(57)【要約】【課題】複数種類の薬液を互いに混合することを防止しつつ分別回収でき、且つ回収された複数種類の薬液を再利用して基板に良好な処理を行える基板薬液処理装置を提供する。【解決手段】  基板薬液処理装置は、ウエハＷを保持しながら回転させるスピンチャック１３と、ウエハＷの表面に複数種類の薬液を吐出するノズル１４Ａ〜１４Ｃと、スピンチャック１３を取り囲み且つウエハＷから飛散した薬液を回収する処理カップ１２とを備えている。処理カップ１２は、廃液槽１６Ａ及び１６Ｂ並びに薬液回収槽１６Ｃ及び１６Ｄと、ウエハＷに所望の薬液回収槽又は廃液槽の開口部を位置合わせするための動作機構１８とを有する。各薬液回収槽又は廃液槽の開口部は、ウエハＷに対する複数種類の薬液を用いた処理に対応してそれぞれ独立して開閉するフタ１９を有する。【選択図】図１
2008117831.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数種類の薬液を用いて基板を処理する基板薬液処理装置であって、
前記基板を保持しながら回転させる基板保持機構と、
前記基板の表面に前記各薬液を吐出する複数の薬液供給機構と、
前記基板保持機構を取り囲み且つ前記基板から飛散した前記各薬液を回収する薬液回収機構とを備え、
前記薬液回収機構は、複数の開口部と、当該各開口部と個別につながる複数の薬液回収槽又は廃液槽と、前記基板保持機構に保持された前記基板と対応する位置に前記複数の開口部のうちの所望の開口部を位置合わせするための動作機構とを有し、
前記各開口部は、前記基板に対する前記各薬液を用いた処理に対応してそれぞれ独立して開閉するフタを有することを特徴とする基板薬液処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の基板薬液処理装置において、
前記複数の開口部のうちの前記所望の開口部のフタのみを開くことによって、前記基板から飛散した所定の薬液を前記所望の開口部につながる薬液回収槽又は廃液槽に回収する一方、前記所望の開口部以外の他の開口部につながる薬液回収槽又は廃液槽に前記基板から飛散した前記所定の薬液が回収されることを防止することを特徴とする基板薬液処理装置。
【請求項３】
複数種類の薬液を用いて基板を処理する基板薬液処理装置であって、
前記基板を保持しながら回転させる基板保持機構と、
前記基板の表面に前記各薬液を吐出する複数の薬液供給機構と、
前記基板保持機構を取り囲み且つ前記基板から飛散した前記各薬液を回収する薬液回収機構とを備え、
前記薬液回収機構は、複数の開口部と、当該各開口部と個別につながる複数の薬液回収槽又は廃液槽と、前記基板保持機構に保持された前記基板と対応する位置に前記複数の開口部のうちの所望の開口部を位置合わせするための動作機構とを有し、
前記各開口部は、前記基板に対する前記各薬液を用いた処理に対応してそれぞれ独立してエアーカーテンとなるガスを吐出するガス吐出機構を有することを特徴とする基板薬液処理装置。
【請求項４】
請求項３に記載の基板薬液処理装置において、
前記ガス吐出機構は、前記各開口部における前記基板保持機構の周囲に等間隔に複数個設置され、
前記複数の開口部のうち前記所望の開口部を除く他の開口部に設置されたガス吐出機構がガスを吐出することによって、前記基板から飛散した所定の薬液を前記所望の開口部につながる薬液回収槽又は廃液槽に回収する一方、前記他の開口部につながる薬液回収槽又は廃液槽に前記基板から飛散した前記所定の薬液が回収されることを防止することを特徴とする基板薬液処理装置。
【請求項５】
複数種類の薬液を用いて基板を処理する基板薬液処理装置であって、
前記基板を保持しながら回転させる基板保持機構と、
前記基板の表面に前記各薬液を吐出する複数の薬液供給機構と、
前記基板保持機構を取り囲み且つ前記基板から飛散した前記各薬液を回収する薬液回収機構とを備え、
前記薬液回収機構は、複数の開口部と、当該各開口部と個別につながる複数の薬液回収槽又は廃液槽と、前記基板保持機構に保持された前記基板と対応する位置に前記複数の開口部のうちの所望の開口部を位置合わせするための動作機構とを有し、
前記基板保持機構と前記薬液回収機構との間において前記基板保持機構を取り囲み且つ前記基板から飛散した所定の薬液を前記所望の開口部に放出させるための隙間を有する円筒状部材をさらに備えていることを特徴とする基板薬液処理装置。
【請求項６】
請求項５に記載の基板薬液処理装置において、
前記基板保持機構における前記基板の周囲に、前記薬液回収機構が移動する際に前記円筒状部材の前記隙間を通して前記各開口部に前記各薬液が進入することを防止する上下可動式の円筒状ガードが設けられていることを特徴とする基板薬液処理装置。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の基板薬液処理装置において、
前記円筒状部材の前記隙間の幅は、前記各開口部の幅と対応するように設定されており、
前記基板から飛散した前記所定の薬液を前記円筒状部材の前記隙間を通して前記所望の開口部に対してのみ放出させることによって、前記基板から飛散した前記所定の薬液を前記所望の開口部につながる薬液回収槽又は廃液槽に回収する一方、前記所望の開口部以外の他の開口部につながる薬液回収槽又は廃液槽に前記基板から飛散した前記所定の薬液が回収されることを防止することを特徴とする基板薬液処理装置。
【請求項８】
複数種類の薬液を用いて基板を処理する基板薬液処理装置であって、
前記基板を水平に保持しながら回転させる基板保持機構と、
前記基板の表面に前記各薬液を吐出する複数の薬液供給機構と、
前記基板保持機構を取り囲み且つ前記基板から飛散した前記各薬液を回収する薬液回収機構とを備え、
前記薬液回収機構は、複数の開口部と、当該各開口部と個別につながる複数の薬液回収槽又は廃液槽と、前記基板保持機構に保持された前記基板と対応する位置に前記複数の開口部のうちの所望の開口部を位置合わせするための動作機構とを有し、
前記各開口部は、薬液回収槽と廃液槽とに交互につながるように配置され、
前記複数の開口部のうち廃液槽につながる開口部の幅は、前記複数の開口部のうち薬液回収槽につながる開口部の幅よりも大きいことを特徴とする基板薬液処理装置。
【請求項９】
請求項８に記載の基板薬液処理装置において、
前記所望の開口部には薬液回収槽がつながれており且つ当該薬液回収槽に前記基板から飛散した所定の薬液を回収する場合には、前記複数の開口部のうち廃液槽につながる相対的に幅広の開口部が前記所望の開口部に隣接することにより、前記所望の開口部以外の他の開口部につながる薬液回収槽に前記基板から飛散した薬液が回収されることを防止し、
前記所望の開口部には廃液槽がつながれており且つ当該廃液槽に前記基板から飛散した所定の薬液を回収する際には、相対的に幅広の開口部である前記所望の開口部の中央部を、前記基板保持機構に保持された前記基板と対応する位置に位置合わせすることにより、前記所望の開口部以外の他の開口部につながる薬液回収槽に前記基板から飛散した薬液が回収されることを防止することを特徴とする基板薬液処理装置。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載の基板薬液処理装置において、
前記複数の開口部のうち廃液槽につながる開口部の幅は、前記複数の開口部のうち薬液回収槽につながる開口部の幅の５倍以上であることを特徴とする基板薬液処理装置。
【請求項１１】
請求項１に記載の基板薬液処理装置を用いた基板薬液処理方法であって、
前記基板保持機構に保持された前記基板と対応する位置に前記所望の開口部を位置合わせする工程と、
前記基板を前記位置において回転させながら、前記基板に向けて所定の薬液を吐出する工程とを備え、
前記所定の薬液を吐出する工程において、前記複数の開口部のうちの前記所望の開口部のフタのみを開くことによって、前記基板から飛散した前記所定の薬液を前記所望の開口部につながる薬液回収槽又は廃液槽に回収する一方、前記所望の開口部以外の他の開口部につながる薬液回収槽又は廃液槽に前記基板から飛散した前記所定の薬液が回収されることを防止することを特徴とする基板薬液処理方法。
【請求項１２】
請求項３に記載の基板薬液処理装置を用いた基板薬液処理方法であって、
前記基板保持機構に保持された前記基板と対応する位置に前記所望の開口部を位置合わせする工程と、
前記基板を前記位置において回転させながら、前記基板に向けて所定の薬液を吐出する工程とを備え、
前記所定の薬液を吐出する工程において、前記複数の開口部のうち前記所望の開口部を除く他の開口部に設置されたガス吐出機構がガスを吐出することによって、前記基板から飛散した所定の薬液を前記所望の開口部につながる薬液回収槽又は廃液槽に回収する一方、前記他の開口部につながる薬液回収槽又は廃液槽に前記基板から飛散した前記所定の薬液が回収されることを防止することを特徴とする基板薬液処理方法。
【請求項１３】
請求項５に記載の基板薬液処理装置を用いた基板薬液処理方法であって、
前記基板保持機構に保持された前記基板及び前記円筒状部材の前記隙間と対応する位置に前記所望の開口部を位置合わせする工程と、
前記基板を前記位置において回転させながら、前記基板に向けて前記所定の薬液を吐出する工程とを備え、
前記所定の薬液を吐出する工程において、前記基板から飛散した前記所定の薬液を前記円筒状部材の前記隙間を通して前記所望の開口部に対してのみ放出させることによって、前記基板から飛散した前記所定の薬液を前記所望の開口部につながる薬液回収槽又は廃液槽に回収する一方、前記所望の開口部以外の他の開口部につながる薬液回収槽又は廃液槽に前記基板から飛散した前記所定の薬液が回収されることを防止することを特徴とする基板薬液処理方法。
【請求項１４】
請求項８に記載の基板薬液処理装置を用いた基板薬液処理方法であって、
前記基板保持機構に保持された前記基板に前記所望の開口部を位置合わせする工程と、
前記基板を前記位置において回転させながら、前記基板に向けて所定の薬液を吐出する工程とを備え、
前記所定の薬液を吐出する工程において、前記所望の開口部には薬液回収槽がつながれており且つ当該薬液回収槽に前記基板から飛散した前記所定の薬液を回収する場合には、前記複数の開口部のうち廃液槽につながる相対的に幅広の開口部が前記所望の開口部に隣接することにより、前記所望の開口部以外の他の開口部につながる薬液回収槽に前記基板から飛散した薬液が回収されることを防止し、
前記所定の薬液を吐出する工程において、前記所望の開口部には廃液槽がつながれており且つ当該廃液槽に前記基板から飛散した前記所定の薬液を回収する際には、相対的に幅広の開口部である前記所望の開口部の中央部を、前記基板保持機構に保持された前記基板と対応する位置に位置合わせすることにより、前記所望の開口部以外の他の開口部につながる薬液回収槽に前記基板から飛散した薬液が回収されることを防止することを特徴とする基板薬液処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板薬液処理装置及びそれを用いた基板薬液処理方法に関し、特に、半導体素子等が搭載された半導体基板に対して薬液処理及び洗浄処理を連続して行う際に、処理済の薬液及び洗浄液を分別回収することが可能な基板薬液処理装置及びそれを用いた基板薬液処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体素子等を基板に形成する各種製造プロセスにおいて、ウェットエッチングやウェット洗浄等の薬液処理を基板１枚ずつ行う枚葉式の基板薬液処理装置が用いられることが多い。この基板薬液処理装置は、中心が位置固定された基板を回転させながら各種薬液を基板表面に供給して当該基板に各種ウェット処理を行うものであり、基板処理後に回転の遠心力により基板から飛散する薬液を、基板側方に設けた回収槽に回収して排出処理する機構を備えている。
【０００３】
このような基板薬液処理装置の中には、薬液の消費量の低減を図るために、基板の処理に用いた後の薬液を回収して、その回収した薬液（回収液）を以降の処理に再利用できるように構成されたものがある。
【０００４】
以下に、そのような薬液回収を可能とした従来の基板薬液処理装置の一例を挙げて、薬液の回収方法について説明する（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
図１３は、従来例の基板薬液処理装置の概略断面図を示している。図１３に示すように、被処理対象であるウエハＷを水平に保持するスピンチャック５２は、ウエハＷを鉛直方向に沿う回転軸線のまわりに回転させる。スピンチャック５２に保持されたウエハＷの上方には、各種薬液を供給する薬液供給ノズル５１が設けられている。スピンチャック５２は、外側から順に同心円状に配置された３つの処理カップ５３Ａ、５３Ｂ及び５３Ｃに収容されている。また、スピンチャック５２は、処理カップ５３Ａ、５３Ｂ及び５３Ｃに対して昇降可能に構成されている。また、処理カップ５３Ａ及び５３Ｂの底面にはそれぞれ第１及び第２の回収液処理設備（図示省略）へつながる回収ライン５４Ａ及び５４Ｂが接続され、処理カップ５３Ｃの底面には廃液処理設備（図示省略）へつながる廃液ライン５４Ｃが接続されている。
【０００６】
このような従来例に示す基板薬液処理装置では、ウエハＷの表面に複数種類の薬液を順次供給して、そのウエハＷの表面に対してこれら複数種類の薬液による処理を順次に施すことができ、さらに処理に用いた複数種類の薬液を分別して回収することができる。
【０００７】
例えば第１の薬液をウエハＷの表面に供給する場合、スピンチャック５２を処理カップ５３Ａの上端と処理カップ５３Ｂの上端との間に上昇させて、この状態でスピンチャック５２によりウエハＷを回転させながら、ウエハＷの表面に第１の薬液を供給する。処理に用いられた第１の薬液は、ウエハＷの周縁部からその側方へ飛散する。飛散した第１の薬液は処理カップ５３Ａと処理カップ５３Ｂとの間を通って、処理カップ５３Ａに接続された回収ライン５４Ａに集められ、第１の回収液処理設備（図示省略）に回収される。
【０００８】
次に、スピンチャック５２を処理カップ５３Ｂの上端と処理カップ５３Ｃの上端との間に下降させて、この状態でスピンチャック５２によりウエハＷを回転させながら、ウエハＷの表面に第２の薬液を供給する。処理に用いられた第２の薬液は、ウエハＷの周縁部からその側方へ飛散する。飛散した第２の薬液は処理カップ５３Ｂと処理カップ５３Ｃとの間を通って、処理カップ５３Ｂに接続された回収ライン５４Ｂに集められ、第２の回収液処理設備（図示省略）に回収される。
【特許文献１】特開平０５−２８３３９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記のような構成の従来の基板薬液処理装置では、各処理カップの上端同士の間（開口部）が開いた状態で薬液回収を行うために、以下のような問題が発生する。例えばスピンチャック５２を処理カップ５３Ａの上端と処理カップ５３Ｂの上端との間に移動させて第１の薬液による処理を行う時に、飛散した第１の薬液の一部が処理カップ５３Ｂと処理カップ５３Ｃとの間を流れて第２の回収液処理設備に混入してしまう。また、例えばスピンチャック５２を処理カップ５３Ｂの上端と処理カップ５３Ｃの上端との間に移動させて第２の薬液による処理を行う時に、飛散した第２の薬液の一部が処理カップ５３Ａと処理カップ５３Ｂとの間を流れて第１の回収液処理設備に混入してしまう。さらに、例えばスピンチャック５２を処理カップ５３Ｃの上端よりも下側に移動させてリンス液（純水）による水洗処理時を行う時に、飛散したリンス液の一部が処理カップ５３Ｂと処理カップ５３Ｃとの間を流れて第２の回収液処理設備に混入してしまう。このように他種の薬液が混入した回収液においては、薬液組成や薬液濃度が所定値から変動してしまうため、当該回収液を用いて基板処理を行った場合にはエッチングレートの変動等が生じ、予期した処理能力が得られない。すなわち、他種の薬液が混入した回収液を再利用すると、処理不足等の処理不良が生じるという問題がある。
【００１０】
前記に鑑み、本発明は、複数種類の薬液を互いに混合することを防止しつつ分別回収することができ、その結果、回収された複数種類の薬液を再利用して基板に良好な処理を施すことができる、基板薬液処理装置及びそれを用いた基板薬液処理方法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】
【００１１】
前記の目的を達成するために、本発明に係る第１の基板薬液処理装置は、複数種類の薬液を用いて基板を処理する基板薬液処理装置であって、前記基板を保持しながら回転させる基板保持機構と、前記基板の表面に前記各薬液を吐出する複数の薬液供給機構と、前記基板保持機構を取り囲み且つ前記基板から飛散した前記各薬液を回収する薬液回収機構とを備え、前記薬液回収機構は、複数の開口部と、当該各開口部と個別につながる複数の薬液回収槽又は廃液槽と、前記基板保持機構に保持された前記基板と対応する位置に前記複数の開口部のうちの所望の開口部を位置合わせするための動作機構とを有し、前記各開口部は、前記基板に対する前記各薬液を用いた処理に対応してそれぞれ独立して開閉するフタを有する。
【００１２】
本発明の第１の基板薬液処理装置において、前記複数の開口部のうちの前記所望の開口部のフタのみを開くことによって、前記基板から飛散した所定の薬液を前記所望の開口部につながる薬液回収槽又は廃液槽に回収する一方、前記所望の開口部以外の他の開口部につながる薬液回収槽又は廃液槽に前記基板から飛散した前記所定の薬液が回収されることを防止することが好ましい。
【００１３】
本発明に係る第２の基板薬液処理装置は、複数種類の薬液を用いて基板を処理する基板薬液処理装置であって、前記基板を保持しながら回転させる基板保持機構と、前記基板の表面に前記各薬液を吐出する複数の薬液供給機構と、前記基板保持機構を取り囲み且つ前記基板から飛散した前記各薬液を回収する薬液回収機構とを備え、前記薬液回収機構は、複数の開口部と、当該各開口部と個別につながる複数の薬液回収槽又は廃液槽と、前記基板保持機構に保持された前記基板と対応する位置に前記複数の開口部のうちの所望の開口部を位置合わせするための動作機構とを有し、前記各開口部は、前記基板に対する前記各薬液を用いた処理に対応してそれぞれ独立してエアーカーテンとなるガスを吐出するガス吐出機構を有する。
【００１４】
本発明の第２の基板薬液処理装置において、前記ガス吐出機構は、前記各開口部における前記基板保持機構の周囲に等間隔に複数個設置され、前記複数の開口部のうち前記所望の開口部を除く他の開口部に設置されたガス吐出機構がガスを吐出することによって、前記基板から飛散した所定の薬液を前記所望の開口部につながる薬液回収槽又は廃液槽に回収する一方、前記他の開口部につながる薬液回収槽又は廃液槽に前記基板から飛散した前記所定の薬液が回収されることを防止することが好ましい。
【００１５】
本発明に係る第３の基板薬液処理装置は、複数種類の薬液を用いて基板を処理する基板薬液処理装置であって、前記基板を保持しながら回転させる基板保持機構と、前記基板の表面に前記各薬液を吐出する複数の薬液供給機構と、前記基板保持機構を取り囲み且つ前記基板から飛散した前記各薬液を回収する薬液回収機構とを備え、前記薬液回収機構は、複数の開口部と、当該各開口部と個別につながる複数の薬液回収槽又は廃液槽と、前記基板保持機構に保持された前記基板と対応する位置に前記複数の開口部のうちの所望の開口部を位置合わせするための動作機構とを有し、前記基板保持機構と前記薬液回収機構との間において前記基板保持機構を取り囲み且つ前記基板から飛散した所定の薬液を前記所望の開口部に放出させるための隙間を有する円筒状部材をさらに備えている。
【００１６】
本発明の第３の基板薬液処理装置において、前記基板保持機構における前記基板の周囲に、前記薬液回収機構が移動する際に前記円筒状部材の前記隙間を通して前記各開口部に前記各薬液が進入することを防止する上下可動式の円筒状ガードが設けられていることが好ましい。
【００１７】
本発明の第３の基板薬液処理装置において、前記円筒状部材の前記隙間の幅は、前記各開口部の幅と対応するように設定されており、前記基板から飛散した前記所定の薬液を前記円筒状部材の前記隙間を通して前記所望の開口部に対してのみ放出させることによって、前記基板から飛散した前記所定の薬液を前記所望の開口部につながる薬液回収槽又は廃液槽に回収する一方、前記所望の開口部以外の他の開口部につながる薬液回収槽又は廃液槽に前記基板から飛散した前記所定の薬液が回収されることを防止することが好ましい。
【００１８】
本発明に係る第４の基板薬液処理装置は、複数種類の薬液を用いて基板を処理する基板薬液処理装置であって、前記基板を水平に保持しながら回転させる基板保持機構と、前記基板の表面に前記各薬液を吐出する複数の薬液供給機構と、前記基板保持機構を取り囲み且つ前記基板から飛散した前記各薬液を回収する薬液回収機構とを備え、前記薬液回収機構は、複数の開口部と、当該各開口部と個別につながる複数の薬液回収槽又は廃液槽と、前記基板保持機構に保持された前記基板と対応する位置に前記複数の開口部のうちの所望の開口部を位置合わせするための動作機構とを有し、前記各開口部は、薬液回収槽と廃液槽とに交互につながるように配置され、前記複数の開口部のうち廃液槽につながる開口部の幅は、前記複数の開口部のうち薬液回収槽につながる開口部の幅よりも大きい。
【００１９】
本発明の第４の基板薬液処理装置において、前記所望の開口部には薬液回収槽がつながれており且つ当該薬液回収槽に前記基板から飛散した所定の薬液を回収する場合には、前記複数の開口部のうち廃液槽につながる相対的に幅広の開口部が前記所望の開口部に隣接することにより、前記所望の開口部以外の他の開口部につながる薬液回収槽に前記基板から飛散した薬液が回収されることを防止し、前記所望の開口部には廃液槽がつながれており且つ当該廃液槽に前記基板から飛散した所定の薬液を回収する際には、相対的に幅広の開口部である前記所望の開口部の中央部を、前記基板保持機構に保持された前記基板と対応する位置に位置合わせすることにより、前記所望の開口部以外の他の開口部につながる薬液回収槽に前記基板から飛散した薬液が回収されることを防止することが好ましい。
【００２０】
本発明の第４の基板薬液処理装置において、前記複数の開口部のうち廃液槽につながる開口部の幅は、前記複数の開口部のうち薬液回収槽につながる開口部の幅の５倍以上であることが好ましい。
【００２１】
本発明に係る第１の基板薬液処理方法は、本発明の第１の基板薬液処理装置を用いた基板薬液処理方法であって、前記基板保持機構に保持された前記基板と対応する位置に前記所望の開口部を位置合わせする工程と、前記基板を前記位置において回転させながら、前記基板に向けて所定の薬液を吐出する工程とを備え、前記所定の薬液を吐出する工程において、前記複数の開口部のうちの前記所望の開口部のフタのみを開くことによって、前記基板から飛散した前記所定の薬液を前記所望の開口部につながる薬液回収槽又は廃液槽に回収する一方、前記所望の開口部以外の他の開口部につながる薬液回収槽又は廃液槽に前記基板から飛散した前記所定の薬液が回収されることを防止する。
【００２２】
本発明に係る第２の基板薬液処理方法は、本発明の第２の基板薬液処理装置を用いた基板薬液処理方法であって、前記基板保持機構に保持された前記基板と対応する位置に前記所望の開口部を位置合わせする工程と、前記基板を前記位置において回転させながら、前記基板に向けて所定の薬液を吐出する工程とを備え、前記所定の薬液を吐出する工程において、前記複数の開口部のうち前記所望の開口部を除く他の開口部に設置されたガス吐出機構がガスを吐出することによって、前記基板から飛散した所定の薬液を前記所望の開口部につながる薬液回収槽又は廃液槽に回収する一方、前記他の開口部につながる薬液回収槽又は廃液槽に前記基板から飛散した前記所定の薬液が回収されることを防止する。
【００２３】
本発明に係る第３の基板薬液処理方法は、本発明の第３の基板薬液処理装置を用いた基板薬液処理方法であって、前記基板保持機構に保持された前記基板及び前記円筒状部材の前記隙間と対応する位置に前記所望の開口部を位置合わせする工程と、前記基板を前記位置において回転させながら、前記基板に向けて前記所定の薬液を吐出する工程とを備え、前記所定の薬液を吐出する工程において、前記基板から飛散した前記所定の薬液を前記円筒状部材の前記隙間を通して前記所望の開口部に対してのみ放出させることによって、前記基板から飛散した前記所定の薬液を前記所望の開口部につながる薬液回収槽又は廃液槽に回収する一方、前記所望の開口部以外の他の開口部につながる薬液回収槽又は廃液槽に前記基板から飛散した前記所定の薬液が回収されることを防止する。
【００２４】
本発明に係る第４の基板薬液処理方法は、本発明の第４の基板薬液処理装置を用いた基板薬液処理方法であって、前記基板保持機構に保持された前記基板に前記所望の開口部を位置合わせする工程と、前記基板を前記位置において回転させながら、前記基板に向けて所定の薬液を吐出する工程とを備え、前記所定の薬液を吐出する工程において、前記所望の開口部には薬液回収槽がつながれており且つ当該薬液回収槽に前記基板から飛散した前記所定の薬液を回収する場合には、前記複数の開口部のうち廃液槽につながる相対的に幅広の開口部が前記所望の開口部に隣接することにより、前記所望の開口部以外の他の開口部につながる薬液回収槽に前記基板から飛散した薬液が回収されることを防止し、前記所定の薬液を吐出する工程において、前記所望の開口部には廃液槽がつながれており且つ当該廃液槽に前記基板から飛散した前記所定の薬液を回収する際には、相対的に幅広の開口部である前記所望の開口部の中央部を、前記基板保持機構に保持された前記基板と対応する位置に位置合わせすることにより、前記所望の開口部以外の他の開口部につながる薬液回収槽に前記基板から飛散した薬液が回収されることを防止する。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の基板薬液処理装置及びそれを用いた基板薬液処理方法によれば、複数種類の薬液を互いに混合することを防止しつつ分別回収することができ、その結果、回収された複数種類の薬液を再利用して再び基板に処理を施すことができる。そのため、他種の薬液混入による薬液組成や薬液濃度等の変動によって発生する処理不足や処理不良等の問題を防止できると共に薬液使用量を低減することができる。これにより、例えば半導体チップに代表される電子デバイスの信頼性及び歩留りの向上を図ることができ、製品を安価に供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態に係る基板薬液処理装置及びそれを用いた基板薬液処理方法について図面を参照しながら説明する。
【００２７】
図１（ａ）は本実施形態に係る基板薬液処理装置の構成の概略を示す断面図である。図１（ａ）に示すように、本実施形態の基板薬液処理装置は、被処理対象の基板となるウエハＷが設置され且つウエハＷの表面に各種薬液による処理を行うための基板処理部１１と、使用済みの各種薬液を選択的に分別回収する処理カップ１２とを備えている。
【００２８】
基板処理部１１は、ウエハＷを水平に保持すると共にウエハＷの中心を回転軸として回転させるスピンチャック１３と、ウエハＷの表面に第１の薬液を供給するための第１薬液ノズル１４Ａと、ウエハＷの表面に第２の薬液を供給するための第２薬液ノズル１４Ｂと、ウエハＷの表面にリンス液を供給するためのリンス液ノズル１４Ｃとから構成されている。
【００２９】
スピンチャック１３を収容する処理カップ１２は円筒状仕切壁１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ及び１５Ｄから構成されている。円筒状仕切壁１５Ａ〜１５Ｄはスピンチャック１３（ウエハＷ）の回転軸線を中心とする同心円状にスピンチャック１３を取り囲むように設けられている（スピンチャック１３に近い順に円筒状仕切壁１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ及び１５Ｄが配置されている）。円筒状仕切壁１５Ａに囲まれた空間は廃液槽１６Ａを構成し、円筒状仕切壁１５Ａと円筒状仕切壁１５Ｂとによって囲まれた空間は廃液槽１６Ｂを構成し、円筒状仕切壁１５Ｂと円筒状仕切壁１５Ｃとによって囲まれた空間は第２薬液回収槽１６Ｃを構成し、円筒状仕切壁１５Ｃと円筒状仕切壁１５Ｄとによって囲まれた空間は第１薬液回収槽１６Ｄを構成する。廃液槽１６Ａ及び廃液槽１６Ｂにはそれぞれ廃液処理設備（図示省略）につながる廃液ライン１７Ａ及び１７Ｂが接続されている。また、第２薬液回収槽１６Ｃには第２回収液処理設備（図示省略）につながる第２回収ライン１７Ｃが接続され、第１薬液回収槽１６Ｄには、第１回収液処理設備（図示省略）につながる第１回収ライン１７Ｄが接続されている。
【００３０】
円筒状仕切壁１５Ａ〜１５Ｄつまり処理カップ１２の下部は各仕切壁を上下に移動させるための昇降機構１８に取り付けられている。廃液槽１５Ｂ、第２薬液回収槽１６Ｃ及び第１薬液回収槽１６Ｄのそれぞれの開口部には、それぞれ独立して開閉することができる円筒形状のフタ１９が設けられている。尚、各開口部に設けられたフタ１９は閉じている状態において全体として円筒形状であるが、フタ１９は複数の部分に分割されており、各部分が持ち上がることによって各部分が互いに干渉することなく開いた状態に移行する。
【００３１】
次に、上記の廃液槽１５Ｂ、第２薬液回収槽１６Ｃ及び第１薬液回収槽１６Ｄのそれぞれの開口部に設けられたフタ１９について詳述する。
【００３２】
図１（ｂ）は本実施形態の基板薬液処理装置におけるフタ１９が開閉する様子を示した概略断面図である。図１（ｂ）に示すように、フタ１９は、閉じた状態で廃液槽又は薬液回収槽の内側に面する側面１９Ａ及び側面１９Ｂと、閉じた状態で廃液槽又は薬液回収槽の外側に面する側面１９Ｃとを有している。側面１９Ｃは廃液槽又は薬液回収槽の内側に凹むように湾曲しており、側面１９Ａと側面１９Ｃとによって鋭角部１９Ｄが形成される。このように構成されたフタ１９は、取り付け箇所である開口部上端を支点として、廃液槽又は薬液回収槽の外側に向けてスピンチャック１３の回転軸方向に対して例えば約８０度の角度で開く。
【００３３】
本実施形態においては、各種薬液処理中にウエハＷから飛散した液滴がフタ１９の側面１９Ｃに付着したとしても、側面１９Ｃは湾曲形状を有するため、側面１９Ｃに付着した液滴は鋭角部１９Ｄまで滑り落ちて鋭角部１９Ｄに集まる。そして、鋭角部１９Ｄに集まった液滴は、フタ１９の開閉による振動によって鋭角部１９Ｄから離散し、円筒状仕切壁１５Ａの内側に形成される廃液槽１６Ａの底面で受けられて、廃液ライン１７Ａを通って廃液処理設備へ廃液される。
【００３４】
また、鋭角部１９Ｄに集まった液滴が鋭角部１９Ｄから離散せずに付着したままであったとしても、各円筒状仕切壁は廃液槽又は薬液回収槽の外側に向けて約８０度の角度で開くため、鋭角部１９Ｄに集まった液滴が側面１９Ａにまで回り込むことはなく、従って、円筒状仕切壁同士によって囲まれた空間（つまり廃液槽１５Ｂ、第２薬液回収槽１６Ｃ及び第１薬液回収槽１６Ｄ）内部に進入することもない。
【００３５】
尚、本実施形態の基板薬液処理装置は、リンス液ノズル１４Ｃ以外の第１薬液ノズル１４Ａ及び第２薬液ノズル１４Ｂの２種類の薬液ノズルと、廃液槽１６Ａ、廃液槽１６Ｂ、第２薬液回収槽１６Ｃ及び第１薬液回収槽１６Ｄの４槽とによって構成された例であるが、薬液ノズル及び円筒状仕切壁を増設することによって、３種類以上の薬液ノズルと５槽以上の廃液槽及び薬液回収槽とによって基板薬液処理装置を構成してもよいことは言うまでもない。このようにすると、多種多様な薬液を用いて基板に各種処理を施すことが可能になる。
【００３６】
次に、本実施形態の基板薬液処理装置を用いた基板薬液処理方法について、第１の薬液による処理、リンス液による処理、及び第２の薬液による処理が順次行われる場合を例として説明する。
【００３７】
図２（ａ）は、ウエハＷに対して第１の薬液を用いた処理が行われる場合の概略断面図である。図２（ａ）に示すように、ウエハＷをスピンチャック１３に設置した後、第１薬液ノズル１４Ａから第１の薬液を供給する前に、第１薬液回収槽１６Ｄの開口部、具体的には第１薬液回収槽１６Ｄを形成する下側の円筒状仕切壁である円筒状仕切壁１５Ｃの上端が、スピンチャック１３に保持されたウエハＷの表面と同程度の高さに位置するように、処理カップ１２を昇降機構１８によって移動させる。このとき、第１薬液回収槽１６Ｄの先端（開口部Ｓ）に設けられているフタ１９を開けておく。一方、このとき、廃液槽１６Ｂ及び第２薬液回収槽１６Ｃのそれぞれの先端（開口部）に設けられているフタ１９を閉じておく。
【００３８】
この図２（ａ）に示す状態において、スピンチャック１３により保持されたウエハＷを回転させながら、第１薬液ノズル１４Ａから第１の薬液を供給してウエハＷを処理する。ウエハＷの処理に用いられた第１の薬液は、スピンチャック１３の回転による遠心力を受けてウエハＷの表面上に拡がり、その後、ウエハＷの側方へと飛散する。そして、飛散した第１の薬液は、円筒状仕切壁１５Ｃと円筒状仕切壁１５Ｄとの間の開口部Ｓに進入して第１薬液回収槽１６Ｄに回収される。第１薬液回収槽１６Ｄに回収された第１の薬液は第１回収ライン１７Ｄを通って第１回収液処理設備（図示省略）に回収され、第１の薬液による処理に再利用される。ここで、第２薬液回収槽１６Ｃの先端（開口部）に設けられているフタ１９は閉じられているため、飛散した第１の薬液の一部が第２薬液回収槽１６Ｃに混入することはない。また、開口部Ｓに進入できずに円筒状仕切壁１５Ａの内側に留まった第１の薬液は廃液槽１６Ａの底面で受けられて、廃液ライン１７Ａを通って廃液処理設備（図示省略）へ廃液される。
【００３９】
続いて、図２（ｂ）は、ウエハＷに対してリンス液を用いた処理が行われる場合の概略断面図である。図２（ｂ）に示すように、リンス液ノズル１４Ｃからリンス液を供給する前に、廃液槽１６Ｂの開口部、具体的には廃液槽１６Ｂを形成する下側の円筒状仕切壁である円筒状仕切壁１５Ａの上端が、スピンチャック１３に保持されたウエハＷの表面と同程度の高さに位置するように、処理カップ１２を昇降機構１８によって移動させる。このとき、廃液槽１６Ｂの先端（開口部Ｓ）に設けられているフタ１９を開けておく。一方、このとき、第１薬液回収槽１６Ｄ及び第２薬液回収槽１６Ｃのそれぞれの先端（開口部）に設けられているフタ１９を閉じておく。
【００４０】
この図２（ｂ）に示す状態において、スピンチャック１３により保持されたウエハＷを回転させながら、リンス液ノズル１４Ｃからリンス液を供給してウエハＷを処理する。ウエハＷの処理に用いられたリンス液は、スピンチャック１３の回転による遠心力を受けてウエハＷの表面上に拡がり、その後、ウエハＷの側方へと飛散する。そして、飛散したリンス液は、円筒状仕切壁１５Ａと円筒状仕切壁１５Ｂとの間の開口部Ｓに進入して廃液槽１６Ｂに回収される。廃液槽１６Ｂに回収されたリンス液は廃液ライン１７Ｂを通って廃液処理設備（図示省略）に回収されて廃液される。ここで、第１薬液回収槽１６Ｄ及び第２薬液回収槽１６Ｃのそれぞれの先端（開口部）に設けられているフタ１９は閉じられているため、飛散したリンス液の一部が第１薬液回収槽１６Ｄ及び第２薬液回収槽１６Ｃに混入することはない。また、開口部Ｓに進入できずに円筒状仕切壁１５Ａの内側に留まったリンス液は廃液槽１６Ａの底面で受けられて、廃液ライン１７Ａを通って廃液処理設備（図示省略）へ廃液される。
【００４１】
続いて、図２（ｃ）は、ウエハＷに対して第２の薬液を用いた処理が行われる場合の概略断面図である。図２（ｃ）に示すように、ウエハＷをスピンチャック１３に設置した後、第２薬液ノズル１４Ｂから第２の薬液を供給する前に、第２薬液回収槽１６Ｃの開口部、具体的には第２薬液回収槽１６Ｃを形成する下側の円筒状仕切壁である円筒状仕切壁１５Ｂの上端が、スピンチャック１３に保持されたウエハＷの表面と同程度の高さに位置するように、処理カップ１２を昇降機構１８によって移動させる。このとき、第２薬液回収槽１６Ｃの先端（開口部Ｓ）に設けられているフタ１９を開けておく。一方、このとき、廃液槽１６Ｂ及び第１薬液回収槽１６Ｄのそれぞれの先端（開口部）に設けられているフタ１９を閉じておく。
【００４２】
この図２（ｃ）に示す状態において、スピンチャック１３により保持されたウエハＷを回転させながら、第２薬液ノズル１４Ｂから第２の薬液を供給してウエハＷを処理する。ウエハＷの処理に用いられた第２の薬液は、スピンチャック１３の回転による遠心力を受けてウエハＷの表面上に拡がり、その後、ウエハＷの側方へと飛散する。そして、飛散した第２の薬液は、円筒状仕切壁１５Ｂと円筒状仕切壁１５Ｃとの間の開口部Ｓに進入して第２薬液回収槽１６Ｃに回収される。第２薬液回収槽１６Ｃに回収された第２の薬液は第２回収ライン１７Ｃを通って第２回収液処理設備（図示省略）に回収され、第２の薬液による処理に再利用される。ここで、第１薬液回収槽１６Ｄの先端（開口部）にあるフタ１９は閉じられているため、飛散した第２の薬液の一部が第１薬液回収槽１６Ｄに混入することはない。また、開口部Ｓに進入できずに円筒状仕切壁１５Ａの内側に留まった第２の薬液は廃液槽１６Ａの底面で受けられて、廃液ライン１７Ａを通って廃液処理設備（図示省略）へ廃液される。
【００４３】
以下に、本実施形態での具体的な実施例とその結果及び効果とを示す。一例として、第１の薬液としてフッ化水素（ＨＦ：Ｈ2 Ｏ＝１：４（体積比））、第２の薬液としてフッ硝酸（ＨＦ（フッ化水素）とＨＮＯ3 （硝酸）との混合液（ＨＦ：ＨＮＯ3 ＝１：２５（体積比）））を使用し、Ｐｏｌｙ  Ｓｉｌｉｃｏｎ膜（ＰＳ膜：上層）／ｔｈ−ＳｉＯ2 膜（熱酸化膜：下層）が形成されたウエハＷの表面上のＰＳ膜を除去する場合について説明する。
【００４４】
ＰＳ膜（膜厚３０ｎｍ）／ｔｈ−ＳｉＯ2 膜（膜厚２０ｎｍ）が形成されたウエハＷの表面上のＰＳ膜（膜厚３０ｎｍ）を除去するために、ウエハＷを保持したスピンチャック１３が毎分８００回転で回転を開始した後、第１の薬液としてフッ化水素（ＨＦ：Ｈ2 Ｏ＝１：４（体積比））を毎分２０００ｍＬの流量で２０秒間供給しながら基板処理を行う。次に、リンス液として純水を毎分２０００ｍＬの流量で３０秒間供給しながら基板処理を行う。次に、第２の薬液としてフッ硝酸（ＨＦ（フッ化水素）とＨＮＯ3 （硝酸）との混合液（ＨＦ：ＨＮＯ3 ＝１：２５（体積比）））を毎分１５００ｍｌの流量で１０秒間供給しながら基板処理を行う。その後、毎分２５００回転でウエハＷを回転させることによる振り切り乾燥を行い、ウエハＷの洗浄処理が完了する。
【００４５】
以上の処理をＰＳ膜（膜厚３０ｎｍ）／ｔｈ−ＳｉＯ2 膜（膜厚２０ｎｍ）の積層構造を持つ２５０枚のウエハＷに対して実施した場合における、フッ硝酸薬液中のフッ化水素濃度をプロットした結果を、従来の基板薬液処理装置を用いた場合と比較して図３に示す。図３から明らかなように、従来の基板薬液処理装置を用いて２５０枚のウエハＷに対して処理を行うと、フッ硝酸薬液中のフッ化水素濃度が３．８（ｖｏｌ％）から４．５（ｖｏｌ％）まで上昇する。一方、本実施形態の基板薬液処理装置を用いた基板薬液処理方法によると、２５０枚のウエハＷに対して処理を行っても、フッ硝酸薬液中のフッ化水素濃度が３．８（ｖｏｌ％）から変化しない。
【００４６】
以上に説明したように、本実施形態の基板薬液処理装置及びそれを用いた基板薬液処理方法によれば、複数種類の薬液を互いに混合することを防止しつつ分別回収することができ、その回収された複数種類の薬液を再利用して再び基板に処理を施すことができる。そのため、他種の薬液混入による薬液組成や薬液濃度等の変動によって発生する処理不足や処理不良等の問題を防止できると共に薬液使用量を低減することができる。これにより、例えば半導体チップに代表される電子デバイスの信頼性及び歩留りの向上を図ることができ、製品を安価に供給することができる。
【００４７】
尚、本実施形態において、複数の薬液回収槽又は廃液槽の開口部のうち所望の開口部を、スピンチャック１３に保持されたウエハＷと対応する位置に位置合わせするために、処理カップ１２を昇降機構１８によって移動させたが、これに代えて、スピンチャック１３を上下に移動させてもよい。
【００４８】
（第２の実施形態）
以下、本発明の第２の実施形態に係る基板薬液処理装置及びそれを用いた基板薬液処理方法について図面を参照しながら説明する。
【００４９】
図４（ａ）は本実施形態に係る基板薬液処理装置の構成の概略を示す断面図である。図４（ａ）に示すように、本実施形態の基板薬液処理装置は、被処理対象の基板となるウエハＷが設置され且つウエハＷの表面に各種薬液による処理を行うための基板処理部２１と、使用済みの各種薬液を選択的に分別回収する処理カップ２２とを備えている。
【００５０】
基板処理部２１は、ウエハＷを水平に保持すると共にウエハＷの中心を回転軸として回転させるスピンチャック２３と、ウエハＷの表面に第１の薬液を供給するための第１薬液ノズル２４Ａと、ウエハＷの表面に第２の薬液を供給するための第２薬液ノズル２４Ｂと、ウエハＷの表面にリンス液を供給するためのリンス液ノズル２４Ｃとから構成されている。
【００５１】
スピンチャック２３を収容する処理カップ２２は円筒状仕切壁２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ及び２５Ｄから構成されている。円筒状仕切壁２５Ａ〜２５Ｄはスピンチャック２３（ウエハＷ）の回転軸線を中心とする同心円状にスピンチャック２３を取り囲むように設けられている（スピンチャック２３に近い順に円筒状仕切壁２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ及び２５Ｄが配置されている）。円筒状仕切壁２５Ａに囲まれた空間は廃液槽２６Ａを構成し、円筒状仕切壁２５Ａと円筒状仕切壁２５Ｂとによって囲まれた空間は廃液槽２６Ｂを構成し、円筒状仕切壁２５Ｂと円筒状仕切壁２５Ｃとによって囲まれた空間は第２薬液回収槽２６Ｃを構成し、円筒状仕切壁２５Ｃと円筒状仕切壁２５Ｄとによって囲まれた空間は第１薬液回収槽２６Ｄを構成する。廃液槽２６Ａ及び廃液槽２６Ｂにはそれぞれ廃液処理設備（図示省略）につながる廃液ライン２７Ａ及び２７Ｂが接続されている。また、第２薬液回収槽２６Ｃには第２回収液処理設備（図示省略）につながる第２回収ライン２７Ｃが接続され、第１薬液回収槽２６Ｄには、第１回収液処理設備（図示省略）につながる第１回収ライン２７Ｄが接続されている。
【００５２】
円筒状仕切壁２５Ａ〜２５Ｄつまり処理カップ２２の下部は各仕切壁を上下に移動させるための昇降機構２８に取り付けられている。廃液槽２５Ｂ、第２薬液回収槽２６Ｃ及び第１薬液回収槽２６Ｄのそれぞれの開口部には、スピンチャック２３を囲む円周上に例えば５ｃｍ間隔で等間隔に複数個のエアー吹き出し口２９が設置されている。複数個のエアー吹き出し口２９はそれぞれ槽毎に独立してスピンチャック２３の方向に向けてエアーカーテンとなる例えばＮ2 ガスを吐出することができる。尚、各エアー吹き出し口２９はエアー吐出機構（図示省略）に接続されている。
【００５３】
次に、上記の廃液槽２５Ｂ、第２薬液回収槽２６Ｃ及び第１薬液回収槽２６Ｄのそれぞれの開口部に設置されたエアー吹き出し口２９について詳述する。
【００５４】
図４（ｂ）は本実施形態の基板薬液処理装置におけるエアー吹き出し口２９がＮ2 ガスを吐出する様子を示した概略断面図である。図４（ｂ）に示すように、エアー吹き出し口２９は、廃液槽又は薬液回収槽の外側に向けてスピンチャック２３の回転軸方向に対して例えば約１０度の角度で下向きに（つまり水平面に対して約８０度の角度で下向きに）Ｎ2 ガスを例えば毎分２０００ｍＬの流量で吐出する。ここで、Ｎ2 ガスをスピンチャック２３の回転軸方向に対して約８０度の角度で下向きに吐出することによって、各種薬液処理中にウエハＷから飛散した液滴は廃液槽２６Ａの底面方向に飛ばされた後、廃液ライン２７Ａを通って廃液処理設備（図示省略）へ廃液される。このため、飛散した液滴は円筒状仕切壁同士によって囲まれた空間（つまり廃液槽２５Ｂ、第２薬液回収槽２６Ｃ及び第１薬液回収槽２６Ｄ）内部に進入することはない。また、エアー吹き出し口２９には飛散した各種薬液が付着することもないので、第２薬液回収槽２６Ｃ及び第１薬液回収槽２６Ｄへの薬液混入を確実に防ぐことができる。
【００５５】
また、一般に、疎水性のウエハを処理する場合、ウエハ表面の乾燥が不十分であると、乾燥不良が発生しやすい。特に薬液処理又はリンス液処理の後でウエハ上の薬液又はリンス液を振りきる際に乾燥不十分に起因してウエハ表面に乾燥不良が発生しやすい。しかし、本実施形態では、薬液処理又はリンス液処理の後でウエハ上の薬液又はリンス液を振りきる際に、エアー吹き出し口２９からＮ2 ガスを吐出することによって、ウエハ表面を十分に乾燥させて乾燥不良の発生をほぼ確実に防止することができる。
【００５６】
尚、本実施形態の基板薬液処理装置は、リンス液ノズル２４Ｃ以外の第１薬液ノズル２４Ａ及び第２薬液ノズル２４Ｂの２種類の薬液ノズルと、廃液槽２６Ａ、廃液槽２６Ｂ、第２薬液回収槽２６Ｃ及び第１薬液回収槽２６Ｄの４槽とによって構成された例であるが、薬液ノズル及び円筒状仕切壁を増設することによって、３種類以上の薬液ノズルと５槽以上の廃液槽及び薬液回収槽とによって基板薬液処理装置を構成してもよいことは言うまでもない。このようにすると、多種多様な薬液を用いて基板に各種処理を施すことが可能になる。
【００５７】
次に、本実施形態の基板薬液処理装置を用いた基板処理方法について、第１の薬液による処理、リンス液による処理、及び第２の薬液による処理が順次行われる場合を例として説明する。
【００５８】
図５（ａ）は、ウエハＷに対して第１の薬液を用いた処理が行われる場合の概略断面図である。図５（ａ）に示すように、ウエハＷをスピンチャック２３に設置した後、第１薬液ノズル２４Ａから第１の薬液を供給する前に、第１薬液回収槽２６Ｄの開口部、具体的には第１薬液回収槽２６Ｄを形成する下側の円筒状仕切壁である円筒状仕切壁２５Ｃの上端が、スピンチャック２３に保持されたウエハＷの表面と同程度の高さに位置するように、処理カップ２２を昇降機構２８によって移動させる。このとき、第１薬液回収槽２６Ｄの先端（開口部）の上部に設置されたエアー吹き出し口２９からはエアーを吐出しない。一方、このとき、廃液槽２６Ｂ及び第２薬液回収槽２６Ｃのそれぞれの先端（開口部）の上部に設置されたエアー吹き出し口２９からはエアーを吐出する。
【００５９】
この図５（ａ）に示す状態において、スピンチャック２３により保持されたウエハＷを回転させながら、第１薬液ノズル２４Ａから第１の薬液を供給してウエハＷを処理する。ウエハＷの処理に用いられた第１の薬液は、スピンチャック２３の回転による遠心力を受けてウエハＷの表面上に拡がり、その後、ウエハＷの側方へと飛散する。そして、飛散した第１の薬液は、円筒状仕切壁２５Ｃと円筒状仕切壁２５Ｄとの間の開口部に進入して第１薬液回収槽２６Ｄに回収される。第１薬液回収槽２６Ｄに回収された第１の薬液は第１回収ライン２７Ｄを通って第１回収液処理設備（図示省略）に回収され、第１の薬液による処理に再利用される。ここで、第２薬液回収槽２６Ｃの先端（開口部）に設けられているエアー吹き出し口２９から、スピンチャック２３の回転軸に対して約８０度の角度で下向きにＮ2 ガスを吐出しているため、飛散した第１の薬液はＮ2 ガスの圧力によって廃液槽２６Ａの底面方向に飛ばされて、廃液ライン２７Ａを通って廃液処理設備（図示省略）に廃液される。このため、飛散した第１の薬液の一部が第２薬液回収槽２６Ｃに混入することはない。
【００６０】
続いて、図５（ｂ）は、ウエハＷに対してリンス液を用いた処理が行われる場合の概略断面図である。図５（ｂ）に示すように、リンス液ノズル２４Ｃからリンス液を供給する前に、廃液槽２６Ｂの開口部、具体的には廃液槽２６Ｂを形成する下側の円筒状仕切壁である円筒状仕切壁２５Ａの上端が、スピンチャック２３に保持されたウエハＷの表面と同程度の高さに位置するように、処理カップ２２を昇降機構２８によって移動させる。このとき、廃液槽２６Ｂの先端（開口部）の上部に設置されたエアー吹き出し口２９からはエアーを吐出しない。一方、このとき、第１薬液回収槽２６Ｄ及び第２薬液回収槽２６Ｃのそれぞれの先端（開口部）の上部に設置されたエアー吹き出し口２９からはエアーを吐出する。
【００６１】
この図５（ｂ）に示す状態において、スピンチャック２３により保持されたウエハＷを回転させながら、リンス液ノズル２４Ｃからリンス液を供給してウエハＷを処理する。ウエハＷの処理に用いられたリンス液は、スピンチャック２３の回転による遠心力を受けてウエハＷの表面上に拡がり、その後、ウエハＷの側方へと飛散する。そして、飛散したリンス液は、円筒状仕切壁２５Ａと円筒状仕切壁２５Ｂとの間の開口部に進入して廃液槽２６Ｂに回収される。廃液槽２６Ｂに回収されたリンス液は廃液ライン２７Ｂを通って廃液処理設備（図示省略）に回収されて廃液される。ここで、第１薬液回収槽２６Ｄ及び第２薬液回収槽２６Ｃのそれぞれの先端（開口部）に設けられているエアー吹き出し口２９から、スピンチャック２３の回転軸に対して約８０度の角度で下向きにＮ2 ガスを吐出しているため、飛散したリンス液はＮ2 ガスの圧力によって廃液槽２６Ａの底面方向に飛ばされて、廃液ライン２７Ａを通って廃液処理設備（図示省略）に廃液される。このため、飛散したリンス液の一部が第１薬液回収槽２６Ｄ及び第２薬液回収槽２６Ｃに混入することはない。
【００６２】
続いて、図５（ｃ）は、ウエハＷに対して第２の薬液を用いた処理が行われる場合の概略断面図である。図５（ｃ）に示すように、ウエハＷをスピンチャック２３に設置した後、第２薬液ノズル２４Ｂから第２の薬液を供給する前に、第２薬液回収槽２６Ｃの開口部、具体的には第２薬液回収槽２６Ｃを形成する下側の円筒状仕切壁である円筒状仕切壁２５Ｂの上端が、スピンチャック２３に保持されたウエハＷの表面と同程度の高さに位置するように、処理カップ２２を昇降機構２８によって移動させる。このとき、第２薬液回収槽２６Ｃの先端（開口部）の上部に設置されたエアー吹き出し口２９からはエアーを吐出しない。一方、このとき、廃液槽２６Ｂ及び第１薬液回収槽２６Ｄのそれぞれの先端（開口部）の上部に設置されたエアー吹き出し口２９からはエアーを吐出する。
【００６３】
この図５（ｃ）に示す状態において、スピンチャック２３により保持されたウエハＷを回転させながら、第２薬液ノズル２４Ｂから第２の薬液を供給してウエハＷを処理する。ウエハＷの処理に用いられた第２の薬液は、スピンチャック２３の回転による遠心力を受けてウエハＷの表面上に拡がり、その後、ウエハＷの側方へと飛散する。そして、飛散した第２の薬液は、円筒状仕切壁２５Ｂと円筒状仕切壁２５Ｃとの間の開口部に進入して第２薬液回収槽２６Ｃに回収される。第２薬液回収槽２６Ｃに回収された第２の薬液は第２回収ライン２７Ｃを通って第２回収液処理設備（図示省略）に回収され、第２の薬液による処理に再利用される。ここで、第１薬液回収槽２６Ｄの先端（開口部）に設けられているエアー吹き出し口２９から、スピンチャック２３の回転軸に対して約８０度の角度で下向きにＮ2 ガスを吐出しているため、飛散した第２の薬液はＮ2 ガスの圧力によって廃液槽２６Ａの底面方向に飛ばされて、廃液ライン２７Ａを通って廃液処理設備（図示省略）に廃液される。このため、飛散した第２の薬液の一部が第１薬液回収槽２６Ｄに混入することはない。
【００６４】
以下に、本実施形態での具体的な実施例とその結果及び効果とを示す。一例として、第１の薬液としてフッ化水素（ＨＦ：Ｈ2 Ｏ＝１：４（体積比））、第２の薬液としてフッ硝酸（ＨＦ（フッ化水素）とＨＮＯ3 （硝酸）との混合液（ＨＦ：ＨＮＯ3 ＝１：２５（体積比）））を使用し、Ｐｏｌｙ  Ｓｉｌｉｃｏｎ膜（ＰＳ膜：上層）／ｔｈ−ＳｉＯ2 膜（熱酸化膜：下層）が形成されたウエハＷの表面上のＰＳ膜を除去する場合について説明する。
【００６５】
ＰＳ膜（膜厚３０ｎｍ）／ｔｈ−ＳｉＯ2 膜（膜厚２０ｎｍ）が形成されたウエハＷの表面上のＰＳ膜（膜厚３０ｎｍ）を除去するために、ウエハＷを保持したスピンチャック２３が毎分８００回転で回転を開始した後、第１の薬液としてフッ化水素（ＨＦ：Ｈ2 Ｏ＝１：４（体積比））を毎分２０００ｍＬの流量で２０秒間供給しながら基板処理を行う。次に、リンス液として純水を毎分２０００ｍＬの流量で３０秒間供給しながら基板処理を行う。次に、第２の薬液としてフッ硝酸（ＨＦ（フッ化水素）とＨＮＯ3 （硝酸）との混合液（ＨＦ：ＨＮＯ3 ＝１：２５（体積比）））を毎分１５００ｍｌの流量で１０秒間供給しながら基板処理を行う。その後、毎分２５００回転でウエハＷを回転させることによる振り切り乾燥を行い、ウエハＷの洗浄処理が完了する。
【００６６】
以上の処理をＰＳ膜（膜厚３０ｎｍ）／ｔｈ−ＳｉＯ2 膜（膜厚２０ｎｍ）の積層構造を持つ２５０枚のウエハＷに対して実施した場合における、フッ硝酸薬液中のフッ化水素濃度をプロットした結果を、従来の基板薬液処理装置を用いた場合と比較して図６に示す。図６から明らかなように、従来の基板薬液処理装置を用いて２５０枚のウエハＷに対して処理を行うと、フッ硝酸薬液中のフッ化水素濃度が３．８（ｖｏｌ％）から４．５（ｖｏｌ％）まで上昇する。一方、本実施形態の基板薬液処理装置を用いた基板薬液処理方法によると、２５０枚のウエハＷに対して処理を行っても、フッ硝酸薬液中のフッ化水素濃度が３．８（ｖｏｌ％）から変化しない。
【００６７】
以上に説明したように、本実施形態の基板薬液処理装置及びそれを用いた基板薬液処理方法によれば、複数種類の薬液を互いに混合することを防止しつつ分別回収することができ、その回収された複数種類の薬液を再利用して再び基板に処理を施すことができる。そのため、他種の薬液混入による薬液組成や薬液濃度等の変動によって発生する処理不足や処理不良等の問題を防止できると共に薬液使用量を低減することができる。これにより、例えば半導体チップに代表される電子デバイスの信頼性及び歩留りの向上を図ることができ、製品を安価に供給することができる。
【００６８】
尚、本実施形態において、複数の薬液回収槽又は廃液槽の開口部のうち所望の開口部を、スピンチャック２３に保持されたウエハＷと対応する位置に位置合わせするために、処理カップ２２を昇降機構２８によって移動させたが、これに代えて、スピンチャック２３を上下に移動させてもよい。
【００６９】
（第３の実施形態）
以下、本発明の第３の実施形態に係る基板薬液処理装置及びそれを用いた基板薬液処理方法について図面を参照しながら説明する。
【００７０】
図７（ａ）は本実施形態に係る基板薬液処理装置の構成の概略を示す断面図である。図７（ａ）に示すように、本実施形態の基板薬液処理装置は、被処理対象の基板となるウエハＷが設置され且つウエハＷの表面に各種薬液による処理を行うための基板処理部３１と、使用済みの各種薬液を選択的に分別回収する処理カップ３２とを備えている。
【００７１】
基板処理部３１は、ウエハＷを水平に保持すると共にウエハＷの中心を回転軸として回転させるスピンチャック３３と、ウエハＷの表面に第１の薬液を供給するための第１薬液ノズル３４Ａと、ウエハＷの表面に第２の薬液を供給するための第２薬液ノズル３４Ｂと、ウエハＷの表面にリンス液を供給するためのリンス液ノズル３４Ｃとから構成されている。
【００７２】
スピンチャック３３を収容する処理カップ３２は円筒状仕切壁３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃ及び３５Ｄから構成されている。円筒状仕切壁３５Ａ〜３５Ｄはスピンチャック３３（ウエハＷ）の回転軸線を中心とする同心円状にスピンチャック３３を取り囲むように設けられている（スピンチャック３３に近い順に円筒状仕切壁３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃ及び３５Ｄが配置されている）。円筒状仕切壁３５Ａに囲まれた空間は廃液槽３６Ａを構成し、円筒状仕切壁３５Ａと円筒状仕切壁３５Ｂとによって囲まれた空間は廃液槽３６Ｂを構成し、円筒状仕切壁３５Ｂと円筒状仕切壁３５Ｃとによって囲まれた空間は第２薬液回収槽３６Ｃを構成し、円筒状仕切壁３５Ｃと円筒状仕切壁３５Ｄとによって囲まれた空間は第１薬液回収槽３６Ｄを構成する。廃液槽３６Ａ及び廃液槽３６Ｂにはそれぞれ廃液処理設備（図示省略）につながる廃液ライン３７Ａ及び３７Ｂが接続されている。また、第２薬液回収槽３６Ｃには第２回収液処理設備（図示省略）につながる第２回収ライン３７Ｃが接続され、第１薬液回収槽３６Ｄには、第１回収液処理設備（図示省略）につながる第１回収ライン３７Ｄが接続されている。
【００７３】
処理カップ３２のうち円筒状仕切壁３５Ｂ〜３５Ｄの下部は当該各仕切壁を上下に移動させるための昇降機構３８に取り付けられている。また、円筒状仕切壁３５Ａの上方には当該円筒状仕切壁３５Ａと同じ内径を有する円筒状仕切壁３５Ｅがスピンチャック３３を取り囲むように設けられている。尚、円筒状仕切壁３５Ａ及び円筒状仕切壁３５Ｅはスピンチャック３３に対して固定配置されている。また、円筒状仕切壁３５Ｅは、円筒状仕切壁３５Ａの上端縁と円筒状仕切壁３５Ｅの下端縁との間に所定の隙間Ｓが生じるように配置されている。ここで、隙間Ｓの下端（円筒状仕切壁３５Ａの上端縁）はスピンチャック３３の基板載置面の高さに位置しており、隙間Ｓの上端（円筒状仕切壁３５Ｅの下端縁）は、スピンチャック３３上のウエハＷの表面よりも上方に位置している。また、隙間Ｓの幅（上下幅）は、各薬液回収槽又は廃液槽の開口部の幅（上下幅）と対応するように（つまり同等又はほぼ同等に）設定されている。
【００７４】
スピンチャック３３におけるウエハＷの周囲には、スピンチャック３３上でウエハＷに対して上下動できる円筒状ガード３９が設けられている。
【００７５】
次に、ウエハＷを取り囲むようにスピンチャック３３上に配置された上記の円筒状ガード３９について詳述する。
【００７６】
図７（ｂ）は本実施形態の基板薬液処理装置における円筒状ガード３９がスピンチャック３３上で上下動する様子を示した概略断面図である。図７（ｂ）に示すように、円筒状ガード３９がスピンチャック３３上でウエハＷに対して上方へ移動した状態では、円筒状ガード３９の高さは、円筒状仕切壁３５Ａと円筒状仕切壁３５Ｅとの隙間Ｓの幅よりも少し大きくなり、円筒状ガード３９の上端縁が円筒状仕切壁３５Ｅの下端縁よりも上方に位置する。また、円筒状ガード３９がスピンチャック３３上でウエハＷに対して下方へ移動した状態では、円筒状ガード３９の上端縁がウエハＷの表面よりも下方に位置する。
【００７７】
尚、本実施形態の基板薬液処理装置は、リンス液ノズル３４Ｃ以外の第１薬液ノズル３４Ａ及び第２薬液ノズル３４Ｂの２種類の薬液ノズルと、廃液槽３６Ａ、廃液槽３６Ｂ、第２薬液回収槽３６Ｃ及び第１薬液回収槽３６Ｄの４槽とによって構成された例であるが、薬液ノズル及び円筒状仕切壁を増設することによって、３種類以上の薬液ノズルと５槽以上の廃液槽及び薬液回収槽とによって基板薬液処理装置を構成してもよいことは言うまでもない。このようにすると、多種多様な薬液を用いて基板に各種処理を施すことが可能になる。
【００７８】
次に、本実施形態の基板薬液処理装置を用いた基板処理方法について、第１の薬液による処理、リンス液による処理、及び第２の薬液による処理が順次行われる場合を例として説明する。
【００７９】
図８（ａ）は、ウエハＷに対して第１の薬液を用いた処理が行われる場合の概略断面図である。図８（ａ）に示すように、ウエハＷをスピンチャック３３に設置した後、第１薬液ノズル３４Ａから第１の薬液を供給する前に、第１薬液回収槽３６Ｄの開口部、具体的には第１薬液回収槽３６Ｄを形成する下側の円筒状仕切壁である円筒状仕切壁３５Ｃの上端が、スピンチャック３３に保持されたウエハＷの表面と同程度の高さ、つまり隙間Ｓの下端（円筒状仕切壁３５Ａの上端）と同程度の高さに位置するように、処理カップ３２を昇降機構３８によって移動させる。このとき、円筒状ガード３９はスピンチャック３３上でウエハＷに対して下方に移動した状態にある。
【００８０】
この図８（ａ）に示す状態において、スピンチャック３３により保持されたウエハＷを回転させながら、第１薬液ノズル３４Ａから第１の薬液を供給してウエハＷを処理する。ウエハＷの処理に用いられた第１の薬液は、スピンチャック３３の回転による遠心力を受けてウエハＷの表面上に拡がり、その後、ウエハＷの側方へと飛散する。そして、飛散した第１の薬液は、隙間Ｓを通って、円筒状仕切壁３５Ｃと円筒状仕切壁３５Ｄとの間の開口部に進入して第１薬液回収槽３６Ｄに回収される。第１薬液回収槽３６Ｄに回収された第１の薬液は第１回収ライン３７Ｄを通って第１回収液処理設備（図示省略）に回収され、第１の薬液による処理に再利用される。ここで、第２薬液回収槽３６Ｃの先端にある開口部は円筒状仕切壁３５Ａによって塞がれているため、飛散した第１の薬液の一部が第２薬液回収槽３６Ｃに混入することはない。また、隙間Ｓを通過できずに円筒状仕切壁３５Ａの内側に留まった第１の薬液は廃液槽３６Ａの底面で受けられて、廃液ライン３７Ａを通って廃液処理設備（図示省略）へ廃液される。
【００８１】
続いて、図８（ｂ）は、ウエハＷに対してリンス液を用いた処理が行われる場合の概略断面図である。図８（ｂ）に示すように、リンス液ノズル３４Ｃからリンス液を供給する前に、廃液槽３６Ｂを形成する上側の円筒状仕切壁３５Ｂの上端が、スピンチャック３３に保持されたウエハＷの表面つまり隙間Ｓの下端（円筒状仕切壁３５Ａの上端）よりも上方に位置するように、円筒状仕切壁３５Ａを除く処理カップ３２を昇降機構３８によって移動させる。このとき、円筒状ガード３９はスピンチャック３３上でウエハＷに対して下方に移動した状態にある。
【００８２】
この図８（ｂ）に示す状態において、スピンチャック３３により保持されたウエハＷを回転させながら、リンス液ノズル３４Ｃからリンス液を供給してウエハＷを処理する。ウエハＷの処理に用いられたリンス液は、スピンチャック３３の回転による遠心力を受けてウエハＷの表面上に拡がり、その後、ウエハＷの側方へと飛散する。そして、飛散したリンス液は、隙間Ｓを通って、円筒状仕切壁３５Ａと円筒状仕切壁３５Ｂとの間の開口部に進入して廃液槽３６Ｂに回収される。廃液槽３６Ｂに回収されたリンス液は廃液ライン３７Ｂを通って廃液処理設備（図示省略）に回収されて廃液される。ここで、第１薬液回収槽３６Ｄ及び第２薬液回収槽３６Ｃのそれぞれの先端にある開口部は円筒状仕切壁３５Ｅによって塞がれているため、飛散したリンス液の一部が第１薬液回収槽３６Ｄ及び第２薬液回収槽３６Ｃに混入することはない。また、隙間Ｓを通過できずに円筒状仕切壁３５Ａの内側に留まったリンス液は廃液槽３６Ａの底面で受けられて、廃液ライン３７Ａを通って廃液処理設備（図示省略）へ廃液される。
【００８３】
ところで、第１の薬液として疎水性を示す薬液を使用する場合、第１の薬液による処理直後にウエハＷの表面上で乾燥不良が発生しやすいので、当該乾燥不良の防止のために、第１の薬液による処理直後に連続してリンス液による水洗処理を行う場合がある。この場合、第１薬液回収槽３６Ｄを形成する下側の円筒状仕切壁である円筒状仕切壁３５Ｃの上端が、ウエハＷの表面と同程度の高さに位置する状態から、円筒状仕切壁３５Ａを除く処理カップ３２を昇降機構３８により上方に駆動させることによって、廃液槽３６Ｂを形成する上側の円筒状仕切壁３５Ｂの上端が、スピンチャック３３に保持されたウエハＷの表面よりも上方に位置する状態へと移行させる。
【００８４】
このとき、円筒状仕切壁３５Ａの上端縁と円筒状仕切壁３５Ｅの下端縁との間に隙間Ｓが存在する状態で、円筒状仕切壁３５Ｂと円筒状仕切壁３５Ｃとの間の開口部がウエハＷの側方を通過すると、ウエハＷの側方に飛散した処理済みの第１の薬液又はリンス液の一部が隙間Ｓを通過して、円筒状仕切壁３５Ｂと円筒状仕切壁３５Ｃとの間の開口部に進入して第２薬液回収槽３６Ｃに混入するという問題が発生する。
【００８５】
しかし、本実施形態においては、円筒状仕切壁３５Ｂと円筒状仕切壁３５Ｃとの間の開口部がウエハＷの側方を通過する際に、円筒状ガード３９をスピンチャック３３上でウエハＷに対して上方に移動した状態にすることにより、円筒状仕切壁３５Ｂと円筒状仕切壁３５Ｃとの間の開口部を円筒状ガード３９によって塞ぐ。これによって、処理済みの第１の薬液又はリンス液は、ウエハＷを囲む円筒状ガード３９の内側の空間に溜まるので、隙間Ｓを通過することも、円筒状仕切壁３５Ｂと円筒状仕切壁３５Ｃとの間の開口部に進入することもなく、従って、処理済みの第１の薬液又はリンス液が第２薬液回収槽３６Ｃに混入することがない。すなわち、隙間Ｓが存在している状態で第１の薬液による処理の直後に連続してリンス液による水洗処理を行う場合に発生する可能性がある第２薬液回収槽３６Ｃへの他種薬液混入の問題に対しては、円筒状ガード３９をウエハＷよりも上方に移動した状態にすることによって解決することができる。
【００８６】
そして、廃液槽３６Ｂを形成する上側の円筒状仕切壁３５Ｂの上端が、スピンチャック３３に保持されたウエハＷの表面よりも上方に位置するように、円筒状仕切壁３５Ａを除く処理カップ３２を昇降機構３８により移動させ終わった時点で、円筒状ガード３９をウエハＷに対して下方に移動した状態にする。これによって、円筒状ガード３９の内側の空間に溜まっている第１の薬液又はリンス液の一部が、ウエハＷの側方へと飛散する。飛散した第１の薬液又はリンス液の一部は隙間Ｓを通って円筒状仕切壁３５Ａと円筒状仕切壁３５Ｂとの間の開口部に進入して廃液槽３７Ｂに回収される。
【００８７】
続いて、図８（ｃ）は、ウエハＷに対して第２の薬液を用いた処理が行われる場合の概略断面図である。図８（ｃ）に示すように、ウエハＷをスピンチャック３３に設置した後、第２薬液ノズル３４Ｂから第２の薬液を供給する前に、第２薬液回収槽３６Ｃの開口部、具体的には第２薬液回収槽３６Ｃを形成する下側の円筒状仕切壁である円筒状仕切壁３５Ｂの上端が、スピンチャック３３に保持されたウエハＷの表面と同程度の高さ、つまり隙間Ｓの下端（円筒状仕切壁３５Ａの上端）と同程度の高さに位置するように、処理カップ３２を昇降機構３８によって移動させる。このとき、円筒状ガード３９はスピンチャック３３上でウエハＷに対して下方に移動した状態にある。
【００８８】
この図８（ｃ）に示す状態において、スピンチャック３３により保持されたウエハＷを回転させながら、第２薬液ノズル３４Ｂから第２の薬液を供給してウエハＷを処理する。ウエハＷの処理に用いられた第２の薬液は、スピンチャック３３の回転による遠心力を受けてウエハＷの表面上に拡がり、その後、ウエハＷの側方へと飛散する。そして、飛散した第２の薬液は、隙間Ｓを通って円筒状仕切壁３５Ｂと円筒状仕切壁３５Ｃとの間の開口部に進入して第２薬液回収槽３６Ｃに回収される。第２薬液回収槽３６Ｃに回収された第２の薬液は第２回収ライン３７Ｃを通って第２回収液処理設備（図示省略）に回収され、第２の薬液による処理に再利用される。ここで、第１薬液回収槽３６Ｄの先端にある開口部は円筒状仕切壁３５Ｅによって塞がれているため、飛散した第２の薬液の一部が第１薬液回収槽３６Ｄに混入することはない。また、隙間Ｓを通過できずに円筒状仕切壁３５Ａの内側に留まった第２の薬液は廃液槽３６Ａの底面で受けられて、廃液ライン３７Ａを通って廃液処理設備（図示省略）へ廃液される。
【００８９】
以下に、本実施形態での具体的な実施例とその結果及び効果とを示す。一例として、第１の薬液としてフッ化水素（ＨＦ：Ｈ2 Ｏ＝１：４（体積比））、第２の薬液としてフッ硝酸（ＨＦ（フッ化水素）とＨＮＯ3 （硝酸）との混合液（ＨＦ：ＨＮＯ3 ＝１：２５（体積比）））を使用し、Ｐｏｌｙ  Ｓｉｌｉｃｏｎ膜（ＰＳ膜：上層）／ｔｈ−ＳｉＯ2 膜（熱酸化膜：下層）が形成されたウエハＷの表面上のＰＳ膜を除去する場合について説明する。
【００９０】
ＰＳ膜（膜厚３０ｎｍ）／ｔｈ−ＳｉＯ2 膜（膜厚２０ｎｍ）が形成されたウエハＷの表面上のＰＳ膜（膜厚３０ｎｍ）を除去するために、ウエハＷを保持したスピンチャック３３が毎分８００回転で回転を開始した後、第１の薬液としてフッ化水素（ＨＦ：Ｈ2 Ｏ＝１：４（体積比））を毎分２０００ｍＬの流量で２０秒間供給しながら基板処理を行う。次に、リンス液として純水を毎分２０００ｍＬの流量で３０秒間供給しながら基板処理を行う。次に、第２の薬液としてフッ硝酸（ＨＦ（フッ化水素）とＨＮＯ3 （硝酸）との混合液（ＨＦ：ＨＮＯ3 ＝１：２５（体積比）））を毎分１５００ｍｌの流量で１０秒間供給しながら基板処理を行う。その後、毎分２５００回転でウエハＷを回転させることによる振り切り乾燥を行い、ウエハＷの洗浄処理が完了する。
【００９１】
以上の処理をＰＳ膜（膜厚３０ｎｍ）／ｔｈ−ＳｉＯ2 膜（膜厚２０ｎｍ）の積層構造を持つ２５０枚のウエハＷに対して実施した場合における、フッ硝酸薬液中のフッ化水素濃度をプロットした結果を、従来の基板薬液処理装置を用いた場合と比較して図９に示す。図９から明らかなように、従来の基板薬液処理装置を用いて２５０枚のウエハＷに対して処理を行うと、フッ硝酸薬液中のフッ化水素濃度が３．８（ｖｏｌ％）から４．５（ｖｏｌ％）まで上昇する。一方、本実施形態の基板薬液処理装置を用いた基板薬液処理方法によると、２５０枚のウエハＷに対して処理を行っても、フッ硝酸薬液中のフッ化水素濃度が３．８（ｖｏｌ％）から変化しない。
【００９２】
以上に説明したように、本実施形態の基板薬液処理装置及びそれを用いた基板薬液処理方法によれば、複数種類の薬液を互いに混合することを防止しつつ分別回収することができ、その回収された複数種類の薬液を再利用して再び基板に処理を施すことができる。そのため、他種の薬液混入による薬液組成や薬液濃度等の変動によって発生する処理不足や処理不良等の問題を防止できると共に薬液使用量を低減することができる。これにより、例えば半導体チップに代表される電子デバイスの信頼性及び歩留りの向上を図ることができ、製品を安価に供給することができる。
【００９３】
尚、本実施形態において、複数の薬液回収槽又は廃液槽の開口部のうち所望の開口部を、スピンチャック３３に保持されたウエハＷと対応する位置に位置合わせするために、処理カップ３２を昇降機構３８によって移動させたが、これに代えて、スピンチャック３３を上下に移動させてもよい。
【００９４】
（第４の実施形態）
以下、本発明の第４の実施形態に係る基板薬液処理装置及びそれを用いた基板薬液処理方法について図面を参照しながら説明する。
【００９５】
図１０は本実施形態に係る基板薬液処理装置の構成の概略を示す断面図である。図１０に示すように、本実施形態の基板薬液処理装置は、被処理対象の基板となるウエハＷが設置され且つウエハＷの表面に各種薬液による処理を行うための基板処理部４１と、使用済みの各種薬液を選択的に分別回収する処理カップ４２とを備えている。
【００９６】
基板処理部４１は、ウエハＷを水平に保持すると共にウエハＷの中心を回転軸として回転させるスピンチャック４３と、ウエハＷの表面に第１の薬液を供給するための第１薬液ノズル４４Ａと、ウエハＷの表面に第２の薬液を供給するための第２薬液ノズル４４Ｂと、ウエハＷの表面にリンス液を供給するためのリンス液ノズル４４Ｃとから構成されている。
【００９７】
スピンチャック４３を収容する処理カップ４２は円筒状仕切壁４５Ａ、４５Ｂ、４５Ｃ及び４５Ｄから構成されている。円筒状仕切壁４５Ａ〜４５Ｄはスピンチャック４３（ウエハＷ）の回転軸線を中心とする同心円状にスピンチャック４３を取り囲むように設けられている（スピンチャック４３に近い順に円筒状仕切壁４５Ａ、４５Ｂ、４５Ｃ及び４５Ｄが配置されている）。円筒状仕切壁４５Ａに囲まれた空間は廃液槽４６Ａを構成し、円筒状仕切壁４５Ａと円筒状仕切壁４５Ｂとによって囲まれた空間は第２薬液回収槽４６Ｂを構成し、円筒状仕切壁４５Ｂと円筒状仕切壁４５Ｃとによって囲まれた空間は廃液槽４６Ｃを構成し、円筒状仕切壁４５Ｃと円筒状仕切壁４５Ｄとによって囲まれた空間は第１薬液回収槽４６Ｄを構成する。廃液槽４６Ａ及び廃液槽４６Ｃにはそれぞれ廃液処理設備（図示省略）につながる廃液ライン４７Ａ及び４７Ｃが接続されている。また、第２薬液回収槽４６Ｂには第２回収液処理設備（図示省略）につながる第２回収ライン４７Ｂが接続され、第１薬液回収槽４６Ｄには、第１回収液処理設備（図示省略）につながる第１回収ライン４７Ｄが接続されている。
【００９８】
円筒状仕切壁４５Ａ〜４５Ｄつまり処理カップ４２の下部は各仕切壁を上下に移動させるための昇降機構４８に取り付けられている。また、薬液回収槽と廃液槽とは交互に配置されており、薬液回収槽を形成する円筒状仕切壁同士の間隔（つまり薬液回収槽の開口部の幅（上下幅））は例えば３ｃｍ以上であり、廃液槽を形成する円筒状仕切壁同士の間隔（つまり廃液槽の開口部の幅（上下幅））は薬液回収槽の開口部の幅よりも大きく、例えば薬液回収槽の開口部の幅の５倍以上に設定されている。
【００９９】
上記の条件で廃液槽及び薬液回収槽を形成する円筒状仕切壁を配置し、ウエハＷに対して、薬液回収槽の開口部、具体的には薬液回収槽を形成する下側の円筒状仕切壁の上端を位置合わせして薬液による処理を行うと、ウエハＷから飛散した薬液のほとんどは当該薬液回収槽に進入し、当該薬液回収槽に回収されずに飛散した薬液については当該薬液回収槽の上下に位置する廃液槽に進入するので、ウエハＷから飛散した薬液が当該薬液回収槽以外の他の薬液回収槽に進入することはない。
【０１００】
また、ウエハＷに対して、廃液槽の開口部、具体的には廃液槽を形成する下側の円筒状仕切壁の中心部を位置合わせしてリンス液による処理を行うと、ウエハＷから飛散したリンス液は当該廃液槽のみに進入し、薬液回収槽に進入することはない。
【０１０１】
以上のように、本実施形態では、各薬液回収槽に他種薬液の混入を防止するための特別な機構を取り付ける必要はなく、薬液回収槽と廃液槽とが交互に配置されるように、言い換えると、薬液回収槽間に廃液槽が介在するように複数の円筒状仕切壁を設置するだけで、他種薬液の混入を防止することができるため、基板薬液処理装置の構造を簡素化でき、それによって設備コストの削減が可能である。
【０１０２】
尚、本実施形態の基板薬液処理装置は、リンス液ノズル４４Ｃ以外の第１薬液ノズル４４Ａ及び第２薬液ノズル４４Ｂの２種類の薬液ノズルと、廃液槽４６Ａ、廃液槽４６Ｃ、第２薬液回収槽４６Ｂ及び第１薬液回収槽４６Ｄの４槽とによって構成された例であるが、薬液ノズル及び円筒状仕切壁を増設することによって、３種類以上の薬液ノズルと５槽以上の廃液槽及び薬液回収槽とによって基板薬液処理装置を構成してもよいことは言うまでもない。このようにすると、多種多様な薬液を用いて基板に各種処理を施すことが可能になる。
【０１０３】
次に、本実施形態の基板薬液処理装置を用いた基板処理方法について、第１の薬液による処理、リンス液による処理、及び第２の薬液による処理が順次行われる場合を例として説明する。
【０１０４】
図１１（ａ）は、ウエハＷに対して第１の薬液を用いた処理が行われる場合の概略断面図である。図１１（ａ）に示すように、ウエハＷをスピンチャック４３に設置した後、第１薬液ノズル４４Ａから第１の薬液を供給する前に、第１薬液回収槽４６Ｄの開口部、具体的には第１薬液回収槽４６Ｄを形成する下側の円筒状仕切壁である円筒状仕切壁４５Ｃの上端が、スピンチャック４３に保持されたウエハＷの表面と同程度の高さに位置するように、処理カップ４２を昇降機構４８によって移動させる。
【０１０５】
この図１１（ａ）に示す状態において、スピンチャック４３により保持されたウエハＷを回転させながら、第１薬液ノズル４４Ａから第１の薬液を供給してウエハＷを処理する。ウエハＷの処理に用いられた第１の薬液は、スピンチャック４３の回転による遠心力を受けてウエハＷの表面上に拡がり、その後、ウエハＷの側方へと飛散する。そして、飛散した第１の薬液は円筒状仕切壁４５Ｃと円筒状仕切壁４５Ｄとの間の開口部に進入して第１薬液回収槽４６Ｄに回収される。第１薬液回収槽４６Ｄに回収された第１の薬液は第１回収ライン４７Ｄを通って第１回収液処理設備（図示省略）に回収され、第１の薬液による処理に再利用される。ここで、ウエハＷから飛散した第１の薬液のほとんどは第１薬液回収槽４６Ｄに進入する。また、第１薬液回収槽４６Ｄ（円筒状仕切壁４５Ｃと円筒状仕切壁４５Ｄとから構成される）の開口部の下側には、第１薬液回収槽４６Ｄの開口部の幅の５倍以上の幅を持つ廃液槽４６Ｃ（円筒状仕切壁４５Ｂと円筒状仕切壁４５Ｃとから構成される）の開口部が設置されているため、第１薬液回収槽４６Ｄに回収されずに飛散した第１の薬液は第１薬液回収槽４６Ｄの下側にある廃液槽４６Ｃに進入するので、当該第１の薬液が第２薬液回収槽４６Ｂ又は廃液槽４６Ａに進入することはない。
【０１０６】
続いて、図１１（ｂ）は、ウエハＷに対してリンス液を用いた処理が行われる場合の概略断面図である。図１１（ｂ）に示すように、リンス液ノズル４４Ｃからリンス液を供給する前に、廃液槽４６Ｃの開口部の中央部、つまり廃液槽４６Ｃを形成する円筒状仕切壁４５Ｂ及び円筒状仕切壁４５Ｃのそれぞれの上端の間の中間点が、スピンチャック４３に保持されたウエハＷの表面と同程度の高さに位置するように、処理カップ４２を昇降機構４８によって移動させる。
【０１０７】
この図１１（ｂ）に示す状態において、スピンチャック４３により保持されたウエハＷを回転させながら、リンス液ノズル４４Ｃからリンス液を供給してウエハＷを処理する。ウエハＷの処理に用いられたリンス液は、スピンチャック４３の回転による遠心力を受けてウエハＷの表面上に拡がり、その後、ウエハＷの側方へと飛散する。そして、飛散したリンス液は、幅広の開口部を持つ廃液槽４６Ｃのみに進入し、廃液槽４６Ｃの上下にある第１薬液回収槽４６Ｄ及び第２薬液回収槽４６Ｂに進入することはない。廃液槽４６Ｃに回収されたリンス液は廃液ライン４７Ｃを通って廃液処理設備（図示省略）に回収されて廃液される。
【０１０８】
続いて、図１１（ｃ）は、ウエハＷに対して第２の薬液を用いた処理が行われる場合の概略断面図である。図１１（ｃ）に示すように、ウエハＷをスピンチャック４３に設置した後、第２薬液ノズル４４Ｂから第２の薬液を供給する前に、第２薬液回収槽４６Ｂの開口部、具体的には第２薬液回収槽４６Ｂを形成する下側の円筒状仕切壁である円筒状仕切壁４５Ａの上端が、スピンチャック４３に保持されたウエハＷの表面と同程度の高さに位置するように、処理カップ４２を昇降機構４８によって移動させる。
【０１０９】
この図１１（ｃ）に示す状態において、スピンチャック４３により保持されたウエハＷを回転させながら、第２薬液ノズル４４Ｂから第２の薬液を供給してウエハＷを処理する。ウエハＷの処理に用いられた第２の薬液は、スピンチャック４３の回転による遠心力を受けてウエハＷの表面上に拡がり、その後、ウエハＷの側方へと飛散する。そして、飛散した第２の薬液は円筒状仕切壁４５Ａと円筒状仕切壁４５Ｂとの間の開口部に進入して第２薬液回収槽４６Ｂに回収される。第２薬液回収槽４６Ｂに回収された第２の薬液は第２回収ライン４７Ｂを通って第２回収液処理設備（図示省略）に回収され、第２の薬液による処理に再利用される。ここで、ウエハＷから飛散した第２の薬液のほとんどは第２薬液回収槽４６Ｂに進入する。また、第２薬液回収槽４６Ｂ（円筒状仕切壁４５Ａと円筒状仕切壁４５Ｂとから構成される）の開口部の上側には、第２薬液回収槽４６Ｂの開口部の幅の５倍以上の幅を持つ廃液槽４６Ｃ（円筒状仕切壁４５Ｂと円筒状仕切壁４５Ｃとから構成される）の開口部が設置されているため、第２薬液回収槽４６Ｂに回収されずに飛散した第２の薬液は、第２薬液回収槽４６Ｂの上側にある廃液槽４６Ｃ、又は廃液槽４６Ａに進入するので、当該第２の薬液が第１薬液回収槽４６Ｄに進入することはない。
【０１１０】
以下に、本実施形態での具体的な実施例とその結果及び効果とを示す。一例として、第１の薬液としてフッ化水素（ＨＦ：Ｈ2 Ｏ＝１：４（体積比））、第２の薬液としてフッ硝酸（ＨＦ（フッ化水素）とＨＮＯ3 （硝酸）との混合液（ＨＦ：ＨＮＯ3 ＝１：２５（体積比）））を使用し、Ｐｏｌｙ  Ｓｉｌｉｃｏｎ膜（ＰＳ膜：上層）／ｔｈ−ＳｉＯ2 膜（熱酸化膜：下層）が形成されたウエハＷの表面上のＰＳ膜を除去する場合について説明する。
【０１１１】
ＰＳ膜（膜厚３０ｎｍ）／ｔｈ−ＳｉＯ2 膜（膜厚２０ｎｍ）が形成されたウエハＷの表面上のＰＳ膜（膜厚３０ｎｍ）を除去するために、ウエハＷを保持したスピンチャック４３が毎分８００回転で回転を開始した後、第１の薬液としてフッ化水素（ＨＦ：Ｈ2 Ｏ＝１：４（体積比））を毎分２０００ｍＬの流量で２０秒間供給しながら基板処理を行う。次に、リンス液として純水を毎分２０００ｍＬの流量で３０秒間供給しながら基板処理を行う。次に、第２の薬液としてフッ硝酸（ＨＦ（フッ化水素）とＨＮＯ3 （硝酸）との混合液（ＨＦ：ＨＮＯ3 ＝１：２５（体積比）））を毎分１５００ｍｌの流量で１０秒間供給しながら基板処理を行う。その後、毎分２５００回転でウエハＷを回転させることによる振り切り乾燥を行い、ウエハＷの洗浄処理が完了する。
【０１１２】
以上の処理をＰＳ膜（膜厚３０ｎｍ）／ｔｈ−ＳｉＯ2 膜（膜厚２０ｎｍ）の積層構造を持つ２５０枚のウエハＷに対して実施した場合における、フッ硝酸薬液中のフッ化水素濃度をプロットした結果を、従来の基板薬液処理装置を用いた場合と比較して図１２に示す。図１２から明らかなように、従来の基板薬液処理装置を用いて２５０枚のウエハＷに対して処理を行うと、フッ硝酸薬液中のフッ化水素濃度が３．８（ｖｏｌ％）から４．５（ｖｏｌ％）まで上昇する。一方、本実施形態の基板薬液処理装置を用いた基板薬液処理方法によると、２５０枚のウエハＷに対して処理を行っても、フッ硝酸薬液中のフッ化水素濃度が３．８（ｖｏｌ％）から変化しない。
【０１１３】
以上に説明したように、本実施形態の基板薬液処理装置及びそれを用いた基板薬液処理方法によれば、複数種類の薬液を互いに混合することを防止しつつ分別回収することができ、その回収された複数種類の薬液を再利用して再び基板に処理を施すことができる。そのため、他種の薬液混入による薬液組成や薬液濃度等の変動によって発生する処理不足や処理不良等の問題を防止できると共に薬液使用量を低減することができる。これにより、例えば半導体チップに代表される電子デバイスの信頼性及び歩留りの向上を図ることができ、製品を安価に供給することができる。
【０１１４】
尚、本実施形態において、複数の薬液回収槽又は廃液槽の開口部のうち所望の開口部を、スピンチャック４３に保持されたウエハＷと対応する位置に位置合わせするために、処理カップ４２を昇降機構４８によって移動させたが、これに代えて、スピンチャック４３を上下に移動させてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１１５】
以上に説明したように、本発明の基板薬液処理装置及びそれを用いた基板薬液処理方法は、複数種類の薬液を互いに混合することを防止しつつ分別回収することができ、その結果、回収された複数種類の薬液を再利用して基板に良好な処理を施すことができるものであり、特に、半導体素子等が搭載された半導体基板に対して薬液処理及び洗浄処理を連続して行なう際に、処理済の薬液及び洗浄液を分別回収することが可能な基板薬液処理装置及びそれを用いた基板薬液処理方法として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】図１（ａ）は本発明の第１の実施形態に係る基板薬液処理装置の構成の概略を示す断面図であり、図１（ｂ）は本発明の第１の実施形態に係る基板薬液処理装置におけるフタが開閉する様子を示した概略断面図である。
【図２】図２（ａ）〜（ｃ）は本発明の第１の実施形態に係る基板薬液処理方法の各処理を説明するための図である。
【図３】図３は本発明の第１の実施形態に係る基板薬液処理装置を用いて複数枚のウエハを処理した場合のフッ硝酸薬液中のフッ化水素濃度を、従来の基板薬液処理装置を用いた場合と比較して示した図である。
【図４】図４（ａ）は本発明の第２の実施形態に係る基板薬液処理装置の構成の概略を示す断面図であり、図４（ｂ）は本発明の第２の実施形態に係る基板薬液処理装置におけるエアー吹き出し口からガスを吐出する様子を示した概略断面図である。
【図５】図５（ａ）〜（ｃ）は本発明の第２の実施形態に係る基板薬液処理方法の各処理を説明するための図である。
【図６】図６は本発明の第２の実施形態に係る基板薬液処理装置を用いて複数枚のウエハを処理した場合のフッ硝酸薬液中のフッ化水素濃度を、従来の基板薬液処理装置を用いた場合と比較して示した図である。
【図７】図７（ａ）は本発明の第３の実施形態に係る基板薬液処理装置の構成の概略を示す断面図であり、図７（ｂ）は本発明の第３の実施形態に係る基板薬液処理装置における円筒状ガードが上下動する様子を示した概略断面図である。
【図８】図８（ａ）〜（ｃ）は本発明の第３の実施形態に係る基板薬液処理方法の各処理を説明するための図である。
【図９】図９は本発明の第３の実施形態に係る基板薬液処理装置を用いて複数枚のウエハを処理した場合のフッ硝酸薬液中のフッ化水素濃度を、従来の基板薬液処理装置を用いた場合と比較して示した図である。
【図１０】図１０は本発明の第４の実施形態に係る基板薬液処理装置の構成の概略を示す断面図である。
【図１１】図１１（ａ）〜（ｃ）は本発明の第４の実施形態に係る基板薬液処理方法の各処理を説明するための図である。
【図１２】図１２は本発明の第４の実施形態に係る基板薬液処理装置を用いて複数枚のウエハを処理した場合のフッ硝酸薬液中のフッ化水素濃度を、従来の基板薬液処理装置を用いた場合と比較して示した図である。
【図１３】図１３は従来の基板薬液処理装置の構成の概略を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１１７】
Ｗ    ウエハ
１１    基板処理部
１２    処理カップ
１３    スピンチャック
１４Ａ  第１薬液ノズル
１４Ｂ  第２薬液ノズル
１４Ｃ  リンス液ノズル
１５Ａ  円筒状仕切壁
１５Ｂ  円筒状仕切壁
１５Ｃ  円筒状仕切壁
１５Ｄ  円筒状仕切壁
１６Ａ  廃液槽
１６Ｂ  廃液槽
１６Ｃ  第２薬液回収槽
１６Ｄ  第１薬液回収槽
１７Ａ  廃液ライン
１７Ｂ  廃液ライン
１７Ｃ  第２回収ライン
１７Ｄ  第１回収ライン
１８    昇降機構
１９    フタ
１９Ａ  フタの側面
１９Ｂ  フタの側面
１９Ｃ  フタの側面
１９Ｄ  フタの鋭角部
２１    基板処理部
２２    処理カップ
２３    スピンチャック
２４Ａ  第１薬液ノズル
２４Ｂ  第２薬液ノズル
２４Ｃ  リンス液ノズル
２５Ａ  円筒状仕切壁
２５Ｂ  円筒状仕切壁
２５Ｃ  円筒状仕切壁
２５Ｄ  円筒状仕切壁
２６Ａ  廃液槽
２６Ｂ  廃液槽
２６Ｃ  第２薬液回収槽
２６Ｄ  第１薬液回収槽
２７Ａ  廃液ライン
２７Ｂ  廃液ライン
２７Ｃ  第２回収ライン
２７Ｄ  第１回収ライン
２８    昇降機構
２９    エアー吹き出し口
３１    基板処理部
３２    処理カップ
３３    スピンチャック
３４Ａ  第１薬液ノズル
３４Ｂ  第２薬液ノズル
３４Ｃ  リンス液ノズル
３５Ａ  円筒状仕切壁
３５Ｂ  円筒状仕切壁
３５Ｃ  円筒状仕切壁
３５Ｄ  円筒状仕切壁
３５Ｅ  円筒状仕切壁
３６Ａ  廃液槽
３６Ｂ  廃液槽
３６Ｃ  第２薬液回収槽
３６Ｄ  第１薬液回収槽
３７Ａ  廃液ライン
３７Ｂ  廃液ライン
３７Ｃ  第２回収ライン
３７Ｄ  第１回収ライン
３８    昇降機構
３９    円筒状ガード
Ｓ    円筒状仕切壁３５Ａと円筒状仕切壁３５Ｅとの間の隙間
４１    基板処理部
４２    処理カップ
４３    スピンチャック
４４Ａ  第１薬液ノズル
４４Ｂ  第２薬液ノズル
４４Ｃ  リンス液ノズル
４５Ａ  円筒状仕切壁
４５Ｂ  円筒状仕切壁
４５Ｃ  円筒状仕切壁
４５Ｄ  円筒状仕切壁
４６Ａ  廃液槽
４６Ｂ  第２薬液回収槽
４６Ｃ  廃液槽
４６Ｄ  第１薬液回収槽
４７Ａ  廃液ライン
４７Ｂ  第２回収ライン
４７Ｃ  廃液ライン
４７Ｄ  第１回収ライン
４８    昇降機構
【図１】
2008117831.tif 000003
【図２】
2008117831.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2008117831.tif 000007
【図６】
2008117831.tif 000008
【図７】
2008117831.tif 000009
【図８】
2008117831.tif 000010
【図９】
2008117831.tif 000011
【図１０】
2008117831.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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