(57)【要約】【課題】処理対象へのダメージを抑制しつつ、処理液による処理時間を短縮することができる二流体ノズル、およびそれを用いた基板処理装置を提供する。【解決手段】二流体ノズル３は、下端が開放した断面櫛状のノズル本体１６を含む。ノズル本体１６の内部には、複数のＤＩＷ流路１９および窒素ガス流路２０が形成されており、各ＤＩＷ流路１９および窒素ガス流路２０は、ノズル本体１６の下端で、それぞれ二流体ノズル３の長手方向Ｘ１に延びるスリット状のＤＩＷ吐出口２１および窒素ガス吐出口２２として開口している。ＤＩＷ吐出口２１および窒素ガス吐出口２２は、それぞれ平行となるように短手方向Ｙ１に交互に並んで配置されている。ＤＩＷ吐出口２１から吐出されたＤＩＷは、窒素ガスと混合されて液滴となり、長手方向Ｘ１および短手方向Ｙ１に広がる帯状の液滴群となってウエハＷの表面に供給される。【選択図】図２
2008130763.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理液および気体が導入されるケーシングと、
前記ケーシングに形成され、前記処理液を吐出するためのスリット状の液吐出口と、
前記液吐出口と平行に隣り合うように前記ケーシングに形成され、前記気体を吐出するためのスリット状の気体吐出口とを含み、
前記ケーシング外で前記処理液および前記気体を混合させて処理液の液滴を形成し、この処理液の液滴を処理対象に向けて吐出するようになっている、二流体ノズル。
【請求項２】
前記液吐出口は、複数のスリット状液吐出口を有し、
前記複数のスリット状液吐出口は、互いに平行となるように所定の方向に並んで配置されている、請求項１記載の二流体ノズル。
【請求項３】
前記複数のスリット状液吐出口から吐出される前記処理液は、互いに種類の異なる複数の処理液を含む、請求項２記載の二流体ノズル。
【請求項４】
前記気体吐出口は、複数のスリット状気体吐出口を有し、
前記複数のスリット状気体吐出口は、互いに平行となるように所定の方向に並んで配置されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の二流体ノズル。
【請求項５】
前記気体吐出口に連通され、前記気体が流通する気体流路と、
前記気体流路における前記気体吐出口の近傍において、当該気体流路を流通する気体の流通速度を増加させるための加速手段とをさらに含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の二流体ノズル。
【請求項６】
前記加速手段は、前記気体吐出口の近傍において前記気体流路の流路面積をしぼる手段を含む、請求項５記載の二流体ノズル。
【請求項７】
処理対象の基板を保持するための基板保持手段と、
前記基板保持手段に保持された基板の主面に、処理液の液滴を供給するための請求項１〜６のいずれか一項に記載の二流体ノズルと、
前記二流体ノズルのケーシング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ケーシングに前記気体を供給するための気体供給手段と、
前記二流体ノズルと前記基板保持手段に保持された基板とを相対移動させるための相対移動手段とを含む、基板処理装置。
【請求項８】
前記相対移動手段は、前記二流体ノズルを前記基板の主面に沿って移動させるノズル移動手段を含む、請求項７記載の基板処理装置。
【請求項９】
前記相対移動手段は、前記基板保持手段に保持された基板をその主面に交差する軸線まわりに回転させる基板回転手段を含む、請求項８記載の基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、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、前記基板処理装置は、たとえば、ウエハを水平に保持して回転させるスピンチャックと、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。
二流体ノズルから噴射される処理液の液滴をウエハに衝突させることにより、ウエハの表面に付着している異物を、処理液の液滴の運動エネルギーにより、物理的に除去することができる。また、ウエハの上方で二流体ノズルをスキャンさせることにより、ウエハの表面全域に処理液の液滴を供給することができる（たとえば、下記特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−２７０５６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
二流体ノズルから噴射された処理液の液滴がウエハの表面に供給される範囲は、ウエハの表面に対して非常に小さい範囲である。また、近年のウエハの大型化に伴って、ウエハの表面に対する液滴の供給範囲の割合は益々小さくなってきている。したがって、二流体ノズルをスキャンさせてウエハの表面全域に処理液の液滴を供給するには多くの時間がかかり、ウエハの洗浄時間が長くなるという問題がある。
【０００５】
この問題の解決方法としては、たとえば、二流体ノズルのスキャン速度を大きくすることが考えられる。しかしながら、二流体ノズルのスキャン速度を大きくすると、処理液の液滴が十分に供給されない箇所がウエハの表面内に生じるので、ウエハの表面を均一に洗浄できない場合がある。
また、回転されているウエハの表面に処理液の液滴を供給する方法では、ウエハの表面の中心部（前記表面の回転中心およびその近傍）にダメージが生じ易いという問題がある。すなわち、ウエハの回転による前記表面の各点での移動速度は、前記表面の周縁から前記回転中心に向かうにつれて小さくなっているので、前記中心部の各点に処理液の液滴が集中的に供給され、そのため、前記中心部にダメージが生じ易くなっている。
【０００６】
この発明は、かかる背景のもとでなされたものであり、処理対象へのダメージを抑制しつつ、処理液による処理時間を短縮することができる二流体ノズル、およびそれを用いた基板処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するための請求項１記載の発明は、処理液および気体が導入されるケーシング（１６）と、前記ケーシングに形成され、前記処理液を吐出するためのスリット状の液吐出口（２１,３３,３４）と、前記液吐出口と平行に隣り合うように前記ケーシングに形成され、前記気体を吐出するためのスリット状の気体吐出口（２２）とを含み、前記ケーシング外で前記処理液および前記気体を混合させて処理液の液滴を形成し、この処理液の液滴を処理対象（Ｗ）に向けて吐出するようになっている、二流体ノズル（３，３ａ〜３ｄ）である。
【０００８】
なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
この発明によれば、スリット状の液吐出口から処理液が吐出され、前記液吐出口と隣り合うように平行に配置されたスリット状の気体吐出口から気体が吐出される。これにより、前記処理液および前記気体がケーシング外で混合されて処理液の液滴が形成され、この処理液の液滴が処理対象に向けて吐出される。
【０００９】
また、前記液吐出口および気体吐出口はスリット状にされているので、前記処理液の液滴は、前記液吐出口および気体吐出口のスリット長さ（長手方向の長さ）に応じた帯状に広がる液滴群となって前記処理対象に供給される。したがって、前記液吐出口および気体吐出口のスリット長さを所定長さとすることにより、従来の構成よりも、処理液の液滴が処理対象に供給される範囲（以下、「処理液供給範囲」という。）を拡大させることができる。
【００１０】
これにより、二流体ノズルを移動（スキャン）させて処理対象の処理面の全域に処理液の液滴を供給する場合に、処理液の液滴を前記処理面に十分に供給させながら二流体ノズルをスキャンさせるときの最大スキャン速度を上げることができる。したがって、処理液による処理を処理対象に均一に施しつつ、処理時間を短縮することができる。
また、前記処理液供給範囲を拡大させることができるので、処理対象を回転させずに処理対象の上方で二流体ノズルをスキャンさせても、処理液の液滴を前記処理面の全域に、短時間で、かつ、均一に供給することができる。したがって、処理液による処理時間を短縮するとともに、前記処理面の一部に処理液の液滴が集中的に供給されることを抑制し、処理対象へのダメージを抑えることができる。
【００１１】
前記処理液としては、たとえば、薬液、リンス液、乾燥促進剤などを用いることができる。具体的には、前記薬液として、たとえば、硫酸、酢酸、硝酸、塩酸、フッ酸、アンモニア水、過酸化水素水のうちの少なくとも１種以上を含む液を用いることができ、前記リンス液として、たとえば、純水（脱イオン水）、オゾン水、水素水、炭酸水を用いることができる。
【００１２】
リンス液として純水を用いる場合には、処理対象の汚染を低減させたり、処理対象上の酸化膜が成長するのを抑制したり、金属汚染物などが溶出することを低減したりすることができる。リンス液としてオゾン水を用いる場合には、処理対象上の有機物を除去することができる。リンス液として水素水を用いる場合には、処理対象上からパーティクルなどの異物を除去することができる。リンス液として炭酸水を用いる場合には、処理対象の帯電を抑制することができる。
【００１３】
また、前記乾燥促進剤としては、たとえば、純水よりも揮発性の高い有機溶剤を用いることができる。具体的には、前記純水よりも揮発性の高い有機溶剤として、たとえば、メタノール、エタノール、アセトン、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）、ＭＥＫ（メチルエチルケトン）、ＨＦＥ（ハイドロフルオロエーテル）などを用いることができる。
前記気体としては、たとえば、空気、窒素ガス、オゾンガス、水素ガス、炭酸ガスのうちの少なくとも１種以上を含む気体を用いることができる。また、これらの気体は加熱されていてもよい。加熱された気体を吐出させることにより、当該気体と混合される処理液の温度の低下を抑制したり、その温度を昇温させたりすることができる。
【００１４】
前記気体として空気を用いる場合には、ランニングコストの低減を図ることができる。前記気体として窒素ガスを用いる場合には、処理対象上の酸化膜が成長するのを抑制することができる。前記気体としてオゾンガスを用いる場合には、処理対象上の有機物を除去したり、処理対象上の酸化膜を成長させたりすることができる。前記気体として水素ガスを用いる場合には、処理対象上からパーティクルなどの異物を除去することができる。前記気体として炭酸ガスを用いる場合には、処理対象の帯電を抑制することができる。
【００１５】
請求項２記載の発明は、前記液吐出口は、複数のスリット状液吐出口（２１,３３,３４）を有し、前記複数のスリット状液吐出口は、互いに平行となるように所定の方向（Ｙ１）に並んで配置されている、請求項１記載の二流体ノズルである。
この発明によれば、複数のスリット状液吐出口を互いに平行となるように所定の方向に並んで配置することにより、前記処理液供給範囲を前記所定の方向に拡大させることができる。これにより、前記最大スキャン速度をさらに上げて、処理液による処理時間をさらに短縮することができる。
【００１６】
また、複数のスリット状液吐出口から吐出されて液滴となった処理液は、それぞれ異なる角度で処理対象に衝突するので、前記処理面に付着している異物を効率的に除去することができる。
請求項３記載の発明は、前記複数のスリット状液吐出口から吐出される前記処理液は、互いに種類の異なる複数の処理液を含む、請求項２記載の二流体ノズルである。
【００１７】
この発明によれば、互いに種類の異なる複数の処理液が前記複数のスリット状液吐出口から吐出され、前記ケーシング外で気体と混合されて各処理液の液滴となる。そして、処理対象には、この各処理液の液滴が処理対象の上空または処理対象上で混ざり合うことにより生成された混合処理液が供給される。これにより、前記混合処理液による処理が処理対象に施される。
【００１８】
また、前記混合処理液は二流体ノズルから吐出された後に混合されているので、処理対象には、混合されてから殆ど時間の経っていない活性の高い状態の前記混合処理液が供給される。これにより、前記混合処理液による処理を処理対象に効率的に施すことができる。
前記互いに種類の異なる処理液の組合せの具体例としては、硫酸および過酸化水素水、硫酸およびオゾン水、酢酸およびオゾン水、アンモニア水および過酸化水素水、塩酸および過酸化水素水、フッ酸および過酸化水素水、フッ酸およびオゾン水などが挙げられる。
【００１９】
硫酸および過酸化水素水の混合液（ＳＰＭ：sulfuric acid／hydrogen peroxide mixture）、硫酸およびオゾン水の混合液、ならびに、酢酸およびオゾン水の混合液のうちのいずれかの混合液を、たとえば処理対象としての基板に供給することにより、基板上に形成されたレジスト膜を剥離して基板上から除去することができる。
また、硫酸およびオゾン水の混合液、もしくは、酢酸およびオゾン水の混合液を処理対象に供給する場合には、前記液吐出口からのオゾン水の吐出とともに、またはオゾン水の吐出に代えて、前記気体吐出口からオゾンガスを吐出させてもよい。オゾン水よりも高濃度でオゾンを含むオゾンガスを吐出させて硫酸または酢酸と混合させることにより、高濃度でオゾンを含む硫酸または酢酸の液滴を形成することができる。これにより、オゾンによる効果をより確実に処理対象に発揮させることができる。
【００２０】
アンモニア水および過酸化水素水の混合液（ＡＰＭ）を、たとえば処理対象としての基板に供給することにより、パーティクルなどの異物を基板上から除去することができる。
塩酸および過酸化水素水の混合液（ＨＰＭ）を、たとえば処理対象としての基板に供給することにより、金属汚染物などの不要物を基板上から除去することができる。
フッ酸および過酸化水素水の混合液（ＦＰＭ）を、たとえば処理対象としての基板に供給することにより、金属汚染物などの不要物や酸化膜を基板上から除去することができる。
【００２１】
フッ酸およびオゾン水の混合液を、たとえば処理対象としての基板に供給することにより、オゾン水によって基板の主面上に酸化膜を成長させつつ、フッ酸によってその酸化膜を剥離（リフトオフ）させることができる。これにより、酸化膜とともに基板に付着しているパーティクルなどの異物を除去することができる。
請求項４記載の発明は、前記気体吐出口は、複数のスリット状気体吐出口（２２）を有し、前記複数のスリット状気体吐出口は、互いに平行となるように所定の方向（Ｙ１）に並んで配置されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の二流体ノズルである。
【００２２】
この発明によれば、複数のスリット状気体吐出口を互いに平行となるように所定の方向に並んで配置することにより、前記処理液供給範囲を前記所定の方向に拡大させることができる。すなわち、前記液吐出口から吐出された処理液は、前記複数の気体吐出口から吐出された気体によって引き寄せられるので、前記処理液供給範囲が前記所定の方向に拡大される。
【００２３】
請求項５記載の発明は、前記気体吐出口に連通され、前記気体が流通する気体流路（２０）と、前記気体流路における前記気体吐出口の近傍において、当該気体流路を流通する気体の流通速度を増加させるための加速手段（２３,４０）とをさらに含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の二流体ノズルである。
この発明によれば、加速手段によって、気体流路を流通する気体の流通速度が当該気体流路における気体吐出口の近傍において増加させられるので、加速された気体が前記気体吐出口から吐出される。したがって、この加速された気体と処理液とが混合されることにより形成された処理液の液滴には、前記気体の速度に応じた大きな運動エネルギーが与えられる。これにより、大きな運動エネルギーが与えられた処理液の液滴を前記処理面に衝突させて、前記処理面に付着している異物をより確実に除去することができる。
【００２４】
請求項６記載の発明は、前記加速手段は、前記気体吐出口の近傍において前記気体流路の流路面積をしぼる手段（２３,４０）を含む、請求項５記載の二流体ノズルである。
この発明によれば、前記気体流路の流路面積をしぼることにより、前記気体流路における流路面積がしぼられた部分を流通する気体の流通速度を増加させることができる。
請求項７記載の発明は、処理対象の基板（Ｗ）を保持するための基板保持手段（２）と、前記基板保持手段に保持された基板の主面に、処理液の液滴を供給するための請求項１〜６のいずれか一項に記載の二流体ノズルと、前記二流体ノズルのケーシングに前記処理液を供給するための処理液供給手段（８,２５,２６,３５,３６，３９）と、前記二流体ノズルのケーシングに前記気体を供給するための気体供給手段（９）と、前記二流体ノズルと前記基板保持手段に保持された基板とを相対移動させるための相対移動手段（７,１２）とを含む、基板処理装置（１，１ａ，１ｂ）である。
【００２５】
この発明によれば、処理液供給手段および気体供給手段から二流体ノズルのケーシングに供給された処理液および気体が二流体ノズルから吐出され、吐出された処理液および気体が前記ケーシング外で混合されて処理液の液滴が形成される。
そして、この処理液の液滴は、相対移動手段によって前記二流体ノズルと前記基板保持手段に保持された基板とを相対移動させつつ、基板保持手段に保持された基板の主面に供給される。これにより、前記主面の全域に処理液の液滴が供給され、処理液による処理が施される。
【００２６】
二流体ノズルから基板の主面に処理液の液滴が供給される範囲は、前述のように拡大されている。したがって、処理液による処理を前記主面に均一に施しつつ、処理時間を短縮することができる。また、基板を回転させずに短時間で、かつ、均一に処理液の液滴を前記主面の全域に供給することができるので、前記主面の一部に処理液の液滴が集中的に供給されることを抑制することができる。これにより、前記主面にダメージが生じることを抑制することができる。
【００２７】
請求項８記載の発明は、前記相対移動手段は、前記二流体ノズルを前記基板の主面に沿って移動させるノズル移動手段（１２）を含む、請求項７記載の基板処理装置である。
この発明によれば、前記基板を回転させずにその主面に処理液の液滴を供給しつつ、ノズル移動手段によって二流体ノズルを前記主面に沿って移動させることにより、二流体ノズルと基板とを相対移動させる。これにより、前記主面の一部に処理液の液滴が集中的に供給されるのを抑制しつつ、前記主面の全域に処理液の液滴を供給することができる。
【００２８】
請求項９記載の発明は、前記相対移動手段は、前記基板保持手段に保持された基板をその主面に交差する軸線まわりに回転させる基板回転手段（７）を含む、請求項８記載の基板処理装置である。
この発明によれば、前記ノズル移動手段によって二流体ノズルを前記主面に沿って移動させるとともに、基板回転手段によって前記基板保持手段によって保持された基板をその主面に交差する軸線まわりに回転させて、二流体ノズルと基板とを相対移動させる。
【００２９】
具体的には、たとえば、前記ノズル移動手段によって二流体ノズルを前記主面に沿って移動させつつ、前記基板回転手段によって前記基板保持手段に保持された基板を所定の低回転速度で回転させてもよい。これにより、処理液の液滴を前記主面により均一に供給することができる。
また、たとえば、前記ノズル移動手段によって二流体ノズルを前記主面上で往復移動させる場合に、前記二流体ノズルの移動方向を反転させる時に、前記基板回転手段によって前記基板を所定の回転角度だけ回転させてもよい。これにより、二流体ノズルの往路と復路とで異なる角度で処理液の液滴が前記主面を走査するので、前記主面に付着している異物を確実に除去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
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、本発明の第１実施形態に係る基板処理装置１の構成を説明するための図解図である。この基板処理装置１は、処理対象の基板としての半導体ウエハＷ（以下、単に「ウエハＷ」という。）に処理液（薬液、リンス液または乾燥促進剤）による処理を施すための枚葉式の処理装置であり、ウエハＷを水平に保持して回転させるスピンチャック２と、スピンチャック２に保持されたウエハＷの表面（上面）に処理液の液滴を供給する二流体ノズル３と、スピンチャック２に保持されたウエハＷの表面に処理液を供給する処理液ノズル４とを備えている。
【００３１】
スピンチャック２は、ウエハＷの裏面（下面）を真空吸着して保持するバキューム型のスピンチャックであり、鉛直な方向に延びる回転軸５と、この回転軸５の上端に水平に取り付けられた円板状の吸着ベース６とを含む。回転軸５は、たとえば、円筒状に形成されることによって吸気路を内部に有しており、この吸気路の上端は、吸着ベース６の内部に形成された吸着路を介して、吸着ベース６の上面に形成された吸着口に連通されている。また、回転軸５には、モータなどを含むチャック回転駆動機構７が結合されている。
【００３２】
スピンチャック２は、吸気路の内部を排気することによりウエハＷの裏面を真空吸着して、ウエハＷの表面を上方に向けた状態で吸着ベース６上にウエハＷを保持することができる。そして、この状態で、チャック回転駆動機構７から回転軸５に回転力を入力することにより、吸着ベース６で吸着保持したウエハＷを、その表面の中心を通る鉛直な軸線まわりに連続回転させたり、必要時に所定の回転角度だけ回転させたりすることができる。
【００３３】
二流体ノズル３は、処理液と気体とを二流体ノズル３のケーシング外で混合させて処理液の液滴を形成する外部混合型の二流体ノズル３であり、長手方向Ｘ１の長さがウエハＷの直径よりも長い直方体状の外形を有している。二流体ノズル３は、その長手方向Ｘ１が水平となるようにスピンチャック２の上方で、図示しないアームの先端に取り付けられており、その吐出口はウエハＷ側（下方）に向けられている。二流体ノズル３には、第１ＤＩＷ供給管８および窒素ガス供給管９が接続されている。第１ＤＩＷ供給管８からはリンス液としてのＤＩＷ（脱イオン化された水）が、窒素ガス供給管９からは気体としての窒素ガスが、二流体ノズル３にそれぞれ供給されるようになっている。
【００３４】
第１ＤＩＷ供給管８および窒素ガス供給管９には、それぞれ、第１ＤＩＷバルブ１０および窒素ガスバルブ１１が介装されており、各バルブ１０，１１を開閉することにより、二流体ノズル３へのＤＩＷおよび窒素ガスの供給を制御することができる。
また、二流体ノズル３には、二流体ノズル３を水平移動させる二流体ノズル移動機構１２が前記アームを介して結合されている。この二流体ノズル移動機構１２によって二流体ノズル３を水平移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の上方に二流体ノズル３を配置したり、ウエハＷの上方から二流体ノズル３を退避させたりすることができる。
【００３５】
また、二流体ノズル３がウエハＷの上方に配置された状態で、二流体ノズル３をウエハＷの表面に沿って水平移動させることにより、二流体ノズル３からウエハＷへの処理液の供給位置をスキャン（移動）させることができる。具体的には、ウエハＷの上空における所定の移動経路に沿って、ウエハＷの一端縁からその中心を挟んで対向する他方の端縁までを含む範囲で二流体ノズル３を水平に往復移動させる。これにより、ウエハＷの表面全域に処理液が供給されるようになっている。
【００３６】
処理液ノズル４は、たとえば、連続流の状態で処理液を吐出するストレートノズルであり、その吐出口をウエハＷ側（下方）に向けた状態で、ほぼ水平に延びるアーム１３の先端に取り付けられている。アーム１３は、ほぼ鉛直に延びる支持軸１４に支持されており、この支持軸１４の上端部からほぼ水平に延びている。支持軸１４は、その中心軸線まわりに回転可能に設けられており、支持軸１４に結合された処理液ノズル移動機構１５によって支持軸１４を回転させることにより、処理液ノズル４をスピンチャック２に保持されたウエハＷの上方に配置したり、ウエハＷの上方から退避させたりすることができる。
【００３７】
処理液ノズル４には、第１薬液供給管４１および第２ＤＩＷ供給管４３が接続されており、この第１薬液供給管４１から薬液が、第２ＤＩＷ供給管４３からＤＩＷが供給されるようになっている。第１薬液供給管４１には、第１薬液バルブ４２が介装されているとともに、第２ＤＩＷ供給管４３には、第２ＤＩＷバルブ４４が介装されており、これら第１薬液バルブ４２および第２ＤＩＷバルブ４４のいずれか一方を開閉することにより、処理液ノズル４への薬液またはＤＩＷの供給を選択的に制御することができる。
【００３８】
図２は、前記基板処理装置１に備えられた二流体ノズル３の構造を図解的に示す図である。図２（ａ）は、二流体ノズル３の長手方向Ｘ１に直交する断面を示し、図２（ｂ）は、スピンチャック２側から見た二流体ノズル３の底面を示している。また、図２（ｂ）において、ハッチングが施された範囲は、後述のＤＩＷ吐出口２１および窒素ガス吐出口２２を示している。
【００３９】
二流体ノズル３は、ケーシングを構成する直方体状のノズル本体１６を含む。ノズル本体１６は、下端が開放した櫛状の断面を有しており、水平方向に所定の間隔を隔てて平行に離隔する一対の側板１７と、一対の側板１７間に配置された複数枚の仕切り板１８とを有する。
一対の側板１７および複数枚の仕切り板１８は、それぞれ、長方形状の平板であり、ほぼ同一の大きさにされている。複数枚の仕切り板１８は、一対の側板１７と平行となるように並んで配置されている。また、隣接する板（側板１７と仕切り板１８、仕切り板１８同士）の間には、所定の一定間隔が設けられており、当該隣接する板に沿って広がる空間が形成されている。この空間が、第１ＤＩＷ供給管８から供給されたＤＩＷが流通するＤＩＷ流路１９、または窒素ガス供給管９から供給された窒素ガスが流通する窒素ガス流路２０となっている。
【００４０】
具体的には、ＤＩＷ流路１９および窒素ガス流路２０は、それぞれ複数設けられており、この第１実施形態では、窒素ガス流路２０が両端となるように各流路１９,２０が交互に配置されている。すなわち、この第１実施形態では、互いに平行に隣接するＤＩＷ流路１９および窒素ガス流路２０、ならびにこれらの流路１９,２０に関連する構成によって二流体ノズル３の最小単位が構成されており、二流体ノズル３は、この最小単位が二流体ノズル３の短手方向Ｙ１に複数個並べられた構成となっている。
【００４１】
各ＤＩＷ流路１９は、ノズル本体１６の上端で、ＤＩＷ導入口として開口しており、ノズル本体１６の下端で、二流体ノズル３の長手方向Ｘ１に延びるスリット状のＤＩＷ吐出口２１として開口している。また、各窒素ガス流路２０は、ノズル本体１６の上端で、窒素ガス導入口として開口しており、ノズル本体１６の下端で、二流体ノズル３の長手方向Ｘ１に延びるスリット状の窒素ガス吐出口２２として開口している。ＤＩＷ吐出口２１および窒素ガス吐出口２２は、それぞれ、短手方向Ｙ１に所定の間隔を隔てて平行に並んで配置されている。
【００４２】
また、各窒素ガス流路２０の下端部は、当該窒素ガス流路２０を区画する前記隣接する板の一方に設けられた突出部２３によって流路面積がしぼられている。したがって、各窒素ガス吐出口２２のスリット幅（短手方向Ｙ１の幅）は、各ＤＩＷ吐出口２１のスリット幅よりも小さくされている。
ＤＩＷ吐出口２１および窒素ガス吐出口２２のスリット長さ（長手方向Ｘ１の長さ）は、ウエハＷの直径よりも長くされており、ＤＩＷ吐出口２１および窒素ガス吐出口２２のスリット幅は、長手方向Ｘ１に亘ってほぼ一定とされている。
【００４３】
第１ＤＩＷ供給管８からのＤＩＷは、各ＤＩＷ流路１９のＤＩＷ導入口からＤＩＷ流路１９に導入され、ＤＩＷ吐出口２１から二流体ノズル３の下方に配置されたウエハＷの表面に向けて吐出されるようになっている。また、窒素ガス供給管９からの窒素ガスは、各窒素ガス流路２０の窒素ガス導入口から窒素ガス流路２０に導入され、流路面積がしぼられた窒素ガス流路２０の下端部でその流速が増加させられて、窒素ガス吐出口２２からウエハＷの表面に向けて吐出されるようになっている。
【００４４】
そして、各ＤＩＷ吐出口２１から吐出されたＤＩＷは、当該ＤＩＷ吐出口２１に隣接する窒素ガス吐出口２２から吐出された窒素ガスと混合されてＤＩＷの液滴となり、ＤＩＷ吐出口２１のスリット長さに応じた帯状に広がる液滴群となってウエハＷの表面に衝突するようになっている。これにより、ウエハＷの表面に付着しているパーティクルなどの異物がＤＩＷの液滴の運動エネルギーによって物理的に除去される。また、ＤＩＷの液滴には、加速された窒素ガスによって、大きな運動エネルギーが与えられているので、前記異物を確実に除去することができる。さらに、ＤＩＷ吐出口２１のスリット長さは、前述のように、十分な長さにされているので、ウエハＷの表面に処理液の液滴が供給される範囲（以下、「ＤＩＷ供給範囲」という。）は、十分な大きさにされている。
【００４５】
また、複数のＤＩＷ吐出口２１は、二流体ノズル３の短手方向Ｙ１に並んで配置されているので、前記ＤＩＷ供給範囲は、長手方向Ｘ１だけでなく、短手方向Ｙ１にも広がる十分な大きさにされている。また、各ＤＩＷ吐出口２１から吐出されたＤＩＷは、異なる角度でウエハＷの表面に衝突するようになっており、効率的に前記異物を除去できるようになっている。
【００４６】
図３は、前記基板処理装置１の電気的構成を説明するためのブロック図である。この基板処理装置１は、制御装置２４を備えている。この制御装置２４は、チャック回転駆動機構７、二流体ノズル移動機構１２および処理液ノズル移動機構１５の動作を制御する。また、制御装置２４は、第１ＤＩＷバルブ１０、第２ＤＩＷバルブ４４、窒素ガスバルブ１１および第１薬液バルブ４２の開閉を制御する。
【００４７】
図４は、前記基板処理装置１によるウエハＷの処理の一例について説明するための図である。
処理対象のウエハＷは、図示しない搬送ロボットによって搬送されてきて、搬送ロボットからスピンチャック２へと受け渡される。
ウエハＷがスピンチャック２に受け渡されると、制御装置２４は、チャック回転駆動機構７を制御して、スピンチャック２に保持されたウエハＷを所定の回転速度で回転させる。また、制御装置２４は、処理液ノズル移動機構１５を制御して、処理液ノズル４を、スピンチャック２に保持されたウエハＷの上方に配置させる。
【００４８】
その後、制御装置２４は、第１ＤＩＷバルブ１０および窒素ガスバルブ１１を閉じるとともに、第１薬液バルブ４２を開いて、処理液ノズル４からウエハＷの表面の回転中心付近に向けて薬液を吐出させる（図４（ａ）参照）。ウエハＷの表面に供給された薬液は、ウエハＷの回転による遠心力を受けてウエハＷの表面全域に瞬時に行き渡る。これにより、ウエハＷの表面全域に薬液処理が施される。
【００４９】
薬液の供給が所定の薬液処理時間に亘って行われると、制御装置２４は、第１薬液バルブ４２を閉じて、処理液ノズル４からの薬液の吐出を停止させるとともに、第２ＤＩＷバルブ４４を開けて処理液ノズル４からウエハＷの表面の回転中心付近に向けて短時間の間だけ（たとえば１〜３秒）ＤＩＷを吐出させる（図４（ｂ）参照）。ウエハＷの表面に供給されたＤＩＷは、ウエハＷの回転による遠心力を受けてウエハＷの表面全域に瞬時に行き渡る。これにより、ウエハＷの表面に残留していた薬液が瞬時に洗い流されつつ希釈されて、実質的にウエハＷの表面処理が進行しない程度の極微量の薬液を含むＤＩＷに置き換わり、ウエハＷ表面全域における薬液処理がほぼ同時に停止される（停止リンス処理）。このため、ウエハＷ表面の各地点における薬液処理時間がほぼ同一となるので、ウエハＷ表面での均一な薬液処理が実現される。
【００５０】
さらに、制御装置２４は、チャック回転駆動機構７を制御して、スピンチャック２の回転を停止させ、処理液ノズル移動機構１５を制御して、処理液ノズル４をウエハＷの上方から退避させる。
その後、制御装置２４は、二流体ノズル移動機構１２を制御して、二流体ノズル３をスピンチャック２に保持されたウエハＷの上方（具体的には、ウエハＷの表面における周縁部の上方）に配置させる（図４（ｃ）参照）。そして、制御装置２４は、第１ＤＩＷ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ＤＩＷおよび窒素ガスを吐出させる。吐出されたＤＩＷは、二流体ノズル３の近傍で窒素ガスと混合されてＤＩＷの液滴となり、噴流となってウエハＷの表面に衝突する。このとき形成されたＤＩＷの液滴は、前述のように帯状に広がる液滴群となってウエハＷの表面に供給（衝突）される。
【００５１】
さらに、制御装置２４は、ウエハＷへのＤＩＷの液滴の供給とともに、二流体ノズル移動機構１２を制御して、スピンチャック２に保持されたウエハＷの上方で二流体ノズル３を水平移動させる（往路）。具体的には、前記周縁部の上方から、ウエハＷの表面の中心を通る鉛直な軸線を挟んだ前記周縁部と反対側の周縁部の上方に二流体ノズル３を水平移動させる（図４（ｄ）参照）。
【００５２】
これにより、前記ＤＩＷ供給範囲がウエハＷの表面全域を通り、ウエハＷの表面全域にＤＩＷの液滴の噴流が供給される。したがって、ウエハＷの表面に残留している極微量の薬液を含むＤＩＷがＤＩＷによって完全に洗い流されて、ウエハＷの表面に液滴リンス処理が施される。また、ＤＩＷの液滴がウエハＷの表面に衝突することにより、ウエハＷの表面に付着している異物が物理的に除去される。
【００５３】
また、二流体ノズル移動機構１２による二流体ノズル３のスキャン速度（水平移動速度）は、ウエハＷの表面全域にＤＩＷの液滴が十分に供給される速度に設定されている。そして、このスキャン速度は、前記ＤＩＷ供給範囲が十分な大きさにされているので、前記ＤＩＷ供給範囲が小さい従来の構成の場合よりも速くされている。したがって、ウエハＷの表面全域にＤＩＷの液滴を供給するのに要する時間が短縮されている。
【００５４】
さらに、ウエハＷを回転させずに、二流体ノズル３をウエハＷの表面に沿ってスキャンさせているので、ウエハＷの表面には、ＤＩＷの液滴が均一に供給されている。したがって、ウエハＷの表面の一部にＤＩＷの液滴が集中的に供給されることを抑制して、ウエハＷの表面にダメージが生じることを抑えることができる。
二流体ノズル３が前記反対側の周縁部の上方にまで移動されると、制御装置２４は、チャック回転駆動機構７を制御して、スピンチャック２に保持されたウエハＷを所定の回転角度（たとえば、９０°）だけ回転させる。そして、制御装置２４は、スピンチャック２の回転が停止した状態で、再び二流体ノズル移動機構１２を制御して、前記反対側の周縁部の上方から前記周縁部の上方へと、前記往路と同一路で二流体ノズル３を水平移動させる（復路）。
【００５５】
これにより、前記ＤＩＷ供給範囲が、再びウエハＷの表面全域を通って、ウエハＷの表面全域にＤＩＷの液滴が供給される。このとき、ウエハＷは前記所定の回転角度だけ回転されているので、ＤＩＷの液滴は、前記往路と異なる角度でウエハＷの表面を走査して、前記異物を効率的に除去することができる。
そして、二流体ノズル３が前記周縁部の上方まで移動されると、制御装置２４は、第１ＤＩＷバルブ１０および窒素ガスバルブ１１を閉じるとともに、二流体ノズル３をウエハＷの上方から退避させる。その後、制御装置２４は、チャック回転駆動機構７を制御して、スピンチャック２に保持されたウエハＷを所定の高回転速度で回転させる（図４（ｅ）参照）。これにより、ウエハＷの表面に付着しているＤＩＷが、ウエハＷの回転による遠心力を受けてウエハＷの周囲に振り切られ、ウエハＷの表面が乾燥する（スピンドライ処理）。
【００５６】
スピンドライ処理後は、ウエハＷの回転速度が減速されてウエハＷの回転が停止し、図示しない搬送ロボットによって、スピンチャック２から処理後のウエハＷが搬送されていく。
図５は、本発明の第２実施形態に係る基板処理装置１ａの構成を説明するための図解図である。また、図６は、前記第２実施形態に係る二流体ノズル３ａの、長手方向Ｘ１に直交する断面を図解的に示す図である。この図５および図６において、図１および図２に示す各部に相当する部分には、それら各部と同一の参照符号が付されている。また、以下では、その同一の参照符号を付した各部についての詳細な説明を省略する。
【００５７】
また、以下では、図３、図５および図６を参照しつつ、表面にレジスト膜が形成されたウエハＷにレジスト剥離液としてのＳＰＭを供給して、レジスト剥離処理を施す場合について説明する。
この第２実施形態に係る基板処理装置１ａでは、硫酸供給管２５、過酸化水素水供給管２６および窒素ガス供給管９が二流体ノズル３ａに接続されており、硫酸供給管２５から薬液としての硫酸が、過酸化水素水供給管２６から薬液としての過酸化水素水が、それぞれ、二流体ノズル３ａに供給されるようになっている。すなわち、硫酸、過酸化水素水および窒素ガスが、二流体ノズル３ａから同時に吐出されるようになっている。また、処理液ノズル４には、第２ＤＩＷ供給管２７が接続されており、この第２ＤＩＷ供給管２７からＤＩＷが供給されるにようになっている。
【００５８】
硫酸供給管２５および過酸化水素水供給管２６には、それぞれ、硫酸バルブ２８および過酸化水素水バルブ２９が介装されており、各バルブ２８,２９を開閉することにより、二流体ノズル３ａへの硫酸および過酸化水素水の供給をそれぞれ制御することができる。また、第２ＤＩＷ供給管２７には、第２ＤＩＷバルブ３０が介装されており、この第２ＤＩＷバルブ３０を開閉することにより、処理液ノズル４へのＤＩＷの供給を制御することができる。硫酸バルブ２８、過酸化水素水バルブ２９および第２ＤＩＷバルブ３０は、制御装置２４によって制御されるようになっている。
【００５９】
また、基板処理装置１ａに備えられた二流体ノズル３ａの、前記隣接する板の間の空間は、硫酸供給管２５から供給された硫酸が流通する硫酸流路３１、過酸化水素水供給管２６から供給された過酸化水素水が流通する過酸化水素水流路３２、または窒素ガス流路２０となっている。具体的には、硫酸流路３１および過酸化水素水流路３２が交互に配置されており、硫酸流路３１および過酸化水素水流路３２の間に窒素ガス流路２０が１つずつ配置されている。
【００６０】
すなわち、この第２実施形態では、一つの窒素ガス流路２０と、この一つの窒素ガス流路２０を挟んで対をなす硫酸流路３１および過酸化水素水流路３２と、これらの流路２０,３１,３２に関連する構成とによって二流体ノズル３ａの最小単位が構成されており、二流体ノズル３ａは、この最小単位が短手方向Ｙ１に複数個並べられた構成となっている。
各硫酸流路３１は、ノズル本体１６の上端で、硫酸導入口として開口しており、ノズル本体１６の下端で、長手方向Ｘ１に延びるスリット状の硫酸吐出口３３として開口している。また、各過酸化水素水流路３２は、ノズル本体１６の上端で、過酸化水素水導入口として開口しており、ノズル本体１６の下端で、長手方向Ｘ１に延びるスリット状の過酸化水素水吐出口３４として開口している。
【００６１】
硫酸供給管２５からの硫酸は、各硫酸流路３１の硫酸導入口から硫酸流路３１に導入され、硫酸吐出口３３から二流体ノズル３の下方に配置されたウエハＷの表面に向けて吐出されるようになっている。また、過酸化水素水供給管２６からの過酸化水素水は、各過酸化水素水流路３２の過酸化水素水導入口から過酸化水素水流路３２に導入され、過酸化水素水吐出口３４からウエハＷの表面に向けて吐出されるようになっている。
【００６２】
そして、硫酸吐出口３３から吐出された硫酸、および過酸化水素水吐出口３４から吐出された過酸化水素水は、窒素ガス吐出口２２から吐出された窒素ガスと混合されて、それぞれ、硫酸の液滴および過酸化水素水の液滴となる。そして、硫酸および過酸化水素水の液滴は、帯状に広がる液滴群となってウエハＷの表面に供給されるとともに、ウエハＷの上空またはウエハＷの表面上で混ざり合ってＳＰＭとなる。すなわち、硫酸および過酸化水素水が、ウエハＷの上空で互いに衝突して混ざり合ったり、ウエハＷの表面上で互いに衝突して混ざり合ったり、二流体ノズル移動機構１２によって二流体ノズル３ａをウエハＷに対して移動させることにより、ウエハＷの表面上で混ざり合わされてＳＰＭとなる。
【００６３】
また、硫酸および過酸化水素水は、液滴状態で混合されるので、良好に混ざり合って反応し、十分な反応熱を発生する。そして、この反応熱は、ＳＰＭの昇温に寄与する。したがって、ウエハＷの表面には、生成されてから殆ど時間が経っておらず、かつ、高温となった非常に活性の高いＳＰＭが供給される。これにより、ウエハＷの表面からレジスト膜が良好に剥離され、除去されるようになっている。
【００６４】
また、ウエハＷの表面にＳＰＭが供給された後は、処理液ノズル４からウエハＷの表面にＤＩＷを供給することにより、ウエハＷの表面に付着しているＳＰＭをＤＩＷによって洗い流して、ウエハＷの表面にリンス処理を施すことができる。
図７は、本発明の第３実施形態に係る基板処理装置１ｂの構成を説明するための図解図である。この図７において、図１に示す各部に相当する部分には、それら各部と同一の参照符号が付されている。また、以下では、その同一の参照符号を付した各部についての詳細な説明を省略する。
【００６５】
この第３実施形態に係る基板処理装置１ｂでは、第２薬液供給管３５、ＩＰＡ供給管３６、および第１ＤＩＷ供給管８が、処理液供給管３９を介して、二流体ノズル３に接続されており、第２薬液供給管３５から薬液が、ＩＰＡ供給管３６から乾燥促進剤としてのＩＰＡが、第１ＤＩＷ供給管８からＤＩＷが、それぞれ処理液供給管３９を介して二流体ノズル３に供給されるようになっている。すなわち、二流体ノズル３からは、窒素ガスと、薬液、ＩＰＡおよびＤＩＷのいずれかが同時に吐出されるようになっている。
【００６６】
第２薬液供給管３５およびＩＰＡ供給管３６には、それぞれ、第２薬液バルブ３７およびＩＰＡバルブ３８が介装されており、各バルブ３７,３８を開閉することにより、二流体ノズル３への薬液およびＩＰＡの供給を制御することができる。第２薬液バルブ３７およびＩＰＡバルブ３８の開閉は、制御装置２４によって制御されるようになっている（図３参照）。
【００６７】
この第３実施形態では、窒素ガスとともに、薬液、ＤＩＷおよびＩＰＡを順次、二流体ノズル３からウエハＷの表面に供給することにより、ウエハＷの表面に、薬液処理、リンス処理および乾燥促進処理を順次施すことができる。
すなわち、薬液および窒素ガスを二流体ノズル３から吐出させることにより、吐出された薬液を窒素ガスと混合させて薬液の液滴を形成し、この薬液の液滴をウエハＷの表面に衝突させる。そして、薬液および窒素ガスを二流体ノズル３から吐出させつつ、二流体ノズル移動機構１２によって二流体ノズル３をウエハＷの表面に沿って水平移動させることにより、ウエハＷの表面全域に薬液の液滴を供給して、ウエハＷの表面全域に薬液処理を施すことができる。
【００６８】
同様に、ウエハＷの表面に薬液処理が施された後、ＤＩＷおよび窒素ガスを二流体ノズル３から吐出させつつ、二流体ノズル移動機構１２によって二流体ノズル３をウエハＷの表面に沿って水平移動させることにより、ウエハＷの表面に付着している薬液をＤＩＷによって洗い流して、ウエハＷの表面全域にリンス処理を施すことができる。また、ウエハＷの表面にリンス処理が施された後、ＩＰＡおよび窒素ガスを二流体ノズル３から吐出させつつ、二流体ノズル移動機構１２によって二流体ノズル３をウエハＷの表面に沿って水平移動させることにより、ウエハＷの表面に付着している全てのＤＩＷを、純水よりも揮発性の高い有機溶剤であるＩＰＡに置換して、ウエハＷの表面全域に乾燥促進処理を施すことができる。
【００６９】
ウエハＷの表面に乾燥促進処理が施された後は、二流体ノズル３から窒素ガスのみを吐出させつつ、チャック回転駆動機構７によって所定の高回転速度でウエハＷを回転させる。これにより、ウエハＷの表面に付着している液（ＩＰＡを含むＤＩＷ）が、ウエハＷの回転による遠心力を受けてウエハＷの周囲に振り切られる（スピンドライ処理）。また、振り切られずにウエハＷの表面に残っている前記液は、ＩＰＡの揮発力によって速やかに蒸発する。さらに、ウエハＷの表面には窒素ガスが供給されているので、より速やかに前記液を蒸発させることができる。このようにして、ウエハＷの表面が速やかに乾燥される。
【００７０】
以上のようにこの第３実施形態では、ウエハＷの表面へのダメージを抑制しつつ、処理液による処理時間を短縮するとともに、前述の第１および第２実施形態に示した処理液ノズル４を省いて、基板処理装置１の構成を簡素化することができる。
図８は、前記第１実施形態に係る二流体ノズル３に代えて用いることができる別の二流体ノズル３ｂの構成を図解的に示す図である。この図８では、二流体ノズル３ｂの長手方向Ｘ１に直交する断面の一部を示している。また、この図８において、図２に示す各部に相当する部分には、それら各部と同一の参照符号が付されている。以下では、その同一の参照符号を付した各部についての詳細な説明を省略する。
【００７１】
この図８に示す二流体ノズル３ｂでは、ＤＩＷ流路１９と、このＤＩＷ流路１９を挟む一対の窒素ガス流路２０と、これらの流路１９,２０に関連する構成とによって二流体ノズル３ｂの最小単位が構成されており、二流体ノズル３ｂは、この最小単位が短手方向Ｙ１に複数個並べられた構成となっている。
したがって、ＤＩＷ流路１９のＤＩＷ吐出口２１から吐出されたＤＩＷは、当該ＤＩＷ流路１９を挟む一対の窒素ガス流路２０の窒素ガス吐出口２２から吐出された窒素ガスによって引き寄せられて、短手方向Ｙ１に広がるように吐出される。これにより、前記ＤＩＷ供給範囲を短手方向Ｙ１に拡大させて、より短時間でウエハＷの表面全域にＤＩＷの液滴を供給することができる。
【００７２】
図９は、前記第２実施形態に係る二流体ノズル３ａに代えて用いることができる別の二流体ノズル３ｃの構成を図解的に示す図である。この図９では、二流体ノズル３ｃの長手方向Ｘ１に直交する断面の一部を示している。また、この図９において、図２および図６に示す各部に相当する部分には、それら各部と同一の参照符号が付されている。以下では、その同一の参照符号を付した各部についての詳細な説明を省略する。
【００７３】
この図９に示す二流体ノズル３ｃでは、互いに平行に隣接する硫酸流路３１および過酸化水素水流路３２と、この隣接する硫酸流路３１および過酸化水素水流路３２の両側に配置された一対の窒素ガス流路２０と、これらの流路２０，３１，３２に関連する構成とによって二流体ノズル３ｃの最小単位が構成されており、二流体ノズル３ｃは、この最小単位が短手方向Ｙ１に複数個並べられた構成となっている。
【００７４】
この二流体ノズル３ｃでは、硫酸流路３１および過酸化水素水流路３２を隣接させることにより、当該硫酸流路３１および過酸化水素水流路３２の硫酸吐出口３３および過酸化水素水吐出口３４から吐出された硫酸および過酸化水素水を確実に混合させてＳＰＭを生成させることができる。これにより、良好なレジスト剥離処理をウエハＷの表面に施すことができる。
【００７５】
図１０は、前記第２実施形態に係る二流体ノズル３ａに代えて用いることができるさらに別の二流体ノズル３ｄの構成を図解的に示す図である。この図１０では、二流体ノズル３ｄの長手方向Ｘ１に直交する断面の一部を示している。また、この図１０において、図２および図６に示す各部に相当する部分には、それら各部と同一の参照符号が付されている。以下では、その同一の参照符号を付した各部についての詳細な説明を省略する。
【００７６】
この図１０に示す二流体ノズル３ｄでは、窒素ガス流路２０と、この窒素ガス流路２０を挟んで対をなす硫酸流路３１および過酸化水素水流路３２と、これらの流路２０，３１，３２に関連する構成とによって二流体ノズル３ｄの最小単位が構成されており、二流体ノズル３ｄは、この最小単位が短手方向Ｙ１に複数個並べられた構成となっている。また、硫酸流路３１および過酸化水素水流路３２の下端部は、窒素ガス流路２０に近づくように傾斜している。さらに、窒素ガス流路２０を区画する隣接する仕切り板１８の下端部には、それぞれほぼ同一形状の突出部４０が設けられており、窒素ガス流路２０の下端部の流路面積がしぼられている。窒素ガス流路２０と窒素ガス吐出口２２とは、同一中心軸線上に配置されている。
【００７７】
この図１０に示す二流体ノズル３ｄでは、硫酸および過酸化水素水が、窒素ガス吐出口２２から吐出された窒素ガスに向かうように吐出されるので、硫酸および過酸化水素水が窒素ガスと確実に混ざり合って硫酸の液滴および過酸化水素水の液滴が確実に形成される。そして、この硫酸および過酸化水素水の液滴は確実に混ざり合って、ＳＰＭが効率的に生成される。これにより、良好なレジスト剥離処理をウエハＷの表面に施すことができる。また、窒素ガス吐出口２２から吐出された窒素ガスは、硫酸および過酸化水素水と確実に混合されるので、窒素ガスを効率的に利用することができる。
【００７８】
この発明は、以上の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。たとえば、前述の第１実施形態では、リンス液として、ＤＩＷを例示したが、ＤＩＷに限らず、純水、オゾン水、水素水、炭酸水を用いてもよい。
また、前述の第２実施形態では、二流体ノズル３ａ，３ｃ，３ｄから硫酸および過酸化水素水が吐出される例について説明したが、硫酸または過酸化水素水以外の薬液を二流体ノズル３ａ，３ｃ，３ｄから吐出させてもよい。たとえば、硫酸、酢酸、硝酸、塩酸、フッ酸、アンモニア水、過酸化水素水のうちの少なくとも１種以上を含む液を二流体ノズル３ａ，３ｃ，３ｄから吐出させてもよい。
【００７９】
また、二流体ノズル３ａ，３ｃ，３ｄから吐出される異なる種類の薬液の組合せとしては、硫酸および過酸化水素水だけでなく、アンモニア水および過酸化水素水、フッ酸および過酸化水素水、塩酸および過酸化水素水などの組合せであってもよい。
塩酸および過酸化水素水を二流体ノズル３ａ，３ｃ，３ｄから吐出させて混合させる場合には、原液ではなく、純水で希釈された塩酸および過酸化水素水を用いることが好ましい。
【００８０】
また、二流体ノズル３ａ，３ｃ，３ｄから吐出される薬液の一方をリンス液としてもよい。具体的には、リンス液としてのオゾン水と、硫酸、酢酸およびフッ酸のうちのいずれかの薬液とを二流体ノズル３ａ，３ｃ，３ｄから吐出させてもよい。
また、二流体ノズル３ａ，３ｃ，３ｄから吐出される薬液およびリンス液を予め加熱手段によって室温以上（たとえば３０℃〜１５０℃）に加熱した後に、二流体ノズル３ａ，３ｃ，３ｄから吐出させてもよい。
【００８１】
また、前述の第３実施形態では、乾燥促進剤として、ＩＰＡを例示したが、ＩＰＡ以外の乾燥促進剤を用いてもよい。たとえば、メタノール、エタノール、アセトン、ＭＥＫ、ＨＦＥなど純水よりも揮発性の高い有機溶剤を用いてもよい。
また、前述の第１〜第３実施形態では、気体として、窒素ガスを例示したが、窒素ガスに限らず、空気、窒素ガス、オゾンガス、水素ガス、炭酸ガスのうちの少なくとも１種以上を含む気体を用いてもよい。また、これらの気体は加熱されていてもよい。
【００８２】
具体的には、第２実施形態において、硫酸および過酸化水素水とともに、加熱された窒素ガスを二流体ノズル３ａ，３ｃ，３ｄから吐出させてもよい。加熱された窒素ガスを吐出させることにより、硫酸および過酸化水素水を昇温させてＳＰＭの活性をさらに高めたり、生成されたＳＰＭの温度の低下を抑制してＳＰＭの活性の低下を抑えたりすることができる。
【００８３】
また、第３実施形態において、スピンドライ処理時に加熱された窒素ガスを二流体ノズル３から吐出させてもよい。加熱された窒素ガスを吐出させることにより、ウエハＷの表面に付着している液（ＩＰＡを含むＤＩＷ）をより速やかに蒸発させて、ウエハＷをより速やかに乾燥させることができる。
また、前述の第１〜第３実施形態では、ウエハＷの裏面を真空吸着しつつ回転するバキューム型のスピンチャックが用いられている例について説明したが、複数の挟持部材によってウエハＷの周端面を協働して挟持しつつ回転するメカニカル型のスピンチャックを用いてもよい。
【００８４】
また、前述の第１〜第３実施形態では、ウエハＷの上方で二流体ノズル３，３ａ〜３ｄを水平方向に往復移動させるとともに、二流体ノズル３，３ａ〜３ｄの移動方向を折り返す時に、スピンチャック２に保持されたウエハＷを所定の回転角度だけ回転させる例について説明したが、スピンチャック２に保持されたウエハＷを所定の低回転速度で回転させつつ、ウエハＷの上方で二流体ノズル３，３ａ〜３ｄを水平方向に往復移動させてもよい。これにより、ウエハＷの表面に処理液をより均一に供給することができる。
【００８５】
また、前述の第１〜第３実施形態では、処理対象の基板として半導体ウエハＷを取り上げたが、半導体ウエハＷに限らず、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、ＦＥＤ用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板などの他の種類の基板が処理対象とされてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【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説明するための図解図である。
【図２】前記基板処理装置に備えられた二流体ノズルの構造を図解的に示す図である。
【図３】前記基板処理装置の電気的構成を説明するためのブロック図である。
【図４】前記基板処理装置によるウエハの処理の一例について説明するための図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る基板処理装置の構成を説明するための図解図である。
【図６】前記第２実施形態に係る二流体ノズルの、長手方向に直交する断面を図解的に示す図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係る基板処理装置の構成を説明するための図解図である。
【図８】前記第１実施形態に係る二流体ノズルの別の構成例を図解的に示す図である。
【図９】前記第２実施形態に係る二流体ノズルの別の構成例を図解的に示す図である。
【図１０】前記第２実施形態に係る二流体ノズルのさらに別の構成例を図解的に示す。
【符号の説明】
【００８７】
１，１ａ、１ｂ  基板処理装置
２      スピンチャック（基板保持手段）
３，３ａ〜３ｄ  二流体ノズル
７      チャック回転駆動機構（基板回転手段、相対移動手段）
８      第１ＤＩＷ供給管（処理液供給手段）
９      窒素ガス供給管（気体供給手段）
１２    二流体ノズル移動機構（ノズル移動手段、相対移動手段）
１６    ノズル本体（ケーシング）
２０    窒素ガス流路（気体流路）
２１    ＤＩＷ吐出口（液吐出口、複数のスリット状液吐出口）
２２    窒素ガス吐出口（気体吐出口、複数のスリット状気体吐出口）
２３,４０  突出部（前記気体流路の流路面積をしぼる手段、加速手段）
２５    硫酸供給管（処理液供給手段）
２６    過酸化水素水供給管（処理液供給手段）
３３    硫酸吐出口（液吐出口、複数のスリット状液吐出口）
３４    過酸化水素水吐出口（液吐出口、複数のスリット状液吐出口）
３５    第２薬液供給管（処理液供給手段）
３６    ＩＰＡ供給管（処理液供給手段）
３９    処理液供給管（処理液供給手段）
Ｙ１    短手方向（所定の方向）
Ｗ      ウエハ（基板、処理対象）
【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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