(57)【要約】【課題】基板の処理効率の低下を防止しつつ高い精度で均一な処理を行うことが可能な基板処理装置および基板処理装置を用いた基板処理方法を提供する。【解決手段】基板処理装置１００は、処理部１、第１のタンク５、第２のタンク６、第３のタンク７および処理液ノズル３を備える。第１のタンク５から処理部１へのリン酸水溶液の供給動作および処理部１から第２のタンク６または第３のタンク７への液回収が並行して行われる。供給動作により、第１のタンク５から処理液ノズル３にリン酸水溶液が供給される。液回収により、処理部１から第２のタンク６または第３のタンク７にリン酸水溶液が回収される。また、シリコン濃度調整により、第３のタンク７または第２のタンク６内のシリコン濃度が調整される。シリコン濃度調整の完了後に、調整された処理液が第１のタンク５を通して処理部１へ供給される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に処理液を供給する処理液ノズルを含む処理ユニットと、
供給用タンク、回収用タンクおよび調整用タンクを含む複数のタンクと、
前記供給用タンクから前記処理液ノズルに処理液を供給する供給動作、前記処理ユニットから前記回収用タンクに処理液を回収する回収動作、および前記調整用タンクに貯留される処理液の濃度を調整する調整動作が並行して行われるように処理液の経路を構成する経路構成部とを備え、
前記経路構成部は、前記回収動作の終了後に、前記回収用タンクを前記調整用タンクに変更するとともに、前記調整動作の終了後に、調整された処理液が前記処理ユニットに供給されるように、処理液の経路を変更する、基板処理装置。
【請求項２】
前記経路構成部は、前記調整動作の終了後に、調整された処理液を前記調整用タンクから前記供給用タンクに供給し、前記供給用タンクへの処理液の供給後に、前記調整用タンクを前記回収用タンクに変更するように、処理液の経路を変更する、請求項１記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記複数のタンクは、第１、第２および第３のタンクを含み、
前記第１のタンクは前記供給用タンクであり、
前記第２または第３のタンクのいずれか一方が前記回収用タンクに設定され、
前記第２または第３のタンクのいずれか他方が前記調整用タンクに設定され、
前記経路構成部は、
前記第１のタンクから前記処理液ノズルに処理液を供給する前記供給動作を行う第１の処理液供給系と、
前記処理ユニットから前記第２および第３のタンクのうち一方のタンクに選択的に処理液を回収する前記回収動作を行う処理液回収系と、
前記第２および第３のタンクのうち他方のタンクに貯留される処理液の濃度を調整する前記調整動作を行う濃度調整装置と、
前記濃度調整装置による前記調整動作の終了後に、調整された処理液を前記他方のタンクから前記第１のタンクに供給する第２の処理液供給系とを含み、
前記処理液回収系は、前記処理ユニットから前記第２のタンクへの前記回収動作および前記処理ユニットから前記第３のタンクへの前記回収動作を交互に行い、
前記濃度調整装置は、前記第３のタンクにおける前記調整動作および前記第２のタンクにおける前記調整動作を交互に行う、請求項２記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記経路構成部は、前記調整動作の終了後に、前記調整用タンクを前記供給用タンクに変更し、前記供給動作の終了後に、前記供給用タンクを前記回収用タンクに変更するように、処理液の経路を変更する、請求項１記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記複数のタンクは、第１、第２および第３のタンクを含み、
前記第１、第２または第３のタンクのいずれか１つが前記供給用タンクに設定され、
前記第１、第２または第３のタンクの他のいずれか１つが前記回収用タンクに設定され、
前記第１、第２または第３のタンクのさらに他のいずれか１つが前記調整用タンクに設定され、
前記経路構成部は、
前記供給用タンクに設定された前記第１、第２または第３のタンクから前記処理液ノズルに処理液を供給する前記供給動作を行う処理液供給系と、
前記処理ユニットから前記回収用タンクに設定された前記第１、第２または第３のタンクに選択的に処理液を回収する前記回収動作を行う処理液回収系と、
前記調整用タンクに設定された前記第１、第２または第３のタンクに貯留される処理液の濃度を調整する前記調整動作を行う濃度調整装置とを含み、
前記処理液供給系は、前記第１のタンクから前記処理液ノズルへの前記供給動作、前記第２のタンクから前記処理液ノズルへの前記供給動作、および前記第３のタンクから前記処理液ノズルへの前記供給動作を順に行い、
前記処理液回収系は、前記処理ユニットから前記第２のタンクへの前記回収動作、前記処理ユニットから前記第３のタンクへの前記回収動作および前記処理ユニットから前記第１のタンクへの前記回収動作を順に行い、
前記濃度調整装置は、前記第３のタンクにおける前記調整動作、前記第１のタンクにおける前記調整動作、および前記第２のタンクにおける前記調整動作を順に行う、請求項４記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記基板は、第１の材料により形成される第１の膜と第２の材料により形成される第２の膜とを含み、
前記処理液は、前記第１の材料を前記第２の材料よりも高いレートで選択的にエッチングする成分を含み、
前記調整動作は、前記処理液中の前記成分の濃度を調整する処理を含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記第１の材料は窒化ケイ素を含み、前記第２の材料は酸化ケイ素を含み、
前記処理液は、シリコンおよびリン酸を含む溶液であり、
前記調整動作は、前記溶液中のシリコンの濃度を調整する処理を含む、請求項６記載の基板処理装置。
【請求項８】
基板処理装置を用いた基板処理方法であって、
前記基板処理装置は、
基板に処理液を供給する処理液ノズルと、
供給用タンク、調整用タンクおよび回収用タンクを含む複数のタンクとを含み、
前記基板処理方法は、
前記供給用タンクから前記処理液ノズルに処理液を供給する供給動作、前記処理ユニットから前記回収用タンクに処理液を回収する回収動作、および前記調整用タンクに貯留される処理液の濃度を調整する調整動作を並行して行うステップと、
前記回収動作の終了後に、前記回収用タンクを前記調整用タンクに変更するステップと、
前記調整動作の終了後に、調整された処理液が前記処理ユニットに供給されるように、処理液の経路を変更するステップとを含む、基板処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に種々の処理を行う基板処理装置および基板処理装置を用いた基板処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体ウェハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディスプレイ用ガラス基板、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等の基板に種々の処理を行うために、基板処理装置が用いられる。
【０００３】
複数の基板を処理槽に貯留された処理液に浸漬し、エッチング等の処理を行うバッチ式の基板処理装置がある。例えば、特許文献１に記載されたバッチ式の基板処理装置は、処理槽および循環ラインを備える。
【０００４】
その基板処理装置においては、処理槽内にリン酸水溶液が貯留され、リン酸水溶液内に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が浸漬される。この状態で、処理槽から溢れるリン酸水溶液が回収され、循環ラインを通って再び処理槽内に供給される。
【０００５】
リン酸水溶液に適切な量のシリコンが含まれることにより、リン酸水溶液によるシリコン酸化膜のエッチングが抑制される。それにより、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。
【０００６】
リン酸水溶液のシリコン濃度を適切な範囲に保つために、上記の基板処理装置には、添加物投入機構およびトラップ剤投入機構が設けられる。添加物投入機構は、処理槽に添加物を投入することによりリン酸水溶液のシリコン濃度を上昇させる。また、トラップ剤投入機構は処理槽にトラップ剤を投入することによりリン酸水溶液のシリコン濃度の過剰な上昇を抑制する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−９４４５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
近年、デバイスの高密度化および高集積化に伴い、バッチ式の基板処理装置に代えて枚葉式の基板処理装置を用いる工程が増加している。枚葉式の基板処理装置においては、例えば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リン酸水溶液を供給するとともに基板に供給されたリン酸水溶液を回収し、回収されたリン酸水溶液を循環ラインを通して再利用することが考えられる。
【０００９】
しかしながら、枚葉式の基板処理装置においては、基板ごとにリン酸水溶液が供給される。そのため、複数の基板に供給されるリン酸水溶液のシリコン濃度を一定に保つことが難しい。この場合、複数の基板間でシリコン窒化膜のエッチング量にばらつきが生じる。このように、複数の基板について高い精度で均一な処理を行うことは難しい。
【００１０】
そこで、一定量のリン酸水溶液についてシリコン濃度を調整し、調整されたリン酸水溶液を複数の基板の処理に用いることが考えられる。この場合、一定量のリン酸水溶液が使用されるごとにシリコン濃度を調整する必要があるので、基板の処理を一時的に中断する必要が生じる。そのため、基板の処理効率が低下する。
【００１１】
本発明の目的は、基板の処理効率の低下を防止しつつ高い精度で均一な処理を行うことが可能な基板処理装置および基板処理装置を用いた基板処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
（１）第１の発明に係る基板処理装置は、基板に処理液を供給する処理液ノズルを含む処理ユニットと、供給用タンク、回収用タンクおよび調整用タンクを含む複数のタンクと、供給用タンクから処理液ノズルに処理液を供給する供給動作、処理ユニットから回収用タンクに処理液を回収する回収動作、および調整用タンクに貯留される処理液の濃度を調整する調整動作が並行して行われるように処理液の経路を構成する経路構成部とを備え、経路構成部は、回収動作の終了後に、回収用タンクを調整用タンクに変更するとともに、調整動作の終了後に、調整された処理液が処理ユニットに供給されるように、処理液の経路を変更する。
【００１３】
その基板処理装置においては、供給動作および回収動作が並行して行われる。供給動作により、供給用タンクから処理液ノズルに処理液が供給され、回収動作により、処理ユニットから回収用タンクに処理液が回収される。また、調整動作により、調整用タンクに貯留される処理液の濃度が調整される。
【００１４】
この場合、調整用タンクには、処理ユニットから回収された処理液が供給されない。そのため、調整用タンクにおいて、処理液の濃度を正確に調整することができる。調整動作の終了後に、調整用タンクにおいて調整された処理液が処理ユニットに供給される。ここで、調整された処理液は、調整用タンクから供給用タンクを通して処理液ノズルへ供給され、または調整用タンクから処理液ノズルへ供給される。それにより、濃度が正確に調整された処理液により基板を処理することができる。また、回収動作の終了後に、回収用タンクが調整用タンクに変更される。それにより、回収動作により回収された処理液の濃度を正確に調整することができる。
【００１５】
このようにして、供給動作および回収動作を停止させることなく、処理液の濃度を正確に調整することができる。その結果、基板の処理効率の低下を防止しつつ高い精度で均一な処理を行うことが可能になる。
【００１６】
（２）経路構成部は、調整動作の終了後に、調整された処理液を調整用タンクから供給用タンクに供給し、供給用タンクへの処理液の供給後に、調整用タンクを回収用タンクに変更するように、処理液の経路を変更してもよい。
【００１７】
この場合、調整動作の終了後に、調整された処理液が供給用タンクに供給される。それにより、調整された処理液は、調整用タンクから供給用タンクを通して処理液ノズルへ供給される。また、調整用タンクが回収用タンクに変更され、回収用タンクが調整用タンクに変更される。それにより、供給動作および回収動作を中断することなく、処理液の濃度を正確に調整することができる。また、供給用タンクには、回収された処理液が供給されず、調整された処理液が供給されるので、供給用タンクの汚染が防止されるとともに、供給用タンク内の処理液の濃度が一定に保たれる。
【００１８】
（３）複数のタンクは、第１、第２および第３のタンクを含み、第１のタンクは供給用タンクであり、第２または第３のタンクのいずれか一方が回収用タンクに設定され、第２または第３のタンクのいずれか他方が調整用タンクに設定され、経路構成部は、第１のタンクから処理液ノズルに処理液を供給する供給動作を行う第１の処理液供給系と、処理ユニットから第２および第３のタンクのうち一方のタンクに選択的に処理液を回収する回収動作を行う処理液回収系と、第２および第３のタンクのうち他方のタンクに貯留される処理液の濃度を調整する調整動作を行う濃度調整装置と、濃度調整装置による調整動作の終了後に、調整された処理液を他方のタンクから第１のタンクに供給する第２の処理液供給系とを含み、処理液回収系は、処理ユニットから第２のタンクへの回収動作および処理ユニットから第３のタンクへの回収動作を交互に行い、濃度調整装置は、第３のタンクにおける調整動作および第２のタンクにおける調整動作を交互に行ってもよい。
【００１９】
この場合、第１のタンクは供給用タンクとして用いられる。それにより、第１の処理液供給系により第１のタンクから処理液ノズルへの供給動作が行われる。また、第２および第３のタンクは回収用タンクおよび調整用タンクに交互に設定される。それにより、供給動作および回収動作を中断することなく、処理液の濃度を正確に調整することができる。
【００２０】
（４）経路構成部は、調整動作の終了後に、調整用タンクを供給用タンクに変更し、供給動作の終了後に、供給用タンクを回収用タンクに変更するように、処理液の経路を変更してもよい。
【００２１】
この場合、調整動作の終了後に、調整用タンクが供給用タンクに変更される。それにより、変更後の供給用タンクから調整された処理液が処理液ノズルに供給される。また、供給動作の終了後に、供給用タンクが回収用タンクに変更される。それにより、処理ユニットから変更後の回収用タンクに処理液が回収される。さらに、回収動作の終了後に、回収用タンクが調整用タンクに変更される。それにより、変更後の調整用タンクにおいて処理液の濃度が調整される。このようにして、供給動作および回収動作を中断することなく、処理液の濃度を正確に調整することができる。
【００２２】
（５）複数のタンクは、第１、第２および第３のタンクを含み、第１、第２または第３のタンクのいずれか１つが供給用タンクに設定され、第１、第２または第３のタンクの他のいずれか１つが回収用タンクに設定され、第１、第２または第３のタンクのさらに他のいずれか１つが調整用タンクに設定され、経路構成部は、供給用タンクに設定された第１、第２または第３のタンクから処理液ノズルに処理液を供給する供給動作を行う処理液供給系と、処理ユニットから回収用タンクに設定された第１、第２または第３のタンクに選択的に処理液を回収する回収動作を行う処理液回収系と、調整用タンクに設定された第１、第２または第３のタンクに貯留される処理液の濃度を調整する調整動作を行う濃度調整装置とを含み、処理液供給系は、第１のタンクから処理液ノズルへの供給動作、第２のタンクから処理液ノズルへの供給動作、および第３のタンクから処理液ノズルへの供給動作を順に行い、処理液回収系は、処理ユニットから第２のタンクへの回収動作、処理ユニットから第３のタンクへの回収動作および処理ユニットから第１のタンクへの回収動作を順に行い、濃度調整装置は、第３のタンクにおける調整動作、第１のタンクにおける調整動作、および第２のタンクにおける調整動作を順に行ってもよい。
【００２３】
この場合、第１、第２および第３のタンクの各々は、順次供給用タンク、回収用タンクおよび調整用タンクとして用いられる。それにより、供給動作および回収動作を中断することなく、処理液の濃度を正確に調整することができる。
【００２４】
（６）基板は、第１の材料により形成される第１の膜と第２の材料により形成される第２の膜とを含み、処理液は、第１の材料を第２の材料よりも高いレートで選択的にエッチングする成分を含み、調整動作は、処理液中の成分の濃度を調整する処理を含んでもよい。
【００２５】
この場合、第１の材料を第２の材料よりも高いレートで選択的にエッチングする成分が調整動作により調整される。それにより、第１および第２の膜のうち第１の膜を正確に除去するとともに第２の膜を残すことができる。
【００２６】
（７）第１の材料は窒化ケイ素を含み、第２の材料は酸化ケイ素を含み、処理液は、シリコンおよびリン酸を含む溶液であり、調整動作は、溶液中のシリコンの濃度を調整する処理を含んでもよい。
【００２７】
シリコンは酸化ケイ素のエッチングレートを抑制する。それにより、基板に処理液が供給されることにより、窒化ケイ素を含む第１の膜および酸化ケイ素を含む第２の膜のうち第１の膜を選択的に除去することができる。
【００２８】
（８）第２の発明に係る基板処理方法は、基板処理装置を用いた基板処理方法であって、基板処理装置は、基板に処理液を供給する処理液ノズルと、供給用タンク、調整用タンクおよび回収用タンクを含む複数のタンクとを含み、基板処理方法は、供給用タンクから処理液ノズルに処理液を供給する供給動作、処理ユニットから回収用タンクに処理液を回収する回収動作、および調整用タンクに貯留される処理液の濃度を調整する調整動作を並行して行うステップと、回収動作の終了後に、回収用タンクを調整用タンクに変更するステップと、調整動作の終了後に、調整された処理液が処理ユニットに供給されるように、処理液の経路を変更するステップとを含む。
【００２９】
その基板処理方法においては、供給動作および回収動作が並行して行われる。供給動作により、供給用タンクから処理液ノズルに処理液が供給され、回収動作により、処理ユニットから回収用タンクに処理液が回収される。また、調整動作により、調整用タンクに貯留される処理液の濃度が調整される。
【００３０】
この場合、調整用タンクには、処理ユニットから回収された処理液が供給されない。そのため、調整用タンクにおいて、処理液の濃度を正確に調整することができる。調整動作の終了後に、調整用タンクにおいて調整された処理液が処理ユニットに供給される。ここで、調整された処理液は、調整用タンクから供給用タンクを通して処理液ノズルへ供給され、または調整用タンクから処理液ノズルへ供給される。それにより、濃度が正確に調整された処理液により基板を処理することができる。また、回収動作の終了後に、回収用タンクが調整用タンクに変更される。それにより、回収動作により回収された処理液の濃度を正確に調整することができる。
【００３１】
このようにして、供給動作および回収動作を停止させることなく、処理液の濃度を正確に調整することができる。その結果、基板の処理効率の低下を防止しつつ高い精度で均一な処理を行うことが可能になる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、基板の処理効率の低下を防止しつつ高い精度で均一な処理を行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施の形態に係る基板処理装置の構成を示す模式図である。
【図２】図１の第１、第２および第３のタンクにそれぞれ関連する動作内容を示すタイムチャートである。
【図３】図２の時刻ｔ１〜時刻ｔ７における基板処理装置の動作を示す模式図である。
【図４】図２の時刻ｔ１〜時刻ｔ７における基板処理装置の動作を示す模式図である。
【図５】図２の時刻ｔ１〜時刻ｔ７における基板処理装置の動作を示す模式図である。
【図６】図２の時刻ｔ１〜時刻ｔ７における基板処理装置の動作を示す模式図である。
【図７】図２の時刻ｔ１〜時刻ｔ７における基板処理装置の動作を示す模式図である。
【図８】本発明の一実施の形態に係る基板処理装置の効果を説明するための第１の比較例に係るタイムチャートである。
【図９】本発明の一実施の形態に係る基板処理装置の効果を説明するための第２の比較例に係るタイムチャートである。
【図１０】本発明の一実施の形態に係る基板処理装置の効果を説明するための図である。
【図１１】他の実施の形態に係る基板処理装置の構成を示す模式図である。
【図１２】他の実施の形態に係る基板処理装置の効果を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明の一実施の形態に係る基板処理装置および基板処理装置を用いた基板処理方法について図面を参照しながら説明する。以下の説明において、基板とは、半導体ウェハ、液晶表示装置用ガラス基板、ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板等をいう。
【００３５】
本実施の形態に係る基板処理装置は、基板を一枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置である。その基板処理装置においては、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）からなるシリコン酸化膜および窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）からなるシリコン窒化膜が形成された基板に、処理液としてシリコンを含む高温のリン酸水溶液（Ｈ３ＰＯ４＋Ｈ２Ｏ）が供給される。この場合、リン酸水溶液がシリコンを含むことによりシリコン酸化膜のエッチングレートが低下する。それにより、シリコン窒化膜が選択的にエッチングされる。
【００３６】
シリコンは、例えばリン酸水溶液によるシリコン窒化膜のエッチングが行われることにより、またはリン酸水溶液にシリコン微粒子を含む濃縮液が混合されることにより、そのリン酸水溶液に存在している。
【００３７】
（１）基板処理装置の構成
図１は、本発明の一実施の形態に係る基板処理装置の構成を示す模式図である。図１に示すように、基板処理装置１００は、主として処理部１、第１のタンク５、第２のタンク６、第３のタンク７、新液供給装置８および制御部９を含む。また、処理部１は、スピンチャック２、処理液ノズル３、加熱装置４およびカップＣＵを含む。処理部１では、複数の基板Ｗが一枚ずつ順番に基板処理される。
【００３８】
スピンチャック２は、スピンモータ２ａ、スピンベース２ｂおよび複数のチャックピン２ｃを有する。スピンモータ２ａは、回転軸が鉛直方向と平行になるように設けられる。スピンベース２ｂは、円板形状を有し、スピンモータ２ａの回転軸の上端部に水平姿勢で取り付けられる。複数のチャックピン２ｃは、スピンベース２ｂの上面上に設けられ、基板Ｗの周縁部を保持する。複数のチャックピン２ｃが基板Ｗを保持する状態でスピンモータ２ａが動作する。それにより、基板Ｗが鉛直軸の周りで回転する。
【００３９】
上記のように、本例では、基板Ｗの周縁部を保持する機械式のスピンチャック２が用いられる。これに限らず、機械式のスピンチャックに代えて、基板Ｗの下面を吸着保持する吸着式のスピンチャックが用いられてもよい。
【００４０】
処理液ノズル３および加熱装置４は、スピンチャック２により保持される基板Ｗの上方の位置と基板Ｗの側方の待機位置との間で移動可能に設けられる。処理液ノズル３は、第１のタンク５から供給されるリン酸水溶液をスピンチャック２により回転される基板Ｗに供給する。
【００４１】
処理液ノズル３から基板Ｗにリン酸水溶液が供給される際には、加熱装置４が基板Ｗの上面に対向する位置に配置される。加熱装置４は、赤外線を発生するランプヒータを含み、輻射熱により基板Ｗおよびその基板Ｗ上に供給される処理液を加熱する。ランプヒータとしては、例えばタングステンハロゲンランプ、キセノンアークランプまたはグラファイトヒータ等を用いることができる。
【００４２】
加熱装置４による基板Ｗの加熱温度は、リン酸水溶液のリン酸濃度における沸点よりも高い温度（例えば、１４０℃以上１６０℃以下）に設定される。それにより、基板Ｗ上のリン酸水溶液の温度がそのリン酸濃度における沸点まで上昇し、リン酸水溶液によるシリコン窒化膜のエッチングレートが増加する。
【００４３】
一方、リン酸水溶液におけるシリコン濃度が適切な範囲内にある場合には、リン酸水溶液によるシリコン酸化膜のエッチングレートは、シリコン窒化膜のエッチングレートよりも十分に低く保たれる。その結果、上記のように、基板Ｗ上のシリコン窒化膜が選択的にエッチングされる。
【００４４】
スピンチャック２を取り囲むようにカップＣＵが設けられている。カップＣＵは、スピンチャック２への基板Ｗの搬入時およびスピンチャック２からの基板Ｗの搬出時に下降し、基板Ｗへのリン酸水溶液の供給時に上昇する。
【００４５】
回転する基板Ｗへのリン酸水溶液の供給時に、カップＣＵの上端部は基板Ｗよりも上方に位置する。それにより、基板Ｗから振り切られるリン酸水溶液がカップＣＵにより受け止められる。カップＣＵにより受け止められるリン酸水溶液は、後述するように第２のタンク６または第３のタンク７に送られる。
【００４６】
第１のタンク５は、循環槽５ａおよび貯留槽５ｂを含む。循環槽５ａおよび貯留槽５ｂは隣接するように配置され、一方の槽（例えば循環槽５ａ）で溢れる液体が他方の槽（例えば貯留槽５ｂ）に流れ込むように構成される。循環槽５ａには、リン酸濃度計Ｓ１およびシリコン濃度計Ｓ２が設けられる。リン酸濃度計Ｓ１はリン酸水溶液のリン酸濃度を出力し、シリコン濃度計Ｓ２はリン酸水溶液のシリコン濃度を出力する。貯留槽５ｂには、リン酸水溶液の液面高さを出力する液面センサＳ３が設けられる。貯留槽５ｂには、ＤＩＷ（脱イオン水：Deionized Water）供給系９１、窒素（Ｎ２）ガス供給系９２およびリン酸水溶液供給系９３が接続されている。
【００４７】
第１のタンク５の貯留槽５ｂと処理部１の処理液ノズル３とをつなぐように第１の供給配管１０が設けられる。第１の供給配管１０には、貯留槽５ｂから処理液ノズル３に向かって、ポンプ１５、ヒータ１４、フィルタ１３、バルブ１２およびヒータ１１がこの順で介挿されている。
【００４８】
フィルタ１３とバルブ１２との間の第１の供給配管１０の部分と循環槽５ａとをつなぐように循環配管１６が設けられる。循環配管１６には、バルブ１７が介挿されている。また、ヒータ１１と処理液ノズル３との間の第１の供給配管１０の部分には、ＤＩＷ供給系９１が接続されている。
【００４９】
第２および第３のタンク６，７の各々は、第１のタンク５と同じ構成を有し、循環槽６ａ，７ａおよび貯留槽６ｂ，７ｂを含む。循環槽６ａ，７ａの各々には、リン酸濃度計Ｓ１およびシリコン濃度計Ｓ２が設けられる。貯留槽６ｂ，７ｂの各々には、液面センサＳ３が設けられるとともにＤＩＷ供給系９１、窒素ガス供給系９２およびリン酸水溶液供給系９３が接続されている。
【００５０】
第１のタンク５の貯留槽５ｂと第２および第３のタンク６，７の貯留槽６ｂ，７ｂとをつなぐように第２の供給配管２０が設けられる。第２の供給配管２０は、１本の主管２０ａおよび２本の枝管２０ｂ，２０ｃを有する。枝管２０ｂ，２０ｃは主管２０ａに接続される。主管２０ａが第１のタンク５の貯留槽５ｂに接続され、２本の枝管２０ｂ，２０ｃがそれぞれ第２および第３のタンク６，７の貯留槽６ｂ，７ｂに接続される。
【００５１】
一方の枝管２０ｂには、貯留槽６ｂから主管２０ａに向かって、ポンプ２４、ヒータ２３、フィルタ２２およびバルブ２１がこの順で介挿されている。フィルタ２２とバルブ２１との間の枝管２０ｂの部分と循環槽６ａとをつなぐように循環配管２５が設けられる。循環配管２５には、バルブ２６が介挿されている。
【００５２】
他方の枝管２０ｃには、貯留槽７ｂから主管２０ａに向かって、ポンプ３４、ヒータ３３、フィルタ３２およびバルブ３１がこの順で介挿されている。フィルタ３２とバルブ３１との間の枝管２０ｃの部分と循環槽７ａとをつなぐように循環配管３５が設けられる。循環配管３５には、バルブ３６が介挿されている。
【００５３】
処理部１のカップＣＵと第２および第３のタンク６，７の貯留槽６ｂ，７ｂとをつなぐように回収配管５０が設けられる。回収配管５０は、１本の主管５０ａおよび２本の枝管５０ｂ，５０ｃを有する。枝管５０ｂ，５０ｃは主管５０ａに接続される。回収配管５０の主管５０ａがカップＣＵに接続され、２本の枝管５０ｂ，５０ｃがそれぞれ第２および第３のタンク６，７の貯留槽６ｂ，７ｂに接続される。枝管５０ｂにバルブ５１が介挿され、枝管５０ｃにバルブ５２が介挿されている。
【００５４】
新液供給装置８は、混合タンク８ａおよびその混合タンク８ａ内の液体を外部に供給する供給装置を有する。新液供給装置８には、リン酸水溶液供給系９３およびシリコン（Ｓｉ）濃縮液供給系９４が接続されている。また、混合タンク８ａには、シリコン濃度計Ｓ２が設けられている。
【００５５】
新液供給装置８の混合タンク８ａ内では、リン酸水溶液供給系９３およびシリコン濃縮液供給系９４から供給されるリン酸水溶液およびシリコン濃縮液が予め定められた比率で混合される。それにより、予め定められたシリコン濃度（以下、基準シリコン濃度と呼ぶ。）を有するリン酸水溶液が新たな処理液として生成され、所定の温度に保持される。本例では、シリコン濃縮液としてリン酸水溶液にシリコン微粒子を溶解させた液体が用いられる。
【００５６】
また、新液供給装置８においては、混合タンク８ａ内のシリコン濃度を基準シリコン濃度とは異なる値に調整することも可能である。例えば、混合タンク８ａ内に基準シリコン濃度を有するリン酸水溶液が貯留された状態で混合タンク８ａ内にシリコン濃縮液を追加する。それにより、混合タンク８ａ内のシリコン濃度を基準シリコン濃度よりも高くすることができる。また、混合タンク８ａ内に基準シリコン濃度を有するリン酸水溶液が貯留された状態で混合タンク８ａ内にリン酸水溶液を追加する。それにより、混合タンク８ａ内のシリコン濃度を基準シリコン濃度よりも低くすることができる。
【００５７】
新液供給装置８と第２および第３のタンク６，７の貯留槽６ｂ，７ｂとをつなぐように第３の供給配管４０が設けられる。第３の供給配管４０は、１本の主管４０ａおよび２本の枝管４０ｂ，４０ｃを有する。枝管４０ｂ，４０ｃは主管４０ａに接続される。第３の供給配管４０の主管４０ａが新液供給装置８に接続され、２本の枝管４０ｂ，４０ｃがそれぞれ第２および第３のタンク６，７の貯留槽６ｂ，７ｂに接続される。枝管４０ｂにバルブ４１が介挿され、枝管４０ｃにバルブ４２が介挿されている。
【００５８】
制御部９は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）およびメモリ、またはマイクロコンピュータ等からなる。制御部９のメモリにはシステムプログラムが記憶される。制御部９は、基板処理装置１００の各構成要素の動作を制御する。
【００５９】
例えば、制御部９は、各液面センサＳ３から出力される液面高さに基づいて各バルブ１２，１７，２１，２６，３１，３６，４１，４２，５１，５２の開閉状態を切り替える。また、制御部９は、各リン酸濃度計Ｓ１から出力されるリン酸濃度に基づいてＤＩＷ供給系９１、窒素ガス供給系９２およびリン酸水溶液供給系９３を制御する。さらに、制御部９は、各シリコン濃度計Ｓ２から出力されるシリコン濃度に基づいて新液供給装置８、リン酸水溶液供給系９３およびシリコン濃縮液供給系９４を制御する。
【００６０】
（２）基板処理装置の動作
処理部１により複数の基板Ｗが処理される際の基板処理装置１００の一連の動作を説明する。図２は、図１の第１、第２および第３のタンク５，６，７にそれぞれ関連する動作内容を示すタイムチャートである。図３〜図７は、図２の時刻ｔ１〜時刻ｔ７における基板処理装置１００の動作を示す模式図である。
【００６１】
第１、第２および第３のタンク５，６，７においては、貯留槽５ｂ，６ｂ，７ｂに第１基準高さＬ１および第２基準高さＬ２が設定されている。第１基準高さＬ１は貯留槽５ｂ，６ｂ，７ｂの底部近傍に設定され、第２基準高さＬ２は第１基準高さＬ１よりも高く貯留槽５ｂ，６ｂ，７ｂの上端部近傍に設定される。
【００６２】
第１基準高さＬ１は、例えば各貯留槽５ｂ，６ｂ，７ｂにより貯留可能な最大容量の１／５程度の液体が各貯留槽５ｂ，６ｂ，７ｂに貯留される場合の液面高さに設定される。また、第２基準高さＬ２は、例えば各貯留槽５ｂ，６ｂ，７ｂの最大容量の４／５程度の液体が各貯留槽５ｂ，６ｂ，７ｂに貯留される場合の液面高さに設定される。
【００６３】
初期状態においては、予め定められたリン酸濃度（以下、基準リン酸濃度と呼ぶ。）を有するとともに基準シリコン濃度を有するリン酸水溶液が、第１および第２のタンク５，６に貯留されている。第１および第２のタンク５，６においては、リン酸水溶液の液面高さは第２基準高さＬ２に維持されている。
【００６４】
さらに、基準リン酸濃度および基準シリコン濃度を有しないリン酸水溶液が、第３のタンク７に貯留されている。第３のタンク７においては、リン酸水溶液の液面高さは第１基準高さＬ１に維持されている。図１に示される全てのバルブ１２，１７，２１，２６，３１，３６，４１，４２，５１，５２は閉じられている。
【００６５】
初期状態から基板処理装置１００の電源がオン状態になると、図１のヒータ１１，１４，２３，３３、ポンプ１５，２４，３４および新液供給装置８の動作が開始される。この状態で、処理部１のスピンチャック２に１枚目の基板Ｗが搬入される。また、スピンチャック２により基板Ｗが保持され、回転される。
【００６６】
その後の図２の時刻ｔ１で、図１の制御部９は、図１のバルブ１２，１７を開く。これにより、図３に太い矢印Ａ１で示すように、貯留槽５ｂ内のリン酸水溶液がポンプ１５により吸引され、ヒータ１４を通してフィルタ１３に送られる。ヒータ１４は、第１の供給配管１０を通るリン酸水溶液を所定温度（例えば１５０℃）に加熱する。フィルタ１３は、リン酸水溶液をろ過することにより不要な析出物等を除去する。
【００６７】
図３に太い矢印Ａ２で示すように、ヒータ１４およびフィルタ１３を通過したリン酸水溶液の一部は、さらにヒータ１１を通して加熱されつつ処理液ノズル３に送られる。それにより、基準リン酸濃度および基準シリコン濃度を有するリン酸水溶液が、ＤＩＷとともに処理液ノズル３から基板Ｗに供給される。なお、ヒータ１１と処理液ノズル３との間には、ＤＩＷ供給系９１から適宜ＤＩＷが供給される。
【００６８】
一方、図３に太い矢印Ａ３で示すように、ヒータ１４およびフィルタ１３を通過したリン酸水溶液の残りは、循環配管１６を通して第１のタンク５の循環槽５ａに戻される。第１のタンク５内では、循環槽５ａから溢れるリン酸水溶液が貯留槽５ｂに流れ込む。このように、貯留槽５ｂ内のリン酸水溶液が、加熱およびろ過されつつ第１の供給配管１０、循環配管１６および循環槽５ａを通って貯留槽５ｂ内に戻される。それにより、貯留槽５ｂ内のリン酸水溶液の温度および清浄度がほぼ一定に保たれる。
【００６９】
上記のように、貯留槽５ｂに貯留されたリン酸水溶液の一部を加熱およびろ過しつつ再び貯留槽５ｂに戻すことにより、貯留槽内のリン酸水溶液の温度および清浄度を一定に保つ動作を循環温調と呼ぶ。
【００７０】
時刻ｔ１においては、図１の制御部９はさらに図１のバルブ５２を開く。これにより、図３に太い矢印Ａ４で示すように、処理部１のカップＣＵにより回収される使用済みのリン酸水溶液が、主管５０ａおよび枝管５０ｃを通して第３のタンク７の貯留槽７ｂに送られる。このように、基板Ｗに供給された使用済みのリン酸水溶液を貯留槽７ｂに送る動作を液回収と呼ぶ。
【００７１】
時刻ｔ１においては、図１の制御部９はさらに図１のバルブ２６，３６を開く。これにより、図３に太い矢印Ａ５，Ａ６で示すように、第２のタンク６および第３のタンク７においても第１のタンク５と同様の循環温調が行われる。
【００７２】
ここで、第３のタンク７において液回収および循環温調が行われる際に、貯留槽７ｂに貯留されるリン酸水溶液のリン酸濃度は基準リン酸濃度とは異なる。そこで、図１の制御部９は、第３のタンク７のリン酸濃度計Ｓ１の出力に基づいて、貯留槽７ｂ内のリン酸濃度が基準リン酸濃度に近づくようにＤＩＷ供給系９１、窒素ガス供給系９２およびリン酸水溶液供給系９３を制御する。
【００７３】
例えば、制御部９は、リン酸濃度計Ｓ１からの出力が基準リン酸濃度よりも高い場合に、貯留槽７ｂにＤＩＷが供給されるようにＤＩＷ供給系９１を制御する。それにより、貯留槽７ｂ内のリン酸濃度が低下し、基準リン酸濃度に調整される。
【００７４】
また、制御部９は、リン酸濃度計Ｓ１からの出力が基準リン酸濃度よりも低い場合に、基準リン酸濃度よりも高いリン酸濃度を有するリン酸水溶液が貯留槽７ｂに供給されるようにリン酸水溶液供給系９３を制御する。それにより、貯留槽７ｂ内のリン酸濃度が上昇し、基準リン酸濃度に調整される。
【００７５】
また、制御部９は、リン酸濃度計Ｓ１からの出力が基準リン酸濃度よりも低い場合に、窒素ガスが貯留槽７ｂに供給されるように窒素ガス供給系９２を制御する。この場合、貯留槽７ｂ内のリン酸水溶液の蒸発が促進される。それにより、貯留槽７ｂ内のリン酸濃度が上昇し、基準リン酸濃度に調整される。
【００７６】
なお、制御部９は、貯留槽７ｂ内のリン酸濃度を上昇させるために、高いリン酸濃度を有するリン酸水溶液および窒素ガスのうち一方を貯留槽７ｂに供給してもよいし、両方を貯留槽７ｂに供給してもよい。
【００７７】
上記のように、貯留槽７ｂ内のリン酸水溶液のリン酸濃度を基準リン酸濃度に調整する動作をリン酸濃度調整と呼ぶ。
【００７８】
図２に示すように、時刻ｔ１で第１のタンク５において処理液ノズル３へのリン酸水溶液の供給および循環温調が開始される。第２のタンク６および第３のタンク７においても循環温調が開始される。第３のタンク７では、液回収およびリン酸濃度調整が開始される。
【００７９】
第１のタンク５から処理液ノズル３へのリン酸水溶液の供給は、基板Ｗの処理が終了されるまで継続される。また、第１のタンク５、第２のタンク６および第３のタンク７における循環温調も基板Ｗの処理が終了されるまで継続される。
【００８０】
図１の制御部９は、第１のタンク５の貯留槽５ｂ内の液面高さが第２基準高さＬ２よりも所定の高さ分下降したことが液面センサＳ３によって検出されると、図１のバルブ２１を開く（時刻ｔ２）。
【００８１】
これにより、第２のタンク６から第１のタンク５へのリン酸水溶液の供給が開始される。図４に太い矢印Ａ７で示すように、第２のタンク６の貯留槽６ｂから枝管２０ｂを通ってフィルタ２２を通過したリン酸水溶液の一部が、主管２０ａを通して第１のタンク５の貯留槽５ｂに送られる。こうして、基準リン酸濃度および基準シリコン濃度を有するリン酸水溶液が、第２のタンク６から第１のタンク５に供給される。これにより、貯留槽５ｂ内の液面高さは第２基準高さＬ２に向かって上昇し、貯留槽６ｂ内の液面高さは第２基準高さＬ２から下降する（図４の白抜き矢印参照）。
【００８２】
第１のタンク５の貯留槽５ｂ内の液面高さが第２基準高さＬ２に達したことが液面センサＳ３によって検出されると、図１の制御部９は、図１のバルブ２１を閉じることにより第２のタンク６から第１のタンク５へのリン酸水溶液の供給を停止する（時刻ｔ３）。
【００８３】
時刻ｔ２から時刻ｔ３にかけて第２のタンク６から第１のタンク５にリン酸水溶液が供給されるが、これと並行して第３のタンク７では液回収とリン酸濃度調整が行われる。これにより、第３のタンク７の貯留槽７ｂ内の液面高さが第１基準高さＬ１から上昇する（図４の白抜き矢印参照）。
【００８４】
時刻ｔ３に第３のタンク７での液回収が停止され、第２のタンク６での液回収が開始される。すなわち、制御部９は、図１のバルブ５２を閉じ、バルブ５１を開く。これにより、処理部１のカップＣＵが回収した使用済みのリン酸水溶液が、第２のタンク６の貯留槽６ｂに送られる（図５の太い矢印Ａ８参照）。第２のタンク６では液回収と並行してリン酸濃度調整も行われる。
【００８５】
ここで、枚葉式の基板処理装置においては、リンス処理等により一部の処理液が廃棄される。そのため、基板Ｗの処理に用いられる処理液を全て回収することはできない。したがって、貯留槽５ｂ内の液面高さが第２基準高さＬ２に維持された状態で貯留槽６ｂ内の液面高さが第２基準高さＬ２から第１基準高さＬ１まで下降しても、貯留槽７ｂ内の液面高さは第１基準高さＬ１から第２基準高さＬ２まで上昇しない。
【００８６】
そこで、図１の制御部９は、第３のタンク７の液面センサＳ３（図１）およびシリコン濃度計Ｓ２の出力に基づいて、貯留槽７ｂ内の液面高さが第２基準高さＬ２まで上昇するとともに貯留槽７ｂ内のリン酸水溶液のシリコン濃度が基準シリコン濃度に近づくように、図１のバルブ４２および新液供給装置８を制御する。
【００８７】
例えば、制御部９は、第３のタンク７のシリコン濃度計Ｓ２からの出力が基準シリコン濃度に等しい場合に、図１のバルブ４２を開く。それにより、図５に太い矢印Ａ９で示すように、基準リン酸濃度および基準シリコン濃度を有するリン酸水溶液が新液供給装置８から第３のタンク７に供給される。その結果、貯留槽７ｂ内の液面高さが第２基準高さＬ２まで上昇するとともに、貯留槽７ｂ内のシリコン濃度が基準シリコン濃度で維持される。
【００８８】
本例の制御部９は、新液供給装置８に設けられるシリコン濃度計Ｓ２に基づいて、新液供給装置８の混合タンク８ａ内のシリコン濃度を基準シリコン濃度とは異なる値に調整することができる。
【００８９】
そこで、制御部９は、第３のタンク７のシリコン濃度計Ｓ２からの出力が基準シリコン濃度よりも低い場合に、混合タンク８ａ内のシリコン濃度が上昇するように新液供給装置８を制御する。それにより、基準シリコン濃度よりも高いシリコン濃度を有するリン酸水溶液が新液供給装置８から第３のタンク７に供給される。その結果、貯留槽７ｂ内の液面高さが第２基準高さＬ２まで上昇するとともに、貯留槽７ｂ内のシリコン濃度が上昇し、基準シリコン濃度に調整される。
【００９０】
また、制御部９は、第３のタンク７のシリコン濃度計Ｓ２からの出力が基準シリコン濃度よりも高い場合に、混合タンク８ａ内のシリコン濃度が低下するように新液供給装置８を制御する。それにより、基準シリコン濃度よりも低いシリコン濃度を有するリン酸水溶液が新液供給装置８から第３のタンク７に供給される。その結果、貯留槽７ｂ内の液面高さが第２基準高さＬ２まで上昇するとともに、貯留槽７ｂ内のシリコン濃度が低下し、基準シリコン濃度に調整される。
【００９１】
上記のように、貯留槽内の液面高さを第２基準高さＬ２まで上昇させるとともにリン酸水溶液のシリコン酸濃度を基準シリコン酸濃度に調整する動作をシリコン濃度調整と呼ぶ。
【００９２】
なお、シリコン濃度調整時には、貯留槽７ｂに貯留されるリン酸水溶液の一部が図示しない廃液管を通して廃棄されてもよい。このような場合でも、貯留槽７ｂには、新液供給装置８からシリコンを含むリン酸水溶液が供給される。したがって、基板Ｗの処理に用いるリン酸水溶液の不足が防止される。
【００９３】
シリコン濃度調整においては、シリコン濃度とともにリン酸水溶液のリン酸濃度が調整される。例えば、図１の制御部９は、リン酸濃度調整時と同様に、第３のタンク７のリン酸濃度計Ｓ１からの出力に基づいて、リン酸濃度が基準リン酸濃度に近づくようにＤＩＷ供給系９１、窒素ガス供給系９２およびリン酸水溶液供給系９３を制御する。それにより、新液供給装置８から第３のタンク７に供給されるリン酸水溶液が基準リン酸濃度を有しない場合でも、貯留槽７ｂ内のリン酸濃度が基準リン酸濃度に調整される。
【００９４】
第３のタンク７の貯留槽７ｂに基準リン酸濃度および基準シリコン濃度を有するリン酸水溶液が貯留されていることがシリコン濃度計Ｓ２により検出されると、制御部９は新液供給装置８から第３のタンク７へのリン酸水溶液の供給を停止して第３のタンク７でのシリコン濃度調整を終了する（時刻ｔ４）。
【００９５】
なお、図２および図５に示すように、時刻ｔ３から時刻ｔ４にかけて、第１のタンク５から処理部１へのリン酸水溶液の供給が継続されるため、貯留槽５ｂ内の液面高さは第２基準高さＬ２から下降する。また、第２のタンク６では液回収が継続されるため、貯留槽６ｂ内の液面高さは第１基準高さＬ１から上昇する。
【００９６】
本実施の形態では、第２のタンク６および第３のタンク７においてシリコン濃度調整が開始されてから完了するまでに必要な時間は、基板Ｗの処理により貯留槽５ｂ内の液面高さが第２基準高さＬ２から第１基準高さＬ１まで下降するために必要な時間に比べて十分に短い。
【００９７】
なお、図１の制御部９は、貯留槽７ｂ内の液面高さが第２基準高さＬ２と等しくかつ貯留槽７ｂ内のリン酸濃度およびシリコン濃度が基準リン酸濃度および基準シリコン濃度である状態が一定期間継続されることにより、シリコン濃度調整が完了した時刻ｔ４を判定してもよい。
【００９８】
制御部９は、時刻ｔ４に、第３のタンク７から第１のタンク５に向けて基準リン酸濃度および基準シリコン濃度を有するリン酸水溶液の供給を開始する。それにより、図６に太い矢印Ａ１０で示すように、第３のタンク７の貯留槽７ｂから枝管２０ｃを通ってフィルタ３２を通過したリン酸水溶液の一部が、主管２０ａを通して第１のタンク５の貯留槽５ｂに送られる。これにより、第１のタンク５の貯留槽５ｂ内の液面高さは第２基準高さＬ２に向かって上昇する。
【００９９】
制御部９は、第１のタンク５の液面高さが第２基準高さＬ２に等しくなったことが検出されると第３のタンク７から第１のタンク５へのリン酸水溶液の供給を停止する（時刻ｔ５）。第２タンク６では、時刻ｔ３から時刻ｔ５までの間、液回収によって貯留槽６ｂ内の液面高さが上昇している。
【０１００】
時刻ｔ５に、第２のタンク６での液回収が停止され、第３のタンク７での液回収が開始される。すなわち、制御部９は、図１のバルブ５１を閉じ、バルブ５２を開く。これにより、処理部１のカップＣＵが回収した使用済みのリン酸水溶液が第３のタンク７の貯留槽７ｂに送られる（図７の太い矢印Ａ４参照）。第３のタンク７では液回収と並行してリン酸濃度調整も行われる。
【０１０１】
また、時刻ｔ５からは、第２のタンク６でのシリコン濃度調整が開始される。すなわち、制御部９は図１のバルブ４１を開くとともに新液供給装置８を制御する。これにより、図７に太い矢印Ａ１１で示すように、シリコン濃度が調整されたリン酸水溶液が新液供給装置８から第２のタンク６に供給される。また、貯留槽６ｂ内のリン酸水溶液のシリコン濃度が基準シリコン濃度で維持される。
【０１０２】
第２のタンク６の貯留槽６ｂに基準リン酸濃度および基準シリコン濃度を有するリン酸水溶液が貯留されていることがシリコン濃度計Ｓ２によって検出されると、図１の制御部９は新液供給装置８から第２のタンク６へのリン酸水溶液の供給を停止して第２のタンク６でのシリコン濃度調整を終了する（時刻ｔ６）。
【０１０３】
なお、図２および図７に示すように、時刻ｔ５から時刻ｔ６にかけて、第１のタンク５から処理部１へのリン酸水溶液の供給が継続されるため、貯留槽５ｂ内の液面高さは第２基準高さＬ２から下降する。また、第３のタンク７では液回収が継続されるため、貯留槽７ｂ内の液面高さは第１基準高さＬ１から上昇する。第３のタンク７では液回収と並行してリン酸濃度調整が行われる。
【０１０４】
図２に示すように、時刻ｔ６からは、第２のタンク６から第１のタンク５に向けてリン酸水溶液の供給が行われる。それにより、第２のタンク６の貯留槽６ｂ内の液面高さは第２基準高さＬ２から下降し、第１のタンク５の貯留槽５ｂ内の液面高さは第２基準高さＬ２に向けて上昇する。第２タンク６から第１タンク５へのリン酸水溶液の供給は第１のタンク５の液面高さがＬ２に達するまで行われる（時刻ｔ７）。
【０１０５】
時刻ｔ７以降では、基板Ｗの処理が停止されるまで、時刻ｔ３から時刻ｔ５までの動作と時刻ｔ５から時刻ｔ７までの動作とが繰り返される。それにより、第１のタンク５においては、基準リン酸濃度および基準シリコン濃度を有するリン酸水溶液が常に保持される。
【０１０６】
なお、第１のタンク５においては、リン酸水溶液の一部の水分が蒸発する可能性がある。この場合、貯留槽５ｂに貯留されるリン酸水溶液のリン酸濃度およびシリコン濃度が変化する。そこで、制御部９は、第１のタンク５のリン酸濃度計Ｓ１の出力に基づいて、第１のタンク５においてリン酸濃度調整を行ってもよい。また、制御部９は、第１のタンク５のシリコン濃度計Ｓ２の出力が異常値を示す場合に異常信号を出力してもよい。
【０１０７】
さらに、装置の異常等により第１のタンク５にリン酸水溶液が供給されない場合には、貯留槽５ｂ内の液面高さが第１基準高さＬ１よりも低くなる可能性がある。そこで、制御部９は、第１のタンク５の液面センサＳ３の出力が第１基準高さＬ１よりも低くなった場合に異常信号を出力してもよい。
【０１０８】
（３）効果
本発明の一実施の形態に係る基板処理装置１００では、処理部１で使用された処理液を回収して再利用している。このため、少ない量の処理液で基板処理を実行することができる。また、処理部１に対しては第１のタンク５から処理液が間断なく供給されている。このため、基板処理装置１００ではダウンタイムが発生しないため高い生産性で基板処理を実行することができる。
【０１０９】
ところで、処理部１から回収した処理液にはリンス液等が混入しているため濃度が不安定で変動するという問題がある。したがって、処理部１から処理液を回収している第２のタンク６（または第３のタンク７）内の処理液は、液回収期間の間、リン酸濃度およびシリコン濃度が不安定になる。このため、処理部１から処理液を回収している第２のタンク６（または第３のタンク７）は、処理部１へ直接処理液を供給することができない。
【０１１０】
基板処理装置１００では、処理部１からの処理液の回収を終了した後、所定時間の濃度調整（時刻ｔ５から時刻ｔ６までの期間（または時刻ｔ３から時刻ｔ４までの期間））を実行する。これにより、基準リン酸濃度および基準シリコン濃度に調整された処理液を第２のタンク６（または第３のタンク７）から第１のタンク５に供給することができる。
【０１１１】
仮に、タンクが２つしかない場合において液回収後に上述の濃度調整を実行すると、液回収または基板処理のいずれかを中断する期間が発生してしまう。
【０１１２】
図８はタンクが２つしかない場合において各タンクに貯留される処理液に上述の濃度調整（リン酸濃度調整を含むシリコン濃度調整）を実行した第１の比較例である。第１の比較例で用いられる２つのタンクをタンクＡおよびタンクＢと称する。タンクＡは、時刻ｔ１から時刻ｔ３までの期間に処理部１に処理液を供給している。タンクＢは、時刻ｔ１から時刻ｔ２まで処理部１から処理液を回収し、時刻ｔ２から時刻ｔ３までは液回収を停止しつつ、タンクＢ内の処理液のシリコン濃度およびリン酸濃度の調整を行う。時刻ｔ２から時刻ｔ３までシリコン濃度およびリン酸濃度の調整を行うことにより、タンクＢ内の処理液を基準シリコン濃度および基準リン酸濃度に安定させることができる。
【０１１３】
タンクＢは時刻ｔ３から時刻ｔ５まで処理部１に処理液を供給する。一方、タンクＡは時刻ｔ３から時刻ｔ４まで液回収を行い、時刻ｔ４から時刻ｔ５までは液回収を停止しつつ濃度調整を行う。
【０１１４】
このように、第１の比較例では、液回収の停止期間（時刻ｔ２から時刻ｔ３の期間および時刻ｔ４から時刻ｔ５の期間）が発生する。この期間に処理部１で使用された処理液は回収されずに廃棄されるため、処理液を有効利用することができない。
【０１１５】
図９はタンクが２つしかない場合において各タンクに貯留される処理液に上述の濃度調整（リン酸濃度調整を含むシリコン濃度調整）を実行した第２の比較例である。第１の比較例と同様に、第２の比較例で用いられる２つのタンクをタンクＡおよびタンクＢと称する。タンクＡは時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間に処理部１に処理液を供給する。タンクＢは時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間に処理部１から処理液を回収する。時刻ｔ２から時刻ｔ３までの期間では、タンクＡから処理部１への処理液の供給を停止しつつ、タンクＢでの濃度調整を実行する。
【０１１６】
タンクＢは時刻ｔ３から時刻ｔ４までの期間に処理部１から処理液を供給する。タンクＡは時刻ｔ３から時刻ｔ４までの期間に処理部１から処理液を回収する。時刻ｔ４から時刻ｔ５までの期間では、タンクＢから処理部１への処理液の供給を停止しつつ、タンクＡでの濃度調整を実行する。
【０１１７】
このように、第２の比較例では、処理部１での基板処理が中断するダウンタイム（時刻ｔ２から時刻ｔ３までの期間および時刻ｔ４から時刻ｔ５までの期間）が発生するため、基板処理の生産性が低下する。
【０１１８】
本発明の一実施の形態に係る基板処理装置１００の場合、第１比較例のような処理液回収の停止が生じない。すなわち、図２に示すように、液回収は第２タンク６と第３タンク７とで交互に中断なく実行されている。このため、基板処理装置１００は処理液を効率的に利用することができる。
【０１１９】
また、本発明の一実施の形態に係る基板処理装置１００の場合、第２比較例のようなダウンタイムが生じない。すなわち、図２に示すように、第１タンク５は処理部１に向けて常時処理液を供給し続けている。このため、基板処理装置１００は高い生産性で基板処理を実行することができる。
【０１２０】
図１０は、本発明の一実施の形態に係る基板処理装置１００の効果を説明するための図である。図１０（ａ）には、図２の時刻ｔ４から時刻ｔ５までの第１、第２および第３のタンク５，６，７における動作が示される。また、図１０（ｂ）には、図２の時刻ｔ６から時刻ｔ７までの第１、第２および第３のタンク５，６，７における動作が示される。
【０１２１】
図１０（ａ），（ｂ）に示すように、第１のタンク５から処理部１へのリン酸水溶液の供給動作（太い実線矢印参照）および処理部１から第２のタンク６または第３のタンク７への液回収（太い点線矢印参照）が並行して行われる。供給動作により、第１のタンク５から図１の処理液ノズル３にリン酸水溶液が供給される。また、液回収により、処理部１から第２のタンク６または第３のタンク７にリン酸水溶液が回収される。また、シリコン濃度調整により、第３のタンク７または第２のタンク６内のシリコン濃度が調整される。
【０１２２】
この場合、シリコン濃度調整が行われるタンクには、処理部１から回収されるリン酸水溶液が供給されない。そのため、シリコン濃度調整が行われるタンクにおいては、シリコン濃度を正確に調整することができる。
【０１２３】
図１０（ａ），（ｂ）に示すように、シリコン濃度調整の完了後に、調整された処理液が第１のタンク５を通して処理部１へ供給される（太い一点鎖線矢印参照）。それにより、濃度が正確に調整されたリン酸水溶液により基板Ｗを処理することができる。また、液回収の終了後に、液回収が行われるタンクがシリコン濃度調整用のタンクに変更される。それにより、回収されたリン酸水溶液のシリコン濃度を正確に調整することができる。
【０１２４】
このようにして、処理部１へのリン酸水溶液の供給動作および液回収を停止させることなく、リン酸水溶液のシリコン濃度を正確に調整することができる。その結果、基板Ｗの処理効率の低下を防止しつつ高い精度で均一な処理を行うことが可能になる。
【０１２５】
また、本例の第１のタンク５には、回収されたリン酸水溶液が供給されず、調整されたリン酸水溶液が供給されるので、第１のタンク５の汚染が防止されるとともに、第１のタンク５内のリン酸水溶液のリン酸濃度およびシリコン濃度が一定に保たれる。
【０１２６】
（４）他の実施の形態
（４−１）上記の実施の形態では、第１のタンク５は処理部１にリン酸水溶液を供給するためにのみ用いられる。また、第２のタンク６および第３のタンク７は、リン酸水溶液を回収するため、ならびにリン酸水溶液のシリコン濃度およびリン酸濃度を調整するために用いられる。
【０１２７】
これに限らず、第１のタンク５、第２のタンク６および第３のタンク７の各々から処理部１にリン酸水溶液が供給されてもよい。また、第２のタンク６および第３のタンク７の各々は、リン酸水溶液を回収するため、ならびにリン酸水溶液のシリコン濃度およびリン酸濃度を調整するために用いられてもよい。
【０１２８】
図１１は、他の実施の形態に係る基板処理装置の構成を示す模式図である。図１１の基板処理装置１００は、以下の点を除いて図１の基板処理装置１００と同じ構成を有する。
【０１２９】
図１１に示すように、本例では、図１の第２の供給配管２０の主管２０ａが、バルブ１２とヒータ１１との間の第１の供給配管１０の部分に接続される。また、回収配管５０として、１本の主管５０ａおよび３本の枝管５０ｂ，５０ｃ，５０ｄを有する配管が用いられる。枝管５０ｂ，５０ｃ，５０ｄは、主管５０ａに接続される。回収配管５０の主管５０ａがカップＣＵに接続され、３本の枝管５０ｄ，５０ｂ，５０ｃがそれぞれ第１、第２および第３のタンク５，６，７の貯留槽５ｂ，６ｂ，７ｂに接続される。枝管５０ｂにバルブ５１が介挿され、枝管５０ｃにバルブ５２が介挿され、枝管５０ｄにバルブ５３が介挿されている。
【０１３０】
また、第３の供給配管４０として、１本の主管４０ａおよび３本の枝管４０ｂ，４０ｃ，４０ｄを有する配管が用いられる。枝管４０ｂ，４０ｃは、主管４０ａに接続される。第３の供給配管４０の主管４０ａが新液供給装置８に接続され、２本の枝管４０ｂ，４０ｃがそれぞれ第２および第３のタンク６，７の貯留槽６ｂ，７ｂに接続される。枝管４０ｂにバルブ４１が介挿され、枝管４０ｃにバルブ４２が介挿されている。
【０１３１】
枝管４０ｄは、バルブ４１の上流側における枝管４０ｂの部分に接続される。枝管４０ｄが第１のタンク５の貯留槽５ｂに接続される。枝管４０ｄにバルブ４３が介挿されている。
【０１３２】
上記の構成により、本例の基板処理装置１００においては、バルブ１２，２１，３１のうち１つのバルブを開き他のバルブを閉じることにより、第１、第２および第３のタンク５，６，７に貯留されたリン酸水溶液を処理部１に供給することができる。
【０１３３】
また、バルブ５１，５２，５３のうち１つのバルブを開き他のバルブを閉じることにより、処理部１のカップＣＵにより回収されたリン酸水溶液を第１、第２および第３のタンク５，６，７のいずれかに選択的に供給することができる。すなわち、第１、第２および第３のタンク５，６，７の各々において液回収を行うことができる。
【０１３４】
さらに、バルブ４１，４２，４３のうち１つのバルブを開き他のバルブを閉じることにより、新液供給装置８によりシリコン濃度およびリン酸濃度が調整されたリン酸水溶液を第１、第２および第３のタンク５，６，７のいずれかに選択的に供給することができる。すなわち、第１、第２および第３のタンク５，６，７の各々においてシリコン濃度調整を行うことができる。
【０１３５】
図１２は、他の実施の形態に係る基板処理装置の効果を説明するための図である。図１２（ａ）には、第１のタンク５から処理部１へのリン酸水溶液の供給動作（太い実線矢印参照）および処理部１から第２のタンク６への液回収（図１２の太い点線矢印参照）が並行して行われる例が示される。
【０１３６】
図１２（ｂ）には、第３のタンク７から処理部１へのリン酸水溶液の供給動作（太い実線矢印参照）および処理部１から第１のタンク５への液回収（太い点線矢印参照）が並行して行われる例が示される。
【０１３７】
図１２（ｃ）には、第２のタンク６から処理部１へのリン酸水溶液の供給動作（太い実線矢印参照）および処理部１から第３のタンク７への液回収（太い点線矢印参照）が並行して行われる例が示される。
【０１３８】
本例では、図１２（ａ）〜（ｃ）に示すように、第１、第２および第３のタンク５，６，７のいずれか１のタンクから図１の処理液ノズル３にリン酸水溶液が供給され、処理部１から他のタンクにリン酸水溶液が回収される。また、供給動作および液回収が行われていないタンクにおいてリン酸濃度の調整を含むシリコン濃度調整が行われる。それにより、シリコン濃度およびリン酸濃度を正確に調整することができる。
【０１３９】
シリコン濃度調整の完了後に、調整されたリン酸水溶液がシリコン濃度調整に用いられたタンクから処理部１へ供給される。それにより、濃度が正確に調整されたリン酸水溶液により基板Ｗを処理することができる。また、液回収の終了後に、液回収が行われるタンクがシリコン濃度調整用のタンクに変更される。それにより、回収されたリン酸水溶液のシリコン濃度を正確に調整することができる。
【０１４０】
このようにして、処理部１へのリン酸水溶液の供給動作および液回収を停止させることなく、リン酸水溶液のシリコン濃度およびリン酸濃度を正確に調整することができる。その結果、基板Ｗの処理効率の低下を防止しつつ高い精度で均一な処理を行うことが可能になる。
【０１４１】
（４−２）上記の実施の形態では、処理液として薬液であるリン酸水溶液が用いられ、リン酸水溶液のリン酸濃度およびシリコン濃度が調整される。これに限らず、処理液としては、基板Ｗの処理内容に応じて濃度調整が必要な他の薬液が用いられてもよい。
【０１４２】
他の薬液としては、例えばバッファードフッ酸（ＢＨＦ）、希フッ酸（ＤＨＦ）、フッ酸（フッ化水素水：ＨＦ）、塩酸、硫酸、硝酸、酢酸、シュウ酸もしくはアンモニア水等の水溶液、またはそれらの混合溶液を用いることができる。また、混合溶液としては、例えば高温に加熱された硫酸（Ｈ２ＳＯ４）と過酸化水素水（Ｈ２Ｏ２）との混合液（ＳＰＭ）、アンモニアと過酸化水素水との混合溶液（ＳＣ１）、または塩酸（ＨＣｌ）と過酸化水素水との混合液（ＳＣ２）を用いることができる。
【０１４３】
これらの薬液を用いる場合においても、液回収が行われていないタンクにおいて、薬液中の特定の成分の濃度を調整する。それにより、薬液の正確な濃度調整が可能になる。
【０１４４】
（４−３）上記の処理部１においては、リン酸水溶液を貯留するためのタンクとして第１、第２および第３のタンク５，６，７が用いられる。これに限らず、基板処理装置１００には、さらに多数のタンクが設けられてもよい。
【０１４５】
（４−４）上記の処理部１においては、基板Ｗにリン酸水溶液を供給する処理液ノズル３が設けられる。これに加えて、処理部１には、基板Ｗにリンス液を供給するリンス液ノズルが設けられてもよいし、基板Ｗにリン酸水溶液以外の他の薬液を供給する他の処理液ノズルが設けられてもよい。それにより、処理部１における基板Ｗの処理内容が多様化する。
【０１４６】
なお、リンス液としては、例えば純水、炭酸水、オゾン水、磁気水、還元水（水素水）もしくはイオン水、またはＩＰＡ（イソプロピルアルコール）等の有機溶剤が挙げられる。
【０１４７】
（４−５）上記の実施の形態では、シリコン濃度調整において、基板Ｗの処理に用いられるリン酸水溶液のシリコン濃度が基準シリコン濃度になるように調整される。これに限らず、シリコン濃度調整では、リン酸水溶液のシリコン濃度が、基準シリコン濃度を含む所定の範囲内に調整されてもよい。この場合、必要に応じて調整される範囲を大きくすることにより、シリコン濃度調整に必要な時間を短くすることができる。
【０１４８】
（５）請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応関係
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各構成要素との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
【０１４９】
上記実施の形態においては、基板処理装置１００が基板処理装置の例であり、処理液ノズル３が処理液ノズルの例であり、処理部１が処理ユニットの例であり、第１のタンク５が供給用タンクの例であり、第２のタンク６が回収用タンクの例であり、第３のタンク７が調整用タンクの例であり、第１、第２および第３のタンク５，６，７が複数のタンクの例である。
【０１５０】
また、処理液ノズル３へのリン酸水溶液の供給動作が供給動作の例であり、液回収動作が回収動作の例であり、リン酸濃度の調整を含むシリコン濃度調整が調整動作の例であり、第１の供給配管１０、ポンプ１５，２４，３４、バルブ１２，１７，２１，２６，３１，３６，４１，４２，４３，５１，５２，５３、循環配管１６，２５，３５、第２の供給配管２０、第３の供給配管４０および回収配管５０が経路構成部の例である。
【０１５１】
また、第１、第２および第３のタンク５，６，７がそれぞれ第１、第２および第３のタンクの例であり、図１の第１の供給配管１０、バルブ１２およびポンプ１５が第１の処理液供給系の例であり、図１の回収配管５０およびバルブ５１，５２が請求項３の処理液回収系の例であり、新液供給装置８が濃度調整装置の例であり、図１の第２の供給配管２０、バルブ２１，３１およびポンプ２４，３４が第２の処理液供給系の例であり、図１１の第１の供給配管１０、バルブ１２，２１，３１、ポンプ１５，２４，３４および第２の供給配管２０が処理液供給系の例であり、図１１の回収配管５０およびバルブ５１，５２，５３が請求項５の処理液回収系の例である。さらに、シリコン窒化膜が第１の膜の例であり、シリコン酸化膜が第２の膜の例である。
【０１５２】
請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の構成要素を用いることもできる。
【産業上の利用可能性】
【０１５３】
本発明は、基板の処理に有効に利用することができる。
【符号の説明】
【０１５４】
１  処理部
２  スピンチャック
２ａ  スピンモータ
２ｂ  スピンベース
２ｃ  チャックピン
３  処理液ノズル
４  加熱装置
５  第１のタンク
５ａ，６ａ，７ａ  循環槽
５ｂ，６ｂ，７ｂ  貯留槽
６  第２のタンク
７  第３のタンク
８  新液供給装置
９  制御部
１０  第１の供給配管
１１，１４，２３，３３  ヒータ
１２，１７，２１，２６，３１，３６，４１，４２，４３，５１，５２，５３  バルブ
１３，２２，３２  フィルタ
１５，２４，３４  ポンプ
１６，２５，３５  循環配管
２０  第２の供給配管
２０ａ，４０ａ，５０ａ  主管
２０ｂ，２０ｃ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄ  枝管
４０  第３の供給配管
５０  回収配管
９１  ＤＩＷ供給系
９２  窒素ガス供給系
９３  リン酸水溶液供給系
９４  シリコン濃縮液供給系
１００  基板処理装置
ＣＵ  カップ
Ｓ１  リン酸濃度計
Ｓ２  シリコン濃度計
Ｓ３  液面センサ
Ｗ  基板
【図１】
2015177139.tif 000003
【図２】
2015177139.tif 000004
【図３】
2015177139.tif 000005
【図４】
2015177139.tif 000006
【図５】
2015177139.tif 000007
【図６】
2015177139.tif 000008
【図７】
2015177139.tif 000009
【図８】
2015177139.tif 000010
【図９】
2015177139.tif 000011
【図１０】
2015177139.tif 000012
【図１１】
2015177139.tif 000013
【図１２】
2015177139.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成27年6月8日(2015.6.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６９】
上記のように、貯留槽５ｂに貯留されたリン酸水溶液の一部を加熱およびろ過しつつ再び貯留槽５ｂに戻すことにより、貯留槽５ｂ内のリン酸水溶液の温度および清浄度を一定に保つ動作を循環温調と呼ぶ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９１】
上記のように、貯留槽７ｂ内の液面高さを第２基準高さＬ２まで上昇させるとともに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動作をシリコン濃度調整と呼ぶ。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９４】
第３のタンク７の貯留槽７ｂに基準リン酸濃度および基準シリコン濃度を有するリン酸水溶液が貯留されていることがリン酸濃度計Ｓ１およびシリコン濃度計Ｓ２により検出されると、制御部９は新液供給装置８から第３のタンク７へのリン酸水溶液の供給を停止して第３のタンク７でのシリコン濃度調整を終了する（時刻ｔ４）。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０４】
図２に示すように、時刻ｔ６からは、第２のタンク６から第１のタンク５に向けてリン酸水溶液の供給が行われる。それにより、第２のタンク６の貯留槽６ｂ内の液面高さは第２基準高さＬ２から下降し、第１のタンク５の貯留槽５ｂ内の液面高さは第２基準高さＬ２に向けて上昇する。第２タンク６から第１タンク５へのリン酸水溶液の供給は第１のタンク５の液面高さが第２基準高さＬ２に達するまで行われる（時刻ｔ７）。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２７】
これに限らず、第１のタンク５、第２のタンク６および第３のタンク７の各々から処理部１にリン酸水溶液が供給されてもよい。また、第１のタンク５、第２のタンク６および第３のタンク７の各々は、リン酸水溶液を回収するため、ならびにリン酸水溶液のシリコン濃度およびリン酸濃度を調整するために用いられてもよい。