(57)【要約】【課題】リン酸タンクにリン酸水溶液を補充するタイミングとその量を変更でき、リン酸タンク内のリン酸水溶液のシリコン濃度を安定させる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。【解決手段】リン酸タンク内のリン酸水溶液のシリコン濃度が規定濃度範囲の上限値に達すると、リン酸タンクからリン酸水溶液を排出する、および／または、リン酸タンクに戻るリン酸水溶液の量を減少させることにより、リン酸タンク内の液量を規定液量範囲の下限値以下の値まで減少させる。リン酸タンク内の液量が規定液量範囲の下限値以下の値まで減少すると、リン酸水溶液をリン酸タンクに補充することにより、リン酸タンク内の液量を規定液量範囲内の値まで増加させると共に、リン酸タンク内のリン酸水溶液のシリコン濃度を規定濃度範囲内の値まで低下させる。【選択図】図７Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコン酸化膜とシリコン窒化膜とが表面で露出した基板にシリコンを含むリン酸水溶液を供給して、前記シリコン窒化膜を選択的にエッチングする基板処理方法であって、
前記基板に供給される前記リン酸水溶液をリン酸タンクに貯留するリン酸貯留工程と、
前記リン酸タンクからリン酸ノズルに前記リン酸水溶液を案内するリン酸案内工程と、
前記基板の表面に向けて前記リン酸ノズルに前記リン酸水溶液を吐出させるリン酸吐出工程と、
前記リン酸吐出工程と並行して、前記基板を水平に保持しながら前記基板の中央部を通る鉛直な回転軸線まわりに回転させる基板回転工程と、
前記リン酸ノズルから前記基板に供給された前記リン酸水溶液をリン酸回収手段によって前記リン酸タンクに回収するリン酸回収工程と、
前記リン酸タンク内の前記リン酸水溶液のシリコン濃度を検出する濃度検出工程と、
前記リン酸タンク内の前記リン酸水溶液のシリコン濃度が規定濃度範囲の上限値に達すると、前記リン酸タンクから前記リン酸水溶液を排出する、および／または、前記リン酸タンクに戻る前記リン酸水溶液の量を減少させることにより、前記リン酸タンク内の前記リン酸水溶液の液量を規定液量範囲の下限値以下の値まで減少させる液量減少工程と、
前記液量減少工程で前記リン酸タンク内の前記リン酸水溶液の液量が前記規定液量範囲の下限値以下の値まで減少すると、前記リン酸回収手段とは異なるリン酸補充手段からリン酸水溶液を前記リン酸タンクに補充することにより、前記リン酸タンク内の前記リン酸水溶液の液量を前記規定液量範囲内の値まで増加させると共に、前記リン酸タンク内の前記リン酸水溶液のシリコン濃度を前記規定濃度範囲内の値まで低下させるリン酸補充工程とを含む、基板処理方法。
【請求項２】
前記リン酸補充工程は、前記リン酸補充手段から前記リン酸タンクに補充されるリン酸水溶液のシリコン濃度を変更する濃度変更工程を含む、請求項１に記載の基板処理方法。
【請求項３】
前記リン酸回収工程は、前記リン酸吐出工程において前記リン酸ノズルからのリン酸水溶液の吐出が開始された後に、前記リン酸タンクへの前記リン酸水溶液の回収を開始する吐出開始後回収工程を含む、請求項１または２に記載の基板処理方法。
【請求項４】
前記液量減少工程は、前記リン酸タンク内の前記リン酸水溶液のシリコン濃度が前記規定濃度範囲の上限値に達すると、前記基板から前記リン酸タンクに戻る前記リン酸水溶液の液量を減少させる回収量減少工程を含む、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】
前記リン酸貯留工程は、前記リン酸タンクの石英製の接液部に前記リン酸水溶液を接触させる工程を含む、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】
前記基板処理方法は、前記リン酸水溶液が前記リン酸ノズルに供給される前に前記リン酸水溶液をヒータで加熱するリン酸加熱工程をさらに含み、
前記リン酸加熱工程は、前記ヒータの石英製の接液部に前記リン酸水溶液を接触させる工程を含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項７】
シリコン酸化膜とシリコン窒化膜とが表面で露出した基板にシリコンを含むリン酸水溶液を供給して、前記シリコン窒化膜を選択的にエッチングする基板処理装置であって、
前記基板を水平に保持しながら前記基板の中央部を通る鉛直な回転軸線まわりに回転させる基板保持手段と、
前記基板保持手段に保持されている前記基板の表面に向けて前記リン酸水溶液を吐出するリン酸ノズルと、
前記リン酸ノズルから吐出される前記リン酸水溶液を貯留するリン酸タンクと、
前記リン酸タンクから前記リン酸ノズルに前記リン酸水溶液を案内するリン酸案内手段と、
前記リン酸ノズルから前記基板に供給された前記リン酸水溶液を前記リン酸タンクに回収するリン酸回収手段と、
リン酸水溶液を前記リン酸タンクに補充することにより、前記リン酸タンク内の前記リン酸水溶液の液量を規定液量範囲内に維持する、前記リン酸回収手段とは異なるリン酸補充手段と、
前記リン酸タンクから前記リン酸水溶液を排出する、および／または、前記リン酸タンクに戻る前記リン酸水溶液の量を減少させることにより、前記リン酸タンク内の前記リン酸水溶液の液量を減少させる液量減少手段と、
前記リン酸タンク内の前記リン酸水溶液のシリコン濃度を検出するシリコン濃度計と、
基板処理装置を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記基板に供給される前記リン酸水溶液を前記リン酸タンクに貯留させるリン酸貯留工程と、
前記リン酸案内手段に前記リン酸タンクからリン酸ノズルに前記リン酸水溶液を案内させるリン酸案内工程と、
前記基板の表面に向けて前記リン酸ノズルに前記リン酸水溶液を吐出させるリン酸吐出工程と、
前記リン酸吐出工程と並行して、前記基板保持手段に前記基板を前記回転軸線まわりに回転させる基板回転工程と、
前記リン酸回収手段に前記リン酸ノズルから前記基板に供給された前記リン酸水溶液を前記リン酸タンクに回収させるリン酸回収工程と、
前記シリコン濃度計に前記リン酸タンク内の前記リン酸水溶液のシリコン濃度を検出させる濃度検出工程と、
前記リン酸タンク内の前記リン酸水溶液のシリコン濃度が規定濃度範囲の上限値に達すると、前記液量減少手段に前記リン酸タンク内の前記リン酸水溶液の液量を前記規定液量範囲の下限値以下の値まで減少させる液量減少工程と、
前記液量減少工程で前記リン酸タンク内の前記リン酸水溶液の液量が前記規定液量範囲の下限値以下の値まで減少すると、前記リン酸補充手段にリン酸水溶液を前記リン酸タンクに補充させることにより、前記リン酸タンク内の前記リン酸水溶液の液量を前記規定液量範囲内の値まで増加させると共に、前記リン酸タンク内の前記リン酸水溶液のシリコン濃度を前記規定濃度範囲内の値まで低下させるリン酸補充工程とを実行する、基板処理装置。
【請求項８】
前記リン酸補充手段は、前記リン酸タンクに補充されるリン酸水溶液のシリコン濃度を変更する濃度変更手段を含み、
前記リン酸補充工程は、前記リン酸タンクに補充されるリン酸水溶液のシリコン濃度を前記濃度変更手段に変更させる濃度変更工程を含む、請求項７に記載の基板処理装置。
【請求項９】
前記リン酸回収工程は、前記リン酸吐出工程において前記リン酸ノズルからのリン酸水溶液の吐出が開始された後に、前記リン酸回収手段に前記リン酸タンクへの前記リン酸水溶液の回収を開始させる吐出開始後回収工程を含む、請求項７または８に記載の基板処理装置。
【請求項１０】
前記リン酸回収手段は、前記基板保持手段に保持されている前記基板から飛散するリン酸水溶液を受け止める筒状の処理カップと、前記処理カップ内のリン酸水溶液を前記リン酸タンクに案内する回収配管とを含み、
前記液量減少手段は、前記処理カップおよび回収配管の少なくとも一方から前記リン酸水溶液を排出する排液配管と、前記処理カップによって受け止められた前記リン酸水溶液が前記回収配管を介して前記リン酸タンクに戻る回収状態と、前記処理カップによって受け止められたリン酸水溶液が前記排液配管に排出される排液状態と、を含む複数の状態に切り替わる回収排液切替バルブとを含み、
前記液量減少工程は、前記リン酸タンク内の前記リン酸水溶液のシリコン濃度が前記規定濃度範囲の上限値に達すると、前記回収排液切替バルブを前記回収状態から前記排液状態に切り替え、前記基板から前記リン酸タンクに戻る前記リン酸水溶液の液量を減少させる回収量減少工程を含む、請求項７〜９のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１１】
前記リン酸タンクは、リン酸水溶液に接触する石英製の接液部を含む、請求項７〜１０のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１２】
前記基板処理装置は、前記リン酸水溶液が前記リン酸ノズルに供給される前に前記リン酸水溶液を加熱するヒータをさらに備え、
前記ヒータは、前記リン酸水溶液に接触する石英製の接液部を含む、請求項７〜１１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、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、ＦＥＤ（Field Emission Display）用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、セラミック基板、太陽電池用基板などが含まれる。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置や液晶表示装置などの製造工程では、半導体ウエハや液晶表示装置用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、基板を一枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置が開示されている。
この基板処理装置は、基板を水平に保持しながら回転させるスピンチャックと、スピンチャックに保持されている基板に向けてリン酸水溶液を吐出する処理液ノズルと、基板から振り切られたリン酸水溶液を受け止めるカップとを備えている。基板に供給されるリン酸水溶液は、第１タンク、第２タンク、および第３タンクに貯留される。
【０００３】
第１タンクおよび第２タンクは、基準リン酸濃度および基準シリコン濃度のリン酸水溶液を貯留している。第１タンク内のリン酸水溶液は、処理液ノズルから吐出され、基板に供給される。第２タンク内のリン酸水溶液は、第１タンクに補充される。これにより、第１タンク内の液量が一定に維持される。基板から振り切られたリン酸水溶液は、カップによって受け止められ、第３タンクに案内される。
【０００４】
第３タンクに回収できなかったリン酸水溶液を補充するために、所定のリン酸濃度に調整された新しいリン酸水溶液が第３タンクに供給される。これにより、３つのタンクに貯留されているリン酸水溶液の総量が一定に維持される。さらに、第３タンクに供給される新しいリン酸水溶液のシリコン濃度は、第３タンク内のリン酸水溶液のシリコン濃度が基準シリコン濃度になるように調整されている。第２タンク内のリン酸水溶液が少なくなると、第３タンク内のリン酸水溶液が第１タンクに補充され、基板に供給されたリン酸水溶液が第２タンクに回収される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−３２０２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
シリコン酸化膜のエッチングを抑制しながら、シリコン窒化膜をエッチングする選択エッチングにおいて、リン酸水溶液に含まれるシリコンの濃度を規定濃度範囲内に維持することは、選択比（シリコン窒化膜のエッチング量／シリコン酸化膜のエッチング量）を安定および向上させる点で重要である。
その一方で、枚葉式の基板処理装置では、基板に供給された全ての処理液を回収することができない。これは、一部の処理液が基板やカップに残ったり蒸発したりするからである。特許文献１では、３つのタンクに貯留されているリン酸水溶液の総量を一定に維持するために、新しいリン酸水溶液を第２タンクまたは第３タンクに補充する。さらに、第２タンクまたは第３タンク内のリン酸水溶液のシリコン濃度を基準シリコン濃度に調整するために、補充されるリン酸水溶液のシリコン濃度を変更する。
【０００７】
しかしながら、特許文献１の発明は、回収できなかったリン酸水溶液に相当する量のリン酸水溶液を補充しているだけで、リン酸水溶液の補充を促すために、リン酸水溶液の総量を意図的に減らしているのではない。そのため、特許文献１の発明では、リン酸水溶液を補充するタイミングやリン酸水溶液の補充量を意図的に変更することができない。
そこで、本発明の目的の一つは、リン酸タンクにリン酸水溶液を補充するタイミングとその量を変更でき、リン酸タンク内のリン酸水溶液のシリコン濃度を安定させる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】
【０００８】
前記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、シリコン酸化膜とシリコン窒化膜とが表面で露出した基板にシリコンを含むリン酸水溶液を供給して、前記シリコン窒化膜を選択的にエッチングする基板処理方法であって、前記基板に供給される前記リン酸水溶液をリン酸タンクに貯留するリン酸貯留工程と、前記リン酸タンクからリン酸ノズルに前記リン酸水溶液を案内するリン酸案内工程と、前記基板の表面に向けて前記リン酸ノズルに前記リン酸水溶液を吐出させるリン酸吐出工程と、前記リン酸吐出工程と並行して、前記基板を水平に保持しながら前記基板の中央部を通る鉛直な回転軸線まわりに回転させる基板回転工程と、前記リン酸ノズルから前記基板に供給された前記リン酸水溶液をリン酸回収手段によって前記リン酸タンクに回収するリン酸回収工程と、前記リン酸タンク内の前記リン酸水溶液のシリコン濃度を検出する濃度検出工程と、前記リン酸タンク内の前記リン酸水溶液のシリコン濃度が規定濃度範囲の上限値に達すると、前記リン酸タンクから前記リン酸水溶液を排出する、および／または、前記リン酸タンクに戻る前記リン酸水溶液の量を減少させることにより、前記リン酸タンク内のリン酸水溶液の液量を規定液量範囲の下限値以下の値まで減少させる液量減少工程と、前記液量減少工程で前記リン酸タンク内のリン酸水溶液の液量が前記規定液量範囲の下限値以下の値まで減少すると、前記リン酸回収手段とは異なるリン酸補充手段からリン酸水溶液を前記リン酸タンクに補充することにより、前記リン酸タンク内のリン酸水溶液の液量を前記規定液量範囲内の値まで増加させると共に、前記リン酸タンク内の前記リン酸水溶液のシリコン濃度を前記規定濃度範囲内の値まで低下させるリン酸補充工程とを含む、基板処理方法である。
【０００９】
この構成によれば、リン酸タンクに貯留されているリン酸水溶液を、リン酸ノズルに案内し、リン酸ノズルに吐出させる。リン酸ノズルから吐出されたリン酸水溶液は、回転している基板の表面（上面または下面）に着液し、基板の表面に沿って外方に流れる。これにより、基板の表面全域にリン酸水溶液が供給され、シリコン窒化膜が選択的にエッチングされる。
【００１０】
基板に供給されたリン酸水溶液は、リン酸回収手段によってリン酸タンクに回収される。回収されたリン酸水溶液には基板に含まれるシリコンが溶け込んでいる。したがって、基板へのリン酸水溶液の供給を続けると、リン酸タンク内のリン酸水溶液のシリコン濃度が上昇していく。リン酸タンク内のリン酸水溶液のシリコン濃度は、シリコン濃度計によって検出される。
【００１１】
リン酸タンク内のリン酸水溶液のシリコン濃度が規定濃度範囲の上限値に達すると、リン酸タンク内のリン酸水溶液の液量が減らされる。つまり、リン酸タンク内のリン酸水溶液およびリン酸タンクに戻るリン酸水溶液の少なくとも一方が減らされる。これらのリン酸水溶液は、回収できなかったリン酸水溶液とは別のリン酸水溶液である。リン酸タンク内のリン酸水溶液の液量が規定液量範囲の下限値以下の値まで減少すると、リン酸回収手段とは別のリン酸補充手段からリン酸水溶液がリン酸タンクに補充される。
【００１２】
リン酸補充手段からリン酸水溶液がリン酸タンクに補充されると、リン酸タンク内のリン酸水溶液の液量が規定液量範囲内の値まで増加する。さらに、基板に含まれるシリコンが溶け込んだリン酸水溶液に別のリン酸水溶液が加わるので、リン酸水溶液の補充によってリン酸タンク内のリン酸水溶液のシリコン濃度が低下していく。これにより、リン酸水溶液のシリコン濃度が規定濃度範囲内の値に調整される。したがって、基板に供給されるリン酸水溶液のシリコン濃度を安定させることができる。
【００１３】
このように、リン酸タンク内のリン酸水溶液の液量は、回収できなかったリン酸水溶液の分だけ減っていくのではなく、リン酸水溶液のシリコン濃度を調節するために意図的に減らされる。したがって、リン酸水溶液を補充するタイミングやリン酸水溶液の補充量を意図的に変更できる。さらに、補充されるリン酸水溶液の液量等を変更することにより、リン酸水溶液補充後のシリコン濃度を調節できる。これにより、リン酸タンク内のリン酸水溶液のシリコン濃度を安定させることができ、基板に供給されるリン酸水溶液のシリコン濃度を安定させることができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、前記リン酸補充工程は、前記リン酸補充手段から前記リン酸タンクに補充されるリン酸水溶液のシリコン濃度を変更する濃度変更工程を含む、請求項１に記載の基板処理方法である。
この構成によれば、リン酸水溶液がリン酸タンクに補充されるタイミングとリン酸タンクに補充されるリン酸水溶液の液量だけでなく、リン酸タンクに補充されるリン酸水溶液のシリコン濃度も意図的に変更できる。これにより、リン酸の補充直後に発生する温度の変動やむらを抑えることができる。もしくは、リン酸水溶液の補充直後に発生するシリコン濃度の変動やむらを抑えることができる。
【００１５】
具体的には、補充するリン酸水溶液のシリコン濃度を十分に低くすれば、少量のリン酸水溶液を補充するだけで、リン酸タンク内のリン酸水溶液のシリコン濃度を規定濃度範囲内の値まで低下させることができる。この場合、補充するリン酸水溶液の温度がリン酸タンク内のリン酸水溶液の温度と異なっていても、リン酸水溶液の補充直後にリン酸タンク内で発生するリン酸水溶液の温度の変動やむらを抑えることができる。
【００１６】
また、補充するリン酸水溶液のシリコン濃度が極端に低くなくても、補充するリン酸水溶液の量を増やせば、リン酸タンク内のリン酸水溶液のシリコン濃度を規定濃度範囲内の値まで低下させることができる。この場合、リン酸タンク内のリン酸水溶液とシリコン濃度が概ね等しいリン酸水溶液がリン酸タンクに補充されるので、リン酸水溶液の補充直後に発生するシリコン濃度の変動やむらを抑えることができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、前記リン酸回収工程は、前記リン酸吐出工程において前記リン酸ノズルからのリン酸水溶液の吐出が開始された後に、前記リン酸タンクへの前記リン酸水溶液の回収を開始する吐出開始後回収工程を含む、請求項１または２に記載の基板処理方法である。
この構成によれば、リン酸水溶液の吐出が開始されてからある程度の時間が経過した後に、リン酸水溶液の回収を開始する。基板からリン酸水溶液に溶け込むシリコンの量は、通常、基板へのリン酸水溶液の供給を開始した直後が最も多く、時間の経過に伴って減少していく。したがって、リン酸水溶液の供給を開始した直後に基板から回収されたリン酸水溶液を、リン酸タンクに回収するのではなく、排液配管に排出することにより、リン酸タンク内のリン酸水溶液のシリコン濃度の上昇を抑えることができる。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、前記液量減少工程は、前記リン酸タンク内の前記リン酸水溶液のシリコン濃度が前記規定濃度範囲の上限値に達すると、前記基板から前記リン酸タンクに戻る前記リン酸水溶液の液量を減少させる回収量減少工程を含む、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。
この構成によれば、リン酸タンク内のリン酸水溶液のシリコン濃度が規定濃度範囲の上限値に達すると、基板に供給されたリン酸水溶液の一部が、リン酸タンクに回収されるのではなく、排液配管に排出される。これにより、基板からリン酸タンクに戻るリン酸水溶液の液量が減少し、リン酸タンク内のリン酸水溶液の液量が減少する。基板に供給されたリン酸水溶液は、シリコン濃度が上昇している。したがって、リン酸タンク内のリン酸水溶液のシリコン濃度の上昇を抑えながら、リン酸タンク内のリン酸水溶液の液量を減少させることができる。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、前記リン酸貯留工程は、前記リン酸タンクの石英製の接液部に前記リン酸水溶液を接触させる工程を含む、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。
この構成によれば、リン酸水溶液に接触する接液部がリン酸タンクに設けられており、この接液部の少なくとも一部が石英で作られている。石英に含まれるシリコンは、リン酸タンク内のリン酸水溶液に溶け込む。したがって、リン酸タンク内のリン酸水溶液のシリコン濃度は、基板に供給されたリン酸水溶液がリン酸タンクに回収される処理時だけでなく、リン酸水溶液が基板に供給されていない非処理時も上昇する。非処理時にリン酸タンク内のリン酸水溶液のシリコン濃度が規定濃度範囲の上限値に達すると、リン酸タンク内のリン酸水溶液の液量が意図的に減らされ、別のリン酸水溶液がリン酸タンクに補充される。したがって、非処理時もリン酸タンク内のリン酸水溶液のシリコン濃度を安定させることができる。
【００２０】
請求項６に記載の発明は、前記基板処理方法は、前記リン酸水溶液が前記リン酸ノズルに供給される前に前記リン酸水溶液をヒータで加熱するリン酸加熱工程をさらに含み、前記リン酸加熱工程は、前記ヒータの石英製の接液部に前記リン酸水溶液を接触させる工程を含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板処理方法である。
この構成によれば、リン酸水溶液に接触する接液部がヒータに設けられており、この接液部の少なくとも一部が石英で作られている。石英に含まれるシリコンは、基板に供給される前にリン酸水溶液に溶け込む。非処理時にリン酸タンク内のリン酸水溶液のシリコン濃度が規定濃度範囲の上限値に達すると、リン酸タンク内のリン酸水溶液の液量が意図的に減らされ、別のリン酸水溶液がリン酸タンクに補充される。したがって、非処理時もリン酸タンク内のリン酸水溶液のシリコン濃度を安定させることができる。
【００２１】
請求項７に記載の発明は、シリコン酸化膜とシリコン窒化膜とが表面で露出した基板にシリコンを含むリン酸水溶液を供給して、前記シリコン窒化膜を選択的にエッチングする基板処理装置である。前記基板処理装置は、前記基板を水平に保持しながら前記基板の中央部を通る鉛直な回転軸線まわりに回転させる基板保持手段と、前記基板保持手段に保持されている前記基板の表面に向けて前記リン酸水溶液を吐出するリン酸ノズルと、前記リン酸ノズルから吐出される前記リン酸水溶液を貯留するリン酸タンクと、前記リン酸タンクから前記リン酸ノズルに前記リン酸水溶液を案内するリン酸案内手段と、前記リン酸ノズルから前記基板に供給された前記リン酸水溶液を前記リン酸タンクに回収するリン酸回収手段と、リン酸水溶液を前記リン酸タンクに補充することにより、前記リン酸タンク内の前記リン酸水溶液の液量を規定液量範囲内に維持する、前記リン酸回収手段とは異なるリン酸補充手段と、前記リン酸タンクから前記リン酸水溶液を排出する、および／または、前記リン酸タンクに戻る前記リン酸水溶液の量を減少させることにより、前記リン酸タンク内の前記リン酸水溶液の液量を減少させる液量減少手段と、前記リン酸タンク内の前記リン酸水溶液のシリコン濃度を検出するシリコン濃度計と、基板処理装置を制御する制御装置とを備える。
【００２２】
前記制御装置は、前記基板に供給される前記リン酸水溶液を前記リン酸タンクに貯留させるリン酸貯留工程と、前記リン酸案内手段に前記リン酸タンクからリン酸ノズルに前記リン酸水溶液を案内させるリン酸案内工程と、前記基板の表面に向けて前記リン酸ノズルに前記リン酸水溶液を吐出させるリン酸吐出工程と、前記リン酸吐出工程と並行して、前記基板保持手段に前記基板を前記回転軸線まわりに回転させる基板回転工程と、前記リン酸回収手段に前記リン酸ノズルから前記基板に供給された前記リン酸水溶液を前記リン酸タンクに回収させるリン酸回収工程と、前記シリコン濃度計に前記リン酸タンク内の前記リン酸水溶液のシリコン濃度を検出させる濃度検出工程と、前記リン酸タンク内の前記リン酸水溶液のシリコン濃度が規定濃度範囲の上限値に達すると、前記液量減少手段に前記リン酸タンク内の前記リン酸水溶液の液量を前記規定液量範囲の下限値以下の値まで減少させる液量減少工程と、前記液量減少工程で前記リン酸タンク内の前記リン酸水溶液の液量が前記規定液量範囲の下限値以下の値まで減少すると、前記リン酸補充手段にリン酸水溶液を前記リン酸タンクに補充させることにより、前記リン酸タンク内の前記リン酸水溶液の液量を前記規定液量範囲内の値まで増加させると共に、前記リン酸タンク内の前記リン酸水溶液のシリコン濃度を前記規定濃度範囲内の値まで低下させるリン酸補充工程とを実行する。この構成によれば、請求項１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。
【００２３】
請求項８に記載の発明は、前記リン酸補充手段は、前記リン酸タンクに補充されるリン酸水溶液のシリコン濃度を変更する濃度変更手段を含み、前記リン酸補充工程は、前記リン酸タンクに補充されるリン酸水溶液のシリコン濃度を前記濃度変更手段に変更させる濃度変更工程を含む、請求項７に記載の基板処理装置である。この構成によれば、請求項２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。
【００２４】
請求項９に記載の発明は、前記リン酸回収工程は、前記リン酸吐出工程において前記リン酸ノズルからのリン酸水溶液の吐出が開始された後に、前記リン酸回収手段に前記リン酸タンクへの前記リン酸水溶液の回収を開始させる吐出開始後回収工程を含む、請求項７または８に記載の基板処理装置である。この構成によれば、請求項３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。
【００２５】
請求項１０に記載の発明は、前記リン酸回収手段は、前記基板保持手段に保持されている前記基板から飛散するリン酸水溶液を受け止める筒状の処理カップと、前記処理カップ内のリン酸水溶液を前記リン酸タンクに案内する回収配管とを含み、前記液量減少手段は、前記処理カップおよび回収配管の少なくとも一方から前記リン酸水溶液を排出する排液配管と、前記処理カップによって受け止められた前記リン酸水溶液が前記回収配管を介して前記リン酸タンクに戻る回収状態と、前記処理カップによって受け止められたリン酸水溶液が前記排液配管に排出される排液状態と、を含む複数の状態に切り替わる回収排液切替バルブとを含み、前記液量減少工程は、前記リン酸タンク内の前記リン酸水溶液のシリコン濃度が前記規定濃度範囲の上限値に達すると、前記回収排液切替バルブを前記回収状態から前記排液状態に切り替え、前記基板から前記リン酸タンクに戻る前記リン酸水溶液の液量を減少させる回収量減少工程を含む、請求項７〜９のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
【００２６】
この構成によれば、基板から飛散したリン酸水溶液が処理カップによって受け止められる。回収排液切替バルブが回収状態のとき、処理カップによって受け止められたリン酸水溶液は、回収配管によってリン酸タンクに案内される。回収排液切替バルブが排液状態のとき、処理カップによって受け止められたリン酸水溶液は、リン酸タンクに回収されずに、排液配管に排出される。したがって、回収排液切替バルブが排液状態のときは、処理カップからリン酸タンクに戻るリン酸水溶液の液量が減少する。
【００２７】
リン酸水溶液が基板に供給されると、基板に含まれるシリコンがリン酸水溶液に溶け込み、シリコン濃度が上昇する。処理カップによって受け止められたリン酸水溶液は、基板に供給されたリン酸水溶液であるから、シリコン濃度が上昇している。このリン酸水溶液がリン酸タンクに回収されると、リン酸タンク内のリン酸水溶液のシリコン濃度が上昇する。したがって、処理カップからリン酸タンクに回収されるべきリン酸水溶液を排液配管に排出ことにより、このようなシリコン濃度の上昇を防止でき、シリコン濃度の変動を抑えることができる。
【００２８】
請求項１１に記載の発明は、前記リン酸タンクは、リン酸水溶液に接触する石英製の接液部を含む、請求項７〜１０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、請求項５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１２に記載の発明は、前記基板処理装置は、前記リン酸水溶液が前記リン酸ノズルに供給される前に前記リン酸水溶液を加熱するヒータをさらに備え、前記ヒータは、前記リン酸水溶液に接触する石英製の接液部を含む、請求項７〜１１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、請求項６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】
【００２９】
【図１】本発明の一実施形態に係る基板処理装置に備えられた処理ユニットを水平に見た模式図である。
【図２】基板処理装置に備えられたリン酸供給システム等を示す模式図である。
【図３】基板処理装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図４】基板処理装置によって処理される基板の断面の一例を示す断面図である。
【図５】基板処理装置によって行われる基板の処理の一例を説明するための工程図である。
【図６】制御装置の機能ブロックを示すブロック図である。
【図７Ａ】リン酸タンク内のリン酸水溶液のシリコン濃度の時間的変化とリン酸タンク内の液量の時間的変化とを示すタイムチャートである。
【図７Ｂ】リン酸タンク内のリン酸水溶液のシリコン濃度の時間的変化とリン酸タンク内の液量の時間的変化とを示すタイムチャートである。
【図８】本発明の他の実施形態に係るリン酸タンク内のリン酸水溶液のシリコン濃度の時間的変化とリン酸タンク内の液量の時間的変化とを示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
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、本発明の一実施形態に係る基板処理装置１に備えられた処理ユニット２を水平に見た模式図である。
基板処理装置１は、半導体ウエハなどの円板状の基板Ｗを枚ずつ処理する枚葉式の装置である。基板処理装置１は、処理液や処理ガスなどの処理流体で基板Ｗを処理する複数の処理ユニット２と、複数の処理ユニット２に基板Ｗを搬送する搬送ロボット（図示せず）と、基板処理装置１を制御する制御装置３とを含む。
【００３１】
処理ユニット２は、チャンバー４内で基板Ｗを水平に保持しながら基板Ｗの中央部を通る鉛直な回転軸線Ａ１まわりに回転させるスピンチャック５と、基板Ｗから外方に飛散した処理液を受け止める筒状の処理カップ１０とを含む。
スピンチャック５は、水平な姿勢で保持された円板状のスピンベース７と、スピンベース７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６と、スピンベース７の中央部から下方に延びるスピン軸８と、スピン軸８を回転させることによりスピンベース７および複数のチャックピン６を回転させるスピンモータ９とを含む。スピンチャック５は、複数のチャックピン６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７の上面に吸着させることにより基板Ｗを水平に保持するバキューム式のチャックであってもよい。
【００３２】
処理カップ１０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１１と、ガード１１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１２とを含む。ガード１１は、スピンチャック５を取り囲む円筒状の筒状部１１ｂと、筒状部１１ｂの上端部から回転軸線Ａ１に向かって斜め上方に延びる円環状の天井部１１ａとを含む。複数の天井部１１ａは、上下方向に重なっており、複数の筒状部１１ｂは、同心円状に配置されている。複数のカップ１２は、それぞれ、複数の筒状部１１ｂの下方に配置されている。カップ１２は、上向きに開いた環状の受液溝１２ａを形成している。
【００３３】
処理ユニット２は、複数のガード１１を個別に昇降させるガード昇降ユニット１３を含む。ガード昇降ユニット１３は、上位置と下位置との間でガード１１を鉛直に昇降させる。上位置は、スピンチャック５が基板Ｗを保持する基板保持位置よりもガード１１の上端が上方に位置する位置である。下位置は、ガード１１の上端が基板保持位置よりも下方に位置する位置である。天井部１１ａの円環状の上端は、ガード１１の上端に相当する。ガード１１の上端は、平面視で基板Ｗおよびスピンベース７を取り囲んでいる。
【００３４】
スピンチャック５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、基板Ｗに供給された処理液が基板Ｗの周囲に振り切られる。処理液が基板Ｗに供給されるとき、少なくとも一つのガード１１の上端が、基板Ｗよりも上方に配置される。したがって、基板Ｗの周囲に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１１に受け止められ、このガード１１に対応するカップ１２に案内される。
【００３５】
処理ユニット２は、基板Ｗの上面に向けてリン酸水溶液を下方に吐出するリン酸ノズル１４を含む。リン酸ノズル１４は、第１薬液の一例であるリン酸水溶液を吐出する第１薬液ノズルの一例である。リン酸ノズル１４は、リン酸水溶液を案内するリン酸配管１５に接続されている。リン酸配管１５に介装されたリン酸バルブ１６が開かれると、リン酸水溶液が、リン酸ノズル１４の吐出口から下方に連続的に吐出される。
【００３６】
リン酸水溶液は、リン酸（Ｈ３ＰＯ４）を主成分とする水溶液である。リン酸水溶液中のリン酸の濃度は、たとえば、５０％〜１００％の範囲、好ましくは９０％前後である。リン酸水溶液の沸点は、リン酸水溶液中のリン酸濃度によって異なるが、概略１４０℃〜１９５℃の範囲である。リン酸水溶液は、シリコンを含む。リン酸水溶液のシリコンの濃度は、たとえば１５〜１５０ｐｐｍ、好ましくは４０〜６０ｐｐｍである。リン酸水溶液に含まれるシリコンは、シリコン単体またはシリコン化合物であってもよいし、シリコン単体およびシリコン化合物の両方であってもよい。また、リン酸水溶液に含まれるシリコンは、リン酸水溶液の供給によって基板Ｗから溶け出したシリコンであってもよいし、リン酸水溶液に添加されたシリコンであってもよい。
【００３７】
図示はしないが、リン酸バルブ１６は、流路を形成するバルブボディと、流路内に配置された弁体と、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、リン酸バルブ１６の開度を変更する。
【００３８】
リン酸ノズル１４は、チャンバー４内で移動可能なスキャンノズルである。リン酸ノズル１４は、リン酸ノズル１４を鉛直方向および水平方向の少なくとも一方に移動させる第１ノズル移動ユニット１７に接続されている。第１ノズル移動ユニット１７は、リン酸ノズル１４から吐出されたリン酸水溶液が基板Ｗの上面に着液する処理位置と、平面視でリン酸ノズル１４がスピンチャック５のまわりに位置する退避位置との間で、リン酸ノズル１４を水平に移動させる。
【００３９】
処理ユニット２は、基板Ｗの上面に向けてＳＣ１（ＮＨ４ＯＨとＨ２Ｏ２とを含む混合液）を下方に吐出するＳＣ１ノズル１８を含む。ＳＣ１ノズル１８は、第２薬液の一例であるＳＣ１を吐出する第２薬液ノズルの一例である。ＳＣ１ノズル１８は、ＳＣ１を案内するＳＣ１配管１９に接続されている。ＳＣ１配管１９に介装されたＳＣ１バルブ２０が開かれると、ＳＣ１が、ＳＣ１ノズル１８の吐出口から下方に連続的に吐出される。
【００４０】
ＳＣ１ノズル１８は、チャンバー４内で移動可能なスキャンノズルである。ＳＣ１ノズル１８は、ＳＣ１ノズル１８を鉛直方向および水平方向の少なくとも一方に移動させる第２ノズル移動ユニット２１に接続されている。第２ノズル移動ユニット２１は、ＳＣ１ノズル１８から吐出されたＳＣ１が基板Ｗの上面に着液する処理位置と、平面視でＳＣ１ノズル１８がスピンチャック５のまわりに位置する退避位置との間で、ＳＣ１ノズル１８を水平に移動させる。
【００４１】
処理ユニット２は、基板Ｗの上面に向けてリンス液を下方に吐出するリンス液ノズル２２を含む。リンス液ノズル２２は、リンス液を案内するリンス液配管２３に接続されている。リンス液配管２３に介装されたリンス液バルブ２４が開かれると、リンス液が、リンス液ノズル２２の吐出口から下方に連続的に吐出される。リンス液は、たとえば、純水（脱イオン水：Ｄeionized water）である。リンス液は、純水に限らず、電解イオン水、水素水、オゾン水、および希釈濃度（たとえば、１０〜１００ｐｐｍ程度）の塩酸水のいずれかであってもよい。
【００４２】
リンス液ノズル２２は、リンス液ノズル２２の吐出口が静止された状態でリンス液を吐出する固定ノズルである。リンス液ノズル２２は、チャンバー４の底部に対して固定されている。処理ユニット２は、リンス液ノズル２２から吐出されたリンス液が基板Ｗの上面に着液する処理位置と、平面視でリンス液ノズル２２がスピンチャック５のまわりに位置する退避位置との間で、リンス液ノズル２２を水平に移動させるノズル移動ユニットを備えていてもよい。
【００４３】
図２は、基板処理装置１に備えられたリン酸供給システム等を示す模式図である。
基板処理装置１のリン酸供給システムは、リン酸ノズル１４から吐出されるリン酸水溶液を貯留するリン酸タンク３１と、リン酸タンク３１内のリン酸水溶液を循環させる循環配管３２とを含む。リン酸供給システムは、さらに、リン酸タンク３１内のリン酸水溶液を循環配管３２に送るポンプ３３と、リン酸タンク３１および循環配管３２によって形成された環状の循環路でリン酸水溶液を加熱するヒータ３４と、循環配管３２内を流れるリン酸水溶液から異物を除去するフィルター３５とを含む。
【００４４】
ポンプ３３、フィルター３５、およびヒータ３４は、循環配管３２に介装されている。リン酸ノズル１４にリン酸水溶液を案内するリン酸配管１５は、循環配管３２に接続されている。ポンプ３３は、常時、リン酸タンク３１内のリン酸水溶液を循環配管３２に送る。リン酸供給システムは、ポンプ３３に代えて、リン酸タンク３１内の気圧を上昇させることによりリン酸タンク３１内のリン酸水溶液を循環配管３２に押し出す加圧装置を備えていてもよい。ポンプ３３および加圧装置は、いずれも、リン酸タンク３１内のリン酸水溶液を循環配管３２に送る送液装置の一例である。
【００４５】
循環配管３２の上流端および下流端は、リン酸タンク３１に接続されている。リン酸水溶液は、リン酸タンク３１から循環配管３２の上流端に送られ、循環配管３２の下流端からリン酸タンク３１に戻る。これにより、リン酸タンク３１内のリン酸水溶液が循環路を循環する。リン酸水溶液が循環路を循環している間に、リン酸水溶液に含まれる異物がフィルター３５によって除去され、リン酸水溶液がヒータ３４によって加熱される。これにより、リン酸タンク３１内のリン酸水溶液は、室温（たとえば２０〜３０℃）よりも高い一定の温度に維持される。ヒータ３４によって加熱されたリン酸水溶液の温度は、その濃度における沸点であってもよいし、沸点未満の温度であってもよい。
【００４６】
基板処理装置１の回収システムは、処理カップ１０に加えて、処理カップ１０によって受け止められたリン酸水溶液をリン酸タンク３１に案内する回収配管３６と、回収配管３６を開閉する回収バルブ３７とを含む。基板処理装置１の排液システムは、処理カップ１０または回収配管３６に接続された排液配管３８と、排液配管３８を開閉する排液バルブ３９と、排液配管３８に排出されるリン酸水溶液の流量を変更する排液流量調整バルブ４０とを含む。図２では、排液配管３８が回収バルブ３７の上流で回収配管３６に接続されている。
【００４７】
回収排液バルブは、回収バルブ３７および排液バルブ３９を含む。回収排液バルブは、回収バルブ３７および排液バルブ３９に代わりに、回収配管３６と排液配管３８との接続位置に配置された三方弁を備えていてもよい。回収バルブ３７が開かれ、排液バルブ３９が閉じられた回収状態のとき、処理カップ１０によって受け止められたリン酸水溶液は、回収配管３６によってリン酸タンク３１に回収される。回収バルブ３７が閉じられ、排液バルブ３９が開かれた排液状態のとき、処理カップ１０によって受け止められたリン酸水溶液は、排液流量調整バルブ４０の開度に対応する流量で排液配管３８に排出される。
【００４８】
基板処理装置１のドレインシステムは、リン酸タンク３１内のリン酸水溶液を排出するドレイン配管４１と、ドレイン配管４１に介装されたドレインバルブ４２と、ドレイン配管４１に排出されるリン酸水溶液の流量を変更するドレイン流量調整バルブ４３とを含む。ドレインバルブ４２が開かれると、リン酸タンク３１内のリン酸水溶液は、ドレイン流量調整バルブ４３の開度に対応する流量でドレイン配管４１に排出される。これにより、リン酸タンク３１内のリン酸水溶液の液量が減少する。リン酸タンク３１内のリン酸水溶液の液量は、複数の液量センサー４４によって検出される。
【００４９】
複数の液量センサー４４は、リン酸タンク３１内のリン酸水溶液の液量が規定液量範囲の上限値未満であるか否かを検出する上限センサー４４ｈと、リン酸タンク３１内のリン酸水溶液の液量が規定液量範囲の下限値未満であるか否かを検出する下限センサー４４Ｌと、リン酸タンク３１内のリン酸水溶液の液量が上限値と下限値との間の目標値未満であるか否かを検出する目標センサー４４ｔとを含む。リン酸タンク３１内のリン酸水溶液の液量が規定液量範囲の下限値まで減少すると、基板処理装置１の補充システムからリン酸タンク３１に未使用の新しいリン酸水溶液が補充される。これにより、リン酸タンク３１内のリン酸水溶液の液量が規定液量範囲内の値に維持される。
【００５０】
基板処理装置１の補充システムは、前述の回収システムによって回収されるリン酸水溶液とは異なるリン酸水溶液をリン酸タンク３１に補充する。以下では、補充システムにより補充されるリン酸水溶液を、回収システムにより回収されるリン酸水溶液と区別するために、未使用のリン酸水溶液または新しいリン酸水溶液という。補充システムは、回収システムとは別のシステムである。
【００５１】
補充システムは、未使用のリン酸水溶液をリン酸タンク３１に供給する補充配管４５と、補充配管４５を開閉する補充バルブ４６とを含む。補充システムは、さらに、第１シリコン濃度の未使用のリン酸水溶液を補充配管４５に供給する第１個別配管４７Ａと、第２シリコン濃度の未使用のリン酸水溶液を補充配管４５に供給する第２個別配管４７Ｂとを含む。第１補充バルブ４８Ａおよび第１補充流量調整バルブ４９Ａは、第１個別配管４７Ａに介装されている。第２補充バルブ４８Ｂおよび第２補充流量調整バルブ４９Ｂは、第２個別配管４７Ｂに介装されている。
【００５２】
第１シリコン濃度は、第２シリコン濃度よりも大きい値である。第１シリコン濃度は、たとえば、リン酸水溶液の循環および加熱が開始される前のリン酸タンク３１内のリン酸水溶液のシリコン濃度と等しい値である。第１シリコン濃度は、たとえば、５０ｐｐｍであり、第２シリコン濃度は、たとえば、０ｐｐｍである。第１個別配管４７Ａおよび第２個別配管４７Ｂは、いずれも、室温のリン酸水溶液を補充配管４５に供給する。補充システムは、リン酸タンク３１に補充される未使用のリン酸水溶液を加熱する新液用ヒータを備えていてもよい。
【００５３】
第１補充バルブ４８Ａが開かれると、第１シリコン濃度のリン酸水溶液が補充配管４５に供給される。同様に、第２補充バルブ４８Ｂが開かれると、第２シリコン濃度のリン酸水溶液が補充配管４５に供給される。第１補充バルブ４８Ａおよび第２補充バルブ４８Ｂの両方が開かれると、第１シリコン濃度と第２シリコン濃度との間のシリコン濃度のリン酸水溶液が、リン酸タンク３１に補充される。リン酸タンク３１に補充されるリン酸水溶液の液量およびシリコン濃度は、第１補充流量調整バルブ４９Ａおよび第２補充流量調整バルブ４９Ｂの開度によって調節される。
【００５４】
リン酸供給システムは、リン酸タンク３１内のリン酸水溶液のシリコン濃度を検出するシリコン濃度計５０と、リン酸タンク３１内のリン酸水溶液のリン酸濃度を検出するリン酸濃度計５１と、リン酸タンク３１に純水を供給する給水配管５２と、給水配管５２に介装された給水バルブ５３とを含む。ヒータ３４は水の沸点以上の温度でリン酸水溶液を加熱する。リン酸水溶液に含まれる水が蒸発すると、リン酸水溶液中のリン酸の濃度が上昇する。制御装置３は、リン酸濃度計５１の検出値に基づいて給水バルブ５３を開き、リン酸タンク３１に純水を補充する。これにより、リン酸水溶液中のリン酸の濃度が規定濃度範囲内に維持される。
【００５５】
図３は、基板処理装置１の電気的構成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３ａと、コンピュータ本体３ａに接続された周辺装置３ｂとを含む。コンピュータ本体３ａは、各種の命令を実行するＣＰＵ６１（central processing unit：中央処理装置）と、情報を記憶する主記憶装置６２とを含む。周辺装置３ｂは、プログラムＰ等の情報を記憶する補助記憶装置６３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６４と、ホストコンピュータＨＣ等の制御装置３以外の装置と通信する通信装置６５とを含む。
【００５６】
制御装置３は、入力装置６６および表示装置６７に接続されている。入力装置６６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６７の画面に表示される。入力装置６６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６６および表示装置６７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。
【００５７】
ＣＰＵ６１は、補助記憶装置６３に記憶されたプログラムＰを実行する。補助記憶装置６３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６４を通じてリムーバブルメディアＭから補助記憶装置６３に送られたものであってもよいし、ホストコンピュータＨＣなどの外部装置から通信装置６５を通じて補助記憶装置６３に送られたものであってもよい。
【００５８】
補助記憶装置６３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６３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。
【００５９】
制御装置３は、ホストコンピュータＨＣ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。補助記憶装置６３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。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。
【００６０】
図４は、基板処理装置１によって処理される基板Ｗの断面の一例を示す断面図である。図５は、基板処理装置１によって行われる基板Ｗの処理の一例を説明するための工程図である。以下では、図１、図４、および図５を参照する。
図４に示すように、基板処理装置１によって処理される基板Ｗの一例は、シリコン酸化膜Ｆｏ（SiO2）とシリコン窒化膜Ｆｎ（SiN）とが露出した表面（デバイス形成面）を有するシリコンウエハである。後述する基板Ｗの処理の一例では、このような基板Ｗにリン酸水溶液が供給される。これにより、シリコン酸化膜Ｆｏのエッチングを抑えながら、シリコン窒化膜Ｆｎを所定のエッチングレート（単位時間あたりのエッチング量）でエッチングすることができる。
【００６１】
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５のステップＳ１）。
具体的には、全てのノズルが基板Ｗの上方から退避しており、全てのガード１１が下位置に位置している状態で、搬送ロボット（図示せず）が、基板Ｗをハンドで支持しながら、ハンドをチャンバー４内に進入させる。その後、搬送ロボットは、基板Ｗの表面が上に向けられた状態でハンド上の基板Ｗをスピンチャック５の上に置く。その後、搬送ロボットは、ハンドをチャンバー４の内部から退避させる。スピンモータ９は、基板Ｗがチャックピン６によって把持された後、基板Ｗの回転を開始させる。
【００６２】
次に、リン酸水溶液を基板Ｗに供給するリン酸供給工程が行われる（図５のステップＳ２）。
具体的には、第１ノズル移動ユニット１７が、リン酸ノズル１４を処理位置に移動させ、ガード昇降ユニット１３が、いずれかのガード１１を基板Ｗに対向させる。その後、リン酸バルブ１６が開かれ、リン酸ノズル１４がリン酸水溶液の吐出を開始する。リン酸ノズル１４がリン酸水溶液を吐出しているとき、第１ノズル移動ユニット１７は、リン酸ノズル１４から吐出されたリン酸水溶液が基板Ｗの上面中央部に着液する中央処理位置と、リン酸ノズル１４から吐出されたリン酸水溶液が基板Ｗの上面外周部に着液する外周処理位置と、の間でリン酸ノズル１４を移動させてもよいし、リン酸水溶液の着液位置が基板Ｗの上面中央部に位置するようにリン酸ノズル１４を静止させてもよい。
【００６３】
リン酸ノズル１４から吐出されたリン酸水溶液は、基板Ｗの上面に着液した後、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の上面全域を覆うリン酸水溶液の液膜が形成され、基板Ｗの上面全域にリン酸水溶液が供給される。特に、第１ノズル移動ユニット１７がリン酸ノズル１４を中央処理位置と外周処理位置との間で移動させる場合は、基板Ｗの上面全域がリン酸水溶液の着液位置で走査されるので、リン酸水溶液が基板Ｗの上面全域に均一に供給される。これにより、基板Ｗの上面が均一に処理される。リン酸バルブ１６が開かれてから所定時間が経過すると、リン酸バルブ１６が閉じられ、リン酸ノズル１４からのリン酸水溶液の吐出が停止される。その後、第１ノズル移動ユニット１７がリン酸ノズル１４を退避位置に移動させる。
【００６４】
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５のステップＳ３）。
具体的には、リンス液バルブ２４が開かれ、リンス液ノズル２２が純水の吐出を開始する。基板Ｗの上面に着液した純水は、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上のリン酸水溶液は、リンス液ノズル２２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。リンス液バルブ２４が開かれてから所定時間が経過すると、リンス液バルブ２４が閉じられ、純水の吐出が停止される。
【００６５】
次に、ＳＣ１を基板Ｗに供給するＳＣ１供給工程が行われる（図５のステップＳ４）。
具体的には、第２ノズル移動ユニット２１が、リン酸ノズル１４を処理位置に移動させ、ガード昇降ユニット１３が、リン酸供給工程のときとは異なるガード１１を基板Ｗに対向させる。その後、ＳＣ１バルブ２０が開かれ、ＳＣ１ノズル１８がＳＣ１の吐出を開始する。ＳＣ１ノズル１８がＳＣ１を吐出しているとき、第２ノズル移動ユニット２１は、ＳＣ１ノズル１８から吐出されたＳＣ１が基板Ｗの上面中央部に着液する中央処理位置と、ＳＣ１ノズル１８から吐出されたＳＣ１が基板Ｗの上面外周部に着液する外周処理位置と、の間でＳＣ１ノズル１８を移動させてもよいし、ＳＣ１の着液位置が基板Ｗの上面中央部に位置するようにＳＣ１ノズル１８を静止させてもよい。
【００６６】
ＳＣ１ノズル１８から吐出されたＳＣ１は、基板Ｗの上面に着液した後、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ＳＣ１の液膜が形成され、基板Ｗの上面全域にＳＣ１が供給される。特に、第２ノズル移動ユニット２１がＳＣ１ノズル１８を中央処理位置と外周処理位置との間で移動させる場合は、基板Ｗの上面全域がＳＣ１の着液位置で走査されるので、ＳＣ１が基板Ｗの上面全域に均一に供給される。これにより、基板Ｗの上面が均一に処理される。ＳＣ１バルブ２０が開かれてから所定時間が経過すると、ＳＣ１バルブ２０が閉じられ、ＳＣ１ノズル１８からのＳＣ１の吐出が停止される。その後、第２ノズル移動ユニット２１がＳＣ１ノズル１８を退避位置に移動させる。
【００６７】
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５のステップＳ５）。
具体的には、リンス液バルブ２４が開かれ、リンス液ノズル２２が純水の吐出を開始する。基板Ｗの上面に着液した純水は、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ＳＣ１は、リンス液ノズル２２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。リンス液バルブ２４が開かれてから所定時間が経過すると、リンス液バルブ２４が閉じられ、純水の吐出が停止される
次に、基板Ｗの高速回転によって基板Ｗを乾燥させる乾燥工程が行われる（図５のステップＳ６）。
【００６８】
具体的には、スピンモータ９が基板Ｗを回転方向に加速させ、これまでの基板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９が回転を停止する。これにより、基板Ｗの回転が停止される。
【００６９】
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５のステップＳ７）。
具体的には、ガード昇降ユニット１３が、全てのガード１１を下位置まで下降させる。その後、搬送ロボット（図示せず）が、ハンドをチャンバー４内に進入させる。搬送ロボットは、複数のチャックピン６が基板Ｗの把持を解除した後、スピンチャック５上の基板Ｗをハンドで支持する。その後、搬送ロボットは、基板Ｗをハンドで支持しながら、ハンドをチャンバー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。
【００７０】
図６は、制御装置３の機能ブロックを示すブロック図である。以下では、図２、図３、および図６を参照する。
制御装置３は、リン酸タンク３１内のリン酸水溶液のシリコン濃度を安定させるシリコン濃度制御部７１を含む。シリコン濃度制御部７１は、制御装置３にインストールされたプログラムＰをＣＰＵ６１が実行することにより実現される機能ブロックである。
【００７１】
シリコン濃度制御部７１は、シリコン濃度計５０の検出値に基づいてリン酸タンク３１内のリン酸水溶液のシリコン濃度を監視する濃度監視部７２と、濃度監視部７２からの液量減少指令にしたがってリン酸タンク３１内のリン酸水溶液の液量を規定液量範囲の下限値以下の値まで減少させる液量減少部７３と、未使用の新しいリン酸水溶液をリン酸タンク３１に補充することによりリン酸タンク３１内のリン酸水溶液の液量を規定液量範囲内の値まで増加させる新液補充部７６とを含む。
【００７２】
液量減少部７３は、ドレインバルブ４２を開閉することにより、リン酸タンク３１内の液体を減少させるタンク液減少部７４と、回収バルブ３７および排液バルブ３９を開閉することにより、カップ１２からリン酸タンク３１に回収されるリン酸水溶液の液量を減少させる回収量減少部７５とを含む。ドレイン流量調整バルブ４３の開度は、タンク液減少部７４によって変更され、排液流量調整バルブ４０の開度は、回収量減少部７５によって変更される。
【００７３】
新液補充部７６は、液量センサー４４の検出値に基づいてリン酸タンク３１内のリン酸水溶液の液量を監視する液量監視部７７と、液量監視部７７からの補充指令にしたがって補充バルブ４６を開き、リン酸タンク３１にリン酸水溶液を補充する補充実行部７８と、第１補充流量調整バルブ４９Ａおよび第２補充流量調整バルブ４９Ｂの開度を変更することにより、リン酸タンク３１に補充されるリン酸水溶液のシリコン濃度を変更する濃度変更部７９を含む。
【００７４】
リン酸タンク３１に補充するリン酸水溶液の液量が同じ場合、補充するリン酸水溶液のシリコン濃度を変化させると、リン酸水溶液の補充前後におけるリン酸タンク３１内のリン酸水溶液のシリコン濃度の変化量も変化する。したがって、シリコン濃度制御部７１は、補充するリン酸水溶液のシリコン濃度を新液補充部７６に変化させることにより、リン酸水溶液の補充前後におけるリン酸タンク３１内のリン酸水溶液のシリコン濃度の変化量を変更することができる。
【００７５】
図７Ａおよび図７Ｂは、リン酸タンク３１内のリン酸水溶液のシリコン濃度の時間的変化とリン酸タンク３１内のリン酸水溶液の液量の時間的変化とを示すタイムチャートである。図７Ｂは、図７Ａの続きを示している。以下では、図２、図６、図７Ａ、および図７Ｂを参照する。
リン酸バルブ１６が開かれると（図７Ａの時刻Ｔ１）、リン酸タンク３１内のリン酸水溶液が、リン酸ノズル１４に送られ、リン酸ノズル１４から基板Ｗに向けて吐出される。回収バルブ３７は、リン酸バルブ１６が開く前または後に開かれてもよいし、リン酸バルブ１６が開かれるのと同時に開かれてもよい。図７Ａは、リン酸バルブ１６が開かれた後に回収バルブ３７が開かれる例を示している（図７Ａの時刻Ｔ２）。排液バルブ３９は、回収バルブ３７が開かれると閉じられ、回収バルブ３７が閉じられると開かれる。
【００７６】
回収バルブ３７が開いているときは、基板Ｗに供給されたリン酸水溶液がリン酸タンク３１に回収される。リン酸水溶液が基板Ｗに供給されると、基板Ｗに含まれるシリコンがリン酸水溶液に溶け込み、シリコン濃度が上昇する。このリン酸水溶液がリン酸タンク３１に回収されると、リン酸タンク３１内のリン酸水溶液のシリコン濃度が上昇する。制御装置３の濃度監視部７２は、シリコン濃度計５０の検出値に基づいてリン酸タンク３１内のリン酸水溶液のシリコン濃度を監視している。
【００７７】
リン酸タンク３１内のリン酸水溶液のシリコン濃度が規定濃度範囲の上限値に達すると（図７Ａの時刻Ｔ３）、濃度監視部７２は、リン酸タンク３１内のリン酸水溶液の液量を減少させる液量減少指令を制御装置３の液量減少部７３に伝える。液量減少部７３は、液量減少指令を受けて、リン酸タンク３１内のリン酸水溶液の液量を規定液量範囲の下限値以下の値まで減少させる（時刻Ｔ３〜時刻Ｔ５）。図７Ａは、リン酸タンク３１内のリン酸水溶液をドレイン配管４１に排出することにより、リン酸タンク３１内のリン酸水溶液の液量を減少させる例を示している。この場合、液量減少部７３は、ドレインバルブ４２を所定時間（時刻Ｔ３〜時刻Ｔ５）開く。
【００７８】
ドレインバルブ４２が開かれると、リン酸タンク３１内のリン酸水溶液の液量が減少していく。リン酸タンク３１内のリン酸水溶液の液量が規定液量範囲の下限値に達すると（図７Ａの時刻Ｔ４）、制御装置３の新液補充部７６は、補充バルブ４６を開き（図７Ａの時刻Ｔ４）、未使用の新しいリン酸水溶液をリン酸タンク３１に補充する。このとき、回収バルブ３７およびドレインバルブ４２も開かれている。したがって、基板Ｗに供給されたリン酸水溶液と未使用の新しいリン酸水溶液とがリン酸タンク３１に供給される一方で、リン酸タンク３１内のリン酸水溶液の一部がドレイン配管４１に排出される。
【００７９】
ドレイン配管４１に排出されるリン酸水溶液の流量が、リン酸タンク３１に補充されるリン酸水溶液の流量よりも多ければ、リン酸タンク３１内のリン酸水溶液の液量の減少率が緩やかになる。図７Ａは、この例を示している。これとは反対に、ドレイン配管４１に排出されるリン酸水溶液の流量が、リン酸タンク３１に補充されるリン酸水溶液の流量よりも少なければ、リン酸タンク３１内のリン酸水溶液の液量は増加する。両者が等しければ、リン酸タンク３１内の液量は概ね一定に維持される。
【００８０】
リン酸タンク３１内のリン酸水溶液の液量が上限値と下限値との間の目標値に達すると、新液補充部７６は、補充バルブ４６を閉じ（図７Ａの時刻Ｔ６）、リン酸水溶液の補充を停止する。このようにして、リン酸タンク３１内のリン酸水溶液の液量が規定液量範囲内の値まで回復する。さらに、リン酸タンク３１に補充される未使用のリン酸リン酸水溶液は、リン酸タンク３１内のリン酸水溶液よりもシリコン濃度が低いので、未使用のリン酸水溶液がリン酸タンク３１に補充されている間（図７Ａの時刻Ｔ４〜時刻Ｔ６）は、リン酸タンク３１内のリン酸水溶液のシリコン濃度が低下する。これにより、リン酸タンク３１内のリン酸水溶液のシリコン濃度が規定濃度範囲内の値まで低下する（図７Ａの時刻Ｔ６）。
【００８１】
図７Ａの時刻Ｔ６で補充バルブ４６が閉じられた後は、基板Ｗに供給されたリン酸水溶液が回収され続けるのに対して、リン酸水溶液の補充が停止されるので、リン酸タンク３１内のリン酸水溶液のシリコン濃度は再び上昇し続ける。リン酸水溶液のシリコン濃度が規定濃度範囲の上限値に達すると（図７Ａの時刻Ｔ７）、前述と同様に、リン酸水溶液の排出とリン酸水溶液の補充とが行われる（図７Ａの時刻Ｔ７〜時刻Ｔ８）。これにより、基板Ｗに供給されるリン酸水溶液のシリコン濃度の変動を抑えることができる。
【００８２】
リン酸バルブ１６が開かれてから所定時間が経過すると、リン酸バルブ１６が閉じられ（図７Ｂの時刻Ｔ９）、リン酸ノズル１４からのリン酸水溶液の吐出が停止される。その後、回収バルブ３７が閉じられ、排液バルブ３９が開かれる（図７Ｂの時刻Ｔ１０）。リン酸水溶液の吐出が停止されると、カップ１２からリン酸タンク３１に戻るリン酸水溶液がなくなる。しかしながら、リン酸タンク３１やヒータ３４に含まれるシリコンがリン酸タンク３１内のリン酸水溶液に溶け込むので、リン酸タンク３１内のリン酸水溶液のシリコン濃度は、これまでよりも小さい割合で上昇し続ける（図７Ｂの時刻Ｔ１０〜時刻Ｔ１１）。
【００８３】
基板Ｗへのリン酸水溶液の供給が停止されているときに、リン酸タンク３１内のリン酸水溶液のシリコン濃度が規定濃度範囲の上限値に達すると、前述と同様に、リン酸水溶液の排出とリン酸水溶液の補充とが行われる（図７Ａの時刻Ｔ１１〜時刻Ｔ１２）。したがって、基板Ｗに供給されたリン酸水溶液がリン酸タンク３１に回収される処理時だけでなく、リン酸水溶液が基板Ｗに供給されていない非処理時も、リン酸タンク３１内のリン酸水溶液のシリコン濃度が規定濃度範囲内に維持される。
【００８４】
以上のように本実施形態では、リン酸タンク３１に貯留されているリン酸水溶液を、リン酸ノズル１４に案内し、リン酸ノズル１４に吐出させる。リン酸ノズル１４から吐出されたリン酸水溶液は、回転している基板Ｗの表面に着液し、基板Ｗの表面に沿って外方に流れる。これにより、基板Ｗの表面全域にリン酸水溶液が供給され、シリコン窒化膜が選択的にエッチングされる。
【００８５】
基板Ｗに供給されたリン酸水溶液は、リン酸タンク３１に回収される。回収されたリン酸水溶液には基板Ｗに含まれるシリコンが溶け込んでいる。したがって、基板Ｗへのリン酸水溶液の供給を続けると、リン酸タンク３１内のリン酸水溶液のシリコン濃度が上昇していく。リン酸タンク３１内のリン酸水溶液のシリコン濃度は、シリコン濃度計５０によって検出される。
【００８６】
リン酸タンク３１内のリン酸水溶液のシリコン濃度が規定濃度範囲の上限値に達すると、リン酸タンク３１内のリン酸水溶液の液量が減らされる。つまり、リン酸タンク３１内のリン酸水溶液およびリン酸タンク３１に戻るリン酸水溶液の少なくとも一方が減らされる。これらのリン酸水溶液は、回収できなかったリン酸水溶液とは別のリン酸水溶液である。リン酸タンク３１内の液量が規定液量範囲の下限値以下の値まで減少すると、未使用の新しいリン酸水溶液がリン酸タンク３１に補充される。
【００８７】
新しいリン酸水溶液がリン酸タンク３１に補充されると、リン酸タンク３１内のリン酸水溶液の液量が規定液量範囲内の値まで増加する。さらに、基板Ｗに含まれるシリコンが溶け込んだリン酸水溶液に新しいリン酸水溶液が加わるので、リン酸水溶液の補充によってリン酸タンク３１内のリン酸水溶液のシリコン濃度が低下していく。これにより、リン酸タンク３１内のリン酸水溶液のシリコン濃度が規定濃度範囲内の値に調整される。したがって、基板Ｗに供給されるリン酸水溶液のシリコン濃度を安定させることができる。
【００８８】
このように、リン酸タンク３１内のリン酸水溶液の液量は、回収できなかったリン酸水溶液の分だけ減っていくのではなく、リン酸水溶液のシリコン濃度を調節するために意図的に減らされる。したがって、リン酸水溶液を補充するタイミングやリン酸水溶液の補充量を意図的に変更できる。さらに、補充されるリン酸水溶液の液量等を変更することにより、リン酸水溶液補充後のリン酸水溶液のシリコン濃度を調節できる。これにより、リン酸タンク３１内のリン酸水溶液のシリコン濃度を安定させることができ、基板Ｗに供給されるリン酸水溶液のシリコン濃度を安定させることができる。
【００８９】
シリコン濃度の規定濃度範囲の上限値および下限値の差は、たとえば、１０〜１００ｐｐｍ程度である。リン酸タンク１３内のリン酸水溶液のシリコン濃度が、規定濃度範囲の上限値よりも高濃度の交換濃度に達すると、リン酸タンク１３内の全てのリン酸水溶液がドレイン配管４１を通じて排出され、新しいリン酸水溶液に交換される。本実施形態では、リン酸水溶液のシリコン濃度を安定させることができるので、リン酸水溶液の交換頻度を低下させることができる。これにより、基板処理装置１のランニングコストを低減することができる。
【００９０】
本実施形態では、リン酸水溶液がリン酸タンク３１に補充されるタイミングとリン酸タンク３１に補充されるリン酸水溶液の液量だけでなく、リン酸タンク３１に補充されるリン酸水溶液のシリコン濃度も意図的に変更できる。これにより、リン酸水溶液の補充直後に発生する温度の変動やむらを抑えることができる。もしくは、リン酸水溶液の補充直後に発生するシリコン濃度の変動やむらを抑えることができる。
【００９１】
具体的には、補充するリン酸水溶液のシリコン濃度を十分に低くすれば、少量のリン酸水溶液を補充するだけで、リン酸タンク３１内のリン酸水溶液のシリコン濃度を規定濃度範囲内の値まで低下させることができる。この場合、補充するリン酸水溶液の温度がリン酸タンク３１内のリン酸水溶液の温度と異なっていても、リン酸水溶液の補充直後にリン酸タンク３１内で発生するリン酸水溶液の温度の変動やむらを抑えることができる。
【００９２】
また、補充するリン酸水溶液のシリコン濃度が極端に低くなくても、補充するリン酸水溶液の量を増やせば、リン酸タンク３１内のリン酸水溶液のシリコン濃度を規定濃度範囲内の値まで低下させることができる。この場合、リン酸タンク３１内のリン酸水溶液とシリコン濃度が概ね等しいリン酸水溶液がリン酸タンク３１に補充されるので、リン酸水溶液の補充直後に発生するシリコン濃度の変動やむらを抑えることができる。
【００９３】
本実施形態では、リン酸水溶液の吐出が開始されてからある程度の時間が経過した後に、リン酸水溶液の回収を開始する。基板Ｗからリン酸水溶液に溶け込むシリコンの量は、通常、基板Ｗへのリン酸水溶液の供給を開始した直後が最も多く、時間の経過に伴って減少していく。したがって、リン酸水溶液の供給を開始した直後に基板Ｗから回収されたリン酸水溶液を、リン酸タンク３１に回収するのではなく、排液配管３８に排出することにより、リン酸タンク３１内のリン酸水溶液のシリコン濃度の上昇を抑えることができる。
【００９４】
本実施形態では、リン酸タンク３１の接液部３１ａ（図２参照）とヒータ３４の接液部３４ａ（図２参照）とが石英で作られている。石英に含まれるシリコンは、基板Ｗに供給される前にリン酸水溶液に溶け込む。したがって、リン酸タンク３１内のリン酸水溶液のシリコン濃度は、基板Ｗに供給されたリン酸水溶液がリン酸タンク３１に回収される処理時だけでなく、リン酸水溶液が基板Ｗに供給されていない非処理時も上昇する。非処理時にリン酸タンク３１内のリン酸水溶液のシリコン濃度が規定濃度範囲の上限値に達すると、リン酸タンク３１内のリン酸水溶液の液量が意図的に減らされ、新しいリン酸水溶液がリン酸タンク３１に補充される。したがって、非処理時もリン酸タンク３１内のリン酸水溶液のシリコン濃度を安定させることができる。
【００９５】
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、リン酸タンク３１内のリン酸水溶液のシリコン濃度が規定濃度範囲の上限値に達したとき、リン酸タンク３１内のリン酸水溶液をドレイン配管４１に排出するのではなく、処理カップ１０からリン酸タンク３１に回収されるリン酸水溶液の一部を排液配管３８に排出することにより、リン酸タンク３１内のリン酸水溶液の液量を減少させてもよい。
【００９６】
具体的には、図８において二点鎖線の四角で示すように、リン酸水溶液のシリコン濃度にかかわらずドレインバルブ４２を閉じた状態にし、リン酸タンク３１内のリン酸水溶液のシリコン濃度が規定濃度範囲の上限値に達すると、回収バルブ３７を一時的に閉じ、排液バルブ３９を一時的に開いてもよい。
この構成によれば、リン酸タンク３１内のリン酸水溶液よりもシリコン濃度が高いリン酸水溶液、つまり、基板Ｗに供給されたリン酸水溶液をリン酸タンク３１に回収せずに、リン酸タンク３１内のリン酸水溶液の液量を減少させるので、リン酸タンク３１内のリン酸水溶液のシリコン濃度の上昇を抑えながら、リン酸タンク３１内のリン酸水溶液の液量を規定液量範囲の下限値以下の値まで減少させることができる。
【００９７】
排液配管３８を、回収配管３６ではなく、カップ１２に接続してもよい。また、排液配管３８を、循環配管３２に接続してもよい。この場合、排液バルブ３９を開けば、循環配管３２からリン酸タンク３１に戻るリン酸水溶液の一部を排液配管３８に排出することができる。これにより、リン酸タンク３１内のリン酸水溶液の液量を減少させることができる。
【００９８】
リン酸タンク３１に補充されるリン酸水溶液のシリコン濃度を変更する必要がなければ、第１個別配管４７Ａおよび第２個別配管４７Ｂの一方を省略してもよい。
前述の実施形態では、第１個別配管４７Ａおよび第２個別配管４７Ｂからリン酸タンク３１にリン酸水溶液を補充した。しかし、リン酸タンク３１に対してリン酸と水とを個別に補充し、補充されたリン酸および水をリン酸タンク３１の内部で混合してもよい。
【００９９】
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】
【０１００】
１        ：基板処理装置
３        ：制御装置
５        ：スピンチャック（基板保持手段）
１０      ：処理カップ（リン酸回収手段）
１１      ：ガード（リン酸回収手段）
１２      ：カップ（リン酸回収手段）
１４      ：リン酸ノズル
１５      ：リン酸配管（リン酸案内手段）
１６      ：リン酸バルブ
３１      ：リン酸タンク
３１ａ    ：リン酸タンクの接液部
３２      ：循環配管（リン酸案内手段）
３３      ：ポンプ（リン酸案内手段）
３４      ：ヒータ
３４ａ    ：ヒータの接液部
３６      ：回収配管（リン酸回収手段）
３７      ：回収バルブ（リン酸回収手段、回収排液切替バルブ）
３８      ：排液配管（液量減少手段）
３９      ：排液バルブ（液量減少手段、回収排液切替バルブ）
４０      ：排液流量調整バルブ（液量減少手段）
４１      ：ドレイン配管（液量減少手段）
４２      ：ドレインバルブ（液量減少手段）
４３      ：ドレイン流量調整バルブ（液量減少手段）
４４      ：液量センサー
４５      ：補充配管（リン酸補充手段）
４６      ：補充バルブ（リン酸補充手段）
４７Ａ    ：第１個別配管（リン酸補充手段）
４７Ｂ    ：第２個別配管（リン酸補充手段）
４８Ａ    ：第１補充バルブ（リン酸補充手段）
４８Ｂ    ：第２補充バルブ（リン酸補充手段）
４９Ａ    ：第１補充流量調整バルブ（リン酸補充手段、濃度変更手段）
４９Ｂ    ：第２補充流量調整バルブ（リン酸補充手段、濃度変更手段）
Ａ１      ：回転軸線
Ｆｎ      ：シリコン窒化膜
Ｆｏ      ：シリコン酸化膜
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７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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