JP2022072689A - 基板処理装置、及び基板処理方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】基板の面内において処理液に接触する時間にバラツキが生じ難い基板処理装置、及び基板処理方法を提供する。【解決手段】基板処理装置１００は、処理槽２と、基板保持部１３０と、気泡供給部材４と、処理液補充部材５と、制御部１１１とを備える。処理槽２は、処理液ＬＱを貯留する。基板保持部１３０は、処理槽２内で基板Ｗを保持して、処理槽２に貯留されている処理液ＬＱ中に基板Ｗを浸漬させる。気泡供給部材４は、処理液ＬＱ中に浸漬されている基板Ｗの表面に気泡を供給する。処理液補充部材５は、処理槽２に処理液ＬＱを補充する。制御部１１１は、気泡供給部材４から供給される気泡の量の段階的又は漸次的な減少に応じて、処理液補充部材５から処理液ＬＱを補充させる。【選択図】図２

Description

本発明は、基板処理装置、及び基板処理方法に関する。
処理槽に貯留した処理液に基板を浸漬することによって基板を処理する基板処理装置が知られている。このような基板処理装置の一種に、処理槽に貯留した処理液に対して基板処理中に気泡を供給するものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６－１００４９３号公報
しかしながら、基板処理中に気泡を処理液に供給する基板処理装置では、基板処理終了後に気泡の供給を停止すると処理液の液面が下がるため、基板処理中の気泡の供給量によっては、基板処理終了後に処理液の液面から基板の一部分が露出する可能性がある。基板の一部分が処理液の液面から露出した場合、その一部分は他の部分と比べて処理液に接触する時間が短くなる。したがって、基板の面内において処理液に接触する時間にバラツキが生じる。その結果、基板の面内均一性が低下する可能性がある。
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、基板の面内において処理液に接触する時間にバラツキが生じ難い基板処理装置、及び基板処理方法を提供することにある。
本発明の一局面によれば、基板処理装置は、処理槽と、基板保持部と、気泡供給部材と、処理液補充部材と、制御部とを備える。前記処理槽は、処理液を貯留する。前記基板保持部は、前記処理槽内で基板を保持して、前記処理槽に貯留されている前記処理液中に前記基板を浸漬させる。前記気泡供給部材は、前記処理液中に浸漬されている前記基板の表面に気泡を供給する。前記処理液補充部材は、前記処理槽に前記処理液を補充する。前記制御部は、前記気泡供給部材から供給される前記気泡の量の段階的又は漸次的な減少に応じて、前記処理液補充部材から前記処理液を補充させる。
ある実施形態において、上記基板処理装置は、記憶部を更に備える。前記記憶部は、前記気泡供給部材から供給される前記気泡の量に対応する物理量と、前記処理液補充部材から補充する前記処理液の量との関係を規定するデータを記憶する。前記制御部は、前記データに基づいて、前記処理液補充部材から補充される前記処理液の量を制御する。
ある実施形態において、上記基板処理装置は、気体供給配管と、流量調整部とを更に備える。前記気体供給配管は、前記気泡供給部材に気体を供給する。前記流量調整部は、前記気体供給配管を流通する前記気体の流量を調整する。
ある実施形態において、上記基板処理装置は、前記処理液補充部材に前記処理液を供給する処理液補充部を更に備える。前記処理液補充部は、補充槽と、補充配管と、加熱部と、フィルタとを有する。前記補充槽は、前記処理液を貯留する。前記補充配管は、前記処理液補充部材まで前記処理液を流通させる。前記加熱部は、前記処理液の温度を調整する。前記フィルタは、前記処理液を濾過する。
ある実施形態において、前記処理槽は、内槽と、外槽とを有する。前記内槽は、前記処理液を貯留する。前記外槽は、前記内槽から溢れ出た前記処理液を回収する。前記基板保持部は、前記内槽内で前記基板を保持する。
ある実施形態において、上記基板処理装置は、循環配管と、処理液供給部材とを更に備える。前記循環配管は、前記外槽と前記内槽との間で前記処理液を循環させる。前記処理液供給部材は、前記循環配管に連通し、前記内槽に前記処理液を供給する。
ある実施形態において、前記処理液補充部材は、前記外槽に前記処理液を補充する。
本発明の他の曲面によれば、基板処理方法は、処理槽に貯留された処理液中に基板を浸漬させる工程と、前記処理液中に浸漬された前記基板の表面に気泡を供給する工程と、前記気泡の供給量を段階的又は漸次的に減少させるとともに、前記処理槽に前記処理液を補充する工程とを含む。
本発明の基板処理装置及び基板処理方法によれば、基板の面内において処理液に接触する時間にバラツキが生じ難くなる。
（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施形態に係る基板処理装置を示す図である。 本発明の実施形態に係る基板処理装置の構成を示す図である。 （ａ）は、処理時間が経過してから気泡の供給を停止させるまでの間に気体供給配管を流通する気体の流量の一例を示すグラフである。（ｂ）は、補充配管を流通する処理液の流量の一例を示すグラフである。 （ａ）は第１テーブルの一例を示す図である。（ｂ）は第２テーブルの一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る基板処理装置の動作の一例を示すフローチャートである。 複数の処理液供給部材及び複数の気泡供給部材を示す平面図である。 気体供給部の第１例を示す図である。 気体供給部の第２例を示す図である。 気体供給部の第３例を示す図である。 処理液補充部の構成を示す図である。 処理液補充部の第１変形例を示す図である。 処理液補充部の第２変形例を示す図である。 （ａ）は、処理時間が経過してから気泡の供給を停止させるまでの間に気体供給配管を流通する気体の流量の他例を示すグラフである。（ｂ）は、補充配管を流通する処理液の流量の他例を示すグラフである。
以下、図面（図１～図１３）を参照して本発明の基板処理装置、及び基板処理方法に係る実施形態を説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されない。なお、説明が重複する箇所については、適宜説明を省略する場合がある。また、図中、同一又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。
本明細書では、理解を容易にするため、互いに直交するＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向を記載することがある。典型的には、Ｘ方向及びＹ方向は水平方向に平行であり、Ｚ方向は鉛直方向に平行である。但し、これらの方向の定義により、本発明に係る基板処理装置の使用時の向き、及び本発明に係る基板処理方法の実行時の向きを限定する意図はない。
本発明の実施形態における「基板」には、半導体ウエハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、ＦＥＤ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、及び光磁気ディスク用基板などの各種基板を適用可能である。以下では主として、円盤状の半導体ウエハの処理に用いられる基板処理装置及び基板処理方法を例に本発明の実施形態を説明するが、上に例示した各種の基板の処理にも同様に適用可能である。また、基板の形状についても各種のものを適用可能である。
まず、図１（ａ）及び図１（ｂ）を参照して本実施形態の基板処理装置１００を説明する。図１（ａ）及び図１（ｂ）は、本実施形態の基板処理装置１００を示す図である。詳しくは、図１（ａ）は、処理槽２に複数の基板Ｗを投入する前の基板処理装置１００を示す。図１（ｂ）は、処理槽２に複数の基板Ｗを投入した後の基板処理装置１００を示す。
図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、本実施形態の基板処理装置１００はバッチ式である。したがって、基板処理装置１００は、処理液ＬＱによって複数の基板Ｗを一括して処理する。例えば、処理液ＬＱにより、複数の基板Ｗに対し、エッチング処理、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、及び洗浄のうちの少なくとも１つ処理が行われる。
例えば、処理液ＬＱにより複数の基板Ｗに対してエッチング処理が行われる場合、処理液ＬＱは、燐酸を含有する液体であってもよい。燐酸を含有する液体は、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、又は、燐酸及び添加剤を含有する混酸である。
基板Ｗ（半導体ウエハ）は、例えば、三次元フラッシュメモリ（例えば三次元ＮＡＮＤフラッシュメモリ）のような３次元構造を有する半導体製品の製造に用いられる基板である。このような基板は、例えば、シリコン酸化膜とシリコン窒化膜とが交互に積層された積層構造を表面に有し、積層構造は、立体的な凹凸形状を有する。このような積層構造に対し、処理液ＬＱによってシリコン窒化膜を選択的にエッチングする場合、処理液ＬＱとして、燐酸を含有する液体が用いられる。燐酸を含有する液体によってシリコン窒化膜をエッチングすると、反応物としてシリコンが生成される。シリコンは処理液ＬＱ（燐酸を含有する液体）に溶出するが、立体的な凹凸形状に起因して、溶出したシリコンの濃度に不均一性が生じる。この結果、シリコン窒化物とシリコン酸化物とのエッチング選択性に影響が生じる。なお、基板Ｗを処理できる限り、処理液ＬＱの種類は特に限定されない。また、処理液ＬＱの温度も特に限定されない。
以下、図１（ａ）及び図１（ｂ）を参照して本実施形態の基板処理装置１００の構成を説明する。図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、基板処理装置１００は、処理槽２と、制御装置１１０と、昇降部１２０と、基板保持部１３０とを備える。
処理槽２は、処理液ＬＱを貯留する。基板保持部１３０は、処理槽２内で複数の基板Ｗを保持して、処理槽２に貯留されている処理液ＬＱ中に複数の基板Ｗを浸漬させる。例えば、基板保持部１３０は、ロット単位で基板Ｗを保持する。１ロットは、例えば２５枚の基板Ｗからなる。
本実施形態において、処理槽２は、内槽２１と、外槽２２とを有する。外槽２２は、内槽２１を囲む。換言すると、処理槽２は二重槽構造を有する。内槽２１及び外槽２２は共に、上向きに開いた上部開口を有する。
内槽２１及び外槽２２は共に処理液ＬＱを貯留する。詳しくは、外槽２２は、内槽２１から溢れ出た処理液ＬＱを回収して貯留する。基板保持部１３０は、内槽２１内で複数の基板Ｗを保持する。したがって、複数の基板Ｗは、内槽２１内の処理液ＬＱに浸漬される。
本実施形態において、基板保持部１３０は、複数の保持棒１３１と、本体板１３２とを有する。本体板１３２は板状の部材であり、鉛直方向（Ｚ方向）に延びる。複数の保持棒１３１は、本体板１３２の一方の主面から水平方向（Ｙ方向）に延びる。なお、本実施形態において、基板保持部１３０は３つの保持棒１３１を有する（図２参照）。
複数の基板Ｗは、複数の保持棒１３１によって保持される。詳しくは、複数の保持棒１３１はそれぞれ上向きに開いた複数の溝を有する。複数の溝は、保持棒１３１の長手方向に沿って間隔をあけて形成されている。基板Ｗの下縁が複数の保持棒１３１のそれぞれの溝に嵌ることにより、基板Ｗが複数の保持棒１３１によって保持される。
基板保持部１３０によって保持された複数の基板Ｗは、Ｙ方向に沿って間隔をあけて整列する。つまり、複数の基板Ｗは、Ｙ方向に沿って一列に配列される。また、複数の基板Ｗの各々は、ＸＺ平面に略平行な姿勢で基板保持部１３０に保持される。つまり、基板Ｗは、複数の保持棒１３１によって起立姿勢（鉛直姿勢）で保持される。
制御装置１１０は、基板処理装置１００の各部の動作を制御する。制御装置１１０は、例えば、昇降部１２０の動作を制御する。昇降部１２０は、制御装置１１０によって制御されて、基板保持部１３０を昇降させる。昇降部１２０が基板保持部１３０を昇降させることにより、基板保持部１３０が、複数の基板Ｗを保持した状態で鉛直上方又は鉛直下方に移動する。昇降部１２０は、駆動源及び昇降機構を有しており、駆動源によって昇降機構を駆動して、基板保持部１３０を上昇及び下降させる。駆動源は、例えば、モータを含む。昇降機構は、例えば、ラック・ピニオン機構又はボールねじを含む。
より具体的には、昇降部１２０は、処理位置（図１（ｂ）に示す位置）と退避位置（図１（ａ）に示す位置）との間で基板保持部１３０を昇降させる。図１（ｂ）に示すように、基板保持部１３０が、複数の基板Ｗを保持したまま鉛直下方（Ｚ方向）に下降して処理位置まで移動すると、複数の基板Ｗが処理槽２に投入される。詳しくは、基板保持部１３０に保持されている複数の基板Ｗが内槽２１内に移動する。この結果、複数の基板Ｗが内槽２１内の処理液ＬＱに浸漬されて、複数の基板Ｗが処理液ＬＱによって処理される。一方、図１（ａ）に示すように、基板保持部１３０が退避位置に移動すると、基板保持部１３０に保持されている複数の基板Ｗが処理槽２の上方に移動して、複数の基板Ｗが処理液ＬＱから引き上げられる。
続いて図２を参照して本実施形態の基板処理装置１００の構成を説明する。図２は本実施形態の基板処理装置１００の構成を示す図である。図２は、処理槽２の断面を示している。
図２に示すように、基板処理装置１００は、複数の処理液供給部材３と、複数の気泡供給部材４と、処理液補充部材５と、循環部３０と、気体供給部４０と、処理液補充部５０とを更に備える。なお、本実施形態において、基板処理装置１００は２つの処理液供給部材３を備えるが、基板処理装置１００は、３つ以上の処理液供給部材３を備えてもよい。また、基板処理装置１００は４つの気泡供給部材４を備えるが、基板処理装置１００は、２つ、３つ、又は５つ以上の気泡供給部材４を備えてもよい。
複数の処理液供給部材３は、処理液ＬＱを内槽２１に供給する。本実施形態において、複数の処理液供給部材３は内槽２１内に配置される。具体的には、複数の処理液供給部材３は内槽２１の底部２１ａ側に配置される。なお、複数の処理液供給部材３は、内槽２１の底部２１ａに接触していてもよいし、接触していなくてもよい。
処理液供給部材３の各々は、管状部材である。処理液供給部材３の各々には複数の処理液吐出口Ｐ１が形成されており、各処理液吐出口Ｐ１から処理液ＬＱが吐出される。この結果、複数の処理液供給部材３から内槽２１内に処理液ＬＱが供給される。なお、処理液吐出口Ｐ１は、例えば、孔である。
複数の気泡供給部材４は、処理液ＬＱ中に浸漬されている複数の基板Ｗのそれぞれの表面に気泡を供給する。複数の気泡供給部材４は、内槽２１内に配置される。具体的には、複数の気泡供給部材４は、処理液ＬＱ中に浸漬されている複数の基板Ｗの下方に配置される。例えば、複数の気泡供給部材４は、内槽２１の底部２１ａ側に配置される。なお、複数の気泡供給部材４は、内槽２１の底部２１ａに接触していてもよいし、接触していなくてもよい。
より具体的には、各気泡供給部材４は、上方に向けて、つまり、処理液ＬＱの液面に向けて気泡を供給する。気泡供給部材４の各々は、管状部材である。気泡供給部材４の各々には複数の気体供給口Ｇが形成されており、各気体供給口Ｇから気体が吹き出すことで、内槽２１内の処理液ＬＱに浸漬されている複数の基板Ｗに向けて気泡が供給される。気体供給口Ｇは、例えば、孔である。気体は、例えば不活性ガスである。不活性ガスは、例えば、窒素又はアルゴンである。
なお、気泡供給部材４の構成及び素材は、気泡供給部材４が処理液ＬＱに気泡を供給できる限り特に限定されない。例えば、気泡供給部材４は、管状の多孔質部材であってもよい。あるいは、気泡供給部材４は、管状部材と多孔質部材とを有してもよい。気泡供給部材４が多孔質部材を有する場合、気泡は多孔質部材から発生する。
処理液補充部材５は、処理槽２に処理液ＬＱを補充する。本実施形態において、処理液補充部材５は、外槽２２に処理液ＬＱを補充する。また、本実施形態において、処理液補充部材５は、外槽２２内に配置される。より詳しくは、処理液補充部材５は、外槽２２の底部２２ａ側に配置される。なお、処理液補充部材５は、外槽２２の底部２２ａに接触していてもよいし、接触していなくてもよい。
処理液補充部材５は、中空の管状部材である。本実施形態において、処理液補充部材５はＹ方向（図２の紙面の奥行方向）に延びる。処理液補充部材５には複数の処理液吐出口Ｐ２が形成されており、各処理液吐出口Ｐ２から処理液ＬＱが吐出される。この結果、処理液補充部材５から外槽２２内に処理液ＬＱが補充される。処理液補充部材５の複数の処理液吐出口Ｐ２は、例えば、Ｙ方向に等間隔に形成されている。処理液吐出口Ｐ２は、例えば、孔である。
なお、本実施形態において、基板処理装置１００には１つの処理液補充部材５が設けられているが、基板処理装置１００は複数の処理液補充部材５を備えてもよい。
循環部３０は、処理槽２に貯留されている処理液ＬＱを内槽２１と外槽２２との間で循環させて、処理液供給部材３の各々に処理液ＬＱを供給する。循環部３０が処理液供給部材３の各々に処理液ＬＱを供給することにより、処理液供給部材３の各々から内槽２１内に処理液ＬＱが供給される。
気体供給部４０は、気泡供給部材４の各々に気体を供給する。気体供給部４０が気泡供給部材４の各々に気体を供給することにより、処理液ＬＱ中に浸漬されている複数の基板Ｗのそれぞれの表面に気泡供給部材４の各々から気泡が供給される。
具体的には、気体供給部４０は気体供給配管４１を有する。気体供給配管４１は、各気泡供給部材４に気体を供給する。詳しくは、気体供給配管４１は、各気泡供給部材４まで気体を流通させる。この結果、各気泡供給部材４に気体が流入して、各気泡供給部材４の複数の気体供給口Ｇから内槽２１に貯留されている処理液ＬＱ中に気泡が供給される。
処理液補充部５０は、処理液補充部材５に処理液ＬＱを供給する。処理液補充部５０が処理液補充部材５に処理液ＬＱを供給することにより、処理液補充部材５から処理槽２（本実施形態では、外槽２２）に処理液ＬＱが補充される。
具体的には、処理液補充部５０は、補充配管５１を有する。補充配管５１は、処理液補充部材５まで処理液ＬＱを流通させる。この結果、処理液補充部材５に処理液ＬＱが流入して、処理液補充部材５の複数の処理液吐出口Ｐ２から外槽２２に処理液ＬＱが補充される。
なお、内槽２１の側壁の上端（内槽２１の上縁）の高さは、外槽２２の側壁の上端（外槽２２の上縁）の高さよりも低い。したがって、内槽２１から溢れた処理液ＬＱは外槽２２から溢れ出ない。よって、処理液ＬＱは処理槽２から溢れ出ない。
続いて図２を参照して循環部３０を更に説明する。図２に示すように、循環部３０は、循環配管３１と、循環ポンプ３２と、循環加熱部３３と、循環フィルタ３４と、循環最大流量調整弁３５と、開閉弁３６とを備える。
循環配管３１は、外槽２２と内槽２１との間で処理液ＬＱを循環させる。具体的には、循環配管３１の一端は外槽２２に接続しており、外槽２２から循環配管３１に処理液ＬＱが流入する。複数の処理液供給部材３は、循環配管３１に連通しており、循環配管３１は複数の処理液供給部材３まで処理液ＬＱを流通させる。
循環ポンプ３２は、循環配管３１に介装されている。循環ポンプ３２は、循環配管３１を流通するように処理液ＬＱを流体の圧力により駆動する。この結果、循環配管３１を介して外槽２２から各処理液供給部材３まで処理液ＬＱが流れて、各処理液供給部材３の複数の処理液吐出口Ｐ１から処理液ＬＱが内槽２１内に吐出される。つまり、処理液供給部材３の各々から内槽２１内に処理液ＬＱが供給される。また、処理液供給部材３の各々から内槽２１内に処理液ＬＱが吐出されることにより、内槽２１の側壁の上端面を介して、内槽２１から外槽２２へ向かって処理液ＬＱが流れる（溢れ出る）。
循環加熱部３３、及び循環フィルタ３４は、循環配管３１に介装されている。循環加熱部３３は、循環配管３１を流れる処理液ＬＱを加熱することにより、循環配管３１を流れる処理液ＬＱの温度を調整する。循環フィルタ３４は、循環配管３１を流れる処理液ＬＱを濾過して、循環配管３１を流れる処理液ＬＱから異物を除去する。
循環最大流量調整弁３５は、循環配管３１に介装されている。循環最大流量調整弁３５は、循環配管３１を流通する処理液ＬＱの最大流量を調整する。具体的には、循環配管３１を流通する処理液ＬＱの最大流量は、循環最大流量調整弁３５の開口率によって規制される。循環最大流量調整弁３５は、例えば、ニードル弁である。
開閉弁３６は、循環配管３１に介装されている。開閉弁３６は、循環配管３１の流路を開閉する。詳しくは、開閉弁３６が開くと、処理液ＬＱが循環配管３１の流路を介して各処理液供給部材３まで流れる。この結果、各処理液供給部材３から処理液ＬＱが吐出される。一方、開閉弁３６が閉じると、処理液ＬＱの流通が遮断されて、各処理液供給部材３による処理液ＬＱの吐出が停止する。開閉弁３６は、例えば電磁弁である。開閉弁３６は、制御装置１１０によって制御される。
続いて図２を参照して制御装置１１０を説明する。図２に示すように、制御装置１１０は、制御部１１１と、記憶部１１２とを含む。
制御部１１１は、プロセッサーを有する。例えば、制御部１１１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、又は、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を有する。あるいは、制御部１１１は、汎用演算機を有してもよい。制御部１１１は、記憶部１１２に記憶されているコンピュータプログラム及びデータに基づいて、基板処理装置１００の各部の動作を制御する。例えば、制御部１１１は、循環部３０、気体供給部４０、処理液補充部５０、及び昇降部１２０を制御する。また、制御部１１１はタイマー機能を有しており、複数の基板Ｗが処理液ＬＱに浸漬されてから経過した時間を計測する。
記憶部１１２は、データ及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の処理内容及び処理手順を規定する。記憶部１１２は、主記憶装置を有する。主記憶装置は、例えば、半導体メモリである。記憶部１１２は、補助記憶装置を更に有してもよい。補助記憶装置は、例えば、半導体メモリ及びハードディスクドライブの少なくも一方を含む。記憶部１１２はリムーバブルメディアを含んでいてもよい。
本実施形態において、制御部１１１は、複数の気泡供給部材４から供給される気泡の量の減少に応じて、処理液補充部材５から外槽２２に処理液ＬＱを補充させる。以下、複数の気泡供給部材４から供給される気泡の量を、「気泡の供給量」と記載する場合がある。
具体的には、制御部１１１は、内槽２１に貯留されている処理液ＬＱに複数の基板Ｗが浸漬されると、複数の気泡供給部材４から気泡を供給させる。そして、内槽２１に貯留されている処理液ＬＱに複数の基板Ｗが浸漬されてから、予め定められた時間（以下、「処理時間」と記載する場合がある）が経過した後、気泡の供給を停止させるまでの間に、気泡の供給量を段階的に減少させる。また、制御部１１１は、気泡の供給量の段階的な減少のタイミングに合わせて、処理液補充部材５から外槽２２に処理液ＬＱを補充させる。
より詳しくは、制御部１１１は、内槽２１に貯留されている処理液ＬＱに各基板Ｗの全部分が浸漬されている状態が維持されるように、処理液補充部材５から外槽２２に処理液ＬＱを補充させる。換言すると、内槽２１に貯留されている処理液ＬＱの液面の位置が各基板Ｗよりも上方で維持されるように、処理液補充部材５から外槽２２に処理液ＬＱを補充させる。
本実施形態によれば、気泡の供給量の段階的な減少に応じて、処理液補充部材５から外槽２２に処理液ＬＱが補充されるため、気泡の供給を停止させても、各基板Ｗが処理液ＬＱの液面から露出しない。したがって、基板Ｗの面内において処理液ＬＱに接触する時間にバラツキが生じない。よって、基板Ｗの面内均一性が低下し難い。
なお、循環部３０は、処理液補充部材５から外槽２２に処理液ＬＱが補充され際にも処理液ＬＱを循環させる。本実施形態において、循環配管３１を流通する処理液ＬＱの流量は、補充配管５１を流通する処理液ＬＱの流量よりも大きい。したがって、処理液補充部材５から外槽２２に処理液ＬＱが補充されることに起因して処理液ＬＱが処理槽２から溢れ出る可能性は小さい。
続いて、図２、図３（ａ）、及び図３（ｂ）を参照して、気泡の供給量と処理液ＬＱの補充量Ｙとの関係を説明する。ここで、補充量Ｙは、処理液補充部材５から外槽２２に補充される処理液ＬＱの量を示す。図３（ａ）は、処理時間が経過してから気泡の供給を停止させるまでの間に気体供給配管４１を流通する気体の流量の一例を示すグラフである。図３（ｂ）は、補充配管５１を流通する処理液ＬＱの流量の一例を示すグラフである。
図３（ａ）において、横軸は時間を示し、縦軸は、気体供給配管４１を流通する気体の流量を示す。以下、気体供給配管４１を流通する気体の流量を、「気体流量Ｘ」と記載する場合がある。
図３（ａ）に示す例では、気体流量Ｘは、時刻ｔ０において流量Ｘ０から流量Ｘ１まで減少し、時刻ｔ１において流量Ｘ１から流量Ｘ２まで減少し、時刻ｔ２において流量Ｘ２から流量Ｘ３まで減少し、時刻ｔ３において流量Ｘ３から「０」まで減少する。この結果、時刻ｔ０、時刻ｔ１、時刻ｔ２、及び時刻ｔ３において気泡の供給量が減少する。また、気体流量Ｘを「０」とすることにより、気泡の供給が停止する。なお、流量Ｘ０は、基板Ｗの処理中の流量を示し、時刻ｔ０は、処理時間が経過した時刻を示す。
このように、図３（ａ）に示す例では、制御部１１１は、気泡の供給を停止させるまでの間に、気体流量Ｘを４段階で減少させて、気泡の供給量を段階的に減少させる。
図３（ｂ）において、横軸は時間を示し、縦軸は、補充配管５１を流通する処理液ＬＱの流量を示す。以下、補充配管５１を流通する処理液ＬＱの流量を、「補充流量」と記載する場合がある。
図３（ａ）及び図３（ｂ）に示す例では、処理液補充部材５から処理液ＬＱが４回補充される。具体的には、時刻ｔ０、時刻ｔ１、時刻ｔ２、及び時刻ｔ３において、処理液補充部材５から処理液ＬＱが補充される。詳しくは、時刻ｔ０において補充量Ｙ１の処理液ＬＱが外槽２２に供給され、時刻ｔ１において補充量Ｙ２の処理液ＬＱが外槽２２に供給され、時刻ｔ２において補充量Ｙ３の処理液ＬＱが外槽２２に供給され、時刻ｔ３において補充量Ｙ４の処理液ＬＱが外槽２２に供給される。
図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、制御部１１１は、気泡の供給量の段階的な減少のタイミングに合わせて、処理液補充部材５から外槽２２に処理液ＬＱを補充させる。
なお、気体流量Ｘを減少させるタイミングは、特に限定されない。例えば、制御部１１１は、一定時間が経過する度に気体流量Ｘを減少させてもよい。また、各タイミングにおける気体流量Ｘの減少量は、特に限定されない。例えば、制御部１１１は、一定量ごとに気体流量Ｘを減少させてもよい。つまり、各タイミングにおける気泡の減少量は一定であってもよい。
処理液ＬＱの補充量Ｙは、内槽２１に貯留されている処理液ＬＱの液面の位置が各基板Ｗよりも上方で維持される限り、特に限定されない。例えば、処理液ＬＱの補充量Ｙは、気泡の減少量と同一であってもよいし、気泡の減少量より多くてもよい。
続いて、図２、図３（ａ）、図３（ｂ）、図４（ａ）、及び図４（ｂ）を参照して、制御装置１１０の記憶部１１２が記憶しているデータについて説明する。図４（ａ）は第１テーブルＴＢ１の一例を示す図であり、図４（ｂ）は第２テーブルＴＢ２の一例を示す図である。
本実施形態において、記憶部１１２は、気泡供給部材４から供給される気泡の量（気泡の供給量）に対応する物理量と、処理液補充部材５から補充する処理液ＬＱの量（処理液ＬＱの補充量Ｙ）との関係を規定するデータを記憶する。制御部１１１は、気泡の供給量に対応する物理量と処理液ＬＱの補充量Ｙとの関係を規定するデータに基づいて、処理液ＬＱの補充量Ｙを制御する。
具体的には、記憶部１１２は、第１テーブルＴＢ１（図４（ａ））及び第２テーブルＴＢ２（図４（ｂ））を記憶する。第１テーブルＴＢ１及び第２テーブルＴＢ２は、気泡の供給量に対応する物理量と処理液ＬＱの補充量Ｙとの関係を規定するデータの一例である。制御部１１１は、第１テーブルＴＢ１及び第２テーブルＴＢ２を参照して、気泡の供給量の段階的な減少と、処理液ＬＱの補充とを制御する。
図４（ａ）に示すように、第１テーブルＴＢ１は、気体流量Ｘと減少期間Ｔとの関係を規定する。ここで、気体流量Ｘは、気泡の供給量に対応する物理量の一例である。
図４（ａ）に示す例では、第１テーブルＴＢ１は、気体流量Ｘとして、流量Ｘ０、流量Ｘ１、流量Ｘ２、流量Ｘ３、及び流量「０」を規定し、減少期間Ｔとして、期間Ｔ１、期間Ｔ２、及び期間Ｔ３を規定している。また、第１テーブルＴＢ１は、流量Ｘ１と期間Ｔ１とを関連付け、流量Ｘ２と期間Ｔ２とを関連付け、流量Ｘ３と期間Ｔ３とを関連付ける。
制御部１１１は、処理時間が経過すると、第１テーブルＴＢ１を参照して、気体流量Ｘを流量Ｘ０から流量Ｘ１まで減少させる。そして、期間Ｔ１が経過すると、気体流量Ｘを流量Ｘ１から流量Ｘ２まで減少させる。以降、同様に、気体流量Ｘが「０」となるまで、段階的に気体流量Ｘを減少させる。
図４（ｂ）に示すように、第２テーブルＴＢ２は、気体流量Ｘと処理液ＬＱの補充量Ｙとの関係を規定する。図４（ｂ）に示す例では、第２テーブルＴＢ２は、処理液ＬＱの補充量Ｙとして、補充量Ｙ１、補充量Ｙ２、補充量Ｙ３、及び補充量Ｙ４を規定している。また、第２テーブルＴＢ２は、気体の流量Ｘ１と処理液ＬＱの補充量Ｙ１とを関連付け、気体の流量Ｘ２と処理液ＬＱの補充量Ｙ２とを関連付け、気体の流量Ｘ３と処理液ＬＱの補充量Ｙ３とを関連付け、気体の流量「０」と処理液ＬＱの補充量Ｙ４とを関連付ける。
制御部１１１は、第２テーブルＴＢ２を参照して、気体流量Ｘの段階的な減少に応じて補充量Ｙを制御する。例えば、制御部１１１は、気体流量Ｘが流量Ｘ１となったことに応じて、処理液補充部材５から外槽２２に補充量Ｙ１の処理液ＬＱを補充させる。例えば、制御部１１１は、処理液ＬＱが補充配管５１を流通する時間の長さを制御することによって補充量Ｙを制御してもよい。あるいは、制御部１１１は、補充流量（補充配管５１を流通する処理液ＬＱの流量）と、処理液ＬＱが補充配管５１を流通する時間の長さとを制御することによって補充量Ｙを制御してもよい。
なお、本実施形態において、第１テーブルＴＢ１は、気体流量Ｘと減少期間Ｔとの関係を規定するが、第１テーブルＴＢ１は、気泡の供給量と減少期間Ｔとの関係を規定してもよい。
また、第２テーブルＴＢ２は、気体流量Ｘと補充量Ｙとの関係を規定するが、第２テーブルＴＢ２は、気泡の供給量と補充量Ｙとの関係、又は、気泡の供給量と補充流量との関係を規定してもよい。
続いて、図１～図５を参照して本実施形態の基板処理方法の一例を説明する。本実施形態の基板処理方法は、基板処理装置１００によって実施される。図５は、本実施形態の基板処理装置１００の動作の一例を示すフローチャートである。詳しくは、図５は、制御部１１１が実行する処理の一例を示す。図５に示す処理は、ステップＳ１～ステップＳ６を含む。なお、図５に示す処理の開始時に、処理槽２には処理液ＬＱが貯留されており、循環部３０は内槽２１と外槽２２との間で処理液ＬＱを循環させている。循環部３０は、図５に示す処理の実行中、処理液ＬＱを循環させる。
まず、制御部１１１は、昇降部１２０を制御して、複数の基板Ｗを保持する基板保持部１３０を退避位置（図１（ａ）に示す位置）から処理位置（図１（ｂ）に示す位置）へ移動させる。この結果、処理槽２に貯留された処理液ＬＱに複数の基板Ｗが浸漬される（ステップＳ１）。具体的には、複数の基板Ｗは内槽２１に収容されて、内槽２１に貯留されている処理液ＬＱに浸漬される。
処理液ＬＱに複数の基板Ｗが浸漬された後、制御部１１１は、複数の気泡供給部材４から内槽２１内の処理液ＬＱに気泡を供給させる。この結果、処理液ＬＱ中に浸漬されている複数の基板Ｗのそれぞれの表面に気泡供給部材４の各々から気泡が供給される（ステップＳ２）。具体的には、制御部１１１は、気体供給配管４１から各気泡供給部材４へ気体を流通させる。
気泡の供給を開始した後、制御部１１１は、複数の基板Ｗが処理液ＬＱに浸漬されてから経過した時間が処理時間に達したか否かを判定する（ステップＳ３）。制御部１１１は、複数の基板Ｗが処理液ＬＱに浸漬されてから経過した時間が処理時間に達するまで、ステップＳ３の判定を繰り返す（ステップＳ３のＮｏ）。
制御部１１１は、複数の基板Ｗが処理液ＬＱに浸漬されてから経過した時間が処理時間に達したと判定した場合（ステップＳ３のＹｅｓ）、気泡の供給量を減少させるとともに、処理液補充部材５から処理槽２に処理液ＬＱを補充させる（ステップＳ４）。
具体的には、制御部１１１は、気泡の供給量が「０」となるまで、つまり、気泡の供給が停止するまで、気体供給配管４１を流通する気体の流量（気体流量Ｘ）を段階的に減少させる。その一方で、制御部１１１は、気体流量Ｘの段階的な減少のタイミングに合わせて、補充配管５１から処理液補充部材５へ処理液ＬＱを流通させる。
制御部１１１は、気体流量Ｘを「０」にして、気泡の供給を停止させたタイミングで、処理液補充部材５から処理槽２に処理液ＬＱを補充させる（ステップＳ５）。
気泡の供給の停止に対応する処理液ＬＱの補充が終了した後、制御部１１１は、昇降部１２０を制御して、複数の基板Ｗを保持する基板保持部１３０を処理位置から退避位置へ移動させる。この結果、処理槽２に貯留された処理液ＬＱから複数の基板Ｗが引き上げられて（ステップＳ６）、図５に示す処理が終了する。
なお、図５に示す処理において、制御部１１１は、気泡の供給の停止に対応する処理液ＬＱの補充が終了した後に、処理槽２に貯留された処理液ＬＱから複数の基板Ｗが引き上げたが、制御部１１１は、処理時間の経過後、気泡の供給の停止に対応する処理液ＬＱの補充が終了する前に、複数の基板Ｗを処理液ＬＱから引き上げてもよい。例えば、制御部１１１は、気泡の供給量を減少させる処理の実行中に、複数の基板Ｗを処理液ＬＱから引き上げてもよい。気泡の供給の停止に対応する処理液ＬＱの補充が終了する前に、複数の基板Ｗを処理液ＬＱから引き上げることにより、基板処理のスループットを向上させることができる。
続いて図６を参照して処理液供給部材３及び気泡供給部材４の構成を説明する。図６は、複数の処理液供給部材３及び複数の気泡供給部材４を示す平面図である。図６に示すように、複数の処理液供給部材３及び複数の気泡供給部材４は、平面視において、互いに略平行に、かつ、Ｘ方向に間隔をあけて配置される。
具体的には、複数の処理液供給部材３は、平面視において、互いに略平行に、かつ、Ｘ方向に間隔をあけて配置される。複数の処理液供給部材３はそれぞれＹ方向に延びる。各処理液供給部材３において、複数の処理液吐出口Ｐ１は、処理液供給部材３の長手方向（Ｙ方向）に間隔をあけて略一直線上に配置される。
複数の気泡供給部材４は、平面視において、互いに略平行に、かつ、Ｘ方向に間隔をあけて配置される。複数の気泡供給部材４はそれぞれＹ方向に延びる。各気泡供給部材４において、複数の気体供給口Ｇは、気泡供給部材４の長手方向（Ｙ方向）に間隔をあけて略一直線上に配置される。
各気泡供給部材４において、複数の気体供給口Ｇは、気泡供給部材４の上面部に設けられる。なお、気体供給口Ｇから気泡を供給できる限り、気体供給口Ｇの位置は特に限定されない。また、各気泡供給部材４において、複数の気体供給口Ｇは、等間隔に配置されていてもよいし、等間隔に配置されていなくてもよい。
続いて図７～図９を参照して気体供給部４０の構成を説明する。まず、図７を参照して気体供給部４０の第１例を説明する。図７は、気体供給部４０の第１例を示す図である。図７に示す例において、気体供給部４０は、流量調整部４２、フィルタ４４、及び開閉弁４５を更に有する。
流量調整部４２は、気体供給配管４１を流通する気体の流量（気体流量Ｘ）を調整する。図７に示す例において、流量調整部４２は、マスフローコントローラ４２ａを含む。
マスフローコントローラ４２ａは、気体供給配管４１に介装されている。マスフローコントローラ４２ａは、制御装置１１０（制御部１１１）によって制御されて、気体流量Ｘを調整する。具体的には、制御装置１１０（制御部１１１）はマスフローコントローラ４２ａに対し、気体流量Ｘの目標値を指示する。マスフローコントローラ４２ａは、気体流量Ｘを計測して、計測結果が目標値となるように気体流量Ｘを調整する。
フィルタ４４は、気体供給配管４１に介装されている。フィルタ４４は、気体供給配管４１を流れる気体を濾過して、気体供給配管４１を流れる気体から異物を除去する。
開閉弁４５は、気体供給配管４１に介装されている。開閉弁４５は、例えば電磁弁である。開閉弁４５は、制御装置１１０（制御部１１１）によって制御される。
開閉弁４５は、気体供給配管４１の流路を開閉して、気体供給配管４１を流れる気体の流通を制御する。詳しくは、開閉弁４５が開くと、気体が気体供給配管４１を介して気泡供給部材４まで流れる。この結果、気泡供給部材４から気体が吹き出して、内槽２１に貯留されている処理液ＬＱに気泡が供給される。一方、開閉弁４５が閉じると、気体の流通が遮断されて、気泡の供給が停止する。
ここで、制御装置１１０（制御部１１１）が実行する処理の一例を説明する。
制御装置１１０（制御部１１１）は、気泡の供給開始時に、マスフローコントローラ４２ａに対し、気体流量Ｘの目標値として、図３（ａ）、図３（ｂ）、図４（ａ）及び図４（ｂ）を参照して説明した流量Ｘ０を指示した後、開閉弁４５を開く。
制御装置１１０（制御部１１１）は、処理時間の経過後、気泡の供給量を段階的に減少させる際に、マスフローコントローラ４２ａに対し、気体流量Ｘの目標値として、図３（ａ）、図３（ｂ）、図４（ａ）及び図４（ｂ）を参照して説明した流量Ｘ１、流量Ｘ２、流量Ｘ３を順次指示する。このとき、制御装置１１０（制御部１１１）は、気体流量Ｘの目標値を変更する指示に合わせて、処理液補充部材５から外槽２２に処理液ＬＱを補充させる。
制御装置１１０（制御部１１１）は、気泡の供給を停止させる際に、開閉弁４５を閉じる。このとき、制御装置１１０（制御部１１１）は、開閉弁４５を閉じたことに合わせて、処理液補充部材５から外槽２２に処理液ＬＱを補充させる。
なお、制御装置１１０（制御部１１１）は、マスフローコントローラ４２ａから気体流量Ｘの計測値を取得してもよい。この場合、制御装置１１０（制御部１１１）は、気体流量Ｘの計測値に応じて、処理液補充部材５から外槽２２に処理液ＬＱを補充させる。
続いて図８を参照して気体供給部４０の第２例を説明する。図８は、気体供給部４０の第２例を示す図である。図８に示す気体供給部４０は、流量調整部４２の構成が、図７に示す気体供給部４０と異なる。
図８に示す例において、気体供給部４０は、流量調整部４２と、フィルタ４４と、第１開閉弁４５ａ～第４開閉弁４５ｄと、流量計４７とを更に有する。図８に示す例において、気体供給配管４１は、第１供給配管４１ａ～第４供給配管４１ｄを含む。また、流量調整部４２は、第１最大流量調整弁４６ａ～第４最大流量調整弁４６ｄを含む。
第１供給配管４１ａは、気体を気泡供給部材４まで流通させる。流量計４７、フィルタ４４、第１最大流量調整弁４６ａ、及び第１開閉弁４５ａは、上流から下流に向かって、この順に第１供給配管４１ａに介装されている。
第２供給配管４１ｂは、第１供給配管４１ａに連通する。詳しくは、第２供給配管４１ｂの上流端は、第１最大流量調整弁４６ａよりも上流側で第１供給配管４１ａに接続し、第２供給配管４１ｂの下流端は、第１開閉弁４５ａよりも下流側で第１供給配管４１ａに接続している。したがって、第２供給配管４１ｂは、第１最大流量調整弁４６ａ及び第１開閉弁４５ａを迂回する流路を形成する。第２供給配管４１ｂには、上流から下流に向かって、第２最大流量調整弁４６ｂと、第２開閉弁４５ｂとがこの順に介装されている。
第３供給配管４１ｃは、第２供給配管４１ｂを介して第１供給配管４１ａに連通する。詳しくは、第３供給配管４１ｃの上流端は、第２最大流量調整弁４６ｂよりも上流側で第２供給配管４１ｂに接続し、第３供給配管４１ｃの下流端は、第２開閉弁４５ｂよりも下流側で第２供給配管４１ｂに接続している。したがって、第３供給配管４１ｃは、第１最大流量調整弁４６ａ及び第１開閉弁４５ａを迂回する流路を形成する。第３供給配管４１ｃには、上流から下流に向かって、第３最大流量調整弁４６ｃと第３開閉弁４５ｃとがこの順に介装されている。
第４供給配管４１ｄは、第２供給配管４１ｂ及び第３供給配管４１ｃを介して第１供給配管４１ａに連通する。詳しくは、第４供給配管４１ｄの上流端は、第３最大流量調整弁４６ｃよりも上流側で第３供給配管４１ｃに接続し、第４供給配管４１ｄの下流端は、第３開閉弁４５ｃよりも下流側で第３供給配管４１ｃに接続している。したがって、第４供給配管４１ｄは、第１最大流量調整弁４６ａ及び第１開閉弁４５ａを迂回する流路を形成する。第４供給配管４１ｄには、上流から下流に向かって、第４最大流量調整弁４６ｄと第４開閉弁４５ｄとがこの順に介装されている。
なお、第３供給配管４１ｃ及び第４供給配管４１ｄは、第２供給配管４１ｂと同様に第１供給配管４１ａに連通してもよい。
第１開閉弁４５ａは、第１供給配管４１ａと第２供給配管４１ｂの下流端との接続箇所よりも上流側で第１供給配管４１ａの流路を開閉して、第１供給配管４１ａを流れる気体の流通を制御する。第２開閉弁４５ｂは、第２供給配管４１ｂの流路を開閉して、第２供給配管４１ｂを流れる気体の流通を制御する。同様に、第３開閉弁４５ｃ及び第４開閉弁４５ｄは、第３供給配管４１ｃ及び第４供給配管４１ｄの流路をそれぞれ開閉して、第３供給配管４１ｃ及び第４供給配管４１ｄを流れる気体の流通をそれぞれ制御する。
具体的には、第１開閉弁４５ａ～第４開閉弁４５ｄのうち、第１開閉弁４５ａが開き、残りが閉じると、気体が第１最大流量調整弁４６ａ及び第１開閉弁４５ａを介して気泡供給部材４まで流れる。
第１開閉弁４５ａ～第４開閉弁４５ｄのうち、第２開閉弁４５ｂが開き、残りが閉じると、気体が第２最大流量調整弁４６ｂ及び第２開閉弁４５ｂを介して気泡供給部材４まで流れる。
第１開閉弁４５ａ～第４開閉弁４５ｄのうち、第３開閉弁４５ｃが開き、残りが閉じると、気体が第３最大流量調整弁４６ｃ及び第３開閉弁４５ｃを介して気泡供給部材４まで流れる。
第１開閉弁４５ａ～第４開閉弁４５ｄのうち、第４開閉弁４５ｄが開き、残りが閉じると、気体が第４最大流量調整弁４６ｄ及び第４開閉弁４５ｄを介して気泡供給部材４まで流れる。
気体が気泡供給部材４まで流れることにより気泡供給部材４から気体が吹き出して、内槽２１に貯留されている処理液ＬＱに気泡が供給される。一方、第１開閉弁４５ａ～第４開閉弁４５ｄの全てが閉じると、気体の流通が遮断されて、気泡の供給が停止する。
第１開閉弁４５ａ～第４開閉弁４５ｄは、例えば電磁弁である。第１開閉弁４５ａ～第４開閉弁４５ｄは、制御装置１１０（制御部１１１）によって制御される。
第１最大流量調整弁４６ａは、第１開閉弁４５ａが開き、第２開閉弁４５ｂ～第４開閉弁４５ｄが閉じているとき、第１最大流量調整弁４６ａ及び第１開閉弁４５ａを介して気泡供給部材４まで流れる気体の最大流量を調整する。具体的には、気体の最大流量は、第１最大流量調整弁４６ａの開口率によって規制される。本実施形態において、第１最大流量調整弁４６ａは、気体の最大流量を、図３（ａ）、図３（ｂ）、図４（ａ）及び図４（ｂ）を参照して説明した流量Ｘ０に規制する。第１最大流量調整弁４６ａは、例えば、ニードル弁である。
第２最大流量調整弁４６ｂは、第２開閉弁４５ｂが開き、第１開閉弁４５ａ、第３開閉弁４５ｃ及び第４開閉弁４５ｄが閉じているとき、第２最大流量調整弁４６ｂ及び第２開閉弁４５ｂを介して気泡供給部材４まで流れる気体の最大流量を調整する。具体的には、気体の最大流量は、第２最大流量調整弁４６ｂの開口率によって規制される。本実施形態において、第２最大流量調整弁４６ｂは、気体の最大流量を、図３（ａ）、図３（ｂ）、図４（ａ）及び図４（ｂ）を参照して説明した流量Ｘ１に規制する。第２最大流量調整弁４６ｂは、例えば、ニードル弁である。
第３最大流量調整弁４６ｃは、第３開閉弁４５ｃが開き、第１開閉弁４５ａ、第２開閉弁４５ｂ及び第４開閉弁４５ｄが閉じているとき、第３最大流量調整弁４６ｃ及び第３開閉弁４５ｃを介して気泡供給部材４まで流れる気体の最大流量を調整する。具体的には、気体の最大流量は、第３最大流量調整弁４６ｃの開口率によって規制される。本実施形態において、第３最大流量調整弁４６ｃは、気体の最大流量を、図３（ａ）、図３（ｂ）、図４（ａ）及び図４（ｂ）を参照して説明した流量Ｘ２に規制する。第３最大流量調整弁４６ｃは、例えば、ニードル弁である。
第４最大流量調整弁４６ｄは、第４開閉弁４５ｄが開き、第１開閉弁４５ａ～第３開閉弁４５ｃが閉じているとき、第４最大流量調整弁４６ｄ及び第４開閉弁４５ｄを介して気泡供給部材４まで流れる気体の最大流量を調整する。具体的には、気体の最大流量は、第４最大流量調整弁４６ｄの開口率によって規制される。本実施形態において、第４最大流量調整弁４６ｄは、気体の最大流量を、図３（ａ）、図３（ｂ）、図４（ａ）及び図４（ｂ）を参照して説明した流量Ｘ３に規制する。第４最大流量調整弁４６ｄは、例えば、ニードル弁である。
ここで、制御装置１１０（制御部１１１）が実行する処理の一例を説明する。
制御装置１１０（制御部１１１）は、複数の基板Ｗが処理液ＬＱに浸漬されたことに応じて、第１開閉弁４５ａ～第４開閉弁４５ｄのうち、第１開閉弁４５ａを開き、残りを閉じる。このとき、気体流量Ｘは、第１最大流量調整弁４６ａによって流量Ｘ０に調整される。
制御装置１１０（制御部１１１）は、処理時間が経過すると、第１開閉弁４５ａを閉じるとともに、第２開閉弁４５ｂを開く。このとき、気体流量Ｘは、第２最大流量調整弁４６ｂによって流量Ｘ１に調整される。
制御装置１１０（制御部１１１）は、第２開閉弁４５ｂを開いてから、図４（ａ）を参照して説明した期間Ｔ１が経過すると、第２開閉弁４５ｂを閉じるとともに、第３開閉弁４５ｃを開く。このとき、気体流量Ｘは、第３最大流量調整弁４６ｃによって流量Ｘ２に調整される。
制御装置１１０（制御部１１１）は、第３開閉弁４５ｃを開いてから、図４（ａ）を参照して説明した期間Ｔ２が経過すると、第３開閉弁４５ｃを閉じるとともに、第４開閉弁４５ｄを開く。このとき、気体流量Ｘは、第４最大流量調整弁４６ｄによって流量Ｘ３に調整される。
制御装置１１０（制御部１１１）は、第４開閉弁４５ｄを開いてから、図４（ａ）を参照して説明した期間Ｔ３が経過すると、第４開閉弁４５ｄを閉じる。この結果、第１開閉弁４５ａ～第４開閉弁４５ｄの全てが閉じて、気泡の供給が停止する。
流量計４７は、第１供給配管４１ａを流通する気体の流量（気体流量Ｘ）を計測する。制御装置１１０（制御部１１１）は、流量計４７の計測結果に基づいて、処理液補充部材５から外槽２２に処理液ＬＱを補充させる。例えば、第１開閉弁４５ａが開き、残りが閉じている状態から、第２開閉弁４５ｂが開き、残りが閉じている状態に変化することにより、流量計４７の計測結果は流量Ｘ０から流量Ｘ１に変化する。制御装置１１０（制御部１１１）は、流量計４７の計測結果が流量Ｘ０から流量Ｘ１に変化したことに応じて、処理液補充部材５から外槽２２に処理液ＬＱを補充させる。
なお、流量計４７は省略されてもよい。この場合、制御装置１１０（制御部１１１）は、第１開閉弁４５ａ～第４開閉弁４５ｄの開閉状態を変化させたことに応じて、処理液補充部材５から外槽２２に処理液ＬＱを補充させる。例えば、制御装置１１０（制御部１１１）は、第１開閉弁４５ａが開き、残りが閉じている状態から、第２開閉弁４５ｂが開き、残りが閉じている状態に変化させたことに応じて、処理液補充部材５から外槽２２に処理液ＬＱを補充させる。
続いて図９を参照して気体供給部４０の第３例を説明する。図９は、気体供給部４０の第３例を示す図である。図９に示す気体供給部４０は、流量調整部４２の構成が、図７に示す気体供給部４０及び図８に示す気体供給部４０と異なる。
図９に示す例において、気体供給部４０は、流量調整部４２と、フィルタ４４と、開閉弁４５とを更に有する。図９に示す例において、流量調整部４２は、流量計４７と、最大流量制御弁４８とを含む。
最大流量制御弁４８は気体供給配管４１に介装されている。最大流量制御弁４８は、気体供給配管４１を流通する気体の最大流量を制御する。最大流量制御弁４８は、例えば、電動式のニードル弁である。制御装置１１０（制御部１１１）は、最大流量制御弁４８の開口率を調整して、気体供給配管４１を流通する気体の最大流量を制御する。
ここで、制御装置１１０（制御部１１１）が実行する処理の一例を説明する。
制御装置１１０（制御部１１１）は、気泡の供給開始時に、開閉弁４５を開くとともに、流量計４７の計測結果（気体流量Ｘ）に基づいて、気体流量Ｘが図３（ａ）、図３（ｂ）、図４（ａ）及び図４（ｂ）を参照して説明した流量Ｘ０となるように最大流量制御弁４８を制御する。
制御装置１１０（制御部１１１）は、処理時間の経過後、流量計４７の計測結果に基づいて、気体流量Ｘが図３（ａ）、図３（ｂ）、図４（ａ）及び図４（ｂ）を参照して説明した流量Ｘ１となるように最大流量制御弁４８を制御する。以降、制御装置１１０（制御部１１１）は、気体流量Ｘが図３（ａ）、図３（ｂ）、図４（ａ）及び図４（ｂ）を参照して説明した流量Ｘ２、流量Ｘ３に順次変化するように最大流量制御弁４８を制御する。制御装置１１０（制御部１１１）は、気泡の供給を停止させる際に、開閉弁４５を閉じる。
また、制御装置１１０（制御部１１１）は、流量計４７の計測結果に基づいて、処理液補充部材５から外槽２２に処理液ＬＱを補充させる。例えば、制御装置１１０（制御部１１１）は、流量計４７の計測結果が流量Ｘ０から流量Ｘ１に変化したことに応じて、処理液補充部材５から外槽２２に処理液ＬＱを補充させる。
続いて図１０を参照して処理液補充部５０の構成を説明する。図１０は、処理液補充部５０の構成を示す図である。図１０に示すように、処理液補充部５０は、開閉弁５２と、最大流量調整弁５３と、補充槽６１と、配管６２と、開閉弁６３と、循環配管６４と、ポンプ６５と、加熱部６６と、フィルタ６７とを更に有する。
補充槽６１は、処理液ＬＱを貯留する。配管６２は、処理液ＬＱを補充槽６１まで流通させる。開閉弁６３は、配管６２に介装されている。開閉弁６３は、配管６２の流路を開閉する。詳しくは、開閉弁６３が開くと、処理液ＬＱが配管６２の流路を介して補充槽６１まで流れる。一方、開閉弁６３が閉じると、配管６２における処理液ＬＱの流通が遮断される。開閉弁６３は、例えば電磁弁である。開閉弁６３は、制御装置１１０（制御部１１１）によって制御される。
循環配管６４は、補充槽６１に貯留されている処理液ＬＱを循環させる。具体的には、補充槽６１に貯留されている処理液ＬＱは、循環配管６４の一端から循環配管６４に流入して、循環配管６４を流れる。循環配管６４を流れる処理液ＬＱは、循環配管６４の他端から補充槽６１に流出する。
ポンプ６５は、循環配管６４に介装されている。ポンプ６５は、循環配管６４を流通するように処理液ＬＱを流体の圧力により駆動する。この結果、処理液ＬＱが循環配管６４を流れる。
加熱部６６及びフィルタ６７は、循環配管６４に介装されている。加熱部６６は、循環配管６４を流れる処理液ＬＱを加熱して、循環配管６４を流れる処理液ＬＱの温度を調整する。フィルタ６７は、循環配管６４を流れる処理液ＬＱを濾過して、循環配管６４を流れる処理液ＬＱから異物を除去する。
補充配管５１は、循環配管６４に接続している。換言すると、補充配管５１は、循環配管６４から分岐している。
開閉弁５２は、補充配管５１に介装されている。開閉弁５２は、例えば電磁弁である。開閉弁５２は、制御装置１１０（制御部１１１）によって制御される。開閉弁５２は、補充配管５１の流路を開閉して、補充配管５１を流れる処理液ＬＱの流通を制御する。
最大流量調整弁５３は、補充配管５１に介装されている。最大流量調整弁５３は、補充配管５１を流通する処理液ＬＱの最大流量を調整する。具体的には、補充配管５１を流通する処理液ＬＱの最大流量は最大流量調整弁５３の開口率によって規制される。最大流量調整弁５３は、例えば、ニードル弁である。
ここで、制御装置１１０（制御部１１１）が実行する処理の一例を説明する。制御装置１１０（制御部１１１）は、処理槽２（外槽２２）に処理液ＬＱを補充する際に、開閉弁５２を開く。
開閉弁５２が開くと、循環配管６４から補充配管５１に処理液ＬＱが流入する。この結果、処理液ＬＱが補充配管５１を介して処理液補充部材５まで流れて、処理液補充部材５から処理液ＬＱが吐出される。
また、制御装置１１０（制御部１１１）は、処理液ＬＱの補充を停止させる際に、開閉弁５２を閉じる。開閉弁５２が閉じると、補充配管５１における処理液ＬＱの流通が遮断されて、処理液補充部材５による処理液ＬＱの吐出が停止する。
本実施形態において、制御装置１１０（制御部１１１）は、最大流量調整弁５３によって規制されている処理液ＬＱの最大流量（補充配管５１を流れる処理液ＬＱの流量）に基づいて、開閉弁５２を開状態にする時間の長さを調整することにより、処理液ＬＱの補充量Ｙを制御する。例えば、図３（ａ）、図３（ｂ）、図４（ａ）及び図４（ｂ）を参照して説明したように気体流量Ｘを流量Ｘ０から流量Ｘ１まで減少させる際に、制御装置１１０（制御部１１１）は、最大流量調整弁５３によって規制されている処理液ＬＱの最大流量に基づき、補充量Ｙ１の処理液ＬＱが外槽２２に供給されように開閉弁５２を開状態にする時間の長さを調整する。
続いて、図１１及び図１２を参照して処理液補充部５０の変形例を説明する。図１１は、処理液補充部５０の第１変形例を示す図である。図１１に示すように、処理液補充部５０は、図１０を参照して説明した最大流量調整弁５３に代えて、最大流量制御弁５４と、流量計５５とを有してもよい。
最大流量制御弁５４は、補充配管５１に介装されている。最大流量制御弁５４は、例えば、電動式のニードル弁である。制御装置１１０（制御部１１１）は、最大流量制御弁５４の開口率を調整して、補充配管５１を流通する処理液ＬＱの最大流量を制御する。
流量計５５は、補充配管５１を流通する処理液ＬＱの流量（補充流量）を計測する。制御装置１１０（制御部１１１）は、流量計５５の計測結果に基づいて最大流量制御弁５４の開口率を調整する。
なお、制御装置１１０（制御部１１１）は、開閉弁５２を開状態にする時間の長さの調整のみによって、処理液ＬＱの補充量Ｙを制御してもよいし、開閉弁５２を開状態にする時間の長さの調整と、最大流量制御弁５４の開口率の調整とによって、処理液ＬＱの補充量Ｙを制御してもよい。
図１２は、処理液補充部５０の第２変形例を示す図である。図１２に示すように、処理液補充部５０は、図１０を参照して説明した最大流量調整弁５３に代えて、マスフローコントローラ５６を有してもよい。
マスフローコントローラ５６は、補充配管５１に介装されている。マスフローコントローラ５６は、制御装置１１０（制御部１１１）によって制御されて、補充配管５１を流通する処理液ＬＱの流量（補充流量）を調整する。具体的には、制御装置１１０（制御部１１１）はマスフローコントローラ５６に対し、処理液ＬＱの補充流量の目標値を指示する。マスフローコントローラ５６は、処理液ＬＱの補充流量を計測して、計測結果が目標値となるように処理液ＬＱの補充流量を調整する。
ここで、制御装置１１０（制御部１１１）が実行する処理の一例を説明する。制御装置１１０（制御部１１１）は、処理槽２（外槽２２）に処理液ＬＱを補充する際に、マスフローコントローラ５６に対し、処理液ＬＱの補充流量の目標値を指示するとともに、開閉弁５２を開く。制御装置１１０（制御部１１１）は、処理液ＬＱの補充を停止させる際に、開閉弁５２を閉じる。
また、制御装置１１０（制御部１１１）は、マスフローコントローラ５６によって規制される処理液ＬＱの最大流量（処理液ＬＱの補充流量の目標値）に基づいて、開閉弁５２を開状態にする時間の長さを調整して、処理液ＬＱの補充量Ｙを制御する。例えば、図３（ａ）、図３（ｂ）、図４（ａ）及び図４（ｂ）を参照して説明したように気体流量Ｘを流量Ｘ０から流量Ｘ１まで減少させる際に、制御装置１１０（制御部１１１）は、処理液ＬＱの補充流量の目標値に基づき、補充量Ｙ１の処理液ＬＱが外槽２２に供給されように開閉弁５２を開状態にする時間の長さを調整する。
なお、制御装置１１０（制御部１１１）は、開閉弁５２を開状態にする時間の長さの調整と、補充流量の目標値の調整とによって、処理液ＬＱの補充量Ｙを制御してもよい。
また、処理液ＬＱの補充流量は一定値であってもよい。処理液ＬＱの補充流量が一定値である場合、マスフローコントローラ５６に対する目標値の指示の回数は、１回であってもよい。
以上、図面（図１～図１２）を参照して本発明の実施形態について説明した。ただし、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できる。また、上記の実施形態に開示される複数の構成要素は適宜改変可能である。例えば、ある実施形態に示される全構成要素のうちのある構成要素を別の実施形態の構成要素に追加してもよく、又は、ある実施形態に示される全構成要素のうちのいくつかの構成要素を実施形態から削除してもよい。
図面は、発明の理解を容易にするために、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さ、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構成は一例であって、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ことは言うまでもない。
例えば、図１～図１２を参照して説明した実施形態では、基板保持部１３０は複数の基板Ｗを保持したが、基板保持部１３０に保持される基板Ｗの数は１つでもよい。
また、図１～図１２を参照して説明した実施形態では、基板処理装置１００は複数の処理液供給部材３を備えたが、基板処理装置１００に設けられる処理液供給部材３の数は１つでもよい。
同様に、図１～図１２を参照して説明した実施形態では、基板処理装置１００は複数の気泡供給部材４を備えたが、基板処理装置１００に設けられる気泡供給部材４の数は１つでもよい。
また、図１～図１２を参照して説明した実施形態では、気泡の供給量を４回減少させたが、気泡の供給量を減少させる回数は、特に限定されない。
また、図１～図１２を参照して説明した実施形態では、気泡の供給量を段階的に減少させたが、基板処理装置１００は、気泡の供給量を漸次的に減少させてもよい。以下、図１３（ａ）、及び図１３（ｂ）を参照して、気泡の供給量と処理液ＬＱの補充量Ｙとの関係の他例を説明する。
図１３（ａ）は、処理時間が経過してから気泡の供給を停止させるまでの間に気体供給配管４１を流通する気体の流量（気体流量Ｘ）の他例を示すグラフである。図１３（ｂ）は、補充配管５１を流通する処理液ＬＱの流量（補充流量）の他例を示すグラフである。
図１３（ａ）において、横軸は時間を示し、縦軸は、気体供給配管４１を流通する気体の流量（気体流量Ｘ）を示す。図１３（ａ）に示すように、制御部１１１は、気泡の供給を停止させるまでの間に、気体流量Ｘを漸次的に減少させて、気泡の供給量を漸次的に減少させてもよい。
図１３（ｂ）において、横軸は時間を示し、縦軸は、補充配管５１を流通する処理液ＬＱの流量（補充流量）を示す。図１３（ａ）及び図１３（ｂ）に示すように、気体流量Ｘを漸次的に減少させる場合、制御部１１１は、気体流量Ｘの減少（気泡の供給量の減少）に合わせて、処理液ＬＱを連続的に外槽２２に補充させてもよい。
なお、気体流量Ｘを漸次的に減少させる場合、制御部１１１は、気体流量Ｘの減少（気泡の供給量の減少）に合わせて、処理液ＬＱを外槽２２に段階的に補充させてもよい。
本発明は、基板を処理する分野に有用である。
２ ：処理槽
３ ：処理液供給部材
４ ：気泡供給部材
５ ：処理液補充部材
２１ ：内槽
２２ ：外槽
３１ ：循環配管
４１ ：気体供給配管
４２ ：流量調整部
５０ ：処理液補充部
５１ ：補充配管
６１ ：補充槽
６６ ：加熱部
６７ ：フィルタ
１００ ：基板処理装置
１１１ ：制御部
１１２ ：記憶部
１３０ ：基板保持部
ＬＱ ：処理液
Ｗ ：基板

Claims (8)

  1. 処理液を貯留する処理槽と、
    前記処理槽内で基板を保持して、前記処理槽に貯留されている前記処理液中に前記基板を浸漬させる基板保持部と、
    前記処理液中に浸漬されている前記基板の表面に気泡を供給する気泡供給部材と、
    前記処理槽に前記処理液を補充する処理液補充部材と、
    前記気泡供給部材から供給される前記気泡の量の段階的又は漸次的な減少に応じて、前記処理液補充部材から前記処理液を補充させる制御部と
    を備える、基板処理装置。
  2. 前記気泡供給部材から供給される前記気泡の量に対応する物理量と、前記処理液補充部材から補充する前記処理液の量との関係を規定するデータを記憶する記憶部を更に備え、
    前記制御部は、前記データに基づいて、前記処理液補充部材から補充される前記処理液の量を制御する、請求項１に記載の基板処理装置。
  3. 前記気泡供給部材に気体を供給する気体供給配管と、
    前記気体供給配管を流通する前記気体の流量を調整する流量調整部と
    を更に備える、請求項１又は請求項２に記載の基板処理装置。
  4. 前記処理液補充部材に前記処理液を供給する処理液補充部を更に備え、
    前記処理液補充部は、
    前記処理液を貯留する補充槽と、
    前記処理液補充部材まで前記処理液を流通させる補充配管と、
    前記処理液の温度を調整する加熱部と、
    前記処理液を濾過するフィルタと
    を有する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の基板処理装置。
  5. 前記処理槽は、
    前記処理液を貯留する内槽と、
    前記内槽から溢れ出た前記処理液を回収する外槽と
    を有し、
    前記基板保持部は、前記内槽内で前記基板を保持する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の基板処理装置。
  6. 前記外槽と前記内槽との間で前記処理液を循環させる循環配管と、
    前記循環配管に連通し、前記内槽に前記処理液を供給する処理液供給部材と
    を更に備える、請求項５に記載の基板処理装置。
  7. 前記処理液補充部材は、前記外槽に前記処理液を補充する、請求項５又は請求項６に記載の基板処理装置。
  8. 処理槽に貯留された処理液中に基板を浸漬させる工程と、
    前記処理液中に浸漬された前記基板の表面に気泡を供給する工程と、
    前記気泡の供給量を段階的又は漸次的に減少させるとともに、前記処理槽に前記処理液を補充する工程と
    を含む、基板処理方法。
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