CN104934350A - 基板处理装置以及使用基板处理装置的基板处理方法 - Google Patents

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Abstract

基板处理装置具有处理部、第一罐、第二罐、第三罐和处理液喷嘴。并行实施从第一罐至处理部的磷酸水溶液的供给动作和从处理部至第二罐或第三罐的液体回收。磷酸水溶液从第一罐供给至处理液喷嘴。磷酸水溶液从处理部回收至第二罐或第三罐。第三罐或第二罐内的硅浓度被调整。被调整的处理液经第一罐供给至处理部。磷酸水溶液供给于基板上，在基板上形成液膜。液膜被加热。加热装置具有石英玻璃制的壳体内设有第一灯加热器～第四灯加热器的构成。加热器发生的红外线透过壳体的底部照射到磷酸水溶液。底部由第一板状部件和第二板状部件构成。第一板状部件和第二板状部件之间的气体通路中供给有氮气。氮气从排出开口朝向基板的外周部的外方排出。

Description

基板处理装置以及使用基板处理装置的基板处理方法
技术领域
本发明涉及一种对基板实施各种处理的基板处理装置以及使用基板处理装置的基板处理方法。
背景技术
以往以来，为了对半导体晶片、光掩模用玻璃基板、液晶显示装置用玻璃基板、等离子体显示器用玻璃基板、光盘用基板、磁盘用基板、光磁盘用基板等的基板实施各种处理，使用了基板处理装置。
有如下批次式基板处理装置：将多个基板浸渍在贮留于处理槽的处理液之中并实施蚀刻等处理。例如，在日本特开2009-94455号公报中记载的批次式基板处理装置具备处理槽以及循环管路。
在该基板处理装置中，处理槽内贮留有磷酸水溶液，在磷酸水溶液内浸渍形成有硅氧化物膜以及硅氮化物膜的基板。在该状态下，从处理槽中溢出的磷酸水溶液被回收，并通过循环管路再次供给于处理槽内。
通过在磷酸水溶液中含有适当量的硅，抑制磷酸水溶液引起的硅氧化物膜的蚀刻。由此，能够选择性地蚀刻硅氮化物膜。
为了将磷酸水溶液的硅浓度保持在适当的范围内，上述的基板处理装置中设有添加物投入机构以及捕集(trap)剂投入机构。添加物投入机构通过向处理槽投入添加物，使磷酸水溶液的硅浓度提高。另外，捕集剂投入机构通过向处理槽投入捕集剂，抑制磷酸水溶液的硅浓度过度提高。
发明内容
近年来，随着设备的高密度化以及高集成化，使用单片式(单基板处理式：single substrate processing type)基板处理装置来代替批次式基板处理装置的工艺增加。在单片式的基板处理装置中，可认为，例如，磷酸水溶液供给于形成有硅氧化物膜以及硅氮化物膜的基板并且回收供给到基板的磷酸水溶液，被回收的磷酸水溶液通过循环管路可再利用。
但是，单片式的基板处理装置中，磷酸水溶液供给于每个基板。因此，难以使供给于多个基板的磷酸水溶液的硅浓度维持成一定浓度。此时，多个基板之间在硅氮化物膜的蚀刻量上产生偏差。由此，难以对多个基板实施高精度且均匀的处理。
因此，可考虑，对一定量的磷酸水溶液调整硅浓度，并将调整的磷酸水溶液用于多个基板的处理。此时，每使用一定量的磷酸水溶液时需要调整硅浓度，因此，需要暂时中断基板的处理。由此，基板的处理效率降低。
本发明的目的在于提供一种能够防止基板的处理效率降低并且能够实施高精度且均匀的处理的基板处理装置以及使用基板处理装置的基板处理方法。
另外，在日本特开2013-197114号公报中记载的基板处理装置中，具有抗蚀膜的基板通过基板旋转机构进行保持，在基板的上面作为抗蚀剂剥离液供给有SPM(硫酸/过氧化氢溶液混合物：Sulfuric acid/hydrogen peroxidemixture)。SPM是硫酸(H2SO4)和过氧化氢溶液(H2O2)的混合液。
为了提高抗蚀剂和SPM的反应性，以与通过基板旋转机构进行保持的基板的上面对向的方式配置灯加热器(红外线灯)。在基板上形成有SPM的液膜的状态下，通过灯加热器向基板放射红外线。由此，SPM的液膜通过灯加热器被加热。
在使用高温的药液的单片式基板处理装置中，基板上的药液的温度上发生偏差时，无法对基板实施均匀地处理。另外，基板上的药液的加热效率降低时，通过药液实施的基板的处理效率降低。
本发明的另一目的在于提供一种能够通过已加热的药液实施均匀且有效的处理的基板处理装置。
(1)根据本发明的一方面的基板处理装置，其具有：
处理单元，该处理单元包括向基板供给处理液的处理液喷嘴；
多个罐，该多个罐包括供给用罐、回收用罐以及调整用罐；以及
路线构成部，该路线构成部以使从所述供给用罐将处理液供给至所述处理液喷嘴的供给动作、从处理单元将处理液回收至回收用罐的回收动作、以及调整贮留于调整用罐的处理液的浓度的调整动作并行实施的方式构成处理液的路线，
并且，路线构成部变更处理液的路线，以使在回收动作终止之后将回收用罐变更为调整用罐，并且，在调整动作终止之后使已调整的处理液供给于处理单元。
在该基板处理装置中，并行实施供给动作以及回收动作。通过供给动作，将处理液从供给用罐供给至处理液喷嘴，通过回收动作，将处理液从处理单元回收至回收用罐。另外，通过调整动作，贮留于调整用罐的处理液的浓度被调整。
此时，对调整用罐并不供给从处理单元回收的处理液。因此，在调整用罐中能够正确地调整处理液的浓度。调整动作终止之后，在调整用罐中已调整的处理液供给于处理单元。其中，调整的处理液从调整用罐经由供给用罐供给至处理液喷嘴，或者从调整用罐供给至处理液喷嘴。由此，能够通过已正确调整浓度的处理液处理基板。另外，回收动作终止之后，回收用罐变更为调整用罐。由此，能够正确调整通过回收动作已回收的处理液的浓度。
通过上述方式，未停止供给动作以及回收动作并且能够正确调整处理液的浓度。其结果，能够防止基板的处理效率降低并且能够实施高精度且均匀的处理。
(2)路线构成部可变更处理液的路线，以使在调整动作终止之后将已调整的处理液从调整用罐供给至供给用罐，并且在处理液供给至供给用罐之后将调整用罐变更为回收用罐。
此时，调整动作终止之后，已调整的处理液供给至供给用罐。由此，已调整的处理液从调整用罐经由供给用罐供给至处理液喷嘴。另外，调整用罐变更为回收用罐，回收用罐变更为调整用罐。由此，未中断供给动作以及回收动作，并且能够正确调整处理液的浓度。另外，对供给用罐并不供给已回收的处理液，而供给已调整的处理液，因此，可防止供给用罐的污染，并且可使供给用罐内的处理液的浓度保持一定。
(3)多个罐包括第一罐、第二罐以及第三罐，
第一罐为供给用罐，
第二或者第三罐的任意一个设定成回收用罐，
第二或者第三罐的任意另一个设定成调整用罐，
并且，路线构成部包括：
实施从第一罐将处理液供给至处理液喷嘴的供给动作的第一处理液供给体系；
实施从处理单元将处理液选择性地回收至第二罐以及第三罐中的一个罐的回收动作的处理液回收体系；
实施调整贮留于第二罐以及第三罐中的另一个罐的处理液的浓度的调整动作的浓度调整装置；以及
通过浓度调整装置实施的调整动作终止之后，将已调整的处理液从另一个罐供给至第一罐的第二处理液供给体系，
并且，处理液回收体系交替实施从处理单元至第二罐的回收动作以及从处理单元至第三罐的回收动作，
并且，浓度调整装置可交替实施第三罐中的调整动作以及第二罐中的调整动作。
此时，第一罐可作为供给用罐所使用。由此，通过第一处理液供给体系实施从第一罐至处理液喷嘴的供给动作。另外，第二罐以及第三罐交替设定成回收用罐以及调整用罐。由此，未中断供给动作以及回收动作，并且能够正确调整处理液的浓度。
(4)路线构成部可变更处理液的路线，以使在调整动作终止之后将调整用罐变更为供给用罐，并且在供给动作终止之后将供给用罐变更为回收用罐。
此时，在调整动作终止之后将调整用罐变更为供给用罐。由此，从变更后的供给用罐，已调整的处理液供给至处理液喷嘴。另外，在供给动作终止之后，供给用罐变更为回收用罐。由此，从处理单元，处理液回收至变更后的回收用罐。此外，在回收动作终止之后，回收用罐变更为调整用罐。由此，在变更后的调整用罐中处理液的浓度被调整。通过上述方式，未中断供给动作以及回收动作，并且能够正确调整处理液的浓度。
(5)多个罐包括第一罐、第二罐以及第三罐，
第一罐、第二罐或者第三罐的任意一个设定成供给用罐，
第一罐、第二罐或者第三罐的任意另一个设定成回收用罐，
第一罐、第二罐或者第三罐的任意其余另一个设定成调整用罐，
并且，路线构成部包括：
实施从设定成供给用罐的第一罐、第二罐或者第三罐将处理液供给至处理液喷嘴的供给动作的处理液供给体系；
实施从处理单元将处理液选择性地回收至设定成回收用罐的第一罐、第二罐或者第三罐的回收动作的处理液回收体系；以及
实施调整贮留于设定成调整用罐的第一罐、第二罐或者第三罐的处理液的浓度的调整动作的浓度调整装置，
并且，处理液供给体系依次实施从第一罐至处理液喷嘴的供给动作、从第二罐至处理液喷嘴的供给动作以及从第三罐至处理液喷嘴的供给动作，
并且，处理液回收体系依次实施从处理单元至第二罐的回收动作、从处理单元至第三罐的回收动作以及从处理单元至第一罐的回收动作，
并且，浓度调整装置可依次实施第三罐中的调整动作、第一罐中的调整动作以及第二罐中的调整动作。
此时，第一罐、第二罐以及第三罐各自可依次作为供给用罐、回收用罐以及调整用罐所使用。由此，未中断供给动作以及回收动作，并且能够正确调整处理液的浓度。
(6)基板含有由第一材料形成的第一膜和由第二材料形成的第二膜，
处理液含有以比第二材料高的速率对第一材料进行选择性蚀刻的成分，
调整动作可包括调整处理液中的成分的浓度的处理。
此时，通过调整动作来调整成分，以比第二材料高的速率对第一材料进行选择性蚀刻。由此，能够正确去除第一膜以及第二膜中的第一膜，并且能够使第二膜残留。
(7)第一材料含有氮化硅，第二材料含有氧化硅，
处理液为含有硅以及磷酸的溶液，
调整动作可包括调整溶液中的硅的浓度的处理。
硅抑制氧化硅的刻蚀速率(etching rate)。由此，通过对基板供给处理液，能够选择性地去除含有氮化硅的第一膜以及含有氧化硅的第二膜中的第一膜。
(8)处理液喷嘴向基板作为处理液供给药液，
并且，处理单元还包括：
从处理液喷嘴向基板供给药液时以水平姿势保持基板并且使基板以绕上下方向的轴的方式进行旋转的基板保持装置；
用于加热通过处理液喷嘴供给在基板上的药液的加热装置；以及
向加热装置供给气体的气体供给体系，
并且，加热装置包括：
发生红外线的红外线发生器；
配置于红外线发生器和通过基板保持装置进行保持的基板之间使红外线透过的第一板状部件；以及
配置于第一板状部件和通过基板保持装置进行保持的基板之间使红外线透过的第二板状部件，
并且，在第一板状部件和第二板状部件之间形成有通过气体供给体系供给气体的气体通路，并且，可设置有第一排出开口，该第一排出开口将气体通路中的气体向通过基板保持装置进行保持的基板的外周部的外方排出。
此时，药液从处理液喷嘴供给至通过基板保持装置以水平姿势进行保持的基板上。另外，通过加热装置的红外线发生器发生红外线。红外线透过第一板状部件以及第二板状部件照射到基板上的药液。由此，药液被加热。
此时，在第一板状部件和第二板状部件之间的气体通路中通过气体供给体系供给有气体。气体流动于气体通路内而由第一排出开口排出。由此，从通过红外线发生器的辐射热加热的第一板状部件至第二板状部件的热传导被阻止或者降低。因此，即使在第二板状部件上附着有基板上的药液或者药液的飞沫，也可抑制第二板状部件和药液的反应。因此，可防止在第二板状部件上产生雾化(曇り)的现象，且可对基板上的药液均匀地照射红外线。另外，气体通路的气体从第一排出开口向基板的外周部的外方排出。因此，可防止通过气体基板上的药液被局部冷却的现象。其结果，能够实施通过已加热的药液进行的均匀且有效的处理。
(9)根据本发明的另一方面的基板处理方法，其为使用基板处理装置的基板处理方法，
并且，基板处理装置包括：
向基板供给处理液的处理液喷嘴；以及
包括供给用罐、调整用罐以及回收用罐的多个罐，
并且，基板处理方法包括：
并行实施从供给用罐将处理液供给至处理液喷嘴的供给动作、从处理单元将处理液回收至回收用罐的回收动作以及调整贮留于调整用罐的处理液的浓度的调整动作的步骤；
回收动作终止之后将回收用罐变更为调整用罐的步骤；以及
变更处理液的路线以使在调整动作终止之后已调整的处理液供给于处理单元的步骤。
在该基板处理方法中，并行实施供给动作以及回收动作。通过供给动作，从供给用罐将处理液供给至处理液喷嘴，通过回收动作，从处理单元将处理液回收至回收用罐。另外，通过调整动作，贮留于调整用罐的处理液的浓度被调整。
此时，对调整用罐并不供给从处理单元回收的处理液。因此，在调整用罐中，能够正确调整处理液的浓度。在调整动作终止之后，在调整用罐中已调整的处理液供给于处理单元。其中，已调整的处理液从调整用罐经由供给用罐供给至处理液喷嘴，或者从调整用罐供给至处理液喷嘴。由此，能够通过已正确调整浓度的处理液处理基板。另外，在回收动作终止之后，回收用罐变更为调整用罐。由此，能够正确调整通过回收动作回收的处理液的浓度。
通过上述方式，未停止供给动作以及回收动作，且能够正确调整处理液的浓度。其结果，能够防止基板的处理效率降低并且能够实施高精度且均匀的处理。
(10)根据本发明的另一方面的基板处理装置，其具有：
以水平姿势保持基板并且使基板以绕上下方向的轴的方式进行旋转的基板保持装置；
对通过基板保持装置进行保持的基板供给药液的药液供给体系；
用于加热通过药液供给体系供给在基板上的药液的加热装置；以及
向加热装置供给气体的气体供给体系，
并且，加热装置包括：
发生红外线的红外线发生器；
配置于红外线发生器和通过基板保持装置进行保持的基板之间使红外线透过的第一板状部件；以及
配置于第一板状部件和通过基板保持装置进行保持的基板之间使红外线透过的第二板状部件，
并且，在第一板状部件和第二板状部件之间形成有通过气体供给体系供给气体的气体通路，并且，设置有第一排出开口，该第一排出开口将气体通路中的气体向通过基板保持装置进行保持的基板的外周部的外方排出。
在该基板处理装置中，药液通过药液供给体系供给至通过基板保持装置以水平姿势进行保持的基板上。另外，通过加热装置的红外线发生器发生红外线。红外线透过第一板状部件以及第二板状部件照射到基板上的药液。由此，药液被加热。
此时，在第一板状部件和第二板状部件之间的气体通路中通过气体供给体系供给有气体。气体流动于气体通路内而由第一排出开口排出。由此，从通过红外线发生器的辐射热加热的第一板状部件至第二板状部件的热传导被阻止或者降低。因此，即使在第二板状部件上附着有基板上的药液或者药液的飞沫，也可抑制第二板状部件和药液的反应。因此，可防止在第二板状部件上产生雾化的现象，且可对基板上的药液均匀地照射红外线。另外，气体通路的气体从第一排出开口向基板的外周部的外方排出。因此，可防止通过气体基板上的药液被局部冷却的现象。其结果，能够实施通过已加热的药液进行的均匀且有效的处理。
(11)第一排出开口，可将气体通路中的气体从基板的外周部的基板的半径方向的外侧位置向基板的外方排出。
此时，从第一排出开口排出的气体，从基板的半径方向中的基板的外周部的外侧的位置，朝向基板的进一步的外方，因此，可防止该气体在供给于基板上的药液的液膜上进行流动的现象。因此，可防止气体在供给于基板上的药液的液膜上进行流动而使药液的温度降低的现象。
(12)红外线发生器可设置成，加热装置在通过基板保持装置进行保持的基板的上方中静止的状态下，从通过基板保持装置进行保持的基板的中心至外周部的半径方向的区域中照射有红外线。
此时，红外线同时照射于从基板的中心至外周部的半径方向的区域中，因此，通过旋转基板来可使基板上的药液的整体进一步均匀地加热。
(13)红外线发生器可以以沿着通过基板保持装置进行保持的基板的外周部的方式形成为圆弧状。
此时，在基板的周向中可对基板上的药液均匀地照射红外线。由此，基板上的药液在周向中进一步均匀地加热。
(14)红外线发生器可以以从通过基板保持装置进行保持的基板的中心部朝向外周部的方向排列的方式设置有多个。
此时，能够在基板的半径方向的区域中有效加热基板上的药液。
(15)基板处理装置还具有容纳红外线发生器的壳体，
壳体具有底部并且具有第一侧壁部、第二侧壁部、第三侧壁部以及第四侧壁部，
第一板状部件以及第二板状部件构成壳体的底部，
第四侧壁部设置成位于通过基板保持装置进行保持的基板的外周部的上方，第一侧壁部设置成与第四侧壁部相对向，第二侧壁部以及第三侧壁部设置成使第一侧壁部的两端和第四侧壁部的两端相连接，
第一侧壁部由使红外线透过的板状的第一内侧部件和位于第一内侧部件的外侧并且使红外线透过的板状的第一外侧部件构成，
第一内侧部件和第一外侧部件之间形成有连通于气体通路的第一侧部通路，
第二侧壁部由使红外线透过的板状的第二内侧部件和位于第二内侧部件的外侧并且使红外线透过的板状的第二外侧部件构成，
第二内侧部件和第二外侧部件之间形成有连通于气体通路的第二侧部通路，并且，设置有第二排出开口，该第二排出开口将第二侧部通路的气体排出至通过基板保持装置进行保持的基板的外周部的外方，
第三侧壁部由使红外线透过的板状的第三内侧部件和位于第三内侧部件的外侧并且使红外线透过的板状的第三外侧部件构成，
第三内侧部件和第三外侧部件之间形成有连通于气体通路的第三侧部通路，并且，可设置有第三排出开口，该第三排出开口将第三侧部通路的气体排出至通过基板保持装置进行保持的基板的外周部的外方。
此时，通过红外线发生器发生的红外线透过第一侧壁部的第一内侧部件以及第一外侧部件而照射到基板上的药液。另外，透过第二侧壁部的第二内侧部件以及第二外侧部件而照射到基板上的药液，透过第三侧壁部的第三内侧部件以及第三外侧部件而照射到基板上的药液。由此，可提高药液的加热效率。
此时，第一侧部通路、第二侧部通路以及第三侧部通路中供给有气体。气体在第一侧部通路、第二侧部通路以及第三侧部通路内流动而从第二排出开口以及第三排出开口排出。由此，从通过红外线发生器的辐射热加热的从第一内侧部件、第二内侧部件以及第三内侧部件至各自第一外侧部件、第二外侧部件以及第三外侧部件的热传导被阻止或者降低。因此，即使在第一外侧部件、第二外侧部件或者第三外侧部件上附着有基板上的药液或者药液的飞沫，也可抑制第一外侧部件、第二外侧部件或者第三外侧部件与药液的反应。因此，可防止在第一外侧部件、第二外侧部件或者第三外侧部件上产生雾化的现象，且可对基板上的药液均匀地照射红外线。另外，第二侧部通路以及第三侧部通路的气体从各自的第二排出开口以及第三排出开口向基板的外周部的外方排出。因此，可防止通过气体基板上的药液被局部冷却的现象。其结果，能够实施通过已加热的药液进行的均匀且有效的处理。
(16)第二侧壁部件以及第三侧壁部件可设置成在通过基板保持装置进行保持的基板的大致半径方向上延伸。
此时，能够均匀地加热基板上的药液并且能够使加热装置实现紧凑化(compacting)以及轻量化。
(17)第一板状部件以及第二板状部件由玻璃形成。
此时，第一板状部件以及第二板状部件对于红外线具有高的透过率，因此，能够有效加热基板上的药液。
附图说明
图1是表示第一实施方式的基板处理装置的构成的示意图。
图2是表示与图1的第一罐、第二罐以及第三罐分别相关的动作内容的时序图。
图3是表示图2的时刻t1～时刻t7时的基板处理装置的动作的示意图。
图4是表示图2的时刻t1～时刻t7时的基板处理装置的动作的示意图。
图5是表示图2的时刻t1～时刻t7时的基板处理装置的动作的示意图。
图6是表示图2的时刻t1～时刻t7时的基板处理装置的动作的示意图。
图7是表示图2的时刻t1～时刻t7时的基板处理装置的动作的示意图。
图8是用于说明第一实施方式的基板处理装置的效果的第一比较例的时序图。
图9是用于说明第一实施方式的基板处理装置的效果的第二比较例的时序图。
图10(a)以及(b)是用于说明第一实施方式的基板处理装置的效果的图。
图11是表示第二实施方式的基板处理装置的构成的示意图。
图12(a)～(c)是用于说明第二实施方式的基板处理装置的效果的图。
图13是表示第三实施方式的基板处理装置的构成的示意图。
图14是图13的加热装置的俯视图。
图15是表示从图14的壳体中取出盖部件的状态的俯视图。
图16是对图14的加热装置朝图3的箭头Q的方向观察的一个侧面图。
图17是对图14的加热装置朝图3的箭头R的方向观察的另一个侧面图。
图18是图14的A-A线剖面图。
图19是图14的B-B线剖面图。
图20是图16的C-C线剖面图。
图21是表示加热装置中的氮气的流动的水平剖面图。
图22是表示加热装置中的氮气的流动的垂直剖面图。
图23是磷酸水溶液的液膜被加热时的加热装置的侧面图。
具体实施方式
下面，对于本发明的一实施方式的基板处理装置以及使用该基板处理装置的基板处理方法参考附图进行说明。下面的说明中，基板是指，半导体晶片、液晶显示装置用玻璃基板、PDP(等离子体显示面板)用玻璃基板、光掩模用玻璃基板、光盘用基板等。
[1]第一实施方式
本实施方式的基板处理装置是逐片地处理基板的单片式基板处理装置。在该基板处理装置中，向形成有由氧化硅(SiO2)构成的硅氧化物膜以及由氮化硅(Si3N4)构成的硅氮化膜的基板，作为处理液供给含有硅的高温的磷酸水溶液(H3PO4+H2O)。此时，通过磷酸水溶液含有硅，可降低硅氧化物膜的刻蚀速率。由此，可选择性地蚀刻硅氮化物膜。
例如，通过磷酸水溶液实施硅氮化物膜的蚀刻时，或者通过磷酸水溶液中混合含有硅微粒子的浓缩液时，在该磷酸水溶液中存在硅。
(1)基板处理装置的构成
图1是表示第一实施方式的基板处理装置的构成的示意图。如图1所示，基板处理装置100主要包括处理部1、第一罐5、第二罐6、第三罐7、新液供给装置8以及控制部9。另外，处理部1包括，旋转卡盘2、处理液喷嘴3、加热装置4以及杯CU。处理部1中，对多个基板W逐片地依次实施基板处理。
旋转卡盘2具有旋转发动机2a、旋转底座2b以及多个卡盘销2c。旋转发动机2a设置成旋转轴与垂直方向相平行。旋转底座2b具有圆板形状，其在旋转发动机2a的旋转轴的上端部上以水平姿势安装。多个卡盘销2c设置于旋转底座2b的上面上并保持基板W的边缘部。在多个卡盘销2c保持基板W的状态下，旋转发动机2a进行动作。由此，基板W以绕垂直轴的方式进行旋转。
如上所述，本例中，使用了保持基板W的边缘部的机械式旋转卡盘2。但并非限定于此，可以使用吸附保持基板W的下面的吸附式旋转卡盘来代替机械式旋转卡盘。
处理液喷嘴3以及加热装置4设置成，能够在通过旋转卡盘2进行保持的基板W的上方的位置和基板W的侧方的待机位置之间进行移动。处理液喷嘴3将由第一罐5供给的磷酸水溶液供给于通过旋转卡盘2进行旋转的基板W。
磷酸水溶液从处理液喷嘴3供给至基板W时，加热装置4配置在与基板W的上面相对向的位置。加热装置4包括发生红外线的灯加热器，通过辐射热加热基板W以及供给在该基板W上的处理液。作为灯加热器，例如，可适用卤钨灯、氙弧灯或者石墨加热器等。
通过加热装置4实施的基板W的加热温度设定成，比磷酸水溶液中的磷酸浓度时的沸点高的温度(例如，140℃以上且160℃以下)。由此，基板W上的磷酸水溶液的温度上升至该磷酸浓度时的沸点，且通过磷酸水溶液实施的硅氮化物膜的刻蚀速率增加。
另一方面，磷酸水溶液中的硅浓度处于适当的范围内时，通过磷酸水溶液实施的硅氧化物膜的刻蚀速率保持成比硅氮化物膜的刻蚀速率足够低。其结果，如上所述，可选择性地蚀刻基板W上的硅氮化物膜。
以包围旋转卡盘2的方式设置杯CU。杯CU在向旋转卡盘2搬入基板W时以及从旋转卡盘2搬出基板W时下降，在向基板W供给磷酸水溶液时上升。
在向旋转的基板W供给磷酸水溶液时，杯CU的上端部位于基板W的上方。由此，由基板W甩开的磷酸水溶液通过杯CU获取。通过杯CU获取到的磷酸水溶液，如后述叙述，输送至第二罐6或者第三罐7。
第一罐5包括循环槽5a以及贮留槽5b。循环槽5a以及贮留槽5b以邻接的方式配置，并以从一者的槽(例如循环槽5a)中溢出的液体流入至另一侧的槽(例如贮留槽5b)的方式构成。循环槽5a中设有磷酸浓度计S1以及硅浓度计S2。磷酸浓度计S1输出磷酸水溶液的磷酸浓度，硅浓度计S2输出磷酸水溶液的硅浓度。贮留槽5b中设有输出磷酸水溶液的液面高度的液面传感器S3。贮留槽5b中连接有DIW(去离子水：Deionized Water)供给体系91、氮(N2)气供给体系92以及磷酸水溶液供给体系93。
第一供给配管10设置成使第一罐5的贮留槽5b和处理部1的处理液喷嘴3相连。在第一供给配管10中，在从贮留槽5b朝向处理液喷嘴3的方向上，依次插入有泵15、加热器14、过滤器13、阀12以及加热器11。
循环配管16设置成使过滤器13和阀12之间的第一供给配管10的部分与循环槽5a相连。循环配管16中插入有阀17。另外，加热器11和处理液喷嘴3之间的第一供给配管10的部分上，连接有DIW供给体系91。
第二罐6以及第三罐7各自具有与第一罐5相同的构成，各自包括循环槽6a、循环槽7a以及贮留槽6b、贮留槽7b。各个循环槽6a、循环槽7a中设有磷酸浓度计S1以及硅浓度计S2。各个贮留槽6b、贮留槽7b中设有液面传感器S3且连接有DIW供给体系91、氮气供给体系92以及磷酸水溶液供给体系93。
第二供给配管20设置成使第一罐5的贮留槽5b和第二罐6以及第三罐7的贮留槽6b、贮留槽7b相连。第二供给配管20具有一根主管20a以及两根支管20b、支管20c。支管20b、支管20c连接于主管20a。主管20a连接于第一罐5的贮留槽5b，两根支管20b、支管20c分别连接于第二罐6以及第三罐7的贮留槽6b、贮留槽7b。
在一者的支管20b中，在从贮留槽6b朝向主管20a的方向上，依次插入有泵24、加热器23、过滤器22以及阀21。循环配管25设置成使过滤器22和阀21之间的支管20b的部分与循环槽6a相连。循环配管25中插入有阀26。
在另一者的支管20c中，在从贮留槽7b朝向主管20a的方向上，依次插入有泵34、加热器33、过滤器32以及阀31。循环配管35设置成使过滤器32和阀31之间的支管20c的部分与循环槽7a相连。循环配管35中插入有阀36。
回收配管50设置成使处理部1的杯CU和第二罐6以及第三罐7的贮留槽6b、贮留槽7b相连。回收配管50具有一根主管50a以及两根支管50b、支管50c。支管50b、支管50c连接于主管50a。回收配管50的主管50a连接于杯CU，两根支管50b、支管50c分别连接于第二罐6以及第三罐7的贮留槽6b、贮留槽7b。支管50b中插入有阀51，支管50c中插入有阀52。
新液供给装置8具有混合罐8a以及将该混合罐8a内的液体朝外部供给的供给装置。新液供给装置8中连接有磷酸水溶液供给体系93以及硅(Si)浓缩液供给体系94。另外，混合罐8a中设有硅浓度计S2。
在新液供给装置8的混合罐8a内，由磷酸水溶液供给体系93以及硅浓缩液供给体系94供给的磷酸水溶液以及硅浓缩液以预先规定的比率混合。由此，具有预先规定的硅浓度(下面，称为基准硅浓度)的磷酸水溶液作为新的处理液生成，并保持成规定的温度。本例中，作为硅浓缩液使用了在磷酸水溶液中溶解硅微粒子的液体。
另外，在新液供给装置8中，可以将混合罐8a内的硅浓度调整成与基准硅浓度不同的值。例如，在混合罐8a内贮留有具有基准硅浓度的磷酸水溶液的状态下，在混合罐8a内追加硅浓缩液。由此，可使混合罐8a内的硅浓度比基准硅浓度高。另外，在混合罐8a内贮留有具有基准硅浓度的磷酸水溶液的状态下，在混合罐8a内追加磷酸水溶液。由此，可使混合罐8a内的硅浓度比基准硅浓度低。
第三供给配管40设置成使新液供给装置8和第二罐6以及第三罐7的贮留槽6b、贮留槽7b相连。第三供给配管40具有一根主管40a以及两根支管40b、支管40c。支管40b、支管40c连接于主管40a。第三供给配管40的主管40a连接于新液供给装置8，两根支管40b、支管40c分别连接于第二罐6以及第三罐7的贮留槽6b、贮留槽7b。支管40b中插入有阀41，支管40c中插入有阀42。
控制部9由CPU(中央演算处理装置)以及存储器、或者微型计算机等构成。控制部9的存储器中存储有系统程序。控制部9控制基板处理装置100的各构成要素的动作。
例如，控制部9基于由各液面传感器S3输出的液面高度切换各阀12、阀17、阀21、阀26、阀31、阀36、阀41、阀42、阀51、阀52的开闭状态。另外，控制部9基于由各磷酸浓度计S1输出的磷酸浓度控制DIW供给体系91、氮气供给体系92以及磷酸水溶液供给体系93。此外，控制部9基于由各硅浓度计S2输出的硅浓度控制新液供给装置8、磷酸水溶液供给体系93以及硅浓缩液供给体系94。
(2)基板处理装置的动作
对通过处理部1处理多个基板W时的基板处理装置100的一系列动作进行说明。图2是表示与图1的第一罐5、第二罐6以及第三罐7分别相关的动作内容的时序图。图3～图7是表示图2的时刻t1～时刻t7时的基板处理装置100的动作的示意图。
第一罐5、第二罐6以及第三罐7中，贮留槽5b、贮留槽6b、贮留槽7b中设有第一基准高度L1以及第二基准高度L2。第一基准高度L1设定于贮留槽5b、贮留槽6b、贮留槽7b的底部附近，第二基准高度L2设定于比第一基准高度L1高的贮留槽5b、贮留槽6b、贮留槽7b的上端部附近。
第一基准高度L1设定成，例如，通过各贮留槽5b、贮留槽6b、贮留槽7b能够贮留的最大容量的1/5左右的液体贮留于各贮留槽5b、贮留槽6b、贮留槽7b时的液面高度。另外，第二基准高度L2设定成，例如，各贮留槽5b、贮留槽6b、贮留槽7b的最大容量的4/5左右的液体贮留于各贮留槽5b、贮留槽6b、贮留槽7b时的液面高度。
初期状态下，具有预先规定的磷酸浓度(下面，称为基准磷酸浓度)且具有基准硅浓度的磷酸水溶液贮留于第一罐5以及第二罐6。第一罐5以及第二罐6中，磷酸水溶液的液面高度维持成第二基准高度L2。
此外，不具有基准磷酸浓度以及基准硅浓度的磷酸水溶液贮留于第三罐7。第三罐7中，磷酸水溶液的液面高度维持成第一基准高度L1。图1中所示的全部阀12、阀17、阀21、阀26、阀31、阀36、阀41、阀42、阀51、阀52关闭。
从初期状态基板处理装置100的电源处于开状态时，图1的加热器11、加热器14、加热器23、加热器33、泵15、泵24、泵34以及新液供给装置8的动作开始。该状态下，处理部1的旋转卡盘2中搬入第一片基板W。另外，通过旋转卡盘2基板W被保持并旋转。
之后的图2的时刻t1时，图1的控制部9开启图1的阀12、阀17。由此，如图3中的粗箭头A1所示，贮留槽5b内的磷酸水溶液由泵15吸引，经由加热器14输送至过滤器13。加热器14将经过第一供给配管10的磷酸水溶液加热成规定温度(例如150℃)。过滤器13通过过滤磷酸水溶液去除不需要的析出物等。
如图3中的粗箭头A2所示，通过加热器14以及过滤器13的磷酸水溶液的一部分进一步经由加热器11被加热且输送至处理液喷嘴3。由此，具有基准磷酸浓度以及基准硅浓度的磷酸水溶液与DIW一起由处理液喷嘴3向基板W供给。此外，在加热器11和处理液喷嘴3之间，由DIW供给体系91供给有适宜的DIW。
另一方面，如图3中的粗箭头A3所示，通过加热器14以及过滤器13的磷酸水溶液的残余经由循环配管16返回至第一罐5的循环槽5a。在第一罐5内，由循环槽5a溢出的磷酸水溶液流入贮留槽5b。由此，贮留槽5b内的磷酸水溶液被加热以及过滤且经由第一供给配管10、循环配管16以及循环槽5a返回至贮留槽5b内。以此，贮留槽5b内的磷酸水溶液的温度以及洁净度基本上保持一定。
如上所述，通过对贮留于贮留槽5b的磷酸水溶液的一部分进行加热以及过滤且再次返回至贮留槽5b，使贮留槽5b内的磷酸水溶液的温度以及洁净度保持一定的动作称为循环温调。
时刻t1时，图1的控制部9进一步开启图1的阀52。由此，如图3中的粗箭头A4所示，通过处理部1的杯CU进行回收的已使用的磷酸水溶液经由主管50a以及支管50c输送至第三罐7的贮留槽7b。以此，将供给到基板W的已使用的磷酸水溶液输送至贮留槽7b的动作称为液体回收。
时刻t1中，图1的控制部9进一步开启图1的阀26、阀36。由此，如图3中的粗箭头A5、粗箭头A6所示，第二罐6以及第三罐7中也实施与第一罐5同样的循环温调。
其中，在第三罐7中实施液体回收以及循环温调时，贮留于贮留槽7b的磷酸水溶液的磷酸浓度与基准磷酸浓度不同。因此，图1的控制部9基于第三罐7的磷酸浓度计S1的输出，控制DIW供给体系91、氮气供给体系92以及磷酸水溶液供给体系93以使贮留槽7b内的磷酸浓度接近基准磷酸浓度。
例如，来自于磷酸浓度计S1的输出比基准磷酸浓度高时，控制部9控制DIW供给体系91以使DIW供给到贮留槽7b。由此，使贮留槽7b内的磷酸浓度降低而调整成基准磷酸浓度。
另外，来自磷酸浓度计S1的输出比基准磷酸浓度低时，控制部9控制磷酸水溶液供给体系93以使具有比基准磷酸浓度高的磷酸浓度的磷酸水溶液供给到贮留槽7b。由此，使贮留槽7b内的磷酸浓度上升而调整成基准磷酸浓度。
另外，来自磷酸浓度计S1的输出比基准磷酸浓度低时，控制部9控制氮气供给体系92以使氮气供给到贮留槽7b。此时，贮留槽7b内的磷酸水溶液的蒸发被促进。由此，使贮留槽7b内的磷酸浓度上升而调整成基准磷酸浓度。
此外，为了提高贮留槽7b内的磷酸浓度，控制部9可将具有高的磷酸浓度的磷酸水溶液以及氮气中的一者供给到贮留槽7b，也可将两者供给到贮留槽7b。
如上所述，使贮留槽7b内的磷酸水溶液的磷酸浓度调整成基准磷酸浓度的动作称为磷酸浓度调整。
如图2所示，时刻t1时，第一罐5中开始向处理液喷嘴3的磷酸水溶液的供给以及循环温调。第二罐6以及第三罐7中也开始循环温调。第三罐7中开始液体回收以及磷酸浓度调整。
从第一罐5至处理液喷嘴3的磷酸水溶液的供给持续至基板W的处理终止为止。另外，第一罐5、第二罐6以及第三罐7中的循环温调也持续至基板W的处理终止为止。
当通过液面传感器S3检测到第一罐5的贮留槽5b内的液面高度相比于第二基准高度L2下降规定的高度量时，图1的控制部9开启图1的阀21(时刻t2)。
由此，从第二罐6至第一罐5的磷酸水溶液的供给开始。如图4中的粗箭头A7所示，从第二罐6的贮留槽6b经过支管20b而通过过滤器22的磷酸水溶液的一部分，经由主管20a输送至第一罐5的贮留槽5b。以此，具有基准磷酸浓度以及基准硅浓度的磷酸水溶液从第二罐6供给至第一罐5。由此，贮留槽5b内的液面高度朝着第二基准高度L2上升，贮留槽6b内的液面高度从第二基准高度L2下降(参考图4的空心箭头)。
通过液面传感器S3检测到第一罐5的贮留槽5b内的液面高度达到第二基准高度L2时，图1的控制部9通过关闭图1的阀21使从第二罐6至第一罐5的磷酸水溶液的供给停止(时刻t3)。
从时刻t2至时刻t3，由第二罐6向第一罐5供给磷酸水溶液，但，与此并行，第三罐7中进行液体回收和磷酸浓度调整。由此，第三罐7的贮留槽7b内的液面高度从第一基准高度L1上升(参考图4的空心箭头)。
时刻t3时，第三罐7中的液体回收停止，第二罐6中的液体回收开始。即，控制部9关闭图1的阀52开启阀51。由此，处理部1的杯CU回收的已使用的磷酸水溶液输送至第二罐6的贮留槽6b(参考图5的粗箭头A8)。第二罐6中，与液体回收并行，还实施着磷酸浓度调整。
其中，单片式基板处理装置中，通过清洗处理等一部分的处理液被废弃。因此，无法全部回收用于基板W处理的处理液。因此，贮留槽5b内的液面高度维持成第二基准高度L2的状态下，即使贮留槽6b内的液面高度从第二基准高度L2下降至第一基准高度L1，贮留槽7b内的液面高度不会从第一基准高度L1上升至第二基准高度L2。
因此，图1的控制部9，基于第三罐7的液面传感器S3(图1)以及硅浓度计S2的输出，控制图1的阀42以及新液供给装置8，以使贮留槽7b内的液面高度上升至第二基准高度L2且贮留槽7b内的磷酸水溶液的硅浓度接近基准硅浓度。
例如，当来自第三罐7的硅浓度计S2的输出相等于基准硅浓度时，控制部9开启图1的阀42。由此，如图5中的粗箭头A9所示，具有基准磷酸浓度以及基准硅浓度的磷酸水溶液从新液供给装置8供给至第三罐7。其结果，贮留槽7b内的液面高度上升至第二基准高度L2，并且贮留槽7b内的硅浓度维持成基准硅浓度。
本例的控制部9，根据设置于新液供给装置8的硅浓度计S2，可将新液供给装置8的混合罐8a内的硅浓度调整成与基准硅浓度不同的值。
因此，当来自第三罐7的硅浓度计S2的输出比基准硅浓度低时，控制部9控制新液供给装置8以使混合罐8a内的硅浓度上升。由此，具有比基准硅浓度高的硅浓度的磷酸水溶液从新液供给装置8供给至第三罐7。其结果，贮留槽7b的液面高度上升至第二基准高度L2，并且贮留槽7b内的硅浓度上升而调整成基准硅浓度。
另外，当来自第三罐7的硅浓度计S2的输出比基准硅浓度高时，控制部9控制新液供给装置8以使混合罐8a内的硅浓度降低。由此，具有比基准硅浓度低的硅浓度的磷酸水溶液从新液供给装置8供给至第三罐7。其结果，贮留槽7b的液面高度上升至第二基准高度L2，并且，贮留槽7b内的硅浓度下降而调整成基准硅浓度。
如上所述，使贮留槽7b内的液面高度上升至第二基准高度L2且使磷酸水溶液的硅浓度调整成基准硅浓度的动作称为硅浓度调整。
此外，在硅浓度调整时，贮留于贮留槽7b的磷酸水溶液的一部分可经由未图示的废液管而废弃。即使在该情况下，在贮留槽7b中供给有来自新液供给装置8的含有硅的磷酸水溶液。因此，可防止用于基板W的处理的磷酸水溶液的不足。
硅浓度调整中，与硅浓度一起磷酸水溶液的磷酸浓度被调整。例如，与磷酸浓度调整时同样地，基于来自第三罐7的磷酸浓度计S1的输出，图1的控制部9控制DIW供给体系91、氮气供给体系92以及磷酸水溶液供给体系93以使磷酸浓度接近基准磷酸浓度。由此，即使从新液供给装置8供给至第三罐7的磷酸水溶液不具有基准磷酸浓度的情况下，贮留槽7b内的磷酸浓度可调整成基准磷酸浓度。
通过磷酸浓度计S1以及硅浓度计S2检测到第三罐7的贮留槽7b内贮留有具有基准磷酸浓度以及基准硅浓度的磷酸水溶液时，控制部9使从新液供给装置8至第三罐7的磷酸水溶液的供给停止以使第三罐7中的硅浓度调整终止(时刻t4)。
此外，如图2以及图5所示，从时刻t3至时刻t4，持续着从第一罐5至处理部1的磷酸水溶液的供给，因此，贮留槽5b内的液面高度从第二基准高度L2下降。另外，因为第二罐6中持续液体回收，因此，贮留槽6b内的液面高度从第一基准高度L1上升。
本实施方式中，第二罐6以及第三罐7中从硅浓度调整开始至完成为止的所需的时间，相比于用在通过基板W的处理使贮留槽5b内的液面高度从第二基准高度L2下降至第一基准高度L1的所需的时间足够短。
此外，图1的控制部9，可通过贮留槽7b内的液面高度与第二基准高度L2相等且贮留槽7b内的磷酸浓度以及硅浓度处于基准磷酸浓度以及基准硅浓度的状态持续一定期间，判定硅浓度调整完成的时刻t4。
时刻t4时，控制部9开始从第三罐7朝着第一罐5供给具有基准磷酸浓度以及基准硅浓度的磷酸水溶液。由此，如图6中的粗箭头A10所示，从第三罐7的贮留槽7b经过支管20c而通过过滤器32的磷酸水溶液的一部分，经由主管20a输送至第一罐5的贮留槽5b。由此，第一罐5的贮留槽5b内的液面高度朝着第二基准高度L2上升。
当检测到第一罐5的液面高度等于第二基准高度L2时，控制部9使从第三罐7至第一罐5的磷酸水溶液的供给停止(时刻t5)。第二罐6中，从时刻t3至时刻t5为止的期间，通过液体回收，贮留槽6b内的液面高度上升。
时刻t5时，第二罐6中的液体回收停止，第三罐7中的液体回收开始。即，控制部9关闭图1的阀51开启阀52。由此，处理部1的杯CU回收的已使用的磷酸水溶液输送至第三罐7的贮留槽7b(参考图7的粗箭头A4)。第三罐7中，与液体回收并行，还实施着磷酸浓度调整。
另外，时刻t5开始，第二罐6中的硅浓度调整开始。即，控制部9开启图1的阀41并且控制新液供给装置8。由此，如图7中的粗箭头A11所示，硅浓度已调整的磷酸水溶液从新液供给装置8供给至第二罐6。另外，贮留槽6b内的磷酸水溶液的硅浓度维持成基准硅浓度。
当硅浓度计S2检测到第二罐6的贮留槽6b中贮留有具有基准磷酸浓度以及基准硅浓度的磷酸水溶液时，图1的控制部9使从新液供给装置8至第二罐6的磷酸水溶液的供给停止以使第二罐6中的硅浓度调整终止(时刻t6)。
此外，如图2以及图7所示，从时刻t5至时刻t6，持续着从第一罐5至处理部1的磷酸水溶液的供给，因此，贮留槽5b内的液面高度从第二基准高度L2下降。另外，因为第三罐7中持续液体回收，因此，贮留槽7b内的液面高度从第一基准高度L1上升。第三罐7中，与液体回收并行，实施着磷酸浓度调整。
如图2所示，时刻t6开始，实施从第二罐6向第一罐5的磷酸水溶液的供给。由此，第二罐6的贮留槽6b内的液面高度从第二基准高度L2下降，第一罐5的贮留槽5b内的液面高度朝着第二基准高度L2上升。从第二罐6至第一罐5的磷酸水溶液的供给实施至第一罐5的液面高度达到第二基准高度L2为止(时刻t7)。
时刻t7以后，基板W的处理停止为止，从时刻t3至时刻t5为止的动作和从时刻t5至时刻t7为止的动作被重复进行。由此，第一罐5中，常时保持成具有基准磷酸浓度以及基准硅浓度的磷酸水溶液。
此外，第一罐5中，磷酸水溶液的一部分的水分可能会蒸发。此时，贮留于贮留槽5b的磷酸水溶液的磷酸浓度以及硅浓度发生变化。因此，控制部9可基于第一罐5的磷酸浓度计S1的输出，在第一罐5中实施磷酸浓度调整。另外，第一罐5的硅浓度计S2的输出表示异常值时，控制部9可输出异常信号。
此外，由于装置的异常等磷酸水溶液不供给于第一罐5时，贮留槽5b内的液面高度可能会比第一基准高度L1低。因此，第一罐5的液面传感器S3的输出比第一基准高度L1低时，控制部9可输出异常信号。
(3)效果
第一实施方式的基板处理装置100中，回收处理部1中所使用的处理液而再利用。因此，能够以少量的处理液实行基板处理。另外，对于处理部1，由第一罐5不间断地供给有处理液。因此，基板处理装置100中不发生停机时间(down time)，从而能够以高生产率实行基板处理。
从处理部1回收的处理液中混入有清洗液等，从而存在浓度不稳定而发生变动的问题。因此，从处理部1回收处理液的第二罐6(或者第三罐7)内的处理液，在液体回收期间，磷酸浓度以及硅浓度变得不稳定。因此，从处理部1回收处理液的第二罐6(或者第三罐7)无法向处理部1直接供给处理液。
基板处理装置100中，来自处理部1的处理液的回收终止之后，实行规定时间的浓度调整(从时刻t5至时刻t6为止的期间(或者从时刻t3至时刻t4为止的期间))。由此，能够使调整成基准磷酸浓度以及基准硅浓度的处理液从第二罐6(或者第三罐7)供给至第一罐5。
如果罐只有两个的情况下，液体回收后实行上述的浓度调整时，会发生使液体回收或者基板处理的任意一个中断的期间。
图8是在只有两个罐的情况下对贮留于各罐的处理液实行上述的浓度调整(包括磷酸浓度调整的硅浓度调整)的第一比较例。第一比较例中所使用的两个罐称为罐A以及罐B。罐A是，从时刻t1至时刻t3为止的期间向处理部1供给处理液。罐B是，从时刻t1至时刻t2为止从处理部1回收处理液，从时刻t2至时刻t3为止停止液体回收，并且实施浓度调整(处理液的硅浓度以及磷酸浓度的调整)。通过实施从时刻t2至时刻t3为止的硅浓度以及磷酸浓度的调整，能够使罐B内的处理液稳定成基准硅浓度以及基准磷酸浓度。
罐B是，从时刻t3至时刻t5为止向处理部1供给处理液。另一方面，罐A是，从时刻t3至时刻t4为止实施液体回收，从时刻t4至时刻t5为止停止液体回收且实施浓度调整。
如此可见，第一比较例中，产生液体回收的停止期间(从时刻t2至时刻t3的期间以及从时刻t4至时刻t5的期间)。该期间内在处理部1中所使用的处理液不被回收而被废弃，因此，不能有效利用处理液。
图9是在只有两个罐的情况下对贮留于各罐的处理液实行上述的浓度调整(包括磷酸浓度调整的硅浓度调整)的第二比较例。与第一比较例同样地，第二比较例中所使用的两个罐称为罐A以及罐B。罐A是，从时刻t1至时刻t2为止的期间向处理部1供给处理液。罐B是，从时刻t1至时刻t2为止的期间从处理部1回收处理液。从时刻t2至时刻t3为止的期间内，停止从罐A至处理部1的处理液的供给，并且实施罐B中的浓度调整。
罐B是，从时刻t3至时刻t4为止的期间向处理部1供给处理液。罐A是，从时刻t3至时刻t4为止的期间从处理部1回收处理液。从时刻t4至时刻t5为止的期间内，停止从罐B至处理部1的处理液的供给，并且实行罐A中的浓度调整。
如此可见，第二比较例中，产生处理部1中的基板处理中断的停机时间(从时刻t2至时刻t3为止的期间以及从时刻t4至时刻t5为止的期间)，从而基板处理的生产率降低。
第一实施方式的基板处理装置100的情况下，不发生如第一比较例那样的处理液回收的停止。即，如图2所示，液体回收在第二罐6和第三罐7之间无中断地交替实行。因此，基板处理装置100能够有效利用处理液。
另外，第一实施方式的基板处理装置100的情况下，不产生如第二比较例那样的停机时间。即，如图2所示，第一罐5向处理部1常时(始终)持续供给处理液。因此，基板处理装置100能够以高生产率实行基板处理。
图10是用于说明第一实施方式的基板处理装置100的效果的图。图10(a)中示出从图2的时刻t4至时刻t5为止的第一罐5、第二罐6以及第三罐7中的动作。另外，图10(b)中示出从图2的时刻t6至时刻t7为止的第一罐5、第二罐6以及第三罐7中的动作。
如图10(a)、10(b)所示，并行实施从第一罐5至处理部1的磷酸水溶液的供给动作(参考粗的实线箭头)以及从处理部1至第二罐6或者第三罐7的液体回收(参考粗的虚线箭头)。通过供给动作，从第一罐5将磷酸水溶液供给至图1的处理液喷嘴3。另外，通过液体回收，从处理部1将磷酸水溶液回收至第二罐6或者第三罐7。另外，通过硅浓度调整，第三罐7或者第二罐6内的硅浓度被调整。
此时，在进行硅浓度调整的罐中，并不供给从处理部1回收的磷酸水溶液。因此，能够在进行硅浓度调整的罐中正确调整硅浓度。
如图10(a)、10(b)所示，硅浓度调整完成之后，已调整的处理液经由第一罐5供给至处理部1(参考粗的一点划线箭头)。由此，能够通过已正确调整浓度的磷酸水溶液处理基板W。另外，液体回收终止之后，实施液体回收的罐变更为硅浓度调整用的罐。由此，能够正确调整已回收的磷酸水溶液的硅浓度。
通过上述方式，未停止向处理部1的磷酸水溶液的供给动作以及液体回收，且能够正确调整磷酸水溶液的硅浓度。其结果，能够防止基板W的处理效率的降低且能够实施高精度且均匀的处理。
另外，对本例的第一罐5不供给已回收的磷酸水溶液，而供给已调整的磷酸水溶液，因此，可防止第一罐5的污染，并且可使第一罐5内的磷酸水溶液的磷酸浓度以及硅浓度保持一定。
[2]第二实施方式
第一实施方式中，第一罐5仅用于向处理部1供给磷酸水溶液。另外，第二罐6以及第三罐7用于回收磷酸水溶液，并用于调整磷酸水溶液的硅浓度以及磷酸浓度。
并非限定于此，可从各自第一罐5、第二罐6以及第三罐7向处理部1供给磷酸水溶液。另外，各自第一罐5、第二罐6以及第三罐7用于回收磷酸水溶液，并用于调整磷酸水溶液的硅浓度以及磷酸浓度。
图11是表示第二实施方式的基板处理装置的构成的示意图。图11的基板处理装置100除下述方面以外，具有与图1的基板处理装置100相同的构成。
如图11所示，本例中，图1的第二供给配管20的主管20a连接于阀12和加热器11之间的第一供给配管10的部分。另外，作为回收配管50，可使用具有一根主管50a以及三根支管50b、支管50c、支管50d的配管。支管50b、支管50c、支管50d连接于主管50a。回收配管50的主管50a连接于杯CU，三根支管50d，50b，50c分别连接于第一罐5、第二罐6以及第三罐7的贮留槽5b、贮留槽6b、贮留槽7b。支管50b中插入有阀51，支管50c中插入有阀52，支管50d中插入有阀53。
另外，作为第三供给配管40，可使用具有一根主管40a以及三根支管40b、支管40c、支管40d的配管。支管40b、支管40c连接于主管40a。第三供给配管40的主管40a连接于新液供给装置8，两根支管40b、支管40c分别连接于第二罐6以及第三罐7的贮留槽6b、贮留槽7b。支管40b中插入有阀41，支管40c中插入有阀42。
支管40d连接于阀41的上游侧中的支管40b的部分。支管40d连接于第一罐5的贮留槽5b。支管40d中插入有阀43。
通过上述的构成，本例的基板处理装置100中，通过开启阀12、阀21、阀31中的一个阀关闭其他的阀，能够将贮留于第一罐5、第二罐6以及第三罐7的磷酸水溶液供给于处理部1。
另外，通过开启阀51、阀52、阀53中的一个阀关闭其他的阀，能够将由处理部1的杯CU回收的磷酸水溶液选择性供给于第一罐5、第二罐6以及第三罐7的任意一个。即，能够在各自的第一罐5、第二罐6以及第三罐7中实施液体回收。
此外，通过开启阀41、阀42、阀43中的一个阀关闭其他的阀，能够将由新液供给装置8已调整硅浓度以及磷酸浓度的磷酸水溶液选择性供给于第一罐5、第二罐6以及第三罐7的任意一个。即，能够在各自的第一罐5、第二罐6以及第三罐7中实施硅浓度调整。
图12是用于说明第二实施方式的基板处理装置的效果的图。图12(a)中示出，从第一罐5至处理部1的磷酸水溶液的供给动作(参考粗的实线箭头)以及从处理部1至第二罐6的液体回收(参考图12的粗的虚线箭头)并行实施的例。
图12(b)中示出，从第三罐7至处理部1的磷酸水溶液的供给动作(参考粗的实线箭头)以及从处理部1至第一罐5的液体回收(参考粗的虚线箭头)并行实施的例。
图12(c)中示出，从第二罐6至处理部1的磷酸水溶液的供给动作(参考粗的实线箭头)以及从处理部1至第三罐7的液体回收(参考粗的虚线箭头)并行实施的例。
本例中，如图12(a)～12(c)所示，从第一罐5、第二罐6以及第三罐7的任意一个的罐将磷酸水溶液供给至图1的处理液喷嘴3，从处理部1将磷酸水溶液回收至其他的罐。另外，未实施供给动作以及液体回收的罐中，实施包括磷酸浓度的调整的硅浓度调整。由此，能够正确调整硅浓度以及磷酸浓度。
硅浓度调整完成之后，已调整的磷酸水溶液从用于硅浓度调整的罐供给至处理部1。由此，能够通过已正确调整浓度的磷酸水溶液处理基板W。另外，液体回收终止之后，实施液体回收的罐变更为硅浓度调整用的罐。由此，能够正确调整回收的磷酸水溶液的硅浓度。
通过上述方式，未停止向处理部1的磷酸水溶液的供给动作以及液体回收，且能够正确调整磷酸水溶液的硅浓度以及磷酸浓度。其结果，能够防止基板W的处理效率的降低，并且能够实施高精度且均匀的处理。
[3]第三实施方式
本实施方式的基板处理装置是逐片地处理基板的单片式基板处理装置。在该基板处理装置中，向形成有由氧化硅(SiO2)构成的硅氧化物膜以及由氮化硅(Si3N4)构成的硅氮化物膜的基板，作为高温的药液供给含有硅氧烷的高温的磷酸水溶液(H3PO4+H2O)。此时，通过磷酸水溶液含有硅氧烷，可降低硅氧化物膜的刻蚀速率。由此，可选择性地蚀刻硅氮化物膜。
硅氧烷是，在由硅、氧以及氢构成的化合物中含有Si-O-Si键的化合物的总称，以通式(H3SiO-(H2SiO)n-SiH3)表示。
在下面的说明中，氨水和过氧化氢水的混合溶液称为SC1。另外，去离子水(Deionized Water)称为DIW。
(1)基板处理装置的构成
图13是表示第三实施方式的基板处理装置的构成的示意图。如图13所示，基板处理装置500主要包括处理部501、SC1供给装置102、清洗液供给装置103、磷酸水溶液供给装置104、DIW供给装置105、氮气供给装置106以及控制部109。
处理部501具有腔室190。腔室190具有，四个侧面部、顶板部以及底部。腔室190的一个侧面部中形成有在腔室190的外部和腔室190的内部之间用于搬送基板W的搬送用开口191。该一个侧面部中设有用于开闭搬送用开口191的闸门192。另外，腔室190的顶板中设有在腔室190内产生向下流(下降气流)的FFU(风机过滤单元)193。
腔室190的内部中设有旋转卡盘111、杯112、SC1喷嘴113、清洗喷嘴114、磷酸喷嘴115、支撑臂116、臂驱动装置117、腔室190以及加热装置200。
旋转卡盘111具有，旋转发动机11a、旋转底座11b以及多个卡盘销11c。旋转发动机11a设置成，旋转轴与垂直方向相平行。旋转底座11b具有圆板形状，其在旋转发动机11a的旋转轴的上端部上以水平姿势安装。多个卡盘销11c设置于旋转底座11b的上面上并保持基板W的边缘部。多个卡盘销11c保持基板W的状态下旋转发动机11a实施动作。由此，基板W以绕垂直轴的方式进行旋转。
如上所述，本例中使用了保持基板W的边缘部的机械式旋转卡盘111。并非限定于此，可以使用吸附保持基板W的下面的吸附式旋转卡盘来代替机械式旋转卡盘。
SC1喷嘴113以及清洗喷嘴114分别设置成，能够在通过旋转卡盘111进行保持的基板W的上方的处理位置和基板W的侧方的待机位置之间进行移动。
SC1供给体系P1设置成，使SC1供给装置102和SC1喷嘴113相连。SC1喷嘴113将从SC1供给装置102所供给的SC1供给至通过旋转卡盘111进行旋转的基板W。
清洗液供给体系P2设置成，使清洗液供给装置103和清洗喷嘴114相连。清洗喷嘴114将从清洗液供给装置103所供给的清洗液供给至通过旋转卡盘111进行旋转的基板W。本例中，作为清洗液使用DIW。作为清洗液，可以使用碳酸水、臭氧水、磁化水、还原水(氢水：hydrogen water)或离子水、或者IPA(异丙醇)等有机溶剂来代替DIW。
在腔室190内，旋转卡盘111的侧方位置上设有从底部朝上方延伸的臂驱动装置117。在臂驱动装置117的上端部上，以水平方向延伸的方式安装有棒状的支撑臂116。支撑臂116的前端上安装有加热装置200。此外，加热装置200的一部分上固定有磷酸喷嘴115。
臂驱动装置117，例如包括发动机，使支撑臂116的前端以该发动机的旋转轴为中心进行旋转。由此，磷酸喷嘴115以及加热装置200设置成，能够在通过旋转卡盘111进行保持的基板W的上方的处理位置和基板W的侧方的待机位置之间进行移动。
加热装置200包括发生电磁波的多个灯加热器HT1～HT4(参考图14)，从基板W的上方通过辐射热加热基板W以及供给于该基板W上的磷酸水溶液。由多个灯加热器HT1～HT4发生的电磁波，主要包括红外线，且具有紫外线以上远红外线以下的波长。本例中，作为灯加热器HT1～HT4使用卤钨灯。作为灯加热器HT1～HT4，可以使用氙弧灯或者石墨加热器等来代替卤钨灯。
磷酸供给体系P3设置成，使磷酸水溶液供给装置104和磷酸喷嘴115相连。DIW供给体系P4设置成，使DIW供给装置105和磷酸喷嘴115相连。磷酸喷嘴115将从磷酸水溶液供给装置104所供给的磷酸水溶液以及从DIW供给装置105所供给的DIW供给至通过旋转卡盘111进行旋转的基板W。
其中，从磷酸水溶液供给装置104供给至磷酸喷嘴115的磷酸水溶液加热至其磷酸浓度时的沸点(例如，140℃以上且160℃以下)。另外，供给于磷酸喷嘴115的磷酸水溶液中含有硅氧烷。
氮气供给体系P5设置成，使氮气供给装置106和加热装置200相连。由此，从氮气供给装置106将氮气供给至加热装置200。对于供给于加热装置200的氮气的功能，在后述中叙述。
各自SC1供给体系P1、清洗液供给体系P2、磷酸供给体系P3、DIW供给体系P4以及氮气供给体系P5，通过插入有阀、加热器、过滤器以及泵等的配管构成。
此外，在腔室190内，以包围旋转卡盘111的方式设有杯112。杯112在基板W向旋转卡盘111搬入时以及基板W从旋转卡盘111搬出时下降，并在向基板W供给处理液(本例中，SC1、DIW以及磷酸水溶液)时上升。
向旋转的基板W供给处理液时，杯112的上端部位于基板W的上方。由此，从基板W甩开的处理液由杯112获取。通过杯112获取的处理液经由废液管废弃。此外，通过杯112获取的处理液的一部分或者全部可以再利用。
此外，杯112的底部中连接有未图示的排气管。杯112内部的环境气体以该排气管为介排出至腔室190的外部。
控制部109由CPU(中央演算处理装置)以及存储器、或者微型计算机等构成。控制部109的存储器中存储有系统程序。控制部109控制基板处理装置500的各构成要素的动作。
(2)基板处理装置的动作的概要
控制部109通过控制基板处理装置500的各构成要素的动作，实施以下所示的一系列处理。首先，腔室190内搬入基板W，搬入的基板W由旋转卡盘111进行保持。搬入的基板W的表面(本例中上面)形成有硅氧化物膜以及硅氮化物膜。
接着，通过旋转卡盘111进行保持的基板W旋转。另外，通过图13的臂驱动装置117发生运转，磷酸喷嘴115移动至通过旋转卡盘111进行保持的基板W中心的上方位置。
在磷酸喷嘴115的前端部处于与基板W的中心相对向的位置中，从磷酸水溶液供给装置104向磷酸喷嘴115供给含有硅氧烷的磷酸水溶液。由此，旋转的基板W的上面上形成磷酸水溶液的液膜，基板W上的硅氧化物膜以及硅氮化物膜中的硅氮化物膜被选择性地蚀刻。
此时，在磷酸水溶液的液膜形成的状态下，加热装置200与基板W的上面的一部分相对向，灯加热器中流通电流。由此，由灯加热器发生红外线，与加热装置200相对向的基板W的部分以及磷酸水溶液的液膜通过辐射热被加热。此时，在旋转的基板W上所形成的磷酸水溶液维持成接近其磷酸浓度的沸点的温度。由此，能够维持硅氮化物膜的高的刻蚀速率。
其中，基板W上的磷酸水溶液的水分蒸发时，磷酸水溶液中生成焦磷酸(H4P2O7)。焦磷酸蚀刻硅氧化物膜。因此，磷酸水溶液加热至其沸点时，硅氮化物膜的蚀刻量相对于硅氧化物膜的蚀刻量的比率(下面，称为蚀刻选择比)降低。
因此，本例中，为了抑制硅氧化物膜被焦磷酸蚀刻，在磷酸水溶液的液膜的加热中由DIW供给装置105向磷酸喷嘴115供给适宜的DIW。由此，供给有与磷酸水溶液的液膜中蒸发的水同量的DIW，从而可减少焦磷酸的发生。其结果，能够维持高的蚀刻选择比。
之后，经过规定时间，并且停止朝向基板W的磷酸水溶液以及DIW的供给。另外，磷酸喷嘴115以及加热装置200移动至基板W的侧方的待机位置。此外，基板W上的磷酸水溶液被甩开。
接着，清洗喷嘴114移动到基板W的上方的处理位置，清洗液供给于旋转的基板W。由此，基板W上残留的磷酸水溶液由清洗液进行冲洗。
接着，停止朝向基板W的清洗液的供给，清洗喷嘴114移动到待机位置。另外，SC1喷嘴113移动到处理位置，基板W上供给SC1。之后，停止朝向基板W的SC1的供给，基板W上供给清洗液。最后，停止朝向基板W的清洗液的供给，基板W上的清洗液被甩开，被干燥。已干燥的处理后的基板W从腔室190中搬出。
(3)加热装置的结构
图14是图13的加热装置200的俯视图。图14中示出磷酸水溶液的液膜被加热时的加热装置200的状态。如图14所示，加热装置200包括，壳体210、盖部件250以及多个(本例中四个)灯加热器HT1～HT4。灯加热器HT1～HT4容纳于壳体210内。盖部件250设置成，覆盖壳体210的上部。加热装置200具有大致扇形的平面外形。
图15是标示从图14的壳体210中取出盖部件250的状态的俯视图，图16是对图14的加热装置200朝图15的箭头Q的方向观察的一个侧面图，图17是对图14的加热装置200朝图15的箭头R的方向观察的另一个侧面图。图18是图14的A-A线剖面图，图19是图14的B-B线剖面图，图20是图16的C-C线剖面图。
如图15所示，在壳体210内，四个灯加热器HT1～HT4以单一方向排列的方式配置。各灯加热器HT1～HT4具有石英管内配置有灯丝(filament)的构成。另外，各灯加热器HT1～HT4具有从形成为圆弧状的曲线部HTa和曲线部HTa的两端部向上方延伸的直线部HTb(参考后述的图18)。各直线部HTb的上端部上设有端子。
各灯加热器HT1～HT4的两个端子上分别连接有配线(未图示)。连接于各灯加热器HT1～HT4的配线经由形成于盖部件250的贯通孔(未图示)而引出至壳体210的外部，从而连接到电源装置。经由各配线灯加热器HT1～HT4中流通电流，以此主要从曲线部HTa发生红外线。
下面，将四个灯加热器HT1～HT4分别称为第一灯加热器HT1、第二灯加热器HT2、第三灯加热器HT3以及第四灯加热器HT4。
第一灯加热器HT1～第四灯加热器HT4是，从基板W的旋转中心朝向半径方向外侧，以第一灯加热器HT1、第二灯加热器HT2、第三灯加热器HT3以及第四灯加热器HT4的顺序配置。
加热装置200处于处理位置的状态下，以最内侧的第一灯加热器HT1配置在接近于基板W的旋转中心的位置且最外侧的第四灯加热器HT4配置在与基板W的外周部的正上方相比略微偏向基板W的旋转中心侧的位置的方式，通过支撑臂116支撑加热装置200。由此，第一灯加热器HT1～第四灯加热器HT4，能够一起加热从基板W的中心部至外周部的扇形的区域。
另外，对第一灯加热器HT1～第四灯加热器HT4在基板W上面中的加热分布(heating profile)设定成，基板W上的磷酸水溶液的液膜能够在基板W的半径方向上以规定速度进行升温。例如，基板W的外周部以及其附近的区域被基板W旋转所带来的风吹(風切り)冷却，因此难以对其进行升温。为了补偿上述现象，本实施方式中，与第一灯加热器HT1～第四灯加热器HT4在基板W的半径方向上以等间隔配置的情况相比，第三灯加热器HT3配置在略微偏向于基板W的外周侧的位置。即，第三灯加热器HT3以及第四灯加热器HT4之间的间隔设定成，比第一灯加热器HT1以及第二灯加热器HT2之间的间隔小。由此，与基板W的旋转中心区域相比，能够对基板W的外周部以及其附近的区域以相对高的热量实施加热。
另外，第一灯加热器HT1～第四灯加热器HT4的顶视图中的曲率与基板W的外周部的曲率几乎相等。
如后述叙述，基板W的蚀刻是，在加热装置200固定于处理位置的状态下使基板W进行旋转并对基板W实施蚀刻。加热装置200的第一灯加热器HT1～第四灯加热器HT4能够一起加热从基板W的中心部至外周部的扇形的区域。另外，第一灯加热器HT1～第四灯加热器HT4实施的加热分布设定成，磷酸水溶液的液膜在基板W的半径方向上以规定速度进行升温。此外，第一灯加热器HT1～第四灯加热器HT4的曲率与基板W的外周部的曲率几乎相等。因此，第一灯加热器HT1～第四灯加热器HT4使磷酸水溶液的液膜能够在基板W的半径方向上以规定的速度进行升温，而且还能够使其在周向上以规定的速度进行升温。由此，能够提高基板W的刻蚀速率的面内均匀性。
由本例的第一灯加热器HT1～第四灯加热器HT4主要发生的红外线包括近红外线、中红外线以及远红外线，具有约750nm以上且约1000μm以下的波长。
壳体210的上端部设有由石英玻璃构成的法兰板211。法兰板211上，以大致一定的间隔形成有多个贯通孔211h。
图14的盖部件250上形成有对应于法兰板211的多个贯通孔211h的多个螺孔。多个螺钉SC经由法兰板211的多个贯通孔211h而安装在盖部件250的多个螺孔上。由此，盖部件250以法兰板211为介安装在壳体210上。
盖部件250是，例如由PTFE(聚四氟乙烯)构成。作为盖部件250的材料，PTFE以外，还可使用PVC(聚氯乙烯)、PPS(聚苯硫醚)、或者PFA(四氟乙烯-全氟代烷基乙烯基醚共聚物)等的树脂材料。
如图18以及图19所示，盖部件250的下面的中央部中设有反射板RF，以使由第一灯加热器HT1～第四灯加热器HT4朝上方放射的红外线朝向下方反射。
如图20所示，壳体210具有，第一侧壁部SW1、第二侧壁部SW2、第三侧壁部SW3以及第四侧壁部SW4。第一侧壁部SW1与第四侧壁部SW4相对向。第二侧壁部SW2以及第三侧壁部SW3设置成，使第一侧壁部SW1的两端和第四侧壁部SW4的两端相连。
第一侧壁部SW1由板状的第一内侧部件222a和位于第一内侧部件222a的外侧的板状的第一外侧部件212a构成。第一内侧部件222a和第一外侧部件212a之间形成有第一侧部通路GS1。
第二侧壁部SW2由板状的第二内侧部件222b和位于第二内侧部件222b的外侧的板状的第二外侧部件212b构成。在第二内侧部件222b和第二外侧部件212b之间，以与第一侧部通路GS1进行连通的方式形成有第二侧部通路GS2，并且以沿着第四侧壁部SW4的一侧的侧边的方式设有上下方向延伸的排出开口292。
第三侧壁部SW3由板状的第三内侧部件222c和位于第三内侧部件222c的外侧的板状的第三外侧部件212c构成。第三内侧部件222c和第三外侧部件212c之间，以与第一侧部通路GS1进行连通的方式形成有第三侧部通路GS3，并且以沿着第四侧壁部SW4的另一侧的侧边的方式设有上下方向延伸的排出开口293。
第四侧壁部SW4由板状部件223构成。板状部件223具有弯曲成圆弧状的矩形的长板形状。优选，板状部件223的曲率与基板W的外周部的曲率一致。
如图19所示，第一侧壁部SW1以及第四侧壁部SW4通过熔接接合于法兰板211的下面。另外，如图18所示，第二侧壁部SW2以及第三侧壁部SW3通过熔接接合于法兰板211的下面。
第一内侧部件222a～第三内侧部件222c、第一外侧部件212a～第三外侧部件212c以及板状部件223分别由使红外线透过的石英玻璃构成。第一内侧部件222a～第三内侧部件222c可以一体化形成，也可以分开独立地形成。另外，第一外侧部件212a～第三外侧部件212c可以一体化形成，也可以分开独立地形成。
如图18以及图19所示，壳体210还具有底部BM。底部BM由第一板状部件224和位于第一板状部件224的下方的第二板状部件213构成。第一板状部件224以及第二板状部件213由使红外线透过的石英玻璃构成。第一板状部件224通过熔接接合于第一内侧部件222a～第三内侧部件222c的下端以及板状部件223的下端。第二板状部件213通过熔接接合于第一外侧部件212a～第三外侧部件212c的下端。
第一板状部件224和第二板状部件213之间，形成有连通于上述的第一侧部通路GS1、第二侧部通路GS2以及第三侧部通路GS3的气体通路GS0，并且，以沿着第四侧壁部SW4的下边的方式设有水平方向延伸的排出开口291。
如图17所示，排出开口292、排出开口293、排出开口291沿着第四侧壁部SW4的两侧边以及下边延伸。
如图15以及图16所示，通过熔接气体导入管214接合于第三外侧部件212c的上端部附近。气体导入管214由石英玻璃构成，气体导入管214设置成，使第三外侧部件212c和第三内侧部件222c之间的第三侧部通路GS3与壳体210的外部的空间相连通。
如图14所示，加热装置200由图13的支撑臂116支撑成在下述状态下静止：旋转的基板W上的磷酸水溶液加热时，第四侧壁部SW4位于基板W的外周部的几乎正上方且第一侧壁部SW1位于基板W的中心附近的状态。此时，构成图17的底部BM的第一板状部件224以及第二板状部件213在基板W的上面平行配置。第二侧壁部SW2以及第三侧壁部SW3沿着基板W的半径方向延伸。另外，图17的排出开口292、排出开口293、排出开口291位于基板W的外周部的几乎正上方。此外，排出开口292、排出开口293、排出开口291可位于基板W的外周部的外侧的上方。在任何情况下，排出开口292、排出开口293、排出开口291配置在下述位置：相比于基板W的外周部，即相比于形成在基板W的上面的磷酸水溶液的液膜的外周部，从基板W的半径方向外侧位置能够朝向基板W的半径方向外侧吐出氮气的位置。
(4)供给于加热装置的氮气的功能以及效果
具有上述构成的加热装置200中，图15以及图16的气体导入管214中连接有图13的氮气供给体系P5。从图13的氮气供给装置106经由氮气供给体系P5以及气体导入管214而朝向壳体210内的第三侧部通路GS3供给室温的氮气。
图21是表示加热装置200中的氮气的流动的水平剖面图，图22是表示加热装置200中的氮气的流动的垂直剖面图。
从气体导入管214供给至第三侧部通路GS3的室温的氮气是，如图21以及图22中的粗箭头所示，流动第三侧部通路GS3、第一侧部通路GS1、第二侧部通路GS2以及气体通路GS0，并由排出开口291、排出开口292、排出开口293排出。
图23是磷酸水溶液的液膜被加热时的加热装置200的侧面图。如图23所示，向通过旋转卡盘111进行保持的基板W由磷酸喷嘴115供给磷酸水溶液，旋转的基板W上形成磷酸水溶液的液膜。
此时，基板W的旋转数是，例如，保持成1转/分钟(rpm)～500转/分钟(rpm)左右。另外，加热装置200的下面(第二板状部件213的下面)和通过旋转卡盘111进行保持的基板W的上面之间的距离D1是，例如，设定成5mm。此外，杯112的上端部和通过旋转卡盘111进行保持的基板W的上面之间的距离D2是，例如，设定成22mm。
该状态下，通过在加热装置200的各自第一灯加热器HT1～第四灯加热器HT4中流通电流，由第一灯加热器HT1～第四灯加热器HT4发生红外线。发生的红外线的一部分透过第一板状部件224以及第二板状部件213而朝向基板W上的磷酸水溶液的液膜照射。另外，发生的红外线的残余部分透过第一内侧部件222a～第三内侧部件222c(参考图21)以及第一外侧部件212a～第三外侧部件212c(参考图21)而朝向基板W上的磷酸水溶液的液膜照射。由此，磷酸水溶液的液膜被加热。
此时，通过来自第一灯加热器HT1～第四灯加热器HT4的辐射热以及从第一灯加热器HT1～第四灯加热器HT4传递的热，第一板状部件224以及第一内侧部件222a～第三内侧部件222c的温度也上升。此外，通过来自第一灯加热器HT1～第四灯加热器HT4的辐射热等，第二板状部件213以及第一外侧部件212a～第三外侧部件212c的温度也上升。
由于加热装置200与基板W的上面接近，因此，有时从磷酸水溶液的液膜等飞散出磷酸水溶液的飞沫而附着在第二板状部件213以及第一外侧部件212a～第三外侧部件212c上。另外，由于图23的距离D1的大小、磷酸水溶液的液膜的厚度，有时第二板状部件213的下面会直接接触磷酸水溶液。
当第二板状部件213以及第一外侧部件212a～第三外侧部件212c上附着高温的磷酸水溶液时，该部件中的石英玻璃可能会与磷酸水溶液进行腐蚀反应等而在表面上发生雾化。
本实施方式的加热装置200中，如图23中的粗箭头所示，室温的氮气流动第一侧部通路GS1～第三侧部通路GS3(参考图21)以及气体通路GS0而由排出开口291、排出开口292、排出开口293(参考图21以及图22)排出。
由于室温的氮气流动，第一侧部通路GS1～第三侧部通路GS3(参考图21)以及气体通路GS0被冷却。由此，可抑制第一板状部件224以及第一内侧部件222a～第三内侧部件222c以及第二板状部件213以及第一外侧部件212a～第三外侧部件212c的热上升。因此，即使在第二板状部件213以及第一外侧部件212a～第三外侧部件212c上附着磷酸水溶液的飞沫，也不会有该部件与磷酸水溶液进行反应而在表面上发生雾化的现象。
如此地，在第一板状部件224以及第一内侧部件222a～第三内侧部件222c以及第二板状部件213以及第一外侧部件212a～第三外侧部件212c上不发生雾化，维持透明。因此，由第一灯加热器HT1～第四灯加热器HT4发出的红外线以不会受到这些部件的妨碍的方式透过，可均匀地照射到基板W上的磷酸水溶液的液膜上。
另外，在顶视图中，加热装置200的排出开口291～排出开口293位于基板W(以及在其上面形成的磷酸水溶液的液膜)的外周部的基板W的半径方向的外侧。因此，由排出开口291～排出开口293排出的氮气不通过磷酸水溶液的液膜的上方，由杯112的底部的管(不图示)排出至腔室190的外部。因此，能够防止由排出开口291～排出开口293排出的氮气使磷酸水溶液的液膜局部冷却的现象。
此外，磷酸水溶液对基板W上的硅氧化物膜以及硅氮化物膜的刻蚀速率，高度依赖于磷酸水溶液的温度。例如，磷酸水溶液的液温高的位置中刻蚀速率变高，而在低的位置中刻蚀速率变低。因此，基板W上的磷酸水溶液的液膜被局部冷却时，磷酸水溶液进行的基板W的刻蚀速率的面内均匀性可能会受损。
本加热装置200中，防止了由排出开口291、排出开口292、排出开口293排出的氮气使基板W上的磷酸水溶液局部冷却的现象。由此，不存在由加热装置200排出的氮气引起的刻蚀速率的面内均匀性受损的现象。其结果，能够实现已加热的磷酸水溶液实施的硅氧化物膜以及硅氮化物膜的均匀的蚀刻处理。
本实施方式中，优选以使第二板状部件213以及第一外侧部件212a～第三外侧部件212c的温度例如维持成室温(23℃左右)以上且100℃以下的方式，调整供给于加热装置200的氮气的温度以及流量的至少一者。此时，即使在第二板状部件213以及第一外侧部件212a～第三外侧部件212c上附着磷酸水溶液，也可防止第二板状部件213以及第一外侧部件212a～第三外侧部件212c的表面上发生雾化的现象。
本实施方式中，第一灯加热器HT1～第四灯加热器HT4沿着基板W的半径方向排列，以使加热装置200在基板W的上方的处理位置中被支撑的状态下，从基板W的中心至外周部的半径方向的区域中照射有红外线。由此，磷酸水溶液加热时，红外线同时照射到从基板W的中心至外周部的半径方向的区域。因此，通过旋转基板W，可使基板W上的磷酸水溶液的整体均匀地加热。
另外，各个第一灯加热器HT1～第四灯加热器HT4以沿着基板W的外周部的方式形成为圆弧状。由此，在基板W的周向中，红外线均匀地照射到基板W上的磷酸水溶液。由此，基板W上的磷酸水溶液在周向中进一步均匀地加热。
[4]其它的实施方式
(1)第一实施方式以及第二实施方式中，作为处理液使用用作药液的磷酸水溶液，磷酸水溶液的磷酸浓度以及硅浓度被调整。并非限定于此，作为处理液，可以使用根据基板W的处理内容需要调整浓度的其它的药液。
作为其它的药液，例如，可以使用缓冲过的氢氟酸(BHF)、稀氢氟酸(DHF)、氢氟酸(氟化氢溶液：HF)、盐酸、硫酸、硝酸、乙酸、草酸或氨水等的水溶液、或者它们的混合溶液。另外，作为混合溶液，例如，可以使用加热成高温的硫酸(H2SO4)和过氧化氢水(H2O2)的混合液(SPM)、氨和过氧化氢水的混合溶液(SC1)、或者盐酸(HCl)和过氧化氢水的混合液(SC2)。
即使使用这些药液的情况下，未实施液体回收的罐中，调整药液中的特定成分的浓度。由此，能够实施药液的正确的浓度调整。
(2)上述的处理部1中，作为用于贮留磷酸水溶液的罐使用第一罐5、第二罐6以及第三罐7。并非限定于此，基板处理装置100中还可设置多数罐。
(3)上述的处理部1中设有向基板W供给磷酸水溶液的处理液喷嘴3。除此之外，处理部1中，还可设有向基板W供给清洗液的清洗液喷嘴，还可设有向基板W供给磷酸水溶液以外的其它的药液的其它的处理液喷嘴。由此，处理部1中的基板W的处理内容变得多样化。
此外，作为清洗液，例如，可例举：纯水、碳酸水、臭氧水、磁化水、还原水(氢水)或离子水、或者IPA(异丙醇)等的有机溶剂。
(4)第一实施方式以及第二实施方式中，在硅浓度调整中，调整成基板W的处理中所使用的磷酸水溶液的硅浓度达到基准硅浓度。并非限定于此，硅浓度调整中，磷酸水溶液的硅浓度可调整成包括基准硅浓度的规定的范围内。此时，通过扩大根据需要所调整的范围，能够缩短硅浓度调整所需的时间。
(5)第一实施方式以及第二实施方式的基板处理装置100中，作为加热装置4可使用第三实施方式的加热装置200。此时，第一实施方式以及第二实施方式的基板处理装置100中还设有，图13的SC1供给装置102、清洗液供给装置103以及氮气供给装置106。由此，即使在第一实施方式以及第二实施方式的基板处理装置100的情况下，也可实施与第三实施方式同样的处理。其结果，基板W上的磷酸水溶液可均匀地加热，且可实施均匀且有效的处理。
(6)第三实施方式中，加热装置200处于处理位置的状态下，在顶视图中，排出开口291～排出开口293位于基板W(以及在其上面所形成的磷酸水溶液的液膜)的外周部的基板W的半径方向的外侧。但是，排出开口291～排出开口293的位置，可以是位于基板W的外周部的基板W的半径方向的稍微的内侧。
(7)第三实施方式中，作为构成壳体210的第一侧壁部SW1～第四侧壁部SW4以及底部BM的材料，可以使用使红外线透过的石英玻璃。并非限定于此，作为构成第一侧壁部SW1～第四侧壁部SW4以及底部BM的材料，还可以使用使红外线透过的其它的玻璃等的无机物(蓝宝石玻璃等)、或者树脂来代替石英玻璃。
(8)第三实施方式中，作为供给于加热装置200的气体可以使用氮气。并非限定于此，作为供给于加热装置200的气体，还可以使用氩等的其它的非活性气体来代替氮气。
(9)第三实施方式的加热装置200用于加热磷酸水溶液。并非限定于此，加热装置200还可以用于加热需要高温下的处理的其它的药液。作为其它的药液，例如，有硫酸(H2SO4)和过氧化氢水(H2O2)的混合液(SPM)等。
[5]技术方案的各构成要素和实施方式的各部之间的对应关系
下面，对技术方案的各构成要素和实施方式的各构成要素之间的对应例进行说明，但是，本发明并非限定于下述实例。
(1)第一实施方式以及第二实施方式中，基板处理装置100为基板处理装置的实例，处理液喷嘴3为处理液喷嘴的实例，处理部1为处理单元的实例，第一罐5为供给用罐的实例，第二罐6为回收用罐的实例，第三罐7为调整用罐的实例，第一罐5、第二罐6以及第三罐7为多个罐的实例。
另外，朝向处理液喷嘴3的磷酸水溶液的供给动作为供给动作的实例，液体回收动作为回收动作的实例，包括磷酸浓度的调整的硅浓度调整为调整动作的实例，第一供给配管10、泵15、泵24、泵34、阀12、阀17、阀21、阀26、阀31、阀36、阀41、阀42、阀43、阀51、阀52、阀53、循环配管16、循环配管25、循环配管35、第二供给配管20、第三供给配管40以及回收配管50为路线构成部的实例。
另外，第一罐5、第二罐6以及第三罐7分别为第一罐、第二罐以及第三罐的实例，图1的第一供给配管10、阀12以及泵15为第一处理液供给体系的实例，图1的回收配管50以及阀51、阀52为技术方案3的处理液回收体系的实例，新液供给装置8为浓度调整装置的实例，图1的第二供给配管20、阀21、阀31以及泵24、泵34为第二处理液供给体系的实例，图11的第一供给配管10、阀12、阀21、阀31、泵15、泵24、泵34以及第二供给配管20为处理液供给体系的实例，图11的回收配管50以及阀51、阀52、阀53为技术方案5的处理液回收体系的实例。此外，硅氮化物膜为第一膜的实例，硅氧化物膜为第二膜的实例。
(2)第三实施方式中，基板处理装置500为基板处理装置的实例，基板W为基板的实例，旋转卡盘111为基板保持装置的实例，磷酸水溶液供给装置104以及磷酸供给体系P3为药液供给体系的实例，加热装置200为加热装置的实例，氮气供给装置106以及氮气供给体系P5为气体供给体系的实例，第一灯加热器HT1～第四灯加热器HT4为红外线发生器的实例，第一板状部件224为第一板状部件的实例，第二板状部件213为第二板状部件的实例，气体通路GS0为气体通路的实例，排出开口291为第一排出开口的实例。
另外，壳体210为壳体的实例，底部BM为底部的实例，第一侧壁部SW1为第一侧壁部的实例，第二侧壁部SW2为第二侧壁部的实例，第三侧壁部SW3为第三侧壁部的实例，第四侧壁部SW4为第四侧壁部的实例，第一内侧部件222a为第一内侧部件的实例，第一外侧部件212a为第一外侧部件的实例，第一侧部通路GS1为第一侧部通路的实例，第二内侧部件222b为第二内侧部件的实例，第二外侧部件212b为第二外侧部件的实例，第二侧部通路GS2为第二侧部通路的实例，排出开口292为第二排出开口的实例，第三内侧部件222c为第三内侧部件的实例，第三外侧部件212c为第三外侧部件的实例，第三侧部通路GS3为第三侧部通路的实例，排出开口293为第三排出开口的实例。
(3)作为技术方案中的各构成要素，可以使用具有技术方案中记载的构成或者功能的其它的各种构成要素。
工业实用性
本发明能够有效利用于基板的处理。

Claims (17)

1.一种基板处理装置，其具有：
处理单元，该处理单元包括向基板供给处理液的处理液喷嘴；
多个罐，该多个罐包括供给用罐、回收用罐以及调整用罐；以及
路线构成部，该路线构成部以使从所述供给用罐将处理液供给至所述处理液喷嘴的供给动作、从所述处理单元将处理液回收至所述回收用罐的回收动作、以及调整贮留于所述调整用罐的处理液的浓度的调整动作并行实施的方式构成处理液的路线，
并且，所述路线构成部变更处理液的路线，以使在所述回收动作终止之后将所述回收用罐变更为所述调整用罐，并且，在所述调整动作终止之后使已调整的处理液供给于所述处理单元。
2.如权利要求1所述的基板处理装置，其中，所述路线构成部变更处理液的路线，以使在所述调整动作终止之后将已调整的处理液从所述调整用罐供给至所述供给用罐，并且在处理液供给至所述供给用罐之后将所述调整用罐变更为所述回收用罐。
3.如权利要求2所述的基板处理装置，其中，
所述多个罐包括第一罐、第二罐以及第三罐，
所述第一罐为所述供给用罐，
所述第二或者第三罐的任意一个设定成所述回收用罐，
所述第二或者第三罐的任意另一个设定成所述调整用罐，
并且，所述路线构成部包括：
实施从所述第一罐将处理液供给至所述处理液喷嘴的所述供给动作的第一处理液供给体系；
实施从所述处理单元将处理液选择性地回收至所述第二罐以及第三罐中的一个罐的所述回收动作的处理液回收体系；
实施调整贮留于所述第二罐以及第三罐中的另一个罐的处理液的浓度的所述调整动作的浓度调整装置；以及
通过所述浓度调整装置实施的所述调整动作终止之后，将已调整的处理液从所述另一个罐供给至所述第一罐的第二处理液供给体系，
并且，所述处理液回收体系交替实施从所述处理单元至所述第二罐的所述回收动作以及从所述处理单元至所述第三罐的所述回收动作，
并且，所述浓度调整装置交替实施所述第三罐中的所述调整动作以及所述第二罐中的所述调整动作。
4.如权利要求1所述的基板处理装置，其中，所述路线构成部变更处理液的路线，以使在所述调整动作终止之后将所述调整用罐变更为所述供给用罐，并且在所述供给动作终止之后将所述供给用罐变更为所述回收用罐。
5.如权利要求4所述的基板处理装置，其中，
所述多个罐包括第一罐、第二罐以及第三罐，
所述第一罐、第二罐或者第三罐的任意一个设定成所述供给用罐，
所述第一罐、第二罐或者第三罐的任意另一个设定成所述回收用罐，
所述第一罐、第二罐或者第三罐的任意其余另一个设定成所述调整用罐，
所述路线构成部包括：
实施从设定成所述供给用罐的所述第一罐、第二罐或者第三罐将处理液供给至所述处理液喷嘴的所述供给动作的处理液供给体系；
实施从所述处理单元将处理液选择性地回收至设定成所述回收用罐的所述第一罐、第二罐或者第三罐的所述回收动作的处理液回收体系；以及
实施调整贮留于设定成所述调整用罐的所述第一罐、第二罐或者第三罐的处理液的浓度的所述调整动作的浓度调整装置，
并且，所述处理液供给体系依次实施从所述第一罐至所述处理液喷嘴的所述供给动作、从所述第二罐至所述处理液喷嘴的所述供给动作以及从所述第三罐至所述处理液喷嘴的所述供给动作，
并且，所述处理液回收体系依次实施从所述处理单元至所述第二罐的所述回收动作、从所述处理单元至所述第三罐的所述回收动作以及从所述处理单元至所述第一罐的所述回收动作，
并且，所述浓度调整装置依次实施所述第三罐中的所述调整动作、所述第一罐中的所述调整动作以及所述第二罐中的所述调整动作。
6.如权利要求1～5中任一项所述的基板处理装置，其中，
所述基板含有由第一材料形成的第一膜和由第二材料形成的第二膜，
所述处理液含有以比所述第二材料高的速率对所述第一材料进行选择性蚀刻的成分，
所述调整动作包括调整所述处理液中的所述成分的浓度的处理。
7.权利要求6所述的基板处理装置，其中，所述第一材料含有氮化硅，所述第二材料含有氧化硅，
所述处理液为含有硅以及磷酸的溶液，
所述调整动作包括调整所述溶液中的硅的浓度的处理。
8.如权利要求1～7中任一项所述的基板处理装置，其中，
所述处理液喷嘴向基板作为处理液供给药液，
并且，所述处理单元还包括：
从所述处理液喷嘴向基板供给药液时以水平姿势保持基板并且使基板以绕上下方向的轴的方式进行旋转的基板保持装置；
用于加热通过所述处理液喷嘴供给在基板上的药液的加热装置；以及
向所述加热装置供给气体的气体供给体系，
并且，所述加热装置包括：
发生红外线的红外线发生器；
配置于所述红外线发生器和通过所述基板保持装置进行保持的基板之间使红外线透过的第一板状部件；以及
配置于所述第一板状部件和通过所述基板保持装置进行保持的基板之间使红外线透过的第二板状部件，
并且，在所述第一板状部件和所述第二板状部件之间形成有通过所述气体供给体系供给气体的气体通路，并且，设置有第一排出开口，该第一排出开口将所述气体通路中的气体向通过所述基板保持装置进行保持的基板的外周部的外方排出。
9.一种基板处理方法，其中，
其为使用基板处理装置的基板处理方法，
并且，所述基板处理装置包括：
向基板供给处理液的处理液喷嘴；以及
包括供给用罐、调整用罐以及回收用罐的多个罐，
并且，所述基板处理方法包括：
并行实施从所述供给用罐将处理液供给至所述处理液喷嘴的供给动作、从所述处理单元将处理液回收至所述回收用罐的回收动作以及调整贮留于所述调整用罐的处理液的浓度的调整动作的步骤；
所述回收动作终止之后将所述回收用罐变更为所述调整用罐的步骤；以及
变更处理液的路线以使在所述调整动作终止之后已调整的处理液供给于所述处理单元的步骤。
10.一种基板处理装置，其具有：
以水平姿势保持基板并且使基板以绕上下方向的轴的方式进行旋转的基板保持装置；
对通过所述基板保持装置进行保持的基板供给药液的药液供给体系；
用于加热通过所述药液供给体系供给在基板上的药液的加热装置；以及
向所述加热装置供给气体的气体供给体系，
并且，所述加热装置包括：
发生红外线的红外线发生器；
配置于所述红外线发生器和通过所述基板保持装置进行保持的基板之间使红外线透过的第一板状部件；以及
配置于所述第一板状部件和通过所述基板保持装置进行保持的基板之间使红外线透过的第二板状部件，
并且，在所述第一板状部件和所述第二板状部件之间形成有通过所述气体供给体系供给气体的气体通路，并且，设置有第一排出开口，该第一排出开口将所述气体通路中的气体向通过所述基板保持装置进行保持的基板的外周部的外方排出。
11.如权利要求10所述的基板处理装置，其中，
所述第一排出开口将所述气体通路中的气体从所述基板的外周部的基板的半径方向的外侧向基板的外方排出。
12.如权利要求10或11所述的基板处理装置，其中，
所述红外线发生器设置成，所述加热装置在通过所述基板保持装置进行保持的基板的上方中静止的状态下，从通过所述基板保持装置进行保持的基板的中心至外周部的半径方向的区域中照射有红外线。
13.如权利要求10～12中任一项所述的基板处理装置，其中，所述红外线发生器以沿着通过所述基板保持装置进行保持的基板的外周部的方式形成为圆弧状。
14.如权利要求10～13中任一项所述的基板处理装置，其中，所述红外线发生器以从通过所述基板保持装置进行保持的基板的中心部朝向外周部的方向排列的方式设置有多个。
15.如权利要求10～14中任一项所述的基板处理装置，其中，
其还具有容纳所述红外线发生器的壳体，
所述壳体具有底部并且具有第一侧壁部、第二侧壁部、第三侧壁部以及第四侧壁部，
所述第一板状部件以及所述第二板状部件构成所述壳体的底部，
所述第四侧壁部设置成位于通过所述基板保持装置进行保持的基板的外周部的上方，所述第一侧壁部设置成与所述第四侧壁部相对向，所述第二侧壁部以及第三侧壁部设置成使所述第一侧壁部的两端和所述第四侧壁部的两端相连接，
所述第一侧壁部由使红外线透过的板状的第一内侧部件和位于所述第一内侧部件的外侧并且使红外线透过的板状的第一外侧部件构成，
所述第一内侧部件和所述第一外侧部件之间形成有连通于所述气体通路的第一侧部通路，
所述第二侧壁部由使红外线透过的板状的第二内侧部件和位于所述第二内侧部件的外侧并且使红外线透过的板状的第二外侧部件构成，
所述第二内侧部件和所述第二外侧部件之间形成有连通于所述气体通路的第二侧部通路，并且，设置有第二排出开口，该第二排出开口将所述第二侧部通路的气体排出至通过所述基板保持装置进行保持的基板的外周部的外方，
所述第三侧壁部由使红外线透过的板状的第三内侧部件和位于所述第三内侧部件的外侧并且使红外线透过的板状的第三外侧部件构成，
所述第三内侧部件和所述第三外侧部件之间形成有连通于所述气体通路的第三侧部通路，并且，设置有第三排出开口，该第三排出开口将所述第三侧部通路的气体排出至通过所述基板保持装置进行保持的基板的外周部的外方。
16.如权利要求10～15中任一项所述的基板处理装置，其中，所述第二侧壁部件以及第三侧壁部件设置成在通过所述基板保持装置进行保持的基板的大致半径方向上延伸。
17.如权利要求10～16中任一项所述的基板处理装置，其中，所述第一板状部件以及第二板状部件由玻璃形成。
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