特開 2024-141993 基板処理装置及び基板処理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024141993

(43)【公開日】2024-10-10

(54)【発明の名称】基板処理装置及び基板処理方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/306 20060101AFI20241003BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20241003BHJP

【ＦＩ】

H01L21/306 R

H01L21/306 E

H01L21/304 648

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023053917

(22)【出願日】2023-03-29

(71)【出願人】

【識別番号】000002428

【氏名又は名称】芝浦メカトロニクス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001771

【氏名又は名称】弁理士法人虎ノ門知的財産事務所

(72)【発明者】

【氏名】土持 鷹彬

【テーマコード（参考）】

5F043

5F157

【Ｆターム（参考）】

5F043AA35

5F043BB23

5F043DD13

5F043EE07

5F043EE08

5F043EE09

5F043EE10

5F043EE12

5F043EE22

5F157CC11

5F157CC21

5F157CF32

(57)【要約】

【課題】基板の処理における基板周囲の雰囲気の清浄度を向上させること。
【解決手段】実施形態に係る基板処理装置１は、基板Ｗを保持して回転する回転保持部１０と、回転保持部１０により保持された基板Ｗの被処理面に対して、処理液供給口６２ａから処理液を供給する処理液供給機構４１０と、処理液供給口６２ａと、蒸気供給口６２ｂとが形成され、基板Ｗの被処理面に対向して、被処理面を覆うように設けられたプレート６２を有し、被処理面に供給された処理液を加熱する加熱部６０と、回転保持部１０により保持された基板Ｗの被処理面と、加熱部６０との間の第１の空間に、蒸気供給口６２ｂから蒸気を供給する蒸気供給部２０と、処理液供給機構４１０が被処理面に処理液Ｌを供給している期間の少なくとも一部の期間で、第１の空間に蒸気を供給するように蒸気供給部２０を制御する制御部９０と、を備える。
【選択図】図２Ａ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板を保持して回転する保持部と、
前記保持部により保持された前記基板の被処理面に対して、処理液供給口から処理液を供給する処理液供給部と、
前記処理液供給口と、蒸気供給口とが形成され、前記被処理面に対向して、前記被処理面を覆うように設けられたプレートを有し、前記被処理面に供給された前記処理液を加熱する加熱部と、
前記保持部により保持された前記基板の被処理面と、前記加熱部との間の第１の空間に、前記蒸気供給口から蒸気を供給する蒸気供給部と、
前記処理液供給部が前記被処理面に前記処理液を供給している期間の少なくとも一部の期間で、前記第１の空間に前記蒸気を供給するように前記蒸気供給部を制御する制御部と、
を備える基板処理装置。

【請求項2】

前記蒸気は、前記処理液と同一種類の液体から生成された蒸気である、請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項3】

前記処理液供給部は、前記処理液を貯留するタンクを備え、
前記蒸気供給部が供給する前記蒸気は、前記タンクにおいて生じた蒸気である、請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項4】

前記蒸気供給部により前記蒸気が供給された後、前記蒸気供給口から前記被処理面に洗浄液を供給する洗浄液供給部を更に備える、請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項5】

前記保持部の側方に設けられたカップと、
前記カップと前記保持部との間に設けられ、前記被処理面に供給されて、前記基板から飛散した前記処理液を受けるセパレータと、
前記カップの内部の雰囲気を吸引して排気する吸引部と、
を更に備え、
前記セパレータには、前記セパレータを貫通する排気口が形成され、
前記吸引部は、前記カップの内部の雰囲気を吸引することにより、前記排気口を介して前記蒸気を排気する、
請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項6】

基板を保持して回転させる工程と、
前記基板の被処理面に対して、処理液供給口から処理液を供給する工程と、
前記被処理面に対向して、前記被処理面を覆うように設けられたプレートを有する加熱部により、前記被処理面に供給された前記処理液を加熱する工程と、
前記基板の被処理面と、前記加熱部との間の第１の空間に、蒸気を供給する工程と、
を有し、
前記蒸気を供給する工程は、前記処理液を供給する工程において、前記被処理面に前記処理液を供給している期間の少なくとも一部の期間で行う、
基板処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、基板処理装置及び基板処理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体ウェーハ等の基板に積層された膜を、処理液によりエッチングするウェットエッチングを行う基板処理装置がある。例えば、枚葉式の基板処理装置は、基板を回転させながら、基板の回転中心付近にエッチング用の処理液を供給して、基板の表面に処理液を広げることにより、基板を一枚ずつ処理する。

【0003】

このとき、基板の表面に供給された処理液の熱は基板を介して逃げてしまう。このため、基板の表面に供給された処理液の温度が低下しやすい。具体的（例示的）には、回転中心付近に供給された処理液は高温が維持されるが、基板の外周に向かって処理液が移動するにしたがって、放熱により処理液の温度が低下してしまう。

【0004】

このように基板の表面上の位置によって、処理液の温度が異なると、基板の位置によってエッチングレートに差が生じるため、基板の全体を均一に処理することが困難になる。これに対処するため、基板の表面上の処理液の温度を維持しながらエッチング処理する基板処理装置がある。

【0005】

この基板処理装置は、基板表面の上方に、基板の表面を覆う程度の大きさのヒータプレートを設け、ヒータプレートを基板の表面に接近させて、ヒータプレートの中心付近に設けられた吐出口から高温の処理液を供給する。基板とヒータプレートとの間の距離は、数ミリ程度であり、処理液は加熱されながら基板表面上を流れることになる。これにより、処理液のエッチング性能を維持できるようにしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１４－２０９５８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、基板への処理液の供給中に基板周囲の雰囲気の清浄度が低下してしまうことがある。

【0008】

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、基板の処理における基板周囲の雰囲気の清浄度を向上させることができる基板処理装置及び基板処理方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明の一態様に係る基板処理装置は、基板を保持して回転する保持部と、前記保持部により保持された前記基板の被処理面に対して、処理液供給口から処理液を供給する処理液供給部と、前記処理液供給口と、蒸気供給口とが形成され、前記被処理面に対向して、前記被処理面を覆うように設けられたプレートを有し、前記被処理面に供給された前記処理液を加熱する加熱部と、前記保持部により保持された前記基板の被処理面と、前記加熱部との間の第１の空間に、前記蒸気供給口から蒸気を供給する蒸気供給部と、前記処理液供給部が前記被処理面に前記処理液を供給している期間の少なくとも一部の期間で、前記第１の空間に前記蒸気を供給するように前記蒸気供給部を制御する制御部と、を備える。

【0010】

また、上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明の一態様に係る基板処理方法は、基板を保持して回転させる工程と、前記基板の被処理面に対して、処理液供給口から処理液を供給する工程と、前記被処理面に対向して、前記被処理面を覆うように設けられたプレートを有する加熱部により、前記被処理面に供給された前記処理液を加熱する工程と、前記基板の被処理面と、前記加熱部との間の第１の空間に、蒸気を供給する工程と、を有し、前記蒸気を供給する工程は、前記処理液を供給する工程において、前記被処理面に前記処理液を供給している期間の少なくとも一部の期間で行う。

【発明の効果】

【0011】

本発明の一態様によれば、基板の処理における基板周囲の雰囲気の清浄度を向上させることができる基板処理装置及び基板処理方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、高温の薬液（処理液）で処理する従来の基板処理装置の一例を示す図である。

【図2A】図２Ａは、第１の実施形態の基板処理装置の構成の一例を示す図である。

【図2B】図２Ｂは、第１の実施形態の基板処理装置の構成の一例を示す図である。

【図3】図３は、第１の実施形態に係る基板処理装置が実行する処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【図4】図４は、第２の実施形態に係る基板処理装置の構成の一例を示す図である。

【図5】図５は、変形例に係るセパレータの構成の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

図１は、高温の薬液（処理液）１０２により基板１００を処理する従来の基板処理装置の一例を示す図である。本願発明者は、図１に示すように、基板１００の清浄度が低下する原因を検討した結果、次のことを見出した。すなわち、回転する基板１００に対し、その基板１００を覆うように加熱部(ヒータプレート)１０１を対向させ、処理液１０２を吐出すると、加熱部１０１と基板１００との間の空間が、基板１００の外側よりも負圧となり、基板１００の外周側から中央側へ向けた気流１０３が発生することが分かった。例えば、このような気流１０３は、基板１００の外周側から中央側へ向かう渦巻き状の気流である。このような気流１０３が発生すると、基板１００の外方の雰囲気や、基板１００から飛散した処理液１０２の液滴、処理液１０２から発生したミストが、基板１００の中央側に引き込まれてしまう。これが、基板１００表面上の雰囲気の清浄度の低下につながることを見出した。

【0014】

（第１の実施形態）
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。図２Ａ及び図２Ｂは、第１の実施形態の基板処理装置１の構成の一例を示す図である。図２Ａ及び図２Ｂに示すように、基板処理装置１は、基板Ｗを回転体である回転保持部１０とともに回転させながら、処理液Ｌを供給する処理液供給機構において加熱された処理液Ｌを、基板Ｗの一方の面（以下、被処理面とする）に供給することにより、被処理面を処理する。このとき、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、駆動部８０が、プレート６２を有する加熱部６０を基板Ｗの被処理面に接近させて、加熱部６０と基板Ｗとの間の空間を狭めることにより、熱を逃げ難くするとともに加熱して、処理液Ｌの温度低下を抑制する。加熱部６０は、基板Ｗに非接触で、且つ基板Ｗに対して進退可能である。

【0015】

なお、本実施形態により処理される基板Ｗは、例えば、窒化膜が形成されたシリコンウェーハであり、処理液Ｌとしては、窒化膜をエッチングするためのリン酸（Ｈ_３ＰＯ_４）を含む水溶液（以下、リン酸溶液とする）を用いる。

【0016】

基板処理装置１は、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、回転保持部１０、蒸気供給部２０、水封部３０、供給部４０、加熱部６０、熱電対７０、駆動部８０、制御部９０を有する。

【0017】

回転保持部１０は、回転体１１及び保持部１３を備え、保持部１３に保持された基板Ｗを回転させる。回転体１１は、保持部１３に保持された基板Ｗに間隔を空けて対向するテーブル１２を有する。回転体１１は、一端がテーブル１２によって塞がれた円筒形状である。テーブル１２は、基板Ｗよりも大きな径の円形の面である。回転保持部１０は、保持部の一例である。

【0018】

回転体１１は、処理液Ｌに対して耐性を有する材料で形成されている。例えば、ＰＴＦＥ、ＰＣＴＦＥなどのフッ素系の樹脂により、回転体１１を構成することが好ましい。なお、このような回転体１１は、図示はしないが、設置面又は設置面に設置された架台に固定された固定ベース上に、回転機構によって回転可能に設けられている。なお、回転機構は、回転体１１を回転させる機構である。回転機構は、例えば、中空モータである。

【0019】

保持部１３は、テーブル１２と平行に且つ間隔を空けて、基板Ｗを保持する。保持部１３は、例えば、保持ピンである。保持ピンは、図示しない駆動機構によって回転体１１の軸と平行な軸を中心に、偏心回転することにより、基板Ｗの縁部に接して基板Ｗを保持する保持位置と、基板Ｗの縁部から離れることにより基板Ｗを解放する解放位置との間を移動する。

【0020】

回転体１１の周囲には、カップ１４、セパレータ１５が設けられている。カップ１４、セパレータ１５は、上部の径が概ね窄まるように屈曲された筒状体であり、カップ１４は外側、セパレータ１５は内側となるように同心円状に配置されている。カップ１４の底面には蒸気を排気するための排気口（カップ排気口）及び洗浄液を排液するための排液口（カップ排液口）が形成されている。また、セパレータ１５の底面には、処理液Ｌを排液するための排液口（セパレータ排液口）が設けられている。カップ１４と、セパレータ１５とは、図示しない駆動機構によって、昇降可能に設けられている。

【0021】

セパレータ１５は、第１の部材１５ａと、第２の部材１５ｂと、第３の部材１５ｃとを備える。また、セパレータ１５には、排気口（セパレータ排気口）１５ｄが形成されている。第１の部材１５ａは、上下方向に延び、平面視で回転体１１を囲むように設けられた部材である。第２の部材１５ｂは、上下方向に対して傾斜した部材であり、上端が第１の部材１５ａの下端に接続されている。第２の部材１５ｂは、平面視で回転体１１から遠ざかる方向に延び、回転体１１から遠い側が低くなるように傾斜している。第３の部材１５ｃは、上下方向に延び、平面視で回転体１１を囲むように設けられた部材である。第３の部材１５ｃは、第２の部材１５ｂの下端に接続されている。第２の部材１５ｂと第３の部材１５ｃとの接続部分には、排気口（セパレータ排気口）１５ｄが形成されている。すなわち、セパレータ１５には、セパレータ１５を貫通するセパレータ排気口１５ｄが形成されている。

【0022】

セパレータ１５は、回転する基板Ｗから飛散する処理液Ｌを、基板Ｗの周囲から受ける。セパレータ１５が受けた処理液Ｌは、セパレータ排液口を介して図示しない回収経路に排出される。例えば、基板Ｗに対して、処理液Ｌとしてリン酸溶液が供給されるとき、セパレータ１５は駆動機構により上昇して、図２Ａに示す位置に位置付けられる。セパレータ１５の内壁が基板Ｗから飛散したリン酸溶液を受けて、リン酸溶液がセパレータ排液口から排出される。

【0023】

また、カップ１４は、回転する基板Ｗから飛散する洗浄液を、基板Ｗの周囲から受ける。カップ１４が受けた洗浄液は、カップ排液口から排出される。例えば、基板Ｗに対して、洗浄液が供給されるとき、カップ１４は、駆動機構により上昇した位置に位置づけられる。一方、セパレータ１５は駆動機構により下降した位置に位置づけられる。このような駆動機構の動作により、基板Ｗに対して、カップ１４の内壁が露出する。カップ１４の内壁が基板Ｗから飛散した洗浄液を受けて、洗浄液がカップ排液口から排出される。

【0024】

ここで、図２Ａに示すように、セパレータ１５は、カップ１４により囲まれた基板Ｗの側方の空間（第２の空間）を基板Ｗ側の空間（第３の空間）と、第３の空間とは反対側の空間（カップ１４側の空間（第４の空間））とに区画する。

【0025】

一方、カップ排気口は、図示しない排気経路に接続されており、排気経路には吸引部１６が設けられている。吸引部１６は、上述した第２の空間の雰囲気を吸引する。具体的には、吸引部１６は、カップ排気口を介して上述した第４の空間の雰囲気を吸引する。また、第４の空間の雰囲気を吸引することで、セパレータ排気口１５ｄを介して、上述した第３の空間の雰囲気も吸引される。また、このようにして第２の空間（第３の空間と第４の空間）の雰囲気を吸引することで、基板Ｗと加熱部６０との間の空間（第１の空間）の雰囲気も吸引することができる。これにより、基板Ｗと加熱部６０との間に供給される蒸気（後述）を排気する。

【0026】

ここで、第２の部材１５ｂの下端の位置よりも、第３の部材１５ｃの上端の位置のほうが、上下方向において高い位置にある。そのため、第３の部材１５ｃの上端部分は、いわゆる「かえし」となる。これにより、気体のみが排出され、液体（処理液Ｌ）が第４の空間に流出することを抑制することができる。

【0027】

蒸気供給部２０は、保持部１３に保持された基板Ｗと加熱部６０との間に蒸気を供給する。また、水封部３０は、蒸気供給部２０で生成された蒸気を安全に排出するための機構である。蒸気供給部２０及び水封部３０の詳細については、後述する。

【0028】

供給部４０は、基板Ｗの被処理面、つまり保持部１３に保持された基板Ｗのテーブル１２と反対側の面に、処理液Ｌ及び洗浄液を供給する。供給部４０は、処理液Ｌを供給する処理液供給機構４１０及び洗浄液を供給する洗浄液供給機構４２０を有する。処理液供給機構４１０は、処理液供給部の一例である。洗浄液供給機構４２０は、洗浄液供給部の一例である。

【0029】

処理液供給機構４１０は、処理液Ｌとしてリン酸溶液を供給する。洗浄液供給機構４２０は、洗浄液として純水（Ｈ_２О）を供給する。なお、処理液Ｌは、リン酸溶液に限られない。また、洗浄液は、純水に限られない。処理液供給機構４１０は、処理液Ｌを貯留する処理液槽４１ａ及び処理液供給ノズル４１ｂを有する。洗浄液供給機構４２０は、洗浄液を貯留する洗浄液槽４２ａ及び洗浄液供給ノズル４２ｂを有する。

【0030】

処理液槽４１ａは、処理液供給管に接続されている。処理液供給管の先端部は処理液供給ノズル４１ｂに接続されている。処理液供給ノズル４１ｂは、保持部１３に保持された基板Ｗに対向している。また、処理液槽４１ａの内部には、貯留された処理液Ｌを加熱するためのヒータ（図２Ａ及び図２Ｂにおいては不図示）が設けられている。処理液槽４１ａに貯留された処理液Ｌは、加熱された状態で、処理液供給管を介して、処理液供給ノズル４１ｂから基板Ｗの表面に供給される。

【0031】

洗浄液槽４２ａは、洗浄液供給管に接続されている。洗浄液供給管の先端部は洗浄液供給ノズル４２ｂに接続されている。洗浄液供給ノズル４２ｂは、保持部１３に保持された基板Ｗに対向している。これにより、洗浄液槽４２ａからの洗浄液は、洗浄液供給管を介して、洗浄液供給ノズル４２ｂから基板Ｗの表面に供給される。

【0032】

処理液供給管及び洗浄液供給管には、それぞれバルブ、流量計(不図示)が設けられている。バルブは、配管内を流れる液の流量の調節機能と流路の開閉機能を有している。処理液供給管に設けられたバルブが、処理液槽４１ａから処理液供給管に流れ込む処理液Ｌの量を調整する。処理液供給管を流れる処理液Ｌの量は、処理液供給管に設けられた流量計により検出される。また、洗浄液供給管に設けられたバルブが、洗浄液槽４２ａから洗浄液供給管に流れ込む洗浄液の量を調整する。洗浄液供給管を流れる洗浄液の量は、洗浄液供給管に設けられた流量計により検出される。

【0033】

なお、処理液槽４１ａに貯留される処理液Ｌの生成設備及び生成方法は特定のものには限定されない。また、洗浄液槽４２ａに貯留される洗浄液の生成設備及び生成方法についても特定のものには限定されない。また、基板処理装置１が設置される工場に備えられた処理液を生成する設備から、処理液Ｌ又は洗浄液の供給を受けるようにしてもよい。

【0034】

加熱部６０は、基板Ｗの被処理面に供給された処理液Ｌを加熱する。加熱部６０は、複数のヒータ６１、プレート６２、フランジ６３を備える。プレート６２は、基板Ｗの被処理面に対向する位置に設けられ、基板Ｗに接離する方向に移動可能な部材である。プレート６２の、基板Ｗの被処理面に対向する面の外形は、基板Ｗの被処理面の外形以上の大きさである。例えば、プレート６２は、基板Ｗと同じ径又は基板Ｗの径よりも大径の円形である。すなわち、プレート６２は、保持部１３に保持された基板Ｗを覆うように設けられている。プレート６２は、石英により形成されている。なお、プレート６２は、耐熱性と耐液性を両立させるため、二重構造となっていてもよい。つまり、耐熱性を有する材料によって基体が形成され、その周囲が処理液Ｌに対して耐性のある材料で覆われていてもよい。例えば、石英を基体として、その周囲にＰＴＦＥ、ＰＣＴＦＥなどのフッ素系の樹脂のカバーを形成することにより、プレート６２が構成されていてもよい。プレート６２の上部の周縁には、外方に拡径したフランジ６３が形成されている。なお、処理液Ｌを加熱するとは、基板Ｗを加熱することで、加熱された基板Ｗを介して処理液Ｌが加熱される態様も含むものとする。

【0035】

プレート６２は、回転保持部１０側の第１の面及び第１の面とは反対側の第２の面を備える。プレート６２には、処理液供給口６２ａ及び蒸気供給口６２ｂが形成されている。本実施形態においては、処理液供給口６２ａ及び蒸気供給口６２ｂは、プレート６２の第１の面から第２の面までを貫通する孔である。処理液供給口６２ａと、蒸気供給口６２ｂとは、プレート６２において、保持部１３に保持された基板Ｗの中心又は中心付近に対向する位置に形成されている。そして、プレート６２に形成された処理液供給口６２ａには、処理液供給ノズル４１ｂが挿通されている。また、プレート６２に形成された蒸気供給口６２ｂには、洗浄液供給ノズル４２ｂが挿通されている。そして、処理液供給ノズル４１ｂの吐出口及び洗浄液供給ノズル４２ｂの吐出口の２つの吐出口が基板Ｗ側に露出している。２つの吐出口は、回転体１１の回転の軸からずれている。これは、基板Ｗの回転に伴って、基板Ｗにおける吐出口との対向部分が逐次変化することにより、処理液Ｌの温度の均一化に寄与するためである。

【0036】

ヒータ６１は、通電により発熱する。複数のヒータ６１は、プレート６２の水平方向の異なる位置に設けられている。例えば、ヒータ６１は、発熱量を個別に制御可能な、例えば、３つのヒータ片によって構成されている。つまり、円形状のヒータ片の外側に、円環状の２つのヒータ片が同心で配置されている。このようなヒータ６１によれば、同心で配置された３つのヒータ片の発熱量を個別に制御することで、同心状の部分毎に処理液Ｌの温度を変えることができる。なお、加熱部６０の径は、基板Ｗの外周側の温度低下を抑制するために、基板Ｗの径以上、つまり基板Ｗの径と同じか、基板Ｗより大きな径であることが好ましい。

【0037】

熱電対７０は、プレート６２の温度を測定する。熱電対７０は、プレート６２の内側に設けられている。熱電対７０は、プレート６２の径方向の異なる位置に複数設けられている。例えば、熱電対７０が、３つのヒータ片に対応して３か所設けられている。

【0038】

駆動部８０は、プレート６２を、基板Ｗに対して進退させる機構である。駆動部８０は、支持部８１、アーム８２、昇降機構８３を有する。支持部８１は、リング状の部材であり、その内側にプレート６２が挿通され、上部にフランジ６３が当接することにより、プレート６２を水平に支持する。アーム８２は、水平方向に延びた部材である。アーム８２の一端が支持部８１に固定されている。

【0039】

昇降機構８３は、架台に立設され、アーム８２を介してプレート６２を昇降させる機構である。昇降機構８３は、回転体１１の軸に平行な方向に移動する可動部を有し、可動部にアーム８２の他端が取り付けられている。昇降機構８３は、例えば、シリンダ、ボールねじ機構など、可動部を移動させる種々の機構を適用可能であるが、詳細は省略する。昇降機構８３は、プレート６２を待機位置（Ａ）と、加熱位置（Ｂ）との間で、移動するように昇降させる。待機位置（Ａ）は、図示しない搬送ロボットのハンドによって、基板Ｗの搬入または搬出が可能となるように、プレート６２が上昇したときの、プレート６２における基板Ｗと対向する面の高さ位置である。また、加熱位置（Ｂ）は、基板Ｗの表面との間に間隔ｄが形成される位置までプレート６２が下降したときの、プレート６２における基板Ｗと対向する面の高さ位置である。この間隔ｄは、例えば、４ｍｍ以下であるが、基板Ｗ上の処理液Ｌとの間に２ｍｍ程度の隙間が空くように維持される。

【0040】

なお、処理液Ｌは、供給部４０における図示しないヒータによって予め設定された温度まで加熱されており、基板Ｗに供給されて加熱部６０により加熱される。これにより、基板Ｗに供給された処理液Ｌを、予め設定された温度を維持したまま基板Ｗの全面に行き渡らせることができる。特に、外周側のヒータ６１を内周側のヒータ６１よりも高温とすることにより、温度が低下しやすい基板Ｗの外周側の温度を上げる効果が得られる。また、ヒータ６１による加熱は、上述したように、処理液Ｌの温度が加熱装置によって予め設定された温度を維持するように（すなわち、処理液Ｌの温度が下がらないように）処理液Ｌを加熱することに限られない。例えば、ヒータ６１は、基板Ｗ上で処理液Ｌの温度が上昇するように、基板Ｗに供給された処理液Ｌを加熱してもよい。

【0041】

制御部９０は、基板処理装置１の各部を制御する。制御部９０は、基板処理装置１の各種の機能を実現するべく、プログラムを実行するプロセッサと、プログラムや動作条件などの各種情報を記憶するメモリ、各要素を駆動する駆動回路を有する。制御部９０は、回転保持部１０、蒸気供給部２０、水封部３０、供給部４０、加熱部６０、熱電対７０、駆動部８０を制御する。

【0042】

次に、本実施形態に係る基板処理装置１が備える蒸気供給部２０、水封部３０について、図２Ａを参照して説明する。蒸気供給部２０は、マスフローコントローラ（以下、ＭＦＣとする）２１、バルブ２２ａ,２２ｂ,２２ｃ、蒸気生成槽（蒸気生成タンク）２３、温度計２４，２９、ヒータ２５，２８、逆止弁２６ａ，２６ｂ、流量計２７、配管２１０，２１１，２１２，２１３を備える。

【0043】

例えば、基板処理装置１が設置される工場に設けられた薬液生成設備から、蒸気生成用薬液供給ラインを介して蒸気生成槽２３に、薬液（蒸気生成用薬液）が供給される。この蒸気生成用薬液は、例えば、処理液槽４１ａに貯留され、基板Ｗに供給する処理液Ｌと同一種類の液体である。なお、蒸気生成用薬液は、処理液槽４１ａに貯留され、基板Ｗに供給する処理液Ｌと異なる種類の液体であってもよい。

【0044】

蒸気生成槽２３の内部には、ヒータ２５及び温度計２４が設けられている。蒸気生成槽２３では、ヒータ２５が、蒸気生成用薬液供給ラインから供給される処理液を加熱することにより蒸気を生成する。蒸気生成槽２３で生成される蒸気の温度は、制御部９０により制御される。具体的には、温度計２４が、蒸気生成槽２３内の蒸気の温度を測定し、測定した蒸気の温度を示す情報を制御部９０に入力する（入力４）。例えば、温度計２４は、蒸気生成槽２３の蒸気出口付近に設定された測温点２４ａにおける蒸気の温度を測定する。そして、制御部９０は、入力された情報が示す蒸気生成槽２３内の蒸気の温度に基づいて、蒸気生成槽２３内の測温点２４ａにおける蒸気の温度が予め設定された目標値となるように、ヒータ２５の温度を制御する（出力４）。なお、測温点２４ａにおける目標値として予め設定される温度は、基板Ｗに供給される処理液Ｌの温度以上であることが好ましい。

【0045】

また、蒸気供給部２０には、基板処理装置１が設置される工場に設けられた窒素ガス（Ｎ_２）生成設備から、Ｎ_２供給ラインを介して、窒素ガスが送られる。Ｎ_２供給ラインには、配管２１０が接続されている。配管２１０には、ＭＦＣ２１が設けられている。ＭＦＣ２１は、配管２１０を流れる窒素ガスの流量を制御する。そして、配管２１０は、ＭＦＣ２１より下流側で配管２１１と、配管２１２とに分岐されている。配管２１１は、窒素ガスを蒸気生成槽２３に供給するための配管であり、蒸気生成槽２３に接続されている。配管２１１には、蒸気の供給または停止を切り替えるための、バルブ２２ａが設けられている。

【0046】

配管２１２は、後述する配管２１３の途中に接続され、配管２１３内に窒素ガスを供給するための配管である。基板処理装置１のメンテナンスを行う場合や基板処理装置１が異常停止した場合など、基板処理装置１の運転を停止した場合には、配管内に残った蒸気が結露し、配管内に水が溜まる可能性がある。配管内に水が溜まると、基板処理装置１の運転を再開した際に、基板Ｗ上に水滴が落ち、基板Ｗの処理に悪影響を及ぼす可能性がある。配管２１２は、配管内の結露防止を図るために窒素ガスが流れる配管である。配管２１２には、バルブ２２ｂ及び逆止弁２６ａが設けられている。

【0047】

蒸気生成槽２３には、配管２１３の一端が接続されている。また、配管２１３の他端は、洗浄液供給ノズル４２ｂに接続されている。配管２１３は、蒸気生成槽２３で生成された蒸気を洗浄液供給ノズル４２ｂに送るための配管である。配管２１３には、逆止弁２６ｂが設けられている。

【0048】

配管２１３にはさらに、ヒータ２８、温度計２９、流量計２７、バルブ２２ｃが設けられている。ヒータ２８は、洗浄液供給ノズル４２ｂに向かって流れる蒸気を加熱して蒸気の温度を高くする。バルブ２２ｃは、洗浄液供給ノズル４２ｂへの蒸気の供給又は停止を切り替える。

【0049】

ここで、蒸気が流れる配管２１３は断熱材で外部と断熱されていることが好ましいが、蒸気生成槽２３内の上述した測温点２４ａにおける蒸気の温度と比べて、洗浄液供給ノズル４２ｂ付近における蒸気の温度は低くなる傾向がある。そこで、この配管２１３を流れる蒸気の温度も、制御部９０により制御される。具体的には、温度計２９が、配管内の蒸気の温度を測定し、測定した蒸気の温度を示す情報を制御部９０に入力する（入力５）。例えば、温度計２９は、配管内に設定された測温点２９ａにおける蒸気の温度を測定する。そして、制御部９０は、入力された情報が示す配管内の蒸気の温度に基づいて、配管内の測温点２９ａにおける蒸気の温度が予め設定された目標値となるように、ヒータ２８の温度を制御する（出力５）。なお、測温点２９ａにおける目標値として予め設定された所定の温度は、測温点２４ａにおける目標値として予め設定された所定の温度以上であることが好ましい。

【0050】

ＭＦＣ２１及び流量計２７は、洗浄液供給ノズル４２ｂから基板Ｗと加熱部６０との間の空間に供給される蒸気の流量を管理する。ＭＦＣ２１は、例えば、流体の流量を計測する質量流量計と流量を制御する電磁弁を有し、蒸気生成槽２３に供給する窒素ガスの量を制御する。流量計２７は、配管２１３を流れる蒸気の流量を検出する。また、制御部９０は、流量計２７により検出された蒸気の流量に基づいて、洗浄液供給ノズル４２ｂから吐出される蒸気の流量を調整するように、ＭＦＣ２１を制御する。例えば、ＭＦＣ２１及び流量計２７は、洗浄液供給ノズル４２ｂから基板Ｗと加熱部６０との間の空間に供給される蒸気の流量が、基板Ｗに処理液供給ノズル４１ｂから基板Ｗに供給される処理液Ｌの流量と同一又は略同一となるように、配管２１３を流れる蒸気の流量を調整する。

【0051】

水封部３０は、バルブ３１、水封タンク３２、配管３１０を備える。配管３１０は、配管２１３の途中から分岐した配管である。配管３１０は、水封タンク３２に接続されている。配管３１０には、バルブ３１が設けられている。

【0052】

水封部３０は、蒸気生成槽２３で生成した蒸気を安全に排出するための設備である。本実施形態において、蒸気は、例えば、基板Ｗを処理する処理液Ｌと同じ種類の液体から生成される。このため、生成した蒸気は、安全に排出する必要がある。バルブ３１は、配管２１３を流れる蒸気又は窒素ガスを、配管３１０を介して水封タンク３２に流入させるか否かを切り替える。配管３１０を通って、水封タンク３２に流入した蒸気は、水封タンク３２により気液分離され、排気又は排液される。

【0053】

次に、蒸気生成槽２３で生成された蒸気を洗浄液供給ノズル４２ｂに供給する場合について説明する。本実施形態では、基板処理装置１は、処理液Ｌを基板Ｗに供給する処理を行っている期間に、蒸気生成槽２３で生成された蒸気を洗浄液供給ノズル４２ｂに供給する。この場合、バルブ２２ａ，２２ｃが開けられ、バルブ２２ｂ，３１が閉じられる。これにより、Ｎ_２供給ラインから供給される窒素ガスがＭＦＣ２１及びバルブ２２ａを経由して蒸気生成槽２３に供給される。蒸気生成槽２３で生成された蒸気は、蒸気生成槽２３に供給された窒素ガスにより圧送され、逆止弁２６ｂ、ヒータ２８、流量計２７、バルブ２２ｃを経由して洗浄液供給ノズル４２ｂに供給される。そして、洗浄液供給ノズル４２ｂから、基板Ｗ（基板Ｗの表面上の処理液Ｌの膜）と加熱部６０との間の空間に蒸気が供給される。これにより、基板Ｗの中央から基板Ｗの外周方向へ向かう気流（図２Ａにおける矢印Ｖ）が発生するため、基板Ｗの外周側から中央側への気体やミスト等の引き込みを抑えることができる。したがって、本実施形態によれば、基板Ｗの処理における基板Ｗと加熱部６０との間の空間の清浄度を向上させることができる。これにより、処理された基板Ｗの清浄度を向上させることができる。なお、蒸気生成槽２３は、蒸気供給部の一例である。また、洗浄液供給ノズル４２ｂは、上述したように洗浄液供給部の一例であるが、本実施形態においては、蒸気供給部の一例でもある。

【0054】

また、本実施形態においては、乾燥気体ではなく、蒸気が基板Ｗと加熱部６０との間の空間に供給される。蒸気は乾燥気体よりも熱伝導率が高い。また、蒸気を供給することで基板Ｗの表面上の処理液Ｌの蒸発を防ぎ、蒸発熱による処理液Ｌの温度低下を抑制することができる。これらより、加熱部６０による基板Ｗまたは基板Ｗの表面上の処理液Ｌの加熱を効率的に行うことができる。

【0055】

また、前述の引き込みが起きると、基板Ｗの外周領域の温度が低下し、外周領域のエッチングレートが低下してしまうことがある。一方、本実施形態によれば、高温の蒸気が供給されるため、基板Ｗの外周領域の温度低下を抑え、エッチングレートが低下することを抑制することができる。

【0056】

次に、基板処理装置１が処理液Ｌを基板Ｗに供給する処理以外の処理を行っている場合について説明する。この場合、バルブ２２ａ，３１が開けられ、バルブ２２ｂ，２２ｃが閉じられる。この状態で、Ｎ_２供給ラインから窒素ガスが供給されることで、蒸気生成槽２３で生成された蒸気は、水封タンク３２を通り、排液又は排気される。

【0057】

次に、基板処理装置１のメンテナンスを行う場合や基板処理装置１が異常停止した場合等、基板処理装置１の運転を停止する場合について説明する。この場合、上述したように、配管内に蒸気が残っていると、この蒸気が結露し、配管内に水が溜まる可能性がある。そこで、基板処理装置１の運転を停止する前には、バルブ２２ｂ，３１が開けられ、バルブ２２ａ，２２ｃが閉じられる。この状態で、Ｎ_２供給ラインから窒素ガスが供給される。供給された窒素ガスは、バルブ２２ｂ、逆止弁２６ａ、ヒータ２８、流量計２７及びバルブ３１を経由して、水封タンク３２に流入する。そして、水封タンク３２から排液又は排気される。窒素ガスを配管内に流入させてから、所定の時間が経過した後に、基板処理装置１の運転を停止させる。これにより、配管内の結露防止を図ることができる。

【0058】

次に、本実施形態の基板処理装置１により、基板Ｗを処理するときの動作を、上記の図２Ａ及び図２Ｂに加えて、図３のフローチャートを参照して説明する。図３は、第１の実施形態に係る基板処理装置１が実行する処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、以下のような手順により基板Ｗを処理する基板処理方法も、本実施形態の一態様である。

【0059】

まず、図２Ｂに示すように、プレート６２は上方の待機位置（Ａ）にある。このとき、プレート６２とテーブル１２との間には、図示しない搬送ロボットのハンドに支持された基板Ｗが搬入可能となる間隔が設けられている。また、このとき、バルブ２２ａ，３１が開けられており、バルブ２２ｂ,２２ｃが閉じられている。

【0060】

また、予め加熱部６０のヒータ６１に通電することにより、プレート６２の基板Ｗに対向する面が加熱され、所定温度（例えば、温度範囲１８０℃～２２５℃内の温度）に保持されている。なお、例えば、基板Ｗの外周領域は放熱により最も温度が低下するため、外周領域のヒータ６１が、他の領域よりも高温となるように加熱してもよい。

【0061】

この状態で、搬送ロボットのハンドに保持された基板Ｗが、プレート６２と回転体１１との間に搬入され、その周縁が保持部１３の複数の保持ピンに支持されることにより、回転体１１のテーブル１２上に保持される（ステップＳ１０１）。このとき、基板Ｗの中心と回転体１１回転の軸とが合致するように位置決めされる。

【0062】

回転体１１が、比較的低速な所定速度（例えば、５０ｒｐｍ程度）にて回転する。これにより、基板Ｗが保持部１３とともに前記所定速度にて回転する（ステップＳ１０２）。そして、加熱部６０が、加熱位置（Ｂ）まで下降する（ステップＳ１０３）。これにより、加熱部６０と基板Ｗの被処理面との間に所定の間隔ｄ（例えば、４ｍｍ以下）が形成される。

【0063】

蒸気供給部２０は、蒸気を洗浄液供給ノズル４２ｂから、基板Ｗと加熱部６０との間の空間に供給することを開始する（ステップＳ１０４）。例えば、ステップＳ１０４では、制御部９０は、バルブ２２ａ,２２ｃを開けて、バルブ２２ｂ，３１を閉じる。

【0064】

処理液供給機構４１０が処理液Ｌ（例えばリン酸溶液）を基板Ｗの被処理面に供給することを開始する（ステップＳ１０５）。上述したように、処理液Ｌは、予め供給部４０において加熱されている。基板Ｗの表面に供給された処理液Ｌが、回転する基板Ｗの外周に向けて順次移動することにより、基板Ｗの被処理面に形成された窒化膜がエッチングされて除去される。

【0065】

基板Ｗの中心付近に供給された処理液Ｌは、基板Ｗの外周へ移動するに従って熱が逃げ易くなるが、本実施形態においては、加熱部６０のプレート６２が基板Ｗへ間隔ｄにまで接近しているため、ヒータ６１により処理液Ｌが加熱され、温度低下による処理レートの低下が抑制される。例えば、処理液Ｌがリン酸溶液である場合、リン酸溶液の温度は、１５０～１６０℃程度に維持されることが好ましい。

【0066】

処理中のプレート６２の温度は、熱電対７０によって測定される。測定された温度に応じて、制御部９０が、ヒータ６１の温度を制御する。つまり、温度が低下している領域のヒータ６１の温度を上げる。具体的には、熱電対７０が、プレート６２の内部の温度を測定し、測定されたプレート６２の温度を示す情報を制御部９０に入力する（入力１～３）。そして、制御部９０は、入力された情報が示すプレート６２の温度に基づいて、プレート６２の温度が予め設定された目標値となるように、ヒータ６１の温度を制御する（出力１～３）。

【0067】

処理液Ｌを基板Ｗの被処理面に供給することを開始してから所定の処理時間が経過すると（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、処理液供給機構４１０が処理液Ｌの供給を停止する（ステップＳ１０７）。

【0068】

そして、蒸気供給部２０は、洗浄液供給ノズル４２ｂから、蒸気を基板Ｗと加熱部６０との間の空間に供給することを停止する（ステップＳ１０８）。例えば、ステップＳ１０８では、制御部９０は、バルブ２２ａ，３１を開けて、バルブ２２ｂ,２２ｃを閉じる。

【0069】

次に、洗浄液供給機構４２０は、洗浄液を基板Ｗの表面に供給することを開始する（ステップＳ１０９）。回転する基板Ｗの表面に洗浄液が供給されると、その洗浄液が基板Ｗの外周に向けて順次移動することにより、基板Ｗの表面の処理液Ｌの成分（例えばリン酸）が洗い流される。そして、洗浄液を基板Ｗの表面に供給することを開始してから、所定の洗浄時間が経過すると（ステップＳ１１０：Ｙｅｓ）、洗浄液供給機構４２０は、洗浄液を基板Ｗの表面に供給することを停止する（ステップＳ１１１）。

【0070】

そして、基板Ｗが回転を停止して（ステップＳ１１２）、加熱部６０が上昇する（ステップＳ１１３）。そして、搬送ロボットのハンドが基板Ｗの下に挿入され、保持部１３による基板Ｗの保持が解放され、搬送ロボットのハンドによって基板Ｗが搬出され（ステップＳ１１４）、図３に示す処理を終了する。

【0071】

以上、第１の実施形態に係る基板処理装置１について説明した。基板処理装置１は、基板Ｗを保持して回転する回転保持部１０と、回転保持部１０により保持された基板Ｗの被処理面に対して、処理液供給口６２ａから処理液Ｌを供給する処理液供給機構４１０と、処理液供給口６２ａと、蒸気供給口６２ｂとが形成され、基板Ｗの被処理面に対向して、被処理面を覆うように設けられたプレート６２を有し、被処理面に供給された処理液Ｌを加熱する加熱部６０と、保持部１３により保持された基板Ｗの被処理面と、加熱部６０との間の第１の空間に、蒸気供給口６２ｂから蒸気を供給する蒸気供給部２０と、処理液供給機構４１０が基板Ｗの被処理面に処理液Ｌを供給している期間の間、第１の空間に蒸気を供給するように蒸気供給部２０を制御する制御部９０と、を備える。本実施形態によれば、上述したように、基板Ｗの処理における基板Ｗの清浄度及び基板Ｗと加熱部６０との間の空間の清浄度を向上させることができる。これにより、処理された基板Ｗの清浄度を向上させることができる。

【0072】

また、本実施形態では、第１の空間に供給される蒸気は、処理液Ｌと同一種類の液体から生成された蒸気である。したがって、例えば、処理液がリン酸溶液である場合、純水よりも沸点が高いため、第１の空間に供給される蒸気の温度を純水の蒸気よりも高くすることができる。このため、基板Ｗの表面上に本実施形態の蒸気が供給されることで、基板Ｗの表面上の処理液Ｌの温度の低下を抑えることができる。

【0073】

また、本実施形態では、洗浄液供給ノズル４２ｂにより蒸気が供給された後、洗浄液供給機構４２０は、蒸気供給口６２ｂから基板Ｗの被処理面に洗浄液を供給する。このように、蒸気を供給する処理を実行する場合と洗浄液を供給する処理を実行する場合とで、蒸気供給口６２ｂを共用している。これにより、供給口があるためにヒータ６１が設けられない領域を最小限にすることができ、ひいては、加熱部６０により基板Ｗ又は基板Ｗの表面上の処理液Ｌを効率的に加熱することができる。なお、加熱部６０は、蒸気供給口６２ｂとは別に、洗浄液を吐出するための吐出口をさらに備えていてもよい。

【0074】

また、本実施形態では、保持部１３の側方に設けられたカップ１４と、カップ１４と保持部１３との間に設けられ、基板Ｗの被処理面に供給されて基板Ｗから飛散した処理液Ｌを受けるセパレータ１５を有する。吸引部１６は、カップ１４の内部の雰囲気を吸引して排気する。セパレータ１５には、セパレータ１５を貫通するセパレータ排気口１５ｄが形成されている。吸引部１６は、カップ１４の内部の雰囲気を吸引することにより、セパレータ排気口１５ｄを介して蒸気を排気する。これにより、飛散した液滴やミストが、基板Ｗの表面に戻ってくることを更に抑えることができる。

【0075】

なお、制御部９０が、基板Ｗの被処理面に処理液Ｌが供給されている期間の間、第１の空間に蒸気を供給するように蒸気供給部２０を制御する場合について説明した。しかしながら、制御部９０は、基板Ｗの被処理面に処理液Ｌが供給されている期間の少なくとも一部の期間で、第１の空間に蒸気を供給するように蒸気供給部２０を制御してもよい。例えば、処理液供給機構４１０が処理液Ｌ（リン酸溶液）を基板Ｗの被処理面に供給することを開始した後に、洗浄液供給ノズル４２ｂからの基板Ｗと加熱部６０との間の空間への蒸気の供給が開始されるようにしてもよい。また、洗浄液供給ノズル４２ｂからの、基板Ｗと加熱部６０との間の空間への蒸気の供給が停止された後に、処理液供給機構４１０による処理液Ｌの供給を停止してもよい。

【0076】

（第２の実施形態）
第１の実施形態では、蒸気生成槽２３により生成された蒸気を基板Ｗと加熱部６０との間の第１の空間に供給する場合について説明した。しかしながら、基板処理装置１は、蒸気生成槽２３に代えて処理液槽４１ａを用いて同様の処理を行ってもよい。そこで、このような実施形態を第２の実施形態として説明する。以下、第２の実施形態の説明では、主に、第１の実施形態と異なる点について説明し、第１の実施形態と同様の構成についての説明を省略する場合がある。例えば、第１の実施形態と同様の構成については、第１の実施形態における符号と同一の符号を付して説明を省略する場合がある。

【0077】

図４は、第２の実施形態に係る基板処理装置１０００の構成の一例を示す図である。図４に示すように、第２の実施形態に係る基板処理装置１０００は、蒸気生成槽２３及び蒸気生成槽２３に関連する各種の要素を備えない点で、第１の実施形態に係る基板処理装置１と異なる。なお、図４においては、洗浄液供給機構４２０の図示を省略している。

【0078】

図４に示すように、第２の実施形態では、処理液槽４１ａに、Ｎ_２供給ラインから配管を介して窒素ガスが供給される。この配管には、バルブ２２ｄが設けられている。

【0079】

処理液槽４１ａには、基板Ｗに供給する処理液Ｌを加熱するためのヒータが設けられている。このため、処理液槽４１ａ内において、貯留された処理液Ｌの上方の空間には、蒸気が生じている。すなわち、処理液槽４１ａで、ヒータが処理液Ｌを加熱することで、蒸気を生成していると言い換えることができる。なお、処理液槽４１ａで生成される蒸気の温度は、第１の実施形態に係る蒸気生成槽２３で生成される蒸気の温度を制御する方法と同様の方法で、制御部９０により制御してもよい。

【0080】

処理液槽４１ａから洗浄液供給ノズル４２ｂに蒸気を送るための配管２１３にはさらに、逆止弁２６ｂより上流の位置に、バルブ２２ｆが設けられている。バルブ２２ｆは、洗浄液供給ノズル４２ｂへの蒸気の供給又は停止を切り替える。また、配管２１３には、バルブ２２ｆより上流の位置で分岐するように、配管２１４の一端が接続されている。配管２１４は、処理液槽４１ａで生じた蒸気を排出するための配管である。配管２１４の他端は、水封タンク３２に接続されている。

【0081】

基板処理装置１０００は、常時、処理液槽４１ａ内の雰囲気の排出が行われている。上述したように、処理液槽４１ａから排出される雰囲気には、蒸気が含まれている。そのため、処理液槽４１ａで生じた蒸気は、配管２１３から配管２１４を流れ、水封タンク３２により気液分離されてから、排気又は排液される。ここで、バルブ２２ｆを開けると、処理液槽４１ａで生じた蒸気の一部が、配管２１３において洗浄液供給ノズル４２ｂ側に流入する。すなわち、バルブ２２ｆを開けることで、洗浄液供給ノズル４２ｂに蒸気を供給することができる。

【0082】

また、配管内の結露防止を図るために、Ｎ_２供給ラインから供給された窒素ガスが流れる配管２１５が設けられている。配管２１５は、配管２１３における逆止弁２６ｂより下流に接続されている。配管２１５には、バルブ２２ｅ及び逆止弁２６ｃが設けられている。

【0083】

配管２１３の途中には、ＭＦＣ１２１が設けられている。ＭＦＣ１２１は、配管２１３において、配管２１５が接続された位置より下流の位置にも設けられている。ＭＦＣ１２１は、配管２１３を流れる蒸気又は気体の流量を管理する。制御部９０は、バルブ２２ｆを開け、バルブ２２ｅを閉じた状態で、ＭＦＣ１２１を制御することにより、洗浄液供給ノズル４２ｂから吐出される蒸気の流量を制御する。また、制御部９０は、バルブ２２ｆを閉じ、バルブ２２ｅを開けた状態で、ＭＦＣ１２１を制御することにより、Ｎ_２供給ラインから配管２１３に流入する窒素ガスの流量を制御する。

【0084】

次に、処理液槽４１ａで生成された蒸気を洗浄液供給ノズル４２ｂに供給する場合について説明する。

【0085】

第２の実施形態では、基板処理装置１０００は、第１の実施形態と同様のタイミングで、蒸気を洗浄液供給ノズル４２ｂに供給する。この場合、バルブ２２ｃ,２２ｄ,２２ｆが開けられ、バルブ３１，２２ｅが閉じられる。これにより、Ｎ_２供給ラインから供給される窒素ガスがバルブ２２ｄを経由して処理液槽４１ａに供給される。処理液槽４１ａで生成された蒸気は、処理液槽４１ａに供給された窒素ガスにより圧送され配管２１３に流入する。配管２１３に流入した蒸気は、バルブ２２ｆ、逆止弁２６ｂ、ＭＦＣ１２１、ヒータ２８、流量計２７、バルブ２２ｃを経由して洗浄液供給ノズル４２ｂに供給される。洗浄液供給ノズル４２ｂは、供給された蒸気を基板Ｗと加熱部６０との間の空間に供給する。これにより、基板Ｗの中央から基板Ｗの外周方向へ向かう気流（図４における矢印Ｖ）が発生する。したがって、基板Ｗの外周側から中央側への気体やミスト等の引き込みを抑えることができる。第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、基板Ｗの処理における基板Ｗの清浄度及び基板Ｗと加熱部６０との間の空間の清浄度を向上させることができる。本実施形態において、処理液槽４１は、上述したように処理液供給部の一例であるが、蒸気供給部の一例でもある。

【0086】

次に、第２の実施形態に係る基板処理装置１０００が処理液Ｌを基板Ｗに供給する処理以外の処理を行っている場合について説明する。この場合、バルブ２２ｄ,２２ｆ,３１が開けられ、バルブ２２ｃ,２２ｅが閉じられる。この状態で、Ｎ_２供給ラインから窒素ガスが供給されることで、処理液槽４１ａで生成された蒸気は、水封タンク３２を通り、排液又は排気される。

【0087】

次に、基板処理装置１０００のメンテナンスを行う場合や基板処理装置１０００が異常停止した場合等、基板処理装置１０００の運転を停止する場合について説明する。この場合、上述したように、配管内に蒸気が残っていると、この蒸気が結露し、配管内に水が溜まる可能性がある。そこで、基板処理装置１０００の運転を停止する前には、バルブ３１，２２ｅが開けられ、バルブ２２ｃ,２２ｄ,２２ｆが閉じられる。この状態で、Ｎ_２供給ラインから配管２１５に窒素ガスが供給される。供給された窒素ガスは、バルブ２２ｅ、逆止弁２６ｃ、ＭＦＣ１２１、ヒータ２８、流量計２７及びバルブ３１を経由して、水封タンク３２に流入する。そして、水封タンク３２から排液又は排気される。窒素ガスを配管内に流入させてから、所定の時間が経過した後に、基板処理装置１の運転を停止させる。これにより、配管内の結露防止を図ることができる。

【0088】

以上、第２の実施形態に係る基板処理装置１０００について説明した。第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

【0089】

また、本実施形態では、処理液供給機構４１０は、基板Ｗを処理する処理液Ｌを貯留するタンクである処理液槽４１ａを備える。そして、基板Ｗと加熱部６０との間の第１の空間に供給される蒸気は、処理液槽４１ａにおいて生じた蒸気である。したがって、本実施形態によれば、蒸気を生成するための槽（タンク）を新たに設けることなく、既存の槽（処理液槽４１ａ）を用いて、蒸気を第１の空間に供給することができる。したがって、本実施形態によれば、フットプリントの増大を抑えつつ、低コストで基板Ｗの処理における基板Ｗの周囲の雰囲気の清浄度を向上させることができる。

【0090】

（変形例）
次に上述した実施形態に係る基板処理装置１,１０００の変形例について説明する。第１の実施形態及び第２の実施形態において、セパレータ１５に代えて他のセパレータを用いてもよい。図５は、変形例に係るセパレータ１５０の構成の一例を示す図である。第１の実施形態及び第２の実施形態において、図５に示すセパレータ１５０が用いられてもよい。図５は、セパレータ１５０の断面図である。

【0091】

変形例に係るセパレータ１５０は、さらに第４の部材１５ｅを備える。第４の部材１５ｅは、上下方向に対して傾斜した部材であり、上端が第１の部材１５ａの上端に接続されている。第４の部材１５ｅは、平面視で回転体１１から遠ざかる方向に延び、回転体１１から遠い側が低くなるように傾斜している。回転体１１が回転する軸と直交する方向において、第４の部材１５ｅの下端は、第３の部材１５ｃの上端よりも、回転体１１から離れた位置になるように形成されている。また、第４の部材１５ｅの下面と、第３の部材１５ｃとは、離間して隙間が設けられるように形成されている。この隙間も、セパレータ排気口１５ｄの一部である。

【0092】

ここで、第４の部材１５ｅが設けられていない場合には、基板Ｗに洗浄液が供給されているときに、基板Ｗから飛散した洗浄液がカップ１４の内壁まで届かずに、セパレータ１５の外壁（第２の部材１５ｂの傾斜面）に落ちることが考えられる。このような場合に、洗浄液が、セパレータ１５内に入り、処理液Ｌと混合されてしまう。一方、図５に示すセパレータ１５０では、第４の部材１５ｅにより、セパレータ１５０の内部に洗浄液が入ることが抑制される。したがって、洗浄液と処理液Ｌとが混合することを抑制することができる。

【0093】

また、処理液供給機構４１０が処理液Ｌ（リン酸溶液）を基板Ｗの被処理面に供給する前にも、洗浄液供給機構４２０が洗浄液（純水）を基板Ｗの被処理面に供給してもよい。これにより洗浄液の液膜が形成された基板Ｗに、処理液Ｌを供給してもよい。この場合、基板Ｗの表面に供給された処理液Ｌが、回転する基板Ｗの外周に向けて順次移動することにより、基板Ｗの表面の純水が処理液Ｌによって置換されつつ、窒化膜がエッチングされて除去される。なお、基板Ｗの被処理面に対して処理液Ｌを供給する前に、純水を供給する場合、基板Ｗの被処理面への純水の供給を開始した後に、蒸気の供給（ステップＳ１０４）を開始することが好ましい。より好ましくは、基板Ｗの被処理面全体に純水の液膜が形成された後に、上述した第１の空間への蒸気の供給を開始することが好ましい。

【0094】

また、基板Ｗと加熱部６０との間の空間に供給される蒸気は、洗浄液または純水の蒸気でもよい。ただし、基板Ｗと加熱部６０との間の空間に供給される蒸気が、処理液Ｌと同一種類の液体から生成された蒸気である場合には、上述したように、基板Ｗの表面上の処理液Ｌの温度の低下をより抑えることができる。

【0095】

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、組み合わせを行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0096】

１ 基板処理装置
１０ 回転保持部
２３ 蒸気生成槽
４２ｂ 洗浄液供給ノズル
６０ 加熱部
９０ 制御部
４１０ 処理液供給機構

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5】