特開 2023-141513 基板処理装置

(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】P2023141513

(43)【公開日】2023-10-05

(54)【発明の名称】基板処理装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20230928BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20230928BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 P

H01L21/304 643A

H01L21/304 648A

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022047869

(22)【出願日】2022-03-24

(71)【出願人】

【識別番号】000207551

【氏名又は名称】株式会社ＳＣＲＥＥＮホールディングス

(74)【代理人】

【識別番号】100110847

【弁理士】

【氏名又は名称】松阪 正弘

(74)【代理人】

【識別番号】100136526

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 勉

(74)【代理人】

【識別番号】100136755

【弁理士】

【氏名又は名称】井田 正道

(72)【発明者】

【氏名】中澤 和彦

(72)【発明者】

【氏名】森岡 利仁

(72)【発明者】

【氏名】蒲 裕充

(72)【発明者】

【氏名】太田 喬

【テーマコード（参考）】

5F131

5F157

【Ｆターム（参考）】

5F131AA02

5F131BA18

5F131BA37

5F131BB04

5F131CA12

5F131CA32

5F131CA33

5F131CA36

5F131CA42

5F131DB02

5F131DB52

5F131DB62

5F131DB76

5F131EA06

5F131EA24

5F131EB42

5F131EB43

5F131EB55

5F131GA14

5F131JA28

5F131JA32

5F157AB02

5F157AB16

5F157AB18

5F157AB33

5F157AB49

5F157AB51

5F157AB64

5F157AB90

5F157BB22

5F157BB45

5F157CF70

5F157CF74

5F157DA41

5F157DB02

(57)【要約】

【課題】基板の下面への処理液の付着を抑制しつつ基板の保持の安定性を向上する。
【解決手段】基板処理装置では、基板９の下面９２とベース部２１のベース面２１０との間にガスを送出して径方向外方へと向かう気流９３を形成し、ベルヌーイ効果によって基板９とベース部２１との間の空間に圧力降下を生じさせる。ベース面２１０の第２面２１２は、径方向外方に向かうに従って上方へと向かう。第３面２１３は、第２面２１２の外周縁から径方向外方に向かうに従って下方へと向かう。第４面２１４は、第３面２１３の下端縁に連続する円環状の面である。第４面２１４は、基板９の外周縁よりも径方向外側にて径方向外方へと広がる。これにより、基板９の下面９２への処理液の付着を抑制することができるとともに、基板９の保持の安定性を向上することもできる。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板を処理する基板処理装置であって、
基板を水平状態にて保持する基板保持部と、
前記基板保持部を上下方向を向く中心軸を中心として回転させる基板回転機構と、
前記基板の上面に対して処理液を供給する処理液供給部と、
を備え、
前記基板保持部は、
前記基板の下面に対向するとともに前記基板の外周縁から径方向外方へと延在するベース面を有するベース部と、
前記ベース面上にて周方向に配列されるとともに前記ベース面から上方に突出し、前記基板の前記下面の外周部に接触する複数の支持ピンと、
前記基板の前記下面と前記ベース部の前記ベース面との間にガスを送出して径方向外方へと向かう気流を形成し、ベルヌーイ効果によって前記基板と前記ベース部との間の空間に圧力降下を生じさせるガス供給部と、
を備え、
前記ベース面は、
前記基板の中央部と上下方向に対向する水平な円状の面である第１面と、
前記基板の下方において前記第１面の外周縁から径方向外方へと広がる円環状の面であり、径方向外方に向かうに従って上方へと向かうとともに前記複数の支持ピンが配置される第２面と、
前記基板の前記下面よりも下側にて前記第２面の外周縁に連続する円環状の面であり、前記第２面の前記外周縁から鉛直下方へと広がる、または、径方向外方に向かうに従って下方へと向かう第３面と、
前記第３面の下端縁に連続する円環状の面であり、前記基板の前記外周縁よりも径方向外側にて径方向外方へと広がる第４面と、
を備え、
前記ガス供給部は、前記第１面と前記第２面との境界上、または、前記第１面に設けられて径方向外方に向かってガスを送出する周状のガス送出口を備えることを特徴とする基板処理装置。

【請求項2】

請求項１に記載の基板処理装置であって、
前記第４面は、前記第３面の前記下端縁と上下方向の同じ位置にて広がり、または、前記第３面の前記下端縁から径方向外方に向かうに従って下方へと向かうことを特徴とする基板処理装置。

【請求項3】

請求項１または２に記載の基板処理装置であって、
前記ベース面は、前記第４面の外周縁から径方向外方に向かうに従って下方へと向かう円環状の第５面をさらに備えることを特徴とする基板処理装置。

【請求項4】

請求項１ないし３のいずれか１つに記載の基板処理装置であって、
前記第３面は、前記第２面の前記外周縁から径方向外方に向かうに従って下方へと向かうとともに、径方向外方かつ上方に向かって凸となる湾曲面であることを特徴とする基板処理装置。

【請求項5】

請求項１ないし４のいずれか１つに記載の基板処理装置であって、
前記第３面は、前記基板の下方にて前記第２面の前記外周縁に連続することを特徴とする基板処理装置。

【請求項6】

請求項５に記載の基板処理装置であって、
前記第２面と前記第３面との境界と、前記基板の前記外周縁との間の径方向における距離は、０．５ｍｍ以上かつ２．０ｍｍ以下であることを特徴とする基板処理装置。

【請求項7】

請求項１ないし６のいずれか１つに記載の基板処理装置であって、
前記第２面と前記第３面との境界と、前記基板の前記下面との間の上下方向における距離は、０．６ｍｍ以上かつ１．０ｍｍ以下であることを特徴とする基板処理装置。

【請求項8】

請求項１ないし７のいずれか１つに記載の基板処理装置であって、
前記第２面は、前記第１面の前記外周縁から所定の傾斜角にて径方向外方かつ上方へと向かう傾斜面であり、
前記第２面の前記傾斜角は、１５°以下であることを特徴とする基板処理装置。

【請求項9】

請求項１ないし８のいずれか１つに記載の基板処理装置であって、
前記第２面の径方向の長さは、１０ｍｍ以上であることを特徴とする基板処理装置。

【請求項10】

請求項１ないし９のいずれか１つに記載の基板処理装置であって、
前記第１面と前記基板の前記下面との間の上下方向における距離は、０．６ｍｍ以上かつ１．５ｍｍ以下であることを特徴とする基板処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基板を処理する基板処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、半導体基板（以下、単に「基板」という。）の製造工程では、基板に対して様々な処理が施される。例えば、水平状態で基板保持部に保持された基板を回転させ、回転中の基板の表面に処理液を供給することにより、基板に対する液処理が行われる。

【0003】

特許文献１のウェットエッチング装置では、基板を保持する基板保持部として、基板の下方に位置する支持体と基板との間に高圧ガスを供給し、基板の下面に沿って流れるガスによる負圧を利用して基板を支持体に向けて吸引するベルヌーイチャックが用いられている。当該ガスは、基板の外周部の下方において支持体上面に形成された環状ノズルから、基板と支持体との間の空間に供給される。当該支持体には、環状ノズルから基板の外周縁よりも径方向外側まで広がるとともに基板から下方に離間する環状のガス排出部が設けられる。ガス排出部の下方には、上記環状ノズルから径方向外方かつ下方に延びる環状のガス排出流路が設けられる。

【0004】

当該ウェットエッチング装置では、基板の上面に供給されたエッチング液が、基板の外周縁から下面側へと回り込み、基板の下面の周縁部と支持体のガス排出部の上面との隙間を満たす。これにより、基板の下面の周縁部に対するエッチング処理が行われる。基板の下面に回り込んだエッチング液は、ガス排出流路を介して径方向外方へと排出される。また、環状ノズルから基板と支持体との間に供給されたガスも、当該ガス排出流路を介して径方向外方へと排出される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００９－１４２８１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、基板に対する液処理では、特許文献１のエッチング処理とは異なり、基板の上面に供給された処理液が基板の下面に回り込むことを防止すべき場合もある。しかしながら、特許文献１のようなベルヌーイチャックにより基板を保持する場合、基板と支持体との間に生じる負圧により、基板の上面に供給されて基板の外周縁から流れ落ちる処理液等が吸引され、基板の下面に回り込むおそれがある。

【0007】

一方、基板と支持体との間に供給されるガスの流量を増大させ、基板下面への処理液の回り込みを防止しようとすると、当該ガスにより基板が押し上げられ、ベルヌーイチャックによる基板保持の安定性が低下するおそれがある。

【0008】

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、基板の下面への処理液の付着を抑制しつつ基板の保持の安定性を向上することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0009】

請求項１に記載の発明は、基板を処理する基板処理装置であって、基板を水平状態にて保持する基板保持部と、前記基板保持部を上下方向を向く中心軸を中心として回転させる基板回転機構と、前記基板の上面に対して処理液を供給する処理液供給部とを備え、前記基板保持部は、前記基板の下面に対向するとともに前記基板の外周縁から径方向外方へと延在するベース面を有するベース部と、前記ベース面上にて周方向に配列されるとともに前記ベース面から上方に突出し、前記基板の前記下面の外周部に接触する複数の支持ピンと、前記基板の前記下面と前記ベース部の前記ベース面との間にガスを送出して径方向外方へと向かう気流を形成し、ベルヌーイ効果によって前記基板と前記ベース部との間の空間に圧力降下を生じさせるガス供給部とを備え、前記ベース面は、前記基板の中央部と上下方向に対向する水平な円状の面である第１面と、前記基板の下方において前記第１面の外周縁から径方向外方へと広がる円環状の面であり、径方向外方に向かうに従って上方へと向かうとともに前記複数の支持ピンが配置される第２面と、前記基板の前記下面よりも下側にて前記第２面の外周縁に連続する円環状の面であり、前記第２面の前記外周縁から鉛直下方へと広がる、または、径方向外方に向かうに従って下方へと向かう第３面と、前記第３面の下端縁に連続する円環状の面であり、前記基板の前記外周縁よりも径方向外側にて径方向外方へと広がる第４面とを備え、前記ガス供給部は、前記第１面と前記第２面との境界上、または、前記第１面に設けられて径方向外方に向かってガスを送出する周状のガス送出口を備える。

【0010】

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の基板処理装置であって、前記第４面は、前記第３面の前記下端縁と上下方向の同じ位置にて広がり、または、前記第３面の前記下端縁から径方向外方に向かうに従って下方へと向かう。

【0011】

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の基板処理装置であって、前記ベース面は、前記第４面の外周縁から径方向外方に向かうに従って下方へと向かう円環状の第５面をさらに備える。

【0012】

請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の基板処理装置であって、前記第３面は、前記第２面の前記外周縁から径方向外方に向かうに従って下方へと向かうとともに、径方向外方かつ上方に向かって凸となる湾曲面である。

【0013】

請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の基板処理装置であって、前記第３面は、前記基板の下方にて前記第２面の前記外周縁に連続する。

【0014】

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の基板処理装置であって、前記第２面と前記第３面との境界と、前記基板の前記外周縁との間の径方向における距離は、０．５ｍｍ以上かつ２．０ｍｍ以下である。

【0015】

請求項７に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれか１つに記載の基板処理装置であって、前記第２面と前記第３面との境界と、前記基板の前記下面との間の上下方向における距離は、０．６ｍｍ以上かつ１．０ｍｍ以下である。

【0016】

請求項８に記載の発明は、請求項１ないし７のいずれか１つに記載の基板処理装置であって、前記第２面は、前記第１面の前記外周縁から所定の傾斜角にて径方向外方かつ上方へと向かう傾斜面であり、前記第２面の前記傾斜角は、１５°以下である。

【0017】

請求項９に記載の発明は、請求項１ないし８のいずれか１つに記載の基板処理装置であって、前記第２面の径方向の長さは、１０ｍｍ以上である。

【0018】

請求項１０に記載の発明は、請求項１ないし９のいずれか１つに記載の基板処理装置であって、前記第１面と前記基板の前記下面との間の上下方向における距離は、０．６ｍｍ以上かつ１．５ｍｍ以下である。

【発明の効果】

【0019】

本発明では、基板の下面への処理液の付着を抑制しつつ基板の保持の安定性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】一の実施の形態に係る基板処理システムを示す平面図である。

【図2】基板処理装置の構成を示す側面図である。

【図3】基板保持部を示す平面図である。

【図4】基板保持部の一部を示す断面図である。

【図5】基板保持部の外周部を示す断面図である。

【図6】基板保持部の外周部を示す断面図である。

【図7A】基板の外周部近傍のガスの流れを示す図である。

【図7B】基板の外周部近傍のガスの流れを示す図である。

【図7C】基板の外周部近傍のガスの流れを示す図である。

【図8A】基板の外周部近傍のガスの流れを示す図である。

【図8B】基板の外周部近傍のガスの流れを示す図である。

【図8C】基板の外周部近傍のガスの流れを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

図１は、本発明の一の実施の形態に係る基板処理装置を備える基板処理システム１０のレイアウトを示す図解的な平面図である。基板処理システム１０は、半導体基板９（以下、単に「基板９」という。）を処理するシステムである。基板処理システム１０は、インデクサブロック１０１と、インデクサブロック１０１に結合された処理ブロック１０２とを備える。

【0022】

インデクサブロック１０１は、キャリア保持部１０４と、インデクサロボット１０５と、ＩＲ移動機構１０６とを備える。キャリア保持部１０４は、複数枚の基板９を収容できる複数のキャリア１０７を保持する。複数のキャリア１０７（例えば、ＦＯＵＰ）は、所定のキャリア配列方向に配列された状態でキャリア保持部１０４に保持される。ＩＲ移動機構１０６は、キャリア配列方向にインデクサロボット１０５を移動させる。インデクサロボット１０５は、基板９をキャリア１０７から搬出する搬出動作、および、キャリア保持部１０４に保持されたキャリア１０７に基板９を搬入する搬入動作を行う。基板９は、インデクサロボット１０５によって水平な姿勢で搬送される。

【0023】

処理ブロック１０２は、基板９を処理する複数（たとえば、４つ以上）の処理ユニット１０８と、センターロボット１０９とを備えている。複数の処理ユニット１０８は、平面視において、センターロボット１０９を取り囲むように配置されている。複数の処理ユニット１０８では、基板９に対する様々な処理が施される。後述する基板処理装置は、複数の処理ユニット１０８のうちの１つである。センターロボット１０９は、処理ユニット１０８に基板９を搬入する搬入動作、および、基板９を処理ユニット１０８から搬出する搬出動作を行う。さらに、センターロボット１０９は、複数の処理ユニット１０８間で基板９を搬送する。基板９は、センターロボット１０９によって水平な姿勢で搬送される。センターロボット１０９は、インデクサロボット１０５から基板９を受け取るとともに、インデクサロボット１０５に基板９を渡す。

【0024】

図２は、基板処理装置１の構成を示す側面図である。図２では、基板処理装置１の構成の一部を断面にて描く。基板処理装置１は、基板９を１枚ずつ処理する枚葉式の装置である。基板処理装置１は、基板９に処理液を供給して液処理を行う。当該液処理では、例えば、基板処理装置１に搬入されるよりも前の処理において基板９に付着した異物の除去（すなわち、洗浄）が行われる。当該異物は、例えば、基板９に対する研削処理において基板９の表面に残留した残渣である。以下の説明では、図２中の上側および下側を、単に「上側」および「下側」とも呼ぶ。

【0025】

基板処理装置１は、基板保持部２と、基板回転機構３３と、カップ部４と、処理液供給部５１と、処理部移動機構５２と、チャンバ１１と、を備える。基板保持部２、基板回転機構３３、カップ部４および処理液供給部５１等は、チャンバ１１の内部空間に収容される。チャンバ１１の天蓋部には、当該内部空間にガスを供給して下方に流れる気流（いわゆる、ダウンフロー）を形成する気流形成部１２が設けられる。気流形成部１２としては、例えば、ＦＦＵ（ファン・フィルタ・ユニット）が利用される。なお、基準測定値では、ＦＦＵ以外の気流形成部１２が設けられてもよい。

【0026】

基板保持部２および基板回転機構３３はそれぞれ、略円板状の基板９を保持して回転させるスピンチャックの一部である。基板保持部２は、水平状態の基板９を下側から保持する。基板保持部２は、ベルヌーイ効果により基板９を吸着して保持するベルヌーイチャックである。基板９は、例えば、直径３００ｍｍの略円板状の基板である。

【0027】

図３は、基板保持部２を示す平面図である。図４は、基板保持部２を図３中のＩＶ－ＩＶの位置にて切断した断面図である。図４では、基板保持部２に保持される基板９を二点鎖線にて示す。図３および図４に示すように、基板保持部２は、ベース部２１と、複数の支持ピン２２と、ガス供給部２３とを備える。

【0028】

ベース部２１は、上下方向を向く中心軸Ｊ１を中心とする略円板状の部材である。基板９は、ベース部２１の上方にベース部２１から離間して配置される。ベース部２１の上側の主面２１０（以下、「ベース面２１０」とも呼ぶ。）は、基板９の下側の主面（以下、「下面９２」とも呼ぶ。）から下方に離間した位置にて、基板９の下面９２と上下方向に対向する。ベース部２１の直径は、基板９の直径よりも大きく、ベース面２１０は、基板９の外周縁から全周に亘って径方向外方へと延在する。

【0029】

複数の支持ピン２２は、ベース部２１のベース面２１０上において、中心軸Ｊ１を中心とする周方向（以下、単に「周方向」とも呼ぶ。）に互いに離間しつつ配列される。複数の支持ピン２２は、中心軸Ｊ１を中心とする同一の円周上に配置される。複数の支持ピン２２は、例えば、周方向において略等角度間隔に配置される。図３に示す例では、複数の支持ピン２２の数は３０個である。複数の支持ピン２２は、ベース面２１０から上方に突出する突起部である。各支持ピン２２の形状は、例えば、略半球状である。複数の支持ピン２２は、ベース部２１に固定されており、ベース部２１に対して相対的に移動しない。基板保持部２は、複数の支持ピン２２を基板９の下面９２の外周部に下側から接触させることにより、基板９の下面９２の中央部に非接触の状態で基板９を略水平状態にて保持する。

【0030】

ガス供給部２３は、ベース部２１のベース面２１０に設けられる複数のガス送出口２３２を備える。複数のガス送出口２３２は、平面視において基板９と重なる位置にて、基板９の下面９２から下方に離間して配置される。複数のガス送出口２３２は、中心軸Ｊ１から径方向外側に離れた位置において、中心軸Ｊ１を中心とする同一の円周上に、周方向に互いに離間しつつ配列される。複数のガス送出口２３２の数は、例えば１５０個である。複数のガス送出口２３２は、複数の支持ピン２２よりも径方向内側において、基板９の外周部の下方に周状に配置される。

【0031】

複数のガス送出口２３２は、ベース部２１の内部に設けられたガス流路２３１を介して、図示省略のガス供給源に接続される。各ガス送出口２３２からは、径方向外方かつ上方（すなわち、斜め上）に向かってガスが送出される。ガス送出口２３２からのガスの送出方向に沿って見たガス送出口２３２の形状は、例えば略円形である。ガス送出口２３２の当該形状は、様々に変更されてよい。また、ガス送出口２３２の配置や個数も、様々に変更されてよい。

【0032】

ガス供給部２３は、ベース面２１０の中央部に設けられる中央ガス送出口２３４をさらに備える。中央ガス送出口２３４は、例えば、平面視において中心軸Ｊ１と重なる位置にて、基板９の下面９２から下方に離間して配置される１つの送出口である。中央ガス送出口２３４は、ベース部２１の内部に設けられたガス流路２３３を介して、上述のガス供給源に接続される。中央ガス送出口２３４からは、略鉛直上方に向かって（すなわち、中心軸Ｊ１に沿って）ガスが送出される。中央ガス送出口２３４からのガスの送出方向に沿って見た中央ガス送出口２３４の形状は、例えば略円形である。中央ガス送出口２３４の当該形状は、様々に変更されてよい。また、中央ガス送出口２３４の配置や個数も、様々に変更されてよい。

【0033】

ガス供給部２３では、中央ガス送出口２３４および複数のガス送出口２３２から、基板９の下面９２とベース部２１のベース面２１０との間の空間（以下、「下方空間９０」とも呼ぶ。）にガスが送出される。当該ガスは、例えば、窒素ガス等の不活性ガス、または、空気等である。当該ガスは、例えば、高圧ガスまたは圧縮ガスである。中央ガス送出口２３４および複数のガス送出口２３２から送出されたガスは、下方空間９０において径方向外方へと流れる。これにより、下方空間９０において径方向中央部（以下、単に「中央部」とも呼ぶ。）から径方向外方へと向かう気流が形成され、当該気流によるベルヌーイ効果によって下方空間９０に圧力降下が生じる。その結果、基板９が基板保持部２に吸着される。換言すれば、下方空間９０の気圧が基板９の上方の気圧よりも低くなり（すなわち、負圧となり）、基板９が上下の気圧差により基板保持部２の複数の支持ピン２２に対して押圧されて、その位置が固定される（すなわち、保持される）。

【0034】

基板９が基板保持部２に保持された状態では、ベース部２１、中央ガス送出口２３４および複数のガス送出口２３２は、基板９から下方に離間しており、基板９とは非接触である。なお、基板９が基板保持部２に対して吸着されていない状態では、基板９は、複数の支持ピン２２から容易に上方へと離間可能であり、また、複数の支持ピン２２と接触した状態で略水平に移動する（すなわち、複数の支持ピン２２上で側方に滑る）ことも可能である。

【0035】

基板保持部２では、ベース部２１のベース面２１０上に、図示省略の複数のリフトピン、および、複数のセンタリングピンが設けられる。複数のリフトピン、および、複数のセンタリングピンは、複数の支持ピン２２よりも径方向外側に位置する。複数のリフトピンは、基板処理装置１に対する基板９の搬出入時に、複数の支持ピン２２との間で基板９の受け渡しを行う。複数のセンタリングピンは、複数の支持ピン２２上に載置されて吸着されていない状態の基板９の外周縁を水平方向に押すことにより、基板９の水平位置を調節する。

【0036】

図２に示すように、基板回転機構３３は、基板保持部２の下方に配置される。基板回転機構３３は、中心軸Ｊ１を中心として基板９を基板保持部２と共に回転する。基板回転機構３３は、シャフト３３１と、モータ３３２とを備える。シャフト３３１は、中心軸Ｊ１を中心とする略円筒状の部材である。シャフト３３１は、上下方向に延び、基板保持部２のベース部２１の下面中央部に接続される。モータ３３２は、シャフト３３１を回転させる電動回転式モータである。モータ３３２がシャフト３３１を回転させることにより、シャフト３３１に接続されたベース部２１が、共に回転される。なお、基板回転機構３３は、他の構造を有するモータ（例えば、中空モータ等）を備えていてもよい。

【0037】

カップ部４は、中心軸Ｊ１を中心とする環状のカップ４１を備える。カップ４１は、基板９および基板保持部２の周囲において全周に亘って配置され、基板９および基板保持部２の側方を覆う。カップ４１は、回転中の基板９から周囲に向かって飛散する処理液等の液体を受ける受液容器である。カップ４１は、基板保持部２の回転および静止に関わらず、周方向において静止しており回転しない。カップ４１の底部には、カップ４１にて受けられた処理液等をチャンバ１１の外部へと排出する排液ポート（図示省略）が設けられる。

【0038】

カップ４１は、図示省略の昇降機構により上下方向に移動する。当該昇降機構は、例えば、電動リニアモータ、エアシリンダ、または、ボールネジおよび電動回転式モータを備える。カップ部４は、径方向に積層される複数のカップ４１を備えていてもよい。カップ部４が複数のカップ４１を備える場合、複数のカップ４１はそれぞれ独立して上下方向に移動可能であり、基板９から飛散する処理液の種類に合わせて、複数のカップ４１が切り替えられて処理液の受液に使用される。

【0039】

処理液供給部５１は、基板９の上面９１に対して処理液（例えば、洗浄液）を供給する。処理液供給部５１は、基板９の上面９１に向けて処理液を吐出する上ノズル５１１を備える。上ノズル５１１は、例えば、処理液とガスとを混合して当該処理液を基板９の上面９１に向けて噴霧する二流体ノズルである。処理液供給部５１では、処理液がガスの高速な流れと衝突することにより粉砕され、微粒化された状態で基板９の上面９１に対して高速にて吹き付けられる。これにより、基板９の上面９１に対して物理的な洗浄が行われ、基板９の上面９１に付着している異物が除去される。当該処理液は、例えば、ＤＩＷまたはＣＯ_２水である。当該ガスは、例えば、窒素ガス等の不活性ガス、または、空気等である。当該ガスは、例えば、高圧ガスまたは圧縮ガスである。

【0040】

処理部移動機構５２は、処理液供給部５１の上ノズル５１１を基板９の上方の空間において略水平に揺動する揺動機構である。処理部移動機構５２は、アーム５２１と、アーム回転機構５２２とを備える。アーム５２１は、略水平に延びる棒状部材である。アーム５２１の一方の端部には上ノズル５１１が固定され、他方の端部は、カップ部４の径方向外側に位置するアーム回転機構５２２に接続される。アーム回転機構５２２は、上下方向に延びる回転軸を中心としてアーム５２１を略水平方向に回転させる。

【0041】

処理部移動機構５２は、回転中の基板９に対して処理液を吐出する上ノズル５１１を、基板９の上面９１の中央部と上下方向に対向する第１位置と、当該第１位置よりも径方向外側に位置する第２位置との間で往復移動させる。当該第２位置は、基板９の上面９１の外周部と上下方向に対向することが好ましい。これにより、基板９の上面９１の略全面に亘って上述の物理的な洗浄処理が行われる。洗浄処理が終了すると、処理部移動機構５２は、処理液供給部５１の上ノズル５１１を基板９の上方の空間から、基板９の外周縁よりも径方向外側の退避位置へと移動する。処理部移動機構５２のアーム回転機構５２２は、例えば、電動回転式モータを備える。処理部移動機構５２は、他の構造を有していてもよい。

【0042】

図４に例示するように、ベース部２１のベース面２１０は、中心軸Ｊ１から径方向外方へと略水平に広がり、基板９の外周部の下方において、径方向外方かつ上方へと広がる傾斜面となる。ベース面２１０は、複数の支持ピン２２よりも径方向外側にて下方へと向かい、平面視において基板９の外周縁よりも径方向外側の位置から略水平に広がる水平面となる。ベース面２１０は、当該水平面の径方向外端から径方向外方かつ下方へと広がる。

【0043】

図３および図４に示すように、ベース面２１０は、第１面２１１と、第２面２１２と、第３面２１３と、第４面２１４と、第５面２１５とを備える。第１面２１１、第２面２１２、第３面２１３、第４面２１４および第５面２１５は、中心軸Ｊ１から径方向外方に向かってこの順に連続する。第１面２１１は、中心軸Ｊ１を中心として略水平に（すなわち、中心軸Ｊ１に対して略垂直に）広がる略円状の面である。第１面２１１は、基板９の中央部と上下方向に対向する。

【0044】

第２面２１２は、基板９の下方において、第１面２１１の略円周状の外周縁から径方向外方へと広がる略円環状の面である。第１面２１１の外周縁（すなわち、第１面２１１と第２面２１２との境界）は、平面視において基板９と重なる。以下の説明では、「基板９の下方」とは、平面視において基板９と重なり、かつ、基板９の下面９２よりも上下方向において下側の位置を意味する。第２面２１２は、第１面２１１の外周縁から径方向外方に向かうに従って上方へと向かう傾斜面である。図４に示す例では、第２面２１２の全体は、上下方向に関して基板９の下面９２よりも下側に位置する。第２面２１２の縦断面は略直線状であり、水平方向に対する第２面２１２の傾斜角（鋭角）は略一定である。換言すれば、第２面２１２は、第１面２１１の外周縁から所定の傾斜角にて径方向外方に向かうに従って上方へと向かう平坦な傾斜面である。なお、第２面２１２は、例えば、径方向内方かつ上方に向かって凸となる湾曲面であってもよい。

【0045】

第２面２１２上には、上述の複数の支持ピン２２が配置される。複数の支持ピン２２は、第２面２１２の略円周状の外周縁（すなわち、第２面２１２の上端縁）よりも径方向内側に位置し、第２面２１２から上方に向かって突出する。また、上述の複数のガス送出口２３２は、第２面２１２と第１面２１１との境界上、または、当該境界よりも径方向内側において第１面２１１上に設けられる。

【0046】

第３面２１３は、上下方向に関して基板９の下面９２よりも下側において、第２面２１２の外周縁に連続する略円環状の面である。図４に示す例では、第２面２１２の外周縁（すなわち、第２面２１２と第３面２１３との境界）は、平面視において基板９と重なる。換言すれば、第３面２１３は、基板９の下方にて第２面２１２の外周縁に連続する。第３面２１３は、第２面２１２の外周縁から径方向外方に向かうに従って下方へと向かう傾斜面である。第３面２１３は、例えば、径方向外方かつ上方に向かって凸となる湾曲面である。すなわち、水平方向に対する第３面２１３の傾斜角（鋭角）は、径方向外方に向かうに従って大きくなる。第３面２１３は、例えば、中心軸Ｊ１を中心とする略円環体の外側面の一部である。

【0047】

なお、第３面２１３は、当該傾斜角が略一定な平坦な傾斜面であってもよく、径方向内方かつ下方に向かって凸となる湾曲面であってもよい。また、第３面２１３は、第２面２１２の外周縁から略鉛直下方へと広がる面であってもよい。この場合、第３面２１３は、中心軸Ｊ１を中心とする略円筒状の面である。

【0048】

第４面２１４は、第３面２１３の略円周状の下端縁から径方向外方へと広がる略円環状の面である。図４に示す例では、第４面２１４は、第３面２１３の下端縁から略水平に広がる。換言すれば、第４面２１４は、第３面２１３の下端縁と上下方向の略同じ位置にて、中心軸Ｊ１に略垂直に広がる水平面である。第３面２１３の下端縁（すなわち、第３面２１３と第４面２１４との境界）は、基板９の外周縁よりも径方向外側に位置する。したがって、第４面２１４の全体が、基板９の外周縁よりも径方向外側に位置する。なお、第３面２１３が、第２面２１２の外周縁から径方向外方かつ下方へと向かう傾斜面である場合、第３面２１３と第４面２１４との境界は、第３面２１３の外周縁でもある。

【0049】

ベース面２１０では、第４面２１４は、第３面２１３の下端縁から径方向外方に向かうに従って下方へと向かう傾斜面であってもよい。また、第３面２１３と第４面２１４との境界は、基板９の外周縁と径方向の略同じ位置に位置してもよい。この場合、第４面２１４の内周縁は平面視において基板９の外周縁と重なり、基板９の内周縁以外の部位は、基板９の外周縁よりも径方向外側に位置し、平面視において基板９とは重ならない。ベース面２１０では、第３面２１３と第４面２１４との境界は、基板９の外周縁よりも径方向内側に位置していてもよい。この場合、第４面２１４の内周部は平面視において基板９の外周部と重なり、基板９の内周部以外の部位は、基板９の外周縁よりも径方向外側に位置し、平面視において基板９とは重ならない。

【0050】

第５面２１５は、第４面２１４の略円周状の外周縁から、径方向外方へと広がる略円環状の面である。第４面２１４の外周縁（すなわち、第４面２１４と第５面２１５との境界）は、基板９の外周縁よりも径方向外側に位置する。第５面２１５は、第４面２１４の外周縁から径方向外方に向かうに従って下方へと向かう傾斜面である。図４に示す例では、第５面２１５の縦断面は略直線状であり、水平方向に対する第５面２１５の傾斜角（鋭角）は略一定である。なお、第５面２１５は、例えば、径方向外方かつ上方に向かって凸となる湾曲面であってもよい。

【0051】

図５は、ベース部２１の外周部近傍を拡大して示す図である。図５は、支持ピン２２が配置されていない位置におけるベース部２１の縦断面図であるため、図５では、支持ピン２２を二点鎖線にて描いている。基板処理装置１では、上述のように、中央ガス送出口２３４（図４参照）および複数のガス送出口２３２から送出されたガスにより、下方空間９０において径方向中央部から径方向外方へと向かう気流が形成される。そして、当該気流によるベルヌーイ効果によって下方空間９０に圧力降下が生じ、基板９が基板保持部２に吸着される。図５では、当該気流を、符号９３を付した矢印で概念的に示す。基板処理装置１では、基板９が基板回転機構３３（図２参照）によって回転することにより、気流９３が遠心力によって増速される。換言すれば、基板９が回転している状態では、下方空間９０における径方向外方へと向かうガスの流速が増大する。本実施の形態では、基板９の回転数は、例えば、２００ｒｐｍ～１５００ｒｐｍである。中央ガス送出口２３４および複数のガス送出口２３２から下方空間９０に供給されるガスの流量は、例えば、２７０Ｌ／分～３００Ｌ／分である。

【0052】

また、基板処理装置１では、基板９の上面９１上のガスが、基板９の回転による遠心力によって径方向外方へと移動する。これにより、基板９の上面９１上において、径方向中央部から径方向外方へと向かう気流が形成される。図５では、当該気流を、符号９４を付した矢印で概念的に示す。基板９の上面９１に沿って径方向外方へと向かう気流９４は、基板９の外周縁よりも径方向外側において、ベース面２１０との間に生じるコアンダ効果によって、ベース面２１０に沿うように径方向外方かつ下方へと流れる。これにより、基板９の外周縁近傍の部位に下方へと向かう力が作用し、基板９の外周部が複数の支持ピン２２に対して押圧される。その結果、基板保持部２による基板９の保持の安定性が向上する。換言すれば、基板処理装置１では、気流９３によるベルヌーイ効果、および、気流９４のコアンダ効果により、基板９が基板保持部２によって強固に保持される。

【0053】

基板処理装置１では、基板９の上面９１上に供給された処理液は、上述のように、基板９の回転による遠心力によって径方向外方へと移動し、基板９の外周縁から径方向外方へと飛散する。基板９の外周縁近傍の処理液には、上述のベルヌーイ効果による負圧によって、基板９の下面９２へと回り込む方向の力が働く。一方、基板９の外周縁近傍の処理液には、上述のコアンダ効果により基板９の外周縁からベース面２１０に沿って流れる気流９４よって、基板９の外周縁から径方向外方かつ下方へと向かう力も働く。これにより、基板９の上面９１上の処理液が、基板９の下面９２へと回り込んで付着することが抑制される。

【0054】

基板保持部２では、上述のように、ベース部２１の第２面２１２が、基板９の外周部の下方において径方向外方へと向かうに従って上方へと向かう傾斜面とされる。これにより、基板９の外周部の下方において、下方空間９０の上下方向の高さ（以下、単に「高さ」とも呼ぶ。）を漸減させ、気流９３の速度を増大させている。その結果、ベルヌーイ効果による基板９の吸着力（すなわち、ベルヌーイ効果によって基板９を複数の支持ピン２２に押圧する力）を増大させることができる。また、第１面２１１と基板９の下面９２との間の上下方向の距離を比較的大きく確保することができるため、中央ガス送出口２３４（図４参照）および複数のガス送出口２３２から送出されるガスにより、基板９が上方へと押し上げられることを抑制することができる。

【0055】

基板保持部２では、第２面２１２の外周縁から下方へと広がる第３面２１３が設けられることにより、コアンダ効果によって基板９を複数の支持ピン２２に押圧する力を増大させることができる。その結果、基板９の保持の安定性を向上することができる。また、当該コアンダ効果による気流９４によって、基板９の上面９１上の処理液を外周縁から下方へと導くことができるため、当該処理液が下面９２に回り込む（すなわち、基板９の外周縁から径方向内方へと移動する）ことを抑制することができる。

【0056】

基板保持部２では、第３面２１３の外周縁から径方向外方へと広がる第４面２１４が設けられることにより、コアンダ効果によって基板９の外周縁から下方へと向かう気流９４が、径方向外方へと導かれる。これにより、基板９の上面９１上の処理液が、基板９の下面９２に回り込んで付着することをさらに抑制することができる。また、第４面２１４が、第３面２１３の下端縁よりも上側には広がらないことにより、基板９の外周縁から径方向外方かつ下方へと向かう気流９４が好適に形成される。これにより、基板９の保持の安定性をさらに向上することができる。なお、基板９の保持の安定性向上の観点からは、第４面２１４上には、上方へと突出する円環状の構造等は設けられないことが好ましい。

【0057】

基板保持部２では、第４面２１４の外周縁から径方向外方に向かうに従って下方へと向かう第５面２１５がさらに設けられることにより、第４面２１４に沿って径方向外方へと向かう気流９３が斜め下方へと導かれる。これにより、当該気流９３と、基板９の外周縁から径方向外方かつ下方に向かう気流９４とが衝突して（すなわち、合流して）乱流が発生することを抑制することができる。その結果、コアンダ効果による基板９の外周部の下方への押圧を好適に実現し、基板９の保持の安定性をさらに向上することができる。

【0058】

図６に示すように、基板保持部２では、基板９の下方に位置する第２面２１２と第３面２１３との境界（すなわち、第３面２１３の内周縁）と、基板９の外周縁との間の径方向における距離をＬ１とすると、距離Ｌ１は０．５ｍｍ以上かつ２．０ｍｍ以下であることが好ましい。上記距離Ｌ１が０．５ｍｍ以上であることにより、第２面２１２と第３面２１３との境界を径方向外方に向かって通過した気流９３（図５参照）が、基板９の外周縁から径方向外方かつ上方に向かうことを抑制することができる。これにより、気流９３とコアンダ効果による気流９４（図５参照）とが、基板９の外周縁近傍にて衝突して乱流が発生することを抑制することができる。その結果、コアンダ効果による基板９の外周部の下方への押圧を好適に実現し、基板９の保持の安定性をさらに向上することができる。一方、距離Ｌ１が２．０ｍｍ以下であることにより、ベルヌーイ効果による吸着力を、基板９の外周縁近傍に好適に作用させることができる。その結果、基板９の保持の安定性をさらに向上することができる。

【0059】

基板保持部２では、第２面２１２と第３面２１３との境界と、基板９の下面９２との間の上下方向における距離Ｌ２は、０．６ｍｍ以上かつ１．０ｍｍ以下であることが好ましい。距離Ｌ２が０．６ｍｍ以上であることにより、第２面２１２と第３面２１３との境界を径方向外方に向かって通過する気流９３の速度が過大になることを抑制することができる。これにより、気流９３とコアンダ効果による気流９４とが、基板９の外周縁近傍にて衝突して乱流が発生することを抑制することができる。その結果、コアンダ効果による基板９の外周部の下方への押圧を好適に実現し、基板９の保持の安定性をさらに向上することができる。一方、距離Ｌ２が１．０ｍｍ以下であることにより、基板９の外周部の下方における気流９３の速度低下を抑制し、ベルヌーイ効果による基板９の吸着力が過小となることを抑制することができる。また、基板９の外周縁近傍の処理液が、ベルヌーイ効果による負圧によって、基板９の下面９２へと回り込むことを好適に抑制することができる。その結果、基板９の下面９２への処理液の付着をさらに抑制することができる。

【0060】

基板保持部２では、第２面２１２の上述の傾斜角θは、１５°以下であることが好ましい。これにより、複数の支持ピン２２近傍における下方空間９０の過剰な圧力上昇を抑制することができる。その結果、ベルヌーイ効果による基板９の吸着が、上述の過剰な圧力上昇によって阻害されることを抑制し、基板９の保持の安定性をさらに向上することができる。なお、第２面２１２が、径方向内方かつ上方に向かって凸となる湾曲面である場合、上記傾斜角θは、中心軸Ｊ１を通る基板保持部２の縦断面において、第２面２１２の内周縁と外周縁とを結ぶ仮想的な直線と、水平方向に延びる直線との成す角度（鋭角）である。第２面２１２の傾斜角θの下限は特に限定されないが、現実的には、傾斜角θは１０°以上である。

【0061】

基板保持部２では、第２面２１２の径方向の長さＬ３（すなわち、第２面２１２の内周縁と外周縁との間の径方向における最短距離）は、１０ｍｍ以上であることが好ましい。これにより、第２面２１２の傾斜角θを過大とすることなく、基板９の外周部の下方において気流９３の速度を増大させることができる。その結果、ベルヌーイ効果による基板９の吸着力を好適に増大させ、基板９の保持の安定性をさらに向上することができる。第２面２１２の径方向の長さＬ３の上限は特に限定されないが、現実的には、長さＬ３は２０ｍｍ以下である。

【0062】

基板保持部２では、第１面２１１と基板９の下面９２との間の上下方向における距離Ｌ４は、０．６ｍｍ以上かつ１．５ｍｍ以下であることが好ましい。距離Ｌ４が０．６ｍｍ以上であることにより、中央ガス送出口２３４（図４参照）および複数のガス送出口２３２から送出されるガスにより、基板９が上方へと押し上げられることを抑制することができる。また、距離Ｌ４が１．５ｍｍ以下であることにより、基板９の下方における気流９３の速度低下を抑制し、ベルヌーイ効果による基板９の吸着力が過小となることを抑制することができる。その結果、基板９の保持の安定性をさらに向上することができる。

【0063】

基板保持部２では、第３面２１３の上下方向の高さ（すなわち、第３面２１３の上端縁と下端縁との間の上下方向の距離）Ｌ５は、１ｍｍ以上であることが好ましい。これにより、コアンダ効果を強化して基板９の保持の安定性をさらに向上することができる。第３面２１３の高さＬ５の上限は特に限定されないが、現実的には、高さＬ５は１０ｍｍ以下である。

【0064】

以上に説明したように、基板９を処理する基板処理装置１は、基板保持部２と、基板回転機構３３と、処理液供給部５とを備える。基板保持部２は、基板９を水平状態にて保持する。基板回転機構３３は、基板保持部２を上下方向を向く中心軸Ｊ１を中心として回転させる。処理液供給部５は、基板９の上面９１に対して処理液を供給する。基板保持部２は、ベース部２１と、複数の支持ピン２２と、ガス供給部２３とを備える。ベース部２１は、基板９の下面９２に対向する。ベース部２１は、基板９の外周縁から径方向外方へと延在するベース面２１０を有する。複数の支持ピン２２は、ベース面２１０上にて周方向に配列される。複数の支持ピン２２は、ベース面２１０から上方に突出し、基板９の下面９２の外周部に接触する。ガス供給部２３は、基板９の下面９２とベース部２１のベース面２１０との間にガスを送出して径方向外方へと向かう気流９３を形成し、ベルヌーイ効果によって基板９とベース部２１との間の空間（すなわち、下方空間９０）に圧力降下を生じさせる。

【0065】

ベース面２１０は、第１面２１１と、第２面２１２と、第３面２１３と、第４面２１４とを備える。第１面２１１は、基板９の中央部と上下方向に対向する水平な円状の面である。第２面２１２は、基板９の下方において第１面２１１の外周縁から径方向外方へと広がる円環状の面である。第２面２１２は、径方向外方に向かうに従って上方へと向かう。第２面２１２には、上述の複数の支持ピン２２が配置される。第３面２１３は、基板９の下面９２よりも下側にて第２面２１２の外周縁に連続する円環状の面である。第３面２１３は、第２面２１２の外周縁から鉛直下方へと広がる。または、第３面２１３は、第２面２１２の外周縁から径方向外方に向かうに従って下方へと向かう。第４面２１４は、第３面２１３の下端縁に連続する円環状の面である。第４面２１４は、基板９の外周縁よりも径方向外側にて径方向外方へと広がる。ガス供給部２３は、第１面２１１と第２面２１２との境界上、または、第１面２１１に設けられて径方向外方に向かってガスを送出する周状のガス送出口２３２を備える。

【0066】

当該基板処理装置１では、上述のように、気流９３によるベルヌーイ効果、および、コアンダ効果による気流９４によって、基板９の下面９２への処理液の付着を抑制することができるとともに、基板９の保持の安定性を向上することもできる。

【0067】

基板処理装置１では、第４面２１４は、第３面２１３の下端縁と上下方向の同じ位置にて広がり、または、第３面２１３の下端縁から径方向外方に向かうに従って下方へと向かうことが好ましい。これにより、上述のように、コアンダ効果によって基板９の外周縁から下方へと向かう気流９４が、径方向外方へと好適に導かれる。その結果、基板９の下面９２への処理液の付着をさらに抑制することができるとともに、基板９の保持の安定性をさらに向上することもできる。

【0068】

基板処理装置１では、ベース面２１０は、第４面２１４の外周縁から径方向外方に向かうに従って下方へと向かう円環状の第５面２１５をさらに備えることが好ましい。これにより、上述のように、コアンダ効果を強化して基板９の保持の安定性をさらに向上することができる。

【0069】

上述のように、第３面２１３は、第２面２１２の外周縁から径方向外方に向かうに従って下方へと向かうとともに、径方向外方かつ上方に向かって凸となる湾曲面であることが好ましい。これにより、コアンダ効果を強化して基板９の保持の安定性をさらに向上することができる。

【0070】

図７Ａないし図７Ｃは、第３面２１３の形状を変更した場合のガスの流れを、ＣＦＤ（Computational Fluid Dynamics）シミュレーションにより求めた図である。図７Ａないし図７Ｃでは、基板９の外周部近傍のガスの流れを示す。当該ＣＦＤシミュレーションは、Ansys社製のAnsys Fluentにより、基板９の回転速度を１５００ｒｐｍとし、ガス供給部２３（図４参照）から下方空間９０へのガス供給流量を３００Ｌ／分として行った。なお、図７Ａないし図７Ｃでは、第２面２１２の形状が上記例と少し異なるが、ＣＦＤシミュレーション結果の傾向は大きく異ならない。

【0071】

図７Ａでは、第３面２１３は、第２面２１２の外周縁から径方向外方かつ下方に向かって広がるとともに、径方向外方かつ上方に向かって凸となる湾曲面である。第３面２１３の水平方向に対する傾斜角（すなわち、中心軸Ｊ１を通る基板保持部２の縦断面において、第３面２１３の内周縁と外周縁とを結ぶ仮想的な直線と、水平方向に延びる直線との成す角度（鋭角））は、約５０°である。図７Ｂでは、第３面２１３は、第２面２１２の外周縁から径方向外方かつ下方に向かって広がる平坦な傾斜面である。第３面２１３の水平方向に対する傾斜角は約４５°である。図７Ａおよび図７Ｂに示す第３面２１３の当該傾斜角は、上述のコアンダ効果を好適に生じさせるという観点からは、３０°以上であることが好ましい。図７Ｃでは、第３面２１３は、第２面２１２の外周縁から鉛直下方に広がる円筒面である。

【0072】

図７Ａないし図７Ｃに示すように、第３面２１３が上記湾曲面である場合（図７Ａに対応）、基板９の外周縁近傍（すなわち、基板９の外周縁の径方向外側）において、基板９の上方から径方向外方へと向かうガスの流れが下方に向かって最も大きく凹んでおり、上述のコアンダ効果が最も大きいことがわかる。第３面２１３が上記湾曲面である場合に基板９に作用する保持力（すなわち、吸着力）は、第３面２１３が上記傾斜面または上記円筒面である場合（図７Ｂまたは図７Ｃに対応）の当該保持力よりも、約１％～２％大きかった。

【0073】

基板処理装置１では、第３面２１３は、基板９の下方にて第２面２１２の外周縁に連続することが好ましい。これにより、第２面２１２と第３面２１３との境界を径方向外方に向かって通過した気流９３（図５参照）と、コアンダ効果によって基板９の外周縁から径方向外方かつ下方へと向かう気流９４（図５参照）とが、基板９の外周縁近傍にて衝突して乱流が発生することを抑制することができる。したがって、コアンダ効果による基板９の外周部の下方への押圧を好適に実現し、基板９の保持の安定性をさらに向上することができる。

【0074】

図８Ａないし図８Ｃは、第２面２１２と第３面２１３との境界と、基板９の外周縁との位置関係を変更した場合のガスの流れを、ＣＦＤシミュレーションにより求めた図である。図８Ａないし図８Ｃでは、基板９の外周部近傍のガスの流れを示す当該ＣＦＤシミュレーションは、Ansys社製のAnsys Fluentにより、基板９の回転速度を１０００ｒｐｍとし、ガス供給部２３から下方空間９０へのガス供給流量を３００Ｌ／分として行った。なお、図８Ａないし図８Ｃでは、第２面２１２および第３面２１３の形状が上記例と少し異なるが、ＣＦＤシミュレーション結果の傾向は大きく異ならない。

【0075】

図８Ａでは、第２面２１２と第３面２１３との境界は基板９の下方に位置し、上述の距離Ｌ１（すなわち、第２面２１２と第３面２１３との境界と、基板９の外周縁との間の径方向における距離）は、０．５ｍｍである。図８Ｂでは、第２面２１２と第３面２１３との境界は基板９の下方に位置し、距離Ｌ１は３．５ｍｍである。図８Ｃでは、第２面２１２と第３面２１３との境界は、基板９の下方には位置しておらず、基板９の外周縁よりも径方向外側に位置する。第２面２１２と第３面２１３との境界は、図８Ａに示す位置よりも３．０ｍｍ径方向外側に位置している。

【0076】

図８Ｃに示すように、第２面２１２と第３面２１３との境界が基板９の下方に位置していない場合、基板９の外周縁近傍（すなわち、基板９の外周縁の径方向外側）において、基板９の上方から径方向外方へと向かうガスの流れと、基板９の下方から径方向外方へと向かうガスの流れとが衝突して乱流が発生する。一方、図８Ａおよび図８Ｂに示すように、第２面２１２と第３面２１３との境界が基板９の下方に位置している場合、基板９の外周縁近傍において、基板９の上方から径方向外方へと向かうガスの流れと、基板９の下方から径方向外方へと向かうガスの流れとの衝突が抑制される。その結果、コアンダ効果による基板９の外周部の下方への押圧が好適に実現され、基板９の保持の安定性が向上される。第２面２１２と第３面２１３との境界が基板９の下方に位置している場合に基板９に作用する保持力（すなわち、吸着力）は、当該境界が基板９の下方に位置していない場合の当該保持力よりも、約７％～８％大きかった。

【0077】

また、図８Ａおよび図８Ｂに示すように、上述の距離Ｌ１が０．５ｍｍ以上かつ２．０ｍｍ以下である場合（図８Ａに対応）、当該距離Ｌ１が２．０ｍｍよりも大きい場合（図８Ｂに対応）に比べて、基板９の上方から径方向外方へと向かうガスの流れが、基板９の外周縁近傍において下方に向かって大きく凹んでいる。したがって、距離Ｌ１が０．５ｍｍ以上かつ２．０ｍｍ以下である場合、上述のコアンダ効果が大きくなり、基板９の保持の安定性が向上することがわかる。

【0078】

上述の基板処理装置１では、様々な変更が可能である。

【0079】

例えば、支持ピン２２の数および形状は、上記例に限定されるものではなく、様々に変更されてよい。また、ガス送出口２３２の数、形状および配置は、上記例に限定されるものではなく、様々に変更されてよい。例えば、複数のガス送出口２３２に代えて、中心軸Ｊ１を中心とする略円環状の１つのガス送出口が、ベース面２１０上に設けられてもよい。

【0080】

基板保持部２では、ベース面２１０の形状や寸法は、上記例には限定されず、様々に変更されてよい。例えば、第１面２１１と基板９の下面９２との間の上下方向における距離Ｌ４は、０．６ｍｍ未満であってもよく、１．５ｍｍよりも大きくてもよい。また、第２面２１２と第３面２１３との境界と、基板９の下面９２との間の上下方向における距離Ｌ２は、０．６ｍｍ未満であってもよく、１．０ｍｍよりも大きくてもよい。第２面２１２と第３面２１３との境界と、基板９の外周縁との間の径方向における距離Ｌ１は、０．５ｍｍ未満であってもよく、２．０ｍｍよりも大きくてもよい。

【0081】

基板保持部２では、第２面２１２の径方向の長さＬ３は、１０ｍｍ未満であってもよい。また、第２面２１２の傾斜角θは１５°よりも大きくてもよい。第２面２１２は、必ずしも、内周縁から外周縁に至る全域に亘って傾斜している必要はなく、例えば、第２面２１２の外周縁近傍の部位は、中心軸Ｊ１に略垂直な水平面であってもよい。この場合、当該水平面上に複数の支持ピン２２が配置されてもよい。

【0082】

基板保持部２では、第３面２１３は、基板９の外周縁よりも径方向外側において第２面２１２の外周縁に連続していてもよい。

【0083】

基板保持部２では、第４面２１４は、第３面２１３の下端縁から径方向外方に向かうに従って上方に向かって広がっていてもよい。また、ベース面２１０は、第５面２１５を含んでいなくてもよい。

【0084】

上述の例では、基板処理装置１により処理される基板９は、上下方向の厚さが略全面に亘って略均一であるものとして説明したが、これには限定されない。例えば、基板９は、外周部の厚さが、当該外周部よりも内側の領域（以下、「主部」とも呼ぶ。）よりも厚い基板であってもよい。当該基板９の上面９１は、例えば、主部において外周部よりも下方に凹んでいる。当該基板９は、例えば、略均一な厚さを有する基板に対して、主部に相当する部位を研削処理（すなわち、グラインド処理）することにより形成される。

【0085】

基板処理装置１は、半導体基板以外に、液晶表示装置または有機ＥＬ（Electro Luminescence）表示装置等の平面表示装置（Flat Panel Display）に使用されるガラス基板、あるいは、他の表示装置に使用されるガラス基板の処理に利用されてもよい。また、上述の基板処理装置１は、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、セラミック基板および太陽電池用基板等の処理に利用されてもよい。

【0086】

上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。

【符号の説明】

【0087】

１ 基板処理装置
２ 基板保持部
５ 処理液供給部
９ 基板
２１ ベース部
２２ 支持ピン
２３ ガス供給部
３３ 基板回転機構
５１ 処理液供給部
９０ 下方空間
９１ （基板の）上面
９２ （基板の）下面
２１０ ベース面
２１１ 第１面
２１２ 第２面
２１３ 第３面
２１４ 第４面
２１５ 第５面
２３２ ガス送出口
Ｊ１ 中心軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図8A】

【図8B】

【図8C】