特開 2023-173587 状態検出方法、および、状態検出装置

(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】P2023173587

(43)【公開日】2023-12-07

(54)【発明の名称】状態検出方法、および、状態検出装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20231130BHJP

   H01L 21/306 20060101ALI20231130BHJP

   H01L 21/027 20060101ALI20231130BHJP

【ＦＩ】

H01L21/304 648G

H01L21/304 643A

H01L21/304 651B

H01L21/306 R

H01L21/30 564C

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022085935

(22)【出願日】2022-05-26

(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】100088672

【弁理士】

【氏名又は名称】吉竹 英俊

(74)【代理人】

【識別番号】100088845

【弁理士】

【氏名又は名称】有田 貴弘

(72)【発明者】

【氏名】清水 進二

【テーマコード（参考）】

5F043

5F146

5F157

【Ｆターム（参考）】

5F043BB27

5F043DD13

5F043EE07

5F043EE08

5F043EE40

5F146JA02

5F146JA04

5F146JA27

5F157AB02

5F157AB33

5F157AB45

5F157AB49

5F157AB51

5F157AB64

5F157AB90

5F157BB23

5F157BB44

5F157BH18

5F157CB13

5F157CB15

5F157CD16

5F157CD27

5F157CD29

5F157CE28

5F157CE83

5F157CF16

5F157CF34

5F157CF40

5F157CF42

5F157CF44

5F157CF74

5F157DC21

(57)【要約】

【課題】とりうる撮像方向に制限がある場合であっても、対象の状態検出の精度低下を抑える。
【解決手段】本願明細書に開示される技術に関する状態検出方法は、基板の処理に関する少なくとも１つの撮像対象を撮像部で撮像して、画像を出力する工程と、画像に、撮像対象に応じてあらかじめ用意されたフィルターを適用する工程と、フィルターが適用された画像に基づいて、撮像対象の状態を検出する工程とを備え、画像に適用されるフィルターのフィルター係数が、撮像された撮像対象と撮像部との位置関係に基づいて補正される。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板の処理に関する少なくとも１つの撮像対象を撮像部で撮像して、画像を出力する工程と、
前記画像に、前記撮像対象に応じてあらかじめ用意されたフィルターを適用する工程と、
前記フィルターが適用された前記画像に基づいて、前記撮像対象の状態を検出する工程とを備え、
前記画像に適用される前記フィルターのフィルター係数が、撮像された前記撮像対象と前記撮像部との位置関係に基づいて補正される、
状態検出方法。

【請求項2】

請求項１に記載の状態検出方法であり、
前記撮像対象を撮像する際の基準となる方向を基準方向とし、
前記撮像部が前記撮像対象を撮像する方向である撮像方向と前記基準方向との間の角度を傾斜角度とし、
前記フィルター係数が、前記傾斜角度に基づいて補正される、
状態検出方法。

【請求項3】

請求項２に記載の状態検出方法であり、
前記フィルターが２次元フィルターであり、
前記フィルターにおいて、前記撮像方向が前記基準方向に対して傾斜する方向の端部に位置する前記フィルター係数が、０に補正される、
状態検出方法。

【請求項4】

請求項１から３のうちのいずれか１つに記載の状態検出方法であり、
複数の前記撮像対象が、第１の撮像対象と、前記第１の撮像対象とは異なる位置に位置する第２の撮像対象とを含み、
前記画像に前記フィルターを適用する工程が、前記フィルターを、前記第１の撮像対象の前記画像と前記第２の撮像対象の前記画像とで切り替えて適用する工程である、
状態検出方法。

【請求項5】

少なくとも１つの撮像対象を撮像して、画像を出力するための撮像部と、
前記撮像対象に応じてあらかじめ用意されたフィルターが適用された前記画像に基づいて、前記撮像対象の状態を検出するための検出部とを備え、
前記画像に適用される前記フィルターのフィルター係数が、撮像された前記撮像対象と前記撮像部との位置関係に基づいて補正される、
状態検出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願明細書に開示される技術は、基板処理における状態検出技術に関するものである。処理対象となる基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、有機ＥＬ（ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示装置などのｆｌａｔ ｐａｎｅｌ ｄｉｓｐｌａｙ（ＦＰＤ）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、フォトマスク用ガラス基板、セラミック基板、電界放出ディスプレイ（ｆｉｅｌｄ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｄｉｓｐｌａｙ、すなわち、ＦＥＤ）用基板、または、太陽電池用基板などが含まれる。

【背景技術】

【0002】

従来から、半導体デバイスなどの製造工程においては、基板に対して純水、フォトレジスト液またはエッチング液などの処理液を供給して、洗浄処理およびレジスト塗布処理などの基板処理を行っている。

【0003】

このような基板処理においては、ノズルから吐出される処理液の量などが監視される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２１－１９０５１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

基板処理を行うチャンバー内では、基板処理に用いられる複数の構成が配置される関係上、上記の監視を行うためのカメラの配置も制限される。その結果、カメラが監視対象を斜視せざるを得ず、取得される画像データにおいて監視対象の形状が変形してしまう場合がある。

【0006】

そのような場合には、フィルター処理などの画像処理の精度が低下して、監視対象の状態の検出精度も低下してしまう。

【0007】

本願明細書に開示される技術は、以上に記載されたような問題を鑑みてなされたものであり、とりうる撮像方向に制限がある場合であっても、対象の状態検出の精度低下を抑えるための技術である。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本願明細書に開示される技術の第１の態様である状態検出方法は、基板の処理に関する少なくとも１つの撮像対象を撮像部で撮像して、画像を出力する工程と、前記画像に、前記撮像対象に応じてあらかじめ用意されたフィルターを適用する工程と、前記フィルターが適用された前記画像に基づいて、前記撮像対象の状態を検出する工程とを備え、前記画像に適用される前記フィルターのフィルター係数が、撮像された前記撮像対象と前記撮像部との位置関係に基づいて補正される。

【0009】

本願明細書に開示される技術の第２の態様である状態検出方法は、第１の態様である状態検出方法に関連し、前記撮像対象を撮像する際の基準となる方向を基準方向とし、前記撮像部が前記撮像対象を撮像する方向である撮像方向と前記基準方向との間の角度を傾斜角度とし、前記フィルター係数が、前記傾斜角度に基づいて補正される。

【0010】

本願明細書に開示される技術の第３の態様である状態検出方法は、第２の態様である状態検出方法に関連し、前記フィルターが２次元フィルターであり、前記フィルターにおいて、前記撮像方向が前記基準方向に対して傾斜する方向の端部に位置する前記フィルター係数が、０に補正される。

【0011】

本願明細書に開示される技術の第４の態様である状態検出方法は、第１から３のうちのいずれか１つの態様である状態検出方法に関連し、複数の前記撮像対象が、第１の撮像対象と、前記第１の撮像対象とは異なる位置に位置する第２の撮像対象とを含み、前記画像に前記フィルターを適用する工程が、前記フィルターを、前記第１の撮像対象の前記画像と前記第２の撮像対象の前記画像とで切り替えて適用する工程である。

【0012】

本願明細書に開示される技術の第５の態様である状態検出装置は、少なくとも１つの撮像対象を撮像して、画像を出力するための撮像部と、前記撮像対象に応じてあらかじめ用意されたフィルターが適用された前記画像に基づいて、前記撮像対象の状態を検出するための検出部とを備え、前記画像に適用される前記フィルターのフィルター係数が、撮像された前記撮像対象と前記撮像部との位置関係に基づいて補正される。

【発明の効果】

【0013】

本願明細書に開示される技術の少なくとも第１、５の態様によれば、撮像対象と撮像部との位置関係に基づいてフィルター係数を補正することによって、適切なフィルター処理を実現して、対象の状態検出の精度低下を抑制することができる。

【0014】

また、本願明細書に開示される技術に関連する目的と、特徴と、局面と、利点とは、以下に示される詳細な説明と添付図面とによって、さらに明白となる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本実施の形態に関する基板処理装置の内部のレイアウトの一例を示す平面図である。

【図2】処理ユニットの構成の例を概略的に示す平面図である。

【図3】処理ユニットの構成の例を概略的に示す断面図である。

【図4】ノズルの移動経路の一例を概略的に示す平面図である。

【図5】制御部の内部構成の一例を概略的に示す機能ブロック図である。

【図6】基板処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【図7】監視処理を行う際にカメラから取得される画像データの一例を概略的に示す図である。

【図8】監視処理を行う際にカメラから取得される画像データの一例を概略的に示す図である。

【図9】差分画像データの一例を概略的に示す図である。

【図10】図８に示された乾燥領域を、平面視で示す図である。

【図11】図１０に示された乾燥領域を、斜視で示す図である。

【図12】ＲＯＩにおける画素ごとに適用されるフィルターのフィルター係数の例を示す図である。

【図13】ＲＯＩにおける画素ごとに適用されるフィルターのフィルター係数の他の例を示す図である。

【図14】レシピ情報の例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、添付される図面を参照しながら実施の形態について説明する。以下の実施の形態では、技術の説明のために詳細な特徴なども示されるが、それらは例示であり、実施の形態が実施可能となるためにそれらすべてが必ずしも必須の特徴ではない。

【0017】

なお、図面は概略的に示されるものであり、説明の便宜のため、適宜、構成の省略、または、構成の簡略化などが図面においてなされるものである。また、異なる図面にそれぞれ示される構成などの大きさおよび位置の相互関係は、必ずしも正確に記載されるものではなく、適宜変更され得るものである。また、断面図ではない平面図などの図面においても、実施の形態の内容を理解することを容易にするために、ハッチングが付される場合がある。

【0018】

また、以下に示される説明では、同様の構成要素には同じ符号を付して図示し、それらの名称と機能とについても同様のものとする。したがって、それらについての詳細な説明を、重複を避けるために省略する場合がある。

【0019】

また、本願明細書に記載される説明において、ある構成要素を「備える」、「含む」または「有する」などと記載される場合、特に断らない限りは、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。

【0020】

また、本願明細書に記載される説明において、「第１の」または「第２の」などの序数が使われる場合があっても、これらの用語は、実施の形態の内容を理解することを容易にするために便宜上使われるものであり、実施の形態の内容はこれらの序数によって生じ得る順序などに限定されるものではない。

【0021】

また、本願明細書に記載される説明において、「上」、「下」、「左」、「右」、「側」、「底」、「表」または「裏」などの特定の位置または方向を意味する用語が使われる場合があっても、これらの用語は、実施の形態の内容を理解することを容易にするために便宜上使われるものであり、実施の形態が実際に実施される際の位置または方向とは関係しないものである。

【0022】

＜実施の形態＞
以下、本実施の形態に関する状態検出方法、および、状態検出装置について説明する。

【0023】

＜基板処理装置の全体構成について＞
図１は、本実施の形態に関する基板処理装置１００の内部のレイアウトの一例を示す平面図である。図１に例が示されるように、基板処理装置１００は、処理対象である基板Ｗを１枚ずつ処理する枚葉式の処理装置である。

【0024】

本実施の形態に関する基板処理装置１００は、円形薄板状であるシリコン基板である基板Ｗに対して、薬液および純水などのリンス液を用いて洗浄処理を行った後、乾燥処理を行う。

【0025】

上記の薬液としては、たとえば、アンモニアと過酸化水素水との混合液（ＳＣ１）、塩酸と過酸化水素水との混合水溶液（ＳＣ２）、または、ＤＨＦ液（希フッ酸）などが用いられる。

【0026】

以下の説明では、薬液、リンス液および有機溶剤などを総称して「処理液」とする。なお、洗浄処理のみならず、不要な膜を除去するための薬液、または、エッチングのための薬液なども「処理液」に含まれるものとする。

【0027】

基板処理装置１００は、複数の処理ユニット１と、ロードポート１０１と、インデクサロボット１０２と、主搬送ロボット１０３と、制御部９とを備える。

【0028】

キャリア１０４としては、基板Ｗを密閉空間に収納するＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｐｏｄ）、ＳＭＩＦ（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｉｎｔｅｒ Ｆａｃｅ）ポッド、または、基板Ｗを外気にさらすＯＣ（Ｏｐｅｎ Ｃａｓｓｅｔｔｅ）が採用されてもよい。また、インデクサロボット１０２は、キャリア１０４と主搬送ロボット１０３との間で基板Ｗを移送する。

【0029】

処理ユニット１は、１枚の基板Ｗに対して液処理および乾燥処理を行う。本実施の形態に関する基板処理装置１００には、同様の構成である１２個の処理ユニット１が配置されている。

【0030】

具体的には、それぞれが鉛直方向に積層された３個の処理ユニット１を含む４つのタワーが、主搬送ロボット１０３の周囲を取り囲むようにして配置されている。

【0031】

図１では、３段に重ねられた処理ユニット１の１つが概略的に示されている。なお、基板処理装置１００における処理ユニット１の数量は、１２個に限定されるものではなく、適宜変更されてもよい。

【0032】

主搬送ロボット１０３は、処理ユニット１が積層された４個のタワーの中央に設置されている。主搬送ロボット１０３は、インデクサロボット１０２から受け取る処理対象の基板Ｗをそれぞれの処理ユニット内に搬入する。また、主搬送ロボット１０３は、それぞれの処理ユニット１から処理済みの基板Ｗを搬出してインデクサロボット１０２に渡す。制御部９は、基板処理装置１００のそれぞれの構成要素の動作を制御する。

【0033】

以下、基板処理装置１００に搭載された１２個の処理ユニット１のうちの１つについて説明するが、他の処理ユニット１についても、ノズルの配置関係が異なること以外は、同一の構成を有する。

【0034】

＜処理ユニットについて＞
次に、基板処理装置１００に搭載された１２個の処理ユニット１のうちの１つを説明する。図２は、処理ユニット１の構成の例を概略的に示す平面図である。また、図３は、処理ユニット１の構成の例を概略的に示す断面図である。

【0035】

図２および図３に例が示されるように、処理ユニット１は、チャンバー１０内に、基板保持部の一例であるスピンチャック２０と、加熱部２９と、ノズル３０と、ノズル６０と、ノズル６５と、固定ノズル８０と、処理カップ４０と、カメラ７０とを含む。

【0036】

チャンバー１０は、鉛直方向に沿う側壁１１と、側壁１１によって囲まれた空間の上側を閉塞する天井壁１２と、下側を閉塞する床壁１３とを含む。側壁１１、天井壁１２および床壁１３によって囲まれた空間が処理空間となる。また、チャンバー１０の側壁１１の一部には、主搬送ロボット１０３が基板Ｗを搬出入するための搬出入口およびその搬出入口を開閉するためのシャッターが設けられている（いずれも図示省略）。

【0037】

チャンバー１０の天井壁１２には、基板処理装置１００が設置されているクリーンルーム内の空気をさらに清浄化してチャンバー１０内の処理空間に供給するためのファンフィルターユニット（ＦＦＵ）１４が取り付けられている。ファンフィルターユニット１４は、クリーンルーム内の空気を取り込んでチャンバー１０内に送り出すためのファンおよびフィルター（たとえば、ＨＥＰＡ（Ｈｉｇｈ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ａｉｒ）フィルター）を備えており、チャンバー１０内の処理空間に清浄空気のダウンフローを形成する。ファンフィルターユニット１４から供給された清浄空気を均一に分散させるために、多数の吹出し孔が形成されたパンチングプレートを天井壁１２の直下に設けるようにしてもよい。

【0038】

スピンチャック２０は、基板Ｗを水平姿勢（すなわち、法線が鉛直方向に沿う姿勢）に保持する。スピンチャック２０は、鉛直方向に沿って延びる回転軸２４の上端に水平姿勢で固定された円板形状のスピンベース２１を備える。スピンベース２１の下方には回転軸２４を回転させるスピンモータ２２が設けられる。スピンモータ２２は、回転軸２４を介してスピンベース２１を水平面内で回転させる。また、スピンモータ２２および回転軸２４の周囲を取り囲むように、筒状のカバー部材２３が設けられている。

【0039】

円板形状のスピンベース２１の外径は、スピンチャック２０に保持される円形の基板Ｗの径よりも若干大きい。よって、スピンベース２１は、保持すべき基板Ｗの下面の全面と対向する上面２１ａを有している。

【0040】

スピンベース２１の上面２１ａの周縁部には複数（本実施の形態では４本）のチャックピン２６が設けられている。複数のチャックピン２６は、円形の基板Ｗの周縁に対応する円周上に沿って均等な間隔をあけて（本実施の形態のように、４個のチャックピン２６であれば９０°間隔で）配置されている。それぞれのチャックピン２６は、基板Ｗの周縁に接触する保持位置と、基板Ｗの周縁から離れた開放位置との間で駆動可能に設けられている。複数のチャックピン２６は、スピンベース２１内に収容された図示省略のリンク機構によって連動して駆動される。スピンチャック２０は、複数のチャックピン２６をそれぞれの保持位置で停止させることによって、当該基板Ｗをスピンベース２１の上方で上面２１ａに近接しつつ水平姿勢で保持することができるとともに（図３参照）、複数のチャックピン２６をそれぞれの開放位置で停止させることによって、基板Ｗの保持を解除することができる。

【0041】

スピンモータ２２を覆うカバー部材２３は、その下端がチャンバー１０の床壁１３に固定され、上端がスピンベース２１の直下にまで到達している。カバー部材２３の上端部には、カバー部材２３から外方へほぼ水平に張り出し、さらに下方に屈曲して延びる鍔状部材２５が設けられている。複数のチャックピン２６による把持によってスピンチャック２０が基板Ｗを保持している状態で、スピンモータ２２が回転軸２４を回転させることによって、基板Ｗの中心を通る鉛直方向に沿う回転軸線ＣＸまわりに基板Ｗを回転させることができる。なお、スピンモータ２２の駆動は制御部９によって制御される。

【0042】

ノズル３０は、ノズルアーム３２の先端に吐出ヘッド３１を取り付けて構成されている。ノズルアーム３２の基端側はノズル基台３３に固定して連結されている。ノズル基台３３は図示を省略するモータによって鉛直方向に沿った軸のまわりで回動可能とされている。ノズル基台３３が回動することによって、図２中の矢印ＡＲ３４で示されるように、ノズル３０はスピンチャック２０の上方の空間内で円弧状に移動する。

【0043】

図４は、ノズル３０の移動経路の一例を概略的に示す平面図である。図４に例示されるように、ノズル３０の吐出ヘッド３１は、ノズル基台３３の回転によって、ノズル基台３３を中心とする周方向に沿って移動する。ノズル３０は、任意の位置で停止することができる。図４の例では、ノズル３０は中央位置Ｐ３１、周縁位置Ｐ３２および待機位置Ｐ３３の各々で停止可能である。

【0044】

中央位置Ｐ３１は、吐出ヘッド３１が、スピンチャック２０に保持された基板Ｗの中央部と鉛直方向において対向する位置である。中央位置Ｐ３１に位置するノズル３０が回転中の基板Ｗの上面に処理液を吐出することによって、基板Ｗの上面全体に処理液を供給できる。これによって、基板Ｗの上面全体に対して処理を施すことができる。

【0045】

周縁位置Ｐ３２は、吐出ヘッド３１が、スピンチャック２０に保持された基板Ｗの周縁部と鉛直方向において対向する位置である。ノズル３０は、周縁位置Ｐ３２に位置する状態において、回転中の基板Ｗの上面に処理液を吐出してもよい。これによって、基板Ｗの上面の周縁部のみに処理液を吐出することができ、基板Ｗの周縁部のみを処理することができる（いわゆるベベル処理）。

【0046】

また、ノズル３０は中央位置Ｐ３１と周縁位置Ｐ３２との間で揺動しながら、回転中の基板Ｗの上面に処理液を吐出することも可能である。この場合にも、基板Ｗの上面の全面を処理することができる。

【0047】

一方で、ノズル３０は周縁位置Ｐ３２において処理液を吐出しなくてもよい。たとえば、周縁位置Ｐ３２は、ノズル３０が中央位置Ｐ３１から待機位置Ｐ３３へ移動する際に、一旦待機する中継位置であってもよい。

【0048】

待機位置Ｐ３３は、吐出ヘッド３１が、スピンチャック２０に保持された基板Ｗと鉛直方向において対向しない位置である。待機位置Ｐ３３には、ノズル３０の吐出ヘッド３１を収容する待機ポッドが設けられていてもよい。

【0049】

図３に例が示されるように、ノズル３０は供給管３４を介して処理液供給源３６に接続される。供給管３４にはバルブ３５が設けられている。バルブ３５は供給管３４の流路を開閉する。バルブ３５が開くことによって、処理液供給源３６は供給管３４を通じて処理液をノズル３０に供給することができる。なお、ノズル３０は、複数種の処理液（少なくとも純水を含む）が供給されるように構成されてもよい。

【0050】

また、本実施の形態に関する処理ユニット１には、上記のノズル３０に加えてさらにノズル６０およびノズル６５が設けられている。ノズル６０およびノズル６５は、上記のノズル３０と同じ構成を有する。すなわち、ノズル６０は、ノズルアーム６２の先端に吐出ヘッド６１を取り付けて構成される。ノズル６０は、ノズルアーム６２の基端側に連結されたノズル基台６３によって、矢印ＡＲ６４で示すように、スピンチャック２０の上方の空間を円弧状に移動する。ノズル６０の移動経路上に位置する中央位置Ｐ６１、周縁位置Ｐ６２および待機位置Ｐ６３の相対的な位置関係は、それぞれ、中央位置Ｐ３１、周縁位置Ｐ３２および待機位置Ｐ３３の相対的な位置関係と同様である。

【0051】

同様に、ノズル６５は、ノズルアーム６７の先端に吐出ヘッド６６を取り付けて構成される。ノズル６５は、ノズルアーム６７の基端側に連結されたノズル基台６８によって、矢印ＡＲ６９で示すように、スピンチャック２０の上方の空間を円弧状に移動する。処理位置と処理カップ４０よりも外側の待機位置との間で円弧状に移動する。ノズル６５の移動経路上に位置する中央位置Ｐ６６、周縁位置Ｐ６７および待機位置Ｐ６８の相対的な位置関係は、それぞれ、中央位置Ｐ３１、周縁位置Ｐ３２および待機位置Ｐ３３の相対的な位置関係と同様である。

【0052】

また、ノズル６５は昇降可能であってもよい。たとえばノズル基台６８に内蔵された不図示のノズル昇降機構によってノズル６５が昇降する。この場合、ノズル６５は、中央位置Ｐ６６よりも鉛直上方に位置する中央上位置Ｐ６９にも停止可能である。なお、ノズル３０およびノズル６０の少なくともいずれか一方も昇降可能に設けられてもよい。

【0053】

ノズル６０およびノズル６５の各々も、ノズル３０と同様に供給管（図示省略）を介して処理液供給源（図示省略）に接続される。各供給管にはバルブが設けられ、バルブが開閉することで処理液の供給および停止が切り替えられる。なお、ノズル６０およびノズル６５の各々は、少なくとも純水を含む複数種の処理液が供給されるように構成されてもよい。また、ノズル３０、ノズル６０およびノズル６５の少なくともいずれか一つは、純水などの洗浄液と加圧した気体とを混合して液滴を生成し、その液滴と気体との混合流体を基板Ｗに噴射する二流体ノズルであってもよい。また、処理ユニット１に設けられるノズルの数は３本に限定されるものではなく、１本以上であればよい。

【0054】

図２および図３の例では、処理ユニット１には、固定ノズル８０も設けられている。固定ノズル８０は、スピンチャック２０よりも上方、かつ、スピンチャック２０の外周縁よりも径方向外側に位置している。より具体的な一例として、固定ノズル８０は後述の処理カップ４０と鉛直方向において向かい合う位置に設けられている。固定ノズル８０の吐出口は基板Ｗ側を向いており、その開口軸はたとえば水平方向に沿っている。固定ノズル８０も、スピンチャック２０に保持された基板Ｗの上面に処理液を吐出する。固定ノズル８０から吐出された処理液は、たとえば、基板Ｗの上面の中央部に着液する。

【0055】

図３に例示されるように、固定ノズル８０は供給管８１を介して処理液供給源８３に接続される。供給管８１にはバルブ８２が設けられている。バルブ８２は供給管８１の流路を開閉する。バルブ８２が開くことによって、処理液供給源８３は供給管８１を通じて処理液（たとえば純水）を固定ノズル８０に供給し、固定ノズル８０の吐出口から処理液が吐出される。

【0056】

スピンチャック２０を取り囲む処理カップ４０は、互いに独立して昇降可能な内カップ４１、中カップ４２および外カップ４３を含む。内カップ４１は、スピンチャック２０の周囲を取り囲み、スピンチャック２０に保持された基板Ｗの中心を通る回転軸線ＣＸに対してほぼ回転対称となる形状を有している。この内カップ４１は、平面視円環状の底部４４と、底部４４の内周縁から上方に立ち上がる円筒状の内壁部４５と、底部４４の外周縁から上方に立ち上がる円筒状の外壁部４６と、内壁部４５と外壁部４６との間から立ち上がり、上端部が滑らかな円弧を描きつつ中心側（スピンチャック２０に保持される基板Ｗの回転軸線ＣＸに近づく方向）斜め上方に延びる案内部４７と、案内部４７と外壁部４６との間から上方に立ち上がる円筒状の中壁部４８とを一体的に含んでいる。

【0057】

内壁部４５は、内カップ４１が最も上昇された状態で、カバー部材２３と鍔状部材２５との間に適当な隙間を保って収容されるような長さに形成されている。中壁部４８は、内カップ４１と中カップ４２とが最も近接した状態で、中カップ４２の後述する案内部５２と処理液分離壁５３との間に適当な隙間を保って収容されるような長さに形成されている。

【0058】

案内部４７は、滑らかな円弧を描きつつ中心側（基板Ｗの回転軸線ＣＸに近づく方向）斜め上方に延びる上端部４７ｂを有している。また、内壁部４５と案内部４７との間は、使用済みの処理液を集めて廃棄するための廃棄溝４９とされている。案内部４７と中壁部４８との間は、使用済みの処理液を集めて回収するための円環状の内側回収溝５０とされている。さらに、中壁部４８と外壁部４６との間は、内側回収溝５０とは種類の異なる処理液を集めて回収するための円環状の外側回収溝５１とされている。

【0059】

廃棄溝４９には、この廃棄溝４９に集められた処理液を排出するとともに、廃棄溝４９内を強制的に排気するための図示省略の排気液機構が接続されている。排気液機構は、たとえば、廃棄溝４９の周方向に沿って等間隔で４つ設けられている。また、内側回収溝５０および外側回収溝５１には、内側回収溝５０および外側回収溝５１にそれぞれ集められた処理液を処理ユニット１の外部に設けられた回収タンクに回収するための回収機構（いずれも図示省略）が接続されている。なお、内側回収溝５０および外側回収溝５１の底部は、水平方向に対して微少角度だけ傾斜しており、その最も低くなる位置に回収機構が接続されている。これによって、内側回収溝５０および外側回収溝５１に流れ込んだ処理液が円滑に回収される。

【0060】

中カップ４２は、スピンチャック２０の周囲を取り囲み、スピンチャック２０に保持された基板Ｗの中心を通る回転軸線ＣＸに対してほぼ回転対称となる形状を有している。この中カップ４２は、案内部５２と、この案内部５２に連結された円筒状の処理液分離壁５３とを一体的に含んでいる。

【0061】

案内部５２は、内カップ４１の案内部４７の外側において、案内部４７の下端部と同軸円筒状をなす下端部５２ａと、下端部５２ａの上端から滑らかな円弧を描きつつ中心側（基板Ｗの回転軸線ＣＸに近づく方向）斜め上方に延びる上端部５２ｂと、上端部５２ｂの先端部を下方に折り返して形成される折り返し部５２ｃとを有している。下端部５２ａは、内カップ４１と中カップ４２とが最も近接した状態で、案内部４７と中壁部４８との間に適当な隙間を保って内側回収溝５０内に収容される。また、上端部５２ｂは、内カップ４１の案内部４７の上端部４７ｂと上下方向に重なるように設けられ、内カップ４１と中カップ４２とが最も近接した状態で、案内部４７の上端部４７ｂに対してごく微小な間隔を保って近接する。さらに、上端部５２ｂの先端を下方に折り返して形成される折り返し部５２ｃは、内カップ４１と中カップ４２とが最も近接した状態で、折り返し部５２ｃが案内部４７の上端部４７ｂの先端と水平方向に重なるような長さとされている。

【0062】

また、案内部５２の上端部５２ｂは、下方ほど肉厚が厚くなるように形成されており、処理液分離壁５３は上端部５２ｂの下端外周縁部から下方に延びるように設けられた円筒形状を有している。処理液分離壁５３は、内カップ４１と中カップ４２とが最も近接した状態で、中壁部４８と外カップ４３との間に適当な隙間を保って外側回収溝５１内に収容される。

【0063】

外カップ４３は、中カップ４２の案内部５２の外側において、スピンチャック２０の周囲を取り囲み、スピンチャック２０に保持された基板Ｗの中心を通る回転軸線ＣＸに対してほぼ回転対称となる形状を有している。この外カップ４３は、第３案内部としての機能を有する。外カップ４３は、案内部５２の下端部５２ａと同軸円筒状をなす下端部４３ａと、下端部４３ａの上端から滑らかな円弧を描きつつ中心側（基板Ｗの回転軸線ＣＸに近づく方向）斜め上方に延びる上端部４３ｂと、上端部４３ｂの先端部を下方に折り返して形成される折り返し部４３ｃとを有している。

【0064】

下端部４３ａは、内カップ４１と外カップ４３とが最も近接した状態で、中カップ４２の処理液分離壁５３と内カップ４１の外壁部４６との間に適当な隙間を保って外側回収溝５１内に収容される。また、上端部４３ｂは、中カップ４２の案内部５２と上下方向に重なるように設けられ、中カップ４２と外カップ４３とが最も近接した状態で、案内部５２の上端部５２ｂに対してごく微小な間隔を保って近接する。さらに、上端部４３ｂの先端部を下方に折り返して形成される折り返し部４３ｃは、中カップ４２と外カップ４３とが最も近接した状態で、折り返し部４３ｃが案内部５２の折り返し部５２ｃと水平方向に重なるように形成されている。

【0065】

また、内カップ４１、中カップ４２および外カップ４３は互いに独立して昇降可能とされている。すなわち、内カップ４１、中カップ４２および外カップ４３のそれぞれには個別にカップ昇降機構（図示省略）が設けられており、それによって別個独立して昇降される。このようなカップ昇降機構としては、たとえばボールネジ機構やエアシリンダなどの公知の種々の機構を採用することができる。

【0066】

仕切板１５は、処理カップ４０の周囲においてチャンバー１０の内側空間を上下に仕切るように設けられている。仕切板１５は、処理カップ４０を取り囲む１枚の板状部材であってもよいし、複数の板状部材をつなぎ合わせたものであってもよい。また、仕切板１５には、厚さ方向に貫通する貫通孔や切り欠きが形成されていても良く、本実施の形態ではノズル３０のノズル基台３３、ノズル６０のノズル基台６３およびノズル６５のノズル基台６８を支持するための支持軸を通すための貫通穴が形成されている。

【0067】

仕切板１５の外周端はチャンバー１０の側壁１１に連結されている。また、仕切板１５の処理カップ４０を取り囲む端縁部は外カップ４３の外径よりも大きな径の円形形状となるように形成されている。よって、仕切板１５が外カップ４３の昇降の障害となることはない。

【0068】

また、チャンバー１０の側壁１１の一部であって、床壁１３の近傍には排気ダクト１８が設けられている。排気ダクト１８は図示省略の排気機構に連通接続されている。ファンフィルターユニット１４から供給されてチャンバー１０内を流下した清浄空気のうち、処理カップ４０と仕切板１５と間を通過した空気は排気ダクト１８から装置外に排出される。

【0069】

カメラ７０は、チャンバー１０内であって仕切板１５よりも上方に設置されている。カメラ７０は、たとえば固体撮像素子のひとつであるＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）と、レンズなどの光学系とを含む。カメラ７０は、後述するチャンバー１０内の種々の監視対象を撮像するために設けられる。監視対象の具体例については後に詳述する。カメラ７０は、種々の監視対象を撮像視野に含む位置に配置されている。カメラ７０はフレームレートごとに撮像視野を撮像して画像データを取得し、取得した画像データを順次に制御部９に出力する。

【0070】

図３に示されるように、チャンバー１０内であって仕切板１５よりも上方の位置に、照明部７１が設けられている。チャンバー１０内が暗室である場合、カメラ７０が撮像を行う際に照明部７１が光を照射するように、制御部９が照明部７１を制御してもよい。

【0071】

基板処理装置１００に設けられた制御部９のハードウェアとしての構成は一般的なコンピュータと同一である。すなわち、制御部９は、各種演算処理を行うＣＰＵなどの処理部（処理回路）と、基本プログラムを記録する読み出し専用のメモリであるＲＯＭ（Ｒｅａ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）などの一時的な記録媒体と、各種情報を記録する読み書き自在のメモリであるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）および制御用ソフトウェアまたはデータなどを記録しておく磁気ディスクなどである非一時的な記録媒体とを備えて構成される。

【0072】

制御部９のＣＰＵが所定の処理プログラムを実行することによって、基板処理装置１００の各動作機構が制御部９に制御され、基板処理装置１００における処理が進行する。なお、制御部９は、その機能の実現にソフトウェアが不要な専用のハードウェア回路によって実現されてもよい。

【0073】

加熱部２９は、基板Ｗを加熱する加熱手段である。なお、加熱部２９は、備えられていなくてもよい。加熱部２９は、円板状のホットプレート２９１と、発熱源となるヒータ２９２とを含む。ホットプレート２９１は、スピンベース２１の上面２１ａと、チャックピン２６に保持される基板Ｗの下面との間に、配置されている。ヒータ２９２は、ホットプレート２９１の内部に埋め込まれている。ヒータ２９２には、たとえば、通電によって発熱するニクロム線等の電熱線が用いられる。ヒータ２９２に通電すると、ホットプレート２９１が、環境温度よりも高い温度に加熱される。

【0074】

また処理ユニット１においては、ノズル６５は処理液（たとえば、リンス液）のみならず、不活性ガスも吐出する。不活性ガスは、基板Ｗとの反応性が低いガスであり、たとえばアルゴンガス等の希ガスまたは窒素を含む。たとえばノズル６５の吐出ヘッドには、処理液用の第１内部流路および第１吐出口と、気体用の第２内部流路および第２吐出口が設けられ、第１内部流路は第１供給管を通じて処理液供給源に接続され、第２内部流路は第２供給管を通じて気体供給源に接続される。第１供給管には第１バルブが設けられ、第２供給管には第２バルブが設けられる。

【0075】

図５は、制御部９の内部構成の一例を概略的に示す機能ブロック図である。図５に例が示されるように、制御部９は、監視処理部９１と、条件設定部９２と、処理制御部９３とを含んでいる。

【0076】

処理制御部９３は、チャンバー１０内の各構成を制御する。具体的には、処理制御部９３は、スピンモータ２２、バルブ３５またはバルブ８２などの各種バルブ、ノズル基台３３、ノズル基台６３およびノズル基台６８のモータ、ノズル昇降機構、カップ昇降機構、ファンフィルターユニット１４などを制御する。処理制御部９３がこれらの構成を所定の手順に沿って制御することによって、処理ユニット１は基板Ｗに対する処理を行うことができる。

【0077】

監視処理部９１は、カメラ７０がチャンバー１０内を撮像してカメラ７０から出力される画像データに基づいて監視処理を行う。これによって、監視処理部９１は、チャンバー１０内の種々の監視対象を監視することができる。

【0078】

条件設定部９２は、監視すべき監視対象を特定し、当該監視対象に応じてカメラ７０の撮像条件を変更する。そして、条件設定部９２は当該撮像条件をカメラ７０に通知する。撮像条件は、たとえば、解像度、フレームレートまたは視野範囲の少なくともいずれか一つを含む。カメラ７０は、条件設定部９２から通知された撮像条件で画像データを取得し、当該画像データを制御部９に出力する。

【0079】

＜基板処理について＞
図６は、基板処理の流れの一例を示すフローチャートである。まず、主搬送ロボット１０３が未処理の基板Ｗを処理ユニット１に搬入する（ステップＳ１：搬入工程）。次に、スピンチャック２０が基板Ｗを水平姿勢で保持する（ステップＳ２：保持工程）。具体的には、複数のチャックピン２６がそれぞれの接触位置に移動することによって、複数のチャックピン２６が基板Ｗを保持する。

【0080】

次に、スピンモータ２２が基板Ｗの回転を開始する（ステップＳ３：回転工程）。具体的には、スピンモータ２２がスピンチャック２０を回転させることによって、スピンチャック２０に保持された基板Ｗを回転させる。次に、カップ昇降機構が処理カップ４０を上昇させる（ステップＳ４：カップ上昇工程）。これによって、処理カップ４０が上位置で停止する。

【0081】

次に、基板Ｗに対して処理液を順次に供給する（ステップＳ５：処理液工程）。なお、この処理液工程（ステップＳ５）において、カップ昇降機構は、基板Ｗに供給される処理液の種類に応じて、適宜に上昇させるカップを切り替える。

【0082】

そして、処理液工程（ステップＳ５）の終了後に、処理ユニット１は、基板Ｗを乾燥させる（ステップＳ６：乾燥工程）。たとえば、スピンモータ２２が基板Ｗの回転速度を増加させて、基板Ｗを乾燥させる（いわゆるスピンドライ）。

【0083】

次に、カップ昇降機構は処理カップ４０を下降させる（ステップＳ７：カップ下降工程）。これによって、処理カップ４０は下位置に位置する。

【0084】

次に、スピンモータ２２はスピンチャック２０および基板Ｗの回転を終了し、スピンチャック２０は基板Ｗの保持を解除する（ステップＳ８：保持解除工程）。具体的には、複数のチャックピン２６がそれぞれの開放位置に移動することで、保持を解除する。

【0085】

次に、主搬送ロボット１０３は、処理済みの基板Ｗを処理ユニット１から搬出する（ステップＳ９：搬出工程）。

【0086】

以上のようにして、基板Ｗに対する処理（基板処理）が行われる。

【0087】

＜監視処理について＞
監視処理部９１は、カメラ７０を用いてチャンバー１０内を撮像し、上記の基板Ｗに対する処理が適切に進行しているか否かを適時に判断する（監視処理）。たとえば、監視対象の状態の変化（位置変化、輝度変化、形状変化、監視対象の検出の有無など）を検出し、当該変化の量が、あらかじめ定められたしきい値を超える量であった場合に、基板Ｗに対する処理が適切に進行していないと判断する。

【0088】

後述するレシピ情報において監視対象に関する情報が示されていた場合、監視処理部９１は当該工程における対応する画像をカメラ７０から取得し、監視処理を行う。そして、基板Ｗに対する処理が適切に進行していないと判断された場合に、たとえば、制御部９における記録媒体に、当該結果と関連する画像とを記録する。

【0089】

監視処理部９１が監視する監視対象（すなわち、カメラ７０で撮像する撮像対象）は、基板処理に使われる撮像可能な対象物、または、基板処理において現れる撮像可能な現象などを含む。また、監視対象は、以下に説明されるように、処理の進行状況に応じて適宜切り替えられる。以下、チャンバー１０内の監視対象の例を説明する。

【0090】

＜ノズル＞
上述の処理液工程において、ノズル３０、ノズル６０およびノズル６５は適宜に移動する。たとえば、ノズル３０の吐出ヘッド３１は、待機位置Ｐ３３から中央位置Ｐ３１に移動する。このとき、ノズル基台３３のモータ異常などによって、吐出ヘッド３１が中央位置Ｐ３１からずれて停止する場合もある。

【0091】

そこで、ノズル３０が移動する工程（期間）における監視対象として、吐出ヘッド３１（の位置）を採用してもよい。以下、吐出ヘッド３１を監視対象とする監視処理の具体的な一例について述べる。

【0092】

図７は、監視処理を行う際にカメラ７０から取得される画像データの一例を概略的に示す図である。図７の画像データには、中央位置Ｐ３１で停止するノズル３０の吐出ヘッド３１が含まれている。つまり、図７は、ノズル３０が待機位置Ｐ３３から中央位置Ｐ３１に移動した後に取得された画像データを示している。この画像データには、ノズル３０の他、上位置に位置する処理カップ４０、処理カップ４０の開口内に位置する基板Ｗ、および、固定ノズル８０も含まれている。

【0093】

監視処理部９１は、取得された画像データを解析して、吐出ヘッド３１の位置を検出する。たとえば、監視処理部９１は、予め記録媒体に記録された吐出ヘッド３１を含む参照画像データＲＩ１と、画像データとのパターンマッチングによって、画像データ内の吐出ヘッド３１の位置を特定してもよい。なお、図７の例では、参照画像データＲＩ１を模式的に仮想線で、画像データに重ね合わせて示している。また、後述するレシピ情報によってノズル３０の位置があらかじめ分かっている場合には、吐出ヘッド３１の位置に対応する領域を上記の画像データから選択して、当該領域の輝度データなどに基づいて当該領域における吐出ヘッド３１の有無を検出してもよい。

【0094】

次に、監視処理部９１は、検出された吐出ヘッド３１の位置の適否を判断する。たとえば、監視処理部９１は、吐出ヘッド３１の位置と、予め設定された中央位置Ｐ３１との差が所定のノズル位置の許容値以下であるか否かを判断する。監視処理部９１は、当該差が許容値以下であるときに、吐出ヘッド３１が中央位置Ｐ３１に位置していると判断する。一方で、監視処理部９１は当該差が許容値よりも大きいときに、吐出ヘッド３１が中央位置Ｐ３１に位置していないと判断する。つまり、監視処理部９１はノズル位置異常が生じたと判断する。

【0095】

異常が生じた場合には、監視処理部９１は不図示の報知部（たとえばディスプレイまたはスピーカなど）にその異常を報知させてもよい。

【0096】

また、上記の異常が生じた場合に、制御部９は、処理ユニット１の動作を停止させて、基板Ｗに対する処理を中断してもよい。なお、この点は、以下の種々の監視処理においても同様である。

【0097】

ところで、ノズル３０は、所定のタイミングで待機位置Ｐ３３から中央位置Ｐ３１に移動する。監視処理部９１は、ノズル３０の移動中にその位置の適否判断を行う場合にも、上記の参照画像データＲＩ１と、画像データとのパターンマッチングによって、画像データ内のノズル３０の位置を特定してもよい。

【0098】

なお、上記では、基板処理に関する監視対象（撮像対象）の例としてノズル３０の吐出ヘッド３１が示されたが、基板処理に関する監視対象となるものはこれに限られるものではなく、たとえば、基板Ｗ、チャックピン２６、または、ノズル３０のノズルアーム３２などであってもよい。

【0099】

＜処理液＞
上述の処理液工程において、ノズル３０、ノズル６０、ノズル６５および固定ノズル８０は適宜に処理液を吐出する。このとき、適切に処理液を吐出することで、基板Ｗに対する処理を行うことができる。

【0100】

そこで、それぞれのノズルが処理液を吐出する工程における監視対象として、吐出された処理液の状態を採用してもよい。処理液の状態を監視対象とする監視処理の具体的な一例について述べる。

【0101】

処理液の状態を監視対象とする工程として、図６における乾燥工程（ステップＳ６）は、スピンモータ２２で基板Ｗの回転速度を増加させることに加えて、加熱部２９で基板Ｗを加熱することができる。

【0102】

図８は、監視処理を行う際にカメラ７０から取得される画像データの一例を概略的に示す図である。図８の画像データには、中央位置Ｐ６６で停止するノズル６５の吐出ヘッド６６が含まれている。この画像データには、ノズル６５の他、上位置に位置する処理カップ４０、処理カップ４０の開口内に位置する基板Ｗ、基板Ｗの上面に形成される液膜ＬＦ１、および、固定ノズル８０も含まれている。

【0103】

図８に示されるような液膜ＬＦ１が形成されるためには、まず、ノズル６５が待機位置Ｐ６８から中央位置Ｐ６５に移動する。次に、ノズル６５が回転中の基板Ｗの上面に、たとえば純水よりも揮発性の高いリンス液を供給する。当該リンス液はたとえばＩＰＡ（イソプロピルアルコール）である。これによって、基板Ｗの上面の全面にリンス液が広がり、薬液処理の後などに基板Ｗの上面に残留していた処理液がリンス液に置換される。

【0104】

次に、スピンモータ２２が基板Ｗの回転を停止しつつ、ノズル６５がリンス液の吐出を停止する。これによって、基板Ｗの上面のリンス液が静止する。つまり、基板Ｗの上面にはリンス液の液膜ＬＦ１が形成される。続いて、加熱部２９のヒータ２９２に通電する。これによって、加熱部２９を昇温させて、加熱部２９の熱によって基板Ｗを加熱する。これによって、リンス液の液膜ＬＦ１のうち、基板Ｗの上面に接触する下層部分も加熱される。そして、液膜ＬＦ１の当該下層部分が気化する。その結果、基板Ｗの上面と液膜ＬＦ１との間に、ＩＰＡの蒸気層が形成される。つまり、液膜ＬＦ１が基板Ｗの上面から浮いた状態となる。

【0105】

次に、ノズル６５が不活性ガスを吐出する。この不活性ガスは、液膜ＬＦ１の中央部に向かって吐出される。不活性ガスが液膜ＬＦ１に吹き付けられることによって、液膜ＬＦ１は径方向外側に向かって移動し、基板Ｗの周縁から外側に流れ出る。これに伴って、液膜ＬＦ１の中央部に、平面視において円形の開口が形成される（図８を参照）。この開口には、リンス液等の処理液が存在していないので、当該開口は乾燥領域ＤＲ１である。液膜ＬＦ１は不活性ガスに押圧されて順次に径方向外側に移動して基板Ｗの周縁から流れ落ちるので、乾燥領域ＤＲ１は時間の経過とともに等方的に広がる。つまり、乾燥領域ＤＲ１は平面視において円形を維持したまま拡大する。図８の例では、異なるタイミングで取得された画像データにおける乾燥領域ＤＲ１が仮想線で模式的に示されている。

【0106】

上述の乾燥工程では、乾燥領域ＤＲ１の形成および拡大を、意図した通りに安定して行うことが難しい。すなわち、多数の基板Ｗを順次に処理すると、一部の基板Ｗの乾燥処理時に、乾燥領域ＤＲ１の位置、形状または数が、意図した状態とならない場合がある。

【0107】

たとえば、基板Ｗを加熱して、基板Ｗの上面と液膜ＬＦ１との間にリンス液の蒸気層を形成する。このとき、液膜ＬＦ１に微細な気泡が発生し、それによって、液膜ＬＦ１の一部に意図しない開口が発生してしまう場合がある。不活性ガスの吹き付けによる場合よりも前に液膜ＬＦ１の一部に開口が発生していると、基板Ｗの上面と液膜ＬＦ１とのリンス液の蒸気が、当該意図しない開口から漏れる。そうすると、蒸気層を維持できず、適切に乾燥工程を行うことができない。

【0108】

また、不活性ガスの吹き付けによって上述のように乾燥領域ＤＲ１を徐々に拡大する際にも、乾燥領域ＤＲ１の形状が崩れたり、複数の乾燥領域ＤＲ１が発生したりする場合がある。この場合も、適切に乾燥工程を行うことができない。

【0109】

そこで、ノズル６５が不活性ガスを吹き付けることによって液膜ＬＦ１に形成される乾燥領域ＤＲ１を、処理液の状態を示す監視対象とする。

【0110】

監視処理部９１は、取得された画像データを解析して、乾燥領域ＤＲ１の位置および形状を検出する。たとえば、監視処理部９１は、正常な状態（乾燥領域ＤＲ１が中央部で円形に維持された状態）を撮像して得られた参照画像データと、画像データとのパターンマッチングによって、画像データ内の乾燥領域ＤＲ１の位置および形状を検出してもよい。また、後述するレシピ情報によって乾燥領域ＤＲ１が形成される位置があらかじめ分かっている場合には、乾燥領域ＤＲ１が形成される位置に対応する領域を上記の画像データから選択して、当該領域の輝度データなどに基づいて当該領域における乾燥領域ＤＲ１の有無を検出してもよい。

【0111】

さらに、監視処理部９１は、不活性ガスの吐出後に順次に取得される２つの画像データの差分を算出して差分画像データを取得することができる。図９は、差分画像データの一例を概略的に示す図である。この差分画像データには、乾燥領域ＤＲ１の周縁部に相当する閉曲線Ｃが含まれる。乾燥領域ＤＲ１が円形を維持したまま拡大すれば、閉曲線Ｃは差分画像データにおいて楕円形状を形成する。一方で、乾燥領域ＤＲ１の形状が崩れると、閉曲線Ｃは楕円形状からゆがむ。監視処理部９１は、閉曲線Ｃのゆがみの程度に基づいて、乾燥領域ＤＲ１の状態を検出することができる。

【0112】

なお、上記では、基板処理に関する監視対象（撮像対象）の例として液膜ＬＦ１に形成された乾燥領域ＤＲ１が示されたが、基板処理に関する監視対象となるものはこれに限られるものではなく、たとえば、ノズル６５の吐出ヘッド６６から吐出されている状態の処理液、または、液だれしている状態の処理液などであってもよい。

【0113】

＜画像処理について＞
図７、図８に示されるような画像データから監視対象（撮像対象）を抽出し、その位置または形状などを検出する場合、画像データにおける特定の領域であるｒｅｇｉｏｎ ｏｆ ｉｎｔｅｒｅｓｔ（ＲＯＩ）を設定する。ＲＯＩは、１つの画像データに複数設定されてもよく、また、監視対象の形状に沿うように設定されることが望ましい。

【0114】

一方で、参照画像データにおける画像は、ＲＯＩに対応する領域の画像であり、たとえばパターンマッチングに際しては、ＲＯＩを画像データ全体（または一部）で移動させながら、ＲＯＩ内の画像と参照画像データとの類似度が高い箇所を探索する。そして、監視処理部９１は、上記の類似度があらかじめ定められたしきい値を超える場合に、パターンマッチングが成功したと判断する。監視対象の位置があらかじめ分かっている場合には、当該箇所にＲＯＩを設定する。

【0115】

そして、監視処理部９１は、ＲＯＩにおける画像処理を行い、監視対象の座標位置（たとえば、ＸＹＺ軸座標）または監視対象の形状などを抽出する。上記の画像処理には、たとえば、画素ごとに様々なフィルター処理（たとえば、平滑化またはエッジ抽出など）を適用することが含まれる。

【0116】

図８に示される監視対象である乾燥領域ＤＲ１は、平面視では、図１０に例が示されるように、円形の領域である。ここで、図１０は、図８に示された乾燥領域ＤＲ１を、平面視で示す図である。

【0117】

図１０に示される場合におけるＲＯＩは、たとえば、ＲＯＩ２００のように設定される。そして、監視処理部９１は、ＲＯＩ２００における画素ごとに、あらかじめ用意されたフィルターを適用するフィルター処理などを施すことによって、監視対象の座標位置または形状などを含む監視対象の状態を検出する。

【0118】

しかしながら、基板Ｗとカメラ７０とが図３に示されるような位置関係にあるため、カメラ７０から乾燥領域ＤＲ１を撮像する方向は、平面視に対して傾斜する方向となる。そのため、カメラ７０で撮像される乾燥領域ＤＲ１は、図８に例が示されるように、Ｚ軸方向に縮む楕円形の領域となる。すなわち、図１１に例が示されるように、Ｂ方向に縮む楕円形の領域となる。ここで、図１１は、図１０に示された乾燥領域ＤＲ１を、斜視で示す図である。図１１は、図１０の場合からＢ方向に傾斜角度を有して、カメラ７０で乾燥領域ＤＲ１を撮像した場合に対応する。

【0119】

図１１に示される場合におけるＲＯＩは、図１０に示される場合と同様に、たとえば、ＲＯＩ２００のように設定される。そして、監視処理部９１は、ＲＯＩ２００における画素ごとにフィルター処理などを適用することによって、監視対象の座標位置または形状などを抽出する。

【0120】

図１１に示されるように監視対象（乾燥領域ＤＲ１）がＺ軸方向に縮んでいる状態で、当該画像に対して、図１０における場合と同様にＲＯＩ２００における画素ごとにフィルター処理を適用してしまうと、ＲＯＩ２００内に含まれる監視対象以外の画像（すなわち、ＲＯＩ２００内の乾燥領域ＤＲ１の、Ｂ方向両端の画像）の影響でフィルター処理が適切に行われず、その結果、監視対象の抽出精度が低下してしまう。

【0121】

そこで、本実施の形態では、監視対象とカメラ７０との位置関係に応じて、画像処理（フィルター処理）を調整する方法を示す。

【0122】

図１２は、ＲＯＩにおける画素ごとに適用されるフィルターのフィルター係数の例を示す図である。図１２では、ＲＯＩにおける画素ごとに適用される、２次元フィルター行列（５×５）のフィルター係数が示されている。図１２に示されるフィルターのＢ方向は、図１０および図１１におけるＢ方向に対応し、かつ、図８におけるＺ軸方向に対応するものとする。

【0123】

図１２に示されるフィルター係数は、監視対象の平面視において適用されるフィルターにおけるフィルター係数であり、平面視がカメラ７０から監視対象を撮像する方向の基準方向であるとすると、図１２に示されるフィルター係数は、基準フィルター係数とすることができる。なお、図１２に示されるフィルター係数の個数および具体的な数値は一例であり、これらの個数および数値に限られるものではない。また、基準方向は、図１２に示された平面視に限られるものではない。

【0124】

これに対し、図１３は、ＲＯＩにおける画素ごとに適用されるフィルターのフィルター係数の他の例を示す図である。図１３では、ＲＯＩにおける画素ごとに適用される、２次元フィルター行列（５×５）のフィルター係数が示されている。図１３に示されるフィルターのＢ方向は、図１０および図１１におけるＢ方向に対応し、かつ、図８におけるＺ軸方向に対応するものとする。

【0125】

図１３に示されるフィルター係数は、監視対象の斜視において適用されるフィルターにおけるフィルター係数である。すなわち、図１３に示されるフィルター係数に対応する撮像方向は、上記の基準方向に対して傾斜角度を有する。

【0126】

図１３に示されるフィルター係数を傾斜フィルター係数とすると、傾斜フィルター係数は、基準フィルター係数とは異なり、Ｂ方向の両端の行（第１行および第５行）の数値がすべて０である。また、傾斜フィルター係数のＢ方向の両端の行から１行内側の行（第２行および第４行）の数値は、双方とも基準フィルター係数以下となっている。

【0127】

これは、基準方向に対する傾斜角度に応じて（すなわち、乾燥領域ＤＲ１のＢ方向における縮み具合に応じて）、傾斜方向に対応するフィルター係数（すなわち、第１行、第２行、第４行および第５行）が低下するように補正したものである。言い換えれば、傾斜フィルター係数は、監視対象とカメラ７０との位置関係に基づいて、基準フィルター係数が補正されたものである。

【0128】

図１１に示される乾燥領域ＤＲ１は、Ｂ方向に縮んでおり、図１０の平面視に対して、Ｂ方向に傾斜角度を有していることとなる。よって、図１３に示される傾斜フィルター係数では、傾斜角度を有する方向であるＢ方向の端部側（すなわち、第１行、第２行、第４行および第５行）に位置するフィルター係数が低下するように補正されている。特に、Ｂ方向の端部（すなわち、第１行および第５行）に位置するフィルター係数は、０に補正されている。

【0129】

このように補正された傾斜フィルター係数を使ってフィルター処理を行うことによって、フィルター処理の対象となる画素に対してＢ方向の両端（具体的には、第１行、第２行、第４行および第５行）における画素の影響が小さくなる。すなわち、実質的に、フィルターが適用される領域の形状が、Ｂ方向に狭くなるように変形される。そうすると、ＲＯＩ２００内に含まれる監視対象以外の画像（具体的には、ＲＯＩ２００内の乾燥領域ＤＲ１の、Ｂ方向両端の画像）の影響を抑制して、適切なフィルター処理を実現することができる。その結果、監視対象の抽出精度を高く維持することができる。

【0130】

ここで、上記の傾斜フィルター係数の効果（すなわち、フィルター係数の補正の効果）は、ＲＯＩ内の画素数が小さい場合（たとえば、図８に示されるような、形成された乾燥領域ＤＲ１が未だ小さい形成初期の段階など）、ＲＯＩ内に監視対象以外を示す画素の割合が多い場合などに顕著となりやすい。

【0131】

なお、図１２および図１３に示されるフィルター係数の個数および具体的な数値は一例であり、これらの個数および数値に限られるものではない。また、監視対象を撮像するカメラが複数備えられている場合には、それぞれのカメラに対応して、フィルター係数が設定される。

【0132】

上記の傾斜フィルター係数は、レシピ情報などからあらかじめ分かっている監視対象の位置などに対応して、それぞれあらかじめ用意されていてもよいし、監視対象の位置が変化する度にカメラ７０と監視対象との位置関係（主に傾斜角度）を都度算出し、算出された位置関係に基づいて基準フィルター係数を補正して算出されるものであってもよい。

【0133】

あらかじめ用意される傾斜フィルター係数としては、たとえば、カメラ７０から見て奥側に位置するチャックピン２６の検出には、Ａ方向には補正せず、Ｂ方向の端部側の行（たとえば、第１行、第２行、第４行および第５行）にはフィルター係数が７０％に低下するように補正を行う（または、そのように補正された値を用いる）ことができる。また、たとえば、処理カップ４０の高さ検出には、Ａ方向には補正せず、Ｂ方向の端部側の行にはフィルター係数が４０％に低下するように補正を行う（または、そのように補正された値を用いる）ことができる。

【0134】

また、たとえば、待機位置Ｐ３３に位置するノズル３０の位置検出には、Ａ方向の端部側の列（たとえば、第１列、第２列、第４列および第５列）にはフィルター係数が４０％に低下するように補正を行い（または、そのように補正された値を用い）、Ｂ方向には補正しないとすることができる。また、たとえば、中央位置Ｐ３１に位置するノズル３０の位置検出には、Ａ方向およびＢ方向において補正しないとすることができる。ここで、ノズル３０は、待機位置Ｐ３３に位置する場合と、中央位置Ｐ３１に位置する場合とで、カメラ７０から見た撮像方向が異なる。中央位置Ｐ３１に位置する場合の撮像方向を基準方向とすると、待機位置Ｐ３３に位置する場合には一定の傾斜角度を有する撮像方向となる。そのため、同一の監視対象であっても、その位置によって異なる傾斜角度を反映して、傾斜フィルター係数が異なっている。

【0135】

上記のように、傾斜フィルター係数があらかじめ用意されていることによって、フィルター処理の度に基準フィルター係数を補正するための演算を行う必要がなくなる。よって、遅延せずに適切なタイミングでフィルター処理を行うことができる。

【0136】

また、カメラ７０と監視対象との位置関係に基づいて基準フィルター係数を補正する方法としては、監視対象ごとにあらかじめ基準方向を定めておき、当該基準方向に対する傾斜角度の大きさおよび方向に対応して、基準フィルター係数のうちのどの係数をどの程度補正するかを示す補正テーブルを用意しておく。そして、当該補正テーブルを、たとえば、制御部９の記録媒体に記録しておく。

【0137】

次に、カメラ７０と監視対象との位置関係を、カメラ７０で取得された画像の解析、または、その他のセンサーの出力などに基づいて算出し、さらに、カメラ７０の撮像方向の基準方向に対する傾斜角度の大きさおよび方向に基づいて補正テーブルの対応箇所を参照する。そして、基準フィルター係数を補正して、フィルター処理に適用する傾斜フィルター係数を得ることができる。

【0138】

上記のように、基準フィルター係数を傾斜角度に基づいて都度補正することによって、たとえば、揺動するノズルの位置を検出する場合などで、撮像可能な範囲内の任意の位置におけるノズルの状態変化を検出することができる。よって、高い自由度を維持しつつフィルター処理を行うことができる。

【0139】

＜レシピ情報について＞
制御部９には、たとえば、より上流側の装置または作業員から、基板処理の手順（各工程および各工程における各種条件を含む）を示すレシピ情報が入力される。処理制御部９３が当該レシピ情報に基づいて処理ユニット１を制御することによって、基板Ｗに対する処理を行うことができる。

【0140】

図１４は、レシピ情報の例を示す図である。図１４に例が示されるように、レシピ情報は、たとえば、「工程番号」、「カップ位置」、「ノズル位置」、「チャック状態」および「吐出の有無」などの情報を含むことができる。なお、これの他に、「処理時間」または「吐出流量」などの情報が含まれていてもよい。

【0141】

さらに、図１４に示されるレシピ情報では、それぞれの工程における監視対象が特定される。図１４においては、工程「１」における中央位置におけるノズルの位置、工程「２」における上位置における処理カップの高さ、工程「４」における下位置における処理カップの高さおよび待機位置におけるノズルの位置、がそれぞれ監視対象となっている。

【0142】

この場合、条件設定部９２は、当該レシピ情報に基づいて各工程における監視対象を特定し、その監視対象を撮像するための条件（撮像方向などを含む）を設定して、カメラ７０に通知する。

【0143】

このように、条件設定部９２は、レシピ情報に基づいて、１つまたは複数の監視対象を特定する。なお、監視対象は、必ずしもレシピ情報に基づいて特定される必要はない。監視対象を特定するための情報が上流側の装置または作業員によって制御部９に入力されてもよい。

【0144】

＜以上に記載された実施の形態によって生じる効果について＞
次に、以上に記載された実施の形態によって生じる効果の例を示す。なお、以下の説明においては、以上に記載された実施の形態に例が示された具体的な構成に基づいて当該効果が記載されるが、同様の効果が生じる範囲で、本願明細書に例が示される他の具体的な構成と置き換えられてもよい。すなわち、以下では便宜上、対応づけられる具体的な構成のうちのいずれか１つのみが代表して記載される場合があるが、代表して記載された具体的な構成が対応づけられる他の具体的な構成に置き換えられてもよい。

【0145】

以上に記載された実施の形態によれば、状態検出方法において、基板Ｗの処理に関する少なくとも１つの撮像対象を撮像部で撮像して、画像を出力する。ここで、撮像部は、たとえば、カメラ７０などに対応するものである。そして、画像に、撮像対象に応じてあらかじめ用意されたフィルターを適用する。そして、フィルターが適用された画像に基づいて、撮像対象の状態を検出する。ここで、画像に適用されるフィルターのフィルター係数は、撮像された撮像対象とカメラ７０との位置関係に基づいて補正される。

【0146】

このような構成によれば、撮像対象とカメラ７０との位置関係に基づいてフィルター係数を補正することによって、フィルター処理における撮像対象以外の画像の影響を抑制することができる。よって、適切なフィルター処理を実現して、対象の状態検出の精度低下を抑制することができる。また、撮像対象とカメラ７０との位置関係が変わるたびにフィルター係数を作成しなおす場合に比べて、２者間の位置関係を反映するフィルター係数の算出が容易である。

【0147】

なお、上記の構成に本願明細書に例が示された他の構成を適宜追加した場合、すなわち、上記の構成としては言及されなかった本願明細書中の他の構成が適宜追加された場合であっても、同様の効果を生じさせることができる。

【0148】

また、以上に記載された実施の形態によれば、撮像対象を撮像する際の基準となる方向を基準方向とする。また、カメラ７０が撮像対象を撮像する方向である撮像方向と基準方向との間の角度を傾斜角度とする。そして、フィルター係数が、傾斜角度に基づいて補正される。このような構成によれば、フィルター処理の対象となる画素に対して傾斜方向の両端側における画素の影響が小さくなる。そうすると、ＲＯＩ２００内に含まれる監視対象以外の画像の影響を抑制して、適切なフィルター処理を実現することができる。

【0149】

また、以上に記載された実施の形態によれば、フィルターが２次元フィルターである。そして、フィルターにおいて、撮像方向が基準方向に対して傾斜する方向の端部に位置するフィルター係数が、０に補正される。このような構成によれば、フィルター処理の対象となる画素に対して傾斜方向の両端側における画素の影響が小さくなる。すなわち、実質的に、フィルターが適用される領域の形状が、Ｂ方向に狭くなるように変形される。そうすると、ＲＯＩ２００内に含まれる監視対象以外の画像の影響を抑制して、適切なフィルター処理を実現することができる。

【0150】

また、以上に記載された実施の形態によれば、複数の撮像対象が、第１の撮像対象と、第１の撮像対象とは異なる位置に位置する第２の撮像対象とを含む。そして、画像にフィルターを適用する工程が、フィルターを、第１の撮像対象の画像と第２の撮像対象の画像とで切り替えて適用する工程である。このような構成によれば、異なる位置に位置する監視対象（同一の監視対象である場合を含む）に対して、監視対象の位置によって変化する傾斜角度を反映する傾斜フィルター係数を切り替えて適用することができる。

【0151】

以上に記載された実施の形態によれば、状態検出装置は、少なくとも１つの撮像対象を撮像して、画像を出力するためのカメラ７０と、撮像対象に応じてあらかじめ用意されたフィルターが適用された画像に基づいて、撮像対象の状態を検出するための検出部とを備え、画像に適用されるフィルターのフィルター係数が、撮像された撮像対象とカメラ７０との位置関係に基づいて補正される。ここで、検出部は、たとえば、制御部９などに対応するものである。

【0152】

このような構成によれば、撮像対象とカメラ７０との位置関係に基づいてフィルター係数を補正することによって、フィルター処理における撮像対象以外の画像の影響を抑制することができる。よって、適切なフィルター処理を実現して、対象の状態検出の精度低下を抑制することができる。

【0153】

また、上記の構成に本願明細書に例が示された他の構成を適宜追加した場合、すなわち、上記の構成としては言及されなかった本願明細書中の他の構成が適宜追加された場合であっても、同様の効果を生じさせることができる。

【0154】

＜以上に記載された実施の形態の変形例について＞
以上に記載された実施の形態では、それぞれの構成要素の材質、材料、寸法、形状、相対的配置関係または実施の条件などについても記載する場合があるが、これらはすべての局面においてひとつの例であって、限定的なものではないものとする。

【0155】

したがって、例が示されていない無数の変形例と均等物とが、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。たとえば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合が含まれるものとする。

【0156】

また、以上に記載された少なくとも１つの実施の形態において、特に指定されずに材料名などが記載された場合は、矛盾が生じない限り、当該材料に他の添加物が含まれた、たとえば、合金などが含まれるものとする。

【符号の説明】

【0157】

３０ ノズル
６０ ノズル
６５ ノズル
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】