JP6983008B2 - 液処理装置および液処理方法 - Google Patents

Description

開示の実施形態は、液処理装置および液処理方法に関する。

従来、半導体ウェハ（以下、ウェハとも呼称する。）などの基板用の処理液を循環ラインで循環させるとともに、かかる循環ラインから分岐する分岐ラインを介して処理部に処理液を供給する液処理装置が知られている。かかる液処理装置の循環ラインには、処理液から異物を除去するフィルタが設けられている（特許文献１参照）。

特開２０１５−２２０３１８号公報

しかしながら、従来の循環ラインでは、処理液の循環を開始した直後に、ポンプの吐出圧力に起因して異物がフィルタを通り抜けることによって、循環ライン内の処理液が汚染されてしまう恐れがあった。

実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、処理液の循環を開始した直後に、循環ライン内の処理液が汚染されることを抑制することができる液処理装置および液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液処理装置は、タンクと、循環ラインと、ポンプと、フィルタと、背圧弁と、制御部とを備える。前記タンクは、処理液を貯留する。前記循環ラインは、前記タンクから送られる処理液を前記タンクへ戻す。前記ポンプは、前記循環ラインにおける前記処理液の循環流を形成する。前記フィルタは、前記循環ラインにおける前記ポンプの下流側に設けられる。前記背圧弁は、前記循環ラインにおける前記フィルタの下流側に設けられる。前記制御部は、前記ポンプおよび前記背圧弁を制御する。そして、前記制御部は、前記循環ラインにおける前記処理液の循環を開始する際に、前記ポンプの吐出圧力が所定の第１圧力で立ち上がり、所定の時間経過後に前記ポンプの吐出圧力が前記第１圧力より大きい第２圧力に増加するように前記ポンプの吐出圧力を制御する。

実施形態の一態様によれば、処理液の循環を開始した直後に、循環ライン内の処理液が汚染されることを抑制することができる。

図１は、実施形態に係る基板処理システムの概略構成を示す模式図である。 図２は、処理ユニットの構成を示す模式図である。 図３は、処理ユニットの具体的な構成例を示す模式図である。 図４は、実施形態における基板洗浄処理の概要を示す図である。 図５は、実施形態に係る処理流体供給源の概略構成を示す図である。 図６は、実施形態におけるポンプの吐出圧力と背圧弁の弁開度との推移について示す図である。 図７は、実施形態および参考例におけるフィルタの上流側と下流側との差圧の推移について示す図である。 図８は、基板処理システムが実行する基板処理の手順を示すフローチャートである。 図９は、処理流体供給源が実行する液処理の手順を示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照して、本願の開示する液処理装置および液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。

＜基板処理システムの概要＞
最初に、図１を参照しながら、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説明する。図１は、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１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、実施形態では半導体ウェハＷ（以下、ウェハＷと呼称する。）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。

＜処理ユニットの概要＞
次に、処理ユニット１６の概要について、図２を参照しながら説明する。図２は、処理ユニット１６の構成を示す模式図である。図２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。かかる処理流体供給源７０の構成については後述する。

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。

次に、処理ユニット１６の具体的な構成例について、図３を参照しながら説明する。図３は、処理ユニット１６の具体的な構成例を示す模式図である。

図３に示すように、基板保持機構３０が備える保持部３１の上面には、ウェハＷを側面から保持する保持部材３１１が設けられる。ウェハＷは、かかる保持部材３１１によって保持部３１の上面からわずかに離間した状態で水平保持される。なお、ウェハＷは、基板処理が行われる表面を上方に向けた状態で保持部３１に保持される。

処理流体供給部４０は、複数（ここでは４つ）のノズル４１ａ〜４１ｄと、かかるノズル４１ａ〜４１ｄを水平に支持するアーム４２と、アーム４２を旋回および昇降させる旋回昇降機構４３とを備える。

ノズル４１ａは、バルブ４４ａと流量調整器４５ａとを介してＨＦＣ供給源４６ａに接続される。ＨＦＣ供給源４６ａには、たとえばＨＦＣ（HydroFluoroCarbon）などのウェハＷを処理するＣＦ系洗浄液が貯蔵される。なお、かかるＣＦ系洗浄液はＨＦＣに限られず、ＰＦＣ（PerFluoroCarbon）やＨＦＯ（HydroFluoroOlefins）などを用いてもよい。

ノズル４１ｂは、バルブ４４ｂと流量調整器４５ｂとを介してＤＨＦ供給源４６ｂに接続される。ＤＨＦ供給源４６ｂには、たとえばＤＨＦ（Diluted HydroFluoric acid：希フッ酸）などのウェハＷの残渣を洗浄する洗浄液が貯蔵される。なお、ウェハＷの残渣を洗浄する洗浄液はＤＨＦに限られず、有機剥離液などを用いてもよい。

ノズル４１ｃは、バルブ４４ｃと流量調整器４５ｃとを介してＤＩＷ供給源４６ｃに接続される。ＤＩＷ（DeIonized Water：脱イオン水）は、たとえばリンス処理に用いられる。なお、リンス処理に用いる処理液はＤＩＷに限られず、ＤＨＦをウェハＷ上から除去できるものであれば、その他の種類の処理液を用いてもよい。

ノズル４１ｄは、バルブ４４ｄと流量調整器４５ｄとを介してＩＰＡ供給源４６ｄに接続される。ＩＰＡ（IsoPropyl Alcohol）は、たとえば置換処理に用いられる。なお、置換処理に用いる処理液はＩＰＡに限られず、ＤＩＷより表面張力が低い溶剤であれば、その他の種類の溶剤を用いてもよい。

ノズル４１ａからは、ＨＦＣ供給源４６ａより供給されるＨＦＣが吐出される。ノズル４１ｂからは、ＤＨＦ供給源４６ｂより供給されるＤＨＦが吐出される。ノズル４１ｃからは、ＤＩＷ供給源４６ｃより供給されるＤＩＷが吐出される。ノズル４１ｄからは、ＩＰＡ供給源４６ｄより供給されるＩＰＡが吐出される。

＜洗浄処理の詳細＞
次に、処理ユニット１６におけるウェハＷの洗浄処理の詳細について、図４を参照しながら説明する。図４は、実施形態における基板洗浄処理の概要を示す図である。なお、かかる基板洗浄処理が行われる前の工程で、ウェハＷにはドライエッチング処理が行われているものとする。

まず、基板搬送装置１７により、ウェハＷが処理ユニット１６のチャンバ２０内に搬入される。そして、ウェハＷは、基板処理される表面を上方に向けた状態で保持部材３１１に保持される。その後、駆動部３３により、基板保持機構３０がウェハＷとともに所定の回転数で回転する。

次に、処理ユニット１６では、図４の（ａ）に示すように、ＨＦＣによる第１洗浄処理が行われる。かかる第１洗浄処理では、処理流体供給部４０のノズル４１ａがウェハＷの中央上方に移動する。その後、バルブ４４ａが所定時間開放されることにより、ウェハＷの表面に対してＣＦ系洗浄液であるＨＦＣが供給される。かかる第１洗浄処理により、ウェハＷへのドライエッチングの際にウェハＷに付着するフッ素系ポリマーを除去することができる。

次に、処理ユニット１６では、図４の（ｂ）に示すように、ＤＨＦによる第２洗浄処理が行われる。かかる第２洗浄処理では、処理流体供給部４０のノズル４１ｂがウェハＷの中央上方に移動する。その後、バルブ４４ｂが所定時間開放されることにより、ウェハＷの表面に対して洗浄液であるＤＨＦが供給される。

かかる第２洗浄処理により、ウェハＷへのドライエッチングの際にウェハＷに付着し、第１洗浄処理では除去されにくいフッ素系ポリマー以外の残渣を除去することができる。

次に、処理ユニット１６では、ＤＩＷによるリンス処理が行われる。かかるリンス処理では、処理流体供給部４０のノズル４１ｃがウェハＷの中央上方に移動し、バルブ４４ｃが所定時間開放されることにより、ウェハＷの表面に対してリンス液であるＤＩＷが供給される。このリンス処理により、ウェハＷ上に残存するＤＨＦを除去する。

次に、処理ユニット１６では、ＩＰＡによる置換処理が行われる。かかる置換処理では、処理流体供給部４０のノズル４１ｄがウェハＷの中央上方に移動し、バルブ４４ｄが所定時間開放されることにより、ウェハＷの表面にＩＰＡが供給される。これにより、ウェハＷの表面に残存するＤＩＷがＩＰＡに置換される。

つづいて、処理ユニット１６では、ウェハＷを乾燥させる乾燥処理が行われる。かかる乾燥処理では、たとえば、駆動部３３により基板保持機構３０を高速回転させることにより、保持部材３１１に保持されるウェハＷ上のＩＰＡを振り切る。

その後、処理ユニット１６では、搬出処理が行われる。搬出処理では、ウェハＷの回転を停止させた後、基板搬送装置１７により、ウェハＷが処理ユニット１６から搬出される。かかる搬出処理が完了すると、１枚のウェハＷについての一連の基板処理が完了する。

ここまで説明したように、実施形態では、ＣＦ系洗浄液（たとえば、ＨＦＣ）による第１洗浄処理と、残渣除去用の洗浄液（たとえば、ＤＨＦ）による第２洗浄処理とを連続して行う。これにより、実施形態によれば、ドライエッチング処理の際に付着するフッ素系ポリマーと、フッ素系ポリマー以外の残渣とを、ウェハＷから良好に除去することができる。

なお、実施形態では、フッ素系ポリマーを除去する第１洗浄処理をＣＦ系の洗浄液により実施した場合について示したが、第１洗浄処理は洗浄液を用いる場合に限られない。たとえば、第１洗浄処理を、ＣＦ系の溶剤を用いたベーパー洗浄や高温高圧洗浄、超臨界洗浄などにより行ってもよい。

また、実施形態では、第１洗浄処理の後に、残渣を除去する第２洗浄処理を行う場合について示したが、第１洗浄処理により残渣も除去できる場合には、必ずしも第２洗浄処理を行う必要はない。

＜処理流体供給源の概要＞
次に、基板処理システム１が備える処理流体供給源７０の概略構成について、図５を参照しながら説明する。図５は、実施形態に係る処理流体供給源７０の概略構成を示す図である。

図５に示すように、基板処理システム１が備える処理流体供給源７０は、複数の処理ユニット１６に処理液を供給する。なお、実施形態では、図３に示したＨＦＣ供給源４６ａと、ＤＨＦ供給源４６ｂと、ＤＩＷ供給源４６ｃと、ＩＰＡ供給源４６ｄとを、図５に示す処理流体供給源７０でそれぞれ個別に構成する。

処理流体供給源７０は、処理液を貯留するタンク１０２と、かかるタンク１０２から出てタンク１０２に戻る循環ライン１０４とを有する。かかる循環ライン１０４には、タンク１０２を基準として、上流側から順にポンプ１０６と、フィルタ１０８と、接続部１１０と、背圧弁１１４とが設けられる。

ポンプ１０６は、タンク１０２から出て、循環ライン１０４を通り、タンク１０２に戻る処理液の循環流を形成する。なお、実施形態において、ポンプ１０６の吐出圧力は、制御部１８により制御可能である。

フィルタ１０８は、循環ライン１０４内を循環する処理液に含まれるパーティクルなどの汚染物質を除去する。

接続部１１０には、１つまたは複数の分岐ライン１１２が接続される。各分岐ライン１１２は、循環ライン１０４を流れる処理液を対応する各処理ユニット１６に供給する。なお、各分岐ライン１１２には、必要に応じて、流量制御弁などの流量調整機構やフィルタなどを設けることができる。

背圧弁１１４は、かかる背圧弁１１４の上流側における処理液の圧力が所望の圧力より大きい場合には弁開度を大きくし、上流側における処理液の圧力が所望の圧力より小さい場合には弁開度を小さくすることにより、上流側における処理液の圧力を所望の圧力に保つ機能を有する。なお、実施形態において、背圧弁１１４の弁開度は制御部１８により制御可能である。

なお、循環ライン１０４には、ここまで説明した各構成部材の他に、必要に応じて補機類（たとえば、ヒータやフローメータなど）がさらに設けられていてもよい。

また、タンク１０２は、タンク液補充部１１６と、ドレン部１１８とを有する。タンク液補充部１１６は、タンク１０２に処理液または処理液構成成分を補充する。ドレン部１１８は、タンク１０２内の処理液を交換する際などに、タンク１０２内の処理液を排出する。

ここまで説明した処理流体供給源７０では、分岐ライン１１２が接続される接続部１１０の圧力を、背圧弁１１４を用いて所望の圧力に保持することによって、処理流体供給源７０から各処理ユニット１６への処理液の供給を円滑に行うことができる。

一方で、循環ライン１０４では、処理液の交換作業やトラブルからの復帰作業などの後で、処理液の循環を開始した直後に、ポンプ１０６の吐出圧力に起因して異物がフィルタ１０８を通り抜けることにより、循環ライン１０４内の処理液が汚染される場合があった。このように処理液が循環ライン１０４内で汚染された場合、再度長期間の循環を行うことにより、フィルタ１０８で処理液内の異物を除去する必要があることから、基板処理システム１の復帰に時間がかかる場合があった。

そこで、実施形態では、ポンプ１０６の吐出圧力と、背圧弁１１４の弁開度とを適宜制御することにより、処理液の循環を開始した直後に異物がフィルタ１０８を通り抜けることを抑制することとした。つづいては、かかる制御の詳細について、図６および図７を参照しながら説明する。

図６は、実施形態におけるポンプ１０６の吐出圧力と背圧弁１１４の弁開度との推移について示す図である。図６に示すように、処理流体供給源７０では、ポンプ１０６が立ち上がる時間Ｔ１より前に、弁開度保持処理が行われる（ステップＳ１）。

かかる弁開度保持処理では、背圧弁１１４を制御することにより、かかる背圧弁１１４の弁開度を所定の弁開度Ｖ１で一定に保持する。換言すると、弁開度保持処理では、背圧弁１１４の上流側における処理液の圧力値にかかわらず、背圧弁１１４における通常の弁開度の制御は行わない。

弁開度保持処理では、たとえば、背圧弁１１４が全開で一定となるように保持される。そして、かかる弁開度の保持状態が、ポンプ１０６を立ち上げる際にも維持される。

弁開度保持処理につづいて、処理流体供給源７０では、循環開始処理が行われる（ステップＳ２）。かかる循環開始処理では、ポンプ１０６を制御することにより、時間Ｔ１でポンプ１０６を立ち上げる。

ここで、循環開始処理の際には、ポンプ１０６の吐出圧力が所定の第１圧力Ｐ１になるように制御して、ポンプ１０６を立ち上げる。なお、かかる第１圧力Ｐ１は、ポンプ１０６における最大吐出圧力である第２圧力Ｐ２より小さい。なお、最大吐出圧力（第２圧力Ｐ２）より小さい第１圧力Ｐ１でポンプ１０６を動作させる手段としては、たとえば、ポンプ１０６にレギュレータを追加して、かかるレギュレータにより吐出圧力を低圧（第１圧力Ｐ１）と高圧（第２圧力Ｐ２）とで切り替えればよい。

図７は、実施形態および参考例におけるフィルタ１０８の上流側と下流側との差圧の推移について示す図である。なお、図７に示す参考例では、実施形態と異なり、時間Ｔ１において、ポンプ１０６を最大吐出圧力である第２圧力Ｐ２で立ち上げる。また、ポンプ１０６を立ち上げる前には、背圧弁１１４の上流側にはポンプ１０６の吐出圧力が印加されていないことから、背圧弁１１４の制御は働いていない状態である。

したがって、参考例では、ポンプ１０６が第２圧力Ｐ２で立ち上がり、背圧弁１１４の上流側に吐出圧力が印加されてから、背圧弁１１４の制御が開始される。しかしながら、かかる制御が安定して動作するまでには所定のタイムラグがあることから、制御が安定する時間Ｔａまで背圧弁１１４は制御されない状態である。

すなわち、フィルタ１０８の上流側ではポンプ１０６から最大吐出圧力で処理液が吐出されるとともに、フィルタ１０８の下流側では背圧弁１１４が制御されない状態である。これにより、図７に示すように、ポンプ１０６が立ち上がる時間Ｔ１から、背圧弁１１４の制御が働く時間Ｔａまでは、フィルタ１０８の上流側と下流側との間でフィルタ１０８の耐差圧を超えるような大きな差圧Ｄｃがかかってしまう。したがって、参考例では、かかる大きな差圧Ｄｃにより、異物がフィルタ１０８を通り抜ける恐れがあった。

一方で、実施形態では、ポンプ１０６の吐出圧力が最大吐出圧力（第２圧力Ｐ２）より小さい第１圧力Ｐ１となるように制御しながら、循環ライン１０４内における処理液の循環を開始する。これにより、ポンプ１０６を立ち上げた際に、フィルタ１０８の上流側に印加される圧力を低く抑えることができる。

すなわち、ポンプ１０６の吐出圧力が第１圧力Ｐ１となるように制御して処理液の循環を開始することにより、フィルタ１０８の上流側と下流側との間にかかる差圧を、参考例における差圧Ｄｃより小さい差圧Ｄａに抑えることができる。したがって、実施形態によれば、処理液の循環を開始した直後に、ポンプ１０６の吐出圧力に起因して異物がフィルタ１０８を通り抜けることを抑制することができる。

また、実施形態では、弁開度保持処理により、ポンプ１０６を立ち上げた際に、背圧弁１１４が全開で一定になるように制御されている。これにより、ポンプ１０６から吐出される処理液が最大吐出圧力より小さい第１圧力Ｐ１で吐出されている場合でも、循環ライン１０４内での処理液の流量を十分に確保することができる。これにより、ポンプ１０６にエアが混入したとしてもポンプ１０６内にエアが留まることを防止することができ、ポンプ１０６にエアが混入することによる不具合を防止することができる。

なお、弁開度保持処理では、背圧弁１１４は全開でなくともよく、循環ライン１０４内での処理液の流量を確保することができる弁開度Ｖ１で一定であればよい。これにより、第１圧力Ｐ１で吐出されている場合でも、循環ライン１０４内での処理液の流量を十分に確保することができる。

図６の説明に戻る。循環開始処理につづいて、処理流体供給源７０では、弁開度制御処理が行われる（ステップＳ３）。かかる弁開度制御処理では、時間Ｔ２で背圧弁１１４における弁開度の制御を開始する。

なお、かかる「弁開度の制御」とは、背圧弁１１４の上流側における処理液の圧力が所望の圧力より大きい場合には弁開度を大きくし、上流側における処理液の圧力が所望の圧力より小さい場合には弁開度を小さくして、背圧弁１１４の上流側における圧力を所望の圧力で一定にする制御のことである。

また、かかる弁開度制御処理の後（すなわち、時間Ｔ２より後）には、図６に示すように、背圧弁１１４の弁開度が小さくなるように制御される。これは、ポンプ１０６の吐出圧力が最大吐出圧力より小さい第１圧力Ｐ１であることから、背圧弁１１４の上流側における圧力を所望の圧力に昇圧するために、背圧弁１１４を通過する処理液を絞る必要があるからである。

かかる弁開度制御処理につづいて、処理流体供給源７０では、昇圧処理が行われる（ステップＳ４）。かかる昇圧処理では、時間Ｔ１から所定の時間経過し、差圧が安定する時間Ｔ３で、ポンプ１０６の吐出圧力を第１圧力Ｐ１から最大吐出圧力である第２圧力Ｐ２に昇圧させる。なお、図６に示すように、時間Ｔ３の時点では、背圧弁１１４の弁開度は弁開度保持処理における弁開度Ｖ１よりも小さい弁開度Ｖ２に減少している。

かかる昇圧処理により、フィルタ１０８の上流側における圧力が増加する。しかしながら、実施形態では、弁開度制御処理により、背圧弁１１４の弁開度が弁開度Ｖ２に減少していることから、背圧弁１１４の上流側（すなわち、フィルタ１０８の下流側）での圧力も増加している。

これにより、図７に示すように、最大吐出圧力での吐出が開始された直後（すなわち、時間Ｔ３の直後）に、フィルタ１０８の上流側と下流側との間にかかる差圧Ｄｂが大きく増加することを抑制することができる。したがって、実施形態によれば、昇圧処理の直後において、異物がフィルタ１０８を通り抜けることを抑制することができる。

＜処理の手順＞
つづいて、実施形態に係る各種処理の手順について、図８および図９を参照しながら説明する。図８は、基板処理システム１が実行する基板処理の手順を示すフローチャートである。

図８に示すように、処理ユニット１６では、まず、搬入処理が行われる（ステップＳ１０１）。搬入処理では、制御部１８が、基板搬送装置１７を制御して、処理ユニット１６のチャンバ２０内にウェハＷを搬入させる。ウェハＷは、基板処理される表面を上方に向けた状態で保持部材３１１に保持される。その後、制御部１８は、駆動部３３を制御して、基板保持機構３０を所定の回転数で回転させる。

次に、処理ユニット１６では、第１洗浄処理が行われる（ステップＳ１０２）。第１洗浄処理では、制御部１８が、処理流体供給部４０のノズル４１ａをウェハＷの中央上方に移動させる。その後、制御部１８が、バルブ４４ａを所定時間開放することにより、ウェハＷの表面に対してＣＦ系洗浄液であるＨＦＣを供給する。

ウェハＷの表面に供給されたＨＦＣは、ウェハＷの回転に伴う遠心力によってウェハＷの表面全体に広がる。これにより、ウェハＷに付着したフッ素系ポリマーがＨＦＣによって除去される。

次に、処理ユニット１６では、第２洗浄処理が行われる（ステップＳ１０３）。第２洗浄処理では、制御部１８が、処理流体供給部４０のノズル４１ｂをウェハＷの中央上方に移動させる。その後、制御部１８が、バルブ４４ｂを所定時間開放することにより、ウェハＷの表面に対して残渣用の洗浄液であるＤＨＦを供給する。

ウェハＷの表面に供給されたＤＨＦは、ウェハＷの回転に伴う遠心力によってウェハＷの表面全体に広がる。これにより、ウェハＷに付着した残渣がＤＨＦによって除去される。

次に、処理ユニット１６では、リンス処理が行われる（ステップＳ１０４）。リンス処理では、制御部１８が、処理流体供給部４０のノズル４１ｃをウェハＷの中央上方に移動させ、バルブ４４ｃを所定時間開放することにより、ウェハＷの表面にリンス液であるＤＩＷを供給する。

ウェハＷの表面に供給されたＤＩＷは、ウェハＷの回転に伴う遠心力によってウェハＷの表面全体に広がる。これにより、ウェハＷの表面に残存するＤＨＦがＤＩＷで除去される。

次に、処理ユニット１６では、置換処理が行われる（ステップＳ１０５）。置換処理では、制御部１８が、処理流体供給部４０のノズル４１ｄをウェハＷの中央上方に移動させ、バルブ４４ｄを所定時間開放することにより、ウェハＷの表面に溶剤であるＩＰＡを供給する。

ウェハＷの表面に供給されたＩＰＡは、ウェハＷの回転に伴う遠心力によってウェハＷの表面全体に広がる。これにより、ウェハＷの表面に残存するＤＩＷがＩＰＡに置換される。

つづいて、処理ユニット１６では、ウェハＷを乾燥させる乾燥処理が行われる（ステップＳ１０６）。乾燥処理では、たとえば、制御部１８が、駆動部３３を制御して基板保持機構３０を高速回転させることにより、保持部材３１１に保持されるウェハＷ上のＩＰＡを振り切る。

その後、処理ユニット１６では、搬出処理が行われる（ステップＳ１０７）。搬出処理では、制御部１８が、駆動部３３を制御して、ウェハＷの回転を停止させた後、基板搬送装置１７を制御して、ウェハＷを処理ユニット１６から搬出させる。かかる搬出処理が完了すると、１枚のウェハＷについての一連の基板処理が完了する。

図９は、処理流体供給源７０が実行する液処理の手順を示すフローチャートである。本処理は、処理液の交換作業やトラブルからの復帰作業などの後で行われる。図９に示すように、処理流体供給源７０では、まず、弁開度保持処理が行われる（ステップＳ１１１）。弁開度保持処理では、制御部１８が、背圧弁１１４を制御して、背圧弁１１４の弁開度が所定の弁開度Ｖ１で一定となるように保持する。かかる弁開度保持処理では、たとえば、背圧弁１１４が全開で一定となるように保持される。

次に、処理流体供給源７０では、循環開始処理が行われる（ステップＳ１１２）。循環開始処理では、制御部１８が、ポンプ１０６を制御して、循環ライン１０４内における処理液の循環を開始する。なお、循環開始処理においてポンプ１０６を立ち上げる際の吐出圧力は、最大吐出圧力（第２圧力Ｐ２）より小さい第１圧力Ｐ１で制御される。

次に、処理流体供給源７０では、弁開度制御処理が行われる（ステップＳ１１３）。弁開度制御処理では、制御部１８が、背圧弁１１４を制御して、かかる背圧弁１１４の上流側における圧力を所望の圧力で一定となるように、弁開度の制御を行う。なお、実施形態では、ポンプ１０６の吐出圧力が最大吐出圧力より小さい第１圧力Ｐ１であることから、背圧弁１１４の弁開度が小さくなるように制御される。

その後、処理流体供給源７０では、昇圧処理が行われる（ステップＳ１１４）。昇圧処理では、制御部１８が、ポンプ１０６を制御して、ポンプ１０６の吐出圧力を、第１圧力Ｐ１から最大吐出圧力である第２圧力Ｐ２に昇圧する。かかる昇圧処理が完了すると、処理流体供給源７０での一連の液処理が完了する。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。たとえば、実施形態では、昇圧処理において、ポンプ１０６の吐出圧力を最大吐出圧力である第２圧力Ｐ２に昇圧する例について示したが、第２圧力Ｐ２は必ずしもポンプ１０６の最大吐出圧力でなくともよい。

実施形態に係る液処理装置は、タンク１０２と、循環ライン１０４と、ポンプ１０６と、フィルタ１０８と、背圧弁１１４と、制御部１８とを備える。タンク１０２は、処理液を貯留する。循環ライン１０４は、タンク１０２から送られる処理液をタンク１０２へ戻す。ポンプ１０６は、循環ライン１０４における処理液の循環流を形成する。フィルタ１０８は、循環ライン１０４におけるポンプ１０６の下流側に設けられる。背圧弁１１４は、循環ライン１０４におけるフィルタ１０８の下流側に設けられる。制御部１８は、ポンプ１０６および背圧弁１１４を制御する。そして、制御部１８は、循環ライン１０４における処理液の循環を開始する際に、ポンプ１０６の吐出圧力が所定の第１圧力Ｐ１で立ち上がり、所定の時間経過後にポンプ１０６の吐出圧力が第１圧力Ｐ１より大きい第２圧力Ｐ２に増加するようにポンプ１０６の吐出圧力を制御する。これにより、処理液の循環を開始した直後に、ポンプ１０６の吐出圧力に起因して異物がフィルタ１０８を通り抜けることを抑制することができる。

また、実施形態に係る液処理装置において、制御部１８は、循環ライン１０４における処理液の循環を開始する際に、背圧弁１１４が所定の弁開度Ｖ１で一定となるように背圧弁１１４を制御する。これにより、ポンプ１０６から吐出される処理液が最大吐出圧力より小さい第１圧力Ｐ１で吐出されている場合にも、循環ライン１０４内での処理液の流量を十分に確保することができる。

また、実施形態に係る液処理装置において、制御部１８は、循環ライン１０４における処理液の循環を開始する際に、背圧弁１１４が全開で一定となるように背圧弁１１４を制御する。これにより、ポンプ１０６にエアが混入したとしてもポンプ１０６内にエアが留まることを防止することができ、ポンプ１０６にエアが混入することによる不具合を防止することができる。

また、実施形態に係る液処理装置において、制御部１８は、ポンプ１０６の吐出圧力が第１圧力Ｐ１から第２圧力Ｐ２に増加する前に、弁開度が所定の弁開度Ｖ１から徐々に小さくなるように背圧弁１１４を制御する。これにより、昇圧処理の直後において、フィルタ１０８の上流側と下流側との間にかかる差圧が過剰に増加することを抑制することができる。

また、実施形態に係る液処理装置は、循環ライン１０４におけるフィルタ１０８と背圧弁１１４との間に設けられ、基板（ウェハＷ）を処理する処理部（処理ユニット１６）に処理液を供給する分岐ライン１１２が接続される接続部１１０をさらに備える。これにより、処理流体供給源７０から処理ユニット１６への処理液の供給を円滑に行うことができる。

また、実施形態に係る液処理方法は、循環開始工程（ステップＳ１１２）と、昇圧工程（ステップＳ１１４）とを含む。循環開始工程（ステップＳ１１２）は、タンク１０２から送られる処理液をタンク１０２へ戻す循環ライン１０４において、処理液の循環を開始する際に、循環ライン１０４における処理液の循環流を形成するポンプ１０６の吐出圧力を所定の第１圧力Ｐ１で立ち上げる。昇圧工程（ステップＳ１１４）は、所定の時間経過後にポンプ１０６の吐出圧力を第１圧力Ｐ１より大きい第２圧力Ｐ２に増加させる。これにより、処理液の循環を開始した直後に、ポンプ１０６の吐出圧力に起因して異物がフィルタ１０８を通り抜けることを抑制することができる。

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、添付の特許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
７０ 処理流体供給源
１０２ タンク
１０４ 循環ライン
１０６ ポンプ
１０８ フィルタ
１１０ 接続部
１１４ 背圧弁

Claims (7)

1. 処理液を貯留するタンクと、
   前記タンクから送られる処理液を前記タンクへ戻す循環ラインと、
   前記循環ラインにおける前記処理液の循環流を形成するポンプと、
   前記循環ラインにおける前記ポンプの下流側に設けられるフィルタと、
   前記循環ラインにおける前記フィルタの下流側に設けられる背圧弁と、
   前記ポンプおよび前記背圧弁を制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、
   前記循環ラインにおける前記処理液の循環を開始する際に、前記ポンプの吐出圧力が所定の第１圧力で立ち上がり、所定の時間経過後に前記ポンプの吐出圧力が前記第１圧力より大きい第２圧力に増加するように前記ポンプの吐出圧力を制御し、
   前記制御部は、
   前記循環ラインにおける前記処理液の循環を開始する際に、前記背圧弁が前記循環ライン内での前記処理液の流量を確保することができる弁開度で一定となるように前記背圧弁を制御する
   液処理装置。
2. 処理液を貯留するタンクと、
   前記タンクから送られる処理液を前記タンクへ戻す循環ラインと、
   前記循環ラインにおける前記処理液の循環流を形成するポンプと、
   前記循環ラインにおける前記ポンプの下流側に設けられるフィルタと、
   前記循環ラインにおける前記フィルタの下流側に設けられる背圧弁と、
   前記ポンプおよび前記背圧弁を制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、
   前記循環ラインにおける前記処理液の循環を開始する際に、前記ポンプの吐出圧力が所定の第１圧力で立ち上がり、所定の時間経過後に前記ポンプの吐出圧力が前記第１圧力より大きい第２圧力に増加するように前記ポンプの吐出圧力を制御し、
   前記循環ラインにおける前記処理液の循環を開始する際に、前記背圧弁が所定の弁開度で一定となるように前記背圧弁を制御し、
   前記ポンプの吐出圧力が前記第１圧力から前記第２圧力に増加する前に、前記弁開度が所定の弁開度から徐々に小さくなるように前記背圧弁を制御する
   液処理装置。
3. 前記制御部は、
   前記循環ラインにおける前記処理液の循環を開始する際に、前記背圧弁が全開で一定となるように前記背圧弁を制御する
   請求項１または２に記載の液処理装置。
4. 前記制御部は、
   前記ポンプの吐出圧力が前記第１圧力から前記第２圧力に増加する前に、前記弁開度が所定の弁開度から徐々に小さくなるように前記背圧弁を制御する
   請求項１に記載の液処理装置。
5. 前記循環ラインにおける前記フィルタと前記背圧弁との間に設けられ、基板を処理する処理部に前記処理液を供給する分岐ラインが接続される接続部をさらに備えること
   を特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の液処理装置。
6. タンクから送られる処理液を前記タンクへ戻す循環ラインにおいて、前記処理液の循環を開始する際に、前記循環ラインにおける前記処理液の循環流を形成するポンプの吐出圧力を所定の第１圧力で立ち上げる循環開始工程と、
   所定の時間経過後に前記ポンプの吐出圧力を前記第１圧力より大きい第２圧力に増加させる昇圧工程と、
   を含み、
   前記循環開始工程は、
   前記循環ラインにおける前記処理液の循環を開始する際に、前記循環ラインにおけるフィルタの下流側に設けられる背圧弁が前記循環ライン内での前記処理液の流量を確保することができる弁開度で一定となるように前記背圧弁を制御する
   液処理方法。
7. タンクから送られる処理液を前記タンクへ戻す循環ラインにおいて、前記処理液の循環を開始する際に、前記循環ラインにおける前記処理液の循環流を形成するポンプの吐出圧力を所定の第１圧力で立ち上げる循環開始工程と、
   所定の時間経過後に前記ポンプの吐出圧力を前記第１圧力より大きい第２圧力に増加させる昇圧工程と、
   を含み、
   前記循環開始工程は、
   前記循環ラインにおける前記処理液の循環を開始する際に、前記循環ラインにおけるフィルタの下流側に設けられる背圧弁が所定の弁開度で一定となるように前記背圧弁を制御し、
   前記ポンプの吐出圧力が前記第１圧力から前記第２圧力に増加する前に、前記弁開度が所定の弁開度から徐々に小さくなるように前記背圧弁を制御する
   液処理方法。

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