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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-06-21
(45)【発行日】2024-07-01
(54)【発明の名称】基板処理装置および基板処理方法
(51)【国際特許分類】
H01L 21/306 20060101AFI20240624BHJP
【ＦＩ】
H01L21/306 J
【請求項の数】
15
(21)【出願番号】P 2020183211
(22)【出願日】2020-10-30
(65)【公開番号】P2022073306
(43)【公開日】2022-05-17
【審査請求日】2023-06-20
(73)【特許権者】
【識別番号】000207551
【氏名又は名称】株式会社ＳＣＲＥＥＮホールディングス
(74)【代理人】
【識別番号】110002310
【氏名又は名称】弁理士法人あい特許事務所
(74)【代理人】
【識別番号】100168583
【弁理士】
【氏名又は名称】前井 宏之
(72)【発明者】
【氏名】高橋 朋宏
【審査官】長谷川 直也
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１８－０１４４７０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２０－１１３６２１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－０５０３４９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－１０３３７９（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１６／２０４１４５（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ２１／３０６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも１つの基板を保持する基板保持部と、前記基板保持部に保持された基板を浸漬するための処理液を貯留する処理槽と、
前記基板の外周領域の下方に位置し、前記処理液に気体を供給することによって前記処理液中に気泡を発生させる外側気泡発生管と、
前記基板の中央領域の下方に位置し、前記処理液に気体を供給することによって前記処理液中に気泡を発生させる内側気泡発生管と、
気体供給源と前記外側気泡発生管とを流路接続する第１の気体供給管と、
前記気体供給源と前記内側気泡発生管とを流路接続する第２の気体供給管と、
前記第１の気体供給管に取り付けられた第１の流量制御機構と、
前記第２の気体供給管に取り付けられた第２の流量制御機構と、
前記外側気泡発生管に供給される気体の流量が、前記内側気泡発生管に供給される気体の流量よりも多くなるように、前記第１の流量制御機構および前記第２の流量制御機構を制御する制御部と
を備える、基板処理装置。
【請求項2】
前記内側気泡発生管が前記処理液中に発生させる気泡の量は、前記外側気泡発生管が前記処理液中に発生させる気泡の量と等しい、請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項3】
前記外側気泡発生管および前記内側気泡発生管は、前記基板の主面の法線方向に対して平行に延びる、請求項１または２に記載の基板処理装置。
【請求項4】
前記外側気泡発生管と接続された第１の気体供給管を流れる気体の圧力と、前記内側気泡発生管と接続された第２の気体供給管を流れる気体の圧力とを測定する圧力計をさらに備える、請求項１から３のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項5】
前記制御部は、前記外側気泡発生管と接続された第１の気体供給管を流れる気体の圧力および前記内側気泡発生管と接続された第２の気体供給管を流れる気体の圧力に基づいて、前記第１の気体供給管および前記第２の気体供給管を流れる気体の流量を制御する、請求項４に記載の基板処理装置。
【請求項6】
制御プログラムを記憶する記憶部をさらに備え、前記制御部は、前記制御プログラムに従って前記第１の流量制御機構および前記第２の流量制御機構を制御する、請求項１から５のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項7】
前記基板保持部は、列方向に沿って一列に並んだ基板列に配列された複数の基板を保持し、前記内側気泡発生管は、
前記複数の基板のうちの前記基板列の一方側に位置する基板のそれぞれの中央領域の下方に配置された内側第１配管と、
前記内側第１配管から分離され、前記基板列の他方側に位置する基板のそれぞれの中央領域の下方に、前記内側第１配管と直線状に配列された内側第２配管と
を含み、
前記外側気泡発生管は、
前記複数の基板のうちの前記基板列の一方側に位置する基板のそれぞれの外周領域の下方に配置された外側第１配管と、
前記外側第１配管から分離され、前記基板列の他方側に位置する基板のそれぞれの外周領域の下方に、前記外側第１配管と直線状に配列された外側第２配管と
を含む、請求項１から６のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項8】
前記処理槽に配置された液体吐出管をさらに備える、請求項１から７のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項9】
前記液体吐出管は、前記基板の主面の法線方向に対して平行に延びるように配置される、請求項８に記載の基板処理装置。
【請求項10】
前記処理液は、燐酸液を含む、請求項１から９のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項11】
前記制御部は、
前記第１の流量制御機構、前記第２の流量制御機構および前記圧力計を制御し、
前記外側気泡発生管および前記内側気泡発生管に供給される前記気体の流量を等しくした状態で、前記圧力計を用いて前記第１の気体供給管および前記第２の気体供給管内の前記気体の圧力である基準圧力を測定し、
前記基準圧力に応じて、前記外側気泡発生管および前記内側気泡発生管から発生させる前記気泡の量が等しくなるように、前記外側気泡発生管に供給される前記気体の流量と前記内側気泡発生管に供給される前記気体の流量を調整する、請求項４または５に記載の基板処理装置。
【請求項12】
処理槽に貯留された処理液に基板を浸漬する浸漬工程と、前記処理槽内に配置された基板の外周領域の下方に位置する外側気泡発生管と前記基板の中央領域の下方に位置する内側気泡発生管に気体を供給することによって前記処理液中に気泡を発生させ、前記処理液に浸漬された基板に前記気泡を供給する気泡供給工程と
を包含し、
前記気泡供給工程は、前記外側気泡発生管に供給される気体の流量が、前記内側気泡発生管に供給される気体の流量よりも多くなるように気体の流量を調整する流量不均等供給工程を含む、基板処理方法。
【請求項13】
前記流量不均等供給工程において、前記内側気泡発生管が前記処理液中に発生させる気泡の量は、前記外側気泡発生管が前記処理液中に発生させる気泡の量と等しい、請求項１２に記載の基板処理方法。
【請求項14】
前記外側気泡発生管および前記内側気泡発生管は、前記基板の主面の法線方向に対して平行に延びる、請求項１２または１３に記載の基板処理方法。
【請求項15】
前記気泡供給工程は、前記外側気泡発生管および前記内側気泡発生管のそれぞれに等しい流量で気体を供給する流量均等供給工程と、
前記流量均等供給工程において、前記外側気泡発生管と接続された第１の気体供給管を流れる気体の圧力および前記内側気泡発生管と接続された第２の気体供給管を流れる気体の圧力を測定する圧力測定工程と
をさらに含み、
前記流量不均等供給工程は、前記圧力測定工程における測定結果に基づいて、前記外側気泡発生管と接続された第１の気体供給管を流れる気体の流量および前記内側気泡発生管と接続された第２の気体供給管に供給される気体の流量を設定する、請求項１２から１４のいずれかに記載の基板処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、基板処理装置および基板処理方法に関する。
【背景技術】
【0002】
半導体装置および液晶表示装置などの電子部品に用いられる基板は、基板処理装置によって処理されることが知られている。基板は、処理槽内の処理液に浸漬することによって処理できる。
【0003】
近年における半導体基板上に形成される半導体素子の微細化および／または三次元化に伴い、基板の処理を均一化する要請が高まっている。例えば、三次元構造を有するＮＡＮＤ素子は、立体的な凹凸構造が設けられた積層構造を有している。素子パターンの凹凸構造の凹部に処理液が滞留した場合には、凹部内の液置換が不十分となる。そのため、凹部を含む基板全体に対して充分に液置換を促すために、処理槽に浸漬した基板の下方に気泡発生管を配置し、気泡発生器から気泡を発生させて処理槽内の液置換を促進することがある（例えば、特許文献１、２参照）。
【0004】
特許文献１の基板処理装置では、燐酸水溶液を貯留した処理槽に基板を浸漬して基板を処理する際に、処理槽において浸漬した基板の下方に配置した気泡発生器から気泡を発生させる。気泡発生器は、筒状であり、多数の吐出口（多数の開口）を有する。気泡発生器の一端には、気泡発生器に水蒸気を供給する気体供給管が接続されている。気泡発生器は、水蒸気を各吐出口から燐酸水溶液中に吹き出すことによって、水蒸気を含む気泡を燐酸水溶液中に発生させる。
【0005】
また、特許文献２の基板処理装置では、複数の基板の配列方向において異なる領域に流体を吐出する。これにより、複数の基板間の処理の均一性を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】特開２０２０－０２１８２２号公報
【文献】特開２０２０－１１３６２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
特許文献１に記載の基板処理装置では、基板に処理ムラが発生することがある。また、特許文献２に記載の基板処理装置では、複数の基板間の処理の均一性を向上できるが、基板の面内を均一に処理できないことがある。基板の面内に処理ムラが発生すると、半導体素子の特性にばらつきが生じてしまい、半導体素子の歩留まりが低下することになる。例えば、基板をエッチングする処理液内のシリコン濃度にムラが生じると、シリコン窒化物およびシリコン酸化物のエッチング選択性に影響する。この影響は、基板が立体的な凹凸形状である場合に特に顕著になる。
【0008】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、処理槽内における基板面内の処理ムラを抑制可能な基板処理装置およ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】
本発明の一局面によれば、基板処理装置は、少なくとも１つの基板を保持する基板保持部と、前記基板保持部に保持された基板を浸漬するための処理液を貯留する処理槽と、前記基板の外周領域の下方に位置し、前記処理液に気体を供給することによって前記処理液中に気泡を発生させる外側気泡発生管と、前記基板の中央領域の下方に位置し、前記処理液に気体を供給することによって前記処理液中に気泡を発生させる内側気泡発生管と、気体供給源と前記外側気泡発生管とを流路接続する第１の気体供給管と、前記気体供給源と前記内側気泡発生管とを流路接続する第２の気体供給管と、前記第１の気体供給管に取り付けられた第１の流量制御機構と、前記第２の気体供給管に取り付けられた第２の流量制御機構と、前記外側気泡発生管に供給される気体の流量が、前記内側気泡発生管に供給される気体の流量よりも多くなるように、前記第１の流量制御機構および前記第２の流量制御機構を制御する制御部とを備える。
【0010】
ある実施形態において、前記内側気泡発生管が前記処理液中に発生させる気泡の量は、前記外側気泡発生管が前記処理液中に発生させる気泡の量と等しい。
ある実施形態において、前記外側気泡発生管および前記内側気泡発生管は、前記基板の主面の法線方向に対して平行に延びる。
ある実施形態において、前記外側気泡発生管および前記内側気泡発生管は、前記基板の主面の法線方向に対して平行に延びる。
【0013】
ある実施形態において、前記基板処理装置は、前記外側気泡発生管と接続された第１の気体供給管を流れる気体の圧力と、前記内側気泡発生管と接続された第２の気体供給管を流れる気体の圧力とを測定する圧力計をさらに備える。
【0014】
ある実施形態において、前記制御部は、前記外側気泡発生管と接続された第１の気体供給管を流れる気体の圧力および前記外側気泡発生管と接続された第２の気体供給管を流れる気体の圧力に基づいて、前記第１の気体供給管および前記第２の気体供給管を流れる気体の流量を制御する。
【0015】
ある実施形態において、前記基板処理装置は、制御プログラムを記憶する記憶部をさらに備える。前記制御部は、前記制御プログラムに従って前記第１の流量制御機構および前記第２の流量制御機構を制御する。
【0016】
ある実施形態において、前記基板保持部は、列方向に沿って一列に並んだ基板列に配列された複数の基板を保持する。前記内側気泡発生管は、前記複数の基板のうちの前記基板列の一方側に位置する基板のそれぞれの中央領域の下方に配置された内側第１配管と、前記内側第１配管から分離され、前記基板列の他方側に位置する基板のそれぞれの中央領域の下方に、前記内側第１配管と直線状に配列された内側第２配管とを含む。前記外側気泡発生管は、前記複数の基板のうちの前記基板列の一方側に位置する基板のそれぞれの外周領域の下方に配置された外側第１配管と、前記外側第１配管から分離され、前記基板列の他方側に位置する基板のそれぞれの外周領域の下方に、前記外側第１配管と直線状に配列された外側第２配管とを含む。
【0017】
ある実施形態において、前記基板処理装置は、前記処理槽に配置された液体吐出管をさらに備える。
【0018】
ある実施形態において、前記液体吐出管は、前記基板の主面の法線方向に対して平行に延びるように配置される。
【0019】
ある実施形態において、前記処理液は、燐酸液を含む。
ある実施形態において、前記制御部は、前記第１の流量制御機構、前記第２の流量制御機構および前記圧力計を制御し、前記外側気泡発生管および前記内側気泡発生管に供給される前記気体の流量を等しくした状態で、前記圧力計を用いて前記第１の気体供給管および前記第２の気体供給管内の前記気体の圧力である基準圧力を測定し、前記基準圧力に応じて、前記外側気泡発生管および前記内側気泡発生管から発生させる前記気泡の量が等しくなるように、前記外側気泡発生管に供給される前記気体の流量と前記内側気泡発生管に供給される前記気体の流量を調整する。
ある実施形態において、前記制御部は、前記第１の流量制御機構、前記第２の流量制御機構および前記圧力計を制御し、前記外側気泡発生管および前記内側気泡発生管に供給される前記気体の流量を等しくした状態で、前記圧力計を用いて前記第１の気体供給管および前記第２の気体供給管内の前記気体の圧力である基準圧力を測定し、前記基準圧力に応じて、前記外側気泡発生管および前記内側気泡発生管から発生させる前記気泡の量が等しくなるように、前記外側気泡発生管に供給される前記気体の流量と前記内側気泡発生管に供給される前記気体の流量を調整する。
【0020】
本発明の他の局面によれば、基板処理方法は、処理槽に貯留された処理液に基板を浸漬する浸漬工程と、前記処理槽内に配置された基板の外周領域の下方に位置する外側気泡発生管と前記基板の中央領域の下方に位置する内側気泡発生管に気体を供給することによって前記処理液中に気泡を発生させ、前記処理液に浸漬された基板に前記気泡を供給する気泡供給工程とを包含する。前記気泡供給工程は、前記外側気泡発生管に供給される気体の流量が、前記内側気泡発生管に供給される気体の流量よりも多くなるように気体の流量を調整する流量不均等供給工程を含む。
【0021】
ある実施形態では、前記流量不均等供給工程において、前記内側気泡発生管が前記処理液中に発生させる気泡の量は、前記外側気泡発生管が前記処理液中に発生させる気泡の量と等しい。
ある実施形態において、前記外側気泡発生管および前記内側気泡発生は、前記基板の主面の法線方向に対して平行に延びる。
ある実施形態において、前記外側気泡発生管および前記内側気泡発生は、前記基板の主面の法線方向に対して平行に延びる。
【0023】
ある実施形態において、前記気泡供給工程は、前記外側気泡発生管および前記内側気泡発生管のそれぞれに等しい流量で気体を供給する流量均等供給工程と、前記流量均等供給工程において、前記外側気泡発生管と接続された第１の気体供給管を流れる気体の圧力および前記内側気泡発生管と接続された第２の気体供給管を流れる気体の圧力を測定する圧力測定工程とをさらに含み、前記流量不均等供給工程は、前記圧力測定工程における測定結果に基づいて、前記外側気泡発生管と接続された第１の気体供給管を流れる気体の流量および前記内側気泡発生管と接続された第２の気体供給管に供給される気体の流量を設定する。
【発明の効果】
【0024】
本発明によれば、処理槽内における基板面内の処理ムラを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】（ａ）および（ｂ）は、本実施形態の基板処理装置の模式的な斜視図である。
【図2】本実施形態の基板処理装置の模式図である。
【図3】（ａ）は、本実施形態の基板処理装置の模式的な側面図であり、（ｂ）は、本実施形態の基板処理装置の模式的な上面図である。
【図4】（ａ）は、基板処理装置において複数の気泡発生管に等しい流量で気体を供給した場合に発生する気泡を示した模式図であり、（ｂ）は、本実施形態の基板処理装置における処理液の流れを示した模式図である。
【図5】（ａ）は、本実施形態の基板処理装置の模式的な上面図であり、（ｂ）は、本実施形態の基板処理装置において、複数の気泡発生管に異なる流量で気体を供給した場合に発生する気泡を示した模式図である。
【図6】本実施形態の基板処理装置の模式図である。
【図7】本実施形態の基板処理方法によるフロー図である。
【図8】（ａ）～（ｃ）は、本実施形態の基板処理方法でエッチング処理される基板の変化を示す模式図である。
【図9】本実施形態の基板処理装置の模式的な上面図およびその一部拡大図である。
【図10】（ａ）および（ｂ）は、本実施形態の基板処理装置の模式的な上面図である。
【図11】本実施形態の基板処理装置の模式的な上面図である。
【図12】本実施形態の基板処理装置の模式図である。
【図13】（ａ）は、本実施形態の基板処理装置の模式的な上面図であり、（ｂ）は、本実施形態の基板処理装置の模式図である。
【図14】（ａ）は、基板処理装置において複数の気体供給管に等しい流量で気体を供給した場合に発生する気泡を示した模式図であり、（ｂ）は、本実施形態の基板処理装置における処理液の流れを示した模式図である。
【図15】（ａ）は、本実施形態の基板処理装置の模式的な上面図であり、（ｂ）は、本実施形態の基板処理装置において、複数の気体供給管に異なる流量で気体を供給した場合に発生する気泡を示した模式図である。
【図16】本実施形態の基板処理装置の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0026】
以下、図面を参照して、本発明による基板処理装置および基板処理方法の実施形態を説明する。なお、図中、同一または相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。なお、本願明細書では、発明の理解を容易にするため、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を記載することがある。典型的には、Ｘ軸およびＹ軸は水平方向に平行であり、Ｚ軸は鉛直方向に平行である。また、本願明細書では、発明の理解を容易にするため、互いに直交するｘ軸、ｙ軸およびｚ軸を記載することがある。典型的には、ｘ軸およびｙ軸は、基板または基材の主面に対して平行に延びており、ｚ軸は基板または基材の主面に対して法線方向に延びている。
【0027】
図１を参照して、本発明による基板処理装置１００の実施形態を説明する。図１（ａ）および図１（ｂ）は、本実施形態の基板処理装置１００の模式的な斜視図である。図１（ａ）は、基板Ｗが処理槽１１０内の処理液Ｌに浸漬する前の模式的な斜視図であり、図１（ｂ）は、基板Ｗが処理槽１１０内の処理液Ｌに浸漬した後の模式的な斜視図である。
【0028】
基板処理装置１００は基板Ｗを処理する。基板処理装置１００は、基板Ｗに対して、エッチング、表面処理、特性付与、処理膜形成、膜の少なくとも一部の除去および洗浄のうちの少なくとも１つを行うように基板Ｗを処理する。
【0029】
基板Ｗは、薄い板状である。典型的には、基板Ｗは、薄い略円板状である。基板Ｗは、例えば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、電界放出ディスプレイ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ：ＦＥＤ）用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、セラミック基板および太陽電池用基板などを含む。
【0030】
基板処理装置１００は、処理液Ｌで基板Ｗを処理する。処理液Ｌにより、基板Ｗには、エッチング、表面処理、特性付与、処理膜形成、膜の少なくとも一部の除去および洗浄のうちの少なくとも１つが行われる。
【0031】
基板処理装置１００は、処理液Ｌによって複数の基板Ｗを一括して処理する。なお、基板処理装置１００は、処理液Ｌによって多数の基板Ｗを所定数ずつ処理してもよい。所定数は、１以上の整数である。ここでは、基板処理装置１００は、基板Ｗを複数枚まとめて処理する。
【0032】
例えば、基板処理装置１００は、シリコン基板からなる基板Ｗのパターン形成側の表面に対して、シリコン酸化膜（ＳｉＯ2膜）およびシリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）のエッチング処理を施す。このようなエッチング処理では、基板Ｗの表面からシリコン酸化膜およびシリコン窒化膜のうちのいずれかを除去する。
【0033】
処理液Ｌは、燐酸（Ｈ3ＰＯ4）を含有する。処理液Ｌは、例えば、燐酸水溶液、燐酸水溶液に添加剤を含有させた液体、燐酸を含有する混酸、または、燐酸および添加剤を含有する混酸を含む。例えば、処理液Ｌとして、略８９質量％の燐酸（（Ｈ3ＰＯ4）と略１１質量％の水（脱イオン水）とが混合された略１５７℃の溶液（以下、「燐酸液」と記載する。）が用いられると、基板Ｗの表面からシリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）が除去される。換言すれば、処理液Ｌとして、不純物を含有せず、高温、高酸濃度の溶液が用いられ、処理液Ｌは、シリコン（Ｓｉ４＋）を溶解する。なお、基板Ｗを処理できる限りにおいては、処理液Ｌの種類は特に限定されない。また、処理液Ｌの温度も特に限定されない。
【0034】
基板処理装置１００は、処理槽１１０と、基板保持部１２０とを備える。処理槽１１０は、基板Ｗを処理するための処理液Ｌを貯留する。
【0035】
基板保持部１２０は、基板Ｗを保持する。基板保持部１２０によって保持された基板Ｗの主面の法線方向はＹ方向に平行である。複数の基板Ｗは、Ｙ方向に沿って一列に配列される。換言すれば、複数の基板Ｗは、水平方向に略平行に配列される。また、複数の基板Ｗの各々の法線は、Ｙ方向に延びており、複数の基板Ｗの各々は、Ｘ方向およびＺ方向に広がる。基板保持部１２０は、基板Ｗを保持したまま基板Ｗを移動させる。例えば、基板保持部１２０は、基板Ｗを保持したまま鉛直方向に沿って鉛直上方または鉛直下方に移動する。
【0036】
典型的には、基板保持部１２０は、複数の基板Ｗをまとめて保持する。ここでは、複数の基板Ｗは、Ｙ方向に沿って一列に並んで配列した基板列を形成する。このため、基板保持部１２０は、基板列に配列された複数の基板Ｗを保持する。なお、基板保持部１２０は、一枚のみの基板Ｗを保持してもよい。
【0037】
具体的には、基板保持部１２０は、リフターを含む。基板保持部１２０は、複数の基板Ｗを保持した状態で鉛直上方または鉛直下方に移動する。基板保持部１２０が鉛直下方に移動することにより、基板保持部１２０によって保持されている複数の基板Ｗは、内槽１１２に貯留されている処理液Ｌに浸漬される。
【0038】
図１（ａ）では、基板保持部１２０は、処理槽１１０の上方に位置する。基板保持部１２０は、複数の基板Ｗを保持したまま鉛直下方（Ｚ方向）に下降する。これにより、複数の基板Ｗが処理槽１１０に投入される。
【0039】
図１（ｂ）に示すように、基板保持部１２０が処理槽１１０まで下降すると、複数の基板Ｗは、処理槽１１０内の処理液Ｌに浸漬する。基板保持部１２０は、処理槽１１０に貯留された処理液Ｌに、所定間隔をあけて整列した複数の基板Ｗを浸漬する。
【0040】
基板保持部１２０は、本体板１２２と、保持棒１２４とをさらに含む。本体板１２２は、鉛直方向（Ｚ方向）に延びる板である。保持棒１２４は、本体板１２２の一方の主面から水平方向（Ｙ方向）に延びる。図１（ａ）および図１（ｂ）では、３つの保持棒１２４が本体板１２２の一方の主面から水平方向に延びる。複数の基板Ｗは、所定間隔をあけて整列した状態で、複数の保持棒１２４によって各基板Ｗの下縁が当接されて起立姿勢（鉛直姿勢）で保持される。
【0041】
基板保持部１２０は、昇降ユニット１２６をさらに含んでもよい。昇降ユニット１２６は、基板保持部１２０に保持されている複数の基板Ｗが処理槽１１０内に位置する処理位置（図１（ｂ）に示す位置）と、基板保持部１２０に保持されている複数の基板Ｗが処理槽１１０の上方に位置する退避位置（図１（ａ）に示す位置）との間で本体板１２２を昇降させる。従って、昇降ユニット１２６によって本体板１２２が処理位置に移動させられることにより、保持棒１２４に保持されている複数の基板Ｗが処理液Ｌに浸漬される。
【0042】
【0043】
図２に示すように、基板処理装置１００は、気体供給部１３０と、制御装置１８０とをさらに備える。気体供給部１３０は、処理槽１１０に気体を供給する。詳細には、気体供給部１３０は、処理槽１１０に貯留された処理液Ｌに気体を供給する。気体供給部１３０が処理槽１１０に気体を供給することにより、基板Ｗの処理が促進される。
【0044】
気体供給部１３０が、処理槽１１０に気体を供給することにより、処理液Ｌ内に気泡が形成される。処理液Ｌ内に形成された気泡は、処理液Ｌ内を浮上し、処理槽１１０内の処理液Ｌと気体（例えば、空気または所定雰囲気）との界面にまで達する。
【0045】
気泡が処理液Ｌ中を浮上する際に、気泡は基板Ｗの表面と接触する。この場合、気泡によって燐酸が攪拌されるため、燐酸内のシリコン濃度のムラを解消できる。したがって、エッチングの均一性を向上できる。
【0046】
気体供給部１３０は、気体供給源１３２と、気体供給管１３４と、気泡発生管１３６とを有する。気体供給源１３２は、気体を保管する。気体は、気体供給源１３２から供給される。
【0047】
気体供給管１３４は、気体供給源１３２と気泡発生管１３６とを接続する。気体供給源１３２から供給される気体は、気体供給管１３４を通って気泡発生管１３６に流れる。
【0048】
気泡発生管１３６は、処理槽１１０内に配置される。典型的には、気泡発生管１３６は、処理槽１１０の底面に配置される。
【0049】
気体供給部１３０は、流量制御機構１４０をさらに有してもよい。流量制御機構１４０は、気体供給管１３４に取り付けられる。流量制御機構１４０は、気体供給管１３４を流れる気体の圧力および流量の少なくとも一方を制御する。例えば、流量制御機構１４０は、気体供給管１３４を流れる気体の流量を制御する。一例として、流量制御機構１４０は、気体供給管１３４を流れる気体の圧力を一定に固定した状態で、処理に応じて気体の流量を制御する。
【0050】
例えば、流量制御機構１４０は、気体供給管１３４の流路の開閉を行うノズルまたは調整弁を含む。流量制御機構１４０は、圧力計および流量計を含んでもよい。
【0051】
上述したように、気泡発生管１３６は、処理槽１１０内に配置される。一方、気体供給源１３２および流量制御機構１４０は、処理槽１１０の外部に配置される、また、気体供給管１３４は、処理槽１１０の外部に配置される。なお、気体供給管１３４の少なくとも一部は、処理槽１１０内に配置され、処理槽１１０内において気体供給管１３４は気泡発生管１３６と接続されてもよい。
【0052】
制御装置１８０は、基板処理装置１００の各種動作を制御する。典型的には、制御装置１８０は、気体供給部１３０を制御する。例えば、制御装置１８０は、流量制御機構１４０を制御する。
【0053】
制御装置１８０は、制御部１８２および記憶部１８４を含む。制御部１８２は、プロセッサーを有する。制御部１８２は、例えば、中央処理演算機（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ：ＣＰＵ）を有する。または、制御部１８２は、汎用演算機を有してもよい。
【0054】
記憶部１８４は、データおよびコンピュータプログラムを記憶する。データは、レシピデータを含む。レシピデータは、複数のレシピを示す情報を含む。複数のレシピの各々は、基板Ｗの処理内容および処理手順を規定する。
【0055】
記憶部１８４は、主記憶装置と、補助記憶装置とを含む。主記憶装置は、例えば、半導体メモリである。補助記憶装置は、例えば、半導体メモリおよび／またはハードディスクドライブである。記憶部１８４はリムーバブルメディアを含んでいてもよい。制御部１８２は、記憶部１８４の記憶しているコンピュータプログラムを実行して、基板処理動作を実行する。
【0056】
記憶部１８４には、予め手順の定められたコンピュータプログラムが記憶されている。基板処理装置１００は、コンピュータプログラムに定められた手順に従って動作する。
【0057】
制御部１８２は、気体供給部１３０を制御する。制御部１８２の制御により、気体供給部１３０からの気体の供給が制御される。詳細には、制御部１８２は、気体供給部１３０による気体の供給の開始および停止を制御する。また、制御部１８２は、流量制御機構１４０を制御して、処理槽１１０内の気泡発生管１３６に供給される気体の流量を制御する。一例では、制御部１８２は、処理槽１１０の外部に配置された気体供給管１３４に設けられたノズル、調整弁等を制御することで、気泡発生管１３６への気体の供給を制御してもよい。
【0058】
また、制御部１８２は、昇降ユニット１２６を制御する。制御部１８２の制御により、本体板１２２は、処理槽１１０の処理液Ｌに対して昇降する。
【0059】
次に、図３を参照して、本実施形態の基板処理装置１００を説明する。図３（ａ）は、本実施形態の基板処理装置１００の模式的な側面図であり、図３（ｂ）は、本実施形態の基板処理装置１００の模式的な上面図である。
【0060】
図３（ａ）に示すように、基板保持部１２０は、Ｙ方向に一列に配列された複数の基板Ｗを保持する。複数の基板Ｗは、等間隔に配列される。例えば、隣接する基板Ｗの間の間隔は、２ｍｍ以上２０ｍｍ以下である。
【0061】
気泡発生管１３６は、基板保持部１２０に保持された基板Ｗの下方に位置する。典型的には、気泡発生管１３６は、処理槽１１０の底面に配置される。気泡発生管１３６は、Ｙ方向に延びる。
【0062】
気泡発生管１３６には複数の開口１３６ｐが設けられる。気泡発生管１３６において複数の開口１３６ｐが一列に配列される。複数の開口１３６ｐの間隔は、基板Ｗの間隔と略等しい。複数の開口１３６ｐは、配列方向に配列された基板Ｗの間に位置する。
【0063】
図３（ｂ）に示すように、気泡発生管１３６は、気泡発生管１３６ａと、気泡発生管１３６ｂと、気泡発生管１３６ｃと、気泡発生管１３６ｄとを有する。気泡発生管１３６ａ～１３６ｄは、互いに平行に延びる。気泡発生管１３６ａ～１３６ｄは、それぞれＹ方向に延びる。気泡発生管１３６ａ、気泡発生管１３６ｂ、気泡発生管１３６ｃおよび気泡発生管１３６ｄは、－Ｘ方向から＋Ｘ方向にむかって、この順番に配列される。
【0064】
気泡発生管１３６ａおよび気泡発生管１３６ｄは、基板Ｗの外周領域の下方に配置される。例えば、基板Ｗの外周領域は、基板Ｗの中心に対して水平方向に沿って半径の０．６倍となる位置から基板Ｗの端部までの領域である。気泡発生管１３６ａおよび気泡発生管１３６ｄは、外側気泡発生管の一例である。
【0065】
気泡発生管１３６ｂは、平面視した場合に気泡発生管１３６ａよりも基板Ｗの中心側に配置される。また、気泡発生管１３６ｃは、平面視した場合に気泡発生管１３６ｄよりも基板Ｗの中心側に配置される。このため、気泡発生管１３６ｂおよび気泡発生管１３６ｃは、基板Ｗの中心領域の下方に配置される。例えば、基板Ｗの中心領域は、基板Ｗの中心から、基板Ｗの中心に対して水平方向に沿って半径の０．６倍までの領域である。気泡発生管１３６ｂおよび気泡発生管１３６ｃは、内側気泡発生管の一例である。
【0066】
気泡発生管１３６ａ～１３６ｄには、それぞれ複数の開口１３６ｐが設けられる。ここでは、複数の開口１３６ｐのそれぞれの大きさおよび間隔は互いに等しい。
【0067】
気泡発生管１３６ａ～１３６ｄは、同様の構成を有する。なお、本明細書において、気泡発生管１３６ａ～１３６ｄを総称して気泡発生管１３６と記載することがある。
【0068】
気体供給源１３２は、気体供給管１３４ａ～１３４ｄのそれぞれと接続する。気体供給管１３４ａは、気体供給源１３２と気泡発生管１３６ａとを接続する。気体供給管１３４ｂは、気体供給源１３２と気泡発生管１３６ｂとを接続する。気体供給管１３４ｃは、気体供給源１３２と気泡発生管１３６ｃとを接続する。気体供給管１３４ｄは、気体供給源１３２と気泡発生管１３６ｄとを接続する。このように、気体供給管１３４ａ～１３４ｄは、気体供給源１３２と気泡発生管１３６ａ～１３６ｄとをそれぞれ接続する。
【0069】
気体供給管１３４ａには、流量制御機構１４０ａが取り付けられる。また、気体供給管１３４ｂには、流量制御機構１４０ｂが取り付けられる。同様に、気体供給管１３４ｃには、流量制御機構１４０ｃが取り付けられ、気体供給管１３４ｄには、流量制御機構１４０ｄが取り付けられる。このように、気体供給管１３４ａ～１３４ｄには、流量制御機構１４０ａ～１４０ｄがそれぞれ取り付けられる。
【0070】
このため、気泡発生管１３６ａには、気体供給源１３２から、流量制御機構１４０ａによって流量の制御された気体が気体供給管１３４ａを通過して供給される。また、気泡発生管１３６ｂには、気体供給源１３２から、流量制御機構１４０ｂによって流量の制御された気体が気体供給管１３４ｂを通過して供給される。
【0071】
同様に、気泡発生管１３６ｃには、気体供給源１３２から、流量制御機構１４０ｃによって流量の制御された気体が気体供給管１３４ｃを通過して供給される。また、気泡発生管１３６ｄには、気体供給源１３２から、流量制御機構１４０ｄによって流量の制御された気体が気体供給管１３４ｄを通過して供給される。
【0072】
気泡発生管１３６ａ～１３６ｄに供給される気体の流量（気体流量）は、流量制御機構１４０ａ～１４０ｄによってそれぞれ制御できる。流量制御機構１４０ａ～１４０ｄは、気泡発生管１３６ａ～１３６ｄに供給される気体の流量を等しくできる。あるいは、流量制御機構１４０ａ～１４０ｄは、気泡発生管１３６ａ～１３６ｄに供給される気体の流量を異ならせることができる。
【0073】
なお、ここでは、同一の気体供給源１３２から気泡発生管１３６ａ～１３６ｄに気体が供給される。ただし、気泡発生管１３６ａ～１３６ｄには異なる気体供給源から気体が供給されてもよい。この場合、気泡発生管１３６ａ～１３６ｄには、気体供給源１３２から、予め定められた流量の気体が供給されてもよい。
【0074】
次に、図１～図４を参照して、本実施形態の基板処理装置１００を説明する。図４（ａ）および図４（ｂ）は、基板処理装置１００の模式図である。図４（ａ）は、基板処理装置１００において複数の気泡発生管１３６に等しい流量で気体を供給した場合に発生する気泡を示しており、図４（ｂ）は、本実施形態の基板処理装置１００において気泡発生中の処理液Ｌの流れを示している。ここでは、流量制御機構１４０ａ～１４０ｄは、気泡発生管１３６ａ～１３６ｄのそれぞれに供給される気体の流量を等しくしている。また、図４（ａ）および図４（ｂ）には、基板Ｗの中心を通って鉛直方向に延びる仮想中心線ＣＬを示す。
【0075】
図４（ａ）に示すように、気泡発生管１３６ａ～１３６ｄのそれぞれに気体が供給されると、気泡発生管１３６ａ～１３６ｄのそれぞれから処理液Ｌ中に気泡が発生する。処理槽１１０の処理液Ｌに対して気泡発生管１３６ａ～１３６ｄから気体を吐出することにより、処理液Ｌ内に気泡が発生する。処理液Ｌ内に発生した気泡は、処理液Ｌ内を浮上し、処理槽１１０内の処理液Ｌと気体（例えば、空気または所定雰囲気）との界面にまで達する。
【0076】
気泡が処理液Ｌ中を浮上する際に、気泡は基板Ｗの表面と接触する。この場合、気泡によって燐酸が攪拌されるため、燐酸内のシリコン濃度のムラが解消されるため、エッチングの均一性を向上できる。
【0077】
気泡発生管１３６ａから発生する気泡の量は、気泡発生管１３６ｂから発生する気泡の量よりも少ない。同様に、気泡発生管１３６ｄから発生する気泡の量は、気泡発生管１３６ｃから発生する気泡の量よりも少ない。
【0078】
図４（ｂ）に、気泡発生管１３６ａ～１３６ｄにおいて発生した気泡による処理液Ｌの流れＦを示す。気泡の浮上に伴って処理槽１１０内の処理液Ｌと気体（例えば、空気または所定雰囲気）との界面にまで達した処理液Ｌは、処理液Ｌの上方において－Ｘ方向外側および＋Ｘ方向外側に向かって流れる。その後、処理液Ｌは、処理槽１１０の－Ｘ方向外側の側壁および＋Ｘ方向外側の側壁に沿って下方に流れる下降流を形成する。
【0079】
したがって、処理槽１１０の外側に位置する気泡発生管１３６ａおよび気泡発生管１３６ｄは、処理槽１１０の内側に位置する気泡発生管１３６ｂおよび気泡発生管１３６ｃと比べて、処理液Ｌが処理槽１１０の上方から下方に向かう下降流の影響を強く受ける。このため、気泡発生管１３６ａ～１３６ｄに供給される気体の流量が等しくても、気泡発生管１３６ａ～１３６ｄから発生する気泡によるエッチング量が均一にならないことがある。例えば、処理槽１１０の外側に位置する気泡発生管１３６ａおよび気泡発生管１３６ｄから発生する気泡の量は、処理槽１１０の内側に位置する気泡発生管１３６ｂおよび気泡発生管１３６ｃから発生する気泡の量よりも少なくなることがある。
【0080】
次に、図５を参照して、本実施形態の基板処理装置１００を説明する。図５（ａ）は、本実施形態の基板処理装置１００の模式的な上面図であり、図５（ｂ）は、本実施形態の基板処理装置１００において、複数の気泡発生管１３６に異なる流量で気体を供給することによって気泡が発生した基板処理装置１００の模式図である。
【0081】
図５（ａ）に示すように、流量制御機構１４０ａ～１４０ｄは、気泡発生管１３６ａ～１３６ｄに供給される気体の流量が異なるように制御する。詳細には、流量制御機構１４０ａおよび流量制御機構１４０ｂは、気泡発生管１３６ａに供給される気体の流量が気泡発生管１３６ｂに供給される気体の流量よりも多くなるように気体供給管１３４ａおよび気体供給管１３４ｂを流れる気体の流量を制御する。また、流量制御機構１４０ｃおよび流量制御機構１４０ｄは、気泡発生管１３６ｄに供給される気体の流量が気泡発生管１３６ｃに供給される気体の流量よりも多くなるように気体供給管１３４ｃおよび気体供給管１３４ｄを流れる気体の流量を制御する。
【0082】
このため、処理槽１１０において外側に位置する気泡発生管１３６ａおよび気泡発生管１３６ｄに供給される気体の流量は、処理槽１１０において内側に位置する気泡発生管１３６ｂおよび気泡発生管１３６ｃに供給される気体の流量よりも多い。
【0083】
図５（ｂ）に示すように、気泡発生管１３６ａ～１３６ｄのそれぞれに気体が供給されると、処理液Ｌ中に気泡が発生する。ここでは、気泡発生管１３６ａから発生した気泡の量、気泡発生管１３６ｂから発生した気泡の量、気泡発生管１３６ｃから発生した気泡の量、および、気泡発生管１３６ｄから発生した気泡の量は、それぞれほぼ等しい。詳細には、気泡発生管１３６ａ～１３６ｄから、ほぼ同程度の大きさの気泡が同程度の頻度で処理液Ｌ内に発生する。
【0084】
このように、気泡発生管１３６ａ～１３６ｄから発生する気泡の量がほぼ等しくなるように、気泡発生管１３６ａ～１３６ｄに供給する気体の流量を異ならせることができる。
【0085】
なお、気泡発生管１３６ａ～１３６ｄに供給される気体の流量の上限は、処理槽１１０内の処理液Ｌが処理槽１１０から溢れないように設定される。例えば、気泡発生管１３６ａ～１３６ｄに供給する気体流量の上限は、処理槽１１０内の容積、処理液Ｌの量、処理液Ｌの温度等に基づいて設定される。また、気泡発生管１３６ａ～１３６ｄに供給する気体流量の下限は、気泡発生管１３６ａ～１３６ｄからの気泡の発生の有無に応じて設定される。
【0086】
本実施形態の基板処理装置１００では、処理槽１１０において外側に位置する気泡発生管１３６ａおよび気泡発生管１３６ｄに供給される気体の流量は、処理槽１１０において内側に位置する気泡発生管１３６ｂおよび気泡発生管１３６ｃに供給される気体の流量よりも多くする。このため、気泡発生管１３６ａ～１３６ｄから発生する気泡の量をほぼ等しくでき、基板Ｗの面内にわたる処理ムラを抑制できる。
【0087】
【0088】
図６に示すように、気体供給部１３０は、気体供給源１３２と、気体供給管１３４と、気泡発生管１３６と、流量制御機構１４０とを有する。ここでは、処理槽１１０に配置された気泡発生管１３６ａ～１３６ｄの各々に気体を供給して、気泡発生管１３６ａ～１３６ｄの各々から処理液Ｌに気泡を発生させ、処理液Ｌに浸漬された複数の基板Ｗに対して気泡を供給する。
【0089】
例えば、気体供給管１３４は、共通配管１３４Ｓと、個別配管１３４Ｔとを有する。個別配管１３４Ｔは、気体供給管１３４ａと、気体供給管１３４ｂと、気体供給管１３４ｃと、気体供給管１３４ｄとを含む。
【0090】
共通配管１３４Ｓは、気体供給源１３２と個別配管１３４Ｔとを接続する。具体的には、共通配管１３４Ｓの上流端は、気体供給源１３２に接続される。気体供給源１３２は、共通配管１３４Ｓに気体を供給する。共通配管１３４Ｓの下流端は、気体供給管１３４ａ～１３４ｄの上流端に接続される。
【0091】
気体供給管１３４ａの下流端は、気泡発生管１３６ａに接続される。気体供給管１３４ｂの下流端は、気泡発生管１３６ｂに接続される。気体供給管１３４ｃの下流端は、気泡発生管１３６ｃに接続される。気体供給管１３４ｄの下流端は、気泡発生管１３６ｄに接続される。このため、気体は、気体供給源１３２から、共通配管１３４Ｓおよび気体供給管１３４ａ～１３４ｄを通って気泡発生管１３６ａ～１３６ｄにそれぞれ供給される。
【0092】
流量制御機構１４０は、共通制御機構１４０Ｓと、個別制御機構１４０Ｔとを有する。個別制御機構１４０Ｔは、流量制御機構１４０ａと、流量制御機構１４０ｂと、流量制御機構１４０ｃと、流量制御機構１４０ｄとを含む。
【0093】
共通制御機構１４０Ｓは、バルブ１４１と、レギュレーター１４２と、圧力計１４３とを有する。バルブ１４１、レギュレーター１４２および圧力計１４３は、共通配管１３４Ｓの上流から下流に向かってこの順番に共通配管１３４Ｓに配置される。バルブ１４１が開かれると、気体供給源１３２から気体が、共通配管１３４Ｓを流れる。レギュレーター１４２は、共通配管１３４Ｓを通過する気体の圧力を定められた値に調整する。圧力計１４３は、共通配管１３４Ｓ中の圧力を検出する。圧力計１４３は、レギュレーター１４２と個別配管１３４Ｔとの間に接続される。
【0094】
流量制御機構１４０ａは、気体供給源１３２から供給される気体の流量を制御する。流量の制御された気体が、気体供給管１３４ａを通して、気泡発生管１３６ａに供給する。例えば、流量制御機構１４０ａは、調整バルブ１４５と、流量計１４６と、フィルター１４７と、バルブ１４８とを含む。調整バルブ１４５、流量計１４６、フィルター１４７およびバルブ１４８は、気体供給管１３４ａの上流から下流に向かってこの順番に気体供給管１３４ａに配置される。
【0095】
調整バルブ１４５は、開度を調節して、気泡発生管１３６ａに供給される気体の流量を調整する。「流量」は、例えば、単位時間当たりに単位面積を通過する気体の量を示す。具体的には、調整バルブ１４５は、弁座が内部に設けられたバルブボディ（図示しない）と、弁座を開閉する弁体と、開位置と閉位置との間で弁体を移動させるアクチュエータ（図示しない）とを含む。
【0096】
調整バルブ１４５は、流量計１４６の計測結果に基づいて気体の流量を調整する。なお、例えば、調整バルブ１４５は、マスフローコントローラー（ＭＦＣ）の調整バルブであってもよい。
【0097】
流量計１４６は、気体供給管１３４ａを流れる気体の流量を計測する。フィルター１４７は、気体供給管１３４ａを流れる気体をろ過する。
【0098】
バルブ１４８は、気体供給管１３４ａを開閉する。このため、バルブ１４８は、気体供給管１３４ａからの気泡発生管１３６ａに対する気体の供給と供給停止とを切り替える。
【0099】
流量制御機構１４０ｂは、気体供給源１３２から供給される気体の流量を制御する。また、流量制御機構１４０ｃは、気体供給源１３２から供給される気体の流量を制御する。同様に、流量制御機構１４０ｄは、気体供給源１３２から供給される気体の流量を制御する。流量制御機構１４０ｂ～１４０ｄの各々の構成は、流量制御機構１４０ａの構成と同様である。
【0100】
図６に示した基板処理装置１００は、複数の圧力計１４９をさらに備える。複数の圧力計１４９は、圧力計１４９ａと、圧力計１４９ｂと、圧力計１４９ｃと、圧力計１４９ｄとを含む。
【0101】
圧力計１４９ａは、気体供給管１３４ａ中の気体の圧力を検出する。圧力計１４９ｂは、気体供給管１３４ｂ中の気体の圧力を検出する。圧力計１４９ｃは、気体供給管１３４ｃ中の気体の圧力を検出する。圧力計１４９ｄは、気体供給管１３４ｄ中の気体の圧力を検出する。
【0102】
基板処理装置１００は、複数の排気機構１３４ｏ、１３４ｐ、１３４ｑ、１３４ｒをさらに備える。排気機構１３４ｏは、気体供給管１３４ａと接続されている。排気機構１３４ｐは、気体供給管１３４ｂと接続されている。排気機構１３４ｑは、気体供給管１３４ｃと接続されている。排気機構１３４ｒは、気体供給管１３４ｄと接続されている。
【0103】
排気機構１３４ｏ～１３４ｒの各々は、気体を外部に排出する。具体的には、排気機構１３４ｏ～１３４ｒの各々は、排気配管と、バルブとを含む。排気配管にはバルブが配置される。バルブは、排気配管を開閉する。排気配管の一端は、気体供給管１３４に接続される。バルブが開くことにより、気体供給管１３４から気体は排気配管を通って外部に排出される。
【0104】
このように、気体供給管１３４ａ～１３４ｄを流れる気体の流量を適宜制御できる。このため、気泡発生管１３６ａ～１３６ｄから発生する気泡の量を適宜制御できる。
【0105】
上述したように、気泡発生管１３６ａ～１３６ｄから発生する気泡の量は、気体供給管１３４ａ～１３４ｄを流れる気体の流量に応じて変化する。流量制御機構１４０ａ～１４０ｄが、気体供給管１３４ａ～１３４ｄを流れる気体の流量を制御する場合、制御装置１８０（図２）は、制御プログラムに予め設定された値に従って、流量制御機構１４０ａ～１４０ｄを制御してもよい。あるいは、制御装置１８０は、処理対象の基板Ｗに対して気体を供給して気体供給管１３４ａ～１３４ｄを流れる気体の流量または圧力を測定して気体供給管１３４ａ～１３４ｄを流れるべき気体の流量を設定してもよい。
【0106】
また、気体供給管１３４ａ～１３４ｄを流れる気体の流量は、処理槽１１０内において発生する気泡を撮像することにより、制御してもよい。
【0107】
【0108】
図７に示すように、ステップＳ１０２において、基板保持部１２０は、基板Ｗを保持したまま処理槽１１０まで下降する。これにより、基板Ｗは、処理槽１１０内の処理液Ｌに浸漬する。
【0109】
ステップＳ１０４において、流量制御機構１４０ａ～１４０ｄは、気泡発生管１３６ａ～１３６ｄのそれぞれに供給される気体の流量が等しくなるように気体供給管１３４ａ～１３４ｄを流れる気体の流量を制御する（流量均等供給工程：図４参照）。
【0110】
ステップＳ１０６において、気泡発生管１３６ａ～１３６ｄのそれぞれに供給される気体の流量を等しくした状態で気体供給管１３４ａ～１３４ｄ中の気体の圧力を測定する（圧力測定工程）。気体供給管１３４ａ～１３４ｄ中の気体の圧力は、処理槽１１０内の気泡の発生のしやすさを示す指標となる。例えば、図６に示した圧力計１４９ａ～１４９ｄは、気体供給管１３４ａ～１３４ｄ中の気体の圧力を測定する。
【0111】
ステップＳ１０８において、気体供給管１３４ａ～１３４ｄのそれぞれの気体の圧力に応じて気体供給管１３４ａ～１３４ｄに流れるべき気体の流量を取得する（流量取得工程）。典型的には、制御装置１８０は、圧力計１４９ａ～１４９ｄの測定結果に基づいて、気体供給管１３４ａ～１３４ｄに流れるべき気体の流量を取得する。
【0112】
ステップＳ１１０において、流量制御機構１４０ａ～１４０ｄは、取得した気体の流量に基づいて、気泡発生管１３６ａ～１３６ｄのそれぞれに供給される気体の流量が異なるように気体供給管１３４ａ～１３４ｄを流れる気体の流量を制御する（流量不均等供給工程：図５参照）。この場合、流量制御機構１４０ａ～１４０ｄは、気泡発生管１３６ａ～１３６ｄに供給される気体の流量が異なるように気体供給管１３４ａ～１３４ｄを流れる気体の流量を制御する。例えば、流量制御機構１４０ａおよび流量制御機構１４０ｂは、気泡発生管１３６ａに供給される気体の流量が気泡発生管１３６ｂに供給される気体の流量よりも多くなるように気体供給管１３４ａおよび気体供給管１３４ｂを流れる気体の流量を制御する。また、流量制御機構１４０ｃおよび流量制御機構１４０ｄは、気泡発生管１３６ｄに供給される気体の流量が気泡発生管１３６ｃに供給される気体の流量よりも多くなるように気体供給管１３４ｃおよび気体供給管１３４ｄを流れる気体の流量を制御する。気泡発生管１３６ａ～１３６ｄに供給する気体の流量を異ならせることにより、気泡発生管１３６ａ～１３６ｄから発生する気泡の量とほぼ等しくできる。以上により、基板Ｗ、処理環境および処理液Ｌの状況が異なっても、気泡発生管１３６ａ～１３６ｄから発生する気泡の量をほぼ等しくでき、基板Ｗの処理ムラを抑制できる。
【0113】
なお、本実施形態の基板処理装置１００および基板処理方法は、ＮＡＮＤ素子の製造に好適に用いられる。
【0114】
次に、図１～図８を参照して、本実施形態の基板処理方法を概略的に説明する。図８（ａ）～図８（ｃ）は、本実施形態の基板処理方法によって処理される基板Ｗの模式図である。図８（ａ）～図８（ｃ）は、基板Ｗをｘｚ断面に沿って切断した模式的な拡大断面図である。
【0115】
図８（ａ）に示すように、基板Ｗは、基材Ｓと、積層構造Ｍとを有する。積層構造Ｍは、シリコン窒化層を含む複数の積層が間隙Ｄを介して相対する三次元積層構造である。ここでは、基板Ｗは、ｘｙ平面に広がるように配置されている。積層構造Ｍは、基材Ｓの上面に配置される。積層構造Ｍは、基材Ｓの上面からｚ方向に延びる。積層構造Ｍには間隙Ｄが形成されている。ここでは、間隙Ｄは、基材Ｓにまで達しており、基材Ｓの一部が露出している。
【0116】
積層構造Ｍは、複数のシリコン酸化層Ｍａと、複数のシリコン窒化層Ｅａとを有する。シリコン酸化層Ｍａとシリコン窒化層Ｅａとは交互に積層されている。複数のシリコン酸化層Ｍａおよびシリコン窒化層Ｅａのそれぞれは、基材Ｓの上面と平行に延びる。
【0117】
図８（ｂ）に示すように、基板Ｗは、基板処理装置１００において処理液Ｌで処理される。例えば、燐酸処理により、基板Ｗのシリコン窒化層Ｅａがエッチングされると、シリコン窒化層Ｅａが部分的に除去される。
【0118】
図８（ｃ）に示すように、さらなる燐酸処理により、積層構造Ｍからシリコン窒化層Ｅａが充分に除去され、積層構造Ｍには、処理液Ｌによってエッチングされなかったシリコン酸化層Ｍａおよびシリコン窒化層Ｅａが残る。以上のようにして、燐酸処理により、基板Ｗからシリコン窒化層Ｅａをエッチングする。
【0119】
このとき、基板Ｗの全面にわたって気泡が接触するように処理液Ｌ中に気泡を発生させると、気泡が基板Ｗの表面における処理液Ｌの置換が促進される。このため、基板Ｗの面内における処理ムラを抑制できる。
【0120】
なお、図２～図６に示した基板処理装置１００では、気泡発生管１３６ａ～１３６ｄのそれぞれは、基板保持部１２０に保持されたすべての基板Ｗに対して気泡を供給したが、本実施形態はこれに限定されない。また、図２～図６に示した基板処理装置１００では、流量制御機構１４０ａ～１４０ｄが、気泡発生管１３６ａ～１３６ｄに供給する気体の流量をそれぞれ制御したが、本実施形態はこれに限定されない。
【0121】
【0122】
図９に示すように、処理槽１１０には、気泡発生管１３６ａ～１３６ｈが配置される。気泡発生管１３６ａ～１３６ｄは、処理槽１１０の－Ｙ方向側に配置されており、気泡発生管１３６ｅ～１３６ｆは、処理槽１１０の＋Ｙ方向側に配置される。気泡発生管１３６ａ～１３６ｄは、処理槽１１０の－Ｙ方向側において、－Ｘ方向側から＋Ｘ方向側に向かって等間隔に順番に配列される。同様に、気泡発生管１３６ｅ～１３６ｆは、処理槽１１０の＋Ｙ方向側において、－Ｘ方向側から＋Ｘ方向側に向かって等間隔に順番に配列される。気泡発生管１３６ａ、１３６ｄ、１３６ｅ、１３６ｈは、外側気泡発生管の一例であり、気泡発生管１３６ｂ、１３６ｃ、１３６ｆ、１３６ｇは、内側泡発生管の一例である。
【0123】
気泡発生管１３６ａおよび気泡発生管１３６ｅは、処理槽１１０の－Ｘ方向側において直線状に配列される。また、気泡発生管１３６ｂおよび気泡発生管１３６ｆは、気泡発生管１３６ａおよび気泡発生管１３６ｅよりも内側で直線状に配列される。
【0124】
同様に、気泡発生管１３６ｄおよび気泡発生管１３６ｈは、処理槽１１０の＋Ｘ方向側において直線状に配列される。また、気泡発生管１３６ｃおよび気泡発生管１３６ｇは、気泡発生管１３６ｄおよび気泡発生管１３６ｈよりも内側で直線状に配列される。
【0125】
気泡発生管１３６ａ、１３６ｄは、外側第１配管の一例であり、気泡発生管１３６ｅ、１３６ｈは、外側第２配管の一例である。また、気泡発生管１３６ｂ、１３６ｃは、内側第１配管の一例であり、気泡発生管１３６ｆ、１３６ｇは、内側第２配管の一例である。
【0126】
気泡発生管１３６ａには、流量制御機構１４０ａによって流量の制御された気体が気体供給管１３４ａを介して供給される。同様に、気泡発生管１３６ｂ～１３６ｈには、流量制御機構１４０ｂ～１４０ｈによって流量の制御された気体が気体供給管１３４ｂ～１３４ｈを介して供給される。
【0127】
ここでは、２つの気泡発生管が、直線状に配列される。平面視した場合、直線状に配列された２つの気泡発生管の境界は、隣接する２つの基板Ｗの間に位置する。この２つの気泡発生管のうちの一方の気泡発生管は、隣接する２つの基板Ｗのうち中間地点を越えて延びており、当該一方の気泡発生管には、隣接する２つの基板Ｗのうち中間地点に開口１３６ｐが設けられる。
【0128】
例えば、気泡発生管１３６ｄと気泡発生管１３６ｈとは、直線状に配列される。平面視した場合、気泡発生管１３６ｄと気泡発生管１３６ｈとの境界は、隣接する２つの基板Ｗの間に位置する。気泡発生管１３６ｄと気泡発生管１３６ｈのうちの気泡発生管１３６ｄは、隣接する２つの基板Ｗのうち中間地点を越えて延びており、気泡発生管１３６ｄには、隣接する２つの基板Ｗの中間地点に開口１３６ｐが設けられる。
【0129】
本実施形態の基板処理装置１００では、Ｙ方向に沿って配列された複数の基板Ｗのそれぞれに対して、－Ｙ方向側に位置する気泡発生管１３６ａ～１３６ｄと、＋Ｙ方向側に位置する気泡発生管１３６ｅ～１３６ｈとに流量の異なる気体を供給する。これにより、基板Ｗの面内に気泡に略均等に発生できるため、基板Ｗの面内の処理ムラを抑制できる。
【0130】
さらに、気体供給管１３４ａ～１３４ｈから気泡発生管１３６ａ～１３６ｈに気体を供給する場合、気泡発生管１３６ａ～１３６ｈの上流側の流量が、下流側の流量よりも多くなることがある。この場合、本実施形態の基板処理装置１００では、Ｙ方向に沿って配列された基板Ｗに対して、－Ｙ方向側に位置する気泡発生管１３６ａ～１３６ｄと、＋Ｙ方向側に位置する気泡発生管１３６ｅ～１３６ｆに気体を供給することにより、Ｙ方向に沿って配列された基板Ｗの基板列の一方側端部および他方側端部に比較的高い流量で気体を供給できる。このため、基板Ｗの配列方向にも気泡を均等に発生でき、基板Ｗの配列方向の処理ムラを抑制できる。
【0131】
なお、図９に示した基板処理装置１００では、流量制御機構１４０ｂ～１４０ｈは、気泡発生管１３６ａ～１３６ｈに対応してそれぞれ設けられたが、本実施形態はこれに限定されない。１つの流量制御機構１４０が複数の気泡発生管１３６に供給する気体の流量を制御してもよい。
【0132】
図１０（ａ）に示すように、処理槽１１０に、Ｙ方向に延びる気泡発生管１３６ａ～１３６ｄが配置される。気泡発生管１３６ａ～１３６ｄは、－Ｘ方向側から＋Ｘ方向側に向かって等間隔にこの順番に配列される。
【0133】
気体供給管１３４は、共通配管１３４ｓと、共通配管１３４ｔと、気体供給管１３４ａ～１３４ｄとを含む。共通配管１３４ｓは、気体供給源１３２と流量制御機構１４０ａとを接続する。気体供給管１３４ａは、流量制御機構１４０ａと気泡発生管１３６ａとを接続し、気体供給管１３４ｄは、流量制御機構１４０ａと気泡発生管１３６ｄとを接続する。
【0134】
共通配管１３４ｔは、気体供給源１３２と流量制御機構１４０ｂとを接続する。気体供給管１３４ｂは、流量制御機構１４０ｂと気泡発生管１３６ｃとを接続し、気体供給管１３４ｃは、流量制御機構１４０ｂと気泡発生管１３６ｃとを接続する。
【0135】
このため、気泡発生管１３６ａおよび気泡発生管１３６ｄには、流量制御機構１４０ａによって制御された流量の気体が供給される。また、気泡発生管１３６ｂおよび気泡発生管１３６ｃには、流量制御機構１４０ｂによって制御された流量の気体が供給される。
【0136】
したがって、処理槽１１０において外側に位置する気泡発生管１３６ａおよび気泡発生管１３６ｄに供給される気体の流量は、処理槽１１０において内側に位置する気泡発生管１３６ｂおよび気泡発生管１３６ｃに供給される気体の流量よりも多くできる。これにより、気泡発生管１３６ａ～１３６ｄから発生する気泡の量をほぼ等しくでき、基板Ｗの面内にわたる処理ムラを抑制できる。
【0137】
なお、図１～図１０（ａ）に示した基板処理装置１００では、基板Ｗのそれぞれには４本の気泡発生管１３６から発生した気泡が供給されたが、本実施形態はこれに限定されない。基板Ｗのそれぞれには４以外の本数の気泡発生管１３６から発生した気泡が供給されてもよい。例えば、基板Ｗのそれぞれには６本の気泡発生管１３６から発生した気泡が供給されてもよい。
【0138】
図１０（ｂ）に示すように、処理槽１１０には、気泡発生管１３６ａ～１３６ｆが配置される。気泡発生管１３６ａ～１３６ｆは、処理槽１１０において、－Ｘ方向側から＋Ｘ方向側に向かって等間隔に順番に配列される。気泡発生管１３６ａ、１３６ｂ、１３６ｅ、１３６ｆは、外側気泡発生管の一例であり、気泡発生管１３６ｃ、１３６ｄは、内側泡発生管の一例である。
【0139】
気体供給源１３２は、共通配管１３４ｓ、共通配管１３４ｔおよび共通配管１３４ｕと接続する。共通配管１３４ｓは、気体供給管１３４ａおよび気体供給管１３４ｂと接続する。気体供給管１３４ａは、共通配管１３４ｓと気泡発生管１３６ａとを接続し、気体供給管１３４ｂは、共通配管１３４ｓと気泡発生管１３６ｂとを接続する。
【0140】
共通配管１３４ｔは、気体供給管１３４ｃおよび気体供給管１３４ｄと接続する。気体供給管１３４ｃは、共通配管１３４ｔと気泡発生管１３６ｃとを接続し、気体供給管１３４ｄは、共通配管１３４ｔと気泡発生管１３６ｄとを接続する。同様に、共通配管１３４ｕは、気体供給管１３４ｅおよび気体供給管１３４ｆと接続する。気体供給管１３４ｅは、共通配管１３４ｕと気泡発生管１３６ｅとを接続し、気体供給管１３４ｆは、共通配管１３４ｕと気泡発生管１３６ｆとを接続する。
【0141】
ここでは、共通配管１３４ｓに、流量制御機構１４０ａが設けられる。このため、流量制御機構１４０ａにより、気泡発生管１３６ａおよび気泡発生管１３６ｂに供給される気体の流量を制御できる。
【0142】
また、共通配管１３４ｔに、流量制御機構１４０ｂが設けられる。このため、流量制御機構１４０ｂにより、気泡発生管１３６ｃおよび気泡発生管１３６ｄに供給される気体の流量を制御できる。同様に、共通配管１３４ｕに、流量制御機構１４０ｃが設けられる。このため、流量制御機構１４０ｃにより、気泡発生管１３６ｅおよび気泡発生管１３６ｆに供給される気体の流量を制御できる。
【0143】
なお、図２～図１０に示した基板処理装置１００では、気泡発生管１３６は、処理槽１１０の一方側から延びた気体供給管１３４と接続したが、本実施形態はこれに限定されない。気泡発生管１３６は、処理槽１１０の両側から延びた気体供給管１３４と接続してもよい。
【0144】
【0145】
図１１に示すように、処理槽１１０には、気泡発生管１３６ａ～１３６ｈが配置される。気泡発生管１３６ａ～１３６ｄは、処理槽１１０の－Ｙ方向側から＋Ｙ方向に向かって延びた気体供給管１３４ａ～１３４ｄと接続しており、気泡発生管１３６ｅ～１３６ｆは、処理槽１１０の＋Ｙ方向側から－Ｙ方向に向かって延びた気体供給管１３４ｅ～１３４ｆと接続している。
【0146】
気泡発生管１３６ａ、１３６ｅ、１３６ｂ、１３６ｆ、１３６ｃ、１３６ｇ、１３６ｄ、１３６ｈは、処理槽１１０において、－Ｘ方向側から＋Ｘ方向側に向かって等間隔に順番に配列される。気泡発生管１３６ａ、１３６ｄ、１３６ｅ、１３６ｈは、外側気泡発生管の一例であり、気泡発生管１３６ｂ、１３６ｃ、１３６ｆ、１３６ｇは、内側泡発生管の一例である。
【0147】
気体供給源１３２は、気体供給管１３４ａ～１３４ｄのそれぞれと接続する。このため、気体供給管１３４ａ～１３４ｄは、気体供給源１３２と気泡発生管１３６ａ～１３６ｄとをそれぞれ接続する。また、気体供給源１３２は、気体供給管１３４ｅ～１３４ｈのそれぞれと接続する。このため、気体供給管１３４ｅ～１３４ｈは、気体供給源１３２と気泡発生管１３６ｅ～１３６ｈとをそれぞれ接続する。流量制御機構１４０ａ～１４０ｈは、気体供給管１３４ａ～１３４ｈにそれぞれ配置される。
【0148】
本実施形態では、処理槽１１０において外側に位置する気泡発生管１３６ａおよび気泡発生管１３６ｈに供給される気体の流量は、処理槽１１０において内側に位置する気泡発生管１３６ｂ～１３６ｇに供給される気体の流量よりも多くできる。また、処理槽１１０において次に外側に位置する気泡発生管１３６ｅおよび気泡発生管１３６ｄに供給される気体の流量は、処理槽１１０においてさらに内側に位置する気泡発生管１３６ｂ、１３６ｃ、１３６ｆ、１３６ｇに供給される気体の流量よりも多くできる。加えて、処理槽１１０において次に外側に位置する気泡発生管１３６ｂおよび気泡発生管１３６ｇに供給される気体の流量は、さらに内側に位置する気泡発生管１３６ｃ、１３６ｆに供給される気体の流量よりも多くしてもよい。このように、気泡発生管１３６ａ～１３６ｈに供給する気体の流量を段階的に制御することにより、気泡発生管１３６ａ～１３６ｈから発生する気泡の量をほぼ等しくでき、基板Ｗの面内にわたる処理ムラを抑制できる。
【0149】
なお、図１～図１１を参照して上述した説明では、基板Ｗには、処理槽１１０に貯留された処理液Ｌの下方から気体が供給されたが、本実施形態は、これに限定されない。基板Ｗには、処理槽１１０に貯留された処理液Ｌの下方から気体だけでなく液体が供給されてもよい。
【0150】
次に、図１～図１２を参照して、本実施形態の基板処理装置１００を説明する。図１２は、本実施形態の基板処理装置１００の模式図である。図１２に示した基板処理装置１００は、液体供給部１５０をさらに備える点を除いて、図２を参照して上述した基板処理装置１００と同様の構成を有しており、冗長を避ける目的で重複する説明を省略する。
【0151】
図１２に示すように、基板処理装置１００は、液体供給部１５０をさらに備える。液体供給部１５０は、処理槽１１０に液体を供給する。典型的には、液体供給部１５０は、処理槽１１０に処理液Ｌを供給する。この場合、液体供給部１５０は、処理槽１１０内の処理液Ｌに対して下方の位置から上方に向けて液体を供給することが好ましい。一例として、液体は、処理槽１１０に貯留された処理液Ｌと同じ種類の処理液Ｌであってもよい。
【0152】
液体供給部１５０が処理液Ｌを供給する場合、上方に向けて供給された処理液は、処理液中の基板Ｗとの接触部分を押し出しながら基板Ｗの表面を上方に向けて移動し、上方に向けて供給された処理液が通過した後には、周囲に存在する新鮮な処理液Ｌが進入する。このように、上方に向けて供給された処理液が基板Ｗの表面と接触することにより、基板Ｗの表面を攪拌することができ、これにより、基板Ｗの表面における処理液Ｌを新鮮な処理液に置換させることができる。その結果、基板Ｗの処理速度を向上させることができる。
【0153】
液体供給部１５０は、液体供給源１５２と、液体供給管１５４と、液体吐出管１５６とを有する。液体は、液体供給源１５２から供給される。液体供給源１５２は、処理槽１１０の外部に配置される。なお、液体供給源１５２は、処理槽１１０において処理液Ｌとして一旦使用された液体を循環して用いてもよい。液体吐出管１５６は、Ｙ方向に延びる。ここでは、液体吐出管１５６は、気泡発生管１３６と平行に延びる。
【0154】
液体供給管１５４は、液体供給源１５２と液体吐出管１５６と接続する。液体供給源１５２から供給される気体は、液体供給管１５４を通って液体吐出管１５６に流れる。液体供給管１５４の少なくとも一部は、処理槽１１０の外部に配置される。
【0155】
液体吐出管１５６は、処理槽１１０内に配置される。典型的には、液体吐出管１５６は、処理槽１１０の底面に配置される。液体吐出管１５６は、気泡発生管１３６よりも鉛直方向上方側に配置されてもよい。あるいは、液体吐出管１５６は、気泡発生管１３６よりも鉛直方向下方側に配置されてもよい。
【0156】
次に、図１～図１３を参照して、本実施形態の基板処理装置１００を説明する。図１３（ａ）は、本実施形態の基板処理装置１００の模式的な上面図であり、図１３（ｂ）は、基板処理装置１００の模式図である。図１３（ａ）および図１３（ｂ）に示した基板処理装置１００は、液体供給部１５０をさらに備える点を除いて、図３（ｂ）および図４を参照して上述した基板処理装置１００と同様の構成を有しており、冗長を避ける目的で重複する説明を省略する。
【0157】
図１３（ａ）に示すように、液体吐出管１５６は、液体吐出管１５６ａと、液体吐出管１５６ｂとを有する。液体吐出管１５６ａおよび液体吐出管１５６ｂは、互いに平行に延びる。液体吐出管１５６ａおよび液体吐出管１５６ｂは、それぞれＹ方向に延びる。－Ｘ方向から＋Ｘ方向にむかって、液体吐出管１５６ａおよび液体吐出管１５６ｂは、この順番に配列される。液体吐出管１５６ａは、気泡発生管１３６ａと気泡発生管１３６ｂとの間に配置される。液体吐出管１５６ｂは、気泡発生管１３６ｃと気泡発生管１３６ｄとの間に配置される。
【0158】
液体吐出管１５６ａには、液体供給源１５２から液体供給管１５４ａを通過した液体が供給される。また、液体吐出管１５６ｂには、液体供給源１５２から液体供給管１５４ｂを通過した液体が供給される。
【0159】
液体吐出管１５６ａおよび液体吐出管１５６ｂには、それぞれ複数の開口１５６ｐが設けられる。複数の開口１５６ｐの間隔は、基板Ｗの間隔と略等しい。複数の開口１５６ｐは、配列方向に配列された基板Ｗの間に位置する。液体吐出管１５６ａおよび液体吐出管１５６ｂは、同様の構成を有している。なお、本明細書において、液体吐出管１５６ａおよび液体吐出管１５６ｂを総称して液体吐出管１５６と記載することがある。
【0160】
液体吐出管１５６において複数の開口１５６ｐは一列に配列される。液体吐出管１５６は、複数の開口１５６ｐから処理液Ｌを処理槽１１０に吐出する。この場合、複数の開口１５６ｐは、処理槽１１０内の処理液Ｌに対して下方の位置から上方に向いてることが好ましい。ここでは、複数の開口１５６ｐのそれぞれの大きさおよび間隔は互いに等しい。
【0161】
図１３（ｂ）に示すように、処理槽１１０には、気泡発生管１３６ａ～１３６ｄおよび液体吐出管１５６ａ、１５６ｂが配置される。気泡発生管１３６ａ～１３６ｄの開口１３６ｐは、その吐出方向が鉛直方向に沿うように気泡発生管１３６ａ～１３６ｄの上部に設けられる。
【0162】
一方、液体吐出管１５６ａ、１５６ｂの開口１５６ｐは、その吐出方向が、基板Ｗの中心を向くように、鉛直方向（Ｚ方向）に対して傾斜した位置に設けられる。そのため、液体吐出管１５６ａの開口１５６ｐから吐出される斜め上向きの液体と液体吐出管１５６ｂの開口１５６ｐから吐出される斜め上向きの液流とが合流すると、処理槽１１０の内部を上方に向かって流れる非常に強いアップフローを形成できる。
【0163】
次に、図１～図１４を参照して、本実施形態の基板処理装置１００を説明する。図１４（ａ）は、基板処理装置において複数の気体供給管に等しい流量で気体を供給した場合に発生する気泡を示した模式図であり、図１４（ｂ）は、本実施形態の基板処理装置１００における処理液の流れを示した模式図である。なお、図１４（ａ）および図１４（ｂ）は、処理槽１１０に液体吐出管１５６が配置される点を除いて図４（ａ）および図４（ｂ）を参照して上述した基板処理装置１００と同様の構成を有しており、冗長を避ける目的で重複する説明を省略する。ここでも、流量制御機構１４０ａ～１４０ｄは、気泡発生管１３６ａ～１３６ｄのそれぞれに供給される気体の流量を等しくしている。
【0164】
図１４（ａ）に示すように、気泡発生管１３６ａ～１３６ｄのそれぞれに気体が供給されると、処理液Ｌ中に気泡が発生する。処理槽１１０の処理液Ｌに対して気泡発生管１３６ａ～１３６ｄから気体を吐出することにより、処理液Ｌ内に気泡が発生する。処理液Ｌ内に発生した気泡は、処理液Ｌ内を浮上し、処理槽１１０内の処理液Ｌと気体（例えば、空気または所定雰囲気）との界面にまで達する。また、ここでは、液体吐出管１５６ａの開口１５６ｐから吐出される斜め上向きの液体と液体吐出管１５６ｂの開口１５６ｐから吐出される斜め上向きの液流とが合流することにより、処理槽１１０の内部を上方に向かって流れる非常に強いアップフローが形成される。
【0165】
気泡発生管１３６ａ～１３６ｄのそれぞれに供給される気体の流量が等しい場合、気泡発生管１３６ａ～１３６ｄにおいて発生する気泡の量は等しくならない。気泡発生管１３６ａから発生する気泡の量は、気泡発生管１３６ｂから発生する気泡の量よりも少ない。同様に、気泡発生管１３６ｄから発生する気泡の量は、気泡発生管１３６ｃから発生する気泡の量よりも少ない。
【0166】
図１４（ｂ）に示すように、気泡発生管１３６ａ～１３６ｄにおいて発生した気泡が処理液Ｌ内で浮上することにより、処理槽１１０内において処理液Ｌの流れが発生する。ここでは、非常に強いアップフローが形成されるため、気泡は、速やかに浮上する。気泡の浮上に伴って処理槽１１０内の処理液Ｌと気体（例えば、空気または所定雰囲気）との界面にまで達した処理液Ｌは、処理液Ｌの上方において－Ｘ方向外側および＋Ｘ方向外側に向かって流れる。その後、処理液Ｌは、処理槽１１０のうちのＸ方向外側の側壁および＋Ｘ方向外側の側壁に沿って下方に強く流れる下降流が形成される。
【0167】
このように、処理槽１１０の外側に位置する気泡発生管１３６ａおよび気泡発生管１３６ｄは、処理槽１１０の内側に位置する気泡発生管１３６ｂおよび気泡発生管１３６ｃと比べて、処理槽１１０の上方から下方に向かって流れる処理液Ｌの下降流の影響を強く受ける。このため、気泡発生管１３６ａ～１３６ｄに供給される気体の流量が等しくても、気泡発生管１３６ａ～１３６ｄから発生する気泡の量は等しくならない。詳細には、処理槽１１０の外側に位置する気泡発生管１３６ａおよび気泡発生管１３６ｄから発生する気泡の量は、処理槽１１０の内側に位置する気泡発生管１３６ｂおよび気泡発生管１３６ｃから発生する気泡の量よりも少なくなる。
【0168】
次に、図１５を参照して、本実施形態の基板処理装置１００を説明する。図１５（ａ）は、本実施形態の基板処理装置１００の模式的な上面図であり、図１５（ｂ）は、本実施形態の基板処理装置１００において、複数の気泡発生管１３６に異なる流量で気体を供給することによって気泡が発生した基板処理装置１００の模式図である。
【0169】
図１５（ａ）に示すように、流量制御機構１４０ａ～１４０ｄは、気泡発生管１３６ａ～１３６ｄに供給される気体の流量が異なるように制御する。流量制御機構１４０ａおよび流量制御機構１４０ｂは、気泡発生管１３６ａに供給される気体の流量が気泡発生管１３６ｂに供給される気体の流量よりも多くなるように気体供給管１３４ａおよび気体供給管１３４ｂを流れる気体の流量を制御する。また、流量制御機構１４０ｃおよび流量制御機構１４０ｄは、気泡発生管１３６ｄに供給される気体の流量が気泡発生管１３６ｃに供給される気体の流量よりも多くなるように気体供給管１３４ｃおよび気体供給管１３４ｄを流れる気体の流量を制御する。
【0170】
このため、処理槽１１０において外側に位置する気泡発生管１３６ａおよび気泡発生管１３６ｄに供給される気体の流量は、処理槽１１０において内側に位置する気泡発生管１３６ｂおよび気泡発生管１３６ｃに供給される気体の流量よりも多い。
【0171】
図１５（ｂ）に示すように、気泡発生管１３６ａ～１３６ｄのそれぞれに気体が供給されると、処理液Ｌ中に気泡が発生する。ここでは、気泡発生管１３６ａから発生した気泡の量、気泡発生管１３６ｂから発生した気泡の量、気泡発生管１３６ｃから発生した気泡の量、および、気泡発生管１３６ｄから発生した気泡の量は、それぞれほぼ等しい。詳細には、気泡発生管１３６ａ～１３６ｄから、ほぼ同程度の大きさの気泡が同程度の頻度で処理液Ｌ内に発生する。
【0172】
本実施形態の基板処理装置１００では、処理槽１１０において外側に位置する気泡発生管１３６ａおよび気泡発生管１３６ｄに供給される気体は、処理槽１１０において内側に位置する気泡発生管１３６ｂおよび気泡発生管１３６ｃに供給される気体の流量よりも多くする。このため、気泡発生管１３６ａ～１３６ｄから発生する気泡の量をほぼ等しくできる。特に、アップフローを形成する場合、気泡の流れとともに基板処理の速度も速くなる。このように速い速度で基板処理が行われる場合でも、基板Ｗの面内にわたる処理ムラを抑制できる。
【0173】
【0174】
図１６に示すように、処理槽１１０は、内槽１１２および外槽１１４を含む二重槽構造を有する。内槽１１２および外槽１１４はそれぞれ上向きに開いた上部開口を有する。内槽１１２は、処理液Ｌを貯留し、複数の基板Ｗを収容可能に構成される。外槽１１４は、内槽１１２の上部開口の外周面に設けられる。
【0175】
基板処理装置１００は、流量調整機構１６０をさらに備える。流量調整機構１６０は、処理液Ｌの循環に用いられる。流量調整機構１６０は、処理槽１１０に貯留されている処理液Ｌを循環させて、処理液Ｌを液体吐出管１５６の各々に供給する。
【0176】
流量調整機構１６０は、配管１６１と、ポンプ１６２、ヒーター１６３、フィルター１６４、調整バルブ１６５およびバルブ１６６を含む。ポンプ１６２、ヒーター１６３、フィルター１６４、調整バルブ１６５およびバルブ１６６は、この順番に配管１６１の上流から下流に向かって配置される。
【0177】
配管１６１は、処理槽１１０から排出された処理液Ｌを再び処理槽１１０に導く。配管１６１の下流端に、複数の液体吐出管１５６が接続される。液体吐出管１５６は、配管１６１から供給された処理液Ｌを処理槽１１０に供給する。
【0178】
ポンプ１６２は、配管１６１から複数の液体吐出管１５６に処理液Ｌを送る。従って、ヒーター１６３は、配管１６１を流れる処理液Ｌを加熱する。ヒーター１６３により、処理液Ｌの温度が調整される。フィルター１６４は、配管１６１を流れる処理液Ｌをろ過する。
【0179】
調整バルブ１６５は、配管１６１の開度を調節して、複数の液体吐出管１５６に供給される処理液Ｌの流量を調整する。具体的には、調整バルブ１６５は、弁座が内部に設けられたバルブボディ（図示しない）と、弁座を開閉する弁体と、開位置と閉位置との間で弁体を移動させるアクチュエータ（図示しない）とを含む。バルブ１６６は配管１６１を開閉する。
【0180】
複数の液体吐出管１５６は、処理槽１１０の内槽１１２に処理液Ｌを供給する。複数の液体吐出管１５６は、処理槽１１０の内槽１１２の内部において、内槽１１２の底部に配置される。複数の液体吐出管１５６の各々は、略筒形状を有する。
【0181】
複数の液体吐出管１５６の各々は、複数の開口１５６ｐを有する。図１６では、１つの液体吐出管１５６に対して１つの開口１５６ｐを示している。複数の液体吐出管１５６の各々は、複数の開口１５６ｐから処理液Ｌを内槽１１２に供給する。
【0182】
基板処理装置１００は、処理液供給部１５０Ａと、希釈液供給部１５０Ｂとをさらに備える。処理液供給部１５０Ａは、処理液Ｌを処理槽１１０に供給する。処理液Ｌは、例えば、略８５質量％の燐酸（Ｈ3ＰＯ4）と略１５質量％の水（脱イオン水）とが混合された溶液を用いることができる。
【0183】
処理液供給部１５０Ａは、ノズル１５２Ａと、配管１５４Ａと、バルブ１５６Ａとを含む。ノズル１５２Ａは、処理液Ｌを内槽１１２に吐出する。ノズル１５２Ａは、配管１５４Ａに接続される。配管１５４Ａには、処理液供給源ＴＫＡからの処理液Ｌが供給される。配管１５４Ａには、バルブ１５６Ａが配置される。バルブ１５６Ａが開かれると、ノズル１５２Ａから吐出された処理液Ｌは、内槽１１２内に供給される。
【0184】
希釈液供給部１５０Ｂは、希釈液を処理槽１１０に供給する。希釈液供給部１５０Ｂは、ノズル１５２Ｂと、配管１５４Ｂと、バルブ１５６Ｂとを含む。ノズル１５２Ｂは、希釈液を外槽１１４に吐出する。ノズル１５２Ｂは、配管１５４Ｂに接続される。配管１５４Ｂに供給される希釈液は、ＤＩＷ（脱イオン水）、炭酸水、電解イオン水、水素水、オゾン水および希釈濃度（例えば、１０ｐｐｍ～１００ｐｐｍ程度）の塩酸水のいずれかを採用することができる。配管１５４Ｂには、希釈液供給源ＴＫＢからの希釈液が供給される。配管１５４Ｂには、バルブ１５６Ｂが配置される。バルブ１５６Ｂが開かれると、ノズル１５２Ｂから吐出された希釈液が、外槽１１４内に供給される。
【0185】
基板処理装置１００は、排液部１７０をさらに備える。排液部１７０は、処理槽１１０の処理液Ｌを排出する。
【0186】
排液部１７０は、排液配管１７０ａと、バルブ１７０ｂとを含む。処理槽１１０の内槽１１２の底壁は、排液配管１７０ａと接続される。排液配管１７０ａにはバルブ１７０ｂが配置される。バルブ１７０ｂが開くことにより、内槽１１２内に貯留されている処理液Ｌは排液配管１７０ａを通って外部に排出される。排出された処理液Ｌは排液処理装置（図示しない）へと送られ、処理される。
【0187】
以上、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明した。但し、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。また、上記の実施形態に開示される複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明の形成が可能である。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。図面は、理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の厚み、長さ、個数、間隔等は、図面作成の都合上から実際とは異なる場合もある。また、上記の実施形態で示す各構成要素の材質、形状、寸法等は一例であって、特に限定されるものではなく、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【0188】
例えば、図１～図１６を参照して上述した説明では、気泡発生管１３６は、基板Ｗの主面の法線方向（Ｙ方向）に平行に延びていたが、本実施形態はこれに限定されない。ただし、１つの基板Ｗの中央領域および外周領域のそれぞれの下方に異なる気泡発生管１３６が配置されることが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【0189】
本発明は、基板処理装置および基板処理方法に好適に用いられる。
【符号の説明】
【0190】
１００ 基板処理装置
１１０ 処理槽
１２０ 基板保持部
１３０ 気体供給部
１５０ 液体供給部
１８０ 制御装置
２００ 気体供給部
Ｗ 基板
Ｌ 処理液
１１０ 処理槽
１２０ 基板保持部
１３０ 気体供給部
１５０ 液体供給部
１８０ 制御装置
２００ 気体供給部
Ｗ 基板
Ｌ 処理液
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】