(57)【要約】【課題】薬液処理の均一性を向上しつつ、処理液の置換効率を向上できる基板処理装置を提供する。【解決手段】基板処理装置１０ａでは、比較的小さい開口部を介して処理液を吐出して処理槽１１内に処理液を供給する高速供給系統３と、比較的大きい開口部を介して処理液を吐出して処理槽１１内に処理液を供給する低速供給系統４とが設けられている。エッチング処理の進行下では、高速供給系統３から処理液が供給されるため、処理槽１１内の処理液中の薬液成分の濃度差が減少し、エッチング処理の均一性を向上できる。一方で、エッチング処理の非進行下では、低速供給系統４から処理液が供給されるため、処理槽１１内の処理液の置換効率を向上できる。【選択図】図１
2008053680.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理液を貯留する処理槽を有し、前記処理液として薬液と純水とを置換して用いることにより、一つの前記処理槽内で基板に対し薬液処理及び水洗処理を行う基板処理装置であって、
比較的小さい開口部を介して処理液を吐出して、前記処理槽内に前記処理液を供給する第１供給手段と、
比較的大きい開口部を介して処理液を吐出して、前記処理槽内に前記処理液を供給する第２供給手段と、
前記第１及び第２供給手段の前記処理液の供給動作を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
前記薬液処理の進行下では、前記第１供給手段に前記処理液を供給させ、
前記薬液処理の非進行下では、前記第２供給手段に前記処理液を供給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、
前記処理槽内の処理液中の薬液成分の濃度を検出する検出手段と、
検出された前記薬液成分の濃度に基づいて、前記薬液処理の進行下か否かを判断する判定手段と、
をさらに備えることを特徴とする基板処理装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の基板処理装置において、
前記第１供給手段に含まれる複数のノズルは、複数のグループに区分され、
前記制御手段は、前記第１供給手段に前記処理液を供給させる際に、前記グループごとに順次に前記処理液を吐出させることを特徴とする基板処理装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記処理槽内に供給する供給処理液中の薬液成分の濃度を調整する調整手段、
をさらに備え、
前記調整手段は、前記薬液処理の進行下において、前記処理槽内の処理液中における薬液成分の置換前の濃度から置換後に目標とする目標濃度までの範囲内で、前記供給処理液中の薬液成分の濃度を前記目標濃度に向けて変化させることを特徴とする基板処理装置。
【請求項５】
請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記薬液処理の進行下において、前記処理槽で使用された処理液を回収し、回収した処理液を前記処理槽内に供給する循環機構、
をさらに備えることを特徴とする基板処理装置。
【請求項６】
処理液として薬液と純水とを置換して用いることにより、一つの処理槽内で基板に対し薬液処理及び水洗処理を行う基板処理方法であって、
前記薬液処理の進行下において、比較的小さい開口部を介して処理液を吐出して、前記処理槽内に処理液を供給する工程と、
前記薬液処理の非進行下において、比較的大きい開口部を介して処理液を吐出して、前記処理槽内に処理液を供給する工程と、
を備えることを特徴とする基板処理方法。
【請求項７】
基板に対して薬液による薬液処理と純水による水洗処理とを行う基板処理装置であって、
処理液を貯留する処理槽と、
前記処理槽内において基板を保持する保持手段と、
前記処理槽内に処理液としての薬液または純水を供給する処理液供給手段と、
前記処理槽内に貯留された処理液中の薬液成分の濃度を検出する検出手段と、
前記処理液供給手段を制御する制御手段と、
を備え、
前記処理液供給手段は、
比較的小さい開口部を介して前記処理槽内に処理液を吐出する第１吐出手段と、
比較的大きい開口部を介して前記処理槽内に処理液を吐出する第２吐出手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記処理槽内の処理液を純水から薬液に置換するときには、前記第１吐出手段から薬液を吐出させ、前記処理槽内の処理液を薬液から純水に置換するときには、前記第１吐出手段から純水を吐出させた後、前記検出手段の検出濃度が所定の閾値まで低下すると前記第２吐出手段から純水を吐出させることを特徴とする基板処理装置。
【請求項８】
請求項７に記載の基板処理装置において、
前記第１吐出手段は、複数のノズルを有し、
前記第１吐出手段に含まれる複数のノズルは、複数のグループに区分され、
前記制御手段は、前記第１吐出手段から処理液を吐出させる際に、前記グループごとに順次に処理液を吐出させることを特徴とする基板処理装置。
【請求項９】
請求項７または請求項８に記載の基板処理装置において、
前記処理槽で使用された処理液を回収し、回収した処理液を前記処理槽内に供給する循環機構をさらに備えることを特徴とする基板処理装置。
【請求項１０】
請求項７から請求項９までのいずれかに記載の基板処理装置において、
前記制御手段は、前記処理槽内の処理液を薬液から純水に置換するときには、前記第１吐出手段から純水を吐出させた後、前記検出手段の検出濃度が所定の閾値まで低下すると前記第２吐出手段から純水を吐出させ、その後、前記第１吐出手段による純水の吐出と前記第２吐出手段による純水の吐出とを所定回数行うことを特徴とする基板処理装置。
【請求項１１】
基板に対して第１薬液によるエッチング処理と、第２薬液による非エッチング処理と、純水による水洗処理とを行う基板処理装置であって、
処理液を貯留する処理槽と、
前記処理槽内において基板を保持する保持手段と、
前記処理槽内に処理液としての第１薬液、第２薬液、または純水を供給する処理液供給手段と、
前記処理槽内に貯留された処理液中の前記第１薬液成分の濃度を検出する検出手段と、
前記処理液供給手段を制御する制御手段と、
を備え、
前記処理液供給手段は、
比較的小さい開口部を介して前記処理槽内に処理液を吐出する第１吐出手段と、
比較的大きい開口部を介して前記処理槽内に処理液を吐出する第２吐出手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記処理槽内の処理液を純水から第１薬液に置換するときには、前記第１吐出手段から第１薬液を吐出させ、前記処理槽内の処理液を第１薬液から純水に置換するときには、前記第１吐出手段から純水を吐出させた後、前記検出手段の検出濃度が所定の閾値まで低下すると前記第２吐出手段から純水を吐出させ、また、前記処理槽内の処理液を第２薬液と純水との間で置換するときには、前記第２吐出手段から純水を吐出させ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、一つの処理槽内で基板に対し薬液処理及び水洗処理を行う基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、一つの処理槽内にて基板に対して、フッ酸水溶液等の薬液を利用したエッチング処理などの薬液処理と、純水による水洗処理とを行う基板処理装置が知られている。このような基板処理装置では、同一の処理槽内に処理液として薬液と純水との双方が供給される。処理対象となる基板は、まず、処理槽内に貯留された薬液に浸漬され、薬液処理が施される。そして、基板を浸漬した状態を維持したまま、処理槽内の下方から純水が供給されることにより処理槽の上部から薬液が排出され、処理槽内の処理液全体が純水に置換される。これにより、基板に水洗処理が施されるようになっている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３４０１７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、上記のような基板処理装置において、例えば、処理槽内の処理液を薬液から純水に置換する場合を考慮する。
【０００５】
薬液が貯留された処理槽内に純水を供給すると、薬液が残存する部分と純水が供給された部分とで処理槽内の処理液において薬液成分の濃度差が生じる。このことから、基板の主面がこれら部分の双方に接触すると、薬液処理の均一性が阻害されるおそれがある。これを解消するためには、処理液の薬液成分の濃度差を減少させるために、供給する純水の流速を比較的高速にして処理槽内の処理液を攪拌することが好ましい。
【０００６】
しかしながら一方で、処理槽内の処理液の置換という観点では、下方に純水の層を形成し、その純水の層によって薬液を上方に効率よく押し出すことが望まれる。このため、供給する純水の流量を大量にし、かつ、純水の流速を比較的低速にして処理槽内の処理液を攪拌しないことが好ましい。
【０００７】
すなわち、従来の基板処理装置においては、供給する処理液の流速を比較的高速にして薬液処理の均一性を向上すべきという要請と、供給する処理液の流速を比較的低速にして処理液の置換効率を向上すべきという要請との相反する２つの技術的要請が存在していた。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、薬液処理の均一性を向上しつつ、処理液の置換効率を向上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】
【０００９】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、処理液を貯留する処理槽を有し、前記処理液として薬液と純水とを置換して用いることにより、一つの前記処理槽内で基板に対し薬液処理及び水洗処理を行う基板処理装置であって、比較的小さい開口部を介して処理液を吐出して、前記処理槽内に前記処理液を供給する第１供給手段と、比較的大きい開口部を介して処理液を吐出して、前記処理槽内に前記処理液を供給する第２供給手段と、前記第１及び第２供給手段の前記処理液の供給動作を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記薬液処理の進行下では、前記第１供給手段に前記処理液を供給させ、前記薬液処理の非進行下では、前記第２供給手段に前記処理液を供給させる。
【００１０】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載の基板処理装置において、前記処理槽内の処理液中の薬液成分の濃度を検出する検出手段と、検出された前記薬液成分の濃度に基づいて、前記薬液処理の進行下か否かを判断する判定手段と、をさらに備えている。
【００１１】
また、請求項３の発明は、請求項１または２に記載の基板処理装置において、前記第１供給手段に含まれる複数のノズルは、複数のグループに区分され、前記制御手段は、前記第１供給手段に前記処理液を供給させる際に、前記グループごとに順次に前記処理液を吐出させる。
【００１２】
また、請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理装置において、前記処理槽内に供給する供給処理液中の薬液成分の濃度を調整する調整手段、をさらに備え、前記調整手段は、前記薬液処理の進行下において、前記処理槽内の処理液中における薬液成分の置換前の濃度から置換後に目標とする目標濃度までの範囲内で、前記供給処理液中の薬液成分の濃度を前記目標濃度に向けて変化させる。
【００１３】
また、請求項５の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理装置において、前記薬液処理の進行下において、前記処理槽で使用された処理液を回収し、回収した処理液を前記処理槽内に供給する循環機構、をさらに備えている。
【００１４】
また、請求項６の発明は、処理液として薬液と純水とを置換して用いることにより、一つの処理槽内で基板に対し薬液処理及び水洗処理を行う基板処理方法であって、前記薬液処理の進行下において、比較的小さい開口部を介して処理液を吐出して、前記処理槽内に処理液を供給する工程と、前記薬液処理の非進行下において、比較的大きい開口部を介して処理液を吐出して、前記処理槽内に処理液を供給する工程と、を備えている。
【００１５】
また、請求項７の発明は、基板に対して薬液による薬液処理と純水による水洗処理とを行う基板処理装置であって、処理液を貯留する処理槽と、前記処理槽内において基板を保持する保持手段と、前記処理槽内に処理液としての薬液または純水を供給する処理液供給手段と、前記処理槽内に貯留された処理液中の薬液成分の濃度を検出する検出手段と、前記処理液供給手段を制御する制御手段と、を備え、前記処理液供給手段は、比較的小さい開口部を介して前記処理槽内に処理液を吐出する第１吐出手段と、比較的大きい開口部を介して前記処理槽内に処理液を吐出する第２吐出手段と、を有し、前記制御手段は、前記処理槽内の処理液を純水から薬液に置換するときには、前記第１吐出手段から薬液を吐出させ、前記処理槽内の処理液を薬液から純水に置換するときには、前記第１吐出手段から純水を吐出させた後、前記検出手段の検出濃度が所定の閾値まで低下すると前記第２吐出手段から純水を吐出させる。
【００１６】
また、請求項８の発明は、請求項７に記載の基板処理装置において、前記第１吐出手段は、複数のノズルを有し、前記第１吐出手段に含まれる複数のノズルは、複数のグループに区分され、前記制御手段は、前記第１吐出手段から処理液を吐出させる際に、前記グループごとに順次に処理液を吐出させる。
【００１７】
また、請求項９の発明は、請求項７または請求項８に記載の基板処理装置において、前記処理槽で使用された処理液を回収し、回収した処理液を前記処理槽内に供給する循環機構をさらに備える。
【００１８】
また、請求項１０の発明は、請求項７から請求項９までのいずれかに記載の基板処理装置において、前記制御手段は、前記処理槽内の処理液を薬液から純水に置換するときには、前記第１吐出手段から純水を吐出させた後、前記検出手段の検出濃度が所定の閾値まで低下すると前記第２吐出手段から純水を吐出させ、その後、前記第１吐出手段による純水の吐出と前記第２吐出手段による純水の吐出とを所定回数行う。
【００１９】
また、請求項１１の発明は、基板に対して第１薬液によるエッチング処理と、第２薬液による非エッチング処理と、純水による水洗処理とを行う基板処理装置であって、処理液を貯留する処理槽と、前記処理槽内において基板を保持する保持手段と、前記処理槽内に処理液としての第１薬液、第２薬液、または純水を供給する処理液供給手段と、前記処理槽内に貯留された処理液中の前記第１薬液成分の濃度を検出する検出手段と、前記処理液供給手段を制御する制御手段と、を備え、前記処理液供給手段は、比較的小さい開口部を介して前記処理槽内に処理液を吐出する第１吐出手段と、比較的大きい開口部を介して前記処理槽内に処理液を吐出する第２吐出手段と、を有し、前記制御手段は、前記処理槽内の処理液を純水から第１薬液に置換するときには、前記第１吐出手段から第１薬液を吐出させ、前記処理槽内の処理液を第１薬液から純水に置換するときには、前記第１吐出手段から純水を吐出させた後、前記検出手段の検出濃度が所定の閾値まで低下すると前記第２吐出手段から純水を吐出させ、また、前記処理槽内の処理液を第２薬液と純水との間で置換するときには、前記第２吐出手段から純水を吐出させる。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１ないし６の発明によれば、薬液処理の進行下では比較的小さい開口部を介して処理液を吐出するため、供給される処理液の流速が比較的高速となり処理液の攪拌作用が向上する。その結果、処理槽内の処理液中の薬液成分の濃度差が減少し、薬液処理の均一性を向上できる。これとともに、薬液処理の非進行下では、比較的大きい開口部を介して処理液を吐出するため、供給される処理液の流速が比較的低速となり処理液の攪拌作用が低下し、処理槽内の処理液の置換効率を向上できる。
【００２１】
また、特に請求項２の発明によれば、薬液成分の濃度の検出により、薬液処理の進行下か否かを正確に判断できる。
【００２２】
また、特に請求項３の発明によれば、グループごとに順次に処理液を吐出させることで、異なる複数の処理液の流れを形成でき、処理液の攪拌作用を向上できる。
【００２３】
また、特に請求項４の発明によれば、薬液処理の進行下において、供給処理液中の薬液成分の濃度が目標濃度に向けて変化されるため、処理槽内の処理液中における薬液成分の濃度差を緩和できる。
【００２４】
また、特に請求項５の発明によれば、薬液処理の進行下において循環機構により処理液が循環されるため、処理液の供給量が増加し、処理液の攪拌作用がさらに向上する。
【００２５】
また、請求項７ないし１０の発明によれば、処理槽内の状態が実質的に薬液処理の進行下であるときには、比較的小さい開口部を介して処理液を吐出するため、供給される処理液の流速が比較的高速となり処理液の攪拌作用が向上する。その結果、処理槽内の処理液中の薬液成分の濃度差が減少し、薬液処理の均一性を向上できる。一方、処理槽内の状態が実質的に薬液処理の非進行下であるときには、比較的大きい開口部を介して処理液を吐出するため、供給される処理液の流速が比較的低速となり処理液の攪拌作用が低下し、処理槽内の処理液の置換効率を向上できる。
【００２６】
また、特に請求項８の発明によれば、グループごとに順次に処理液を吐出させることで、異なる複数の処理液の流れを形成でき、処理液の攪拌作用を向上できる。
【００２７】
また、特に請求項９の発明によれば、循環機構により処理液が循環されるため、処理液の供給量が増加し、処理液の攪拌作用がさらに向上する。
【００２８】
また、特に請求項１０の発明によれば、第１吐出手段から吐出される純水により基板の表面に残存する薬液を除去しつつ、薬液から純水への置換を効率よく進行させることができる。
【００２９】
また、請求項１１の発明によれば、処理槽内の状態が実質的にエッチング処理の進行下であるときには、比較的小さい開口部を介して処理液を吐出するため、供給される処理液の流速が比較的高速となり処理液の攪拌作用が向上する。その結果、処理槽内の処理液中の第１薬液成分の濃度差が減少し、エッチング処理の均一性を向上できる。一方、処理槽内の状態が実質的にエッチング処理の非進行下であるときには、比較的大きい開口部を介して処理液を吐出するため、供給される処理液の流速が比較的低速となり処理液の攪拌作用が低下し、処理槽内の処理液の置換効率を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
【００３１】
＜１．第１の実施の形態＞
＜１−１．構成＞
図１は、第１の実施の形態に係る基板処理装置１０ａの概略構成を示す図である。図１は、基板処理装置１０ａを、その処理対象となる基板Ｗの主面と平行な面で切断した縦断面図に相当する。
【００３２】
この基板処理装置１０ａは、一つの処理槽内にて基板Ｗに対して薬液を利用した薬液処理と純水による水洗処理との双方を行うことが可能なバッチ式の基板処理装置である。なお以下では、薬液と純水とを総称して「処理液」という。本実施の形態の基板処理装置１０ａでは、「薬液」としてフッ酸水溶液が利用され、「薬液処理」としてエッチング処理がなされる。
【００３３】
図１に示すように、基板処理装置１０ａは主に、処理液を貯留する処理槽１１と、基板Ｗの搬送機構であるリフタ５とを備えている。
【００３４】
処理槽１１は、処理液を貯留することが可能な容器であり、その処理液中に基板Ｗを浸漬することによって基板Ｗの主面の処理を行う。この処理槽１１に貯留する処理液としては、薬液と純水とが交互に置換されて用いられる。処理液として薬液を用いた場合はエッチング処理が行われ、処理液として純水を用いた場合は水洗処理が行われる。
【００３５】
処理槽１１の上部は開口しており、この上部から処理液を溢れ出させることが可能となっている。処理槽１１の上端周辺部には回収槽１２が設けられ、処理槽１１の上部から溢れ出た処理液はこの回収槽１２に流れ込んで収容される。また、処理槽１１の上部には、処理槽１１に貯留された処理液中の薬液成分の濃度（すなわち、フッ酸の濃度）を検出する濃度センサ６も設けられている。
【００３６】
処理槽１１における基板Ｗの搬入搬出は、リフタ５によって行われる。リフタ５は、一つのロットに相当する複数の基板Ｗを起立姿勢で保持する保持棒５１と、リフタアーム５２と、駆動部（図示省略）とを備え、基板Ｗを上下方向に搬送する。駆動部を動作させるとリフタアーム５２と保持棒５１とが一体的に上下に移動する。これにより基板Ｗはロットごとに、起立姿勢を維持したまま、処理槽１１内に浸漬される位置と、処理槽１１から引き上げられた位置との間で移動される。
【００３７】
また、処理槽１１の回収槽１２は、処理液を排出する排液機構７に接続されている。図に示すように排液機構７は、回収槽１２に接続された配管７１と、配管７１に介挿されたバルブ７２と、配管７１に接続された排液ドレイン７３とを備えている。バルブ７２を開放すると、処理槽１１の上部から溢れ出て回収槽１２に流れ込んだ処理液が、配管７１を介して排液ドレイン７３へと排出される。
【００３８】
また、基板処理装置１０ａは、処理槽１１内に処理液を供給する供給機構として、処理液の供給源となる処理液供給源２、並びに、処理液供給源２の処理液を処理槽１１内に導く高速供給系統３及び低速供給系統４を備えている。
【００３９】
処理液供給源２は、薬液成分たるフッ酸（ＨＦ）を供給するフッ酸供給源２２と、純水を供給する純水供給源２４と、処理液を導く供給配管２１とを備えている。フッ酸供給源２２はバルブ２３を介して供給配管２１に接続され、純水供給源２４はバルブ２５を介して供給配管２１に接続される。
【００４０】
バルブ２５のみを開放した場合は、処理液供給源２から供給配管２１を介して純水が供給される。また、バルブ２３とバルブ２５との双方を開放した場合は、純水と薬液成分のフッ酸とが所定の割合で混合されてエッチング処理用の薬液（フッ酸水溶液）が生成される。そして、この薬液が、処理液供給源２から供給配管２１を介して供給される。薬液生成の際の混合割合は、例えば、純水３０リットルに対し、フッ酸３００ミリリットルとされる。従って、この薬液（フッ酸水溶液）における薬液成分（フッ酸）の濃度は約１％となる。
【００４１】
処理液供給源２の供給配管２１の下流端は２つに分岐しており、それぞれ高速供給系統３の配管３５、及び、低速供給系統４の配管４５に接続される。また、高速供給系統３の配管３５及び低速供給系統４の配管４５のそれぞれの上流端の付近には、バルブ３６及びバルブ４６がそれぞれ介挿されている。これらのバルブ３６，４６の開閉により、高速供給系統３及び低速供給系統４のいずれかの供給系統が選択され、選択された供給系統を介して処理液供給源２から供給された処理液が処理槽１１内に供給される。具体的には、バルブ３６を開放すれば高速供給系統３により処理液が供給され、バルブ４６を開放すれば低速供給系統４により処理液が供給される。
【００４２】
高速供給系統３は、処理液を吐出して処理槽１１内に処理液を供給する４つの供給ノズル３１〜３４を、処理槽１１内に備えている。高速供給系統３の配管３５は、配管３５ａと配管３５ｂとに２つに分岐される。さらに、配管３５ａ及び配管３５ｂはそれぞれ２つに分岐され、それらの４つの下流端にそれぞれ供給ノズル３１〜３４が接続される。
【００４３】
４つの供給ノズル３１〜３４は、処理槽１１の相対する二つの壁面１１ａ，１１ｂに沿って設けられている。以下では説明の便宜上、図中左側の壁面１１ａを「左壁面」と称し、図中右側の壁面１１ｂを「右壁面」と称する。４つの供給ノズル３１〜３４のうち、供給ノズル３１は左壁面１１ａの上方、供給ノズル３２は左壁面１１ａの下方、供給ノズル３３は右壁面１１ｂの上方、供給ノズル３４は右壁面１１ｂの下方にそれぞれ設けられる。
【００４４】
一方、低速供給系統４は、処理液を吐出して処理槽１１内に処理液を供給する２つの供給ノズル４１，４２を、処理槽１１内に備えている。低速供給系統４の配管４５は、配管４５ａと配管４５ｂとに分岐され、それらの２つの下流端にそれぞれ供給ノズル４１，４２が接続される。これら２つの供給ノズル４１，４２のうち、供給ノズル４１は左壁面１１ａの下方、供給ノズル４１は右壁面１１ｂの下方に設けられる。
【００４５】
供給ノズル３１，３２，３３，３４，４１，４２は全て円筒形状（管状）を有しており、それらの外周面にはそれぞれ開口部である吐出孔３１ａ，３２ａ，３３ａ，３４ａ，４１ａ，４２ａが設けられている。このような吐出孔は、円筒形状である供給ノズルの長手方向に沿って複数形成される。供給ノズルの内部に供給された処理液は、この複数の吐出孔を介して処理槽１１内に吐出される。
【００４６】
高速供給系統３の供給ノズル３１〜３４に形成される吐出孔３１ａ，３２ａ，３３ａ，３４ａの孔径と、低速供給系統４の供給ノズル４１，４２に形成される吐出孔４１ａ，４２ａの孔径とを比較すると、高速供給系統３の吐出孔３１ａ，３２ａ，３３ａ，３４ａの方が比較的小さく、低速供給系統４の吐出孔４１ａ，４２ａの方が比較的大きくなっている。例えば、直径３００ｍｍの基板Ｗをリフタ５に５ｍｍ間隔で５０枚配列し、各供給ノズル３１〜３４，４１，４２に吐出孔３１ａ，３２ａ，３３ａ，３４ａ，４１ａ，４２ａをそれぞれ５８個設けた場合、高速供給系統３の吐出孔３１ａ，３２ａ，３３ａ，３４ａの孔径は０．７０ｍｍ〜１．０ｍｍ程度（例えば、０．８５ｍｍ）とされ、低速供給系統４の吐出孔４１ａ，４２ａの孔径は１．４０ｍｍ〜２．２０ｍｍ程度（例えば、２．００ｍｍ）とされる。
【００４７】
したがって、同一量の処理液を、高速供給系統３と低速供給系統４とからそれぞれ供給させた場合を比較すると、高速供給系統３から供給された処理液の流速は比較的高速となり、低速供給系統４から供給された処理液の流速は比較的低速となる。
【００４８】
これらの供給ノズルが処理液を吐出する方向は、供給ノズルの外周面における吐出孔の形成位置によって規定される。本実施の形態では、高速供給系統３の供給ノズル３１〜３４は浸漬された基板Ｗの主面の略中心に向けて処理液を吐出し、低速供給系統４の供給ノズル４１，４２は処理槽１１の下面に沿って処理液を吐出する。
【００４９】
また、基板処理装置１０ａは、装置の動作を統括的に制御するためのマイクロコンピュータなどで構成される制御部９を備えている。制御部９は、濃度センサ６及びリフタ５に電気的に接続される。これにより、濃度センサ６で検出された薬液成分の濃度は制御部９に入力されるとともに、リフタ５の動作は制御部９により制御される。また、制御部９は、基板処理装置１０ａが備える各バルブにも接続され、これらのバルブの開閉制御が可能となっている。したがって、処理液供給源２から処理液として純水と薬液とのいずれを供給するかの選択、及び、高速供給系統３と低速供給系統４とのいずれを介して処理液を供給させるかの選択等の制御が制御部９によって行われる。
【００５０】
＜１−２．動作＞
次に、基板処理装置１０ａの動作について説明する。図２は基板処理装置１０ａの動作の流れを示す図であり、また、図３はこの動作中における処理槽１１の状態の遷移を示す図である。基板処理装置１０ａでは、図２に示す動作が一つのロットごとになされる。この動作の開始時点では、処理槽１１に純水が貯留されている。
【００５１】
まず、リフタ５により処理槽１１に基板Ｗが搬送される。これにより、処理槽１１に貯留された純水に対して基板Ｗが浸漬される（図２：ステップＳ１１）（図３：ステートＳＴ１）。
【００５２】
次に、処理槽１１内の処理液を純水から薬液に置換するために、制御部９の制御により、高速供給系統３を介して処理槽１１内に薬液が供給される。具体的には、処理液供給源２のバルブ２３及びバルブ２５、及び、高速供給系統３のバルブ３６が開放される。これにより、処理液供給源２から薬液が供給され、この薬液が高速供給系統３の供給ノズル３１〜３４から処理槽１１内に吐出される。この薬液の供給によって処理槽１１の上部から溢れ出た純水は回収槽１２に収容され、その後、排液機構７を介して排出される（図２：ステップＳ１２）（図３：ステートＳＴ２）。
【００５３】
処理槽１１内への薬液の供給が開始されると、供給された薬液に接触した基板Ｗの主面においてエッチング処理が進行する。ただし、前述のように、高速供給系統３から供給される処理液の流速は比較的高速となるため、処理槽１１内の処理液は大きく攪拌される。したがって、供給された薬液と既に貯留されていた純水とが全体的に混合され、処理槽１１内の処理液中の薬液成分（フッ酸）の濃度差は減少し、薬液成分の濃度は処理槽１１全体で均一化される。その結果、基板Ｗの主面の全体でエッチング処理を均一に進行させることができる。
【００５４】
また、高速供給系統３の供給ノズル３１〜３４は、浸漬された基板Ｗの周辺におおよそ均等に配置され、それぞれ基板Ｗの主面の略中心に向かって処理液を供給する。したがって、供給ノズル３１〜３４から吐出された処理液は基板Ｗの主面の中心付近で互いに干渉することから、特に基板Ｗの主面の中心付近での処理液の攪拌作用、つまり、薬液成分の濃度の均一化作用が大きく向上することになる。
【００５５】
このような薬液の供給を継続すると、処理槽１１内の処理液中の薬液成分の濃度は徐々に上昇する。そして、濃度センサ６によって検出される処理液中の薬液成分の濃度が、エッチング処理に適する所定の濃度（例えば約１％：以下、「薬液処理濃度」という。）となると（図２：ステップＳ１３にてＹｅｓ）、制御部９の制御により処理槽１１内への薬液の供給が停止される（図２：ステップＳ１４）。薬液の供給の停止後、処理槽１１では所定時間そのままの状態が維持され、それにより基板Ｗに対するエッチング処理が進行する（図３：ステートＳＴ３）。
【００５６】
薬液の供給の停止から所定時間が経過すると、次に、処理槽１１内の処理液を薬液から純水に置換するために、制御部９の制御により、高速供給系統３を介して処理槽１１内に純水が供給される。具体的には、処理液供給源２のバルブ２５、及び、高速供給系統３のバルブ３６が開放される。これにより、処理液供給源２から純水が供給され、この純水が高速供給系統３の供給ノズル３１〜３４から処理槽１１内に吐出される。この純水の供給によって処理槽１１の上部から溢れ出た薬液は回収槽１２に収容され、その後、排液機構７を介して排出される（図２：ステップＳ１５）（図３：ステートＳＴ４）。
【００５７】
このように処理槽１１内への純水の供給を開始したとしても、処理槽１１内には薬液が存在していることから、薬液に接触している基板Ｗの主面においては、エッチング処理が進行することになる。ただしこの場合も、高速供給系統３から純水が供給されることから、処理槽１１内の処理液は大きく攪拌される。したがって、供給された純水と既に貯留されていた薬液とが全体的に混合され、処理槽１１内の処理液中の薬液成分（フッ酸）の濃度差は減少し、薬液成分の濃度は処理槽１１全体で均一化される。その結果、基板Ｗの主面の全体でエッチング処理を均一に進行させることができる。
【００５８】
このような純水の供給を継続すると、処理槽１１内の処理液中の薬液成分の濃度は徐々に減少する。そして、処理液中の薬液成分の濃度がある程度低くなると、処理槽１１内ではエッチング処理が実質的に進行しない状態となる。このため、純水の供給中においては、濃度センサ６によって検出される処理液中の薬液成分の濃度が、エッチング処理が実質的に進行しない濃度に相当する所定の閾値以下となるか否かが制御部９により判定される。つまり、薬液成分の濃度と所定の閾値との比較により、エッチング処理の進行下か否かが判断されることになる。この閾値は、予め計測等によって定められ、制御部９のメモリ内に記憶されている（図２：ステップＳ１６）。
【００５９】
そして、薬液成分の濃度が閾値以下となった場合は（図２：ステップＳ１６にてＹｅｓ）、制御部９の制御により、純水を供給する供給系統が高速供給系統３から低速供給系統４に切り換えられる。具体的には、高速供給系統３のバルブ３６が閉鎖されるとともに、低速供給系統４のバルブ４６が開放される。これにより、低速供給系統４の供給ノズル４１，４２から処理槽１１内に純水が吐出される（図２：ステップＳ１７）（図３：ステートＳＴ５）。
【００６０】
前述のように、低速供給系統４から供給される処理液の流速は比較的低速となるため、処理槽１１内の処理液の攪拌作用は低下する。したがって、このような純水の供給を継続すると、処理槽１１内の下方に純水の層が形成され、この純水の層の厚みが徐々に大きくなっていく。そして、この純水の層によって、その上方に存在する薬液の層が処理槽１１の上部から押し出されて排出される。これにより、処理槽１１内の処理液が、薬液から純水に効率よく置換されることになる。
【００６１】
この薬液の排出によって、濃度センサ６によって検出される処理液中の薬液成分の濃度が水洗処理に適する所定の濃度（例えば約０％：以下、「水洗処理濃度」という。）となると（図２：ステップＳ１８にてＹｅｓ）、制御部９の制御により処理槽１１内への純水の供給が停止される（図２：ステップＳ１９）（図３：ステートＳＴ６）。その後、処理槽１１では基板Ｗに対する水洗処理が所定時間施され、水洗処理が完了するとリフタ５により基板Ｗが処理槽１１から引き上げられることになる（図２：ステップＳ２０）。
【００６２】
以上のように、本実施の形態の基板処理装置１０ａでは、比較的小さい開口部を介して処理液を吐出して処理槽１１内に処理液を供給する高速供給系統３と、比較的大きい開口部を介して処理液を吐出して処理槽１１内に処理液を供給する低速供給系統４とが設けられている。
【００６３】
そして、薬液を供給する際（ステートＳＴ２）、及び、薬液成分の濃度が所定の閾値を超える状態で純水を供給する際（ステートＳＴ４）には（すなわち、エッチング処理の進行下では）、高速供給系統３から処理液が供給される。これにより、供給される処理液の流速が比較的高速となり処理液の攪拌作用が向上するため、処理槽１１内の処理液中の薬液成分の濃度差が減少し、エッチング処理の均一性を向上できる。
【００６４】
これとともに、薬液成分の濃度が所定の閾値以下の状態で純水を供給する際（ステートＳＴ５）には（すなわち、エッチング処理の非進行下では）、低速供給系統４から処理液が供給される。これにより、供給される処理液の流速が比較的低速となり処理液の攪拌作用が低下するため、処理槽１１内の処理液の置換効率を向上できることになる。
【００６５】
＜２．第２の実施の形態＞
次に、第２の実施の形態について説明する。図４は、第２の実施の形態に係る基板処理装置１０ｂの概略構成を示す図である。本実施の形態の基板処理装置１０ｂの構成は、図１に示す第１の実施の形態の基板処理装置１０ａの構成とほぼ同様であるため、以下相違点を中心に説明する。
【００６６】
図１と図４とを比較してわかるように、本実施の形態の基板処理装置１０ｂにおいては、高速供給系統３の配管３５の上流にはバルブ３６が介挿されていない一方で、配管３５の下流の２つの分岐先である配管３５ａ及び配管３５ｂにそれぞれバルブ３７及びバルブ３８が介挿されている。
【００６７】
また、本実施の形態では、高速供給系統３の４つの供給ノズル３１〜３４のうち、左壁面１１ａに沿った供給ノズル３１，３２が一つのグループ（以下、「左グループ」という。）とされ、右壁面１１ｂに沿った供給ノズル３３，３４が他の一つのグループ（以下、「右グループ」という。）とされている。そして、配管３５ａの下流端は左グループと接続され、配管３５ｂの下流端は右グループと接続されている。
【００６８】
したがって、バルブ３７，３８の開閉により、左グループ及び右グループのいずれかのグループが選択され、選択されたグループから処理液が処理槽１１内に吐出される。具体的には、バルブ３７のみを開放すれば左グループのみから処理液が吐出され、バルブ３８のみを開放すれば右グループのみから処理液が吐出される。もちろん、バルブ３７，３８の双方を閉鎖し、低速供給系統４のバルブ４６を開放した場合は、低速供給系統４により処理液が供給される。
【００６９】
これらのバルブ３７，３８も、制御部９に接続されている。このため、左グループと右グループとのいずれのグループを介して処理液を供給させるかを選択する制御は制御部９によって行われる。
【００７０】
本実施の形態の基板処理装置１０ｂの動作は、図２及び図３に示した第１の実施の形態の基板処理装置１０ａの動作とほぼ同様である。ただし、本実施の形態では、エッチング処理の進行下で高速供給系統３に処理液を供給させる際においては、グループごとに順次に処理液を吐出させるように制御部９により制御される。すなわち、薬液を供給する際（図３：ステートＳＴ２）、及び、薬液成分の濃度が所定の閾値を超える状態で純水を供給する際（図３：ステートＳＴ４）には、左グループと右グループとから交互に処理液が供給される。
【００７１】
図５は、ステートＳＴ２またはステートＳＴ４における処理槽１１の状態の遷移を示す図である。ステートＳＴ２１は、バルブ３７の開放により左グループ（供給ノズル３１，３２）のみから処理液が供給された状態を示し、ステートＳＴ２２は、バルブ３８の開放により右グループ（供給ノズル３３，３４）のみから処理液が供給された状態を示している。本実施の形態では、このようなステートＳＴ２２の状態とステートＳＴ２２の状態とが、所定時間ごとに切り換えられる。
【００７２】
このように本実施の形態では、高速供給系統３に含まれる４つの供給ノズル３１〜３４が２つのグループに区分され、エッチング処理の進行下においてグループごとに順次に処理液を吐出させるようにしている。これにより、処理槽１１内で異なる複数の処理液の流れを形成でき、処理槽１１内の処理液の攪拌作用をさらに向上できる。したがって、処理槽１１内の処理液の薬液成分の濃度の均一化作用がさらに向上し、エッチング処理をさらに均一に進行させることができる。
【００７３】
なお、本実施の形態では、同一の壁面に沿って配置される供給ノズル同士を同一グループに区分しているが、上方に配置される供給ノズル３１，３３同士、及び、下方に配置される供給ノズル３２，３４同士をそれぞれ同一のグループに区分してもよい。また、４つの供給ノズル３１〜３４を、３または４のグループに区分してもよい。例えば、一つの供給ノズルが一つのグループに属するように、４つの供給ノズル３１〜３４を４つのグループに区分すれば、供給ノズル３１，３２，３３，３４のそれぞれが単独で順次に処理液を吐出していくことになる。
【００７４】
＜３．第３の実施の形態＞
次に、第３の実施の形態について説明する。本実施の形態の基板処理装置の構成は、図１に示す第１の実施の形態の基板処理装置１０ａの構成とほぼ同様である。ただし、処理液供給源２におけるフッ酸供給源２２と供給配管２１との間に介挿されたバルブ２３が、その介挿位置を流れるフッ酸の量を調整可能な流量調整バルブで構成されている。このため、フッ酸供給源２２から供給されるフッ酸の量はバルブ２３により変更される。
【００７５】
本実施の形態では、純水供給源２４から供給される純水の量を一定とし、フッ酸供給源２２から供給されるフッ酸の量をバルブ２３で変更することで、処理液供給源２から供給される薬液（フッ酸水溶液）における薬液成分（フッ酸）の濃度が調整されるようになっている。このバルブ２３も制御部９に電気的に接続され、薬液成分の濃度の調整は制御部９により制御される。
【００７６】
本実施の形態の基板処理装置の動作は、図２及び図３に示した第１の実施の形態の基板処理装置１０ａの動作とほぼ同様である。ただし、本実施の形態では、処理槽１１内の処理液を純水から薬液に置換する際（図３：ステートＳＴ２）に、供給する薬液における薬液成分の濃度が段階的に上昇される。
【００７７】
図６は、ステートＳＴ２において供給される薬液中の薬液成分の濃度の時間的変化を示す図である。図中では、エッチング処理に適する薬液処理濃度（例えば、約１％）をＤ１で示し、水洗処理に適する水洗処理濃度（例えば、約０％）をＤ０で示している（以降の図でも同様。）。
【００７８】
図６に示すように、まず、薬液処理濃度Ｄ１よりも薬液成分の濃度の低い薬液（以下、「低濃度薬液」という。）が処理液供給源２から供給される。具体的には、処理液供給源２においてバルブ２５が開放されるとともにバルブ２３の開放状態が調整され、純水とフッ酸とが、例えば、純水３０リットルに対しフッ酸１５０ミリリットルの割合で混合される。これにより、薬液処理濃度Ｄ１の約半分の濃度（約０．５％）の低濃度薬液が生成される。生成された低濃度薬液は、高速供給系統３を介して処理槽１１内に供給される。
【００７９】
そして、低濃度薬液の投入開始から所定時間ｔ１が経過すると、薬液処理濃度Ｄ１の薬液が処理液供給源２から供給される。具体的には、処理液供給源２においてバルブ２５が開放されるとともにバルブ２３の開放状態が調整され、純水とフッ酸とが、例えば、純水３０リットルに対しフッ酸３００ミリリットルの割合で混合される。これにより、薬液処理濃度Ｄ１（約１％）の薬液が生成され、生成された薬液が高速供給系統３を介して処理槽１１内に供給される。つまり、供給される薬液中の薬液成分の濃度が、処理槽１１内の処理液を純水から薬液に置換した後に目標とする薬液処理濃度Ｄ１に向けて、段階的に変化されるわけである。
【００８０】
このようにエッチング処理の進行下において、供給する薬液の薬液成分の濃度を薬液処理濃度Ｄ１に向けて変化させると、薬液処理濃度Ｄ１の薬液を直ちに供給した場合と比較して、処理槽１１に供給された薬液と既に貯留されていた純水とにおける薬液成分の濃度差を緩和することができる。その結果、薬液成分の濃度は処理槽１１全体でより均一化され、基板Ｗの主面の全体でエッチング処理をより均一に進行させることができる。
【００８１】
また、本実施の形態では、処理槽１１内の処理液を薬液から純水に置換する際においても、薬液成分の濃度が所定の閾値を超える状態（図３：ステートＳＴ４）ではエッチング処理の進行下であるため、処理槽１１内には直ちに純水が供給されず、一旦、低濃度薬液が供給されるようになっている。
【００８２】
図７は、ステートＳＴ４において供給される処理液中の薬液成分の濃度の時間的変化を示す図である。図７に示すように、まず、低濃度薬液が処理槽１１内に供給され、所定時間ｔ２が経過すると、バルブ２３が閉鎖されて純水（水洗処理濃度Ｄ０の処理液）が処理槽１１内に供給される。つまり、この場合も、供給される処理液中の薬液成分の濃度が、処理槽１１内の処理液の置換後に目標とする水洗処理濃度Ｄ０に向けて、段階的に変化されるわけである。この場合も、投入開始の段階において、処理槽１１に供給された処理液と既に貯留されていた薬液とにおける薬液成分の濃度差を緩和することができ、エッチング処理をより均一に進行させることができる。
【００８３】
なお、上記では処理液の薬液成分の濃度を２段階に変化させるものとして説明を行ったが、図８及び図９に示すように薬液成分の濃度を３以上の段階に変化させてもよい。さらに、図１０及び図１１に示すように薬液成分の濃度を連続的に変化させてもよい。
【００８４】
上記のいずれの場合も、処理槽１１内の処理液中における薬液成分の置換前の濃度から、置換後に目標とする目標濃度までの範囲内（Ｄ０〜Ｄ１）で、供給する処理液中の薬液成分の濃度を目標濃度に向けて変化させることになる。すなわち、処理槽１１内の処理液を純水から薬液に置換する際（図６，図８，図１０）には、水洗処理濃度Ｄ０（置換前の濃度）から薬液処理濃度Ｄ１（置換後に目標とする目標濃度）の範囲で、薬液処理濃度Ｄ１に向けて供給する処理液中の薬液成分の濃度を変化させる。一方、処理槽１１内の処理液を薬液から純水に置換する際（図７，図９，図１１）には、薬液処理濃度Ｄ１（置換前の濃度）から水洗処理濃度Ｄ０（置換後に目標とする目標濃度）の範囲で、水洗処理濃度Ｄ０に向けて供給する処理液中の薬液成分の濃度を変化させることになる。また、供給する処理液の薬液成分の濃度を変化させる段階の数を多くし、あるいは、連続的に変化させると、処理槽１１内における薬液成分の濃度差の緩和作用がさらに向上し、エッチング処理をより均一に進行させることができる。
【００８５】
また、上記では流量調整バルブを利用して薬液成分の濃度の調整を行ったが、フッ酸供給源２２と単なる開閉を行うバルブ２３との組合せを、濃度を変化させる段階数と同数設けてもよい。これによれば、単なるバルブ２３開閉のみで、薬液成分の濃度の調整を行うことが可能となり、濃度の調整の制御を簡便に行うことが可能である。例えば、図１２の基板処理装置１０ｃでは、フッ酸供給源２２と単なる開閉を行うバルブ２３との組合せが２組あるため、供給する処理液の薬液成分の濃度を２段階で変化させることができる。すなわち、低濃度薬液を供給する場合は一方のバルブ２３を開放し、薬液処理濃度Ｄ１の薬液を供給する場合は２つのバルブ２３の双方を開放すればよい。
【００８６】
＜４．第４の実施の形態＞
次に、第４の実施の形態について説明する。図１３は、第４の実施の形態に係る基板処理装置１０ｄの概略構成を示す図である。本実施の形態の基板処理装置１０ｄは、図１に示す第１の実施の形態の基板処理装置１０ａと同様の構成に加えて、処理槽で使用された処理液を回収し、回収した処理液を処理槽内に供給する循環機構８を備えている。
【００８７】
循環機構８は、回収した処理液を導く回収配管８１を備えている。この回収配管８１の上流端は配管７１を介して回収槽１２に接続され、回収配管８１の下流端は処理液供給源２の供給配管２１に接続されている。また、回収配管８１には、上流側から、バルブ８２と、通過する処理液を浄化するフィルタ８３と、処理液を送液するポンプ８４とが設けられている。
【００８８】
バルブ８２は、回収配管８１の上流端付近に設けられている。このバルブ８２を開放した場合は、処理槽１１で使用されて回収槽１２に貯留された処理液が、循環機構８に導かれて回収される。一方、バルブ８２を閉鎖して、排液機構７のバルブ７２を開放した場合は、回収槽１２に貯留された処理液は排液ドレイン７３へと排出される。
【００８９】
ポンプ８４は、回収配管８１内の処理液を送液するものである。したがって、バルブ８２の開放状態でポンプ８４を駆動すると、回収された処理液は処理液供給源２の供給配管２１に送液される。そして、この回収された処理液は、処理液供給源２から新たに供給される処理液と混合され、処理槽１１内に再び供給されることになる。回収された処理液に含まれる異物等は、処理液がフィルタ８３を通過する際に除去される。
【００９０】
バルブ８２及びポンプ８４は、制御部９に電気的に接続される。したがって、循環機構８による使用された処理液の循環動作も制御部９により制御される。
【００９１】
本実施の形態の基板処理装置１０ｄの動作は、図２及び図３に示した第１の実施の形態の基板処理装置１０ａの動作とほぼ同様である。ただし、本実施の形態では、エッチング処理の進行下で高速供給系統３に処理液を供給させる際においては、循環機構８が有効化される。すなわち、薬液を供給する際（図３：ステートＳＴ２）、及び、薬液成分の濃度が所定の閾値を超える状態で純水を供給する際（図３：ステートＳＴ４）において、バルブ８２が開放されてポンプ８４が駆動され、使用された処理液が循環されるようになっている。
【００９２】
このようにエッチング処理の進行下において循環機構により処理液が循環するようにすると、処理液供給源２から新たに供給される処理液ととともに、回収された処理液が処理槽１１へ供給されるため、処理槽１１へ供給される処理液の量を増加することができる。このため、高速供給系統３から供給される処理液の流速をさらに高速化できることから、処理槽１１内の処理液の攪拌作用がさらに向上し、エッチング処理をより均一に進行させることができる。
【００９３】
また例えば、処理槽１１内の処理液を純水から薬液に置換する際（ステートＳＴ２）に、回収される処理液の薬液成分の濃度は、処理液供給源２から供給される薬液の濃度（薬液処理濃度）よりも低くなる。したがって、これらが混合された処理液が処理槽１１に供給されるため、処理槽１１には薬液処理濃度よりも低い濃度の処理液が供給される。そして、この処理液の供給の継続により、処理槽１１内の処理液中の薬液成分の濃度は徐々に上昇するため、回収される処理液の薬液成分の濃度も徐々に上昇する。これにより、処理槽１１に供給される処理液の薬液成分の濃度も、薬液処理濃度に向けて連続的に上昇することになる。
【００９４】
また逆に、処理槽１１内の処理液を薬液から純水に置換する際（ステートＳＴ４）に、回収される処理液の薬液成分の濃度は、処理液供給源２から供給される純水の濃度（水洗処理濃度）よりも高くなる。したがって、処理槽１１には水洗処理濃度よりも高い濃度の処理液が供給される。そして、この処理液の供給の継続により処理槽１１内の処理液中の薬液成分の濃度は徐々に減少するため、回収される処理液の薬液成分の濃度も徐々に減少する。これにより、処理槽１１に供給される処理液の薬液成分の濃度も水洗処理濃度に向けて連続的に減少することになる。つまり、本実施の形態の基板処理装置１０ｄにおいても、第３の実施の形態と同様の作用が奏されることから、エッチング処理をさらに均一に進行させることができる。
【００９５】
＜５．第５の実施の形態＞
＜５−１．構成＞
次に、第５の実施の形態について説明する。図１４は、第５の実施の形態に係る基板処理装置１０ｅの概略構成を示した図である。本実施の形態の基板処理装置１０ｅは、処理液供給源２ｅの内部の構成を除いて第１の実施形態の基板処理装置１０ａと同等の構成を有する。このため、以下では、処理液供給源２ｅの構成を中心に説明し、他の部分には図１４中に図１と同一の符号を付して重複説明を省略する。
【００９６】
基板処理装置１０ｅの処理液供給源２ｅは、薬液成分を供給するための供給源としてフッ酸供給源２２ａ、水酸化アンモニウム供給源２２ｂ、塩酸供給源２２ｃ、および過酸化水素供給源２２ｄを備えている。また、処理液供給源２ｅは、純水を供給するための純水供給源２４と、処理液を導くための供給配管２１とを備えている。フッ酸供給源２２ａ、水酸化アンモニウム供給源２２ｂ、塩酸供給源２２ｃ、過酸化水素供給源２２ｄ、および純水供給源２４は、それぞれバルブ２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ、および２５を介して供給配管２１に接続されている。
【００９７】
このような処理液供給源２ｅにおいて、バルブ２３ｂ〜２３ｄを閉鎖するとともにバルブ２３ａ，２５を開放すると、フッ酸供給源２２ａからのフッ酸と、純水供給源２４からの純水とが所定の割合で混合され、エッチング処理を行うための薬液としてフッ酸水溶液が生成される。そして、生成されたフッ酸水溶液は、供給配管２１を介して高速供給系統３および低速供給系統４に供給される。
【００９８】
また、このような処理液供給源２ｅにおいて、バルブ２３ａ、２３ｃを閉鎖するとともにバルブ２３ｂ，２３ｄ，２５を開放すると、水酸化アンモニウム供給源２２ｂからの水酸化アンモニウムと、過酸化水素供給源２２ｄからの過酸化水素と、純水供給源２４からの純水とが所定の割合で混合され、薬液洗浄処理（非エッチング処理）を行うための薬液としてＳＣ−１液が生成される。そして、生成されたＳＣ−１液は、供給配管２１を介して高速供給系統３および低速供給系統４に供給される。
【００９９】
また、このような処理液供給源２ｅにおいて、バルブ２３ａ、２３ｂを閉鎖するとともにバルブ２３ｃ，２３ｄ，２５を開放すると、塩酸供給源２２ｃからの塩酸と、過酸化水素供給源２２ｄからの過酸化水素と、純水供給源２４からの純水とが所定の割合で混合され、薬液洗浄処理（非エッチング処理）を行うための薬液としてＳＣ−２液が生成される。そして、生成されたＳＣ−２液は、供給配管２１を介して高速供給系統３および低速供給系統４に供給される。
【０１００】
また、このような処理液供給源２ｅにおいて、バルブ２３ａ〜２３ｄを閉鎖するとともにバルブ２５を開放すると、純水供給源２４からの純水が、供給配管２１を介して高速供給系統３および低速供給系統４に供給される。なお、本実施形態の濃度センサ６は、処理槽１１に貯留された処理液中のフッ酸の濃度だけではなく、ＳＣ−１の濃度やＳＣ−２の濃度も検出することができる。
【０１０１】
＜５−２．動作＞
続いて、本実施形態の基板処理装置１０ｅの動作について、図１５のフローチャートを参照しつつ説明する。なお、以下に説明する動作は、制御部９が濃度センサ６の計測値を受信しつつ、バルブ２３ａ〜２３ｄ，２５，３６，４６，７２の開閉およびリフタ５の動作を制御することにより進行する。
【０１０２】
基板処理装置１０ｅにおいて基板Ｗを処理するときには、まず、リフタ５の保持棒５１上に１ロット分の基板Ｗを載置する。基板処理装置１０ｅの処理槽１１の内部には予め純水が貯留されており、基板処理装置１０ｅは、リフタ５を降下させることにより処理槽１１内の純水中に基板Ｗを浸漬する（ステップＳ２１）。
【０１０３】
次に、基板処理装置１０ｅは、バルブ２３ｂ〜２３ｄ，４６を閉鎖した状態でバルブ２３ａ，２５，３６を開放することにより、処理液供給源２ｅから高速供給系統３を介して処理槽１１内にフッ酸水溶液を供給する。フッ酸水溶液は、高速供給系統３の供給ノズル３１〜３４から処理槽１１内に吐出される。また、フッ酸水溶液の供給によって処理槽１１の上部から溢れ出た処理液は、回収槽１２に回収された後、排液機構７を介して排出される（ステップＳ２２）。
【０１０４】
処理槽１１内へのフッ酸水溶液の供給が開始されると、供給されたフッ酸水溶液に接触した基板Ｗの主面においてエッチング処理が進行する。ただし、供給ノズル３１〜３４から吐出されるフッ酸水溶液の流速は比較的高速であるため、処理槽１１内の処理液は大きく攪拌される。したがって、供給されたフッ酸水溶液と既に貯留されていた純水とが全体的に混合され、処理槽１１内の処理液中のフッ酸の濃度差は減少し、フッ酸の濃度は処理槽１１全体で均一化される。その結果、基板Ｗの主面の全体でエッチング処理が均一に進行する。
【０１０５】
また、高速供給系統３の供給ノズル３１〜３４は、浸漬された基板Ｗの周辺におおよそ均等に配置されており、それぞれ基板Ｗの主面の略中心に向かってフッ酸水溶液を供給する。したがって、供給ノズル３１〜３４から吐出されたフッ酸水溶液は基板Ｗの主面の中心付近で互いに干渉することから、特に基板Ｗの主面の中心付近において、処理液の攪拌作用、つまり、フッ酸の濃度の均一化作用が大きく向上することとなる。
【０１０６】
このようなフッ酸水溶液の供給を継続すると、処理槽１１内の処理液中のフッ酸の濃度は徐々に上昇する。そして、濃度センサ６によって検出される処理液中のフッ酸の濃度が、エッチング処理に適する所定の濃度（薬液処理濃度）になると（ステップＳ２３にてＹｅｓ）、基板処理装置１０ｅは、バルブ２３ａ，２５，３６を閉鎖することにより、処理槽１１内へのフッ酸水溶液の供給を停止する（ステップＳ２４）。フッ酸水溶液の供給を停止した後、基板処理装置１０ｅは、処理槽１１の内部を所定時間そのままの状態に維持し、基板Ｗに対するエッチング処理を進行させる。
【０１０７】
フッ酸水溶液の供給を停止した後所定時間が経過すると、次に、基板処理装置１０ｅは、バルブ２３ａ〜２３ｄ，４６を閉鎖した状態でバルブ２５，３６を開放することにより、処理液供給源２ｅから高速供給系統３を介して処理槽１１内に純水を供給する。純水は、高速供給系統３の供給ノズル３１〜３４から処理槽１１内に吐出される。また、純水の供給によって処理槽１１の上部から溢れ出た処理液は、回収槽１２に回収された後、排液機構７を介して排出される（ステップＳ２５）。
【０１０８】
このように処理槽１１内への純水の供給を開始したとしても、処理槽１１内にはフッ酸成分が存在していることから、フッ酸成分に接触している基板Ｗの主面においては、エッチング処理が進行する。ただし、この場合にも、高速供給系統３の供給ノズル３１〜３４から純水が吐出されるため、処理槽１１内の処理液は大きく攪拌される。したがって、供給された純水と既に貯留されていたフッ酸水溶液とが全体的に混合され、処理槽１１内の処理液中のフッ酸の濃度差は減少し、フッ酸の濃度は処理槽１１全体で均一化される。その結果、基板Ｗの主面の全体でエッチング処理は均一に進行する。
【０１０９】
このような純水の供給を継続すると、処理槽１１内の処理液中のフッ酸の濃度は徐々に低下する。そして、処理液中のフッ酸の濃度がある程度低くなると、処理槽１１内ではエッチング処理が実質的に進行しない状態となる。基板処理装置１０ｅの制御部９は、純水の供給中に、濃度センサ６の計測値がエッチング処理が実質的に進行しない所定の閾値以下となるか否かを監視し、エッチング処理の進行下であるか否かを判断する（ステップＳ２６）。なお、上記の閾値は、予め計測等によって定められ、制御部９のメモリ内に記憶されている。
【０１１０】
そして、フッ酸の濃度が閾値以下になると（ステップＳ２６にてＹｅｓ）、基板処理装置１０ｅは、バルブ３６を閉鎖するとともにバルブ４６を開放することにより、純水を供給する供給系統を高速供給系統３から低速供給系統４に切り換える。すなわち、基板処理装置１０ｅは、供給ノズル３１〜３４からの純水の供給を停止し、供給ノズル４１，４２から処理槽１１内に純水を吐出する（ステップＳ２７）。
【０１１１】
低速供給系統４の供給ノズル４１，４２から吐出される処理液の流速は比較的低速であるため、処理槽１１内における処理液の攪拌作用は低下する。したがって、このような純水の供給を継続すると、処理槽１１内の下方に純水の層が形成され、この純水の層の厚みが徐々に大きくなっていく。そして、この純水の層により、その上方に存在するフッ酸成分が処理槽１１の上部から押し出されて排出される。これにより、処理槽１１内のフッ酸成分が効率よく純水に置換されることとなる。
【０１１２】
やがて、濃度センサ６によって検出される処理液中のフッ酸成分の濃度が所定の濃度（水洗処理濃度）になると（ステップＳ２８にてＹｅｓ）、基板処理装置１０ｅは、バルブ２５，４６を閉鎖することにより、処理槽１１内への純水の供給を停止する（ステップＳ２９）。これにより、基板Ｗに対する水洗処理が終了する。
【０１１３】
続いて、基板処理装置１０ｅは、バルブ２３ａ，２３ｃ，３６を閉鎖した状態でバルブ２３ｂ，２３ｄ，２５，４６を開放することにより、処理液供給源２ｅから低速供給系統４を介して処理槽１１内にＳＣ−１液を供給する。ＳＣ−１液は、低速供給系統４の供給ノズル４１，４２から処理槽１１内に吐出される。また、ＳＣ−１液の供給によって処理槽１１の上部から溢れ出た処理液は、回収槽１２に回収された後、排液機構７を介して排出される（ステップＳ３０）。
【０１１４】
供給ノズル４１，４２から吐出されるＳＣ−１液は、比較的低速であるため、処理槽１１内の処理液が大きく攪拌されることはなく、処理槽１１の下方にはＳＣ−１液の層が形成される。そして、ＳＣ−１液の供給を継続すると、処理槽１１内のＳＣ−１液の層の厚みが徐々に拡大し、処理槽１１の上部から純水を押し出して排出しつつ、処理槽１１内にＳＣ−１液が貯留される。このため、処理槽１１内の処理液が純水からＳＣ−１液に効率よく置換される。
【０１１５】
やがて、濃度センサ６によって検出される処理液中のＳＣ−１の濃度が、薬液洗浄処理に適した所定の濃度（薬液処理濃度）になると（ステップＳ３１にてＹｅｓ）、基板処理装置１０ｅは、バルブ２３ｂ，２３ｄ，２５を閉鎖することにより、処理槽１１内へのＳＣ−１液の供給を停止する（ステップＳ３２）。ＳＣ−１液の供給を停止した後、基板処理装置１０ｅは、処理槽１１の内部を所定時間そのままの状態に維持し、基板Ｗに対する薬液洗浄処理を進行させる。
【０１１６】
ＳＣ−１液の供給を停止した後所定時間が経過すると、次に、基板処理装置１０ｅは、バルブ２３ａ〜２３ｄ，３６を閉鎖した状態でバルブ２５，４６を開放することにより、処理液供給源２ｅから低速供給系統４を介して処理槽１１内に純水を供給する。純水は、低速供給系統４の供給ノズル４１，４２から処理槽１１内に吐出される。また、純水の供給によって処理槽１１の上部から溢れ出た処理液は、回収槽１２に回収された後、排液機構７を介して排出される（ステップＳ３３）。
【０１１７】
供給ノズル４１，４２から吐出される純水は、比較的低速であるため、処理槽１１内の処理液が大きく攪拌されることはなく、処理槽１１の下方には純水の層が形成される。そして、純水の供給を継続すると、処理槽１１内の純水の層の厚みが徐々に拡大し、処理槽１１の上部からＳＣ−１液を押し出して排出しつつ、処理槽１１内に純水が貯留される。このため、処理槽１１内の処理液がＳＣ−１液から純水に効率よく置換される。
【０１１８】
やがて、濃度センサ６によって検出される処理液中のＳＣ−１の濃度が所定の濃度（水洗処理濃度）になると（ステップＳ３４にてＹｅｓ）、基板処理装置１０ｅは、バルブ２５，４６を閉鎖することにより、処理槽１１内への純水の供給を停止する（ステップＳ３５）。これにより、基板Ｗに対する水洗処理が終了する。
【０１１９】
続いて、基板処理装置１０ｅは、バルブ２３ａ，２３ｂ，３６を閉鎖した状態でバルブ２３ｃ，２３ｄ，２５，４６を開放することにより、処理液供給源２ｅから低速供給系統４を介して処理槽１１内にＳＣ−２液を供給する。ＳＣ−２液は、低速供給系統４の供給ノズル４１，４２から処理槽１１内に吐出される。また、ＳＣ−２液の供給によって処理槽１１の上部から溢れ出た処理液は、回収槽１２に回収された後、排液機構７を介して排出される（ステップＳ３６）。
【０１２０】
供給ノズル４１，４２から吐出されるＳＣ−２液は、比較的低速であるため、処理槽１１内の処理液が大きく攪拌されることはなく、処理槽１１の下方にはＳＣ−２液の層が形成される。そして、ＳＣ−２液の供給を継続すると、処理槽１１内のＳＣ−２液の層の厚みが徐々に拡大し、処理槽１１の上部から純水を押し出して排出しつつ、処理槽１１内にＳＣ−２液が貯留される。このため、処理槽１１内の処理液が純水からＳＣ−２液に効率よく置換される。
【０１２１】
やがて、濃度センサ６によって検出される処理液中のＳＣ−２の濃度が、薬液洗浄処理に適した所定の濃度（薬液処理濃度）になると（ステップＳ３７にてＹｅｓ）、基板処理装置１０ｅは、バルブ２３ｃ，２３ｄ，２５を閉鎖することにより、処理槽１１内へのＳＣ−２液の供給を停止する（ステップＳ３８）。ＳＣ−２液の供給を停止した後、基板処理装置１０ｅは、処理槽１１の内部を所定時間そのままの状態に維持し、基板Ｗに対する薬液洗浄処理を進行させる。
【０１２２】
ＳＣ−２液の供給を停止した後所定時間が経過すると、次に、基板処理装置１０ｅは、バルブ２３ａ〜２３ｄ，３６を閉鎖した状態でバルブ２５，４６を開放することにより、処理液供給源２ｅから低速供給系統４を介して処理槽１１内に純水を供給する。純水は、低速供給系統４の供給ノズル４１，４２から処理槽１１内に吐出される。また、純水の供給によって処理槽１１の上部から溢れ出た処理液は、回収槽１２に回収された後、排液機構７を介して排出される（ステップＳ３９）。
【０１２３】
供給ノズル４１，４２から吐出される純水は、比較的低速であるため、処理槽１１内の処理液が大きく攪拌されることはなく、処理槽１１の下方には純水の層が形成される。そして、純水の供給を継続すると、処理槽１１内の純水の層の厚みが徐々に拡大し、処理槽１１の上部からＳＣ−２液を押し出して排出しつつ、処理槽１１内に純水が貯留される。このため、処理槽１１内の処理液がＳＣ−２液から純水に効率よく置換される。
【０１２４】
やがて、濃度センサ６によって検出される処理液中のＳＣ−２の濃度が所定の濃度（水洗処理濃度）になると（ステップＳ４０にてＹｅｓ）、基板処理装置１０ｅは、バルブ２５，４６を閉鎖することにより、処理槽１１内への純水の供給を停止する（ステップＳ４１）。これにより、基板Ｗに対する水洗処理が終了する。その後、基板処理装置１０ｅは、リフタ５を上昇させることにより処理槽１１内から基板Ｗを引き上げ（ステップＳ４２）、基板Ｗに対する一連の処理を終了する。
【０１２５】
本実施形態の基板処理装置１０ｅは、エッチング液としてのフッ酸水溶液を処理槽１１内に供給するときには、高速供給系統３の供給ノズル３１〜３４からフッ酸水溶液を吐出し、また、処理槽１１内の処理液をフッ酸水溶液から純水に置換する際にも、フッ酸の濃度が所定の閾値に低下するまでの間は高速供給系統３の供給ノズル３１〜３４から純水を供給する。このため、処理槽１１内の処理液を攪拌することにより処理槽内のフッ酸の濃度のばらつきを抑制し、基板Ｗの主面においてエッチング処理を均一に進行させることができる。
【０１２６】
一方、本実施形態の基板処理装置１０ｅは、非エッチング液としてのＳＣ−１液又はＳＣ−２液を処理槽１１内に供給するときには、低速供給系統４の供給ノズル４１，４２からＳＣ−１液またはＳＣ−２液を吐出し、また、処理槽１１内の処理液をＳＣ−１液又はＳＣ−２液から純水に置換する際にも、低速供給系統４の供給ノズル４１，４２から純水を供給する。このため、処理槽１１内の処理液を効率よく置換することができる。
【０１２７】
＜６．他の実施の形態＞
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、この発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。
【０１２８】
例えば、上記実施の形態では、高速供給系統３と低速供給系統４とでは吐出孔の孔径が異なるとしていたが、供給系統の全体として開口部の開口面積に大小があればよく、例えば、高速供給系統３と低速供給系統４とでは吐出孔の数が異なるようにしてもよい。具体的には、高速供給系統３の吐出孔の数を低速供給系統４よりも少なくすればよい。
【０１２９】
また、上記実施の形態では、高速供給系統３の供給ノズル３１〜３４のそれぞれは一つの方向に処理液を吐出するようになっているが、それぞれが複数の方向に処理液を吐出するようになっていてもよい。これによれば、処理槽１１内の処理液の攪拌作用がさらに向上し、エッチング処理をさらに均一に進行させることができる。
【０１３０】
また、上記実施の形態では、濃度センサ６は処理槽１１内に設けられていたが、排液機構７の配管７１などに設けてもよい。また、濃度センサ６の代わりに処理液の比抵抗値を計測する比抵抗計を設け、比抵抗計の計測値に基づいて処理液の濃度を検出するようにしてもよい。
【０１３１】
また、上記実施の形態では、濃度センサ６に検出された薬液成分の濃度に基づいてエッチング処理の進行下か否かが判断されていたが、処理槽１１内の処理液を薬液から純水に置換するための処理液の供給開始からの経過時間に基づいてエッチング処理の進行下か否かが判断されてもよい。ただし、濃度センサ６を利用する方が、エッチング処理の進行下か否かを正確に判断できる点で好ましい。
【０１３２】
また、上記の第１〜第４の実施の形態では薬液成分としてフッ酸を用いていたが、薬液成分はアンモニア、ＡＰＭ、ＢＨＦなどであってもよい。また、上記の第１〜第４の実施の形態では薬液処理は、エッチング処理であったが、汚染物質の除去処理やレジスト膜の剥離処理などの他の処理であってもよい。
【０１３３】
また、上記の第１〜第４の実施において処理槽１１内の処理液を薬液から純水に置換するときには、薬液成分濃度が所定の閾値まで低下した後は低速供給系統４のみを使用して処理槽１１内に純水を供給していたが（ステップＳ１７）、このようなステップＳ１７を図１６に示したステップＳ１７ａ〜Ｓ１７ｃに置き換えてもよい。すなわち、薬液成分濃度が所定の閾値まで低下した後、低速供給系統４による純水の供給（ステップＳ１７ａ）と、高速供給系統３による純水の供給（ステップＳ１７ｂ）と、低速供給系統４による純水の供給（ステップＳ１７ｃ）とを順次に行うようにしてもよい。このように低速供給系統４と高速供給系統３とを繰り返し切り替えれば、高速供給系統３の供給ノズル３１〜３４から吐出される純水により基板Ｗの表面に残存する薬液を除去しつつ、薬液から純水への置換を効率よく進行させることができる。なお、低速供給系統４による純水の供給と、高速供給系統３による純水の供給とは、例えば１０数秒程度ずつ行えばよく、その繰り返し回数は図１６の例に限定されるものではない。ただし、薬液から純水への置換を良好に完了させるために、最後は低速供給系統４に切り替えて純水の供給を行うことが望ましい。また、上記の第５の実施の形態のステップＳ２７，Ｓ３３，Ｓ３９においても、同じように低速供給系統４と高速供給系統３とを切り替えつつ純水を供給するようにしてもよい。
【０１３４】
また、以上で説明した全ての実施の形態を適宜に組み合わせてもよいことはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【０１３５】
【図１】第１の実施の形態の基板処理装置の構成例を示す図である。
【図２】第１の実施の形態の基板処理装置の動作の流れを示す図である。
【図３】第１の実施の形態における処理槽の状態の遷移を示す図である。
【図４】第２の実施の形態の基板処理装置の構成例を示す図である。
【図５】第２の実施の形態における処理槽の状態の遷移の一部を示す図である。
【図６】供給する処理液中の薬液成分の濃度の時間的変化の一例を示す図である。
【図７】供給する処理液中の薬液成分の濃度の時間的変化の一例を示す図である。
【図８】供給する処理液中の薬液成分の濃度の時間的変化の一例を示す図である。
【図９】供給する処理液中の薬液成分の濃度の時間的変化の一例を示す図である。
【図１０】供給する処理液中の薬液成分の濃度の時間的変化の一例を示す図である。
【図１１】供給する処理液中の薬液成分の濃度の時間的変化の一例を示す図である。
【図１２】第３の実施の形態の基板処理装置の構成例を示す図である。
【図１３】第４の実施の形態の基板処理装置の構成例を示す図である。
【図１４】第５の実施の形態の基板処理装置の構成例を示す図である。
【図１５】第５の実施の形態の基板処理装置の動作の流れを示す図である。
【図１６】低速供給系統と高速供給系統とを切り替えつつ純水を供給する動作の流れを示す図である。
【符号の説明】
【０１３６】
１０ａ〜１０ｅ      基板処理装置
１１      処理槽
１２      回収槽
２，２ｅ      処理液供給源
３      高速供給系統
３１〜３４      供給ノズル
４      低速供給系統
４１，４２      供給ノズル
６      濃度センサ
８      循環機構
９      制御部
Ｗ      基板
【図１】
2008053680.tif 000003
【図２】
2008053680.tif 000004
【図３】
2008053680.tif 000005
【図４】
2008053680.tif 000006
【図５】
2008053680.tif 000007
【図６】
2008053680.tif 000008
【図７】
2008053680.tif 000009
【図８】
2008053680.tif 000010
【図９】
2008053680.tif 000011
【図１０】
2008053680.tif 000012
【図１１】
2008053680.tif 000013
【図１２】
2008053680.tif 000014
【図１３】
2008053680.tif 000015
【図１４】
2008053680.tif 000016
【図１５】
2008053680.tif 000017
【図１６】
2008053680.tif 000018