(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-05-19
(45)【発行日】2023-05-29
(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 20060101AFI20230522BHJP
G01B 11/00 20060101ALI20230522BHJP
H01L 21/027 20060101ALI20230522BHJP
B05C 11/00 20060101ALI20230522BHJP
【ＦＩ】
H01L21/304 648G
H01L21/304 643A
G01B11/00 H
H01L21/30 564C
B05C11/00
H01L21/30 569C
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2019166274
(22)【出願日】2019-09-12
(65)【公開番号】P2021044440
(43)【公開日】2021-03-18
【審査請求日】2022-06-17
(73)【特許権者】
【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】角間 央章
(72)【発明者】
【氏名】沖田 有史
(72)【発明者】
【氏名】猶原 英司
(72)【発明者】
【氏名】増井 達哉
(72)【発明者】
【氏名】出羽 裕一
【審査官】河合 俊英
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１５－１７３１４８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－５４４２９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－８３２５７（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ２１／３０４
Ｇ０１Ｂ １１／００
Ｈ０１Ｌ ２１／０２７
Ｂ０５Ｃ １１／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
揺動可能であり、かつ、基板に対し処理液を吐出するためのノズルと、前記ノズルを撮像し、かつ、前記ノズルの画像データを出力するための撮像部と、
前記画像データに基づいて、前記ノズルの位置を検出するための位置検出部とを備え、
前記ノズルの揺動可能な範囲には、前記ノズルが停止する停止領域と、前記ノズルが移動する移動領域とがそれぞれ少なくとも１つずつ含まれ、
前記位置検出部は、
前記停止領域において、前記画像データを、基準画像データを用いてマッチング処理することによって、前記ノズルの位置を検出し、
前記移動領域において、前記停止領域において検出された前記ノズルの位置を基準として、連続する前記画像データ間でトラッキング処理することによって、前記ノズルの位置を検出する、
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り、前記ノズルの揺動可能な範囲に、前記停止領域が複数含まれ、
前記基準画像データは、それぞれの前記停止領域に応じて設定される、
基板処理装置。
【請求項3】
請求項１または２に記載の基板処理装置であり、前記位置検出部は、
前記ノズルの位置に対応するターゲット領域と、前記ターゲット領域の直下に位置し、かつ、前記ノズルから吐出される前記処理液の吐出の有無を判定するための判定領域とを設定し、
前記マッチング処理および前記トラッキング処理に連動させて、前記ターゲット領域の大きさおよび前記判定領域の大きさを変更する、
基板処理装置。
【請求項4】
請求項１から３のうちのいずれか１つに記載の基板処理装置であり、前記位置検出部によって検出された前記ノズルの位置と、あらかじめ測定された前記ノズルの基準位置とを比較することによって、前記ノズルの位置ずれを検出する位置ずれ検出部をさらに備える、
基板処理装置。
【請求項5】
揺動可能であり、かつ、基板に対し処理液を吐出するためのノズルを撮像し、かつ、前記ノズルの画像データを出力する工程と、前記画像データに基づいて、前記ノズルの位置を検出する工程とを備え、
前記ノズルの揺動可能な範囲には、前記ノズルが停止する停止領域と、前記ノズルが移動する移動領域とがそれぞれ少なくとも１つずつ含まれ、
前記ノズルの位置を検出する工程は、
前記停止領域において、前記画像データを、基準画像データを用いてマッチング処理することによって、前記ノズルの位置を検出する工程と、
前記移動領域において、前記停止領域において検出された前記ノズルの位置を基準として、連続する前記画像データ間でトラッキング処理することによって、前記ノズルの位置を検出する工程とを含む、
基板処理方法。
【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】
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することによって、洗浄処理またはレジスト塗布処理などの基板処理が行われる。
【0003】
これらの処理液を用いる液処理を行う装置として、基板を回転させつつ、その基板の上面にノズルからの処理液を吐出する基板処理装置が用いられる場合がある。
【0004】
たとえば、特許文献１においては、処理位置に配置されたノズルから処理液が吐出されているか、または、ノズルが処理位置に正常に配置されているかなどを検出する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２０１５－１７３１４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、従来の技術では、移動するノズルの位置を検出することが困難であった。従来の技術では、撮像されたノズルの画像と、ノズルの基準画像とのマッチング処理を行うが、ノズルが移動する場合にはノズルの形状および大きさが位置によって異なり、上記のマッチング処理の精度が低下してしまうためである。
【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、移動するノズルの位置検出精度を高める技術を提供することを目的とするものである。
【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の態様は、揺動可能であり、かつ、基板に対し処理液を吐出するためのノズルと、前記ノズルを撮像し、かつ、前記ノズルの画像データを出力するための撮像部と、前記画像データに基づいて、前記ノズルの位置を検出するための位置検出部とを備え、前記ノズルの揺動可能な範囲には、前記ノズルが停止する停止領域と、前記ノズルが移動する移動領域とがそれぞれ少なくとも１つずつ含まれ、前記位置検出部は、前記停止領域において、前記画像データを、基準画像データを用いてマッチング処理することによって、前記ノズルの位置を検出し、前記移動領域において、前記停止領域において検出された前記ノズルの位置を基準として、連続する前記画像データ間でトラッキング処理することによって、前記ノズルの位置を検出する。
【0009】
本願明細書に開示される技術の第２の態様は、第１の態様に関連し、前記ノズルの揺動可能な範囲に、前記停止領域が複数含まれ、前記基準画像データは、それぞれの前記停止領域に応じて設定される。
【0010】
本願明細書に開示される技術の第３の態様は、第１または２の態様に関連し、前記位置検出部は、前記ノズルの位置に対応するターゲット領域と、前記ターゲット領域の直下に位置し、かつ、前記ノズルから吐出される前記処理液の吐出の有無を判定するための判定領域とを設定し、前記マッチング処理および前記トラッキング処理に連動させて、前記ターゲット領域の大きさおよび前記判定領域の大きさを変更する。
【0011】
本願明細書に開示される技術の第４の態様は、第１から３のうちのいずれか１つの態様に関連し、前記位置検出部によって検出された前記ノズルの位置と、あらかじめ測定された前記ノズルの基準位置とを比較することによって、前記ノズルの位置ずれを検出する位置ずれ検出部をさらに備える。
【0012】
本願明細書に開示される技術の第５の態様は、揺動可能であり、かつ、基板に対し処理液を吐出するためのノズルを撮像し、かつ、前記ノズルの画像データを出力する工程と、前記画像データに基づいて、前記ノズルの位置を検出する工程とを備え、前記ノズルの揺動可能な範囲には、前記ノズルが停止する停止領域と、前記ノズルが移動する移動領域とがそれぞれ少なくとも１つずつ含まれ、前記ノズルの位置を検出する工程は、前記停止領域において、前記画像データを、基準画像データを用いてマッチング処理することによって、前記ノズルの位置を検出する工程と、前記移動領域において、前記停止領域において検出された前記ノズルの位置を基準として、連続する前記画像データ間でトラッキング処理することによって、前記ノズルの位置を検出する工程とを含む。
【発明の効果】
【0013】
本願明細書に開示される技術の第１から５の態様によれば、停止領域においてはマッチング処理することによって停止中のノズルの位置を検出し、移動領域においては検出されたノズルの位置を基準としてトラッキング処理することによって移動中のノズルの位置を検出することができる。
【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】実施の形態に関する、基板処理装置の全体構成の例を示す図である。
【図2】実施の形態に関する、洗浄処理ユニットの平面図である。
【図3】実施の形態に関する、洗浄処理ユニットの断面図である。
【図4】カメラおよびノズルの位置関係を示す図である。
【図5】制御部の機能ブロック図である。
【図7】実施の形態に関する、基板処理装置の動作を示すフローチャートである。
【図8】ノズルの揺動可能な範囲の例を示す図である。
【図9】ノズルの位置検出動作を示すフローチャートである。
【図10】テンプレートマッチングについて説明するための図である。
【図11】マッチングウィンドウに対応する基準画像データの例を示す図である。
【図12】他のマッチングウィンドウに対応する基準画像データの例を示す図である。
【図13】ノズルの、移動に際する位置ずれの例を複数パターンで示す図である。
【図14】吐出判定のための判定領域の例を示す図である。
【図15】判定領域における画像の例を示す図である。
【図16】判定領域における画像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、以下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、以下に記載される説明において、「第１の」または「第２の」などの序数が用いら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用いられるものであり、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、以下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用いら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用いられるものであり、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基板処理装置、および、基板処理方法について説明する。
以下、本実施の形態に関する基板処理装置、および、基板処理方法について説明する。
【0023】
＜基板処理装置の構成について＞
図１は、本実施の形態に関する基板処理装置１００の全体構成の例を示す図である。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。なお、処理対象となる基板には、たとえば、半導体基板、液晶表示装置用基板、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、フォトマスク用基板、セラミック基板、または、太陽電池用基板などが含まれる。
図１は、本実施の形態に関する基板処理装置１００の全体構成の例を示す図である。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。なお、処理対象となる基板には、たとえば、半導体基板、液晶表示装置用基板、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、フォトマスク用基板、セラミック基板、または、太陽電池用基板などが含まれる。
【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、薬液とリンス液とを総称して「処理液」とする。なお、洗浄処理のみならず、成膜処理のためのフォトレジスト液などの塗布液、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、複数の洗浄処理ユニット１と、インデクサ１０２と、主搬送ロボット１０３とを備える。
【0028】
インデクサ１０２は、装置外から受け取る処理対象である基板Ｗを装置内に搬送するとともに、基板処理（処理カップの昇降、洗浄処理および乾燥処理を含む）が完了している処理済みの基板Ｗを装置外に搬出する。インデクサ１０２は、複数のキャリア（図示省略）を配置するとともに、移送ロボット（図示省略）を備える。
【0029】
キャリアとしては、基板Ｗを密閉空間に収納するｆｒｏｎｔ ｏｐｅｎｉｎｇ ｕｎｉｆｉｅｄ ｐｏｄ（ＦＯＵＰ）、ｓｔａｎｄａｒｄ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｉｎｔｅｒ ｆａｃｅ（ＳＭＩＦ）ポッド、または、基板Ｗを外気にさらすｏｐｅｎ ｃａｓｓｅｔｔｅ（ＯＣ）が採用されてもよい。また、移送ロボットは、キャリアと主搬送ロボット１０３との間で基板Ｗを移送する。
【0030】
洗浄処理ユニット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、１２個の洗浄処理ユニット１が配置されている。
【0031】
具体的には、各々が鉛直方向に積層された３個の洗浄処理ユニット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。
【0032】
図１では、３段に重ねられた洗浄処理ユニット１の１つが概略的に示されている。なお、基板処理装置１００における洗浄処理ユニット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。
【0033】
主搬送ロボット１０３は、洗浄処理ユニット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１０２から受け取る処理対象の基板Ｗを各洗浄処理ユニット１に搬入する。また、主搬送ロボット１０３は、各洗浄処理ユニット１から処理済みの基板Ｗを搬出してインデクサ１０２に渡す。
【0034】
以下、基板処理装置１００に搭載された１２個の洗浄処理ユニット１のうちの１つについて説明するが、他の洗浄処理ユニット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。
【0035】
【0036】
【0037】
洗浄処理ユニット１は、チャンバー１０内に、基板Ｗを水平姿勢（すなわち、基板Ｗの上面の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と、スピンチャック２０に保持された基板Ｗの上面に処理液を供給するための３つのノズル３０、ノズル６０およびノズル６５と、スピンチャック２０の周囲を取り囲む処理カップ４０と、スピンチャック２０の上方の空間を撮像するカメラ７０とを備える。
【0038】
また、チャンバー１０内における処理カップ４０の周囲には、チャンバー１０の内側空間を上下に仕切る仕切板１５が設けられている。
【0039】
チャンバー１０は、鉛直方向に沿うとともに四方を取り囲む側壁１１と、側壁１１の上側を閉塞する天井壁１２、側壁１１の下側を閉塞する床壁１３とを備える。側壁１１、天井壁１２および床壁１３によって囲まれた空間が基板Ｗの処理空間となる。
【0040】
また、チャンバー１０の側壁１１の一部には、チャンバー１０に対して主搬送ロボット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シャッターが設けられている（いずれも図示省略）。
【0041】
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ユニット（ＦＦＵ）１４が取り付けられている。ＦＦＵ１４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（たとえば、ｈｉｇｈ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ ａｉｒ ｆｉｌｔｅｒ（ＨＥＰＡ）フィルタ）を備えている。
【0042】
ＦＦＵ１４は、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。ＦＦＵ１４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の直下に設けてもよい。
【0043】
スピンチャック２０は、スピンベース２１、スピンモータ２２、カバー部材２３および回転軸２４を備える。スピンベース２１は、円板形状を有しており、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ている。スピンモータ２２は、スピンベース２１の下方に設けられており、回転軸２４を回転させる。スピンモータ２２は、回転軸２４を介してスピンベース２１を水平面内において回転させる。カバー部材２３は、スピンモータ２２および回転軸２４の周囲を取り囲む筒状形状を有する。
【0044】
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保持面２１ａを有する。
【0045】
スピンベース２１の保持面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の外周円の外径に対応する円周上に沿って、均等な間隔をあけて配置されている。本実施の形態では、４個のチャックピン２６が９０°間隔で設けられている。
【0046】
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のそれぞれを基板Ｗの外周端に当接させて基板Ｗを把持することにより、当該基板Ｗをスピンベース２１の上方で保持面２１ａに近接する水平姿勢で保持する（図３を参照）。また、スピンチャック２０は、複数のチャックピン２６のそれぞれを基板Ｗの外周端から離間させることによって、基板Ｗの把持を解除する。なお、基板Ｗを保持する方法は、本実施の形態に示されたチャックピンを用いる方法に限られるものではなく、たとえば、基板Ｗを真空吸着する真空チャック、または、気体を噴出してベルヌーイの原理によって基板Ｗを吸引するベルヌーイチャックなどであってもよい。
【0047】
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。
【0048】
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り、基板Ｗの中心を通る鉛直方向に沿った回転軸線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。
【0049】
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に設けられたモータ３３２（ノズル移動部）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。
【0050】
ノズル基台３３が回動することにより、図２中の矢印ＡＲ３４にて示すように、ノズル３０は、スピンチャック２０の上方の位置と処理カップ４０よりも外側の待機位置との間で水平方向に沿って円弧状に移動させる。ノズル基台３３の回動によって、ノズル３０はスピンベース２１の保持面２１ａの上方において揺動する。詳細には、スピンベース２１よりも上方において、水平方向に延びる既定の処理区間ＰＳ１（後述）を移動する。なお、ノズル３０を処理区間ＰＳ１内で移動させることは、先端の吐出ヘッド３１を処理区間ＰＳ１内で移動させることと同意である。
【0051】
ノズル３０には、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おり、吐出ヘッド３１から複数種の処理液が吐出可能である。なお、ノズル３０の先端に複数の吐出ヘッド３１を設けて、それぞれから個別に同一または異なる処理液が吐出されてもよい。ノズル３０（詳細には吐出ヘッド３１）は、水平方向に円弧状に延びる処理区間ＰＳ１を移動しながら、処理液を吐出する。ノズル３０から吐出された処理液は、スピンチャック２０に保持された基板Ｗの上面に着液する。
【0052】
本実施の形態の洗浄処理ユニット１には、上記のノズル３０に加えてさらに２つのノズル６０およびノズル６５が設けられている。本実施の形態のノズル６０およびノズル６５は、上記のノズル３０と同一の構成を備える。
【0053】
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を取り付けて構成され、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によって示されるように、スピンチャック２０の上方の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。
【0054】
同様に、ノズル６５は、ノズルアーム６７の先端に吐出ヘッドを取り付けて構成され、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によって示されるように、スピンチャック２０の上方の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。
【0055】
ノズル６０およびノズル６５にも、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おり、処理位置にてスピンチャック２０に保持された基板Ｗの上面に処理液を吐出する。なお、ノズル６０およびノズル６５の少なくとも一方は、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、洗浄処理ユニット１に設けられるノズル数は３本に限定されるものではなく、１本以上であればよい。
【0056】
ノズル３０、ノズル６０およびノズル６５各々を、円弧状に移動させることは必須ではない。たとえば、直道駆動部を設けることによって、ノズルを直線移動させてもよいし、周回してもよい。
【0057】
回転軸２４の内側を挿通するようにして鉛直方向に沿って、下面処理液ノズル２８が設けられている。下面処理液ノズル２８の上端開口は、スピンチャック２０に保持された基板Ｗの下面中央に対向する位置に形成されている。下面処理液ノズル２８にも複数種の処理液が供給されるように構成されている。下面処理液ノズル２８から吐出された処理液は、スピンチャック２０に保持された基板Ｗの下面に着液する。
【0058】
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を備えている。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する。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）斜め上方に延びる第１案内部４７と、第１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とを一体的に備えている。
【0059】
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の後述する第２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。
【0060】
第１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を有する。また、内壁部４５と第１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。第１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。
【0061】
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基板処理装置１００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。
【0062】
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。これにより、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。
【0063】
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する。この中カップ４２は、第２案内部５２と、この第２案内部５２に連結された円筒状の処理液分離壁５３とを有する。
【0064】
第２案内部５２は、内カップ４１の第１案内部４７の外側において、第１案内部４７の下端部と同軸円筒状である下端部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とを有する。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、第１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の第１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、第１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。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が第１案内部４７の上端部４７ｂの先端と水平方向に重なる。
【0065】
第２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いる。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する。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。
【0066】
外カップ４３は、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する。外カップ４３は、中カップ４２の第２案内部５２の外側において、スピンチャック２０を取り囲む。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、第２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とを有する。
【0067】
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。上端部４３ｂは、中カップ４２の第２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、第２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。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が第２案内部５２の折り返し部５２ｃと水平方向に重なる。
【0068】
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各々には個別に昇降機構（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。このような昇降機構としては、たとえば、ボールネジ機構または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。
【0069】
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、ノズル６０およびノズル６５のノズル基台３３、ノズル基台６３およびノズル基台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。
【0070】
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を取り囲む外縁部は、外カップ４３の外径よりも大きな径の円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。
【0071】
また、チャンバー１０の側壁１１の一部であり、かつ、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。ＦＦＵ１４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との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。
【0072】
図４は、カメラ７０およびノズル３０の位置関係を示す図である。カメラ７０は、チャンバー１０内であって仕切板１５（図３を参照）よりも上方に設置されている。また、カメラ７０は、たとえば固体撮像素子のひとつであるＣＣＤと、電子シャッター、レンズなどの光学系とを備える。
【0073】
【0074】
処理区間ＰＳ１は、ノズル３０からスピンチャック２０に保持された基板Ｗの上面に処理液を吐出して洗浄処理を行う区間である。ここでは、処理区間ＰＳ１は、スピンチャック２０に保持された基板Ｗにおける一方側の縁部付近の第１端ＴＥ１と、その反対側の縁部付近の第２端ＴＥ２との間で、水平方向に延びる区間である。
【0075】
待機位置は、ノズル３０が洗浄処理を行わないときに処理液の吐出を停止して待機する位置である。待機位置には、ノズル３０の吐出ヘッド３１（図３を参照）を収容する待機ポッドが設けられていてもよい。
【0076】
カメラ７０は、その撮像視野にノズル３０の先端が含まれるように、つまり吐出ヘッド３１（図３を参照）の近傍が含まれる位置に設置されている。
【0077】
本実施の形態では、カメラ７０は、ノズル３０の先端を含む撮像領域を撮像できる。同様に、カメラ７０は、ノズル６０およびノズル６５の先端を含む撮像領域を撮像できる。
【0078】
なお、カメラ７０が図２および図４に示す位置に設置されている場合には、ノズル３０およびノズル６０については、カメラ７０の撮像視野内で横方向に移動するため、各処理区間の近傍での動きを適切に撮像できるが、ノズル６５についてはカメラ７０の撮像視野内で奥行き方向に移動するため、処理区間の近傍での移動量を適切に撮像できないおそれもある。この場合、カメラ７０とは別にノズル６５を撮像するカメラを設けてもよい。
【0079】
図３に示すように、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。
【0080】
図５は、制御部９の機能ブロック図である。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、後述するように、各種演算処理を行うＣＰＵと、基本プログラムを記憶する読み出し専用のメモリであるリードオンリーメモリ（ｒｅａｄ ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ、すなわち、ＲＯＭ）、各種情報を記憶する読み書き自在のメモリであるランダムアクセスメモリ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ、すなわち、ＲＡＭ）および制御用ソフトウェアまたはデータなどを記憶しておく磁気ディスクなどである記憶部とを備えて構成される。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。
【0081】
図５に示す位置検出部９０、位置ずれ検出部９１、吐出判定部９４およびコマンド送信部９２は、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制御部９内に実現される機能処理部である。
【0082】
位置検出部９０は、カメラ７０から入力される画像データに基づいて、ノズル３０の位置を検出する。
【0083】
位置ずれ検出部９１は、位置検出部９０によって検出されたノズル３０の位置と、あらかじめ測定されたノズル３０の基準位置とを比較することによって、ノズル３０の位置ずれを検出する。
【0084】
吐出判定部９４は、後述の判定領域における画像解析によって、ノズル３０から処理液が吐出されているか否かを判定する。
【0085】
コマンド送信部９２は、基板Ｗを処理するための各種条件が記述されたレシピに従って、コマンド（制御情報）を出力することによって、洗浄処理ユニット１の各要素を動作させる。具体的には、コマンド送信部９２は、ノズル３０、ノズル６０およびノズル６５にコマンドを出力して、ノズル基台３３、ノズル基台６３およびノズル基台６８に内蔵された駆動源（モータ）を動作させる。たとえば、コマンド送信部９２がノズル３０に対して処理区間ＰＳ１の第１端ＴＥ１に移動させるコマンドを送信すると、ノズル３０が待機位置から第１端ＴＥ１に移動する。さらに、コマンド送信部９２がノズル３０に対して処理区間ＰＳ１の第２端ＴＥ２に移動させるコマンドを送信すると、ノズル３０が第１端ＴＥ１から第２端ＴＥ２に移動する。ノズル３０からの処理液の吐出も、コマンド送信部９２からのコマンド送信に応じて行われるようにしてもよい。
【0086】
また、制御部９には、表示部９５、入力部９６および複数の洗浄処理ユニット１が接続されている。表示部９５は、制御部９からの画像信号に応じて各種情報を表示する。入力部９６は、制御部９に接続されたキーボードおよびマウスなどの入力デバイスで構成されており、操作者が制御部９に対して行う入力操作を受け付ける。複数の洗浄処理ユニット１は、コマンド送信部９２から送信される各種コマンド（制御情報）に基づいて、それぞれの洗浄処理ユニット１における各要素を動作させる。
【0087】
【0088】
図６では、図５中の位置検出部９０、位置ずれ検出部９１およびコマンド送信部９２を実現するためのハードウェア構成として、演算を行う処理回路１１０２Ａと、情報を記憶することができる記憶装置１１０３とが示される。
【0089】
処理回路１１０２Ａは、たとえば、ＣＰＵなどである。記憶装置１１０３は、たとえば、ハードディスクドライブ（Ｈａｒｄ ｄｉｓｋ ｄｒｉｖｅ、すなわち、ＨＤＤ）、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリなどのメモリ（記憶媒体）である。
【0090】
＜基板処理装置の動作について＞
基板処理装置１００における基板Ｗの通常の処理は、順に、主搬送ロボット１０３がインデクサ１０２から受け取った処理対象の基板Ｗを各洗浄処理ユニット１に搬入する工程、当該洗浄処理ユニット１が基板Ｗに基板処理を行う工程、および、主搬送ロボット１０３が当該洗浄処理ユニット１から処理済みの基板Ｗを搬出してインデクサ１０２に戻す工程を含む。
基板処理装置１００における基板Ｗの通常の処理は、順に、主搬送ロボット１０３がインデクサ１０２から受け取った処理対象の基板Ｗを各洗浄処理ユニット１に搬入する工程、当該洗浄処理ユニット１が基板Ｗに基板処理を行う工程、および、主搬送ロボット１０３が当該洗浄処理ユニット１から処理済みの基板Ｗを搬出してインデクサ１０２に戻す工程を含む。
【0091】
次に、図７を参照しつつ、各洗浄処理ユニット１における典型的な基板Ｗの基板処理のうちの洗浄処理および乾燥処理の手順について説明する。なお、図７は、本実施の形態に関する基板処理装置１００の動作を示すフローチャートである。
【0092】
まず、基板Ｗの表面に薬液を供給して所定の薬液処理を行う（ステップＳＴ０１）。その後、純水を供給して純水リンス処理を行う（ステップＳＴ０２）。
【0093】
さらに、基板Ｗを高速回転させることによって純水を振り切り、それによって基板Ｗを乾燥させる（ステップＳＴ０３）。
【0094】
洗浄処理ユニット１が基板処理を行う際、スピンチャック２０が基板Ｗを保持するとともに、処理カップ４０が昇降動作を行う。
【0095】
洗浄処理ユニット１が薬液処理を行う場合、たとえば外カップ４３のみが上昇し、外カップ４３の上端部４３ｂと中カップ４２の第２案内部５２の上端部５２ｂとの間に、スピンチャック２０に保持された基板Ｗの周囲を取り囲む開口が形成される。この状態で基板Ｗがスピンチャック２０とともに回転され、ノズル３０および下面処理液ノズル２８から基板Ｗの上面および下面に薬液が供給される。供給された薬液は、基板Ｗの回転による遠心力によって基板Ｗの上面および下面に沿って流れ、やがて基板Ｗの外縁部から側方に向けて飛散される。これにより、基板Ｗの薬液処理が進行する。回転する基板Ｗの外縁部から飛散した薬液は外カップ４３の上端部４３ｂによって受け止められ、外カップ４３の内面を伝って流下し、外側回収溝５１に回収される。
【0096】
洗浄処理ユニット１が純水リンス処理を行う場合、たとえば、内カップ４１、中カップ４２および外カップ４３の全てが上昇し、スピンチャック２０に保持された基板Ｗの周囲が内カップ４１の第１案内部４７によって取り囲まれる。この状態で基板Ｗがスピンチャック２０とともに回転され、ノズル３０および下面処理液ノズル２８から基板Ｗの上面および下面に純水が供給される。供給された純水は基板Ｗの回転による遠心力によって基板Ｗの上面および下面に沿って流れ、やがて基板Ｗの外縁部から側方に向けて飛散される。これにより、基板Ｗの純水リンス処理が進行する。回転する基板Ｗの外縁部から飛散した純水は第１案内部４７の内壁を伝って流下し、廃棄溝４９から排出される。なお、純水を薬液とは別経路にて回収する場合には、中カップ４２および外カップ４３を上昇させ、中カップ４２の第２案内部５２の上端部５２ｂと内カップ４１の第１案内部４７の上端部４７ｂとの間に、スピンチャック２０に保持された基板Ｗの周囲を取り囲む開口を形成するようにしてもよい。
【0097】
洗浄処理ユニット１が振り切り乾燥処理を行う場合、内カップ４１、中カップ４２および外カップ４３の全てが下降し、内カップ４１の第１案内部４７の上端部４７ｂ、中カップ４２の第２案内部５２の上端部５２ｂおよび外カップ４３の上端部４３ｂのいずれもがスピンチャック２０に保持された基板Ｗよりも下方に位置する。この状態で基板Ｗがスピンチャック２０とともに高速回転され、基板Ｗに付着していた水滴が遠心力によって振り切られ、乾燥処理が行われる。
【0098】
＜位置検出について＞
次に、図８、図９および図１０を参照しつつ、本実施の形態に関する基板処理装置による、ノズルの位置検出について説明する。本実施の形態におけるノズル３０は、図４などに例が示されたように移動可能であるため、以下では、移動するノズル３０の位置検出が必要となる。
次に、図８、図９および図１０を参照しつつ、本実施の形態に関する基板処理装置による、ノズルの位置検出について説明する。本実施の形態におけるノズル３０は、図４などに例が示されたように移動可能であるため、以下では、移動するノズル３０の位置検出が必要となる。
【0099】
図８は、ノズル３０の揺動可能な範囲の例を示す図である。なお、図８におけるノズル３０の揺動可能な範囲には、図４における待機位置は含まれない。また、図８は、カメラ７０によって撮像されたノズル３０の先端を含む撮像領域の例を示す図であるが、ノズル６０およびノズル６５についても同様に、ノズルの揺動可能な範囲を設定することができる。
【0100】
図８におけるノズル３０は、処理カップ４０の上方にノズルアーム３２が配置されており、ノズルアーム３２の先端に取り付けられた吐出ヘッド３１が、平面視において処理カップ４０に囲まれる基板Ｗの上面に向けられている。
【0101】
このような場合に、ノズル基台３３の駆動によるノズルアーム３２の回動でノズル３０が揺動可能な範囲を揺動範囲とする。
【0102】
なお、揺動範囲は、主に基板Ｗの上面に略平行な方向における範囲とするが、基板Ｗの上面に垂直な方向における範囲が設定されてもよい。
【0103】
ノズル３０の揺動範囲には、ノズル３０が略停止する領域である停止領域と、ノズル３０が移動する領域である移動領域とが含まれる。
【0104】
図８における停止領域は、第１端ＴＥ１または第２端ＴＥ２を含む領域であり、ノズル３０の移動速度が、移動領域におけるノズル３０の移動速度に比べて低下する領域である。すなわち、停止領域におけるノズル３０の移動速度は、完全に停止した状態を示す０であってもよいし、移動領域における移動速度よりも十分に小さい速度であってもよい。
【0105】
図８に示される例では、停止領域は、第１端ＴＥ１とその近傍（処理区間ＰＳ１の一部を含む）とからなるマッチングウィンドウ２０１と、第２端ＴＥ２とその近傍（処理区間ＰＳ１の一部を含む）とからなるマッチングウィンドウ２０２として、それぞれ示されている。また、図８に示される例では、移動領域は、マッチングウィンドウ２０１およびマッチングウィンドウ２０２に挟まれる領域として示されている。なお、停止領域は複数設定される場合に限られるものではなく、たとえば、ノズル３０が周回移動する場合には、停止領域は少なくとも１つ設定されればよい。また、移動領域が複数設定されてもよい。
【0106】
マッチングウィンドウ２０１では、基準画像データを用いるマッチング処理（テンプレートマッチング）のためのｒｅｇｉｏｎ ｏｆ ｉｎｔｅｒｅｓｔ（ＲＯＩ）２０１Ａが設定される。同様に、マッチングウィンドウ２０２では、テンプレートマッチングのためのＲＯＩ２０２Ａが設定される。
【0107】
次に、図９および図１０を参照しつつ、本実施の形態に関する基板処理装置による、ノズルの位置検出動作について説明する。図９は、ノズル３０の位置検出動作を示すフローチャートである。また、図１０は、テンプレートマッチングについて説明するための図である。
【0108】
まず、位置検出部９０は、カメラ７０を用いて、揺動範囲全体におけるノズル３０の動作画像を録画する（ステップＳＴ１０１）。一方で、位置検出部９０は、それぞれの停止領域において、テンプレートマッチング用の基準画像データ（テンプレート）を登録しておく（ステップＳＴ１０２）。ここで、基準画像データは、たとえば、停止領域における、ノズル３０の先端に取り付けられた吐出ヘッド３１の画像データである。
【0109】
次に、位置検出部９０は、図１０に例が示されるように、録画された動作画像の画像データのうちの１つの画像フレーム（動作開始時の画像フレーム）について、第１端ＴＥ１とその近傍に対応するマッチングウィンドウ２０１にＲＯＩ２０１Ａを設定して、ＲＯＩ２０１Ａに重なる画像と基準画像データとのテンプレートマッチングを行う（ステップＳＴ１０３）。ここで、ＲＯＩ２０１Ａは、たとえば、マッチングウィンドウ２０１の箇所での、ノズル３０の先端に取り付けられた吐出ヘッド３１のサイズに合わせて設定される。テンプレートマッチングに際しては、ＲＯＩ２０１Ａを移動させながらマッチングウィンドウ２０１内を探索し、ＲＯＩ２０１Ａに重なる画像と基準画像データとの類似度が高い箇所を探す。
【0110】
そして、位置検出部９０は、テンプレートマッチングが成功したか否かを判断する（ステップＳＴ１０４）。テンプレートマッチングが成功した場合には、マッチングされた画像に基づいてノズル３０の座標位置（たとえば、ＸＹＺ軸座標）を登録または更新する（ステップＳＴ１０５）。
【0111】
一方で、テンプレートマッチングが成功しない場合には、他のマッチングウィンドウ（マッチングウィンドウ２０２）において、基準画像データを用いるテンプレートマッチングを行う（ステップＳＴ１０６）。そして、マッチングされた画像に基づいてノズル３０の座標位置（たとえば、ＸＹＺ軸座標）を登録または更新する（ステップＳＴ１０５）。
【0112】
ここで、マッチングウィンドウ２０１（およびマッチングウィンドウ２０２）は、処理区間ＰＳ１の一部を含んで設定されているが、処理区間ＰＳ１においても、ノズル３０の移動速度が十分に小さい段階（または、マッチングウィンドウにおける基準画像データから形状などが大きく変化していない段階）であれば、マッチング処理が可能である。
【0113】
また、カメラ７０からノズル３０を撮像する角度によっては第１端ＴＥ１（または第２端ＴＥ２）におけるノズル３０の先端を含む領域が処理カップ４０によって隠れてしまう場合がある。そのような場合にも、処理区間ＰＳ１の一部を含むマッチングウィンドウ２０１（およびマッチングウィンドウ２０２）であれば、マッチングウィンドウ２０１（またはマッチングウィンドウ２０２）内で第１端ＴＥ１（または第２端ＴＥ２）から処理区間ＰＳ１へ移動している状態のノズル３０について、マッチング処理を行うことができる。
【0114】
次に、位置検出部９０は、複数の画像フレーム間でトラッキング処理を行う（ステップＳＴ１０７）。この際、直前の停止領域において登録または更新されたノズル３０の座標位置（すなわち、マッチングが成功したＲＯＩの位置）を基準として、時間的に連続する画像フレーム間でトラッキング処理を行う。
【0115】
トラッキング処理によれば、時間的に連続する複数の画像フレームそれぞれにおいて、ノズル３０の座標位置（すなわち、ＲＯＩの位置）を得ることができる。なお、トラッキング処理の手法としては、たとえば、メディアンフローを用いることができる。
【0116】
メディアンフローでは、まず、初期の画像フレームの指定領域内で、指定密度の追跡対象点を生成する。そして、それぞれの追跡対象点について、時間的に次の画像フレームにおけるそれぞれの位置を、Ｌｕｃａｓ－Ｋａｎａｄｅ Ｔｒａｃｋｅｒによって追跡する。さらに、Ｆｏｒｗａｒｄ－Ｂａｃｋｗａｒｄ Ｅｒｒｏｒによって、上記の追跡においてトラッキングエラーが大きい追跡対象点を除去し、残った追跡対象点を用いて前後の画像フレームにおける追跡対象点の位置の変化量のメディアン（中央値）を求める。そして、この値が指定値よりも小さい場合に、トラッキング処理を継続する。
【0117】
そして、位置検出部９０は、トラッキング処理によって得られたノズル３０の座標位置（すなわち、ＲＯＩの位置）が停止領域内に到達したか否かを判断する（ステップＳＴ１０８）。
【0118】
ノズル３０の座標位置が停止領域内に到達している場合には、当該座標位置が得られた画像フレームについて、対応する停止領域内でテンプレートマッチングを行うために、ステップＳＴ１０３に戻る。
【0119】
一方で、ノズル３０の座標位置が停止領域内に到達していない場合には、複数の画像フレーム間でトラッキング処理を行うために、ステップＳＴ１０７に戻る。
【0120】
上記の位置検出動作によれば、移動するノズル３０であっても、複数の画像データ間でトラッキング処理を行うことによって、ノズル３０の位置を適切に検出することができる。
【0121】
また、トラッキング処理を連続して行うと、トラッキング誤差が累積して適切に位置を検出することができなくなる場合があるが、上記の位置検出動作によれば、停止領域においてテンプレートマッチングを行うため、トラッキング処理によって累積される誤差をリセットすることができる。よって、トラッキング処理によって移動するノズル３０の位置を連続して検出する場合であっても、トラッキング誤差が累積することを抑制することができる。
【0122】
＜基準画像データについて＞
それぞれのマッチングウィンドウにおけるノズル３０の画像は、カメラ７０からの距離または角度などによって異なる。そのため、当該画像との比較に用いるテンプレートマッチング用の基準画像データ（すなわち、それぞれのマッチングウィンドウにおける吐出ヘッド３１の画像データ）は、それぞれのマッチングウィンドウごとに対応させて登録することが望ましい。
それぞれのマッチングウィンドウにおけるノズル３０の画像は、カメラ７０からの距離または角度などによって異なる。そのため、当該画像との比較に用いるテンプレートマッチング用の基準画像データ（すなわち、それぞれのマッチングウィンドウにおける吐出ヘッド３１の画像データ）は、それぞれのマッチングウィンドウごとに対応させて登録することが望ましい。
【0123】
【0124】
図１１および図１２に例が示されるように、それぞれの基準画像データにおける吐出ヘッド３１の形状は、カメラ７０からの方向または距離などによって異なっている。したがって、図１１および図１２に示されるようなマッチングウィンドウごとに異なる基準画像データを用いることによって、高い精度でテンプレートマッチングを行うことができる。
【0125】
＜位置ずれ検出について＞
位置ずれ検出部９１は、上記のように検出された移動するノズル３０の位置を用いて、当該位置の基準位置に対する位置ずれを検出することができる。基準位置は、たとえば、レシピなどにしたがってあらかじめ定められるノズル３０の座標位置である。
位置ずれ検出部９１は、上記のように検出された移動するノズル３０の位置を用いて、当該位置の基準位置に対する位置ずれを検出することができる。基準位置は、たとえば、レシピなどにしたがってあらかじめ定められるノズル３０の座標位置である。
【0126】
【0127】
図１３においては、ノズル３０が揺動している場合の位置の推移が複数パターン（３パターン）示されているが、たとえば、検出されたノズル３０の位置と、ノズル３０の基準位置とを比較し、検出されたノズル３０の位置の基準位置からのずれの大きさがしきい値以上となった場合に、位置ずれとして検出することもできる。当該しきい値は、要請されるノズルの位置精度によって定めることができる。
【0128】
＜吐出判定について＞
次に、図１４、図１５および図１６を参照しつつ、ノズルから処理液が吐出されているか否かを判定する吐出判定について説明する。ここで、図１４は、吐出判定のための判定領域３０１の例を示す図である。
次に、図１４、図１５および図１６を参照しつつ、ノズルから処理液が吐出されているか否かを判定する吐出判定について説明する。ここで、図１４は、吐出判定のための判定領域３０１の例を示す図である。
【0129】
図１４に例が示されるように、吐出判定に際しては、ＲＯＩ３０２の直下に判定領域３０１が追加される。なお、図１４においては、判定領域３０１は、マッチングウィンドウ２０１におけるＲＯＩ３０２の直下に追加されているが、判定領域３０１は、他の停止領域および移動領域においても、同様にＲＯＩ３０２の直下に追加される。
【0130】
また、判定領域３０１のサイズ（長さおよび幅）は、ＲＯＩ３０２のサイズに依存する。すなわち、マッチング処理およびトラッキング処理に連動して、ＲＯＩ３０２のサイズが吐出ヘッド３１のサイズに合わせて設定される場合、判定領域３０１のサイズも、吐出ヘッド３１のサイズに合わせて設定される。
【0131】
この判定領域３０１における画像解析によって、吐出判定を行う。図１５および図１６は、判定領域３０１における画像の例を示す図である。図１５および図１６においては、水平方向をＸ方向とし、鉛直方向（すなわち、処理液の吐出される方向）をＹ方向とする。
【0132】
図１５に例が示されるように、処理液が吐出されていない場合には、判定領域３０１には処理液の画像は表示されず、基板Ｗまたは処理カップ４０などの画像が表示される。そのため、判定領域３０１内に大きな輝度差が生じる部分はない。
【0133】
一方で、図１６に例が示されるように、処理液が吐出されている場合には、判定領域３０１内の一部分に高い輝度を有する処理液４００の画像が表示される。そのため、判定領域３０１内の処理液４００の液柱部分とその周辺部分との間に、大きな輝度差が生じる。なお、照明方向が異なる場合、処理液４００の画像が周囲よりも低い輝度となる場合があるが、その場合であっても、判定領域３０１内の処理液４００の液柱部分とその周辺部分との間に、大きな輝度差が生じることとなる。
【0134】
よって、判定領域３０１内の輝度差の大きさがしきい値を超える場合に、処理液４００が吐出されていると判定することができる。
【0135】
ここで、判定領域３０１内の輝度差を算出する際に、処理液４００が吐出される方向（流下方向）に沿う画素列ごとに輝度値を積算し、画素列ごとの輝度差を算出することによって、処理液４００の液柱部分とその周辺部分との輝度差をより強調させることができる。これによって、より精度の高い吐出判定を行うことができる。
【0136】
＜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。
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。
【0137】
以上に記載された実施の形態によれば、基板処理装置は、ノズル３０と、撮像部と、位置検出部９０とを備える。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。ノズル３０は、揺動可能である。また、ノズル３０は、基板Ｗに対し処理液を吐出する。カメラ７０は、ノズル３０を撮像する。そして、カメラ７０は、ノズル３０の画像データを出力する。位置検出部９０は、画像データに基づいて、ノズル３０の位置を検出する。ここで、ノズル３０の揺動可能な範囲には、ノズル３０が停止する停止領域と、ノズル３０が移動する移動領域とがそれぞれ少なくとも１つずつ含まれる。なお、停止領域は、たとえば、マッチングウィンドウ２０１およびマッチングウィンドウ２０２などに対応するものである。また、移動領域は、たとえば、処理区間ＰＳ１のうち、２つのマッチングウィンドウに挟まれた区間に対応するものである。そして、位置検出部９０は、停止領域において、画像データを、基準画像データを用いてマッチング処理することによって、ノズル３０の位置を検出する。また、位置検出部９０は、移動領域において、停止領域において検出されたノズル３０の位置を基準として、連続する画像データ間でトラッキング処理することによって、ノズル３０の位置を検出する。
【0138】
また、以上に記載された実施の形態によれば、基板処理装置は、ノズル３０と、カメラ７０とを備える。また、基板処理装置は、プログラムを実行する処理回路１１０２Ａと、実行されるプログラムを記憶する記憶装置１１０３とを備える。そして、処理回路１１０２Ａがプログラムを実行することによって、以下の動作が実現される。
【0139】
すなわち、停止領域において、画像データを、基準画像データを用いてマッチング処理することによって、ノズル３０の位置が検出される。また、移動領域において、停止領域において検出されたノズル３０の位置を基準として、連続する画像データ間でトラッキング処理することによって、ノズル３０の位置が検出される。
【0140】
このような構成によれば、停止領域（マッチングウィンドウ２０１およびマッチングウィンドウ２０２）においてはマッチング処理することによって停止中のノズル３０の位置を検出し、移動領域（処理区間ＰＳ１）においては検出されたノズル３０の位置を基準としてトラッキング処理することによって移動中のノズル３０の位置を検出することができる。よって、移動中のノズル３０の位置を、複数の基準画像データを用いずに検出することができる。また、停止領域におけるマッチング処理によって、トラッキング処理の基準となるノズル３０の位置の検出ができるとともに、トラッキング処理によって生じ得る誤差累積を解消することができる。
【0141】
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。
【0142】
また、以上に記載された実施の形態によれば、ノズル３０の揺動可能な範囲に、マッチングウィンドウ２０１およびマッチングウィンドウ２０２が含まれる。そして、基準画像データは、マッチングウィンドウ２０１およびマッチングウィンドウ２０２それぞれに応じて設定される。このような構成によれば、それぞれの停止領域（マッチングウィンドウ２０１およびマッチングウィンドウ２０２）によって大きさおよび形状が変化していくノズル３０の画像に対応して基準画像データが設定される。そのため、それぞれの停止領域で適切にマッチング処理を行うことができる。
【0143】
また、以上に記載された実施の形態によれば、位置検出部９０は、ノズル３０の位置に対応するターゲット領域と、ターゲット領域の直下に位置し、かつ、ノズル３０から吐出される処理液４００の吐出の有無を判定するための判定領域３０１とを設定する。ここで、ターゲット領域は、たとえば、ＲＯＩ３０２などに対応するものである。そして、位置検出部９０は、マッチング処理およびトラッキング処理に連動させて、ＲＯＩ３０２の大きさおよび判定領域３０１の大きさを変更する。このような構成によれば、判定領域３０１の大きさが、トラッキング処理に連動してＲＯＩ３０２の大きさとともに変更されることによって、判定領域３０１における吐出判定の精度が高まる。
【0144】
また、以上に記載された実施の形態によれば、基板処理装置は、位置検出部９０によって検出されたノズル３０の位置と、あらかじめ測定されたノズル３０の基準位置とを比較することによって、ノズル３０の位置ずれを検出する位置ずれ検出部９１を備える。このような構成によれば、位置検出部９０によって検出されたノズル３０の位置とノズル３０の基準位置との差がしきい値以上となった場合に、ノズル３０の位置ずれとして検出することができる。
【0145】
＜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、本願明細書に記載されたものに限られることはないものとする。
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、本願明細書に記載されたものに限られることはないものとする。
【0146】
したがって、例が示されていない無数の変形例、および、均等物が、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。
【0147】
また、以上に記載された実施の形態で記載されたそれぞれの構成要素は、ソフトウェアまたはファームウェアとしても、それと対応するハードウェアとしても想定され、その双方の概念において、それぞれの構成要素は「部」または「処理回路」（ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）などと称される。
【符号の説明】
【0148】
１ 洗浄処理ユニット
９ 制御部
１０ チャンバー
１１ 側壁
１２ 天井壁
１３ 床壁
１４ ＦＦＵ
１５ 仕切板
１８ 排気ダクト
２０ スピンチャック
２１ スピンベース
２１ａ 保持面
２２ スピンモータ
２３ カバー部材
２４ 回転軸
２５ 鍔状部材
２６ チャックピン
２８ 下面処理液ノズル
３０，６０，６５ ノズル
３１ 吐出ヘッド
３２，６２，６７ ノズルアーム
３３，６３，６８ ノズル基台
４０ 処理カップ
４１ 内カップ
４２ 中カップ
４３ 外カップ
４３ａ，５２ａ 下端部
４３ｂ，４７ｂ，５２ｂ 上端部
４３ｃ，５２ｃ 折り返し部
４４ 底部
４５ 内壁部
４６ 外壁部
４７ 第１案内部
４８ 中壁部
４９ 廃棄溝
５０ 内側回収溝
５１ 外側回収溝
５２ 第２案内部
５３ 処理液分離壁
７０ カメラ
７１ 照明部
９０ 位置検出部
９１ 位置ずれ検出部
９２ コマンド送信部
９４ 吐出判定部
９５ 表示部
９６ 入力部
１００ 基板処理装置
１０２ インデクサ
１０３ 主搬送ロボット
２０１Ａ，２０２Ａ，３０２ ＲＯＩ
２０１，２０２ マッチングウィンドウ
３０１ 判定領域
３３２ モータ
４００ 処理液
１１０２Ａ，１１０２Ｂ 処理回路
１１０３ 記憶装置
９ 制御部
１０ チャンバー
１１ 側壁
１２ 天井壁
１３ 床壁
１４ ＦＦＵ
１５ 仕切板
１８ 排気ダクト
２０ スピンチャック
２１ スピンベース
２１ａ 保持面
２２ スピンモータ
２３ カバー部材
２４ 回転軸
２５ 鍔状部材
２６ チャックピン
２８ 下面処理液ノズル
３０，６０，６５ ノズル
３１ 吐出ヘッド
３２，６２，６７ ノズルアーム
３３，６３，６８ ノズル基台
４０ 処理カップ
４１ 内カップ
４２ 中カップ
４３ 外カップ
４３ａ，５２ａ 下端部
４３ｂ，４７ｂ，５２ｂ 上端部
４３ｃ，５２ｃ 折り返し部
４４ 底部
４５ 内壁部
４６ 外壁部
４７ 第１案内部
４８ 中壁部
４９ 廃棄溝
５０ 内側回収溝
５１ 外側回収溝
５２ 第２案内部
５３ 処理液分離壁
７０ カメラ
７１ 照明部
９０ 位置検出部
９１ 位置ずれ検出部
９２ コマンド送信部
９４ 吐出判定部
９５ 表示部
９６ 入力部
１００ 基板処理装置
１０２ インデクサ
１０３ 主搬送ロボット
２０１Ａ，２０２Ａ，３０２ ＲＯＩ
２０１，２０２ マッチングウィンドウ
３０１ 判定領域
３３２ モータ
４００ 処理液
１１０２Ａ，１１０２Ｂ 処理回路
１１０３ 記憶装置
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
