(57)【要約】【課題】単位時間あたりに供給される処理液の蒸気量をほぼ一定に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。【解決手段】ふっ酸蒸気発生器４３は、貯留槽５７の内側空間３５にふっ酸水溶液を供給する際、圧力分散ノズル６１からふっ酸水溶液を吐出して供給する。これにより、貯留槽５７の内側空間３５に供給されるふっ酸水溶液の液圧を低減することができ、ふっ酸の蒸気量をほぼ一定にできるため、供給されたふっ酸水溶液が飛び跳ねて貯留槽５７内側の天井４３ａ等の内壁にふっ酸水溶液の液滴が付着することを防止できる。そのため、膜除去処理を各基板Ｗについて略同一に行うことができる。【選択図】        図３
2004356379.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面に形成された膜を除去する基板処理装置であって、
（ａ）  貯留槽と、
（ｂ）  前記貯留槽の内側空間に前記処理液を導入する処理液配管と、
（ｃ）  前記内側空間にキャリアガスを供給することにより、前記内側空間において蒸発した前記処理液の蒸気を前記基板に供給する処理液ガス供給手段と、
（ｄ）  前記処理液配管によって前記内側空間に前記処理液を導入する際に、前記処理液の導入圧力を緩和して前記内側空間に供給する圧力緩和手段と、
を備え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、
前記圧力緩和手段は、前記処理液配管を流れる処理液の圧力を分散させつつつ前記内側空間に前記処理液を供給する圧力分散ノズルを有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、
前記圧力分散ノズルは、
前記処理液配管の端部のうち前記内側空間に配設された一端部の外側と嵌め合わされた第１の円筒部と、
前記処理液配管を挿設する貫通孔を有し、前記第１の円筒部の外側と嵌め合わされた第２の円筒部と、
を有し、
前記処理液配管から圧力分散ノズルに供給される処理液は、前記処理液配管の外周および前記第１の円筒部の内周に挟まれた第１の流路と、前記第１の円筒部の外周および前記第２の円筒部の内周とに挟まれた第２の流路とを介して前記内側空間に供給されることを特徴とする基板処理装置。
【請求項４】
基板の表面に形成された膜を除去する基板処理装置であって、
（ａ）  貯留槽と、
（ｂ）  前記貯留槽の内側空間に前記処理液を導入する処理液配管と、
（ｃ）  前記内側空間にキャリアガスを供給することにより、前記キャリアガスとともに前記内側空間において蒸発した前記処理液の蒸気を前記基板に供給する処理液ガス供給手段と、
（ｄ）  前記基板の表面に形成された膜を除去する処理を行う前に、前記処理液配管によって前記内側空間に前記処理液を導入するに際して、前記貯留槽の内壁に付着した前記処理液を除去する処理液除去手段と、
を備えることを特徴とする基板処理装置。
【請求項５】
請求項４に記載の基板処理装置において、
前記処理液除去手段は、前記基板の表面に形成された膜を除去する処理を行う前に、一定時間、前記貯留槽に貯留された前記処理液の上方の上部空間に向けてキャリアガスを供給することを特徴とする基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体基板、液晶表示装置用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板等（以下、単に「基板」と称する）にふっ酸水溶液等の薬液（以下、「処理液」とも呼ぶ）の蒸気を供給することにより、基板の表面に形成された膜を除去する基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体素子の製造工程において、半導体基板上にメモリキャパシタ膜を作製する際に、ＢＳＧ（Ｂｏｒｏｎ−Ｓｉｌｉｃａｔｅ  Ｇｌａｓｓ）、ＰＳＧ（Ｐｈｏｓｐｈｏｒ−Ｓｉｌｉｃａｔｅ  Ｇｌａｓｓ）、ＢＰＳＧ（Ｂｏｒｏｎ−ｄｏｐｅｄ  Ｐｈｏｓｐｈｏｒ−Ｓｉｌｉｃａｔｅ  Ｇｌａｓｓ）などの不純物を多く含んだ酸化膜が犠牲酸化膜として用いられる。そして、これらの犠牲酸化膜は、ふっ酸蒸気を用いたエッチングにおける熱酸化膜またはＣＶＤ（化学的気相成長）酸化膜に対する選択比を大きくとることができ、熱酸化膜またはＣＶＤ酸化膜をエッチングストッパ膜として用いて選択的に除去することができる（例えば、特許文献１）。
【０００３】
また、熱酸化膜やＣＶＤ膜を除去するエッチング処理において、ふっ酸水溶液から蒸発するふっ酸蒸気をキャリアガスとともに基板に対して供給することにより行われている。このように、供給対象物を気化して基板に供給する気化器も、従来より知られている（例えば、特許文献２）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１１０６２７号公報
【特許文献２】
特開平０６−１６３４１７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、熱酸化膜やＣＶＤ膜を除去するエッチング処理では、処理の進行にしたがって気化器内部の貯留槽に貯留されているふっ酸水溶液が蒸発して減少するため、この貯留槽にふっ酸水溶液を補充することが必要になる。
【０００６】
しかし、貯留槽にふっ酸水溶液を補充する際に、貯留槽の内壁にふっ酸水溶液が飛び跳ねてふっ酸水溶液の液滴が付着すると、貯留槽に貯留されたふっ酸水溶液と貯留槽の内壁に付着した液滴とからふっ酸蒸気が蒸発することとなる。すなわち、内壁に付着した液滴が蒸発して消失するまでの間、気化器で発生するふっ酸の蒸気量は、貯留されたふっ酸水溶液から蒸発したふっ酸の蒸気量と、内壁に付着した液滴から蒸発したふっ酸の蒸気量とを足し合わせたものとなる。そのため、内壁に付着した液滴が蒸発して消失するまでの間、基板に供給される単位時間当たりのふっ酸の蒸気量が変動し、その結果、単位時間当たりの熱酸化膜やＣＶＤ膜の除去量にバラツキが生ずることとなる。
【０００７】
そこで、本発明は、処理液ガス供給手段によって供給される単位時間あたり処理液の蒸気量をほぼ一定に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。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、基板の表面に形成された膜を除去する基板処理装置であって、貯留槽と、前記貯留槽の内側空間に前記処理液を導入する処理液配管と、前記内側空間にキャリアガスを供給することにより、前記内側空間において蒸発した前記処理液の蒸気を前記基板に供給する処理液ガス供給手段と、前記処理液配管によって前記内側空間に前記処理液を導入する際に、前記処理液の導入圧力を緩和して前記内側空間に供給する圧力緩和手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
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、前記圧力緩和手段は、前記処理液配管を流れる処理液の圧力を分散させつつつ前記内側空間に前記処理液を供給する圧力分散ノズルを有することを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３の発明は、請求項２に記載の基板処理装置において、前記圧力分散ノズルは、前記処理液配管の端部のうち前記内側空間に配設された一端部の外側と嵌め合わされた第１の円筒部と、前記処理液配管を挿設する貫通孔を有し、前記第１の円筒部の外側と嵌め合わされた第２の円筒部と、を有し、前記処理液配管から圧力分散ノズルに供給される処理液は、前記処理液配管の外周および前記第１の円筒部の内周に挟まれた第１の流路と、前記第１の円筒部の外周および前記第２の円筒部の内周とに挟まれた第２の流路とを介して前記内側空間に供給されることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項４の発明は、基板の表面に形成された膜を除去する基板処理装置であって、貯留槽と、前記貯留槽の内側空間に前記処理液を導入する処理液配管と、前記内側空間にキャリアガスを供給することにより、前記キャリアガスとともに前記内側空間において蒸発した前記処理液の蒸気を前記基板に供給する処理液ガス供給手段と、前記基板の表面に形成された膜を除去する処理を行う前に、前記処理液配管によって前記内側空間に前記処理液を導入するに際して、前記貯留槽の内壁に付着した前記処理液を除去する処理液除去手段と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項５の発明は、請求項４に記載の基板処理装置において、前記処理液除去手段は、前記基板の表面に形成された膜を除去する処理を行う前に、一定時間、前記貯留槽に貯留された前記処理液の上方の上部空間に向けてキャリアガスを供給することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１４】
＜１．基板処理装置の構成＞
図１は、本発明に係る基板処理装置１の全体構成を説明するための図解的な平面図である。この装置は、基板Ｗの表面に形成された酸化膜を除去するための装置である。より具体的には、たとえば、基板Ｗ上に形成された熱酸化膜上にメモリキャパシタ形成のために使用される犠牲酸化膜（ＢＰＳＧ膜など）が形成されている場合に、この犠牲酸化膜を選択的に除去する装置である。本発明の基板処理装置１では、基板Ｗの表面に対してふっ酸の蒸気を供給するふっ酸の気相エッチング処理によって膜除去工程が行われる。
【００１５】
図１に示すように、基板処理装置１は、主として、処理前の基板Ｗを収容したカセットＣＬが置かれるローダ部１０と、基板Ｗの表面に対して、ふっ酸蒸気による気相エッチング処理を行う気相エッチング処理部４０と、この気相エッチング処理後の基板Ｗを水洗し、その後、水切り乾燥を行う水洗・乾燥処理部５０と、水洗・乾燥処理部５０によって処理された後の基板Ｗを収容するためのカセットＣＵが載置されるアンローダ部６０と備えている。
【００１６】
ローダ部１０およびアンローダ部６０は、基板処理装置１の前面パネル７７の背後に配置されている。ローダ部１０、気相エッチング処理部４０、水洗・乾燥処理部５０、およびアンローダ部６０は、平面視においてほぼＵ字形状のウエハ搬送経路７８に沿って、この順に配列されている。
【００１７】
ローダ部１０と気相エッチング処理部４０との間には、ローダ部１０に置かれたカセットＣＬから処理前の基板Ｗを１枚ずつ取り出して、気相エッチング処理部４０に搬入するローダ搬送ロボット７１が配置されている。また、気相エッチング処理部４０と水洗・乾燥処理部５０の間には、気相エッチング処理後の基板Ｗを気相エッチング処理部４０から取り出して、水洗・乾燥処理部５０に搬入する中間搬送ロボット８１が配置されている。そして、水洗・乾燥処理部５０とアンローダ部６０の間には、水洗・乾燥処理後の基板Ｗを水洗・乾燥処理部５０から取り出してアンローダ部６０に置かれたカセットＣＵに収容するためのアンローダ搬送ロボット７２が配置されている。
【００１８】
ローダ搬送ロボット７１、中間搬送ロボット８１およびアンローダ搬送ロボット７２は、それぞれ、下アームＬＡと上アームＵＡとを有する屈伸式のロボットの形態を有している。下アームＬＡは、図示しない回動駆動機構によって水平面に沿って回動されるようになっている。この下アームＬＡの先端に、上アームＵＡが水平面に沿う回動が自在であるように設けられている。下アームＬＡが回動すると、上アームＵＡは、下アームＬＡの回動方向とは反対方向に、下アームＬＡの回動角度の２倍の角度だけ回動する。これによって、下アームＬＡと上アームＵＡとは、両アームが上下に重なり合った収縮状態と、両アームが経路７８に沿って一方側または他方側に向かって展開された伸長状態とをとることができる。
【００１９】
このようにして、ローダ搬送ロボット７１、中間搬送ロボット８１およびアンローダ搬送ロボット７２は、処理部間またはカセット−処理部間で、経路７８に沿って基板Ｗの受け渡し行うことができる。
【００２０】
気相エッチング処理後の基板Ｗを水洗および乾燥させる水洗・乾燥処理部５０は、たとえば、基板Ｗを水平に保持して回転させるスピンチャックと、このスピンチャックに保持された基板Ｗに対して純水を供給する純水供給ノズルを備えている。この構成によって、基板Ｗの表面および／または裏面に純水を供給して基板Ｗの表面を水洗する。水洗終了後は、純水の供給を停止し、スピンチャックを高速回転させることによって、基板Ｗの表面の水分を振り切って乾燥する。
【００２１】
図２は、気相エッチング処理部４０の構成を説明するための図解的な断面図である。気相エッチング処理部４０は、ハウジング４１内に、酸を含む処理液の一例であるふっ酸水溶液４２を密閉状態で貯留するふっ酸蒸気発生器４３を備えている（その内部構造などは図３を参照して後述する）。このふっ酸蒸気発生器４３の底部には、多数の貫通孔４４ａが形成された円板状のパンチングプレート４４が設けられている。ふっ酸蒸気は、このパンチングプレート４４に形成された多数の貫通孔４４ａそれぞれを通過して基板Ｗの上面に広く供給される。
【００２２】
パンチングプレート４４の下方に、処理対象の基板Ｗをパンチングプレート４４に対向させた状態で水平に保持するホットプレート４５が配置されている。このホットプレート４５の内部には、基板Ｗを所定の温度（たとえば、４０℃〜８０℃）で加熱するためのヒータが設けられている。さらに、ホットプレート４５は、モータ等を含む回転駆動機構４６によって基板Ｗの中心を通る鉛直軸ＯＷ（以下、回転軸ＯＷという）まわりに回転（自転）される回転軸４７の上端に固定されている。
【００２３】
ホットプレート４５の平面視における外方側には、ハウジング４１の底面４１ａに対して上下に収縮するベローズ４８が設けられている。このベローズ４８は、上端縁に設けられている円環状の当接部４８ａをパンチングプレート４４の周囲（ふっ酸蒸気発生器４３の下面）に当接させて、ホットプレート４５の周縁の空間を密閉して処理室８５を形成する密閉位置（図において実線で示す位置）と、その上端縁がホットプレート４５の上面４５ａによりも下方に退避した退避位置（図２において２点鎖線で示す位置）との間で、図示しない駆動機構によって伸長／収縮駆動されるようになっている。
【００２４】
ベローズ４８の内部空間は、ハウジング４１の底面４１ａに接続された排気配管４９を介して、排気手段５５により排気されるようになっている。この排気手段５５は、排気ブロワまたはエジェクタなどの強制排気機構であってもよいし、当該基板表面処理装置が設置されるクリーンルームに備えられた排気設備であってもよい。
【００２５】
ホットプレート４５の側方には、基板Ｗを搬入するための搬入用開口２１、および基板Ｗを排出するための搬出用開口２２が、ハウジング４１の側壁に形成されている。これらの開口２１，２２には、それぞれシャッタ３８，３９が配置されている。基板Ｗの搬入時には、ベローズ４８が退避位置（図２の破線の位置）に下降させられるとともに、シャッタ３８が開成され、ローダ搬送ロボット７１（図１参照）によって、ホットプレート４５に基板Ｗが受け渡される。また、基板Ｗの搬出時には、ベローズ４８が退避位置とされるとともに、シャッタ３９が開成されて、ホットプレート４５上の基板Ｗが中間搬送ロボット８１に受け渡されて搬出される。なお、搬入用開口２１およびシャッタ３８と、搬出用開口２２およびシャッタ３９との配置関係は、実際には、平面視でこれらと基板Ｗの中心とを結ぶ２本の線分が直交するようになっているが、この図２においては、図示の簡略化のため、これらの配置関係が、平面視でこれらと基板Ｗの中心とを結ぶ２本の線分が一直線上に重なるように（基板Ｗの中心に対してほぼ点対称の位置関係に）描かれている。
【００２６】
図３は、本発明のふっ酸蒸気発生器４３の構成を示す断面図である。ふっ酸蒸気発生器４３は、基板Ｗ上に形成された熱酸化膜やＣＶＤ酸化膜をエッチングすることに使用されるふっ酸蒸気を発生させる部材である。図３に示すように、ふっ酸蒸気発生器４３は、主として、ふっ酸水溶液を貯留する貯留槽５７と、貯留槽５７の内側空間３５にふっ酸水溶液を供給する際にふっ酸水溶液の吐出部として使用される圧力分散ノズル６１と、貯留槽５７の上部空間（すなわち、内側空間３５のうちふっ酸水溶液が貯留されていない空間）３５ａに窒素ガスを導入する窒素ガス供給配管５４と、貯留槽５７で発生したふっ酸蒸気を後述する容器９１（図２参照）に供給するふっ酸蒸気供給路３６とから構成されている。
【００２７】
図３に示すように、貯留槽５７の内側空間３５には、ふっ酸水溶液４２が貯留されており、また、ふっ酸水溶液４２を配管２６ａを介して温調部２５に導入して一定温度に保持することができる。さらに、温調部２５に導入されたふっ酸水溶液は、バルブ２４ａ、配管２６ｂ、貯留槽５７の外部から貯留槽５７の内側空間３５にふっ酸水溶液を導入する処理液配管２８ｂ、および圧力分散ノズル６１を介して、貯留槽５７の内側空間３５のふっ酸水溶液４２に追加供給される。したがって、バルブ２４ａを開放してふっ酸水溶液４２を温調部２５に導入しつつ循環させることにより、貯留槽５７の内側空間３５に貯留されるふっ酸水溶液４２を一定温度に保持することができる。
【００２８】
また、貯留槽５７の内側空間３５は、バルブ２４ｂ、配管２８ａ、処理液配管２８ｂおよび圧力分散ノズル６１を介してふっ酸水供給源２７に連通接続されている。したがって、蒸発によってふっ酸水溶液４２の貯留量が減少した場合、貯留槽５７の内側空間３５にふっ酸水溶液を補充することができる。
【００２９】
ここで、貯留槽５７の内側空間３５に供給されるふっ酸水溶液の吐出口として使用される圧力分散ノズル６１について説明する。図４は、圧力分散ノズル６１の縦断面を、また、図５は、圧力分散ノズル６１について図４のＶ−Ｖ線から見た場合の断面をそれぞれ示す。図４、図５に示すように、圧力分散ノズル６１は、主として、内側円筒部６３と外側円筒部６４とから構成されている。
【００３０】
内側円筒部６３は、図４、図５に示すように、上部に開口部を有する円筒体であり、処理液配管２８ｂの外側に略同心円上に配置されている。また、内側円筒部６３は、当該内側円筒部６３の内側に処理液配管２８ｂの下端部２８ｃが存在するように配設されている。
【００３１】
したがって、処理液配管２８ｂの内部空間６２ｂを矢印ＡＲ１方向に流れるふっ酸水溶液は、処理液配管２８ｂの下端部２８ｃから内側円筒部６３の内側部分に到達して内側底面６３ａにて跳ね返され、ふっ酸水溶液の進行方向が矢印ＡＲ１方向から矢印ＡＲ２方向に変わる。そして、跳ね返ったふっ酸水溶液は、処理液配管２８ｂの外周部と内側円筒部６３の内周部とに挟まれた内部空間６３ｂに流入する。すなわち、内部空間６３ｂは、ふっ酸水溶液の流路として使用される。
【００３２】
外側円筒部６４は、図４、図５に示すように、下部に開口部を有する円筒体であり、内側円筒部６３の外側に略同心円上に配置されている。また、外側円筒部６４の上端部６４ｃの略中心付近には貫通孔が設けられており、当該貫通孔に処理液配管２８ｂが挿入し、処理液配管２８ｂの外周面に外側円筒部６４を装着して設けられている。さらに、内側円筒部６３の外周部は、複数（本実施の形態では４つ）の支持片６５によって外側円筒部６４の内周部に固定されており、外側円筒部６４の下端部６４ｄのＺ軸方向の位置と内側円筒部６３の下端部６３ｄのＺ軸方向の位置とが略同一となるように設定されている。処理液配管２８ｂはふっ酸蒸気発生器４３の天井４３ａに対して内側と外側でそれぞれねじ連結されることで配管を形成される。この構成によってふっ酸蒸気発生器４３内の圧力分散ノズル６１は、ふっ酸蒸気発生器４３の内側の処理液配管２８ｂと天井４３ａとの螺合を解除することで着脱することができる。
【００３３】
したがって、内部空間６３ｂを矢印ＡＲ３方向に流れるふっ酸水溶液は、外側円筒部６４の内側部分に到達して内側上面６４ａにて跳ね返され、ふっ酸水溶液の進行方向が矢印ＡＲ３方向から矢印ＡＲ４方向に変わる。そして、跳ね返ったふっ酸水溶液は、内側円筒部６３の外周部と内側円筒部６３の内周部とに挟まれた内部空間６４ｂに流入する。すなわち、内部空間６４ｂは、ふっ酸水溶液の流路として使用される。
【００３４】
このように、ふっ酸水供給源２７から、または、温調部２５から処理液配管２８ｂを介して圧力分散ノズル６１に導入されるふっ酸水溶液は、内側円筒部６３の内側底面６３ａと、外側円筒部６４の内側上面６４ａとで跳ね返される。すなわち、処理液配管２８ｂを流れるふっ酸水溶液が、内側円筒部６３の内側底面６３ａにて跳ね返されて内部空間６３ｂに流入すると、ふっ酸水溶液が分散されて、その圧力が処理液配管２８ｂ中におけるよりも緩和された状態になる。この内部空間６３ｂでのふっ酸水溶液の液圧（圧力）は減少する。続いて、内部空間６３ｂを流れるふっ酸水溶液が、外側円筒部６４の内側上面６４ａにて跳ね返されて内部空間６４ｂに流入すると、さらにふっ酸水溶液が分散されて、この内部空間６４ｂを流れるふっ酸水用液の液圧はさらに緩和されて減少する。そのため、圧力分散ノズル６１から貯留槽５７の内側空間３５に供給されるふっ酸水溶液の液圧（圧力）は、処理液配管２８ｂを流れるふっ酸水溶液の液圧と比較して低減することができる。
【００３５】
また、貯留槽５７の内側空間３５であってふっ酸水溶液４２の液面の上方の上部空間３５ａは、図２および図３に示すように、窒素ガス供給配管５４、バルブ５３、および流量コントローラ（ＭＦＣ）５２を介して、キャリアガスとしての窒素ガスを供給する窒素ガス供給源３１と連通接続されている。また、貯留槽５７の上部空間３５ａは、バルブ３７、ふっ酸蒸気供給路３６および後述する複数の吐出口３６ａを介して、ふっ酸蒸気発生器４３の下部とパンチングプレート４４とによって囲まれる内部空間を有する容器９１と連通接続されている（図２参照）。
【００３６】
ここで、図２に示すように、容器９１には、当該容器９１の底面の開口９１ｂを塞ぐようにパンチングプレート４４が設けられている。また、容器９１の内部空間は中心軸ＯＨ（本実施形態においては基板Ｗの回転軸ＯＷに一致する）を中心軸とする円筒空間となっている。さらに、容器９１の内周面９１ａには、ふっ酸蒸気供給路３６に連通する複数（本実施の形態では６つ）の吐出口３６ａが開口している。
【００３７】
したがって、バルブ５３、バルブ３７を開放すると、貯留槽５７内側に貯留されたふっ酸水溶液４２から蒸発したふっ酸蒸気は、キャリアガスとして使用される窒素ガスとともに、吐出口３６ａから容器９１の内部空間に向けて吐出される。そして、容器９１の内部空間に吐出されたふっ酸蒸気は、パンチングプレート４４に形成された多数の貫通孔４４ａそれぞれを通過して基板Ｗの上面に広く供給される。すなわち、窒素ガス供給源３１、バルブ５３、３７、窒素ガス供給配管５４、および、ふっ酸蒸気供給路３６は、ふっ酸蒸気を基板Ｗに向けて供給することに使用される。
【００３８】
なお、貯留槽５７の内側空間３５に貯留されるふっ酸水溶液４２は、いわゆる擬似共弗組成となる濃度（たとえば、１気圧、室温（２０℃）のもとで、約３９．６％）に調製されている。この擬似共弗組成のふっ酸水溶液４２は、水とフッ化水素との蒸発速度が等しく、そのため、バルブ３７からふっ酸蒸気供給路３６を介してパンチングプレート４４にふっ酸蒸気が導かれることによってふっ酸蒸気発生器４３内のふっ酸水溶液４２が減少したとしても、ふっ酸蒸気供給路３６に導かれるふっ酸蒸気の濃度は不変に保持される。なお、図２中、符号９０は、ふっ酸蒸気発生器４３内のふっ酸水溶液４２を一定の温度に保持するための温調水が流通する配管を示している。
【００３９】
また、窒素ガスの供給／停止を切り換えるバルブ３３，５３、および窒素ガスの供給量を変化させる流量コントローラ３２，５２は、コントローラ８０によって制御されるようになっている。
【００４０】
ところで、圧力分散ノズル６１を有しない従来のふっ酸蒸気発生容器を使用して、当該ふっ酸蒸気発生容器にて発生するふっ酸蒸気によって基板上に形成された酸化膜を除去するエッチング処理を行う場合において、単位時間当たりに除去される酸化膜の除去量がばらつくという問題が生じていた。
【００４１】
そこで、発明者が詳細に調査したところ、
（１）エッチング処理を開始した時点から、ある一定時間を経過するまでの期間においては時間の経過とともに単位時間当たりの酸化膜の除去量が低下し、
（２）一定時間経過後においては単位時間当たりの酸化膜の除去量が時間の経過にかかわらず略同一となる、
ということが分かった。
【００４２】
そして、発明者がさらに鋭意研究したところ、従来のふっ酸蒸気発生容器では、
（１）ふっ酸水溶液を貯留槽に補充する際に、補充したふっ酸水溶液が飛び跳ねて貯留槽の内側天井等の内壁に液滴として付着していること、また、
（２）内壁に付着したふっ酸水溶液の液滴が蒸発して消失するまで、貯留槽に貯留されたふっ酸水溶液と内壁に付着したふっ酸水溶液の液とからふっ酸蒸気が発生することにより、エッチング処理の開始時点から一定時間が経過するまでふっ酸蒸気の蒸気量が変動するため、時間の経過とともに単位時間当たりの酸化膜の除去量が変動すること、さらに、
（３）内壁に付着したふっ酸水溶液の液滴が消失すると、その後は貯留槽に貯留されたふっ酸水溶液から蒸発したふっ酸蒸気によってエッチング処理が行われるため、ふっ酸水溶液の液滴が消失した後は単位時間当たりの酸化膜の除去量が略同一になること、
を突きとめた。
【００４３】
これに対して、本実施の形態のふっ酸蒸気発生器４３では、貯留槽５７の内側空間３５に対して、ふっ酸水溶液の液圧（圧力）を低減可能な圧力分散ノズル６１からふっ酸水溶液を吐出して供給している。これにより、ふっ酸水溶液が貯留槽５７に供給される際に、飛び跳ねて貯留槽５７内側の天井４３ａ等の内壁にふっ酸水溶液の液滴が付着することを防止できる。そのため、基板Ｗに対して単位時間当たり供給されるふっ酸の蒸気量をほぼ一定にすることができ、基板Ｗ上に形成された酸化膜除去処理を良好に行うことができる。
【００４４】
＜２．基板処理手順＞
ここでは、本実施の形態の基板処理装置１による基板処理手順について説明する。本実施の形態の基板処理では、まず、ローダ搬送ロボット７１によってローダ部１０に載置されたカセットＣＬから処理前の基板Ｗを１枚取り出す。続いて、気相エッチング処理部４０のベローズ４８を下降させるとともにシャッタ３８を開放する。そして、ローダ搬送ロボット７１によって処理前の基板Ｗを搬入用開口２１を介して気相エッチング処理部４０の処理室８５内に搬入してホットプレート上面４５ａに載置する。
【００４５】
続いて、気相エッチング処理部４０の処理室８５内での基板Ｗの処理動作について説明する。基板Ｗの表面の膜を除去する膜除去工程を行う時には、ベローズ４８はパンチングプレート４４の周縁に密着した密着位置（図２の実線の位置）まで上昇させられるとともにシャッタ３８が閉鎖されて、ホットプレート４５を取り囲む密閉した処理室８５が形成される。この状態で、コントローラ８０は、バルブ３３，３７，５３を開成状態に保持する。これにより、ふっ酸蒸気発生器４３内の上部空間３５ａにおいて生成されたふっ酸蒸気は、窒素ガス供給配管５４からの窒素ガスによって、バルブ３７を介し、ふっ酸蒸気供給路３６へと押し出される。このふっ酸蒸気は、さらに、窒素ガス供給配管３４からの窒素ガスによって、円形流通路３６ｂを介して６つの吐出口３６ａから容器９１内へと吐出される。そして、この容器９１の底面の開口９１ｂを塞ぐパンチングプレート４４に形成された貫通孔４４ａを介して、容器９１内のふっ酸蒸気は基板Ｗの表面へと供給される。そして、基板Ｗの表面では、基板Ｗの近傍の水分子の関与の下に、ふっ酸蒸気と基板Ｗの表面の酸化膜（酸化シリコン）とが反応し、これにより、酸化膜の除去が達成される。
【００４６】
ここで、本実施の形態の膜除去工程において、基板Ｗの表面に供給されるふっ酸蒸気は、圧力分散ノズル６１を有するふっ酸蒸気発生器４３にて発生させている。これにより、ふっ酸蒸気発生器４３の貯留槽５７（図３）にふっ酸水溶液を供給しても、貯留槽５７の内壁にふっ酸水溶液の液滴が付着することを防止できる。そのため、処理室８５にて膜除去処理が施される各基板Ｗについて単位時間当たりに供給されるふっ酸の蒸気量を略同一にすることができ、各基板Ｗを膜除去量を略同一にすることができる。
【００４７】
このようにして膜除去工程を予め定めた一定の時間だけ行った後に、コントローラ８０は、バルブ３７，５３を閉じて、膜除去工程を停止させる。それとともに、コントローラ８０は、バルブ３３を継続して開成状態にしておくとともに、流量コントローラ３２を制御して窒素ガス供給配管３４中を流通する窒素ガスの流量を増大させ、この窒素ガスをパンチングプレート４４の貫通孔４４ａを介して、基板Ｗの表面に供給する。これによって、基板Ｗの表面付近に存在している水分子およびふっ酸分子が置換除去され、排気配管４９を介する処理室８５の排気によって、処理室８５外へと運び去られる。なお、この際にも容器９１内には窒素ガスの渦流れＳが発生するため、基板Ｗの表面付近の水分子およびふっ酸分子の置換除去が基板Ｗ面内で均一に行われる。
【００４８】
続いて、膜除去工程の直後に、基板Ｗの表面には不活性ガスとしての窒素ガスが供給されることによって、基板Ｗの表面付近の水およびふっ酸の分子がすみやかに除去されるから、気相エッチング処理がすみやかに停止する。この気相エッチング処理の停止は、基板Ｗの表面の全域でほぼ同時に起こるから、基板Ｗの表面の各部に対して均一な膜除去処理を施すことができる。また、複数枚の基板Ｗに対する処理のばらつきも低減できる。そして、膜除去工程後の窒素ガスの供給は、一定時間（たとえば１０秒以上。２０秒程度が好ましい。）に渡って継続され、その後、コントローラ８０は、バルブ３３を閉じて窒素ガスの供給を停止する。
【００４９】
気相エッチング処理部４０における膜除去工程が完了すると、ベローズ４８を下降させるとともに、シャッタ３９を開放する。そして、中間搬送ロボット８１によって気相エッチング処理部４０の処理室８５内から膜除去処理が施された基板Ｗを搬出するとともに、当該膜除去処理が完了した基板Ｗを水洗・乾燥処理部５０に搬入して洗浄・乾燥処理を施す。
【００５０】
そして、洗浄・乾燥処理が完了すると、基板Ｗは、アンローダ搬送ロボット７２によって搬出されるとともに、アンローダ部６０のカセットＣＵに載置されることにより基板処理が終了する。
【００５１】
＜３．基板処理装置の利点＞
以上のように、本実施の形態の基板処理装置１のふっ酸蒸気発生器４３は、貯留槽５７の内側空間３５にふっ酸水溶液を供給する際、圧力分散ノズル６１からふっ酸水溶液を吐出して供給することによって、圧力が緩和された状態でふっ酸水溶液が導入される。これにより、貯留槽５７の内側空間３５に供給されるふっ酸水溶液の液圧（圧力）を低減することができ、供給されたふっ酸水溶液が飛び跳ねて貯留槽５７内側の天井４３ａ等の内壁にふっ酸水溶液の液滴が付着することを防止できる。そのため、気相エッチング処理部４０の処理室８５にて施される膜除去処理を各基板Ｗについて略同一に行うことができる。
【００５２】
＜４．変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明したが、この発明は上記の例に限定されるものではない。
【００５３】
本実施の形態では、圧力分散ノズル６１を使用することによって貯留槽５７の内壁にふっ酸水溶液の液滴が付着することを防止し、単位時間当たりのふっ酸の蒸気量をほぼ一定にしているが、これに限定されるものでない。
【００５４】
例えば、圧力分散ノズル６１を使用せずに貯留槽５７の内側空間３５にふっ酸水溶液を補充しても、貯留槽５７の内壁に付着したふっ酸水溶液を一旦消失させて除去した後に膜除去処理を行えば、単位時間当たりのふっ酸の蒸気量をほぼ一定にすることができる。
【００５５】
具体的には、気相エッチング処理部４０の処理室８５のホットプレート４５に基板Ｗを搬入して載置する前の状態にて、バルブ３３を閉鎖するとともに、バルブ５３、３７を開放する。そして、貯留槽５７の上部空間３５ａに向けてキャリアガスとしての窒素ガスを単位時間当たり所定量の窒素ガスを一定時間供給する（図２、図３参照）。これにより、貯留槽５７の内壁に付着したふっ酸水溶液の液滴は蒸発し続け、一定時間経過すると、貯留槽５７の内壁に付着したふっ酸水溶液の液滴は消失する。そして、貯留槽５７の内壁に付着したふっ酸水溶液の液滴が消失した後に基板Ｗを処理室８５内に搬入してホットプレート４５上に載置して膜除去処理が行われるが、このようにすることによって、処理室８５にて膜除去処理が行われる各基板Ｗについて単位時間当たりのふっ酸の蒸気量をほぼ一定にすることができ、各基板Ｗの膜除去量を略同一にすることができる。
【００５６】
なお、本変形例において、窒素ガスの単位時間当たりの供給量は、３０〜５０（リットル／ｍｉｎ）、窒素ガスの供給時間は３０分以上として窒素ガスの供給を行っている。
【００５７】
また、本実施の形態のふっ酸蒸気発生器４３では、ふっ酸水溶液４２を温調部２５に導入しつつ循環させることにより、貯留槽５７の内側空間３５に貯留されるふっ酸水溶液４２を一定温度に保持している。したがって、この循環において温調部２５から貯留槽５７の内側空間３５にふっ酸水溶液を再供給する際に、ふっ酸水溶液の液滴が貯留槽５７の内壁に付着することも考えられる。
【００５８】
しかし、貯留槽５７の内壁に付着するふっ酸水溶液の液滴量Ｖ１が単位時間当たりに蒸発するふっ酸水溶液の蒸発量Ｖ２と比較して小さい場合、各基板Ｗに対して供給される単位時間当たりのふっ酸の蒸気量はほぼ一定とすることができる。したがって、このようにふっ酸水溶液の液滴が貯留槽５７の内壁に付着する場合であっても、各基板Ｗの膜除去量を略同一にすることができる。
【００５９】
【発明の効果】
請求項１から請求項３に記載の発明によれば、処理液配管によって供給される際の圧力よりも緩和した圧力で処理液が導入されるため、貯留槽の内側空間に導入された処理液が貯留槽の内液に付着することを防止することができる。これにより、基板に対して供給される処理液の蒸気には、内壁に付着した処理液が蒸発したものは含まれず、実質的に内側空間に貯留された処理液から蒸発したものだけとなり、基板に供給される処理液の蒸気の量を一定にすることができる。そのため、当該基板の表面に形成された膜を除去する際において、単位時間当たりの膜の除去量を一定にすることができる。
【００６０】
特に、請求項２に記載の発明によれば、圧力分散ノズルを使用することにより処理液の圧力を低減しつつ貯留槽の内側空間に処理液を供給することができる。そのため、内側空間に供給された処理液が跳ね返って貯留槽の内壁に付着することを防止できる。
【００６１】
特に、請求項３に記載の発明によれば、処理液配管から圧力分散ノズルに供給される処理液は、第１の流路および第２の流路を介することにより、処理液の圧力が分散される。そのため、内側空間に供給された処理液が跳ね返って貯留槽の内壁に付着することを防止できる。
【００６２】
また、請求項４および請求項５に記載の発明によれば、貯留槽の内側空間に処理液を導入するに際して貯留槽の内壁に処理液が付着した場合であっても、処理液除去手段によって当該内液に付着した処理液を基板処理の前に除去することができる。これにより、基板に対して供給される処理液の蒸気には、内壁に付着した処理液が蒸発したものは含まれず、内側空間に貯留された処理液から蒸発したものが含まれることとなり、基板に供給される処理液の蒸気の量を一定にすることができる。そのため、当該基板の表面に形成された膜を除去する際において、単位時間当たりの膜の除去量を一定にすることができる。
【００６３】
特に、請求項５に記載の発明によれば、基板の表面に形成された膜を除去する処理を行う前に貯留槽の上部空間にキャリアガスを供給することにより、貯留槽の内壁に付着した処理液を蒸発させることができる。そのため、膜の除去処理を行う際には、内壁に付着した処理液が蒸発した処理液の蒸気は含まれず、内側空間に貯留された処理液から蒸発した処理液の蒸気によって膜の除去処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態である基板処理装置の全体構成を示す平面図である。
【図２】本発明の実施の形態である気相エッチング処理部の構成を示す縦断面図である。
【図３】本発明の実施の形態であるふっ酸蒸気発生容器の構成を示す縦断面図である。
【図４】本発明の実施の形態である圧力分散ノズルの構成を示す縦断面図である。
【図５】図４の圧力分散ノズルをＶ−Ｖ線から見た断面図である。
【符号の説明】
１  基板処理装置
１０  ローダ部
３１  窒素ガス供給源
３４  窒素ガス供給配管
３６  ふっ酸蒸気供給路
４０  気相エッチング処理部
４３  ふっ酸蒸気発生器
４９  排気配管
５０  水洗・乾燥処理部
５４  窒素ガス供給配管
５５  排気手段
６０  アンローダ部
６１  圧力分散ノズル
６２  導入管
６２ｂ、６３ｂ、６４ｂ  空間
６３  内側円筒部
６３ａ  内側底面
６４  外側円筒部
６４ａ  内側上面
６５  支持片
８０  コントローラ
【図１】
2004356379.tif 000003
【図２】
2004356379.tif 000004
【図３】
2004356379.tif 000005
【図４】
2004356379.tif 000006
【図５】
2004356379.tif 000007