JP6840061B2 - 基板保持装置および基板処理装置 - Google Patents

Description

この発明は、基板保持装置および基板処理装置に関し、特に基板に処理液を供給する基板処理装置、および、これに用いられる基板保持装置に関する。

従来より、半導体基板などの基板を水平面で回転させながら、例えばエッチング用の薬液または洗浄用のリンス液などの処理液を当該基板に供給する基板処理装置が提案されている（例えば特許文献１）。

例えば特許文献１では、基板処理装置はウエハ保持部とノズルと回転カップとを備えている。ウエハ保持部は、水平に設けられた円板状の回転プレートと、回転プレートの上面から突出して基板の周縁を保持する部材とを備えている。回転プレートはモータによって回転させられる。よって、ウエハ保持部に保持された基板も回転する。

ノズルは基板の表面へと処理液を吐出する。回転カップは回転プレートの上に配置される。より具体的には、回転カップは回転プレートのうち外周領域の上に配置される。この回転カップは、回転プレートの外周領域を覆う庇部と、庇部の外周側の端部から鉛直方向に延びて回転プレートを外側から囲む筒状の外側壁部と、庇部とウエハ保持部との間に設けられた案内部材とを有している。案内部材と庇部との間、および、案内部材とウエハ保持部との間には、処理液を通過させる複数の開口を形成するためのスペーサが設けられている。

この基板処理装置において、ウエハ保持部を回転させた状態でノズルからの処理液が基板に供給される。処理液は基板の回転に伴って広がり、上記開口を通過して回転プレートの外周縁から回転カップの外側壁部へと飛散する。処理液は基板の全面を流れるので、基板の全面に作用する。例えば処理液がエッチング用の薬液である場合には、基板の表面が適宜にエッチングされる。

特開２０１１−２１２７５３号公報

ウエハ保持部の回転速度は、処理液を基板に作用させるのに適した値に設定される。この回転速度が高い場合には、回転プレートの外周縁から回転カップの外側壁部へ飛散する処理液の速度（流速）が高くなる。よってこの場合、回転カップの外側壁部から跳ね返った処理液が基板側に再付着し得る。基板への処理液の再付着は基板にパーティクルを発生させる要因となる。

逆に、ウエハ保持部の回転速度が低い場合には、回転プレートの外周領域の上を流れる処理液の流速が低くなり、処理液が回転プレートと庇部との間に溜まる恐れがある。

そこで、本発明は、外側に飛散する処理液の流速を調整できる基板保持装置および基板処理装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明にかかる基板保持装置の第１の態様は、基板に処理液を供給する基板処理装置に用いられる基板保持装置であって、基板を水平姿勢で保持する保持部材と、前記保持部材に保持された基板の周縁を平面視において囲むリング形状を有し、前記リング形状の上面が前記基板の表面と同じ高さ又は前記基板の表面よりも下方に位置するリング部材と、前記保持部材に保持された基板を通り鉛直方向に沿う軸を回転軸として、前記保持部材と前記リング部材とを互いに異なる回転速度で、および／または、互いに異なる回転方向に回転させる回転機構とを備える。

本発明にかかる基板保持装置の第２の態様は、第１の態様にかかる基板保持装置であって、前記回転機構は、モータと、前記モータおよび前記保持部材を連結するシャフトと、前記シャフトと前記リング部材とを相対的に回転可能に連結し、前記シャフトの回転速度に対して速度比で前記リング部材を回転させる変速機構とを備える。

本発明にかかる基板保持装置の第３の態様は、第２の態様にかかる基板保持装置であって、前記変速機構は、前記シャフトに連結されて前記シャフトとともに回転する外歯車と、前記リング部材に連結された内歯車と、前記外歯車と前記内歯車との間に設けられる少なくとも一つの第１歯車を有しており、前記外歯車の回転に伴って前記内歯車を回転させる第１歯車部とを備える。

本発明にかかる基板保持装置の第４の態様は、第３の態様にかかる基板保持装置であって、前記少なくとも一つの第１歯車は偶数個の第１歯車を有しており、前記偶数個の第１歯車は互いに直列に噛み合っており、前記外歯車の回転に伴って回転して前記内歯車を回転させる。

本発明にかかる基板保持装置の第５の態様は、第３の態様にかかる基板保持装置であって、前記第１歯車部は奇数個の第１歯車を有しており、前記外歯車の回転に伴って回転して前記内歯車を回転させる。

本発明にかかる基板保持装置の第６の態様は、第４の態様にかかる基板保持装置であって、前記外歯車と前記内歯車との間に設けられ、互いに直列に噛み合う奇数個の第２歯車を有しており、前記外歯車の回転に伴って前記内歯車を回転させる第２歯車部と、前記第１歯車部を、前記外歯車と前記内歯車との間の第１噛合位置と、前記外歯車と前記内歯車との間から退避した第１退避位置との間で移動させつつ、前記第２歯車部を、前記外歯車と前記内歯車との間の第２噛合位置と、前記外歯車と前記内歯車との間から退避した第２退避位置との間で移動させる移動機構とを備える。

本発明にかかる基板保持装置の第７の態様は、第１の態様にかかる基板保持装置であって、前記回転機構は、前記保持部材を回転させる第１モータと、前記リング部材を回転させる第２モータとを備える。

本発明にかかる基板保持装置の第８の態様は、第１から第７のいずれか一つの態様にかかる基板保持装置であって、前記回転機構は前記保持部材の回転速度に対して可変の速度比で前記リング部材を回転させる。

本発明にかかる基板保持装置の第９の態様は、第８の態様にかかる基板保持装置であって、前記回転機構は、前記保持部材を第１保持速度で回転させるときには、前記リング部材を第１リング速度で回転させ、前記保持部材を前記第１保持速度よりも低い第２保持速度で回転させるときには、前記リング部材を第２リング速度で回転させ、前記第１保持速度に対する前記第１リング速度の第１速度比は、前記第２保持速度に対する前記第２リング速度の第２速度比よりも小さい。

本発明にかかる基板保持装置の第１０の態様は、第１から第９いずれか一つの態様にかかる基板保持装置であって、前記リング部材の前記上面は、前記上面の外周縁が前記上面の内周縁よりも下方に位置するように水平面に対して傾斜している。

本発明にかかる基板保持装置の第１１の態様は、第１から第１０のいずれか一つの態様にかかる基板保持装置であって、前記リング部材の前記上面は親水性を有する。

本発明にかかる基板保持装置の第１２の態様は、第１から第１１のいずれか一つの態様にかかる基板保持装置であって、前記保持部材と前記リング部材との互いに対向する対向面の少なくともいずれか一方は疎水性を有する。

本発明にかかる基板保持装置の第１３の態様は、第１２の態様にかかる基板保持装置であって、前記リング部材の前記対向面たる内周面は疎水性を有する。

本発明にかかる基板保持装置の第１４の態様は、第１から第１３のいずれか一つの態様にかかる基板保持装置であって、前記保持部材に対して相対的に前記リング部材を昇降させる昇降機構を更に備える。

本発明にかかる基板処理装置の第１５の態様は、第１４の態様にかかる基板保持装置と、前記保持部材に保持された基板の表面に処理液を供給する第１処理液供給手段と、前記保持部材に保持された基板の裏面に処理液を供給する第２処理液供給手段と、(i)前記昇降機構を制御して前記リング部材を当該基板の表面よりも下方の第１位置で停止させ、且つ、前記回転機構に前記保持部材および前記リング部材を回転させた状態で、前記第１処理液供給手段に処理液を供給させ、(ii)前記昇降機構を制御して前記リング部材を前記第１位置よりも前記基板の厚みの分だけ下方の第２位置で停止させ、且つ、前記回転機構に前記保持部材および前記リング部材を回転させた状態で、前記第２処理液供給手段に処理液を供給させる制御手段とを備える。

本発明にかかる基板処理装置の第１６の態様は、第１から第１４のいずれか一つの態様にかかる基板保持装置と、前記保持部材に保持された基板の表面に処理液を供給する処理液供給手段と、前記回転機構に前記保持部材および前記リング部材を回転させた状態で、前記処理液供給手段に処理液を供給させて基板処理を行う制御手段とを備え、前記保持部材は前記基板の裏面と対向する上面を有しており、平面視において前記保持部材の上面は基板の周縁よりも外側に広がっており、前記リング部材の上面の高さ位置は前記保持部材の上面と同じ又は前記保持部材の上面よりも低く、前記基板処理において、基板の周縁から飛散した処理液は前記保持部材の上面および前記リング部材の上面をこの順で流れる。

本発明にかかる基板保持装置の第１の態様によれば、基板を保持する保持部材の回転中に基板の表面に対して処理液を供給すると、処理液は基板の表面を広がってその周縁から飛散する。基板の外側にはリング部材の上面が位置しているので、基板のこの処理液はリング部材の上面を流れてリング部材から外側に飛散する。

リング部材は保持部材とは異なる回転速度および／または回転方向に回転するので、リング部材から飛散する処理液の流速を調整することができる。

本発明にかかる基板保持装置の第２の態様によれば、単一のモータを用いて保持部材およびリング部材の両方を回転させることができる。これは制御の簡易化に資する。

本発明にかかる基板保持装置の第３の態様によれば、簡易な構成で変速機構を実現できる。

本発明にかかる基板保持装置の第４の態様によれば、リング部材を保持部材と同じ方向に回転させることができる。よって、リング部材における処理液の流れに乱れが生じにくい。

本発明にかかる基板保持装置の第５の態様によれば、リング部材を保持部材と反対方向に回転させることができる。よって、リング部材において処理液の流速を低減しやすい。

本発明にかかる基板保持装置の第６の態様によれば、リング部材の回転方向を可変に制御できる。

本発明にかかる基板保持装置の第７の態様によれば、保持部材とリング部材とを独立して回転させることができる。

本発明にかかる基板保持装置の第８の態様によれば、保持部材の回転速度に対して固定の速度比でリング部材を回転させる場合に比べて、処理液の流速を細かく制御できる。

本発明にかかる基板保持装置の第９の態様によれば、リング部材から飛散する処理液の流速を所定の範囲に制御できる。つまり、リング部材の流速を所定の上限値よりも低減できるとともに、所定の下限値よりも大きくできる。処理液の流速が高くなりすぎると、基板保持装置の外側に設けられるカップで処理液が跳ね返って基板に再付着しやすくなるものの、そのような再付着を抑制できる。一方で、処理液の流速が低くなりすぎると、例えば処理液の供給を停止したときに、処理液がリング部材の上に溜まりやすくなるものの、そのような液たまりも抑制できる。

本発明にかかる基板保持装置の第１０の態様によれば、処理液がリング部材の外側に流れやすい。

本発明にかかる基板保持装置の第１１の態様によれば、リング部材の上面における処理液の跳ねを抑制できる。

本発明にかかる基板保持装置の第１２の態様によれば、処理液が保持部材とリング部材との間の隙間に入り込むことを抑制できる。

本発明にかかる基板保持装置の第１３の態様によれば、処理液が回転機構へ入り込むことを抑制できる。

本発明にかかる基板保持装置の第１４の態様によれば、保持部材に対するリング部材の鉛直方向の位置を調整できる。

本発明にかかる基板処理装置の第１５の態様によれば、処理液はリング部材の上面を流れやすい。

基板処理装置の構成の一例を概略的に示す図である。 基板保持装置の構成の一例を概略的に示す平面図である。 基板保持装置の構成の一例を概略的に示す断面図である。 変速機構の構成の一例を概略的に示す図である。 基板処理装置の動作の一例を示すフローチャートである。 処理液の流れの一例を模式的に示す図である。 変速機構の構成の一例を概略的に示す図である。 基板処理装置の構成の一例を概略的に示す図である。 基板保持装置の構成の一例を概略的に示す図である。 基板保持装置の構成の一例を概略的に示す図である。 基板処理装置の動作の一例を示すフローチャートである。 基板処理装置の動作の一例を示すフローチャートである。 基板処理装置の構成の一例を概略的に示す図である。 基板処理装置の動作の一例を示すフローチャートである。 基板処理装置の動作の一例を示すフローチャートである。 基板保持装置の構成の一例を概略的に示す図である。 基板保持装置の構成の一例を概略的に示す図である。 基板保持装置の構成の一例を概略的に示す図である。 基板処理装置の構成の一例を概略的に示す図である。 基板処理装置の動作の一例を示すフローチャートである。 基板処理装置の構成の一例を概略的に示す図である。

以下、図面を参照しつつ実施の形態について詳細に説明する。また理解容易の目的で、必要に応じて各部の寸法や数を誇張または簡略化して描いている。なお、図面においては同様な構成及び機能を有する部分については同じ符号が付されており、下記説明では重複説明が省略される。

＜基板処理装置＞
図１は、基板処理装置１００の構成の一例を概略的に示す図である。基板処理装置１００は基板Ｗに対する処理を行う装置である。基板Ｗは例えば半導体基板であって、平面視で円形の形状を有する板状の基板である。但し、基板Ｗはこれに限らず、例えば液晶などの表示パネル用の基板であって、平面視で矩形状の形状を有する板状の基板であってもよい。

図１の例においては、基板処理装置１００は基板保持装置１と制御部５０とカップ６０と筐体７０と処理液供給部８０とを備えている。

筐体７０は、基板Ｗに対する処理を行うための処理室を形成する。この筐体７０はチャンバとも呼ばれ得る。筐体７０には、基板Ｗの搬出入のための搬出入口（不図示）が形成されている。また、この筐体７０には、その搬出入口の開閉を切り替えるシャッタ（不図示）が設けられている。

基板処理装置１００の外部には基板搬送ロボット（不図示）が設けられており、この基板搬送ロボットは基板処理装置１００との間で基板Ｗの受け渡しを行う。具体的には、基板搬送ロボットはシャッタが開いた搬出入口を介して基板Ｗを筐体７０の外部から内部へと搬入したり、あるいは、基板Ｗを筐体７０の内部から外部へと搬出したりする。

基板保持装置１は筐体７０の内部に設けられており、基板Ｗを水平姿勢で保持する。また基板保持装置１は、基板Ｗの中心を通って鉛直方向に沿って延在する軸を回転軸Ｑ１として、基板Ｗを回転させる。この基板保持装置１はスピンチャックとも呼ばれる。基板保持装置１の具体的な構成については後に詳述する。

処理液供給部８０は基板Ｗの表面に処理液を供給する。具体的には、処理液供給部８０はノズル８１と配管８２と開閉弁８３と流量調整弁８４とを備えている。ノズル８１は筐体７０の内部において、その吐出口８１ａを下方に向けた姿勢で配置されている。ノズル８１は、基板保持装置１によって保持された基板Ｗよりも上方に位置しており、その吐出口８１ａから処理液を吐出して、この処理液を基板Ｗの表面に供給する。処理液は特に限定されず、任意の薬液および任意のリンス液（洗浄液）を含む。

配管８２の一端はノズル８１に接続されており、他端は処理液供給源８５に接続されている。開閉弁８３は配管８２の途中に設けられている。開閉弁８３が開くことにより、処理液供給源８５からの処理液は配管８２の内部を流れてノズル８１の吐出口８１ａから吐出される。また、開閉弁８３が閉じることにより、ノズル８１の吐出口８１ａからの処理液の吐出が停止される。流量調整弁８４は配管８２の途中に設けられている。流量調整弁８４は配管８２の内部を流れる処理液の流量を調整する。

カップ６０は略筒状（例えば円筒状）の形状を有しており、筐体７０の内部において基板保持装置１を囲むように設けられている。カップ６０は、鉛直方向に沿って延びる側面部６１と、側面部６１の上端から上方に向かうにしたがって内側に傾斜する庇部６２とを有している。庇部６２の上側端部は平面視において円形の形状を有しており、基板Ｗの周縁よりも外側に位置している。つまり、庇部６２の上縁端部は平面視において基板Ｗの周縁を囲っている。またこの庇部６２の上側端部が基板Ｗの表面よりも上方となるように、カップ６０が配置される。

基板Ｗの周縁から飛散された処理液はカップ６０の内周面に衝突し、重力によって落下する。例えば筐体７０の下面には、処理液を回収するための回収口（不図示）が形成されており、処理液は当該回収口を介して外部へと流れる。

制御部５０は基板処理装置１００の全体を制御する。具体的には、制御部５０は開閉弁８３の開閉、流量調整弁８４の開度および基板保持装置１の回転を制御する。また制御部５０は筐体７０に設けられたシャッタを制御することができる。

制御部５０は電子回路機器であって、例えばデータ処理装置および記憶媒体を有していてもよい。データ処理装置は例えばＣＰＵ(Central Processor Unit)などの演算処理装置であってもよい。記憶部は非一時的な記憶媒体（例えばＲＯＭ(Read Only Memory)またはハードディスク）および一時的な記憶媒体（例えばＲＡＭ(Random Access Memory)）を有していてもよい。非一時的な記憶媒体には、例えば制御部５０が実行する処理を規定するプログラムが記憶されていてもよい。処理装置がこのプログラムを実行することにより、制御部５０が、プログラムに規定された処理を実行することができる。もちろん、制御部５０が実行する処理の一部または全部がハードウェアによって実行されてもよい。

制御部５０は、基板保持装置１に保持された基板Ｗを回転させた状態で、開閉弁８３を開く。これにより、ノズル８１の吐出口８１ａから吐出された処理液は基板Ｗの表面に着液し、遠心力を受けて基板Ｗの表面上で広がって基板Ｗの周縁からカップ６０側へと飛散する。

このように基板Ｗの表面の全面に処理液が供給されることで、処理液に基づく処理が基板Ｗに対して行われる。例えば処理液がエッチング用の薬液である場合には、レジストパターンが形成された基板Ｗの表面を適宜にエッチングすることができる。また例えば処理液がレジスト除去用の薬液である場合には、レジストパターンが形成された基板Ｗの表面から、当該レジストパターンを除去することができる。

＜基板保持装置＞
図２は、基板保持装置１の構成の一例を概略的に示す平面図であり、図３は、基板保持装置１の構成の一例を概略的に示す断面図である。

基板保持装置１は保持部材１０とリング部材２０と回転機構３０とを備えている。保持部材１０は基板Ｗを水平姿勢で保持する。言い換えれば、基板Ｗは、その厚み方向が鉛直方向に沿う姿勢で保持される。図１から図３の例では、保持部材１０はベース部材１２と複数のピン１４とを備えている。例えばベース部材１２は円板状の形状を有しており、その上面１２ａは鉛直方向において基板Ｗの裏面と間隙を隔てて対向する。ベース部材１２の上面１２ａは略水平である。ベース部材１２はその中心軸が回転軸Ｑ１に沿うように配置されている。

複数のピン１４はベース部材１２の上面１２ａから基板Ｗ側に突出している。複数のピン１４は平面視において基板Ｗの周縁に沿って間隔を空けて並んでおり、基板Ｗの周縁を保持する。複数のピン１４はチャックピンとも呼ばれ得る。

なお保持部材１０の構成はこれに限らず、要するに、基板Ｗを水平姿勢で保持できればよく、その他の任意の構成（例えば基板を吸着する吸着機構を有する構成など）を採用し得る。

リング部材２０はリング形状を有している。リング部材２０の内径は保持部材１０の外径（ここではベース部材１２の外径）よりも広く、リング部材２０は平面視において保持部材１０を囲むように設けられている。そして、リング部材２０の中心軸が回転軸Ｑ１に沿うように、リング部材２０が配置されている。リング部材２０の上面２０ａは平面視において基板Ｗよりも外側に位置しており、基板Ｗの周縁を囲っている。図３の例では、リング部材２０の上面２０ａは略水平であり、リング部材２０の断面（回転軸Ｑ１を含む断面）の形状は略矩形状である。

リング部材２０はその上面２０ａが基板Ｗの表面と同じ高さ又は基板Ｗの表面よりも下方に位置するように配置されている。より具体的には、リング部材２０の鉛直方向における位置は、基板Ｗの表面から飛散する処理液がリング部材２０の上面２０ａの上を流れるように設定される。図３の例では、リング部材２０の上面２０ａは基板Ｗの表面よりもわずかに下方に設けられている。

また図１も参照して、リング部材２０の上面２０ａの外周縁は平面視においてカップ６０の上側端部（庇部６２の上側端部）よりも外側に位置している。つまり、リング部材２０の少なくとも一部がカップ６０の庇部６２の一部と鉛直方向で対向している。またリング部材２０は回転軸Ｑ１についての径方向においてカップ６０と間隔を隔てて対向している。

回転機構３０は回転軸Ｑ１の周りで保持部材１０を回転させる。これにより、保持部材１０に保持された基板Ｗが回転軸Ｑ１の周りで回転する。また回転機構３０は保持部材１０とは異なる回転速度、および／または、保持部材１０とは異なる回転方向で、リング部材２０を回転軸Ｑ１の周りで回転させる。

図１の例では、回転機構３０はモータ３１とシャフト３２と変速機構４０とを備えている。シャフト３２は鉛直方向に沿って延びる円柱形状を有しており、その中心軸が回転軸Ｑ１に沿う姿勢で配置されている。このシャフト３２の一端は保持部材１０に連結されており、他端はモータ３１に連結されている。シャフト３２およびモータ３１は保持部材１０よりも下方に設けられている。モータ３１は制御部５０によって制御されて、シャフト３２を回転軸Ｑ１の周りで回転させる。これにより、シャフト３２に連結された保持部材１０が回転軸Ｑ１の周りで回転し、保持部材１０に保持された基板Ｗも回転軸Ｑ１の周りで回転する。

変速機構４０はシャフト３２とリング部材２０とを相対的に回転可能に連結し、シャフト３２の回転速度に対して所定の速度比でリング部材２０を回転させる。例えば変速機構４０は複数の歯車によって構成される。図４は、変速機構４０の構成の一例を概略的に示す平面図である。図３および図４の例では、変速機構４０は外歯車４１と歯車部４２と内歯車４３とを備えている。

外歯車４１はその厚み方向が鉛直方向に沿う姿勢で配置される。この外歯車４１の中心には、自身を鉛直方向に貫通するシャフト貫通孔が形成されている。このシャフト貫通孔にシャフト３２が貫通配置されることで、外歯車４１がシャフト３２に連結される。シャフト３２がシャフト貫通孔を貫通した状態において、外歯車４１は保持部材１０とモータ３１との間に位置している。つまり外歯車４１はシャフト３２の途中に連結されている。

モータ３１がシャフト３２を回転軸Ｑ１の周りで回転させることにより、このシャフト３２に連結された外歯車４１も回転軸Ｑ１の周りで回転する。外歯車４１の外周面には、複数の歯（突部）が回転軸Ｑ１についての周方向に沿って並んで形成されている。これらの歯は回転軸Ｑ１についての径方向外側に向かって突出している。

内歯車４３はリング状の形状を有しており、その中心軸が回転軸Ｑ１に沿う姿勢で配置されている。内歯車４３の内周面には、複数の歯が回転軸Ｑ１についての周方向に沿って並んで形成されている。これらの歯は回転軸Ｑ１についての径方向内側に向かって突出している。この内歯車４３はリング部材２０の下面に連結されている。よって内歯車４３の回転に伴ってリング部材２０も回転する。

なおリング部材２０および内歯車４３は同じ材料で一体に形成されても構わない。つまり、リング部材２０が保持部材１０の下面よりも下方へと延在し、その保持部材１０よりも下側の部分の内周面において、複数の歯が形成されていても構わない。この場合、リング部材２０の当該部分が内歯車４３として機能する。

内歯車４３は回転軸Ｑ１の周りで回転可能となるように、筐体７０に対して固定されている。例えば、回転軸Ｑ１を中心軸としたスラスト軸受（不図示）が筐体７０の床面に対して固定され、このスラスト軸受に内歯車４３が連結されていてもよい。なお内歯車４３は筐体７０に対して回転可能であればよく、筐体７０に固定された他の部材（例えばシャフト３２）に回転可能に固定されていてもよい。この場合、内歯車４３は当該他の部材を介して筐体７０に固定されていることになる。

外歯車４１は回転軸Ｑ１についての径方向において内歯車４３と間隔を隔てて対向している。つまり、外歯車４１の歯先円直径は内歯車４３の歯先円直径よりも短い。歯車部４２は外歯車４１と内歯車４３との間に設けられており、外歯車４１および内歯車４３と噛み合っている。この歯車部４２は外歯車４１の回転に対して所定の速度比で内歯車４３を回転させる。図３および図４の例では、歯車部４２は一つの外歯車４２１を備えている。この外歯車４２１はその厚み方向が鉛直方向に沿う姿勢で、外歯車４１と内歯車４３との間に配置されている。

外歯車４２１の位置は固定されており、鉛直方向に延びる回転軸Ｑ２の周りで回転可能となるように、筐体７０に対して固定されている。例えば、回転軸Ｑ２を中心軸としたシャフトが筐体７０の床面に設けられ、そのシャフトに対して回転可能に外歯車４２１が連結されてもよい。より具体的には、例えば当該シャフトにラジアル軸受が設けられ、このラジアル軸受に外歯車４２１が連結されていてもよい。

外歯車４２１の外周面には、複数の歯が回転軸Ｑ２についての周方向に沿って並んで形成されている。これらの歯は回転軸Ｑ２についての径方向外側に突出している。外歯車４２１は外歯車４１および内歯車４３と噛み合っている。

なお外歯車４２１は複数設けられていてもよい。その場合、複数の外歯車４２１は外歯車４１と内歯車４３との間において、回転軸Ｑ１についての周方向において互いに異なる位置に設けられる。

このような変速機構４０において、モータ３１がシャフト３２を回転させることによって、外歯車４１，４２１および内歯車４３が回転する。具体的には、外歯車４１はシャフト３２に連結されているので、シャフト３２と同じ回転方向および回転速度で回転する。外歯車４２１は、外歯車４１の歯が外歯車４２１の歯を回転軸Ｑ２についての周方向に沿って押すことにより、回転軸Ｑ２の周りを回転する。外歯車４２１は外歯車４１の回転方向とは反対方向に回転する。

内歯車４３は、外歯車４２１の歯が回転軸Ｑ１についての周方向に沿って内歯車４３の歯を押すことにより、回転軸Ｑ１の周りで回転する。内歯車４３は外歯車４２１と同じ回転方向に回転する。よって内歯車４３は外歯車４１と反対方向に回転する。

外歯車４１の回転速度Ｖ１に対する内歯車４３の回転速度Ｖ２の速度比（＝Ｖ２／Ｖ１）は外歯車４１および内歯車４３の歯数によって決まる。具体的には、この速度比（＝Ｖ２／Ｖ１）は内歯車４３の歯数Ｚ３に対する外歯車４１の歯数Ｚ１の比（＝Ｚ１／Ｚ３）と等しい。外歯車４１の歯数Ｚ１は内歯車４３の歯数Ｚ３よりも少ないので、内歯車４３は外歯車４１の回転速度Ｖ１よりも低い回転速度Ｖ２で回転することとなる。

外歯車４１はシャフト３２を介して保持部材１０に連結されているので、保持部材１０は外歯車４１と同じ回転方向に回転し、その回転速度は理想的には回転速度Ｖ１と同じである。また、内歯車４３はリング部材２０に連結されているので、リング部材２０は内歯車４３と同じ回転方向に回転し、その回転速度は理想的には回転速度Ｖ２と同じである。

以上のように、この変速機構４０によれば、モータ３１の回転に伴って保持部材１０およびリング部材２０は互いに反対方向に回転し、リング部材２０の回転速度Ｖ２は外歯車４１および内歯車４３の歯数Ｚ１，Ｚ３に応じた速度比（Ｚ１／Ｚ３）と保持部材１０の回転速度Ｖ１との積（＝Ｖ１・Ｚ１／Ｚ３）となる。上述のように外歯車４１の歯数Ｚ１は内歯車４３の歯数Ｚ３よりも少ないので、リング部材２０は保持部材１０の回転速度Ｖ１よりも低い回転速度Ｖ２で回転する。なお以下では、保持部材１０の回転速度およびリング部材２０の回転速度をそれぞれ保持速度およびリング速度と呼ぶことがある。

このような変速機構４０はいわゆるスター型の遊星歯車機構であり、外歯車４１，４２１はそれぞれ太陽歯車および遊星歯車として機能する。また外歯車４２１は回転力伝達用の遊び歯車としても機能する。

＜基板に対する処理の動作＞
図５は、基板処理装置１００の動作の一例を示すフローチャートである。まずステップＳ１にて、基板Ｗが保持部材１０の上に配置される。具体的には、制御部５０は筐体７０のシャッタを開いた上で、基板搬送ロボットに基板Ｗを基板処理装置１００へと搬入させる。即ち基板搬送ロボットは、基板Ｗを載置したハンドを、搬出入口を介して筐体７０の内部へと移動させて、保持部材１０の上に基板Ｗを配置する。これにより、保持部材１０は基板Ｗを保持する。その後、制御部５０は基板搬送ロボットのハンドを筐体７０の外部へと移動させた上で、シャッタを閉じる。

次にステップＳ２にて、制御部５０は回転機構３０を制御して保持部材１０およびリング部材２０を回転させる。具体的には、制御部５０はモータ３１を制御して保持部材１０を保持速度Ｖ１で回転させる。これにより、保持部材１０に保持された基板Ｗも保持速度Ｖ１で回転する。変速機構４０はこの保持部材１０の保持速度Ｖ１に対して所定の速度比でリング部材２０を回転させる。具体的には上述のように外歯車４１，４２１および内歯車４３が回転し、内歯車４３に連結されたリング部材２０がリング速度Ｖ２で回転する。ここでは、リング速度Ｖ２は保持速度Ｖ１よりも低い。

次にステップＳ３にて、制御部５０は開閉弁８３を開いて処理液を基板Ｗの表面へと供給する。基板Ｗの表面に着液した処理液は基板Ｗの回転による遠心力を受けて基板Ｗの表面上で広がる。これにより、処理液に基づく処理が基板Ｗに対して行われる。

この処理液は基板Ｗの周縁から飛散されてリング部材２０の上面２０ａの上を流れる。この処理液はリング部材２０の上面２０ａ上において、リング部材２０の回転に応じた力を受けて径方向外側へと流れ、リング部材２０の外周縁からカップ６０側へと飛散する。

次にステップＳ４にて、制御部５０は基板処理についての終了条件が成立したか否かを判断する。例えば制御部５０はステップＳ３からの経過時間が第１所定時間よりも長いか否かを判断し、肯定的な判断がなされたときに、終了条件が成立したと判断してもよい。終了条件が成立していないと判断したときには、制御部５０は再びステップＳ４を実行する。

終了条件が成立したと判断したときには、ステップＳ５にて、制御部５０は開閉弁８３を閉じて処理液の供給を終了する。これにより、処理液に基づいた基板Ｗに対する処理が実質的に終了する。

次にステップＳ６にて、制御部５０は回転機構３０を制御して保持部材１０およびリング部材２０の回転を停止させる。より具体的には、制御部５０はモータ３１の回転を停止させる。

以上の動作により、基板Ｗに対して処理液に基づく処理を行うことができる。しかも、この基板処理装置１００によれば、リング部材２０が保持部材１０の保持速度Ｖ１よりも低いリング速度Ｖ２で回転している。よって、処理液がリング部材２０の上面２０ａの上で受ける遠心力を、処理液が基板Ｗの表面の上で受ける遠心力よりも低減することができる。したがって、保持部材１０およびリング部材２０が一体で回転する場合に比して、リング部材２０の外周縁から飛散する処理液の速度（流速）を低減することができる。

さて、リング部材２０の外周縁から飛散する処理液の流速が高い場合には、当該処理液はカップ６０の内周面で跳ね返って基板Ｗに再付着し得る。図６は、処理液の流れの一例を模式的に示す図である。図６では、処理液の流れの一例を太線の矢印で模式的に示している。図６の例では、リング部材２０の外周縁から外側に飛散した処理液の一部はカップ６０の内周面で跳ね返っている。図６では、処理液がカップ６０の内周面の表面粗さ等に起因して斜め上方に跳ね返る様子が示されているものの、実際には、処理液はカップ６０の内周面から斜め下方にも跳ね返る。斜め上方に跳ね返った処理液は基板Ｗに再付着し得る。また、カップ６０の庇部６２の内周面に付着した処理液の液滴が落下する際に、リング部材２０の外周縁から飛散した処理液がその落下中の液滴に衝突して跳ね返って、基板Ｗに再付着する可能性もある。

上述した基板Ｗへの処理液の再付着は、リング部材２０の外周縁から飛散する処理液の流速が高いほど生じやすい。

上述のように、この基板保持装置１によれば、リング部材２０の外周縁から飛散する処理液の流速を低減することができるので、基板Ｗへの処理液の再付着を抑制することができる。

また上述の例では、回転機構３０は変速機構４０を有している。この場合、単一のモータ３１を用いて保持部材１０およびリング部材２０の両方を回転させることができる。これにより、制御を簡易化することができる。

また上述の例では、変速機構４０は外歯車４１と歯車部４２と内歯車４３とによって形成されている。これによれば、簡易な構成で変速機構４０を実現できる。

また上述の変速機構４０によれば、リング部材２０を保持部材１０と反対方向に回転させることができる。よって、リング部材２０において処理液の流速をより低減することができる。この点について以下に詳述する。

まず基板Ｗの表面を流れる処理液について説明する。この処理液は基板Ｗの表面上において基板Ｗの回転に伴う力を受けて広がる。この力には、回転軸Ｑ１についての径方向外側に向かう遠心力、および、処理液と基板Ｗの表面との間に生じる摩擦力が含まれる。そして、この摩擦力には周方向成分が含まれる。したがって、処理液は径方向に沿って外側に流れるのではなく、径方向に対して回転方向側に傾斜した方向に沿って外側に流れる。つまり基板Ｗの周縁から飛散する処理液の流速は、径方向外側に向かう速度成分と、回転方向に向かう速度成分とを有する。

変速機構４０がリング部材２０を保持部材１０とは反対方向に回転させる場合には、基板Ｗの周縁から飛散する処理液は、リング部材２０の上面２０ａにおいてその反対の周方向の摩擦力を受ける。よって、処理液の周方向における速度成分を打ち消すことができ、処理液の流速を更に低減することができる。したがって、処理液の基板Ｗへの再付着を更に抑制することができる。

＜変速機構＞
上述の変速機構４０はリング部材２０を保持部材１０とは反対方向に回転させた。しかしながら、必ずしもこれに限らない。変速機構４０はリング部材２０を保持部材１０と同じ方向に回転させてもよい。

図７は、変速機構４０Ａの構成の一例を概略的に示す平面図である。変速機構４０Ａは歯車部４２の具体的な内部構成という点で変速機構４０と相違する。変速機構４０Ａの歯車部４２は外歯車４２１の替わりに偶数個の外歯車４２２を備えている。図７の例では、偶数個の外歯車４２２として、２つの外歯車４２２ａ，４２２ｂが設けられている。外歯車４２２ａ，４２２ｂはその厚み方向が鉛直方向に沿う姿勢で、外歯車４１と内歯車４３との間に設けられている。外歯車４２２ａ，４２２ｂは回転軸Ｑ１についての径方向に沿って並んで設けられており、それぞれ、回転軸Ｑ２ａ，Ｑ２ｂの周りで回転可能となるように、筐体７０に対して固定される。外歯車４２２ａ，４２２ｂの外周面には、複数の歯がそれぞれの周方向に沿って並んで形成されている。外歯車４２２ａ，４２２ｂは互いに噛み合っている。また外歯車４２２ａは外歯車４１にも噛み合っており、外歯車４２２ｂは内歯車４３にも噛み合っている。言い換えれば、外歯車４２２ａ，４２２ｂは外歯車４１と内歯車４３との間において互いに直列に噛み合う。これらの外歯車４２２ａ，４２２ｂは回転力伝達用の遊び歯車として機能する。

このような変速機構４０Ａによれば、モータ３１の回転に伴って、外歯車４１，４２２ａ，４２２ｂおよび内歯車４３が回転する。具体的には、外歯車４１が外歯車４２２ａを回転させ、外歯車４２２ａが外歯車４２２ｂを回転させ、外歯車４２２ｂが内歯車４３を回転させる。この変速機構４０Ａにおいて、外歯車４１，４２２ａは互いに反対方向に回転し、外歯車４２２ａ，４２２ｂは互いに反対方向に回転し、外歯車４２２ｂおよび内歯車４３は同じ方向に回転する。よって、外歯車４１および内歯車４３は同じ方向に回転する。ひいては、保持部材１０およびリング部材２０は同じ方向に回転する。

このときのリング部材２０のリング速度Ｖ２も外歯車４１および内歯車４３の歯数Ｚ１，Ｚ３に応じた速度比（Ｚ１／Ｚ３）と保持部材１０の保持速度Ｖ１との積となる。外歯車４１の歯数Ｚ１は内歯車４３の歯数Ｚ３よりも少ないので、リング部材２０のリング速度Ｖ２は保持部材１０の保持速度Ｖ１よりも低くなる。

よって、この変速機構４０Ａによっても、保持部材１０およびリング部材２０が一体で回転する場合に比して、リング部材２０の外周縁から飛散する処理液の流速を低下することができる。したがって、処理液の基板Ｗへの再付着を抑制することができる。

また変速機構４０Ａによれば、保持部材１０およびリング部材２０の回転方向が同じである。よって、基板Ｗの表面およびリング部材２０の上面２０ａの上において処理液が受ける力の周方向成分は互いに同じ方向を向く。よって、処理液は基板Ｗの表面からリング部材２０の上面２０ａへと滑らかに流れることができる。言い換えれば、リング部材２０の上面２０ａの上において処理液の流れに乱れが生じにくい。つまり、保持部材１０およびリング部材２０が互いに反対方向に回転する場合には、基板Ｗの周縁から飛散した処理液が、その周方向の流れに対して反対側の力をリング部材２０から受けるので、処理液の流れに乱れが生じ得るものの、保持部材１０およびリング部材２０が同じ方向に回転する場合には、そのような処理液の流れに乱れが生じることを抑制できるのである。処理液の乱れが増大すると、処理液が跳ねて意図しない部材に付着し得るところ、そのような事態の発生を抑制または回避できる。

なお図３および図４の例では、リング部材２０を保持部材１０とは反対方向に回転させるべく、変速機構４０の歯車部４２は一つの外歯車４２１を備えていた。しかるに、変速機構４０は外歯車４１と内歯車４３との間において互いに直列に噛み合う奇数個の外歯車４２１を備えていてもよい。これによっても、リング部材２０を保持部材１０とは反対方向に回転させことができる。

＜基板処理装置１００Ａ＞
上述の例では、基板処理装置１００は１種類の処理液を基板Ｗに供給したが、必ずしもこれに限らない。基板処理装置１００は複数種類の処理液を順次に基板Ｗに供給することで、基板Ｗに対して複数種類の処理を順次に行ってもよい。

図８は、基板処理装置１００Ａの構成の一例を示す図である。基板処理装置１００Ａは処理液供給部８０の内部構成および変速機構４０の内部構成という点で基板処理装置１００と相違する。基板処理装置１００Ａの処理液供給部８０はノズル８１と配管８２，８６と開閉弁８３，８７と流量調整弁８４，８８を備えている。

配管８６の一端は配管８２に連結されており、他端は処理液供給源８９に接続されている。より具体的には、配管８６の一端は開閉弁８３および流量調整弁８４の下流側で配管８２に連結されている。処理液供給源８９は処理液供給源８５とは異なる処理液を配管８６の他端に供給する。開閉弁８７は配管８６の途中に設けられており、この開閉弁８７が開くことにより、処理液供給源８９からの処理液が配管８６，８２の内部を流れてノズル８１の吐出口８１ａから吐出される。また、開閉弁８７が閉じることにより、ノズル８１の吐出口８１ａからの処理液の吐出が停止される。開閉弁８７の開閉は制御部５０によって制御される。流量調整弁８８は配管８６の途中に設けられている。流量調整弁８８は配管８６の内部を流れる処理液の流量を制御する。流量調整弁８８の開度は制御部５０によって制御される。

制御部５０は開閉弁８３を開いて開閉弁８７を閉じることにより、処理液供給源８５からの処理液（以下、第１処理液と呼ぶ）をノズル８１の吐出口８１ａから吐出することができ、開閉弁８３を閉じて開閉弁８７を開くことにより、処理液供給源８９からの処理液（以下、第２処理液と呼ぶ）をノズル８１の吐出口８１ａから吐出することができる。

なお図８の例では、第１処理液および第２処理液に対して共通して一つのノズル８１が用いられているものの、第１処理液および第２処理液に対して個別に２つのノズルが用いられてもよい。つまり第１処理液を吐出する第１ノズル８１と第２処理液を吐出する第２ノズル８１が設けられてもよい。この場合、配管８６の他端は第２ノズル８１に連結される。

制御部５０は第１処理液を基板Ｗへと供給する際には、回転機構３０を制御して保持部材１０を保持速度Ｖ１１で回転させ、第２処理液を基板Ｗへと供給する際には、回転機構３０を制御して保持部材１０を保持速度Ｖ１２で回転させる。保持速度Ｖ１１，Ｖ１２としては、それぞれ第１処理液および第２処理液を用いた処理にとって適した値が採用される。ここでは一例として、保持速度Ｖ１１は保持速度Ｖ１２よりも高い。例えば、保持速度Ｖ１１は１０００［ｒｐｍ］程度であり、保持速度Ｖ１２は５００［ｒｐｍ］程度である。

保持速度Ｖ１１が保持速度Ｖ１２よりも高いので、基板Ｗの周縁から飛散する処理液の流速は、第１処理液を用いた処理時の方が第２処理液を用いた処理時よりも高い。よってリング部材２０の外周縁から飛散する処理液の流速を十分に低減するためには、第１処理を用いた処理時の方が第２処理を用いた処理時に比べて、リング部材２０によってより大幅に処理液の流速を低減させることが望ましい。つまり、保持部材１０の保持速度が高い場合には、保持部材１０の保持速度が低い場合に比べて、リング部材２０による処理液の流速の低減量を増大させることが望ましい。

＜変速機構：可変の回転方向＞
そこで、変速機構４０はリング部材２０の回転方向を保持部材１０の保持速度の高低に応じて変化させてもよい。図８の例では、基板処理装置１００Ａが有する変速機構４０として変速機構４０Ｂが示されている。図９および図１０は、変速機構４０Ｂの構成の一例を概略的に示す断面図である。

変速機構４０Ｂは保持部材１０の回転方向に対して可変の回転方向でリング部材２０を回転させる。より具体的には、図９および図１０の例では、変速機構４０Ｂは外歯車４１と歯車部４２Ａ，４２Ｂと内歯車４３と、歯車部４２Ａ，４２Ｂをそれぞれ移動させる移動機構４５Ａ，４５Ｂとを備えている。

歯車部４２Ａ，４２Ｂのいずれもが平面視において外歯車４１と内歯車４３との間に設けられている。つまり、歯車部４２Ａ，４２Ｂは回転軸Ｑ１についての周方向において互いに異なる位置に設けられている。図９および図１０の例では、歯車部４２Ａ，４２Ｂは回転軸Ｑ１に対して互いに反対側に設けられている。

移動機構４５Ａ，４５Ｂは例えばエアシリンダまたは一軸ステージなどを有しており、制御部５０によって制御される。移動機構４５Ａは歯車部４２Ａを、外歯車４１と内歯車４３との間の位置（以下、第１噛合位置と呼ぶ）、および、外歯車４１と内歯車４３との間から下方に退いた位置（以下、第１退避位置と呼ぶ）の間で移動させる。歯車部４２Ａは第１噛合位置において外歯車４１および内歯車４３と噛み合っている。よって、歯車部４２Ａは噛合状態において外歯車４１の回転に基づいて内歯車４３を回転させる。

歯車部４２Ｂおよび移動機構４５Ｂも同様である。具体的には、移動機構４５Ｂは歯車部４２Ｂを、外歯車４１と内歯車４３との間の位置（以下、第２噛合位置と呼ぶ）、および、外歯車４１と内歯車４３との間から下方に退いた位置（以下、第２退避位置と呼ぶ）の間で移動させる。歯車部４２Ｂは第２噛合位置において外歯車４１および内歯車４３と噛み合っている。よって、歯車部４２Ｂは噛合状態において外歯車４１の回転に基づいて内歯車４３を回転させる。

図９および図１０の例では、移動機構４５Ａ，４５Ｂはそれぞれ歯車部４２Ａ，４２Ｂを鉛直方向に沿って移動させるので、移動機構４５Ａ，４５Ｂは昇降機構である、とも言える。

制御部５０は移動機構４５Ａ，４５Ｂを制御して歯車部４２Ａ，４２Ｂの一方を外歯車４１と内歯車４３との間に位置させ、他方を外歯車４１および内歯車４３の間から下方へと退避させる。これにより、歯車部４２Ａ，４２Ｂの一方を内歯車４３の回転（つまりリング部材２０の回転）に寄与させることができる。

図９および図１０の例では、歯車部４２Ａは上述の外歯車４２１とシャフト４４とを有している。シャフト４４はその中心軸が回転軸Ｑ２に沿う姿勢で配置されている。外歯車４２１はこのシャフト４４に対して回転可能に連結される。移動機構４５Ａはシャフト４４を昇降させることにより、シャフト４４に回転可能に固定された外歯車４２１を昇降させる。移動機構４５Ａはシャフト４４の下端に連結されている。

図９および図１０の例では、歯車部４２Ｂは上述の外歯車４２２ａ，４２２ｂとシャフト４４ａ，４４ｂと連結部材４４１とを有している。シャフト４４ａ，４４ｂはそれぞれの中心軸が回転軸Ｑ２ａ，Ｑ２ｂに沿う姿勢で配置されている。外歯車４２２ａ，４２２ｂはそれぞれシャフト４４ａ，４４ｂに対して回転可能に連結される。外歯車４２２ａ，４２２ｂは互いに噛み合っている。移動機構４５Ｂはシャフト４４ａ，４４ｂを昇降させることにより、外歯車４２２ａ，４２２ｂを昇降させる。図９および図１０の例では、シャフト４４ａ，４４ｂは連結部材４４１によって互いに連結されており、その連結部材４４１が移動機構４５Ｂに連結されている。

図９に例示するように、移動機構４５Ａが歯車部４２Ａを第１退避位置に移動させ、移動機構４５Ｂが歯車部４２Ｂを第２噛合位置に移動させることにより、外歯車４２２ａ，４２２ｂを回転力伝達用の遊び歯車として機能させることができる。このとき、変速機構４０Ｂはモータ３１の回転に伴って、保持部材１０と同じ方向にリング部材２０を回転させる。

一方で、図１０に例示するように、移動機構４５Ａが歯車部４２Ａを第１噛合位置に移動させ、移動機構４５Ｂが歯車部４２Ｂを第２退避位置に移動させることにより、外歯車４２１を回転力伝達用の遊び歯車として機能させることができる。このとき、変速機構４０Ｂはモータ３１の回転に伴って、保持部材１０と反対方向にリング部材２０を回転させる。

なお歯車部４２Ａ，４２Ｂの切り替えは、モータ３１が外歯車４１を所定の回転位置で停止させた状態で行うとよい。言い換えれば、所定の回転位置とは歯車部４２Ａ，４２Ｂをそれぞれ噛合位置に移動可能な位置である。

図１１は、第１処理液を用いた処理時における基板処理装置１００Ａの動作の一例を示している。ここでは、基板Ｗは保持部材１０によって保持されている。ステップＳ１１にて、制御部５０は保持部材１０を保持速度Ｖ１１で回転させつつ、リング部材２０を保持部材１０とは反対方向に回転させる。より具体的には、制御部５０は保持部材１０の回転に先立って移動機構４５Ａ，４５Ｂを制御して、歯車部４２Ａを第１噛合位置に移動させつつ、歯車部４２Ｂを第２退避位置に移動させる。次に制御部５０はモータ３１を保持速度Ｖ１１で回転させる。

次にステップＳ１２にて、制御部５０は開閉弁８３を開いて開閉弁８７を閉じることにより、第１処理液を基板Ｗに供給する。第１処理液は基板Ｗの表面を流れた後にリング部材２０の上面２０ａを流れてカップ６０側へと飛散する。

次にステップＳ１３にて、制御部５０は終了条件が成立したか否かを判断する。例えば制御部５０はステップＳ１３からの経過時間が第２所定時間よりも長いか否かを判断し、肯定的な判断がなされたときに、終了条件が成立したと判断してもよい。終了条件が成立していないと判断したときには、制御部５０は再びステップＳ１３を実行する。終了条件が成立したときには、ステップＳ１４にて、制御部５０は開閉弁８３を閉じて第１処理液の供給を終了する。次にステップＳ１５にて、制御部５０は保持部材１０およびリング部材２０の回転を停止させる。具体的には、制御部５０はモータ３１の回転を停止する。

図１２は、第２処理液を用いた処理時における基板処理装置１００Ａの動作の一例を示している。ここでは、基板Ｗは保持部材１０によって保持されている。ステップＳ２１にて、制御部５０は保持部材１０を保持速度Ｖ１２で回転させつつ、リング部材２０を保持部材１０と同じ方向に回転させる。具体的には、制御部５０は保持部材１０の回転に先立って移動機構４５Ａ，４５Ｂを制御して、歯車部４２Ｂを第２噛合位置に移動させ、歯車部４２Ａを第１退避位置に移動させる。次に制御部５０はモータ３１を保持速度Ｖ１２で回転させる。保持速度Ｖ１２は保持速度Ｖ１１よりも低い。

次にステップＳ２２にて、制御部５０は開閉弁８３を閉じて開閉弁８７を開くことにより、第２処理液を基板Ｗに供給する。第２処理液は基板Ｗの表面を流れた後にリング部材２０の上面２０ａを流れてカップ６０側へと飛散する。

次にステップＳ２３にて、制御部５０は終了条件が成立したか否かを判断する。例えば制御部５０はステップＳ２３からの経過時間が第３所定時間よりも長いか否かを判断し、肯定的な判断がなされたときに、終了条件が成立したと判断してもよい。終了条件が成立していないと判断したときには、制御部５０は再びステップＳ２３を実行する。終了条件が成立したときには、ステップＳ２４にて、制御部５０は開閉弁８７を閉じて第２処理液の供給を終了する。次にステップＳ２５にて、制御部５０は保持部材１０およびリング部材２０の回転を停止させる。具体的には、制御部５０はモータ３１の回転を停止する。

以上のように、比較的高い保持速度Ｖ１１で基板Ｗを回転させながら基板Ｗに対して第１処理液を供給する場合には、リング部材２０を保持部材１０と反対方向に回転させる（図１１）。よって保持部材１０とリング部材２０とが一体で回転する場合に比して、リング部材２０の外周縁から飛散する第１処理液の流速をより大幅に低減することができる。これにより、リング部材２０の外周縁から飛散する第１処理液の流速を適切な値以下に低減できる。ひいては、基板Ｗへの処理液の再付着を適切に抑制できる。

一方で、比較的低い保持速度Ｖ１２で基板Ｗを回転させながら基板Ｗに対して第２処理液を供給する場合には、リング部材２０を保持部材１０と同じ方向に回転させる（図１２）。したがって、保持部材１０とリング部材２０とが一体で回転する場合に比して、リング部材２０の外周縁から飛散する第２処理液の流速をより小幅で低減することができる。

さて、リング部材２０の上面２０ａを流れる処理液の流速が低くなりすぎると、処理液がリング部材２０の上面２０ａの上で溜まる場合がある。保持部材１０が比較的低い保持速度Ｖ１２で回転する場合には、リング部材２０に流れ込む第２処理液の流速は比較的低いので、リング部材２０において第２処理液の流速を大幅に低減すると、例えば第２処理液の供給を停止した後に、第２処理液がリング部材２０の上面２０ａの上に溜まる可能性がある。この可能性は、保持速度Ｖ１２が低いほど高くなる。

これに対して、基板処理装置１００Ａにおいては、保持部材１０が比較的低い保持速度Ｖ１２で回転する場合には、リング部材２０は保持部材１０と同じ方向に回転するので、リング部材２０は第２処理液の流速をより小幅に低減する。よって、リング部材２０の外周縁から飛散する処理液の流速が低くなりすぎることを抑制できる。つまり、処理液を上面２０ａからカップ６０側に適切に飛散させることができ、リング部材２０の上面２０ａの上に処理液が溜まることを抑制できる。

＜変速機構：可変の速度比＞
上述の例では、変速機構４０Ｂは保持部材１０に対して可変の回転方向でリング部材２０を回転させた。しかしながら、変速機構４０は保持部材１０に対して可変の速度比でリング部材２０を回転させてもよい。

図１３は、変速機構４０Ｃの構成の一例を概略的に示す断面図である。変速機構４０Ｃは保持部材１０の回転速度に対して可変の速度比でリング部材２０を回転させる。図１３の例では、変速機構４０Ｂは複数の遊星歯車部４と、遊星キャリア４６と、複数の遊星歯車部４の一つを選択的に機能させる選択部５とを備えている。

遊星キャリア４６は板状の形状を有しており、その厚み方向が鉛直方向に沿う姿勢で配置される。遊星キャリア４６はシャフト３２に対して回転可能に連結されるとともに、リング部材２０の下面に連結されている。

各遊星歯車部４は外歯車４１，４２１と内歯車４３とを備えている。図１３の例では、遊星歯車部４として２つの遊星歯車部４Ａ，４Ｂが設けられている。以下では、外歯車４１，４２１および内歯車４３の符号の末尾に「Ａ」，「Ｂ」を付記して説明する。例えば外歯車４１Ａ，４２１Ａおよび内歯車４３Ａはそれぞれ遊星歯車部４Ａに属する外歯車４１，４２１および内歯車４３である。遊星歯車部４Ｂについても同様である。

外歯車４１Ａ，４１Ｂは鉛直方向において互いに異なる位置でシャフト３２に連結されている。図１３の例では、外歯車４１Ａ，４１Ｂは遊星キャリア４６よりも下方でシャフト３２に連結されている。この外歯車４１Ａ，４１Ｂはシャフト３２の回転に伴って回転する。

内歯車４３Ａ，４３Ｂは既述の内歯車４３と同様に、それぞれ外歯車４１Ａ，４１Ｂに対して回転軸Ｑ１についての径方向で間隔を隔てて対向するように、配置されている。但し、内歯車４３Ａ，４３Ｂはリング部材２０と連結されていない。内歯車４３Ａ，４３Ｂは回転軸Ｑ１の周りで回転可能となるように、筐体７０に対して固定されている。

外歯車４２１Ａは外歯車４１Ａと内歯車４３Ａとの間に配置され、外歯車４２１Ｂは外歯車４１Ｂと内歯車４３Ｂとの間に配置されている。外歯車４２１Ａ，４２１Ｂは遊星キャリア４６に対して回転可能に固定されている。図１３の例では、遊星キャリア４６にはシャフト４４が取り付けられている。シャフト４４は遊星キャリア４６の下面から鉛直下方に沿って延在している。外歯車４２１Ａ，４２１Ｂはシャフト４４に対して回転可能に連結されている。

選択部５は、複数の遊星歯車部４の内歯車４３のいずれか一つを回転不能に保持し、他の内歯車４３を自由回転させる。例えば選択部５は、各内歯車４３の一部を鉛直方向に挟む把持部５１と、把持部５１による内歯車４３の把持／解放を切り替える切替機構５２とを備えている。把持部５１が内歯車４３を鉛直方向に把持することで、内歯車４３が回転不能に保持される。一方で、把持部５１が内歯車４３を解放することで、内歯車４３は回転軸Ｑ１の周りで自由に回転する。なおここでいう解放とは、把持部５１が内歯車４３を把持しておらず、内歯車４３と離間する状態を示す。

把持部５１は、鉛直方向において内歯車４３を挟む一対の板部を有している。切替機構５２は当該一対の板部の間の間隔を調整する。例えば切替機構５２はボールねじ機構などを有している。切替機構５２は制御部５０によって制御される。図１３の例では、２つの遊星歯車部４Ａ，４Ｂが設けられているので、把持部５１として２つの把持部５１Ａ，５１Ｂが設けられ、切替機構５２として２つの切替機構５２Ａ，５２Ｂが設けられている。

切替機構５２Ａが把持部５１Ａに内歯車４３Ａを把持させ、切替機構５２Ｂが把持部５１Ｂに内歯車４３Ｂを解放させることにより、遊星歯車部４Ａがリング部材２０を回転させる。以下、具体的に説明する。

遊星歯車部４Ａでは、モータ３１の回転に伴って外歯車４１Ａが回転し、この外歯車４１Ａの回転に応じて外歯車４２１Ａが回転しながら公転する。遊星キャリア４６は回転軸Ｑ１の周りを外歯車４２１Ａの公転速度と同じ速度で回転し、リング部材２０を当該速度（リング速度）で回転させる。リング部材２０のリング速度は、外歯車４１Ａおよび内歯車４３Ａの歯数Ｚ１Ａ，Ｚ３Ａに応じた速度比と、保持部材１０の保持速度とによって決まる。具体的には、リング部材２０のリング速度Ｖ２は、Ｚ１Ａ／（Ｚ１Ａ＋Ｚ３Ａ）で表される速度比と保持部材１０の保持速度Ｖ１との積である。この速度比は１よりも小さいので、リング部材２０のリング速度Ｖ２は保持部材１０の保持速度Ｖ１よりも低い。

このとき遊星歯車部４Ｂでは、外歯車４２１Ｂおよび内歯車４３Ｂは自由回転する。よって、外歯車４２１Ｂは遊星キャリア４６の回転に伴って公転しつつ、外歯車４１Ｂおよび遊星キャリア４６の回転に伴って回転し、内歯車４３Ｂは外歯車４２１Ｂの回転および公転に伴って回転する。よってこのとき、遊星歯車部４Ｂはリング部材２０の回転には寄与しない。

一方で、把持部５１Ａが内歯車４３Ａを解放し、把持部５１Ｂが内歯車４３Ｂを把持することにより、遊星歯車部４Ｂがリング部材２０を回転させる。このとき遊星歯車部４Ａはリング部材２０の回転には寄与しない。

リング部材２０のリング速度Ｖ２は、外歯車４１Ｂの歯数Ｚ１Ｂおよび内歯車４３Ｂの歯数Ｚ３Ｂに応じた速度比（＝Ｚ１Ｂ／（Ｚ１Ｂ＋Ｚ３Ｂ））と保持部材１０の保持速度Ｖ１との積である。この速度比も１より小さいので、リング部材２０のリング速度Ｖ２は保持部材１０の保持速度Ｖ１よりも低い。

複数の遊星歯車部４における速度比は互いに相違する。つまり、遊星歯車部４Ａにおける速度比（＝Ｚ１Ａ／（Ｚ１Ａ＋Ｚ３Ａ））は遊星歯車部４Ｂにおける第１速度比（＝Ｚ１Ｂ／（Ｚ１Ｂ＋Ｚ３Ｂ））と相違する。例えば遊星歯車部４Ａにおける第２速度比は遊星歯車部４Ｂにおける速度比よりも低い。

このような基板処理装置１００において、制御部５０は回転機構３０を制御して、保持速度Ｖ１１で保持部材１０を回転させるときには、第１速度比でリング部材２０を回転させ、保持速度Ｖ１１よりも低い保持速度Ｖ１２で保持部材１０を回転させるときには、第１速度比よりも高い第２速度比でリング部材２０を回転させる。以下、具体的について述べる。

図１４は、第１処理液を用いた処理時における基板処理装置１００Ａの動作の一例を示している。ここでは、基板Ｗは保持部材１０によって保持されている。ステップＳ３１にて、制御部５０は保持部材１０を保持速度Ｖ１１で回転させつつ、リング部材２０をリング速度Ｖ２１で回転させる。具体的には、制御部５０はモータ３１の回転に先立って、選択部５に遊星歯車部４Ａを選択させる。つまり、制御部５０は切替機構５２Ａ，５２Ｂを制御して、把持部５１Ａに遊星歯車部４Ａの内歯車４３Ａを把持させ、把持部５１Ｂに遊星歯車部４Ｂの内歯車４３Ｂを解放させる。次に制御部５０はモータ３１を保持速度Ｖ１１で回転させる。これによれば、比較的低い第１速度比でリング部材２０を回転させることができる。例えば、保持速度Ｖ１１は１０００「ｒｐｍ」程度であり、第１速度比が０．２である場合、リング速度Ｖ２１は２００［ｒｐｍ］程度である。

次に制御部５０はステップＳ３２〜Ｓ３５を実行する。ステップＳ３２〜Ｓ３５はステップＳ１２〜Ｓ１５とそれぞれ同一である。

図１５は、第２処理液を用いた処理時における基板処理装置１００Ａの動作の一例を示している。ここでは、基板Ｗは保持部材１０によって保持されている。ステップＳ４１にて、制御部５０は保持部材１０を保持速度Ｖ１２で回転させつつ、リング部材２０をリング速度Ｖ２２で回転させる。具体的には、制御部５０はモータ３１の回転に先立って、選択部５に遊星歯車部４Ｂを選択させる。つまり、制御部５０は切替機構５２Ａ，５２Ｂを制御して、把持部５１Ａに内歯車４３Ａを解放させ、把持部５１Ｂに内歯車４３Ｂを保持させる。次に制御部５０はモータ３１を保持速度Ｖ１２で回転させる。これによれば、比較的高い第２速度比でリング部材２０を回転させることができる。例えば、保持速度Ｖ１２は２００「ｒｐｍ」程度であり、第２速度比が０．４である場合には、リング速度Ｖ２２は５０［ｒｐｍ］程度である。

次に制御部５０はステップＳ４２〜Ｓ４５を実行する。ステップＳ４２〜Ｓ４５はそれぞれステップＳ２２〜Ｓ２５と同一である。

以上のように、比較的高い保持速度Ｖ１１で基板Ｗを回転させながら基板Ｗに対して第１処理液を供給する場合には、リング部材２０を保持速度Ｖ１１に対して比較的低い第１速度比で回転させる（図１４）。よって、保持部材１０とリング部材２０とが一体で回転する場合に比して、処理液の流速をより大幅に低減させることができる。これにより、リング部材２０の外周縁から飛散する処理液の流速を適切な値以下に低減でき、基板Ｗへの処理液の再付着を適切に抑制できる。

一方で、比較的低い保持速度Ｖ１２で基板Ｗを回転させながら基板Ｗに対して第２処理液を供給する場合には、リング部材２０を保持速度Ｖ１２に対して比較的高い第２速度比で回転させる（図１５）。よって、保持部材１０とリング部材２０とが一体で回転する場合に比して、処理液の流速をより小幅で低減させることができる。したがって、リング部材２０の外周縁から飛散する処理液の流速が低くなりすぎることを抑制できる。つまり、処理液をリング部材２０の外周縁からカップ６０側に適切に飛散させることができ、リング部材２０の上面２０ａの上に処理液が溜まることを抑制できる。

＜回転機構：独立制御＞
上述の例では、回転機構３０は変速機構４０を備えていた。変速機構４０は保持部材１０の回転に基づいてリング部材２０を回転させるので、リング部材２０のリング速度は保持部材１０の保持速度に依存していた。しかしながら、必ずしもこれに限らない。回転機構３０は保持部材１０およびリング部材２０の回転を独立して制御可能であってもよい。

図１６は、基板保持装置１Ａの構成の一例を概略的に示す図である。基板保持装置１Ａは回転機構３０の内部構成という点で図３の基板保持装置１と相違する。図１６では、基板保持装置１Ａが有する回転機構３０として回転機構３０Ａが示されている。この回転機構３０Ａは保持部材１０を回転させるモータ３１と、リング部材２０を回転させるモータ３３とを備えている。より具体的に図１６の例では、回転機構３０Ａはシャフト３２，３４と外歯車３５と内歯車３６とを更に備えている。

シャフト３２はモータ３１と保持部材１０とに連結されている。モータ３１は制御部５０によって制御され、シャフト３２を回転させることで保持部材１０を回転させる。

内歯車３６はリング状の形状を有しており、その中心軸が回転軸Ｑ１に沿う姿勢で配置されている。内歯車３６はリング部材２０の下面に連結されており、その内周面には複数の歯が回転軸Ｑ１についての周方向に沿って並んで形成されている。これらの歯は回転軸Ｑ１についての径方向内側に突出している。内歯車３６は内歯車４３と同様にリング部材２０と同じ材料で一体に形成されていてもよい。

外歯車３５はその厚み方向が鉛直方向に沿う姿勢で配置されている。外歯車３５は回転軸Ｑ２の周りで回転可能に配置される。外歯車３５の外周面には、回転軸Ｑ２についての周方向に沿って複数の歯が並んで形成されている。これらの歯は回転軸Ｑ２についての径方向外側に向かって突出している。外歯車３５は内歯車３６と噛み合う位置に配置されている。

シャフト３４は鉛直方向に沿って延在する円柱形状を有しており、その中心軸が回転軸Ｑ２に沿う姿勢で配置されている。シャフト３４は外歯車３５およびモータ３３に連結されている。

モータ３３は制御部５０によって制御される。モータ３３がシャフト３４を回転軸Ｑ２の周りで回転させることにより、外歯車３５が回転軸Ｑ２の周りで回転する。内歯車３６は外歯車３５の回転に伴って回転軸Ｑ１の周りで回転するので、内歯車３６に連結されるリング部材２０も回転軸Ｑ２の周りで回転する。

以上のように、回転機構３０Ａは、保持部材１０を回転させるモータ３１と、リング部材２０を回転させるモータ３３とを備えているので、保持部材１０およびリング部材２０の回転を互いに独立して制御することができる。

例えば制御部５０はモータ３１，３３を制御して、保持部材１０の保持速度よりも低いリング速度でリング部材２０を回転させることができる。これによれば、リング部材２０の外周縁から飛散する処理液の流速を低減することができる。よって、処理液の基板Ｗへの再付着を抑制することができる。

また制御部５０はモータ３１，３３を制御して、リング部材２０を保持部材１０と同じ方向に回転させてもよい。これによれば、変速機構４０Ａと同様に、リング部材２０の上面２０ａ上において、処理液の流れに乱れが生じにくい。

また制御部５０はモータ３１，３３を制御して、リング部材２０を保持部材１０とは反対方向に回転させてもよい。これによれば、変速機構４０と同様に、リング部材２０から外側に飛散する処理液の流速を更に低減することができる。よって、処理液の基板Ｗへの再付着を更に抑制することができる。

また制御部５０はモータ３１，３３を制御して、保持部材１０およびリング部材２０の回転を互いに独立して制御することができるので、保持部材１０の保持速度とリング部材２０のリング速度との速度比を任意に制御することができる。

そこで、制御部５０はモータ３１，３３を制御して、保持部材１０を保持速度Ｖ１１で回転させる場合には第１度比でリング部材２０を回転させ、保持部材１０を保持速度Ｖ１１よりも低い保持速度Ｖ１２で回転させる場合には、第１速度比よりも高い第２速度比でリング部材２０を回転させてもよい。これによれば、変速機構４０Ｃと同様に、リング部材２０の外周縁から飛散する処理液の流速を適切に制御することができ、基板Ｗへの処理液の再付着およびリング部材２０上の処理液の溜まりを抑制することができる。

また制御部５０はモータ３１，３３を制御して、保持部材１０およびリング部材２０の回転方向を任意に制御することができる。そこで、制御部５０は保持部材１０を保持速度Ｖ１１で回転させる場合にはリング部材２０を保持部材１０とは反対方向に回転させ、保持部材１０を保持速度Ｖ１１よりも低い保持速度Ｖ１２で回転させる場合には、リング部材２０を保持部材１０と同じ方向に回転させてもよい。これによれば、変速機構４０Ｂと同様に、リング部材２０の外周縁から飛散する処理液の流速を適切に制御することができる。よって、基板Ｗへの処理液の再付着およびリング部材２０上の処理液の溜まりを抑制することができる。

＜保持部材およびリング部材の回転速度の大小関係＞
上述の例では、回転機構３０は保持部材１０の保持速度よりも低いリング速度でリング部材２０を回転させた。しかしながら、必ずしもこれに限らない。保持部材１０の保持速度が非常に低い場合に、これよりも遅くリング部材２０を回転させると、リング部材２０の上面２０ａの上で処理液が溜まる可能性が高まる。よって、保持部材１０の保持速度が非常に低い場合には、リング部材２０のリング速度を保持部材１０の保持速度よりも高く制御してもよい。これにより、リング部材２０の上面２０ａ上において処理液により大きな遠心力を作用させて、処理液をリング部材２０の外側に飛散させることができる。よって処理液がリング部材２０の上面２０ａの上に溜まることを抑制できる。

要するに、回転機構３０は保持部材１０とは異なる回転速度および／または異なる回転方向にリング部材２０を回転させればよい。これにより、保持部材１０の回転とは別のリング部材２０の回転により、処理液の流速を調整することができるのである。

＜保持部材の回転速度に応じた速度比の変更＞
例えば制御部５０は、保持部材１０の保持速度Ｖ１が第１基準値よりも高いときには、保持速度Ｖ１に対して１よりも低い第１速度比でリング部材２０を回転させ、保持部材１０の保持速度Ｖ１が第１基準値よりも低く第２基準値よりも高いときには、保持速度Ｖ１に対して第１速度比よりも高い第２速度比でリング部材２０を回転させ、保持部材１０の保持速度Ｖ１が第２基準値よりも低いときには、保持速度Ｖ１に対して１よりも高い第３速度比でリング部材２０を回転させてもよい。これにより、リング部材２０の外周縁から飛散する処理液の流速を所望の範囲に調整することができる。

＜流量＞
処理液の流量が小さい場合には、処理液の流量が大きい場合に比して、液はねによる基板Ｗへの処理液の再付着も、リング部材２０の上面２０ａの上の液たまりも生じにくい。この流量は、その処理液を基板Ｗに作用させるのに適した値に設定される。なお流量は流量調整弁８４等によって制御される。

例えば、流量基準値よりも小さい流量である処理液を供給する場合には、制御部５０は保持部材１０の回転速度とリング部材２０との回転速度を互いに等しく制御し、流量基準値よりも大きい流量で別の処理液を供給する場合には、制御部５０は保持部材１０の回転速度に応じて上記のように速度比を制御してもよい。

＜リング部材：上面＞
図１７は、保持部材１０およびリング部材２０の構成の一例を概略的に示す断面図である。図１７の例では、リング部材２０の上面２０ａは水平面に対して傾斜している。より具体的には、リング部材２０の上面２０ａは、その外周縁が内周縁よりも下方に位置するように、水平面に対して傾斜している。言い換えれば、リング部材２０の上面２０ａは回転軸Ｑ１についての径方向外側に向かうにしたがって筐体７０の床面に近づくように傾斜している。

リング部材２０は、その上面２０ａのうち最も上方に位置する内周縁が基板Ｗの表面よりも下方に位置するように配置される。より具体的には、リング部材２０の鉛直方向における位置は、上面２０ａの内周縁が基板Ｗの表面よりも下方であり、かつ、基板Ｗの表面から飛散する処理液がリング部材２０の上面２０ａの上を流れるように設定される。図１７の例では、当該内周縁の鉛直方向における位置がベース部材１２の上面１２ａの鉛直方向における位置と同じになるように、リング部材２０が設けられている。

図１７の例では、リング部材２０の上面２０ａが上述のように傾斜しているので、処理液はリング部材２０の上面２０ａを外周縁に向かって流れやすい。図１７の例では、処理液の流れが模式的に太線の矢印で示されている。

またこのリング部材２０によれば、処理液はリング部材２０の内周縁よりも低い位置の外周縁から外側に飛散する。つまり、処理液はより下方の位置からカップ６０側へ飛散する。しかも、その飛散方向は水平方向から鉛直下方に傾斜する。よって、処理液はより下方となる位置でカップ６０の内周面に衝突する。したがって、処理液がカップ６０の内周面で跳ね返っても基板Ｗへ再付着しにくい。またカップ６０の庇部６２の内面に付着した処理液が液滴として落下し、リング部材２０から飛散した処理液が、その落下中の液滴に衝突したとしても、処理液はより下方となる位置で液滴に衝突する。よって、処理液が当該液滴で跳ね返ったとしても、処理液は基板Ｗへ再付着しにくい。

＜リング部材：上面の質＞
リング部材２０の上面２０ａは親水性を有していてもよい。ここでいう親水性とは、例えば接触角が３０度以下であることをいう。例えばリング部材２０は親水性材料（例えば石英など）によって形成されてもよい。この場合、リング部材２０の上面２０ａも親水性を有する。

あるいは、リング部材２０の上面２０ａに親水化処理が施されてもよい。つまり、リング部材２０の上面２０ａは親水性のコーティングを有していてもよい。この場合も、リング部材２０の上面２０ａは親水性を有する。

あるいは、例えばリング部材２０が樹脂である場合、リング部材２０の上面２０ａにプラズマまたは紫外線が照射されることにより、親水基がリング部材２０の上面２０ａに付与されてもよい。この場合も、リング部材２０の上面２０ａは親水性を有する。

リング部材２０の上面２０ａが親水性を有している場合には、処理液がリング部材２０の上面２０ａに着液しても、その処理液はリング部材２０で跳ねにくい。つまり、処理液をリング部材２０の上面２０ａに沿って流しやすい。もし仮に処理液がリング部材２０の上面２０ａから上方へ跳ねると、その跳ねた処理液がカップ６０の内周面または落下中の液滴で更に跳ねて基板Ｗへと戻りやすくなる。リング部材２０の上面２０ａが親水性を有していれば、処理液をリング部材２０の上面２０ａに沿って流しやすいので、そのような基板Ｗへの再付着を抑制することができる。

＜保持部材とリング部材との対向面＞
保持部材１０の側面１０ａとリング部材２０の内周面２０ｂとは、回転軸Ｑ１についての径方向において隙間を隔てて対向している（図１も参照）。よって側面１０ａおよび内周面２０ｂは対向面であるといえる。この保持部材１０の側面１０ａおよびリング部材２０の内周面２０ｂの少なくともいずれか一方は、疎水性を有していてもよい。ここでいう疎水性とは、例えば接触角が３０度以上であることをいう。

例えば、保持部材１０およびリング部材２０の少なくともいずれか一方は疎水材料によって形成されてもよく、あるいは、保持部材１０の側面１０ａおよびリング部材２０の内周面２０ｂの少なくともいずれか一方に疎水化処理（例えばフッ素加工など）が施されてもよい。言い換えれば、保持部材１０の側面１０ａおよびリング部材２０の内周面２０ｂの少なくともいずれか一方は疎水性のコーティングを有していてもよい。

これによれば、処理液が保持部材１０の側面１０ａおよびリング部材２０の内周面２０ｂの少なくともいずれか一方において弾かれて、保持部材１０とリング部材２０との間の隙間に入り込みにくい。よって、回転機構３０へ流出する処理液の量を低減することができる。

なお保持部材１０およびリング部材２０の間の隙間はシールされていてもよい。これによれば、処理液が当該隙間に入り込むことを更に抑制または回避できる。

＜保護部材＞
図１８は、基板保持装置１Ｂの構成の一例を概略的に示す断面図である。基板保持装置１Ｂは保護部材２２の有無という点で図１の基板保持装置１と相違する。

保護部材２２は筒状の形状を有しており、その中心軸が鉛直方向に沿う姿勢で設けられている。この保護部材２２は平面視においてリング部材２０を囲むように設けられる。よって、リング部材２０および回転機構３０は保護部材２２の内側に配置される。

より具体的には、保護部材２２は筒部材２２１と突起部２２２とを備えている。筒部材２２１は平面視においてリング部材２０を囲む部材であり、例えば筐体７０の床面に固定されている。よって、回転機構３０は保護部材２２の内部に配置される。

筒部材２２１のうち上側部分の内周面には、鉛直方向において互いに異なる位置で複数の突起部２２２が形成されている。突起部２２２は回転軸Ｑ１についての径方向内側に突出しており、回転軸Ｑ１についての周方向に沿って延在する。例えば突起部２２２は筒部材２２１の内周面の全周に亘って延在する。

図１８の例では、回転機構３０の側面（より具体的には、変速機構４０の内歯車４３の外周面）には、鉛直方向において互いに異なる位置で複数の突起部４３１が形成されている。突起部４３１は回転軸Ｑ１についての径方向外側に突出しており、回転軸Ｑ１についての周方向に沿って延在する。例えば突起部４３１は内歯車４３の外周面の全周に沿って延在する。

保護部材２２の突起部２２２は鉛直方向において内歯車４３の各突起部４３１とずれた位置に設けられている。保護部材２２は、突起部２２２の一つが突起部４３１の間に入り込み、また逆に、突起部４３１の一つが突起部２２２の間に入り込むように、配置されている。図１８の例では、保護部材２２において２つの突起部２２２が設けられ、内歯車４３において２つの突起部４３１が設けられている。図１８の例では、２つの突起部２２２のうち下方に位置する突起部２２２が２つの突起部４３１の間に入り込み、２つの突起部４３１のうち上方に位置する突起部４３１が２つの突起部２２２の間に入り込んでいる。つまり突起部２２２，４３１は鉛直方向において互いに対向している。なお、保護部材２２は内歯車４３と離間しているので、内歯車４３の回転を阻害しない。かかるリング部材２０および保持部材２２はいわゆるラビリンスシール構造を有している。

これによれば、リング部材２０の外周縁から飛散した処理液は、回転機構３０（より具体的には内歯車４３）と保護部材２２との間の隙間を通過しにくい。よって、処理液が回転機構３０へ流出することを抑制または回避できる。

なお上述の例では、内歯車４３の外周面に突起部４３１が設けられているものの、必ずしもこれに限らない。リング部材２０の外周面に突起部が設けられ、この突起部が突起部２２２の間に入り込むように、保護部材２２が配置されてもよい。

＜裏面処理＞
上述の例では、処理液供給部８０は基板Ｗの表面に処理液を供給した。しかるに、基板Ｗの裏面に処理液を供給する処理液供給部が設けられてもよい。

図１９は、基板処理装置１００Ｂの構成の一例を概略的に示す図である。この基板処理装置１００Ｂは処理液供給部９０および昇降機構２４の有無という点で図１の基板処理装置１００と相違する。

処理液供給部９０は基板Ｗの裏面に処理液を供給する。より具体的には、処理液供給部９０はノズル９１と配管９２と開閉弁９３と流量調整弁９４とを備えている。ノズル９１はその吐出口９１ａを上方に向けて配置される。配管９２の一端はノズル９１に連結されており、他端は処理液供給源９５に連結される。

図１９の例では、モータ３１は中空モータであって、鉛直方向に沿ってモータ３１を貫通する貫通孔が形成されている。またシャフト３２は筒状の形状を有している。つまりシャフト３２には、自身を鉛直方向に沿って貫通する貫通孔が形成されている。また保持部材１０（具体的にはベース部材１２）にも、自身を鉛直方向に貫通する貫通孔が形成されている。モータ３１、シャフト３２および保持部材１０に形成された貫通孔は互いに連通しており、全体として鉛直方向に沿って延在している。ノズル９１および配管９２の一部はモータ３１、シャフト３２および保持部材１０を鉛直方向に沿って貫通しており、ノズル９１の吐出口９１ａは基板Ｗの裏面に対向している。

開閉弁９３は配管９２の途中に設けられている。この開閉弁９３が開くことにより、処理液供給源９５からの処理液は配管９２の内部を流れてノズル９１の吐出口９１ａから吐出される。また、開閉弁９３が閉じることにより、ノズル９１の吐出口９１ａからの処理液の吐出が停止される。流量調整弁９４は配管９２の途中に設けられている。流量調整弁９４は配管９２の内部を流れる処理液の流量を調整する。

制御部５０は、保持部材１０を回転させた状態で開閉弁９３を開く。これにより、ノズル９１の吐出口９１ａから基板Ｗの裏面に供給された処理液は基板Ｗの回転に伴う遠心力を受けて回転軸Ｑ１についての径方向外側に広がる。処理液は基板Ｗの裏面側の周縁から外側に流れ、続けてリング部材２０の上面２０ａの上を流れる。

さて、基板Ｗの裏面を流れる処理液は、基板Ｗの表面を流れる処理液に比べて、より下方の位置において基板Ｗの周縁から外側に流出する。そこで、リング部材２０の基板Ｗに対する鉛直方向の位置を、処理液が流れる基板Ｗの対象面（表面または裏面）に応じて変更してもよい。

そこで基板処理装置１００Ｂには、昇降機構２４が設けられる。昇降機構２４は保持部材１０に対してリング部材２０を相対的に昇降させる。例えば昇降機構２４はリング部材２０と内歯車４３との間に設けられる。昇降機構２４は例えばエアシリンダまたは一軸ステージなどを有しており、リング部材２０を昇降させる。この昇降機構２４は制御部５０によって制御される。

制御部５０は基板Ｗの表面に処理液を供給する場合には、昇降機構２４を制御してリング部材２０を次で説明する第１位置へ移動させる。即ち、第１位置はリング部材２０の上面２０ａが鉛直方向において基板Ｗの表面よりも下方となる位置であって、基板Ｗの表面側の外周縁から飛散した処理液がリング部材２０の上面２０ａを流れる位置である。第１位置としては、例えば基板Ｗの表面とベース部材１２の上面１２ａとの間の位置を採用し得る。

制御部５０は基板Ｗの表面への処理液の供給時において、次のように動作する。即ち制御部５０は、昇降機構２４を制御してリング部材２０を第１位置で停止させ、且つ、回転機構３０に保持部材１０およびリング部材２０を回転させた状態で、処理液供給部８０に基板Ｗの表面に処理液を供給させる。

一方、基板Ｗの裏面に処理液を供給する場合には、制御部５０は昇降機構２４を制御してリング部材２０を次で説明する第２位置へと移動させる。即ち、第２位置はリング部材２０の上面２０ａがベース部材１２の上面１２ａよりも下方となる位置であって、第１位置よりも下方の位置である。また第２位置は、基板Ｗの裏面側の外周縁から外側に流出した処理液がリング部材２０の上面２０ａを流れる位置に設定される。第２位置は例えば第１位置よりも基板Ｗの厚みの分だけ低い位置である。

制御部５０は基板Ｗの裏面への処理液の供給時において、次のように動作する。即ち制御部５０は、昇降機構２４を制御してリング部材２０を第２位置で停止させ、且つ、回転機構３０に保持部材１０およびリング部材２０を回転させた状態で、処理液供給部９０に基板Ｗの表面に処理液を供給させる。

図２０は、基板処理装置１００Ｂの動作の一例を示すフローチャートである。図２０の例では、基板Ｗの表面に対する表面処理に続けて裏面に対する裏面処理を行う場合の動作の一例が示されている。ここでは、基板Ｗが保持部材１０に保持されている。まずステップＳ５１にて、制御部５０は昇降機構２４を制御してリング部材２０を第１位置に移動させる。次にステップＳ５２にて、制御部５０は表面処理を行う。具体的には、制御部５０はモータ３１を回転させるとともに、開閉弁８３を開く。これにより、基板Ｗの表面の全面に処理液を供給することができる。そして制御部５０は表面処理についての終了条件が成立したときに、開閉弁８３を閉じて基板Ｗの表面への処理液の供給を終了する。この終了条件としては、例えば開閉弁８３を開いた時点からの経過時間が第５所定時間を超えたことを採用できる。

次にステップＳ５３にて、制御部５０は昇降機構２４を制御してリング部材２０を第２位置に移動させる。次にステップＳ５４にて、制御部５０は裏面処理を行う。より具体的には、制御部５０はモータ３１を回転させるとともに、開閉弁９３を開く。これにより、基板Ｗの裏面の全面に処理液を供給することができる。そして制御部５０は裏面処理についての終了条件が成立したときに、開閉弁９３を閉じて基板Ｗの裏面への処理液の供給を終了する。次に、制御部５０はモータ３１の回転を停止する。この終了条件としては、例えば開閉弁９３を開いた時点からの経過時間が第６所定時間を超えたことを採用できる。

以上のように、基板処理装置１００Ｂによれば、処理液がより上方の位置において基板Ｗの周縁から飛散するときには、保持部材１０に対するリング部材２０の鉛直方向における位置をより上方に設定している。

さて、仮に表面処理におけるリング部材２０の鉛直方向における位置として第２位置を採用した場合、基板Ｗの表面側の周縁から飛散した処理液はリング部材２０の上面２０ａのうち径方向外側の領域に着液し得る。この場合、処理液はリング部材２０の上面２０ａのうち内周縁から外周縁までの全体を流れるのではなく、上面２０ａの途中から外周縁までを流れる。この場合、リング部材２０によって処理液に作用する力が小さくなり得る。

これに対して、表面処理におけるリング部材２０の位置として第２位置よりも上方の第１位置を採用することにより、基板Ｗの表面側の周縁から飛散した処理液を、リング部材２０の上面２０ａの例えば内周縁から外周縁まで適切に流すことができる。したがって、リング部材２０によって処理液に作用する力を向上でき、処理液の流速を適切に制御することができる。

一方で、裏面処理においてはリング部材２０の位置として第２位置を採用している。もし仮に裏面処理におけるリング部材２０の位置として第１位置を採用した場合、基板Ｗの裏面側の周縁から外側に流出した処理液はリング部材２０の内周面に衝突し得る。

これに対して、リング部材２０の位置として第２位置を採用することにより、基板Ｗの裏面側の周縁から外側に流出した処理液をリング部材２０の上面２０ａの内周縁から外周縁まで適切に流すことができる。よって、処理液の流速を適切に制御することができる。

＜リング部材２０の上面の位置＞
図２１は、基板処理装置１００Ｃの構成の一例を概略的に示す図である。基板処理装置１００Ｃの構成は基板処理装置１００と同一である。ただし基板処理装置１００Ｃにおいては、基板処理時において基板Ｗの周縁から飛散した処理液がベース部材１２の上面１２ａを流れる程度に、ベース部材１２の上面１２ａは平面視において基板Ｗの周縁よりも外側に広がっている。言い換えれば、基板Ｗの周縁から飛散した処理液がベース部材１２の上面１２ａを流れる程度に、ベース部材１２の外周面の径が基板Ｗの径よりも広い。

基板処理時においてベース部材１２は基板Ｗと同期回転するので、ベース部材１２の上面１２ａの上を流れる処理液はベース部材１２の回転に伴う遠心力を受けて広がって、ベース部材１２の上面１２ａの周縁から外側に飛散する。

この場合、リング部材２０の上面２０ａはベース部材１２の上面１２ａと同じ高さ又は上面１２ａよりも下方に位置するように、リング部材２０が配置される。具体的には、ベース部材１２の上面１２ａの周縁から飛散した処理液がリング部材２０の上面２０ａの上を流れる高さ位置にリング部材２０が配置される。

このような基板処理装置１００Ｃにおいて、基板Ｗの周縁から飛散した処理液がベース部材１２の上面１２ａおよびリング部材２０の上面２０ａの上をこの順で流れる。処理液がリング部材２０の上面２０ａの上を流れるので、リング部材２０の外周縁から飛散する処理液の流速をリング部材２０の回転により適切に制御することができる。

以上のように、基板保持装置および基板処理装置は詳細に説明されたが、上記した説明は、全ての局面において例示であって、この開示がそれに限定されるものではない。また、上述した各種変形例は、相互に矛盾しない限り組み合わせて適用可能である。そして、例示されていない多数の変形例が、この開示の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。

１ 基板保持装置
５ 選択部
１０ 保持部材
２０ リング部材
２２ 保護部材
２４ 昇降機構
３０ 回転機構
３１ モータ
３２ シャフト
４０，４０Ａ〜４０Ｃ 変速機構
４１ 外歯車
４２，４２Ａ 第１歯車部（歯車部）
４２１ 第２歯車（外歯車）
４２２，４２２ａ，４２２ｂ 第１歯車（外歯車）
４２Ｂ 第２歯車部（歯車部）
４３ 内歯車
４５，４５Ａ，４５Ｂ 移動機構
５０ 制御手段（制御部）
８０ 第１処理液供給手段（処理液供給部）
９０ 第２処理液供給手段（処理液供給部）
２２２ 第２突起部（突起部）
４３１ 第１突起部（突起部）
Ｗ 基板

Claims (16)

1. 基板に処理液を供給する基板処理装置に用いられる基板保持装置であって、
   基板を水平姿勢で保持する保持部材と、
   前記保持部材に保持された基板の周縁を平面視において囲むリング形状を有し、前記リング形状の上面が前記基板の表面と同じ高さ又は前記基板の表面よりも下方に位置するリング部材と、
   前記保持部材に保持された基板を通り鉛直方向に沿う軸を回転軸として、前記保持部材と前記リング部材とを互いに異なる回転速度で、および／または、互いに異なる回転方向に回転させる回転機構と
   を備える、基板保持装置。
2. 請求項１に記載の基板保持装置であって、
   前記回転機構は、
   モータと、
   前記モータおよび前記保持部材を連結するシャフトと、
   前記シャフトと前記リング部材とを相対的に回転可能に連結し、前記シャフトの回転速度に対して速度比で前記リング部材を回転させる変速機構と
   を備える、基板保持装置。
3. 請求項２に記載の基板保持装置であって、
   前記変速機構は、
   前記シャフトに連結されて前記シャフトとともに回転する外歯車と、
   前記リング部材に連結された内歯車と、
   前記外歯車と前記内歯車との間に設けられる少なくとも一つの第１歯車を有しており、前記外歯車の回転に伴って前記内歯車を回転させる第１歯車部と
   を備える、基板保持装置。
4. 請求項３に記載の基板保持装置であって、
   前記少なくとも一つの第１歯車は偶数個の第１歯車を有しており、
   前記偶数個の第１歯車は互いに直列に噛み合っており、前記外歯車の回転に伴って回転して前記内歯車を回転させる、基板保持装置。
5. 請求項３に記載の基板保持装置であって、
   前記第１歯車部は奇数個の第１歯車を有しており、前記外歯車の回転に伴って回転して前記内歯車を回転させる、基板保持装置。
6. 請求項４に記載の基板保持装置であって、
   前記外歯車と前記内歯車との間に設けられ、互いに直列に噛み合う奇数個の第２歯車を有しており、前記外歯車の回転に伴って前記内歯車を回転させる第２歯車部と、
   前記第１歯車部を、前記外歯車と前記内歯車との間の第１噛合位置と、前記外歯車と前記内歯車との間から退避した第１退避位置との間で移動させつつ、前記第２歯車部を、前記外歯車と前記内歯車との間の第２噛合位置と、前記外歯車と前記内歯車との間から退避した第２退避位置との間で移動させる移動機構と
   を備える、基板保持装置。
7. 請求項１に記載の基板保持装置であって、
   前記回転機構は、
   前記保持部材を回転させる第１モータと、
   前記リング部材を回転させる第２モータと
   を備える、基板保持装置。
8. 請求項１から請求項７のいずれか一つに記載の基板保持装置であって、
   前記回転機構は前記保持部材の回転速度に対して可変の速度比で前記リング部材を回転させる、基板保持装置。
9. 請求項８に記載の基板保持装置であって、
   前記回転機構は、
   前記保持部材を第１保持速度で回転させるときには、前記リング部材を第１リング速度で回転させ、
   前記保持部材を前記第１保持速度よりも低い第２保持速度で回転させるときには、前記リング部材を第２リング速度で回転させ、
   前記第１保持速度に対する前記第１リング速度の第１速度比は、前記第２保持速度に対する前記第２リング速度の第２速度比よりも小さい、基板保持装置。
10. 請求項１から請求項９のいずれか一つに記載の基板保持装置であって、
    前記リング部材の前記上面は、前記上面の外周縁が前記上面の内周縁よりも下方に位置するように水平面に対して傾斜している、基板保持装置。
11. 請求項１から請求項１０のいずれか一つに記載の基板保持装置であって、
    前記リング部材の前記上面は親水性を有する、基板保持装置。
12. 請求項１から請求項１１のいずれか一つに記載の基板保持装置であって、
    前記保持部材と前記リング部材との互いに対向する対向面の少なくともいずれか一方は疎水性を有する、基板保持装置。
13. 請求項１２に記載の基板保持装置であって、
    前記リング部材の前記対向面たる内周面は疎水性を有する、基板保持装置。
14. 請求項１から請求項１３のいずれか一つに記載の基板保持装置であって、
    前記保持部材に対して相対的に前記リング部材を昇降させる昇降機構を更に備える、基板保持装置。
15. 請求項１４に記載の基板保持装置と、
    前記保持部材に保持された基板の表面に処理液を供給する第１処理液供給手段と、
    前記保持部材に保持された基板の裏面に処理液を供給する第２処理液供給手段と、
    (i)前記昇降機構を制御して前記リング部材を当該基板の表面よりも下方の第１位置で停止させ、且つ、前記回転機構に前記保持部材および前記リング部材を回転させた状態で、前記第１処理液供給手段に処理液を供給させ、(ii)前記昇降機構を制御して前記リング部材を前記第１位置よりも前記基板の厚みの分だけ下方の第２位置で停止させ、且つ、前記回転機構に前記保持部材および前記リング部材を回転させた状態で、前記第２処理液供給手段に処理液を供給させる制御手段と
    を備える、基板処理装置。
16. 請求項１から請求項１４のいずれか一つに記載の基板保持装置と、
    前記保持部材に保持された基板の表面に処理液を供給する処理液供給手段と、
    前記回転機構に前記保持部材および前記リング部材を回転させた状態で、前記処理液供給手段に処理液を供給させて基板処理を行う制御手段と
    を備え、
    前記保持部材は前記基板の裏面と対向する上面を有しており、
    平面視において前記保持部材の上面は基板の周縁よりも外側に広がっており、
    前記リング部材の上面の高さ位置は前記保持部材の上面と同じ又は前記保持部材の上面よりも低く、
    前記基板処理において、基板の周縁から飛散した処理液は前記保持部材の上面および前記リング部材の上面をこの順で流れる、基板処理装置。

Images