(57)【要約】【課題】溶存酸素濃度の調整に伴うタンク内での処理液の減少量を減らす。【解決手段】処理液を貯留する第１ガス生成タンク１２２内に空気中の酸素濃度よりも低い酸素濃度を有する低酸素ガスを供給して、第１ガス生成タンク１２２内の処理液中に低酸素ガスの気泡を形成する。これにより、低酸素ガスと処理液とを含む第１調整ガスが生成される。その後、第１供給タンク７２Ａ内の処理液に第１調整ガスを溶解させ、第１供給タンク７２Ａ内の処理液の溶存酸素濃度を調整する。その後、第１供給タンク７２Ａ内の処理液を基板Ｗに供給する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１物質を含む第１液体を貯留する第１ガス生成タンク内に空気中の酸素濃度よりも低い酸素濃度を有する低酸素ガスを供給して、前記第１ガス生成タンク内の前記第１液体中に前記低酸素ガスの気泡を形成し、前記低酸素ガスと前記第１物質とを含む第１調整ガスを生成する第１ガス生成工程と、
第１供給タンクに貯留されている前記第１物質を含む第１処理液に前記第１調整ガスを溶解させ、前記第１供給タンク内の前記第１処理液の溶存酸素濃度を調整する第１最終調整工程と、
前記第１供給タンク内の前記第１処理液を基板に供給する処理液供給工程とを含む、基板処理方法。
【請求項２】
前記第１調整ガスにおける前記第１物質の濃度は、前記第１ガス生成タンクに供給される前の前記低酸素ガスにおける前記第１物質の濃度よりも高い、請求項１に記載の基板処理方法。
【請求項３】
前記第１ガス生成タンクは、前記第１処理液を貯留するタンクである、請求項１または２に記載の基板処理方法。
【請求項４】
前記基板に供給された後の前記第１処理液を、回収タンクを介して前記第１供給タンクに回収する回収工程と、
前記第１物質を含む事前調整液を貯留する事前ガス生成タンク内に前記低酸素ガスを供給して、前記事前ガス生成タンク内の前記事前調整液中に前記低酸素ガスの気泡を形成し、前記低酸素ガスと前記第１物質とを含む事前調整ガスを生成する事前調整ガス生成工程と、
前記基板に供給された前記第１処理液が前記第１供給タンクに回収される前に、前記回収タンク内の前記第１処理液に前記事前調整ガスを溶解させて、前記回収タンク内の前記第１処理液の溶存酸素濃度を調整する事前調整工程とをさらに含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項５】
前記第１最終調整工程は、前記第１供給タンク内に前記第１調整ガスを流入させるガス供給工程と、前記第１供給タンク内のガスを排出するガス排出工程とを含み、
前記基板処理方法は、前記第１供給タンクから排出された排出ガスを冷却して、前記排出ガスに含まれる前記第１物質を液化させる第１冷却工程と、前記第１冷却工程で液化した前記第１物質を前記第１供給タンクに戻す第１リサイクル工程とをさらに含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項６】
前記第１冷却工程は、前記第１供給タンクから上方に延びる第１上昇配管内の前記排出ガスを冷却して、前記排出ガスに含まれる前記第１物質を前記第１上昇配管の内周面で液化させる第１配管内冷却工程を含み、
前記第１リサイクル工程は、前記第１上昇配管の内周面で液化した前記第１物質を前記第１上昇配管の内周面に沿って前記第１供給タンクの方に落下させる第１落下工程を含む、請求項５に記載の基板処理方法。
【請求項７】
前記事前調整工程は、前記回収タンク内に前記事前調整ガスを流入させるガス供給工程と、前記回収タンク内のガスを排出するガス排出工程とを含み、
前記基板処理方法は、前記回収タンクから排出された排出ガスを冷却して、前記排出ガスに含まれる前記第１物質を液化させる第２冷却工程と、前記第２冷却工程で液化した前記第１物質を前記回収タンクに戻す第２リサイクル工程とをさらに含む、請求項４に記載の基板処理方法。
【請求項８】
前記第２冷却工程は、前記回収タンクから上方に延びる第２上昇配管内の前記排出ガスを冷却して、前記排出ガスに含まれる前記第１物質を前記第２上昇配管の内周面で液化させる第２配管内冷却工程を含み、
前記第２リサイクル工程は、前記第２上昇配管の内周面で液化した前記第１物質を前記第２上昇配管の内周面に沿って前記回収タンクの方に落下させる第２落下工程を含む、請求項７に記載の基板処理方法。
【請求項９】
前記基板処理方法は、
第２物質を含む第２液体を貯留する第２ガス生成タンク内に前記低酸素ガスを供給して、前記第２ガス生成タンク内の前記第２液体中に前記低酸素ガスの気泡を形成し、前記低酸素ガスと前記第２物質とを含む第２調整ガスを生成する第２ガス生成工程と、
第２供給タンクに貯留されている前記第２物質を含む第２処理液に前記第２調整ガスを溶解させて、前記第２供給タンク内の前記第２処理液の溶存酸素濃度を調整する第２最終調整工程と、
前記第１処理液および第２処理液が前記基板に供給される前に、前記第１処理液および第２処理液を前記第１供給タンクおよび第２供給タンクの外で混合する直前混合工程と、
前記直前混合工程で混合される前記第１処理液および第２処理液の混合比を変更する混合比変更工程とをさらに含み、
前記処理液供給工程は、前記直前混合工程で混合された前記第１処理液および第２処理液を前記基板に供給する混合液供給工程を含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項１０】
前記第１処理液は、前記第１物質に加えて、第２物質を含む液体であり、
前記第１ガス生成工程は、
前記第１物質と前記第２物質とを含む前記第１液体を貯留する前記第１ガス生成タンク内に前記低酸素ガスを供給して、前記第１ガス生成タンク内の前記第１液体中に前記低酸素ガスの気泡を形成し、前記低酸素ガスと前記第１物質と前記第２物質とを含む複数含有ガスを生成する複数含有ガス生成工程と、
前記第１物質および第２物質の一方を含み、前記第１物質および第２物質の他方を含まない第２液体を貯留する第２ガス生成タンク内に前記低酸素ガスを供給して、前記第２ガス生成タンク内の前記第２液体中に前記低酸素ガスの気泡を形成し、前記第１物質および第２物質の一方と前記低酸素ガスとを含み、前記第１物質および第２物質の他方を含まない一部含有ガスを生成する一部含有ガス生成工程と、を含み、
前記第１最終調整工程は、
前記第１調整ガスに相当する前記複数含有ガスを前記第１供給タンク内の前記第１処理液に溶解させて、前記第１供給タンク内の前記第１処理液の溶存酸素濃度を調整する主調整工程と、
前記一部含有ガスを前記第１供給タンク内の前記第１処理液に溶解させて、前記第１供給タンク内の前記第１処理液の溶存酸素濃度を調整する副調整工程と、を含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項１１】
第１物質を含む第１液体を貯留する第１ガス生成タンクを含み、前記第１ガス生成タンク内に空気中の酸素濃度よりも低い酸素濃度を有する低酸素ガスを供給して、前記第１ガス生成タンク内の前記第１液体中に前記低酸素ガスの気泡を形成し、前記低酸素ガスと前記第１物質とを含む第１調整ガスを生成する第１ガス生成手段と、
前記第１物質を含む第１処理液を貯留する第１供給タンクを含み、前記第１供給タンク内の前記第１処理液に前記第１調整ガスを溶解させ、前記第１供給タンク内の前記第１処理液の溶存酸素濃度を調整する第１最終調整手段と、
前記第１供給タンク内の前記第１処理液を基板に供給する処理液ノズルとを備える、基板処理装置。
【請求項１２】
前記第１ガス生成手段は、前記第１ガス生成タンクに供給される前の前記低酸素ガスよりも前記第１物質の濃度が高い前記第１調整ガスを生成する手段である、請求項１１に記載の基板処理装置。
【請求項１３】
前記第１ガス生成タンクは、前記第１処理液を貯留するタンクである、請求項１１または１２に記載の基板処理装置。
【請求項１４】
前記基板に供給された後の前記第１処理液を貯留する回収タンクを含み、前記基板に供給された前記第１処理液を、前記回収タンクを介して前記第１供給タンクに回収する回収手段と、
前記第１物質を含む事前調整液を貯留する事前ガス生成タンクを含み、前記事前ガス生成タンク内に前記低酸素ガスを供給して、前記事前ガス生成タンク内の前記事前調整液中に前記低酸素ガスの気泡を形成し、前記低酸素ガスと前記第１物質とを含む事前調整ガスを生成する事前調整ガス生成手段と、
前記基板に供給された前記第１処理液が前記第１供給タンクに回収される前に、前記回収タンク内の前記第１処理液に前記事前調整ガスを溶解させて、前記回収タンク内の前記第１処理液の溶存酸素濃度を調整する事前調整手段とをさらに備える、請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１５】
前記第１最終調整手段は、前記第１供給タンク内に前記第１調整ガスを流入させるガス供給配管と、前記第１供給タンク内のガスを排出するガス排出配管とをさらに含み、
前記基板処理装置は、前記第１供給タンクから排出された排出ガスを冷却して、前記排出ガスに含まれる前記第１物質を液化させる第１クーラーと、前記第１クーラーによって液化された前記第１物質を前記第１供給タンクに戻す第１リサイクル配管とをさらに備える、請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１６】
前記ガス排出配管は、前記第１供給タンクから上方に延びる第１上昇配管を含み、
前記第１クーラーは、前記第１上昇配管内の前記排出ガスを冷却して、前記排出ガスに含まれる前記第１物質を前記第１上昇配管の内周面で液化させる第１配管内クーラーを含む、請求項１５に記載の基板処理装置。
【請求項１７】
前記事前調整手段は、前記回収タンク内に前記事前調整ガスを流入させるガス供給配管と、前記回収タンク内のガスを排出するガス排出配管とをさらに含み、
前記基板処理装置は、前記回収タンクから排出された排出ガスを冷却して、前記排出ガスに含まれる前記第１物質を液化させる第２クーラーと、前記第２クーラーによって液化された前記第１物質を前記回収タンクに戻す第２リサイクル配管とをさらに含む、請求項１４に記載の基板処理装置。
【請求項１８】
前記ガス排出配管は、前記回収タンクから上方に延びる第２上昇配管を含み、
前記第２クーラーは、前記第２上昇配管内の前記排出ガスを冷却して、前記排出ガスに含まれる前記第１物質を前記第２上昇配管の内周面で液化させる第２配管内クーラーを含
む、請求項１７に記載の基板処理装置。
【請求項１９】
前記基板処理装置は、
第２物質を含む第２液体を貯留する第２ガス生成タンクを含み、前記第２ガス生成タンク内に前記低酸素ガスを供給して、前記第２ガス生成タンク内の前記第２液体中に前記低酸素ガスの気泡を形成し、前記低酸素ガスと前記第２物質とを含む第２調整ガスを生成する第２ガス生成手段と、
前記第２物質を含む第２処理液を貯留する第２供給タンクを含み、前記第２供給タンク内の前記第２処理液に前記第２調整ガスを溶解させて、前記第２供給タンク内の前記第２処理液の溶存酸素濃度を調整する第２最終調整手段と、
前記第１処理液および第２処理液が前記基板に供給される前に、前記第１処理液および第２処理液を前記第１供給タンクおよび第２供給タンクの外で混合する直前混合手段と、
前記直前混合手段で混合される前記第１処理液および第２処理液の混合比を変更する混合比変更バルブとをさらに備え、
前記処理液ノズルは、前記直前混合手段で混合された前記第１処理液および第２処理液の混合液を前記基板に供給する混合液ノズルを含む、請求項１１〜１８のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項２０】
前記第１処理液は、前記第１物質に加えて、第２物質を含む液体であり、
前記第１ガス生成手段は、
前記第１物質と前記第２物質とを含む前記第１液体を貯留する前記第１ガス生成タンク内に前記低酸素ガスを供給して、前記第１ガス生成タンク内の前記第１液体中に前記低酸素ガスの気泡を形成し、前記低酸素ガスと前記第１物質と前記第２物質とを含む複数含有ガスを生成する複数含有ガス生成手段と、
前記第１物質および第２物質の一方を含み、前記第１物質および第２物質の他方を含まない第２液体を貯留する第２ガス生成タンクを含み、前記第２ガス生成タンク内に前記低酸素ガスを供給して、前記第２ガス生成タンク内の前記第２液体中に前記低酸素ガスの気泡を形成し、前記第１物質および第２物質の一方と前記低酸素ガスとを含み、前記第１物質および第２物質の他方を含まない一部含有ガスを生成する一部含有ガス生成手段と、を含み、
前記第１最終調整手段は、
前記第１調整ガスに相当する前記複数含有ガスを前記第１供給タンク内の前記第１処理液に溶解させて、前記第１供給タンク内の前記第１処理液の溶存酸素濃度を調整する主調整手段と、
前記一部含有ガスを前記第１供給タンク内の前記第１処理液に溶解させて、前記第１供給タンク内の前記第１処理液の溶存酸素濃度を調整する副調整手段と、を含む、請求項１１〜１８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、基板を処理する基板処理方法および基板処理装置に関する。処理対象の基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置および有機ＥＬ（electroluminescence）表示装置などのＦＰＤ（Flat Panel Display）用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、セラミック基板、太陽電池用基板などが含まれる。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置やＦＰＤなどの製造工程では、半導体ウエハやガラス基板などの基板を処理する基板処理装置が用いられる。特許文献１には、ＴＭＡＨ（Tetramethyl ammonium hydroxide）を基板に供給する基板処理装置が開示されている。この基板処理装置では、ＴＭＡＨを貯留するタンク内に窒素ガスおよびドライエアーの少なくとも一方が供給される。これにより、ＴＭＡＨの溶存酸素濃度が調整される。ＴＭＡＨを貯留するタンク内に供給されたガスは、排気ラインを介してタンクの外に排出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２５８３９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の基板処理装置では、ＴＭＡＨ中の溶存酸素濃度を調整するために、窒素ガスおよびドライエアーの少なくとも一方をタンク内に供給し、ＴＭＡＨ中に多数の気泡を形成する。これはバブリングと呼ばれる。
ＴＭＡＨ中のガスは、ＴＭＡＨの液面まで浮上した後、タンク内のガスと共に排気ラインに排出される。タンクから排出された排出ガスには、窒素ガスおよびドライエアーの少なくとも一方だけでなく、ＴＭＡＨの蒸気やＴＭＡＨのミストが含まれる。排出ガスに含まれるＴＭＡＨは極僅かではあるが、バブリングを続けると、タンク内のＴＭＡＨが排気ラインを通じて徐々に排出される。そのため、新しいＴＭＡＨをタンクに供給する頻度が高まり、基板の処理に要するランニングコストが増加する。
【０００５】
さらに、タンク内の処理液に複数の成分が含まれる場合は、これらの成分の蒸気圧が互いに異なるので、バブリングを続けると、処理液の濃度が徐々に変化する。特に、気化し易い成分が処理液に含まれる場合は、処理液の濃度が大幅に変化する。処理液の濃度が時間の経過に伴って変化すると、処理液によって処理された基板の品質も時間の経過に伴って変化してしまう。したがって、基板の品質の安定性が損なわれる。
【０００６】
そこで、本発明の目的の一つは、溶存酸素濃度の調整に伴うタンク内での処理液の減少量を減らすことができる基板処理方法および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】
【０００７】
前記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、請求項１に記載の発明は、第１物質を含む第１液体を貯留する第１ガス生成タンク内に空気中の酸素濃度よりも低い酸素濃度を有する低酸素ガスを供給して、前記第１ガス生成タンク内の前記第１液体中に前記低酸素ガスの気泡を形成し、前記低酸素ガスと前記第１物質とを含む第１調整ガスを生成する第１ガス生成工程と、第１供給タンクに貯留されている前記第１物質を含む第１処理液に前記第１調整ガスを溶解させ、前記第１供給タンク内の前記第１処理液の溶存酸素濃度を調整する第１最終調整工程と、前記第１供給タンク内の前記第１処理液を基板に供給する処理液供給工程とを含む、基板処理方法である。
【０００８】
この方法によれば、空気中の酸素濃度よりも低い酸素濃度を有する低酸素ガスを、第１ガス生成タンク内に供給する。第１ガス生成タンクには、第１物質を含む第１液体が貯留されている。低酸素ガスは、第１ガス生成タンク内の第１液体中で分散し、多数の気泡を形成する。その後、低酸素ガスは、第１液体中を第１液体の液面まで浮上し、第１液体の液面上のガスと混ざり合う。ここまでの過程で、第１液体に含まれる第１物質の蒸気やミストが、低酸素ガス中に分散する。これにより、低酸素ガスと第１物質とを含む第１調整ガスが生成される。
【０００９】
第１調整ガスは、第１処理液を貯留する第１供給タンクに供給され、第１供給タンク内の第１処理液に溶解する。第１調整ガスには、低酸素ガスが含まれている。したがって、第１調整ガスの溶解によって、第１処理液中の酸素が排出され、第１処理液の溶存酸素濃度が低下する。これにより、第１供給タンク内の第１処理液の溶存酸素濃度が調整される。
【００１０】
さらに、第１調整ガスおよび第１処理液のいずれにも第１物質が含まれているので、第１調整ガスを第１供給タンクに供給し続けたとしても、第１供給タンク内の第１処理液が減少し難い。これにより、新しい第１処理液を第１供給タンクに供給する頻度を低下させることができる。さらに、複数の成分が第１処理液に含まれる場合でも、第１処理液の濃度変化を抑えることができる。これにより、時間の経過に伴う基板の品質の変化を抑えることができる。
【００１１】
第１物質は、１つの原子であってもよいし、分子であってもよい。後述する第２物質についても同様である。第１物質を含む第１液体は、第１物質の液体（第１物質の含有率が１００％の液体）であってもよいし、第１物質と第１物質以外の物質とを含む液体であってもよい。後述する事前調整液および第２液体についても同様である。
請求項２に記載の発明は、前記第１調整ガスにおける前記第１物質の濃度は、前記第１ガス生成タンクに供給される前の前記低酸素ガスにおける前記第１物質の濃度よりも高い、請求項１に記載の基板処理方法である。
【００１２】
この方法によれば、第１物質の濃度が低い低酸素ガスを、第１ガス生成タンク内に供給する。前述のように、低酸素ガスは、第１ガス生成タンク内の第１液体中に多数の気泡を形成し、第１液体中を第１液体の液面まで浮上する。これにより、第１物質の濃度が高い第１調整ガス（たとえば、第１物質の濃度が飽和濃度またはその近傍の第１調整ガス）が生成される。そして、第１物質の濃度が高い第１調整ガスが第１供給タンクに供給される。これにより、第１供給タンク内の第１処理液の減少量を効果的に減らすことができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、前記第１ガス生成タンクは、前記第１処理液を貯留するタンクである、請求項１または２に記載の基板処理方法である。
この方法によれば、第１供給タンクだけでなく、第１ガス生成タンクにも第１処理液が貯留されている。したがって、第１処理液を含む第１調整ガスが第１ガス生成タンクで生成され、第１供給タンクに供給される。第１調整ガスの液体成分が第１処理液に溶け込んだとしても、第１供給タンク内の第１処理液の濃度は変わらないもしくは殆ど変わらない。これにより、第１供給タンク内の第１処理液の濃度変化を抑えることができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、前記基板に供給された後の前記第１処理液を、回収タンクを介して前記第１供給タンクに回収する回収工程と、前記第１物質を含む事前調整液を貯留する事前ガス生成タンク内に前記低酸素ガスを供給して、前記事前ガス生成タンク内の前記事前調整液中に前記低酸素ガスの気泡を形成し、前記低酸素ガスと前記第１物質とを含む事前調整ガスを生成する事前調整ガス生成工程と、前記基板に供給された前記第１処理液が前記第１供給タンクに回収される前に、前記回収タンク内の前記第１処理液に前記事前調整ガスを溶解させて、前記回収タンク内の前記第１処理液の溶存酸素濃度を調整する事前調整工程とをさらに含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理方法である。
【００１５】
この方法によれば、第１供給タンクから基板に供給された第１処理液を、回収タンクを介して第１供給タンクに回収する。基板に供給された第１処理液は溶存酸素濃度が変化している。したがって、第１処理液を第１供給タンクに回収する前に、低酸素ガスを含む事前調整ガスを回収タンク内の第１処理液に溶解させる。これにより、回収タンク内の第１処理液の溶存酸素濃度を、第１供給タンク内の第１処理液の溶存酸素濃度に近づけることができる。さらに、事前調整ガスには、低酸素ガスだけでなく、第１物質も含まれている。したがって、回収タンク内の第１処理液の減少を抑えながら、回収タンク内の第１処理液の溶存酸素濃度を調整することができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、前記第１最終調整工程は、前記第１供給タンク内に前記第１調整ガスを流入させるガス供給工程と、前記第１供給タンク内のガスを排出するガス排出工程とを含み、前記基板処理方法は、前記第１供給タンクから排出された排出ガスを冷却して、前記排出ガスに含まれる前記第１物質を液化させる第１冷却工程と、前記第１冷却工程で液化した前記第１物質を前記第１供給タンクに戻す第１リサイクル工程とをさらに含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板処理方法である。
【００１７】
この方法によれば、第１調整ガスを第１供給タンク内に流入させながら、第１供給タンク内のガスを第１供給タンクから排出する。第１供給タンクから排出された排出ガスには、第１物質の蒸気やミストが含まれている。排出ガスを冷却すると、第１物質の蒸気が第１物質の液滴に変化したり、第１物質のミストに含まれる第１物質の液滴が大きくなったりする。第１物質の液体は、第１供給タンクに戻される。これにより、第１供給タンク内の第１処理液の減少量をさらに減らすことができる。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、前記第１冷却工程は、前記第１供給タンクから上方に延びる第１上昇配管内の前記排出ガスを冷却して、前記排出ガスに含まれる前記第１物質を前記第１上昇配管の内周面で液化させる第１配管内冷却工程を含み、前記第１リサイクル工程は、前記第１上昇配管の内周面で液化した前記第１物質を前記第１上昇配管の内周面に沿って前記第１供給タンクの方に落下させる第１落下工程を含む、請求項５に記載の基板処理方法である。
【００１９】
この方法によれば、第１物質を含む排出ガスを、第１供給タンクから上方に延びる第１上昇配管内で冷却する。排出ガスに含まれる第１物質の一部は第１上昇配管内で液化し、第１上昇配管の内周面に付着する。第１物質の液滴がある程度大きくなると、自重で第１上昇配管の内周面に沿って第１供給タンクの方に流れ、第１供給タンク内の第１処理液に落下する。これにより、排出ガスに含まれる第１物質を第１供給タンクに戻すことができる。
【００２０】
第１供給タンクから上方に延びるのであれば、第１上昇配管は、鉛直であってもよいし、水平面に対して傾いていてもよい。また、第１上昇配管は、直線状、折れ線状、および曲線状のいずれであってもよい。つまり、第１上昇配管内の液体が第１上昇配管の内周面を伝って第１供給タンク内の第１処理液に落下するのであれば、第１上昇配管はどのような形状であってもよい。
【００２１】
請求項７に記載の発明は、前記事前調整工程は、前記回収タンク内に前記事前調整ガスを流入させるガス供給工程と、前記回収タンク内のガスを排出するガス排出工程とを含み、前記基板処理方法は、前記回収タンクから排出された排出ガスを冷却して、前記排出ガスに含まれる前記第１物質を液化させる第２冷却工程と、前記第２冷却工程で液化した前記第１物質を前記回収タンクに戻す第２リサイクル工程とをさらに含む、請求項４に記載の基板処理方法である。
【００２２】
この方法によれば、事前調整ガスを回収タンク内に流入させながら、回収タンク内のガスを回収タンクから排出する。回収タンクから排出された排出ガスには、第１物質の蒸気やミストが含まれている。排出ガスを冷却すると、第１物質の蒸気が第１物質の液滴に変化したり、第１物質のミストに含まれる第１物質の液滴が大きくなったりする。第１物質の液体は、回収タンクに戻される。これにより、回収タンク内の第１処理液の減少量をさらに減らすことができる。
【００２３】
請求項８に記載の発明は、前記第２冷却工程は、前記回収タンクから上方に延びる第２上昇配管内の前記排出ガスを冷却して、前記排出ガスに含まれる前記第１物質を前記第２上昇配管の内周面で液化させる第２配管内冷却工程を含み、前記第２リサイクル工程は、前記第２上昇配管の内周面で液化した前記第１物質を前記第２上昇配管の内周面に沿って前記回収タンクの方に落下させる第２落下工程を含む、請求項７に記載の基板処理方法である。
【００２４】
この方法によれば、第１物質を含む排出ガスを、回収タンクから上方に延びる第２上昇配管内で冷却する。排出ガスに含まれる第１物質の一部は第２上昇配管内で液化し、第２上昇配管の内周面に付着する。第１物質の液滴がある程度大きくなると、自重で第２上昇配管の内周面に沿って回収タンクの方に流れ、回収タンク内の第１処理液に落下する。これにより、排出ガスに含まれる第１物質を回収タンクに戻すことができる。
【００２５】
回収タンクから上方に延びるのであれば、第２上昇配管は、鉛直であってもよいし、水平面に対して傾いていてもよい。また、第２上昇配管は、直線状、折れ線状、および曲線状のいずれであってもよい。つまり、第２上昇配管内の液体が第２上昇配管の内周面を伝って回収タンク内の第１処理液に落下するのであれば、第２上昇配管はどのような形状であってもよい。
【００２６】
請求項９に記載の発明は、前記基板処理方法は、第２物質を含む第２液体を貯留する第２ガス生成タンク内に前記低酸素ガスを供給して、前記第２ガス生成タンク内の前記第２液体中に前記低酸素ガスの気泡を形成し、前記低酸素ガスと前記第２物質とを含む第２調整ガスを生成する第２ガス生成工程と、第２供給タンクに貯留されている前記第２物質を含む第２処理液に前記第２調整ガスを溶解させて、前記第２供給タンク内の前記第２処理液の溶存酸素濃度を調整する第２最終調整工程と、前記第１処理液および第２処理液が前記基板に供給される前に、前記第１処理液および第２処理液を前記第１供給タンクおよび第２供給タンクの外で混合する直前混合工程と、前記直前混合工程で混合される前記第１処理液および第２処理液の混合比を変更する混合比変更工程とをさらに含み、前記処理液供給工程は、前記直前混合工程で混合された前記第１処理液および第２処理液を前記基板に供給する混合液供給工程を含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の基板処理方法である。
【００２７】
この方法によれば、第１処理液および第２処理液の混合液を基板に供給する。第１処理液および第２処理液は、タンク内でなく、基板に供給される直前に混合される。したがって、要求される基板の品質に応じて第１処理液および第２処理液の混合比を変更できる。さらに、第２供給タンク内の第２処理液は、第１供給タンク内の第１処理液と同様に溶存酸素濃度が調整されている。第２供給タンクに供給される第２調整ガスは、低酸素ガスだけでなく、第２処理液にも含まれる第２物質を含んでいる。したがって、第２供給タンク内の第２処理液の減少量を減らしながら、第１処理液および第２処理液の混合液を基板に供給できる。
【００２８】
請求項１０に記載の発明は、前記第１処理液は、前記第１物質に加えて、第２物質を含む液体であり、前記第１ガス生成工程は、前記第１物質と前記第２物質とを含む前記第１液体を貯留する前記第１ガス生成タンク内に前記低酸素ガスを供給して、前記第１ガス生成タンク内の前記第１液体中に前記低酸素ガスの気泡を形成し、前記低酸素ガスと前記第１物質と前記第２物質とを含む複数含有ガスを生成する複数含有ガス生成工程と、前記第１物質および第２物質の一方を含み、前記第１物質および第２物質の他方を含まない第２液体を貯留する第２ガス生成タンク内に前記低酸素ガスを供給して、前記第２ガス生成タンク内の前記第２液体中に前記低酸素ガスの気泡を形成し、前記第１物質および第２物質の一方と前記低酸素ガスとを含み、前記第１物質および第２物質の他方を含まない一部含有ガスを生成する一部含有ガス生成工程と、を含み、前記第１最終調整工程は、前記第１調整ガスに相当する前記複数含有ガスを前記第１供給タンク内の前記第１処理液に溶解させて、前記第１供給タンク内の前記第１処理液の溶存酸素濃度を調整する主調整工程と、前記一部含有ガスを前記第１供給タンク内の前記第１処理液に溶解させて、前記第１供給タンク内の前記第１処理液の溶存酸素濃度を調整する副調整工程と、を含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の基板処理方法である。
【００２９】
この方法によれば、第１物質および第２物質を含む第１処理液を、第１供給タンクから基板に供給する。第１物質および第２物質の蒸気圧が異なるので、第１供給タンク内の第１処理液の濃度は時間の経過に伴って変化する。第１物質および第２物質の蒸気圧の差が小さければ、第１処理液の濃度の変化量は僅かであるが、第１物質および第２物質の蒸気圧の差が大きいと、第１処理液の濃度が大幅に変化してしまう。
【００３０】
複数含有ガスおよび一部含有ガスは、第１供給タンクに別々に供給される。複数含有ガスおよび一部含有ガスは、いずれも、低酸素ガスを含む。したがって、複数含有ガスおよび一部含有ガスのいずれを第１供給タンクに供給しても、第１供給タンク内の第１処理液の溶存酸素濃度を調整できる。その一方で、複数含有ガスは、第１物質および第２物質の両方を含み、一部含有ガスは、第１物質および第２物質の一方だけを含む。
【００３１】
たとえば、第２物質が第１物質よりも蒸気圧が高く、第１物質よりも蒸発し易い場合、第１処理液における第１物質の濃度が時間の経過に伴って増加する。このような場合に、第２物質を含み、第１物質を含まない一部含有ガスを第１供給タンクに供給すれば、第１処理液からの第２物質の減少量を減らしながら、第１物質を第１処理液から減らすことができる。これにより、第１処理液の濃度を当初の濃度に近づけることができ、時間の経過に伴う基板の品質の変化を抑えることができる。
【００３２】
請求項１１に記載の発明は、第１物質を含む第１液体を貯留する第１ガス生成タンクを含み、前記第１ガス生成タンク内に空気中の酸素濃度よりも低い酸素濃度を有する低酸素ガスを供給して、前記第１ガス生成タンク内の前記第１液体中に前記低酸素ガスの気泡を形成し、前記低酸素ガスと前記第１物質とを含む第１調整ガスを生成する第１ガス生成手段と、前記第１物質を含む第１処理液を貯留する第１供給タンクを含み、前記第１供給タンク内の前記第１処理液に前記第１調整ガスを溶解させ、前記第１供給タンク内の前記第１処理液の溶存酸素濃度を調整する第１最終調整手段と、前記第１供給タンク内の前記第１処理液を基板に供給する処理液ノズルとを備える、基板処理装置である。この構成によれば、前述の基板処理方法に関して述べた効果と同様な効果を奏することができる。
【００３３】
請求項１２に記載の発明は、前記第１ガス生成手段は、前記第１ガス生成タンクに供給される前の前記低酸素ガスよりも前記第１物質の濃度が高い前記第１調整ガスを生成する手段である、請求項１１に記載の基板処理装置である。この構成によれば、前述の基板処理方法に関して述べた効果と同様な効果を奏することができる。
請求項１３に記載の発明は、前記第１ガス生成タンクは、前記第１処理液を貯留するタンクである、請求項１１または１２に記載の基板処理装置である。この構成によれば、前述の基板処理方法に関して述べた効果と同様な効果を奏することができる。
【００３４】
請求項１４に記載の発明は、前記基板に供給された後の前記第１処理液を貯留する回収タンクを含み、前記基板に供給された前記第１処理液を、前記回収タンクを介して前記第１供給タンクに回収する回収手段と、前記第１物質を含む事前調整液を貯留する事前ガス生成タンクを含み、前記事前ガス生成タンク内に前記低酸素ガスを供給して、前記事前ガス生成タンク内の前記事前調整液中に前記低酸素ガスの気泡を形成し、前記低酸素ガスと前記第１物質とを含む事前調整ガスを生成する事前調整ガス生成手段と、前記基板に供給された前記第１処理液が前記第１供給タンクに回収される前に、前記回収タンク内の前記第１処理液に前記事前調整ガスを溶解させて、前記回収タンク内の前記第１処理液の溶存酸素濃度を調整する事前調整手段とをさらに備える、請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の基板処理装置である。この構成によれば、前述の基板処理方法に関して述べた効果と同様な効果を奏することができる。
【００３５】
請求項１５に記載の発明は、前記第１最終調整手段は、前記第１供給タンク内に前記第１調整ガスを流入させるガス供給配管と、前記第１供給タンク内のガスを排出するガス排出配管とをさらに含み、前記基板処理装置は、前記第１供給タンクから排出された排出ガスを冷却して、前記排出ガスに含まれる前記第１物質を液化させる第１クーラーと、前記第１クーラーによって液化された前記第１物質を前記第１供給タンクに戻す第１リサイクル配管とをさらに備える、請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の基板処理装置である。この構成によれば、前述の基板処理方法に関して述べた効果と同様な効果を奏することができる。
【００３６】
請求項１６に記載の発明は、前記ガス排出配管は、前記第１供給タンクから上方に延びる第１上昇配管を含み、前記第１クーラーは、前記第１上昇配管内の前記排出ガスを冷却して、前記排出ガスに含まれる前記第１物質を前記第１上昇配管の内周面で液化させる第１配管内クーラーを含む、請求項１５に記載の基板処理装置である。この構成によれば、前述の基板処理方法に関して述べた効果と同様な効果を奏することができる。
【００３７】
請求項１７に記載の発明は、前記事前調整手段は、前記回収タンク内に前記事前調整ガスを流入させるガス供給配管と、前記回収タンク内のガスを排出するガス排出配管とをさらに含み、前記基板処理装置は、前記回収タンクから排出された排出ガスを冷却して、前記排出ガスに含まれる前記第１物質を液化させる第２クーラーと、前記第２クーラーによって液化された前記第１物質を前記回収タンクに戻す第２リサイクル配管とをさらに含む、請求項１４に記載の基板処理装置である。この構成によれば、前述の基板処理方法に関して述べた効果と同様な効果を奏することができる。
【００３８】
請求項１８に記載の発明は、前記ガス排出配管は、前記回収タンクから上方に延びる第２上昇配管を含み、前記第２クーラーは、前記第２上昇配管内の前記排出ガスを冷却して、前記排出ガスに含まれる前記第１物質を前記第２上昇配管の内周面で液化させる第２配管内クーラーを含
む、請求項１７に記載の基板処理装置である。この構成によれば、前述の基板処理方法に関して述べた効果と同様な効果を奏することができる。
【００３９】
請求項１９に記載の発明は、前記基板処理装置は、第２物質を含む第２液体を貯留する第２ガス生成タンクを含み、前記第２ガス生成タンク内に前記低酸素ガスを供給して、前記第２ガス生成タンク内の前記第２液体中に前記低酸素ガスの気泡を形成し、前記低酸素ガスと前記第２物質とを含む第２調整ガスを生成する第２ガス生成手段と、前記第２物質を含む第２処理液を貯留する第２供給タンクを含み、前記第２供給タンク内の前記第２処理液に前記第２調整ガスを溶解させて、前記第２供給タンク内の前記第２処理液の溶存酸素濃度を調整する第２最終調整手段と、前記第１処理液および第２処理液が前記基板に供給される前に、前記第１処理液および第２処理液を前記第１供給タンクおよび第２供給タンクの外で混合する直前混合手段と、前記直前混合手段で混合される前記第１処理液および第２処理液の混合比を変更する混合比変更バルブとをさらに備え、前記処理液ノズルは、前記直前混合手段で混合された前記第１処理液および第２処理液の混合液を前記基板に供給する混合液ノズルを含む、請求項１１〜１８のいずれか一項に記載の基板処理装置である。この構成によれば、前述の基板処理方法に関して述べた効果と同様な効果を奏することができる。
【００４０】
請求項２０に記載の発明は、前記第１処理液は、前記第１物質に加えて、第２物質を含む液体であり、前記第１ガス生成手段は、前記第１物質と前記第２物質とを含む前記第１液体を貯留する前記第１ガス生成タンク内に前記低酸素ガスを供給して、前記第１ガス生成タンク内の前記第１液体中に前記低酸素ガスの気泡を形成し、前記低酸素ガスと前記第１物質と前記第２物質とを含む複数含有ガスを生成する複数含有ガス生成手段と、前記第１物質および第２物質の一方を含み、前記第１物質および第２物質の他方を含まない第２液体を貯留する第２ガス生成タンクを含み、前記第２ガス生成タンク内に前記低酸素ガスを供給して、前記第２ガス生成タンク内の前記第２液体中に前記低酸素ガスの気泡を形成し、前記第１物質および第２物質の一方と前記低酸素ガスとを含み、前記第１物質および第２物質の他方を含まない一部含有ガスを生成する一部含有ガス生成手段と、を含み、前記第１最終調整手段は、前記第１調整ガスに相当する前記複数含有ガスを前記第１供給タンク内の前記第１処理液に溶解させて、前記第１供給タンク内の前記第１処理液の溶存酸素濃度を調整する主調整手段と、前記一部含有ガスを前記第１供給タンク内の前記第１処理液に溶解させて、前記第１供給タンク内の前記第１処理液の溶存酸素濃度を調整する副調整手段と、を含む、請求項１１〜１８のいずれか一項に記載の基板処理装置である。この構成によれば、前述の基板処理方法に関して述べた効果と同様な効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る基板処理装置を上から見た模式図である。
【図２】基板処理装置を側方から見た模式図である。
【図３】基板処理装置に備えられた処理ユニットの内部を水平に見た模式図である。
【図４】図３の一部を拡大した拡大図である。
【図５】制御装置のハードウェアを示すブロック図である。
【図６】基板処理装置によって実行される基板の処理の一例について説明するための工程図である。
【図７】薬液供給ユニットと、薬液回収ユニットと、濃度測定ユニットと、溶存酸素濃度変更ユニットとを示す模式図である。
【図８Ａ】第１上昇配管に取り付けられた第１クーラーの外観を水平に見た模式図である。
【図８Ｂ】第１上昇配管および第１供給タンクの鉛直断面を示す模式図である。
【図９】新しい薬液を第１供給タンクに供給してから、第１供給タンク内の薬液を排出するまでの流れの一例を示すフローチャートである。
【図１０】第２実施形態に係る薬液供給ユニットおよびガス溶解装置を示す模式図である。
【図１１】第３実施形態に係る薬液供給ユニットおよびガス溶解装置を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
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は、本発明の第１実施形態に係る基板処理装置１を上から見た模式図である。図２は、基板処理装置１を側方から見た模式図である。
図１に示すように、基板処理装置１は、半導体ウエハなどの円板状の基板Ｗを１枚ずつ処理する枚葉式の装置である。基板処理装置１は、基板Ｗを収容するキャリアＣＡを保持するロードポートＬＰと、ロードポートＬＰ上のキャリアＣＡから搬送された基板Ｗを処理液や処理ガスなどの処理流体で処理する複数の処理ユニット２と、ロードポートＬＰ上のキャリアＣＡと処理ユニット２との間で基板Ｗを搬送する搬送ロボットと、基板処理装置１を制御する制御装置３とを備えている。
【００４３】
搬送ロボットは、ロードポートＬＰ上のキャリアＣＡに対して基板Ｗの搬入および搬出を行うインデクサロボットＩＲと、複数の処理ユニット２に対して基板Ｗの搬入および搬出を行うセンターロボットＣＲとを含む。インデクサロボットＩＲは、ロードポートＬＰとセンターロボットＣＲとの間で基板Ｗを搬送し、センターロボットＣＲは、インデクサロボットＩＲと処理ユニット２との間で基板Ｗを搬送する。センターロボットＣＲは、基板Ｗを支持するハンドＨ１を含み、インデクサロボットＩＲは、基板Ｗを支持するハンドＨ２を含む。
【００４４】
基板処理装置１は、バルブなどの流体機器を収容する複数（たとえば４つ）の流体ボックスＦＢを含む。薬液用のタンク等を収容する薬液キャビネットＣＣは、基板処理装置１の外壁１ａの外に配置されている。薬液キャビネットＣＣは、基板処理装置１の外壁１ａの側方に配置されていてもよいし、基板処理装置１が設置されるクリーンルームの下（地下）に配置されていてもよい。
【００４５】
複数の処理ユニット２は、平面視でセンターロボットＣＲのまわりに配置された複数のタワーを形成している。図１は、４つのタワーが形成されている例を示している。図２に示すように、各タワーは、上下に積層された複数（たとえば３つ）の処理ユニット２を含む。４つの流体ボックスＦＢは、それぞれ、４つのタワーに対応している。薬液キャビネットＣＣ内の薬液は、いずれかの流体ボックスＦＢを介して、当該流体ボックスＦＢに対応するタワーに含まれる全ての処理ユニット２に供給される。
【００４６】
図３は、基板処理装置１に備えられた処理ユニット２の内部を水平に見た模式図である。図４は、図３の一部を拡大した拡大図である。図３は、昇降フレーム３２および遮断部材３３が下位置に位置している状態を示しており、図４は、昇降フレーム３２および遮断部材３３が上位置に位置している状態を示している。
処理ユニット２は、内部空間を有する箱型のチャンバー４と、チャンバー４内で１枚の基板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まわりに回転させるスピンチャック１０と、回転軸線Ａ１まわりにスピンチャック１０を取り囲む筒状の処理カップ２３とを含む。
【００４７】
チャンバー４は、基板Ｗが通過する搬入搬出口６ｂが設けられた箱型の隔壁６と、搬入搬出口６ｂを開閉するシャッター７とを含む。チャンバー４は、さらに、隔壁６の天井面で開口する送風口６ａの下方に配置された整流板８を含む。クリーンエアー（フィルターによってろ過された空気）を送るＦＦＵ５（ファン・フィルター・ユニット）は、送風口６ａの上に配置されている。チャンバー４内のガスを排出する排気ダクト９は、処理カップ２３に接続されている。送風口６ａは、チャンバー４の上端部に設けられており、排気ダクト９は、チャンバー４の下端部に配置されている。排気ダクト９の一部は、チャンバー４の外に配置されている。
【００４８】
整流板８は、隔壁６の内部空間を整流板８の上方の上空間Ｓｕと整流板８の下方の下空間ＳＬとに仕切っている。隔壁６の天井面と整流板８の上面との間の上空間Ｓｕは、クリーンエアーが拡散する拡散空間である。整流板８の下面と隔壁６の床面との間の下空間ＳＬは、基板Ｗの処理が行われる処理空間である。スピンチャック１０や処理カップ２３は、下空間ＳＬに配置されている。隔壁６の床面から整流板８の下面までの鉛直方向の距離は、整流板８の上面から隔壁６の天井面までの鉛直方向の距離よりも長い。
【００４９】
ＦＦＵ５は、送風口６ａを介して上空間Ｓｕにクリーンエアーを送る。上空間Ｓｕに供給されたクリーンエアーは、整流板８に当たって上空間Ｓｕを拡散する。上空間Ｓｕ内のクリーンエアーは、整流板８を上下に貫通する複数の貫通孔を通過し、整流板８の全域から下方に流れる。下空間ＳＬに供給されたクリーンエアーは、処理カップ２３内に吸い込まれ、排気ダクト９を通じてチャンバー４の下端部から排出される。これにより、整流板８から下方に流れる均一なクリーンエアーの下降流（ダウンフロー）が、下空間ＳＬに形成される。基板Ｗの処理は、クリーンエアーの下降流が形成されている状態で行われる。
【００５０】
スピンチャック１０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１１と、スピンベース１２の中央部から下方に延びるスピン軸１３と、スピン軸１３を回転させることによりスピンベース１２および複数のチャックピン１１を回転させるスピンモータ１４とを含む。スピンチャック１０は、複数のチャックピン１１を基板Ｗの外周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１２ｕ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。
【００５１】
スピンベース１２は、基板Ｗの下方に配置される上面１２ｕを含む。スピンベース１２の上面１２ｕは、基板Ｗの下面と平行である。スピンベース１２の上面１２ｕは、基板Ｗの下面に対向する対向面である。スピンベース１２の上面１２ｕは、回転軸線Ａ１を取り囲む円環状である。スピンベース１２の上面１２ｕの外径は、基板Ｗの外径よりも大きい。チャックピン１１は、スピンベース１２の上面１２ｕの外周部から上方に突出している。チャックピン１１は、スピンベース１２に保持されている。基板Ｗは、基板Ｗの下面がスピンベース１２の上面１２ｕから離れた状態で複数のチャックピン１１に保持される。
【００５２】
処理ユニット２は、基板Ｗの下面中央部に向けて処理液を吐出する下面ノズル１５を含む。下面ノズル１５は、スピンベース１２の上面１２ｕと基板Ｗの下面との間に配置されたノズル円板部と、ノズル円板部から下方に延びるノズル筒状部とを含む。下面ノズル１５の液吐出口１５ｐは、ノズル円板部の上面中央部で開口している。基板Ｗがスピンチャック１０に保持されている状態では、下面ノズル１５の液吐出口１５ｐが、基板Ｗの下面中央部に上下に対向する。
【００５３】
基板処理装置１は、下面ノズル１５にリンス液を案内する下リンス液配管１６と、下リンス液配管１６に介装された下リンス液バルブ１７とを含む。下リンス液バルブ１７が開かれると、下リンス液配管１６によって案内されたリンス液が、下面ノズル１５から上方に吐出され、基板Ｗの下面中央部に供給される。下面ノズル１５に供給されるリンス液は、純水（脱イオン水：ＤＩＷ（Ｄeionized Ｗater））である。下面ノズル１５に供給されるリンス液は、純水に限らず、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）、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、１〜１００ｐｐｍ程度）の塩酸水のいずれかであってもよい。
【００５４】
図示はしないが、下リンス液バルブ１７は、液体が流れる内部流路と内部流路を取り囲む環状の弁座とが設けられたバルブボディと、弁座に対して移動可能な弁体と、弁体が弁座に接触する閉位置と弁体が弁座から離れた開位置との間で弁体を移動させるアクチュエータとを含む。他のバルブについても同様である。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。制御装置３は、アクチュエータを制御することにより、下リンス液バルブ１７を開閉させる。
【００５５】
下面ノズル１５の外周面とスピンベース１２の内周面は、上下に延びる下筒状通路１９を形成している。下筒状通路１９は、スピンベース１２の上面１２ｕの中央部で開口する下中央開口１８を含む。下中央開口１８は、下面ノズル１５のノズル円板部の下方に配置されている。基板処理装置１は、下筒状通路１９を介して下中央開口１８に供給される不活性ガスを案内する下ガス配管２０と、下ガス配管２０に介装された下ガスバルブ２１と、下ガス配管２０から下筒状通路１９に供給される不活性ガスの流量を変更する下ガス流量調整バルブ２２とを備えている。
【００５６】
下ガス配管２０から下筒状通路１９に供給される不活性ガスは、窒素ガスである。窒素ガスは、酸素を含まないもしくは極微量しか酸素を含まない。不活性ガスは、窒素ガスに限らず、ヘリウムガスやアルゴンガスなどの他の不活性ガスであってもよい。これらの不活性ガスは、空気中の酸素濃度（約２１ｖｏｌ％）よりも低い酸素濃度を有するガスである。
【００５７】
下ガスバルブ２１が開かれると、下ガス配管２０から下筒状通路１９に供給された窒素ガスが、下ガス流量調整バルブ２２の開度に対応する流量で、下中央開口１８から上方に吐出される。その後、窒素ガスは、基板Ｗの下面とスピンベース１２の上面１２ｕとの間をあらゆる方向に放射状に流れる。これにより、基板Ｗとスピンベース１２との間の空間が窒素ガスで満たされ、雰囲気中の酸素濃度が低減される。基板Ｗとスピンベース１２との間の空間の酸素濃度は、下ガスバルブ２１および下ガス流量調整バルブ２２の開度に応じて変更される。
【００５８】
処理カップ２３は、基板Ｗから外方に排出された液体を受け止める複数のガード２５と、複数のガード２５によって下方に案内された液体を受け止める複数のカップ２６と、複数のガード２５と複数のカップ２６とを取り囲む円筒状の外壁部材２４とを含む。図３は、２つのガード２５と２つのカップ２６とが設けられている例を示している。
ガード２５は、スピンチャック１０を取り囲む円筒状のガード筒状部２５ｂと、ガード筒状部２５ｂの上端部から回転軸線Ａ１に向かって斜め上に延びる円環状のガード天井部２５ａとを含む。複数のガード天井部２５ａは、上下に重なっており、複数のガード筒状部２５ｂは、同心円状に配置されている。複数のカップ２６は、それぞれ、複数のガード筒状部２５ｂの下方に配置されている。カップ２６は、上向きに開いた環状の受液溝を形成している。
【００５９】
処理ユニット２は、複数のガード２５を個別に昇降させるガード昇降ユニット２７を含む。ガード昇降ユニット２７は、上位置から下位置までの任意の位置にガード２５を位置させる。上位置は、ガード２５の上端２５ｕがスピンチャック１０に保持されている基板Ｗが配置される保持位置よりも上方に配置される位置である。下位置は、ガード２５の上端２５ｕが保持位置よりも下方に配置される位置である。ガード天井部２５ａの円環状の上端は、ガード２５の上端２５ｕに相当する。ガード２５の上端２５ｕは、平面視で基板Ｗおよびスピンベース１２を取り囲んでいる。
【００６０】
スピンチャック１０が基板Ｗを回転させている状態で、処理液が基板Ｗに供給されると、処理液が基板Ｗから振り切られる。処理液が基板Ｗに供給されるときは、少なくとも一つのガード２５の上端２５ｕが、基板Ｗよりも上方に配置される。したがって、基板Ｗから排出された薬液やリンス液などの処理液は、いずれかのガード２５に受け止められ、このガード２５に対応するカップ２６に案内される。
【００６１】
図４に示すように、処理ユニット２は、スピンチャック１０の上方に配置された昇降フレーム３２と、昇降フレーム３２から吊り下げられた遮断部材３３と、遮断部材３３に挿入された中心ノズル４５と、昇降フレーム３２を昇降させることにより遮断部材３３および中心ノズル４５を昇降させる遮断部材昇降ユニット３１とを含む。昇降フレーム３２、遮断部材３３、および中心ノズル４５は、整流板８の下方に配置されている。
【００６２】
遮断部材３３は、スピンチャック１０の上方に配置された円板部３６と、円板部３６の外周部から下方に延びる筒状部３７とを含む。遮断部材３３は、上向きに凹んだカップ状の内面を含む。遮断部材３３の内面は、円板部３６の下面３６Ｌと筒状部３７の内周面３７ｉとを含む。以下では、円板部３６の下面３６Ｌを、遮断部材３３の下面３６Ｌということがある。
【００６３】
円板部３６の下面３６Ｌは、基板Ｗの上面に対向する対向面である。円板部３６の下面３６Ｌは、基板Ｗの上面と平行である。筒状部３７の内周面３７ｉは、円板部３６の下面３６Ｌの外周縁から下方に延びている。筒状部３７の内径は、筒状部３７の内周面３７ｉの下端に近づくにしたがって増加している。筒状部３７の内周面３７ｉの下端の内径は、基板Ｗの直径よりも大きい。筒状部３７の内周面３７ｉの下端の内径は、スピンベース１２の外径より大きくてもよい。遮断部材３３が後述する下位置（図３に示す位置）に配置されると、基板Ｗは、筒状部３７の内周面３７ｉによって取り囲まれる。
【００６４】
円板部３６の下面３６Ｌは、回転軸線Ａ１を取り囲む円環状である。円板部３６の下面３６Ｌの内周縁は、円板部３６の下面３６Ｌの中央部で開口する上中央開口３８を形成している。遮断部材３３の内周面は、上中央開口３８から上方に延びる貫通穴を形成している。遮断部材３３の貫通穴は、遮断部材３３を上下に貫通している。中心ノズル４５は、遮断部材３３の貫通穴に挿入されている。中心ノズル４５の下端の外径は、上中央開口３８の直径よりも小さい。
【００６５】
遮断部材３３の内周面は、中心ノズル４５の外周面と同軸である。遮断部材３３の内周面は、径方向（回転軸線Ａ１に直交する方向）に間隔をあけて中心ノズル４５の外周面を取り囲んでいる。遮断部材３３の内周面と中心ノズル４５の外周面とは、上下に延びる上筒状通路３９を形成している。中心ノズル４５は、昇降フレーム３２および遮断部材３３から上方に突出している。遮断部材３３が昇降フレーム３２から吊り下げられているとき、中心ノズル４５の下端は、円板部３６の下面３６Ｌよりも上方に配置されている。薬液やリンス液などの処理液は、中心ノズル４５の下端から下方に吐出される。
【００６６】
遮断部材３３は、円板部３６から上方に延びる筒状の接続部３５と、接続部３５の上端部から外方に延びる環状のフランジ部３４とを含む。フランジ部３４は、遮断部材３３の円板部３６および筒状部３７よりも上方に配置されている。フランジ部３４は、円板部３６と平行である。フランジ部３４の外径は、筒状部３７の外径よりも小さい。フランジ部３４は、後述する昇降フレーム３２の下プレート３２Ｌに支持されている。
【００６７】
昇降フレーム３２は、遮断部材３３のフランジ部３４の上方に位置する上プレート３２ｕと、上プレート３２ｕから下方に延びており、フランジ部３４を取り囲むサイドリング３２ｓと、サイドリング３２ｓの下端部から内方に延びており、遮断部材３３のフランジ部３４の下方に位置する環状の下プレート３２Ｌとを含む。フランジ部３４の外周部は、上プレート３２ｕと下プレート３２Ｌとの間に配置されている。フランジ部３４の外周部は、上プレート３２ｕと下プレート３２Ｌとの間で上下に移動可能である。
【００６８】
昇降フレーム３２および遮断部材３３は、遮断部材３３が昇降フレーム３２に支持されている状態で、周方向（回転軸線Ａ１まわりの方向）への昇降フレーム３２および遮断部材３３の相対移動を規制する位置決め突起４１および位置決め穴４２を含む。図３は、複数の位置決め突起４１が下プレート３２Ｌに設けられており、複数の位置決め穴４２がフランジ部３４に設けられている例を示している。位置決め突起４１がフランジ部３４に設けられ、位置決め穴４２が下プレート３２Ｌに設けられてもよい。
【００６９】
複数の位置決め突起４１は、回転軸線Ａ１上に配置された中心を有する円上に配置されている。同様に、複数の位置決め穴４２は、回転軸線Ａ１上に配置された中心を有する円上に配置されている。複数の位置決め穴４２は、複数の位置決め突起４１と同じ規則性で周方向に配列されている。下プレート３２Ｌの上面から上方に突出する位置決め突起４１は、フランジ部３４の下面から上方に延びる位置決め穴４２に挿入されている。これにより、昇降フレーム３２に対する周方向への遮断部材３３の移動が規制される。
【００７０】
遮断部材３３は、遮断部材３３の内面から下方に突出する複数の上支持部４３を含む。スピンチャック１０は、複数の上支持部４３をそれぞれ支持する複数の下支持部４４を含む。複数の上支持部４３は、遮断部材３３の筒状部３７によって取り囲まれている。上支持部４３の下端は、筒状部３７の下端よりも上方に配置されている。回転軸線Ａ１から上支持部４３までの径方向の距離は、基板Ｗの半径よりも大きい。同様に、回転軸線Ａ１から下支持部４４までの径方向の距離は、基板Ｗの半径よりも大きい。下支持部４４は、スピンベース１２の上面１２ｕから上方に突出している。下支持部４４は、チャックピン１１よりも外側に配置されている。
【００７１】
複数の上支持部４３は、回転軸線Ａ１上に配置された中心を有する円上に配置されている。同様に、複数の下支持部４４は、回転軸線Ａ１上に配置された中心を有する円上に配置されている。複数の下支持部４４は、複数の上支持部４３と同じ規則性で周方向に配列されている。複数の下支持部４４は、スピンベース１２と共に回転軸線Ａ１まわりに回転する。スピンベース１２の回転角は、スピンモータ１４によって変更される。スピンベース１２が基準回転角に配置されると、平面視において、複数の上支持部４３が、それぞれ、複数の下支持部４４に重なる。
【００７２】
遮断部材昇降ユニット３１は、昇降フレーム３２に連結されている。遮断部材３３のフランジ部３４が昇降フレーム３２の下プレート３２Ｌに支持されている状態で、遮断部材昇降ユニット３１が昇降フレーム３２を下降させると、遮断部材３３も下降する。平面視で複数の上支持部４３がそれぞれ複数の下支持部４４に重なる基準回転角にスピンベース１２が配置されている状態で、遮断部材昇降ユニット３１が遮断部材３３を下降させると、上支持部４３の下端部が下支持部４４の上端部に接触する。これにより、複数の上支持部４３がそれぞれ複数の下支持部４４に支持される。
【００７３】
遮断部材３３の上支持部４３がスピンチャック１０の下支持部４４に接触した後に、遮断部材昇降ユニット３１が昇降フレーム３２を下降させると、昇降フレーム３２の下プレート３２Ｌが遮断部材３３のフランジ部３４に対して下方に移動する。これにより、下プレート３２Ｌがフランジ部３４から離れ、位置決め突起４１が位置決め穴４２から抜け出る。さらに、昇降フレーム３２および中心ノズル４５が遮断部材３３に対して下方に移動するので、中心ノズル４５の下端と遮断部材３３の円板部３６の下面３６Ｌとの高低差が減少する。このとき、昇降フレーム３２は、遮断部材３３のフランジ部３４が昇降フレーム３２の上プレート３２ｕに接触しない高さ（後述する下位置）に配置される。
【００７４】
遮断部材昇降ユニット３１は、上位置（図４に示す位置）から下位置（図３に示す位置）までの任意の位置に昇降フレーム３２を位置させる。上位置は、位置決め突起４１が位置決め穴４２に挿入されており、遮断部材３３のフランジ部３４が昇降フレーム３２の下プレート３２Ｌに接触している位置である。つまり、上位置は、遮断部材３３が昇降フレーム３２から吊り下げられた位置である。下位置は、下プレート３２Ｌがフランジ部３４から離れており、位置決め突起４１が位置決め穴４２から抜け出た位置である。つまり、下位置は、昇降フレーム３２および遮断部材３３の連結が解除され、遮断部材３３が昇降フレーム３２のいずれの部分にも接触しない位置である。
【００７５】
昇降フレーム３２および遮断部材３３を下位置に移動させると、遮断部材３３の筒状部３７の下端が基板Ｗの下面よりも下方に配置され、基板Ｗの上面と遮断部材３３の下面３６Ｌとの間の空間が、遮断部材３３の筒状部３７によって取り囲まれる。そのため、基板Ｗの上面と遮断部材３３の下面３６Ｌとの間の空間は、遮断部材３３の上方の雰囲気だけでなく、遮断部材３３のまわりの雰囲気からも遮断される。これにより、基板Ｗの上面と遮断部材３３の下面３６Ｌとの間の空間の密閉度を高めることができる。
【００７６】
さらに、昇降フレーム３２および遮断部材３３が下位置に配置されると、昇降フレーム３２に対して遮断部材３３を回転軸線Ａ１まわりに回転させても、遮断部材３３は、昇降フレーム３２に衝突しない。遮断部材３３の上支持部４３がスピンチャック１０の下支持部４４に支持されると、上支持部４３および下支持部４４が噛み合い、周方向への上支持部４３および下支持部４４の相対移動が規制される。この状態で、スピンモータ１４が回転すると、スピンモータ１４のトルクが上支持部４３および下支持部４４を介して遮断部材３３に伝達される。これにより、遮断部材３３は、昇降フレーム３２および中心ノズル４５が静止した状態で、スピンベース１２と同じ方向に同じ速度で回転する。
【００７７】
中心ノズル４５は、液体を吐出する複数の液吐出口と、ガスを吐出するガス吐出口とを含む。複数の液吐出口は、第１薬液を吐出する第１薬液吐出口４６と、第２薬液を吐出する第２薬液吐出口４７と、リンス液を吐出する上リンス液吐出口４８とを含む。ガス吐出口は、不活性ガスを吐出する上ガス吐出口４９である。第１薬液吐出口４６、第２薬液吐出口４７、および上リンス液吐出口４８は、中心ノズル４５の下端で開口している。上ガス吐出口４９は、中心ノズル４５の外周面で開口している。
【００７８】
第１薬液および第２薬液は、たとえば、硫酸、硝酸、塩酸、フッ酸、リン酸、酢酸、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）、有機アルカリ（たとえばＴＭＡＨ：テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドなど）、無機アルカリ（たとえばＮａＯＨ：水酸化ナトリウムなど）、界面活性剤、および腐食防止剤のうちの少なくとも１つを含む液である。硫酸、硝酸、塩酸、フッ酸、リン酸、酢酸、アンモニア水、過酸化水素水、クエン酸、蓚酸、無機アルカリおよびＴＭＡＨは、エッチング液である。
【００７９】
第１薬液および第２薬液は、同種の薬液であってもよいし、互いに異なる種類の薬液であってもよい。図３等は、第１薬液がＤＨＦ（希フッ酸）であり、第２薬液がＴＭＡＨである例を示している。また、図３等は、中心ノズル４５に供給されるリンス液が純水であり、中心ノズル４５に供給される不活性ガスが窒素ガスである例を示している。ＴＭＡＨは、厳密には、ＴＭＡＨの水溶液であるが、以下では、特に断りがない限り、ＴＭＡＨの水溶液をＴＭＡＨという。ＴＭＡＨは、予め溶存酸素濃度が調整されている。ＤＨＦも、予め溶存酸素濃度が調整されている。中心ノズル４５に供給されるリンス液は、純水以外のリンス液であってもよい。中心ノズル４５に供給される不活性ガスは、窒素ガス以外の不活性ガスであってもよい。
【００８０】
基板処理装置１は、中心ノズル４５に第１薬液を案内する第１薬液配管５０と、第１薬液配管５０に介装された第１薬液バルブ５１と、中心ノズル４５に第２薬液を案内する第２薬液配管５２と、第２薬液配管５２に介装された第２薬液バルブ５３と、中心ノズル４５にリンス液を案内する上リンス液配管５４と、上リンス液配管５４に介装された上リンス液バルブ５５とを備えている。基板処理装置１は、さらに、中心ノズル４５にガスを案内する上ガス配管５６と、上ガス配管５６に介装された上ガスバルブ５７と、上ガス配管５６から中心ノズル４５に供給されるガスの流量を変更する上ガス流量調整バルブ５８とを備えている。
【００８１】
第１薬液バルブ５１が開かれると、第１薬液が中心ノズル４５に供給され、中心ノズル４５の下端で開口する第１薬液吐出口４６から下方に吐出される。第２薬液バルブ５３が開かれると、第２薬液が中心ノズル４５に供給され、中心ノズル４５の下端で開口する第２薬液吐出口４７から下方に吐出される。上リンス液バルブ５５が開かれると、リンス液が中心ノズル４５に供給され、中心ノズル４５の下端で開口する上リンス液吐出口４８から下方に吐出される。これにより、薬液またはリンス液が基板Ｗの上面に供給される。
【００８２】
上ガスバルブ５７が開かれると、上ガス配管５６によって案内された窒素ガスが、上ガス流量調整バルブ５８の開度に対応する流量で、中心ノズル４５に供給され、中心ノズル４５の外周面で開口する上ガス吐出口４９から斜め下方に吐出される。その後、窒素ガスは、上筒状通路３９内を周方向に流れながら、上筒状通路３９内を下方に流れる。上筒状通路３９の下端に達した窒素ガスは、上筒状通路３９の下端から下方に流れ出る。その後、窒素ガスは、基板Ｗの上面と遮断部材３３の下面３６Ｌとの間の空間をあらゆる方向に放射状に流れる。これにより、基板Ｗと遮断部材３３との間の空間が窒素ガスで満たされ、雰囲気中の酸素濃度が低減される。基板Ｗと遮断部材３３との間の空間の酸素濃度は、上ガスバルブ５７および上ガス流量調整バルブ５８の開度に応じて変更される。
【００８３】
図５は、制御装置３のハードウェアを示すブロック図である。
制御装置３は、コンピュータ本体６１と、コンピュータ本体６１に接続された周辺装置６４とを含む、コンピュータである。コンピュータ本体６１は、各種の命令を実行するＣＰＵ６２（central processing unit：中央処理装置）と、情報を記憶する主記憶装置６３とを含む。周辺装置６４は、プログラムＰ等の情報を記憶する補助記憶装置６５と、リムーバブルメディアＭから情報を読み取る読取装置６６と、ホストコンピュータ等の他の装置と通信する通信装置６７とを含む。
【００８４】
制御装置３は、入力装置６８および表示装置６９に接続されている。入力装置６８は、ユーザーやメンテナンス担当者などの操作者が基板処理装置１に情報を入力するときに操作される。情報は、表示装置６９の画面に表示される。入力装置６８は、キーボード、ポインティングデバイス、およびタッチパネルのいずれかであってもよいし、これら以外の装置であってもよい。入力装置６８および表示装置６９を兼ねるタッチパネルディスプレイが基板処理装置１に設けられていてもよい。
【００８５】
ＣＰＵ６２は、補助記憶装置６５に記憶されたプログラムＰを実行する。補助記憶装置６５内のプログラムＰは、制御装置３に予めインストールされたものであってもよいし、読取装置６６を通じてリムーバブルメディアＭから補助記憶装置６５に送られたものであってもよいし、ホストコンピュータなどの外部装置から通信装置６７を通じて補助記憶装置６５に送られたものであってもよい。
【００８６】
補助記憶装置６５およびリムーバブルメディアＭは、電力が供給されていなくても記憶を保持する不揮発性メモリーである。補助記憶装置６５は、たとえば、ハードディスクドライブ等の磁気記憶装置である。リムーバブルメディアＭは、たとえば、コンパクトディスクなどの光ディスクまたはメモリーカードなどの半導体メモリーである。リムーバブルメディアＭは、プログラムＰが記録されたコンピュータ読取可能な記録媒体の一例である。リムーバブルメディアＭは、一時的ではない有形の記録媒体である。
【００８７】
補助記憶装置６５は、複数のレシピを記憶している。レシピは、基板Ｗの処理内容、処理条件、および処理手順を規定する情報である。複数のレシピは、基板Ｗの処理内容、処理条件、および処理手順の少なくとも一つにおいて互いに異なる。制御装置３は、ホストコンピュータによって指定されたレシピにしたがって基板Ｗが処理されるように基板処理装置１を制御する。以下の各工程は、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。言い換えると、制御装置３は、以下の各工程を実行するようにプログラムされている。
【００８８】
図６は、基板処理装置１によって実行される基板Ｗの処理の一例について説明するための工程図である。
基板Ｗの処理の具体例は、ポリシリコン膜が露出した基板Ｗ（シリコンウエハ）の表面にエッチング液の一例であるＴＭＡＨを供給して、ポリシリコン膜をエッチングするエッチング処理である。以下では、図１〜図４および図６を参照する。
【００８９】
基板処理装置１によって基板Ｗが処理されるときは、チャンバー４内に基板Ｗを搬入する搬入工程が行われる（図６のステップＳ１）。
具体的には、昇降フレーム３２および遮断部材３３が上位置に位置しており、全てのガード２５が下位置に位置している状態で、センターロボットＣＲが、基板ＷをハンドＨ１で支持しながら、ハンドＨ１をチャンバー４内に進入させる。そして、センターロボットＣＲは、基板Ｗの表面が上に向けられた状態でハンドＨ１上の基板Ｗを複数のチャックピン１１の上に置く。その後、複数のチャックピン１１が基板Ｗの外周面に押し付けられ、基板Ｗが把持される。センターロボットＣＲは、基板Ｗをスピンチャック１０の上に置いた後、ハンドＨ１をチャンバー４の内部から退避させる。
【００９０】
次に、上ガスバルブ５７および下ガスバルブ２１が開かれ、遮断部材３３の上中央開口３８およびスピンベース１２の下中央開口１８が窒素ガスの吐出を開始する。これにより、基板Ｗに接する雰囲気中の酸素濃度が低減される。さらに、遮断部材昇降ユニット３１が昇降フレーム３２を上位置から下位置に下降させ、ガード昇降ユニット２７がいずれかのガード２５を下位置から上位置に上昇させる。このとき、スピンベース１２は、平面視で複数の上支持部４３がそれぞれ複数の下支持部４４に重なる基準回転角に保持されている。したがって、遮断部材３３の上支持部４３がスピンベース１２の下支持部４４に支持され、遮断部材３３が昇降フレーム３２から離れる。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（図６のステップＳ２）。
【００９１】
次に、第１薬液の一例であるＤＨＦを基板Ｗの上面に供給する第１薬液供給工程が行われる（図６のステップＳ３）。
具体的には、遮断部材３３が下位置に位置している状態で第１薬液バルブ５１が開かれ、中心ノズル４５がＤＨＦの吐出を開始する。中心ノズル４５から吐出されたＤＨＦは、基板Ｗの上面中央部に着液した後、回転している基板Ｗの上面に沿って外方に流れる。これにより、基板Ｗの上面全域を覆うＤＨＦの液膜が形成され、基板Ｗの上面全域にＤＨＦが供給される。第１薬液バルブ５１が開かれてから所定時間が経過すると、第１薬液バルブ５１が閉じられ、ＤＨＦの吐出が停止される。
【００９２】
次に、リンス液の一例である純水を基板Ｗの上面に供給する第１リンス液供給工程が行われる（図６のステップＳ４）。
具体的には、遮断部材３３が下位置に位置している状態で上リンス液バルブ５５が開かれ、中心ノズル４５が純水の吐出を開始する。基板Ｗの上面中央部に着液した純水は、回転している基板Ｗの上面に沿って外方に流れる。基板Ｗ上のＤＨＦは、中心ノズル４５から吐出された純水によって洗い流される。これにより、基板Ｗの上面全域を覆う純水の液膜が形成される。上リンス液バルブ５５が開かれてから所定時間が経過すると、上リンス液バルブ５５が閉じられ、純水の吐出が停止される。
【００９３】
次に、第２薬液の一例であるＴＭＡＨを基板Ｗの上面に供給する第２薬液供給工程が行われる（図６のステップＳ５）。
具体的には、遮断部材３３が下位置に位置している状態で第２薬液バルブ５３が開かれ、中心ノズル４５がＴＭＡＨの吐出を開始する。ＴＭＡＨの吐出が開始される前に、ガード昇降ユニット２７は、基板Ｗから排出された液体を受け止めるガード２５を切り替えるために、少なくとも一つのガード２５を鉛直に移動させてもよい。基板Ｗの上面中央部に着液したＴＭＡＨは、回転している基板Ｗの上面に沿って外方に流れる。基板Ｗ上の純水は、中心ノズル４５から吐出されたＴＭＡＨに置換される。これにより、基板Ｗの上面全域を覆うＴＭＡＨの液膜が形成される。第２薬液バルブ５３が開かれてから所定時間が経過すると、第２薬液バルブ５３が閉じられ、ＴＭＡＨの吐出が停止される。
【００９４】
次に、リンス液の一例である純水を基板Ｗの上面に供給する第２リンス液供給工程が行われる（図６のステップＳ６）。
具体的には、遮断部材３３が下位置に位置している状態で上リンス液バルブ５５が開かれ、中心ノズル４５が純水の吐出を開始する。基板Ｗの上面中央部に着液した純水は、回転している基板Ｗの上面に沿って外方に流れる。基板Ｗ上のＴＭＡＨは、中心ノズル４５から吐出された純水によって洗い流される。これにより、基板Ｗの上面全域を覆う純水の液膜が形成される。上リンス液バルブ５５が開かれてから所定時間が経過すると、上リンス液バルブ５５が閉じられ、純水の吐出が停止される。
【００９５】
次に、基板Ｗの回転によって基板Ｗを乾燥させる乾燥工程が行われる（図６のステップＳ７）。
具体的には、遮断部材３３が下位置に位置している状態でスピンモータ１４が基板Ｗを回転方向に加速させ、第１薬液供給工程から第２リンス液供給工程までの期間における基板Ｗの回転速度よりも大きい高回転速度（たとえば数千ｒｐｍ）で基板Ｗを回転させる。これにより、液体が基板Ｗから除去され、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が回転を停止する。このとき、スピンモータ１４は、基準回転角でスピンベース１２を停止させる。これにより、基板Ｗの回転が停止される（図６のステップＳ８）。
【００９６】
次に、基板Ｗをチャンバー４から搬出する搬出工程が行われる（図６のステップＳ９）。
具体的には、遮断部材昇降ユニット３１が昇降フレーム３２を上位置まで上昇させ、ガード昇降ユニット２７が全てのガード２５を下位置まで下降させる。さらに、上ガスバルブ５７および下ガスバルブ２１が閉じられ、遮断部材３３の上中央開口３８とスピンベース１２の下中央開口１８とが窒素ガスの吐出を停止する。その後、センターロボットＣＲが、ハンドＨ１をチャンバー４内に進入させる。センターロボットＣＲは、複数のチャックピン１１が基板Ｗの把持を解除した後、スピンチャック１０上の基板ＷをハンドＨ１で支持する。その後、センターロボットＣＲは、基板ＷをハンドＨ１で支持しながら、ハンドＨ１をチャンバー４の内部から退避させる。これにより、処理済みの基板Ｗがチャンバー４から搬出される。
【００９７】
図７は、薬液供給ユニット７１と、薬液回収ユニット８１と、濃度測定ユニット９５と、溶存酸素濃度変更ユニットとを示す模式図である。図７では、薬液キャビネットＣＣを一点鎖線で示している。図７において一点鎖線で囲まれた領域に配置された部材は薬液キャビネットＣＣ内に配置されている。以下の説明では、第２薬液を単に薬液という。第２薬液の一例は、ＴＭＡＨである。
【００９８】
基板処理装置１は、薬液を基板Ｗに供給する薬液供給ユニット７１と、基板Ｗに供給された薬液を薬液供給ユニット７１に回収する薬液回収ユニット８１とを備えている。中心ノズル４５、第２薬液配管５２、および第２薬液バルブ５３は、薬液供給ユニット７１に含まれる。基板処理装置１は、さらに、薬液に溶け込んでいるガスの濃度を測定する濃度測定ユニット９５と、薬液の溶存酸素濃度を変更する溶存酸素濃度変更ユニットとを備えている。
【００９９】
薬液供給ユニット７１は、基板Ｗに供給される薬液（この例では、ＴＭＡＨ）を貯留する第１供給タンク７２Ａと、第１供給タンク７２Ａ内の薬液の量を検出する第１液面センサー７３Ａとを含む。薬液供給ユニット７１は、さらに、第１供給タンク７２Ａ内の薬液を循環させる環状の循環路を形成する第１循環配管７４Ａと、第１供給タンク７２Ａ内の薬液を第１循環配管７４Ａに送る第１ポンプ７５Ａと、循環路を流れる薬液からパーティクルなどの異物を除去する第１フィルター７６Ａとを含む。
【０１００】
第１循環配管７４Ａの上流端および下流端は、第１供給タンク７２Ａに接続されている。第１ポンプ７５Ａおよび第１フィルター７６Ａは、第１循環配管７４Ａに介装されている。薬液は、第１ポンプ７５Ａによって第１供給タンク７２Ａから第１循環配管７４Ａの上流端に送られ、第１循環配管７４Ａの下流端から第１供給タンク７２Ａに戻る。これにより、第１供給タンク７２Ａ内の薬液が循環路を循環する。第２薬液配管５２の上流端は、第１循環配管７４Ａに接続されている。第２薬液バルブ５３が開かれると、第１循環配管７４Ａ内を流れる薬液の一部が、第２薬液配管５２を介して中心ノズル４５に供給される。
【０１０１】
薬液供給ユニット７１は、薬液の加熱または冷却によって第１供給タンク７２Ａ内の薬液の温度を変更する第１温度調節器７７Ａと、第１温度調節器７７Ａによって温度が調節された薬液の温度を測定する第１温度計７８Ａとを含んでいてもよい。第１温度調節器７７Ａおよび第１温度計７８Ａは、第１循環配管７４Ａに介装されている。第１温度調節器７７Ａの温度は、第１温度計７８Ａの測定値に基づいて変更される。これにより、第１供給タンク７２Ａ内の薬液の温度が設定温度に維持される。
【０１０２】
図７は、第１温度調節器７７Ａが室温（たとえば２０〜３０℃）よりも高い温度で液体を加熱するヒーターであり、第１温度計７８Ａが第１循環配管７４Ａ内の薬液の温度を測定する例を示している。第１温度調節器７７Ａは、室温よりも低い温度で液体を冷却するクーラーであってもよいし、加熱および冷却の両方の機能を有していてもよい。また、第１温度調節器７７Ａは、第１供給タンク７２Ａ内に配置されていてもよい。第１温度計７８Ａは、第１供給タンク７２Ａ内の薬液の温度を測定してもよい。
【０１０３】
薬液回収ユニット８１は、処理ユニット２から回収された薬液を貯留する上流回収タンク８４と、上流回収タンク８４から回収された薬液を貯留する下流回収タンク８９とを含む。薬液回収ユニット８１は、さらに、処理ユニット２から上流回収タンク８４に薬液を導く上流配管８２と、上流回収タンク８４から下流回収タンク８９に薬液を導く中間配管８７と、下流回収タンク８９から第１供給タンク７２Ａに薬液を導く下流配管９０とを含む。上流回収タンク８４および下流回収タンク８９は、処理ユニット２から第１供給タンク７２Ａに回収される薬液を一時的に貯留する回収タンクである。
【０１０４】
図７は、上流回収タンク８４が処理ユニット２の下に配置されており、下流回収タンク８９が薬液キャビネットＣＣの中に配置されている例を示している。上流回収タンク８４は、基板処理装置１の外壁１ａ（図１参照）の中に配置されていてもよいし、基板処理装置１の外壁１ａの外に配置されていてもよい。また、上流回収タンク８４は、上流配管８２を介して複数の処理ユニット２に接続されていてもよいし、上流配管８２を介して１つの処理ユニット２だけに接続されていてもよい。前者の場合、上流回収タンク８４は、同じタワーに含まれる全ての処理ユニット２だけに接続されていてもよいし、基板処理装置１に含まれる全ての処理ユニット２に接続されていてもよい。
【０１０５】
上流配管８２の上流端は、処理カップ２３のいずれかのカップ２６に接続されている。上流配管８２の下流端は、上流回収タンク８４に接続されている。中間配管８７の上流端は、上流回収タンク８４に接続されている。中間配管８７の下流端は、下流回収タンク８９に接続されている。薬液回収ユニット８１は、上流配管８２の内部を開閉する上流バルブ８３と、中間配管８７を通じて上流回収タンク８４内の薬液を下流回収タンク８９に送る上流ポンプ８８とを含む。
【０１０６】
基板Ｗに供給された薬液は、上流配管８２に接続されたカップ２６から上流配管８２に流れる。上流バルブ８３が閉じられているときは、カップ２６から上流配管８２に流入した薬液が上流バルブ８３でせき止められる。上流バルブ８３が開かれているときは、カップ２６内の薬液が上流配管８２を通じて上流回収タンク８４内に流入する。このとき、上流回収タンク８４内のガスは、ブリーザー配管８６に排出される。
【０１０７】
上流回収タンク８４内の薬液は、上流ポンプ８８によって上流回収タンク８４から中間配管８７に送られ、下流回収タンク８９に流入する。これにより、上流回収タンク８４内の薬液が中間配管８７を通じて下流回収タンク８９に回収される。上流回収タンク８４内の薬液が上流ポンプ８８によって中間配管８７に送られるときは、空気がブリーザー配管８６を介して上流回収タンク８４に流入する。
【０１０８】
下流回収タンク８９は、下流配管９０の上流端に接続されている。下流配管９０の下流端は、第１供給タンク７２Ａに接続されている。薬液回収ユニット８１は、下流配管９０の内部を開閉する下流バルブ９３を含む。薬液回収ユニット８１は、さらに、下流配管９０を通じて下流回収タンク８９内の薬液を第１供給タンク７２Ａに送る下流ポンプ９１と、下流配管９０内を流れる薬液から異物を除去する下流フィルター９２と、下流配管９０内の薬液を下流回収タンク８９に案内するリターン配管９４とを含む。
【０１０９】
下流ポンプ９１および下流フィルター９２は、下流配管９０に介装されている。リターン配管９４の上流端は、下流配管９０に接続されている。リターン配管９４の下流端は、下流回収タンク８９に接続されている。下流ポンプ９１および下流フィルター９２は、下流バルブ９３の上流に配置されている。同様に、リターン配管９４の上流端は、下流バルブ９３の上流に配置されている。リターン配管９４の上流端は、下流ポンプ９１の下流に配置されている。
【０１１０】
下流バルブ９３が開かれているときは、下流ポンプ９１によって下流回収タンク８９から下流配管９０に送られた薬液の一部が、下流配管９０を通じて第１供給タンク７２Ａに供給され、残りの薬液が、リターン配管９４を通じて下流回収タンク８９に戻る。下流バルブ９３が閉じられているときは、下流ポンプ９１によって下流回収タンク８９から下流配管９０に送られた薬液の全てが、リターン配管９４を通じて下流回収タンク８９に戻る。したがって、下流バルブ９３が閉じられているときは、下流回収タンク８９内の薬液が、下流配管９０およびリターン配管９４によって形成された環状の循環路を循環する。
【０１１１】
濃度測定ユニット９５は、第１供給タンク７２Ａ内の薬液の溶存酸素濃度を測定する第１酸素濃度計９６と、下流回収タンク８９内の薬液の溶存酸素濃度を測定する第２酸素濃度計９８とを含む。図７は、第１酸素濃度計９６および第２酸素濃度計９８が、第１供給タンク７２Ａおよび下流回収タンク８９の外で薬液の溶存酸素濃度を測定する例を示している。この例では、濃度測定ユニット９５は、第１供給タンク７２Ａから送り出された薬液を案内する第１測定配管９７と、下流回収タンク８９から送り出された薬液を案内する第２測定配管９９とを含む。第１酸素濃度計９６は、第１供給タンク７２Ａの中で薬液の溶存酸素濃度を測定してもよい。同様に、第２酸素濃度計９８は、下流回収タンク８９の中で薬液の溶存酸素濃度を測定してもよい。
【０１１２】
第１酸素濃度計９６は、第１測定配管９７に介装されている。第２酸素濃度計９８は、第２測定配管９９に介装されている。第１酸素濃度計９６および第２酸素濃度計９８は、それぞれ、第１循環配管７４Ａおよび下流配管９０に介装されていてもよい。この場合、第１測定配管９７および第２測定配管９９を省略してもよい。第１測定配管９７の上流端は、第１フィルター７６Ａに接続されている。第２測定配管９９の上流端は、下流バルブ９３の上流の位置で下流配管９０に接続されている。第１測定配管９７および第２測定配管９９の下流端は、ドレインタンク１００に接続されている。第１測定配管９７の上流端は、第１循環配管７４Ａに接続されていてもよい。第２測定配管９９の上流端は、下流フィルター９２に接続されていてもよい。
【０１１３】
溶存酸素濃度変更ユニットは、空気よりも酸素濃度が低い調整ガスを薬液に溶け込ませるガス溶解装置１０１を含む。調整ガスは、空気中の酸素濃度よりも低い酸素濃度を有する低酸素ガスを含む。低酸素ガスは、窒素ガスなどの不活性ガスであってもよいし、不活性ガスとこれ以外のガスとの混合ガスであってもよい。調整ガスは、低酸素ガスに加えて、薬液に含まれる物質を含む。以下では、ＴＭＡＨ（無水物）および水（Ｈ２Ｏ）の両方が調整ガスに含まれる例について説明する。したがって、調整ガスには、低酸素ガス以外に２つの物質（ＴＭＡＨおよびＨ２Ｏ）が含まれる。
【０１１４】
ガス溶解装置１０１は、薬液（この例では、ＴＭＡＨ）を貯留する第１ガス生成タンク１２２と、第１ガス生成タンク１２２内に低酸素ガスを供給する第１上流ガス供給配管１２３と、第１ガス生成タンク１２２内で生成された調整ガスを第１供給タンク７２Ａに供給する第１下流ガス供給配管１２１とを含む。ガス溶解装置１０１は、第１上流ガス供給配管１２３に介装された第１逆止弁１２４を備えていてもよい。この場合、第１上流ガス供給配管１２３でのガスの逆流（第１上流ガス供給配管１２３のガス吐出口１２３ｐから遠ざかる方向へのガスの流れ）は、第１逆止弁１２４によって防止される。
【０１１５】
第１上流ガス供給配管１２３のガス吐出口１２３ｐは、第１ガス生成タンク１２２内の薬液中に配置されている。低酸素ガスが第１上流ガス供給配管１２３のガス吐出口１２３ｐから吐出されると、低酸素ガスは、第１ガス生成タンク１２２内の薬液中に多数の気泡を形成する。その後、低酸素ガスは、薬液の液面まで薬液中を浮上し、薬液の液面上のガスと混ざり合う。ここまでの過程で、薬液の蒸気やミストが低酸素ガス中に分散する。これにより、低酸素ガスと薬液とを含む調整ガスが第１ガス生成タンク１２２内で生成される。
【０１１６】
第１ガス生成タンク１２２内の調整ガスは、ガスの入口が設けられた第１下流ガス供給配管１２１の上流端に流入する。第１下流ガス供給配管１２１の上流端は、第１ガス生成タンク１２２に接続されている。第１下流ガス供給配管１２１の上流端は、第１ガス生成タンク１２２内の薬液の液面よりも上方に配置されている。第１ガス生成タンク１２２内のガスが第１下流ガス供給配管１２１に流入するのであれば、第１下流ガス供給配管１２１の上流端は、第１ガス生成タンク１２２の中に配置されていてもよいし、第１ガス生成タンク１２２の表面に配置されていてもよい。
【０１１７】
第１下流ガス供給配管１２１のガス吐出口１２１ｐは、第１供給タンク７２Ａ内の薬液中に配置されている。第１下流ガス供給配管１２１のガス吐出口１２１ｐから吐出された調整ガスが第１供給タンク７２Ａ内に供給されるのであれば、第１下流ガス供給配管１２１のガス吐出口１２１ｐは、第１供給タンク７２Ａ内の薬液の液面よりも上方に配置されていてもよい。第１下流ガス供給配管１２１のガス吐出口１２１ｐから吐出された調整ガスは、第１供給タンク７２Ａ内の薬液中に多数の気泡を形成する。その後、調整ガスは、薬液の液面まで薬液中を浮上し、薬液の液面上のガスと混ざり合う。
【０１１８】
第１供給タンク７２Ａ内に供給された調整ガスの一部は、第１供給タンク７２Ａ内の薬液に溶け込む。溶存酸素などの溶存ガスは、調整ガスの溶解によって、第１供給タンク７２Ａ内の薬液から排出される。調整ガスは、空気よりも酸素濃度が低い低酸素ガスを主成分とするガスである。したがって、第１供給タンク７２Ａ内の薬液の溶存酸素濃度は、調整ガスの溶解によって低下する。これにより、溶存酸素濃度が低い薬液が、第１供給タンク７２Ａから中心ノズル４５に供給される。
【０１１９】
ガス溶解装置１０１は、薬液（この例では、ＴＭＡＨ）を貯留する第２ガス生成タンク１３２と、第２ガス生成タンク１３２内に低酸素ガスを供給する第２上流ガス供給配管１３３と、第２ガス生成タンク１３２内で生成された調整ガスを下流回収タンク８９に供給する第２下流ガス供給配管１３１とを含む。ガス溶解装置１０１は、第２上流ガス供給配管１３３に介装された第２逆止弁１３４を備えていてもよい。この場合、第２上流ガス供給配管１３３でのガスの逆流（第２上流ガス供給配管１３３のガス吐出口１３３ｐから遠ざかる方向へのガスの流れ）は、第２逆止弁１３４によって防止される。
【０１２０】
第２上流ガス供給配管１３３のガス吐出口１３３ｐは、第２ガス生成タンク１３２内の薬液中に配置されている。低酸素ガスが第２上流ガス供給配管１３３のガス吐出口１３３ｐから吐出されると、低酸素ガスは、第２ガス生成タンク１３２内の薬液中に多数の気泡を形成する。その後、低酸素ガスは、薬液の液面まで薬液中を浮上し、薬液の液面上のガスと混ざり合う。ここまでの過程で、薬液の蒸気やミストが低酸素ガス中に分散する。これにより、低酸素ガスと薬液とを含む調整ガスが第２ガス生成タンク１３２内で生成される。
【０１２１】
第２ガス生成タンク１３２内の調整ガスは、ガスの入口が設けられた第２下流ガス供給配管１３１の上流端に流入する。第２下流ガス供給配管１３１の上流端は、第２ガス生成タンク１３２に接続されている。第２下流ガス供給配管１３１の上流端は、第２ガス生成タンク１３２内の薬液の液面よりも上方に配置されている。第２ガス生成タンク１３２内のガスが第２下流ガス供給配管１３１に流入するのであれば、第２下流ガス供給配管１３１の上流端は、第２ガス生成タンク１３２の中に配置されていてもよいし、第２ガス生成タンク１３２の表面に配置されていてもよい。
【０１２２】
第２下流ガス供給配管１３１のガス吐出口１３１ｐは、下流回収タンク８９内の薬液中に配置されている。第２下流ガス供給配管１３１のガス吐出口１３１ｐから吐出された調整ガスが下流回収タンク８９内に供給されるのであれば、第２下流ガス供給配管１３１のガス吐出口１３１ｐは、下流回収タンク８９内の薬液の液面よりも上方に配置されていてもよい。第２下流ガス供給配管１３１のガス吐出口１３１ｐから吐出された調整ガスは、下流回収タンク８９内の薬液中に多数の気泡を形成する。その後、調整ガスは、薬液の液面まで薬液中を浮上し、薬液の液面上のガスと混ざり合う。
【０１２３】
下流回収タンク８９内に供給された調整ガスの一部は、下流回収タンク８９内の薬液に溶け込む。溶存酸素などの溶存ガスは、調整ガスの溶解によって、下流回収タンク８９内の薬液から排出される。調整ガスは、空気よりも酸素濃度が低い低酸素ガスを主成分とするガスである。したがって、下流回収タンク８９内の薬液の溶存酸素濃度は、調整ガスの溶解によって低下する。これにより、溶存酸素濃度が低い薬液が、下流回収タンク８９から第１供給タンク７２Ａに供給される。
【０１２４】
第１ガス生成タンク１２２および第１上流ガス供給配管１２３は、第１調整ガスを生成する第１ガスジェネレーターに含まれる。第２ガス生成タンク１３２および第２上流ガス供給配管１３３は、第２調整ガスを生成する第２ガスジェネレーターに含まれる。この実施形態では、第２ガス生成タンク１３２が、事前ガス生成タンクに相当する。したがって、第２ガス生成タンク１３２内の薬液は、事前調整液に相当し、第２ガス生成タンク１３２で生成された調整ガスは、事前調整ガスに相当する。
【０１２５】
ガス溶解装置１０１は、不活性ガスを第１上流ガス供給配管１２３に案内する第１不活性ガス配管１０３と、第１不活性ガス配管１０３から第１上流ガス供給配管１２３に不活性ガスが流れる開状態と不活性ガスが第１不活性ガス配管１０３でせき止められる閉状態との間で開閉する第１不活性ガスバルブ１０４と、第１不活性ガス配管１０３から第１上流ガス供給配管１２３に供給される不活性ガスの流量を変更する第１不活性ガス流量調整バルブ１０５とを含む。
【０１２６】
同様に、ガス溶解装置１０１は、不活性ガスを第２上流ガス供給配管１３３に案内する第２不活性ガス配管１１０と、第２不活性ガス配管１１０から第２上流ガス供給配管１３３に不活性ガスが流れる開状態と不活性ガスが第２不活性ガス配管１１０でせき止められる閉状態との間で開閉する第２不活性ガスバルブ１１１と、第２不活性ガス配管１１０から第２上流ガス供給配管１３３に供給される不活性ガスの流量を変更する第２不活性ガス流量調整バルブ１１２とを含む。
【０１２７】
ガス溶解装置１０１は、第１不活性ガス配管１０３等に加えて、クリーンエアーなどの酸素を含む酸素含有ガスを第１上流ガス供給配管１２３に案内する第１酸素含有ガス配管１０６と、第１酸素含有ガス配管１０６から第１上流ガス供給配管１２３に酸素含有ガスが流れる開状態と酸素含有ガスが第１酸素含有ガス配管１０６でせき止められる閉状態との間で開閉する第１酸素含有ガスバルブ１０７と、第１酸素含有ガス配管１０６から第１上流ガス供給配管１２３に供給される酸素含有ガスの流量を変更する第１酸素含有ガス流量調整バルブ１０８とを含んでいてもよい。
【０１２８】
同様に、ガス溶解装置１０１は、第２不活性ガス配管１１０等に加えて、クリーンエアーなどの酸素を含む酸素含有ガスを第２上流ガス供給配管１３３に案内する第２酸素含有ガス配管１１３と、第２酸素含有ガス配管１１３から第２上流ガス供給配管１３３に酸素含有ガスが流れる開状態と酸素含有ガスが第２酸素含有ガス配管１１３でせき止められる閉状態との間で開閉する第２酸素含有ガスバルブ１１４と、第２酸素含有ガス配管１１３から第２上流ガス供給配管１３３に供給される酸素含有ガスの流量を変更する第２酸素含有ガス流量調整バルブ１１５とを含んでいてもよい。
【０１２９】
第１不活性ガスバルブ１０４が開かれると、つまり、第１不活性ガスバルブ１０４が閉状態から開状態に切り替えられると、不活性ガスの一例である窒素ガスが、第１不活性ガス流量調整バルブ１０５の開度に対応する流量で第１不活性ガス配管１０３から第１上流ガス供給配管１２３に供給される。同様に、第１酸素含有ガスバルブ１０７が開かれると、酸素含有ガスの一例である空気が、第１酸素含有ガス流量調整バルブ１０８の開度に対応する流量で第１酸素含有ガス配管１０６から第１上流ガス供給配管１２３に供給される。第１不活性ガスバルブ１０４および第１酸素含有ガスバルブ１０７の両方が開かれると、窒素ガスおよび空気の混合ガスが、第１上流ガス供給配管１２３に供給される。
【０１３０】
第１ガス生成タンク１２２は、密閉されたタンクである。第１上流ガス供給配管１２３から第１ガス生成タンク１２２にガスが供給されると、第１ガス生成タンク１２２に供給されたガスと同じ量のガスが、第１ガス生成タンク１２２から第１下流ガス供給配管１２１に排出される。したがって、第１不活性ガス流量調整バルブ１０５および第１酸素含有ガス流量調整バルブ１０８の開度を調整することにより、第１供給タンク７２Ａ内に供給される調整ガスの流量を精密に制御できる。これにより、第１供給タンク７２Ａ内の薬液の溶存酸素濃度を精密に制御できる。
【０１３１】
第１ガス生成タンク１２２と同様に、第２ガス生成タンク１３２は、密閉されたタンクである。第２不活性ガスバルブ１１１が開かれると、窒素ガスが、第２不活性ガス流量調整バルブ１１２の開度に対応する流量で第２不活性ガス配管１１０から第２上流ガス供給配管１３３に供給される。第２酸素含有ガスバルブ１１４が開かれると、空気が、第２酸素含有ガス流量調整バルブ１１５の開度に対応する流量で第２酸素含有ガス配管１１３から第２上流ガス供給配管１３３に供給される。したがって、第２不活性ガス流量調整バルブ１１２および第２酸素含有ガス流量調整バルブ１１５の開度を調整することにより、下流回収タンク８９内に供給される調整ガスの流量を精密に制御できる。
【０１３２】
制御装置３は、調整ガスを第１供給タンク７２Ａの中に常時供給してもよいし、必要なときにだけ調整ガスを第１供給タンク７２Ａの中に供給してもよい。同様に、制御装置３は、調整ガスを下流回収タンク８９の中に常時供給してもよいし、必要なときにだけ調整ガスを下流回収タンク８９の中に供給してもよい。制御装置３は、第１酸素濃度計９６の測定値に基づいて調整ガスの流量および組成を変更することにより、第１供給タンク７２Ａ内の薬液の溶存酸素濃度を最終濃度範囲内の値に維持する。制御装置３は、第２酸素濃度計９８の測定値に基づいて調整ガスの流量および組成を変更することにより、下流回収タンク８９内の薬液の溶存酸素濃度を中間濃度範囲内の値に維持してもよい。
【０１３３】
ガス溶解装置１０１は、第１供給タンク７２Ａ内のガスを排出する第１ガス排出配管１２５を含む。ガスの入口が設けられた第１ガス排出配管１２５の上流端は、第１供給タンク７２Ａに接続されている。ガスの出口が設けられた第１ガス排出配管１２５の下流端は、大気圧に維持された空間中に配置されている。したがって、第１供給タンク７２Ａ内の気圧は、大気圧またはその付近の値に維持されている。ガス溶解装置１０１は、第１供給タンク７２Ａ内の気圧が設定圧以上のときだけ、第１供給タンク７２Ａ内のガスを第１ガス排出配管１２５に排出するリリーフバルブを備えていてもよい。
【０１３４】
ガス溶解装置１０１は、下流回収タンク８９内のガスを排出する第２ガス排出配管１３５を含む。ガスの入口が設けられた第２ガス排出配管１３５の上流端は、下流回収タンク８９に接続されている。ガスの出口が設けられた第２ガス排出配管１３５の下流端は、大気圧に維持された空間中に配置されている。したがって、下流回収タンク８９内の気圧は、大気圧またはその付近の値に維持されている。ガス溶解装置１０１は、下流回収タンク８９内の気圧が設定圧以上のときだけ、下流回収タンク８９内のガスを第２ガス排出配管１３５に排出するリリーフバルブを備えていてもよい。
【０１３５】
第１ガス排出配管１２５は、第１供給タンク７２Ａから上方に延びる第１上昇配管１２６を含む。同様に、第２ガス排出配管１３５は、下流回収タンク８９から上方に延びる第２上昇配管１３６を含む。第１供給タンク７２Ａから上方に延びるのであれば、第１上昇配管１２６は、鉛直であってもよいし、水平面に対して傾いていてもよい。また、第１上昇配管１２６は、直線状、折れ線状、および曲線状のいずれであってもよい。第２上昇配管１３６についても同様である。第１上昇配管１２６の上流端は、第１上昇配管１２６の最上端に相当する。第２上昇配管１３６の上流端は、第２上昇配管１３６の最上端に相当する。
【０１３６】
基板処理装置１は、第１供給タンク７２Ａから第１ガス排出配管１２５に排出された排出ガスを冷却する第１クーラー１２７と、下流回収タンク８９から第２ガス排出配管１３５に排出された排出ガスを冷却する第２クーラー１３７とを含む。図７は、第１クーラー１２７が第１上昇配管１２６に取り付けられており、第２クーラー１３７が第２上昇配管１３６に取り付けられている例を示している。この例では、第１上昇配管１２６内の排出ガスが、第１クーラー１２７によって冷却され、第２上昇配管１３６内の排出ガスが、第２クーラー１３７によって冷却される。
【０１３７】
図８Ａは、第１上昇配管１２６に取り付けられた第１クーラー１２７の外観を水平に見た模式図である。図８Ｂは、第１上昇配管１２６および第１供給タンク７２Ａの鉛直断面を示す模式図である。第２クーラー１３７は、第１クーラー１２７と同様の構成を備えている。第２クーラー１３７および第２上昇配管１３６の位置関係等は、第１クーラー１２７および第１上昇配管１２６の位置関係等と同様である。したがって、以下では、第１クーラー１２７について説明し、第２クーラー１３７の説明を省略する。
【０１３８】
図８Ａに示すように、第１クーラー１２７は、室温よりも低温の冷却流体を案内する第１冷却パイプ１２８を含む。第１冷却パイプ１２８は、第１上昇配管１２６にらせん状に巻き付けられている。第１冷却パイプ１２８は、第１上昇配管１２６の外周面に接している。冷却流体は、第１上昇配管１２６内を常に流れており、第１冷却パイプ１２８を介して第１上昇配管１２６を冷却している。冷却流体は、冷却水などの冷却液であってもよいし、冷却ガスであってもよい。
【０１３９】
第１供給タンク７２Ａから第１上昇配管１２６に排出された排出ガスには、低酸素ガスだけでなく、薬液の蒸気やミストが含まれる。第１上昇配管１２６内の排出ガスを冷却すると、薬液の蒸気が液滴に変化したり、薬液のミストに含まれる液滴が大きくなったりする。そのため、図８Ｂに示すように、薬液の液滴が第１上昇配管１２６の内周面に付着する。第２上昇配管１３６でも同様に、薬液の液滴が第２上昇配管１３６の内周面に付着する。
【０１４０】
第１上昇配管１２６は、薬液の液滴を第１供給タンク７２Ａに戻す第１リサイクル配管の一例である。第２上昇配管１３６は、薬液の液滴を下流回収タンク８９に戻す第２リサイクル配管の一例である。図８Ｂに示すように、薬液の液滴がある程度大きくなると、自重で第１上昇配管１２６の内周面に沿って第１供給タンク７２Ａの方に流れ、第１供給タンク７２Ａ内の薬液に落下する。同様に、薬液の液滴がある程度大きくなると、下流回収タンク８９内の薬液に落下する。これにより、第１供給タンク７２Ａおよび下流回収タンク８９内の薬液の減少量を減らすことができる。
【０１４１】
図９は、新しい薬液を第１供給タンク７２Ａに供給してから、第１供給タンク７２Ａ内の薬液を排出するまでの流れの一例を示すフローチャートである。以下で説明する動作等は、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。言い換えると、制御装置３は、以下の動作等を実行するようにプログラムされている。以下では、図７および図９を参照する。
【０１４２】
図６に示す基板Ｗの処理が基板処理装置１で開始されるときは、溶存酸素濃度が調整されていない薬液（第２薬液の一例であるＴＭＡＨ）が、第１供給タンク７２Ａ、上流回収タンク８４、第１ガス生成タンク１２２、第２ガス生成タンク１３２に供給される（図９のステップＳ１１）。
第１供給タンク７２Ａ内の液量が下限値を上回ると、制御装置３は、第１不活性ガスバルブ１０４を開いて、第１ガス生成タンク１２２への窒素ガスの供給を開始する。同様に、制御装置３は、第２不活性ガスバルブ１１１を開いて、第２ガス生成タンク１３２への窒素ガスの供給を開始する。これにより、薬液のバブリングが、第１ガス生成タンク１２２および第２ガス生成タンク１３２で開始される。それに伴って、窒素ガスと薬液とを含む調整ガスの生成が、第１ガス生成タンク１２２および第２ガス生成タンク１３２で開始される（図９のステップＳ１２）。
【０１４３】
第１ガス生成タンク１２２で生成された調整ガスは、第１供給タンク７２Ａに供給される。第２ガス生成タンク１３２で生成された調整ガスは、下流回収タンク８９に供給される。したがって、第１ガス生成タンク１２２および第２ガス生成タンク１３２への窒素ガスの供給が開始されると、第１供給タンク７２Ａおよび下流回収タンク８９への調整ガスの供給が開始される。これにより、薬液のバブリングが、第１供給タンク７２Ａおよび下流回収タンク８９で開始される（図９のステップＳ１３）。
【０１４４】
第１供給タンク７２Ａへの調整ガスの供給が開始されると、第１供給タンク７２Ａ内の薬液の溶存酸素濃度が時間の経過に伴って低下していく。同様に、下流回収タンク８９への調整ガスの供給が開始されると、下流回収タンク８９内の薬液の溶存酸素濃度が時間の経過に伴って低下していく。溶存酸素濃度の調整を開始してから所定時間が経つと、制御装置３は、第１酸素濃度計９６の測定値に基づいて、第１供給タンク７２Ａ内の薬液の溶存酸素濃度が最終濃度範囲内であるか否かを確認する（図９のステップＳ１４）。
【０１４５】
第１供給タンク７２Ａ内の薬液の溶存酸素濃度が最終濃度範囲内でない場合（図９のステップＳ１４でＮｏ）、制御装置３は、所定時間が経過した後、再び、第１供給タンク７２Ａ内の薬液の溶存酸素濃度が最終濃度範囲内であるか否かを確認する。薬液の溶存酸素濃度を再び確認する前に、制御装置３は、第１ガス生成タンク１２２に供給される窒素ガスの流量を変更したり、窒素ガスおよび空気の混合ガスを第１ガス生成タンク１２２に供給したりしてもよい。
【０１４６】
第１供給タンク７２Ａ内の薬液の溶存酸素濃度が最終濃度範囲内である場合（図９のステップＳ１４でＹｅｓ）、制御装置３は、第２薬液バルブ５３を開いて、第１供給タンク７２Ａから中心ノズル４５への薬液の供給を開始する（図９のステップＳ１５）。第２薬液バルブ５３が開かれてから所定時間が経過すると、制御装置３は、第２薬液バルブ５３を閉じて、中心ノズル４５への薬液の供給を停止する。これにより、第２薬液の一例であるＴＭＡＨを基板Ｗの上面に供給する第２薬液供給工程が行われる（図６のステップＳ５）。
【０１４７】
中心ノズル４５が薬液を吐出している間、基板Ｗから排出された薬液は、ガード２５、カップ２６、および上流配管８２を介して上流回収タンク８４に供給される。上流回収タンク８４内の薬液は、中間配管８７によって下流回収タンク８９に供給される。これにより、基板Ｗから排出された薬液が、下流回収タンク８９に回収され、下流回収タンク８９で溶存酸素濃度が調整される。下流回収タンク８９内の薬液は、必要に応じて第１供給タンク７２Ａに供給される。
【０１４８】
１枚の基板Ｗに対する薬液の供給が終了した後、制御装置３は、第１供給タンク７２Ａ内の薬液を新しい薬液に交換すべきか否かを判断する（図９のステップＳ１６）。薬液を交換するか否かは、薬液の使用時間および基板Ｗの処理枚数の少なくとも一方に基づいて判断されてもよいし、これら以外の基準に基づいて判断されてもよい。もしくは、基板処理装置１のユーザーが入力装置６８（図５参照）に薬液交換指令を入力したときに、第１供給タンク７２Ａ内の薬液が交換されてもよい。
【０１４９】
第１供給タンク７２Ａ内の薬液を新しい薬液に交換しなくてもいい場合（図９のステップＳ１６でＮｏ）、制御装置３は、再び、第１供給タンク７２Ａ内の薬液の溶存酸素濃度が最終濃度範囲内であるか否かを確認する（図９のステップＳ１４）。第１供給タンク７２Ａ内の薬液の溶存酸素濃度が最終濃度範囲内であれば（図９のステップＳ１４でＹｅｓ）、制御装置３は、第２薬液バルブ５３を開いて、第１供給タンク７２Ａから中心ノズル４５への薬液の供給を開始する（図９のステップＳ１６）。これにより、第２薬液の一例であるＴＭＡＨが、別の基板Ｗに供給される。
【０１５０】
第１供給タンク７２Ａ内の薬液を新しい薬液に交換すべき場合（図９のステップＳ１６でＹｅｓ）、制御装置３は、第１不活性ガスバルブ１０４を閉じて、第１ガス生成タンク１２２への窒素ガスの供給を停止する。同様に、制御装置３は、第２不活性ガスバルブ１１１を閉じて、第２ガス生成タンク１３２への窒素ガスの供給を停止する。第１酸素含有ガスバルブ１０７および第２酸素含有ガスバルブ１１４の少なくとも一方が開いている場合、制御装置３は、開いているバルブ（第１酸素含有ガスバルブ１０７および第２酸素含有ガスバルブ１１４の少なくとも一方）も閉じる。これにより、第１ガス生成タンク１２２および第２ガス生成タンク１３２での薬液のバブリングが停止される（図９のステップＳ１７）。そのため、第１ガス生成タンク１２２および第２ガス生成タンク１３２での調整ガスの生成が停止される。
【０１５１】
第１ガス生成タンク１２２での調整ガスの生成が停止されると、第１供給タンク７２Ａへの調整ガスの供給も停止される。同様に、第２ガス生成タンク１３２での調整ガスの生成が停止されると、下流回収タンク８９への調整ガスの供給も停止される。したがって、第１ガス生成タンク１２２および第２ガス生成タンク１３２への窒素ガスの供給が停止されると、第１供給タンク７２Ａおよび下流回収タンク８９への調整ガスの供給が停止される。これにより、第１供給タンク７２Ａおよび下流回収タンク８９での薬液のバブリングが停止される（図９のステップＳ１８）。
【０１５２】
第１ガス生成タンク１２２および第２ガス生成タンク１３２への窒素ガスの供給が停止された後は、第１ガス生成タンク１２２および第２ガス生成タンク１３２内の薬液が排出される（図９のステップＳ１９）。同様に、第１供給タンク７２Ａおよび下流回収タンク８９内の薬液が排出される（図９のステップＳ１９）。その後、溶存酸素濃度が調整されていない薬液が、再び、第１供給タンク７２Ａ、上流回収タンク８４、第１ガス生成タンク１２２、第２ガス生成タンク１３２に供給される（図９のステップＳ１１）。これにより、既存の薬液が新しい薬液に交換される。
【０１５３】
このように、第１供給タンク７２Ａには、低酸素ガスだけでなく、微量の薬液を含む調整ガスが供給される。第１供給タンク７２Ａから第１ガス排出配管１２５に排出される排出ガスにも微量の薬液が含まれている。調整ガスに含まれる薬液は、第１供給タンク７２Ａ内の薬液に溶け込む。さらに、調整ガスにおける薬液の濃度は、排出ガスにおける薬液の濃度と等しいまたは概ね等しい。したがって、第１供給タンク７２Ａ内の薬液の減少を抑制しながら、第１供給タンク７２Ａ内の薬液の溶存酸素濃度を調整できる。
【０１５４】
同様に、下流回収タンク８９には、低酸素ガスだけでなく、微量の薬液を含む調整ガスが供給される。下流回収タンク８９から第２ガス排出配管１３５に排出される排出ガスにも微量の薬液が含まれている。調整ガスに含まれる薬液は、下流回収タンク８９内の薬液に溶け込む。さらに、調整ガスにおける薬液の濃度は、排出ガスにおける薬液の濃度と等しいまたは概ね等しい。したがって、下流回収タンク８９内の薬液の減少を抑制しながら、下流回収タンク８９内の薬液の溶存酸素濃度を調整できる。
【０１５５】
その一方で、第１ガス生成タンク１２２には低酸素ガスだけが供給されるので、薬液のバブリングを続けると、第１ガス生成タンク１２２内の薬液は徐々に減る。第１ガス生成タンク１２２に供給される新しい薬液の量は、新しい薬液を第１供給タンク７２Ａに供給してからこの薬液の使用を停止するまでの間に減少する第１ガス生成タンク１２２内の薬液の量よりも多いことが好ましい。この場合、新しい薬液を第１供給タンク７２Ａに供給してからこの薬液の使用を停止するまでの間に、新しい薬液を第１ガス生成タンク１２２に補充しなくてもよい。
【０１５６】
同様に、第２ガス生成タンク１３２には低酸素ガスだけが供給されるので、薬液のバブリングを続けると、第２ガス生成タンク１３２内の薬液が徐々に減る。第２ガス生成タンク１３２に供給される新しい薬液の量は、新しい薬液を下流回収タンク８９に供給してからこの薬液の使用を停止するまでの間に減少する第２ガス生成タンク１３２内の薬液の量よりも多いことが好ましい。この場合、新しい薬液を下流回収タンク８９に供給してからこの薬液の使用を停止するまでの間に、新しい薬液を第２ガス生成タンク１３２に補充しなくてもよい。
【０１５７】
以上のように第１実施形態では、空気中の酸素濃度よりも低い酸素濃度を有する低酸素ガスを、第１ガス生成タンク１２２内に供給する。第１ガス生成タンク１２２には、第１液体に相当する薬液が貯留されている。低酸素ガスは、第１ガス生成タンク１２２内の薬液中で分散し、多数の気泡を形成する。その後、低酸素ガスは、薬液中を薬液の液面まで浮上し、薬液の液面上のガスと混ざり合う。ここまでの過程で、薬液の蒸気やミストが、低酸素ガス中に分散する。これにより、低酸素ガスと薬液とを含む調整ガスが生成される。
【０１５８】
調整ガスは、第１処理液に相当する薬液を貯留する第１供給タンク７２Ａに供給され、第１供給タンク７２Ａ内の薬液に溶解する。調整ガスには、低酸素ガスが含まれている。したがって、調整ガスの溶解によって、薬液中の酸素が排出され、薬液の溶存酸素濃度が低下する。これにより、第１供給タンク７２Ａ内の薬液の溶存酸素濃度が調整される。
さらに、調整ガスおよび薬液のいずれにも同じ物質（ＴＭＡＨ（無水物）および水（Ｈ２Ｏ））が含まれているので、調整ガスを第１供給タンク７２Ａに供給し続けたとしても、第１供給タンク７２Ａ内の薬液が減少し難い。これにより、新しい薬液を第１供給タンク７２Ａに供給する頻度を低下させることができる。さらに、薬液の濃度変化を抑えることができる。これにより、時間の経過に伴う基板Ｗの品質の変化を抑えることができる。
【０１５９】
本実施形態では、薬液を含まない低酸素ガスを、第１ガス生成タンク１２２内に供給する。前述のように、低酸素ガスは、第１ガス生成タンク１２２内の薬液中に多数の気泡を形成し、薬液中を薬液の液面まで浮上する。これにより、薬液の濃度が高い調整ガス（たとえば、薬液の濃度が飽和濃度またはその近傍の調整ガス）が生成される。そして、薬液の濃度が高い調整ガスが第１供給タンク７２Ａに供給される。これにより、第１供給タンク７２Ａ内の薬液の減少量を効果的に減らすことができる。
【０１６０】
本実施形態では、第１供給タンク７２Ａだけでなく、第１ガス生成タンク１２２にも薬液が貯留されている。したがって、薬液を含む調整ガスが第１ガス生成タンク１２２で生成され、第１供給タンク７２Ａに供給される。調整ガスの液体成分が薬液に溶け込んだとしても、第１供給タンク７２Ａ内の薬液の濃度は変わらないもしくは殆ど変わらない。これにより、第１供給タンク７２Ａ内の薬液の濃度変化を抑えることができる。
【０１６１】
本実施形態では、第１供給タンク７２Ａから基板Ｗに供給された薬液を、下流回収タンク８９を介して第１供給タンク７２Ａに回収する。基板Ｗに供給された薬液は溶存酸素濃度が変化している。したがって、薬液を第１供給タンク７２Ａに回収する前に、低酸素ガスを含む調整ガスを下流回収タンク８９内の薬液に溶解させる。これにより、下流回収タンク８９内の薬液の溶存酸素濃度を、第１供給タンク７２Ａ内の薬液の溶存酸素濃度に近づけることができる。さらに、調整ガスには、低酸素ガスだけでなく、薬液も含まれている。したがって、下流回収タンク８９内の薬液の減少を抑えながら、下流回収タンク８９内の薬液の溶存酸素濃度を調整することができる。
【０１６２】
本実施形態では、調整ガスを第１供給タンク７２Ａ内に流入させながら、第１供給タンク７２Ａ内のガスを第１供給タンク７２Ａから排出する。第１供給タンク７２Ａから排出された排出ガスには、薬液の蒸気やミストが含まれている。排出ガスは、第１供給タンク７２Ａから上方に延びる第１上昇配管１２６内で冷却される。排出ガスに含まれる薬液の一部は、第１上昇配管１２６の内周面に付着する。薬液の液滴がある程度大きくなると、薬液の液滴は、自重で第１上昇配管１２６の内周面に沿って第１供給タンク７２Ａの方に流れ、第１供給タンク７２Ａ内の薬液に落下する。これにより、排出ガスに含まれる薬液を第１供給タンク７２Ａに戻すことができる。
【０１６３】
本実施形態では、調整ガスを下流回収タンク８９内に流入させながら、下流回収タンク８９内のガスを下流回収タンク８９から排出する。下流回収タンク８９から排出された排出ガスには、薬液の蒸気やミストが含まれている。排出ガスは、下流回収タンク８９から上方に延びる第２上昇配管１３６内で冷却される。排出ガスに含まれる薬液の一部は、第２上昇配管１３６の内周面に付着する。薬液の液滴がある程度大きくなると、薬液の液滴は、自重で第２上昇配管１３６の内周面に沿って下流回収タンク８９の方に流れ、下流回収タンク８９内の薬液に落下する。これにより、排出ガスに含まれる薬液を下流回収タンク８９に戻すことができる。
【０１６４】
第２実施形態
次に、第２実施形態について説明する。第２実施形態が第１実施形態に対して主として異なる点は、基板Ｗに供給される処理液を貯留する複数の供給タンクが設けられており、これらの供給タンク内の処理液が基板Ｗに供給される前に混合されることである。
図１０は、第２実施形態に係る薬液供給ユニット７１およびガス溶解装置１０１を示す模式図である。図１０において、前述の図１〜図９に示された構成と同等の構成については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【０１６５】
図１０に示すように、薬液供給ユニット７１は、第１供給タンク７２Ａに加えて、第２供給タンク７２Ｂを備えている。図１０では、「Ｘ」が第１処理液を示しており、「Ｙ」が第２処理液を示している。したがって、第１処理液が第１供給タンク７２Ａおよび第１ガス生成タンク１２２に貯留されており、第２処理液が第２供給タンク７２Ｂおよび第２ガス生成タンク１３２に貯留されている。第１処理液の一例は、ＴＭＡＨ（ＴＭＡＨの水溶液）であり、第２処理液の一例は、水（Ｈ２Ｏ）である。ＴＭＡＨ（無水物）は、第１物質の一例であり、水（Ｈ２Ｏ）は、第２物質の一例である。
【０１６６】
第１ガス生成タンク１２２で生成された調整ガスは、第１供給タンク７２Ａに供給される。これにより、第１供給タンク７２Ａ内の第１処理液の溶存酸素濃度が調整される。同様に、第２ガス生成タンク１３２で生成された調整ガスは、第２供給タンク７２Ｂに供給される。これにより、第２供給タンク７２Ｂ内の第２処理液の溶存酸素濃度が調整される。第１供給タンク７２Ａ内のガスは、第１ガス排出配管１２５に排出され、第２供給タンク７２Ｂ内のガスは、第２ガス排出配管１３５に排出される。
【０１６７】
薬液供給ユニット７１は、第２供給タンク７２Ｂ内の第２処理液の量を検出する第２液面センサー７３Ｂと、第２供給タンク７２Ｂ内の第２処理液を循環させる環状の循環路を形成する第２循環配管７４Ｂと、第２供給タンク７２Ｂ内の第２処理液を第２循環配管７４Ｂに送る第２ポンプ７５Ｂと、循環路を流れる第２処理液からパーティクルなどの異物を除去する第２フィルター７６Ｂとを含む。
【０１６８】
第２循環配管７４Ｂの上流端および下流端は、第２供給タンク７２Ｂに接続されている。第２ポンプ７５Ｂおよび第２フィルター７６Ｂは、第２循環配管７４Ｂに介装されている。第２処理液は、第２ポンプ７５Ｂによって第２供給タンク７２Ｂから第２循環配管７４Ｂの上流端に送られ、第２循環配管７４Ｂの下流端から第２供給タンク７２Ｂに戻る。これにより、第２供給タンク７２Ｂ内の第２処理液が循環路を循環する。
【０１６９】
薬液供給ユニット７１は、第２処理液の加熱または冷却によって第２供給タンク７２Ｂ内の第２処理液の温度を変更する第２温度調節器７７Ｂと、第２温度調節器７７Ｂによって温度が調節された第２処理液の温度を測定する第２温度計７８Ｂとを含んでいてもよい。第２温度調節器７７Ｂおよび第２温度計７８Ｂは、第２循環配管７４Ｂに介装されている。第２温度調節器７７Ｂの温度は、第２温度計７８Ｂの測定値に基づいて変更される。これにより、第２供給タンク７２Ｂ内の第２処理液の温度が設定温度に維持される。
【０１７０】
薬液供給ユニット７１は、第１循環配管７４Ａ内の第１処理液を第２薬液配管５２に案内する第１個別配管７０Ａと、第１個別配管７０Ａから第２薬液配管５２に供給される第１処理液の流量を変更する第１流量調整バルブ７９Ａと、第１個別配管７０Ａに介装された第１開閉バルブ８０Ａとを含む。薬液供給ユニット７１は、さらに、第２循環配管７４Ｂ内の第２処理液を第２薬液配管５２に案内する第２個別配管７０Ｂと、第２個別配管７０Ｂから第２薬液配管５２に供給される第２処理液の流量を変更する第２流量調整バルブ７９Ｂと、第２個別配管７０Ｂに介装された第２開閉バルブ８０Ｂとを含む。
【０１７１】
第１循環配管７４Ａ内の第１処理液は、第１流量調整バルブ７９Ａの開度に対応する流量で第２薬液配管５２に供給される。同様に、第２循環配管７４Ｂ内の第２処理液は、第２流量調整バルブ７９Ｂの開度に対応する流量で第２薬液配管５２に供給される。第１処理液および第２処理液は、集合配管に相当する第２薬液配管５２内で混合され、中心ノズル４５から吐出される。これにより、第１処理液および第２処理液の混合液が基板Ｗに供給される。
【０１７２】
第１処理液および第２処理液の混合液は、第２薬液に相当する。前述の第２薬液供給工程（図６のステップＳ５）が行われるときは、第１処理液および第２処理液の混合液が、中心ノズル４５から吐出され、基板Ｗに供給される。第１処理液および第２処理液の混合比は、第１流量調整バルブ７９Ａおよび第２流量調整バルブ７９Ｂの開度に応じて変更される。したがって、制御装置３は、第１流量調整バルブ７９Ａおよび第２流量調整バルブ７９Ｂの開度を変更することにより、基板Ｗに供給される第２薬液の濃度を変更することができる。
【０１７３】
第２実施形態では、第１実施形態に係る効果に加えて、次の効果を奏することができる。具体的には、第２実施形態では、第１処理液および第２処理液の混合液を基板Ｗに供給する。第１処理液および第２処理液は、タンク内でなく、基板Ｗに供給される直前に混合される。したがって、要求される基板Ｗの品質に応じて第１処理液および第２処理液の混合比を変更できる。さらに、第２供給タンク７２Ｂ内の第２処理液は、第１供給タンク７２Ａ内の第１処理液と同様に溶存酸素濃度が調整されている。第２供給タンク７２Ｂに供給される調整ガスは、低酸素ガスだけでなく、第２処理液を含んでいる。したがって、第２供給タンク７２Ｂ内の第２処理液の減少量を減らしながら、第１処理液および第２処理液の混合液を基板Ｗに供給できる。
【０１７４】
第３実施形態
次に、第３実施形態について説明する。第３実施形態が第１実施形態に対して主として異なる点は、第１ガス生成タンク１２２で生成された調整ガスだけでなく、第２ガス生成タンク１３２で生成された調整ガスも第１供給タンク７２Ａに供給されることである。
図１１は、第３実施形態に係る薬液供給ユニット７１およびガス溶解装置１０１を示す模式図である。図１１において、前述の図１〜図１０に示された構成と同等の構成については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【０１７５】
図１１では、「Ｘ」が第１処理液を示しており、「Ｙ」が第２処理液を示している。したがって、第３実施形態では、第１処理液が第１供給タンク７２Ａおよび第１ガス生成タンク１２２に貯留されており、第２処理液が第１ガス生成タンク１２２に貯留されている。第１処理液の一例は、ＴＭＡＨ（ＴＭＡＨの水溶液）であり、第２処理液の一例は、水（Ｈ２Ｏ）である。第１処理液は、前述の第２薬液供給工程（図６のステップＳ５）において基板Ｗに供給される第２薬液に相当する。
【０１７６】
第１ガス生成タンク１２２では、第１処理液の蒸気やミストが低酸素ガスに分散し、低酸素ガスと第１処理液とを含む調整ガスが生成される。第２ガス生成タンク１３２では、第２処理液の蒸気やミストが低酸素ガスに分散し、低酸素ガスと第２処理液とを含む調整ガスが生成される。以下では、低酸素ガスと第１処理液とを含む調整ガスを複数含有ガスといい、低酸素ガスと第２処理液とを含む調整ガスを一部含有ガスという。
【０１７７】
制御装置３は、第１ガス生成タンク１２２で生成された複数含有ガスを第１供給タンク７２Ａに供給することにより、第１供給タンク７２Ａ内の第１処理液に複数含有ガスを溶解させて、第１処理液の溶存酸素濃度を調整する。また、制御装置３は、必要に応じて、一部含有ガスを第２ガス生成タンク１３２で生成し、第１供給タンク７２Ａに供給する。制御装置３は、複数含有ガスおよび一部含有ガスの両方を第１供給タンク７２Ａ内に供給してもよいし、一部含有ガスだけを第１供給タンク７２Ａ内に供給してもよい。第１供給タンク７２Ａへの一部含有ガスの供給は、第１供給タンク７２Ａ内の第１処理液の濃度を検出する濃度計（図示せず）の検出値に基づいて行われてよいし、定期的に行われてもよい。
【０１７８】
第３実施形態では、第１実施形態に係る効果に加えて、次の効果を奏することができる。具体的には、第３実施形態では、第１供給タンク７２Ａ内の第１処理液（ＴＭＡＨの水溶液）は、第１物質に相当するＴＭＡＨ（無水物）と、第２物質に相当する水（Ｈ２Ｏ）とを含んでいる。ＴＭＡＨ（無水物）および水（Ｈ２Ｏ）は蒸気圧が互いに異なる。したがって、第１供給タンク７２Ａ内の第１処理液の濃度は時間の経過に伴って変化する。第１物質および第２物質の蒸気圧の差が小さければ、第１処理液の濃度の変化量は僅かであるが、第１物質および第２物質の蒸気圧の差が大きいと、第１処理液の濃度が大幅に変化してしまう。
【０１７９】
複数含有ガスおよび一部含有ガスは、第１供給タンク７２Ａに別々に供給される。複数含有ガスおよび一部含有ガスは、いずれも、低酸素ガスを含む。したがって、複数含有ガスおよび一部含有ガスのいずれを第１供給タンク７２Ａに供給しても、第１供給タンク７２Ａ内の第１処理液の溶存酸素濃度を調整できる。その一方で、複数含有ガスは、第１物質および第２物質の両方を含み、一部含有ガスは、第２物質だけを含む。
【０１８０】
たとえば、第２物質が第１物質よりも蒸気圧が高く、第１物質よりも蒸発し易い場合、第１処理液における第１物質の濃度が時間の経過に伴って増加する。このような場合に、第２物質を含み、第１物質を含まない一部含有ガスを第１供給タンク７２Ａに供給すれば、第１処理液からの第２物質の減少量を減らしながら、第１物質を第１処理液から減らすことができる。これにより、第１処理液の濃度を当初の濃度に近づけることができ、時間の経過に伴う基板Ｗの品質の変化を抑えることができる。
【０１８１】
他の実施形態
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、種々の変更が可能である。
たとえば、ＴＭＡＨなどのエッチング液を、基板Ｗの上面ではなく、基板Ｗの下面に供給してもよい。もしくは、基板Ｗの上面および下面の両方にエッチング液を供給してもよい。これらの場合、下面ノズル１５にエッチング液を吐出させればよい。
【０１８２】
ＴＭＡＨによってエッチングされる物質は、ポリシリコン以外の物質であってもよい。エッチング液は、ＴＭＡＨ以外の液体であってもよい。エッチング以外の処理が基板処理装置１で行われてもよい。たとえば、銅などの金属が露出した基板Ｗの表面にポリマー除去液を供給して、ポリマー残渣を基板Ｗから除去するポリマー除去が行われてもよい。ＤＨＦは、ポリマー除去液の一例である。
【０１８３】
第１クーラー１２７および第２クーラー１３７の少なくとも一方は、ペルチェ素子などの冷却流体を用いないクーラーであってもよい。第１クーラー１２７および第２クーラー１３７の少なくとも一方を省略してもよい。つまり、第１供給タンク７２Ａから排出された排出ガスを冷却しなくてもよい。同様に、下流回収タンク８９から排出された排出ガスを冷却しなくてもよい。
【０１８４】
排出ガスの冷却によって形成された薬液を、第１ガス排出配管１２５および第２ガス排出配管１３５以外の配管を介して第１供給タンク７２Ａまたは下流回収タンク８９に戻してもよい。具体的には、第１クーラー１２７から第１ガス排出配管１２５に薬液を案内する第１リサイクル配管を設けてもよい。同様に、第２クーラー１３７から第２ガス排出配管１３５に薬液を案内する第２リサイクル配管を設けてもよい。
【０１８５】
上流回収タンク８４および下流回収タンク８９の少なくとも一方が省略されてもよい。もしくは、上流回収タンク８４および下流回収タンク８９に直列接続された回収タンクが設けられてもよい。つまり、直列接続された３つ以上の回収タンクが、処理ユニット２から第１供給タンク７２Ａに至る回収路上に配置されていてもよい。
第１ガス生成タンク１２２内の液体は、第１供給タンク７２Ａ内の液体と異なっていてもよい。つまり、第１ガス生成タンク１２２内の液体に含まれる物質の数が、第１供給タンク７２Ａ内の液体に含まれる物質の数とは異なっていてもよい。同様に、第２ガス生成タンク１３２内の液体は、下流回収タンク８９内の液体と異なっていてもよい。第２ガス生成タンク１３２内の液体は、第２供給タンク７２Ｂ内の液体と異なっていてもよい。
【０１８６】
図１０は、第２供給タンク７２Ｂから供給された第２処理液が、第１供給タンク７２Ａから供給された第１処理液と第２薬液配管５２内で混合される例を示しているが、第２処理液は、中心ノズル４５などのノズル内で混合されてもよい。
遮断部材３３から筒状部３７が省略されてもよい。上支持部４３および下支持部４４が遮断部材３３およびスピンチャック１０から省略されてもよい。
【０１８７】
遮断部材３３が処理ユニット２から省略されてもよい。この場合、第１薬液などの処理液を基板Ｗに向けて吐出するノズルを処理ユニット２に設ければよい。ノズルは、チャンバー４内で水平に移動可能なスキャンノズルであってもよいし、チャンバー４の隔壁６に対して固定された固定ノズルであってもよい。ノズルは、基板Ｗの径方向に離れた複数の位置に向けて同時に処理液を吐出することにより、基板Ｗの上面または下面に処理液を供給する複数の液吐出口を備えていてもよい。この場合、吐出される処理液の流量、温度、および濃度の少なくとも一つを、液吐出口ごとに変化させてもよい。
【０１８８】
図７において二点鎖線で示すように、溶存酸素濃度変更ユニットは、ガス溶解装置１０１に加えて、薬液の溶存ガスを除去する脱気装置８５を含んでいてもよい。脱気装置８５は、たとえば、超音波振動を発生する超音波発生器である。図７は、超音波発生器が上流回収タンク８４内に配置されている例を示している。
超音波発生器は、上流回収タンク８４内の薬液に接している。超音波発生器が超音波振動を発生すると、上流回収タンク８４内の薬液中に気泡が発生する。この気泡は薬液の表面（液面）から上流回収タンク８４内の空間に放出される。これにより、上流回収タンク８４内の薬液の溶存ガスが除去され、薬液に溶け込んでいる総ガス量が減少する。上流回収タンク８４内の薬液から放出されたガスは、上流回収タンク８４に接続されたブリーザー配管８６を通じて上流回収タンク８４から排出される。
【０１８９】
図７は、超音波発生器が上流回収タンク８４内に配置されている例を示しているが、超音波発生器は、上流回収タンク８４の外に配置されていてもよい。つまり、超音波発生器が発生した超音波振動が、上流回収タンク８４を介して上流回収タンク８４内の薬液に伝達されてもよい。また、脱気装置８５は、超音波発生器に加えてもしくは代えて、上流回収タンク８４内の気圧を減少させる減圧装置と、上流回収タンク８４内の薬液を攪拌する攪拌装置と、薬液中の不要ガスだけが透過する半透膜と、のうちの少なくとも一つを備えていてもよい。
【０１９０】
処理ユニット２内で基板Ｗに供給された薬液は、上流回収タンク８４に回収される。薬液が基板Ｗに供給されると、薬液と雰囲気とが接触する。そのため、基板Ｗに供給された薬液には、酸素ガスなどの雰囲気に含まれるガスが溶け込んでおり、溶存酸素濃度が上昇している。基板Ｗと薬液との化学反応によって発生したガスが、薬液に溶け込んでいる場合もある。たとえば酸性またはアルカリ性のエッチング液で、シリコン単結晶、ポリシリコン、およびアモルファスシリコンなどのシリコンをエッチングすると、水素ガスが発生する。この場合、溶存水素濃度が上昇した薬液が上流回収タンク８４に回収される。
【０１９１】
第１酸素濃度計９６および第２酸素濃度計９８は、たとえば電気化学分析法（隔膜電極法）で溶存酸素濃度を測定する隔膜式の酸素濃度計である。隔膜式の酸素濃度計は、隔膜を透過した酸素の濃度を検出することにより、測定対象の溶存酸素濃度を測定する。水素分子が酸素分子よりも小さいので、薬液に溶け込んだ水素分子は、酸素濃度計の隔膜を透過する場合がある。二酸化炭素も隔膜を透過する場合がある。つまり、酸素分子と同等以下の大きさの分子または原子は、酸素濃度計の隔膜を透過してしまう。これらの分子等は第１酸素濃度計９６および第２酸素濃度計９８の検出精度を低下させる場合がある。
【０１９２】
前述のように、脱気装置８５は、上流回収タンク８４に貯留されている薬液の溶存ガスを除去する。これにより、基板Ｗの処理中に薬液に溶け込んだ不要ガスが薬液から除去される。下流回収タンク８９では、調整ガスが薬液に溶け込む。下流回収タンク８９に回収された薬液に不要ガスが残留していたとしても、この不要ガスは、調整ガスの溶解によって薬液から排出される。したがって、不要ガスの濃度が極めて低い薬液が第１供給タンク７２Ａに回収される。そのため、第１供給タンク７２Ａ内の薬液の溶存酸素濃度を高い精度で検出できる。
【０１９３】
基板処理装置１は、複数枚の基板Ｗを一括して処理するバッチ式の装置であってもよい。すなわち、処理ユニット２は、処理液を貯留する内槽と、内槽に貯留される処理液を吐出するノズルと、内槽からあふれた処理液を貯留する外槽と、複数枚の基板Ｗが内槽内の処理液に浸漬される下位置と複数枚の基板Ｗが内槽内の処理液の上方に位置する上位置との間で複数枚の基板Ｗを同時に保持しながら昇降するリフターとを備えていてもよい。この場合、第２薬液配管５２（図７参照）をノズルに接続し、上流配管８２（図７参照）を外槽に接続すればよい。
【０１９４】
基板処理装置１は、円板状の基板Ｗを処理する装置に限らず、多角形の基板Ｗを処理する装置であってもよい。
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。
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】
【０１９５】
１        ：基板処理装置
４５      ：中心ノズル（処理液ノズル、混合液ノズル）
５２      ：第２薬液配管（直前混合手段）
７０Ａ    ：第１個別配管（直前混合手段）
７０Ｂ    ：第２個別配管（直前混合手段）
７２Ａ    ：第１供給タンク（第１最終調整手段）
７２Ｂ    ：第２供給タンク（第２最終調整手段）
７９Ａ    ：第１流量調整バルブ（混合比変更バルブ）
７９Ｂ    ：第２流量調整バルブ（混合比変更バルブ）
８１      ：薬液回収ユニット（回収手段）
８９      ：下流回収タンク（回収タンク）
１２１    ：第１下流ガス供給配管（主調整手段）
１２２    ：第１ガス生成タンク（第１ガス生成手段、複数含有ガス生成手段）
１２６    ：第１上昇配管（第１リサイクル配管）
１２７    ：第１クーラー（第１配管内クーラー）
１３１    ：第２下流ガス供給配管（副調整手段）
１３２    ：第２ガス生成タンク（事前ガス生成タンク、事前調整ガス生成手段、第２ガス生成手段、一部含有ガス生成手段）
１３６    ：第２上昇配管（第２リサイクル配管）
１３７    ：第２クーラー（第２配管内クーラー）
Ｗ        ：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８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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