(57)【要約】【課題】純水の供給量を抑制しつつ、処理槽の内部に貯留された液体を薬液から純水に効率よく置換することができる基板処理装置および当該基板処理装置における処理液の置換方法を提供する。【解決手段】基板処理装置は、純水供給ラインによる純水の供給と排液ラインによる処理液の排出とを実行させつつ、比抵抗計の計測値が基準値ｒ１に到達すると、循環ラインによる処理液の循環を実行させる。このため、処理槽の内部に残存する薬液成分を、処理液の循環により攪拌させ、攪拌された薬液成分を処理槽の外部へ排出させることができる。したがって、純水の供給量を抑制しつつ、処理槽の内部に貯留された処理液を薬液から純水に効率よく置換することができる。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理槽の中で基板に対して薬液による薬液処理と純水によるリンス処理とを順次に行う基板処理装置であって、
前記処理槽に純水を供給する純水供給手段と、
前記処理槽から液体を排出する排液手段と、
前記処理槽から回収された液体を循環させて前記処理槽に再供給する循環手段と、
前記処理槽の内部に貯留された液体の比抵抗値を計測する計測手段と、
前記純水供給手段、前記排液手段、および前記循環手段の動作を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記処理槽の内部に貯留された液体を薬液から純水に置換するときには、前記純水供給手段による純水の供給と前記排液手段による液体の排出とを実行させつつ、前記計測手段による計測値が第１の基準値に到達すると、前記循環手段による液体の循環を実行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であって、
前記第１の基準値は、６ＭΩ・ｃｍ以上かつ８ＭΩ・ｃｍ以下の値であることを特徴とする基板処理装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の基板処理装置であって、
前記制御手段は、前記循環手段による液体の循環を開始させた後、前記計測手段による計測値が第２の基準値に到達すると、前記循環手段による液体の循環を停止させることを特徴とする基板処理装置。
【請求項４】
請求項３に記載の基板処理装置であって、
前記第２の基準値は、４ＭΩ・ｃｍ以上かつ６ＭΩ・ｃｍ以下の値であることを特徴とする基板処理装置。
【請求項５】
請求項１に記載の基板処理装置であって、
前記制御手段は、前記処理槽の内部に貯留された液体を薬液から純水に置換するときには、前記純水供給手段による純水の供給と前記排液手段による液体の排出とを実行させ、前記計測手段による計測値が第１の基準値に到達すると、前記純水供給手段による純水の供給と前記排液手段による液体の排出とを停止させるとともに前記循環手段による液体の循環を実行させ、前記計測手段による計測値が第２の基準値に到達すると、前記循環手段による液体の循環を停止させるとともに前記純水供給手段による純水の供給と前記排液手段による液体の排出とを再度実行させることを特徴とする基板処理装置。
【請求項６】
請求項５に記載の基板処理装置であって、
前記第２の基準値は、０ＭΩ・ｃｍ以上かつ２ＭΩ・ｃｍ以下の値であることを特徴とする基板処理装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれかに記載の基板処理装置であって、
前記循環手段は、前記純水供給手段により供給される純水の流速よりも高い流速で前記処理槽に液体を供給することを特徴とする基板処理装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７までのいずれかに記載の基板処理装置であって、
前記処理槽を含む処理空間に不活性ガスを充填する不活性ガス充填手段を更に備えることを特徴とする基板処理装置。
【請求項９】
処理槽の中で基板に対して薬液による薬液処理と純水によるリンス処理とを順次に行う基板処理装置において、前記処理槽の内部に貯留された液体を薬液から純水に置換する処理液置換方法であって、
前記処理槽に純水を供給しつつ前記処理槽から液体を排出する第１の工程と、
前記第１の工程により前記処理槽内の液体の比抵抗値が第１の基準値に到達すると、前記処理槽から回収される液体を循環させて前記処理槽に再供給する第２の工程と、
前記第２の工程により前記処理槽内の液体の比抵抗値が第２の基準値に到達すると、液体の循環を停止させて、前記処理槽に純水を供給しつつ前記処理槽から液体を排出する第３の工程と、
を備えることを特徴とする処理液置換方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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等の基板に対して、処理槽の中で薬液による薬液処理と純水によるリンス処理とを順次に行う基板処理装置および基板処理装置における処理液の置換方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板の製造工程においては、１つの処理槽の中で基板に対して薬液による薬液処理と純水によるリンス処理とを順次に行う、いわゆるワンバス方式の基板処理装置が使用されている。ワンバス方式の基板処理装置は、処理槽に貯留された薬液中に基板を浸漬し、処理槽の底部から薬液を供給しつつ処理槽の上部から薬液をオーバーフローさせることにより、基板に対して薬液処理を行う。また、ワンバス方式の基板処理装置は、所定時間の薬液処理が終了すると、処理槽の底部から純水を供給しつつ処理槽の上部から液体をオーバーフローさせることにより、処理槽の内部の液体を薬液から純水に徐々に置換する。そして、純水に置換された後の処理槽の内部において、基板に対して純水によるリンス処理を行う。
【０００３】
従来のワンバス方式の基板処理装置については、例えば特許文献１に開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特許第３５３０４２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の通り、従来のワンバス方式の基板処理装置では、処理槽の内部の液体を薬液から純水に置換するときには、処理槽への純水の供給と処理槽からの薬液の排出とを継続させることのみによって、薬液から純水への置換を行っていた。このため、処理槽内における液体の置換効率が悪く、薬液から純水への置換に多くの時間が必要であった。また、処理槽内の液体を薬液から純水に置換するために、処理槽へ大量の純水を供給しなければならなかった。
【０００６】
特に、処理槽の内部には、基板の表面、処理槽の内壁面、リフタの部材表面などの種々の固体表面が存在する。このような固体表面の付近では、薬液の粘性により他の領域よりも薬液の流れが遅くなるため、薬液成分が滞留し易く、純水への置換が特に進行しにくいという問題があった。このような固体表面の付近に滞留する薬液成分も含めて、処理槽の内部の液体を薬液から純水に完全に置換するためには、かなりの時間を掛けて処理槽への純水の供給と処理槽からの薬液の排出とを継続しなければならなかった。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、純水の供給量を抑制しつつ、処理槽の内部に貯留された液体を薬液から純水に効率よく置換することができる基板処理装置および基板処理装置における処理液の置換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】
【０００８】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、処理槽の中で基板に対して薬液による薬液処理と純水によるリンス処理とを順次に行う基板処理装置であって、前記処理槽に純水を供給する純水供給手段と、前記処理槽から液体を排出する排液手段と、前記処理槽から回収された液体を循環させて前記処理槽に再供給する循環手段と、前記処理槽の内部に貯留された液体の比抵抗値を計測する計測手段と、前記純水供給手段、前記排液手段、および前記循環手段の動作を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記処理槽の内部に貯留された液体を薬液から純水に置換するときには、前記純水供給手段による純水の供給と前記排液手段による液体の排出とを実行させつつ、前記計測手段による計測値が第１の基準値に到達すると、前記循環手段による液体の循環を実行させることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の基板処理装置であって、前記第１の基準値は、６ＭΩ・ｃｍ以上かつ８ＭΩ・ｃｍ以下の値であることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載の基板処理装置であって、前記制御手段は、前記循環手段による液体の循環を開始させた後、前記計測手段による計測値が第２の基準値に到達すると、前記循環手段による液体の循環を停止させることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に係る発明は、請求項３に記載の基板処理装置であって、前記第２の基準値は、４ＭΩ・ｃｍ以上かつ６ＭΩ・ｃｍ以下の値であることを特徴とする。
【００１２】
請求項５に係る発明は、請求項１に記載の基板処理装置であって、前記制御手段は、前記処理槽の内部に貯留された液体を薬液から純水に置換するときには、前記純水供給手段による純水の供給と前記排液手段による液体の排出とを実行させ、前記計測手段による計測値が第１の基準値に到達すると、前記純水供給手段による純水の供給と前記排液手段による液体の排出とを停止させるとともに前記循環手段による液体の循環を実行させ、前記計測手段による計測値が第２の基準値に到達すると、前記循環手段による液体の循環を停止させるとともに前記純水供給手段による純水の供給と前記排液手段による液体の排出とを再度実行させることを特徴とする。
【００１３】
請求項６に係る発明は、請求項５に記載の基板処理装置であって、前記第２の基準値は、０ＭΩ・ｃｍ以上かつ２ＭΩ・ｃｍ以下の値であることを特徴とする。
【００１４】
請求項７に係る発明は、請求項１から請求項６までのいずれかに記載の基板処理装置であって、前記循環手段は、前記純水供給手段により供給される純水の流速よりも高い流速で前記処理槽に液体を供給することを特徴とする。
【００１５】
請求項８に係る発明は、請求項１から請求項７までのいずれかに記載の基板処理装置であって、前記処理槽を含む処理空間に不活性ガスを充填する不活性ガス充填手段を更に備えることを特徴とする。
【００１６】
請求項９に係る発明は、処理槽の中で基板に対して薬液による薬液処理と純水によるリンス処理とを順次に行う基板処理装置において、前記処理槽の内部に貯留された液体を薬液から純水に置換する処理液置換方法であって、前記処理槽に純水を供給しつつ前記処理槽から液体を排出する第１の工程と、前記第１の工程により前記処理槽内の液体の比抵抗値が第１の基準値に到達すると、前記処理槽から回収される液体を循環させて前記処理槽に再供給する第２の工程と、前記第２の工程により前記処理槽内の液体の比抵抗値が第２の基準値に到達すると、液体の循環を停止させて、前記処理槽に純水を供給しつつ前記処理槽から液体を排出する第３の工程と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１〜８に記載の発明によれば、基板処理装置は、処理槽の内部に貯留された液体を薬液から純水に置換するときには、純水供給手段による純水の供給と排液手段による液体の排出とを実行させつつ、計測手段による計測値が第１の基準値に到達すると、循環手段による液体の循環を実行させる。このため、処理槽の内部に残存する薬液成分を、液体の循環により攪拌させ、攪拌された薬液成分を処理槽の外部へ排出させることができる。したがって、純水の供給量を抑制しつつ、処理槽の内部に貯留された液体を薬液から純水に効率よく置換することができる。
【００１８】
特に、請求項２に記載の発明によれば、第１の基準値は、６ＭΩ・ｃｍ以上かつ８ＭΩ・ｃｍ以下の値である。このため、薬液から純水への置換が適度に進行した時点で液体の循環を開始させることができる。
【００１９】
特に、請求項３に記載の発明によれば、基板処理装置は、循環手段による液体の循環を開始させた後、計測手段による計測値が第２の基準値に到達すると、循環手段による液体の循環を停止させる。このため、攪拌された薬液成分を再度処理槽に供給してしまうことを抑制することができる。
【００２０】
特に、請求項４に記載の発明によれば、第２の基準値は、４ＭΩ・ｃｍ以上かつ６ＭΩ・ｃｍ以下の値である。このため、純水供給手段による純水の供給と排液手段による液体の排出とを継続しつつ、処理槽の内部に残存する薬液成分を十分に攪拌させることができる。
【００２１】
特に、請求項５に記載の発明によれば、制御手段は、処理槽の内部に貯留された液体を薬液から純水に置換するときには、純水供給手段による純水の供給と排液手段による液体の排出とを実行させ、計測手段による計測値が第１の基準値に到達すると、純水供給手段による純水の供給と排液手段による液体の排出とを停止させるとともに循環手段による液体の循環を実行させ、計測手段による計測値が第２の基準値に到達すると、循環手段による液体の循環を停止させるとともに純水供給手段による純水の供給と排液手段による液体の排出とを再度実行させる。このため、純水の供給量をより抑制しつつ、処理槽の内部に貯留された液体を薬液から純水に効率よく置換することができる。
【００２２】
特に、請求項６に記載の発明によれば、第２の基準値は、０ＭΩ・ｃｍ以上かつ２ＭΩ・ｃｍ以下の値である。このため、純水供給手段による純水の供給と排液手段による液体の排出とを停止させた状態において、処理槽の内部に残存する薬液成分を十分に攪拌させることができる。
【００２３】
特に、請求項７に記載の発明によれば、循環手段は、純水供給手段により供給される純水の流速よりも高い流速で処理槽に液体を供給する。このため、処理槽の内部に残存する薬液成分をより良好に攪拌させることができる。
【００２４】
特に、請求項８に記載の発明によれば、基板処理装置は、処理槽を含む処理空間に不活性ガスを充填する不活性ガス充填手段を更に備える。このため、処理槽に貯留された液体中に二酸化炭素等の気体が溶解することを防止し、液体の比抵抗値を薬液成分の濃度に応じて正確に変化させることができる。
【００２５】
また、請求項９に記載の発明によれば、処理液置換方法は、処理槽に純水を供給しつつ処理槽から液体を排出する第１の工程と、第１の工程により処理槽内の液体の比抵抗値が第１の基準値に到達すると、処理槽から回収される液体を循環させて処理槽に再供給する第２の工程と、第２の工程により処理槽内の液体の比抵抗値が第２の基準値に到達すると、液体の循環を停止させて、処理槽に純水を供給しつつ処理槽から液体を排出する第３の工程と、を備える。このため、処理槽の内部に残存する薬液成分を、液体の循環により攪拌させ、攪拌された薬液成分を処理槽の外部へ排出させることができる。したがって、純水の供給量を抑制しつつ、処理槽の内部に貯留された液体を薬液から純水に効率よく置換することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２７】
＜１．基板処理装置の構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る基板処理装置１の構成を示した図である。この基板処理装置１は、１つの処理槽１０の中で基板Ｗに対して希フッ酸によるエッチング処理と純水によるリンス処理とを順次に行う、いわゆるワンバス方式の基板処理装置である。なお、本実施形態では「薬液」として希フッ酸を使用し、希フッ酸により「薬液処理」としてのエッチング処理を行う。また、以下の説明では、希フッ酸、純水、およびこれらの中間の濃度を有する液体を総称して「処理液」という。
【００２８】
図１に示したように、基板処理装置１は、主として、処理液を貯留するための処理槽１０と、複数枚の基板（以下、単に「基板」という）Ｗを保持しつつ上下に搬送するリフタ２０と、処理槽１０に処理液を供給するための処理液供給部３０と、処理槽１０から処理液を回収するための処理液回収部４０と、処理槽１０を内部に収容するチャンバ５０と、チャンバ５０の内部に窒素ガスを供給するための窒素ガス供給部６０と、装置内の各部の動作を制御するための制御部７０とを備えている。
【００２９】
処理槽１０は、石英等の耐薬性の材料により構成された貯留容器である。処理槽１０は、希フッ酸および純水を順次に貯留してその内部に基板Ｗを浸漬させる内槽１１と、内槽１１の外周部に形成された外槽１２とを有している。また、内槽１１の底部には、内槽１１の内部に向けて処理液を吐出する処理液吐出部１３が設けられている。処理液吐出部１３は、一対のノズル管１３ａ，１３ｂを有しており、各ノズル管１３ａ，１３ｂには、複数の吐出口（図示省略）が形成されている。このため、ノズル管１３ａ，１３ｂに供給された処理液は、複数の吐出口から内槽１１へ吐出され、内槽１１の内部に貯留される。また、内槽１１の上部まで貯留された処理液は、内槽１１の上部から外槽１２へオーバーフローする。
【００３０】
内槽１１の内部には、処理液の比抵抗値を計測する比抵抗計１４が設置されている。比抵抗計１４は、一対の金属電極を有しており、金属電極間の電気抵抗を計測することにより、処理液の比抵抗値を計測する。比抵抗計１４は、後述する処理液の置換処理の際に、処理槽１０の内部に貯留された処理液の比抵抗値を計測し、取得された比抵抗値の情報を制御部７０に送信する。なお、比抵抗計１４は、金属電極中に温度センサを内蔵し、所定温度における比抵抗値の換算値を制御部７０に送信するものであってもよい。
【００３１】
リフタ２０は、チャンバ５０の内部において基板Ｗを保持しつつ上下に搬送するための搬送機構である。リフタ２０は、図１において紙面と直交する方向にのびる３本の保持棒２１を有しており、各保持棒２１には複数の保持溝（図示省略）が刻設されている。基板Ｗは、その周縁部を保持溝に嵌合させた状態で３本の保持棒２１上に互いに平行に起立姿勢で保持される。また、リフタ２０は、図１において概念的に示した駆動機構２２と接続されている。駆動機構２２を動作させるとリフタ２０は上下に移動し、基板Ｗは、処理槽１０の内部の浸漬位置（図１の状態）と、処理槽１０の上方の引き上げ位置との間で搬送される。
【００３２】
処理液供給部３０は、処理液吐出部１３へ処理液を供給するための配管系である。図１に示したように、処理液供給部３０は、フッ酸供給源３１、純水供給源３２、配管３３〜３５、および開閉弁３６〜３８を組み合わせて構成されている。フッ酸供給源３１および純水供給源３２は、それぞれ配管３３，３４を介して配管３５に接続されており、配管３３，３４の経路途中には、それぞれ開閉弁３６，３７が介挿されている。また、配管３５の経路途中には開閉弁３８が介挿されており、配管３５の下流側は２本に分岐して一対のノズル管１３ａ，１３ｂにそれぞれ接続されている。
【００３３】
このような処理液供給部３０において、開閉弁３６〜３８を開放すると、フッ酸供給源３１からのフッ酸と純水供給源３２からの純水とが、それぞれ配管３３，３４を通って配管３５に供給され、配管３５において所定の割合で混合されて希フッ酸となる。そして、配管３５内において生成された希フッ酸が、配管３５からノズル管１３ａ，１３ｂへ供給され、ノズル管１３ａ，１３ｂの複数の吐出口から処理槽１０の内部に吐出される。
【００３４】
また、処理液供給部３０において、開閉弁３６を閉鎖するとともに開閉弁３７，３８を開放すると、純水供給源３２からの純水のみが配管３４および配管３５を通ってノズル管１３ａ，１３ｂへ供給され、ノズル管１３ａ，１３ｂの複数の吐出口から処理槽１０の内部に吐出される。
【００３５】
処理液回収部４０は、外槽１２から処理液を回収し、回収した処理液を排出または循環させるための配管系である。図１に示したように、処理液回収部４０は、配管４１〜４３と、開閉弁４４〜４６と、循環ポンプ４７とを備えている。配管４１の上流側の端部は外槽１２に接続されており、配管４１の下流側の端部は２方向に分岐してそれぞれ配管４２と配管４３とに接続されている。配管４２の経路途中には開閉弁４４が接続されており、配管４２の下流側は工場内の排液設備に接続されている。また、配管４３の経路途中には、上流側から順に開閉弁４５、循環ポンプ４７、および開閉弁４６が介挿されており、配管４３の下流側の端部は、配管３５の開閉弁３８よりも下流側の部位に接続されている。
【００３６】
このような処理液回収部４０において、開閉弁４５，４６を閉鎖するとともに開閉弁４４を開放すると、外槽１２から配管４１へ回収された処理液が、配管４２を通って排液設備へ排出される。また、処理液回収部４０において、開閉弁４４を閉鎖するとともに開閉弁４５，４６を開放し、循環ポンプ４７を動作させると、外槽１２から配管４１へ回収された処理液が、配管４３、配管３５、および処理液吐出部１３を経由して再び内槽１１へ供給される。すなわち、配管４１、配管４３、および配管３５により、処理槽１０内の処理液を循環させる循環ラインが構成される。
【００３７】
チャンバ５０は、気密性の材料により構成された筐体である。チャンバ５０の内部は、基板Ｗの処理を行うための処理空間となっており、処理空間に処理槽１０が配置されている。チャンバ５０の上部には、基板Ｗを搬入又は搬出させるための開口部５１が形成されている。開口部５１は、スライド式の蓋部５２によって閉鎖および開放される。開口部５１が開放されたときには、開口部５１を介して基板Ｗを搬入・搬出することができ、また、開口部５１が閉鎖されたときには、チャンバ５０の内部の処理空間を外部から隔離された密閉空間とすることができる。なお、スライド式の蓋部５０は、図１において概念的に示した駆動機構５３によりスライド移動する。
【００３８】
チャンバ５０の内部の処理槽１０の上方には、チャンバ５０の内部に窒素ガスを吐出する窒素ガス吐出部５４が配置されている。窒素ガス吐出部５４は、一対のノズル管５４ａ，５４ｂを有しており、各ノズル管５４ａ，５４ｂには、複数の吐出口（図示省略）が形成されている。このため、ノズル管５４ａ，５４ｂに窒素ガスが供給されると、窒素ガスがノズル管５４ａ，５４ｂの複数の吐出口からチャンバ５０の内部に向けて吐出される。また、チャンバ５０の底部付近には、排気用の配管５５が接続されている。配管５５の経路途中には開閉弁５６が介挿されており、配管５５の下流側は工場内の排気設備に接続されている。このため、開閉弁５６を開放することにより、チャンバ５０の内部の気体を、配管５５を介して排気設備へ排出することができる。
【００３９】
窒素ガス供給部６０は、不活性ガスである窒素ガスを窒素ガス吐出部５４へ供給するための配管系である。図１に示したように、窒素ガス供給部６０は、窒素ガス供給源６１と、配管６２と、開閉弁６３とを有している。配管６２の上流側の端部は窒素ガス供給源６１に接続されており、配管６２の経路途中には開閉弁６３が介挿されている。また、配管６２の下流側は２本に分岐して一対のノズル管５４ａ，５４ｂにそれぞれ接続されている。このため、開閉弁６３を開放すると、窒素ガス供給源６１から配管６２を通って一対のノズル管５４ａ，５４ｂへ窒素ガスが供給され、ノズル管５４ａ，５４ｂの複数の吐出口からチャンバ５０の内部へ窒素ガスが吐出される。
【００４０】
制御部７０は、基板処理装置１の各部の動作を制御するためのコンピュータ装置である。制御部７０は、比抵抗計１４、駆動機構２２、開閉弁３６〜３８、開閉弁４４〜４６、循環ポンプ４７、駆動機構５３、開閉弁５６、および開閉弁６３と電気的に接続されている。また、制御部７０には、ハードディスクやメモリにより構成された記憶部７１が接続されている。記憶部７１には、基板処理装置１の処理手順を定めた処理レシピ７１ａや、後述する基準値ｒ１〜ｒ４，ｒａ等のデータが記憶されている。制御部７０は、処理レシピ７１ａや基準値ｒ１〜ｒ４，ｒａ等のデータおよび比抵抗計１４から受信する計測値に基づいて駆動機構２２、開閉弁３６〜３８、開閉弁４４〜４６、循環ポンプ４７、駆動機構５３、開閉弁５６、および開閉弁６３を動作させることにより、基板Ｗの処理を進行させる。
【００４１】
＜２．基板処理装置の動作＞
続いて、基板処理装置１において基板Ｗを処理するときの動作について説明する。図２は、基板処理装置１における処理の流れを示したフローチャートである。また、図３〜図７は、処理の各段階における基板処理装置１の状態を示した図である。この基板処理装置１において基板Ｗの処理を行うときには、まず、開閉弁３６，４５，４６を閉鎖した状態で開閉弁３７，３８，４４を開放する。これにより、純水供給源３２から配管３４，３５を介して処理液吐出部１３に純水を供給し、図３に示したように、処理液吐出部１３から処理槽１０の内部に純水を吐出する。処理液吐出部１３から吐出された純水は、内槽１１の内部に徐々に貯留され、やがて内槽１１の上部から外槽１２へオーバーフローする（ステップＳ１）。
【００４２】
次に、基板処理装置１は、駆動機構５３を動作させて蓋部５２をスライド移動させ、チャンバ５０の開口部５１を開放する。そして、所定の搬送機構により他装置から搬送されてきた基板Ｗを、開口部５１を介してチャンバ５０の内部に搬入する。チャンバ５０の内部では、図４に示したように、処理槽１０の上方においてリフタ２０が待機しており、基板Ｗは、リフタ２０の３本の保持棒２１上に載置される。基板Ｗの搬入が完了すると、基板処理装置１は、再び蓋部５２（図３参照）をスライド移動させ、チャンバ５０の開口部５１を閉鎖する。
【００４３】
その後、基板処理装置１は、駆動機構２２を動作させてリフタ２０を下降させ、図５に示したように、処理槽１０の内部に貯留された純水中に基板Ｗを浸漬する（ステップＳ２）。また、基板処理装置１は、開閉弁６３を開放して窒素ガス吐出部５４からチャンバ５０の内部に窒素ガスを吐出するとともに、開閉弁５６を開放してチャンバ５０からの気体の排出を行う。このような窒素ガスの吐出およびチャンバ５０からの排気は、以降の処理においても継続して行われる。このため、チャンバ５０の内部の処理空間は、常に窒素ガスに充填された状態とされる。
【００４４】
続いて、基板処理装置１は、開閉弁４５，４６の閉鎖状態および開閉弁３７，３８，４４の開放状態を維持しつつ、開閉弁３６を開放する。これにより、フッ酸供給源３１から配管３３を通って配管３５にフッ酸が供給されるとともに、純水供給源３２から配管３４を通って配管３５に純水が供給される。フッ酸と純水とは、配管３５において混合されて希フッ酸となり、処理液吐出部１３を介して内槽１１の内部に吐出される。この希フッ酸の吐出により、処理槽１０の内部に貯留された処理液は、純水から希フッ酸に徐々に置換される（ステップＳ３）。
【００４５】
処理槽１０の内部において純水から希フッ酸への置換が完了した後も、処理液吐出部１３からの希フッ酸の吐出は継続され、図６に示したように、基板Ｗは、処理槽１０の内部に貯留された希フッ酸の中に浸漬された状態となる。基板Ｗの周囲には、上方へ向けて流れる希フッ酸の液流が形成され、基板Ｗは希フッ酸によるエッチング処理を受ける（ステップＳ４）。なお、後述するリンス処理が完了するまでの間、基板Ｗは、図６のように処理槽１０の内部において処理液中に浸漬されたままとなる。
【００４６】
所定時間のエッチング処理が完了すると、基板処理装置１は、処理槽１０の内部の処理液を、希フッ酸から再び純水に置換する（ステップＳ５）。図８は、希フッ酸から純水への置換時における基板処理装置１の詳細な動作の流れを示したフローチャートである。以下では、図８のフローチャートを参照しつつ、ステップＳ５における基板処理装置１の動作について詳細に説明する。
【００４７】
処理槽１０の内部の処理液を希フッ酸から純水に置換するときには、まず、開閉弁４５，４６の閉鎖状態および開閉弁３７，３８，４４の開放状態を維持しつつ、開閉弁３６を閉鎖する。これにより、フッ酸供給源３１からのフッ酸の供給を停止させ、純水供給源３２から配管３４，３５および処理液吐出部１３を介して処理槽１０の内部に純水を供給するとともに、外槽１２へオーバーフローした処理液を配管４１，４２介して排液設備へ排出する（ステップＳ５１１）。すなわち、このときの処理槽１０には、図９に示したように、処理槽１０に対して純水を供給する純水供給ラインＷＬと、処理槽１０から処理液を排出する排液ラインＤＬとが連通した状態となる。そして、純水供給ラインＷＬによる純水の供給と、排液ラインＤＬによる処理液の排出とにより、処理槽１０の内部に貯留された処理液が希フッ酸から純水に徐々に置換されていく。
【００４８】
処理槽１０の内部に貯留された処理液中のフッ酸成分濃度の低下に伴い、処理液の比抵抗値は徐々に上昇する。このため、比抵抗計１４の計測値は、図１１の時間ｔ１〜ｔ２に示したように、徐々に上昇する。基板処理装置１の制御部７０は、比抵抗計１４の計測値を受信し、その計測値が予め設定された基準値ｒ１（第１の基準値）に到達したかどうかを連続的に監視する（ステップＳ５１２）。
【００４９】
基板処理装置１は、比抵抗計１４の計測値が基準値ｒ１に到達しない間は、純水供給ラインＷＬによる純水の供給と、排液ラインＤＬによる処理液の排出とを継続する。基板処理装置１は、後述する処理液の循環開始までに、少なくとも処理槽１０の容積以上の量の純水を処理槽１０の内部に供給することが望ましい。また、基板処理装置１は、基準値ｒ１を、例えば６ＭΩ・ｃｍ以上かつ８ＭΩ・ｃｍ以下の値に設定することが望ましい。このようにすれば、後述する処理液の循環開始までに、薬液から純水への置換を適度に進行させておくことができる。
【００５０】
やがて、比抵抗計１４の計測値が基準値ｒ１に到達すると、基板処理装置１は、開閉弁３７，３８，４４の開放状態および開閉弁３６の閉鎖状態を維持しつつ、開閉弁４５，４６を開放し、循環ポンプ４７を動作させる。これにより、純水供給ラインＷＬおよび排液ラインＤＬに加えて、図１０に示したように、処理液の循環ラインＣＬが開放される（ステップＳ５１３）。
【００５１】
循環ラインＣＬが開放されると、配管４１に回収された処理液の一部は配管４３に流入し、循環ポンプ４７の圧力により配管３５へ送給される。そして、配管３５へ送給された処理液は、処理液吐出部１３を介して処理槽１０の内部に再供給される。すなわち、このときの処理液吐出部１３には、純水供給源３２から供給される純水と、循環ラインＣＬにより循環される処理液とが流入する。したがって、処理液吐出部１３は、ステップＳ５１１〜Ｓ５１２よりも高い流速で処理液を吐出する。処理液吐出部１３から吐出された処理液は、処理槽１０の内部の基板Ｗの表面、リフタ２０の部材表面、内槽１１の内壁等の固体表面の付近にも比較的高い流速で流れ、これらの固体表面の付近に残存するフッ酸成分を攪拌する。特に、循環ポンプ４７は、純水供給源３２による純水の供給圧よりも高い圧力で処理液を送給する。このため、処理槽１０の内部に残存するフッ酸成分をより良好に攪拌させることができる。
【００５２】
フッ酸成分の攪拌により、比抵抗計１４の計測値は、図１１の時間ｔ２〜ｔ３に示したように若干低下する。基板処理装置１の制御部７０は、比抵抗計１４の計測値を受信し、その計測値が予め設定された基準値ｒ２（第２の基準値）まで低下したかどうかを連続的に監視する（ステップＳ５１４）。基板処理装置１は、比抵抗計１４の計測値が基準値ｒ２よりも高い間は、そのまま処理液の循環を継続する。なお、基板処理装置１は、基準値ｒ２を、例えば４ＭΩ・ｃｍ以上かつ６ＭΩ・ｃｍ以下の値に設定することが望ましい。このようにすれば、純水供給ラインＷＬによる純水の供給と、排液ラインＤＬによる処理液の排出とを継続しつつ、処理槽１０の内部に残存するフッ酸成分を十分に攪拌させることができる。
【００５３】
やがて、比抵抗計１４の計測値が基準値ｒ２まで低下すると、基板処理装置１は、開閉弁３７，３８，４４の開放状態および開閉弁３６の閉鎖状態を維持しつつ、開閉弁４５，４６を閉鎖し、循環ポンプ４７を停止させる。これにより、循環ラインＣＬが閉鎖され、処理液の循環が停止される（ステップＳ５１５）。
【００５４】
循環ラインＣＬが閉鎖されると、基板処理装置１は、再び図９の状態に戻り、純水供給ラインＷＬからの純水の供給と、排液ラインＤＬへの処理液の排出とを行う。ステップＳ５１３〜Ｓ５１４において攪拌されたフッ酸成分は、処理液とともに処理槽１０の上部からオーバーフローして配管４１へ回収され、配管４１，４２を介して工場内の排液設備へ排出される。
【００５５】
比抵抗計１４の計測値は、図１１の時間ｔ３〜ｔ４に示したように、ステップＳ５１１〜Ｓ５１２のときよりも急峻に上昇する。基板処理装置１の制御部７０は、比抵抗計１４の計測値を受信し、その計測値が予め設定された基準値ｒａまで上昇したかどうかを連続的に監視する（ステップＳ５１６）。やがて、比抵抗計１４の計測値が基準値ｒａまで上昇すると、処理槽１０の内部において薬液から純水への置換が完了したものとして、基板処理装置１は、ステップＳ５における置換処理を終了する。
【００５６】
本実施形態の基板処理装置１は、このように、純水供給ラインＷＬによる純水の供給と排液ラインＤＬによる処理液の排出とを実行させつつ、比抵抗計１４の計測値が基準値ｒ１に到達すると、循環ラインＣＬによる処理液の循環を実行させる。このため、処理槽１０の内部に残存する薬液成分を、処理液の循環により攪拌させ、攪拌された薬液成分を処理槽１０の外部へ排出させることができる。したがって、純水の供給量を抑制しつつ、処理槽１０の内部に貯留された処理液を薬液から純水に効率よく置換することができる。
【００５７】
特に、本実施形態の基板処理装置１は、処理槽１０の周囲に窒素ガスを充填しつつ、薬液から純水への置換動作を行う。このため、処理槽１０に貯留された処理液中に二酸化炭素等の気体が溶解することはなく、フッ酸成分の濃度に応じて処理液の比抵抗値を正確に変化させることができる。
【００５８】
図２のフローチャートに戻り、処理槽１０の内部においてフッ酸から純水への置換が完了すると、純水の中に浸漬された基板Ｗは、純水によるリンス処理を受ける（ステップＳ６）。リンス処理の間も、図６に示したように、処理液吐出部１３からの純水の吐出は継続される。そして、所定時間のリンス処理が終了すると、基板処理装置１は、図７に示したように、駆動機構２２を動作させてリフタ２０を上昇させ、処理槽１０に貯留された純水から基板Ｗを引き上げる（ステップＳ７）。その後、基板処理装置１は、駆動機構５３を動作させて蓋部５２をスライド移動させ、チャンバ５０の開口部５１を開放する。そして、所定の搬送機構により基板Ｗをチャンバ５０の外部へ搬出して、一組の基板Ｗに対する一連の処理を終了する。
【００５９】
＜３．希フッ酸から純水への置換動作についての他の実施形態＞
上記の実施形態では、希フッ酸から純水への置換動作（ステップＳ５）を、図８のフローチャートに示した手順で行っていたが、これに代えて、図１２のフローチャートに示した手順で希フッ酸から純水への置換動作を行ってもよい。以下では、図１２のフローチャートを参照しつつ、他の実施形態における希フッ酸から純水への置換動作について説明する。
【００６０】
図１２のフローチャートでは、まず、基板処理装置１は、開閉弁４５，４６の閉鎖状態および開閉弁３７，３８，４４の開放状態を維持しつつ、開閉弁３６を閉鎖する。これにより、フッ酸供給源３１からのフッ酸の供給を停止させ、純水供給源３２から配管３４，３５および処理液吐出部１３を介して処理槽１０の内部に純水を供給するとともに、外槽１２へオーバーフローした処理液を配管４１，４２介して排液設備へ排出する（ステップＳ５２１）。すなわち、このときの処理槽１０には、図９に示したように、処理槽１０に対して純水を供給する純水供給ラインＷＬと、処理槽１０から処理液を排出する排液ラインＤＬとが連通した状態となる。そして、純水供給ラインＷＬによる純水の供給と、排液ラインＤＬによる処理液の排出とにより、処理槽１０の内部に貯留された処理液が希フッ酸から純水に徐々に置換されていく。
【００６１】
処理槽１０の内部に貯留された処理液中のフッ酸成分濃度の低下に伴い、処理液の比抵抗値は徐々に上昇する。このため、比抵抗計１４の計測値は、図１４の時間ｔ５〜ｔ６に示したように、徐々に上昇する。基板処理装置１の制御部７０は、比抵抗計１４の計測値を受信し、その計測値が予め設定された基準値ｒ３（第１の基準値）に到達したかどうかを連続的に監視する（ステップＳ５２２）。
【００６２】
基板処理装置１は、比抵抗計１４の計測値が基準値ｒ３に到達しない間は、純水供給ラインＷＬによる純水の供給と、排液ラインＤＬによる処理液の排出とを継続する。基板処理装置１は、後述する処理液の循環開始までに、少なくとも処理槽１０の容積以上の量の純水を処理槽１０の内部に供給することが望ましい。また、基板処理装置１は、基準値ｒ３を、例えば６ＭΩ・ｃｍ以上かつ８ＭΩ・ｃｍ以下の値に設定することが望ましい。このようにすれば、後述する処理液の循環開始までに、薬液から純水への置換を適度に進行させておくことができる。
【００６３】
やがて、比抵抗計１４の計測値が基準値ｒ３に到達すると、基板処理装置１は、開閉弁３６の閉鎖状態を維持しつつ、開閉弁３７，３８，４４を閉鎖するとともに開閉弁４５，４６を開放し、循環ポンプ４７を動作させる。これにより、純水供給ラインＷＬによる純水の供給と、排液ラインＤＬによる処理液の排出とが停止され、図１３に示したように、処理液の循環ラインＣＬが開放される（ステップＳ５２３）。
【００６４】
循環ラインＣＬが開放されると、配管４１に回収された処理液は配管４３に流入し、循環ポンプ４７の圧力により配管３５へ送給される。そして、配管３５へ送給された処理液は、処理液吐出部１３を介して処理槽１０の内部に再供給される。循環ポンプ４７は、純水供給源３２による純水の供給圧よりも高い圧力で処理液を送給する。このため、処理液は、ステップＳ５２１〜Ｓ５２２よりも高い流速で処理液を吐出する。処理液吐出部１３から吐出された処理液は、処理槽１０の内部の基板Ｗの表面、リフタ２０の部材表面、内槽１１の内壁等の固体表面の付近にも比較的高い流速で流れ、これらの固体表面の付近に残存するフッ酸成分を攪拌する。
【００６５】
フッ酸成分の攪拌により、比抵抗計１４の計測値は、図１４の時間ｔ６〜ｔ７に示したように低下する。基板処理装置１の制御部７０は、比抵抗計１４の計測値を受信し、その計測値が予め設定された基準値ｒ４（第２の基準値）まで低下したかどうかを連続的に監視する（ステップＳ５２４）。基板処理装置１は、比抵抗計１４の計測値が基準値ｒ４よりも高い間は、そのまま処理液の循環を継続する。なお、基板処理装置１は、基準値ｒ４を、例えば０ＭΩ・ｃｍ以上かつ２ＭΩ・ｃｍ以下の値に設定することが望ましい。このようにすれば、純水供給ラインＷＬによる純水の供給と、排液ラインＤＬによる処理液の排出とを停止した状態において、処理槽１０の内部に残存するフッ酸成分を十分に攪拌させることができる。
【００６６】
やがて、比抵抗計１４の計測値が基準値ｒ４まで低下すると、基板処理装置１は、開閉弁３６の閉鎖状態を維持しつつ、開閉弁４５，４６を閉鎖するとともに開閉弁３７，３８，４４を開放し、循環ポンプ４７を停止させる。これにより、循環ラインＣＬが閉鎖されて処理液の循環が停止されるとともに、図９に示したように、純水供給ラインＷＬからの純水の供給と、排液ラインＤＬへの処理液の排出とが再開される（ステップＳ５２５）。ステップＳ５２３〜Ｓ５２４において攪拌されたフッ酸成分は、処理液とともに処理槽１０の上部からオーバーフローして配管４１へ回収され、配管４１，４２を介して工場内の排液設備へ排出される。
【００６７】
比抵抗計１４の計測値は、図１４の時間ｔ７〜ｔ８に示したように、ステップＳ５２１〜Ｓ５２２のときよりも急峻に上昇する。基板処理装置１の制御部７０は、比抵抗計１４の計測値を受信し、その計測値が予め設定された基準値ｒａまで上昇したかどうかを連続的に監視する（ステップＳ５２６）。やがて、比抵抗計１４の計測値が基準値ｒａまで上昇すると、処理槽１０の内部において薬液から純水への置換が完了したものとして、基板処理装置１は、ステップＳ５における置換処理を終了する。
【００６８】
本実施形態では、このように、純水供給ラインＷＬによる純水の供給と排液ラインＤＬによる処理液の排出とを実行させ、比抵抗計１４の計測値が基準値ｒ３に到達すると、純水供給ラインＷＬによる純水の供給と排液ラインＤＬによる処理液の排出とを停止させるとともに循環ラインＣＬによる処理液の循環を実行させる。そして、比抵抗計１４の計測値が基準値ｒ４に到達すると、循環ラインＣＬによる処理液の循環を停止させるとともに純水供給ラインＷＬによる純水の供給と排液ラインＤＬによる処理液の排出とを再開させる。このため、処理槽１０の内部に残存する薬液成分を、処理液の循環により攪拌させ、攪拌された薬液成分を処理槽１０の外部へ排出させることができる。したがって、純水の供給量を抑制しつつ、処理槽１０の内部に貯留された処理液を薬液から純水に効率よく置換することができる。
【００６９】
先の実施形態では、循環ラインＣＬにより処理液を循環させる際にも、純水供給ラインＷＬによる純水の供給と排液ラインＤＬによる処理液の排出とを継続させていたのに対し、本実施形態では、循環ラインＣＬにより処理液を循環させる際には、純水供給ラインＷＬによる純水の供給と排液ラインＤＬによる処理液の排出とを停止させる。このため、処理液の置換時間をより短縮させたい場合には、先の実施形態（図８の処理手順）の方が有利であるが、純水の供給量をより削減したい場合には、本実施形態（図１２の処理手順）の方が有利である。
【００７０】
＜４．変形例＞
以上、本発明の主たる実施形態について説明したが、本発明は上記の例に限定されるものではない。例えば、上記の各実施形態では、一連の液置換動作の中で、循環ラインＣＬの開放を一度だけ行っていたが、循環ラインＣＬの開放と閉鎖を複数回繰り返すようにしてもよい。このようにすれば、処理槽１０の内部におけるフッ酸成分の攪拌効果をより向上させることができる。
【００７１】
また、上記の実施形態では、希フッ酸と純水とを共通のノズル管１３ａ，１３ｂから吐出させていたが、処理槽１０の内部に希フッ酸用のノズル管と純水用のノズル管とを別個に設け、それぞれの供給ラインも別個に設けるようにしてもよい。
【００７２】
また、上記の実施形態では、比抵抗計１４の計測値を監視しつつ液置換の動作制御を行っていたが、処理液の比抵抗値が基準値ｒ１〜ｒ４，ｒａに到達するまでの時間を予め実験等により調べておき、その実験等により定められた時間に基づいて液置換の動作制御を行うようにしてもよい。
【００７３】
また、上記の各実施形態では、薬液として希フッ酸を使用していたが、本発明の薬液は希フッ酸に限定されるものではなく、ＳＣ−１液、ＳＣ−２液、リン酸、ＣＡＲＯ酸等の他の薬液であってもよい。
【００７４】
また、本発明は、半導体基板を処理対象とする基板処理装置だけではなく、液晶表示装置用ガラス基板やフォトマスク用ガラス基板等の種々の基板を処理対象とする基板処理装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】基板処理装置の構成を示した図である。
【図２】基板処理装置における処理の流れを示したフローチャートである。
【図３】処理途中における基板処理装置の状態を示した図である。
【図４】処理途中における基板処理装置の状態を示した図である。
【図５】処理途中における基板処理装置の状態を示した図である。
【図６】処理途中における基板処理装置の状態を示した図である。
【図７】処理途中における基板処理装置の状態を示した図である。
【図８】希フッ酸から純水への置換時における詳細な動作の流れを示したフローチャートである。
【図９】処理途中における基板処理装置の給排液系の状態を示した図である。
【図１０】処理途中における基板処理装置の給排液系の状態を示した図である。
【図１１】比抵抗計の計測値の変化の例を示した図である。
【図１２】希フッ酸から純水への置換時における詳細な動作の流れを示したフローチャートである。
【図１３】処理途中における基板処理装置の給排液系の状態を示した図である。
【図１４】比抵抗計の計測値の変化の例を示した図である。
【符号の説明】
【００７６】
１  基板処理装置
１０  処理槽
１３  処理液吐出部
１４  比抵抗計
２０  リフタ
３０  処理液供給部
４０  処理液回収部
４７  循環ポンプ
５０  チャンバ
５４  窒素ガス吐出部
６０  窒素ガス供給部
７０  制御部
７１  記憶部
Ｗ  基板
ＷＬ  純水供給ライン
ＤＬ  排液ライン
ＣＬ  循環ライン
ｒ１〜ｒ４  基準値
【図１】
2009130250.tif 000003
【図２】
2009130250.tif 000004
【図３】
2009130250.tif 000005
【図４】
2009130250.tif 000006
【図５】
2009130250.tif 000007
【図６】
2009130250.tif 000008
【図７】
2009130250.tif 000009
【図８】
2009130250.tif 000010
【図９】
2009130250.tif 000011
【図１０】
2009130250.tif 000012
【図１１】
2009130250.tif 000013
【図１２】
2009130250.tif 000014
【図１３】
2009130250.tif 000015
【図１４】
2009130250.tif 000016