基板処理装置および基板処理方法
【課題】基板のダメージを抑制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。
【解決手段】基板処理装置は、基板Ｗを水平に保持するスピンチャックと、基板Ｗの上面内の噴射領域Ｔ１に吹き付けられる処理液の液滴を生成する液滴ノズル５と、基板Ｗを保護する保護液を基板Ｗの上面に向けて吐出する保護液ノズル６とを含む。保護液ノズル６は、保護液が基板Ｗの上面に沿って噴射領域Ｔ１の方に流れるように基板Ｗの上面に対して斜めに保護液を吐出し、噴射領域Ｔ１が保護液の液膜で覆われている状態で処理液の液滴を噴射領域Ｔ１に衝突させる。
【解決手段】基板処理装置は、基板Ｗを水平に保持するスピンチャックと、基板Ｗの上面内の噴射領域Ｔ１に吹き付けられる処理液の液滴を生成する液滴ノズル５と、基板Ｗを保護する保護液を基板Ｗの上面に向けて吐出する保護液ノズル６とを含む。保護液ノズル６は、保護液が基板Ｗの上面に沿って噴射領域Ｔ１の方に流れるように基板Ｗの上面に対して斜めに保護液を吐出し、噴射領域Ｔ１が保護液の液膜で覆われている状態で処理液の液滴を噴射領域Ｔ１に衝突させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、基板を処理する基板処理装置および基板処理方法に関する。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、太陽電池用基板などが含まれる。
【背景技術】
【０００２】
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。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リンス液を吐出するリンス液ノズルとを備えている。この基板処理装置では、リンス液によって覆われた基板の上面に処理液の液滴を衝突させることにより、基板が洗浄される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許３８９２７９２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の基板処理装置では、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。）に向けて処理液を吐出する。基板に供給されたリンス液の一部は、噴射領域に向かって基板上を広がる。しかしながら、噴射領域に吹き付けられる液滴の勢いが強いので、噴射領域に進入しようとするリンス液は、処理液の液滴に遮られて殆ど噴射領域に進入できない。そのため、リンス液が噴射領域に殆ど供給されず、十分な厚みを有するリンス液の液膜が噴射領域に形成されない。したがって、処理液の液滴は、噴射領域が液膜によって覆われていない状態、または噴射領域を覆う液膜が薄い状態で噴射領域に吹き付けられる。そのため、液滴と基板との衝突によって、基板に形成されたパターンに大きな衝撃が加わり、パターン倒れなどのダメージが発生する場合がある。
この発明の目的は、基板のダメージを抑制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。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明は、基板を水平に保持する基板保持手段と、前記基板保持手段によって保持された基板の上面内の噴射領域に吹き付けられる処理液の液滴を生成する液滴ノズルと、前記基板を保護する保護液が前記基板保持手段によって保持された基板の上面に沿って前記噴射領域の方に流れるように前記基板の上面に対して斜めに保護液を吐出し、前記噴射領域が保護液の液膜で覆われている状態で処理液の液滴を前記噴射領域に衝突させる保護液ノズルとを含む、基板処理装置を提供する。
【０００６】
この構成によれば、基板保持手段によって水平に保持されている基板の上面に向けて液滴ノズルから処理液が吐出される。これにより、基板の上面内の噴射領域に処理液の液滴が吹き付けられる。また、液滴ノズルからの処理液の吐出と並行して、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、基板との衝突によって方向転換し、基板上で広がりながら噴射領域の方へ基板の上面に沿って流れる。基板上を広がる保護液は、噴射領域に吹き付けられる処理液の液滴に抗して噴射領域に進入する。すなわち、保護液ノズルからの保護液の吐出速度、保護液ノズルからの保護液の吐出方向、保護液ノズルから液滴ノズルまでの距離、基板の上面に対する吐出方向の角度、および基板の回転速度の少なくとも一つを含む流速制御条件が適宜設定されることにより、保護液が処理液の液滴に抗して噴射領域に進入できるように基板上での保護液の流速が制御されている。
【０００７】
具体的には、保護液ノズルからの保護液の吐出方向が基板の上面に対して傾いているから、吐出方向が基板の上面に垂直である場合よりも、保護液が方向転換するときの減速が小さい。そのため、保護液ノズルから吐出された保護液は、比較的大きい速度で噴射領域に到達する。したがって、保護液は、噴射領域に吹き付けられる処理液の液滴に抗して噴射領域に進入する。そのため、保護液が噴射領域に供給され、十分な厚みを有する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、すなわち保護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。これにより、基板に形成されたパターンに加わる衝撃を緩和して、基板のダメージを抑制することができる。
【０００８】
さらに、保護液の吐出方向が基板の上面に対して傾いているから、基板上で保護液が広がる範囲が比較的狭い。つまり、吐出方向が基板の上面に垂直である場合には、保護液が基板上で放射状に広がるのに対して、吐出方向が基板の上面に対して傾いている場合には、保護液が基板上で三角形状に広がる。したがって、保護液が供給される基板上の各点での流量は、吐出方向が基板の上面に垂直である場合よりも大きい。そのため、吐出方向が基板の上面に垂直である場合よりも大きな流量で噴射領域に保護液を供給することができる。これにより、噴射領域を覆う液膜の厚みを増加させることができ、基板のダメージを抑制することができる。
【０００９】
前記噴射領域は、長手方向に延びる長方形状であってもよい。この場合、前記保護液ノズルは、前記保護液ノズルから吐出された保護液が前記長手方向に対して平面視で斜めの方向から前記噴射領域に進入するように保護液を吐出することが好ましい。
この構成によれば、基板の上面に沿って流れる保護液が、噴射領域の長手方向に対して平面視で斜めの方向から噴射領域に進入する。したがって、保護液は、噴射領域を斜めに通過する。そのため、保護液が噴射領域を長手方向に通過する場合よりも、保護液が噴射領域を通過する経路が短い。噴射領域に進入した保護液は、処理液の液滴によって進行が妨げられるので、経路が長いと、経路の終端まで保護液が到達できない場合がある。つまり、噴射領域の全域に保護液が供給されない場合がある。したがって、保護液の経路を短縮することにより、噴射領域の全域に保護液を確実に供給することができる。これにより、噴射領域の全域を覆う保護液の液膜を確実に形成することができる。
【００１０】
この発明の一実施形態では、前記基板処理装置は、前記基板の上面中央部を通る鉛直な回転軸線まわりに前記基板を回転させる回転手段をさらに含み、前記保護液ノズルは、前記回転手段による前記基板の回転方向に関して前記噴射領域よりも上流側の狙い位置に向けて保護液を吐出する。
この構成によれば、基板の上面中央部を通る鉛直な回転軸線まわりに基板が回転している状態で、基板の上面内の狙い位置に向けて保護液ノズルから保護液が吐出される。したがって、保護液ノズルから吐出された保護液は、狙い位置との衝突によって方向転換し、基板上で広がりながら噴射領域の方へ流れる。すなわち、回転状態の基板に保護液が供給されるので、基板に供給された保護液は、基板との接触によって径方向（回転半径方向）に加速されると共に基板の回転方向に加速される。したがって、基板に供給された保護液は、狙い位置から径方向に広がりながら回転方向に流れる。
【００１１】
狙い位置は、基板の回転方向に関して噴射領域よりも上流側の位置である。狙い位置が噴射領域より下流側である場合には、狙い位置に供給された保護液が、噴射領域に到達するまでに基板の周囲に排出されるおそれがある。仮に保護液が噴射領域に到達できたとしても、噴射領域に進入する保護液の流速および流量は、狙い位置が噴射領域よりも上流側である場合に比べて小さい。したがって、基板の回転方向に関して噴射領域よりも上流側の位置（狙い位置）に向けて保護液を吐出させることにより、噴射領域に保護液を確実に供給することができる。これにより、噴射領域を覆う保護液の液膜を形成することができる。
【００１２】
前記基板処理装置は、前記基板の上面中央部と前記基板の上面周縁部との間で前記噴射領域が移動するように、前記液滴ノズルと前記保護液ノズルとの位置関係を一定に保ちながら前記液滴ノズルおよび保護液ノズルを移動させるノズル移動手段をさらに含んでいてもよい。前記ノズル移動手段は、前記液滴ノズルおよび保護液ノズルを保持するノズルアームと、前記ノズルアームを移動させるアーム移動手段とを含んでいてもよい。
【００１３】
この構成によれば、噴射領域が、基板の上面中央部と基板の上面周縁部との間で移動するように、ノズル移動手段が、液滴ノズルおよび保護液ノズルを移動させる。したがって、回転手段が基板を回転軸線まわりに回転させている状態で、ノズル移動手段が、液滴ノズルおよび保護液ノズルを移動させると、基板の上面が噴射領域によって走査され、噴射領域が基板の上面全域を通過する。これにより、基板の上面全域に処理液の液滴を衝突させて、基板から異物を除去することができる。さらに、ノズル移動手段は、液滴ノズルと保護液ノズルとの位置関係（たとえば、距離や姿勢）を一定に保ちながら液滴ノズルおよび保護液ノズルを移動させる。そのため、保護液ノズルから吐出された保護液が確実に狙い位置に供給される。これにより、噴射領域に保護液を確実に進入させて、噴射領域を覆う保護液の液膜を形成することができる。
【００１４】
前記基板処理装置は、前記噴射領域が前記基板の上面のいずれの領域に位置するときでも、前記保護液ノズルから吐出された保護液が一定の速度で前記噴射領域に進入するように、前記基板上での保護液の流速を制御する流速制御手段をさらに含むことが好ましい。流速制御手段は、前記基板の回転速度を制御する回転速度制御手段と、前記保護液ノズルからの保護液の吐出速度を制御する吐出速度制御手段とを含んでいてもよい。
【００１５】
この構成によれば、回転手段が基板を回転させており、ノズル移動手段が液滴ノズルおよび保護液ノズルを移動させているときに、流速制御手段が、たとえば、回転手段による基板の回転速度や、保護液ノズルからの保護液の吐出速度を制御することにより、基板上での保護液の流速を制御する。前述のように、基板に供給された保護液は、基板の回転によって加速される。基板の各位置での周速は、基板の上面中央部（回転中心）に近づくほど減少するから、基板の回転速度と保護液の吐出速度とが一定であれば、基板上での保護液の流速は、回転中心からの距離が短いほど低下する。そのため、回転中心から狙い位置までの距離が短いと、保護液が噴射領域に進入するときの進入速度が低下してしまう。流速制御手段は、たとえば、回転中心から狙い位置までの距離に応じて基板の回転速度および／または保護液の吐出速度を変化させることにより、基板上での保護液の流速を安定させることができる。これにより、保護液を一定の速度で噴射領域に進入させることができる。そのため、回転中心から狙い位置までの距離が短い場合、つまり、基板の周速が小さい領域に噴射領域が位置する場合であっても、噴射領域を覆う保護液の液膜を確実に形成することができる。
【００１６】
この発明の一つの実施形態では、前記液滴ノズルは、処理液の液滴を噴射する噴射口が形成されており、前記噴射領域に対向する対向面を含む。この構成によれば、基板の上面に対向面が対向している状態で、対向面に形成された噴射口から処理液の液滴が噴射される。これにより、処理液の液滴が噴射領域に吹き付けられる。基板上を広がる保護液は、液滴ノズルの対向面と基板の上面との間に進入し、噴射領域を覆う。これにより、噴射領域を覆う保護液の液膜が形成される。このように、基板の上面に対して斜めに保護液を吐出することにより、噴射領域が液滴ノズルによって覆われている場合であっても、保護液を比較的大きい速度で噴射領域に到達させることができる。したがって、噴射領域を保護液の液膜で保護しながら、処理液の液滴を噴射領域に衝突させることができる。これにより、基板のダメージを抑制することができる。
【００１７】
前記保護液ノズルは、１．６ｍ／ｓ以上の吐出速度で保護液を吐出することが好ましい。後述するように、１．６ｍ／ｓ以上の速度で保護液ノズルから保護液を吐出させることにより、処理液の液滴が噴射領域に吹き付けられている状態でも、処理液の液滴に抗して保護液を噴射領域に進入させることができる。これにより、噴射領域に保護液を供給して、噴射領域を覆う保護液の液膜を形成することができる。
【００１８】
この発明は、さらに基板を水平に保持する基板保持工程と、前記保持された基板の上面内の噴射領域に、液滴ノズルから処理液の液滴を吹き付ける液滴供給工程と、保護液ノズルから前記基板の上面に対して斜めに保護液を吐出し、前記保持された基板の上面に沿って前記噴射領域の方に向かう前記保護液の流れを前記基板の上面に形成して、前記噴射領域が前記保護液の液膜で覆われている状態で前記処理液の液滴を前記噴射領域に衝突させる工程とを含む、基板処理方法を提供する。
【００１９】
この方法において、前記保護液が前記基板の上面で三角形状に広がることが好ましい。
また、前記保護液が前記基板の上面に対して１０〜４０度の角度で前記保護液ノズルから吐出されることが好ましい。
さらに、前記方法において、前記噴射領域は、長手方向に延びる長方形状であり、前記保護液ノズルから吐出された保護液が前記長手方向に対して平面視で斜めの方向から前記噴射領域に進入するように前記保護液を前記保護液ノズルから吐出することが好ましい。
【００２０】
また、前記方法において、前記保護液が前記基板の上面において前記噴射領域を通過する経路が、前記噴射領域の長手方向の長さよりも短いことが好ましい。
さらに、前記保護液が前記長手方向に対して平面視で２５〜３５度をなす方向に沿って前記保護液ノズルから吐出されることが好ましい。
さらに、前記方法は、前記基板の上面中央部を通る鉛直な回転軸線まわりに前記基板を回転させる基板回転工程をさらに含んでもよい。この場合に、前記基板の回転方向に関して前記噴射領域よりも上流側の狙い位置に向けて前記保護液ノズルから前記保護液を吐出することが好ましい。
【００２１】
また、この場合において、前記方法は、前記基板の上面中央部と前記基板の上面周縁部との間で前記噴射領域が移動するように、前記液滴ノズルと前記保護液ノズルとの位置関係を一定に保ちながら前記液滴ノズルおよび保護液ノズルを移動させるノズル移動工程をさらに含むことが好ましい。
さらにまた、前記方法が、前記噴射領域が前記基板の上面のいずれの領域に位置するときでも、前記保護液ノズルから吐出された保護液が一定の速度で前記噴射領域に進入するように、前記基板上での保護液の流速を制御する流速制御工程をさらに含むことが好ましい。
【００２２】
前記液滴ノズルは、処理液の液滴を噴射する噴射口が形成されており、前記噴射領域に対向する対向面を含むように構成されていてもよい。この場合に、前記保護液ノズルから吐出されて前記基板の上面を広がる保護液が、前記対向面と前記基板の上面との間に進入することが好ましい。
また、前記方法において、前記保護液ノズルから、１．６ｍ／ｓ以上の吐出速度で保護液を吐出することが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、この発明の第１実施形態に係る基板処理装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】図２は、この発明の第１実施形態に係る液滴ノズルおよびこれに関連する構成の平面図である。
【図３】図３は、この発明の第１実施形態に係る液滴ノズルおよび保護液ノズルの模式的な側面図である。
【図４】図４は、この発明の第１実施形態に係る液滴ノズルおよび保護液ノズルの模式的な平面図である。
【図５】図５は、図４の一部を拡大した図である。
【図６】図６Ａ−６Ｄは、この発明の第１実施形態に係る基板処理装置によって行われる基板の処理例について説明するための図である。
【図７】図７は、吐出方向と基板のダメージ数との関係を示すグラフである。
【図８】図８は、平面視における保護液ノズルから液滴ノズルまでの吐出方向への距離と基板のダメージ数との関係を示すグラフである。
【図９】図９は、基板の上面と吐出方向とがなす角度と基板のダメージ数との関係を示すグラフである。
【図１０】図１０は、保護液ノズルからの保護液の吐出速度と基板のダメージ数との関係を示すグラフである。
【図１１】図１１は、回転状態の基板に向けて保護液ノズルから保護液を吐出したときの噴射領域への保護液の供給状態について説明するための模式的な平面図である。
【図１２】図１２は、噴射領域に向かう保護液の流速が小さいときの供給状態について説明するための模式的な側面図である。
【図１３】図１３は、噴射領域に向かう保護液の流速が大きいときの供給状態について説明するための模式的な側面図である。
【図１４】図１４は、液滴ノズルから噴射される液滴の噴射速度と基板のダメージ数との関係を示すグラフである。
【図１５】図１５は、この発明の第２実施形態に係る液滴ノズルおよび保護液ノズルの模式的な側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の第１実施形態に係る基板処理装置１の概略構成を示す模式図である。図２は、この発明の第１実施形態に係る液滴ノズル５およびこれに関連する構成の平面図である。
基板処理装置１は、半導体ウエハなどの円板状の基板Ｗを１枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置である。基板処理装置１は、基板Ｗを水平に保持して回転させるスピンチャック２（基板保持手段、回転手段）と、スピンチャック２を取り囲む筒状のカップ３と、基板Ｗにリンス液を供給するリンス液ノズル４と、基板Ｗに処理液の液滴を衝突させる液滴ノズル５と、基板Ｗに保護液を供給する保護液ノズル６と、スピンチャック２などの基板処理装置１に備えられた装置の動作やバルブの開閉を制御する制御装置７（流速制御手段）とを備えている。
【００２５】
スピンチャック２は、基板Ｗを水平に保持して当該基板Ｗの中心Ｃ１を通る鉛直な回転軸線Ｌ１まわりに回転可能なスピンベース８と、このスピンベース８を回転軸線Ｌ１まわりに回転させるスピンモータ９とを含む。スピンチャック２は、基板Ｗを水平方向に挟んで当該基板Ｗを水平に保持する挟持式のチャックであってもよいし、非デバイス形成面である基板Ｗの裏面（下面）を吸着することにより当該基板Ｗを水平に保持するバキューム式のチャックであってもよい。第１実施形態では、スピンチャック２は、挟持式のチャックである。
【００２６】
リンス液ノズル４は、リンス液バルブ１０が介装されたリンス液供給管１１に接続されている。リンス液バルブ１０が開かれると、基板Ｗの上面中央部に向けてリンス液ノズル４からリンス液が吐出される。その一方で、リンス液バルブ１０が閉じられると、リンス液ノズル４からのリンス液の吐出が停止される。リンス液ノズル４に供給されるリンス液としては、純水（脱イオン水）、炭酸水、電解イオン水、水素水、オゾン水や、希釈濃度（たとえば、１０〜１００ｐｐｍ程度）の塩酸水などを例示することができる。
【００２７】
液滴ノズル５は、インクジェット方式によって多数の液滴を噴射するインクジェットノズルである。液滴ノズル５は、処理液供給管１２を介して処理液供給機構１３に接続されている。さらに、液滴ノズル５は、排出バルブ１４が介装された処理液排出管１５に接続されている。処理液供給機構１３は、たとえば、ポンプを含む。処理液供給機構１３は、常時、所定圧力（たとえば、１０ＭＰａ以下）で処理液を液滴ノズル５に供給している。液滴ノズル５に供給される処理液としては、たとえば、純水や、炭酸水や、ＳＣ−１（ＮＨ４ＯＨとＨ２Ｏ２とを含む混合液）などが挙げられる。制御装置７は、処理液供給機構１３を制御することにより、液滴ノズル５に供給される処理液の圧力を任意の圧力に変更することができる。
【００２８】
また、図１に示すように、液滴ノズル５は、液滴ノズル５の内部に配置された圧電素子１６（piezo element）を含む。圧電素子１６は、配線１７を介して電圧印加機構１８に接続されている。電圧印加機構１８は、たとえば、インバータを含む。電圧印加機構１８は、交流電圧を圧電素子１６に印加する。交流電圧が圧電素子１６に印加されると、印加された交流電圧の周波数に対応する周波数で圧電素子１６が振動する。制御装置７は、電圧印加機構１８を制御することにより、圧電素子１６に印加される交流電圧の周波数を任意の周波数（たとえば、数百ＫＨｚ〜数ＭＨｚ）に変更することができる。したがって、圧電素子１６の振動の周波数は、制御装置７によって制御される。
【００２９】
基板処理装置１は、ノズル移動機構１９（ノズル移動手段）をさらに含む。ノズル移動機構１９は、液滴ノズル５を保持するノズルアーム２０と、ノズルアーム２０に接続された回動機構２１（アーム移動手段）と、回動機構２１に接続された昇降機構２２とを含む。回動機構２１は、たとえば、モータを含む。昇降機構２２は、たとえば、ボールねじ機構と、このボールねじ機構を駆動するモータとを含む。回動機構２１は、スピンチャック２の周囲に設けられた鉛直な回転軸線Ｌ２まわりにノズルアーム２０を回動させる。液滴ノズル５は、ノズルアーム２０と共に回転軸線Ｌ２まわりに回動する。これにより、液滴ノズル５が水平方向に移動する。一方、昇降機構２２は、回動機構２１を鉛直方向に昇降させる。液滴ノズル５およびノズルアーム２０は、回動機構２１と共に鉛直方向に昇降する。これにより、液滴ノズル５が鉛直方向に移動する。
【００３０】
回動機構２１は、スピンチャック２の上方を含む水平面内で液滴ノズル５を水平に移動させる。図２に示すように、回動機構２１は、スピンチャック２に保持された基板Ｗの上面に沿って延びる円弧状の軌跡Ｘ１に沿って液滴ノズル５を水平に移動させる。軌跡Ｘ１は、スピンチャック２に保持された基板Ｗの上面に垂直な垂直方向（鉛直方向）から見たときに基板Ｗの上面に重ならない２つの位置を結び、鉛直方向から見たときに基板Ｗの上面の中心Ｃ１を通る曲線である。液滴ノズル５がスピンチャック２に保持された基板Ｗの上方に位置する状態で、昇降機構２２が液滴ノズル５を降下させると、液滴ノズル５が基板Ｗの上面に近接する。処理液の液滴を基板Ｗに衝突させるときは、液滴ノズル５が基板Ｗの上面に近接している状態で、制御装置７が、回動機構２１を制御することにより、軌跡Ｘ１に沿って液滴ノズル５を水平に移動させる。
【００３１】
また、保護液ノズル６は、ノズルアーム２０に保持されている。回動機構２１および昇降機構２２の少なくとも一方がノズルアーム２０を移動させると、液滴ノズル５および保護液ノズル６は、液滴ノズル５および保護液ノズル６の位置関係が一定に保たれた状態で移動する。したがって、回動機構２１がノズルアーム２０を回動させると、保護液ノズル６は、液滴ノズル５と共に軌跡Ｘ１に沿って水平に移動する。図１に示すように、保護液ノズル６は、保護液バルブ２３および流量調整バルブ２４が介装された保護液供給管２５に接続されている。保護液バルブ２３が開かれると、基板Ｗの上面に向けて保護液ノズル６から保護液が吐出される。その一方で、保護液バルブ２３が閉じられると、保護液ノズル６からの保護液の吐出が停止される。保護液ノズル６からの保護液の吐出速度は、制御装置７が流量調整バルブ２４の開度を調整することにより変更される。保護液ノズル６に供給される保護液としては、たとえば、リンス液や、ＳＣ−１などの薬液が挙げられる。
【００３２】
図３は、この発明の第１実施形態に係る液滴ノズル５および保護液ノズル６の模式的な側面図である。図４は、この発明の第１実施形態に係る液滴ノズル５および保護液ノズル６の模式的な平面図である。図５は、図４の一部を拡大した図である。図４において、液滴ノズル５は、その下面５ａ（対向面）だけが示されている。以下では、液滴ノズル５および保護液ノズル６について説明する。最初に、液滴ノズル５について説明する。
【００３３】
図３に示すように、液滴ノズル５は、処理液の液滴を噴射する本体２６と、本体２６を覆うカバー２７と、カバー２７によって覆われた圧電素子１６と、本体２６とカバー２７との間に介在するシール２８とを含む。本体２６およびカバー２７は、いずれも耐薬性を有する材料によって形成されている。本体２６は、たとえば、石英によって形成されている。カバー２７は、たとえば、フッ素系の樹脂によって形成されている。シール２８は、たとえば、ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエンゴム）などの弾性材料によって形成されている。本体２６は、高圧に耐えうる強度を有している。本体２６の一部と圧電素子１６とは、カバー２７の内部に収容されている。配線１７の端部は、たとえば半田（solder）によって、カバー２７の内部で圧電素子１６に接続されている。カバー２７の内部は、シール２８によって密閉されている。
【００３４】
図３に示すように、本体２６は、処理液が供給される供給口２９と、供給口２９に供給された処理液を排出する排出口３０と、供給口２９と排出口３０とを接続する処理液流通路３１と、処理液流通路３１に接続された複数の噴射口３２とを含む。処理液流通路３１は、本体２６の内部に設けられている。供給口２９、排出口３０、および噴射口３２は、本体２６の表面で開口している。供給口２９および排出口３０は、噴射口３２よりも上方に位置している。本体２６の下面５ａは、たとえば、水平な平坦面であり、噴射口３２は、本体２６の下面５ａで開口している。噴射口３２は、たとえば数μｍ〜数十μｍの直径を有する微細孔である。処理液供給管１２および処理液排出管１５は、それぞれ、供給口２９および排出口３０に接続されている。
【００３５】
図４に示すように、複数の噴射口３２は、複数（たとえば、４つ）の列Ｌを構成している。各列Ｌは、等間隔で配列された多数（たとえば、１０個以上）の噴射口３２によって構成されている。各列Ｌは、水平な長手方向Ｄ１に沿って直線状に延びている。各列Ｌは、直線状に限らず、曲線状であってもよい。４つの列Ｌは、平行である。４つの列Ｌのうちの２つの列Ｌは、長手方向Ｄ１に直交する水平な方向に隣接している。同様に、残り２つの列Ｌも、長手方向Ｄ１に直交する水平な方向に隣接している。隣接する２つの列Ｌは、対をなしている。対の２つの列Ｌにおいて、一方の列Ｌを構成する複数の噴射口３２（図４の噴射口３２ａ）と、他方の列Ｌを構成する複数の噴射口３２（図４の噴射口３２ｂ）とは、長手方向Ｄ１にずれている。液滴ノズル５は、鉛直方向から見たときに、たとえば、４つの列Ｌが軌跡Ｘ１に交差するようにノズルアーム２０に保持されている（図２参照）。
【００３６】
処理液供給機構１３（図１参照）は、常時、高圧で処理液を液滴ノズル５に供給している。処理液供給管１２を介して処理液供給機構１３から供給口２９に供給された処理液は、処理液流通路３１に供給される。排出バルブ１４が閉じられている状態では、処理液流通路３１での処理液の圧力（液圧）が高い。そのため、排出バルブ１４が閉じられている状態では、液圧によって各噴射口３２から処理液が噴射される。さらに、排出バルブ１４が閉じられている状態で、交流電圧が圧電素子１６に印加されると、処理液流通路３１を流れる処理液に圧電素子１６の振動が付与され、各噴射口３２から噴射される処理液が、この振動によって分断される。そのため、排出バルブ１４が閉じられている状態で、交流電圧が圧電素子１６に印加されると、処理液の液滴が各噴射口３２から噴射される。これにより、粒径が均一な多数の処理液の液滴が均一な速度で同時に噴射される。
【００３７】
一方、排出バルブ１４が開かれている状態では、処理液流通路３１に供給された処理液が、排出口３０から処理液排出管１５に排出される。すなわち、排出バルブ１４が開かれている状態では、処理液流通路３１での液圧が十分に上昇していないため、処理液流通路３１に供給された処理液は、微細孔である噴射口３２から噴射されずに、排出口３０から処理液排出管１５に排出される。したがって、噴射口３２からの処理液の吐出は、排出バルブ１４の開閉により制御される。制御装置７は、液滴ノズル５を基板Ｗの処理に使用しない間（液滴ノズル５の待機中）は、排出バルブ１４を開いている。そのため、液滴ノズル５の待機中であっても、液滴ノズル５の内部で処理液が流通している状態が維持される。
【００３８】
基板Ｗの上面に処理液の液滴を衝突させるときは、制御装置７が、ノズル移動機構１９（図１参照）によって液滴ノズル５を移動させることにより、液滴ノズル５の下面５ａ（本体２６の下面５ａ）を基板Ｗの上面に近接させる。そして、制御装置７は、液滴ノズル５の下面５ａが基板Ｗの上面に対向している状態で、排出バルブ１４を閉じて処理液流通路３１の圧力を上昇させると共に、圧電素子１６を駆動することにより、処理液流通路３１内の処理液に振動を加える。これにより、粒径が均一な多数の処理液の液滴が均一な速度で同時に噴射される。そして、図３および図４に示すように、液滴ノズル５から噴射された多数の液滴は、基板Ｗの上面内の２つの噴射領域Ｔ１に吹き付けられる。すなわち、一方の噴射領域Ｔ１は、一方の対の２つの列Ｌの直下の領域であり、この２つの列Ｌを構成する噴射口３２から噴射された処理液の液滴は、一方の噴射領域Ｔ１に吹き付けられる。同様に、他方の噴射領域Ｔ１は、他方の対の２つの列Ｌの直下の領域であり、この２つの列Ｌを構成する噴射口３２から噴射された処理液の液滴は、他方の噴射領域Ｔ１に吹き付けられる。図４に示すように、各噴射領域Ｔ１は、長手方向Ｄ１に延びる平面視長方形状であり、２つの噴射領域Ｔ１は、平行である。
【００３９】
次に、保護液ノズル６について説明する。
保護液ノズル６は、保護液を吐出する吐出口３３を有している。吐出口３３は、液滴ノズル５の上端よりも下方に配置されている。吐出口３３は、たとえば、円形である。吐出口３３は、円形に限らず、楕円形であってもよいし、スリット状であってもよい。保護液ノズル６は、吐出口３３から基板Ｗ上の狙い位置Ｐ１に向かう吐出方向Ｄ２に保護液を吐出する。狙い位置Ｐ１は、基板Ｗの回転方向Ｄｒに関して噴射領域Ｔ１よりも上流側の位置である。狙い位置Ｐ１は、中心角θｃ（図４参照）、すなわち、基板Ｗの上面中央部および噴射領域Ｔ１を結ぶ直線と、基板Ｗの上面中央部および狙い位置Ｐ１を結ぶ直線とがなす角度が、たとえば、９０度以下になるように設定されている。吐出方向Ｄ２は、吐出口３３から狙い位置Ｐ１に向かう方向であると共に、平面視において吐出口３３から液滴ノズル５に向かう方向である。吐出方向Ｄ２は、長手方向Ｄ１に対して傾いている。平面視において長手方向Ｄ１と吐出方向Ｄ２とがなす角度θ１（図４参照）は、たとえば、２５〜３５度、好ましくは３０度である。
【００４０】
また、保護液ノズル６および液滴ノズル５は間隔を空けて配置されている。基板Ｗの上面からの吐出口３３の高さが２ｍｍの場合、平面視における保護液ノズル６（吐出口３３）から液滴ノズル５までの吐出方向Ｄ２への距離Ｄ（図４参照）は、たとえば、１５〜４０ｍｍ、好ましくは１５〜２０ｍｍ、さらに好ましくは、２０ｍｍである。図３に示すように、吐出方向Ｄ２は、鉛直方向に対して噴射領域Ｔ１の方へ傾けられている。すなわち、狙い位置Ｐ１は、水平方向に関して吐出口３３よりも噴射領域Ｔ１側に配置されており、吐出方向Ｄ２は、基板Ｗの上面に対して傾いている。基板Ｗの上面と吐出方向Ｄ２とがなす角度θ２（図３参照）は、たとえば、１０〜４０度、好ましくは、３０度である。
【００４１】
図３に示すように、保護液ノズル６から吐出された保護液は、狙い位置Ｐ１における基板Ｗとの衝突によって方向転換し、基板Ｗ上で広がりながら噴射領域Ｔ１の方へ基板Ｗの上面に沿って流れる。これにより、液滴ノズル５と基板Ｗの上面との間に保護液が進入し、噴射領域Ｔ１に保護液が供給される。吐出方向Ｄ２が鉛直方向に対して傾いているので、基板Ｗ上で保護液が広がる範囲が比較的狭い。つまり、吐出方向Ｄ２が鉛直である場合には、保護液が狙い位置Ｐ１から放射状に広がるのに対して、吐出方向Ｄ２が傾いている場合には、保護液は、狙い位置Ｐ１を１つの頂点とする三角形状に広がる。そのため、保護液が供給される基板Ｗ上の各点での流量は、吐出方向Ｄ２が鉛直である場合よりも大きい。したがって、吐出方向Ｄ２が鉛直である場合よりも大きな流量で噴射領域Ｔ１に保護液が供給される。さらに、吐出方向Ｄ２が鉛直である場合に比べて保護液が方向転換するときの減速が小さいので、吐出方向Ｄ２が鉛直である場合よりも大きな流速で保護液が噴射領域Ｔ１に供給される。
【００４２】
制御装置７は、スピンチャック２によって基板Ｗを回転させながら、保護液ノズル６から保護液を吐出させる。回転状態の基板Ｗに保護液が供給されるので、基板Ｗに供給された保護液は、基板Ｗとの接触によって径方向（回転半径方向）に加速されると共に基板Ｗの回転方向Ｄｒに加速される。したがって、基板Ｗに供給された保護液は、狙い位置Ｐ１から径方向に広がりながら回転方向に流れる。また、狙い位置Ｐ１は、基板Ｗの回転方向Ｄｒに関して噴射領域Ｔ１よりも上流側であるので、噴射領域Ｔ１には、狙い位置Ｐ１から噴射領域Ｔ１の間で回転方向Ｄｒに加速された保護液が供給される。したがって、噴射領域Ｔ１には、保護液ノズル６から吐出されたときよりも大きな流速で保護液が供給される。
【００４３】
さらに、吐出方向Ｄ２が平面視において長手方向Ｄ１に対して傾いているから、保護液ノズル６から吐出された保護液は、噴射領域Ｔ１に対して斜めに進入する（図４における「斜めの方向Ｄ３」参照）。したがって、噴射領域Ｔ１に進入した保護液は、噴射領域Ｔ１を斜めに通過する。そのため、保護液が噴射領域Ｔ１を長手方向Ｄ１に通過する場合よりも、保護液が噴射領域Ｔ１を通過する経路が短い。噴射領域Ｔ１に処理液の液滴が吹き付けられている状態では、噴射領域Ｔ１に進入した保護液は、処理液の液滴によって進行が妨げられるので、経路が長いと、経路の終端まで保護液が到達できない場合がある。つまり、噴射領域Ｔ１の全域に保護液が供給されない場合がある。したがって、保護液の経路を短縮することにより、噴射領域Ｔ１の全域に保護液を確実に供給することができる。さらに、噴射領域Ｔ１に保護液が斜めに進入するから、各噴射口３２から噴射された処理液の液滴が基板Ｗに衝突する位置（衝突位置）に保護液が直接供給される。すなわち、図５に示すように、各噴射口３２に対応する衝突位置には、他の噴射口３２に対応する衝突位置を通過していない保護液が供給される。したがって、液滴との衝突によって減速していない保護液が、各噴射口３２に対応する衝突位置に供給される。
【００４４】
図６Ａ〜６Ｄは、この発明の第１実施形態に係る基板処理装置１によって行われる基板Ｗの処理例について説明するための図である。
未処理の基板Ｗは、図示しない搬送ロボットによって搬送され、デバイス形成面である表面をたとえば上に向けてスピンチャック２上に載置される。そして、制御装置７は、スピンチャック２によって基板Ｗを保持させる。その後、制御装置７は、スピンモータ９を制御して、スピンチャック２に保持されている基板Ｗを回転させる。
【００４５】
次に、リンス液の一例である純水をリンス液ノズル４から基板Ｗに供給して、基板Ｗの上面を純水で覆う第１カバー工程が行われる。具体的には、制御装置７は、スピンチャック２によって基板Ｗを回転させながら、リンス液バルブ１０を開いて、図６Ａに示すように、リンス液ノズル４からスピンチャック２に保持されている基板Ｗの上面中央部に向けて純水を吐出させる。リンス液ノズル４から吐出された純水は、基板Ｗの上面中央部に供給され、基板Ｗの回転による遠心力を受けて基板Ｗの上面に沿って外方に広がる。これにより、基板Ｗの上面全域に純水が供給され、基板Ｗの上面全域を覆う純水の液膜が形成される。そして、リンス液バルブ１０が開かれてから所定時間が経過すると、制御装置７は、リンス液バルブ１０を閉じてリンス液ノズル４からの純水の吐出を停止させる。
【００４６】
次に、処理液の一例である炭酸水の液滴を液滴ノズル５から基板Ｗに供給して基板Ｗを洗浄する洗浄工程と、保護液の一例であるＳＣ−１を保護液ノズル６から基板Ｗに供給して基板Ｗの上面をＳＣ−１で覆う第２カバー工程とが並行して行われる。具体的には、制御装置７は、ノズル移動機構１９を制御することにより、液滴ノズル５および保護液ノズル６をスピンチャック２の上方に移動させると共に、液滴ノズル５の下面５ａを基板Ｗの上面に近接させる。その後、制御装置７は、スピンチャック２によって基板Ｗを回転させながら、保護液バルブ２３を開いて、図６Ｂに示すように、保護液ノズル６からＳＣ−１を吐出させる。制御装置７は、保護液ノズル６からＳＣ−１を吐出させる前に、たとえば１．６ｍ／ｓ以上の吐出速度で保護液ノズル６からＳＣ−１が吐出されるように、流量調整バルブ２４の開度を調整している。したがって、保護液ノズル６からは１．６ｍ／ｓ以上の吐出速度でＳＣ−１が吐出される。そして、保護液ノズル６から吐出されたＳＣ−１は、噴射領域Ｔ１の全域に供給される。これにより、噴射領域Ｔ１の全域を覆うＳＣ−１の液膜が形成される（図１３参照）。
【００４７】
一方、制御装置７は、保護液ノズル６からのＳＣ−１の吐出と並行して、液滴ノズル５から炭酸水の液滴を噴射させる。具体的には、制御装置７は、液滴ノズル５の下面５ａが基板Ｗの上面に近接しており、保護液ノズル６からＳＣ−１が吐出されている状態で、排出バルブ１４を閉じるとともに、電圧印加機構１８によって所定の周波数の交流電圧を液滴ノズル５の圧電素子１６に印加させる。さらに、図６Ｂに示すように、制御装置７は、一定の回転速度で基板Ｗを回転させると共に、一定の速度（前述の吐出速度）で保護液ノズル６からＳＣ−１を吐出させながら、ノズル移動機構１９によって、中心位置Ｐｃと周縁位置Ｐｅとの間で液滴ノズル５を軌跡Ｘ１に沿って複数回往復させる（ハーフスキャン）。図２において実線で示すように、中心位置Ｐｃは、平面視において液滴ノズル５と基板Ｗの上面中央部とが重なる位置であり、図２において二点鎖線で示すように、周縁位置Ｐｅは、平面視において液滴ノズル５と基板Ｗの上面周縁部とが重なる位置である。
【００４８】
多数の炭酸水の液滴が液滴ノズル５から下方に噴射されることにより、ＳＣ−１の液膜によって覆われている噴射領域Ｔ１に多数の炭酸水の液滴が吹き付けられる。また、制御装置７が、基板Ｗを回転させながら、中心位置Ｐｃと周縁位置Ｐｅとの間で液滴ノズル５を移動させるので、噴射領域Ｔ１によって基板Ｗの上面が走査され、噴射領域Ｔ１が基板Ｗの上面全域を通過する。したがって、基板Ｗの上面全域に炭酸水の液滴が吹き付けられる。基板Ｗの上面に付着しているパーティクルなどの異物は、基板Ｗに対する液滴の衝突によって物理的に除去される。また、異物と基板Ｗとの結合力は、ＳＣ−１が基板Ｗを溶解させることにより弱められる。したがって、異物がより確実に除去される。また、基板Ｗの上面全域が液膜によって覆われている状態で、炭酸水の液滴が噴射領域Ｔ１に吹き付けられるので、基板Ｗに対する異物の再付着が抑制または防止される。このようにして、第２カバー工程と並行して洗浄工程が行われる。そして、洗浄工程および第２カバー工程が所定時間に亘って行われると、制御装置７は、排出バルブ１４を開いて、液滴ノズル５からの液滴の噴射を停止させる。さらに、制御装置７は、保護液バルブ２３を閉じて、保護液ノズル６からのＳＣ−１の吐出を停止させる。
【００４９】
次に、リンス液の一例である純水をリンス液ノズル４から基板Ｗに供給して、基板Ｗに付着している液体や異物を洗い流すリンス工程が行われる。具体的には、制御装置７は、スピンチャック２によって基板Ｗを回転させながら、リンス液バルブ１０を開いて、図６Ｃに示すように、リンス液ノズル４からスピンチャック２に保持されている基板Ｗの上面中央部に向けて純水を吐出させる。リンス液ノズル４から吐出された純水は、基板Ｗの上面中央部に供給され、基板Ｗの回転による遠心力を受けて基板Ｗの上面に沿って外方に広がる。これにより、基板Ｗの上面全域に純水が供給され、基板Ｗに付着している液体や異物が洗い流される。そして、リンス液バルブ１０が開かれてから所定時間が経過すると、制御装置７は、リンス液バルブ１０を閉じてリンス液ノズル４からの純水の吐出を停止させる。
【００５０】
次に、基板Ｗを乾燥させる乾燥工程（スピンドライ）が行われる。具体的には、制御装置７は、スピンモータ９を制御して、基板Ｗを高回転速度（たとえば数千ｒｐｍ）で回転させる。これにより、基板Ｗに付着している純水に大きな遠心力が作用し、図６Ｄに示すように、基板Ｗに付着している純水が基板Ｗの周囲に振り切られる。このようにして、基板Ｗから純水が除去され、基板Ｗが乾燥する。そして、乾燥工程が所定時間にわたって行われた後は、制御装置７は、スピンモータ９を制御して、スピンチャック２による基板Ｗの回転を停止させる。その後、処理済みの基板Ｗが搬送ロボットによってスピンチャック２から搬出される。
【００５１】
図７は、吐出方向Ｄ２と基板Ｗのダメージ数との関係を示すグラフである。
図７のダメージ数は、平面視において長手方向Ｄ１と吐出方向Ｄ２とがなす角度θ１を除き、同じ条件で基板Ｗを処理したときの測定値である。図７に示すように、角度θ１が１０〜５０度の範囲では、角度θ１が１０度および５０度のときにダメージ数が多い。図示はしないが、角度θ１が１０度および５０度のときには、液滴ノズル５の下面５ａと基板Ｗの上面との間から下流側に向かって噴き出すスモークのような水しぶきが発生した。この水しぶきは、保護液が噴射領域Ｔ１の全域に供給されておらず、保護液が欠乏しているために発生したと考えられる。つまり、水しぶきの発生は、噴射領域Ｔ１の全域が保護液の液膜によって覆われていないことを示していると考えられる。一方、角度θ１が２０〜４０度のときには、ダメージ数が少なく、水しぶきが発生しなかった。さらに、角度θ１が２５〜３５度の範囲では、角度θ１が２０度および４０度のときよりもダメージ数が少ない。したがって、平面視において長手方向Ｄ１と吐出方向Ｄ２とがなす角度θ１は、２５〜３５度が好ましく、３０度がさらに好ましい。
【００５２】
図８は、平面視における保護液ノズル６から液滴ノズル５までの吐出方向Ｄ２への距離Ｄと基板Ｗのダメージ数との関係を示すグラフである。
図８のダメージ数は、距離Ｄを除き、同じ条件で基板Ｗを処理したときの測定値である。図８に示すように、距離Ｄが５〜６０ｍｍの範囲では、距離Ｄが５ｍｍおよび６０ｍｍのときに、ダメージ数が多く、水しぶきが発生した。一方、距離Ｄが１０〜４０ｍｍのときには、ダメージ数が少なく、水しぶきが発生しなかった。さらに、距離Ｄが１５〜２５ｍｍの範囲では、ダメージ数が一層少ない。したがって、平面視における保護液ノズル６から液滴ノズル５までの吐出方向Ｄ２への距離Ｄは、１５〜４０ｍｍが好ましく、１５〜２５ｍｍがさらに好ましく、２０ｍｍが最も好ましい。
【００５３】
図９は、基板Ｗの上面と吐出方向Ｄ２とがなす角度θ２と基板Ｗのダメージ数との関係を示すグラフである。
図９のダメージ数は、角度θ２を除き、同じ条件で基板Ｗを処理したときの測定値である。図９に示すように、角度θ２が１０〜５０度の範囲では、角度θ２が５０度のときに、ダメージ数が多く、水しぶきが発生した。一方、角度θ２が１０〜４０度のときには、ダメージ数が少なく、水しぶきが発生しなかった。さらに、角度θ２が３０度のときはダメージ数が最も少ない。したがって、基板Ｗの上面と吐出方向Ｄ２とがなす角度θ２は、１０〜４０度が好ましく、３０度が最も好ましい。
【００５４】
図１０は、保護液ノズル６からの保護液の吐出速度と基板Ｗのダメージ数との関係を示すグラフである。
図１０は、保護液ノズル６からの保護液の吐出速度を除き、同じ条件で基板Ｗを処理したときの測定値である。図１０に示すように、保護液の吐出速度が０．８〜２．７ｍ／ｓの範囲では、保護液の吐出速度が１．３ｍ／ｓ以上のときにダメージ数が少ない。さらに、保護液の吐出速度が１．６〜２．７ｍ／ｓの範囲では、保護液の吐出速度が１．３ｍ／ｓのときよりもダメージ数が少ない。また、図１０の測定結果から、保護液の吐出速度が２．７ｍ／ｓを超える範囲でも、ダメージ数は、保護液の吐出速度が１．６〜２．７ｍ／ｓのときと同等と考えられる。したがって、保護液ノズル６からの保護液の吐出速度は、１．６ｍ／ｓ以上であることが好ましい。この場合、保護液の吐出速度の上限値は、１３ｍ／ｓであってもよい。すなわち、保護液の吐出速度は、基板Ｗ上での保護液の流速が、１．６ｍ／ｓ以上、より具体的には１．６〜１３ｍ／ｓになるように設定されていてもよい。
【００５５】
図１１は、回転状態の基板Ｗに向けて保護液ノズル６から保護液を吐出したときの噴射領域Ｔ１への保護液の供給状態について説明するための模式的な平面図である。図１２は、噴射領域Ｔ１に向かう保護液の流速が小さいときの供給状態について説明するための模式的な側面図である。図１３は、噴射領域Ｔ１に向かう保護液の流速が大きいときの供給状態について説明するための模式的な側面図である。図１４は、液滴ノズル５から噴射される液滴の噴射速度と基板Ｗのダメージ数との関係を示すグラフである。以下では、図１１を参照する。図１２〜図１４については適宜参照する。
【００５６】
図１１の上段に示す３つの供給状態は、平面視において長手方向Ｄ１と吐出方向Ｄ２とがなす角度θ１だけを変化させたときの供給状態であり、距離Ｄおよび角度θ２については適切な値に設定されている。図１１の上段に示すように、角度θ１が適切（Proper）である場合（２５〜３５度である場合）には、噴射領域Ｔ１の全域に保護液が供給される。その一方で、角度θ１が適切な範囲よりも小さい場合や大きい場合には、基板Ｗ上で保護液が広がる範囲が、噴射領域Ｔ１の全域に重ならないので、噴射領域Ｔ１の全域に保護液が供給されない。そのため、保護液の液膜によって覆われていない領域に処理液の液滴が吹き付けられてしまう。
【００５７】
また、図１１の中段に示す２つの供給状態は、平面視における保護液ノズル６から液滴ノズル５までの吐出方向Ｄ２への距離Ｄだけを変化させたときの供給状態であり、角度θ１および角度θ２については適切な値に設定されている。図１１の中段に示すように、距離Ｄが適切である場合（１５〜４０ｍｍである場合）には、噴射領域Ｔ１の全域に保護液が供給される。その一方で、距離Ｄが適切な範囲よりも大きい場合には、噴射領域Ｔ１に達するまでに保護液が必要以上に広がっているので、噴射領域Ｔ１に進入する保護液の流量および流速が十分でない。したがって、保護液が処理液の液滴に遮られて、噴射領域Ｔ１の全域に進入できない。そのため、保護液の液膜によって覆われていない領域に処理液の液滴が吹き付けられてしまう。
【００５８】
また、図１１の下段に示す３つの供給状態は、基板Ｗの上面と吐出方向Ｄ２とがなす角度θ２だけを変化させたときの供給状態であり、角度θ１および距離Ｄについては適切な値に設定されている。図１１の下段に示すように、角度θ２が適切である場合（１０〜４０度である場合）には、噴射領域Ｔ１の全域に保護液が供給される。その一方で、角度θ２が適切な範囲よりも小さい場合（たとえば、吐出方向Ｄ２が水平に近い場合）には、回転方向Ｄｒへの保護液の流速が大きいので、基板Ｗに供給された保護液は、径方向に十分に広がる前に噴射領域Ｔ１よりも下流側に移動してしまう。そのため、噴射領域Ｔ１の全域に保護液が供給されない。また、角度θ２が適切な範囲よりも大きい場合には、径方向への保護液の広がりが大きいから、十分な流量および流速で保護液が噴射領域Ｔ１に供給されない。そのため、噴射領域Ｔ１の全域に保護液が供給されない場合がある。
【００５９】
このように、吐出方向Ｄ２（平面視において長手方向Ｄ１と吐出方向Ｄ２とがなす角度θ１）、平面視における保護液ノズル６から液滴ノズル５までの吐出方向Ｄ２への距離Ｄ、および基板Ｗの上面と吐出方向Ｄ２とがなす角度θ２を適切な値に設定することにより、保護液を十分な流速かつ十分な流量で噴射領域Ｔ１に進入させることができる。これにより、十分な膜厚を有し、噴射領域Ｔ１の全域を覆う保護液の液膜を形成することができる。
【００６０】
すなわち、図１２に示すように、基板Ｗ上での保護液の流速が小さいと、噴射領域Ｔ１に進入しようとする保護液は、処理液の液滴に遮られて噴射領域Ｔ１に殆ど進入できない。そのため、噴射領域Ｔ１を覆う保護液の液膜が形成されない。仮に保護液の液膜が形成されたとしても、その膜厚が小さい。一方、図１３に示すように、基板Ｗ上での保護液の流速が大きいと、噴射領域Ｔ１に進入しようとする保護液は、処理液の液滴に抗して噴射領域Ｔ１に進入する。そのため、十分な膜厚を有する保護液の液膜が形成され、この液膜によって噴射領域Ｔ１の全域が覆われる。すなわち、処理液の液滴が噴射領域Ｔ１に吹き付けられている間も、噴射領域Ｔ１の全域が保護液の液膜によって覆われている状態が維持される。したがって、噴射領域Ｔ１の全域を保護液によって保護しながら、噴射領域Ｔ１からパーティクルなどの異物を除去することができる。
【００６１】
液滴ノズル５から噴射される液滴の速度を増加させれば、液滴の衝突によって異物に加わる衝撃が増加するので、異物の除去率を向上させることができる。しかしながら、液滴ノズル５から噴射される液滴の速度を増加させると、基板に形成されたパターンに加わる衝撃も増加するので、ダメージ数が増加してしまう。具体的には、図１４において一点鎖線（比較例）で示すように、噴射領域Ｔ１が保護液の液膜によって覆われていない状態で処理液の液滴を噴射領域Ｔ１に衝突させた場合、液滴ノズル５からの液滴の噴射速度が大きくなると、ダメージ数が増加している。しかし、図１４において二点鎖線（実施例）で示すように、噴射領域Ｔ１が保護液の液膜によって覆われている状態で処理液の液滴を噴射領域Ｔ１に衝突させれば、ダメージ数を低減することができる。したがって、保護液の液膜によって噴射領域Ｔ１を覆うことにより、噴射領域Ｔ１が保護液の液膜によって覆われていない状態ではダメージが発生する噴射速度で液滴ノズル５から処理液の液滴を噴射させることができる。これにより、ダメージの発生を抑制しながら、異物の除去率を向上させることができる。
【００６２】
以上のように第１実施形態では、スピンチャック２によって水平に保持されている基板Ｗの上面に向けて液滴ノズル５から処理液の液滴が噴射される。これにより、基板Ｗの上面内の噴射領域Ｔ１に処理液の液滴が吹き付けられる。また、液滴ノズル５からの処理液の吐出と並行して、保護液ノズル６から基板Ｗの上面に向けて保護液が吐出される。保護液ノズル６から吐出された保護液は、基板Ｗとの衝突によって方向転換し、基板Ｗ上で広がりながら噴射領域Ｔ１の方へ基板Ｗの上面に沿って流れる。基板Ｗ上を広がる保護液は、噴射領域Ｔ１に吹き付けられる処理液の液滴に抗して噴射領域Ｔ１に進入する。すなわち、保護液ノズル６からの保護液の吐出速度、保護液ノズル６からの保護液の吐出方向Ｄ２、保護液ノズル６から液滴ノズル５までの距離Ｄ、基板Ｗの上面に対する吐出方向の角度θ２、および基板Ｗの回転速度の少なくとも一つを含む流速制御条件が適宜設定されることにより、保護液が処理液の液滴に抗して噴射領域Ｔ１に進入できるように基板Ｗ上での保護液の流速が制御されている。
【００６３】
具体的には、保護液ノズル６からの保護液の吐出方向Ｄ２が基板Ｗの上面に対して傾いているから、吐出方向Ｄ２が基板Ｗの上面に垂直である場合よりも、保護液が方向転換するときの減速が小さい。そのため、保護液ノズル６から吐出された保護液は、比較的大きい速度で噴射領域Ｔ１に到達する。したがって、保護液は、噴射領域Ｔ１に吹き付けられる処理液の液滴に抗して噴射領域Ｔ１に進入する。そのため、保護液が噴射領域Ｔ１に供給され、十分な厚みを有する保護液の液膜が噴射領域Ｔ１に形成される。よって、処理液の液滴は、保護液の液膜、すなわち保護膜によって噴射領域Ｔ１が覆われている状態で噴射領域Ｔ１に衝突する。これにより、パターンに加わる衝撃を緩和して、基板Ｗのダメージを抑制することができる。
【００６４】
さらに、保護液の吐出方向Ｄ２が基板Ｗの上面に対して傾いているから、基板Ｗ上で保護液が広がる範囲が比較的狭い。つまり、吐出方向Ｄ２が基板Ｗの上面に垂直である場合には、保護液が基板Ｗ上で放射状に広がるのに対して、吐出方向Ｄ２が基板Ｗの上面に対して傾いている場合には、保護液が基板Ｗ上で三角形状に広がる。したがって、保護液が供給される基板Ｗ上の各点での流量は、吐出方向Ｄ２が基板Ｗの上面に垂直である場合よりも大きい。そのため、吐出方向Ｄ２が基板Ｗの上面に垂直である場合よりも大きな流量で噴射領域Ｔ１に保護液を供給することができる。これにより、噴射領域Ｔ１を覆う液膜の厚みを増加させることができ、基板Ｗのダメージを抑制することができる。
【００６５】
また第１実施形態では、基板Ｗの上面に沿って流れる保護液が、噴射領域Ｔ１の長手方向Ｄ１に対して平面視で斜めの方向Ｄ３（図４参照）から噴射領域Ｔ１に進入する。したがって、保護液は、噴射領域Ｔ１を斜めに通過する。そのため、保護液が噴射領域Ｔ１を長手方向Ｄ１に通過する場合よりも、保護液が噴射領域Ｔ１を通過する経路が短い。噴射領域Ｔ１に進入した保護液は、処理液の液滴によって進行が妨げられるので、経路が長いと、経路の終端まで保護液が到達できない場合がある。つまり、噴射領域Ｔ１の全域に保護液が供給されない場合がある。したがって、保護液の経路を短縮することにより、噴射領域Ｔ１の全域に保護液を確実に供給することができる。これにより、噴射領域Ｔ１の全域を覆う保護液の液膜を確実に形成することができる。
【００６６】
また第１実施形態では、基板Ｗの上面中央部を通る鉛直な回転軸線Ｌ１まわりに基板Ｗが回転している状態で、基板Ｗの上面内の狙い位置Ｐ１に向けて保護液ノズル６から保護液が吐出される。したがって、保護液ノズル６から吐出された保護液は、狙い位置Ｐ１との衝突によって方向転換し、基板Ｗ上で広がりながら噴射領域Ｔ１の方へ流れる。すなわち、回転状態の基板Ｗに保護液が供給されるので、基板Ｗに供給された保護液は、基板Ｗとの接触によって径方向（回転半径方向）に加速されると共に基板Ｗの回転方向Ｄｒに加速される。したがって、基板Ｗに供給された保護液は、狙い位置Ｐ１から径方向に広がりながら回転方向に流れる。
【００６７】
狙い位置Ｐ１は、基板Ｗの回転方向Ｄｒに関して噴射領域Ｔ１よりも上流側の位置である。狙い位置Ｐ１が噴射領域Ｔ１より下流側である場合には、狙い位置Ｐ１に供給された保護液が、噴射領域Ｔ１に到達するまでに基板Ｗの周囲に排出されるおそれがある。仮に保護液が噴射領域Ｔ１に到達できたとしても、噴射領域Ｔ１に進入する保護液の流速および流量は、狙い位置Ｐ１が噴射領域Ｔ１よりも上流側である場合に比べて小さい。したがって、基板Ｗの回転方向Ｄｒに関して噴射領域Ｔ１よりも上流側の位置（狙い位置Ｐ１）に向けて保護液を吐出させることにより、噴射領域Ｔ１に保護液を確実に供給することができる。これにより、噴射領域Ｔ１を覆う保護液の液膜を形成することができる。
【００６８】
また第１実施形態では、噴射領域Ｔ１が、基板Ｗの上面中央部と基板Ｗの上面周縁部との間で移動するように、ノズル移動機構１９が、液滴ノズル５および保護液ノズル６を移動させる。したがって、スピンチャック２が基板Ｗを回転軸線Ｌ１まわりに回転させている状態で、ノズル移動機構１９が、液滴ノズル５および保護液ノズル６を移動させると、基板Ｗの上面が噴射領域Ｔ１によって走査され、噴射領域Ｔ１が基板Ｗの上面全域を通過する。これにより、基板Ｗの上面全域に処理液の液滴を衝突させて、基板Ｗから異物を除去することができる。さらに、ノズル移動機構１９は、液滴ノズル５と保護液ノズル６との位置関係（たとえば、距離や姿勢）を一定に保ちながら液滴ノズル５および保護液ノズル６を移動させる。そのため、保護液ノズル６から吐出された保護液が確実に狙い位置Ｐ１に供給される。これにより、噴射領域Ｔ１に保護液を確実に進入させて、噴射領域Ｔ１を覆う保護液の液膜を形成することができる。
【００６９】
次に、この発明の第２実施形態について説明する。以下の図１５において、前述の図１〜図１４に示された各部と同等の構成部分については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
図１５は、この発明の第２実施形態に係る液滴ノズル２０５および保護液ノズル６の模式的な側面図である。
【００７０】
第２実施形態に係る基板処理装置２０１は、液滴ノズルを除き、第１実施形態に係る基板処理装置１と同様の構成を備えている。すなわち、基板処理装置２０１は、第１実施形態に係る液滴ノズル５に代えて、噴射領域Ｔ２０１に吹き付けられる処理液の液滴を生成する液滴ノズル２０５を備えている。第２実施形態では、２つの液滴ノズル２０５が基板処理装置２０１に備えられている。２つの液滴ノズル２０５は、共通の保持部材に保持されていてもよいし、液滴ノズル２０５毎に設けられた専用の保持部材に保持されていてもよい。また、図１５では、２つの液滴ノズル２０５が水平方向（紙面の左右方向）に間隔を空けて配置されている状態が示されているが、２つの液滴ノズル２０５は、接触していてもよいし、一体的に結合されていてもよい。さらに、液滴ノズル２０５の数は、２つに限らず、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。
【００７１】
液滴ノズル２０５は、液体と気体とを混合して液滴を生成する二流体ノズルである。液滴ノズル２０５は、噴射領域Ｔ２０１に向けて処理液を吐出する処理液吐出口２３４と、噴射領域Ｔ２０１に向けて気体を吐出する気体吐出口２３５とを有している。気体吐出口２３５は、環状であり、処理液吐出口２３４を取り囲んでいる。気体吐出口２３５からは、気体の一例である窒素ガスなどの不活性ガスが吐出される。液滴ノズル２０５は、処理液吐出口２３４から処理液を吐出させながら、気体吐出口２３５から気体を吐出させることにより、液滴ノズル２０５と基板Ｗとの間で処理液に気体を衝突させて、処理液の液滴を生成する。これにより、保護液ノズル６から吐出された保護液の液膜によって覆われた噴射領域Ｔ２０１に処理液の液滴が吹き付けられる。
【００７２】
この発明の実施の形態の説明は以上であるが、この発明は、前述の第１および第２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、前述の第１実施形態では、制御装置７は、第２カバー工程において、スピンチャック２による基板Ｗの回転速度と、保護液ノズル６からの保護液の吐出速度とを一定に維持しながら、液滴ノズル５を軌跡Ｘ１に沿って水平に移動させる場合について説明した。しかし、制御装置７は、第２カバー工程において、液滴ノズル５を軌跡Ｘ１に沿って水平に移動させながら、基板Ｗの回転速度および／または保護液の吐出速度を変化させてもよい。具体的には、制御装置７は、第２カバー工程において、基板Ｗの回転速度を一定に維持しながら、狙い位置Ｐ１が基板Ｗの上面中央部に近づくほど保護液の吐出速度を増加させてもよい。また、制御装置７は、第２カバー工程において、保護液の吐出速度を一定に維持しながら、狙い位置Ｐ１が基板Ｗの上面中央部に近づくほど基板Ｗの回転速度を増加させてもよい。
【００７３】
前述のように、基板Ｗに供給された保護液は、基板Ｗの回転によって加速される。基板Ｗの各位置での周速は、基板Ｗの上面中央部（回転中心Ｃ１）に近づくほど減少するから、基板Ｗの回転速度と保護液の吐出速度とが一定であれば、基板Ｗ上での保護液の流速は、回転中心Ｃ１からの距離が短いほど低下する。そのため、回転中心Ｃ１から狙い位置Ｐ１までの距離が短い場合には、保護液が噴射領域Ｔ１に進入するときの進入速度が低下してしまう。したがって、制御装置７は、回転中心Ｃ１から狙い位置Ｐ１までの距離に応じて基板Ｗの回転速度および／または保護液の吐出速度を変化させることにより、基板Ｗ上での保護液の流速を安定させてもよい。この場合、保護液が一定の速度で噴射領域Ｔ１に進入するから、回転中心Ｃ１から狙い位置Ｐ１までの距離が短い場合であっても、噴射領域Ｔ１を覆う保護液の液膜を確実に形成することができる。したがって、基板Ｗの上面中央部だけにダメージ（特異的ダメージ）が発生することを抑制することができる。
【００７４】
また、前述の第１実施形態では、複数の噴射口３２が複数の列Ｌを構成している場合について説明した。つまり、複数の噴射口３２が液滴ノズル５の下面５ａで直線状に配列されている場合について説明した。しかし、複数の噴射口３２の配置は、直線状に限られない。たとえば、複数の噴射口３２は、液滴ノズル５の下面５ａ内に設けられた噴射口配置領域に配置されていてもよい。この場合、噴射口配置領域の形状は、矩形であってもよいし、円形であってもよい。また、複数の噴射口３２は、この噴射口配置領域内で等間隔で配置されていてもよいし、不等間隔で配置されていてもよい。
【００７５】
また、前述の第１実施形態では、基板Ｗを回転させながら液滴ノズル５を移動させることにより、基板Ｗの上面全域に処理液の液滴を衝突させる場合について説明した。すなわち、基板Ｗおよび液滴ノズル５の両方を移動させる場合について説明した。しかし、基板Ｗおよび液滴ノズル５の一方だけを移動させて、基板Ｗの上面全域に処理液の液膜を衝突させてもよい。具体的には、噴射領域Ｔ１が基板Ｗの上面全域を通過するように、基板Ｗを静止させた状態で液滴ノズル５を移動させてもよい。また、噴射領域Ｔ１が基板Ｗの上面全域を通過するように、液滴ノズル５を静止させた状態で基板Ｗを移動させてもよい。
【００７６】
また、前述の第１実施形態では、１つの液滴ノズル５に対して１つの保護液ノズル６が設けられている場合について説明した。しかし、１つの液滴ノズル５に対して複数の保護液ノズル６が設けられていてもよい。たとえば、基板Ｗの回転方向Ｄｒに関して液滴ノズル５の上流側と下流側とに１つずつ保護液ノズル６が配置されていてもよい。この場合、２つの保護液ノズル６は、液滴ノズル５に関して対称に配置されていることが好ましい。
【００７７】
液滴ノズル５の上流側と下流側とに保護液ノズル６が配置されている場合、一方の保護液ノズル６は、基板Ｗの回転方向Ｄｒに関して噴射領域Ｔ１の上流側の狙い位置に向けて保護液を吐出し、他方の保護液ノズル６は、基板Ｗの回転方向Ｄｒに関して噴射領域Ｔ１の下流側の狙い位置に向けて保護液ノズル６を吐出する。したがって、液滴ノズル５が平面視において基板Ｗの端から端まで移動するように、制御装置７が液滴ノズル５を軌跡Ｘ１に沿って移動させたとしても（フルスキャン）、いずれか一方の狙い位置を常に噴射領域Ｔ１の上流側に位置させることができる。これにより、噴射領域Ｔ１が基板Ｗ上のいずれの領域に位置する場合でも、保護液を噴射領域Ｔ１に確実に供給することができる。
【００７８】
また、前述の第１実施形態では、軌跡Ｘ１が曲線である場合について説明した。しかし、軌跡Ｘ１は、直線であってもよい。すなわち、軌跡Ｘ１は、スピンチャック２に保持された基板Ｗの上面に沿って延びており、基板Ｗの上面に垂直な垂直方向から見たときに基板Ｗの上面の中心Ｃ１を通る直線であってもよい。
また、前述の第１および第２実施形態では、基板処理装置１、２０１が、半導体ウエハなどの円板状の基板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１、２０１は、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。
【００７９】
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【００８０】
１ 基板処理装置
２ スピンチャック（基板保持手段、回転手段）
３ カップ
４ リンス液ノズル
５ 液滴ノズル
５ａ 液滴ノズルの下面（対向面）
６ 保護液ノズル
７ 制御装置（流速制御手段）
８ スピンベース
９ スピンモータ
１０ リンス液バルブ
１１ リンス液供給管
１２ 処理液供給管
１３ 処理液供給機構
１４ 排出バルブ
１５ 処理液排出管
１６ 圧電素子
１７ 配線
１８ 電圧印加機構
１９ ノズル移動機構（ノズル移動手段）
２０ ノズルアーム
２１ 回動機構（アーム移動手段）
２２ 昇降機構
２３ 保護液バルブ
２４ 流量調整バルブ
２５ 保護液供給管
２６ 本体
２７ カバー
２８ シール
２９ 供給口
３０ 排出口
３１ 処理液流通路
３２ 噴射口
３２ａ 噴射口
３２ｂ 噴射口
３３ 吐出口
２０１ 基板処理装置
２０５ 液滴ノズル
２３４ 処理液吐出口
２３５ 気体吐出口
Ｃ１ 回転中心
Ｄ 距離
Ｄ１ 長手方向
Ｄ２ 吐出方向
Ｄ３ 斜めの方向
Ｄｒ 回転方向
Ｌ 列
Ｌ１ 回転軸線
Ｐｃ 中心位置
Ｐｅ 周縁位置
Ｐ１ 狙い位置
Ｔ１ 噴射領域
Ｔ２０１ 噴射領域
Ｗ 基板
Ｘ１ 軌跡
θｃ 中心角
θ１ 角度
θ２ 角度
【技術分野】
【０００１】
この発明は、基板を処理する基板処理装置および基板処理方法に関する。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、太陽電池用基板などが含まれる。
【背景技術】
【０００２】
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。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リンス液を吐出するリンス液ノズルとを備えている。この基板処理装置では、リンス液によって覆われた基板の上面に処理液の液滴を衝突させることにより、基板が洗浄される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許３８９２７９２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の基板処理装置では、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。）に向けて処理液を吐出する。基板に供給されたリンス液の一部は、噴射領域に向かって基板上を広がる。しかしながら、噴射領域に吹き付けられる液滴の勢いが強いので、噴射領域に進入しようとするリンス液は、処理液の液滴に遮られて殆ど噴射領域に進入できない。そのため、リンス液が噴射領域に殆ど供給されず、十分な厚みを有するリンス液の液膜が噴射領域に形成されない。したがって、処理液の液滴は、噴射領域が液膜によって覆われていない状態、または噴射領域を覆う液膜が薄い状態で噴射領域に吹き付けられる。そのため、液滴と基板との衝突によって、基板に形成されたパターンに大きな衝撃が加わり、パターン倒れなどのダメージが発生する場合がある。
この発明の目的は、基板のダメージを抑制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。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明は、基板を水平に保持する基板保持手段と、前記基板保持手段によって保持された基板の上面内の噴射領域に吹き付けられる処理液の液滴を生成する液滴ノズルと、前記基板を保護する保護液が前記基板保持手段によって保持された基板の上面に沿って前記噴射領域の方に流れるように前記基板の上面に対して斜めに保護液を吐出し、前記噴射領域が保護液の液膜で覆われている状態で処理液の液滴を前記噴射領域に衝突させる保護液ノズルとを含む、基板処理装置を提供する。
【０００６】
この構成によれば、基板保持手段によって水平に保持されている基板の上面に向けて液滴ノズルから処理液が吐出される。これにより、基板の上面内の噴射領域に処理液の液滴が吹き付けられる。また、液滴ノズルからの処理液の吐出と並行して、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、基板との衝突によって方向転換し、基板上で広がりながら噴射領域の方へ基板の上面に沿って流れる。基板上を広がる保護液は、噴射領域に吹き付けられる処理液の液滴に抗して噴射領域に進入する。すなわち、保護液ノズルからの保護液の吐出速度、保護液ノズルからの保護液の吐出方向、保護液ノズルから液滴ノズルまでの距離、基板の上面に対する吐出方向の角度、および基板の回転速度の少なくとも一つを含む流速制御条件が適宜設定されることにより、保護液が処理液の液滴に抗して噴射領域に進入できるように基板上での保護液の流速が制御されている。
【０００７】
具体的には、保護液ノズルからの保護液の吐出方向が基板の上面に対して傾いているから、吐出方向が基板の上面に垂直である場合よりも、保護液が方向転換するときの減速が小さい。そのため、保護液ノズルから吐出された保護液は、比較的大きい速度で噴射領域に到達する。したがって、保護液は、噴射領域に吹き付けられる処理液の液滴に抗して噴射領域に進入する。そのため、保護液が噴射領域に供給され、十分な厚みを有する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、すなわち保護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。これにより、基板に形成されたパターンに加わる衝撃を緩和して、基板のダメージを抑制することができる。
【０００８】
さらに、保護液の吐出方向が基板の上面に対して傾いているから、基板上で保護液が広がる範囲が比較的狭い。つまり、吐出方向が基板の上面に垂直である場合には、保護液が基板上で放射状に広がるのに対して、吐出方向が基板の上面に対して傾いている場合には、保護液が基板上で三角形状に広がる。したがって、保護液が供給される基板上の各点での流量は、吐出方向が基板の上面に垂直である場合よりも大きい。そのため、吐出方向が基板の上面に垂直である場合よりも大きな流量で噴射領域に保護液を供給することができる。これにより、噴射領域を覆う液膜の厚みを増加させることができ、基板のダメージを抑制することができる。
【０００９】
前記噴射領域は、長手方向に延びる長方形状であってもよい。この場合、前記保護液ノズルは、前記保護液ノズルから吐出された保護液が前記長手方向に対して平面視で斜めの方向から前記噴射領域に進入するように保護液を吐出することが好ましい。
この構成によれば、基板の上面に沿って流れる保護液が、噴射領域の長手方向に対して平面視で斜めの方向から噴射領域に進入する。したがって、保護液は、噴射領域を斜めに通過する。そのため、保護液が噴射領域を長手方向に通過する場合よりも、保護液が噴射領域を通過する経路が短い。噴射領域に進入した保護液は、処理液の液滴によって進行が妨げられるので、経路が長いと、経路の終端まで保護液が到達できない場合がある。つまり、噴射領域の全域に保護液が供給されない場合がある。したがって、保護液の経路を短縮することにより、噴射領域の全域に保護液を確実に供給することができる。これにより、噴射領域の全域を覆う保護液の液膜を確実に形成することができる。
【００１０】
この発明の一実施形態では、前記基板処理装置は、前記基板の上面中央部を通る鉛直な回転軸線まわりに前記基板を回転させる回転手段をさらに含み、前記保護液ノズルは、前記回転手段による前記基板の回転方向に関して前記噴射領域よりも上流側の狙い位置に向けて保護液を吐出する。
この構成によれば、基板の上面中央部を通る鉛直な回転軸線まわりに基板が回転している状態で、基板の上面内の狙い位置に向けて保護液ノズルから保護液が吐出される。したがって、保護液ノズルから吐出された保護液は、狙い位置との衝突によって方向転換し、基板上で広がりながら噴射領域の方へ流れる。すなわち、回転状態の基板に保護液が供給されるので、基板に供給された保護液は、基板との接触によって径方向（回転半径方向）に加速されると共に基板の回転方向に加速される。したがって、基板に供給された保護液は、狙い位置から径方向に広がりながら回転方向に流れる。
【００１１】
狙い位置は、基板の回転方向に関して噴射領域よりも上流側の位置である。狙い位置が噴射領域より下流側である場合には、狙い位置に供給された保護液が、噴射領域に到達するまでに基板の周囲に排出されるおそれがある。仮に保護液が噴射領域に到達できたとしても、噴射領域に進入する保護液の流速および流量は、狙い位置が噴射領域よりも上流側である場合に比べて小さい。したがって、基板の回転方向に関して噴射領域よりも上流側の位置（狙い位置）に向けて保護液を吐出させることにより、噴射領域に保護液を確実に供給することができる。これにより、噴射領域を覆う保護液の液膜を形成することができる。
【００１２】
前記基板処理装置は、前記基板の上面中央部と前記基板の上面周縁部との間で前記噴射領域が移動するように、前記液滴ノズルと前記保護液ノズルとの位置関係を一定に保ちながら前記液滴ノズルおよび保護液ノズルを移動させるノズル移動手段をさらに含んでいてもよい。前記ノズル移動手段は、前記液滴ノズルおよび保護液ノズルを保持するノズルアームと、前記ノズルアームを移動させるアーム移動手段とを含んでいてもよい。
【００１３】
この構成によれば、噴射領域が、基板の上面中央部と基板の上面周縁部との間で移動するように、ノズル移動手段が、液滴ノズルおよび保護液ノズルを移動させる。したがって、回転手段が基板を回転軸線まわりに回転させている状態で、ノズル移動手段が、液滴ノズルおよび保護液ノズルを移動させると、基板の上面が噴射領域によって走査され、噴射領域が基板の上面全域を通過する。これにより、基板の上面全域に処理液の液滴を衝突させて、基板から異物を除去することができる。さらに、ノズル移動手段は、液滴ノズルと保護液ノズルとの位置関係（たとえば、距離や姿勢）を一定に保ちながら液滴ノズルおよび保護液ノズルを移動させる。そのため、保護液ノズルから吐出された保護液が確実に狙い位置に供給される。これにより、噴射領域に保護液を確実に進入させて、噴射領域を覆う保護液の液膜を形成することができる。
【００１４】
前記基板処理装置は、前記噴射領域が前記基板の上面のいずれの領域に位置するときでも、前記保護液ノズルから吐出された保護液が一定の速度で前記噴射領域に進入するように、前記基板上での保護液の流速を制御する流速制御手段をさらに含むことが好ましい。流速制御手段は、前記基板の回転速度を制御する回転速度制御手段と、前記保護液ノズルからの保護液の吐出速度を制御する吐出速度制御手段とを含んでいてもよい。
【００１５】
この構成によれば、回転手段が基板を回転させており、ノズル移動手段が液滴ノズルおよび保護液ノズルを移動させているときに、流速制御手段が、たとえば、回転手段による基板の回転速度や、保護液ノズルからの保護液の吐出速度を制御することにより、基板上での保護液の流速を制御する。前述のように、基板に供給された保護液は、基板の回転によって加速される。基板の各位置での周速は、基板の上面中央部（回転中心）に近づくほど減少するから、基板の回転速度と保護液の吐出速度とが一定であれば、基板上での保護液の流速は、回転中心からの距離が短いほど低下する。そのため、回転中心から狙い位置までの距離が短いと、保護液が噴射領域に進入するときの進入速度が低下してしまう。流速制御手段は、たとえば、回転中心から狙い位置までの距離に応じて基板の回転速度および／または保護液の吐出速度を変化させることにより、基板上での保護液の流速を安定させることができる。これにより、保護液を一定の速度で噴射領域に進入させることができる。そのため、回転中心から狙い位置までの距離が短い場合、つまり、基板の周速が小さい領域に噴射領域が位置する場合であっても、噴射領域を覆う保護液の液膜を確実に形成することができる。
【００１６】
この発明の一つの実施形態では、前記液滴ノズルは、処理液の液滴を噴射する噴射口が形成されており、前記噴射領域に対向する対向面を含む。この構成によれば、基板の上面に対向面が対向している状態で、対向面に形成された噴射口から処理液の液滴が噴射される。これにより、処理液の液滴が噴射領域に吹き付けられる。基板上を広がる保護液は、液滴ノズルの対向面と基板の上面との間に進入し、噴射領域を覆う。これにより、噴射領域を覆う保護液の液膜が形成される。このように、基板の上面に対して斜めに保護液を吐出することにより、噴射領域が液滴ノズルによって覆われている場合であっても、保護液を比較的大きい速度で噴射領域に到達させることができる。したがって、噴射領域を保護液の液膜で保護しながら、処理液の液滴を噴射領域に衝突させることができる。これにより、基板のダメージを抑制することができる。
【００１７】
前記保護液ノズルは、１．６ｍ／ｓ以上の吐出速度で保護液を吐出することが好ましい。後述するように、１．６ｍ／ｓ以上の速度で保護液ノズルから保護液を吐出させることにより、処理液の液滴が噴射領域に吹き付けられている状態でも、処理液の液滴に抗して保護液を噴射領域に進入させることができる。これにより、噴射領域に保護液を供給して、噴射領域を覆う保護液の液膜を形成することができる。
【００１８】
この発明は、さらに基板を水平に保持する基板保持工程と、前記保持された基板の上面内の噴射領域に、液滴ノズルから処理液の液滴を吹き付ける液滴供給工程と、保護液ノズルから前記基板の上面に対して斜めに保護液を吐出し、前記保持された基板の上面に沿って前記噴射領域の方に向かう前記保護液の流れを前記基板の上面に形成して、前記噴射領域が前記保護液の液膜で覆われている状態で前記処理液の液滴を前記噴射領域に衝突させる工程とを含む、基板処理方法を提供する。
【００１９】
この方法において、前記保護液が前記基板の上面で三角形状に広がることが好ましい。
また、前記保護液が前記基板の上面に対して１０〜４０度の角度で前記保護液ノズルから吐出されることが好ましい。
さらに、前記方法において、前記噴射領域は、長手方向に延びる長方形状であり、前記保護液ノズルから吐出された保護液が前記長手方向に対して平面視で斜めの方向から前記噴射領域に進入するように前記保護液を前記保護液ノズルから吐出することが好ましい。
【００２０】
また、前記方法において、前記保護液が前記基板の上面において前記噴射領域を通過する経路が、前記噴射領域の長手方向の長さよりも短いことが好ましい。
さらに、前記保護液が前記長手方向に対して平面視で２５〜３５度をなす方向に沿って前記保護液ノズルから吐出されることが好ましい。
さらに、前記方法は、前記基板の上面中央部を通る鉛直な回転軸線まわりに前記基板を回転させる基板回転工程をさらに含んでもよい。この場合に、前記基板の回転方向に関して前記噴射領域よりも上流側の狙い位置に向けて前記保護液ノズルから前記保護液を吐出することが好ましい。
【００２１】
また、この場合において、前記方法は、前記基板の上面中央部と前記基板の上面周縁部との間で前記噴射領域が移動するように、前記液滴ノズルと前記保護液ノズルとの位置関係を一定に保ちながら前記液滴ノズルおよび保護液ノズルを移動させるノズル移動工程をさらに含むことが好ましい。
さらにまた、前記方法が、前記噴射領域が前記基板の上面のいずれの領域に位置するときでも、前記保護液ノズルから吐出された保護液が一定の速度で前記噴射領域に進入するように、前記基板上での保護液の流速を制御する流速制御工程をさらに含むことが好ましい。
【００２２】
前記液滴ノズルは、処理液の液滴を噴射する噴射口が形成されており、前記噴射領域に対向する対向面を含むように構成されていてもよい。この場合に、前記保護液ノズルから吐出されて前記基板の上面を広がる保護液が、前記対向面と前記基板の上面との間に進入することが好ましい。
また、前記方法において、前記保護液ノズルから、１．６ｍ／ｓ以上の吐出速度で保護液を吐出することが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、この発明の第１実施形態に係る基板処理装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】図２は、この発明の第１実施形態に係る液滴ノズルおよびこれに関連する構成の平面図である。
【図３】図３は、この発明の第１実施形態に係る液滴ノズルおよび保護液ノズルの模式的な側面図である。
【図４】図４は、この発明の第１実施形態に係る液滴ノズルおよび保護液ノズルの模式的な平面図である。
【図５】図５は、図４の一部を拡大した図である。
【図６】図６Ａ−６Ｄは、この発明の第１実施形態に係る基板処理装置によって行われる基板の処理例について説明するための図である。
【図７】図７は、吐出方向と基板のダメージ数との関係を示すグラフである。
【図８】図８は、平面視における保護液ノズルから液滴ノズルまでの吐出方向への距離と基板のダメージ数との関係を示すグラフである。
【図９】図９は、基板の上面と吐出方向とがなす角度と基板のダメージ数との関係を示すグラフである。
【図１０】図１０は、保護液ノズルからの保護液の吐出速度と基板のダメージ数との関係を示すグラフである。
【図１１】図１１は、回転状態の基板に向けて保護液ノズルから保護液を吐出したときの噴射領域への保護液の供給状態について説明するための模式的な平面図である。
【図１２】図１２は、噴射領域に向かう保護液の流速が小さいときの供給状態について説明するための模式的な側面図である。
【図１３】図１３は、噴射領域に向かう保護液の流速が大きいときの供給状態について説明するための模式的な側面図である。
【図１４】図１４は、液滴ノズルから噴射される液滴の噴射速度と基板のダメージ数との関係を示すグラフである。
【図１５】図１５は、この発明の第２実施形態に係る液滴ノズルおよび保護液ノズルの模式的な側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の第１実施形態に係る基板処理装置１の概略構成を示す模式図である。図２は、この発明の第１実施形態に係る液滴ノズル５およびこれに関連する構成の平面図である。
基板処理装置１は、半導体ウエハなどの円板状の基板Ｗを１枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置である。基板処理装置１は、基板Ｗを水平に保持して回転させるスピンチャック２（基板保持手段、回転手段）と、スピンチャック２を取り囲む筒状のカップ３と、基板Ｗにリンス液を供給するリンス液ノズル４と、基板Ｗに処理液の液滴を衝突させる液滴ノズル５と、基板Ｗに保護液を供給する保護液ノズル６と、スピンチャック２などの基板処理装置１に備えられた装置の動作やバルブの開閉を制御する制御装置７（流速制御手段）とを備えている。
【００２５】
スピンチャック２は、基板Ｗを水平に保持して当該基板Ｗの中心Ｃ１を通る鉛直な回転軸線Ｌ１まわりに回転可能なスピンベース８と、このスピンベース８を回転軸線Ｌ１まわりに回転させるスピンモータ９とを含む。スピンチャック２は、基板Ｗを水平方向に挟んで当該基板Ｗを水平に保持する挟持式のチャックであってもよいし、非デバイス形成面である基板Ｗの裏面（下面）を吸着することにより当該基板Ｗを水平に保持するバキューム式のチャックであってもよい。第１実施形態では、スピンチャック２は、挟持式のチャックである。
【００２６】
リンス液ノズル４は、リンス液バルブ１０が介装されたリンス液供給管１１に接続されている。リンス液バルブ１０が開かれると、基板Ｗの上面中央部に向けてリンス液ノズル４からリンス液が吐出される。その一方で、リンス液バルブ１０が閉じられると、リンス液ノズル４からのリンス液の吐出が停止される。リンス液ノズル４に供給されるリンス液としては、純水（脱イオン水）、炭酸水、電解イオン水、水素水、オゾン水や、希釈濃度（たとえば、１０〜１００ｐｐｍ程度）の塩酸水などを例示することができる。
【００２７】
液滴ノズル５は、インクジェット方式によって多数の液滴を噴射するインクジェットノズルである。液滴ノズル５は、処理液供給管１２を介して処理液供給機構１３に接続されている。さらに、液滴ノズル５は、排出バルブ１４が介装された処理液排出管１５に接続されている。処理液供給機構１３は、たとえば、ポンプを含む。処理液供給機構１３は、常時、所定圧力（たとえば、１０ＭＰａ以下）で処理液を液滴ノズル５に供給している。液滴ノズル５に供給される処理液としては、たとえば、純水や、炭酸水や、ＳＣ−１（ＮＨ４ＯＨとＨ２Ｏ２とを含む混合液）などが挙げられる。制御装置７は、処理液供給機構１３を制御することにより、液滴ノズル５に供給される処理液の圧力を任意の圧力に変更することができる。
【００２８】
また、図１に示すように、液滴ノズル５は、液滴ノズル５の内部に配置された圧電素子１６（piezo element）を含む。圧電素子１６は、配線１７を介して電圧印加機構１８に接続されている。電圧印加機構１８は、たとえば、インバータを含む。電圧印加機構１８は、交流電圧を圧電素子１６に印加する。交流電圧が圧電素子１６に印加されると、印加された交流電圧の周波数に対応する周波数で圧電素子１６が振動する。制御装置７は、電圧印加機構１８を制御することにより、圧電素子１６に印加される交流電圧の周波数を任意の周波数（たとえば、数百ＫＨｚ〜数ＭＨｚ）に変更することができる。したがって、圧電素子１６の振動の周波数は、制御装置７によって制御される。
【００２９】
基板処理装置１は、ノズル移動機構１９（ノズル移動手段）をさらに含む。ノズル移動機構１９は、液滴ノズル５を保持するノズルアーム２０と、ノズルアーム２０に接続された回動機構２１（アーム移動手段）と、回動機構２１に接続された昇降機構２２とを含む。回動機構２１は、たとえば、モータを含む。昇降機構２２は、たとえば、ボールねじ機構と、このボールねじ機構を駆動するモータとを含む。回動機構２１は、スピンチャック２の周囲に設けられた鉛直な回転軸線Ｌ２まわりにノズルアーム２０を回動させる。液滴ノズル５は、ノズルアーム２０と共に回転軸線Ｌ２まわりに回動する。これにより、液滴ノズル５が水平方向に移動する。一方、昇降機構２２は、回動機構２１を鉛直方向に昇降させる。液滴ノズル５およびノズルアーム２０は、回動機構２１と共に鉛直方向に昇降する。これにより、液滴ノズル５が鉛直方向に移動する。
【００３０】
回動機構２１は、スピンチャック２の上方を含む水平面内で液滴ノズル５を水平に移動させる。図２に示すように、回動機構２１は、スピンチャック２に保持された基板Ｗの上面に沿って延びる円弧状の軌跡Ｘ１に沿って液滴ノズル５を水平に移動させる。軌跡Ｘ１は、スピンチャック２に保持された基板Ｗの上面に垂直な垂直方向（鉛直方向）から見たときに基板Ｗの上面に重ならない２つの位置を結び、鉛直方向から見たときに基板Ｗの上面の中心Ｃ１を通る曲線である。液滴ノズル５がスピンチャック２に保持された基板Ｗの上方に位置する状態で、昇降機構２２が液滴ノズル５を降下させると、液滴ノズル５が基板Ｗの上面に近接する。処理液の液滴を基板Ｗに衝突させるときは、液滴ノズル５が基板Ｗの上面に近接している状態で、制御装置７が、回動機構２１を制御することにより、軌跡Ｘ１に沿って液滴ノズル５を水平に移動させる。
【００３１】
また、保護液ノズル６は、ノズルアーム２０に保持されている。回動機構２１および昇降機構２２の少なくとも一方がノズルアーム２０を移動させると、液滴ノズル５および保護液ノズル６は、液滴ノズル５および保護液ノズル６の位置関係が一定に保たれた状態で移動する。したがって、回動機構２１がノズルアーム２０を回動させると、保護液ノズル６は、液滴ノズル５と共に軌跡Ｘ１に沿って水平に移動する。図１に示すように、保護液ノズル６は、保護液バルブ２３および流量調整バルブ２４が介装された保護液供給管２５に接続されている。保護液バルブ２３が開かれると、基板Ｗの上面に向けて保護液ノズル６から保護液が吐出される。その一方で、保護液バルブ２３が閉じられると、保護液ノズル６からの保護液の吐出が停止される。保護液ノズル６からの保護液の吐出速度は、制御装置７が流量調整バルブ２４の開度を調整することにより変更される。保護液ノズル６に供給される保護液としては、たとえば、リンス液や、ＳＣ−１などの薬液が挙げられる。
【００３２】
図３は、この発明の第１実施形態に係る液滴ノズル５および保護液ノズル６の模式的な側面図である。図４は、この発明の第１実施形態に係る液滴ノズル５および保護液ノズル６の模式的な平面図である。図５は、図４の一部を拡大した図である。図４において、液滴ノズル５は、その下面５ａ（対向面）だけが示されている。以下では、液滴ノズル５および保護液ノズル６について説明する。最初に、液滴ノズル５について説明する。
【００３３】
図３に示すように、液滴ノズル５は、処理液の液滴を噴射する本体２６と、本体２６を覆うカバー２７と、カバー２７によって覆われた圧電素子１６と、本体２６とカバー２７との間に介在するシール２８とを含む。本体２６およびカバー２７は、いずれも耐薬性を有する材料によって形成されている。本体２６は、たとえば、石英によって形成されている。カバー２７は、たとえば、フッ素系の樹脂によって形成されている。シール２８は、たとえば、ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエンゴム）などの弾性材料によって形成されている。本体２６は、高圧に耐えうる強度を有している。本体２６の一部と圧電素子１６とは、カバー２７の内部に収容されている。配線１７の端部は、たとえば半田（solder）によって、カバー２７の内部で圧電素子１６に接続されている。カバー２７の内部は、シール２８によって密閉されている。
【００３４】
図３に示すように、本体２６は、処理液が供給される供給口２９と、供給口２９に供給された処理液を排出する排出口３０と、供給口２９と排出口３０とを接続する処理液流通路３１と、処理液流通路３１に接続された複数の噴射口３２とを含む。処理液流通路３１は、本体２６の内部に設けられている。供給口２９、排出口３０、および噴射口３２は、本体２６の表面で開口している。供給口２９および排出口３０は、噴射口３２よりも上方に位置している。本体２６の下面５ａは、たとえば、水平な平坦面であり、噴射口３２は、本体２６の下面５ａで開口している。噴射口３２は、たとえば数μｍ〜数十μｍの直径を有する微細孔である。処理液供給管１２および処理液排出管１５は、それぞれ、供給口２９および排出口３０に接続されている。
【００３５】
図４に示すように、複数の噴射口３２は、複数（たとえば、４つ）の列Ｌを構成している。各列Ｌは、等間隔で配列された多数（たとえば、１０個以上）の噴射口３２によって構成されている。各列Ｌは、水平な長手方向Ｄ１に沿って直線状に延びている。各列Ｌは、直線状に限らず、曲線状であってもよい。４つの列Ｌは、平行である。４つの列Ｌのうちの２つの列Ｌは、長手方向Ｄ１に直交する水平な方向に隣接している。同様に、残り２つの列Ｌも、長手方向Ｄ１に直交する水平な方向に隣接している。隣接する２つの列Ｌは、対をなしている。対の２つの列Ｌにおいて、一方の列Ｌを構成する複数の噴射口３２（図４の噴射口３２ａ）と、他方の列Ｌを構成する複数の噴射口３２（図４の噴射口３２ｂ）とは、長手方向Ｄ１にずれている。液滴ノズル５は、鉛直方向から見たときに、たとえば、４つの列Ｌが軌跡Ｘ１に交差するようにノズルアーム２０に保持されている（図２参照）。
【００３６】
処理液供給機構１３（図１参照）は、常時、高圧で処理液を液滴ノズル５に供給している。処理液供給管１２を介して処理液供給機構１３から供給口２９に供給された処理液は、処理液流通路３１に供給される。排出バルブ１４が閉じられている状態では、処理液流通路３１での処理液の圧力（液圧）が高い。そのため、排出バルブ１４が閉じられている状態では、液圧によって各噴射口３２から処理液が噴射される。さらに、排出バルブ１４が閉じられている状態で、交流電圧が圧電素子１６に印加されると、処理液流通路３１を流れる処理液に圧電素子１６の振動が付与され、各噴射口３２から噴射される処理液が、この振動によって分断される。そのため、排出バルブ１４が閉じられている状態で、交流電圧が圧電素子１６に印加されると、処理液の液滴が各噴射口３２から噴射される。これにより、粒径が均一な多数の処理液の液滴が均一な速度で同時に噴射される。
【００３７】
一方、排出バルブ１４が開かれている状態では、処理液流通路３１に供給された処理液が、排出口３０から処理液排出管１５に排出される。すなわち、排出バルブ１４が開かれている状態では、処理液流通路３１での液圧が十分に上昇していないため、処理液流通路３１に供給された処理液は、微細孔である噴射口３２から噴射されずに、排出口３０から処理液排出管１５に排出される。したがって、噴射口３２からの処理液の吐出は、排出バルブ１４の開閉により制御される。制御装置７は、液滴ノズル５を基板Ｗの処理に使用しない間（液滴ノズル５の待機中）は、排出バルブ１４を開いている。そのため、液滴ノズル５の待機中であっても、液滴ノズル５の内部で処理液が流通している状態が維持される。
【００３８】
基板Ｗの上面に処理液の液滴を衝突させるときは、制御装置７が、ノズル移動機構１９（図１参照）によって液滴ノズル５を移動させることにより、液滴ノズル５の下面５ａ（本体２６の下面５ａ）を基板Ｗの上面に近接させる。そして、制御装置７は、液滴ノズル５の下面５ａが基板Ｗの上面に対向している状態で、排出バルブ１４を閉じて処理液流通路３１の圧力を上昇させると共に、圧電素子１６を駆動することにより、処理液流通路３１内の処理液に振動を加える。これにより、粒径が均一な多数の処理液の液滴が均一な速度で同時に噴射される。そして、図３および図４に示すように、液滴ノズル５から噴射された多数の液滴は、基板Ｗの上面内の２つの噴射領域Ｔ１に吹き付けられる。すなわち、一方の噴射領域Ｔ１は、一方の対の２つの列Ｌの直下の領域であり、この２つの列Ｌを構成する噴射口３２から噴射された処理液の液滴は、一方の噴射領域Ｔ１に吹き付けられる。同様に、他方の噴射領域Ｔ１は、他方の対の２つの列Ｌの直下の領域であり、この２つの列Ｌを構成する噴射口３２から噴射された処理液の液滴は、他方の噴射領域Ｔ１に吹き付けられる。図４に示すように、各噴射領域Ｔ１は、長手方向Ｄ１に延びる平面視長方形状であり、２つの噴射領域Ｔ１は、平行である。
【００３９】
次に、保護液ノズル６について説明する。
保護液ノズル６は、保護液を吐出する吐出口３３を有している。吐出口３３は、液滴ノズル５の上端よりも下方に配置されている。吐出口３３は、たとえば、円形である。吐出口３３は、円形に限らず、楕円形であってもよいし、スリット状であってもよい。保護液ノズル６は、吐出口３３から基板Ｗ上の狙い位置Ｐ１に向かう吐出方向Ｄ２に保護液を吐出する。狙い位置Ｐ１は、基板Ｗの回転方向Ｄｒに関して噴射領域Ｔ１よりも上流側の位置である。狙い位置Ｐ１は、中心角θｃ（図４参照）、すなわち、基板Ｗの上面中央部および噴射領域Ｔ１を結ぶ直線と、基板Ｗの上面中央部および狙い位置Ｐ１を結ぶ直線とがなす角度が、たとえば、９０度以下になるように設定されている。吐出方向Ｄ２は、吐出口３３から狙い位置Ｐ１に向かう方向であると共に、平面視において吐出口３３から液滴ノズル５に向かう方向である。吐出方向Ｄ２は、長手方向Ｄ１に対して傾いている。平面視において長手方向Ｄ１と吐出方向Ｄ２とがなす角度θ１（図４参照）は、たとえば、２５〜３５度、好ましくは３０度である。
【００４０】
また、保護液ノズル６および液滴ノズル５は間隔を空けて配置されている。基板Ｗの上面からの吐出口３３の高さが２ｍｍの場合、平面視における保護液ノズル６（吐出口３３）から液滴ノズル５までの吐出方向Ｄ２への距離Ｄ（図４参照）は、たとえば、１５〜４０ｍｍ、好ましくは１５〜２０ｍｍ、さらに好ましくは、２０ｍｍである。図３に示すように、吐出方向Ｄ２は、鉛直方向に対して噴射領域Ｔ１の方へ傾けられている。すなわち、狙い位置Ｐ１は、水平方向に関して吐出口３３よりも噴射領域Ｔ１側に配置されており、吐出方向Ｄ２は、基板Ｗの上面に対して傾いている。基板Ｗの上面と吐出方向Ｄ２とがなす角度θ２（図３参照）は、たとえば、１０〜４０度、好ましくは、３０度である。
【００４１】
図３に示すように、保護液ノズル６から吐出された保護液は、狙い位置Ｐ１における基板Ｗとの衝突によって方向転換し、基板Ｗ上で広がりながら噴射領域Ｔ１の方へ基板Ｗの上面に沿って流れる。これにより、液滴ノズル５と基板Ｗの上面との間に保護液が進入し、噴射領域Ｔ１に保護液が供給される。吐出方向Ｄ２が鉛直方向に対して傾いているので、基板Ｗ上で保護液が広がる範囲が比較的狭い。つまり、吐出方向Ｄ２が鉛直である場合には、保護液が狙い位置Ｐ１から放射状に広がるのに対して、吐出方向Ｄ２が傾いている場合には、保護液は、狙い位置Ｐ１を１つの頂点とする三角形状に広がる。そのため、保護液が供給される基板Ｗ上の各点での流量は、吐出方向Ｄ２が鉛直である場合よりも大きい。したがって、吐出方向Ｄ２が鉛直である場合よりも大きな流量で噴射領域Ｔ１に保護液が供給される。さらに、吐出方向Ｄ２が鉛直である場合に比べて保護液が方向転換するときの減速が小さいので、吐出方向Ｄ２が鉛直である場合よりも大きな流速で保護液が噴射領域Ｔ１に供給される。
【００４２】
制御装置７は、スピンチャック２によって基板Ｗを回転させながら、保護液ノズル６から保護液を吐出させる。回転状態の基板Ｗに保護液が供給されるので、基板Ｗに供給された保護液は、基板Ｗとの接触によって径方向（回転半径方向）に加速されると共に基板Ｗの回転方向Ｄｒに加速される。したがって、基板Ｗに供給された保護液は、狙い位置Ｐ１から径方向に広がりながら回転方向に流れる。また、狙い位置Ｐ１は、基板Ｗの回転方向Ｄｒに関して噴射領域Ｔ１よりも上流側であるので、噴射領域Ｔ１には、狙い位置Ｐ１から噴射領域Ｔ１の間で回転方向Ｄｒに加速された保護液が供給される。したがって、噴射領域Ｔ１には、保護液ノズル６から吐出されたときよりも大きな流速で保護液が供給される。
【００４３】
さらに、吐出方向Ｄ２が平面視において長手方向Ｄ１に対して傾いているから、保護液ノズル６から吐出された保護液は、噴射領域Ｔ１に対して斜めに進入する（図４における「斜めの方向Ｄ３」参照）。したがって、噴射領域Ｔ１に進入した保護液は、噴射領域Ｔ１を斜めに通過する。そのため、保護液が噴射領域Ｔ１を長手方向Ｄ１に通過する場合よりも、保護液が噴射領域Ｔ１を通過する経路が短い。噴射領域Ｔ１に処理液の液滴が吹き付けられている状態では、噴射領域Ｔ１に進入した保護液は、処理液の液滴によって進行が妨げられるので、経路が長いと、経路の終端まで保護液が到達できない場合がある。つまり、噴射領域Ｔ１の全域に保護液が供給されない場合がある。したがって、保護液の経路を短縮することにより、噴射領域Ｔ１の全域に保護液を確実に供給することができる。さらに、噴射領域Ｔ１に保護液が斜めに進入するから、各噴射口３２から噴射された処理液の液滴が基板Ｗに衝突する位置（衝突位置）に保護液が直接供給される。すなわち、図５に示すように、各噴射口３２に対応する衝突位置には、他の噴射口３２に対応する衝突位置を通過していない保護液が供給される。したがって、液滴との衝突によって減速していない保護液が、各噴射口３２に対応する衝突位置に供給される。
【００４４】
図６Ａ〜６Ｄは、この発明の第１実施形態に係る基板処理装置１によって行われる基板Ｗの処理例について説明するための図である。
未処理の基板Ｗは、図示しない搬送ロボットによって搬送され、デバイス形成面である表面をたとえば上に向けてスピンチャック２上に載置される。そして、制御装置７は、スピンチャック２によって基板Ｗを保持させる。その後、制御装置７は、スピンモータ９を制御して、スピンチャック２に保持されている基板Ｗを回転させる。
【００４５】
次に、リンス液の一例である純水をリンス液ノズル４から基板Ｗに供給して、基板Ｗの上面を純水で覆う第１カバー工程が行われる。具体的には、制御装置７は、スピンチャック２によって基板Ｗを回転させながら、リンス液バルブ１０を開いて、図６Ａに示すように、リンス液ノズル４からスピンチャック２に保持されている基板Ｗの上面中央部に向けて純水を吐出させる。リンス液ノズル４から吐出された純水は、基板Ｗの上面中央部に供給され、基板Ｗの回転による遠心力を受けて基板Ｗの上面に沿って外方に広がる。これにより、基板Ｗの上面全域に純水が供給され、基板Ｗの上面全域を覆う純水の液膜が形成される。そして、リンス液バルブ１０が開かれてから所定時間が経過すると、制御装置７は、リンス液バルブ１０を閉じてリンス液ノズル４からの純水の吐出を停止させる。
【００４６】
次に、処理液の一例である炭酸水の液滴を液滴ノズル５から基板Ｗに供給して基板Ｗを洗浄する洗浄工程と、保護液の一例であるＳＣ−１を保護液ノズル６から基板Ｗに供給して基板Ｗの上面をＳＣ−１で覆う第２カバー工程とが並行して行われる。具体的には、制御装置７は、ノズル移動機構１９を制御することにより、液滴ノズル５および保護液ノズル６をスピンチャック２の上方に移動させると共に、液滴ノズル５の下面５ａを基板Ｗの上面に近接させる。その後、制御装置７は、スピンチャック２によって基板Ｗを回転させながら、保護液バルブ２３を開いて、図６Ｂに示すように、保護液ノズル６からＳＣ−１を吐出させる。制御装置７は、保護液ノズル６からＳＣ−１を吐出させる前に、たとえば１．６ｍ／ｓ以上の吐出速度で保護液ノズル６からＳＣ−１が吐出されるように、流量調整バルブ２４の開度を調整している。したがって、保護液ノズル６からは１．６ｍ／ｓ以上の吐出速度でＳＣ−１が吐出される。そして、保護液ノズル６から吐出されたＳＣ−１は、噴射領域Ｔ１の全域に供給される。これにより、噴射領域Ｔ１の全域を覆うＳＣ−１の液膜が形成される（図１３参照）。
【００４７】
一方、制御装置７は、保護液ノズル６からのＳＣ−１の吐出と並行して、液滴ノズル５から炭酸水の液滴を噴射させる。具体的には、制御装置７は、液滴ノズル５の下面５ａが基板Ｗの上面に近接しており、保護液ノズル６からＳＣ−１が吐出されている状態で、排出バルブ１４を閉じるとともに、電圧印加機構１８によって所定の周波数の交流電圧を液滴ノズル５の圧電素子１６に印加させる。さらに、図６Ｂに示すように、制御装置７は、一定の回転速度で基板Ｗを回転させると共に、一定の速度（前述の吐出速度）で保護液ノズル６からＳＣ−１を吐出させながら、ノズル移動機構１９によって、中心位置Ｐｃと周縁位置Ｐｅとの間で液滴ノズル５を軌跡Ｘ１に沿って複数回往復させる（ハーフスキャン）。図２において実線で示すように、中心位置Ｐｃは、平面視において液滴ノズル５と基板Ｗの上面中央部とが重なる位置であり、図２において二点鎖線で示すように、周縁位置Ｐｅは、平面視において液滴ノズル５と基板Ｗの上面周縁部とが重なる位置である。
【００４８】
多数の炭酸水の液滴が液滴ノズル５から下方に噴射されることにより、ＳＣ−１の液膜によって覆われている噴射領域Ｔ１に多数の炭酸水の液滴が吹き付けられる。また、制御装置７が、基板Ｗを回転させながら、中心位置Ｐｃと周縁位置Ｐｅとの間で液滴ノズル５を移動させるので、噴射領域Ｔ１によって基板Ｗの上面が走査され、噴射領域Ｔ１が基板Ｗの上面全域を通過する。したがって、基板Ｗの上面全域に炭酸水の液滴が吹き付けられる。基板Ｗの上面に付着しているパーティクルなどの異物は、基板Ｗに対する液滴の衝突によって物理的に除去される。また、異物と基板Ｗとの結合力は、ＳＣ−１が基板Ｗを溶解させることにより弱められる。したがって、異物がより確実に除去される。また、基板Ｗの上面全域が液膜によって覆われている状態で、炭酸水の液滴が噴射領域Ｔ１に吹き付けられるので、基板Ｗに対する異物の再付着が抑制または防止される。このようにして、第２カバー工程と並行して洗浄工程が行われる。そして、洗浄工程および第２カバー工程が所定時間に亘って行われると、制御装置７は、排出バルブ１４を開いて、液滴ノズル５からの液滴の噴射を停止させる。さらに、制御装置７は、保護液バルブ２３を閉じて、保護液ノズル６からのＳＣ−１の吐出を停止させる。
【００４９】
次に、リンス液の一例である純水をリンス液ノズル４から基板Ｗに供給して、基板Ｗに付着している液体や異物を洗い流すリンス工程が行われる。具体的には、制御装置７は、スピンチャック２によって基板Ｗを回転させながら、リンス液バルブ１０を開いて、図６Ｃに示すように、リンス液ノズル４からスピンチャック２に保持されている基板Ｗの上面中央部に向けて純水を吐出させる。リンス液ノズル４から吐出された純水は、基板Ｗの上面中央部に供給され、基板Ｗの回転による遠心力を受けて基板Ｗの上面に沿って外方に広がる。これにより、基板Ｗの上面全域に純水が供給され、基板Ｗに付着している液体や異物が洗い流される。そして、リンス液バルブ１０が開かれてから所定時間が経過すると、制御装置７は、リンス液バルブ１０を閉じてリンス液ノズル４からの純水の吐出を停止させる。
【００５０】
次に、基板Ｗを乾燥させる乾燥工程（スピンドライ）が行われる。具体的には、制御装置７は、スピンモータ９を制御して、基板Ｗを高回転速度（たとえば数千ｒｐｍ）で回転させる。これにより、基板Ｗに付着している純水に大きな遠心力が作用し、図６Ｄに示すように、基板Ｗに付着している純水が基板Ｗの周囲に振り切られる。このようにして、基板Ｗから純水が除去され、基板Ｗが乾燥する。そして、乾燥工程が所定時間にわたって行われた後は、制御装置７は、スピンモータ９を制御して、スピンチャック２による基板Ｗの回転を停止させる。その後、処理済みの基板Ｗが搬送ロボットによってスピンチャック２から搬出される。
【００５１】
図７は、吐出方向Ｄ２と基板Ｗのダメージ数との関係を示すグラフである。
図７のダメージ数は、平面視において長手方向Ｄ１と吐出方向Ｄ２とがなす角度θ１を除き、同じ条件で基板Ｗを処理したときの測定値である。図７に示すように、角度θ１が１０〜５０度の範囲では、角度θ１が１０度および５０度のときにダメージ数が多い。図示はしないが、角度θ１が１０度および５０度のときには、液滴ノズル５の下面５ａと基板Ｗの上面との間から下流側に向かって噴き出すスモークのような水しぶきが発生した。この水しぶきは、保護液が噴射領域Ｔ１の全域に供給されておらず、保護液が欠乏しているために発生したと考えられる。つまり、水しぶきの発生は、噴射領域Ｔ１の全域が保護液の液膜によって覆われていないことを示していると考えられる。一方、角度θ１が２０〜４０度のときには、ダメージ数が少なく、水しぶきが発生しなかった。さらに、角度θ１が２５〜３５度の範囲では、角度θ１が２０度および４０度のときよりもダメージ数が少ない。したがって、平面視において長手方向Ｄ１と吐出方向Ｄ２とがなす角度θ１は、２５〜３５度が好ましく、３０度がさらに好ましい。
【００５２】
図８は、平面視における保護液ノズル６から液滴ノズル５までの吐出方向Ｄ２への距離Ｄと基板Ｗのダメージ数との関係を示すグラフである。
図８のダメージ数は、距離Ｄを除き、同じ条件で基板Ｗを処理したときの測定値である。図８に示すように、距離Ｄが５〜６０ｍｍの範囲では、距離Ｄが５ｍｍおよび６０ｍｍのときに、ダメージ数が多く、水しぶきが発生した。一方、距離Ｄが１０〜４０ｍｍのときには、ダメージ数が少なく、水しぶきが発生しなかった。さらに、距離Ｄが１５〜２５ｍｍの範囲では、ダメージ数が一層少ない。したがって、平面視における保護液ノズル６から液滴ノズル５までの吐出方向Ｄ２への距離Ｄは、１５〜４０ｍｍが好ましく、１５〜２５ｍｍがさらに好ましく、２０ｍｍが最も好ましい。
【００５３】
図９は、基板Ｗの上面と吐出方向Ｄ２とがなす角度θ２と基板Ｗのダメージ数との関係を示すグラフである。
図９のダメージ数は、角度θ２を除き、同じ条件で基板Ｗを処理したときの測定値である。図９に示すように、角度θ２が１０〜５０度の範囲では、角度θ２が５０度のときに、ダメージ数が多く、水しぶきが発生した。一方、角度θ２が１０〜４０度のときには、ダメージ数が少なく、水しぶきが発生しなかった。さらに、角度θ２が３０度のときはダメージ数が最も少ない。したがって、基板Ｗの上面と吐出方向Ｄ２とがなす角度θ２は、１０〜４０度が好ましく、３０度が最も好ましい。
【００５４】
図１０は、保護液ノズル６からの保護液の吐出速度と基板Ｗのダメージ数との関係を示すグラフである。
図１０は、保護液ノズル６からの保護液の吐出速度を除き、同じ条件で基板Ｗを処理したときの測定値である。図１０に示すように、保護液の吐出速度が０．８〜２．７ｍ／ｓの範囲では、保護液の吐出速度が１．３ｍ／ｓ以上のときにダメージ数が少ない。さらに、保護液の吐出速度が１．６〜２．７ｍ／ｓの範囲では、保護液の吐出速度が１．３ｍ／ｓのときよりもダメージ数が少ない。また、図１０の測定結果から、保護液の吐出速度が２．７ｍ／ｓを超える範囲でも、ダメージ数は、保護液の吐出速度が１．６〜２．７ｍ／ｓのときと同等と考えられる。したがって、保護液ノズル６からの保護液の吐出速度は、１．６ｍ／ｓ以上であることが好ましい。この場合、保護液の吐出速度の上限値は、１３ｍ／ｓであってもよい。すなわち、保護液の吐出速度は、基板Ｗ上での保護液の流速が、１．６ｍ／ｓ以上、より具体的には１．６〜１３ｍ／ｓになるように設定されていてもよい。
【００５５】
図１１は、回転状態の基板Ｗに向けて保護液ノズル６から保護液を吐出したときの噴射領域Ｔ１への保護液の供給状態について説明するための模式的な平面図である。図１２は、噴射領域Ｔ１に向かう保護液の流速が小さいときの供給状態について説明するための模式的な側面図である。図１３は、噴射領域Ｔ１に向かう保護液の流速が大きいときの供給状態について説明するための模式的な側面図である。図１４は、液滴ノズル５から噴射される液滴の噴射速度と基板Ｗのダメージ数との関係を示すグラフである。以下では、図１１を参照する。図１２〜図１４については適宜参照する。
【００５６】
図１１の上段に示す３つの供給状態は、平面視において長手方向Ｄ１と吐出方向Ｄ２とがなす角度θ１だけを変化させたときの供給状態であり、距離Ｄおよび角度θ２については適切な値に設定されている。図１１の上段に示すように、角度θ１が適切（Proper）である場合（２５〜３５度である場合）には、噴射領域Ｔ１の全域に保護液が供給される。その一方で、角度θ１が適切な範囲よりも小さい場合や大きい場合には、基板Ｗ上で保護液が広がる範囲が、噴射領域Ｔ１の全域に重ならないので、噴射領域Ｔ１の全域に保護液が供給されない。そのため、保護液の液膜によって覆われていない領域に処理液の液滴が吹き付けられてしまう。
【００５７】
また、図１１の中段に示す２つの供給状態は、平面視における保護液ノズル６から液滴ノズル５までの吐出方向Ｄ２への距離Ｄだけを変化させたときの供給状態であり、角度θ１および角度θ２については適切な値に設定されている。図１１の中段に示すように、距離Ｄが適切である場合（１５〜４０ｍｍである場合）には、噴射領域Ｔ１の全域に保護液が供給される。その一方で、距離Ｄが適切な範囲よりも大きい場合には、噴射領域Ｔ１に達するまでに保護液が必要以上に広がっているので、噴射領域Ｔ１に進入する保護液の流量および流速が十分でない。したがって、保護液が処理液の液滴に遮られて、噴射領域Ｔ１の全域に進入できない。そのため、保護液の液膜によって覆われていない領域に処理液の液滴が吹き付けられてしまう。
【００５８】
また、図１１の下段に示す３つの供給状態は、基板Ｗの上面と吐出方向Ｄ２とがなす角度θ２だけを変化させたときの供給状態であり、角度θ１および距離Ｄについては適切な値に設定されている。図１１の下段に示すように、角度θ２が適切である場合（１０〜４０度である場合）には、噴射領域Ｔ１の全域に保護液が供給される。その一方で、角度θ２が適切な範囲よりも小さい場合（たとえば、吐出方向Ｄ２が水平に近い場合）には、回転方向Ｄｒへの保護液の流速が大きいので、基板Ｗに供給された保護液は、径方向に十分に広がる前に噴射領域Ｔ１よりも下流側に移動してしまう。そのため、噴射領域Ｔ１の全域に保護液が供給されない。また、角度θ２が適切な範囲よりも大きい場合には、径方向への保護液の広がりが大きいから、十分な流量および流速で保護液が噴射領域Ｔ１に供給されない。そのため、噴射領域Ｔ１の全域に保護液が供給されない場合がある。
【００５９】
このように、吐出方向Ｄ２（平面視において長手方向Ｄ１と吐出方向Ｄ２とがなす角度θ１）、平面視における保護液ノズル６から液滴ノズル５までの吐出方向Ｄ２への距離Ｄ、および基板Ｗの上面と吐出方向Ｄ２とがなす角度θ２を適切な値に設定することにより、保護液を十分な流速かつ十分な流量で噴射領域Ｔ１に進入させることができる。これにより、十分な膜厚を有し、噴射領域Ｔ１の全域を覆う保護液の液膜を形成することができる。
【００６０】
すなわち、図１２に示すように、基板Ｗ上での保護液の流速が小さいと、噴射領域Ｔ１に進入しようとする保護液は、処理液の液滴に遮られて噴射領域Ｔ１に殆ど進入できない。そのため、噴射領域Ｔ１を覆う保護液の液膜が形成されない。仮に保護液の液膜が形成されたとしても、その膜厚が小さい。一方、図１３に示すように、基板Ｗ上での保護液の流速が大きいと、噴射領域Ｔ１に進入しようとする保護液は、処理液の液滴に抗して噴射領域Ｔ１に進入する。そのため、十分な膜厚を有する保護液の液膜が形成され、この液膜によって噴射領域Ｔ１の全域が覆われる。すなわち、処理液の液滴が噴射領域Ｔ１に吹き付けられている間も、噴射領域Ｔ１の全域が保護液の液膜によって覆われている状態が維持される。したがって、噴射領域Ｔ１の全域を保護液によって保護しながら、噴射領域Ｔ１からパーティクルなどの異物を除去することができる。
【００６１】
液滴ノズル５から噴射される液滴の速度を増加させれば、液滴の衝突によって異物に加わる衝撃が増加するので、異物の除去率を向上させることができる。しかしながら、液滴ノズル５から噴射される液滴の速度を増加させると、基板に形成されたパターンに加わる衝撃も増加するので、ダメージ数が増加してしまう。具体的には、図１４において一点鎖線（比較例）で示すように、噴射領域Ｔ１が保護液の液膜によって覆われていない状態で処理液の液滴を噴射領域Ｔ１に衝突させた場合、液滴ノズル５からの液滴の噴射速度が大きくなると、ダメージ数が増加している。しかし、図１４において二点鎖線（実施例）で示すように、噴射領域Ｔ１が保護液の液膜によって覆われている状態で処理液の液滴を噴射領域Ｔ１に衝突させれば、ダメージ数を低減することができる。したがって、保護液の液膜によって噴射領域Ｔ１を覆うことにより、噴射領域Ｔ１が保護液の液膜によって覆われていない状態ではダメージが発生する噴射速度で液滴ノズル５から処理液の液滴を噴射させることができる。これにより、ダメージの発生を抑制しながら、異物の除去率を向上させることができる。
【００６２】
以上のように第１実施形態では、スピンチャック２によって水平に保持されている基板Ｗの上面に向けて液滴ノズル５から処理液の液滴が噴射される。これにより、基板Ｗの上面内の噴射領域Ｔ１に処理液の液滴が吹き付けられる。また、液滴ノズル５からの処理液の吐出と並行して、保護液ノズル６から基板Ｗの上面に向けて保護液が吐出される。保護液ノズル６から吐出された保護液は、基板Ｗとの衝突によって方向転換し、基板Ｗ上で広がりながら噴射領域Ｔ１の方へ基板Ｗの上面に沿って流れる。基板Ｗ上を広がる保護液は、噴射領域Ｔ１に吹き付けられる処理液の液滴に抗して噴射領域Ｔ１に進入する。すなわち、保護液ノズル６からの保護液の吐出速度、保護液ノズル６からの保護液の吐出方向Ｄ２、保護液ノズル６から液滴ノズル５までの距離Ｄ、基板Ｗの上面に対する吐出方向の角度θ２、および基板Ｗの回転速度の少なくとも一つを含む流速制御条件が適宜設定されることにより、保護液が処理液の液滴に抗して噴射領域Ｔ１に進入できるように基板Ｗ上での保護液の流速が制御されている。
【００６３】
具体的には、保護液ノズル６からの保護液の吐出方向Ｄ２が基板Ｗの上面に対して傾いているから、吐出方向Ｄ２が基板Ｗの上面に垂直である場合よりも、保護液が方向転換するときの減速が小さい。そのため、保護液ノズル６から吐出された保護液は、比較的大きい速度で噴射領域Ｔ１に到達する。したがって、保護液は、噴射領域Ｔ１に吹き付けられる処理液の液滴に抗して噴射領域Ｔ１に進入する。そのため、保護液が噴射領域Ｔ１に供給され、十分な厚みを有する保護液の液膜が噴射領域Ｔ１に形成される。よって、処理液の液滴は、保護液の液膜、すなわち保護膜によって噴射領域Ｔ１が覆われている状態で噴射領域Ｔ１に衝突する。これにより、パターンに加わる衝撃を緩和して、基板Ｗのダメージを抑制することができる。
【００６４】
さらに、保護液の吐出方向Ｄ２が基板Ｗの上面に対して傾いているから、基板Ｗ上で保護液が広がる範囲が比較的狭い。つまり、吐出方向Ｄ２が基板Ｗの上面に垂直である場合には、保護液が基板Ｗ上で放射状に広がるのに対して、吐出方向Ｄ２が基板Ｗの上面に対して傾いている場合には、保護液が基板Ｗ上で三角形状に広がる。したがって、保護液が供給される基板Ｗ上の各点での流量は、吐出方向Ｄ２が基板Ｗの上面に垂直である場合よりも大きい。そのため、吐出方向Ｄ２が基板Ｗの上面に垂直である場合よりも大きな流量で噴射領域Ｔ１に保護液を供給することができる。これにより、噴射領域Ｔ１を覆う液膜の厚みを増加させることができ、基板Ｗのダメージを抑制することができる。
【００６５】
また第１実施形態では、基板Ｗの上面に沿って流れる保護液が、噴射領域Ｔ１の長手方向Ｄ１に対して平面視で斜めの方向Ｄ３（図４参照）から噴射領域Ｔ１に進入する。したがって、保護液は、噴射領域Ｔ１を斜めに通過する。そのため、保護液が噴射領域Ｔ１を長手方向Ｄ１に通過する場合よりも、保護液が噴射領域Ｔ１を通過する経路が短い。噴射領域Ｔ１に進入した保護液は、処理液の液滴によって進行が妨げられるので、経路が長いと、経路の終端まで保護液が到達できない場合がある。つまり、噴射領域Ｔ１の全域に保護液が供給されない場合がある。したがって、保護液の経路を短縮することにより、噴射領域Ｔ１の全域に保護液を確実に供給することができる。これにより、噴射領域Ｔ１の全域を覆う保護液の液膜を確実に形成することができる。
【００６６】
また第１実施形態では、基板Ｗの上面中央部を通る鉛直な回転軸線Ｌ１まわりに基板Ｗが回転している状態で、基板Ｗの上面内の狙い位置Ｐ１に向けて保護液ノズル６から保護液が吐出される。したがって、保護液ノズル６から吐出された保護液は、狙い位置Ｐ１との衝突によって方向転換し、基板Ｗ上で広がりながら噴射領域Ｔ１の方へ流れる。すなわち、回転状態の基板Ｗに保護液が供給されるので、基板Ｗに供給された保護液は、基板Ｗとの接触によって径方向（回転半径方向）に加速されると共に基板Ｗの回転方向Ｄｒに加速される。したがって、基板Ｗに供給された保護液は、狙い位置Ｐ１から径方向に広がりながら回転方向に流れる。
【００６７】
狙い位置Ｐ１は、基板Ｗの回転方向Ｄｒに関して噴射領域Ｔ１よりも上流側の位置である。狙い位置Ｐ１が噴射領域Ｔ１より下流側である場合には、狙い位置Ｐ１に供給された保護液が、噴射領域Ｔ１に到達するまでに基板Ｗの周囲に排出されるおそれがある。仮に保護液が噴射領域Ｔ１に到達できたとしても、噴射領域Ｔ１に進入する保護液の流速および流量は、狙い位置Ｐ１が噴射領域Ｔ１よりも上流側である場合に比べて小さい。したがって、基板Ｗの回転方向Ｄｒに関して噴射領域Ｔ１よりも上流側の位置（狙い位置Ｐ１）に向けて保護液を吐出させることにより、噴射領域Ｔ１に保護液を確実に供給することができる。これにより、噴射領域Ｔ１を覆う保護液の液膜を形成することができる。
【００６８】
また第１実施形態では、噴射領域Ｔ１が、基板Ｗの上面中央部と基板Ｗの上面周縁部との間で移動するように、ノズル移動機構１９が、液滴ノズル５および保護液ノズル６を移動させる。したがって、スピンチャック２が基板Ｗを回転軸線Ｌ１まわりに回転させている状態で、ノズル移動機構１９が、液滴ノズル５および保護液ノズル６を移動させると、基板Ｗの上面が噴射領域Ｔ１によって走査され、噴射領域Ｔ１が基板Ｗの上面全域を通過する。これにより、基板Ｗの上面全域に処理液の液滴を衝突させて、基板Ｗから異物を除去することができる。さらに、ノズル移動機構１９は、液滴ノズル５と保護液ノズル６との位置関係（たとえば、距離や姿勢）を一定に保ちながら液滴ノズル５および保護液ノズル６を移動させる。そのため、保護液ノズル６から吐出された保護液が確実に狙い位置Ｐ１に供給される。これにより、噴射領域Ｔ１に保護液を確実に進入させて、噴射領域Ｔ１を覆う保護液の液膜を形成することができる。
【００６９】
次に、この発明の第２実施形態について説明する。以下の図１５において、前述の図１〜図１４に示された各部と同等の構成部分については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
図１５は、この発明の第２実施形態に係る液滴ノズル２０５および保護液ノズル６の模式的な側面図である。
【００７０】
第２実施形態に係る基板処理装置２０１は、液滴ノズルを除き、第１実施形態に係る基板処理装置１と同様の構成を備えている。すなわち、基板処理装置２０１は、第１実施形態に係る液滴ノズル５に代えて、噴射領域Ｔ２０１に吹き付けられる処理液の液滴を生成する液滴ノズル２０５を備えている。第２実施形態では、２つの液滴ノズル２０５が基板処理装置２０１に備えられている。２つの液滴ノズル２０５は、共通の保持部材に保持されていてもよいし、液滴ノズル２０５毎に設けられた専用の保持部材に保持されていてもよい。また、図１５では、２つの液滴ノズル２０５が水平方向（紙面の左右方向）に間隔を空けて配置されている状態が示されているが、２つの液滴ノズル２０５は、接触していてもよいし、一体的に結合されていてもよい。さらに、液滴ノズル２０５の数は、２つに限らず、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。
【００７１】
液滴ノズル２０５は、液体と気体とを混合して液滴を生成する二流体ノズルである。液滴ノズル２０５は、噴射領域Ｔ２０１に向けて処理液を吐出する処理液吐出口２３４と、噴射領域Ｔ２０１に向けて気体を吐出する気体吐出口２３５とを有している。気体吐出口２３５は、環状であり、処理液吐出口２３４を取り囲んでいる。気体吐出口２３５からは、気体の一例である窒素ガスなどの不活性ガスが吐出される。液滴ノズル２０５は、処理液吐出口２３４から処理液を吐出させながら、気体吐出口２３５から気体を吐出させることにより、液滴ノズル２０５と基板Ｗとの間で処理液に気体を衝突させて、処理液の液滴を生成する。これにより、保護液ノズル６から吐出された保護液の液膜によって覆われた噴射領域Ｔ２０１に処理液の液滴が吹き付けられる。
【００７２】
この発明の実施の形態の説明は以上であるが、この発明は、前述の第１および第２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、前述の第１実施形態では、制御装置７は、第２カバー工程において、スピンチャック２による基板Ｗの回転速度と、保護液ノズル６からの保護液の吐出速度とを一定に維持しながら、液滴ノズル５を軌跡Ｘ１に沿って水平に移動させる場合について説明した。しかし、制御装置７は、第２カバー工程において、液滴ノズル５を軌跡Ｘ１に沿って水平に移動させながら、基板Ｗの回転速度および／または保護液の吐出速度を変化させてもよい。具体的には、制御装置７は、第２カバー工程において、基板Ｗの回転速度を一定に維持しながら、狙い位置Ｐ１が基板Ｗの上面中央部に近づくほど保護液の吐出速度を増加させてもよい。また、制御装置７は、第２カバー工程において、保護液の吐出速度を一定に維持しながら、狙い位置Ｐ１が基板Ｗの上面中央部に近づくほど基板Ｗの回転速度を増加させてもよい。
【００７３】
前述のように、基板Ｗに供給された保護液は、基板Ｗの回転によって加速される。基板Ｗの各位置での周速は、基板Ｗの上面中央部（回転中心Ｃ１）に近づくほど減少するから、基板Ｗの回転速度と保護液の吐出速度とが一定であれば、基板Ｗ上での保護液の流速は、回転中心Ｃ１からの距離が短いほど低下する。そのため、回転中心Ｃ１から狙い位置Ｐ１までの距離が短い場合には、保護液が噴射領域Ｔ１に進入するときの進入速度が低下してしまう。したがって、制御装置７は、回転中心Ｃ１から狙い位置Ｐ１までの距離に応じて基板Ｗの回転速度および／または保護液の吐出速度を変化させることにより、基板Ｗ上での保護液の流速を安定させてもよい。この場合、保護液が一定の速度で噴射領域Ｔ１に進入するから、回転中心Ｃ１から狙い位置Ｐ１までの距離が短い場合であっても、噴射領域Ｔ１を覆う保護液の液膜を確実に形成することができる。したがって、基板Ｗの上面中央部だけにダメージ（特異的ダメージ）が発生することを抑制することができる。
【００７４】
また、前述の第１実施形態では、複数の噴射口３２が複数の列Ｌを構成している場合について説明した。つまり、複数の噴射口３２が液滴ノズル５の下面５ａで直線状に配列されている場合について説明した。しかし、複数の噴射口３２の配置は、直線状に限られない。たとえば、複数の噴射口３２は、液滴ノズル５の下面５ａ内に設けられた噴射口配置領域に配置されていてもよい。この場合、噴射口配置領域の形状は、矩形であってもよいし、円形であってもよい。また、複数の噴射口３２は、この噴射口配置領域内で等間隔で配置されていてもよいし、不等間隔で配置されていてもよい。
【００７５】
また、前述の第１実施形態では、基板Ｗを回転させながら液滴ノズル５を移動させることにより、基板Ｗの上面全域に処理液の液滴を衝突させる場合について説明した。すなわち、基板Ｗおよび液滴ノズル５の両方を移動させる場合について説明した。しかし、基板Ｗおよび液滴ノズル５の一方だけを移動させて、基板Ｗの上面全域に処理液の液膜を衝突させてもよい。具体的には、噴射領域Ｔ１が基板Ｗの上面全域を通過するように、基板Ｗを静止させた状態で液滴ノズル５を移動させてもよい。また、噴射領域Ｔ１が基板Ｗの上面全域を通過するように、液滴ノズル５を静止させた状態で基板Ｗを移動させてもよい。
【００７６】
また、前述の第１実施形態では、１つの液滴ノズル５に対して１つの保護液ノズル６が設けられている場合について説明した。しかし、１つの液滴ノズル５に対して複数の保護液ノズル６が設けられていてもよい。たとえば、基板Ｗの回転方向Ｄｒに関して液滴ノズル５の上流側と下流側とに１つずつ保護液ノズル６が配置されていてもよい。この場合、２つの保護液ノズル６は、液滴ノズル５に関して対称に配置されていることが好ましい。
【００７７】
液滴ノズル５の上流側と下流側とに保護液ノズル６が配置されている場合、一方の保護液ノズル６は、基板Ｗの回転方向Ｄｒに関して噴射領域Ｔ１の上流側の狙い位置に向けて保護液を吐出し、他方の保護液ノズル６は、基板Ｗの回転方向Ｄｒに関して噴射領域Ｔ１の下流側の狙い位置に向けて保護液ノズル６を吐出する。したがって、液滴ノズル５が平面視において基板Ｗの端から端まで移動するように、制御装置７が液滴ノズル５を軌跡Ｘ１に沿って移動させたとしても（フルスキャン）、いずれか一方の狙い位置を常に噴射領域Ｔ１の上流側に位置させることができる。これにより、噴射領域Ｔ１が基板Ｗ上のいずれの領域に位置する場合でも、保護液を噴射領域Ｔ１に確実に供給することができる。
【００７８】
また、前述の第１実施形態では、軌跡Ｘ１が曲線である場合について説明した。しかし、軌跡Ｘ１は、直線であってもよい。すなわち、軌跡Ｘ１は、スピンチャック２に保持された基板Ｗの上面に沿って延びており、基板Ｗの上面に垂直な垂直方向から見たときに基板Ｗの上面の中心Ｃ１を通る直線であってもよい。
また、前述の第１および第２実施形態では、基板処理装置１、２０１が、半導体ウエハなどの円板状の基板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１、２０１は、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。
【００７９】
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【００８０】
１ 基板処理装置
２ スピンチャック（基板保持手段、回転手段）
３ カップ
４ リンス液ノズル
５ 液滴ノズル
５ａ 液滴ノズルの下面（対向面）
６ 保護液ノズル
７ 制御装置（流速制御手段）
８ スピンベース
９ スピンモータ
１０ リンス液バルブ
１１ リンス液供給管
１２ 処理液供給管
１３ 処理液供給機構
１４ 排出バルブ
１５ 処理液排出管
１６ 圧電素子
１７ 配線
１８ 電圧印加機構
１９ ノズル移動機構（ノズル移動手段）
２０ ノズルアーム
２１ 回動機構（アーム移動手段）
２２ 昇降機構
２３ 保護液バルブ
２４ 流量調整バルブ
２５ 保護液供給管
２６ 本体
２７ カバー
２８ シール
２９ 供給口
３０ 排出口
３１ 処理液流通路
３２ 噴射口
３２ａ 噴射口
３２ｂ 噴射口
３３ 吐出口
２０１ 基板処理装置
２０５ 液滴ノズル
２３４ 処理液吐出口
２３５ 気体吐出口
Ｃ１ 回転中心
Ｄ 距離
Ｄ１ 長手方向
Ｄ２ 吐出方向
Ｄ３ 斜めの方向
Ｄｒ 回転方向
Ｌ 列
Ｌ１ 回転軸線
Ｐｃ 中心位置
Ｐｅ 周縁位置
Ｐ１ 狙い位置
Ｔ１ 噴射領域
Ｔ２０１ 噴射領域
Ｗ 基板
Ｘ１ 軌跡
θｃ 中心角
θ１ 角度
θ２ 角度
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を水平に保持する基板保持手段と、
前記基板保持手段によって保持された基板の上面内の噴射領域に吹き付けられる処理液の液滴を生成する液滴ノズルと、
前記基板を保護する保護液が前記基板保持手段に保持された基板の上面に沿って前記噴射領域の方に流れるように前記基板の上面に対して斜めに保護液を吐出し、前記噴射領域が保護液の液膜で覆われている状態で処理液の液滴を前記噴射領域に衝突させる保護液ノズルとを含む、基板処理装置。
【請求項２】
前記噴射領域は、長手方向に延びる長方形状であり、
前記保護液ノズルは、前記保護液ノズルから吐出された保護液が前記長手方向に対して平面視で斜めの方向から前記噴射領域に進入するように保護液を吐出する、請求項１記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記基板の上面中央部を通る鉛直な回転軸線まわりに前記基板を回転させる回転手段をさらに含み、
前記保護液ノズルは、前記回転手段による前記基板の回転方向に関して前記噴射領域よりも上流側の狙い位置に向けて保護液を吐出する、請求項１または２記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記基板の上面中央部と前記基板の上面周縁部との間で前記噴射領域が移動するように、前記液滴ノズルと前記保護液ノズルとの位置関係を一定に保ちながら前記液滴ノズルおよび保護液ノズルを移動させるノズル移動手段をさらに含む、請求項３記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記ノズル移動手段は、前記液滴ノズルおよび保護液ノズルを保持するノズルアームと、前記ノズルアームを移動させるアーム移動手段とを含む、請求項４記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記噴射領域が前記基板の上面のいずれの領域に位置するときでも、前記保護液ノズルから吐出された保護液が一定の速度で前記噴射領域に進入するように、前記基板上での保護液の流速を制御する流速制御手段をさらに含む、請求項４または５記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記流速制御手段は、前記基板の回転速度を制御する回転速度制御手段と、前記保護液ノズルからの保護液の吐出速度を制御する吐出速度制御手段とを含む、請求項６記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記液滴ノズルは、処理液の液滴を噴射する噴射口が形成されており、前記噴射領域に対向する対向面を含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項９】
前記保護液ノズルは、１．６ｍ／ｓ以上の吐出速度で保護液を吐出する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１０】
基板を水平に保持する基板保持工程と、
前記保持された基板の上面内の噴射領域に、液滴ノズルから処理液の液滴を吹き付ける液滴供給工程と、
保護液ノズルから前記基板の上面に対して斜めに保護液を吐出し、前記保持された基板の上面に沿って前記噴射領域の方に向かう前記保護液の流れを前記基板の上面に形成して、前記噴射領域が前記保護液の液膜で覆われている状態で前記処理液の液滴を前記噴射領域に衝突させる工程とを含む、基板処理方法。
【請求項１１】
前記保護液が前記基板の上面で三角形状に広がる、請求項１０記載の基板処理方法。
【請求項１２】
前記保護液が前記基板の上面に対して１０〜４０度の角度で前記保護液ノズルから吐出される、請求項１０または１１に記載の基板処理方法。
【請求項１３】
前記噴射領域は、長手方向に延びる長方形状であり、
前記保護液ノズルから吐出された保護液が前記長手方向に対して平面視で斜めの方向から前記噴射領域に進入するように前記保護液を前記保護液ノズルから吐出する、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項１４】
前記保護液が前記基板の上面において前記噴射領域を通過する経路が、前記噴射領域の長手方向の長さよりも短い、請求項１３記載の基板処理方法。
【請求項１５】
前記保護液が前記長手方向に対して平面視で２５〜３５度をなす方向に沿って前記保護液ノズルから吐出される、請求項１３または１４に記載の基板処理方法。
【請求項１６】
前記基板の上面中央部を通る鉛直な回転軸線まわりに前記基板を回転させる基板回転工程をさらに含み、
前記基板の回転方向に関して前記噴射領域よりも上流側の狙い位置に向けて前記保護液ノズルから前記保護液を吐出する、請求項１０〜１５のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項１７】
前記基板の上面中央部と前記基板の上面周縁部との間で前記噴射領域が移動するように、前記液滴ノズルと前記保護液ノズルとの位置関係を一定に保ちながら前記液滴ノズルおよび保護液ノズルを移動させるノズル移動工程をさらに含む、請求項１６記載の基板処理方法。
【請求項１８】
前記噴射領域が前記基板の上面のいずれの領域に位置するときでも、前記保護液ノズルから吐出された保護液が一定の速度で前記噴射領域に進入するように、前記基板上での保護液の流速を制御する流速制御工程をさらに含む、請求項１７記載の基板処理方法。
【請求項１９】
前記液滴ノズルは、処理液の液滴を噴射する噴射口が形成されており、前記噴射領域に対向する対向面を含み、
前記保護液ノズルから吐出されて前記基板の上面を広がる保護液が、前記対向面と前記基板の上面との間に進入する、請求項１０〜１８のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項２０】
前記保護液ノズルから、１．６ｍ／ｓ以上の吐出速度で保護液を吐出する、請求項１０〜１９のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項１】
基板を水平に保持する基板保持手段と、
前記基板保持手段によって保持された基板の上面内の噴射領域に吹き付けられる処理液の液滴を生成する液滴ノズルと、
前記基板を保護する保護液が前記基板保持手段に保持された基板の上面に沿って前記噴射領域の方に流れるように前記基板の上面に対して斜めに保護液を吐出し、前記噴射領域が保護液の液膜で覆われている状態で処理液の液滴を前記噴射領域に衝突させる保護液ノズルとを含む、基板処理装置。
【請求項２】
前記噴射領域は、長手方向に延びる長方形状であり、
前記保護液ノズルは、前記保護液ノズルから吐出された保護液が前記長手方向に対して平面視で斜めの方向から前記噴射領域に進入するように保護液を吐出する、請求項１記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記基板の上面中央部を通る鉛直な回転軸線まわりに前記基板を回転させる回転手段をさらに含み、
前記保護液ノズルは、前記回転手段による前記基板の回転方向に関して前記噴射領域よりも上流側の狙い位置に向けて保護液を吐出する、請求項１または２記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記基板の上面中央部と前記基板の上面周縁部との間で前記噴射領域が移動するように、前記液滴ノズルと前記保護液ノズルとの位置関係を一定に保ちながら前記液滴ノズルおよび保護液ノズルを移動させるノズル移動手段をさらに含む、請求項３記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記ノズル移動手段は、前記液滴ノズルおよび保護液ノズルを保持するノズルアームと、前記ノズルアームを移動させるアーム移動手段とを含む、請求項４記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記噴射領域が前記基板の上面のいずれの領域に位置するときでも、前記保護液ノズルから吐出された保護液が一定の速度で前記噴射領域に進入するように、前記基板上での保護液の流速を制御する流速制御手段をさらに含む、請求項４または５記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記流速制御手段は、前記基板の回転速度を制御する回転速度制御手段と、前記保護液ノズルからの保護液の吐出速度を制御する吐出速度制御手段とを含む、請求項６記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記液滴ノズルは、処理液の液滴を噴射する噴射口が形成されており、前記噴射領域に対向する対向面を含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項９】
前記保護液ノズルは、１．６ｍ／ｓ以上の吐出速度で保護液を吐出する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１０】
基板を水平に保持する基板保持工程と、
前記保持された基板の上面内の噴射領域に、液滴ノズルから処理液の液滴を吹き付ける液滴供給工程と、
保護液ノズルから前記基板の上面に対して斜めに保護液を吐出し、前記保持された基板の上面に沿って前記噴射領域の方に向かう前記保護液の流れを前記基板の上面に形成して、前記噴射領域が前記保護液の液膜で覆われている状態で前記処理液の液滴を前記噴射領域に衝突させる工程とを含む、基板処理方法。
【請求項１１】
前記保護液が前記基板の上面で三角形状に広がる、請求項１０記載の基板処理方法。
【請求項１２】
前記保護液が前記基板の上面に対して１０〜４０度の角度で前記保護液ノズルから吐出される、請求項１０または１１に記載の基板処理方法。
【請求項１３】
前記噴射領域は、長手方向に延びる長方形状であり、
前記保護液ノズルから吐出された保護液が前記長手方向に対して平面視で斜めの方向から前記噴射領域に進入するように前記保護液を前記保護液ノズルから吐出する、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項１４】
前記保護液が前記基板の上面において前記噴射領域を通過する経路が、前記噴射領域の長手方向の長さよりも短い、請求項１３記載の基板処理方法。
【請求項１５】
前記保護液が前記長手方向に対して平面視で２５〜３５度をなす方向に沿って前記保護液ノズルから吐出される、請求項１３または１４に記載の基板処理方法。
【請求項１６】
前記基板の上面中央部を通る鉛直な回転軸線まわりに前記基板を回転させる基板回転工程をさらに含み、
前記基板の回転方向に関して前記噴射領域よりも上流側の狙い位置に向けて前記保護液ノズルから前記保護液を吐出する、請求項１０〜１５のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項１７】
前記基板の上面中央部と前記基板の上面周縁部との間で前記噴射領域が移動するように、前記液滴ノズルと前記保護液ノズルとの位置関係を一定に保ちながら前記液滴ノズルおよび保護液ノズルを移動させるノズル移動工程をさらに含む、請求項１６記載の基板処理方法。
【請求項１８】
前記噴射領域が前記基板の上面のいずれの領域に位置するときでも、前記保護液ノズルから吐出された保護液が一定の速度で前記噴射領域に進入するように、前記基板上での保護液の流速を制御する流速制御工程をさらに含む、請求項１７記載の基板処理方法。
【請求項１９】
前記液滴ノズルは、処理液の液滴を噴射する噴射口が形成されており、前記噴射領域に対向する対向面を含み、
前記保護液ノズルから吐出されて前記基板の上面を広がる保護液が、前記対向面と前記基板の上面との間に進入する、請求項１０〜１８のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項２０】
前記保護液ノズルから、１．６ｍ／ｓ以上の吐出速度で保護液を吐出する、請求項１０〜１９のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１２−２１６７７７（Ｐ２０１２−２１６７７７Ａ）
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２７４２３（Ｐ２０１２−２７４２３）
【出願日】平成２４年２月１０日（２０１２．２．１０）
【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２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年２月１０日（２０１２．２．１０）
【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）】
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