CN110192267A - 基板处理装置及基板处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供基板处理装置及基板处理方法，其目的在于，对基板的上表面整个区域供给药液并提高供给到基板的中央区域的药液的膜厚的均匀性。为了达成该目的，第一喷嘴喷出药液时的喷出方向是含有以下分量的方向：沿着第一液体接触位置的切线方向，且朝向上游侧的分量；以及沿着与切线正交的基板的径向，从第一液体接触位置朝向旋转轴的分量；第一喷嘴的药液的喷出速度在切线方向上的速度分量具有能够克服朝向下游侧的力而使该药液向上游侧流动的大小，喷出速度在径向上的速度分量具有能够克服离心力而使该药液向旋转轴侧流动的大小。当从第二喷嘴的上方观察时，第二喷嘴喷出药液时的喷出方向是含有以下分量的方向：沿着第二液体接触位置的切线方向，且朝向下游侧的分量。

Description

基板处理装置及基板处理方法
技术领域
本发明涉及一种对半导体晶片、液晶显示装置用玻璃基板、等离子显示器用玻璃基板、光盘用基板、磁盘用基板、磁光盘用基板、光掩模用玻璃基板、太阳能电池用基板等(以下简称为“基板”)实施处理的基板处理技术。
背景技术
在专利文献1中公开有一种对基板进行清洗的清洗装置。该清洗装置具有从基板上方的外侧向旋转的基板的上表面分别喷出清洗液的第一喷嘴及第二喷嘴。在从上方观察基板时，第一喷嘴沿着通过基板中心的斜向下的喷出方向，以喷击相对于基板中心靠第一喷嘴侧的液体接触位置的方式，喷出液柱状的第一清洗液。在基板的中心附近离心力较弱。因此，从上方观察基板时，第一清洗液沿着基板上与喷出方向重叠的直线，从液体接触位置朝向基板中心流动，并在基板的中心上通过，进而在维持液柱状的形状的状态下到达越过基板中心的位置。基板的周缘侧离心力较强，因此越过基板中心的第一清洗液扩展成液膜状，向基板的旋转方向的下游侧弯曲并朝向基板的周缘流动。
由第二喷嘴从基板外侧喷出的液柱状的第二清洗液通过基板中心的上方，与基板上第一清洗液的液柱及液膜未触及的位置接触。第二清洗液的液体接触位置是比第一清洗液的液体接触位置靠基板的旋转方向下游侧的位置，并且是比第一清洗液的液体接触位置远离基板中心且作用有强离心力的位置。接触后的第二清洗液受到离心力的影响而扩展成液膜状，并且在不妨碍第一清洗液在基板上的流动的情况下向基板的旋转方向下游侧弯曲并朝向基板的周缘流动。
专利文献1的清洗装置通过上述结构来实现利用第一清洗液对基板的中心部进行清洗，并利用第二清洗液对基板的中心部外侧的周边部进行清洗。另外，该清洗装置还通过使第一清洗液与第二清洗液在基板上以不妨碍彼此的方式流动，力求提高清洗度。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015-201627号公报
发明内容
发明要解决的问题
在专利文献1的清洗装置中，必须使第二喷嘴所喷出的第二清洗液以不妨碍基板上的第一清洗液的方式流动。因此，第二喷嘴所喷出的液柱状的第二清洗液必须从基板的上方外侧斜向下地横穿在基板上流动的第一处理液的液柱状部分的上方，并到达相对于基板中心而与第二喷嘴相反的一侧的液体接触位置。另一方面，若第二清洗液的液体接触位置距基板中心过远，则可利用第二清洗液进行清洗的范围会变窄。因此，第二清洗液必须准确地到达如下的液体接触位置，即，被设定为距基板中心的距离为基板半径的四分之一以下的位置。另外，第一清洗液也必须以不与第二清洗液接触的方式，准确地喷出到比第二清洗液的液体接触位置进一步靠内侧的液体接触位置。因此，第一喷嘴所喷出的第一清洗液、第二喷嘴所喷出的第二清洗液的各流量(各流速)必须根据各喷出口的口径等来严格设定。
此处，在使用蚀刻液等药液进行基板的表面处理时，药液的反应性根据温度而变动，因而基板表面的各部分的处理速率根据基板表面的温度分布而变动。因此，通过将预先加热至预定温度的药液供给到基板的整个区域，实现了一边以使基板表面的整个区域的温度成为所需温度分布的方式进行控制，一边进行基板处理。
然而，在专利文献1的清洗装置中，在第一清洗液、第二清洗液的各流速稍偏离所需值的情况下，第一清洗液与第二清洗液会在基板上发生碰撞，各清洗液的流动方向发生变化，因而无法将清洗液供给到基板的中心上。即，对于专利文献1的装置而言，在未严格控制第一喷嘴、第二喷嘴喷出的各药液的各流量时，会产生无法将药液供给到基板上表面的整个区域的问题、或供给到基板的中央区域的药液的均匀性劣化的问题。
本发明是为了解决这样的问题而作出的发明，其目的在于，提供一种在通过对旋转的基板的表面喷出药液来对基板进行处理的基板处理装置中，能够一边对基板上表面整个区域供给药液，一边提高供给到基板中央区域的药液的膜厚的均匀性的技术。
用于解决问题的手段
为了解决上述课题，第一形态的基板处理装置系具有：保持构件，能以大致水平姿势保持并旋转基板；旋转机构，使所述保持构件以旋转轴为中心旋转；第一喷嘴，从所述基板的上方喷出药液，以使该药液喷击第一液体接触位置，所述第一液体接触位置位于所述基板的旋转轨迹中的中央区域与周边区域之间的中间区域中；以及第二喷嘴，从所述基板的上方喷出所述药液，以使该药液喷击所述中间区域中的第二液体接触位置；并且，从所述第一喷嘴的上方向所述基板的所述旋转轴方向观察时，所述第一喷嘴喷出所述药液时的喷出方向是含有以下分量的方向：沿着以所述旋转轴为中心且通过所述第一液体接触位置的圆在所述第一液体接触位置处的切线方向，且朝向所述基板的旋转方向上游侧的分量；以及沿着与该切线正交的所述基板的径向，从所述第一液体接触位置朝向所述旋转轴的分量；所述第一喷嘴喷出所述药液时的喷出速度在所述切线方向上的速度分量具有以下大小：能够克服因所述基板的旋转而作用于所述第一液体接触位置上的所述药液的朝向所述基板的旋转方向下游侧的力，使该药液向所述基板的旋转方向上游侧流动；所述喷出速度在所述径向上的速度分量具有以下大小：能够克服因所述基板的旋转而作用于所述第一液体接触位置上的所述药液的离心力，使该药液向所述旋转轴侧流动；从所述第二喷嘴的上方向所述基板的旋转轴方向观察时，所述第二喷嘴喷出所述药液时的喷出方向是含有以下分量的方向：沿着以所述旋转轴为中心且通过所述第二液体接触位置的圆在所述第二液体接触位置处的切线方向，且朝向所述基板的旋转方向下游侧的分量。
第二形态的基板处理装置为，在第一形态的基板处理装置中，所述第一喷嘴喷出的所述药液的所述第一液体接触位置、与所述第二喷嘴喷出的所述药液的所述第二液体接触位置距所述旋转轴相同的距离。
第三形态的基板处理装置为，在第一形态的基板处理装置中，当通过所述第一喷嘴喷出的所述药液的所述第一液体接触位置、与所述基板的周缘中最接近所述第一液体接触位置的点的中点来定义关注中点时，所述第二喷嘴喷出的所述药液的所述第二液体接触位置比所述第一液体接触位置远离所述旋转轴，且比所述关注中点接近所述旋转轴。
第四形态的基板处理装置为，在第一形态至第三形态中的任一形态的基板处理装置中，所述第一喷嘴喷出的所述药液的所述第一液体接触位置、与所述第二喷嘴喷出的所述药液的所述第二液体接触位置在形成所述基板的直径的同一直线上，分别位于将所述旋转轴夹持于彼此之间的位置。
第五形态的基板处理装置为，在第一形态至第四形态中的任一形态的基板处理装置中，所述第二喷嘴喷出的所述药液的所述第二液体接触位置位于由所述第一喷嘴喷出的所述药液从所述第一液体接触位置向周围扩展而形成在所述基板上的液膜之上。
第六形态的基板处理装置，具有：保持构件，能以大致水平姿势保持并旋转基板；旋转机构，使所述保持构件以旋转轴为中心旋转；第一喷嘴，从所述基板的上方喷出药液，以使该药液喷击第一液体接触位置，所述第一液体接触位置位于所述基板的旋转轨迹中的中央区域与周边区域之间的中间区域中；以及第二喷嘴，从所述基板的上方喷出所述药液，以使该药液喷击所述中间区域中的第二液体接触位置；并且，所述第一喷嘴以如下方式喷出所述药液：刚喷击所述第一液体接触位置后从所述第一液体接触位置流向所述旋转轴侧的所述药液的量，多于刚喷击所述第一液体接触位置后从所述第一液体接触位置流向与所述旋转轴相反的一侧的所述药液的量；当从所述第二喷嘴的上方向所述基板的旋转轴方向观察时，所述第二喷嘴喷出所述药液时的喷出方向是含有以下分量的方向：沿着以所述旋转轴为中心且通过所述第二液体接触位置的圆在所述第二液体接触位置处的切线方向，且朝向所述基板的旋转方向下游侧的分量。
第七形态的基板处理装置为，在第一形态至第六形态中的任一形态的基板处理装置中，所述第二喷嘴喷出的所述药液的流量多于所述第一喷嘴喷出的所述药液的流量。
第八形态的基板处理装置为，在第一形态至第七形态中的任一形态的基板处理装置中，当从所述第二喷嘴的上方向所述基板的旋转轴方向观察时，所述第二喷嘴喷出所述药液时的喷出方向是含有以下分量的方向：沿着以所述旋转轴为中心且通过所述第二液体接触位置的圆在所述第二液体接触位置处的切线方向，且朝向所述基板的旋转方向下游侧的分量；以及沿着与该切线正交的所述基板的径向，从所述第二液体接触位置朝向与所述旋转轴相反的一侧的分量。
第九形态的基板处理装置为，在第一形态至第八形态中的任一形态的基板处理装置中，关于所述第一喷嘴与所述第二喷嘴的各喷嘴喷出所述药液时的各喷出方向，当从相对于所述各喷嘴而与所述旋转轴相反的一侧的各位置向所述基板的径向观察时，所述各喷出方向是从所述基板的上方朝向斜向下的方向。
第十形态的基板处理方法，具有：旋转步骤，以大致水平姿势保持基板并使该基板以旋转轴为中心旋转；第一喷出步骤，与所述旋转步骤并行地，从所述基板的上方喷出药液，以使该药液喷击第一液体接触位置，所述第一液体接触位置位于所述基板的旋转轨迹中的中央区域与周边区域之间的中间区域中；以及第二喷出步骤，与所述旋转步骤及所述第一喷出步骤并行地，从所述基板的上方喷出所述药液，以使该药液喷击所述中间区域中的第二液体接触位置；并且，所述第一喷出步骤中喷出的所述药液的喷出方向，在从上方向所述旋转轴方向观察该药液时含有以下分量：沿着以所述旋转轴为中心且通过所述第一液体接触位置的圆在所述第一液体接触位置处的切线方向，且朝向所述基板的旋转方向上游侧的分量；以及沿着与所述切线正交的所述基板的径向，从所述第一液体接触位置朝向所述旋转轴的分量；所述第一喷出步骤中喷出的所述药液的喷出速度在所述切线方向上的速度分量具有以下大小：能够克服因所述基板的旋转而作用于所述第一液体接触位置上的所述药液的朝向所述基板的旋转方向下游侧的力，使该药液向所述基板的旋转方向上游侧流动；所述喷出速度在所述径向上的速度分量具有以下大小：能够克服因所述基板的旋转而作用于所述第一液体接触位置上的所述药液的离心力，使该药液向所述旋转轴侧流动；所述第二喷出步骤中喷出的所述药液的喷出方向在从上方向所述旋转轴方向观察该药液时含有以下分量：沿着以所述旋转轴为中心且通过所述第二液体接触位置的圆在所述第二液体接触位置处的切线方向，且朝向所述基板的旋转方向下游侧的分量。
第十一形态的基板处理方法为，在第十形态的基板处理方法中，所述第一喷出步骤中喷出的所述药液的所述第一液体接触位置，与所述第二喷出步骤中喷出的所述药液的所述第二液体接触位置，距所述旋转轴相同的距离。
第十二形态的基板处理方法为，在第十形态的基板处理方法中，当通过所述第一喷出步骤中喷出的所述药液的所述第一液体接触位置、与所述基板的周缘中最接近所述第一液体接触位置的点的中点来定义关注中点时，所述第二喷出步骤中喷出的所述药液的所述第二液体接触位置比所述第一液体接触位置远离所述旋转轴，且比所述关注中点接近所述旋转轴。
第十三形态的基板处理方法为，在第十形态至第十二形态中的任一形态的基板处理方法中，所述第一喷出步骤中喷出的所述药液的所述第一液体接触位置、与所述第二喷出步骤中喷出的所述药液的所述第二液体接触位置在形成所述基板的直径的同一直线上，分别位于将所述旋转轴夹持于彼此之间的位置。
第十四形态的基板处理方法为，在第十形态至第十三形态中的任一形态的基板处理方法中，所述第二喷出步骤中喷出的所述药液的所述第二液体接触位置位于由所述第一喷出步骤中喷出的所述药液从所述第一液体接触位置向周围扩展而形成在所述基板上的液膜之上。
第十五形态的基板处理方法为，具有：旋转步骤，以大致水平姿势保持基板并使基板以旋转轴为中心旋转；第一喷出步骤，与所述旋转步骤并行地，从所述基板的上方喷出药液，以使该药液喷击第一液体接触位置，所述第一液体接触位置位于所述基板的旋转轨迹中的中央区域与周边区域之间的中间区域中；以及第二喷出步骤，与所述旋转步骤及所述第一喷出步骤并行地，从所述基板的上方喷出所述药液，以使该药液喷击所述中间区域中的第二液体接触位置；并且，所述第一喷出步骤是以如下方式喷出所述药液的步骤：刚喷击所述第一液体接触位置后从所述第一液体接触位置流向所述旋转轴侧的所述药液的量，多于刚喷击所述第一液体接触位置后从所述第一液体接触位置流向与所述旋转轴相反的一侧的所述药液的量；所述第二喷出步骤中喷出的所述药液的喷出方向是在从上方向所述旋转轴方向观察该药液时，含有以下分量的方向：沿着以所述旋转轴为中心且通过所述第二液体接触位置的圆在所述第二液体接触位置处的切线方向，且朝向所述基板的旋转方向下游侧的分量。
第十六形态的基板处理方法为，在第十形态至第十五形态中的任一形态的基板处理方法中，所述第二喷出步骤中喷出的所述药液的流量多于所述喷出步骤中喷出的所述药液的流量。
第十七形态的基板处理方法为，在第十形态至第十六形态中的任一形态的基板处理方法中，所述第二喷出步骤中喷出的所述药液的喷出方向是在从上方向所述旋转轴方向观察该药液时，含有以下分量的方向：沿着以所述旋转轴为中心且通过所述第二液体接触位置的圆在所述第二液体接触位置处的切线方向，且朝向所述基板的旋转方向下游侧的分量；以及沿着与该切线正交的所述基板的径向，从所述第二液体接触位置朝向与所述旋转轴相反的一侧的分量。
第十八形态的基板处理方法为，在第十形态至第十七形态中的任一形态的基板处理方法中，关于所述第一喷出步骤及所述第二喷出步骤的各喷出步骤中喷出所述药液时的各喷出方向，当从相对于所述各喷出步骤中喷出的各药液而与所述旋转轴相反的一侧向所述基板的径向观察所述各药液时，所述各喷出方向是从所述基板的上方朝向斜向下的方向。
发明的效果
根据第一形态的发明，从第一喷嘴喷出的药液的至少一部分在刚喷击第一液体接触位置后，克服作用于该药液的朝向基板的旋转方向下游侧的力与离心力这两种力，从第一液体接触位置扩展成液膜状并向基板的旋转方向上游侧且旋转轴侧流动，然后通过基板的中央区域而到达基板的周缘。由此，对第一液体接触位置供给多量的药液，且对基板的中央部分的各位置供给比第一液体接触位置更为少量的药液。基板的各部位的周向上的转速从旋转轴向基板的周缘增加。另外，供给到基板的各位置的药液随着各位置的周向上的转速增加而在周向上被拉伸，从而膜厚减小。因此，虽对第一液体接触位置供给比基板的中央区域更为多量的药液，但该药液的膜厚容易变得比基板的中央区域薄，另一方面，虽对基板的中央区域供给比第一液体接触位置更为少量的药液，但该药液的膜厚不易变得比第一液体接触位置薄。因此，可通过第一喷嘴提高基板表面中比第一液体接触位置靠基板中心侧的部分中的药液的膜厚的均匀性。另外，从第二喷嘴喷出的药液大部分从第二液体接触位置扩展成液膜状，并在基板的周边区域向基板的旋转方向下游侧流动并且到达基板的周缘部。因此，可通过第一喷嘴及第二喷嘴对基板的整个表面供给药液，并且可通过第一喷嘴提高供给到比第一液体接触位置靠旋转轴侧部分、即基板的中央区域及基板的中间区域中比第一液体接触位置靠旋转轴侧部分的药液的膜厚的均匀性。
根据第二形态的发明，第一喷嘴喷出的药液的第一液体接触位置、与第二喷嘴喷出的药液的第二液体接触位置距旋转轴相同的距离。因此，更容易将从两个喷嘴分别喷出的药液供给到基板的整个表面。
根据第四形态的发明，第一喷嘴喷出的药液的第一液体接触位置、与第二喷嘴喷出的药液的第二液体接触位置在形成基板的直径的同一直线上，分别位于将旋转轴夹持于彼此之间的位置。因此，例如，当从基板的上方观察，两个喷嘴喷出的药液相互平行且向相同方向喷出时，可将第二喷嘴喷出的药液的喷出方向设定为从基板的上方观看时不具有朝向基板中心侧的分量的方向。因此，可从第二喷嘴对基板的周边区域有效率地供给药液。
根据第五形态的发明，第二喷嘴喷出的药液的第二液体接触位置位于由第一喷嘴喷出的药液从第一液体接触位置向周围扩展而形成在基板上的液膜之上。由此，与第二液体接触位置位于基板上从第一喷嘴喷出的药液形成的液膜以外的部分的情况相比，能够减少从第二喷嘴喷出的药液的溅液。
根据第六形态的发明，从第一喷嘴喷出的药液更容易从第一液体接触位置扩展成液膜状并朝向基板的中心流动，进而到达相对于基板中心与第一液体接触位置相反的一侧的基板的周缘。由此，对第一液体接触位置供给多量的药液，且对基板的中央部分的各位置供给比第一液体接触位置更为少量的药液。基板的各部位的周向上的转速从旋转轴朝向基板的周缘增加。另外，供给到基板的各位置的药液随着各位置的周向上的转速增加而在周向上被拉伸，从而膜厚减小。因此，虽对第一液体接触位置供给比基板的中央区域更为多量的药液，但该药液的膜厚容易变得比基板的中央区域薄，另一方面，虽对基板的中央区域供给比第一液体接触位置更为少量的药液，但该药液的膜厚不易变得比第一液体接触位置薄。因此，可通过第一喷嘴提高基板表面中比第一液体接触位置靠基板中心侧的部分中的药液的膜厚的均匀性。另外，从第二喷嘴喷出的药液的一部分从第二液体接触位置扩展成液膜状，并在基板的周边区域向基板的旋转方向下游侧流动并且到达基板的周缘部。因此，可通过第一喷嘴及第二喷嘴对基板的整个表面供给药液，并且能够通过第一喷嘴提高供给到比第一液体接触位置靠旋转轴侧部分、即基板的中央区域及基板的中间区域中比第一液体接触位置靠旋转轴侧部分的药液的膜厚的均匀性。
根据第七形态的发明，第二喷嘴喷出的药液的流量多于第一喷嘴喷出的药液的流量，因此能够从第二喷嘴对基板的周边区域供给更多的药液。
根据第八形态的发明，当从第二喷嘴的上方向基板的旋转轴方向观察时，第二喷嘴喷出药液时的喷出方向是含有以下分量的方向：沿着以旋转轴为中心且通过第二液体接触位置的圆在第二液体接触位置处的切线方向，且朝向基板的旋转方向下游侧的分量；以及沿着与该切线正交的基板的径向，从第二液体接触位置朝向与旋转轴相反的一侧的分量。因此，能够从第二喷嘴对基板的周边区域有效率地供给药液。
根据第九形态的发明，关于第一喷嘴及第二喷嘴的各喷嘴喷出药液时的各喷出方向，当从相对于各喷嘴而与旋转轴相反的一侧的各位置向基板的径向观察时，上述各喷出方向是从基板的上方朝向斜向下的方向。第一喷嘴、第二喷嘴能够朝向第一液体接触位置、第二液体接触位置更准确地喷出药液。
根据第十形态的发明，第一喷出步骤中喷出的药液的至少一部分在刚喷击第一液体接触位置后，克服作用于该药液的朝向基板的旋转方向下游侧的力与离心力这两种力，从第一液体接触位置扩展成液膜状并向基板的旋转方向上游侧且旋转轴侧流动，然后通过基板的中央区域而到达基板的周缘。由此，对第一液体接触位置供给多量的药液，且对基板的中央部分的各位置供给比第一液体接触位置更为少量的药液。基板的各部位的周向上的转速从旋转轴朝向基板的周缘增加。另外，供给到基板的各位置的药液随着各位置的周向上的转速增加而在周向上被拉伸，从而膜厚减小。因此，虽对第一液体接触位置供给比基板的中央区域更为多量的药液，但该药液的膜厚容易变得比基板的中央区域薄，另一方面，虽对基板的中央区域供给比第一液体接触位置更为少量的药液，但该药液的膜厚不易变得比第一液体接触位置薄。因此，能够通过第一喷出步骤提高基板表面中比第一液体接触位置靠基板中心侧的部分中的药液的膜厚的均匀性。另外，第二喷出步骤中喷出的药液大部分从第二液体接触位置扩展成液膜状，并在基板的周边区域中向基板的旋转方向下游侧流动并且到达基板的周缘部。因此，可通过第一喷出步骤及第二喷出步骤对基板的整个表面供给药液，并且可通过第一喷出步骤提高供给到比第一液体接触位置靠旋转轴侧部分、即基板的中央区域及基板的中间区域中比第一液体接触位置靠旋转轴侧部分的药液的膜厚的均匀性。
根据第十五形态的发明，第一喷出步骤中喷出的药液更容易从第一液体接触位置扩展成液膜状并朝向基板的中心流动，进而到达相对于基板中心而与第一液体接触位置相反的一侧的基板的周缘。由此，对第一液体接触位置供给多量的药液，且对基板的中央部分的各位置供给比第一液体接触位置更为少量的药液。基板的各部位的周向上的转速从旋转轴朝向基板的周缘增加。另外，供给到基板的各位置的药液随着各位置的周向上的转速增加而在周向上被拉伸，从而膜厚减小。因此，虽对第一液体接触位置供给比基板的中央区域更为多量的药液，但该药液的膜厚容易变得比基板的中央区域薄，另一方面，虽对基板的中央区域供给比第一液体接触位置更为少量的药液，但该药液的膜厚不易变得比第一液体接触位置薄。因此，能够通过第一喷出步骤提高基板表面中比第一液体接触位置靠基板中心侧的部分中的药液的膜厚的均匀性。另外，第二喷出步骤中喷出的药液的一部分从第二液体接触位置扩展成液膜状，并在基板的周边区域向基板的旋转方向下游侧流动并且到达基板的周缘部。因此，能够通过第一喷出步骤及第二喷出步骤对基板的整个表面供给药液，并且通过第一喷出步骤提高供给到比第一液体接触位置靠旋转轴侧部分、即基板的中央区域及基板的中间区域中比第一液体接触位置靠旋转轴侧部分的药液的膜厚的均匀性。
附图说明
图1是用于说明实施方式的基板处理装置的结构例的侧视示意图。
图2是用于说明图1的基板处理装置的结构例的俯视示意图。
图3是用于说明基板上表面的中间区域的一个例子的图。
图4是示出喷出到基板上的药液的流动的一个例子的图。
图5是以图表形式示出基板的半径与热损失的关系的一个例子的图。
图6是以图表形式示出药液的喷出形态与基板的温度分布的关系的一个例子的图。
图7是示出两个喷嘴的配置的另一个例子的俯视示意图。
图8是示出两个喷嘴的配置的另一个例子的俯视示意图。
图9是示出两个喷嘴的配置的另一个例子的俯视示意图。
图10是以图表形式示出两个喷嘴喷出的药液在基板的径向上的膜厚分布的一个例子的图。
图11是示出实施方式的基板处理装置的动作的一个例子的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图对实施方式进行说明。以下的实施方式是将本发明具体化的一个例子，并非是用于限定本发明的技术范围的事例。另外，在以下参照的各图中，存在为了易于理解而将各部分的尺寸或数量夸张或简化而图示的情况。上下方向为铅垂方向，基板侧相对于旋转夹盘位于上侧。
(关于实施方式)
(1.基板处理装置1的整体结构)
参照图1、图2对基板处理装置1的结构进行说明。图1、图2是用于说明实施方式的基板处理装置1的结构的图。图1是基板处理装置1的侧视示意图，图2是基板处理装置1的俯视示意图。
在图1、图2中，示出了在将喷嘴51、52配置于基板9的上方的处理位置的状态下，通过旋转夹盘21使基板9绕旋转轴a1向规定的旋转方向(箭头AR1的方向)旋转的状态。喷嘴51(52)将液柱状的药液L1(L2)喷出到基板9的上表面。在图2中，省略基板处理装置1的构成要素中的控制部130等一部分构成要素的记载。
基板9的表面形状为大致圆形。在通过未图示的喷嘴移动机构将喷嘴51、52配置于避让位置的状态下，由机器人(机械手)等将基板9运送入基板处理装置1或从基板处理装置1运送出来。运送入基板处理装置1的基板9由旋转夹盘21自由装卸地保持。
基板处理装置1具有旋转保持机构2、处理部5以及控制部130。这些旋转保持机构2、处理部5与控制部130电连接，并根据来自控制部130的指示进行动作。作为控制部130，例如可采用与通常的计算机相同的控制部。即，控制部130例如具有进行各种运算处理的CPU(Central Processing Unit；中央处理单元)、存储基本程序的作为读取专用的存储器的ROM(Read Only Memory；只读存储器)、存储各种信息的作为自由读写的存储器的RAM(Random Access Memory；随机存取存储器)、预先存储有控制用软件或数据等的磁盘等。在控制部130中，作为主控制部的CPU按照程序中描述的顺序进行运算处理，由此控制基板处理装置1的各部分。
(2.基板9)
被基板处理装置1视为处理对象的基板9的表面形状为大致圆形。基板9的半径例如为150mm。基板处理装置1从喷嘴51、52向基板9的上表面供给处理液而进行基板9的处理。
图3是用于说明基板9的上表面的中间区域K2的一个例子的图。中间区域K2为基板9的旋转轨迹中的中央区域K1与周边区域K3之间的区域。从基板9的中心c1到中央区域K1与中间区域K2的边界为止的长度例如为基板9的半径的三分之一。另外，周边区域K3的宽度，即从中间区域K2与周边区域K3的边界到基板9的周缘为止的长度例如为基板9的半径的三分之一。因此，在该情况下，中间区域K2的宽度，即从中央区域K1与中间区域K2的边界到中间区域K2与周边区域K3的边界为止的长度为基板9的半径的三分之一。
(3.基板处理装置1的各部分的结构)
(旋转保持机构2)
旋转保持机构2为在使基板9的一个主面朝向上方的状态下，将上述基板9一边以大致水平姿势保持一边旋转的机构。旋转保持机构2使基板9以通过主面的中心c1的铅垂的旋转轴a1为中心旋转。当喷嘴51、52喷出药液L1、L2时，旋转保持机构2例如使基板9以200rpm至400rpm的转速旋转。
旋转保持机构2具有作为小于基板9的圆板状构件的旋转夹盘(“保持构件”、“基板保持部”)21。旋转夹盘21以使其上表面成大致水平，且其中心轴与旋转轴a1一致的方式设置。在旋转夹盘21的下表面连结有圆筒状的旋转轴部22。旋转轴部22以使该旋转轴部22的轴线沿着铅垂方向般的姿势配置。旋转轴部22的轴线与旋转轴a1一致。另外，在旋转轴部22处，连接有旋转驱动部(例如伺服马达)23。旋转驱动部23以使转轴部22绕其轴线旋转的方式旋转驱动该旋转轴部22。因此，旋转夹盘21可与旋转轴部22一起以旋转轴a1为中心旋转。旋转驱动部23与旋转轴部22为使旋转夹盘21以旋转轴a1为中心旋转的旋转机构231。旋转轴部22及旋转驱动部23收容于未图示的筒状的罩壳内。
在旋转夹盘21的中央部设有省略了图示的通孔，与旋转轴部22的内部空间连通。在内部空间中，经由省略了图示的配管、开闭阀而连接有省略了图示的泵。该泵、开闭阀与控制部130电连接。控制部130控制该泵、开闭阀的动作。该泵能够根据控制部130的控制而选择性地供给负压和正压。若在将基板9以大致水平姿势置于旋转夹盘21的上表面的状态下由泵供给负压，则旋转夹盘21从下方吸附并保持基板9。若由泵供给正压，则基板9可从旋转夹盘21的上表面取下。
在该结构中，若在旋转夹盘21吸附保持有基板9的状态下，旋转驱动部23使旋转轴部22旋转，则使旋转夹盘21绕沿着铅垂方向的轴线旋转。由此，使保持于旋转夹盘21上的基板9以通过该基板9的面内的中心c1的铅垂的旋转轴a1为中心向箭头AR1方向旋转。作为旋转夹盘21，也可以采用如下方式，即，从以旋转轴a1为中心旋转的圆板状旋转基部(spinbase)的周缘部竖立设置用于握持基板9的周缘部的多个(3个以上)夹盘销。
(处理部5)
处理部(“药液供给机构”)5对保持于旋转夹盘21上的基板9进行处理。具体而言，处理部5对保持于旋转夹盘21上的基板9的上表面供给药液。处理部5具有喷嘴51、52及药液供给部53。
喷嘴51、52例如安装于未图示的喷嘴移动机构所具有的长臂的前端。该喷嘴移动机构为用于使喷嘴51、52在各自的处理位置与退避位置之间移动的机构。
处理部5具有从基板9的上方对基板9的上表面(表面)喷出药液L1(L2)的喷嘴51(52)。喷嘴51(52)例如分别具有向基板9的上表面延伸的筒状的前端侧部分，从形成于该前端侧部分的前端的喷出口以接触基板9的上表面的方式喷出药液L1(L2)。
喷嘴51从基板9的上方喷出药液L1，以使药液L1喷击基板9的中间区域K2中的液体接触位置P1。喷嘴52从基板9的上方喷出药液L2，以使药液L2喷击中间区域K2中的液体接触位置P2。关于喷嘴51、52喷出药液L1、L2时的各喷出方向u1、v1，当从相对于各喷嘴51、52而与旋转轴a1成相反侧的各位置向基板9的径向上观察时，上述各喷出方向u1、v1是从基板9的上方朝向斜向下的方向。
药液供给部53向喷嘴51、52供给药液L1、L2。具体而言，药液供给部53是通过将药液供给源531、532、配管541、542及开闭阀521、522组合而构成。药液供给源531(532)经由配管541(542)向喷嘴51(52)供给药液L1(L2)。在配管541(542)的路径中途设有开闭阀521(522)。作为药液L1、L2，例如可使用SPM、SC-1、DHF、SC-2等。药液L1与药液L2为相同种类的药液。
若从药液供给源531(532)将药液L1(L2)供给到喷嘴51(52)，则喷嘴51(52)以液柱状的液流的方式喷出药液L1(L2)。其中，药液供给部53所具有的开闭阀521(522)通过与控制部130电连接的省略了图示的阀开闭机构，在控制部130的控制下打开和关闭。更详细而言，根据控制部130的控制来变更开闭阀521(522)的开度，由此可变更从药液供给源531(532)经由配管541(542)供给到喷嘴51(52)的药液L1(I2)的流量。阀开闭机构可在控制部130的控制下独立地变更开闭阀521、522的开度。由此，喷嘴51喷出的药液L1的流量与喷嘴52喷出的药液L2的流量相互独立地被控制。即，从喷嘴51(52)喷出药液L1(L2)的喷出形态(具体而言，所喷出的药液的喷出开始时机、喷出结束时机、喷出流量等)被控制部130所控制。即，通过控制部130的控制，处理部5的喷嘴51(52)以喷击以旋转轴a1为中心旋转的基板9的上表面的方式喷出药液L1(L2)的液流。
另外，如图2所示，从喷嘴51的上方向基板9的旋转轴a1方向上观察时，喷嘴51喷出药液L1时的喷出方向u1是含有以下分量的方向：沿着以旋转轴a1为中心且通过液体接触位置P1的圆在液体接触位置P1处的切线方向，且朝向基板9的旋转方向上游侧的分量(“方向分量”)u2；以及沿着与切线正交的基板9的径向，从液体接触位置P1朝向旋转轴a1的分量(“方向分量”)u3。喷嘴51喷出药液L1时的喷出速度的水平方向的速度分量是将以下速度分量合成而成的速度分量：沿着以旋转轴a1为中心且通过液体接触位置P1的圆在液体接触位置P1处的切线方向，且朝向基板9的旋转方向上游侧的该切线方向的速度分量；以及沿着与该切线方向正交的基板9的径向，从液体接触位置P1朝向旋转轴a1的该径向的速度分量。喷嘴51喷出药液L1时的喷出速度在该切线方向的速度分量具有以下大小：能够克服因基板9的旋转而作用于液体接触位置P1上的药液L1的、朝向基板9的旋转方向的下游侧的力，从而使药液L1向基板9的旋转方向上游侧流动。该喷出速度在该径向上的速度分量具有以下大小：能够克服作用于液体接触位置P1上的药液L1的、由基板9的旋转导致的离心力，从而使该药液L1向旋转轴a1侧流动。因此，从喷嘴51喷出的药液L1的至少一部分在刚喷击液体接触位置P1后，克服作用于该药液的朝向基板的旋转方向的下游侧的力与离心力这两种力，从液体接触位置P1扩展成液膜状并向基板9的旋转方向上游侧且旋转轴a1侧流动，然后通过基板的中央区域到达基板的周缘。更详细而言，该药液L1的至少一部分先暂时从液体接触位置P1向基板9的中心侧弯曲并朝向基板9的旋转方向上游侧之后，再沿着向基板9的旋转方向的下游侧弯曲，并朝向基板9的中心c1的弧状路径，一边扩展成液膜状一边到达基板9的中心c1。然后，当该药液L1越过基板9的中心时，该药液L1因离心力的影响而沿着向基板9的旋转方向的下游侧弯曲并朝向基板9的周缘的弧状的路径，一边扩展一边流动(参照图4)。
因此，图2所示的喷嘴51以如下方式喷出药液L1：刚喷击液体接触位置P1后从液体接触位置P1流向旋转轴a1侧的药液L1的量，多于刚喷击液体接触位置P1后从液体接触位置P1流向与旋转轴a1相反的一侧的药液L1的量。另外，关于刚喷出到液体接触位置P1后的药液L1，由于因基板9的旋转所产生的离心力并未强烈地作用，因此还有药液L1的温度不易降低的优点。
从喷嘴52的上方向基板9的旋转轴a1方向观察时，喷嘴52喷出药液L2时的喷出方向v1是含有以下分量的方向：沿着以旋转轴a1为中心且通过液体接触位置P2的圆的液体接触位置P2处的切线方向，且朝向基板9的旋转方向的下游侧的分量(“方向分量”)v2。因此，从喷嘴52喷出的药液L2从刚喷击液体接触位置P2之后开始强烈受到离心力的影响，沿着向基板9的旋转方向的下游侧弯曲并朝向基板9的周缘的弧状路径，一边扩展成液膜状一边流动(参照图4)。
因此，从喷嘴51喷出的药液L1的一部分从液体接触位置P1扩展成液膜状，并通过基板9的中央部分而到达基板9的周缘，从喷嘴52喷出的药液L2的一部分从液体接触位置P2扩展成液膜状，并在基板9的周边区域K3中向基板9的旋转方向下游侧流动并且到达基板9的周缘部。
在图2的例子中，假想圆201以基板9的中心c1(旋转轴a1)为中心且通过液体接触位置P1、P2两者。即，液体接触位置P1与液体接触位置P2是距旋转轴a1相同距离的位置。另外，药液L1、L2一边扩展成液膜状一边流动。因此，药液L1在液体接触位置P1的附近形成的液膜、与药液L2在液体接触位置P2附近形成的液膜，在基板9的径向上扩展至大致相同的范围。因此，更容易将从两个喷嘴分别喷出的药液L1、药液L2供给到基板9的整个表面。
图5是以图表形式示出基板9的半径与热损失的关系的一个例子的图。在图5所示的例子中，在半径为150mm的基板9中，热损失随着从基板9的中心c1朝向周缘而增加。在距中心c1半径约130mm以内的范围内，热损失的增加率相对较低，但在半径约130mm以上的范围内，热损失朝向周缘以指数函数形式增加。因此，为了利用供给到基板的上表面的药液使基板的温度分布均匀化，与供给到基板的中央部分的药液相比，需要增加供给到基板的周边部分的药液的量。
图6是以图表形式示出图2所示的结构的基板处理装置1中的药液的喷出形态与基板的温度分布之间的关系的一个例子的图。以四边形表示的温度分布示出了仅从喷嘴51、52中的喷嘴(“第一喷嘴”)51喷出药液L1时的基板9的温度分布。以涂黑的菱形表示的温度分布示出从喷嘴51、52两者喷出药液L1、L2时的基板9的温度分布。基板9的转速为200rpm，一部分从液体接触位置P1向中心c1侧流动的药液L1的喷出流量为2L/min.，从液体接触位置P2主要向基板9的周缘侧流动的药液L2的喷出流量为3L/min.。即，喷嘴52喷出的药液L2的流量多于喷嘴51喷出的药液L1的流量。
此处，关于药液L1的喷出流量X与药液L2的喷出流量Y之间的关系，若在基板9中将假想圆201(参照图2)的靠中心c1侧的部分的面积设为Acm2，且将周缘侧的部分的面积设为Bcm2，则上述关系由(1)式而表示。α是根据将收容基板处理装置1的未图示的腔室内的环境气体从腔室排气时的风速、及基板9的转速等来使值变动的变量。
如图6的图表所示，当仅由喷嘴51喷出药液L1时，在供给有多量药液L1的基板9的中央区域K1、中间区域K2，基板9的径向的温度分布成为相对较均匀的分布，但在周边区域K3中，因所供给的药液L1不足，故基板9的温度朝向基板的周缘急剧降低。然而，通过根据基板9的转速或喷出药液L1、L2的区域的大小等而适当调整药液L1、L2的喷出流量，并从喷嘴51、52两者喷出药液L1、L2，能够遍及基板的上表面整个区域实现相对较均匀的温度分布。
此外，如图2所示，在基板处理装置1中，优选药液L2的液体接触位置P2位于由药液L1从液体接触位置P1向周围扩展而形成在基板9上的液膜之上。
图10是以图表形式示出喷嘴51、52喷出的药液L1、L2在基板9的径向上的膜厚分布的一个例子的图。如上所述，从喷嘴51喷出至液体接触位置P1的药液L1从液体接触位置P1扩展成液膜状并向基板9的旋转方向上游侧且旋转轴a1侧流动，然后通过基板9的中央区域K1而到达基板9的周缘。由此，对液体接触位置P1供给多量的药液，并对基板9的中央部分的各位置供给少量的药液L1。
基板9的各部位的周向上的转速从旋转轴a1朝向基板9的周缘增加。另外，供给到基板9的各位置的药液L1、L2随着各位置的周向上的转速增加而在周向上被拉伸，从而膜厚减小。而且，液体接触位置P1处的基板9的周向的转速高，基板9在中央区域K1上的周向的转速低。
因此，虽从喷嘴51对液体接触位置P1供给比基板9的中央区域K1更为多量的药液L1，但该药液L1的膜厚容易变得比中央区域K1薄。虽从喷嘴51对中央区域K1供给比液体接触位置P1更为少量的药液L1，但该药液L1的膜厚不易变得比液体接触位置P1薄。因此，如图10所示，能够通过喷嘴51提高基板9的表面中比液体接触位置P1靠基板9的中心侧的部分中的药液L1的膜厚的均匀性。
另外，从喷嘴52喷出的药液L2大部分从液体接触位置P2扩展成液膜状，并在基板9的周边区域流向基板9的旋转方向下游侧并且到达基板9的周缘部。因此，可通过喷嘴51与喷嘴52对基板9的上表面整个区域供给药液L1、L2，并且通过第一喷嘴提高供给到比液体接触位置P1靠旋转轴a1侧的部分、即基板9的中央区域K1及基板9的中间区域K2中比液体接触位置P1靠旋转轴a1侧部分的药液L1的膜厚的均匀性。另外，因基板9的旋转使基板9的热损失从基板9的中心侧朝向周缘侧急剧增加，但从第二喷嘴喷出的药液L2主要供给到基板9的周边区域K3，因此与供给到基板9的中央部的药液L1相比，可增加供给到基板9的周边区域K3的药液L1、L2。因此，可改善基板9的表面的温度分布的均匀性。
(4.喷嘴51、52的配置关系的例子)
图7至图9是分别示出基板处理装置1的喷嘴51、52的与图2所示的配置关系不同的其他配置关系的例子的图。在图7至图9中，喷嘴51从与图2中记载的喷嘴51相同的位置以相同喷出形态将药液L1喷出至液体接触位置P1。
在图7所示的配置关系中，药液L2的液体接触位置P2比药液L1的液体接触位置P1远离旋转轴a1，且比液体接触位置P1与基板9的周缘上最接近液体接触位置P1的点的中点(“关注中点”)接近旋转轴a1。假想圆202以中心c1为中心且通过该中点，假想圆201以中心c1为中心且通过液体接触位置P1。在该情况下，在液体接触位置P1与液体接触位置P2之间，在基板9的径向上空开有间隔，但药液L1(L2)一边从液体接触位置P1(P2)向周围扩展一边流动。因此可抑制以下情况：在基板9的径向上，在药液L1在液体接触位置P1附近形成的液膜与药液L2在液体接触位置P2附近形成的液膜之间产生间隙。
在图8所示的配置关系中，喷嘴51喷出的药液L1的液体接触位置P1与喷嘴52喷出的药液L2的液体接触位置P2，在形成基板9的直径的同一直线上分别位于将旋转轴a1夹持于彼此之间的位置。
在图9所示的配置关系中，当从喷嘴52的上方向基板9的旋转轴a1方向观察时，喷嘴52喷出药液L2时的喷出方向v1是含有以下分量的方向：沿着以旋转轴a1为中心且通过液体接触位置P2的圆在液体接触位置P2处的切线方向，且朝向基板9的旋转方向的下游侧的分量v2；以及沿着与该切线正交的基板9的径向，从液体接触位置P2朝向与旋转轴a1相反的一侧的分量(“方向分量”)v3。因此，该切线与喷出方向v1所成的角度为锐角。因此，能够从喷嘴52对基板9的周边区域K3有效率地供给药液L2。
(5.基板处理装置的动作)
图11是示出基板处理装置1的动作的一个例子的流程图。基板处理装置1按该流程图利用药液L1、L2对基板9进行处理。在开始该流程图的动作之前，预先通过旋转夹盘21保持基板9。
首先，旋转机构231按照控制部130的控制使旋转夹盘21开始旋转，由此使由旋转夹盘21保持的基板9开始旋转(图11的步骤S10)。
接着，处理部5的阀开闭机构在控制部130的控制下将开闭阀521以规定的开度打开，由此喷嘴51以使药液L1喷击基板9的旋转轨迹中的中间区域K2中的液体接触位置P1的方式开始喷出药液L1(步骤S20)，阀开闭机构在控制部130的控制下将开闭阀522以规定的开度打开，由此喷嘴52以使药液L2接触中间区域K2中的液体接触位置P2的方式开始喷出药液L2(步骤S30)。
对于步骤S20中喷出的药液L1的喷出方向，在从上方向旋转轴a1方向观察该药液L1时，为含有以下分量的方向：沿着以旋转轴a1为中心且通过液体接触位置P1的圆在液体接触位置P1处的切线方向，且朝向基板9的旋转方向上游侧的分量；以及沿着与该切线正交的基板9的径向，从液体接触位置P1朝向旋转轴a1的分量。
在步骤S20中，喷嘴51喷出的药液L1的喷出速度在该切线方向上的速度分量具有以下大小：能够克服因基板9的旋转而作用于液体接触位置P1上的药液的朝向基板9的旋转方向下游侧的力，使该药液向基板9的旋转方向上游侧流动。药液L1的喷出速度在径向上的速度分量具有以下大小：能够克服作用于液体接触位置P1上的药液L1的由基板9的旋转导致的离心力，使该药液L1向旋转轴a1侧流动。在步骤S20中，喷嘴51优选以如下方式喷出药液L1：刚喷击液体接触位置P1后从液体接触位置P1朝向旋转轴a1侧的药液L1的量，多于刚喷击液体接触位置P1后从液体接触位置P1朝向与旋转轴a1相反的一侧的药液L1的量。在步骤S30中，当从上方向旋转轴a1方向观察药液L2时，喷嘴52喷出的药液L2的喷出方向含有以下分量：沿着以旋转轴a1为中心且通过液体接触位置P2的圆在液体接触位置P2处的切线方向而朝向基板9的旋转方向下游侧的分量。
控制部130等待经过药液L1、L2的处理所需的时间，使处理部5的阀开闭机构关闭开闭阀521、522，使喷嘴51、52停止喷出药液L1、L2(步骤S40)，然后，旋转机构231使旋转夹盘21停止旋转从而停止基板9的旋转(步骤S50)。图11所示的基板处理装置1的处理动作结束。
根据以如上方式构成的本实施方式的基板处理装置，当从喷嘴51的上方向基板9的旋转轴a1方向观察时，喷嘴51喷出药液L1时的喷出方向u1为含有以下分量的方向：沿着以旋转轴a1为中心且通过液体接触位置P1的圆在液体接触位置P1处的切线方向，且朝向基板9的旋转方向上游侧的分量u2；以及沿着与该切线正交的基板9的径向，从液体接触位置P1朝向旋转轴a1的分量u3。喷嘴51喷出药液L1时的喷出速度在切线方向上的速度分量具有以下大小：能够克服因基板9的旋转而作用于液体接触位置P1上的药液L1的朝向基板9的旋转方向下游侧的力，使药液L1向基板9的旋转方向上游侧流动。该喷出速度在该径向上的速度分量具有以下大小：能够克服作用于液体接触位置P1上的药液L1的由基板9的旋转导致的离心力，使该药液L1向旋转轴a1侧流动。因此，从第一喷嘴喷出的药液L1的至少一部分在刚接触液体接触位置P1后，克服作用于药液L1的朝向基板9的旋转方向下游侧的力，从液体接触位置P1暂时向基板9的中心侧弯曲并朝向基板9的旋转方向上游侧后，沿着向基板9的旋转方向下游侧弯曲且朝向基板9的中心c1的弧状路径，扩展成液膜状并到达基板9的中心c1。然后，当该药液L1若越过基板9的中心时，因离心力的影响而沿着向基板9的旋转方向下游侧弯曲并朝向基板9的周缘的弧状路径，一边扩展一边流动。当从喷嘴52的上方向基板9的旋转轴a1方向观察时，喷嘴52喷出药液L2时的喷出方向v1为含有以下分量的方向：沿着以旋转轴a1为中心且通过液体接触位置P2的圆在液体接触位置P2处的切线方向，且朝向基板9的旋转方向下游侧的分量v2。因此，药液L2从刚接触液体接触位置P2后开始强烈受到离心力的影响，沿着向基板9的旋转方向下游侧弯曲并朝向基板9的周缘的弧状路径，一边扩展成液膜状一边流动。因此，从喷嘴51喷出的药液L1的一部分从液体接触位置P1扩展成液膜状，并通过基板9的中央部分而到达基板9的周缘，从喷嘴52喷出的药液L2的一部分从液体接触位置P2扩展成液膜状，并在基板9的周边区域K3向基板9的旋转方向下游侧流动并且到达基板9的周缘部。因此，从喷嘴51、52喷出的药液L1、L2全部被供给到基板9的整个表面。另外，因基板9的旋转而使基板9的热损失从基板9的中心侧朝向周缘侧急剧增加，但从第二喷嘴喷出的药液L2主要供给到基板9的周边区域K3，因此能够增加供给到基板9的周边区域K3的药液L1、L2的量。
另外，根据本实施方式的基板处理装置，喷嘴51喷出的药液L1的液体接触位置P1与喷嘴52喷出的药液L2的液体接触位置P2距旋转轴a1相同距离。因此，更容易将自两个喷嘴分别喷出的药液L1、L2供给到基板9的整个表面。
另外，根据本实施方式的基板处理装置，喷嘴51喷出的药液L1的液体接触位置P1与喷嘴52喷出的药液L2的液体接触位置P2在形成基板9的直径的同一直线上，分别位于将旋转轴a1夹持于彼此之间的位置。因此，例如当从基板9的上方观察，两个喷嘴喷出的药液L1、药液L2相互平行且向相同方向喷出时，可将喷嘴52喷出的药液L2的喷出方向v1设定为从基板9的上方观察时不具有朝向基板9的中心侧的分量的方向。因此，能够从喷嘴52向基板9的周边区域K3有效率地供给药液L2。
另外，根据本实施方式的基板处理装置，喷嘴52喷出的药液L2的液体接触位置P2位于如下位置，即，由喷嘴51喷出的药液L1从液体接触位置P1向周围扩展而形成在基板9上的液膜之上。由此，与液体接触位置P2位于基板9上从喷嘴51喷出的药液L1形成的液膜以外的部分的情况相比，能够减少从喷嘴52喷出的药液L2的溅液。
另外，根据本实施方式的基板处理装置，喷嘴51以如下方式喷出药液L1：刚喷击液体接触位置P1后从液体接触位置P1朝向旋转轴a1侧的药液L1的量，多于刚喷击液体接触位置P1后从液体接触位置P1朝向与旋转轴a1相反的一侧的药液L1的量。当从喷嘴52的上方向基板9的旋转轴a1方向观察时，喷嘴52喷出药液L2时的喷出方向v1是含有以下分量的方向：沿着以旋转轴a1为中心且通过液体接触位置P2的圆在液体接触位置P2处的切线方向，且朝向基板9的旋转方向的下游侧的分量v2。因此，从喷嘴51喷出的药液L1容易从液体接触位置P1扩展成液膜状并朝向基板9的中心流动，进而到达相对于基板9的中心与液体接触位置P1为相反侧的基板9的周缘。由此，对第一液体接触位置供给多量的药液，且对基板的中央部分的各位置供给比第一液体接触位置更为少量的药液。基板的各部位的周向上的转速从旋转轴朝向基板的周缘增加。另外，供给到基板的各位置的药液随着各位置的周向上的转速增加而在周向上被拉伸，从而膜厚减小。因此，虽向第一液体接触位置供给比基板的中央区域更为多量的药液，但该药液的膜厚容易变得比基板的中央区域薄，另一方面，虽对基板的中央区域供给比第一液体接触位置更为少量的药液，但该药液的膜厚不易变得比第一液体接触位置薄。因此，能够通过第一喷嘴提高基板表面中比第一液体接触位置靠基板中心侧的部分中的药液的膜厚的均匀性。另外，从喷嘴52喷出的药液L2的一部分从液体接触位置P2扩展成液膜状，并在基板9的周边区域K3向基板9的旋转方向下游侧流动并且到达基板9的周缘部。因此，能够通过第一喷嘴及第二喷嘴对基板的整个表面供给药液，并且通过第一喷嘴提高供给到比第一液体接触位置靠旋转轴侧部分、即基板的中央区域及基板的中间区域中比第一液体接触位置靠旋转轴侧部分的药液的膜厚的均匀性。另外，因基板9的旋转而使基板9的热损失从基板9的中心侧朝向周缘侧急剧增加，但从第二喷嘴喷出的药液L2主要供给到基板9的周边区域K3，因此与供给到基板9的中央部的药液L1相比能够增加供给到基板9的周边区域K3的药液L1、L2。因此，能够改善基板9的表面的温度分布的均匀性。
另外，根据本实施方式的基板处理装置，喷嘴52喷出的药液L2的流量多于喷嘴51喷出的药液L1的流量，因此能够从喷嘴52对基板9的周边区域K3供给更多的药液L2。
另外，根据本实施方式的基板处理装置，从喷嘴52的上方向基板9的旋转轴a1方向观察时，喷嘴52喷出药液L2时的喷出方向v1是含有以下分量的方向：沿着以旋转轴a1为中心且通过液体接触位置P2的圆在液体接触位置P2处的切线方向，且朝向基板9的旋转方向下游侧的分量v2；沿着与切线正交的基板9的径向，从液体接触位置P2朝向与旋转轴a1相反的一侧的分量v3。因此，能够从喷嘴52对基板9的周边区域K3有效率地供给药液L2。
另外，根据本实施方式的基板处理装置，关于喷嘴51、52喷出药液L1、L2时的各喷出方向u1、u2，从相对于喷嘴51、52而与旋转轴a1为相反侧的各位置向基板9的径向观察时，上述各喷出方向u1、u2是从基板9的上方朝向斜向下的方向。喷嘴51、52能够向液体接触位置P1、P2更准确地喷出药液L1、L2。
另外，根据以上所述那样的本实施方式的基板处理方法，药液L1的至少一部分在刚喷击液体接触位置P1后，克服作用于该药液L1的朝向基板9的旋转方向下游侧的力与离心力这两种力，从液体接触位置P1扩展成液膜状并向基板9的旋转方向上游侧且旋转轴a1侧流动，然后通过基板9的中央区域而到达基板9的周缘。由此，对液体接触位置P1供给多量的药液L1，且对基板9的中央部分的各位置供给比液体接触位置P1更为少量的药液L1。虽对液体接触位置P1供给比基板9的中央区域更为多量的药液L1，但该药液L1的膜厚容易变得比基板9的中央区域薄，另一方面，虽对基板9的中央区域供给比液体接触位置P1更为少量的药液L1，但该药液L1的膜厚不易变得比液体接触位置P1薄。因此，可通过向液体接触位置P1喷出药液L1来提高基板9表面中比液体接触位置P1靠基板9的中心c1侧的部分中的药液的膜厚的均匀性。另外，喷出至液体接触位置P2的药液L2大部分从液体接触位置P2扩展成液膜状，并在基板9的周边区域向基板9的旋转方向下游侧流动并且到达基板9的周缘部。因此，能够对基板9的整个表面供给药液L1、L2，并提高供给到比液体接触位置P1靠旋转轴a1侧部分、即基板9的中央区域及基板9的中间区域中比液体接触位置P1靠旋转轴a1侧部分的药液L1的膜厚的均匀性。
详细示出了本发明并进行描述，但上述描述在所有形态中用于例示而并非进行限定。因此，本发明可在该发明的范围内将实施方式适当变形、省略。
附图标记说明
1：基板处理装置
9：基板
21：旋转夹盘
231：旋转机构
K1：中央区域
K2：中间区域
K3：周边区域
P1：液体接触位置(第一液体接触位置)
P2：液体接触位置(第二液体接触位置)
L1、L2：药液
51：喷嘴(第一喷嘴)
52：喷嘴(第二喷嘴)
u1、v1：喷出方向
u2、u3、v2、v3：分量
a1：旋转轴
c1：中心

Claims (18)

1.一种基板处理装置，其中，具有：
保持构件，能以大致水平姿势保持并旋转基板，
旋转机构，使所述保持构件以旋转轴为中心旋转，
第一喷嘴，从所述基板的上方喷出药液，以使该药液喷击第一液体接触位置，所述第一液体接触位置位于所述基板的旋转轨迹中的中央区域与周边区域之间的中间区域中，以及
第二喷嘴，从所述基板的上方喷出所述药液，以使该药液喷击所述中间区域中的第二液体接触位置；
并且，当从所述第一喷嘴的上方向所述基板的所述旋转轴方向观察时，所述第一喷嘴喷出所述药液时的喷出方向含有以下分量：沿着以所述旋转轴为中心且通过所述第一液体接触位置的圆在所述第一液体接触位置处的切线方向，且朝向所述基板的旋转方向上游侧的分量；以及沿着与该切线正交的所述基板的径向，从所述第一液体接触位置朝向所述旋转轴的分量；
所述第一喷嘴喷出所述药液时的喷出速度在所述切线方向上的速度分量具有以下大小：能够克服因所述基板的旋转而作用于所述第一液体接触位置上的所述药液的朝向所述基板的旋转方向下游侧的力，而使该药液向所述基板的旋转方向上游侧流动；
所述喷出速度在所述径向上的速度分量具有以下大小：能够克服因所述基板的旋转而作用于所述第一液体接触位置上的所述药液的离心力，而使该药液向所述旋转轴侧流动；
当从所述第二喷嘴的上方向所述基板的旋转轴方向观察时，所述第二喷嘴喷出所述药液时的喷出方向含有以下分量：沿着以所述旋转轴为中心且通过所述第二液体接触位置的圆在所述第二液体接触位置处的切线方向，且朝向所述基板的旋转方向下游侧的分量。
2.如权利要求1所述的基板处理装置，其中，
所述第一喷嘴喷出的所述药液的所述第一液体接触位置，与所述第二喷嘴喷出的所述药液的所述第二液体接触位置，距所述旋转轴相同的距离。
3.如权利要求1所述的基板处理装置，其中，
当通过所述第一喷嘴喷出的所述药液的所述第一液体接触位置与所述基板的周缘中最接近所述第一液体接触位置的点的中点来定义关注中点时，所述第二喷嘴喷出的所述药液的所述第二液体接触位置比所述第一液体接触位置远离所述旋转轴且比所述关注中点接近所述旋转轴。
4.如权利要求1至3中任一项所述的基板处理装置，其中，
所述第一喷嘴喷出的所述药液的所述第一液体接触位置，与所述第二喷嘴喷出的所述药液的所述第二液体接触位置，在形成所述基板的直径的同一直线上分别位于将所述旋转轴夹持于彼此之间的位置。
5.如权利要求1至4中任一项所述的基板处理装置，其中，
所述第二喷嘴喷出的所述药液的所述第二液体接触位置，位于由所述第一喷嘴喷出的所述药液从所述第一液体接触位置向周围扩展而形成在所述基板上的液膜之上。
6.一种基板处理装置，其中，具有：
保持构件，能以大致水平姿势保持并旋转基板，
旋转机构，使所述保持构件以旋转轴为中心旋转，
第一喷嘴，从所述基板的上方喷出药液，以使该药液喷击第一液体接触位置，所述第一液体接触位置位于所述基板的旋转轨迹中的中央区域与周边区域之间的中间区域中，以及
第二喷嘴，从所述基板的上方喷出所述药液，以使该药液喷击所述中间区域中的第二液体接触位置；
并且，所述第一喷嘴以如下方式喷出所述药液：刚喷击所述第一液体接触位置后从所述第一液体接触位置流向所述旋转轴侧的所述药液的量，多于刚喷击所述第一液体接触位置后从所述第一液体接触位置流向与所述旋转轴相反的一侧的所述药液的量；
当从所述第二喷嘴的上方向所述基板的旋转轴方向观察时，所述第二喷嘴喷出所述药液时的喷出方向含有以下分量：沿着以所述旋转轴为中心且通过所述第二液体接触位置的圆在所述第二液体接触位置处的切线方向，且朝向所述基板的旋转方向下游侧的分量。
7.如权利要求1至6中任一项所述的基板处理装置，其中，
所述第二喷嘴喷出的所述药液的流量，多于所述第一喷嘴喷出的所述药液的流量。
8.如权利要求1至7中任一项所述的基板处理装置，其中，
当从所述第二喷嘴的上方向所述基板的旋转轴方向观察时，所述第二喷嘴喷出所述药液时的喷出方向含有以下分量：沿着以所述旋转轴为中心且通过所述第二液体接触位置的圆在所述第二液体接触位置处的切线方向，且朝向所述基板的旋转方向下游侧的分量；以及沿着与该切线正交的所述基板的径向，从所述第二液体接触位置朝向与所述旋转轴相反的一侧的分量。
9.如权利要求1至8中任一项所述的基板处理装置，其中，
关于所述第一喷嘴与所述第二喷嘴的各喷嘴喷出所述药液时的各喷出方向，当从相对于所述各喷嘴而与所述旋转轴相反的一侧的各位置向所述基板的径向观察时，所述各喷出方向是从所述基板的上方朝向斜向下的方向。
10.一种基板处理方法，其中，具有：
旋转步骤，以大致水平姿势保持基板并使该基板以旋转轴为中心旋转，
第一喷出步骤，与所述旋转步骤并行地，从所述基板的上方喷出药液，以使该药液喷击第一液体接触位置，所述第一液体接触位置位于所述基板的旋转轨迹中的中央区域与周边区域之间的中间区域中，以及
第二喷出步骤，与所述旋转步骤及所述第一喷出步骤并行地，从所述基板的上方喷出所述药液，以使该药液喷击所述中间区域中的第二液体接触位置；
并且，所述第一喷出步骤中喷出的所述药液的喷出方向，在从上方向所述旋转轴方向观察该药液时含有以下分量：沿着以所述旋转轴为中心且通过所述第一液体接触位置的圆在所述第一液体接触位置处的切线方向，且朝向所述基板的旋转方向上游侧的分量；以及沿着与所述切线正交的所述基板的径向，从所述第一液体接触位置朝向所述旋转轴的分量；
所述第一喷出步骤中喷出的所述药液的喷出速度在所述切线方向上的速度分量具有以下大小：能够克服因所述基板的旋转而作用于所述第一液体接触位置上的所述药液的朝向所述基板的旋转方向下游侧的力，而使该药液向所述基板的旋转方向上游侧流动；
所述喷出速度在所述径向上的速度分量具有以下大小：能够克服因所述基板的旋转而作用于所述第一液体接触位置上的所述药液的离心力，使该药液向所述旋转轴侧流动；
所述第二喷出步骤中喷出的所述药液的喷出方向，在从上方向所述旋转轴方向观察该药液时含有以下分量：沿着以所述旋转轴为中心且通过所述第二液体接触位置的圆在所述第二液体接触位置的切线方向，且朝向所述基板的旋转方向下游侧的分量。
11.如权利要求10所述的基板处理方法，其中，
所述第一喷出步骤中喷出的所述药液的所述第一液体接触位置，与所述第二喷出步骤中喷出的所述药液的所述第二液体接触位置，距所述旋转轴相同的距离。
12.如权利要求10所述的基板处理方法，其中，
当通过所述第一喷出步骤中喷出的所述药液的所述第一液体接触位置与所述基板的周缘中最接近所述第一液体接触位置的点的中点来定义关注中点时，所述第二喷出步骤中喷出的所述药液的所述第二液体接触位置比所述第一液体接触位置远离所述旋转轴且比所述关注中点接近所述旋转轴。
13.如权利要求10至12中任一项所述的基板处理方法，其中，
所述第一喷出步骤中喷出的所述药液的所述第一液体接触位置，与所述第二喷出步骤中喷出的所述药液的所述第二液体接触位置，在形成所述基板的直径的同一直线上分别位于将所述旋转轴夹持于彼此之间的位置。
14.如权利要求10至13中任一项所述的基板处理方法，其中，
所述第二喷出步骤中喷出的所述药液的所述第二液体接触位置，位于由所述第一喷出步骤中喷出的所述药液从所述第一液体接触位置向周围扩展而形成在所述基板上的液膜之上。
15.一种基板处理方法，其中，具有：
旋转步骤，以大致水平姿势保持基板并使该基板以旋转轴为中心旋转，
第一喷出步骤，与所述旋转步骤并行地，从所述基板的上方喷出药液，以使该药液喷击第一液体接触位置，所述第一液体接触位置位于所述基板的旋转轨迹中的中央区域与周边区域之间的中间区域中，以及
第二喷出步骤，与所述旋转步骤及所述第一喷出步骤并行地，从所述基板的上方喷出所述药液，以使该药液喷击所述中间区域中的第二液体接触位置；
并且，所述第一喷出步骤以如下方式喷出所述药液：刚喷击所述第一液体接触位置后从所述第一液体接触位置流向所述旋转轴侧的所述药液的量，多于刚喷击所述第一液体接触位置后从所述第一液体接触位置流向与所述旋转轴相反的一侧的所述药液的量；
所述第二喷出步骤中喷出的所述药液的喷出方向，在从上方向所述旋转轴方向观察该药液时含有以下分量：沿着以所述旋转轴为中心且通过所述第二液体接触位置的圆在所述第二液体接触位置处的切线方向，且朝向所述基板的旋转方向下游侧的分量。
16.如权利要求10至15中任一项所述的基板处理方法，其中，
所述第二喷出步骤中喷出的所述药液的流量，多于所述喷出步骤中喷出的所述药液的流量。
17.如权利要求10至16中任一项所述的基板处理方法，其中，
所述第二喷出步骤中喷出的所述药液的喷出方向，在从上方向所述旋转轴方向观察该药液时含有以下分量：沿着以所述旋转轴为中心且通过所述第二液体接触位置的圆在所述第二液体接触位置处的切线方向，且朝向所述基板的旋转方向下游侧的分量；以及沿着与该切线正交的所述基板的径向，从所述第二液体接触位置朝向与所述旋转轴相反的一侧的分量。
18.如权利要求10至17中任一项所述的基板处理方法，其中，
关于所述第一喷出步骤及所述第二喷出步骤的各喷出步骤中喷出所述药液时的各喷出方向，当从相对于所述各喷出步骤中喷出的各药液而与所述旋转轴相反的一侧向所述基板的径向观察所述各药液时，所述各喷出方向是从所述基板的上方朝向斜向下的方向。
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