TWI686243B - 基板處理裝置及基板處理方法 - Google Patents

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Abstract

本發明一邊對基板之上表面整個區域供給藥液，一邊提高供給於基板之中央區域的藥液之膜厚之均勻性。
第一噴嘴噴出藥液時之噴出方向係含有以下分量之方向：沿著以旋轉軸為中心且通過第一液體接觸位置的圓在第一液體接觸位置之切線方向，且朝向基板之旋轉方向上游側的分量；以及沿著與切線正交的基板之徑向，自第一液體接觸位置朝向旋轉軸的分量；第一噴嘴之藥液之噴出速度的切線方向之速度分量具有可克服朝向基板之旋轉方向下游側的力而使該藥液向旋轉方向上游側流動之大小，噴出速度的徑向之速度分量具有可克服離心力而使該藥液向旋轉軸側流動之大小。自第二噴嘴之上方觀看，第二噴嘴噴出藥液時之噴出方向係含有以下分量之方向：沿著以旋轉軸為中心且通過第二液體接觸位置的圓在第二液體接觸位置之切線方向，且朝向基板之旋轉方向下游側的分量。

Description

基板處理裝置及基板處理方法
本發明係關於一種對半導體晶圓、液晶顯示裝置用玻璃基板、電漿顯示器用玻璃基板、光碟用基板、磁碟用基板、光磁碟用基板、光罩用玻璃基板、太陽電池用基板等(以下簡稱為「基板」)實施處理之基板處理技術。
於專利文獻1中揭示有一種對基板進行清洗之清洗裝置。該清洗裝置具備自基板之上方外側向正旋轉之基板之上表面分別噴出清洗液的第一噴嘴及第二噴嘴。第一噴嘴沿著於自上方觀看基板時通過基板中心的傾斜向下之噴出方向，以噴擊較基板中心更靠第一噴嘴側之液體接觸位置的方式噴出液柱狀之第一清洗液。於基板之中心附近離心力較弱。因此，第一清洗液沿著自上方觀看基板時與噴出方向重疊之基板上之直線，自液體接觸位置朝向基板之中心流動並於基板之中心上通過，進而一邊維持液柱狀之形狀一邊到達越過基板中心之位置。基板之周緣側離心力較強，故而越過基板中心之第一清洗液擴展成液膜狀， 並且一邊向基板之旋轉方向之下游側彎曲一邊朝向基板之周緣流動。
第二噴嘴自基板外側噴出之液柱狀之第二清洗液於基板中心之上方通過，接觸於基板上之第一清洗液之液柱及液膜未觸及的位置。第二清洗液之液體接觸位置係較第一清洗液之液體接觸位置更靠基板之旋轉方向下游側的位置，且係較第一清洗液之液體接觸位置更遠離基板中心而強離心力發揮作用之位置。接觸後之第二清洗液受到離心力之影響而擴展成液膜狀，並且不妨礙基板上之第一清洗液之流動而一邊向基板之旋轉方向下游側彎曲一邊朝向基板之周緣流動。
專利文獻1之清洗裝置藉由上述構成而實現利用第一清洗液對基板之中心部進行清洗，並且利用第二清洗液對基板中之較中心部更靠外側之周邊部進行清洗。另外，該清洗裝置藉由使第一清洗液與第二清洗液於基板上不妨礙彼此之流動，亦實現使清洗度提高。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1：日本專利特開2015-201627號公報。
專利文獻1之清洗裝置中，必須使第二噴嘴所噴出之第二清洗液不妨礙基板上之第一清洗液之流動。因此，第二噴嘴所噴出之液柱狀之第二清洗液必須自基板之上方外側傾斜向下地橫穿正於基板上流動的第一處理液之液柱狀部分之上方，到達相對於基板中心而與第二噴嘴為相反側之液體接觸位置。另一方面，若第二清洗液之液體接觸位置距基板中心過遠，則可利用第二清洗液進行清洗之範圍變窄。因此，第二清洗液必須準確地到達經設定為距基板中心之距離成為基板半徑之四分之一以下的位置之液體接觸位置。另外，第一清洗液亦必須以不與第二清洗液觸碰之方式，準確地噴出至較第二清洗液之液體接觸位置進一步靠內側之液體接觸位置。因此，第一噴嘴所噴出之第一清洗液、第二噴嘴所噴出之第二清洗液之各流量(各流速)必須根據各噴出口之口徑等而嚴格設定。
此處，於使用蝕刻液等藥液進行基板之表面處理之情形時，藥液之反應性視溫度而變動，故而基板表面各部之處理速率視基板表面之溫度分佈而變動。因此，藉由將預先經加熱至預定溫度之藥液供給於基板之整個區域，而實現一邊控制以使基板表面整個區域之溫度分佈成為所需溫度分佈，一邊進行基板處理。
然而，專利文獻1之清洗裝置於第一清洗液、第二清洗液之各流速稍偏離所需值之情形中，第一清洗液與第二清洗液於基板上碰撞，各清洗液流動之方向發生變化，故而無法將清洗液供給於基板之中心上。亦即，對於專利文獻1之裝置而言，於未嚴格控制第一噴嘴、第二噴嘴噴出之各藥液之各流量之情形時，會產生無法將藥液供給於基板之上表面整個區域之問題、或供給於基板之中央區域的藥液之均勻性劣化之問題。
本發明係為了解決此種問題而成，目的在於提供一種可於對旋轉之基板之表面噴出藥液而對基板進行處理之基板處理裝置中，一邊對基板之上表面整個區域供給藥液，一邊提高供給於基板之中央區域的藥液之膜厚之均勻性的技術。
為了解決上述課題，第一態樣之基板處理裝置係具備：保持構件，能以大致水平姿勢一邊保持一邊旋轉基板；旋轉機構，使前述保持構件以旋轉軸為中心而旋轉；第一噴嘴，自較前述基板更靠上方噴出藥液，以使該藥液噴擊前述基板之旋轉軌跡中的中央區域與周邊區域之間的中間區域中之第一液體接觸位置；以及第二噴嘴，自較前述基板更靠上方噴出前述藥液，以使該藥液噴擊前述中間區域中之第二液體接觸位置；並且，自前述第一噴嘴之上方於前述基板之前述旋轉軸方向上觀看，前述第一噴嘴噴出前述藥液時之噴出方向係含有以下分量之方向：沿著以前述旋轉軸為中心且通過前述第一液體接觸位置的圓在前述第一液體接觸位置之切線方向，且朝向前述基板之旋轉方向上游側的分量；以及沿著與該切線正交的前述基板之徑向，自前述第一液體接觸位置朝向前述旋轉軸的分量。前述第一噴嘴噴出前述藥液時之噴出速度的前述切線方向之速度分量具有以下大小：可克服因前述基板之旋轉而作用於前述第一液體接觸位置上之前述藥液的朝向前述基板之旋轉方向下游側的力，使該藥液向前述基板之旋轉方向上游側流動。前述噴出速度的前述徑向之速度分量具有以下大小：可克服作用於前述第一液體接觸位置上之前述藥液的由前述基板之旋轉所致之離心力，使該藥液向前述旋轉軸側流動。自前述第二噴嘴之上方於前述基板之旋轉軸方向上觀看，前述第二噴嘴噴出前述藥液時之噴出方向係含有以下分量之方向：沿著以前述旋轉軸為中心且通過前述第二液體接觸位置的圓在前述第二液體接觸位置之切線方向，且朝向前述基板之旋轉方向下游側的分量。
第二態樣之基板處理裝置係第一態樣之基板處理裝置，且前述第一噴嘴噴出之前述藥液之前述第一液體接觸位置、與前述第二噴嘴噴出之前述藥液之前述第二液體接觸位置係距前述旋轉軸為相同距離。
第三態樣之基板處理裝置係第一態樣之基板處理裝置，且藉由前述第一噴嘴噴出之前述藥液之前述第一液體接觸位置、與前述基板之周緣中最接近前述第一液體接觸位置之點間的中點來定義關注中點時，前述第二噴嘴噴出之前述藥液之前述第二液體接觸位置係較前述第一液體接觸位置更遠離前述旋轉軸，且較前述關注中點更接近前述旋轉軸。
第四態樣之基板處理裝置係第一態樣至第三態樣中任一態樣之基板處理裝置，且前述第一噴嘴噴出之前述藥液之前述第一液體接觸位置、與前述第二噴嘴噴出之前述藥液之前述第二液體接觸位置係於形成前述基板之直徑的同一直線上，分別位於將前述旋轉軸夾持於彼此之間的位置。
第五態樣之基板處理裝置係第一態樣至第三態樣中任一態樣之基板處理裝置，且前述第二噴嘴噴出之前述藥液之前述第二液體接觸位置係位於前述第一噴嘴噴出之前述藥液自前述第一液體接觸位置向周圍擴展而形成於前述基板上的液膜之上。
第六態樣之基板處理裝置係具備：保持構件，能以大致水平姿勢一邊保持一邊旋轉基板；旋轉機構，使前述保持構件以旋轉軸為中心而旋轉；第一噴嘴，自較前述基板更靠上方噴出藥液，以使該藥液噴擊前述基板之旋轉軌跡中的中央區域與周邊區域之間的中間區域中之第一液體接觸位置；以及第二噴嘴，自較前述基板更靠上方噴出前述藥液，以使該藥液噴擊前述中間區域中之第二液體接觸位置之；並且，前述第一噴嘴以如下方式噴出前述藥液：剛噴擊前述第一液體接觸位置後自前述第一液體接觸位置流向前述旋轉軸側的前述藥液之量，多於剛噴擊前述第一液體接觸位置後自前述第一液體接觸位置流向與前述旋轉軸相反之側的前述藥液之量；自前述第二噴嘴之上方於前述基板之旋轉軸方向上觀看，前述第二噴嘴噴出前述藥液時之噴出方向係含有以下分量之方向：沿著以前述旋轉軸為中心且通過前述第二液體接觸位置的圓在前述第二液體接觸位置之切線方向，且朝向前述基板之旋轉方向下游側的分量。
第七態樣之基板處理裝置係第一態樣或第六態樣之基板處理裝置，且前述第二噴嘴噴出之前述藥液之流量多於前述第一噴嘴噴出之前述藥液之流量。
第八態樣之基板處理裝置係第一態樣或第六態樣之基板處理裝置，且自前述第二噴嘴之上方於前述基板之旋轉軸方向上觀看，前述第二噴嘴噴出前述藥液時之噴出方向係含有以下分量之方向：沿著以前述旋轉軸為中心且通 過前述第二液體接觸位置的圓在前述第二液體接觸位置之切線方向，且朝向前述基板之旋轉方向下游側的分量；以及沿著與該切線正交的前述基板之徑向，自前述第二液體接觸位置朝向與前述旋轉軸相反之側的分量。
第九態樣之基板處理裝置係第一態樣或第六態樣之基板處理裝置，且關於前述第一噴嘴與前述第二噴嘴之各噴嘴噴出前述藥液時之各噴出方向，自相對於前述各噴嘴而與前述旋轉軸為相反側之各位置於前述基板之徑向上觀看，前述各噴出方向係自前述基板之上方朝向傾斜向下的方向。
第十態樣之基板處理方法係具備：旋轉步驟，一邊以大致水平姿勢保持基板一邊使該基板以旋轉軸為中心而旋轉；第一噴出步驟，與前述旋轉步驟並行，自較前述基板更靠上方噴出藥液，以使該藥液噴擊前述基板之旋轉軌跡中的中央區域與周邊區域之間的中間區域中之第一液體接觸位置；以及第二噴出步驟，與前述旋轉步驟及前述第一噴出步驟並行，自較前述基板更靠上方噴出前述藥液，以使該藥液噴擊前述中間區域中之第二液體接觸位置之方式；並且，前述第一噴出步驟中噴出之前述藥液之噴出方向係自上方於前述旋轉軸方向上觀看該藥液而含有以下分量之方向：沿著以前述旋轉軸為中心且通過前述第一液體接觸位置的圓在前述第一液體接觸位置之切線方向，且朝向前述基板之旋轉方向上游側的分量；以及沿著與前述切線正交的前述基板之徑向，自前述第一液體接觸位置朝向前述旋轉軸的分量。前述第一噴出步驟中噴出之前述藥液之噴出速度的前述切線方向之速度分量具有以下大小：可克服因前述基板之旋轉而作用於前述第一液體接觸位置上之前述藥液的朝向前述基板之旋轉方向下游側的力，使該藥液向前述基板之旋轉方向上游側流動。前述噴出速度的前述徑向之速度分量具有以下大小：可克服作用於前述第一液體接觸位置上之前述藥液的由前述基板之旋轉所致之離心力，使該藥液向前述旋轉軸側流動。前述第二噴出步驟中噴出之前述藥液之噴出方向係自上方於前述旋轉軸方向上觀看該藥液而含有以下分量：沿著以前述旋轉軸為中心且通過前述第二液體接觸位置的圓在前述第二液體接觸位置之切線方向，且朝向前述基板之旋轉方向下游側的分量。
第十一態樣之基板處理方法係第十態樣之基板處理方法，且前述第一噴出步驟中噴出之前述藥液之前述第一液體接觸位置、與前述第二噴出步驟中噴出之前述藥液之前述第二液體接觸位置係距前述旋轉軸為相同距離。
第十二態樣之基板處理方法係第十態樣之基板處理方法，且藉由前述第一噴出步驟中噴出之前述藥液之前述第一液體接觸位置、與前述基板之周緣中最接近前述第一 液體接觸位置之點間的中點來定義關注中點時，前述第二噴出步驟中噴出之前述藥液之前述第二液體接觸位置係較前述第一液體接觸位置更遠離前述旋轉軸，且較前述關注中點更接近前述旋轉軸。
第十三態樣之基板處理方法係第十態樣至第十二態樣中任一態樣之基板處理方法，且前述第一噴出步驟中噴出之前述藥液之前述第一液體接觸位置、與前述第二噴出步驟中噴出之前述藥液之前述第二液體接觸位置係於形成前述基板之直徑的同一直線上，分別位於將前述旋轉軸夾持於彼此之間的位置。
第十四態樣之基板處理方法係第十態樣至第十二態樣中任一態樣之基板處理方法，且前述第二噴出步驟中噴出之前述藥液之前述第二液體接觸位置係位於前述第一噴出步驟中噴出之前述藥液自前述第一液體接觸位置向周圍擴展而形成於前述基板上的液膜之上。
第十五態樣之基板處理方法係具備：旋轉步驟，一邊以大致水平姿勢保持基板一邊使基板以旋轉軸為中心而旋轉；第一噴出步驟，與前述旋轉步驟並行，自較前述基板更靠上方噴出藥液，以使該藥液噴擊前述基板之旋轉軌跡中的中央區域與周邊區域之間的中間區域中之第一液體接觸位置；以及第二噴出步驟，與前述旋轉步驟及前述第一噴出步驟並行，自較前述基板更靠上方噴出前述藥液，以使該藥液噴擊前述中間區域中之第二液體接觸位置。並且，前述第一噴出步驟係以如下方式噴出前述藥液之步驟：剛噴擊前述第一液體接觸位置後自前述第一液體接觸位置流向前述旋轉軸側的前述藥液之量，多於剛噴擊前述第一液體接觸位置後自前述第一液體接觸位置流向與前述旋轉軸相反之側的前述藥液之量。前述第二噴出步驟中噴出之前述藥液之噴出方向係自上方於前述旋轉軸方向上觀看該藥液而含有以下分量之方向：沿著以前述旋轉軸為中心且通過前述第二液體接觸位置的圓在前述第二液體接觸位置之切線方向，且朝向前述基板之旋轉方向下游側的分量。
第十六態樣之基板處理方法係第十態樣或第十五態樣之基板處理方法，且前述第二噴出步驟中噴出之前述藥液之流量多於前述噴出步驟中噴出之前述藥液之流量。
第十七態樣之基板處理方法係第十態樣或第十五態樣之基板處理方法，且前述第二噴出步驟中噴出之前述藥液之噴出方向係自上方於前述旋轉軸方向上觀看該藥液而含有以下分量之方向：沿著以前述旋轉軸為中心且通過前述第二液體接觸位置的圓在前述第二液體接觸位置之切線方向，且朝向前述基板之旋轉方向下游側的分量；以 及沿著與該切線正交的前述基板之徑向，自前述第二液體接觸位置朝向與前述旋轉軸相反之側的分量。
第十八態樣之基板處理方法係第十態樣或第十五態樣之基板處理方法，且關於前述第一噴出步驟及前述第二噴出步驟之各噴出步驟中噴出前述藥液時之各噴出方向，自相對於前述各噴出步驟中噴出之各藥液而與前述旋轉軸為相反之側於前述基板之徑向上觀看前述各藥液，前述各噴出方向係自前述基板之上方朝向傾斜向下的方向。
根據第一態樣之發明，自第一噴嘴噴出之藥液之至少一部分於剛噴擊第一液體接觸位置後，克服作用於該藥液的朝向基板之旋轉方向下游側的力與離心力此兩種力，自第一液體接觸位置一邊擴展成液膜狀一邊向基板之旋轉方向上游側且旋轉軸側流動，然後通過基板之中央區域而到達基板之周緣。藉此，對第一液體接觸位置供給多量之藥液，且對基板之中央部分之各位置供給較第一液體接觸位置更為少量之藥液。基板之各部位的周方向上之轉速係自旋轉軸朝向基板之周緣而增加。另外，供給於基板之各位置的藥液係隨著各位置的周方向上之轉速增加而於周方向上被拉伸，膜厚減小。因此，雖對第一液體接觸位置供給較基板之中央區域更為多量之藥液，但該藥液之膜厚容易變得較基板之中央區域更薄，另一方面，雖對基板之 中央區域供給較第一液體接觸位置更為少量之藥液，但該藥液之膜厚不易變得較第一液體接觸位置薄。因此，可藉由第一噴嘴而提高基板表面中較第一液體接觸位置更靠基板中心側之部分中的藥液之膜厚之均勻性。另外，自第二噴嘴噴出之藥液大部分自第二液體接觸位置一邊擴展成液膜狀，一邊於基板之周邊區域中向基板之旋轉方向下游側流動並且到達基板之周緣部。因此，可藉由第一噴嘴及第二噴嘴對基板之整個表面供給藥液，並且可藉由第一噴嘴而提高供給於較第一液體接觸位置更靠旋轉軸側部分、亦即基板之中央區域及基板之中間區域中較第一液體接觸位置更靠旋轉軸側部分的藥液之膜厚之均勻性。
根據第二態樣之發明，第一噴嘴噴出之藥液之第一液體接觸位置、與第二噴嘴噴出之藥液之第二液體接觸位置係距旋轉軸為相同距離。因此，更容易將自兩個噴嘴分別噴出之藥液供給於基板之整個表面。
根據第四態樣之發明，第一噴嘴噴出之藥液之第一液體接觸位置、與第二噴嘴噴出之藥液之第二液體接觸位置係於形成基板之直徑的同一直線上，分別位於將旋轉軸夾持於彼此之間的位置。因此，例如於自基板之上方觀看，在兩個噴嘴噴出之藥液係相互平行且向相同方向噴出之情形下，可將第二噴嘴噴出之藥液之噴出方向設定為自基 板之上方觀看不具有朝向基板中心側的分量之方向。因此，可自第二噴嘴對基板之周邊區域有效率地供給藥液。
根據第五態樣之發明，第二噴嘴噴出之藥液之第二液體接觸位置係位於第一噴嘴噴出之藥液自第一液體接觸位置向周圍擴展而形成於基板上的液膜之上。藉此，與第二液體接觸位置位於基板上自第一噴嘴噴出之藥液形成的液膜以外之部分之情形時，可減少自第二噴嘴噴出之藥液之濺液。
根據第六態樣之發明，自第一噴嘴噴出之藥液更容易自第一液體接觸位置一邊擴展成液膜狀一邊朝向基板之中心流動，進而到達相對於基板中心與第一液體接觸位置為相反側的基板之周緣。藉此，對第一液體接觸位置供給多量之藥液，且對基板之中央部分之各位置供給較第一液體接觸位置更為少量之藥液。基板之各部位的周方向上之轉速係自旋轉軸朝向基板之周緣而增加。另外，供給於基板之各位置的藥液係隨著各位置的周方向上之轉速增加而於周方向上被拉伸，膜厚減小。因此，雖對第一液體接觸位置供給較基板之中央區域更為多量之藥液，但該藥液之膜厚容易變得較基板之中央區域更薄，另一方面，雖對基板之中央區域供給較第一液體接觸位置更為少量之藥液，但該藥液之膜厚不易變得較第一液體接觸位置薄。因此，可藉由第一噴嘴而提高基板表面中較第一液體接觸位 置更靠基板中心側之部分中的藥液之膜厚之均勻性。另外，自第二噴嘴噴出之藥液之一部分係自第二液體接觸位置一邊擴展成液膜狀，一邊於基板之周邊區域中向基板之旋轉方向下游側流動並且到達基板之周緣部。因此，可藉由第一噴嘴及第二噴嘴對基板之整個表面供給藥液，並且藉由第一噴嘴而提高供給於較第一液體接觸位置更靠旋轉軸側部分、亦即基板之中央區域及基板之中間區域中較第一液體接觸位置更靠旋轉軸側部分的藥液之膜厚之均勻性。
根據第七態樣之發明，第二噴嘴噴出之藥液之流量多於第一噴嘴噴出之藥液之流量，故可自第二噴嘴對基板之周邊區域供給更多之藥液。
根據第八態樣之發明，自第二噴嘴之上方於基板之旋轉軸方向上觀看，第二噴嘴噴出藥液時之噴出方向係含有以下分量之方向：沿著以旋轉軸為中心且通過第二液體接觸位置的圓在第二液體接觸位置之切線方向，且朝向基板之旋轉方向下游側的分量；以及沿著與該切線正交的基板之徑向，自第二液體接觸位置朝向與旋轉軸相反之側的分量。因此，可自第二噴嘴對基板之周邊區域有效率地供給藥液。
根據第九態樣之發明，關於第一噴嘴及第二噴嘴之各噴嘴噴出藥液時之各噴出方向，自相對於各噴嘴而與旋轉軸為相反側之各位置於基板之徑向上觀看，上述各噴出方向係自基板之上方朝向傾斜向下之方向。第一噴嘴、第二噴嘴可朝向第一液體接觸位置、第二液體接觸位置更準確地噴出藥液。
根據第十態樣之發明，第一噴出步驟中噴出之藥液之至少一部分係於剛噴觸第一液體接觸位置後，克服作用於該藥液的朝向基板之旋轉方向下游側的力與離心力此兩種力，自第一液體接觸位置一邊擴展成液膜狀一邊向基板之旋轉方向上游側且旋轉軸側流動，然後通過基板之中央區域而到達基板之周緣。藉此，對第一液體接觸位置供給多量之藥液，且對基板之中央部分之各位置供給較第一液體接觸位置更為少量之藥液。基板之各部位的周方向上之轉速係自旋轉軸朝向基板之周緣而增加。另外，供給於基板之各位置的藥液係隨著各位置的周方向上之轉速增加而於周方向上被拉伸，膜厚減小。因此，雖對第一液體接觸位置供給較基板之中央區域更為多量之藥液，但該藥液之膜厚容易變得較基板之中央區域更薄，另一方面，雖對基板之中央區域供給較第一液體接觸位置更為少量之藥液，但該藥液之膜厚不易變得較第一液體接觸位置薄。因此，可藉由第一噴出步驟而提高基板表面中較第一液體接觸位置更靠基板中心側之部分中的藥液之膜厚之均勻 性。另外，第二噴出步驟中噴出之藥液大部分自第二液體接觸位置一邊擴展成液膜狀，一邊於基板之周邊區域中向基板之旋轉方向下游側流動並且到達基板之周緣部。因此，可藉由第一噴出步驟及第二噴出步驟對基板之整個表面供給藥液，並且可藉由第一噴出步驟而提高供給於較第一液體接觸位置更靠旋轉軸側部分、亦即基板之中央區域及基板之中間區域中較第一液體接觸位置更靠旋轉軸側部分的藥液之膜厚之均勻性。
根據第十五態樣之發明，第一噴出步驟中噴出之藥液更容易自第一液體接觸位置一邊擴展成液膜狀一邊朝向基板之中心流動，進而到達相對於基板中心而與第一液體接觸位置為相反側的基板之周緣。藉此，對第一液體接觸位置供給多量之藥液，且對基板之中央部分之各位置供給較第一液體接觸位置更為少量之藥液。基板之各部位的周方向上之轉速係自旋轉軸朝向基板之周緣而增加。另外，供給於基板之各位置的藥液係隨著各位置的周方向上之轉速增加而於周方向上被拉伸，膜厚減小。因此，雖對第一液體接觸位置供給較基板之中央區域更為多量之藥液，但該藥液之膜厚容易變得較基板之中央區域更薄，另一方面，雖對基板之中央區域供給較第一液體接觸位置更為少量之藥液，但該藥液之膜厚不易變得較第一液體接觸位置薄。因此，可藉由第一噴出步驟而提高基板表面中較第一液體接觸位置更靠基板中心側之部分中的藥液之膜 厚之均勻性。另外，第二噴出步驟中噴出之藥液之一部分自第二液體接觸位置一邊擴展成液膜狀，一邊於基板之周邊區域中向基板之旋轉方向下游側流動並且到達基板之周緣部。因此，可藉由第一噴出步驟及第二噴出步驟對基板之整個表面供給藥液，並且藉由第一噴出步驟而提高供給於較第一液體接觸位置更靠旋轉軸側部分、亦即基板之中央區域及基板之中間區域中較第一液體接觸位置更靠旋轉軸側部分的藥液之膜厚之均勻性。
1‧‧‧基板處理裝置
2‧‧‧旋轉保持機構
5‧‧‧處理部
9‧‧‧基板
21‧‧‧旋轉夾盤
22‧‧‧旋轉軸部
23‧‧‧旋轉驅動部
51‧‧‧噴嘴(第一噴嘴)
52‧‧‧噴嘴(第二噴嘴)
53‧‧‧藥液供給部
130‧‧‧控制部
201、202‧‧‧假想圓
231‧‧‧旋轉機構
521、522‧‧‧開閉閥
531、532‧‧‧藥液供給源
541、542‧‧‧配管
AR1‧‧‧箭頭
K1‧‧‧中央區域
K2‧‧‧中間區域
K3‧‧‧周邊區域
L1、L2‧‧‧藥液
P1‧‧‧液體接觸位置(第一液體接觸位置)
P2‧‧‧液體接觸位置(第二液體接觸位置)
S10、S20、S30、S40、S50‧‧‧步驟
a1‧‧‧旋轉軸
c1‧‧‧中心
u1、v1‧‧‧噴出方向
u2、u3、v2、v3‧‧‧分量
圖1係用以說明實施形態之基板處理裝置之構成例的側視示意圖。
圖2係用以說明圖1之基板處理裝置之構成例的俯視示意圖。
圖3係用以說明基板之上表面之中間區域之一例的圖。
圖4係表示噴出至基板上的藥液之流動之一例的圖。
圖5係以圖表形式表示基板之半徑與熱損耗的關係之一例的圖。
圖6係以圖表形式表示藥液之噴出態樣與基板之溫度分佈的關係之一例的圖。
圖7係表示兩個噴嘴之配置之另一例的俯視示意圖。
圖8係表示兩個噴嘴之配置之另一例的俯視示意圖。
圖9係表示兩個噴嘴之配置之另一例的俯視示意圖。
圖10係以圖表形式表示兩個噴嘴噴出之藥液於基板之徑向上的膜厚分佈之一例的圖。
圖11係表示實施形態之基板處理裝置之動作之一例的流程圖。
以下，一邊參照圖式一邊對實施形態加以說明。以下之實施形態係將本發明具體化之一例，並非限定本發明之技術範圍之事例。另外，以下參照之各圖中，有時為了使理解容易而將各部之尺寸或數量誇張或簡化而圖示。上下方向為鉛垂方向，相對於旋轉夾盤而基板側為上。
(實施形態)
(1.基板處理裝置1之總體構成)
一邊參照圖1、圖2一邊對基板處理裝置1之構成進行說明。圖1、圖2為用以說明實施形態之基板處理裝置1之構成的圖。圖1為基板處理裝置1之側視示意圖，圖2為基板處理裝置1之俯視示意圖。
於圖1、圖2中，顯示於將噴嘴51、52配置於基板9之上方之處理位置的狀態下，藉由旋轉夾盤21使基板9繞旋轉軸a1向預定之旋轉方向(箭頭AR1之方向)旋轉的狀態。噴嘴51(52)將液柱狀之藥液L1(L2)噴出至基板9 之上表面。於圖2中，省略基板處理裝置1之構成要素中控制部130等一部分構成要素之記載。
基板9之表面形狀為大致圓形。基板9向基板處理裝置1內之搬入搬出係於藉由未圖示之噴嘴移動機構將噴嘴51、52配置於避讓位置之狀態下，藉由機器人等而進行。搬入至基板處理裝置1之基板9係藉由旋轉夾盤21而裝卸自如地保持。
基板處理裝置1具備旋轉保持機構2、處理部5及控制部130。該等各旋轉保持機構2、處理部5係與控制部130電性連接，根據來自控制部130之指示而動作。作為控制部130，例如可採用與通常之電腦相同者。亦即，控制部130例如具備進行各種運算處理之CPU(Central Processing Unit；中央處理單元)、記憶基本程式之作為讀取專用之記憶體的ROM(Read Only Memory；唯讀記憶體)、記憶各種資訊之作為讀寫自如之記憶體的RAM(Random Access Memory；隨機存取記憶體)、預先記憶有控制用軟體或資料等之磁碟等。控制部130中，作為主控制部之CPU依照程式中記述之順序進行運算處理，藉此控制基板處理裝置1之各部。
(2.基板9)
被基板處理裝置1視為處理對象之基板9之表面形狀為大致圓形。基板9之半徑例如為150mm。基板處理裝置1自噴嘴51、52對基板9之上表面供給處理液而進行基板9之處理。
圖3係用以說明基板9之上表面之中間區域K2之一例的圖。中間區域K2為基板9之旋轉軌跡中的中央區域K1與周邊區域K3之間的區域。自基板9之中心c1至中央區域K1與中間區域K2之邊界為止的長度例如為基板9之半徑的三分之一。另外，周邊區域K3之寬度、即自中間區域K2與周邊區域K3之邊界至基板9之周緣為止的長度例如為基板9之半徑的三分之一。因此，於該情形中，中間區域K2之寬度、即自中央區域K1與中間區域K2之邊界至中間區域K2與周邊區域K3之邊界為止的長度為基板9之半徑的三分之一。
(3.基板處理裝置1之各部之構成)
(旋轉保持機構2)
旋轉保持機構2為可於使基板9之一個主面朝向上方的狀態下，將上述基板9一邊保持於大致水平姿勢一邊旋轉的機構。旋轉保持機構2使基板9以通過主面之中心c1的鉛垂之旋轉軸a1為中心而旋轉。於旋轉保持機構2之噴嘴51、52噴出藥液L1、L2時，例如使基板9以200rpm至400rpm之轉速旋轉。
旋轉保持機構2具備作為小於基板9之圓板狀構件的旋轉夾盤(「保持構件」、「基板保持部」)21。旋轉夾盤21係以該旋轉夾盤21之上表面成為大致水平，且該旋轉夾盤21之中心軸與旋轉軸a1一致之方式設置。於旋轉夾盤21之下表面連結有圓筒狀之旋轉軸部22。旋轉軸部22係以使該旋轉軸部22之軸線沿著鉛垂方向般之姿勢而配置。旋轉軸部22之軸線與旋轉軸a1一致。另外，於旋轉軸部22連接有旋轉驅動部(例如伺服馬達)23。旋轉驅動部23繞旋轉軸部22之軸線而將該旋轉軸部22旋轉驅動。因此，旋轉夾盤21可與旋轉軸部22一併以旋轉軸a1為中心而旋轉。旋轉驅動部23與旋轉軸部22為使旋轉夾盤21以旋轉軸a1為中心而旋轉之旋轉機構231。旋轉軸部22及旋轉驅動部23係收容於未圖示之筒狀之罩殼內。
於旋轉夾盤21之中央部設有省略圖示之貫通孔，與旋轉軸部22之內部空間連通。於內部空間，經由省略圖示之配管、開閉閥而連接有省略圖示之泵。該泵、開閉閥係電性連接於控制部130。控制部130控制該泵、開閉閥之動作。該泵可依照控制部130之控制而選擇性地供給負壓與正壓。若於將基板9以大致水平姿勢置於旋轉夾盤21之上表面的狀態下泵供給負壓，則旋轉夾盤21自下方 吸附保持基板9。若泵供給正壓，則基板9可自旋轉夾盤21之上表面取下。
於該構成中，若於旋轉夾盤21吸附保持有基板9之狀態下旋轉驅動部23將旋轉軸部22旋轉，則使旋轉夾盤21繞沿著鉛垂方向之軸線而旋轉。藉此，使經保持於旋轉夾盤21上之基板9以通過該基板9面內之中心c1的鉛垂之旋轉軸a1為中心向箭頭AR1方向旋轉。作為旋轉夾盤21，亦可採用自以旋轉軸a1為中心而旋轉的圓板狀旋轉基部(spin base)之周緣部豎立設置有用以握持基板9之周緣部的多個(3個以上)夾盤銷者。
(處理部5)
處理部(「藥液供給機構」)5對經保持於旋轉夾盤21上之基板9進行處理。具體而言，處理部5對經保持於旋轉夾盤21上之基板9之上表面供給藥液。處理部5具備噴嘴51、52及藥液供給部53。
噴嘴51、52例如係安裝於未圖示之噴嘴移動機構所具備之長條臂之頂端。該噴嘴移動機構為用以使噴嘴51、52於各自之處理位置與退避位置之間移動的機構。
處理部5具備自基板9之上方對基板9之上表面(表面)噴出藥液L1(L2)的噴嘴51(52)。噴嘴51(52)例如分別 具備向基板9之上表面延伸的筒狀之頂端側部分，自形成於該頂端側部分之頂端的噴出口以接觸基板9之上表面之方式噴出藥液L1(L2)。
噴嘴51係自較基板9更靠上方噴出藥液L1，以使藥業L1噴擊基板9之中間區域K2中之液體接觸位置P1。噴嘴52自較基板9更靠上方噴出藥液L2，以使藥液L2噴擊中間區域K2中之液體接觸位置P2。關於噴嘴51、52噴出藥液L1、L2時之各噴出方向u1、v1，自相對於各噴嘴51、52而與旋轉軸a1為相反側之各位置而於基板9之徑向上觀看，上述各噴出方向u1、v1係自基板9之上方朝向傾斜向下的方向。
藥液供給部53對噴嘴51、52供給藥液L1、L2。具體而言，藥液供給部53係將藥液供給源531、532、配管541、542及開閉閥521、522組合而構成。藥液供給源531(532)經由配管541(542)對噴嘴51(52)供給藥液L1(L2)。於配管541(542)之路徑中途設有開閉閥521(522)。作為藥液L1、L2，例如可使用SPM、SC-1、DHF、SC-2等。藥液L1與藥液L2為相同種類之藥液。
若自藥液供給源531(532)將藥液L1(L2)供給於噴嘴51(52)，則噴嘴51(52)以液柱狀之液流之形式噴出藥液L1(L2)。其中，藥液供給部53所具備之開閉閥521(522) 係藉由與控制部130電性連接之省略圖示之閥開閉機構，於控制部130之控制下開閉。更詳細而言，根據控制部130之控制而變更開閉閥521(522)之開度，藉此可變更自藥液供給源531(532)經由配管541(542)供給於噴嘴51(52)之藥液L1(12)之流量。閥開閉機構可於控制部130之控制下獨立地變更開閉閥521、522之開度。藉此，噴嘴51噴出之藥液L1之流量、與噴嘴52噴出之藥液L2之流量係相互獨立地控制。亦即，自噴嘴51(52)噴出藥液L1(L2)之噴出態樣(具體而言所噴出之藥液之噴出開始時序、噴出結束時序、噴出流量等)係藉由控制部130而控制。亦即，藉由控制部130之控制，處理部5之噴嘴51(52)噴出藥液L1(L2)之液流，而使藥液L1(L2)之液流噴擊以旋轉軸a1為中心而旋轉的基板9之上表面。
另外，如圖2所示，自噴嘴51之上方於基板9之旋轉軸a1方向上觀看，噴嘴51噴出藥液L1時之噴出方向u1係含有以下分量之方向：沿著以旋轉軸a1為中心且通過液體接觸位置P1的圓在液體接觸位置P1處之切線方向，且朝向基板9之旋轉方向上游側的分量(『方向分量』)u2；以及沿著與切線正交的基板9之徑向，自液體接觸位置P1朝向旋轉軸a1的分量(『方向分量』)u3。噴嘴51噴出藥液L1時之噴出速度的水平方向之速度分量係將以下速度分量合成而成之速度分量：沿著以旋轉軸a1為中心且通過液體接觸位置P1在圓之液體接觸位置P1 處之切線方向，且朝向基板9之旋轉方向上游側的該切線方向之速度分量；以及沿著與該切線方向正交的基板9之徑向，自液體接觸位置P1朝向旋轉軸a1的該徑向之速度分量。噴嘴51噴出藥液L1時之噴出速度的該切線方向之速度分量具有以下大小：可克服因基板9之旋轉而作用於液體接觸位置P1上之藥液L1的朝向基板9之旋轉方向下游側的力，使藥液L1向基板9之旋轉方向上游側流動。該噴出速度的該徑向之速度分量具有以下大小：可克服作用於液體接觸位置P1上之藥液L1的由基板9之旋轉所致之離心力，使該藥液L1向旋轉軸a1側流動。因此，自噴嘴51噴出之藥液L1之至少一部分於剛噴擊液體接觸位置P1後，克服作用於該藥液的朝向基板之旋轉方向下游側的力與離心力此兩種力，自液體接觸位置P1一邊擴展成液膜狀一邊向基板9之旋轉方向上游側且旋轉軸a1側流動，然後通過基板之中央區域而到達基板之周緣。更詳細而言，該藥液L1之至少一部分先暫時自液體接觸位置P1一邊向基板9之中心側彎曲一邊朝向基板9之旋轉方向上游側後，再沿著一邊向基板9之旋轉方向下游側彎曲一邊朝向基板9之中心c1的弧狀之路徑，一邊擴展成液膜狀一邊到達基板9之中心c1。然後，該藥液L1若越過基板9之中心，則因離心力之影響而沿著一邊向基板9之旋轉方向下游側彎曲一邊朝向基板9之周緣的弧狀之路徑，一邊擴展一邊流動(參照圖4)。
因此，圖2所示的噴嘴51以如下方式噴出藥液L1：剛噴擊液體接觸位置P1後自液體接觸位置P1流向旋轉軸a1側的藥液L1之量，多於剛噴擊液體接觸位置P1後自液體接觸位置P1流向與旋轉軸a1相反之側的藥液L1之量。另外，關於剛噴出至液體接觸位置P1後之藥液L1，因由基板9之旋轉所致之離心力並未強烈地作用，故而亦有藥液L1之溫度不易降低之優點。
自噴嘴52之上方於基板9之旋轉軸a1方向上觀看，噴嘴52噴出藥液L2時之噴出方向v1係含有以下分量之方向：沿著以旋轉軸a1為中心且通過液體接觸位置P2的圓之液體接觸位置P2處之切線方向，且朝向基板9之旋轉方向下游側的分量(『方向分量』)v2。因此，自噴嘴52噴出之藥液L2自剛噴擊液體接觸位置P2後開始強烈受到離心力之影響，沿著一邊向基板9之旋轉方向下游側彎曲一邊朝向基板9之周緣的弧狀之路徑，一邊擴展成液膜狀一邊流動(參照圖4)。
因此，自噴嘴51噴出之藥液L1之一部分自液體接觸位置P1一邊擴展成液膜狀，一邊通過基板9之中央部分而到達基板9之周緣，從噴嘴52噴出之藥液L2之一部分自液體接觸位置P2一邊擴展成液膜狀，一邊於基板9之周邊區域K3中向基板9之旋轉方向下游側流動並且到達基板9之周緣部。
於圖2之例中，假想圓201以基板9之中心c1(旋轉軸a1)為中心且通過液體接觸位置P1、P2兩者。亦即，液體接觸位置P1與液體接觸位置P2為距旋轉軸a1相同距離之位置。另外，藥液L1、L2一邊擴展成液膜狀一邊流動。因此，藥液L1於液體接觸位置P1附近形成之液膜、與藥液L2於液體接觸位置P2附近形成之液膜係於基板9之徑向上擴展至大致相同之範圍。因此，更容易將自兩個噴嘴分別噴出之藥液L1、藥液L2供給於基板9之整個表面。
圖5係以圖表形式表示基板9之半徑與熱損耗的關係之一例的圖。於圖5所示之例中，於半徑150mm之基板9中，熱損耗隨著自基板9之中心c1朝向周緣而增加。於距中心c1之半徑約130mm以內之範圍內，熱損耗之增加率相對較低，但於半徑約130mm以上之範圍內，熱損耗朝向周緣而以指數函數形式增加。因此，為了利用供給於基板之上表面的藥液使基板之溫度分佈變得均勻，需要與供給於基板之中央部分的藥液相比而增加供給於基板之周邊部分的藥液之量。
圖6係以圖表形式表示圖2所示之構成的基板處理裝置1中之藥液之噴出態樣、與基板之溫度分佈的關係之一例的圖。以四邊形表示之溫度分佈表示僅自噴嘴51、52 中之噴嘴(「第一噴嘴」)51噴出藥液L1時的基板9之溫度分佈。以塗黑菱形表示之溫度分佈表示自噴嘴51、52兩者噴出藥液L1、L2時的基板9之溫度分佈。基板9之轉速為200rpm，一部分自液體接觸位置P1向中心c1側流動的藥液L1之噴出流量為2L/min.，自液體接觸位置P2主要向基板9之周緣側流動的藥液L2之噴出流量為3L/min.。亦即，噴嘴52噴出之藥液L2之流量多於噴嘴51噴出之藥液L1之流量。
此處，關於藥液L1之噴出流量X與藥液L2之噴出流量Y的關係，若於基板9中將較假想圓201(參照圖2)更靠中心c1側之部分之面積設為Acm2，且將周緣側之部分之面積設為Bcm2，則上述關係係藉由(1)式而表示。α係值根據將收容基板處理裝置1的未圖示之腔室內之氛圍自腔室排氣時的風速、及基板9之轉速等而變動的變量。
Figure 106140563-A0202-12-0029-1
如圖6之圖表所示，僅進行噴嘴51之藥液L1的噴出時，於供給有大量之藥液L1的基板9之中央區域K1、中間區域K2，基板9之徑向之溫度分佈成為相對較均勻之分佈，但於周邊區域K3中，因所供給之藥液L1不足， 故基板9之溫度朝向基板之周緣而急遽降低。然而，藉由根據基板9之轉速或噴出藥液L1、L2之區域之大小等而適當調整藥液L1、L2之噴出流量，自噴嘴51、52兩者噴出藥液L1、L2，可遍及基板之上表面整個區域而實現相對較均勻之溫度分佈。
再者，如圖2所示般，於基板處理裝置1中，藥液L2之液體接觸位置P2較佳為位於藥液L1自液體接觸位置P1向周圍擴展而形成於基板9上的液膜之上。
圖10係以圖表形式表示噴嘴51、52噴出之藥液L1、L2於基板9之徑向上的膜厚分佈之一例的圖。如上所述，自噴嘴51噴出至液體接觸位置P1之藥液L1自液體接觸位置P1一邊擴展成液膜狀一邊向基板9之旋轉方向上游側且旋轉軸a1側流動，然後通過基板9之中央區域K1而到達基板9之周緣。藉此，對液體接觸位置P1供給多量之藥液，且對基板9之中央部分之各位置供給少量之藥液L1。
基板9之各部位的周方向上之轉速係自旋轉軸a1朝向基板9之周緣而增加。另外，供給於基板9之各位置的藥液L1、L2係隨著各位置的周方向上之轉速增加而於周方向上被拉伸，膜厚減小。而且，液體接觸位置P1處之基板9之周方向之轉速高，中央區域K1中之基板9之周方向之轉速低。
因此，雖自噴嘴51對液體接觸位置P1供給較基板9之中央區域K1更為多量之藥液L1，但該藥液L1之膜厚容易變得較中央區域K1更薄。雖自噴嘴51對中央區域K1供給較液體接觸位置P1更為少量之藥液L1，但該藥液L1之膜厚不易變得較液體接觸位置P1薄。因此，如圖10所示，可藉由噴嘴51而提高基板9之表面中較液體接觸位置P1更靠基板9之中心側之部分中的藥液L1之膜厚之均勻性。
另外，自噴嘴52噴出之藥液L2大部分自液體接觸位置P2一邊擴展成液膜狀，一邊於基板9之周邊區域中向基板9之旋轉方向下游側流動並且到達基板9之周緣部。因此，可藉由噴嘴51與噴嘴52對基板9之上表面整個區域供給藥液L1、L2，並且藉由第一噴嘴而提高供給於較液體接觸位置P1更靠旋轉軸a1側之部分、亦即基板9之中央區域K1及基板9之中間區域K2中較液體接觸位置P1更靠旋轉軸a1側部分的藥液L1之膜厚之均勻性。另外，雖然因基板9之旋轉而基板9之熱損耗自基板9之中心側朝向周緣側急遽增加，但自第二噴嘴噴出之藥液L2係主要供給於基板9之周邊區域K3，故可與供給於基板9之中央部的藥液L1相比而增加供給於基板9之周 邊區域K3的藥液L1、L2。因此，可改善基板9之表面之溫度分佈之均勻性。
(4.噴嘴51、52之配置關係之例)
圖7至圖9係分別表示基板處理裝置1之噴嘴51、52的與圖2所示之配置關係不同的其他配置關係之例的圖。於圖7至圖9中，噴嘴51自與圖2中記載之噴嘴51相同之位置以相同噴出態樣將藥液L1噴出至液體接觸位置P1。
於圖7所示之配置關係中，藥液L2之液體接觸位置P2較藥液L1之液體接觸位置P1更遠離旋轉軸a1，且較液體接觸位置P1與基板9之周緣中最接近液體接觸位置P1之點間的中點(「關注中點」)更接近旋轉軸a1。假想圓202以中心c1為中心且通過該中點，假想圓201以中心c1為中心且通過液體接觸位置P1。於該情形時，雖然於液體接觸位置P1與液體接觸位置P2之間於基板9之徑向上空開間隔，但藥液L1(L2)自液體接觸位置P1(P2)一邊向周圍擴展一邊流動。因此抑制以下情況：於基板9之徑向上，在藥液L1於液體接觸位置P1附近形成之液膜、與藥液L2於液體接觸位置P2附近形成之液膜之間產生間隙。
於圖8所示之配置關係中，噴嘴51噴出之藥液L1之液體接觸位置P1、與噴嘴52噴出之藥液L2之液體接觸位置P2係於形成基板9之直徑的同一直線上，分別位於將旋轉軸a1夾持於彼此之間的位置。
於圖9所示之配置關係中，自噴嘴52之上方於基板9之旋轉軸a1方向上觀看，噴嘴52噴出藥液L2時之噴出方向v1係含有以下分量之方向：沿著以旋轉軸a1為中心且通過液體接觸位置P2的圓在液體接觸位置P2處之切線方向，且朝向基板9之旋轉方向下游側的分量v2；以及沿著與該切線正交的基板9之徑向，自液體接觸位置P2朝向與旋轉軸a1相反之側的分量(『方向分量』)v3。因此，該切線與噴出方向v1所成之角度成為銳角。因此，可自噴嘴52對基板9之周邊區域K3有效率地供給藥液L2。
(5.基板處理裝置之動作)
圖11係表示基板處理裝置1之動作之一例的流程圖。基板處理裝置1按該流程圖利用藥液L1、L2對基板9進行處理。於該流程圖之動作開始之前，預先藉由旋轉夾盤21保持基板9。
首先，旋轉機構231按照控制部130之控制使旋轉夾盤21開始旋轉，藉此使經旋轉夾盤21保持之基板9開始旋轉(圖11之步驟S10)。
繼而，處理部5之閥開閉機構於控制部130之控制下將開閉閥521以預定之開度打開，藉此噴嘴51開始噴出藥液L1而使藥液L1噴擊基板9之旋轉軌跡中的中間區域K2中之液體接觸位置P1(步驟S20)，閥開閉機構於控制部130之控制下將開閉閥522以預定之開度打開，藉此噴嘴52開始噴出藥液L2以使藥液L2接觸中間區域K2中之液體接觸位置P2(步驟S30)。
步驟S20中噴出之藥液L1之噴出方向係自上方於旋轉軸a1方向上觀看該藥液L1而含有以下分量之方向：沿著以旋轉軸a1為中心且通過液體接觸位置P1在圓之液體接觸位置P1之切線方向，且朝向基板9之旋轉方向上游側的分量；以及沿著與該切線正交的基板9之徑向，自液體接觸位置P1朝向旋轉軸a1之分量。
於步驟S20中，噴嘴51噴出之藥液L1之噴出速度的該切線方向之速度分量具有以下大小：可克服因基板9之旋轉而作用於液體接觸位置P1上之藥液的朝向基板9之旋轉方向下游側的力，使該藥液向基板9之旋轉方向上游側流動。藥液L1之噴出速度的徑向之速度分量具有以 下大小：可克服作用於液體接觸位置P1上之藥液L1的由基板9之旋轉所致之離心力，使該藥液L1向旋轉軸a1側流動。於步驟S20中，噴嘴51較佳為以如下方式噴出藥液L1：剛噴觸液體接觸位置P1後自液體接觸位置P1朝向旋轉軸a1側的藥液L1之量，多於剛噴觸液體接觸位置P1後自液體接觸位置P1朝向與旋轉軸a1相反之側的藥液L1之量。於步驟S30中，噴嘴52噴出之藥液L2之噴出方向係自上方於旋轉軸a1方向上觀看該藥液L2而含有以下分量：沿著以旋轉軸a1為中心且通過液體接觸位置P2的圓在液體接觸位置P2之切線方向，且朝向基板9之旋轉方向下游側的分量。
控制部130等待藥液L1、L2之處理之所需時間經過，使處理部5之閥開閉機構關閉開閉閥521、522，停止噴嘴51、52之藥液L1、L2之噴出(步驟S40)，然後，旋轉機構231使旋轉夾盤21停止旋轉而停止基板9的旋轉(步驟S50)。圖11所示之基板處理裝置1之處理動作結束。
根據如以上般構成之本實施形態之基板處理裝置，自噴嘴51之上方於基板9之旋轉軸a1方向上觀看，噴嘴51噴出藥液L1時之噴出方向u1為含有以下分量之方向：沿著以旋轉軸a1為中心且通過液體接觸位置P1的圓在液體接觸位置P1之切線方向，且朝向基板9之旋轉方 向上游側的分量u2；以及沿著與該切線正交的基板9之徑向，自液體接觸位置P1朝向旋轉軸a1的分量u3。噴嘴51噴出藥液L1時之噴出速度的切線方向之速度分量具有以下大小：可克服因基板9之旋轉而作用於液體接觸位置P1上之藥液L1的朝向基板9之旋轉方向下游側的力，使藥液L1向基板9之旋轉方向上游側流動。該噴出速度的該徑向之速度分量具有以下大小：可克服作用於液體接觸位置P1上之藥液L1的由基板9之旋轉所致之離心力，使該藥液L1向旋轉軸a1側流動。因此，自第一噴嘴噴出的藥液L1之至少一部分於剛接觸液體接觸位置P1後，克服作用於藥液L1的朝向基板9之旋轉方向下游側的力，自液體接觸位置P1先暫時一邊向基板9之中心側彎曲一邊朝向基板9之旋轉方向上游側後，沿著一邊向基板9之旋轉方向下游側彎曲一邊朝向基板9之中心c1的弧狀之路徑，一邊擴展成液膜狀一邊到達基板9之中心c1。然後，該藥液L1若越過基板9之中心，則因離心力之影響而沿著一邊向基板9之旋轉方向下游側彎曲一邊朝向基板9之周緣的弧狀之路徑，一邊擴展一邊流動。自噴嘴52之上方於基板9之旋轉軸a1方向上觀看，噴嘴52噴出藥液L2時之噴出方向v1為含有以下分量之方向：沿著以旋轉軸a1為中心且通過液體接觸位置P2的圓在液體接觸位置P2之切線方向，且朝向基板9之旋轉方向下游側的分量v2。因此，藥液L2自剛接觸液體接觸位置P2後開始強烈受到離心力之影響，沿著一邊向基板9 之旋轉方向下游側彎曲一邊朝向基板9之周緣的弧狀之路徑，一邊擴展成液膜狀一邊流動。因此，自噴嘴51噴出之藥液L1之一部分自液體接觸位置P1一邊擴展成液膜狀，一邊通過基板9之中央部分而到達基板9之周緣，自噴嘴52噴出之藥液L2之一部分自液體接觸位置P2一邊擴展成液膜狀，一邊於基板9之周邊區域K3中向基板9之旋轉方向下游側流動並且到達基板9之周緣部。因此，自噴嘴51、52噴出之藥液L1、L2總體被供給於基板9之整個表面。另外，雖因基板9之旋轉而基板9之熱損耗自基板9之中心側朝向周緣側急遽增加，但自第二噴嘴噴出之藥液L2係主要供給於基板9之周邊區域K3，故可增加供給於基板9之周邊區域K3的藥液L1、L2之量。
另外，根據本實施形態之基板處理裝置，噴嘴51噴出之藥液L1之液體接觸位置P1、與噴嘴52噴出之藥液L2之液體接觸位置P2係距旋轉軸a1為相同距離。因此，更容易將自兩個噴嘴分別噴出之藥液L1、L2供給於基板9之整個表面。
另外，根據本實施形態之基板處理裝置，噴嘴51噴出之藥液L1之液體接觸位置P1、與噴嘴52噴出之藥液L2之液體接觸位置P2係於形成基板9之直徑的同一直線上，分別位於將旋轉軸a1夾持於彼此之間的位置。因此，例如於自基板9之上方觀看，兩個噴嘴噴出之藥液L1、 藥液L2係相互平行且向相同方向噴出之情形時，可將噴嘴52噴出之藥液L2之噴出方向v1設定為自基板9之上方觀看而不具有朝向基板9之中心側的分量之方向。因此，可自噴嘴52對基板9之周邊區域K3有效率地供給藥液L2。
另外，根據本實施形態的基板處理裝置，噴嘴52噴出之藥液L2之液體接觸位置P2係位於噴嘴51噴出之藥液L1自液體接觸位置P1向周圍擴展而形成於基板9上的液膜之上。藉此，與液體接觸位置P2位於基板9上自噴嘴51噴出之藥液L1形成的液膜以外之部分之情形相比，可減少自噴嘴52噴出之藥液L2之濺液。
另外，根據本實施形態之基板處理裝置，噴嘴51以如下方式噴出藥液L1：剛噴擊液體接觸位置P1後自液體接觸位置P1朝向旋轉軸a1側的藥液L1之量，多於剛噴擊液體接觸位置P1後自液體接觸位置P1朝向與旋轉軸a1相反之側的藥液L1之量；自噴嘴52之上方於基板9之旋轉軸a1方向上觀看，噴嘴52噴出藥液L2時之噴出方向v1係含有以下分量之方向：沿著以旋轉軸a1為中心且通過液體接觸位置P2的圓之液體接觸位置P2處之切線方向，且朝向基板9之旋轉方向之下游側的分量v2。因此，自噴嘴51噴出之藥液L1容易自液體接觸位置P1一邊擴展成液膜狀一邊朝向基板9之中心流動，進而到達 相對於基板9之中心而與液體接觸位置P1為相反側的基板9之周緣。藉此，對第一液體接觸位置供給多量之藥液，且對基板之中央部分之各位置供給較第一液體接觸位置更為少量之藥液。基板之各部位的周方向上之轉速係自旋轉軸朝向基板之周緣而增加。另外，供給於基板之各位置的藥液係隨著各位置的周方向上之轉速增加而於周方向被拉伸，膜厚減小。因此，雖對第一液體接觸位置供給較基板之中央區域更為多量之藥液，但該藥液之膜厚容易變得較基板之中央區域更薄，另一方面，雖對基板之中央區域供給較第一液體接觸位置更為少量之藥液，但該藥液之膜厚不易變得較第一液體接觸位置薄。因此，可藉由第一噴嘴而提高基板表面中較第一液體接觸位置更靠基板中心側之部分中的藥液之膜厚之均勻性。另外，自噴嘴52噴出之藥液L2之一部分自液體接觸位置P2一邊擴展成液膜狀，一邊於基板9之周邊區域K3中向基板9之旋轉方向下游側流動並且到達基板9之周緣部。因此，可藉由第一噴嘴及第二噴嘴對基板之整個表面供給藥液，並且藉由第一噴嘴而提高供給於較第一液體接觸位置更靠旋轉軸側部分、亦即基板之中央區域及基板之中間區域中較第一液體接觸位置更靠旋轉軸側部分的藥液之膜厚之均勻性。另外，雖因基板9之旋轉而基板9之熱損耗自基板9之中心側朝向周緣側急遽增加，但自第二噴嘴噴出之藥液L2係主要供給於基板9之周邊區域K3，故可與供給於基板9之中央部的藥液L1相比而增加供給於基板9之周 邊區域K3的藥液L1、L2。因此，可改善基板9之表面之溫度分佈之均勻性。
另外，根據本實施形態之基板處理裝置，噴嘴52噴出之藥液L2之流量多於噴嘴51噴出之藥液L1之流量，故可自噴嘴52對基板9之周邊區域K3供給更多之藥液L2。
另外，根據本實施形態之基板處理裝置，自噴嘴52之上方於基板9之旋轉軸a1方向上觀看，噴嘴52噴出藥液L2時之噴出方向v1係含有以下分量之方向：沿著以旋轉軸a1為中心且通過液體接觸位置P2的圓在液體接觸位置P2之切線方向，且朝向基板9之旋轉方向下游側的分量v2；沿著與切線正交的基板9之徑向，自液體接觸位置P2朝向與旋轉軸a1相反之側的分量v3。因此，可自噴嘴52對基板9之周邊區域K3有效率地供給藥液L2。
另外，根據本實施形態之基板處理裝置，關於噴嘴51、52噴出藥液L1、L2時的各噴出方向u1、u2，自相對於噴嘴51、52而與旋轉軸a1為相反側之各位置於基板9之徑向上觀看，上述各噴出方向u1、u2係自基板9之上方朝向傾斜向下的方向。噴嘴51、52可向液體接觸位置P1、P2更準確地噴出藥液L1、L2。
另外，根據以上般之本實施形態之基板處理方法，藥液L1之至少一部分於剛噴擊液體接觸位置P1後，克服作用於該藥液L1的朝向基板9之旋轉方向之下游側的力與離心力此兩種力，自液體接觸位置P1一邊擴展成液膜狀一邊向基板9之旋轉方向上游側且旋轉軸a1側流動，然後通過基板9之中央區域而到達基板9之周緣。藉此，對液體接觸位置P1供給多量之藥液L1，且對基板9之中央部分之各位置供給較液體接觸位置P1更為少量之藥液L1。雖對液體接觸位置P1供給較基板9之中央區域更為多量之藥液L1，但該藥液L1之膜厚容易變得較基板9之中央區域更薄，另一方面，雖對基板9之中央區域供給較液體接觸位置P1更為少量之藥液L1，但該藥液L1的膜厚不易變得較液體接觸位置P1薄。因此，可藉由向液體接觸位置P1噴出藥液L1而提高基板9表面中較液體接觸位置P1更靠基板9之中心c1側之部分中的藥液之膜厚之均勻性。另外，噴出至液體接觸位置P2之藥液L2大部分自液體接觸位置P2一邊擴展成液膜狀，一邊於基板9之周邊區域中向基板9之旋轉方向下游側流動並且到達基板9之周緣部。因此，可對基板9之整個表面供給藥液L1、L2，並且提高供給於較液體接觸位置P1更靠旋轉軸a1側部分、亦即基板9之中央區域及基板9之中間區域中較液體接觸位置P1更靠旋轉軸a1側部分的藥液L1之膜厚之均勻性。
詳細示出了本發明並進行描述，但上述描述於所有態樣中係例示而非限定性。因此，本發明可於該發明之範圍內將實施形態適當變形、省略。
1‧‧‧基板處理裝置
5‧‧‧處理部
9‧‧‧基板
51‧‧‧噴嘴(第一噴嘴)
52‧‧‧噴嘴(第二噴嘴)
53‧‧‧藥液供給部
201‧‧‧假想圓
521、522‧‧‧開閉閥
531、532‧‧‧藥液供給源
541、542‧‧‧配管
AR1‧‧‧箭頭
L1、L2‧‧‧藥液
P1‧‧‧液體接觸位置(第一液體接觸位置)
P2‧‧‧液體接觸位置(第二液體接觸位置)
a1‧‧‧旋轉軸
c1‧‧‧中心
u1、v1‧‧‧噴出方向
u2、u3、v2、v3‧‧‧分量

Claims (18)

  1. 一種基板處理裝置，係具備：保持構件，能以大致水平姿勢一邊保持一邊旋轉基板；旋轉機構，使前述保持構件以旋轉軸為中心而旋轉；第一噴嘴，自較前述基板更靠上方以液柱狀之液流之形式噴出藥液，以使該藥液噴擊前述基板之旋轉軌跡中的中央區域與周邊區域之間的中間區域中之第一液體接觸位置；以及第二噴嘴，自較前述基板更靠上方以液柱狀之液流之形式噴出前述藥液，以使該藥液噴擊前述中間區域中之第二液體接觸位置；前述第一噴嘴與前述第二噴嘴係噴出相同種類之藥液；並且，自前述第一噴嘴之上方於前述基板之前述旋轉軸方向上觀看，前述第一噴嘴噴出前述藥液時之噴出方向係含有以下分量之方向：沿著以前述旋轉軸為中心且通過前述第一液體接觸位置的圓在前述第一液體接觸位置之切線方向，且朝向前述基板之旋轉方向上游側的分量；以及沿著與該切線正交的前述基板之徑向，自前述第一液體接觸位置朝向前述旋轉軸的分量； 前述第一噴嘴噴出前述藥液時之噴出速度的前述切線方向之速度分量具有以下大小：可克服因前述基板之旋轉而作用於前述第一液體接觸位置上之前述藥液的朝向前述基板之旋轉方向下游側的力，而使該藥液向前述基板之旋轉方向上游側流動；前述噴出速度的前述徑向之速度分量具有以下大小：可克服作用於前述第一液體接觸位置上之前述藥液的由前述基板之旋轉所致之離心力，而使該藥液向前述旋轉軸側流動；自前述第二噴嘴之上方於前述基板之旋轉軸方向觀看，前述第二噴嘴噴出前述藥液時之噴出方向係含有以下分量之方向：沿著以前述旋轉軸為中心且通過前述第二液體接觸位置的圓在前述第二液體接觸位置之切線方向，且朝向前述基板之旋轉方向下游側的分量。
  2. 如請求項1所記載之基板處理裝置，其中前述第一噴嘴噴出之前述藥液之前述第一液體接觸位置、與前述第二噴嘴噴出之前述藥液之前述第二液體接觸位置係距前述旋轉軸為相同距離。
  3. 如請求項1所記載之基板處理裝置，其中藉由前述第一噴嘴噴出之前述藥液之前述第一液體接觸位置、與前述基板之周緣中最接近前述第一液體接觸位置之點間的中點來定義關注中點時，前述第二噴嘴噴出之前述藥液之前述第二液體接觸位置係較前述第一液 體接觸位置更遠離前述旋轉軸且較前述關注中點更接近前述旋轉軸。
  4. 如請求項1至3中任一項所記載之基板處理裝置，其中前述第一噴嘴噴出之前述藥液之前述第一液體接觸位置、與前述第二噴嘴噴出之前述藥液之前述第二液體接觸位置係於形成前述基板之直徑的同一直線上分別位於將前述旋轉軸夾持於彼此之間的位置。
  5. 如請求項1至3中任一項所記載之基板處理裝置，其中前述第二噴嘴噴出之前述藥液之前述第二液體接觸位置係位於前述第一噴嘴噴出之前述藥液自前述第一液體接觸位置向周圍擴展而形成於前述基板上的液膜之上。
  6. 一種基板處理裝置，係具備：保持構件，能以大致水平姿勢一邊保持一邊旋轉基板；旋轉機構，使前述保持構件以旋轉軸為中心而旋轉；第一噴嘴，自較前述基板更靠上方以液柱狀之液流之形式噴出藥液，以使該藥液噴擊前述基板之旋轉軌跡中的中央區域與周邊區域之間的中間區域中之第一液體接觸位置；以及第二噴嘴，自較前述基板更靠上方以液柱狀之液流之形式噴出前述藥液，以使該藥液噴擊前述中間區域中之第二液體接觸位置； 前述第一噴嘴與前述第二噴嘴係噴出相同種類之藥液；並且，前述第一噴嘴係以如下方式噴出前述藥液：剛噴擊前述第一液體接觸位置後自前述第一液體接觸位置流向前述旋轉軸側的前述藥液之量，多於剛噴擊前述第一液體接觸位置後自前述第一液體接觸位置流向與前述旋轉軸相反之側的前述藥液之量；自前述第二噴嘴之上方於前述基板之旋轉軸方向上觀看，前述第二噴嘴噴出前述藥液時之噴出方向係含有以下分量之方向：沿著以前述旋轉軸為中心且通過前述第二液體接觸位置的圓在前述第二液體接觸位置的切線方向，且朝向前述基板之旋轉方向下游側的分量。
  7. 如請求項1或6所記載之基板處理裝置，其中前述第二噴嘴噴出之前述藥液之流量多於前述第一噴嘴噴出之前述藥液之流量。
  8. 如請求項1或6所記載之基板處理裝置，其中自前述第二噴嘴之上方於前述基板之旋轉軸方向上觀看，前述第二噴嘴噴出前述藥液時之噴出方向係含有以下分量之方向：沿著以前述旋轉軸為中心且通過前述第二液體接觸位置的圓在前述第二液體接觸位置的切線方向，且朝向前述基板之旋轉方向下游側的分量；以及沿著與該切線正交的前述基板之徑向，自前述第二液體接觸位置朝向與前述旋轉軸相反之側的分量。
  9. 如請求項1或6所記載之基板處理裝置，其中關於前述第一噴嘴與前述第二噴嘴之各噴嘴噴出前述藥液時之各噴出方向，自相對於前述各噴嘴而與前述旋轉軸為相反側之各位置於前述基板之徑向上觀看，前述各噴出方向係自前述基板之上方朝向傾斜向下的方向。
  10. 一種基板處理方法，係具備：旋轉步驟，一邊以大致水平姿勢保持基板一邊使該基板以旋轉軸為中心而旋轉；第一噴出步驟，與前述旋轉步驟並行，自較前述基板更靠上方以液柱狀之液流之形式噴出藥液，以使該藥液噴擊前述基板之旋轉軌跡中的中央區域與周邊區域之間的中間區域中之第一液體接觸位置；以及第二噴出步驟，與前述旋轉步驟及前述第一噴出步驟並行，自較前述基板更靠上方以液柱狀之液流之形式噴出前述藥液，以使該藥液噴擊前述中間區域中之第二液體接觸位置；前述第一噴出步驟與前述第二噴出步驟係噴出相同種類之藥液；並且，前述第一噴出步驟中噴出之前述藥液之噴出方向係自上方於前述旋轉軸方向上觀看該藥液而含有以下分量之方向：沿著以前述旋轉軸為中心且通過前述第一液體接觸位置的圓在前述第一液體接觸位置之切線方向，且朝向前述基板之旋轉方向上游側 的分量；以及沿著與前述切線正交的前述基板之徑向，自前述第一液體接觸位置朝向前述旋轉軸的分量；前述第一噴出步驟中噴出之前述藥液之噴出速度的前述切線方向之速度分量具有以下大小：可克服因前述基板之旋轉而作用於前述第一液體接觸位置上之前述藥液的朝向前述基板之旋轉方向下游側的力，而使該藥液向前述基板之旋轉方向上游側流動；前述噴出速度的前述徑向之速度分量具有以下大小：可克服作用於前述第一液體接觸位置上之前述藥液的由前述基板之旋轉所致之離心力，使該藥液向前述旋轉軸側流動；前述第二噴出步驟中噴出之前述藥液之噴出方向係自上方於前述旋轉軸方向上觀看該藥液而含有以下分量：沿著以前述旋轉軸為中心且通過前述第二液體接觸位置的圓在前述第二液體接觸位置之切線方向，且朝向前述基板之旋轉方向下游側的分量。
  11. 如請求項10所記載之基板處理方法，其中前述第一噴出步驟中噴出之前述藥液之前述第一液體接觸位置、與前述第二噴出步驟中噴出之前述藥液之前述第二液體接觸位置係距前述旋轉軸為相同距離。
  12. 如請求項10所記載之基板處理方法，其中藉由前述第一噴出步驟中噴出之前述藥液之前述第一液體接觸位置、與前述基板之周緣中最接近前述第一液體接 觸位置之點間的中點來定義關注中點時，前述第二噴出步驟中噴出之前述藥液之前述第二液體接觸位置係較前述第一液體接觸位置更遠離前述旋轉軸且較前述關注中點更接近前述旋轉軸。
  13. 如請求項10至12中任一項所記載之基板處理方法，其中前述第一噴出步驟中噴出之前述藥液之前述第一液體接觸位置、與前述第二噴出步驟中噴出之前述藥液之前述第二液體接觸位置係於形成前述基板之直徑的同一直線上分別位於將前述旋轉軸夾持於彼此之間的位置。
  14. 如請求項10至12中任一項所記載之基板處理方法，其中前述第二噴出步驟中噴出之前述藥液之前述第二液體接觸位置係位於前述第一噴出步驟中噴出之前述藥液自前述第一液體接觸位置向周圍擴展而形成於前述基板上的液膜之上。
  15. 一種基板處理方法，係具備：旋轉步驟，一邊以大致水平姿勢保持基板一邊使該基板以旋轉軸為中心而旋轉；第一噴出步驟，與前述旋轉步驟並行，自較前述基板更靠上方以液柱狀之液流之形式噴出藥液，以使該藥液噴擊前述基板之旋轉軌跡中的中央區域與周邊區域之間的中間區域中之第一液體接觸位置；以及第二噴出步驟，與前述旋轉步驟及前述第一噴出步驟並行，自較前述基板更靠上方以液柱狀之液流之 形式噴出前述藥液，以使該藥液噴擊前述中間區域中之第二液體接觸位置；前述第一噴出步驟與前述第二噴出步驟係噴出相同種類之藥液；並且，前述第一噴出步驟係以如下方式噴出前述藥液：剛噴擊前述第一液體接觸位置後自前述第一液體接觸位置流向前述旋轉軸側的前述藥液之量，多於剛噴擊前述第一液體接觸位置後自前述第一液體接觸位置流向與前述旋轉軸相反之側的前述藥液之量；前述第二噴出步驟中噴出的前述藥液之噴出方向係自上方於前述旋轉軸方向上觀看該藥液而含有以下分量之方向：沿著以前述旋轉軸為中心且通過前述第二液體接觸位置的圓在前述第二液體接觸位置之切線方向，且朝向前述基板之旋轉方向下游側的分量。
  16. 如請求項10或15所記載之基板處理方法，其中前述第二噴出步驟中噴出之前述藥液之流量多於前述噴出步驟中噴出之前述藥液之流量。
  17. 如請求項10或15所記載之基板處理方法，其中前述第二噴出步驟中噴出之前述藥液之噴出方向係自上方於前述旋轉軸方向上觀看該藥液而含有以下分量之方向：沿著以前述旋轉軸為中心且通過前述第二液體接觸位置的圓在前述第二液體接觸位置之切線方向，且朝向前述基板之旋轉方向下游側的分量；以 及沿著與該切線正交的前述基板之徑向，自前述第二液體接觸位置朝向與前述旋轉軸相反之側的分量。
  18. 如請求項10或15所記載之基板處理方法，其中關於前述第一噴出步驟及前述第二噴出步驟之各噴出步驟中噴出前述藥液時之各噴出方向，自相對於前述各噴出步驟中噴出的各藥液而與前述旋轉軸相反之側於前述基板之徑向上觀看前述各藥液，前述各噴出方向係自前述基板之上方朝向傾斜向下的方向。
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