(57)【要約】【課題】吐出される液滴の噴霧状態を調整することができる二流体ノズルを提供すること。二流体ノズルから吐出される液滴を用いて所期の処理を基板に施すことができる基板処理装置を提供すること。【解決手段】二流体ノズル３は、ケーシングを構成する外筒２０と、外筒２０に内嵌された内筒２１と、内筒２１を外筒２０に固定するための固定ナット２３とを含む。内筒２１の大径円筒部２４の外周には、雄ねじ３６が形成されている。外筒２０の内周の基端部には、雄ねじ３６に螺合する雌ねじ３７が形成されている。固定ナット２３は、内筒２１の雄ねじ３６と螺合する雌ねじ孔３１を有している。外筒２０と内筒２１とはねじ嵌合により連結されている。雄ねじ３６に対する外筒２０のねじ込み量を調節することによって、遮蔽部４３に対する短筒部４７の軸方向の位置を調節することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理液が流通する処理液流路が内部に形成され、先端部に処理液吐出口が開口した第１筒体と、
前記第１筒体の周囲を取り囲むように前記第１筒体と同軸に設けられ、前記第１筒体との間に気体が流通する気体流路を区画し、先端部において前記第１筒体との間に気体吐出口を区画する第２筒体と、
前記第１筒体の先端部と前記第２筒体の先端部とが軸方向に相対変位可能なように、前記第１筒体と前記第２筒体とを互いに固定する固定手段とを含み、
前記処理液吐出口から吐出される処理液と前記気体吐出口から吐出される気体とを前記第１筒体および第２筒体の外部で混合して前記処理液の液滴を形成し、この処理液の液滴を吐出するようになっている、二流体ノズル。
【請求項２】
前記固定手段が、第１筒体の外周に形成された雄ねじと、第２筒体の内周に形成され、前記雄ねじに螺合する雌ねじとを含む、請求項１記載の二流体ノズル。
【請求項３】
前記固定手段が、前記雄ねじに螺合して前記第２筒体に対して軸方向一方側から締め付けられることにより、前記第２筒体を軸方向一方側から締め付けて前記雄ねじに固定させる固定ナットをさらに含む、請求項２記載の二流体ノズル。
【請求項４】
処理対象の基板を保持する基板保持手段と、
前記基板保持手段に保持された基板の表面に、処理液の液滴を供給するための請求項１〜３のいずれか一項に記載の二流体ノズルと、
前記二流体ノズルの前記処理液流路に前記処理液を供給するための処理液供給手段と、
前記二流体ノズルの前記気体流路に前記気体を供給するための気体供給手段とを含む、基板処理装置。
【請求項５】
前記第１筒体の先端部と前記第２筒体の先端部とを軸方向に相対的に変位させる変位機構と、
前記基板保持手段に保持された基板表面の状態を検出する表面状態検出手段と、
前記表面状態検出手段の検出結果に基づいて前記変位機構を制御する変位機構制御手段とをさらに含む、請求項４記載の基板処理装置である。
【請求項６】
前記表面状態検出手段が、前記基板保持手段に保持された基板表面に付着している異物の量を検出する検出手段を含む、請求項４または５記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記気体供給手段が、
前記気体流路に前記気体を供給する気体供給管と、
前記気体供給管の途中部に設けられ、前記気体供給管を流通する気体の圧力を検出する圧力センサとを含み、
前記基板処理装置が、
前記第１筒体の先端部と前記第２筒体の先端部とを軸方向に相対的に変位させる駆動機構と、
前記圧力センサによる検出結果に基づいて前記駆動機構を制御する駆動機構制御手段とをさらに含む、請求項４〜６のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二流体ノズルおよびそれを用いた基板処理装置に関する。処理対象となる基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、ＦＥＤ（Field Emission Display）用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板などが含まれる。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程では、半導体ウエハ（以下、「ウエハ」という。）の表面からパーティクルなどの異物を除去するための洗浄処理が不可欠である。ウエハの表面を洗浄するための基板処理装置には、たとえば、処理液（洗浄液）と気体とを混合することにより処理液の液滴を形成し、この処理液の液滴をウエハの表面に供給して洗浄処理を行うものがある。
【０００３】
具体的には、基板処理装置は、たとえば、ウエハを水平に保持して回転させるスピンチャックと、回転されているウエハの表面に向けて処理液の液滴を噴射する二流体ノズルと、スピンチャックに保持されたウエハの上方で二流体ノズルを移動（スキャン）させるノズル移動機構とを備えている。
図１５は、二流体ノズル２００の構造例を示す図解的な断面図である。この二流体ノズル２００は、ケーシングを構成する第１筒体２０１と、第２筒体２０２とを含んでいる。第２筒体２０２における上端部以外の部分が、第１筒体２０１の内部に嵌め込まれている。第１筒体２０１および第２筒体２０２は、略円筒状の形状を有しており、中心軸を共有している。第１筒体２０１と第２筒体２０２とは溶接により互いに固定されている。第２筒体２０２の内部空間は処理液流路２０３となっており、第２筒体２０２の上端部から処理液流路２０３に、処理液を導入できるようになっている。処理液流路２０３の下端は、処理液吐出口２０４として下方に向けて開口している。
【０００４】
一方、第２筒体２０２と第１筒体２０１との間には、略円筒状の間隙である気体流路２０５が形成されている。気体流路２０５の下端は、処理液吐出口２０４のまわりに環状の気体吐出口２０６として開口している。気体流路２０５は、第１筒体２０１を貫通した気体供給管２０７に連通しており、この気体供給管２０７を介して高圧の窒素ガスが導入されるようになっている。
【０００５】
処理液流路２０３に処理液を導入し、同時に、気体流路２０５に窒素ガスを導入すると、処理液吐出口２０４から処理液が吐出されるとともに、気体吐出口２０６から窒素ガスが吐出される。これらの処理液および窒素ガスは、それぞれ処理液吐出口２０４と気体吐出口２０６から吐出され、第１筒体２０１の外部（吐出口２０４，２０６の近傍）で衝突（混合）する。これにより、処理液の液滴が形成される。この液滴は、噴流となって、その下方に配置されたウエハの表面に衝突する。この際、ウエハの表面に付着しているパーティクル等の異物は、処理液の液滴の運動エネルギーにより、物理的に除去される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２７０５６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、二流体ノズルは加工誤差による寸法の個体差が大きく、二流体ノズルから吐出される液滴の噴霧状態が二流体ノズルごとにばらつく。そのため、基板処理装置に搭載される二流体ノズルによっては、二流体ノズルから吐出される液滴の噴霧状態（たとえば、液滴の平均粒径や密度）が所期の噴霧状態と異なるおそれがある。液滴の噴霧状態によって、基板表面に付着する異物を除去する能力（以下、「異物除去能力」という。）や、基板表面に付与するダメージが異なる。
【０００８】
また、液滴の噴霧状態は、個々の二流体ノズルに固有の特性であり、これを変更することができない。そのため、目的とする基板処理の内容に応じて、専用の二流体ノズルを設計しなければならない。このことが、二流体ノズルによる基板処理を困難にする一因となっている。
そこで、この発明の目的は、適切な噴霧状態で液滴を吐出できる二流体ノズルを提供することである。
【０００９】
また、この発明の他の目的は、二流体ノズルから吐出される液滴を用いて所期の処理を基板に施すことができる基板処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１記載の発明は、処理液が流通する処理液流路（２７）が内部に形成され、先端部に処理液吐出口（２８）が開口した第１筒体（２１）と、前記第１筒体の周囲を取り囲むように前記第１筒体と同軸に設けられ、前記第１筒体との間に気体が流通する気体流路（５０）を区画し、先端部において前記第１筒体との間に気体吐出口（４４）を区画する第２筒体（２０）と、前記第１筒体の先端部と前記第２筒体の先端部とが軸方向に相対変位可能なように、前記第１筒体と前記第２筒体とを互いに固定する固定手段（３６，３７，２３）とを含み、前記処理液吐出口から吐出される処理液と前記気体吐出口から吐出される気体とを前記第１筒体および第２筒体の外部で混合して前記処理液の液滴を形成し、この処理液の液滴を吐出するようになっている、二流体ノズル（３；９０；１１０；１２０）である。
【００１１】
なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表すが、特許請求の範囲を実施形態に限定する趣旨ではない。以下、この項において同じ。
この構成によれば、第１筒体の先端部と第２筒体の先端部とが軸方向に相対変位可能なように、第１筒体と第２筒体とが互いに固定されている。処理液流路を流通した処理液は、第１筒体の先端部に開口した処理液吐出口から吐出される。また、第１筒体と第２筒体との間に区画された気体流路を流通した気体は、第１筒体の先端部と第２筒体の先端部との間に区画された気体吐出口から吐出される。そのため、第１筒体の先端部と第２筒体の先端部とが軸方向に相対変位すると、気体吐出口から吐出される気体の吐出態様が変化し、処理液と気体との混合位置や気体の吐出方向が変化する。その結果、二流体ノズルから吐出される液滴の噴霧状態も変化する。したがって、第１筒体の先端部と第２筒体の先端部との間の軸方向の相対位置を調節することにより、二流体ノズルから吐出される液滴の噴霧状態を調整することができる。その結果、二流体ノズルを構成する部品の加工誤差によらずに、適切な噴霧状態を実現できる。また、処理対象（たとえば基板）に対する処理の内容に応じて適切な噴霧状態に調整できるから、処理内容に対応した専用の二流体ノズルを設計する必要もない。すなわち、種々の処理内容に対応できる、汎用性のある二流体ノズルを提供できる。
【００１２】
この発明の一実施形態に係る二流体ノズルは、請求項２に記載されているように、前記固定手段が、第１筒体の外周に形成された雄ねじ（３６）と、第２筒体の内周に形成され、前記雄ねじに螺合する雌ねじ（３７）とを含む。この場合、一方の筒体（たとえば第１筒体）に対する他方の筒体（たとえば第２筒体）のねじ込み量を調節することによって、第１筒体の先端部と第２筒体の先端部との軸方向の相対位置を、簡単に調節することができる。
【００１３】
そして、請求項３に記載のように、前記雄ねじに螺合して前記第２筒体に対して軸方向一方側から締め付けられることにより前記第２筒体を前記雄ねじに固定する固定ナット（２３）をさらに含むことが好ましい。この場合、一方の筒体（たとえば第１筒体）に対する他方の筒体（たとえば第２筒体）のねじ込み量の調節後に、固定ナットを、軸方向一方側から第２筒体に対して締め付けることにより、第２筒体を雄ねじに固定することができる。これにより、第１筒体の先端部と第２筒体の先端部とを所望の相対位置に保ったまま、第１筒体と第２筒体とを互いに確実に固定することができる。
【００１４】
この発明の別の実施形態に係る二流体ノズルは、前記第２筒体が、前記第１筒体に固定された基端部材（９２）と、前記先端部を有する先端部材（９３）とに軸方向に分割されており、前記固定手段が、前記基端部材と前記先端部材とが軸方向に相対変位可能なように、前記基端部材と前記先端部材とを互いに固定する手段（９５，９７，９８）を含む。この場合、一方の部材（たとえば基端部材）に対する他方の部材（たとえば先端部材）の相対位置を調節することにより、第１筒体の先端部と第２筒体の先端部との間の軸方向の相対位置を調節することができる。
【００１５】
前記固定手段は、前記基端部材および前記先端部材の一方に形成された雄ねじ（９５）と、前記基端部材および前記先端部材の他方に形成され、前記雄ねじに螺合する雌ねじ（９７）とを含むものであってもよい。この場合、一方の部材（たとえば基端部材）に対する他方の部材（たとえば先端部材）のねじ込み量を調節することによって、第１筒体の先端部および第２筒体の先端部の軸方向の相対位置を調節することができる。これにより、二流体ノズルから吐出される液滴の噴霧状態を調整することができる。
【００１６】
この場合、前記固定手段は、前記雄ねじに螺合して、前記第２筒体に対して軸方向一方側から締め付けられることにより、前記先端部材を前記雄ねじに固定する固定ナット（９８）をさらに含むことが好ましい。この場合、一方の部材（たとえば基端部材）に対する他方の部材（たとえば先端部材）のねじ込み量の調節後に、固定ナットを、軸方向一方側から先端部材または基端部材に対して締め付けることにより、その締め付け対象となる部材を雄ねじに固定することができる。これにより、第１筒体の先端部と第２筒体の先端部とを所望の相対位置に保ったまま、先端部材と基端部材とを互いに確実に固定することができる。
【００１７】
請求項４記載の発明は、処理対象の基板（Ｗ）を保持する基板保持手段（２）と、前記基板保持手段に保持された基板の表面に、処理液の液滴を供給するための請求項１〜３のいずれか一項に記載の二流体ノズルと、前記二流体ノズルの前記処理液流路に前記処理液を供給するための処理液供給手段（８，１０）と、前記二流体ノズルの前記気体流路に前記気体を供給するための気体供給手段（９，１１，７４）とを含む、基板処理装置（１；７０）である。
【００１８】
この構成によれば、第１筒体の先端部と第２筒体の先端部との相対位置を変更させることにより、二流体ノズルから吐出される液滴の噴霧状態を調整することができる。これにより、二流体ノズルから吐出される液滴を用いて所期の処理を基板に施すことができる。
請求項５記載の発明は、前記第１筒体の先端部と前記第２筒体の先端部とを軸方向に相対的に変位させる変位機構（７２）と、前記基板保持手段に保持された基板表面の状態を検出する表面状態検出手段（７１）と、前記表面状態検出手段の検出結果に基づいて前記変位機構を制御する変位機構制御手段（６０）とをさらに含む、請求項４記載の基板処理装置である。
【００１９】
この構成によれば、第１筒体の先端部と第２筒体の先端部との軸方向の相対位置が、基板表面の状態に基づいて自動的に調節される。そのため、二流体ノズルから吐出される液滴の噴霧状態を、基板表面の状態に応じて調整することができる。これにより、基板の表面状態に適応した液滴処理が実現される。
また、前記表面状態検出手段は、請求項６に記載のように、前記基板保持手段に保持された基板表面に付着している異物の量を検出する異物量検出手段（７１）を含むものであってもよい。たとえば、基板表面の異物の量が相対的に多いときは、二流体ノズルから吐出される液滴の噴霧状態は、異物除去能力が高くなる状態に調整されることが好ましい。また、基板表面の異物の量が相対的に少ないときは、二流体ノズルから吐出される液滴の噴霧状態は、基板表面へのダメージが少なくなるように調整されることが好ましい。
【００２０】
この構成によれば、基板表面に付着している異物の量に基づいて、第１筒体の先端部と第２筒体の先端部との軸方向の相対位置が自動的に調節される。これにより、二流体ノズルの液滴の噴霧状態を、基板表面の異物の量に応じた状態に調整することができる。
前記表面状態検出手段は、前記基板保持手段に保持された基板の表面のパターンを検出するパターン検出手段であってもよい。
【００２１】
請求項７記載の発明は、前記気体供給手段が、前記気体流路に前記気体を供給する気体供給管（９）と、前記気体供給管の途中部に設けられ、前記気体供給管を流通する気体の圧力を検出する圧力センサ（７３）とを含み、前記基板処理装置が、前記第１筒体の先端部と前記第２筒体の先端部とを軸方向に相対的に変位させる駆動機構（７２）と、前記圧力センサによる検出結果に基づいて前記駆動機構を制御する駆動機構制御手段（６０）とをさらに含む、請求項４〜６のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
【００２２】
第１筒体の先端部と第２筒体の先端部との軸方向の相対位置が変化すると、二流体ノズルの気体吐出口の状態が変化し、気体吐出口から吐出される気体の圧力が変化する。たとえば二流体ノズルに一定流量の気体が供給される場合は、第１筒体の先端部と第２筒体の先端部との軸方向の相対位置の変化にともなって、気体流路内の圧力が変化し、それによって、気体供給管の圧力が変化する。したがって、圧力センサの検出値に基づいて、第１筒体の先端部と第２筒体の先端部とを相対変位させることにより、二流体ノズルの気体吐出口の状態を所望の状態に制御することができる。したがって、二流体ノズルから吐出される液滴の噴霧状態を、基板表面の状態に応じた状態に正確に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る基板処理装置の構成を示す概念図である。
【図２】図１に示す二流体ノズルの構成を示す図解的な側面図である。
【図３】図２に示す二流体ノズルの構成を示す図解的な縦断面図である。
【図４】図１に示す基板処理装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図５】図１に示す基板処理装置における処理の一例を示す工程図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る基板処理装置の構成を示す概念図である。
【図７】図６に示す外筒昇降装置の構成を示す図である。
【図８】図６に示す基板処理装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図９】図６に示す基板処理装置における処理の一例を示す工程図である。
【図１０】二流体ノズルの噴霧状態の調整における制御の流れを示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第３実施形態に係る基板処理装置の二流体ノズルの構成を示す図解的な側面図である。
【図１２】図１１に示す二流体ノズルの構成を示す図解的な縦断面図である。
【図１３】本発明の第４実施形態に係る基板処理装置の二流体ノズルの構成を示す図解的な縦断面図である。
【図１４】本発明の第５実施形態に係る基板処理装置の二流体ノズルの構成を示す図解的な縦断面図である。
【図１５】従来の基板処理装置に備えられた二流体ノズルの構成を示す図解的な縦断面図である。
【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、本発明の一実施形態（第１実施形態）に係る基板処理装置１の構成を示す概念図である。この基板処理装置１は、ウエハＷの表面を洗浄するための枚葉式の装置であり、ウエハＷをほぼ水平に保持して回転するスピンチャック（基板保持手段）２と、スピンチャック２に保持されたウエハＷの表面に処理液（この実施形態ではウエハＷを洗浄するための洗浄液）の液滴を供給する二流体ノズル３と、スピンチャック２に保持されたウエハＷの表面にＤＩＷ（脱イオン水：Ｄeionzied Ｗater）を供給するためのＤＩＷノズル４とを備えている。
【００２５】
二流体ノズル３に供給される処理液（洗浄液）は、薬液であってもよいし、脱イオン水その他のリンス液であってもよい。薬液としては、ＳＣ１（アンモニア過酸化水素水混合液）、ＳＣ２（塩酸過酸化水素水混合液）、ＳＰＭ（sulfuric acid／hydrogen peroxide mixture：硫酸過酸化水素水混合液）、フッ酸、バファードフッ酸（Buffered  HF：フッ酸とフッ化アンモニウムとの混合液）、アンモニア水、ポリマ除去液、有機溶媒（ＩＰＡ（イソプロパノール）またはＨＦＥ（ハイドロフルオロエーテル）など）を例示することができる。リンス液の例としては、脱イオン水のほか、炭酸水、電解イオン水、水素水、磁気水などの機能水を挙げることができる。
【００２６】
スピンチャック２は、スピンモータ５と、このスピンモータ５の回転駆動力によって鉛直軸線まわりに回転される円盤状のスピンベース６と、スピンベース６の周縁の複数箇所にほぼ等間隔で設けられ、ウエハＷをほぼ水平な姿勢で挟持するための複数個の挟持部材７とを備えている。これにより、スピンチャック２は、複数個の挟持部材７によってウエハＷを挟持した状態で、スピンモータ５の回転駆動力によってスピンベース６を回転させることにより、そのウエハＷを、ほぼ水平な姿勢を保った状態で、スピンベース６とともにウエハＷの中心軸線まわりに回転させることができる。
【００２７】
なお、スピンチャック２としては、挟持式のものに限らず、たとえば、ウエハＷの裏面を真空吸着することにより、ウエハＷを水平な姿勢で保持し、さらにその状態で鉛直な回転軸線まわりに回転することにより、その保持したウエハＷを回転させることができる真空吸着式のもの（バキュームチャック）が採用されてもよい。
二流体ノズル３には、処理液供給源からの処理液が供給される処理液供給管（処理液供給手段）８と、窒素ガス供給源からの加圧された窒素ガスが供給される窒素ガス供給管（気体供給管）９とが接続されている。処理液供給管８の途中部には、処理液バルブ１０が介装されている。一方、窒素ガス供給管９の途中部には、窒素ガスバルブ１１が介装されている。処理液バルブ（処理液供給手段）１０および窒素ガスバルブ（気体供給手段）１１が開かれると、処理液供給管８および窒素ガス供給管９をそれぞれ処理液および窒素ガスが流通し、それらが二流体ノズル３に供給される。そして、二流体ノズル３で処理液の液体と窒素ガスとが混合されて、処理液が微細な液滴となり、この液滴が噴流となって、二流体ノズル３からスピンチャック２に保持されたウエハＷの表面に向けて吐出される。
【００２８】
また、スピンチャック２の側方には、回動軸１２が鉛直方向にほぼ沿って配置されており、その回動軸１２の上端部からほぼ水平に延びたアーム１３の先端部に取り付けられている。回動軸１２には、この回動軸１２を中心軸線まわりに所定の角度範囲内で回動させる二流体ノズル駆動機構１４が結合されている。二流体ノズル駆動機構１４から回動軸１２に駆動力を入力して、回動軸１２を所定の角度範囲内で回動させることにより、スピンチャック２に保持されたウエハＷの上方でアーム１３を揺動させることができ、これにともなって、スピンチャック２に保持されたウエハＷの表面上で、二流体ノズル３からの液滴の噴流の供給位置をスキャン（移動）させることができる。
【００２９】
ＤＩＷノズル４は、たとえば、連続流の状態でＤＩＷを吐出するストレートノズルであり、スピンチャック２の上方で、その吐出口をウエハＷの回転中心付近に向けて固定的に配置されている。このＤＩＷノズル４には、ＤＩＷ供給源からのＤＩＷが供給されるＤＩＷ供給管１５が接続されている。ＤＩＷ供給管１５の途中部には、ＤＩＷノズル４からのＤＩＷの吐出／吐出停止を切り換えるためのＤＩＷバルブ１６が介装されている。
【００３０】
図２は、二流体ノズル３の構成を示す図解的な側面図である。図３は、二流体ノズル３の構成を示す図解的な縦断面図である。二流体ノズル３の構成を示す図解的な断面図である。二流体ノズル３は、いわゆる外部混合型二流体ノズルの構成を有しており、ケーシング外で処理液（洗浄液）に窒素ガスを衝突させて処理液の液滴を生成することができる。
二流体ノズル３は、ほぼ円柱状の外形を有しており、ケーシングを構成する外筒（第２筒体）２０と、外筒２０に内嵌された内筒（第１筒体）２１と、外筒２０の基端部（後述する処理液吐出口２８側の端部と反対側の端部。図２および図３に示す上端部）側で、内筒２１に外嵌されて、内筒２１を外筒２０に固定するための固定ナット２３とを含む。内筒２１、外筒２０および固定ナット２３は、中心軸Ｌを共有する同軸状に配置されている。
【００３１】
内筒２１は、その基端部（後述する処理液吐出口２８側の端部と反対側の端部。図２および図３に示す上端部）から長さ方向の中間部に至る比較的大径の外径を有する大径円筒部２４と、大径円筒部２４に軸方向に連続して、長さ方向の中間部から先端部（処理液吐出口２８側の端部）に至る比較的小径の外径を有する小径円筒部２５と、先端部近傍において、小径円筒部２５の外周面から径方向外方に向けて張り出すフランジ２６とを一体に備えている。大径円筒部２４の外周には、その基端部（後述する処理液吐出口２８側の端部と反対側の端部。図２および図３に示す上端部）以外のほぼ全域に雄ねじ３６が形成されている。
【００３２】
内筒２１の内部空間は、直線状の処理液流路（処理液流路）２７となっている。処理液流路２７は、内筒２１の先端（図２および図３に示す下端）で、処理液吐出口（処理液吐出口）２８として円形に開口している。内筒２１により、処理液流路２７は中心軸Ｌに沿う直線状に規制され、処理液吐出口２８から、この直線（中心軸Ｌ）に沿う方向に処理液が吐出される。ウエハＷの処理時には、中心軸ＬがウエハＷの表面に垂直になるように、二流体ノズル３が配置される。
【００３３】
内筒２１の基端部（図２および図３に示す上端部）側には、継手部材２９が取り付けられている。継手部材２９の内部には、処理液流路２７と連通する処理液供給路３０が形成されている。継手部材２９は、略円筒状をなしている。継手部材２９の一端部（図２および図３で示す下端部）には、内筒２１の基端面（図２および図３に示す上端面）に形成された雌ねじ孔５５と螺合する雄ねじ部３２が形成されている。処理液供給路３０は、継手部材２９の他端部（図２および図３に示す上端部）で、処理液導入口３３として開口している。処理液導入口３３には、処理液供給管８の先端部が接続されている。処理液供給管８からの処理液は、処理液導入口３３を通して、処理液供給路３０および処理液流路２７に供給されるようになっている。継手部材２９の他端部には、継手部材２９を処理液供給管８に固定するための雄ねじ部３５が形成されている。
【００３４】
外筒２０の内周の基端部には、雄ねじ３６に螺合する雌ねじ３７が形成されている。外筒２０と内筒２１とはねじ嵌合により連結されている。
外筒２０は、ほぼ一定の内径を有している。一方、内筒２１の小径円筒部２５は、外筒２０の内径より小さな外径を有している。そのため、小径円筒部２５の外壁と外筒２０の内壁との間には、中心軸Ｌを中心とした略円筒状の間隙である円筒流路３８が形成されている。
【００３５】
外筒２０の長さ方向中間部には、円筒流路３８に連通した気体導入口３９が形成されている。気体導入口３９は、外筒２０の内外面を貫通する貫通孔である。この気体導入口３９の内周には雌ねじ４０が形成されている。窒素ガス配管３４は、Ｌ字型の配管であり、その一端部（図３に示す右端部）が気体導入口３９に接続され、その他端部（図３に示す上端部）は、窒素ガス供給管９の先端部に接続されている。窒素ガス配管３４の一端部の外周には、気体導入口３９の雌ねじ４０と螺合する雄ねじ４１が形成されている。つまり、窒素ガス配管３４は、外筒２０にねじ固定されている。窒素ガス配管３４の内部空間と円筒流路３８とは連通しており、窒素ガス配管３４から気体導入口３９を介して、円筒流路３８に窒素ガスを導入できるようになっている。窒素ガス配管３４の他端部の外周には、窒素ガス供給管９の先端部に接続するための雄ねじ４２が形成されている。
【００３６】
内筒２１の処理液吐出口２８側に設けられたフランジ２６には、中心軸Ｌ方向にフランジ２６を貫通する気流方向変換流路４９が形成されている。
外筒２０の先端部（処理液吐出口２８側の端部）は、先端に向かうに従って内径が小さくなるテーパ状の内壁面を有する遮蔽部４３となっている。この遮蔽部４３の外壁面は、処理液吐出口２８および気体吐出口４４を取り囲み、中心軸Ｌと直交する円筒面からなる先端面４５と、外筒２０の外周面および先端面４５に接続されて、先端面４５に向かうに従って外径が小さくなる底面視円筒状のテーパ面４６とを備えている。
【００３７】
中心軸Ｌ方向に関して、フランジ２６の先端からは短筒部４７が突出している。すなわち、内筒２１の先端部（処理液吐出口２８側の端部）は短筒部４７となっている。短筒部４７は、遮蔽部４３のほぼ中心に配置されている。遮蔽部４３の内径は短筒部４７の外径より大きい。遮蔽部４３と短筒部４７との間には、中心軸Ｌを取り囲む略円筒状の間隙である旋回流形成流路４８が形成されている。旋回流形成流路４８は、処理液吐出口２８のまわりに円環状の気体吐出口４４として開口している。
【００３８】
円筒流路３８、気流方向変換流路４９および旋回流形成流路４８は、互いに連通しており、これらの流路３８，４９，４８により、気体流路５０が形成されている。気流方向変換流路４９から旋回流形成流路４８に導かれた窒素ガスは、中心軸Ｌ（処理液流路２７）のまわりを旋回するように流れ、気体吐出口４４へと導かれる。旋回流形成流路４８において、窒素ガスが処理液流路２７のまわりに旋回するように流れることにより、気体吐出口４４から吐出される窒素ガスは、気体吐出口４４付近で渦巻き気流を形成する。窒素ガスの渦巻き気流は、処理液吐出口２８から中心軸Ｌに沿って吐出される処理液を取り囲むように形成される。
【００３９】
そして、処理液供給管８から処理液流路２７に処理液が供給されるとともに、窒素ガス供給管９から窒素ガス配管３４に窒素ガスが供給されると、処理液吐出口２８から外部空間に処理液が吐出されるとともに、気体吐出口４４から外部空間に窒素ガスが吐出される。すると、外部空間において、処理液と窒素ガスとが衝突して混合され、処理液が微細な液滴となり、その液滴が形成される。そして、この処理液の液滴が噴流となって、ウエハＷの表面に吐出される。
【００４０】
気体吐出口４４から吐出される窒素ガスは、気体吐出口４４の接線方向の成分を有する方向に進む。そして、二流体ノズル３から窒素ガスとともにウエハＷ上に運ばれる処理液の液滴流の輪郭は、処理液吐出口２８の近傍に形成される絞り部Ｆを有している。絞り部Ｆは、処理液の吐出方向に直交する横断面の面積（略円形断面の径）が、処理液の吐出方向に沿う各部で最も小さくなる部分である。二流体ノズル３からの液滴流の輪郭は、絞り部Ｆからスピンチャック２に保持されたウエハＷの表面に向かうに従って拡開する。二流体ノズル３から噴射される処理液の液滴の主たる進行方向（渦巻き気流の中心軸方向）は、ウエハＷに対してほぼ垂直である。
【００４１】
固定ナット２３は、内筒２１の雄ねじ３６と螺合する雌ねじ孔３１を有している。この固定ナット２３は、円筒状に形成されており、その外径は、外筒２０の外径とほぼ同径である。固定ナット２３を内筒２１の雄ねじ３６に対してねじ込み、外筒２０の基端部側から、固定ナット２３を外筒２０に対して締め付けることによって、外筒２０を内筒２１に確実に固定することができる。そして、雄ねじ３６に対する外筒２０のねじ込み量を調節することによって、遮蔽部４３に対する短筒部４７の軸方向の位置を調節することができる。
【００４２】
固定ナット２３の外周および外筒２０の外周には、周方向に沿うスケール５１が付されている。このスケール５１は、固定ナット２３の外周における外筒２０側端部に設けられた目盛り５３と、外筒２０の外周の基端部に設けられた指標５２とを備えている。
外筒２０の内筒２１に対するねじ込み量によって、外筒２０の内筒２１に対する回転方向の位置が変化し、指標５２の指示位置が変化する。作業者は、指標５２が指示する目盛り５３を読み取ることによって、外筒２０の内筒２１に対するねじ込み量を把握でき、遮蔽部４３に対する短筒部４７の軸方向の位置を把握できる。
【００４３】
外筒２０を内筒２１に対して軸方向に変位させるときは、固定ナット２３を緩め（固定ナット２３を雄ねじ３６に対して回転させ、外筒２０から離れるようにし）、外筒２０を適当な方向に回転させる。これにより、雄ねじ３６も回転され、雄ねじ３６の長さ方向に関して雄ねじ３６の位置が変化し、内筒２１に対する外筒２０の位置（高さ）を調整できる。調整後、固定ナット２３を外筒２０に向かって締め付けることにより、雄ねじ３６が外筒２０に対して動かないようにすることができる。これにより、短筒部４７が遮蔽部４３に対して中心軸Ｌに沿って変位可能なように、内筒２１と外筒２０とが互いに固定されている。
【００４４】
内筒２１と外筒２０との間に区画された気体流路５０を流通した窒素ガスが、短筒部４７と遮蔽部４３との間に区画された気体吐出口４４から吐出される。短筒部４７が遮蔽部４３に対して中心軸Ｌに沿って変位すると、気体吐出口４４から吐出される窒素ガスの渦巻き気流の態様が変化し、気体吐出口４４から絞り部Ｆまでの距離が変化する。その結果、二流体ノズル３から吐出される液滴の噴霧状態が変化する。
【００４５】
図４は、この基板処理装置１の電気的構成を示すブロック図である。この基板処理装置１はさらに、マイクロコンピュータを含む構成の制御装置６０を備えている。制御装置６０には、スピンモータ５、二流体ノズル駆動機構１４、窒素ガスバルブ１１、処理液バルブ１０およびＤＩＷバルブ１６が制御対象として接続されている。
たとえば、基板処理装置１内に二流体ノズル３を新規に取り付ける際、および二流体ノズル３の交換の際に、二流体ノズル３の液滴の噴霧状態の調整が行なわれる。具体的には、作業者が手作業で外筒２０を内筒２１に対して締め込み／緩めることにより、外筒２０の内筒２１に対する高さ位置を調節して、二流体ノズル３から吐出される液滴の噴霧状態の調整が行われる。このとき、作業者は、スケール５１を目安にして、外筒２０と内筒２１との間の位置調節を行う。
【００４６】
図５は、基板処理装置１における処理の一例を示す工程図である。
処理対象のウエハＷは、搬送ロボット（図示しない）によって処理室（図示しない）に搬入されて（ステップＳ１）、その表面を上方に向けた状態でスピンチャック２に保持される。
ウエハＷがスピンチャック２に保持された後、制御装置６０は、スピンモータ５を駆動して、ウエハＷを回転開始させる（ステップＳ２）。また、制御装置６０は、二流体ノズル駆動機構１４を制御して、二流体ノズル３がスピンチャック２の側方に設定された待機位置からスピンチャック２に保持されたウエハＷの上方に移動される。
【００４７】
ウエハＷの回転速度が所定の液処理速度（たとえば、１０００ｒｐｍ）に達すると、制御装置６０は、処理液バルブ１０および窒素ガスバルブ１１を開いて、二流体ノズル３から処理液と窒素ガスとが混合されて生成された液滴の噴流が吐出される。その一方で、二流体ノズル駆動機構１４が制御されて、アーム１３が所定の角度範囲内で揺動される。これによって、二流体ノズル３からの液滴の噴流が導かれるウエハＷの表面上の供給位置が、ウエハＷの回転中心からウエハＷの周縁部に至る範囲内を円弧状の軌跡を描きつつ移動し、ウエハＷの表面の全域に液滴の噴流がむらなく供給される。液滴の噴流がウエハＷの表面に衝突するときの衝撃および処理液の化学的な作用（ただし、処理液が薬液であるとき）によって、ウエハＷの表面に付着している汚染物質（たとえば、パーティクル）が、ウエハＷの表面から取り除かれる（Ｓ３：処理液処理）。
【００４８】
噴流供給位置の往復スキャンが所定回数行われると、処理液バルブ１０および窒素ガスバルブ１１が閉じられて、二流体ノズル３からの液滴の噴流の供給が停止される。そして、二流体ノズル３が、ウエハＷの上方からスピンチャック２の側方の待機位置に戻される。
また、制御装置６０は、ＤＩＷバルブ１６を開いて、ＤＩＷノズル４からウエハＷの表面に向けてＤＩＷを吐出する。ウエハＷの表面に供給されたＤＩＷが、ウエハＷの回転による遠心力を受けてウエハＷの周縁に向けて流れ、このＤＩＷによってウエハＷの上面に付着している処理液が洗い流される（Ｓ４：リンス処理）。
【００４９】
ＤＩＷノズル４によるＤＩＷの吐出開始から所定のリンス処理時間が経過すると、制御装置６０は、ＤＩＷバルブ１６を閉じて、ウエハＷへのＤＩＷの供給を停止する。
その後、制御装置６０は、スピンチャック２をスピン乾燥回転速度（たとえば２５００ｒｐｍ程度）まで加速する。これにより、ＤＩＷによるリンス後のウエハＷの表面に付着しているＤＩＷが遠心力で振り切られて、ウエハＷが乾燥される（Ｓ５：スピンドライ）。
【００５０】
スピンドライが所定のスピンドライ時間にわたって行われると、スピンチャック２の回転が停止される（ステップＳ６）。その後、搬送ロボット（図示しない）によってウエハＷが処理室（図示しない）から搬出される（ステップＳ７）。
以上により、この実施形態によれば、短筒部４７が遮蔽部４３に対して中心軸Ｌに沿って変位可能なように、内筒２１と外筒２０とが互いに固定されている。処理液流路２７を流通した処理液は、内筒２１の短筒部４７に開口した処理液吐出口２８から吐出される。また、内筒２１と外筒２０との間に区画された気体流路５０を流通した窒素ガスは、内筒２１の短筒部４７と外筒２０の遮蔽部４３との間に区画された気体吐出口４４から吐出される。そのため、短筒部４７が遮蔽部４３に対して中心軸Ｌに沿って変位すると、気体吐出口４４から吐出される窒素ガスの吐出態様が変化し、処理液と窒素ガスとの混合位置や窒素ガスの吐出方向が変化する。その結果、二流体ノズル３から吐出される液滴の噴霧状態も変化する。したがって、遮蔽部４３に対する短筒部４７の軸方向の位置を調節することにより、二流体ノズル３から吐出される液滴の噴霧状態を調整することができる。これにより、二流体ノズル３から吐出される液滴を用いて所期の処理をウエハＷに施すことができる。
【００５１】
また、内筒２１の外周に雄ねじ３６が形成され、外筒２０の内周に雌ねじ３７が形成されている。雄ねじ３６と雌ねじ３７とが螺合している。加えて、固定ナット２３を雌ねじ３７とともに雄ねじ３６に螺合して、固定ナット２３を外筒２０に対して上方側から締め付けて、外筒２０を雄ねじ３６に固定している。そのため、内筒２１に対する外筒２０のねじ込み量を調節することによって、遮蔽部４３に対する短筒部４７の軸方向の位置を、簡単に調節することができる。そして、そのねじ込み量の調節後に、固定ナット２３を軸方向の基端部側から外筒２０に対して締め付けることにより、遮蔽部４３に対する短筒部４７の軸方向の位置を所望位置に保ったまま、内筒２１と外筒２０とを互いに確実に固定することができる。
【００５２】
図６は、本発明の第２実施形態に係る基板処理装置７０の構成を示す概念図である。この第２実施形態において、図１〜図５に示す実施形態（第１実施形態）に示された各部に対応する部分には、第１実施形態と同一の参照符号を付して示し、説明を省略する。また、この図６に示す基板処理装置７０が、第１実施形態に係る基板処理装置１と大きく相違する点は、ウエハＷの表面に付着したパーティクル（異物）の量を検出するためのパーティクルカウンタ（異物量検出手段）７１を備えた点、および二流体ノズル３の内筒２１に対して外筒２０を昇降させる外筒昇降装置７２を備えた点である。
【００５３】
パーティクルカウンタ７１は、ウエハＷの表面に存在する粒子状の異物であるパーティクルの数を検出するための装置であり、ウエハＷ表面の所定位置におけるパーティクルが検出対象になる。
また、第２実施形態に係る基板処理装置７０では、窒素ガス供給管９における窒素ガスバルブ１１の下流側に、圧力センサ７３および自動流量調節バルブ７４が、窒素ガスバルブ１１側からこの順で介装されている。自動流量調節バルブ７４によって、窒素ガス供給管９から二流体ノズル３（気体流路５０）に供給される窒素ガスの流量が常に一定に保たれている。また、圧力センサ７３によって窒素ガス供給管９を流通する窒素ガス、すなわち二流体ノズル３に導入される窒素ガスの圧力が検出されるようになっている。
【００５４】
遮蔽部４３に対して短筒部４７が変位すると、気体吐出口４４から吐出される窒素ガスの圧力が変化する。このとき、二流体ノズル３に導入される窒素ガスの流量が一定に保たれているので、気体流路５０内の圧力は変化する。すなわち、気体吐出口４４からの窒素ガスの圧力が相対的に高いときは、気体流路５０内の圧力は相対的に高くなり、その結果、圧力センサ７３の検出値は比較的高い値を示す。また、気体吐出口４４からの窒素ガスの圧力が相対的に低いときは、気体流路５０内の圧力は相対的に低くなり、その結果、圧力センサ７３の検出値は比較的低い値を示す。すなわち、遮蔽部４３に対する短筒部４７の軸方向位置と圧力センサ７３との間には、一定の関係がある。
【００５５】
二流体ノズル３の退避位置（図７に破線で図示）には、有底容器からなるプリディスペンスポッド（図示しない）がその開口部を上方に向けた状態で配置されている。プリディスペンスポッドは、二流体ノズル３に残留して劣化した処理液を廃液するために用いられるものである。また、二流体ノズル３の退避位置（図７に破線で図示）には、外筒昇降装置７２が配置されている。この外筒昇降装置７２は、外筒２０の内筒２１に対するねじ込み量を調節するものである。
【００５６】
図７は、外筒昇降装置７２の構成を示す図である。外筒昇降装置７２は、異なる上下方向の高さ位置を有する上ハンド７５、中ハンド７６および下ハンド７７を備えている。
上ハンド７５は、短い円柱状をなしている。上ハンド７５には、上ハンド７５を水平方向に移動させるための上ハンド移動機構７８が結合されている。この上ハンド７５は、退避位置にある二流体ノズル３の内筒２１の外周基端部に圧接して、内筒２１を回転不能に固定するためのものである。
【００５７】
中ハンド７６は、短い円柱状をなしている。中ハンド７６には、中ハンド７６を水平方向に移動させるための中ハンド移動機構７９が結合されている。また、中ハンド７６には、中ハンド７６をその中心軸線周りに回転させるための中ハンド回転駆動機構８０が結合されている。この中ハンド７６は、退避位置にある二流体ノズル３の固定ナット２３の外周と接触して、固定ナット２３を内筒２１に対して回転させるためのものである。
【００５８】
下ハンド７７は、短い円柱状をなしている。下ハンド７７の外周には、グリップが配置されている。下ハンド７７には、下ハンド７７を水平方向に移動させるための下ハンド移動機構８１が結合されている。また、下ハンド７７には、下ハンド７７をその中心軸線周りに回転させるための下ハンド回転駆動機構８２が結合されている。この下ハンド７７は、退避位置にある二流体ノズル３の外筒２０の外周と接触して、外筒２０を内筒２１に対して回転させるためのものである。
【００５９】
上ハンド移動機構７８によって、上ハンド７５が二流体ノズル３の内筒２１に向けて移動される。そして、上ハンド７５の外周が、内筒２１の外周に圧接されることにより、内筒２１が回転不能な状態とされる。
また、中ハンド７６は、中ハンド移動機構７９により、固定ナット２３に向けて移動され、中ハンド７６の外周が固定ナット２３の外周に接触する。そして、内筒２１が回転不能とされた状態で、中ハンド回転駆動機構８０によって中ハンド７６が中心軸線まわりに回転されることにより、固定ナット２３が回転する。雄ねじ３６に固定されている固定ナット２３が所定の緩み方向に回転されることにより、固定ナット２３を緩めることができる。
【００６０】
また、下ハンド７７は、下ハンド移動機構８１により、外筒２０に向けて移動され、下ハンド７７の外周が外筒２０の外周に接触する。そして、内筒２１が回転不能とされた状態で、下ハンド回転駆動機構８２によって下ハンド７７が中心軸線まわりに回転される。これにより、外筒２０も回転し、雄ねじ３６の長さ方向に関して雌ねじ３７の位置が変化し、内筒２１に対する外筒２０の軸方向の位置が変化する。
【００６１】
外筒２０の位置調整後、中ハンド回転駆動機構８０によって固定ナット２３が所定の締め付け方向（緩み方向とは逆方向）に回転されることにより、固定ナット２３を外筒２０に締め付けることができる。
図８は、この基板処理装置７０の電気的構成を示すブロック図である。制御装置６０には、パーティクルカウンタ７１から出力される信号および圧力センサ７３から出力される信号が入力されるようになっている。
【００６２】
制御装置６０には、スピンモータ５、二流体ノズル駆動機構１４、処理液バルブ１０、窒素ガスバルブ１１、ＤＩＷバルブ１６、上ハンド移動機構７８、中ハンド回転駆動機構８０、中ハンド移動機構７９、下ハンド回転駆動機構８２および下ハンド移動機構８１が制御対象として接続されている。
制御装置６０には記憶部（図示しない）が接続されている。この記憶部には、パーティクルカウンタ７１による検出値（パーティクル量）と、窒素ガス配管３４に導入される窒素ガスの圧力として設定すべき設定圧力値との対応関係を表す検出パーティクル量−設定圧力値対応テーブル（図示しない）が記憶されている。このテーブルにおける検出値と設定圧力との関係は、検出値が相対的に低いときは、設定圧力値が相対的に大きく、検出値が相対的に高いときは、設定圧力値が相対的に小さい。
【００６３】
図９は、基板処理装置７０における処理の一例を示す工程図である。基板処理装置７０における処理に際しては、前述の図５の場合と同様、図示しない搬送ロボット（図示しない）によって処理室（図示しない）に搬入されて（ステップＳ１１）、その表面を上方に向けた状態でスピンチャック２に保持される。
次いで、二流体ノズル３の退避位置において、二流体ノズル３からの液滴の噴霧状態の調整が行われる（ステップＳ１２：二流体ノズル噴霧状態の調整）。
【００６４】
図１０は、二流体ノズル３の噴霧状態の調整における制御の流れを示すフローチャートである。
ウエハＷがスピンチャック２に保持された後、ウエハＷの表面に存在するパーティクルの量がパーティクルカウンタ７１により検出される（ステップＳ２１）。その検出出力が制御装置６０に与えられる。制御装置６０は、記憶部（図示しない）に記憶されている検出パーティクル量−設定圧力値対応テーブル（図示しない）を参照し、その検出結果（パーティクルの量）に対応する設定圧力値を取得する（ステップＳ２２）。
【００６５】
また、制御装置６０は、処理液バルブ１０および窒素ガスバルブ１１を開く（ステップＳ２３，ステップＳ２４）。これにより、二流体ノズル３から処理液と窒素ガスとが混合されて生成された液滴の噴流が吐出される。二流体ノズル３から吐出される処理液と窒素ガスとの液滴は、有底容器からなるプリディスペンスポッド（図示しない）の開口部に向けて吐出され、そのプリディスペンスポッド（図示しない）に受け止められた後、廃液される。
【００６６】
そして、制御装置６０は、上ハンド移動機構７８、中ハンド回転駆動機構８０および下ハンド回転駆動機構８２を駆動して、外筒２０を内筒２１に対してねじ込み／緩めて、外筒２０を内筒２１に対して昇降させる（ステップＳ２５）。そして、圧力センサ７３の検出値が、ステップＳ２２で決定された設定圧力値になるまで中ハンド回転駆動機構８０および下ハンド回転駆動機構８２による駆動は継続される（ステップＳ２６）。
【００６７】
検出パーティクル量−設定圧力値対応テーブル（図示しない）における検出値と設定圧力との関係は、検出値が相対的に低いときは、設定圧力値が相対的に大きく、また、検出値が相対的に高いときは、設定圧力値が相対的に小さくされている。そのため、ウエハＷ表面に付着するパーティクルの量が相対的に多いときは、気体吐出口４４から吐出される窒素ガスの圧力が比較的低く、二流体ノズル３（気体吐出口）から吐出される液滴の噴霧状態は液滴の噴霧面積が大きくなるため、異物除去能力が高くなる。また、ウエハＷ表面に付着するパーティクルの量が相対的に少ないときは、気体吐出口４４から吐出される窒素ガスの圧力が比較的高く、二流体ノズル３から吐出される液滴の噴霧状態は液滴の噴霧面積が小さくなるため、ウエハＷ表面にダメージを与えない状態である。
【００６８】
そして、圧力センサ７３の検出値が、ステップＳ２２で決定された設定圧力値になると（ステップＳ２６でＹＥＳ）、中ハンド回転駆動機構８０および下ハンド回転駆動機構８２による駆動を停止させて、外筒２０の昇降を停止させ、内筒２１と外筒２０とを互いに固定する（ステップＳ２７）。
その後、制御装置６０は、処理液バルブ１０および窒素ガスバルブ１１を開じて（ステップＳ２７，Ｓ２８）、二流体ノズル３の噴霧状態の調整のための制御を終了する。
【００６９】
再び図９を参照して、二流体ノズル３の噴霧状態の調整（ステップＳ１２）後、制御装置６０は、スピンモータ５を駆動して、ウエハＷを回転開始させる（ステップＳ１３）。また、制御装置６０は、二流体ノズル駆動機構１４を制御して、二流体ノズル３がウエハＷの上方に移動される。
ウエハＷの回転速度が所定の液処理速度（たとえば、１０００ｒｐｍ）に達すると、制御装置６０は、処理液バルブ１０および窒素ガスバルブ１１を開く。これにより、二流体ノズル３から処理液と窒素ガスとが混合されて生成された液滴の噴流が吐出される。また、制御装置６０は、二流体ノズル駆動機構１４を制御して、アーム１３を所定の角度範囲内で揺動させる（Ｓ１４：処理液処理）。
【００７０】
噴流供給位置の往復スキャンが所定回数行われると、処理液バルブ１０および窒素ガスバルブ１１が閉じられて、二流体ノズル３からの液滴の噴流の供給が停止される。そして、二流体ノズル３が、ウエハＷの上方からスピンチャック２の側方の待機位置に戻される。
また、制御装置６０は、ＤＩＷバルブ１６を開いて、ＤＩＷノズル４からウエハＷの表面に向けてＤＩＷを吐出する。ウエハＷの上面に付着している処理液が、このＤＩＷによって洗い流される（Ｓ１５：リンス処理）。ＤＩＷノズル４によるＤＩＷの吐出開始から所定のリンス処理時間が経過すると、制御装置６０は、ＤＩＷバルブ１６を閉じて、ウエハＷへのＤＩＷの供給を停止する。その後、制御装置６０は、スピンチャック２をスピン乾燥回転速度（たとえば２５００ｒｐｍ程度）まで加速する。これにより、ウエハＷが乾燥される（Ｓ１６：スピンドライ）。これらステップＳ１３，Ｓ１４，Ｓ１５，Ｓ１６の処理は、それぞれ、図３のステップＳ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５と同様の処理である。
【００７１】
スピンドライが所定のスピンドライ時間にわたって行われると、スピンチャック２の回転が停止される（ステップＳ１７）。その後、搬送ロボット（図示しない）によってウエハＷが処理室（図示しない）から搬出される（ステップＳ１８）。
この第２実施形態によれば、ウエハＷ表面に付着しているパーティクルの量が、パーティクルカウンタ７１によって検出される。そのため、パーティクルカウンタ７１の検出結果に基づいて、遮蔽部４３に対する短筒部４７の軸方向の位置を調節することができる。したがって、二流体ノズル３の液滴の噴霧状態を、ウエハＷ表面のパーティクルの量に応じた状態に自動的に調整することができる。
【００７２】
遮蔽部４３に対する短筒部４７の軸方向の位置が変化すると、二流体ノズル３の気体吐出口４４の態様が変化し、気体吐出口４４から吐出される窒素ガスの圧力が変化する。たとえば二流体ノズル３に一定流量の窒素ガスが供給される場合は、遮蔽部４３に対する短筒部４７の軸方向の位置の変化にともなって、気体流路５０内の圧力、ひいては窒素ガス供給管９の圧力が変化する。したがって、圧力センサ７３の検出出力に基づいて、短筒部４７を遮蔽部４３に対して中心軸Ｌに沿って変位させることにより、二流体ノズル３の気体吐出口４４の態様を所望の態様に制御することができる。したがって、二流体ノズル３から吐出される液滴の噴霧状態を、ウエハＷ表面の状態に応じた状態に正確に調整することができる。
【００７３】
図１１は、本発明の第３実施形態に係る基板処理装置の二流体ノズル９０の構成を示す図解的な側面図である。図１２は、二流体ノズル９０の構成を示す図解的な縦断面図である。この第３実施形態において、図１〜図５に示す実施形態（第１実施形態）に示された各部に対応する部分には、第１実施形態と同一の参照符号を付して示し、説明を省略する。
【００７４】
この図１１および図１２に示す基板処理装置の二流体ノズル９０が、第１実施形態の二流体ノズル３と大きく相違する点は、外筒２０に代えて、軸方向に２分割された外筒９１が用いられている点である。外筒９１は、軸方向の基端側（図１１および図１２に示す上側）の基端部材９２と、軸方向先端側（図１１および図１２に示す下側）の先端部材９３とを備えている。
【００７５】
先端部材９３は、第１実施形態の二流体ノズル３の外筒２０の先端部（図２および図３参照）と同等の構成である。先端部材９３は、短筒からなる下筒９４と、下筒９４の下方に設けられた遮蔽部４３と、下筒９４の上方に設けられ、基端部材９２とねじ連結する雄ねじ部（雄ねじ）９５とを備えている。雄ねじ部９５は、円筒状に形成されている。雄ねじ部９５の外周には、雄ねじが形成されている。雄ねじ部９５の内径は下筒９４の内径と同径である。雄ねじ部９５の外径は下筒９４の外径よりも小径にされている。
【００７６】
基端部材９２は、第１実施形態の二流体ノズル３の外筒２０における先端部（図２および図３参照）以外の部分と同等の構成である。基端部材９２は、上筒９６と、上筒９６の下方に設けられ、先端部材９３とねじ連結する雌ねじ部（雌ねじ）９７とを備えている。上筒９６は、下筒９４と同じ内径および外径を有している。上筒９６は、上下方向の途中部に、処理液導入口３３を有している。雌ねじ部９７は、円筒状に形成されている。雌ねじ部９７の外径は、上筒９６の外径と同径である。雌ねじ部９７の内径は上筒９６の内径よりも大径にされている。雌ねじ部９７の内周には、先端部材９３の雄ねじ部９５と螺合する雌ねじが形成されている。
【００７７】
基端部材９２と、先端部材９３の下筒９４との間には、先端部材９３を基端部材９２に固定するための下固定ナット９８が配置されている。
下固定ナット（固定ナット）９８は、基端部材９２の雄ねじ部９５と螺合する雌ねじ孔９９を有している。この下固定ナット９８は、円筒状に形成されており、その外径は、上筒９６および下筒９４の外径とほぼ同じにされている。下固定ナット９８を先端部材９３の雄ねじ部９５に対してねじ込み、基端部材９２の基端部側から、下固定ナット９８を基端部材９２に対して締め付けることによって、先端部材９３を基端部材９２に固定することができる。そして、雄ねじ部９５に対する基端部材９２のねじ込み量を調節することによって、遮蔽部４３に対する短筒部４７の軸方向の位置を調節することができる。
【００７８】
先端部材９３の下筒９４の外周および基端部材９２の上筒９６の外周には、周方向に沿うスケール１００が付されている。なお、この二流体ノズル９０では、スケール５１が付されていない。
スケール１００は、下筒９４の外周の基端部に設けられた目盛り１０２と、基端部材９２の上筒９６の外周の先端部に設けられた指標１０１とを備えている。すなわち、スケール１００は、図２に示すスケール５１と同様の構成である。
【００７９】
第３実施形態によれば、先端部材９３を基端部材９２に対して中心軸Ｌに沿って変位させることにより、短筒部４７の遮蔽部４３に対する軸方向位置を調節することができる。これにより、二流体ノズル９０から吐出される液滴の噴霧状態を調整することができる。
図１３は、本発明の第４実施形態に係る基板処理装置の二流体ノズル１１０の構成を示す図解的な縦断面図である。この第４実施形態において、図１〜図５に示す実施形態（第１実施形態）に示された各部に対応する部分には、第１実施形態と同一の参照符号を付して示し、説明を省略する。この図１３に示す基板処理装置の二流体ノズル１１０が、第１実施形態の二流体ノズル３と相違する点は、外筒２０の遮蔽部４３の下側の端面にテーパ面が形成されておらず、遮蔽部４３の下側の端面が、中心軸Ｌと直交する円筒面からなる先端面１１１だけによって形成されている点である。
【００８０】
図１４は、本発明の第５実施形態に係る基板処理装置の二流体ノズル１２０の構成を示す図解的な縦断面図である。この第５実施形態において、図１〜図５に示す実施形態（第１実施形態）に示された各部に対応する部分には、第１実施形態と同一の参照符号を付して示し、説明を省略する。この図１４に示す基板処理装置の二流体ノズル１２０が、第１実施形態の二流体ノズル３と相違する点は、外筒２０の遮蔽部４３の下側の端面が、径方向外方に向かうに従って低くなる底面視円筒状の第１テーパ面１２１と、第１テーパ面１２１と連続し、径方向外方に向かうに従って高くなる底面視円筒状の第２テーパ面１２２とを備えている点である。
【００８１】
以上、この発明の５つの実施形態について説明したが、この発明は、他の形態で実施することもできる。
たとえば、第２実施形態では、パーティクルカウンタとして、レーザー式のパーティクルカウンタ７１を例示したが、これに代えて他のパーティクルカウンタが採用されていてもよい。この場合、ウエハＷの表面の全域におけるパーティクルを検出対象とすることもできる。
【００８２】
また、第２実施形態では、パーティクルカウンタ７１に代えて、ウエハＷの表面におけるパターンの有無を検出するためのセンサ（ＣＣＤセンサ）を設けた構成としてもよい。そして、ウエハＷの表面におけるパターンの有無に基づいて、二流体ノズル３から吐出される液滴の噴霧状態が変化されるものであってもよい。
また、これらのパーティクルカウンタ７１やセンサは、二流体ノズル３の噴霧状態の調整時にだけ処理室（図示しない）内に引き出され、それ以外のときは処理室外に退避させておくこともできる。
【００８３】
また、第２実施形態を変形して、制御装置６０に接続される記憶部（図示しない）に記憶される検出パーティクル量−設定圧力値対応テーブル（図示しない）は、検出圧力値そのものでなく、検出圧力値の閾値が規定された構成であってもよい。
また、第２実施形態では、窒素ガス供給管９に介装されている圧力センサ７３を省略することもできる。この場合、制御装置６０に接続されている記憶部に、検出パーティクル量−設定圧力値対応テーブルに代えて、パーティクルカウンタ７１による検出値（パーティクル量）と、下ハンド回転駆動機構８２によって回転させる（ねじ込ませる）べき外筒２０（の内筒２１に対する）回転量（ねじ込み量）との対応関係を表す検出パーティクル量−回転量対応テーブルを記憶させてもよい。そして、制御装置６０は、検出パーティクル量−回転量対応テーブルを参照して、検出結果に対応する回転量を取得し、その回転量に応じて、外筒２０をねじ込み／緩めることができる。
【００８４】
また、第２実施形態において、二流体ノズル３に代えて、二流体ノズル９０，１１０，１２０を用いてもよい。第３実施形態の二流体ノズル９０を第２実施形態に係る基板処理装置７０に適用する場合は、中ハンド７６で基端部材９２を操作させ、下ハンド７７で先端部材９３を操作させる構成としてもよい。
また、第３実施形態では、外筒２０および内筒２１を、互いがたとえば溶接により相対変位不能に固定された構成とすることもできる。この場合、固定ナット２３は省略することができる。
【００８５】
また、第３実施形態において、二流体ノズル９０を、先端部材９３が基端部材９２に外嵌された構成とすることもできる。この場合、基端部材９２に雄ねじ部を設けられ、先端部材９３に、雄ねじ部と螺合する雌ねじ部を設ければ、短筒部４７を遮蔽部４３に対して中心軸Ｌに沿って変位させることができる。
また、第３実施形態を変形して、スケール１００の指標１０１を下固定ナット９８の外周に設ける構成であってもよい。また、スケール１００の目盛り１０２を基端部材９２の外周または下固定ナット９８の外周に設け、スケール５１の指標５２を固定ナット２３の外周に設ける構成であってもよい。スケール１００の指標１０１を先端部材９３の外周に設ける構成であってもよい。
【００８６】
また、第１、第２、第４および第５実施形態を変形して、スケール５１の目盛り５３を外筒２０の外周に設け、スケール５１の指標５２を固定ナット２３の外周に設ける構成であってもよい。
また、前述の各実施形態を変形して、雄ねじ３６を、外筒２０の雌ねじ３７と螺合する部分と固定ナット２３と螺合する部分とに分け、これら２つの部分のねじの巻き方向を互いに異なる方向としてもよい。この場合、外筒２０の雌ねじ３７と固定ナット２３の雌ねじ孔３１とは、ねじの巻き方向が互いに異なる方向になっている。
【００８７】
また、内筒２１と外筒２０とを相対変位可能とする態様として、固定状態にある外筒２０に対して内筒２１を変位させることもできる。このとき、内筒２１の短筒部４７を、外筒２０の遮蔽部４３に対して中心軸Ｌに沿って変位させることができる。
また、前記各実施形態を変形して、雄ねじ３６および雌ねじ３７が、雄ねじ３６と雌ねじ３７との螺合だけで強固な結合力が得られるような構造である場合には、固定ナット２３を省略することもできる。また、第３実施形態を変形して、雄ねじ部９５と雌ねじ部９７との螺合だけで強固な結合力が得られるような構造である場合には、下固定ナット９８を省略することもできる。
【００８８】
また、二流体ノズル３，９０に対して１種類の処理液だけでなく、複数の処理液（たとえば、薬液およびＤＩＷ）を切り換えて供給できる構成とすることもできる。
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】
【００８９】
１  基板処理装置
２  スピンチャック（基板保持手段）
３  二流体ノズル
８  処理液供給管（処理液供給手段）
９  窒素ガス供給管（気体供給管）
１０  処理液バルブ（処理液供給手段）
１１  窒素ガスバルブ（気体供給手段）
２０  外筒（第２筒体）
２１  内筒（第１筒体）
２３  固定ナット
２７  処理液流路（処理液流路）
２８  処理液吐出口（処理液吐出口）
３６  雄ねじ
３７  雌ねじ
４４  気体吐出口
５０  気体流路
６０  制御装置
７０  基板処理装置
７１  パーティクルセンサ（異物量検出手段）
７２  外筒昇降装置（駆動機構，変位機構）
７３  圧力センサ
９０  二流体ノズル
９２  基端部材
９３  先端部材
１１０  二流体ノズル
１２０  二流体ノズル
Ｗ  ウエハ（基板）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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