特開 2024-78813 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】P2024078813

(43)【公開日】2024-06-11

(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 20060101AFI20240604BHJP

【ＦＩ】

H01L21/304 651Z

H01L21/304 648A

【審査請求】未請求

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022191379

(22)【出願日】2022-11-30

(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】100105935

【弁理士】

【氏名又は名称】振角 正一

(74)【代理人】

【識別番号】100136836

【弁理士】

【氏名又は名称】大西 一正

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 圭

(72)【発明者】

【氏名】本野 智大

(72)【発明者】

【氏名】墨 周武

(72)【発明者】

【氏名】安藤 幸嗣

【テーマコード（参考）】

5F157

【Ｆターム（参考）】

5F157AA09

5F157AB02

5F157AB14

5F157AB33

5F157CB14

5F157CB27

5F157CF22

5F157CF66

5F157DA21

5F157DB32

5F157DB33

5F157DB51

5F157DC90

(57)【要約】

【課題】処理流体によって基板から液体を除去した際に、当該液体が基板に再付着するのを防止する。
【解決手段】基板処理装置は、支持トレイで支持された基板の上面に処理流体を流して処理する。支持トレイは、基板の下面と対向する基板対向面を有するトレイ部材と、基板対向面を取り囲むようにトレイ部材に取り付けられた複数の支持部材とを有し、支持部材により基板対向面から基板を上方に離間させた状態で基板を支持する。トレイ部材は、複数の支持部材により支持された基板の下流側の周面に近接しながら基板対向面よりも上方に立設された下流側立設部位と、基板対向面の外周領域のうち下流側立設部位に隣接する下流側隣接領域に設けられ、基板と下流側立設部位との隙間から下流側隣接領域に侵入してきた液体を捕集する溝と、溝の内部と内部空間とを連通し、溝により捕集された液体を内部空間に排出する排出部と、を有している。
【選択図】図２Ｂ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

その上面に液体が付着する基板を超臨界状態の処理流体により処理する基板処理装置であって、
前記基板の下面と対向する基板対向面を有するトレイ部材と、前記基板対向面を取り囲むように前記トレイ部材に取り付けられた複数の支持部材とを有し、前記支持部材により前記基板対向面から前記基板を上方に離間させた状態で前記基板を支持する支持トレイと、
前記基板を支持する前記支持トレイを収容可能な内部空間を有するチャンバーと、
前記内部空間の一方端側から前記内部空間に前記処理流体を供給することで、前記支持トレイに支持された前記基板の上面に沿って前記内部空間の他方端側に流れる前記処理流体の層流を形成する流体供給部と、を備え、
前記基板対向面の中心を通過するとともに前記層流の流れ方向と直交する水平方向に延びる第１仮想線に対し、前記内部空間の他方端側を下流側としたとき、
前記トレイ部材は、
前記複数の支持部材により支持された前記基板の前記下流側の周面に近接しながら前記基板対向面よりも上方に立設された下流側立設部位と、
前記基板対向面の外周領域のうち前記下流側立設部位に隣接する下流側隣接領域に設けられ、前記基板と前記下流側立設部位との隙間から前記下流側隣接領域に侵入してきた前記液体を捕集する溝と、
前記溝の内部と前記内部空間とを連通し、前記溝により捕集された前記液体を前記内部空間に排出する排出部と、
を有す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、
前記排出部は、前記溝の底面から下方に貫通する第１貫通孔である、基板処理装置。

【請求項3】

請求項２に記載の基板処理装置であって、
前記排出部は、前記第１貫通孔を複数個有する、基板処理装置。

【請求項4】

請求項３に記載の基板処理装置であって、
前記第１貫通孔は、前記基板対向面の中心を通過するとともに前記流れ方向と平行に延びる第２仮想線に対し、対称に配置されている、基板処理装置。

【請求項5】

請求項１に記載の基板処理装置であって、
前記トレイ部材に設けられた第２貫通孔を介して上端部が前記基板対向面よりも上方に突出して前記基板の下面に当接することで、前記基板を下方から支持可能な複数のリフトピンをさらに備え、
前記第２貫通孔の少なくとも１個が、前記溝の底面を貫通して設けられ、前記排出部として機能する、基板処理装置。

【請求項6】

請求項１に記載の基板処理装置であって、
前記下流側立設部位の上面は、前記流れ方向に進むにしたがって低くなる傾斜面である、基板処理装置。

【請求項7】

請求項１に記載の基板処理装置であって、
前記第１仮想線に対し、前記内部空間の一方端側を上流側としたとき、
前記トレイ部材は、前記複数の支持部材により支持された前記基板の前記上流側の周面に近接しながら前記基板対向面よりも上方に立設される上流側立設部位を有し、
前記上流側立設部位の上面が、上下方向において、前記複数の支持部材により支持された前記基板の上面と同じ高さである、基板処理装置。

【請求項8】

請求項７に記載の基板処理装置であって、
前記溝は、上方からの平面視で環状形状を有するように、前記基板対向面の外周領域の全周に設けられる、基板処理装置。

【請求項9】

請求項８に記載の基板処理装置であって、
前記上流側立設部位および前記下流側立設部位が前記流れ方向において互いに離間することで、前記溝の側面を切り欠いた切欠部が設けられ、
前記切欠部は、前記溝により捕集された前記液体を前記トレイ部材から水平方向に排出可能に設けられ、前記排出部として機能する、基板処理装置。

【請求項10】

請求項１ないし９のいずれか一項に記載の基板処理装置であって、
前記支持トレイは、上端部が前記複数の支持部材により支持された前記基板の周縁部の下面に近接するように前記溝の底面から突出した第１ブロック部を有し、
前記第１ブロック部は、前記溝の内部を、前記基板と前記下流側立設部位との隙間に連通することで前記下流側隣接領域に侵入してきた前記液体を捕集する主捕集ゾーンと、前記基板と前記第１ブロック部の上端との隙間に連通することで前記第１ブロック部を超えて前記下流側隣接領域に侵入してきた前記液体を捕集する副捕集ゾーンとに仕切る、基板処理装置。

【請求項11】

請求項１０に記載の基板処理装置であって、
上下方向において、前記第１ブロック部の上端の高さ位置は、前記複数の支持部材により支持された前記基板の下面の高さ位置よりも低く、基板対向面の高さ位置よりも高い、基板処理装置。

【請求項12】

請求項１０に記載の基板処理装置であって、
前記支持トレイは、前記副捕集ゾーンにおいて、前記溝の底面から立設された第２ブロック部を有し、
前記第２ブロック部は、前記副捕集ゾーンの内部を複数に仕切る、基板処理装置。

【請求項13】

請求項１２に記載の基板処理装置であって、
上下方向において、前記第２ブロック部の上端の高さ位置は、前記複数の支持部材により支持された前記基板の下面の高さ位置よりも低く、前記基板対向面の高さ位置よりも高い、基板処理装置。

【請求項14】

その上面に液体が付着する基板を超臨界状態の処理流体により処理する基板処理方法であって、
前記基板の下面と対向する基板対向面を有するトレイ部材に対して前記基板対向面を取り囲むように取り付けられた複数の支持部材により前記基板を前記基板対向面から上方に離間して支持する、支持トレイをチャンバーの内部空間に収容する収容工程と、
前記内部空間の一方端側から前記内部空間に前記処理流体を供給することで、前記支持トレイに支持された前記基板の上面に沿って前記内部空間の他方端側に流れる前記処理流体の層流を形成する供給工程と、
排出工程と、を備え、
前記基板対向面の中心を通過するとともに前記層流の流れ方向と直交する水平方向に延びる第１仮想線に対し、前記内部空間の他方端側を下流側としたとき、
前記排出工程は、
前記層流により前記基板の上面から前記処理流体とともに前記液体を、前記基板の下流側の周面に近接しながら前記基板対向面よりも上方に立設された下流側立設部位の上面を経由して前記内部空間の他方端側に排出する工程と、
前記基板と前記下流側立設部位との隙間から侵入してきた前記液体を、前記基板対向面の外周領域のうち前記下流側立設部位に隣接する下流側隣接領域に設けられた溝で捕集するとともに、前記溝の内部と前記内部空間とを連通する排出部を介して前記溝により捕集された前記液体を前記内部空間に排出する工程を含む、ことを特徴とする基板処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、液体が付着した基板を超臨界状態の処理流体によって処理する基板処理装置および基板処理方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

基板を液体により湿式処理すると、当該基板の表面に液体が付着する。この湿式処理後に、当該基板を乾燥させる基板処理装置として、例えば特許文献１に記載の装置が知られている。この装置では、平板状の支持トレイに浅い窪みが設けられている。そして、その窪みの中で、その表面を上方に向けたフェースアップ姿勢のまま基板が支持トレイの上面との間に微小な隙間を持ちつつ水平に支持される。この状態で支持トレイが処理チャンバーに搬入され、チャンバー内が超臨界状態の処理流体により満たされることで基板が処理（超臨界処理）される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－００９８７５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

搬入時に基板を覆っていた液膜を構成する液体は、処理流体によって置換され、基板表面から除去されると想定されている。しかしながら、液体の一部が基板下面と支持トレイ上面との間の狭い隙間に入り込んでしまうことがある。隙間に残留した液体、つまり残液が基板の表面に逆流することがある。その結果、残液が基板の上面に再付着するという問題が生じ得る。

【0005】

このことから、超臨界処理において、残液が基板の上面に逆流するのを防止することが求められる。この点において、上記従来技術には改良の余地が残されていると言える。

【0006】

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、処理流体によって基板から液体を除去した際に、当該液体が基板に再付着するのを防止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。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様は、その上面に液体が付着する基板を超臨界状態の処理流体により処理する基板処理装置であって、基板の下面と対向する基板対向面を有するトレイ部材と、基板対向面を取り囲むようにトレイ部材に取り付けられた複数の支持部材とを有し、支持部材により基板対向面から基板を上方に離間させた状態で基板を支持する支持トレイと、基板を支持する支持トレイを収容可能な内部空間を有するチャンバーと、内部空間の一方端側から内部空間に処理流体を供給することで、支持トレイに支持された基板の上面に沿って内部空間の他方端側に流れる処理流体の層流を形成する流体供給部と、を備え、基板対向面の中心を通過するとともに層流の流れ方向と直交する水平方向に延びる第１仮想線に対し、内部空間の他方端側を下流側としたとき、トレイ部材は、複数の支持部材により支持された基板の下流側の周面に近接しながら基板対向面よりも上方に立設された下流側立設部位と、基板対向面の外周領域のうち下流側立設部位に隣接する下流側隣接領域に設けられ、基板と下流側立設部位との隙間から下流側隣接領域に侵入してきた液体を捕集する溝と、溝の内部と内部空間とを連通し、溝により捕集された液体を内部空間に排出する排出部と、を有することを特徴としている。

【0008】

また、本発明の他の態様は、その上面に液体が付着する基板を超臨界状態の処理流体により処理する基板処理方法であって、基板の下面と対向する基板対向面を有するトレイ部材に対して基板対向面を取り囲むように取り付けられた複数の支持部材により基板を基板対向面から上方に離間して支持する、支持トレイをチャンバーの内部空間に収容する収容工程と、内部空間の一方端側から内部空間に処理流体を供給することで、支持トレイに支持された基板の上面に沿って内部空間の他方端側に流れる処理流体の層流を形成する供給工程と、排出工程と、を備え、基板対向面の中心を通過するとともに層流の流れ方向と直交する水平方向に延びる第１仮想線に対し、内部空間の他方端側を下流側としたとき、排出工程は、層流により基板の上面から処理流体とともに液体を、基板の下流側の周面に近接しながら基板対向面よりも上方に立設された下流側立設部位の上面を経由して内部空間の他方端側に排出する工程と、基板と下流側立設部位との隙間から侵入してきた液体を、基板対向面の外周領域のうち下流側立設部位に隣接する下流側隣接領域に設けられた溝で捕集するとともに、溝の内部と内部空間とを連通する排出部を介して溝により捕集された液体を内部空間に排出する工程を含む、ことを特徴としている。

【0009】

このように構成された発明では、支持トレイがその基板対向面から上方に基板を離間しながら支持している。また、支持トレイでは、基板の下流側の周面に近接して下流側立設部位が設けられている。このため、基板と下流側立設部位との隙間から基板の下面と基板対向面との間に液体の一部が侵入するが、この侵入した液体、つまり残液は、溝で捕集される。そして、捕集された残液は排出部を介して内部空間に排出される。その結果、残液の逆流が効果的に防止され、基板の上面への残液の再付着は防がれる。

【発明の効果】

【0010】

以上のように、本発明では、基板と下流側立設部位との隙間から基板の下面と基板対向面との間に侵入してきた残液を溝で捕集するとともに、当該溝から排出部を介して内部空間に排出されるように、支持トレイが構成されている。そのため、処理流体によって基板から液体を除去した際に、残液の量が大幅に減少し、当該液体が基板に再付着するのを効果的に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1A】本発明を適用可能な基板処理装置の全体構成を示す図である。

【図1B】図１Ａの基板処理装置に装備された移載ユニットの構成を示す図である。

【図2A】支持トレイの第１実施形態を示す斜視図である。

【図2B】図２Ａに示す支持トレイの平面図である。同図は、支持トレイに設けられた貫通孔および切欠部を介して液体が排出される様子を模式的に示す部分拡大図を含んでいる。

【図2C】図２ＢのＣ－Ｃ線断面図である。

【図3】従来技術における支持トレイの構造を模式的に示す図である。

【図4A】支持トレイの第２実施形態を示す斜視図である。

【図4B】図４Ａに示す支持トレイの平面図である。

【図4C】図４ＢのＣ－Ｃ線断面図である。Ｂは

【図5】支持トレイの第３実施形態を示す平面図である。

【図6】支持トレイの第４実施形態を示す斜視図である。

【図7】支持トレイの第５実施形態を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明に係る基板処理装置のいくつかの実施形態について説明するが、各実施形態の間では後述する支持トレイの構造が一部異なるものの、基本的な装置構成は共通である。そこで、まず基板処理装置の全体構成について説明し、その後に、各実施形態の特徴部分について分説する。

【0013】

＜装置の全体構成＞
図１Ａは本発明を適用可能な基板処理装置の全体構成を示す図である。また、図１Ｂは、図１Ａの基板処理装置に装備された移載ユニットの構成を示す図である。この基板処理装置１は、例えば半導体基板のような各種基板の上面を超臨界流体により処理するための装置である。例えば、基板に付着する液体（図２Ａ、図４Ａ、図６中の符号Ｌ）を超臨界処理流体により置換して基板を乾燥させる超臨界乾燥処理を、この基板処理装置１は実行可能である。以下の各図における方向を統一的に示すために、図１Ａおよび図１Ｂに示すようにＸＹＺ直交座標系を設定する。ここで、ＸＹ平面は水平面であり、Ｚ方向は上下方向を表す。より具体的には、（－Ｚ）方向が下向きを表す。

【0014】

ここで、本実施形態における「基板」としては、半導体ウエハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、ＦＥＤ（Field Emission Display）用基板、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などの各種基板を適用可能である。以下では主として半導体ウエハの処理に用いられる基板処理装置を例に採って図面を参照して説明するが、上に例示した各種の基板の処理にも同様に適用可能である。また、以下の説明において、一方主面のみに回路パターン等が形成されている基板Ｓを例として用いる。ここで、回路パターン等が形成されている主面の側を「表面」と称し、その反対側の回路パターン等が形成されていない主面を「裏面」と称する。また、下方に向けられた基板Ｓの面を「下面」と称し、上方に向けられた基板Ｓの面を「上面」と称する。尚、以下においては基板Ｓの表面が上方に向けられた姿勢、つまり当該表面を上面とした姿勢の基板Ｓに対して処理する場合を例示して説明する。

【0015】

基板処理装置１は、処理ユニット１０、移載ユニット３０、供給ユニット５０および制御ユニット９０を備えている。処理ユニット１０は、超臨界乾燥処理の実行主体となるものであり、移載ユニット３０は、図示しない外部の搬送装置により搬送されてくる未処理基板を受け取って処理ユニット１０に搬入し、また処理後の基板を処理ユニット１０から外部の搬送装置に受け渡す。供給ユニット５０は、処理に必要な化学物質および動力を処理ユニット１０および移載ユニット３０に供給する。

【0016】

制御ユニット９０は、これら装置の各部を制御して所定の処理を実現する。この目的のために、制御ユニット９０には、各種の制御プログラムを実行するＣＰＵ９１、処理データを一時的に記憶するメモリ９２、ＣＰＵ９１が実行する制御プログラムを記憶するストレージ９３、およびユーザや外部装置と情報交換を行うためのインターフェース９４などを備えている。後述する装置の動作は、ＣＰＵ９１が予めストレージ９３に書き込まれた制御プログラムを実行し装置各部に所定の動作を行わせることにより実現される。

【0017】

処理ユニット１０は、処理チャンバー１２を備えている。処理チャンバー１２は、それぞれ金属ブロックにより形成された第１部材１２ａ、第２部材１２ｂおよび第３部材１２ｃを備えている。第１部材１２ａと第２部材１２ｂとが図示しない結合部材により上下方向に結合され、その（＋Ｙ）側側面に、図示しない結合部材により第３部材１２ｃが結合されて、内部が空洞となった構造の処理チャンバー１２が構成される。この空洞の内部空間が、基板Ｓに対する処理が実行される内部空間ＳＰとなっている。処理対象の基板Ｓは内部空間ＳＰ内に搬入されて処理を受ける。処理チャンバー１２の（－Ｙ）側側面には、Ｘ方向に細長く延びるスリット状の開口１０１が形成されており、開口１０１を介して内部空間ＳＰと外部空間とが連通している。

【0018】

処理チャンバー１２の（－Ｙ）側側面には、開口１０１を閉塞するように蓋部材１３が設けられている。蓋部材１３の（＋Ｙ）側側面には平板状の支持トレイ１５が水平姿勢で取り付けられており、支持トレイ１５の上面は基板Ｓを載置可能な支持面となっている。なお、支持トレイ１５の各実施形態については、後で詳述する。

【0019】

蓋部材１３は図示を省略する支持機構により、Ｙ方向に水平移動自在に支持されている。また、蓋部材１３は、供給ユニット５０に設けられた進退機構５３により、処理チャンバー１２に対して進退移動可能となっている。具体的には、進退機構５３は、例えばリニアモーター、直動ガイド、ボールねじ機構、ソレノイド、エアシリンダー等の直動機構を有しており、このような直動機構が蓋部材１３をＹ方向に移動させる。進退機構５３は制御ユニット９０からの制御指令に応じて動作する。

【0020】

蓋部材１３が（－Ｙ）方向に移動することにより、支持トレイ１５が内部空間ＳＰから開口１０１を介して外部へ引き出されると、外部から支持トレイ１５へのアクセスが可能となる。すなわち、支持トレイ１５への基板Ｓの載置、および支持トレイ１５に載置されている基板Ｓの取り出しが可能となる。一方、蓋部材１３が（＋Ｙ）方向に移動することにより、支持トレイ１５は内部空間ＳＰ内へ収容される。支持トレイ１５に基板Ｓが載置されている場合、基板Ｓは支持トレイ１５とともに内部空間ＳＰに搬入される。

【0021】

液体の表面張力に起因するパターン倒壊を防止しつつ基板を乾燥させることを主たる目的とする超臨界乾燥処理においては、基板Ｓは、その上面Ｓａが露出してパターン倒壊が発生するのを防止するために、上面Ｓａが液膜で覆われた状態で搬入される。液膜を構成する液体としては、例えばイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、アセトン等の表面張力が比較的低い有機溶剤を好適に用いることができる。

【0022】

蓋部材１３が（＋Ｙ）方向に移動し開口１０１を塞ぐことにより、内部空間ＳＰが密閉される。蓋部材１３の（＋Ｙ）側側面と処理チャンバー１２の（－Ｙ）側側面との間にはシール部材１６が設けられ、内部空間ＳＰの気密状態が保持される。シール部材１６としては、弾性樹脂材料、例えばゴムにより形成された環状のものを用いることができる。また、図示しないロック機構により、蓋部材１３は処理チャンバー１２に対して固定される。このようにして内部空間ＳＰの気密状態が確保された状態で、内部空間ＳＰ内で基板Ｓに対する処理が実行される。

【0023】

この実施形態では、供給ユニット５０に設けられた流体供給部５７から、超臨界処理に利用可能な物質の流体、例えば二酸化炭素が、気体または液体の状態で処理ユニット１０に供給される。二酸化炭素は比較的低温、低圧で超臨界状態となり、また基板処理に多用される有機溶剤をよく溶かす性質を有するという点で、超臨界乾燥処理に好適な化学物質である。

【0024】

より具体的には、流体供給部５７は、基板Ｓを処理する処理流体として、超臨界状態の流体、または、ガス状もしくは液状で供給され所定の温度・圧力が与えられることで事後的に超臨界状態となる流体を出力する。例えば、ガス状もしくは液状の二酸化炭素が加圧状態で出力される。流体は配管５７１およびその途中に介挿されたバルブ５７２，５７３を介して、処理チャンバー１２の（＋Ｙ）側側面に設けられた入力ポート１０２，１０３に圧送される。すなわち、制御ユニット９０からの制御指令に応じてバルブ５７２，５７３が開成されることで、流体は流体供給部５７から処理チャンバー１２へ送られる。

【0025】

入力ポート１０２，１０３から内部空間ＳＰに至る流体の流路１７は、流体供給部５７から供給される処理流体を内部空間ＳＰに導入する導入流路として機能する。具体的には、入力ポート１０２には、流路１７１が接続されている。入力ポート１０２とは反対側の流路１７１の端部には、流路断面積が急激に拡大するように形成されたバッファ空間１７２が設けられている。

【0026】

バッファ空間１７２と内部空間ＳＰとを接続するように、流路１７３がさらに設けられている。流路１７３は、上下方向（Ｚ方向）に狭く、水平方向（Ｘ方向）に長い幅広の断面形状を有しており、その断面形状は、処理流体の流通方向において略一定である。バッファ空間１７２とは反対側の流路１７１の端部は、内部空間ＳＰに臨んで開口する吐出口１７４となっており、この吐出口１７４から処理流体が内部空間ＳＰ内に導入される。

【0027】

望ましくは、流路１７３の高さは、支持トレイ１５が内部空間ＳＰに収容された状態で、内部空間ＳＰの天井面と基板Ｓの上面Ｓａとの距離と等しい。そして、吐出口１７４は、内部空間ＳＰの天井面と支持トレイ１５の上面との間のギャップに臨んで開口している。例えば、流路１７３の天井面と内部空間ＳＰの天井面とが同一平面をなすようにすることができる。このように、吐出口１７４は、内部空間ＳＰに臨んで水平方向に細長いスリット状に開口している。

【0028】

支持トレイ１５の下方にも同様にして処理流体の流路が形成される。具体的には、入力ポート１０３には流路１７５が接続されている。入力ポート１０３とは反対側の流路１７５の端部には、流路断面積が急激に拡大するように形成されたバッファ空間１７６が設けられている。

【0029】

そして、バッファ空間１７６と内部空間ＳＰとは流路１７５を介して連通している。流路１７５は、上下方向（Ｚ方向）に狭く、水平方向（Ｘ方向）に長い幅広の断面形状を有しており、その断面形状は、処理流体の流通方向において略一定である。バッファ空間１７６とは反対側の流路１７７の端部は、内部空間ＳＰに臨んで開口する吐出口１７８となっており、この吐出口１７８から処理流体が内部空間ＳＰ内に導入される。

【0030】

望ましくは、流路１７７の高さは、内部空間ＳＰの底面と支持トレイ１５の下面との距離と同等とされる。そして、吐出口１７８は、内部空間ＳＰの底面と支持トレイ１５の下面との間のギャップに臨んで開口している。例えば、流路１７７の底面と内部空間ＳＰの底面とが同一平面をなすようにすることができる。つまり、吐出口１７８は、内部空間ＳＰに臨んで水平方向に細長いスリット状に開口している。

【0031】

Ｚ方向において、流路１７１の配設位置と流路１７３の配設位置とが異なっていることが望ましい。両者が同一高さにあるとき、流路１７１からバッファ空間１７２に流入した処理流体の一部がそのまま直進して流路１７３に流入することになる。そうすると、流通方向に直交する流路の幅方向、つまりＸ方向においては、流路１７１に対応する位置とそれ以外の位置とで、流路１７３に流れ込む処理流体の流量や流速に差が生じるおそれがある。このことは、流路１７３から内部空間ＳＰに流れ込む処理流体の流れにＸ方向の不均一性を生じさせ、乱流の原因となる。

【0032】

流路１７１と流路１７３とをＺ方向に異ならせて配置することにより、このような流路１７１から流路１７３への処理流体の直進は生じなくなり、幅方向において均一な層流として処理流体を内部空間ＳＰに導入することが可能となる。

【0033】

このように構成された導入流路１７から導入される処理流体は、内部空間ＳＰ内で支持トレイ１５の上面および下面に沿って流れ、以下のように構成される流路１８を介してチャンバー外へ排出される。基板Ｓよりも（－Ｙ）側において、内部空間ＳＰの天井面と支持トレイ１５の上面とはいずれも水平な平面をなしており、両者は一定のギャップを保って平行に対向している。このギャップが、支持トレイ１５の上面および基板Ｓの上面Ｓａに沿って流れた処理流体を後述の排出流路に導く上側流路１８１として機能する。すなわち、上側流路１８１は上下方向（Ｚ方向）に狭く、水平方向（Ｘ方向）に長い幅広の断面形状を有している。

【0034】

上側流路１８１の内部空間ＳＰとは反対側の端部はバッファ空間１８２に接続している。詳しい構造については後述するが、バッファ空間１８２は、チャンバー１００と、蓋部１４と、シール部材１６とで囲まれた空間である。Ｘ方向におけるバッファ空間１８２の幅は上側流路１８１の幅と同等またはこれより大きく、Ｚ方向におけるバッファ空間１８２の高さは上側流路１８１の高さよりも大きい。したがって、バッファ空間１８２は上側流路１８１より大きな流路断面積を有している。

【0035】

バッファ空間１８２の上部に排出流路１８３が接続されている。排出流路１８３はチャンバー１００を構成する上部ブロックである第１部材１２ａを貫通して設けられた貫通孔である。その上端はチャンバー１００の上面に開口する出力ポート１０４を構成し、下端はバッファ空間１８２に臨んで開口している。

【0036】

同様に、内部空間ＳＰの底面と支持トレイ１５の下面とはいずれも水平な平面をなしており、両者は一定のギャップを保って平行に対向している。このギャップが、支持トレイ１５の下面に沿って流れた処理流体を排出流路に導く下側流路１８５として機能する。すなわち、下側流路１８５は上下方向（Ｚ方向）に狭く、水平方向（Ｘ方向）に長い幅広の断面形状を有している。

【0037】

下側流路１８５の内部空間ＳＰとは反対側の端部はバッファ空間１８６に接続している。バッファ空間１８２と同様、バッファ空間１８６は、チャンバー１００と、蓋部１４と、シール部材１６とで囲まれた空間である。Ｘ方向におけるバッファ空間１８６の幅は下側流路１８５の幅と同等またはこれより大きく、Ｚ方向におけるバッファ空間１８６の高さは下側流路１８５の高さよりも大きい。したがって、バッファ空間１８６は下側流路１８５より大きな流路断面積を有している。

【0038】

バッファ空間１８６の上部に排出流路１８７が接続されている。排出流路１８７はチャンバー１００を構成する下部ブロックである第２部材１２ｂを貫通して設けられた貫通孔である。その下端はチャンバー１００の下面に開口する出力ポート１０５を構成し、下端はバッファ空間１８６に臨んで開口している。

【0039】

内部空間ＳＰにおいて支持トレイ１５の上方を流れた処理流体は、上側流路１８１、バッファ空間１８２および排出流路１８３を介して出力ポート１０４へ送出される。出力ポート１０４は、配管５５１によって流体回収部５５に接続されており、配管５５１の途中にはバルブ５５２が介挿されている。

【0040】

同様に、内部空間ＳＰにおいて支持トレイ１５の下方を流れた処理流体は、下側流路１８５、バッファ空間１８６および排出流路１８７を介して出力ポート１０５へ送出される。出力ポート１０５は、配管５５３によって流体回収部５５に接続されており、配管５５３の途中にはバルブ５５４が介挿されている。

【0041】

バルブ５５２，５５４は制御ユニット９０により制御されている。制御ユニット９０からの制御指令に応じてバルブ５５２，５５４が開成すると、内部空間ＳＰ内の処理流体が配管５５１，５５３を介して流体回収部５５に回収される。

【0042】

流体供給部５７から入力ポート１０２へ圧送されてくる処理流体は、流路１７１を経て比較的大空間であるバッファ空間１７２に放出される。流体が液体として供給される場合であっても、流路上での圧力損失の変動等に起因して、流路内で気化し膨張することがあり得る。このような急激な膨張が基板Ｓの近傍で発生すると、基板Ｓにダメージを与えてしまうおそれがある。

【0043】

これを回避するため、内部空間ＳＰに至る流路１７１の一部に圧力損失が大きく変動する部分を設けておき、起こり得る気化、膨張はこの部分で起こるようにする。このための空間としてバッファ空間１７２が設けられている。また、管状の流路１７１を流通する流体を、内部空間ＳＰに対し薄層状に供給可能とするために整流するマニホールドとしての作用も、バッファ空間１７２は有している。バッファ空間１７６の機能も同様である。

【0044】

バッファ空間１７２から一定の流路断面積を有する流路１７３を経て、吐出口１７４から内部空間ＳＰに供給される処理流体は、一定幅および一定厚さを維持した層流として基板Ｓの上面Ｓａの上方を通過することになる。同様に、バッファ空間１７６から一定の流路断面積を有する流路１７７を経て、吐出口１７８から内部空間ＳＰに供給される処理流体は、一定幅および一定厚さを維持した層流として支持トレイ１５の下面に沿って流れる。

【0045】

基板Ｓの周囲を通過した処理流体は上側流路１８１、下側流路１８５を経てさらに下流側へ流れる。ここでも流路の断面形状が概ね同じに維持されているため、層流の状態が保たれる。上側流路１８１、下側流路１８５を流れた処理流体はバッファ空間１８２，１８６に放出された後、排出流路１８３，１８７を経てチャンバー外へ排出される。このように、内部空間ＳＰ内での処理流体は一方向、具体的には（－Ｙ）方向に流れる。そのため、基板Ｓの周囲で処理流体の乱流が発生することは回避されている。

【0046】

開口１０１から内部空間ＳＰを見ると、処理流体は内部空間ＳＰ内で基板Ｓの（＋Ｙ）側（奥側）から（－Ｙ）側（手前側）に向けて、略一様で連続したな層流として流れることになる。内部空間ＳＰの奥側から常に清浄な処理流体が供給されており、基板Ｓの周囲を通過した処理流体は下流側、つまり開口１０１側へ流れる。したがって、基板Ｓから遊離した残存液体成分等は、処理流体とともに開口１０１まで一方向に押し流されることとなり、基板Ｓの周囲の乱流により運ばれて基板Ｓに再付着することは防止される。

【0047】

移載ユニット３０は、外部の搬送装置と支持トレイ１５との間における基板Ｓの受け渡しを担う。この目的のために、移載ユニット３０は、本体３１と、昇降部材３３と、ベース部材３５と、それぞれが複数設けられたリフトピン３７とを備えている。昇降部材３３はＺ方向に延びる柱状の部材であり、本体３１によりＺ方向に移動自在に支持されている。

【0048】

昇降部材３３の上部には略水平の上面を有するベース部材３５が取り付けられており、ベース部材３５の上面から上向きに、複数のリフトピン３７が立設されている。リフトピン３７の各々は、その上端部が基板Ｓの下面に当接することで基板Ｓを下方から水平姿勢に支持する。基板Ｓを安定的に支持するために、上端部の高さが互いに等しい３以上のリフトピン３７が設けられることが望ましい。

【0049】

昇降部材３３は、供給ユニット５０に設けられた昇降制御部（図示省略）により制御されて昇降移動可能となっている。具体的には、移載ユニット３０の本体３１には例えばリニアモーター、直動ガイド、ボールねじ機構、ソレノイド、エアシリンダー等の直動機構（図示省略）が設けられており、このような直動機構が昇降制御部に制御されて昇降部材３３をＺ方向に移動させる。昇降制御部は制御ユニット９０からの制御指令に応じて動作する。

【0050】

昇降部材３３の昇降によりベース部材３５が上下動し、これと一体的に複数のリフトピン３７が上下動する。これにより、移載ユニット３０と支持トレイ１５との間での基板Ｓの受け渡しが実現される。具体的は以下の通りである。

【0051】

後述するように、支持トレイ１５には、移載ユニット３０のリフトピン３７に対応する貫通孔が設けられている。すなわち、支持トレイ１５が処理チャンバー１２から引き出されたときに各リフトピン３７の真上に対応する位置のそれぞれに、貫通孔が形成されている。昇降部材３３の昇降によりベース部材３５が上昇すると、リフトピン３７は支持トレイ１５の貫通孔を通ってその先端が支持トレイ１５の上面よりも高い位置まで到達する。この状態で、外部の搬送手段、例えば基板を保持可能なハンドを有する搬送ロボットにより搬送されてきた未処理の基板Ｓがリフトピン３７に受け渡される。

【0052】

基板Ｓを支持するリフトピン３７が下降すると基板Ｓも下降し、基板Ｓが支持トレイ１５の上面に接触した状態からさらにリフトピン３７が下降することで、基板Ｓはリフトピン３７から支持トレイ１５に受け渡されて、支持トレイ１５により支持された状態となる。このようにして、基板処理装置１への基板Ｓの搬入が実現される。最終的にリフトピン３７は、蓋部材１３の開閉動作に干渉しない位置まで下降する。

【0053】

基板処理装置１からの処理済み基板Ｓの搬出は、上記とは逆の動作により実現される。すなわち、基板Ｓが支持トレイ１５に支持された状態でリフトピン３７が上昇し、基板Ｓを持ち上げる。こうしてできた基板Ｓの下面と支持トレイ１５の上面との間に搬送ロボットのハンドを進入させて、基板Ｓをリフトピン３７から搬送ロボットに受け渡すことができる。

【0054】

以上のように、この基板処理装置１では、基板Ｓに対する超臨界乾燥処理が行われる。この処理の一連の流れは以下の通りである。まず、上面Ｓａが液膜で覆われた基板Ｓが外部から搬入され、支持トレイ１５に載置される。支持トレイ１５が処理チャンバー１２の内部空間ＳＰに進入することで、基板Ｓが内部空間ＳＰに収容される（収容工程）。そして、蓋部材１３により内部空間ＳＰが閉塞された状態で、流体供給部５７から気体または液体状の処理流体が内部空間ＳＰに供給される（供給工程）。処理流体は、支持トレイ１５に支持された基板Ｓの上面Ｓａに沿って（＋Ｙ）方向側から（－Ｙ）方向側に流れる。この層流状態の処理流体が内部空間ＳＰで加圧されて超臨界状態となり、これにより基板Ｓ上の液体が超臨界処理流体により置換される。流体供給部５７からの処理流体の供給および流体回収部５５による排出を一定期間継続することで、基板Ｓから離脱した液体は排出される（排出工程）。最終的に、処理流体が超臨界状態から液相を介さずに気相に相転移し排出されることで、基板Ｓは乾燥状態となる。

【0055】

次に、上記した基板処理装置１における支持トレイ１５のいくつかの実施形態（支持トレイ１５Ａ～１５Ｅ）について説明する。各実施形態の間では支持トレイ１５の構造が部分的に異なっているが、その他の点では共通しており、その動作も上記した通りのものである。なお、以下の各実施形態の説明において、構造や機能が共通または類似する構成については共通のまたは対応する符号を付し、それらについては説明を繰り返さないこととする。また、複数の図面間で相互に対応関係が明らかな構成については、一部の図面における符号の記載を省略することがある。

【0056】

＜第１実施形態＞
図２Ａは支持トレイの第１実施形態を示す斜視図である。図２Ｂは図２Ａに示す支持トレイの平面図である。同図は、支持トレイに設けられた貫通孔および切欠部を介して液体が排出される様子を模式的に示す部分拡大図を含んでいる。図２Ｃは図２ＢのＣ－Ｃ線断面図である。なお、図２Ｂおよび図２Ｃ（後で説明する図３、図４Ｃ、図５）において、残液を示す目的でドットを参考的に付している。第１実施形態の支持トレイ１５Ａは、トレイ部材１５１と、複数の支持ピン１５２とを有している。トレイ部材１５１は、例えば平板状の構造体の水平かつ平坦な上面に、基板Ｓの平面サイズに対応した、より具体的には円形の基板Ｓの直径より僅かに大きい直径を有する窪み１５３を設けた構造を有している。窪み１５３の底面１５３ａは水平面となっており、本発明の「基板対向面」の一例に相当している。この底面１５３ａのうち外周領域の全周が中央領域よりもさらに窪んでおり、これによって溝１５３ｅが形成されている。

【0057】

窪み１５３は部分的にトレイ部材１５１の側面１５４（図２Ａ）まで延びている。つまり、窪み１５３の側壁面は円形ではなく、部分的に切り欠かれている。より具体的には、この切り欠き部分（以下「切欠部１５３ｂ」という）は、上記溝１５３ｅの側面を切り欠いて直接側面１５４に接続している。この例では、支持トレイ１５ＡのＸ側両端部および（＋Ｙ）側端部にこのような切欠部１５３ｂが設けられており、これらの切欠部１５３ｂにおいて、溝１５３ｅが支持トレイ１５Ａの外部と連通している。このため、後述するようにして溝１５３ｅに捕集された液体Ｌ（より詳しくは後で説明する残液Ｌａ）が切欠部１５３ｂを介して支持トレイ１５Ａの外側に排出可能となっている。このように切欠部１５３ｂは、本発明の「排出部」として機能する。

【0058】

また、切欠部１５３ｂを設けたことで、トレイ部材１５１において、３つの立設部位１５５～１５７が存在している。なお、トレイ部材１５１は平板状のベースプレートであり、立設部位１５５～１５７は、トレイ部材（ベースプレート）１５１上に設置または一体的に形成された平板状のプレートであるが、その詳しい構造および機能については、後で詳述する。

【0059】

また、底面１５３ａのうち移載ユニット３０のリフトピン３７に対応する位置には、リフトピン３７を挿通させるための貫通孔１５８が穿設されている。貫通孔１５８を通ってリフトピン３７が昇降することで、基板Ｓが窪み１５３に収容された状態と、これより上方へ持ち上げられた状態とが実現される。また、本実施形態では、４つの貫通孔１５８はいずれも底面１５３ａの外周領域に相当する溝１５３ｅに配置されている。このため、図２Ｂの部分拡大図に示すように、溝１５３ｅに捕集された液体Ｌ（より詳しくは後で説明する残液Ｌａ）は貫通孔１５８を介して支持トレイ１５Ａの下方に排出可能となっている。このように貫通孔１５８は、本発明の「第２貫通孔」の一例に相当し、リフトピン３７を昇降させる機能以外に、本発明の「排出部」としても機能する。

【0060】

また、本実施形態では、上記したリフトピン３７用の貫通孔１５８以外に、図２Ｂに示すように、溝１５３ｅの底面から下方に貫通する貫通孔１５３ｄが設けられている。このため、溝１５３ｅに捕集された液体Ｌ（より詳しくは後で説明する残液Ｌａ）は貫通孔１５３ｄを介して支持トレイ１５Ａの下方に排出可能となっている。このように本発明の「排出部」として専門的に機能する貫通孔１５３ｄは、本発明の「第１貫通孔」の一例に相当している。

【0061】

窪み１５３の周縁部には複数の支持ピン１５２が配置されている。支持ピン１５２の配設数は任意であるが、基板Ｓを安定的に支持するという点からは３以上であることが望ましい。本実施形態では、３つの支持ピン１５２が、上方からの平面視で底面１５３ａを取り囲むように、それぞれ立設部位１５５～１５７に取り付けられている。図２Ａ中の部分拡大図に示すように、支持ピン１５２は高さ規制部位１５２ａと水平位置規制部位１５２ｂとを有している。

【0062】

高さ規制部位１５２ａは、上面が平坦となっており、基板Ｓの下面Ｓｂの周縁部に当接することで、基板Ｓを支持するとともにその上下方向Ｚにおける位置（以下「高さ位置」という）を規制する。一方、水平位置規制部位１５２ｂは、高さ規制部位１５２ａの上端よりも上方まで延びており、基板Ｓの側面に当接することで、基板Ｓの水平方向（ＸＹ方向）における位置を規制する。このような支持ピン１５２により、図２Ｃに示すように、基板Ｓは窪み１５３の底面１５３ａと対向しながら底面１５３ａから上方に離間した水平姿勢で支持される。

【0063】

こうして支持された基板Ｓの上面Ｓａおよび下面Ｓｂは、図２Ｃに示すように、それぞれ上下方向Ｚにおいて高さ位置Ｈ１、Ｈ２に位置している。また、当該基板Ｓの下面Ｓｂの直下位置に底面１５３ａの中央領域が位置するとともに、上下方向Ｚにおいて中央領域の高さ位置（図５中の符号Ｈ４）よりもさらに低い位置Ｈ５に溝１５３ｅの底面が位置している。ここで、基板Ｓと溝１５３ｅとの隙間ＧＰ０の大きさ、つまり基板Ｓの下面Ｓｂから溝１５３ｅの底面までの距離については任意であるが、本実施形態では３．５ｍｍに設定している。

【0064】

次に、立設部位１５５～１５７の構成および機能について、図２Ａないし図２Ｃを参照しつつ説明する。ここで、立設部位１５５～１５７の位置関係を明確にするため、図２Ｂに示すように、本明細書では、第１仮想線ＶＬ１および第２仮想線ＶＬ２を定義する。すなわち、第１仮想線ＶＬ１は、底面１５３ａの中心１５３ｃを通過するとともに処理液の層流の流れ方向Ｙと直交する水平方向Ｘに延びる線を意味する。第２仮想線ＶＬ２は、底面１５３ａの中心１５３ｃを通過するとともに流れ方向Ｙと平行に延びる線を意味する。

【0065】

立設部位１５５、１５６は、第１仮想線ＶＬ１に対し、ともに内部空間ＳＰの（＋Ｙ）方向側に位置するとともに、第２仮想線ＶＬ２に対し、それぞれ（＋Ｘ）方向側および（－Ｘ）方向側に振り分けられている。また、上下方向Ｚにおいて、それらの上面１５５ａ、１５６ａがともに支持ピン１５２により支持された基板Ｓの上面Ｓａの高さ位置Ｈ１と一致するように、立設部位１５５、１５６は当該基板Ｓの周面に近接して設けられている。このため、立設部位１５５、１５６の上面１５５ａ、１５６ａを経由して基板Ｓの上面Ｓａに処理流体が流れたとき、処理流体により形成される層流において乱れが発生することなく、基板Ｓ上の液体Ｌが超臨界処理流体により効率よく置換される。なお、本明細書では、処理流体の流れ方向Ｙにおいて、第１仮想線ＶＬ１に対して内部空間ＳＰの（＋Ｙ）方向側および（－Ｙ）方向側をそれぞれ「上流」および「下流」と称する。

【0066】

立設部位１５７は、第１仮想線ＶＬ１に対し、内部空間ＳＰの（－Ｙ）方向側、つまり下流側で、立設部位１５５、１５６と同様に、その上面１５７ａが基板Ｓの上面Ｓａの高さ位置Ｈ１と一致するように、当該基板Ｓの周面に近接して設けられている。このため、基板Ｓの上面Ｓａを通過してきた処理流体および液体Ｌは立設部位１５７の上面１５７ａを経由して排出される。ただし、既述の通り、液体Ｌの一部が基板Ｓの下面Ｓｂと窪み１５３の底面１５３ａとの間の狭い隙間に入り込んでしまうことがある。しかしながら、本実施形態では、支持トレイ１５Ａが、溝１５３ｅと、排出部（＝切欠部１５３ｂ、貫通孔１５３ｄ、１５８）とを有しているため、次のような作用効果が得られる。ここでは、従来技術のように、溝および排出部を有さない構成を従来例として図３に示すとともに、従来例と比較しながら作用効果について説明する。

【0067】

図３は従来技術における支持トレイの構造を模式的に示す図である。図３に示す従来技術は、支持トレイ１５に対し、第１実施形態の溝１５３ｅおよび排出部に相当する構成を有さない点を除き、第１実施形態と同様の構成を有している。特に、立設部位１５７が、支持ピン１５２により支持された基板Ｓの上面Ｓａの高さ位置Ｈ１と一致するように、当該基板Ｓの周面に近接して設けられている。このため、基板Ｓと下流側の立設部位１５７との隙間ＧＰ１から残液Ｌａが侵入し、基板Ｓの下面Ｓｂと支持トレイ１５の底面１５３ａとの間の狭いギャップに入り込んで残留しやすい。そして、当該残液Ｌａが逆流すると、残液Ｌａの一部が基板Ｓの上面Ｓａに再付着することがあった。

【0068】

これに対し、第１実施形態では、図２Ａないし図２Ｃに示すように、基板Ｓと下流側の立設部位１５７との隙間ＧＰ１から残液Ｌａが侵入してくるが、当該残液Ｌａは溝１５３ｅに捕集される。そして、図２Ｂ中の点線矢印および図２Ｃ中の実線矢印で示すように、溝１５３ｅ内を流動しながら排出部として機能する貫通孔１５３ｄ、１５８および切欠部１５３ｂからそれぞれ内部空間ＳＰに排出される。このため、基板Ｓの下面Ｓｂと支持トレイ１５の底面１５３ａとの間に残留する残液Ｌａの量は従来技術に比べ、大幅に削減され、基板Ｓへの残液Ｌａの逆流が効果的に防止される。その結果、基板処理装置１により基板Ｓを良好に乾燥することができる。

【0069】

また、本実施形態では、３種類の排出部が設けられているが、排出部の種類や個数については任意であるが、切欠部１５３ｂを３個、貫通孔１５３ｄを３個、貫通孔１５８を４個、それぞれ設けているため、溝１５３ｅから残液Ｌａを効率よく排出することができる。しかも、それらの排出部を第２仮想線ＶＬ２に対して対称に設けているため、図２Ａおよび図２Ｂに示すように、上方からの平面視で環状形状を有している溝１５３ｅ内を流動する残液Ｌａがバランス良く排出される。このため、溝１５３ｅ内に残液Ｌａが滞留するのを効果的に防止することができる。

【0070】

このように第１実施形態では、支持ピン１５２が本発明の「支持部材」の一例に相当している。また、内部空間ＳＰの（＋Ｙ）方向側および（－Ｙ）方向側が、それぞれ本発明の「内部空間の一方端側」および「内部空間の他方端側」に相当している。立設部位１５５、１５６が本発明の「上流側立設部位」の一例に相当する一方、立設部位１５７が本発明の「下流側立設部位」の一例に相当している。

【0071】

＜第２実施形態＞
図４Ａは支持トレイの第２実施形態を示す斜視図である。図４Ｂは図４Ａに示す支持トレイの平面図である。同図は、貫通孔１５８の近傍構成および貫通孔１５８を介して液体が排出される様子を模式的に示す部分拡大図を含んでいる。図４Ｃは図４ＢのＣ－Ｃ線断面図である。第２実施形態が第１実施形態と大きく相違する点は、溝１５３ｅに第１ブロック部１５９ａを追加配置したことであり、その他の構成は第１実施形態と基本的に同一である。

【0072】

第１ブロック部１５９ａは、支持トレイ１５Ｂの一構成要素であり、溝１５３ｅに沿って貫通孔１５３ｄ、１５８の中心を繋いだ仮想円（図示省略）上に配置されている。つまり、互いに隣り合う貫通孔１５３ｄ、１５８の間および互いに隣り合う貫通孔１５８、１５８の間で、第１ブロック部１５９ａは溝１５３ｅの底面から上方に突出して設けられている。図４Ｃに示すように、各第１ブロック部１５９ａは、その上端が支持ピン１５２により支持された基板Ｓの下面Ｓｂの近傍に位置するように、溝１５３ｅの底面から立設されている。ただし、本実施形態では、第１ブロック部１５９ａは、上下方向Ｚにおいて、その上端の高さＨ３（図５参照）が底面１５３ａの中央領域よりも高くなるように、設けられている。このため、溝１５３ｅの内部は、図４Ｃに示すように、第１ブロック部１５９ａにより２つのエリアに仕切られている。１つ目のエリアは、基板Ｓの径方向において第１ブロック部１５９ａよりも外側に位置しており、基板Ｓと立設部位１５５～１５７との隙間ＧＰ１を臨む主捕集ゾーンＺＮ１である。また、２つ目のエリアは、基板Ｓの径方向において第１ブロック部１５９ａよりも内側に位置しており、基板Ｓと第１ブロック部１５９ａの上端との隙間ＧＰ２を臨む副捕集ゾーンＺＮ２である。つまり、主捕集ゾーンＺＮ１は隙間ＧＰ１と繋がっている。このため、隙間ＧＰ１から侵入してきた液体の大部分は第１ブロック部１５９ａにより主捕集ゾーンＺＮ１に案内され、捕集される。この捕集を確実なものとするため、上下方向Ｚにおいて窪み１５３の底面１５３ａ（基板対向面）よりも高く、しかも基板Ｓの下面Ｓｂに近接させるのが望ましく、本実施形態では、支持ピン１５２により支持された基板Ｓの下面Ｓｂから第１ブロック部１５９ａの上端までの距離Ｄ１（図４Ｃ参照）が１．５ｍｍに設定されている。

【0073】

また、隙間ＧＰ２をすり抜けて侵入してきた液体については、副捕集ゾーンＺＮ２に案内され、捕集される。このように２段階で残液Ｌａを捕集しており、主捕集ゾーンＺＮ１および副捕集ゾーンＺＮ２により捕集された残液Ｌａは、第１実施形態と同様に、溝１５３ｅ内を流動して排出部（＝切欠部１５３ｂ、貫通孔１５３ｄ、１５８）からそれぞれ内部空間ＳＰに排出される。

【0074】

このように構成された第２実施形態によれば、隙間ＧＰ１から侵入してきた液体を効率的に捕集し、排出部を介して排出することができる。また、第１ブロック部１５９ａにより残液Ｌａが底面１５３ａの中央領域に侵入するのを確実に防止することができる。したがって、基板Ｓの下面Ｓｂと支持トレイ１５の底面１５３ａとの間に残留する残液Ｌａの量を第１実施形態よりも低減させることができる。その結果、残液Ｌａの逆流防止効果を第１実施形態よりも高め、基板処理装置１により基板Ｓを良好に乾燥することができる。

【0075】

また、隙間ＧＰ２をすり抜けてくる液体の多くは、基板Ｓの下面Ｓｂを伝わって移動してくる。したがって、上下方向Ｚにおいて第１ブロック部１５９ａの上端が支持トレイ１５の底面１５３ａの中央領域よりも低く設定すると、副捕集ゾーンＺＮ２に捕集されず、支持トレイ１５の底面１５３ａと基板Ｓの下面との間に入り込んでしまう可能性が高くなる。そこで、本実施形態では、その上端の高さ位置（図５中の符号Ｈ３）が支持トレイ１５の底面１５３ａの高さ位置（図５中の符号Ｈ４）となるように、第１ブロック部１５９ａの突設量（＝Ｈ３－Ｈ５）が設定されている。この点については、次に説明する第２ブロック部についても同様である。

【0076】

＜第３実施形態＞
上記第２実施形態では、溝１５３ｅの内部を主捕集ゾーンＺＮ１および副捕集ゾーンＺＮ２に区画しているが、副捕集ゾーンＺＮ２に１または複数個のブロック部を追加して副捕集ゾーンＺＮ２をさらに複数のゾーンに区画してもよい。例えば図５に示す第３実施形態では、副捕集ゾーンＺＮ２に第２ブロック部１５９ｂが１個追加配置されている。

【0077】

図５は支持トレイの第３実施形態を示す斜視図である。第２ブロック部１５９ｂは、基板Ｓの径方向において第１ブロック部１５９ａよりも内側に配置されている。第２ブロック部１５９ｂは、互いに隣り合う貫通孔１５３ｄ、１５８の間および互いに隣り合う貫通孔１５８、１５８の間で、第１ブロック部１５９ａと同様に、溝１５３ｅの底面から上方に突出して設けられている。このため、同図中の部分拡大図に示すように、各第２ブロック部１５９ｂも、その上端が支持ピン１５２により支持された基板Ｓの下面Ｓｂの近傍に位置するように、溝１５３ｅの底面から立設されている。このため、副捕集ゾーンＺＮ２の内部は、第２ブロック部１５９ｂにより２つのエリア、つまり、
・第１副捕集ゾーンＺＮ２ａ…基板Ｓの径方向において第１ブロック部１５９ａと第２ブロック部１５９ｂとの間に位置しており、隙間ＧＰ２をすり抜けて侵入してきた液体を捕集するためのエリア、
・第２副捕集ゾーンＺＮ２ｂ…基板Ｓの径方向において第２ブロック部１５９ｂの内側に位置しており、基板Ｓの下面Ｓｂと第２ブロック部１５９ｂの上端との隙間ＧＰ３をすり抜けて侵入してきた液体を捕集するためのエリア、
に区画されている。このように主捕集ゾーンＺＮ１で捕集し切れなかった残液Ｌａを確実に捕集することが可能となる。

【0078】

＜第４実施形態＞
図６は支持トレイの第４実施形態を示す斜視図である。この第４実施形態が第１実施形態と相違する点は、立設部位１５７の上面１５７ａの形状である。つまり、第１実施形態の支持トレイ１５Ａでは、上面１５７ａはいずれの領域も高さ位置Ｈ１を有する単一の水平面である。これに対し、第４実施形態の支持トレイ１５Ｄでは、上面１５７ａは傾斜面で構成されている。この傾斜面は、第１実施形態と同様に基板Ｓと隣接する隣接領域で高さ位置Ｈ１であるものの、処理流体の流れ方向Ｙ、つまり（＋Ｙ）方向側から（－Ｙ）方向側に進むにしたがって低くなっている。しかも、上記第２仮想線ＶＬ２に対して第１仮想線ＶＬ１の（＋Ｘ）方向側および（－Ｘ）方向側をそれぞれ左側および右側としたとき、立設部位１５７の上面１５７ａは、第２仮想線ＶＬ２から左側に進むにしたがって低くなる左側傾斜領域１５７ａ１と、第２仮想線ＶＬ２から右側に進むにしたがって低くなる右側傾斜領域１５７ａ２と、を有している。このため、基板Ｓの上面Ｓａを通過してきた処理流体はもちろんのこと、逆流してきた残液Ｌａを、図６中の２点鎖線で示すように、左右に振り分けながら支持トレイ１５の（＋Ｘ）側端面および（－Ｘ）側端面から効率的に排出することができる。その結果、第１実施形態よりもさらに効果的に基板Ｓへの残液Ｌａの逆流を防止することができる。

【0079】

＜第５実施形態＞
図７は支持トレイの第５実施形態を示す斜視図である。第５実施形態の支持トレイ１５Ｅは、第４実施形態の支持トレイ１５Ｄに対し、下流側貫通孔１５７ｂを追加したものである。この第５実施形態の支持トレイ１５Ｄでは、図７に示すように、左側傾斜領域１５７ａ１のうち（＋Ｘ）方向側でかつ（－Ｙ）方向側に位置する部位（以下「左側低位部位」という）が上下方向Ｚにおいて最も低くなっており、当該部位に左側貫通孔１５７ｂが設けられている。また、右側傾斜領域１５７ａ２のうち（－Ｘ）方向側でかつ（－Ｙ）方向側に位置する部位（以下「右側低位部位」という）が上下方向Ｚにおいて最も低くなっており、当該部位に右側貫通孔１５７ｂが設けられている。隣接領域Ｒに流れてきた処理流体および残液Ｌａは立設部位１５７の上面１５７ａに沿って左側低位部位および右側低位部位に集められた後、貫通孔１５７ｂ、１５７ｂを介して支持トレイ１５の下方に排出される。その結果、第４実施形態よりもさらに効果的に基板Ｓへの残液Ｌａの逆流を防止することができる。

【0080】

なお、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上述したものに対して種々の変更を加えることが可能である。例えば、第４実施形態で採用した傾斜面構造については、第１実施形態ないし第３実施形態に追加適用してもよい。また、第５実施形態で採用した貫通孔１５７ｂについても、第１実施形態ないし第３実施形態に追加適用してもよい。

【0081】

また、上記実施形態では、底面１５３ａの外周領域全周に溝１５３ｅを形成しているが、液体Ｌの侵入が問題となる領域、例えば立設部位１５７に近接する領域や第１仮想線ＶＬ１よりも下流側に位置する領域においてのみ、連続した溝を設けてもよい。

【0082】

また、上記各実施形態では、支持ピン１５２により、基板Ｓを支持トレイ１５の底面１５３ａから離間させた状態で支持している。しかしながら、支持ピン１５２の設置に代えて、底面１５３ａに突起部を設けて基板を支持するようにしてもよい。この場合、当該突起部が本発明の「支持部材」に該当することとなる。

【0083】

また、上記実施形態では、支持トレイ１５にリフトピン３７を挿通させるための貫通孔１５８が溝１５３ｅの底面に設けられているが、溝１５３ｅを外してリフトピン昇降用の貫通孔１５８を設けてもよい。また、このようなリフトピン昇降用の貫通孔を設けない基板処理装置に対して本発明を適用してもよい。これらの基板処理装置では、リフトピン昇降用の貫通孔は本発明の「排出部」として機能しないため、貫通孔１５３ｄおよび／または切欠部１５３ｂを設けることが必須となる。

【0084】

また、上記実施形態における各種の化学物質、例えばＩＰＡおよび二酸化炭素は、使用され得る物質の代表的な事例として挙げたものであり、本発明の適用対象がこれらの物質を使用した技術に限定されることを意味するものではない。

【産業上の利用可能性】

【0085】

この発明は、表面に液体が付着した基板を超臨界状態の処理流体によって処理する基板処理技術全般に適用することができる。

【符号の説明】

【0086】

１…基板処理装置
１２…処理チャンバー
１５，１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄ，１５Ｅ…支持トレイ
３７…リフトピン
５７…流体供給部
１５１…トレイ部材
１５２…支持ピン（支持部材）
１５３ａ…（支持トレイの）底面（基板対向面）
１５３ｂ…切欠部（排出部）
１５３ｃ…（底面の）中心
１５３ｄ、１５８…貫通孔（排出部）
１５５，１５６…（上流側）立設部位
１５７…（下流側）立設部位
１５７ａ…（下流側立設部位）の上面
１５９ａ…第１ブロック部
１５９ｂ…第２ブロック部
ＧＰ１…（基板と下流側立設部位との）隙間
ＧＰ２…（基板と第１ブロック部の上端との）隙間
ＧＰ３…（基板と第２ブロック部の上端との隙間
Ｈ１…（基板の上面の）高さ位置
Ｈ２…（基板の下面の）高さ位置
Ｈ３…（第１ブロック部、第２ブロック部の）高さ位置
Ｈ４…（基板対向面の）高さ位置
Ｌ…液体
Ｌａ…残液
Ｓ…基板
Ｓａ…（基板の）上面
Ｓｂ…（基板の）下面
ＳＰ…内部空間
ＶＬ１…第１仮想線
ＶＬ２…第２仮想線
Ｘ…水平方向
Ｙ…流れ方向
Ｚ…上下方向
ＺＮ１…主捕集ゾーン
ＺＮ２、ＺＮ２ａ、ＺＮ２ｂ…副捕集ゾーン

【図1A】

【図1B】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図5】

【図6】

【図7】