特開 2024-100508 基板処理装置及び基板処理方法

(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】P2024100508

(43)【公開日】2024-07-26

(54)【発明の名称】基板処理装置及び基板処理方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20240719BHJP

【ＦＩ】

H01L21/304 651Z

H01L21/304 648G

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023004554

(22)【出願日】2023-01-16

(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】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】梅▲崎▼ 翔太

(72)【発明者】

【氏名】林田 貴大

(72)【発明者】

【氏名】中島 幹雄

【テーマコード（参考）】

5F157

【Ｆターム（参考）】

5F157AA09

5F157AB02

5F157AB13

5F157AB33

5F157AC03

5F157AC15

5F157CB14

5F157CB26

5F157CE25

5F157CF14

5F157CF34

5F157CF42

5F157CF44

5F157CF60

5F157CF74

5F157CF92

5F157CF99

5F157DA21

5F157DB32

(57)【要約】

【課題】基板のパターン倒壊を抑制できる技術を提供する。
【解決手段】本開示の一態様による基板処理装置は、液体が付着した基板を、超臨界状態の処理流体を用いて乾燥させる基板処理装置であって、前記基板を内部に収容する処理容器と、前記処理容器内の保持位置において前記基板を水平姿勢で保持する保持部と、前記処理容器内に前記処理流体を供給する流体供給部と、を有し、前記流体供給部は、前記処理容器内を昇圧する途中で、前記保持部に保持された前記基板の径方向外側から供給される前記処理流体の流れを変更するよう構成される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体が付着した基板を、超臨界状態の処理流体を用いて乾燥させる基板処理装置であって、
前記基板を内部に収容する処理容器と、
前記処理容器内の保持位置において前記基板を水平姿勢で保持する保持部と、
前記処理容器内に前記処理流体を供給する流体供給部と、
を有し、
前記流体供給部は、前記処理容器内を昇圧する途中で、前記保持部に保持された前記基板の径方向外側から供給される前記処理流体の流れを変更するよう構成される、
基板処理装置。

【請求項2】

前記流体供給部は、前記処理容器内の前記処理流体の密度変化により前記処理流体の流れを変更する変更部材を有する、
請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項3】

前記変更部材は、前記処理容器内の前記処理流体の密度変化により回転する、
請求項２に記載の基板処理装置。

【請求項4】

前記変更部材は、前記処理容器内の前記処理流体の密度変化により昇降する、
請求項２に記載の基板処理装置。

【請求項5】

前記流体供給部は、前記処理容器内の圧力変化により前記処理流体の流れを変更する変更部材を有する、
請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項6】

前記変更部材は、前記処理容器内の圧力変化により回転する、
請求項５に記載の基板処理装置。

【請求項7】

前記変更部材は、前記処理容器内の圧力変化により昇降する、
請求項５に記載の基板処理装置。

【請求項8】

前記流体供給部は、前記処理容器内の前記処理流体の温度変化により前記処理流体の流れを変更する変更部材を有する、
請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項9】

前記変更部材は、前記処理容器内の前記処理流体の温度変化により伸縮する、
請求項８に記載の基板処理装置。

【請求項10】

前記流体供給部は、前記処理容器内の前記処理流体の密度変化により前記保持部を昇降させることで前記保持部に対する前記処理流体の流れを変更する変更部材を有する、
請求項２に記載の基板処理装置。

【請求項11】

前記流体供給部は、前記処理容器内の圧力変化により前記保持部を昇降させることで前記保持部に対する前記処理流体の流れを変更する変更部材を有する、
請求項２に記載の基板処理装置。

【請求項12】

液体が付着した基板を、超臨界状態の処理流体を用いて乾燥させる基板処理装置を用いた基板処理方法であって、
前記基板処理装置は、
前記基板を内部に収容する処理容器と、
前記処理容器内の保持位置において前記基板を水平姿勢で保持する保持部と、
前記処理容器内に前記処理流体を供給する流体供給部と、
を有し、
前記流体供給部が、前記処理容器内を昇圧する途中で、前記保持部に保持された前記基板の径方向外側から供給される前記処理流体の流れを変更することを有する、
基板処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、基板処理装置及び基板処理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

基板の表面に集積回路の積層構造を形成する半導体装置の製造工程においては、薬液洗浄、ウエットエッチング等の液処理が行われる。液処理において基板の表面に付着した液体等は、例えば超臨界状態の処理流体を用いた乾燥方法により除去される（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３－０１２５３８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、基板のパターン倒壊を抑制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、液体が付着した基板を、超臨界状態の処理流体を用いて乾燥させる基板処理装置であって、前記基板を内部に収容する処理容器と、前記処理容器内の保持位置において前記基板を水平姿勢で保持する保持部と、前記処理容器内に前記処理流体を供給する流体供給部と、を有し、前記流体供給部は、前記処理容器内を昇圧する途中で、前記保持部に保持された前記基板の径方向外側から供給される前記処理流体の流れを変更するよう構成される。

【発明の効果】

【0006】

本開示によれば、基板のパターン倒壊を抑制できる。

【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装置を示す概略図である。

【図2】図２は、処理部の一例を示す水平断面図である。

【図3】図３は、実施形態に係る基板処理方法を示すフローチャートである。

【図4】図４は、各工程における圧力変化を示す図である。

【図5】図５は、第１例に係る変更部材を示す図である。

【図6】図６は、第１例に係る変更部材を示す図である。

【図7】図７は、第２例に係る変更部材を示す図である。

【図8】図８は、第２例に係る変更部材を示す図である。

【図9】図９は、第３例に係る変更部材を示す図である。

【図10】図１０は、第３例に係る変更部材を示す図である。

【図11】図１１は、第４例に係る変更部材を示す図である。

【図12】図１２は、第４例に係る変更部材を示す図である。

【図13】図１３は、第５例に係る変更部材を示す図である。

【図14】図１４は、第５例に係る変更部材を示す図である。

【図15】図１５は、第５例に係る変更部材を示す図である。

【図16】図１６は、第６例に係る変更部材を示す図である。

【図17】図１７は、第６例に係る変更部材を示す図である。

【図18】図１８は、第７例に係る変更部材を示す図である。

【図19】図１９は、第７例に係る変更部材を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、添付の図面を参照しながら、本開示の限定的でない例示の実施形態について説明する。添付の全図面中、同一又は対応する部材又は部品については、同一又は対応する参照符号を付し、重複する説明を省略する。本明細書において、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向は互いに垂直な方向である。Ｘ軸方向及びＹ軸方向は水平方向、Ｚ軸方向は鉛直方向である。

【0009】

〔基板処理装置〕
図１を参照し、実施形態に係る基板処理装置１について説明する。図１は、実施形態に係る基板処理装置１を示す概略図である。

【0010】

基板処理装置１は、超臨界状態の処理流体を用いて基板Ｗに付着した液体を乾燥させる装置である。基板処理装置１は、処理部２と、流体供給システム３と、排出部４と、制御部５とを有する。

【0011】

処理部２は、処理容器１１０と、保持部１２０とを有する。処理容器１１０は、基板Ｗを収容可能な処理空間が内部に形成された容器である。基板Ｗは、例えば半導体ウエハであってよい。保持部１２０は、処理容器１１０内に設けられる。保持部１２０は、処理容器１１０内の保持位置において基板Ｗを水平姿勢で保持する。処理部２は、処理容器１１０内の圧力を検出する圧力センサと、処理容器１１０内の温度を検出する温度センサとを有してもよい。処理部２の詳細については後述する。

【0012】

流体供給システム３は、供給流路Ｌ１１を有する。供給流路Ｌ１１は、処理容器１１０に接続される。供給流路Ｌ１１は、処理容器１１０内に流体を供給する。供給流路Ｌ１１には、流体供給源Ｓ１１、開閉弁Ｖ１１、加熱機構ＨＥ１１、開閉弁Ｖ１２及びフィルタＦ１１が、上流から順に設けられる。供給流路Ｌ１１には、図示しないオリフィス、開閉弁、温度センサ、圧力センサ、ラインヒータ等が設けられてもよい。

【0013】

流体供給源Ｓ１１は、流体の供給源を含む。流体は、例えば処理流体を含む。処理流体は、例えば二酸化炭素（ＣＯ_２）であってよい。流体は、不活性ガスを含んでもよい。不活性ガスは、例えば窒素（Ｎ_２）ガスであってよい。

【0014】

開閉弁Ｖ１１は、流体の流れのオン及びオフを切り換えるバルブである。開閉弁Ｖ１１は、開状態では下流の加熱機構ＨＥ１１に流体を流し、閉状態では下流の加熱機構ＨＥ１１に流体を流さない。

【0015】

加熱機構ＨＥ１１は、流体を設定温度に加熱し、設定温度の流体を下流に供給する。

【0016】

開閉弁Ｖ１２は、流体の流れのオン及びオフを切り換えるバルブである。開閉弁Ｖ１２は、開状態では下流のフィルタＦ１１に流体を流し、閉状態では下流のフィルタＦ１１に流体を流さない。

【0017】

フィルタＦ１１は、供給流路Ｌ１１を流れる流体を濾過し、流体に含まれる異物を取り除く。これにより、流体を用いた基板処理の際に、基板Ｗの表面にパーティクルが発生することを抑制できる。

【0018】

排出部４は、排出流路Ｌ１２を有する。排出流路Ｌ１２は、処理容器１１０に接続される。排出流路Ｌ１２は、処理容器１１０内から流体を排出する。排出流路Ｌ１２には、流量計ＦＭ１１、背圧弁ＢＶ１１及び開閉弁Ｖ１３が、上流から順に設けられる。排出流路Ｌ１２には、図示しない開閉弁、温度センサ、圧力センサ、ラインヒータ等が設けられてもよい。

【0019】

流量計ＦＭ１１は、排出流路Ｌ１２を流れる流体の流量を検出する。

【0020】

背圧弁ＢＶ１１は、排出流路Ｌ１２の一次側圧力が設定圧力を超えた場合には弁開度を調整して二次側に流体を流すことにより、一次側圧力を設定圧力に維持する。例えば、背圧弁ＢＶ１１の設定圧力は、制御部５により流量計ＦＭ１１の出力に基づいて調整される。

【0021】

開閉弁Ｖ１３は、流体の流れのオン及びオフを切り換えるバルブである。開閉弁Ｖ１３は、開状態では下流の排出流路Ｌ１２に流体を流し、閉状態では下流の排出流路Ｌ１２に流体を流さない。

【0022】

制御部５は、各種のセンサから計測信号を受信し、各種の機能要素に制御信号を送信する。計測信号は、例えば温度センサの検出信号、圧力センサの検出信号、流量計ＦＭ１１の検出信号を含む。制御信号は、例えば開閉弁Ｖ１１、Ｖ１２、Ｖ１３の開閉信号、背圧弁ＢＶ１１の設定圧力信号を含む。

【0023】

制御部５は、例えばコンピュータであってよい。制御部５は、演算部５ａと記憶部５ｂとを備える。記憶部５ｂには、基板処理装置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。演算部５ａは、記憶部５ｂ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装置１の動作を制御する。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たものであって、記憶媒体から制御部５の記憶部５ｂ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、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）、メモリカード等がある。

【0024】

〔処理部〕
図２を参照し、処理部２の一例について説明する。図２は、処理部２の一例を示す水平断面図である。

【0025】

処理部２は、処理容器１１０と、保持部１２０と、流体供給部１３０と、蓋体１４０とを有する。

【0026】

処理容器１１０は、基板Ｗを収容可能な処理空間Ｓ１を内部に形成する。処理空間Ｓ１は、処理容器１１０により外側から覆われて区画される。処理空間Ｓ１のＹ軸方向の両端は、処理容器１１０に覆われることなく開口する。処理空間Ｓ１の両端の開口は、相互に対向する。処理空間Ｓ１の両端の開口は、保持位置に保持された基板Ｗを挟むように位置する。

【0027】

保持部１２０は、処理容器１１０内に設けられる。保持部１２０は、処理容器１１０内の保持位置において基板Ｗを水平姿勢で保持する。

【0028】

流体供給部１３０は、供給本体１３１と、変更部材１３２とを有する。

【0029】

供給本体１３１は、処理空間Ｓ１のＹ軸方向正側の開口を覆う。供給本体１３１は、例えばステンレス鋼により形成される。供給本体１３１と処理容器１１０との間には、図示しない封止部材が設けられる。封止部材は、流体供給部１３０と処理容器１１０との間における処理空間Ｓ１の気密性を確保する。供給本体１３１には、凹部１３１ａと、内部流路１３１ｂと、複数の吐出口１３１ｃとが設けられる。

【0030】

凹部１３１ａは、供給本体１３１の処理空間Ｓ１側に設けられる。凹部１３１ａは、処理空間Ｓ１と連通する供給空間Ｓ２を形成する。

【0031】

内部流路１３１ｂは、供給本体１３１内に設けられる。内部流路１３１ｂは、Ｘ軸方向に沿って延びる。内部流路１３１ｂの両端の開口には、それぞれ供給流路Ｌ１１から分岐された第１分岐流路Ｌ１１ａ及び第２分岐流路Ｌ１１ｂが接続される。内部流路１３１ｂには、第１分岐流路Ｌ１１ａ及び第２分岐流路Ｌ１１ｂから処理流体Ｆが供給される。

【0032】

複数の吐出口１３１ｃは、内部流路１３１ｂに沿ってＸ軸方向に並んで設けられる。各吐出口１３１ｃは、内部流路１３１ｂと供給空間Ｓ２とを連通させる。各吐出口１３１ｃは、保持位置に保持された基板Ｗの径方向外側に設けられる。各吐出口１３１ｃは、供給空間Ｓ２に向けて処理流体Ｆを吐出する。複数の吐出口１３１ｃは、Ｘ軸方向において、保持位置に保持された基板Ｗの全範囲にわたって分散して配置されてよい。複数の吐出口１３１ｃは、Ｚ軸方向に多段に設けられてもよい。

【0033】

変更部材１３２は、例えば供給空間Ｓ２に設けられる。変更部材１３２は、処理空間Ｓ１に設けられてもよい。変更部材１３２は、処理空間Ｓ１と供給空間Ｓ２とにわたって設けられてもよい。変更部材１３２は、例えば保持位置に保持された基板Ｗと複数の吐出口１３１ｃとの間に設けられる。変更部材１３２は、供給本体１３１に着脱自在に取り付けられてよい。この場合、変更部材１３２の交換が容易である。変更部材１３２は、処理容器１１０内を昇圧する途中で、保持部１２０に保持された基板Ｗの径方向外側から供給される処理流体の流れを変更するよう構成される。変更部材１３２の詳細については後述する。

【0034】

蓋体１４０は、処理空間Ｓ１のＹ軸方向負側の開口を覆う。蓋体１４０と処理容器１１０との間には、図示しない封止部材が設けられる。封止部材は、蓋体１４０と処理容器１１０との間における処理空間Ｓ１の気密性を確保する。蓋体１４０と処理容器１１０との間のＺ軸方向負側には、排出口１４０ａが設けられる。排出口１４０ａは、排出流路Ｌ１２に接続される。処理空間Ｓ１内の処理流体Ｆは、排出口１４０ａを介して排出される。

【0035】

〔基板処理方法〕
図３及び図４を参照し、基板処理装置１を用いて実行される基板処理方法について説明する。以下に示される基板処理方法は、記憶部５ｂに記憶された処理レシピ及び制御プログラムに基づいて、制御部５の制御の下で、自動的に実行される。図３は、実施形態に係る基板処理方法を示すフローチャートである。図４は、各工程における圧力変化を示す図である。図４において、横軸は時間を示し、縦軸は処理容器１１０内の圧力を示す。

【0036】

図３に示されるように、実施形態に係る基板処理方法は、準備工程ＳＴ１と、昇圧工程ＳＴ２と、流通工程ＳＴ３と、減圧工程ＳＴ４とを有する。

【0037】

準備工程ＳＴ１では、処理容器１１０内に基板Ｗが搬入される。基板Ｗは、洗浄処理が施され、表面のパターンの凹部内にイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）が充填された状態で、保持部１２０の上に載置される。

【0038】

昇圧工程ＳＴ２は、準備工程ＳＴ１の後に行われる。昇圧工程ＳＴ２では、開閉弁Ｖ１１、Ｖ１２が開状態とされ、開閉弁Ｖ１３が閉状態とされる。これにより、流体供給源Ｓ１１の処理流体は、供給流路Ｌ１１を経由して流体供給部１３０の複数の吐出口１３１ｃから処理容器１１０内に向けて吐出される。昇圧工程ＳＴ２では、開閉弁Ｖ１３が閉状態であるため、処理容器１１０内から処理流体は流出しない。このため、図４に示されるように、処理容器１１０内の圧力は徐々に上昇する。昇圧工程ＳＴ２では、処理容器１１０内に供給される処理流体の圧力が臨界圧力よりも低い。このため、処理流体は気体状態で処理容器１１０内に供給される。その後、処理容器１１０内への処理流体の充填の進行と共に処理容器１１０内の圧力は増加し、処理容器１１０内の圧力が臨界圧力を超えると、処理容器１１０内に存在する処理流体は超臨界状態となる。

【0039】

昇圧工程ＳＴ２では、処理容器１１０内を昇圧する途中で、変更部材１３２が、保持部１２０に保持された基板Ｗの径方向外側から供給される処理流体の流れを変更する。例えば、変更部材１３２は、処理容器１１０内の圧力が臨界圧力に達した時点において、処理流体の流れを基板Ｗの下方に向かう第１方向から基板Ｗの上方に向かう第２方向に変更してもよい。この場合、変更部材１３２は、処理容器１１０内の圧力が大気圧から臨界圧力までの範囲において処理流体の流れを第１方向に維持し、処理容器１１０内の圧力が臨界圧力から処理圧力までの範囲において処理流体の流れを第２方向に維持する。

【0040】

処理容器１１０内の圧力が臨界圧力よりも高い所定の圧力に達すると、昇圧工程ＳＴ２を終了し、流通工程ＳＴ３に移行する。

【0041】

流通工程ＳＴ３は、昇圧工程ＳＴ２の後に行われる。流通工程ＳＴ３では、開閉弁Ｖ１１、Ｖ１２、Ｖ１３が開状態とされる。これにより、流体供給源Ｓ１１の処理流体は、供給流路Ｌ１１を経由して流体供給部１３０の複数の吐出口１３１ｃから処理容器１１０内に向けて吐出される。処理容器１１０内に供給された処理流体は、排出流路Ｌ１２を経由して処理容器１１０内から排出される。流通工程ＳＴ３では、処理容器１１０内への処理流体の供給と処理容器１１０内からの処理流体の排出とが同時に行われる。このため、図４に示されるように、処理容器１１０内の圧力は一定又は略一定に維持される。

【0042】

流通工程ＳＴ３では、変更部材１３２は、例えば処理流体の流れを第２方向に維持する。流通工程ＳＴ３を行うことにより、基板Ｗのパターンの凹部内においてＩＰＡから処理流体への置換が促進される。

【0043】

パターンの凹部内においてＩＰＡから処理流体への置換が完了すると、流通工程ＳＴ３を終了し、減圧工程ＳＴ４に移行する。

【0044】

減圧工程ＳＴ４は、流通工程ＳＴ３の後に行われる。減圧工程ＳＴ４では、開閉弁Ｖ１３が開状態とされ、開閉弁Ｖ１１、Ｖ１２が閉状態とされる。これにより、処理容器１１０内に処理流体が供給されることなく、処理容器１１０内から処理流体が排出される。このため、図４に示されるように、処理容器１１０内の圧力は徐々に低下する。減圧工程ＳＴ４により処理容器１１０内の圧力が処理流体の臨界圧力よりも低くなると、超臨界状態の処理流体は気化し、パターンの凹部内から離脱する。これにより、１枚の基板Ｗに対する乾燥処理が終了する。

【0045】

実施形態によれば、昇圧工程ＳＴ２において、処理容器１１０内を昇圧する途中で、変更部材１３２が、保持位置に保持された基板Ｗの径方向外側から処理容器１１０内に向けて供給される処理流体の流れを第１方向から第２方向に変更する。このため、基板Ｗのパターン倒壊を抑制できる。この点について以下に述べる。

【0046】

少なくとも昇圧工程ＳＴ２の初期には、処理容器１１０内の圧力が低いので、超臨界状態ではなく気体状態の処理流体が処理容器１１０内に供給される。基板Ｗの表面に付着した液膜が気体状態の処理流体の流れに晒されると、液膜が蒸発し、気体と液体の界面が基板表面の凹凸パターンに現れ、表面張力によって凹凸パターンの倒壊が生じうる。昇圧工程ＳＴ２の初期において、比較的高流速の処理流体の流れが基板Ｗの径方向外端Ｗ１上の液膜に直接衝突すると、基板Ｗの径方向外端Ｗ１上の液膜の蒸発が生じやすい。

【0047】

これに対し、実施形態では、昇圧工程ＳＴ２の初期において処理流体の流れが基板Ｗの径方向外端Ｗ１上の液膜に直接衝突しないように処理流体の流れを調整し、昇圧工程ＳＴ２の途中で処理流体の流れを変更する。このため、昇圧工程ＳＴ２の初期では、昇圧工程ＳＴ２の後期よりも、基板Ｗの径方向外端Ｗ１上の液膜に直接向かう処理流体の流れが少ない。このため、処理容器１１０内に気体状態の処理流体を供給したことに起因する基板Ｗの径方向外端Ｗ１上の液膜の蒸発が抑制される。

【0048】

昇圧工程ＳＴ２の後期と流通工程ＳＴ３では、昇圧工程ＳＴ２の初期とは異なり、基板Ｗ上の液膜を超臨界流体に置換すべく、超臨界流体の流れを液膜の上に形成する。その目的で、処理流体の流れが基板Ｗの径方向外端Ｗ１上の液膜に直接衝突してもよい。超臨界流体は、臨界温度以上の温度と、臨界圧力以上の圧力下におかれた流体であり、液体と気体の区別がつかない状態の流体である。超臨界流体の流れによって液膜が蒸発しても、気体と液体の界面が凹凸パターンに現れることはなく、表面張力による凹凸パターンの倒壊が生じない。

【0049】

実施形態によれば、昇圧工程ＳＴ２と流通工程ＳＴ３とにおいて、共通の流体供給部１３０から処理容器１１０内に向けて処理流体を供給する。このため、昇圧工程ＳＴ２と流通工程ＳＴ３とにおいて異なる流体供給部から処理容器１１０内に向けて処理流体を供給する場合と比べて、処理部２の構造が複雑化しにくい。

【0050】

〔変更部材〕
（第１例）
図５及び図６を参照し、第１例に係る変更部材２１０について説明する。変更部材２１０は、前述した変更部材１３２として適用可能である。図５及び図６は、第１例に係る変更部材２１０を示す図である。図５及び図６は、図２におけるＡ－Ａ線矢視断面図である。図５及び図６では、保持部１２０の図示を省略する。

【0051】

変更部材２１０は、供給空間Ｓ２に設けられる。変更部材２１０は、本体２１１と、フロート２１２とを有する。

【0052】

本体２１１は、Ｘ軸方向に沿って延びる。本体２１１は、Ｘ軸方向に沿って延びる支点２１１ｃ回りに回転可能である。本体２１１には、処理流体が通流可能な複数の穴２１１ｈが設けられる。複数の穴２１１ｈは、Ｘ軸方向に沿って並んで設けられる。本体２１１は、支点２１１ｃ回りに回転することで、複数の穴２１１ｈを通過する処理流体の流れを変更する。

【0053】

フロート２１２は、本体２１１に取り付けられる。フロート２１２は、支点２１１ｃよりもＹ軸方向負側に取り付けられる。フロート２１２は、処理容器１１０内の処理流体の密度変化により昇降し、本体２１１を支点２１１ｃ回りに回転させる。フロート２１２は、処理容器１１０内の処理流体の密度が所定の密度よりも小さい場合に下降する。フロート２１２は、処理容器１１０内の処理流体の密度が所定の密度以上の場合に上昇する。所定の密度は、処理流体が気体状態から超臨界状態となるときの密度であってよい。

【0054】

図５に示されるように、フロート２１２が下降すると、本体２１１が支点２１１ｃを回転軸として右回りに回転する。このため、図５中の矢印で示されるように、複数の穴２１１ｈを通過した処理流体の流れが、基板Ｗの下方に向かう流れとなる。

【0055】

図６に示されるように、フロート２１２が上昇すると、本体２１１が支点２１１ｃを回転軸として左回りに回転する。このため、図６中の矢印で示されるように、複数の穴２１１ｈを通過した処理流体の流れが、基板Ｗの上方に向かう流れとなる。

【0056】

変更部材２１０によれば、処理容器１１０内の処理流体の密度変化により本体２１１が回転することで、処理流体の流れが変更される。例えば、処理容器１１０内に気体状態の処理流体が供給されると、フロート２１２が下降して本体２１１が支点２１１ｃを回転軸として右回りに回転し、複数の穴２１１ｈを通過した処理流体の流れが、基板Ｗの下方に向かう流れとなる。すなわち、気体状態の処理流体の流れが基板Ｗの径方向外端上の液膜に直接衝突しないように調整される。このため、基板Ｗの径方向外端上の液膜ＬＦの蒸発が抑制される。その結果、基板Ｗのパターン倒壊を抑制できる。

【0057】

（第２例）
図７及び図８を参照し、第２例に係る変更部材２２０について説明する。変更部材２２０は、前述した変更部材１３２として適用可能である。図７及び図８は、第２例に係る変更部材２２０を示す図である。図７及び図８は、図２におけるＡ－Ａ線矢視断面図である。図７及び図８では、保持部１２０の図示を省略する。

【0058】

変更部材２２０は、処理空間Ｓ１と供給空間Ｓ２とにわたって設けられる。変更部材２２０は、本体２２１と、シリンダ２２２とを有する。

【0059】

本体２２１は、Ｘ軸方向に沿って延びる。本体２２１は、Ｘ軸方向に沿って延びる支点２２１ｃ回りに回転可能である。本体２２１には、処理流体が通流可能な複数の穴２２１ｈが設けられる。複数の穴２２１ｈは、Ｘ軸方向に沿って並んで設けられる。本体２２１は、支点２２１ｃ回りに回転することで、複数の穴２２１ｈを通過する処理流体の流れを変更する。

【0060】

シリンダ２２２は、本体２２１に取り付けられる。シリンダ２２２は、処理容器１１０内の圧力変化によりロッドが伸縮し、本体２２１を支点２２１ｃ回りに回転させる。シリンダ２２２は、処理容器１１０内の圧力が所定の圧力よりも小さい場合にロッドが伸張する。シリンダ２２２は、処理容器１１０内の圧力が所定の圧力以上の場合にロッドが収縮する。所定の圧力は、処理流体の臨界圧力であってよい。

【0061】

図７に示されるように、シリンダ２２２のロッドが伸長すると、本体２２１が支点２２１ｃを回転軸として右回りに回転する。このため、図７中の矢印で示されるように、複数の穴２２１ｈを通過した処理流体の流れが、基板Ｗの下方に向かう流れとなる。

【0062】

図８に示されるように、シリンダ２２２のロッドが収縮すると、本体２２１が支点２２１ｃを回転軸として左回りに回転する。このため、図８中の矢印で示されるように、複数の穴２２１ｈを通過した処理流体の流れが、基板Ｗの上方に向かう流れとなる。

【0063】

変更部材２２０によれば、処理容器１１０内の圧力変化により本体２２１が回転することで、処理流体の流れが変更される。例えば、処理容器１１０内に気体状態の処理流体が供給されると、シリンダ２２２のロッドが伸長して本体２２１が支点２２１ｃを回転軸として右回りに回転し、複数の穴２１１ｈを通過した処理流体の流れが基板Ｗの下方に向かう流れとなる。すなわち、気体状態の処理流体の流れが基板Ｗの径方向外端上の液膜に直接衝突しないように調整される。このため、基板Ｗの径方向外端上の液膜ＬＦの蒸発が抑制される。その結果、基板Ｗのパターン倒壊を抑制できる。

【0064】

（第３例）
図９及び図１０を参照し、第３例に係る変更部材２３０について説明する。変更部材２３０は、前述した変更部材１３２として適用可能である。図９及び図１０は、第３例に係る変更部材２３０を示す図である。図９及び図１０は、図２におけるＡ－Ａ線矢視断面図である。図９及び図１０では、保持部１２０の図示を省略する。

【0065】

変更部材２３０は、処理空間Ｓ１に設けられる。変更部材２３０は、本体２３１と、フロート２３２とを有する。

【0066】

本体２３１は、Ｘ軸方向及びＺ軸方向に沿って延びる平板状を有する板状部材である。本体２３１は、処理流体の流れを遮断する。本体２３１は、下降位置と上昇位置との間で昇降する。下降位置は、基板Ｗの上方に向かう処理流体の流れを遮断する位置であってよい。上昇位置は、下降位置よりも上方の位置である。上昇位置は、基板Ｗの上方に向かう処理流体の流れを遮断しない位置であってよい。

【0067】

フロート２３２は、本体２３１の下端に取り付けられる。フロート２３２は、処理容器１１０内の処理流体の密度変化により昇降し、本体２３１を下降位置と上昇位置との間で昇降させる。フロート２３２は、処理容器１１０内の処理流体の密度が所定の密度よりも小さい場合に下降する。フロート２３２は、処理容器１１０内の処理流体の密度が所定の密度以上の場合に上昇する。所定の密度は、処理流体が気体状態から超臨界状態となるときの密度であってよい。

【0068】

図９に示されるように、フロート２３２が下降すると、本体２３１が下降位置まで下降する。この場合、基板Ｗの上方に向かう処理流体の流れが本体２３１により遮断される。このため、図９中の矢印で示されるように、処理流体の流れが、基板Ｗの下方に向かう流れとなる。

【0069】

図１０に示されるように、フロート２３２が上昇すると、本体２３１が上昇位置まで上昇する。この場合、基板Ｗの上方に向かう処理流体の流れが本体２３１により遮断されない。このため、図１０中の矢印で示されるように、処理流体の流れは、基板Ｗの上方に向かう流れと、基板Ｗの下方に向かう流れとを含む。

【0070】

変更部材２３０によれば、処理容器１１０内の処理流体の密度変化により本体２３１が昇降することで、処理流体の流れが変更される。例えば、処理容器１１０内に気体状態の処理流体が供給されると、フロート２３２が下降して本体２３１が下降位置まで下降する。これにより、基板Ｗの上方に向かう処理流体の流れが本体２３１により遮断される。すなわち、気体状態の処理流体の流れが基板Ｗの径方向外端上の液膜に直接衝突しないように調整される。このため、基板Ｗの径方向外端上の液膜ＬＦの蒸発が抑制される。その結果、基板Ｗのパターン倒壊を抑制できる。

【0071】

（第４例）
図１１及び図１２を参照し、第４例に係る変更部材２４０について説明する。変更部材２４０は、前述した変更部材１３２として適用可能である。図１１及び図１２は、第４例に係る変更部材２４０を示す図である。図１１及び図１２は、図２におけるＡ－Ａ線矢視断面図である。図１１及び図１２では、保持部１２０の図示を省略する。

【0072】

変更部材２４０は、処理空間Ｓ１に設けられる。変更部材２４０は、本体２４１と、シリンダ２４２とを有する。

【0073】

本体２４１は、Ｘ軸方向及びＺ軸方向に沿って延びる平板状を有する板状部材である。本体２４１は、処理流体の流れを遮断する。本体２４１は、下降位置と上昇位置との間で昇降する。下降位置は、基板Ｗの上方に向かう処理流体の流れを遮断する位置であってよい。上昇位置は、下降位置よりも上方の位置である。上昇位置は、基板Ｗの上方に向かう処理流体の流れを遮断しない位置であってよい。

【0074】

シリンダ２４２は、本体２４１に取り付けられる。シリンダ２４２は、処理容器１１０内の圧力変化によりロッドが伸縮し、本体２４１を上昇位置と下降位置との間で昇降させる。シリンダ２４２は、処理容器１１０内の圧力が所定の圧力よりも小さい場合にロッドが伸張する。シリンダ２４２は、処理容器１１０内の圧力が所定の圧力以上の場合にロッドが収縮する。所定の圧力は、処理流体の臨界圧力であってよい。

【0075】

図１１に示されるように、シリンダ２４２のロッドが伸長すると、本体２４１が下降位置まで下降する。この場合、基板Ｗの上方に向かう処理流体の流れが本体２４１により遮断される。このため、図１１中の矢印で示されるように、処理流体の流れが、基板Ｗの下方に向かう流れとなる。

【0076】

図１２に示されるように、シリンダ２４２のロッドが収縮すると、本体２４１が上昇位置まで上昇する。この場合、基板Ｗの上方に向かう処理流体の流れが本体２４１により遮断されない。このため、図１２中の矢印で示されるように、処理流体の流れは、基板Ｗの上方に向かう流れと、基板Ｗの下方に向かう流れとを含む。

【0077】

変更部材２４０によれば、処理容器１１０内の圧力変化により本体２４１が昇降することで、処理流体の流れが変更される。例えば、処理容器１１０内に気体状態の処理流体が供給されると、シリンダ２４２のロッドが伸長して本体２４１が下降位置まで下降する。これにより、基板Ｗの上方に向かう処理流体の流れが本体２４１により遮断される。すなわち、気体状態の処理流体の流れが基板Ｗの径方向外端上の液膜に直接衝突しないように調整される。このため、基板Ｗの径方向外端上の液膜ＬＦの蒸発が抑制される。その結果、基板Ｗのパターン倒壊を抑制できる。

【0078】

（第５例）
図１３から図１５を参照し、第５例に係る変更部材２５０について説明する。変更部材２５０は、前述した変更部材１３２として適用可能である。図１３から図１５は、第５例に係る変更部材２５０を示す図である。図１３（ａ）、図１４（ａ）及び図１５は、図２におけるＡ－Ａ線矢視断面図である。図１３（ｂ）は、図１３（ａ）におけるＢ－Ｂ線矢視断面図である。図１４（ｂ）は、図１４（ａ）におけるＣ－Ｃ線矢視断面図である。図１３から図１５では、保持部１２０の図示を省略する。

【0079】

変更部材２５０は、供給空間Ｓ２に設けられる。変更部材２５０は、固定部２５１、２５２と、樹脂プレート２５３、２５４とを有する。

【0080】

固定部２５１は、Ｘ軸方向負側に設けられる。固定部２５１は、Ｙ軸方向に沿って延在する。固定部２５１は、Ｙ軸方向負側の端部及びＹ軸方向正側の端部が供給本体１３１に固定されてよい。

【0081】

固定部２５２は、Ｘ軸方向正側に設けられる。固定部２５２は、固定部２５１から離隔して設けられる。固定部２５２は、Ｙ軸方向に沿って延在する。固定部２５２は、固定部２５１と平行に設けられる。固定部２５２は、Ｙ軸方向負側の端部及びＹ軸方向正側の端部が供給本体１３１に固定されてよい。

【0082】

樹脂プレート２５３、２５４は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に延びる平板状を有する板状部材である。樹脂プレート２５３、２５４は、Ｘ軸方向負側の端部が固定部２５１に固定され、Ｘ軸方向正側の端部が固定部２５２に固定される。樹脂プレート２５４は、樹脂プレート２５３の下方に設けられる。樹脂プレート２５３、２５４は、処理容器１１０内の処理流体の温度変化により伸縮する樹脂材料により形成される。樹脂プレート２５３、２５４は、供給本体１３１よりも線膨張係数が大きい材料により形成されてよい。

【0083】

図１３（ａ）及び図１３（ｂ）に示されるように、第１温度において、樹脂プレート２５３、２５４は、互いに密着し、密着面が基板Ｗと同じ高さ位置となる。これにより、図１３（ａ）中の矢印で示されるように、基板Ｗの径方向外端上の液膜に直接衝突する処理流体の流れが樹脂プレート２５３、２５４により遮断される。第１温度は、６０℃であってよい。

【0084】

図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示されるように、第２温度において、樹脂プレート２５３、２５４は各々が伸張して撓むことで互いに離隔し、基板Ｗと同じ高さ位置に隙間Ｇ１を形成する。これにより、図１４（ａ）中の矢印で示されるように、基板Ｗの径方向外端上の液膜に直接衝突する処理流体の流れが樹脂プレート２５３、２５４により遮断されない。第２温度は、第１温度よりも高い温度である。第２温度は、１２０℃であってよい。

【0085】

変更部材２５０によれば、処理容器１１０内の処理流体の温度変化により樹脂プレート２５３、２５４が変形することで、処理流体の流れが変更される。例えば、処理容器１１０内に気体状態の処理流体が第１温度で供給されると、樹脂プレート２５３、２５４が互いに密着する。これにより、基板Ｗの径方向外端上の液膜に直接衝突する処理流体の流れが樹脂プレート２５３、２５４により遮断される。すなわち、気体状態の処理流体の流れが基板Ｗの径方向外端上の液膜に直接衝突しないように調整される。その結果、基板Ｗのパターン倒壊を抑制できる。

【0086】

なお、図１５に示されるように、第１温度よりも高くかつ第２温度よりも低い第３温度において、樹脂プレート２５３、２５４は、第２温度における樹脂プレート２５３、２５４により形成される隙間Ｇ１よりも狭い隙間Ｇ２を形成するよう構成されてもよい。

【0087】

（第６例）
図１６及び図１７を参照し、第６例に係る変更部材２６０について説明する。変更部材２６０は、前述した変更部材１３２として適用可能である。図１６及び図１７は、第６例に係る変更部材２６０を示す図である。図１６及び図１７は、図２におけるＡ－Ａ線矢視断面図である。

【0088】

変更部材２６０は、処理空間Ｓ１及び供給空間Ｓ２にわたって設けられる。変更部材２６０は、ノズル２６１と、ベース２６２と、昇降部材２６３と、接続部材２６４と、フロート２６５とを有する。

【0089】

ノズル２６１は、供給空間Ｓ２に設けられる。ノズル２６１は、Ｘ軸方向に沿って延びる。ノズル２６１は、向きが固定された固定ノズルであってよい。ノズル２６１は、供給本体１３１に固定されてよい。ノズル２６１には、処理流体が通流可能な複数の穴２６１ｈが設けられる。複数の穴２６１ｈは、Ｘ軸方向に沿って並んで設けられる。ノズル２６１は、各穴２６１ｈから処理流体を水平に吐出する。

【0090】

ベース２６２は、処理容器１１０内の底面上に固定される。ベース２６２は、平面視において保持部１２０と重なる位置に複数設けられてよい。

【0091】

昇降部材２６３は、ベース２６２に昇降可能に取り付けられる。昇降部材２６３は、上端が保持部１２０に接続される。昇降部材２６３は、ベース２６２にガイドされながら保持部１２０を昇降可能に支持する。

【0092】

接続部材２６４は、昇降部材２６３とフロート２６５とを接続する。接続部材２６４は、支点２６４ｃ回りに回転する。

【0093】

フロート２６５は、処理容器１１０内の処理流体の密度変化により昇降し、接続部材２６４を支点２６４ｃ回りに回転させ、昇降部材２６３を介して保持部１２０を上昇位置と下降位置との間で昇降させる。上昇位置は、複数の穴２６１ｈを通過した処理流体の流れが、基板Ｗの下方に向かう流れとなる位置であってよい。下降位置は、上昇位置よりも下方の位置である。下降位置は、複数の穴２６１ｈを通過した処理流体の流れが、基板Ｗの上方に向かう流れとなる位置であってよい。フロート２６５は、処理容器１１０内の処理流体の密度が所定の密度よりも小さい場合に下降する。フロート２６５は、処理容器１１０内の処理流体の密度が所定の密度以上である場合に上昇する。所定の密度は、処理流体が気体状態から超臨界状態となるときの密度であってよい。

【0094】

図１６に示されるように、フロート２６５が下降すると、接続部材２６４が支点２６４ｃを回転軸として左回りに回転する。これにより、接続部材２６４に接続された昇降部材２６３が上方に移動し、保持部１２０が上昇位置まで上昇する。このため、図１６中の矢印で示されるように、複数の穴２６１ｈを通過した処理流体の流れが、基板Ｗの下方に向かう流れとなる。

【0095】

図１７に示されるように、フロート２６５が上昇すると、接続部材２６４が支点２６４ｃを回転軸として右回りに回転する。これにより、接続部材２６４に接続された昇降部材２６３が下方に移動し、保持部１２０が下降位置まで下降する。このため、図１７中の矢印で示されるように、複数の穴２６１ｈを通過した処理流体の流れが、基板Ｗの上方に向かう流れとなる。

【0096】

変更部材２６０によれば、処理容器１１０内の処理流体の密度変化により保持部１２０が昇降することで、処理流体の流れが変更される。例えば、処理容器１１０内に気体状態の処理流体が供給されると、フロート２６５が下降して接続部材２６４が支点２６４ｃを回転軸として左回りに回転する。これにより、接続部材２６４に接続された昇降部材２６３が上方に移動し、保持部１２０が上昇位置まで上昇する。このため、複数の穴２６１ｈを通過した処理流体の流れが、基板Ｗの下方に向かう流れとなる。すなわち、気体状態の処理流体の流れが基板Ｗの径方向外端上の液膜ＬＦに直接衝突しないように調整される。このため、基板Ｗの径方向外端上の液膜ＬＦの蒸発が抑制される。その結果、基板Ｗのパターン倒壊を抑制できる。

【0097】

（第７例）
図１８及び図１９を参照し、第７例に係る変更部材２７０について説明する。変更部材２７０は、前述した変更部材１３２として適用可能である。図１８及び図１９は、第７例に係る変更部材２７０を示す図である。図１８及び図１９は、図２におけるＡ－Ａ線矢視断面図である。

【0098】

変更部材２７０は、処理空間Ｓ１及び供給空間Ｓ２にわたって設けられる。変更部材２７０は、ノズル２７１と、シリンダ２７２とを有する。

【0099】

ノズル２７１は、供給空間Ｓ２に設けられる。ノズル２７１は、Ｘ軸方向に沿って延びる。ノズル２７１は、向きが固定された固定ノズルであってよい。ノズル２７１は、供給本体１３１に固定されてよい。ノズル２７１には、処理流体が通流可能な複数の穴２７１ｈが設けられる。複数の穴２７１ｈは、Ｘ軸方向に沿って並んで設けられる。ノズル２７１は、各穴２７１ｈから処理流体を水平に吐出する。

【0100】

シリンダ２７２は、保持部１２０に取り付けられる。シリンダ２７２は、平面視において保持部１２０と重なる位置に複数設けられてよい。シリンダ２７２は、処理容器１１０内の圧力変化によりロッドが伸縮し、保持部１２０を上昇位置と下降位置との間で昇降させる。上昇位置は、複数の穴２７１ｈを通過した処理流体の流れが、基板Ｗの下方に向かう流れとなる位置であってよい。下降位置は、上昇位置よりも下方の位置である。下降位置は、複数の穴２７１ｈを通過した処理流体の流れが、基板Ｗの上方に向かう流れとなる位置であってよい。シリンダ２７２は、処理容器１１０内の圧力が所定の圧力よりも小さい場合にロッドが伸長する。シリンダ２７２は、処理容器１１０内の圧力が所定の圧力以上の場合にロッドが収縮する。所定の圧力は、処理流体の臨界圧力であってよい。

【0101】

図１８に示されるように、シリンダ２７２のロッドが伸長すると、保持部１２０が上昇位置まで上昇する。このため、図１８中の矢印で示されるように、複数の穴２７１ｈを通過した処理流体の流れが、基板Ｗの下方に向かう流れとなる。

【0102】

図１９に示されるように、シリンダ２７２のロッドが収縮すると、保持部１２０が下降位置まで下降する。このため、図１９中の矢印で示されるように、複数の穴２７１ｈを通過した処理流体の流れが、基板Ｗの上方に向かう流れとなる。

【0103】

変更部材２７０によれば、処理容器１１０内の圧力変化により保持部１２０が昇降することで、処理流体の流れが変更される。例えば、処理容器１１０内に気体状態の処理流体が供給されると、シリンダ２７２のロッドが伸長して保持部１２０が上昇位置まで上昇する。このため、複数の穴２７１ｈを通過した処理流体の流れが、基板Ｗの下方に向かう流れとなる。すなわち、気体状態の処理流体の流れが基板Ｗの径方向外端上の液膜ＬＦに直接衝突しないように調整される。このため、基板Ｗの径方向外端上の液膜ＬＦの蒸発が抑制される。その結果、基板Ｗのパターン倒壊を抑制できる。

【0104】

今回開示された実施形態はすべ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。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及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】

【0105】

１ 基板処理装置
１１０ 処理容器
１２０ 保持部
１３０ 流体供給部
Ｗ 基板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】