JP2018006623A - 基板液処理装置、基板液処理方法および記憶媒体 - Google Patents

基板液処理装置、基板液処理方法および記憶媒体 Download PDF

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Abstract

【課題】使用済のリン酸水溶液中のシリコン濃度に応じて再生ユニットを使用する。
【解決手段】基板液処理装置１は基板８を処理液により処理する液処理部３９と、制御部７とを有している。前記制御部７は前記液処理部３９において前記基板８を処理し、前記基板８から溶出される溶出成分濃度に応じて、排出ライン８２から排出される前記処理液を前記再生ライン９０から、前記排出ライン８２を経て外方へ廃棄する廃棄ライン８７に切り替える。
【選択図】図２

Description

本発明は、処理液を用いて基板を液処理する基板液処理装置、基板液処理方法および記憶媒体に関する。
半導体部品やフラットパネルディスプレイなどを製造する際には、基板液処理装置を用いて半導体ウエハや液晶基板などの基板に対してエッチング液等の処理液を用いて液処理を施す。
たとえば、特許文献１に開示された基板液処理装置では、処理槽に貯留した処理液（エッチング液：リン酸水溶液）に基板を浸漬させて、基板の表面に形成したシリコン窒化膜をエッチングする処理を行う。
ところで、従来より、処理液として使用されたリン酸水溶液中にはエッチング処理により溶出したシリコンが含まれており、使用済のリン酸水溶液は再生ユニットへ送られて含有するシリコンが除去される。このようにして使用済のリン酸水溶液は再生ユニットにおいてシリコンが除去されて再生され、再び処理槽に戻されて再度使用される。
しかしながら従来より使用済のリン酸水溶液は、シリコン濃度に関わらず再生ユニットに送られる。
シリコン除去が不可能なリン酸水溶液、または、シリコン除去に時間を要するリン酸水溶液を再生ユニットに送った場合、再生ユニット内あるいは配管ラインに結晶が生成したり、再生ユニットの内部構造に支障が生じる。
特開２０１３−９３４７８号公報
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、使用済のリン酸水溶液のシリコン濃度に応じて再生ユニットを使用することにより、再生ユニットを効率的に使用することができる基板液処理装置、基板液処理方法および記憶媒体を提供することを目的とする。
本発明は、リン酸水溶液からなる処理液および基板を収納するとともに、当該処理液を用いて前記基板を処理する液処理部と、前記液処理部に前記リン酸水溶液を供給するためのリン酸水溶液供給部と、前記液処理部に接続され、前記処理液を排出する排出ラインと、前記排出ラインに切換自在に接続され、前記処理液を前記液処理部に戻す戻しラインと、前記排出ラインに切換自在に接続され、前記処理液を再生する再生ユニットを含む再生ラインと、制御部とを備え、前記制御部は前記液処理部において前記基板を処理し、前記基板から溶出される溶出成分濃度に応じて、前記排出ラインから排出される前記処理液を前記再生ラインから、前記排出ラインを経て外方へ廃棄する廃棄ラインに切り替える、ことを特徴とする基板液処理装置である。
本発明は、リン酸水溶液からなる処理液により、液処理部において基板を処理する工程と、前記液処理部にリン酸水溶液供給部から前記リン酸水溶液を供給する工程と、前記液処理部内の前記処理液を排出ラインから排出する工程と、前記排出ラインに切換自在に接続された戻しラインにより前記処理液を前記液処理部に戻す工程と、前記排出ラインに切換自在に接続され、前記処理液を再生する再生ユニットを含む再生ラインにより前記処理液を再生する工程と、を備え、制御部は前記液処理部において前記基板を処理し、前記基板から溶出される溶出成分濃度に応じて、前記排出ラインから排出される前記処理液を前記再生ラインから、前記排出ラインを経て外方へ廃棄する廃棄ラインに切り替える、ことを特徴とする基板液処理方法である。
本発明は、コンピュータに基板液処理方法を実行させるための記憶媒体において、前記基板液処理方法は、リン酸水溶液からなる処理液により、液処理部において基板を処理する工程と、前記液処理部にリン酸水溶液供給部から前記リン酸水溶液を供給する工程と、前記液処理部内の前記処理液を排出ラインから排出する工程と、前記排出ラインに切換自在に接続された戻しラインにより前記処理液を前記液処理部に戻す工程と、前記排出ラインに切換自在に接続され、前記処理液を再生する再生ユニットを含む再生ラインにより前記処理液を再生する工程と、を備え、制御部は前記液処理部において前記基板を処理し、前記基板から溶出される溶出成分濃度に応じて、前記排出ラインから排出される前記処理液を前記再生ラインから、前記排出ラインを経て外方へ廃棄する廃棄ラインに切り替える、ことを特徴とする記憶媒体である。
本発明によれば、使用済のリン酸水溶液のシリコン濃度に応じて再生ユニットを使用することにより、再生ユニットを効率的に使用することができる。
図１は基板液処理システム全体を示す平面図。 図２は基板液処理装置を示す側面図。 図３は基板液処理装置を示す平面図。 図４は基板液処理方法を示す作用図。 図５は基板液処理方法を示す作用図。
＜本発明の実施の形態＞
以下、本発明の実施の形態について、図１乃至図４により説明する。まず本発明による基板液処理装置１が組込まれた基板液処理システム１Ａ全体について述べる。
図１に示すように、基板液処理システム１Ａは、キャリア搬入出部２と、ロット形成部３と、ロット載置部４と、ロット搬送部５と、ロット処理部６と、制御部７とを有する。
このうちキャリア搬入出部２は、複数枚（たとえば、２５枚）の基板（シリコンウエハ）８を水平姿勢で上下に並べて収容したキャリア９の搬入及び搬出を行う。
このキャリア搬入出部２には、複数個のキャリア９を載置するキャリアステージ１０と、キャリア９の搬送を行うキャリア搬送機構１１と、キャリア９を一時的に保管するキャリアストック１２，１３と、キャリア９を載置するキャリア載置台１４とが設けられている。ここで、キャリアストック１２は、製品となる基板８をロット処理部６で処理する前に一時的に保管する。また、キャリアストック１３は、製品となる基板８をロット処理部６で処理した後に一時的に保管する。
そして、キャリア搬入出部２は、外部からキャリアステージ１０に搬入されたキャリア９をキャリア搬送機構１１を用いてキャリアストック１２やキャリア載置台１４に搬送する。また、キャリア搬入出部２は、キャリア載置台１４に載置されたキャリア９をキャリア搬送機構１１を用いてキャリアストック１３やキャリアステージ１０に搬送する。キャリアステージ１０に搬送されたキャリア９は、外部へ搬出される。
ロット形成部３は、１又は複数のキャリア９に収容された基板８を組合せて同時に処理される複数枚（たとえば、５０枚）の基板８からなるロットを形成する。なお、ロットを形成するときは、基板８の表面にパターンが形成されている面を互いに対向するようにロットを形成してもよく、また、基板８の表面にパターンが形成されている面がすべて一方を向くようにロットを形成してもよい。
このロット形成部３には、複数枚の基板８を搬送する基板搬送機構１５が設けられている。なお、基板搬送機構１５は、基板８の搬送途中で基板８の姿勢を水平姿勢から垂直姿勢及び垂直姿勢から水平姿勢に変更させることができる。
そして、ロット形成部３は、キャリア載置台１４に載置されたキャリア９から基板搬送機構１５を用いて基板８をロット載置部４に搬送し、ロットを形成する基板８をロット載置部４に載置する。また、ロット形成部３は、ロット載置部４に載置されたロットを基板搬送機構１５でキャリア載置台１４に載置されたキャリア９へ搬送する。なお、基板搬送機構１５は、複数枚の基板８を支持するための基板支持部として、処理前（ロット搬送部５で搬送される前）の基板８を支持する処理前基板支持部と、処理後（ロット搬送部５で搬送された後）の基板８を支持する処理後基板支持部の２種類を有している。これにより、処理前の基板８等に付着したパーティクル等が処理後の基板８等に転着するのを防止する。
ロット載置部４は、ロット搬送部５によってロット形成部３とロット処理部６との間で搬送されるロットをロット載置台１６で一時的に載置（待機）する。
このロット載置部４には、処理前（ロット搬送部５で搬送される前）のロットを載置する搬入側ロット載置台１７と、処理後（ロット搬送部５で搬送された後）のロットを載置する搬出側ロット載置台１８とが設けられている。搬入側ロット載置台１７及び搬出側ロット載置台１８には、１ロット分の複数枚の基板８が垂直姿勢で前後に並べて載置される。
そして、ロット載置部４では、ロット形成部３で形成したロットが搬入側ロット載置台１７に載置され、そのロットがロット搬送部５を介してロット処理部６に搬入される。また、ロット載置部４では、ロット処理部６からロット搬送部５を介して搬出されたロットが搬出側ロット載置台１８に載置され、そのロットがロット形成部３に搬送される。
ロット搬送部５は、ロット載置部４とロット処理部６との間やロット処理部６の内部間でロットの搬送を行う。
このロット搬送部５には、ロットの搬送を行うロット搬送機構１９が設けられている。ロット搬送機構１９は、ロット載置部４とロット処理部６に沿わせて配置したレール２０と、複数枚の基板８を保持しながらレール２０に沿って移動する移動体２１とで構成する。移動体２１には、垂直姿勢で前後に並んだ複数枚の基板８を保持する基板保持体２２が進退自在に設けられている。
そして、ロット搬送部５は、搬入側ロット載置台１７に載置されたロットをロット搬送機構１９の基板保持体２２で受取り、そのロットをロット処理部６に受渡す。また、ロット搬送部５は、ロット処理部６で処理されたロットをロット搬送機構１９の基板保持体２２で受取り、そのロットを搬出側ロット載置台１８に受渡す。さらに、ロット搬送部５は、ロット搬送機構１９を用いてロット処理部６の内部においてロットの搬送を行う。
ロット処理部６は、垂直姿勢で前後に並んだ複数枚の基板８を１ロットとしてエッチングや洗浄や乾燥などの処理を行う。
このロット処理部６には、基板８の乾燥処理を行う乾燥処理装置２３と、基板保持体２２の洗浄処理を行う基板保持体洗浄処理装置２４と、基板８の洗浄処理を行う洗浄処理装置２５と、基板８のエッチング処理を行う２台の本発明によるエッチング処理装置（基板液処理装置）１とが並べて設けられている。
乾燥処理装置２３は、処理槽２７と、処理槽２７に昇降自在に設けられた基板昇降機構２８とを有する。処理槽２７には、乾燥用の処理ガス（ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）等）が供給される。基板昇降機構２８には、１ロット分の複数枚の基板８が垂直姿勢で前後に並べて保持される。乾燥処理装置２３は、ロット搬送機構１９の基板保持体２２からロットを基板昇降機構２８で受取り、基板昇降機構２８でそのロットを昇降させることで、処理槽２７に供給した乾燥用の処理ガスで基板８の乾燥処理を行う。また、乾燥処理装置２３は、基板昇降機構２８からロット搬送機構１９の基板保持体２２にロットを受渡す。
基板保持体洗浄処理装置２４は、処理槽２９を有し、この処理槽２９に洗浄用の処理液及び乾燥ガスを供給できるようになっており、ロット搬送機構１９の基板保持体２２に洗浄用の処理液を供給した後、乾燥ガスを供給することで基板保持体２２の洗浄処理を行う。
洗浄処理装置２５は、洗浄用の処理槽３０とリンス用の処理槽３１とを有し、各処理槽３０，３１に基板昇降機構３２，３３を昇降自在に設けている。洗浄用の処理槽３０には、洗浄用の処理液（ＳＣ−１等）が貯留される。リンス用の処理槽３１には、リンス用の処理液（純水等）が貯留される。
エッチング処理装置１は、エッチング用の処理槽３４とリンス用の処理槽３５とを有し、各処理槽３４，３５に基板昇降機構３６，３７が昇降自在に設けられている。エッチング用の処理槽３４には、エッチング用の処理液（リン酸水溶液）が貯留される。リンス用の処理槽３５には、リンス用の処理液（純水等）が貯留される。上述のように、エッチング処理装置１は本発明による基板液処理装置となっている。
これら洗浄処理装置２５とエッチング処理装置１は、同様の構成となっている。エッチング処理装置（基板液処理装置）１について説明すると、基板昇降機構３６には、１ロット分の複数枚の基板８が垂直姿勢で前後に並べて保持される。エッチング処理装置１において、ロット搬送機構１９の基板保持体２２からロットを基板昇降機構３６で受取り、基板昇降機構３６でそのロットを昇降させることでロットを処理槽３４のエッチング用の処理液に浸漬させて基板８のエッチング処理を行う。その後、エッチング処理装置１は、基板昇降機構３６からロット搬送機構１９の基板保持体２２にロットを受渡す。また、ロット搬送機構１９の基板保持体２２からロットを基板昇降機構３７で受取り、基板昇降機構３７でそのロットを昇降させることでロットを処理槽３５のリンス用の処理液に浸漬させて基板８のリンス処理を行う。その後、基板昇降機構３７からロット搬送機構１９の基板保持体２２にロットを受渡す。
制御部７は、基板液処理システム１Ａの各部（キャリア搬入出部２、ロット形成部３、ロット載置部４、ロット搬送部５、ロット処理部６、エッチング処理装置１）の動作を制御する。
この制御部７は、たとえばコンピュータからなり、コンピュータで読み取り可能な記憶媒体３８を備える。記憶媒体３８には、基板液処理装置１において実行される各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御部７は、記憶媒体３８に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって基板液処理装置１の動作を制御する。なお、プログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体３８に記憶されていたものであって、他の記憶媒体から制御部７の記憶媒体３８にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体３８としては、たとえばハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルディスク（ＭＯ）、メモリカードなどがある。
上述のようにエッチング処理装置１の処理槽３４では、所定濃度の薬剤（リン酸）の水溶液（リン酸水溶液）を処理液（エッチング液）として用いて基板８を液処理（エッチング処理）する。
エッチング処理装置（基板液処理装置）１は、図２および図３に示すように、所定濃度のリン酸水溶液からなる処理液を貯留するとともに基板８を処理するための液処理部３９と、液処理部３９にリン酸水溶液を供給するためのリン酸水溶液供給部４０と、リン酸水溶液を希釈する純水を供給するための純水供給部４１と、液処理部３９に貯留された処理液を循環させるための処理液循環ライン４２と、液処理部３９から処理液を排出する処理液排出部４３とを有する。
液処理部３９は、エッチング用の上部を開放させた処理槽３４と、この処理槽３４の上部周囲に設けられるとともに上部を開放させた外槽４４とを有し、処理槽３４と外槽４４に処理液を貯留する。処理槽３４では、基板８を基板昇降機構３６によって浸漬させることで液処理するための処理液を貯留する。外槽４４は、処理槽３４からオーバーフローした処理液を貯留するとともに、処理液循環ライン４２によって処理槽３４に処理液を供給する。なお、基板昇降機構３６において、複数の基板８が垂直に起立した姿勢で水平方向に間隔をあけて配列させた状態で保持される。
リン酸水溶液供給部４０は、液処理部３９に処理液よりも低い濃度の薬剤（リン酸）の水溶液（リン酸水溶液）を供給する。このリン酸水溶液供給部４０は、所定濃度及び所定温度のリン酸水溶液を供給するための水溶液供給源４５を含み、この水溶液供給源４５は液処理部３９の外槽４４に切換弁６２，６４を有するリン酸水溶液供給ライン４５Ａを介して接続されている。切換弁６２，６４は、制御部７に接続されており、制御部７で開閉制御される。
純水供給部４１は、処理液の加熱（沸騰）によって蒸発した水分を補給するための純水を供給する。この純水供給部４１は、所定温度の純水を供給するための純水供給源４７を含み、この純水供給源４７は液処理部３９の外槽４４に流量調節器４８を介して接続されている。流量調節器４８は、制御部７に接続されており、制御部７で開閉制御及び流量制御される。
処理液循環ライン４２は、処理槽３４の内部において基板昇降機構３６で保持された基板８よりも下方に配置された処理液供給ノズル４９と、液処理部３９の外槽４４の底部と処理液供給ノズル４９との間に形成された循環流路５０とを含む。循環流路５０には、供給ポンプ５１と、ヒータ５２と、フィルタ５３と、濃度計（濃度測定部）５５とが順次に設けられている。供給ポンプ５１及びヒータ５２は、制御部７に接続されており、制御部７で駆動制御される。そして、処理液循環ライン４２は、供給ポンプ５１を駆動させることで外槽４４から処理槽３４に処理液を循環させる。その際に、ヒータ５２で処理液を所定温度に加熱する。なお、供給ポンプ５１と、ヒータ５２と、フィルタ５３とを有する処理液循環ライン４２は、処理液を液処理部３９へ供給する処理液供給部として機能する。また濃度計５５は処理液中のリン酸濃度を測定するリン酸濃度測定部として機能するとともに、処理液中の基板８から溶出するシリコンの濃度（溶出成分濃度）を測定する溶出成分濃度測定部としても機能する。そしてこの濃度計５５により測定した測定結果は制御部７に送られる。
図３に示すように、処理液供給ノズル４９は、複数枚の基板８の配列方向に延びる筒形状を有している。そして、その周面に穿設された複数の吐出口４９ａから、基板昇降機構３６に保持された基板８に向かって処理液を吐出するように構成されている。
処理液排出部４３は、液処理部３９の処理槽３４の底部に接続された排出ライン８２を有し、排出ライン８２には濃度計４３Ａおよび切換弁６６が設けられている。このうち切換弁６６は、制御部７に接続されており、制御部７で開閉制御される。そして切換弁６６が設けられた排出ライン８２には冷却タンク８５が接続されている。
また排出ライン８２に設けられた濃度計４３Ａは、処理液中のリン酸濃度を測定するリン酸濃度測定部として機能するとともに、処理液中の基板８から溶出するシリコンの濃度（溶出成分濃度）を測定する溶出成分濃度測定部としても機能する。さらに排出ライン８２には、冷却タンク８５を迂回するバイパスライン８３（排出ライン）が接続され、このバイパスライン８３には切換弁６８が設けられるとともに、バイパスライン８３は後述する排出ライン８２に接続されている。
排出ライン８２には切換弁６７の下流側に切換弁６９を介して処理液を外方へ廃棄する廃棄ライン８７が接続されている。また排出ライン８２には、切換弁６７の下流側に切換弁７０を介して、処理液中のシリコンを除去して処理液を再生する再生ユニット９１を含む再生ライン９０が接続されている。
このうち再生ユニット９１は、処理液中のシリコンを除去する再生部９１Ａと、シリコンが除去された処理液を貯留する貯留部９１Ｂとを有する。
また排出ライン８２には切換弁６７の下流側に切換弁７１が設けられている。さらに再生ユニット９１の出口側は切換弁７２を介して切換弁７１が設けられた戻しライン８０と合流点８０ａで合流する。さらに戻しライン８０のうち合流点８０ａの下流側に切換弁７３が設けられ、戻しライン８０はさらにリン酸水溶液供給部４０側まで延び、この戻しライン８０には、切換弁６１を介してリン酸水溶液供給部４０のリン酸水溶液供給ライン４５Ａに合流点８０ｂで合流している。なお、再生ユニット９１の出口側は切換弁７２を介して切換弁７１が設けられた戻しライン８０と合流点８０ａで合流することなく、切換弁７２を介して戻しライン８０と異なる図示しない戻しラインを用い、この戻しライン８０をリン酸水溶液供給部４０側まで延ばして、切換弁６１を介してリン酸水溶液供給部４０のリン酸水溶液供給ライン４５Ａに合流点８０ｂで合流するようにしてもよい。
リン酸水溶液供給ライン４５Ａの合流点８０ｂの下流側は、切換弁６４が設けられている。またリン酸水溶液供給ライン４５Ａの合流点８０ｂの下流側には、切換弁６３を有する分岐ライン４５Ｂが設けられ、この分岐ライン４５Ｂには加熱タンク６０が接続されている。
また加熱タンク６０の底部には、切換弁６５を有する導入ライン６０Ａが接続され、この導入ライン６０Ａはリン酸水溶液供給ライン４５Ａと切換弁６４の下流において合流し、液処理部３９の外槽４４まで延びている。
なお、上記構成要素のうち、加熱タンク６０、冷却タンク８５、再生ユニット９１、および切換弁６１，６２，６３，６４，６５，６６，６７，６８，６９，７０，７１，７２，７３はいずれも制御部７により駆動制御される。
基板液処理装置１は、以上に説明したように構成しており、記憶媒体３８に記憶された基板液処理プログラム等に従って制御部７で各部（キャリア搬入出部２、ロット形成部３、ロット載置部４、ロット搬送部５、ロット処理部６、エッチング処理装置１）の動作を制御することで、基板８を処理する。
次にこのような構成からなる本実施の形態の作用、すなわち基板液処理方法について説明する。まずエッチング処理装置１のリン酸水溶液供給部４０によって所定リン酸濃度及び所定温度のリン酸水溶液（処理液）を液処理部３９の外槽４４に供給する。次に処理液循環ライン４２のヒータ５２によって外槽４４からの処理液を所定リン酸濃度（例えば８７．４ｗｔ％）及び所定温度（例えば１６０℃）になるように加熱し、処理液を液処理部３９の処理槽３４に貯留する。その際に、ヒータ５２の加熱によって水分が蒸発して気泡となって処理液中を上昇し、処理液は沸騰状態となる。この場合、処理液の濃度が増加するため、加熱によって蒸発する水分の量に相応する量の純水を純水供給部４１によって液処理部３９の外槽４４に供給して、処理液を純水で希釈する。そして、所定濃度及び所定温度の処理液が貯留された処理槽３４に基板昇降機構３６によって基板８を浸漬させることで、処理液で基板８をエッチング処理（液処理）する。この際、水分が蒸発して生じた気泡が処理液中を上昇し、上昇する気泡により処理液が循環するため、処理液によるエッチング処理が促進される。
この液処理中において、リン酸水溶液供給部４０、純水供給部４１、処理液循環ライン４２の供給ポンプ５１およびヒータ５２を制御部７で制御することで、処理液を所定濃度及び所定温度に維持する。
この場合、制御部７は、供給ポンプ５１を駆動させて処理液を循環流路５０で循環させるとともに、ヒータ５２を駆動させて処理液の温度を所定温度に維持させて、基板８の液処理を開始する。
液処理開始後の所定のタイミングで制御部７は、処理液のリン酸濃度を濃度計５５で計測する。液処理開始時と同様に供給ポンプ５１を駆動させて処理液を循環流路５０で循環させるとともに、ヒータ５２を駆動させて処理液の温度を所定温度に維持させる。
ところで液処理中に所定時間毎にリン酸水溶液供給部４０により新たな処理液（リン酸水溶液）が液処理部３９の外槽４４に供給される。同時に液処理部３９の処理槽３４から処理液が排出ライン８２から排出され、処理槽３４から排出ライン８２に排出された処理液は、冷却タンク８５に導かれる。
このように、一定量の新たな処理液を液処理部３９の外槽４４に供給するとともに、液処理部３９の処理槽３４から新たな処理液の供給量と略同量の処理液を排出ライン８２から排出することにより、液処理部３９の処理槽３４内におけるリン酸濃度を一定に保つことができる。
この間、液処理部３９の処理槽３４では、シリコンウエハからなる基板８に対して液処理を施すことにより、基板８からシリコンが処理液中へ溶出される。
また、排出ライン８２の濃度計４３Ａにより、処理槽３４から排出ライン８２に排出された処理液中のリン酸濃度およびシリコン濃度が測定される。
次に濃度計４３Ａからの測定信号は制御部７に送られる。
制御部７は図４に示すように、濃度計４３Ａからの測定信号に基づいて、処理液中のシリコン濃度が一定となるよう冷却タンク８５内の処理液を切換弁６７，７０を経て再生ユニット９１へ送る。そしてこの再生ユニット９１の再生部９１Ａにおいて処理液中のシリコンが除去される。そしてシリコンが除去された処理液は、貯留部９１Ｂで貯えられた後、切換弁７２および７３を経て戻しライン８０を通り、切換弁６１を介してリン酸水溶液供給部４０のリン酸水溶液供給ライン４５Ａへ送られた後、液処理部３９の外槽４４へ戻される。
このように液処理部３９の処理槽３４内の処理液を冷却タンク８５を経て再生ユニット９１まで導き、この再生ユニット９１でシリコンを除去した後、シリコンが除去された処理液を液処理部３９の処理槽３４内に戻すことにより、処理液中のシリコン濃度を液処理、再生濃度近傍において、略一定に保つことができる（図４参照）。
このような液処理を続けていくと、処理液中のシリコン濃度が、液処理、再生濃度から急激に増加し、廃棄濃度まで達することがある。
シリコン濃度が廃棄濃度まで達した後、処理液を再生ユニット９１へ送ってこの再生ユニット９１により処理液を再生させる場合、シリコン濃度が高くなりすぎるため再生ユニット９１内あるいは配管ラインに結晶が発生して再生ユニット９１の内部構造に支障をきたしてしまう。
本実施の形態によれば制御部７は、処理液中のシリコン濃度が廃棄濃度に達した場合、冷却タンク８５内の処理液を排出ライン８２から切換弁６９を介して廃棄ライン８７まで送り、さらにこの廃棄ライン８７から外方へ廃棄する。このためシリコン濃度が高い処理液を再生ユニット９１へ送って、再生ユニット９１の内部構造を破損させたり、劣化させることはなく、再生ユニット９１を長期間に渡って有効に利用することができる。
なお、本実施の形態において、液処理部３９の処理槽３４内の処理液を冷却タンク８５を経て再生ユニット９１へ導く例を示したが、これに限らず液処理部３９の処理槽３４内の処理液をバイパスライン８３を用いて冷却タンク８５を迂回して再生ユニット９１側へ導いてもよい。
他方、制御部７は排出ライン８２の濃度計４３Ａにより、処理槽３４から排出ライン８２に排出された処理液中のリン酸濃度に基づいて、リン酸濃度が所定リン酸濃度より低い場合、戻しライン８０により合流点８０ｂを介してリン酸水溶液供給ライン４５Ａまで戻された処理液を加熱タンク６０に送る。そして制御部７は処理液を加熱タンク６０で加熱し、リン酸濃度を上昇させた後、導入ライン６０Ａを経て液処理部３９の外槽４４に戻す。
他方、リン酸濃度が所定リン酸濃度より高い場合、制御部７は純水供給部４１により純水を液処理部３９の外槽４４に供給し、処理液のリン酸濃度を低下させる。
このようにして液処理部３９の処理槽３４内における処理液中のリン酸濃度を略一定に保つことができる。
＜変形例＞
次に図５により本発明の変形例について説明する。
図５に示す変形例は制御部７による制御方法が異なるのみであり、他の構成は図１乃至図４に示す実施の形態と略同一である。
図５に示す変形例において、図１乃至図４に示す実施の形態と同一部分については同一符号を付して詳細な説明は省略する。
液処理中に所定時間毎にリン酸水溶液供給部４０により新たな処理液（リン酸水溶液）が液処理部３９の外槽４４に供給される。同時に液処理部３９の処理槽３４から処理液が排出ライン８２から排出され、処理槽３４から排出ライン８２に排出された処理液は、冷却タンク８５に導かれる。
このように、一定量の新たな処理液を液処理部３９の外槽４４に供給するとともに、液処理部３９の処理槽３４から新たな処理液の供給量と略同量の処理液を排出ライン８２から排出することにより、液処理部３９の処理槽３４内におけるリン酸濃度を一定に保つことができる。
この間、液処理部３９の処理槽３４では、シリコンウエハからなる基板８に対して液処理を施すことにより、基板８からシリコンが処理液中へ溶出される。
また、排出ライン８２の濃度計４３Ａにより、処理槽３４から排出ライン８２に排出された処理液中のリン酸濃度およびシリコン濃度が測定される。
次に濃度計４３Ａからの測定信号は制御部７に送られる。
制御部７は図５に示すように液処理開始直後は処理液中のシリコン濃度は大きく上昇しないものと判断する。この際、制御部７は冷却タンク８５内の処理液を排出ライン８２の切換弁６７から切換弁７１へ送る。次に制御部７は再生ユニット９１を用いることなく、処理液を戻しライン８０を通し、切換弁６１を介してリン酸水溶液供給部４０のリン酸水溶液供給ライン４５Ａへ送った後、液処理部３９の外槽４４内へ戻す。
この間、処理液は再生ユニット９１を通らないため、処理槽３４内の処理液中のシリコン濃度は徐々に上昇する。（図５の実線）。
次に制御部７は、予め行われた実験により得られた所定時間ｔ１経過後に処理液中のシリコン濃度が再生濃度に達したものと判断し、冷却タンク８５内の処理液を再生ユニット９１に送り、この再生ユニット９１において、処理液中のシリコンを除去する。なお、所定時間ｔ１経過後に処理液中のシリコン濃度が再生濃度に達すると判断する代わりに、濃度計４３Ａからの測定信号に基づいてシリコン濃度が再生濃度に達したことを確認してもよい。
具体的には制御部７は図５に示すように、濃度計４３Ａからの測定信号に基づいて、処理液中のシリコン濃度が実線の状態から破線の状態まで下がるよう冷却タンク８５内の処理液を切換弁６７，７０を経て再生ユニット９１へ送る。そしてこの再生ユニット９１の再生部９１Ａにおいて処理液中のシリコンが除去される。そしてシリコンが除去された処理液は、貯留部９１Ｂで貯えられた後、切換弁７２および７３を経て戻しライン８０を通り、切換弁６１を介してリン酸水溶液供給部４０のリン酸水溶液供給ライン４５Ａへ送られた後、液処理部３９の外槽４４へ戻される。
このように液処理部３９の処理槽３４内の処理液を冷却タンク８５を経て再生ユニット９１まで導き、この再生ユニット９１でシリコンを除去した後、シリコンが除去された処理液を液処理部３９の処理槽３４内に戻すことにより、処理液中のシリコン濃度を実線の状態から破線の状態まで低下させることができる（図５参照）。
このような液処理を続けていくと、 処理液中のシリコン濃度が、再生濃度から徐々に増加し、予め行われた実験により得られた所定時間ｔ２経過後に廃棄濃度まで達する。
シリコン濃度が廃棄濃度まで達した後、処理液を再生ユニット９１へ送ってこの再生ユニット９１により処理液を再生させる場合、シリコン濃度が高くなりすぎるため再生ユニット９１内あるいは配管ラインに結晶が発生して再生ユニット９１の内部構造に支障をきたしてしまう。
本実施の形態によれば制御部７は、処理液中のシリコン濃度が廃棄濃度に達した場合、予め行われた実験により得られた所定時間ｔ３の間、冷却タンク８５内の処理液を戻しライン８０から切換弁６９を介して廃棄ライン８７まで送り、さらにこの廃棄ライン８７から外方へ廃棄する。このためシリコン濃度が高い処理液を再生ユニット９１へ送って、再生ユニット９１の内部構造を破損させたり、劣化させることはなく、再生ユニット９１を長期間に渡って有効に利用することができる。
他方、液処理開始後、処理液中のシリコン濃度が再生濃度より低い場合、処理液を再生ユニット９１へ送ることなく、液処理部３９側へ戻すため、再生ユニット９１を不必要に作動させることはない。このため再生ユニット９１の再生効率を維持することができる。
なお、本実施の形態において、液処理部３９の処理槽３４内の処理液を冷却タンク８５を経て再生ユニット９１へ導く例を示したが、これに限らず液処理部３９の処理槽３４内の処理液をバイパスライン８３を用いて冷却タンク８５を迂回させてもよい。
また、制御部７は排出ライン８２の濃度計４３Ａにより、処理槽３４から排出ライン８２に排出された処理液中のリン酸濃度に基づいて、リン酸濃度が所定リン酸濃度より低い場合、戻しライン８０により合流点８０ｂを介してリン酸水溶液供給ライン４５Ａまで戻された処理液を加熱タンク６０に送る。そして制御部７は処理液を加熱タンク６０で加熱し、リン酸濃度を上昇させた後、導入ライン６０Ａを経て液処理部３９の外槽４４に戻す。
他方、リン酸濃度が所定リン酸濃度より高い場合、制御部７は純水供給部４１により純水を液処理部３９の外槽４４に供給し、処理液のリン酸濃度を低下させる。
１ エッチング処理装置（基板液処理装置）
１Ａ 基板液処理システム
７ 制御部
８ 基板
３４ 処理槽
３９ 液処理部
４０ リン酸水溶液供給部
４１ 純水供給部
４２ 処理液循環ライン
４３ 処理液排出部
４３Ａ 濃度計
４５ 水溶液供給源
４５Ａ リン酸水溶液供給ライン
４４ 外槽
５１ 供給ポンプ
５２ ヒータ
５３ フィルタ
５５ 濃度計
６０ 加熱タンク
８０ 戻しライン
８２ 排出ライン
８５ 冷却タンク
８７ 廃棄ライン
９０ 再生ライン
９１ 再生ユニット

Claims (13)

  1. リン酸水溶液からなる処理液および基板を収納するとともに、当該処理液を用いて前記基板を処理する液処理部と、
    前記液処理部に前記リン酸水溶液を供給するためのリン酸水溶液供給部と
    前記液処理部に接続され、前記処理液を排出する排出ラインと、
    前記排出ラインに切換自在に接続され、前記処理液を前記液処理部に戻す戻しラインと、
    前記排出ラインに切換自在に接続され、前記処理液を再生する再生ユニットを含む再生ラインと、
    制御部とを備え、
    前記制御部は前記液処理部において前記基板を処理し、前記基板から溶出される溶出成分濃度に応じて、前記排出ラインから排出される前記処理液を前記再生ラインから、前記排出ラインを経て外方へ廃棄する廃棄ラインに切り替える、ことを特徴とする基板液処理装置。
  2. 前記制御部は,前記排出ラインから排出される前記処理液を前記基板から溶出される溶出成分濃度に応じて、前記再生ラインに送ることなく前記排出ラインからの前記処理液を前記戻しラインに切り替える、ことを特徴とする請求項１記載の基板液処理装置。
  3. 前記制御部は,前記液処理部において前記基板を処理し、前記基板から溶出される溶出成分濃度が所定再生濃度に達した際に、前記排出ラインから排出される前記処理液を前記再生ラインに切り替え、
    前記基板から溶出される溶出成分濃度が所定廃棄濃度に達した際に、前記排出ラインから排出される前記処理液を前記排出ラインから外方へ廃棄する廃棄ラインに切り替え、
    前記基板から溶出される溶出成分濃度が所定再生濃度に達しない際に、前記排出ラインから排出される前記処理液を前記再生ラインに送ることなく前記排出ラインからの前記処理液を前記戻しラインに切り替える、
    ことを特徴とする請求項１記載の基板液処理装置。
  4. 前記処理液のリン酸濃度を測定するリン酸濃度測定部が設けられ、
    前記戻りラインのうち液処理部近傍に、前記処理液を加熱する加熱タンクが設けられるとともに、前記液処理部に水供給部が接続され、
    前記制御部は前記リン酸濃度測定部からの信号に基づいて、リン酸濃度が所定リン酸濃度より低い場合に前記加熱タンクにより前記処理液を加熱し、リン酸濃度が所定リン酸濃度より高い場合に前記水供給部から前記液処理部へ水を供給することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の基板液処理装置。
  5. 前記基板から溶出される溶出成分濃度は、前記排出ラインに設けられた溶出成分濃度測定部により得ることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか記載の基板液処理装置。
  6. 前記基板から溶出される溶出成分濃度は、予め行われた実験により所定時間経過後の処理液中の溶出成分濃度を得ることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか記載の基板液処理装置。
  7. リン酸水溶液からなる処理液により、液処理部において基板を処理する工程と、
    前記液処理部にリン酸水溶液供給部から前記リン酸水溶液を供給する工程と、
    前記液処理部内の前記処理液を排出ラインから排出する工程と、
    前記排出ラインに切換自在に接続された戻しラインにより前記処理液を前記液処理部に戻す工程と、
    前記排出ラインに切換自在に接続され、前記処理液を再生する再生ユニットを含む再生ラインにより前記処理液を再生する工程と、を備え、
    制御部は前記液処理部において前記基板を処理し、前記基板から溶出される溶出成分濃度に応じて、前記排出ラインから排出される前記処理液を前記再生ラインから、前記排出ラインを経て外方へ廃棄する廃棄ラインに切り替える、ことを特徴とする基板液処理方法。
  8. 前記制御部は,前記排出ラインから排出される前記処理液を前記基板から溶出される溶出成分濃度に応じて、前記再生ラインに送ることなく前記排出ラインからの前記処理液を前記戻しラインに切り替える、ことを特徴とする請求項７記載の基板液処理方法。
  9. 前記制御部は,前記液処理部において前記基板を処理し、前記基板から溶出される溶出成分濃度が所定再生濃度に達した際に、前記排出ラインから排出される前記処理液を前記再生ラインに切り替え、
    前記基板から溶出される溶出成分濃度が所定廃棄濃度に達した際に、前記排出ラインから排出される前記処理液を前記排出ラインから外方へ廃棄する廃棄ラインに切り替え、
    前記基板から溶出される溶出成分濃度が所定再生濃度に達しない際に、前記排出ラインから排出される前記処理液を前記再生ラインに送ることなく前記排出ラインからの前記処理液を前記戻しラインに切り替える、ことを特徴とする請求項７記載の基板液処理方法。
  10. 前記処理液のリン酸濃度を測定するリン酸濃度測定部が設けられ、
    前記戻りラインのうち液処理部近傍に、前記処理液を加熱する加熱タンクが設けられるとともに、前記液処理部に水供給部が接続され、
    前記制御部は前記リン酸濃度測定部からの信号に基づいて、リン酸濃度が所定リン酸濃度より低い場合に前記加熱タンクにより前記処理液を加熱し、リン酸濃度が所定リン酸濃度より高い場合に前記水供給部から前記液処理部へ水を供給することを特徴とする請求項７乃至９のいずれか記載の基板液処理方法。
  11. 前記基板から溶出される溶出成分濃度は、前記排出ラインに設けられた溶出成分濃度測定部により得ることを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか記載の基板液処理方法。
  12. 前記基板から溶出される溶出成分濃度は、予め行われた実験により所定時間経過後の処理液中の溶出成分濃度を得ることを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか記載の基板液処理方法。
  13. コンピュータに基板液処理方法を実行させるための記憶媒体において、
    前記基板液処理方法は、
    リン酸水溶液からなる処理液により、液処理部において基板を処理する工程と、
    前記液処理部にリン酸水溶液供給部から前記リン酸水溶液を供給する工程と、
    前記液処理部内の前記処理液を排出ラインから排出する工程と、
    前記排出ラインに切換自在に接続された戻しラインにより前記処理液を前記液処理部に戻す工程と、
    前記排出ラインに切換自在に接続され、前記処理液を再生する再生ユニットを含む再生ラインにより前記処理液を再生する工程と、を備え、
    制御部は前記液処理部において前記基板を処理し、前記基板から溶出される溶出成分濃度に応じて、前記排出ラインから排出される前記処理液を前記再生ラインから、前記排出ラインを経て外方へ廃棄する廃棄ラインに切り替える、ことを特徴とする記憶媒体。
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