JP2022133947A - 基板処理方法および基板処理装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】リン酸水溶液の使用効率を向上させる。【解決手段】本開示の一態様による基板処理方法は、調合する工程とエッチング処理する工程と上昇させる工程とを含む。調合する工程は、析出抑制剤をリン酸水溶液に添加してリン酸処理液を調合する。エッチング処理する工程は、シリコン酸化膜およびシリコン窒化膜を有する基板を処理槽に浸漬して基板をエッチング処理する。上昇させる工程は、リエッチング処理された基板の枚数が第１閾値に達した場合、または、リン酸処理液中のシリコン濃度が第２閾値に達した場合に、処理槽内のリン酸処理液に析出抑制剤を追加投入してリン酸処理液中の析出抑制剤の濃度を上昇させる。エッチング処理する工程は、析出抑制剤の濃度を上昇させる工程を行った後、析出抑制剤の濃度を上昇させたリン酸処理液が貯留された処理槽に新たな基板を浸漬して新たな基板をエッチング処理する。【選択図】図５

Description

開示の実施形態は、基板処理方法および基板処理装置に関する。
従来、シリコン酸化物（ＳｉＯ２）の析出を抑制する析出抑制剤を含んだリン酸水溶液に基板を浸漬することにより、かかる基板をエッチングする技術が知られている（特許文献１参照）。
特開２０１９－６７８１０号公報
本開示は、リン酸水溶液の使用効率を向上させることができる技術を提供する。
本開示の一態様による基板処理方法は、調合する工程と、エッチング処理する工程と、析出抑制剤の濃度を上昇させる工程とを含む。調合する工程は、シリコン酸化物の析出を抑制する析出抑制剤をリン酸水溶液に添加することによってリン酸処理液を調合する。エッチング処理する工程は、シリコン酸化膜およびシリコン窒化膜を有する基板をリン酸処理液が貯留された処理槽に浸漬して基板をエッチング処理する。析出抑制剤の濃度を上昇させる工程は、リン酸処理液によってエッチング処理された基板の枚数が第１閾値に達した場合、または、リン酸処理液中のシリコン濃度が第２閾値に達した場合に、処理槽内のリン酸処理液に析出抑制剤を追加投入してリン酸処理液中の析出抑制剤の濃度を上昇させる。また、エッチング処理する工程は、析出抑制剤の濃度を上昇させる工程を行った後、析出抑制剤の濃度を上昇させたリン酸処理液が貯留された処理槽に新たな基板を浸漬して新たな基板をエッチング処理する。
本開示によれば、リン酸水溶液の使用効率を向上させることができる。
図１は、実施形態に係る基板処理システムの構成を示す概略ブロック図である。 図２は、実施形態に係るエッチング処理装置の構成を示す概略ブロック図である。 図３は、析出抑制剤によるシリコン酸化物の析出抑制メカニズムの説明図である。 図４は、析出抑制剤による選択比調整メカニズムの説明図である。 図５は、実施形態に係る基板処理システムが実行する一連の基板処理の手順を示すフローチャートである。 図６は、第１閾値情報の一例を示す図である。 図７は、変形例に係る基板処理システムが実行する一連の基板処理の手順を示すフローチャートである。
以下、添付図面を参照して、本願の開示する基板処理装置の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態により本開示が限定されるものではない。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合があることに留意する必要がある。さらに、図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。
従来、シリコン酸化膜（ＳｉＯ２）とシリコン窒化膜（ＳｉＮ）とが交互に積層されたパータンを有する基板をリン酸（Ｈ３ＰＯ４）水溶液に浸漬して、シリコン酸化膜およびシリコン窒化膜のうちシリコン窒化膜を選択的にエッチングする技術が知られている。
リン酸水溶液に基板を浸漬すると、基板からシリコンが溶け出すことで、リン酸水溶液中のシリコン濃度が上昇する。リン酸水溶液中のシリコン濃度が上昇すると、基板のシリコン酸化膜上にシリコン酸化物（ＳｉＯ２）が析出するおそれがある。そこで、シリコン酸化物の析出を抑制する析出抑制剤（以下、「析出抑制剤」とも呼称する。）を添加したリン酸水溶液を用いて基板のエッチング処理を行う技術が知られている。
従来、析出抑制剤が添加されたリン酸水溶液は、１回のエッチング処理ごとに廃棄されていた。これに対し、たとえばランニングコスト削減の観点から、リン酸水溶液の使用効率を向上させる技術が期待されている。
ここで、シリコン酸化膜とシリコン窒化膜との選択比は、リン酸水溶液中のシリコン濃度に応じて変化する。なお、リン酸水溶液の処理における「選択比」とは、シリコン酸化膜のエッチングレートに対するシリコン窒化膜のエッチングレートの比のことである。上述したように、リン酸水溶液中のシリコン濃度は、エッチング処理を行うことで変化する。したがって、リン酸水溶液を複数回のエッチング処理で使い回すと、エッチング処理毎に選択比のばらつきが生じるおそれがある。このように、リン酸水溶液を単に使い回すだけでは、エッチング処理を安定して実施することは困難である。
シリコン酸化膜に対するシリコン窒化膜の選択比は、リン酸水溶液中のシリコン濃度が上昇するほど高くなることが知られている。言い換えれば、リン酸水溶液中のシリコン濃度が上昇するほど、シリコン酸化膜のエッチングレートは低くなる。これに対し、本願発明者は、鋭意研究の結果、析出抑制剤の添加量を増やすことで、同一のシリコン濃度におけるシリコン酸化膜のエッチングレートが上昇することを見いだした。すなわち、析出抑制剤の添加量を増やすことで、シリコン酸化膜に対するシリコン窒化膜の選択比を調整することができることを見いだした。
この結果に基づき、本開示による基板処理方法は、析出抑制剤が添加されたリン酸水溶液（以下、「リン酸処理液」とも呼称する。）を、析出抑制剤を適宜追加投入しながら複数回のエッチング処理に用いることとした。これにより、シリコン酸化膜とシリコン窒化膜との選択比のばらつきを抑えつつ、リン酸処理液（リン酸水溶液）の効率的な使用を実現することができる。
＜基板処理システムの構成＞
まず、実施形態に係る基板処理システム１の構成について、図１を参照しながら説明する。図１は、実施形態に係る基板処理システム１の構成を示す概略ブロック図である。基板処理システム１は、基板処理装置の一例である。
図１に示すように、実施形態に係る基板処理システム１は、キャリア搬入出部２と、ロット形成部３と、ロット載置部４と、ロット搬送部５と、ロット処理部６と、制御部７とを備える。
キャリア搬入出部２は、キャリアステージ２０と、キャリア搬送機構２１と、キャリアストック２２、２３と、キャリア載置台２４とを備える。
キャリアステージ２０は、外部から搬送された複数のキャリア９を載置する。キャリア９は、複数（たとえば、２５枚）のウエハＷを水平姿勢で上下に並べて収容する容器である。キャリア搬送機構２１は、キャリアステージ２０、キャリアストック２２、２３およびキャリア載置台２４の間でキャリア９の搬送を行う。
キャリア載置台２４に載置されたキャリア９からは、処理される前の複数のウエハＷが後述する基板搬送機構３０によりロット処理部６に搬出される。また、キャリア載置台２４に載置されたキャリア９には、処理された複数のウエハＷが基板搬送機構３０によりロット処理部６から搬入される。
ロット形成部３は、基板搬送機構３０を有し、ロットを形成する。ロットは、１または複数のキャリア９に収容されたウエハＷを組合せて同時に処理される複数（たとえば、５０枚）のウエハＷで構成される。１つのロットを形成する複数のウエハＷは、互いの板面を対向させた状態で一定の間隔をあけて配列される。
基板搬送機構３０は、キャリア載置台２４に載置されたキャリア９とロット載置部４との間で複数のウエハＷを搬送する。
ロット載置部４は、ロット搬送台４０を有し、ロット搬送部５によってロット形成部３とロット処理部６との間で搬送されるロットを一時的に載置（待機）する。ロット搬送台４０は、ロット形成部３で形成された処理される前のロットを載置する搬入側載置台４１と、ロット処理部６で処理されたロットを載置する搬出側載置台４２とを有する。搬入側載置台４１および搬出側載置台４２には、１ロット分の複数のウエハＷが起立姿勢で前後に並んで載置される。
ロット搬送部５は、ロット搬送機構５０を有し、ロット載置部４とロット処理部６との間やロット処理部６の内部でロットの搬送を行う。ロット搬送機構５０は、レール５１と、移動体５２と、基板保持体５３とを有する。
レール５１は、ロット載置部４およびロット処理部６に渡って、Ｘ軸方向に沿って配置される。移動体５２は、複数のウエハＷを保持しながらレール５１に沿って移動可能に構成される。基板保持体５３は、移動体５２に配置され、起立姿勢で前後に並んだ複数のウエハＷを保持する。
ロット処理部６は、１ロット分の複数のウエハＷに対し、エッチング処理や洗浄処理、乾燥処理などを一括で行う。ロット処理部６には、２台のエッチング処理装置６０と、洗浄処理装置７０と、洗浄処理装置８０と、乾燥処理装置９０とが、レール５１に沿って並んで配置される。
エッチング処理装置６０は、１ロット分の複数のウエハＷに対してエッチング処理を一括で行う。洗浄処理装置７０は、１ロット分の複数のウエハＷに対して洗浄処理を一括で行う。洗浄処理装置８０は、基板保持体５３の洗浄処理を行う。乾燥処理装置９０は、１ロット分の複数のウエハＷに対して乾燥処理を一括で行う。なお、エッチング処理装置６０、洗浄処理装置７０、洗浄処理装置８０および乾燥処理装置９０の台数は、図１の例に限られない。
エッチング処理装置６０は、エッチング処理用の処理槽６１と、リンス処理用の処理槽６２と、基板昇降機構６３、６４とを備える。
処理槽６１は、起立姿勢で配列された１ロット分のウエハＷを収容可能であり、エッチング処理用の薬液、具体的には、上述したリン酸処理液が貯留される。処理槽６１の詳細については後述する。
処理槽６２には、リンス処理用の処理液（脱イオン水等）が貯留される。基板昇降機構６３、６４には、ロットを形成する複数のウエハＷが起立姿勢で前後に並んで保持される。
エッチング処理装置６０は、ロット搬送部５で搬送されたロットを基板昇降機構６３で保持し、処理槽６１のリン酸処理液に浸漬させてエッチング処理を行う。エッチング処理は、たとえば、１時間～３時間程度行われる。
処理槽６１においてエッチング処理されたロットは、ロット搬送部５によって処理槽６２に搬送される。そして、エッチング処理装置６０は、搬送されたロットを基板昇降機構６４にて保持し、処理槽６２のリンス液に浸漬させることによってリンス処理を行う。処理槽６２においてリンス処理されたロットは、ロット搬送部５で洗浄処理装置７０の処理槽７１に搬送される。
洗浄処理装置７０は、洗浄用の処理槽７１と、リンス処理用の処理槽７２と、基板昇降機構７３、７４とを備える。洗浄用の処理槽７１には、洗浄用の薬液（以下、「洗浄薬液」とも呼称する）が貯留される。洗浄薬液は、たとえば、ＳＣ－１（アンモニア、過酸化水素および水の混合液）などである。
リンス処理用の処理槽７２には、リンス処理用の処理液（脱イオン水等）が貯留される。基板昇降機構７３、７４には、１ロット分の複数のウエハＷが起立姿勢で前後に並んで保持される。
洗浄処理装置７０は、ロット搬送部５で搬送されたロットを基板昇降機構７３にて保持し、処理槽７１の洗浄液に浸漬させることによって洗浄処理を行う。
処理槽７１において洗浄処理されたロットは、ロット搬送部５によって処理槽７２に搬送される。そして、洗浄処理装置７０は、搬送されたロットを基板昇降機構７４にて保持し、処理槽７２のリンス液に浸漬させることによってリンス処理を行う。処理槽７２においてリンス処理されたロットは、ロット搬送部５で乾燥処理装置９０の処理槽９１に搬送される。
乾燥処理装置９０は、処理槽９１と、基板昇降機構９２とを有する。処理槽９１には、乾燥処理用の処理ガスが供給される。基板昇降機構９２には、１ロット分の複数のウエハＷが起立姿勢で前後に並んで保持される。
乾燥処理装置９０は、ロット搬送部５で搬送されたロットを基板昇降機構９２で保持し、処理槽９１内に供給される乾燥処理用の処理ガスを用いて乾燥処理を行う。処理槽９１で乾燥処理されたロットは、ロット搬送部５でロット載置部４に搬送される。
洗浄処理装置８０は、ロット搬送機構５０の基板保持体５３に洗浄用の処理液を供給し、さらに乾燥ガスを供給することで、基板保持体５３の洗浄処理を行う。
制御部７は、基板処理システム１の各部（キャリア搬入出部２、ロット形成部３、ロット載置部４、ロット搬送部５、ロット処理部６など）の動作を制御する。制御部７は、スイッチや各種センサなどからの信号に基づいて、基板処理システム１の各部の動作を制御する。
制御部７は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入出力ポートなどを有するマイクロコンピュータや各種の回路を含む。制御部７は、図示しない記憶部に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって基板処理システム１の動作を制御する。
制御部７は、コンピュータで読み取り可能な記憶媒体８を有する。記憶媒体８には、基板処理システム１において実行される各種の処理を制御する上記プログラムが格納される。プログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体８に記憶されていたものであって、他の記憶媒体から制御部７の記憶媒体８にインストールされたものであってもよい。
コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体８としては、たとえばハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルディスク（ＭＯ）、メモリカードなどがある。
＜エッチング処理装置の構成＞
次に、ウエハＷのエッチング処理を実施するエッチング処理装置６０の構成について、図２を参照しながら説明する。図２は、実施形態に係るエッチング処理装置６０の構成を示す概略ブロック図である。
エッチング処理装置６０は、リン酸処理液供給部１００と、基板処理部１１０とを備える。リン酸処理液供給部１００は、リン酸処理液Ｌを調合して基板処理部１１０に供給する。
リン酸処理液供給部１００は、リン酸水溶液供給部１０１と、析出抑制剤供給部１０３と、混合機構１０４と、リン酸処理液供給路１０５と、流量調整器１０６とを備える。
リン酸水溶液供給部１０１は、リン酸水溶液を混合機構１０４に供給する。かかるリン酸水溶液供給部１０１は、リン酸水溶液供給源１０１ａと、リン酸水溶液供給路１０１ｂと、流量調整器１０１ｃとを有する。
リン酸水溶液供給源１０１ａは、たとえば、リン酸水溶液を貯留するタンクである。リン酸水溶液供給路１０１ｂは、リン酸水溶液供給源１０１ａと混合機構１０４とを接続し、リン酸水溶液供給源１０１ａから混合機構１０４にリン酸水溶液を供給する。
流量調整器１０１ｃは、リン酸水溶液供給路１０１ｂに配置され、混合機構１０４に供給されるリン酸水溶液の流量を調整する。流量調整器１０１ｃは、開閉弁、流量制御弁および流量計などを有する。
析出抑制剤供給部１０３は、析出抑制剤を混合機構１０４に供給する。かかる析出抑制剤供給部１０３は、析出抑制剤供給源１０３ａと、析出抑制剤供給路１０３ｂと、流量調整器１０３ｃとを有する。
析出抑制剤供給源１０３ａは、たとえば、析出抑制剤を貯留するタンクである。析出抑制剤供給路１０３ｂは、析出抑制剤供給源１０３ａと混合機構１０４とを接続し、析出抑制剤供給源１０３ａから混合機構１０４に析出抑制剤を供給する。
流量調整器１０３ｃは、析出抑制剤供給路１０３ｂに配置され、混合機構１０４に供給される析出抑制剤の流量を調整する。流量調整器１０３ｃは、開閉弁、流量制御弁および流量計などを有する。
実施形態に係る析出抑制剤は、シリコン酸化物の析出を抑止する成分を含むものであればよい。析出抑制剤は、たとえば、リン酸水溶液に溶解したシリコンイオンを溶解した状態で安定化させてシリコン酸化物の析出を抑制するような成分を含んでもよい。また、析出抑制剤は、その他の公知の方法でシリコン酸化物の析出を抑制するような成分を含んでもよい。
実施形態に係る析出抑制剤には、たとえば、フッ素成分を含むヘキサフルオロケイ酸（Ｈ２ＳｉＦ６）水溶液を用いることができる。また、析出抑制剤は、水溶液中のヘキサフルオロケイ酸を安定化させるため、アンモニアなどの添加物を含んでもよい。
実施形態に係る析出抑制剤としては、たとえば、ヘキサフルオロケイ酸アンモニウム（ＮＨ４）２ＳｉＦ６や、ヘキサフルオロケイ酸ナトリウム（Ｎａ２ＳｉＦ６）などを用いることができる。
また、実施形態に係る析出抑制剤は、イオン半径が０．２Åから０．９Åの陽イオンである元素を含む化合物であってもよい。ここで、「イオン半径」とは、結晶格子の格子定数から得られる陰イオンと陽イオンの半径の和から経験に求められたイオンの半径である。
実施形態に係る析出抑制剤は、たとえば、アルミニウム、カリウム、リチウム、ナトリウム、マグネシウム、カルシウム、ジルコニウム、タングステン、チタン、モリブデン、ハフニウム、ニッケルおよびクロムのいずれかの元素の酸化物を含んでもよい。
また、実施形態に係る析出抑制剤は、上述のいずれかの元素の酸化物に代えてまたは加えて、上述のいずれかの元素の窒化物、塩化物、臭化物、水酸化物および硝酸塩のうち少なくとも１つを含んでもよい。
実施形態に係る析出抑制剤は、たとえば、Ａｌ（ＯＨ）３、ＡｌＣｌ３、ＡｌＢｒ３、Ａｌ（ＮＯ３）３、Ａｌ２（ＳＯ４）３、ＡｌＰＯ４およびＡｌ２Ｏ３のうち少なくとも１つを含んでもよい。
また、実施形態に係る析出抑制剤は、ＫＣｌ、ＫＢｒ、ＫＯＨおよびＫＮＯ３のうち少なくとも１つを含んでもよい。さらに、実施形態に係る析出抑制剤は、ＬｉＣｌ、ＮａＣｌ、ＭｇＣｌ２、ＣａＣｌ２およびＺｒＣｌ４のうち少なくとも１つを含んでもよい。
また、実施形態にかかる析出抑制剤供給部１０３は、析出抑制剤を処理槽６１にも供給する。具体的には、析出抑制剤供給部１０３は、処理槽供給路１０３ｄと、切替弁１０３ｅとをさらに備える。
処理槽供給路１０３ｄは、析出抑制剤供給路１０３ｂから分岐する流路である。処理槽供給路１０３ｄの先端部に相当する吐出部１０３ｆは、処理槽６１における内槽１１１の上方に位置している。具体的には、吐出部１０３ｆは、内槽１１１に貯留されたリン酸処理液Ｌの液面よりも高い位置に位置している。切替弁１０３ｅは、析出抑制剤供給路１０３ｂと処理槽供給路１０３ｄとの分岐点に設けられており、混合機構１０４と処理槽６１との間で析出抑制剤の流出先を切り替える。
このように、析出抑制剤供給部１０３は、析出抑制剤供給源１０３ａに貯留された析出抑制剤を処理槽供給路１０３ｄ経由で内槽１１１に供給することができる。
混合機構１０４は、リン酸水溶液と析出抑制剤とを混合して、リン酸処理液Ｌを生成する。すなわち、実施形態に係るリン酸処理液Ｌは、少なくともリン酸水溶液と析出抑制剤とを含有する。なお、後述するように、リン酸処理液Ｌは、シリコン溶液をさらに含有してもよい。
一例として、混合機構１０４は、タンクと、循環路とを備える。循環路には、ポンプ、フィルタおよびヒータ等が設けられている。かかる混合機構１０４は、タンクに貯留された液体を循環路を用いて循環させることで、タンクに貯留された液体を混合することができる。また、混合機構１０４は、循環路に設けられたヒータを用いて液体を所望の温度に加熱することができる。
また、実施形態に係る析出抑制剤は、溶媒としてアルコールを含有する。かかる溶媒として含まれるアルコールは、たとえば、メタノール、エタノール、プロピルアルコールおよびイソプロピルアルコールのいずれかである。このように、実施形態に係るリン酸処理液Ｌは、リン酸水溶液と、上記のアルコールとを含有する。
リン酸処理液供給路１０５は、混合機構１０４と処理槽６１の外槽１１２とを接続し、混合機構１０４から外槽１１２にリン酸処理液Ｌを供給する。
流量調整器１０６は、リン酸処理液供給路１０５に配置され、外槽１１２に供給されるリン酸処理液Ｌの流量を調整する。流量調整器１０６は、開閉弁、流量制御弁および流量計などを有する。
基板処理部１１０は、リン酸処理液供給部１００から供給されたリン酸処理液ＬにウエハＷを浸漬して、かかるウエハＷにエッチング処理を施す。ウエハＷは、基板の一例である。実施形態では、たとえば、ウエハＷ上に形成されたシリコン窒化膜およびシリコン酸化膜のうち、シリコン窒化膜を選択的にエッチングすることができる。
基板処理部１１０は、処理槽６１と、基板昇降機構６３と、循環路１２０と、ＤＩＷ供給部１３０と、シリコン溶液供給部１３５と、気体供給部１４０と、処理液排出部１５０とを備える。処理槽６１は、内槽１１１と、外槽１１２と、蓋体１１３とを有する。
内槽１１１は、リン酸処理液Ｌ中にウエハＷを浸漬させるための槽であり、浸漬用のリン酸処理液Ｌを収容する。内槽１１１は、上部に開口部１１１ａを有しており、リン酸処理液Ｌは、内槽１１１の開口部１１１ａ付近まで貯留される。
内槽１１１では、基板昇降機構６３を用いて複数のウエハＷがリン酸処理液Ｌに浸漬され、ウエハＷにエッチング処理が行われる。かかる基板昇降機構６３は、昇降可能に構成され、複数のウエハＷを垂直姿勢で前後に並べて保持する。
外槽１１２は、内槽１１１を囲むように内槽１１１の外側に配置され、内槽１１１の開口部１１１ａから流出するリン酸処理液Ｌを受ける。図２に示すように、外槽１１２の液位は、内槽１１１の液位よりも低く維持される。
また、外槽１１２は、図示しない温度センサを有する。温度センサは、リン酸処理液Ｌの温度を検出する。外槽１１２の温度センサで生成された信号は、上述の制御部７に送信される。
内槽１１１、外槽１１２および蓋体１１３は、たとえば、石英などの耐熱性および耐薬品性の高い材料で構成される。これにより、制御部７は、高温（たとえば、１５０℃以上）に保持されたリン酸処理液ＬでウエハＷをエッチング処理することができることから、ウエハＷを効率よくエッチング処理することができる。
外槽１１２と内槽１１１とは、循環路１２０によって接続される。循環路１２０の一端は外槽１１２の底部に接続され、循環路１２０の他端は内槽１１１内に位置する処理液供給ノズル１２５に接続される。
循環路１２０には、外槽１１２側から順に、ポンプ１２１と、ヒータ１２２と、フィルタ１２３と、シリコン濃度計１２４とが位置する。
ポンプ１２１は、外槽１１２から循環路１２０を経て内槽１１１に送られるリン酸処理液Ｌの循環流を形成する。また、リン酸処理液Ｌは、内槽１１１の開口部１１１ａからオーバーフローすることで、再び外槽１１２へと流出する。このようにして、基板処理部１１０内にリン酸処理液Ｌの循環流が形成される。すなわち、かかる循環流は、外槽１１２、循環路１２０および内槽１１１において形成される。
ヒータ１２２は、循環路１２０を循環するリン酸処理液Ｌの温度を調整する。フィルタ１２３は、循環路１２０を循環するリン酸処理液Ｌを濾過する。シリコン濃度計１２４は、循環路１２０を循環するリン酸処理液Ｌのシリコン濃度を検出する。シリコン濃度計１２４で生成された信号は、制御部７に送信される。
ＤＩＷ供給部１３０は、ＤＩＷ供給源１３０ａと、ＤＩＷ供給路１３０ｂと、流量調整器１３０ｃとを有する。ＤＩＷ供給部１３０は、処理槽６１に貯留されるリン酸処理液Ｌの濃度を調整するため、外槽１１２にＤＩＷ（DeIonized Water：脱イオン水）を供給する。
ＤＩＷ供給路１３０ｂは、ＤＩＷ供給源１３０ａと外槽１１２とを接続し、ＤＩＷ供給源１３０ａから外槽１１２に所定温度のＤＩＷを供給する。
流量調整器１３０ｃは、ＤＩＷ供給路１３０ｂに配置され、外槽１１２へ供給されるＤＩＷの供給量を調整する。流量調整器１３０ｃは、開閉弁、流量制御弁および流量計などを有する。流量調整器１３０ｃによってＤＩＷの供給量が調整されることで、エッチング処理装置６０内のリン酸処理液Ｌの温度、リン酸濃度、シリコン濃度および析出抑制剤濃度が調整される。
シリコン溶液供給部１３５は、シリコン溶液を処理槽６１に供給する。かかるシリコン溶液供給部１３５は、シリコン溶液供給源１３５ａと、シリコン溶液供給路１３５ｂと、流量調整器１３５ｃとを有する。
シリコン溶液供給源１３５ａは、たとえば、シリコン溶液を貯留するタンクである。シリコン溶液供給路１３５ｂは、シリコン溶液供給源１３５ａと内槽１１１を接続し、シリコン溶液供給源１３５ａから内槽１１１にシリコン溶液を供給する。
流量調整器１３５ｃは、シリコン溶液供給路１３５ｂに配置され、内槽１１１に供給されるシリコン溶液の流量を調整する。流量調整器１３５ｃは、開閉弁、流量制御弁および流量計などを有する。実施形態に係るシリコン溶液は、たとえば、コロイダルシリコンを分散させた溶液である。
気体供給部１４０は、内槽１１１に貯留されるリン酸処理液Ｌ中に不活性ガス（たとえば窒素ガス）の気泡を吐出する。気体供給部１４０は、不活性ガス供給源１４０ａと、不活性ガス供給路１４０ｂと、流量調整器１４０ｃと、ガスノズル１４０ｄとを有する。
不活性ガス供給路１４０ｂは、不活性ガス供給源１４０ａとガスノズル１４０ｄとを接続し、不活性ガス供給源１４０ａからガスノズル１４０ｄに不活性ガス（たとえば窒素ガス）を供給する。
流量調整器１４０ｃは、不活性ガス供給路１４０ｂに配置され、ガスノズル１４０ｄへ供給される不活性ガスの供給量を調整する。流量調整器１４０ｃは、開閉弁、流量制御弁および流量計などを有する。
ガスノズル１４０ｄは、たとえば、内槽１１１内においてウエハＷおよび処理液供給ノズル１２５の下方に位置する。ガスノズル１４０ｄは、内槽１１１に貯留されるリン酸処理液Ｌに不活性ガスの気泡を吐出する。
実施形態に係るエッチング処理装置６０は、ガスノズル１４０ｄから不活性ガスの気泡を吐出することにより、内槽１１１内に並んで位置する複数のウエハＷの間の隙間に速い流れのリン酸処理液Ｌを供給することができる。したがって、実施形態によれば、複数のウエハＷを効率よくかつ均等にエッチング処理することができる。
処理液排出部１５０は、たとえば使用済みのリン酸処理液Ｌを新液と交換する際に、リン酸処理液ＬをドレインＤＲに排出する。処理液排出部１５０は、排出路１５０ａと、流量調整器１５０ｂと、冷却タンク１５０ｃとを有する。
排出路１５０ａは、循環路１２０に接続される。流量調整器１５０ｂは、排出路１５０ａに配置され、排出されるリン酸処理液Ｌの排出量を調整する。流量調整器１５０ｂは、開閉弁、流量制御弁および流量計などを有する。
冷却タンク１５０ｃは、排出路１５０ａを流れてきたリン酸処理液Ｌを一時的に貯留するとともに冷却する。冷却タンク１５０ｃでは、流量調整器１５０ｂによってリン酸処理液Ｌの排出量が調整される。
ここで、上述したように、実施形態に係る析出抑制剤供給部１０３は、内槽１１１に供給する。内槽１１１に供給された析出抑制剤は、内槽１１１からオーバーフローして外槽１１２に異動し、外槽１１２から循環路１２０を通って内槽１１１に戻る。このサイクルにより、基板処理システム１は、追加投入した析出抑制剤をリン酸処理液Ｌと混合することができる。また、内槽１１１内には、気体供給部１４０から吐出される気体によってリン酸処理液Ｌの液流れが形成されている。この液流れを利用することで、追加投入した析出抑制剤とリン酸処理液Ｌとをより迅速に混合することができる。
また、析出抑制剤供給部１０３は、処理槽供給路１０３ｄの吐出部１０３ｆから内槽１１１におけるリン酸処理液Ｌの液面に対して滴下により析出抑制剤を供給する。
析出抑制剤に溶媒として含まれるアルコールは、リン酸よりも沸点が低い。このため、高温のリン酸処理液Ｌに析出抑制剤を単純に供給してしまうと、析出抑制剤中のアルコールが高温のリン酸処理液Ｌ内で沸騰して、リン酸処理液Ｌ内に多量の泡が発生するおそれがある。また、多量の泡を含んだリン酸処理液Ｌが処理槽６１から溢れることで、処理槽６１内の液量が大きく減少してしまい、エッチング処理を安定して実施することが困難となるおそれがある。
これに対し、リン酸処理液Ｌに対して析出抑制剤を滴下により少量ずつ供給することで、析出抑制剤の突沸を抑制することができる。
＜析出抑制剤による選択比調整メカニズム＞
上述したように、本願発明者は、シリコン酸化膜に対するシリコン窒化膜の選択比を調整することができることを見いだした。そのメカニズムについて図３および図４を参照して説明する。図３は、析出抑制剤によるシリコン酸化物の析出抑制メカニズムの説明図である。また、図４は、析出抑制剤による選択比調整メカニズムの説明図である。
エッチング処理中において、処理槽６１内では次の反応が生じる。
ＳｉＯ２＋２Ｈ２Ｏ⇔Ｓｉ（ＯＨ）４
シリコン酸化物の析出は、リン酸処理液Ｌ中のＳｉ（ＯＨ）４がシリコン酸化膜と接触することで生じる。
これに対し、図３に示すように、析出抑制剤に含まれる成分Ｓ（シランカップリング剤）は、ウエハＷ上のシリコン酸化膜と結合する。これにより、シリコン酸化膜の表面が成分Ｓによってコーティングされた状態となることで、リン酸処理液Ｌ中のＳｉ（ＯＨ）４がシリコン酸化膜に接触し難くなる。この結果、シリコン酸化物の析出が抑制される。
図３では、リン酸処理液Ｌ中における析出抑制剤の濃度がＣ１であると仮定する。一方、図４では、リン酸処理液Ｌ中における析出抑制剤の濃度をＣ１からＣ２に上昇させた状態を示している。図４に示すように、析出抑制剤の濃度を高くすると、析出抑制剤の成分Ｓが、ウエハＷ上のシリコン酸化膜だけでなく、リン酸処理液Ｌ中のＳｉ（ＯＨ）４にも結合するようになる。この結果、活性なＳｉ（ＯＨ）４が減少することで、上記反応式のうち右に進む反応、すなわち、ＳｉＯ２＋２Ｈ２Ｏ→Ｓｉ（ＯＨ）４の反応が進みやすくなる。つまり、シリコン酸化膜のエッチングレートが上昇する。したがって、析出抑制剤の濃度を管理することで、シリコン酸化膜に対するシリコン窒化膜の選択比を調整することが可能となる。
＜基板処理システム１の具体的動作＞
次に、基板処理システム１の具体的動作について図５を参照して説明する。図５は、実施形態に係る基板処理システム１が実行する一連の基板処理の手順を示すフローチャートである。なお、図５に示す各処理手順は、制御部７の制御に従って実行される。また、図５では、主にエッチング処理装置６０における処理の手順を示しており、その他の装置、たとえば洗浄処理装置７０における処理等については省略している。
図５に示すように、基板処理システム１では、まず、調合処理が行われる（ステップＳ１０１）。調合処理は、リン酸処理液供給部１００を用いてリン酸処理液Ｌを調合し、調合したリン酸処理液Ｌを処理槽６１へ送液する処理である。
具体的には、まず、リン酸水溶液供給部１０１を動作させて、リン酸水溶液供給源１０１ａから混合機構１０４のタンクにリン酸水溶液を供給する。つづいて、混合機構１０４の循環路を用いてリン酸水溶液を循環させながら、循環路に設けられたヒータを用いてリン酸水溶液を所望の温度まで加熱する。これにより、リン酸水溶液が濃縮される。
また、リン酸水溶液の濃縮と並行して、析出抑制剤供給部１０３を動作させて、析出抑制剤供給源１０３ａから混合機構１０４のタンクに析出抑制剤を一定量供給する。混合機構１０４のタンクに供給された析出抑制剤は、リン酸水溶液とともに循環路を循環することでリン酸水溶液と混合される。これにより、混合機構１０４のタンクにリン酸処理液Ｌが生成される。
つづいて、流量調整器１０６の開閉弁を開いて、タンクに貯留されたリン酸処理液Ｌを処理槽６１に供給する。処理槽６１に供給されたリン酸処理液Ｌは、循環路１２０を循環しながらヒータ１２２によって所望の温度に調整される。その後、シリコン溶液供給部１３５を動作させて、シリコン溶液供給源１３５ａから処理槽６１にシリコン溶液を供給する。また、気体供給部１４０を動作させて、内槽１１１の内部に不活性ガスを供給する。これにより、不活性ガスによるリン酸処理液Ｌの液流れが形成される。
つづいて、基板処理システム１では、エッチング処理が行われる（ステップＳ１０２）。具体的には、まず、複数（たとえば５０枚）のウエハＷで形成されるロットを基板昇降機構６３で保持した後、基板昇降機構６３を降下させて内槽１１１の内部に配置する。これにより、処理槽６１のリン酸処理液Ｌに複数のウエハＷが浸漬される。その後、処理槽６１のリン酸処理液Ｌに複数のウエハＷが浸漬された状態が所定時間（たとえば、１時間～３時間程度）維持される。その後、基板昇降機構６３を上昇させることにより、複数のウエハＷが内槽１１１から引き上げられる。
内槽１１１から引き上げられた複数のウエハＷは、ロット搬送部５によって処理槽６２に搬送される。そして、エッチング処理装置６０は、搬送されたロットを基板昇降機構６４にて保持し、処理槽６２のリンス液に浸漬させることによってリンス処理を行う。処理槽６２においてリンス処理されたロットは、ロット搬送部５で洗浄処理装置７０の処理槽７１に搬送される。
つづいて、制御部７は、処理枚数をカウントアップするとともに（ステップＳ１０３）、総処理枚数をカウントアップする（ステップＳ１０４）。
ここで、処理枚数とは、後述するステップＳ１０８において析出抑制剤が追加投入されるまでの間にステップＳ１０２においてエッチング処理されたウエハＷの枚数のことである。具体的には、ステップＳ１０２のエッチング処理がステップＳ１０１の調合処理後１回目のエッチング処理（以下、「初回のエッチング処理」とも呼称する。）である場合には、初回のエッチング処理から析出抑制剤が追加投入されるまでの枚数に相当する。また、ステップＳ１０２のエッチング処理が２回目以降のエッチング処理である場合には、ステップＳ１０８において析出抑制剤が追加投入されてから、次にステップＳ１０８において析出抑制剤が追加投入されるまでの枚数に相当する。
また、総処理枚数とは、ステップＳ１０１の調合処理が行われてから後述するステップＳ１１１の廃液処理が行われるまでの間にステップＳ１０２においてエッチング処理されたウエハＷの枚数のことである。すなわち、総処理枚数とは、初回のエッチング処理からの通算処理枚数のことである。
たとえば、１つのロットが５０枚で形成される場合、制御部７は、ステップＳ１０３において処理枚数を５０枚カウントアップするとともに、ステップＳ１０４において総処理枚数を５０枚カウントアップする。
つづいて、制御部７は、総処理枚数が第３閾値以上となったか否か、言い換えれば、総処理枚数が第３閾値に到達したか否かを判定する（ステップＳ１０５）。この処理において、総処理枚数が第３閾値に到達していない場合（ステップＳ１０５，Ｎｏ）、制御部７は、析出抑制剤の追加投入回数に応じた第１閾値を設定する（ステップＳ１０６）。この点について図６を参照して説明する。図６は、第１閾値情報の一例を示す図である。第１閾値情報は、基板処理システム１が有する図示しない記憶部に記憶される。
図６に示すように、第１閾値情報は、析出抑制剤の追加投入回数と第１閾値とを対応づけた情報である。図６に示す例では、析出抑制剤の追加投入回数「０回」に第１閾値「５０枚」が対応づけられ、析出抑制剤の追加投入回数「１回」に第１閾値「６０枚」が対応づけられ、析出抑制剤の追加投入回数「２回」に第１閾値「７０枚」が対応づけられている。この場合、制御部７は、析出抑制剤の追加投入回数が「０回」である場合、第１閾値として「５０枚」を設定する。同様に、制御部７は、析出抑制剤の追加投入回数が「１回」である場合に第１閾値として「６０枚」を設定し、析出抑制剤の追加投入回数が「２回」である場合に第１閾値として「７０枚」を設定する。
このように、実施形態に係る基板処理システム１では、析出抑制剤の追加投入回数が増えるごとに、第１閾値が高く設定される。析出抑制剤が追加投入されるごとに、リン酸処理液Ｌにおける析出抑制剤の濃度は高くなる。リン酸処理液Ｌは、析出抑制剤の濃度により特性が変化する。具体的には、リン酸処理液Ｌは、析出抑制剤の濃度が高くなるほど、ウエハＷの処理枚数に対するシリコン酸化膜のエッチングレートの低下が緩やかになる。言い換えれば、リン酸処理液Ｌにおける析出抑制剤の濃度が高くなるほど、選択比を許容範囲に収めることができるウエハＷの処理枚数の上限が増加する。したがって、析出抑制剤の追加投入回数が増えることに第１閾値を高く設定することにより、析出抑制剤の追加投入を行う場合であっても、シリコン酸化膜に対するシリコン窒化膜の選択比を適切に管理することができる。
図５に戻る。ステップＳ１０７において、制御部７は、処理枚数が第１閾値以上となったか否か、言い換えれば、処理枚数が第１閾値に到達したか否かを判定する。この処理にいて、処理枚数が第１閾値に到達していない場合（ステップＳ１０７，Ｎｏ）、制御部７は、処理をステップＳ１０２に戻す。
一方、ステップＳ１０７において、処理枚数が第１閾値に到達したと判定した場合（ステップＳ１０７，Ｙｅｓ）、制御部７は、処理槽６１に析出抑制剤を追加投入する（ステップＳ１０８）。具体的には、制御部７は、析出抑制剤供給部１０３を動作させて、析出抑制剤供給源１０３ａから内槽１１１に析出抑制剤を供給する。上述したように、析出抑制剤は、内槽１１１に貯留されたリン酸処理液Ｌの液面よりも高い位置からリン酸処理液Ｌの液面に対して滴下により供給される。これにより、析出抑制剤の突沸を抑えつつ、リン酸処理液Ｌに析出抑制剤を追加投入することができる。
なお、ステップＳ１０８において追加投入される析出抑制剤の量は、毎回一定量であってもよい。また、上記「一定量」は、たとえばステップＳ１０１の調合処理においてリン酸水溶液に混合される析出抑制剤の量と同じであってもよい。
つづいて、制御部７は、析出抑制剤の追加投入回数をカウントアップする（ステップＳ１０９）。これにより、次回のステップＳ１０７の判定処理では、今回用いられた第１閾値よりも高い第１閾値が用いられることとなる。また、制御部７は、処理枚数のカウントをリセットする（ステップＳ１１０）。その後、制御部７は、処理をステップＳ１０２に戻す。
このように、実施形態に係る基板処理システム１において、析出抑制剤を追加投入する処理は、一のエッチング処理が終了してから次のエッチング処理が開始されるまでの間に行われる。これにより、たとえばエッチング処理の最中に析出抑制剤を追加投入する場合と比較して、析出抑制剤の追加投入による影響（たとえば、選択比の変動等）がエッチング処理中に生じることを抑制できる。したがって、各エッチング処理を安定的に実施することができる。
一方、ステップＳ１０５において、総処理枚数が第３閾値に到達したと判定した場合（ステップＳ１０５，Ｙｅｓ）、制御部７は、廃液処理を行う（ステップＳ１１１）。具体的には、制御部７は、処理液排出部１５０を動作させて、処理槽６１からリン酸処理液Ｌを全て排出する。その後、制御部７は、処理枚数、総処理枚数および析出抑制剤の追加投入回数の各カウントをリセットして、一連の処理を終える。なお、第３閾値は、第１閾値よりも大きい値である。
このように、実施形態に係る基板処理システム１は、処理槽６１に析出抑制剤を適宜追加投入することにより、ステップＳ１０１において調合したリン酸処理液Ｌを複数のエッチング処理で使い回すことができる。したがって、実施形態に係る基板処理システム１によれば、リン酸水溶液の使用効率を向上させることができる。
（変形例）
上述した実施形態では、析出抑制剤を追加投入するタイミングをウエハＷの処理枚数に基づいて判定する場合の例について説明した。これに限らず、制御部７は、析出抑制剤を追加投入するタイミングをリン酸処理液Ｌ中のシリコン濃度に基づいて判定してもよい。この場合の例について図７を参照して説明する。図７は、変形例に係る基板処理システム１が実行する一連の基板処理の手順を示すフローチャートである。
図７に示すように、基板処理システム１では、調合処理が行われた後（ステップＳ２０１）、エッチング処理が行われる（ステップＳ２０２）。ステップＳ２０１の調合処理およびステップＳ２０２のエッチング処理は、図５に示すステップＳ１０１，Ｓ１０２と同様であるため、ここでの説明を省略する。
エッチング処理を終えると、制御部７は、シリコン濃度計１２４の検出結果を取得する（ステップＳ２０３）。つづいて、制御部７は、リン酸処理液Ｌ中のシリコン濃度が第４閾値以上となったか否か、言い換えれば、リン酸処理液Ｌ中のシリコン濃度が第４閾値に到達したか否かを判定する（ステップＳ２０４）。この処理において、シリコン濃度が第４閾値に到達していない場合（ステップＳ２０４，Ｎｏ）、制御部７は、析出抑制剤の追加投入回数に応じた第２閾値を設定する（ステップＳ２０５）。
変形例において、基板処理システム１が有する図示しない記憶部には、第２閾値情報が記憶される。第２閾値情報は、析出抑制剤の追加投入回数と第２閾値とを対応づけた情報である。第２閾値情報では、析出抑制剤の追加投入回数が増えるほど、より高い第２閾値が対応づけられる。すなわち、変形例に係る基板処理システム１では、析出抑制剤の追加投入回数が増えるごとに、第２閾値が高く設定される。
上述したように、リン酸処理液Ｌにおける析出抑制剤の濃度が高くなるほど、選択比を許容範囲に収めることができるウエハＷの処理枚数の上限が増加する。リン酸処理液Ｌ中のシリコン濃度は、ウエハＷの処理枚数に比例して増加する。したがって、析出抑制剤の追加投入回数が増えることに第２閾値を高く設定することにより、析出抑制剤の追加投入を行う場合であっても、シリコン酸化膜に対するシリコン窒化膜の選択比を適切に管理することができる。
ステップＳ２０６において、制御部７は、シリコン濃度が第２閾値以上となったか否か、言い換えれば、シリコン濃度が第２閾値に到達したか否かを判定する。この処理にいて、シリコン濃度が第２閾値に到達していない場合（ステップＳ２０６，Ｎｏ）、制御部７は、処理をステップＳ２０２に戻す。
一方、ステップＳ２０６において、シリコン濃度が第２閾値に到達したと判定した場合（ステップＳ２０６，Ｙｅｓ）、制御部７は、処理槽６１に析出抑制剤を追加投入する（ステップＳ２０７）。
つづいて、制御部７は、析出抑制剤の追加投入回数をカウントアップする（ステップＳ２０８）。これにより、次回のステップＳ２０６の判定処理では、今回用いられた第２閾値よりも高い第２閾値が用いられることとなる。
一方、ステップＳ２０４において、シリコン濃度が第４閾値に到達したと判定した場合（ステップＳ２０４，Ｙｅｓ）、制御部７は、廃液処理を行って（ステップＳ２０９）、一連の処理を終える。
（その他の変形例）
図５に示したフローチャートでは、「処理枚数」と「総処理枚数」とをカウントし、「処理枚数」のカウント結果に基づいてステップＳ１０７の判定処理を行うこととした。これに限らず、ステップＳ１０７の判定処理は、「総処理枚数」のカウント結果に基づいて行われてもよい。この場合、第１閾値も総処理枚数に応じた値とすればよい。たとえば、図６に示す例において、析出抑制剤の追加投入回数「１回」には、５０枚＋６０枚＝「１１０枚」が対応づけられ、析出抑制剤の追加投入回数「１回」には、５０枚＋６０枚＋７０枚＝「１８０枚」が対応づけられればよい。
上述してきたように、実施形態に係る基板処理方法は、調合する工程と、エッチング処理する工程と、析出抑制剤の濃度を上昇させる工程とを含む。調合する工程は、シリコン酸化物の析出を抑制する析出抑制剤をリン酸水溶液に添加することによってリン酸処理液を調合する。エッチング処理する工程は、シリコン酸化膜およびシリコン窒化膜を有する基板をリン酸処理液が貯留された処理槽に浸漬して基板をエッチング処理する。析出抑制剤の濃度を上昇させる工程は、リン酸処理液によってエッチング処理された基板の枚数が第１閾値に達した場合、または、リン酸処理液中のシリコン濃度が第２閾値に達した場合に、処理槽内のリン酸処理液に析出抑制剤を追加投入してリン酸処理液中の析出抑制剤の濃度を上昇させる。また、エッチング処理する工程は、析出抑制剤の濃度を上昇させる工程を行った後、析出抑制剤の濃度を上昇させたリン酸処理液が貯留された処理槽に新たな基板を浸漬して新たな基板をエッチング処理する。
したがって、実施形態に係る基板処理方法によれば、リン酸水溶液の使用効率を向上させることができる。
また、実施形態に係る基板処理方法は、リン酸処理液を排出する工程を含んでいてもよい。リン酸処理液を排出する工程は、リン酸処理液によってエッチング処理された基板の枚数が第１閾値よりも高い第３閾値に達した場合、または、リン酸処理液中のシリコン濃度が第２閾値よりも高い第４閾値に達した場合に、処理槽からリン酸処理液を排出する。
析出抑制剤の濃度を上昇させる工程は、調合する工程が行われてから排出する工程が行われるまでの間に２回以上行われてもよい。
また、析出抑制剤の濃度を上昇させる工程は、析出抑制剤を追加投入する工程と、循環させる工程とを含んでいてもよい。析出抑制剤を追加投入する工程は、処理槽内のリン酸処理液に析出抑制剤を追加投入する。循環する工程は、処理槽に設けられた循環路を用いて析出抑制剤をリン酸処理液とともに循環させる。これにより、追加投入した析出抑制剤をリン酸処理液と効率よく混合することができる。
処理槽は、内槽と外槽とを有していてもよい。内槽は、上部に開口部を有し、リン酸処理液を貯留する。外槽は、内槽の外側に配置され、開口部から流出するリン酸処理液を受ける。また、内槽には、内槽の内部に気体を吐出する気体吐出部が設けられている。また、析出抑制剤を追加投入する工程は、析出抑制剤を内槽に供給する。内槽内には、気体供給部から吐出される気体によってリン酸処理液の液流れが形成されている。この液流れを利用することで、追加投入した析出抑制剤とリン酸処理液とをより迅速に混合することができる。
析出抑制剤を追加投入する工程は、内槽におけるリン酸処理液の液面よりも高い位置からリン酸処理液の液面に析出抑制剤を滴下してもよい。これにより、析出抑制剤の突沸を抑制することができる。
析出抑制剤の濃度を上昇させる工程は、一のエッチング処理が終了してから次のエッチング処理が開始されるまでの間に行われる。これにより、各エッチング処理を安定的に実施することができる。
今回開示された実施形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。実に、上記した実施形態は多様な形態で具現され得る。また、上記の実施形態は、添付の特許請求の範囲及びその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。
１ ：基板処理システム
７ ：制御部
８ ：記憶媒体
６０ ：エッチング処理装置
６１ ：処理槽
６２ ：処理槽
６３ ：基板昇降機構
６４ ：基板昇降機構
１００ ：リン酸処理液供給部
１０１ ：リン酸水溶液供給部
１０３ ：析出抑制剤供給部
１０３ｅ ：切替弁
１０３ｆ ：吐出部
１０４ ：混合機構
１０５ ：リン酸処理液供給路
１０６ ：流量調整器
１１０ ：基板処理部
１１１ ：内槽
１１１ａ ：開口部
１１２ ：外槽
１１３ ：蓋体
１２０ ：循環路
１２１ ：ポンプ
１２２ ：ヒータ
１２３ ：フィルタ
１２４ ：シリコン濃度計
１３５ ：シリコン溶液供給部
１４０ ：気体供給部
１５０ ：処理液排出部
Ｌ ：リン酸処理

Claims (8)

  1. シリコン酸化物の析出を抑制する析出抑制剤をリン酸水溶液に添加することによってリン酸処理液を調合する工程と、
    シリコン酸化膜およびシリコン窒化膜を有する基板を前記リン酸処理液が貯留された処理槽に浸漬して前記基板をエッチング処理する工程と、
    前記リン酸処理液によってエッチング処理された前記基板の枚数が第１閾値に達した場合、または、前記リン酸処理液中のシリコン濃度が第２閾値に達した場合に、前記処理槽内の前記リン酸処理液に前記析出抑制剤を追加投入して前記リン酸処理液中の前記析出抑制剤の濃度を上昇させる工程と
    を含み、
    前記エッチング処理する工程は、前記析出抑制剤の濃度を上昇させる工程を行った後、前記析出抑制剤の濃度を上昇させた前記リン酸処理液が貯留された前記処理槽に新たな基板を浸漬して前記新たな基板をエッチング処理する、基板処理方法。
  2. 前記エッチング処理された前記基板の枚数が前記第１閾値よりも高い第３閾値に達した場合、または、前記リン酸処理液中のシリコン濃度が前記第２閾値よりも高い第４閾値に達した場合に、前記処理槽から全ての前記リン酸処理液を排出する工程
    を含む、請求項１に記載の基板処理方法。
  3. 前記析出抑制剤の濃度を上昇させる工程は、前記調合する工程が行われてから前記排出する工程が行われるまでの間に２回以上行われる、請求項１または２に記載の基板処理方法。
  4. 前記析出抑制剤の濃度を上昇させる工程は、
    前記処理槽内の前記リン酸処理液に前記析出抑制剤を追加投入する工程と、
    前記処理槽に設けられた循環路を用いて前記析出抑制剤を前記リン酸処理液とともに循環させる工程と
    を含む、請求項１～３のいずれか一つに記載の基板処理方法。
  5. 前記処理槽は、
    上部に開口部を有し、前記リン酸処理液を貯留する内槽と、
    前記内槽の外側に配置され、前記開口部から流出する前記リン酸処理液を受ける外槽と
    を有し、
    前記内槽には、前記内槽の内部に気体を吐出する気体吐出部が設けられており、
    前記析出抑制剤を追加投入する工程は、前記析出抑制剤を前記内槽に供給する、請求項４に記載の基板処理方法。
  6. 前記析出抑制剤を追加投入する工程は、前記内槽における前記リン酸処理液の液面よりも高い位置から前記液面に前記析出抑制剤を滴下する、請求項５に記載の基板処理方法。
  7. 前記析出抑制剤の濃度を上昇させる工程は、一の前記エッチング処理が終了してから次の前記エッチング処理が開始されるまでの間に行われる、請求項１～６のいずれか一つに記載の基板処理方法。
  8. 処理槽と、
    シリコン酸化物の析出を抑制する析出抑制剤をリン酸水溶液に添加することによってリン酸処理液を調合する調合部と、
    前記析出抑制剤を前記処理槽に投入する投入部と、
    前記調合部を制御して前記リン酸処理液を調合する工程と、シリコン酸化膜およびシリコン窒化膜を有する基板を前記リン酸処理液が貯留された前記処理槽に浸漬して前記基板をエッチング処理する工程と、前記リン酸処理液によってエッチング処理された前記基板の枚数が第１閾値に達した場合、または、前記リン酸処理液中のシリコン濃度が第２閾値に達した場合に、前記析出抑制剤を制御して前記処理槽内の前記リン酸処理液に前記析出抑制剤を追加投入して前記リン酸処理液中の前記析出抑制剤の濃度を上昇させる工程とを実行する制御部と
    を備え、
    前記エッチング処理する工程は、前記析出抑制剤の濃度を上昇させる工程を行った後、前記析出抑制剤の濃度を上昇させた前記リン酸処理液が貯留された前記処理槽に新たな基板を浸漬して前記新たな基板をエッチング処理する、基板処理装置。
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