JP2023142165A - 処理液供給装置、基板処理装置及び処理液供給装置の検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】濃度計の機能を検査する処理液供給装置及びその検査方法を提供する。【解決手段】処理液供給装置１は、処理液Ｌを貯留するタンクＴと、タンクＴから処理装置１００に処理液Ｌを供給する供給経路Ｓと、処理液Ｌを加熱する、ヒータＨ１～Ｈ４を含む加熱部と、処理液Ｌの温度を測定する温度計ＴＭと、処理液Ｌの濃度を測定する濃度計Ｄと、濃度計Ｄを検査する検査部２３を有する制御装置Ｅと、を有する。検査部２３は、処理液供給装置１が設置されている場所の大気圧と、予め設定された処理液の蒸気圧曲線とに基づいて、所定濃度になる沸点温度を所定温度として設定する温度設定部２３１、加熱部により処理液を加熱させることにより、所定温度を基準とする所定範囲内である目標温度にする加熱制御部２３２及び濃度計により測定された目標温度となった処理液の濃度が、所定濃度を基準とする所定範囲内である目標濃度か否かを判定する判定部２３３を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、処理液供給装置、基板処理装置及び処理液供給装置の検査方法に関する。

半導体やフラットパネルディスプレイなどを製造する製造工程では、半導体ウェーハやガラス基板などの基板の表面に設けられた膜に、エッチング用の処理液を供給することによりエッチングを行い、所望の回路パターンを形成する処理装置が用いられている。

例えば、回転する基板に処理液を供給して、１枚ずつ処理する枚葉式の処理装置は、複数枚を処理液に浸漬させて一括して処理するバッチ式の処理装置よりも、各基板に対する処理の均一性を高いレベルで揃えることができるので、近年の回路パターンの微細化に伴って、多く利用されている。

しかし、枚様式の処理装置では処理を１枚ずつ行うので、１枚１枚の処理時間を短くしなければ、バッチ式よりも生産性が劣ることになる。このため、処理性能を高く維持しつつ、生産性を高めるには、短時間でバラツキの少ない処理を行わなければならない。バッチ式では、処理液の温度、濃度等のパラメータの変動は、処理前の処理槽内において時間をかけて調整してから浸漬すれば良い。しかし、枚葉式では、基板に供給される処理液は、プロセス性能に影響するパラメータが常に一定の状態となるように供給される必要がある。

また、バッチ式、枚様式のいずれの処理装置においても、処理コストの低減の観点から、処理に使用した液を回収して再利用することが必須となっている。このように再利用を行う場合であっても、バッチ式では、処理槽に浸漬する長い処理時間内において、パラメータを確認しながら調整できる。しかし、枚葉式の場合、基板に供給される処理液のパラメータの変動は、短時間での処理性能のバラツキとして製品に現れる。このため、回収された処理液も含めて、常に最適の濃度や温度に調整されたものが、基板に対して供給され続ける必要がある。つまり、枚葉式では、使用する処理液の濃度や温度の変動を、常に非常に小さい範囲に抑えておくことが必要となる。

ここで、処理液の温度の変動に大きく影響を与えるのは、上記の回収液である。つまり、処理に使用した処理液は温度低下するため、使用済みの処理液を回収し、再度昇温させなければならないが、この回収液の温度を比較的高温に維持して供給するには、工夫が必要となる。例えば、回収液は、処理のタイミングで発生量が変動する。特に、同時に複数の処理室で処理している場合には、回収量も時間による変動が大きい。回収液をタンクに集めて加熱して再利用する構成では、回収液の流入によって大きく温度変動が発生することになる。

一方、処理液の濃度に関しては、時間をかけて加熱するか、純水などの薄め液の添加により濃度調整する必要があるため、供給タンクで行う。回収液は、供給タンクにおいて濃度調整されて処理液となるため、濃度調整の範囲は比較的小さくて済む。但し、処理液のコストが高い場合には、処理液の回収率を高くして処理コストの低下を図るためには、リンス液等の再使用に支障のない液がある程度混合された処理液も、回収して再利用することになる。このため、処理に使用した処理液の濃度を回復することが重要になる。

回収液が必ず低濃度になるような場合でも、処理が長時間行われずに新規の回収液が入ってこない回収タンクでは、回収タンク内の液を高温に維持するための加熱は常時行われるため、時間の経過とともに回収液中の水が蒸発して回収液の濃度は高くなる。回収液が流入しない間は、基板の処理も行われないため、回収タンクを送液する供給タンク側の液量低下も起きないことから、回収タンクの濃度はより一層上昇することになる。従って、回収タンクにおいても、濃度制御は重要になる。

このような枚葉式の処理液の回収と再利用の際に、温度を一定に保つ方法として、特許文献１に示すような基板処理装置が提案されている。この基板処理装置は、回収した処理液を処理部へ供給する２つのタンクを設け、処理部とタンクとの接続を交互に切り替えながら、基板処理が行われる。それぞれのタンクには、濃度計が設けられており、この濃度計の測定値によって、処理液の劣化を判断する。処理液の劣化が生じたタンクについては、処理液を交換する作業が行われる。

特開２００７－２７３７９１号公報

枚葉式の基板処理装置において、微細なパターンのウェーハをエッチング処理する場合、処理液の濃度と温度の変動によって、エッチングレートにバラツキが生じ、製品の品質問題となる。このため、基板に供給される処理液の濃度と濃度のパラメータは、処理性能に大きく影響する。特に、濃度計は、正常に動作しているかを判断できなければ、製品不良を発生させることにつながる。

より具体的には、処理液を沸点よりも少し低い温度で、濃度が一定の安定した状態で供給するために、濃度計により測定される濃度値に基づいて、希釈水の添加量と、ヒータ加熱による液温の両方を制御することが必要となる。もし、濃度計が汚れ等によって濃度値にズレを生じていた場合、正しい濃度ではなくなるので、この処理液で処理した製品は、所定のエッチング処理ができないことになる。しかし、現状では、基板処理装置において、濃度計の機能を検査する機能は存在しない。

本発明の実施形態は、濃度計の機能を検査できる処理液供給装置、基板処理装置及び処理液供給装置の検査方法を提供することを目的とする。

本発明の実施形態は、基板を処理液により処理する処理装置に、前記処理液を供給する処理液供給装置であって、前記処理液を貯留するタンクと、前記タンクから前記処理装置に前記処理液を供給する供給経路と、前記処理液を加熱する加熱部と、前記処理液の温度を測定する温度計と、前記処理液の濃度を測定する濃度計と、前記濃度計を検査する検査部と、を有し、前記検査部は、前記処理液供給装置が設置されている場所の大気圧と、予め設定された前記処理液の蒸気圧曲線とに基づいて、所定濃度になる沸点温度を所定温度として設定する温度設定部と、前記加熱部により前記処理液を加熱させることにより、前記所定温度を基準とする所定範囲内である目標温度にする加熱制御部と、前記濃度計により測定された前記目標温度となった前記処理液の濃度が、前記所定濃度を基準とする所定範囲内である目標濃度か否かを判定する判定部と、を有する。

本発明の実施形態の基板処理装置は、前記処理装置と、前記処理液供給装置とを有する。

本発明の実施形態は、処理液供給装置の検査方法であって、基板を処理液により処理する処理装置に、前記処理液を供給する処理液供給装置が設置されている場所の大気圧と、予め設定された前記処理液の蒸気圧曲線とに基づいて、所定濃度になる沸点温度を、所定温度として設定し、温度計による前記処理液の測定温度が、前記所定温度を基準とする目標温度となるように、加熱部により前記処理液を加熱し、前記処理液が前記目標温度となった場合に、前記処理液の濃度を測定する濃度計により測定された前記処理液の濃度が、前記所定濃度を基準とする所定範囲内である目標濃度か否かを判定する。

本発明の実施形態は、濃度計の機能を検査できる処理液供給装置、基板処理装置及び処理液供給装置の検査方法を提供することができる。

実施形態の処理装置及び処理液供給装置を示す簡略構成図である。 実施形態の処理液供給装置における処理液の蒸気圧曲線の推移を示すグラフである。 実施形態の処理液供給装置による濃度計検査の手順を示すフローチャートである。 実施形態の処理液供給装置における濃度制御を示すグラフである。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
［概要］
図１に示すように、実施形態の処理液供給装置１は、処理液Ｌにより基板Ｗを処理する処理装置１００に、複数のタンクＴを順次経ることにより、処理液Ｌを供給する装置である。処理液供給装置１は、複数のタンクＴからの処理液Ｌが流通する共通流路Ｃに１つの濃度計Ｄを設け、共通流路Ｃに流通する処理液ＬのタンクＴを切替部ＳＷによって切り替えながら、各タンクＴの処理液Ｌの濃度を測定して、各タンクＴの処理液Ｌが所定濃度（設定濃度）を基準とする所定範囲内である目標濃度となるように、各タンクＴの処理液Ｌへの希釈液の添加量、処理液Ｌを加熱する温度を調整する。なお、以下の説明では、処理液供給装置１と処理装置１００との間で処理液Ｌを循環させながら処理を行う装置を、基板処理装置ＳＳとする。

また、実施形態の処理液供給装置１では、気圧計Ｂによって処理液供給装置１が置かれている場所の気圧を測定して、予め求められた処理液Ｌの蒸気圧曲線から、処理液Ｌが所定の濃度になる沸点温度を求める。このように求めた沸点温度を所定温度（設定温度）として設定して、処理液Ｌを加熱する。所定温度を基準とする所定範囲内である目標温度となった処理液Ｌの濃度を測定し、この測定した濃度が目標濃度か否かを確認する。これにより、濃度計Ｄが正常か異常かを判断する。

なお、処理液Ｌの濃度が目標濃度よりも低い場合は、求めた沸点温度を基準とする目標温度にすれば、目標温度で沸騰して、目標濃度に落ち着くことになる。そのため、目標温度となった処理液Ｌの濃度を濃度計Ｄにより測定して、目標濃度と比較することにより、濃度測定値が正しい濃度であるか否かを確認できる。しかし、処理液Ｌの濃度が目標濃度よりも高い場合には、処理液Ｌは沸騰せず、目標温度になっても濃度は目標濃度よりも高いままである。この場合は、処理液Ｌの濃度が目標濃度以下になるように、一旦希釈してから、再度加熱して濃度値を測定することで、濃度計Ｄが正常であるか否かを判断できる。

このように、処理液供給装置１は濃度計Ｄのセルフチェック機能を有する。許容範囲内である場合、つまり正常の場合は、濃度計Ｄを使用し続ける。許容範囲外である場合、つまり異常の場合は、警報を出力する、濃度計Ｄを洗浄する、処理液Ｌの供給を停止するなどの処理を行う。

［処理装置］
処理装置１００は、例えば、回転する基板Ｗに処理液Ｌを供給することによって、基板Wの被処理面上に形成された不要な膜を除去して回路パターンを残す枚葉式のエッチング装置である。以下の説明においては、処理液Ｌにおける処理のための有効成分を薬液と呼ぶ。また、濃度とは、処理液Ｌに含まれる薬液の濃度である。本実施形態では、薬液であるリン酸（Ｈ３ＰＯ４）を含む水溶液（以下、リン酸溶液とする）を、処理液Ｌとして使用する。リン酸溶液は、処理レートを確保するために高温とすることが必要であり、温度低下を防ぐ必要性が高い。但し、使用する処理液Ｌは、これには限定されず、例えば、フッ酸及び硝酸の混合液、酢酸、硫酸及び過酸化水素水の混合液（ＳＰＭ：Sulfuric hydrogen Peroxide Mixture）等、酸系の液体を広く用いることができる。

処理装置１００は、基板Ｗを１枚ずつ処理する枚葉式の装置である。処理装置１００は、容器であるチャンバ１００ａに構成された回転部１０１、供給部１０２、回収部１０３を有する。回転部１０１は、回転体１０１ａ、駆動源１０１ｃを有する。回転体１０１ａは、チャックピンなどの保持部１０１ｂにより基板Ｗの縁を保持して、基板Ｗに直交する軸を中心に回転する回転テーブルである。駆動源１０１ｃは、回転体１０１ａを回転させるモータである。

供給部１０２は、ノズル１０２ａ、アーム１０２ｂを有する。ノズル１０２ａは、回転する基板Ｗの処理面に向けて、処理液Ｌを吐出する吐出部である。アーム１０２ｂは、先端にノズル１０２ａが設けられ、ノズル１０２ａを回転体１０１ａの中心上方と、回転体１０１ａから退避する位置との間で揺動させる。ノズル１０２ａは、後述の供給配管Ｓ１を介して処理液供給装置１に接続され、処理液Ｌが供給される。

回収部１０３は、回転体１０１ａを包囲するように設けられ、ノズル１０２ａから回転する基板Ｗの処理面に供給されて、基板Ｗの端面から漏れた処理液Ｌを、その底部から回収する筐体である。回収部１０３の底部及びチャンバ１００ａの底部には開口が設けられ、この開口が後述の回収配管Ｒ２を介して処理液供給装置１に接続されている。

［処理液供給装置］
処理液供給装置１は、処理装置１００に処理液Ｌを供給する。また、処理液供給装置１は、処理装置１００において処理済の処理液Ｌを回収し、新たに供給される処理液Ｌとともに、処理装置１００に供給する。図１では図示を省略しているが、処理装置１００は、１つの処理液供給装置１に対して、複数設けられている。

処理液供給装置１は、タンクＴ、供給経路Ｓ、加熱部Ｈ、希釈部Ｉ、共通流路Ｃ、濃度計Ｄ、制御装置Ｅを有する。タンクＴは処理液Ｌを貯留する。タンクＴは、複数のタンク、例えば、供給タンクＴ１、回収タンクＴ２、バッファタンクＴ３、新液タンクＴ４を含む。以下、これらＴ１～Ｔ４を区別しない場合には、タンクＴとして説明する。

供給経路Ｓは、複数のタンクＴ１～Ｔ４の間で処理液Ｌが流通可能となるように、複数のタンクＴ１～Ｔ４を接続し、複数のタンクＴ１～Ｔ４を順次経ることにより、処理装置１００に処理液Ｌを供給する。供給経路Ｓは、供給配管Ｓ１～Ｓ４を含む。加熱部Ｈは、処理液Ｌを加熱する。加熱部Ｈは、ヒータＨ１～Ｈ４を含む。なお、複数のタンクＴを順次経るとは、処理液Ｌを貯留する複数のタンクＴのうち、２以上のタンクＴを経る構成であればよい。つまり、少なくとも２つのタンクＴの間が、処理液Ｌが流通可能となるように接続されていればよい。

（供給タンク）
供給タンクＴ１は容器１０ａを有し、容器１０ａ内に処理装置１００に供給される処理液Ｌを貯留する。容器１０ａは、処理液Ｌに対して耐食性を有する素材からなる。供給タンクＴ１には、供給配管Ｓ１、戻り配管Ｒ１が接続されている。供給配管Ｓ１は、容器１０ａの底部に接続され、処理装置１００の供給部１０２に処理液Ｌを供給する配管である。

供給配管Ｓ１の経路上には、ポンプＰ１、ヒータＨ１、フィルタＦ、バルブＶ１ａが設けられている。ポンプＰ１は、供給タンクＴ１の底部から処理液Ｌを吸引して送り出す。ヒータＨ１は、ポンプＰ１の下流側に設けられ、ポンプＰ１から送り出された処理液Ｌを、所定の目標温度に加熱する。なお、ここでは、供給タンクＴ１から処理装置１００へ向かう流れにおける供給タンクＴ１側を上流、処理装置１００側を下流としている。ヒータＨ１の下流側には、温度計ＴＭが設けられ、この温度計ＴＭからのフィードバックを受け、ヒータＨ１の出力が調整される。温度計ＴＭは、例えばサーミスタである。ヒータＨ１により、目標温度まで加熱された処理液Ｌは、処理装置１００の供給部１０２に供給される。

フィルタＦは、ヒータＨ１の下流に設けられ、供給配管Ｓ１を流れる処理液Ｌから不純物を除去する。バルブＶ１ａは、フィルタＦの下流に設けられ、処理装置１００への処理液Ｌの供給の有無を切り替える。

戻り配管Ｒ１は、供給配管Ｓ１のバルブＶ１ａの上流で分岐して、供給タンクＴ１に接続されている。戻り配管Ｒ１には、バルブＶ１ｂが設けられている。供給配管Ｓ１から処理装置１００に供給される処理液Ｌは、基板Ｗの処理が行われていない場合には、バルブＶ１ａが閉じてバルブＶ１ｂが開くことにより、戻り配管Ｒ１を介して供給タンクＴ１に戻される。つまり、戻り配管Ｒ１と供給配管Ｓ１によって、循環経路が形成される。この循環経路において、ヒータＨ１の加熱により、供給タンクＴ１内の処理液Ｌの温度が一定温度に維持される。

また、図示はしないが、供給タンクＴ１には、液面を検知する液面センサが設けられている。これにより、供給タンクＴ１内の処理液Ｌが、一定量以下となったか否かが検知できる。なお、供給タンクＴ１の容器１０ａ内に、処理液Ｌを一定温度に加熱するヒータが設置されていても良い。

（回収タンク）
回収タンクＴ２は容器２０ａを有し、容器２０ａ内に処理装置１００から回収した処理液Ｌを貯留する。容器２０ａは、処理液Ｌに対して耐食性を有する素材からなる。回収タンクＴ２には、回収配管Ｒ２、供給配管Ｓ２が接続されている。回収配管Ｒ２は、処理装置１００の回収部１０３から、エッチング処理後の処理液Ｌを回収する配管である。

供給配管Ｓ２は、容器２０ａの底部に接続されている。供給配管Ｓ２には、ポンプＰ２、ヒータＨ２が設けられている。ポンプＰ２は、回収タンクＴ２の底部から処理液Ｌを吸引して送り出す。ヒータＨ２は、ポンプＰ２の下流に設けられ、ポンプＰ２から送り出された処理液Ｌを、所定の目標温度に加熱する。なお、ここでは、回収タンクＴ２の底部から、後述するバッファタンクＴ３、回収タンクＴ２の上部（戻り）又は共通流路Ｃへ向かう流れにおける回収タンクＴ２の底部側を上流、これと反対側を下流としている。ヒータＨ２の下流側には、温度計ＴＭが設けられ、この温度計ＴＭからのフィードバックを受け、ヒータＨ２の出力が調整される。温度計ＴＭは、例えばサーミスタである。

供給配管Ｓ２の途中には分岐点があり、この分岐点から後述するバッファタンクＴ３に送液する経路と、回収タンクＴ２に戻る経路に分岐している。分岐した経路のそれぞれにはバルブＶ２ａ、Ｖ２ｂが設けられている。バルブＶ２ａは、バッファタンクＴ３への処理液Ｌの供給の有無を切り替える。バルブＶ２ｂは、回収タンクＴ２への処理液Ｌの戻りの有無を切り替える。

バルブＶ２ａが閉じ、バルブＶ２ｂが開くことにより、ヒータＨ２により加熱された処理液Ｌは、通常は回収タンクＴ２に戻されるので、循環している。これにより、ヒータＨ２は、回収タンクＴ２の処理液Ｌを目標温度に加熱する。但し、バッファタンクＴ３の処理液Ｌが一定量以下となり補充が必要となった場合には、バルブＶ２ａが開き、バルブＶ２ｂが閉じることにより、目標温度まで加熱された処理液ＬがバッファタンクＴ３に供給される。これにより、回収されて再加熱された処理液Ｌが、再度利用可能になる。

また、図示はしないが、回収タンクＴ２には、液面を検知する液面センサが設けられている。これにより、回収タンクＴ２内の処理液Ｌが、一定量以下となったか否かが検知できる。一定量以下となったか否かを検知することで、バッファタンクＴ３に処理液Ｌを供給するか否かを判断できる。つまり、一定量以下になった場合は、バッファタンクＴ３に処理液Ｌを供給せずに、回収タンクＴ２への循環を続ける。また、一定量を超えた場合には、処理液Ｌの温度及び濃度を調整した後に、バッファタンクＴ３への供給を開始する。なお、回収タンクＴ２内には、処理液Ｌを一定温度に加熱するためのヒータが設置されていても良い。

（バッファタンク）
バッファタンクＴ３は容器３０ａを有し、容器３０ａ内に回収タンクＴ２からの処理液Ｌを貯留する。容器３０ａは、処理液Ｌに対して耐食性を有する素材からなる。バッファタンクＴ３には、供給配管Ｓ３、上記の供給配管Ｓ２が接続されている。

供給配管Ｓ３は、容器３０ａの底部に接続されている。供給配管Ｓ３には、ポンプＰ３、ヒータＨ３が設けられている。ポンプＰ３は、バッファタンクＴ３の底部から処理液Ｌを吸引して送り出す。ヒータＨ３は、ポンプＰ３の下流に設けられ、ポンプＰ２から送り出された処理液Ｌを、所定の目標温度に加熱する。なお、ここでは、バッファタンクＴ３の底部から、供給タンクＴ１、バッファタンクＴ３の上部（戻り）又は共通流路Ｃへ向かう流れにおけるバッファタンクＴ３の底部側を上流、これと反対側を下流としている。ヒータＨ３の下流側には、温度計ＴＭが設けられ、この温度計ＴＭからのフィードバックを受け、ヒータＨ３の出力が調整される。温度計ＴＭは、例えばサーミスタである。

供給配管Ｓ３の途中には分岐点があり、この分岐点から供給タンクＴ１に送液する経路と、バッファタンクＴ３に戻る経路に分岐している。分岐した経路のそれぞれにはバルブＶ３ａ、Ｖ３ｂが設けられている。バルブＶ３ａは、供給タンクＴ１への処理液Ｌの供給の有無を切り替える。バルブＶ３ｂは、バッファタンクＴ３への処理液Ｌの戻りの有無を切り替える。

バルブＶ３ａが閉じ、バルブＶ３ｂが開くことにより、ヒータＨ３により加熱された処理液Ｌは、通常はバッファタンクＴ３に戻されるので、循環している。これにより、ヒータＨ３は、バッファタンクＴ３の処理液Ｌを目標温度に加熱する。但し、供給タンクＴ１の処理液Ｌが一定量以下となり補充が必要になった場合には、バルブＶ３ａが開き、バルブＶ３ｂが閉じることにより、目標温度まで加熱された処理液Ｌが供給タンクＴ１に供給される。

また、図示はしないが、バッファタンクＴ３には、液面を検知する液面センサが設けられている。これにより、バッファタンクＴ３内の処理液Ｌが、一定量以下となったか否かが検知できる。一定量以下となったか否かを検知することで、回収タンクＴ２から供給を受けるか否かを判断できる。つまり、一定量以下になった場合は、回収タンクＴ２から供給を受けて、供給タンクＴ１に処理液Ｌを供給せずに、バッファタンクＴ３への循環を続ける。また、一定量を超えた場合には、回収タンクＴ２から供給を受けずに、処理液Ｌの温度及び濃度を、それぞれの目標値、つまり、目標温度及び目標濃度に調整した後に、供給タンクＴ１への供給を開始する。なお、バッファタンクＴ３内には、処理液Ｌを一定温度に加熱するためのヒータが設置されていても良い。

さらに、上記の供給タンクＴ１、回収タンクＴ２、バッファタンクＴ３の底部には、それぞれバルブＶｚが設けられた配管が接続され、共通の配管である排出路Ｚに合流している。排出路Ｚは、工場の廃液経路に接続されている。

（新液タンク）
新液タンクＴ４は容器４０ａを有し、容器４０ａ内に、新たに調合された処理液Ｌ（以下、新液と呼ぶ）を貯留する。容器４０ａは、処理液Ｌに対して耐食性を有する素材からなる。新液タンクＴ４には、送液配管Ｒ３、供給配管Ｓ４が接続されている。送液配管Ｒ３は、図示しない処理液Ｌの供給源から、新液タンクＴ４に処理液Ｌを供給する配管である。

供給配管Ｓ４は、容器４０ａの底部に接続されている。供給配管Ｓ４には、ポンプＰ４、ヒータＨ４が設けられている。ポンプＰ４は、新液タンクＴ４の底部から処理液Ｌを吸引して送り出す。ヒータＨ４は、ポンプＰ４の下流に設けられ、ポンプＰ４から送り出された処理液Ｌを、所定の目標温度に加熱する。なお、ここでは、新液タンクＴ４の底部から、回収タンクＴ２、バッファタンクＴ３、供給タンクＴ１、新液タンクＴ４の上部（戻り）又は共通流路Ｃへ向かう流れにおける新液タンクＴ４の底部側を上流、これと反対側を下流としている。ヒータＨ４の下流側には、温度計ＴＭが設けられ、この温度計ＴＭからのフィードバックを受け、ヒータＨ４の出力が調整される。温度計ＴＭは、例えばサーミスタである。

供給配管Ｓ４は、回収タンクＴ２、バッファタンクＴ３、供給タンクＴ１に送液する送液経路と、新液タンクＴ４に戻る経路に分岐している。送液経路は、回収タンクＴ２、バッファタンクＴ３、供給タンクＴ１に分岐して、それぞれにバルブＶ４ａ、Ｖ４ｃ、Ｖ４ｄが設けられている。バルブＶ４ａ、Ｖ４ｃ、Ｖ４ｄは、それぞれ回収タンクＴ２、バッファタンクＴ３、供給タンクＴ１への処理液Ｌの送液の有無を切り替える。送液経路及びバルブＶ４ａ、Ｖ４ｃ、Ｖ４ｄは、回収タンクＴ２、バッファタンクＴ３、供給タンクＴ１の少なくとも１つに新液を供給する新液供給部Ｊである。新液タンクＴ４に戻る経路には、バルブＶ４ｂが設けられている。バルブＶ４ｂは、新液タンクＴ４への処理液Ｌの戻りの有無を切り替える。

バルブＶ４ａ、バルブＶ４ｃ、バルブＶ４ｄを閉じ、バルブＶ４ｂが開くことにより、ヒータＨ４により加熱された処理液Ｌは、通常は新液タンクＴ４に戻されるので、循環している。これにより、ヒータＨ４は、新液タンクＴ４の処理液Ｌを目標温度に加熱する。さらに、新液が処理液Ｌとして使用可能な状態になった場合で、且つ供給タンクＴ１の処理液Ｌが一定量以下となり、バッファタンクＴ３の処理液Ｌも一定量を下回るような状況となった場合、バルブＶ４ｂを閉じて、バルブＶ４ｄを開き、供給タンクＴ１に、あらかじめ定められた一定量を送液する。これにより、処理装置１００に供給されて処理に使用され、バッファタンクＴ３からの供給では不足する処理液Ｌが補充される。なお、新液タンクＴ４から回収タンクＴ２への新液の供給は、バルブＶ４ｂを閉じて、バルブＶ４ａを開くことにより行われる。但し、回収タンクＴ２への新液の供給は、回収タンクＴ２が回収液と新液によって溢れないように、回収タンクＴ２の処理液Ｌが一定量以下となり、且つ処理装置１００から回収液が入って来ない状況が続く場合に限って行われる。

供給タンクＴ１に処理液Ｌを補充した新液タンクＴ４には、補充した分の新液を、送液配管Ｒ３から追加して、次の加熱を行う。なお、バッファタンクＴ３への新液の補充も、バッファタンクＴ３の処理液Ｌが一定量以下となり、回収タンクＴ２からの供給では不足する場合に、バルブＶ４ｃを開くことにより行われる。

また、図示はしないが、新液タンクＴ４には、液面を検知する液面センサが設けられている。これにより、新液タンクＴ４内の処理液Ｌが、一定量以下となったか否かが検知でき、送液配管Ｒ３からの送液により補充すべきか否かが判断できる。なお、新液タンクＴ４内には、処理液Ｌを一定温度に加熱するためのヒータが設置されていてもよい。

（希釈部）
希釈部Ｉは、処理液Ｌを希釈液により希釈する。希釈液は、タンクＴ内の液の濃度を低下させる液体であり、本実施形態では純水である。希釈部Ｉは、送液配管Ｒ４を有する。送液配管Ｒ４は、図示しない純水の供給源から、供給タンクＴ１、回収タンクＴ２、バッファタンクＴ３、新液タンクＴ４に分岐して、それぞれに希釈液を供給する配管である。分岐した各タンクＴ１～Ｔ４への配管には、それぞれバルブＶ５が設けられている。後述する濃度計Ｄによる各タンクＴ１～Ｔ４の処理液Ｌの濃度測定に基づいて、各タンクＴ１～Ｔ４へ、所定の添加量の純水が添加される。

（共通流路）
共通流路Ｃは、複数のタンクＴ１～Ｔ４の処理液Ｌが流通する共通の経路である。本実施形態の共通流路Ｃは、供給配管Ｓ１～Ｓ４から分岐した配管ｔ１～ｔ４が合流する配管である。つまり、供給配管Ｓ１のフィルタＦの下流に分岐点が設けられ、この分岐点から配管ｔ１が分岐している。供給配管Ｓ２のバッファタンクＴ３及び回収タンクＴ２への分岐点から、配管ｔ２が分岐している。供給配管Ｓ３の供給タンクＴ１及びバッファタンクＴ３への分岐点から、配管ｔ３が分岐している。さらに、供給配管Ｓ４の供給配管Ｓ１等及び新液タンクＴ４への分岐点から、配管ｔ４が分岐している。供給配管Ｓ１～Ｓ４からの配管ｔ１～ｔ４には、それぞれバルブＶ６ａが設けられている。また、共通流路Ｃは、複数のタンクＴ１～Ｔ４に分岐して戻す配管ｂｐ１～ｂｐ４に接続されている。共通流路Ｃから分岐して複数のタンクＴ１～Ｔ４へ向かう配管ｂｐ１～ｂｐ４には、それぞれバルブＶ６ｂが設けられている。これらのバルブＶ６ａ、Ｖ６ｂは、いずれを開くかによって、共通流路Ｃに流通する処理液Ｌが、いずれのタンクＴ１～Ｔ４の処理液Ｌかを切り替える切替部ＳＷである。

（濃度計）
濃度計Ｄは、共通流路Ｃに設けられ、共通流路Ｃを流れる処理液Ｌの濃度を測定する。濃度計Ｄへの送液とタンクＴへの戻りは、切替部ＳＷのバルブＶ６ａ、Ｖ６ｂの切り替えにより、タンクＴ１～Ｔ４毎に区別され、タンクＴ１～Ｔ４間で処理液Ｌが混合しないように行われる。つまり、少なくとも共通流路Ｃ内に溜まった他のタンクＴの処理液Ｌが混合しないように、同じタンクＴから出た処理液Ｌは、同じタンクＴに戻るように構成されている。本実施形態の濃度計Ｄは、共通流路Ｃに１つ設けられている。濃度計Ｄは、比較的精度の高い光学式のものを用いることが好ましい。

なお、共通流路Ｃには、濃度計Ｄ内を洗浄する洗浄液供給回路Ｋが接続されている。洗浄液供給回路Ｋは希釈部Ｉからの希釈液を共通流路Ｃに供給して、濃度計Ｄ内を洗浄させる配管及びバルブＶｋ１を有する。また、共通流路Ｃには、洗浄液供給回路Ｋから供給されて濃度計Ｄを洗浄した希釈液を、排出路Ｚに排出させる配管が直接接続され、この配管にバルブＶｋ２が設けられている。

（気圧計）
気圧計Ｂは、処理液供給装置１を収容する筐体である処理室であって、制御装置Ｅ等が配置された付帯エリアに設置されている。但し、気圧計Ｂの設置位置は、これには限定されない。つまり、処理液供給装置１が設置されている場所の気圧を測定できればよいため、処理液供給装置１の外部であっても、処理液供給装置１が設置された室内又はフロア内等であってもよい。

（制御装置）
制御装置Ｅは、基板処理装置ＳＳの各部を制御する。制御装置Ｅは、基板処理装置ＳＳの各種の機能を実現するべく、プログラムを実行するプロセッサ、プログラムや動作条件などの各種情報を記憶するメモリ、各要素を駆動する駆動回路を有する。なお、制御装置Ｅは、情報を入力する入力部Ｅｉ、情報を出力する出力部Ｅоが接続されている。入力部Ｅｉは、タッチパネル、キーボート、マウス、スイッチ等の入力装置である。出力部Ｅоは、ディスプレイ、ランプ、スピーカ、ブザー等の出力装置である。

制御装置Ｅは、基板処理制御部２１、濃度制御部２２、検査部２３、洗浄処理部２４、記憶部２５を有する。基板処理制御部２１は、処理装置１００及び処理液供給装置１の各部を制御することにより、基板Ｗの処理を実行させる。つまり、基板処理制御部２１は、チャンバ１００ａへの基板Ｗの搬入搬出、保持部１０１ｂによる基板Ｗの保持、駆動源１２による回転体１０１ａの回転、アーム１０２ｂによるノズル１０２ａの揺動、バルブＶ１ａ、Ｖ１ｂの切り替えによる処理液Ｌの供給の有無、バルブＶ２ａ、Ｖ２ｂ、Ｖ３ａ、Ｖ３ｂ、Ｖ４ａ、Ｖ４ｂの切り替えによる各タンクＴ１～Ｔ４への処理液Ｌの補充等を制御する。

濃度制御部２２は、濃度計Ｄに、タンクＴ１～Ｔ４のそれぞれの処理液Ｌの濃度を測定させ、処理液Ｌの濃度が、所定の目標値（目標濃度）となるように、加熱部Ｈ及び希釈部Ｉを制御する。目標濃度は、設定濃度を含み、その前後の所定の範囲である。設定濃度は、例えば８７．７％である。なお、この濃度制御においては、上記のように、処理液Ｌの温度についても、所定の目標値（目標温度）となるように制御する。目標温度は、設定温度を含み、その前後の所定の範囲である。設定温度は、例えば１６０℃である。濃度制御部２２は、測定値と目標値（目標濃度、目標温度）との差異及び測定値の変化量のいずれか一方又は双方に基づいて、加熱量及び希釈液の添加量を算出して、加熱部Ｈ及び希釈部Ｉを制御する。なお、測定値と目標値との差異を算出する場合には、設定濃度、設定温度を用いるが、これらの設定濃度、設定温度に正確に一致させるよう制御する必要はなく、目標濃度、目標温度の範囲に収まるように制御できればよい。

より具体的には、濃度制御部２２は、切替部ＳＷのバルブＶ６ａ、Ｖ６ｂの開閉を切り替えて、濃度を測定するタンクＴ１～Ｔ４を切り替える。タンクＴ１～Ｔ４の切り替えは、タンクＴ１～Ｔ４毎に設定された所定の時間間隔で行う。また、濃度制御部２２は、加熱部ＨであるヒータＨ１～Ｈ４の出力、希釈部ＩのバルブＶ５の開閉を切り替えることにより、処理液Ｌの加熱による濃縮、純水の添加による希釈を行う。

時間間隔の設定により、全てのタンクＴの測定時間を同じにすることも、各タンクＴの測定時間を異なるものにすることもできる。例えば、特定のタンクＴの測定時間を長くすることができる。但し、同じ測定時間の場合、１回の測定時間を長く確保するよりも、測定頻度を増加させることが好ましい。これにより一定の時間内において、多数のタンクＴを測定して、それぞれの濃度を調整できるので、全体が目標値に収束し易くなる。

検査部２３は、温度設定部２３１、加熱制御部２３２、判定部２３３を有する。温度設定部２３１は、処理液供給装置１が設置されている場所の大気圧と、予め設定された処理液Ｌの蒸気圧曲線に基づいて、所定濃度となる沸点温度を、所定温度（設定温度）として設定する。大気圧（処理液供給装置１が設置されている場所の大気圧）は、制御装置Ｅに接続された気圧計Ｂから取得する。加熱制御部２３２は、加熱部Ｈにより処理液Ｌを加熱させることにより、設定温度を基準とする所定範囲内である目標温度にする。判定部２３３は、濃度計Ｄにより測定された目標温度となった処理液Ｌの濃度が、所定濃度（設定濃度）を基準とする所定範囲内、つまり目標濃度であるか否かを判定する。

加熱制御部２３２は、判定部２３３により目標濃度で無く、目標濃度よりも高いと判定された場合に、希釈部Ｉからの希釈液の供給により、処理液Ｌが目標濃度よりも低い濃度、目標温度よりも低い温度となった後、加熱部Ｈにより処理液Ｌを再度加熱させて目標温度にする。判定部２３３は、濃度計Ｄにより測定された目標濃度となった処理液Ｌの濃度が、目標濃度であるか否かを再度判定する。

出力部Ｅоは、判定部２３３により目標濃度で無く、目標濃度よりも低いと判定された場合、目標濃度よりも高く希釈後の再加熱により再度目標濃度で無いと判定された場合に、これを報知する情報を出力する。例えば、出力部Ｅоのディスプレイが、濃度計Ｄが正常でないことを示す情報を表示したり、ランプが点灯や点滅によって濃度計Ｄが正常でないことを報知する。また、出力部Ｅоのスピーカが、濃度計Ｄが正常でないことを報知する音声を出力したり、ブザーによるアラームが鳴ることによって濃度計Ｄが正常でないことを報知する。

蒸気圧曲線は、処理液供給装置１を設置した場所で、処理液Ｌを沸騰させて目標濃度にした時の温度と気圧を測定し、低気圧と高気圧との間で気圧が変化したときの沸点温度を測定することで求めることができる。処理液供給装置１の構成上の影響で、タンクＴ内の気圧と大気圧とに差があることも考えられるため、同じ装置構成での評価をしておくことが望ましい。蒸気圧曲線は、制御装置Ｅが演算により求めたものを設定しても良いし、入力部Ｅｉから入力したものを設定しても良い。

ここで、大気中で処理液Ｌを加熱して、沸騰する状態の蒸気圧曲線の例を、図２に示す。図２は、初期濃度の蒸気圧曲線ＶＰＣｉを点線、目標濃度の蒸気圧曲線ＶＰＣｔを実線、目標濃度よりも高濃度の液の蒸気圧曲線ＶＰＣｈを一点鎖線で示す。なお、図２は、後述するように、新液タンクＴ４に目標濃度よりも低濃度の新液を補充した後、加熱して沸騰させることによって濃度が変化する挙動を示している。つまり、図１に示した処理液供給装置１の新液タンクＴ４の加熱の経路を使って、濃度を調整している例である。但し、ここで示した蒸気圧曲線ＶＰＣｉ、ＶＰＣｔ、ＶＰＣｈ、温度及び濃度変化の挙動は、処理液Ｌの一般的な挙動と共通であるため、図２に従って説明する。

液体の沸点は、大気圧が変化すると蒸気圧曲線に沿って移動する。このため、標高が高い位置に装置が設置されている場合や、台風などにより低気圧が通過する場合には、沸点が低下する現象が生じる。つまり、図２の蒸気圧曲線ＶＰＣｉに示すように、高い気圧Ｐａの場合には高い沸点Ｂｐａとなり、低い気圧Ｐｂの場合には低下した沸点Ｂｐｂとなる。このように、気圧により沸点が変化するとは、ある濃度の処理液Ｌを加熱したときに、気圧が低い方が沸騰が早く始まり、気圧が高い方が沸騰の始まりが遅くなることを意味する。処理液Ｌが沸騰する際の沸点は、処理液Ｌの濃度と気圧によって決まるため、予め目標温度を決めても、気圧の変化により処理液Ｌの濃度が変化して一定にならない。つまり、沸点が変化すると沸騰する温度が変化して、蒸発する水分量が変化するため、処理液Ｌを同じ温度（目標温度）にしたとしても、沸騰した処理液Ｌの濃度は変化することになる。

発明者は、濃度計Ｄが正常か否かを判定する有効な手法を得るために、このような蒸気圧曲線に着目した。そして、鋭意検討した結果、以下のような手法を見出した。すなわち、使用する処理液Ｌに関して、設定濃度に対する蒸気圧曲線ＶＰＣｔを求める。また、蒸気圧曲線ＶＰＣｔから、大気圧変化（蒸気圧変化）に応じた沸点温度を求める。例えば、気圧Ｐａの場合の沸点温度Ｔａ、気圧Ｐｂの場合の沸点温度Ｔｂを求める。さらに、処理液Ｌを加熱して沸点温度Ｔａ、Ｔｂとなった処理液Ｌの濃度を濃度計Ｄで測定し、測定値が設定濃度を基準とする所定範囲内である目標濃度であるか否かを判定する。これにより、濃度計Ｄが正常か否かをチェックできる。

洗浄処理部２４は、判定部２３３により目標濃度で無いと判定された場合に、濃度計Ｄの洗浄処理をさせる。洗浄処理部２４は、洗浄液供給回路ＫのバルブＶｋ１、Ｖｋ２を制御することにより、濃度計Ｄに希釈液を流通させて洗浄を行う。つまり、バルブＶｋ１、Ｖｋ２を開くことにより、洗浄液供給回路Ｋから希釈液を共通流路Ｃに供給して、濃度計Ｄを洗浄し、排出路Ｚに排出するように切り替える。また、各タンクＴの処理液Ｌの濃度を測定するとき、共通流路Ｃ内の処理液Ｌを置換する動作を行う。つまり、濃度を測定するタンクＴからの処理液Ｌを、一定期間、共通流路Ｃに流してから、濃度測定を行う。このように、各タンクＴからの濃度計Ｄへの通液の最初の一定時間は、前の処理液Ｌを置換する処理になるため、タンクＴに戻さずに、バルブＶｋ２を開くことにより、共通流路Ｃから排出路Ｚに処理液Ｌを直接流す。なお、この場合に、共通流路Ｃから排出路Ｚに直接流す流路を別途設けるなどによって、タンクＴを介さずに排液できる構成としてもよい。

記憶部２５は、メモリに構成され、目標濃度、目標温度、時間間隔、蒸気圧曲線等を記憶する。目標濃度、目標温度、時間間隔は、作業者が入力部Ｅｉによって所望の値を入力できる。例えば、処理に使用されるために濃度、温度の変動が大きい処理液Ｌを回収する回収タンクＴ２について、測定の頻度を他のタンクＴよりも多くして測定時間を長くして、濃度を調整することができる。また、基板処理への影響が直接的な供給タンクＴ１の測定の頻度を、他のタンクＴよりも多くして、基板Ｗの処理の安定化を図ってもよい。なお、目標濃度、目標温度は、所定濃度、所定温度と許容される所定範囲との組み合わせにより設定されていてもよい。

［動作］
以上のような本実施形態の基板処理装置ＳＳの動作を、図１及び図２に加えて、図３及び図４を参照して説明する。なお、以下のような手順により基板Ｗを処理する基板処理方法も、本実施形態の一態様である。

（基板処理）
まず、処理装置１００による基板処理を説明する。処理対象となる基板Ｗは、搬送ロボットによって回転体１０１ａ上に搬入され、保持部１０１ｂによって保持される。駆動源１０１ｃが回転体１０１ａを回転させることにより基板Ｗが回転する。処理液供給装置１によって所望の濃度、温度となった処理液Ｌは、バルブＶ１ａが開き、ノズル１０２ａから基板Ｗの被処理面に供給されることにより、エッチング処理がなされる。

所定の処理時間が経過すると、バルブＶ１ａが閉じ、処理液Ｌの供給が停止する。その後、基板Ｗが回転を停止して、保持部１０１ｂによる保持が解放された基板Ｗを、搬送ロボットがチャンバ１００ａから搬出する。

（処理液の供給）
次に、処理液供給装置１による処理液Ｌの調整処理を説明する。供給タンクＴ１の処理液Ｌは、処理装置１００へ供給する前に、バルブＶ１ａを閉じ、バルブＶ１ｂを開いた状態で、供給配管Ｓ１、戻り配管Ｒ１、供給タンクＴ１を循環しながら、ヒータＨ１により加熱されることにより、目標温度に維持されている。そして、上記のように処理装置１００における処理のタイミングで、供給タンクＴ１の処理液Ｌが処理装置１００に供給される。

バッファタンクＴ３の処理液Ｌは、供給タンクＴ１へ供給する前に、バルブＶ３ａを閉じ、バルブＶ３ｂを開いた状態で、供給配管Ｓ３、バッファタンクＴ３を循環しながら、ヒータＨ３により加熱されることにより、目標温度に維持されている。そして、供給タンクＴ１の処理液Ｌが、一定量以下になった場合に、バルブＶ３ａを開き、バルブＶ３ｂを閉じることにより、供給タンクＴ１に供給される。

回収タンクＴ２の処理液Ｌは、バッファタンクＴ３へ供給する前に、バルブＶ２ａを閉じ、バルブＶ２ｂを開いた状態で、供給配管Ｓ２、回収タンクＴ２を循環しながら、ヒータＨ２により加熱されることにより、目標温度に維持されている。そして、バッファタンクＴ３の処理液Ｌが、一定量以下になった場合に、バルブＶ２ａを開き、バルブＶ２ｂを閉じることにより、バッファタンクＴ３に供給される。

新液タンクＴ４の処理液Ｌは、回収タンクＴ２、バッファタンクＴ３、供給タンクＴ１へ供給する前に、バルブＶ４ａ、Ｖ４ｃ、Ｖ４ｄを閉じ、バルブＶ４ｂを開いた状態で、供給配管Ｓ４、新液タンクＴ４を循環しながら、ヒータＨ２により加熱されることにより、目標温度に維持されている。そして、バッファタンクＴ３の処理液Ｌの液量が一定量を下回り、供給タンクＴ１に供給できず、さらに、供給タンクＴ１の液量も一定量を下回っている場合に、バルブＶ４ｄを開き、バルブＶ４ｂを閉じることにより、新液タンクＴ４からの新液が供給タンクＴ１に供給される。同様に、回収タンクＴ２、バッファタンクＴ３においても、供給が足らずに処理液Ｌが一定量以下になっている場合には、バルブＶ４ａ、Ｖ４ｃを開くことにより、新液を回収タンクＴ２、バッファタンクＴ３に供給してもよい。

（濃度制御）
以上のように、各タンクＴ１～Ｔ４を順次経ることにより、処理液Ｌが処理装置１００に供給される過程で行われる濃度制御を説明する。まず、濃度測定は、上記のように、切替部ＳＷのバルブＶ６ａ、Ｖ６ｂにおけるｔ１－Ｔ１、ｔ２－Ｔ２、ｔ３－Ｔ３、ｔ４－Ｔ４の各組のいずれかに対応するバルブを開き、他を閉じることを、所定の時間間隔で順次切り替えることにより、共通流路Ｃに流通する処理液ＬのタンクＴ１～Ｔ４を切り替えて、濃度計Ｄにより濃度を測定することにより行う。

各タンクＴ１～Ｔ４の処理液Ｌの濃度を測定するとき、上記のように、濃度を測定するいずれかのタンクＴからの処理液Ｌを、一定期間、共通流路Ｃに流して前の処理液Ｌを置換してから、濃度測定を行う。これにより、タンクＴ１～Ｔ４から選択的に処理液Ｌを共通流路Ｃに流通させることが可能になるので、１つの濃度計Ｄによって、各タンクＴ１～Ｔ４の濃度を、所定の時間間隔で測定できる。

そして、測定された濃度と目標濃度との差分に応じて、濃縮が必要な場合には、対応するタンクＴ１～Ｔ４のヒータＨ１～Ｈ４の出力を上げる。希釈が必要な場合には、対応するタンクＴ１～Ｔ４への希釈部Ｉの配管のバルブＶ５を開いて、所定量の純水を添加する。

上記のように各タンクＴ１～Ｔ４における処理液Ｌの濃度は、濃度計Ｄを用いて調整できる。この濃度調整は、処理装置１００に処理液Ｌを供給する供給タンクＴ１において、処理液Ｌの濃度を目標濃度に安定させることを目的としている。タンクＴ１～Ｔ４のうち、回収タンクＴ２は、回収した処理液Ｌの流入により、処理液Ｌの温度と濃度が比較的大きく変動する。このため、バッファタンクＴ３に送液するタイミングでは、回収タンクＴ２において、目標濃度に合わせることができていない場合がある。そこで、バッファタンクＴ３においては、回収タンクＴ２からの処理液Ｌが流入しても、供給タンクＴ１に送液する時には温度や濃度の変動量がわずかになるようにして送り出す。このため、濃度計Ｄによる濃度測定に基づいて、濃度を制御することが必要となる。このような制御を効率的で短時間に行うことができれば、タンクＴ１～Ｔ４を段階的に分けて調整することを省略できる場合もある。

また、新液タンクＴ４に室温の新液が補充されると、それまで目標濃度と目標温度に調整されていた処理液Ｌが、補充された新液によって変化する。変化する方向は、温度は目標温度より低温側に、濃度は補充された新液の濃度側となる。処理液Ｌの温度に関しては、ヒータＨ４の出口の温度が、処理液Ｌの温度が目標温度となるような設定温度にしておくことで、新液タンクＴ４の処理液Ｌの温度を回復できる。一方、濃度に関しては、補充される処理液Ｌの濃度によって、可能な調整方法が変化する。

基板Ｗの処理に使用される処理液Ｌは、高濃度の薬液に純水を混合して濃度を調整して使用することが多い。しかし、リン酸溶液のように、使用温度が溶液の沸点でエッチングレートが最も高くなる処理液Ｌでは、沸点近傍での調整が必要となるため、室温の処理液Ｌを沸騰させることにより濃度を上昇させて調整する。このような処理液Ｌでは、低濃度側から高濃度となるように、加熱により調整する方法が主となる。

一方、一旦加熱により温度を調整した処理液Ｌが、目標濃度よりも高い状態になると、新液タンクＴ４の表面からの放熱で処理液Ｌの温度だけを低下させても、処理液Ｌの濃度は低下しない。濃度を低下させるには、希釈水の添加又は低濃度の新液の混合によって、新液タンクＴ４における処理液Ｌの全体の濃度を低下させる必要がある。この場合には、温度の低下も伴うことになるので、濃度と温度の両方を目標濃度、目標温度に同時に合わせるには、混合液の濃度と温度から添加量を計算して添加する。但し、濃度を目標濃度に合わせる添加量で、同時に温度も目標温度に合わせるような解を求めることは困難である。そこで、濃度を目標濃度にする希釈水又は新液の添加を行って、一旦温度を低下させてから、加熱によって温度を目標値に合わせることになる。

（濃度計検査）
次に、濃度計Ｄの検査の手順について、図３のフローチャートを参照して説明する。まず、制御装置Ｅの検査部２３は、気圧計Ｂが測定した処理液供給装置１が設置されている場所の大気圧を取得する（ステップＳ０１）。温度設定部２３１は、取得した大気圧と、予め設定された処理液Ｌの蒸気圧曲線（設定濃度の蒸気圧曲線）に基づいて、設定濃度となる沸点温度を、所定温度（設定温度）として設定する（ステップＳ０２）。加熱制御部２３２は、加熱部Ｈにより処理液Ｌを加熱させる（ステップＳ０３）。温度計ＴＭの測定値から判断して、処理液Ｌが目標温度になった場合（ステップＳ０４のＹＥＳ）、濃度計Ｄに処理液Ｌを流すことにより処理液Ｌの濃度を測定する（ステップＳ０５）。なお、濃度計Ｄの検査のための濃度測定においても、予めタンクＴからの処理液Ｌを濃度計Ｄに一定時間通液することにより、前の処理液Ｌを置換する。

判定部２３３は、濃度計Ｄにより測定された処理液Ｌの濃度が、目標濃度であるか否かを判定する（ステップＳ０６）。目標濃度である場合には（ステップＳ０７のＹＥＳ）、検査を終了して、基板Ｗの処理を継続する。目標濃度で無く（ステップＳ０７のＮО）、目標濃度よりも低い場合には（ステップＳ０８のＮＯ）、出力部Ｅоがこれを報知する情報を出力する（ステップＳ１５）。

目標濃度で無く（ステップＳ０７のＮＯ）、目標濃度よりも高い場合には（ステップＳ０８のＹＥＳ）、希釈液を添加することにより、濃度値を目標濃度よりも下げ、温度を目標温度よりも下げる（ステップＳ０９）。そして、加熱制御部２３２は、加熱部Ｈにより処理液Ｌを再度加熱させ（ステップＳ１０）、目標温度となった場合（ステップＳ１１のＹＥＳ）、濃度計Ｄにより処理液Ｌの濃度を測定する（ステップＳ１２）。判定部２３３は、濃度計Ｄにより測定された処理液Ｌの濃度が、目標濃度であるか否かを再判定する（ステップＳ１３）。目標濃度である場合には（ステップＳ１４のＹＥＳ）、検査を終了して、基板Ｗの処理を継続する。目標濃度で無い場合には（ステップＳ１４のＮＯ）、出力部Ｅоがこれを報知する情報を出力する（ステップＳ１５）。

なお、上記のように大気圧を測定することで沸点温度の変化を計算し、この沸点温度までタンクＴの処理液Ｌの温度を上昇させれば、処理液Ｌの濃度を目標濃度にする制御を行うこともできる。このように、濃度と温度を目標濃度と目標温度に合わせることは、処理液Ｌの準備ができるまで、他のタンクＴ１～Ｔ３への補充を行わない新液タンクＴ４で実施することが好ましい。低濃度の新液を補充した後に、加熱させて、目標濃度になる目標温度まで昇温することで、目標濃度にも合わせることができる。

ここで、図４に、新液タンクＴ４における処理液Ｌの温度（実線）と、ヒータＨ４で加熱された処理液ＬのヒータＨ４の出口温度（点線）の時間経過における変化を示す。図４の実線に示すように、濃度と温度が低下した新液タンクＴ４の処理液Ｌを、循環経路の加熱部Ｈ、つまりインラインのヒータＨ４で加熱すると、新液タンクＴ４に戻った処理液Ｌによって、濃度と温度が目標濃度及び目標温度に次第に近づいて行く。インラインのヒータＨ４による加熱では、図４の点線に示すように、ヒータＨ４の出口温度を、設定温度よりもわずかに高い温度設定にする。これにより、ヒータＨ４で加熱された処理液Ｌが新液タンクＴ４に戻されると、新液タンクＴ４内に処理液Ｌの温度の上昇を速めることができる。つまり、時間経過とともに処理液Ｌの温度が上昇し、新液タンクＴ４の処理液Ｌの温度と濃度を、目標温度と目標濃度に近づけることができる。その値は、濃度計Ｄを用いた希釈水の添加量の制御で、新液タンクＴ４の温度を目標温度に維持できる温度設定にすることが好ましい。

インラインのヒータＨ４では、処理液Ｌが沸騰して新液タンクＴ４に戻されるため、発生した水蒸気が、新液タンクＴ４の表面から放出される。この時の沸騰温度は、大気圧で変化した沸点温度になっており、濃度は目標濃度になっている。温度を少し高めにすることは、濃度の低い新液タンクＴ４の処理液Ｌとの混合で、目標濃度に速く近づけることにもなる。循環する経路の加熱により、新液タンクＴ４の処理液Ｌの温度は、次第に上昇し、目標温度に近くなる。その場合、循環する経路で吸引される処理液Ｌの温度とヒータＨ４の設定温度の差が小さくなり、ヒータＨ４の加熱量が僅かになる。

この状態になると、ヒータＨ４による沸騰は、ごく僅かになり、ヒータＨ４の出口温度も安定する。この状態の処理液Ｌを、濃度計Ｄで測定しても、測定された濃度値は安定する。この濃度値は、予め設定した沸点の濃度であり、目標濃度になっている。このため、上記のように、濃度計Ｄの濃度値が目標濃度を示しているか否かによって、濃度計Ｄが正常に機能しているか否かをチェックすることが可能になる。

このチェックは、沸騰が治まってから行うことが、より安定して測定できるため、濃度計Ｄの表示値が、目標濃度よりも多少高めに出る可能性はある。この場合には、処理液Ｌの濃度を別の方式で測定して、目標濃度との差を調べて、この差分をオフセット値として次回から使用することで、より高精度に濃度計Ｄが正常か否かの判定が可能になる。別の方式としては、例えば、処理液Ｌをサンプリングして比重測定することにより、濃度を確認する方式がある。

新液タンクＴ４の処理液Ｌを加熱して沸騰させることを利用して、濃度計Ｄの機能が正常か否かを判定できれば、他のタンクＴ１～Ｔ３の濃度制御を濃度計Ｄで行うことのリスクを無くすことができる。しかも、新液タンクＴ４での処理液Ｌの補充は、処理装置１００での処理基板数に応じて行われるため、一定の処理間隔で、濃度計Ｄの機能を確認できることになる。処理の頻度が多い場合には、一定の時間間隔での設定に変更できる。

濃度計Ｄが正常でないと判定された場合には、上記のように警報を出力する。さらに以下のような処理を行うことも可能である。例えば、前回の新液の補充では、正常であった濃度計Ｄであるため、直ぐに装置を止めるレベルには無いと判断して、供給タンクＴ１を使い切るまでは、基板Ｗの処理を継続してもよい。

この間に、濃度計Ｄの洗浄によって、リセットできるか否かを再確認しても良い。再確認は、洗浄処理部２４が濃度計Ｄの洗浄を行わせ、濃度値が許容範囲内になれば使用可能になる。濃度計Ｄは、処理液Ｌによる汚れの付着等が原因で、濃度値が正常値から変化することが多くあるため、洗浄によるリセットが有効である。洗浄後であっても、測定される濃度値が許容範囲外である場合には、オペレータが判断可能となるように、出力部Ｅｏが警報を出力しても良い。また、濃度値が許容範囲外であって、そのズレ量が非常に大きい場合は、処理液供給装置１を停止しても良い。

より具体的に、処理液供給装置１が、リン酸溶液を含む高温の処理液Ｌを処理装置１００に供給することによって、基板Ｗであるウェーハの窒化膜をエッチングする処理について説明する。リン酸溶液は、沸点液のエッチングレートが最も高い（極大値）ことから、沸点近傍での処理が行われる。しかし、沸騰液での処理は、ウェーハへのダメージも考えられるため、実際には沸点よりも少し低い温度で使用される。この場合でも高いエッチングレートを得るには、処理液Ｌ中のリン酸濃度は高くしておくことが有効になる。

処理液供給装置１によって供給を安定して行える温度は１６０℃程度が一般的であり、リン酸溶液を含む処理液Ｌの濃度は８７．７％程度である。そこで、処理液供給装置１では８６％程度で補充される新液を加熱して沸騰させることにより、水分を蒸発させて濃度を上昇させる。

この場合、タンクＴ内の処理液Ｌの全体を加熱すると、タンクＴ全体で沸騰が始まり、濃度上昇を継続することは危険であり実施が難しい。例えば、タンクＴ全体を加熱して濃度上昇させる場合、大量の処理液Ｌが一気に沸騰することもあり、この場合、タンクＴの液面の変動、一気に増える水蒸気によるタンクＴの内圧の上昇による蒸気漏れ、排気管への処理液Ｌの流入などの現象が生じる場合がある。このため、通常は、上記のようにタンクＴからポンプＰで吸引した処理液Ｌを、インラインの加熱部Ｈで加熱沸騰してタンクＴに戻す方式で、タンクＴ内の処理液Ｌを濃度、温度を徐々に上昇させる。処理液Ｌの沸騰は、加熱後からタンクＴに戻される配管内で起き、処理液ＬがタンクＴに戻ると、発生した水蒸気がタンクＴの表面から大気に放出され、装置外に排気される。

このようにして、タンクＴ内の処理液Ｌの濃度を８７．７％にするが、インラインの加熱部Ｈの出口温度を１６０℃に制御するだけで、タンクＴ内の濃度を常に同じ８７．７％にできるわけではない。これは、加熱部Ｈの出口の気圧によって、処理液Ｌの沸騰温度が変化するためである。

タンクＴに低濃度の新液を補充して、加熱沸騰で濃度を目標値に制御する場合の気圧による沸点の変化は、上記の図２に示したものと同様の蒸気圧曲線で表すことができる。気圧が高いＰａの場合は、目標濃度の沸点温度Ｔａに、所定温度を設定する。処理液Ｌを加熱して行くと、新液の補充で低下した処理液Ｌの濃度は、設定された所定温度よりも低い温度で沸騰が始まり、次第に濃度が上昇して行く。やがて処理液Ｌの温度が設定温度に近づくと、加熱部Ｈの加熱が弱まり、タンクＴの温度は目標温度になる。この時に、タンクＴの処理液Ｌの濃度は、目標濃度になる。

しかし、処理液Ｌを加熱する場合、気圧が高くなる（Ｐｂ→Ｐａ）と沸騰温度は高くなる（Ｔｂ→Тａ）。このように、処理液Ｌが沸騰する、つまり飽和蒸気圧となる温度は、気圧で変化する。このため、沸騰した時の処理液Ｌの濃度も変化する。すると、気圧が低いＰｂの時は、設定温度をＴａに設定してしまうと、タンクＴの処理液Ｌは沸騰しながら温度Ｔａに上昇する。つまり、処理液Ｌの蒸気圧曲線は、目標濃度よりも高い濃度値の蒸気圧曲線になる。従って、処理液Ｌの状態はα点で目標濃度よりも高い濃度値になってしまう。

これを防ぐために、予め目標濃度の蒸気圧曲線を求めておき、加熱時の大気圧に応じて設定温度を修正すれば、加熱による温度制御だけで、タンクＴの処理液Ｌを目標濃度にすることができる。例えば、大気圧の変化による濃度８７．７％のリン酸溶液を含む処理液Ｌの沸騰温度を予め調べておき、処理液供給装置１が置かれている雰囲気の大気圧、すなわち設置されている場所の大気圧を測定することで、低濃度の処理液Ｌを加熱沸騰させて、処理液Ｌの濃度が８７．７％になる時の温度を知ることができる。処理液供給装置１においては、この温度を設定温度にして、タンクＴの処理液Ｌの加熱を続けて目標温度になれば、８７．７％の目標濃度の処理液Ｌができたことになる。その後は、温度と濃度を維持すればよい。このように、タンクＴの処理液Ｌの濃度制御を行えば、タンクＴの濃度を一定に維持することができる。

また、上記のように、タンクＴの処理液Ｌの温度が目標温度になったときの濃度が、濃度計Ｄで濃度値が８７．７％を示していれば、濃度計Ｄが正常に計測できていると判定できる。つまり、測定誤差等を含めた設定濃度の許容値内に、濃度計Ｄの計測値があるかどうかで、濃度計Ｄが正常に機能しているかをチェックでき、その後の濃度計Ｄによる濃度制御が可能か否かを判断できる。

［効果］
（１）本実施形態は、基板Ｗを処理液Ｌにより処理する処理装置１００に、処理液Ｌを供給する処理液供給装置１であって、処理液Ｌを貯留するタンクＴと、タンクＴから処理装置１００に処理液Ｌを供給する供給経路Ｓと、処理液Ｌを加熱する加熱部Ｈと、処理液Ｌの温度を測定する温度計ＴＭと、処理液Ｌの濃度を測定する濃度計Ｄと、濃度計Ｄを検査する検査部２３と、を有する。

検査部２３は、処理液供給装置１が設置されている場所の大気圧と、予め設定された処理液Ｌの蒸気圧曲線とに基づいて、所定濃度になる沸点温度を所定温度として設定する温度設定部２３１と、加熱部Ｈにより処理液Ｌを加熱させることにより、所定温度を基準とする所定範囲内である目標温度にする加熱制御部２３２と、濃度計Ｄにより測定された目標温度となった処理液Ｌの濃度が、所定濃度を基準とする所定範囲内である目標濃度か否かを判定する判定部２３３と、を有する。

また、本実施形態の処理液供給装置１の検査方法は、基板Ｗを処理液Ｌにより処理する処理装置１００に、処理液Ｌを供給する処理液供給装置１が設置されている場所の大気圧と、予め設定された処理液Ｌの蒸気圧曲線とに基づいて、所定濃度になる沸点温度を設定温度として設定し、温度計ＴＭによる処理液Ｌの測定温度が、所定温度を基準とする所定範囲内である目標温度となるように、加熱部Ｈにより処理液Ｌを加熱し、処理液Ｌが目標温度となった場合に、処理液Ｌの濃度を測定する濃度計Ｄにより測定された処理液Ｌの濃度が、所定濃度を基準とする所定範囲内である目標濃度か否かを判定する。

このように、処理液Ｌの加熱と濃度比較により濃度計Ｄが正常か否かをチェックできるため、正常値からズレた濃度の処理液Ｌで処理されることによる製品不良等の発生を低減できる。濃度計Ｄの機能に問題がある場合には、処理を止めることもできるので、製品不良を未然に防ぐことができる。補充される処理液Ｌの加熱は、処理液Ｌの供給過程で随時発生しており、その度に濃度計Ｄの検査を行うこともできるため、濃度計Ｄの洗浄や校正などの作業による処理待ちを最小限に抑えることができる。さらに、濃度計Ｄに、故障等の明らかに使用を継続できない異常があった場合に、代替手段を用いて使用を継続するという手法とは異なり、正常値からのズレまでチェックして濃度計Ｄを検査できるので、精度の高い処理が可能となる。例えば、汚れによる測定値の変化まで検査できる。

（２）加熱制御部２３２は、判定部２３３により目標濃度で無く、目標濃度よりも高いと判定された場合に、処理液Ｌの希釈により、処理液Ｌが目標濃度よりも低い濃度、目標温度よりも低い温度となった後、加熱部Ｈにより処理液Ｌを再度加熱させて目標温度にし、
判定部２３３は、濃度計Ｄにより測定された目標温度となった処理液Ｌの濃度が、目標濃度か否かを再度判定する。

判定部２３３により目標濃度で無いと再度判定された場合に、これを報知する情報を出力する出力部Ｅоを有する。このため、濃度計Ｄの異常をオペレータが知ることができ、処理の継続の可否を判断できる。

（３）判定部２３３により目標濃度で無いと判定された場合に、濃度計Ｄの洗浄処理をさせる洗浄処理部２４を有する。このため、濃度計Ｄの測定値にズレがあった場合に、洗浄処理を行って機能回復を行うことにより、製品不良の発生を低減できる。

（４）処理液供給装置１は、大気圧を測定する気圧計Ｂを有する。このため、処理液供給装置１が設置された場所の気圧を正確に測定することができる。

（５）処理液Ｌを希釈液により希釈する希釈部Ｉを有し、タンクＴは、処理装置１００に処理液Ｌを供給する供給タンクＴ１と、処理装置１００において処理済みの処理液Ｌを回収する回収タンクＴ２と、新しい処理液Ｌを供給する新液タンクＴ４と、を含み、制御装置Ｅは、判定部２３３により所定範囲内と判定された場合に、濃度計Ｄにより測定された濃度に基づいて、加熱部Ｈ及び希釈部Ｉを制御することにより、供給タンクＴ１、回収タンクＴ２及び新液タンクＴ４の処理液Ｌの濃度を調整する濃度制御部２２を有する。

このため、複数のいずれかのタンクＴの処理液Ｌで濃度計Ｄの機能チェックを行うことで、濃度計Ｄによる濃度制御を行う他のタンクＴの制御の信頼性が高くなる。

［変形例］
上記の実施形態は、以下のような変形例も構成可能である。
（１）設定濃度に対する許容範囲を、２段階で設定しておき、１段階の許容範囲を超える場合には処理液の洗浄を行い、２段階の許容範囲を超える場合には、処理液Ｌの供給を停止するようにしても良い。

（２）濃度計Ｄが１つではなく、複数の濃度計Ｄを用いる場合についても、各濃度計Ｄの機能が正常か否かを確認できる。例えば、上記の図１で示したｔ４とｔ２が接続された経路、ｔ４とｔ１が接続された経路に、それぞれ濃度計Ｄが設けられていても良い。また、バッファタンクＴ３は省略して、回収タンクＴ２から供給タンクＴ１に処理液Ｌが供給される構成としても良い。

（３）上記の態様では、水添加によって処理液Ｌを希釈していたが、低濃度の新液を追加することで、希釈、つまり濃度低下を図ってもよい。さらに、処理液Ｌは、処理装置１００へ供給する時の濃度と温度を所定の値に制御できていれば良いので、バッファタンクＴ３や回収タンクＴ２の目標濃度は、必ずしも供給タンクＴ１の目標濃度に合わせる必要はない。つまり、タンクＴ毎に、目標濃度を変更してもよい。例えば、加熱の制御性と水添加の制御性の差に応じて、目標値を変更することにしても良い。

（４）検査部２３、記憶部２５の全部又は一部は、処理液供給装置１の全体を制御する制御装置Ｅに構成する場合には限定されない。制御装置Ｅとは別体の制御装置に構成してもよく、温度計ＴＭ、濃度計Ｄ等の制御部に構成してもよい。

［他の実施形態］
以上、本発明の実施形態及び各部の変形例を説明したが、この実施形態や各部の変形例は、一例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。前述したこれら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明に含まれる。

１ 処理液供給装置
２ 回収タンク
４Ｔ 新液タンク
１０ａ～４０ａ 容器
１２ 駆動源
２０ａ ：容器
２１ 基板処理制御部
２２ 濃度制御部
２３ 検査部
２４ 洗浄処理部
２５ 記憶部
１００ 処理装置
１００ａ チャンバ
１０１ 回転部
１０１ａ 回転体
１０１ｂ 保持部
１０１ｃ 駆動源
１０２ 供給部
１０２ａ ノズル
１０２ｂ アーム
１０３ 回収部
２３１ 温度設定部
２３２ 加熱制御部
２３３ 判定部
Ｂ 気圧計
Ｃ 共通流路
Ｄ 濃度計
Ｅ 制御装置
Ｅｉ 入力部
Ｅо 出力部
Ｆ フィルタ
Ｈ 加熱部
Ｈ１～Ｈ４ ヒータ
Ｉ 希釈部
Ｋ 洗浄液供給回路
Ｌ 処理液
Ｐ１～Ｐ４ ポンプ
Ｒ１、Ｒ５ 戻り配管
Ｒ２ 回収配管
Ｒ３、Ｒ４ 送液配管
Ｓ 供給経路
Ｓ１～Ｓ４ 供給配管
ＳＳ 基板処理装置
ＳＷ 切替部
Ｔ タンク
Ｔ１ 供給タンク
Ｔ２ 回収タンク
Ｔ３ バッファタンク
Ｔ４ 新液タンク
Ｔ５ 共用タンク
ＴＭ 温度計
Ｖ１ａ～Ｖ６ｂ、Ｖｋ１、Ｖｋ２、Ｖｚ バルブ
Ｚ 排出路

Claims (8)

1. 基板を処理液により処理する処理装置に、前記処理液を供給する処理液供給装置であって、
   前記処理液を貯留するタンクと、
   前記タンクから前記処理装置に前記処理液を供給する供給経路と、
   前記処理液を加熱する加熱部と、
   前記処理液の温度を測定する温度計と、
   前記処理液の濃度を測定する濃度計と、
   前記濃度計を検査する検査部と、
   を有し、
   前記検査部は、
   前記処理液供給装置が設置されている場所の大気圧と、予め設定された前記処理液の蒸気圧曲線とに基づいて、所定濃度になる沸点温度を所定温度として設定する温度設定部と、
   前記加熱部により前記処理液を加熱させることにより、前記所定温度を基準とする所定範囲内である目標温度にする加熱制御部と、
   前記濃度計により測定された前記目標温度となった前記処理液の濃度が、前記所定濃度を基準とする所定範囲内である目標濃度か否かを判定する判定部と、
   を有する処理液供給装置。
2. 前記加熱制御部は、前記判定部により前記目標濃度で無く、前記目標濃度よりも高いと判定された場合に、前記処理液の希釈により、前記処理液が前記目標濃度よりも低い濃度、前記目標温度よりも低い温度となった後、前記加熱部により前記処理液を再度加熱させて前記目標温度にし、
   前記判定部は、前記濃度計により測定された前記目標温度となった前記処理液の濃度が、前記目標濃度か否かを再度判定する請求項１記載の処理液供給装置。
3. 前記判定部により前記目標濃度で無いと再度判定された場合に、これを報知する情報を出力する出力部を有する請求項２記載の処理液供給装置。
4. 前記判定部により前記目標濃度で無いと判定された場合に、前記濃度計の洗浄処理をさせる洗浄処理部を有する請求項１乃至３のいずれかに記載の処理液供給装置。
5. 前記大気圧を測定する気圧計を有する請求項１乃至４のいずれかに記載の処理液供給装置。
6. 前記処理液を希釈液により希釈する希釈部を有し、
   前記タンクは、
   前記処理装置に前記処理液を供給する供給タンクと、
   前記処理装置において処理済みの前記処理液を回収する回収タンクと、
   新しい前記処理液を供給する新液タンクと、
   を含み、
   前記判定部により前記目標濃度であると判定された場合に、前記濃度計により測定された濃度に基づいて、前記加熱部及び前記希釈部を制御することにより、前記供給タンク、前記回収タンク及び前記新液タンクの前記処理液の濃度を調整する濃度制御部を有する請求項１乃至５のいずれかに記載の処理液供給装置。
7. 前記処理装置と、
   請求項１乃至６のいずれかに記載の処理液供給装置と、
   を有する基板処理装置。
8. 基板を処理液により処理する処理装置に、前記処理液を供給する処理液供給装置が設置されている場所の大気圧と、予め設定された前記処理液の蒸気圧曲線とに基づいて、所定濃度になる沸点温度を、所定温度として設定し、
   温度計による前記処理液の測定温度が、前記所定温度を基準とする所定範囲内である目標温度となるように、加熱部により前記処理液を加熱し、
   前記処理液が前記目標温度となった場合に、前記処理液の濃度を測定する濃度計により測定された前記処理液の濃度が、前記所定濃度を基準とする所定範囲内である目標濃度か否かを判定する処理液供給装置の検査方法。

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