達
14‧‧‧旋轉軸
15‧‧‧旋轉基座
16‧‧‧夾持構件
17‧‧‧噴嘴臂
19‧‧‧機械臂擺動單元
20‧‧‧機械臂升降單元
21‧‧‧筒狀空間
21a‧‧‧上部開口
21b‧‧‧下部開口
22、202、309‧‧‧本體
23‧‧‧第一物理力賦予單元
24‧‧‧筒體
24a‧‧‧上表面
24b、203b‧‧‧下表面
25、209‧‧‧處理液供給口
26、207‧‧‧筒狀內壁
27、210‧‧‧導出口
29‧‧‧第一供給流路
29a‧‧‧水平部
29b‧‧‧垂直部
30、205‧‧‧凸緣
32‧‧‧處理液導入口
33‧‧‧第一處理液供給配管
34‧‧‧第一處理液閥
35‧‧‧流量調整閥
36‧‧‧外殼
37‧‧‧外伸部
38、308‧‧‧物理升降單元
39、211‧‧‧排氣配管
40‧‧‧排氣裝置
41‧‧‧第一液柱部分
42‧‧‧第二液柱部分
43‧‧‧液面
44‧‧‧伸縮軟管
45‧‧‧液柱形成區域
46‧‧‧液柱
51‧‧‧第一處理液配管
52‧‧‧第二處理液配管
53‧‧‧第一氣體配管
54‧‧‧第二氣體配管
55‧‧‧處理液共通配管
56‧‧‧第二處理液閥
57‧‧‧氣體共通配管
58‧‧‧氣體閥
61、303‧‧‧蓋子
62‧‧‧液滴生成單元
63‧‧‧側壁
64‧‧‧上壁
65‧‧‧處理液導入口
66‧‧‧氣體導入口
67‧‧‧本體部
68‧‧‧處理液室
69‧‧‧氣體室
70‧‧‧處理液流入口
71‧‧‧氣體流入口
72‧‧‧尖頭部
73‧‧‧導引面
74‧‧‧處理液吐出口
75‧‧‧氣體吐出口
76‧‧‧處理液導入流路
77‧‧‧氣體導入流路
81‧‧‧沖洗液噴嘴
82‧‧‧沖洗液配管
83‧‧‧沖洗液閥
203‧‧‧內筒
204‧‧‧外筒
206‧‧‧底板
208‧‧‧第二供給流路
302‧‧‧第二物理力賦予單元
304‧‧‧超音波振動器
305‧‧‧振動體
306‧‧‧超音波振盪器
307‧‧‧振動面
A1‧‧‧旋轉軸線
C‧‧‧圓周方向
C1‧‧‧載具
CR、IR‧‧‧搬運機器人
H‧‧‧機械手
LP‧‧‧裝載埠口
R‧‧‧直徑方向
W‧‧‧基板
W0、W1、W2、W4、W5‧‧‧間隔
W3‧‧‧厚度
圖1係用以說明本發明之第一實施形態的基板處理裝置之內部布局(layout)的圖解俯視圖。
圖2係用以說明前述基板處理裝置中所包含的處理單元之構成例的圖解剖視圖。
圖3係用以說明前述處理單元中所包含的處理液噴嘴 之構成例的示意縱剖視圖。
圖4係從切斷面線IV-IV觀察圖3的橫剖視圖。
圖5係用以說明前述處理液噴嘴之構成例的示意縱剖視圖。
圖6係用以說明前述處理液噴嘴中所包含的第一物理力賦予單元之構成例的示意縱剖視圖。
圖7係用以說明前述基板處理裝置之主要部分之電氣構成的方塊圖。
圖8係用以說明藉由前述基板處理裝置所進行之基板處理例的流程圖。
圖9係用以說明前述基板處理例中的物理洗淨處理步驟的示意圖。
圖10係用以說明本發明之第二實施形態的處理液噴嘴之構成例的示意縱剖視圖。
圖11係用以說明本發明之第三實施形態的處理液噴嘴之構成例的示意縱剖視圖。
圖1係用以說明本發明之第一實施形態的基板處理裝置1之內部布局的圖解俯視圖。基板處理裝置1係指逐片處理矽晶圓(silicon wafer)等之基板W的單片式之裝置。在本實施形態中，基板W為圓板狀之基板。基板處理裝置1係包含：複數個處理單元2，係用處理液來處理基板W；裝載埠口(load port)LP，係供載具(carrier)C1載置，該載具(carrier)C1係用以收容以處理單元2所處理之複數片基板 W；搬運機器人(robot)IR及CR，係在裝載埠口LP與處理單元2之間搬運基板W；以及控制裝置3，用以控制基板處理裝置1。搬運機器人IR係在載具C1與搬運機器人CR之間搬運基板W。搬運機器人CR係在搬運機器人IR與處理單元2之間搬運基板W。複數個處理單元2例如具有同樣的構成。
圖2係用以說明處理單元2之構成例的圖解剖視圖。
處理單元2係包含：箱形之腔室(chamber)4；旋轉夾盤(spin chuck)(基板保持單元)5，係在腔室4內將一片基板W以水平的姿勢保持，並使基板W繞通過基板W之中心的鉛直之旋轉軸線A1旋轉；處理液噴嘴6，用以對由旋轉夾盤5所保持的基板W之上表面吐出處理液；以及處理液供給單元7，係對處理液噴嘴6供給處理液。
腔室4係包含：箱狀之間隔壁10，用以收容旋轉夾盤5或噴嘴；作為送風單元的FFU(Fan Filter Unit；風扇過濾單元)11，用以將清淨空氣(藉由過濾器所過濾後的空氣)從間隔壁10之上部送至間隔壁10內；以及排氣導管(duct)12，用以將腔室4內之氣體從間隔壁10之下部排出。FFU11係配置於間隔壁10之上方，且安裝於間隔壁10之頂板。FFU11係從間隔壁10之頂板向下將清淨空氣送至腔室4內。排氣導管12係連接於處理杯體(cup)9之底部，且將腔室4內的氣體朝向配設於基板處理裝置1所設置的工廠之排氣處理設備導出。從而，於腔室4內朝向下方流動的下向流(downflow)(下降流)係藉由FFU11及排氣導管12 所形成。基板W之處理係在下向流形成於腔室4內的狀態下進行。
能採用於水平方向將基板W包夾並將基板W保持於水平的夾持式之夾盤來作為旋轉夾盤5。具體而言，旋轉夾盤5係包含：旋轉馬達(spin motor)(基板旋轉單元)13；旋轉軸14，係與該旋轉馬達13之驅動軸一體化；以及圓板狀之旋轉基座(spin base)15，係大致水平地安裝於旋轉軸14之上端。
在旋轉基座15之上表面係於其周緣部配置有複數個(三個以上。例如六個)夾持構件16。複數個夾持構件16係在與基板W之外周形狀對應的圓周上隔出適當間隔地配置於旋轉基座15之上表面周緣部。
又，作為旋轉夾盤5並未被限於夾持式之夾盤，例如亦可採用藉由真空吸附基板W之背面來將基板W以水平姿勢保持，進而在該狀態下使基板W繞鉛直之旋轉軸線旋轉，藉此使由旋轉夾盤5所保持的基板W旋轉的真空吸附式之夾盤(真空吸盤(vacuum chuck))。
處理液噴嘴6係具有作為掃描噴嘴(scan nozzle)之基本形態，該掃描噴嘴係可以變更基板W之上表面上的處理液之供給位置。處理液噴嘴6係安裝於在旋轉夾盤5之上方大致水平地延伸的噴嘴臂(nozzle arm)17之前端部。噴嘴臂17係由在旋轉夾盤5之側方大致鉛直地延伸的機械臂支撐軸(未圖示)所支撐。在噴嘴臂17係結合有由馬達等所構成的機械臂擺動單元(液柱形成區域移動單元)19。藉由機械 臂擺動單元19之驅動，可以使噴嘴臂17以機械臂支撐軸作為中心在水平面內擺動。藉由該擺動，可以使處理液噴嘴6繞該擺動軸線轉動。
又，在噴嘴臂17係結合有由伺服馬達(servomotor)或滾珠螺桿(ball screw)機構等所構成的機械臂升降單元(第一間隔變更單元)20。藉由機械臂升降單元20之驅動使噴嘴臂17升降，藉由該升降可以使處理液噴嘴6升降。藉由機械臂升降單元20之升降，可以使處理液噴嘴6在下位置與上位置之間升降，該下位置係指由旋轉夾盤5所保持的基板W之上表面與處理液噴嘴6之下端隔出預定之間隔(亦即，以下所述的下部開口21b與基板W之上表面之間的間隔)W1(例如約5mm或是5mm以下。參照圖3)而相對向的位置，該上位置係指大幅地退避至由旋轉夾盤5所保持的基板W之上方的位置。如此，機械臂升降單元20係構成用以使處理液噴嘴6接近/離開基板W的接近離開驅動機構。
圖3係用以說明處理液噴嘴6之構成例的示意縱剖視圖。圖4係從切斷面線IV-IV觀察圖3的橫剖視圖。圖5係用以說明處理液噴嘴6之構成例的示意縱剖視圖，且顯示使已貯存於筒狀空間21的處理液之液面(第二液柱部分42之液面43)從圖3所示的狀態上升的狀態。
在以下之說明中係將本體(body)22(包含筒體24及凸緣30)之圓周方向作為圓周方向C。將本體22之直徑方向作為直徑方向R。
如圖3及圖4所示，處理液噴嘴6係包含：本體22，係於內部形成有可以貯存處理液的筒狀空間21；以及第一物理力賦予單元23，係安裝於本體22，用以對已貯存於筒狀空間21的處理液之液面(第二液柱部分42之液面43)賦予物理力。第一物理力賦予單元23係指對已貯存於筒狀空間21的處理液之液面(第二液柱部分42之液面43)噴射處理液之液滴的液滴噴射單元。本體22係能夠偕同升降地安裝於噴嘴臂17。為此，藉由機械臂升降單元20之驅動，本體22與噴嘴臂17一起升降。
本體22係包含：筒體24，例如由圓筒所構成；以及圓盤狀之凸緣30，係從筒體24之下部分(在本實施形態中為約下半部分)之外周朝向直徑方向R之外方突出。凸緣30係為了抑制從以下所述的下部開口21b所吐出並在基板W之上表面彈回的處理液飛散至周圍所設置。
筒體24之內周面係藉由繞預定之鉛直軸形成為圓筒狀的筒狀內壁26所構成。藉由筒狀內壁26及筒體24之上表面24a及下表面24b，而能劃分出朝向上下方向延伸的圓筒狀之筒狀空間21。筒狀空間21係在筒體24之下表面24b開口而形成圓形之下部開口21b，且在筒體24之上表面24a開口而形成圓形之上部開口21a。下部開口21b與上部開口21a之直徑係互為相等。
在筒體24之下部分係開設有二個處理液供給口25。二個處理液供給口25係隔出180°間隔地設置於圓周方向C。
在筒體24之上部分係開設有用以將存在於筒狀空間21的氣體導出至筒狀空間21外的導出口27。導出口27係設置於能始終比已貯存於筒狀空間21的處理液之液面(第二液柱部分42之液面43)更高的位置。在本實施形態中，二個導出口27係隔出180°間隔地設置於圓周方向C，且在圓周方向C上與處理液供給口25對齊。但是，導出口27亦可在圓周方向C上與處理液供給口25偏移。在導出口27係隔介排氣配管39而連接有排氣裝置40(參照圖7)。排氣裝置40係藉由例如噴射器(ejector)等的抽吸裝置所構成，用以將導出口27之內部進行排氣，並使存在於筒狀空間21的氣體通過導出口27排出至筒狀空間21外。
處理液供給單元7係包含貫通處理液噴嘴6之內部所形成的第一供給流路29，該第一供給流路29係與處理液供給口25相同數目(例如二個)。各個第一供給流路29係包含：水平部29a，係沿著直徑方向R水平地延伸；以及垂直部29b，係從水平部29a之外周端朝向上方豎起。垂直部29b係在凸緣30之上表面的外周部開口而形成處理液導入口32。處理液導入口32係設置二個於凸緣30之上表面的周緣部。二個處理液導入口32係隔出180°間隔地設置於圓周方向C。
由於在凸緣30之內部形成有第一供給流路29，所以可以有效活用凸緣30之內部。為此，由於沒有必要在筒體24外另外設置第一供給流路，所以可以謀求零件數之減低及/或處理液供給單元7之小型化。
處理液供給單元7係更包含第一處理液供給配管33。第一處理液供給配管33之一端係連接於處理液導入口32，第一處理液供給配管33之另一端係連接於處理液供給源。在第一處理液供給配管33之中途部係包含：第一處理液閥(valve)34，用以開閉第一處理液供給配管33；以及流量調整閥35，係用以調整第一處理液供給配管33之開啟度而調整被供給至第一處理液供給配管33(亦即，筒狀空間21)的處理液之流量。
處理液係包含藥液或水。可以例示SC1(ammonia-hydrogen peroxide mixture；氨水-過氧化氫混合液)、SC2(hydrochloric acid/hydrogen peroxide mixture；鹽酸過氧化氫混合液)、氫氟酸、緩衝氫氟酸(buffered hydrofluoric acid)、氨水(ammonia water)、FPM(fluoric peroxide mixture；hydrofluoric acid/hydrogen peroxide mixture；氫氟酸過氧化氫混合液)、SPM(sulfuric acid/hydrogen peroxide mixture；硫酸過氧化氫混合液)、異丙醇(isopropyl alcohol：IPA)等作為藥液。水例如是去離子水(Deionized Water：DIW)，但是未限於DIW，亦可為碳酸水、電解離子水、氫水、臭氧水及稀釋濃度(例如，10ppm至100ppm左右)的鹽酸水之其中任一種。
第一物理力賦予單元23係具有形成為外圍圓筒狀的外殼(housing)36。外殼36之直徑係設定為比筒狀內壁26之內徑更小。為此，在筒狀內壁26與外殼36之間係形成有環狀之間隙。外殼36係在上下方向之一部分(圖3中為 上端部)設置有朝向直徑方向R之外方外伸的圓盤狀之外伸部37。外伸部37之外徑係比筒狀內壁26之內徑更大。外殼36係隔介包含滾珠螺桿等的支撐結構(未圖示)來被支撐於處理液噴嘴6之本體22。又，第一物理力賦予單元23係相對於本體22而設置成例如不能藉由栓槽(spline)結構(未圖示)等來相對旋轉且能夠藉由栓槽結構等來相對升降。外伸部37之下表面的周緣部與本體22之上端部之間的周圍係藉由伸縮軟管(bellows)44所覆蓋。藉此，可以一邊防止塵埃等進入伸縮軟管44之內側的空間，一邊使第一物理力賦予單元23與本體22相對地升降。
在外殼36係結合有由伺服馬達或滾珠螺桿機構等所構成的物理升降單元38。藉由物理升降單元38之驅動，可以使第一物理力賦予單元23相對於本體22而升降。
在藉由處理單元2對基板W進行處理時，藉由噴嘴臂17之擺動及升降，處理液噴嘴6就能鄰近基板W之上表面地配置於相對向的下位置(圖3所示的位置)。在此狀態下，藉由第一處理液閥34被開啟，來自處理液供給源的處理液就會隔介第一處理液供給配管33而供給至第一供給流路29。已供給至第一供給流路29的處理液係從已連接於水平部29a之下游端的各個處理液供給口25，水平地導入至筒狀空間21。已水平地導入至筒狀空間21的處理液係不會從下部開口21b立即流出而能暫時停留於筒狀空間21。藉此，可以將處理液良好地貯存於筒狀空間21。
藉由處理液往筒狀空間21之供給，處理液能貯存於筒 狀空間21，且該處理液在下部開口21b與基板W之上表面的區域(以下稱為「液柱形成區域45」)之間形成為柱狀(圓柱狀)。液柱形成區域45係在基板W之上表面與下部開口21b相對向。此時，將在下部開口21b與液柱形成區域45之間形成為柱狀(例如圓柱狀)的處理液稱為第一液柱部分41。第一液柱部分41係使下部開口21b與液柱形成區域45之間呈液密狀態。
又，此時，將貯存於筒狀空間21的柱狀(例如圓柱狀)之處理液稱為第二液柱部分42。第二液柱部分42係從第一液柱部分41相連至上方。處理液往筒狀空間21之供給流量係以以下方式設定：第二液柱部分42之液面43(亦即，貯存於筒狀空間21的處理液之液面)在從第一物理力賦予單元23的外殼36之下端至下方之間隔出微小之間隔W0而配置。亦即，在第一物理力賦予單元23之下端與第二液柱部分42之液面43之間確保有微小的上下間隙。
將第一液柱部分41與第二液柱部分42合稱處理液之液柱46。處理液之液柱46之上下方向的厚度W3係設定在例如5mm至20mm之範圍中最佳的厚度。處理液之液柱46之上下方向的厚度W3係能夠變更(調整)。處理液之液柱46之上下方向的厚度W3之調整係可以用以下所述的二個手法來進行。
首先，第一個手法係變更下部開口21b與基板W之上表面之間的間隔來調整第一液柱部分41之上下方向的厚度，藉此調整處理液之液柱46之上下方向的厚度的手法。 此能藉由利用機械臂升降單元20使本體22之高度位置變化來實現。
其次，第二個手法係變更第二液柱部分42之液面43與下部開口21b之間的間隔W2來調整第二液柱部分42之上下方向的厚度，藉此調整處理液之液柱46之上下方向的厚度的手法。此能藉由利用物理升降單元38使第一物理力賦予單元23相對於本體22而升降，且調整流量調整閥35之開啟度使處理液往筒狀空間21之供給流量增減來實現。圖5係顯示使第二液柱部分42之液面43從圖3所示之狀態上升的狀態(亦即，使第二液柱部分42之上下方向的厚度擴大後的狀態。處理液往筒狀空間21之供給流量亦與此配合而增大)。但是，第一物理力賦予單元23之下端與第二液柱部分42之液面43之間的間隔W0係不受第二液柱部分42之液面43的高度位置影響而能維持於一定。亦即，不受第二液柱部分42之液面43的高度位置影響地在第一物理力賦予單元23之下端與第二液柱部分42之液面43之間確保間隙。
當處理液之液柱46之上下方向的厚度W3較小時，帶給液柱形成區域45之衝擊力就會變大，有對基板W之上表面帶來損傷之虞。另一方面，當處理液之液柱46之上下方向的厚度W3較大時，亦有無法對液柱形成區域45提供充分之衝擊力的問題。藉由將處理液之液柱46之上下方向的厚度W3調整在最佳的厚度，就可以一邊抑制損傷一邊對基板W之上表面賦予充分之衝擊力。
又，當過於加大下部開口21b與基板W之上表面之間的間隔W1時，亦有第一液柱部分41無法保持柱狀之形態之虞。在本實施形態中能夠個別地變更下部開口21b與基板W之上表面之間的間隔W1、以及第二液柱部分42之液面43與下部開口21b之間的間隔W2。
第一物理力賦予單元23係具有噴出處理液之微小液滴的噴霧噴嘴(spray nozzle)之形態。如圖3所示，在第一物理力賦予單元23係連接有：第一處理液配管51，用以將來自處理液供給源的處理液供給至第一物理力賦予單元23；第二處理液配管52，用以將來自處理液供給源的處理液供給至第一物理力賦予單元23；第一氣體配管53，用以將作為來自氣體供給源的氣體之一例的惰性氣體(氮氣、乾燥空氣、清淨空氣等)供給至第一物理力賦予單元23；以及第二氣體配管54，用以將作為來自氣體供給源的氣體之一例的惰性氣體(例如氮氣)供給至第一物理力賦予單元23。
在本實施形態中，供給至第一處理液配管51及第二處理液配管52的處理液例如種類是共通的。第一處理液配管51及第二處理液配管52係分別連接至一端已連接於處理液供給源的處理液共通配管55之另一端。在處理液共通配管55係夾設有用以切換從處理液共通配管55對第一處理液配管51及第二處理液配管52之處理液的供給及停止供給的第二處理液閥56。
又，在本實施形態中，供給至第一氣體配管53及第二 氣體配管54的氣體例如是氣體種類共通的氣體。第一氣體配管53及第二氣體配管54係分別連接至一端已連接於氣體供給源的氣體共通配管57之另一端。在氣體共通配管57係夾設有用以切換從氣體共通配管57對第一氣體配管53及第二氣體配管54之氣體的供給及停止供給的氣體閥58。
圖6係用以說明第一物理力賦予單元23之構成例的示意縱剖視圖。
第一物理力賦予單元23係包含：大致長方體狀之蓋子(cover)61，係構成外殼36；以及大致橫長板狀之液滴生成單元62，係收容於蓋子61之內部。僅有液滴生成單元62之下端部(尖頭部72)露出於蓋子61之外部，液滴生成單元62之除此以外的部分之周圍係藉由蓋子61所包圍。
蓋子61係包含：四個側壁63(圖6中僅圖示二個)，係形成以預定之鉛直軸線作為中心的四角筒狀；以及上壁64，用以閉塞四個側壁63之上端。能藉由上壁64之外周部構成外殼36之外伸部37。四個側壁63及上壁64係使用例如聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene：PTFE)或石英來一體地形成。在相互地對向的一對側壁63係分別形成有用以將處理液導入至蓋子61內部的處理液導入口65。又，在上壁64係形成有用以將氣體導入至蓋子61內部的氣體導入口66。
液滴生成單元62係具備形成鉛直姿勢的板狀之本體部67。蓋子61係包含：四個側壁63，係形成以預定之鉛 直軸線作為中心的四角筒狀；以及上壁64，用以閉塞四個側壁63之上端。四個側壁63及上壁64係使用例如聚四氟乙烯(PTFE)或石英一體地形成。
本體部67係相對於本體部67之長邊方向(圖6之左右方向)的中心部而設置成左右對稱。本體部67之內部係劃分出：可供處理液流通的一對(圖6之左右一對)處理液室68；以及可供氣體流通的一對(圖6之左右一對)氣體室69。在各個處理液室68係形成有作為處理液相對於該處理液室68之流入口的處理液流入口70。在各個氣體室69係形成有作為氣體相對於該氣體室69之流入口的氣體流入口71。
在本體部67之下表面中心部係形成有從本體部67之下表面朝向下方突出的尖頭部72。尖頭部72係藉由一對(圖6之左右一對)導引面73所構成。一對導引面73係包含由互為相反方向之平坦面所構成的傾斜面。尖頭部72之厚度及一對導引面73所成的角度為銳角，有關尖頭部72所延伸的水平方向為固定。
在本體部67之下表面中的尖頭部72之側方(圖6之左右側方)係形成有一對(圖6之左右一對)處理液吐出口74。各個處理液吐出口74例如是孔。一對處理液吐出口74係以一對一之對應方式設置於一對處理液室68。各個處理液吐出口74係連通至所對應的處理液室68。各個處理液吐出口74係上下延伸，且該上下方向上的流路面積為固定。各個處理液吐出口74亦可藉由狹縫(slit)所形成，而非為 孔。
在本體部67之下表面中的相對於一對處理液吐出口74為側方(圖6之左右側方)隔出間隔的位置係形成有一對(圖6之左右一對)氣體吐出口75。各個氣體吐出口75例如是孔。一對氣體吐出口75係以一對一之對應方式設置於一對氣體室69。各個氣體吐出口75係連通至所對應的氣體室69。各個氣體吐出口75係隨著朝向下方而傾斜於內側(圖3之內側)，且該傾斜方向上的流路面積為固定。各個氣體吐出口75亦可藉由狹縫所形成，而非為孔。
第一物理力賦予單元23係採用所謂四流體噴嘴之態樣。第一物理力賦予單元23係包含：處理液導入流路76，用以連接各個處理液流入口70與處理液導入口65，該處理液導入口65係對應於該處理液流入口70。處理液導入流路76係設置有一對(圖6之左右一對)。當第一處理液閥34(參照圖3)被開啟時，處理液就會隔介處理液導入流路76從處理液流入口70供給至處理液室68。已供給至處理液室68的處理液係充填於處理液室68，且被朝向處理液吐出口74擠出，並從處理液吐出口74朝向下方以強勁吐出壓力吐出。
第一物理力賦予單元23係更包含：氣體導入流路77，用以連接各個氣體流入口71與對應於該氣體流入口71的氣體導入口66。氣體導入流路77係設置有一對(圖6之左右一對)。當氣體閥58(參照圖3)被開啟時，氣體就會隔介氣體導入流路77從氣體流入口71供給至氣體室69。已供 給至氣體室69的氣體係充填於氣體室69，且被朝向氣體吐出口75擠出，並從氣體吐出口75朝向內側斜下方以強勁吐出壓力吐出。
藉由一邊開啟氣體閥58使氣體從氣體吐出口75吐出，一邊開啟第一處理液閥34使處理液從處理液吐出口74吐出，就可以在各個導引面73使氣體碰撞(混合)於處理液而生成處理液之微小的液滴。藉此，可以從二對的處理液吐出口74及氣體吐出口75將處理液吐出成噴霧狀。
從一方之處理液吐出口74所吐出的處理液之種類與從另一方之處理液吐出口74所吐出的處理液之種類亦可互為不同。亦即，供給至第一處理液配管51及第二處理液配管52的處理液亦可互為不同。
例如，在從第一物理力賦予單元23所噴射的處理液之液滴為混合藥液之液滴的情況下，可以使其等混合前的各個液體從互為不同的處理液吐出口74吐出。在使用SC1作為處理液的情況下，可以使氨水和過氧化氫水從互為不同的處理液吐出口74吐出。在使用SC2作為處理液的情況下，可以使鹽酸和過氧化氫水從互為不同的處理液吐出口74吐出。在使用SPM作為處理液的情況下，可以使硫酸和過氧化氫水從互為不同的處理液吐出口74吐出。在使用緩衝氫氟酸作為處理液的情況下，可以使氨水和氫氟酸從互為不同的處理液吐出口74吐出。在使用FPM作為處理液的情況下，可以使氫氟酸和過氧化氫水從互為不同的處理液吐出口74吐出。
又，在使用稀釋藥液作為處理液的情況下，亦可以使稀釋前的藥液和水從互為不同的處理液吐出口74吐出。
又，從第一物理力賦予單元23所噴射的處理液之液滴的種類係與藉由處理液供給單元7供給至筒狀空間21的處理液相同。
如圖2所示，處理單元2係進一步包含：沖洗液供給單元8，用以將沖洗液供給至由旋轉夾盤5所保持的基板W之上表面；以及筒狀之處理杯體9，係包圍旋轉夾盤5。
如圖2所示，沖洗液供給單元8係包含沖洗液噴嘴81。沖洗液噴嘴81例如是以連續流之狀態來吐出液體的直管噴嘴(straight nozzle)，且配置於旋轉夾盤5之上方，並將其吐出口朝向基板W之上表面中央部固定地配置。在沖洗液噴嘴81係連接有可供給來自沖洗液供給源之沖洗液的沖洗液配管82。在沖洗液配管82之中途部係夾設有用以開閉沖洗液配管82的沖洗液閥83。當沖洗液閥83被開啟時，已從沖洗液配管82供給至沖洗液噴嘴81的連續流之沖洗液就會從已設定於沖洗液噴嘴81之下端的吐出口吐出，且供給至基板W之上表面。又，當沖洗液閥83被關閉時，就會停止從沖洗液配管82對沖洗液噴嘴81的洗淨液之供給，且停止來自沖洗液噴嘴81的沖洗液之吐出。從沖洗液配管82供給至沖洗液噴嘴81的沖洗液例如是水。水例如是去離子水(DIW)，但是未限於DIW，亦可為碳酸水、電解離子水、氫水、臭氧水及稀釋濃度(例如，10ppm至100ppm左右)的鹽酸水之其中任一種。
又，沖洗液供給單元8亦可具備：沖洗液噴嘴移動裝置，係藉由使沖洗液噴嘴81移動，而在基板W之表面內掃描沖洗液相對於基板W之上表面的著液位置。
如圖2所示，處理杯體9係配置於比由旋轉夾盤5所保持的基板W更靠外方(遠離旋轉軸線A1的方向)。處理杯體9係包圍旋轉基座15。當在旋轉夾盤5使基板W旋轉的狀態下，處理液供給至基板W時，已供給至基板W的處理液就會朝向基板W之周圍甩開。在處理液供給至基板W時，已向上開啟的處理杯體9之上端部9a係配置於比旋轉基座15更上方。從而，已排出至基板W之周圍的藥液或水等的處理液係能藉由處理杯體9所接住。然後，由處理杯體9所接住的處理液係送至未圖示的回收裝置或廢液裝置。
圖7係用以說明基板處理裝置1之主要部分之電氣構成的方塊圖。
控制裝置3係使用例如微電腦(microcomputer)所構成。控制裝置3係具有CPU(Central Processing Unit；中央處理單元)等的運算單元、固定記憶體裝置(fixed memory device)、硬碟機(Hard Disk Drive)等的儲存單元、以及輸入輸出單元。在儲存單元係儲存有運算單元所執行的程式(program)。
又，在控制裝置3係連接有作為控制對象的旋轉馬達13、機械臂擺動單元19、機械臂升降單元20、物理升降單元38及排氣裝置40等。控制裝置3係按照事先所決定的 程式來控制旋轉馬達13、機械臂擺動單元19、機械臂升降單元20、物理升降單元38及排氣裝置40等之動作。又，控制裝置3係按照事先所決定的程式來開閉第一處理液閥34、第二處理液閥56、氣體閥58及沖洗液閥83等。又，控制裝置3係按照事先所決定的程式來調整流量調整閥35之開啟度。
圖8係用以說明藉由基板處理裝置1所為的基板處理例的流程圖。圖9係用以說明前述基板處理例中的物理洗淨處理步驟(S3)的示意圖。以下，一邊參照圖1至圖4、圖7及圖8等，一邊針對基板處理例加以說明。圖9係適當參照。
在藉由處理單元2執行洗淨處理時，未洗淨之基板W係搬入至腔室4之內部(圖8之階段S1)。
具體而言，藉由使保持著基板W的搬運機器人CR之機械手H進入腔室4之內部，基板W就能在使其表面(洗淨對象面)已朝向上方的狀態下遞送至旋轉夾盤5。之後，由旋轉夾盤5保持基板W。
在基板W已被保持於旋轉夾盤5之後，控制裝置3係控制旋轉馬達13以使基板W開始旋轉(圖8之階段S2)。基板W之轉速係能上升至液體處理速度(約300rpm至約1000rpm之預定的速度)為止(基板旋轉步驟)。
當基板W之旋轉到達液體處理速度時，控制裝置3就會執行使用處理液之液柱46來洗淨基板W之上表面的物理洗淨處理步驟(圖8之階段S3)，該處理液之液柱46係已 被賦予液滴所致之振動(物理力)。
具體而言，控制裝置3係控制機械臂擺動單元19來將處理液噴嘴6從退避位置往基板W之上方拉出。接著，控制裝置3係控制機械臂升降單元20以使處理液噴嘴6下降至下位置為止。藉此，可以將處理液噴嘴6配置於下位置(噴嘴配置步驟)。
當處理液噴嘴6配置於下位置時，控制裝置3係開啟第一處理液閥34以開始處理液往筒狀空間21之供給(處理液供給步驟)。藉由處理液往筒狀空間21之供給，在基板W之上表面的液柱形成區域45上形成有包含第一液柱部分41和第二液柱部分42的處理液之液柱46(液柱形成步驟)。筒狀空間21中的處理液之液面43的高度(亦即，第二液柱部分42之上下方向的厚度)係依存於處理液往筒狀空間21之供給流量。控制裝置3係以筒狀空間21中的處理液之液面43的高度成為所期望位置(亦即，從第一物理力賦予單元23的外殼36之下端朝向下方隔出了間隔W0的位置)的方式，來控制處理液往筒狀空間21之供給流量。
又，控制裝置3係可以控制機械臂升降單元20來變更下部開口21b與基板W之上表面之間的間隔以調整第一液柱部分41之上下方向的厚度(亦即，間隔W1)(第一間隔變更步驟)。同時/取而代之地，控制裝置3係藉由物理升降單元38使第一物理力賦予單元23相對於本體22而升降，且調整流量調整閥35之開啟度以使處理液往筒狀空間21之供給流量增減，藉此可以調整第二液柱部分42之上下方 向的厚度(第二間隔變更步驟)。
當第二液柱部分42之液面43的高度成為預定高度時(第二液柱部分42形成時)，控制裝置3就會開啟第二處理液閥56及氣體閥58。藉此，從第一物理力賦予單元23對第二液柱部分42之液面43噴射處理液之液滴(液滴噴射步驟)。
藉由處理液之液滴往第二液柱部分42之液面43(處理液之液柱46的液面)的噴射，就能對第二液柱部分42之液面43賦予振動(物理力)，藉此，會在處理液之液柱46產生衝擊波，且該衝擊波會傳播於處理液之液柱46並給予液柱形成區域45(基板W之上表面)(物理力賦予步驟)。
又，控制裝置3係與氣體閥58之開啟同步使藉由排氣裝置所為的排氣(抽吸)有效化。藉此，能抽吸導出口27之內部。
因是以高壓來對第二液柱部分42之液面43噴射處理液之液滴，故而有使筒狀空間21之內部壓力變成高壓之虞。藉由將導出口27之內部進行排氣，以使存在於筒狀空間21的氣體(特別是存在於第一物理力賦予單元23之下端與第二液柱部分42之液面43之間的上下間隙的氣體、或存在於筒狀內壁26與外殼36之間的環狀之間隙的氣體)通過導出口27而排出至筒狀空間21外，就可以使筒狀空間21之內部壓力減低，藉此，可以良好地形成處理液之液柱46。
又，在物理洗淨處理步驟S2中，控制裝置3係控制機 械臂擺動單元19，並如圖9所示，使處理液噴嘴6在中央位置(下部開口21b與基板之上表面的中央部對向的位置。圖9之實線所示)與周緣位置(下部開口21b與基板之上表面的周緣部對向的位置。圖9之虛線所示)之間沿著圓弧狀之軌跡水平地往復移動。藉由一邊使基板W繞旋轉軸線A1旋轉一邊使液柱形成區域45在基板W之上表面的中央部與基板W之上表面的周緣部之間移動，就可以使液柱形成區域45沿著基板W之上表面的全區掃描(液柱形成區域移動步驟)。藉此，可以使用已被賦予液滴所致之振動的處理液之液柱46來洗淨基板W之上表面的全區。
從來自第一物理力賦予單元23的處理液之液滴的吐出開始起經過事先所決定的期間時，控制裝置3就會關閉第二處理液閥56及氣體閥58以使來自第一物理力賦予單元23的處理液之液滴的噴射停止。又，控制裝置3係關閉第一處理液閥34以使來自下部開口21b的處理液之吐出停止。又，控制裝置3係控制機械臂升降單元20以使噴嘴臂17上升。藉由噴嘴臂17之上升，處理液噴嘴6能從基板W之上表面大幅地上升至上方。接著，控制裝置3係擺動噴嘴臂17以將處理液噴嘴6送回至旋轉夾盤5之側方的退避位置。藉此，結束物理洗淨處理步驟。
接著，控制裝置3係進行用沖洗液來沖走基板W之上表面的處理液的沖洗步驟(圖8之階段S4)。具體而言，控制裝置3係開啟沖洗液閥83。從沖洗液噴嘴81所吐出的沖洗液係著液於基板W之上表面中央部，且受基板W之 旋轉所致的離心力而在基板W之上表面上朝向基板W之周緣部流動。藉此，基板W上之包含異物的處理液之液膜會被置換成沖洗液之液膜。
從沖洗液之吐出開始起經過預定期間時，控制裝置3就關閉沖洗液閥83以使來自沖洗液噴嘴81的沖洗液之吐出停止。藉此，結束沖洗液步驟S4。
接著，進行使基板W乾燥的旋乾(spin dry)步驟(圖8之階段S5)。具體而言，控制裝置3係藉由控制旋轉馬達13來使基板W加速至比沖洗步驟S4中的轉速更大的乾燥轉速(例如數千rpm)，且以該乾燥轉速來使基板W旋轉。藉此，較大的離心力就會施加於基板W上之液體，而附著於基板W的液體就會朝向基板W之周圍甩開。如此，能從基板W除去液體，且使基板W乾燥。
從基板W之高速旋轉開始起經過預定期間時，控制裝置3就藉由控制旋轉馬達13來使藉由旋轉夾盤5所為的基板W之旋轉停止(圖8之階段S6)。
之後，從腔室4內搬出基板W(圖8之階段S7)。具體而言，控制裝置3係使搬運機器人CR之機械手進入腔室4之內部。然後，控制裝置3係使搬運機器人CR之機械手保持旋轉夾盤5上的基板W。之後，控制裝置3係使搬運機器人CR之機械手從腔室4內部退開。藉此，洗淨處理後的基板W從腔室4被搬出。
如以上，依據本實施形態，藉由處理液噴嘴6而在基板W之上表面形成有處理液之液柱46。處理液之液柱46 係包含：第一液柱部分41，係用處理液來液密地充滿於處理液噴嘴6之下部開口21b與基板W之上表面之間；以及第二液柱部分42，係從第一液柱部分41相連至上方，且由已貯存於筒狀空間21的處理液所構成。藉由處理液之液滴往第二液柱部分42之液面43的噴射，就能對處理液之液柱46賦予振動(物理力)，藉此，會在處理液之液柱46產生衝擊波，且該衝擊波會傳播於處理液之液柱46並給予液柱形成區域45(基板W之上表面)。藉此，可以良好地洗淨液柱形成區域45(基板W之上表面)。
在此情況下，由於是將來自第一物理力賦予單元23的處理液之液滴隔介處理液之液柱46而賦予基板W，所以與將來自第一物理力賦予單元23的處理液之液滴直接賦予基板W的情況相較，可以使帶給基板W的損傷減低。
藉此，可以一邊抑制帶給基板W的損傷，一邊對基板W良好地施予使用了處理液之液滴所致之振動(物理力)的洗淨處理。
又，處理液之液柱46之上下方向的厚度W3係設置成能夠變更(調整)。當處理液之液柱46之上下方向的厚度W3較小時，帶給後述的液柱形成區域45之衝擊力就會變大，有對基板W之上表面帶來損傷之虞。另一方面，當處理液之液柱46之上下方向的厚度W3較大時，亦有無法對液柱形成區域45給予充分之衝擊力的問題。藉由將處理液之液柱46之上下方向的厚度W3調整在最佳的厚度，就可以一邊抑制損傷一邊給予基板W之上表面充分之衝擊力。
更且，當過於加大下部開口21b與基板W之上表面之間的間隔W1時，亦有第一液柱部分41無法保持柱狀之形態之虞。在本實施形態中係藉由個別地變更第一液柱部分41之上下方向的厚度和第二液柱部分42之上下方向的厚度(第二液柱部分42之液面43與下部開口21b之間的間隔W2)，就可以調整處理液之液柱46之上下方向的厚度W3。亦即，可以不受下部開口21b與基板W之上表面之間的間隔W1影響地調整處理液之液柱46之上下方向的厚度W3。藉此，可以一邊保持第一液柱部分41的柱狀之形態，一邊將處理液之液柱46之上下方向的厚度W3調整至最佳的厚度。
圖10係用以說明本發明之第二實施形態的處理液噴嘴201之構成例的示意縱剖視圖。處理液噴嘴201係取代處理液噴嘴6(參照圖2)來使用。
在第二實施形態中，於與第一實施形態共通的部分係附記與圖1至圖9之情況相同的參照符號且省略說明。處理液噴嘴201與第一實施形態的處理液噴嘴6(參照圖2)之差異點主要是在於具備本體202來取代本體22。本體202係具有大致圓柱狀之外形。雖然未圖示，但是本體202係能夠偕同升降地安裝於噴嘴臂17(參照圖2)。
在以下之說明中係將本體202(包含內筒203、外筒204及凸緣205)之圓周方向作為圓周方向C。將本體202之直徑方向作為直徑方向R。
本體202係包含：內筒203，係朝向上下方向延伸； 外筒204，係包圍內筒203之側方；以及圓盤狀之凸緣205，係從內筒203之下端部分的外周朝向內筒203之直徑方向R的外方突出。外筒204之下端部分係藉由從比內筒203之下端稍微偏靠上方朝向直徑方向R之外方外伸的圓環狀之底板206而被閉塞。
內筒203之內周面係藉由繞預定之鉛直軸形成圓筒狀的筒狀內壁207所構成。能藉由筒狀內壁207及內筒203之上表面及下表面203b劃分出朝向上下方向延伸的圓筒狀之筒狀空間21。筒狀空間21係在內筒203之下表面203b開口而形成圓形之下部開口21b，且在內筒203之上表面開口而形成圓形之上部開口。下部開口21b與上部開口之直徑係互為相等。
在外筒204及內筒203之間係形成有用以對筒狀空間21供給處理液的圓筒狀之第二供給流路208。在第二供給流路208係連接有第一處理液供給配管33(參照圖2等)。在內筒203中之與底板206的結合部分之正上方係開設有用以連通第二供給流路208和筒狀空間21的處理液供給口209。在本實施形態中係在圓周方向C隔出180°間隔地設置有二個處理液供給口209。處理液供給口209係達成與第一實施形態的處理液供給口25(參照圖3)同等的作用。
在內筒203之上部分係開設有導出口210。導出口210係設置於能始終比第二液柱部分42之液面43更高的位置。在本實施形態中，二個導出口210係隔出180°間隔地設置於圓周方向C，且在圓周方向C上與處理液供給口 209對齊。但是，導出口210亦可在圓周方向C上與處理液供給口209偏移。
在導出口210係貫通外筒204而連接有已供排氣裝置40(參照圖7)之一端連接的排氣配管211之另一端。排氣裝置40係藉由將導出口210之內部進行排氣，以使存在於筒狀空間21的氣體(特別是存在於第一物理力賦予單元23之下端與第二液柱部分42之液面43之間的上下間隙的氣體、或存在於筒狀內壁207與外殼36之間的環狀之間隙的氣體)通過導出口210而排出至筒狀空間21外，就可以使筒狀空間21之內部壓力減低，藉此，可以良好地形成處理液之液柱46。
在藉由處理單元對基板W進行處理時，處理液噴嘴201就能鄰近基板W之上表面地配置於相對向的下位置(圖10所示的位置)。在此狀態下，來自處理液供給源的處理液就會隔介第一處理液供給配管33而供給至第二供給流路208。已供給至第二供給流路208的處理液係從處理液供給口209水平地導入至筒狀空間21。已水平地導入至筒狀空間21的處理液係不會從下部開口21b立即流出而能暫時停留於筒狀空間21。藉此，可以將處理液良好地貯存於筒狀空間21。
藉由處理液往筒狀空間21之供給，在基板W之上表面形成有包含第一液柱部分41及第二液柱部分42的處理液之液柱46。
藉由以上，依據第二實施形態，能達成與第一實施形 態中所說明的作用功效同樣的作用功效。
圖11係用以說明本發明之第三實施形態的處理液噴嘴301之構成例的示意縱剖視圖。處理液噴嘴301係取代處理液噴嘴6(參照圖2)來使用。
在第三實施形態中，於與第一實施形態共通的部分係附記與圖1至圖9之情況相同的參照符號且省略說明。處理液噴嘴301與第一實施形態的處理液噴嘴6之差異點主要是在於設置由超音波賦予單元所構成的第二物理力賦予單元302，來取代由液滴噴射單元所構成的第一物理力賦予單元23(參照圖3)。第二物理力賦予單元302係指對已貯存於筒狀空間21的處理液(第二液柱部分42)賦予超音波振動的單元。
第二物理力賦予單元302係包含：箱狀之蓋子303，係構成外殼；超音波振動器304，係收容於蓋子303內部；以及振動體305，係藉由超音波振動器304所振動。超音波振動器304係以接受來自藉由控制裝置3(參照圖7)所控制的超音波振盪器306之電信號而進行超音波振動的方式構成。振動體305例如是板狀。
第二物理力賦予單元302之下表面為振動面307，振動面307係藉由振動體305之下表面所構成。振動面307係以與由旋轉夾盤5所保持的基板W之上表面成為平行的方式形成沿著水平面的平坦面。振動體305亦可使用例如石英或藍寶石(sapphire)所形成。振動面307係使其全區液體接觸於第二液柱部分42。
又，在蓋子303係結合有由伺服馬達或滾珠螺桿機構等所構成的物理升降單元308(第二間隔變更單元)。藉由物理升降單元308之驅動，可以使第二物理力賦予單元302相對於本體309而升降。控制裝置3係藉由物理升降單元308使第二物理力賦予單元302相對於本體309而升降，且調整流量調整閥35之開啟度以使處理液往筒狀空間21之供給流量增減，藉此就可以調整振動體305之振動面307與下部開口21b之間的間隔W4。
本體309係除了並未在筒體24設置導出口27(參照圖3)以外，其餘是與第一實施形態的本體22大致相同的構成。由於筒狀空間21之內部壓力不會因藉由超音波賦予單元所構成的第二物理力賦予單元302所為的物理力之賦予而上升，所以能省略與有關氣體導出之構成(導出口27、排氣配管39、排氣裝置40等)相當的構成。
即便是在第三實施形態的處理單元中仍執行與處理單元2同樣的基板處理例。以下，僅說明物理洗淨步驟(圖8之S3)中之與前述的基板處理例不同之點。在物理洗淨步驟(圖8之S3)中，在基板W之上表面的液柱形成區域45上形成有包含第一液柱部分41和第二液柱部分42的處理液之液柱46的狀態下，當第二液柱部分42之液面43的高度成為預定高度時(第二液柱部分42形成時)，控制裝置3就會控制超音波振盪器306以使第二物理力賦予單元302之超音波振動器304的振盪開始。藉由超音波振動器304之振動，振動體305及振動面307就會振動。為此，超音 波振動器304之振動會隔介振動面307而賦予第二液柱部分42。
藉由從超音波振動器304對第二液柱部分42賦予超音波振動，就會在處理液之液柱46產生衝擊波，該衝擊波會傳播於處理液之液柱46並給予基板W之上表面。藉此，可以良好地洗淨基板W之上表面。
在此情況下，由於可以充分地確保處理液之液柱46的高度，所以與隔介較薄的液膜將超音波振動賦予基板W的情況相較，可以使帶給基板W的損傷減低。
藉此，可以一邊抑制帶給基板W的損傷，一邊對基板良好地施予使用了賦予有超音波振動之處理液的洗淨處理。
又，振動體305之振動面307與基板W之上表面之間的間隔W5係設置成能夠變更(調整)。當振動體305之振動面307與基板W之上表面之間的間隔W5較小時，帶給液柱形成區域45之衝擊力就會變大，且有給基板W之上表面帶來損傷之虞。另一方面，當振動體305之振動面307與基板W之上表面之間的間隔(亦即，同樣視為「第二液柱部分42之液面43與基板W之上表面之間的間隔」)W5較大時，亦有無法給予基板W之上表面充分之衝擊力的問題。藉由將振動體305之振動面307與基板W之上表面之間的間隔W5調整至最佳的厚度，就可以一邊抑制損傷一邊對基板W之上表面賦予充分之衝擊力。
更且，當過於加大下部開口21b與基板W之上表面之 間的間隔W1時，就亦有第一液柱部分41無法保持柱狀之形態之虞。在本實施形態中係藉由個別地使第一液柱部分41之上下方向的厚度以及振動體305之振動面307與下部開口21b之間的間隔(亦即，同視為「第二液柱部分42之液面43與下部開口21b之間的間隔」)W4變更，就可以調整振動體305之振動面307與基板W之上表面之間的間隔W5。亦即，可以不受下部開口21b與基板W之上表面之間的間隔W1影響地調整振動體305之振動面307與基板W之上表面之間的間隔W5。藉此，可以一邊保持第一液柱部分41的柱狀之形態，一邊將振動體305之振動面307與基板W之上表面之間的間隔W5調整至最佳的厚度。
以上，雖然已針對本發明之三個實施形態加以說明，但是本發明亦可以更進一步以其他的形態來實施。以下例示地列舉本發明之範圍中所涵蓋的幾個形態。
例如在第一實施形態及第三實施形態中，第一供給流路29係未被限於水平地延伸，亦可相對於水平面而傾斜。在此情況下，第一供給流路29係從處理液供給口25將處理液朝向相對於水平面而傾斜的方向導入至筒狀空間21。
又，在第一實施形態及第三實施形態中，第一供給流路29之條數既可為一條，又可為三條以上。又，第一供給流路29亦可具有例如筒狀之空間，而非為直線狀。
又，在第一實施形態及第三實施形態中，導出口27既可為一個，又可為三個以上。又，導出口27亦可使用狹縫所形成，而非為孔。
又，在第一實施形態及第三實施形態中，雖然是採用了具有二組之處理液吐出口及氣體吐出口的所謂四流體噴嘴之態樣作為由液滴噴射單元所構成的第一物理力賦予單元23，但是亦可採用公知的所謂雙流體噴嘴(參照例如日本特開2012-216777號公報)之態樣作為第一物理力賦予單元23。如此的雙流體噴嘴係僅具有一組之處理液吐出口及氣體吐出口。雙流體噴嘴既可為在噴嘴本體外使氣體和液體碰撞並將其等予以混合而生成液滴的外部混合型之雙流體噴嘴，又可為在噴嘴本體內將氣體和液體予以混合而生成液滴的內部混合型之雙流體噴嘴。
又，在第一實施形態及第三實施形態中，亦可採用藉由噴墨(inkjet)方式來噴射處理液之液滴的公知之噴墨噴射單元(參照日本特開2014-179567號公報)作為由液滴噴射單元所構成的第一物理力賦予單元23，而非為氣液混合方式之液滴噴射單元。在此情況下，由於筒狀空間21之內部壓力不會因藉由噴墨噴射單元所為的處理液之液滴的噴射而上升，所以能省略相當於導出口27的構成。
又，在第一實施形態及第三實施形態中藉由處理液供給單元7而供給至筒狀空間21的處理液之種類，亦可與從第一物理力賦予單元23所噴射的處理液之液滴的種類不同。在此情況下，從第一物理力賦予單元23所噴射的處理液之液滴的種類亦可例如為藥液，供給至筒狀空間21的處理液之種類亦可例如為水。
又，在第一實施形態及第三實施形態中，只要是從第 一物理力賦予單元23所供給的處理液且可以將處理液貯存於筒狀空間21，則亦可省略處理液供給單元7。
又，亦可將第二實施形態和第三實施形態組合。亦即，在處理液噴嘴中亦可一邊採用由超音波賦予單元所構成的第二物理力賦予單元302(參照圖11)，一邊採用本體202(參照圖10)作為本體。
又，在處理液噴嘴6、201、301中，雖然是假設本體22、202能夠偕同升降地安裝於噴嘴臂17，且第一物理力賦予單元23、第二物理力賦予單元302藉由本體22、202而被支撐成能夠升降來加以說明，但是第一物理力賦予單元23、第二物理力賦予單元302亦可能夠偕同升降地安裝於噴嘴臂17，且本體22、202能藉由第一物理力賦予單元23、第二物理力賦予單元302而被支撐成能夠升降。在此情況下，第二間隔變更單元係結合於本體22、202，而非結合於第一物理力賦予單元23、第二物理力賦予單元302。
又，在前述之各個實施形態中，雖然已針對基板處理裝置是處理圓板狀之基板W的裝置的情況加以說明，但是基板處理裝置亦可為處理液晶顯示裝置用玻璃基板等之多角形的基板的裝置。
雖然已針對本發明之實施形態加以詳細說明，但是此等只不過是為了明白本發明之技術內容所用的具體例，本發明不應被解釋限定於此等的具體例，本發明之範圍係僅藉由所附的申請專利範圍所限定。
本申請案係對應於2017年1月16日在日本特許廳所 提出的特願2017-005292號，且本申請案的全部揭示係藉由引用而編入於此。

Claims (21)

  1. 一種基板處理裝置，係包含：基板保持單元，用以將基板保持於水平姿勢；處理液噴嘴，係具有下部開口及內壁，且從前述下部開口吐出處理液，該下部開口係與由前述基板保持單元所保持的基板之上表面對向，該內壁係劃分朝向上下方向且從前述下部開口相連至上方的筒狀空間；液柱形成單元，係將包含第一液柱部分及第二液柱部分的處理液之液柱形成於前述基板之上表面，該第一液柱部分係用處理液來液密地充滿於前述下部開口與前述基板之上表面之間，該第二液柱部分係從前述第一液柱部分相連至上方且由已貯存於前述筒狀空間的處理液所構成；以及物理力賦予單元，係對前述第二液柱部分賦予物理力。
  2. 如請求項1所記載之基板處理裝置，其中前述液柱形成單元係更包含不受前述物理力賦予單元影響地將處理液供給至前述筒狀空間的處理液供給單元。
  3. 如請求項2所記載之基板處理裝置，其中在前述內壁係形成有將處理液供給至前述筒狀空間的處理液供給口； 前述處理液供給單元係從前述處理液供給口將處理液水平地導入至前述筒狀空間。
  4. 如請求項2或3所記載之基板處理裝置，其中前述處理液噴嘴係包含從前述內壁朝向橫方向外伸的凸緣；前述處理液供給單元係包含第一供給流路，該第一供給流路係用以連通前述筒狀空間與已形成於前述凸緣的處理液導入口。
  5. 如請求項2或3所記載之基板處理裝置，其中前述處理液噴嘴係包含：內筒，係具有前述內壁；以及外筒，係包圍前述內筒之側方；前述處理液供給單元係包含已劃分於前述內筒與前述外筒之間的筒狀之第二供給流路。
  6. 如請求項1至3中任一項所記載之基板處理裝置，其中前述液柱形成單元係包含第一間隔變更單元，該第一間隔變更單元係用以變更前述下部開口與由前述基板保持單元所保持的基板之上表面之間的間隔。
  7. 如請求項1至3中任一項所記載之基板處理裝置，其中更包含：第二間隔變更單元，用以變更前述第二液柱部分之液面與前述下部開口之間的間隔。
  8. 如請求項1至3中任一項所記載之基板處理裝置，其中前述處理液噴嘴係包含從前述內壁之下部分朝向橫方向外伸的凸緣。
  9. 如請求項1至3中任一項所記載之基板處理裝置，其中前述物理力賦予單元係包含液滴噴射單元，該液滴噴射單元係朝向前述第二液柱部分之液面噴射處理液之液滴。
  10. 如請求項9所記載之基板處理裝置，其中在前述筒狀內壁係形成有將存在於前述筒狀空間的氣體導出至前述筒狀空間外的導出口。
  11. 如請求項9所記載之基板處理裝置，其中藉由前述處理液供給單元所供給的處理液之種類係與從前述液滴噴射單元所噴射的處理液之液滴的種類相同。
  12. 如請求項9所記載之基板處理裝置，其中藉由前述處理液供給單元所供給的處理液之種類係與從前述液滴噴射單元所噴射的處理液之液滴的種類不同。
  13. 如請求項1至3中任一項所記載之基板處理裝置，其中前述物理力賦予單元係包含液體接觸於前述第二液柱部分並對前述第二液柱部分賦予超音波振動的超音波振動器。
  14. 如請求項1至3中任一項所記載之基板處理裝置，其中更包含：基板旋轉單元，係使由前述基板保持單元所保持的基板繞通過該基板之中央部的鉛直軸線旋轉；以及液柱形成區域移動單元，係使液柱形成區域在前述基板之上表面的中央部與前述基板之上表面的周緣部之間移動，該液柱形成區域係在藉由前述基板旋轉 單元所旋轉的基板之上表面形成有前述處理液之液柱。
  15. 一種基板處理方法，係包含：噴嘴配置步驟，係將具有下部開口及內壁的處理液噴嘴以前述下部開口與被保持於水平姿勢的基板之上表面對向的方式來配置，該內壁係劃分朝向上下方向且從下部開口相連至上方的筒狀空間；液柱形成步驟，係藉由對前述處理液噴嘴供給處理液，來將包含第一液柱部分及第二液柱部分的處理液之液柱形成於前述基板之上表面，該第一液柱部分係用處理液來液密地充滿於前述下部開口與前述基板之上表面之間，該第二液柱部分係從前述第一液柱部分相連至上方且由已貯存於前述筒狀空間的處理液所構成；以及物理力賦予步驟，係對前述第二液柱部分賦予物理力。
  16. 如請求項15所記載之基板處理方法，其中前述液柱形成步驟係更包含處理液供給步驟，該處理液供給步驟係不受前述物理力賦予步驟影響地將處理液供給至前述筒狀空間。
  17. 如請求項16所記載之基板處理方法，其中在前述內壁係形成有將處理液供給至前述筒狀空間的處理液供給口； 前述處理液供給步驟係包含從前述處理液供給口將處理液水平地導入至前述筒狀空間的步驟。
  18. 如請求項15至17中任一項所記載之基板處理方法，其中前述液柱形成步驟係包含用以變更前述下部開口與前述基板之上表面之間的間隔的第一間隔變更步驟。
  19. 如請求項15至17中任一項所記載之基板處理方法，其中更包含用以變更前述第二液柱部分之液面與前述下部開口之間的間隔的第二間隔變更步驟。
  20. 如請求項15至17中任一項所記載之基板處理方法，其中前述物理力賦予步驟係包含朝向前述第二液柱部分之液面噴射處理液之液滴的液滴噴射步驟。
  21. 如請求項15至17中任一項所記載之基板處理方法，其中更包含：基板旋轉步驟，係使前述基板繞通過該基板之中央部的鉛直軸線旋轉；以及液柱形成區域移動步驟，係使液柱形成區域在前述基板之上表面的中央部與前述基板之上表面的周緣部之間移動，該液柱形成區域係在前述基板旋轉步驟中形成有前述處理液之液柱。
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