(57)【要約】【課題】溶存酸素濃度が調整された処理液を再利用する場合であっても、極めて安定した品質で基板を処理する。【解決手段】供給タンクで処理液を貯留する。処理液の溶存酸素濃度を測定する。空気よりも不活性ガスの濃度が高い濃度調整ガスを供給タンク内に供給することにより、測定された処理液の溶存酸素濃度に応じて供給タンク内の処理液の溶存酸素濃度を調整する。供給タンク内の処理液を基板に供給する。基板に供給された処理液を供給タンクに回収する。処理液が供給タンクに回収される前に、濃度調整ガス以外のガスであって、基板の処理中に処理液に溶け込んだ不要ガスを処理液から減少させる。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給タンクで処理液を貯留する処理液貯留工程と、
前記処理液の溶存酸素濃度を測定する溶存酸素濃度測定工程と、
空気よりも不活性ガスの濃度が高い濃度調整ガスを前記供給タンク内に供給することにより、前記溶存酸素濃度測定工程で測定された前記処理液の溶存酸素濃度に応じて前記供給タンク内の前記処理液の溶存酸素濃度を調整する溶存酸素濃度調整工程と、
前記供給タンク内の前記処理液を基板に供給する処理液供給工程と、
前記基板に供給された前記処理液を前記供給タンクに回収する処理液回収工程と、
前記基板に供給された前記処理液が前記供給タンクに回収される前に、前記濃度調整ガス以外のガスであって、前記処理液供給工程で前記処理液に溶け込んだ不要ガスを前記処理液から減少させる不要ガス減少工程と、を含む、基板処理方法。
【請求項２】
前記不要ガス減少工程は、前記基板に供給された前記処理液が前記供給タンクに回収される前に、前記処理液に溶け込んでいる総ガス量を減少させる脱気工程を含む、請求項１に記載の基板処理方法。
【請求項３】
前記不要ガス減少工程は、前記基板に供給された前記処理液が前記供給タンクに回収される前に、前記濃度調整ガスを前記処理液に溶け込ませることにより、前記処理液に溶け込んでいる前記不要ガスを前記濃度調整ガスで置換するガス溶解工程を含む、請求項１または２に記載の基板処理方法。
【請求項４】
前記処理液回収工程は、前記基板に供給された前記処理液が前記供給タンクに回収される前に、前記処理液を回収タンクに流入させる中間回収工程を含み、
前記不要ガス減少工程は、前記回収タンク内の前記処理液から前記不要ガスを減少させる工程を含む、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】
前記不要ガス減少工程は、前記濃度調整ガスを前記回収タンク内に供給することにより、前記濃度調整ガスを前記回収タンク内の前記処理液に溶け込ませるガス溶解工程を含む、請求項４に記載の基板処理方法。
【請求項６】
前記処理液回収工程は、前記基板に供給された前記処理液が前記供給タンクに回収される前に、前記処理液を上流タンクに流入させる上流回収工程と、前記上流タンク内の前記処理液が前記供給タンクに回収される前に、前記処理液を前記上流タンクから下流タンクに流入させる下流回収工程と、を含み、
前記不要ガス減少工程は、前記上流タンク内の前記処理液に溶け込んでいる総ガス量を減少させる脱気工程と、前記濃度調整ガスを前記下流タンク内に供給することにより、前記濃度調整ガスを前記下流タンク内の前記処理液に溶け込ませるガス溶解工程と、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】
前記処理液回収工程は、前記基板に供給された前記処理液が前記供給タンクに回収される前に、前記処理液を回収タンクに流入させる中間回収工程を含み、
前記基板処理方法は、前記供給タンク内の前記処理液の温度が基準温度以下である否かを判定する液温判定工程をさらに含み、
前記不要ガス減少工程は、前記液温判定工程で前記処理液の温度が前記基準温度以下であると判定されたときに、前記回収タンク内の前記処理液から前記不要ガスを減少させる工程を含み、
前記処理液回収工程は、前記液温判定工程で前記処理液の温度が前記基準温度以下ではないと判定されたときに、前記回収タンク内の前記処理液から前記不要ガスを減少させずに、前記回収タンク内の前記処理液を前記供給タンクの方に送る工程を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項８】
前記処理液回収工程は、前記基板に供給された前記処理液が前記供給タンクに回収される前に、前記処理液を回収タンクに流入させる中間回収工程を含み、
前記基板処理方法は、前記基板に供給された前記処理液が前記回収タンクから前記供給タンクの方に送られる前に、前記処理液中の前記不要ガスの濃度を測定する不要ガス濃度測定工程と、前記不要ガス濃度測定工程で測定された前記不要ガスの濃度が基準濃度以上である否かを判定する濃度判定工程と、をさらに含み、
前記不要ガス減少工程は、前記濃度判定工程で前記不要ガスの濃度が前記基準濃度以上であると判定されたときに、前記回収タンク内の前記処理液から前記不要ガスを減少させる工程を含み、
前記処理液回収工程は、前記濃度判定工程で前記不要ガスの濃度が前記基準濃度以上ではないと判定されたときに、前記回収タンク内の前記処理液から前記不要ガスを減少させずに、前記回収タンク内の前記処理液を前記供給タンクの方に送る工程を含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項９】
前記処理液回収工程は、
前記基板に供給された前記処理液が前記供給タンクに回収される前に、第１回収タンクに並列接続された第２回収タンクに前記処理液を流入させずに、前記第１回収タンクに前記処理液を流入させる第１回収工程と、
前記基板に供給された前記処理液が前記供給タンクに回収される前に、前記第１回収タンクに前記処理液を流入させずに、前記第２回収タンクに前記処理液を流入させる第２回収工程と、をさらに含み、
前記不要ガス減少工程は、前記第２回収工程と並行して前記第１回収タンク内の前記処理液から前記不要ガスを減少させる第１不要ガス減少工程と、前記第１回収工程と並行して前記第２回収タンク内の前記処理液から前記不要ガスを減少させる第２不要ガス減少工程と、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１０】
処理液を貯留する供給タンクと、
前記処理液の溶存酸素濃度を測定する酸素濃度計と、
空気よりも不活性ガスの濃度が高い濃度調整ガスを前記供給タンク内に供給することにより、前記酸素濃度計によって測定された前記処理液の溶存酸素濃度に応じて前記供給タンク内の前記処理液の溶存酸素濃度を調整する溶存酸素濃度調整手段と、
前記供給タンク内の前記処理液を基板に供給する処理液供給手段と、
前記基板に供給された前記処理液を前記供給タンクに回収する処理液回収手段と、
前記基板に供給された前記処理液が前記供給タンクに回収される前に、前記濃度調整ガス以外のガスであって、前記処理液が前記基板に供給されたときに前記処理液に溶け込んだ不要ガスを前記処理液から減少させる不要ガス減少手段と、を備える、基板処理装置。
【請求項１１】
前記不要ガス減少手段は、前記基板に供給された前記処理液が前記供給タンクに回収される前に、前記処理液に溶け込んでいる総ガス量を減少させる脱気手段を含む、請求項１０に記載の基板処理装置。
【請求項１２】
前記不要ガス減少手段は、前記基板に供給された前記処理液が前記供給タンクに回収される前に、前記濃度調整ガスを前記処理液に溶け込ませることにより、前記処理液に溶け込んでいる前記不要ガスを前記濃度調整ガスで置換するガス溶解手段を含む、請求項１０または１１に記載の基板処理装置。
【請求項１３】
前記処理液回収手段は、前記基板に供給された前記処理液が前記供給タンクに回収される前に、前記処理液を貯留する回収タンクを含み、
前記不要ガス減少手段は、前記回収タンク内の前記処理液から前記不要ガスを減少させる、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１４】
前記不要ガス減少手段は、前記濃度調整ガスを前記回収タンク内に供給することにより、前記濃度調整ガスを前記回収タンク内の前記処理液に溶け込ませるガス溶解手段を含む、請求項１３に記載の基板処理装置。
【請求項１５】
前記処理液回収手段は、前記基板に供給された前記処理液が前記供給タンクに回収される前に、前記処理液を貯留する上流タンクと、前記上流タンク内の前記処理液が前記供給タンクに回収される前に、前記処理液を貯留する下流タンクと、をさらに含み、
前記不要ガス減少手段は、前記上流タンク内の前記処理液に溶け込んでいる総ガス量を減少させる脱気手段と、前記濃度調整ガスを前記下流タンク内に供給することにより、前記濃度調整ガスを前記下流タンク内の前記処理液に溶け込ませるガス溶解手段と、を含む、請求項１０〜１４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１６】
前記処理液回収手段は、前記基板に供給された前記処理液が前記供給タンクに回収される前に、前記処理液を貯留する回収タンクを含み、
前記基板処理装置は、前記供給タンク内の前記処理液の温度が基準温度以下である否かを判定する温度判定部が設けられており、前記処理液回収手段および不要ガス減少手段を制御する制御装置をさらに備え、
前記処理液の温度が前記基準温度以下であると前記制御装置が判定したとき、前記制御装置は、前記不要ガス減少手段に前記不要ガスを前記回収タンク内の前記処理液から減少させ、
前記処理液の温度が前記基準温度以下ではないと前記制御装置が判定したとき、前記制御装置は、前記不要ガス減少手段に前記不要ガスを前記回収タンク内の前記処理液から減少させずに、前記処理液回収手段に前記回収タンク内の前記処理液を前記供給タンクの方に送らせる、請求項１０〜１５のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１７】
前記処理液回収手段は、前記基板に供給された前記処理液が前記供給タンクに回収される前に、前記処理液を貯留する回収タンクを含み、
前記基板処理装置は、前記基板に供給された前記処理液が前記回収タンクから前記供給タンクの方に送られる前に、前記処理液中の前記不要ガスの濃度を測定する不要ガス濃度計と、前記不要ガス濃度計の測定値に基づいて前記不要ガスの濃度が基準濃度以上である否かを判定する濃度判定部が設けられており、前記処理液回収手段および不要ガス減少手段を制御する制御装置をさらに備え、
前記前記不要ガスの濃度が前記基準濃度以上であると前記制御装置が判定したとき、前記制御装置は、前記不要ガス減少手段に前記不要ガスを前記回収タンク内の前記処理液から減少させ、
前記前記不要ガスの濃度が前記基準濃度以上ではないと前記制御装置が判定したとき、前記制御装置は、前記不要ガス減少手段に前記不要ガスを前記回収タンク内の前記処理液から減少させずに、前記処理液回収手段に前記回収タンク内の前記処理液を前記供給タンクの方に送らせる、請求項１０〜１６のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１８】
前記処理液回収手段は、
前記基板に供給された前記処理液が前記供給タンクに回収される前に前記処理液を貯留する第１上流タンクと、
前記第１上流タンクに並列接続されており、前記基板に供給された前記処理液が前記供給タンクに回収される前に前記処理液を貯留する第２上流タンクと、
前記基板に供給された前記処理液を前記第２上流タンクに流入させずに前記第１上流タンクに流入させる第１回収状態と、前記基板に供給された前記処理液を前記第１上流タンクに流入させずに前記第２上流タンクに流入させる第２回収状態と、に切り替わる回収切替バルブと、を含み、
前記不要ガス減少手段は、前記第１上流タンク内の前記処理液から前記不要ガスを減少させる第１不要ガス減少手段と、前記第２上流タンク内の前記処理液から前記不要ガスを減少させる第２不要ガス減少手段と、を含む、請求項１０〜１７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、例えば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、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、有機ＥＬ（electroluminescence）表示装置などのＦＰＤ（Flat Panel Display）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、ＴＭＡＨ（水酸化テラメチルアンモニウム）を貯留するタンク内に窒素ガスまたはドライエアーを供給して、ＴＭＡＨの溶存酸素濃度を最適な値に調整する基板処理装置が開示されている。タンク内に供給されるガスの種類は、ＴＭＡＨの溶存酸素濃度を検出する溶存ガスセンサーの検出値に基づいて変更される。
【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には記載されていないが、基板に供給された処理液を回収して再利用する場合がある。回収された処理液には、雰囲気中のガスが溶け込んでいる。基板と処理液との化学反応によって発生したガスが、回収された処理液に溶け込んでいる場合もある。これらのガスには、酸素ガスおよび不活性ガス以外のガスが含まれうる。酸素ガスおよび不活性ガス以外のガスは、処理液の溶存酸素濃度を検出する酸素濃度計の検出精度を低下させる場合がある。この場合、処理液の実際の溶存酸素濃度は、目標濃度とは異なる値に調整されてしまう。
【０００５】
そこで、本発明の目的の一つは、溶存酸素濃度が調整された処理液を再利用する場合であっても、極めて安定した品質で基板を処理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】
【０００６】
前記目的を達成するための請求項１記載の発明は、供給タンクで処理液を貯留する処理液貯留工程と、前記処理液の溶存酸素濃度を測定する溶存酸素濃度測定工程と、空気よりも不活性ガスの濃度が高い濃度調整ガスを前記供給タンク内に供給することにより、前記溶存酸素濃度測定工程で測定された前記処理液の溶存酸素濃度に応じて前記供給タンク内の前記処理液の溶存酸素濃度を調整する溶存酸素濃度調整工程と、前記供給タンク内の前記処理液を基板に供給する処理液供給工程と、前記基板に供給された前記処理液を前記供給タンクに回収する処理液回収工程と、前記基板に供給された前記処理液が前記供給タンクに回収される前に、前記濃度調整ガス以外のガスであって、前記処理液供給工程で前記処理液に溶け込んだ不要ガスを前記処理液から減少させる不要ガス減少工程と、を含む、基板処理方法である。
【０００７】
この方法によれば、処理液の溶存酸素濃度が測定される。空気よりも不活性ガスの濃度が高い濃度調整ガスは、供給タンク内に供給される。これにより、濃度調整ガスが供給タンク内の処理液に溶け込む。濃度調整ガスの流量や組成は、溶存酸素濃度の測定値に応じて変更される。これにより、処理液の溶存酸素濃度が調整される。
供給タンク内の処理液は、基板に供給される。処理液が基板に供給されると、処理液と雰囲気とが接触する。そのため、基板に供給された処理液には、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。基板と処理液との化学反応によって発生したガスが、処理液に溶け込んでいる場合もある。濃度調整ガス以外のガスは、処理液の溶存酸素濃度を検出する酸素濃度計の検出精度を低下させる場合がある。
【０００８】
基板の処理中に処理液に溶け込んだ不要ガスは、処理液が供給タンクに回収される前に減らされる。したがって、基板に供給された処理液が供給タンク内の処理液に含まれる場合であっても、不要ガスに起因する溶存酸素濃度の測定誤差を零もしくは小さな値に減少させることができ、処理液の実際の溶存酸素濃度を目標濃度に近づけることができる。これにより、溶存酸素濃度が調整された処理液を再利用する場合であっても、極めて安定した品質で基板を処理できる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、前記不要ガス減少工程は、前記基板に供給された前記処理液が前記供給タンクに回収される前に、前記処理液に溶け込んでいる総ガス量を減少させる脱気工程を含む、請求項１に記載の基板処理方法である。
この方法によれば、処理液が供給タンクに回収される前に、不要ガスだけでなく、それ以外のガスも、処理液から除去される。つまり、ガスの種類にかかわりなく、処理液に溶け込んでいる全てのガスを減少させる。これにより、処理液に溶け込んでいる総ガス量が減少するので、供給タンク内に流入する不要ガスを減らすことができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、前記不要ガス減少工程は、前記基板に供給された前記処理液が前記供給タンクに回収される前に、前記濃度調整ガスを前記処理液に溶け込ませることにより、前記処理液に溶け込んでいる前記不要ガスを前記濃度調整ガスで置換するガス溶解工程を含む、請求項１または２に記載の基板処理方法である。
この方法によれば、基板に供給された処理液に濃度調整ガスが供給され、濃度調整ガスが処理液に溶け込む。処理液に溶け込んでいる不要ガスは、濃度調整ガスの供給によって処理液から排出され、濃度調整ガスに置換される。これにより、供給タンク内に流入する不要ガスを減らすことができ、不要ガスに起因する溶存酸素濃度の測定誤差を零もしくは小さな値に減少させることができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、前記処理液回収工程は、前記基板に供給された前記処理液が前記供給タンクに回収される前に、前記処理液を回収タンクに流入させる中間回収工程を含み、前記不要ガス減少工程は、前記回収タンク内の前記処理液から前記不要ガスを減少させる工程を含む、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。
この方法によれば、配管内を流れる処理液ではなく、回収タンクに貯留されている処理液から不要ガスを減少させる。その後、回収タンクから供給タンクに処理液が回収される。タンクは、配管に比べて多くの液体を一か所に保持することができる。したがって、配管内を流れる処理液から不要ガスを減少させる場合に比べて、多くの処理液から不要ガスを同時に除去できる。これにより、不要ガスを効率的に減少させることができる。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、前記不要ガス減少工程は、前記濃度調整ガスを前記回収タンク内に供給することにより、前記濃度調整ガスを前記回収タンク内の前記処理液に溶け込ませるガス溶解工程を含む、請求項４に記載の基板処理方法である。
この方法によれば、濃度調整ガスが回収タンク内に供給され、回収タンク内の処理液に溶け込む。処理液に溶け込んでいる不要ガスは、濃度調整ガスの供給によって処理液から排出され、濃度調整ガスに置換される。その後、回収タンクから供給タンクに処理液が回収される。供給タンクでも、濃度調整ガスが供給され、処理液に溶け込む。したがって、濃度調整ガスは、供給タンクだけでなく、回収タンクでも処理液に供給される。
【００１３】
このように、処理液の溶存酸素濃度は、回収タンクで調整され、その後、供給タンクで調整される。つまり、処理液の溶存酸素濃度は、段階的に調整される。そのため、処理液の溶存酸素濃度を一つのタンク内で調整する場合に比べて、精度よく処理液の溶存酸素濃度を目標濃度に近づけることができる。また、実際の溶存酸素濃度と目標濃度との差が大きい場合でも、処理液の溶存酸素濃度を目標濃度に近づけることができる。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、前記処理液回収工程は、前記基板に供給された前記処理液が前記供給タンクに回収される前に、前記処理液を上流タンクに流入させる上流回収工程と、前記上流タンク内の前記処理液が前記供給タンクに回収される前に、前記処理液を前記上流タンクから下流タンクに流入させる下流回収工程と、を含み、前記不要ガス減少工程は、前記上流タンク内の前記処理液に溶け込んでいる総ガス量を減少させる脱気工程と、前記濃度調整ガスを前記下流タンク内に供給することにより、前記濃度調整ガスを前記下流タンク内の前記処理液に溶け込ませるガス溶解工程と、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。
【００１５】
この方法によれば、基板に供給された処理液が、上流タンク、下流タンク、および供給タンクにこの順番で流入する。上流タンクでは、不要ガスを含む全てのガスが処理液から除去される。下流タンクでは、処理液に溶け込んでいる不要ガスが濃度調整ガスで置換される。したがって、不要ガスの残留量が極めて少なく、かつ溶存酸素濃度が調整された処理液が供給タンクに戻る。そのため、供給タンク内の処理液の溶存酸素濃度を短時間で目標濃度に近づけ易い。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、前記処理液回収工程は、前記基板に供給された前記処理液が前記供給タンクに回収される前に、前記処理液を回収タンクに流入させる中間回収工程を含み、前記基板処理方法は、前記供給タンク内の前記処理液の温度が基準温度以下である否かを判定する液温判定工程をさらに含み、前記不要ガス減少工程は、前記液温判定工程で前記処理液の温度が前記基準温度以下であると判定されたときに、前記回収タンク内の前記処理液から前記不要ガスを減少させる工程を含み、前記処理液回収工程は、前記液温判定工程で前記処理液の温度が前記基準温度以下ではないと判定されたときに、前記回収タンク内の前記処理液から前記不要ガスを減少させずに、前記回収タンク内の前記処理液を前記供給タンクの方に送る工程を含む、請求項１〜６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、処理液の温度が基準温度以下のときは、回収タンク内の処理液から不要ガスが除去され、不要ガスが除去された処理液が回収タンクから供給タンクの方に送られる。その一方で、処理液の温度が基準温度を上回るときは、不要ガスの除去が行われず、不要ガスを減少させていない処理液が回収タンクから供給タンクの方に送られる。つまり、処理液の温度に応じて回収タンクで不要ガスの除去を行うか否かが判定される。
【００１８】
基板に対する処理液の反応性は、通常、処理液の温度上昇に伴って高まる。処理液の温度が高いと、溶存酸素濃度の変化が処理後の基板の品質に与える影響を無視できるほど、温度の影響が大きい場合がある。この場合、処理液の温度を精密に制御すれば、不要ガスの除去を行わなくても、極めて安定した品質で基板を処理できる。これにより、基板に供給された処理液を供給タンクに回収するまでの工程を簡素化できる。
【００１９】
基準温度は、室温よりも高く、処理液の沸点よりも低い温度である。供給タンク内の処理液の温度が基準温度以下である否かは、処理液の温度を検出する温度計の測定値に基づいて判断してもよいし、処理液を加熱または冷却する温度調節器の設定温度に基づいて判断してもよい。複数の回収タンクが設けられている場合、全ての回収タンクで不要ガスの除去が回避されてもよいし、複数の回収タンクのいくつかだけで不要ガスの除去が回避されてもよい。
【００２０】
請求項８に記載の発明は、前記処理液回収工程は、前記基板に供給された前記処理液が前記供給タンクに回収される前に、前記処理液を回収タンクに流入させる中間回収工程を含み、前記基板処理方法は、前記基板に供給された前記処理液が前記回収タンクから前記供給タンクの方に送られる前に、前記処理液中の前記不要ガスの濃度を測定する不要ガス濃度測定工程と、前記不要ガス濃度測定工程で測定された前記不要ガスの濃度が基準濃度以上である否かを判定する濃度判定工程と、をさらに含み、前記不要ガス減少工程は、前記濃度判定工程で前記不要ガスの濃度が前記基準濃度以上であると判定されたときに、前記回収タンク内の前記処理液から前記不要ガスを減少させる工程を含み、前記処理液回収工程は、前記濃度判定工程で前記不要ガスの濃度が前記基準濃度以上ではないと判定されたときに、前記回収タンク内の前記処理液から前記不要ガスを減少させずに、前記回収タンク内の前記処理液を前記供給タンクの方に送る工程を含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の基板処理方法である。
【００２１】
この方法によれば、処理液中の不要ガスの濃度が基準濃度以上のときは、回収タンク内の処理液から不要ガスが除去され、不要ガスが除去された処理液が回収タンクから供給タンクの方に送られる。その一方で、処理液中の不要ガスの濃度が基準濃度を下回るときは、不要ガスの除去が行われず、不要ガスを減少させていない処理液が回収タンクから供給タンクの方に送られる。つまり、不要ガスの濃度に応じて回収タンクで不要ガスの除去を行うか否かが判定される。
【００２２】
処理液中の不要ガスの濃度が低いと、不要ガスに起因する溶存酸素濃度の測定誤差が無視できるほど小さい場合がある。この場合、回収された処理液から不要ガスを除去しなくても、溶存酸素濃度が安定した処理液を基板に供給できる。複数の回収タンクが設けられている場合、全ての回収タンクで不要ガスの除去が回避されてもよいし、複数の回収タンクのいくつかだけで不要ガスの除去が回避されてもよい。
【００２３】
請求項９に記載の発明は、前記処理液回収工程は、前記基板に供給された前記処理液が前記供給タンクに回収される前に、第１回収タンクに並列接続された第２回収タンクに前記処理液を流入させずに、前記第１回収タンクに前記処理液を流入させる第１回収工程と、前記基板に供給された前記処理液が前記供給タンクに回収される前に、前記第１回収タンクに前記処理液を流入させずに、前記第２回収タンクに前記処理液を流入させる第２回収工程と、をさらに含み、前記不要ガス減少工程は、前記第２回収工程と並行して前記第１回収タンク内の前記処理液から前記不要ガスを減少させる第１不要ガス減少工程と、前記第１回収工程と並行して前記第２回収タンク内の前記処理液から前記不要ガスを減少させる第２不要ガス減少工程と、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。
【００２４】
この方法によれば、並列接続された第１回収タンクおよび第２回収タンクに処理液が回収される。処理液が第１回収タンクに回収されるときは、第２回収タンクへの処理液の回収が停止される。このとき、第２回収タンク内の処理液から不要ガスが除去される。その一方で、処理液が第２回収タンクに回収されるときは、第１回収タンクへの処理液の回収が停止される。このとき、第１回収タンク内の処理液から不要ガスが除去される。したがって、処理液から不要ガスを除去しているときに、基板への処理液の供給を停止しなくてもいい。これにより、基板処理装置のスループット（単位時間あたりの基板の処理枚数）の減少を防止することができる。
【００２５】
請求項１０に記載の発明は、処理液を貯留する供給タンクと、前記処理液の溶存酸素濃度を測定する酸素濃度計と、空気よりも不活性ガスの濃度が高い濃度調整ガスを前記供給タンク内に供給することにより、前記酸素濃度計によって測定された前記処理液の溶存酸素濃度に応じて前記供給タンク内の前記処理液の溶存酸素濃度を調整する溶存酸素濃度調整手段と、前記供給タンク内の前記処理液を基板に供給する処理液供給手段と、前記基板に供給された前記処理液を前記供給タンクに回収する処理液回収手段と、前記基板に供給された前記処理液が前記供給タンクに回収される前に、前記濃度調整ガス以外のガスであって、前記処理液が前記基板に供給されたときに前記処理液に溶け込んだ不要ガスを前記処理液から減少させる不要ガス減少手段と、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。
【００２６】
請求項１１に記載の発明は、前記不要ガス減少手段は、前記基板に供給された前記処理液が前記供給タンクに回収される前に、前記処理液に溶け込んでいる総ガス量を減少させる脱気手段を含む、請求項１０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１２に記載の発明は、前記不要ガス減少手段は、前記基板に供給された前記処理液が前記供給タンクに回収される前に、前記濃度調整ガスを前記処理液に溶け込ませることにより、前記処理液に溶け込んでいる前記不要ガスを前記濃度調整ガスで置換するガス溶解手段を含む、請求項１０または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。
【００２７】
請求項１３に記載の発明は、前記処理液回収手段は、前記基板に供給された前記処理液が前記供給タンクに回収される前に、前記処理液を貯留する回収タンクを含み、前記不要ガス減少手段は、前記回収タンク内の前記処理液から前記不要ガスを減少させる、請求項１０〜１２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。
【００２８】
請求項１４に記載の発明は、前記不要ガス減少手段は、前記濃度調整ガスを前記回収タンク内に供給することにより、前記濃度調整ガスを前記回収タンク内の前記処理液に溶け込ませるガス溶解手段を含む、請求項１３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１５に記載の発明は、前記処理液回収手段は、前記基板に供給された前記処理液が前記供給タンクに回収される前に、前記処理液を貯留する上流タンクと、前記上流タンク内の前記処理液が前記供給タンクに回収される前に、前記処理液を貯留する下流タンクと、をさらに含み、前記不要ガス減少手段は、前記上流タンク内の前記処理液に溶け込んでいる総ガス量を減少させる脱気手段と、前記濃度調整ガスを前記下流タンク内に供給することにより、前記濃度調整ガスを前記下流タンク内の前記処理液に溶け込ませるガス溶解手段と、を含む、請求項１０〜１４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。
【００２９】
請求項１６に記載の発明は、前記処理液回収手段は、前記基板に供給された前記処理液が前記供給タンクに回収される前に、前記処理液を貯留する回収タンクを含み、前記基板処理装置は、前記供給タンク内の前記処理液の温度が基準温度以下である否かを判定する温度判定部が設けられており、前記処理液回収手段および不要ガス減少手段を制御する制御装置をさらに備え、前記処理液の温度が前記基準温度以下であると前記制御装置が判定したとき、前記制御装置は、前記不要ガス減少手段に前記不要ガスを前記回収タンク内の前記処理液から減少させ、前記処理液の温度が前記基準温度以下ではないと前記制御装置が判定したとき、前記制御装置は、前記不要ガス減少手段に前記不要ガスを前記回収タンク内の前記処理液から減少させずに、前記処理液回収手段に前記回収タンク内の前記処理液を前記供給タンクの方に送らせる、請求項１０〜１５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。
【００３０】
請求項１７に記載の発明は、前記処理液回収手段は、前記基板に供給された前記処理液が前記供給タンクに回収される前に、前記処理液を貯留する回収タンクを含み、前記基板処理装置は、前記基板に供給された前記処理液が前記回収タンクから前記供給タンクの方に送られる前に、前記処理液中の前記不要ガスの濃度を測定する不要ガス濃度計と、前記不要ガス濃度計の測定値に基づいて前記不要ガスの濃度が基準濃度以上である否かを判定する濃度判定部が設けられており、前記処理液回収手段および不要ガス減少手段を制御する制御装置をさらに備え、前記前記不要ガスの濃度が前記基準濃度以上であると前記制御装置が判定したとき、前記制御装置は、前記不要ガス減少手段に前記不要ガスを前記回収タンク内の前記処理液から減少させ、前記前記不要ガスの濃度が前記基準濃度以上ではないと前記制御装置が判定したとき、前記制御装置は、前記不要ガス減少手段に前記不要ガスを前記回収タンク内の前記処理液から減少させずに、前記処理液回収手段に前記回収タンク内の前記処理液を前記供給タンクの方に送らせる、請求項１０〜１６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。
【００３１】
請求項１８に記載の発明は、前記処理液回収手段は、前記基板に供給された前記処理液が前記供給タンクに回収される前に前記処理液を貯留する第１上流タンクと、前記第１上流タンクに並列接続されており、前記基板に供給された前記処理液が前記供給タンクに回収される前に前記処理液を貯留する第２上流タンクと、前記基板に供給された前記処理液を前記第２上流タンクに流入させずに前記第１上流タンクに流入させる第１回収状態と、前記基板に供給された前記処理液を前記第１上流タンクに流入させずに前記第２上流タンクに流入させる第２回収状態と、に切り替わる回収切替バルブと、を含み、前記不要ガス減少手段は、前記第１上流タンク内の前記処理液から前記不要ガスを減少させる第１不要ガス減少手段と、前記第２上流タンク内の前記処理液から前記不要ガスを減少させる第２不要ガス減少手段と、を含む、請求項１０〜１７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】
【００３２】
【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および機能ブロック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８】薬液が基板に供給されてから基板に供給された薬液が供給タンクに回収されるまでの期間における基板処理装置の動作を示すタイムチャートである。
【図９】図８に示す期間における薬液の溶存酸素濃度の経時的変化の一例の概要を示すタイムチャートである。
【図１０】上流タンクで不要ガスの除去を行うか否かを判断するときの流れを示す、本発明の第２実施形態に係るフローチャートである。
【図１１】上流タンクで不要ガスの除去を行うか否かを判断するときの流れを示す、本発明の第３実施形態に係るフローチャートである。
【図１２】本発明の第３実施形態に係る濃度測定ユニットを示す模式図である。
【図１３】本発明の第４実施形態に係る薬液回収ユニットを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
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Ｃ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Ｃ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Ｃ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。
【００３４】
搬送ロボットは、ロードポートＬＰ上のキャリアＣ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。インデクサロボットＩＲおよびセンターロボットＣＲは、基板Ｗを支持するハンドＨ１、Ｈ２を含む。
【００３５】
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（例えば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。
【００３６】
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（例えば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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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（Ｄeionzied 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（例えば、１〜１００ｐｐｍ程度）の塩酸水のいずれかであってもよい。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。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低酸素ガスである。
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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、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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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とともに回転軸線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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
第１薬液および第２薬液は、例えば、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（例えばクエン酸、蓚酸など）、有機アルカリ（例えば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（例えば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。
【００６９】
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。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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
図５は、制御装置３のハードウェアおよび機能ブロックを示すブロック図である。図５に示す温度判定部１２１および濃度判定部１２２については第２および第３実施形態で説明する。温度判定部１２１および濃度判定部１２２は、制御装置３にインストールされたプログラムをＣＰＵ６２が実行することにより実現される機能ブロックである。
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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、例えば、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、例えば、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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。以下では、図１〜図４および図６を参照する。
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。エッチングされる対象は、ポリシリコン膜以外の薄膜や基板Ｗ自体（シリコンウエハ）であってもよい。また、エッチング以外の処理が実行されてもよい。
【００７９】
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。
【００８０】
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）。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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（例えば数千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）。
【００８６】
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。
【００８７】
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。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。
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（ガス溶解装置１０１および脱気装置８５）とを備えている。
【００８８】
薬液供給ユニット７１は、基板Ｗに供給される薬液を貯留する供給タンク７２と、供給タンク７２内の薬液の量を検出する液面センサー７３とを含む。薬液供給ユニット７１は、さらに、供給タンク７２内の薬液を循環させる環状の循環路を形成する循環配管７４と、供給タンク７２内の薬液を循環配管７４に送るポンプ７５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フィルター７６とを含む。
【００８９】
循環配管７４の上流端および下流端は、供給タンク７２に接続されている。ポンプ７５およびフィルター７６は、循環配管７４に介装されている。薬液は、ポンプ７５によって供給タンク７２から循環配管７４の上流端に送られ、循環配管７４の下流端から供給タンク７２に戻る。これにより、供給タンク７２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、循環配管７４に接続されている。第２薬液バルブ５３が開かれると、循環配管７４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。
【００９０】
薬液供給ユニット７１は、薬液の加熱または冷却によって供給タンク７２内の薬液の温度を変更する温度調節器７７と、温度調節器７７によって温度が調節された薬液の温度を測定する温度計７８とを含んでいてもよい。温度調節器７７および温度計７８は、循環配管７４に介装されている。温度調節器７７の温度は、温度計７８の測定値に基づいて変更される。これにより、供給タンク７２内の薬液の温度が設定温度に維持される。
【００９１】
図７は、温度調節器７７が室温（例えば２０〜３０℃）よりも高い温度で液体を加熱するヒーターであり、温度計７８が循環配管７４内の薬液の温度を測定する例を示している。温度調節器７７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、温度調節器７７は、供給タンク７２内に配置されていてもよい。温度計７８は、供給タンク７２内の薬液の温度を測定してもよい。
【００９２】
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タンク８４と、上流タンク８４から回収された薬液を貯留する下流タンク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から上流タンク８４に薬液を導く上流配管８２と、上流タンク８４から下流タンク８９に薬液を導く中間配管８７と、下流タンク８９から供給タンク７２に薬液を導く下流配管９０とを含む。上流タンク８４および下流タンク８９は、処理ユニット２から供給タンク７２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。
【００９３】
図７は、上流タンク８４が処理ユニット２の下に配置されており、下流タンク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。
【００９４】
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、上流タンク８４に接続されている。中間配管８７の上流端は、上流タンク８４に接続されている。中間配管８７の下流端は、下流タンク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を通じて上流タンク８４内の薬液を下流タンク８９に送る上流ポンプ８８とを含む。
【００９５】
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を通じて上流タンク８４内に流入する。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。上流タンク８４内の薬液は、上流ポンプ８８によって上流タンク８４から中間配管８７に送られ、下流タンク８９に流入する。これにより、上流タンク８４内の薬液が中間配管８７を通じて下流タンク８９に回収される。
【００９６】
下流タンク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、供給タンク７２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を通じて下流タンク８９内の薬液を供給タンク７２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内の薬液を下流タンク８９に案内するリターン配管９４とを含む。
【００９７】
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。
【００９８】
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を通じて供給タンク７２に供給され、残りの薬液が、リターン配管９４を通じて下流タンク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。
【００９９】
濃度測定ユニット９５は、供給タンク７２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、供給タンク７２および下流タンク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、供給タンク７２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、供給タンク７２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、下流タンク８９の中で薬液の溶存酸素濃度を測定してもよい。
【０１００】
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、循環配管７４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、フィルター７６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、循環配管７４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。
【０１０１】
溶存酸素濃度変更ユニットは、不活性ガスを含む濃度調整ガスを薬液に溶け込ませるガス溶解装置１０１と、薬液の溶存ガスを除去する脱気装置８５とを含む。濃度調整ガスは、不活性ガスの濃度が空気中の窒素ガスの濃度（約７８ｖｏｌ％）よりも高いガスである。濃度調整ガスは、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。以下では、濃度調整ガスが窒素ガスまたは窒素ガスと空気との混合ガスである例について説明する。
【０１０２】
ガス溶解装置１０１は、供給タンク７２内でガスを吐出することにより供給タンク７２内の薬液にガスを溶け込ませる第１ガス供給配管１０２と、下流タンク８９内でガスを吐出することにより下流タンク８９内の薬液にガスを溶け込ませる第２ガス供給配管１０９とを含む。第１ガス供給配管１０２の第１ガス吐出口１０２ｐは、供給タンク７２内の薬液中に配置されている。第２ガス供給配管１０９の第２ガス吐出口１０９ｐは、下流タンク８９内の薬液中に配置されている。供給タンク７２の中であれば、第１ガス吐出口１０２ｐは、液面（供給タンク７２内の薬液の表面）の上方に配置されていてもよい。第２ガス吐出口１０９ｐについても同様である。
【０１０３】
ガス溶解装置１０１は、不活性ガスを第１ガス供給配管１０２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ガス供給配管１０２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ガス供給配管１０２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。
【０１０４】
同様に、ガス溶解装置１０１は、不活性ガスを第２ガス供給配管１０９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ガス供給配管１０９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ガス供給配管１０９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。
【０１０５】
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ガス供給配管１０２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ガス供給配管１０２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ガス供給配管１０２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。
【０１０６】
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ガス供給配管１０９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ガス供給配管１０９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ガス供給配管１０９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。
【０１０７】
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ガス吐出口１０２ｐから吐出される。これにより、供給タンク７２内の薬液中に多数の気泡が形成され、窒素ガスが供給タンク７２内の薬液に溶け込む。このとき、溶存酸素が薬液から排出され、薬液の溶存酸素濃度が低下する。供給タンク７２内の薬液の溶存酸素濃度は、第１ガス吐出口１０２ｐから吐出される窒素ガスの流量を変更することにより変更される。
【０１０８】
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ガス吐出口１０２ｐから吐出される。これにより、供給タンク７２内の薬液中に多数の気泡が形成され、空気が供給タンク７２内の薬液に溶け込む。空気は、その体積の約２１％が酸素であるのに対し、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。したがって、供給タンク７２内に空気を供給しない場合に比べて、短時間で供給タンク７２内の薬液の溶存酸素濃度を上昇させることができる。
【０１０９】
同様に、第２不活性ガスバルブ１１１が開かれると、窒素ガスが下流タンク８９の中に供給され、下流タンク８９内の薬液に溶け込む。第２酸素含有ガスバルブ１１４が開かれると、空気が下流タンク８９の中に供給され、下流タンク８９内の薬液に溶け込む。これにより、下流タンク８９内の薬液の溶存酸素濃度が調整される。下流タンク８９内の薬液の溶存酸素濃度は、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の開度に応じて変更される。
【０１１０】
制御装置３は、濃度調整ガス（窒素ガスまたは窒素ガスと空気との混合ガス）を供給タンク７２の中に常時供給してもよいし、必要なときにだけ濃度調整ガスを供給タンク７２の中に供給してもよい。同様に、制御装置３は、濃度調整ガスを下流タンク８９の中に常時供給してもよいし、必要なときにだけ濃度調整ガスを下流タンク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濃度調整ガスの流量および組成を変更することにより、供給タンク７２内の薬液の溶存酸素濃度を最終目標濃度に維持する。制御装置３は、第２酸素濃度計９８の測定値に基づいて濃度調整ガスの流量および組成を変更することにより、下流タンク８９内の薬液の溶存酸素濃度を中間目標濃度に維持してもよい。
【０１１１】
濃度調整ガスが供給タンク７２内に供給されると、供給タンク７２内の気圧が上昇する。同様に、濃度調整ガスが下流タンク８９内に供給されると、下流タンク８９内の気圧が上昇する。供給タンク７２内の気圧が上限圧力を上回ると、供給タンク７２内のガスがリリーフバルブ１１６を通じて排出される。同様に、下流タンク８９内の気圧が上限圧力を上回ると、下流タンク８９内のガスがリリーフバルブ１１６を通じて排出される。これにより、供給タンク７２および下流タンク８９内の気圧が上限圧力以下に維持される。
【０１１２】
溶存酸素濃度変更ユニットの脱気装置８５は、超音波振動を発生する超音波発生器である。超音波発生器は、上流タンク８４内に配置されており、上流タンク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）から上流タンク８４内の空間に放出される。これにより、上流タンク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。上流タンク８４内の薬液から放出されたガスは、上流タンク８４に接続されたガス排出配管８６を通じて上流タンク８４から排出される。
【０１１３】
図７は、超音波発生器が上流タンク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、上流タンク８４を介して上流タンク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、上流タンク８４内の気圧を減少させる減圧装置と、上流タンク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。
【０１１４】
処理ユニット２内で基板Ｗに供給された薬液は、上流タンク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。例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タンク８４に回収される。
【０１１５】
第１酸素濃度計９６および第２酸素濃度計９８は、例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。
【０１１６】
前述のように、脱気装置８５は、上流タンク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。下流タンク８９では、濃度調整ガスが薬液に溶け込む。下流タンク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、濃度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供給タンク７２に回収される。そのため、供給タンク７２内の薬液の溶存酸素濃度を高い精度で検出できる。
【０１１７】
図８は、薬液が基板Ｗに供給されてから基板Ｗに供給された薬液が供給タンク７２に回収されるまでの期間における基板処理装置１の動作を示すタイムチャートである。図８に示す時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの期間は、前述の第２薬液供給工程（図６のステップＳ５）が実行されている期間の一部または全部である。以下では、図７および図８を参照する。
【０１１８】
薬液が基板Ｗに供給されるときは、処理ユニット２から上流タンク８４への薬液の回収を切り替える上流バルブ８３（図７参照）が開かれている。時刻Ｔ１で基板Ｗへの薬液の供給が開始された後、上流タンク８４への薬液の回収が開始される（時刻Ｔ２）。そして、時刻Ｔ３で基板Ｗへの薬液の供給が停止された後、上流タンク８４への薬液の回収が終了する（時刻Ｔ４）。
【０１１９】
上流バルブ８３は、上流タンク８４への薬液の回収が終了した後に閉じられる。その後、時刻Ｔ５から時刻Ｔ６までの期間、上流タンク８４内の薬液の脱気が行われる。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を含む全ての溶存ガスが薬液から除去される。さらに、上流バルブ８３が閉じられているので、薬液から除去された溶存ガスは、処理ユニット２に逆流することなく、ガス排出配管８６を通じて上流タンク８４から排出される。脱気が終了した後は、時刻Ｔ７から時刻Ｔ８までの期間、上流タンク８４内の薬液が下流タンク８９に送られる。
【０１２０】
時刻Ｔ７から時刻Ｔ９までの期間、下流タンク８９内の薬液は、下流タンク８９から供給タンク７２に回収されずに、下流配管９０およびリターン配管９４によって形成された循環路を循環する。また、濃度調整ガスがこの期間中に下流タンク８９内に供給される。これにより、下流タンク８９内の薬液の溶存酸素濃度が調整される。液面センサー７３（図７参照）によって検出された供給タンク７２内の液量が下限値を下回ると、下流タンク８９内の薬液が供給タンク７２に送られる（時刻Ｔ９から時刻Ｔ１０）。これにより、基板Ｗに供給された薬液が供給タンク７２に回収される。
【０１２１】
時刻Ｔ９以降の期間は、供給タンク７２内に供給された濃度調整ガスが、供給タンク７２に回収された薬液に溶け込む。供給タンク７２内に供給される濃度調整ガスの流量および組成は、第１酸素濃度計９６の測定値に基づいて調整される。これにより、供給タンク７２内の薬液の溶存酸素濃度が目標濃度付近に維持される。そして、実際の溶存酸素濃度が目標濃度に一致または概ね一致した薬液が再び基板Ｗに供給される。これにより、薬液が再利用される。
【０１２２】
図９は、図８に示す期間における薬液の溶存酸素濃度の経時的変化の一例の概要を示すタイムチャートである。以下では、図７および図９を参照する。
図９に示すように、時刻Ｔ１以前の期間は、供給タンク７２内の薬液の溶存酸素濃度が目標濃度に維持されている。時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの期間は、処理ユニット２内の雰囲気に含まれる酸素ガス等が薬液に溶け込み、薬液の溶存酸素濃度が時間の経過に伴って上昇する。時刻Ｔ２から時刻Ｔ５までの期間は、薬液が上流タンク８４に貯留されている。そのため、この期間中は、薬液の溶存酸素濃度が大幅に変化しない。
【０１２３】
時刻Ｔ５から時刻Ｔ６までの期間は、上流タンク８４内の薬液の脱気が行われる。そのため、薬液の溶存酸素濃度が急激に低下する。このとき、酸素ガスだけでなく、それ以外のガスも薬液から除去される。そのため、薬液の溶存酸素濃度だけでなく、薬液の溶存ガス濃度も急激に低下する。さらに、時刻Ｔ７から時刻Ｔ９までの期間は、下流タンク８９内に供給された濃度調整ガスが下流タンク８９内の薬液に溶け込む。これにより、下流タンク８９内の薬液の溶存酸素濃度が低下する。
【０１２４】
図９は、時刻Ｔ７から時刻Ｔ９までの期間中に下流タンク８９内の薬液の溶存酸素濃度が概ね一定の値（中間目標濃度）で安定する例を示している。中間目標濃度は、最終目標濃度より高くてもよいし低くてもよい。時刻Ｔ９以降の期間は、供給タンク７２内に供給された濃度調整ガスが供給タンク７２内の薬液に溶け込む。これにより、供給タンク７２内の薬液の溶存酸素濃度が概ね一定の値（最終目標濃度）で安定する。したがって、実際の溶存酸素濃度が最終目標濃度に一致または概ね一致した薬液が再び基板Ｗに供給される。
【０１２５】
以上のように第１実施形態では、薬液の溶存酸素濃度が測定される。空気よりも不活性ガスの濃度が高い濃度調整ガスは、供給タンク７２内に供給される。これにより、濃度調整ガスが供給タンク７２内の薬液に溶け込む。濃度調整ガスの流量や組成は、溶存酸素濃度の測定値に応じて変更される。これにより、薬液の溶存酸素濃度が調整される。
供給タンク７２内の薬液は、基板Ｗに供給される。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。濃度調整ガス以外のガスは、薬液の溶存酸素濃度を検出する第１酸素濃度計９６の検出精度を低下させる場合がある。
【０１２６】
基板Ｗの処理中に薬液に溶け込んだ不要ガスは、薬液が供給タンク７２に回収される前に減らされる。したがって、基板Ｗに供給された薬液が供給タンク７２内の薬液に含まれる場合であっても、不要ガスに起因する溶存酸素濃度の測定誤差を零もしくは小さな値に減少させることができ、薬液の実際の溶存酸素濃度を目標濃度に近づけることができる。これにより、溶存酸素濃度が調整された薬液を再利用する場合であっても、極めて安定した品質で基板Ｗを処理できる。
【０１２７】
第１実施形態では、基板Ｗに供給された薬液が、上流タンク８４、下流タンク８９、および供給タンク７２にこの順番で流入する。上流タンク８４では、不要ガスを含む全てのガスが薬液から除去される。下流タンク８９では、薬液に溶け込んでいる不要ガスが濃度調整ガスで置換される。したがって、不要ガスの残留量が極めて少なく、かつ溶存酸素濃度が調整された薬液が供給タンク７２に戻る。そのため、供給タンク７２内の薬液の溶存酸素濃度を短時間で目標濃度に近づけ易い。
【０１２８】
＜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、薬液の温度に応じて上流タンク８４で不要ガスの除去を行うか否かが判定されることである。
図１０は、上流タンク８４で不要ガスの除去を行うか否かを判断するときの流れを示す、本発明の第２実施形態に係るフローチャートである。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。
【０１２９】
図５に示すように、制御装置３は、供給タンク７２内の薬液の温度が基準温度以下である否かを判定する温度判定部１２１を含む。基準温度は、室温よりも高く、薬液の沸点よりも低い温度である。薬液の一例であるＴＭＡＨでポリシリコンをエッチングする場合、基準温度は例えば３０〜５０℃である。供給タンク７２内の薬液の温度が基準温度以下である否かは、供給タンク７２内の薬液の温度を検出する温度計７８（図７参照）の測定値に基づいて判断してもよいし、温度調節器７７（図７参照）の設定温度に基づいて判断してもよい。
【０１３０】
図１０に示すように、前述の第２薬液供給工程（図６のステップＳ５）が実行されと（図１０のステップＳ１１）、上流タンク８４への薬液の回収が行われる（図１０のステップＳ１２）。その後、供給タンク７２内の薬液の温度が基準温度以下である否かが判定される（図１０のステップＳ１３）。
薬液の温度が基準温度以下である場合（図１０のステップＳ１３でＹｅｓ）、上流タンク８４内で脱気が行われる（図１０のステップＳ１４）。その後、脱気された薬液が、上流タンク８４から下流タンク８９に回収される（図１０のステップＳ１６）。その一方で、薬液の温度が基準温度を上回る場合は（図１０のステップＳ１３でＮｏ）、上流タンク８４内で脱気が行われない（図１０のステップＳ１５）。そして、脱気されていない薬液が、上流タンク８４から下流タンク８９に回収される（図１０のステップＳ１６）。
【０１３１】
前述したように、下流タンク８９では、濃度調整ガスを薬液に溶け込ませる。供給タンク７２でも、濃度調整ガスを薬液に溶け込ませる。これにより、基板Ｗに供給された薬液の溶存酸素濃度が調整される（図１０のステップＳ１７）。そして、供給タンク７２内の薬液は、別の基板Ｗに供給される。これにより、薬液が再利用される。
第２実施形態では、第１実施形態に係る作用効果に加えて、次の作用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、薬液の温度が基準温度以下のときは、上流タンク８４内の薬液から不要ガスが除去され、不要ガスが除去された薬液が上流タンク８４から供給タンク７２の方に送られる。その一方で、薬液の温度が基準温度を上回るときは、不要ガスの除去が行われず、不要ガスを減少させていない薬液が上流タンク８４から供給タンク７２の方に送られる。つまり、薬液の温度に応じて上流タンク８４で不要ガスの除去を行うか否かが判定される。
【０１３２】
基板Ｗに対する薬液の反応性は、通常、薬液の温度上昇に伴って高まる。薬液の温度が高いと、溶存酸素濃度の変化が処理後の基板Ｗの品質に与える影響を無視できるほど、温度の影響が大きい場合がある。この場合、薬液の温度を精密に制御すれば、不要ガスの除去を行わなくても、極めて安定した品質で基板Ｗを処理できる。これにより、基板Ｗに供給された薬液を供給タンク７２に回収するまでの工程を簡素化できる。
【０１３３】
＜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、薬液中の不要ガスの濃度に応じて上流タンク８４で不要ガスの除去を行うか否かが判定されることである。
図１１は、上流タンク８４で不要ガスの除去を行うか否かを判断するときの流れを示す、本発明の第３実施形態に係るフローチャートである。図１２は、本発明の第３実施形態に係る濃度測定ユニット９５を示す模式図である。図１１および図１２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。
【０１３４】
図１２に示すように、濃度測定ユニット９５は、基板Ｗに供給された薬液が上流タンク８４から供給タンク７２（図７参照）の方に送られる前に、薬液中の不要ガスの濃度を測定する不要ガス濃度計１２３をさらに含む。薬液の一例であるＴＭＡＨでポリシリコンをエッチングする場合、不要ガス濃度計１２３は、例えば薬液の溶存水素濃度を測定する水素濃度計である。図１２は、不要ガス濃度計１２３が上流配管８２内の薬液の溶存水素濃度を測定する例を示している。不要ガス濃度計１２３は、上流タンク８４内の薬液の溶存水素濃度を測定してもよい。図５に示すように、制御装置３は、不要ガス濃度計１２３の測定値に基づいて不要ガスの濃度が基準濃度以上である否かを判定する濃度判定部１２２を含む。
【０１３５】
図１１に示すように、前述の第２薬液供給工程（図６のステップＳ５）が実行されと（図１１のステップＳ１１）、上流タンク８４への薬液の回収が行われる（図１１のステップＳ１２）。このとき、不要ガスの一例である水素ガスの濃度が測定される（図１１のステップＳ１８）。その後、薬液中の不要ガスの濃度が基準濃度以上である否かが判定される（図１１のステップＳ１９）。
【０１３６】
不要ガスの濃度が基準濃度以上である場合（図１１のステップＳ１８でＹｅｓ）、上流タンク８４内で脱気が行われる（図１１のステップＳ１４）。その後、脱気された薬液が、上流タンク８４から下流タンク８９に回収される（図１１のステップＳ１６）。その一方で、不要ガスの濃度が基準濃度を下回る場合は（図１１のステップＳ１８でＮｏ）、上流タンク８４内で脱気が行われない（図１１のステップＳ１５）。そして、脱気されていない薬液が、上流タンク８４から下流タンク８９に回収される（図１１のステップＳ１６）。
【０１３７】
前述したように、下流タンク８９では、濃度調整ガスを薬液に溶け込ませる。供給タンク７２でも、濃度調整ガスを薬液に溶け込ませる。これにより、基板Ｗに供給された薬液の溶存酸素濃度が調整される（図１１のステップＳ１７）。そして、供給タンク７２内の薬液は、別の基板Ｗに供給される。これにより、薬液が再利用される。
第３実施形態では、第１実施形態に係る作用効果に加えて、次の作用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、薬液中の不要ガスの濃度が基準濃度以上のときは、上流タンク８４内の薬液から不要ガスが除去され、不要ガスが除去された薬液が上流タンク８４から供給タンク７２の方に送られる。その一方で、薬液中の不要ガスの濃度が基準濃度を下回るときは、不要ガスの除去が行われず、不要ガスを減少させていない薬液が上流タンク８４から供給タンク７２の方に送られる。つまり、不要ガスの濃度に応じて上流タンク８４で不要ガスの除去を行うか否かが判定される。薬液中の不要ガスの濃度が低いと、不要ガスに起因する溶存酸素濃度の測定誤差が無視できるほど小さい場合がある。この場合、回収された薬液から不要ガスを除去しなくても、溶存酸素濃度が安定した薬液を基板Ｗに供給できる。
【０１３８】
＜第４実施形態＞
次に、第４実施形態について説明する。第４実施形態が第１実施形態に対して主として異なる点は、並列接続された複数の上流タンク８４が設けられていることである。
図１３は、本発明の第４実施形態に係る薬液回収ユニット８１を示す模式図である。図１３において、前述の図１〜図１２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。
【０１３９】
薬液回収ユニット８１は、２つの上流タンク８４を含む。薬液回収ユニット８１は、さらに、上流配管８２から２つの上流タンク８４に薬液を案内する２つの上流個別配管１２４と、２つの上流個別配管１２４にそれぞれ介装された２つの上流個別バルブ１２５と、２つの上流タンク８４内の薬液を中間配管８７に案内する２つの下流個別配管１２６と、２つの下流個別配管１２６にそれぞれ介装された２つの下流個別バルブ１２７とを含む。
【０１４０】
２つの上流個別配管１２４の上流端は、上流配管８２の下流端に接続されている。２つの上流個別配管１２４の下流端は、それぞれ、２つの上流タンク８４に接続されている。２つの下流個別配管１２６の上流端は、それぞれ、２つの上流タンク８４に接続されている。２つの下流個別配管１２６の下流端は、中間配管８７の上流端に接続されている。したがって、２つの上流タンク８４は、並列接続されている。
【０１４１】
基板Ｗに供給された薬液を、図１３の右側の上流タンク８４に回収するときは、図１３の右側の上流個別バルブ１２５が開かれ、図１３の左側の上流個別バルブ１２５が閉じられる。基板Ｗに供給された薬液を、図１３の左側の上流タンク８４に回収するときは、図１３の左側の上流個別バルブ１２５が開かれ、図１３の右側の上流個別バルブ１２５が閉じられる。図１３の右側の上流タンク８４内の薬液を中間配管８７に送るときは、図１３の右側の下流個別バルブ１２７が開かれ、図１３の左側の下流個別バルブ１２７が閉じられる。図１３の左側の上流タンク８４内の薬液を中間配管８７に送るときは、図１３の左側の下流個別バルブ１２７が開かれ、図１３の右側の下流個別バルブ１２７が閉じられる。
【０１４２】
上流バルブ８３と２つの上流個別バルブ１２５とは、回収切替バルブに相当する。回収切替バルブは、基板Ｗに供給された薬液を一方の上流タンク８４に流入させずに他方の上流タンク８４に流入させる第１回収状態と、基板Ｗに供給された薬液を一方の上流タンク８４に流入させずに他方の上流タンク８４に流入させる第２回収状態と、に切り替わる。薬液回収ユニット８１は、上流バルブ８３と２つの上流個別バルブ１２５の代わりに、上流配管８２と２つの上流個別配管１２４との接続位置に配置された三方弁を備えていてもよい。同様に、薬液回収ユニット８１は、２つの下流個別バルブ１２７の代わりに、中間配管８７と２つの下流個別配管１２６との接続位置に配置された三方弁を備えていてもよい。
【０１４３】
第４実施形態では、第１実施形態に係る作用効果に加えて、次の作用効果を奏することができる。具体的には、第４実施形態では、制御装置３（図５参照）は、他方の上流タンク８４に薬液を流入させずに、一方の上流タンク８４に薬液を流入させる。このとき、制御装置３は、他方の上流タンク８４に対応する脱気装置８５に溶存ガスを除去させる。また、制御装置３は、一方の上流タンク８４に薬液を流入させずに、他方の上流タンク８４に薬液を流入させる。このとき、制御装置３は、一方の上流タンク８４に対応する脱気装置８５に溶存ガスを除去させる。したがって、基板Ｗに供給された薬液を２つの上流タンク８４の一方に流入させながら、２つの上流タンク８４の他方に貯留されている薬液から溶存ガスを除去できる。
【０１４４】
複数の処理ユニット２では互いに異なる時期に基板Ｗへの薬液の供給が行われる場合がある。この場合、これらの処理ユニット２に対応する上流タンク８４が１つしかなく、上流タンク８４で脱気が行われている期間は上流タンク８４への薬液の回収が停止されると、この期間はこれらの処理ユニット２で薬液を基板Ｗに供給できないことになる。したがって、並列接続された複数の上流タンク８４を設けることにより、溶存ガスを薬液から除去しながら、いずれの処理ユニット２でも薬液を基板Ｗに供給できる。
【０１４５】
＜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。
例えば、脱気装置８５に代えてガス溶解装置１０１が上流タンク８４に設けられていてもよい。ガス溶解装置１０１に代えて脱気装置８５が下流タンク８９に設けられていてもよい。
【０１４６】
上流タンク８４および下流タンク８９の少なくとも一方が省略されてもよい。もしくは、上流タンク８４および下流タンク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から供給タンク７２に至る回収路上に配置されていてもよい。
処理ユニット２から上流タンク８４への薬液の回収が終了した後に上流タンク８４で脱気を行うのではなく、処理ユニット２から上流タンク８４に薬液を回収しながら、上流タンク８４で脱気を行ってもよい。
【０１４７】
第２実施形態において、薬液の温度が基準温度を上回るとき、上流タンク８４および下流タンク８９の両方で不要ガスの除去を回避してもよいし、下流タンク８９だけで不要ガスの除去を回避してもよい。同様に、第３実施形態において、薬液に溶け込んでいる不要ガスの濃度が基準濃度を下回るとき、上流タンク８４および下流タンク８９の両方で不要ガスの除去を回避してもよいし、下流タンク８９だけで不要ガスの除去を回避してもよい。
【０１４８】
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。
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。
【０１４９】
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。
【０１５０】
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（図７参照）を内槽に接続し、上流配管（図７参照）を外槽に接続すればよい。
【０１５１】
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】
【０１５２】
１        ：基板処理装置
３        ：制御装置
７１      ：薬液供給ユニット（処理液供給手段）
７２      ：供給タンク
８１      ：薬液回収ユニット（処理液回収手段）
８３      ：上流バルブ（回収切替バルブ）
８４      ：上流タンク（回収タンク、第１および第２上流タンク）
８５      ：脱気装置（不要ガス減少手段、脱気手段、第１および第２不要ガス減少手段）
８９      ：下流タンク（回収タンク）
９６      ：第１酸素濃度計（酸素濃度計）
１０１    ：ガス溶解装置（溶存酸素濃度調整手段、不要ガス減少手段、ガス溶解手段）
１２１    ：温度判定部
１２２    ：濃度判定部
１２３    ：不要ガス濃度計
１２５    ：上流個別バルブ（回収切替バルブ）
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８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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