JP6504540B2 - 基板処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、基板を処理する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、太陽電池用基板などが含まれる。

特許文献１には、半導体ウエハ等の基板を一枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置が開示されている。前記基板処理装置は、基板を水平に保持しながら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中央部に向けて室温よりも高温の処理液を吐出するノズルとを備えている。ノズルから吐出された高温の処理液は、基板の上面中央部に着液した後、回転している基板の上面に沿って外方に流れる。これにより、高温の処理液が基板の上面全域に供給される。

特開２００６−３４４９０７号公報

回転している基板の上面中央部に着液した処理液は、基板の上面に沿って中央部から周縁部に流れる。その過程で、処理液の温度が次第に低下していく。そのため、温度の均一性が低下し、処理の均一性が悪化してしまう。ノズルから吐出される処理液の流量を増加させれば、処理液が基板の上面周縁部に達するまでの時間が短縮されるので、処理液の温度低下が軽減されるが、この場合、処理液の消費量が増加してしまう。

そこで、本発明の目的の一つは、基板に供給される処理液の消費量を低減しながら、処理の均一性を高めることである。

前記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、基板を水平に保持しながら基板の中央部を通る鉛直な回転軸線まわりに回転させる基板保持ユニットと、前記基板保持ユニットに保持されている基板に処理液を供給する処理液供給システムと、前記基板保持ユニットに保持されている基板に気体を供給する気体供給ユニットとを含む、基板処理装置である。

前記処理液供給システムは、供給流路と、複数の上流流路と、複数の吐出口と、を含む。前記気体供給ユニットは、複数の気体吐出口を含む。前記供給流路は、処理液を前記複数の上流流路に向けて案内する。前記複数の上流流路は、前記供給流路から分岐しており、前記供給流路から供給された処理液を前記複数の吐出口に向けて案内する。前記複数の吐出口は、前記基板の上面中央部に向けて処理液を吐出する主吐出口と、複数の副吐出口と、を含み、前記回転軸線からの距離が異なる複数の位置にそれぞれ配置されており、前記複数の上流流路を介して供給された処理液を前記基板保持ユニットに保持されている基板の上面に向けて吐出する。前記複数の上流流路は、前記主吐出口に接続された主上流流路と、前記複数の副吐出口に接続された複数の副上流流路と、を含む。前記複数の気体吐出口は、前記回転軸線からの距離が異なる複数の位置にそれぞれ配置されており、室温よりも高温の気体を前記基板保持ユニットに保持されている基板の上面に向けて吐出する。前記複数の吐出口は、前記基板保持ユニットに保持されている基板の上面内の複数の着液位置に向けて処理液を吐出し、前記複数の副吐出口は、前記複数の着液位置のうち、前記上面中央部から離れており、前記回転軸線からの距離が異なる複数の位置に向けてそれぞれ処理液を吐出し、前記複数の気体吐出口は、前記基板保持ユニットに保持されている基板の上面内の複数の吹き付け位置に向けて気体を吐出し、前記複数の着液位置と前記複数の吹き付け位置とは、前記回転軸線に直交する径方向に関して前記吹き付け位置が隣接する２つの前記着液位置の間に位置するようにずれている。気体は、窒素ガスなどの不活性ガスであってもよいし、フィルターでろ過された清浄空気（クリーンエアー）であってもよいし、これら以外の気体であってもよい。気体の温度は、基板上の処理液の沸点よりも低温であることが好ましい。隣接する２つの気体吐出口の間に位置する吐出口の数は、２つ以上であってもよいし（図５参照）、１つであってもよい。

この発明によれば、処理液を案内する供給流路が、複数の上流流路に分岐している。これにより、吐出口の数を増加させることができる。供給流路を流れる処理液は、上流流路を介して吐出口に供給され、回転軸線まわりに回転する基板の上面に向けて吐出される。複数の吐出口は、回転軸線からの距離が異なる複数の位置にそれぞれ配置されている。したがって、１つの吐出口だけに処理液を吐出させる場合と比較して、基板上の処理液の温度の均一性を高めることができる。これにより、処理液の消費量を低減しながら、処理の均一性を高めることができる。

径方向に離れた複数の位置に向けて複数の吐出口に処理液を吐出させる場合、同一品質の処理液を基板の各部に供給することは、処理の均一性向上に対して重要である。吐出口ごとにタンクやフィルター等が設けられている場合、ある吐出口に供給される処理液とは品質が異なる処理液が他の吐出口に供給され得る。これに対して、本実施形態では、供給流路を分岐させ、同じ流路（供給流路）から供給された処理液を各吐出口に吐出させる。これにより、同一品質の処理液を各吐出口に吐出させることができる。さらに、吐出口ごとにタンクやフィルター等が設けられている構成と比較して、部品点数を削減でき、メンテナンス作業を簡素化できる。

さらに、この発明によれば、基板の上面が処理液の液膜で覆われている状態で、気体吐出口が基板の上面内の吹き付け位置に向けて気体を吐出する。気体の吐出圧は、吹き付け位置が処理液から露出しない圧力である。吐出される気体は、温度が室温よりも高い高温の気体である。したがって、気体の供給により基板上の処理液の温度低下を改善できる。さらに、複数の気体吐出口が、回転軸線からの距離が異なる複数の位置にそれぞれ配置されているので、径方向に離れた複数の位置で基板上の処理液を加熱できる。これにより、処理液の温度の均一性を高めることができる。

さらに、この発明によれば、複数の着液位置と複数の吹き付け位置とが、周方向（回転軸線まわりの方向）に並んでおらず、径方向にずれている。基板のエッチング量は、着液位置から離れるにしたがって減少し、径方向に関する２つの着液位置の中間の位置で最も小さい。吹き付け位置は、径方向における２つの着液位置の間の位置である。したがって、２つの着液位置の間の位置で処理液の温度低下が抑制または防止され、この位置におけるエッチング量の減少が改善される。これにより、処理の均一性が高まる。

請求項２に記載の発明は、前記処理液供給システムは、複数の下流流路をさらに含み、前記複数の副上流流路は、いずれも、前記複数の下流流路に分岐した分岐上流流路であり、前記下流流路ごとに前記副吐出口が設けられている、請求項１に記載の基板処理装置である。
この発明によれば、複数の吐出口に処理液を供給する流路が多段階で分岐している。すなわち、供給流路が複数の上流流路に分岐しており（第１分岐）、複数の上流流路に含まれる分岐上流流路が複数の下流流路に分岐している（第２分岐）。したがって、分岐上流流路が複数の上流流路に含まれていない場合と比較して、吐出口の数を増加させることができる。これにより、基板上の処理液の温度の均一性をさらに高めることができ、処理の均一性をさらに高めることができる。

請求項３に記載の発明は、前記基板処理装置は、前記基板保持ユニットに保持されている基板を収容するチャンバーをさらに含み、前記分岐上流流路は、前記チャンバー内で前記複数の下流流路に分岐している、請求項２に記載の基板処理装置である。
この発明によれば、複数の下流流路の上流端がチャンバー内に配置されている。分岐上流流路は、チャンバー内で複数の下流流路に分岐している。したがって、分岐上流流路がチャンバーの外で分岐している場合と比較して、各下流流路の長さ（液体が流れる方向の長さ）を短縮できる。これにより、処理液から下流流路への伝熱による処理液の温度低下を抑制できる。

請求項４に記載の発明は、前記処理液供給システムは、上流ヒータと、複数の下流ヒータと、をさらに含み、前記上流ヒータは、前記供給流路に供給される処理液を上流温度で加熱し、前記下流ヒータは、前記複数の副吐出口よりも上流の位置で前記複数の副上流流路にそれぞれ接続されており、前記複数の副上流流路を流れる処理液を前記上流温度よりも高温の下流温度で加熱する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理装置である。

処理液が基板よりも高温である場合、処理液の熱が基板に奪われる。また、基板と共に処理液が回転するので、基板上の処理液は、空気によって冷却されながら、基板の上面に沿って外方に流れる。基板の各部の周速は、回転軸線から離れるにしたがって増加する。基板上の処理液は、周速が大きいほど冷却され易い。また、基板の上面を径方向に等間隔で複数の円環状の領域に分割できると仮定すると、各領域の面積は、回転軸線から離れるにしたがって増加する。表面積が大きいと、処理液から円環状の領域に熱が移動し易い。そのため、吐出口から吐出される処理液の温度が全て同じであると、十分な温度の均一性が得られない場合がある。

この発明によれば、下流ヒータによって上流温度よりも高温の下流温度で加熱された処理液が、複数の副上流流路から複数の副吐出口に供給され、これらの吐出口から吐出される。つまり、上流温度の処理液が主吐出口から吐出される一方で、上流温度よりも高温の処理液が、副吐出口から吐出される。このように、基板の上面に供給される処理液の温度が回転軸線から離れるにしたがって段階的に増加するので、同じ温度の処理液を各吐出口に吐出させる場合と比較して、基板上の処理液の温度の均一性を高めることができる。これにより、処理液の消費量を低減しながら、処理の均一性を高めることができる。

請求項５に記載の発明は、前記処理液供給システムは、複数のリターン流路と、複数の下流ヒータと、下流切替ユニットと、をさらに含み、前記複数のリターン流路は、前記複数の副吐出口よりも上流の位置で前記複数の副上流流路にそれぞれ接続されており、前記複数の下流ヒータは、前記リターン流路と前記副上流流路との接続位置よりも上流の位置で前記複数の副上流流路にそれぞれ接続されており、前記複数の副上流流路を流れる処理液を加熱し、前記下流切替ユニットは、前記供給流路から前記複数の上流流路に供給された処理液が前記複数の吐出口に供給される吐出状態と、前記供給流路から前記複数の上流流路に供給された処理液が前記複数のリターン流路に供給される吐出停止状態と、を含む複数の状態のいずれかに切り替わる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板処理装置である。

処理液の温度は、基板の処理に大きな影響を及ぼす場合がある。吐出停止中に下流ヒータを停止させると、下流ヒータの運転を再開したときに、下流ヒータによって加熱された処理液の温度が意図する温度で安定するまでに時間がかかる。そのため、直ぐに処理液の吐出を再開することができず、スループット（単位時間あたりの基板の処理枚数）が低下する。したがって、吐出停止中であっても、下流ヒータに処理液を加熱させることが好ましい。

この発明によれば、吐出停止中に、処理液を上流流路に供給し、下流ヒータに加熱させる。下流ヒータによって加熱された処理液は、複数の吐出口から吐出されずに、上流流路からリターン流路に流れる。したがって、吐出停止中であっても、下流ヒータの温度が安定した状態を維持できる。そのため、直ぐに処理液の吐出を再開できる。
請求項６に記載の発明は、前記処理液供給システムは、第１ノズルと、第２ノズルと、をさらに含み、前記複数の吐出口は、前記第１ノズルに設けられた第１吐出口と、前記第２ノズルに設けられた第２吐出口と、を含み、前記回転軸線に直交する径方向に平面視で並んでおり、前記第１ノズルは、水平な長手方向に延びる第１アーム部と、前記第１アーム部の先端から下方に延びる第１先端部と、を含み、前記第２ノズルは、前記長手方向に延びる第２アーム部と、前記第２アーム部の先端から下方に延びる第２先端部と、を含み、前記第１アーム部および第２アーム部は、前記長手方向に直交する水平な配列方向に並んでおり、前記第１アーム部の先端と前記第２アーム部の先端は、前記第１アーム部の先端が前記回転軸線側に位置するように、平面視で前記長手方向に離れている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板処理装置である。

この発明によれば、第１吐出口と第２吐出口とが平面視で径方向に並んでいる。複数の吐出口が平面視で径方向に並ぶように、同じ長さの複数のノズルを長手方向に直交する水平方向に並べると、複数のノズル全体の幅が増加する（図９参照）。複数の吐出口が平面視で径方向に並ぶように、長さが異なる複数のノズルを鉛直方向に並べると、複数のノズル全体の高さが増加する（図１０参照）。

これに対して、第１アーム部および第２アーム部を長手方向に直交する水平な配列方向に並べ、第１アーム部の先端が回転軸線側に位置するように、第１アーム部の先端と第２アーム部の先端を平面視で長手方向にずらすと、複数のノズル全体の幅および高さの両方を抑えながら、複数の吐出口を平面視で径方向に並べることができる（図４参照）。これにより、複数のノズルや待機ポット等の関連する部材を小型化できる。

本発明の一実施形態に係る基板処理装置の処理液供給システムを示す模式図であり、吐出状態の処理液供給システムを示している。 本発明の一実施形態に係る基板処理装置の処理液供給システムを示す模式図であり、吐出停止状態の処理液供給システムを示している。 基板処理装置に備えられた処理ユニットの内部を示す模式的な正面図である。 基板処理装置に備えられた処理ユニットの内部を示す模式的な平面図である。 複数のノズルおよび複数の気体ノズルを示す模式的な正面図である。 複数のノズルおよび複数の気体ノズルを示す模式的な平面図である。 基板処理装置によって実行される基板の処理の一例を説明するための工程図である。 基板のエッチング量の分布を示すグラフである。 前記実施形態の第１変形例に係る複数のノズルを示す模式的な平面図である。 前記実施形態の第２変形例に係る複数のノズルを示す模式図である。図１０（ａ）は、複数のノズルを示す模式的な正面図であり、図１０（ｂ）は、複数のノズルを示す模式的な平面図である。 処理前後における薄膜の厚みと基板に供給される処理液の温度とのイメージを示すグラフである。

以下では、本発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１および図２は、本発明の一実施形態に係る基板処理装置１の処理液供給システムを示す模式図である。図１は、吐出状態の処理液供給システムを示しており、図２は、吐出停止状態の処理液供給システムを示している。
基板処理装置１は、半導体ウエハなどの円板状の基板Ｗを一枚ずつ処理する枚葉式の装置である。基板処理装置１は、処理液で基板Ｗを処理する処理ユニット２と、処理ユニット２に基板Ｗを搬送する搬送ロボット（図示せず）と、基板処理装置１を制御する制御装置３とを含む。制御装置３は、演算部と記憶部とを含むコンピュータである。

基板処理装置１は、処理ユニット２に対する処理液の供給および供給停止を制御するバルブ５１等の流体機器を収容する複数の流体ボックス５と、流体ボックス５を介して処理ユニット２に供給される処理液を貯留するタンク４１を収容する複数の貯留ボックス６とを含む。処理ユニット２および流体ボックス５は、基板処理装置１のフレーム４の中に配置されている。処理ユニット２のチャンバー７と流体ボックス５とは、水平方向に並んでいる。貯留ボックス６は、フレーム４の外に配置されている。貯留ボックス６は、フレーム４の中に配置されていてもよい。

図３は、処理ユニット２の内部を示す模式的な正面図である。図４は、処理ユニット２の内部を示す模式的な平面図である。
図３に示すように、処理ユニット２は、箱型のチャンバー７と、チャンバー７内で基板Ｗを水平に保持しながら基板Ｗの中央部を通る鉛直な回転軸線Ａ１まわりに基板Ｗを回転させるスピンチャック１１と、基板Ｗから排出された処理液を受け止める筒状のカップ１５と含む。

図４に示すように、チャンバー７は、基板Ｗが通過する搬入搬出口８ａが設けられた箱型の隔壁８と、搬入搬出口８ａを開閉するシャッター９とを含む。シャッター９は、搬入搬出口８ａが開く開位置と、搬入搬出口８ａが閉じられる閉位置（図４に示す位置）との間で、隔壁８に対して移動可能である。図示しない搬送ロボットは、搬入搬出口８ａを通じてチャンバー７に基板Ｗを搬入し、搬入搬出口８ａを通じてチャンバー７から基板Ｗを搬出する。

図３に示すように、スピンチャック１１は、水平な姿勢で保持された円板状のスピンベース１２と、スピンベース１２の上方で基板Ｗを水平な姿勢で保持する複数のチャックピン１３と、複数のチャックピン１３を回転させることにより回転軸線Ａ１まわりに基板Ｗを回転させるスピンモータ１４とを含む。スピンチャック１１は、複数のチャックピン１３を基板Ｗの周端面に接触させる挟持式のチャックに限らず、非デバイス形成面である基板Ｗの裏面（下面）をスピンベース１２の上面に吸着させることにより基板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。

図３に示すように、カップ１５は、スピンチャック１１を回転軸線Ａ１まわりに取り囲む筒状のスプラッシュガード１７と、スプラッシュガード１７を回転軸線Ａ１まわりに取り囲む円筒状の外壁１６とを含む。処理ユニット２は、スプラッシュガード１７の上端がスピンチャック１１による基板Ｗの保持位置よりも上方に位置する上位置（図３に示す位置）と、スプラッシュガード１７の上端がスピンチャック１１による基板Ｗの保持位置よりも下方に位置する下位置との間で、スプラッシュガード１７を鉛直に昇降させるガード昇降ユニット１８を含む。

図３に示すように、処理ユニット２は、スピンチャック１１に保持されている基板Ｗの上面に向けてリンス液を下方に吐出するリンス液ノズル２１を含む。リンス液ノズル２１は、リンス液バルブ２３が介装されたリンス液配管２２に接続されている。処理ユニット２は、処理位置と待機位置との間でリンス液ノズル２１を移動させるノズル移動ユニットを備えていてもよい。

リンス液バルブ２３が開かれると、リンス液が、リンス液配管２２からリンス液ノズル２１に供給され、リンス液ノズル２１から吐出される。リンス液は、たとえば、純水（脱イオン水：Ｄeionized water）である。リンス液は、純水に限らず、炭酸水、電解イオン水、水素水、オゾン水、および希釈濃度（たとえば、１０〜１００ｐｐｍ程度）の塩酸水のいずれかであってもよい。

図４に示すように、処理ユニット２は、薬液を下方に吐出する複数のノズル２６（第１ノズル２６Ａ、第２ノズル２６Ｂ、第３ノズル２６Ｃ、および第４ノズル２６Ｄ）と、複数のノズル２６のそれぞれを保持するホルダ２５と、ホルダ２５を移動させることにより、処理位置（図４で二点鎖線で示す位置）と待機位置（図４で実線で示す位置）との間で複数のノズル２６を移動させるノズル移動ユニット２４とを含む。

薬液の代表例は、ＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド）などのエッチング液や、ＳＰＭ（硫酸および過酸化水素水を含む混合液）などのレジスト剥離液である。薬液は、ＴＭＡＨおよびＳＰＭに限らず、硫酸、酢酸、硝酸、塩酸、フッ酸、アンモニア水、過酸化水素水、有機酸（たとえばクエン酸、蓚酸など）、ＴＭＡＨ以外の有機アルカリ、界面活性剤、腐食防止剤のうちの少なくとも１つを含む液であってもよい。

図３に示すように、各ノズル２６は、ホルダ２５によって片持ち支持されたノズル本体２７を含む。ノズル本体２７は、ホルダ２５から水平な長手方向Ｄ１に延びるアーム部２８と、アーム部２８の先端２８ａから下方に延びる先端部２９とを含む。アーム部２８の先端２８ａは、平面視においてホルダ２５から長手方向Ｄ１に最も遠い部分を意味する。
図４に示すように、複数のアーム部２８は、第１ノズル２６Ａ〜第４ノズル２６Ｄの順番で、長手方向Ｄ１に直交する水平な配列方向Ｄ２に並んでいる。複数のアーム部２８は、同じ高さに配置されている。配列方向Ｄ２に隣接する２つのアーム部２８の間隔は、他のいずれの間隔と同じであってもよいし、他の間隔の少なくとも一つと異なっていてもよい。図４は、複数のアーム部２８が等間隔で配置されている例を示している。

長手方向Ｄ１への複数のアーム部２８の長さは、第１ノズル２６Ａ〜第４ノズル２６Ｄの順番で短くなっている。複数のノズル２６の先端（複数のアーム部２８の先端２８ａ）は、長手方向Ｄ１に関して第１ノズル２６Ａ〜第４ノズル２６Ｄの順番で並ぶように長手方向Ｄ１にずれている。複数のノズル２６の先端は、平面視で直線状に並んでいる。
ノズル移動ユニット２４は、カップ１５のまわりで鉛直に延びるノズル回動軸線Ａ２まわりにホルダ２５を回動させることにより、平面視で基板Ｗを通る円弧状の経路に沿って複数のノズル２６を移動させる。これにより、処理位置と待機位置との間で複数のノズル２６が水平に移動する。処理ユニット２は、複数のノズル２６の待機位置の下方に配置された有底筒状の待機ポット３５を含む。待機ポット３５は、平面視でカップ１５のまわりに配置されている。

処理位置は、複数のノズル２６から吐出された薬液が基板Ｗの上面に着液する位置である。処理位置では、複数のノズル２６と基板Ｗとが平面視で重なり、複数のノズル２６の先端が、平面視において、回転軸線Ａ１側から第１ノズル２６Ａ〜第４ノズル２６Ｄの順番で径方向Ｄｒに並ぶ。このとき、第１ノズル２６Ａの先端は、平面視で基板Ｗの中央部に重なり、第４ノズル２６Ｄの先端は、平面視で基板Ｗの周縁部に重なる。

待機位置は、複数のノズル２６と基板Ｗとが平面視で重ならないように、複数のノズル２６が退避した位置である。待機位置では、複数のノズル２６の先端が、平面視でカップ１５の外周面（外壁１６の外周面）に沿うようにカップ１５の外側に位置し、第１ノズル２６Ａ〜第４ノズル２６Ｄの順番で周方向（回転軸線Ａ１まわりの方向）に並ぶ。複数のノズル２６は、第１ノズル２６Ａ〜第４ノズル２６Ｄの順番で、回転軸線Ａ１から遠ざかるように配置される。

次に、図５および図６を参照して、薬液を吐出する複数のノズル２６と気体を吐出する気体ノズル８２とについて説明する。その後、処理液供給システムについて説明する。
以下の説明では、第１ノズル２６Ａに対応する構成の先頭および末尾に、それぞれ「第１」および「Ａ」を付ける場合がある。たとえば、第１ノズル２６Ａに対応する上流流路４８を、「第１上流流路４８Ａ」という場合がある。第２ノズル２６Ｂ〜第４ノズル２６Ｄに対応する構成についても同様である。

また、以下の説明では、上流ヒータ４３による処理液の加熱温度を上流温度といい、下流ヒータ５３による処理液の加熱温度を下流温度という場合がある。第２下流ヒータ５３〜第４下流ヒータ５３による処理液の加熱温度を、それぞれ、第２下流温度〜第４加熱温度という場合もある。
図５に示すように、ノズル本体２７は、処理液を案内する樹脂チューブ３０と、樹脂チューブ３０を取り囲む断面筒状の芯金３１と、芯金３１の外面を覆う断面筒状の樹脂コーティング３２とを含む。第１ノズル２６Ａ以外の各ノズル２６は、さらに、ノズル本体２７の先端部２９に取り付けられたノズルヘッド３３を含む。

ノズル本体２７は、ノズル本体２７に沿って延びる１つの流路を形成している。ノズルヘッド３３は、ノズル本体２７から供給された処理液を案内する複数の流路を形成している。ノズル本体２７の流路は、ノズル本体２７の外面で開口する吐出口３４を形成している。ノズルヘッド３３の複数の流路は、ノズルヘッド３３の外面で開口する複数の吐出口３４を形成している。ノズル本体２７の流路は、後述する上流流路４８の一部に相当する。ノズルヘッド３３の各流路は、後述する下流流路５２に相当する。第１上流流路４８Ａ〜第４上流流路４８Ｄの下流端は、回転軸線Ａ１からの距離が異なる複数の位置にそれぞれ配置されている。

図５および図６は、複数のノズル２６に設けられた吐出口３４の総数が、１０個である例を示している。第１ノズル２６Ａは、ノズル本体２７に設けられた１つの吐出口３４を含む。第１ノズル２６Ａ以外の各ノズル２６は、ノズルヘッド３３に設けられた３つの吐出口３４を含む。同一のノズルヘッド３３に設けられた３つの吐出口３４は、３つの吐出口３４のうちで回転軸線Ａ１に最も近い内側吐出口と、３つの吐出口３４のうちで回転軸線Ａ１から最も遠い外側吐出口と、内側吐出口と外側吐出口との間に配置された中間吐出口とによって構成されている。

図６に示すように、複数の吐出口３４は、平面視で直線状に並んでいる。両端の２つの吐出口３４の間隔は、基板Ｗの半径以下である。隣接する２つの吐出口３４の間隔は、他のいずれの間隔と同じであってもよいし、他の間隔の少なくとも一つと異なっていてもよい。また、複数の吐出口３４は、同じ高さに配置されていてもよいし、２つ以上の異なる高さに配置されていてもよい。

複数のノズル２６が処理位置に配置されると、複数の吐出口３４は、回転軸線Ａ１からの距離（平面視での最短距離）が異なる複数の位置にそれぞれ配置される。このとき、複数の吐出口３４のうちで回転軸線Ａ１に最も近い最内吐出口（第１吐出口３４Ａ）は、基板Ｗの中央部の上方に配置され、複数の吐出口３４のうちで回転軸線Ａ１から最も遠い最外吐出口（第４吐出口３４Ｄ）は、基板Ｗの周縁部の上方に配置される。複数の吐出口３４は、平面視で径方向Ｄｒに並ぶ。

第１ノズル２６Ａに設けられた第１吐出口３４Ａは、基板Ｗの上面中央部に向けて処理液を吐出する主吐出口である。第１ノズル２６Ａ以外の各ノズル２６に設けられた第２吐出口３４Ｂ〜第４吐出口３４Ｄは、中央部以外の基板Ｗの上面の一部に向けて処理液を吐出する複数の副吐出口である。第１吐出口３４Ａに接続された第１上流流路４８Ａは、主上流流路であり、第２吐出口３４Ｂ〜第４吐出口３４Ｄに接続された第２上流流路４８Ｂ〜第４上流流路４８Ｄは、複数の副上流流路である。

図５に示すように、各吐出口３４は、基板Ｗの上面に対して垂直な吐出方向に薬液を吐出する。複数の吐出口３４は、基板Ｗの上面内の複数の着液位置に向けて薬液を吐出する。複数の着液位置は、回転軸線Ａ１からの距離が異なる別々の位置である。複数の着液位置のうちで回転軸線Ａ１に最も近い着液位置を第１着液位置といい、複数の着液位置のうちで２番目に回転軸線Ａ１に近い着液位置を第２着液位置というと、第１吐出口３４Ａから吐出された薬液は、第１着液位置に着液し、第２吐出口３４Ｂから吐出された薬液は、第２着液位置に着液する。

基板処理装置１は、高温の気体を基板Ｗに向けて吐出することにより、基板Ｗ上の液体を加熱する気体供給ユニットを含む。気体供給ユニットは、気体を下方に吐出する複数の気体吐出口８１が設けられた複数の気体ノズル８２（第１気体ノズル８２Ａ、第２気体ノズル８２Ｂ、および第３気体ノズル８２Ｃ）を含む。気体の一例は、窒素ガスである。気体は、窒素ガス以外の不活性ガスであってもよいし、フィルターでろ過された清浄空気（クリーンエアー）であってもよいし、これら以外の気体であってもよい。

図５に示すように、気体供給ユニットは、複数の気体ノズル８２に気体を案内する気体配管８３と、複数の気体吐出口８１に向かって気体配管８３を流れる気体を室温よりも高い温度で加熱する気体ヒータ８４と、気体配管８３を開閉する気体バルブ８５とを含む。気体ヒータ８４による気体の加熱温度は、室温よりも高く、薬液の沸点よりも低い。
第１気体ノズル８２Ａ〜第３気体ノズル８２Ｃは、それぞれ、第１ノズル２６Ａ〜第３ノズル２６Ｃに保持されている。気体ノズル８２は、ノズル２６と共に移動する。複数のノズル２６と複数の気体ノズル８２とは、径方向Ｄｒに関して交互に配置されている。複数の吐出口３４と複数の気体吐出口８１とは、平面視で径方向Ｄｒに並んでいる。第１吐出口３４Ａは、最も内側の気体吐出口８１よりも内方に配置されており、第２吐出口３４Ｂは、最も内側の気体吐出口８１よりも外方に配置されている。複数の吐出口３４と複数の気体吐出口８１とは、径方向Ｄｒに関して気体吐出口８１が隣接する２つの吐出口３４の間に位置するようにずれている。

複数の気体ノズル８２は、基板Ｗの上面内の複数の吹き付け位置Ｐ１〜Ｐ３に向けて気体を吐出する。複数の吹き付け位置Ｐ１〜Ｐ３は、回転軸線Ａ１からの距離がそれぞれ異なる別々の位置である。図５では、薬液が着液する着液位置を「×」で示している。複数の第２吐出口３４Ｂにそれぞれ対応する複数の着液位置は、径方向Ｄｒに関して、最も内側の吹き付け位置Ｐ１と中間の吹き付け位置Ｐ２との間に位置している。複数の第３吐出口３４Ｃにそれぞれ対応する複数の着液位置は、径方向Ｄｒに関して、中間の吹き付け位置Ｐ２と最も外側の吹き付け位置Ｐ３との間に位置している。

次に、図１および図２を参照して、処理液供給システムについて詳細に説明する。
処理液供給システムは、薬液を貯留する薬液タンク４１と、薬液タンク４１から送られた薬液を案内する薬液流路４２と、薬液流路４２内を流れる薬液を室温（たとえば２０〜３０℃）よりも高い上流温度で加熱することにより薬液タンク４１内の薬液の温度を調整する上流ヒータ４３と、薬液タンク４１内の薬液を薬液流路４２に送るポンプ４４と、薬液流路４２内の薬液を薬液タンク４１に戻す循環流路４０とを含む。

処理液供給システムは、薬液流路４２を開閉する供給バルブ４５と、循環流路４０を開閉する循環バルブ４６と、薬液流路４２に接続された供給流路４７とを含む。上流切替ユニットは、供給バルブ４５を含む。
処理液供給システムは、供給流路４７から供給された液体を複数の吐出口３４に向けて案内する複数の上流流路４８と、複数の上流流路４８内を流れる液体の流量を検出する複数の流量計４９と、複数の上流流路４８内を流れる液体の流量を変更する複数の流量調整バルブ５０と、複数の上流流路４８をそれぞれ開閉する複数の吐出バルブ５１とを含む。図示はしないが、流量調整バルブ５０は、流路を開閉するバルブ本体と、バルブ本体の開度を変更するアクチュエータとを含む。アクチュエータは、空圧アクチュエータまたは電動アクチュエータであってもよいし、これら以外のアクチュエータであってもよい。

処理液供給システムは、上流流路４８から供給された液体を複数の吐出口３４に向けて案内する複数の下流流路５２を含む。第１上流流路４８Ａ以外の各上流流路４８の下流端は、複数の下流流路５２に分岐している。つまり、第１上流流路４８Ａ以外の各上流流路４８は、複数の下流流路５２に分岐した分岐上流流路である。
図１および図２では、分岐上流流路が２つの下流流路５２に分岐している例を示している。図５では、分岐上流流路が３つの下流流路５２に分岐している例を示している。第２上流流路４８Ｂから分岐した３つの下流流路５２は、それぞれ、同じノズルヘッド３３に設けられた３つの吐出口３４（内側吐出口、中間吐出口、および外側吐出口）に接続されている。第３上流流路４８Ｃおよび第４上流流路４８Ｄについても、第２上流流路４８Ｂと同様である。第１上流流路４８Ａは、第１ノズル２６Ａに設けられた第１吐出口３４Ａに接続されている。

処理液供給システムは、第１上流流路４８Ａ以外の複数の上流流路４８内を流れる液体を上流温度よりも高い下流温度で加熱する複数の下流ヒータ５３を含む。処理液供給システムは、さらに、複数の下流ヒータ５３よりも下流の位置で第１上流流路４８Ａ以外の複数の上流流路４８にそれぞれ接続された複数のリターン流路５４と、複数のリターン流路５４をそれぞれ開閉する複数のリターンバルブ５５とを含む。下流切替ユニットは、複数の吐出バルブ５１と、複数のリターンバルブ５５とを含む。

処理液供給システムは、複数のリターン流路５４から供給された薬液を冷却するクーラー５６と、クーラー５６から薬液タンク４１に薬液を案内するタンク回収流路５７とを含む。複数のリターン流路５４からクーラー５６に供給された薬液は、クーラー５６によって上流温度に近づけられた後、タンク回収流路５７を介して薬液タンク４１に案内される。クーラー５６は、水冷ユニットまたは空冷ユニットであってもよいし、これら以外の冷却ユニットであってもよい。

次に、図１を参照して、複数の吐出口３４が薬液を吐出する吐出状態の処理液供給システムについて説明する。図１では、開いているバルブを黒色で示しており、閉じているバルブを白色で示している。
薬液タンク４１内の薬液は、ポンプ４４によって薬液流路４２に送られる。ポンプ４４によって送られた薬液は、上流ヒータ４３によって加熱された後、薬液流路４２から供給流路４７に流れ、供給流路４７から複数の上流流路４８に流れる。第１上流流路４８Ａ以外の複数の上流流路４８（分岐上流流路）に供給された薬液は、下流ヒータ５３によって加熱された後、複数の下流流路５２に流れる。

第１上流流路４８Ａ内の薬液は、第１ノズル２６Ａに設けられた１つの第１吐出口３４Ａに供給される。第２上流流路４８Ｂ内の薬液は、複数の下流流路５２を介して、第２ノズル２６Ｂに設けられた複数の第２吐出口３４Ｂに供給される。第３上流流路４８Ｃおよび第４上流流路４８Ｄについても、第２上流流路４８Ｂと同様である。これにより、全ての吐出口３４から薬液が吐出される。

下流ヒータ５３による処理液の加熱温度（下流温度）は、上流ヒータ４３による処理液の加熱温度（上流温度）よりも高い。第２〜第４下流温度は、第２〜第４下流温度の順番で高くなっている。第１吐出口３４Ａは、上流温度の薬液を吐出する。各第２吐出口３４Ｂは、第２下流温度の薬液を吐出する。各第３吐出口３４Ｃは、第３下流温度の薬液を吐出し、各第４吐出口３４Ｄは、第４下流温度の薬液を吐出する。したがって、複数の吐出口３４から吐出される薬液の温度は、回転軸線Ａ１から離れるにしたがって段階的に増加する。

次に、図２を参照して、複数の吐出口３４からの薬液の吐出が停止された吐出停止状態の処理液供給システムについて説明する。図２では、開いているバルブを黒色で示しており、閉じているバルブを白色で示している。
薬液タンク４１内の薬液は、ポンプ４４によって薬液流路４２に送られる。ポンプ４４によって送られた薬液の一部は、上流ヒータ４３によって加熱された後、循環流路４０を介して薬液タンク４１に戻る。ポンプ４４によって送られた残りの薬液は、薬液流路４２から供給流路４７に流れ、供給流路４７から第１上流流路４８Ａ以外の複数の上流流路４８に流れる。

第２上流流路４８Ｂ内の薬液は、第２上流流路４８Ｂに対応する下流ヒータ５３によって加熱された後、リターン流路５４を介してクーラー５６に流れる。第３上流流路４８Ｃおよび第４上流流路４８Ｄについては、第２上流流路４８Ｂと同様である。クーラー５６に供給された薬液は、クーラー５６で冷却された後、タンク回収流路５７を介して薬液タンク４１に戻る。これにより、ポンプ４４によって薬液流路４２に送られた全ての薬液が、薬液タンク４１に戻る。

処理液の温度は、基板Ｗの処理に大きな影響を及ぼす場合がある。吐出停止中に下流ヒータ５３を停止させると、下流ヒータ５３の運転を再開したときに、下流ヒータ５３によって加熱された処理液の温度が意図する温度で安定するまでに時間がかかる。そのため、直ぐに処理液の吐出を再開することができず、スループットが低下する。
前述のように、吐出停止中であっても、薬液を下流ヒータ５３に流し続け、下流ヒータ５３に薬液を加熱させる。これにより、下流ヒータ５３の温度が安定した状態を維持できる。さらに、下流ヒータ５３によって加熱された薬液を薬液タンク４１に戻すので、薬液の消費量を低減できる。しかも、クーラー５６によって冷却した薬液を薬液タンク４１に戻すので、薬液タンク４１内の薬液の温度の変動を抑えることができる。

図７は、基板処理装置１によって実行される基板Ｗの処理の一例を説明するための工程図である。以下の各動作は、制御装置３が基板処理装置１を制御することにより実行される。以下では図３および図４を参照する。図５および図７については適宜参照する。
処理ユニット２によって基板Ｗが処理されるときには、複数のノズル２６がスピンチャック１１の上方から退避しており、スプラッシュガード１７が下位置に位置している状態で、搬送ロボットのハンド（図示せず）によって、基板Ｗがチャンバー７内に搬入される。これにより、表面が上に向けられた状態で基板Ｗが複数のチャックピン１３の上に置かれる。その後、搬送ロボットのハンドがチャンバー７の内部から退避し、チャンバー７の搬入搬出口８ａがシャッター９で閉じられる。

基板Ｗが複数のチャックピン１３の上に置かれた後は、複数のチャックピン１３が基板Ｗの周縁部に押し付けられ、基板Ｗが複数のチャックピン１３によって把持される。また、ガード昇降ユニット１８が、スプラッシュガード１７を下位置から上位置に移動させる。これにより、スプラッシュガード１７の上端が基板Ｗよりも上方に配置される。その後、スピンモータ１４が駆動され、基板Ｗの回転が開始される。これにより、基板Ｗが所定の液処理速度（たとえば数百ｒｐｍ）で回転する。

次に、ノズル移動ユニット２４が、複数のノズル２６を待機位置から処理位置に移動させる。これにより、複数の吐出口３４が平面視で基板Ｗに重なる。その後、複数の吐出バルブ５１等が制御され、薬液が複数のノズル２６から同時に吐出される（図７のステップＳ１）。複数のノズル２６は、ノズル移動ユニット２４が複数のノズル２６を静止させている状態で薬液を吐出する。複数の吐出バルブ５１が開かれてから所定時間が経過すると、複数のノズル２６からの薬液の吐出が同時に停止される（図７のステップＳ２）。その後、ノズル移動ユニット２４が、複数のノズル２６を処理位置から待機位置に移動させる。

複数のノズル２６から吐出された薬液は、回転している基板Ｗの上面に着液した後、遠心力によって基板Ｗの上面に沿って外方（回転軸線Ａ１から離れる方向）に流れる。基板Ｗの上面周縁部に達した薬液は、基板Ｗの周囲に飛散し、スプラッシュガード１７の内周面に受け止められる。このようにして、薬液が基板Ｗの上面全域に供給され、基板Ｗの上面全域を覆う薬液の液膜が基板Ｗ上に形成される。これにより、基板Ｗの上面全域が薬液で処理される。

また、複数のノズル２６が処理位置に配置されると、気体バルブ８５（図５参照）が開かれ、窒素ガス等の高温の気体が複数の気体ノズル８２の気体吐出口８１から吐出される。これにより、基板Ｗの上面全域を覆う薬液の液膜に高温の気体が吹き付けられる。気体バルブ８５が開かれてから所定時間が経過すると、気体バルブ８５が閉じられ、複数の気体ノズル８２からの気体の吐出が停止される。気体の吐出期間の少なくとも一部が薬液の吐出期間と重複するのであれば、気体の吐出は、薬液の吐出と同時に開始されてもよいし、薬液の吐出の前または後に開始されてもよい。気体の吐出停止についても同様である。

複数のノズル２６からの薬液の吐出が停止された後は、リンス液バルブ２３が開かれ、リンス液ノズル２１からのリンス液（純水）の吐出が開始される（図７のステップＳ３）。これにより、基板Ｗ上の薬液がリンス液によって洗い流され、基板Ｗの上面全域を覆うリンス液の液膜が形成される。リンス液バルブ２３が開かれてから所定時間が経過すると、リンス液バルブ２３が閉じられ、リンス液ノズル２１からのリンス液の吐出が停止される（図７のステップＳ４）。

リンス液ノズル２１からのリンス液の吐出が停止された後は、基板Ｗがスピンモータ１４によって回転方向に加速され、液処理速度よりも大きい乾燥速度（たとえば数千ｒｐｍ）で基板Ｗが回転する（図７のステップＳ５）。これにより、基板Ｗに付着しているリンス液が基板Ｗの周囲に振り切られ、基板Ｗが乾燥する。基板Ｗの高速回転が開始されてから所定時間が経過すると、スピンモータ１４および基板Ｗの回転が停止される。

基板Ｗの回転が停止された後は、ガード昇降ユニット１８が、スプラッシュガード１７を上位置から下位置に移動させる。さらに、複数のチャックピン１３による基板Ｗの保持が解除される。搬送ロボットは、複数のノズル２６がスピンチャック１１の上方から退避しており、スプラッシュガード１７が下位置に位置している状態で、ハンドをチャンバー７の内部に進入させる。その後、搬送ロボットは、ハンドによってスピンチャック１１上の基板Ｗを取り、この基板Ｗをチャンバー７から搬出する。

図８は、基板Ｗのエッチング量の分布を示すグラフである。
図８に示す測定値Ａ〜測定値Ｃにおける基板Ｗの処理条件は、薬液を吐出するノズルを除き、同一である。
測定値Ａは、複数のノズル２６を静止させながら、複数の吐出口３４（１０個の吐出口３４）に薬液を吐出させて、基板Ｗをエッチングしたときのエッチング量の分布を示している。

測定値Ｂは、全てのノズルヘッド３３が取り外された複数のノズル２６を静止させながら、複数の吐出口３４（４個の吐出口３４）に薬液を吐出させて、基板Ｗをエッチングしたときのエッチング量の分布を示している。すなわち、測定値Ｂは、４本のノズル本体２７にそれぞれ設けられた４つの吐出口３４（第１吐出口３４Ａに相当するもの）に薬液を吐出させたときのエッチング量の分布を示している。

測定値Ｃは、１つの吐出口３４だけに薬液を吐出させ、薬液の着液位置を基板Ｗの上面中央部で固定したときのエッチング量の分布を示している。
測定値Ｃでは、基板Ｗの中央部から離れるにしたがってエッチング量が減少しており、エッチング量の分布が山形の曲線を示している。つまり、エッチング量は、薬液の着液位置で最も大きく、着液位置から離れるにしたがって減少している。これに対して、測定値Ａおよび測定値Ｂでは、測定値Ｃと比較して、基板Ｗの中央部以外の位置でのエッチング量が増加しており、エッチングの均一性が大幅に改善されている。

測定値Ｂでは、７つの山が形成されている。真ん中の山の頂点は、最も内側の着液位置に対応する位置であり、その外側の２つの山の頂点は、内側から２番目の着液位置に対応する位置である。さらに外側の２つの山の位置は、内側から３番目の着液位置に対応する位置であり、最も外側の２つの山の位置は、内側から４番目の着液位置に対応する位置である。

測定値Ａでは、測定値Ｂと同様に、複数の着液位置に対応する複数の山が形成されている。測定値Ｂでは、吐出口３４の数が４個であるのに対し、測定値Ａでは、吐出口３４の数が１０個であるので、山の数が増加している。さらに、測定値Ｂと比較して、エッチング量の分布を示す線が、左右方向に延びる直線（エッチング量が一定の直線）に近づいており、エッチングの均一性が改善されている。

測定値Ａ〜測定値Ｃにおける基板Ｗの処理では、気体ノズル８２からの気体の吐出を行っていない。前述のように、制御装置３は、回転している基板Ｗの上面に向けて複数の吐出口３４が薬液を吐出している状態で、複数の気体吐出口８１に高温の気体を吐出させる。これにより、基板Ｗの上面全域を覆う薬液の液膜に高温の気体が吹き付けられる。
気体吐出口８１は、基板Ｗの上面内の吹き付け位置Ｐ１〜Ｐ３（図５参照）に向けて気体を吐出する。吹き付け位置Ｐ１〜Ｐ３は、径方向Ｄｒにおける２つの着液位置の間の位置である。したがって、図８において矢印で示すように、２つの着液位置の間の位置で薬液の温度低下が抑制または防止され、この位置におけるエッチング量の減少が改善される。これにより、エッチング量の分布を示す線が、左右方向に延びる直線（エッチング量が一定の直線）にさらに近づき、エッチングの均一性が高まる。

以上のように本実施形態では、処理液を案内する供給流路４７が、複数の上流流路４８に分岐している。これにより、吐出口３４の数を増加させることができる。さらに、複数の下流流路５２に分岐した分岐上流流路が複数の上流流路４８に含まれているので、吐出口３４の数をさらに増加させることができる。
供給流路４７を流れる処理液は、上流流路４８または下流流路５２から吐出口３４に供給され、回転軸線Ａ１まわりに回転する基板Ｗの上面に向けて吐出される。複数の吐出口３４は、回転軸線Ａ１からの距離が異なる複数の位置にそれぞれ配置されている。したがって、１つの吐出口３４だけに処理液を吐出させる場合と比較して、基板Ｗ上の処理液の温度の均一性を高めることができる。これにより、処理液の消費量を低減しながら、処理の均一性を高めることができる。

また本実施形態では、基板Ｗの上面が薬液の液膜で覆われている状態で、気体吐出口８１が基板Ｗの上面内の吹き付け位置Ｐ１〜Ｐ３に向けて気体を吐出する。気体の吐出圧は、吹き付け位置Ｐ１〜Ｐ３が薬液から露出しない圧力である。吐出される気体は、温度が室温よりも高い高温の気体である。したがって、気体の供給により基板Ｗ上の薬液の温度低下を改善できる。さらに、複数の気体吐出口８１が、回転軸線Ａ１からの距離が異なる複数の位置にそれぞれ配置されているので、径方向Ｄｒに離れた複数の位置で基板Ｗ上の薬液を加熱できる。これにより、薬液の温度の均一性を高めることができる。

また本実施形態では、複数の着液位置と複数の吹き付け位置Ｐ１〜Ｐ３とが、周方向（回転軸線Ａ１まわりの方向）に並んでおらず、径方向Ｄｒにずれている。基板Ｗのエッチング量は、着液位置から離れるにしたがって減少し、径方向Ｄｒに関する２つの着液位置の中間の位置で最も小さい。吹き付け位置Ｐ１〜Ｐ３は、径方向Ｄｒにおける２つの着液位置の間の位置である。したがって、２つの着液位置の間の位置で薬液の温度低下が抑制または防止され、この位置におけるエッチング量の減少が改善される。これにより、処理の均一性が高まる。

また本実施形態では、複数の下流流路５２の上流端がチャンバー７内に配置されている。分岐上流流路は、チャンバー７内で複数の下流流路５２に分岐している。したがって、分岐上流流路がチャンバー７の外で分岐している場合と比較して、各下流流路５２の長さ（液体が流れる方向の長さ）を短縮できる。これにより、処理液から下流流路５２への伝熱による処理液の温度低下を抑制できる。

また本実施形態では、複数の上流流路４８の上流端が流体ボックス５内に配置されている。供給流路４７は、流体ボックス５内で複数の上流流路４８に分岐している。したがって、供給流路４７が流体ボックス５よりも上流の位置で複数の上流流路４８に分岐している場合と比較して、各上流流路４８の長さ（液体が流れる方向の長さ）を短縮できる。これにより、処理液から上流流路４８への伝熱による処理液の温度低下を抑制できる。

また本実施形態では、下流ヒータ５３によって上流温度よりも高温の下流温度で加熱された処理液が、最内上流流路（第１上流流路４８Ａ）以外の上流流路４８から最内吐出口（第１吐出口３４Ａ）以外の吐出口３４に供給され、この吐出口３４から吐出される。つまり、上流温度の処理液が最内吐出口から吐出される一方で、上流温度よりも高温の処理液が、最内吐出口よりも外側に位置する吐出口３４から吐出される。

このように、基板Ｗの上面に供給される処理液の温度が回転軸線Ａ１から離れるにしたがって段階的に増加するので、同じ温度の処理液を各吐出口３４に吐出させる場合と比較して、温度の均一性を高めることができる。これにより、処理液の消費量を低減しながら、処理の均一性を高めることができる。
また本実施形態では、第１吐出口３４Ａと第２吐出口３４Ｂとが平面視で径方向Ｄｒに並んでいる。複数の吐出口３４が平面視で径方向Ｄｒに並ぶように、同じ長さの複数のノズル２６を長手方向Ｄ１に直交する水平方向に並べると、複数のノズル２６全体の幅が増加する（図９参照）。複数の吐出口３４が平面視で径方向Ｄｒに並ぶように、長さが異なる複数のノズル２６を鉛直方向に並べると、複数のノズル２６全体の高さが増加する（図１０参照）。

これに対して、本実施形態では、複数のアーム部２８を長手方向Ｄ１に直交する水平な配列方向Ｄ２に並べる。さらに、複数のアーム部２８の先端２８ａが長手方向Ｄ１に関して回転軸線Ａ１側から第１ノズル２６Ａ〜第４ノズル２６Ｄの順番で並ぶように、複数のアーム部２８の先端２８ａを長手方向Ｄ１にずらす（図４参照）。これにより、複数のノズル２６全体の幅および高さの両方を抑えながら、複数の吐出口３４を平面視で径方向Ｄｒに並べることができる。

本発明の実施形態の説明は以上であるが、本発明は、前述の実施形態の内容に限定されるものではなく、本発明の範囲内において種々の変更が可能である。
たとえば、前記実施形態では、ノズル２６の数が、４本である場合について説明したが、ノズル２６の数は、２または３本であってもよいし、５本以上であってもよい。気体ノズル８２についても同様である。

前記実施形態では、薬液タンク４１に向かってリターン流路５４を流れる薬液をクーラー５６で冷却する場合について説明したがクーラー５６を省略してもよい。
前記実施形態では、下流ヒータ５３が第１上流流路４８Ａに設けられておらず、第１上流流路４８Ａ以外の全ての上流流路４８に下流ヒータ５３が設けられている場合について説明したが、第１上流流路４８Ａを含む全ての上流流路４８に下流ヒータ５３が設けられていてもよい。リターン流路５４についても同様である。これとは反対に、全ての上流流路４８に下流ヒータ５３が設けられていなくてもよい。

前記実施形態では、ノズルヘッド３３が第１ノズル２６Ａに設けられておらず、第１ノズル２６Ａ以外の全てのノズル２６にノズルヘッド３３が取り付けられている場合について説明したが、第１ノズル２６Ａを含む全てのノズル２６にノズルヘッド３３が設けられていてもよい。これとは反対に、全てのノズル２６にノズルヘッド３３が設けられていなくてもよい。

前記実施形態では、３つの下流流路５２と３つの吐出口３４とが、１つのノズルヘッド３３に形成されている場合について説明したが、１つのノズルヘッド３３に形成されている下流流路５２および吐出口３４の数は、２つであってもよいし、４つ以上であってもよい。
前記実施形態では、分岐上流流路（第１上流流路４８Ａ以外の上流流路４８）が、チャンバー７内で複数の下流流路５２に分岐している場合について説明したが、分岐上流流路は、チャンバー７の外で分岐していてもよい。

前記実施形態では、複数の吐出口３４と複数の気体吐出口８１とが、平面視で径方向Ｄｒに並んでいる場合について説明したが、複数の気体吐出口８１は、複数の吐出口３４に対して周方向にずれていてもよい。また、複数の吐出口３４が、回転軸線Ａ１からの距離が異なる複数の位置にそれぞれ配置されるのであれば、複数の吐出口３４は、平面視で径方向Ｄｒに並んでいなくてもよい。気体吐出口８１についても同様である。

前記実施形態では、複数のノズル２６を静止させながら、複数のノズル２６に薬液を吐出させる場合について説明したが、複数のノズル２６をノズル回動軸線Ａ２まわりに回動させながら、複数のノズル２６に薬液を吐出させてもよい。
前記実施形態では、全ての吐出バルブ５１が同時に開かれ、全ての吐出バルブ５１が同時に閉じられる場合について説明したが、制御装置３は、外側の吐出口３４が処理液を吐出している時間が、内側の吐出口３４が処理液を吐出している時間よりも長くなるように、複数の吐出バルブ５１を制御してもよい。

基板処理装置１は、気体供給ユニットに加えてまたは代えて、チャンバー７内の気温を上昇させる室温上昇ユニットを含んでいてもよい。室温上昇ユニットは、チャンバー７内の気体を加熱するヒータであってもよいし、室温よりも高温の気体をチャンバー７内に送る送風機であってもよい。この場合、チャンバー７内の気温が上昇するので、基板Ｗ上の処理液の温度低下が抑制または防止される。これにより、基板Ｗ上の処理液の温度低下を改善でき、処理の均一性を高めることができる。

基板処理装置１は、気体供給ユニットに加えてまたは代えて、スピンチャック１１に保持されている基板Ｗの上面に向けて光を発することにより、基板Ｗ上の処理液を加熱する発光ユニットを含んでいてもよい。発光ユニットは、赤外線を発する赤外線照射ユニット（たとえば、赤外線ヒータ）であってもよいし、レーザーを発するレーザー照射ユニットであってもよい。

発光ユニットは、基板Ｗの上面が処理液の液膜で覆われている状態で、基板Ｗの上面内の複数の照射位置に向けて光を発する。複数の着液位置と複数の照射位置とは、径方向Ｄｒに関して照射位置が隣接する２つの着液位置の間に位置するようにずれていることが好ましい。基板Ｗ上の処理液は、光の照射によって温度低下が抑制される。さらに、複数の照射位置は、回転軸線Ａ１からの距離がそれぞれ異なる別々の位置であるので、径方向Ｄｒに離れた複数の位置で基板Ｗ上の処理液を加熱できる。これにより、処理液の温度の均一性を高めることができる。

前記実施形態では、供給流路４７に薬液を供給する薬液流路４２が設けられている場合について説明したが、供給流路４７に液体を供給する複数の処理液流路が設けられていてもよい。
たとえば、第１液体が第１液体流路から供給流路４７に供給され、第２液体が第２液体流路から供給流路４７に供給されてもよい。この場合、第１液体および第２液体が供給流路４７で混合されるので、第１液体および第２液体を含む混合液が、供給流路４７から複数の上流流路４８に供給される。第１液体および第２液体は、同種の液体であってもよいし、異なる種類の液体であってもよい。第１液体および第２液体の具体例は、硫酸および過酸化水素水の組み合わせと、ＴＭＡＨおよび純水の組み合わせである。

制御装置３は、基板Ｗの表面の各部に供給される処理液の温度を処理前の薄膜の厚みに応じて制御することにより、処理後の薄膜の厚みを均一化してもよい。
図１１は、処理前後における薄膜の厚みと基板Ｗに供給される処理液の温度とのイメージを示すグラフである。図１１の一点鎖線は、処理前の膜厚を示しており、図１１の二点鎖線は、処理後の膜厚を示している。図１１の実線は、基板Ｗに供給される処理液の温度を示している。図１１の横軸は、基板Ｗの半径を示している。処理前の膜厚は、基板処理装置１以外の装置（たとえば、ホストコンピュータ）から基板処理装置１に入力されてもよいし、基板処理装置１に設けられた測定機によって測定されてもよい。

図１１に示す例の場合、制御装置３は、処理液の温度が処理前の膜厚と同様に変化するように、基板処理装置１を制御してもよい。具体的には、制御装置３は、複数の上流流路４８での処理液の温度が、処理前の膜厚に応じた温度となるように、複数の下流ヒータ５３を制御してもよい。
この場合、処理前の膜厚が相対的に大きい位置に相対的に高温の処理液が供給され、処理前の膜厚が相対的に小さい位置に相対的に低温の処理液が供給される。基板Ｗの表面に形成された薄膜のエッチング量は、高温の処理液が供給される位置で相対的に増加し、低温の処理液が供給される位置で相対的に減少する。そのため、処理後の薄膜の厚みが均一化される。

前述の全ての構成の２つ以上が組み合わされてもよい。前述の全ての工程の２つ以上が組み合わされてもよい。

１ ：基板処理装置
３ ：制御装置
５ ：流体ボックス
７ ：チャンバー
１１ ：スピンチャック（基板保持ユニット）
２４ ：ノズル移動ユニット
２５ ：ホルダ
２６Ａ〜２６Ｄ ：第１〜第４ノズル
２７ ：ノズル本体
２８ ：アーム部
２８ａ ：先端
２９ ：先端部
３３ ：ノズルヘッド
３４Ａ ：第１吐出口（最内吐出口、主吐出口）
３４Ｂ ：第２吐出口（副吐出口）
３４Ｃ ：第３吐出口（副吐出口）
３４Ｄ ：第４吐出口（副吐出口）
４１ ：薬液タンク
４２ ：薬液流路
４３ ：上流ヒータ
４５ ：供給バルブ
４７ ：供給流路
４８Ａ ：第１上流流路（最内上流流路、主上流流路）
４８Ｂ ：第２上流流路（分岐上流流路、副上流流路）
４８Ｃ ：第３上流流路（分岐上流流路、副上流流路）
４８Ｄ ：第４上流流路（分岐上流流路、副上流流路）
５１ ：吐出バルブ（下流切替ユニット）
５２ ：下流流路
５３ ：下流ヒータ
５４ ：リターン流路
５５ ：リターンバルブ（下流切替ユニット）
８１ ：気体吐出口
８２Ａ〜８２Ｃ ：第１〜第３気体ノズル
Ａ１ ：回転軸線
Ｄ１ ：長手方向
Ｄ２ ：配列方向
Ｄｒ ：径方向
Ｐ１〜Ｐ３ ：吹き付け位置
Ｗ ：基板

Claims (6)

1. 基板を水平に保持しながら基板の中央部を通る鉛直な回転軸線まわりに回転させる基板保持ユニットと、
   供給流路と、複数の上流流路と、複数の吐出口と、を含み、前記基板保持ユニットに保持されている基板に処理液を供給する処理液供給システムと、
   複数の気体吐出口を含み、前記基板保持ユニットに保持されている基板に気体を供給する気体供給ユニットとを含み、
   前記供給流路は、処理液を前記複数の上流流路に向けて案内し、
   前記複数の上流流路は、前記供給流路から分岐しており、前記供給流路から供給された処理液を前記複数の吐出口に向けて案内し、
   前記複数の吐出口は、前記基板の上面中央部に向けて処理液を吐出する主吐出口と、複数の副吐出口と、を含み、前記回転軸線からの距離が異なる複数の位置にそれぞれ配置されており、前記複数の上流流路を介して供給された処理液を前記基板保持ユニットに保持されている基板の上面に向けて吐出し、
   前記複数の上流流路は、前記主吐出口に接続された主上流流路と、前記複数の副吐出口に接続された複数の副上流流路と、を含み、
   前記複数の気体吐出口は、前記回転軸線からの距離が異なる複数の位置にそれぞれ配置されており、室温よりも高温の気体を前記基板保持ユニットに保持されている基板の上面に向けて吐出し、
   前記複数の吐出口は、前記基板保持ユニットに保持されている基板の上面内の複数の着液位置に向けて処理液を吐出し、
   前記複数の副吐出口は、前記複数の着液位置のうち、前記上面中央部から離れており、前記回転軸線からの距離が異なる複数の位置に向けてそれぞれ処理液を吐出し、
   前記複数の気体吐出口は、前記基板保持ユニットに保持されている基板の上面内の複数の吹き付け位置に向けて気体を吐出し、
   前記複数の着液位置と前記複数の吹き付け位置とは、前記回転軸線に直交する径方向に関して前記吹き付け位置が隣接する２つの前記着液位置の間に位置するようにずれている、基板処理装置。
2. 前記処理液供給システムは、複数の下流流路をさらに含み、
   前記複数の副上流流路は、いずれも、前記複数の下流流路に分岐した分岐上流流路であり、前記下流流路ごとに前記副吐出口が設けられている、請求項１に記載の基板処理装置。
3. 前記基板処理装置は、前記基板保持ユニットに保持されている基板を収容するチャンバーをさらに含み、
   前記分岐上流流路は、前記チャンバー内で前記複数の下流流路に分岐している、請求項２に記載の基板処理装置。
4. 前記処理液供給システムは、上流ヒータと、複数の下流ヒータと、をさらに含み、
   前記上流ヒータは、前記供給流路に供給される処理液を上流温度で加熱し、
   前記複数の下流ヒータは、前記複数の副吐出口よりも上流の位置で前記複数の副上流流路にそれぞれ接続されており、前記複数の副上流流路を流れる処理液を前記上流温度よりも高温の下流温度で加熱する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
5. 前記処理液供給システムは、複数のリターン流路と、複数の下流ヒータと、下流切替ユニットと、をさらに含み、
   前記複数のリターン流路は、前記複数の副吐出口よりも上流の位置で前記複数の副上流流路にそれぞれ接続されており、
   前記複数の下流ヒータは、前記リターン流路と前記副上流流路との接続位置よりも上流の位置で前記複数の副上流流路にそれぞれ接続されており、前記複数の副上流流路を流れる処理液を加熱し、
   前記下流切替ユニットは、前記供給流路から前記複数の上流流路に供給された処理液が前記複数の吐出口に供給される吐出状態と、前記供給流路から前記複数の上流流路に供給された処理液が前記複数のリターン流路に供給される吐出停止状態と、を含む複数の状態のいずれかに切り替わる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
6. 前記処理液供給システムは、第１ノズルと、第２ノズルと、をさらに含み、
   前記複数の吐出口は、前記第１ノズルに設けられた第１吐出口と、前記第２ノズルに設けられた第２吐出口と、を含み、前記回転軸線に直交する径方向に平面視で並んでおり、
   前記第１ノズルは、水平な長手方向に延びる第１アーム部と、前記第１アーム部の先端から下方に延びる第１先端部と、を含み、
   前記第２ノズルは、前記長手方向に延びる第２アーム部と、前記第２アーム部の先端から下方に延びる第２先端部と、を含み、
   前記第１アーム部および第２アーム部は、前記長手方向に直交する水平な配列方向に並んでおり、
   前記第１アーム部の先端と前記第２アーム部の先端は、前記第１アーム部の先端が前記回転軸線側に位置するように、平面視で前記長手方向に離れている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板処理装置。

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