WO2018131428A1 - Substrate processing device and substrate processing method - Google Patents

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小林　健司
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Abstract

A substrate processing device comprising: a substrate holding unit for holding a substrate in a horizontal position; a processing liquid nozzle which includes a lower opening opposing an upper surface of the substrate being held by the substrate holding unit, and an inner wall defining a tubular space which extends in an up-down direction and which is upwardly continuous with the lower opening, the processing liquid nozzle ejecting processing liquid via the lower opening; a liquid column forming unit for forming, on the upper surface of the substrate, a liquid column of the processing liquid, the liquid column including a first liquid column portion filling an interval between the lower opening and the upper surface of the substrate with the processing liquid in a liquid-tight manner, and a second liquid column portion upwardly continuous with the first liquid column portion and consisting of the processing liquid stored in the tubular space; and a physical force providing unit for providing the second liquid column portion with physical force.

Description

基板処理装置および基板処理方法Substrate processing apparatus and substrate processing method
　この発明は、処理液を用いて基板の上面を処理する基板処理装置および基板処理方法に関する。基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、ＦＥＤ(Field Emission Display)用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、セラミック基板、太陽電池用基板などが含まれる。 The present invention relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method for processing an upper surface of a substrate using a processing liquid. Examples of substrates include semiconductor wafers, liquid crystal display substrates, plasma display substrates, FED (Field Emission Display) substrates, optical disk substrates, magnetic disk substrates, magneto-optical disk substrates, photomask substrates, ceramics. Substrate, solar cell substrate and the like are included.
　半導体装置や液晶表示装置などの製造工程では、半導体ウエハや液晶表示装置用ガラス基板などの基板に対して処理液を用いた処理が行われる。 In a manufacturing process of a semiconductor device or a liquid crystal display device, a process using a processing liquid is performed on a substrate such as a semiconductor wafer or a glass substrate for a liquid crystal display device.
　基板を１枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置は、たとえば、基板を水平に保持して回転させるスピンチャックと、スピンチャックに保持されている基板の上面に処理液の液滴を衝突させる二流体ノズルと、スピンチャックに保持されている基板の上面に向けて保護液を吐出する保護液ノズルとを備えている（下記特許文献１参照）。 A single-wafer type substrate processing apparatus that processes substrates one by one, for example, a spin chuck that holds and rotates a substrate horizontally, and a droplet of a processing solution collides with the upper surface of the substrate held by the spin chuck. A two-fluid nozzle and a protective liquid nozzle that discharges the protective liquid toward the upper surface of the substrate held by the spin chuck are provided (see Patent Document 1 below).
　このような基板処理装置における洗浄処理では、二流体ノズルは、基板の上面内の領域（以下では、「噴射領域」という。）に向けて処理液を噴射する。また、二流体ノズルからの処理液の液滴の噴射と並行して、保護液ノズルから基板の上面に向けて保護液が吐出される。保護液ノズルから吐出された保護液は噴射領域に進入し、保護液の液膜が噴射領域に形成される。よって、処理液の液滴は、保護液の液膜によって噴射領域が覆われている状態で噴射領域に衝突する。 In the cleaning process in such a substrate processing apparatus, the two-fluid nozzle sprays the processing liquid toward a region in the upper surface of the substrate (hereinafter referred to as “jetting region”). In parallel with the ejection of the treatment liquid droplets from the two-fluid nozzle, the protective liquid is discharged from the protective liquid nozzle toward the upper surface of the substrate. The protective liquid discharged from the protective liquid nozzle enters the ejection area, and a liquid film of the protective liquid is formed in the ejection area. Therefore, the droplet of the treatment liquid collides with the ejection area in a state where the ejection area is covered with the protective liquid film.
米国特許出願公開第２０１２／２４７５０６号公報US Patent Application Publication No. 2012/247506
　　高い洗浄性能を実現するために、二流体ノズルの噴射圧を高めることが考えられる。しかしながら、二流体ノズルの噴射圧が高いと、二流体ノズルの噴射される処理液の液滴が、保護液の液膜を噴射領域の周囲に押し退けてしまうおそれがある。この場合、後続の処理液の液滴が保護液の液膜で保護されていない噴射領域に直接衝突するおそれがある。すなわち、十分な厚みを有する保護液の液膜で噴射領域を確実に覆い続けることは難しい。その結果、二流体ノズルからの処理液の液滴の噴射によって、基板の上面にダメージを与えるおそれがある。 In order to achieve high cleaning performance, it is conceivable to increase the injection pressure of the two-fluid nozzle. However, if the jet pressure of the two-fluid nozzle is high, the droplets of the processing liquid jetted from the two-fluid nozzle may push the protective liquid film around the jet region. In this case, there is a possibility that the subsequent droplets of the processing liquid directly collide with an ejection region that is not protected by the protective liquid film. In other words, it is difficult to reliably cover the spray region with the liquid film of the protective liquid having a sufficient thickness. As a result, there is a risk of damaging the upper surface of the substrate due to the ejection of the treatment liquid droplets from the two-fluid nozzle.
　一方、基板へのダメージを回避するために、二流体ノズルの噴射圧を下げることも考えられる。しかし、この場合、処理液の液滴の噴射に伴う洗浄能力が低下する結果、基板の上面を良好に洗浄することができない。 On the other hand, in order to avoid damage to the substrate, it is conceivable to lower the injection pressure of the two-fluid nozzle. However, in this case, the cleaning ability associated with the ejection of the treatment liquid droplets decreases, and as a result, the upper surface of the substrate cannot be cleaned well.
　すなわち、特許文献１の手法では、基板に与えるダメージを低減しながら、洗浄性能を高めることに限界がある。 That is, the method of Patent Document 1 has a limit in improving the cleaning performance while reducing the damage given to the substrate.
　したがって、基板へのダメージを抑制しながら、液滴ノズルからの処理液の液滴を用いて基板の上面を良好に処理することが求められている。 Therefore, it is required to satisfactorily treat the upper surface of the substrate using droplets of the treatment liquid from the droplet nozzle while suppressing damage to the substrate.
　このような課題は、処理液の液滴を基板に噴射する液滴洗浄に限られず、超音波振動が付与された処理液を基板に供給することにより、基板から異物を除去する超音波洗浄にも共通している。 Such a problem is not limited to droplet cleaning in which droplets of processing liquid are sprayed onto a substrate, but is applied to ultrasonic cleaning that removes foreign matter from a substrate by supplying the substrate with processing liquid to which ultrasonic vibration is applied. Is also common.
　そこで、本発明の目的は、基板へのダメージを抑制しながら、物理力を用いて基板を良好に洗浄することができる基板処理装置および基板処理方法を提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus and a substrate processing method capable of satisfactorily cleaning a substrate using physical force while suppressing damage to the substrate.
　この発明は、基板を水平姿勢に保持するための基板保持ユニットと、前記基板保持ユニットに保持されている基板の上面に対向する下部開口、および上下方向の筒状空間であって前記下部開口から上方に連なる筒状空間を区画する内壁を有し、前記下部開口から処理液を吐出する処理液ノズルと、前記下部開口と前記基板の上面との間を処理液で液密に満たす第１の液柱部分と、前記第１の液柱部分から上方に連なり、前記筒状空間に溜められた処理液からなる第２の液柱部分とを含む処理液の液柱を、前記基板の上面に形成する液柱形成ユニットと、前記第２の液柱部分に物理力を付与する物理力付与ユニットを含む、基板処理装置を提供する。 The present invention provides a substrate holding unit for holding a substrate in a horizontal position, a lower opening facing the upper surface of the substrate held by the substrate holding unit, and a cylindrical space in the vertical direction from the lower opening. A processing liquid nozzle that discharges a processing liquid from the lower opening; and a space between the lower opening and the upper surface of the substrate that is liquid-tightly filled with the processing liquid. A liquid column of a processing liquid that includes a liquid column part and a second liquid column part made of a processing liquid that is connected upward from the first liquid column part and is stored in the cylindrical space is formed on the upper surface of the substrate. There is provided a substrate processing apparatus including a liquid column forming unit to be formed and a physical force applying unit for applying a physical force to the second liquid column portion.
　この構成によれば、処理液ノズルによって基板の上面に処理液の液柱が形成される。処理液の液柱は、処理液ノズルの下部開口と基板の上面との間を処理液で液密に満たす第１の液柱部分と、第１の液柱部分から上方に連なり、筒状空間に溜められた処理液からなる第２の液柱部分とを含む。物理力付与ユニットによって第２の液柱部分に物理力が付与される。これにより、処理液の液柱に衝撃波が発生し、この衝撃波が処理液の液柱を伝播して基板の上面に与えられる。その結果、基板の上面を良好に洗浄することができる。 According to this configuration, the liquid column of the processing liquid is formed on the upper surface of the substrate by the processing liquid nozzle. The liquid column of the processing liquid is connected to the first liquid column part that is liquid-tightly filled with the processing liquid between the lower opening of the processing liquid nozzle and the upper surface of the substrate, and extends upward from the first liquid column part. And a second liquid column portion made of the processing liquid stored in the liquid crystal. A physical force is applied to the second liquid column portion by the physical force applying unit. Thereby, a shock wave is generated in the liquid column of the processing liquid, and this shock wave propagates through the liquid column of the processing liquid and is given to the upper surface of the substrate. As a result, the upper surface of the substrate can be cleaned well.
　この場合、物理力付与ユニットからの物理力を、処理液の液柱を介して基板に付与するので、物理力付与ユニットからの物理力を基板に直接付与する場合と比較して、基板に与えられるダメージを低減させることができる。 In this case, since the physical force from the physical force applying unit is applied to the substrate through the liquid column of the processing liquid, the physical force from the physical force applying unit is applied to the substrate as compared with the case of directly applying the physical force to the substrate. Damage can be reduced.
　ゆえに、基板へのダメージを抑制しながら、物理力を用いて基板を良好に洗浄することができる。 Therefore, the substrate can be cleaned satisfactorily using physical force while suppressing damage to the substrate.
　この発明の一実施形態では、前記液柱形成ユニットは、前記物理力付与ユニットによらずに前記筒状空間に処理液を供給する処理液供給ユニットをさらに含んでいてもよい。 In one embodiment of the present invention, the liquid column forming unit may further include a processing liquid supply unit that supplies a processing liquid to the cylindrical space without depending on the physical force applying unit.
　この構成によれば、処理液供給ユニットからの処理液が筒状空間に供給される。そのため、筒状空間に処理液を良好に溜めることができる。これにより、基板の上面に液柱を良好に形成することができる。 According to this configuration, the processing liquid from the processing liquid supply unit is supplied to the cylindrical space. Therefore, the processing liquid can be stored well in the cylindrical space. Thereby, a liquid column can be favorably formed on the upper surface of the substrate.
　また、前記内壁には、前記筒状空間に処理液を供給する処理液供給口が形成されており、前記処理液供給ユニットは、前記処理液供給口から処理液を水平に前記筒状空間に導入していてもよい。 In addition, a treatment liquid supply port for supplying a treatment liquid to the cylindrical space is formed in the inner wall, and the treatment liquid supply unit horizontally supplies the treatment liquid from the treatment liquid supply port to the cylindrical space. It may be introduced.
　この構成によれば、筒状空間に水平に導入された処理液は、下部開口から直ちに流出せずに筒状空間に一旦止まる。すなわち、筒状空間に処理液を良好に溜めることができる。 According to this configuration, the processing liquid introduced horizontally into the cylindrical space temporarily stops in the cylindrical space without immediately flowing out from the lower opening. That is, the processing liquid can be stored well in the cylindrical space.
　また、前記処理液ノズルは、前記内壁から横方向に張り出すフランジを含んでいてもよい。この場合、前記処理液供給ユニットは、前記筒状空間と前記フランジに形成された処理液導入口とを連通する第１の供給流路を含んでいてもよい。 Further, the treatment liquid nozzle may include a flange projecting laterally from the inner wall. In this case, the processing liquid supply unit may include a first supply channel that communicates the cylindrical space and a processing liquid inlet formed in the flange.
　この構成によれば、フランジの内部に第１の供給流路が形成されているので、フランジの内部を有効活用できる。そのため、処理液ノズル外に第１の供給流路を別途設ける必要がないから、部品点数の低減および／または処理液供給ユニットの小型化を図ることができる。 According to this configuration, since the first supply flow path is formed inside the flange, the inside of the flange can be used effectively. Therefore, it is not necessary to separately provide the first supply channel outside the processing liquid nozzle, so that the number of parts can be reduced and / or the processing liquid supply unit can be downsized.
　また、前記処理液ノズルは、前記内壁を有する内筒と、前記内筒の側方を取り囲む外筒とを含んでいてもよい。この場合、前記処理液供給ユニットは、前記内筒と前記外筒との間に区画された筒状の第２の供給流路を含んでいてもよい。 Further, the processing liquid nozzle may include an inner cylinder having the inner wall and an outer cylinder surrounding a side of the inner cylinder. In this case, the processing liquid supply unit may include a cylindrical second supply flow path partitioned between the inner cylinder and the outer cylinder.
　この構成によれば、前記内筒と前記外筒との間に区画された筒状の第２の供給流路を区画するため、別に供給経路を設ける必要がないから、部品点数の低減および／または処理液供給ユニットの小型化を図ることができる。 According to this configuration, since the cylindrical second supply flow path defined between the inner cylinder and the outer cylinder is partitioned, there is no need to provide a separate supply path. Alternatively, the processing liquid supply unit can be downsized.
　また、前記液柱形成ユニットは、前記下部開口と前記基板保持ユニットに保持されている基板の上面との間の間隔を変更する第１の間隔変更ユニットを含んでいてもよい。 Further, the liquid column forming unit may include a first interval changing unit that changes an interval between the lower opening and the upper surface of the substrate held by the substrate holding unit.
　この構成によれば、下部開口と基板の上面との間の間隔を変更することにより、第１の液柱部分の上下方向の厚みを変更することができる。そのため、処理液の液柱の上下方向の厚みを、処理液の液柱を伝播する衝撃波が、基板の上面にダメージを与えず、かつ基板の上面に十分な洗浄力を付与できるような最適な厚みに調整することが可能である。 According to this configuration, the thickness in the vertical direction of the first liquid column portion can be changed by changing the distance between the lower opening and the upper surface of the substrate. Therefore, the thickness of the liquid column of the processing liquid is optimized so that the shock wave propagating through the liquid column of the processing liquid does not damage the upper surface of the substrate and can provide sufficient cleaning power to the upper surface of the substrate. It is possible to adjust the thickness.
　また、前記基板処理装置が、前記第２の液柱部分の液面と前記下部開口との間の間隔を変更する第２の間隔変更ユニットをさらに含む、請求項１～６のいずれか一項に記載の基板処理装置である。 The substrate processing apparatus further includes a second interval changing unit that changes an interval between the liquid level of the second liquid column portion and the lower opening. The substrate processing apparatus according to claim 1.
　この構成によれば、第２の液柱部分の液面と下部開口との間の間隔を変更することにより、第２の液柱部分の上下方向の厚みを変更することが可能である。そのため、処理液の液柱の上下方向の厚みを、処理液の液柱を伝播する衝撃波が、基板の上面にダメージを与えず、かつ基板の上面に十分な洗浄力を付与できるような最適な厚みに調整することが可能である。 According to this configuration, it is possible to change the thickness in the vertical direction of the second liquid column part by changing the interval between the liquid level of the second liquid column part and the lower opening. Therefore, the thickness of the liquid column of the processing liquid is optimized so that the shock wave propagating through the liquid column of the processing liquid does not damage the upper surface of the substrate and can provide sufficient cleaning power to the upper surface of the substrate. It is possible to adjust the thickness.
　また、第２の液柱部分の上下方向の厚みを変更させることにより、下部開口と基板の上面との間の間隔によらずに、処理液の液柱の厚みを調整することができる。これにより、第１の液柱部分の柱状の形体を保持しながら、処理液の液柱の厚みを最適な厚みに調整することができる。 Also, by changing the thickness of the second liquid column portion in the vertical direction, the thickness of the liquid column of the processing liquid can be adjusted without depending on the interval between the lower opening and the upper surface of the substrate. Thereby, the thickness of the liquid column of the processing liquid can be adjusted to an optimum thickness while holding the columnar shape of the first liquid column part.
　また、前記処理液ノズルは、前記内壁の下部分から横方向に張り出すフランジを含んでいてもよい。 Further, the treatment liquid nozzle may include a flange projecting laterally from a lower portion of the inner wall.
　この構成によれば、下部開口から吐出されて基板の上面で跳ね返った処理液が周囲に飛散することを抑制することができる。 According to this configuration, it is possible to prevent the processing liquid discharged from the lower opening and bounced off from the upper surface of the substrate from being scattered around.
　また、前記物理力付与ユニットが、前記第２の液柱部分の液面に向けて処理液の液滴を噴射する液滴噴射ユニットを含んでいてもよい。 Further, the physical force imparting unit may include a liquid droplet ejecting unit that ejects liquid droplets of the processing liquid toward the liquid surface of the second liquid column portion.
　この構成によれば、第２の液柱部分の液面への処理液の液滴の噴射により第２の液柱部分の液面に振動が付与され、これにより、処理液の液柱に衝撃波が発生し、この衝撃波が処理液の液柱を伝播して基板の上面に与えられる。これにより、基板の上面を良好に洗浄することができる。 According to this configuration, vibration is applied to the liquid surface of the second liquid column portion by jetting the droplet of the processing liquid onto the liquid surface of the second liquid column portion. The shock wave propagates through the liquid column of the processing liquid and is given to the upper surface of the substrate. Thereby, the upper surface of a board | substrate can be wash | cleaned favorably.
　この場合、液滴噴射ユニットからの処理液の液滴を、処理液の液柱を介して基板に付与するので、液滴噴射ユニットからの処理液の液滴を、基板に直接付与する場合と比較して、基板に与えられるダメージを低減させることができる。 In this case, since the treatment liquid droplets from the droplet ejection unit are applied to the substrate via the liquid column of the treatment liquid, the treatment liquid droplets from the droplet ejection unit are directly applied to the substrate. In comparison, damage given to the substrate can be reduced.
　ゆえに、基板へのダメージを抑制しながら、処理液の液滴による振動を用いた洗浄処理を基板に良好に施すことができる。 Therefore, it is possible to satisfactorily perform the cleaning process using the vibration caused by the droplets of the processing liquid while suppressing damage to the substrate.
　また、前記筒状内壁には、前記筒状空間に存在している気体を前記筒状空間外に導出する導出口が形成されていてもよい。 Further, a lead-out port for leading the gas existing in the cylindrical space out of the cylindrical space may be formed in the cylindrical inner wall.
　この構成によれば、筒状内壁に導出口が設けられている。第２の液柱部分の液面への処理液の液滴の噴射圧のために、筒状空間の内部圧力が高圧になるおそれがある。筒状空間に存在する気体を、導出口を通して筒状空間外に排除することにより、筒状空間の内部圧力を低減させることができる。ゆえに、処理液の液柱を良好に形成することができる。 According to this configuration, the outlet is provided in the cylindrical inner wall. Due to the jetting pressure of the treatment liquid droplets onto the liquid surface of the second liquid column portion, the internal pressure of the cylindrical space may become high. By excluding the gas existing in the cylindrical space out of the cylindrical space through the outlet, the internal pressure of the cylindrical space can be reduced. Therefore, the liquid column of the processing liquid can be formed satisfactorily.
　前記処理液供給ユニットによって供給される処理液の種類が、前記液滴噴射ユニットから噴射される処理液の液滴の種類と同じであってもよい。また、前記処理液供給ユニットによって供給される処理液の種類が、前記液滴噴射ユニットから噴射される処理液の液滴の種類と異なっていてもよい。 The type of the processing liquid supplied by the processing liquid supply unit may be the same as the type of the processing liquid droplets ejected from the droplet ejection unit. Further, the type of the processing liquid supplied by the processing liquid supply unit may be different from the type of the processing liquid droplets ejected from the droplet ejection unit.
　前記物理力付与ユニットが、前記第２の液柱部分に接液して、前記第２の液柱部分に超音波振動を付与する超音波振動子を含んでいてもよい。 The physical force applying unit may include an ultrasonic vibrator that is in contact with the second liquid column part and applies ultrasonic vibration to the second liquid column part.
　この構成によれば、第２の液柱部分に超音波振動子から超音波振動が付与されることにより、処理液の液柱に衝撃波が発生し、この衝撃波が処理液の液柱を伝播して基板の上面に与えられる。これにより、基板の上面を良好に洗浄することができる。 According to this configuration, by applying ultrasonic vibration from the ultrasonic vibrator to the second liquid column portion, a shock wave is generated in the liquid column of the processing liquid, and this shock wave propagates through the liquid column of the processing liquid. Is applied to the upper surface of the substrate. Thereby, the upper surface of a board | substrate can be wash | cleaned favorably.
　この場合、液柱の高さを十分に確保することができるので、薄い液膜を介して超音波振動を基板に付与する場合と比較して、基板に与えられるダメージを低減させることができる。 In this case, since the height of the liquid column can be sufficiently secured, the damage given to the substrate can be reduced as compared with the case where ultrasonic vibration is applied to the substrate through a thin liquid film.
　これにより、基板へのダメージを抑制しながら、超音波振動が付与された処理液を用いた洗浄処理を基板に良好に施すことができる。 Thereby, it is possible to satisfactorily perform the cleaning process using the processing liquid to which ultrasonic vibration is applied while suppressing damage to the substrate.
　前記基板処理装置が、前記基板保持ユニットに保持されている基板を、当該基板の中央部を通る鉛直軸線周りに回転させる基板回転ユニットと、前記基板回転ユニットにより回転されている基板の上面において、前記処理液の液柱が形成される液柱形成領域を、前記基板の上面の中央部と前記基板の上面の周縁部との間で移動させる液柱形成領域移動ユニットとをさらに含んでいてもよい。 The substrate processing apparatus rotates a substrate held by the substrate holding unit around a vertical axis passing through a central portion of the substrate, and an upper surface of the substrate rotated by the substrate rotating unit. And a liquid column forming region moving unit that moves a liquid column forming region in which the liquid column of the processing liquid is formed between a central portion of the upper surface of the substrate and a peripheral portion of the upper surface of the substrate. Good.
　この構成によれば、鉛直軸線まわりに基板を回転させながら、液柱形成領域を、基板の上面の中央部と基板の上面の周縁部との間で移動させることにより、液柱形成領域を、基板の上面の全域を走査させることができる。これにより、物理力が付与された処理液の液柱を用いて、基板の上面の全域を良好に洗浄することができる。 According to this configuration, the liquid column forming region is moved between the central portion of the upper surface of the substrate and the peripheral portion of the upper surface of the substrate while rotating the substrate around the vertical axis, The entire upper surface of the substrate can be scanned. Thereby, the whole area | region of the upper surface of a board | substrate can be wash | cleaned favorably using the liquid column of the process liquid to which physical force was provided.
　この発明は、下部開口、および上下方向の筒状空間であって下部開口から上方に連なる筒状空間を区画する内壁を有する処理液ノズルを、水平姿勢に保持されている基板の上面に前記下部開口が対向するように配置するノズル配置工程と、前記処理液ノズルに処理液を供給することにより、前記下部開口と前記基板の上面との間を処理液で液密に満たす第１の液柱部分と、前記第１の液柱部分から上方に連なり、前記筒状空間に溜められた処理液からなる第２の液柱部分とを含む処理液の液柱を、前記基板の上面に形成する液柱形成工程と、前記第２の液柱部分に物理力を付与する物理力付与工程とを含む、基板処理方法を提供する。 According to the present invention, a processing liquid nozzle having a lower opening and an inner wall defining a cylindrical space in a vertical direction and extending upward from the lower opening is provided on the upper surface of a substrate held in a horizontal position. A nozzle arrangement step for arranging the openings to face each other, and a first liquid column that fills a space between the lower opening and the upper surface of the substrate in a liquid-tight manner by supplying a treatment liquid to the treatment liquid nozzle. A liquid column of the processing liquid is formed on the upper surface of the substrate. The liquid column of the processing liquid includes a portion and a second liquid column part that is connected upward from the first liquid column part and is stored in the cylindrical space. There is provided a substrate processing method including a liquid column forming step and a physical force applying step of applying a physical force to the second liquid column portion.
　この方法によれば、処理液ノズルによって基板の上面に処理液の液柱が形成される。処理液の液柱は、処理液ノズルの下部開口と基板の上面との間を処理液で液密に満たす第１の液柱部分と、第１の液柱部分から上方に連なり、筒状空間に溜められた処理液からなる第２の液柱部分とを含む。物理力付与ユニットによって第２の液柱部分に物理力が付与される。これにより、処理液の液柱に衝撃波が発生し、この衝撃波が処理液の液柱を伝播して基板の上面に与えられる。その結果、基板の上面を良好に洗浄することができる。 According to this method, the liquid column of the processing liquid is formed on the upper surface of the substrate by the processing liquid nozzle. The liquid column of the processing liquid is connected to the first liquid column part that is liquid-tightly filled with the processing liquid between the lower opening of the processing liquid nozzle and the upper surface of the substrate, and extends upward from the first liquid column part. And a second liquid column portion made of the processing liquid stored in the liquid crystal. A physical force is applied to the second liquid column portion by the physical force applying unit. Thereby, a shock wave is generated in the liquid column of the processing liquid, and this shock wave propagates through the liquid column of the processing liquid and is given to the upper surface of the substrate. As a result, the upper surface of the substrate can be cleaned well.
　この場合、物理力付与ユニットからの物理力を、処理液の液柱を介して基板に付与するので、物理力付与ユニットからの物理力を基板に直接付与する場合と比較して、基板に与えられるダメージを低減させることができる。 In this case, since the physical force from the physical force applying unit is applied to the substrate through the liquid column of the processing liquid, the physical force from the physical force applying unit is applied to the substrate as compared with the case of directly applying the physical force to the substrate. Damage can be reduced.
　ゆえに、基板へのダメージを抑制しながら、物理力を用いて基板を良好に洗浄することができる。 Therefore, the substrate can be cleaned satisfactorily using physical force while suppressing damage to the substrate.
　前記液柱形成工程は、前記物理力付与工程によらずに前記筒状空間に処理液を供給する処理液供給工程を含んでいてもよい。 The liquid column forming step may include a treatment liquid supply step for supplying a treatment liquid to the cylindrical space without depending on the physical force application step.
　この方法によれば、処理液供給ユニットからの処理液が筒状空間に供給される。そのため、筒状空間に処理液を良好に溜めることができる。これにより、基板の上面に液柱を良好に形成することができる。 According to this method, the processing liquid from the processing liquid supply unit is supplied to the cylindrical space. Therefore, the processing liquid can be stored well in the cylindrical space. Thereby, a liquid column can be favorably formed on the upper surface of the substrate.
　前記内壁には、前記筒状空間に処理液を供給する処理液供給口が形成されていてもよい。この場合、前記処理液供給工程は、前記処理液供給口から処理液を水平に前記筒状空間に導入する工程を含んでいてもよい。 A treatment liquid supply port for supplying a treatment liquid to the cylindrical space may be formed on the inner wall. In this case, the processing liquid supply step may include a step of horizontally introducing the processing liquid from the processing liquid supply port into the cylindrical space.
　この方法によれば、筒状空間に水平に導入された処理液は、下部開口から直ちに流出せずに筒状空間に一旦止まる。すなわち、筒状空間に処理液を良好に溜めることができる。 According to this method, the processing liquid introduced horizontally into the cylindrical space temporarily stops in the cylindrical space without immediately flowing out from the lower opening. That is, the processing liquid can be stored well in the cylindrical space.
　前記液柱形成工程は、前記下部開口と前記基板の上面との間の間隔を変更する第１の間隔変更工程を含んでいてもよい。 The liquid column forming step may include a first interval changing step for changing an interval between the lower opening and the upper surface of the substrate.
　この方法によれば、下部開口と基板の上面との間の間隔を変更することにより、第１の液柱部分の上下方向の厚みを変更することができる。そのため、処理液の液柱の上下方向の厚みを、処理液の液柱を伝播する衝撃波が、基板の上面にダメージを与えず、かつ基板の上面に十分な洗浄力を付与できるような最適な厚みに調整することが可能である。 According to this method, the thickness in the vertical direction of the first liquid column portion can be changed by changing the distance between the lower opening and the upper surface of the substrate. Therefore, the thickness of the liquid column of the processing liquid is optimized so that the shock wave propagating through the liquid column of the processing liquid does not damage the upper surface of the substrate and can provide sufficient cleaning power to the upper surface of the substrate. It is possible to adjust the thickness.
　前記基板処理方法が、前記第２の液柱部分の液面と前記下部開口との間の間隔を変更する第２の間隔変更工程をさらに含んでいてもよい。 The substrate processing method may further include a second interval changing step of changing an interval between the liquid surface of the second liquid column portion and the lower opening.
　この方法によれば、第２の液柱部分の液面と下部開口との間の間隔を変更することにより、第２の液柱部分の上下方向の厚みを変更することが可能である。そのため、処理液の液柱の上下方向の厚みを、処理液の液柱を伝播する衝撃波が、基板の上面にダメージを与えず、かつ基板の上面に十分な洗浄力を付与できるような最適な厚みに調整することが可能である。 According to this method, it is possible to change the thickness of the second liquid column part in the vertical direction by changing the distance between the liquid surface of the second liquid column part and the lower opening. Therefore, the thickness of the liquid column of the processing liquid is optimized so that the shock wave propagating through the liquid column of the processing liquid does not damage the upper surface of the substrate and can provide sufficient cleaning power to the upper surface of the substrate. It is possible to adjust the thickness.
　また、第２の液柱部分の上下方向の厚みを変更させることにより、下部開口と基板の上面との間の間隔によらずに、処理液の液柱の厚みを調整することができる。これにより、第１の液柱部分の柱状の形体を保持しながら、処理液の液柱の厚みを最適な厚みに調整することができる。 Also, by changing the thickness of the second liquid column portion in the vertical direction, the thickness of the liquid column of the processing liquid can be adjusted without depending on the interval between the lower opening and the upper surface of the substrate. Thereby, the thickness of the liquid column of the processing liquid can be adjusted to an optimum thickness while holding the columnar shape of the first liquid column part.
　前記物理力付与工程が、前記第２の液柱部分の液面に向けて処理液の液滴を噴射する液滴噴射工程を含んでいてもよい。 The physical force applying step may include a droplet ejecting step of ejecting a droplet of the processing liquid toward the liquid surface of the second liquid column portion.
　この方法によれば、第２の液柱部分の液面への処理液の液滴の噴射により第２の液柱部分の液面に振動が付与され、これにより、処理液の液柱に衝撃波が発生し、この衝撃波が処理液の液柱を伝播して基板の上面に与えられる。これにより、基板の上面を良好に洗浄することができる。 According to this method, vibration is imparted to the liquid surface of the second liquid column portion by jetting the treatment liquid droplets onto the liquid surface of the second liquid column portion. The shock wave propagates through the liquid column of the processing liquid and is given to the upper surface of the substrate. Thereby, the upper surface of a board | substrate can be wash | cleaned favorably.
　この場合、液滴噴射ユニットからの処理液の液滴を、処理液の液柱を介して基板に付与するので、液滴噴射ユニットからの処理液の液滴を、基板に直接付与する場合と比較して、基板に与えられるダメージを低減させることができる。 In this case, since the treatment liquid droplets from the droplet ejection unit are applied to the substrate via the liquid column of the treatment liquid, the treatment liquid droplets from the droplet ejection unit are directly applied to the substrate. In comparison, damage given to the substrate can be reduced.
　ゆえに、基板へのダメージを抑制しながら、処理液の液滴による振動を用いた洗浄処理を基板に良好に施すことができる。 Therefore, it is possible to satisfactorily perform the cleaning process using the vibration caused by the droplets of the processing liquid while suppressing damage to the substrate.
　前記基板処理方法が、前記基板を、当該基板の中央部を通る鉛直軸線周りに回転させる基板回転工程と、前記基板回転工程において、前記処理液の液柱が形成される液流形成領域を、前記基板の上面の中央部と、前記基板の上面の周縁部との間で移動させる液柱形成領域移動工程とをさらに含んでいてもよい。 In the substrate processing method, a substrate rotation step in which the substrate is rotated around a vertical axis passing through a central portion of the substrate, and a liquid flow formation region in which a liquid column of the processing liquid is formed in the substrate rotation step, The method may further include a liquid column forming region moving step of moving between a central portion of the upper surface of the substrate and a peripheral portion of the upper surface of the substrate.
　この方法によれば、鉛直軸線まわりに基板を回転させながら、液柱形成領域を、基板の上面の中央部と基板の上面の周縁部との間で移動させることにより、液柱形成領域を、基板の上面の全域を走査させることができる。これにより、物理力が付与された処理液の液柱を用いて、基板の上面の全域を良好に洗浄することができる。 According to this method, the liquid column forming region is moved between the central portion of the upper surface of the substrate and the peripheral portion of the upper surface of the substrate while rotating the substrate around the vertical axis, The entire upper surface of the substrate can be scanned. Thereby, the whole area | region of the upper surface of a board | substrate can be wash | cleaned favorably using the liquid column of the process liquid to which physical force was provided.
　本発明における前述の、またはさらに他の目的、特徴および効果は、添付図面を参照して次に述べる実施形態の説明により明らかにされる。 The above-described or other objects, features, and effects of the present invention will be clarified by the following description of embodiments with reference to the accompanying drawings.
図１は、本発明の第１の実施形態に係る基板処理装置の内部のレイアウトを説明するための図解的な平面図である。FIG. 1 is a schematic plan view for explaining an internal layout of the substrate processing apparatus according to the first embodiment of the present invention. 図２は、前記基板処理装置に含まれる処理ユニットの構成例を説明するための図解的な断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view for explaining a configuration example of a processing unit included in the substrate processing apparatus. 図３は、前記処理ユニットに含まれる処理液ノズルの構成例を説明するための模式的な縦断面図である。FIG. 3 is a schematic longitudinal sectional view for explaining a configuration example of the treatment liquid nozzle included in the treatment unit. 図４は、図３を、切断面線IV－IVから見た横断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of FIG. 3 as viewed from the section line IV-IV. 図５は、前記処理液ノズルの構成例を説明するための模式的な縦断面図である。FIG. 5 is a schematic longitudinal sectional view for explaining a configuration example of the processing liquid nozzle. 図６は、前記処理液ノズルに含まれる第１の物理力付与ユニットの構成例を説明するための模式的な縦断面図である。FIG. 6 is a schematic longitudinal sectional view for explaining a configuration example of the first physical force imparting unit included in the processing liquid nozzle. 図７は、前記基板処理装置の主要部の電気的構成を説明するためのブロック図である。FIG. 7 is a block diagram for explaining an electrical configuration of a main part of the substrate processing apparatus. 図８は、前記基板処理装置による基板処理例を説明するための流れ図である。FIG. 8 is a flowchart for explaining an example of substrate processing by the substrate processing apparatus. 図９は、前記基板処理例における物理洗浄処理工程を説明するための模式的な図である。FIG. 9 is a schematic diagram for explaining a physical cleaning process in the substrate processing example. 図１０は、本発明の第２の実施形態に係る処理液ノズルの構成例を説明するための模式的な縦断面図である。FIG. 10 is a schematic longitudinal sectional view for explaining a configuration example of the treatment liquid nozzle according to the second embodiment of the present invention. 図１１は、本発明の第３の実施形態に係る処理液ノズルの構成例を説明するための模式的な縦断面図である。FIG. 11 is a schematic longitudinal sectional view for explaining a configuration example of a processing liquid nozzle according to the third embodiment of the present invention.
　図１は、本発明の第１の実施形態に係る基板処理装置１の内部のレイアウトを説明するための図解的な平面図である。基板処理装置１は、シリコンウエハなどの基板Ｗを一枚ずつ処理する枚葉式の装置である。この実施形態では、基板Ｗは、円板状の基板である。基板処理装置１は、処理液で基板Ｗを処理する複数の処理ユニット２と、処理ユニット２で処理される複数枚の基板Ｗを収容するキャリヤＣ１が載置されるロードポートＬＰと、ロードポートＬＰと処理ユニット２との間で基板Ｗを搬送する搬送ロボットＩＲおよびＣＲと、基板処理装置１を制御する制御装置３とを含む。搬送ロボットＩＲは、キャリヤＣ１と搬送ロボットＣＲとの間で基板Ｗを搬送する。搬送ロボットＣＲは、搬送ロボットＩＲと処理ユニット２との間で基板Ｗを搬送する。複数の処理ユニット２は、たとえば、同様の構成を有している。 FIG. 1 is an illustrative plan view for explaining an internal layout of a substrate processing apparatus 1 according to a first embodiment of the present invention. The substrate processing apparatus 1 is a single wafer processing apparatus that processes substrates W such as silicon wafers one by one. In this embodiment, the substrate W is a disk-shaped substrate. The substrate processing apparatus 1 includes a plurality of processing units 2 that process a substrate W with a processing liquid, a load port LP on which a carrier C1 that stores a plurality of substrates W processed by the processing unit 2 is placed, a load port It includes transfer robots IR and CR that transfer the substrate W between the LP and the processing unit 2, and a control device 3 that controls the substrate processing apparatus 1. The transfer robot IR transfers the substrate W between the carrier C1 and the transfer robot CR. The transfer robot CR transfers the substrate W between the transfer robot IR and the processing unit 2. The plurality of processing units 2 have the same configuration, for example.
　図２は、処理ユニット２の構成例を説明するための図解的な断面図である。 FIG. 2 is a schematic cross-sectional view for explaining a configuration example of the processing unit 2.
　処理ユニット２は、箱形のチャンバ４と、チャンバ４内で一枚の基板Ｗを水平な姿勢で保持して、基板Ｗの中心を通る鉛直な回転軸線Ａ１まわりに基板Ｗを回転させるスピンチャック（基板保持ユニット）５と、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの上面に処理液を吐出するための処理液ノズル６と、処理液ノズル６に処理液を供給する処理液供給ユニット７とを含む。 The processing unit 2 includes a box-shaped chamber 4 and a spin chuck that holds a single substrate W in the chamber 4 in a horizontal posture and rotates the substrate W about a vertical rotation axis A1 passing through the center of the substrate W. (Substrate holding unit) 5, processing liquid nozzle 6 for discharging the processing liquid onto the upper surface of the substrate W held by the spin chuck 5, and a processing liquid supply unit 7 for supplying the processing liquid to the processing liquid nozzle 6 including.
　チャンバ４は、スピンチャック５やノズルを収容する箱状の隔壁１０と、隔壁１０の上部から隔壁１０内に清浄空気（フィルタによってろ過された空気）を送る送風ユニットしてのＦＦＵ（ファン・フィルタ・ユニット）１１と、隔壁１０の下部からチャンバ４内の気体を排出する排気ダクト１２とを含む。ＦＦＵ１１は、隔壁１０の上方に配置されており、隔壁１０の天井に取り付けられている。ＦＦＵ１１は、隔壁１０の天井からチャンバ４内に下向きに清浄空気を送る。排気ダクト１２は、処理カップ９の底部に接続されており、基板処理装置１が設置される工場に設けられた排気処理設備に向けてチャンバ４内の気体を導出する。したがって、チャンバ４内を下方に流れるダウンフロー（下降流）が、ＦＦＵ１１および排気ダクト１２によって形成される。基板Ｗの処理は、チャンバ４内にダウンフローが形成されている状態で行われる。 The chamber 4 includes a box-shaped partition wall 10 that houses a spin chuck 5 and a nozzle, and an FFU (fan filter) as a blower unit that sends clean air (air filtered by a filter) into the partition wall 10 from above the partition wall 10. A unit) 11 and an exhaust duct 12 for discharging the gas in the chamber 4 from the lower part of the partition wall 10; The FFU 11 is disposed above the partition wall 10 and attached to the ceiling of the partition wall 10. The FFU 11 sends clean air downward from the ceiling of the partition wall 10 into the chamber 4. The exhaust duct 12 is connected to the bottom of the processing cup 9 and guides the gas in the chamber 4 toward an exhaust processing facility provided in a factory where the substrate processing apparatus 1 is installed. Therefore, a downflow (downflow) that flows downward in the chamber 4 is formed by the FFU 11 and the exhaust duct 12. The processing of the substrate W is performed in a state where a down flow is formed in the chamber 4.
　スピンチャック５として、基板Ｗを水平方向に挟んで基板Ｗを水平に保持する挟持式のチャックが採用されている。具体的には、スピンチャック５は、スピンモータ（基板回転ユニット）１３と、このスピンモータ１３の駆動軸と一体化されたスピン軸１４と、スピン軸１４の上端に略水平に取り付けられた円板状のスピンベース１５とを含む。 As the spin chuck 5, a clamping chuck that holds the substrate W horizontally with the substrate W held in the horizontal direction is employed. Specifically, the spin chuck 5 includes a spin motor (substrate rotation unit) 13, a spin shaft 14 integrated with a drive shaft of the spin motor 13, and a circle attached substantially horizontally to the upper end of the spin shaft 14. Plate-like spin base 15.
　スピンベース１５の上面には、その周縁部に複数個（３個以上。たとえば６個）の挟持部材１６が配置されている。複数個の挟持部材１６は、スピンベース１５の上面周縁部において、基板Ｗの外周形状に対応する円周上で適当な間隔を空けて配置されている。 On the upper surface of the spin base 15, a plurality (three or more, for example, six) of clamping members 16 are arranged on the peripheral edge thereof. The plurality of clamping members 16 are arranged at appropriate intervals on the circumference corresponding to the outer peripheral shape of the substrate W at the peripheral edge of the upper surface of the spin base 15.
　また、スピンチャック５としては、挟持式のものに限らず、たとえば、基板Ｗの裏面を真空吸着することにより、基板Ｗを水平な姿勢で保持し、さらにその状態で鉛直な回転軸線まわりに回転することにより、スピンチャック５に保持されている基板Ｗを回転させる真空吸着式のもの（バキュームチャック）が採用されてもよい。 Further, the spin chuck 5 is not limited to a sandwich type, and for example, the substrate W is held in a horizontal posture by vacuum-sucking the back surface of the substrate W, and further rotated around a vertical rotation axis in that state. By doing so, a vacuum suction type (vacuum chuck) that rotates the substrate W held on the spin chuck 5 may be employed.
　処理液ノズル６は、基板Ｗの上面における処理液の供給位置を変更できるスキャンノズルとしての基本形態を有している。処理液ノズル６は、スピンチャック５の上方でほぼ水平に延びたノズルアーム１７の先端部に取り付けられている。ノズルアーム１７は、スピンチャック５の側方でほぼ鉛直に延びたアーム支持軸（図示しない）に支持されている。ノズルアーム１７には、モータ等で構成されるアーム揺動ユニット（液柱形成領域移動ユニット）１９が結合されている。アーム揺動ユニット１９の駆動により、ノズルアーム１７を、アーム支持軸を中心として水平面内で揺動させることができる。この揺動により、この揺動軸線まわりに、処理液ノズル６を回動させることができるようになっている。 The treatment liquid nozzle 6 has a basic form as a scan nozzle that can change the supply position of the treatment liquid on the upper surface of the substrate W. The treatment liquid nozzle 6 is attached to the tip of a nozzle arm 17 that extends substantially horizontally above the spin chuck 5. The nozzle arm 17 is supported by an arm support shaft (not shown) extending substantially vertically on the side of the spin chuck 5. The nozzle arm 17 is coupled with an arm swinging unit (liquid column forming region moving unit) 19 composed of a motor or the like. By driving the arm swinging unit 19, the nozzle arm 17 can be swung in a horizontal plane around the arm support shaft. By this swing, the processing liquid nozzle 6 can be rotated around the swing axis.
　また、ノズルアーム１７には、サーボモータやボールねじ機構などで構成されるアーム昇降ユニット（第１の間隔変更ユニット）２０が結合されている。アーム昇降ユニット２０の駆動によりノズルアーム１７を昇降させ、この昇降により、処理液ノズル６を昇降させることができる。アーム昇降ユニット２０の昇降により、処理液ノズル６を、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの上面と処理液ノズル６の下端とが所定の間隔（すなわち、次に述べる下部開口２１ｂと基板Ｗの上面との間の間隔）Ｗ１（たとえば約５ｍｍ、あるいはそれ以下。図３参照）を空けて対向する下位置と、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの上方に大きく退避する上位置との間で昇降させることができる。このように、アーム昇降ユニット２０は、処理液ノズル６を、基板Ｗに接近／離反させるための接離駆動機構を構成している。 The nozzle arm 17 is coupled with an arm lifting / lowering unit (first interval changing unit) 20 constituted by a servo motor, a ball screw mechanism, or the like. The nozzle arm 17 is raised and lowered by driving the arm raising and lowering unit 20, and the treatment liquid nozzle 6 can be raised and lowered by this raising and lowering. By raising and lowering the arm raising / lowering unit 20, the processing liquid nozzle 6 has a predetermined distance between the upper surface of the substrate W held by the spin chuck 5 and the lower end of the processing liquid nozzle 6 (that is, the lower opening 21 b described below and the substrate W And a lower position facing each other with a space W1 (for example, about 5 mm or less, see FIG. 3), and an upper position where the substrate W held by the spin chuck 5 is largely retracted. Can be moved up and down. Thus, the arm lifting / lowering unit 20 constitutes a contact / separation drive mechanism for moving the processing liquid nozzle 6 toward / separate from the substrate W.
　図３は、処理液ノズル６の構成例を説明するための模式的な縦断面図である。図４は、図３を、切断面線IV－IVから見た横断面図である。図５は、処理液ノズル６の構成例を説明するための模式的な縦断面図であって、図３に示す状態から、筒状空間２１に溜められている処理液の液面（第２の液柱部分４２の液面４３）を上昇させた状態を示す。 FIG. 3 is a schematic longitudinal sectional view for explaining a configuration example of the treatment liquid nozzle 6. FIG. 4 is a cross-sectional view of FIG. 3 as viewed from the section line IV-IV. FIG. 5 is a schematic longitudinal cross-sectional view for explaining a configuration example of the processing liquid nozzle 6, and shows the liquid level (second state) of the processing liquid stored in the cylindrical space 21 from the state shown in FIG. 3. A state in which the liquid level 43) of the liquid column portion 42 is raised is shown.
　以下の説明では、ボディ２２（筒体２４およびフランジ３０を含む）の周方向を周方向Ｃとする。ボディ２２の径方向を径方向Ｒとする。 In the following description, the circumferential direction of the body 22 (including the cylinder 24 and the flange 30) is defined as a circumferential direction C. The radial direction of the body 22 is defined as a radial direction R.
　図３および図４に示すように、処理液ノズル６は、処理液を溜めることができる筒状空間２１が内部に形成されたボディ２２と、ボディ２２に取り付けられて、筒状空間２１に溜められている処理液の液面（第２の液柱部分４２の液面４３）に物理力を付与する第１の物理力付与ユニット２３とを含む。第１の物理力付与ユニット２３は、筒状空間２１に溜められている処理液の液面（第２の液柱部分４２の液面４３）に処理液の液滴を噴射する液滴噴射ユニットである。ボディ２２は、ノズルアーム１７に同伴昇降可能に取り付けられている。そのため、アーム昇降ユニット２０の駆動により、ノズルアーム１７とともにボディ２２が昇降する。 As shown in FIGS. 3 and 4, the processing liquid nozzle 6 has a cylindrical space 21 in which a processing liquid can be stored, a body 22 formed therein, and is attached to the body 22 so as to be stored in the cylindrical space 21. And a first physical force applying unit 23 that applies a physical force to the liquid level of the processing liquid (the liquid level 43 of the second liquid column portion 42). The first physical force imparting unit 23 is a liquid droplet ejecting unit that ejects liquid droplets of the processing liquid onto the liquid level of the processing liquid stored in the cylindrical space 21 (the liquid level 43 of the second liquid column portion 42). It is. The body 22 is attached to the nozzle arm 17 so that it can be raised and lowered. Therefore, the body 22 moves up and down together with the nozzle arm 17 by driving the arm lifting unit 20.
　ボディ２２は、たとえば円筒からなる筒体２４と、筒体２４の下部分（この実施形態では、約下半分）の外周から、径方向Ｒの外方に向けて突出する円盤状のフランジ３０とを含む。フランジ３０は、次に述べる下部開口２１ｂから吐出されて基板Ｗの上面で跳ね返った処理液が周囲に飛散することを抑制するべく設けられている。 The body 22 includes, for example, a cylindrical body 24 made of a cylinder, a disk-shaped flange 30 that protrudes outward in the radial direction R from the outer periphery of a lower portion of the cylindrical body 24 (about the lower half in this embodiment). including. The flange 30 is provided in order to prevent the processing liquid discharged from the lower opening 21b described below and splashing on the upper surface of the substrate W from scattering to the surroundings.
　筒体２４の内周面は、所定の鉛直軸まわりに円筒状をなす筒状内壁２６によって構成されている。筒状内壁２６および筒体２４の上面２４ａおよび下面２４ｂによって、上下方向に延びる円筒状の筒状空間２１が区画されている。筒状空間２１は、筒体２４の下面２４ｂに開口して円形の下部開口２１ｂを形成し、筒体２４の上面２４ａに開口して円形の上部開口２１ａを形成している。下部開口２１ｂと上部開口２１ａとの径は互いに等しい。 The inner peripheral surface of the cylindrical body 24 is configured by a cylindrical inner wall 26 that is cylindrical around a predetermined vertical axis. A cylindrical cylindrical space 21 extending in the vertical direction is defined by the cylindrical inner wall 26 and the upper surface 24 a and the lower surface 24 b of the cylindrical body 24. The cylindrical space 21 opens to the lower surface 24b of the cylindrical body 24 to form a circular lower opening 21b, and opens to the upper surface 24a of the cylindrical body 24 to form a circular upper opening 21a. The diameters of the lower opening 21b and the upper opening 21a are equal to each other.
　筒体２４の下部分には、２つの処理液供給口２５が開口している。２つの処理液供給口２５は、周方向Ｃに１８０°間隔を隔てて設けられている。 Two processing liquid supply ports 25 are opened in the lower part of the cylinder 24. The two treatment liquid supply ports 25 are provided in the circumferential direction C with an interval of 180 °.
　筒体２４の上部分には、筒状空間２１に存在する気体を筒状空間２１外に導出するための導出口２７が開口している。導出口２７は、筒状空間２１に溜められている処理液の液面（第２の液柱部分４２の液面４３）よりも常に高くなるような位置に設けられている。この実施形態では、２つの導出口２７が周方向Ｃに１８０°間隔を隔てて設けられており、周方向Ｃに関し処理液供給口２５と揃っている。しかし、周方向Ｃに関して導出口２７が処理液供給口２５とずれていてもよい。導出口２７には、排気配管３９を介して排気装置４０（図７参照）が接続されている。排気装置４０は、たとえばエジェクタ等の吸引装置によって構成されており、導出口２７の内部を排気して、筒状空間２１に存在する気体を、導出口２７を通して筒状空間２１外に排出させる。 In the upper part of the cylindrical body 24, an outlet 27 for leading the gas present in the cylindrical space 21 out of the cylindrical space 21 is opened. The outlet 27 is provided at a position that is always higher than the liquid level of the processing liquid stored in the cylindrical space 21 (the liquid level 43 of the second liquid column portion 42). In this embodiment, the two outlets 27 are provided at an interval of 180 ° in the circumferential direction C, and are aligned with the processing liquid supply port 25 in the circumferential direction C. However, the outlet 27 may be displaced from the processing liquid supply port 25 in the circumferential direction C. An exhaust device 40 (see FIG. 7) is connected to the outlet 27 through an exhaust pipe 39. The exhaust device 40 is configured by a suction device such as an ejector, for example, and exhausts the inside of the outlet 27 to discharge the gas existing in the cylindrical space 21 to the outside of the cylindrical space 21 through the outlet 27.
　処理液供給ユニット７は、処理液ノズル６の内部を貫通して形成された、処理液供給口２５と同数（たとえば２つ）の第１の供給流路２９を含む。各第１の供給流路２９は、径方向Ｒに沿って水平に延びる水平部２９ａと、水平部２９ａの外周端から上方に立ち上がる垂直部２９ｂとを含む。垂直部２９ｂは、フランジ３０の上面の外周部に開口して処理液導入口３２を形成している。処理液導入口３２は、フランジ３０の上面の周縁部に２つ設けられている。２つの処理液導入口３２は、周方向Ｃに１８０°間隔を隔てて設けられている。 The treatment liquid supply unit 7 includes the same number (for example, two) of first supply flow paths 29 as the treatment liquid supply ports 25 formed through the inside of the treatment liquid nozzle 6. Each first supply channel 29 includes a horizontal portion 29a that extends horizontally along the radial direction R, and a vertical portion 29b that rises upward from the outer peripheral end of the horizontal portion 29a. The vertical portion 29 b opens to the outer peripheral portion of the upper surface of the flange 30 to form a processing liquid inlet 32. Two treatment liquid inlets 32 are provided on the peripheral edge of the upper surface of the flange 30. The two treatment liquid inlets 32 are provided in the circumferential direction C with an interval of 180 °.
　フランジ３０の内部に第１の供給流路２９が形成されているので、フランジ３０の内部を有効活用できる。そのため、筒体２４外に第１の供給流路を別途設ける必要がないから、部品点数の低減および／または処理液供給ユニット７の小型化を図ることができる。 Since the first supply channel 29 is formed inside the flange 30, the inside of the flange 30 can be used effectively. Therefore, it is not necessary to separately provide the first supply channel outside the cylindrical body 24, so that the number of parts can be reduced and / or the processing liquid supply unit 7 can be downsized.
　処理液供給ユニット７は、第１の処理液供給配管３３をさらに含む。第１の処理液供給配管３３の一端は処理液導入口３２に接続されており、第１の処理液供給配管３３の他端は処理液供給源に接続されている。第１の処理液供給配管３３の途中部には、第１の処理液供給配管３３を開閉する第１の処理液バルブ３４と、第１の処理液供給配管３３の開度を調整して、第１の処理液供給配管３３（すなわち、筒状空間２１）に供給される処理液の流量を調整するための流量調整バルブ３５とを含む。 The processing liquid supply unit 7 further includes a first processing liquid supply pipe 33. One end of the first processing liquid supply pipe 33 is connected to the processing liquid inlet 32, and the other end of the first processing liquid supply pipe 33 is connected to a processing liquid supply source. In the middle of the first treatment liquid supply pipe 33, the first treatment liquid valve 34 for opening and closing the first treatment liquid supply pipe 33 and the opening degree of the first treatment liquid supply pipe 33 are adjusted, And a flow rate adjusting valve 35 for adjusting the flow rate of the processing liquid supplied to the first processing liquid supply pipe 33 (that is, the cylindrical space 21).
　処理液は、薬液または水を含む。薬液として、ＳＣ１（アンモニア過酸化水素水混合液：ammonia－hydrogen peroxide mixture）、ＳＣ２（hydrochloric acid/hydrogen peroxide mixture：塩酸過酸化水素水）、フッ酸、バッファードフッ酸、アンモニア水、ＦＰＭ（フッ酸過酸化水素水混合液）、ＳＰＭ（sulfuric acid／hydrogen peroxide mixture）、イソプロピルアルコール（isopropyl alcohol：ＩＰＡ）等を例示できる。水は、たとえば脱イオン水（ＤＩＷ）であるが、ＤＩＷに限らず、炭酸水、電解イオン水、水素水、オゾン水および希釈濃度（たとえば、１０ｐｐｍ～１００ｐｐｍ程度）の塩酸水のいずれかであってもよい。 Treatment liquid contains chemical liquid or water. Chemical solutions include SC1 (ammonia-hydrogen peroxide mixture), SC2 (hydrochloric acid / hydrogen peroxide mixture), hydrofluoric acid, buffered hydrofluoric acid, aqueous ammonia, FPM (hydrofluoric acid). Acid hydrogen peroxide solution), SPM (sulfuric acid / hydrogen peroxide mixture), isopropyl alcohol (IPA) and the like can be exemplified. The water is, for example, deionized water (DIW), but is not limited to DIW, and may be carbonated water, electrolytic ionic water, hydrogen water, ozone water, or hydrochloric acid water having a diluted concentration (for example, about 10 ppm to 100 ppm). May be.
　第１の物理力付与ユニット２３は、外郭円筒状をなすハウジング３６を有している。ハウジング３６の直径は、筒状内壁２６の内径よりも小さく設定されている。そのため、筒状内壁２６とハウジング３６の間には、環状の隙間が形成されている。ハウジング３６は、上下方向の一部（図３では上端部）に、径方向Ｒの外方に張り出す円盤状の張出部３７が設けられている。張出部３７の外径は、筒状内壁２６の内径よりも大きい。ハウジング３６は、ボールねじ等を含む支持構造（図示しない）を介して、処理液ノズル６のボディ２２に支持されている。また、第１の物理力付与ユニット２３は、ボディ２２に対して、たとえばスプライン構造（図示しない）等によって相対回転不能にかつ相対昇降可能に設けられている。張出部３７の下面の周縁部と、ボディ２２の上端部との間の周囲は、ベローズ４４によって覆われている。これにより、ベローズ４４の内側の空間に埃等が進入することを防止しながら、第１の物理力付与ユニット２３とボディ２２とを相対的に昇降させることができる。 The first physical force imparting unit 23 has a housing 36 having an outer cylindrical shape. The diameter of the housing 36 is set smaller than the inner diameter of the cylindrical inner wall 26. Therefore, an annular gap is formed between the cylindrical inner wall 26 and the housing 36. The housing 36 is provided with a disk-shaped projecting portion 37 projecting outward in the radial direction R at a part in the vertical direction (the upper end portion in FIG. 3). The outer diameter of the overhang portion 37 is larger than the inner diameter of the cylindrical inner wall 26. The housing 36 is supported by the body 22 of the processing liquid nozzle 6 via a support structure (not shown) including a ball screw or the like. The first physical force applying unit 23 is provided so as not to rotate relative to the body 22 by, for example, a spline structure (not shown) or the like and to be able to move up and down relatively. The periphery between the peripheral edge portion of the lower surface of the overhang portion 37 and the upper end portion of the body 22 is covered with a bellows 44. Thereby, the first physical force application unit 23 and the body 22 can be moved up and down relatively while preventing dust and the like from entering the space inside the bellows 44.
　ハウジング３６には、サーボモータやボールねじ機構などで構成される物理昇降ユニット３８が結合されている。物理昇降ユニット３８の駆動により、第１の物理力付与ユニット２３をボディ２２に対して昇降させることができる。 A physical elevating unit 38 composed of a servo motor, a ball screw mechanism or the like is coupled to the housing 36. By driving the physical lifting unit 38, the first physical force applying unit 23 can be lifted and lowered with respect to the body 22.
　処理ユニット２により基板Ｗに対して処理を行う際には、ノズルアーム１７の揺動および昇降により、処理液ノズル６が、基板Ｗの上面に近接して対向する下位置（図３に示す位置）に配置される。この状態で、第１の処理液バルブ３４が開かれることにより、処理液供給源からの処理液が、第１の処理液供給配管３３を介して第１の供給流路２９に供給される。第１の供給流路２９に供給された処理液は、水平部２９ａの下流端に接続された各処理液供給口２５から、筒状空間２１に水平に導入される。筒状空間２１に水平に導入された処理液は、下部開口２１ｂから直ちに流出せずに筒状空間２１に一旦止まる。これにより、筒状空間２１に処理液を良好に溜めることができる。 When processing the substrate W by the processing unit 2, the processing liquid nozzle 6 is positioned close to and opposed to the upper surface of the substrate W (position shown in FIG. ). In this state, when the first processing liquid valve 34 is opened, the processing liquid from the processing liquid supply source is supplied to the first supply channel 29 via the first processing liquid supply pipe 33. The processing liquid supplied to the first supply channel 29 is introduced horizontally into the cylindrical space 21 from each processing liquid supply port 25 connected to the downstream end of the horizontal portion 29a. The processing liquid introduced horizontally into the cylindrical space 21 does not immediately flow out of the lower opening 21b and temporarily stops in the cylindrical space 21. As a result, the treatment liquid can be well stored in the cylindrical space 21.
　筒状空間２１への処理液の供給により、筒状空間２１に処理液が溜められ、かつその処理液が、下部開口２１ｂと、基板Ｗの上面の領域（以下では、「液柱形成領域４５」という。）との間で柱状（円柱状）をなす。液柱形成領域４５は、基板Ｗの上面において下部開口２１ｂと対向している。このとき、下部開口２１ｂと液柱形成領域４５との間で柱状（たとえば円柱状）をなす処理液を、第１の液柱部分４１という。第１の液柱部分４１は、下部開口２１ｂと液柱形成領域４５との間を液密状態にする。 By supplying the processing liquid to the cylindrical space 21, the processing liquid is stored in the cylindrical space 21, and the processing liquid is stored in the lower opening 21 b and the area on the upper surface of the substrate W (hereinafter referred to as “liquid column forming area 45”). ")") And a columnar shape (columnar shape). The liquid column forming region 45 faces the lower opening 21b on the upper surface of the substrate W. At this time, the treatment liquid having a columnar shape (for example, a columnar shape) between the lower opening 21 b and the liquid column forming region 45 is referred to as a first liquid column portion 41. The first liquid column portion 41 makes a liquid-tight state between the lower opening 21 b and the liquid column forming region 45.
　また、このとき、筒状空間２１に溜められている柱状（たとえば円柱状）の処理液を、第２の液柱部分４２という。第２の液柱部分４２は、第１の液柱部分４１から上方に連なっている。筒状空間２１への処理液の供給流量は、第２の液柱部分４２の液面４３（すなわち、筒状空間２１に溜められている処理液の液面）が、第１の物理力付与ユニット２３のハウジング３６の下端から下方に微小な間隔Ｗ０を隔てて配置されるように設定される。すなわち、第１の物理力付与ユニット２３の下端と第２の液柱部分４２の液面４３との間に微小な上下隙間が確保されている。 Further, at this time, the columnar (for example, columnar) processing liquid stored in the cylindrical space 21 is referred to as a second liquid column portion 42. The second liquid column portion 42 is continuous upward from the first liquid column portion 41. The supply flow rate of the processing liquid to the cylindrical space 21 is such that the liquid level 43 of the second liquid column portion 42 (that is, the liquid level of the processing liquid stored in the cylindrical space 21) gives the first physical force. The unit 23 is set so as to be arranged at a small interval W0 downward from the lower end of the housing 36. That is, a minute vertical gap is secured between the lower end of the first physical force imparting unit 23 and the liquid level 43 of the second liquid column portion 42.
　第１の液柱部分４１と第２の液柱部分４２とを合わせて、処理液の液柱４６という。処理液の液柱４６の上下方向の厚みＷ３は、たとえば５～２０ｍｍの範囲において最適な厚みに設定される。処理液の液柱４６の上下方向の厚みＷ３は、変更（調整）可能である。　　　 The first liquid column portion 41 and the second liquid column portion 42 are collectively referred to as a treatment liquid column 46. The thickness W3 in the vertical direction of the liquid column 46 of the processing liquid is set to an optimum thickness within a range of 5 to 20 mm, for example. The thickness W3 in the vertical direction of the liquid column 46 of the processing liquid can be changed (adjusted). *
　処理液の液柱４６の上下方向の厚みＷ３の調整は、次に述べる２つの手法で行うことができる。 The adjustment of the vertical thickness W3 of the treatment liquid column 46 can be performed by the following two methods.
　まず、１つ目の手法は、下部開口２１ｂと基板Ｗの上面との間の間隔を変更して第１の液柱部分４１の上下方向の厚みを調整し、これにより処理液の液柱４６の上下方向の厚みを調整する手法である。これは、アーム昇降ユニット２０によりボディ２２の高さ位置を変化させることにより実現される。 First, in the first method, the distance between the lower opening 21b and the upper surface of the substrate W is changed to adjust the vertical thickness of the first liquid column portion 41, and thereby the liquid column 46 of the processing liquid. This is a method of adjusting the thickness in the vertical direction. This is realized by changing the height position of the body 22 by the arm lifting / lowering unit 20.
　次に、２つ目の手法は、第２の液柱部分４２の液面４３と下部開口２１ｂとの間の間隔Ｗ２を変更して第２の液柱部分４２の上下方向の厚みを調整し、これにより処理液の液柱４６の上下方向の厚みを調整する手法である。これは、物理昇降ユニット３８により第１の物理力付与ユニット２３をボディ２２に対して昇降させ、かつ、流量調整バルブ３５の開度を調整して筒状空間２１への処理液の供給流量を増減させることにより実現される。図５には、図３に示す状態から、第２の液柱部分４２の液面４３を上昇させた状態（すなわち、第２の液柱部分４２の上下方向の厚みを拡大させた状態。それに合わせて、筒状空間２１への処理液の供給流量も増大している）を示す。但し、第１の物理力付与ユニット２３の下端と第２の液柱部分４２の液面４３との間の間隔Ｗ０は、第２の液柱部分４２の液面４３の高さ位置によらずに一定に保たれる。すなわち、第２の液柱部分４２の液面４３の高さ位置によらずに、第１の物理力付与ユニット２３の下端と第２の液柱部分４２の液面４３との間に隙間が確保されている。 Next, the second technique is to adjust the vertical thickness of the second liquid column portion 42 by changing the interval W2 between the liquid surface 43 of the second liquid column portion 42 and the lower opening 21b. This is a technique for adjusting the vertical thickness of the liquid column 46 of the processing liquid. This is because the physical lifting / lowering unit 38 moves the first physical force applying unit 23 up and down with respect to the body 22 and adjusts the opening of the flow rate adjusting valve 35 to reduce the supply flow rate of the processing liquid to the cylindrical space 21. Realized by increasing or decreasing. FIG. 5 shows a state in which the liquid level 43 of the second liquid column portion 42 is raised from the state shown in FIG. 3 (that is, the thickness in the vertical direction of the second liquid column portion 42 is increased. In addition, the supply flow rate of the processing liquid to the cylindrical space 21 is also increased). However, the interval W0 between the lower end of the first physical force imparting unit 23 and the liquid level 43 of the second liquid column part 42 does not depend on the height position of the liquid level 43 of the second liquid column part 42. Kept constant. That is, there is a gap between the lower end of the first physical force imparting unit 23 and the liquid level 43 of the second liquid column part 42 regardless of the height position of the liquid level 43 of the second liquid column part 42. It is secured.
　処理液の液柱４６の上下方向の厚みＷ３が小さいと、液柱形成領域４５に与えられる衝撃力が大きくなり、基板Ｗの上面にダメージが与えられるおそれがある。その一方で、処理液の液柱４６の上下方向の厚みＷ３が大きいと、液柱形成領域４５に十分な衝撃力が与えられないという問題もある。処理液の液柱４６の上下方向の厚みＷ３を最適な厚みに調整することにより、ダメージを抑制しながら基板Ｗの上面に十分な衝撃力を付与できる。 If the vertical thickness W3 of the liquid column 46 of the processing liquid is small, the impact force applied to the liquid column forming region 45 is increased, and the upper surface of the substrate W may be damaged. On the other hand, if the vertical thickness W3 of the liquid column 46 of the processing liquid is large, there is also a problem that a sufficient impact force cannot be applied to the liquid column forming region 45. By adjusting the vertical thickness W3 of the treatment liquid column 46 to an optimum thickness, a sufficient impact force can be applied to the upper surface of the substrate W while suppressing damage.
　また、下部開口２１ｂと基板Ｗの上面との間の間隔Ｗ１を大きくし過ぎると、第１の液柱部分４１が柱状の形体を保持できなくなるおそれもある。この実施形態では、下部開口２１ｂと基板Ｗの上面との間の間隔Ｗ１と、第２の液柱部分４２の液面４３と下部開口２１ｂとの間の間隔Ｗ２とを個別に変更可能である。 Further, if the interval W1 between the lower opening 21b and the upper surface of the substrate W is too large, the first liquid column portion 41 may not be able to hold the columnar shape. In this embodiment, the interval W1 between the lower opening 21b and the upper surface of the substrate W and the interval W2 between the liquid surface 43 of the second liquid column portion 42 and the lower opening 21b can be individually changed. .
　第１の物理力付与ユニット２３は、処理液の微小の液滴を噴出するスプレーノズルの形態を有している。図３に示すように、第１の物理力付与ユニット２３には、処理液供給源からの処理液を第１の物理力付与ユニット２３に供給する第１の処理液配管５１と、処理液供給源からの処理液を第１の物理力付与ユニット２３に供給する第２の処理液配管５２と、気体供給源からの気体の一例としての不活性ガス（窒素ガス、乾燥空気、清浄空気等）を第１の物理力付与ユニット２３に供給する第１の気体配管５３と、気体供給源からの気体の一例としての不活性ガス（たとえば窒素ガス）を第１の物理力付与ユニット２３に供給する第２の気体配管５４とが接続されている。 The first physical force imparting unit 23 has the form of a spray nozzle that ejects minute droplets of the processing liquid. As shown in FIG. 3, the first physical force applying unit 23 includes a first processing liquid pipe 51 that supplies the processing liquid from the processing liquid supply source to the first physical force applying unit 23, and a processing liquid supply. A second processing liquid pipe 52 for supplying the processing liquid from the source to the first physical force applying unit 23, and an inert gas (nitrogen gas, dry air, clean air, etc.) as an example of a gas from the gas supply source Is supplied to the first physical force applying unit 23, and an inert gas (for example, nitrogen gas) as an example of a gas from a gas supply source is supplied to the first physical force applying unit 23. A second gas pipe 54 is connected.
　この実施形態では、第１の処理液配管５１および第２の処理液配管５２に供給される処理液は、たとえば種類が共通している。第１の処理液配管５１および第２の処理液配管５２は、それぞれ、一端が処理液供給源に接続された処理液共通配管５５の他端に接続されている。処理液共通配管５５には、処理液共通配管５５から第１および第２の処理液配管５１，５２の処理液の供給および供給停止を切り換える第２の処理液バルブ５６が介装されている。 In this embodiment, the types of processing liquids supplied to the first processing liquid pipe 51 and the second processing liquid pipe 52 are common, for example. Each of the first processing liquid pipe 51 and the second processing liquid pipe 52 is connected to the other end of the processing liquid common pipe 55 whose one end is connected to the processing liquid supply source. The treatment liquid common pipe 55 is provided with a second treatment liquid valve 56 for switching supply and stop of supply of treatment liquid from the treatment liquid common pipe 55 to the first and second treatment liquid pipes 51 and 52.
　また、この実施形態では、第１の気体配管５３および第２の気体配管５４に供給される気体は、たとえば気体種が共通する気体である。第１の気体配管５３および第２の気体配管５４は、それぞれ、一端が気体供給源に接続された気体共通配管５７の他端に接続されている。気体共通配管５７には、気体共通配管５７から第１および第２の気体配管５３，５４への気体の供給および供給停止を切り換える気体バルブ５８が介装されている。 In this embodiment, the gas supplied to the first gas pipe 53 and the second gas pipe 54 is, for example, a gas having a common gas type. The first gas pipe 53 and the second gas pipe 54 are each connected to the other end of a gas common pipe 57 whose one end is connected to a gas supply source. The gas common pipe 57 is provided with a gas valve 58 for switching between supply and stop of gas supply from the gas common pipe 57 to the first and second gas pipes 53 and 54.
　図６は、第１の物理力付与ユニット２３の構成例を説明するための模式的な縦断面図である。 FIG. 6 is a schematic longitudinal sectional view for explaining a configuration example of the first physical force imparting unit 23.
　第１の物理力付与ユニット２３は、ハウジング３６を構成する略直方体状のカバー６１と、カバー６１の内部に収容された略横長板状の液滴生成ユニット６２とを含む。液滴生成ユニット６２の下端部（先尖部７２）のみがカバー６１の外部に露出しているが、液滴生成ユニット６２のそれ以外の部分の周囲は、カバー６１によって包囲されている。 The first physical force imparting unit 23 includes a substantially rectangular parallelepiped cover 61 constituting the housing 36 and a substantially horizontally long droplet generating unit 62 accommodated inside the cover 61. Only the lower end portion (the pointed portion 72) of the droplet generation unit 62 is exposed to the outside of the cover 61, but the other portions of the droplet generation unit 62 are surrounded by the cover 61.
　カバー６１は、所定の鉛直軸線を中心とする四角筒状をなす４つの側壁６３（図６では２つのみ図示）と、４つの側壁６３の上端を閉塞する上壁６４とを含む。上壁６４の外周部によって、ハウジング３６の張出部３７が構成されている。４つの側壁６３および上壁６４は、たとえばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）や石英を用いて、一体に形成されている。互いに対向する一対の側壁６３には、それぞれ、カバー６１内に処理液を導入するための処理液導入口６５が形成されている。また、上壁６４には、カバー６１内に気体を導入するための気体導入口６６が形成されている。 The cover 61 includes four side walls 63 (only two are shown in FIG. 6) that form a rectangular tube centered on a predetermined vertical axis, and an upper wall 64 that closes the upper ends of the four side walls 63. An overhang portion 37 of the housing 36 is constituted by the outer peripheral portion of the upper wall 64. The four side walls 63 and the upper wall 64 are integrally formed using, for example, polytetrafluoroethylene (PTFE) or quartz. A pair of side walls 63 facing each other is formed with a processing liquid introduction port 65 for introducing the processing liquid into the cover 61. The upper wall 64 is formed with a gas inlet 66 for introducing a gas into the cover 61.
　液滴生成ユニット６２は、鉛直姿勢をなす板状の本体部６７を備えている。カバー６１は、所定の鉛直軸線を中心とする四角筒状をなす４つの側壁６３と、４つの側壁６３の上端を閉塞する上壁６４とを含む。４つの側壁６３および上壁６４は、たとえばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）や石英を用いて、一体に形成されている。 The droplet generation unit 62 includes a plate-shaped main body 67 that has a vertical posture. The cover 61 includes four side walls 63 that form a rectangular tube centered on a predetermined vertical axis, and an upper wall 64 that closes the upper ends of the four side walls 63. The four side walls 63 and the upper wall 64 are integrally formed using, for example, polytetrafluoroethylene (PTFE) or quartz.
　本体部６７は、本体部６７の長手方向（図６の左右方向）の中心部に対して左右対称に設けられている。本体部６７の内部は、処理液が流通する一対（図６の左右一対）の処理液室６８と、気体が流通する一対（図６の左右一対）の気体室６９とが区画されている。各処理液室６８には、当該処理液室６８に対する処理液の流入口である処理液流入口７０が形成されている。各気体室６９には、当該気体室６９に対する気体の流入口である気体流入口７１が形成されている。 The main body 67 is provided symmetrically with respect to the central portion of the main body 67 in the longitudinal direction (left and right direction in FIG. 6). Inside the main body 67, a pair of processing liquid chambers 68 (a pair of left and right in FIG. 6) through which the processing liquid flows and a pair of gas chambers 69 (a pair of left and right in FIG. 6) through which a gas flows are partitioned. Each processing liquid chamber 68 is formed with a processing liquid inlet 70 that is a processing liquid inlet for the processing liquid chamber 68. Each gas chamber 69 is formed with a gas inlet 71 which is a gas inlet for the gas chamber 69.
　本体部６７の下面中心部には、本体部６７の下面から下方に突出する先尖部７２が形成されている。先尖部７２は、一対（図６の左右一対）の案内面７３によって構成されている。一対の案内面７３は、互いに反対向きの平坦面からなる傾斜面を含む。先尖部７２の厚みおよび一対の案内面７３のなす角度は鋭角であり、先尖部７２の延びる水平方向に関して一定である。 At the center of the lower surface of the main body portion 67, a pointed portion 72 that protrudes downward from the lower surface of the main body portion 67 is formed. The pointed portion 72 is constituted by a pair of guide surfaces 73 (a pair of left and right in FIG. 6). The pair of guide surfaces 73 includes inclined surfaces formed by flat surfaces opposite to each other. The thickness of the tip portion 72 and the angle formed by the pair of guide surfaces 73 are acute angles, and are constant in the horizontal direction in which the tip portion 72 extends.
　本体部６７の下面において、先尖部７２の側方（図６の左右側方）には、一対（図６の左右一対）の処理液吐出口７４が形成されている。各処理液吐出口７４はたとえば穴である。一対の処理液吐出口７４は、一対の処理液室６８に１対１対応で設けられている。各処理液吐出口７４は対応する処理液室６８に連通している。各処理液吐出口７４は上下に延び、当該上下方向に関し流路面積は一定である。各処理液吐出口７４が、穴ではなくスリットによって形成されていてもよい。 On the lower surface of the main body 67, a pair (a pair of left and right in FIG. 6) of processing liquid discharge ports 74 is formed on the side of the tip 72 (on the left and right sides in FIG. 6). Each treatment liquid discharge port 74 is a hole, for example. The pair of processing liquid discharge ports 74 are provided in a one-to-one correspondence with the pair of processing liquid chambers 68. Each processing liquid discharge port 74 communicates with a corresponding processing liquid chamber 68. Each processing liquid discharge port 74 extends vertically, and the flow path area is constant in the vertical direction. Each processing liquid discharge port 74 may be formed by a slit instead of a hole.
　本体部６７の下面において、一対の処理液吐出口７４に対し側方（図６の左右側方）に間隔を隔てた位置には、一対（図６の左右一対）の気体吐出口７５が形成されている。各気体吐出口７５はたとえば穴である。一対の気体吐出口７５は、一対の気体室６９に１対１対応で設けられている。各気体吐出口７５は対応する処理液室６８に連通している。各気体吐出口７５は、下方に向かうに従って内側（図３の内側）に傾斜し、当該傾斜方向に関し流路面積は一定である。各気体吐出口７５が、穴ではなくスリットによって形成されていてもよい。 On the lower surface of the main body 67, a pair (a pair of left and right in FIG. 6) of gas discharge ports 75 is formed at a position spaced laterally (a pair of left and right in FIG. 6) with respect to the pair of processing liquid discharge ports 74. Has been. Each gas discharge port 75 is a hole, for example. The pair of gas discharge ports 75 are provided in a pair of gas chambers 69 in a one-to-one correspondence. Each gas discharge port 75 communicates with a corresponding processing liquid chamber 68. Each gas discharge port 75 inclines inward (inner side of FIG. 3) as it goes downward, and the flow path area is constant in the inclination direction. Each gas discharge port 75 may be formed not by a hole but by a slit.
　第１の物理力付与ユニット２３は、いわゆる四流体ノズルの態様を採用している。第１の物理力付与ユニット２３は、各処理液流入口７０と、この処理液流入口７０に対応する処理液導入口６５とをつなぐ処理液導入流路７６を含む。処理液導入流路７６は、一対（図６の左右一対）設けられている。第１の処理液バルブ３４（図３参照）が開かれると、処理液導入流路７６を介して、処理液流入口７０から処理液室６８に処理液が供給される。処理液室６８に供給された処理液は、処理液室６８を充填し、処理液吐出口７４に向けて押し出され、処理液吐出口７４から下方に向けて強い吐出圧で吐出される。 The first physical force imparting unit 23 adopts a so-called four-fluid nozzle mode. The first physical force imparting unit 23 includes a treatment liquid introduction channel 76 that connects each treatment liquid inlet 70 and a treatment liquid inlet 65 corresponding to the treatment liquid inlet 70. A pair of treatment liquid introduction channels 76 (a pair of left and right in FIG. 6) is provided. When the first processing liquid valve 34 (see FIG. 3) is opened, the processing liquid is supplied from the processing liquid inlet 70 to the processing liquid chamber 68 via the processing liquid introduction channel 76. The processing liquid supplied to the processing liquid chamber 68 fills the processing liquid chamber 68, is pushed out toward the processing liquid discharge port 74, and is discharged downward from the processing liquid discharge port 74 with a strong discharge pressure.
　第１の物理力付与ユニット２３は、さらに、各気体流入口７１と、この気体流入口７１に対応する気体導入口６６とをつなぐ気体導入流路７７を含む。気体導入流路７７は、一対（図６の左右一対）設けられている。気体バルブ５８（図３参照）が開かれると、気体導入流路７７を介して、気体流入口７１から気体室６９に気体が供給される。気体室６９に供給された気体は、気体室６９を充填し、気体吐出口７５に向けて押し出され、気体吐出口７５から内側斜め下方に向けて強い吐出圧で吐出される。 The first physical force imparting unit 23 further includes a gas introduction channel 77 that connects each gas inlet 71 and a gas inlet 66 corresponding to the gas inlet 71. A pair of gas introduction channels 77 (a pair of left and right in FIG. 6) are provided. When the gas valve 58 (see FIG. 3) is opened, gas is supplied from the gas inlet 71 to the gas chamber 69 via the gas introduction channel 77. The gas supplied to the gas chamber 69 fills the gas chamber 69, is pushed out toward the gas discharge port 75, and is discharged from the gas discharge port 75 toward the inside obliquely downward with a strong discharge pressure.
　気体バルブ５８を開いて気体吐出口７５から気体を吐出させながら、第１の処理液バルブ３４を開いて処理液吐出口７４から処理液を吐出させることにより、各案内面７３において、処理液に気体を衝突（混合）させることにより処理液の微小の液滴を生成することができる。これにより、２対の処理液吐出口７４および気体吐出口７５から、処理液を噴霧状に吐出することができる。 While the gas valve 58 is opened and gas is discharged from the gas discharge port 75, the first processing liquid valve 34 is opened and the processing liquid is discharged from the processing liquid discharge port 74. By colliding (mixing) the gas, it is possible to generate minute droplets of the processing liquid. Thereby, the processing liquid can be discharged in a spray form from the two pairs of the processing liquid discharge port 74 and the gas discharge port 75.
　一方の処理液吐出口７４から吐出される処理液の種類と、他方の処理液吐出口７４から吐出される処理液の種類とは互いに異なっていてもよい。すなわち、第１の処理液配管５１および第２の処理液配管５２に供給される処理液は、互いに異なっていてもよい。 The type of processing liquid discharged from one processing liquid discharge port 74 and the type of processing liquid discharged from the other processing liquid discharge port 74 may be different from each other. That is, the processing liquid supplied to the first processing liquid pipe 51 and the second processing liquid pipe 52 may be different from each other.
　たとえば、第１の物理力付与ユニット２３から噴射される処理液の液滴が、混合薬液の液滴である場合には、それら混合前の個々の液を互いに異なる処理液吐出口７４から吐出させることができる。処理液としてＳＣ１を用いる場合には、アンモニア水と過酸化水素水とを互いに異なる処理液吐出口７４から吐出させることができる。処理液としてＳＣ２を用いる場合には、塩酸と過酸化水素水とを互いに異なる処理液吐出口７４から吐出させることができる。処理液としてＳＰＭを用いる場合には、硫酸と過酸化水素水とを互いに異なる処理液吐出口７４から吐出させることができる。処理液としてバッファードフッ酸を用いる場合には、アンモニア水とフッ酸とを互いに異なる処理液吐出口７４から吐出させることができる。処理液としてＦＰＭを用いる場合には、フッ酸と過酸化水素水とを互いに異なる処理液吐出口７４から吐出させることができる。 For example, when the droplets of the processing liquid ejected from the first physical force imparting unit 23 are droplets of the mixed chemical liquid, the individual liquids before mixing are discharged from the different processing liquid discharge ports 74. be able to. When SC1 is used as the processing liquid, ammonia water and hydrogen peroxide water can be discharged from different processing liquid discharge ports 74. When SC2 is used as the processing liquid, hydrochloric acid and hydrogen peroxide solution can be discharged from different processing liquid discharge ports 74. When SPM is used as the processing liquid, sulfuric acid and hydrogen peroxide water can be discharged from different processing liquid discharge ports 74. When buffered hydrofluoric acid is used as the treatment liquid, ammonia water and hydrofluoric acid can be discharged from the different treatment liquid discharge ports 74. When FPM is used as the processing liquid, hydrofluoric acid and hydrogen peroxide water can be discharged from different processing liquid discharge ports 74.
　また、処理液として希釈薬液を用いる場合には、希釈前の薬液と水とを互いに異なる処理液吐出口７４から吐出させることもできる。 Further, when a diluted chemical solution is used as the processing solution, the chemical solution and water before dilution can be discharged from different processing solution discharge ports 74.
　また、第１の物理力付与ユニット２３から噴射される処理液の液滴の種類は、処理液供給ユニット７によって筒状空間２１に供給される処理液と同じである。 Further, the type of the treatment liquid droplets ejected from the first physical force imparting unit 23 is the same as the treatment liquid supplied to the cylindrical space 21 by the treatment liquid supply unit 7.
　図２に示すように、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの上面にリンス液を供給するためのリンス液供給ユニット８と、スピンチャック５を取り囲む筒状の処理カップ９とを含む。 As shown in FIG. 2, a rinse liquid supply unit 8 for supplying a rinse liquid to the upper surface of the substrate W held by the spin chuck 5 and a cylindrical processing cup 9 surrounding the spin chuck 5 are included.
　図２に示すように、リンス液供給ユニット８はリンス液ノズル８１を含む。リンス液ノズル８１は、たとえば、連続流の状態で液を吐出するストレートノズルであり、スピンチャック５の上方で、その吐出口を基板Ｗの上面中央部に向けて固定的に配置されている。リンス液ノズル８１には、リンス液供給源からのリンス液が供給されるリンス液配管８２が接続されている。リンス液配管８２の途中部には、リンス液配管８２を開閉するためのリンス液バルブ８３が介装されている。リンス液バルブ８３が開かれると、リンス液配管８２からリンス液ノズル８１に供給された連続流のリンス液が、リンス液ノズル８１の下端に設定された吐出口から吐出され、基板Ｗの上面に供給される。また、リンス液バルブ８３が閉じられると、リンス液配管８２からリンス液ノズル８１の洗浄液の供給が停止され、リンス液ノズル８１からのリンス液の吐出が停止される。リンス液配管８２からリンス液ノズル８１に供給されるリンス液は、たとえば水である。水は、たとえば脱イオン水（ＤＩＷ）であるが、ＤＩＷに限らず、炭酸水、電解イオン水、水素水、オゾン水および希釈濃度（たとえば、１０ｐｐｍ～１００ｐｐｍ程度）の塩酸水のいずれかであってもよい。 As shown in FIG. 2, the rinsing liquid supply unit 8 includes a rinsing liquid nozzle 81. The rinse liquid nozzle 81 is, for example, a straight nozzle that discharges liquid in a continuous flow state, and is fixedly disposed above the spin chuck 5 with its discharge port directed toward the center of the upper surface of the substrate W. A rinse liquid pipe 82 to which a rinse liquid from a rinse liquid supply source is supplied is connected to the rinse liquid nozzle 81. A rinsing liquid valve 83 for opening and closing the rinsing liquid pipe 82 is interposed in the middle of the rinsing liquid pipe 82. When the rinsing liquid valve 83 is opened, the continuous flow of rinsing liquid supplied from the rinsing liquid pipe 82 to the rinsing liquid nozzle 81 is discharged from the discharge port set at the lower end of the rinsing liquid nozzle 81 and is applied to the upper surface of the substrate W. Supplied. When the rinse liquid valve 83 is closed, the supply of the cleaning liquid from the rinse liquid nozzle 81 from the rinse liquid pipe 82 is stopped, and the discharge of the rinse liquid from the rinse liquid nozzle 81 is stopped. The rinse liquid supplied from the rinse liquid pipe 82 to the rinse liquid nozzle 81 is, for example, water. The water is, for example, deionized water (DIW), but is not limited to DIW, and may be carbonated water, electrolytic ionic water, hydrogen water, ozone water, or hydrochloric acid water having a diluted concentration (for example, about 10 ppm to 100 ppm). May be.
　また、リンス液供給ユニット８は、リンス液ノズル８１を移動させることにより、基板Ｗの上面に対するリンス液の着液位置を基板Ｗの面内で走査させるリンス液ノズル移動装置を備えていてもよい。 Further, the rinsing liquid supply unit 8 may include a rinsing liquid nozzle moving device that moves the rinsing liquid nozzle 81 in the plane of the substrate W by moving the rinsing liquid nozzle 81. .
　図２に示すように、処理カップ９は、スピンチャック５に保持されている基板Ｗよりも外方（回転軸線Ａ１から離れる方向）に配置されている。処理カップ９は、スピンベース１５を取り囲んでいる。スピンチャック５が基板Ｗを回転させている状態で、処理液が基板Ｗに供給されると、基板Ｗに供給された処理液が基板Ｗの周囲に振り切られる。処理液が基板Ｗに供給されるとき、上向きに開いた処理カップ９の上端部９ａは、スピンベース１５よりも上方に配置される。したがって、基板Ｗの周囲に排出された薬液や水などの処理液は、処理カップ９によって受け止められる。そして、処理カップ９に受け止められた処理液は、図示しない回収装置または廃液装置に送られる。 As shown in FIG. 2, the processing cup 9 is disposed outward (in a direction away from the rotation axis A1) from the substrate W held by the spin chuck 5. The processing cup 9 surrounds the spin base 15. When the processing liquid is supplied to the substrate W while the spin chuck 5 is rotating the substrate W, the processing liquid supplied to the substrate W is shaken off around the substrate W. When the processing liquid is supplied to the substrate W, the upper end portion 9 a of the processing cup 9 that opens upward is disposed above the spin base 15. Therefore, the processing liquid such as chemical liquid and water discharged around the substrate W is received by the processing cup 9. Then, the processing liquid received by the processing cup 9 is sent to a collection device or a waste liquid device (not shown).
　図７は、基板処理装置１の主要部の電気的構成を説明するためのブロック図である。 FIG. 7 is a block diagram for explaining the electrical configuration of the main part of the substrate processing apparatus 1.
　制御装置３は、たとえばマイクロコンピュータを用いて構成されている。制御装置３はＣＰＵ等の演算ユニット、固定メモリデバイス、ハードディスクドライブ等の記憶ユニット、および入出力ユニットを有している。記憶ユニットには、演算ユニットが実行するプログラムが記憶されている。 The control device 3 is configured using, for example, a microcomputer. The control device 3 includes an arithmetic unit such as a CPU, a fixed memory device, a storage unit such as a hard disk drive, and an input / output unit. The storage unit stores a program executed by the arithmetic unit.
　また、制御装置３には、制御対象として、スピンモータ１３、アーム揺動ユニット１９、アーム昇降ユニット２０、物理昇降ユニット３８、排気装置４０等が接続されている。制御装置３は、予め定められたプログラムに従って、スピンモータ１３、アーム揺動ユニット１９、アーム昇降ユニット２０、物理昇降ユニット３８、排気装置４０等の動作を制御する。また、制御装置３は、予め定められたプログラムに従って、第１の処理液バルブ３４、第２の処理液バルブ５６、気体バルブ５８、リンス液バルブ８３等を開閉する。また、制御装置３は、予め定められたプログラムに従って、流量調整バルブ３５の開度を調整する。 The control device 3 is connected with a spin motor 13, an arm swinging unit 19, an arm lifting / lowering unit 20, a physical lifting / lowering unit 38, an exhaust device 40, and the like as control targets. The control device 3 controls the operations of the spin motor 13, the arm swing unit 19, the arm lifting unit 20, the physical lifting unit 38, the exhaust device 40, and the like according to a predetermined program. The control device 3 opens and closes the first processing liquid valve 34, the second processing liquid valve 56, the gas valve 58, the rinsing liquid valve 83, and the like according to a predetermined program. Moreover, the control apparatus 3 adjusts the opening degree of the flow regulating valve 35 according to a predetermined program.
　図８は、基板処理装置１による基板処理例を説明するための流れ図である。図９は、前記基板処理例における物理洗浄処理工程（Ｓ３）を説明するための模式的な図である。以下、図１～図４、図７、図８等を参照しながら、基板処理例について説明する。図９は適宜参照する。 FIG. 8 is a flowchart for explaining an example of substrate processing performed by the substrate processing apparatus 1. FIG. 9 is a schematic diagram for explaining the physical cleaning processing step (S3) in the substrate processing example. Hereinafter, examples of substrate processing will be described with reference to FIGS. 1 to 4, 7, 8, and the like. Reference is made to FIG. 9 as appropriate.
　処理ユニット２によって洗浄処理が実行されるときには、未洗浄の基板Ｗが、チャンバ４の内部に搬入される（図８のステップＳ１）。 When the cleaning process is executed by the processing unit 2, the uncleaned substrate W is carried into the chamber 4 (step S1 in FIG. 8).
　具体的には、基板Ｗを保持している搬送ロボットＣＲのハンドＨをチャンバ４の内部に進入させることにより、基板Ｗがその表面（洗浄対象面）を上方に向けた状態でスピンチャック５に受け渡される。その後、スピンチャック５に基板Ｗが保持される。 Specifically, by bringing the hand H of the transfer robot CR holding the substrate W into the chamber 4, the substrate W is placed on the spin chuck 5 with its surface (surface to be cleaned) facing upward. Delivered. Thereafter, the substrate W is held on the spin chuck 5.
　スピンチャック５に基板Ｗが保持された後、制御装置３はスピンモータ１３を制御して、基板Ｗを回転開始させる（図８のステップＳ２）。基板Ｗの回転速度は、液処理速度（約３００ｒｐｍ～約１０００ｒｐｍの所定の速度）まで上昇させられる（基板回転工程）。 After the substrate W is held on the spin chuck 5, the control device 3 controls the spin motor 13 to start rotating the substrate W (step S2 in FIG. 8). The rotation speed of the substrate W is increased to a liquid processing speed (a predetermined speed of about 300 rpm to about 1000 rpm) (substrate rotation process).
　基板Ｗの回転が液処理速度に達すると、制御装置３は、液滴による振動（物理力）が付与された処理液の液柱４６を用いて基板Ｗの上面を洗浄する物理洗浄処理工程（図８のステップＳ３）を実行する。 When the rotation of the substrate W reaches the liquid processing speed, the control device 3 cleans the upper surface of the substrate W using the liquid column 46 of the processing liquid to which vibration (physical force) due to the droplets is applied ( Step S3) of FIG. 8 is executed.
　具体的には、制御装置３は、アーム揺動ユニット１９を制御して、処理液ノズル６を退避位置から基板Ｗの上方へと引き出す。次いで、制御装置３は、アーム昇降ユニット２０を制御して、処理液ノズル６を下位置まで下降させる。これにより、処理液ノズル６を下位置に配置することができる（ノズル配置工程）。 Specifically, the control device 3 controls the arm swing unit 19 to draw the processing liquid nozzle 6 from the retracted position to above the substrate W. Next, the control device 3 controls the arm lifting / lowering unit 20 to lower the processing liquid nozzle 6 to the lower position. Thereby, the process liquid nozzle 6 can be arrange | positioned in a lower position (nozzle arrangement | positioning process).
　処理液ノズル６が下位置に配置されると、制御装置３は、第１の処理液バルブ３４を開いて、筒状空間２１への処理液の供給を開始する（処理液供給工程）。筒状空間２１への処理液の供給により、基板Ｗの上面における液柱形成領域４５上に、第１の液柱部分４１と第２の液柱部分４２を含む処理液の液柱４６が形成される（液柱形成工程）。筒状空間２１における処理液の液面４３の高さ（すなわち、第２の液柱部分４２の上下方向の厚み）は、筒状空間２１への処理液の供給流量に依存している。制御装置３は、筒状空間２１における処理液の液面４３の高さが、所期位置（すなわち、第１の物理力付与ユニット２３のハウジング３６の下端から下方に間隔Ｗ０を隔てた位置）になるように、筒状空間２１への処理液の供給流量を制御する。 When the processing liquid nozzle 6 is disposed at the lower position, the control device 3 opens the first processing liquid valve 34 and starts supplying the processing liquid to the cylindrical space 21 (processing liquid supply process). By supplying the processing liquid to the cylindrical space 21, a liquid column 46 of the processing liquid including the first liquid column part 41 and the second liquid column part 42 is formed on the liquid column forming region 45 on the upper surface of the substrate W. (Liquid column forming step). The height of the liquid surface 43 of the processing liquid in the cylindrical space 21 (that is, the vertical thickness of the second liquid column portion 42) depends on the supply flow rate of the processing liquid to the cylindrical space 21. In the control device 3, the height of the liquid level 43 of the processing liquid in the cylindrical space 21 is an expected position (that is, a position spaced apart from the lower end of the housing 36 of the first physical force application unit 23 by a distance W 0). Thus, the supply flow rate of the processing liquid to the cylindrical space 21 is controlled.
　また、制御装置３は、アーム昇降ユニット２０を制御して、下部開口２１ｂと基板Ｗの上面との間の間隔を変更して第１の液柱部分４１の上下方向の厚み（すなわち、間隔Ｗ１）を調整することができる（第１の間隔変更工程）。併せて／これに代えて、制御装置３は、物理昇降ユニット３８により第１の物理力付与ユニット２３をボディ２２に対して昇降させ、かつ、流量調整バルブ３５の開度を調整して筒状空間２１への処理液の供給流量を増減させることにより、第２の液柱部分４２の上下方向の厚みを調整することができる（第２の間隔変更工程）。 Further, the control device 3 controls the arm lifting / lowering unit 20 to change the distance between the lower opening 21b and the upper surface of the substrate W to change the vertical thickness of the first liquid column portion 41 (that is, the distance W1). ) Can be adjusted (first interval changing step). In addition / instead of this, the control device 3 moves the first physical force applying unit 23 up and down with respect to the body 22 by the physical lifting unit 38 and adjusts the opening degree of the flow rate adjusting valve 35 to form a cylinder. By increasing or decreasing the supply flow rate of the processing liquid to the space 21, the vertical thickness of the second liquid column portion 42 can be adjusted (second interval changing step).
　第２の液柱部分４２の液面４３の高さが所定高さになると（第２の液柱部分４２が形成されると）、制御装置３は、第２の処理液バルブ５６および気体バルブ５８を開く。これにより、第１の物理力付与ユニット２３から、第２の液柱部分４２の液面４３に対し、処理液の液滴が噴射される（液滴噴射工程）。 When the height of the liquid surface 43 of the second liquid column portion 42 reaches a predetermined height (when the second liquid column portion 42 is formed), the control device 3 uses the second processing liquid valve 56 and the gas valve. Open 58. Thereby, a droplet of the processing liquid is ejected from the first physical force imparting unit 23 onto the liquid surface 43 of the second liquid column portion 42 (droplet ejecting step).
　第２の液柱部分４２の液面４３（処理液の液柱４６の液面）への処理液の液滴の噴射により、第２の液柱部分４２の液面４３に振動（物理力）が付与され、これにより、処理液の液柱４６に衝撃波が発生し、この衝撃波が処理液の液柱４６を伝播して液柱形成領域４５（基板Ｗの上面）に与えられる（物理力付与工程）。 The liquid surface 43 of the second liquid column part 42 is vibrated (physical force) by the jet of the treatment liquid droplets onto the liquid level 43 of the second liquid column part 42 (the liquid level of the liquid column 46 of the process liquid). As a result, a shock wave is generated in the liquid column 46 of the processing liquid, and this shock wave propagates through the liquid column 46 of the processing liquid and is applied to the liquid column forming region 45 (upper surface of the substrate W) (applying physical force). Process).
　また、気体バルブ５８の開成に同期して、制御装置３は、排気装置による排気（吸引）を有効化する。これにより、導出口２７の内部が吸引される。 Further, in synchronization with the opening of the gas valve 58, the control device 3 validates exhaust (suction) by the exhaust device. Thereby, the inside of the outlet 27 is sucked.
　第２の液柱部分４２の液面４３に対し処理液の液滴が高圧で噴射されるため、筒状空間２１の内部圧力が高圧になるおそれがある。導出口２７の内部を排気して、筒状空間２１に存在する気体（とくに、第１の物理力付与ユニット２３の下端と第２の液柱部分４２の液面４３との間の上下隙間に存在する気体や、筒状内壁２６とハウジング３６の間の環状の隙間に存在する気体）を、導出口２７を通して筒状空間２１外に排出させることにより、筒状空間２１の内部圧力を低減させることができ、これにより、処理液の液柱４６を良好に形成することができる。 Since the treatment liquid droplets are ejected at a high pressure onto the liquid surface 43 of the second liquid column portion 42, the internal pressure of the cylindrical space 21 may become high. The inside of the outlet 27 is evacuated, and the gas existing in the cylindrical space 21 (particularly, in the upper and lower gaps between the lower end of the first physical force applying unit 23 and the liquid level 43 of the second liquid column portion 42). The internal pressure of the cylindrical space 21 is reduced by discharging the existing gas or the gas existing in the annular gap between the cylindrical inner wall 26 and the housing 36 to the outside of the cylindrical space 21 through the outlet 27. As a result, the liquid column 46 of the processing liquid can be formed satisfactorily.
　また、物理洗浄処理工程Ｓ２では、制御装置３はアーム揺動ユニット１９を制御して、図９に示すように、処理液ノズル６を、中央位置（下部開口２１ｂが基板の上面の中央部に対向する位置。図９に実線で示す）と周縁位置（下部開口２１ｂが基板の上面の周縁部に対向する位置。図９に破線で示す）との間で、円弧状の軌跡に沿って水平に往復移動させる。基板Ｗを回転軸線Ａ１まわりに回転させながら、液柱形成領域４５を、基板Ｗの上面の中央部と基板Ｗの上面の周縁部との間で移動させることにより、液柱形成領域４５を、基板Ｗの上面の全域を走査させることができる（液柱形成領域移動工程）。これにより、液滴による振動が付与された処理液の液柱４６を用いて、基板Ｗの上面の全域を洗浄することができる。 Further, in the physical cleaning processing step S2, the control device 3 controls the arm swing unit 19 so that the processing liquid nozzle 6 is placed at the center position (the lower opening 21b is at the center of the upper surface of the substrate) as shown in FIG. The position between the opposite positions (shown by a solid line in FIG. 9) and the peripheral position (the position where the lower opening 21b faces the peripheral edge of the upper surface of the substrate, shown by a broken line in FIG. 9) along the arc-shaped trajectory. Move back and forth. While the substrate W is rotated about the rotation axis A1, the liquid column forming region 45 is moved between the central portion of the upper surface of the substrate W and the peripheral portion of the upper surface of the substrate W, so that the liquid column forming region 45 is The entire upper surface of the substrate W can be scanned (liquid column forming region moving step). As a result, the entire upper surface of the substrate W can be cleaned using the liquid column 46 of the processing liquid to which vibration due to the droplets is applied.
　第１の物理力付与ユニット２３からの処理液の液滴の吐出開始から、予め定める期間が経過すると、制御装置３は、第２の処理液バルブ５６および気体バルブ５８を閉じて、第１の物理力付与ユニット２３からの処理液の液滴の噴射を停止させる。また、制御装置３は、第１の処理液バルブ３４を閉じて、下部開口２１ｂからの処理液の吐出を停止させる。また、制御装置３は、アーム昇降ユニット２０を制御して、ノズルアーム１７を上昇させる。ノズルアーム１７の上昇により、処理液ノズル６が、基板Ｗの上面から大きく上方に上昇させられる。次いで、制御装置３は、ノズルアーム１７を揺動して、処理液ノズル６をスピンチャック５の側方の退避位置に戻す。これにより、物理洗浄処理工程が終了する。 When a predetermined period has elapsed from the start of the discharge of the treatment liquid droplets from the first physical force application unit 23, the control device 3 closes the second treatment liquid valve 56 and the gas valve 58, and The ejection of the treatment liquid droplets from the physical force applying unit 23 is stopped. Further, the control device 3 closes the first processing liquid valve 34 and stops the discharge of the processing liquid from the lower opening 21b. Further, the control device 3 controls the arm elevating unit 20 to raise the nozzle arm 17. As the nozzle arm 17 is raised, the processing liquid nozzle 6 is raised upward from the upper surface of the substrate W. Next, the control device 3 swings the nozzle arm 17 to return the processing liquid nozzle 6 to the retracted position on the side of the spin chuck 5. Thereby, the physical cleaning process is completed.
　次いで、制御装置３は、基板の上面の処理液をリンス液で洗い流すリンス工程（図８のステップＳ４）を行う。具体的には、制御装置３はリンス液バルブ８３を開く。リンス液ノズル８１から吐出されたリンス液は、基板Ｗの上面中央部に着液し、基板Ｗの回転による遠心力を受けて基板Ｗの上面上を基板Ｗの周縁部に向けて流れる。これにより、基板Ｗ上の、異物を含む処理液の液膜がリンス液の液膜に置換される。 Next, the control device 3 performs a rinsing step (step S4 in FIG. 8) in which the processing liquid on the upper surface of the substrate is washed away with the rinsing liquid. Specifically, the control device 3 opens the rinse liquid valve 83. The rinsing liquid discharged from the rinsing liquid nozzle 81 is deposited on the center of the upper surface of the substrate W, and flows on the upper surface of the substrate W toward the peripheral edge of the substrate W under the centrifugal force generated by the rotation of the substrate W. As a result, the liquid film of the treatment liquid containing foreign matter on the substrate W is replaced with the liquid film of the rinse liquid.
　リンス液の吐出開始から所定期間が経過すると、制御装置３は、リンス液バルブ８３を閉じてリンス液ノズル８１からのリンス液の吐出を停止させる。これにより、リンス工程Ｓ４が終了される。 When a predetermined period has elapsed from the start of the discharge of the rinse liquid, the control device 3 closes the rinse liquid valve 83 and stops the discharge of the rinse liquid from the rinse liquid nozzle 81. Thereby, rinse process S4 is complete | finished.
　次いで、基板Ｗを乾燥させるスピンドライ工程（図８のステップＳ５）が行われる。具体的には、制御装置３はスピンモータ１３を制御することにより、リンス工程Ｓ４における回転速度よりも大きい乾燥回転速度（たとえば数千ｒｐｍ）まで基板Ｗを加速させ、その乾燥回転速度で基板Ｗを回転させる。これにより、大きな遠心力が基板Ｗ上の液体に加わり、基板Ｗに付着している液体が基板Ｗの周囲に振り切られる。このようにして、基板Ｗから液体が除去され、基板Ｗが乾燥する。 Next, a spin dry process (step S5 in FIG. 8) for drying the substrate W is performed. Specifically, the control device 3 controls the spin motor 13 to accelerate the substrate W to a drying rotation speed (for example, several thousand rpm) larger than the rotation speed in the rinsing step S4. Rotate. Thereby, a large centrifugal force is applied to the liquid on the substrate W, and the liquid adhering to the substrate W is shaken off around the substrate W. In this way, the liquid is removed from the substrate W, and the substrate W is dried.
　基板Ｗの高速回転の開始から所定期間が経過すると、制御装置３は、スピンモータ１３を制御することにより、スピンチャック５による基板Ｗの回転を停止させる（図８のステップＳ６）。 When a predetermined period has elapsed from the start of the high-speed rotation of the substrate W, the control device 3 controls the spin motor 13 to stop the rotation of the substrate W by the spin chuck 5 (step S6 in FIG. 8).
　その後、チャンバ４内から基板Ｗが搬出される（図８のステップＳ７）。具体的には、制御装置３は、搬送ロボットＣＲのハンドをチャンバ４の内部に進入させる。そして、制御装置３は、搬送ロボットＣＲのハンドにスピンチャック５上の基板Ｗを保持させる。その後、制御装置３は、搬送ロボットＣＲのハンドをチャンバ４内から退避させる。これにより、洗浄処理後の基板Ｗがチャンバ４から搬出される。 Thereafter, the substrate W is unloaded from the chamber 4 (step S7 in FIG. 8). Specifically, the control device 3 causes the hand of the transfer robot CR to enter the chamber 4. Then, the control device 3 holds the substrate W on the spin chuck 5 on the hand of the transfer robot CR. Thereafter, the control device 3 retracts the hand of the transfer robot CR from the chamber 4. Thereby, the substrate W after the cleaning process is carried out of the chamber 4.
　以上のように、この実施形態によれば、処理液ノズル６によって基板Ｗの上面に処理液の液柱４６が形成される。処理液の液柱４６は、処理液ノズル６の下部開口２１ｂと基板Ｗの上面との間を処理液で液密に満たす第１の液柱部分４１と、第１の液柱部分４１から上方に連なり、筒状空間２１に溜められた処理液からなる第２の液柱部分４２とを含む。第２の液柱部分４２の液面４３への処理液の液滴の噴射により、処理液の液柱４６に振動（物理力）が付与され、これにより、処理液の液柱４６に衝撃波が発生し、この衝撃波が処理液の液柱４６を伝播して液柱形成領域４５（基板Ｗの上面）に与えられる。これにより、液柱形成領域４５（基板Ｗの上面）を良好に洗浄することができる。 As described above, according to this embodiment, the liquid column 46 of the processing liquid is formed on the upper surface of the substrate W by the processing liquid nozzle 6. The liquid column 46 of the processing liquid includes a first liquid column part 41 that fills a space between the lower opening 21 b of the processing liquid nozzle 6 and the upper surface of the substrate W with the processing liquid, and an upper side from the first liquid column part 41. And a second liquid column portion 42 made of a processing liquid stored in the cylindrical space 21. By jetting the treatment liquid droplets onto the liquid surface 43 of the second liquid column portion 42, vibration (physical force) is applied to the liquid column 46 of the treatment liquid, whereby a shock wave is applied to the liquid column 46 of the treatment liquid. This shock wave propagates through the liquid column 46 of the processing liquid and is given to the liquid column forming region 45 (the upper surface of the substrate W). Thereby, the liquid column forming region 45 (the upper surface of the substrate W) can be cleaned well.
　この場合、第１の物理力付与ユニット２３からの処理液の液滴を、処理液の液柱４６を介して基板Ｗに付与するので、第１の物理力付与ユニット２３からの処理液の液滴を、基板Ｗに直接付与する場合と比較して、基板Ｗに与えられるダメージを低減させることができる。 In this case, since the droplets of the processing liquid from the first physical force application unit 23 are applied to the substrate W through the liquid column 46 of the processing liquid, the liquid of the processing liquid from the first physical force application unit 23 is applied. Compared with the case where the droplet is directly applied to the substrate W, the damage given to the substrate W can be reduced.
　これにより、基板Ｗへのダメージを抑制しながら、処理液の液滴による振動（物理力）を用いた洗浄処理を基板Ｗに良好に施すことができる。 Thereby, it is possible to satisfactorily perform the cleaning process using the vibration (physical force) due to the droplets of the processing liquid while suppressing damage to the substrate W.
　また、処理液の液柱４６の上下方向の厚みＷ３が、変更（調整）可能に設けられている。処理液の液柱４６の上下方向の厚みＷ３が小さいと、後述する液柱形成領域４５に与えられる衝撃力が大きくなり、基板Ｗの上面にダメージが与えられるおそれがある。その一方で、処理液の液柱４６の上下方向の厚みＷ３が大きいと、液柱形成領域４５に十分な衝撃力が与えられないという問題もある。処理液の液柱４６の上下方向の厚みＷ３を最適な厚みに調整することにより、ダメージを抑制しながら基板Ｗの上面に十分な衝撃力を付与できる。 Further, the thickness W3 in the vertical direction of the liquid column 46 of the processing liquid is provided so as to be changeable (adjustable). If the vertical thickness W3 of the liquid column 46 of the processing liquid is small, the impact force applied to the liquid column formation region 45 described later increases, and the upper surface of the substrate W may be damaged. On the other hand, if the vertical thickness W3 of the liquid column 46 of the processing liquid is large, there is also a problem that a sufficient impact force cannot be applied to the liquid column forming region 45. By adjusting the vertical thickness W3 of the treatment liquid column 46 to an optimum thickness, a sufficient impact force can be applied to the upper surface of the substrate W while suppressing damage.
　さらに、下部開口２１ｂと基板Ｗの上面との間の間隔Ｗ１を大きくし過ぎると、第１の液柱部分４１が柱状の形体を保持できなくなるおそれもある。この実施形態では、第１の液柱部分４１の上下方向の厚みと、第２の液柱部分４２の上下方向の厚み（第２の液柱部分４２の液面４３と下部開口２１ｂとの間の間隔Ｗ２）とを個別に変更させることにより、処理液の液柱４６の上下方向の厚みＷ３を調整することができる。すなわち、下部開口２１ｂと基板Ｗの上面との間の間隔Ｗ１によらずに、処理液の液柱４６の上下方向の厚みＷ３を調整することができる。これにより、第１の液柱部分４１の柱状の形体を保持しながら、処理液の液柱４６の上下方向の厚みＷ３を最適な厚みに調整することができる。 Furthermore, if the distance W1 between the lower opening 21b and the upper surface of the substrate W is too large, the first liquid column portion 41 may not be able to hold the columnar shape. In this embodiment, the vertical thickness of the first liquid column portion 41 and the vertical thickness of the second liquid column portion 42 (between the liquid level 43 of the second liquid column portion 42 and the lower opening 21b). , The thickness W3 in the vertical direction of the liquid column 46 of the processing liquid can be adjusted. That is, the vertical thickness W3 of the liquid column 46 of the processing liquid can be adjusted regardless of the interval W1 between the lower opening 21b and the upper surface of the substrate W. Accordingly, the vertical thickness W3 of the liquid column 46 of the processing liquid can be adjusted to an optimum thickness while holding the columnar shape of the first liquid column portion 41.
　図１０は、本発明の第２の実施形態に係る処理液ノズル２０１の構成例を説明するための模式的な縦断面図である。処理液ノズル２０１は、処理液ノズル６（図２参照）に代えて用いられる。 FIG. 10 is a schematic longitudinal sectional view for explaining a configuration example of the treatment liquid nozzle 201 according to the second embodiment of the present invention. The processing liquid nozzle 201 is used in place of the processing liquid nozzle 6 (see FIG. 2).
　第２の実施形態において、第１の実施形態と共通する部分には、図１～図９の場合と同一の参照符号を付し説明を省略する。処理液ノズル２０１が、第１の実施形態に係る処理液ノズル６（図２参照）と相違する主たる点は、ボディ２２に代えて、ボディ２０２を備えている点である。ボディ２０２は、ほぼ円柱状の外形を有している。図示しないが、ボディ２０２は、ノズルアーム１７（図２参照）に同伴昇降可能に取り付けられている。 In the second embodiment, portions common to the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 9, and description thereof is omitted. The main difference between the processing liquid nozzle 201 and the processing liquid nozzle 6 (see FIG. 2) according to the first embodiment is that a body 202 is provided instead of the body 22. The body 202 has a substantially cylindrical outer shape. Although not shown, the body 202 is attached to the nozzle arm 17 (see FIG. 2) so that it can be lifted and lowered.
　以下の説明では、ボディ２０２（内筒２０３、外筒２０４およびフランジ２０５を含む）の周方向を周方向Ｃとする。ボディ２２の径方向を径方向Ｒとする。 In the following description, the circumferential direction of the body 202 (including the inner cylinder 203, the outer cylinder 204, and the flange 205) is referred to as a circumferential direction C. The radial direction of the body 22 is defined as a radial direction R.
　ボディ２０２は、上下方向に延びる内筒２０３と、内筒２０３の側方を取り囲む外筒２０４と、内筒２０３の下端部分の外周から、内筒２０３の径方向Ｒの外方に向けて突出する円盤状のフランジ２０５とを含む。内筒２０３の下端よりやや上寄りから径方向Ｒの外方に張り出す円環状の底板２０６によって、外筒２０４の下端部分が閉塞されている。 The body 202 protrudes outward in the radial direction R of the inner cylinder 203 from the inner cylinder 203 extending in the vertical direction, the outer cylinder 204 surrounding the side of the inner cylinder 203, and the outer periphery of the lower end portion of the inner cylinder 203. Disc-shaped flange 205. A lower end portion of the outer cylinder 204 is closed by an annular bottom plate 206 projecting outward in the radial direction R from slightly above the lower end of the inner cylinder 203.
　内筒２０３の内周面は、所定の鉛直軸まわりに円筒状をなす筒状内壁２０７によって構成されている。筒状内壁２０７および内筒２０３の上面および下面２０３ｂによって、上下方向に延びる円筒状の筒状空間２１が区画されている。筒状空間２１は、内筒２０３の下面２０３ｂに開口して、円形の下部開口２１ｂを形成し、内筒２０３の上面に開口して、円形の上部開口を形成している。下部開口２１ｂと上部開口との径は互いに等しい。 The inner peripheral surface of the inner cylinder 203 is constituted by a cylindrical inner wall 207 that has a cylindrical shape around a predetermined vertical axis. A cylindrical cylindrical space 21 extending in the vertical direction is partitioned by the cylindrical inner wall 207 and the upper and lower surfaces 203b of the inner cylinder 203. The cylindrical space 21 opens to the lower surface 203b of the inner cylinder 203 to form a circular lower opening 21b, and opens to the upper surface of the inner cylinder 203 to form a circular upper opening. The diameters of the lower opening 21b and the upper opening are equal to each other.
　外筒２０４および内筒２０３との間には、筒状空間２１に処理液を供給するための円筒状の第２の供給流路２０８が形成されている。第２の供給流路２０８には、第１の処理液供給配管３３（図２等参照）が接続されている。内筒２０３における底板２０６との結合部分の直上には、第２の供給流路２０８と筒状空間２１とを連通する処理液供給口２０９が開口している。この実施形態では、２つの処理液供給口２０９が周方向Ｃに１８０°間隔を隔てて設けられている。処理液供給口２０９は、第１の実施形態に係る処理液供給口２５（図３参照）と同等の働きを奏する。 Between the outer cylinder 204 and the inner cylinder 203, a cylindrical second supply channel 208 for supplying the processing liquid to the cylindrical space 21 is formed. A first processing liquid supply pipe 33 (see FIG. 2 and the like) is connected to the second supply flow path 208. A processing liquid supply port 209 that communicates the second supply flow path 208 and the cylindrical space 21 is opened immediately above a portion where the inner cylinder 203 is connected to the bottom plate 206. In this embodiment, two processing liquid supply ports 209 are provided in the circumferential direction C with an interval of 180 °. The processing liquid supply port 209 has the same function as the processing liquid supply port 25 (see FIG. 3) according to the first embodiment.
　内筒２０３の上部分には、導出口２１０が開口している。導出口２１０は、第２の液柱部分４２の液面４３よりも常に高くなるような位置に設けられている。この実施形態では、２つの導出口２１０が周方向Ｃに１８０°間隔を隔てて設けられており、周方向Ｃに関し処理液供給口２０９と揃っている。しかし、周方向Ｃに関して導出口２１０が処理液供給口２０９とずれていてもよい。 In the upper part of the inner cylinder 203, an outlet 210 is opened. The outlet 210 is provided at a position that is always higher than the liquid level 43 of the second liquid column portion 42. In this embodiment, the two outlets 210 are provided in the circumferential direction C with an interval of 180 °, and are aligned with the processing liquid supply port 209 in the circumferential direction C. However, the outlet port 210 may be shifted from the processing liquid supply port 209 in the circumferential direction C.
　導出口２１０には、排気装置４０（図７参照）の一端が接続された排気配管２１１の他端が、外筒２０４を貫通して接続されている。排気装置４０は、導出口２１０の内部を排気して、筒状空間２１に存在する気体（とくに、第１の物理力付与ユニット２３の下端と第２の液柱部分４２の液面４３との間の上下隙間に存在する気体や、筒状内壁２０７とハウジング３６の間の環状の隙間に存在する気体）を、導出口２１０を通して筒状空間２１外に排出させることにより、筒状空間２１の内部圧力を低減させることができ、これにより、処理液の液柱４６を良好に形成することができる。 The other end of the exhaust pipe 211 to which one end of the exhaust device 40 (see FIG. 7) is connected is connected to the outlet 210 through the outer cylinder 204. The exhaust device 40 evacuates the inside of the outlet 210, and the gas existing in the cylindrical space 21 (particularly between the lower end of the first physical force application unit 23 and the liquid level 43 of the second liquid column portion 42). The gas present in the upper and lower gaps between them and the gas present in the annular gap between the cylindrical inner wall 207 and the housing 36) are discharged out of the cylindrical space 21 through the outlet 210. The internal pressure can be reduced, whereby the liquid column 46 of the processing liquid can be satisfactorily formed.
　処理ユニットにより基板Ｗに対して処理を行う際には、処理液ノズル２０１が、基板Ｗの上面に近接して対向する下位置（図１０に示す位置）に配置される。この状態で、処理液供給源からの処理液が、第１の処理液供給配管３３を介して第２の供給流路２０８に供給される。第２の供給流路２０８に供給された処理液は、処理液供給口２０９から、筒状空間２１に水平に導入される。筒状空間２１に水平に導入された処理液は、下部開口２１ｂから直ちに流出せずに筒状空間２１に一旦止まる。これにより、筒状空間２１に処理液を良好に溜めることができる。 When processing the substrate W by the processing unit, the processing liquid nozzle 201 is disposed at a lower position (position shown in FIG. 10) that is close to and faces the upper surface of the substrate W. In this state, the processing liquid from the processing liquid supply source is supplied to the second supply flow path 208 via the first processing liquid supply pipe 33. The processing liquid supplied to the second supply channel 208 is horizontally introduced into the cylindrical space 21 from the processing liquid supply port 209. The processing liquid introduced horizontally into the cylindrical space 21 does not immediately flow out of the lower opening 21b and temporarily stops in the cylindrical space 21. As a result, the treatment liquid can be well stored in the cylindrical space 21.
　筒状空間２１への処理液の供給により、基板Ｗの上面に、第１および第２の液柱部分４１，４２を含む処理液の液柱４６が形成される。 By supplying the processing liquid to the cylindrical space 21, a liquid column 46 of the processing liquid including the first and second liquid column parts 41 and 42 is formed on the upper surface of the substrate W.
　以上により、第２の実施形態によれば、第１の実施形態において説明した作用効果と同様の作用効果を奏する。 As mentioned above, according to 2nd Embodiment, there exists an effect similar to the effect demonstrated in 1st Embodiment.
　図１１は、本発明の第３の実施形態に係る処理液ノズル３０１の構成例を説明するための模式的な縦断面図である。処理液ノズル３０１は、処理液ノズル６（図２参照）に代えて用いられる。 FIG. 11 is a schematic longitudinal sectional view for explaining a configuration example of the processing liquid nozzle 301 according to the third embodiment of the present invention. The processing liquid nozzle 301 is used in place of the processing liquid nozzle 6 (see FIG. 2).
　第３の実施形態において、第１の実施形態と共通する部分には、図１～図９の場合と同一の参照符号を付し説明を省略する。処理液ノズル３０１が、第１の実施形態に係る処理液ノズル６と相違する主たる点は、液滴噴射ユニットからなる第１の物理力付与ユニット２３（図３参照）に代えて、超音波付与ユニットからなる第２の物理力付与ユニット３０２を設けた点にある。第２の物理力付与ユニット３０２は、筒状空間２１に溜められている処理液（第２の液柱部分４２）に超音波振動を付与するユニットである。 In the third embodiment, portions common to the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 9, and description thereof is omitted. The main difference between the processing liquid nozzle 301 and the processing liquid nozzle 6 according to the first embodiment is that ultrasonic waves are applied in place of the first physical force applying unit 23 (see FIG. 3) formed of a droplet ejecting unit. The second physical force applying unit 302 is a unit. The second physical force imparting unit 302 is a unit that imparts ultrasonic vibrations to the processing liquid (second liquid column portion 42) stored in the cylindrical space 21.
　第２の物理力付与ユニット３０２は、ハウジングを構成する箱状のカバー３０３と、カバー３０３内に収容された超音波振動子３０４と、超音波振動子３０４によって振動させられる振動体３０５とを含む。超音波振動子３０４は、制御装置３（図７参照）によって制御される超音波発振器３０６からの電気信号を受けて超音波振動するように構成されている。振動体３０５は、たとえば板状である。 The second physical force imparting unit 302 includes a box-shaped cover 303 constituting a housing, an ultrasonic transducer 304 housed in the cover 303, and a vibrating body 305 that is vibrated by the ultrasonic transducer 304. . The ultrasonic transducer 304 is configured to receive an electrical signal from the ultrasonic oscillator 306 controlled by the control device 3 (see FIG. 7) and vibrate ultrasonically. The vibrating body 305 has a plate shape, for example.
　第２の物理力付与ユニット３０２の下面は振動面３０７であり、振動面３０７は、振動体３０５の下面により構成されている。振動面３０７は、スピンチャック５に保持された基板Ｗの上面と平行となるように水平面に沿う平坦面をなしている。振動体３０５は、たとえば石英やサファイアを用いて形成されていてもよい。振動面３０７は、その全域が第２の液柱部分４２に接液している。 The lower surface of the second physical force imparting unit 302 is a vibration surface 307, and the vibration surface 307 is configured by the lower surface of the vibration body 305. The vibration surface 307 is a flat surface along a horizontal plane so as to be parallel to the upper surface of the substrate W held by the spin chuck 5. The vibrating body 305 may be formed using, for example, quartz or sapphire. The entire vibration surface 307 is in contact with the second liquid column portion 42.
　また、カバー３０３には、サーボモータやボールねじ機構などで構成される物理昇降ユニット３０８（第２の間隔変更ユニット）が結合されている。物理昇降ユニット３０８の駆動により、第２の物理力付与ユニット３０２をボディ２２に対して昇降させることができる。制御装置３は、物理昇降ユニット３８により第２の物理力付与ユニット３０２をボディ２２に対して昇降させ、かつ、流量調整バルブ３５の開度を調整して筒状空間２１への処理液の供給流量を増減させることにより、振動体３０５の振動面３０７と下部開口２１ｂとの間の間隔Ｗ４を調整することができる。 The cover 303 is coupled with a physical lifting unit 308 (second interval changing unit) constituted by a servo motor, a ball screw mechanism, or the like. By driving the physical lifting unit 308, the second physical force applying unit 302 can be lifted and lowered with respect to the body 22. The control device 3 moves the second physical force applying unit 302 up and down with respect to the body 22 by the physical lifting unit 38 and adjusts the opening of the flow rate adjusting valve 35 to supply the processing liquid to the cylindrical space 21. By increasing or decreasing the flow rate, the interval W4 between the vibration surface 307 of the vibrating body 305 and the lower opening 21b can be adjusted.
　ボディ３０９は、筒体２４に導出口２７（図３参照）が設けられていない点を除き、第１の実施形態に係るボディ２２とほぼ同じ構成である。超音波付与ユニットからなる第２の物理力付与ユニット３０２による物理力の付与によっては筒状空間２１の内部圧力は上昇しないので、気体の導出に関する構成（導出口２７、排気配管３９、排気装置４０等）に相当する構成は省略される。 The body 309 has substantially the same configuration as the body 22 according to the first embodiment, except that the outlet 24 (see FIG. 3) is not provided in the cylindrical body 24. Since the internal pressure of the cylindrical space 21 does not increase due to the application of the physical force by the second physical force application unit 302 including the ultrasonic wave application unit, the configuration related to the gas derivation (the outlet 27, the exhaust pipe 39, the exhaust device 40). Etc.) is omitted.
　第３の実施形態に係る処理ユニットにおいても、処理ユニット２と同様の基板処理例が実行される。以下、物理洗浄工程（図８のＳ３）における、前述の基板処理例と異なる点のみ説明する。物理洗浄工程（図８のＳ３）では、基板Ｗの上面における液柱形成領域４５上に、第１の液柱部分４１と第２の液柱部分４２を含む処理液の液柱４６が形成されている状態で、第２の液柱部分４２の液面４３の高さが所定高さになると（第２の液柱部分４２が形成されると）、制御装置３は、超音波発振器３０６を制御して、第２の物理力付与ユニット３０２の超音波振動子３０４の発振を開始させる。超音波振動子３０４の振動により、振動体３０５および振動面３０７が振動する。そのため、超音波振動子３０４の振動が振動面３０７を介して、第２の液柱部分４２に付与される。 In the processing unit according to the third embodiment, the same substrate processing example as that of the processing unit 2 is executed. Hereinafter, only differences from the substrate processing example described above in the physical cleaning step (S3 in FIG. 8) will be described. In the physical cleaning step (S3 in FIG. 8), the liquid column 46 of the processing liquid including the first liquid column part 41 and the second liquid column part 42 is formed on the liquid column forming region 45 on the upper surface of the substrate W. When the height of the liquid level 43 of the second liquid column portion 42 reaches a predetermined height (when the second liquid column portion 42 is formed), the control device 3 causes the ultrasonic oscillator 306 to By controlling, the oscillation of the ultrasonic transducer 304 of the second physical force applying unit 302 is started. The vibration body 305 and the vibration surface 307 are vibrated by the vibration of the ultrasonic transducer 304. Therefore, the vibration of the ultrasonic transducer 304 is applied to the second liquid column portion 42 via the vibration surface 307.
　第２の液柱部分４２に超音波振動子３０４から超音波振動が付与されることにより、処理液の液柱４６に衝撃波が発生し、この衝撃波が処理液の液柱４６を伝播して基板Ｗの上面に与えられる。これにより、基板Ｗの上面を良好に洗浄することができる。 By applying ultrasonic vibration from the ultrasonic vibrator 304 to the second liquid column portion 42, a shock wave is generated in the liquid column 46 of the processing liquid, and this shock wave propagates through the liquid column 46 of the processing liquid and the substrate. Given to the top surface of W. Thereby, the upper surface of the substrate W can be cleaned well.
　この場合、処理液の液柱４６の高さを十分に確保することができるので、薄い液膜を介して超音波振動を基板Ｗに付与する場合と比較して、基板Ｗに与えられるダメージを低減させることができる。 In this case, since the height of the liquid column 46 of the processing liquid can be sufficiently secured, the damage given to the substrate W can be reduced compared to the case where ultrasonic vibration is applied to the substrate W through a thin liquid film. Can be reduced.
　これにより、基板Ｗへのダメージを抑制しながら、超音波振動が付与された処理液を用いた洗浄処理を基板に良好に施すことができる。 Thereby, it is possible to satisfactorily perform the cleaning process using the processing liquid to which the ultrasonic vibration is applied while suppressing damage to the substrate W.
　また、振動体３０５の振動面３０７と基板Ｗの上面との間の間隔Ｗ５が、変更（調整）可能に設けられている。振動体３０５の振動面３０７と基板Ｗの上面との間の間隔Ｗ５が小さいと、後述する液柱形成領域４５に与えられる衝撃力が大きくなり、基板Ｗの上面にダメージが与えられるおそれがある。その一方で、振動体３０５の振動面３０７と基板Ｗの上面との間の間隔（すなわち、「第２の液柱部分４２の液面４３と基板Ｗの上面との間の間隔」と同視）Ｗ５が大きいと、基板Ｗの上面に十分な衝撃力が与えられないという問題もある。振動体３０５の振動面３０７と基板Ｗの上面との間の間隔Ｗ５を最適な厚みに調整することにより、ダメージを抑制しながら基板Ｗの上面に十分な衝撃力を付与できる。 Further, a gap W5 between the vibration surface 307 of the vibration body 305 and the upper surface of the substrate W is provided so as to be changeable (adjustable). If the distance W5 between the vibrating surface 307 of the vibrating body 305 and the upper surface of the substrate W is small, the impact force applied to the liquid column forming region 45 described later increases, and the upper surface of the substrate W may be damaged. . On the other hand, the distance between the vibration surface 307 of the vibrating body 305 and the upper surface of the substrate W (that is, the same as the “interval between the liquid surface 43 of the second liquid column portion 42 and the upper surface of the substrate W”). If W5 is large, there is also a problem that a sufficient impact force cannot be applied to the upper surface of the substrate W. By adjusting the distance W5 between the vibrating surface 307 of the vibrating body 305 and the upper surface of the substrate W to an optimum thickness, a sufficient impact force can be applied to the upper surface of the substrate W while suppressing damage.
　さらに、下部開口２１ｂと基板Ｗの上面との間の間隔Ｗ１を大きくし過ぎると、第１の液柱部分４１が柱状の形体を保持できなくなるおそれもある。この実施形態では、第１の液柱部分４１の上下方向の厚みと、振動体３０５の振動面３０７と下部開口２１ｂとの間の間隔（すなわち、「第２の液柱部分４２の液面４３と下部開口２１ｂとの間の間隔」と同視）Ｗ４とを個別に変更させることにより、振動体３０５の振動面３０７と基板Ｗの上面との間の間隔Ｗ５を調整することができる。すなわち、下部開口２１ｂと基板Ｗの上面との間の間隔Ｗ１によらずに、振動体３０５の振動面３０７と基板Ｗの上面との間の間隔Ｗ５を調整することができる。これにより、第１の液柱部分４１の柱状の形体を保持しながら、振動体３０５の振動面３０７と基板Ｗの上面との間の間隔Ｗ５を最適な厚みに調整することができる。 Furthermore, if the distance W1 between the lower opening 21b and the upper surface of the substrate W is too large, the first liquid column portion 41 may not be able to hold the columnar shape. In this embodiment, the vertical thickness of the first liquid column portion 41 and the distance between the vibration surface 307 of the vibrating body 305 and the lower opening 21b (ie, “the liquid level 43 of the second liquid column portion 42”). The distance W5 between the vibration surface 307 of the vibrating body 305 and the upper surface of the substrate W can be adjusted by individually changing the “interval between the lower surface 21b and the lower opening 21b”. That is, the interval W5 between the vibration surface 307 of the vibrating body 305 and the upper surface of the substrate W can be adjusted regardless of the interval W1 between the lower opening 21b and the upper surface of the substrate W. Thereby, the interval W5 between the vibration surface 307 of the vibration body 305 and the upper surface of the substrate W can be adjusted to an optimum thickness while holding the columnar shape of the first liquid column portion 41.
　以上、この発明の３つの実施形態について説明してきたが、この発明は、さらに他の形態で実施することもできる。この発明の範囲に含まれるいくつかの形態を以下に例示的に列挙する。 Although the three embodiments of the present invention have been described above, the present invention can be implemented in other forms. Several forms included in the scope of the present invention are listed below as an example.
　たとえば第１および第３の実施形態において、第１の供給流路２９は水平に延びるものに限られず、水平面に対し傾斜するものであってもよい。この場合、第１の供給流路２９は、処理液供給口２５から処理液を、水平面に対し傾斜する方向に筒状空間２１に導入する。 For example, in the first and third embodiments, the first supply channel 29 is not limited to the one extending horizontally, and may be inclined with respect to the horizontal plane. In this case, the first supply channel 29 introduces the processing liquid from the processing liquid supply port 25 into the cylindrical space 21 in a direction inclined with respect to the horizontal plane.
　また、第１および第３の実施形態において、第１の供給流路２９の本数は、１本であってもよいし、３本以上であってもよい。また、第１の供給流路２９は直線状ではなく、たとえば筒状の空間を有していてもよい。 In the first and third embodiments, the number of the first supply channels 29 may be one, or may be three or more. Further, the first supply channel 29 is not linear, and may have, for example, a cylindrical space.
　また、第１および第３の実施形態において、導出口２７は、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。また、導出口２７は穴ではなく、スリットを用いて形成されていてもよい。 In the first and third embodiments, the number of outlets 27 may be one, or may be three or more. Further, the outlet 27 may be formed using a slit instead of a hole.
　また、第１および第３の実施形態において、液滴噴射ユニットからなる第１の物理力付与ユニット２３として、処理液吐出口および気体吐出口を２組有するいわゆる四流体ノズルの態様を採用したが、第１の物理力付与ユニット２３として、公知のいわゆる二流体ノズル（たとえば特開２０１２－２１６７７７号公報参照）の態様を採用してもよい。このような二流体ノズルは、処理液吐出口および気体吐出口を１組のみ有している。二流体ノズルは、ノズルボディ外で気体と液体とを衝突させてそれらを混合して液滴を生成する外部混合型の二流体ノズルであってもよいし、ノズルボディ内で気体と液体とを混合して液滴を生成する内部混合型の二流体ノズルであってもよい。 In the first and third embodiments, the so-called four-fluid nozzle mode having two sets of the treatment liquid discharge port and the gas discharge port is employed as the first physical force applying unit 23 including the droplet jetting unit. As the first physical force imparting unit 23, a known so-called two-fluid nozzle (see, for example, JP 2012-216777 A) may be employed. Such a two-fluid nozzle has only one set of a treatment liquid discharge port and a gas discharge port. The two-fluid nozzle may be an external mixing type two-fluid nozzle that collides gas and liquid outside the nozzle body and mixes them to generate droplets, or gas and liquid are mixed in the nozzle body. An internal mixing type two-fluid nozzle that generates droplets by mixing may also be used.
　また、第１および第３の実施形態において、液滴噴射ユニットからなる第１の物理力付与ユニット２３として、気液混合方式の液滴噴射ユニットではなく、インクジェット方式によって処理液の液滴を噴射する公知のインクジェット噴射ユニット（特開２０１４－１７９５６７号公報参照）が採用されていてもよい。この場合、インクジェット噴射ユニットによる処理液の液滴の噴射によっては筒状空間２１の内部圧力は上昇しないので、導出口２７に相当する構成は省略される。 Further, in the first and third embodiments, the first physical force applying unit 23 including the droplet ejecting unit is not a gas-liquid mixed droplet ejecting unit, but ejects a treatment liquid droplet by an inkjet method. A known ink jet ejecting unit (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-179567) may be employed. In this case, since the internal pressure of the cylindrical space 21 does not increase due to the ejection of the treatment liquid droplets by the ink jet ejection unit, the configuration corresponding to the outlet 27 is omitted.
　また、第１および第３の実施形態において、処理液供給ユニット７によって筒状空間２１に供給される処理液の種類が、第１の物理力付与ユニット２３から噴射される処理液の液滴の種類と異なっていてもよい。この場合、第１の物理力付与ユニット２３から噴射される処理液の液滴の種類が、たとえば薬液であり、筒状空間２１に供給される処理液の種類が、たとえば水であってもよい。 In the first and third embodiments, the type of the processing liquid supplied to the cylindrical space 21 by the processing liquid supply unit 7 is a droplet of the processing liquid ejected from the first physical force applying unit 23. It may be different from the type. In this case, the type of treatment liquid droplets ejected from the first physical force imparting unit 23 may be, for example, a chemical liquid, and the type of treatment liquid supplied to the cylindrical space 21 may be, for example, water. .
　また、第１および第３の実施形態において、第１の物理力付与ユニット２３から供給される処理液で筒状空間２１に処理液を溜めることができるのであれば、処理液供給ユニット７を省略してもよい。 In the first and third embodiments, the processing liquid supply unit 7 is omitted if the processing liquid can be stored in the cylindrical space 21 with the processing liquid supplied from the first physical force imparting unit 23. May be.
　また、第２の実施形態と、第３の実施形態とを組み合わせてもよい。すなわち、処理液ノズルにおいて、超音波付与ユニットからなる第２の物理力付与ユニット３０２（図１１参照）を採用しながら、ボディとしてボディ２０２（図１０参照）を採用してもよい。 Further, the second embodiment and the third embodiment may be combined. That is, in the treatment liquid nozzle, the body 202 (see FIG. 10) may be employed as the body while employing the second physical force imparting unit 302 (see FIG. 11) composed of an ultrasonic wave imparting unit.
　また、処理液ノズル６，２０１，３０１において、ボディ２２，２０２がノズルアーム１７に同伴昇降可能に取り付けられ、かつ物理力付与ユニット２３，３０２がボディ２２，２０２によって昇降可能に支持されているとして説明したが、物理力付与ユニット２３，３０２がノズルアーム１７に同伴昇降可能に取り付けられ、かつ物理力付与ユニット２３，３０２によってボディ２２，２０２が昇降可能に支持されていてもよい。この場合、第２の間隔変更ユニットは、物理力付与ユニット２３，３０２ではなく、ボディ２２，２０２に結合される。 Further, in the treatment liquid nozzles 6, 201, and 301, the bodies 22 and 202 are attached to the nozzle arm 17 so as to be able to move up and down, and the physical force applying units 23 and 302 are supported by the bodies 22 and 202 so as to be able to move up and down. As described above, the physical force applying units 23 and 302 may be attached to the nozzle arm 17 so as to be able to move up and down, and the bodies 22 and 202 may be supported by the physical force applying units 23 and 302 so as to be able to move up and down. In this case, the second interval changing unit is coupled to the bodies 22 and 202 instead of the physical force applying units 23 and 302.
　また、前述の各実施形態では、基板処理装置が円板状の基板Ｗを処理する装置である場合について説明したが、基板処理装置が、液晶表示装置用ガラス基板などの多角形の基板を処理する装置であってもよい。 In each of the above-described embodiments, the case where the substrate processing apparatus is an apparatus that processes the disk-shaped substrate W has been described. However, the substrate processing apparatus processes a polygonal substrate such as a glass substrate for a liquid crystal display device. It may be a device that performs.
　本発明の実施形態について詳細に説明してきたが、これらは本発明の技術的内容を明らかにするために用いられた具体例に過ぎず、本発明はこれらの具体例に限定して解釈されるべきではなく、本発明の範囲は添付の請求の範囲によってのみ限定される。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail, these are merely specific examples used to clarify the technical contents of the present invention, and the present invention is construed to be limited to these specific examples. Rather, the scope of the present invention is limited only by the accompanying claims.
　この出願は、２０１７年１月１６日に日本国特許庁に提出された特願２０１７－００５２９２号に対応しており、この出願の全開示はここに引用により組み込まれるものとする。 This application corresponds to Japanese Patent Application No. 2017-005292 filed with the Japan Patent Office on January 16, 2017, the entire disclosure of which is incorporated herein by reference.
１　　　：基板処理装置
３　　　：制御装置
５　　　：スピンチャック（基板保持ユニット）
６　　　：処理液ノズル
７　　　：処理液供給ユニット
１３　　：スピンモータ（基板回転ユニット）
１９　　：アーム揺動ユニット（液柱形成領域移動ユニット）
２０　　：アーム昇降ユニット（第１の間隔変更ユニット）
２１　　：筒状空間
２１ｂ　：下部開口
２３　　：第１の物理力付与ユニット
２５　　：処理液供給口
２６　　：筒状内壁
２７　　：導出口
２９　　：第１の供給流路
３０　　：フランジ
３２　　：処理液導入口
３８　　：物理昇降ユニット（第２の間隔変更ユニット）
４１　　：第１の液柱部分
４２　　：第２の液柱部分
４３　　：液面
４５　　：液柱形成領域
４６　　：処理液の液柱
２０１　：処理液ノズル
２０２　：ボディ
２０３　：内筒
２０５　：フランジ
２０７　：筒状内壁
２０８　：第２の供給流路
２０９　：処理液供給口
２１０　：導出口
３０１　：処理液ノズル
３０２　：第２の物理力付与ユニット
３０４　：超音波振動子
３０８　：物理昇降ユニット（第２の間隔変更ユニット）
３０９　：ボディ
Ａ１　　：回転軸線（鉛直軸線）
Ｗ　　　：基板
Ｗ１　　：間隔
Ｗ４　　：間隔
Ｗ５　　：間隔 1: substrate processing device 3: control device 5: spin chuck (substrate holding unit)
6: Treatment liquid nozzle 7: Treatment liquid supply unit 13: Spin motor (substrate rotation unit)
19: Arm swing unit (liquid column forming region moving unit)
20: Arm lifting / lowering unit (first interval changing unit)
21: cylindrical space 21b: lower opening 23: first physical force applying unit 25: treatment liquid supply port 26: cylindrical inner wall 27: outlet port 29: first supply flow path 30: flange 32: treatment liquid introduction port 38: Physical lifting unit (second interval changing unit)
41: 1st liquid column part 42: 2nd liquid column part 43: Liquid level 45: Liquid column formation area 46: Liquid column 201 of processing liquid: Processing liquid nozzle 202: Body 203: Inner cylinder 205: Flange 207: Tubular inner wall 208: second supply flow path 209: treatment liquid supply port 210: outlet port 301: treatment liquid nozzle 302: second physical force applying unit 304: ultrasonic transducer 308: physical lifting unit (second Interval change unit)
309: Body A1: Rotation axis (vertical axis)
W: Substrate W1: Interval W4: Interval W5: Interval

Claims (21)

  1. 　基板を水平姿勢に保持するための基板保持ユニットと、
    　前記基板保持ユニットに保持されている基板の上面に対向する下部開口、および上下方向の筒状空間であって前記下部開口から上方に連なる筒状空間を区画する内壁を有し、前記下部開口から処理液を吐出する処理液ノズルと、
    　前記下部開口と前記基板の上面との間を処理液で液密に満たす第１の液柱部分と、前記第１の液柱部分から上方に連なり、前記筒状空間に溜められた処理液からなる第２の液柱部分とを含む処理液の液柱を、前記基板の上面に形成する液柱形成ユニットと、
    　前記第２の液柱部分に物理力を付与する物理力付与ユニットとを含む、基板処理装置。     A substrate holding unit for holding the substrate in a horizontal position;
    A lower opening facing the upper surface of the substrate held by the substrate holding unit; and an inner wall that defines a cylindrical space in the vertical direction and extending upward from the lower opening; A processing liquid nozzle for discharging the processing liquid;
    A first liquid column portion that fills the space between the lower opening and the upper surface of the substrate with a processing liquid, and a processing liquid that is connected upward from the first liquid column portion and is stored in the cylindrical space. A liquid column forming unit for forming a liquid column of a processing liquid including a second liquid column part on the upper surface of the substrate;
    A substrate processing apparatus comprising: a physical force applying unit that applies a physical force to the second liquid column portion.
  2. 　前記液柱形成ユニットは、前記物理力付与ユニットによらずに前記筒状空間に処理液を供給する処理液供給ユニットをさらに含む、請求項１に記載の基板処理装置。 2. The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the liquid column forming unit further includes a processing liquid supply unit that supplies a processing liquid to the cylindrical space without depending on the physical force applying unit.
  3. 　前記内壁には、前記筒状空間に処理液を供給する処理液供給口が形成されており、
    　前記処理液供給ユニットは、前記処理液供給口から処理液を水平に前記筒状空間に導入する、請求項２に記載の基板処理装置。     A treatment liquid supply port for supplying a treatment liquid to the cylindrical space is formed on the inner wall,
    The substrate processing apparatus according to claim 2, wherein the processing liquid supply unit horizontally introduces the processing liquid from the processing liquid supply port into the cylindrical space.
  4. 　前記処理液ノズルは、前記内壁から横方向に張り出すフランジを含み、
    　前記処理液供給ユニットは、前記筒状空間と前記フランジに形成された処理液導入口とを連通する第１の供給流路を含む、請求項２または３に記載の基板処理装置。     The treatment liquid nozzle includes a flange projecting laterally from the inner wall,
    4. The substrate processing apparatus according to claim 2, wherein the processing liquid supply unit includes a first supply channel that communicates the cylindrical space and a processing liquid inlet formed in the flange.
  5. 　前記処理液ノズルは、
    　前記内壁を有する内筒と、
    　前記内筒の側方を取り囲む外筒とを含み、
    　前記処理液供給ユニットは、前記内筒と前記外筒との間に区画された筒状の第２の供給流路を含む、請求項２または３に記載の基板処理装置。     The treatment liquid nozzle is
    An inner cylinder having the inner wall;
    An outer cylinder surrounding a side of the inner cylinder,
    4. The substrate processing apparatus according to claim 2, wherein the processing liquid supply unit includes a cylindrical second supply flow path partitioned between the inner cylinder and the outer cylinder.
  6. 　前記液柱形成ユニットは、
    　前記下部開口と前記基板保持ユニットに保持されている基板の上面との間の間隔を変更する第１の間隔変更ユニットを含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の基板処理装置。     The liquid column forming unit is
    The substrate processing apparatus according to claim 1, further comprising a first interval changing unit that changes an interval between the lower opening and an upper surface of the substrate held by the substrate holding unit.
  7. 　前記第２の液柱部分の液面と前記下部開口との間の間隔を変更する第２の間隔変更ユニットをさらに含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の基板処理装置。 The substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising a second interval changing unit that changes an interval between the liquid level of the second liquid column portion and the lower opening.
  8. 　前記処理液ノズルは、前記内壁の下部分から横方向に張り出すフランジを含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の基板処理装置。 The substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the processing liquid nozzle includes a flange projecting laterally from a lower portion of the inner wall.
  9. 　前記物理力付与ユニットが、前記第２の液柱部分の液面に向けて処理液の液滴を噴射する液滴噴射ユニットを含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の基板処理装置。 The substrate processing according to any one of claims 1 to 3, wherein the physical force imparting unit includes a liquid droplet ejecting unit that ejects a liquid droplet of the processing liquid toward the liquid surface of the second liquid column portion. apparatus.
  10. 　前記筒状内壁には、前記筒状空間に存在している気体を前記筒状空間外に導出する導出口が形成されている、請求項９に記載の基板処理装置。 10. The substrate processing apparatus according to claim 9, wherein a lead-out port for leading the gas existing in the cylindrical space to the outside of the cylindrical space is formed in the cylindrical inner wall.
  11. 　前記処理液供給ユニットによって供給される処理液の種類が、前記液滴噴射ユニットから噴射される処理液の液滴の種類と同じである、請求項９に記載の基板処理装置。 10. The substrate processing apparatus according to claim 9, wherein the type of processing liquid supplied by the processing liquid supply unit is the same as the type of processing liquid droplets ejected from the liquid droplet ejecting unit.
  12. 　前記処理液供給ユニットによって供給される処理液の種類が、前記液滴噴射ユニットから噴射される処理液の液滴の種類と異なる、請求項９に記載の基板処理装置。 10. The substrate processing apparatus according to claim 9, wherein the type of the processing liquid supplied by the processing liquid supply unit is different from the type of the processing liquid droplets ejected from the droplet ejection unit.
  13. 　前記物理力付与ユニットが、前記第２の液柱部分に接液して、前記第２の液柱部分に超音波振動を付与する超音波振動子を含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の基板処理装置。 The physical force applying unit includes an ultrasonic vibrator that is in contact with the second liquid column part and applies ultrasonic vibration to the second liquid column part. The substrate processing apparatus according to item.
  14. 　前記基板保持ユニットに保持されている基板を、当該基板の中央部を通る鉛直軸線周りに回転させる基板回転ユニットと、
    　前記基板回転ユニットにより回転されている基板の上面において、前記処理液の液柱が形成される液流形成領域を、前記基板の上面の中央部と、前記基板の上面の周縁部との間で移動させる液柱形成領域移動ユニットとをさらに含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の基板処理装置。     A substrate rotating unit for rotating the substrate held by the substrate holding unit around a vertical axis passing through a central portion of the substrate;
    On the upper surface of the substrate rotated by the substrate rotating unit, a liquid flow forming region in which the liquid column of the processing liquid is formed is between a central portion of the upper surface of the substrate and a peripheral portion of the upper surface of the substrate. The substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising a liquid column forming region moving unit to be moved.
  15. 　下部開口、および上下方向の筒状空間であって下部開口から上方に連なる筒状空間を区画する内壁を有する処理液ノズルを、水平姿勢に保持されている基板の上面に前記下部開口が対向するように配置するノズル配置工程と、
    　前記処理液ノズルに処理液を供給することにより、前記下部開口と前記基板の上面との間を処理液で液密に満たす第１の液柱部分と、前記第１の液柱部分から上方に連なり、前記筒状空間に溜められた処理液からなる第２の液柱部分とを含む処理液の液柱を、前記基板の上面に形成する液柱形成工程と、
    　前記第２の液柱部分に物理力を付与する物理力付与工程とを含む、基板処理方法。     The lower opening faces the lower opening and the upper surface of the substrate held in a horizontal position with the processing liquid nozzle having an inner wall defining a cylindrical space in the vertical direction and extending upward from the lower opening. A nozzle arrangement step of arranging
    By supplying a processing liquid to the processing liquid nozzle, a first liquid column part that fills a space between the lower opening and the upper surface of the substrate with a processing liquid, and upward from the first liquid column part A liquid column forming step of forming a liquid column of a processing liquid on the upper surface of the substrate, the second liquid column part being formed of a second liquid column portion formed of a processing liquid stored in the cylindrical space.
    And a physical force applying step of applying a physical force to the second liquid column portion.
  16. 　前記液柱形成工程は、前記物理力付与工程によらずに前記筒状空間に処理液を供給する処理液供給工程をさらに含む、請求項１５に記載の基板処理方法。 The substrate processing method according to claim 15, wherein the liquid column forming step further includes a processing liquid supply step of supplying a processing liquid to the cylindrical space without depending on the physical force application step.
  17. 　前記内壁には、前記筒状空間に処理液を供給する処理液供給口が形成されており、
    　前記処理液供給工程は、前記処理液供給口から処理液を水平に前記筒状空間に導入する工程を含む、請求項１６に記載の基板処理方法。     A treatment liquid supply port for supplying a treatment liquid to the cylindrical space is formed on the inner wall,
    The substrate processing method according to claim 16, wherein the processing liquid supply step includes a step of horizontally introducing a processing liquid into the cylindrical space from the processing liquid supply port.
  18. 　前記液柱形成ユニットは、
    　前記下部開口と前記基板の上面との間の間隔を変更する第１の間隔変更工程を含む、請求項１５～１７のいずれか一項に記載の基板処理方法。     The liquid column forming unit is
    The substrate processing method according to any one of claims 15 to 17, further comprising a first interval changing step of changing an interval between the lower opening and the upper surface of the substrate.
  19. 　前記第２の液柱部分の液面と前記下部開口との間の間隔を変更する第２の間隔変更工程をさらに含む、請求項１５～１７のいずれか一項に記載の基板処理方法。 The substrate processing method according to any one of claims 15 to 17, further comprising a second interval changing step of changing an interval between the liquid surface of the second liquid column portion and the lower opening.
  20. 　前記物理力付与工程が、前記第２の液柱部分の液面に向けて処理液の液滴を噴射する液滴噴射工程を含む、請求項１５～１７のいずれか一項に記載の基板処理方法。 The substrate processing according to any one of claims 15 to 17, wherein the physical force imparting step includes a liquid droplet ejecting step of ejecting a liquid droplet of the processing liquid toward the liquid surface of the second liquid column portion. Method.
  21. 　前記基板を、当該基板の中央部を通る鉛直軸線周りに回転させる基板回転工程と、
    　前記基板回転工程において、前記処理液の液柱が形成される液流形成領域を、前記基板の上面の中央部と、前記基板の上面の周縁部との間で移動させる液柱形成領域移動工程とをさらに含む、請求項１５～１７のいずれか一項に記載の基板処理方法。     A substrate rotation step of rotating the substrate around a vertical axis passing through a central portion of the substrate;
    In the substrate rotating step, a liquid column forming region moving step of moving a liquid flow forming region in which the liquid column of the processing liquid is formed between a central portion of the upper surface of the substrate and a peripheral portion of the upper surface of the substrate. The substrate processing method according to any one of claims 15 to 17, further comprising:
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