CN102437050A - 基板处理装置以及基板处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的基板处理装置，将磷酸、硫酸和水供给至处理液的流通路，该处理液的流通路从第一储料容器到达被基板保持单元保持的基板。由此，生成磷酸、硫酸和水的混合液。另外，含硫酸的液体和含水的液体在流通路中混合，从而使磷酸、硫酸和水的混合液的温度升高。向被基板保持单元保持的基板供给含沸点附近的磷酸水溶液的混合液。

Description

基板处理装置以及基板处理方法
技术领域
本发明涉及处理基板的基板处理装置以及基板处理方法。作为处理对象的基板例如包含半导体晶片、液晶显示装置用基板、等离子显示器用基板、FED(Field Emission Display：场致发射显示装置)用基板、光盘用基板、磁盘用基板、磁光盘用基板、光掩模用基板、陶瓷基板、太阳能电池用基板等。
背景技术
在半导体装置和液晶显示装置等的制造工序中，根据需要，进行向形成有氮化硅膜和氧化硅膜的基板的表面供给作为蚀刻液的高温磷酸水溶液，从而选择性地除去氮化硅膜的蚀刻处理。
在一次性处理多张基板的批量式基板处理装置中，将多张基板在储存有高温的磷酸水溶液的处理槽中浸渍规定时间(例如，参照日本特开2007-258405号公报)。
另一方面，在逐张处理基板的单张式基板处理装置中，将存储在储料容器中的高温的磷酸水溶液通过配管供给喷嘴，并从喷嘴向保持在旋转夹盘上的基板喷射(例如，参照日本特开2007-258405号公报)。
在批量式的基板处理装置中，为了进行均匀的蚀刻处理，需要将基板在储存于处理槽的磷酸水溶液中浸渍规定时间。因此，不管是在一次性处理多张基板的情况下，还是处理一张基板的情况下，都需要相同的处理时间。
另一方面，在单张式基板处理装置中，能够在短时间内均匀地处理一张基板。但是，在单张式基板处理装置中，在磷酸水溶液在配管内和喷嘴内流动的期间，磷酸水溶液的热被配管和喷嘴夺走，导致磷酸水溶液温度降低。因此，温度比储料容器中的温度低的磷酸水溶液被供给至基板。
选择比(氮化硅膜除去量/氧化硅膜除去量)和氮化硅膜的蚀刻速度(单位时间的除去量)在供给至基板的磷酸水溶液的温度在沸点附近时最高。但是，在单张式基板处理装置中，即使将磷酸水溶液的温度在储料容器内调整为沸点附近，但是，由于在从储料容器到供给至基板的期间磷酸水溶液的温度降低，因此，难以将沸点附近的磷酸水溶液供给至基板。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种能够抑制或防止供给至基板的处理液的温度降低的基板处理装置以及基板处理方法。
本发明的第一实施方式提供一种基板处理装置，通过磷酸、硫酸和水的混合液来处理基板，该基板处理装置具有：基板保持单元，其用于保持基板；混合液供给单元，其具有第一储料容器和处理液的流通路，在上述第一储料容器中储存有要向被上述基板保持单元保持的基板进行供给的处理液，上述流通路从上述第一储料容器到达被上述基板保持单元保持的基板为止，在上述混合液供给单元中，通过向上述流通路供给磷酸、硫酸和水，使含有硫酸的液体和含有水的液体在上述流通路中相混合，从而使磷酸、硫酸和水的混合液的温度升高，由此将包含沸点附近的磷酸水溶液的混合液供给至上述基板。
根据该发明，将磷酸(液体)、硫酸(液体)和水供给至从第一储料容器到达被基板保持单元保持的基板的处理液的流通路。磷酸、硫酸和水可以从包括第一储料容器的多个处理液供给源分别供给至流通路，也可以以与其他处理液混合了的状态供给至流通路。具体而言，例如，既可以将磷酸水溶液和硫酸水溶液供给至流通路，也可以将磷酸、硫酸和水的混合液以及水供给至流通路。通过将磷酸、硫酸和水供给至流通路，能够使含有硫酸的液体和含有水的液体在流通路中相混合。
硫酸通过被水稀释，能够产生稀释热。因此，通过将含有硫酸的液体和含有水的液体混合，来产生稀释热。磷酸、硫酸和水的混合液在流通路中通过该稀释热被加热。因此，即使磷酸、硫酸和水的混合液的热被配管或喷嘴等夺走，也由于该稀释热作用于该混合液，而能够抑制或防止该混合液温度降低。由此，混合液中含有的磷酸水溶液被加热，将包含沸点附近的磷酸水溶液、即沸点的磷酸水溶液和/或沸点附近的温度的磷酸水溶液的混合液供给至基板。
上述混合液供给单元还可以包括：第一喷嘴，其向被上述基板保持单元保持的基板喷出处理液；第一供给管，其用于流通从上述第一储料容器向上述第一喷嘴供给的处理液。上述流通路可以包括上述第一供给管的内部、上述第一喷嘴的内部、上述第一喷嘴和被上述基板保持单元保持的基板之间的空间。
此时，含有硫酸的液体和含有水的液体，在第一供给管的内部、第一喷嘴的内部、第一喷嘴和被基板保持单元保持的基板之间的、至少任一位置混合。即，含有硫酸的液体和含有水的液体是在即将向基板供给之前、或者是在向基板供给的同时混合。由此，可靠地将升温了的磷酸、硫酸和水的混合液供给至基板。
另外，上述第一储料容器可以储存有含有磷酸、硫酸和水中的至少两者的混合液。
此时，在第一储料容器中储存有磷酸水溶液、硫酸水溶液、第一混合液或第二混合液，该第一混合液是磷酸及硫酸的混合液，该第二混合液是磷酸、硫酸及水的混合液。即，磷酸、硫酸和水中的至少两者预先在第一储料容器中混合。因此，可将将充分混合磷酸、硫酸和水中的至少两者而成的混合液(磷酸、硫酸和水的混合液)供给至基板。
上述混合液供给单元可包括：水供给管，其用于使要向上述流通路供给的含有水的液体流通；流量调节阀，其调节在上述水供给管内流动的液体的流量；温度检测装置，其在上述流通路中检测磷酸、硫酸和水的混合液的温度；流量控制装置，其根据上述温度检测装置的输出信息来控制上述流量调节阀。
此时，含有水的液体从水供给管供给至流通路。因此，含有硫酸的液体和含有水的液体在流通路中可靠地混合，而产生稀释热。另外，通过温度检测装置检测磷酸、硫酸和水的混合液的温度。流量控制装置根据温度检测装置的输出控制流量调节阀。由此，能够调节向流通路供给的含有水的液体的流量。
能够通过流量控制装置增加供给至流通路的含有水的液体的流量，增加稀释热。另一方面，能够通过流量控制装置减少供给至流通路的含有水的液体的流量，减少稀释热。因此，能够通过流量控制装置调节供给至流通路的含有水的液体的流量，来调节磷酸、硫酸和水的混合液的温度。由此，能够将含沸点附近的磷酸水溶液的混合液可靠地供给至基板。
上述第一储料容器还可以包括储存有磷酸、硫酸和水的混合液的混合液储料容器。上述基板处理装置还可以包括回收单元，该回收单元对已供给至被上述基板保持单元保持的基板上的磷酸、硫酸和水的混合液进行回收，并将所回收的混合液供给至上述混合液储料容器。
此时，磷酸、硫酸和水的混合液储存在混合液储料容器中。储存在混合液储料容器中的混合液经由流通路供给至被基板保持单元保持的基板。另外，通过回收单元对供给至基板的磷酸、硫酸和水的混合液进行回收。而且，所回收的混合液被供给至混合液储料容器中。因此，所回收的混合液能够再次供给至基板而被再利用。由此，能够降低混合液的消耗量。
另外，当用磷酸、硫酸和水的混合液处理形成有氮化硅膜的基板时(进行蚀刻处理时)，所回收的混合液中含有硅氧烷(siloxane)。因此，此时含硅氧烷的混合液供给至混合液储料容器中，并经由流通路再次供给至基板。硅氧烷是含硅氧键(Si-O-Si)的化合物。当在磷酸、硫酸和水的混合液中包含硅氧烷时，能够提高选择比。因此，通过再利用所回收的混合液，能够在蚀刻处理中提高选择比。
上述混合液供给单元还可以包括：磷酸供给单元，其向上述混合液储料容器和流通路中的至少一者供给含有磷酸的液体；硫酸供给单元，其向上述混合液储料容器和流通路中的至少一者供给含有硫酸的液体。
此时，含磷酸的液体和含有硫酸的液体供给至混合液储料容器和流通路中的至少一者。由此，含磷酸的液体和含有硫酸的液体与由回收单元回收的混合液相混合。因此，混合液被含磷酸的液体和含有硫酸的液体稀释。为此，当所回收的混合液含有硅氧烷时，能够抑制硅氧烷浓度的上升。由此，能够抑制或防止将硅氧烷浓度高的混合液(含硅氧烷的磷酸、硫酸和水的混合液)供给至基板的现象。因此，能够抑制或防止从混合液析出的含硅的化合物附着在基板上的现象。
本发明的另第一实施方式是提供一种基板处理方法，通过磷酸、硫酸和水的混合液来处理基板，包括：升温工序，通过向处理液的流通路供给磷酸、硫酸和水，使含有硫酸的液体和含有水的液体在该流通路中相混合，从而使磷酸、硫酸和水的混合液的温度升高，其中，上述流通路从储存有要向基板供给的处理液的第一储料容器到达基板；混合液供给工序，将在上述升温工序中生成的含有沸点附近的磷酸水溶液的混合液供给至基板。根据该方法，能够达成与前述效果相同的效果。
本发明的又一实施方式是提供一种基板处理装置，包括：基板保持单元，其用于保持基板；混合液供给单元，其使混合时发热的第一液体和第二液体在处理液的流通路中相混合，并将含有第一液体和第二液体的混合液供给至上述基板，其中，上述流通路到达被上述基板保持单元保持的基板。
根据该构成，在到达被基板保持单元保持的基板的处理液的流通路中混合第一液体和第二液体。由此，产生热量。因此，通过第一液体和第二液体混合所产生的热，在流通路中加热含有第一液体和第二液体的混合液。为此，即使含有第一液体和第二液体的混合液热量被配管或喷嘴等夺走，第一液体和第二液体混合生成的热施加于该混合液，而能够抑制或防止该混合液温度降低。由此，能够抑制或防止供给至基板的混合液温度降低。
上述混合液供给单元可包括：第一液体供给单元，其用于供给在上述流通路中与第二液体混合的第一液体；以及第二液体供给单元，其用于供给在上述流通路中与第一液体混合的第二液体。上述第一液体供给单元可包括：第一储料容器，其储存有第一液体；第一供给管，其与上述第一储料容器相连接；第一喷嘴，其与上述第一供给管相连接，向被上述基板保持单元保持的基板喷出第一液体。也可以由上述第一储料容器、上述第一供给管、上述第一喷嘴、上述第一喷嘴和上述基板之间的空间形成上述流通路。
另外，上述第二液体供给单元可包括：第二储料容器，其储存有第二液体；第二供给管，其与上述第一供给管和第一喷嘴中的至少一者、以及上述第二储料容器相连接。
另外，上述第二液体供给单元可包括：第二储料容器，其储存有第二液体；第二供给管，其与上述第二储料容器相连接；第二喷嘴，其与上述第二供给管相连接，向被上述基板保持单元保持的基板喷出第二液体。
另外，上述第二液体供给单元可包括储料容器配管、中间管以及第二喷嘴中的至少一者；其中，上述储料容器配管与上述第一储料容器相连接，向上述第一储料容器供给第二液体；上述中间管，与上述第一供给管和上述第一喷嘴中的至少一者相连接，向上述第一供给管和上述第一喷嘴中的至少一者供给第二液体；上述第二喷嘴，向被上述基板保持单元保持的基板喷出第二液体。
另外，上述混合液供给单元可以包括：第一储料容器，其储存有第一液体；第一循环路，其用于使储存在上述第一储料容器中的第一液体进行循环；第一加热器，其对在上述第一循环路中循环的第一液体进行加热。此时，上述混合液供给单元还可以包括：第二储料容器，其储存有第二液体；第二循环路，其用于使储存在上述第二储料容器中的第二液体进行循环；第二加热器，其对在上述第二循环路中循环的第二液体进行加热。
另外，上述混合液供给单元可包括：第二储料容器，其储存有第二液体；第二循环路，其用于使储存在上述第二储料容器中的第二液体进行循环；第二加热器，其对在上述第二循环路中循环的第二液体进行加热。此时，上述混合液供给单元还可以包括：浓度检测装置，其检测储存在上述第二储料容器中的第二液体的浓度；水供给管，其向上述第二储料容器供给水；水供给阀，其安装在上述水供给管上；浓度控制装置，其根据上述浓度检测装置的输出信息使上述水供给阀打开或关闭。
另外，上述混合液供给单元可以包括：第一供给管，其用于使在上述流通路中与第二液体混合的第一液体流通；以及第一流量调节阀，其安装在上述第一供给管。此时，上述混合液供给单元还可以包括：第二供给管，其用于使在上述流通路中与第一液体混合的第二液体流通；第二流量调节阀，其安装在上述第二供给管。
另外，上述混合液供给单元可包括：第二供给管，其用于使在上述流通路中与第一液体混合的第二液体流通；第二流量调节阀，其安装在上述第二供给管上；温度检测装置，其在上述流通路中检测含有第一液体和第二液体的混合液的温度；以及流量控制装置，其基于上述温度检测装置的输出信息，控制上述第二流量调节阀。
另外，上述混合液供给单元可包括上述混合液供给单元包括混合液储料容器，在该混合液储料容器中储存有含有第一液体和第二液体的混合液。上述基板处理装置还可以包括回收单元，该回收单元对供给至被上述基板保持单元保持的基板的上述混合液进行回收，将所回收的混合液供给上述混合液储料容器。。此时，上述混合液供给单元还可以包括第一供给单元，其向上述混合液储料容器和上述流通路中的至少一者供给第一液体；第二供给单元，其向上述混合液储料容器和上述流通路中的至少一者供给第二液体。
上述基板保持单元可以是将基板保持为水平的单元。此时，上述基板保持单元也可以是，将基板保持为水平，并使基板围绕通过该基板的中心的铅垂轴线旋转的单元。即，上述基板处理装置可以是逐张处理基板的单张式基板处理装置。
另外，上述混合液供给单元可以，将磷酸、硫酸和水供给上述流通路，而且，使至少含有硫酸的第一液体和至少含有水的第二液体在上述流通路中相混合，而将磷酸、硫酸和水的混合液供给至被上述基板保持单元保持的基板。
本发明的又一实施方式是提供一种基板处理方法，包括混合液供给工序，在该混合液供给工序中，将混合时发热的第一液体和第二液体，在到达被基板保持单元保持的基板的处理液的流通路中混合，并将含有第一液体和第二液体的混合液供给至上述基板。根据该方法，可达成与前述的效果相同的效果。
上述混合液供给工序可包括使第一液体和第二液体在第一储料容器、第一供给管、第一喷嘴、上述第一喷嘴与上述基板之间的空间中的至少一处混合的工序，其中，上述第一储料容器储存有第一液体，上述第一供给管与上述第一储料容器连接，上述第一喷嘴与上述第一供给管连接，向被上述基板保持单元保持的基板喷出第一液体。
另外，上述混合液供给工序可包括第一加热工序，在该第一加热工序中，通过第一加热器使储存在第一储料容器中的第一液体的温度升高。此时，上述混合液供给工序还可以包括第二加热工序，在该第二加热工序中，通过第二加热器使储存在第二储料容器中的第二液体的温度升高。
另外，上述混合液供给工序可包括：第二加热工序，通过第二加热器使储存在第二储料容器中的第二液体的温度升高；浓度调节工序，通过向上述第二储料容器供给水，来调节储存在上述第二储料容器中的第二液体的浓度。
另外，上述混合液供给工序可包括混合比变更工序，在该混合比变更工序中，改变在上述流通路中混合的第一液体和第二液体的混合比。
另外，上述混合液供给工序可包括流量变更工序，在该流量变更工序中，根据上述流通路中的含有第一液体和第二液体的混合液的温度，改变向上述流通路供给的第二液体的流量。
另外，上述基板处理方法还可以包括回收工序，在该回收工序中，将在上述混合液供给工序中供给至基板的上述混合液回收，然后将所回收的混合液供给至混合液储料容器，其中，在该混合液储料容器中储存有含有第一液体和第二液体的混合液。
另外，上述基板处理方法还可包括混合液浓度调节工序，在该混合液浓度调节工序中，通过向在上述回收工序中回收的混合液中供给第一液体和第二液体中的至少一者，来调节上述混合液的浓度。
另外，可以在上述混合液供给工序中，向被上述基板保持单元保持为水平地的基板供给含有第一液体和第二液体的混合液。此时，可以在上述混合液供给工序中，向被上述基板保持单元保持为水平地且围绕通过基板的中心的铅垂轴线进行旋转的基板，供给含有第一液体和第二液体的混合液。
可以在上述混合液供给中，将磷酸、硫酸和水供给至上述流通路，而且，使至少含硫酸的第一液体和至少含水的第二液体在上述流通路中相混合，然后将磷酸、硫酸和水的混合液供给至被上述基板保持单元保持的基板。
另外，上述基板处理方法可以是对形成有氮化膜的基板进行处理的方法，上述混合液供给工序可以是对上述氮化膜进行蚀刻的工序。
通过如下所述地参照附图进行的对实施方式的说明，可更明确本发明的上述目的以及其他目的、特征和效果。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的基板处理装置的概略结构的示意图。
图2是用于说明基于本发明的第一实施方式的基板处理装置处理基板的第一处理例的工序图。
图3是表示磷酸水溶液中磷酸浓度及磷酸水溶液温度与氮化硅膜的蚀刻速度的关系的图。
图4是表示本发明的第一实施方式的第一变形例的基板处理装置的概略结构的示意图。
图5是表示本发明的第一实施方式的第二变形例的基板处理装置的概略结构的示意图。
图6是表示本发明的第一实施方式的第三变形例的基板处理装置的概略结构的示意图。
图7是表示本发明的第一实施方式的第四变形例的基板处理装置的概略结构的示意图。
图8是表示本发明的第二实施方式的基板处理装置的概略结构的示意图。
图9是表示本发明的第三实施方式的基板处理装置的概略结构的示意图。
图10是表示本发明的第四实施方式的基板处理装置的概略结构的示意图。
图11是表示本发明的第五实施方式的基板处理装置的概略结构的示意图。
具体实施方式
[第一实施方式]
图1是表示本发明的第一实施方式的基板处理装置1的概略结构的示意图。
该基板处理装置1是逐张地处理半导体晶片等的圆形基板W的单张式基板处理装置。基板处理装置1包括：旋转夹盘2(基板保持单元)，其水平地保持基板W并使其旋转；处理液供给单元3，其将药液或冲洗液等处理液供给至保持于旋转夹盘2的基板W；混合液供给单元4，其将磷酸、硫酸和水的混合液供给至保持于旋转夹盘2的基板W；控制部5(流量控制装置、浓度控制装置)，其控制基板处理装置1所具有的旋转夹盘2等装置的动作和阀的开关。
旋转夹盘2包括：旋转基座6，其水平地保持基板W并能够围绕通过该基板W中心的铅垂轴线旋转；旋转马达7，其使该旋转基座6围绕铅垂轴线旋转。旋转夹盘2既可以是在水平方向夹持基板W从而将该基板W保持为水平的夹持式基板保持单元，也可以是吸附基板W的下表面(背面)从而将该基板W保持为水平的真空式基板保持单元。在第一实施方式中，旋转夹盘2是夹持式基板保持单元。由控制部5控制旋转马达7。
另外，处理液供给单元3包括药液喷嘴8、药液供给管9和药液阀10。药液供给管9与药液喷嘴8相连接。药液阀10安装于药液供给管9。当打开药液阀10时，从药液供给管9向药液喷嘴8供给药液。另外，当关闭药液阀10时，停止从药液供给管9向药液喷嘴8供给药液。由药液喷嘴8喷出的药液供给至保持在旋转夹盘2的基板W的上表面中央部。作为药液，能够例示包括硫酸、醋酸、硝酸、盐酸、氢氟酸、氨水、双氧水、有机酸(例如，柠檬酸、草酸等)、有机碱(例如，TMAH：四甲基氢氧化铵等)、表面活性剂、防腐剂中的至少一种的液体。
另外，处理液供给单元3包括：冲洗液喷嘴11、冲洗液供给管12和冲洗液阀13。冲洗液供给管12与冲洗液喷嘴11相连接。冲洗液阀13安装于冲洗液供给管12。当打开冲洗液阀13时，从冲洗液供给管12向冲洗液喷嘴11提供冲洗液。另外，当关闭冲洗液阀13时，停止从冲洗液供给管12向冲洗液喷嘴11供给冲洗液。从冲洗液喷嘴11喷出的冲洗液供给至保持于旋转夹盘2的基板W的上表面中央部。作为冲洗液，能够例示纯水(脱离子水：Deionzied Water)、碳酸水、电解离子水、含氢水、臭氧水、稀释浓度(例如，10～100ppm左右)的盐酸水等。
另外，混合液供给单元4包括：第一喷嘴14，其向保持于旋转夹盘2的基板W的上表面中央部喷出处理液；第一储料容器15，其储存有处理液；第一供给管16，其用于连接第一喷嘴14与第一储料容器15；第一加热器17；第一泵18；第一过滤器19；第一供给阀20；第一流量调节阀21；第一返回管22，其用于连接第一储料容器15与第一供给管16；第一返回阀23，其安装在第一返回管22；其中，上述的第一加热器17、第一泵18、第一过滤器19、第一供给阀20和第一流量调节阀21安装在第一供给管16上。而且，混合液供给单元4包括储存有处理液的第二储料容器24、用于连接第一供给管16与第二储料容器24的第二供给管25(中间管)、第二泵26、第二过滤器27、第二供给阀28和第二流量调节阀29，其中第二泵26、第二过滤器27、第二供给阀28和第二流量调节阀29安装在第二供给管25上。
第一储料容器15中储存的处理液通过第一供给管16供给至第一喷嘴14，并从第一喷嘴14向保持于旋转夹盘2的基板W的上表面中央部喷出。即，混合液供给单元4具有从第一储料容器15到达保持于旋转夹盘2的基板W的处理液流通路X1。第一储料容器15中储存的处理液，通过该流通路X1供给至保持于旋转夹盘2的基板W。另外，第二储料容器24中储存的处理液，通过该流通路X1的一部分供给至保持于旋转夹盘2的基板W。流通路X1包括第一储料容器15的内部、第一供给管16的内部、第一喷嘴14的内部、第一喷嘴14与保持于旋转夹盘2的基板W之间的空间。
另外，在第一储料容器15和第二储料容器24中，分别储存了含有磷酸、硫酸和水中的至少一种的处理液。在第一实施方式中，硫酸水溶液储存在第一储料容器15，磷酸水溶液储存在第二储料容器24中。在第一储料容器15中储存的硫酸水溶液，既可以是浓度90％以上的浓硫酸，也可以是浓度低于90％的稀硫酸。在第一储料容器15中储存的硫酸水溶液的温度，例如调节为60℃～190℃的范围。在第一实施方式中，在第一储料容器15中储存温度大于等于第二储料容器24中储存的磷酸水溶液的沸点的浓硫酸。另一方面，储存在第二储料容器24中的磷酸水溶液的磷酸浓度，例如为10％～85％。第二储料容器24中储存的磷酸水溶液没有经过温度调节，其温度为室温(20℃～30℃左右)。在第第一实施方式中，在第二储料容器24中储存浓度为85％的室温的磷酸水溶液。
第一供给管16的一端部与第一储料容器15连接，第一供给管16的另一端部与第一喷嘴14连接。在第一供给管16上，从第一储料容器15侧依次安装有第一加热器17、第一泵18、第一过滤器19、第一供给阀20和第一流量调节阀21。另外，第一返回管22在第一过滤器19与第一供给阀20之间与第一供给管16相连接。在第一储料容器15中储存的硫酸水溶液，通过第一泵18的吸引力供给至第一供给管16。另外，通过第一加热器17加热由第一泵18从第一储料容器15吸出的硫酸水溶液。进而，通过第一过滤器19过滤由第一泵18吸出的硫酸水溶液。由此，除去包含在硫酸水溶液中的杂质。
在第一泵18被驱动的状态下，若打开第一供给阀20且关闭第一返回阀23，则从第一储料容器15吸出的硫酸水溶液通过第一供给管16供给至第一喷嘴14。另一方面，在第一泵18被驱动的状态下，若关闭第一供给阀20且打开第一返回阀23，则从第一储料容器15吸出的硫酸水溶液通过第一供给管16和第一返回管22返回至第一储料容器15。因此，硫酸水溶液在包括第一供给管16、第一返回管22和第一储料容器15的第一循环路中循环。由此，在第一储料容器15中储存的硫酸水溶液通过第一加热器17均匀地被加热，来调节硫酸水溶液的液温。
另外，第二供给管25的一端部与第二储料容器24连接，第二供给管25的另一端部在比第一供给阀20的下游侧(第一喷嘴14一侧)与第一供给管16相连接。在第二供给管25上，从第二储料容器24侧依次安装有第二泵26、第二过滤器27、第二供给阀28和第二流量调节阀29。在第二储料容器24中储存的磷酸水溶液，通过第二泵26的吸引力供给至第二供给管25。由此，在第二储料容器24中储存的磷酸水溶液经由第二供给管25供给至第一供给管16。另外，通过第二过滤器27过滤第二泵26吸出的磷酸水溶液。由此，除去磷酸水溶液中包含的杂质。
在第一泵18和第二泵26被驱动的状态下，若打开第一供给阀20和第二供给阀28且关闭第一返回阀23，则第一储料容器15储存的硫酸水溶液和第二储料容器24储存的磷酸水溶液供给至第一供给管16。由此，与第一流量调节阀21的开度对应的流量的硫酸水溶液和与第二流量调节阀29的开度对应的流量的磷酸水溶液在第一供给管16内被混合，磷酸、硫酸和水的混合液供给至第一喷嘴14。然后，从第一喷嘴14向保持于旋转夹盘2的基板W的上表面中央部喷出磷酸、硫酸和水的混合液。由此，磷酸、硫酸和水的混合液供给至保持于旋转夹盘2的基板W。
图2是用于说明通过本发明的第一实施方式的基板处理装置1处理基板W的第一处理例的工序图。下面，说明对形成有氮化硅膜(Si3N4膜)和氧化硅膜(SiO2膜)的基板W，供给作为蚀刻液的磷酸、硫酸和水的混合液，从而选择性地除去氮化硅膜时的处理例。另外，下面参照图1和图2。
未处理的基板W由未图示的搬运机械手来搬运，例如将作为器件形成面的表面朝上地装载于旋转夹盘2上。然后，控制部5控制旋转夹盘2，使其保持基板W。然后，控制部5控制旋转马达7，使保持于旋转夹盘2的基板W旋转。
接着，进行将作为蚀刻液的、磷酸、硫酸和水的混合液供给至基板W的蚀刻处理(步骤S1)。具体而言，控制部5在第一泵18和第二泵26被驱动的状态下，打开第一供给阀20和第二供给阀28，并关闭第一返回阀23，从而将硫酸水溶液和磷酸水溶液供给至第一供给管16。由此，硫酸水溶液和磷酸水溶液在第一供给管16内被混合，生成磷酸、硫酸和水的混合液。因此，磷酸、硫酸和水的混合液从第一喷嘴14向保持于旋转夹盘2的基板W的上表面中央部喷出。
从第一喷嘴14喷出的磷酸、硫酸和水的混合液，被供给至基板W的上表面中央部，受到基板W的旋转所带来的离心力而沿着基板W的上表面向外扩散。由此，磷酸、硫酸和水的混合液被供给至基板W的整个上表面，基板W的上表面被蚀刻(蚀刻处理)。即，从基板W上选择性地除去氮化硅膜。然后，蚀刻处理进行了规定时间后，控制部5进行控制，关闭第一供给阀20和第二供给阀28，停止从第一喷嘴14喷出混合液。
接着，进行将作为冲洗液的一例的纯水供给至基板W的第一冲洗处理(步骤S2)。具体而言，控制部5，一边通过旋转夹盘2旋转基板W，一边打开冲洗液阀13而从冲洗液喷嘴11向基板W的上表面中央部喷出冲洗液。从冲洗液喷嘴11喷出的冲洗液，被供给至基板W的上表面中央部，受到由基板W旋转所带来的离心力而沿着基板W的上表面向外扩散。由此，冲洗液被供给至基板W的整个上表面，从而通过纯水洗掉附着在基板W上表面的混合液(磷酸、硫酸和水的混合液)(第一冲洗处理)。然后，第一冲洗处理进行了规定时间后，控制部5进行控制，关闭冲洗液阀13，停止喷出纯水。
接着，进行将作为药液的一例的SC1(氨水和双氧水和混合液)供给至基板W的清洗处理(步骤S3)。具体而言，控制部5一边通过旋转夹盘2使基板W旋转，一边打开药液阀10而从药液喷嘴8向基板W的上表面中央部喷出SC1。从药液喷嘴8喷出的SC1，被供给至基板W的上表面中央部，受到基板W旋转所带来的离心力，而沿着基板W的上表面向外扩散。由此，SC1被供给至基板W的整个上表面，来通过SC1处理基板W(清洗处理)。而且，当清洗处理进行了规定时间后，控制部5进行控制，关闭药液阀10，从而停止从药液喷嘴8喷出SC1。
接着，进行将冲洗液的一例的纯水供给至基板W的第二冲洗处理(步骤S4)。具体而言，控制部5，一边通过旋转夹盘2使基板W旋转，一边打开冲洗液阀13而从冲洗液喷嘴11向基板W的上表面中央部喷出冲洗液。从冲洗液喷嘴11喷出的冲洗液，被供给至基板W的上表面中央部，受到基板W旋转所带来的离心力而沿着基板W的上表面向外扩散。由此，冲洗液被供给至基板W的整个上表面，从而通过纯水洗掉附着在基板W的上表面的SC1(第二冲洗处理)。然后，当第二冲洗处理进行了规定时间后，控制部5进行控制，关闭冲洗液阀13，从而停止喷出纯水。
接着，进行使基板W干燥的干燥处理(旋转脱水)(步骤S5)。具体而言，控制部5控制旋转马达7，使基板W以高转速(例如，几千rpm)旋转。由此，对附着于基板W的纯水作用大的离心力，该纯水向基板W的周围甩出。如此，从基板W上除去纯水，干燥基板W(干燥处理)。然后，当干燥处理进行了规定时间后，控制部5控制旋转马达7，停止基板W通过旋转夹盘2的旋转。然后，通过搬运机械手将处理后的基板W从旋转夹盘2移出。
图3是表示磷酸水溶液中的磷酸浓度以及磷酸水溶液温度与氮化硅膜的蚀刻速度之间的关系的图。在图3中，用实线表示使用温度为150℃、160℃、170℃的磷酸水溶液蚀刻氮化硅膜时的蚀刻速度。另外，在图3中，用虚线表示磷酸水溶液的沸点(沸腾点)。
如图3所示，若磷酸的浓度一定，当磷酸水溶液的温度为170℃时蚀刻速度最高，其次是磷酸水溶液的温度为160℃时的蚀刻速度。因此，当磷酸的浓度一定时，若磷酸水溶液的温度越高，蚀刻速度越高。磷酸水溶液的最高温度为沸点。即，通过将沸点附近的磷酸水溶液供给至氮化硅膜，能够得到在该浓度下的最高蚀刻速度。
另一方面，当磷酸水溶液的温度为150℃时，蚀刻速度随着磷酸的浓度的增加而减小。当磷酸水溶液的温度为160℃和170℃时也相同地，蚀刻速度随着磷酸浓度的增加而减小。因此，当磷酸水溶液的温度一定时，磷酸的浓度越低，蚀刻速度越大。即，如图3所示，通过将液温为沸点附近时的浓度的磷酸水溶液供给至氮化硅膜，能够得到在该液温下最高的蚀刻速度。
如此地，不管是在磷酸浓度为一定时，还是在磷酸水溶液的温度为一定时，通过将沸点附近的磷酸水溶液供给至氮化硅膜，均能够得到最高的蚀刻速度。进而，当向形成有氮化硅膜和氧化硅膜的基板W供给磷酸水溶液来选择性地除去氮化硅膜时，通过将沸点附近的磷酸水溶液供给至基板W，能够得到最高的选择比。因此，通过将含有沸点附近的磷酸水溶液的处理液供给至基板W，能够有效地除去氮化硅膜。
如前述，在第一实施方式中，通过将室温的磷酸水溶液和温度比该磷酸水溶液的沸点高的高温硫酸水溶液在第一供给管16内进行混合，从而生成磷酸、硫酸和水的混合液。通过硫酸水溶液的热量来加热与硫酸水溶液混合的磷酸水溶液。而且，通过混合磷酸水溶液和硫酸水溶液，产生稀释热，因此与硫酸水溶液混合的磷酸水溶液不仅通过硫酸水溶液的热量加热，而且还被稀释热加热。由此，混合液中含有的磷酸水溶液被加热至沸点附近，含有沸点附近的磷酸水溶液的混合液供给至基板W。因此，当处理形成有氮化硅膜的基板W时(进行蚀刻处理时)，能够得到高的选择比和高的蚀刻速度。
而且，由于硫酸的沸点(290℃)比磷酸的沸点(213℃)高，能够将与磷酸水溶液混合的硫酸水溶液的温度，调节为比该磷酸水溶液的沸点高的温度。另一方面，当与磷酸水溶液混合的处理液例如为水(沸点100℃)的情况下，该处理液会沸腾，所以无法将该处理液的温度升高至磷酸水溶液的沸点以上。因此，即使将该处理液与磷酸水溶液混合，也无法生成含有沸点附近的磷酸水溶液的混合液。所以，通过将含有沸点高于磷酸的沸点的处理液(在第一实施方式中为硫酸)的液体和含有磷酸的液体混合，能够可靠地生成含有沸点附近的磷酸水溶液的混合液。另外，通过将含有硫酸和沸点附近的磷酸水溶液的混合液供给至基板W，能够得到更高的选择比。
另外，在前述的说明中，说明了硫酸水溶液和磷酸水溶液在作为流通路X1的一部分的第一供给管16内混合的情况。但是，硫酸水溶液和磷酸水溶液既可以在第一喷嘴14内混合，也可以保持于旋转夹盘2的基板W与第一喷嘴14之间混合。具体而言，如图4所示，第二供给管25也可以连接在第一喷嘴14上。另外，如图5所示，也可以是混合液供给单元4还具有第二喷嘴30，第二供给管25连接在第二喷嘴30上。此时，从第一喷嘴14向基板W的上表面喷出硫酸水溶液，从第二喷嘴30向基板W的上表面喷出磷酸水溶液。因此，硫酸水溶液和磷酸水溶液在基板W上混合。在图1、图4和图5所示的结构中，硫酸水溶液和磷酸水溶液在即将向基板W供给前、或者与向基板W供给同时地混合。由此，可将可靠地升温了的磷酸、硫酸和水的混合液供给至基板W。
另外，在前述的说明中，说明了储存在第二储料容器24中的磷酸水溶液没有经过温度调节的情况，但储存在第二储料容器24中的磷酸水溶液也可以进行温度调节。具体而言，如图6所示，混合液供给单元4还可以具有安装于第二供给管25的第二加热器31、用于连接第二储料容器24与第二供给管25的第二返回管32、以及安装在第二返回管32上的第二返回阀33。第二返回管32在第二过滤器27和第二供给阀28之间与第二供给管25相连接。
在第二泵26被驱动的状态下，若关闭第二供给阀28且打开第二返回阀33，则磷酸水溶液在包括第二供给管25、第二返回管32和第二储料容器24的第二循环路中循环。由此，储存在第二储料容器24中的磷酸水溶液均匀地被第二加热器31加热，磷酸水溶液的液温被调节为沸点以下的温度(例如，30℃～160℃)。由此，能够将储存在第二储料容器24中的磷酸水溶液维持为沸点附近的温度。进而，能够将沸点附近的磷酸水溶液和高温的硫酸水溶液在第一供给管16中混合，能够可靠地将含有沸点附近的磷酸水溶液的混合液供给至基板W。
另外，在要对储存在第二储料容器24中的磷酸水溶液进行温度调节时，如图7所示，混合液供给单元4还可以具有：检测储存在第二储料容器24的磷酸水溶液中的磷酸的浓度的第一浓度检测装置34；与第二储料容器24相连接的第一纯水供给管35(水供给管)；安装在第一纯水供给管35上的第一纯水供给阀36(水供给阀)及第一纯水流量调节阀37。第一纯水供给管35例如与设置在基板处理装置1的设置场所中的纯水供给源相连接。当打开第一纯水供给阀36时，纯水以对应于第一纯水流量调节阀37开度的流量，从第一纯水供给管35供给至第二储料容器24。由此，储存在第二储料容器24中的磷酸水溶液被稀释，磷酸的浓度降低。从第一纯水供给管35供给至第二储料容器24的纯水，既可以是室温的纯水，也可以为例如温度调节为30℃～90℃范围的纯水(温水)。
当对储存在第二储料容器24中的磷酸水溶液进行温度调节时，有时因磷酸水溶液中含有的水分蒸发导致磷酸的浓度变大的情况。因此，通过第一浓度检测装置34检测储存在第二储料容器24的磷酸水溶液中的磷酸的浓度，当磷酸的浓度变大了时，从第一纯水供给管35向第二储料容器24供给纯水，由此能够使磷酸的浓度稳定。因此，能够使供给至基板W的混合液(磷酸、硫酸和水的混合液)中的磷酸的浓度稳定。进而，通过控制磷酸水溶液温度和磷酸的浓度，能够将储存在第二储料容器24中的磷酸水溶液的温度可靠地维持在沸点附近的温度。
[第二实施方式]
图8是表示本发明的第二实施方式的基板处理装置201的概略结构的示意图。在该图8中，对与前述图1～图7表示的各部分相同的结构部分，标注了与图1等相同的附图标记，并省略了说明。
该第二实施方式与前述第一实施方式的主要区别在于，在处理液的流通路X1中，向硫酸水溶液和磷酸水溶液混合纯水。
具体而言，基板处理装置201所具有的混合液供给单元204包括：与纯水供给源连接的第二纯水供给管238(水供给管)；安装在第二纯水供给管238上的第二纯水供给阀239和第二纯水流量调节阀240(流量调节阀)；在第一喷嘴14内检测磷酸、硫酸和水的混合液的温度的温度检测装置241。
第二纯水供给管238在第一喷嘴14的附近与第一供给管16连接。由控制部5控制第二纯水供给阀239的开关。另外，根据温度检测装置241的输出，由控制部5调节第二纯水流量调节阀240的开度。通过打开第二纯水供给阀239，纯水以对应于第二纯水流量调节阀240的开度的流量，从第二纯水供给管238供给至第一供给管16。从第二纯水供给管238供给至第一供给管16的纯水，既可以是室温的纯水，也可以是例如温度调整为30℃～90℃范围的纯水(温水)。
控制部5进行控制，在驱动第一泵18和第二泵26的状态下，使第一供给阀20、第二供给阀28和第二纯水供给阀239打开，并使第一返回阀23关闭。由此，硫酸水溶液、磷酸水溶液和纯水供给至第一供给管16。因此，在第一供给管16中纯水与硫酸水溶液和磷酸水溶液相混合。当储存在第二储料容器2的磷酸水溶液中的磷酸的浓度大的情况下，磷酸水溶液中含有的水少。此时，由硫酸水溶液和磷酸水溶液混合而产生的稀释热小。因此，通过向第一供给管16供给纯水，能够在第一供给管16内充分稀释硫酸水溶液，从而能够得到大的稀释热。
另外，控制部5根据温度检测装置241的输出控制第二纯水流量调节阀240的开度。由此，调节要供给至第一供给管16的纯水的流量。控制部5通过增加供给至第一供给管16的纯水的流量，能够提高稀释热。另一方面，控制部5通过减少供给至第一供给管16的纯水的流量，能够减小稀释热。因此，通过控制部5调节第二纯水流量调节阀240的开度，能够调节磷酸、硫酸和水的混合液的温度。由此，能够可靠地将含有沸点附近的磷酸水溶液的混合液供给至基板W。
另外，在前述的说明中，说明了从第二纯水供给管238向第一供给管16供给纯水的情形，但也可以从第二纯水供给管238向第一供给管16供给碳酸水、氢水、稀释浓度(例如10～100ppm左右)的盐酸水等的含水液体。
另外，在前述的说明中，说明了第二纯水供给管238与第一供给管16相连接的情形，但第二纯水供给管238既可以与第二供给管25连接，也可以与第一喷嘴14连接。另外，虽然未图示，但也可以是混合液供给单元204具有纯水喷嘴，第二纯水供给管238与纯水喷嘴相连接。此时，从纯水喷嘴喷出的纯水在基板W上与硫酸水溶液和磷酸水溶液混合。
而且，在前述的说明中，说明了温度检测装置241在第一喷嘴14内检测磷酸、硫酸和水的混合液的温度的情形，温度检测装置241也可以在第一供给管16内检测混合液的温度，还可以在第一喷嘴14与保持于旋转夹盘2的基板W之间检测混合液的温度。
[第三实施方式]
图9是表示本发明的第三实施方式的基板处理装置301的概略结构的示意图。在该图9中，对与前述图1～图8所示的各部分相同的结构部分，标注了与图1等相同的附图标记，并省略了说明。
该第三实施方式与前述第二实施方式的主要区别在于，磷酸、硫酸和水的混合液储存在第一储料容器315，没有设置第二储料容器24和与之相关的结构。
具体而言，基板处理装置301所具有的混合液供给单元304包括：向保持于旋转夹盘2的基板W的上表面中央部喷出处理液的第一喷嘴14；储存有磷酸、硫酸和水的混合液的第一储料容器315(混合液储料容器)；用于连接第一喷嘴14与第一储料容器315的第一供给管16；安装在第一供给管16上的第一加热器17、第一泵18、第一过滤器19、第一供给阀20和第一流量调节阀21；用于连接第一储料容器315与第一供给管16的第一返回管22；安装在第一返回管22上的第一返回阀23。
储存在第一储料容器315的混合液(磷酸、硫酸和水的混合液)，例如被维持该混合液的沸点附近的温度。储存在第一储料容器315的混合液，在第一供给管16中与从第二纯水供给管238供给至第一供给管16的纯水混合。由此，混合液中含有的硫酸被稀释，产生稀释热。因此，即使混合液的热量被第一供给管16和第一喷嘴14夺走，也能够通过该稀释热，抑制或防止该混合液的温度降低。由此，含有沸点附近的磷酸水溶液的混合液供给至保持于旋转夹盘2的基板W。另外，由于磷酸、硫酸和水预先在第一储料容器315内被混合，因此能够将均匀混合后的混合液供给至基板W。由此，能够提高处理的均匀性。
另外，混合液供给单元304还包括：用于检测储存在第一储料容器315的混合液中的磷酸的浓度的第三浓度检测装置342；与第一储料容器315相连接的第三纯水供给管343(储料容器配管)；安装在第三纯水供给管343上的第三纯水供给阀344和第三纯水流量调节阀345。第三纯水供给管343例如与安装在基板处理装置301的设置场所的纯水供给源相连接。当控制部5根据第三浓度检测装置342的输出打开第三纯水供给阀344时，纯水以对应于第三纯水流量调节阀345的开度的流量，从第三纯水供给管343供给至第一储料容器315。从第三纯水供给管343供给至第一储料容器315的纯水既可以是室温的纯水，也可以是例如温度被调节为30℃～90℃范围的纯水(温水)。通过从第三纯水供给管343向第一储料容器315供给纯水，能够控制磷酸、硫酸和水的混合液中的磷酸的浓度。即，能够控制混合液的温度和混合液中的磷酸的浓度，因此，能够可靠地将储存在第一储料容器315的混合液维持在沸点附近的温度。
[第四实施方式]
图10是表示本发明的第四实施方式的基板处理装置401的概略结构的示意图。在该图10中，对与前述的图1～图9所示的各部分相同的结构部分，标注了与图1等相同的附图标记，并省略了说明。
该第四实施方式和前述第三实施方式的主要区别在于，将供给至基板W的混合液(磷酸、硫酸和水的混合液)加以回收，并再利用。
具体而言，基板处理装置401还包括回收单元446，该回收单元446对供给至保持于旋转夹盘2的基板W的处理液加以回收，并将所回收的处理液供给至第一储料容器315。回收单元446包括：包围在旋转基座6的周围的杯体447；连接于杯体447的排液管448；安装在排液管448上的排液阀449。而且，回收单元446包括：与排液管448相连接的第一回收管450；安装在第一回收管450上的第一回收阀451；与第一回收管450相连接的水分蒸发单元452；连接水分蒸发单元452与第一储料容器315的第二回收管453；安装在第二回收管453上的回收泵454和第二回收阀455。
排出到基板W周围的处理液，被杯体447阻挡。然后，由杯体447捕获的处理液被排出至排液管448。第一回收管450在排液阀449的上游侧(杯体447一侧)与排液管448连接。因此，当排液阀449关闭且第一回收阀451打开的状态下，由杯体447捕获的处理液通过排液管448供给至第一回收管450。另一方面，当排液阀449打开且第一回收阀451关闭的状态下，由杯体447捕获的处理液通过排液管448排出至未图示的废液装置。
控制部5控制排液阀449和第一回收阀451的开关，以使供给至基板W的混合液(磷酸、硫酸和水的混合液)被回收至第一回收管450。控制部5可将供给至基板W的全部混合液都回收至第一回收管450，也可以将供给至基板W的混合液中的一部分回收至第一回收管450。在第四实施方式中，控制部5通过控制排液阀449和第一回收阀451的开关，使供给至基板W的混合液的一部分回收至第一回收管450，将剩余的混合液作为废液处理。
另外，水分蒸发单元452包括：储存有磷酸、硫酸和水的混合液的回收储料容器456；加热储存在回收储料容器456中的混合液的回收加热器457。回收至第一回收管450的混合液供给至回收储料容器456。另外，通过在打开第二回收阀455的状态下驱动回收泵454，储存在回收储料容器456中的混合液从第二回收管453供给至第一储料容器315。而且，从第二回收管45供给至第一储料容器315的混合液通过流通路X1，再次供给至保持于旋转夹盘2的基板W。
储存在第一储料容器315中的混合液在流通路X1中与纯水混合后，被供给至基板W。因此，回收至第一回收管450的混合液的水分浓度高于储存在第一储料容器315中的混合液的水分浓度。储存在回收储料容器456的混合液所含的水通过被回收加热器457加热，而蒸发掉。由此，对混合液中的水分浓度进行调节。因此，调节了水分浓度的混合液从回收储料容器456供给至第一储料容器315。由此，能够抑制储存在第一储料容器315的混合液中的磷酸的浓度发生变动。因此，具有稳定的磷酸浓度的混合液供给至保持于旋转夹盘2的基板W。
如上所述，在第四实施方式中，由回收单元446回收供给至基板W的磷酸、硫酸和水的混合液。然后，所回收的该混合液被供给至第一储料容器315。所回收的混合液再次被供给至基板W，从而实现再利用。由此，能够降低混合液的消耗量。另外，当通过磷酸、硫酸和水的混合液来处理形成有氮化硅膜的基板W时(进行蚀刻处理时)，所回收的混合液中包含硅氧烷。因此，此时即使储存在第一储料容器315中的磷酸、硫酸和水的混合液预先不含有硅氧烷，也能够将含有硅氧烷的混合液供给至基板W。由此，能够提高蚀刻处理中的选择比。
[第五实施方式]
图11是表示本发明的第五实施方式的基板处理装置501的概略结构的示意图。在该图11中，对与前述的图1～图10所示的各部分相同的结构部分标注与图1等相同的附图标记，并省略了说明。
该第五实施方式与前述第四实施方式的主要区别在于，在所回收的磷酸、硫酸和水的混合液中混合未使用的硫酸水溶液和磷酸水溶液。
具体而言，基板处理装置501所具有的混合液供给单元504包括向流通路X1供给硫酸水溶液的硫酸供给单元558(第一供给单元)。硫酸供给单元558包括：储存有硫酸水溶液的硫酸储存容器559；连接第一供给管16与硫酸储存容器559的硫酸供给管560；安装在硫酸供给管560上的硫酸加热器561、硫酸泵562、硫酸过滤器563、硫酸供给阀564和硫酸流量调节阀565；连接硫酸储存容器559与硫酸供给管560的硫酸返回管566；安装在硫酸返回管566上的硫酸返回阀567。
而且，混合液供给单元504包括向流通路X1供给磷酸水溶的磷酸供给单元568(第二供给单元)。磷酸供给单元568包括：储存有磷酸水溶液的磷酸储存容器569；连接第一供给管16与磷酸储存容器569的磷酸供给管570；安装在磷酸供给管570上的磷酸加热器571、磷酸泵572、磷酸过滤器573、磷酸供给阀574和磷酸流量调节阀575；连接磷酸储存容器569与磷酸供给管570的磷酸返回管576；安装在磷酸返回管576上的磷酸返回阀577。
硫酸供给管560的一端部连接于硫酸储存容器559，硫酸供给管560的另一端部连接于第一供给管16。在硫酸供给管560上，从硫酸储存容器559侧依次安装有硫酸加热器561、硫酸泵562、硫酸过滤器563、硫酸供给阀564和硫酸流量调节阀565。另外，硫酸返回管566在硫酸过滤器563和硫酸供给阀564之间连接于硫酸供给管560。通过硫酸泵562的吸引力，将储存在硫酸储存容器559中的硫酸水溶液被供给至硫酸供给管560。另外，用硫酸加热器561加热通过硫酸泵562从硫酸储存容器559吸出的硫酸水溶液。而且，通过硫酸过滤器563来过滤由硫酸泵562吸出的硫酸水溶液。由此，除去包含在硫酸水溶液中的杂质。
在硫酸泵562被驱动的状态下，当打开硫酸供给阀564且关闭硫酸返回阀567时，从硫酸储存容器559吸出的硫酸水溶液通过硫酸供给管560供给至第一供给管16。另一方面，在硫酸泵562被驱动的状态下，当关闭硫酸供给阀564且打开硫酸返回阀567时，从硫酸储存容器559吸出的硫酸水溶液通过硫酸供给管560和硫酸返回管566返回至硫酸储存容器559。因此，硫酸水溶液在包括硫酸供给管560、硫酸返回管566和硫酸储存容器559的循环路中循环。由此，储存在硫酸储存容器559中的硫酸水溶液被硫酸加热器561均匀地加热，从而硫酸水溶液的液温例如被调节在60℃～190℃的范围。
相同地，磷酸供给管570的一端部连接于磷酸储存容器569，磷酸供给管570的另一端部连接于第一供给管16。在磷酸供给管570，从磷酸储存容器569侧依次安装有磷酸加热器571、磷酸泵572、磷酸过滤器573、磷酸供给阀574和磷酸流量调节阀575。另外，磷酸返回管576在磷酸过滤器573和磷酸供给阀574之间连接在磷酸供给管570上。储存在磷酸储存容器569中的磷酸水溶液通过磷酸泵572的吸引力供给至磷酸供给管570。另外，用磷酸加热器571来加热通过磷酸泵572从磷酸储存容器569吸出的磷酸水溶液。而且，由磷酸过滤器573过滤通过磷酸泵572吸出的磷酸水溶液。由此，除去包含在磷酸水溶液中的杂质。
在磷酸泵572被驱动的状态下，当打开磷酸供给阀574且关闭磷酸返回阀577时，从磷酸储存容器569吸出的磷酸水溶液通过磷酸供给管570供给至第一供给管16。另一方面，在磷酸泵572被驱动的状态下，当关闭磷酸供给阀574且打开磷酸返回阀577时，从磷酸储存容器569吸出的磷酸水溶液通过磷酸供给管570和磷酸返回管576返回至磷酸储存容器569。因此，磷酸水溶液在包括磷酸供给管570、磷酸返回管576和磷酸储存容器569的循环路中循环。由此，储存在磷酸储存容器569中的磷酸水溶液被磷酸加热器571均匀地加热，磷酸水溶液的液温例如被调节在30℃～160℃的范围。
储存在第一储料容器315中的混合液，以对应于第一流量调节阀21的开度的流量，供给至第一供给管16。另外，储存在硫酸储存容器559中的硫酸水溶液，以对应于硫酸流量调节阀565的开度的流量供给至第一供给管16。另外，储存在磷酸储存容器569中的磷酸水溶液，以对应于磷酸流量调节阀575的开度的流量，供给至第一供给管16。而且，在第二纯水供给管238中流动的纯水，以对应于第二纯水流量调节阀240开度的流量，供给至第一供给管16。由此，混合液、硫酸水溶液、磷酸水溶液和纯水在第一供给管16内混合。
储存在第一储料容器315中的混合液，包含在基板W的处理中已使用了的混合液(含硅氧烷的混合液)。另一方面，储存在硫酸储存容器559和磷酸储存容器569中的硫酸水溶液和磷酸水溶液、从第二纯水供给管238供给至第一供给管16的纯水，是未使用的处理液(新液)。因此，由第一储料容器315供给至第一供给管16的混合液，被硫酸水溶液、磷酸水溶液和纯水稀释。所以，能够抑制硅氧烷浓度的升高。由此，能够抑制或防止硅氧烷浓度高的混合液(含硅氧烷的磷酸、硫酸和水的混合液)被供给至基板W的现象，从而能够抑制或防止从混合液析出的含硅的化合物附着在基板W上的现象。
另外，在前述的说明中，说明了硫酸供给管560和磷酸供给管570连接在第一供给管16且储存在硫酸储存容器559中的硫酸水溶液和储存在磷酸储存容器569中的磷酸水溶液供给至第一供给管16的情形。但也可以是硫酸供给管560和磷酸供给管570连接在第一储料容器315，储存在硫酸储存容器559中的硫酸水溶液和储存在磷酸储存容器569中的磷酸水溶液供给至第一储料容器315。
[其它实施方式]
以上是对本发明实施方式的说明，但本发明并不限定于前述的第一实施方式～第五实施方式的内容，可在权利要求的记载范围内进行各种变更。
例如，在前述的第一实施方式～第五实施方式中，说明了从第一喷嘴14喷出的处理液供给至保持于旋转夹盘2的基板W的上表面中央部的情形。但是，也可以通过一边从第一喷嘴14喷出处理液，一边移动第一喷嘴14，从而使从第一喷嘴14向基板W的处理液的供给位置在基板W的上表面中央部与上表面周缘部之间移动。
另外，在前述的第一实施方式～第五实施方式中，说明了通过第一泵17吸引储存在第一储料容器15、315中的处理液，从而将该处理液供给至第一供给管16的情形。但是，也可以是将气体供给第一储料容器15、315内，使第一储料容器15、315内的气压升高，由此将储存在第一储料容器15、315中的处理液供给至第一供给管16。将储存在其它储料容器中的处理液供给至配管的情况也相同。
另外，在前述的第一处理例中，说明了在进行第一冲洗处理后，进行清洗处理和第二冲洗处理的情形。但是，也可以在进行第一冲洗处理后，不进行清洗处理和第二冲洗处理而实施干燥处理。
另外，可在权利要求书记载的范围内进行各种设计变更。
虽然详细说明了本发明的实施方式，但这只不过是为了明确本发明的技术内容而使用的具体例，对本发明的解释并不限定于这些具体例，本发明的思想和范围只由权利要求书限定。
本申请对应于2010年9月29日向日本国特许厅提出的特愿2010-219370号，在此，将该申请公开的全部内容通过引用援引在本申请中。

Claims (36)

1.一种基板处理装置，通过磷酸、硫酸和水的混合液来处理基板，其特征在于，包括：
基板保持单元，其用于保持基板，
混合液供给单元，其具有第一储料容器和处理液的流通路，在上述第一储料容器中储存有要向被上述基板保持单元保持的基板供给的处理液，上述流通路从上述第一储料容器到达被上述基板保持单元保持的基板，在上述混合液供给单元中，通过向上述流通路供给磷酸、硫酸和水，使含有硫酸的液体和含有水的液体在上述流通路中相混合，从而使磷酸、硫酸和水的混合液的温度升高，由此将包含沸点附近的磷酸水溶液的混合液供给至上述基板。
2.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
上述混合液供给单元还包括：
第一喷嘴，其向被上述基板保持单元保持的基板喷出处理液，
第一供给管，其用于使从上述第一储料容器向上述第一喷嘴供给的处理液流通；
上述流通路包括上述第一供给管的内部、上述第一喷嘴的内部、上述第一喷嘴和被上述基板保持单元保持的基板之间的空间。
3.如权利要求1或2所述的基板处理装置，其特征在于，在上述第一储料容器中储存有含有磷酸、硫酸和水中的至少两者的混合液。
4.如权利要求1或2所述的基板处理装置，其特征在于，上述混合液供给单元包括：
水供给管，其用于使要向上述流通路供给的含有水的液体流通；
流量调节阀，其调节在上述水供给管内流动的液体的流量；
温度检测装置，其在上述流通路中检测磷酸、硫酸和水的混合液的温度；
流量控制装置，其根据上述温度检测装置的输出信息来控制上述流量调节阀。
5.如权利要求1或2所述的基板处理装置，其特征在于，
上述第一储料容器包括混合液储料容器，在该混合液储料容器中储存有磷酸、硫酸和水的混合液，
上述基板处理装置还包括回收单元，该回收单元对已供给至被上述基板保持单元保持的基板上的磷酸、硫酸和水的混合液进行回收，并将所回收的混合液供给至上述混合液储料容器。
6.如权利要求5所述的基板处理装置，其特征在于，上述混合液供给单元还包括：
磷酸供给单元，其向上述混合液储料容器和流通路中的至少一者供给含有磷酸的液体；
硫酸供给单元，其向上述混合液储料容器和流通路中的至少一者供给含有硫酸的液体。
7.一种基板处理方法，通过磷酸、硫酸和水的混合液来处理基板，其特征在于，包括：
升温工序，通过向处理液的流通路供给磷酸、硫酸和水，使含有硫酸的液体和含有水的液体在该流通路中相混合，从而使磷酸、硫酸和水的混合液的温度升高，其中，上述流通路从储存有要向基板供给的处理液的第一储料容器到达基板；
混合液供给工序，将在上述升温工序中生成的含有沸点附近的磷酸水溶液的混合液供给至基板。
8.一种基板处理装置，其特征在于，包括：
基板保持单元，其用于保持基板；
混合液供给单元，其使混合时发热的第一液体和第二液体在处理液的流通路中相混合，并将含有第一液体和第二液体的混合液供给至上述基板，其中，上述流通路到达被上述基板保持单元保持的基板。
9.如权利要求8所述的基板处理装置，其特征在于，
上述混合液供给单元包括：
第一液体供给单元，其用于供给在上述流通路中与第二液体混合的第一液体，
第二液体供给单元，其用于供给在上述流通路中与第一液体混合的第二液体；
上述第一液体供给单元包括：
第一储料容器，其储存有第一液体，
第一供给管，其与上述第一储料容器相连接，
第一喷嘴，其与上述第一供给管相连接，向被上述基板保持单元保持的基板喷出第一液体；
上述第一储料容器、上述第一供给管、上述第一喷嘴、上述第一喷嘴和与上述基板之间的空间形成上述流通路。
10.如权利要求9所述的基板处理装置，其特征在于，上述第二液体供给单元包括：
第二储料容器，其储存有第二液体；
第二供给管，其与上述第一供给管和第一喷嘴中的至少一者以及上述第二储料容器相连接。
11.如权利要求9所述的基板处理装置，其特征在于，上述第二液体供给单元包括：
第二储料容器，其储存有第二液体；
第二供给管，其与上述第二储料容器相连接；
第二喷嘴，其与上述第二供给管相连接，向被上述基板保持单元保持的基板喷出第二液体。
12.如权利要求9所述的基板处理装置，其特征在于，上述第二液体供给单元包括储料容器配管、中间管以及第二喷嘴中的至少一者；其中，
上述储料容器配管与上述第一储料容器相连接，向上述第一储料容器供给第二液体；
上述中间管，与上述第一供给管和上述第一喷嘴中的至少一者相连接，向上述第一供给管和上述第一喷嘴中的至少一者供给第二液体；
上述第二喷嘴，向被上述基板保持单元保持的基板喷出第二液体。
13.如权利要求8所述的基板处理装置，其特征在于，上述混合液供给单元包括：
第一储料容器，其储存有第一液体；
第一循环路，其用于使储存在上述第一储料容器中的第一液体进行循环；
第一加热器，其对在上述第一循环路中循环的第一液体进行加热。
14.如权利要求13所述的基板处理装置，其特征在于，上述混合液供给单元还包括：
第二储料容器，其储存有第二液体；
第二循环路，其用于使储存在上述第二储料容器中的第二液体进行循环；
第二加热器，其对在上述第二循环路中循环的第二液体进行加热。
15.如权利要求8所述的基板处理装置，其特征在于，上述混合液供给单元还包括：
第二储料容器，其储存有第二液体；
第二循环路，其用于使储存在上述第二储料容器中的第二液体进行循环；
第二加热器，其对在上述第二循环路中循环的第二液体进行加热；
浓度检测装置，其检测储存在上述第二储料容器中的第二液体的浓度；
水供给管，其向上述第二储料容器供给水；
水供给阀，其安装在上述水供给管上；
浓度控制装置，其根据上述浓度检测装置的输出信息来使上述水供给阀打开或关闭。
16.如权利要求8所述的基板处理装置，其特征在于，上述混合液供给单元包括：
第一供给管，其用于使在上述流通路中与第二液体混合的第一液体流通；
第一流量调节阀，其安装在上述第一供给管上。
17.如权利要求16所述的基板处理装置，其特征在于，上述混合液供给单元还包括：
第二供给管，其用于使在上述流通路中与第一液体混合的第二液体流通；
第二流量调节阀，其安装在上述第二供给管上。
18.如权利要求8所述的基板处理装置，其特征在于，上述混合液供给单元包括：
第二供给管，其用于使在上述流通路中与第一液体混合的第二液体流通；
第二流量调节阀，其安装在上述第二供给管上；
温度检测装置，其在上述流通路中检测含有第一液体和第二液体的混合液的温度；
流量控制装置，其根据上述温度检测装置的输出信息，控制上述第二流量调节阀。
19.如权利要求8所述的基板处理装置，其特征在于，
上述混合液供给单元包括混合液储料容器，在该混合液储料容器中储存有含有第一液体和第二液体的混合液；
上述基板处理装置还包括回收单元，该回收单元对已供给至被上述基板保持单元保持的基板的上述混合液进行回收，并将所回收的混合液供给至上述混合液储料容器。
20.如权利要求19所述的基板处理装置，其特征在于，上述混合液供给单元包括：
第一供给单元，其向上述混合液储料容器和上述流通路中的至少一者供给第一液体；
第二供给单元，其向上述混合液储料容器和上述流通路中的至少一者供给第二液体。
21.如权利要求8所述的基板处理装置，其特征在于，上述基板保持单元是将基板保持为水平的单元。
22.如权利要求21所述的基板处理装置，其特征在于，上述基板保持单元是，将基板保持为水平，并使基板围绕通过该基板的中心的铅垂轴线旋转的单元。
23.如权利要求8～22中任一项所述的基板处理装置，其特征在于，上述混合液供给单元，将磷酸、硫酸和水供给至上述流通路，而且使至少含有硫酸的第一液体和至少含有水的第二液体在上述流通路中相混合，并将磷酸、硫酸和水的混合液供给至被上述基板保持单元保持的基板。
24.一种基板处理方法，其特征在于，包括混合液供给工序，在该混合液供给工序中，使混合时发热的第一液体和第二液体在处理液的流通路中相混合，并将含有第一液体和第二液体的混合液供给至上述基板，其中，上述处理液的流通路到达被基板保持单元保持的基板。
25.如权利要求24所述的基板处理方法，其特征在于，上述混合液供给工序包括使第一液体和第二液体在第一储料容器、第一供给管、第一喷嘴、上述第一喷嘴和上述基板之间的空间中的至少一处相混合的工序，其中，在上述第一储料容器中储存有第一液体，上述第一供给管与上述第一储料容器相连接，上述第一喷嘴与上述第一供给管相连接，并向被上述基板保持单元保持的基板喷出第一液体。
26.如权利要求24所述的基板处理方法，其特征在于，上述混合液供给工序包括第一加热工序，在该第一加热工序中，通过第一加热器来使储存在第一储料容器中的第一液体的温度升高。
27.如权利要求26所述的基板处理方法，其特征在于，上述混合液供给工序还包括第二加热工序，在该第二加热工序中，通过第二加热器来使储存在第二储料容器中的第二液体的温度升高。
28.如权利要求24所述的基板处理方法，其特征在于，上述混合液供给工序包括：
第二加热工序，通过第二加热器来使储存在第二储料容器中的第二液体的温度升高；
浓度调节工序，通过向上述第二储料容器供给水，来调节储存在上述第二储料容器中的第二液体的浓度。
29.如权利要求24所述的基板处理方法，其特征在于，上述混合液供给工序包括混合比变更工序，在该混合比变更工序中，改变在上述流通路中相混合的第一液体和第二液体的混合比。
30.如权利要求24所述的基板处理方法，其特征在于，上述混合液供给工序包括流量变更工序，在该流量变更工序中，根据上述流通路中的含有第一液体和第二液体的混合液的温度，改变向上述流通路供给的第二液体的流量。
31.如权利要求24所述的基板处理方法，其特征在于，还包括回收工序，在该回收工序中，对在上述混合液供给工序中供给至基板的上述混合液进行回收，并将所回收的混合液供给至混合液储料容器，其中，在该混合液储料容器中储存有含有第一液体和第二液体的混合液。
32.如权利要求31所述的基板处理方法，其特征在于，还包括混合液浓度调节工序，在该混合液浓度调节工序中，通过向在上述回收工序中回收的混合液中供给第一液体和第二液体中的至少一者，来调节上述混合液的浓度。
33.如权利要求24所述的基板处理方法，其特征在于，在上述混合液供给工序中，向被上述基板保持单元保持为水平的基板供给含有第一液体和第二液体的混合液。
34.如权利要求33所述的基板处理方法，其特征在于，在上述混合液供给工序中，向被上述基板保持单元保持为水平且围绕通过基板的中心的铅垂轴线进行旋转的基板，供给含有第一液体和第二液体的混合液。
35.如权利要求24～34中任一项所述的基板处理方法，其特征在于，
在上述混合液供给中，将磷酸、硫酸和水供给至上述流通路，而且使至少含有硫酸的第一液体和至少含有水的第二液体在上述流通路中相混合，并将磷酸、硫酸和水的混合液供给至被上述基板保持单元保持的基板。
36.如权利要求35所述的基板处理方法，其特征在于，
上述基板处理方法是对形成有氮化膜的基板进行处理的方法，
上述混合液供给工序是对上述氮化膜进行蚀刻的工序。
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