JP2023045047A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】処理部に供給される燐酸溶液のシリコン濃度が高濃度になることを防止することができる基板処理装置を提供する。【解決手段】第１循環配管３５の一部である濃縮用配管３９には、石英管４７を石英ヒータ４１が設けられる。第１迂回配管３６の両端３６Ａ，３６Ｂは、濃縮用配管３９の上流端および下流端に接続される。第１迂回配管３６には、非石英管５１を有する非石英ヒータ４５が設けられる。制御部９３は、第１タンクＴ１内の燐酸溶液を濃縮するときは、濃縮用配管３９に燐酸溶液を送りながら、石英ヒータ４１を用いて濃縮用配管３９を通過する燐酸溶液を加熱する。制御部９３は、第１タンクＴ１内の燐酸溶液の濃縮が完了したときは、第１迂回配管３６に燐酸溶液を送りながら、非石英ヒータ４５を用いて第１迂回配管３６を通過する燐酸溶液を加熱する。【選択図】図１

Description

本発明は、基板を処理する基板処理装置に関する。基板は、例えば、半導体基板、ＦＰＤ（Flat Panel Display）用の基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、セラミック基板、太陽電池用基板などが挙げられる。ＦＰＤは、例えば、液晶表示装置、有機ＥＬ（electroluminescence）表示装置などが挙げられる。

従来の基板処理装置は、処理槽、外槽および循環ラインを備える（例えば、特許文献１参照）。処理槽は、燐酸溶液を貯留する。基板は、処理槽内の燐酸溶液に浸漬されることで処理される。外槽は、処理槽の外周に設けられ、処理槽から溢れ出た燐酸溶液を受け入れる。循環ラインは、外槽から排出された燐酸溶液を処理槽に戻すように構成される。循環ラインには、循環ポンプおよび温調器が設けられる。

また、基板処理装置は、予備温調ユニットを備える。予備温調ユニットは、燐酸溶液（処理液）を貯留する容器を備える。この容器には、薬液供給源から燐酸（燐酸溶液）が供給され、または、純水が供給される。容器内に供給された燐酸溶液は、循環されながら温度調節が行われる。その後、温度調節が行われた燐酸溶液は、外槽および循環ラインを介して処理槽に供給される。

ところで、例えば、不揮発性メモリとして、３Ｄ－ＮＡＮＤデバイスがある。このデバイスの製造工程において、シリコン窒化膜とシリコン酸化膜が交互に積層された構造が基板上に形成される。そして、燐酸溶液を用いて、シリコン窒化膜が選択的にエッチングされる。

燐酸溶液にシリコンを添加することにより、シリコン酸化膜よりもシリコン窒化膜に対する燐酸溶液のエッチングレートを高くすることができる。換言すると、燐酸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、燐酸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、基板上のシリコン窒化膜が選択的にエッチングされる（例えば、特許文献２，３参照）。

特開２０１８－０５０００１号公報 特開２０２０－０８８００３号公報 特開２０１５－１７７１３９号公報

しかし、従来の基板処理装置は、次の問題がある。予備温調ユニットから供給される燐酸溶液のシリコン濃度は、０（ゼロ）ｐｐｍまたはその近傍の濃度であると想定されている。しかし、予備温調ユニットから供給される燐酸溶液のシリコン濃度が、想定を超えて、高濃度であることが発明者より確認された。基板処理装置は、燐酸溶液のシリコン濃度が０ｐｐｍ若しくはその近傍の濃度であるとの前提に基づいて、燐酸溶液を処理部（例えば処理槽）に供給する。それにも関わらず、実際にシリコン濃度が高かった場合には、例えば、予備温調ユニットから想定よりも多い量の燐酸溶液を供給し続けてしまうなど、処理に影響が生じる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、処理部に供給される燐酸溶液のシリコン濃度が高濃度になることを防止することができる基板処理装置を提供することを目的とする。

上記の問題を解決するために鋭意研究した結果、発明者は、ヒータの石英部品からシリコンが溶出し、これがシリコン濃度を上昇させる原因となっているとの知見を得た。

このような知見に基づく本発明は、次のような構成をとる。すなわち、本発明に係る基板処理装置は、基板を浸漬させるために燐酸溶液を貯留する処理槽を有する処理部と、前記燐酸溶液を貯留するタンクと、前記タンク内の前記燐酸溶液を前記処理部に送るための供給流路と、両端が前記タンクに接続されて、前記タンク内から流入された前記燐酸溶液を前記タンクに戻すための循環流路と、前記循環流路に設けられたポンプと、前記循環流路の一部である濃縮用流路に設けられた石英ヒータであって、石英で形成されていて前記燐酸溶液を通すための石英管を有する前記石英ヒータと、両端が、前記濃縮用流路の上流端および下流端に接続された迂回流路と、前記迂回流路に設けられた非石英ヒータであって、石英で形成されていない前記燐酸溶液を通すための非石英管を有する前記非石英ヒータと、制御部と、備え、前記制御部は、前記タンク内の前記燐酸溶液を濃縮するときは、前記濃縮用流路に前記燐酸溶液を送りながら、前記石英ヒータを用いて前記濃縮用流路を通過する前記燐酸溶液を加熱し、前記制御部は、前記タンク内の前記燐酸溶液の濃縮が完了したときは、前記迂回流路に前記燐酸溶液を送りながら、前記非石英ヒータを用いて前記迂回流路を通過する前記燐酸溶液を加熱することで、前記タンク内の前記燐酸溶液の温度を維持することを特徴とするものである。

本発明に係る基板処理装置によれば、循環流路の一部である濃縮用流路には、石英ヒータが設けられ、石英ヒータを迂回する迂回流路には、非石英ヒータが設けられる。タンク内の燐酸溶液を濃縮するとき、石英ヒータを用いて濃縮用流路を通過する燐酸溶液を加熱する。タンク内の燐酸溶液の濃縮が完了して、タンク内の燐酸溶液の温度を維持するとき、非石英ヒータを用いて迂回流路を通過する燐酸溶液を加熱する。非石英ヒータを用いた場合、燐酸溶液中へのシリコンの溶出が防止され、全体的に、燐酸溶液中へのシリコンの溶出が少なくなる。そのため、処理部に供給される燐酸溶液のシリコン濃度が高濃度になることを防止することができる。

また、上述の基板処理装置において、前記タンク内の前記燐酸溶液の濃度を測定する燐酸濃度センサを更に備え、前記制御部は、前記燐酸濃度センサで測定された濃度値が予め設定された閾値よりも小さいときは、前記タンク内の前記燐酸溶液を濃縮し、前記制御部は、前記燐酸濃度センサで測定された濃度値が前記閾値以上のときは、前記タンク内の前記燐酸溶液の濃縮が完了したと判断して、前記タンク内の前記燐酸溶液の温度を維持することが好ましい。これにより、燐酸濃度センサで測定された濃度値に基づいて、石英ヒータの加熱と非石英ヒータの加熱との間で切り換えることができる。

また、上述の基板処理装置において、前記制御部は、前記タンク内の前記燐酸溶液を濃縮するときは、前記タンク内の前記燐酸溶液の温度が予め設定された第１温度になるように、前記石英ヒータを用いて前記濃縮用流路を通過する前記燐酸溶液を加熱し、前記制御部は、前記タンク内の前記燐酸溶液の温度を維持するときは、前記タンク内の前記燐酸溶液の温度が前記第１温度よりも低い第２温度になるように、前記非石英ヒータを用いて前記迂回流路を通過する前記燐酸溶液を加熱することが好ましい。これにより、非石英ヒータの出力を抑えることができる。そのため、非石英管がダメージを受けることを防止することができる。

また、上述の基板処理装置において、前記第１温度は、前記燐酸溶液の沸点以上であることが好ましい。第１温度が燐酸溶液の沸点以上であれば、濃縮が更に促進することができる。

また、上述の基板処理装置において、前記第２温度は、１００℃以上で、前記燐酸溶液の沸点未満であることが好ましい。燐酸溶液の温度が１００℃未満になると、燐酸溶液が吸湿する。燐酸溶液の温度を１００℃以上にすることで、燐酸溶液の吸湿を防止する。

また、上述の基板処理装置において、前記供給流路に設けられ、前記供給流路を通過する前記燐酸溶液を加熱する供給流路用ヒータを備えていることが好ましい。供給経路を通じて処理部に供給される燐酸溶液の温度が処理部の処理槽内の燐酸溶液の温度よりも低い場合に、温度差を抑えることができる。

また、上述の基板処理装置において、前記タンク内の底壁側に配置された気泡供給部であって、複数の孔を有し、前記複数の孔から前記タンク内に気泡を供給するように構成された前記気泡供給部を更に備えていることが好ましい。これにより、燐酸溶液の濃縮を促進することができる。

また、上述の基板処理装置において、前記処理槽に基板を浸漬させる基板処理を行っているときに、前記制御部は、前記供給流路を通じて前記処理部に前記燐酸溶液を供給することが好ましい。これにより、処理槽の燐酸溶液の交換が徐々に行われるので、処理槽等内の燐酸溶液のシリコン濃度の上昇を抑えることができる。

また、上述の基板処理装置において、前記処理槽に基板を浸漬させる基板処理を行っているときに、制御部は、前記処理槽内の前記燐酸溶液の一部を排出しながら前記供給流路を通じて前記処理部に前記燐酸溶液を供給することが好ましい。これにより、処理槽内の燐酸溶液が部分的に入れ替わるので、燐酸溶液のシリコン濃度値を比較的大きく下げることができる。

また、上述の基板処理装置において、前記非石英管の一例は、フッ素系樹脂で形成されたフッ素系樹脂管であることである。ヒータ部品から燐酸溶液中にシリコンが溶出されることを防止することができる。

また、上述の基板処理装置において、前記タンクから前記処理部へ燐酸溶液を送るための供給流路に介在し、前記タンクから送られた前記燐酸溶液を貯留する第２タンクと、両端が前記第２タンクに接続されて、前記第２タンク内から流入された前記燐酸溶液を前記第２タンクに戻すための第２循環流路と、前記第２循環流路に設けられた第２ポンプと、前記第２循環流路の一部である第２濃縮用流路に設けられた第２石英ヒータであって、石英で形成されていて前記燐酸溶液を通すための第２石英管を有する前記第２石英ヒータと、両端が、前記第２濃縮用流路の上流端および下流端に接続された第２迂回流路と、前記第２迂回流路に設けられた第２非石英ヒータであって、石英で形成されていない前記燐酸溶液を通すための第２非石英管を有する前記第２非石英ヒータと、を備え、前記制御部は、前記第２タンク内の前記燐酸溶液を濃縮するときは、前記第２濃縮用流路に前記燐酸溶液を送りながら、前記第２石英ヒータを用いて前記第２濃縮用流路を通過する前記燐酸溶液を加熱し、前記制御部は、前記第２タンク内の前記燐酸溶液の濃縮が完了したときは、前記第２迂回流路に前記燐酸溶液を送りながら、前記第２非石英ヒータを用いて前記第２迂回流路を通過する前記燐酸溶液を加熱することで、前記第２タンク内の前記燐酸溶液の温度を維持することが好ましい。

第２タンク内の燐酸溶液の濃縮が完了して、第２タンク内の燐酸溶液の温度を維持するとき、第２非石英ヒータを用いて第２迂回流路を通過する燐酸溶液を加熱する。第２非石英ヒータを用いた場合、燐酸溶液中へのシリコンの溶出が防止され、全体的に、燐酸溶液中へのシリコンの溶出が少なくなる。そのため、処理部に供給される燐酸溶液のシリコン濃度が高濃度になることを防止することができる。

また、上述の基板処理装置において、前記タンクから前記処理部へ燐酸溶液を送るための供給流路に介在し、前記タンクから送られた前記燐酸溶液を貯留する第２タンクと、両端が前記第２タンクに接続されて、前記第２タンク内から流入された燐酸溶液を前記第２タンクに戻すための第２循環流路と、前記第２循環流路に設けられた第２ポンプと、前記第２循環流路に設けられた第２石英ヒータであって、石英で形成されていて前記燐酸溶液を通すための第２石英管を有する前記第２石英ヒータと、を備え、前記制御部は、前記タンク内の前記燐酸溶液を濃縮するときは、前記タンク内の前記燐酸溶液の温度が予め設定された第１温度になるように、前記石英ヒータを用いて前記濃縮用流路を通過する前記燐酸溶液を加熱し、前記制御部は、前記燐酸溶液の濃度を維持するために、前記第２タンク内の前記燐酸溶液の温度が前記第１温度よりも低い第２温度になるように、前記第２石英ヒータを用いて前記第２循環流路を通過する前記燐酸溶液を加熱することで、前記第２タンク内の前記燐酸溶液の温度を維持することが好ましい。

また、上述の基板処理装置において、前記タンクから前記処理部へ燐酸溶液を送るための供給流路に介在し、前記タンクから送られた前記燐酸溶液を貯留する第２タンクと、両端が前記第２タンクに接続されて、前記第２タンク内から流入された燐酸溶液を前記第２タンクに戻すための第２循環流路と、前記第２循環流路に設けられた第２ポンプと、前記第２循環流路に設けられた第２石英ヒータであって、石英で形成されていて前記燐酸溶液を通すための第２石英管を有する前記第２石英ヒータと、を備え、前記制御部は、前記第２タンク内の前記燐酸溶液を濃縮するときは、前記第２タンク内の前記燐酸溶液の温度が予め設定された第１温度になるように、前記第２石英ヒータを用いて前記第２循環流路を通過する前記燐酸溶液を加熱し、前記制御部は、前記第２タンク内の前記燐酸溶液の濃縮が完了したときは、前記第２タンク内の前記燐酸溶液の温度が前記第１温度よりも低い第２温度になるように、前記第２石英ヒータを用いて前記第２循環流路を通過する前記燐酸溶液を加熱することが好ましい。

燐酸溶液の濃縮が完了した後に、燐酸溶液の濃縮時に設定された第１温度よりも低い第２温度で燐酸溶液の温度を維持する。第２石英ヒータによる加熱温度を下げることで、第２石英ヒータの第２石英管からのシリコンの溶出を抑制することができる。そのため、全体的に、燐酸溶液中へのシリコンの溶出が少なくなる。そのため、処理部に供給される燐酸溶液のシリコン濃度が高濃度になることを防止することができる。

また、本発明に係る基板処理装置は、基板を浸漬させるために前記燐酸溶液を貯留する処理槽を有する処理部と、前記燐酸溶液を貯留するタンクと、前記タンク内の前記燐酸溶液を前記処理部に送るための供給流路と、両端が前記タンクに接続されて、前記タンク内から流入された前記燐酸溶液を前記タンクに戻すための循環流路と、前記循環流路に設けられたポンプと、前記循環流路に設けられた石英ヒータであって、石英で形成されていて前記燐酸溶液を通す石英管を有する前記石英ヒータと、制御部と、を備え、前記制御部は、前記タンク内の前記燐酸溶液を濃縮するときは、前記タンク内の前記燐酸溶液の温度が予め設定された第１温度になるように、前記石英ヒータを用いて前記循環流路を通過する前記燐酸溶液を加熱し、前記制御部は、前記タンク内の前記燐酸溶液の濃縮が完了したときは、前記タンク内の前記燐酸溶液の温度が前記第１温度よりも低い第２温度になるように、前記石英ヒータを用いて前記循環流路を通過する前記燐酸溶液を加熱することを特徴とするものである。

本発明に係る基板処理装置によれば、タンク内の燐酸溶液を濃縮するとき、タンク内の燐酸溶液の温度が第１温度になるように、石英ヒータを用いて循環流路を通過する燐酸溶液を加熱する。タンク内の燐酸溶液の濃縮が完了してタンク内の燐酸溶液の温度を維持するとき、タンク内の燐酸溶液の温度が第１温度よりも低い第２温度になるように、石英ヒータを用いて循環流路を通過する燐酸溶液を加熱する。石英ヒータを用いているが、第１温度よりも低い第２温度に昇温することで、第１温度よりも第２温度における燐酸溶液へのシリコンの溶出が少なくなる。そのため、処理部に供給される燐酸溶液のシリコン濃度が高濃度になることを防止することができる。

本発明に係る基板処理装置によれば、処理部に供給される燐酸溶液のシリコン濃度が高濃度になることを防止することができる。

実施例１，２に係る基板処理装置を示す図である。 処理部を示す図である。 （ａ）は、石英ヒータを示す図であり、（ｂ）は、非石英ヒータを示す図である。 実施例１に係る予備温調ユニットの動作を説明するためのフローチャートである。 実施例２に係る予備温調ユニットの動作を説明するためのフローチャートである。 実施例３に係る基板処理装置を示す図である。 実施例３に係る予備温調ユニットの動作を説明するためのフローチャートである。 予想シリコン濃度と温調時間の関係を示す図である。 実施例４に係る基板処理装置を示す図である。 実施例４に係る予備温調ユニットの動作を説明するためのフローチャートである。 実施例５に係る基板処理装置を示す図である。 実施例５に係る予備温調ユニットの動作を説明するためのフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施例１を説明する。図１は、基板処理装置１を示す図である。図２は、処理部２Ａ（２Ｂ／２Ｃ）を示す図である。

（１）基板処理装置１の構成
図１を参照する。基板処理装置１は、複数（例えば５０枚）の基板Ｗを一括して処理するバッチ式の装置である。基板処理装置１は、３つの処理部２Ａ，２Ｂ，２Ｃと、予備温調ユニット４とを備える。なお、処理部の個数は３つに限定されない。

処理部２Ａの構成を説明する。２つの処理部２Ｂ，２Ｃは各々、処理部２Ａと同様に構成される。図２を参照する。処理部２Ａは、処理槽６、外槽７、槽用ヒータ８、処理部循環流路９、およびリフタ（基板保持部）１１を備える。

処理槽６は、燐酸溶液を貯留する容器である。燐酸溶液は、燐酸と純水とを含む溶液である。外槽７は、処理槽６の周囲に設けられる。外槽７は、処理槽６から溢れ出た燐酸溶液を受け入れる容器である。外槽７には排出管１４が接続される。外槽７内の燐酸溶液の水面高さが排出管１４の入口１４Ａの高さ以上になると、外槽７内の燐酸溶液が排出管１４に流れ出す。

槽用ヒータ８は、処理槽６および外槽７の外壁に設けられる。槽用ヒータ８は、処理槽６および外槽７の外側から処理槽６および外槽７内の燐酸溶液を加熱する。槽用ヒータ８および後述するヒータ１９は、処理槽６内の燐酸溶液の温度が予め設定された温度（例えば１６０℃）になるように、燐酸溶液を加熱する。

処理部循環流路９は、例えば配管で構成される。処理部循環流路９は、外槽７と処理槽６を接続する。具体的には、処理部循環流路９は、外槽７の底部と、処理槽６の底部に設けられた噴出管１５とを接続する。噴出管１５には、燐酸溶液を噴出する噴出口を有する。処理部循環流路９は、外槽７から流入した燐酸溶液を、噴出管１５を介して処理槽６に戻すものである。また、処理部循環流路９には、外槽７側から順番に、ポンプ１７、ヒータ１９、フィルタ２１およびシリコン濃度センサ２３が設けられている。

ポンプ１７は、処理部循環流路９内の燐酸溶液を送る。ヒータ１９は、処理部循環流路９を通過する燐酸溶液を加熱する。フィルタ２１は、処理槽６に戻される燐酸溶液からパーティクルを除去する。シリコン濃度センサ２３は、処理部循環流路９を通過する燐酸溶液のシリコン濃度を測定する。

リフタ１１は、処理対象である複数の基板Ｗを、起立姿勢で等間隔に保持する。リフタ１１は、背板１１Ａと、背板１１Ａの下部に固定された複数（３本）の支持部１１Ｂとを備えている。支持部１１Ｂは、互いに平行でかつ、水平方向に延びるように構成される。支持部１１Ｂは、複数の基板Ｗを保持する。

また、処理部２Ａは、複数の気泡供給管２５、気体供給源２７、供給配管２８および開閉弁Ｖ２１を備える。各気泡供給管２５は、処理槽６の底部またはその付近に設けられる。各気泡供給管２５は、複数の孔を有し、その複数の孔から燐酸溶液中に気泡を供給する。これにより、２枚の基板Ｗ間に気泡が進入し、２枚の基板Ｗ間の燐酸溶液の置換が促進される。気体供給源２７からの気体（窒素などの不活性ガス）は、供給配管２８を通じて複数の気泡供給管２５に送られる。開閉弁Ｖ２１は、気体の供給およびその停止を行う。

また、処理槽６の底部には、排出管３０が接続される。排出管３０には開閉弁Ｖ２２が設けられる。排出管３０は、処理槽６内の燐酸溶液を排出する。開閉弁Ｖ２２は、燐酸溶液の排出およびその停止を行う。

処理部２Ａは、処理槽６内の燐酸溶液の温度を測定する温度センサＴＳ１１を備える。処理部２Ａは、温度センサＴＳ１１で測定された温度が予め設定された温度（１６０℃）になるように、槽用ヒータ８およびヒータ１９を制御する。なお、処理槽６には、濃縮されていない燐酸溶液および純水（ＤＩＷ：deionized water）の少なくとも一方が直接供給されるように構成されていてもよい。また、処理部２Ａは、処理槽６、外槽７または処理部循環流路９内の燐酸溶液中の燐酸濃度を測定する燐酸濃度センサを備えていてもよい。

（１－１）予備温調ユニット４の構成
図１に戻る。予備温調ユニット４は、各処理部２Ａ，２Ｂ，２Ｃに燐酸溶液を供給するものである。予備温調ユニット４は、予備循環部分３１とメイン循環部分３３を備える。一般的に市場に流通する燐酸溶液は、室温で燐酸濃度が８５％のものである。予備循環部分３１は、燐酸濃度が８５％の燐酸溶液を加熱する。これにより、燐酸溶液の水分が飛ばされて、燐酸濃度が８８～８９％に濃縮される。メイン循環部分３３は、燐酸濃度および燐酸溶液の温度を安定させる。まず、予備循環部分３１の構成について説明する。

予備循環部分３１は、第１タンクＴ１、第１循環配管３５、第１迂回配管３６および第１供給配管３７を備える。なお、第１循環配管３５は、本発明の循環流路に相当する。第１迂回配管３６は、本発明の迂回流路に相当する。

第１タンクＴ１は、燐酸溶液を貯留する容器である。なお、第１タンクＴ１および、後述する第２タンクＴ２は、脱気できるように構成される。第１タンクＴ１は、出口ＯＬ１と入口ＩＬ１を備える。出口ＯＬ１は、第１タンクＴ１の底部に設けられ、入口ＩＬ１は、第１タンクＴ１の天井部に設けられる。

第１循環配管３５の両端３５Ａ，３５Ｂは、第１タンクＴ１に接続される。具体的には、第１循環配管３５の第１端３５Ａは、第１タンクＴ１の出口ＯＬ１に接続し、第１循環配管３５の第２端３５Ｂは、第１タンクＴ１の入口ＩＬ１に接続する。第１循環配管３５は、第１タンクＴ１内から流入された燐酸溶液を第１タンクＴ１に戻すための配管である。

濃縮用配管３９は、第１循環配管３５の一部である。濃縮用配管３９には、直列に配置された２つの石英ヒータ４１（４１Ａ，４１Ｂ）が設けられる。出口ＯＬ１と石英ヒータ４１Ａの間の第１循環配管３５には、第１ポンプ４３が設けられる。第１ポンプ４３は、燐酸溶液を送るものである。

第１迂回配管３６は、２つの石英ヒータ４１を迂回させるものである。第１迂回配管３６の第１端３６Ａは、第１ポンプ４３と石英ヒータ４１Ａの間の第１循環配管３５に接続される。また、第１迂回配管３６の第２端３６Ｂは、石英ヒータ４１Ｂと、後述する分岐管３５Ｃとの間の第１循環配管３５に接続される。第１端３６Ａと第２端３６Ｂの間の第１循環配管３５が濃縮用配管３９である。そのため、第１迂回配管３６の両端３６Ａ，３６Ｂは、濃縮用配管３９の上流端および下流端に接続される。

第１迂回配管３６には、非石英ヒータ４５が設けられる。ここで、図３（ａ）、図３（ｂ）を参照して、石英ヒータ４１と非石英ヒータ４５の構成を説明する。図３（ａ）は、石英ヒータ４１を示す図である。石英ヒータ４１は、石英管４７とヒータ本体４９を備える。石英管４７は、濃縮用配管３９の途中に配置される。石英管４７は、燐酸溶液を通すものである。石英管４７は、石英で形成される。石英管４７の外周には、中空筒状のヒータ本体４９が設けられる。ヒータ本体４９および後述するヒータ本体５３は、例えばニクロム線を有する電熱器で構成される。石英ヒータ４１は、濃縮用配管３９（具体的には石英管４７）を通過する燐酸溶液を加熱する。

図３（ｂ）は、非石英ヒータ４５を示す図である。非石英ヒータ４５は、非石英管５１とヒータ本体５３を備える。非石英管５１は、第１迂回配管３６の途中に配置される。非石英管５１は、燐酸溶液を通すものである。非石英管５１は、石英で形成されていない。すなわち、非石英管５１は、例えば、ＰＦＡ（パーフルオロアルコキシアルカン：perfluoroalkoxyalkane）または、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン：polytetrafluoroethylene）などのフッ素系樹脂で形成される。そのため、非石英管５１は、フッ素系樹脂管である。これにより、ヒータ部品から燐酸溶液中にシリコンが溶出されることを防止することができる。非石英管５１の外周には、中空筒状のヒータ本体５３が設けられる。非石英ヒータ４５は、第１迂回配管３６（具体的には非石英管５１）を通過する燐酸溶液を加熱する。

なお、濃縮用配管３９は、本発明の濃縮用流路に相当する。石英ヒータ４１は、本発明の石英ヒータに相当する。石英管４７は、本発明の石英管に相当する。非石英ヒータ４５は、本発明の非石英ヒータに相当する。非石英管５１は、本発明の非石英ヒータに相当する。

図１に戻る。石英ヒータ４１Ｂと入口ＩＬ１の間の第１循環配管３５には、分岐管３５Ｃが設けられる。第１供給配管３７は、第１タンクＴ１からメイン循環部分３３の第２タンクＴ２に燐酸溶液を送るための配管である。第１供給配管３７の第１端は、分岐管３５Ｃに接続される。第１供給配管３７の第２端は、第２タンクＴ２に差し込まれ、第２タンクＴ２内の底壁付近に配置される。

また、予備温調ユニット４は、燐酸供給源５５、配管５６、ポンプ５７および開閉弁Ｖ１を備える。燐酸供給源５５は、例えば容器で構成される。配管５６の第１端は、燐酸供給源５５に接続される。配管５６の第２端は、第１タンクＴ１に差し込まれ、第１タンクＴ１の底壁付近に配置される。燐酸供給源５５から第１タンクＴ１には、室温で燐酸濃度が８５％の硫酸溶液が供給される。配管５６には、燐酸溶液を送るポンプ５７と、開閉弁Ｖ１とが設けられる。開閉弁Ｖ１は、燐酸溶液の供給およびその停止を行う。

また、予備温調ユニット４は、純水供給源５９、２本の配管６１，６２、ポンプ６４および２つの開閉弁Ｖ２，Ｖ３を備える。純水供給源５９は、例えば容器で構成される。配管６１の第１端は、純水供給源５９に接続される。配管６１の第２端は、第１タンクＴ１に差し込まれ、第１タンクＴ１の底壁付近に配置される。配管６１には、純水（ＤＩＷ；deionized water）を送るポンプ６４と、開閉弁Ｖ２とが設けられる。ポンプ６４と開閉弁Ｖ２の間の配管６１には、分岐管６５が設けられる。配管６２の第１端は、分岐管６５に接続される。配管６２の第２端は、第２タンクＴ２に差し込まれ、第２タンクＴ２の底壁付近に配置される。配管６２には、開閉弁Ｖ３が設けられる。開閉弁Ｖ２は、第１タンクＴ１への純水の供給およびその停止を行う。開閉弁Ｖ３は、第２タンクＴ２への純水の供給およびその停止を行う。

また、予備循環部分３１は、４つの開閉弁Ｖ４，Ｖ５，Ｖ６，Ｖ７を備える。開閉弁Ｖ４は、第１迂回配管３６の第１端３６Ａと石英ヒータ４１Ａの間の濃縮用配管３９に設けられる。開閉弁Ｖ５は、第１端３６Ａと非石英ヒータ４５の間の第１迂回配管３６に設けられる。開閉弁Ｖ６は、分岐管３５Ｃと入口ＩＬ１の間の第１循環配管３５に設けられる。開閉弁Ｖ７は、第１供給配管３７に設けられる。

予備循環部分３１は、開閉弁Ｖ４，Ｖ６を開状態にし、かつ、開閉弁Ｖ５，Ｖ７を閉状態にすると共に、第１ポンプ４３を駆動させる。これにより、出口ＯＬ１、第１ポンプ４３、「２つの石英ヒータ４１」、分岐管３５Ｃ、入口ＩＬ１の順番に、燐酸溶液が循環される。また、予備循環部分３１は、開閉弁Ｖ５，Ｖ６を開状態にし、かつ、開閉弁Ｖ４，Ｖ７を閉状態にすると共に、第１ポンプ４３を駆動させる。これにより、出口ＯＬ１、第１ポンプ４３、「非石英ヒータ４５」、分岐管３５Ｃ、入口ＩＬ１の順番に、燐酸溶液が循環される。予備循環部分３１は、開閉弁Ｖ５，Ｖ７を開状態にし、かつ開閉弁Ｖ４，Ｖ６を閉状態にすると共に、第１ポンプ４３を駆動させる。これにより、出口ＯＬ１、第１ポンプ４３、非石英ヒータ４５、分岐管３５Ｃ、第１供給配管３７、「第２タンクＴ２」の順番に、燐酸溶液が流れる。

なお、第２タンクＴ２に燐酸溶液を供給する場合、２つの石英ヒータ４１が設けられた濃縮用配管３９に燐酸溶液を通過させてもよい。すなわち、予備循環部分３１は、開閉弁Ｖ４，Ｖ７を開状態にし、かつ開閉弁Ｖ５，Ｖ６を閉状態にすると共に、第１ポンプ４３を駆動させてもよい。

また、予備循環部分３１は、気泡供給部６７、気体供給源６９、供給配管７１、および開閉弁Ｖ８を備える。気泡供給部６７は、例えば、複数の管で構成されている。気泡供給部６７は、第１タンクＴ１内の燐酸溶液中に気泡を供給する複数の孔を有する。気泡供給部６７は、第１タンクＴ１内の底壁側に配置される。気体供給源６９は、例えば容器で構成される。気体供給源６９から供給される気体（例えば窒素などの不活性ガス）は、供給配管７１を介して気泡供給部６７に送られる。開閉弁Ｖ８は、気泡供給部６７からの気泡の供給およびその停止を行う。

また、予備循環部分３１は、温度センサＴＳ１、燐酸濃度センサＰＳ１、液面センサＬＳ１を備える。温度センサＴＳ１は、第１タンクＴ１内の燐酸溶液の温度を測定する。燐酸濃度センサＰＳ１は、第１タンクＴ１内の燐酸溶液の燐酸濃度を測定する。燐酸濃度センサＰＳ１は、検出管７４と圧力センサ７５を備える。圧力センサ７５は、一定流量の不活性ガス（例えば窒素ガス）が供給された検出管７４内の不活性ガスの圧力を測定する。燐酸濃度センサＰＳ１は、圧力と比重の相関関係および比重と濃度の相関関係に基づき、計測した圧力から燐酸濃度を算出する。液面センサＬＳ１は、第１タンクＴ１内の燐酸溶液の液面高さを検出する。

次に、メイン循環部分３３について説明する。メイン循環部分３３は、第２タンクＴ２、第２循環配管７７、第２迂回配管７８および３本の第２供給配管８０，８１，８２を備える。第２タンクＴ２は、燐酸溶液を貯留する容器である。第２タンクＴ２は、第１タンクＴ１から例えば処理部２Ａへ燐酸溶液を送るための第１供給配管３７と例えば第２供給配管８０に介在し、第１タンクＴ１から送られた燐酸溶液を貯留する。第２タンクＴ２は、出口ＯＬ２と入口ＩＬ２を備える。出口ＯＬ２は、第２タンクＴ２の底部に設けられ、入口ＩＬ２は、第２タンクＴ２の天井部に設けられる。

第２循環配管７７の両端７７Ａ，７７Ｂは、第２タンクＴ２に接続される。具体的には、第２循環配管７７の第１端７７Ａは、第２タンクＴ２の出口ＯＬ２に接続し、第２循環配管７７の第２端７７Ｂは、第２タンクＴ２の入口ＩＬ２に接続する。第２循環配管７７は、第２タンクＴ２内から流入された燐酸溶液を第２タンクＴ２に戻すための配管である。

濃縮用配管８５は、第２循環配管７７の一部である。濃縮用配管８５には、石英ヒータ８７が設けられる。石英ヒータ８７は、図３（ａ）に示す石英ヒータ４１と同様に構成される。出口ＯＬ２と石英ヒータ８７の間の第２循環配管７７には、第２ポンプ８９が設けられる。

第２迂回配管７８は、石英ヒータ８７を迂回させるものである。第２迂回配管７８の第１端７８Ａは、第２ポンプ８９と石英ヒータ８７の間の第２循環配管７７に接続される。また、第２迂回配管７８の第２端７８Ｂは、石英ヒータ８７と、後述する分岐管７７Ｃとの間の第２循環配管７７に接続される。第１端７８Ａと第２端７８Ｂの間の第２循環配管７７が濃縮用配管８５である。そのため、第２迂回配管７８の両端７８Ａ，７８Ｂは、濃縮用配管８５の上流端および下流端に接続される。第２迂回配管７８には、非石英ヒータ９１が設けられる。非石英ヒータ９１は、図３（ｂ）に示す非石英ヒータ４５と同様に構成される。

なお、第２循環配管７７は、本発明の第２循環流路に相当する。第２迂回配管７８は、本発明の第２迂回流路に相当する。濃縮用配管８５は、本発明の第２濃縮用流路に相当する。石英ヒータ８７は、本発明の第２石英ヒータに相当する。石英ヒータ８７が有する石英管４７（図３（ａ）参照）は、本発明の第２石英管である。非石英ヒータ９１は、本発明の第２非石英ヒータに相当する。非石英ヒータ９１が有する非石英管５１（図３（ｂ）参照）は、本発明の第２非石英管である。

３つの分岐管７７Ｃ，７７Ｄ，７７Ｅは、石英ヒータ８７と入口ＩＬ２の間の第２循環配管７７に設けられる。３本の第２供給配管８０，８１，８２は、それぞれ、第２タンクＴ２から３つの処理部２Ａ，２Ｂ，２Ｃに燐酸溶液を送るための配管である。第２供給配管８０の第１端は、分岐管７７Ｃに接続する。第２供給配管８０の第２端８０Ｂは、処理部２Ａの処理槽６に燐酸溶液を供給するため、処理部２Ａの処理槽６の例えば上方に配置される。

同様に、第２供給配管８１の第１端は、分岐管７７Ｄに接続する。第２供給配管８１の第２端８１Ｂは、処理部２Ｂの処理槽６に燐酸溶液を供給するため、処理部２Ｂの処理槽６の例えば上方に配置される。第２供給配管８２の第１端は、分岐管７７Ｅに接続する。第２供給配管８２の第２端８２Ｂは、処理部２Ｃの処理槽６の例えば上方に配置される。

なお、第１供給配管３７および第２供給配管８０～８２の各々は、本発明の供給流路に相当する。本発明の供給流路は、第１タンクＴ１内の燐酸溶液を処理部２Ａ，２Ｂ，２Ｃに選択的に送るための流路である。

メイン循環部分３３は、６個の開閉弁Ｖ９，Ｖ１０，Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ１３，Ｖ１４を備える。開閉弁Ｖ９は、第２ポンプ８９と石英ヒータ８７の間の濃縮用配管８５に設けられる。開閉弁Ｖ１０は、第２ポンプ８９と非石英ヒータ９１の間の第２迂回配管７８に設けられる。開閉弁Ｖ１１は、分岐管７７Ｅと入口ＩＬ２の間の第２循環配管７７に設けられる。開閉弁Ｖ１２は、第２供給配管８０に設けられる。開閉弁Ｖ１３は、第２供給配管８１に設けられる。開閉弁Ｖ１４は、第２供給配管８２に設けられる。

メイン循環部分３３は、開閉弁Ｖ９，Ｖ１１を開状態にし、かつ開閉弁Ｖ１０，Ｖ１２～Ｖ１４を閉状態にすると共に、第２ポンプ８９を駆動させる。これにより、出口ＯＬ２、第２ポンプ８９、「石英ヒータ８７」、入口ＩＬ２の順番に燐酸溶液が循環される。また、メイン循環部分３３は、開閉弁Ｖ１０，Ｖ１１を開状態にし、かつ開閉弁Ｖ９，Ｖ１２～Ｖ１４が閉状態にすると共に、第２ポンプ８９を駆動させる。これにより、出口ＯＬ２、第２ポンプ８９、「非石英ヒータ９１」、入口ＩＬ２の順番に燐酸溶液が循環される。

メイン循環部分３３は、例えば、開閉弁Ｖ１０，Ｖ１２を開状態にし、かつ開閉弁Ｖ９，Ｖ１１，Ｖ１３，Ｖ１４を閉状態にすると共に、第２ポンプ８９を駆動させる。これにより、出口ＯＬ２、第２ポンプ８９、非石英ヒータ９１、第２供給流路８０、処理部２Ａの処理槽６の順番に燐酸溶液が送られる。なお、処理部２Ｂに燐酸溶液を送る場合は、開閉弁Ｖ１０，Ｖ１３を開くと共に、開閉弁Ｖ９，Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ１４を閉じる。また、処理部２Ｃに燐酸溶液を送る場合、開閉弁Ｖ１０，Ｖ１４を開くと共に、開閉弁Ｖ９，Ｖ１１～Ｖ１３を閉じる。

なお、各処理部２Ａ，２Ｂ，２Ｃに燐酸溶液を供給する場合、石英ヒータ８７が設けられた濃縮用配管８５に燐酸溶液を通過させてもよい。すなわち、メイン循環部分３３は、例えば、開閉弁Ｖ９，Ｖ１２を開状態にし、かつ開閉弁Ｖ１０，Ｖ１１，Ｖ１３，Ｖ１４を閉状態にすると共に、第２ポンプ８９を駆動させてもよい。

また、メイン循環部分３３は、温度センサＴＳ２、燐酸濃度センサＰＳ２、液面センサＬＳ２を備える。温度センサＴＳ２は、第２タンクＴ２内の燐酸溶液の温度を測定する。燐酸濃度センサＰＳ２は、燐酸濃度センサＰＳ１と同様に構成され、第２タンクＴ２内の燐酸溶液の燐酸濃度を測定する。液面センサＬＳ２は、第２タンクＴ２内の燐酸溶液の液面高さを検出する。

基板処理装置１は、制御部９３と記憶部（図示しない）を備える。制御部９３は、基板処理装置１の各構成を制御する。制御部９３は、例えば中央演算処理装置（ＣＰＵ）などの１つまたは複数のプロセッサを備えている。また、記憶部は、ＲＯＭ（Read-only Memory）、ＲＡＭ（Random-Access Memory）およびハードディスクの少なくとも１つを備える。記憶部は、基板処理装置１を動作させるためのコンピュータプログラムを記憶する。

（２）基板処理装置１の動作
図４を参照しながら、基板処理装置１の動作、主に予備温調ユニット４の動作について説明する。

〔ステップＳ０１〕第１タンクＴ１への燐酸溶液（燐酸）の供給
開閉弁Ｖ１が開状態になる。これにより、燐酸供給源５５から第１タンクＴ１に配管５６を通じて燐酸溶液が供給される。燐酸溶液の供給は、液面センサＬＳ１により検出された液面高さに基づいて行われる。供給される燐酸溶液は、燐酸濃度が８５％（室温）の燐酸溶液である。所定量の燐酸溶液が第１タンクＴ１に供給されると、開閉弁Ｖ１が閉状態になり、第１タンクＴ１への燐酸溶液の供給が停止する。

〔ステップＳ０２〕昇温・濃縮
燐酸供給源５５から燐酸溶液が供給されると、予備循環部分３１は、第１タンクＴ１内の燐酸溶液を昇温しながら、燐酸溶液を濃縮させる。具体的に説明する。

予備循環部分３１は、燐酸濃度センサＰＳ１で測定された濃度値が予め設定された閾値（例えば８８％）よりも小さいときは、第１タンクＴ１内の燐酸溶液を濃縮する。まず、第１タンクＴ１内の燐酸溶液を濃縮するとき、予備循環部分３１は、開閉弁Ｖ４，Ｖ６を開状態にし、かつ開閉弁Ｖ５，Ｖ７を閉状態にすると共に、第１ポンプ４３を駆動させる。これにより、出口ＯＬ１、第１ポンプ４３、２つの石英ヒータ４１（濃縮用配管３９）、分岐管３５Ｃ、入口ＩＬ１の順番に、燐酸溶液が循環される。

更に、予備循環部分３１は、濃縮用配管３９に燐酸溶液を送りながら、２つの石英ヒータ４１を用いて濃縮用配管３９を通過する燐酸溶液を加熱する。なお、２つの石英ヒータ４１を通過する燐酸溶液は、後述する第１温度（例えば１６０℃）以上に加熱されてもよい。

温度センサＴＳ１は、第１タンクＴ１内の燐酸溶液の温度を測定する。予備循環部分３１は、温度センサＴＳ１で測定された温度が予め設定された第１温度（例えば１６０℃）になるように、２つの石英ヒータ４１を用いて燐酸溶液を加熱する。２つの石英ヒータ４１は、例えば、１つの石英ヒータ８７の２倍の昇温能力があり、高出力である。そのため、昇温・濃縮作業を比較的速く行うことができる。また、第１タンクＴ１内の燐酸溶液を濃縮するとき、開閉弁Ｖ８を開状態にすることで、気泡供給部６７は、第１タンクＴ１の燐酸溶液内に気泡を供給する。これにより、燐酸溶液の濃縮を促進することができる。

なお、第１温度は、１６０℃に予め設定されている。この点、第１温度は、例えば、１５０℃以上であってもよい。すなわち、第１温度は、燐酸溶液の沸点より小さく沸点近傍の温度、あるいは、燐酸溶液の沸点以上である。燐酸溶液を加熱することで、濃縮作業が行われる。第１温度が燐酸溶液の沸点より小さく沸点近傍の温度であれば、濃縮が比較的速く進む。第１温度が燐酸溶液の沸点以上であれば、濃縮が更に促進することができる。なお、室温で燐酸濃度が８５％の燐酸溶液の沸点は、１５７℃～１５８℃である。

なお、このステップＳ０２において、燐酸溶液の加熱に用いられない非石英ヒータ４５は、加熱を停止しているか、加熱停止に近い状態で加熱される。

〔ステップＳ０３〕温調状態維持
燐酸溶液の燐酸濃度を８５％から例えば８８％～８９％に濃縮した後、燐酸濃度を保つために、予備循環部分３１は、燐酸溶液の温度を１６０℃に維持する。具体的に説明する。

予備循環部分３１は、燐酸濃度センサＰＳ１で測定された濃度値が閾値（８８％）以上のときは、第１タンクＴ１内の燐酸溶液の濃縮が完了したと判断して、第１タンクＴ１内の燐酸溶液の温度（１６０℃）を維持する。これにより、燐酸濃度センサＰＳ１で測定された濃度値に基づいて、石英ヒータ４１の加熱と非石英ヒータ４５の加熱との間で切り換えることができる。

まず、予備循環部分３１は、第１タンクＴ１内の燐酸溶液の濃縮が完了したときは、循環ルートを切り換える。予備循環部分３１は、開閉弁Ｖ５，Ｖ６を開状態にし、かつ開閉弁Ｖ４，Ｖ７を閉状態にすると共に、第１ポンプ４３を駆動させる。これにより、出口ＯＬ１、第１ポンプ４３、非石英ヒータ４５（第１迂回配管３６）、分岐管３５Ｃ、入口ＩＬ１の順番に、燐酸溶液が循環される。

更に、予備循環部分３１は、第１迂回配管３６に燐酸溶液を送りながら、非石英ヒータ４５を用いて第１迂回配管３６を通過する燐酸溶液を加熱する。これにより、第１タンクＴ１内の燐酸溶液の温度（１６０℃）を維持する。また、濃縮が完了した後は、開閉弁Ｖ８を閉状態にすることで、気泡供給部６７は、気泡の供給を停止する。

温調維持状態の第１タンクＴ１内の燐酸溶液は、第２タンクＴ２への供給指示があるまで待機される。なお、この説明において、燐酸溶液の濃縮の閾値は８８％に設定されている。この点、閾値は、燐酸供給源５５から供給される燐酸溶液の燐酸濃度（８５％）よりも大きい値であってもよい。また、燐酸濃度が１００％未満の上限の閾値を設定してもよい。この場合、上限の閾値を超えた場合は、純水供給源５９から第１タンクＴ１に純水が供給される。この場合、ステップＳ０２に戻る。

なお、このステップＳ０３において、燐酸溶液の加熱に用いられない石英ヒータ４１は、加熱を停止しているか、加熱停止に近い状態で加熱する。

〔ステップＳ０４〕第２タンクＴ２への燐酸溶液の供給
予備循環部分３１は、第１タンクＴ１から第２タンクＴ２へ燐酸溶液を供給する。予備循環部分３１は、開閉弁Ｖ５，Ｖ７を開状態にし、開閉弁Ｖ４，Ｖ６を閉状態にすると共に、第１ポンプ４３を駆動させる。これにより、出口ＯＬ１、第１ポンプ４３、非石英ヒータ４５、分岐管３５Ｃ、第１供給配管３７、第２タンクＴ２の順番に、燐酸溶液が流れる。

なお、第１タンクＴ１から第２タンクＴ２に燐酸溶液が送られると、液面センサＬＳ１は、第１タンクＴ１内の燐酸溶液の液面が下がったことを検出する。そのため、燐酸供給源５５から第１タンクＴ１に燐酸溶液を供給する動作が必要になる。この場合、次のステップＳ０５に進むと共に、ステップＳ０１に戻る。

〔ステップＳ０５〕昇温・濃縮
第２タンクＴ２に燐酸溶液が供給されると、メイン循環部分３３は、燐酸濃度および燐酸溶液の温度を安定させるために、上述のステップＳ０２，Ｓ０３の作業と同様の作業を行う。そのため、メイン循環部分３３は、第２タンクＴ２内の燐酸溶液を昇温しながら燐酸溶液を濃縮させる。具体的に説明する。

メイン循環部分３３は、燐酸濃度センサＰＳ２で測定された濃度値が予め設定された閾値（例えば８８％）よりも小さいときは、第２タンクＴ２内の燐酸溶液を濃縮する。まず、第２タンクＴ２内の燐酸溶液を濃縮するとき、メイン循環部分３３は、開閉弁Ｖ９，Ｖ１１を開状態にし、かつ開閉弁Ｖ１０，Ｖ１２～Ｖ１４を閉状態にすると共に、第２ポンプ８９を駆動させる。これにより、出口ＯＬ２、第２ポンプ８９、石英ヒータ８７（濃縮用配管８５）、入口ＩＬ２の順番に燐酸溶液が循環される。

更に、メイン循環部分３３は、石英ヒータ８７を用いて濃縮用配管８５を通過する燐酸溶液を加熱する。温度センサＴＳ２は、第２タンクＴ２内の燐酸溶液の温度を測定する。メイン循環部分３３は、温度センサＴＳ２で測定された温度が予め設定された第１温度（例えば１６０℃）になるように、石英ヒータ８７を用いて燐酸溶液を加熱する。

なお、このステップＳ０５において、燐酸溶液の加熱に用いられない非石英ヒータ９１は、加熱を停止しているか、加熱停止に近い状態で加熱する。

〔ステップＳ０６〕温調状態維持
燐酸溶液の燐酸濃度を例えば８８％～８９％に濃縮した後、メイン循環部分３３は、燐酸濃度を保つために、燐酸溶液の温度を１６０℃に維持する。具体的に説明する。

メイン循環部分３３は、燐酸濃度センサＰＳ２で測定された濃度値が閾値（８８％）以上のときは、第２タンクＴ２内の燐酸溶液の濃縮が完了したと判断して、第２タンクＴ２内の燐酸溶液の温度（１６０℃）を維持する。

すなわち、メイン循環部分３３は、第２タンクＴ２内の燐酸溶液の濃縮が完了したときは、まず、循環ルートを切り換える。メイン循環部分３３は、開閉弁Ｖ１０，Ｖ１１を開状態にし、かつ開閉弁Ｖ９，Ｖ１２～Ｖ１４を閉状態にすると共に、第２ポンプ８９を駆動させる。これにより、出口ＯＬ２、第２ポンプ８９、非石英ヒータ９１（第２迂回配管７８）、入口ＩＬ２の順番に、燐酸溶液が循環される。

更に、メイン循環部分３３は、第２迂回配管７８に燐酸溶液を送りながら、非石英ヒータ９１を用いて第２迂回配管７８を通過する燐酸溶液を加熱する。これにより、第２タンクＴ２内の燐酸溶液の温度（１６０℃）を維持する。

温調維持状態の第２タンクＴ２内の燐酸溶液は、各処理部２Ａ，２Ｂ，２Ｃへの供給指示があるまで待機される。なお、このステップＳ０６の説明において、燐酸溶液の濃縮の閾値は８８％に設定されている。この点、閾値は、燐酸供給源５５から供給される燐酸溶液の燐酸濃度（８５％）よりも大きい値であってもよい。また、燐酸濃度が１００％未満の上限の閾値を設定してもよい。この場合、上限の閾値を超えた場合は、純水供給源５９から第２タンクＴ２に純水が供給される。この場合、ステップＳ０５に戻る。

なお、このステップＳ０６において、燐酸溶液の加熱に用いられない石英ヒータ８７は、加熱を停止しているか、加熱停止に近い状態で加熱する。

〔ステップＳ０７〕処理部２Ａ（２Ｂ，２Ｃ）への燐酸溶液の供給
メイン循環部分３３は、第２タンクＴ２から各処理部２Ａ，２Ｂ，２Ｃに燐酸溶液を供給する。メイン循環部分３３は、開閉弁Ｖ１０，Ｖ１２を開状態にし、かつ開閉弁Ｖ９，Ｖ１１，Ｖ１３，Ｖ１４を閉状態にすると共に、第２ポンプ８９を駆動させる。これにより、出口ＯＬ２、第２ポンプ８９、非石英ヒータ９１、第２供給配管８０、処理部２Ａの処理槽６の順番に燐酸溶液が送られる。処理部２Ａの処理槽６には、シリコン濃度が低い燐酸溶液が供給される。

なお、処理部２Ｂに燐酸溶液を送る場合は、開閉弁Ｖ１０，Ｖ１３を開状態にすると共に、開閉弁Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ１４を閉状態にする。また、処理部２Ｃに燐酸溶液を送る場合、開閉弁Ｖ１０，Ｖ１４を開状態にすると共に、開閉弁Ｖ１１，Ｖ１２～Ｖ１４を閉状態にする。

ここで、２つの供給方法について説明する。２つの供給方法とは、常時補充と、部分液交換である。図２を参照する。まず、常時補充について説明する。なお、この説明では、処理部２Ａに対して燐酸溶液を供給している。処理部２Ｂ，２Ｃのいずれかに燐酸溶液を供給する場合も同様に行われる。

常時補充とは、処理部２Ａの処理槽６にリフタ１１に保持された複数の基板Ｗを浸漬させる基板処理を行っているときに、予備温調ユニット４によって、燐酸溶液を処理部２Ａの処理槽６に供給し続けることである。これにより、処理槽６の燐酸溶液の交換が徐々に行われるので、処理槽６内の燐酸溶液のシリコン濃度の上昇を抑えることができる。

処理槽６に浸漬される各基板Ｗは、シリコン窒化膜とシリコン酸化膜が交互に積層された構造を有する。基板処理は、燐酸溶液を用いて、シリコン窒化膜を選択的にエッチングすることである。また、処理部２Ａの余分な燐酸溶液は、外槽７に接続された排出管１４から自然に排出される。なお、基板処理が終わると、予備温調ユニット４から燐酸溶液の供給を停止する。

次に、部分液交換について説明する。部分液交換とは、処理部２Ａの処理槽６に基板Ｗを浸漬させる基板処理を行っているときに、予備温調ユニット４によって、処理槽６内の燐酸溶液の一部を排出しながら第２供給配管８０を通じて処理部２Ａの処理槽６に燐酸溶液を供給することである。

シリコン濃度センサ２３（図２参照）は、処理部２Ａの処理部循環流路９に設けられている。基板処理装置１は、シリコン濃度センサ２３で測定されたシリコン濃度値が予め設定された閾値よりも大きいとき、開閉弁Ｖ２２を開状態にすると共に、予備温調ユニット４によって、第２タンクＴ２から処理部２Ａの処理槽６に燐酸溶液を供給する。開閉弁Ｖ２２を開状態にすることで、排出管３０を通じて、処理部２Ａの処理槽６内の燐酸溶液を排出する。この排出と同時に、処理部２Ａの処理槽６には、予備温調ユニット４によって、燐酸溶液が供給される。これにより、処理槽６内の燐酸溶液が部分的に入れ替わるので、燐酸溶液のシリコン濃度値を比較的大きく下げることができる。

なお、常時補充の作業中に、部分液交換の作業を割り込ませてもよい。また、各処理部２Ａ，２Ｂ，２Ｃへの燐酸溶液の供給方法は、任意であり、上述の２つの供給方法に限定されない。

第２タンクＴ２から各処理部２Ａ，２Ｂ，２Ｃに燐酸溶液が送られると、第２タンクＴ２内の燐酸溶液の液面が下がったことを、液面センサＬＳ２が検出する。そのため、第１タンクＴ１から第２タンクＴ２に燐酸溶液を供給する動作が必要になる。この場合、ステップＳ０４に戻る。

本実施例によれば、第１循環配管３５の一部である第１濃縮用配管３９には、石英ヒータ４１が設けられ、石英ヒータ４１を迂回する第１迂回配管３６には、非石英ヒータ４５が設けられる。第１タンクＴ１内の燐酸溶液を濃縮するとき、石英ヒータ４１を用いて濃縮用配管３９を通過する燐酸溶液を加熱する。また、第１タンクＴ１内の燐酸溶液の濃縮が完了して、第１タンクＴ１内の燐酸溶液の温度を維持するとき、非石英ヒータ４１を用いて第１迂回配管３６を通過する燐酸溶液を加熱する。非石英ヒータ４５を用いた場合、燐酸溶液中へのシリコンの溶出が防止され、全体的に、燐酸溶液中へのシリコンの溶出が少なくなる。そのため、例えば処理部２Ａに供給される燐酸溶液のシリコン濃度が高濃度になることを防止することができる。

また、第２循環配管７７の一部である第２濃縮用配管８５には、石英ヒータ８７が設けられ、石英ヒータ８７を迂回する第２迂回配管７８には、非石英ヒータ９１が設けられる。第２タンクＴ２内の燐酸溶液を濃縮するとき、石英ヒータ８７を用いて濃縮用配管８５を通過する燐酸溶液を加熱する。また、第２タンクＴ２内の燐酸溶液の濃縮が完了して、第２タンクＴ２内の燐酸溶液の温度を維持するとき、第２非石英ヒータ９１を用いて第２迂回配管７８を通過する燐酸溶液を加熱する。第２非石英ヒータ９１を用いた場合、燐酸溶液中へのシリコンの溶出が防止され、全体的に、燐酸溶液中へのシリコンの溶出が少なくなる。そのため、例えば処理部２Ａに供給される燐酸溶液のシリコン濃度が高濃度になることを防止することができる。

次に、図面を参照して本発明の実施例２を説明する。なお、実施例１と重複する説明は省略する。

実施例１では、２つのステップＳ０３，Ｓ０６において、燐酸溶液の温度を１６０℃に維持した。この点、実施例２では、燐酸溶液の温度を１２０℃に維持する。

実施例２の予備温調ユニット４は、図１に示す実施例１の予備温調ユニット４と同様の構造上の特徴を有する。すなわち、実施例２の予備温調ユニット４において、予備循環部分３１は、第１迂回配管３６および非石英ヒータ４５を備える。また、メイン循環部分３３は、第２迂回配管７８および非石英ヒータ９１を備える。

次に、図５を参照しながら、予備温調ユニット４の動作について説明する。なお、図５に示すステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１４，Ｓ１５，Ｓ１７は、それぞれ、図４に示すステップＳ０１，Ｓ０２，Ｓ０４，Ｓ０５，Ｓ０７と動作が同じである。ステップＳ１２において、予備循環部分３１は、燐酸溶液を濃縮するために、第１タンクＴ１内の燐酸溶液の温度が予め設定された第１温度（１６０℃）になるように、２つの石英ヒータ４１を用いて濃縮用配管３９を通過する燐酸溶液を加熱する。

〔ステップＳ１３〕温調状態維持
燐酸溶液の燐酸濃度を８５％から例えば８８％～８９％に濃縮した後、予備循環部分３１は、燐酸溶液の温度を１２０℃に維持する。具体的に説明する。

予備循環部分３１は、燐酸濃度センサＰＳ１で測定された濃度値が閾値（８８％）以上のときは、第１タンクＴ１内の燐酸溶液の濃縮が完了したと判断して、第１タンクＴ１内の燐酸溶液の温度（１２０℃）を維持する。

すなわち、予備循環部分３１は、第１タンクＴ１内の燐酸溶液の濃縮が完了したときは、まず、循環ルートを切り換える。予備循環部分３１は、開閉弁Ｖ５，Ｖ６を開状態にし、かつ開閉弁Ｖ４，Ｖ７を閉状態にすると共に、第１ポンプ４３を駆動させる。これにより、出口ＯＬ１、第１ポンプ４３、非石英ヒータ４５（第１迂回配管３６）、分岐管３５Ｃ、入口ＩＬ１の順番に、燐酸溶液が循環される。更に、予備循環部分３１は、第１迂回配管３６に燐酸溶液を送りながら、非石英ヒータ４５を用いて第１迂回配管３６を通過する燐酸溶液を加熱する。

この際、予備循環部分３１は、第１タンクＴ１内の燐酸溶液の温度が第２温度（１２０℃）になるように、非石英ヒータ４５を用いて加熱する。第２温度（１２０℃）は、第１温度（１６０℃）よりも低く設定されている。この説明では、第２温度は、１２０℃に設定される。この点、第２温度は、例えば、１００℃以上で、燐酸溶液の沸点未満に設定されてもよい。燐酸溶液の温度が１００℃未満になると、燐酸溶液が吸湿する。そのため、燐酸溶液の燐酸濃度が低下してしまう。燐酸溶液の温度を１００℃以上にすることで、燐酸溶液の吸湿を防止できる。

燐酸溶液は、第１タンクＴ１から第２タンクＴ２に送られる（ステップＳ１４）。メイン循環部分３３は、燐酸溶液を濃縮するために、第２タンクＴ２内の燐酸溶液の温度が予め設定された第１温度（１６０℃）になるように、石英ヒータ８７を用いて濃縮用配管８５を通過する燐酸溶液を加熱する（ステップＳ１５）。

〔ステップＳ１６〕温調状態維持
燐酸溶液の燐酸濃度を例えば８８％～８９％に濃縮した後、メイン循環部分３３は、燐酸溶液の温度を１２０℃に維持する。具体的に説明する。

メイン循環部分３３は、燐酸濃度センサＰＳ２で測定された濃度値が閾値（８８％）以上のときは、第２タンクＴ２内の燐酸溶液の濃縮が完了したと判断して、第２タンクＴ２内の燐酸溶液の温度（１２０℃）を維持する。

すなわち、メイン循環部分３３は、第２タンクＴ２内の燐酸溶液の濃縮が完了したときは、まず、循環ルートを切り換える。メイン循環部分３３は、開閉弁Ｖ１０，Ｖ１１を開状態にし、かつ開閉弁Ｖ９，Ｖ１２～Ｖ１４を閉状態にすると共に、第２ポンプ８９を駆動させる。これにより、出口ＯＬ２、第２ポンプ８９、非石英ヒータ９１（第２迂回配管７８）、入口ＩＬ２の順番に、燐酸溶液が循環される。更に、メイン循環部分３３は、第２迂回配管７８に燐酸溶液を送りながら、非石英ヒータ９１を用いて第２迂回配管７８を通過する燐酸溶液を加熱する。

この際、メイン循環部分３３は、第２タンクＴ２内の燐酸溶液の温度が第１温度（１６０℃）よりも低い第２温度（１２０℃）になるように、非石英ヒータ９１を用いて加熱する。

その後、ステップＳ１７において、処理槽６には、予備温調ユニット４によって、１２０℃の燐酸溶液が供給される。処理槽６内の１６０℃の燐酸溶液の中に、１２０℃の燐酸溶液が供給されることで、処理プロセスに問題が発生することが心配される。しかし、予備温調ユニット４からの燐酸溶液の燐酸濃度は、処理槽６内の燐酸溶液と同じ燐酸濃度である。そのため、沸騰などの不安定な挙動が発生しない。また、処理槽６の２つのヒータ８，１９の昇温能力が十分であれば、１６０℃への加熱が速く行えるので、処理プロセスに問題がないと考えられる。

本実施例によれば、実施例１の効果に加えて、次の効果を有する。すなわち、非石英ヒータ４５の出力を抑えることができる。そのため、非石英管がダメージを受けることを防止することができる。例えば、加熱によって非石英管が溶ける可能性がある。これを防止できる。また、非石英ヒータの選択肢を増やすことができる。

次に、図面を参照して本発明の実施例３を説明する。なお、実施例１，２と重複する説明は省略する。

図６は、実施例３に係る基板処理装置１の構成を示す図である。実施例３において、メイン循環部分３３は、図１に示す第２迂回配管７８，非石英ヒータ９１および２つの開閉弁Ｖ９，Ｖ１０を備えていない。また、第２循環配管７７において、濃縮用配管８５を区別していない。その他の構成は、図１に示す構成と同じである。

次に、図７を参照しながら、予備温調ユニット４の動作について説明する。図７に示すステップＳ２１～Ｓ２４の動作は、それぞれ、図４に示すステップＳ０１～Ｓ０４の動作と同じである。

ステップＳ２４において、第１タンクＴ１から第２タンクＴ２に燐酸溶液が供給される。第１タンクＴ１内の燐酸溶液は、１６０℃に維持され、かつ８８％～８９％に濃縮された燐酸溶液である。ステップＳ２６に進む。

〔ステップＳ２６〕温調状態維持
まず、メイン循環部分３３は、第２タンクＴ２内の燐酸溶液を循環させる。具体的には、メイン循環部分３３は、開閉弁Ｖ１１を開状態にし、かつ開閉弁Ｖ１２～Ｖ１４を閉状態にすると共に、第２ポンプ８９を駆動させる。これにより、出口ＯＬ２、第２ポンプ８９、石英ヒータ８７、開閉弁Ｖ１１、入口ＩＬ２の順番に、燐酸溶液が循環される。

メイン循環部分３３は、燐酸溶液を第１温度（１６０℃）に昇温させない。すなわち、メイン循環部分３３は、第２タンクＴ２内の燐酸溶液の温度が第２温度（１２０℃）になるように、石英ヒータ８７を用いて第２循環配管７７を通過する燐酸溶液を加熱する。これにより、第２タンクＴ２内の燐酸溶液の温度を１２０℃に維持する。第２タンクＴ２内の燐酸溶液の温度は、温度センサＴＳ２により測定される。

なお、第２温度は、第１温度よりも低い温度に設定される。この説明では、第２温度は、１２０℃に設定される。この点、第２温度は、例えば、１００℃以上１４０℃以下の範囲で設定されてもよい。燐酸溶液の温度が１００℃未満になると、燐酸溶液が吸湿する。また、石英ヒータ８７（４１）を用いて燐酸溶液を１６０℃に昇温したときに比べて、石英ヒータ８７（４１）を用いて燐酸溶液を１４０℃に昇温したときは、シリコン（Ｓｉ）の溶出量を約１／２に抑制できると考えられるためである。

また、第２温度は１００℃以上１２０℃以下の範囲で設定されることが好ましい。石英ヒータ８７（４１）を用いて燐酸溶液を１６０℃に昇温したときに比べて、石英ヒータ８７（４１）を用いて燐酸溶液を１２０℃に昇温したときは、シリコン（Ｓｉ）の溶出量を約１／１０に抑制できると考えられるためである。

図８は、予備温調ユニット４の温調時間と予想シリコン濃度の関係を示したグラフである。図８において、温調時間は、右に向かうほど、時間が経過していることを示す。また、予想シリコン濃度は、上に向かうほどシリコン濃度が高いことを示す。予想シリコン濃度は、３つの石英ヒータ４１Ａ，４１Ｂ，８７を用いて燐酸溶液を１６０℃、１２０℃に各々昇温させたときの算出結果である。図８より、１２０℃の予想シリコン濃度は、１６０℃の予想シリコン濃度の約１／１０であることが示される。また、仮に、１４０℃の予想シリコン濃度は、１６０℃の濃度と１２０℃の濃度の間の濃度、すなわち、１６０℃の濃度の約１／２であることが予測される。

本実施例によれば、燐酸溶液の濃縮が完了した後に、燐酸溶液の濃縮時に設定された第１温度よりも低い第２温度で燐酸溶液の温度を維持する。第２石英ヒータ８７による加熱温度を下げることで、第２石英ヒータ８７の第２石英管４７（図３（ａ）参照）からのシリコンの溶出を抑制することができる。そのため、全体的に、燐酸溶液中へのシリコンの溶出が少なくなる。そのため、例えば処理部２Ａに供給される燐酸溶液のシリコン濃度が高濃度になることを防止することができる。

なお、図７に示すステップＳ２３において、第１タンクＴ１内の燐酸溶液が第１温度（１６０℃）になるように維持された。この点、図５のステップＳ１３のように、第１タンクＴ１内の燐酸溶液が第１温度よりも低い第２温度（１２０℃）になるように非石英ヒータ４５を用いて加熱されてもよい。

また、メイン循環部分３３は、石英ヒータ８７を備えていた。石英ヒータ８７に代えて、図３（ｂ）に示すような、非石英ヒータ４５（９１）が第１循環配管３５に設けられていてもよい。また、メイン循環部分３３は、石英ヒータ８７を用いて、燐酸溶液を濃縮するときは、第２タンクＴ２内の燐酸溶液を１６０℃に加熱し、温調状態を維持するときは、第２タンクＴ２内の燐酸溶液を１２０℃に加熱してもよい。

次に、図面を参照して本発明の実施例４を説明する。なお、実施例１～３と重複する説明は省略する。図９は、実施例４に係る予備温調ユニット４の構成を示す図である。

実施例１では、予備循環部分３１は非石英ヒータ４５を備え、メイン循環部分３３は非石英ヒータ９１を備えていた。この点、実施例４の予備温調ユニット４は、２つの非石英ヒータ４５，９１を備えていない。

図９を参照する。予備循環部分３１において、第１循環配管３５の両端３５Ａ，３５Ｂは、第１タンクＴ１の出口ＯＬ１および入口ＩＬ１にそれぞれ接続する。第１循環配管３５には、出口ＯＬ１側から順番に、第１ポンプ４３、石英ヒータ４１Ａ、石英ヒータ４１Ｂ、分岐管３５Ｃ、開閉弁Ｖ６が設けられる。

メイン循環部分３３において、第２循環配管７７の両端７７Ａ，７７Ｂは、第２タンクＴ２の出口ＯＬ２および入口ＩＬ２にそれぞれ接続する。第２循環配管７７には、出口ＯＬ２から順番に、第２ポンプ８９、石英ヒータ８７、分岐管７７Ｃ、分岐管７７Ｄ、分岐管７７Ｅ、開閉弁Ｖ１１が設けられる。

次に、図１０を参照しながら、予備温調ユニット４の動作について説明する。燐酸供給源５５から第１タンクＴ１に燐酸溶液を供給する（ステップＳ３１）。

〔ステップＳ３２〕昇温・濃縮
予備循環部分３１は、燐酸濃度センサＰＳ１で測定された濃度値が予め設定された閾値（例えば８８％）よりも小さいときは、第１タンクＴ１内の燐酸溶液を濃縮する。燐酸溶液を濃縮するとき、まず、予備循環部分３１は、開閉弁Ｖ６を開状態にし、かつ開閉弁Ｖ７を閉状態にすると共に、第１ポンプ４３を駆動させる。これにより、出口ＯＬ１、第１ポンプ４３、２つの石英ヒータ４１、開閉弁Ｖ６、入口ＩＬ１の順番に、第１循環配管３５を通って燐酸溶液が循環される。

更に、予備循環部分３１は、２つの石英ヒータ４１を用いて第１循環配管３５を通過する燐酸溶液を加熱する。また、予備循環部分３１は、温度センサＴＳ１で測定された温度が予め設定された第１温度（例えば１６０℃）になるように、燐酸溶液を加熱する。

〔ステップＳ３３〕温調状態維持
燐酸溶液の循環は継続される。予備循環部分３１は、燐酸濃度センサＰＳ１で測定された濃度値が閾値（８８％）以上であるときは、第１タンクＴ１内の燐酸溶液の濃縮が完了したと判断して、第１タンクＴ１内の燐酸溶液の温度（１２０℃）を維持する。すなわち、予備循環部分３１は、第１タンクＴ１内の燐酸溶液の濃縮が完了したときは、第１循環配管３５に燐酸溶液を送りながら、２つの石英ヒータ４１の少なくとも一方を用いて第１循環配管３５を通過する燐酸溶液を加熱する。

この際、予備循環部分３１は、第１タンクＴ１内の燐酸溶液の温度が第２温度（１２０℃）になるように、第１循環配管３５を通過する燐酸溶液を加熱する。第２温度は、第１温度よりも低く設定されている。

〔ステップＳ３４〕第２タンクＴ２への燐酸溶液の供給
予備循環部分３１は、第１タンクＴ１から第２タンクＴ２へ燐酸溶液を供給する。予備循環部分３１は、開閉弁Ｖ７を開状態にし、開閉弁Ｖ６を閉状態にすると共に、第１ポンプ４３を駆動させる。

〔ステップＳ３５〕昇温・濃縮
まず、メイン循環部分３３は、開閉弁Ｖ１１を開状態にし、かつ開閉弁Ｖ１２，Ｖ１３，Ｖ１４を閉状態にすると共に、第２ポンプ８９を駆動させる。これにより、出口ＯＬ２、第２ポンプ８９、石英ヒータ８７、開閉弁Ｖ１１、入口ＩＬ２の順番に、第２循環配管７７を通って燐酸溶液が循環される。

この状態で、メイン循環部分３３は、燐酸濃度センサＰＳ２で測定された濃度値が予め設定された閾値（例えば８８％）よりも小さいときは、第２タンクＴ２内の燐酸溶液を濃縮する。この際、メイン循環部分３３は、石英ヒータ８７を用いて第２循環配管７７を通過する燐酸溶液を加熱する。また、メイン循環部分３３は、温度センサＴＳ２で測定された温度が予め設定された第１温度（例えば１６０℃）になるように、燐酸溶液を加熱する。

〔ステップＳ３６〕温調状態維持
燐酸溶液の燐酸濃度を例えば８８％～８９％に濃縮した後、メイン循環部分３３は、燐酸溶液の温度（１２０℃）を維持する。具体的に説明する。

燐酸溶液の循環は継続される。メイン循環部分３３は、燐酸濃度センサＰＳ２で測定された濃度値が閾値（８８％）以上のときは、第２タンクＴ２内の燐酸溶液の濃縮が完了したと判断して、第２タンクＴ２内の燐酸溶液の温度を予め設定された温度（１２０℃）に維持する。すなわち、メイン循環部分３３は、第２タンクＴ２内の燐酸溶液の濃縮が完了したときは、第２循環配管７７に燐酸溶液を送りながら、石英ヒータ８７を用いて第２循環配管７７を通過する燐酸溶液を加熱する。

この際、メイン循環部分３３は、第２タンクＴ２内の燐酸溶液の温度が第１温度（１６０℃）よりも低い第２温度（１２０℃）になるように、石英ヒータ８７を用いて加熱する。

〔ステップＳ３７〕処理部２Ａ（２Ｂ，２Ｃ）への燐酸溶液の供給
メイン循環部分３３は、第２タンクＴ２内の燐酸溶液を例えば処理部２Ａに供給する。具体的には、メイン循環部分３３は、開閉弁Ｖ１２を開状態にし、かつ開閉弁Ｖ１１，Ｖ１３，Ｖ１４を閉状態にすると共に、第２ポンプ８９を駆動させる。これにより、第２供給配管８０を通じて、処理部２Ａの処理槽６に燐酸溶液が供給される。

本実施例によれば、第１タンクＴ１内の燐酸溶液を濃縮するとき、第１タンクＴ１内の燐酸溶液の温度が第１温度になるように、２つの石英ヒータ４１を用いて第１循環流路３５を通過する燐酸溶液を加熱する。第１タンクＴ１内の燐酸溶液の濃縮が完了して第１タンクＴ１内の燐酸溶液の温度を維持するとき、第１タンクＴ１内の燐酸溶液の温度が第１温度よりも低い第２温度になるように、石英ヒータ４１を用いて第１循環流路３５を通過する燐酸溶液を加熱する。石英ヒータ４１を用いているが、第１温度よりも低い第２温度に昇温することで、第１温度よりも第２温度における燐酸溶液へのシリコンの溶出が少なくなる。そのため、例えば処理部２Ａに供給される燐酸溶液のシリコン濃度が高濃度になることを防止することができる。

また、図９に示す予備温調ユニット４において、図９に示すメイン循環部分３３を、図１に示すメイン循環部分３３に置き換えてもよい。

次に、図面を参照して本発明の実施例５を説明する。なお、実施例１～４と重複する説明は省略する。

実施例１では、予備温調ユニット４は、２つの循環部分３１，３３を備え、各処理部２Ａ，２Ｂ，２Ｃに供給する燐酸溶液を２段階で準備していた。この点、予備温調ユニット４は、燐酸溶液を１段階で準備してもよい。

図１１を参照する。予備温調ユニット４は、図１に示す予備循環部分３１に近い構成を備える。すなわち、予備温調ユニット４は、第１タンクＴ１、第１循環配管３５、第１迂回配管３６および３本の供給配管（供給流路）１０１，１０２，１０３を備える。第１迂回配管３６の第２端３６Ｂと入口ＩＬ１の間の第１循環配管３５には、３つの分岐管３５Ｄ，３５Ｅ，３５Ｆが設けられる。

３つの分岐管３５Ｄ，３５Ｅ，３５Ｆには、供給配管１０１，１０２，１０３がそれぞれ接続される。供給配管１０１は、処理部２Ａの処理槽６に燐酸溶液を直接供給するための配管である。２本の供給配管１０２，１０３は、それぞれ、処理部２Ｂ，２Ｃの２つの処理槽６に燐酸溶液を直接供給するための配管である。

本実施例５の予備温調ユニット４は、６つの開閉弁Ｖ４，Ｖ５，Ｖ６，Ｖ１６，Ｖ１７，１８を備える。開閉弁Ｖ６は、分岐管３５Ｆと入口ＩＬ１の間の第１循環配管３５に設けられる。開閉弁Ｖ１６は、供給配管１０１に設けられる。開閉弁Ｖ１７は、供給配管１０２に設けられる。開閉弁Ｖ１８は、供給配管１０３に設けられる。

次に、図１２を参照しながら、本実施例の予備温調ユニット４の動作を説明する。燐酸供給源５５から第１タンクＴ１に室温で８５％濃度の燐酸溶液が供給される（ステップＳ４１）。

〔ステップＳ４２〕昇温・濃縮
予備温調ユニット４は、第１タンクＴ１内の燐酸溶液を昇温しながら、燐酸溶液を濃縮させる。具体的に説明する。

予備温調ユニット４は、燐酸濃度センサＰＳ１で測定された濃度値が予め設定された閾値（例えば８８％）よりも小さいときは、第１タンクＴ１内の燐酸溶液を濃縮する。燐酸溶液を濃縮するとき、まず、予備温調ユニット４は、開閉弁Ｖ４，Ｖ６を開状態にし、かつ開閉弁Ｖ５，Ｖ１６～Ｖ１８を閉状態にすると共に、第１ポンプ４３を駆動させる。これにより、出口ＯＬ１、第１ポンプ４３、２つの石英ヒータ４１（濃縮用配管３９）、開閉弁Ｖ６、入口ＩＬ１の順番に、燐酸溶液が循環される。

更に、予備温調ユニット４は、濃縮用配管３９の燐酸溶液を送りながら、２つの石英ヒータ４１を用いて濃縮用配管３９を通過する燐酸溶液を加熱する。また、２つの石英ヒータ４１による加熱は、温度センサＴＳ１で測定された温度が予め設定された第１温度（１６０℃）になるように、行われる。なお、温度センサＴＳ１は、第１タンクＴ１内の燐酸溶液の温度を測定する。濃縮作業は、燐酸濃度センサＰＳ１で測定された濃度値が予め設定された閾値（例えば８８％）に到達した時に完了する。

〔ステップＳ４３〕温調状態維持
予備温調ユニット４は、濃縮が完了した後、燐酸濃度を保つために、燐酸溶液の温度を１６０℃に維持する。具体的に説明する。

予備温調ユニット４は、燐酸濃度センサＰＳ１で測定された濃度値が閾値（８８％）以上のときは、第１タンクＴ１内の燐酸溶液の濃縮が完了したと判断して、第１タンクＴ１内の燐酸溶液の温度（１６０℃）を維持する。すなわち、予備温調ユニット４は、第１タンクＴ１内の燐酸溶液の濃縮が完了したときは、循環のルートを切り換える。予備温調ユニット４は、開閉弁Ｖ５，Ｖ６を開状態にし、かつ開閉弁Ｖ５，Ｖ１６～Ｖ１８にすると共に、第１ポンプ４３を駆動させる。これにより、出口ＯＬ１、第１ポンプ４３、非石英ヒータ４５（第１迂回配管３６）、開閉弁Ｖ６、入口ＩＬ１の順番に、燐酸溶液が循環される。

予備温調ユニット４は、第１迂回配管３６に燐酸溶液を送りながら、非石英ヒータ４５を用いて第１迂回配管３６を通過する燐酸溶液を加熱する。これにより、第１タンクＴ１内の燐酸溶液の温度（１６０℃）を維持する。温調維持状態の第１タンクＴ１内の燐酸溶液は、３つの処理部２Ａ，２Ｂ，２Ｃのいずれかへの供給指示があるまで待機される。

〔ステップＳ４４〕処理部２Ａ（２Ｂ，２Ｃ）への燐酸溶液の供給
予備温調ユニット４は、例えば、第１タンクＴ１内の燐酸溶液を処理部２Ａに送るものとする。予備温調ユニット４は、開閉弁Ｖ５，Ｖ１６を開状態にし、かつ開閉弁Ｖ４，Ｖ６，Ｖ１７，Ｖ１８を閉状態にすると共に、第１ポンプ４３を駆動させる。これにより、出口ＯＬ１、第１ポンプ４３、非石英ヒータ４５、分岐管３５Ｄ、供給配管１０１、処理部２Ａの処理槽６の順番に、第１タンクＴ１内の燐酸溶液が供給される。

第１タンクＴ１から３つの処理部２Ａ，２Ｂ，２Ｃのいずれかに燐酸溶液を供給すると、第１タンクＴ１内の燐酸溶液の水面高さが低下したことを、液面センサＬＳ１が検出する。この場合、燐酸供給源５５から第１タンクＴ１に燐酸溶液の補充が必要である。そのため、ステップＳ４１に戻る。

本実施例によれば、実施例１のように、全体的に、燐酸溶液中へのシリコンの溶出が少なくなる。そのため、例えば処理部２Ａに供給される燐酸溶液のシリコン濃度が高濃度になることを防止することができる。

本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。

（１）上述した実施例５では、濃縮作業時は石英ヒータ４１で燐酸溶液を加熱し、温調状態維持の時は非石英ヒータ４５で燐酸溶液を加熱した。この点、実施例４に記載のように、非石英ヒータ４５を設けず、濃縮作業時は、石英ヒータ４１で燐酸溶液を第１温度（１６０℃）に加熱し、温調状態維持の時は石英ヒータ４１で燐酸溶液を第２温度（１２０℃）に加熱してもよい。

言い換えると、図９に示す実施例４の予備温調ユニット４は、２つの循環部分３１，３３を備え、各処理部２Ａ，２Ｂ，２Ｃに供給する燐酸溶液を２段階で準備していた。この点、予備温調ユニット４は、燐酸溶液を１段階で準備するような構成であってもよい。

（２）上述した各実施例および変形例（１）では、予備温調ユニット４は、例えば処理部２Ａに燐酸溶液を供給するとき、燐酸溶液を処理槽６に直接供給していた。この点、予備温調ユニット４は、燐酸溶液を外槽７に直接供給して、外槽７および処理部循環流路９を介して間接的に処理槽６に供給してもよい。

（３）上述した各実施例２～４および各変形例では、濃縮作業時に、燐酸溶液を第１温度（１６０℃）に加熱し、温調状態維持の時は、第２温度（１２０℃）に加熱した。そして、第２温度（１２０℃）に維持された燐酸溶液を、１６０℃に加熱された燐酸溶液を貯留する処理槽６に供給した。この点、例えば、図９において、二点鎖線で示すヒータ１０５，１０６，１０７が３本の供給配管８０～８２の各々に設けられてもよい。例えば、ヒータ１０５は、第２供給配管８０を通過する燐酸溶液を加熱する。２つのヒータ１０６，１０７は、２本の供給配管８１，８２をそれぞれ加熱する。

例えば第２供給配管８０を通じて処理部２Ａに供給される燐酸溶液の温度が処理部２Ａの処理槽６内の燐酸溶液の温度よりも低い場合に、温度差を抑えることができる。なお、各ヒータ１０５～１０７は、本発明の供給流路用ヒータに相当する。各ヒータ１０５～１０７は、非石英ヒータで構成されることが好ましい。

（４）上述した各実施例２～４および各変形例では、予備循環部分３１およびメイン循環部分３３は共に、濃縮時の燐酸溶液の第１温度を１６０℃に設定し、温調状態維持の時の燐酸溶液の第２温度を１６０℃または１２０℃に設定した。この点、予備循環部分３１で設定される第１温度は、メイン循環部分３３で設定される第１温度と異なっていてもよい。同様に、予備循環部分３１で設定される第２温度は、メイン循環部分３３で設定される第２温度と異なっていてもよい。

（５）上述した各実施例１～４および各変形例では、気泡供給部６７は、第１タンクＴ１内にのみ設けられた。この点、気泡供給部６７は、第２タンクＴ２内に設けられてもよい。

（６）上述した各実施例および各変形例では、第１供給配管３７の第１端は、分岐管３５Ｃを介して第１循環配管３５に接続され、また、例えば第２供給配管８０の第１端は、分岐管７７Ｃを介して第２循環配管７７に接続された。この点、第１供給配管３７の第１端は、第１タンクＴ１に直接接続されていてもよい。また、第２供給配管８０の第１端は、第２タンクＴ２に直接接続されてもよい。

１ … 基板処理装置
２Ａ，２Ｂ，２Ｃ … 処理部
４ … 予備温調ユニット
６ … 処理槽
３１ … 予備循環部分
３３ … メイン循環部分
Ｔ１ … 第１タンク
３５ … 第１循環配管
３６ … 第１迂回配管
３７ … 第１供給配管
３９ … 濃縮用配管
４１ … 石英ヒータ
４３ … 第１ポンプ
４５ … 非石英ヒータ
４７ … 石英管
５１ … 非石英管
６７ … 気泡供給部
Ｔ２ … 第２タンク
７７ … 第２循環配管
７８ … 第２迂回配管
８０，８１，８２ … 第２供給配管
１０１，１０２，１０３ … 第２供給配管
８５ … 濃縮用配管
８７ … 石英ヒータ
８９ … 第２ポンプ
９１ … 非石英ヒータ
９３ … 制御部

Claims (14)

1. 基板を浸漬させるために燐酸溶液を貯留する処理槽を有する処理部と、
   前記燐酸溶液を貯留するタンクと、
   前記タンク内の前記燐酸溶液を前記処理部に送るための供給流路と、
   両端が前記タンクに接続されて、前記タンク内から流入された前記燐酸溶液を前記タンクに戻すための循環流路と、
   前記循環流路に設けられたポンプと、
   前記循環流路の一部である濃縮用流路に設けられた石英ヒータであって、石英で形成されていて前記燐酸溶液を通すための石英管を有する前記石英ヒータと、
   両端が、前記濃縮用流路の上流端および下流端に接続された迂回流路と、
   前記迂回流路に設けられた非石英ヒータであって、石英で形成されていない前記燐酸溶液を通すための非石英管を有する前記非石英ヒータと、
   制御部と、備え、
   前記制御部は、前記タンク内の前記燐酸溶液を濃縮するときは、前記濃縮用流路に前記燐酸溶液を送りながら、前記石英ヒータを用いて前記濃縮用流路を通過する前記燐酸溶液を加熱し、
   前記制御部は、前記タンク内の前記燐酸溶液の濃縮が完了したときは、前記迂回流路に前記燐酸溶液を送りながら、前記非石英ヒータを用いて前記迂回流路を通過する前記燐酸溶液を加熱することで、前記タンク内の前記燐酸溶液の温度を維持することを特徴とする基板処理装置。
2. 請求項１に記載の基板処理装置において、
   前記タンク内の前記燐酸溶液の濃度を測定する燐酸濃度センサを更に備え、
   前記制御部は、前記燐酸濃度センサで測定された濃度値が予め設定された閾値よりも小さいときは、前記タンク内の前記燐酸溶液を濃縮し、
   前記制御部は、前記燐酸濃度センサで測定された濃度値が前記閾値以上のときは、前記タンク内の前記燐酸溶液の濃縮が完了したと判断して、前記タンク内の前記燐酸溶液の温度を維持することを特徴とする基板処理装置。
3. 請求項１または２に記載の基板処理装置において、
   前記制御部は、前記タンク内の前記燐酸溶液を濃縮するときは、前記タンク内の前記燐酸溶液の温度が予め設定された第１温度になるように、前記石英ヒータを用いて前記濃縮用流路を通過する前記燐酸溶液を加熱し、
   前記制御部は、前記タンク内の前記燐酸溶液の温度を維持するときは、前記タンク内の前記燐酸溶液の温度が前記第１温度よりも低い第２温度になるように、前記非石英ヒータを用いて前記迂回流路を通過する前記燐酸溶液を加熱することを特徴とする基板処理装置。
4. 請求項３に記載の基板処理装置において、
   前記第１温度は、前記燐酸溶液の沸点以上であることを特徴とする基板処理装置。
5. 請求項３または４に記載の基板処理装置において、
   前記第２温度は、１００℃以上で、前記燐酸溶液の沸点未満であることを特徴とする基板処理装置。
6. 請求項３から５のいずれかに記載の基板処理装置において、
   前記供給流路に設けられ、前記供給流路を通過する前記燐酸溶液を加熱する供給流路用ヒータを備えていることを特徴とする基板処理装置。
7. 請求項１から６のいずれかに記載の基板処理装置において、
   前記タンク内の底壁側に配置された気泡供給部であって、複数の孔を有し、前記複数の孔から前記タンク内に気泡を供給するように構成された前記気泡供給部を更に備えていることを特徴とする基板処理装置。
8. 請求項１から７のいずれかに記載の基板処理装置において、
   前記処理槽に基板を浸漬させる基板処理を行っているときに、前記制御部は、前記供給流路を通じて前記処理部に前記燐酸溶液を供給することを特徴とする基板処理装置。
9. 請求項１から８のいずれかに記載の基板処理装置において、
   前記処理槽に基板を浸漬させる基板処理を行っているときに、制御部は、前記処理槽内の前記燐酸溶液の一部を排出しながら前記供給流路を通じて前記処理部に前記燐酸溶液を供給することを特徴とする基板処理装置。
10. 請求項１から９のいずれかに記載の基板処理装置において、
    前記非石英管は、フッ素系樹脂で形成されたフッ素系樹脂管であることを特徴とする基板処理装置。
11. 請求項１から１０のいずれかに記載の基板処理装置において、
    前記タンクから前記処理部へ燐酸溶液を送るための供給流路に介在し、前記タンクから送られた前記燐酸溶液を貯留する第２タンクと、
    両端が前記第２タンクに接続されて、前記第２タンク内から流入された前記燐酸溶液を前記第２タンクに戻すための第２循環流路と、
    前記第２循環流路に設けられた第２ポンプと、
    前記第２循環流路の一部である第２濃縮用流路に設けられた第２石英ヒータであって、石英で形成されていて前記燐酸溶液を通すための第２石英管を有する前記第２石英ヒータと、
    両端が、前記第２濃縮用流路の上流端および下流端に接続された第２迂回流路と、
    前記第２迂回流路に設けられた第２非石英ヒータであって、石英で形成されていない前記燐酸溶液を通すための第２非石英管を有する前記第２非石英ヒータと、
    を備え、
    前記制御部は、前記第２タンク内の前記燐酸溶液を濃縮するときは、前記第２濃縮用流路に前記燐酸溶液を送りながら、前記第２石英ヒータを用いて前記第２濃縮用流路を通過する前記燐酸溶液を加熱し、
    前記制御部は、前記第２タンク内の前記燐酸溶液の濃縮が完了したときは、前記第２迂回流路に前記燐酸溶液を送りながら、前記第２非石英ヒータを用いて前記第２迂回流路を通過する前記燐酸溶液を加熱することで、前記第２タンク内の前記燐酸溶液の温度を維持することを特徴とする基板処理装置。
12. 請求項１から１０のいずれかに記載の基板処理装置において、
    前記タンクから前記処理部へ燐酸溶液を送るための供給流路に介在し、前記タンクから送られた前記燐酸溶液を貯留する第２タンクと、
    両端が前記第２タンクに接続されて、前記第２タンク内から流入された燐酸溶液を前記第２タンクに戻すための第２循環流路と、
    前記第２循環流路に設けられた第２ポンプと、
    前記第２循環流路に設けられた第２石英ヒータであって、石英で形成されていて前記燐酸溶液を通すための第２石英管を有する前記第２石英ヒータと、
    を備え、
    前記制御部は、前記タンク内の前記燐酸溶液を濃縮するときは、前記タンク内の前記燐酸溶液の温度が予め設定された第１温度になるように、前記石英ヒータを用いて前記濃縮用流路を通過する前記燐酸溶液を加熱し、
    前記制御部は、前記燐酸溶液の濃度を維持するために、前記第２タンク内の前記燐酸溶液の温度が前記第１温度よりも低い第２温度になるように、前記第２石英ヒータを用いて前記第２循環流路を通過する前記燐酸溶液を加熱することで、前記第２タンク内の前記燐酸溶液の温度を維持することを特徴とする基板処理装置。
13. 請求項１から１０のいずれかに記載の基板処理装置において、
    前記タンクから前記処理部へ燐酸溶液を送るための供給流路に介在し、前記タンクから送られた前記燐酸溶液を貯留する第２タンクと、
    両端が前記第２タンクに接続されて、前記第２タンク内から流入された燐酸溶液を前記第２タンクに戻すための第２循環流路と、
    前記第２循環流路に設けられた第２ポンプと、
    前記第２循環流路に設けられた第２石英ヒータであって、石英で形成されていて前記燐酸溶液を通すための第２石英管を有する前記第２石英ヒータと、
    を備え、
    前記制御部は、前記第２タンク内の前記燐酸溶液を濃縮するときは、前記第２タンク内の前記燐酸溶液の温度が予め設定された第１温度になるように、前記第２石英ヒータを用いて前記第２循環流路を通過する前記燐酸溶液を加熱し、
    前記制御部は、前記第２タンク内の前記燐酸溶液の濃縮が完了したときは、前記第２タンク内の前記燐酸溶液の温度が前記第１温度よりも低い第２温度になるように、前記第２石英ヒータを用いて前記第２循環流路を通過する前記燐酸溶液を加熱することを特徴とする基板処理装置。
14. 基板を浸漬させるために前記燐酸溶液を貯留する処理槽を有する処理部と、
    前記燐酸溶液を貯留するタンクと、
    前記タンク内の前記燐酸溶液を前記処理部に送るための供給流路と、
    両端が前記タンクに接続されて、前記タンク内から流入された前記燐酸溶液を前記タンクに戻すための循環流路と、
    前記循環流路に設けられたポンプと、
    前記循環流路に設けられた石英ヒータであって、石英で形成されていて前記燐酸溶液を通す石英管を有する前記石英ヒータと、
    制御部と、を備え、
    前記制御部は、前記タンク内の前記燐酸溶液を濃縮するときは、前記タンク内の前記燐酸溶液の温度が予め設定された第１温度になるように、前記石英ヒータを用いて前記循環流路を通過する前記燐酸溶液を加熱し、
    前記制御部は、前記タンク内の前記燐酸溶液の濃縮が完了したときは、前記タンク内の前記燐酸溶液の温度が前記第１温度よりも低い第２温度になるように、前記石英ヒータを用いて前記循環流路を通過する前記燐酸溶液を加熱することを特徴とする基板処理装置。
    

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