二流体ノズルユニットおよびそれを用いた基板処理装置
【課題】処理対象に応じた処理を施すことができる二流体ノズルユニットおよびそれをそなえた基板処理装置を提供する。
【解決手段】二流体ノズルユニット３は、ＤＩＷと窒素ガスとを混合させてＤＩＷの液滴を形成する第１二流体ノズル９および第２二流体ノズル１０と、これら第１および第２二流体ノズル９，１０を一体保持するノズル保持部材１１とを有している。第１二流体ノズル９からは小流量で窒素ガスが吐出されるようになっており、パターンへのダメージを抑制した処理をウエハＷに施すことができる。また、第２二流体ノズルからは大流量で窒素ガスが吐出されるようになっており、パーティクル除去率の高い処理をウエハＷに施すことができる。第１および第２二流体ノズル９，１０から選択的にＤＩＷの液滴を吐出させることにより、ウエハＷの表面状態に応じた適切な処理を行うことができる。
【解決手段】二流体ノズルユニット３は、ＤＩＷと窒素ガスとを混合させてＤＩＷの液滴を形成する第１二流体ノズル９および第２二流体ノズル１０と、これら第１および第２二流体ノズル９，１０を一体保持するノズル保持部材１１とを有している。第１二流体ノズル９からは小流量で窒素ガスが吐出されるようになっており、パターンへのダメージを抑制した処理をウエハＷに施すことができる。また、第２二流体ノズルからは大流量で窒素ガスが吐出されるようになっており、パーティクル除去率の高い処理をウエハＷに施すことができる。第１および第２二流体ノズル９，１０から選択的にＤＩＷの液滴を吐出させることにより、ウエハＷの表面状態に応じた適切な処理を行うことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、二流体ノズルユニットおよびそれを用いた基板処理装置に関する。処理対象となる基板には、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、セラミック基板などが含まれる。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程では、半導体ウエハ（以下、「ウエハ」という。）の表面の異物（パーティクル等）を除去するための洗浄処理が不可欠である。ウエハの表面を洗浄するための基板処理装置には、たとえば、処理液（洗浄液）と気体とを混合することにより処理液の液滴を形成し、この処理液の液滴をウエハの表面に供給して洗浄処理を行うものがある。
【０００３】
具体的には、前記基板処理装置は、たとえば、ウエハ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たウエハの表面に向けて処理液の液滴を噴射する二流体ノズルと、スピンチャックに保持されたウエハの上方で二流体ノズルを移動（スキャン）させるノズル移動機構とを備えている。二流体ノズルには、処理液を吐出する処理液吐出口と、気体を吐出する気体吐出口とが形成されている。
【０００４】
二流体ノズルから噴射される処理液の液滴をウエハに衝突させることにより、ウエハの表面に付着している異物を、処理液の液滴の運動エネルギーにより、物理的に除去することができる。また、ウエハの上方で二流体ノズルをスキャンさせることにより、ウエハの表面の全域に処理液の液滴を供給することができる（たとえば、下記特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−２７０５６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
処理液の液滴によってウエハの表面を物理的に洗浄する場合、その表面の状態に応じた流量で前記気体吐出口から気体を吐出させたいことがある。たとえばＣＶＤ膜が形成されたウエハのように、その表面にパターンが形成されていないウエハの場合、高いパーティクル除去率を得るために気体の流量を多くすることが好ましい。一方、パターンが表面に形成されているウエハの場合、パターンへのダメージを抑制するために、気体の流量を少なくすることが好ましい。
【０００６】
気体の流量を少なくする場合には、小流量の気体で処理液の液滴を効率的に形成するために、気体吐出口の開口面積を小さくして気体の流速を高める必要がある。したがって、大流量に対応した二流体ノズルでは、小流量気体での効率的な液滴形成が困難になる。
一方、開口面積の小さい気体吐出口から大流量で気体を吐出させようとした場合、気体の圧力に損失が生じて所望の流量を得ることができないことがある。したがって、小流量に対応した二流体ノズルでは、十分なパーティクル除去性能を達成し難い。
【０００７】
このように、一つの二流体ノズルでは、ほぼ一定流量の気体での液滴吐出しか行うことができず、ウエハの表面状態に応じた適切な処理を行うことができなかった。
同様の問題は、洗浄液によってウエハを洗浄する場合だけでなく、その他の処理液（たとえば薬液やリンス液、有機溶剤など）によってウエハの表面を処理する場合にも生じていた。
【０００８】
この発明は、かかる背景のもとでなされたものであり、処理対象に応じた処理を施すことができる二流体ノズルユニットおよびそれをそなえた基板処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するための請求項１記載の発明は、処理液および気体が供給される第１ケーシング（２６）、第１ケーシングに形成された処理液を吐出するための第１処理液吐出口（３１）、および第１処理液吐出口を取り囲むように前記第１ケーシングに形成された気体を吐出するための環状の第１気体吐出口（３２）を有し、第１ケーシング外で処理液と気体とを混合させて処理液の液滴を形成する第１二流体ノズル（９）と、処理液および気体が供給される第２ケーシング（２６ａ）、第２ケーシングに形成された処理液を吐出するための第２処理液吐出口（３１ａ）、および第２処理液吐出口を取り囲むように前記第２ケーシングに形成された気体を吐出するための環状の第２気体吐出口（３２ａ）を有し、第２ケーシング外で処理液と気体とを混合させて処理液の液滴を形成する第２二流体ノズル（１０）と、前記第１および第２二流体ノズルを一体的に保持するノズル保持部材（１１）とを含み、第１および第２二流体ノズルの少なくとも一方から処理液の液滴を処理対象（Ｗ）に向けて吐出するようになっている、二流体ノズルユニット（３）である。
【００１０】
なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
この発明によれば、処理液と気体とを混合させて処理液の液滴を形成する第１二流体ノズルおよび第２二流体ノズルと、これら第１および第２二流体ノズルを一体保持するノズル保持部材とを含む二流体ノズルユニットを設け、第１および第２二流体ノズルから処理対象に向けて選択的に処理液の液滴を吐出させることにより、前記液滴による処理対象への処理効果を変更することができる。たとえば、第１および第２二流体ノズルのいずれか一方から処理液の液滴を吐出させたり、第１および第２二流体ノズルの両方から処理液の液滴を吐出させたりすることにより、前記処理効果を変更することができる。これにより、処理対象の主面の状態に応じた前記液滴の供給を行い、処理対象に応じた適切な処理を処理対象に行うことができる。
【００１１】
また、第１および第２二流体ノズルを一体保持する前記ノズル保持部材を設けることにより、各二流体ノズルに対応するノズル保持部材を個別に設けなくてもよいので、二流体ノズルユニットの構造を簡素化することができる。
処理液としては、たとえば、薬液、リンス液、有機溶剤などを用いることができる。
請求項２記載の発明は、前記第１気体吐出口は第１流量で気体を吐出するためのものであり、前記第２気体吐出口は、前記第１流量よりも大流量である第２流量で気体を吐出するためのものである、請求項１記載の二流体ノズルユニットである。
【００１２】
この発明によれば、第１気体吐出口からの気体の吐出流量と、第２気体吐出口からの気体の吐出流量とを異ならせることにより、第１二流体ノズルから吐出された処理液の液滴による処理効果と、第２二流体ノズルから吐出された処理液の液滴による処理効果とを異ならせることができる。これにより、第１および第２二流体ノズルのいずれから処理液の液滴を吐出させるかを選択することにより、処理対象に応じた処理を行うことができる。
【００１３】
具体的には、第２流量よりも小流量である第１流量で気体を吐出する第１二流体ノズルから処理対象に処理液の液滴を供給することにより、第２二流体ノズルよりも処理対象へのダメージを抑制した処理を行うことができる。一方、第１流量よりも大流量である第２流量で気体を吐出する第２二流体ノズルから処理対象に処理液の液滴を供給することにより、第１二流体ノズルよりも高異物除去率で処理対象から異物を除去することができる。また、第１および第２二流体ノズルの両方から処理対象に処理液の液滴を供給することにより、第２二流体ノズルのみから処理液の液滴を供給した場合よりも、さらに高い異物除去率で処理対象から異物を除去することができる。
【００１４】
請求項３記載の発明は、前記第１気体吐出口の開口面積は、前記第２気体吐出口の開口面積よりも小さくされている、請求項１または２記載の二流体ノズルユニットである。
この発明によれば、第１気体吐出口の開口面積を第２気体吐出口の開口面積よりも小さくすることにより、第１気体吐出口から吐出される気体の流速を、第２気体吐出口から吐出される気体の流速よりも高めることができる。これにより、第１二流体ノズルを用いることによって、第２二流体ノズルを用いた場合よりも効率的に処理液の液滴を形成することができる。
【００１５】
請求項４記載の発明は、前記第１二流体ノズルは、前記第１気体吐出口が前記第２気体吐出口よりも前記処理対象に近づくように前記ノズル保持部材に保持されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の二流体ノズルユニットである。
この発明によれば、第１気体吐出口が第２気体吐出口よりも処理対象に近づくように第１二流体ノズルをノズル保持部材に保持させることにより、両気体吐出口から同流量で気体を吐出する場合には、第２二流体ノズルから吐出された処理液の液滴が処理対象に衝突する際の勢いを、第１二流体ノズルから吐出された処理液の液滴による前記勢いよりも弱めることができる。これにより、第２二流体ノズルから吐出された処理液の液滴による処理対象へのダメージを、第１二流体ノズルから吐出された処理液の液滴による前記ダメージよりも低減させることができる。逆に、ダメージがあまり問題にならないときには、第１二流体ノズルを用いることによって高い異物除去効率を得ることができる。
【００１６】
また、第１気体吐出口の開口面積を第２気体吐出口の開口面積よりも小さくし、この第１気体吐出口からの気体吐出流量を第２気体吐出口からの気体吐出流量よりも少なくする場合には、低ダメージが要求される処理対象に対して、第１二流体ノズルを用いることが好ましい。この場合、第１二流体ノズルは、処理対象の近くで液滴を形成するので、小流量の気体吐出によって効率的に形成された液滴を、高密度で処理対象へと導くことができる。一方、高い異物除去効率が必要な処理対象に対しては、第２二流体ノズルの第２気体吐出口から大流量で気体を吐出させ、高速な液滴流を処理対象へと供給することが好ましい。
【００１７】
請求項５記載の発明は、前記第１および第２二流体ノズルは、少なくとも一方の二流体ノズルから吐出された処理液の液滴が前記処理対象に対して斜めに入射するように前記ノズル保持部材に保持されており、各二流体ノズルから前記処理対象への処理液の液滴の供給位置が同一位置にされている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の二流体ノズルユニットである。
【００１８】
この発明によれば、第１および第２二流体ノズルの少なくとも一方から吐出された処理液の液滴が処理対象に対して斜めに入射するように第１および第２二流体ノズルをノズル保持部材に保持させることにより、各二流体ノズルから処理対象への前記液滴の供給位置を同一位置にすることができる。これにより、処理対象の同一位置に対して、第１または第２二流体ノズルのいずれからでも液滴を供給できる。また、第１および第２二流体ノズルの両方から処理液の液滴を吐出させた場合に、処理対象の所定位置に処理液の液滴を集中的に供給することができる。
【００１９】
また、二流体ノズルユニットを処理対象に対して移動させることにより、前記供給位置を移動させて処理対象の主面全域に処理液の液滴を供給する場合に、いずれか一方の二流体ノズルからの前記供給位置が処理対象の主面全域を通過するように二流体ノズルユニットの移動経路を設定することにより、他方の二流体ノズルからの前記供給位置も処理対象の主面全域を通過させることができる。これにより、いずれの二流体ノズルから処理液の液滴を吐出させるかに係わらず、一定の移動経路で二流体ノズルユニットを移動させればよいので、二流体ノズルユニットの移動経路の設定が容易である。
【００２０】
請求項６記載の発明は、前記第１二流体ノズルは、第１二流体ノズルから吐出された処理液の液滴が前記処理対象に対して垂直に入射するように前記ノズル保持部材に保持されており、前記第２二流体ノズルは、第２二流体ノズルから吐出された処理液の液滴が前記処理対象に対して斜めに入射するように前記ノズル保持部材に保持されている、請求項５記載の二流体ノズルユニットである。
【００２１】
この発明によれば、第１二流体ノズルから吐出された処理液の液滴が処理対象に対して垂直に入射するように第１二流体ノズルをノズル保持部材に保持させることにより、第１二流体ノズルから吐出された処理液の液滴による処理対象へのダメージを抑制することができる。
また、第２二流体ノズルから吐出された処理液の液滴が処理対象に対して斜めに入射するように第２二流体ノズルをノズル保持部材に保持させることにより、第２二流体ノズルから吐出された処理液の液滴による前記異物除去率を向上させることができる。
【００２２】
請求項７記載の発明は、処理対象の基板（Ｗ）を保持して回転させるための基板回転手段（２）と、前記基板回転手段によって回転されている基板の主面に、処理液の液滴を供給するための請求項１〜６のいずれか一項に記載の二流体ノズルユニットと、前記第１二流体ノズルに処理液を供給するための第１処理液供給手段（１３）と、前記第２二流体ノズルに処理液を供給するための第２処理液供給手段（１７）と、前記第１二流体ノズルに気体を供給するための第１気体供給手段（１４）と、前記第２二流体ノズルに気体を供給するための第２気体供給手段（１８）と、前記二流体ノズルユニットを前記基板の主面に沿って移動させるためのノズル移動手段（２１）と、前記第１および第２処理液供給手段ならびに第１および第２気体供給手段を制御して、第１および第２二流体ノズルの少なくとも一方から前記基板回転手段に保持された基板に向けて処理液の液滴を吐出させるための制御手段（３４）とを含む、基板処理装置（１）である。
【００２３】
この発明によれば、第１処理液供給手段および第１気体供給手段からそれぞれ処理液および気体を第１二流体ノズルの第１ケーシングに供給して、第１二流体ノズルから処理液および気体を吐出させることにより、処理液および気体を第１ケーシング外で混合させて処理液の液滴を形成することができる。また、第２処理液供給手段および第２気体供給手段からそれぞれ処理液および気体を第２二流体ノズルの第２ケーシングに供給して、第２二流体ノズルから処理液および気体を吐出させることにより、処理液および気体を第２ケーシング外で混合させて処理液の液滴を形成することができる。
【００２４】
そして、この第１および第２二流体ノズルの少なくとも一方から、基板回転手段によって保持され回転されている基板の主面に処理液の液滴を供給しつつ、前記二流体ノズルユニットをノズル移動手段によって前記主面に沿って移動させることにより、前記主面の全域に処理液の液滴を供給して処理液による処理を施すことができる。
前述のように、第１および第２二流体ノズルから選択的に処理液の液滴を吐出させることにより、前記液滴による処理対象への処理効果を変更することができる。したがって、処理対象である基板の主面の状態に応じた液滴供給を行い、処理対象に応じた適切な処理を基板に施すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下では、この発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る基板処理装置１の構成を説明するための図解図である。この基板処理装置１は、処理対象の基板としての半導体ウエハＷ（以下、単に「ウエハＷ」という。）に処理液（薬液、リンス液、有機溶剤など）による処理を施すための枚葉式の処理装置であり、ウエハＷを水平に保持して回転させるスピンチャック２と、スピンチャック２に保持されたウエハＷの表面（上面）に処理液の液滴を供給するための二流体ノズルユニット３と、スピンチャック２に保持されたウエハＷの表面に処理液を供給する処理液ノズル４とを備えている。
【００２６】
スピンチャック２は、鉛直な方向に延びる回転軸５と、回転軸５の上端に水平に取り付けられた円板状のスピンベース６とを有している。スピンチャック２は、スピンベース６の上面周縁部に立設された複数本のチャックピン７によって、ウエハＷをほぼ水平に保持することができるようになっている。
すなわち、複数本のチャックピン７は、スピンベース６の上面周縁部において、ウエハＷの外周形状に対応する円周上で適当な間隔をあけて配置されており、ウエハＷの裏面（下面）周縁部を支持しつつ、ウエハＷの周面の異なる位置に当接することにより、互いに協働してウエハＷを挟持し、このウエハＷをほぼ水平に保持することができる。
【００２７】
また、回転軸５には、モータなどの駆動源を含むチャック回転駆動機構８が結合されている。複数本のチャックピン７でウエハＷを保持しつつ、チャック回転駆動機構８から回転軸５に駆動力を入力することにより、ウエハＷの表面の中心を通る鉛直な軸線まわりにウエハＷを回転させることができる。
なお、スピンチャック２としては、このような構成のものに限らず、たとえば、ウエハＷの裏面を真空吸着することによりウエハＷをほぼ水平な姿勢で保持し、さらにその状態でほぼ鉛直な軸線まわりに回転することにより、その保持したウエハＷを回転させることができ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。
【００２８】
二流体ノズルユニット３は、スピンチャック２に保持されたウエハＷの表面に処理液の液滴を供給する第１二流体ノズル９および第２二流体ノズル１０と、第１および第２二流体ノズル９，１０を一体保持するノズル保持部材１１とを有する。第１および第２二流体ノズル９，１０は、各二流体ノズル９，１０のケーシング外で処理液と気体とを混合させて処理液の液滴を形成する外部混合型の二流体ノズルであり、それぞれほぼ同一の構成を備えている。ノズル保持部材１１は、第１および第２二流体ノズル９，１０の吐出口がウエハＷ側（下方）となるように、ほぼ水平に延びるアーム１２の先端に取り付けられている。
【００２９】
第１二流体ノズル９には、第１ＤＩＷ供給管１３および第１窒素ガス供給管１４が接続されている。第１ＤＩＷ供給管１３からは所定の流量（たとえば、１００〜１５０ｍＬ／ｍｉｎ）でリンス液（処理液）としてのＤＩＷ（脱イオン化された水）が第１二流体ノズル９に供給されるようになっている。第１窒素ガス供給管１４からは所定の小流量（たとえば、４０Ｌ／ｍｉｎ未満、好ましくは５〜４０Ｌ／ｍｉｎ。具体的には、たとえば１５Ｌ／ｍｉｎ）で窒素ガスが第１二流体ノズル９に供給されるようになっている。
【００３０】
第１ＤＩＷ供給管１３および第１窒素ガス供給管１４には、それぞれ、第１ＤＩＷバルブ１５および第１窒素ガスバルブ１６が介装されており、各バルブ１５，１６を開閉することにより、第１二流体ノズル９へのＤＩＷおよび窒素ガスの供給を制御することができる。
一方、第２二流体ノズル１０には、第２ＤＩＷ供給管１７および第２窒素ガス供給管１８が接続されている。第２ＤＩＷ供給管１７からは所定の流量（たとえば、１００〜１５０ｍＬ／ｍｉｎ）でＤＩＷが第２二流体ノズル１０に供給されるようになっている。第２窒素ガス供給管１８からは所定の大流量（たとえば、５０Ｌ／ｍｉｎ以上、好ましくは５０〜１５０Ｌ／ｍｉｎ。具体的には、たとえば８０Ｌ／ｍｉｎ）で窒素ガスが第２二流体ノズル１０に供給されるようになっている。
【００３１】
第２ＤＩＷ供給管１７および第２窒素ガス供給管１８には、それぞれ、第２ＤＩＷバルブ１９および第２窒素ガスバルブ２０が介装されており、各バルブ１９，２０を開閉することにより、第２二流体ノズル１０へのＤＩＷおよび窒素ガスの供給を制御することができる。
また、二流体ノズルユニット３には、アーム１２を介して二流体ノズル移動機構２１が結合されている。この二流体ノズル移動機構２１によって、スピンチャック２の外方に設けられた鉛直な揺動軸まわりにアーム１２を水平揺動させることができるようになっている。これにより、アーム１２の先端に取り付けられた二流体ノズルユニット３を、スピンチャック２に保持されたウエハＷの上方に配置したり、スピンチャック２の上方から退避させたりすることができる。
【００３２】
また、二流体ノズル移動機構２１によって二流体ノズルユニット３を水平移動させることにより、各二流体ノズル９，１０からウエハＷの表面への前記液滴の供給位置を、スピンチャック２に保持されたウエハＷの表面の中心部から周縁部に至る範囲でスキャン（移動）させることができる。
処理液ノズル４は、たとえば、連続流の状態で処理液を吐出するストレートノズルであり、その吐出口をウエハＷ側（下方）に向けた状態で、ほぼ水平に延びるアーム２２の先端に取り付けられている。処理液ノズル４には、ＤＩＷ供給管２３が接続されており、ＤＩＷ供給管２３からＤＩＷが処理液ノズル４に供給されるようになっている。ＤＩＷ供給管２３には、ＤＩＷバルブ２４が介装されており、このＤＩＷバルブ２４を開閉することにより、処理液ノズル４へのＤＩＷの供給を制御することができる。
【００３３】
また、処理液ノズル４には、アーム２２を介して処理液ノズル移動機構２５が結合されている。この処理液ノズル移動機構２５によって、スピンチャック２の外方に設けられた鉛直な揺動軸まわりにアーム２２を水平揺動させることができるようになっている。これにより、アーム２２の先端に取り付けられた処理液ノズル４を、スピンチャック２に保持されたウエハＷの上方に配置したり、スピンチャック２の上方から退避させたりすることができる。
【００３４】
図２は、二流体ノズルユニット３を含む前記基板処理装置１の要部を図解的に示す図である。
第１および第２二流体ノズル９，１０は、前述のように、その吐出口がウエハＷ側となるようにノズル保持部材１１に保持されている。第１二流体ノズル９は、その中心軸線Ｌ１がほぼ鉛直となるようにノズル保持部材１１に保持されており、第１二流体ノズル９から吐出された処理液の液滴は、二流体ノズルユニット３の下方に配置されたウエハＷの表面にほぼ垂直に入射するようになっている。一方、第２二流体ノズル１０は、その中心軸線Ｌ２が傾けられた状態でノズル保持部材１１に保持されており、水平方向を基準とした第２二流体ノズル１０の中心軸線Ｌ２の傾斜角度は、たとえば０〜８０度（好ましくは３０度）にされている。第２二流体ノズル１０から吐出された処理液の液滴は、前記傾斜角度でウエハＷの表面に入射するようになっている。第１および第２二流体ノズル９，１０は、各二流体ノズル９，１０から吐出された処理液の液滴がウエハＷの表面の同一位置に供給されるようにノズル保持部材１１に保持されている。
【００３５】
また、第１二流体ノズル９は、その先端（下端）が第２二流体ノズル１０の先端（下端）よりもウエハＷに近づくようにノズル保持部材１１に保持されている。具体的には、第１二流体ノズル９の中心軸線Ｌ１に沿う、第１二流体ノズル９の先端からウエハＷまでの距離Ｘ１は、たとえば３〜２０ｍｍ（好ましくは６ｍｍ）にされており、第２二流体ノズル１０の中心軸線Ｌ２に沿う、第２二流体ノズル１０の先端からウエハＷまでの距離Ｘ２は、たとえば５〜２０ｍｍ（好ましくは１０ｍｍ）にされている。
【００３６】
図３は、第１および第２二流体ノズル９，１０の構造を図解的に示す図である。図３（ａ）は、第１および第２二流体ノズル９，１０の縦断面を示し、図３（ｂ）は、スピンチャック２側から見た第１および第２二流体ノズル９，１０の底面を示している。また、図３（ｂ）において、ハッチングが施された範囲は、後述の第１処理液吐出口３１、第１気体吐出口３２、第２処理液吐出口３１ａおよび第２気体吐出口３２ａを示している。
【００３７】
以下では、第１二流体ノズル９の構造について説明するが、第２二流体ノズル１０は第１二流体ノズル９とほぼ同じ構造を有している。また、括弧内に、第２二流体ノズル１０に対応する構成の名称を示す。
第１二流体ノズル９は、ほぼ円柱状の外形を有しており、ケーシングを構成する外筒２６（外筒２６ａ）と、外筒２６（外筒２６ａ）の内部に嵌め込まれた内筒２７（内筒２７ａ）とを含む。内筒２７（内筒２７ａ）および外筒２６（外筒２６ａ）は、それぞれ共通の中心軸線Ｌ１（中心軸線Ｌ２）上に同軸配置されており、互いに連結されている。
【００３８】
内筒２７（内筒２７ａ）の内部空間は、第１ＤＩＷ供給管１３（第２ＤＩＷ供給管１７）からのＤＩＷが流通する直線状の処理液流路２８となっている。また、内筒２７（内筒２７ａ）と外筒２６（外筒２６ａ）との間には、第１窒素ガス供給管１４（第２窒素ガス供給管１８）からの窒素ガスが流通する円筒状の気体流路２９が形成されている。
処理液流路２８は、内筒２７（内筒２７ａ）の上端で処理液導入口３０として開口しており、この処理液導入口３０を介して、第１ＤＩＷ供給管１３（第２ＤＩＷ供給管１７）からのＤＩＷが処理液流路２８内に導入されるようになっている。また、処理液流路２８は、内筒２７（内筒２７ａ）の下端で、中心軸線Ｌ１（中心軸線Ｌ２）上に中心を有する円状の第１処理液吐出口３１（第２処理液吐出口３１ａ）として開口している。処理液流路２８に導入されたＤＩＷは、この第１処理液吐出口３１（第２処理液吐出口３１ａ）から吐出されるようになっている。
【００３９】
気体流路２９は、中心軸線Ｌ１（中心軸線Ｌ２）と共通の中心軸線を有する円筒状の間隙であり、内筒２７（内筒２７ａ）および外筒２６（外筒２６ａ）の上端部で閉塞され、内筒２７（内筒２７ａ）および外筒２６（外筒２６ａ）の下端で、中心軸線Ｌ１（中心軸線Ｌ２）上に中心を有し、第１処理液吐出口３１（第２処理液吐出口３１ａ）を取り囲む円環状の第１気体吐出口３２（第２気体吐出口３２ａ）として開口している。気体流路２９の下端部は、気体流路２９の長さ方向における中間部よりも流路面積が小さくされ、下方に向かって小径となっている。
【００４０】
また、外筒２６（外筒２６ａ）の中間部には、気体流路２９に連通する気体導入口３３が形成されている。気体導入口３３には、外筒２６（外筒２６ａ）を貫通した状態で第１窒素ガス供給管１４（第２窒素ガス供給管１８）が接続されており、第１窒素ガス供給管１４（第２窒素ガス供給管１８）の内部空間と気体流路２９とは連通されている。第１窒素ガス供給管１４（第２窒素ガス供給管１８）からの窒素ガスは、この気体導入口３３を介して気体流路２９に導入され、第１気体吐出口３２（第２気体吐出口３２ａ）から吐出されるようになっている。
【００４１】
第１気体吐出口３２の開口面積は、第２気体吐出口３２ａの開口面積よりも小さくされている。具体的には、たとえば、第１気体吐出口３２の幅ａ１（＝（外径−内径）／２）が０．１ｍｍ以下にされ、第２気体吐出口３２ａの幅ｂ１（＝（外径−内径）／２）が０．１ｍｍを超える値にされている。以下に、第１気体吐出口３２の幅ａ１および第１処理液吐出口３１の直径ｃ１、または第２気体吐出口３２ａの幅ｂ１および第２処理液吐出口３１ａの直径ｄ１の具体的な数値を例示する。
【００４２】
（例１）第１気体吐出口３２の幅ａ１＝０．３ｍｍ、第１処理液吐出口３１の直径ｃ１＝２．６ｍｍ
（例２）第１気体吐出口３２の幅ａ１＝０．２ｍｍ、第１処理液吐出口３１の直径ｃ１＝２．４ｍｍ
（例３）第２気体吐出口３２ａの幅ｂ１＝０．５ｍｍ、第２処理液吐出口３１ａの直径ｄ１＝３．１ｍｍ
第１処理液吐出口３１（第２処理液吐出口３１ａ）からＤＩＷを吐出させつつ、第１気体吐出口３２（第２気体吐出口３２ａ）から窒素ガスを吐出させることにより、第１二流体ノズル９（第２二流体ノズル１０）の近傍でＤＩＷに窒素ガスを衝突させてＤＩＷの液滴を形成することができる。そして、このＤＩＷの液滴は、噴流となってウエハＷの表面に衝突する。これにより、ウエハＷの表面に付着しているパーティクルなどの異物がＤＩＷの液滴の運動エネルギーによって物理的に除去される。
【００４３】
図４は、前記基板処理装置１の電気的構成を説明するためのブロック図である。この基板処理装置１は、制御装置３４を備えている。制御装置３４は、チャック回転駆動機構８、二流体ノズル移動機構２１および処理液ノズル移動機構２５の動作を制御する。また、制御装置３４は、第１ＤＩＷバルブ１５、第１窒素ガスバルブ１６、第２ＤＩＷバルブ１９、第２窒素ガスバルブ２０およびＤＩＷバルブ２４の開閉を制御する。
【００４４】
図５は、前記基板処理装置１によるウエハＷの処理の一例について説明するための図である。以下では、その表面にパターンが形成されたウエハＷを処理する場合について説明する。
処理対象のウエハＷは、図示しない搬送ロボットによって搬送されてきて、搬送ロボットからスピンチャック２へと受け渡される。ウエハＷがスピンチャック２に受け渡されると、制御装置３４は、チャック回転駆動機構８を制御して、スピンチャック２に保持されたウエハＷを所定の回転速度（たとえば、５００〜１５００ｒｐｍ）で回転させる。また、制御装置３４は、処理液ノズル移動機構２５を制御して、処理液ノズル４を水平移動させることにより、回転されているウエハＷの表面の回転中心に、処理液ノズル４を対向させる。
【００４５】
その後、制御装置３４は、第１ＤＩＷバルブ１５、第１窒素ガスバルブ１６、第２ＤＩＷバルブ１９および第２窒素ガスバルブ２０を閉じるとともに、ＤＩＷバルブ２４を開いて、処理液ノズル４からＤＩＷを吐出させる。これにより、図５（ａ）に示すように、前記回転中心を含む範囲にＤＩＷが供給される。ウエハＷの表面に供給されたＤＩＷは、ウエハＷの回転による遠心力を受けてウエハＷの表面全域に行き渡る。これにより、ウエハＷの表面全域にプリウェット処理が施される。
【００４６】
ＤＩＷの供給が所定のプリウェット処理時間（たとえば、５〜６０ｓｅｃ）に亘って行われると、制御装置３４は、チャック回転駆動機構８を制御して、スピンチャック２に保持されたウエハＷの回転速度を所定の回転速度（たとえば、５００〜２５００ｒｐｍ）に変更させる。そして、制御装置３４は、処理液ノズル移動機構２５を制御して、処理液ノズル４からＤＩＷを吐出させつつ処理液ノズル４を水平移動させることにより、処理液ノズル４からウエハＷの表面へのＤＩＷの供給位置を、前記回転中心から離れた位置に移動させる。具体的には、たとえば、前記回転中心から直線距離で７５ｍｍ離れた位置に前記供給位置を移動させる。
【００４７】
その後、制御装置３４は、二流体ノズル移動機構２１を制御して、二流体ノズルユニット３と処理液ノズル４とが干渉しないウエハＷの上方に二流体ノズルユニット３を配置させる。そして、制御装置３４は、第１ＤＩＷバルブ１５および第１窒素ガスバルブ１６を開いて、図５（ｂ）に示すように、第１二流体ノズル９からＤＩＷおよび窒素ガスを吐出させる。吐出されたＤＩＷは、窒素ガスと混合されてＤＩＷの液滴となり、ウエハＷの表面に衝突する。これにより、第１二流体ノズル９からのＤＩＷの液滴と、処理液ノズル４からのカバーリンス液としてのＤＩＷ（液滴と同種の液体）とが回転されているウエハＷの表面に同時に供給される。
【００４８】
また、制御装置３４は、第１二流体ノズル９からウエハＷの表面にＤＩＷの液滴を供給しつつ、二流体ノズル移動機構２１を制御して、二流体ノズルユニット３を水平移動させることにより、ウエハＷの表面へのＤＩＷの液滴の供給位置を、ウエハＷの表面の中心部から周縁部に至る範囲でスキャンさせる。これにより、ウエハＷの表面全域にＤＩＷの液滴が均一に供給され、パーティクルなどの異物がウエハＷの表面から物理的に除去される（液滴処理）。
【００４９】
ウエハＷの表面に供給されたＤＩＷの液滴は、第１処理液吐出口３１から吐出されたＤＩＷと、第１気体吐出口３２から前記所定の小流量で吐出された窒素ガスとが混合されて形成されたものである。したがって、ウエハＷの表面に形成されたパターンへのダメージを抑制しつつ、ウエハＷの表面から異物を良好に除去することができる。また、第１二流体ノズル９の先端はウエハＷの表面に近接されている（前記距離Ｘ１が３〜２０ｍｍにされている）ので、生成された液滴が効率的にウエハＷ表面に到達し、ウエハＷ表面における液滴密度を高く維持することができる。これにより、十分な異物除去性能を確保できる。さらに、第１気体吐出口３２の開口面積は小さくされている（幅ａ１が０.１以下ｍｍにされている）ので、窒素ガスの吐出流量が前記所定の小流量であっても、窒素ガスの流速を高めてＤＩＷの液滴を効率的に形成することができる。これにより、多数の液滴を基板Ｗに到達させることができ、必要な異物除去性能を確保できる。
【００５０】
ＤＩＷの液滴の供給が所定の液滴処理時間（たとえば、５〜６０ｓｅｃ）に亘って行われると、制御装置３４は、チャック回転駆動機構８を制御して、スピンチャック２に保持されたウエハＷの回転速度を所定の回転速度（たとえば、５００〜１５００ｒｐｍ）に変更させる。そして、制御装置３４は、第１ＤＩＷバルブ１５および第１窒素ガスバルブ１６を閉じて、第１二流体ノズル９からのＤＩＷおよび窒素ガスの吐出を停止させる。その後、制御装置３４は、二流体ノズル移動機構２１を制御して、二流体ノズルユニット３をウエハＷの上方から退避させる。
【００５１】
二流体ノズルユニット３がウエハＷの上方から退避させられると、制御装置３４は、処理液ノズル移動機構２５を制御して、処理液ノズル４からＤＩＷを吐出させつつ処理液ノズル４を水平移動させることにより、図５（ｃ）に示すように、再び処理液ノズル４を前記回転中心に対向させる。これにより、処理液ノズル４から前記回転中心を含む範囲にＤＩＷが供給され、ウエハＷの表面全域にリンス処理が施される。
【００５２】
ＤＩＷの供給が所定のリンス処理時間（たとえば、５〜６０ｓｅｃ）に亘って行われると、制御装置３４は、ＤＩＷバルブ２４を閉じて、処理液ノズル４からのＤＩＷの吐出を停止させる。その後、制御装置３４は、処理液ノズル移動機構２５を制御して、処理液ノズル４をウエハＷの上方から退避させる。そして、制御装置３４は、図５（ｄ）に示すように、チャック回転駆動機構８を制御して、スピンチャック２に保持されたウエハＷの回転速度を所定の高回転速度（たとえば、２５００〜４０００ｒｐｍ）に変更させる。これにより、ウエハＷの表面に付着しているＤＩＷが、ウエハＷの回転による遠心力を受けてウエハＷの周囲に振り切られ、ウエハＷの表面が乾燥する（スピンドライ処理）。
【００５３】
スピンドライ処理が所定のスピンドライ処理時間（たとえば、２０〜６０ｓｅｃ）に亘って行われると、制御装置３４は、チャック回転駆動機構８を制御して、ウエハＷの回転を停止させる。そして、図示しない搬送ロボットによって、スピンチャック２から処理後のウエハＷが搬送されていく。
図６は、前記基板処理装置１によるウエハＷの処理の他例について説明するための図である。以下では、その表面にパターンが形成されていないウエハＷを処理する場合について説明する。
【００５４】
処理対象のウエハＷは、図示しない搬送ロボットによって搬送されてきて、搬送ロボットからスピンチャック２へと受け渡される。ウエハＷがスピンチャック２に受け渡されると、制御装置３４は、チャック回転駆動機構８を制御して、スピンチャック２に保持されたウエハＷを所定の回転速度（たとえば、５００〜１５００ｒｐｍ）で回転させる。また、制御装置３４は、処理液ノズル移動機構２５を制御して、処理液ノズル４を水平移動させることにより、回転されているウエハＷの表面の回転中心に、処理液ノズル４を対向させる。
【００５５】
その後、制御装置３４は、第１ＤＩＷバルブ１５、第１窒素ガスバルブ１６、第２ＤＩＷバルブ１９および第２窒素ガスバルブ２０を閉じるとともに、ＤＩＷバルブ２４を開いて、処理液ノズル４からＤＩＷを吐出させる。これにより、図６（ａ）に示すように、前記回転中心を含む範囲にＤＩＷが供給される。ウエハＷの表面に供給されたＤＩＷは、ウエハＷの回転による遠心力を受けてウエハＷの表面全域に行き渡る。これにより、ウエハＷの表面全域にプリウェット処理が施される。
【００５６】
ＤＩＷの供給が所定のプリウェット処理時間（たとえば、５〜６０ｓｅｃ）に亘って行われると、制御装置３４は、チャック回転駆動機構８を制御して、スピンチャック２に保持されたウエハＷの回転速度を所定の回転速度（たとえば、５００〜２５００ｒｐｍ）に変更させる。そして、制御装置３４は、処理液ノズル移動機構２５を制御して、処理液ノズル４からＤＩＷを吐出させつつ処理液ノズル４を水平移動させることにより、処理液ノズル４からウエハＷの表面へのＤＩＷの供給位置を、前記回転中心から離れた位置に移動させる。具体的には、たとえば、前記回転中心から直線距離で７５ｍｍ離れた位置に前記供給位置を移動させる。
【００５７】
その後、制御装置３４は、二流体ノズル移動機構２１を制御して、二流体ノズルユニット３と処理液ノズル４とが干渉しないウエハＷの上方に二流体ノズルユニット３を配置させる。そして、制御装置３４は、第２ＤＩＷバルブ１９および第２窒素ガスバルブ２０を開いて、図６（ｂ）に示すように、第２二流体ノズル１０からＤＩＷおよび窒素ガスを吐出させる。吐出されたＤＩＷは、窒素ガスと混合されてＤＩＷの液滴となり、ウエハＷの表面に衝突する。これにより、第２二流体ノズル１０からのＤＩＷの液滴と、処理液ノズル４からのカバーリンス液としてのＤＩＷ（液滴と同種の液体）とが回転されているウエハＷの表面に同時に供給される。
【００５８】
また、制御装置３４は、第２二流体ノズル１０からウエハＷの表面にＤＩＷの液滴を供給しつつ、二流体ノズル移動機構２１を制御して、二流体ノズルユニット３を水平移動させることにより、ウエハＷの表面へのＤＩＷの液滴の供給位置を、ウエハＷの表面の中心部から周縁部に至る範囲でスキャンさせる。これにより、ウエハＷの表面全域にＤＩＷの液滴が均一に供給され、パーティクルなどの異物がウエハＷの表面から物理的に除去される（液滴処理）。
【００５９】
ウエハＷの表面に供給されたＤＩＷの液滴は、第２処理液吐出口３１ａから吐出されたＤＩＷと、第２気体吐出口３２ａから前記所定の大流量で吐出された窒素ガスとが混合されて形成されたものである。したがって、高パーティクル除去率でウエハＷの表面からパーティクル等を除去することができる。また、第２二流体ノズル１０から吐出されたＤＩＷの液滴はウエハＷの表面に対して傾斜した方向から入射するようにされているので、第１二流体ノズル１０と同一位置への処理が可能であり、かつ、パーティクル除去率がより高められている。
【００６０】
さらに、第２二流体ノズル１０からウエハＷの表面へのＤＩＷの液滴の供給位置は、第１二流体ノズル９からの前記供給位置と同一位置にされているので、第１二流体ノズル９からウエハＷの表面にＤＩＷの液滴を供給する場合と同じ移動経路で二流体ノズルユニット３を移動させることにより、第２二流体ノズル１０から吐出されたＤＩＷの液滴をウエハＷの表面全域に供給することができる。すなわち、いずれの二流体ノズル９，１０からウエハＷの表面にＤＩＷの液滴を供給する場合であっても、一定の移動経路で二流体ノズルユニット３を移動させることによりウエハＷの表面全域にＤＩＷの液滴を供給することができる。
【００６１】
ＤＩＷの液滴の供給が所定の液滴処理時間（たとえば、５〜６０ｓｅｃ）に亘って行われると、制御装置３４は、チャック回転駆動機構８を制御して、スピンチャック２に保持されたウエハＷの回転速度を所定の回転速度（たとえば、５００〜１５００ｒｐｍ）に変更させる。そして、制御装置３４は、第２ＤＩＷバルブ１９および第２窒素ガスバルブ２０を閉じて、第２二流体ノズル１０からのＤＩＷおよび窒素ガスの吐出を停止させる。その後、制御装置３４は、二流体ノズル移動機構２１を制御して、二流体ノズルユニット３をウエハＷの上方から退避させる。
【００６２】
二流体ノズルユニット３がウエハＷの上方から退避させられると、制御装置３４は、処理液ノズル移動機構２５を制御して、処理液ノズル４からＤＩＷを吐出させつつ処理液ノズル４を水平移動させることにより、図６（ｃ）に示すように、再び処理液ノズル４を前記回転中心に対向させる。これにより、処理液ノズル４から前記回転中心を含む範囲にＤＩＷが供給され、ウエハＷの表面全域にリンス処理が施される。
【００６３】
ＤＩＷの供給が所定のリンス処理時間（たとえば、５〜６０ｓｅｃ）に亘って行われると、制御装置３４は、ＤＩＷバルブ２４を閉じて、処理液ノズル４からのＤＩＷの吐出を停止させる。その後、制御装置３４は、処理液ノズル移動機構２５を制御して、処理液ノズル４をウエハＷの上方から退避させる。そして、制御装置３４は、図６（ｄ）に示すように、チャック回転駆動機構８を制御して、スピンチャック２に保持されたウエハＷの回転速度を所定の高回転速度（たとえば、２５００〜４０００ｒｐｍ）に変更させる。これにより、ウエハＷの表面に付着しているＤＩＷが、ウエハＷの回転による遠心力を受けてウエハＷの周囲に振り切られ、ウエハＷの表面が乾燥する（スピンドライ処理）。
【００６４】
スピンドライ処理が所定のスピンドライ処理時間（たとえば、２０〜６０ｓｅｃ）に亘って行われると、制御装置３４は、チャック回転駆動機構８を制御して、ウエハＷの回転を停止させる。そして、図示しない搬送ロボットによって、スピンチャック２から処理後のウエハＷが搬送されていく。
図７は、前記基板処理装置１を用いてウエハＷを処理した場合における窒素ガスの吐出流量とパーティクル除去率との関係を示す図である。パーティクル除去率は、処理前後のウエハＷの表面に付着しているパーティルの数をそれぞれ測定することにより求めた。第１二流体ノズル９は、第１処理液吐出口３１および第１気体吐出口３２が前記例１の寸法に設定されているものを用いた。第２二流体ノズル１０は、第２処理液吐出口３１ａおよび第２気体吐出口３２ａが前記例３の寸法に設定されているものを用いた。
【００６５】
図７に示すように、第２二流体ノズル１０を用いて前記所定の大流量で吐出された窒素ガスとＤＩＷとを混合させて形成されたＤＩＷの液滴をウエハの表面に供給することにより、約８０％以上の高パーティクル除去率を得ることができた。
また、第１二流体ノズル９を用いて前記所定の小流量で吐出された窒素ガスとＤＩＷとを混合させて形成されたＤＩＷの液滴をウエハの表面に供給することにより、パーティクル除去率を所定範囲内に維持しつつ、パターンのダメージを抑制することができた。
【００６６】
以上のように本実施形態では、互いに処理効果の異なる第１および第２二流体ノズル９，１０を設け、第１および第２二流体ノズル９，１０から選択的にＤＩＷの液滴を吐出させつつ、ノズル保持部材１１によって第１および第２二流体ノズル９，１０を一体移動させることにより、ウエハＷの表面状態に応じたＤＩＷの液滴を当該表面の全域に供給することができる。これにより、ウエハの表面全域に適切な処理を施すことができる。
【００６７】
この発明は、以上の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。たとえば、前述のウエハＷの処理では、第１二流体ノズル９または第２二流体ノズル１０からＤＩＷの液滴を吐出させる例について説明したが、制御装置３４によって、第１および第２ＤＩＷバルブ１５，１９ならびに第１および第２窒素ガスバルブ１６，２０を開いて、第１および第２二流体ノズル９，１０の両方からＤＩＷの液滴をウエハＷの表面に供給してもよい。この場合、第１および第２二流体ノズル９，１０からウエハＷの表面へのＤＩＷの液滴の供給位置が同一位置となるようにされているので、ウエハＷの表面にＤＩＷの液滴を集中的に供給して、さらに高いパーティクル除去率でウエハＷの表面から異物を除去することができる。
【００６８】
また、前述の実施形態では、第１および第２二流体ノズル９，１０ならびに処理液ノズル４から吐出される処理液としてリンス液（ＤＩＷ）を例示したが、リンス液に限らず、薬液や有機溶剤などを処理液として用いてもよい（図１参照）。また、リンス液はＤＩＷに限らず、その他のリンス液を用いてもよい。さらに、これらの処理液は加熱されていてもよい。この場合、たとえば、第１および第２ＤＩＷ供給管１３，１７ならびにＤＩＷ供給管２３のそれぞれに温調ユニット３５を介装し（図１参照）、この温調ユニット３５を制御装置３４によって制御することにより（図３参照）、第１および第２二流体ノズル９，１０ならびに処理液ノズル４から加熱された処理液（ＤＩＷ）を吐出させてもよい。
【００６９】
前記薬液としては、たとえば、ＳＣ１（アンモニアと過酸化水素水との混合液）、ＳＣ２（塩酸と過酸化水素水との混合液）、ポリマー除去液、ＤＨＦ（希フッ酸）、王水（濃塩酸と濃硝酸との混合液）、硫酸、ＴＭＡＨ（テトラ・メチル・アンモニウム・ハイドロオキサイド：水酸化テトラメチルアンモニウム）などが挙げられる。
前記有機溶剤としては、たとえば、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）、ＮＭＰ（Ｎ−メチルピロリドン）、アセトン、シクロヘキサン、エチレンカーボネートなどが挙げられる。
【００７０】
前記その他のリンス液としては、たとえば、オゾン水、アンモニア水、水素水などが挙げられる。
また、前述の実施形態では、第１および第２二流体ノズル９，１０から吐出される気体として、窒素ガスを例示したが、窒素ガスに限らず、窒素ガスと水素ガスとの混合ガス、アルゴンガス、炭酸ガス、ヘリウムガス、酸素ガスなどを用いてもよい。また、これらの気体は加熱されていてもよい。この場合、たとえば、第１および第２窒素ガス供給管のそれぞれに温調ユニット３６を介装し（図１参照）、この温調ユニット３６を制御装置３４によって制御することにより（図３参照）、第１および第２二流体ノズル９，１０から加熱された気体（窒素ガス）を吐出させてもよい。
【００７１】
また、前述実施形態では、ほぼ水平に保持され回転させられているウエハＷの表面に処理液を供給して当該ウエハＷを処理するものを取り上げたが、回転していない状態（非回転状態）のウエハＷの表面に処理液を供給してウエハＷを処理するものであってもよい。なお、前記非回転状態のウエハＷとは、回転も移動もしていない状態（静止状態）のウエハＷであってもよいし、回転せずに所定の方向に移動している状態（移動状態）のウエハＷであってもよい。
【００７２】
また、前述実施形態では、処理対象の基板として半導体ウエハＷを取り上げたが、半導体ウエハＷに限らず、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、ＦＥＤ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、セラミック基板などの他の種類の基板が処理対象とされてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成を説明するための図解図である。
【図２】二流体ノズルユニットを含む前記基板処理装置の要部を図解的に示す図である。
【図３】第１および第２二流体ノズルの構造を図解的に示す図である。
【図４】前記基板処理装置の電気的構成を説明するためのブロック図である。
【図５】前記基板処理装置によるウエハの処理の一例について説明するための図である。
【図６】前記基板処理装置によるウエハの処理の他例について説明するための図である。
【図７】前記基板処理装置を用いてウエハを処理した場合における窒素ガスの吐出流量とパーティクル除去率との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００７４】
１ 基板処理装置
２ スピンチャック（基板回転手段）
３ 二流体ノズルユニット
９ 第１二流体ノズル
１０ 第２二流体ノズル
１１ ノズル保持部材
１３ 第１ＤＩＷ供給管（第１処理液供給手段）
１４ 第１窒素ガス供給管（第１気体供給手段）
１７ 第２ＤＩＷ供給管（第２処理液供給手段）
１８ 第２窒素ガス供給管（第２気体供給手段）
２１ 二流体ノズル移動機構（ノズル移動手段）
２６ 外筒（第１ケーシング）
２６ａ 外筒（第２ケーシング）
３１ 第１処理液吐出口
３１ａ 第２処理液吐出口
３２ 第１気体吐出口
３２ａ 第２気体吐出口
３４ 制御装置（制御手段）
Ｗ ウエハ（処理対象、基板）
【技術分野】
【０００１】
この発明は、二流体ノズルユニットおよびそれを用いた基板処理装置に関する。処理対象となる基板には、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、セラミック基板などが含まれる。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程では、半導体ウエハ（以下、「ウエハ」という。）の表面の異物（パーティクル等）を除去するための洗浄処理が不可欠である。ウエハの表面を洗浄するための基板処理装置には、たとえば、処理液（洗浄液）と気体とを混合することにより処理液の液滴を形成し、この処理液の液滴をウエハの表面に供給して洗浄処理を行うものがある。
【０００３】
具体的には、前記基板処理装置は、たとえば、ウエハ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たウエハの表面に向けて処理液の液滴を噴射する二流体ノズルと、スピンチャックに保持されたウエハの上方で二流体ノズルを移動（スキャン）させるノズル移動機構とを備えている。二流体ノズルには、処理液を吐出する処理液吐出口と、気体を吐出する気体吐出口とが形成されている。
【０００４】
二流体ノズルから噴射される処理液の液滴をウエハに衝突させることにより、ウエハの表面に付着している異物を、処理液の液滴の運動エネルギーにより、物理的に除去することができる。また、ウエハの上方で二流体ノズルをスキャンさせることにより、ウエハの表面の全域に処理液の液滴を供給することができる（たとえば、下記特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−２７０５６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
処理液の液滴によってウエハの表面を物理的に洗浄する場合、その表面の状態に応じた流量で前記気体吐出口から気体を吐出させたいことがある。たとえばＣＶＤ膜が形成されたウエハのように、その表面にパターンが形成されていないウエハの場合、高いパーティクル除去率を得るために気体の流量を多くすることが好ましい。一方、パターンが表面に形成されているウエハの場合、パターンへのダメージを抑制するために、気体の流量を少なくすることが好ましい。
【０００６】
気体の流量を少なくする場合には、小流量の気体で処理液の液滴を効率的に形成するために、気体吐出口の開口面積を小さくして気体の流速を高める必要がある。したがって、大流量に対応した二流体ノズルでは、小流量気体での効率的な液滴形成が困難になる。
一方、開口面積の小さい気体吐出口から大流量で気体を吐出させようとした場合、気体の圧力に損失が生じて所望の流量を得ることができないことがある。したがって、小流量に対応した二流体ノズルでは、十分なパーティクル除去性能を達成し難い。
【０００７】
このように、一つの二流体ノズルでは、ほぼ一定流量の気体での液滴吐出しか行うことができず、ウエハの表面状態に応じた適切な処理を行うことができなかった。
同様の問題は、洗浄液によってウエハを洗浄する場合だけでなく、その他の処理液（たとえば薬液やリンス液、有機溶剤など）によってウエハの表面を処理する場合にも生じていた。
【０００８】
この発明は、かかる背景のもとでなされたものであり、処理対象に応じた処理を施すことができる二流体ノズルユニットおよびそれをそなえた基板処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するための請求項１記載の発明は、処理液および気体が供給される第１ケーシング（２６）、第１ケーシングに形成された処理液を吐出するための第１処理液吐出口（３１）、および第１処理液吐出口を取り囲むように前記第１ケーシングに形成された気体を吐出するための環状の第１気体吐出口（３２）を有し、第１ケーシング外で処理液と気体とを混合させて処理液の液滴を形成する第１二流体ノズル（９）と、処理液および気体が供給される第２ケーシング（２６ａ）、第２ケーシングに形成された処理液を吐出するための第２処理液吐出口（３１ａ）、および第２処理液吐出口を取り囲むように前記第２ケーシングに形成された気体を吐出するための環状の第２気体吐出口（３２ａ）を有し、第２ケーシング外で処理液と気体とを混合させて処理液の液滴を形成する第２二流体ノズル（１０）と、前記第１および第２二流体ノズルを一体的に保持するノズル保持部材（１１）とを含み、第１および第２二流体ノズルの少なくとも一方から処理液の液滴を処理対象（Ｗ）に向けて吐出するようになっている、二流体ノズルユニット（３）である。
【００１０】
なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
この発明によれば、処理液と気体とを混合させて処理液の液滴を形成する第１二流体ノズルおよび第２二流体ノズルと、これら第１および第２二流体ノズルを一体保持するノズル保持部材とを含む二流体ノズルユニットを設け、第１および第２二流体ノズルから処理対象に向けて選択的に処理液の液滴を吐出させることにより、前記液滴による処理対象への処理効果を変更することができる。たとえば、第１および第２二流体ノズルのいずれか一方から処理液の液滴を吐出させたり、第１および第２二流体ノズルの両方から処理液の液滴を吐出させたりすることにより、前記処理効果を変更することができる。これにより、処理対象の主面の状態に応じた前記液滴の供給を行い、処理対象に応じた適切な処理を処理対象に行うことができる。
【００１１】
また、第１および第２二流体ノズルを一体保持する前記ノズル保持部材を設けることにより、各二流体ノズルに対応するノズル保持部材を個別に設けなくてもよいので、二流体ノズルユニットの構造を簡素化することができる。
処理液としては、たとえば、薬液、リンス液、有機溶剤などを用いることができる。
請求項２記載の発明は、前記第１気体吐出口は第１流量で気体を吐出するためのものであり、前記第２気体吐出口は、前記第１流量よりも大流量である第２流量で気体を吐出するためのものである、請求項１記載の二流体ノズルユニットである。
【００１２】
この発明によれば、第１気体吐出口からの気体の吐出流量と、第２気体吐出口からの気体の吐出流量とを異ならせることにより、第１二流体ノズルから吐出された処理液の液滴による処理効果と、第２二流体ノズルから吐出された処理液の液滴による処理効果とを異ならせることができる。これにより、第１および第２二流体ノズルのいずれから処理液の液滴を吐出させるかを選択することにより、処理対象に応じた処理を行うことができる。
【００１３】
具体的には、第２流量よりも小流量である第１流量で気体を吐出する第１二流体ノズルから処理対象に処理液の液滴を供給することにより、第２二流体ノズルよりも処理対象へのダメージを抑制した処理を行うことができる。一方、第１流量よりも大流量である第２流量で気体を吐出する第２二流体ノズルから処理対象に処理液の液滴を供給することにより、第１二流体ノズルよりも高異物除去率で処理対象から異物を除去することができる。また、第１および第２二流体ノズルの両方から処理対象に処理液の液滴を供給することにより、第２二流体ノズルのみから処理液の液滴を供給した場合よりも、さらに高い異物除去率で処理対象から異物を除去することができる。
【００１４】
請求項３記載の発明は、前記第１気体吐出口の開口面積は、前記第２気体吐出口の開口面積よりも小さくされている、請求項１または２記載の二流体ノズルユニットである。
この発明によれば、第１気体吐出口の開口面積を第２気体吐出口の開口面積よりも小さくすることにより、第１気体吐出口から吐出される気体の流速を、第２気体吐出口から吐出される気体の流速よりも高めることができる。これにより、第１二流体ノズルを用いることによって、第２二流体ノズルを用いた場合よりも効率的に処理液の液滴を形成することができる。
【００１５】
請求項４記載の発明は、前記第１二流体ノズルは、前記第１気体吐出口が前記第２気体吐出口よりも前記処理対象に近づくように前記ノズル保持部材に保持されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の二流体ノズルユニットである。
この発明によれば、第１気体吐出口が第２気体吐出口よりも処理対象に近づくように第１二流体ノズルをノズル保持部材に保持させることにより、両気体吐出口から同流量で気体を吐出する場合には、第２二流体ノズルから吐出された処理液の液滴が処理対象に衝突する際の勢いを、第１二流体ノズルから吐出された処理液の液滴による前記勢いよりも弱めることができる。これにより、第２二流体ノズルから吐出された処理液の液滴による処理対象へのダメージを、第１二流体ノズルから吐出された処理液の液滴による前記ダメージよりも低減させることができる。逆に、ダメージがあまり問題にならないときには、第１二流体ノズルを用いることによって高い異物除去効率を得ることができる。
【００１６】
また、第１気体吐出口の開口面積を第２気体吐出口の開口面積よりも小さくし、この第１気体吐出口からの気体吐出流量を第２気体吐出口からの気体吐出流量よりも少なくする場合には、低ダメージが要求される処理対象に対して、第１二流体ノズルを用いることが好ましい。この場合、第１二流体ノズルは、処理対象の近くで液滴を形成するので、小流量の気体吐出によって効率的に形成された液滴を、高密度で処理対象へと導くことができる。一方、高い異物除去効率が必要な処理対象に対しては、第２二流体ノズルの第２気体吐出口から大流量で気体を吐出させ、高速な液滴流を処理対象へと供給することが好ましい。
【００１７】
請求項５記載の発明は、前記第１および第２二流体ノズルは、少なくとも一方の二流体ノズルから吐出された処理液の液滴が前記処理対象に対して斜めに入射するように前記ノズル保持部材に保持されており、各二流体ノズルから前記処理対象への処理液の液滴の供給位置が同一位置にされている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の二流体ノズルユニットである。
【００１８】
この発明によれば、第１および第２二流体ノズルの少なくとも一方から吐出された処理液の液滴が処理対象に対して斜めに入射するように第１および第２二流体ノズルをノズル保持部材に保持させることにより、各二流体ノズルから処理対象への前記液滴の供給位置を同一位置にすることができる。これにより、処理対象の同一位置に対して、第１または第２二流体ノズルのいずれからでも液滴を供給できる。また、第１および第２二流体ノズルの両方から処理液の液滴を吐出させた場合に、処理対象の所定位置に処理液の液滴を集中的に供給することができる。
【００１９】
また、二流体ノズルユニットを処理対象に対して移動させることにより、前記供給位置を移動させて処理対象の主面全域に処理液の液滴を供給する場合に、いずれか一方の二流体ノズルからの前記供給位置が処理対象の主面全域を通過するように二流体ノズルユニットの移動経路を設定することにより、他方の二流体ノズルからの前記供給位置も処理対象の主面全域を通過させることができる。これにより、いずれの二流体ノズルから処理液の液滴を吐出させるかに係わらず、一定の移動経路で二流体ノズルユニットを移動させればよいので、二流体ノズルユニットの移動経路の設定が容易である。
【００２０】
請求項６記載の発明は、前記第１二流体ノズルは、第１二流体ノズルから吐出された処理液の液滴が前記処理対象に対して垂直に入射するように前記ノズル保持部材に保持されており、前記第２二流体ノズルは、第２二流体ノズルから吐出された処理液の液滴が前記処理対象に対して斜めに入射するように前記ノズル保持部材に保持されている、請求項５記載の二流体ノズルユニットである。
【００２１】
この発明によれば、第１二流体ノズルから吐出された処理液の液滴が処理対象に対して垂直に入射するように第１二流体ノズルをノズル保持部材に保持させることにより、第１二流体ノズルから吐出された処理液の液滴による処理対象へのダメージを抑制することができる。
また、第２二流体ノズルから吐出された処理液の液滴が処理対象に対して斜めに入射するように第２二流体ノズルをノズル保持部材に保持させることにより、第２二流体ノズルから吐出された処理液の液滴による前記異物除去率を向上させることができる。
【００２２】
請求項７記載の発明は、処理対象の基板（Ｗ）を保持して回転させるための基板回転手段（２）と、前記基板回転手段によって回転されている基板の主面に、処理液の液滴を供給するための請求項１〜６のいずれか一項に記載の二流体ノズルユニットと、前記第１二流体ノズルに処理液を供給するための第１処理液供給手段（１３）と、前記第２二流体ノズルに処理液を供給するための第２処理液供給手段（１７）と、前記第１二流体ノズルに気体を供給するための第１気体供給手段（１４）と、前記第２二流体ノズルに気体を供給するための第２気体供給手段（１８）と、前記二流体ノズルユニットを前記基板の主面に沿って移動させるためのノズル移動手段（２１）と、前記第１および第２処理液供給手段ならびに第１および第２気体供給手段を制御して、第１および第２二流体ノズルの少なくとも一方から前記基板回転手段に保持された基板に向けて処理液の液滴を吐出させるための制御手段（３４）とを含む、基板処理装置（１）である。
【００２３】
この発明によれば、第１処理液供給手段および第１気体供給手段からそれぞれ処理液および気体を第１二流体ノズルの第１ケーシングに供給して、第１二流体ノズルから処理液および気体を吐出させることにより、処理液および気体を第１ケーシング外で混合させて処理液の液滴を形成することができる。また、第２処理液供給手段および第２気体供給手段からそれぞれ処理液および気体を第２二流体ノズルの第２ケーシングに供給して、第２二流体ノズルから処理液および気体を吐出させることにより、処理液および気体を第２ケーシング外で混合させて処理液の液滴を形成することができる。
【００２４】
そして、この第１および第２二流体ノズルの少なくとも一方から、基板回転手段によって保持され回転されている基板の主面に処理液の液滴を供給しつつ、前記二流体ノズルユニットをノズル移動手段によって前記主面に沿って移動させることにより、前記主面の全域に処理液の液滴を供給して処理液による処理を施すことができる。
前述のように、第１および第２二流体ノズルから選択的に処理液の液滴を吐出させることにより、前記液滴による処理対象への処理効果を変更することができる。したがって、処理対象である基板の主面の状態に応じた液滴供給を行い、処理対象に応じた適切な処理を基板に施すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下では、この発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る基板処理装置１の構成を説明するための図解図である。この基板処理装置１は、処理対象の基板としての半導体ウエハＷ（以下、単に「ウエハＷ」という。）に処理液（薬液、リンス液、有機溶剤など）による処理を施すための枚葉式の処理装置であり、ウエハＷを水平に保持して回転させるスピンチャック２と、スピンチャック２に保持されたウエハＷの表面（上面）に処理液の液滴を供給するための二流体ノズルユニット３と、スピンチャック２に保持されたウエハＷの表面に処理液を供給する処理液ノズル４とを備えている。
【００２６】
スピンチャック２は、鉛直な方向に延びる回転軸５と、回転軸５の上端に水平に取り付けられた円板状のスピンベース６とを有している。スピンチャック２は、スピンベース６の上面周縁部に立設された複数本のチャックピン７によって、ウエハＷをほぼ水平に保持することができるようになっている。
すなわち、複数本のチャックピン７は、スピンベース６の上面周縁部において、ウエハＷの外周形状に対応する円周上で適当な間隔をあけて配置されており、ウエハＷの裏面（下面）周縁部を支持しつつ、ウエハＷの周面の異なる位置に当接することにより、互いに協働してウエハＷを挟持し、このウエハＷをほぼ水平に保持することができる。
【００２７】
また、回転軸５には、モータなどの駆動源を含むチャック回転駆動機構８が結合されている。複数本のチャックピン７でウエハＷを保持しつつ、チャック回転駆動機構８から回転軸５に駆動力を入力することにより、ウエハＷの表面の中心を通る鉛直な軸線まわりにウエハＷを回転させることができる。
なお、スピンチャック２としては、このような構成のものに限らず、たとえば、ウエハＷの裏面を真空吸着することによりウエハＷをほぼ水平な姿勢で保持し、さらにその状態でほぼ鉛直な軸線まわりに回転することにより、その保持したウエハＷを回転させることができ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。
【００２８】
二流体ノズルユニット３は、スピンチャック２に保持されたウエハＷの表面に処理液の液滴を供給する第１二流体ノズル９および第２二流体ノズル１０と、第１および第２二流体ノズル９，１０を一体保持するノズル保持部材１１とを有する。第１および第２二流体ノズル９，１０は、各二流体ノズル９，１０のケーシング外で処理液と気体とを混合させて処理液の液滴を形成する外部混合型の二流体ノズルであり、それぞれほぼ同一の構成を備えている。ノズル保持部材１１は、第１および第２二流体ノズル９，１０の吐出口がウエハＷ側（下方）となるように、ほぼ水平に延びるアーム１２の先端に取り付けられている。
【００２９】
第１二流体ノズル９には、第１ＤＩＷ供給管１３および第１窒素ガス供給管１４が接続されている。第１ＤＩＷ供給管１３からは所定の流量（たとえば、１００〜１５０ｍＬ／ｍｉｎ）でリンス液（処理液）としてのＤＩＷ（脱イオン化された水）が第１二流体ノズル９に供給されるようになっている。第１窒素ガス供給管１４からは所定の小流量（たとえば、４０Ｌ／ｍｉｎ未満、好ましくは５〜４０Ｌ／ｍｉｎ。具体的には、たとえば１５Ｌ／ｍｉｎ）で窒素ガスが第１二流体ノズル９に供給されるようになっている。
【００３０】
第１ＤＩＷ供給管１３および第１窒素ガス供給管１４には、それぞれ、第１ＤＩＷバルブ１５および第１窒素ガスバルブ１６が介装されており、各バルブ１５，１６を開閉することにより、第１二流体ノズル９へのＤＩＷおよび窒素ガスの供給を制御することができる。
一方、第２二流体ノズル１０には、第２ＤＩＷ供給管１７および第２窒素ガス供給管１８が接続されている。第２ＤＩＷ供給管１７からは所定の流量（たとえば、１００〜１５０ｍＬ／ｍｉｎ）でＤＩＷが第２二流体ノズル１０に供給されるようになっている。第２窒素ガス供給管１８からは所定の大流量（たとえば、５０Ｌ／ｍｉｎ以上、好ましくは５０〜１５０Ｌ／ｍｉｎ。具体的には、たとえば８０Ｌ／ｍｉｎ）で窒素ガスが第２二流体ノズル１０に供給されるようになっている。
【００３１】
第２ＤＩＷ供給管１７および第２窒素ガス供給管１８には、それぞれ、第２ＤＩＷバルブ１９および第２窒素ガスバルブ２０が介装されており、各バルブ１９，２０を開閉することにより、第２二流体ノズル１０へのＤＩＷおよび窒素ガスの供給を制御することができる。
また、二流体ノズルユニット３には、アーム１２を介して二流体ノズル移動機構２１が結合されている。この二流体ノズル移動機構２１によって、スピンチャック２の外方に設けられた鉛直な揺動軸まわりにアーム１２を水平揺動させることができるようになっている。これにより、アーム１２の先端に取り付けられた二流体ノズルユニット３を、スピンチャック２に保持されたウエハＷの上方に配置したり、スピンチャック２の上方から退避させたりすることができる。
【００３２】
また、二流体ノズル移動機構２１によって二流体ノズルユニット３を水平移動させることにより、各二流体ノズル９，１０からウエハＷの表面への前記液滴の供給位置を、スピンチャック２に保持されたウエハＷの表面の中心部から周縁部に至る範囲でスキャン（移動）させることができる。
処理液ノズル４は、たとえば、連続流の状態で処理液を吐出するストレートノズルであり、その吐出口をウエハＷ側（下方）に向けた状態で、ほぼ水平に延びるアーム２２の先端に取り付けられている。処理液ノズル４には、ＤＩＷ供給管２３が接続されており、ＤＩＷ供給管２３からＤＩＷが処理液ノズル４に供給されるようになっている。ＤＩＷ供給管２３には、ＤＩＷバルブ２４が介装されており、このＤＩＷバルブ２４を開閉することにより、処理液ノズル４へのＤＩＷの供給を制御することができる。
【００３３】
また、処理液ノズル４には、アーム２２を介して処理液ノズル移動機構２５が結合されている。この処理液ノズル移動機構２５によって、スピンチャック２の外方に設けられた鉛直な揺動軸まわりにアーム２２を水平揺動させることができるようになっている。これにより、アーム２２の先端に取り付けられた処理液ノズル４を、スピンチャック２に保持されたウエハＷの上方に配置したり、スピンチャック２の上方から退避させたりすることができる。
【００３４】
図２は、二流体ノズルユニット３を含む前記基板処理装置１の要部を図解的に示す図である。
第１および第２二流体ノズル９，１０は、前述のように、その吐出口がウエハＷ側となるようにノズル保持部材１１に保持されている。第１二流体ノズル９は、その中心軸線Ｌ１がほぼ鉛直となるようにノズル保持部材１１に保持されており、第１二流体ノズル９から吐出された処理液の液滴は、二流体ノズルユニット３の下方に配置されたウエハＷの表面にほぼ垂直に入射するようになっている。一方、第２二流体ノズル１０は、その中心軸線Ｌ２が傾けられた状態でノズル保持部材１１に保持されており、水平方向を基準とした第２二流体ノズル１０の中心軸線Ｌ２の傾斜角度は、たとえば０〜８０度（好ましくは３０度）にされている。第２二流体ノズル１０から吐出された処理液の液滴は、前記傾斜角度でウエハＷの表面に入射するようになっている。第１および第２二流体ノズル９，１０は、各二流体ノズル９，１０から吐出された処理液の液滴がウエハＷの表面の同一位置に供給されるようにノズル保持部材１１に保持されている。
【００３５】
また、第１二流体ノズル９は、その先端（下端）が第２二流体ノズル１０の先端（下端）よりもウエハＷに近づくようにノズル保持部材１１に保持されている。具体的には、第１二流体ノズル９の中心軸線Ｌ１に沿う、第１二流体ノズル９の先端からウエハＷまでの距離Ｘ１は、たとえば３〜２０ｍｍ（好ましくは６ｍｍ）にされており、第２二流体ノズル１０の中心軸線Ｌ２に沿う、第２二流体ノズル１０の先端からウエハＷまでの距離Ｘ２は、たとえば５〜２０ｍｍ（好ましくは１０ｍｍ）にされている。
【００３６】
図３は、第１および第２二流体ノズル９，１０の構造を図解的に示す図である。図３（ａ）は、第１および第２二流体ノズル９，１０の縦断面を示し、図３（ｂ）は、スピンチャック２側から見た第１および第２二流体ノズル９，１０の底面を示している。また、図３（ｂ）において、ハッチングが施された範囲は、後述の第１処理液吐出口３１、第１気体吐出口３２、第２処理液吐出口３１ａおよび第２気体吐出口３２ａを示している。
【００３７】
以下では、第１二流体ノズル９の構造について説明するが、第２二流体ノズル１０は第１二流体ノズル９とほぼ同じ構造を有している。また、括弧内に、第２二流体ノズル１０に対応する構成の名称を示す。
第１二流体ノズル９は、ほぼ円柱状の外形を有しており、ケーシングを構成する外筒２６（外筒２６ａ）と、外筒２６（外筒２６ａ）の内部に嵌め込まれた内筒２７（内筒２７ａ）とを含む。内筒２７（内筒２７ａ）および外筒２６（外筒２６ａ）は、それぞれ共通の中心軸線Ｌ１（中心軸線Ｌ２）上に同軸配置されており、互いに連結されている。
【００３８】
内筒２７（内筒２７ａ）の内部空間は、第１ＤＩＷ供給管１３（第２ＤＩＷ供給管１７）からのＤＩＷが流通する直線状の処理液流路２８となっている。また、内筒２７（内筒２７ａ）と外筒２６（外筒２６ａ）との間には、第１窒素ガス供給管１４（第２窒素ガス供給管１８）からの窒素ガスが流通する円筒状の気体流路２９が形成されている。
処理液流路２８は、内筒２７（内筒２７ａ）の上端で処理液導入口３０として開口しており、この処理液導入口３０を介して、第１ＤＩＷ供給管１３（第２ＤＩＷ供給管１７）からのＤＩＷが処理液流路２８内に導入されるようになっている。また、処理液流路２８は、内筒２７（内筒２７ａ）の下端で、中心軸線Ｌ１（中心軸線Ｌ２）上に中心を有する円状の第１処理液吐出口３１（第２処理液吐出口３１ａ）として開口している。処理液流路２８に導入されたＤＩＷは、この第１処理液吐出口３１（第２処理液吐出口３１ａ）から吐出されるようになっている。
【００３９】
気体流路２９は、中心軸線Ｌ１（中心軸線Ｌ２）と共通の中心軸線を有する円筒状の間隙であり、内筒２７（内筒２７ａ）および外筒２６（外筒２６ａ）の上端部で閉塞され、内筒２７（内筒２７ａ）および外筒２６（外筒２６ａ）の下端で、中心軸線Ｌ１（中心軸線Ｌ２）上に中心を有し、第１処理液吐出口３１（第２処理液吐出口３１ａ）を取り囲む円環状の第１気体吐出口３２（第２気体吐出口３２ａ）として開口している。気体流路２９の下端部は、気体流路２９の長さ方向における中間部よりも流路面積が小さくされ、下方に向かって小径となっている。
【００４０】
また、外筒２６（外筒２６ａ）の中間部には、気体流路２９に連通する気体導入口３３が形成されている。気体導入口３３には、外筒２６（外筒２６ａ）を貫通した状態で第１窒素ガス供給管１４（第２窒素ガス供給管１８）が接続されており、第１窒素ガス供給管１４（第２窒素ガス供給管１８）の内部空間と気体流路２９とは連通されている。第１窒素ガス供給管１４（第２窒素ガス供給管１８）からの窒素ガスは、この気体導入口３３を介して気体流路２９に導入され、第１気体吐出口３２（第２気体吐出口３２ａ）から吐出されるようになっている。
【００４１】
第１気体吐出口３２の開口面積は、第２気体吐出口３２ａの開口面積よりも小さくされている。具体的には、たとえば、第１気体吐出口３２の幅ａ１（＝（外径−内径）／２）が０．１ｍｍ以下にされ、第２気体吐出口３２ａの幅ｂ１（＝（外径−内径）／２）が０．１ｍｍを超える値にされている。以下に、第１気体吐出口３２の幅ａ１および第１処理液吐出口３１の直径ｃ１、または第２気体吐出口３２ａの幅ｂ１および第２処理液吐出口３１ａの直径ｄ１の具体的な数値を例示する。
【００４２】
（例１）第１気体吐出口３２の幅ａ１＝０．３ｍｍ、第１処理液吐出口３１の直径ｃ１＝２．６ｍｍ
（例２）第１気体吐出口３２の幅ａ１＝０．２ｍｍ、第１処理液吐出口３１の直径ｃ１＝２．４ｍｍ
（例３）第２気体吐出口３２ａの幅ｂ１＝０．５ｍｍ、第２処理液吐出口３１ａの直径ｄ１＝３．１ｍｍ
第１処理液吐出口３１（第２処理液吐出口３１ａ）からＤＩＷを吐出させつつ、第１気体吐出口３２（第２気体吐出口３２ａ）から窒素ガスを吐出させることにより、第１二流体ノズル９（第２二流体ノズル１０）の近傍でＤＩＷに窒素ガスを衝突させてＤＩＷの液滴を形成することができる。そして、このＤＩＷの液滴は、噴流となってウエハＷの表面に衝突する。これにより、ウエハＷの表面に付着しているパーティクルなどの異物がＤＩＷの液滴の運動エネルギーによって物理的に除去される。
【００４３】
図４は、前記基板処理装置１の電気的構成を説明するためのブロック図である。この基板処理装置１は、制御装置３４を備えている。制御装置３４は、チャック回転駆動機構８、二流体ノズル移動機構２１および処理液ノズル移動機構２５の動作を制御する。また、制御装置３４は、第１ＤＩＷバルブ１５、第１窒素ガスバルブ１６、第２ＤＩＷバルブ１９、第２窒素ガスバルブ２０およびＤＩＷバルブ２４の開閉を制御する。
【００４４】
図５は、前記基板処理装置１によるウエハＷの処理の一例について説明するための図である。以下では、その表面にパターンが形成されたウエハＷを処理する場合について説明する。
処理対象のウエハＷは、図示しない搬送ロボットによって搬送されてきて、搬送ロボットからスピンチャック２へと受け渡される。ウエハＷがスピンチャック２に受け渡されると、制御装置３４は、チャック回転駆動機構８を制御して、スピンチャック２に保持されたウエハＷを所定の回転速度（たとえば、５００〜１５００ｒｐｍ）で回転させる。また、制御装置３４は、処理液ノズル移動機構２５を制御して、処理液ノズル４を水平移動させることにより、回転されているウエハＷの表面の回転中心に、処理液ノズル４を対向させる。
【００４５】
その後、制御装置３４は、第１ＤＩＷバルブ１５、第１窒素ガスバルブ１６、第２ＤＩＷバルブ１９および第２窒素ガスバルブ２０を閉じるとともに、ＤＩＷバルブ２４を開いて、処理液ノズル４からＤＩＷを吐出させる。これにより、図５（ａ）に示すように、前記回転中心を含む範囲にＤＩＷが供給される。ウエハＷの表面に供給されたＤＩＷは、ウエハＷの回転による遠心力を受けてウエハＷの表面全域に行き渡る。これにより、ウエハＷの表面全域にプリウェット処理が施される。
【００４６】
ＤＩＷの供給が所定のプリウェット処理時間（たとえば、５〜６０ｓｅｃ）に亘って行われると、制御装置３４は、チャック回転駆動機構８を制御して、スピンチャック２に保持されたウエハＷの回転速度を所定の回転速度（たとえば、５００〜２５００ｒｐｍ）に変更させる。そして、制御装置３４は、処理液ノズル移動機構２５を制御して、処理液ノズル４からＤＩＷを吐出させつつ処理液ノズル４を水平移動させることにより、処理液ノズル４からウエハＷの表面へのＤＩＷの供給位置を、前記回転中心から離れた位置に移動させる。具体的には、たとえば、前記回転中心から直線距離で７５ｍｍ離れた位置に前記供給位置を移動させる。
【００４７】
その後、制御装置３４は、二流体ノズル移動機構２１を制御して、二流体ノズルユニット３と処理液ノズル４とが干渉しないウエハＷの上方に二流体ノズルユニット３を配置させる。そして、制御装置３４は、第１ＤＩＷバルブ１５および第１窒素ガスバルブ１６を開いて、図５（ｂ）に示すように、第１二流体ノズル９からＤＩＷおよび窒素ガスを吐出させる。吐出されたＤＩＷは、窒素ガスと混合されてＤＩＷの液滴となり、ウエハＷの表面に衝突する。これにより、第１二流体ノズル９からのＤＩＷの液滴と、処理液ノズル４からのカバーリンス液としてのＤＩＷ（液滴と同種の液体）とが回転されているウエハＷの表面に同時に供給される。
【００４８】
また、制御装置３４は、第１二流体ノズル９からウエハＷの表面にＤＩＷの液滴を供給しつつ、二流体ノズル移動機構２１を制御して、二流体ノズルユニット３を水平移動させることにより、ウエハＷの表面へのＤＩＷの液滴の供給位置を、ウエハＷの表面の中心部から周縁部に至る範囲でスキャンさせる。これにより、ウエハＷの表面全域にＤＩＷの液滴が均一に供給され、パーティクルなどの異物がウエハＷの表面から物理的に除去される（液滴処理）。
【００４９】
ウエハＷの表面に供給されたＤＩＷの液滴は、第１処理液吐出口３１から吐出されたＤＩＷと、第１気体吐出口３２から前記所定の小流量で吐出された窒素ガスとが混合されて形成されたものである。したがって、ウエハＷの表面に形成されたパターンへのダメージを抑制しつつ、ウエハＷの表面から異物を良好に除去することができる。また、第１二流体ノズル９の先端はウエハＷの表面に近接されている（前記距離Ｘ１が３〜２０ｍｍにされている）ので、生成された液滴が効率的にウエハＷ表面に到達し、ウエハＷ表面における液滴密度を高く維持することができる。これにより、十分な異物除去性能を確保できる。さらに、第１気体吐出口３２の開口面積は小さくされている（幅ａ１が０.１以下ｍｍにされている）ので、窒素ガスの吐出流量が前記所定の小流量であっても、窒素ガスの流速を高めてＤＩＷの液滴を効率的に形成することができる。これにより、多数の液滴を基板Ｗに到達させることができ、必要な異物除去性能を確保できる。
【００５０】
ＤＩＷの液滴の供給が所定の液滴処理時間（たとえば、５〜６０ｓｅｃ）に亘って行われると、制御装置３４は、チャック回転駆動機構８を制御して、スピンチャック２に保持されたウエハＷの回転速度を所定の回転速度（たとえば、５００〜１５００ｒｐｍ）に変更させる。そして、制御装置３４は、第１ＤＩＷバルブ１５および第１窒素ガスバルブ１６を閉じて、第１二流体ノズル９からのＤＩＷおよび窒素ガスの吐出を停止させる。その後、制御装置３４は、二流体ノズル移動機構２１を制御して、二流体ノズルユニット３をウエハＷの上方から退避させる。
【００５１】
二流体ノズルユニット３がウエハＷの上方から退避させられると、制御装置３４は、処理液ノズル移動機構２５を制御して、処理液ノズル４からＤＩＷを吐出させつつ処理液ノズル４を水平移動させることにより、図５（ｃ）に示すように、再び処理液ノズル４を前記回転中心に対向させる。これにより、処理液ノズル４から前記回転中心を含む範囲にＤＩＷが供給され、ウエハＷの表面全域にリンス処理が施される。
【００５２】
ＤＩＷの供給が所定のリンス処理時間（たとえば、５〜６０ｓｅｃ）に亘って行われると、制御装置３４は、ＤＩＷバルブ２４を閉じて、処理液ノズル４からのＤＩＷの吐出を停止させる。その後、制御装置３４は、処理液ノズル移動機構２５を制御して、処理液ノズル４をウエハＷの上方から退避させる。そして、制御装置３４は、図５（ｄ）に示すように、チャック回転駆動機構８を制御して、スピンチャック２に保持されたウエハＷの回転速度を所定の高回転速度（たとえば、２５００〜４０００ｒｐｍ）に変更させる。これにより、ウエハＷの表面に付着しているＤＩＷが、ウエハＷの回転による遠心力を受けてウエハＷの周囲に振り切られ、ウエハＷの表面が乾燥する（スピンドライ処理）。
【００５３】
スピンドライ処理が所定のスピンドライ処理時間（たとえば、２０〜６０ｓｅｃ）に亘って行われると、制御装置３４は、チャック回転駆動機構８を制御して、ウエハＷの回転を停止させる。そして、図示しない搬送ロボットによって、スピンチャック２から処理後のウエハＷが搬送されていく。
図６は、前記基板処理装置１によるウエハＷの処理の他例について説明するための図である。以下では、その表面にパターンが形成されていないウエハＷを処理する場合について説明する。
【００５４】
処理対象のウエハＷは、図示しない搬送ロボットによって搬送されてきて、搬送ロボットからスピンチャック２へと受け渡される。ウエハＷがスピンチャック２に受け渡されると、制御装置３４は、チャック回転駆動機構８を制御して、スピンチャック２に保持されたウエハＷを所定の回転速度（たとえば、５００〜１５００ｒｐｍ）で回転させる。また、制御装置３４は、処理液ノズル移動機構２５を制御して、処理液ノズル４を水平移動させることにより、回転されているウエハＷの表面の回転中心に、処理液ノズル４を対向させる。
【００５５】
その後、制御装置３４は、第１ＤＩＷバルブ１５、第１窒素ガスバルブ１６、第２ＤＩＷバルブ１９および第２窒素ガスバルブ２０を閉じるとともに、ＤＩＷバルブ２４を開いて、処理液ノズル４からＤＩＷを吐出させる。これにより、図６（ａ）に示すように、前記回転中心を含む範囲にＤＩＷが供給される。ウエハＷの表面に供給されたＤＩＷは、ウエハＷの回転による遠心力を受けてウエハＷの表面全域に行き渡る。これにより、ウエハＷの表面全域にプリウェット処理が施される。
【００５６】
ＤＩＷの供給が所定のプリウェット処理時間（たとえば、５〜６０ｓｅｃ）に亘って行われると、制御装置３４は、チャック回転駆動機構８を制御して、スピンチャック２に保持されたウエハＷの回転速度を所定の回転速度（たとえば、５００〜２５００ｒｐｍ）に変更させる。そして、制御装置３４は、処理液ノズル移動機構２５を制御して、処理液ノズル４からＤＩＷを吐出させつつ処理液ノズル４を水平移動させることにより、処理液ノズル４からウエハＷの表面へのＤＩＷの供給位置を、前記回転中心から離れた位置に移動させる。具体的には、たとえば、前記回転中心から直線距離で７５ｍｍ離れた位置に前記供給位置を移動させる。
【００５７】
その後、制御装置３４は、二流体ノズル移動機構２１を制御して、二流体ノズルユニット３と処理液ノズル４とが干渉しないウエハＷの上方に二流体ノズルユニット３を配置させる。そして、制御装置３４は、第２ＤＩＷバルブ１９および第２窒素ガスバルブ２０を開いて、図６（ｂ）に示すように、第２二流体ノズル１０からＤＩＷおよび窒素ガスを吐出させる。吐出されたＤＩＷは、窒素ガスと混合されてＤＩＷの液滴となり、ウエハＷの表面に衝突する。これにより、第２二流体ノズル１０からのＤＩＷの液滴と、処理液ノズル４からのカバーリンス液としてのＤＩＷ（液滴と同種の液体）とが回転されているウエハＷの表面に同時に供給される。
【００５８】
また、制御装置３４は、第２二流体ノズル１０からウエハＷの表面にＤＩＷの液滴を供給しつつ、二流体ノズル移動機構２１を制御して、二流体ノズルユニット３を水平移動させることにより、ウエハＷの表面へのＤＩＷの液滴の供給位置を、ウエハＷの表面の中心部から周縁部に至る範囲でスキャンさせる。これにより、ウエハＷの表面全域にＤＩＷの液滴が均一に供給され、パーティクルなどの異物がウエハＷの表面から物理的に除去される（液滴処理）。
【００５９】
ウエハＷの表面に供給されたＤＩＷの液滴は、第２処理液吐出口３１ａから吐出されたＤＩＷと、第２気体吐出口３２ａから前記所定の大流量で吐出された窒素ガスとが混合されて形成されたものである。したがって、高パーティクル除去率でウエハＷの表面からパーティクル等を除去することができる。また、第２二流体ノズル１０から吐出されたＤＩＷの液滴はウエハＷの表面に対して傾斜した方向から入射するようにされているので、第１二流体ノズル１０と同一位置への処理が可能であり、かつ、パーティクル除去率がより高められている。
【００６０】
さらに、第２二流体ノズル１０からウエハＷの表面へのＤＩＷの液滴の供給位置は、第１二流体ノズル９からの前記供給位置と同一位置にされているので、第１二流体ノズル９からウエハＷの表面にＤＩＷの液滴を供給する場合と同じ移動経路で二流体ノズルユニット３を移動させることにより、第２二流体ノズル１０から吐出されたＤＩＷの液滴をウエハＷの表面全域に供給することができる。すなわち、いずれの二流体ノズル９，１０からウエハＷの表面にＤＩＷの液滴を供給する場合であっても、一定の移動経路で二流体ノズルユニット３を移動させることによりウエハＷの表面全域にＤＩＷの液滴を供給することができる。
【００６１】
ＤＩＷの液滴の供給が所定の液滴処理時間（たとえば、５〜６０ｓｅｃ）に亘って行われると、制御装置３４は、チャック回転駆動機構８を制御して、スピンチャック２に保持されたウエハＷの回転速度を所定の回転速度（たとえば、５００〜１５００ｒｐｍ）に変更させる。そして、制御装置３４は、第２ＤＩＷバルブ１９および第２窒素ガスバルブ２０を閉じて、第２二流体ノズル１０からのＤＩＷおよび窒素ガスの吐出を停止させる。その後、制御装置３４は、二流体ノズル移動機構２１を制御して、二流体ノズルユニット３をウエハＷの上方から退避させる。
【００６２】
二流体ノズルユニット３がウエハＷの上方から退避させられると、制御装置３４は、処理液ノズル移動機構２５を制御して、処理液ノズル４からＤＩＷを吐出させつつ処理液ノズル４を水平移動させることにより、図６（ｃ）に示すように、再び処理液ノズル４を前記回転中心に対向させる。これにより、処理液ノズル４から前記回転中心を含む範囲にＤＩＷが供給され、ウエハＷの表面全域にリンス処理が施される。
【００６３】
ＤＩＷの供給が所定のリンス処理時間（たとえば、５〜６０ｓｅｃ）に亘って行われると、制御装置３４は、ＤＩＷバルブ２４を閉じて、処理液ノズル４からのＤＩＷの吐出を停止させる。その後、制御装置３４は、処理液ノズル移動機構２５を制御して、処理液ノズル４をウエハＷの上方から退避させる。そして、制御装置３４は、図６（ｄ）に示すように、チャック回転駆動機構８を制御して、スピンチャック２に保持されたウエハＷの回転速度を所定の高回転速度（たとえば、２５００〜４０００ｒｐｍ）に変更させる。これにより、ウエハＷの表面に付着しているＤＩＷが、ウエハＷの回転による遠心力を受けてウエハＷの周囲に振り切られ、ウエハＷの表面が乾燥する（スピンドライ処理）。
【００６４】
スピンドライ処理が所定のスピンドライ処理時間（たとえば、２０〜６０ｓｅｃ）に亘って行われると、制御装置３４は、チャック回転駆動機構８を制御して、ウエハＷの回転を停止させる。そして、図示しない搬送ロボットによって、スピンチャック２から処理後のウエハＷが搬送されていく。
図７は、前記基板処理装置１を用いてウエハＷを処理した場合における窒素ガスの吐出流量とパーティクル除去率との関係を示す図である。パーティクル除去率は、処理前後のウエハＷの表面に付着しているパーティルの数をそれぞれ測定することにより求めた。第１二流体ノズル９は、第１処理液吐出口３１および第１気体吐出口３２が前記例１の寸法に設定されているものを用いた。第２二流体ノズル１０は、第２処理液吐出口３１ａおよび第２気体吐出口３２ａが前記例３の寸法に設定されているものを用いた。
【００６５】
図７に示すように、第２二流体ノズル１０を用いて前記所定の大流量で吐出された窒素ガスとＤＩＷとを混合させて形成されたＤＩＷの液滴をウエハの表面に供給することにより、約８０％以上の高パーティクル除去率を得ることができた。
また、第１二流体ノズル９を用いて前記所定の小流量で吐出された窒素ガスとＤＩＷとを混合させて形成されたＤＩＷの液滴をウエハの表面に供給することにより、パーティクル除去率を所定範囲内に維持しつつ、パターンのダメージを抑制することができた。
【００６６】
以上のように本実施形態では、互いに処理効果の異なる第１および第２二流体ノズル９，１０を設け、第１および第２二流体ノズル９，１０から選択的にＤＩＷの液滴を吐出させつつ、ノズル保持部材１１によって第１および第２二流体ノズル９，１０を一体移動させることにより、ウエハＷの表面状態に応じたＤＩＷの液滴を当該表面の全域に供給することができる。これにより、ウエハの表面全域に適切な処理を施すことができる。
【００６７】
この発明は、以上の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。たとえば、前述のウエハＷの処理では、第１二流体ノズル９または第２二流体ノズル１０からＤＩＷの液滴を吐出させる例について説明したが、制御装置３４によって、第１および第２ＤＩＷバルブ１５，１９ならびに第１および第２窒素ガスバルブ１６，２０を開いて、第１および第２二流体ノズル９，１０の両方からＤＩＷの液滴をウエハＷの表面に供給してもよい。この場合、第１および第２二流体ノズル９，１０からウエハＷの表面へのＤＩＷの液滴の供給位置が同一位置となるようにされているので、ウエハＷの表面にＤＩＷの液滴を集中的に供給して、さらに高いパーティクル除去率でウエハＷの表面から異物を除去することができる。
【００６８】
また、前述の実施形態では、第１および第２二流体ノズル９，１０ならびに処理液ノズル４から吐出される処理液としてリンス液（ＤＩＷ）を例示したが、リンス液に限らず、薬液や有機溶剤などを処理液として用いてもよい（図１参照）。また、リンス液はＤＩＷに限らず、その他のリンス液を用いてもよい。さらに、これらの処理液は加熱されていてもよい。この場合、たとえば、第１および第２ＤＩＷ供給管１３，１７ならびにＤＩＷ供給管２３のそれぞれに温調ユニット３５を介装し（図１参照）、この温調ユニット３５を制御装置３４によって制御することにより（図３参照）、第１および第２二流体ノズル９，１０ならびに処理液ノズル４から加熱された処理液（ＤＩＷ）を吐出させてもよい。
【００６９】
前記薬液としては、たとえば、ＳＣ１（アンモニアと過酸化水素水との混合液）、ＳＣ２（塩酸と過酸化水素水との混合液）、ポリマー除去液、ＤＨＦ（希フッ酸）、王水（濃塩酸と濃硝酸との混合液）、硫酸、ＴＭＡＨ（テトラ・メチル・アンモニウム・ハイドロオキサイド：水酸化テトラメチルアンモニウム）などが挙げられる。
前記有機溶剤としては、たとえば、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）、ＮＭＰ（Ｎ−メチルピロリドン）、アセトン、シクロヘキサン、エチレンカーボネートなどが挙げられる。
【００７０】
前記その他のリンス液としては、たとえば、オゾン水、アンモニア水、水素水などが挙げられる。
また、前述の実施形態では、第１および第２二流体ノズル９，１０から吐出される気体として、窒素ガスを例示したが、窒素ガスに限らず、窒素ガスと水素ガスとの混合ガス、アルゴンガス、炭酸ガス、ヘリウムガス、酸素ガスなどを用いてもよい。また、これらの気体は加熱されていてもよい。この場合、たとえば、第１および第２窒素ガス供給管のそれぞれに温調ユニット３６を介装し（図１参照）、この温調ユニット３６を制御装置３４によって制御することにより（図３参照）、第１および第２二流体ノズル９，１０から加熱された気体（窒素ガス）を吐出させてもよい。
【００７１】
また、前述実施形態では、ほぼ水平に保持され回転させられているウエハＷの表面に処理液を供給して当該ウエハＷを処理するものを取り上げたが、回転していない状態（非回転状態）のウエハＷの表面に処理液を供給してウエハＷを処理するものであってもよい。なお、前記非回転状態のウエハＷとは、回転も移動もしていない状態（静止状態）のウエハＷであってもよいし、回転せずに所定の方向に移動している状態（移動状態）のウエハＷであってもよい。
【００７２】
また、前述実施形態では、処理対象の基板として半導体ウエハＷを取り上げたが、半導体ウエハＷに限らず、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、ＦＥＤ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、セラミック基板などの他の種類の基板が処理対象とされてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成を説明するための図解図である。
【図２】二流体ノズルユニットを含む前記基板処理装置の要部を図解的に示す図である。
【図３】第１および第２二流体ノズルの構造を図解的に示す図である。
【図４】前記基板処理装置の電気的構成を説明するためのブロック図である。
【図５】前記基板処理装置によるウエハの処理の一例について説明するための図である。
【図６】前記基板処理装置によるウエハの処理の他例について説明するための図である。
【図７】前記基板処理装置を用いてウエハを処理した場合における窒素ガスの吐出流量とパーティクル除去率との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００７４】
１ 基板処理装置
２ スピンチャック（基板回転手段）
３ 二流体ノズルユニット
９ 第１二流体ノズル
１０ 第２二流体ノズル
１１ ノズル保持部材
１３ 第１ＤＩＷ供給管（第１処理液供給手段）
１４ 第１窒素ガス供給管（第１気体供給手段）
１７ 第２ＤＩＷ供給管（第２処理液供給手段）
１８ 第２窒素ガス供給管（第２気体供給手段）
２１ 二流体ノズル移動機構（ノズル移動手段）
２６ 外筒（第１ケーシング）
２６ａ 外筒（第２ケーシング）
３１ 第１処理液吐出口
３１ａ 第２処理液吐出口
３２ 第１気体吐出口
３２ａ 第２気体吐出口
３４ 制御装置（制御手段）
Ｗ ウエハ（処理対象、基板）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理液および気体が供給される第１ケーシング、第１ケーシングに形成された処理液を吐出するための第１処理液吐出口、および第１処理液吐出口を取り囲むように前記第１ケーシングに形成された気体を吐出するための環状の第１気体吐出口を有し、第１ケーシング外で処理液と気体とを混合させて処理液の液滴を形成する第１二流体ノズルと、
処理液および気体が供給される第２ケーシング、第２ケーシングに形成された処理液を吐出するための第２処理液吐出口、および第２処理液吐出口を取り囲むように前記第２ケーシングに形成された気体を吐出するための環状の第２気体吐出口を有し、第２ケーシング外で処理液と気体とを混合させて処理液の液滴を形成する第２二流体ノズルと、
前記第１および第２二流体ノズルを一体的に保持するノズル保持部材とを含み、
第１および第２二流体ノズルの少なくとも一方から処理液の液滴を処理対象に向けて吐出するようになっている、二流体ノズルユニット。
【請求項２】
前記第１気体吐出口は第１流量で気体を吐出するためのものであり、前記第２気体吐出口は、前記第１流量よりも大流量である第２流量で気体を吐出するためのものである、請求項１記載の二流体ノズルユニット。
【請求項３】
前記第１気体吐出口の開口面積は、前記第２気体吐出口の開口面積よりも小さくされている、請求項１または２記載の二流体ノズルユニット。
【請求項４】
前記第１二流体ノズルは、前記第１気体吐出口が前記第２気体吐出口よりも前記処理対象に近づくように前記ノズル保持部材に保持されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の二流体ノズルユニット。
【請求項５】
前記第１および第２二流体ノズルは、少なくとも一方の二流体ノズルから吐出された処理液の液滴が前記処理対象に対して斜めに入射するように前記ノズル保持部材に保持されており、各二流体ノズルから前記処理対象への処理液の液滴の供給位置が同一位置にされている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の二流体ノズルユニット。
【請求項６】
前記第１二流体ノズルは、第１二流体ノズルから吐出された処理液の液滴が前記処理対象に対して垂直に入射するように前記ノズル保持部材に保持されており、前記第２二流体ノズルは、第２二流体ノズルから吐出された処理液の液滴が前記処理対象に対して斜めに入射するように前記ノズル保持部材に保持されている、請求項５記載の二流体ノズルユニット。
【請求項７】
処理対象の基板を保持して回転させるための基板回転手段と、
前記基板回転手段によって回転されている基板の主面に、処理液の液滴を供給するための請求項１〜６のいずれか一項に記載の二流体ノズルユニットと、
前記第１二流体ノズルに処理液を供給するための第１処理液供給手段と、
前記第２二流体ノズルに処理液を供給するための第２処理液供給手段と、
前記第１二流体ノズルに気体を供給するための第１気体供給手段と、
前記第２二流体ノズルに気体を供給するための第２気体供給手段と、
前記二流体ノズルユニットを前記基板の主面に沿って移動させるためのノズル移動手段と、
前記第１および第２処理液供給手段ならびに第１および第２気体供給手段を制御して、第１および第２二流体ノズルの少なくとも一方から前記基板回転手段に保持された基板に向けて処理液の液滴を吐出させるための制御手段とを含む、基板処理装置。
【請求項１】
処理液および気体が供給される第１ケーシング、第１ケーシングに形成された処理液を吐出するための第１処理液吐出口、および第１処理液吐出口を取り囲むように前記第１ケーシングに形成された気体を吐出するための環状の第１気体吐出口を有し、第１ケーシング外で処理液と気体とを混合させて処理液の液滴を形成する第１二流体ノズルと、
処理液および気体が供給される第２ケーシング、第２ケーシングに形成された処理液を吐出するための第２処理液吐出口、および第２処理液吐出口を取り囲むように前記第２ケーシングに形成された気体を吐出するための環状の第２気体吐出口を有し、第２ケーシング外で処理液と気体とを混合させて処理液の液滴を形成する第２二流体ノズルと、
前記第１および第２二流体ノズルを一体的に保持するノズル保持部材とを含み、
第１および第２二流体ノズルの少なくとも一方から処理液の液滴を処理対象に向けて吐出するようになっている、二流体ノズルユニット。
【請求項２】
前記第１気体吐出口は第１流量で気体を吐出するためのものであり、前記第２気体吐出口は、前記第１流量よりも大流量である第２流量で気体を吐出するためのものである、請求項１記載の二流体ノズルユニット。
【請求項３】
前記第１気体吐出口の開口面積は、前記第２気体吐出口の開口面積よりも小さくされている、請求項１または２記載の二流体ノズルユニット。
【請求項４】
前記第１二流体ノズルは、前記第１気体吐出口が前記第２気体吐出口よりも前記処理対象に近づくように前記ノズル保持部材に保持されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の二流体ノズルユニット。
【請求項５】
前記第１および第２二流体ノズルは、少なくとも一方の二流体ノズルから吐出された処理液の液滴が前記処理対象に対して斜めに入射するように前記ノズル保持部材に保持されており、各二流体ノズルから前記処理対象への処理液の液滴の供給位置が同一位置にされている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の二流体ノズルユニット。
【請求項６】
前記第１二流体ノズルは、第１二流体ノズルから吐出された処理液の液滴が前記処理対象に対して垂直に入射するように前記ノズル保持部材に保持されており、前記第２二流体ノズルは、第２二流体ノズルから吐出された処理液の液滴が前記処理対象に対して斜めに入射するように前記ノズル保持部材に保持されている、請求項５記載の二流体ノズルユニット。
【請求項７】
処理対象の基板を保持して回転させるための基板回転手段と、
前記基板回転手段によって回転されている基板の主面に、処理液の液滴を供給するための請求項１〜６のいずれか一項に記載の二流体ノズルユニットと、
前記第１二流体ノズルに処理液を供給するための第１処理液供給手段と、
前記第２二流体ノズルに処理液を供給するための第２処理液供給手段と、
前記第１二流体ノズルに気体を供給するための第１気体供給手段と、
前記第２二流体ノズルに気体を供給するための第２気体供給手段と、
前記二流体ノズルユニットを前記基板の主面に沿って移動させるためのノズル移動手段と、
前記第１および第２処理液供給手段ならびに第１および第２気体供給手段を制御して、第１および第２二流体ノズルの少なくとも一方から前記基板回転手段に保持された基板に向けて処理液の液滴を吐出させるための制御手段とを含む、基板処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−１０８８３０（Ｐ２００８−１０８８３０Ａ）
【公開日】平成２０年５月８日（２００８．５．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２８８８２３（Ｐ２００６−２８８８２３）
【出願日】平成１８年１０月２４日（２００６．１０．２４）
【出願人】（０００２０７５５１）大日本スクリーン製造株式会社 (2,640)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月８日（２００８．５．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月２４日（２００６．１０．２４）
【出願人】（０００２０７５５１）大日本スクリーン製造株式会社 (2,640)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]