(57)【要約】【課題】基板に対してリン酸水溶液による窒化膜エッチング処理を連続的に行うと、リン酸水溶液中のシリコン濃度が上昇し、エッチングレートが低下する。【解決手段】窒化膜エッチング処理後のリン酸水溶液を析出板５３に滴下させる。それによりリン酸水溶液を冷却し、リン酸水溶液中のケイ素酸化物を含む不純物を析出板５３上に析出させる。析出板５３を洗浄位置に移動させた後にフッ酸水溶液にて洗浄処理を行うことにより、リン酸水溶液中にフッ酸が混ざることなく、シリコン濃度を低減させることができる。【選択図】図３
2015070119.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に対してリン酸を含む水溶液にてエッチング処理を行う基板処理装置において、
基板を水平方向に保持する基板保持部と、
前記基板保持部に保持された基板に対して、リン酸を含む水溶液を供給する供給部と、
前記基板に供給された後のリン酸を含む水溶液中に含まれるケイ素酸化物を含む不純物を析出させる析出部と、
前記析出部によりケイ素酸化物を含む不純物が析出された後のリン酸を含む水溶液を再生させ、前記供給部に還流させる再生部と、を備え、
前記析出部は、析出板と、
前記析出板を析出位置と洗浄位置との間で移動させる駆動手段と、をさらに備え、
前記析出位置において、前記析出板に対して前記基板に供給された後のリン酸を含む水溶液を滴下することにより、前記析出板上にケイ素酸化物を含む不純物を析出させることを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の基板処理装置において、
前記析出部は、前記析出板にフッ酸を含む洗浄液を供給する洗浄手段と、をさらに備え、
前記洗浄手段は、前記析出板が前記洗浄位置にある場合にフッ酸を含む洗浄液を供給し、前記析出板上に析出したケイ素酸化物を含む不純物を除去することを特徴とする基板処理装置。
【請求項３】
請求項２に記載の基板処理装置において、
前記洗浄位置に配置された析出板に対して供給されたフッ酸を含む洗浄液は、前記析出部内において、前記析出位置に配置された析出板上に滴下したリン酸を含む水溶液が流下する領域とは異なる領域に流下することを特徴とする基板処理装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記析出板は、傾斜面を備え、
前記基板に供給された後のリン酸を含む水溶液は、前記傾斜面に対して滴下されることを特徴とする基板処理装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記析出板は、常温以下の流体を流通させる内部流路を備えることを特徴とする基板処理装置。
【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装置に関する。処理対象となる基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、ＦＥＤ（Field Emission Display）用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、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、シリコン窒化膜（Ｓｉ３N４膜）とシリコン酸化膜（ＳｉＯ２膜）とが形成された基板の表面に、エッチング液としての高温のリン酸水溶液を供給して、シリコン窒化膜を選択的に除去するエッチング処理が必要に応じて行われる。特許文献１には、リン酸水溶液を沸点まで昇温し、基板を浸漬する基板処理装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２１０６６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、シリコン基板上に形成されたシリコン酸化膜やシリコン窒化膜を高温のリン酸水溶液によってエッチングを行う。この際、リン酸水溶液中には処理によりケイ素酸化物が溶解して、リン酸水溶液中のシリコン濃度が上昇する。そのため、リン酸水溶液を循環させながら液交換を行うことなく複数回のエッチング処理を経てリン酸水溶液中のシリコン濃度が飽和濃度を超えると、ケイ素酸化物を含む不純物が固体として析出する。なお、本明細書において「ケイ素酸化物を含む不純物」は、シリコン（Ｓｉ）および酸素（Ｏ）を主成分とする化合物群（例えば、シロキサン）を含むものであり、純粋なＳｉＯ２のみならず、シリコンおよび酸素以外の異物が混在していてもよい。
【０００５】
特許文献１に記載の基板処理装置では、析出したケイ素酸化物を含む不純物をフィルタにより濾過する技術が記載されている。そして、補足されたケイ素酸化物を含む不純物は、フィルタにフッ酸を含む液を供給することで、溶解除去される。
【０００６】
しかし、フィルタに付着したフッ酸を除去するためには多量の純水を必要とし、またその時間も長時間となる。そのため、基板処理装置はその間処理を行うことができず、処理能力が大きく制約される。また、フィルタにフッ酸成分が残留した場合には、リン酸処理の選択性（酸化膜と窒化膜のエッチング選択性）を大きく低下させる原因ともなる。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、リン酸処理の選択性を維持しつつ、リン酸水溶液中のシリコン濃度上昇を抑制することができる基板処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
【０００９】
すなわち、請求項１に記載の発明は、基板に対してリン酸を含む水溶液にてエッチング処理を行う基板処理装置において、基板を水平方向に保持する基板保持部と、前記基板保持部に保持された基板に対して、リン酸を含む水溶液を供給する供給部と、前記基板に供給された後のリン酸を含む水溶液中に含まれるケイ素酸化物を含む不純物を析出させる析出部と、前記析出部によりケイ素酸化物を含む不純物が析出された後のリン酸を含む水溶液を再生させ、前記供給部に還流させる再生部と、を備え、前記析出部は、析出板と、前記析出板を析出位置と洗浄位置との間で移動させる駆動手段と、をさらに備え、前記析出位置において、前記析出板に対して前記基板に供給された後のリン酸を含む水溶液を滴下することにより、前記析出板上にケイ素酸化物を含む不純物を析出させる。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の基板処理装置において、前記析出部は、前記析出板にフッ酸を含む洗浄液を供給する洗浄手段と、をさらに備え、前記洗浄手段は、前記析出板が前記洗浄位置にある場合にフッ酸を含む洗浄液を供給し、前記析出板上に析出したケイ素酸化物を含む不純物を除去する。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の基板処理装置において、前記洗浄位置に配置された析出板に対して供給されたフッ酸を含む洗浄液は、前記析出部内において、前記析出位置に配置された析出板上に滴下したリン酸を含む水溶液が流下する領域とは異なる領域に流下する。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の基板処理装置において、前記析出板は、傾斜面を備え、前記基板に供給された後のリン酸を含む水溶液は、前記傾斜面に対して滴下される。
【００１３】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の基板処理装置において、前記析出板は、常温以下の流体を流通させる内部流路を備える。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に記載の発明によれば、エッチング処理によってリン酸を含む水溶液中に溶けたケイ素酸化物を含む不純物が析出板上に析出する。これにより、リン酸水溶液中のシリコン濃度を低減させることができる。
【００１５】
また請求項２に記載の発明によれば、析出板上に析出したケイ素酸化物を含む不純物を簡便な機構で除去することができる。
【００１６】
また請求項３に記載の発明によれば、析出板を洗浄した後のフッ酸を含む洗浄液は、リン酸水溶液とは混ざらない。そのため、連続的に使用されるリン酸水溶液のエッチング選択性の低下を抑制できる。
【００１７】
また請求項４に記載の発明によれば、リン酸を含む水溶液は析出板の傾斜面を流下する。これにより、簡便な方法でリン酸を含む水溶液に溶解しているケイ素酸化物を含む不純物を析出させることができる。
【００１８】
また請求項５に記載の発明によれば、析出板の温度を低くすることにより、効果的にケイ素酸化物を含む不純物を析出させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】基板処理装置の処理ユニット１概略構成を示す図である。
【図２】基板処理装置の処理部２の概略構成を示す図である。
【図３】析出部５の概略構成を示す断面図である。
【図４】析出板５３の概略構成を示す図である。
【図５】実施形態における析出工程の状態を示す斜視図である。
【図６】実施形態における処理の流れを示すフロー図である。
【図７】析出工程の各段階を示す図である。
【図８】析出工程の各段階を示す図である。
【図９】析出工程の各段階を示す図である。
【図１０】実施形態における処理によるシリコン濃度変化を模式的に示す図である。
【図１１】他の実施形態における析出部５Ａの概略を示す図である。
【図１２】他の実施形態における析出板５３Ａの概略を示す図である。
【図１３】他の実施形態における析出板５３Ｂの概略を示す図である。
【図１４】他の実施形態における析出部５Ｂの概略を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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。
【００２１】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る基板処理装置内に備えられた処理ユニット１の内部を水平に見た模式図である。図２は、処理ユニット１の処理部２の内部を水平に見た模式図である。図３は、処理ユニット１の析出部５を水平に見た模式図である。
【００２２】
本発明の第１の実施形態に係る基板処理装置は、半導体ウエハなどの円板状の基板Ｗを一枚ずつ処理する枚葉式の装置である。基板処理装置は、処理液や処理ガスなどの処理流体を用いて基板Ｗを処理する１つ以上の処理ユニット１（図１には１つの処理ユニット１のみを図示）と、基板処理装置に備えられた機器の動作やバルブの開閉などを制御する制御装置９とを備える。
【００２３】
処理ユニット１は、基板Ｗに対して処理液や処理ガスを供給し、処理を行う処理部２と、処理部２に対してリン酸水溶液を供給する供給部３と、処理部２で基板Ｗに供給されたリン酸水溶液を再生利用可能とする再生部４と、処理部２と再生部４との間に配され、処理部２での処理により発生したケイ素酸化物を含む不純物を析出させる析出部５と、を備える。
【００２４】
供給部３は、リン酸水溶液を貯留するリン酸タンク３１と、リン酸水溶液を循環加熱させる循環部３２と、を備える。循環部３２は、ポンプ、ヒータ、フィルタ、エアバルブなどを含み、リン酸タンク３１に貯留されたリン酸水溶液の温度をたとえば８０〜２１５℃の範囲内の一定温度に維持する。制御装置９は、循環部３２のエアバルブを操作することにより、前記温度に加熱されたリン酸水溶液を処理部２のリン酸供給装置２５に供給する（図１の二点鎖線矢印）。また、リン酸水溶液を処理部２に供給しない際には、制御装置９は循環部３２のエアバルブを操作し、リン酸タンク３１に還流させる（図１の実線矢印）。制御装置９は、リン酸タンク３１に貯留されるリン酸水溶液を循環部３２によって循環させつつ、リン酸水溶液を加熱する。加熱される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。リン酸水溶液は、リン酸を主成分とする水溶液であり、その濃度は、たとえば、５０％〜１００％の範囲、好ましくは８０％前後である。
【００２５】
次に処理部２について説明を行う。図１および図２に示すように、処理部２は基板Ｗを保持する基板保持部であるスピンチャック２１と、スピンチャック２１を基板Ｗの中心を通る垂直な回転軸線まわりに回転させるスピン機構２２と、スピンチャック２１および基板Ｗを取り囲むカップ部２３と、基板Ｗの上面にリン酸水溶液を供給するリン酸供給装置２５と、基板Ｗを加熱する加熱装置２６と、を備える。
【００２６】
スピンチャック２１は、図示しない基板搬送手段により処理部２に導入された基板Ｗを吸着保持する。なお基板Ｗの保持方法は吸着以外にも基板Ｗの端縁部を機械的に把持する把持方式が用いられてもよい。スピンチャック２１は基板Ｗの中心を通る回転軸線に沿ったスピン軸２２１を介してスピンモータ２２２と接続されている。これにより、制御処置９がスピンモータ２２２を回転させると、基板Ｗが回転軸線を中心に回転される。
【００２７】
図２に示すように、リン酸供給装置２５は、スピンチャック２１に保持されている基板Ｗに向けてリン酸水溶液を吐出する。リン酸供給装置２５は、供給部３（図１参照）とバルブ等の制御機器を介して接続されており、供給部３にて加熱されたリン酸水溶液が供給される。また、図２では図示を省略するが、リン酸供給装置２５と同様に、基板Ｗの上面に向けて純水やその他の処理液を供給する供給装置が配置されている。これにより、処理部２は半導体基板Ｗに対して、リン酸水溶液によるエッチング処理を含む、各種処理や水洗、乾燥などの一連の処理を行うことができる。
【００２８】
また図２に示すように、加熱装置２６は、輻射によって基板Ｗおよびその上面に保持されたリン酸水溶液を加熱するヒータ２６１を備える。ヒータ２６１は、赤外線を含む光を基板Ｗに照射する赤外線ランプである。加熱装置２６は、基板Ｗおよびその上面に保持されたリン酸水溶液の液膜を加熱することにより、基板Ｗのエッチング処理能力を向上させる。なお、ヒータ２６１は赤外線ランプではなく、ハロゲンヒータなど、基板Ｗおよびリン酸水溶液の液膜を加熱可能な手段を適宜選択してもよい。
【００２９】
図２に示すように、カップ部２３は、内側カップ２３ａおよび外側カップ２３ｂを備える。内側カップ２３ａは、図２に実線示す上昇位置と、二点鎖線で示す下降位置との間で、図示しない昇降機構により上下駆動される。
【００３０】
またカップ部２３（内側カップ２３ａおよび外側カップ２３ｂ）は、スピンチャック２１に保持されている基板Ｗよりも外方（回転軸線から離れる方向）に配置されており、基板Ｗおよびスピンチャック２１を取り囲んでいる。スピンチャック２１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。このとき、上向きに開いた内側カップ２３ａまたは外側カップ２３ｂのいずれかの上端部は、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、内側カップ２３ａまたは外側カップ２３ｂのいずれかによって受け止められる。
【００３１】
内側カップ２３ａに受け止められた処理液は、回収配管２７に流入する。回収配管２７は、後述する析出部５を経由して、再生部４の再生タンク４１に連通している。そのため、内側カップ２３ａに受け止められた処理液（主にリン酸水溶液）は、最終的に再生タンク４１に還流され、再利用される。
【００３２】
一方、外側カップ２３ｂに受け止められた処理液（例えば、リン酸処理後の水洗に用いられる純水など）は、排液配管２８に流入する。排液配管２８は基板処理装置外の所定の接続先へ排液される。
【００３３】
処理部２によって基板Ｗの処理が行われる場合、制御装置９はリン酸供給装置２５から所定流量のリン酸水溶液を基板Ｗ上に供給しつつ、基板Ｗを回転させる。この際、リン酸供給装置２５を基板Ｗの上方で水平移動させてもよい。つまり、リン酸供給装置２５を基板Ｗの上方において、基板Ｗの中心部から端縁部へ向けてスキャン移動させてもよい。これにより、基板Ｗの上面にリン酸水溶液の液膜を形成する。この状態で、加熱装置２６を基板Ｗの上方に配置し加熱する。この際、加熱装置２６をリン酸供給装置２５と同様にスキャン移動させてもよい。
【００３４】
次に、析出部５について説明を行う。図１および図３に示すように、析出部５は処理部２の回収配管２７と連通する。析出部５は、ボックス５１と、蓋部５２と、析出板５３と、析出板を駆動させる駆動手段であるシリンダ５４と、析出配管５５（析出手段）と、洗浄配管５６（洗浄手段）と、を備える。
【００３５】
ボックス５１は耐熱性を備える樹脂製（例えばフッ素樹脂）の筐体であり、上方が開放する箱形状を有する。ボックス５１の下面は隔壁５１１が立設されており、ボックス５１の下部空間を２つ（５１ａおよび５１ｂ）に分割している。
【００３６】
下部空間５１ａの底面には再生配管５７が連通している。再生配管５７は再生部４の再生タンク４１に連通している。同様に、下部空間５１ｂの底面には排液配管５８が連通している。排液配管５８は基板処理装置外の所定の接続先へ排液される。
【００３７】
蓋部５２は、ボックス５１の上面を密閉するための板状体である。蓋部５２には、後述する析出板５３が洗浄位置にある状態で、その上方に対向する位置に洗浄配管５６が配設されている。この洗浄配管５６には、図１で示すようにＨＦ水溶液および純水の配管およびエアバルブなどの制御機器が接続されており、ＨＦ水溶液または純水が選択的に供給される。
【００３８】
ボックス５１の一側面には、シリンダ５４が固定接続されている。シリンダ５４は、シリンダ軸５４１が水平方向に、ボックス内に対して進退可能な姿勢で配置されている。シリンダ軸５４１はボックス５１側面に形成された孔部によって、ボックス５１側面を貫通している。シリンダ軸５４１とボックス５１側面に形成される孔部との隙間は、Ｏリング５４２が配置されている。これにより、ボックス５１はシリンダ５４１の進退を許容しつつ、外気と遮断されている。
【００３９】
析出板５３は、耐熱性を供える樹脂製（例えばフッ素樹脂）の板状体であり、水平方向に見て４５度の傾斜姿勢で、前述のシリンダ軸５４１の先端に配置されている。すなわち、析出板５３は傾斜面５９を備える。この姿勢を維持した状態で、制御装置９の指示によってシリンダ５４が駆動されることにより、析出板５３はボックス５１内で進退移動を行う。具体的には、析出板５３は、シリンダ５４が伸びた状態である析出位置（図３で一点鎖線で示す位置）と、シリンダ５４が縮んだ状態である洗浄位置（図３で実線で示す位置）との間で移動される。
【００４０】
また、析出板５３には屈曲可能な冷却水配管５３１が、ボックス５１外部から連通している。図４に示すように、析出板５３の内部には冷却水流路５３２が形成されている。冷却水は、冷却水配管５３１から冷却水流路５３２に流入し、析出板５３の内部を通って冷却水配管５３１から流出する。これにより、ボックス５１内での析出板５３の位置に関わらず、常に冷却水が供給され、析出板５３の温度は室温以下（例えば１８℃前後）に保たれる。
【００４１】
また、ボックス５１内には析出配管５５が配置されている。図３に示すように、析出配管５５は析出板５３が析出位置にある状態において、析出板５３の上方に配置されている。析出配管５５は図３の紙面垂直方向にボックス５１内に固接される樹脂製の配管である。析出配管５５は処理ユニット２の回収流路２７と連通しており、処理ユニット２において基板Ｗ上に供給された後の（つまり、処理後の）リン酸水溶液が供給される。析出配管５５に流入したリン酸水溶液は、析出配管５５の下部に形成された複数の吐出孔から滴下する。
【００４２】
図５は析出板５３が析出位置にある状態を示す斜視図である。析出配管５５は析出板５３の傾斜面５９の上方に位置し、析出板５３の点Pの上方に吐出孔が形成されている。処理後のリン酸水溶液が析出配管５５の吐出孔から吐出されると、リン酸水溶液は点Pを中心に広がりながら析出板５３の傾斜面５９に沿って流下する。この際、析出板５３は冷却水によって冷却されているため、リン酸水溶液は傾斜面５９を流下する間に冷却される。そのため、リン酸水溶液中に溶解しているシリコン濃度が飽和濃度となり、ケイ素酸化物を含む不純物が傾斜面５９に析出し、析出物６０が形成される。
【００４３】
一方、処理部２による基板Ｗの処理は連続的に行われているため、析出配管５５からは連続的に処理後のリン酸水溶液が供給される。このため、析出物６０の上面でケイ素酸化物を含む不純物がさらに連続的に析出する結果、析出物６０は析出板５３上で徐々に成長する。
【００４４】
次に図１に戻り、再生部４について説明を行う。再生部４は、再生タンク４１と、加熱部４２と、を備える。再生タンク４１は析出部５を介して、処理部２の回収流路（図２参照）と連通している。そのため、処理部２にて基板Ｗに供給された後のリン酸水溶液は、析出部５を通過した後に再生タンク４１に流入する。再生タンク４１は処理後のリン酸水溶液を貯留する耐熱性のある樹脂製容器である。
【００４５】
加熱部４２は再生タンク４１に貯留されたリン酸水溶液を加熱するヒータを備え、リン酸水溶液の沸点付近（例えば１８０℃）にリン酸水溶液を加熱する。処理部２では、基板Ｗのエッチング処理を行う際に、リン酸水溶液の濃度（および沸点）を一定に維持する目的で、リン酸水溶液に純水が添加される。再生部４は、この添加された純水を蒸発させて除去することにより、リン酸水溶液の中のリン酸濃度を上昇させ、再利用できる状態に戻す機構である。
【００４６】
再生タンク４１で加熱されたリン酸水溶液から発生した水蒸気は、再生タンク４１上部に形成された開口から外部へと放出される。また加熱されてリン酸濃度が所定の濃度まで回復したリン酸水溶液は、図示しないポンプによって、供給部３のリン酸タンク３１へと送られる。
【００４７】
次に、本発明の第１の実施形態に係る基板処理装置の、特に析出部５の動作に関して説明を行う。図６は析出部５の動作を示すフロー図である。また図７、図８、図９は図６のフロー図に対応する析出部５の動作を説明するための図である。以後の説明においては図１〜図３および図５を適宜参照しつつ説明を行う。
【００４８】
制御装置９は、基板処理装置の処理部２、および供給部３を動作させ、基板Ｗに対してリン酸処理を行う（ステップＳ１）。リン酸処理においては、処理部２のスピンチャック２１が基板Ｗを回転させた状態で、基板Ｗの上面に供給部３からリン酸水溶液を供給する。基板Ｗ上で窒化膜および酸化膜をエッチングした後のリン酸水溶液はカップ部２３の内側カップ２３ａで集められ、回収流路２７を経由して析出部５へ流入する。制御部９は、析出板５３を析出位置に位置させることにより、リン酸水溶液を析出板５３上に滴下させる。図７は析出板５３が析出位置において析出工程を開始した状態の析出部５の様子を示している。なお、この状態では、析出板５３上には析出物６０はまだ成長していない。
【００４９】
この状態で制御装置９は複数の基板Ｗに対してリン酸処理を行う。制御装置９はリン酸処理を行った基板Ｗの枚数（処理回数）をカウントし、予め設定された処理回数に到達するまで、上述のリン酸処理を繰り返し行う（ステップＳ２）。
【００５０】
所定回数のリン酸処理が行われる過程で、析出板５３上には、析出物６０が成長する。図８は、処理部２の基板Ｗの処理が進行した結果、析出位置にある析出板５３上に析出物６０が成長した状態を示している。なお、図７および図８に示すように析出板５３が析出位置にある場合、析出板５３の下端部はボックス５１の下部空間５１ａの上方に配置されている。そのため、析出板５３に滴下されたリン酸水溶液は、下部空間５１ａを経由して再生配管５７へ流入する。
【００５１】
その後、予め設定された処理枚数に到達した時点で、制御装置９は基板Ｗのリン酸処理を一次停止させる。この場合、リン酸処理を一次停止させるのは基板処理装置に搭載された一つの処理ユニット１のみであり、他の処理ユニット１は処理を継続していてもよい。その後、制御装置９は、析出物６０が成長した析出板５３を、洗浄位置に移動させる（ステップＳ３）。
【００５２】
析出板５３が洗浄位置に移動した後、制御装置９は洗浄配管５６からＨＦ水溶液を吐出し、洗浄位置に位置した析出板５３および析出物６０に対してＨＦ水溶液を供給する（ステップＳ４）。析出物６０はケイ素酸化物を含む不純物であるため、ＨＦ成分により短時間で溶解する（例えば１５秒）。続いて制御装置９は洗浄配管５６から純水を吐出し、洗浄位置に位置した析出板５３に対して純水を供給（ステップＳ５）し、析出板５３の表面を洗浄する。制御装置９は所定の時間（例えば３０秒）、析出板５３に対して純水を供給した後、洗浄配管５６からの純水の吐出を停止させる。
【００５３】
図９は、制御装置９が析出板５３を洗浄位置に移動させ、ＨＦ供給（ステップＳ４）、および純水供給（ステップＳ５）を行っている状態を示している。この状態では、析出板５３の下端部はボックス５１の下部空間５１ｂの上方に配置されている。そのため、析出板５３に供給されたＨＦ水溶液および純水は、下部空間５１ｂを経由して、排液配管５８に排液される。このように、ＨＦ成分を含む液（ＨＦ水溶液および、ＨＦ水溶液を洗浄した後の純粋）が再生配管５７（および再生タンク４１）側に流入することが防止される。従って、再利用されるリン酸水溶液中にはＨＦ成分が混入しない。再利用されるリン酸水溶液中にＨＦ成分が混入すると、基板Ｗに対するリン酸水溶液のエッチング選択性（酸化膜と窒化膜のエッチング選択性）が悪化する。本発明では、このようなＨＦ成分の混入を防止することにより、エッチング選択性を高く維持することができる。
【００５４】
その後、制御装置９は析出板５３を析出位置に移動させる（ステップＳ６）ことにより、一連の動作が完結する。
【００５５】
図１０は、基板処理枚数（累積）と、リン酸水溶液中のシリコン濃度との関係を示す図である。一般的に、リン酸水溶液中のシリコン濃度は、過剰な酸化膜エッチングを抑えるために５０ｐｐｍの濃度で処理を開始する。従来の技術では、リン酸水溶液を再利用して処理を行うため、基板の処理枚数の増加とともにリン酸水溶液中のシリコン濃度は直線的に増加する（図１０の二点鎖線）。そして、１００ｐｍ前後を閾値として、リン酸水溶液の一部、または全部を新しい液に交換する必要があった。
【００５６】
これに対して、本発明の第１の実施形態にかかる基板処理装置によると（図１０の実線）、処理後のリン酸水溶液中に溶解しているケイ素酸化物を含む不純物のうち、一部を析出させることが可能である。従って、再利用されるリン酸水溶液中のシリコン濃度を抑えることが可能である。
【００５７】
またさらに、基板の処理枚数が増えてリン酸水溶液中のシリコン濃度が上昇すると、析出部５で析出する析出物６０の量が増加する。従って、リン酸水溶液中のシリコン濃度の上昇がさらに抑えられることになり、シリコン濃度の上昇カーブは二次曲線に近くなる。
【００５８】
以上のように、本発明の第１の実施形態に係る基板処理装置によれば、基板Ｗのエッチング処理によるリン酸水溶液中のシリコン濃度の上昇を抑制する事ができる。これにより、リン酸水溶液を再利用して使用する場合、より低いシリコン濃度を維持することが可能となり、その結果、リン酸水溶液をより長期にわたって使用することができる。
【００５９】
また本発明の第１の実施形態に係る基板処理装置によれば、析出板５３上に析出したケイ素酸化物を含む不純物を簡便な機構で除去することができる。さらに、析出板５３を洗浄する際のフッ酸を含む洗浄液は、リン酸水溶液とは混ざらない。そのため、連連続的に使用されるリン酸水溶液のエッチング選択性の低下を抑制できる。
【００６０】
また本発明の第１の実施形態に係る基板処理装置によれば、析出板５３は傾斜した姿勢で、析出部５内で移動される。リン酸を含む水溶液は析出板５３の傾斜面５９を流下する。これにより、簡便な方法でリン酸を含む水溶液に溶解しているケイ素酸化物を含む不純物を析出させることができる。さらに、析出板５３の温度を低くすることにより、効果的にケイ素酸化物を含む不純物を析出させることができる。
【００６１】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態と第１実施形態との主要な相違点は、析出部５に代わり、析出部５Aを備える点である。図１１において、前述の図１〜図３に示された各部と同等の構成部分については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【００６２】
図１１に示すように、析出部５Aは、ボックス５１に対して、Ｎ２供給口５１３および、Ｎ２排気口５１４を備える。Ｎ２供給口５１３は、ボックス５１の側面に連通し、析出板５３の傾斜面５９に沿って下方側から傾斜面５９に向かう方向に窒素ガス（Ｎ２）を供給する。Ｎ２排気口５１４は、Ｎ２供給口５１３と対向するボックス５１の側面に形成され、また、析出板５３の傾斜面５９に沿った上方側に配置される。
【００６３】
これらのＮ２供給口５１３およびＮ２排気口５１４により、析出部５Ａには図１１の破線矢印に沿う気流が発生する。この気流により、特にＨＦ供給工程（ステップＳ４）および純水供給工程（ステップＳ５）において、ＨＦ雰囲気がボックス下部５１ａ、および再生タンク４１側に流入することをさらに防止できる。そのため、再生部４により再生されるリン酸水溶液に対して、ＨＦ成分の混入を効果的に抑制することができる。
【００６４】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について説明する。第３実施形態と第１実施形態との主要な相違点は、析出板５３に代わり、析出板５３Aを備える点である。図１２に示すように、析出板５３Ａはボックス５１内で軸Ｃを中心に回動可能に設置されている。析出板５３Ａにはボックス５１の外部に設けられた駆動機構（図示省略）により、析出位置（図１２で実線で示す位置）および洗浄位置（図１２で二点鎖線で示す位置）との間で回動駆動される。
【００６５】
図６のリン酸処理（ステップＳ１）では、析出板５３Ａは析出位置に配置されており、析出板５３Ａ上に滴下したリン酸水溶液は下部空間５１ａを経由して再生タンク４１側に流入する。また、図６のステップＳ３〜Ｓ６までの間は、析出板５３Ａは洗浄位置に配置されており、析出板５３Ａ上に吐出されたＨＦ水溶液、および純水は、下部空間５１ｂを経由して、ＨＦ排液に排液される。このように、ＨＦ成分が再生タンク４１側に流入することが防止できるため、再利用されるリン酸水溶液中にはＨＦ成分は混入しない。そのため、基板Ｗに対するリン酸水溶液の選択性（酸化膜と窒化膜のエッチング選択性）が悪化することを防止できる。
【００６６】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態について説明する。第４実施形態と第１実施形態との主要な相違点は、析出板５３に代わり、析出板５３Ｂを備える点である。図１３に示すように、析出板５３Ｂはリン酸水溶液が滴下される傾斜面５９と、その下部に連通し、リン酸水溶液を一時的に貯留する液溜め部とを備える。析出板５３Ｂに対してリン酸水溶液が滴下されると、リン酸水溶液は析出板５３Ｂの傾斜面５９を流下し、その後、液溜め部にて一時的に貯留された後、下部空間５１ａに流下する。この際、析出板５３Ｂは冷却水によって冷却されているため、リン酸水溶液中に溶解しているケイ素酸化物を含む不純物が析出し、析出物６０が形成される。
【００６７】
析出板５３Ｂは析出板５３に比べて、リン酸水溶液を長時間冷却することが可能となるため、より多くの析出物６０を形成することができ、さらにリン酸水溶液中のシリコン濃度の上昇を抑制することができる。
【００６８】
＜第５実施形態＞
次に、本発明の第５実施形態について説明する。第５実施形態と第１実施形態との主要な相違点は、析出配管５５に代わり、析出配管５５Ａを備える点である。図１４に示すように、析出配管５５Ａは図示しない駆動機構により、図１４の矢印方向に進退駆動する。析出配管５５Ａが析出板５３に対して進退駆動することにより、析出配管５５Aからリン酸水溶液が滴下する位置P1が移動する。そのため、析出板５３上で析出物６０が成長する位置を変えることができる。析出物６０が成長する位置が変わることにより、析出板５３上により多くの析出物６０を成長させることができるため、リン酸水溶液のシリコン濃度を効果的に抑制することができる。なお、第５実施形態では析出板５３に対して析出配管５５Ａが進退駆動を行ったが、析出配管５５Ａに対して析出板５３が進退駆動されてもよい。
【００６９】
＜他の実施形態＞
本発明の第１〜第５実施形態の説明は以上であるが、本発明は、前述の第１〜第５実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
【００７０】
たとえば、第１〜第５実施形態では、ヒータ２６１として赤外線ランプが用いられている場合について説明したが、電熱線などの他の発熱体が、基板Ｗを加熱する加熱手段として用いられてもよい。
【００７１】
また第１〜第５実施形態では、基板Ｗを水平に保持して回転させるスピンチャック２１が、基板保持装置として用いられている場合について説明したが、処理ユニット２は、スピンチャック２１の代わりに、基板Ｗを静止状態で水平に保持する基板保持装置を備えていてもよい。
【００７２】
また第１〜第５実施形態では、析出板５３（５３Ａ、５３Ｂ）の傾斜面５９は平坦な場合について説明したが、傾斜面５９は平坦に限定されず、凹凸や溝を備えていてもよい。この場合、傾斜面５９に滴下されたリン酸水溶液をより長時間保持する事ができるため、より析出物６０を成長させることが可能となる。
【００７３】
また第１〜第５実施形態では、処理ユニット１が、円板状の基板Ｗを処理するユニットである場合について説明したが、処理ユニット１は、液晶表示装置用基板などの多角形の基板Ｗを処理するユニットであってもよい。
【００７４】
また第１〜第５実施形態では、析出板５３（５３Ａ、５３Ｂ）に冷却水が流通している場合について説明したが、冷却水ではなく、その他の気体や純水などであってもよい。
【００７５】
また、第１〜第５実施形態を備える全ての実施形態のうちの２つ以上が組み合わされてもよい。たとえば、第３実施形態に係る析出板５３Ａと、第５実施形態に係る析出配管の進退駆動とが並行して行われてもよい。
【００７６】
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】
【００７７】
１  …  処理ユニット
２  …  処理部
３  …  供給部
４  …  再生部
５（５Ａ）  …  析出部
９  …  制御装置
２１  …  スピンチャック（基板保持部）
２２  …  スピン機構
２３  …  カップ部
２５  …  リン酸供給装置
２６  …  加熱装置
２７  …  回収流路
２８  …  排液流路
３１  …  リン酸タンク
３２  …  循環部
４１  …  再生タンク
４２  …  加熱部
５１  …  ボックス
５１ａ  …  下部空間
５１ｂ  …  下部空間
５２  …  蓋部
５３（５３Ａ、５３Ｂ）  …  析出板
５４  …  シリンダ（駆動手段）
５５（５５Ａ）  …  析出配管（析出手段）
５６  …  洗浄配管（洗浄手段）
５７  …  Ｎ２供給口
５８  …  Ｎ２排気口
５９  …  傾斜面
６０  …  析出物
２２１  …  スピン軸
２２２  …  スピンモータ
５１１  …  隔壁
５１３  …  Ｎ２供給口
５１４  …  Ｎ２排気口
５３１  …  冷却水配管
５３２  …  冷却水流路
５４１  …  シリンダ軸
５４２  …  シリンダ軸
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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【図１４】
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