基板処理装置
【課題】処理槽内の処理液の温度分布を略均一にすることにより、良好な基板処理を可能とする基板処理装置を提供する。
【解決手段】薬液調合槽５０のヒータ５３および処理槽２０のヒータ２９によってエッチング液の液温をエッチング温度に加温して維持する。また、エッチング温度以上のガス吐出温度に維持された窒素ガスを窒素ガス供給ノズル１２から処理槽２０の上部付近に向けて供給する。これにより、エッチング液２１からの熱移動を補償でき、エッチング液２１の各部分における温度分布を略均一に維持できるため、良好なエッチング処理を実行できる。
【解決手段】薬液調合槽５０のヒータ５３および処理槽２０のヒータ２９によってエッチング液の液温をエッチング温度に加温して維持する。また、エッチング温度以上のガス吐出温度に維持された窒素ガスを窒素ガス供給ノズル１２から処理槽２０の上部付近に向けて供給する。これにより、エッチング液２１からの熱移動を補償でき、エッチング液２１の各部分における温度分布を略均一に維持できるため、良好なエッチング処理を実行できる。
【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、光ディスク用基板等（以下、単に「基板」と称する）を加熱された処理液に浸漬して所定の処理を施す基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、処理液の貯留された処理槽に複数毎の基板を同時に浸漬させて所定の処理を施す装置が知られている。このような基板処理装置において、例えば、基板上に層間絶縁膜として形成されたＳｉ3Ｎ4層をリン酸によって選択的に除去するエッチング処理が施される場合、エッチング処理の進行速度を高めることを目的として、室温より高い温度に加温されたリン酸液（エッチング液）が使用される。そして、リン酸の加温は、例えば、処理槽内に設けられた投げ込みヒータ等によって行われる（例えば、特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１５４６６５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、従来のエッチング処理では、層間絶縁膜のエッチング量は数１００ｎｍ程度まで許容されていた。しかし、システムＬＳＩに代表されるように、近年の配線パターンのさらなる微細化の要求により、エッチング処理におけるエッチング量のさらなる高精度化が求められている。そのため、エッチング処理においても、基板全面を数ｎｍ程度で均一にエッチングすることが求められる。その結果、処理槽に貯留された熱リン酸の温度分布に不均一が生ずると、基板全面にわたって数ｎｍ程度に均一にエッチング処理を施すことができないといった問題が生じていた。
【０００５】
また、リン酸によるエッチング処理が完了した後に純水による洗浄処理を施すために、処理槽からリンス槽に基板を搬送する場合、処理槽からリンス槽に搬送する期間にもエッチング処理が進行する。すなわち、エッチング処理中、リン酸は加温されており、基板も同様に加熱されることになる。そのため、加熱された基板をリン酸が付着した状態で搬送すると、付着部分でエッチング処理がさらに進行し、基板全面にわたってエッチング量の均一性を維持できないという問題も生ずる。
【０００６】
そして、以上の問題は、エッチング処理に限定されず、加熱された処理液によって所定の基板処理を施す場合にも同様に生ずる。
【０００７】
そこで、本発明では、処理槽内の処理液の温度分布を略均一にすることにより、良好な基板処理を可能とする基板処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、処理液により基板に所定の処理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、前記処理槽内の処理液に基板を保持する基板保持機構と、前記処理槽に処理液を供給する処理液供給部と、処理液を加熱する処理液加熱部と、前記処理槽に貯留され、前記処理液加熱部により加熱された処理液の液面に加熱された気体を供給する気体供給部と、を備えたことを特徴とする。
【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、前記気体供給部は、処理液の液面へ気体を供給するための気体供給ノズルと、気体を加熱するための気体加熱部と、一端が前記気体供給ノズルに、他端が前記気体加熱部に連通接続され、前記気体加熱部により加熱された気体を前記気体供給ノズルへ供給するための気体供給配管と、を備えたことを特徴とする。
【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、前記気体供給配管に設けられ、前記気体供給配管に流れる気体を加熱するための帯状のヒータ、をさらに備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、請求項４の発明は、請求項１に記載の基板処理装置において、前記処理槽から排出された処理液を再び前記処理液供給部から処理液を供給するための循環路、をさらに備え、前記処理液加熱部は、前記循環路の途中に設けられ、処理液を貯留するための貯留部と、前記貯留部内の処理液を加熱するための貯留部用ヒータと、を備えたことを特徴とする。
【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、前記気体供給部は、処理液の液面へ気体を供給するための気体供給ノズルと、一端が前記気体供給ノズルに連通接続され、気体を前記気体供給ノズルへ供給するための気体供給配管と、を備え、前記気体供給配管の一部は、前記貯留部の周囲に配置されていることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項６の発明は、請求項５に記載の基板処理装置において、前記気体供給配管は、前記貯留部の周囲に配置されている部分と前記気体供給ノズルとの間の少なくとも一部に前記気体供給配管に流れる気体を加熱するための帯状のヒータ、をさらに備えたことを特徴とする。
【００１４】
また、請求項７の発明は、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の基板処理装置において、前記処理液加熱部は、処理槽の外部に設けられ、前記処理槽内に貯留された処理液を加熱する処理槽用ヒータ、を備えたことを特徴とする基板処理装置。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１から請求項７に記載の発明によれば、処理液加熱部により加熱された処理液の液面に気体供給部から加熱された気体を供給しているので、液面の温度の低下を抑制でき、その結果、処理槽内における処理液による基板に対するエッチング等の処理を均一に行うことができる。
【００１６】
特に、請求項２に記載の発明によれば、気体供給部から処理槽内へ供給される気体の加熱を簡易な構成で行うことができる。
【００１７】
特に、請求項３に記載の発明によれば、帯状のヒータにより気体供給配管途中での気体の温度低下を抑制できる。
【００１８】
特に、請求項４に記載の発明によれば、処理槽に貯留される処理液を簡易な構成で加熱することができる。
【００１９】
特に、請求項５に記載の発明によれば、貯留用ヒータが処理液を加熱するとともに、気体も加熱するので、１つのヒータで液体・気体の加熱を行うことができる。
【００２０】
特に、請求項６に記載の発明によれば、帯状のヒータにより気体供給配管途中での気体の温度低下を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
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。
【００２２】
＜１．第１の実施の形態＞
＜１．１．基板処理装置の構成＞
図１は、本発明の第１の実施の形態における基板処理装置１の全体構成の一例を示す図である。ここで、基板処理装置１は、いわゆるバッチ式の装置であり、複数枚の基板を同時にリン酸等の薬液や純水（以下、これらを総称して「処理液」とも呼ぶ）に浸漬させてエッチング処理やリンス処理等を施す。図１に示すように、基板処理装置１は、主として、処理チャンバ１０、処理槽２０、リフタ４０、および薬液調合槽５０を備える。
【００２３】
処理チャンバ１０は、その内部に処理槽２０、窒素ガス供給ノズル１２、リフタ４０等を収容する筐体である。処理チャンバ１０の上部は図示を省略するスライド式開閉機構によって開閉可能とされる。処理チャンバ１０の上部を開放した状態では、その開放部分から基板の搬出入ができる。一方、処理チャンバ１０の上部を閉鎖した状態では、その内部を密閉空間にできる。
【００２４】
また、処理チャンバ１０の下部は、排気管３６を介してポンプ３５と連通接続されてる。そのため、ポンプ３５を駆動させることにより、処理チャンバ１０内の雰囲気を排気管３６を介して処理チャンバ１０外に排気する。
【００２５】
処理槽２０は、石英によって形成されており、エッチング液として使用されるリン酸を貯留する槽である。処理槽２０では、貯留されたエッチング液によって基板Ｗに形成されたＳｉ3Ｎ4層等を選択的に除去するエッチング処理が施される。図１に示すように、処理槽２０は、主として、ヒータ２９、温度検出器２６、処理液供給ノズル２２、および回収部２５を備える。
【００２６】
ヒータ２９は、処理槽２０の底部付近の外壁に設けられた加熱部であり、フィルム状のヒータを耐熱接着剤により接着したものである。また、温度検出器２６は、処理槽２０内に配置されており、貯留されるエッチング液２１の液温を検出する。これにより、温度検出器２６で検出された温度に基づき、ヒータ２９の出力を制御するため、処理槽２０内のエッチング液２１は、加温され、１５０〜１８０度（好ましくは、１５０〜１６５度）の範囲内の所定の温度（以下、「エッチング温度」とも呼ぶ）に維持される。
【００２７】
２本の処理液供給ノズル２２（２２ａ、２２ｂ）は、処理槽２０内の底部付近に配置され、紙面鉛直方向に延伸するノズルであり、処理槽２０内にエッチング液を供給する。
【００２８】
また、処理槽２０の上端部付近には、処理槽２０から溢れ出るエッチング液を回収する回収部２５が設けられる。すなわち、エッチング処理中において、エッチング液は２本の処理液供給ノズル２２から処理槽２０内に供給され続ける。そのため、エッチング液の一部は処理槽２０の上端部から溢れ出て回収部２５で回収される。そして、回収されたエッチング液は、回収配管３７を介して気水分離部３８に供給される。
【００２９】
気水分離部３８は、エッチング処理中に回収部２５で回収されたエッチング液および気体を回収するとともに、回収したエッチング液および気体を液相と気相とに分離する。また、処理槽２０でエッチング処理が施されない場合には、処理チャンバ１０内の雰囲気を回収部２５から処理チャンバ１０外部に排気するために使用される。そして、分離された液相に含まれるエッチング液は、気水分離部３８から回収配管３７を介して薬液調合槽５０に再投入される。すなわち、回収部２５で回収されたエッチング液は、回収配管３７および気水分離部３８を介して薬液調合槽５０に貯留される。
【００３０】
薬液調合槽５０は、石英によって形成された槽であり、エッチング処理に未使用のエッチング液、および回収部２５で回収されたエッチング液を一時的に貯留するとともに、加温して所定の温度に維持する。図１に示すように、薬液調合槽５０は、主として、排気管５４、およびヒータ５３を備える。
【００３１】
ここで、エッチング処理に未使用のエッチング液は、エッチング液供給源６１から供給されるリン酸と、純水供給源７１から供給される純水とが、ミキシングバルブ６３によって所定の割合で混合されることによって得られる。そして、未使用のエッチング液は、配管６４および回収配管３７を介して薬液調合槽５０に供給される。すなわち、本実施の形態において、エッチング液供給源６１、純水供給源７１およびミキシングバルブ６３は処理液の供給部として使用される。
【００３２】
排気管５４は、薬液調合槽５０内の上部雰囲気と連通接続されており、薬液調合槽５０内の雰囲気を外部に排気することができる。
【００３３】
ヒータ５３は、薬液調合槽５０の底部付近の外壁に設けられた加熱部である。これにより、不図示の温度検出器による液温に基づいてヒータ５３の出力を制御できるため、薬液調合槽５０内に貯留されるエッチング液５１は、加温されてエッチング温度に維持される。
【００３４】
そして、所定の温度に加温されたエッチング液は、共通配管３１の途中に設けられたポンプ３４を駆動することにより、共通配管３１、および、各処理液供給ノズル２２（２２ａ、２２ｂ）に対応した分岐配管３２（３２ａ、３２ｂ）を介して、各処理液供給ノズル２２（２２ａ、２２ｂ）から処理槽２０内に供給される。
【００３５】
また、共通配管３１の途中には、図１に示すように、フィルタ３３が設けられる。フィルタ３３は、エッチング処理に使用されて回収された使用済みのエッチングに含まれる不純物を除去する。そのため、回収されたエッチング液を再利用しても良好にエッチング処理を実行できる。
【００３６】
このように、処理槽２０から溢れ出て回収部２５で回収されたエッチング液は、回収配管３７、共通配管３１、および分岐配管３２を介して、再度、処理槽２０内に供給されて再利用される。すなわち、本実施の形態において、回収配管３７、共通配管３１、および分岐配管３２は、エッチング液の循環路として使用される。また、この循環路の途中に設けられた薬液調合槽５０により、回収部２５で回収したエッチング液は、加熱されて所定の温度に維持される。
【００３７】
また、本実施の形態において、処理槽２０に貯留されて所定の温度に加温・維持されたエッチング液２１の上部付近には、窒素ガス供給ノズル１２から加熱された不活性ガス（本実施の形態では窒素ガス）が供給される。
【００３８】
窒素ガス供給ノズル１２は、紙面鉛直方向に延伸するノズルであり、処理槽２０の上方に配設される。図１に示すように、窒素ガス供給ノズル１２は、ガス供給配管５６、ガス導入管５５、配管８２、およびバルブ８３を介して窒素ガス供給源８１と連通接続される。
【００３９】
ガス導入管５５は、石英によって形成された細管であり、薬液調合槽５０の周囲に近接させてらせん状に配設される。なお、本実施の形態において、ガス導入管５５は薬液調合槽５０の周囲に溶着される。
【００４０】
これにより、ガス導入管５５を流通する窒素ガスは、薬液調合槽５０内の加温されたエッチング液からの熱移動によって加温される。すなわち、ガス導入管５５を流通する窒素ガスは薬液調合槽５０内のエッチング液５１と熱交換することによって加温される。そのため、ガス導入管５５自身に加熱部等の余分な設備を設ける必要がなく、窒素ガスの加熱を簡易な構成でできるとともに、基板処理装置１の製造コストを低減できる。
【００４１】
図２は、ガス供給配管５６付近の構成の一例を示す図である。図３は、ガス供給配管５６を流通する窒素ガスを加温する帯ヒータ５８を説明するための図である。図１に示すように、ガス導入管５５にて加温された窒素ガスはガス供給配管５６に導入される。
【００４２】
ガス供給配管５６は、その周囲に帯ヒータ５８ａがらせん状に巻かれる。ここで、帯ヒータ５８ａは、ヒータ素線がガラス繊維で絶縁されたものであり、図３に示すように、帯状の形状を有する。したがって、ガス供給配管５６の周囲に巻きつけて、ガス供給配管５６の内部を流通する窒素ガスを加温することができる。また、ガス供給配管５６の窒素ガス供給ノズル１２側の端部付近には、ガス供給配管５６内を流通する窒素ガスの温度を測定する熱電対１３が設けられる（図１参照）。
【００４３】
これにより、熱電対１３によって検出された窒素ガスの温度に基づき、帯ヒータ５８の出力を制御できるため、窒素ガス供給ノズル１２から吐出される窒素ガスは、加温されて１５０〜１８０度（好ましくは、１５０〜１７０度であって、かつ、処理槽２０に貯留されるエッチング液２１の液温以上）の範囲内の所定の温度（以下、「ガス吐出温度」とも呼ぶ）に維持される。なお、ガス吐出温度は、ポンプ３５による排気量等を考慮して実験等により予め求められる。
【００４４】
また、ガス導入管５５を流通する窒素ガスは、加熱されたエッチング液５１からの熱移動によって加温されるため、ガス導入管５５を流通する窒素ガスの温度は、エッチング液５１液温と略同一、または、室温より高温となる。その結果、帯ヒータ５８では、窒素ガスの温度を室温からガス吐出温度まで昇温させる必要がなく、帯ヒータ５８の電力を低減できる。
【００４５】
また、ガス導入管５５にて窒素ガスをガス吐出温度まで加温できる場合であっても、ポンプ３５によって処理チャンバ１０内の雰囲気が排気されると、ガス供給配管５６内の窒素ガスからガス供給配管５６外部に向かって熱移動が生ずることにより、窒素ガスの温度が低下する。しかし、本実施の形態では、帯ヒータ５８に電力供給することにより、窒素ガスの温度をガス吐出温度に維持しつつ窒素ガス供給ノズル１２まで到達させられる。そのため、少量の電力供給により、窒素ガスの温度の低下を防止できる。
【００４６】
そして、バルブ８３が開放されると、窒素ガス供給ノズル１２からは、吐出方向ＡＲ１の向きにエッチング液２１の液温以上に加温された窒素ガスが吐出され、処理槽２０に貯留されたエッチング液２１の上部付近に供給される。これにより、処理槽２０に貯留されたエッチング液２１の上部付近から処理チャンバ１０の雰囲気に向けて熱移動が生じて、エッチング液２１の上部付近の液温がエッチング温度から低下することを防止できる。
【００４７】
すなわち、加温された窒素ガスを供給しない場合、処理槽２０内のエッチング液２１は、処理槽２０の底部外壁に設けられたヒータ２９によって加温される。一方、処理槽２０の上部付近から処理チャンバ１０の雰囲気に向けて熱移動が生ずる。これにより、エッチング液２１の温度は、処理槽２０の底部付近の方が処理槽２０の上部付近より高くなり、エッチング液２１の温度分布が均一とならない。そのため、処理槽２０底部付近の方が処理槽２０上部付近よりもエッチング量が多くなり、基板Ｗ上の各部分でエッチング量が相違することになる。
【００４８】
これに対して、加温された窒素ガスを供給する場合、エッチング液２１からの熱移動をガス吐出温度に加温した窒素ガスによって補償できる。そのため、処理槽２０に貯留されたエッチング液２１の各部分における温度分布を略均一に維持でき、エッチング液２１に浸漬される角基板の全面にわたって数ｎｍ程度に均一に良好なエッチング処理をすることができる。
【００４９】
リフタ４０は、処理槽２０に貯留されるエッチング液２１に一組の複数（本実施の形態では２５枚または５０枚）の基板Ｗを浸漬させる機構である。図１に示すように、リフタ４０は、３本の保持棒４１を備える。３本の保持棒４１のそれぞれには、基板Ｗの外縁部がはまり込んで基板Ｗを起立姿勢にて保持する複数の保持溝（図示省略）が所定間隔にて紙面垂直方向に配列して設けられる。これにより、リフタ４０は、各基板Ｗを３本の保持棒４１によって起立姿勢で保持しつつ上下方向に昇降する。
【００５０】
制御部９０は、プログラムや変数等を格納するメモリ９１と、メモリ９１に格納されたプログラムに従った制御を実行するＣＰＵ９２とを備える。ＣＰＵ９２は、メモリ９１に格納されているプログラムに従って、ヒータ２９、５３の出力制御、リフタ４０の昇降制御、およびミキシングバルブ６３、バルブ８３の開閉制御等を所定のタイミングで行う。
【００５１】
＜１．２．基板処理のシーケンス＞
ここでは、基板処理装置１の処理チャンバ１０内で施される基板処理のシーケンスについて説明する。まず、処理チャンバ１０のスライド開閉機構（図示省略）が開放されて、リフタ４０がこのスライド開閉機構を介して処理チャンバ１０の外部まで上昇する。続いて、リフタ４０は、搬送ロボット（図示省略）から一組の複数の基板Ｗを受取る。
【００５２】
次に、リフタ４０を下降させ、スライド開閉機構（図示省略）が閉鎖されるとともに、複数の基板Ｗが処理槽２０に貯留されたエッチング液に浸漬されることにより、各基板Ｗに対してエッチング処理が施される。
【００５３】
ここで、エッチング処理中において、ヒータ２９、３５のそれぞれには電力が供給され続けるとともにポンプ３４が駆動し続けるため、液温がエッチング温度に設定されたエッチング液は処理槽２０内に供給されて、処理槽２０の上部からはエッチング液が溢れ出る。そして、溢れ出たエッチング液は回収部２５で回収され再度薬液調合槽５０に供給される。すなわち、エッチング液は、処理槽２０に循環供給される。
【００５４】
さらに、エッチング処理中には、窒素ガス供給ノズル１２からガス吐出温度に維持された窒素ガスが供給され続ける。すなわち、エッチング処理中において帯ヒータ５８には電力が供給され続けるため、窒素ガスは、薬液調合槽５０および帯ヒータ５８によって加温されて、窒素ガス供給ノズル１２から処理槽２０のエッチング液２１の上部付近に向けてガス吐出温度に維持された窒素ガスが供給され続ける。
【００５５】
これにより、エッチング液２１から処理チャンバ１０の雰囲気中に向かって移動する熱をガス吐出温度に加温した窒素ガスの熱によって補償できる。そのため、処理槽２０に貯留されたエッチング液２１の各部分における温度分布を略均一に維持でき、エッチング液２１に浸漬される基板Ｗの全面にわたって数ｎｍ程度に均一に良好なエッチング処理をすることができる。
【００５６】
そして、エッチング処理が完了した後に、スライド開閉機構（図示省略）を開放し、リフタ４０を処理チャンバ１０の上方まで上昇させ、一組の複数の処理済み基板Ｗをリフタ４０から搬送ロボット（図示省略）に受け渡すことにより、処理チャンバ１０での処理を終了する。
【００５７】
＜１．３．第１の実施の形態の基板処理装置の利点＞
以上のように、第１の実施の形態の基板処理装置１は、薬液調合槽５０のヒータ５３および処理槽２０のヒータ２９によってエッチング液の液温をエッチング温度に加温して維持できる。また、エッチング温度以上のガス吐出温度に維持された窒素ガスを窒素ガス供給ノズル１２から処理槽２０の上部付近に供給することにより、エッチング液２１から処理チャンバ１０内の雰囲気への熱移動を補償できる。そのため、エッチング液２１の各部分における温度分布を略均一に維持でき、良好なエッチング処理を実行できる。
【００５８】
＜２．第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図５は、本実施の形態の基板処理装置１００の全体構成の一例を示す図である。図５に示すように、第２の実施の形態における基板処理装置１００は、第１の実施の形態の基板処理装置１と比較して、
（１）純水の供給方法が異なる点と、
（２）比重検出器１２７を有する点と、
を除いては、第１の実施の形態の基板処理装置１とハードウェア構成において同様である。そこで、以下ではこの相違点を中心に説明する。
【００５９】
なお、以下の説明において、第１の実施の形態の基板処理装置１における構成要素と同様な構成要素については同一符号を付している。これら同一符号の構成要素は、第１の実施の形態において説明済みであるため、本実施形態では説明を省略する。
【００６０】
＜２．１．基板処理装置の構成＞
純水供給ノズル１７５は、紙面鉛直方向に延伸するノズルであり、処理槽２０の上方に窒素ガス供給ノズル１２と隣接して配設される。また、純水供給ノズル１７５は、供給配管１７２およびバルブ１７３を介して純水供給源１７１に連通接続される。これにより、バルブ１７３が開放されると、純水供給ノズル１７５から処理槽２０の上方に向けて略室温の純水を供給できる。
【００６１】
また、エッチング処理中においては、処理槽２０に貯留されるエッチング液２１は沸点付近まで加温される。この液温状態において、少量の純水をエッチング液２１に供給することにより、エッチング液２１が突沸することを防止できる。
【００６２】
比重検出器１２７は、処理槽２０内に配置されており、貯留されたエッチング液２１の比重を検出する。ここで、エッチング処理において、エッチング液の比重は、エッチング液の液温とともに、単位時間当りのエッチング量を規定する重要なパラメータである。
【００６３】
したがって、制御部９０は、比重検出器１２７によって検出されるエッチング液の比重値に基づいてバルブ１７３およびバルブ１６３の開閉制御してエッチング液または純水を供給することにより、エッチング液の比重値が所定範囲となるように調整する。なお、エッチング液が満たすべき比重値の所定範囲は、実験等によって予め求めても良い。
【００６４】
＜２．２．基板の引上げ動作のシーケンス＞
ここで、基板処理装置１００にてエッチング処理が完了すると、一組の複数の基板Ｗは、リフタ４０によって処理チャンバ１０の外部に上昇させられるとともに、搬送ロボット（図示省略）によって純水洗浄を施すリンス槽（図示省略）に搬送される。
【００６５】
しかし、エッチング処理が完了した時点において、各基板Ｗはエッチング温度に加温されたエッチング液２１によって加温されている。そのため、エッチング液が付着したままの状態で各基板Ｗを処理槽２０からリンス槽まで搬送すると、エッチング液が付着した部分でエッチング処理が進行し、その結果、基板Ｗ全面にわたって均一なエッチング処理できないという問題が生ずる。
【００６６】
そこで、以下では、上記問題の発生を防止しつつ、処理槽２０のエッチング液２１から基板Ｗを引上げる手順について説明する。なお、処理チャンバ１０内で施される基板処理については、第１の実施の形態で説明済みであるため、ここでは省略する。
【００６７】
エッチング液２１に浸漬することによって施されるエッチング処理が完了すると、一組の複数の基板Ｗは、リフタ４０によって上昇させられる。また、リフタ４０が上昇し始める時点、または上昇直前の時点において、バルブ１７３が開放されて処理槽２０の上方に向けて純水が供給される。すなわち、リフタ４０によって上昇させ続けられる各基板Ｗに向けて純水が供給される。
【００６８】
これにより、エッチング液２１から引上げられる各基板Ｗの表面に付着したエッチング液は、純水によって取り除かれる。また、エッチング液２１によって加温された各基板Ｗは、略室温の純水によって冷却されて、各基板Ｗの温度はエッチング処理可能な温度より低い温度まで降温される。そのため、各基板Ｗでのエッチング処理の進行が停止し、基板Ｗ上の各部分におけるエッチング量が不均一となる問題を防止できる。
【００６９】
続いて、純水供給源１７１からの純水による冷却および洗浄処理が完了した基板は、リフタ４０によってさらに上昇させ続けられ、スライド開閉機構（図示省略）を介して処理チャンバ１０の上方に到達する。そして、各基板Ｗは、リフタ４０から搬送ロボット（図示省略）に受け渡されることにより、基板の引上げ動作が終了する。
【００７０】
＜２．３．第２の実施の形態の基板処理装置の利点＞
以上のように、第２の実施の形態の基板処理装置１００は、エッチング処理が完了した後に、エッチング液２１から各基板Ｗを引き上げる際に、各基板Ｗに向けて純水を供給できる。これにより、各基板Ｗに付着したエッチング液を除去しつつ、各基板Ｗの温度をエッチング温度から降温できる。そのため、エッチング処理の進行を確実に停止でき、基板Ｗ上の各部分におけるエッチング量が不均一となる問題を防止できる。
【００７１】
＜３．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。
【００７２】
（１）第１および第２の実施の形態において、ガス供給配管５６には帯状の帯ヒータ５８がらせん状に巻かれているがこれに限定されるものでない。例えば、図４に示すように、ガス供給配管５６の外側を筒状に覆う発熱体であってもよい。
【００７３】
（２）第１および第２の実施の形態において、エッチング液供給源６１、純水供給源７１、窒素ガス供給源８１および純水供給源１７１は、基板処理装置の構成要素として説明されているが、これに限定されるものでなく、例えば、半導体製造工場の共通配管からリン酸、純水および窒素ガスの供給を受けても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の第１の実施の形態における基板処理装置の全体構成の一例を示す図である。
【図２】ガス供給配管５６付近の構成の一例を示す図である。
【図３】帯ヒータ５８を説明するための図である。
【図４】ガス供給配管５６付近の構成の他の例を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態における基板処理装置の全体構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００７５】
１、１００ 基板処理装置
１０ 処理チャンバ
１２ 窒素ガス供給ノズル
１３ 熱電対
２０ 処理槽
２５ 回収部
２６ 温度検出器
２９、５３ ヒータ
３４、３５ ポンプ
３８ 気水分離部
５０ 薬液調合槽
５５ ガス導入管
５６ ガス供給配管
５８（５８ａ、５８ｂ） 帯ヒータ
６１ エッチング液供給源
６３ ミキシングバルブ
７１、１７１ 純水供給源
８１ 窒素ガス供給源
９０ 制御部
１２７ 比重検出器
１７５ 純水供給ノズル
Ｗ 基板
【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、光ディスク用基板等（以下、単に「基板」と称する）を加熱された処理液に浸漬して所定の処理を施す基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、処理液の貯留された処理槽に複数毎の基板を同時に浸漬させて所定の処理を施す装置が知られている。このような基板処理装置において、例えば、基板上に層間絶縁膜として形成されたＳｉ3Ｎ4層をリン酸によって選択的に除去するエッチング処理が施される場合、エッチング処理の進行速度を高めることを目的として、室温より高い温度に加温されたリン酸液（エッチング液）が使用される。そして、リン酸の加温は、例えば、処理槽内に設けられた投げ込みヒータ等によって行われる（例えば、特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１５４６６５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、従来のエッチング処理では、層間絶縁膜のエッチング量は数１００ｎｍ程度まで許容されていた。しかし、システムＬＳＩに代表されるように、近年の配線パターンのさらなる微細化の要求により、エッチング処理におけるエッチング量のさらなる高精度化が求められている。そのため、エッチング処理においても、基板全面を数ｎｍ程度で均一にエッチングすることが求められる。その結果、処理槽に貯留された熱リン酸の温度分布に不均一が生ずると、基板全面にわたって数ｎｍ程度に均一にエッチング処理を施すことができないといった問題が生じていた。
【０００５】
また、リン酸によるエッチング処理が完了した後に純水による洗浄処理を施すために、処理槽からリンス槽に基板を搬送する場合、処理槽からリンス槽に搬送する期間にもエッチング処理が進行する。すなわち、エッチング処理中、リン酸は加温されており、基板も同様に加熱されることになる。そのため、加熱された基板をリン酸が付着した状態で搬送すると、付着部分でエッチング処理がさらに進行し、基板全面にわたってエッチング量の均一性を維持できないという問題も生ずる。
【０００６】
そして、以上の問題は、エッチング処理に限定されず、加熱された処理液によって所定の基板処理を施す場合にも同様に生ずる。
【０００７】
そこで、本発明では、処理槽内の処理液の温度分布を略均一にすることにより、良好な基板処理を可能とする基板処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、処理液により基板に所定の処理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、前記処理槽内の処理液に基板を保持する基板保持機構と、前記処理槽に処理液を供給する処理液供給部と、処理液を加熱する処理液加熱部と、前記処理槽に貯留され、前記処理液加熱部により加熱された処理液の液面に加熱された気体を供給する気体供給部と、を備えたことを特徴とする。
【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、前記気体供給部は、処理液の液面へ気体を供給するための気体供給ノズルと、気体を加熱するための気体加熱部と、一端が前記気体供給ノズルに、他端が前記気体加熱部に連通接続され、前記気体加熱部により加熱された気体を前記気体供給ノズルへ供給するための気体供給配管と、を備えたことを特徴とする。
【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、前記気体供給配管に設けられ、前記気体供給配管に流れる気体を加熱するための帯状のヒータ、をさらに備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、請求項４の発明は、請求項１に記載の基板処理装置において、前記処理槽から排出された処理液を再び前記処理液供給部から処理液を供給するための循環路、をさらに備え、前記処理液加熱部は、前記循環路の途中に設けられ、処理液を貯留するための貯留部と、前記貯留部内の処理液を加熱するための貯留部用ヒータと、を備えたことを特徴とする。
【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、前記気体供給部は、処理液の液面へ気体を供給するための気体供給ノズルと、一端が前記気体供給ノズルに連通接続され、気体を前記気体供給ノズルへ供給するための気体供給配管と、を備え、前記気体供給配管の一部は、前記貯留部の周囲に配置されていることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項６の発明は、請求項５に記載の基板処理装置において、前記気体供給配管は、前記貯留部の周囲に配置されている部分と前記気体供給ノズルとの間の少なくとも一部に前記気体供給配管に流れる気体を加熱するための帯状のヒータ、をさらに備えたことを特徴とする。
【００１４】
また、請求項７の発明は、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の基板処理装置において、前記処理液加熱部は、処理槽の外部に設けられ、前記処理槽内に貯留された処理液を加熱する処理槽用ヒータ、を備えたことを特徴とする基板処理装置。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１から請求項７に記載の発明によれば、処理液加熱部により加熱された処理液の液面に気体供給部から加熱された気体を供給しているので、液面の温度の低下を抑制でき、その結果、処理槽内における処理液による基板に対するエッチング等の処理を均一に行うことができる。
【００１６】
特に、請求項２に記載の発明によれば、気体供給部から処理槽内へ供給される気体の加熱を簡易な構成で行うことができる。
【００１７】
特に、請求項３に記載の発明によれば、帯状のヒータにより気体供給配管途中での気体の温度低下を抑制できる。
【００１８】
特に、請求項４に記載の発明によれば、処理槽に貯留される処理液を簡易な構成で加熱することができる。
【００１９】
特に、請求項５に記載の発明によれば、貯留用ヒータが処理液を加熱するとともに、気体も加熱するので、１つのヒータで液体・気体の加熱を行うことができる。
【００２０】
特に、請求項６に記載の発明によれば、帯状のヒータにより気体供給配管途中での気体の温度低下を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
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。
【００２２】
＜１．第１の実施の形態＞
＜１．１．基板処理装置の構成＞
図１は、本発明の第１の実施の形態における基板処理装置１の全体構成の一例を示す図である。ここで、基板処理装置１は、いわゆるバッチ式の装置であり、複数枚の基板を同時にリン酸等の薬液や純水（以下、これらを総称して「処理液」とも呼ぶ）に浸漬させてエッチング処理やリンス処理等を施す。図１に示すように、基板処理装置１は、主として、処理チャンバ１０、処理槽２０、リフタ４０、および薬液調合槽５０を備える。
【００２３】
処理チャンバ１０は、その内部に処理槽２０、窒素ガス供給ノズル１２、リフタ４０等を収容する筐体である。処理チャンバ１０の上部は図示を省略するスライド式開閉機構によって開閉可能とされる。処理チャンバ１０の上部を開放した状態では、その開放部分から基板の搬出入ができる。一方、処理チャンバ１０の上部を閉鎖した状態では、その内部を密閉空間にできる。
【００２４】
また、処理チャンバ１０の下部は、排気管３６を介してポンプ３５と連通接続されてる。そのため、ポンプ３５を駆動させることにより、処理チャンバ１０内の雰囲気を排気管３６を介して処理チャンバ１０外に排気する。
【００２５】
処理槽２０は、石英によって形成されており、エッチング液として使用されるリン酸を貯留する槽である。処理槽２０では、貯留されたエッチング液によって基板Ｗに形成されたＳｉ3Ｎ4層等を選択的に除去するエッチング処理が施される。図１に示すように、処理槽２０は、主として、ヒータ２９、温度検出器２６、処理液供給ノズル２２、および回収部２５を備える。
【００２６】
ヒータ２９は、処理槽２０の底部付近の外壁に設けられた加熱部であり、フィルム状のヒータを耐熱接着剤により接着したものである。また、温度検出器２６は、処理槽２０内に配置されており、貯留されるエッチング液２１の液温を検出する。これにより、温度検出器２６で検出された温度に基づき、ヒータ２９の出力を制御するため、処理槽２０内のエッチング液２１は、加温され、１５０〜１８０度（好ましくは、１５０〜１６５度）の範囲内の所定の温度（以下、「エッチング温度」とも呼ぶ）に維持される。
【００２７】
２本の処理液供給ノズル２２（２２ａ、２２ｂ）は、処理槽２０内の底部付近に配置され、紙面鉛直方向に延伸するノズルであり、処理槽２０内にエッチング液を供給する。
【００２８】
また、処理槽２０の上端部付近には、処理槽２０から溢れ出るエッチング液を回収する回収部２５が設けられる。すなわち、エッチング処理中において、エッチング液は２本の処理液供給ノズル２２から処理槽２０内に供給され続ける。そのため、エッチング液の一部は処理槽２０の上端部から溢れ出て回収部２５で回収される。そして、回収されたエッチング液は、回収配管３７を介して気水分離部３８に供給される。
【００２９】
気水分離部３８は、エッチング処理中に回収部２５で回収されたエッチング液および気体を回収するとともに、回収したエッチング液および気体を液相と気相とに分離する。また、処理槽２０でエッチング処理が施されない場合には、処理チャンバ１０内の雰囲気を回収部２５から処理チャンバ１０外部に排気するために使用される。そして、分離された液相に含まれるエッチング液は、気水分離部３８から回収配管３７を介して薬液調合槽５０に再投入される。すなわち、回収部２５で回収されたエッチング液は、回収配管３７および気水分離部３８を介して薬液調合槽５０に貯留される。
【００３０】
薬液調合槽５０は、石英によって形成された槽であり、エッチング処理に未使用のエッチング液、および回収部２５で回収されたエッチング液を一時的に貯留するとともに、加温して所定の温度に維持する。図１に示すように、薬液調合槽５０は、主として、排気管５４、およびヒータ５３を備える。
【００３１】
ここで、エッチング処理に未使用のエッチング液は、エッチング液供給源６１から供給されるリン酸と、純水供給源７１から供給される純水とが、ミキシングバルブ６３によって所定の割合で混合されることによって得られる。そして、未使用のエッチング液は、配管６４および回収配管３７を介して薬液調合槽５０に供給される。すなわち、本実施の形態において、エッチング液供給源６１、純水供給源７１およびミキシングバルブ６３は処理液の供給部として使用される。
【００３２】
排気管５４は、薬液調合槽５０内の上部雰囲気と連通接続されており、薬液調合槽５０内の雰囲気を外部に排気することができる。
【００３３】
ヒータ５３は、薬液調合槽５０の底部付近の外壁に設けられた加熱部である。これにより、不図示の温度検出器による液温に基づいてヒータ５３の出力を制御できるため、薬液調合槽５０内に貯留されるエッチング液５１は、加温されてエッチング温度に維持される。
【００３４】
そして、所定の温度に加温されたエッチング液は、共通配管３１の途中に設けられたポンプ３４を駆動することにより、共通配管３１、および、各処理液供給ノズル２２（２２ａ、２２ｂ）に対応した分岐配管３２（３２ａ、３２ｂ）を介して、各処理液供給ノズル２２（２２ａ、２２ｂ）から処理槽２０内に供給される。
【００３５】
また、共通配管３１の途中には、図１に示すように、フィルタ３３が設けられる。フィルタ３３は、エッチング処理に使用されて回収された使用済みのエッチングに含まれる不純物を除去する。そのため、回収されたエッチング液を再利用しても良好にエッチング処理を実行できる。
【００３６】
このように、処理槽２０から溢れ出て回収部２５で回収されたエッチング液は、回収配管３７、共通配管３１、および分岐配管３２を介して、再度、処理槽２０内に供給されて再利用される。すなわち、本実施の形態において、回収配管３７、共通配管３１、および分岐配管３２は、エッチング液の循環路として使用される。また、この循環路の途中に設けられた薬液調合槽５０により、回収部２５で回収したエッチング液は、加熱されて所定の温度に維持される。
【００３７】
また、本実施の形態において、処理槽２０に貯留されて所定の温度に加温・維持されたエッチング液２１の上部付近には、窒素ガス供給ノズル１２から加熱された不活性ガス（本実施の形態では窒素ガス）が供給される。
【００３８】
窒素ガス供給ノズル１２は、紙面鉛直方向に延伸するノズルであり、処理槽２０の上方に配設される。図１に示すように、窒素ガス供給ノズル１２は、ガス供給配管５６、ガス導入管５５、配管８２、およびバルブ８３を介して窒素ガス供給源８１と連通接続される。
【００３９】
ガス導入管５５は、石英によって形成された細管であり、薬液調合槽５０の周囲に近接させてらせん状に配設される。なお、本実施の形態において、ガス導入管５５は薬液調合槽５０の周囲に溶着される。
【００４０】
これにより、ガス導入管５５を流通する窒素ガスは、薬液調合槽５０内の加温されたエッチング液からの熱移動によって加温される。すなわち、ガス導入管５５を流通する窒素ガスは薬液調合槽５０内のエッチング液５１と熱交換することによって加温される。そのため、ガス導入管５５自身に加熱部等の余分な設備を設ける必要がなく、窒素ガスの加熱を簡易な構成でできるとともに、基板処理装置１の製造コストを低減できる。
【００４１】
図２は、ガス供給配管５６付近の構成の一例を示す図である。図３は、ガス供給配管５６を流通する窒素ガスを加温する帯ヒータ５８を説明するための図である。図１に示すように、ガス導入管５５にて加温された窒素ガスはガス供給配管５６に導入される。
【００４２】
ガス供給配管５６は、その周囲に帯ヒータ５８ａがらせん状に巻かれる。ここで、帯ヒータ５８ａは、ヒータ素線がガラス繊維で絶縁されたものであり、図３に示すように、帯状の形状を有する。したがって、ガス供給配管５６の周囲に巻きつけて、ガス供給配管５６の内部を流通する窒素ガスを加温することができる。また、ガス供給配管５６の窒素ガス供給ノズル１２側の端部付近には、ガス供給配管５６内を流通する窒素ガスの温度を測定する熱電対１３が設けられる（図１参照）。
【００４３】
これにより、熱電対１３によって検出された窒素ガスの温度に基づき、帯ヒータ５８の出力を制御できるため、窒素ガス供給ノズル１２から吐出される窒素ガスは、加温されて１５０〜１８０度（好ましくは、１５０〜１７０度であって、かつ、処理槽２０に貯留されるエッチング液２１の液温以上）の範囲内の所定の温度（以下、「ガス吐出温度」とも呼ぶ）に維持される。なお、ガス吐出温度は、ポンプ３５による排気量等を考慮して実験等により予め求められる。
【００４４】
また、ガス導入管５５を流通する窒素ガスは、加熱されたエッチング液５１からの熱移動によって加温されるため、ガス導入管５５を流通する窒素ガスの温度は、エッチング液５１液温と略同一、または、室温より高温となる。その結果、帯ヒータ５８では、窒素ガスの温度を室温からガス吐出温度まで昇温させる必要がなく、帯ヒータ５８の電力を低減できる。
【００４５】
また、ガス導入管５５にて窒素ガスをガス吐出温度まで加温できる場合であっても、ポンプ３５によって処理チャンバ１０内の雰囲気が排気されると、ガス供給配管５６内の窒素ガスからガス供給配管５６外部に向かって熱移動が生ずることにより、窒素ガスの温度が低下する。しかし、本実施の形態では、帯ヒータ５８に電力供給することにより、窒素ガスの温度をガス吐出温度に維持しつつ窒素ガス供給ノズル１２まで到達させられる。そのため、少量の電力供給により、窒素ガスの温度の低下を防止できる。
【００４６】
そして、バルブ８３が開放されると、窒素ガス供給ノズル１２からは、吐出方向ＡＲ１の向きにエッチング液２１の液温以上に加温された窒素ガスが吐出され、処理槽２０に貯留されたエッチング液２１の上部付近に供給される。これにより、処理槽２０に貯留されたエッチング液２１の上部付近から処理チャンバ１０の雰囲気に向けて熱移動が生じて、エッチング液２１の上部付近の液温がエッチング温度から低下することを防止できる。
【００４７】
すなわち、加温された窒素ガスを供給しない場合、処理槽２０内のエッチング液２１は、処理槽２０の底部外壁に設けられたヒータ２９によって加温される。一方、処理槽２０の上部付近から処理チャンバ１０の雰囲気に向けて熱移動が生ずる。これにより、エッチング液２１の温度は、処理槽２０の底部付近の方が処理槽２０の上部付近より高くなり、エッチング液２１の温度分布が均一とならない。そのため、処理槽２０底部付近の方が処理槽２０上部付近よりもエッチング量が多くなり、基板Ｗ上の各部分でエッチング量が相違することになる。
【００４８】
これに対して、加温された窒素ガスを供給する場合、エッチング液２１からの熱移動をガス吐出温度に加温した窒素ガスによって補償できる。そのため、処理槽２０に貯留されたエッチング液２１の各部分における温度分布を略均一に維持でき、エッチング液２１に浸漬される角基板の全面にわたって数ｎｍ程度に均一に良好なエッチング処理をすることができる。
【００４９】
リフタ４０は、処理槽２０に貯留されるエッチング液２１に一組の複数（本実施の形態では２５枚または５０枚）の基板Ｗを浸漬させる機構である。図１に示すように、リフタ４０は、３本の保持棒４１を備える。３本の保持棒４１のそれぞれには、基板Ｗの外縁部がはまり込んで基板Ｗを起立姿勢にて保持する複数の保持溝（図示省略）が所定間隔にて紙面垂直方向に配列して設けられる。これにより、リフタ４０は、各基板Ｗを３本の保持棒４１によって起立姿勢で保持しつつ上下方向に昇降する。
【００５０】
制御部９０は、プログラムや変数等を格納するメモリ９１と、メモリ９１に格納されたプログラムに従った制御を実行するＣＰＵ９２とを備える。ＣＰＵ９２は、メモリ９１に格納されているプログラムに従って、ヒータ２９、５３の出力制御、リフタ４０の昇降制御、およびミキシングバルブ６３、バルブ８３の開閉制御等を所定のタイミングで行う。
【００５１】
＜１．２．基板処理のシーケンス＞
ここでは、基板処理装置１の処理チャンバ１０内で施される基板処理のシーケンスについて説明する。まず、処理チャンバ１０のスライド開閉機構（図示省略）が開放されて、リフタ４０がこのスライド開閉機構を介して処理チャンバ１０の外部まで上昇する。続いて、リフタ４０は、搬送ロボット（図示省略）から一組の複数の基板Ｗを受取る。
【００５２】
次に、リフタ４０を下降させ、スライド開閉機構（図示省略）が閉鎖されるとともに、複数の基板Ｗが処理槽２０に貯留されたエッチング液に浸漬されることにより、各基板Ｗに対してエッチング処理が施される。
【００５３】
ここで、エッチング処理中において、ヒータ２９、３５のそれぞれには電力が供給され続けるとともにポンプ３４が駆動し続けるため、液温がエッチング温度に設定されたエッチング液は処理槽２０内に供給されて、処理槽２０の上部からはエッチング液が溢れ出る。そして、溢れ出たエッチング液は回収部２５で回収され再度薬液調合槽５０に供給される。すなわち、エッチング液は、処理槽２０に循環供給される。
【００５４】
さらに、エッチング処理中には、窒素ガス供給ノズル１２からガス吐出温度に維持された窒素ガスが供給され続ける。すなわち、エッチング処理中において帯ヒータ５８には電力が供給され続けるため、窒素ガスは、薬液調合槽５０および帯ヒータ５８によって加温されて、窒素ガス供給ノズル１２から処理槽２０のエッチング液２１の上部付近に向けてガス吐出温度に維持された窒素ガスが供給され続ける。
【００５５】
これにより、エッチング液２１から処理チャンバ１０の雰囲気中に向かって移動する熱をガス吐出温度に加温した窒素ガスの熱によって補償できる。そのため、処理槽２０に貯留されたエッチング液２１の各部分における温度分布を略均一に維持でき、エッチング液２１に浸漬される基板Ｗの全面にわたって数ｎｍ程度に均一に良好なエッチング処理をすることができる。
【００５６】
そして、エッチング処理が完了した後に、スライド開閉機構（図示省略）を開放し、リフタ４０を処理チャンバ１０の上方まで上昇させ、一組の複数の処理済み基板Ｗをリフタ４０から搬送ロボット（図示省略）に受け渡すことにより、処理チャンバ１０での処理を終了する。
【００５７】
＜１．３．第１の実施の形態の基板処理装置の利点＞
以上のように、第１の実施の形態の基板処理装置１は、薬液調合槽５０のヒータ５３および処理槽２０のヒータ２９によってエッチング液の液温をエッチング温度に加温して維持できる。また、エッチング温度以上のガス吐出温度に維持された窒素ガスを窒素ガス供給ノズル１２から処理槽２０の上部付近に供給することにより、エッチング液２１から処理チャンバ１０内の雰囲気への熱移動を補償できる。そのため、エッチング液２１の各部分における温度分布を略均一に維持でき、良好なエッチング処理を実行できる。
【００５８】
＜２．第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図５は、本実施の形態の基板処理装置１００の全体構成の一例を示す図である。図５に示すように、第２の実施の形態における基板処理装置１００は、第１の実施の形態の基板処理装置１と比較して、
（１）純水の供給方法が異なる点と、
（２）比重検出器１２７を有する点と、
を除いては、第１の実施の形態の基板処理装置１とハードウェア構成において同様である。そこで、以下ではこの相違点を中心に説明する。
【００５９】
なお、以下の説明において、第１の実施の形態の基板処理装置１における構成要素と同様な構成要素については同一符号を付している。これら同一符号の構成要素は、第１の実施の形態において説明済みであるため、本実施形態では説明を省略する。
【００６０】
＜２．１．基板処理装置の構成＞
純水供給ノズル１７５は、紙面鉛直方向に延伸するノズルであり、処理槽２０の上方に窒素ガス供給ノズル１２と隣接して配設される。また、純水供給ノズル１７５は、供給配管１７２およびバルブ１７３を介して純水供給源１７１に連通接続される。これにより、バルブ１７３が開放されると、純水供給ノズル１７５から処理槽２０の上方に向けて略室温の純水を供給できる。
【００６１】
また、エッチング処理中においては、処理槽２０に貯留されるエッチング液２１は沸点付近まで加温される。この液温状態において、少量の純水をエッチング液２１に供給することにより、エッチング液２１が突沸することを防止できる。
【００６２】
比重検出器１２７は、処理槽２０内に配置されており、貯留されたエッチング液２１の比重を検出する。ここで、エッチング処理において、エッチング液の比重は、エッチング液の液温とともに、単位時間当りのエッチング量を規定する重要なパラメータである。
【００６３】
したがって、制御部９０は、比重検出器１２７によって検出されるエッチング液の比重値に基づいてバルブ１７３およびバルブ１６３の開閉制御してエッチング液または純水を供給することにより、エッチング液の比重値が所定範囲となるように調整する。なお、エッチング液が満たすべき比重値の所定範囲は、実験等によって予め求めても良い。
【００６４】
＜２．２．基板の引上げ動作のシーケンス＞
ここで、基板処理装置１００にてエッチング処理が完了すると、一組の複数の基板Ｗは、リフタ４０によって処理チャンバ１０の外部に上昇させられるとともに、搬送ロボット（図示省略）によって純水洗浄を施すリンス槽（図示省略）に搬送される。
【００６５】
しかし、エッチング処理が完了した時点において、各基板Ｗはエッチング温度に加温されたエッチング液２１によって加温されている。そのため、エッチング液が付着したままの状態で各基板Ｗを処理槽２０からリンス槽まで搬送すると、エッチング液が付着した部分でエッチング処理が進行し、その結果、基板Ｗ全面にわたって均一なエッチング処理できないという問題が生ずる。
【００６６】
そこで、以下では、上記問題の発生を防止しつつ、処理槽２０のエッチング液２１から基板Ｗを引上げる手順について説明する。なお、処理チャンバ１０内で施される基板処理については、第１の実施の形態で説明済みであるため、ここでは省略する。
【００６７】
エッチング液２１に浸漬することによって施されるエッチング処理が完了すると、一組の複数の基板Ｗは、リフタ４０によって上昇させられる。また、リフタ４０が上昇し始める時点、または上昇直前の時点において、バルブ１７３が開放されて処理槽２０の上方に向けて純水が供給される。すなわち、リフタ４０によって上昇させ続けられる各基板Ｗに向けて純水が供給される。
【００６８】
これにより、エッチング液２１から引上げられる各基板Ｗの表面に付着したエッチング液は、純水によって取り除かれる。また、エッチング液２１によって加温された各基板Ｗは、略室温の純水によって冷却されて、各基板Ｗの温度はエッチング処理可能な温度より低い温度まで降温される。そのため、各基板Ｗでのエッチング処理の進行が停止し、基板Ｗ上の各部分におけるエッチング量が不均一となる問題を防止できる。
【００６９】
続いて、純水供給源１７１からの純水による冷却および洗浄処理が完了した基板は、リフタ４０によってさらに上昇させ続けられ、スライド開閉機構（図示省略）を介して処理チャンバ１０の上方に到達する。そして、各基板Ｗは、リフタ４０から搬送ロボット（図示省略）に受け渡されることにより、基板の引上げ動作が終了する。
【００７０】
＜２．３．第２の実施の形態の基板処理装置の利点＞
以上のように、第２の実施の形態の基板処理装置１００は、エッチング処理が完了した後に、エッチング液２１から各基板Ｗを引き上げる際に、各基板Ｗに向けて純水を供給できる。これにより、各基板Ｗに付着したエッチング液を除去しつつ、各基板Ｗの温度をエッチング温度から降温できる。そのため、エッチング処理の進行を確実に停止でき、基板Ｗ上の各部分におけるエッチング量が不均一となる問題を防止できる。
【００７１】
＜３．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。
【００７２】
（１）第１および第２の実施の形態において、ガス供給配管５６には帯状の帯ヒータ５８がらせん状に巻かれているがこれに限定されるものでない。例えば、図４に示すように、ガス供給配管５６の外側を筒状に覆う発熱体であってもよい。
【００７３】
（２）第１および第２の実施の形態において、エッチング液供給源６１、純水供給源７１、窒素ガス供給源８１および純水供給源１７１は、基板処理装置の構成要素として説明されているが、これに限定されるものでなく、例えば、半導体製造工場の共通配管からリン酸、純水および窒素ガスの供給を受けても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の第１の実施の形態における基板処理装置の全体構成の一例を示す図である。
【図２】ガス供給配管５６付近の構成の一例を示す図である。
【図３】帯ヒータ５８を説明するための図である。
【図４】ガス供給配管５６付近の構成の他の例を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態における基板処理装置の全体構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００７５】
１、１００ 基板処理装置
１０ 処理チャンバ
１２ 窒素ガス供給ノズル
１３ 熱電対
２０ 処理槽
２５ 回収部
２６ 温度検出器
２９、５３ ヒータ
３４、３５ ポンプ
３８ 気水分離部
５０ 薬液調合槽
５５ ガス導入管
５６ ガス供給配管
５８（５８ａ、５８ｂ） 帯ヒータ
６１ エッチング液供給源
６３ ミキシングバルブ
７１、１７１ 純水供給源
８１ 窒素ガス供給源
９０ 制御部
１２７ 比重検出器
１７５ 純水供給ノズル
Ｗ 基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理液により基板に所定の処理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、
前記処理槽内の処理液に基板を保持する基板保持機構と、
前記処理槽に処理液を供給する処理液供給部と、
処理液を加熱する処理液加熱部と、
前記処理槽に貯留され、前記処理液加熱部により加熱された処理液の液面に加熱された気体を供給する気体供給部と、
を備えた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、
前記気体供給部は、
処理液の液面へ気体を供給するための気体供給ノズルと、
気体を加熱するための気体加熱部と、
一端が前記気体供給ノズルに、他端が前記気体加熱部に連通接続され、前記気体加熱部により加熱された気体を前記気体供給ノズルへ供給するための気体供給配管と、
を備えた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、
前記気体供給配管に設けられ、前記気体供給配管に流れる気体を加熱するための帯状のヒータ、
をさらに備えたことを特徴とする基板処理装置。
【請求項４】
請求項１に記載の基板処理装置において、
前記処理槽から排出された処理液を再び前記処理液供給部から処理液を供給するための循環路、
をさらに備え、
前記処理液加熱部は、
前記循環路の途中に設けられ、処理液を貯留するための貯留部と、
前記貯留部内の処理液を加熱するための貯留部用ヒータと、
を備えた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、
前記気体供給部は、
処理液の液面へ気体を供給するための気体供給ノズルと、
一端が前記気体供給ノズルに連通接続され、気体を前記気体供給ノズルへ供給するための気体供給配管
と、を備え、
前記気体供給配管の一部は、前記貯留部の周囲に配置されてい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において、
前記気体供給配管は、
前記貯留部の周囲に配置されている部分と前記気体供給ノズルとの間の少なくとも一部に前記気体供給配管に流れる気体を加熱するための帯状のヒータ、
をさらに備えたことを特徴とする基板処理装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記処理液加熱部は、
処理槽の外部に設けられ、前記処理槽内に貯留された処理液を加熱する処理槽用ヒータ、
を備えたことを特徴とする基板処理装置。
【請求項１】
処理液により基板に所定の処理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、
前記処理槽内の処理液に基板を保持する基板保持機構と、
前記処理槽に処理液を供給する処理液供給部と、
処理液を加熱する処理液加熱部と、
前記処理槽に貯留され、前記処理液加熱部により加熱された処理液の液面に加熱された気体を供給する気体供給部と、
を備えた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、
前記気体供給部は、
処理液の液面へ気体を供給するための気体供給ノズルと、
気体を加熱するための気体加熱部と、
一端が前記気体供給ノズルに、他端が前記気体加熱部に連通接続され、前記気体加熱部により加熱された気体を前記気体供給ノズルへ供給するための気体供給配管と、
を備えた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、
前記気体供給配管に設けられ、前記気体供給配管に流れる気体を加熱するための帯状のヒータ、
をさらに備えたことを特徴とする基板処理装置。
【請求項４】
請求項１に記載の基板処理装置において、
前記処理槽から排出された処理液を再び前記処理液供給部から処理液を供給するための循環路、
をさらに備え、
前記処理液加熱部は、
前記循環路の途中に設けられ、処理液を貯留するための貯留部と、
前記貯留部内の処理液を加熱するための貯留部用ヒータと、
を備えた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、
前記気体供給部は、
処理液の液面へ気体を供給するための気体供給ノズルと、
一端が前記気体供給ノズルに連通接続され、気体を前記気体供給ノズルへ供給するための気体供給配管
と、を備え、
前記気体供給配管の一部は、前記貯留部の周囲に配置されてい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において、
前記気体供給配管は、
前記貯留部の周囲に配置されている部分と前記気体供給ノズルとの間の少なくとも一部に前記気体供給配管に流れる気体を加熱するための帯状のヒータ、
をさらに備えたことを特徴とする基板処理装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記処理液加熱部は、
処理槽の外部に設けられ、前記処理槽内に貯留された処理液を加熱する処理槽用ヒータ、
を備えたことを特徴とする基板処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００６−３２６７３（Ｐ２００６−３２６７３Ａ）
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２０９６８２（Ｐ２００４−２０９６８２）
【出願日】平成１６年７月１６日（２００４．７．１６）
【出願人】（０００２０７５５１）大日本スクリーン製造株式会社 (2,640)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月１６日（２００４．７．１６）
【出願人】（０００２０７５５１）大日本スクリーン製造株式会社 (2,640)
【Ｆターム（参考）】
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