JPWO2017135064A1 - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents

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Abstract

実施形態に係る基板処理装置は、貯留タンクと、基板処理部と、回収経路と、廃棄経路と、供給経路と、切替部と、切替制御部とを備える。回収経路は、基板処理部に供給された混合液を貯留タンクへ戻す。廃棄経路は、供給された混合液を貯留タンク以外の場所へ廃棄する。切替部は、供給された混合液の流入先を回収経路と廃棄経路との間で切り替える。切替制御部は、切替部を制御して、基板処理部による混合液の供給が開始されてから第１の時間が経過するまでの間、供給された混合液を廃棄経路へ流入させ、第１の時間の経過後であって予め決定された回収率に基づき決定される第２の時間が経過するまでの間、供給された混合液を回収経路へ流入させ、第２の時間が経過してから混合液の供給が終了するまでの間、供給された混合液を廃棄経路へ流入させる。

Description

開示の実施形態は、基板処理装置および基板処理方法に関する。
従来、第１処理液と第２処理液とを混合した混合液を用いて、半導体ウェハやガラス基板等の基板を処理する基板処理装置が知られている。
この種の基板処理装置では、第１処理液の消費量を抑えるために、第１処理液を貯留するタンクに使用済みの混合液を戻すことによって第１処理液を回収して再利用する場合がある。
回収される混合液には第２処理液が含まれるため、上記回収および再利用を繰り返すことで、タンク内の第１処理液の濃度は徐々に低下することとなる。そこで、近年では、使用済みの混合液のうちの一部を回収して残りを廃棄し、廃棄した混合液と同量の第１処理液をタンクへ補充することで、第１処理液の濃度低下を抑制する手法が提案されている（特許文献１参照）。
特開２０１３−２０７２０７号公報
しかしながら、使用された混合液を精度良く回収しないと、タンク内の第１処理液が所望の濃度とならないおそれがある。
実施形態の一態様は、基板を処理するための第１処理液が所望の濃度となるよう混合液を精度よく回収することができる基板処理装置および基板処理方法を提供することを目的とする。
実施形態の一態様に係る基板処理装置は、貯留タンクと、基板処理部と、回収経路と、廃棄経路と、供給経路と、切替部と、切替制御部とを備える。貯留タンクは、第１処理液を貯留する。基板処理部は、貯留タンクから供給される第１処理液と、第２処理液との混合液を基板へ供給することにより基板を処理する。回収経路は、基板処理部に供給された混合液を貯留タンクへ戻す。廃棄経路は、供給された混合液を貯留タンク以外の場所へ廃棄する。供給経路は、第１処理液を貯留タンクに供給する。切替部は、供給された混合液の流入先を回収経路と廃棄経路との間で切り替える。切替制御部は、切替部を制御して、基板処理部による混合液の基板への供給が開始されてから第１の時間が経過するまでの間、供給された混合液を廃棄経路へ流入させ、第１の時間の経過後であって予め決定された回収率に基づき決定される第２の時間が経過するまでの間、供給された混合液を回収経路へ流入させ、第２の時間が経過してから混合液の供給が終了するまでの間、供給された混合液を廃棄経路へ流入させる。
実施形態の一態様によれば、基板を処理するための第１処理液が所望の濃度となるよう混合液を精度よく回収することができる。
図１は、第１の実施形態に係る基板処理システムにおける処理液供給系の概略構成を示す図である。 図２は、第１の実施形態に係る基板処理方法の一例を示す図である。 図３は、第１の実施形態に係る基板処理システムの概略構成を示す図である。 図４は、処理ユニットの概略構成を示す図である。 図５は、第１の実施形態に係る基板処理システムにおける処理液供給系の具体的な構成例を示す図である。 図６は、第１の実施形態に係る処理ユニットが実行する基板処理の手順の一例を示すフローチャートである。 図７は、使用済みＳＰＭの回収率をそれぞれＸ１〜Ｘ３％とした場合における、貯留タンク内の硫酸の最終到達濃度を示すグラフである。 図８は、使用済みＳＰＭの回収率をそれぞれＸ１〜Ｘ３％とした場合における、ウェハ１枚当たりの硫酸の消費量を示すグラフである。 図９は、処理ユニットを用いて複数のウェハを連続して処理した場合における、貯留タンク内の硫酸の濃度および貯留タンク内の液量の時間変化を示すグラフである。 図１０は、回収処理の手順の一例を示すフローチャートである。 図１１は、補充処理の手順の一例を示すフローチャートである。 図１２は、貯留タンクの構成例を示す図である。 図１３は、貯留タンクの模式平断面図である。 図１４は、貯留タンクの模式側断面図である。 図１５は、循環温度調整処理を行わない場合における、ＳＰＭの温度および貯留タンク内の硫酸の濃度の時間変化を示すグラフである。 図１６は、循環温度調整処理を行った場合における、ＳＰＭの温度および貯留タンク内の硫酸の濃度の時間変化を示すグラフである。 図１７は、第２の実施形態に係る基板処理システムにおける処理液供給系の構成例を示す図である。 図１８は、第３の実施形態に係る基板処理システムの概略構成を示す図である。 図１９は、第３の実施形態に係る処理ユニットの概略構成を示す図である。
以下、添付図面を参照して、本願の開示する基板処理装置および基板処理方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
（第１の実施形態）
図１〜図１１を参照して、本願の開示する基板処理装置および基板処理方法の第１の実施形態について説明する。
＜１．基板処理方法＞
図１は、第１の実施形態に係る基板処理システムにおける処理液供給系の概略構成を示す図である。また、図２は、第１の実施形態に係る基板処理方法の一例を示す図である。
図１に示すように、第１の実施形態に係る基板処理システム１は、第１処理液と第２処理液との混合液を用いて基板を処理する。また、基板処理システム１は、使用した混合液を回収して再利用する。具体的には、基板処理システム１は、貯留タンク１０２と、処理ユニット１６と、回収経路１１４と、廃棄経路１１５と、供給経路１７０と、切替部８０と、制御部１８とを備える。
貯留タンク１０２は、第１処理液を貯留する。処理ユニット１６は、貯留タンク１０２から供給される第１処理液と、貯留タンク１０２以外の場所から供給される第２処理液との混合液を用いて基板を処理する。
回収経路１１４は、処理ユニット１６で使用された混合液（使用済み混合液）を貯留タンク１０２へ戻す。廃棄経路１１５は、使用済み混合液を貯留タンク１０２以外の場所へ排出する。供給経路１７０は、第１処理液を貯留タンク１０２に補充する。
切替部８０は、使用済み混合液の流入先を回収経路１１４から廃棄経路１１５へ又は廃棄経路１１５から回収経路１１４へ切り替える。なお、切替部８０は、制御部１８によって制御される。
上記のように構成された基板処理システム１は、使用済み混合液を回収経路１１４経由で貯留タンク１０２へ戻すことにより第１処理液を回収し、回収した第１処理液を再利用することで、第１処理液の消費量を抑えることとしている。
また、回収される混合液には第２処理液が含まれるため、上記回収および再利用を繰り返すことで、貯留タンク１０２内の第１処理液の濃度は徐々に低下することとなる。そこで、基板処理システム１では、使用済み混合液のうち一部を回収して残りを廃棄し、貯留タンク１０２に貯留される第１処理液よりも相対的に高濃度の第１処理液を供給経路１７０経由で貯留タンク１０２へ補充することで、貯留タンク１０２内の第１処理液の濃度低下を抑制している。
ここで、貯留タンク１０２内の第１処理液が所望の濃度となるよう安定させるためには、使用済み混合液の実際の回収率が、予め決定した回収率とできるだけ一致していることが望ましい。ここで、処理ユニット１６による混合液を用いた処理の開始直後や終了直前は、例えばバルブの開閉動作に起因するタイムラグ等により、混合液の濃度（すなわち、第１処理液および第２処理液の混合比）や流量が安定しておらず、所望の濃度や流量となっていないおそれがある。
したがって、仮にこのような期間において使用済み混合液の回収を行うこととすると、例えば、貯留タンク１０２内の第１処理液の濃度が、基板を処理するのに必要な最低濃度を下回るおそれがある。この場合、貯留タンク１０２内の第１処理液の濃度を回復させるためには、例えば、供給経路１７０から第１処理液を追加で補充する必要がある。また、例えば、貯留タンク１０２内の液量が増え過ぎたり、減り過ぎたりするおそれもある。この場合、超過分を廃棄したり、不足分を補充したりすることによって、第１処理液を余分に消費してしまうこととなる。
そこで、第１の実施形態に係る基板処理システム１では、濃度や流量が安定しない開始後の所定期間および終了前の所定期間を除いた期間において、使用済み混合液の回収を行うこととした。
具体的には、図２に示すように、処理ユニット１６による処理が開始されてから第１の時間が経過するまでの間、使用済み混合液を廃棄経路１１５へ流入させ、第１の時間が経過してから第２の時間が経過するまでの間、使用済み混合液を回収経路１１４へ流入させ、第２の時間が経過してから処理ユニット１６による処理が終了するまでの間、使用済み混合液を廃棄経路１１５へ流入させることとした。
これにより、安定した濃度および流量で使用済み混合液を精度よく回収することができるため、使用済み混合液の実際の回収率を予め決定した回収率と可及的に一致させることができる。したがって、第１の実施形態に係る基板処理システム１によれば、貯留タンク１０２内の第１処理液を所望の濃度とすることができる。
＜２．基板処理システム＞
次に、第１の実施形態に係る基板処理システム１の概略構成について図３を参照して説明する。図３は、第１の実施形態に係る基板処理システム１の概略構成を示す図である。以下では、位置関係を明確にするために、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を規定し、Ｚ軸正方向を鉛直上向き方向とする。
図３に示すように、基板処理システム１は、搬入出ステーション２と、処理ステーション３とを備える。搬入出ステーション２と処理ステーション３とは隣接して設けられる。
搬入出ステーション２は、キャリア載置部１１と、搬送部１２とを備える。キャリア載置部１１には、複数枚の基板、本実施形態では半導体ウェハ（以下ウェハＷ）を水平状態で収容する複数のキャリアＣが載置される。
搬送部１２は、キャリア載置部１１に隣接して設けられ、内部に基板搬送装置１３と、受渡部１４とを備える。基板搬送装置１３は、ウェハＷを保持するウェハ保持機構を備える。また、基板搬送装置１３は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウェハ保持機構を用いてキャリアＣと受渡部１４との間でウェハＷの搬送を行う。
処理ステーション３は、搬送部１２に隣接して設けられる。処理ステーション３は、搬送部１５と、複数の処理ユニット１６とを備える。複数の処理ユニット１６は、搬送部１５の両側に並べて設けられる。
搬送部１５は、内部に基板搬送装置１７を備える。基板搬送装置１７は、ウェハＷを保持するウェハ保持機構を備える。また、基板搬送装置１７は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウェハ保持機構を用いて受渡部１４と処理ユニット１６との間でウェハＷの搬送を行う。
処理ユニット１６は、基板搬送装置１７によって搬送されるウェハＷに対して所定の基板処理を行う。
また、基板処理システム１は、制御装置４を備える。制御装置４は、たとえばコンピュータであり、制御部１８と記憶部１９とを備える。記憶部１９には、基板処理システム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１８は、記憶部１９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処理システム１の動作を制御する。
なお、かかるプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から制御装置４の記憶部１９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。
上記のように構成された基板処理システム１では、まず、搬入出ステーション２の基板搬送装置１３が、キャリア載置部１１に載置されたキャリアＣからウェハＷを取り出し、取り出したウェハＷを受渡部１４に載置する。受渡部１４に載置されたウェハＷは、処理ステーション３の基板搬送装置１７によって受渡部１４から取り出されて、処理ユニット１６へ搬入される。
処理ユニット１６へ搬入されたウェハＷは、処理ユニット１６によって処理された後、基板搬送装置１７によって処理ユニット１６から搬出されて、受渡部１４に載置される。そして、受渡部１４に載置された処理済のウェハＷは、基板搬送装置１３によってキャリア載置部１１のキャリアＣへ戻される。
なお、制御装置４の制御部１８は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入出力ポートなどを有するマイクロコンピュータや各種の回路を含む。かかるマイクロコンピュータのＣＰＵは、ＲＯＭに記憶されているプログラムを読み出して実行することにより、後述する制御を実現する。また、記憶部１９は、たとえば、ＲＡＭ、フラッシュメモリ（Flash Memory）等の半導体メモリ素子、又は、ハードディスク、光ディスク等の記憶装置によって実現される。
＜３．処理ユニット＞
次に、処理ユニット１６の概略構成について図４を参照して説明する。図４は、処理ユニット１６の概略構成を示す図である。図４に示すように、処理ユニット１６は、チャンバ２０と、基板保持機構３０と、処理流体供給部４０と、回収カップ５０とを備える。
チャンバ２０は、基板保持機構３０と処理流体供給部４０と回収カップ５０とを収容する。チャンバ２０の天井部には、ＦＦＵ（Fan Filter Unit）２１が設けられる。ＦＦＵ２１は、チャンバ２０内にダウンフローを形成する。
基板保持機構３０は、保持部３１と、支柱部３２と、駆動部３３とを備える。保持部３１は、ウェハＷを水平に保持する。支柱部３２は、鉛直方向に延在する部材であり、基端部が駆動部３３によって回転可能に支持され、先端部において保持部３１を水平に支持する。駆動部３３は、支柱部３２を鉛直軸まわりに回転させる。かかる基板保持機構３０は、駆動部３３を用いて支柱部３２を回転させることによって支柱部３２に支持された保持部３１を回転させ、これにより、保持部３１に保持されたウェハＷを回転させる。
処理流体供給部４０は、ウェハＷに対して処理流体を供給する。処理流体供給部４０は、処理流体供給源７０に接続される。
回収カップ５０は、保持部３１を取り囲むように配置され、保持部３１の回転によってウェハＷから飛散する処理液を捕集する。回収カップ５０の底部には、排液口５１が形成されており、回収カップ５０によって捕集された処理液は、かかる排液口５１から処理ユニット１６の外部へ排出される。また、回収カップ５０の底部には、ＦＦＵ２１から供給される気体を処理ユニット１６の外部へ排出する排気口５２が形成される。
＜４．処理液供給系の具体的な構成例＞
次に、第１の実施形態に係る基板処理システム１における処理液供給系の具体的な構成例について図５を参照して説明する。図５は、第１の実施形態に係る基板処理システム１における処理液供給系の具体的な構成例を示す図である。
以下では、第１処理液として硫酸を使用し、第２処理液として過酸化水素水を使用して、これらの混合液であるＳＰＭ（Sulfuric acid Hydrogen Peroxide Mixture）をウェハＷに供給する場合における処理液供給系の構成例について説明する。
＜４−１．処理流体供給源＞
図５に示すように、処理流体供給源７０は、硫酸の供給系として、硫酸を貯留する貯留タンク１０２と、貯留タンク１０２から出て貯留タンク１０２に戻る循環経路１０４と、循環経路１０４から分岐して各処理ユニット１６に接続される複数の分岐経路１１２とを有している。
貯留タンク１０２には、液面センサＳ１が設けられる。液面センサＳ１は、たとえば貯留タンク１０２の側方に配置され、貯留タンク１０２に貯留された硫酸の液面を検知する。具体的には、液面センサＳ１は、貯留タンク１０２内における下限液面を検知するためのセンサである。液面センサＳ１による検知結果は、制御部１８へ出力される。
循環経路１０４には、上流側から順に、ポンプ１０６、フィルタ１０８、ヒータ１０９および濃度計１１０が設けられる。ポンプ１０６は、貯留タンク１０２から出て循環経路１０４を通り貯留タンク１０２に戻る循環流を形成する。フィルタ１０８は、硫酸に含まれるパーティクル等の汚染物質を除去する。ヒータ１０９は、制御部１８によって制御され、循環経路１０４を循環する硫酸を設定された温度に加熱する。濃度計１１０は、循環経路１０４を循環する硫酸の濃度を検出して、検出結果を制御部１８へ出力する。
循環経路１０４における濃度計１１０よりも下流側には、複数の分岐経路１１２が接続される。各分岐経路１１２は、各処理ユニット１６の後述する混合部４５に接続され、循環経路１０４を流れる硫酸を各混合部４５に供給する。各分岐経路１１２には、バルブ１１３が設けられる。
また、処理流体供給源７０は、過酸化水素水の供給系として、過酸化水素水供給経路１６０と、バルブ１６１と、過酸化水素水供給源１６２とを備える。過酸化水素水供給経路１６０の一端は、バルブ１６１を介して過酸化水素水供給源１６２に接続され、他端は処理ユニット１６の後述する混合部４５に接続される。処理流体供給源７０は、過酸化水素水供給源１６２から供給される過酸化水素水を過酸化水素水供給経路１６０を介して処理ユニット１６の混合部４５へ供給する。
また、処理流体供給源７０は、供給経路１７０と、バルブ１７１と、硫酸供給源１７２とを備える。供給経路１７０の一端は、バルブ１７１を介して硫酸供給源１７２に接続され、他端は貯留タンク１０２に接続される。硫酸供給源１７２は、硫酸を供給する。処理流体供給源７０は、硫酸供給源１７２から供給される硫酸を供給経路１７０を介して貯留タンク１０２へ供給する。
なお、ここでは、図示を省略するが、処理流体供給源７０は、処理ユニット１６に対してリンス液を供給するためのリンス液供給経路を備える。リンス液としては、例えば、ＤＩＷ（純水）を用いることができる。
＜４−２．処理ユニット＞
処理ユニット１６は、混合部４５を備える。混合部４５は、分岐経路１１２から供給される硫酸と、過酸化水素水供給経路１６０から供給される過酸化水素水とを混合して混合液であるＳＰＭを生成し、生成したＳＰＭを処理流体供給部４０（図４参照）へ供給する。なお、混合部４５は、処理流体供給部４０に一体的に組み込まれていてもよい。
また、各処理ユニット１６の排液口５１は、分岐経路５３を介して排出経路５４に接続される。各処理ユニット１６において使用されたＳＰＭは、排液口５１から分岐経路５３を介して排出経路５４へ排出される。
なお、ここでは、ＳＰＭの供給とリンス液の供給とを処理流体供給部４０を用いて行うこととするが、処理ユニット１６は、リンス液を供給するための処理流体供給部を別途備えていてもよい。
＜４−３．切替部、回収経路および廃棄経路＞
基板処理システム１は、切替部８０と、回収経路１１４と、廃棄経路１１５とをさらに備える。切替部８０は、排出経路５４、回収経路１１４および廃棄経路１１５に接続されており、制御部１８の制御に従って、排出経路５４を流れる使用済みＳＰＭの流入先を回収経路１１４と廃棄経路１１５との間で切り替える。
回収経路１１４は、一端が切替部８０に接続され、他端が貯留タンク１０２に接続される。回収経路１１４には、上流側から順に、回収タンク１１６と、ポンプ１１７と、フィルタ１１８とが設けられる。回収タンク１１６は、使用済みＳＰＭを一時的に貯留する。ポンプ１１７は、回収タンク１１６に貯留された使用済みＳＰＭを貯留タンク１０２へ送る流れを形成する。フィルタ１１８は、使用済みＳＰＭに含まれるパーティクル等の汚染物質を除去する。
廃棄経路１１５は、切替部８０に接続され、排出経路５４から切替部８０を介して流入する使用済みＳＰＭを基板処理システム１の外部へ排出する。
＜５．基板処理の内容＞
次に、本実施形態に係る処理ユニット１６が実行する基板処理の内容について図６を参照して説明する。図６は、第１の実施形態に係る処理ユニット１６が実行する基板処理の手順の一例を示すフローチャートである。図６に示す各処理手順は、制御部１８の制御に従って実行される。
まず、処理ユニット１６では、ウェハＷの搬入処理が行われる（ステップＳ１０１）。具体的には、基板搬送装置１７（図３参照）によって処理ユニット１６のチャンバ２０（図４参照）内にウェハＷが搬入されて保持部３１に保持される。その後、処理ユニット１６は、保持部３１を所定の回転速度（たとえば、５０ｒｐｍ）で回転させる。
つづいて、処理ユニット１６では、ＳＰＭ供給処理が行われる（ステップＳ１０２）。ＳＰＭ供給処理では、バルブ１１３およびバルブ１６１が所定時間（たとえば、３０秒間）開放されることによって、処理流体供給部４０からウェハＷの上面へＳＰＭが供給される。ウェハＷに供給されたＳＰＭは、ウェハＷの回転に伴う遠心力によってウェハＷの表面に塗り広げられる。
かかるＳＰＭ供給処理では、ＳＰＭに含まれるカロ酸の強い酸化力と、硫酸と過酸化水素水との反応熱とを利用し、例えば、ウェハＷの上面に形成されたレジストを除去する。
なお、硫酸および過酸化水素水の流量は、硫酸および過酸化水素水の混合比に従って決定される。ＳＰＭに占める硫酸の比率は過酸化水素水よりも高いため、硫酸の流量は、過酸化水素水よりも多い流量に設定される。
ステップＳ１０２のＳＰＭ供給処理を終えると、処理ユニット１６では、リンス処理が行われる（ステップＳ１０３）。かかるリンス処理では、処理流体供給部４０からウェハＷの上面へリンス液（例えば、ＤＩＷ）が供給される。ウェハＷに供給されたＤＩＷは、ウェハＷの回転に伴う遠心力によってウェハＷの表面に塗り広げられる。これにより、ウェハＷに残存するＳＰＭがＤＩＷによって洗い流される。
つづいて、処理ユニット１６では、乾燥処理が行われる（ステップＳ１０４）。かかる乾燥処理では、ウェハＷを所定の回転速度（たとえば、１０００ｒｐｍ）で所定時間回転させる。これにより、ウェハＷに残存するＤＩＷが振り切られて、ウェハＷが乾燥する。その後、ウェハＷの回転が停止する。
そして、処理ユニット１６では、搬出処理が行われる（ステップＳ１０５）。搬出処理では、保持部３１に保持されたウェハＷが基板搬送装置１７へ渡される。かかる搬出処理が完了すると、１枚のウェハＷについての基板処理が完了する。
＜６．回収率の決定手法＞
次に、使用済みＳＰＭの回収率の決定手法について図７〜図９を参照して説明する。図７は、使用済みＳＰＭの回収率をそれぞれＸ１〜Ｘ３％とした場合における、貯留タンク１０２内の硫酸の最終到達濃度を示すグラフである。図８は、使用済みＳＰＭの回収率をそれぞれＸ１〜Ｘ３％とした場合における、ウェハＷ１枚当たりの硫酸の消費量を示すグラフである。図９は、処理ユニット１６を用いて複数のウェハＷを連続して処理した場合における、貯留タンク１０２内の硫酸の濃度および貯留タンク１０２内の液量の時間変化を示すグラフである。
ここで、図７には、貯留タンク１０２内の硫酸の初期濃度（過酸化水素水によって希釈される前の濃度）と同一の濃度の硫酸であって、貯留タンク１０２内の液の減少量（貯留タンク１０２から処理ユニット１６へ供給される液量から貯留タンク１０２へ戻ってくる液量を差し引いた量）と同一の量の硫酸を供給経路１７０から補充する場合における、貯留タンク１０２内の硫酸の最終到達濃度を示している。また、最終到達濃度とは、使用済みＳＰＭの回収および硫酸の補充を行いつつ、複数のウェハＷを連続して処理した場合における貯留タンク１０２内の硫酸の濃度の収束値である。
使用済みＳＰＭの回収率は、ＳＰＭを用いた処理に必要な硫酸の濃度の下限値として設定された濃度下限値Ｃｍｉｎに基づいて決定される。
濃度下限値Ｃｍｉｎは、例えば、所望のレジスト除去性能を発揮するために必要なＳＰＭの温度を下回らないようにするための硫酸の濃度の下限値である。ＳＰＭの温度は、ヒータ１０９による硫酸の加熱温度と、硫酸と過酸化水素水との反応により生じる反応熱とによって決定されるが、硫酸の濃度が低下すると、上記反応熱が低くなり、ＳＰＭの温度が、所望のレジスト除去性能を発揮するために必要な温度を下回るおそれがある。
硫酸の濃度低下は、回収された使用済みＳＰＭに含まれる過酸化水素水が貯留タンク１０２内に流入することにより、貯留タンク１０２内の硫酸が希釈されることで生じる。このため、使用済みＳＰＭの回収率を上げ過ぎると、貯留タンク１０２内に流入する過酸化水素水の量が増えて硫酸の濃度低下が激しくなる結果、図７に示すように、硫酸の最終到達濃度が濃度下限値Ｃｍｉｎを下回ることとなる。
かかる場合において硫酸の濃度を回復させるためには、例えば、貯留タンク１０２内の液を新たな硫酸と交換する必要がある。このような液交換を行うことで、図８に示すように、ウェハＷ１枚当たりの硫酸の消費量は増加することとなる。
したがって、硫酸の消費量を可及的に低減するためには、使用済みＳＰＭの回収率が、貯留タンク１０２に貯留された硫酸の濃度が濃度下限値Ｃｍｉｎに維持される回収率Ｘ１％に決定されることが望ましい。
かかる回収率Ｘ１％に従って使用済みＳＰＭの回収を行うことにより、図９において実線で示すように、タンク内濃度を濃度下限値Ｃｍｉｎに維持することができる。したがって、液交換によって硫酸を余計に消費することがないため、硫酸の消費量を可及的に低減することができる。
また、貯留タンク１０２内の硫酸の初期濃度と同一の濃度の硫酸であって、貯留タンク１０２内の液の減少量と同一の量の硫酸を供給経路１７０から補充するようにすることで、図９において一点鎖線で示すように、貯留タンク１０２内の液量を一定量に維持することができる。したがって、増加分を破棄したり、不足分を補充したりする必要がないため、硫酸の消費量を可及的に低減することができる。
なお、貯留タンク１０２に貯留される硫酸の初期濃度を９６ｗｔ％、硫酸と過酸化水素水との混合比を６：１、硫酸の濃度下限値Ｃｍｉｎを８６ｗｔ％とした場合、使用済みＳＰＭの回収率Ｘ１は、５３％に決定される。
＜７．回収処理＞
次に、使用済みＳＰＭの回収処理の内容について図１０を参照して説明する。図１０は、回収処理の手順の一例を示すフローチャートである。図１０には、ＳＰＭ供給処理の開始時において、排出経路５４と廃棄経路１１５とが連通している場合の回収処理の手順を示している。なお、図１０に示す各処理手順は、制御部１８によって制御される。
図１０に示すように、制御部１８は、処理ユニット１６によるＳＰＭ供給処理（図６参照）が開始されてから第１の時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ２０１）。ここで、第１の時間は、バルブ１１３，１６１が開いてから硫酸および過酸化水素水の流量が安定するまでの時間よりも長い時間に設定される。
なお、本実施形態では、バルブ１１３と１６１の両方が開いた状態になる時刻をＳＰＭ供給処理の開始時刻としたが、ＳＰＭ供給処理の開始時刻の定義は、これに限定されるものではない。例えば、制御部１８がバルブ１１３，１６１に開放の指示信号を送る時刻や、ウェハＷにＳＰＭが着液する時刻等、他の定義を行っても良い。
制御部１８は、第１の時間が経過するまでステップＳ２０１の判定処理を繰り返す（ステップＳ２０１，Ｎｏ）。このとき、排出経路５４は、廃棄経路１１５と連通しているため、使用済みＳＰＭは、廃棄経路１１５から外部へ廃棄される。
つづいて、ステップＳ２０１において第１の時間が経過したと判定した場合（ステップＳ２０１，Ｙｅｓ）、制御部１８は、切替部８０を制御して、使用済みＳＰＭの流入先を廃棄経路１１５から回収経路１１４へ切り替える（ステップＳ２０２）。これにより、使用済みＳＰＭは、排出経路５４から回収経路１１４へ流入して貯留タンク１０２へ戻される。
つづいて、制御部１８は、第１の時間が経過してから第２の時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ２０３）。第２の時間は、使用済みＳＰＭの回収率が予め決定された使用済みＳＰＭの回収率Ｘ１となる時間に設定される。制御部１８は、第２の時間が経過するまでステップＳ２０２の判定処理を繰り返す（ステップＳ２０３，Ｎｏ）。
つづいて、ステップＳ２０３において第２の時間が経過したと判定した場合（ステップＳ２０３，Ｙｅｓ）、制御部１８は、使用済みＳＰＭの流入先を回収経路１１４から廃棄経路１１５へ切り替える（ステップＳ２０４）。これにより、使用済みＳＰＭは、廃棄経路１１５から外部へ廃棄される。
このように、第１の実施形態に係る基板処理システム１では、ＳＰＭ供給処理の開始後の所定期間および終了前の所定期間を除いた期間において、予め決定された回収率で、使用済みＳＰＭを回収することとした。これにより、安定した濃度および流量で使用済みＳＰＭを回収することができるため、使用済みＳＰＭの実際の回収率を予め決定した回収率と可及的に一致させることができる。したがって、第１の実施形態に係る基板処理システム１によれば、硫酸の消費量を可及的に低減することができる。
なお、ＳＰＭ供給処理の開始時において、排出経路５４と回収経路１１４とが連通している場合、制御部１８は、ＳＰＭ供給処理が開始される前に、使用済みＳＰＭの流入先を回収経路１１４から廃棄経路１１５へ切り替える処理を行えばよい。
＜８．補充処理＞
次に、硫酸の補充処理の内容について図１１を参照して説明する。図１１は、補充処理の手順の一例を示すフローチャートである。なお、図１１に示す各処理手順は、制御部１８によって制御される。
図１１に示すように、制御部１８は、貯留タンク１０２内の液量が閾値を下回ったか否かを判定する（ステップＳ３０１）。制御部１８は、例えば、液面センサＳ１によって、貯留タンク１０２内における下限液面が検知された場合には、貯留タンク１０２内の液量が閾値を下回ったと判定する。制御部１８は、貯留タンク１０２内の液量が閾値を下回ったと判定するまでステップＳ３０１の処理を繰り返す（ステップＳ３０１，Ｎｏ）。
なお、これに限らず、制御部１８は、例えば、貯留タンク１０２内の液の重量や前回の補充からの経過時間などを、貯留タンク１０２内の液量に関する液量情報として取得し、かかる液量情報に基づいて上記判定を行ってもよい。
ステップＳ３０１において、貯留タンク１０２内の液量が閾値を下回ったと判定した場合（ステップＳ３０１，Ｙｅｓ）、制御部１８は、予め決定された量の硫酸を供給経路１７０経由で貯留タンク１０２に補充し（ステップＳ３０２）、処理をステップＳ３０１へ戻す。
ステップＳ３０２において、制御部１８は、貯留タンク１０２に貯留される硫酸の初期濃度と同一の濃度、かつ、貯留タンク１０２内の液の減少量と同一の量の硫酸を貯留タンク１０２に補充する。これにより、貯留タンク１０２内の濃度および液量が一定に維持される。
＜９．貯留タンクの構成例＞
次に、貯留タンク１０２の構成例について図１２を参照して説明する。図１２は、貯留タンク１０２の構成例を示す図である。
図１２に示すように、貯留タンク１０２の内部には、貯留タンク１０２内を上下に仕切る仕切部材１３０が設けられる。仕切部材１３０は、貯留タンク１０２の側壁との間に所定の隙間をあけて配置される。
貯留タンク１０２は、貯留タンク１０２内の硫酸を取り出す回収経路１１４の取り出し口１４１を備える。かかる取り出し口１４１は、仕切部材１３０の下方に配置される。また、取り出し口１４１から取り出した硫酸を仕切部材１３０へ向けて吐出する循環経路１０４の戻し口１４２が、仕切部材１３０の上方に配置される。
仕切部材１３０の上方に循環経路１０４の戻し口１４２を配置することで、仕切部材１３０の上方には、戻し口１４２から流出する硫酸の流れによって硫酸の対流が生じる。貯留タンク１０２内の硫酸はこの対流によって常に攪拌されるため、回収経路１１４から貯留タンク１０２内に使用済みＳＰＭが供給された場合であっても、貯留タンク１０２内の硫酸の濃度を早期に安定させることができる。
なお、循環経路１０４の戻し口１４２は、戻し口１４２から流出する硫酸の流れが仕切部材１３０に到達し且つ貯留タンク１０２内に硫酸の対流が形成される程度に仕切部材１３０に接近させて配置される。戻し口１４２の具体的な配置については、後述する。
仕切部材１３０の上方で攪拌された硫酸は、仕切部材１３０と貯留タンク１０２の側壁との間の隙間を通って仕切部材１３０の下方へ移動して、仕切部材１３０の下方に配置された取り出し口１４１から循環経路１０４へ流入する。
このように、第１の実施形態に係る基板処理システム１では、循環経路１０４の取り出し口１４１が仕切部材１３０の下方に配置されるため、回収経路１１４から供給された使用済みＳＰＭが取り出し口１４１に直接流入することを防止することができる。
次に、貯留タンク１０２の内部構成について図１３および図１４を参照して説明する。図１３は、貯留タンク１０２の模式平断面図である。また、図１４は、貯留タンク１０２の模式側断面図である。なお、図１３では、図１４に示す固定部材１８０を省略して示している。
図１３に示すように、貯留タンク１０２は、円筒形状を有する。貯留タンク１０２を円筒形状とすることで、角形のタンクと比較して貯留タンク１０２内に硫酸のよどみが生じにくくなるため、さらに硫酸を効率良く攪拌することができる。したがって、貯留タンク１０２内の硫酸の濃度が安定するまでの時間をさらに短縮することが可能である。
なお、貯留タンク１０２内によどみを生じさせにくくするためには、貯留タンク１０２を平面視において真円形状とすることがより好ましいが、貯留タンク１０２は、平面視において楕円形状であってもよい。
また、図１３に示すように、循環経路１０４の戻し口１４２は、平面視において貯留タンク１０２の中央部に配置される。このように、対流の起点となる循環経路１０４の戻し口１４２を平面視における貯留タンク１０２の中央部に配置することで、硫酸の対流に偏りが生じにくくなる。したがって、硫酸の攪拌性を向上させることができる。
また、図１３に示すように、回収経路１１４の供給口１１９および供給経路１７０の供給口１７３は、平面視において循環経路１０４の戻し口１４２の近傍に配置される。このように、対流の起点となる貯留タンク１０２の中央部に回収経路１１４の供給口１１９および供給経路１７０の供給口１７３を配置することで、回収経路１１４から供給される使用済みＳＰＭや供給経路１７０から供給される硫酸を対流に乗せやすくなる。したがって、貯留タンク１０２内の硫酸の濃度が安定するまでの時間をさらに短縮することが可能である。また、回収経路１１４から供給される使用済みＳＰＭや供給経路１７０から供給される硫酸の流れによって対流が阻害されることを防止することもできる。
なお、回収経路１１４および供給経路１７０と循環経路１０４を比較した場合、貯留タンク１０２に対して硫酸を常に供給し続ける循環経路１０４の方が、回収経路１１４および供給経路１７０よりも対流形成への寄与度は大きい。このため、対流形成への寄与度がより大きい循環経路１０４の戻し口１４２を貯留タンク１０２の中心により近い位置に配置することが好ましい。言い換えれば、循環経路１０４と比べて対流形成への寄与度が小さい回収経路１１４の供給口１１９および供給経路１７０の供給口１７３は、循環経路１０４の戻し口１４２よりも貯留タンク１０２の中心から離れた場所に配置されることが好ましい。
図１２に示すように、循環経路１０４の戻し口１４２、回収経路１１４の供給口１１９および供給経路１７０の供給口１７３は、液面センサＳ１よりも下方に、言い換えれば、貯留タンク１０２内における下限液面よりも下方に配置される。これにより、循環経路１０４の戻し口１４２、回収経路１１４の供給口１１９および供給経路１７０の供給口１７３は、貯留タンク１０２内における下限液面よりも下方に配置されるため、貯留タンク１０２内の硫酸に常に浸漬される。したがって、戻し口１４２、供給口１１９および供給口１７３から貯留タンク１０２に硫酸や使用済みＳＰＭを供給する際に、貯留タンク１０２内の硫酸に気泡が混入して硫酸が泡立つことを防止することができる。また、気泡によって貯留タンク１０２内の対流が阻害されることを防止することもできる。
貯留タンク１０２の側壁１２１と仕切部材１３０との間の隙間は、仕切部材１３０の全周にわたって形成される。これにより、貯留タンク１０２の側壁１２１と仕切部材１３０との間に硫酸のよどみを生じにくくすることができる。
貯留タンク１０２の側壁１２１と仕切部材１３０との間には、仕切部材１３０の全周にわたって大きさが均等な隙間が設けられる。具体的には、仕切部材１３０は、平面視において貯留タンク１０２と同じ円形状を有しており、かかる仕切部材１３０を貯留タンク１０２の中央に配置することで、貯留タンク１０２の側壁１２１と仕切部材１３０との間の隙間を仕切部材１３０の全周にわたって均等にすることができる。このように、貯留タンク１０２の側壁１２１と仕切部材１３０との間の隙間を仕切部材１３０の全周にわたって均等にすることで、貯留タンク１０２内に硫酸のよどみを生じさせにくくすることができる。言い換えれば、貯留タンク１０２内の硫酸をより均一に攪拌することができる。
貯留タンク１０２の側壁１２１と仕切部材１３０との間の隙間の開口面積Ｄ１は、図１４に示すように、循環経路１０４の取り出し口１４１の開口面積Ｄ２以上である。また、貯留タンク１０２の底面１２２と仕切部材１３０との間の隙間の開口面積Ｄ３も、循環経路１０４の取り出し口１４１の開口面積Ｄ２以上である。これにより、仕切部材１３０による圧力損失の増加を極力抑えることができる。
仕切部材１３０は、固定部材１８０によって貯留タンク１０２の底面１２２から離隔した状態で固定される。したがって、固定部材１８０を変更することにより、貯留タンク１０２の底面１２２と仕切部材１３０との間の隙間の開口面積Ｄ３を容易に調節することが可能である。
仕切部材１３０は、図１４に示すように、傘型の形状を有している。具体的には、仕切部材１３０の上面１３１は、中央部から周縁部に向かうにつれて高さが低くなる形状を有する。これにより、たとえば、貯留タンク１０２内の全ての硫酸を戻し口１４２から外部へ排出する場合に、仕切部材１３０の上面１３１に硫酸が残存することを抑制することができる。
なお、貯留タンク１０２の底面１２２は、中央部に向かって下り勾配となっており、循環経路１０４の取り出し口１４１は、底面１２２の中央部に配置されている。したがって、貯留タンク１０２内の硫酸を効率良く取り出し口１４１へ流入させることが可能である。
また、仕切部材１３０は、中央部に貫通孔１３３を備える。かかる貫通孔１３３は、空気抜き用の孔であり、空の貯留タンク１０２に硫酸を供給する場合に、仕切部材１３０の下面１３２に溜まった空気を抜くことができる。
なお、貫通孔１３３は、循環経路１０４の取り出し口１４１よりも小径に形成される。具体的には、貫通孔１３３の開口面積Ｄ４は、取り出し口１４１の開口面積Ｄ２よりも小さく形成される。したがって、循環経路１０４の戻し口１４２や供給経路１７０の供給口１７３から供給される硫酸あるいは回収経路１１４の供給口１１９から供給される使用済みＳＰＭが貫通孔１３３を通って循環経路１０４の取り出し口１４１に直接流入することを抑制することができる。
また、仕切部材１３０の下面１３２は、中央部から周縁部に向かうにつれて高さが低くなる形状を有する。これにより、仕切部材１３０の下面１３２に溜まった空気を仕切部材１３０の中央部に集めて貫通孔１３３から効率的に抜くことができる。
＜１０．循環温度調整処理＞
ところで、基板処理システム１では、ＳＰＭの温度が一定に保たれるように、ヒータ１０９を制御して循環経路１０４を循環する硫酸の温度を調整する循環温度調整処理を行ってもよい。
図１５は、循環温度調整処理を行わない場合における、ＳＰＭの温度および貯留タンク１０２内の硫酸の濃度の時間変化を示すグラフである。また、図１６は、循環温度調整処理を行った場合における、ＳＰＭの温度および貯留タンク１０２内の硫酸の濃度の時間変化を示すグラフである。
図１５に示すように、循環経路１０４を循環する硫酸の温度（循環温度）が一定となるようにヒータ１０９を制御した場合、貯留タンク１０２内の硫酸の濃度低下によって硫酸と過酸化水素水との反応熱が低下した分だけ、ＳＰＭの温度が低下することとなる。
そこで、制御部１８は、図１６に示すように、ＳＰＭの温度が一定となるようにヒータ１０９を制御するようにしてもよい。言い換えれば、制御部１８は、貯留タンク１０２内の硫酸の濃度が低くなるほど循環温度が高くなるように、ヒータ１０９を制御するようにしてもよい。これにより、硫酸の濃度低下に伴うＳＰＭ処理の性能低下を抑えることができる。
具体的には、制御部１８は、濃度計１１０によって検出された硫酸の濃度を濃度情報とし、かかる濃度情報に応じてヒータ１０９による硫酸の加熱温度を調整する。
なお、濃度情報は、上記の例に限定されるものではない。例えば、制御部１８は、ＳＰＭを用いたウェハＷの処理枚数を濃度情報として記憶部１９に記憶し、かかる濃度情報を用いてヒータ１０９による硫酸の加熱温度を調整してもよい。
また、制御部１８は、貯留タンク１０２に貯留された液の比重を濃度情報として用いてヒータ１０９による硫酸の加熱温度を調整してもよい。かかる場合、基板処理システム１は、濃度情報取得部として、比重計を備えていればよい。比重計は、例えば、循環経路１０４に設けることができる。
その他、制御部１８は、例えば、貯留タンク１０２内の液の水頭圧を濃度情報として用いてもよい。かかる場合、基板処理システム１は、濃度情報取得部として、例えば圧力計を備えていればよい。また、制御部１８は、ヒータ１０９の消費電力量を濃度情報として用いてもよい。かかる場合、基板処理システム１は、濃度情報取得部として、例えば電力計を備えていればよい。
上述してきたように、第１の実施形態に係る基板処理システム１（基板処理装置の一例）は、貯留タンク１０２と、処理ユニット１６（基板処理部の一例）と、回収経路１１４と、廃棄経路１１５と、供給経路１７０と、切替部８０と、制御部１８（切替制御部の一例）とを備える。貯留タンク１０２は、硫酸（第１処理液）を貯留する。処理ユニット１６は、貯留タンク１０２から供給される硫酸と、過酸化水素水（第２処理液の一例）とのＳＰＭを用いてウェハＷ（基板の一例）を処理する。回収経路１１４は、処理ユニット１６で使用されたＳＰＭを貯留タンク１０２へ戻す。廃棄経路１１５は、使用されたＳＰＭを貯留タンク１０２以外の場所へ廃棄する。供給経路１７０は、貯留タンク１０２に貯留される硫酸の濃度よりも相対的に高濃度の硫酸を貯留タンク１０２に補充する。切替部８０は、使用されたＳＰＭの流入先を回収経路１１４と廃棄経路１１５との間で切り替える。制御部１８は、予め決定された回収率に基づき切替部８０を制御して、処理ユニット１６によるＳＰＭを用いた処理が開始されてから第１の時間が経過するまでの間、使用されたＳＰＭを廃棄経路１１５へ流入させ、第１の時間が経過してから第２の時間が経過するまでの間、使用されたＳＰＭを回収経路１１４へ流入させ、第２の時間が経過してからＳＰＭを用いた処理が終了するまでの間、使用されたＳＰＭを廃棄経路１１５へ流入させる。
したがって、第１の実施形態に係る基板処理システム１によれば、ウェハＷを処理するための硫酸が所望の濃度となるようＳＰＭを精度よく回収することができる。
また、回収率は、貯留タンク１０２に貯留された硫酸の濃度が、ＳＰＭを用いた処理に必要な硫酸の濃度の下限値として設定された濃度下限値Ｃｍｉｎに維持される回収率である。これにより、硫酸の消費量を可及的に低減することができる。
また、第１の実施形態に係る基板処理システム１は、循環経路１０４と、分岐経路１１２と、仕切部材１３０とを備える。循環経路１０４は、貯留タンク１０２に貯留された硫酸を取り出して貯留タンク１０２へ戻す。分岐経路１１２は、循環経路１０４に接続され、循環経路１０４を流れる硫酸を処理ユニット１６へ供給する。仕切部材１３０は、貯留タンク１０２の側壁１２１との間に隙間をあけて配置され、貯留タンク１０２内を上下に仕切る。また、循環経路１０４は、貯留タンク１０２内の硫酸を取り出す取り出し口１４１が仕切部材１３０の下方に配置され、取り出し口１４１から取り出した硫酸を仕切部材１３０へ向けて吐出する戻し口１４２が仕切部材１３０の上方に配置される。これにより、回収経路１１４から貯留タンク１０２内に使用済みＳＰＭが供給された場合であっても、貯留タンク１０２内の硫酸の濃度を早期に安定させることができる。
また、第１の実施形態に係る基板処理システム１は、ヒータ１０９（加熱部の一例）と、濃度計１１０（濃度情報取得部の一例）と、制御部１８（温度制御部の一例）とを備える。ヒータ１０９は、処理ユニット１６へ供給される硫酸を加熱する。濃度計１１０は、処理ユニット１６へ供給される硫酸の濃度情報を取得する。制御部１８は、濃度計１１０によって取得された濃度情報に応じて、ヒータ１０９による硫酸の加熱温度を制御する。
また、第１の実施形態に係る基板処理システム１は、制御部１８（補充制御部の一例）を備える。制御部１８は、貯留タンク１０２に貯留される硫酸の初期濃度と同一の濃度、かつ、貯留タンク１０２内の液の減少量と同一量の硫酸を供給経路１７０を介して貯留タンク１０２に補充する。これにより、増加分を破棄したり、不足分を補充したりする必要がないため、硫酸の消費量を可及的に低減することができる。
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係る基板処理システムにおける処理液供給系の構成について図１７を参照して説明する。図１７は、第２の実施形態に係る基板処理システムにおける処理液供給系の構成例を示す図である。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同様の部分については、既に説明した部分と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
図１７に示すように、第２の実施形態に係る基板処理システム１Ａは、処理流体供給源７０Ａと、処理流体供給源７０Ｂと、処理ユニット１６Ｂとを備える。処理流体供給源７０Ａは、第１の実施形態に係る処理流体供給源７０から供給経路１７０、バルブ１７１および硫酸供給源１７２を取り除いた構成と同様である。すなわち、第１の実施形態に係る処理流体供給源７０と異なり、処理流体供給源７０Ａの貯留タンク１０２には、硫酸は補充されない。
処理流体供給源７０Ｂは、硫酸の供給系として、貯留タンク１０２Ｂと、循環経路１０４Ｂと、分岐経路１１２Ｂとを備える。これらは、第１の実施形態に係る処理流体供給源７０が備える貯留タンク１０２、循環経路１０４、分岐経路１１２とそれぞれ同様である。
貯留タンク１０２Ｂには、液面センサＳ１と同様の液面センサＳ２が設けられる。また、循環経路１０４Ｂには、上流側から順に、ポンプ１０６Ｂ、フィルタ１０８Ｂ、ヒータ１０９Ｂおよび濃度計１１０Ｂが設けられる。ポンプ１０６Ｂ、フィルタ１０８Ｂ、ヒータ１０９Ｂおよび濃度計１１０Ｂは、第１の実施形態に係るポンプ１０６、フィルタ１０８、ヒータ１０９および濃度計１１０と同様である。
各分岐経路１１２Ｂは、各処理ユニット１６Ｂの混合部４５Ｂに接続され、循環経路１０４Ｂを流れる硫酸を各混合部４５Ｂに供給する。各分岐経路１１２Ｂには、バルブ１１３Ｂが設けられる。
また、処理流体供給源７０Ｂは、過酸化水素水の供給系として、過酸化水素水供給経路１６０Ｂと、バルブ１６１Ｂと、過酸化水素水供給源１６２Ｂとを備える。過酸化水素水供給経路１６０Ｂの一端は、バルブ１６１Ｂを介して過酸化水素水供給源１６２Ｂに接続され、他端は処理ユニット１６Ｂの混合部４５Ｂに接続される。
また、処理流体供給源７０Ｂは、供給経路１７０Ｂと、バルブ１７１Ｂと、硫酸供給源１７２Ｂとを備える。供給経路１７０Ｂの一端は、バルブ１７１Ｂを介して硫酸供給源１７２Ｂに接続され、他端は貯留タンク１０２Ｂに接続される。硫酸供給源１７２Ｂは、貯留タンク１０２Ｂに貯留される硫酸よりも高濃度の硫酸を供給する。
処理ユニット１６Ｂは、混合部４５Ｂを備える。混合部４５Ｂは、分岐経路１１２Ｂから供給される高濃度の硫酸と、過酸化水素水供給経路１６０Ｂから供給される過酸化水素水とを混合して混合液であるＳＰＭを生成し、生成したＳＰＭを混合部４５よりも上流側の流路へ供給する。なお、混合部４５Ｂは、処理流体供給部４０に一体的に組み込まれていてもよい。
このように、第２の実施形態に係る基板処理システム１Ａでは、循環経路１０４から供給される濃度低下した硫酸により生成されるＳＰＭに加え、供給経路１７０Ｂから供給される高濃度の硫酸により生成されるＳＰＭをウェハＷへ吐出することとした。
上述したように、循環経路１０４を流れる硫酸の濃度が低下すると、硫酸と過酸化水素水との反応により生じる反応熱が低下することとなる。これに対し、第２の実施形態に係る基板処理システム１Ａは、かかる反応熱の低下を、高濃度の硫酸により生成されるＳＰＭの反応熱によって補うことができる。したがって、第２の実施形態に係る基板処理システム１Ａによれば、硫酸の濃度低下に伴うＳＰＭ処理の性能低下を抑えることができる。
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態に係る基板処理システムの構成について図１８及び図１９を参照して説明する。図１８は、第３の実施形態に係る基板処理システム１の概略構成を示す図である。なお、図３と同様の構成には同じ符号が付されている。
新たに追加された共通排気路８１は、各処理ユニット１６で使用された薬液が混在する雰囲気を一括して収集して排気する。下部排気路８２は、各処理ユニット１６に対応づけて備えられており、それらの先端は各処理ユニット１６のチャンバ２０の下部に配置され、他端は共通排気路８１に接続される。
図１９は、第３の実施形態に係る処理ユニット１６の概略構成を示す図である。図４と同様の構成には同じ符号が付されている。下部排気路８２は、チャンバ２０の下部であって、その先端は支柱部３２に隣接して位置する。
処理流体供給部４０から供給されたＳＰＭの一部はミストとなってウェハＷの上方に舞い上がり、雰囲気に混ざりこむ。ＳＰＭが混在する雰囲気は、ＦＦＵ２１のダウンフローによって回収カップ５０の下方へと導かれ排気口５２から排出される。
回収カップ５０において、支柱部３２を回転させるため、回収カップ５０と支柱部３２との間には微小な隙間８３が存在する。この隙間８３を通じてＳＰＭが混在する雰囲気が回収カップ５０内から回収カップ５０の下部へと漏れ出すことがある。同様に、チャンバ２０と支柱部３２との間の微小な隙間８４を通じてＳＰＭが混在する雰囲気がチャンバ２０内からチャンバ２０の下部へと漏れ出すことがある。
例えばラビリンス構造を設ける等により雰囲気の通過を抑制することはできる。しかし、基板処理システムの外部への漏洩を極力防止すべきである。
したがって、本実施形態では、下部排気路８２が、隙間８４を介して最終的にチャンバ２０から漏れ出した雰囲気を吸引するようにした。このような構成にすることで、ＳＰＭが混在する雰囲気が基板処理システムの外部へ漏洩しなくなる。
本実施形態では、ＳＰＭが混在する雰囲気について述べたが、これに限らず、例えば、ＩＩＩ−Ｖ族ウェハＷを洗浄処理する基板処理システムにおいて、アルシンガスや硫化水素ガスなどの薬品を含んだ雰囲気がチャンバ内に生じる場合においても適用可能である。
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
Ｗ ウェハ
１ 基板処理システム
１６ 処理ユニット
１８ 制御部
８０ 切替部
１０２ 貯留タンク
１１４ 回収経路
１１５ 廃棄経路
１７０ 供給経路

Claims (12)

  1. 第１処理液を貯留する貯留タンクと、
    前記貯留タンクから供給される前記第１処理液と、第２処理液との混合液を基板へ供給することにより前記基板を処理する基板処理部と、
    前記基板処理部に供給された混合液を前記貯留タンクへ戻す回収経路と、
    前記供給された混合液を前記貯留タンク以外の場所へ廃棄する廃棄経路と、
    前記第１処理液を前記貯留タンクに供給する供給経路と、
    前記供給された混合液の流入先を前記回収経路と前記廃棄経路との間で切り替える切替部と、
    前記切替部を制御して、前記基板処理部による前記混合液の前記基板への供給が開始されてから第１の時間が経過するまでの間、前記供給された混合液を前記廃棄経路へ流入させ、前記第１の時間の経過後であって予め決定された回収率に基づき決定される第２の時間が経過するまでの間、前記供給された混合液を前記回収経路へ流入させ、前記第２の時間が経過してから前記混合液の供給が終了するまでの間、前記供給された混合液を前記廃棄経路へ流入させる切替制御部と
    を備える、基板処理装置。
  2. 前記貯留タンクに貯留された前記第１処理液を取り出して前記貯留タンクへ戻す循環経路と、
    前記循環経路に接続され、前記循環経路を流れる前記第１処理液を前記基板処理部へ供給する分岐経路と、
    前記貯留タンクの側壁との間に隙間をあけて配置され、前記貯留タンク内を上下に仕切る仕切部材と
    を備え、
    前記循環経路は、
    前記貯留タンク内の第１処理液を取り出す取り出し口が前記仕切部材の下方に配置され、前記取り出し口から取り出した第１処理液を前記仕切部材へ向けて吐出する戻し口が前記仕切部材の上方に配置される、請求項１に記載の基板処理装置。
  3. 前記基板処理部へ供給される前記第１処理液を加熱する加熱部と、
    前記基板処理部へ供給される前記第１処理液の濃度情報を取得する濃度情報取得部と、
    前記濃度情報取得部によって取得された濃度情報に応じて、前記加熱部による前記第１処理液の加熱温度を制御する温度制御部と
    を備える、請求項１に記載の基板処理装置。
  4. 前記濃度情報取得部は、
    前記混合液を用いた前記基板の処理枚数を前記濃度情報として取得する、請求項３に記載の基板処理装置。
  5. 前記濃度情報取得部は、
    前記貯留タンクに貯留された液の比重を前記濃度情報として取得する、請求項３に記載の基板処理装置。
  6. 前記供給経路は、回収されて前記貯留タンクに貯留される前記第１処理液の濃度以上の濃度を有する第１処理液を前記貯留タンクに補充するものであり、
    前記回収率は、
    前記貯留タンクに貯留された第１処理液の濃度が、前記混合液を用いた処理に必要な前記第１処理液の濃度の下限値として設定された濃度下限値に維持される回収率である、請求項１に記載の基板処理装置。
  7. 前記貯留タンクに貯留される第１処理液の初期濃度と同一の濃度、かつ、前記貯留タンク内の液の減少量と同一量の前記第１処理液を前記供給経路を介して前記貯留タンクに補充する補充制御部
    を備える、請求項６に記載の基板処理装置。
  8. 前記第１処理液は、硫酸であり、
    前記第２処理液は、過酸化水素水である、請求項１に記載の基板処理装置。
  9. 第１処理液を貯留する貯留タンクと、
    前記貯留タンクから供給される前記第１処理液と、第２処理液との混合液を基板へ供給することにより前記基板を処理する基板処理部と、
    前記基板処理部に供給された混合液を前記貯留タンクへ戻す回収経路と、
    前記供給された混合液を前記貯留タンク以外の場所へ廃棄する廃棄経路と、
    前記第１処理液を前記貯留タンクに供給する供給経路と、
    前記供給された混合液の流入先を前記回収経路と前記廃棄経路との間で切り替える切替部と、を備えた基板処理装置における基板処理方法であって、
    前記基板処理部を用いて前記混合液を前記基板へ供給する供給工程と、
    前記供給工程において前記混合液の前記基板への供給が開始されてから第１の時間が経過するまでの間、前記供給工程で供給された混合液を前記廃棄経路を介して前記貯留タンク以外の場所へ廃棄し、前記第１の時間の経過後であって予め決定された回収率に基づき決定される第２の時間が経過するまでの間、前記供給された混合液を前記回収経路を介して前記貯留タンクへ戻し、前記第２の時間が経過してから前記供給工程が終了するまでの間、前記供給された混合液を前記廃棄経路を介して前記貯留タンク以外の場所へ廃棄する回収工程と
    を含む、基板処理方法。
  10. 前記供給経路は、回収されて前記貯留タンクに貯留される前記第１処理液の濃度以上の濃度を有する第１処理液を前記貯留タンクに補充するものであり、
    前記回収率は、
    前記貯留タンクに貯留された第１処理液の濃度が、前記混合液を用いた処理に必要な前記第１処理液の濃度の下限値として設定された濃度下限値に維持される回収率である、請求項９に記載の基板処理方法。
  11. 前記貯留タンクに貯留される第１処理液の初期濃度と同一の濃度、かつ、前記貯留タンク内の液の減少量と同一量の前記第１処理液を前記供給経路を介して前記貯留タンクに補充する補充工程
    を含む、請求項１０に記載の基板処理方法。
  12. 前記第１処理液は、硫酸であり、
    前記第２処理液は、過酸化水素水である、請求項９に記載の基板処理方法。
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