特開 2024-170984 基板処理装置および基板処理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024170984

(43)【公開日】2024-12-11

(54)【発明の名称】基板処理装置および基板処理方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20241204BHJP

   H01L 21/027 20060101ALI20241204BHJP

【ＦＩ】

H01L21/304 648G

H01L21/304 643A

H01L21/304 648F

H01L21/304 648K

H01L21/304 647A

H01L21/304 647Z

H01L21/30 572B

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023087793

(22)【出願日】2023-05-29

(71)【出願人】

【識別番号】000219967

【氏名又は名称】東京エレクトロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】丸本 洋

【テーマコード（参考）】

5F146

5F157

【Ｆターム（参考）】

5F146MA06

5F146MA10

5F157AB02

5F157AB33

5F157AB48

5F157AB51

5F157AB64

5F157AB90

5F157BE12

5F157BE23

5F157BE43

5F157BE46

5F157BF22

5F157CD32

5F157CE32

5F157CE83

5F157CF14

5F157CF16

5F157CF34

5F157CF42

5F157CF44

5F157CF60

5F157CF70

5F157CF74

5F157CF99

5F157DB37

5F157DC86

(57)【要約】

【課題】基板への処理液の供給を開始する際の流量変動を抑制すること。
【解決手段】基板処理装置は、貯留タンクと、循環ラインと、供給ラインと、戻しラインと、流量計および定圧弁と、制御部とを備える。循環ラインは、貯留タンクから送られる処理液を貯留タンクに戻す。供給ラインは、循環ラインと、基板に処理液を供給する供給部とを接続する。戻しラインは、供給ラインに接続され、供給ラインから貯留タンクに処理液を戻す。流量計および定圧弁は、戻しラインと供給ラインとの接続箇所よりも上流側の供給ラインに設けられる。制御部は、処理液を戻しラインに流入させて供給部から基板への処理液の供給を行わない待機期間に、流量計の計測値と定圧弁の開度とに基づき、基板への処理液の供給を行う際の定圧弁の開度を算出する。制御部は、処理液を供給部に流入させて基板への処理液の供給を行う供給期間に、定圧弁の初期開度を算出された開度に設定する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

処理液を貯留する貯留タンクと、
前記貯留タンクから送られる前記処理液を前記貯留タンクに戻す循環ラインと、
前記循環ラインと、基板に前記処理液を供給する供給部とを接続する供給ラインと、
前記供給ラインに接続され、前記供給ラインから前記貯留タンクに前記処理液を戻す戻しラインと、
前記戻しラインと前記供給ラインとの接続箇所よりも上流側の前記供給ラインに設けられる流量計および定圧弁と、
制御部と
を備え、
前記制御部は、
前記処理液を前記戻しラインに流入させて前記供給部から前記基板への前記処理液の供給を行わない待機期間に、前記流量計の計測値と前記定圧弁の開度とに基づき、前記基板への前記処理液の供給を行う際の前記定圧弁の開度を算出し、
前記処理液を前記供給部に流入させて前記基板への前記処理液の供給を行う供給期間に、前記定圧弁の初期開度を算出された前記開度に設定する、基板処理装置。

【請求項2】

前記制御部は、
前記供給期間を開始してから所定の時間が経過するまでの間に、前記定圧弁の開度を設定された前記初期開度に維持し、前記所定の時間が経過してから前記供給期間を終了するまでの間に、前記流量計の計測値が所定の値に維持されるように前記定圧弁の開度を制御する
請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項3】

前記制御部は、
前記供給期間の全てにおいて、前記定圧弁の開度を設定された前記初期開度に維持する
請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項4】

前記処理液は、ＩＰＡ、ＨＦ水溶液または有機薬液である
請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項5】

前記接続箇所よりも前記供給部側の前記供給ラインに設けられ、前記供給ラインを流れる前記処理液と、第２処理液との混合液を生成する混合部をさらに備え、
前記供給部は、前記混合部により生成される前記混合液を前記基板に供給する
請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項6】

前記処理液は、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５に記載の基板処理装置。

【請求項7】

処理液を貯留する貯留タンクと、
前記貯留タンクから送られる前記処理液を前記貯留タンクに戻す循環ラインと、
前記循環ラインと、基板に前記処理液を供給する供給部とを接続する供給ラインと、
前記供給ラインに接続され、前記供給ラインから前記貯留タンクに前記処理液を戻す戻しラインと、
前記戻しラインと前記供給ラインとの接続箇所よりも上流側の前記供給ラインに設けられる流量計および定圧弁と
を備える基板処理装置における基板処理方法であって、
前記処理液を前記戻しラインに流入させて前記供給部から前記基板への前記処理液の供給を行わない待機期間に、前記流量計の計測値と前記定圧弁の開度とに基づき、前記基板への前記処理液の供給を行う際の前記定圧弁の開度を算出する工程と、
前記処理液を前記供給部に流入させて前記基板への前記処理液の供給を行う供給期間に、前記定圧弁の初期開度を算出された前記開度に設定する工程と
を含む、基板処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、基板処理装置および基板処理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、処理液が循環する循環ラインから供給ラインを介して基板に処理液を供給する基板処理装置が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－１６１８３７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本開示は、基板への処理液の供給を開始する際の流量変動を抑制することができる技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の一態様による基板処理装置は、貯留タンクと、循環ラインと、供給ラインと、戻しラインと、流量計および定圧弁と、制御部とを備える。貯留タンクは、処理液を貯留する。循環ラインは、貯留タンクから送られる処理液を貯留タンクに戻す。供給ラインは、循環ラインと、基板に処理液を供給する供給部とを接続する。戻しラインは、供給ラインに接続され、供給ラインから貯留タンクに処理液を戻す。流量計および定圧弁は、戻しラインと供給ラインとの接続箇所よりも上流側の供給ラインに設けられる。制御部は、処理液を戻しラインに流入させて供給部から基板への処理液の供給を行わない待機期間に、流量計の計測値と定圧弁の開度とに基づき、基板への処理液の供給を行う際の定圧弁の開度を算出する。制御部は、処理液を供給部に流入させて基板への処理液の供給を行う供給期間に、定圧弁の初期開度を算出された開度に設定する。

【発明の効果】

【0006】

本開示によれば、基板への処理液の供給を開始する際の流量変動を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】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図である。

【図2】図２は、実施形態に係る処理ユニットの構成を示す模式図である。

【図3】図３は、実施形態に係る処理液供給源の概略構成を示す図である。

【図4】図４は、実施形態に係る供給期間におけるＩＰＡの流れを示す図である。

【図5】図５は、実施形態に係る待機期間におけるＩＰＡの流れを示す図である。

【図6】図６は、実施形態に係る待機期間から供給期間への切り替え時における処理を説明するフローチャートである。

【図7】図７は、実施形態の変形例に係る処理液供給源の概略構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下に、本開示による基板処理装置および基板処理方法を実施するための形態（以下、「実施形態」と記載する）について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態により本開示が限定されるものではない。

【0009】

従来、処理液が循環する循環ラインから供給ラインを介して基板に処理液を供給する基板処理装置が知られている。かかる基板処理装置には、供給ラインに接続される戻しラインによって基板に処理液を供給せずに、処理液を循環ラインに戻す構成を適用することもできる。

【0010】

しかしながら、供給ラインに接続される戻しラインによって処理液を循環ラインに戻す構成では、処理液の流入先を戻しラインから供給ラインに切り替えて基板への処理液の供給を開始すると、外乱による粘性の変化によって処理液の流量変動が発生するおそれがある。外乱としては、たとえば、基板への処理液の供給を行わない期間の各ラインに残存する処理液の滞留時間や、環境温度等が想定される。

【0011】

そこで、基板への処理液の供給を開始する際の流量変動を抑制することができる技術が期待されている。

【0012】

＜基板処理システムの概要＞
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）の概略構成について図１を参照し説明する。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。

【0013】

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。

【0014】

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。

【0015】

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。

【0016】

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。

【0017】

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。

【0018】

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に対して基板処理を行う。処理ユニット１６は、搬送されたウェハを保持し、保持したウェハに基板処理を行う。処理ユニット１６は、保持されたウェハに処理液を供給し、基板処理を行う。

【0019】

処理液は、たとえばエッチング液である。エッチング液は、特に限定されないが、たとえば、ＨＦ（フッ酸）水溶液または有機薬液等が用いられる。有機薬液としては、たとえばＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）等が用いられる。有機薬液としては、アミン類および／またはアルカノールアミン類を含む水溶液が用いられてもよい。また、処理液は、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）などの置換液であってもよい。

【0020】

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。

【0021】

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。

【0022】

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。

【0023】

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によって基板処理された後、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。

【0024】

＜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、実施形態に係る処理ユニット１６の構成を示す模式図である。処理ユニット１６は、チャンバ２０と、基板保持機構３０と、処理液供給部４０と、回収カップ５０とを備える。

【0025】

チャンバ２０は、基板保持機構３０と処理液供給部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。

【0026】

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。

【0027】

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を回転させる。これにより、保持部３１に保持されたウェハＷが回転する。

【0028】

処理液供給部４０（供給部の一例）は、ウェハＷ（基板の一例）に処理液を供給する。処理液供給部４０は、処理液供給源７０に接続される。処理液供給部４０は、複数のノズルを備える。例えば、複数のノズルは、各処理液に対応して設けられる。各ノズルは、各処理液供給源７０から供給される処理液をウェハＷに吐出する。

【0029】

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。

【0030】

＜処理液供給源の概要＞
次に、処理液供給源７０について図３を参照し説明する。図３は、実施形態に係る処理液供給源７０の概略構成を示す図である。ここでは、ＩＰＡを供給する処理液供給源７０を一例として説明する。図３に示される処理液供給源７０の構成は、ＩＰＡに限られず、他の処理液を供給する処理液供給源の構成に適用されてもよい。また、図３においては、処理液供給源７０が２つの処理液供給部４０にＩＰＡを供給する一例を示すが、これに限られることはない。処理液供給源７０は、複数の処理液供給部４０にＩＰＡを供給する。また、処理液供給源７０は、１つの処理液供給部４０にＩＰＡを供給してもよい。

【0031】

処理液供給源７０は、タンク７１と、処理液補充部７２と、排液ライン７３と、循環ライン７４と、供給ライン７５と、戻しライン７６とを備える。

【0032】

タンク７１（貯留タンクの一例）は、ＩＰＡ（処理液の一例）を貯留する。ＩＰＡの温度は、たとえば２０～８０℃である。なお、タンク７１に貯留される処理液は、ＩＰＡに限らず、ＨＦ水溶液または有機薬液等の他の処理液であってもよい。タンク７１に貯留される処理液が有機薬液である場合、有機薬液の温度は、たとえば２０～８０℃である。タンク７１に貯留される処理液がＨＦ水溶液である場合、ＨＦ水溶液の温度は、２０～５０℃であり、ＨＦ水溶液におけるＨＦの濃度は、１．１２～５０ｗｔ％である。

【0033】

処理液補充部７２は、タンク７１に新たなＩＰＡを供給する。例えば、処理液補充部７２は、タンク７１のＩＰＡを入れ替える場合や、タンク７１のＩＰＡが所与の量よりも少なくなった場合に、タンク７１に新たなＩＰＡを供給する。

【0034】

排液ライン７３は、タンク７１のＩＰＡを入れ替える場合に、タンク７１からＩＰＡを外部に排出し、ＩＰＡを廃液する。タンク７１のＩＰＡを入れ替える場合には、新たなＩＰＡを供給しつつ、ＩＰＡの循環が行われ、循環ライン７４、供給ライン７５、および戻しライン７６に残存するＩＰＡが廃液されてもよい。すなわち、循環ライン７４、供給ライン７５、および戻しライン７６に残存するＩＰＡを含むＩＰＡが入れ替えられてもよい。

【0035】

循環ライン７４は、両端がタンク７１に接続されており、タンク７１から送られるＩＰＡをタンク７１に戻す。循環ライン７４は、ＩＰＡがタンク７１の外部を流れ、再びタンク７１に戻るように設けられる。循環ライン７４は、ＩＰＡを、複数の処理ユニット１６に供給可能となるように設けられる。

【0036】

循環ライン７４には、ポンプ８０と、ヒータ８１と、フィルタ８２と、流量計８３と、温度センサ８４と、背圧弁８５とが設けられる。具体的には、循環ライン７４には、タンク７１を基準としたＩＰＡの流れ方向において、上流側からポンプ８０、ヒータ８１、フィルタ８２、流量計８３、温度センサ８４、および背圧弁８５の順に設けられる。

【0037】

ポンプ８０は、循環ライン７４においてＩＰＡを圧送する。圧送されたＩＰＡは、循環ライン７４を循環し、タンク７１に戻される。

【0038】

ヒータ８１は、循環ライン７４に設けられ、ＩＰＡの温度を調整する。具体的には、ヒータ８１は、ＩＰＡを加熱する。ヒータ８１は、制御装置４からの信号に基づいてＩＰＡの加熱量を制御し、ＩＰＡの温度を調整する。例えば、ヒータ８１によるＩＰＡの加熱量は、温度センサ８４によって検出されるＩＰＡの温度に基づいて調整される。

【0039】

例えば、制御装置４は、ヒータ８１を制御し、ＩＰＡの温度を所与の温度に調整する。所与の温度は、供給期間に処理液供給部４０のノズルからウェハＷに吐出されるＩＰＡの温度が、予め設定された処理温度となる温度である。所与の温度は、供給ライン７５などに設けられるフィルタ９２の熱容量などに基づいて設定される温度である。

【0040】

フィルタ８２は、循環ライン７４を流れるＩＰＡに含まれるパーティクルなどの汚染物質である異物を除去する。流量計８３は、循環ライン７４を流れるＩＰＡの流量を計測する。温度センサ８４は、循環ライン７４を流れるＩＰＡの温度を検出する。温度センサ８４は、供給ライン７５が接続される箇所よりも上流側の循環ライン７４に設けられる。

【0041】

背圧弁８５は、背圧弁８５の上流側におけるＩＰＡの圧力が所与の圧力より大きい場合には開度を大きくする。背圧弁８５は、背圧弁８５の上流側におけるＩＰＡの圧力が所与の圧力より小さい場合には開度を小さくする。背圧弁８５は、上流側における処理液の圧力を所与の圧力に保つ機能を有する。所与の圧力は、予め設定された圧力である。背圧弁８５の開度は制御装置４（図１参照）により制御される。

【0042】

背圧弁８５は、開度が制御されることによって、循環ライン７４におけるＩＰＡの流量を調整可能である。すなわち、背圧弁８５は、循環ライン７４に設けられ、循環ライン７４によってタンク７１に戻るＩＰＡの流量を調整する。なお、循環ライン７４におけるＩＰＡの流量は、ポンプ８０の吐出圧力が制御されることによって調整されてもよい。循環ライン７４におけるＩＰＡの流量は、流量計８３によって検出されるＩＰＡの流量に基づいて制御される。

【0043】

供給ライン７５は、循環ライン７４に接続される。供給ライン７５は、温度センサ８４よりも下流側であり、かつ背圧弁８５よりも上流側の循環ライン７４に接続される。供給ライン７５は、複数の処理液供給部４０に対応して複数設けられる。供給ライン７５は、循環ライン７４から分岐し、処理液供給部４０にＩＰＡを供給可能となるように設けられる。供給ライン７５は、循環ライン７４と、ウェハＷにＩＰＡを供給する処理液供給部４０とを接続する。

【0044】

供給ライン７５には、流量計９０と、定圧弁９１と、フィルタ９２と、開閉弁９３とが設けられる。具体的には、供給ライン７５には、循環ライン７４側から、流量計９０、定圧弁９１、フィルタ９２、および開閉弁９３の順に設けられる。すなわち、供給ライン７５には、循環ライン７４から処理液供給部４０に流れるＩＰＡの流れ方向において、上流側から流量計９０、定圧弁９１、フィルタ９２、および開閉弁９３の順に設けられる。

【0045】

流量計９０および定圧弁９１は、戻しライン７６と供給ライン７５との接続箇所７５ａよりも上流側の供給ライン７５に設けられる。流量計９０は、供給ライン７５を流れるＩＰＡの流量を計測する。定圧弁９１は、開度を変化させることにより、定圧弁９１よりも下流側におけるＩＰＡの圧力を調整する。例えば、定圧弁９１は、処理液供給部４０のノズルから吐出されるＩＰＡの吐出量が、所与の吐出量となるようにＩＰＡの圧力を調整する。すなわち、定圧弁９１は、開度を変化させることにより、処理液供給部４０のノズルから吐出されるＩＰＡの流量を調整する。所与の吐出量は、予め設定された量であり、ウェハＷの処理条件に応じて設定される。定圧弁９１の開度は、制御装置４により制御される。

【0046】

フィルタ９２は、戻しライン７６と供給ライン７５との接続箇所７５ａよりも上流側の供給ライン７５に設けられる。フィルタ９２は、定圧弁９１よりも下流側の供給ライン７５に設けられる。フィルタ９２は、供給ライン７５を流れるＩＰＡに含まれるパーティクルなどの汚染物質である異物を除去する。

【0047】

開閉弁９３は、処理液供給部４０に対するＩＰＡの供給の有無を切り替える。開閉弁９３が開くことによって、処理液供給部４０にＩＰＡが供給される。すなわち、開閉弁９３が開くことによって、処理液供給部４０のノズルからＩＰＡが吐出される。開閉弁９３が閉じることによって、処理液供給部４０にＩＰＡは供給されない。すなわち、開閉弁９３が閉じることによって、処理液供給部４０のノズルからＩＰＡが吐出されない。開閉弁９３は、制御装置４からの信号に基づいて開閉される。すなわち、開閉弁９３は、制御装置４によって制御される。

【0048】

戻しライン７６は、供給ライン７５に接続され、供給ライン７５からタンク７１にＩＰＡを戻す。戻しライン７６は、フィルタ９２と開閉弁９３との間に設けられた接続箇所７５ａにおいて供給ライン７５に接続される。戻しライン７６は、複数の処理液供給部４０に対応して複数設けられる。戻しライン７６には、開閉弁１００が設けられる。

【0049】

開閉弁１００は、戻しライン７６におけるＩＰＡの流れの有無を切り替える。開閉弁１００が開くことによって、供給ライン７５から戻しライン７６にＩＰＡが流れる。戻しライン７６に流れるＩＰＡは、タンク７１に戻される。開閉弁１００が閉じることによって、戻しライン７６にＩＰＡが流れない。開閉弁１００は、制御装置４からの信号に基づいて開閉される。すなわち、開閉弁１００は、制御装置４によって制御される。

【0050】

各開閉弁９３、１００（切替部の一例）は、ＩＰＡの流れを戻しライン７６、または接続箇所７５ａよりも処理液供給部４０側の供給ライン７５に切り替える。

【0051】

複数の戻しライン７６は、戻しライン７６を流れるＩＰＡの流れ方向において開閉弁１００よりも下流側で合流し、タンク７１に接続される。複数の戻しライン７６が合流する箇所よりも下流側の戻しライン７６には、温度センサ１０１が設けられる。温度センサ１０１は、戻しライン７６からタンク７１に戻るＩＰＡの温度を検出する。なお、戻しライン７６は、背圧弁８５よりも下流側の循環ライン７４に接続されてもよい。

【0052】

＜供給期間におけるＩＰＡの流れ＞
次に、供給期間におけるＩＰＡの流れについて図４を参照し説明する。図４は、実施形態に係る供給期間におけるＩＰＡの流れを示す図である。

【0053】

制御装置４は、処理液供給部４０からウェハＷにＩＰＡを供給する供給期間には、ＩＰＡが処理液供給部４０に流入するように各開閉弁９３、１００を制御する。具体的には、制御装置４は、供給期間には、戻しライン７６に設けられた開閉弁１００を閉じ、供給ライン７５に設けられた開閉弁９３を開く。これにより、ＩＰＡが、戻しライン７６には流入せず、処理液供給部４０のノズルから吐出される。

【0054】

＜待機期間におけるＩＰＡの流れ＞
次に、待機期間におけるＩＰＡの流れについて図５を参照し説明する。図５は、実施形態に係る待機期間におけるＩＰＡの流れを示す図である。

【0055】

制御装置４は、処理液供給部４０からウェハＷにＩＰＡを供給しない待機期間には、ＩＰＡが戻しライン７６に流入するように開閉弁９３、１００を制御する。具体的には、制御装置４は、待機期間には、供給ライン７５に設けられた開閉弁９３を閉じ、戻しライン７６に設けられた開閉弁１００を開く。これにより、ＩＰＡは、処理液供給部４０のノズルから吐出されず、戻しライン７６を介してタンク７１に戻される。

【0056】

なお、複数の処理ユニット１６において、各開閉弁９３、１００の開閉は、各処理ユニット１６におけるウェハＷの処理状況に応じてそれぞれ制御される。

【0057】

待機期間において戻しライン７６に流れるＩＰＡの流量は、供給期間において供給ライン７５に流れるＩＰＡの流量と同じ流量である。これにより、各開閉弁９３、１００の開閉が切り替えられることによって、ウェハＷに所与の吐出量のＩＰＡを供給することができる。

【0058】

＜待機期間から供給期間への切り替え時における制御＞
次に、待機期間から供給期間への切り替え時における処理について図６を参照して説明する。図６は、実施形態に係る待機期間から供給期間への切り替え時における処理を説明するフローチャートである。

【0059】

制御装置４は、まず、ＩＰＡが戻しライン７６に流入するように開閉弁９３、１００を制御する（ステップＳ１０１）。これにより、制御装置４は、ＩＰＡを戻しライン７６に流入させて処理液供給部４０からウェハＷへの処理液の供給を行わない待機期間を開始する。

【0060】

制御装置４は、待機期間に、流量計９０の計測値が所定の値に維持されるように定圧弁９１の開度をフィードバック制御する。

【0061】

制御装置４は、流量計９０の計測値と定圧弁９１の開度とを取得する（ステップＳ１０２）。定圧弁９１の開度は、例えば定圧弁９１に設けられた開度検出センサ（不図示）から取得される。開度検出センサとしては、たとえばロータリエンコーダを用いることができる。

【0062】

制御装置４は、流量計９０の計測値と定圧弁９１の開度とに基づき、ウェハＷへのＩＰＡの供給を行う際の定圧弁９１の開度を算出する（ステップＳ１０３）。具体的には、制御装置４は、待機期間における流量計９０の計測値および定圧弁９１の開度と所定の計算式とを用いて、ウェハＷへのＩＰＡの供給を行う際の定圧弁９１の開度を算出する。

【0063】

ここで、所定の計算式は、ウェハＷへのＩＰＡの供給を行う際の定圧弁９１の開度を推定するための計算式である。具体的には、所定の計算式は、待機期間における流量計９０の計測値および定圧弁９１の開度から、ウェハＷへのＩＰＡの供給を行う際の定圧弁９１の開度を推定する計算式である。ウェハＷへのＩＰＡの供給を行う際の定圧弁９１の開度とは、ウェハＷにＩＰＡを供給する供給期間に定圧弁９１のフィードバック制御を行うと仮定した場合における定圧弁９１の開度の収束値である。本願発明者は、鋭意研究の結果、待機期間における流量計９０の計測値および定圧弁９１の開度と、ウェハＷへのＩＰＡの供給を行う際の定圧弁９１の開度とが相関関係を有することを見出した。そこで、実施形態に係る基板処理システム１では、待機期間から供給期間への切り替え前に、待機期間における流量計９０の計測値および定圧弁９１の開度に基づき、ウェハＷへのＩＰＡの供給を行う際の定圧弁９１の開度を算出することとした。

【0064】

なお、待機期間における流量計９０の計測値および定圧弁９１の開度と、ウェハＷへのＩＰＡの供給を行う際の定圧弁９１の開度との相関関係を示す計算式は、たとえば、以下の式（１）により表される。
（ウェハＷへのＩＰＡの供給を行う際の定圧弁９１の開度）
＝α＋β・（流量計９０の計測値）＋γ・（定圧弁９１の開度） ・・・ （１）
ただし、α、βおよびγは、解析や実験等により求められる係数である。

【0065】

制御装置４は、たとえば、待機期間において取得した流量計９０の計測値および定圧弁９１の開度を式（１）の計算式に代入することにより、ウェハＷへのＩＰＡの供給を行う際の定圧弁９１の開度を算出することができる。

【0066】

制御装置４は、ＩＰＡが処理液供給部４０に流入するように開閉弁９３、１００を制御する（ステップＳ１０４）。これにより、制御装置４は、ＩＰＡを処理液供給部４０に流入させてウェハＷへの処理液の供給を行う供給期間を開始する。すなわち、制御装置４は、待機期間から供給期間への切り替えを行う。

【0067】

制御装置４は、定圧弁９１の初期開度をステップＳ１０３にて算出された開度に設定する（ステップＳ１０５）。これにより、ＩＰＡの流入先を戻しライン７６から処理液供給部４０に切り替えてウェハＷへのＩＰＡの供給を開始する際の外乱によるＩＰＡ粘性の変化を低減することができる。たとえば、ウェハへのＩＰＡの供給を行わない期間の戻しライン７６および供給ライン７５に残存する処理液の滞留時間や、環境温度等の外乱による影響を低減することができる。したがって、ウェハＷへのＩＰＡの供給を開始する際の流量変動を抑制することができる。

【0068】

制御装置４は、供給期間を開始してから所定の時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ１０６）。所定の時間は、たとえば、ウェハへのＩＰＡの供給を行わない期間の戻しライン７６および供給ライン７５に残存する処理液を取り除くための時間である。所定の時間は、たとえば、１秒以上５秒未満である。

【0069】

制御装置４は、供給期間を開始してから所定の時間が経過するまでの間に（ステップＳ１０６Ｎｏ）、定圧弁９１の開度をステップＳ１０５にて設定された初期開度に維持する。

【0070】

制御装置４は、供給期間を開始してから所定の時間が経過すると（ステップＳ１０６Ｙｅｓ）、流量計９０の計測値が所定の値に維持されるように定圧弁９１の開度をフィードバック制御する（ステップＳ１０７）。かかる定圧弁９１のフィードバック制御は、供給期間が終了するまで継続される。

【0071】

＜効果＞
以上のように、実施形態に係る基板処理装置（一例として、基板処理システム１）は、貯留タンク（一例として、タンク７１）と、循環ライン（一例として、循環ライン７４）と、供給ライン（一例として、供給ライン７５）と、戻しライン（一例として、戻しライン７６）と、流量計（一例として、流量計９０）および定圧弁（一例として、定圧弁９１）と、制御部（一例として、制御装置４）とを備える。貯留タンクは、処理液（一例として、ＩＰＡ）を貯留する。循環ラインは、貯留タンクから送られる処理液を貯留タンクに戻す。供給ラインは、循環ラインと、基板（一例として、ウェハＷ）に処理液を供給する供給部（一例として、処理液供給部４０）とを接続する。戻しラインは、供給ラインに接続され、供給ラインから貯留タンクに処理液を戻す。流量計および定圧弁は、戻しラインと供給ラインとの接続箇所よりも上流側の供給ラインに設けられる。制御部は、処理液を戻しラインに流入させて供給部から基板への処理液の供給を行わない待機期間に、流量計の計測値と定圧弁の開度とに基づき、基板への処理液の供給を行う際の定圧弁の開度を算出する。制御部は、処理液を供給部に流入させて基板への処理液の供給を行う供給期間に、定圧弁の初期開度を算出された開度に設定する。これにより、基板への処理液の供給を開始する際の流量変動を抑制することができる。

【0072】

また、制御部は、供給期間を開始してから所定の時間が経過するまでの間に、定圧弁の開度を設定された初期開度に維持する。制御部は、所定の時間が経過してから供給期間を終了するまでの間に、流量計の計測値が所定の値に維持されるように定圧弁の開度を制御する。これにより、基板への処理液の供給を開始する際の流量変動をより適切に抑制することができる。

【0073】

また、処理液は、ＩＰＡ、ＨＦ水溶液または有機薬液である。これにより、基板へＩＰＡ、ＨＦ水溶液または有機薬液の供給を開始する際の流量変動を抑制することができる。

【0074】

＜変形例＞
基板処理システム１の処理液供給源７０は、図７に示すように、２種類の処理液の混合液を供給する処理液供給系として構成されてもよい。図７は、実施形態の変形例に係る処理液供給源７０の概略構成を示す図である。ここでは、硫酸と過酸化水素水との混合液であるＳＰＭ（Sulfuric acid Hydrogen Peroxide Mixture）液を供給する処理液供給系としての処理液供給源７０の構成例について説明する。

【0075】

図７に示す処理液供給源７０は、硫酸の供給系として、タンク７１と、処理液補充部７２と、排液ライン７３と、循環ライン７４と、供給ライン７５と、戻しライン７６とを備える。すなわち、図７に示す処理液供給源７０では、実施形態における処理液であるＩＰＡが硫酸に置き換えられる。処理液が硫酸である場合、供給ライン７５は、循環ライン７４から分岐し、供給ライン７５の後述する混合部９４に硫酸を通流させることが可能となるように設けられる。

【0076】

また、処理液供給源７０は、過酸化水素水の供給系として、過酸化水素水供給ライン１１０と、開閉弁１１１と、過酸化水素水供給源１１２とを備える。過酸化水素水供給ライン１１０の一端は、開閉弁１１１を介して過酸化水素水供給源１１２に接続され、他端は供給ライン７５の混合部９４に接続される。処理液供給源７０は、過酸化水素水供給源１１２から供給される過酸化水素水を過酸化水素水供給ライン１１０を介して供給ライン７５の混合部９４へ供給する。

【0077】

処理液供給源７０は、混合部９４を備える。混合部９４は、戻しライン７６が接続される接続箇所７５ａよりも処理液供給部４０側の供給ライン７５に設けられる。混合部９４は、供給ライン７５から供給される硫酸（処理液の一例）と、過酸化水素水供給ライン１１０から供給される過酸化水素水（第２処理液の一例）とを混合して混合液であるＳＰＭ液を生成し、生成したＳＰＭ液を処理液供給部４０に供給する。処理液供給部４０は、混合部９４から供給されるＳＰＭ液をウェハＷに供給する。変形例によれば、ウェハＷへのＳＰＭ液の供給を開始する際の流量変動を抑制することができる。

【0078】

また、上述の実施形態では、供給期間を開始してから所定の時間が経過するまでの間に、定圧弁９１の開度を設定された初期開度に維持することとしたが、開示技術はこれに限られない。たとえば、制御装置４は、供給期間の全てにおいて、定圧弁９１の開度を設定された初期開度に維持してもよい。

【0079】

今回開示された実施形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。実に、上記した実施形態は多様な形態で具現され得る。また、上記の実施形態は、添付の請求の範囲およびその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。

【符号の説明】

【0080】

１ 基板処理システム
４ 制御装置
１６ 処理ユニット
４０ 処理液供給部
７０ 処理液供給源
７１ タンク
７４ 循環ライン
７５ 供給ライン
７５ａ 接続箇所
７６ 戻しライン
９０ 流量計
９１ 定圧弁
９３ 開閉弁
９４ 混合部
１００ 開閉弁
Ｗ ウェハ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】