(57)【要約】【課題】基板処理の生産性を損なうことなく、かつ安価な構成で、基板に供給されるリン酸水溶液中のシリコン濃度を安定化できる基板処理方法および基板処理装置を提供する。【解決手段】シリコン酸化膜とシリコン窒化膜とが表面で露出した基板Ｗにシリコンを含むリン酸水溶液を供給して、シリコン窒化膜を選択的にエッチングする。規定シリコン濃度範囲のシリコンを含むリン酸水溶液がタンク３１に貯留され、タンク内のリン酸水溶液がノズル１４から基板に供給される。基板処理のために使われた使用済みリン酸水溶液は、回収配管７１を介してタンクに回収される。所定の補充開始条件が充足されると、新液供給システム５０から、基準シリコン濃度のリン酸水溶液（新液）と、シリコンを含まないリン酸水溶液（リン酸原液）とがタンクに補充される。新液およびリン酸原液の補充量は、タンク内のリン酸水溶液を規定シリコン濃度範囲となるように決定される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコン酸化膜とシリコン窒化膜とが表面で露出した基板にシリコンを含むリン酸水溶液を供給して、前記シリコン窒化膜を選択的にエッチングする基板処理方法であって、
規定シリコン濃度範囲のシリコンを含むリン酸水溶液をタンクに貯留する工程と、
前記タンク内のリン酸水溶液をノズルに供給し、前記ノズルから基板にリン酸水溶液を供給して基板を処理する工程と、
前記ノズルから基板に供給されて基板の処理のために使われたリン酸水溶液を前記タンクに回収する回収工程と、
前記タンクに第１濃度でシリコンを含む第１リン酸水溶液を供給する第１リン酸水溶液供給工程と、
前記タンクに前記第１濃度よりも低い第２濃度でシリコンを含む第２リン酸水溶液を供給する第２リン酸水溶液供給工程と、
所定の補充開始条件が充足されると、前記第１リン酸水溶液供給工程および前記第２リン酸水溶液供給工程を開始する開始判定工程と、
前記第１リン酸水溶液供給工程における前記第１リン酸水溶液および前記第２リン酸水溶液供給工程における前記第２リン酸水溶液の供給量を決定する供給量決定工程と、
を含む、基板処理方法。
【請求項２】
前記第１濃度が前記規定シリコン濃度範囲内の値である、請求項１に記載の基板処理方法。
【請求項３】
前記第２濃度が前記規定シリコン濃度範囲よりも低い値である、請求項１または２に記載の基板処理方法。
【請求項４】
前記第２濃度が零である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項５】
前記供給量決定工程において、前記タンク内のリン酸水溶液中のシリコン濃度を予め定める基準シリコン濃度に調整するように、前記第１および第２リン酸水溶液の供給量が決定される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項６】
前記供給量決定工程において、前記タンク内のリン酸水溶液中のシリコン濃度の調整目標値を前記第１濃度として、前記第１および第２リン酸水溶液の供給量が決定される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項７】
前記供給量決定工程において、前記基板の種類に基づいて、前記第１および第２リン酸水溶液の供給量が決定される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項８】
前記供給量決定工程において、前記ノズルから供給されたリン酸水溶液によって前記基板から当該リン酸水溶液中に溶出するシリコンの量に基づいて、前記第１および第２リン酸水溶液の供給量が決定される、請求項１〜７のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項９】
前記供給量決定工程において、前記ノズルから基板に供給されたリン酸水溶液のうち前記タンクに回収されるリン酸水溶液の回収率に基づいて、前記第１および第２リン酸水溶液の供給量が決定される、請求項１ないし８のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項１０】
前記供給量決定工程において、前記ノズルから供給されたリン酸水溶液によって処理された基板の枚数に基づいて、前記第１および第２リン酸水溶液の供給量が決定される、請求項１〜９のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項１１】
前記補充開始条件が、前記タンクに貯留されている液量に関する液量条件を含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項１２】
前記補充開始条件が、前記ノズルから供給されたリン酸水溶液によって処理された基板の枚数に関する処理数条件を含む、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項１３】
前記補充開始条件が、前記タンクから前記ノズルに向けて供給されるリン酸水溶液中のシリコン濃度に関するシリコン濃度条件を含む、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項１４】
前記基板を水平に保持する基板保持工程をさらに含み、
前記基板保持工程で保持されている基板の表面に前記ノズルから前記リン酸水溶液が供給される、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項１５】
前記タンクに前記第１濃度および前記第２濃度のいずれとも異なる第３濃度でシリコンを含む第３リン酸水溶液を供給する第３リン酸水溶液供給工程をさらに含む、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項１６】
前記リン酸水溶液を前記タンクに貯留する工程において、前記第３リン酸水溶液供給工程が実行され、前記第３濃度が前記第１濃度よりも高い、請求項１５に記載の基板処理方法。
【請求項１７】
前記タンクが、基板処理のために使われたリン酸水溶液が回収配管を介して導かれる回収槽と、前記回収槽に貯留されたリン酸水溶液が調合液供給配管を介して供給される供給槽とを含み、
前記供給槽に貯留されたリン酸水溶液が供給配管を介して前記ノズルに供給され、
前記第１リン酸水溶液および前記第２リン酸水溶液が、前記回収槽に供給される、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項１８】
前記回収槽が複数設けられており、
前記回収配管を介して回収されるリン酸水溶液の回収先を前記複数の回収槽のなかから選択する回収先選択工程と、
前記第１リン酸水溶液および前記第２リン酸水溶液の供給先を、前記回収先選択工程で選択された回収槽に選択する供給先選択工程と、
前記複数の回収槽のうちで前記回収槽選択工程において選択されなかった回収槽を、前記調合液供給配管を介して前記供給槽にリン酸水溶液を補充するための補充元として選択する補充元選択工程と、をさらに含む、請求項１７に記載の基板処理方法。
【請求項１９】
前記第１リン酸水溶液供給工程における前記第１リン酸水溶液の供給量を、第１積算流量計を用いて管理する工程と、
前記第２リン酸水溶液供給工程における前記第２リン酸水溶液の供給量を、第２積算流量計を用いて管理する工程と、をさらに含む、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項２０】
シリコン酸化膜およびシリコン窒化膜が表面で露出した基板を保持する基板保持手段と、
前記基板保持手段に保持された基板に、シリコンを含むリン酸水溶液を供給するノズルと、
規定シリコン濃度範囲のシリコンを含むリン酸水溶液を前記ノズルに供給するタンクと、
前記ノズルから基板に供給されて基板の処理のために使われたリン酸水溶液を前記タンクに回収する回収配管と、
前記タンクに第１濃度でシリコンを含む第１リン酸水溶液を供給する第１リン酸水溶液供給手段と、
前記タンクに前記第１濃度よりも低い第２濃度でシリコンを含む第２リン酸水溶液を供給する第２リン酸水溶液供給手段と、
所定の補充開始条件が充足されると、前記第１リン酸水溶液供給手段および前記第２リン酸水溶液供給手段を制御することにより、前記第１リン酸水溶液および前記第２リン酸水溶液を前記タンクに供給するリン酸水溶液供給工程と、前記第１リン酸水溶液および第２リン酸水溶液の供給量を決定する供給量決定工程とを実行する制御手段と、
を含む、基板処理装置。
【請求項２１】
前記制御手段が、前記供給量決定工程において、基板の種類、前記ノズルから供給されたリン酸水溶液によって前記基板から当該リン酸水溶液に溶出するシリコンの量、前記ノズルから基板に供給されたリン酸水溶液のうち前記タンクに回収されるリン酸水溶液の回収率、および前記ノズルから供給されたリン酸水溶液によって処理された基板の枚数のうちの少なくとも一つに基づいて、前記第１リン酸水溶液および前記第２リン酸水溶液の供給量を決定する、請求項２０に記載の基板処理装置。
【請求項２２】
前記補充条件が、前記タンクに貯留されている液量に関する液量条件、前記ノズルから供給されたリン酸水溶液によって処理された基板の枚数に関する処理数条件、および前記タンクから前記ノズルに向けて供給されるリン酸水溶液中のシリコン濃度に関するシリコン濃度条件のうちの少なくとも一つを含む、請求項２０または２１に記載の基板処理装置。
【請求項２３】
前記タンクに前記第１濃度および前記第２濃度のいずれとも異なる第３濃度でシリコンを含む第３リン酸水溶液を供給する第３リン酸水溶液供給手段をさらに含み、前記制御手段が前記第３リン酸水溶液供給手段をさらに制御する、請求項２０〜２２のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項２４】
前記タンクが、基板処理のために使われたリン酸水溶液が回収配管を介して導かれる回収槽と、前記回収槽に貯留されたリン酸水溶液が調合液供給配管を介して供給される供給槽とを含み、
前記供給槽に貯留されたリン酸水溶液が供給配管を介して前記ノズルに供給され、
前記第１リン酸水溶液および前記第２リン酸水溶液が、前記回収槽に供給される、請求項２０〜２３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項２５】
前記回収槽が複数設けられており、
前記制御手段が、さらに、
前記回収配管を介して回収されるリン酸水溶液の回収先を前記複数の回収槽のなかから選択する回収先選択工程と、
前記第１リン酸水溶液および前記第２リン酸水溶液の供給先を、前記回収先選択工程で選択された回収槽に選択する供給先選択工程と、
前記複数の回収槽のなかで前記回収槽選択工程において選択されなかった回収槽を、前記調合液供給配管を介して前記供給槽にリン酸水溶液を補充するための補充元として選択する補充元選択工程と、をさらに実行する、請求項２４に記載の基板処理装置。
【請求項２６】
前記第１リン酸水溶液供給手段が前記タンクに供給する前記第１リン酸水溶液の供給量を計測する第１積算流量計と、
前記第２リン酸水溶液供給手段が前記タンクに供給する前記第２リン酸水溶液の供給量を計測する第２積算流量計と、をさらに含み、
前記制御手段が、前記第１積算流量計および前記第２積算流量計の計測結果に基づいて、前記第１リン酸水溶液および前記第２リン酸水溶液の前記タンクへの供給を管理する供給量管理工程をさらに実行する、請求項２０〜２５のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、基板を処理するための方法および装置に関する。処理の対象となる基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、有機ＥＬ(Electroluminescence)表示装置等のＦＰＤ(Flat Panel Display)用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、セラミック基板、太陽電池用基板等の基板が含まれる。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置や液晶表示装置の製造工程では、基板を処理する基板処理装置が用いられる。特許文献１は、シリコン酸化膜およびシリコン窒化膜が形成された基板に、シリコンを含むリン酸水溶液を供給して、シリコン窒化膜を選択エッチングする基板処理装置および基板処理方法を開示している。リン酸水溶液中にシリコンが含まれていることによって、シリコン酸化膜のエッチングが抑制され、それにより、選択性の高いシリコン窒化膜エッチングが達成される。
【０００３】
特許文献１に記載された基板処理装置は、基板を保持して回転するスピンチャックと、リン酸水溶液をそれぞれ貯留する第１〜第３タンクと、新液供給装置とを含む。第１タンクから処理液ノズルへとリン酸水溶液が供給され、処理液ノズルから吐出されるリン酸水溶液がスピンチャックに保持されている基板に供給される。リン酸水溶液の供給によって第１タンクの液位が下がると、第２タンクから第１タンクへとリン酸水溶液が供給される。一方、基板に供給された後の使用済みリン酸水溶液は、第３タンクに回収される。この回収されたリン酸水溶液中のリン酸濃度がリン酸濃度計によって検出される。その検出結果に応じて、第３タンクに対して、リン酸、ＤＩＷ（脱イオン水）または窒素ガスの供給によるリン酸濃度調整動作が実行される。回収動作を停止すると、回収されたリン酸水溶液中のシリコン濃度がシリコン濃度計によって検出される。新液供給装置は、第３タンクにリン酸水溶液を補充し、それによって、第３回収タンク中のリン酸水溶液のシリコン濃度を基準シリコン濃度に調整する。より具体的には、新液供給装置は、シリコン濃度計の検出結果に応じてシリコン濃度を可変設定した新液（未使用のリン酸水溶液）を調整し、その新液を第３タンクに供給する。第２タンクの液位が下限レベルまで低下すると、第２タンクと第３タンクとの役割を入れ替えるように液経路が切り替えられ、同様の動作が繰り返される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１７７１３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
新液供給装置は、回収されたリン酸水溶液中のシリコン濃度に応じて、補充すべき新液のシリコン濃度を可変設定している。そのため、補充のたびに濃度の異なる新液を調製する必要がある。新液供給装置は、シリコン濃度計を有しており、このシリコン濃度計でシリコン濃度を検出しながら、リン酸水溶液（原液）およびシリコン濃縮液を導入して混合する。新たな液の導入によって、混合液が撹乱されるから、それに応じて、シリコン濃度計の測定結果も撹乱される。混合液中のシリコン濃度が均一になって安定するまでには、相応の時間を要するので、新液の調製に時間がかかる。
【０００６】
しかも、第３タンクへの液回収を停止してシリコン濃度を計測し、それに応じて新液のシリコン濃度を設定したうえで、新液を調製するので、予め新液を調製しておくことができない。そのため、たとえ基準濃度の新液を供給すれば足りるときでも、新液調製のための待機時間が生じる。この待機時間のために、第１タンクへの液補充が滞れば、基板処理の生産性に影響する。
【０００７】
また、第２および第３タンクならびに新液供給装置にシリコン濃度計を備える必要があるので、装置構成が複雑であり、それに応じて、コストが嵩む。
そこで、この発明の一つの目的は、基板処理の生産性を損なうことなく、かつ安価な構成で、基板に供給されるリン酸水溶液中のシリコン濃度を安定化できる基板処理方法および基板処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、シリコン酸化膜とシリコン窒化膜とが表面で露出した基板にシリコンを含むリン酸水溶液を供給して、前記シリコン窒化膜を選択的にエッチングする基板処理方法を提供する。この発明の方法は、規定シリコン濃度範囲のシリコンを含むリン酸水溶液をタンクに貯留する工程と、前記タンク内のリン酸水溶液をノズルに供給し、前記ノズルから基板にリン酸水溶液を供給して基板を処理する工程と、前記ノズルから基板に供給されて基板の処理のために使われたリン酸水溶液を前記タンクに回収する回収工程と、前記タンクに第１濃度でシリコンを含む第１リン酸水溶液を供給する第１リン酸水溶液供給工程と、前記タンクに前記第１濃度よりも低い第２濃度でシリコンを含む第２リン酸水溶液を供給する第２リン酸水溶液供給工程と、所定の補充開始条件が充足されると、前記第１リン酸水溶液供給工程および前記第２リン酸水溶液供給工程を開始する開始判定工程と、前記第１リン酸水溶液供給工程における前記第１リン酸水溶液および前記第２リン酸水溶液供給工程における前記第２リン酸水溶液の供給量を決定する供給量決定工程と、を含む。
【０００９】
この方法は、リン酸水溶液を用いて基板を処理することにより、基板の表面で露出しているシリコン窒化膜を選択的にエッチングする。リン酸水溶液中に含まれるシリコンの濃度を規定シリコン濃度範囲に制御することによって、基板の表面で露出しているシリコン酸化膜のエッチングを抑制でき、それによって、シリコン窒化膜の選択比を高めることができる。
【００１０】
リン酸水溶液は、タンクからノズルへと供給され、ノズルから基板に供給される。基板の処理に使われた使用済みリン酸水溶液は、タンクへと回収される。所定の補充開始条件が充足されると、第１濃度でシリコンを含む第１リン酸水溶液および第２濃度でシリコンを含むリン酸水溶液がタンクに供給される。これらの第１および第２リン酸水溶液のそれぞれの供給量を適切に決定することにより、タンク内のリン酸水溶液のシリコン濃度を規定シリコン濃度範囲に制御できる。
【００１１】
第１リン酸水溶液および第２リン酸水溶液は、それぞれ、第１濃度および第２濃度でシリコンを含み、これらの濃度値はそれぞれ一定値であればよく、変更を要しない。なぜなら、第１および第２リン酸水溶液の各供給量を適切に定めることにより、第１リン酸水溶液、第２リン酸水溶液およびタンク内のリン酸水溶液を混合して、規定シリコン濃度範囲のリン酸水溶液をタンク内に貯留できるからである。したがって、第１リン酸水溶液および第２リン酸水溶液は、予め準備しておき、必要時に必要量だけタンクに供給することにより、タンク内のリン酸水溶液のシリコン濃度を調整できる。よって、タンクへのリン酸水溶液の補充のための待ち時間を削減できるから、基板処理の生産性を損なうことなく、安定なシリコン濃度のリン酸水溶液を基板に供給できる。
【００１２】
しかも、第１濃度および第２濃度でそれぞれシリコンを含む第１および第２リン酸水溶液を予め準備しておけばよいので、第１リン酸水溶液および第２リン酸水溶液のシリコン濃度をリアルタイムで制御するような構成を必要としない。たとえば、シリコンを含んでいないリン酸水溶液の原液と、シリコンを所定濃度で含むシリコン濃縮液とをそれぞれ定量して混合することにより、第１または第２濃度のリン酸水溶液を調製できる。むろん、必要に応じて、シリコン濃度計によって濃度の確認を行ってもよいが、シリコン濃度計は必須の構成ではない。したがって、安価な構成で、安定したシリコン濃度のリン酸水溶液を基板に供給できる。
【００１３】
この発明の一実施形態では、前記第１濃度が前記規定シリコン濃度範囲内の値である。この方法によれば、第１濃度が規定シリコン濃度範囲内の値であるので、第１リン酸水溶液を供給することによって、タンク内のリン酸水溶液のシリコン濃度を規定シリコン濃度範囲内の値に導きやすい。
前記第１濃度は、前記規定シリコン濃度範囲内の基準シリコン濃度（基板処理のために最も好ましいシリコン濃度値）であってもよい。
【００１４】
この発明の一実施形態では、前記第２濃度が前記規定シリコン濃度範囲よりも低い値である。この方法によれば、第２濃度が規定シリコン濃度範囲よりも低い値であるので、第２リン酸水溶液を供給することによって、タンク内のリン酸水溶液のシリコン濃度を規定シリコン濃度範囲内の値に導きやすい。とくに、基板がシリコンを含む場合には、リン酸水溶液を基板に供給することによって、基板材料のシリコンがリン酸水溶液中に溶出するから、タンクに回収されるリン酸水溶液の濃度は、基板に供給する前よりも高くなっている。そこで、規定シリコン濃度範囲よりも低い第２濃度でシリコンを含む第２リン酸水溶液を供給することで、タンク内のリン酸水溶液のシリコン濃度を規定シリコン濃度範囲に容易に導くことができる。
【００１５】
この発明の一実施形態では、前記第２濃度が零である。すなわち、この実施形態では、第２リン酸水溶液は、シリコンを含まないリン酸水溶液である。このような第２リン酸水溶液をタンクに供給することによって、タンク内のリン酸水溶液のシリコン濃度を規定シリコン濃度範囲に容易に導くことができる。
この発明の一実施形態では、前記供給量決定工程において、前記タンク内のリン酸水溶液中のシリコン濃度を予め定める基準シリコン濃度に調整するように、前記第１および第２リン酸水溶液の供給量が決定される。この方法により、第１および第２リン酸水溶液をそれぞれ適切に決定した供給量ずつタンクに供給することにより、第１および第２リン酸水溶液とタンク内に回収されたリン酸水溶液とを混合させて、タンク内のリン酸水溶液のシリコン濃度を基準シリコン濃度に導くことができる。
【００１６】
この発明の一実施形態では、前記供給量決定工程において、前記タンク内のリン酸水溶液中のシリコン濃度の調整目標値を前記第１濃度として、前記第１および第２リン酸水溶液の供給量が決定される。
この方法では、第１濃度を調整目標値として、第１および第２リン酸水溶液の供給量が定められることにより、第１および第２リン酸水溶液とタンク内に回収されたリン酸水溶液とを混合させて、タンク内のリン酸水溶液のシリコン濃度が第１濃度に導かれる。
【００１７】
たとえば、第１濃度を基準シリコン濃度に等しくしておけば、タンク内のリン酸水溶液のシリコン濃度を基準シリコン濃度に調整できる。この場合、タンクに最初にリン酸水溶液を貯留するときには、第１リン酸水溶液のみをタンクに供給すればよい。それにより、濃度の均一化を図るための待機時間を経ることなく、タンク内に貯留されたリン酸水溶液をそのまま速やかに基板の処理のために用いることができる。
【００１８】
この発明の一実施形態では、前記供給量決定工程において、前記基板の種類に基づいて、前記第１および第２リン酸水溶液の供給量が決定される。基板の種類に基づいて、基板処理の前後におけるリン酸水溶液中のシリコン濃度の変動を予測することができる。そこで、基板の種類に基づいて、第１および第２リン酸水溶液の供給量を決定することにより、タンク内のリン酸水溶液のシリコン濃度を適切に調整できる。
【００１９】
基板の種類とは、基板の材料、基板の表面に形成された膜の種類、基板の表面に形成されたパターンの種類、その他、リン酸水溶液の使用前後におけるシリコン濃度の変動に影響のある基板の属性を表す。
この発明の一実施形態では、前記供給量決定工程において、前記ノズルから供給されたリン酸水溶液によって前記基板から当該リン酸水溶液中に溶出するシリコンの量に基づいて、前記第１および第２リン酸水溶液の供給量が決定される。リン酸水溶液による処理によって基板からシリコンが溶出する場合に、その溶出量は、回収されるリン酸水溶液中のシリコン濃度に影響する。そこで、基板から溶出するシリコンの量に基づいて第１および第２リン酸水溶液の供給量を決定することによって、タンク内のリン酸水溶液のシリコン濃度を適切に調整できる。
【００２０】
この発明の一実施形態では、前記供給量決定工程において、前記ノズルから基板に供給されたリン酸水溶液のうち前記タンクに回収されるリン酸水溶液の回収率に基づいて、前記第１および第２リン酸水溶液の供給量が決定される。基板を処理するためにノズルから吐出されたリン酸水溶液の全てがタンクに回収されるわけではなく、たとえば、リンス処理などに伴って、一部は廃棄される。そこで、リン酸水溶液の回収率に基づいて第１および第２リン酸水溶液の供給量を定めることにより、必要量のリン酸水溶液をタンクに補充しながら、タンク内のリン酸水溶液のシリコン濃度を規定シリコン濃度範囲に調整できる。
【００２１】
この発明の一実施形態では、前記供給量決定工程において、前記ノズルから供給されたリン酸水溶液によって処理された基板の枚数に基づいて、前記第１および第２リン酸水溶液の供給量が決定される。基板の処理枚数が多いほど、すなわち、リン酸水溶液が基板処理に使われた回数が多いほど、タンク内のリン酸水溶液中のシリコン濃度は基準シリコン濃度から離れていく。そこで、処理された基板の枚数に基づいて第１および第２リン酸水溶液の供給量を決定することにより、タンク内のリン酸水溶液のシリコン濃度を適切に調整できる。
【００２２】
処理された基板の枚数とは、この場合、第１および第２リン酸水溶液の供給によるシリコン濃度の調整が行われることなく処理された基板の枚数である。
この発明の一実施形態では、前記補充開始条件が、前記タンクに貯留されている液量に関する液量条件を含む。この実施形態では、タンクに貯留されている液量に関する液量条件をトリガとして、第１および第２リン酸水溶液が供給される。具体的には、タンク内の液量が、所定の下限液量まで減少したことを液量条件としてもよい。これにより、タンク内の液量が下限液量まで減少すると、第１および第２リン酸水溶液が補充され、同時に、シリコン濃度が調整される。
【００２３】
この発明の一実施形態では、前記補充開始条件が、前記ノズルから供給されたリン酸水溶液によって処理された基板の枚数に関する処理数条件を含む。この実施形態では、処理された基板の枚数に関する処理数条件をトリガとして、第１および第２リン酸水溶液が供給される。基板の処理枚数が多くなるほど、すなわち、リン酸水溶液が基板処理に使われた回数が多いほど、タンク内のリン酸水溶液中のシリコン濃度は基準シリコン濃度から離れていく。そこで、たとえば、処理枚数が所定値に達したことをトリガに第１および第２リン酸水溶液を供給してタンク内のリン酸水溶液のシリコン濃度を調整する。それにより、安定したシリコン濃度のリン酸水溶液で基板を処理できる。
【００２４】
この発明の一実施形態では、前記補充開始条件が、前記タンクから前記ノズルに向けて供給されるリン酸水溶液中のシリコン濃度に関するシリコン濃度条件を含む。この方法では、タンクからノズルに向けて供給されるリン酸水溶液中のシリコン濃度に関するシリコン濃度条件をトリガとして、第１および第２リン酸水溶液が供給される。より具体的には、基板に供給されるリン酸水溶液中のシリコン濃度が基準値から所定値以上離れると、第１および第２リン酸水溶液をタンクに供給してシリコン濃度の調整が行われる。これにより、安定したシリコン濃度のリン酸水溶液で基板を処理できる。
【００２５】
この発明の一実施形態では、前記方法が、前記基板を水平に保持する基板保持工程をさらに含み、前記基板保持工程で保持されている基板の表面に前記ノズルから前記リン酸水溶液が供給される。この方法では、基板を水平に保持して、その基板の表面にノズルからリン酸水溶液が供給される。たとえば、１枚の基板を基板ホルダで水平に保持し、その基板の表面に向けてノズルからリン酸水溶液が吐出される。このような、いわゆる枚葉型の処理においては、ノズルから吐出されるリン酸水溶液中のシリコン濃度が正確に調整されていることが重要である。シリコン濃度の調整が不十分であると、処理された複数枚の基板の間で処理品質がばらつくおそれがある。リン酸水溶液が供給されるとき、基板ホルダに保持された基板を回転させる基板回転工程を並行して実施することが、基板処理の均一化のために好ましい。
【００２６】
この発明の一実施形態では、前記方法は、前記タンクに前記第１濃度および前記第２濃度のいずれとも異なる第３濃度でシリコンを含む第３リン酸水溶液を供給する第３リン酸水溶液供給工程をさらに含む。
この方法では、第３濃度でシリコンを含む第３リン酸水溶液をタンクに供給できる。それにより、タンク内のリン酸水溶液中のシリコン濃度の調整幅を広くすることができる。基板の種類に応じて、第１リン酸水溶液と第３リン酸水溶液とを選択的に用いてもよい。
【００２７】
この発明の一実施形態では、前記リン酸水溶液を前記タンクに貯留する工程において、前記第３リン酸水溶液供給工程が実行される。そして、前記第３濃度が前記第１濃度よりも高い。たとえば、タンクに最初にリン酸水溶液を貯留するときには、比較的シリコン濃度が高い第３リン酸水溶液をタンクに供給してもよい。そして、基板を処理することによってシリコン濃度が増大したリン酸水溶液がタンクに回収された後に、そのリン酸水溶液中のシリコン濃度を調整するときには、比較的濃度の低い第１リン酸水溶液がタンクに供給されてもよい。
【００２８】
この発明の一実施形態では、前記タンクが、基板処理のために使われたリン酸水溶液が回収配管を介して導かれる回収槽と、前記回収槽に貯留されたリン酸水溶液が調合液供給配管を介して供給される供給槽とを含み、前記供給槽に貯留されたリン酸水溶液が供給配管を介して前記ノズルに供給され、前記第１リン酸水溶液および前記第２リン酸水溶液が、前記回収槽に供給される。
【００２９】
この方法では、処理済みのリン酸水溶液は回収配管を介して回収槽に導かれる。そして、第１および第２リン酸水溶液は回収槽に供給され、回収槽内でリン酸水溶液中のシリコン濃度が調整される。シリコン濃度調整済みのリン酸水溶液は、調合液供給配管から供給槽へと送られ、供給槽から処理液ノズルへと供給される。したがって、供給槽内のリン酸水溶液中のシリコン濃度は、液回収の影響を受けないので安定している。それにより、一層安定したシリコン濃度のリン酸水溶液を処理液ノズルから基板へと供給できる。
【００３０】
この発明の一実施形態では、前記回収槽が複数設けられている。そして、前記方法は、前記回収配管を介して回収されるリン酸水溶液の回収先を前記複数の回収槽のなかから選択する回収先選択工程と、前記第１リン酸水溶液および前記第２リン酸水溶液の供給先を、前記回収先選択工程で選択された回収槽に選択する供給先選択工程と、前記複数の回収槽のうちで前記回収槽選択工程において選択されなかった回収槽を、前記調合液供給配管を介して前記供給槽にリン酸水溶液を補充するための補充元として選択する補充元選択工程と、をさらに含む。
【００３１】
この方法では、複数の回収槽のなかから選択された回収槽に使用済みリン酸水溶液が回収され、選択されなかった回収槽から供給槽にシリコン濃度調整済みのリン酸水溶液が供給される。それにより、供給槽へのリン酸水溶液の補充を滞りなく行うことができるので、基板へのリン酸水溶液供給が滞らない。それにより、基板処理の生産性を高めることができる。また、リン酸水溶液の回収に用いる回収槽において、第１および第２リン酸水溶液の供給によるシリコン濃度調整が行われる。したがって、供給槽にリン酸水溶液を供給する回収槽内のリン酸水溶液中のシリコン濃度は安定しているから、供給槽のリン酸水溶液中のシリコン濃度を安定に保持できる。それにより、基板処理に用いられるリン酸水溶液中のシリコン濃度が一層安定する。
【００３２】
この発明の一実施形態では、前記第１リン酸水溶液供給工程における前記第１リン酸水溶液の供給量を、第１積算流量計を用いて管理する工程と、前記第２リン酸水溶液供給工程における前記第２リン酸水溶液の供給量を、第２積算流量計を用いて管理する工程と、をさらに含む。
この方法では、積算流量計を用いることにより、第１および第２リン酸水溶液の供給量を正確に管理できる。それにより、タンク内のリン酸水溶液中のシリコン濃度を正確に調整できる。
【００３３】
この発明は、さらに、前述のような基板処理方法の実施に適した基板処理装置を提供する。この発明の基板処理装置は、シリコン酸化膜およびシリコン窒化膜が表面で露出した基板を保持する基板保持手段と、前記基板保持手段に保持された基板に、シリコンを含むリン酸水溶液を供給するノズルと、規定シリコン濃度範囲のシリコンを含むリン酸水溶液を前記ノズルに供給するタンクと、前記ノズルから基板に供給されて基板の処理のために使われたリン酸水溶液を前記タンクに回収する回収配管と、前記タンクに第１濃度でシリコンを含む第１リン酸水溶液を供給する第１リン酸水溶液供給手段と、前記タンクに前記第１濃度よりも低い第２濃度でシリコンを含む第２リン酸水溶液を供給する第２リン酸水溶液供給手段と、所定の補充開始条件が充足されると、前記第１リン酸水溶液供給手段および前記第２リン酸水溶液供給手段を制御することにより、前記第１リン酸水溶液および前記第２リン酸水溶液を前記タンクに供給するリン酸水溶液供給工程と、前記第１リン酸水溶液および第２リン酸水溶液の供給量を決定する供給量決定工程とを実行する制御手段と、を含む。
【００３４】
この発明の一実施形態では、前記制御手段が、前記供給量決定工程において、基板の種類、前記ノズルから供給されたリン酸水溶液によって前記基板から当該リン酸水溶液に溶出するシリコンの量、前記ノズルから基板に供給されたリン酸水溶液のうち前記タンクに回収されるリン酸水溶液の回収率、および前記ノズルから供給されたリン酸水溶液によって処理された基板の枚数のうちの少なくとも一つに基づいて、前記第１リン酸水溶液および前記第２リン酸水溶液の供給量を決定する。
【００３５】
この発明の一実施形態では、前記補充条件が、前記タンクに貯留されている液量に関する液量条件、前記ノズルから供給されたリン酸水溶液によって処理された基板の枚数に関する処理数条件、および前記タンクから前記ノズルに向けて供給されるリン酸水溶液中のシリコン濃度に関するシリコン濃度条件のうちの少なくとも一つを含む。
この発明の一実施形態では、前記基板処理装置が、前記タンクに前記第１濃度および前記第２濃度のいずれとも異なる第３濃度でシリコンを含む第３リン酸水溶液を供給する第３リン酸水溶液供給手段をさらに含み、前記制御手段が前記第３リン酸水溶液供給手段をさらに制御する。
【００３６】
この発明の一実施形態では、前記タンクが、基板処理のために使われたリン酸水溶液が回収配管を介して導かれる回収槽と、前記回収槽に貯留されたリン酸水溶液が調合液供給配管を介して供給される供給槽とを含み、前記供給槽に貯留されたリン酸水溶液が供給配管を介して前記ノズルに供給され、前記第１リン酸水溶液および前記第２リン酸水溶液が、前記回収槽に供給される。
【００３７】
この発明の一実施形態では、前記回収槽が複数設けられている。そして、前記制御手段が、さらに、前記回収配管を介して回収されるリン酸水溶液の回収先を前記複数の回収槽のなかから選択する回収先選択工程と、前記第１リン酸水溶液および前記第２リン酸水溶液の供給先を、前記回収先選択工程で選択された回収槽に選択する供給先選択工程と、複数の回収槽のなかで前記回収槽選択工程において選択されなかった回収槽を、前記調合液供給配管を介して前記供給槽にリン酸水溶液を補充するための補充元として選択する補充元選択工程と、をさらに実行する。
【００３８】
この発明の一実施形態では、前記基板処理装置が、前記第１リン酸水溶液供給手段が前記タンクに供給する前記第１リン酸水溶液の供給量を計測する第１積算流量計と、前記第２リン酸水溶液供給手段が前記タンクに供給する前記第２リン酸水溶液の供給量を計測する第２積算流量計と、をさらに含み、前記制御手段が、前記第１積算流量計および前記第２積算流量計の計測結果に基づいて、前記第１リン酸水溶液および前記第２リン酸水溶液の前記タンクへの供給を管理する供給量管理工程をさらに実行する。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】図１は、この発明の一実施形態に係る基板処理装置が備える処理ユニットを水平方向から見た図解的な模式図である。
【図２】図２は、前記基板処理装置に備えられたリン酸供給システムの構成を説明するための模式図である。
【図３】図３は、前記基板処理装置の主要な電気的構成を説明するためのブロック図である。
【図４】図４は、前記基板処理装置によって処理される基板の一例を示す断面図である。
【図５】図５は、前記基板処理装置によって行われる基板処理の一例を説明するための工程図である。
【図６】図６は、前記基板処理装置におけるリン酸水溶液の供給に関連する処理を説明するためのフローチャートである。
【図７】図７は、この発明の他の実施形態に係る基板処理装置の構成を説明するための模式図であり、主としてリン酸供給システムの構成が示されている。
【図８】図８は、図７の構成の基板処理装置の電気的構成を説明するためのブロック図である。
【図９】図９は、図７の構成の基板処理装置におけるリン酸水溶液の供給に関連する処理を説明するためのフローチャートであり、基板へのリン酸水溶液供給および供給槽へのリン酸水溶液の補充に関する動作を表す。
【図１０】図１０は、図７の構成の基板処理装置におけるリン酸水溶液の供給に関連する処理を説明するためのフローチャートであり、使用済みリン酸の回収先の選択および供給槽へのリン酸水溶液補充元の選択に関する動作を表す。
【図１１】図１１は、図７の構成の基板処理装置におけるリン酸水溶液の供給に関連する処理を説明するためのフローチャートであり、回収槽に対する新液の補充に関する動作を表す。
【図１２】図１２は、この発明のさらに他の実施形態に係る基板処理装置の構成を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係る基板処理装置が備える処理ユニットを水平方向から見た図解的な模式図である。基板処理装置１は、半導体ウエハなどの基板Ｗを１枚ずつ処理する枚葉式の装置である。基板処理装置１は、処理液や処理ガスなどの処理流体で基板Ｗを処理する複数の処理ユニット２（図１には一つのみ示す）と、複数の処理ユニット２に基板Ｗを搬送する搬送ロボット（図示せず）と、基板処理装置１を制御する制御装置３（制御手段）とを含む。
【００４１】
処理ユニット２は、チャンバ４内で基板Ｗを水平に保持しながら基板Ｗの中央部を通る鉛直な回転軸線Ａ１まわりに回転させるスピンチャック５と、基板Ｗから外方に飛散する処理液を受け止める筒状の処理カップ１０とを含む。
スピンチャック５は、水平な姿勢で保持された円板状のスピンベース７と、スピンベース７の上方で基板Ｗを水平な姿勢で保持する複数のチャックピン６と、スピンベース７の中央部から下方に延びるスピン軸８と、スピン軸８を回転させることによりスピンベース７および複数のチャックピン６を回転させるスピンモータ９とを含む。スピンチャック５は、複数のチャックピン６を基板Ｗの外周面に接触させて挟持する挟持式のチャックに限らず、非デバイス形成面である基板Ｗの裏面（下面）をスピンベース７の上面に吸着させることによって基板Ｗを水平に保持するバキューム式のチャックであってもよい。
【００４２】
処理カップ１０は、基板Ｗから外方に排出された液体を受け止める複数のガード１１と、ガード１１によって下方に案内された液体を受け止める複数のカップ１２とを含む。ガード１１は、スピンチャック５を取り囲む円筒状の筒状部１１ｂと、筒状部１１ｂの上端部から回転軸線Ａ１に向かって斜め上方に延びる円環状の天井部１１ａとを含む。複数の天井部１１ａは、上下方向に重なっており、複数の筒状部１１ｂは、同心筒状に配置されている。複数のカップ１２は、それぞれ、複数の筒状部１１ｂの下方に配置されている。カップ１２は、上向きに開いた環状の受液溝１２ａを形成している。
【００４３】
処理ユニット２は、複数のガード１１を個別に昇降させるガード昇降ユニット１３を含む。ガード昇降ユニット１３は、上位置と下位置との間でガード１１を鉛直方向に沿って昇降させる。上位置では、スピンチャック５が基板Ｗを保持する基板保持位置よりもガード１１の上端が上方に位置する。下位置では、ガード１１の上端が基板保持位置よりも下方に位置する。天井部１１ａの円環状の上端は、ガード１１の上端に相当する。ガード１１の上端は、平面視で、基板Ｗおよびスピンベース７を取り囲んでいる。
【００４４】
スピンチャック５が基板Ｗを回転させている状態で、処理液が基板Ｗに供給されると、基板Ｗに供給された処理液が遠心力によって基板Ｗの周囲に振り切られる。処理液が基板Ｗに供給されるとき、少なくとも一つのガード１１の上端が、基板Ｗよりも上方に配置される。したがって、基板Ｗの周囲に排出された薬液やリンス液などの処理液は、いずれかのガード１１によって受け止められ、そのガード１１に対応するカップ１２に案内される。
【００４５】
処理ユニット２は、基板Ｗの上面に向けてリン酸水溶液を下方に吐出するリン酸ノズル１４を含む。リン酸ノズル１４は、リン酸水溶液を案内するリン酸配管１５に接続されている。リン酸配管１５に介装されたリン酸バルブ１６が開かれると、リン酸水溶液がリン酸ノズル１４の吐出口から下方に連続的に吐出される。
リン酸水溶液は、リン酸（Ｈ３ＰＯ４）を主成分とする水溶液である。リン酸水溶液中のリン酸の濃度は、たとえば、５０％〜１００％の範囲、好ましく９０％前後である。リン酸水溶液の沸点は、リン酸水溶液中のリン酸濃度によって異なるが、概略１４０℃〜１９５℃の範囲である。リン酸ノズル１４から吐出されるリン酸水溶液はシリコンを含む。リン酸水溶液中のシリコン濃度は規定シリコン濃度範囲に制御されている。規定シリコン濃度範囲は、たとえば、１５〜１５０ｐｐｍ、好ましくは４０〜６０ｐｐｍである。リン酸水溶液に含まれるシリコンは、シリコン単体であってもよいし、シリコン化合物であってもよいし、それらの両方であってもよい。また、リン酸水溶液に含まれるシリコンは、リン酸水溶液の供給によって基板Ｗから溶け出したシリコンを含んでいてもよい。また、リン酸水溶液に含まれるシリコンは、リン酸水溶液に添加されたシリコンを含んでいてもよい。
【００４６】
図示は省略するが、リン酸バルブ１６は、流路を形成するバルブボディと、流路内に配置された弁体と、弁体を移動させるアクチュエータとを含む。以下に説明する他のバルブについても同様である。アクチュエータは、空圧アクチュエータであってもよいし、電動アクチュエータであってもよいし、これら以外のアクチュエータであってもよい。制御装置３は、アクチュエータを制御することにより、リン酸バルブ１６を開閉したり、その開度を変更したりする。
【００４７】
リン酸ノズル１４は、この実施形態では、チャンバ４内で移動可能なスキャンノズルの形態を有している。リン酸ノズル１４は、第１ノズル移動ユニット１７に結合されており、第１ノズル移動ユニット１７は、リン酸ノズル１４を、鉛直方向および水平方向の少なくとも一方に移動させる。第１ノズル移動ユニット１７は、リン酸ノズル１４から吐出されたリン酸水溶液が基板Ｗの上面に着液する処理位置と、平面視でリン酸ノズル１４がスピンチャック５の外方に位置する退避位置との間で、リン酸ノズル１４を移動させる。
【００４８】
処理ユニット２は、基板Ｗの上面に向けてＳＣ１（ＮＨ４ＯＨとＨ２Ｏ２とを含む混合液）を下方に吐出するＳＣ１ノズル１８を含む。ＳＣ１ノズル１８は、ＳＣ１を案内するＳＣ１配管１９に接続されている。ＳＣ１配管１９に介装されたＳＣ１バルブ２０が開かれると、ＳＣ１ノズル１８の吐出口からＳＣ１が連続的に吐出される。
ＳＣ１ノズル１８は、この実施形態では、チャンバ４内で移動可能なスキャンノズルの形態を有している。ＳＣ１ノズル１８は、第２ノズル移動ユニット２１に結合されている。第２ノズル移動ユニット２１は、ＳＣ１ノズル１８を、鉛直方向および水平方向の少なくとも一方に移動させる。第２ノズル移動ユニット２１は、ＳＣ１ノズル１８から吐出されたＳＣ１が基板Ｗの上面に着液する処理位置と、平面視でＳＣ１ノズル１８がスピンチャック５の外方に位置する退避位置との間でＳＣ１ノズル１８を移動させる。
【００４９】
処理ユニット２は、基板Ｗの上面に向けてリンス液を下方に吐出するリンス液ノズル２２をさらに含む。リンス液ノズル２２は、リンス液を案内するリンス液配管２３に接続されている。リンス液配管２３に介装されたリンス液バルブ２４が開かれると、リンス液が、リンス液ノズル２２の吐出口から下方に連続的に吐出される。リンス液は、たとえば、純水（脱イオン水）である。リンス液の他の例は、電解イオン水、水素水、オゾン水、希釈濃度（たとえば１０〜１００ｐｐｍ程度）の塩酸水などである。
【００５０】
リンス液ノズル２２は、この実施形態では、位置固定された吐出口からリンス液を吐出する固定ノズルである。リンス液ノズル２２は、チャンバ４の底部に対して固定されている。処理ユニット２は、リンス液ノズル２２から吐出されたリンス液が基板Ｗの上面に着液する処理位置と、平面視でリンス液ノズル２２がスピンチャック５の外方に位置する退避位置との間でリンス液ノズル２２を移動させるノズル移動ユニットを備えていてもよい。
【００５１】
図２は、基板処理装置１に備えられたリン酸供給システム３０の構成を説明するための模式図である。
リン酸供給システム３０は、リン酸ノズル１４から吐出されるリン酸水溶液を貯留する供給槽３１（タンク）と、供給槽３１内のリン酸水溶液を循環させる循環配管３２とを含む。リン酸供給システム３０は、さらに、供給槽３１内のリン酸水溶液を循環配管３２に送るポンプ３３と、供給槽３１および循環配管３２によって形成された循環路の途中でリン酸水溶液を加熱するヒータ３４と、循環配管３２内を流れるリン酸水溶液から異物を除去するフィルタ３５とを含む。ポンプ３３、フィルタ３５およびヒータ３４は、循環配管３２に介装されている。供給槽３１は、リン酸水溶液を貯留するタンクの一例である。
【００５２】
リン酸ノズル１４にリン酸水溶液を供給する供給配管としてのリン酸配管１５は、循環配管３２に接続されている。ポンプ３３は、常時、供給槽３１内のリン酸水溶液を循環配管３２に送る。リン酸供給システム３０は、ポンプ３３に代えて、供給槽３１内の気圧を上昇させることにより、供給槽３１内のリン酸水溶液を循環配管３２に押し出す加圧装置を備えていてもよい。ポンプ３３および加圧装置は、いずれも、供給槽３１内のリン酸水溶液を循環配管３２およびリン酸配管１５に送り出す送液装置の一例である。
【００５３】
循環配管３２の上流端および下流端は、供給槽３１に接続されている。リン酸水溶液は、供給槽３１から循環配管３２の上流端に送られ、循環配管３２の下流端から供給槽３１に戻る。これにより、供給槽３１内のリン酸水溶液が循環路を通って循環する。この循環の間に、リン酸水溶液に含まれる異物がフィルタ３５によって除去され、かつリン酸水溶液がヒータ３４によって加熱される。それにより、供給槽３１内のリン酸水溶液は、室温（たとえば５℃〜３０℃）よりも高い一定の温度に維持される。ヒータ３４によって加熱されたリン酸水溶液の温度は、当該リン酸水溶液の濃度（リン酸濃度）における沸点であってもよいし、その沸点よりも低い温度であってもよい。
【００５４】
循環配管３２の途中に、分岐配管３６が接続されている。分岐配管３６の途中にシリコン濃度計３７が介装されており、分岐配管３６は、循環配管３２から分岐してシリコン濃度計３７を通った後に循環配管３２に合流している。分岐配管３６には、シリコン濃度計３７の上流側および下流側の両方にバルブ３８，３９がそれぞれ介装されている。
供給槽３１内のリン酸水溶液を排液するために、ドレインシステム４０が備えられている。ドレインシステム４０は、供給槽３１内のリン酸水溶液を排出するドレイン配管４１と、ドレイン配管４１に介装されたドレインバルブ４２とを含む。ドレイン配管４１には、リン酸水溶液の排出流量を調整するためのドレイン流量調整バルブ４３が介装されていてもよい。ドレインバルブ４２が開かれることによって、供給槽３１内のリン酸水溶液は、ドレイン配管４１に排出される。それにより、供給槽３１内のリン酸水溶液の量を必要に応じて減少させたり、供給槽３１内のリン酸水溶液の全量を排液したりすることができる。
【００５５】
供給槽３１内のリン酸水溶液の液量を検出するために、複数の液量センサ４４が設けられている。複数の液量センサ４４は、上限センサ４４ｈと、下限センサ４４Ｌと、目標センサ４４ｔとを含む。上限センサ４４ｈは、供給槽３１内のリン酸水溶液の液量が規定液量範囲の上限値以上かどうかを検出する。下限センサ４４Ｌは、供給槽３１内のリン酸水溶液の液量が規定液量範囲の下限値以下かどうかを検出する。目標センサ４４ｔは、供給槽３１内のリン酸水溶液の液量が上限値と下限値との間の目標値以上かどうかを検出する。リン酸水溶液の使用によって、供給槽３１内のリン酸水溶液の液量が下限値まで減少すると、新液補充システム５０から、未使用のリン酸水溶液（新液）が補充される。新液は、供給槽３１内のリン酸水溶液の液量が目標値に達するまで補充される。
【００５６】
新液補充システム５０は、新液調合槽５１と、新液調合槽５１から供給槽３１へと未使用のリン酸水溶液を案内する新液補充配管５２と、新液補充配管５２に介装された新液補充バルブ５３と、同じく新液補充配管５２に介装されたポンプ５４とを含む。新液調合槽５１には、リン酸水溶液の原液（以下「リン酸原液」という。）がリン酸原液配管５５を介して供給される。リン酸原液とは、シリコン未添加のリン酸水溶液である。リン酸原液配管５５には、その流路を開閉するリン酸原液バルブ５６が介装されている。また、新液調合槽５１には、シリコン濃縮液が、シリコン濃縮液配管５７を介して供給される。シリコン濃縮液配管５７には、その流路を開閉するシリコンバルブ５８が介装されている。新液補充システム５０は、さらに、リン酸原液を供給槽３１に供給するためのリン酸原液補充配管５９をさらに含む。リン酸原液補充配管５９は、リン酸原液バルブ５６の上流側においてリン酸原液配管５５から分岐し、新液調合槽５１を経ることなく、供給槽３１に接続されている。リン酸原液補充配管５９の途中には、その流路を開閉するリン酸原液補充バルブ６０が介装されている。
【００５７】
新液補充配管５２およびリン酸原液補充配管５９には、それぞれ、積算流量計６１，６２が介装されている。
リン酸原液バルブ５６を開いて一定量のリン酸原液を新液調合槽５１に供給し、かつシリコンバルブ５８を開いて一定量のシリコン濃縮液を新液調合槽５１に供給することにより、リン酸原液とシリコン濃縮液とが所定の比率で混合される。換言すれば、リン酸原液およびシリコン濃縮液が所定の供給量比率となるようにそれぞれ定量されて新液調合槽５１に供給される。それにより、基準シリコン濃度（たとえば５０ｐｐｍ。第１濃度の例）のシリコンを含有するリン酸水溶液が新液調合槽５１内で調製される。
【００５８】
新液調合槽５１内で調製されるリン酸水溶液のシリコン濃度は、必ずしも確認する必要はないが、シリコン濃度計３７を通って循環する循環経路６３を設けて、必要に応じてシリコン濃度を確認できるようにしてもよい。循環経路６３には、シリコン濃度計３７の上流側および下流側にそれぞれバルブ６４，６５が介装されている。
新液補充バルブ５３を開き、ポンプ５４を駆動することによって、新液調合槽５１で調合された新液（シリコンを基準シリコン濃度で含む未使用のリン酸水溶液）を供給槽３１に補充できる。その補充量は、積算流量計６１によって測定できる。また、リン酸原液補充バルブ６０を開くことによって、リン酸原液（シリコンを含有していない未使用のリン酸水溶液）を供給槽３１に補充できる。その補充量は、積算流量計６２によって測定できる。リン酸原液中のシリコン濃度は零（第２濃度の一例）である。
【００５９】
新液調合槽５１、新液補充配管５２、新液補充バルブ５３およびポンプ５４などにより、基準シリコン濃度（第１濃度の例）のリン酸水溶液（第１リン酸水溶液）を供給する第１リン酸水溶液供給手段が構成されている。また、リン酸原液補充配管５９およびリン酸原液補充バルブ６０などにより、零濃度（第２濃度の例）のリン酸水溶液（第２リン酸水溶液）を供給する第２リン酸水溶液供給手段が構成されている。
【００６０】
基板処理装置１は、基板Ｗの処理に用いられた使用済みリン酸水溶液を回収するための回収システム７０をさらに含む。回収システム７０は、処理カップ１０と、回収配管７１と、回収バルブ７２とを含む。回収配管７１は、処理カップ１０によって受け止められたリン酸水溶液を供給槽３１に案内する。回収バルブ７２は、回収配管７１の流路を開閉する。
【００６１】
基板処理装置１は、基板Ｗの処理のために使用された処理液を廃棄するための排液システム８０をさらに含む。排液システム８０は、処理カップ１０または回収配管７１に接続された排液配管８１と、排液配管８１の流路を開閉する排液バルブ８２とを含む。
回収バルブ７２が開かれ、かつ排液バルブ８２が閉じられた回収状態のとき、処理カップ１０に受け止められたリン酸水溶液は、回収配管７１によって供給槽３１に回収される。使用済み処理液を廃棄するときには、回収バルブ７２が閉じられ、排液バルブ８２が開かれた排液状態とされる。それにより、処理カップ１０に受け止められたリン酸水溶液その他の処理液は、排液配管８１に排出される。
【００６２】
図３は、基板処理装置１の主要な電気的構成を説明するためのブロック図である。制御装置３は、コンピュータ本体３ａと、コンピュータ本体３ａに接続された周辺装置３ｂとを含む。コンピュータ本体３ａは、プロセッサ（ＣＰＵ）９１と、主記憶装置９２とを含む。周辺装置３ｂは、プロセッサ９１が実行するプログラムＰと、各種データとを記憶する補助記憶装置９３と、リムーバブルメディアＭから情報を読み取る読取装置９４と、ホストコンピュータＨＣ等の外部装置と通信する通信装置９５とを含む。
【００６３】
制御装置３には、入力装置９６および表示装置９７が接続されている。入力装置９６は、ユーザまたはメンテナンス担当者などの操作者が基板処理装置１に対して情報を入力するために操作される装置である。表示装置９７は、各種情報を表示画面に表示して操作者等に提供する。入力装置９６は、キーボード、ポインティングデバイス、タッチパネル等であってもよい。
【００６４】
プロセッサ９１は、補助記憶装置９３に記憶されたプログラムＰを実行する。補助記憶装置９３内のプログラムＰは、制御装置３に予めインストールされていてもよい。また、プログラムＰは、リムーバブルメディアＭから読取装置９４によって読み取られて補助記憶装置９３に導入されてもよい。また、プログラムＰは、通信装置９５を介してホストコンピュータＨＣその他の外部装置から取得されて、補助記憶装置に導入されてもよい。
【００６５】
補助記憶装置９３およびリムーバブルメディアＭは、電力が供給されなくても記憶を保持する不揮発性メモリである。補助記憶装置９３は、たとえば、ハードディスクドライブ等の磁気記憶装置であってもよい。リムーバブルメディアＭは、光ディスクであってもよいし、半導体メモリであってもよい。補助記憶装置９３およびリムーバブルメディアＭは、プログラムＰが記録されたコンピュータ読取可能な記録媒体の例である。
【００６６】
制御装置３は、ホストコンピュータＨＣによって指定されたレシピＲに従って基板Ｗが処理されるように基板処理装置１を制御する。とくに、制御装置３は、処理ユニット２およびリン酸供給システム３０の各部を制御する。より具体的には、制御装置３は、スピンモータ９、ガード昇降ユニット１３、ノズル移動ユニット１７，２１、バルブ類１６，２０，２４等を制御する。また、制御装置３は、ポンプ３３，５４、ヒータ３４、バルブ類３８，３９，４２，５３，５６，５８，６０，６４，６５，７２等を制御する。さらに、制御装置３には、センサ類からの信号が入力されている。センサ類は、液量センサ４４、シリコン濃度計３７、積算流量計６１，６２を含む。
【００６７】
補助記憶装置９３は、複数のレシピＲを記憶している。レシピＲは、基板Ｗの処理内容、処理条件および処理手順を規定する情報を含む。複数のレシピＲは、基板Ｗの処理内容、処理条件および処理手順の少なくとも一つが異なっている。基板処理の各工程は、制御装置３が基板処理装置１をレシピＲに従って制御することによって実現される。すなわち、制御装置３は、基板処理の各工程を実行するようにプログラムされている。
【００６８】
図４は、基板処理装置１によって処理される基板Ｗの一例を示す断面図である。基板Ｗは、シリコン酸化膜Ｆｏと、シリコン窒化膜Ｆｎとが露出した表面（デバイス形成面）を有するシリコンウエハである。後述する基板処理の一例では、このような基板Ｗに対して、シリコンを含有するリン酸水溶液が供給され、それによって、シリコン窒化膜Ｆｎの選択エッチングが行われる。すなわち、シリコン酸化膜Ｆｏのエッチングを抑えながら、シリコン窒化膜Ｆｎを所定のエッチングレート（単位時間当たりのエッチング量）でエッチングすることができる。
【００６９】
図５は、基板処理装置１によって行われる基板処理の一例を説明するための工程図である。処理対象の基板Ｗは、搬送ロボットによってチャンバ４内に搬入され、スピンチャック５に渡される（ステップＳ１）。搬送ロボットがチャンバ４外に退避した後、制御装置３は、スピンチャック５を回転させ、それによって、基板Ｗを鉛直な回転軸線Ａ１まわりに回転させる（ステップＳ２）。
【００７０】
この状態で、基板Ｗに対してリン酸水溶液が供給される（ステップＳ３）。より具体的には、第１ノズル移動ユニット１７が、リン酸ノズル１４を処理位置に移動させ、ガード昇降ユニット１３がいずれかのガード１１を基板Ｗに対向させる。その後、リン酸バルブ１６が開かれ、リン酸ノズル１４からリン酸水溶液が吐出される。リン酸ノズル１４がリン酸水溶液を吐出しているとき、第１ノズル移動ユニット１７は、リン酸ノズル１４から吐出されたリン酸水溶液が基板Ｗの上面中央部に着液する中央処理位置と、リン酸ノズル１４から吐出されたリン酸水溶液が基板Ｗの上面周縁部に着液する外周処理位置との間で、リン酸ノズル１４を移動させてもよい。また、リン酸水溶液の着液位置が基板Ｗの上面中央部に位置するようにリン酸ノズル１４を静止させてもよい。
【００７１】
リン酸ノズル１４から吐出されたリン酸水溶液は、基板Ｗの上面に着液した後、回転している基板Ｗの上面に沿って外方に流れる。これにより、基板Ｗの上面全域を覆うリン酸水溶液の液膜が形成され、基板Ｗの上面全域にリン酸水溶液が供給される。基板Ｗの上面全域に均一に供給される。それにより、基板Ｗの上面が均一に処理される。リン酸バルブ１６が開かれてから所定時間が経過すると、リン酸バルブ１６が閉じられ、リン酸バルブ１６からのリン酸水溶液の吐出が停止される。その後、第１ノズル移動ユニット１７がリン酸バルブ１６を退避位置に移動させる。
【００７２】
リン酸水溶液は、遠心力によって基板Ｗの外方へと飛び出し、基板Ｗに対向しているガード１１によって受けられる。リン酸水溶液は、さらに、そのガード１１によって対応するカップ１２へと案内され、回収配管７１とへ流れ込み、供給槽３１へと回収される。
次に、リンス液の一例である純水を基板Ｗの上面に供給する第１リンス液供給工程が行われる（ステップＳ４）。具体的には、リンス液バルブ２４が開かれ、リンス液ノズル２２が純水の吐出を開始する。基板Ｗの上面に着液した純水は、回転している基板Ｗの上面に沿って外方に流れる。基板Ｗ上のリン酸水溶液は、リンス液ノズル２２から吐出された純水によって洗い流される。それにより、基板Ｗの上面を覆う純水の液膜が形成される。リンス液バルブ２４が開かれてから所定時間が経過すると、リンス液バルブ２４が閉じられ、純水の吐出が停止される。
【００７３】
第１リンス液供給工程では、ガード１１によって受けられ、カップ１２へと案内された処理液（主としてリンス液）は、排液配管８１を通って排液される。
次に、ＳＣ１を基板Ｗに供給するＳＣ１供給工程が行われる（ステップＳ５）。具体的には、第２ノズル移動ユニット２１がＳＣ１ノズル１８を処理位置に移動させ、ガード昇降ユニット１３が、リン酸供給工程のときとは異なるガード１１を基板Ｗに対向させる。その後、ＳＣ１バルブ２０が開かれ、ＳＣ１ノズル１８がＳＣ１の吐出を開始する。ＳＣ１ノズル１８がＳＣ１を吐出しているとき、第２ノズル移動ユニット２１は、ＳＣ１ノズル１８から吐出されたＳＣ１が基板Ｗの上面中央に着液する中央処理位置と、ＳＣ１ノズル１８から吐出されたＳＣ１が基板Ｗの上面外周部に着液する外周処理位置との間でＳＣ１ノズル１８を移動させてもよい。また、ＳＣ１の着液位置が基板Ｗの上面中央部に位置するように、ＳＣ１を静止させてもよい。
【００７４】
ＳＣ１ノズル１８から吐出されたＳＣ１は、基板Ｗの上面に着液した後、回転している基板Ｗの上面に沿って流れる。それにより、基板Ｗの上面全域を覆うＳＣ１の液膜が形成され、基板Ｗの上面全域にＳＣ１が供給される。ＳＣ１バルブ２０が開かれてから所定時間が経過すると、ＳＣ１バルブ２０が閉じられ、ＳＣ１ノズル１８からのＳＣ１の吐出が停止される。その後、第２ノズル移動ユニット２１がＳＣ１ノズル１８を退避位置に移動させる。
【００７５】
基板Ｗの上面に供給されたＳＣ１は、遠心力によって基板Ｗの外方へと飛び出し、基板Ｗに対向しているガード１１に受けられ、対応するカップ１２へと案内される。ＳＣ１は、リン酸水溶液と同様にして、ＳＣ１タンク（図示せず）へと回収されて再利用されてもよいし、回収せずに廃棄されてもよい。
次に、リンス液の一例である純水を基板Ｗの上面に供給する第２リンス液供給工程が実行される（ステップＳ６）。具体的には、リンス液バルブ２４が開かれ、リンス液ノズル２２から純水の吐出が開始される。基板Ｗの上面に着液した純水は、回転している基板Ｗの上面に沿って外方に流れる。それにより、基板Ｗ上のＳＣ１が純水によって洗い流され、基板Ｗの上面全域を覆う純水の液膜が形成される。リンス液バルブ２４が開かれてから所定時間が経過すると、リンス液バルブ２４が閉じられ、純水の吐出が停止される。
【００７６】
第２リンス液供給工程では、ガード１１によって受けられ、カップ１２へと案内された処理液（主としてリンス液）は、廃棄される。
次に、基板Ｗの高速回転によって基板Ｗを乾燥させる乾燥工程が行われる（ステップＳ７）。具体的には、スピンモータ９が基板Ｗの回転を加速させ、液処理工程（Ｓ３〜Ｓ６）のときよりも大きい回転速度（たとえば数千ｒｐｍ）で基板Ｗを回転させる。これにより、基板Ｗ上の液体が遠心力によって除去され、基板Ｗが乾燥する。基板Ｗの高速回転が開始されてから所定時間が経過すると、スピンモータ９の回転が停止させられる（ステップＳ８）。
【００７７】
その後、基板Ｗをチャンバ４から搬出する搬出工程が行われる（ステップＳ９）。具体的には、ガード昇降ユニット１３が全てのガード１１を下位置まで下降させる。その後、搬送ロボットが、ハンドをチャンバ４内に進入させ、スピンチャック５から処理済みの基板Ｗをすくい取ってチャンバ４外へと搬出する。
図６は、リン酸水溶液の供給に関連する処理を説明するためのフローチャートである。制御装置３は、リン酸バルブ１６を開き、リン酸ノズル１４へとリン酸水溶液を供給する（ステップＳ１１）。それにより、スピンチャック５に保持された基板Ｗにリン酸水溶液が供給される。その一方で、制御装置３は、回収バルブ７２を開き、排液バルブ８２を閉じる。それにより、基板Ｗに供給された使用済みのリン酸水溶液が回収配管７１を介して供給槽３１へと回収される（ステップＳ１２）。
【００７８】
一方、制御装置３は、供給槽３１への新液の補充を開始すべき条件（補充開始条件）が充足されるかどうかを判断する（ステップＳ１３）。補充開始条件は、具体的には、下限センサ４４Ｌが下限値以下の液量を検出すること、すなわち、液量条件を含んでいてもよい。補充開始条件は、また、供給槽３１に新液を補充することなく処理された基板Ｗの枚数が所定枚数に達すること、すなわち、処理数条件を含んでいてもよい。さらに、補充開始条件は、供給槽３１からリン酸ノズル１４に向けて供給されるリン酸水溶液中のシリコン濃度が所定濃度に達すること、すなわち、シリコン濃度条件を含んでいてもよい。制御装置３は、液量条件、処理数条件およびシリコン濃度条件のうちの少なくとも一つが充足されると、補充開始条件が充足されたと判断してもよい。制御装置３は、たとえば、所定時間間隔（たとえば１０分〜数十分間隔）でバルブ３８，３９を開いてリン酸水溶液をサンプリングしてシリコン濃度計３７に導入することにより、シリコン濃度の計測を行ってもよい。
【００７９】
補充開始条件が充足されると、制御装置３は、新液補充システム５０から新液を供給槽３１に補充するために、補充する液量を決定する（ステップＳ１４）。補充する液の総量は、たとえば、下限センサ４４Ｌが検出する下限値と目標センサ４４ｔが検出する目標値との差であってもよく、これは既知の値である。処理数条件またはシリコン濃度条件の充足によって補充開始条件が満たされたときには、供給槽３１内の液量が下限値よりも多い場合があり得る。このような場合には、制御装置３は、ドレインバルブ４２を開いて、供給槽３１内の液量が下限値となるまで、供給槽３１内のリン酸水溶液を排液してもよい。
【００８０】
制御装置３は、供給槽３１内のリン酸水溶液、新液調合槽５１で調合済みの新液（基準シリコン濃度の未使用リン酸水溶液）、およびリン酸原液を混合することにより、基準シリコン濃度（調整目標値）のリン酸水溶液が目標値の液位まで供給槽３１内に貯留されるように、補充液量を決定する。新液の補充量およびリン酸原液の補充量の合計が、補充される総液量であり、その値は前述のとおり既知である。また、供給槽３１内の液量が下限値の状態で補充が行われるので、補充開始時における供給槽３１内のリン酸水溶液液量も既知である。したがって、制御装置３は、補充開始時における供給槽３１内のリン酸水溶液中のシリコン濃度が分かれば、それに基づいて、新液補充量およびリン酸原液補充量を決定することができる。換言すれば、新液補充量とリン酸原液補充量との比を決定することができる。
【００８１】
回収配管７１を通って供給槽３１に回収されるリン酸水溶液中のシリコン濃度は、リン酸バルブ１６から基板Ｗに供給されるリン酸水溶液中のシリコン濃度よりも高い。これは、基板Ｗを構成するシリコン材料（シリコン化合物を含む）がリン酸水溶液中に溶出するからである。その溶出量は、基板Ｗの種類に応じて異なり、かつ基板Ｗに対する処理の条件に応じて異なる。制御装置３は、これらの情報をレシピＲから取得することができる。また、リン酸水溶液は、回収配管７１を通って供給槽３１に回収されながら繰り返し使用されるので、供給槽３１内のリン酸水溶液中のシリコン濃度は、基板処理枚数が多くなるに従って増加する。つまり、リン酸水溶液中のシリコン濃度は処理数に依存する。制御装置３は、処理した基板枚数を計数することにより、処理数に関する情報を取得することができる。一方、供給槽３１内のリン酸水溶液のシリコン濃度は、リン酸水溶液の回収率にも依存する。回収率とは、リン酸ノズル１４から吐出したリン酸水溶液液量に対する、回収配管７１を介して供給槽３１へと回収されるリン酸水溶液液量の割合である。リンス工程では、リンス液（純水）とともにリン酸水溶液の一部が排液されるから、回収率は１００％未満である。制御装置３は、レシピＲを参照することにより、回収率に関する情報を得ることができる。もちろん、回収率に関する情報を操作者が入力装置９６を操作して入力してもよい。このように、制御装置３は、レシピＲから得られる情報（シリコンの溶出量（基板Ｗの種類および／または基板処理の条件）、回収率）、基板処理装置１を制御する過程で得られる情報（処理数）、入力装置９６から入力される情報などから、補充開始時におけるリン酸水溶液中のシリコン濃度を求めることができる。
【００８２】
なお、供給槽３１に回収されたリン酸水溶液中のシリコン濃度は、演算によって求めてもよいし、基板Ｗの種類、基板処理の条件、回収率、処理数等に対してシリコン濃度値を対応付けたテーブルを用いて求めることもできる。また、基板Ｗの種類、基板処理の条件、回収率、処理数等に対して、新液補充量およびリン酸原液補充量を対応付けたテーブルを準備してもよい。
【００８３】
制御装置３は、このようにして、新液補充量およびリン酸原液補充量を決定する（ステップＳ１４）。そして、制御装置３は、新液補充バルブ５３を開き、ポンプ５４を駆動して、新液調合槽５１から供給槽３１へと新液を補充させる（ステップＳ１５）。その補充量は、積算流量計６１で計測される。積算流量計６１の計測値が、新液補充量に達すると（ステップＳ１６）、制御装置３は、ポンプ５４を停止し、新液補充バルブ５３を閉じる（ステップＳ１７）。また、制御装置３は、リン酸原液補充バルブ６０を開いて、リン酸原液補充配管５９を介して供給槽３１へとリン酸原液を補充させる（ステップＳ１８）。その補充量は、積算流量計６２で計測される。積算流量計６２の計測値が、リン酸原液補充量に達すると（ステップＳ１９）、制御装置３は、リン酸原液補充バルブ６０を閉じて、リン酸原液の補充を停止させる（ステップＳ２０）。
【００８４】
以上のように、この実施形態によれば、リン酸水溶液を用いて基板Ｗを処理することにより、基板Ｗの表面で露出しているシリコン窒化膜Ｆｎが選択的にエッチングされる。リン酸水溶液中に含まれるシリコンの濃度が規定シリコン濃度範囲に制御され、それによって、基板Ｗの表面で露出しているシリコン酸化膜Ｆｏのエッチングを抑制でき、それに応じて、シリコン窒化膜Ｆｎの選択比を高めることができる。
【００８５】
リン酸水溶液は、供給槽３１からリン酸ノズル１４へと供給され、リン酸ノズル１４から基板Ｗに供給される。基板Ｗの処理に使われた使用済みリン酸水溶液は、供給槽３１へと回収される。所定の補充開始条件が充足されると（ステップＳ１３：充足）、基準シリコン濃度でシリコンを含む新液およびシリコン濃度が零のリン酸原液が供給槽３１に補充される。新液およびリン酸原液のそれぞれの補充量を適切に決定することにより、供給槽３１内のリン酸水溶液のシリコン濃度を規定シリコン濃度範囲に制御できる。
【００８６】
基準シリコン濃度の新液およびリン酸原液は、予め準備しておき、必要時に必要量だけ供給槽３１に供給することにより、供給槽３１内のリン酸水溶液のシリコン濃度を規定シリコン濃度範囲（好ましくは基準シリコン濃度）に調整できる。よって、供給槽３１へのリン酸水溶液を補充するための待ち時間を必要としないから、基板処理の生産性を損なうことなく、安定なシリコン濃度のリン酸水溶液を基板Ｗに供給できる。
【００８７】
しかも、基準シリコン濃度の新液およびリン酸原液を予め準備しておけばよいので、リン酸水溶液のシリコン濃度をリアルタイムで制御するような構成を必要としない。前述のとおり、供給槽３１に貯留されたリン酸水溶液および新液のシリコン濃度は、シリコン濃度計３７によって確認することができる。しかし、シリコン濃度計３７は必須の構成ではなく、リン酸水溶液中のシリコン濃度をリアルタイムで監視する構成は必要ではない。したがって、安価な構成で、安定したシリコン濃度のリン酸水溶液を基板Ｗに供給できる。
【００８８】
また、この実施形態では、新液調合槽５１から供給槽３１に供給される新液は、規定シリコン濃度範囲内のシリコン濃度（より具体的には基準シリコン濃度）を有している。そのため、新液の供給によって、供給槽３１内のリン酸水溶液のシリコン濃度を規定シリコン濃度範囲内の値に導きやすい。そのうえ、供給槽３１に最初にリン酸水溶液を貯留するときには、新液調合槽５１で調合された新液のみを供給槽３１に供給すればよい。それにより、濃度の均一化を図るための待機時間を経ることなく、供給槽３１内に貯留されたリン酸水溶液をそのまま速やかに基板Ｗの処理のために用いることができる。
【００８９】
しかも、リン酸原液補充配管５９を介して、シリコン濃度が零のリン酸原液を供給槽３１に補充できるから、供給槽３１内のリン酸水溶液のシリコン濃度を規定シリコン濃度範囲内の値に導きやすい。とくに、基板Ｗがシリコンを含む場合には、リン酸水溶液を基板Ｗに供給することによって、基板材料のシリコンがリン酸水溶液中に溶出するから、供給槽３１に回収されるリン酸水溶液の濃度は、基板Ｗに供給する前よりも高くなっている。そこで、規定シリコン濃度範囲よりも低い濃度（この実施形態では零）でシリコンを含むリン酸原液を供給槽３１に供給することで、供給槽３１内のリン酸水溶液のシリコン濃度を規定シリコン濃度範囲に容易に導くことができる。
【００９０】
また、この実施形態では、基板Ｗの種類に基づいて、新液およびリン酸原液の供給槽３１への補充量が決定される。基板Ｗの種類に基づいて、基板処理の前後におけるリン酸水溶液中のシリコン濃度の変動を予測することができる。そこで、基板Ｗの種類に基づいて、新液およびリン酸原液の各補充量を決定することにより、供給槽３１内のリン酸水溶液のシリコン濃度を適切に調整できる。
【００９１】
基板Ｗの種類等に応じて、リン酸水溶液による処理によって基板Ｗから溶出するシリコンの量が異なる。シリコン溶出量は、回収されるリン酸水溶液中のシリコン濃度に大きく影響する。そこで、基板Ｗの種類等に応じて基板Ｗから溶出するシリコンの量を特定し、その特定されたシリコン溶出量に基づいて新液およびリン酸原液の各補充量を決定することによって、供給槽３１内のリン酸水溶液のシリコン濃度を適切に調整できる。
【００９２】
また、この実施形態では、リン酸ノズル１４から基板Ｗに供給されたリン酸水溶液のうち供給槽３１に回収されるリン酸水溶液の回収率に基づいて、新液およびリン酸原液の供給量が決定される。それにより、必要量のリン酸水溶液を供給槽３１に補充しながら、供給槽３１内のリン酸水溶液のシリコン濃度を規定シリコン濃度範囲に調整できる。
また、この実施形態では、リン酸ノズル１４から供給されたリン酸水溶液によって処理された基板Ｗの枚数（処理数）に基づいて、新液およびリン酸原液の各補充量が決定される。それにより、供給槽３１内のリン酸水溶液のシリコン濃度を適切に調整できる。
【００９３】
また、この実施形態では、前述の補充開始条件が、供給槽３１に貯留されている液量に関する液量条件を含む。具体的には、供給槽３１に貯留されている液量が下限値まで減少したことをトリガとして、新液およびリン酸原液が補充される。これにより、供給槽３１内の液量が下限値まで減少すると、新液およびリン酸原液が補充されて液量が回復され、同時に、シリコン濃度が調整される。
【００９４】
また、この実施形態では、前記補充開始条件が、リン酸ノズル１４から供給されたリン酸水溶液によって処理された基板Ｗの枚数に関する処理数条件を含む。つまり、処理された基板Ｗの枚数が所定数に達すると、それをトリガとして、新液およびリン酸原液が供給槽３１に補充される。それにより、安定したシリコン濃度のリン酸水溶液で基板Ｗを処理できる。
【００９５】
また、この実施形態では、前記補充開始条件が、供給槽３１からリン酸ノズル１４に向けて供給されるリン酸水溶液中のシリコン濃度に関するシリコン濃度条件を含む。具体的には、循環配管３２を通って循環温調されているリン酸水溶液中のシリコン濃度がシリコン濃度計３７で定期的に計測される。その計測値が所定値まで上昇すると、それをトリガとして、新液およびリン酸原液が供給槽３１に補充される。これにより、供給槽３１のリン酸水溶液のシリコン濃度が規定シリコン濃度範囲に回復するから、安定したシリコン濃度のリン酸水溶液で基板Ｗを処理できる。
【００９６】
また、この実施形態では、基板Ｗは１枚ずつスピンチャック５に水平に保持されて処理される。このような、いわゆる枚葉型の処理においては、リン酸ノズル１４から吐出されるリン酸水溶液中のシリコン濃度が正確に調整されていることが重要である。シリコン濃度の調整が不十分であると、処理された複数枚の基板Ｗの間で処理品質がばらつくおそれがある。この実施形態の処理では、供給槽３１からリン酸ノズル１４に供給されるリン酸水溶液中のシリコン濃度が正確にかつ安定に制御されるので、処理品質のばらつきの少ない基板処理を達成できる。
【００９７】
また、この実施形態では、供給槽３１への新液補充量が積算流量計６１で計測され、供給槽３１へのリン酸原液補充量が積算流量計６２で計測される。制御装置３は、積算流量計６１，６２の計測結果に基づいて、新液補充量およびリン酸原液補充量を管理する。それにより、供給槽３１内のリン酸水溶液中のシリコン濃度を正確に調整できる。
図７は、この発明の第２の実施形態に係る基板処理装置１の構成を説明するための模式図であり、主としてリン酸供給システム３０の構成が示されている。図７において、図２の対応部分は、同一参照符号で示す。
【００９８】
この基板処理装置１のリン酸供給システム３０は、第１回収槽９０Ａと、第２回収槽９０Ｂとを備えている。回収配管７１は、２つの回収枝管７１Ａ，７１Ｂに分岐している。第１回収枝管７１Ａは第１回収槽９０Ａに接続されており、第２回収枝管７１Ｂは第２回収槽９０Ｂに接続されている。第１回収枝管７１Ａおよび第２回収枝管７１Ｂには、第１回収バルブ７２Ａおよび第２回収バルブ７２Ｂが介装されている。第１回収バルブ７２Ａを開き、第２回収バルブ７２Ｂを閉じることにより、基板処理のために使用された使用済みリン酸水溶液は、第１回収槽９０Ａに回収される。第１回収バルブ７２Ａを閉じ、第２回収バルブ７２Ｂを開くことにより、使用済みリン酸水溶液は、第２回収槽９０Ｂに回収される。制御装置３は、第１および第２回収バルブ７２Ａ，７２Ｂの開閉を制御することにより、使用済みリン酸水溶液の回収先を、第１回収槽９０Ａおよび第２回収槽９０Ｂのうちの一方に選択する（回収先選択工程）。
【００９９】
一方、第１回収槽９０Ａおよび第２回収槽９０Ｂに貯留されたリン酸水溶液は、補充配管１００（調合液供給配管）を介して、供給槽３１に補充される。補充配管１００の下流端は供給槽３１に接続されている。補充配管１００の上流端は、第１枝管１００Ａおよび第２枝管１００Ｂに分岐している。第１枝管１００Ａは第１回収槽９０Ａに接続されており、第２枝管１００Ｂは第２回収槽９０Ｂに接続されている。第１枝管１００Ａおよび第２枝管１００Ｂには、第１補充バルブ１０１Ａおよび第２補充バルブ１０１Ｂが介装されている。補充配管１００には、ポンプ１０２およびヒータ１０３が介装されている。
【０１００】
第１補充バルブ１０１Ａを開き、第２補充バルブ１０１Ｂを閉じた状態でポンプ１０２を駆動すれば、第１回収槽９０Ａから供給槽３１へとリン酸水溶液を供給できる。第１補充バルブ１０１Ａを閉じ、第２補充バルブ１０１Ｂを開いた状態でポンプ１０２を駆動すれば、第２回収槽９０Ｂから供給槽３１へとリン酸水溶液を供給できる。補充配管１００を通るときに、リン酸水溶液はヒータ１０３によって加熱される。したがって、温度調節されたリン酸水溶液を供給槽３１に供給できる。
【０１０１】
制御装置３は、第１および第２補充バルブ１０１Ａ，１０１Ｂの開閉を制御することにより、供給槽３１へのリン酸水溶液補充元を、第１回収槽９０Ａおよび第２回収槽９０Ｂのいずれか一方に選択する。より具体的には、制御装置３は、使用済みリン酸水溶液の回収先として選択されていない方の回収槽９０Ａ，９０Ｂを、供給槽３１への補充元として選択する（補充元選択工程）。
【０１０２】
新液調合槽５１から供給される新液が流れる新液補充配管５２は、第１枝管５２Ａおよび第２枝管５２Ｂに分岐している。第１枝管５２Ａは第１回収槽９０Ａに接続されており、第２枝管５２Ｂは第２回収槽９０Ｂに接続されている。第１枝管５２Ａおよび第２枝管５２Ｂに、第１新液補充バルブ５３Ａおよび第２新液補充バルブ５３Ｂがそれぞれ介装されている。
【０１０３】
第１新液補充バルブ５３Ａを開くことにより、新液調合槽５１で調合された新液（基準シリコン濃度の未使用のリン酸水溶液）を、第１回収槽９０Ａに供給できる。同様に、第２新液補充バルブ５３Ｂを開くことにより、新液調合槽５１で調合された新液を第２回収槽９０Ｂに供給できる。
リン酸原液補充配管５９は、第１枝管５９Ａおよび第２枝管５９Ｂに分岐している。第１枝管５９Ａは第１回収槽９０Ａに接続されており、第２枝管５９Ｂは第２回収槽９０Ｂに接続されている。第１枝管５９Ａおよび第２枝管５９Ｂに第１リン酸原液補充バルブ６０Ａおよび第２リン酸原液補充バルブ６０Ｂがそれぞれ介装されている。第１リン酸原液補充バルブ６０Ａを開くことにより、リン酸原液（シリコンを含まないリン酸水溶液）を、第１回収槽９０Ａに供給できる。同様に、第２リン酸原液補充バルブ６０Ｂを開くことにより、リン酸原液を第２回収槽９０Ｂに供給できる。
【０１０４】
制御装置３は、第１および第２新液補充バルブ５３Ａ，５３Ｂならびに第１および第２リン酸原液補充バルブ６０Ａ，６０Ｂの開閉を制御することにより、新液およびリン酸原液の補充先を、第１回収槽９０Ａおよび第２回収槽９０Ｂのいずれか一方に選択する。より具体的には、制御装置３は、使用済みリン酸水溶液の回収先として選択されている回収槽９０Ａ，９０Ｂを、新液およびリン酸原液の補充先として選択する（供給先選択工程）。
【０１０５】
第１および第２回収槽９０Ａ，９０Ｂ内のリン酸水溶液をそれぞれ排液するために、第１ドレインシステム４５Ａ，４５Ｂが備えられている。ドレインシステム４５Ａ，４５Ｂは、回収槽９０Ａ，９０Ｂ内のリン酸水溶液を排出するドレイン配管４６Ａ，４６Ｂと、ドレイン配管４６Ａ，４６Ｂに介装されたドレインバルブ４７Ａ，４７Ｂとを含む。ドレイン配管４６Ａ，４６Ｂには、リン酸水溶液の排出流量を調整するためのドレイン流量調整バルブが介装されていてもよい。
【０１０６】
ドレインバルブ４７Ａ，４７Ｂが開かれることによって、回収槽９０Ａ，９０Ｂ内のリン酸水溶液は、ドレイン配管４６Ａ，４６Ｂに排出される。それにより、回収槽９０Ａ，９０Ｂ内のリン酸水溶液の量を必要に応じて減少させたり、回収槽９０Ａ，９０Ｂ内のリン酸水溶液の全量を排液したりすることができる。
第１および第２回収槽９０Ａ，９０Ｂに貯留されている液量を検出するために、下限液量センサ７５Ａ，７５Ｂ、回収停止液量センサ７６Ａ，７６Ｂ、および目標液量センサ７７Ａ，７７Ｂが備えられている。下限液量センサ７５Ａ，７５Ｂは、回収槽９０Ａ，９０Ｂから供給槽３１へのリン酸水溶液の供給によって回収槽９０Ａ，９０Ｂ内の液量が減少するときに、下限液量に達したことを検出する。回収停止液量センサ７６Ａ，７６Ｂは、使用済みリン酸水溶液が回収槽９０Ａ，９０Ｂに回収されて回収槽９０Ａ，９０Ｂ内の液量が増加するときに、回収上限液量に達したことを検出する。目標液量センサ７７Ａ，７７Ｂは、新液補充システム５０から未使用のリン酸水溶液を回収槽９０Ａ，９０Ｂに補充して回収槽９０Ａ，９０Ｂ内の液量を増加させるときに、補充を停止すべき液量（目標液量）に達したことを検出する。
【０１０７】
なお、この実施形態では、循環配管３２にバルブ２９が介装されている。図２に示す構成においても、このようなバルブ２９を設けてもよい。バルブ２９は、制御装置３によって開閉される。
図８は、図７の構成の基板処理装置１の電気的構成を説明するためのブロック図である。図８において、前述の図３の対応部分は、同一参照符号で示す。制御装置３は、処理ユニット２およびリン酸供給システム３０を制御する。リン酸供給システム３０に関して、制御装置３は、ポンプ３３，５４，１０２を制御し、ヒータ３４，１０３を制御し、バルブ３８，３９，４２，５３Ａ，５３Ｂ，５６，５８，６０Ａ，６０Ｂ，６４，６５，７２Ａ，７２Ｂを制御する。また、制御装置３には、供給槽３１の液量センサ４４の出力信号、濃度計３７の出力信号、積算流量計６１，６２の出力信号、および回収槽９０Ａ，９０Ｂの液量センサ７５Ａ，７５Ｂ，７６Ａ，７６Ｂ，７７Ａ，７７Ｂの出力信号が入力される。
【０１０８】
図９、図１０および図１１は、リン酸水溶液の供給に関連する処理を説明するためのフローチャートである。図９は基板Ｗへのリン酸水溶液供給および供給槽３１へのリン酸水溶液の補充に関する動作を表し、図１０は使用済みリン酸の回収先の選択および供給槽３１へのリン酸水溶液補充元の選択に関する動作を表し、図１１は回収槽９０Ａ，９０Ｂに対する新液の補充に関する動作を表す。
【０１０９】
まず、図９を参照すると、制御装置３は、リン酸バルブ１６を開き、リン酸ノズル１４へとリン酸水溶液を供給する（ステップＳ２１）。それにより、スピンチャック５に保持された基板Ｗにリン酸水溶液が供給される。リン酸水溶液の供給によって供給槽３１内のリン酸水溶液の液量が減少する。そして、制御装置３は、供給槽３１内のリン酸水溶液の液量が下限値になったことが下限センサ４４Ｌによって検出されると（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、リン酸水溶液補充元として選択されたいずれかの回収槽９０Ａ，９０Ｂから、供給槽３１へとリン酸水溶液を補充する（ステップＳ２３）。すなわち、制御装置３は、補充元として選択されたいずれかの回収槽９０Ａ，９０Ｂに対応する補充バルブ１０１Ａ，１０１Ｂを開き、ポンプ１０２を駆動する。この補充動作によって供給槽３１内のリン酸水溶液の液量が目標値に達したことが目標センサ４４ｔによって検出されると（ステップＳ２４：ＹＥＳ）、制御装置３は、補充動作を終了する（ステップＳ２５）。同様の動作の繰り返しによって、供給槽３１内のリン酸水溶液の液量は、下限値と目標値との間の適正範囲に維持される。
【０１１０】
次に、図１０を参照すると、制御装置３は、基板処理のために使用された使用済みリン酸水溶液の回収先を回収槽９０Ａ，９０Ｂのいずれか一方に選択し（ステップＳ３１）、それらのうちの他方を供給槽３１へのリン酸水溶液補充元として選択する（ステップＳ３２）。
すなわち、回収先として選択された回収槽９０Ａ，９０Ｂに対応する回収バルブ７２Ａ，７２Ｂが開かれ、回収先として選択されなかった回収槽９０Ａ，９０Ｂに対応する回収バルブ７２Ａ，７２Ｂは閉じられる。また、供給槽３１へのリン酸水溶液の補充が必要なとき（図９のステップＳ２２）には、リン酸水溶液補充元として選択された回収槽９０Ａ，９０Ｂに対応する補充バルブ１０１Ａ，１０１Ｂが開かれ、リン酸水溶液補充元として選択されなかった回収槽９０Ａ，９０Ｂに対応する補充バルブ１０１Ａ，１０１Ｂは閉状態に保持される。
【０１１１】
制御装置３は、さらに、補充元として選択された回収槽９０Ａ，９０Ｂに対応する下限液量センサ７５Ａ，７５Ｂが当該回収槽９０Ａ，９０Ｂの液量が下限液量まで減少したことを検出すると（ステップＳ３３：ＹＥＳ）、回収先とリン酸水溶液補充元とを切り替える（ステップＳ３１，Ｓ３２）。すなわち、液量が下限液量まで減少した回収槽９０Ａ，９０Ｂを回収先として選択し（ステップＳ３１）、他方の回収槽９０Ａ，９０Ｂをリン酸水溶液補充元として選択する（ステップＳ３２）。
【０１１２】
同様の動作が繰り返されることにより、第１回収槽９０Ａと第２回収槽９０Ｂとは、液量低下を契機として、その役割が回収先とリン酸水溶液補充元との間で交互に切り替わる。
次に、図１１を参照すると、制御装置３は、回収先として選択されている回収槽９０Ａ，９０Ｂへの新液補充を開始すべきかどうかを判定する（ステップＳ４１）。具体的には、制御装置３は、回収槽９０Ａ，９０Ｂへの新液の補充を開始すべき条件（補充開始条件）が充足されるかどうかを判断する。補充開始条件は、具体的には、回収先として選択されている回収槽９０Ａ，９０Ｂに貯留された回収液量が増加して対応する回収停止液量センサ７６Ａ，７６Ｂが回収停止液量を検出すること、すなわち、液量条件（回収液量条件）を含んでいてもよい。補充開始条件は、また、回収槽９０Ａ，９０Ｂに新液を補充することなく処理された基板Ｗの枚数が所定枚数に達すること、すなわち、処理数条件を含んでいてもよい。さらに、補充開始条件は、供給槽３１からリン酸ノズル１４に向けて供給されるリン酸水溶液中のシリコン濃度が所定濃度に達すること、すなわち、シリコン濃度条件を含んでいてもよい。制御装置３は、液量条件、処理数条件およびシリコン濃度条件のうちの少なくとも一つが充足されると、補充開始条件が充足されたと判断してもよい。
【０１１３】
制御装置３は、補充開始条件が充足されると（ステップＳ４１：充足）、回収動作を停止する（ステップＳ４２）。すなわち、制御装置３は、回収先として選択されている回収槽９０Ａ，９０Ｂに対応する回収バルブ７２Ａ，７２Ｂを閉じ、排液バルブ８２を開く。
さらに、制御装置３は、新液補充システム５０から新液を当該回収先の回収槽９０Ａ，９０Ｂに補充するために、補充する液量を決定する（ステップＳ４３）。補充する液の総量は、たとえば、当該回収先の回収槽９０Ａ，９０Ｂの回収停止液量センサ７６Ａ，７６Ｂが検出する回収停止液量と目標液量センサ７７Ａ，７７Ｂが検出する目標液量との差であってもよく、これは既知の値である。処理数条件またはシリコン濃度条件の充足によって補充開始条件が満たされたときには、回収先の回収槽９０Ａ，９０Ｂ内の液量が回収停止液量よりも多い場合があり得る。このような場合には、制御装置３は、対応するドレインバルブ４７Ａ，４７Ｂを開いて、回収槽９０Ａ，９０Ｂ内の液量が回収停止液量となるまで、当該回収槽９０Ａ，９０Ｂ内のリン酸水溶液を排液してもよい。
【０１１４】
制御装置３は、回収先として選択されている回収槽９０Ａ，９０Ｂ内のリン酸水溶液、新液調合槽５１で調合済みの新液（基準シリコン濃度の未使用リン酸水溶液）、およびリン酸原液を混合することにより、基準シリコン濃度（調整目標値）のリン酸水溶液が目標液量まで当該回収槽９０Ａ，９０Ｂ内に貯留されるように、補充液量を決定する。新液補充量およびリン酸原液補充量の合計が、補充される総液量であり、その値は前述のとおり既知である。また、回収槽９０Ａ，９０Ｂ内の液量が回収停止液量の状態で補充が行われるので、補充開始時における回収槽９０Ａ，９０Ｂ内のリン酸水溶液液量も既知である。したがって、制御装置３は、補充開始時における回収槽９０Ａ，９０Ｂ内のリン酸水溶液中のシリコン濃度が分かれば、それに基づいて、新液補充量およびリン酸原液補充量を決定することができる。換言すれば、新液補充量とリン酸原液補充量との比を決定することができる。
【０１１５】
回収槽９０Ａ，９０Ｂ内に回収されて貯留されるリン酸水溶液中のシリコン濃度は、レシピや処理枚数に基づいて予測可能である。これについては、第１実施形態に関連して既に説明したとおりである。第１実施形態の場合と同様に、シリコン濃度は、演算によって求めてもよいし、基板Ｗの種類、基板処理の条件、回収率、処理数等に対してシリコン濃度値を対応付けたテーブルを用いて求めることもできる。また、基板Ｗの種類、基板処理の条件、回収率、処理数等に対して、新液補充量およびリン酸原液補充量を対応付けたテーブルを準備してもよい。
【０１１６】
制御装置３は、このようにして、新液補充量およびリン酸原液補充量を決定する（ステップＳ４３）。そして、制御装置３は、回収先として選択されている回収槽９０Ａ，９０Ｂに対応する補充バルブ５３Ａ，５３Ｂを開き、ポンプ５４を駆動して、新液調合槽５１から当該回収槽９０Ａ，９０Ｂへと新液を補充させる（ステップＳ４４）。その補充量は、積算流量計６１で計測される。積算流量計６１の計測値が、新液補充量に達すると（ステップＳ４５：ＹＥＳ）、制御装置３は、ポンプ５４を停止し、補充バルブ５３Ａ，５３Ｂを閉じる（ステップＳ４６）。また、制御装置３は、回収先として選択されている回収槽９０Ａ，９０Ｂに対応するリン酸原液補充バルブ６０Ａ，６０Ｂを開いて、リン酸原液配管５５を介して当該回収槽９０Ａ，９０Ｂへとリン酸原液を補充させる（ステップＳ４７）。その補充量は、積算流量計６２で計測される。積算流量計６２の計測値が、リン酸原液補充量に達すると（ステップＳ４８：ＹＥＳ）、制御装置３は、第１リン酸原液補充バルブ６０Ａを閉じて、リン酸原液の補充を停止させる（ステップＳ４９）。
【０１１７】
このような動作が繰り返されることによって、回収先として選択されている回収槽９０Ａ，９０Ｂ、すなわち、供給槽３１へのリン酸水溶液補充元でない回収槽９０Ａ，９０Ｂにおいて、基準シリコン濃度のリン酸水溶液を調合しておくことができる。回収先とリン酸水溶液補充元とは、前述のとおり、交互に切り替えられるので、第１および第２回収槽９０Ａ，９０Ｂに対する新液補充によるリン酸水溶液調合動作が交互に実行されることになる。
【０１１８】
以上のように、この実施形態では、リン酸水溶液を貯留するためのタンクは、基板処理のために使われたリン酸水溶液が回収配管７１を介して導かれる第１および第２回収槽９０Ａ，９０Ｂと、これらの第１および第２回収槽９０Ａ，９０Ｂに貯留されたリン酸水溶液が補充配管１００を介して供給される供給槽３１とを含む。そして、供給槽３１に貯留されたリン酸水溶液がリン酸配管１５を介してリン酸ノズル１４に供給される。新液補充システム５０は、回収槽９０Ａ，９０Ｂに未使用のリン酸水溶液（新液およびリン酸原液）を供給する。
【０１１９】
リン酸水溶液中のシリコン濃度の調整は、回収槽９０Ａ，９０Ｂで行われ、シリコン濃度調整済みのリン酸水溶液が、回収槽９０Ａ，９０Ｂから補充配管１００を介して供給槽３１へと送られる。したがって、供給槽３１内のリン酸水溶液中のシリコン濃度は、液回収の影響を受けないので安定している。それにより、一層安定したシリコン濃度のリン酸水溶液をリン酸ノズル１４から基板Ｗへと供給できる。
【０１２０】
また、この実施形態では、第１回収槽９０Ａおよび第２回収槽９０Ｂの一方が供給槽３１へのリン酸水溶液補充元として選択され、それらの他方が使用済みリン酸水溶液の回収先として選択される。それにより、シリコン濃度調整済みのリン酸水溶液を供給槽３１に滞りなく供給できるので、基板Ｗへのリン酸水溶液供給が滞らない。それにより、基板処理の生産性を高めることができる。また、リン酸水溶液の回収に用いる回収槽９０Ａ，９０Ｂにおいて、回収されたリン酸水溶液に新液およびリン酸原液を供給して、シリコン濃度調整が行われる。したがって、供給槽３１にリン酸水溶液を供給する回収槽９０Ａ，９０Ｂ内のリン酸水溶液中のシリコン濃度は安定しているから、供給槽３１のリン酸水溶液中のシリコン濃度を安定に保持できる。それにより、基板処理に用いられるリン酸水溶液中のシリコン濃度が一層安定する。
【０１２１】
図１２は、この発明の第３の実施形態に係る基板処理装置１の構成を説明するための模式図である。図２において、図７の対応部分は、同一参照符号で示す。この実施形態では、新液補充システム５０は、第１新液調合槽５１および第２新液調合槽１１１を備えている。第１新液調合槽５１には、第１リン酸原液バルブ５６を介してリン酸原液配管５５からリン酸原液が供給され、第２新液調合槽１１１には、第２リン酸原液バルブ１１２を介してリン酸原液配管１１３からリン酸原液が供給される。また、第１新液調合槽５１には、第１シリコンバルブ５８を介してシリコン濃縮液配管５７からシリコン濃縮液が供給され、第２新液調合槽１１１には、第２シリコンバルブ１１４を介してシリコン濃縮液配管１１５からシリコン濃縮液が供給される。
【０１２２】
第１新液調合槽５１は、第１新液補充元選択バルブ１２１を介して新液補充配管５２に接続されている。第２新液調合槽１１１は、第２新液補充元バルブ１２２を介して新液補充配管５２に接続されている。第２新液調合槽１１１、第２新液補充元バルブ１２２、ポンプ５４および新液補充バルブ５３Ａ，５３Ｂは、第３リン酸水溶液供給手段を構成している。
【０１２３】
制御装置３（図８参照）は、上述のバルブ１１２，１１４，１２１，１２２を開閉制御する。
このような構成により、シリコンが添加された未使用のリン酸水溶液を、第１新液調合槽５１および／または第２新液調合槽１１１から第１回収槽９０Ａおよび第２回収槽９０Ｂに供給することができる。
【０１２４】
制御装置３は、たとえば、第１新液調合槽５１内で、基準シリコン濃度よりも低いシリコン濃度（第１濃度の例）のリン酸水溶液を調合する。また、制御装置３は、第２新液調合槽１１１内で、基準シリコン濃度（第３濃度の例）のリン酸水溶液を調合する。
基板処理装置１を起動して、その使用を開始するときには、第２新液補充元選択バルブ１２２が開かれ、第１新液補充元選択バルブ１２１が閉じられて、第２新液調合槽１１１から回収槽９０Ａ，９０Ｂの一方（たとえば第１回収槽９０Ａ）に基準シリコン濃度のリン酸水溶液（新液）が供給されて貯留される。そして、第１回収槽９０Ａから供給槽３１に、その基準シリコン濃度のリン酸水溶液が供給され、そのリン酸水溶液が基板処理のために用いられる。
【０１２５】
一方、回収槽９０Ａ，９０Ｂの他方（たとえば第２回収槽９０Ｂ）に、使用済みのリン酸水溶液が回収される。その回収されたリン酸水溶液に新液を混合して基準シリコン濃度に調整するときには、制御装置３は、第１新液補充元選択バルブ１２１を開き、第２新液補充元選択バルブ１２２を閉じる。それにより、制御装置３は、第１新液調合槽５１から、基準シリコン濃度よりもシリコン濃度の低い新液を第２回収槽９０Ｂに供給させる。使用済みのリン酸水溶液中のシリコン濃度は、基準シリコン濃度よりも高いので、シリコン濃度の低いリン酸水溶液を混合することによって、第２回収槽９０Ｂ内のリン酸水溶液のシリコン濃度を容易に調整できる。
【０１２６】
もちろん、基板処理枚数が少ない段階では、繰り返し使用されたリン酸水溶液中のシリコン濃度はさほど高まっていない。したがって、たとえば、所定の処理枚数までは、第２新液調合槽１１１から基準シリコン濃度の新液を補充し、所定処理枚数を越えると、第１新液調合槽５１から低シリコン濃度の新液を補充するようにしてもよい。また、新液を補充する前に回収槽９０Ａ，９０Ｂ内のリン酸水溶液のシリコン濃度を計測して、その計測結果に応じて、第１新液調合槽５１または第２新液調合槽１１１のいずれかを新液補充元として選択してもよい。さらにまた、基板Ｗの種類に応じて、第１新液調合槽５１または第２新液調合槽１１１のいずれかを新液補充元として選択してもよい。
【０１２７】
このように、この実施形態では、零よりも大きく基準シリコン濃度よりも小さいシリコン濃度の新液が第１新液調合槽５１で調製され、基準シリコン濃度の新液が第２新液調合槽１１１で調製される。それにより、回収槽９０Ａ，９０Ｂ内のリン酸水溶液のシリコン濃度調整幅を大きくできる。
以上、この発明の実施形態について具体的に説明してきたが、この発明は、さらに他の形態で実施することもできる。たとえば、前述の実施形態では、回収された使用済みリン酸水溶液に対して混合されるリン酸水溶液の例として、基準シリコン濃度のリン酸水溶液、零濃度のリン酸水溶液（リン酸原液）、および基準シリコン濃度よりも低いシリコン濃度のリン酸水溶液を例示した。しかし、これら以外のシリコン濃度のリン酸水溶液が用いられてもよい。
【０１２８】
また、第２および第３実施形態では、２つの回収槽が備えられた構成を示した。しかし、１つの回収槽を備えた構成であってもよいし、３つ以上の回収槽が備えられた構成であってもよい。ただし、複数（２つ以上）の回収槽を備えることによって、使用済みリン酸水溶液の回収先となる回収槽と、供給槽への補充元となる回収槽とを区分できるから、供給槽に対して安定なシリコン濃度のリン酸水溶液を滞りなく供給できる。
【０１２９】
また、第１および第２新液調合槽を備えた第３実施形態の構成は、図２に示した第１実施形態にも適用することができる。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【０１３０】
１  基板処理装置
２  処理ユニット
３  制御装置
５  スピンチャック
９  スピンモータ
１０  処理カップ
１２  カップ
１４  リン酸ノズル
１５  リン酸配管
１６  リン酸バルブ
３０  リン酸供給システム
３１  供給槽（タンク）
３３  ポンプ
３７  シリコン濃度計
４４  液量センサ
４４ｈ  上限センサ
４４Ｌ  下限センサ
４４ｔ  目標センサ
５０  新液補充システム
５１  新液調合槽
５２  新液補充配管
５３  新液補充バルブ
５３Ａ  第１新液補充バルブ
５３Ｂ  第２新液補充バルブ
５４  ポンプ
５５  リン酸原液配管
５６  リン酸原液バルブ
５７  シリコン濃縮液配管
５８  シリコンバルブ
５９  リン酸原液補充配管
６０  リン酸原液補充バルブ
６０Ａ  第１リン酸原液補充バルブ
６０Ｂ  第２リン酸原液補充バルブ
６１  積算流量計
６２  積算流量計
７０  回収システム
７１  回収配管
７２  回収バルブ
７２Ａ  第１回収バルブ
７２Ｂ  第２回収バルブ
７５Ａ，７５Ｂ  下限液量センサ
７６Ａ，７６Ｂ  回収停止液量センサ
７７Ａ，７７Ｂ  目標液量センサ
９０Ａ  第１回収槽
９０Ｂ  第２回収槽
１００  補充配管
１０１Ａ  第１補充バルブ
１０１Ｂ  第２補充バルブ
１０２  ポンプ
１０３  ヒータ
１１１  第２新液調合槽
１１２  第２リン酸原液バルブ
１１３  第２リン酸原液配管
１１４  第２シリコンバルブ
１１５  第２シリコン濃縮液配管
１２１  第１新液補充元選択バルブ
１２２  第２新液補充元選択バルブ
Ｗ  基板
Ｐ  プログラム
Ｒ  レシピ
Ｆｏ  シリコン酸化膜
Ｆｎ  シリコン窒化膜
【図１】
2019091815.tif 000003
【図２】
2019091815.tif 000004
【図３】
2019091815.tif 000005
【図４】
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【図５】
2019091815.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
2019091815.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2019091815.tif 000012
【図１１】
2019091815.tif 000013
【図１２】
2019091815.tif 000014